DE1696604C3

DE1696604C3 - Isolierstoff mit katalytisch wirksamen Füllstoffen

Info

Publication number: DE1696604C3
Application number: DE1696604A
Authority: DE
Inventors: Edward Leech; Joseph Farmingdale Polichette; Frederick William Schneble
Original assignee: Photocircuits Corp
Current assignee: Kollmorgen Corp
Priority date: 1967-01-03
Filing date: 1968-01-04
Publication date: 1978-11-02
Also published as: DE1696604B2; US3600330A; NL162434C; NL6800085A; ES348921A1; JPS5141226B1; NL162434B; DK145615C; DE1696604A1; DK145615B; FR1550677A

Description

anderer Weg besteht darin, die Trägertejlchen selbst mit dem kationischen Benetzungsmittel vorbehandeln und anschließend dem Fällungsmittel, welches die Metalle der genannten Gruppen auf die Trägerteilchen auffällen soll, auszusetzen. Das Fällungsmittel kann dann das gleiche oder ein anderes kationisches Benetzungsmittel enthalten.

Zu den als Trägerteilchen geeigneten Stoffen gehören u. a. Füllstoffe wie Aluminiumsilikat, Asbest, Albalith, Quarz Kryolith, Calciumsulfat, Portland Zemente, Kalkstein, fein gemahlene Tonerde, Baryt, Talkum, Pyrophyllit, Kieselalgengestein und ähnliche mehr. Als Pigmerastoffe sollen beispielsweise genannt werden Titandioxyd, Cadmiumrot und Aluminiumpulver. Als poröse Materialien sollen noch aufgeführt werden Papier, Holz, Fiberglas, Tuch, natürliche und synthetische Fasern, wie beispielsweise Baumwollfasern, Polyesterfasern und dergleichen.

Die Partikelgröße der pulverförmigen Füllstoffe hängt in hohem MaBe von ihrer Art ab. Ein bevorzugter chemisch inerter Füllstoff ist Kaolintonerde. Unter diesem Sammelbegriff werden verschiedene nydratisierte Aluminiumsilikate von in der Regel plär-.chenformiger Struktur zusammengefaßt, wie beispielsweise Kaolinit, Nacrit, Halloysit und Dickit. Die Kaolinminerale sind mit der allgemeinen Formel

AI₂Oj- 2SiO₂- XH₂O

darstellbar: in der Regel ist X gleich 2. Das Gewichtsverhältnis zwischen SiO₂ und AI₂Oj nach dieser Formel ist 1,18; für übliche Kaolintonerden liegt es in der Regel zwischen 1,0 und 1.5. Kaolin unterscheidet sich von anderen Tonerdemineralien nicht nur bezüglich seines Gitteraufbaus, sondern auch in der Basen-Ionenaustausch-Kapazität. Für Kaoline beträgt diese in der Regel 3 bis 15 Milli-Äquivalent pro 10Og.

Die hier interessierenden kationischen oberflächenaktiven Verbindungen zeichnen sich durch eine hydrophobe Gruppe aus, welche einen Teil des Kations bildet, wenn die Verbindung in Wasser gelöst wird. Als geeignet haben sich solche Verbindungen erwiesen, welche Stickstoff oder Phosphor enthalten. Als Beispiel für stickstoffhaltige Verbindungen seien quarternäre Ammoniumverbindungen, Sarkosin-Derivate. Irnidazolin, äthoxylierte Amine und Amide, Alkanol-Amid und Amin und ';ationische Benetzungsmittel, die sich von heterocyclischen Stickstoffverbindungen ableiten, wie Pyrrol, Pyrrolidin, Piperidin, Pyridin usw., genannt. Phosphorhaltige kationische Benetzungsmittel, welche sich bevorzugt eignen, sine' die Phosphoniumverbindungen.

In einer bevorzugten Aueführung werden die inerten Füllstoffe zunächst mit einem Film eines kationischen Benetzungsmittels versehen und anschließend einer Metallsalzlösung ausgesetzt oder in anderer geeigneter Weise behandelt, um das katalytisch wirksame Metall anzulagern.

Kationische Benetzungsmittel, wie primäre, sekundäre und tertiäre Alkyl- bzw. Arylalkylamin- und PoIyamin-, Amid- und Polyamid-Verbindungen, welche sich als Reäktiönsprödukt von Aminen und Amiden mit Karbonsäuren ergeben, Salze der Fettsäuren mit Kolophoniumharzen, Reaktionsprodukte von Karbonsäuren mit Terpentinharzen und dergleichen, sind gleichfalls geeignet. Weiterhin können mit Erfolg Sarcosinderivate benutzt werden, die erhalten werden, wenn Sarcosin (Methy'f.mino-essigsäure) mil einer Fettsäure reagiert. Das Reaktionsprodukt kann als modifizierte Fettsäure aufgefaßt werden, bei welcher die Kohlenwasserstoffkette durch eine Amido-Methylgruppe der Struktur

C — N — CH₃

i! O

unterbrochen ist.

Die katalytisch wirksamen Metalle der Gruppen I B und VIII des periodischen Systems der Elemente können in mannigfacher Weise auf die Partikeln der Füllstoffe aufgebracht werden. Beispielsweise können sie im Vakuum aufgedampft werden. Ebenso ist es möglich, das Metall aus einer geeigneten Metallsalzlösung auf den Partikeln niederzuschlagen bzw. auf diese aufzufallen. Vorteilhaft wird hierzu eine Aufschlämmung der Partikeln in der mit einem geeigneten Reduktionsmittel versetzten Metall-!zlösung hergestellt.

Um katalytische Isolierstoffe herzustellen, kann der vorliegende katalysierende Füllstoff in verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten benutzt werden. So köf.nen die Füllsfoffpartikeln in einem organischen Harz- bzw. Kunststoffgemisch gleichmäßig verteilt werden und dieses so katalysierte Isoliermaterial kann zum Imprägnieren von Schichtmaterial für übliche Preßstoffe,

\o beispielsweise Papierbahnen, Fiberglas, Polyesterfasern und Gewebe, Holz und anderen porösen Stoffen, benutzt werden. Andererseits kann auch der katalysierende Füllstoff in einem Gieß- oder Spritzharz dispergiert werden und aus dem so erhaltenen beispielsweise in die Form eines Granulats gebrachten Isolierstoff können die katalytisch wirksamen Isolierstoffplatten in bekannter Weise durch Gießen. Extrudern und dergleichen angefertigt werden.

Schließlich können auch vorgeformte Folien aus katalytischem Kunststoff hergestellt werden, die nicht ausgehärtet sind und die entweder auf Trägermaterialien .-"ufkaschiert oder in Stapeln gewünschter Stärke zu einem katalytischen Formkörper, beispielsweise einer Platte, verpreßt werden.

In jedem Fall ist das Endprodukt in seiner., ganzen Inneren katalytisch wirksam, se daß bei Herstellung einer Bohrung deren Wandung einem stromlos metallisierenden Bade ausgesetzt werden kann und sich auf dieser ein fest haftender Metallüberzug niederschlägt. Die Oberfläche eines solchen Formkörpers kann entweder katalytisch oder nicht katalytisch aktiv gemacht werden. Beim Verpreßvorgang entsteht ein harzreicher und füllstoffarmer Oberflächenfilm, der bis zur vollkommenen katalytischen Inaktivität führen kann. Wird dieser Harzfilm abgebaut, was beispielsweise durch Sandstrahlen oder durch Säuren geschehen kann, dann kann die stromlos arbeitende Metallisierungsbadlösung an die katalysierten Füllstoffpartikeln heran und es bildet sich eine fest haftende Metallschicht.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Oberfläche mit einer Schicht eines katalytisch wirksamen Haftvermittlers zu versehen. Letzterer kann beispielsweise aus einem Gemisch von wärmeaushärtbaren und flexiblen Klebharzen mit katalytischem Füllstoff bestehen. Für

Ί5 Schichtpreßstoffe kann beispielsweise eine Oberflachenlage vor dem Ve/pressen aufgebracht werden. Als katalytischer Füllstoff kann auch anorganischer Isolierstoff, wie Tonerde, Mineralien, wie Keramik, weiter

Ferrit, Siliciumcarbid, Glas. Glimmer, Steal it und dergleichen, zugesetzt werden. Dies geschieht vor dem Brennen und bewirkt, daß der fertiggestellte Formkörper, beispielsweise eine Keramikplatte, durch und durch katalytisch aktiv ist. Die Menge, in welcher der katalysierte Füllstoff im Fertigprodukt vorhanden ist, hängt in hohem Maße von dem jeweils spezifischen Eigenschaften ab. Sie kann etwa zwischen 0,0005 und 80Gew.-%, vorzugsweise aber zwischen 0.1 und 20%, liegen.

Geeignete organische Isolierstoffe sind die üblichen Thermoplaste und wärmeaushärtbaren Harze und Kunststoffe sowie solche mit Haftvermittlereigenschaften.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung können die aus katalysierten Isolierstoffen bestehenden Formkörper, wie beispielsweise Isolierstoffplatten, mit einer Metallschicht versehen wrdcn. Beispielsweise kann in üblicher Weise eine Kupferfolie aufkaschiert werden. Die Metallschicht kann auch durch stromlose Metallabscheidung direkt auf der Plattenoberflächc bewirkt werden. — In diesem Fall kann sie zuverlässig auch in sehr geringer Stärke produziert werden, beispielsweise in einer Dicke von wenigen Micron. Als Dickenbercich für die Metallschicht kann ganz allgemein etwa ein solcher von 1 bis 250 um angesehen werden

Beispiel 1

Herstellung des katalysierend wirkenden Füllstoffs: Zunächst wird eine Lösung eines kationischen Benetzungsmittels aus

Olcoyl-Sarcosin 20 g

Isopropanol 80 g

hergestellt. 100 g mit Wasser gewaschene Kaolintonerdc in feinpulveriger Form werden mit dieser Benetzerlösung für mehrere Minuten behandelt. Sodann wird das Kaolin abgefiltert und bei 130 C für eine Stunde getrocknet.

IbOg Stannochlorid werden in 100 ml Salzsäure gelöst.

Dicer Lösung werden unter starkem Rühren 2 g Palladiumchlorid — gelöst in 40 ml Salzsäure — zugesetzt, und die Mischung wird für 30 Minuten gekocht. Nach dem Abkühlen wird sie mit 0.1 molarer Salzsäure auf 1 Liter verdünnt. 50 g des mit dem Benetzungsmittel behandelten Kaolins werden mit 100 ml der vorstehend beschriebenen Aktivierungslösung versetzt.

Die Kaolinpartikeln binden das gesamte Palladium in der Lösung. Nach d-^ni Abfiltrieren der edelmetallfreien Flüssigkeit wird der fertige Füllstoff getrocknet.

Anstelle des Palladiumsalzes kann jedes andere katalytisch wirksame Metall benutzt werden, beispielsweise Gold als Goldchlorid. Silber als Silbernitrat. Zinn. Eisen, Kupfer oder ein anderes der Gruppen I B und VIII des Periodensystems der Elemente.

Beispiel 2

Für dieses Beispiel wird mit Terpentinharz-Amin überzogenes Kaolin benutzt. In 1000 ml Wasser und 6 ml Salzsäure werden 540 g Terpentinharz-Amin überzogene Kaolinpartikeln eingebracht und darin für 30 Minuten aufgeschlämmt. Hierauf wird eine Lösung von 1 g Palladiumchlorid in \2 ml Salzsäure hergestellt und diese mit Wasser auf 30 ml verdünnt. Diese Lösung wird der Kaolinpartikelaufschlämmung zugesetzt und anschließend wird eine Zinn-II-SalzIösung der folgenden Zusammensetzung zubereitet und zugesetzt: 10,7 g SnCL' · 2 H2O und 60 ml Wasser und Salzsäure in einer Menge, die ausreicht, um eine klare Lösung herzustellen. Nach sorgfältigem Durchmischen wird abfiltriert und der Füllstoff gewaschen und bei 105 bis 120⁰C getrocknet. Nach dem Trocknen wird der Füllstoffkuchen zerbrochen, um die gebildeten Konglomorate zu zerteilen.
Soll der Füllstoff zum Herstellen von katalytischem Phenolpapier-Schichtpreßstoff dienen, so werden auf 100 Gewichtsteile des I larzgemisches 6 Teile des katalysierten Füllstoffs zugegeben und dieses llarzgemisch in üblicher Weise zum Tränken der Papierbahnen benutzt. Das fertige Laminat ist dann durch und durch

1^ katalytisch.

In ähnlicher Weise können katalytische Lpoxydharz-Schiehtpreßstoffc hergestellt werden, indem dem Fpoxydharzgemisch zwischen 5 und 15Gcw.-% des katalytischen Füllstoffs zugesetzt werden.

Beispiel 3

S kg Zinn(ll)-chlorid werden in 85 I Wasser und 2.5 I Salzsäure gelöst. Sodann wird 50 kg Tcrpentinharz-Amin überzogenes Kaolin zugesetzt und die Aufschläm-

:> lining gut durchgemischt. Weiter wird eine Lösung von 41 g Palkidiumchlorid. 100 ml Salzsäure. 2400 ml Wasser her icstellt und der Aufschlämmung zugesetzt. Nach gi tem Duithmischen wird abfiltriert und das Filtrat wird zur Chlorfreiheit gewaschen und getrocknet.

w Zum Herstellen von katalytischem Polvesterglasprcßstoff wird dem Harzgemisch der so bereitete Füllstoff im Verhältnis von b Teilen bezogen auf das Harzgemisch zugesetzt und das Laminat in üblicher Weise fabriziert.

^ B c i s ρ i c I 4

F.s wird zunächst eine Lösung von 0.85 g Palladiumchlorid per ml Salzsäure hergestellt. 0.5 ml dieser Lösung werden zu 250 ml Isopropvlalkohol. das 3 ml Oleoyl-Sarcosin enthält, gegeben. Sodann werden 125 g in Wasser gewaschenes Kaolin in dieser Lösung aufgeschlämmt, wobei 500 ml Wasser zugesetzt werden Nach dem Filtrieren wird das Kaolin getrocknet.

Beispielsweise wird mit diesem Füllstoff ein Gießharz entsprechend der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

40 g Polyesterharz.
5 g katalysierter Füllstoff.
15 g Kaolin.
^⁰ 0.6 g Benzoyl Peroxyd.

1 Tropfen eines geeigneten Beschleunigers.

Gußstücke aus diesem Material sind durch und durch katalytisch. Werden daher Löcher hergestellt, die in da; _ss Innere derselben reichen, und wird deren Wandung einer stromlos metallisierenden Badlösung ausgesetzt so wird diese mit einem fest haftenden Metallbelag überzogen.

Andere geeignete Palladiumlösungen mit Benet zungsmittel sind beispielsweise: je 0.5 g Palladiumchlo rid gelöst in

a) 50 ml Octylamir.azetat,

b) 50 ml Hexylaminazetat,

c) 50 ml Amin der Generalformel

^6s CHj(CH₂)„C: N(CH₂J₂NR)

d) 50 ml Sarcosin.

7 8

Die beschriebenen Lösungen bewirken, wenn sie In Fig. 5B ist eine negative Maske 20 auf den Kunstharzen beigegeben werden, gleichfalls eine Metallfilm 14 gedruckt, so daß das gewünschte Katalysierung. Es wird jedoch etwa die 1 OOfache Menge Schaltbild frei bleibt. Im Punkt C in F i g. 5 befindet sich an Palladium benötigt, verglichen mit jener die zur ein Loch 22, das durch Bohren oder Stanzen hergestellt Aktivität führt, wenn zum Katalysieren ein mit den 5 wurde und durch den Metallfilm 14 und die Isolierstoffaufgeführten Palladiumlösungen behandelter Füllstoff schicht 10 geht und einen Verbindungspunkt in der benutzend dieser dem Harz beigemischt wird. gewünschten Schaltung darstellt. Die in Fig. 5C „· ic dargestellte Leiterplatte wird in ein stromlos arbeiten^{s p} des Metallisierungsbad getaucht und so Metall 24 in der Für die Herstellung eines katalysierten Materials für _l0 Lochwandung 30 des Loches 22 niedergeschlagen. Spritzguß und die Fertigung von daraus hergestellten Ebenfalls tritt ein Metallniederschlag auf den nicht Gegenständen werden 2 Teile von katalysiertem Kaolin abgedeckten Bezirken der Oberfläche auf. Falls mit 10 Teilen Acrylonitril-Butadienharz-Granulat trok- erwünscht, kann, nachdem ein Metallniederschlag auf ken vermischt. Die Mischung wird bei 245 bis 250⁰C mit der Lochwandung erzielt ist. eine Elektrode an die einem Spritzdruck von ca. 1000 bis 1500 kg/cm² ,, Platte gelegt werden und so die Leiterzüge wie die verarbeitet. Das fertiggestellte Spritzgußteil zeigt das Innenwandungen des Loches galvanisch aufplattiert gleiche Aussehen wie eines aus nicht katalysiertem werden. Nachdem durch galvanische oder stromlose Ausgangsmaterial. Wird der aus dem katalysierten Metallabscheidung eine entsprechende Dicke der Material gefertigte Gegenstand in einer 2% Lösung von Metallabscheidung erreicht wurde, wird die iviaske mit Chromschwefelsäure und Fluorborsäure (50%) für ₂₀ einem organischen Lösungsmittel entfernt. Die soweit 10 Minuten bei 65°C behandelt, mit Wasser gewaschen gefertigte Platte ist in F i g. 5E dargestellt. Schließlich und beispielsweise in eine Verkupferungslösung ge- wird die Platte einem Ätzvorgang unterworfen; falls der bracht, so bildet sich rasch ein fest haftender Kupfer- dünne ursprüngliche Metallfilm aus Kupfer besteht, Überzug. wird hierfür Eisenchlorid oder Ammoniumpersulfat ! Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Anwendungs- ,<; verwendet. Durch diesen Ätzvorgang wird der ur- ! möglichkeiten der vorbeschriebenen Isolierstoffe mit sprüngliche jetzt nach Entfernung der Maske freigelegkatalytisch wirksamen Füllstoffen für die Herstellung te M^tallfilm 14 weggeätzt.

j von Leiterplatten für gedruckte Schaltungen. Die F ig. 1 Das hier beschriebene und in F i g. 5 dargestellte

j bis 14 sind hierbei teilweise perspektivische und Verfahren kann ebenfalls zur Herstellung von zweiseiti-

; teilweise geschnittene Darstellungen der nachfolgend ,₀ gen Leiterplatten verwendet werden mit durchplattier-

beschriebenen Beispiele. ten Löchern, wie diese in F i g. 6 dargestellt sind. Man

J In F ig. I ist eine Leiterplatte dargestellt, die aus einer beginnt hierfür mit einer Isolierstoffschicht wie sie in

Isolierstoffschicht 10 besteht, welche einen Füllstoff 12 F i g. 2 dargestellt ist. Wie in F i g. 6 gezeigt, besteht die

] der beschriebenen Art enthält, der katalytisch auf die Leiterplatte aus der Isolierstoffschicht 10, welche die

stromlose Metallabscheidung wirkt. Der katalytische ,₅ Leiterzüge 52 und 54 trägt, und zwar auf der oberen und

Füllstoff 12 ist so in der Isolierstoffschicht 10 verteilt. unteren Seite. Querverbindungen zwischen den beiden

; daß diese vollständig und homogen katalytisch ist. Ein Leiterebenen sind durch das Loch 22 vorgesehen.

ι dünner Metallfilm 14 bedeckt die eine Oberfläche. welches eine Metallplattierung 24 auf der Innenwand

wobei die Dicke dieses Metallfilms variieren kann und hat.

normalerweise zwischen 0.05 bis 105 μπι liegt. ₄₀ Verfahren zum Herstellen von Mehrschichtschaltun- ! In Fig. 2 ist eine Leiterplatte dargestellt, die auf gen werden in den F i g. 7. 7A und 7B gezeigt. Die Platte beiden Seiten mit einem Metallfilm 14 kaschiert ist. Bei 50 besteht aus der Isolierstoffschicht 10 mit dem bestimmten katalytischen Füllstoffen, z. B. in Form Metallfilm 14 und wird in der dargestellten Weise mit fester Teilchen, besteht die Gefahr, daß der Füllstoff sich einer Platte 60 verbunden, welche nur aus katalytischem im Inneren der Leiterplatte anreichert, während die ₄₅ Material 16 besteht. Nach erfolgter Laminierung wird i Oberflächen verhältnismäßig harzreich und füllstoffarm durch Aufdrucken einer negativen Maske auf die j sind. Abhängig vom Herstellungsverfahren kann diese Oberfläche ein Schaltbild erzeugt. Dann wird die ganze ! Eigenschaften so große Ausmaße annehmen, daß die Anordnung in ein stromlos Metall abscheidendes Bad Oberfläche überhaupt keine katalytischen Eigenschaf- gegeben-, zuvor können noch, falls dies gewünscht ist, ten mehr hat. Dieser Effekt kann dadurch behoben __so Löcher 22 an den Verbindungspunkten gebohrt oder werden, daß die Oberfläche oder die Oberflächen der gestanzt werden, damit die Lochinnenwandungen Isolierstoffschiclit 10 mit einem katalytischen Klebstoff gleichzeitig mit den Leitern metallisiert werden. Die 18 überzogen werden, wie dies in F i g. 3 und 4 fertige Anordnung ist in F i g. 7A dargestellt. Um das in dargestellt ist. Eine weitere Möglichkeit zur Behebung F i g. 7B dargestellte Schaltbild zu erhalten, wird auf der dieses Mangels besteht darin, die Oberfläche einer ₅₅ unteren Oberfläche 101 der katalytischen Isolierstoff-Säurebehandlung auszusetzen. Hierfür sind besonders schicht 10 ein Schaltbild 109 dargestellt werden, welches anorganische, oxydierende Säuren geeignet, wie bei- gleichzeitig mit dem auf der oberen Seite behandelt spielsweise Schwefel-, Salpeter- oder Chromsäure oder wird.

Mischungen aus diesen. Die Säurebehandlung aktiviert Weitere katalytische Leiterplatten sind in den F i g. 8

nicht nur die Oberfläche, sie rauht diese auch auf und ^₀ bis 14 beschrieben und gezeigt.

bewirkt dadurch eine bessere Haftung der später Fig.8 zeigt eine Leiterplatte, welche eine katalytiaufgebrachten Metallschicht. sehe Isolierstoffschicht 10 besitzt und eine nicht Die Fig.5 stellt die Verfahrensschritte zur Herstel- katalytische Oberflächenschicht 11, die entweder auf lung einer einseitigen, gedruckten Leiterplatte mit diese aufgebracht oder in einem Stück mit dieser durchpiattierten Löchern dar. Gemäß F i g. 5A ist die _&5 gefertigt ist In F i g. 9 ist eine katalytische Isolierstoff-Isolierstoffschicht 10 aus katalytischem Material mit schicht 10 gezeigt, bei der beide Oberflächenschichten einem dünnen Metallfilm 14 versehen, der entweder die 11 nicht katalytisch sind,
ganze oder nur Teile der Oberfläche bedecken kann. In Fig. 10 ist eine katalytische Isolierstoffschicht 10

gezeigt, deren eine Oberflächenschicht 11 eine nicht katalytische Deckschicht ist, während die andere mit einem Metallfilm 14 versehen ist.

In F i g. 11 ist eine Leiterplatte gezeigt, welche auf der katalytischen Isolierstoffschicht einerseits eine nicht katalytische Schicht 11 hat, auf der anderen Seite eine Kleberschicht 18, auf die ein dünnar Metallfilm 14 aufgebracht ist.

In Fig. 12 wird eine andere vorteilhafte Ausgestaltungsform gezeigt; die katalytische Isolierstoffschicht 10 hat hier eine Oberfläche mit einer nicht katalytischen Schicht 11, während die andere mit einer katalytischen Kleberschicht 18 bedeckt ist.

In den Fi g. 13 und 14 sind noch weitere Leiterplatten gezeigt, die zur Herstellung gedruckter Schaltungen Verwendung finden können. In Fig. 13 ist eine katalytische Isolierstoffschicht 10 dargestellt, deren eine Oberfläche mit einem katalytischen Klebstoff 18

Vci'ScMcfi iSi.

In Fig. 14 wird eine andere Leiterplatte gezeigt, die eine katalytische Isolierstoffschicht 10 hat und die beidseitig mit einem katalytischen Kleber versehen ist. Die in den Fig. 16und 17 dargestellten Ausführungsformen finden insbesondere Verwendung zur Herstellung von Mehrschichtschaltungen, wie sie an Hand von Fig. 10beschrieben wurden.

Katalytische Isolierstoffschichten mit nicht kataiytischen Oberflächen können auf verschiedene Weise hergestellt werden. Hierfür kann beispielsweise nur eine sehr geringe Menge katalytischer Füllstoff dem Grundmaterial zugesetzt werden, so daß die immer an Füllstoff ärmeren Oberflächen in diesem Fall praktisch gar keine Füllstoffe enthalten.

Falls ein Grundmaterial verwendet werden soll, welches reich an katalytischem Füllstoff ist, so kann die Oberfläche mit einem nicht katalytischen Kleber überzogen werden. Wird zum Beispiel Hartpapier oder Glasfasermaterial verwendet als Grundmaterial das mit einem katalytischen Harz getränkt ist, so kann die Oberfläche vor dem endgültigen Verpressen mit einer nicht katalytisch wirkenden Harzschicht versehen werden. Ein derartiger Film kann auch noch nachträglich aufgebracht werden.

Zur Metallisierung von Plastik wird zum Unterschied von der Herstellung gedruckter Schaltungen ein verhältnismäßig billiges nicht katalytisches Material verwendet, das auf den zu metallisierenden Oberflächen mit einem katalytischen Überzug versehen wird. Um die katalytische Wirkung dieses Überzugs noch zu verstärken, kann die Oberfläche mit einer oxydierenden Säure aufgeschlossen werden. Hierfür eignet sich besonders Chromschwefelsäure. Durch eine derartige Behandlung werden Poren in der Oberfläche geschaffen und dadurch ein besserer Kontakt zum katalytischen Füllstoff geschaffen. Darüber hinaus wirkt sich die

Uli wLrLitiav.iit, 6^UI

der aufgebrachten Metallschicht aus. Das aufgebrachte Metall kann Kupfer. Nickel, Gold oder Silber oder ein ähnliches Metall sein, das nach stromlosem Verfahren aufgebracht wird. Auf diese Weise erzielt man ein verhältnismäßig billiges Verfahren zur Metallisierung von Plastik, da der teuere katalytische Füllstoff nur in dem dünnen Oberflächenüberzug vorhanden ist.

Derartige Plastikmaterialien können entweder durch Spritzen oder Pressen hergestellt werden, dabei kann der katalytische Überzug im gleichen Arbeitsprozeß hergestellt werden oder nachträglich aufgebracht werden. Die katalytische Überzugsmasse kann aus dem gleichen oder einem anderen Kunstharz bestehen. Vorzugsweise benutzt man für derartige Artikel möglichst billige Materialien, Polyester oder Phenolharze und ähnliches. Natürlich sind auch alle die hier zuvor für die Herstellung von Plattenmaterial beschriebenen Kunstharze verwendbar.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

ι 2 Struktur, die katalytisch aktiviert werden, ist bekannt Patentansprüche: (US-PS 32 22 207), Bei einem bekannten Verfahren zur stromlosen

1. Isolierstoff mit katalytisch wirksamen Föllstof- Metallisierung von Isolierstoffplatten für gedruckte fen, die für die stromlose Metallabscheidung aus 5 Schaltungen (US-PS 30 35 944) wird so vorgegangen, hierfür geeigneten Bädern geeignet sind, dadurch daß zunächst eine Behandlung mit Ätzlösungen zum gekennzeichnet, daß als Füllstoffe Partikeln, Zwecke des Aufbrechens chemischer Bildungen erfolgt, die einen Oberzug aufweisen, der von einem um so der Oberfläche des Isolierstoffs Ionenaustauschkationaktiven Tensid mit einer hydrophoben Grup- eigenschaften zu geben; anschließend die Behandlung pe und einem oder mehreren der Metalle der io der derart vorbehandeln Oberfläche mit einer Gruppe I B und VIII des Periodensystems der wäßrigen, ein Edelmetallsalz enthaltenden Lösung vor Elemente sowie Zinn gebildet wird, in den der Beaufschlagung mit einem geeigneten Reduktions-Isolierstoff eingebettet sind. mittel, um so an die aufgebrochenen chemischen

2. Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Bindungen Edelmetall-Ionen anzulagern; und schließzeichnet, daß der anorganische Füllstoff aus 15 lieh das Abscheiden eines Kupferniederschlages aus Tonerde, Keramiken, Ferriten, Siliciumcarbid, Glas, onne äußere Stromzufuhr metallisierenden Bädern, Glimmer oder Steatit besteht. wobei die Edelmetallionen als katalytische Zentren für

3. Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekenn- den Beginn des Abscheidevorganges wirken,
zeichnet, daß das Stickstoff enthaltene Tensid Bei den bekannten Aktivierungsverfahren ist eine beispielsweise Hexyl- oder Octylaminazetat, ein 20 Benetzung von hydrophoben Isolierstoffoberflächen AlkylaminocfereinSarkosinderivatist mit wäßrigen Lösungen nicht immer im geforderten

4. Isolierstoff nach Anspruch I, dadurch gekenn- Umfang möglich. Für den Fall, daß derartige: Aktiviezeichnet, daß das Phosphor enthaltene Tensid eine längsverfahren für Materialien benutzt werden, die Phosphoniumverbindung ist. freie Metalloberflächen aufweisen, ist es nachteilig, daß

5. Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 die Haftfestigkeit der auf der Metalloberfläche aufgezeichnet, daß der Füllstoff einem Photolack züge- brachten stromlosen Metallschicht nur sehr gering ist, setzt ist. was auf die beim Verfahren entstehende Seederzwi-

6. Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekenn- schenschicht auf der Metalloberfläche zurückzuführen zeichnet, daß der Füllstoff einer Druckfarbe ist. Diese Zwischenschicht verhindert eine gute zugesetzt ist. 10 Haftfestigkeit des aufplattierten Metalls sowohl an den

7. Isolierstoff nach Anspruch I, dadurch gekenn- Folienkanten, welche die Lochwandungen umgeben, als zeichnet, daE Jer Füllstoff einem Gieß-, Spritz- oder auch auf der Folienoberfläche selbst. Es gibt verschiede-Preßharzgemisch zugesetzt ist ne Gründe, die ein Aufbringen einer zusätzlichen

8. Isolierstoff nach Anspruch 7, dadurch gekenn- Metallschicht auf einer ursprünglich bereits vorhandezeichnet, daß das Harzgemh-h Aminogruppen, 35 nen Metallschicht erforderlich machen. Beispielsweise lminogruppen. Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen, kann die Folienstärke ungenügend sein oder die Aldehydgruppen, Halogengruppen oder Sulfoxyl- Oberfläche soll mit einem anderen Metall überzogen gruppen enthält. werden, um so bestimmte Eigenschaften zu erzielen.

9. Isolierstoff nach Anspruch 7, dadurch gekenn- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zeichnet, daß das Harzgemisch Acrylnitril-Butadien- 40 zugrunde, einen Isolierstoff der eingangs genannten Art Styrol enthält bzw. aus diesem besteht. durch Zugabe weiterer bestimmter Füllstoffe für

10. Isolierstoff nach den Ansprüchen 1 bis 9, Verfahren zur stromlosen Metallisierung geeigneter zu dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff in eine^r machen, so daß diese Verfahren zu weiter verbesserten Menge vorhanden ist, die einen Anteil von 0,0005 bis Endprodukten ohne die oben aufgezeigten Unzuläng-80Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 20Gcw.-%, ent- 45 lichkeiten führen.

spricht. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch,

daß als Füllstoffe Partikeln, die einen Überzug

aufweisen, der von einem kationaktiven Tensid mit einer

hydrophoben Grupne und einem oder mehreren der 50 Metalle der Gruppe I B und VIII des Periodensystems

Die vorliegende Erfindung betrifft Isolierstoffe mit der Elemente sowie Zinn gebildet wird, in den

katalytisch wirksamen Füllstoffen, die für die stromlose Isolierstoff eingebettet sind.

Metallabscheidung aus hierfür geeigneten Bädern Es ist besonders vorteilhaft, daß die katalytisch

geeignet sind. wirksamen Füllstoffe aus einem Stoff bestehen oder

Derartige Isolierstoffe können etwa in Form dünner 55 diesen als eine Schicht bzw. eine Imprägnierung

Platten vorteilhaft zur Herstellung gedruckter Schaltun- enthalten die als ein kationisches Benetzungsmittel

gen im allgemeinen, insbesondere für die Fertigung von wirkt, wofür die hydrophobe Gruppe in Gegenwart von

Zwei- und Mehrschichtleiterplatten mit metallisierten Wasser Teil des Kations wird und ein oder mehrere der

Lochwandungen benutzt werden. Bei der Fertigung von Metalle der Gruppen IB und VIII des periodischen

gedruckten Schaltungen mit metallisierten Lochwan- f,o Systems der Elemente in den Reaktionsvorgang

düngen ist es üblich, die mit den Löchern versehene eingebaut sind.

Basismaterialplatte nacheinander mit wäßrigen Lösun- Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Füllstoffe

gen von Stannochlorid und einer Edelmetallsalzlösung wird das Ausgangsmaterial mit einem kationischen

zu behandeln und nachfolgend in einem stromlos Benetzungsmittel behandelt. Eine weitere Möglichkeit

arbeitenden Metallisierungsbad mit einem Metallüber- f,₅ besteht darin, das kationische Benetzungsmittel dem

zug zu versehen. Fällungsmittel zuzusetzen welches benutzt wird, um das

Die Herstellung von stromlos verkupferbaren Isolier- Metall der genannten Gruppen des periodischen

stoffen von faserförmiger, körniger oder gewebter Systems auf die Trägerteilchen aufzufallen. Noch ein