DE2659963C2 - Verfahren zur Herstellung von nichtmetallisierbaren Oberflächen auf Gegenständen durch Aufbringen eines gelösten Antimonkomplexes - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von nichtmetallisierbaren Oberflächen auf Gegenständen durch Aufbringen eines gelösten Antimonkomplexes

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Rainer Burger
Dieter Fischer
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Philips Kommunikations Industrie AG
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von stromlos oder elektrolytisch nichtmetallisierbaren Oberflächen auf Gegenständen unter Verwendung von KatMlysatorgiften, mit deren Aufbringen die Metallisierung selektiv verhindert werden kann.
Die ständig steigende Anwendung der zahlreichen bekannten Verfahren zur galvanischen wie auch zur stromlosen chemischen Metallisierung von Gegenständen aller Art hat, auch mit Rücksicht auf die ständig wachsende Umweltbelastung, zu vielen Verbesserungen und Rationalisierungen geführt. So ist man beispielsweise bei der Herstellung von gedmckten Schaltungen für elektronische Geräte teilweise abgegangen vom ursprünglich üblichen Subtraktivverfahren, bei dem das Basismaterial ein- oder zweiseitig völlig mit Kupfer kaschiert ist und bei dem das nicht für die Leiterbahnen benötigte Kupfer wieder vom Basismaterial entfernt wird. An seine Stelle ist weitgehend das Additivverfahren getreten, bei dem lediglich die für Leiterbahnen vorgesehenen Stellen des Basismaterials mit Kupfer oder anderen Metallen beschichtet werden. Soll dieses Additivverfahren für gedruckte Schaltplatinen verwendet werden, bei denen nur eine Seite des Basismaterials mit metallischen Leiterzügen versehen werden soll, entsteht die Notwendigkeit das Basismaterial auf der von Leiterzügen freien Seite vor der Metallisierung zu bewahren. Eine sehr wirtschaftliche Möglichkeit dazu besteht darin, die betreffende Seite des Basismaterials zu metallophobisieren, d. h, metallabstoßend zu machen.
Bekannt ist ein Verfahren zur Ablagerung einer Substanz cuf ausgewählten Stellen einer Substratoberfläche aus einer Lösung in Gegenwart eines Katalysators, wobei die Ablagerung der genannten Substanz durch stellenweise Berührung des Katalysators mit einem Kontaktgift verhindert wird (GB-PS 12 53 564).
Zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens soll auf den vor der Ablagerung zu schützenden Oberflächen des fertigen Basismaterials ein das Kontaktgift enthaltender Film aufgebracht werden, vorzugsweise aus Schwefelverbindungen enthaltenden Polymerisaten.
Danach wird die gesamte Oberfläche des Basismaterials mit einer den Katalysator enthaltenden dünnen Schicht beschichtet und das Basismaterial in eine Lösung zur stromlosen Abscheidung dar gewünschten Substanz eingetaucht, wobei die Abscheidung vorzugsweise auf den nicht mit Katalysatorgift bedeckten Stellen erfolgen soll. Hierbei kann zwar eine Metallabscheidung auf den mit einem Kontaktgift beschichteten Stellen wesentlich vermindert werden, sie wird aber nicht so weitgehend verhindert, wie es bei der Herstellung beispielsweise einer gedruckten Schaltung notwendig ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Schwefelverbindungen meist giftig und umv/eltbelastend sind und in den heute zur Metallabscheidung verwendeten Bädern häufig äußerst unerwünschte Nebenwirkungen erzeugen. In der genannten Schrift ist zwar auch erwähnt, daß andere Katalysatorgifte als Schwefel verwendet werden können, es fehlt aber jeder Hinweis auf geeignetere Katalysatorgifte, die in den heute üblichen Metallisierungsbädern keine unerwünschten Nebenwirkungen erzeugen und an den damit versehenen Steller, des Basismaterials eine Metallabscheidung sicher verhindern.
Bekannt ist auch ein Verfahren zur stromlosen Metallabscheidung aus einer wässerigen Lösung, die zur Verminderung der unerwünschten Metallabscheidung an den Behälterwänden ein Katalysatorgift enthält, bei dem zur Verbesserung der Wirkung des Katalysatorgiftes der die wässerige Lösung enthaltende Behälter in schnelle hin- und hergehende Bewegung versetzt wird (US-PS 39 34 054). Dieses Verfahren ist für die Herstellung von Teilen, die teilweise metallisiert werden sollen, nicht anwendbar. In der genannten Schrift zum Stand der Technik ist auch eine Reihe von Verbindungen aufgeführt, die für den genannten Zweck als Katalysatorgifte verwendet werden können. Ein Hinweis auf ein Katalysatorgift, das eine Metallabscheidung besonders wirksam verhindert und darüber hinaus keine unerwünschten Nebeneffekte bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen erzeugt, ist dem Stand der Technik aber nicht zu entnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von stromlos oder elektrolytisch nichtmetallisierbaren Oberflächen auf Gegenständen aller Art, insbesondere auf Basismaterial für die Herstellung gedruckter Schaltungen, anzugeben, das auch in den schon erwähnten schnellwirkenden Metallabscheidungsbädern sicher vor Metallabscheidung auf den so hergestellten Oberflächen schützt, ein
einfach zu handhabendes, vielseitig anwendbares Katalysatorgift zu finden, das auch in der Großserienfertigung keine unerwünschten Nebenwirkungen zeigt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden die löslichen Antimon-Verbindungen als Lösung in Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln verwendet
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 3 bis 6 beschrieben.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in dem sicheren Schutz gegen jegliche Metallabscheidung in allen bekannten Bädern zur stromlosen und auch galvanischen Metallisierung ohne störende Nebenwirkungen und in ihrer einfachen Anwendbarkeit.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher beschrieben.
Beispiel 1
Eine wenig haftende Kunststoffolie, mit einem Flächengewicht von etwa 70 g/m2, wird einseitig mit einem für die Herstellung von Phenolharz-Hartpapieren bekannten Phenolharzlack beschichtet, der 12,8 bis 25,6 Gew.-%, vorzugsweise 20,5 Gew.-%, Phenylamidoantimonyltartrat und ein oder mehrere organische Lösungsmittel wie Formamid (FA), Acetamid (AA), Tetramethylharnstoff (TMH), Dimethylsulfoxid (DMS), Monomethylformamid (MMF), Dimethylformamid (DMF), Monomethylacetamid (MMAA), Dimethylacetamid (DMAA) oder N-Methylpyrolidon, vorzugsweise DMAA und DMF enthält. Danach wird die Folie bei Temperaturen zwischen 110 und 140° C, vorzugsweise beil 30° C, getrocknet und ein Festkörperauftrag von 9,9 bis 19,9 g/m2, vorzugsweise 15,9 g/m2, entsprechend ca. 3,5 Mo!-% Antimon, eingestellt. Sogen der derart einseitig beschichteten Folie werden mit der beschichteten Seite auf einen Stapel Prepregs gelegt und zu Schichtstoff verpreßt. Unmittelbar nach dem Pressen kann die Folie abgezogen werden. Die mit ihr in Kontakt gewesene Seite des Schichtbtoffes ist danach metallabweisend (metallophob). In bestimmten Fällen kann es vorteilhaft sein, die Folie erst kurz vor der Weiterverarbeitung abzuziehen.
Beispiel 2
Ein Herstellungsverfahren entsprechend dem Beispiel 1, wobei für die Beschichtung der Folie ein Phenolharzlack verwendet wird, der 7,9 bis 15,8 Gew.-°/o, vorzugsweise 12,6 Gew.-%, Methylamidoantimonyltartrat enthält und bei dem ein Festkörperauftrag von 6,1 bis 12,2 g/m2, vorzugsweise 9,8 g/m2, entsprechend ca. 3,5 Mol-% Antimon (Sb) eingestellt wird.
Beispiel 3
Ein Herstellungsverfahren entsprechend dem Beispiel 1, wobei für die Beschichtung der Folie ein Phenolharzlack verwendet wird, der 18,1 bis 36,2 Gew.-%, vorzugsweise 29,0 Gew.-%, Dichlorphenylamidoantimonyltartrat enthält und bei dem ein Festkörperauftrag von 14,1 bis 28,2 g/m2, vorzugsweise 22,6 g/m2, entsprechend ca. 3,5 Mol-% Antimon (Sb) eingestellt wird.
Beispiel 4
Ein Herstellungsverfahren entsprechend dem Bei-SDiel 1, wobei für die Beschichtung der Folie ein Phenolharzlack verwendet wird, der 11,9 bis 23,8 Gew.-%, vorzugsweise 19,0 Gew. %, n-Butylamidoantimonyltartrat enthält und bei dem ein Festkörperauftrag von 9,2 bis 18,4 g/m2, vorzugsweise 14,8 g/m2, entsprechend ca. 3,5 Mol-% (Sb) eingestellt wird.
Beispiel 5
Ein Herstellungsverfahren entsprechend den Beispielen 1 bis 4, bei dem an Stelle des betreffenden Tartrats ein entsprechendes Glycerat, Mukat, Glykolat, Laktat, Citrat oder Malat im entsprechenden Mol-Verhältnis verwendet wird.
Beispiel 6
Eine bei der Herstellung von Laminaten als Decklage bestimmte Trägermaterialbahn, vorzugsweise eine Papierbahn, wird nach einem der bekannten Verfahren mit einem für die Herstellung von Schichtstoffen (vorzugsweise Hartpapier) bekannten Harzlack (vorzugsweise Phenolharzlack) imprägniert, der eine solche Menge der in den vorhergehenden Beispielen genannten Antimonverbindungen enthält, daß ein Festkörperauftrag von 2,2 bis 4,4 Mol-% Sb, vorzugsweise 3,5 Mol-% Sb, entsteht. Dieses günstigste Verhältnis ist unabhängig davon, ob es bei der Vor-, der Deck- oder bei einer nur einmaligen Imprägnierung der Bahn aufgebracht wird.
Beispiel 7
Eine fertige Hartpapierplatte wurde auf einer Beschichtungsgießmaschine unter Verwendung eines der in den Beispielen 1 bis 5 beschriebenen Lacks und unter Einhaltung der jeweils genannten Festkörperaufträge einseitig beschichtet und getrocknet. Die beschichtete Seite zeigte in üblichen galvanischen und/oder chemischen Metallisierungsbädern ein metallabweisendes (metallophobes) Verhalten.
Beispiel 8
Eine fertige Hartpapierplatte wurde auf einer Siebdruckmaschine mit einer handelsüblichen Siebdruckpaste partiell bedruckt, wobei der Paste eine der in den Beispielen 1 bis 5 beschriebenen Antimonverbindungen in der entsprechenden Konzentration zugemischt wurde. Die bedruckten Stellen der Platte nahmen in den üblichen galvanischen und/oder chemischen Metallisierungsbädern keinerlei Metall an.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß überraschenderweise die metallophobierende Wirkung der erfindungsgemäßen Antimonverbindungen in allen untersuchten Anwendungsfällen voll erhalten blieb.

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von stromlos oder elektrolytisch nichtmetallisierbaren Oberflächen auf Gegenständen unter Verwendung von Katalysatorgiften, mit deren Aufbringen die Metallisierung selektiv verhindert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß stabilisierte und/oder stabile, in Wasser und/oder in organischen Lösungsmitteln löslichen Antimon-Verbindungen (Komplexe) auf den zu metallophobierenden Oberflächen angebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die löslichen Antimon-Verbindungen als Lösung in Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu metallophobierenden Gegenstände gegebenenfalls teilweise mit einer löslichen Antimon-Verbindung oder einem diese enthaltenden Stoffgemisch, beispielsweise Lack, beschichtet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine wasserunlösliche, aber in organischen Lösungsmitteln lösliche Antimon-Verbindung allein und/oder als Bestandteil eines Speziallacks auf eine Folie aufgetragen wird, auf den Deckbogen eines Schichtpreßstoffes aufgepreßt wird und dann die Folie abgezogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie in Form eines Negativdrucks verwendet wird.
6. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für die Herstellung von Basismaterial für gedruckte Schaltungen, insbesondere für die Herstellung von einseitig kuprophobem Basismaterial für die Fertigung von gedruckten Schaltungen im Additivverfahren und/oder im Semi-Additivverfahren, oder für die Herstellung von gedruckten Schaltungen im Additivverfahren ohne Verwendung von Abdeckungen.
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