ES2328748T3

ES2328748T3 - Procedimiento de aplicacion de un metal sobre papel.

Info

Publication number: ES2328748T3
Application number: ES07727930T
Authority: ES
Inventors: Karl-Gunnar Larsson; Anders Hult
Original assignee: Linea Tergi Ltd
Current assignee: Linea Tergi Ltd
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2009-11-17
Anticipated expiration: 2027-04-10
Also published as: HK1122077A1; EP2004907B1; WO2007116056A2; DK2004907T3; ATE434081T1; EP2004907A2; US20090297840A1; WO2007116056A3; DE602007001343D1

Abstract

Un procedimiento para la aplicación de un primer metal sobre papel, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: a. aplicación de al menos una imprimación a dicho papel, seleccionándose dicha imprimación del grupo que consta de un polifenileno, una poliolefina cicloalifática y poli(4-metil-1-penteno), b. producción de polímeros sobre la superficie de dicho papel, comprendiendo dichos polímeros grupos carboxílicos e iones adsorbidos de al menos un segundo metal, siendo adsorbidos dichos iones a un pH superior a 7, c. reducción de dichos iones al segundo metal, y d. deposición de dicho primer metal sobre los iones reducidos de dicho segundo metal.

Description

Procedimiento de aplicación de un metal sobre papel.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento de producción de un recubrimiento metálico sobre papel. La presente invención se refiere además a un procedimiento de aplicación un dibujo decorativo definido de metal sobre papel. La presente invención se refiere además a objetos fabricados por dichos procedimientos.

Antecedentes

La aplicación de recubrimientos metálicos sobre superficies es útil para muchos fines. Tradicionalmente se aplicó un recubrimiento metálico a un objeto con el fin de mejorar su aspecto o para estabilizar la superficie. Aplicando un dibujo de metal conductor a papel, se pueden hacer circuitos económicos y desechables.

En el estado actual de la técnica se han hecho ensayos para disponer un dibujo de metal conductor sobre papel y otros materiales. Anteriormente se ha aplicado un polímero conductor sobre el papel con el dibujo deseado. Esto tiene el inconveniente de que, por ejemplo, los polímeros conductores no son tan buenos conductores como los metales.

El documento US 6,303,278 se refiere a un procedimiento de aplicación de capas metálicas en dibujos definidos. Revela un procedimiento en el que se modifica la superficie del sustrato y se pone en contacto con monómeros. Los monómeros desarrollarán un polímero y se aplica material conductor a los polímeros y en una etapa posterior adicional se añade material conductor. La etapa en la que se añade un material conductor a los polímeros se lleva a cabo bajo el HCl como se mencionó en el ejemplo 1 de producción del documento US 6,303,278. Pueden usarse varios tipos diferentes de monómeros, por ejemplo, ácido acrílico.

Se describe como importante que la superficie del sustrato comprenda compuestos de hidrocarburos secundarios y/o terciarios.

En el estado actual de la técnica también se han hecho ensayos para aplicar metales a un dibujo conductor sobre papel, sin embargo, la adherencia de la capa metálica no ha sido satisfactoria.

En la técnica se han utilizado varios procedimientos para mejorar la adherencia de metales a un sustrato. Por ejemplo Yang, Shen, Li y Lu en "Journal of Electronic Materials", de febrero de 1997, 26(2), páginas 78-82, han estudiado la adherencia del cobre a "parileno N". Se depósito parileno N sobre silicio usando polimerización por deposición de vapor. Se depósito cobre sobre la película de "parileno N" usando deposición por haz ionizado parcialmente. Durante la deposición se puede generar plasma a altas velocidades de deposición y alta ionización. De acuerdo con la publicación, la generación de plasma incrementó en gran medida la fuerza de adherencia en comparación con otras técnicas de deposición del cobre.

El documento GB-A-1222969 revela un procedimiento de deposición de una capa metálico sobre un sustrato. El procedimiento comprende la inmersión del sustrato en un baño acuoso que comprende iones metálicos, un agente complejante, y un agente reductor. El sustrato se galvaniza después del primer galvanizado no electrolítico.

Un problema del estado actual de la técnica relativo al papel recubierto de metal es cómo mejorar la adherencia del recubrimiento metálico al papel.

Breve descripción de la presente invención

Una ventaja de la presente invención es que es posible usarla en un procedimiento de fabricación continuo. Comparada con la técnica anterior es más económica y adecuada para la producción a gran escala porque se puede usar equipamiento disponible comercialmente para el uso a gran escala de la presente invención. En la fabricación de circuitos sobre papel, el presente procedimiento va a reducir el desperdicio de metal que se pierde en el decapado al ácido, ya que se puede utilizar un procedimiento en el que, para crear dibujos, se decapa al ácido una capa mucho más fina. Además, el metal se añade al dibujo seguidamente.

El procedimiento utiliza menos cantidades de productos químicos que, en algunos países están sometidos a reglamentaciones, en comparación con los procedimientos de fabricación tradicionales.

Otras ventajas de la presente invención incluyen las propiedades de los circuitos fabricados utilizando la presente invención. Con la presente invención pueden evitarse los conductores sobre papel de sección transversal en forma de reloj de arena y se pueden fabricar circuitos de sección transversal más rectangular. De esta manera es posible fabricar circuitos con mejores propiedades para altas frecuencias. En dichos circuitos se va a mejorar la integridad de la señal en comparación con los circuitos de acuerdo con el estado actual de la técnica.

Otra ventaja es que es posible fabricar un conductor sobre papel con virtualmente es mismo espesor también, por ejemplo, cuando el conductor va de un lado al otro sobre un papel. Esto confiere a la señal una integridad mejorada.

Otra ventaja más es que el presente procedimiento permite la fabricación de circuitos que están construidos secuencialmente con varias capas de conductores de formas distintas.

Otra ventaja es que el procedimiento de acuerdo con la presente invención permite la fabricación de circuitos con un espesor de línea muy pequeño.

La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento de aplicación de un primer metal sobre papel de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas. La presente invención comprende también objetos fabricados de acuerdo con los procedimientos conformes con la presente invención. La presente invención provee un procedimiento por el que es posible aplicar un recubrimiento metálico a papel con excelente adherencia y que es aplicable a muchos tipos de papel y material similar al papel.

Definiciones

Antes de revelar el procedimiento de producción de un recubrimiento metálico sobre papel, se debe entender que esta invención no se limita a los materiales, configuraciones y etapas de procedimiento revelados en la presente, ya que dichos materiales, configuraciones y etapas de procedimiento pueden variar algo. También se debe entender que la terminología empleada en la presente se utiliza con el fin único de describir realizaciones concretas y no se pretende que sean limitativas ya que el ámbito de la presente invención está limitado solamente por las reivindicaciones adjuntas y equivalentes de las mismas.

Se debe advertir que las formas singulares "un", "una", "el" y "la" según su uso en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas incluyen sus respectivos plurales a menos que el contexto indique claramente otra cosa.

En la descripción y reivindicación de la presente invención se usará la siguiente terminología.

El término "iniciador" se usa en toda la descripción y en las reivindicaciones para denominar una sustancia que tiene la capacidad de iniciar una reacción de polimerización entre monómeros.

El término "monómero" se usa en toda la descripción y en las reivindicaciones para denominar una sustancia que es capaz de formar un polímero en una reacción de polimerización.

El término "parileno" se usa en toda la descripción y en las reivindicaciones para denominar un poli-para-xilileno sustituido o no sustituido. Los ejemplos de parileno incluyen parileno N, parileno C, y parileno D. El parileno N indica un poli-para-xileno, el parileno C indica un parileno con un átomo de cloro adicional en el anillo aromático. El parileno D indica un parileno con dos átomos de cloro adicionales en el anillo aromático.

El término "fotoiniciador" se usa en toda la descripción y en las reivindicaciones para denominar un iniciador que tiene la capacidad de iniciar una reacción de polimerización cuando se expone a la luz y/o luz UV.

El término "polímero" se usa en toda la descripción y en las reivindicaciones para denominar un compuesto que se construye de la repetición de unidades estructurales idénticas o diferentes.

El término "polimerización" se usa en toda la descripción y en las reivindicaciones para denominar una reacción en la que monómeros idénticos o diferentes constituyen un polímero. El término "grupo carboxílico latente" se usa en toda la descripción y en las reivindicaciones para denominar un grupo químico que tiene la capacidad de transformarse en un grupo carboxílico.

El término "papel" se usa en toda la descripción y en las reivindicaciones para denominar todo sustrato basado en celulosa.

Breve descripción de la presente invención

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento de aplicación de un primer metal sobre papel, dicho procedimiento comprende las etapas de a) producción de polímeros sobre la superficie de dicho papel, comprendiendo dichos polímeros grupos carboxílicos e iones absorbidos de al menos un segundo metal, siendo absorbidos dichos iones a un pH superior a 7, b) reducción de dichos iones del segundo metal y c) deposición de dicho primer metal sobre los iones reducidos de dicho segundo metal.

En una realización la superficie se trata usando plasma antes de que se produzcan dichos polímeros. Alternativamente o además, la superficie se trata con una solución alcalina. Opcionalmente, la superficie se limpia en otra solución de limpieza.

En una realización se aplica al menos una imprimación a dicho papel antes de la etapa a), dicha imprimación se selecciona del grupo que consta de un polifenileno, una poliolefina cicloalifática y poli(4-metil-1-penteno).

En una realización la imprimación es parileno. En otra realización la imprimación es parileno N.

En una realización los polímeros se producen sobre dicha superficie poniendo en contacto dicha superficie con a) al menos un tipo de monómero, del cual al menos uno comprende un grupo carboxílico, b) iones de al menos un segundo metal seleccionado del grupo de consta de rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, platino y cobre, y c) al menos un iniciador, y en el que el pH es superior a 7. La secuencia en la se mezclan los ingredientes mencionados no es crítica.

En una realización alternativa los polímeros se producen sobre dicha superficie poniendo en contacto dicha superficie con a) al menos un tipo de monómero, de los cuales uno al menos comprenda un grupo carboxílico, y b) al menos un iniciador y, posteriormente, poniendo en contacto dicha superficie con una solución que comprende iones de al menos un segundo metal seleccionado del grupo que consta de de rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio platino y cobre, teniendo dicha solución un pH superior a 7.

El al menos un tipo de monómero mencionado anteriormente es de una realización seleccionada del grupo que consta de ácido acrílico y ácido metacrílico.

En otra realización los polímeros se producen sobre dicha superficie poniendo en contacto dicha superficie con a) al menos un tipo de monómero, de los cuales al menos uno comprende un grupo carboxílico latente, y b) al menos un iniciador y, posteriormente, sometiendo dicha superficie a condiciones adecuadas para la transformación de los grupos carboxílicos latentes en grupos carboxílicos y, posteriormente, poniendo en contacto dicha superficie con una solución que comprende iones de al menos un segundo metal seleccionado del grupo que consta de rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, platino y cobre, teniendo dicha solución un pH superior a 7.

En una realización el monómero que comprende un grupo carboxílico latente es al menos una sustancia del grupo de consta de acrilato de tert-butilo, anhidrido maleico, anhidrido de metacrilato y anhidrido acrílico.

Las condiciones adecuadas para la transformación de grupos caboxílicos latentes en grupos carboxílicos, están en una realización lograda poniendo en contacto la superficie con un ácido de Brönsted fotoinducido.

El ácido de Brönsted está en una realización seleccionada del grupo que consta de una sal de sulfonio y una sal de iodonio.

El iniciador usado como se describió anteriormente está en una realización seleccionada del grupo que consta de tioxantona, canforquinona, benzofenona, 4-cloro bencil benzofenona, 4,4' dicloro benzofenona, 4-bencil benzofenona, benzoil naftaleno, xantona, antraqui-nona, 9-fluorenona, acetofenona, benzoil dimacetal, hidroxi-ciclo-hexil-acetofenona, biacetil, 3,4- hexanodiona, 2,3-pentanodiona, 1-fenil-1,2-propanodiona, benceno, ácido benzoilformico, formaldehido, aldehido acético, acetona, 2-pentanona, 3-pentanona, ciclohexanona, ésteres de benzofenona con sulfonato de metanol y mezclas de los mismos.

En una realización los iones del al menos un segundo metal son iones de paladio y el procedimiento comprende además iones de amonio. Los iones de amonio están, en esta realización concreta, en la misma solución que los iones de paladio.

En una realización los iones son absorbidos a un pH superior a 10.

En una realización el primer metal se selecciona del grupo que consta de cobre, plata, oro, níquel, titanio y cromo.

En una realización concreta la superficie se somete además a las etapas de d) deposición selectiva de un tercer metal en dicha superficie sobre un dibujo definido, y e) eliminación de dichos primero y segundo metales de dicha superficie de las partes que no están recubiertas por dicho tercer metal.

En una realización concreta el tercer metal es cobre.

En una realización alternativa el metal se aplica en un dibujo definido sobre dicho papel. Esto se logra realizando una o varias de las etapas esquematizadas en la reivindicación 1 en el dibujo definido deseado sobre dicho papel.

En otra realización alternativa más el metal se aplica sobre la totalidad del papel. En esta realización el metal se aplica preferiblemente pero no necesariamente en una capa uniforme.

En un segundo aspecto la presente invención comprende un objeto fabricado de acuerdo con el procedimiento descrito en la presente.

En una realización el objeto tiene capas del primer metal con un espesor de aproximadamente 5 \mum.

En una realización el objeto comprende circuitos eléctricos.

En una realización el objeto comprende más de una capa de conductores aislados eléctricamente entre sí. Este es un procedimiento de SBU.

Descripción detallada de la presente invención

Ahora se van a explicar más detalladamente estas etapas de acuerdo con el procedimiento de la presente invención.

La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento de aplicación de un primer metal sobre papel. Un objeto en el que algunas partes están hechas de papel se puede recubrir de acuerdo con la presente invención.

Todos los sustratos basados en celulosa están comprendidos dentro de la presente invención. Los ejemplos de sustratos basados en celulosa no limitativos incluyen papel sin ácido, todo papel de tela, papel de archivo, papel artístico, papel moneda, papel de barita, tarjeta, tablero de encuadernación, papel de recubrimiento de folletos, papel recubierto de cepillado, papel recubierto de burbujas, papel satinado, cartón de caja plegable recubierto, cartón de fibra corrugado, papel recubierto de cortina, algodón, papel basado en algodón, papel de recubrimiento, papel recubierto remojado, cartón de fibra corrugado de doble cara, carilla, cartón de fieltro, cartón de fibra, papel fino, cartón grueso glaseado, papel resistente a la grasa, papel recubierto ablandado en caliente, tarjeta de índice, forro de envolver, papel de envolver, papel de saco de envolver, papel de pantalla, directorio de tabla de cuero, tablero de pulpa de cuero, papel de carta, cartón reciclado forrado, papel de forro, lámina de cartón acuoso, papel glaseado a máquina, tablero hecho a máquina, papel, tablero de papel, papel recubierto de polietileno, papel recubierto de PET, papel reciclado, papel recubierto simple, papel recubierto en rollo suavizado, tablero de fibra consistente, y papel de envolver.

En una realización de la presente invención se usa papel recubierto como sustrato. En otra realización se usa papel recubierto de polímero como sustrato. En una realización se usa papel recubierto de polietileno. En otra realización el sustrato es papel recubierto con tereftalato de polietileno.

Preferiblemente, el objeto a recubrir se limpia cuando el procedimiento está iniciado.

En una realización, el objeto a recubrir primero se trata con plasma. El tratamiento hace posible humedecer objetos que de otro modo son difíciles de adherirse entre sí. El tratamiento con plasma también tiene un efecto de limpieza. El tratamiento con plasma se puede realizar en cualquier gas que produzca una superficie polar a cualquier presión adecuada. En una realización de la presente invención el tratamiento con plasma se lleva a cabo a presión ambiente al aire. Los inventores de la presente han descubierto que el tratamiento con plasma en combinación con el resto del procedimiento descrito en la presente, da excelentes resultados. Aunque un tratamiento con plasma inicial es preferente, se debe advertir que en algunos objetos no es obligatorio un tratamiento con plasma. Con algunos papeles, como alternativa al plasma es suficiente una limpieza en una solución alcalina.

Después del tratamiento con plasma se aplica opcionalmente una imprimación a al menos parte de la superficie del objeto. Son ejemplos no limitativos de imprimación un polifenileno, y una poliolefina cicloalifática. Los ejemplos de poliolefinas cicloalifáticas incluyen copolímeros hechos de etileno y norborneno. Otros ejemplos más concretos de imprimación incluyen poli(4-metil-1-penteno), parileno N, parileno C, parileno D, parileno F, parileno A, parileno AM, y parileno HT. Preferiblemente, el parileno se aplica desde la fase de gas. Los dispositivos de aplicación de farileno están disponibles comercialmente y un experto en la técnica puede aplicar una capa de un parileno. EL espesor de la capa de imprimación puede variar dentro de límites amplios. En una realización la capa es más fina que 100 \mum, y en otra realización la capa está entre aproximadamente 2 y aproximadamente 20 \mum.

Después de la aplicación de una imprimación, se aplica un metal sobre la imprimación. Hay varios procedimientos de aplicación de un metal sobre el polifenileno. En una realización la aplicación de un metal comprende la aplicación de un polímero sobre la superficie. Los inventores han descubierto que el procedimiento que incluye la aplicación de un polímero sobre la superficie da resultados excelentes junto con una imprimación seleccionada del grupo que consta de un polifenileno, una poliolefina cicloalifática y poli(4-metil-1-penteno). En una realización de la presente invención se trasplanta un polímero sobre la imprimación.

El polímero sobre la superficie comprende grupos carboxílicos. Hay varios procedimientos de obtención de grupos carboxílicos sobre los polímeros. Más adelante se describen detalladamente dichos procedimientos.

En una realización de la presente invención se usan monómeros que comprenden grupos carboxílicos para construir el polímero con ayuda de un iniciador de la reacción de polimerización. También es posible usar una mezcla de diferentes monómeros, es decir, una mezcla que comprenda monómeros de contengan grupos carboxílicos y monómeros que no contengan grupos carboxílicos.

En otra realización de la presente invención se incorporan monómeros con grupos carboxílicos latentes al construir el polímero sobre el objeto. El polímero se puede construir totalmente de monómeros que comprendan grupos carboxílicos latentes. Alternativamente, el polímero se puede construir tanto de monómeros que contengan grupos carboxílicos latentes como de monómeros sin grupos carboxílicos latentes. Seguidamente, el polímero sobre el objeto se somete a condiciones tales que los grupos carboxílicos latentes de los polímeros se transforman en grupos carboxílicos.

Un ejemplo no limitativo de grupo carboxílico latente es el anhidrido maleico. Si se usa anhidrido maleico como monómero se incorpora en el polímero durante la polimerización y, seguidamente, se somete a condiciones tales que se transforman en grupos carboxílicos. En una realización de la presente invención, se usa un ácido carboxílico latente tal como tertbutil acrilato para construir un polímero que, posteriormente, se transforma en un grupo carboxílico usando condiciones adecuadas. Otro ejemplo de grupo carboxílico latente es un grupo carboxílico protegido.

Un ejemplo no limitativo de condición para la transformación de grupos carboxílicos latentes en grupos carboxílicos es el tratamiento con un ácido de Brönsted. En una realización de la presente invención el ácido de Brönsted se produce en una fotorreacción, es decir, un ácido de Brönsted fotoinducido. Son ejemplos no limitativos de ácidos de Brönsted las sales de sulfonio y las sales de iodonio. Un experto en la técnica comprende que hay varias formas de transformación de un grupo carboxílico latente en grupo carboxílico. Por ejemplo, el anhidrido maleico se puede transformar en ácido maleico mediante tratamiento térmico.

En todos los diferentes procedimientos antes descritos para producir polímeros que comprendan grupos carboxílicos, se utiliza al menos un iniciador para iniciar la reacción de polimerización. El iniciador puede ser bien un fotoiniciador u otro iniciador. Cuando se usa un fotoiniciador se entiende que el procedimiento comprende también la irradiación con luz de una longitud de onda adecuada. Son ejemplos de fotoiniciadores adecuados los compuestos que comprenden grupos de carbonilo, tales como los aromáticos. Las cetonas aromáticas y las cetonas alifáticas aromáticas absorben ondas electromagnéticas, especialmente del intervalo de aproximadamente 200 a aproximadamente 500 nm, que hace estos compuestos útiles como iniciadores de acuerdo con la invención. En una realización de la presente invención, el iniciador de acuerdo con la presente invención se selecciona del grupo que consta de tioxantona, camforquinona, benzofenona, 4-cloro benzofenona, 4,4' dicloro benzofenona, 4-bencil benzofenona, benzoil naftaleno, xantona, antraquinona, 9-fluorenona, acetofenona, benzoil dimetilcetal, hidroxiciclohexil-acetofenona, biacetil, 3,4- hexanodiona, 2,3-pentanodiona, 1-fenil-1,2-propanodiona, benceno, benzoilo-acido fórmico, formaldehido, aldehido acético, acetona, 2-pentanona, 3-pentanona, ciclohexanona, ésteres de benzofenona con sulfonato de metanol y mezclas de los mismos.

Los grupos carboxílicos de los polímeros han adsorbido iones metálicos. Los iones metálicos son adsorbidos siempre a un pH superior a 7. Después de lo cual se presentan dos procedimientos alternativos para la adsorción de iones sobre los polímeros:

: En un primer procedimiento los iones de dicho segundo metal se mezclan junto con los monómeros antes de que tenga lugar la polimerización. En un segundo procedimiento los iones se añaden, en una etapa posterior, cuando los polímeros ya estén producidos sobre la superficie. El primer procedimiento, cuando los iones del segundo metal se añaden a la solución de monómeros, tiene una etapa menos.

En el primer procedimiento, la solución de monómeros comprende iones de al menos un segundo metal seleccionado del grupo que consta de rutenio, rodio paladio, osmio, iridio, platino y cobre. La cantidad de iones del segundo metal puede variar dentro de un amplio intervalo. Un ejemplo no limitativo de cantidad de iones es aproximadamente un ion metálico con carga +2 por dos moléculas de monómero con carga -1.

En el segundo procedimiento, la superficie del objeto se pone en contacto con una solución que comprende iones de un segundo metal. El segundo metal es al menos un metal seleccionado del grupo que consta de rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, platino y cobre. En cuanto al segundo procedimiento con una etapa aparte de adsorción de iones del segundo metal, los inventores de la presente han descubierto que, a diferencia con el estado de la técnica descrito en el documento US 6,303,278, la solución debería tener un valor del pH superior a 7. Este valor del pH más alto comparado con la técnica anterior conocida conduce a una mejor adherencia de la capa metálica. En una realización de la presente invención el valor del pH es aproximadamente 11. En otra realización de la presente invención el valor del pH es aproximadamente 11,5. En otra realización de la presente invención el valor del pH es superior a 10. En otra realización de la presente invención el valor del pH es superior a 9. En otra realización de la presente invención el valor del pH es superior a 8.

En otra realización de la presente invención, la solución que comprende iones de un segundo metal comprende además iones de amonio. En otra realización de la presente invención la solución que comprende iones de un segundo metal comprende iones de paladio e iones de amonio. Un experto en la técnica comprende que tienen que estar presentes contraiones.

Los iones del segundo metal que están confinados en el polímero, se reducen a dicho segundo metal. Esta reducción se lleva a cabo, independientemente de qué procedimiento se haya usado, para aplicar los iones metálicos a los polímeros. En una realización de la presente invención la reducción se logra con una reacción química que usa una solución de reducción, por ejemplo, borohidruro de sodio. En una realización de la presente invención, la reducción comprende una reacción fotoquímica. En otra realización de la presente invención, la reducción comporta un tratamiento termico. Un experto en la técnica puede, a la vista de esta descripción, reseleccionar formas para reducir iones metálicos a metal. Por lo tanto se pueden usar también otras formas de reducción los iones metálicos dentro del ámbito de la presente invención.

Una vez reducidos los iones del segundo metal a la forma metálica y realizado opcionalmente el tratamiento con plasma, el primer metal se deposita sobre la superficie contactándola con una solución que comprende iones del primer metal, un agente complejante y un agente reductor. En una realización de la presente invención, la solución para la deposición del primer metal es una solución estándar que está disponible comercialmente. En una realización de la presente invención, el espesor de la capa del primer metal es inferior a 100 \mum. En otra realización de la presente invención, el espesor está en el rango de 0,25 - 40 \mum, en otra realización de la presente invención, el espesor está en el rango de 0,5 - 20 \mum, en otra realización de la presnete invención, el espesor está en el rango de 1 - 1,0 \mum y en otra realización de la presente invención, el espesor está en el rango de 2 - 5 \mum.

En una realización, el papel se calienta después de la aplicación del metal con el fin de evaporar sustancias y grasas indeseables formadas durante el procedimiento El papel no se debe calentar demasiado. En una realización, la máxima temperatura es inferior a 130ºC, en otra realización, la máxima temperatuira es inferior a 100ºC. La duración del tratamiento térmico no es crítica. Los ejemplos de tiempos de duración van desde unos pocos segundos hasta varias horas. Típicamente, la duración del tratamiento térmico está dentro del intervalo comprendido entre unos pocos minutos y aproximadamente 30 minutos.

Los objetos recubiertos con metal de acuerdo con la presente invención pueden usarse en muchos contextos. Más adelante se describe una aplicación de acuerdo con la presente invención de recubrimiento de papel con metal.

En una realización de la presente invención, una tarjeta recubierta con una capa metálica sin dibujo alguno de acuerdo con la presente invención se usa para la fabricación de un circuito. Además, el metal se deposita con electrogalvanizado en la superficie de un dibujo deseado. En una realización la superficie se recubre con una máscara y además se deposita metal en un dibujo definido determinado por la máscara. Seguidamente, se retira la máscara. Esto crea una tarjeta con un recubrimiento fino de un metal y un dibujo definido sobre la misma que consta de un recubrimiento metálico más grueso. Seguidamente, la tarjeta se somete a decapado durante un tiempo que sea suficientemente largo para eliminar el recubrimiento fino, pero suficientemente corto para dejar el dibujo que consta del recubrimiento grueso. A la vista de esta descripción y de las reivindicaciones, un experto en la técnica puede determinar un tiempo de decapado adecuado. Esto produce una tarjeta con cable impreso y un dibujo definido deseado de metal sobre el papel.

Los procedimientos de acuerdo con la presente invención tienen muchas ventajas. Una ventaja es la adherencia mejorada. Otra ventaja es que se necesita menos metal para producir papeles metalizados. Como consecuencia, se necesita eliminar menos metal por decapado en la primera etapa de la fabricación. Además, se eliminan los problemas de los conductores en forma de reloj de arena y bajo decapado, debidos al decapante líquido que actúa no solamente sobre la superficie, sino también sobre los lados de los conductores. Esto hace posible la producción de conductores más estrechos. También es posible usar la tecnología existente con modificaciones menores solamente.

Un uso alternativo de los papeles de acuerdo con la presente invención para la fabricación de circuitos es aplicar el metal en un dibujo definido sobre el papel. En una realización, esto se logra aplicando los reactivos en el dibujo deseado. En una realización alternativa esto se logra mediante irradiación en el dibujo deseado. En una forma concreta de esta realización esto se logra creando un ácido de Brönsted fotoinducido en un dibujo definido sobre el papel.

En una realización de la presente invención se usa un procedimiento de SBU. La presente invención comprende el uso de una construcción secuencial (SBU). En esta realización se aplica un dibujo deseado de conductores sobre papel, donde después se fija una capa aislante. Este procedimiento se repite hasta que se logra el número de capas deseado con conductores El contacto entre los conductores de diferentes capas se logra por procedimientos conocidos por los expertos en la técnica de las tarjetas de conductores impresos.

Otras características de la invención y sus ventajas asociadas se harán evidentes para expertos en la técnica tras la lectura de la descripción y de los ejemplos.

Se debe entender que esta invención no se limita a las realizaciones concretas mostradas aquí. Los siguientes ejemplos se presentan a fines ilustrativos y no se pretende que limiten el ámbito de la invención, tal que el ámbito de la presente invención está limitada solamente por las reivindicaciones adjuntas y equivalentes de las mismas.

Ejemplos Ejemplo 1

Se usó como sustrato una pieza de papel, "PET 140+40" de la compañía StoraEnso. Este es un papel recubierto sobre un lado con PET (tereftalato de polietileno). La pieza de papel se unió con cinta adhesiva a un sustrato polimérico y los bordes se impermeabilizaron con cinta adhesiva para proteger del líquido la superficie del papel no recubierta. El papel se sometió a tratamiento con plasma en un reactor de plasma al aire a presión ambiental durante 1 minuto. Poco después del tratamiento con plasma el papel se puso en contacto con una solución que comprende el 1% en peso de ácido acrílico y el 0,01% en peso de tioxantona. Se irradió el papel con luz UV durante 10 segundos y se dejó que la reacción de polimerización prosiguiera durante 4 minutos. Se enjuagó el papel en agua corriente durante 30 segundos. La reacción de polimerización produjo un polímero con enlaces covalentes al papel, es decir, trasplantado al papel. Seguidamente, se puso el papel en contacto durante 30 segundos con una solución acuosa del 0,48% en peso de PdCl_{2} y el 5,2% en peso de una solución acuosa concentrada de NH_{3}. Así la solución acuosa comprendía iones de amonio (NH_{4+}). Se ajustó el pH de la solución con una solución acuosa de NH_{3} a 11,5. Seguidamente, se enjuagó el papel en agua corriente durante 30 segundos. A continuación, los iones de paladio que fueron adsorbidos por los polímeros, se redujeron poniendo en contacto el papel con una solución acuosa hecha nuevamente del 1% en peso de NaBH_{4}. Posteriormente se enjuagó el papel en agua corriente durante 30 segundos. Después de esta etapa se puso en contacto el papel con un baño autocatalítico para la deposición de cobre. El baño era un baño estándar acuoso para la deposición de cobre que comprende CuSO_{4}, EDTA (tetra diamina de etileno-ácido acético), HCHO, y NaOH. El valor del pH era 11,7 y la temperatura era 35ºC. Después de la deposición del cobre se enjuagó el papel en agua corriente durante 30 segundos y se secó. Esto produjo una resina de epoxi con un recubrimiento de cobre de 2 \mum. Se usó el mismo procedimiento que en el ejemplo 2. Esto produjo papel con un recubrimiento flexible de cobre de 2 \mum. Se probó la adherencia aplicando una pieza de de cinta adhesiva al papel y, seguidamente, se rasgó separándolo rápidamente. No se eliminó cobre alguno y, por lo tanto, se considera que la adherencia es excelente.

Ejemplo 2

Se usó como sustrato una pieza de papel ordinario diseñado para máquinas copiadoras. Este papel no estaba recubierto de polímero. El papel se usó directamente en el procedimiento. Se usó el mismo procedimiento que en el ejemplo 1. Esto produjo papel con un recubrimiento flexible de 2 \mum de cobre. Se probó la adherencia aplicando una pieza de cinta adhesiva al papel y, seguidamente, se rasgó separándolo rápidamente. No se eliminó cobre alguno y, por lo tanto, se considera que la adherencia es excelente.

Claims

1. Un procedimiento para la aplicación de un primer metal sobre papel, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

a.: aplicación de al menos una imprimación a dicho papel, seleccionándose dicha imprimación del grupo que consta de un polifenileno, una poliolefina cicloalifática y poli(4-metil-1-penteno),

b.: producción de polímeros sobre la superficie de dicho papel, comprendiendo dichos polímeros grupos carboxílicos e iones adsorbidos de al menos un segundo metal, siendo adsorbidos dichos iones a un pH superior a 7,

c.: reducción de dichos iones al segundo metal, y

d.: deposición de dicho primer metal sobre los iones reducidos de dicho segundo metal.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha superficie se trata usando plasma antes de la etapa a).

3. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que dicha imprimación es parileno N.

4. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dichos polímeros se producen sobre dicha superficie poniendo en contacto dicha superficie con

\sqbullet: al menos un tipo de monómero, de los que al menos uno comprende un grupo carboxílico,

\sqbullet: iones de al menos un segundo metal seleccionado del grupo que consta de rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, platino y cobre, y

\sqbullet: al menos un iniciador,

y en el que el pH es superior a 7.

5. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dichos polímeros se producen sobre dicha superficie poniendo en contacto dicha superficie con

\sqbullet: al menos un tipo de monómero, de los que al menos uno comprende un grupo carboxílico, y

\sqbullet: al menos un iniciador,

y posteriormente poniendo en contacto dicha superficie con una solución que comprende iones de al menos un segundo metal seleccionado del grupo que consta de rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, platino y cobre, teniendo dicha solución un pH superior a 7.

6. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dichos polímeros se producen sobre dicha superficie poniendo en contacto dicha superficie con

\sqbullet: al menos un tipo de monómero, de los que al menos uno comprende un grupo carboxílico latente, y

\sqbullet: al menos un iniciador,

y posteriormente sometiendo dicha superficie a condiciones adecuadas para transformar los grupos carboxílicos latentes en grupos carboxílicos,

7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dichas condiciones adecuadas para transformar los grupos carboxílicos latentes en grupos carboxílicos, se logran poniendo en contacto la superficie con un ácido de Brönsted fotoinducido.

8. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que dichos iones de al menos un segundo metal son iones de paladio y dicho procedimiento comprende además iones de amonio.

\newpage

9. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que dichos iones son adsorbidos a un pH superior a 10.

10. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que dicho primer metal se selecciona del grupo que consta de cobre, plata, oro, níquel, titanio y cromo.

11. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que dicha superficie se somete además a las etapas de

d.: deposición selectiva de un tercer metal en dicha superficie en un dibujo definido, y

e.: eliminación de dichos primero y segundo metales de dicha superficie de las partes que no están recubiertas por dicho tercer metal.

12. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que se aplica metal en un dibujo definido sobre dicho papel.

13. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que el metal se aplica sobre la totalidad del papel.

14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicho tercer metal es cobre.

15. Un objeto que comprende papel fabricado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.

16. El objeto de acuerdo con la reivindicación 15, que comprende más de una capa de conductores aislados eléctricamente entre sí.