用于形成導(dǎo)電圖案的組合物及在其上具有導(dǎo)電圖案的樹脂結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于形成導(dǎo)電圖案的組合物以及具有使用該組合物獲得的導(dǎo)電圖案的樹脂結(jié)構(gòu)，所述組合物能夠通過(guò)簡(jiǎn)化的工藝在各種聚合物樹脂產(chǎn)品或樹脂層上形成精細(xì)導(dǎo)電圖案，同時(shí)賦予所述樹脂產(chǎn)品或樹脂層優(yōu)異的阻燃性。所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物包含：聚合物樹脂；含有第一金屬元素和第二金屬元素的非導(dǎo)電金屬化合物，該非導(dǎo)電金屬化合物在晶體結(jié)構(gòu)中具有或P63/mmc空間群；以及阻燃劑，其中，包含所述第一金屬元素、第二金屬元素或它們的離子的金屬核由所述非導(dǎo)電金屬化合物通過(guò)電磁輻射形成。
【專利說(shuō)明】
用于形成導(dǎo)電圖案的組合物及在其上具有導(dǎo)電圖案的樹脂 結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及用于形成導(dǎo)電圖案的組合物以及具有由此組合物獲得的導(dǎo)電圖案的 樹脂結(jié)構(gòu)，所述組合物能夠通過(guò)簡(jiǎn)化的工藝在各種聚合物樹脂產(chǎn)品或樹脂層上形成優(yōu)異的 精細(xì)導(dǎo)電圖案，同時(shí)賦予所述樹脂產(chǎn)品或樹脂層優(yōu)異的阻燃性。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著近來(lái)微電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)具有在例如各種樹脂產(chǎn)品或樹脂層的聚合物樹脂 襯底(或產(chǎn)品）的表面上形成的精細(xì)導(dǎo)電圖案的結(jié)構(gòu)的需求已經(jīng)增長(zhǎng)。所述在聚合物樹脂襯 底的表面上的導(dǎo)電圖案及結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于形成各種物件例如集成在移動(dòng)電話殼體中的天 線、各種傳感器、MEMS結(jié)構(gòu)和RFID標(biāo)簽等。
[0003] 同樣地，隨著對(duì)在聚合物樹脂襯底表面上形成導(dǎo)電圖案的技術(shù)的興趣的增長(zhǎng)，提 出了關(guān)于此的多種技術(shù)。但是，還沒(méi)有提出用于這些技術(shù)的更有效的方法。
[0004] 例如，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，可以考慮通過(guò)在聚合物樹脂襯底的表面上形成金屬層然后 應(yīng)用光刻法形成導(dǎo)電圖案的方法，或通過(guò)印制導(dǎo)電膠形成導(dǎo)電圖案的方法等。但是，當(dāng)根據(jù) 該技術(shù)形成導(dǎo)電圖案時(shí)，會(huì)有所需的工藝或設(shè)備變得過(guò)于復(fù)雜或難以形成優(yōu)異的精細(xì)導(dǎo)電 圖案的限制。
[0005] 因此，需要開發(fā)一種能夠通過(guò)更簡(jiǎn)化的工藝更有效地在聚合物樹脂襯底的表面上 形成精細(xì)導(dǎo)電圖案的技術(shù)。
[0006] 為了滿足本領(lǐng)域的需求，已經(jīng)提出了通過(guò)使用包含加入到聚合物樹脂的特殊的非 導(dǎo)電金屬化合物等的組合物，然后進(jìn)行例如激光的電磁波的直接輻射形成導(dǎo)電圖案的技 術(shù)。根據(jù)此技術(shù)，將所述例如激光的電磁波直接輻射至組合物的預(yù)定區(qū)域上以選擇性地曝 露非導(dǎo)電金屬化合物的金屬成分，然后對(duì)相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行無(wú)電鍍，從而形成導(dǎo)電圖案。
[0007] 但是，當(dāng)通過(guò)上述技術(shù)形成導(dǎo)電圖案時(shí)，導(dǎo)電圖案對(duì)聚合物樹脂襯底的粘合強(qiáng)度 差，使得難以形成優(yōu)異的導(dǎo)電圖案等的問(wèn)題還會(huì)發(fā)生。
[0008]此外，在將聚合物樹脂襯底表面上的導(dǎo)電圖案和包括該導(dǎo)電圖案的結(jié)構(gòu)用作筆記 本電腦、平板電腦、移動(dòng)電話和個(gè)人電腦等的天線的情況下，必需賦予在其上形成有導(dǎo)電圖 案的聚合物樹脂襯底或樹脂結(jié)構(gòu)超過(guò)一定水平的阻燃性。但是，還未提出例如能夠通過(guò)更 簡(jiǎn)化的工藝在聚合物樹脂襯底的表面上有效地形成優(yōu)異的導(dǎo)電圖案，同時(shí)賦予所述樹脂襯 底或結(jié)構(gòu)優(yōu)異的阻燃性的組合物的相關(guān)技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)問(wèn)題
[0010] 本發(fā)明提供一種用于形成導(dǎo)電圖案的組合物，該組合物能夠通過(guò)簡(jiǎn)化的工藝在各 種聚合物樹脂產(chǎn)品或樹脂層上形成優(yōu)異的精細(xì)導(dǎo)電圖案，同時(shí)賦予所述樹脂產(chǎn)品或樹脂層 優(yōu)異的阻燃性。
[0011]此外，本發(fā)明提供一種具有導(dǎo)電圖案的樹脂結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電圖案由所述用于形成導(dǎo) 電圖案的組合物等形成。
[0012]技術(shù)方案
[0013] 本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案提供一種通過(guò)電磁輻射用于形成導(dǎo)電圖案的組合 物，包含:聚合物樹脂;含有第一金屬元素和第二金屬元素的非導(dǎo)電金屬化合物，該非導(dǎo)電 金屬化合物在晶體結(jié)構(gòu)中具有/?];?或P6 3/mmc空間群；以及阻燃劑，其中，包含所述第一金 屬元素、第二金屬元素或它們的離子的金屬核由所述非導(dǎo)電金屬化合物通過(guò)電磁輻射形 成。
[0014] 所述非導(dǎo)電金屬化合物的具體實(shí)例可以包括選自CuCr〇2、NiCr02、AgCr0 2、CuMo〇2、 NiMo〇2、AgMo〇2、NiMn〇2、AgMn〇2、NiFe〇2、AgFe〇2、CuW〇2、AgW〇2、NiW〇2、AgSn〇2、NiSn〇2 以及 CuSn02中的一種或多種化合物，使得金屬核可以通過(guò)電磁輻射良好地形成以形成更優(yōu)良的 導(dǎo)電圖案。
[0015] 另外，所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物對(duì)波長(zhǎng)約為lOOOnm至1200nm的激光電磁波 可以表現(xiàn)出25%以下或大約10%至25%的反射率。
[0016] 另外，在所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物中，金屬核可以通過(guò)以大約5W至20W的平 均功率輻射波長(zhǎng)約為1 OOOnrn至1200nm的激光電磁波形成。通過(guò)控制激光電磁波的輻射條 件，金屬核可以更有效地在所述組合物的聚合物樹脂上形成，從而可以形成更優(yōu)良的導(dǎo)電 圖案。
[0017] 另外，在所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物中，所述聚合物樹脂可以包括熱固性樹 脂或熱塑性樹脂，而且其具體實(shí)例可以包括選自ABS樹脂;例如聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂 或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂等的聚對(duì)苯二甲酸亞烷基酯（polyalky lene terephthalate)樹脂；聚碳酸酯樹脂；聚丙烯樹脂以及聚鄰苯二甲酰胺樹脂中的一種或多 種。
[0018] 另外，在所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物中，相對(duì)于全部組合物，非導(dǎo)電金屬化合 物的含量約為〇· lwt%至10wt%。
[0019] 另外，在所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物中，所述阻燃劑可以包括含磷有機(jī)阻燃 劑或無(wú)機(jī)阻燃劑，以及其更具體的實(shí)例可以包括選自磷酸三烷基酯、磷酸烷基二芳基酯、磷 酸三芳基酯和磷酸間苯二酸聯(lián)苯基酯(resorcinol bisphenyl phosphate)中的一種或多 種含磷有機(jī)阻燃劑或選自金屬氫化物、氧化銻和金屬磺酸鹽中的一種或多種無(wú)機(jī)阻燃劑。
[0020] 相對(duì)于全部組合物，阻燃劑的含量約為0. lwt%至20wt%，從而賦予所述用于形成 導(dǎo)電圖案的組合物以及由此形成的樹脂結(jié)構(gòu)優(yōu)異的阻燃性而不降低組合物的沖擊強(qiáng)度或 流變性能。
[0021] 同時(shí)，除了上述聚合物樹脂、預(yù)定的非導(dǎo)電金屬化合物和阻燃劑以外，所述用于形 成導(dǎo)電圖案的組合物還可以包含選自熱穩(wěn)定劑、UV穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑、無(wú)機(jī)填充劑、 著色劑、抗沖改性劑以及功能改性劑中的一種或多種添加劑。
[0022] 更具體地，在包含含磷有機(jī)阻燃劑作為阻燃劑的情況下，所述用于形成導(dǎo)電圖案 的組合物適合進(jìn)一步地包含無(wú)機(jī)填充劑或抗沖改性劑作為添加劑。
[0023] 同時(shí)，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，提供一種具有由上述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物獲 得的導(dǎo)電圖案的樹脂結(jié)構(gòu)。所述樹脂結(jié)構(gòu)可以包括聚合物樹脂襯底;包含第一金屬元素和 第二金屬元素的非導(dǎo)電金屬化合物，該非導(dǎo)電金屬化合物在晶體結(jié)構(gòu)中具有或P63/ mmc空間群并且分散在所述聚合物樹脂襯底中；分散在所述聚合物樹脂襯底中的阻燃劑;包 含金屬核的粘合-活化表面，所述金屬核含有第一或第二金屬元素或它們的離子并曝露在 所述聚合物樹脂襯底的預(yù)定區(qū)域的表面上；以及形成在所述粘合-活化表面上的導(dǎo)電金屬 層。
[0024]在所述樹脂結(jié)構(gòu)中，形成有粘合-活化表面以及導(dǎo)電金屬層的預(yù)定區(qū)域可以對(duì)應(yīng) 于電磁波在聚合物樹脂襯底上輻射的區(qū)域。
[0025] 此外，所述樹脂結(jié)構(gòu)可以表現(xiàn)出UV94-V0或VI (厚度(t)為0.6mm至1.6mm)的阻燃等 級(jí)。
[0026]另外，在所述樹脂結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)電金屬層可以以優(yōu)異的粘合強(qiáng)度形成在聚合物樹脂 襯底上，當(dāng)根據(jù)ISO 2409標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試時(shí)，在該粘合強(qiáng)度下，金屬層的剝離面積為測(cè)試下的目標(biāo) 金屬層面積的〇% (ISO等級(jí)0級(jí))或大于0%且小于等于5% (ISO等級(jí)1級(jí)）。
[0027]有益效果
[0028] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種用于形成導(dǎo)電圖案的組合物、一種使用該組合物形成 導(dǎo)電圖案的方法以及一種具有由此組合物獲得的導(dǎo)電圖案的樹脂結(jié)構(gòu)，所述組合物能夠通 過(guò)電磁輻射例如激光輻射的非常簡(jiǎn)化的工藝在聚合物樹脂襯底例如各種聚合物樹脂產(chǎn)品 或樹脂層上形成精細(xì)導(dǎo)電圖案。
[0029] 具體地，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的用于形成導(dǎo)電圖案的組合物等使用具有特殊三維結(jié)構(gòu)等 的非導(dǎo)電金屬化合物時(shí)，可以更有效地形成具有優(yōu)異的粘合強(qiáng)度的優(yōu)異的精細(xì)導(dǎo)電圖案。
[0030] 此外，所述樹脂結(jié)構(gòu)在應(yīng)用于筆記本電腦、平板電腦、移動(dòng)電話和個(gè)人電腦等的天 線的情況下可以顯示出所需的優(yōu)異的阻燃性，并且通過(guò)抑制由添加劑例如阻燃劑引起的沖 擊強(qiáng)度和流變性能的降低同時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的物理性能。
[0031] 因此，所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物或具有由此組合物制備的導(dǎo)電圖案的樹脂 結(jié)構(gòu)可以用于非常有效地形成導(dǎo)電圖案以用于各種樹脂產(chǎn)品例如筆記本電腦、平板電腦、 電腦和移動(dòng)電話殼體等的天線、RFID標(biāo)簽、各種傳感器和MEMS結(jié)構(gòu)等。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1是圖示地說(shuō)明包含在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于形成導(dǎo)電圖案 的組合物中的非導(dǎo)電金屬化合物的示例性三維結(jié)構(gòu)的圖。
[0033] 圖2是簡(jiǎn)略地說(shuō)明顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于形成導(dǎo)電圖案 的示例性方法的各個(gè)步驟的示意圖的圖。
[0034] 圖3是顯示包含金屬核的粘合-活化表面的電鏡圖像，該金屬核在根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于形成導(dǎo)電圖案的示例性方法中通過(guò)電磁輻射形成在聚合物樹 脂襯底表面上
[0035] 圖4和5分別示出了在制備實(shí)施例1中獲得的CuCr02粉末的電鏡圖像和X-射線衍射 圖譜。
[0036]圖6和7分別示出了在實(shí)施例1中獲得包含CuCr02粒子的樹脂襯底之后，樹脂襯底 的X-射線衍射分析結(jié)果和斷裂面的電鏡圖像。
[0037]圖8和9分別示出了在實(shí)施例1中激光輻射之后用以檢驗(yàn)金屬核以及包含所述金屬 核的粘合-活化表面是否形成在聚合物樹脂襯底表面上的X-射線衍射分析結(jié)果和電鏡圖 像。
[0038] 圖10和11分別示出了在對(duì)比實(shí)施例2中激光輻射之后用以檢驗(yàn)金屬核是否形成在 樹脂結(jié)構(gòu)上的X-射線衍射分析結(jié)果以及檢驗(yàn)經(jīng)激光-輻射的表面的電鏡圖像的結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的用于形成導(dǎo)電圖案的組合 物、使用該組合物形成導(dǎo)電圖案的方法以及具有所述導(dǎo)電圖案的樹脂結(jié)構(gòu)。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案，提供一種通過(guò)電磁輻射用于形成導(dǎo)電圖案的 組合物，包含:聚合物樹脂;含有第一金屬元素和第二金屬元素的非導(dǎo)電金屬化合物，該非 導(dǎo)電金屬化合物在晶體結(jié)構(gòu)中具有或P6 3/mmc空間群；以及阻燃劑，其中，包含所述第 一金屬元素、第二金屬元素或它們的離子的金屬核由所述非導(dǎo)電金屬化合物通過(guò)電磁輻射 形成。
[0041 ]所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物包含具有由在晶體結(jié)構(gòu)中的SP63/mmc空間 群限定的特殊三維結(jié)構(gòu)的非導(dǎo)電金屬化合物，而且所述非導(dǎo)電金屬化合物的示例性三維結(jié) 構(gòu)圖示地在圖1中說(shuō)明。
[0042] 參照?qǐng)D1，所述非導(dǎo)電金屬化合物可以具有包括多個(gè)第一層(共邊八面體層）和第 二層的三維結(jié)構(gòu)，所述第一層包含第一和第二金屬元素中的至少一種金屬并且具有共邊八 面體彼此二維連接的結(jié)構(gòu)，所述第二層包含與所述第一層不同的金屬并且布置在相鄰的第 一層之間，而且所述三維結(jié)構(gòu)可以稱為晶體結(jié)構(gòu)中的或P6 3/mmc空間群。
[0043] 在包含非導(dǎo)電金屬化合物粒子的用于形成導(dǎo)電圖案的組合物用于模塑聚合物樹 脂產(chǎn)品或樹脂層，并且輻射例如激光等的電磁波之后，可以由所述非導(dǎo)電金屬化合物形成 包含第一或第二金屬元素或它們的離子的金屬核。所述金屬核可以選擇性地曝露在輻射電 磁波的預(yù)定區(qū)域上，以在聚合物樹脂襯底的表面上形成粘合-活化表面。然后，當(dāng)用包含導(dǎo) 電金屬離子等的電鍍?nèi)芤哼M(jìn)行無(wú)電鍍時(shí)，使用包含第一、第二金屬元素或它們的離子的金 屬核等作為種子，可以在所述包含金屬核的粘合-活化表面上形成導(dǎo)電金屬層。通過(guò)此工 藝，所述導(dǎo)電金屬層，也就是精細(xì)導(dǎo)電圖案可以選擇性地只形成在聚合物樹脂襯底經(jīng)電磁 波輻射的預(yù)定區(qū)域上。
[0044] 具體地，可以形成所述金屬核以及粘合-活化表面并因此通過(guò)電磁輻射形成更優(yōu) 良的導(dǎo)電圖案的因素之一是包含在一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物中的非導(dǎo)電金屬化合物 的特殊的三維結(jié)構(gòu)，例如，在圖1中示意性地示出的三維結(jié)構(gòu)。
[0045]在非導(dǎo)電金屬化合物的三維結(jié)構(gòu)中，形成所述三維結(jié)構(gòu)的第一和第二金屬中的至 少一種金屬元素包含在所述第一層中，其中，所述第一層(共邊八面體層)具有共邊的八面 體彼此二維地連接的結(jié)構(gòu)。另外，所述非導(dǎo)電金屬化合物的三維結(jié)構(gòu)包括排列在相鄰第一 層之間的第二層以及多個(gè)上述第一層。所述第二層包含與所述第一層不同的金屬，例如，第 一和第二金屬中不包含在所述第一層中的剩余金屬元素，所述第二層的金屬在相鄰的第一 層之間彼此連接八面體的頂點(diǎn)，從而將它們的二維結(jié)構(gòu)彼此連接。
[0046]在更具體的示例性實(shí)施方案中，所述具有層狀三維結(jié)構(gòu)的非導(dǎo)電金屬化合物可以 包括x(氧、氮或硫)和所述第一和第二金屬元素，以成為由通式ΑΒΧ2(Α和B各自獨(dú)立地為第 一和第二金屬元素，X為氧、氮或硫)表示的化合物。在具有該通式的化合物中，第一和第二 金屬元素中的至少一種金屬與X原子可以形成共邊八面體，而且所述八面體可以列在二維 地連接的結(jié)構(gòu)中，從而形成第一層。另外，如上所述，第一層中不包含的剩余金屬可以在相 鄰第一層之間形成第二層，而且形成第二層的金屬可以在第一層之間將二維連接的結(jié)構(gòu)彼 此連接。
[0047]此處，形成所述第二層的第一或第二金屬元素可以是選自Cu、Ag和Ni中的一種或 多種金屬元素，該金屬元素通過(guò)電磁輻射可以從非導(dǎo)電金屬化合物中釋放出來(lái)。另外，形成 所述第一層的第一或第二金屬元素可以是選自〇、]?〇、]/[11、？6、511和￥中的一種或多種金屬元 素，它們與形成第二層的金屬元素不同。
[0048]在電磁輻射之前，具有如上所述的特殊層狀三維結(jié)構(gòu)的非導(dǎo)電金屬化合物表現(xiàn)出 非導(dǎo)電性并且與聚合物樹脂具有優(yōu)異的相容性，而且在用于還原或電鍍處理的溶液中化學(xué) 穩(wěn)定以保持非導(dǎo)電性。因此，所述非導(dǎo)電金屬化合物與聚合物樹脂襯底均勻地混合并保持 化學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)以在未被電磁波輻射的區(qū)域中表現(xiàn)出非導(dǎo)電性。
[0049] 相反地，所述第一、第二金屬元素或它們的離子等可以容易地由輻射電磁波例如 激光等的預(yù)定區(qū)域中的非導(dǎo)電金屬化合物生成。此處，認(rèn)為金屬或其離子容易從非導(dǎo)電金 屬化合物中釋放出來(lái)是歸因于如上所述的第一層和第二層順序地排列在非導(dǎo)電金屬化合 物中的層狀三維結(jié)構(gòu)。由于所述具有層狀三維結(jié)構(gòu)的非導(dǎo)電金屬化合物與具有非層狀三維 結(jié)構(gòu)的化合物相比，第二層的空位形成能較低，第二層中包含的第一或第二金屬元素或它 們的離子可以更容易地釋放出來(lái)。照此，所述金屬或其離子通過(guò)電磁輻射更容易從非導(dǎo)電 金屬化合物中釋放出來(lái)，這是引起所述金屬核以及粘合-活化表面形成的主要因素之一。
[0050] 但是，本發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定所述金屬核以及粘合-活化表面的形成并不僅僅 歸因于非導(dǎo)電金屬化合物的特殊三維結(jié)構(gòu)。作為連續(xù)的實(shí)驗(yàn)和研究的結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn) 在上述特殊三維結(jié)構(gòu)的非導(dǎo)電金屬化合物中，可以選擇并包括例如CuCr〇2、NiCr〇2、AgCr〇2、 C11M0O2、NiMo〇2、AgMo〇2、NiMn〇2、AgMn〇2、NiFe〇2、AgFe〇2、C11WO2、AgW〇2、Ni W〇2、AgSn〇2、Ni Sn〇2 或CuSn02等的具體化合物，因此，一個(gè)示例性實(shí)施方案的化合物能夠?qū)μ囟úㄩL(zhǎng)的例如激 光等的電磁波表現(xiàn)出更強(qiáng)的吸收和敏感性。另外，還發(fā)現(xiàn)當(dāng)控制下面將要描述的例如激光 等的電磁波的輻射條件時(shí)，可以最終形成金屬核以及粘合-活化表面，而且通過(guò)例如激光的 電磁輻射、后續(xù)的還原和電鍍處理等可以形成更優(yōu)良的精細(xì)導(dǎo)電圖案。
[0051] 與所述示例性實(shí)施方案不同，即使用于形成導(dǎo)電圖案的組合物具有上述層狀三維 結(jié)構(gòu)，但是，使用下面將要描述的對(duì)比實(shí)施例中所述的例如CuNi0 2等的不適合的非導(dǎo)電金 屬化合物，或未將例如激光等的電磁波的輻射條件控制在合適的范圍內(nèi)，此時(shí)，無(wú)法形成所 述金屬核或無(wú)法適當(dāng)?shù)匦纬砂饘俸瞬⒕哂休^大粗糙度的粘合-活化表面，而且無(wú)法形 成對(duì)聚合物樹脂具有優(yōu)異的粘合強(qiáng)度的優(yōu)良導(dǎo)電圖案。
[0052]因此，由于非導(dǎo)電金屬化合物的上述特殊三維結(jié)構(gòu)和它的性能，以及對(duì)上述用于 形成金屬核和相應(yīng)的粘合-活化表面的所有條件的控制，與其它包含具有例如尖晶石的不 同三維結(jié)構(gòu)的化合物的組合物或其它沒(méi)有形成金屬核的組合物相比，一個(gè)示例性實(shí)施方案 的用于形成導(dǎo)電圖案的組合物能夠容易地形成更優(yōu)良的精細(xì)導(dǎo)電圖案。另外，由于所述性 能，當(dāng)使用一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于形成導(dǎo)電圖案的組合物時(shí)，與使用包含具有例如尖 晶石等的非層狀三維結(jié)構(gòu)的非導(dǎo)電金屬化合物的其他組合物的情況相比，即使在降低非導(dǎo) 電金屬化合物的使用量(更具體地，第一或第二金屬元素的使用量或含量)的情況下也可以 更容易地形成優(yōu)異的精細(xì)導(dǎo)電金屬層。
[0053]此外，當(dāng)一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物包含阻燃劑和所述非導(dǎo)電金屬化合物時(shí)， 具有由此組合物形成的導(dǎo)電圖案的樹脂結(jié)構(gòu)在應(yīng)用至筆記本電腦、平板電腦、移動(dòng)電話和 個(gè)人電腦等的天線的情況下可以表現(xiàn)出所需要的優(yōu)異的阻燃性。此外，如下所述，考慮到一 個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物的其他組分的種類，控制阻燃劑的種類和含量，且因此，可以抑 制由添加劑例如阻燃劑引起的樹脂結(jié)構(gòu)的物理性能例如沖擊強(qiáng)度和流變性能等的降低。 [0054]最后，當(dāng)使用一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物時(shí)，通過(guò)更簡(jiǎn)化的工藝可以在樹脂結(jié) 構(gòu)或樹脂產(chǎn)品上非常有效地形成優(yōu)異的精細(xì)導(dǎo)電圖案，同時(shí)可以保持它們優(yōu)異的物理性 能。因此，一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物可以更優(yōu)選地應(yīng)用至其上應(yīng)該形成導(dǎo)電圖案的各 種樹脂產(chǎn)品或樹脂結(jié)構(gòu)。
[0055] 同時(shí)，如上所述的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于形成導(dǎo)電圖案的組合物對(duì)具有對(duì)應(yīng) 紅外區(qū)域的波長(zhǎng)例如大約l〇〇〇nm至1200nm或大約1060nm至1070nm，例如大約1064nm的波長(zhǎng) 的激光電磁波可以表現(xiàn)出大約25 %以下或大約10 %至25 %的反射率。
[0056] 對(duì)激光電磁波相對(duì)較低的反射率可以反映出對(duì)通常在形成金屬核以及隨后的導(dǎo) 電圖案時(shí)應(yīng)用的激光電磁波的高吸收和敏感性。因此，當(dāng)使用表現(xiàn)出上述低反射率范圍的 一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于形成導(dǎo)電圖案的組合物時(shí)，可以更適當(dāng)?shù)匦纬山饘俸艘约鞍?所述金屬核且具有更大粗糙度的粘合-活化表面，因此，可以形成更優(yōu)良的導(dǎo)電圖案。
[0057]此外，所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物的低反射率可以通過(guò)使用具有上述特殊三 維結(jié)構(gòu)的非導(dǎo)電金屬化合物來(lái)獲得，具體地，通過(guò)使用例如CuCr02、NiCr02、AgCr0 2、CuMo〇2、 NiMo〇2、AgMo〇2、NiMn〇2、AgMn〇2、NiFe〇2、AgFe〇2、C11WO2、AgW〇2、Ni W〇2、AgSn〇2、Ni Sn〇2 和 CuSn〇2 等的具體化合物，并通過(guò)將所述具體非導(dǎo)電金屬化合物與下面將描述的合適的聚合物樹脂 和它們的組合物等相結(jié)合來(lái)獲得。
[0058]同時(shí)，在如上所述的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于形成導(dǎo)電圖案的組合物中，以大 約5W至20W或大約7W至15W的平均功率輻射具有與紅外區(qū)域相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)例如具有大約 lOOOnm至1200nm或大約1060nm至1070nm或大約1064nm的波長(zhǎng)的激光電磁波，使得所述金屬 核可以在電磁波輻射的部分形成。當(dāng)以上述范圍控制例如激光等的電磁波的輻射條件時(shí)， 在激光輻射的部分明顯良好地形成金屬核以及包含所述金屬核并具有較大粗糙度的粘合-活化表面，且因此，可以形成更優(yōu)良的導(dǎo)電圖案。但是，所述使金屬核等形成的電磁波的輻 射條件可以根據(jù)待實(shí)際使用的非導(dǎo)電金屬化合物和聚合物樹脂或它們的組合物的具體種 類進(jìn)行不同的控制。
[0059] 此外，所述非導(dǎo)電金屬化合物可以是粒徑范圍為例如大約0.1 μπι至20μπι或大約0.3 μπι至ΙΟμπι的粒子形式。由于所述平均粒徑，可以優(yōu)異地保持由一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合 物形成的樹脂結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能例如沖擊強(qiáng)度等，而且可以形成具有更優(yōu)良的粘合強(qiáng)度的優(yōu) 異導(dǎo)電圖案。
[0060]同時(shí)，在如上所述的一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于形成導(dǎo)電圖案的組合物中，任何 能夠形成各種聚合物樹脂產(chǎn)品或樹脂層的熱固性樹脂或熱塑性樹脂都可以沒(méi)有特別限制 地用作所述聚合物樹脂。具體地，具有上述特殊三維結(jié)構(gòu)和粒徑的非導(dǎo)電金屬化合物可以 表現(xiàn)出與各種聚合物樹脂優(yōu)異的相容性和均勻的分散性，而且可以幾乎不劣化聚合物樹脂 的物理性能例如沖擊強(qiáng)度等。因此，一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物可以包括各種聚合物樹 月旨，而且可以被模塑成各種樹脂產(chǎn)品或樹脂層。所述聚合物樹脂的具體實(shí)例可以包括ABS樹 月旨;例如聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂等的聚對(duì)苯二甲酸亞烷 基酯樹脂;聚碳酸酯樹脂;聚丙烯樹脂以及聚鄰苯二甲酰胺樹脂等，還可以包括除此之外的 各種聚合物樹脂。在這些具體實(shí)例中，ABS樹脂或聚碳酸酯樹脂優(yōu)選地用作所述聚合物樹脂 以更好地確保金屬核以及優(yōu)良的導(dǎo)電圖案的形成。
[0061] 另外，在所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物中，相對(duì)于全部組合物，非導(dǎo)電金屬化合 物的含量可以是大約〇. lwt%至10wt%或大約0.5wt%至7wt%，且聚合物樹脂和下面描述 的阻燃劑等包含在剩余量中。根據(jù)上述量的范圍，可以優(yōu)異地保持由所述組合物形成的聚 合物樹脂產(chǎn)品或樹脂層的基礎(chǔ)物理性能例如強(qiáng)度，而且通過(guò)電磁波輻射可以更好地在預(yù)定 區(qū)域內(nèi)形成導(dǎo)電圖案。如前文所述，一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物可以包含具有特殊三維 結(jié)構(gòu)的非導(dǎo)電金屬化合物等，使得即使所述非導(dǎo)電金屬化合物具有較低的含量，也可以通 過(guò)電磁波輻射有利地形成金屬核以及具有優(yōu)異粘合強(qiáng)度的導(dǎo)電圖案。因此，通過(guò)減少非導(dǎo) 電金屬化合物的含量，可以更優(yōu)異地保持樹脂產(chǎn)品或樹脂層的基礎(chǔ)物理性能，而且可以隱 藏添加劑的顏色，從而可以容易地提供顯示出各種顏色的聚合物樹脂產(chǎn)品。
[0062] 另外，除了上述聚合物樹脂和預(yù)定的非導(dǎo)電金屬化合物之外，所述用于形成導(dǎo)電 圖案的組合物還可以包含阻燃劑。在將具有由一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物形成的導(dǎo)電圖 案的樹脂結(jié)構(gòu)應(yīng)用于筆記本電腦、平板電腦、移動(dòng)電話和個(gè)人電腦等的天線的情況下，所述 阻燃劑可以賦予所需的優(yōu)異的阻燃性。
[0063] 更具體地，可以使用含磷有機(jī)阻燃劑或無(wú)機(jī)阻燃劑作為所述阻燃劑。當(dāng)包含所述 種類的阻燃劑時(shí)，考慮到包含在一個(gè)示例性組合物的組分中的聚合物樹脂或非導(dǎo)電金屬化 合物等，賦予樹脂結(jié)構(gòu)優(yōu)異的阻燃性并防止聚合物樹脂或樹脂結(jié)構(gòu)例如沖擊強(qiáng)度或流變性 能等的物理性能的下降，物理性能的下降是由于加入阻燃劑等引起的使聚合物樹脂或樹脂 結(jié)構(gòu)分解而導(dǎo)致的。
[0064] 所述阻燃劑的含磷有機(jī)阻燃劑的更具體的實(shí)例可以包括選自磷酸三烷基酯、磷酸 烷基二芳基酯、磷酸三芳基酯和磷酸間苯二酚聯(lián)苯基酯中的一種或多種含磷化合物。此外， 所述無(wú)機(jī)阻燃劑的更具體的實(shí)例可以包括選自金屬氫化物例如Mg (0H) 2、氧化銻和金屬磺 酸鹽例如磺酸鉀類鹽例如二苯砜-3-磺酸鉀化0丨38 8；[111111318。1161171811]^110116-3-sulfonate)中的一種或多種無(wú)機(jī)阻燃劑。此外，通過(guò)使用各種含磷有機(jī)阻燃劑或無(wú)機(jī)阻燃 劑，可以在適當(dāng)?shù)刭x予由一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物制備的樹脂結(jié)構(gòu)阻燃性，同時(shí)抑制 物理性能例如沖擊強(qiáng)度、流變性能的下降。
[0065] 阻燃劑的含量可以是大約O.lwt%至20wt%，從而賦予用于形成導(dǎo)電圖案的組合 物以及由此組合物形成的樹脂結(jié)構(gòu)優(yōu)異的阻燃性而不會(huì)降低該組合物的沖擊強(qiáng)度或流變 性能。更具體地，相對(duì)于全部組合物，阻燃劑的含磷阻燃劑的含量可以是大約lwt %至 20wt%或大約3wt%至15wt%。此外，根據(jù)所述阻燃劑材料和聚合物樹脂的具體種類，可以 包含此前通常的使用量的無(wú)機(jī)阻燃劑。根據(jù)各個(gè)聚合物樹脂的種類的各個(gè)無(wú)機(jī)阻燃劑的適 當(dāng)?shù)暮糠秶鷮?duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是已知的，而且由于所述含量范圍可以與無(wú)機(jī)阻燃 劑的具體種類不同，其任意的額外描述將省略。
[0066]在每種阻燃劑的含量太高的情況下，阻燃劑的加入由于與聚合物樹脂例如聚碳酸 酯樹脂的反應(yīng)導(dǎo)致分解，使得由一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物形成的樹脂結(jié)構(gòu)的物理性能 例如沖擊強(qiáng)度或流變性能會(huì)降低，且因此，此情況不優(yōu)選。相反地，在阻燃劑的含量太低的 情況下，由一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物獲得的樹脂結(jié)構(gòu)的阻燃性會(huì)不足。
[0067] 同時(shí)，除了上述聚合物樹脂、非導(dǎo)電金屬化合物和阻燃劑以外，如上所述的一個(gè)示 例性實(shí)施方案的組合物還可以包含選自熱穩(wěn)定劑、UV穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑、無(wú)機(jī)填充 劑、著色劑、抗沖改性劑以及功能改性劑中的一種或多種添加劑。通過(guò)所述添加劑的加入， 由一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物獲得的樹脂結(jié)構(gòu)的物理性能會(huì)適當(dāng)?shù)卦鰪?qiáng)。在這些添加劑 中，著色劑例如顏料的含量可以為大約0 . lwt%至10wt%，以賦予樹脂結(jié)構(gòu)所需的顏色，同 時(shí)適當(dāng)?shù)仉[藏非導(dǎo)電金屬化合物的特有顏色。此外，沖擊改性劑、熱穩(wěn)定劑、UV穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑 劑或抗氧化劑的含量可以為大約o.oiwt%至5wt%或大約0.05wt%至3wt%，以適當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn) 出樹脂結(jié)構(gòu)所需的物理性能。
[0068] 同時(shí)，在一個(gè)示例性實(shí)施方案的組合物包含上述阻燃劑中的含磷有機(jī)阻燃劑的情 況下，該組合物適合進(jìn)一步地包含無(wú)機(jī)填充劑或抗沖改性劑作為添加劑。如上所述，即使加 入大約2wt%以下的少量的所述無(wú)機(jī)阻燃劑也可以賦予樹脂結(jié)構(gòu)優(yōu)異的阻燃性，但是只有 加入相對(duì)大量的含磷有機(jī)阻燃劑才可以賦予阻燃劑適當(dāng)?shù)淖枞夹?。因此，含磷有機(jī)阻燃劑 與聚合物樹脂反應(yīng)以造成分解并降低的物理性能的可能性較高。因此，當(dāng)加入含磷有機(jī)阻 燃劑時(shí)，還可以加入無(wú)機(jī)填充劑或抗沖改性劑，從而進(jìn)一步地提高物理性能
[0069] 同時(shí)，在下文中，將詳細(xì)描述利用上述一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于形成導(dǎo)電圖案 的組合物通過(guò)直接電磁輻射在聚合物樹脂襯底例如樹脂產(chǎn)品或樹脂層等上形成導(dǎo)電圖案 的方法。根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于形成導(dǎo)電圖案的方法可以包括將如上所述用于 形成導(dǎo)電圖案的組合物模塑成樹脂產(chǎn)品或?qū)⑺鼋M合物應(yīng)用于另一種產(chǎn)品上以形成樹脂 層；向所述樹脂產(chǎn)品或樹脂層的預(yù)定區(qū)域輻射電磁波以由非導(dǎo)電金屬化合物生成包含第一 或第二金屬元素或它們的離子的金屬核；以及對(duì)生成有金屬核的區(qū)域進(jìn)行化學(xué)還原或電鍍 以形成導(dǎo)電金屬層。
[0070] 將參照附圖描述用于形成導(dǎo)電圖案的方法的各個(gè)步驟。作為參考，圖2圖示地說(shuō)明 了用于形成導(dǎo)電圖案的方法的一個(gè)實(shí)例，包括向樹脂產(chǎn)品或樹脂層(所述聚合物樹脂襯底） 的預(yù)定區(qū)域輻射電磁波(也就是，形成金屬核以及包含該金屬核的粘合-活化表面;第一和 第二幅圖）并形成所述導(dǎo)電金屬層(第三幅圖）的步驟。另外，圖3是示出了用于形成導(dǎo)電圖 案的方法的一個(gè)實(shí)例中通過(guò)電磁輻射形成在聚合物樹脂襯底的預(yù)定區(qū)域的表面上的金屬 核以及包含該金屬核的粘合-活化表面的電鏡圖像。
[0071] 在用于形成導(dǎo)電圖案的方法中，首先，可以將上述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物模 塑成樹脂產(chǎn)品或應(yīng)用于另一種產(chǎn)品上以形成樹脂層。在樹脂產(chǎn)品的模塑及樹脂層的形成 中，使用聚合物樹脂組合物模塑產(chǎn)品的一般方法或形成樹脂層的一般方法可以沒(méi)有特別限 制地應(yīng)用。例如在使用所述組合物模塑樹脂產(chǎn)品的過(guò)程中，將用于形成導(dǎo)電圖案的組合物 擠出并冷卻以形成小球或粒子，使這些小球或粒子經(jīng)過(guò)注射成型以具有所需的形狀，從而 制備各種聚合物樹脂廣品。
[0072] 由此形成的聚合物樹脂產(chǎn)品或樹脂層具有如上所述均勻分散在由聚合物樹脂形 成的樹脂襯底中并具有如上所述的特殊三維結(jié)構(gòu)等的非導(dǎo)電金屬化合物。具體地，由于所 述非導(dǎo)電金屬化合物具有與各種聚合物樹脂優(yōu)異的相容性以及化學(xué)穩(wěn)定性，因此該化合物 可以均勻地分散在全部樹脂襯底中并保持非導(dǎo)電性。
[0073] 在形成所述聚合物樹脂產(chǎn)品或樹脂層之后，如圖2的第一幅圖所示，可以向?qū)⒁?成導(dǎo)電圖案的樹脂產(chǎn)品或樹脂層的預(yù)定區(qū)域上輻射例如激光等的電磁波。當(dāng)輻射電磁波 時(shí)，所述第一或第二金屬元素或它們的離子可以從非導(dǎo)電金屬化合物中釋放出來(lái)，而且可 以生成包含該第一或第二金屬元素或它們的離子的金屬核，還可以形成包含該金屬核的粘 合-活化表面(見(jiàn)圖2的第二幅圖）。
[0074] 更具體地，當(dāng)進(jìn)行通過(guò)電磁輻射生成金屬核的步驟時(shí)，部分非導(dǎo)電金屬化合物曝 露在樹脂產(chǎn)品或樹脂層預(yù)定區(qū)域的表面上，并由此生成金屬核，從而可以形成被活化以具 有更高粘合強(qiáng)度的粘合-活化表面(見(jiàn)圖3)。所述粘合-活化表面可以包含金屬核，同時(shí)具有 較大粗糙度。由于所述粘合-活化表面僅僅選擇性地形成在經(jīng)電磁波輻射的特定區(qū)域上，在 下面將要描述的電鍍步驟等之后，導(dǎo)電金屬離子通過(guò)包含在金屬核以及粘合-活化表面中 的第一或第二金屬離子的化學(xué)還原和/或?qū)ζ溥M(jìn)行無(wú)電鍍而被化學(xué)還原，使得所述導(dǎo)電金 屬層可以更有利地選擇性形成在聚合物樹脂襯底的預(yù)定區(qū)域上。更具體地，在進(jìn)行無(wú)電鍍 時(shí)，當(dāng)導(dǎo)電金屬離子被化學(xué)還原時(shí)，金屬核起到一種種子的作用，以與電鍍?nèi)芤褐邪膶?dǎo) 電金屬離子形成強(qiáng)粘合。因此，所述導(dǎo)電金屬層可以選擇性地以更容易的方式形成。
[0075] 具體地，由于所述非導(dǎo)電金屬化合物具有上述特定的三維結(jié)構(gòu)，即使在例如相對(duì) 較低功率的激光等的電磁波輻射條件下也可以更敏感地反應(yīng)，使得可以更有效地形成具有 較大粗糙度的粘合-活化表面和金屬核，而且可以在樹脂產(chǎn)品或樹脂層上由所述粘合-活化 表面和金屬核形成具有提高的粘合強(qiáng)度的導(dǎo)電金屬層(導(dǎo)電圖案）。
[0076] 同時(shí)，在如上所述生成金屬核的步驟中，可以輻射電磁波中的激光電磁波，例如可 以以大約5W至20W或大約7W至15W的平均功率輻射具有與紅外區(qū)域相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)例如具有 大約lOOOnm至1200nm或大約1060nm至1070nm或大約1064nm的波長(zhǎng)的激光電磁波。
[0077] 通過(guò)輻射激光電磁波，可以更好地確保由非導(dǎo)電金屬化合物形成金屬核，而且所 述包含金屬核的粘合-活化表面可以選擇性地生成和曝露在預(yù)定區(qū)域上。
[0078]同時(shí)，在上述生成金屬核的步驟之后，如圖2的第三幅圖所示，可以通過(guò)對(duì)形成有 金屬核的區(qū)域進(jìn)行化學(xué)還原或電鍍進(jìn)行形成導(dǎo)電金屬層的步驟。由于還原和電鍍步驟，所 述導(dǎo)電金屬層可以選擇性地形成在曝露金屬核和粘合-活化表面的預(yù)定區(qū)域上，而在其它 區(qū)域上，化學(xué)穩(wěn)定的非導(dǎo)電金屬化合物可以保持自身的非導(dǎo)電性。因此精細(xì)導(dǎo)電圖案可以 選擇性地只形成在聚合物樹脂襯底的預(yù)定區(qū)域上。
[0079] 更具體地，所述形成導(dǎo)電金屬層的步驟可以通過(guò)無(wú)電鍍進(jìn)行，因此，可以在所述粘 合-活化表面上形成優(yōu)異的導(dǎo)電金屬層。
[0080] 在一個(gè)實(shí)施例中，在所述還原或電鍍步驟中，生成金屬核的樹脂產(chǎn)品或樹脂層的 預(yù)定區(qū)域可以用包含還原劑的酸性或堿性溶液處理，而且所述溶液可以包含選自甲醛、次 磷酸鹽、二甲氨基硼烷(DMAB)、二乙氨基硼烷(DEAB)以及肼中的一種或多種作為還原劑。另 外，在所述還原或電鍍步驟中，導(dǎo)電金屬層可以通過(guò)使用含有上述還原劑和導(dǎo)電金屬離子 等的無(wú)電鍍?nèi)芤禾幚淼臒o(wú)電鍍來(lái)形成。
[0081] 當(dāng)進(jìn)行還原或電鍍步驟時(shí)，包含在金屬核中的第一或第二金屬離子被還原，或包 含在無(wú)電鍍?nèi)芤褐械膶?dǎo)電金屬離子在金屬核成為種子的區(qū)域中被化學(xué)還原，且因此，優(yōu)異 的導(dǎo)電圖案可以選擇性地形成在預(yù)定區(qū)域上。此處，所述金屬核以及粘合-活化表面可以與 經(jīng)化學(xué)還原的導(dǎo)電金屬離子形成強(qiáng)粘合，因此，導(dǎo)電圖案可以更容易地選擇性地形成在預(yù) 定區(qū)域上。
[0082] 此外，由于在形成有導(dǎo)電圖案的樹脂結(jié)構(gòu)（聚合物樹脂）中，適當(dāng)?shù)姆N類和量等的 阻燃劑均勻地分散，通過(guò)上述方法形成的樹脂結(jié)構(gòu)可以表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性，而且由于由 阻燃劑的加入使聚合物樹脂分解的降低，保持了優(yōu)異的物理性能。
[0083] 同時(shí)，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，提供一種具有利用如上所述用于形成導(dǎo)電圖案的組 合物和用于形成導(dǎo)電圖案的方法獲得導(dǎo)電圖案的樹脂結(jié)構(gòu)。所述樹脂結(jié)構(gòu)可以包括聚合物 樹脂襯底;含有第一金屬元素和第二金屬元素的非導(dǎo)電金屬化合物，該非導(dǎo)電金屬化合物 在晶體結(jié)構(gòu)中具有或P6 3/mmc空間群并分散在所述聚合物樹脂襯底中；分散在所述聚 合物樹脂襯底中的阻燃劑;包含金屬核的粘合-活化表面，所述金屬核含有第一或第二金屬 元素或它們的離子并曝露在所述聚合物樹脂襯底的預(yù)定區(qū)域的表面上；以及形成在所述粘 合-活化表面上的導(dǎo)電金屬層。
[0084] 在所述樹脂結(jié)構(gòu)中，形成有粘合-活化表面和導(dǎo)電金屬層的預(yù)定區(qū)域可以對(duì)應(yīng)于 聚合物樹脂襯底輻射電磁波的區(qū)域。另外，包含在粘合-活化表面的金屬核中的第一或第二 金屬元素或它們的離子可以來(lái)自于所述非導(dǎo)電金屬化合物粒子。同時(shí)，所述導(dǎo)電金屬層可 以來(lái)自于第一或第二金屬元素或來(lái)自于包含在無(wú)電鍍?nèi)芤褐械膶?dǎo)電金屬離子。
[0085] 同時(shí)，在所述樹脂結(jié)構(gòu)中，所述導(dǎo)電金屬層通過(guò)使用具有上述特定三維結(jié)構(gòu)等的 非導(dǎo)電金屬化合物形成，使得導(dǎo)電金屬層可以以增大的粘合強(qiáng)度形成在聚合物樹脂襯底 上。例如，所述導(dǎo)電金屬層可以通過(guò)優(yōu)異的粘合強(qiáng)度形成在聚合物樹脂襯底上，當(dāng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) ISO 2409測(cè)試時(shí)，在該粘合強(qiáng)度下，金屬層的剝離面積為測(cè)試下的目標(biāo)金屬層面積的0% (ISO等級(jí)0級(jí))或大于0%且小于等于5% (ISO等級(jí)1級(jí)）。
[0086] 此外，當(dāng)所述樹脂結(jié)構(gòu)包含如前文所述的適當(dāng)?shù)牧亢瓦m當(dāng)?shù)姆N類的阻燃劑時(shí)，所 述樹脂結(jié)構(gòu)可以表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性，例如UV94-V0或VI (厚度(t)為0.6mm至1.6mm)的阻燃 等級(jí)。
[0087] 另外，所述樹脂結(jié)構(gòu)還可以包含分散在聚合物樹脂襯底中并來(lái)自于非導(dǎo)電金屬化 合物的殘留物。所述殘留物可以具有如下結(jié)構(gòu)，從所述非導(dǎo)電金屬化合物的三維結(jié)構(gòu)中釋 放出至少一部分第一或第二金屬以在所釋放位置的至少一部分中形成空位。
[0088] 上述樹脂結(jié)構(gòu)可以成為具有用于天線的導(dǎo)電圖案的例如移動(dòng)電話殼體等各種樹 脂產(chǎn)品或樹脂層，或成為具有導(dǎo)電圖案的例如RFID標(biāo)簽、各種傳感器或MEMS結(jié)構(gòu)等的各種 樹脂產(chǎn)品或樹脂層。具體地，由于所述樹脂結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性，同時(shí)具有只較少地減 少的物理性能，并且保持優(yōu)異的物理性能，因此該樹脂結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于例如筆記本 電腦、平板電腦、移動(dòng)電話和個(gè)人電腦等的天線的需要優(yōu)異的阻燃性的產(chǎn)品。
[0089] 在下文中，將參照本發(fā)明的具體實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明的操作和效果。但是， 這些實(shí)施例只是說(shuō)明性的，而且不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0090] 制備實(shí)施例1:非導(dǎo)電金屬化合物CuCr02的合成
[0091] 通過(guò)球磨6小時(shí)將原料CuO與Cr2〇3以2:1的摩爾比均勻地互相混合。此后，將混合物 在大氣壓和1050Γ的條件下燒制2小時(shí)以合成化學(xué)式為CuCr02的粉末。在所述合成之后，通 過(guò)控制粉碎處理的研磨時(shí)間制備將要用于下面實(shí)施例中的具有可控粒徑的CuCr0 2粉末。所 述CuCr02粉末的電鏡圖像和X-射線衍射圖譜分別在圖4和5中示出。
[0092] 所述電鏡和X-射線衍射分析顯示出非導(dǎo)電金屬化合物具有圖1所示的扁平型 (flat-type)晶體結(jié)構(gòu)，和層狀三維結(jié)構(gòu)（晶體結(jié)構(gòu)中的及.?? SP63/mmc空間群）。
[0093] 實(shí)施例1至3:通過(guò)直接激光輻射形成導(dǎo)電圖案
[0094] 通過(guò)使用聚碳酸酯樹脂作為基礎(chǔ)樹脂、由制備實(shí)施例1獲得的非導(dǎo)電金屬化合物 粒子(CuCr02;平均粒徑:0.5μπι)作為L(zhǎng)DS添加劑以及用于加工和穩(wěn)定的添加劑制備通過(guò)電 磁波輻射形成導(dǎo)電圖案的組合物。
[0095] 作為所述添加劑，使用磷酸三烷基酯作為從市場(chǎng)上購(gòu)買的阻燃劑，熱穩(wěn)定劑 (IR1076，PEP36)、UV穩(wěn)定劑(UV329)、潤(rùn)滑劑(ΕΡ184)和抗沖改性劑（S2001)。
[0096] 如下面表1中所示，使用79wt %至84wt %的聚碳酸酯樹脂和3wt %至5wt %的制備 實(shí)施例1 (CuCr02;平均粒徑:0 · 5μπι)的LDS添加劑，并加入6wt %至1 lwt %的阻燃劑、4wt %的 抗沖改性劑以及l(fā)wt %的包含潤(rùn)滑劑的其他添加劑并混合以獲得組合物，然后在260°C至 280 °C的溫度下利用擠出機(jī)擠出。所擠出的球型樹脂結(jié)構(gòu)在大約260 °C至270 °C下經(jīng)過(guò)注射 成型以獲得根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)的懸臂梁條形的直徑為100mm且厚度為2_的襯底。
[0097] 由此獲得的實(shí)施例1的樹脂結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)X-射線衍射分析(XRD)且其分析結(jié)果在圖6中 示出。另外，非導(dǎo)電金屬化合物在襯底中的分布利用電鏡進(jìn)行分析且其分析結(jié)果在圖7中示 出。作為參考，圖7是襯底斷裂面的電鏡圖像，而且圖7的右邊的圖像是左邊圖像的局部放大 圖。參照?qǐng)D6和7,確定在激光輻射之前非導(dǎo)電金屬化合物有利地分散于聚碳酸酯樹脂中而 沒(méi)有分解（圖6)，這些非導(dǎo)電金屬化合物以粒子的狀態(tài)均勻地分散在聚碳酸酯樹脂中（圖 7)。
[0098]同時(shí)，如上制備的樹脂結(jié)構(gòu)利用Nd-YAG激光器在40kHz和10W的條件下以波長(zhǎng)為 1064nm的激光輻射以活化表面。在激光輻射之后，利用實(shí)施例1的樹脂結(jié)構(gòu)的電鏡和XRD分 析并確定包含銅的金屬核是否形成在聚碳酸酯樹脂中，且其結(jié)果分別在圖8和9中示出。參 照?qǐng)D8和9，確定在激光福射之后，來(lái)自于CuCr〇2粒子的一部分Cu或其離子被還原以形成金 屬種子(即金屬核），并形成包含該金屬核且具有較大粗糙度的粘合-活化表面。
[0099] 然后，表面被激光輻射活化的樹脂結(jié)構(gòu)進(jìn)行如下無(wú)電鍍工藝。
[0100] 通過(guò)將3g硫酸銅、14g羅謝爾鹽和4g氫氧化鈉溶解于100ml去離子水中制備電鍍?nèi)?液(在下文中，稱為PA溶液）。向由此制備的40ml PA溶液中加入1.6ml的甲醛作為還原劑。將 表面通過(guò)激光活化的樹脂結(jié)構(gòu)浸入所述電鍍?nèi)芤褐?至5小時(shí)，然后用蒸餾水洗滌。由此形 成的導(dǎo)電圖案(或鍍層）的粘合性能根據(jù)ISO 2409標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)。此外，最終形成的具有導(dǎo)電圖 案的襯底的阻燃性通過(guò)UV94V級(jí)評(píng)價(jià)。
[0101] 實(shí)施例1至3的具體組合物以及如下所述的各個(gè)物理性能的測(cè)定和評(píng)價(jià)結(jié)果在下 面表1和2中示出。
[0102] 對(duì)比實(shí)施例1
[0103] 除了不使用LDS添加劑(非導(dǎo)電金屬化合物;平均粒徑:0.5μπι)并且使用下面表1中 描述的組合物以外，以與實(shí)施例1至3中相同的方式形成具有導(dǎo)電圖案的襯底。
[0104] 對(duì)比實(shí)施例1的具體組合物以及如下所述的各個(gè)物理性能的測(cè)定和評(píng)價(jià)結(jié)果在下 面表1和2中示出。
[0105] 對(duì)比實(shí)施例2:通過(guò)直接電磁輻射形成導(dǎo)電圖案
[0106]除了使用平均粒徑為0.5μπι的CuNi02代替CuCr02作為非導(dǎo)電金屬化合物，并且以3W 代替10W的功率不同地輻射激光以外，以與實(shí)施例1中相同的方式制備用于形成導(dǎo)電圖案的 組合物，然后由該組合物形成具有導(dǎo)電圖案的襯底。
[0107] 對(duì)比實(shí)施例2的具體組合物以及如下所述的各個(gè)物理性能的測(cè)定和評(píng)價(jià)結(jié)果在下 面表1和2中示出。
[0108] 同時(shí)，在對(duì)比實(shí)施例2中，在激光輻射之后，通過(guò)電鏡和XRD分析并確定含銅的金屬 核是否形成在聚碳酸酯樹脂中，且其分析結(jié)果分別在圖10和11中示出。參照?qǐng)D10和11，由于 激光輻射條件不合適，非導(dǎo)電金屬化合物即使在激光輻射之后也幾乎沒(méi)有曝露在激光中， 而且非導(dǎo)電金屬氧化物對(duì)激光的敏感性不足，因此沒(méi)有形成源于銅等的金屬種子（即金屬 核)。
[0109] 實(shí)驗(yàn)實(shí)施例1:樹脂結(jié)構(gòu)對(duì)激光的反射率的評(píng)價(jià)以及導(dǎo)電圖案的粘合強(qiáng)度的評(píng)價(jià)
[0110] 首先，利用UV-vis-NIR光譜儀測(cè)定實(shí)施例1至3以及對(duì)比實(shí)施例1和2中在激光輻射 之前瞬間樹脂襯底對(duì)波長(zhǎng)為l〇64nm的激光的反射率。所測(cè)定的結(jié)果總結(jié)在下面表2中。
[0111] 參照下面表2,發(fā)現(xiàn)實(shí)施例1至3的襯底對(duì)激光表現(xiàn)出相對(duì)較低的反射率，表示對(duì)激 光的高吸收和敏感性，然而對(duì)比實(shí)施例1和2的襯底表現(xiàn)出對(duì)激光的高反射率，也就是低吸 收和敏感性。由此確定相比于對(duì)比實(shí)施例1和2的組合物，使用實(shí)施例中的組合物可以形成 金屬核以及更優(yōu)良的導(dǎo)電圖案。
[0112] 然后，在實(shí)施例1至3和對(duì)比實(shí)施例1和2中形成導(dǎo)電圖案之后，根據(jù)ISO 2409標(biāo)準(zhǔn) 利用預(yù)定膠帶評(píng)價(jià)剝離程度來(lái)評(píng)價(jià)各個(gè)導(dǎo)電圖案對(duì)聚合物樹脂襯底的粘合強(qiáng)度。
[0113] 作為評(píng)價(jià)結(jié)果，在下列ISO等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)下，根據(jù)導(dǎo)電圖案的剝離面積評(píng)價(jià)粘合強(qiáng)度。
[0114] 1、等級(jí)0級(jí)：當(dāng)導(dǎo)電圖案的剝離面積為評(píng)價(jià)下的目標(biāo)導(dǎo)電圖案面積的0 %時(shí)。
[0115] 2、等級(jí)1級(jí)：當(dāng)導(dǎo)電圖案的剝離面積大于評(píng)價(jià)下的目標(biāo)導(dǎo)電圖案面積的0%且小于 等于5%時(shí)。
[0116] 3、等級(jí)2級(jí)：當(dāng)導(dǎo)電圖案的剝離面積大于評(píng)價(jià)下的目標(biāo)導(dǎo)電圖案面積的5%且小于 等于15%時(shí)。
[0117] 4、等級(jí)3級(jí)：當(dāng)導(dǎo)電圖案的剝離面積大于評(píng)價(jià)下的目標(biāo)導(dǎo)電圖案面積的15%且小 于等于35%時(shí)。
[0118] 5、等級(jí)4級(jí)：當(dāng)導(dǎo)電圖案的剝離面積大于評(píng)價(jià)下的目標(biāo)導(dǎo)電圖案面積的35%且小 于等于65%時(shí)。
[0119] 6、等級(jí)5級(jí)：當(dāng)導(dǎo)電圖案的剝離面積大于評(píng)價(jià)下的目標(biāo)導(dǎo)電圖案面積的65%時(shí)。
[0120] 對(duì)導(dǎo)電圖案的粘合強(qiáng)度評(píng)價(jià)的結(jié)果如下面表2中所示。
[0121]實(shí)驗(yàn)實(shí)施例2:對(duì)樹脂結(jié)構(gòu)阻燃性的評(píng)價(jià)
[0122] 在實(shí)施例1至3和對(duì)比實(shí)施例1和2中形成導(dǎo)電圖案之后，以下面方法評(píng)價(jià)它們的樣 品（厚度：1mm)的阻燃性。
[0123] UV 94 V試驗(yàn)方法(垂直燃燒試驗(yàn)）：垂直放置各個(gè)樣品，并點(diǎn)燃燃燒器。測(cè)定在一 定時(shí)間內(nèi)樣品上的火焰自然熄滅的時(shí)間，然后根據(jù)下面標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)阻燃性。
[0124] UV 94 V0:在用燃燒器點(diǎn)燃10秒之后，移除燃燒器。從點(diǎn)火到樣品上的火焰熄滅的 時(shí)間（樣品的燃燒時(shí)間)在10秒以內(nèi)。當(dāng)將五個(gè)樣品分為一組時(shí)，將同樣的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行10次，并 且各個(gè)組的燃燒時(shí)間在50秒以內(nèi)。此外，放置下方30cm的棉球不會(huì)被燃燒時(shí)掉落的火花點(diǎn) 燃。
[0125] UV 94 VI:在用燃燒器點(diǎn)燃10秒之后，移除燃燒器。從點(diǎn)火到樣品上的火焰熄滅的 時(shí)間（樣品的燃燒時(shí)間)在30秒以內(nèi)。當(dāng)將五個(gè)樣品分為一組時(shí)，將同樣的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行10次，并 且各個(gè)組的燃燒時(shí)間在250秒以內(nèi)。此外，放置在下方30cm的棉球不會(huì)被燃燒時(shí)掉落的火花 點(diǎn)燃。
[0126] UV 94 V2:在用燃燒器點(diǎn)燃10秒之后，移除燃燒器。從點(diǎn)火到樣品上的火焰熄滅的 時(shí)間（樣品的燃燒時(shí)間)在30秒以內(nèi)。當(dāng)將五個(gè)樣品分為一組時(shí)，將同樣的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行10次，并 且各個(gè)組的燃燒時(shí)間在250秒以內(nèi)。但是，放置在下方30cm的棉球會(huì)被燃燒時(shí)掉落的火花點(diǎn) 燃。
[0127] UV 94 V5:在以20度的角度安裝燃燒器之后，在與上述相同的條件下點(diǎn)燃樣品。將 五個(gè)樣品分為一組，然后將同樣的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行5次。各個(gè)組的燃燒時(shí)間在60秒以內(nèi)，而且在燃 燒時(shí)沒(méi)有火花熔融掉落。
[0128] 對(duì)阻燃性的評(píng)價(jià)和測(cè)定結(jié)果如下面表2中所示。
[0129] 實(shí)驗(yàn)實(shí)施例3:對(duì)樹脂結(jié)構(gòu)機(jī)械性能的評(píng)價(jià)
[0130] 實(shí)施例1至3以及對(duì)比實(shí)施例1和2的樹脂結(jié)構(gòu)的沖擊強(qiáng)度根據(jù)ASTM D256標(biāo)準(zhǔn)測(cè) 定，而且測(cè)定結(jié)果如下面表2中所示。
[0131] [表 1]
[0132]

的面積顯著地小，使得粘合強(qiáng)度評(píng)價(jià)為等級(jí)0級(jí)或1級(jí)，且因此，確定所述導(dǎo)電圖案對(duì)聚合物 樹脂襯底具有優(yōu)異的粘合強(qiáng)度。相比之下，在對(duì)比實(shí)施例1和2中，確定所形成的導(dǎo)電圖案具 有低的粘合強(qiáng)度，使得導(dǎo)電層的剝離容易發(fā)生。
[0137] 此外，在實(shí)施例1至3中，確定機(jī)械性能例如沖擊強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于對(duì)比實(shí)施例1的PC。
[0138] 此外，參照上面表2,確定實(shí)施例的樹脂結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于通過(guò)電磁福射形成導(dǎo)電圖案的組合物，包含： 聚合物樹脂； 含有第一金屬元素和第二金屬元素的非導(dǎo)電金屬化合物，該非導(dǎo)電金屬化合物在晶體 結(jié)構(gòu)中具有iiw或P63/mmc空間群；W及 阻燃劑， 其中，包含所述第一金屬元素、第二金屬元素或它們的離子的金屬核由所述非導(dǎo)電金 屬化合物通過(guò)電磁福射形成。2. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述非導(dǎo)電金屬化合物包括選自CuCr化、Ni吐〇2、 八邑化〇2、〔碰0〇2、化1〇〇2、4邑1〇〇2、化1]1〇2、4邑1]1〇2、化尸6〇2、4邑化〇2、化胖〇2、4邑胖〇2、化胖〇2、4邑5]1〇2、 Ni Sn化W及CuSn化中的一種或多種化合物。3. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述組合物對(duì)波長(zhǎng)為1000皿至1200nm的激光電磁 波表現(xiàn)出25% W下的反射率。4. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述金屬核通過(guò)W5W至20W的平均功率福射波長(zhǎng) 為1000 nm至1200nm的激光電磁波形成。5. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述聚合物樹脂包括熱固性樹脂或熱塑性樹脂。6. 如權(quán)利要求5所述的組合物，其中，所述聚合物樹脂包括選自ABS樹脂、聚對(duì)苯二甲酸 亞烷基醋樹脂、聚碳酸醋樹脂、聚丙締樹脂W及聚鄰苯二甲酯胺樹脂中的一種或多種。7. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，相對(duì)于全部組合物，所述非導(dǎo)電金屬化合物的含 量為0.1 wt%至lOwt%。8. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述阻燃劑包括含憐有機(jī)阻燃劑或無(wú)機(jī)阻燃劑。9. 如權(quán)利要求8所述的組合物，其中，所述含憐有機(jī)阻燃劑包括選自憐酸=烷基醋、憐 酸烷基二芳基醋、憐酸=芳基醋和憐酸間苯二酪聯(lián)苯基醋中的一種或多種。10. 如權(quán)利要求8所述的組合物，其中，所述無(wú)機(jī)阻燃劑包括選自金屬氨化物、氧化錬和 金屬橫酸鹽中的一種或多種。11. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，相對(duì)于全部組合物，所述阻燃劑的含量為 0.1"1%至20"1%。12. 如權(quán)利要求1所述的組合物，還包含選自熱穩(wěn)定劑、UV穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑、無(wú) 機(jī)填充劑、著色劑、抗沖改性劑W及功能改性劑中的一種或多種添加劑。13. 如權(quán)利要求12所述的組合物，其中，所述阻燃劑包括含憐有機(jī)阻燃劑，并且該組合 物包含無(wú)機(jī)填充劑或抗沖改性劑作為添加劑。14. 一種具有導(dǎo)電圖案的樹脂結(jié)構(gòu)，包括： 聚合物樹脂襯底； 包含第一金屬元素和第二金屬元素的非導(dǎo)電金屬化合物，該非導(dǎo)電金屬化合物在晶體 結(jié)構(gòu)中具有或P63/mmc空間群并且分散在所述聚合物樹脂襯底中； 分散在所述聚合物樹脂襯底中的阻燃劑； 包含金屬核的粘合-活化表面，所述金屬核含有第一或第二金屬或它們的離子并曝露 在所述聚合物樹脂襯底的預(yù)定區(qū)域的表面上；W及 形成在所述粘合-活化表面上的導(dǎo)電金屬層。15. 如權(quán)利要求14所述的樹脂結(jié)構(gòu)，其中，在其上形成有粘合-活化表面和導(dǎo)電金屬層 的預(yù)定區(qū)域?qū)?yīng)于聚合物樹脂襯底上福射電磁波的區(qū)域。16. 如權(quán)利要求14所述的樹脂結(jié)構(gòu)，其中，該樹脂結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出UV94-V0或Vl(厚度(t)為 0.6mm至1.6mm)的阻燃等級(jí)。17. 如權(quán)利要求14所述的樹脂結(jié)構(gòu)，其中，所述導(dǎo)電金屬層在根據(jù)IS02409標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試時(shí)， 通過(guò)金屬層的剝離面積為測(cè)試下的目標(biāo)金屬層面積的0% (ISO等級(jí)0級(jí)）或大于0%且小于 等于5% (ISO等級(jí)1級(jí)）的粘合強(qiáng)度形成在所述聚合物樹脂襯底上。
【文檔編號(hào)】H01B1/22GK105993049SQ201480064478
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2014年11月24日
【發(fā)明人】田信姬, 樸致成, 金宰賢, 鄭相允, 樸哲凞, 鄭漢娜
【申請(qǐng)人】Lg化學(xué)株式會(huì)社