JP2016520139A - Additives for LDS plastics - Google Patents
Additives for LDS plastics Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016520139A JP2016520139A JP2016512243A JP2016512243A JP2016520139A JP 2016520139 A JP2016520139 A JP 2016520139A JP 2016512243 A JP2016512243 A JP 2016512243A JP 2016512243 A JP2016512243 A JP 2016512243A JP 2016520139 A JP2016520139 A JP 2016520139A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- lds
- weight
- composite pigment
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
- H05K1/0373—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2231—Oxides; Hydroxides of metals of tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0284—Details of three-dimensional rigid printed circuit boards
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0137—Materials
- H05K2201/0141—Liquid crystal polymer [LCP]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0137—Materials
- H05K2201/0154—Polyimide
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
- H05K2201/0203—Fillers and particles
- H05K2201/0206—Materials
- H05K2201/0209—Inorganic, non-metallic particles
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/02—Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
- H05K2201/0203—Fillers and particles
- H05K2201/0206—Materials
- H05K2201/0227—Insulating particles having an insulating coating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09009—Substrate related
- H05K2201/09118—Moulded substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/105—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by conversion of non-conductive material on or in the support into conductive material, e.g. by using an energy beam
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本発明は、LDSプラスチック用LDS活性添加剤に関し、このタイプの添加剤を含むポリマー組成物に関し、メタライズ導体トラックを有する物品であって物品のポリマー基体もしくは基体上のポリマーコーティングが前記タイプのLDS添加剤を含む物品に関する。The present invention relates to an LDS active additive for LDS plastics, to a polymer composition comprising this type of additive, to an article having a metallized conductor track, wherein the polymer substrate of the article or the polymer coating on the substrate is of the aforementioned type of LDS addition The present invention relates to an article containing an agent.
Description
本発明は、LDSプラスチックのためのLDS活性添加剤に関し、そして特に、LDSプロセスに使用されるポリマー組成物中のLDS添加剤としての、主に(predominantly)二酸化チタンと、アンチモンドープ二酸化スズからなる複合顔料(composite pigments)の使用、このタイプの添加剤を含むポリマー組成物、並びに、メタライズ導体トラック(metallised conductor tracks)を有する物品(article)であって物品のポリマー基体(basic body)もしくは基体上のポリマーコーティングが前記タイプのLDS添加剤を含む物品に関する。 The present invention relates to LDS active additives for LDS plastics, and in particular consists primarily of titanium dioxide and antimony-doped tin dioxide as LDS additives in polymer compositions used in LDS processes. Use of composite pigments, polymer compositions containing additives of this type, and articles having metallized conductor tracks on the polymer body or substrate of the article Of the polymer coating comprises an LDS additive of the type described above.
回路を載せる三次元のプラスチック部品、いわゆるMID(moulded interconnect devices、成形回路部品)は、何年間も市場でそれ自体を確立しており、多くの用途、例えば電気通信、自動車製造または医療技術に関連して最先端の技術を促進するために重要な貢献をしている。同様に、それらは、そのような用途において個々の電子部品の小型化と複雑化に著しく貢献している。 Three-dimensional plastic parts that carry circuits, so-called MID (moulded interconnect devices), have established themselves in the market for many years and are related to many applications such as telecommunications, automotive manufacturing or medical technology. And make important contributions to promote cutting-edge technology. Similarly, they contribute significantly to the miniaturization and complexity of individual electronic components in such applications.
三次元のMIDの生産のために様々な方法があり、その方法によって、プラスチックを含むかまたはプラスチック含有コーティング層を有する基本部品(basic components)(例えば、2成分射出成形または熱エンボス加工によって得られる)に、必要な回路構造が与えられる。通常、これには、購入するには高価で使用において柔軟性がない、特殊な製品固有の金型が必要である。 There are various methods for the production of three-dimensional MIDs, which are obtained by basic components containing plastic or having a plastic-containing coating layer (for example by two-component injection molding or hot embossing). ) Is given the necessary circuit structure. This typically requires special product-specific molds that are expensive to purchase and inflexible in use.
これとは対照的に、LPKF社によって開発されたLDSプロセス(レーザー直接構造化(laser direct structuring)プロセス)は、レーザー光線によって直接かつ個々に適合した仕方で回路構造をプラスチック基材部品(base part)または基材部品上のプラスチック含有コーティングに刻み、その後メタライズする(metallised)ことができる、という重要な利点を提供している。 In contrast, the LDS process (laser direct structuring process) developed by LPKF is a plastic base part that directly and individually adapts the circuit structure with a laser beam. Or it offers the important advantage that it can be engraved into a plastic-containing coating on a substrate part and then metallized.
より単純なプロセス、例えば、1成分射出成形プロセスは、プラスチック基材部品の製造に適しており、回路構造の彫刻は、同様に、三次元的に制御することができる。 Simpler processes, such as one-component injection molding processes, are suitable for the production of plastic substrate parts, and the engraving of the circuit structure can likewise be controlled in three dimensions.
レーザー光線によってメタライズ可能な回路構成を得ることができるようにするためには、いわゆるLDS添加剤が、プラスチック基材部品またはプラスチック含有コーティングに添加されなければならない。この添加剤は、レーザー照射に反応すると同時に、後のメタライズに準備する必要がある。 In order to be able to obtain circuitry that can be metallized by means of a laser beam, so-called LDS additives must be added to the plastic substrate part or the plastic-containing coating. This additive must be prepared for subsequent metallization at the same time it reacts to laser irradiation.
LDS添加剤は、金属核(metal nuclei)が遊離されるように、レーザー処理領域においてレーザー光線を用いた処理の間に活性化される金属化合物を、一般的には含み、これが、プラスチック中の活性化された点において電気回路を形成するための、後の導電性金属の堆積に有利に働く。同時に、これらの金属化合物は、レーザー活性的に(通常、レーザー吸収的に)反応し、該レーザー処理領域においてプラスチックがアブレーションされ(ablated)炭化されることを確実にし、その結果、回路構成が、プラスチック基材部品に刻まれる。レーザーによって活性化されていないプラスチック内の点においては、金属化合物は、変化しないままである。LDS添加剤は、プラスチック基材部品を与えるための成形前に、プラスチック材料に全体的に添加することができ、または代替的に、別個のプラスチック含有層、コーティング、塗装層などにおける一構成要素として、LDS添加剤が表面(ここにレーザー光線によって回路構造が刻まれる)にのみ存在していてもよい。 LDS additives generally contain a metal compound that is activated during processing with a laser beam in the laser processing region so that metal nuclei are liberated, which is the activity in the plastic. This is advantageous for the subsequent deposition of conductive metal to form an electrical circuit at the optimized point. At the same time, these metal compounds react laser-actively (usually laser-absorbing) to ensure that the plastic is ablated and carbonized in the laser processing region, so that the circuit configuration is Engraved on plastic substrate parts. At points in the plastic that have not been activated by the laser, the metal compound remains unchanged. The LDS additive can be added entirely to the plastic material prior to molding to give the plastic substrate part, or alternatively as a component in a separate plastic-containing layer, coating, paint layer, etc. , LDS additive may be present only on the surface (where the circuit structure is engraved by the laser beam).
レーザー光線を用いた処理を行うと、金属核を含有する将来の回路構造のほかに、その回路構造内に、微細粗面(microrough surface)が生じ、それは導電性金属、通常は銅、のために事前に必要なもの(prerequisite)を提供し、後続のメタライズの間に強固な接着力でそれ自身をプラスチックに固定することができる。 In addition to future circuit structures containing metal nuclei, processing with a laser beam creates a microrough surface within the circuit structure, which is due to conductive metals, usually copper. It provides prerequisites and can fix itself to the plastic with strong adhesion during subsequent metallization.
メタライズは通常その後、無電流銅浴中で行われるが、引き続いて同様に無電流浴中で、ニッケル層と金層をさらに付着させてもよい。しかしながら、錫、銀およびパラジウムなどの他の金属も同様に付けることができ、このとき任意選択で例えば金と組み合わせて付けることができる。このように予備構造化(pre-structured)されたプラスチック部品は、その後、個々の電子部品に取り付けられる。 Metallization is usually subsequently performed in a currentless copper bath, but subsequently a nickel layer and a gold layer may be further deposited in a currentless bath as well. However, other metals such as tin, silver and palladium can be applied as well, optionally in combination with gold, for example. Such pre-structured plastic parts are then attached to individual electronic components.
LDSプロセスの目的は、三次元プラスチック基体またはプラスチック含有コーティングを有する基体上に、三次元導電性回路構造を製造することにある。言うまでもないが、この目的のため、製造されたメタライズされた回路構造だけが電気伝導性を有することができ、プラスチック基体またはコーティング自体は電気伝導性を有しなくてよい。従って、これまでに提案されているLDS添加剤は、一般に、それ自体が電気導電性を持たず、また基材に導電性を与えないものである。 The purpose of the LDS process is to produce a three-dimensional conductive circuit structure on a three-dimensional plastic substrate or a substrate having a plastic-containing coating. Needless to say, for this purpose, only the manufactured metallized circuit structure can have electrical conductivity, and the plastic substrate or the coating itself may not have electrical conductivity. Accordingly, the LDS additives that have been proposed so far are generally not themselves electrically conductive and do not impart electrical conductivity to the substrate.
元々、非導電性有機重金属錯体、特にパラジウムを含有するもの(EP0917597B1)は、LDS添加剤として意図されていた。 Originally, non-conductive organic heavy metal complexes, particularly those containing palladium (EP0917597B1), were intended as LDS additives.
EP1274288B1において、適用媒体(application medium)中で不溶性であって、周期律表のdおよびf群の金属と非金属との無機金属化合物である、非導電性無機金属化合物が、LDS添加剤としてプラスチックに対して添加されている。銅化合物、特に銅スピネル、の使用が好ましいとされている。 In EP 1274288B1, a non-conductive inorganic metal compound, which is insoluble in an application medium and is an inorganic metal compound of a metal and a non-metal of groups d and f of the periodic table, is a plastic as an LDS additive. It is added to. The use of copper compounds, in particular copper spinel, is preferred.
しかしながら、有機パラジウム錯体または同様に銅スピネルは、それら自体、暗い固有の着色を有し、その上、それらを含むプラスチックに暗い着色を付与するという不利益さを有している。更に、特に前記銅化合物は、それらを取り囲むプラスチックの分子を部分的に劣化させる効果を有している。しかしながら、特に、電気通信において使用されるMIDについて、淡い固有の着色を持つプラスチックへの需要が増加している。プラスチックをあらゆる望ましい色合いに着色することができ、LDS添加剤の効能に悪影響を与えるか弱体化させるような大きな重量割合で着色顔料を添加することを必要としないようにするためである。更に、プラスチック基体の劣化は望ましくない。 However, organopalladium complexes or similarly copper spinels themselves have a dark intrinsic color and, in addition, have the disadvantage of imparting a dark color to the plastics containing them. Furthermore, in particular, the copper compounds have the effect of partially degrading the plastic molecules surrounding them. However, particularly for MIDs used in telecommunications, there is an increasing demand for plastics with a light intrinsic coloration. This is so that the plastic can be colored to any desired shade and that it is not necessary to add colored pigments in a large weight proportion that adversely affects or weakens the efficacy of the LDS additive. Furthermore, deterioration of the plastic substrate is undesirable.
従って、EP2476723A1は、LDSプロセスに利用しやすい淡い固有の色を有するプラスチックを作るために、プラスチックのためのLDS添加剤として、テクトアルモシリケート(ゼオライト)を提案した。 Thus, EP 2476723 A1 has proposed tectoalmosilicate (zeolite) as an LDS additive for plastics in order to make plastics with a light intrinsic color that is easy to use in the LDS process.
WO2012/126831は、LDSおよび対応するLDSプロセスに適しているプラスチックを開示しており、そこでは、アンチモンドープ二酸化スズを含みCIELab色空間において少なくとも45のL*値(輝度)を有するLDS添加剤が添加されている。アンチモンドープ二酸化スズで被覆された雲母が、全プラスチック材料に基づいて、2から25重量%の量で使用されることが好ましい。更に、プラスチック材料のより淡い着色のために、白色顔料を付加的に添加することができる。 WO 2012/126931 discloses plastics suitable for LDS and corresponding LDS processes, wherein an LDS additive comprising antimony-doped tin dioxide and having an L * value (luminance) of at least 45 in the CIELab color space. It has been added. Mica coated with antimony-doped tin dioxide is preferably used in an amount of 2 to 25% by weight, based on the total plastic material. Furthermore, white pigments can additionally be added for lighter coloring of the plastic material.
WO2012/056416もまた、0.5から25重量%の金属酸化物被覆フィラーを含む組成物を開示しており、そこでは後者(金属酸化物被覆フィラー)はアンチモンドープ二酸化スズで被覆された雲母であることが好ましい。LDSプラスチック材料は、40から85のL*値を有する。着色顔料は、同様に、プラスチック材料に添加してもよい。 WO 2012/056416 also discloses a composition comprising 0.5 to 25% by weight of a metal oxide coated filler, in which the latter (metal oxide coated filler) is mica coated with antimony-doped tin dioxide. Preferably there is. The LDS plastic material has an L * value of 40 to 85. Color pigments may be added to the plastic material as well.
アンチモンドープ二酸化スズで被覆された雲母フレークは、非常に多種多様な用途、例えば、プラスチック材料に帯電防止性が付与される用途において、通常、導電性顔料として使用されている。アンチモンドープ二酸化スズで被覆された雲母は、通常のレーザー放射を吸収し、蓄えられた熱は、その顔料を囲むプラスチックマトリックス中に浸透してそれを黒くするので、前記組成物の顔料も同様に、レーザーによって彫刻されるプラスチックのための添加剤として働く。したがって、LDS用に適している、対応するプラスチック材料中における、LDS添加剤としてのアンチモンドープ二酸化スズで被覆された雲母の使用は、臨界使用濃度を超えた場合、同様にそこに導電路を形成することができるという結果をもたらす。しかしながら、導電性プラスチックは、LDSプロセスにおける使用にはあまり適していない。なぜなら、それらはプラスチック基材部品に適用された回路構造の導電性をかなり損なうかもしれず、さらに、得られたMIDは、その誘電特性に関してプラスチック基材部品に厳しい要件が適用される、WLANシステムで使用するための統合されたアンテナや電子部品を備えた移動可能電話などの特定の高周波用途(HF用途)に適していないからである。 Mica flakes coated with antimony-doped tin dioxide are commonly used as conductive pigments in a very wide variety of applications, such as applications where antistatic properties are imparted to plastic materials. Mica coated with antimony-doped tin dioxide absorbs normal laser radiation, and the stored heat penetrates into the plastic matrix surrounding the pigment and blackens it, so the pigment in the composition as well Works as an additive for plastic, laser engraved. Therefore, the use of mica coated with antimony-doped tin dioxide as an LDS additive in the corresponding plastic material, suitable for LDS, also forms a conductive path there if the critical working concentration is exceeded Results in being able to. However, conductive plastics are not well suited for use in LDS processes. Because they may significantly impair the conductivity of circuit structures applied to plastic substrate parts, and the resulting MID is a WLAN system where stringent requirements are applied to plastic substrate parts with respect to their dielectric properties. This is because it is not suitable for certain high frequency applications (HF applications) such as mobile phones with integrated antennas and electronic components for use.
LDSプロセスに適しており、それによってHFに適している電子部品を得ることができる、ポリマー材料中において、十分に良好な誘電値(dielectric values)を有するプラスチックを得るために、例えばUS8309640B2において、適切なLDS添加剤に加えて、900MHzで測定して少なくとも25の誘電率を有するセラミック充填剤を熱可塑性材料に添加することが提案されている。しかしながら、ここで使用されるLDS添加剤は、既に上述した通常の銅化合物であるため、このタイプのLDSに適したプラスチックは、良好な誘電値を有するものの、暗色から黒色である。 Suitable for example in US 8309640 B2 to obtain plastics with sufficiently good dielectric values in polymer materials, which can be suitable for LDS processes and thereby obtain electronic components suitable for HF In addition to other LDS additives, it has been proposed to add to the thermoplastic material a ceramic filler having a dielectric constant of at least 25, measured at 900 MHz. However, since the LDS additive used here is the usual copper compound already mentioned above, a plastic suitable for this type of LDS is dark to black, although it has a good dielectric value.
従って、高周波数用途へ使用できるように、LDSプロセスに適しており、淡い固有の色を有しかつポリマー材料中で高誘電値を有するプラスチックへの需要が依然としてあった。特に、プラスチックのための適当なLDS添加剤への需要があった。当然のことながら、ここではLDS添加剤について他のすべての要件、即ち、レーザー照射により活性化される能力、レーザー衝撃による金属核の放出、及び後続のメタライズの基礎としてのレーザー光線による微細粗面の形成、が満たされなければならない。 Accordingly, there was still a need for plastics that are suitable for LDS processes, have a light intrinsic color and have a high dielectric value in polymer materials so that they can be used for high frequency applications. In particular, there was a need for suitable LDS additives for plastics. Of course, here all the other requirements for the LDS additive are: the ability to be activated by laser irradiation, the release of metal nuclei by laser bombardment, and the fine rough surface by the laser beam as the basis for subsequent metallization. Formation, must be satisfied.
従って、本発明の目的はLDSプラスチックのためのLDS添加剤を提供することにあり、そのLDS添加剤は、その淡い固有の着色によって、少量の着色剤混合物を用いて有彩色に容易に着色することができる淡いLDSプラスチックの生産を可能にし、このプラスチックが高周波用途に適するように、それらが供給されたプラスチックに誘電特性またはわずかな導電性のみを与え、可能であればその周囲のプラスチックマトリックスの分解を防止し、及び更に、レーザパラメータの最大限可能な帯域幅を使用して、LDSプロセス中において得ることが可能な回路構造の良いメタライズ性を可能にする。
本発明のさらなる目的は、LDSプロセスに適しており、上述の特性を有するポリマー組成物(polymeric composition)を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an LDS additive for LDS plastics, which LDS additive is easily colored chromatic with a small amount of colorant mixture due to its pale inherent coloration. Enables the production of light LDS plastics that can be given and only gives the plastics they are supplied with dielectric properties or slight electrical conductivity so that these plastics are suitable for high frequency applications and, if possible, of the surrounding plastic matrix Decomposition is prevented and, furthermore, the maximum possible bandwidth of the laser parameters is used to allow good metallization of the circuit structure that can be obtained during the LDS process.
A further object of the present invention is to provide a polymeric composition that is suitable for the LDS process and has the properties described above.
本発明のさらなる目的は、LDSプロセスで製造される回路構成を有しており、上述した特性を有する物品を提供することにある。 It is a further object of the present invention to provide an article having a circuit configuration manufactured by an LDS process and having the characteristics described above.
本発明の目的は、ポリマー組成物中における、LDS添加剤(レーザー直接構造化添加剤)として、複合顔料の総重量に基づいて少なくとも80重量%の二酸化チタン(TiO2)及びアンチモンドープ酸化スズ((Sb,Sn)O2)からなる複合顔料の使用によって達成される。 The object of the present invention is to provide at least 80% by weight of titanium dioxide (TiO 2 ) and antimony-doped tin oxide (as a LDS additive (laser direct structuring additive) in the polymer composition, based on the total weight of the composite pigment). This is achieved by the use of a composite pigment consisting of (Sb, Sn) O 2 ).
本発明の目的は、さらにまた、少なくとも1つの有機ポリマープラスチック及びLDS添加剤を含むポリマー組成物であって、該LDS添加剤が複合顔料の総重量に基づいて少なくとも80重量%の二酸化チタン(TiO2)及びアンチモンドープ酸化スズ((Sb,Sn)O2)からなる複合顔料であるポリマー組成物によって達成される。 The object of the invention is also a polymer composition comprising at least one organic polymer plastic and an LDS additive, wherein the LDS additive is at least 80% by weight of titanium dioxide (TiO 2) based on the total weight of the composite pigment. 2 ) and an antimony-doped tin oxide ((Sb, Sn) O 2 ).
また、本発明の目的は、物品のポリマー基体もしくはポリマー含有コーティングを有する物品の基体と、基体の表面に配置された金属導体トラックとからなる、LDSプロセスによって生成された回路構造を有する物品であって、ポリマー基体または基体のポリマー含有コーティングが、複合顔料の総重量に基づいて少なくとも80重量%の二酸化チタン(TiO2)およびアンチモンドープ二酸化スズ((Sb,Sn)O2)からなる複合顔料からなるLDS添加剤を含む、物品によって達成される。 Another object of the present invention is an article having a circuit structure produced by an LDS process comprising a polymer substrate of the article or a substrate of an article having a polymer-containing coating and a metal conductor track disposed on the surface of the substrate. The polymer substrate or the polymer-containing coating of the substrate from a composite pigment comprising at least 80% by weight of titanium dioxide (TiO 2 ) and antimony-doped tin dioxide ((Sb, Sn) O 2 ), based on the total weight of the composite pigment Achieved by an article comprising an LDS additive.
実質的に二酸化チタン(TiO2)とアンチモンドープ二酸化スズ((Sb,Sn)O2)から成る複合顔料自体は、特に、二酸化チタンのコアと、このコアの上に存在するアンチモンドープ二酸化スズのコーティングから成る顔料の形態で、知られている。これらの顔料は、また、任意選択で、そのコアと(Sb,Sn)O2コーティングの間の中間層及び/又は保護層を有していてもよい。この種の顔料は、TiO2のコアが様々な幾何学的形状を有することができるが、長い間、コーティングおよびプラスチックにおける帯電防止剤として使用されてきた。それらは、それら自体導電性を有し、またそれらを十分な濃度で含むコーティングまたはプラスチックに導電性を付与する。この導電性を高めるために、TiO2のコアが針状である顔料が、特に、近年開発されてきた。 The composite pigment itself, which consists essentially of titanium dioxide (TiO 2 ) and antimony-doped tin dioxide ((Sb, Sn) O 2 ), in particular, has a titanium dioxide core and the antimony-doped tin dioxide present on this core. Known in the form of pigments consisting of coatings. These pigments may also optionally have an intermediate layer and / or a protective layer between its core and the (Sb, Sn) O 2 coating. This type of pigment has long been used as an antistatic agent in coatings and plastics, although the core of TiO 2 can have various geometric shapes. They themselves have electrical conductivity and impart electrical conductivity to coatings or plastics that contain them in sufficient concentration. In order to increase this conductivity, pigments having a needle-like core of TiO 2 have been developed in recent years.
しかし、驚くべきことに、今や、複合顔料の総重量に基づいて少なくとも80重量%のTiO2及びアンチモンドープ二酸化スズから成る複合顔料が、ポリマー組成物中におけるLDS添加剤として非常に適していることが見出された。 Surprisingly, however, composite pigments consisting of at least 80% by weight of TiO 2 and antimony-doped tin dioxide based on the total weight of the composite pigment are now very suitable as LDS additives in polymer compositions. Was found.
したがって、本発明は、LDSプロセスで使用するためのポリマー組成物中におけるLDS添加剤としての、前記複合顔料の使用に関する。 The present invention therefore relates to the use of said composite pigments as LDS additives in polymer compositions for use in LDS processes.
本発明に従って用いられる複合顔料は、少なくとも1つのコアと、そのコア上に配置されたコーティングを有する。そのコーティングは、1つ以上の個別の層から構成することができる。 The composite pigment used according to the invention has at least one core and a coating disposed on the core. The coating can be composed of one or more individual layers.
最も単純な場合では、そのコーティングは、単一の機能層(functional layer)から成る。更に、コーティングは、コアと機能層との間に1つ以上の中間層を有していてもよく、および/または、機能層の表面に、一つ以上の保護層を有していてもよい。 In the simplest case, the coating consists of a single functional layer. Further, the coating may have one or more intermediate layers between the core and the functional layer, and / or may have one or more protective layers on the surface of the functional layer. .
単一の複合顔料粒子が、単にシングルコアおよびそのコア上に配置されたコーティングで構成されている場合、本発明に係る複合顔料は専ら一次粒子から構成され、したがって、単分散である。しかし、用いられる複合顔料が二つ以上の一次粒子(各一次粒子はコアおよびそのコア上に配置されたコーティングを有する)の凝集体である、実施形態が、より頻繁であり、従って好ましい。 If a single composite pigment particle is simply composed of a single core and a coating disposed on the core, the composite pigment according to the invention is composed exclusively of primary particles and is therefore monodisperse. However, embodiments where the composite pigment used is an aggregate of two or more primary particles, each primary particle having a core and a coating disposed on the core, are more frequent and therefore preferred.
本発明によれば、両方の複合顔料として、その一次粒子が、コア/機能層のシーケンスの層構成、コア/中間層(複数可)/機能層の層構成、コア/機能層/保護層(複数可)の層構成、又はコア/中層間(複数可)/機能層/保護層(複数可)の層構成を有するものを採用することができる。本発明によれば、コアまたは機能層のいずれかは、TiO2またはアンチモンをドープした二酸化錫で構成されている。 According to the present invention, as both composite pigments, the primary particles have a layer configuration of a core / functional layer sequence, a core / intermediate layer (s) / functional layer configuration, a core / functional layer / protective layer ( It is possible to adopt one having a layer structure of a plurality of layers) or a layer structure of core / middle layer (s) / functional layer / protective layer (s). According to the invention, either the core or the functional layer is composed of tin dioxide doped with TiO 2 or antimony.
一つの同じ複合顔料または一次粒子中のコア及び機能層は、当然、同じ材料で構成されていないので、本発明に従って用いられる複合顔料は以下の組成を有することができる。 Since the core and functional layer in one and the same composite pigment or primary particle are of course not composed of the same material, the composite pigment used according to the invention can have the following composition:
TiO2コア/(Sb,Sn)O2層、
TiO2コア/中間層(複数可)/(Sb,Sn)O2層、
TiO2コア/(Sb,Sn)O2層/保護層(複数可)、
TiO2コア/中間層(複数可)/(Sb,Sn)O2層/保護層(複数可)、
(Sb,Sn)O2コア/TiO2層、
(Sb,Sn)O2コア/中間層(複数可)/TiO2層、
(Sb,Sn)O2コア/TiO2層/保護層(複数可)、
(Sb,Sn)O2コア/中間層(複数可)/TiO2層/保護層(複数可)。
TiO 2 core / (Sb, Sn) O 2 layer,
TiO 2 core / intermediate layer (s) / (Sb, Sn) O 2 layer,
TiO 2 core / (Sb, Sn) O 2 layer / protective layer (s),
TiO 2 core / intermediate layer (s) / (Sb, Sn) O 2 layer / protective layer (s),
(Sb, Sn) O 2 core / TiO 2 layer,
(Sb, Sn) O 2 core / intermediate layer (s) / TiO 2 layer,
(Sb, Sn) O 2 core / TiO 2 layer / protective layer (s),
(Sb, Sn) O 2 core / intermediate layer (s) / TiO 2 layer / protective layer (s).
ここで、コアと機能層との合計、即ちTiO2とアンチモンドープ二酸化スズの合計、の重量割合は、複合顔料の総重量に基づいて、それぞれの場合において少なくとも80重量%であり、好ましくは少なくとも90重量%であり、特に95〜100重量%である。これは、本発明の特に好ましい実施形態では、用いられる複合顔料は、TiO2と(Sb,Sn)O2のみからなり、または、任意選択でその他の成分がごく少量存在することを意味する。 Here, the weight proportion of the sum of the core and the functional layer, ie the sum of TiO 2 and antimony-doped tin dioxide, is in each case at least 80% by weight, preferably at least 80% by weight, based on the total weight of the composite pigment 90% by weight, in particular 95-100% by weight. This means that in a particularly preferred embodiment of the invention, the composite pigment used consists only of TiO 2 and (Sb, Sn) O 2 , or optionally with very little other component.
アンチモンドープ二酸化スズは、一次粒子のコーティング中の機能層として使用されているかコアとして使用されているかに拘わらず、アンチモンおよびスズの総重量に基づいて、錫に対するアンチモンの重量百分率の割合が、2と35重量%の間(between)、好ましくは8から30重量%、特に10から20重量%である、材料である。 Whether antimony-doped tin dioxide is used as a functional layer in the primary particle coating or as a core, based on the total weight of antimony and tin, the weight percentage of antimony to tin is 2 Between 35 and 35% by weight, preferably 8 to 30% by weight, in particular 10 to 20% by weight.
中間層および/または保護層が存在するならば、中間層の場合には、それらは主に無機材料からなる。非常に適切な中間層は、金属酸化物であり、特に、SiO2、SnO2、Al2O3、ZnO、CaO、ZrO2、Sb2O3、またはそれらの混合物である。 If an intermediate layer and / or a protective layer are present, in the case of the intermediate layer, they consist mainly of inorganic materials. A very suitable intermediate layer is a metal oxide, in particular, SiO 2, SnO 2, Al 2 O 3, ZnO, CaO, ZrO 2, Sb 2 O 3, or mixtures thereof.
用いられる複合顔料の表面に存在することができる保護層は、対照的に、無機性または有機性のいずれとすることもできる。適用媒体(application medium)中、即ち、ここでは有機ポリマープラスチック中での複合顔料の使用が、対応する表面被覆によって少しでも簡略化されあるいは可能にされるならば、それらは通常付けられる。しかし、それらはまた、所望の色調節を行うために付けることができる。無機保護層の場合は、それらは、好ましくはZrO2、Ce2O3、Cr2O3、CaO、SiO2、Al2O3、ZnO、TiO2、SnO2、アンチモンドープSnO2、Sb2O3、または対応する酸化物水和物、及びそれらの二種以上の混合物である。 In contrast, the protective layer that can be present on the surface of the composite pigment used can be either inorganic or organic. They are usually applied if the use of composite pigments in the application medium, here here in organic polymer plastics, is simplified or made possible at all by the corresponding surface coating. However, they can also be applied to make the desired color adjustment. In the case of inorganic protective layers, they are preferably ZrO 2 , Ce 2 O 3 , Cr 2 O 3 , CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO, TiO 2 , SnO 2 , antimony-doped SnO 2 , Sb 2. O 3 , or the corresponding oxide hydrate, and a mixture of two or more thereof.
有機保護層は、通常、適切なオルガノシラン、オルガノチタネートまたはオルガノジルコネートからなる。適切な物質は、効果顔料の表面コーティング剤及び後コーティング剤として当業者に知られている。 The organic protective layer usually consists of a suitable organosilane, organotitanate or organozirconate. Suitable materials are known to those skilled in the art as surface and post coating agents for effect pigments.
ここでの中間層(複数可)および/または保護層(複数可)の重量の総割合は、複合顔料の総重量に基づいて、多くとも20重量%、好ましくは多くとも10重量%、特に好ましくは0〜5重量%である。 The total proportion of the weight of the intermediate layer (s) and / or protective layer (s) here is at most 20% by weight, preferably at most 10% by weight, particularly preferably, based on the total weight of the composite pigment Is 0 to 5% by weight.
本発明の好ましい実施形態において、LDS添加剤として使用される複合化顔料は、単に1つ以上の一次粒子からなり、各場合においてコアと該コア上に配置された機能性コーティング、即ち、TiO2コアと(Sb,Sn)O2コーティングまたは(Sb,Sn)O2コアとTiO2コーティング、で構成されている。しかしながら、最も好ましくは、複合化顔料が、各場合においてTiO2コアと(Sb,Sn)O2コーティングからなる一次粒子からなる実施形態である。場合により、複合顔料の総重量に基づいて他の成分が5重量%までだけ存在するが、それは、中間層および/または保護層に存在してよい。 In a preferred embodiment of the invention, the composite pigment used as an LDS additive consists solely of one or more primary particles, in each case a core and a functional coating disposed on the core, ie TiO 2. It consists of a core and a (Sb, Sn) O 2 coating or a (Sb, Sn) O 2 core and a TiO 2 coating. Most preferably, however, is an embodiment in which the composite pigment consists of primary particles, in each case consisting of a TiO 2 core and a (Sb, Sn) O 2 coating. Optionally, other components are present only up to 5% by weight, based on the total weight of the composite pigment, but it may be present in the intermediate layer and / or protective layer.
本発明に従って用いられる複合顔料におけるコアは、それ自体、任意の考えられる形状を有することができる。しかし、複合顔料中のコアが等方性(isotropic)形状を持つことは、それ(複合顔料)が供給されたポリマープラスチックに対して本発明に従って用いられる複合顔料がLDS添加剤として付与する導電性との関連で特に、有利であることが判明している。これらは、仮想中心点から見て、理想的にはコアのすべての方向に大体同じである、即ち、優先的な方向(preferential direction)を持たない、形状である。これらは、球状コア、直方体状(cuboid)コア、及び不規則なコンパクトな顆粒状の形状を有するコアを含むが、nが4から92の範囲であるn面を有する正多面体もしくは半正多面体(regular or semi-regular polyhedra)の形状(プラトン体とアルキメデス体)も同様に含んでいる。ここでの「球状」、「直方体状」または「正」という用語が、幾何学的な意味での、理想的には球状でない、理想的には直方体状でない、または、理想的には「正(多面体)」ではないコア形状にも適用されることは言うまでもない。複合顔料のコアは工業プロセスで製造されるので、理想的な幾何学的形状からの技術的に誘発された逸脱、例えば、丸みを帯びたエッジや、多面体の場合におけるわずかに異なる大きさと形状を有する面が、ここでは、同様に含まれている。 The core in the composite pigment used according to the invention can itself have any conceivable shape. However, the isotropic shape of the core in the composite pigment means that the composite pigment used according to the present invention provides the LDS additive to the polymer plastic to which it is supplied (composite pigment). In particular, it has proved advantageous. These are shapes that are ideally about the same in all directions of the core as seen from the virtual center point, i.e., have no preferential direction. These include spherical cores, cuboid cores, and cores with irregular compact granular shapes, but regular or semi-polyhedra having an n-plane with n ranging from 4 to 92 ( The shape of regular or semi-regular polyhedra (platon and Archimedes) is included as well. The terms “spherical”, “cuboid” or “positive” in this context are not ideally spherical in shape, ideally not rectangular, or ideally “positive”. Needless to say, the present invention also applies to a core shape other than “polyhedron”. Since the core of the composite pigment is manufactured in an industrial process, technically induced deviations from the ideal geometry, such as rounded edges and slightly different sizes and shapes in the case of polyhedra. The face having is likewise included here.
本発明に従って用いられる複合顔料中のコアは、0.001から10μm、好ましくは0.001から5μm、特に0.01から3μmの範囲の粒径を有する。
それらは、TiO2または(Sb,Sn)O2からなり、ほぼ表示された(indicated)サイズ程度のものが市販されている。
したがって、例えば、TiO2粒子は、KRONOS(KRONOS Worldwide Inc.)、HOMBITEC(Sachtleben)またはTipaque(石原産業社)という商品名で市場において入手可能である。アンチモンドープ二酸化スズ粒子は、例えば、Zelec(Milliken Chemical)またはSN(石原産業社)という名称で購入することができる。
The core in the composite pigment used according to the invention has a particle size in the range of 0.001 to 10 μm, preferably 0.001 to 5 μm, in particular 0.01 to 3 μm.
They are made of TiO 2 or (Sb, Sn) O 2 and are commercially available in approximately the indicated size.
Thus, for example, TiO 2 particles are commercially available under the trade names KRONOS (KRONOS Worldwide Inc.), HOMBITEC (Sachtleben) or Tipaque (Ishihara Sangyo). Antimony-doped tin dioxide particles can be purchased, for example, under the name Zelec (Milliken Chemical) or SN (Ishihara Sangyo).
上記の大きさと材料組成を有するコアの表面上において、本発明に従って用いられる複合顔料の一次粒子は、1から500nmの範囲、好ましくは1から200nmの範囲の層厚さのコーティングを有する。 On the surface of the core having the above size and material composition, the primary particles of the composite pigment used according to the invention have a coating with a layer thickness in the range of 1 to 500 nm, preferably in the range of 1 to 200 nm.
コーティングは、既に上述したように、コアの材料組成に応じて、TiO2または(Sb,Sn)O2からなる少なくとも1つの機能層を含む。中間層(複数可)または保護層(複数可)が、存在する場合には、同様にコーティングにカウントされる。コーティングの層厚についての上記のサイズの程度は、ここでは、上記機能層だけからなるコーティングと、機能層に加えて1つ以上の中間層および/または保護層を有するコーティングの両方に適用される。(Sb,Sn)O2機能層だけからなるコーティングについては1〜100nmの範囲の層厚が特に好ましい。 As already mentioned above, the coating comprises at least one functional layer of TiO 2 or (Sb, Sn) O 2 , depending on the material composition of the core. If intermediate layer (s) or protective layer (s) are present, they are counted in the coating as well. The above degree of size for the layer thickness of the coating applies here both to the coating consisting only of the functional layer and to a coating having one or more intermediate layers and / or protective layers in addition to the functional layer. . For coatings consisting only of (Sb, Sn) O 2 functional layers, layer thicknesses in the range of 1-100 nm are particularly preferred.
コーティング層の割合は、一次粒子の総重量に基づいて20から70重量%であり、複合顔料の総重量に基づいて、同様に20から70重量%である。
これらのデータは、上記機能層だけからなるコーティングと、機能層に加えて1つ以上の中間層および/または保護層も含むコーティングの両方に関係する。
The proportion of the coating layer is 20 to 70% by weight, based on the total weight of the primary particles, and likewise 20 to 70% by weight, based on the total weight of the composite pigment.
These data relate to both coatings that consist only of the functional layer and coatings that contain one or more intermediate and / or protective layers in addition to the functional layer.
コアがTiO2で構成されている場合、少なくとも一つの(Sb,Sn)O2機能層を含むまたはからなるコーティングの割合は、一次粒子の総重量または複合顔料の総重量に基づいて、35から55重量%の範囲が特に好ましく、特に40から50重量%の範囲である。 If the core is composed of TiO 2 , the proportion of the coating comprising or consisting of at least one (Sb, Sn) O 2 functional layer is from 35 based on the total weight of the primary particles or the total weight of the composite pigment. A range of 55% by weight is particularly preferred, especially in the range of 40 to 50% by weight.
コアが(Sb,Sn)O2からなる場合、少なくとも一つのTiO2機能層を含むまたはからなるコーティングの割合は、一次粒子の総重量または複合顔料の総重量に基づいて、45から65重量%の範囲が特に特に好ましく、特に50から60重量%の範囲である。 When the core consists of (Sb, Sn) O 2, the proportion of coating comprising or consisting of at least one TiO 2 functional layer is 45 to 65% by weight, based on the total weight of the primary particles or the total weight of the composite pigment Is particularly preferred, especially in the range of 50 to 60% by weight.
本発明に従って使用される複合顔料の粒子径は、0.1から20μm、好ましくは0.1から10μm、特に0.1から5μmの範囲である。0.1から1μmの範囲の粒径と0.70から0.90μmの範囲のD90値を有する複合顔料の使用が特に好ましい。 The particle size of the composite pigment used according to the invention is in the range of 0.1 to 20 μm, preferably 0.1 to 10 μm, in particular 0.1 to 5 μm. Particular preference is given to using composite pigments having a particle size in the range from 0.1 to 1 μm and a D 90 value in the range from 0.70 to 0.90 μm.
上記に示した全ての粒子サイズは、粒子サイズ測定のための従来の方法を用いて測定することができる。特に好ましいものとして、個々の粒子の名目上の粒子サイズと粒子サイズの分布の百分率の両方を有利にも測定することができる、レーザー回折法による粒度測定ための方法が挙げられる。本発明で行われるすべての粒子サイズ測定は、ISO/DIS 13320の標準的な条件下で、Malvern Instruments Ltd.(英国)製のMalvern2000測定器を用いたレーザー回折法により測定される。 All the particle sizes shown above can be measured using conventional methods for particle size measurement. Particularly preferred is a method for particle size measurement by laser diffraction, which can advantageously measure both the nominal particle size and the percentage of particle size distribution of individual particles. All particle size measurements performed in the present invention are performed under standard conditions of ISO / DIS 13320 under Malvern Instruments Ltd. It is measured by a laser diffraction method using a Malvern 2000 measuring instrument manufactured by (UK).
各コーティングの層厚は、SEMおよび/またはTEM画像から数値的に測定される。 The layer thickness of each coating is measured numerically from SEM and / or TEM images.
本発明に従って用いられる複合顔料は、それ自体は公知の方法により調製される。これらの中では、コアとしての出発粒子にはコーティングが設けられており、そのコーティングは、上記に示した組成の一つにおいて少なくとも1つの機能層を含むが、好ましくはこの機能層だけからなる。各ケースにおいて出発材料が無機物であるので、機能層によるコアのコーティングは、好ましくは、水性懸濁液中において、それぞれの金属酸化物または金属酸化物水和物の析出によって行われる。得ようとする金属酸化物の前駆物質(通常は金属塩)は、溶解された形態でそれぞれのコア材料の水性懸濁液に添加され、適宜に設定されたpHにおいて、通常は金属酸化物水和物の形態で、コア上に沈殿をもたらす。金属酸化物水和物は、その後、昇温処理により、対応する酸化物に変換される。任意選択で付けられる中間層及び/又は保護層によるコアのコーティングは、無機層の場合と同じようにして実施することができる。有機の後コーティング(post-coatings)は、同様に、従来技術で慣用の方法によって、特に複合粒子の表面を適切な媒体中で対応する有機材料に直接接触させることによって、実施される。 The composite pigment used according to the invention is prepared by methods known per se. Among these, the starting particles as the core are provided with a coating, which coating comprises at least one functional layer in one of the compositions indicated above, but preferably consists only of this functional layer. Since the starting material is inorganic in each case, the coating of the core with the functional layer is preferably carried out by precipitation of the respective metal oxide or metal oxide hydrate in an aqueous suspension. The metal oxide precursor (usually a metal salt) to be obtained is added to an aqueous suspension of each core material in a dissolved form, and usually at an appropriately set pH, the metal oxide water A precipitate forms on the core in the form of a sum. Thereafter, the metal oxide hydrate is converted into a corresponding oxide by a heating process. The coating of the core with an optional intermediate layer and / or protective layer can be carried out in the same way as for the inorganic layer. Organic post-coatings are likewise carried out by methods customary in the prior art, in particular by directly contacting the surface of the composite particles with the corresponding organic material in a suitable medium.
本発明に従って用いられる複合顔料は、アンチモンドープ二酸化スズの機能性コーティングが付与されたTiO2コアの例を参照して、以下のように調製される。 The composite pigment used according to the invention is prepared as follows with reference to the example of a TiO 2 core provided with a functional coating of antimony-doped tin dioxide.
所望のサイズで実質的に球状のTiO2粒子を脱イオン水と混合して懸濁液を得て、攪拌しながら70から90℃の範囲の温度に加熱する。懸濁液のpHは、酸たとえば塩酸を用いて1.5から2.5の範囲の値に調整される。塩基例えば水酸化ナトリウム溶液を用いてpHを一定に維持しながら、所望の組成における塩酸溶液中のスズアンチモン塩化物溶液が懸濁液に添加される。添加が完了すると、pHは>2.5から7.0の値に上昇されて、撹拌が継続される。生成物を濾過し、洗浄し、乾燥させ、500℃から900℃の温度範囲で0.5〜2時間焼成する。生成物は、その後、必要に応じて篩い分けすることができる。(Sb,Sn)O2のコーティングを有するTiO2コアを含む複合顔料が得られる。 Substantially spherical TiO 2 particles of the desired size are mixed with deionized water to obtain a suspension and heated to a temperature in the range of 70 to 90 ° C. with stirring. The pH of the suspension is adjusted to a value in the range of 1.5 to 2.5 using an acid such as hydrochloric acid. While maintaining the pH constant with a base such as sodium hydroxide solution, a tin antimony chloride solution in hydrochloric acid solution in the desired composition is added to the suspension. When the addition is complete, the pH is increased from> 2.5 to 7.0 and stirring is continued. The product is filtered, washed, dried and calcined at a temperature range of 500 ° C. to 900 ° C. for 0.5-2 hours. The product can then be sieved as needed. A composite pigment comprising a TiO 2 core with a coating of (Sb, Sn) O 2 is obtained.
TiO2による(Sb,Sn)O2コア粒子のコーティングは、適切なチタン塩例えばTiCl4を用いてpHが1.5から2.5の範囲の水性懸濁液中で、類似のプロセスで行うことができる。 Coating of (Sb, Sn) O 2 core particles with TiO 2 is carried out in a similar process in an aqueous suspension having a pH in the range of 1.5 to 2.5 using a suitable titanium salt such as TiCl 4. be able to.
記載された複合顔料は、LDS添加剤として、各ポリマー組成物中に、ポリマー組成物の総重量に基づいて、各場合において、0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜15重量%、特に1〜10重量%で存在する。それらはまた、従来技術で知られている他のLDS添加剤と混合して、LDSに適したポリマー組成物において使用することができる。後者の場合、本発明によるLDS添加剤の割合は、他のLDS添加剤(複数可)の割合によって減少される。合計では、LDS添加剤の割合は、一般的には、LDSに適したポリマー組成物の総重量に基づいて、上記に示した30重量%より多くない。 The described composite pigments are used as LDS additives in each polymer composition, in each case 0.1 to 30% by weight, preferably 0.5 to 15% by weight, based on the total weight of the polymer composition In particular 1 to 10% by weight. They can also be used in polymer compositions suitable for LDS, mixed with other LDS additives known in the prior art. In the latter case, the proportion of LDS additive according to the invention is reduced by the proportion of other LDS additive (s). In total, the proportion of LDS additive is generally not greater than the 30% by weight indicated above, based on the total weight of the polymer composition suitable for LDS.
ポリマー組成物は、好ましくは、熱可塑性プラスチックが主な割合(一般的には>50重量%)で構成された熱可塑性ポリマー組成物である。 The polymer composition is preferably a thermoplastic polymer composition comprised of a major proportion of thermoplastic (generally> 50% by weight).
適切な熱可塑性樹脂は、広範囲な種類のポリアミド(PA)、ポリカーボネート(PC)、ポリフタルアミド(PPA)、ポリフェニレンオキシド(PPO)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、シクロオレフィンポリマー(COP)、液晶ポリマー(LCP)、またはそれらのコポリマーまたは混合物、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン/ポリカーボネートのブレンド(PC/ABS)又はPBT/PETなどの、材料の選択肢が大きい、非晶質および半結晶性の熱可塑性樹脂である。それらは、すべてよく知られたポリマー製造業者から、LDSに適した品質で入手可能である。 Suitable thermoplastic resins include a wide variety of polyamides (PA), polycarbonates (PC), polyphthalamides (PPA), polyphenylene oxides (PPO), polybutylene terephthalates (PBT), cycloolefin polymers (COP), liquid crystal polymers (LCP), or copolymers or mixtures thereof, for example, acrylonitrile-butadiene-styrene / polycarbonate blends (PC / ABS) or PBT / PET, with a large choice of materials, amorphous and semi-crystalline thermoplastics Resin. They are all available from well-known polymer manufacturers in quality suitable for LDS.
さらに、LDS添加剤として本発明に従って使用される複合顔料を含むポリマー組成物は、任意選択で、安定剤、助剤(assistants)および/または難燃剤と同様に、充填剤および/または着色剤を付加的に含むことができる。 Furthermore, the polymer composition comprising the composite pigment used according to the invention as an LDS additive optionally contains fillers and / or colorants, as well as stabilizers, assistants and / or flame retardants. Can additionally be included.
適切な充填剤は、例えば、種々のケイ酸塩、SiO2、タルク、カオリン、雲母、珪灰石、ガラス繊維、ガラスビーズ、炭素繊維などである。 Suitable fillers are, for example, various silicates, SiO 2, is talc, kaolin, mica, wollastonite, glass fibers, glass beads, and carbon fibers.
適切な着色剤は、有機染料及び無機もしくは有機の着色顔料の両方である。本発明によるLDS添加剤を備えたLDSプラスチック組成物は非常に淡い色であり、従って、容易に着色することができるので、プラスチックに適している実質的にすべての可溶性染料又は不溶性着色顔料を使用することができる。ここで挙げることができる例は、単に特に頻繁に使用される白色顔料のTiO2、ZnO、BaSO4及びCaCO3である。添加される充填剤および/または着色剤の量と種類は、ここでは、LDSに適した個々の組成物、特に使用されるプラスチック、のそれぞれの具体的な材料特性によって、制限されるだけである。 Suitable colorants are both organic dyes and inorganic or organic color pigments. Since LDS plastic compositions with LDS additives according to the present invention are very light in color and can therefore be easily colored, virtually any soluble dye or insoluble color pigment suitable for plastics is used. can do. Examples which can be mentioned here are simply the white pigments TiO 2 , ZnO, BaSO 4 and CaCO 3, which are particularly frequently used. The amount and type of filler and / or colorant added here is only limited here by the specific material properties of the individual compositions suitable for LDS, in particular the plastics used. .
驚くべきことに、複合顔料の総重量に基づいて少なくとも80重量%のTiO2及び(Sb,Sn)O2からなる本発明に従って用いられる複合顔料が、LDS添加剤として非常に高く適しており、その複合顔料は、一定の電気導電性を有するけれども、0.1〜30重量%の従来の使用濃度でそれらが添加されたLDSプロセスのためのポリマー組成物においてさえも、製造される物品のポリマー基体中または基体上のポリマー含有コーティング中に電気伝導路の形成をもたらさない、ことが見出されている。さらに、それらは、それらが添加されたプラスチックに干渉性の暗い固有の色を付与しない、淡い、白−灰色から青みがかった灰色の固有の色を持っている。プラスチック基準で2重量%の濃度で本発明の添加剤を単に含むプラスチックのCIELab*系で測定されたL*値(輝度値)は、ミノルタCR−300を用いた測定で、65よりも大きい。本発明によるLDS添加剤を含むLDSに適切なプラスチックは、LDS添加剤の有効性を減少または否定する着色剤を大量に用いることなく、必要に応じて、すべての有彩色着色剤を使用して、このように、着色することができる。しかしながら、同時に、本発明に従って用いられるLDS添加剤は高いレーザー活性を有しており、LDSプロセスにおいてレーザーを受けた場合、レーザー光線によってアブレーションされ炭化された伝導構造内で望ましい微細粗面をもたらし、高品質での後続のメタライゼーションを可能とする。最高の条件の下で、優れたメタライゼーションが、特に驚くべきことに、様々なレーザー設定の広い帯域幅による非常に良好なメタライゼーション性(metallisability)と丁度同じように可能である。実際に存在する状況に最も適しているレーザー作用の条件は、その後の金属化の場合に予想される品質の低下をもたらすことなく、LDSプロセスのための各場合において、選択することができる。採用されたLDS添加剤が本発明の特に好ましい実施形態、即ち、TiO2コアと、そのコアの表面に位置するアンチモンドープ二酸化スズからなるまたは少なくとも主に含むコーティングと、を有する複合顔料、である場合に、プラスチック含有ポリマー組成物中においてLDS添加剤としての使用では、その複合顔料を取り囲む有機ポリマー分子の劣化は全く起こらない。 Surprisingly, the composite pigment used according to the invention consisting of at least 80% by weight of TiO 2 and (Sb, Sn) O 2 , based on the total weight of the composite pigment, is very highly suitable as an LDS additive, Although the composite pigments have a certain electrical conductivity, the polymer of the article to be produced, even in polymer compositions for LDS processes where they are added at a conventional use concentration of 0.1 to 30% by weight It has been found that it does not result in the formation of electrical conduction paths in the substrate or in the polymer-containing coating on the substrate. In addition, they have a pale, white-gray to bluish gray intrinsic color that does not impart a coherent dark intrinsic color to the plastic to which they are added. The L * value (brightness value) measured in the CIELab * system of plastics simply containing the additive of the present invention at a concentration of 2% by weight on a plastic basis is greater than 65 as measured using Minolta CR-300. Plastics suitable for LDS containing LDS additives according to the present invention use all chromatic colorants as needed, without using large amounts of colorants that reduce or negate the effectiveness of LDS additives. In this way, it can be colored. At the same time, however, the LDS additive used in accordance with the present invention has a high laser activity, and when subjected to a laser in the LDS process, results in a desirable fine roughened surface within the conductive structure ablated and carbonized by the laser beam, and high Allows subsequent metallization in quality. Under the best conditions, excellent metallization is particularly possible, just as surprisingly as very good metallability with a wide bandwidth of various laser settings. The conditions of laser action that are most suitable for the situation that actually exists can be selected in each case for the LDS process without resulting in the quality degradation expected in the case of subsequent metallization. The employed LDS additive is a particularly preferred embodiment of the invention, namely a composite pigment having a TiO 2 core and a coating consisting of or at least mainly comprising antimony-doped tin dioxide located on the surface of the core. In some cases, use as an LDS additive in plastic-containing polymer compositions does not cause any degradation of the organic polymer molecules surrounding the composite pigment.
しかしながら、既に上述したように、本発明に従って用いられるLDS添加剤を含み、更なる導電性成分を含まない、LDSに適した組成物が、高周波数域(HF帯、1〜20GHz)における有用性の条件を満たすという事実は、特に驚くべきことである。これを達成するために、プラスチック組成物は、比較的低い比誘電率ε’r(真空に対するその媒体の誘電率の比)と低誘電損失係数(dielectric loss factor)tanδ(その媒体が電界中で生じさせるエネルギー損失の尺度)を有していなければならない。両パラメータは、周波数依存性と温度依存性の両方であり、したがって、LDS法により製造される電子部品が通常機能する使用条件下で測定されるべきである。高周波用途では、適切な測定条件は、従って、室温で少なくとも1GHzの周波数である。1GHz以上の周波数で測定すると、LDS添加剤が与えられたLDSに適した組成物の誘電損失係数は、これらのポリマー組成物が高周波用途に適しているのであれば、0.01以下でなければならない。本発明に従って用いられるLDS添加剤を上記の量で含み、更なる導電性成分を全く含まない、ポリマー組成物、特に熱可塑性組成物は、当該条件を満たす。 However, as already mentioned above, a composition suitable for LDS that contains the LDS additive used according to the invention and does not contain further conductive components is useful in the high frequency range (HF band, 1-20 GHz). The fact that this condition is met is particularly surprising. To achieve this, the plastic composition has a relatively low relative dielectric constant ε ′ r (ratio of the dielectric constant of the medium to vacuum) and a low dielectric loss factor tan δ (the medium is in an electric field). It must have a measure of the energy loss that occurs. Both parameters are both frequency dependent and temperature dependent and should therefore be measured under conditions of use in which electronic components manufactured by the LDS method normally function. For high frequency applications, suitable measurement conditions are therefore a frequency of at least 1 GHz at room temperature. When measured at a frequency of 1 GHz or higher, the dielectric loss factor of compositions suitable for LDS given LDS additive should not be less than 0.01 if these polymer compositions are suitable for high frequency applications. Don't be. A polymer composition, in particular a thermoplastic composition, which contains the LDS additive used according to the invention in the above amounts and does not contain any further conductive components, satisfies the conditions.
本発明はまた、少なくとも一つの有機ポリマープラスチック及びLDS添加剤を含むポリマー組成物にも関し、そのLDS添加剤は、複合材料の総重量に基づいて、少なくとも80重量%の二酸化チタン(TiO2)及びアンチモンドープ二酸化スズ((Sb,Sn)O2)からなる複合顔料である。ここで、ポリマー組成物は、ポリマー組成物の総重量に基づいて0.1から30重量%の割合でLDS添加剤を含んでいる。 The present invention also relates to a polymer composition comprising at least one organic polymer plastic and an LDS additive, wherein the LDS additive is at least 80% by weight titanium dioxide (TiO 2 ), based on the total weight of the composite material. And a composite pigment made of antimony-doped tin dioxide ((Sb, Sn) O 2 ). Here, the polymer composition contains the LDS additive in a proportion of 0.1 to 30% by weight, based on the total weight of the polymer composition.
LDS添加剤の材料組成、用いられるポリマー材料、並びに、充填剤、着色剤などの存在する助剤および添加剤に関する詳細は、既に上述している。ここではそれらが参照される。 Details regarding the material composition of the LDS additive, the polymer material used, and the existing auxiliaries and additives such as fillers, colorants, etc. have already been mentioned above. They are referenced here.
本発明のポリマー組成物は、三次元プラスチック基体、又はプラスチック含有コーティングを担持した三次元基体に、メタライズ回路構造を製造するためのLDSプロセス(レーザー直接構造化プロセス)における使用を意図している。それは、着色剤を使用することなく、必要であれば従来の染料および/または着色顔料を用いて着色することができるような淡い固有の着色を持ち、高周波用途での使用に非常に適しており、本発明のLDS添加物の添加によって、レーザパラメータを広域スペクトルで選択可能なレーザー光線によって生成される伝導構造に良好なメタライゼーション性をもたらす。 The polymer composition of the present invention is intended for use in an LDS process (laser direct structuring process) to produce a metallized circuit structure on a three-dimensional plastic substrate or a three-dimensional substrate bearing a plastic-containing coating. It has a light intrinsic color that can be colored with conventional dyes and / or color pigments if necessary, without the use of colorants, and is very suitable for use in high frequency applications The addition of the LDS additive of the present invention provides good metallization to the conductive structure produced by a laser beam whose laser parameters can be selected over a broad spectrum.
本発明はまた、LDSプロセスによって製造される回路構造を有する物品に関し、その物品は、ポリマー基体もしくはポリマー含有コーティングを有する物品の基体と、その基体の表面に配置されている金属導体トラックとからなり、ポリマー基体または基体のポリマー含有コーティングは、複合顔料の総重量に基づいて少なくとも80重量%の二酸化チタン(TiO2)及びアンチモンドープ二酸化スズ((Sb,Sn)O2)からなる複合顔料からなるLDS添加物を含んでいる。このような物品は、特に有機プラスチックを含む物品は、例えば、電気通信、医療技術、または自動車の製造で使用され、そこにおいてそれらは、例えば、携帯電話、補聴器、歯科用器具、自動車エレクトロニクスなどの電子部品として使用されている。 The present invention also relates to an article having a circuit structure manufactured by an LDS process, the article comprising a substrate of an article having a polymer substrate or a polymer-containing coating, and a metal conductor track disposed on the surface of the substrate. The polymer substrate or the polymer-containing coating of the substrate comprises a composite pigment comprising at least 80% by weight of titanium dioxide (TiO 2 ) and antimony-doped tin dioxide ((Sb, Sn) O 2 ), based on the total weight of the composite pigment Contains LDS additives. Such articles, particularly those comprising organic plastics, are used, for example, in telecommunications, medical technology, or in the manufacture of automobiles, where they are, for example, mobile phones, hearing aids, dental instruments, automotive electronics, etc. Used as an electronic component.
図1は、実施例1に係る発明のLDS添加剤のSEM写真を示している。 FIG. 1 shows an SEM photograph of the LDS additive of the invention according to Example 1.
以下に実施例を参照して本発明を説明するが、本発明はこれに限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
例1:
複合顔料の製造:
100−300nmの範囲の平均粒径(英国Malvern Ltd.の測定器Marvern2000を用いたレーザー回折法により標準条件で測定)を有する実質的に球状のTiO2粒子(Kronos2900、KRONOS Inc.の製品)100gを脱イオン水2リットル中で撹拌しながら75℃に加熱する。懸濁液のpHを、10%塩酸を用いて2.0の値に調整する。50%のSnCl4溶液264.5g、35%のSbCl3溶液60.4g及び10%の塩酸440gからなる塩酸中のスズアンチモン塩化物溶液を、次いで、ゆっくり計量添加して、同時に32%水酸化ナトリウム溶液をゆっくりと添加して、懸濁液のpHを一定に維持する。添加が完了したら、混合物をさらに15分間撹拌する。続いて32%の水酸化ナトリウム溶液の添加によってpHを3.0の値に調整し、混合物を更に30分間撹拌する。
Example 1:
Production of composite pigments:
100 g of substantially spherical TiO 2 particles (product of Kronos 2900, KRONOS Inc.) having an average particle size in the range of 100-300 nm (measured under standard conditions by laser diffraction using a measuring instrument Marvern 2000 of Malvern Ltd., UK) Is heated to 75 ° C. with stirring in 2 liters of deionized water. The pH of the suspension is adjusted to a value of 2.0 using 10% hydrochloric acid. A solution of tin antimony chloride in hydrochloric acid consisting of 264.5 g of 50% SnCl 4 solution, 60.4 g of 35% SbCl 3 solution and 440 g of 10% hydrochloric acid was then slowly metered in and simultaneously with 32% hydroxylation. Sodium solution is added slowly to keep the pH of the suspension constant. When the addition is complete, the mixture is stirred for an additional 15 minutes. Subsequently, the pH is adjusted to a value of 3.0 by addition of 32% sodium hydroxide solution and the mixture is stirred for a further 30 minutes.
生成物を濾過し、洗浄し、乾燥させ、500〜900℃の温度で30分間焼成する。そして、50μmのふるいを通してふるい分けする。 The product is filtered, washed, dried and calcined at a temperature of 500-900 ° C. for 30 minutes. And it sifts through a 50 micrometer sieve.
0.1から1.7μmの範囲の粒径、0.18μmのD50値および0.74μmのD90値を有する、TiO2及び(Sb,Sn)O2を含む複合顔料が得られる。複合顔料は淡い緑灰色のマストーン(mass tone)である。コーティング層中のSn:Sb比は85:15である。 A composite pigment comprising TiO 2 and (Sb, Sn) O 2 having a particle size in the range of 0.1 to 1.7 μm, a D 50 value of 0.18 μm and a D 90 value of 0.74 μm is obtained. The composite pigment is a light green-gray mass tone. The Sn: Sb ratio in the coating layer is 85:15.
使用例1:
ミノルタ株式会社のミノルタCR−300測定器を用いて測定した、CIELab*系におけるL*に対応する輝度値の測定:
共回転二軸スクリュー押出機を用いて5重量%のLDS添加剤をPC/ABS(三菱エンジニアリングプラスチックスのXantar C CM406)中に配合する。押出物は、ストランドペレット化し、続いて100℃で乾燥する。次いで、射出成形機内で、寸法60×90×1.5mmの試験プレートが、射出成形される。
Use example 1:
Measurement of luminance value corresponding to L * in the CIELab * system, measured using a Minolta CR-300 measuring instrument manufactured by Minolta Co., Ltd .:
Using a co-rotating twin screw extruder, 5% by weight of LDS additive is compounded into PC / ABS (Mitsubishi Engineering Plastics Xantar C CM406). The extrudate is strand pelletized and subsequently dried at 100 ° C. A test plate with dimensions 60 × 90 × 1.5 mm is then injection molded in an injection molding machine.
CIELab系の輝度値L*は、標準条件下でミノルタ製CR−300測定器を用いて測定される。各場合において、5つの異なる測定の平均値が示される。 The luminance value L * of the CIELab system is measured using a Minolta CR-300 measuring instrument under standard conditions. In each case, an average of 5 different measurements is shown.
次の値が測定される。 The following values are measured:
(Minatec(登録商標)51とIriotec(登録商標)8825は、メルク社の製品であり、比較例についての表1の粒子の大きさは、各場合に、丸められており、本発明による例2では、添加剤が2.5重量%しか使用されていない。)。 (Minatec® 51 and Iriotec® 8825 are products of Merck and the particle sizes in Table 1 for the comparative examples are rounded in each case, and Example 2 according to the invention. In which only 2.5% by weight of additives are used.)
本発明で用いられる複合顔料は、アンチモンドープ二酸化スズからなる顆粒よりも高分子プラスチックマトリックス中おける輝度値が著しく高いことが、表1から分かる。アンチモンドープ二酸化スズで被覆した雲母と比較して、本発明による例においては、半分及び同一のLDS添加剤濃度において、輝度値が、比較例におけるよりも、わずかに優れている。 It can be seen from Table 1 that the composite pigment used in the present invention has a significantly higher luminance value in the polymer plastic matrix than the granules made of antimony-doped tin dioxide. Compared to mica coated with antimony-doped tin dioxide, in the examples according to the invention the brightness values are slightly better than in the comparative examples at half and the same LDS additive concentration.
使用例2:
メタライゼーション特性の確認:
使用例1と同様に、各場合に、押出機を用いて5重量%のLDS添加剤(銅スピネル、比較例4の材料及び本発明の例1の材料)をPC/ABS中に配合し、得られたコンパウンドから、射出成形機中で試験プレートを製造する。試験プレートは、処理領域で炭化と同時に僅かなアブレーションが起こるような方法で、グリッドにおけるテストフィールドにおいて(in test fields in a grid)3〜16Wおよび60〜100kHzの範囲の様々なレーザー強度および周波数で、1064nmのファイバレーザを用いて処理される。次いで、銅によるメタライゼーションが市販の還元銅浴(MID Copper 100 B1、MacDermid)中で行われる。メタライゼーション特性は、基板上の銅層の構造を参照して評価される。試験材料のビルドアップ銅層と参照材料のビルドアップ銅層の比率から得られるメッキインデックス(plating index)(MacDermidによる)が示される。参照材料は、銅スピネル5重量%割合のPBT試験プレートである。
Use case 2:
Check metallization characteristics:
As in Use Example 1, in each case, 5% by weight of LDS additive (copper spinel, material of Comparative Example 4 and material of Example 1 of the present invention) was compounded into PC / ABS using an extruder, A test plate is produced from the obtained compound in an injection molding machine. The test plate is in a test field in a grid in a manner such that slight ablation occurs at the same time as carbonization in the process area, with various laser intensities and frequencies ranging from 3 to 16 W and 60 to 100 kHz. , 1064 nm fiber laser. Copper metallization is then performed in a commercially available reduced copper bath (MID Copper 100 B1, MacDermid). The metallization properties are evaluated with reference to the structure of the copper layer on the substrate. The plating index (according to MacDermid), which is derived from the ratio of the build-up copper layer of the test material to the build-up copper layer of the reference material, is shown. The reference material is a 5% by weight copper spinel PBT test plate.
本発明に従って用いられるLDS添加剤が、レーザパラメータの範囲内でのメタライゼーション性に関して、またメッキインデックスの公称値(nominal values)に関して、アンチモンドープ二酸化スズで被覆されている比較例4の雲母フレークよりも、顕著に優れた値を呈すること、ピーク値がCuスピネルと同程度であること、及び、特に比較的高いレーザパワーにおいて、非常に良好なメタライゼーション値を呈することを、実験は示している。 From the mica flakes of Comparative Example 4 where the LDS additive used according to the invention is coated with antimony-doped tin dioxide with respect to metallization within the laser parameters and with respect to nominal values of the plating index Experiments show that it exhibits significantly better values, peak values are comparable to Cu spinel, and very good metallization values, especially at relatively high laser powers. .
使用例3:
HF適合性のための材料の測定:
測定前にレーザー処理とメタライゼーションが生じないという相違をもって、使用例2と同様の試験プレートが測定される。
Use Case 3:
Measurement of materials for HF compatibility:
A test plate similar to Use Example 2 is measured with the difference that no laser treatment and metallization occur before measurement.
材料の誘電率が、様々な方法を使用して、種々の周波数範囲で測定される。測定は室温で行われる。1MHzから1GHzの周波数範囲での測定のために、Agilent E4991Aインピーダンスアナライザが、Agilent 16453試験ホルダーと組み合わせて使用される。評価は、E4991Aの「材料測定ファームウェア」を用いて行われる。 The dielectric constant of the material is measured at various frequency ranges using various methods. The measurement is performed at room temperature. For measurements in the 1 MHz to 1 GHz frequency range, an Agilent E4991A impedance analyzer is used in combination with an Agilent 16453 test holder. The evaluation is performed using “Material Measurement Firmware” of E4991A.
2.69GHz及び3.9GHzでの測定のために、高品質の共振器(TE111モードの空洞共振器)が採用され、空の共振器と誘電体サンプルを含む共振器の共振特性がRhode & Schwarz ZVAネットワークアナライザ使用して測定される。 For the measurements at 2.69 GHz and 3.9 GHz, a high quality resonator (TE111 mode cavity resonator) is adopted, and the resonance characteristics of the resonator including the empty resonator and the dielectric sample are Rhode & Schwarz. Measured using a ZVA network analyzer.
評価は、S.ZinalおよびG.Boeckの「Complex Permittivity Measurements using TE11p Modes in Circular Cylindrical Cavities,」、IEEE Trans. Microwave Theory Tech.,Vol.53,pp.1870−1874,June 2005、に従った計算手順に従って行われる。 Evaluation is based on S.E. Zinal and G.M. Boeck, “Complex Permitability Measurements using TE11p Modes in Circular Cylindrical Cavities,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech. , Vol. 53, pp. 1870-1874, June 2005, according to the calculation procedure.
周波数1GHzについて、以下の測定値が得られる。 The following measured values are obtained for a frequency of 1 GHz.
周波数2.69GHzについて、以下の測定値が得られる。 The following measurements are obtained for a frequency of 2.69 GHz.
周波数3.9GHzについて、以下の測定値が得られる。 The following measurements are obtained for a frequency of 3.9 GHz.
測定結果が示すように、LDS添加剤として通常用いられる銅スピネル及び本発明に従って用いられる例1のLDS添加剤は、高周波数域での適合性に関して同程度であり、一方、アンチモンドープ二酸化スズで被覆されている雲母フレーク(比較例4)は、過剰に高い誘電率を持ち、>1GHzの周波数において著しく過剰に高い誘電損率を持っている。 As the measurement results show, the copper spinel commonly used as an LDS additive and the LDS additive of Example 1 used according to the present invention are comparable in terms of compatibility at high frequencies, while antimony-doped tin dioxide The coated mica flakes (Comparative Example 4) have an excessively high dielectric constant and a significantly excessively high dielectric loss factor at frequencies> 1 GHz.
Claims (16)
An article having a circuit structure produced by an LDS process comprising a plastic substrate or a substrate having a plastic-containing coating and a metal conductor track located on the surface of the substrate, the plastic substrate or the plastic-containing coating of the substrate Article comprising an LDS additive consisting of a composite pigment consisting of at least 80% by weight of titanium dioxide (TiO 2 ) and antimony-doped tin dioxide ((Sb, Sn) O 2 ), based on the total weight of the composite pigment.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013007750.8 | 2013-05-07 | ||
DE102013007750.8A DE102013007750A1 (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Additive for LDS plastics |
PCT/EP2014/001183 WO2014180550A1 (en) | 2013-05-07 | 2014-05-05 | Additive for lds plastics |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016520139A true JP2016520139A (en) | 2016-07-11 |
JP2016520139A5 JP2016520139A5 (en) | 2017-11-24 |
JP6423418B2 JP6423418B2 (en) | 2018-11-14 |
Family
ID=50828857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016512243A Expired - Fee Related JP6423418B2 (en) | 2013-05-07 | 2014-05-05 | Additives for LDS plastics |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2995178A1 (en) |
JP (1) | JP6423418B2 (en) |
KR (1) | KR102171893B1 (en) |
CN (1) | CN105230133B (en) |
DE (1) | DE102013007750A1 (en) |
TW (1) | TWI632205B (en) |
WO (1) | WO2014180550A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180062564A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-11 | 유림특수화학 주식회사 | Coating paint using photo reactive filler |
JP2018141172A (en) * | 2015-12-24 | 2018-09-13 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | Laser direct structuring layer-forming composition, kit, and method for producing plated layer-attached resin molding |
JP2022008659A (en) * | 2015-07-28 | 2022-01-13 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Laser-markable polymers and coatings |
JP7501131B2 (en) | 2020-06-11 | 2024-06-18 | 住友ベークライト株式会社 | Thermosetting resin composition and structure for LDS |
JP7562989B2 (en) | 2020-03-12 | 2024-10-08 | 住友ベークライト株式会社 | Electronics |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9676927B2 (en) | 2014-04-09 | 2017-06-13 | The Shepherd Color Company | Core-shell composite inorganic metal oxides and method of preparing for prevention of thermal oxidative degradation in polymer and resin compositions |
CN107001813A (en) * | 2014-12-12 | 2017-08-01 | 沙特基础工业全球技术公司 | Laser direct structuring materials and preparation method thereof |
EP3230060B1 (en) * | 2014-12-12 | 2021-09-01 | SHPP Global Technologies B.V. | Laser-direct structuring of polymeric films and sheets and methods of making |
KR102487138B1 (en) * | 2016-11-22 | 2023-01-10 | 메르크 파텐트 게엠베하 | Additives for Laser-Markable and Laser-Weldable Polymeric Materials |
CN106751389B (en) * | 2016-11-30 | 2019-03-26 | 上海中镭新材料科技有限公司 | A kind of engineering plastics and preparation method thereof for LDS technology of light color |
WO2018130952A1 (en) * | 2017-01-11 | 2018-07-19 | Sabic Global Technologies B.V. | Laser platable thermoplastic compositions with a laser activatable metal compound and shaped articles therefrom |
EP3568432B1 (en) * | 2017-01-11 | 2024-03-20 | SHPP Global Technologies B.V. | Composition with thermal conductivity and laser plating performance by core-shell structure lds additive with metal compounds coated on mineral filler surface |
CN110268013A (en) * | 2017-01-11 | 2019-09-20 | 沙特基础工业全球技术公司 | With can laser activation metallic compound can laser plating thermoplastic compounds and its molded article |
WO2019042906A1 (en) * | 2017-08-29 | 2019-03-07 | Merck Patent Gmbh | Laser additive and additive for lds plastics |
EP3746501A1 (en) * | 2018-02-02 | 2020-12-09 | Sivantos Pte. Ltd. | Composition for producing hearing device components |
EP3543291A1 (en) | 2018-03-21 | 2019-09-25 | SABIC Global Technologies B.V. | Laser platable thermoplastic compositions with good flame retardancy, high heat property and good ductility and shaped articles made therefrom |
KR20210009335A (en) * | 2018-05-16 | 2021-01-26 | 메르크 파텐트 게엠베하 | Laser additives and their use in polymeric materials |
CN113423774B (en) * | 2018-12-19 | 2023-12-15 | Mep欧洲有限公司 | Thermoplastic composition for laser direct structuring |
US11637365B2 (en) | 2019-08-21 | 2023-04-25 | Ticona Llc | Polymer composition for use in an antenna system |
US11258184B2 (en) | 2019-08-21 | 2022-02-22 | Ticona Llc | Antenna system including a polymer composition having a low dissipation factor |
US11912817B2 (en) | 2019-09-10 | 2024-02-27 | Ticona Llc | Polymer composition for laser direct structuring |
US11555113B2 (en) | 2019-09-10 | 2023-01-17 | Ticona Llc | Liquid crystalline polymer composition |
US11646760B2 (en) | 2019-09-23 | 2023-05-09 | Ticona Llc | RF filter for use at 5G frequencies |
US11917753B2 (en) | 2019-09-23 | 2024-02-27 | Ticona Llc | Circuit board for use at 5G frequencies |
US11721888B2 (en) | 2019-11-11 | 2023-08-08 | Ticona Llc | Antenna cover including a polymer composition having a low dielectric constant and dissipation factor |
JP2023515976A (en) | 2020-02-26 | 2023-04-17 | ティコナ・エルエルシー | circuit structure |
CN113831672B (en) * | 2020-06-24 | 2023-05-16 | 华为机器有限公司 | Blended thermoplastic composite material, antenna support and terminal |
JP6907393B1 (en) | 2020-08-05 | 2021-07-21 | 信越化学工業株式会社 | Thermosetting resin composition and semiconductor device |
US11728559B2 (en) | 2021-02-18 | 2023-08-15 | Ticona Llc | Polymer composition for use in an antenna system |
CN115926521B (en) * | 2022-12-13 | 2024-02-13 | 惠州市日大实业有限公司 | Digital signal nano paint and preparation method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63285118A (en) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Teikoku Kako Kk | Powder of complex electroconductors and its production |
JPH09249820A (en) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Titan Kogyo Kk | White electroconductive powder and its production |
JP2014074160A (en) * | 2012-09-14 | 2014-04-24 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | Resin composition for laser direct structuring, resin molded article and method of manufacturing resin molded article having plated layer |
JP2014074162A (en) * | 2012-09-14 | 2014-04-24 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | Resin composition for laser direct structuring, resin molded article and method of manufacturing resin molded article having plated layer |
JP2014074161A (en) * | 2012-09-14 | 2014-04-24 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | Resin composition for laser direct structuring, resin molded article and method of manufacturing resin molded article having plated layer |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19723734C2 (en) | 1997-06-06 | 2002-02-07 | Gerhard Naundorf | Conductor structures on a non-conductive carrier material and method for their production |
DE10132092A1 (en) | 2001-07-05 | 2003-01-23 | Lpkf Laser & Electronics Ag | Track structures and processes for their manufacture |
US20070032569A1 (en) | 2003-09-17 | 2007-02-08 | Langdon Donald R | Laser markable polymeric compositions |
US7507511B2 (en) * | 2005-01-14 | 2009-03-24 | Ricoh Company Ltd. | Electrophotographic photoreceptor, and image forming apparatus and process cartridge therefor using the electrophotographic photoreceptor |
US8309640B2 (en) | 2008-05-23 | 2012-11-13 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | High dielectric constant laser direct structuring materials |
BRPI1013619A2 (en) * | 2009-03-18 | 2016-04-19 | Merck Patent Gmbh | laser marking pigment |
WO2012056416A1 (en) | 2010-10-26 | 2012-05-03 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V | Laser direct structuring materials with all color capability |
DE102011000138A1 (en) | 2011-01-14 | 2012-07-19 | Lpkf Laser & Electronics Ag | Method for the selective metallization of a substrate and a circuit carrier produced by this method |
JP5912704B2 (en) | 2011-03-18 | 2016-04-27 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | Thermoplastic resin composition, resin molded product, and method for producing resin molded product with plating layer |
JP5437539B2 (en) | 2011-03-18 | 2014-03-12 | ミツビシ ケミカル ヨーロッパ ゲーエムベーハー | Circuit board manufacturing method |
-
2013
- 2013-05-07 DE DE102013007750.8A patent/DE102013007750A1/en not_active Withdrawn
-
2014
- 2014-05-05 EP EP14726515.1A patent/EP2995178A1/en not_active Withdrawn
- 2014-05-05 JP JP2016512243A patent/JP6423418B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-05-05 CN CN201480025992.1A patent/CN105230133B/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-05-05 KR KR1020157034593A patent/KR102171893B1/en active IP Right Grant
- 2014-05-05 WO PCT/EP2014/001183 patent/WO2014180550A1/en active Application Filing
- 2014-05-06 TW TW103116099A patent/TWI632205B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63285118A (en) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Teikoku Kako Kk | Powder of complex electroconductors and its production |
JPH09249820A (en) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Titan Kogyo Kk | White electroconductive powder and its production |
JP2014074160A (en) * | 2012-09-14 | 2014-04-24 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | Resin composition for laser direct structuring, resin molded article and method of manufacturing resin molded article having plated layer |
JP2014074162A (en) * | 2012-09-14 | 2014-04-24 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | Resin composition for laser direct structuring, resin molded article and method of manufacturing resin molded article having plated layer |
JP2014074161A (en) * | 2012-09-14 | 2014-04-24 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | Resin composition for laser direct structuring, resin molded article and method of manufacturing resin molded article having plated layer |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022008659A (en) * | 2015-07-28 | 2022-01-13 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Laser-markable polymers and coatings |
JP7317914B2 (en) | 2015-07-28 | 2023-07-31 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | LASER MARKABLE POLYMERS AND COATINGS |
JP2018141172A (en) * | 2015-12-24 | 2018-09-13 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | Laser direct structuring layer-forming composition, kit, and method for producing plated layer-attached resin molding |
KR20180062564A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-11 | 유림특수화학 주식회사 | Coating paint using photo reactive filler |
KR101970510B1 (en) * | 2016-11-30 | 2019-04-22 | 유림특수화학 주식회사 | Coating paint using photo reactive filler |
JP7562989B2 (en) | 2020-03-12 | 2024-10-08 | 住友ベークライト株式会社 | Electronics |
JP7501131B2 (en) | 2020-06-11 | 2024-06-18 | 住友ベークライト株式会社 | Thermosetting resin composition and structure for LDS |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI632205B (en) | 2018-08-11 |
KR102171893B1 (en) | 2020-10-30 |
KR20160005742A (en) | 2016-01-15 |
CN105230133A (en) | 2016-01-06 |
TW201510109A (en) | 2015-03-16 |
EP2995178A1 (en) | 2016-03-16 |
WO2014180550A1 (en) | 2014-11-13 |
DE102013007750A1 (en) | 2014-11-13 |
CN105230133B (en) | 2019-01-15 |
JP6423418B2 (en) | 2018-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6423418B2 (en) | Additives for LDS plastics | |
US9982113B2 (en) | Additive for LDS plastics | |
JP6488486B2 (en) | Polymer composition, article thereof, and process for preparing the same | |
JP6162879B2 (en) | Composition for forming conductive pattern, method for forming conductive pattern using the same, and resin structure having conductive pattern | |
CN110023389A (en) | Thermoplastic compounds | |
JP2017513794A (en) | Core-shell composite inorganic metal oxides and preparation methods to prevent thermal oxidative degradation in polymer and resin compositions | |
JP6240329B2 (en) | Conductive pattern forming composition, conductive pattern forming method using the same, and resin structure having conductive pattern | |
US10183866B2 (en) | Composition for forming conductive pattern and resin structure having conductive pattern | |
JP6224842B2 (en) | Conductive pattern forming composition and resin structure having conductive pattern | |
EP3139388B1 (en) | Composition for conductive pattern formation, conductive pattern formation method using same, and resin structure having conductive pattern | |
KR20160091682A (en) | Composition and method for forming conductive pattern, and resin structure having conductive pattern thereon | |
KR101983271B1 (en) | Composition for forming conductive pattern and resin structure having conductive pattern thereon | |
KR101771664B1 (en) | Composition and method for forming conductive pattern, and resin structure having conductive pattern thereon | |
EP3154066B1 (en) | Composition for forming conductive pattern and resin structure having conductive pattern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170501 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171012 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180123 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180418 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181002 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181018 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6423418 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |