TWI507459B - 可形成金屬線路的樹脂組合物 - Google Patents

Description

可形成金屬線路的樹脂組合物

本發明係相關於一種可形成金屬線路的樹脂組合物，尤指一種可改善雷射直接成型技術的加工流動性及外觀色彩白度的可形成金屬線路的樹脂組合物。

由於智慧型手機、筆記型電腦等電子產品逐漸朝向輕薄短小的趨勢發展，因此必須縮減電子產品內部元件之體積或元件數目，以增加電子產品內部空間的應用彈性。為了節省部分電路板於電子產品內所佔據的空間，一種三維立體電路技術被開發出來以直接於塑膠殼體上形成金屬線路，三維立體電路技術的最大優點是可以在不規則之塑膠殼體上形成立體電路。目前雷射直接成型(laser direct structuring,LDS)技術是三維立體電路技術其中一種主要技術，其係於熱塑性樹脂中添加雷射活化粒子，並進行射出成形以形成一塑膠殼體，之後再利用雷射於塑膠殼體上進行圖案化，以將被活化的雷射活化粒子曝露於塑膠殼體表面，最後再以無電電鍍方式於曝露的雷射活化粒子上進行金屬線路沉積，以於塑膠殼體上直接形成金屬線路。

然而，在習知雷射直接成型技術中，熱塑性樹脂因添加了雷射活化粒子、色粉與填充材而造成其加工流動性變差，進而使得習知雷射直接成型技術在進行射出成形後所形成的塑膠殼體的品質或良率降低。再者，習知雷射直接成型技術的雷射活化粒子的顏色偏藍色，造成射出成形後所形成的 塑膠殼體的外觀色彩白度較差，進而影響塑膠殼體於噴漆後的外觀顏色。

本發明之目的在於提供一種可改善加工流動性及外觀色彩白度的可形成金屬線路的樹脂組合物，以解決先前技術的問題。

本發明可形成金屬線路的樹脂組合物包含一熱塑性高分子樹脂基質；以及一雷射直接成型(laser direct structuring)添加劑，包含複數個雷射活化粒子分散於該熱塑性高分子樹脂基質中；其中該雷射活化粒子包含由二氧化鈦所形成的一核心部，以及由氧化錫所形成的一覆蓋層包覆於該核心部的表面，二氧化鈦於該雷射活化粒子中的重量百分比是x%，氧化錫於該雷射活化粒子中的重量百分比是(100-x)%，75<x<95。

在本發明一實施例中，該熱塑性高分子樹脂基質是由聚碳酸酯或丙烯-丁二烯-苯乙烯樹脂所形成。

在本發明一實施例中，該熱塑性高分子樹脂基質於該樹脂組合物中的重量百分比是介於85%和99%之間。

在本發明一實施例中，該雷射直接成型添加劑於該樹脂組合物中的重量百分比是介於1%和15%之間。

在本發明一實施例中，該樹脂組合物另包含一阻燃劑；以及一玻璃纖維材料；其中該阻燃劑於該樹脂組合物中的重量百分比是介於1%和10%之間，該玻璃纖維材料於該樹脂組合物中的重量百分比是介於5%和30%之間。

在本發明一實施例中，該熱塑性高分子樹脂基質於該樹脂組合物中的重量百分比是介於45%和93%之間。

在本發明一實施例中，該樹脂組合物的介電常數是介於3.0和3.2之間。

在本發明一實施例中，該樹脂組合物的色彩表現CIE L值是大於81。

在本發明一實施例中，該雷射活化粒子係不包含銻。

相較於先前技術，本發明樹脂組合物的雷射活化粒子是將氧化錫包覆於二氧化鈦所形成的核心部表面，以改善雷射直接成型技術的加工流動性及外觀色彩白度，因此，本發明樹脂組合物可以增加雷射直接成型技術之產品的品質和良率。

100‧‧‧樹脂組合物

110‧‧‧熱塑性高分子樹脂基質

120‧‧‧雷射直接成型添加劑

122‧‧‧雷射活化粒子

124‧‧‧核心部

126‧‧‧覆蓋層

第1圖是本發明可形成金屬線路的樹脂組合物的示意圖。

第2圖是形成本發明雷射活化粒子的結構示意圖。

請參考第1圖，第1圖是本發明可形成金屬線路的樹脂組合物的示意圖。如第1圖所示，本發明可形成金屬線路的樹脂組合物100包含一熱塑性高分子樹脂基質110，以及一雷射直接成型(laser direct structuring)添加劑120。熱塑性高分子樹脂基質110可以是由聚碳酸酯(polycarbonate,PC)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile-butadiene-styrene,ABS)樹脂所形成，但本發明 不以此為限。雷射直接成型添加劑120包含複數個雷射活化粒子122分散於熱塑性高分子樹脂基質110中。

本發明可以是將雷射直接成型添加劑120混入熱塑性高分子樹脂110中，並進行混鍊以得到本發明可形成金屬線路的樹脂組合物100。在本發明一實施例中，熱塑性高分子樹脂基質110於樹脂組合物100中的重量百分比可以是介於85%和99%之間，而雷射直接成型添加劑120於樹脂組合物100中的重量百分比可以是介於1%和15%之間。但在本發明其他實施例中，樹脂組合物100亦可以根據使用需求添加其他成分以達成特定功效。舉例來說，本發明樹脂組合物100可另包含一阻燃劑以及一玻璃纖維材料。當本發明樹脂組合物100有添加阻燃劑以及玻璃纖維材料時，阻燃劑於樹脂組合物100中的重量百分比可以是介於1%和10%之間，玻璃纖維材料於樹脂組合物100中的重量百分比可以是介於5%和30%之間，雷射直接成型添加劑120於樹脂組合物100中的重量百分比可以是介於1%和15%之間，而熱塑性高分子樹脂基質110於樹脂組合物100中的重量百分比可以是介於45%和93%之間。

請參考第2圖，並一併參考第1圖。第2圖是形成本發明雷射活化粒子的結構示意圖。如第2圖所示，本發明雷射活化粒子122包含由二氧化鈦所形成的一核心部124，以及由氧化錫所形成的一覆蓋層126包覆於核心部124的表面，二氧化鈦於雷射活化粒子122中的重量百分比是x%，氧化錫於雷射活化粒子122中的重量百分比是(100-x)%，75<x<95，在本發明較佳實施例中79<x<91，而當82<x<88時可以得到最佳效果。換句話說，本發明雷射活化粒子122只包含二氧化鈦及氧化錫兩種成分，而不包含其他成分，例如不包含銻。

當本發明樹脂組合物應用於雷射直接成型技術而被雷射照射時， 樹脂組合物表面上被雷射照射的區域會有雷射活化粒子外露於高分子樹脂基質，而雷射活化粒子之覆蓋層的氧化錫會吸附銅離子，當銅離子還原成銅後，原本雷射活化粒子外露的區域會沉積金屬銅以形成金屬線路。

若雷射活化粒子有含銻存在時會呈現深藍色，而雖氧化錫的顏色為白灰或是淡黃色，但二氧化鈦的顏色是偏白色，當雷射活化粒子122分散於熱塑性高分子樹脂基質110中時，本發明樹脂組合物100的外觀色彩白度會因二氧化鈦的成分而提升。再者，由於氧化錫是覆蓋於核心部124表面以形成本發明雷射活化粒子122，因此本發明雷射活化粒子122只需較少量的氧化錫即可以達成吸附銅離子的功效，進而使得本發明樹脂組合物100的外觀色彩白度可以進一步提升。另一方面，由於本發明樹脂組合物100的外觀色彩白度已經因雷射活化粒子122的成分及架構而有相當改善，本發明樹脂組合物100不需要如習知樹脂組合物需要再添加其他成分以提升外觀色彩白度，所以本發明樹脂組合物100的加工流動性也會因添加物比例減少而提升。

舉例來說，請參考表1。表1是本發明樹脂組合物之實施例和習知樹脂組合物之比較例的特性比較表。在本發明樹脂組合物之第一實施例中，樹脂組合物包含重量百分比87%的熱塑性高分子樹脂基質，重量百分比10%的雷射直接成型添加劑，以及重量百分比3%的分散劑。在本發明樹脂組合物之第二實施例中，樹脂組合物包含重量百分比57%的熱塑性高分子樹脂基質，重量百分比10%的雷射直接成型添加劑，重量百分比20%的玻璃纖維材料，重量百分比10%的阻燃劑，以及重量百分比3%的分散劑。在習知樹脂組合物之第一比較例中，樹脂組合物包含重量百分比87%的熱塑性高分子樹脂基質，重量百分比10%的氧化銻錫粉體，以及重量百分比3%的分散劑。在習知樹脂組合物之第二比較例中，樹脂組合物包含重量百分比62%的熱塑性高分子樹脂基質，重量百分比10%的氧化銻錫粉體，重量百分比25%的二氧 化鈦粉體，以及重量百分比3%的分散劑。習知樹脂組合物之第二比較例中的二氧化鈦粉體是用以改善習知樹脂組合物的外觀色彩白度。在習知樹脂組合物之第三比較例中，樹脂組合物包含重量百分比49%的熱塑性高分子樹脂基質，重量百分比10%的氧化銻錫粉體，重量百分比10%的二氧化鈦粉體，重量百分比20%的玻璃纖維材料，重量百分比10%的阻燃劑，以及重量百分比1%的分散劑。

如表1所示，本發明樹脂組合物之第一實施例中，樹脂組合物的色彩表現CIE L值最高，也就是說，本發明樹脂組合物之第一實施例的外觀色彩白度最佳。另外，本發明樹脂組合物之第一實施例的熔體流動指數(melt flow index,MFI)也是最高，亦即本發明樹脂組合物之第一實施例具有較佳的加工流動性。雖本發明樹脂組合物之第二實施例的熔體流動指數較習知樹脂組合物的第一比較例低，但其是因添加了阻燃劑及玻璃纖維材料所導致，當習知樹脂組合物中有添加阻燃劑及玻璃纖維材料時(第三比較例)，其熔體流動指數會較第二實施例更低。另一方面，習知樹脂組合物的第一比較例的外觀顏色是藍色，因此習知樹脂組合物的第一比較例會影響塑膠殼體於噴漆後的外觀顏色。雖習知樹脂組合物的第二比較例的外觀顏色是白色，但習知樹脂組合物的第二比較例的熔體流動指數最低，亦即習知樹脂組合物的第二比較 例的加工流動性最差。從上述比較可以得知，習知樹脂組合物並無法同時具有較佳的加工流動性及較高的外觀色彩白度。

另外，本發明樹脂組合物的第一實施例和第二實施例的介電常數(Dk)皆是3.2(介於3.0和3.2之間)，接近習知樹脂組合物的介電常數，也就是說，本發明雷射活化粒子的成分及架構並不會影響樹脂組合物的介電常數。

相較於先前技術，本發明樹脂組合物的雷射活化粒子是將氧化錫包覆於二氧化鈦所形成的核心部表面，以改善雷射直接成型技術的加工流動性及外觀色彩白度，因此，本發明樹脂組合物可以增加雷射直接成型技術之產品的品質和良率。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧樹脂組合物

110‧‧‧熱塑性高分子樹脂基質

120‧‧‧雷射直接成型添加劑

122‧‧‧雷射活化粒子

Claims (9)

1. 一種可形成金屬線路的樹脂組合物，包含：一熱塑性高分子樹脂基質；以及一雷射直接成型(laser direct structuring)添加劑，包含複數個雷射活化粒子分散於該熱塑性高分子樹脂基質中；其中該雷射活化粒子包含由二氧化鈦所形成的一核心部，以及由氧化錫所形成的一覆蓋層包覆於該核心部的表面，二氧化鈦於該雷射活化粒子中的重量百分比是x%，氧化錫於該雷射活化粒子中的重量百分比是(100-x)%，75<x<95。
2. 如請求項1所述的樹脂組合物，其中該熱塑性高分子樹脂基質是由聚碳酸酯或丙烯-丁二烯-苯乙烯樹脂所形成。
3. 如請求項1所述的樹脂組合物，其中該熱塑性高分子樹脂基質於該樹脂組合物中的重量百分比是介於85%和99%之間。
4. 如請求項1所述的樹脂組合物，其中該雷射直接成型添加劑於該樹脂組合物中的重量百分比是介於1%和15%之間。
5. 如請求項1所述的樹脂組合物，另包含：一阻燃劑；以及一玻璃纖維材料；其中該阻燃劑於該樹脂組合物中的重量百分比是介於1%和10%之間，該玻璃纖維材料於該樹脂組合物中的重量百分比是介於5%和30%之間。
6. 如請求項5所述的樹脂組合物，其中該熱塑性高分子樹脂基質於該樹脂組合物中的重量百分比是介於45%和93%之間。
7. 如請求項1所述的樹脂組合物，其介電常數是介於3.0和3.2之間。
8. 如請求項1所述的樹脂組合物，其色彩表現CIE L值是大於81。
9. 如請求項1所述的樹脂組合物，該雷射活化粒子係不包含銻。