(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基材の表面の選択的金属化における化学めっき促進剤としてのドープ酸化スズの使用であって、前記ドープ酸化スズのドープ元素がニオブを含み、前記ドープ酸化スズが、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が７０〜１００であり、座標ａ値が−５〜５であり、座標ｂ値が−５〜５であることを特徴とする使用。
【請求項２】
前記ドープ酸化スズの波長１０６４ｎｍの光に対する反射率が６０％を超えない請求項１に記載の使用。
【請求項３】
前記ドープ酸化スズが、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が８０〜９０であり、座標ａ値が−５〜２であり、座標ｂ値が２〜４である請求項１から２のいずれかに記載の使用。
【請求項４】
前記ドープ酸化スズの総重量に対して、酸化スズの含有量が７０重量％〜９９．９重量％であり、前記ニオブの含有量がＮｂ２Ｏ５として計算して０．１重量％〜３０重量％である請求項１から３のいずれかに記載の使用。
【請求項５】
ポリマーとドープ酸化スズとを含むポリマー組成物であって、前記ポリマー１００重量部に対して、前記ドープ酸化スズの含有量が１重量部〜４０重量部であり、
前記ドープ酸化スズのドープ元素がニオブを含み、前記ドープ酸化スズが、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が７０〜１００であり、座標ａ値が−５〜５であり、座標ｂ値が−５〜５であり、
前記ドープ酸化スズの総重量に対して、酸化スズの含有量が７０重量％〜９９．９重量％であり、前記ニオブの含有量がＮｂ２Ｏ５として計算して０．１重量％〜３０重量％であることを特徴とする化学めっき促進剤に適用されるポリマー組成物。
【請求項６】
前記ポリマー１００重量部に対して、前記ドープ酸化スズの含有量が１重量部〜５重量部である請求項５に記載のポリマー組成物。
【請求項７】
前記ドープ酸化スズの波長１０６４ｎｍの光に対する反射率が６０％を超えない請求項５から６のいずれかに記載のポリマー組成物。
【請求項８】
前記ドープ酸化スズが、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が８０〜９０であり、座標ａ値が−５〜２であり、座標ｂ値が２〜４である請求項５から７のいずれかに記載のポリマー組成物。
【請求項９】
結合剤と、
ドープ酸化スズとを含むインク組成物であって、
前記ドープ酸化スズのドープ元素がニオブを含み、前記ドープ酸化スズが、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が７０〜１００であり、座標ａ値が−５〜５であり、座標ｂ値が−５〜５であり、
前記ドープ酸化スズの総重量に対して、酸化スズの含有量が７０重量％〜９９．９重量％であり、前記ニオブの含有量がＮｂ２Ｏ５として計算して０．１重量％〜３０重量％であることを特徴とする化学めっき促進剤に適用されるインク組成物。
【請求項１０】
前記ドープ酸化スズ１００重量部に対して、前記結合剤の量が１重量部〜６０重量部である請求項９に記載のインク組成物。
【請求項１１】
前記結合剤が、酢酸セルロース、ポリアクリレート樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、及びポリホスホン酸からなる群から選択される少なくとも１つを含む請求項９から１０のいずれかに記載のインク組成物。
【請求項１２】
前記ドープ酸化スズの波長１０６４ｎｍの光に対する反射率が６０％を超えない請求項９から１１のいずれかに記載のインク組成物。
【請求項１３】
前記ドープ酸化スズが、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が８０〜９０であり、座標ａ値が−５〜２であり、座標ｂ値が２〜４である請求項９から１２のいずれかに記載のインク組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、その内容の全体を参照により本明細書中に援用する中国特許出願第２０１４１０４４８４８１．２号（２０１４年９月４日付で中華人民共和国国家知識産権局（ＳＩＰＯ）に出願）及び中国特許出願第２０１４１０４４９０９６．Ｘ号（２０１４年９月４日付で中華人民共和国国家知識産権局（ＳＩＰＯ）に出願）の優先権及び利益を主張する。
【０００２】
本開示の実施形態は、一般的に材料分野に関し、特に化学めっきによる選択的金属化に関し、より詳細には、化学めっき促進剤としてのドープ酸化スズの使用、ドープ酸化スズを含むポリマー組成物、ポリマー組成物により形成されるポリマー成形体、ポリマー組成物又はポリマー成形体の使用、ドープ酸化スズを含むインク組成物、及び絶縁性基材の表面の選択的金属化方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
自動車、コンピュータ、及び通信等の分野では、電磁信号を伝送するための通路を形成するために、プラスチック等の絶縁性基材の表面の選択的領域に金属層を設けることが広く行われている。
【０００４】
プラスチック等の絶縁性基材の表面に金属層を形成する種々の方法があるが、これらは更に改善する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それらを考慮して、本開示の目的は、当技術分野に存在する少なくとも１つの問題、例えば、化学めっき促進剤として明色の金属酸化物を用いた化学めっきによるプラスチック等の絶縁性基材の表面上の選択的金属化により金属層を形成するための幾つかの従来の方法に関連し、めっき速度が遅く、めっきの漏出が生じやすいという欠点を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、本発明者らの以下の知見に基づくものである。即ち、ニオブをドープ元素とするドープ酸化スズは、化学めっき促進性が良好であり、化学めっき促進剤として用いた場合に、めっき速度が速めることができ、金属層と絶縁性基材との間の接着性を高めると共に連続した金属層を形成することができる。更に、ニオブをドープ元素とするドープ酸化スズをポリマー等の絶縁性基材中に予め設けることは、絶縁性基材の色に干渉しない又は実質的に干渉しない。
【０００７】
本開示の一態様の実施形態は、絶縁性基材の表面の選択的金属化における化学めっき促進剤としてのドープ酸化スズの使用を提供し、本開示の幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズのドープ元素はニオブを含み、ドープ酸化スズは、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が約７０〜約１００であり、座標ａ値が約−５〜約５であり、座標ｂ値が約−５〜約５である。
【０００８】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズの波長約１０６４ｎｍの光に対する反射率が６０％を超えない。
【０００９】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズは、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が約８０〜約９０であり、座標ａ値が約−５〜約２であり、座標ｂ値が約２〜約４である。
【００１０】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズの総重量に対して、酸化スズの含有量が約７０重量％〜約９９．９重量％であり、ニオブの含有量がＮｂ２Ｏ５として計算して約０．１重量％〜約３０重量％である。
【００１１】
本開示の第２の態様の実施形態は、ポリマー組成物を提供する。ポリマー組成物は、ポリマーとドープ酸化スズとを含み、ポリマー１００重量部に対して、ドープ酸化スズの含有量は約１重量部〜約４０重量部であり、ドープ酸化スズのドープ元素はニオブを含み、ドープ酸化スズは、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が約７０〜約１００であり、座標ａ値が約−５〜約５であり、座標ｂ値が約−５〜約５である。
【００１２】
幾つかの実施形態では、ポリマー１００重量部に対して、ドープ酸化スズの含有量は約１重量部〜約５重量部である。
【００１３】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズの波長約１０６４ｎｍの光に対する反射率が６０％を超えない。
【００１４】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズは、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が約８０〜約９０であり、座標ａ値が約−５〜約２であり、座標ｂ値が約２〜約４である。
【００１５】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズの総重量に対して、酸化スズの含有量が約７０重量％〜約９９．９重量％であり、ニオブの含有量がＮｂ２Ｏ５として計算して約０．１重量％〜約３０重量％である。
【００１６】
本開示の第３の態様は、その表面の少なくとも一部が上述のポリマー組成物により形成されたポリマー成形体を提供する。
【００１７】
幾つかの実施形態では、ポリマー成形体は、実質的に上述のポリマー組成物により形成される。
【００１８】
本開示の第４の態様の実施形態は、ポリマー基材の表面の選択的金属化における、上述のポリマー組成物又はポリマー成形体の使用を提供する。
【００１９】
本開示の第５の態様の実施形態は、インク組成物を提供する。インク組成物は、結合剤とドープ酸化スズとを含み、ドープ酸化スズのドープ元素はニオブを含み、ドープ酸化スズは、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が約７０〜約１００であり、座標ａ値が約−５〜約５であり、座標ｂ値が約−５〜約５である。
【００２０】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズ１００重量部に対して、結合剤の量は約１重量部〜約６０重量部である。
【００２１】
幾つかの実施形態では、結合剤は、酢酸セルロース、ポリアクリレート樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、及びポリホスホン酸からなる群から選択される少なくとも１つを含む。
【００２２】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズの波長約１０６４ｎｍの光に対する反射率が６０％を超えない。
【００２３】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズは、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が約８０〜約９０であり、座標ａ値が約−５〜約２であり、座標ｂ値が約２〜約４である。
【００２４】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズの総重量に対して、酸化スズの含有量が約７０重量％〜約９９．９重量％であり、ニオブの含有量がＮｂ２Ｏ５として計算して約０．１重量％〜約３０重量％である。
【００２５】
本開示の第６の態様は、上述のインク組成物を絶縁性基材の表面に提供することにより絶縁性基材の表面上にインク層を形成する工程と、化学めっきによりインク層上に少なくとも１つの金属層を形成する工程とを含む絶縁性基材の表面の選択的金属化方法を提供する。
【００２６】
幾つかの実施形態では、インク組成物を提供する工程は、インク組成物の原料を混合して均一な混合物を得る工程を更に含む。
【００２７】
幾つかの実施形態では、前記方法は、化学めっきの前にインク層の表面にエネルギー源を照射することにより、インク層の表面の少なくとも一部を気化させる工程を更に含む。
【００２８】
幾つかの実施形態では、エネルギー源はレーザである。
【００２９】
本開示の第７の態様の実施形態は、ドープ酸化スズを化学めっき促進剤として用いる工程を含む絶縁性基材の表面の選択的金属化方法であって、ドープ酸化スズのドープ元素がニオブを含み、ドープ酸化スズが、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が約７０〜約１００であり、座標ａ値が約−５〜約５であり、座標ｂ値が約−５〜約５である方法を提供する。
【００３０】
本開示の第８の態様の実施形態は、上述のポリマー組成物又はポリマー成形体を使用する工程を含むポリマー基材の表面の選択的金属化方法を提供する。
【００３１】
絶縁性基材の表面の選択的金属化方法において、ドープ元素としてニオブを含むドープ酸化スズを化学めっき促進剤として用いると、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が約７０〜約１００であり、座標ａ値が約−５〜約５であり、座標ｂ値が約−５〜約５である、プラスチック等の絶縁性基材中に予め設けられた明色のドープ酸化スズが、絶縁性基材の色に干渉しない又は実質的に干渉しない。
【００３２】
更に、本開示において言及するドープ酸化スズは、その金属元素を純金属に還元することなく強力な化学めっき促進能を有するものであり、即ち、ドープ酸化スズは、柔軟な使用範囲を有する化学めっき促進剤として用いることができる。ドープ酸化スズは、ポリマー等の絶縁性基材中に予め設けられるだけでなく、インク層として基材の表面上に直接的にコーティング又は印刷されてもよい。更に重要なことに、ドープ酸化スズを化学めっき促進剤として用いると、めっき速度を速めることができ、金属層と絶縁性基材との間の接着性を高めると共に連続した金属層を形成することができ、めっき部品の製造効率と品質との両方を改善することができる。
【００３３】
本開示の実施形態の更なる態様及び利点は、一部は以下の説明に記載され、一部は以下の説明から明らかとなり、又は本開示の実施形態の実施から理解されるであろう。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本開示の実施形態を詳細に記述する。添付の図面を参照して本明細書に記載する実施形態は、説明及び例示のためのものであり、本開示を一般的に理解するために使用されるものである。実施形態が本開示を限定するものと解釈してはならない。
【００３５】
本明細書及び添付の特許請求の範囲の目的で、特段の断りのない限り、数値範囲の定義は常に極値を含む。
【００３６】
また、「第１（ｆｉｒｓｔ）」及び「第２（ｓｅｃｏｎｄ）」等の用語は、本明細書中では説明の目的で使用されるものであり、相対的な重要性又は意義を示唆又は意味することを意図するものではない。
【００３７】
本開示の実施形態の一態様によれば、絶縁性基材の表面の選択的金属化における化学めっき促進剤としてのドープ酸化スズの使用が提供される。
【００３８】
本明細書中で使用する「化学めっき促進剤」との用語は、本来の化学めっき能は有さず基材を促進して化学めっきを実現し、その表面に形成される連続した金属層を得る材料を意味する。
【００３９】
本開示によれば、ドープ酸化スズは、そのドープ元素としてニオブを含む。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズの総重量に対して、酸化スズの含有量は約７０重量％〜約９９．９重量％である。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズの総重量に対して、酸化スズの含有量は約９０重量％〜約９６重量％である。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズの総重量に対して、ニオブの含有量はＮｂ２Ｏ５として計算して約０．１重量％〜約３０重量％である。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズの総重量に対して、ニオブの含有量はＮｂ２Ｏ５として計算して約１重量％〜約２０重量％である。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズの総重量に対して、ニオブの含有量はＮｂ２Ｏ５として計算して約４重量％〜約１０重量％である。ドープ酸化スズの組成は、任意の従来の分析法及び試験法によって決定することができ、例えば、高周波誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）によって試験することができ、又はその製造工程で使用される原材料の量によって決定することができる。
【００４０】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズは、平均粒径が約１０ｎｍ〜約１０μｍであってもよい。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズは、平均粒径が約５０ｎｍ〜約５μｍであってもよい。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズは、平均粒径が約８０ｎｍ〜約２．５μｍであってもよい。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズの粒径は、実用上の要件に応じて適切に選択されてもよい。例えば、ポリマー等の基材中に予め設ける場合、ドープ酸化スズの平均粒径は、好ましくは約１００ｎｍ〜約１０μｍ、より好ましくは約５００ｎｍ〜約２．５μｍであり、ドープ酸化スズをインク組成物の調製に用いる場合、ドープ酸化スズの平均粒径は、好ましくは約１ｎｍ〜約８００ｎｍ、より好ましくは約１０ｎｍ〜約５００ｎｍであってもよい。平均粒径は、当業者に知られている任意の従来の方法によって決定することができ、例えば、レーザ粒子分析器によって測定することができる。本開示によれば、特段の断りのない限り、数値範囲の定義は常にその端点値を含む。
【００４１】
本開示の実施形態のドープ酸化スズは、明色を有し、ＣＩＥＬａｂ色値Ｌ＊が約７０〜約１００であり、ＣＩＥＬａｂ色値ａが約−５〜約５であり、ＣＩＥＬａｂ色値ｂが約−５〜約５であり、言い換えると、ドープ酸化スズは、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が約７０〜約１００であり、座標ａ値が約−５〜約５であり、座標ｂ値が約−５〜約５である。
【００４２】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズは、ＣＩＥＬａｂ色値Ｌ＊が約８０〜約９０であり、ＣＩＥＬａｂ色値ａが約−５〜約２であり、ＣＩＥＬａｂ色値ｂが約２〜約４であり、言い換えると、ドープ酸化スズは、ＣＩＥＬａｂ色空間において、座標Ｌ＊値が約８０〜約９０であり、座標ａ値が約−５〜約２であり、座標ｂ値が約２〜約４である。上述のＣＩＥＬａｂの色値の範囲のドープ酸化スズは、明色及び良好な化学めっき促進能の両方を示すことができ、化学めっき加工の間に、高接着力の金属層を高めっき速度で基材上に形成することができる。
【００４３】
ドープ酸化スズは、光に対する吸収力を高めることができ、波長約１０６４ｎｍの光に対して示す反射率が、６０％を超えず、更には４０％を超えず、例えば約２０％〜約３０％である。言い換えると、ドープ酸化スズの波長約１０６４ｎｍの光に対する反射率が６０％を超えない。本開示によれば、ドープ酸化スズの光反射率は、従来の方法によって試験することができ、その例はＧＪＢ  ５０２３．１−２００３に記載されている。
【００４４】
幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズは、酸化スズと、ニオブを含むドープ元素を含む少なくとも１つの化合物とを含む粉体混合物を提供する工程と、次いで前記粉体混合物を酸化性雰囲気中で焼結する工程とによって調製されてもよい。得られる化合物は、ドープ元素の酸化物、及び焼結によってドープ元素の酸化物を形成することが可能な前駆体の少なくとも一方を含む。ニオブの酸化物等のドープ元素の酸化物としては、Ｎｉ２Ｏ５を選択してもよい。また、焼結下でドープ元素の酸化物を形成するために用いられる前駆体は、水酸化物（例えば、水酸化ニオブ）及び／又はゲル（例えば、ニオブ含有ゲル）等のドープ元素の酸化物を形成することができる任意の化合物であってもよい。粉体混合物は、後述するように半乾式粉砕法又は湿式粉砕法によって調製されるが、前駆体は、半乾式粉砕法又は湿式粉砕法で使用される分散剤に不溶性の化合物であってもよい。
【００４５】
粉体混合物中の酸化スズ及び前記化合物の含有量は、ドープ酸化スズ中の所望のドープ元素の含有量に応じて選択することができる。通常、粉体混合物の組成を調節して以下の含有量を生成することができる。即ち、焼結されたドープ酸化スズの総重量に対して、酸化スズの含有量は約７０重量％〜約９９．９重量％、好ましくは約９０重量％〜約９６重量％であり、ニオブの含有量はＮｂ２Ｏ５として計算して約０．１重量％〜約３０重量％、好ましくは１重量％〜約２０重量％、より好ましくは約４重量％〜約１０重量％である。
【００４６】
粉体混合物を調製する方法に特段の制限はなく、実際の実施に応じて当業者が選択することができる。幾つかの実施形態では、酸化スズ及びドープ元素を含む金属化合物を粉砕することによって粉体を得ることができる。粉砕は、乾式粉砕法、湿式粉砕法、又は半乾式粉砕法によって行うことができる。幾つかの実施形態では、半乾式粉砕法及び湿式粉砕法は、分散剤を用いて実行することができる。分散剤は、従来の粉砕法において通常使用される任意の分散剤であってもよい。幾つかの実施形態では、分散剤は、水及び／又はＣ１〜Ｃ５のアルコール、例えばエタノールであってもよい。分散剤の含有量に特段の制限はなく、当技術分野で知られているいずれのものであってもよい。幾つかの実施形態では、粉体は湿式粉砕法又は半乾式粉砕法によって得ることができる。また、湿式粉砕法及び半乾式粉砕法は、乾燥工程を更に含んでいてもよい。乾燥は、通常の乾燥工程によって実行することができる。幾つかの実施形態では、乾燥は、約４０℃〜約１２０℃の範囲の温度で実行される。幾つかの実施形態では、乾燥は、酸素を含む雰囲気下で、又は非反応性雰囲気下で実行することができる。酸素を含む雰囲気は、空気、又は酸素と非反応性ガスとの組合せであってもよい。非反応性ガスは、粉体の成分又は調製された金属化合物と化学的に反応しない任意のガスを指し得る。例えば、非反応性ガスは、周期表の第０族から選択されるもの、又は窒素であってもよい。幾つかの実施形態では、非反応性ガスはアルゴンであってもよい。
【００４７】
本開示における粉体混合物の径に特段の制限はなく、当業者が選択することができる。幾つかの実施形態では、粉体混合物は、平均粒径が約５０ｎｍ〜約１０μｍである。幾つかの実施形態では、粉体混合物は、平均粒径が約５００ｎｍ〜約５μｍである。
【００４８】
幾つかの実施形態では、焼結は、約５００℃〜約１８００℃の範囲の温度で行われてもよい。幾つかの実施形態では、焼結は、約６００℃〜約１５００℃の範囲の温度で行われてもよい。幾つかの実施形態では、焼結は、約１３００℃を超えない温度で行われてもよく、こうして得られたドープ酸化スズは、粉体混合物、即ち原料と同様の明色を有する。ドープ酸化スズの促進力を更に向上させる観点から、焼結は、約８００℃より高温で行うことが好ましく、約１０００℃より高温で行うことがより好ましい。焼結温度が約１０００℃〜１３００℃であると、得られるドープ酸化スズは粉体混合物と類似した明色を有し、良好な化学めっき促進能を示す。焼結の条件は、焼結温度に応じて選択することができ、焼結は約１時間〜約３０時間、好ましくは約４時間〜約１０時間の時間範囲で行ってもよい。
【００４９】
幾つかの実施形態では、焼結は、酸化性雰囲気下で実行してもよい。酸化性雰囲気は、一般に酸素を含む雰囲気である。従って、例えば、酸素を含む雰囲気は、純酸素雰囲気であってもよい。また、酸素を含む雰囲気は、酸素と非反応性ガスとの組合せであってもよい。非反応性ガスは、原料及び焼結工程の生成物と化学的に反応しない任意のガスを指し得る。例えば、非反応性ガスは、周期表の第０族から選択されるもの、又は窒素であってもよい。幾つかの実施形態では、酸素及び非反応性ガスを含む酸化性雰囲気中で、酸素の体積量が約７０ｖｏｌ％を超えていることが好ましく、よって酸素を含む雰囲気は空気であってもよい。
【００５０】
幾つかの実施形態では、前記方法は、最終生成物により厳しい特性を付与するために、焼結工程で得られた固体生成物を粉砕する工程を更に含む。幾つかの実施形態では、粉砕工程から得られる粉砕生成物の粒径は、平均粒径が約１０ｎｍ〜約１０μｍの範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、粉砕生成物の平均粒径は、約５０ｎｍ〜約５μｍの範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、粉砕生成物の平均粒径は、約８０ｎｍ〜約２．５μｍの範囲であってもよい。乾式粉砕法、湿式粉砕法、及び半乾式粉砕法を含む群から選択される少なくとも１つの方法によって更なる粉砕が行われてもよく、これらは当技術分野で知られている上述のものである。幾つかの実施形態では、半乾式粉砕法及び湿式粉砕法は、分散剤を用いて実行することができる。分散剤は、従来の粉砕法において通常使用される任意の分散剤であってもよい。幾つかの実施形態では、分散剤は、水及び／又はＣ１〜Ｃ５のアルコール、例えばエタノールであってもよい。分散剤の含有量に特段の制限はなく、当技術分野で知られているものである。
【００５１】
幾つかの実施形態では、絶縁性基材の表面の選択的金属化方法において化学めっき促進剤として用いられるドープ酸化スズの適用様式は、特定の適用状況に応じて選択することができる。以下に２つの例示的な実施形態を提供するが、以下に列挙するドープ酸化スズの方法様式はこれらの２つの実施形態に限定されるものではないことが当業者には理解されよう。
【００５２】
一実施形態では、ドープ酸化スズが絶縁性基材（例えば、ポリマー基材）中に分散され、エネルギービームの照射によりドープ酸化スズを露出させ、次いで無電解めっきが実行される。別の実施形態では、ドープ酸化スズがインク層として絶縁性基材の表面上にコーティングされ、続いて無電解めっきされてもよい。
【００５３】
本開示の第２の態様によれば、ポリマー組成物が提供される。ポリマー組成物は、ポリマーと上述のドープ酸化スズとを含む。ドープ酸化スズ及びその調製は、上述したものと同様であってもよい。
【００５４】
幾つかの実施形態では、１００重量部のポリマーに対して、ドープ酸化スズの含有量は、約１重量部〜約４０重量部である。幾つかの実施形態では、１００重量部のポリマーに対して、ドープ酸化スズの含有量は、約１重量部〜約３０重量部である。幾つかの実施形態では、１００重量部のポリマーに対して、ドープ酸化スズの含有量は、約１重量部〜約２０重量部である。幾つかの実施形態では、１００重量部のポリマーに対して、ドープ酸化スズの含有量は、約１重量部〜約１０重量部である。上述のドープ酸化スズの強力な化学的めっき促進能のため、１００重量部のポリマーに対して、ドープ酸化スズの含有量が約１重量部〜約５重量部、又は約１重量部〜約３重量部等の低含有量であっても、ポリマー組成物により形成されたポリマー成形体は、ポリマーを剥離するためのエネルギー線照射後も依然として無電解めっきが可能であり、高めっき速度を得ることができ、基材に対する接着性が高い完全な連続金属層を形成することができる。更に、ポリマー成形体はまた、優れた機械的特性を有し得る。
【００５５】
ポリマー組成物中のポリマーの種類に特段の制限はなく、実用上の要件に応じて選択することができる。幾つかの実施形態では、ポリマーは、熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーであってもよい。一実施形態では、ベースポリマーは、プラスチック、ゴム、及び繊維を含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。限定されない例として、幾つかの実施形態では、ポリマーは、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ（メチルメタクリレート）、及びポリ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）等のポリオレフィン；ポリカーボネート；ポリ（シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）、ポリ（ジアリルイソフタレート）、ポリ（ジアリルテレフタレート）、ポリ（ブチレンナフタレート）、ポリ（エチレンテレフタレート）、及びポリ（ブチレンテレフタレート）等のポリエステル；ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）、ポリ（ヘキサメチレンアゼラミド）、ポリ（ヘキサメチレンスクシンアミド）、ポリ（ヘキサメチレンラウラミド）、ポリ（ヘキサメチレンセバカミド）、ポリ（デカメチレンセバカミド）、ポリウンデカンアミド、ポリ（ラウラミド）、ポリ（オクタンアミド）、ポリ（９−アミノノナン酸）、ポリカプロラクタム、ポリ（フェニレンテレフタミド）、ポリ（ヘキシレンイソフタルアミド）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド、及びポリ（ノニレンテレフタミド）等のポリアミド；ポリ（芳香族エーテル）；ポリエーテルイミド；ポリカーボネート／（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）合金；ポリフェニレンオキシド；ポリフェニレンスルフィド；ポリイミド；ポリスルホン；ポリ（エーテル−エーテル−ケトン）；ポリベンズイミダゾール；フェノールホルムアルデヒド樹脂；尿素ホルムアルデヒド樹脂；メラミン−ホルムアルデヒド樹脂；エポキシド樹脂；アルキド樹脂；並びにポリウレタンを含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【００５６】
幾つかの実施形態では、ポリマー組成物は、少なくとも１つの添加剤を更に含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、添加剤は、例えば、フィラー、酸化防止剤、光安定剤、及び潤滑剤等であってもよい。添加剤を添加することにより、ポリマー成形体の性能及び特性を改善することができ、ポリマー組成物の加工特性を改善することができる。添加物の色が明色である限り、添加物の含有量及び種類に特段の制限はない。添加剤は、例えば、実用上の要件に応じて選択することができる。
【００５７】
ポリマー組成物への添加剤として用いられるフィラーは、レーザの作用下で（物理的に又は化学的に）非反応性である任意のフィラーであってもよい。幾つかの実施形態では、フィラーは、タルク及び／又は炭酸カルシウムから選択される少なくとも１つであってもよい。
【００５８】
幾つかの実施形態では、フィラーはガラス繊維であってもよい。ガラス繊維の添加により、除去される基材の厚み（言い換えると、ポリマー成形体の上面から露出したドープ酸化スズまでの距離）を顕著に増加させることができ、これによって後続の化学めっきプロセスの間のドープ酸化スズ上への金属の析出を促進することができる。
【００５９】
フィラーは、レーザ等のエネルギー源の作用ではたらく任意の従来の無機フィラーであってもよい。幾つかの実施形態では、フィラーはまた、マイクロガラスビーズ、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、パールパウダー、ウォラストナイト、ケイソウ土、カオリン、石炭微粉、陶土、マイカ、オイルシェールアッシュ、ケイ酸アルミニウム、アルミナ、シリカ、タルク、及び酸化亜鉛から選択されてもよい。
【００６０】
ポリマー組成物によって形成されるポリマー成形体への添加剤として用いられる酸化防止剤は、従来技術における任意の従来の酸化防止剤であってもよい。幾つかの実施形態では、酸化防止剤は、一次酸化防止剤及び二次酸化防止剤を含んでいてもよい。一次酸化防止剤と二次酸化防止剤との比率は、例えば、酸化防止剤の種類に応じて適宜選択することができる。幾つかの実施形態では、一次酸化防止剤と二次酸化防止剤との重量比は、約１：１〜４であってもよい。
【００６１】
幾つかの実施形態では、一次酸化防止剤は、ヒンダードフェノール系酸化防止剤であってもよい。例として、但し限定されるものではないが、幾つかの実施形態では、一次酸化防止剤は、酸化防止剤１０９８又は酸化防止剤１０１０であってもよく、ここで、酸化防止剤１０９８は、Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル）ヘキサンジアミンを主成分とするものであり、酸化防止剤１０１０は、テトラ［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸］ペンタエリスリトールを主成分とするものである。
【００６２】
幾つかの実施形態では、二次酸化防止剤は、亜リン酸エステル系酸化防止剤であってもよい。例として、限定されるものではないが、幾つかの実施形態では、二次酸化防止剤は、トリ（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル）フォスフォライトを主成分とする酸化防止剤１６８であってもよい。
【００６３】
幾つかの実施形態では、ポリマー物品の添加剤として用いられる光安定剤は、ヒンダードアミン系のものであってもよい。幾つかの実施形態では、光安定剤は、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケートであってもよい。光安定剤は、当該技術分野で知られているいずれのものであってもよく、本開示において特段の制限はない。
【００６４】
幾つかの実施形態では、潤滑剤は、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡワックス）、ポリエチレン（ＰＥワックス）、及びステアレートを含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。潤滑剤を添加することにより、ポリマー成形体の流動性を向上させることができる。
【００６５】
幾つかの実施形態では、添加剤の含有量は、添加剤の機能及び種類に応じて適宜選択することができる。幾つかの実施形態では、ポリマー組成物１００重量部に対して、フィラーの含有量は１重量部〜４０重量部の範囲であってもよく、酸化防止剤の含有量は約０．１重量部〜約１０重量部の範囲であってもよく、光安定剤の含有量は約０．１重量部〜約１０重量部の範囲であってもく、潤滑剤の含有量は約０．１重量部〜約１０重量部の範囲であってもよい。
【００６６】
本開示の第３の態様によれば、ポリマー成形体が提供される。ポリマー成形体の表面の少なくとも一部が、上述のポリマー組成物により形成される。
【００６７】
本開示によれば、ポリマー体の表面とは、上面、下面、側面、前面、後面、左面、及び右面等の外面だけでなく、機械加工により形成される成形体の内面、例えば、成形体に穿設された孔の内面を含む全ての露出表面を指す。
【００６８】
ポリマー成形体を形成するために用いられるポリマー組成物中のドープ酸化スズは、明色であり、化学めっき促進能を有する。従って、化学めっきにより金属層を形成するために必要なポリマー成形体の表面は、ポリマー組成物により形成されるため、上記ポリマー組成物により形成される表面は、ポリマーを剥離するためのエネルギービームの照射の後、化学めっきにより金属層パターンを形成することができる。
【００６９】
幾つかの実施形態では、ポリマー成形体の表面の一部のみをポリマー組成物により形成してもよく、又はポリマー成形体全体を上述のポリマー組成物により形成してもよく、即ち、ポリマー成形体はポリマー組成物により形成される。費用低減の観点から、その厚みが非常に大きければ、ポリマー成形体の表面のみ又は表面の一部のみをポリマー組成物により形成してもよく、厚みがあまり大きくなければ、ポリマー成形体をポリマー組成物により一体的に形成してもよい。
【００７０】
ポリマー成形体の大きさは、状況の使用目的に応じて適宜選択することができ、本開示において特段の制限はない。ポリマー成形体は、実用上の用途に応じて任意の形状とすることができる。
【００７１】
幾つかの実施形態では、成形工程は、当技術分野で知られている任意の従来の成形プロセスによって行うことができ、本開示において特段の制限はない。幾つかの実施形態では、成形工程は射出成形によって行われる。別の実施形態では、成形工程は押出成形によって行われる。
【００７２】
本開示の第４の態様によれば、上述のポリマー組成物又はポリマー成形体の使用が提供され、ポリマー組成物又はポリマー成形体は、ポリマー基材の表面の選択的金属化方法において使用される。
【００７３】
一実施形態では、ポリマー基材又はポリマー基材の表面を形成するためにポリマー組成物が用いられ、又はポリマー成形体がポリマー基材として用いられ、次いで表面にエネルギー源を照射してポリマー基材の表面の一部を気化させた後に化学めっきを実行することにより、ポリマー基材の表面上の選択的金属化を達成する。
【００７４】
幾つかの実施形態では、エネルギー源は、レーザ、電子ビーム、及びイオンビームを含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。幾つかの実施形態では、エネルギー源はレーザである。レーザにより提供されるエネルギーは、確実にその表面の照射領域内のポリマー基材を気化して照射領域内のドープ酸化スズを露出させる必要がある。
【００７５】
幾つかの実施形態では、照射工程はレーザを用いて行われ、レーザは、１５７ｎｍ〜１０６００ｎｍの波長と１Ｗ〜１００Ｗのパワーを有していてもよい。
【００７６】
ドープ酸化スズは、エネルギー源が提供するエネルギーに対する優れた吸収能力を有するので、提供するエネルギーが比較的低いエネルギー源での照射であっても、所定部分のポリマー基材を除去して所定部分のドープ酸化スズを露出させることができる。一実施形態では、レーザは、１０６４ｎｍ〜１０６００ｎｍの波長と３Ｗ〜５０Ｗのパワーを有していてもよい。別の実施形態では、レーザは、１０６４ｎｍの波長と３Ｗ〜４０Ｗのパワーを有していてもよい。更なる実施形態では、レーザは、１０６４ｎｍの波長と５Ｗ〜１０Ｗのパワーを有していてもよい。ポリマー基材の表面の所定部分がパターンを形成することができ、その結果、所定部分に形成された金属層がポリマー基材上に金属パターンを形成することができる。レーザを用いると、金属パターンの精度を向上させることができる。
【００７７】
幾つかの実施形態では、照射工程は電子ビームを用いて行われてもよく、電子ビームは１０Ｗ／ｃｍ２〜１０１１Ｗ／ｃｍ２のパワー密度を有していてもよい。
【００７８】
幾つかの実施形態では、照射工程はイオンビームを用いて行われてもよく、イオンビームは１０ｅＶ〜１０６ｅＶのエネルギーを有していてもよい。
【００７９】
化学めっきは、当業者にとって周知である。幾つかの実施形態では、化学めっきは、以下の工程を用いて実行することができる。照射を受けたポリマー基材を、Ｃｕ溶液に浸漬する。幾つかの実施形態では、Ｃｕ溶液はＣｕ塩を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、Ｃｕ溶液は還元剤を更に含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、Ｃｕ溶液のｐＨは、約１２〜約１３の範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、還元剤は、Ｃｕ塩中のＣｕイオンをＣｕ金属に還元することができる。幾つかの実施形態では、還元剤は、グリオキシル酸、ジアミド、及びリン酸ナトリウムを含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【００８０】
化学めっきにより形成される金属層の厚みは、実用上の要件によって選択されてよく、特段の制限はない。幾つかの実施形態では、金属層の厚みは、約０．１μｍ〜約１０μｍである。
【００８１】
幾つかの実施形態では、金属層の形状は、実用上の要件によって選択されてもよい。例えば、化学めっき後に得られるポリマー物品を用いて回路基板を作製する場合、金属層は金属層パターンであってもよい。
【００８２】
幾つかの実施形態では、前記方法は、電気めっき工程又は化学めっき工程を更に含んでいてもよい。電気めっき又は化学めっきは、少なくとも１回行われてもよく、その結果、先の金属層と同じ金属又は異なる金属のいずれかの追加の金属層が、先の金属層上に形成されてもよい。幾つかの実施形態では、第１の化学めっき工程でポリマー基材の表面にＣｕ層が形成され、次いで後続の電気めっき又は化学めっきでＣｕ層上にＮｉ層が形成される。Ｎｉ層を追加することにより、Ｃｕ層の酸化を防止することができる。
【００８３】
本開示の第５の態様によれば、インク組成物が提供される。インク組成物は、結合剤と上述のドープ酸化スズとを含む。更にドープ酸化スズは、そのドープ元素としてニオブを含有し、ＣＩＥＬａｂ色値Ｌ＊が約７０〜約１００であり、ＣＩＥＬａｂ色値ａが約−５〜約５であり、ＣＩＥＬａｂ色値ｂが約−５〜約５である。ドープ酸化スズの平均粒径は、約１ｎｍ〜約８００ｎｍ、好ましくは約１０ｎｍ〜約５００ｎｍ、より好ましくは約５０ｎｍ〜約３００ｎｍである。
【００８４】
本開示の実施形態によれば、インク組成物が絶縁性基材の表面上に塗布される際に、結合剤が絶縁性基材の表面上のドープ酸化スズの均一な分散に寄与し得る。幾つかの実施形態では、結合剤を用いて、結合剤とインク組成物とを含んでいてもよいインク層を、絶縁性基材の表面上に形成することができる。幾つかの実施形態では、結合剤材料を有するインク層は、インク層と絶縁性基材との間の強固な接着が可能となる一定の必要な強度を有することができる。
【００８５】
上記要件が満たされている限り、結合剤に特段の制限はない。幾つかの実施形態では、結合剤は有機結合剤である。幾つかの実施形態では、結合剤は、酢酸セルロース、ポリアクリレート樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ結合剤と称する）、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリホスホン酸を含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【００８６】
本開示において、結合剤に特段の制限はない。幾つかの実施形態では、市販の結合剤を使用してもよい。幾つかの実施形態では、結合剤は、ブチルアセテートセルロース番号ＣＡＢ３８１−０．５、ブチルアセテートセルロース番号ＣＡＢ３８１−２０、ブチルアセテートセルロース番号ＣＡＢ５５１−０．２、及びブチルアセテートセルロース番号ＣＡＢ３８１−２等のＥａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＵＳ）より市販されているＣＡＢシリーズのブチルアセテートセルロース、並びに、ポリビニルブチラール番号Ｍｏｗｉｔａｌ  Ｂ  ６０Ｔ、ポリビニルブチラール番号Ｍｏｗｉｔａｌ  Ｂ  ７５Ｈ、及びポリビニルブチラール番号Ｍｏｗｉｔａｌ  Ｂ  ６０Ｈ等のＫｕｒａｒａｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ（日本）より市販されているＭｏｗｉｔａｌシリーズのポリビニルブチラールを含む群から選択される少なくとも１つである。
【００８７】
ドープ酸化スズが絶縁性基材の表面上に均一に分散されている限り、インク組成物中の結合剤とドープ酸化スズとの間の比に特段の制限はない。幾つかの実施形態では、インク層は、一定の強度と絶縁性基材との一定の接着性を有しており、インク層上に少なくとも１つの金属層が形成されていてもよい。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズ１００重量部に対して、結合剤の量は約１重量部〜約６０重量部の範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、結合剤の量は約３０重量部〜約６０重量部の範囲であってもよい。
【００８８】
幾つかの実施形態では、インク組成物は溶剤を更に含んでいてもよい。溶剤を用いると、ドープ酸化スズを結合剤中でより均一に分散することができ、絶縁性基材の表面上により均一なインク層を形成することができる。
【００８９】
溶剤は、当業者に知られている任意の従来のものであってもよく、特段の制限はない。幾つかの実施形態では、溶剤は、水、Ｃ１〜Ｃ１２のアルコール、Ｃ３〜Ｃ１２のケトン、Ｃ６〜Ｃ１２の芳香族炭化水素、Ｃ１〜Ｃ１２のハロゲン化アルキル、及びＣ２〜Ｃ１２のハロゲン化アルケニルを含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【００９０】
幾つかの実施形態では、溶剤は、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｎ−ヘキサノール、ｎ−ヘプタノール、ｎ−オクタノール、アセトン、２−ｎ−ペンタノン、２−ｎ−ブタノン、３−メチル−２−ペンタノン、２，３−ブタンジオン、２，３−ペンタンジオン、２，５−ヘキサンジオン、１，３−シクロヘキサンジオン、トルエン、キシレン、及びトリクロロエチレンを含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【００９１】
インク組成物中の溶剤の含有量に特段の制限はない。幾つかの実施形態では、結合剤中にドープ酸化スズを均一に分散させ、絶縁性基材の表面上に均一なインク層を形成するために、ある含有量の溶剤が添加される。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズ１００重量部に対して、溶剤の含有量は、約２０重量部〜約２５０重量部の範囲であってもよい。
【００９２】
幾つかの実施形態では、インク組成物は、添加剤を更に含んでいてもよい。添加剤は、例えばその特定の性能又は機能に応じて選択することができる。幾つかの実施形態では、添加剤は、分散剤、消泡剤、レベリング剤、及び粘度調整剤を含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【００９３】
添加剤の含有量は、例えば従来の操作に応じて選択されてもよい。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズ１００重量部に対して、添加剤の量は、約０．１重量部〜約２０重量部の範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、添加剤の量は約０．５重量部〜約１０重量部の範囲であってもよい。
【００９４】
本開示の幾つかの実施形態によれば、分散剤を用いることで、ドープ酸化スズが結合剤及び任意の溶剤中に均一に分散するのに要する時間を短縮することができ、ドープ酸化スズの安定性を改善することができる。分散剤は、上記の機能を提供することができる任意の物質であってもよく、特段の制限はない。幾つかの実施形態では、分散剤は有機分散剤であってもよい。
【００９５】
幾つかの実施形態では、有機分散剤は、脂肪族アミン系分散剤、ヒドラミン系分散剤、環状不飽和アミン系分散剤、脂肪酸系分散剤、脂肪族アミド系分散剤、エステル系分散剤、パラフィン系分散剤、リン酸塩系分散剤、ポリマー系分散剤（ポリアクリレート系分散剤、又はポリエステル系分散剤等）、及び有機ホスフィン系分散剤を含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【００９６】
幾つかの実施形態では、分散剤は、市販の任意の従来のものであってもよい。幾つかの実施形態では、分散剤は、ＡＮＴＩ−ＴＥＲＲＡ−Ｕ、ＡＮＴＩ−ＴＥＲＲＡ−Ｕ  ８０、ＡＮＴＩ−ＴＥＲＲＡ−Ｕ  １００、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１０１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１３０、ＢＹＫ−２２０  Ｓ、ＬＡＣＴＩＭＯＮ、ＬＡＣＴＩＭＯＮ−ＷＳ、ＢＹＫ−Ｗ  ９６６、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ、ＢＹＫ−１５４、ＢＹＫ−９０７６、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１０８、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１０９、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１１０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１０２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１１１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１０６、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８７、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１１５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６３、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６４、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６６、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６７、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８３、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８４、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１８５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６８、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６９、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１７０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１７１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１７４、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１９０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２１５０、ＢＹＫ−９０７７、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１１２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１１６、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１９１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１９２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２０００、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２００１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２０１０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２０２０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２０２５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２０５０、及びＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２０７０の番号でＢＹＫ  ｃｏｍｐａｎｙ（ＧＥ）より市販されている分散剤；Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＤＬ）より市販されている分散剤番号ＰＨＯＳＰＨＯＬＡＮ  ＰＳ−２３６；Ｗｉｔｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＵＳ）より市販されている分散剤番号ＰＳ−２１Ａ；並びにＣｒｏｄａ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＧＢ）より市販されている分散剤番号Ｈｙｐｅｒｍｅｒ  ＫＤ及び分散剤番号Ｚｅｐｈｒｙｍ  ＰＤ；を含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【００９７】
分散剤の含有量は、実際の実施に基づき決定されてもよく、特段の制限はない。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズ１００重量部に対して、分散剤の含有量は、約０．１重量部〜約４重量部の範囲であってもよい。
【００９８】
消泡剤は、泡の形成を防止し、形成された泡を破壊し、又は形成された泡をインク組成物から除去することが可能な任意の従来のものであってもよい。幾つかの実施形態では、消泡剤は、有機ポリシロキサン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、及び脂肪族アルコール系消泡剤を含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。幾つかの実施形態では、消泡剤は有機ポリシロキサン系である。
【００９９】
消泡剤は、市販されている任意の従来のものであってもよい。幾つかの実施形態では、消泡剤は、ＢＹＫ−０５１、ＢＹＫ−０５２、ＢＹＫ−０５３、ＢＹＫ−０５５、ＢＹＫ−０５７、ＢＹＫ−０２０、ＢＹＫ−０６５、ＢＹＫ−０６６Ｎ、ＢＹＫ−０６７Ａ、ＢＹＫ−０７０、ＢＹＫ−０８０Ａ、ＢＹＫ−０８８、ＢＹＫ−１４１、ＢＹＫ−０１９、ＢＹＫ−０２１、ＢＹＫ−０２２、ＢＹＫ−０２３、ＢＹＫ−０２４、ＢＹＫ−０２５、ＢＹＫ−０２８、ＢＹＫ−０１１、ＢＹＫ−０３１、ＢＹＫ−０３２、ＢＹＫ−０３３、ＢＹＫ−０３４、ＢＹＫ−０３５、ＢＹＫ−０３６、ＢＹＫ−０３７、ＢＹＫ−０３８、ＢＹＫ−０４５、ＢＹＫ−Ａ５３０、ＢＹＫ−Ａ５５５、ＢＹＫ−０７１、ＢＹＫ−０６０、ＢＹＫ−０１８、ＢＹＫ−０４４、及びＢＹＫ−０９４の番号でＢＹＫ  Ｃｏｍａｐｎａｙ（ＧＥ）より市販されている消泡剤を含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【０１００】
インク組成物中の消泡剤の含有量は、当業者に知られているものであり、特段の制限はない。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズ１００重量部に対して、消泡剤の含有量は、約０．０１重量部〜約３重量部の範囲であってもよい。
【０１０１】
本開示の実施形態によれば、レベリング剤の添加により、絶縁性基材の表面上に形成されるインク層は、より平坦かつ滑らかとなる。本開示におけるレベリング剤に特段の制限はなく、レベリング剤は上記機能を実現することが可能な従来のものであってもよい。幾つかの実施形態では、レベリング剤は、ポリアクリレート系、ポリジメチルシロキサン系、ポリメチルフェニルシロキサン系、及びフッ素含有界面活性剤を含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【０１０２】
レベリング剤は、市販されている任意の従来のものであってもよい。幾つかの実施形態では、レベリング剤は、ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−３０６、ＢＹＫ−３５８Ｎ、ＢＹＫ−３１０、ＢＹＫ−３５４、及びＢＹＫ−３５６の番号でＢＹＫ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＧＥ）より市販されている消泡剤を含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【０１０３】
インク組成物中のレベリング剤の含有量は、当業者に知られているものであり、特段の制限はない。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズ１００重量部に対して、レベリング剤の含有量は、約０．３重量部〜約４重量部の範囲であってもよい。
【０１０４】
本開示の実施形態によれば、粘度調整剤の添加により、実用上の要件に応じて、インク組成物の粘度を調節することができる。本開示における粘度調整剤に特段の制限はなく、粘度調整剤は従来のものであってもよい。幾つかの実施形態では、粘度調整剤は、気体シリカ、ポリアミドワックス、有機ベントナイト、硬化ヒマシ油、金属石鹸、ヒドロキシアルキルセルロース、及びそれら誘導体、ポリビニルアルコール、並びにポリアクリレートを含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【０１０５】
インク組成物中の粘度調整剤の含有量は、当業者に知られているものであり、特段の制限はない。幾つかの実施形態では、ドープ酸化スズ１００重量部に対して、粘度調整剤の含有量は、約０．３重量部〜約３重量部の範囲であってもよい。
【０１０６】
幾つかの実施形態では、インク組成物は、ドープ酸化スズ、結合剤、溶剤、分散剤、消泡剤、レベリング剤、及び粘度調整剤を含むか、又はそれらからなる。ドープ酸化スズ１００重量部に対して、結合剤の量は約１重量部〜約６０重量部の範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、溶剤の量は約２０重量部〜約２５０重量部の範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、分散剤の量は約０．４重量部〜約４重量部の範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、消泡剤の量は約０．１重量部〜約３重量部の範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、レベリング剤の量は約０．３重量部〜約４重量部の範囲であってもよい。幾つかの実施形態では、粘度調整剤の量は約０．３重量部〜約３重量部の範囲であってもよい。
【０１０７】
ドープ酸化スズ、結合剤、及び任意の添加剤が均一に混合されている限り、本開示におけるインク組成物の調製方法に特段の制限はない。幾つかの実施形態では、インク組成物の調製方法は以下の工程を含む。ドープ酸化スズ、結合剤、並びに任意の溶媒及び添加剤を混合して第１の混合物を形成する。次いで、第１の混合物を、例えば遊星ボールミルとすることができるミキサー中で粉砕してインク組成物を得る。遊星ボールミルにおける混合及び粉砕、並びに混合及び粉砕の操作工程及び操作条件は当業者に周知であるので、その詳細は省略する。
【０１０８】
本開示の実施形態によれば、絶縁性基材の表面上に例えば電気に対して非導電化することができるインク組成物を塗布し、次いで絶縁性基材上の化学めっきを行うことによって、絶縁性基材の表面の選択的金属化を達成することができる。幾つかの実施形態では、インク組成物を絶縁性基材の表面上に塗布してインク層を形成する際、インク層の所定部分に又は絶縁性基材の表面の所定部分にドープ酸化スズが分散される。次いで化学めっきを施すことにより、絶縁性基材の所定部分に金属を析出させることができ、これによって絶縁性基材の所定部分に少なくとも１つの金属層を形成することができる。このようにして、絶縁性基材の表面の選択的金属化を達成することができる。
【０１０９】
本開示の第６の態様によれば、絶縁性基材の表面の選択的金属化方法が提供される。インク組成物については上記で説明した。前記方法は、上述のインク組成物を絶縁性基材の表面上に提供ことにより絶縁性基材の表面上にインク層を形成する工程と、化学めっきによりインク層上に少なくとも１つの金属層を形成する工程とを含む。
【０１１０】
本開示の実施形態によれば、インク組成物は、絶縁性基材の表面の所定部分に塗布され、絶縁性基材の表面の残りはインク組成物によって被覆されない。従って、インク層は絶縁性基材の表面の所定部分にのみ形成される。ドープ酸化スズを含むインク層は導電性を有するので、絶縁性基材上に化学めっきを行うことにより、インク層の一部に、例えば、絶縁性基材の表面の所定部分に少なくとも１つの金属層を形成し、基材の表面の残りの領域には金属層を析出させないようにすることができる。このようにして、絶縁性基材の表面の選択的金属化を達成することができる。
【０１１１】
本開示の実施形態のインク組成物を絶縁性基材上に提供するために、例えば、スクリーン印刷、スプレーコーティング、レーザ印刷、インクジェット印刷、パッド印刷、グラビア印刷、活版印刷、及びリソグラフ印刷を含む群から選択される種々の一般的に使用されるプロセスを用いることができる。スクリーン印刷、スプレーコーティング、レーザ印刷、インクジェット印刷、パッド印刷、グラビア印刷、活版印刷、及びリソグラフ印刷の具体的な操作工程及び操作条件は当業者に周知であるので、その詳細な説明については、ここでは明確化する目的で省略する。幾つかの実施形態では、インク組成物は、インクジェット印刷又はレーザ印刷によって絶縁性基材の表面上に塗布される。
【０１１２】
幾つかの実施形態では、前記方法は、インク層を乾燥させる工程を更に含んでいてもよい。
【０１１３】
乾燥は当業者に周知であり、特段の制限はなく、乾燥はインク組成物中の結合剤材料及び任意の溶剤に基づき選択されてもよい。幾つかの実施形態では、乾燥は約４０℃〜約１５０℃の範囲の温度で実行することができる。幾つかの実施形態では、乾燥は約０．５時間〜約５時間の時間範囲で実行することができる。幾つかの実施形態では、乾燥は常圧下で行ってもよい。幾つかの実施形態では、乾燥は減圧下で行ってもよい。
【０１１４】
後続の化学めっきが絶縁性基材の表面上の選択的金属化を行うことができる限り、本開示においてインク層の厚みに特段の制限はない。幾つかの実施形態では、インク層の厚みは約８μｍ〜約５０μｍの範囲である。幾つかの実施形態では、インク層の厚みは約１２μｍ〜約４０μｍの範囲である。幾つかの実施形態では、インク層の厚みは約１２μｍ〜約２５μｍの範囲である。
【０１１５】
化学めっきは、当業者に周知である。幾つかの実施形態では、化学めっきは、以下の工程で実行されてもよい。インク層が塗布された絶縁性基材をＣｕ溶液に浸漬する。幾つかの実施形態では、Ｃｕ溶液はＣｕ塩を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、Ｃｕ溶液は還元剤を更に含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、Ｃｕ溶液のｐＨは約１２〜約１３であってもよい。幾つかの実施形態では、還元剤はＣｕ塩中のＣｕイオンをＣｕ金属に還元することができる。幾つかの実施形態では、還元剤は、グリオキシル酸、ジアミド、及びリン酸ナトリウムを含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。
【０１１６】
幾つかの実施形態では、前記方法は、電気めっき工程又は化学めっき工程を更に含んでいてもよい。電気めっき又は化学めっきは、少なくとも１回行われてもよく、その結果、先の金属層と同じ金属又は異なる金属のいずれかの追加の金属層が、先の金属層上に形成されてもよい。幾つかの実施形態では、第１の化学めっき工程で絶縁性基材の表面にＣｕ層が形成され、次いで後続の電気めっき又は化学めっきでＣｕ層上にＮｉ層が形成される。Ｎｉ層を追加することにより、Ｃｕ層の酸化を防止することができる。
【０１１７】
幾つかの実施形態では、前記方法は、化学めっき工程の前に、インク層の表面にエネルギー源を照射することにより、インク層の表面の少なくとも一部を気化させる工程を更に含む。照射工程により、インク層の所定部分を除去してこの部分におけるインク組成物のドープ酸化スズを露出させることができる。次いで、後続のめっき工程において所定部分に金属層を形成してもよい。絶縁性基材の表面上に塗布されたインク層を照射することにより、その後の化学めっき工程で形成される金属層の絶縁性基材に対する接着性が向上する。
【０１１８】
幾つかの実施形態では、エネルギー源は、レーザ、電子ビーム、及びイオンビームを含む群から選択される少なくとも１つであってもよい。幾つかの実施形態では、エネルギー源はレーザである。レーザにより提供されるエネルギーは、確実にポリマー物品の表面の照射領域内のベースポリマーを気化し、照射領域内のドープ酸化スズを露出させる必要がある。ドープ酸化スズは、エネルギー源が提供するエネルギーに対する優れた吸収能力を有するので、提供するエネルギーが比較的低いエネルギー源での照射であっても、所定部分のベースポリマーを除去して所定部分のドープ酸化スズを露出させることができる。
【０１１９】
幾つかの実施形態では、照射はレーザを用いて行われ、レーザは、１５７ｎｍ〜１０６００ｎｍの波長と５Ｗ〜１００Ｗのパワーを有していてもよい。一実施形態では、レーザは、１０６４ｎｍ〜１０６００ｎｍの波長と３Ｗ〜５０Ｗのパワーを有していてもよい。別の実施形態では、レーザは、１０６４ｎｍの波長と３Ｗ〜４０Ｗのパワーを有していてもよい。更なる実施形態では、レーザは、１０６４ｎｍの波長と５Ｗ〜１０Ｗのパワーを有していてもよい。ポリマー物品の表面の所定部分がパターンを形成することができ、その結果、所定部分に形成された金属層が絶縁性基材上に金属パターンを形成することができる。レーザを用いると、金属パターンの精度を向上させることができる。
【０１２０】
幾つかの実施形態では、照射は電子ビームを用いて行われてもよく、電子ビームは１０Ｗ／ｃｍ２〜１０１１Ｗ／ｃｍ２のパワー密度を有していてもよい。
【０１２１】
幾つかの実施形態では、照射はイオンビームを用いて行われてもよく、イオンビームは１０ｅＶ〜１０６ｅＶのエネルギーを有していてもよい。
【０１２２】
幾つかの実施形態では、絶縁性基材は、プラスチック、ゴム、繊維、コーティング層、セラミック、ガラス、木、セメント、及び紙を含む群から選択される少なくとも１つを含有していてもよい。幾つかの実施形態では、絶縁性基材はプラスチック製又はセラミック製であってもよい。
【０１２３】
幾つかの実施形態では、絶縁性基材は、可撓性プラスチック製であり、以下に限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリ（エーテル−ケトン）、ポリ（エーテル−エーテル−ケトン）、及び液晶を含んでいてもよい。可撓性プラスチックを絶縁性基材の表面に適用して化学めっきを行う場合、絶縁性基材上に形成された少なくとも１つの金属層は、フレキシブル回路の調製等の様々な用途に使用することができる。
【０１２４】
上述した特徴、及び以下に説明する特徴は、規定する特定の組合せだけでなく、他の組合せ又はそれ自体において、本発明の範囲から逸脱することなく使用され得ることが理解されよう。
【０１２５】
本発明のより良い理解のため、及びその実用上の実施形態のため、幾つかの例示的かつ非限定的な実施例を以下に示す。
【実施例】
【０１２６】
試験
以下の実施例及び比較例で得られたドープ酸化スズ及びポリマー成形体の試料について、以下の試験を行った。
【０１２７】
組成
以下の実施例及び比較例において、その調製に用いた原料の量によりドープ酸化スズの組成を測定した。
【０１２８】
平均粒径
以下の実施例及び比較例において、Ｃｈｅｎｇｄｕ  Ｊｉｎｇｘｉｎ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ａｎａｌｙｓｅ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．（中国）より市販されているレーザ粒子サイザー（Ｌａｓｅｒ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅｒ）によってドープ酸化スズの平均粒径を測定した。
【０１２９】
光反射率
以下の実施例及び比較例において、ＧＪＢ  ５０２３．１−２００３における所定の方法により、Ｌａｍｂｄａ  ７５０  ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ分光光度計を用い、波長１０６４ｎｍでドープ酸化スズの光反射率を測定した。
【０１３０】
接着性
以下の実施例及び比較例において、クロスカットプロセスによって金属層とポリマーシートとの間の接着性を測定した。具体的には、クロスカットナイフを用いて被測定試料の表面を１００の格子（１ｍｍ×１ｍｍ）に切断した。隣接する格子間の間隙は、金属層の底部に達するように形成した。試験領域の破片をブラシで清掃し、次いで粘着テープ（３Ｍ６００粘着紙）を試験する格子に貼り付けた。貼り付けた粘着紙の一端を急速に垂直方向に引き剥がした。同じ格子領域で２度の同一の試験を行った。接着の程度を、以下の基準に従って測定した。
グレード５Ｂ：切り口が滑らかであり、格子の切り口及び切断交点の金属層が脱落しない。
グレード４Ｂ：切断交点の金属層が部分的に除去されるが、除去されるものが金属層の５％（面積率）を超えない。
グレード３Ｂ：切り口及び切断交点の両方の金属層が部分的に除去され、金属層の５％〜１５％（面積率）が除去される。
グレード２Ｂ：切り口及び切断交点の両方の金属層が部分的に除去され、金属層の１５％〜３５％（面積率）が除去される。
グレード１Ｂ：切り口及び切断交点の両方の金属層が部分的に除去され、金属層の３５％〜６５％（面積率）が除去される。
グレード０Ｂ：切り口及び切断交点の両方の金属層が部分的に除去され、金属層の６５％超（面積率）が除去される。
結果を表１に示す。
【０１３１】
実施形態１
本実施形態は以下の工程を含む。
【０１３２】
工程１）ＳｎＯ２の粒子をＮｂ２Ｏ５及びエタノールと共に粉砕機中で２時間粉砕し、第１の混合物を形成した。１００重量部のＳｎＯ２及びＮｂ２Ｏ５に対して、エタノールの量は２５０重量部であった。ＳｎＯ２及びＮｂ２Ｏ５の総量に対して、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は１０重量％であった。第１の混合物を、空気雰囲気下、６０℃で３時間乾燥させ、平均粒径１．５μｍの第２の混合物を得た。第２の混合物を、空気雰囲気下、１０５０℃で５時間焼結し、平均粒径１．２μｍの粉体に粉砕した。粉体はドープ酸化スズを含んでおり、そのＣＩＥＬａｂ色値及び光反射率を表１に記載する。
【０１３３】
工程２）ドープ酸化スズの粉体を、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド（ＰＡ６Ｔと称する）及び酸化防止剤１０１０と混合して第３の混合物を形成し、次いで第３の混合物を押出機で押し出しペレット化し、ペレットを形成した。ペレットを射出成形モールドで射出成形し、ドープ酸化スズを含むＰＡ６Ｔシートを形成した。１００重量部のＰＡ６Ｔに対して、ドープ酸化スズの量は５重量部であり、酸化防止剤１０１０の量は１０重量部であった。ＰＡ６ＴシートのＣＩＥＬａｂ色値を表１に記載した。
【０１３４】
工程３）ＰＡ６Ｔシートの表面に対し、ＹＡＧレーザにより提供されるレーザを照射し、ＰＡ６Ｔシートの表面の所定部分（受像部の構造に相当）のＰＡ６Ｔを除去した。レーザは、波長１０６４ｎｍ、パワー５Ｗ、周波数３０ｋＨｚ、走査速度１０００ｍｍ／ｓ、かつ充填距離３０μｍであった。
【０１３５】
工程４）レーザを照射したＰＡ６Ｔシートを、Ｃｕ溶液を用いて１時間化学めっきし、ＰＡ６Ｔシートの表面の所定部分に金属層を形成した。金属層は、アンテナとして使用されてもよい。Ｃｕ溶液は、０．１２ｍｏｌ／ＬのＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ、０．１４ｍｏｌ／ＬのＮａ２ＥＤＴＡ・２Ｈ２Ｏ、１０ｍｇ／Ｌのフェロシアン化カリウム、１０ｍｇ／Ｌの２，２’−ビピリジン、及び０．１０ｍｏｌ／Ｌのグリオキシル酸を含んでいた。Ｃｕ溶液は、温度が５０℃、ｐＨが１２．５〜１３であり、ｐＨはＮａＯＨ及びＨ２ＳＯ４で調整した。
【０１３６】
次いで金属層が形成されたＰＡ６Ｔシートを観察し、金属層が、めっきの漏れなくＰＡ６Ｔシート上に連続した完全な回路を形成したことが分かった。めっき速度、及び金属層とＰＡ６Ｔとの間の接着性を、共に表１に記載した。
【０１３７】
比較実施形態１
本実施形態は以下の工程を含む。
【０１３８】
工程１）ＳｎＯ２粒子（実施形態１における工程１）の原料）を、ＰＡ６Ｔ及び酸化防止剤１０１０と混合して混合物を形成した後、実施形態１の工程２）に記載するものと同様の条件で混合物を押し出しペレット化し、酸化スズを含むＰＡ６Ｔシートを形成した。１００重量部のＰＡ６Ｔに対して、ＳｎＯ２粒子の量は５重量部であり、酸化防止剤１０１０の量は１０重量部であった。
【０１３９】
工程２）工程１）で得られたＰＡ６Ｔシートに対し、実施形態１の工程３）に記載するものと同様の条件でレーザを照射した。
【０１４０】
工程３）レーザを照射したＰＡ６Ｔシートに対し、実施形態１の工程４）に記載するものと同様の条件で化学めっきを施した。
【０１４１】
ＰＡ６Ｔシート上に完全な金属回路を形成することができないことが観察された。
【０１４２】
比較実施形態２
本実施形態は以下の工程を含む。
【０１４３】
工程１）ドープ酸化スズを調製する工程は、Ｎｂ２Ｏ５の代わりに同量のＳｂ２Ｏ３を用いたことを除き、実施形態１の工程１）と実質的に同様とした。ＰＡ６ＴシートのＣＩＥＬａｂ色値を表１に記載した。
【０１４４】
工程２）ＰＡ６Ｔシートを調製する工程は、ドープ酸化スズが比較実施形態２の工程１）で得られたものであることを除き、実施形態１の工程２）と実質的に同様とした。ＰＡ６ＴシートのＣＩＥＬａｂ色値を表１に記載した。
【０１４５】
工程３）ＰＡ６Ｔシートに対し、実施形態１の工程３）に記載するものと同様の条件でレーザを照射した。
【０１４６】
工程４）レーザを照射したＰＡ６Ｔシートに対し、実施形態１の工程４）に記載するものと同様の条件で化学めっきを施した。
【０１４７】
ＰＡ６Ｔシート上に金属層が形成されたものの、めっきの漏れがあることが観察された。めっき速度、及び金属層とＰＡ６Ｔとの間の接着性を、共に表１に記載した。
【０１４８】
比較実施形態３
本実施形態は以下の工程を含む。
【０１４９】
工程１）ドープ酸化スズを調製する工程は、Ｎｂ２Ｏ５の代わりに同量のＶ２Ｏ５を用いたことを除き、実施形態１の工程１）と実質的に同様とした。ＰＡ６ＴシートのＣＩＥＬａｂ色値を表１に記載した。
【０１５０】
工程２）ＰＡ６Ｔシートを調製する工程は、ドープ酸化スズが比較実施形態３の工程１）で得られたものであることを除き、実施形態１の工程２）と実質的に同様とした。ＰＡ６ＴシートのＣＩＥＬａｂ色値を表１に記載した。
【０１５１】
工程３）ＰＡ６Ｔシートに対し、実施形態１の工程３）に記載するものと同様の条件でレーザを照射した。
【０１５２】
工程４）レーザを照射したＰＡ６Ｔシートに対し、実施形態１の工程４）に記載するものと同様の条件で化学めっきを施した。
【０１５３】
ＰＡ６Ｔシート上に金属層が形成されたものの、めっきの漏れがあることが観察された。めっき速度、及び金属層とＰＡ６Ｔとの間の接着性を、共に表１に記載した。
【０１５４】
比較実施形態４
本実施形態は以下の工程を含む。
【０１５５】
工程１）ドープ酸化スズを調製する工程は、第２の混合物を窒素雰囲気下で焼結したことを除き、実施形態１の工程１）と実質的に同様とした。ＰＡ６ＴシートのＣＩＥＬａｂ色値を表１に記載した。
【０１５６】
工程２）ＰＡ６Ｔシートを調製する工程は、ドープ酸化スズが比較実施形態４の工程１）で得られたものであることを除き、実施形態１の工程２）と実質的に同様とした。ＰＡ６ＴシートのＣＩＥＬａｂ色値を表１に記載した。
【０１５７】
工程３）ＰＡ６Ｔシートに対し、実施形態１の工程３）に記載するものと同様の条件でレーザを照射した。
【０１５８】
工程４）レーザを照射したＰＡ６Ｔシートに対し、実施形態１の工程４）に記載するものと同様の条件で化学めっきを施した。
【０１５９】
完全な金属回路をＰＡ６Ｔシート上に形成することができないことが観察された。
【０１６０】
実施形態２
本実施形態は以下の工程を含む。
【０１６１】
工程１）実施形態１の同様の工程１）でドープ酸化スズを調製した。
【０１６２】
工程２）ＰＡ６Ｔシートを調製する工程は、１００重量部のＰＡ６Ｔに対して、ドープ酸化スズの量を３重量部としたことを除き、実施形態１の工程２）と実質的に同様とした。
【０１６３】
工程３）ＰＡ６Ｔシートに対し、実施形態１の工程３）に記載するものと同様の条件でレーザを照射した。
【０１６４】
工程４）レーザを照射したＰＡ６Ｔシートに対し、実施形態１の工程４）に記載するものと同様の条件で化学めっきを施した。
【０１６５】
めっきの漏れなく、ＰＡ６Ｔシート上に金属層が形成されたことが観察された。めっき速度、及び金属層とＰＡ６Ｔとの間の接着性を、共に表１に記載した。
【０１６６】
実施形態３
本実施形態は以下の工程を含む。
【０１６７】
工程１）実施形態１の同様の工程１）でドープ酸化スズを調製した。
【０１６８】
工程２）ＰＡ６Ｔシートを調製する工程は、１００重量部のＰＡ６Ｔに対し、ドープ酸化スズの量を１重量部としたことを除き、実施形態１の工程２）と実質的に同様とした。
【０１６９】
工程３）ＰＡ６Ｔシートに対し、実施形態１の工程３）に記載するものと同様の条件でレーザを照射した。
【０１７０】
工程４）レーザを照射したＰＡ６Ｔシートに対し、実施形態１の工程４）に記載するものと同様の条件で化学めっきを施した。
【０１７１】
めっきの漏れなく、ＰＡ６Ｔシート上に金属層が形成されたことが観察された。めっき速度、及び金属層とＰＡ６Ｔとの間の接着性を、共に表１に記載した。
【０１７２】
実施形態４
本実施形態は以下の工程を含む。
【０１７３】
工程１）ＳｎＯ２粒子をＮｂ２Ｏ５及びエタノールと共に粉砕機中で３時間粉砕し、第１の混合物を形成した。１００重量部のＳｎＯ２及びＮｂ２Ｏ５に対して、エタノールの量は３００重量部であった。ＳｎＯ２及びＮｂ２Ｏ５の総量に対して、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は５重量％であった。第１の混合物を、空気雰囲気下、８０℃で２時間乾燥させ、平均粒径２μｍの第２の混合物を得た。第２の混合物を、空気雰囲気下、１３００℃で８時間焼結し、平均粒径０．５μｍの粉体に粉砕した。粉体はドープ酸化スズを含んでおり、そのＣＩＥＬａｂ色値及び光反射率を表１に記載する。
【０１７４】
工程２）ドープ酸化スズの粉体を、ポリカーボネート（ＰＣと称する）、酸化防止剤１０９８、及びタルクと混合して第３の混合物を形成し、次いで第３の混合物を押出機で押し出しペレット化し、ペレットを形成した。ペレットを射出成形モールドで射出成形し、ドープ酸化スズを含むＰＣシートを形成した。１００重量部のＰＣに対して、ドープ酸化スズの量は１０重量部であり、酸化防止剤１０９８の量は８重量部であり、タルクの量は１５重量部であった。ＰＣシートのＣＩＥＬａｂ色値を表１に記載した。
【０１７５】
工程３）ＰＣシートの表面に対し、ＹＡＧレーザにより提供されるレーザを照射し、ＰＣシートの表面の所定部分（受像部の構造に相当）のＰＣを除去した。レーザは、波長１０６４ｎｍ、パワー４Ｗ、周波数３０ｋＨｚ、走査速度１０００ｍｍ／ｓ、かつ充填距離３０μｍであった。
【０１７６】
工程４）レーザを照射したＰＣシートに対し、実施形態１の工程４）に記載するものと同様の条件で化学めっきを施した。
【０１７７】
めっきの漏れなく、ＰＣシート上に金属層が形成されたことが観察された。めっき速度、及び金属層とＰＣとの間の接着性を、共に表１に記載した。
【０１７８】
実施形態５
本実施形態は以下の工程を含む。
【０１７９】
工程１）ドープ酸化スズを調製する工程は、第２の混合物を空気雰囲気下、１３５０℃で８時間焼結したことを除き、実施形態４の工程１）と実質的に同様とした。
【０１８０】
工程２）ＰＣシートを調製する工程は、ドープ酸化スズが実施形態５の工程１）で得られたものであることを除き、実施形態４の工程２）と実質的に同様とした。
【０１８１】
工程３）ＰＣシートに対し、実施形態４の工程３）に記載するものと同様の条件でレーザを照射した。
【０１８２】
工程４）レーザを照射したＰＣシートに対し、実施形態１の工程４）に記載するものと同様の条件で化学めっきを施した。
【０１８３】
めっきの漏れなく、ＰＡ６Ｔシート上に金属層が形成されたことが観察された。めっき速度、及び金属層とＰＡ６Ｔとの間の接着性を、共に表１に記載した。
【０１８４】
実施形態６
本実施形態は以下の工程を含む。
【０１８５】
工程１）ＳｎＯ２粒子をＮｂ２Ｏ５及びエタノールと共に粉砕機中で６時間粉砕し、第１の混合物を形成した。１００重量部のＳｎＯ２及びＮｂ２Ｏ５に対して、エタノールの量は４００重量部であった。ＳｎＯ２及びＮｂ２Ｏ５の総量に対して、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は４重量％であった。第１の混合物を、空気雰囲気下、５０℃で６時間乾燥させ、平均粒径１μｍの第２の混合物を得た。第２の混合物を、空気雰囲気下、１２００℃で８時間焼結し、平均粒径０．８μｍの粉体に粉砕した。粉体はドープ酸化スズを含んでおり、そのＣＩＥＬａｂ色値及び光反射率を表１に記載する。
【０１８６】
工程２）ドープ酸化スズの粉体を、ポリ（ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴと称する）、酸化防止剤１０９８、及びタルクと混合して第３の混合物を形成し、次いで第３の混合物を押出機で押し出しペレット化し、ペレットを形成した。ペレットを射出成形モールドで射出成形し、ドープ酸化スズを含むＰＢＴシートを形成した。１００重量部のＰＢＴに対して、ドープ酸化スズの量は１５重量部であり、酸化防止剤１０９８の量は８重量部であり、タルクの量は２０重量部であった。ＰＢＴシートのＣＩＥＬａｂ色値を表１に記載した。
【０１８７】
工程３）ＰＢＴシートの表面に対し、ＹＡＧレーザにより提供されるレーザを照射し、ＰＣシートの表面の所定部分（受像部の構造に相当）のＰＢＴを除去した。レーザは、波長１０６４ｎｍ、パワー６Ｗ、周波数３０ｋＨｚ、走査速度１０００ｍｍ／ｓ、かつ充填距離３０μｍであった。
【０１８８】
工程４）レーザを照射したＰＢＴシートに対し、実施形態１の工程４）に記載するものと同様の条件で化学めっきを施した。
【０１８９】
めっきの漏れなく、ＰＢＴシート上に金属層が形成されたことが観察された。めっき速度、及び金属層とＰＢＴとの間の接着性を、共に表１に記載した。
【０１９０】
【表１】
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【０１９１】
１：ＰＡ６Ｔ及び酸化防止剤１０１０のみを混合してドープ酸化スズを含まない第３の混合物を形成し、１００重量部のＰＡ６Ｔに対して、酸化防止剤１０１０の量を１０重量部としたことを除き、実施形態１の工程２）と実質的に同様の工程でＰＡ６Ｔシートを調製した。ＰＡ６Ｔシートは、ＣＩＥＬａｂ色値Ｌ＊が８３．８９であり、ＣＩＥＬａｂ色値ａが−０．１５であり、ＣＩＥＬａｂ色値ｂが１．５６である。
【０１９２】
２：ＰＣ、酸化防止剤１０９８、及びタルクのみを混合してドープ酸化スズを含まない第３の混合物を形成し、１００重量部のＰＣに対して、酸化防止剤１０９８の量を８重量部とし、タルクの量を１５重量部としたことを除き、実施形態４の工程２）と実質的に同様の工程でＰＣシートを調製した。ＰＣシートは、ＣＩＥＬａｂ色値Ｌ＊が８３．１２であり、ＣＩＥＬａｂ色値ａが１．５４であり、ＣＩＥＬａｂ色値ｂが４．３５である。
【０１９３】
３：ＰＢＴ、酸化防止剤１０９８、及びタルクのみを混合してドープ酸化スズを含まない第３の混合物を形成し、１００重量部のＰＢＴに対して、酸化防止剤１０９８の量を８重量部とし、タルクの量を２０重量部としたことを除き、実施形態６の工程２）と実質的に同様の工程でＰＢＴシートを調製した。ＰＢＴシートは、ＣＩＥＬａｂ色値Ｌ＊が８７．５５であり、ＣＩＥＬａｂ色値ａが２．３０であり、ＣＩＥＬａｂ色値ｂが２．３３である。
【０１９４】
表１から、酸化性雰囲気下で焼結されたニオブ含有元素がドープされた酸化スズから得られたドープ酸化スズは、明色であり、光に対して非常に強い吸収力を有することが分かる。よって、ドープ酸化スズは、ポリマー基材の表面の選択的金属化方法において、化学めっき促進剤として化学めっきを促進することが可能であった。従って、ポリマー基材、特に明色のポリマー基材中にドープ酸化スズを予め設けることは、ポリマー基材の元の色を覆わず、又は基本的に覆わず、ポリマー基材の色を明らかに妨害することがない。
【０１９５】
更に、レーザを照射して表面の所定部分のＰＡ６Ｔを除去したポリマー基材は、良好なめっき活性を有していた。化学めっきの間に、高めっき速度が得られ、めっきの漏れなく連続した金属層が形成されると共に、金属層とポリマー基材との間の高接着性が得られた。
【０１９６】
実施形態７
本実施形態は以下の工程を含む。
【０１９７】
工程１）実施形態１の工程１）で得られた１００ｇのドープ酸化スズ（平均粒径２００ｎｍの粉体に粉砕したもの）、３０ｇの結合剤ＣＡＢ３８１−０．５（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＵＳ）より市販）、１５０ｇのｎ−エタノール、１．５ｇの分散剤ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６５（ＢＹＫ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＧＥ）より市販）、０．５ｇの消泡剤ＢＹＫ−０５１（ＢＹＫ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＧＥ）より市販）、０．６ｇのレベリング剤ＢＹＫ−３３３（ＢＹＫ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＧＥ）より市販）、及び０．７５ｇの硬化ヒマシ油（Ｗｕｈａｎ  Ｊｉｎｎｕｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（中国）より市販）を均一に混合してインク組成物を得た。
【０１９８】
工程２）インク組成物をＡｌ２Ｏ３セラミック基材の表面上にインクジェット印刷により塗布した後、インク組成物を塗布したＡｌ２Ｏ３セラミック基材を１００℃の温度で３時間乾燥させた。これにより、セラミック基材の表面上にインク層が形成された。インク層は所定のパターンを形成しており、受信機用のアンテナとして使用された。インク層を走査型電子顕微鏡で試験したところ、インク層の厚みは１０μｍであった。
【０１９９】
工程３）インク層に対し、波長１０６４ｎｍ、パワー２Ｗ、周波数２０ｋＨｚ、移動速度８００ｍｍ／ｓ、かつ充填距離２０μｍのレーザを照射した。
【０２００】
工程４）照射されたインク層を有するセラミック基材に対し、０．１２ｍｏｌ／ＬのＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ、０．１４ｍｏｌ／ＬのＮａ２ＥＤＴＡ・２Ｈ２Ｏ、１０ｍｇ／Ｌのフェロシアン化カリウム、１０ｍｇ／Ｌの２，２’−ビピリジン、及び０．１０ｍｏｌ／Ｌのグリオキシル酸を含むＣｕ溶液を用いて、化学めっきを１時間施した。Ｃｕ溶液は、温度が５０℃、ｐＨが１２．５〜１３であり、ｐＨはＮａＯＨ及びＨ２ＳＯ４で調整した。従って、セラミック基材上に金属層が形成された。
【０２０１】
次いでセラミック基材を観察したところ、金属層がセラミック基材上に連続した完全な回路を形成したことが分かった。めっき速度、及び金属層とセラミック基材との間の接着性を、共に表２に記載した。
【０２０２】
実施形態８
本実施形態は、工程３）を行わなかったこと、即ち、セラミック基材の表面上にインク層を塗布した後に化学めっき工程を直接行ったこと以外は、実施形態７と実質的に同様の工程を含む。
【０２０３】
セラミック基材を観察したところ、金属層がセラミック基材上に連続した完全な回路を形成したことが分かった。めっき速度、及び金属層とセラミック基材との間の接着性を、共に表２に記載した。
【０２０４】
実施形態９
本実施形態は以下の工程を含む。
【０２０５】
工程１）実施形態４の工程１）で得られた１００ｇのドープ酸化スズ（平均粒径１００ｎｍの粉体に粉砕したもの）、４５ｇのシリアル番号Ｍｏｗｉｔａｌのポリビニルブチラール（Ｋｕｒａｒａｙ  Ｃｏｍｐａｎｙ（日本）より市販）、及び８０ｇのトルエンを均一に混合してインク組成物を得た。
【０２０６】
工程２）インク組成物をポリ（エーテル−エーテル−ケトン）（ＰＥＥＫ）基材の表面上に塗布した後、インク組成物を塗布したＰＥＥＫ基材を１２０℃の温度で６時間乾燥させた。これにより、セラミック基材の表面上にインク層が形成された。インク層は所定のパターンを形成しており、受信機用のアンテナとして使用された。インク層を走査型電子顕微鏡で試験したところ、インク層の厚みは２０μｍであった。
【０２０７】
工程３）インク層に対し、波長１０６４ｎｍ、パワー３Ｗ、周波数２０ｋＨｚ、移動速度１０００ｍｍ／ｓ、かつ充填距離２０μｍのレーザを照射した。
【０２０８】
工程４）照射されたインク層を有するセラミック基材に対し、実施形態７の工程４）に記載するものと同様の条件で化学めっきを施した。
【０２０９】
次いでセラミック基材を観察したところ、金属層がセラミック基材上に連続した完全な回路を形成したことが分かった。めっき速度、及び金属層とセラミック基材との間の接着性を、共に表２に記載した。
【０２１０】
実施形態１０
本実施形態は以下の工程を含む。
【０２１１】
工程１）実施形態６の工程１）で得られた１００ｇのドープ酸化スズ（平均粒径８０ｎｍの粉体に粉砕したもの）、５０ｇのＥＶＡ結合剤（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＵＳ）より市販）、２００ｇのトルエン、２ｇの分散剤ＡＮＴＩ−ＴＥＲＲＡ−Ｕ  ８０（ＢＹＫ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＧＥ）より市販）、１ｇの消泡剤ＢＹＫ−０６５（ＢＹＫ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＧＥ）より市販）、０．８ｇのレベリング剤ＢＹＫ−３０６（ＢＹＫ  Ｃｏｍｐａｎｙ（ＧＥ）より市販）、及び０．６ｇのヒドロキシエチルセルロース（Ｌｕｚｈｏｕ  Ｎｏｒｔｈ  Ｄａｄｏｎｇ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（中国）より市販）を均一に混合してインク組成物を得た。
【０２１２】
工程２）インク組成物をガラス基材の表面上にインクジェット印刷により塗布した後、インク組成物を塗布したガラス基材を１５０℃の温度で４時間乾燥させた。これにより、ガラス基材の表面上にインク層が形成された。インク層は所定のパターンを形成しており、受信機用のアンテナとして使用された。インク層を走査型電子顕微鏡で試験したところ、インク層の厚みは１５μｍであった。
【０２１３】
工程３）ガラス基材に対し、実施形態７の工程３）に記載するものと同様の条件でレーザを照射した。
【０２１４】
工程４）レーザを照射したガラス基材に対し、実施形態７の工程４）に記載するものと同様の条件で化学めっきを施した。
【０２１５】
次いでガラス基材を観察したところ、金属層がガラス基材上に連続した完全な回路を形成したことが分かった。めっき速度、及び金属層とセラミック基材との間の接着性を、共に表２に記載した。
【０２１６】
【表２】
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【０２１７】
表２から、インク組成物のインクジェット印刷により絶縁性基材の表面上に形成されたインク層は化学的めっき活性を有しており、化学めっきによりインク層の表面上に金属層が形成されたことが分かる。
【０２１８】
本明細書を通じて、「一実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「幾つかの実施形態」、「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「別の実施例」、「一実施例」、「特定の実施例」、又は「幾つかの実施例」との参照は、その実施形態又は実施例に関して説明する特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態又は実施例に含まれることを意味する。従って、本明細書を通じて、様々な箇所における、「幾つかの実施形態では」、「一実施形態では（ｉｎ  ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「一実施形態では（ｉｎ  ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「別の実施例では」、「一実施例では」、「特定の実施例では」、又は「幾つかの実施例では」等の表現の出現は、必ずしも本開示の同一の実施形態又は実施例を指すものとは限らない。更に、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、１以上の実施形態又は実施例において任意の好適な様式で組み合わせることができる。
【０２１９】
説明のための実施形態を示して説明したが、実施形態において、本開示の精神及び原理から逸脱することなく特許請求の範囲及びその均等物の範囲内の全ての変更、代替、及び修正がなされ得ることが、当業者には分かるであろう。