(57)【要約】  本発明は、ＬＤＳプラスチックのためのＬＤＳ活性添加剤に関し、このタイプの添加剤を含有するポリマー組成物に関し、および物品のポリマー基体または基体のポリマーコーティングが前記タイプのＬＤＳ添加剤を含有する、メタライズされた導体トラックを有する物品に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドープされた二酸化スズをＬＤＳ添加剤（レーザーダイレクトストラクチャリング添加剤）として含有する顔料のポリマー組成物中における使用であって、ドーピングが１以上の非金属元素からなることを特徴とする、前記使用。
【請求項２】
ドーピングが、フッ素、ヨウ素、臭素、塩素、ホウ素、リンおよび窒素の１以上の元素から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
二酸化スズがフッ素によりドープされることを特徴とする、請求項１または２に記載の使用。
【請求項４】
顔料が、ドープされた二酸化スズからなるか、または、顔料全体の重量を基準にして少なくとも１０重量％の量のドープされた二酸化スズを含有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の使用。
【請求項５】
顔料が、それぞれ、基材とその表面に位置するコーティングとからなり、ドープされた二酸化スズが前記コーティング中に存在することを特徴とする、請求項４に記載の使用。
【請求項６】
基材が、等方性または異方性の形状を有することを特徴とする、請求項５に記載の使用。
【請求項７】
基材が、シリケート材料、硫化亜鉛、二酸化チタンまたはチタン酸カリウムからなり、さらに、ドープされた二酸化スズを含有するコーティングを有することを特徴とする、請求項５または６に記載の使用。
【請求項８】
ドープされた二酸化スズが、スズおよびドーピング元素の合計モル質量を基準にして１〜２０モル％のドーピング元素の百分率モル比を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の使用。
【請求項９】
顔料が、いずれも０．００１〜１００μｍの範囲の粒子径を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１０】
顔料が、ポリマー組成物の合計重量を基準にして０．１〜３０重量％の範囲の比率でポリマー組成物中に存在することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１１】
ポリマー組成物が、少なくとも１つの有機ポリマープラスチックを含有し、ＬＤＳ添加剤に加えて任意にフィラーおよび／または着色剤を含有し得ることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１２】
ドープされた二酸化スズが、さらなる従来のＬＤＳ添加剤との混合物としてポリマー組成物中に存在することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の使用。
【請求項１３】
少なくとも１つの有機ポリマープラスチックとＬＤＳ添加剤とを含有するポリマー組成物であって、前記ＬＤＳ添加剤が、ドープされた二酸化スズを含有する顔料を含有し、ドーピングが１以上の非金属元素からなる、前記ポリマー組成物。
【請求項１４】
ＬＤＳ添加剤が、ポリマー組成物の合計重量を基準にして０．１〜３０重量％の比率でポリマー組成物中に存在することを特徴とする、請求項１３に記載のポリマー組成物。
【請求項１５】
ポリマー組成物が熱可塑性または熱硬化性材料であることを特徴とする、請求項１３または１４に記載のポリマー組成物。
【請求項１６】
ＬＤＳ工程において製造された回路構造を有する物品であって、プラスチック基体または含プラスチックコーティングを有する基体と前記基体またはコーティングの表面に位置する金属導体トラック（ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｔｒａｃｋｓ）とからなり、前記プラスチック基体または前記基体の含プラスチックコーティングはドープされた二酸化スズを含有する顔料を含有するＬＤＳ添加剤を含有し、ドーピングが１以上の非金属元素からなる、前記物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＤＳプラスチックのためのＬＤＳ−活性添加剤に関し、特に、非金属元素によりドープされた二酸化スズをＬＤＳ添加剤として含有する顔料のＬＤＳ工程で使用するためのポリマー組成物中における使用、このタイプの添加剤を含有するポリマー組成物、および、前記タイプのＬＤＳ添加剤を物品のポリマー基体が含有するか基体表面のポリマーコーティングが含有し、メタライズされた導体トラック（ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｔｒａｃｋｓ）を有する物品、に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路を載せた三次元プラスチックコンポーネント、いわゆるＭＩＤ（成形回路部品）、は長年にわたって市場を確立しており、例えば、電気通信、自動車建造技術または医療技術などの応用に関連する最先端技術の促進に重大な貢献をもたらしている。同様に、そのような応用における個々の電子コンポーネントの小型化および複雑化に重要な貢献をもたらしている。
【０００３】
例えば２つのコンポーネントの射出成形またはホットエンボスなどによって得られた、プラスチックを含みまたは含プラスチックコーティングを有する基本コンポーネントに必要な回路構造を与えることによる、三次元ＭＩＤのさまざまな製造方法がある。一般的に、これには製品別の特別な鋳型が必要であり、これらは購入すると高価であり使用への汎用性がない。
【０００４】
対照的に、ＬＰＫＦ社によって開発されたＬＤＳ工程（レーザーダイレクトストラクチャリング工程）は、レーザービームによってプラスチック基部または基部表面の含プラスチックコーティングに、直接的かつ個別に適合されたやり方で回路構造を刻むことが可能で、その後でメタライズすることが可能であるという、重大な特長を与えている。
【０００５】
例えば１コンポーネント射出成形工程などの単純な工程はプラスチック基部の製造に適しており、回路構造を刻むことも同様に三次元的に制御が可能である。
【０００６】
レーザービームによってメタライズが可能な回路構造を得られるようにするために、いわゆるＬＤＳ添加剤をプラスチック基部または含プラスチックコーティングに添加しなければならない。この添加剤はレーザー照射に反応し、同時にその後のメタライズに備えなければならない。ＬＤＳ添加剤は、一般的に、プラスチックの活性化されたポイントに電気回路を形成するための電気伝導性金属の堆積を後に付与する金属核種が開放されるように、レーザー処理領域においてレーザービーム処理の間活性化される金属化合物を含有する。同時に、これらの金属化合物は、レーザー処理領域においてレーザー活性的に（一般的にはレーザー吸収的に）反応しプラスチックは切除および炭素化（ｃａｒｂｏｎｉｓｅｄ）され、プラスチック基部に回路構造を刻み込むことができる。レーザーによって活性化されていないプラスチックのところでは、金属化合物は変化しないままである。ＬＤＳ添加剤は、プラスチック基部を与える形成前のプラスチック材料全体に添加されてもよく、あるいは、別の含プラスチック層、コーティング、塗布層などの中の構成成分として、レーザービームにより回路構造が刻まれる表面にのみ存在させてもよい。
【０００７】
レーザービームで処理するとすぐに、これからできる金属核種を含む回路構造とは別に、回路構造内の微小粗面もまた発生し、これは、伝導性金属、一般的には銅、に必要な、続いて起こるメタライズの間において強力な付着性を伴うプラスチックとのそれ自体の固定能を与える。
【０００８】
一般的に、メタライズは無電流の銅浴（ｃｕｒｒｅｎｔｌｅｓｓ  ｃｏｐｐｅｒ  ｂａｔｈｓ）中で続いて行われ、次いで、同様に無電流の浴中でさらなるニッケルおよび金の層を適用してもよい。しかしながら、スズ、銀およびパラジウムなどの他の金属もまた適用してもよく、所望により例えば金などと組み合わせてもよい。このようにしてあらかじめ構成されたプラスチックコンポーネントは、個別の電子コンポーネントにその後で取り付けられる。
【０００９】
ＬＤＳ工程の目的は、三次元プラスチック基体または含プラスチックコーティングを有する基体表面に、三次元的に電気伝導性の回路構造を製造することにある。いうまでもなく、この目的において、製造されたメタライズされた回路構造のみが電気伝導度を有してもよく、プラスチック基体またはコーティング自体は電気伝導度を有してはならない。したがって、従来より提案されてきたＬＤＳ添加剤は、一般的に、それ自体が電気伝導度を有しない添加剤であり、かつ、母材に電気伝導度を与えない添加剤でもある。
【００１０】
もともとは、非伝導性有機重金属錯体、特にパラジウム含有のもの（EP 0917 597 B1）、がＬＤＳ添加剤として向けられていた。
【００１１】
EP 1 274 288 B1では、塗布媒体に不溶で周期表のｄおよびｆグループの金属の無機金属化合物である非伝導性無機金属化合物が、非金属とともにＬＤＳ添加剤としてプラスチックに添加される。銅化合物、特に銅スピネル、の使用が好適とされている。
【００１２】
しかし、有機Ｐｄ錯体または銅スピネルもまた、それ自体に固有の暗い着色があり、同様に、これらを含有するプラスチックに暗色を与える不都合がある。また、銅化合物には特に、それを取り巻くプラスチック分子の部分的な変質の影響がある。特に電気通信に用いられるＭＩＤには、しかしながら、ＬＤＳ添加剤の有効性が逆に悪影響を受けまたは弱められるような大きな重量比の着色顔料を添加する必要性がなく所望の全ての色合いに着色できるように、薄い固有の着色を有するプラスチックへの要求が高まっている。さらに、プラスチック母材の変質は望まれない。
【００１３】
ＬＤＳ工程に利用できるようプラスチックを薄い固有の着色とするために、したがって、WO 2012/126831はＬＤＳに好適なプラスチックおよび対応するＬＤＳ工程を提案しており、ここで、アンチモンでドープされた二酸化スズを含有し、かつ、ＣＩＥＬａｂ色空間で少なくとも４５のＬ＊値（輝度）を有するＬＤＳ添加剤が添加されている。プラスチック材料全体の重量を基準にして２〜２５重量％の量の、アンチモンでドープされた二酸化スズでコーティングされたマイカが好ましく採用される。さらに、プラスチック材料をいっそう薄い色にするために、白色顔料を追加的に添加してもよい。
【００１４】
WO 2012/056416はまた、０．５〜２５重量％の金属酸化物がコートされたフィラーを含有する組成物を開示しており、ここで後者はアンチモンでドープされた二酸化スズでコーティングされたマイカが好ましい。ＬＤＳプラスチック材料は４０〜８５のＬ＊値を有する。同様に、着色顔料もまたプラスチック材料に添加されてもよい。
【００１５】
アンチモンでドープされた二酸化スズを含有するＬＤＳ添加剤を添加することで、ＬＤＳ工程により直接的に金属導通構造を与えることが可能な薄い色で容易に着色可能なプラスチックとなるが、特に対応するアンチモン含有化合物またはコンポーネントの調製または再利用の間でアンチモンによる環境破壊が生じうる恐れがあるため、いくつかの国においてアンチモンのドーパントとしての使用には行政的に制限されている。場合によっては、他の重金属を含む化合物に対しても国特有的に同様の制限が適用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、ＬＤＳ工程に好適であり薄い固有の着色を有するプラスチックに対する必要性が依然として存在していた。特に、好ましくはＨＦにも追加的に好適な、プラスチック用の好適なアンチモンフリーのＬＤＳ添加剤の必要性が存在し、ここで、ＬＤＳ添加剤は好ましくはさまざまな重金属が可能な限り最小の割合を有しているべきである。ＬＤＳ添加剤への他の全ての要請、すなわち、その後のメタライズの基礎をなすレーザー照射による活性化能、レーザー衝撃による金属核種の開放およびレーザービームによる微小粗面の形成、もまた、もちろんここでは満たされなければならない。
【００１７】
本発明の目的はしたがって、その薄い固有の着色を通じて、少量の着色剤の混合で容易に有彩色に着色できる薄い色のＬＤＳプラスチックの製造を可能にする、ＬＤＳプラスチックのためのアンチモンフリーのＬＤＳ添加剤であって、それは絶縁性を与えるか、または、それが供されたプラスチックが高周波への応用に好適なほどにわずかな電気伝導性のみを与えるＬＤＳ添加剤の提供、可能であれば周囲のプラスチックマトリックスの分解を防止するＬＤＳ添加剤の提供、さらに、レーザーパラメータの可能な限り最大限のバンド幅の使用によるＬＤＳ工程で回路構造の良好なメタライズ能が得られるＬＤＳ添加剤の提供にある。さらに、前記ＬＤＳ添加剤は、可能な限りスズ以外のさらなる重金属を含むべきではない。
【００１８】
本発明のさらなる目的は、ＬＤＳ工程に好適であって、上述の特性を有するポリマー組成物の提供にある。
【００１９】
本発明の追加の目的は、ＬＤＳ工程で製造される回路構造を有し、上述の特性を有する物品の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の目的は、ドープされた二酸化スズをＬＤＳ添加剤（レーザーダイレクトストラクチャリング添加剤）として含有する顔料のポリマー組成物中における使用であって、ドーピングが１以上の非金属元素からなる使用によって達成される。
【００２１】
本発明の目的はさらに、少なくとも１つの有機ポリマープラスチックとＬＤＳ添加剤とを含有するポリマー組成物であって、前記ＬＤＳ添加剤が、ドープされた二酸化スズを含有する顔料を含有し、ドーピングが１以上の非金属元素からなるポリマー組成物によっても達成される。
【００２２】
追加的に、本発明の目的は、ＬＤＳ工程において製造された回路構造を有する物品であって、プラスチック基体または含プラスチックコーティングを有する基体と前記基体またはコーティングの表面に位置する金属導体トラックとからなり、前記プラスチック基体または前記基体の含プラスチックコーティングはドープされた二酸化スズを含有する顔料を含有するＬＤＳ添加剤を含有し、ドーピングが１以上の非金属元素からなる物品によって達成される。
【００２３】
非金属元素によりドープされた二酸化スズを含有しまたはこれよりなる顔料それ自体は知られている。これらは電気伝導性を有し、同様にこれらを適当な濃度で含有するコーティングまたはプラスチックに電気伝導性を与える。したがって、これらは通常、コーティングおよびプラスチック中で帯電防止剤として用いられる。しかしながら、これらは同様にディスプレイおよび太陽電池中の電気伝導性層を構成するのに好適であり、例えば、高価なＩＴＯ（インジウムがドープされた酸化スズ）の代用品として好適である。
【発明の効果】
【００２４】
驚くべきことに、しかしながら、非金属元素によりドープされた二酸化スズを含有する顔料が、ポリマー組成物中のＬＤＳ添加剤として非常に高く好適であることが今回見出された。
【００２５】
本発明は、したがって、ＬＤＳ工程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顔料の使用に関する。
【００２６】
本発明にしたがうと、二酸化スズのドーピングのためにもっとも適した非金属元素は、フッ素、ヨウ素、臭素、塩素、ホウ素、窒素もしくはリンであり、これらは単独であるかこれらの少なくとも２つの組み合わせである。かかる元素は、好ましくは単独でまたはフッ素／窒素の組み合わせもしくはフッ素／リンの組み合わせで用いられる。特に好ましいのは、フッ素が単独のドーピング元素としてドーピングされることである。
【００２７】
非金属元素によりドープされた二酸化スズを含有する、本発明にしたがって用いられるＬＤＳ添加剤顔料（ＬＤＳ  ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｐｉｇｍｅｎｔｓ）は、さまざまな組成を有していてもよい。
【００２８】
第１の、最も単純な態様において、本発明にしたがって用いられるＬＤＳ添加剤顔料は、非金属元素によりドープされた二酸化スズからなる。この態様において、前記顔料は単分散の一次粒子であってよく、凝集粒子であってもよい。これらは、一次粒子を基準として、０．００１〜１００μｍの範囲の粒子径、好ましくは０．０１〜５０μｍの範囲、特に０．１〜３０μｍの範囲の粒子径、を有する。本発明にしたがうと、凝集粒子は一般的に１〜１００μｍの範囲の粒子径、好ましくは５〜５０μｍ、特に＞５〜３０μｍの粒子径を有する。
【００２９】
対応する粒子径は、それぞれの塗布への主要な要求に依存してその時点で選択される。よって、特に、使用媒体への望ましい色の中立性を与えることができる透明性が高く実質的に無色の粒子が望まれる場合は、最高で５μｍの範囲の小さな粒子径が考慮され、一方で、約５μｍを超える粒子径は、しだいに、レーザー処理表面のより大きな粗さを生じ、よって、次いで塗布される電気伝導性金属層のより良好な接着性を生じる（めっき指数（ｐｌａｔｉｎｇ  ｉｎｄｅｘ））が、プラスチックの輝度の若干の損失を伴う。
【００３０】
粒子の形状に関し、上述の顔料はあらゆる制限を受けない。これらは、例えば、球状、楕円形状、棒状、薄片状または規則的なあるいは不規則な多角形状（細粒）であることができる。好ましくは丸い形状であり、ここで、「球状」および「楕円形状」は厳密な幾何学的定義にもちろん相当するものではなく、それよりも、工業的に達成可能な形状に相当するものである。
【００３１】
上述のタイプの顔料は既知のものであり、市販のものである。これらは、例えば、DE 4006044 A1、EP 627385 A1またはJP 5181322 Bに記載された手順によって調製することができる。
【００３２】
第２の態様において、本発明にしたがって用いられるＬＤＳ添加剤顔料は、基材と基材表面に位置するコーティングとからなる。コーティングは、好ましくは、基材を完全にまたは少なくとも部分的に覆っている。この態様において、非金属元素によりドープされた二酸化スズは、好ましくは、コーティング中に存在する。
【００３３】
第２の態様の最後に述べた変形のための好適な基材は、シリケート材料と、さらに、好ましくは既知の白色顔料の両者である。好適なシリケート材料は、例えば、タルク、カオリン、天然もしくは合成マイカ、長石、ウォラストナイト、天然もしくは合成二酸化ケイ素であり、または、種々のバライトも好適である。これらのうち、マイカおよび二酸化ケイ素が特に好ましい。特に、用いられる白色顔料は、硫化亜鉛および二酸化チタンであり、これはアナターゼ変態と、さらに、好ましくはルチル変態の両者、そしてさらに、種々のチタン酸カリウム（Ｋ２Ｏ・６ＴｉＯ２，Ｋ２Ｏ・８ＴｉＯ２）であってもよい。
【００３４】
本発明にしたがうＬＤＳ添加剤としての使用のために、上述の基材は、非金属元素によりドープされた、ドープされた二酸化スズを含有するコーティングを有する。このコーティングは１以上の層に形成されてもよい。多数の層に形成される場合は、コーティング層の少なくとも１つはドープされた二酸化スズからなるものでなければならない。一般的に、このコーティング層は顔料の表面に形成された層となり、同時に、基材と、ドープされた二酸化スズを含有するコーティング層との間に１以上の中間層が位置していてもよい。基材表面のコーティングは、１つの層に形成され、ドープされた二酸化スズからなることが好ましい。
【００３５】
コーティングは、一般的に、１〜３００ｎｍ、特に１０〜２００ｎｍの範囲の幾何学的厚さ（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）を有する。
【００３６】
このタイプの顔料は、同様に、既知のものであり、市販のものである。これらは、例えば、DE 4237355 A1、DE 10051872 C2、EP 1647997 A1、EP 567868 A1およびJP 5071621 Bに記載された手順によって調製することができる。
【００３７】
基材の重量の比較的高い重量百分率のために、非常に薄い色のＬＤＳ添加剤をこの方法で得ることができ、これが供せられたプラスチックは非常に薄い色となる。同時に、ドープされた二酸化スズ層の割合が、顔料全体の重量を基準として少なくとも１０重量％、好ましくは２０〜７０重量％であると、プラスチック中にレーザー照射への必要な感受性を発生するのに十分であり、それに続く、レーザーによってあらかじめ定められた構造のメタライズを促進するのに十分である。
【００３８】
本発明にしたがって使用される第２の態様のＬＤＳ添加剤顔料は、２〜１００μｍ、特に＞５〜５０μｍ、好ましくは６〜３０μｍの範囲の粒子径を有する。この顔料の外側の形状は、使用される基材の形状にしたがって決定される。これらは等方的に（優先方向を有しない）または異方的に（優先方向を有する）形成されていてもよく、サポートフリー（ｓｕｐｐｏｒｔ−ｆｒｅｅ）の顔料の場合にて上で既に述べたように、一般的に、球状、楕円体、棒状、薄片状または細粒状である。
【００３９】
上で示された全ての粒子径は、粒子径の決定のための従来の方法を用いて決定することができる。特に好ましいのはレーザー回折法による粒子径の決定方法であり、ここでは、個々の粒子の通常の粒子径と、さらに粒子径の百分率分布の両者を有利に決定することができる。ＩＳＯ／ＤＩＳ  １３３２０の標準条件下、Malvern Instruments Ltd.（英国）からのMalvern 2000測定器を用いることが好ましい。
【００４０】
非金属元素によりドープされた二酸化スズは、これが純品で使用されるか基材のコーティングとして使用されるかにかかわらず、ドーピング元素のモル百分率が、スズとの関係で、ドーピング元素およびスズの総モル質量を基準として１〜２０モル％、好ましくは１〜１５モル％の材料である。複数の前記非金属元素によるドーピング、例えば、フッ素と窒素またはリンとの組み合わせ（Ｆ／ＮまたはＦ／Ｐドーピング）の場合は、全てのドーピング元素の全体のモル比は上述の範囲と同様である。Ｆ／ＮまたはＦ／Ｐドーピングの場合は、ここでのフッ素含有量はいずれの場合でも、窒素またはリンの比率よりもかなり高い。
【００４１】
非金属元素によりドープされた前述の二酸化スズ顔料は、いずれの場合もポリマー組成物の総重量を基準として、０．１〜３０重量％、好ましくは０．５〜１５重量％、特に＞１〜１０重量％の量で、ＬＤＳ添加剤としてそれぞれのポリマー組成物中に存在する。これらは、先行技術により既知である他のＬＤＳ添加剤と混合して、ＬＤＳが可能なポリマー組成物中で使用することもできる。後者の場合、本発明によるＬＤＳ混合物の割合は、他のＬＤＳ添加剤の割合により減少される。合計で、ＬＤＳ添加剤の割合は、ＬＤＳが可能なポリマー組成物の全重量を基準として、一般的には上で示したとおり３０重量％以下である。非金属元素によりドープされた二酸化スズを含有する顔料は、好ましくは、ＬＤＳに好適なポリマー組成物中に、単独の添加剤として用いられる。特に、単独のドーピング元素としてフッ素がドープされた二酸化スズを使用する場合には、結果として得られる顔料はＬＤＳ添加剤としての使用の際に、多数のレーザー装置に使用されるＩＲ照射に対して特に高い選択的感受性（吸収能力）を有する。顔料がフッ素によりドープされた二酸化スズを含有する場合は、ポリマー組成物中におけるこれらのＬＤＳ添加剤の濃度を、したがって少し（＞１〜５重量％）減少させてもよく、めっき挙動（ｐｌａｔｉｎｇ  ｂｅｈａｖｉｏｕｒ）が良好な場合には、同時にプラスチック組成物が非常に薄い色にもなる。
【００４２】
ポリマー組成物は、熱可塑性のポリマー組成物または熱硬化性のポリマー組成物のいずれかでありうる。ＬＤＳに好適なポリマー材料の所望の適用に依存して、それぞれの場合において、熱可塑性のポリマー組成物または熱硬化性のポリマー組成物のいずれかが好ましいであろう。
【００４３】
対応する熱可塑性のポリマー組成物および熱硬化性のポリマー組成物の両者とも、主要な割合（一般的に＞５０重量％）の熱可塑性プラスチックまたは熱硬化性プラスチックにより構成される。
【００４４】
好適な熱可塑性プラスチックは、多種多様なポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフタラミド（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）もしくはこれらの共重合体またはブレンドなども、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン／ポリカーボネートブレンド（ＰＣ／ＡＢＳ）またはＰＢＴ／ＰＥＴなどの、非常に広い種々さまざまな材料の選択である、アモルファスおよび半結晶性の熱可塑性プラスチックである。これらは、すべての有名なポリマー製造者からＬＤＳに好適な品質で手に入れることができる。
【００４５】
好適な熱硬化性プラスチックは、特には、種々のポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステルおよびエポキシ樹脂である。
【００４６】
本発明にしたがって述べられるＬＤＳ添加剤は、例えば、その成形加工工程におけるマスターバッチによる、ペーストによるまたは直接の調合によって、ポリマー組成物中に混合され得る。
【００４７】
さらに、本発明にしたがってＬＤＳ添加剤として使用されるドープされた顔料を含有するポリマー組成物は、任意に、フィラーおよび／または着色剤のほか、安定剤、助剤および／または防炎剤をも追加的に含有してもよい。
【００４８】
好適な助剤は、例えば、さまざまなシリケート、ＳｉＯ２、タルク、カオリン、マイカ、ウォラストナイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、炭素繊維などである。
【００４９】
好適な着色剤は、有機染料およびまた無機もしくは有機着色顔料の両者である。本発明にしたがって用いられるＬＤＳ添加剤が付与されたＬＤＳプラスチック組成物は非常に色が薄くよって容易に着色ができるから、プラスチックに好適なほとんど全ての可溶性染料または不溶性着色顔料を使用することができる。ここで述べ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であるＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＢａＳＯ４およびＣａＣＯ３である。添加されるフィラーおよび／または着色剤の量およびタイプは、単に、ＬＤＳに好適な個々の組成物のそれぞれの具体的な材料、特に使用されるプラスチック、の性質によってここに制限される。
【００５０】
驚くべきことに、顔料全体の重量を基準にして少なくとも１０重量％の量で本発明にしたがって使用される、非金属元素によりドープされた二酸化スズであるドープされた顔料、特にＦ、Ｉ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｂ、Ｎおよび／またはＰでドープされた二酸化スズがＬＤＳ添加剤として非常に好適であることが見い出され、そして、この顔料自体が固有の電気伝導性を有するにもかかわらず、従来の使用濃度である０．１〜３０重量％で添加されたＬＤＳ工程のためのポリマー組成物中にあっても、ドープされた顔料はポリマー基体または製造される物品の基体表面のポリマー含有コーティングに電気伝導パスを形成しないことが見い出された。本発明にしたがって用いられるＬＤＳ添加剤が付与されたポリマー組成物は、したがって、高周波領域における応用にも好適である。本発明にしたがうＬＤＳ添加剤はＩＲ領域（７８０ｎｍより大きい波長を有する光の赤外波長領域）のレーザービームに選択的に非常に感度よく反応する（吸収する）ため、ポリマー組成物中における重量の割合は示される低い領域に据え置いてもよく、他方、使用するレーザーエネルギーは低減させることができる。さらに、これらは薄く、白がかった灰色から薄い灰色の固有の着色を有し、これらが添加されたプラスチックに暗く邪魔になる固有の着色を与えない。本発明にしたがうこのＬＤＳ添加剤を含有するＬＤＳに好適なプラスチックは、よって、必要な場合は、大量の着色剤がＬＤＳ添加剤の効能を低減または打ち消すことなく、すべての色彩の着色剤を用いて着色することができる。しかし、同時に、本発明にしたがって用いられるＬＤＳ添加剤は高いレーザー活性を有し、ＬＤＳ工程でレーザーにさらされた場合に、レーザービームによって切断されおよび炭素化される導通構造内に所望の微小粗面を生じ、これに続くメタライズを良質にさせる。特に驚くべきことに、最良の条件下では、広いバンド幅の種々のレーザー設定における非常に良好なメタライズ能として非常に良好なメタライズがまさしく可能となる。後に続くメタライズに予測される質の低下がなく、実際に存在する環境での最も好適なレーザー作用の条件は、よって、それぞれのＬＤＳ工程の場合で選択することができる。さらに、含プラスチックポリマー組成物中でこれらをＬＤＳ添加剤として使用することが、合成顔料（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｐｉｇｍｅｎｔｓ）を取り囲む有機ポリマー分子の変質をも生じない。さらに、これらはアンチモンを含まず、スズを除く他の重金属を含まない（前提として、密度が＞５ｇ／ｃｍ３のすべての金属を重金属とみなす）。
【００５１】
本発明は、少なくとも１つの有機ポリマープラスチックとＬＤＳ添加剤とを含有するポリマー組成物であって、ここでＬＤＳ添加剤はドープされた二酸化スズを含有する顔料を含有し、またここでドーピングは１以上の非金属元素からなる、前記ポリマー組成物にも関する。ここでの非金属元素は、好ましくはフッ素、ヨウ素、臭素、塩素、ホウ素、窒素およびリンから選択され、これらは単独であるか少なくともこれらの２つの混合物のいずれかである。二酸化スズが単にフッ素のみによりドープされたもの（ＦＴＯ）が特に好ましく用いられる。非金属元素によりドープされた二酸化スズは、ここにおいて微粒子の形態で顔料として直接用いられるか、あるいは基材およびコーティングに含まれる顔料成分の形態であってもよい。ここでのドープされた二酸化スズは一般的に基材のコーティング内に位置し、このコーティングには好ましくはドープされた二酸化スズが全体的にまたは部分的に含まれている。本発明にしたがうポリマー組成物は、ポリマー組成物の合計重量を基準にして、ＬＤＳ添加剤を０．１〜３０重量％、好ましくは０．５〜１５重量％、特に＞１〜１０重量％の割合で含有する。
【００５２】
ＬＤＳ添加剤の材料組成物に関する詳細は、使用するポリマー材料、フィラー、着色剤などの存在するあらゆる助剤および添加剤は、上ですでに述べられている。ここではこれを参照する。
【００５３】
本発明にしたがうポリマー組成物は、三次元のプラスチック基体または含プラスチックコーティングを有する三次元の基体上にメタライズされた回路構造を製造するためのＬＤＳ工程（レーザーダイレクトストラクチャリング工程）に使用されることを意図する。着色剤を使用しないときは、必要な場合に従来の染料および／または着色顔料を使用して着色できる程度の固有の薄い色を有し、高周波への応用の使用に非常に好適であり、本発明にしたがうＬＤＳ添加剤の添加を通じて、広いスペクトルにおいて選択可能なレーザーパラメータのレーザービームにより製造される、導通構造の良好なメタライズをもたらす。添加されるＬＤＳ添加剤はアンチモンを含まず、スズを除くさらなる金属組成を含まない。
【００５４】
本発明は、ＬＤＳ工程において製造された回路構造を有する物品であって、前記物品はポリマー基体または含ポリマーコーティングを有する物品の基体と前記基体表面または前記基体の含ポリマーコーティングの表面に位置する金属導体トラックとからなり、前記ポリマー基体または前記基体の含ポリマーコーティングは非金属元素でドープされた二酸化スズを含有する顔料を含有するＬＤＳ添加剤を含有する、前記物品にも関する。用いられる前記非金属元素は、好ましくはフッ素、ヨウ素、臭素、塩素、ホウ素、窒素および／またはリンが用いられる。このような物品、特に有機熱可塑性プラスチックまたは熱硬化性プラスチックを含有する物品は、例えば電気通信、医療技術または自動車構造に使用され、例えば携帯電話の電子部品、補聴器、歯科用器具、自動電子装置等に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は０．１重量％の含有量のＦＴＯを有するプラスチック板の吸収曲線を示す。
【００５６】
本発明を実施例を参照して以下に説明するが、これに制限されるものではない。
【実施例】
【００５７】
実施例１：
Ａ）Ｔｉ２Ｏ支持材料上にＦＴＯ（Ｆ、ＳｎＯ２）層を有する顔料の調製
この顔料は、DE 4237355 A1の実施例１にしたがって調製される：
１５６．７ｇのフッ化スズ（ＩＩ）を３Ｌの水に溶解する。８０ｇの二酸化チタン粒子（粒子径：１００〜３００ｎｍ）を強く撹拌しながらこの溶液に添加する。分散液を８５〜９０℃に加熱する。２６０．５ｇの四塩化スズの９４３ｍｌのエタノール溶液をｐＨ３．５〜４．５で滴加する。添加のあいだ、５％アンモニア溶液を同時に添加してｐＨを一定に保つ。ＳｎＣｌ４の添加が完了したら、さらに１時間温度を一定に保ち、その後混合液をろ過する。ろ過ケークを水で数回洗浄する。生成物を乾燥し、５００℃でか焼する。か焼は１０分間持続する。
【００５８】
Ｂ）ＦＴＯ含有顔料の調製
この顔料は、DE 4006044 A1の実施例２にしたがって調製される：
２５０ｇの酸化スズ（ＩＩ）、１４．７５ｇの塩化スズ（ＩＩ）および１４．７５ｇのフッ化スズ（ＩＩ）をモーター式ミル中で１０分間すり砕くことによって、互いに十分に混合する。こうして得られた混合物を、コランダム製の皿中にて３００℃で１時間か焼する。冷却後、こうして得られた薄い灰色の、電気伝導性の、ドープされた二酸化スズは、モーター式ミル中でさらに１０分間すり砕かれる。
【００５９】
ＬＤＳ添加剤としての使用：
手順Ｂ）にしたがって調製された５重量％のＬＤＳ添加剤を双回転二軸押出機によってＰＣ／ＡＢＳ（Xanter C CM 406、三菱エンジニアリングプラスチック社）に混合される。前記押出成形物はペレット化され、その後１００℃で４時間乾燥される。６０×９０×１．５ｍｍの寸法を有する試験板は、次に射出成型機で射出成型される。
【００６０】
試験板は、１０６４ｎｍのファイバレーザによって種々のレーザパワーならびに３〜１６Ｗおよび６０〜１００ｋＨｚの範囲の周波数で試験範囲に格子状に、わずかな材料の切断が処理範囲の炭素化と同時に生じるように処理される。銅によるメタライズは、その後の市販の還元性銅浴（ｒｅｄｕｃｔｉｖｅ  ｃｏｐｐｅｒ  ｂａｔｈ）（MID Copper 100 B1, マクダーミッド社）で行われる。メタライズ特性は、基材上の銅層の構造を参照して評価される。試験材料に形成された銅層と参照材料に形成された銅層との比率によって得られるめっき係数（マクダーミッド社による）が示される。使用される参照材料は、５重量％の割合の銅スピネル（参照）を有するＰＢＴ試験板である。
【００６１】
比較例１：
実施例１と類似してＬＤＳ添加剤として５重量％の顔料がＰＣ／ＡＢＳ試験板に混合されるが、前記顔料はマイカ基材上にアンチモンによりドープされた二酸化スズ層を有している。該顔料は、Iriotec（登録商標）8825の名称で市販されるメルク  カーゲーアーアー社の製品である。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
前記実験は、本発明にしたがってＬＤＳ添加剤として用いられるフッ素によりドープされた二酸化スズが、レーザーパラメータの範囲についておよびめっき係数の基準値に対しての両者について、アンチモンによりドープされた二酸化スズでコーティングされたマイカの薄片である比較例１にしたがった薄片よりもきわめて良好な値を示すこと、ピーク値において銅スピネル（参照）に匹敵すること、および特に比較的高いレーザーパワー下で非常に良好なメタライズ値を示すことを表している。
【図１】
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【国際調査報告】
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