WO2015076633A1 - 도전성 패턴 형성용 조성물 및 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체 - Google Patents

도전성 패턴 형성용 조성물 및 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체 Download PDF

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Definitions

  • a resin structure having a composition for forming a conductive pattern and a conductive pattern
  • the present invention enables the formation of a good fine conductive pattern on a variety of polymer resin products or resin layers in a simplified process, while providing a composition for forming a conductive pattern that can impart excellent flame retardancy to the resin product or resin layer and using the same It is related with the resin structure which has an electroconductive pattern obtained.
  • the conductive patterns and structures on the surface of the polymer resin substrate may be applied to form various objects such as antennas, various sensors, MEMS structures, or RFID tags integrated in a mobile phone case.
  • a method of forming a conductive pattern by forming a metal layer on the surface of the polymer resin substrate and then applying photolithography or printing a conductive paste may be considered.
  • a conductive pattern according to this technique there is a disadvantage that the required process or equipment becomes too complicated or difficult to form a good and fine conductive pattern.
  • a technique of forming a conductive pattern by directly irradiating electromagnetic waves such as a laser using a composition in which a specific non-conductive metal compound or the like is added to a polymer resin has been proposed.
  • the non-conductive by directly irradiating an electromagnetic wave such as a laser to a predetermined region of the composition A conductive component may be formed by selectively exposing a metal component in the metal compound and performing electroless plating on the corresponding region.
  • the conductive pattern on the surface of the polymer resin substrate and the structure including the same are used as an antenna for a notebook, a tablet PC, a mobile phone, a personal computer, and the like, imparting flame retardancy or higher to a predetermined level to the resin structure on which the polymer resin substrate or the conductive pattern is formed. Needs to be. However, while a good conductive pattern can be effectively formed on the surface of the polymer resin substrate in a simpler process, related technologies such as compositions capable of imparting excellent flame retardancy to such resin substrates and structures have not been properly proposed until now.
  • the present invention provides a composition for forming a conductive pattern capable of imparting excellent flame retardancy to the resin product or the resin layer, while being able to form a good fine conductive pattern on a variety of polymer resin products or resin layers by a simplified process. will be.
  • the present invention also provides a resin structure having a conductive pattern formed from the composition for forming a conductive pattern and the like.
  • the present invention is a polymer resin; A non-conductive metal compound comprising a first metal and a second metal and having a mm or P6 3 / mmc space group structure; And a flame retardant, the composition for forming a conductive pattern by electromagnetic wave irradiation wherein a metal nucleus containing the first or second metal or its ions is formed from the non-conductive metal compound by electromagnetic wave irradiation.
  • non-conductive metal compound may include CuCr0 2 , NiCr0 2 , AgCr0 2 , CuMo0 2 , NiMo0 2 , AgMo0 2 , NiMn0 2 , AgMn0 2 , NiFe0 2 , AgFe0 2 , CuW0 2 , AgW0 2 , NiW0 2 , AgSn0 2 , NiSn0 2, and CuSn0 2.
  • One or more kinds of compounds selected from the group consisting of Irradiation better forms the metal nucleus, which enables formation of a better conductive pattern.
  • composition for forming a conductive pattern may exhibit a reflectivity of about 25% or less, and black about 10 to 25% with respect to a laser electromagnetic wave having a wavelength of about 100 nm to about 1200 nm.
  • laser electromagnetic waves having a wavelength of about 100 to 1200 nm may be irradiated with an average power of about 5 to 20 W to form the metal core.
  • a metal nucleus can be better formed on the polymer resin of the composition, and thus a better conductive pattern can be formed.
  • the polymer resin may include a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and more specific examples thereof may include poly such as ABS resin, polybutylene terephthalate resin, or polyethylene terephthalate resin. And at least one selected from the group consisting of alkylene terephthalate resins, polycarbonate resins, polypropylene resins, and polyphthalamide resins.
  • the non-conductive metal compound may be included in an amount of about 0.1 to 10 weight 0 /.
  • the flame retardant may include a phosphorus-containing organic flame retardant or an inorganic flame retardant, and more specific examples thereof include trialkyl phosphate, alkyldiaryl phosphate, triacryl phosphate and resorcinol bisphenyl And at least one phosphorus-containing organic flame retardant selected from the group consisting of phosphates, or at least one inorganic flame retardant selected from the group consisting of metal hydrates, antimony hydroxides and metal sulfonate salts.
  • the flame retardant is in the range of about 0.1 to 20 parts by weight 0 /. May be included in an amount of, This allows the resin structure formed without degrading the cheunggyeok strength and rheological properties of the above-mentioned conductive pattern forming composition, since the composition and which on the total composition Excellent flame retardancy can be provided.
  • the conductive pattern forming composition is a group consisting of a thermal stabilizer, UV stabilizers, lubricants, antioxidants ⁇ inorganic layering agents, color additives, layer reinforcing agents and functional reinforcing agents, in addition to the above-described polymer resin, predetermined non-conductive metal compound and flame retardant in It may further comprise one or more additives selected.
  • composition for forming a conductive pattern includes a phosphorus-containing organic flame retardant as the flame retardant
  • the composition further includes an inorganic filler or an impact modifier as an additive.
  • this invention also provides the resin structure which has a conductive pattern obtained from the composition for conductive pattern formation mentioned above.
  • a resin structure includes a resin substrate; A non-conductive metal compound comprising a first metal and a second metal and having a mm or P6 3 / mmc space group structure and dispersed in the polymer resin substrate; Flame retardants dispersed in the polymer resin substrate; An adhesive active surface comprising a metal nucleus including first or second metals or ions thereof exposed to a surface of a polymer resin substrate in a predetermined region; And a conductive metal layer formed on the adhesive active surface.
  • a predetermined region in which the adhesive active surface and the conductive metal layer are formed may be formed in a region in which electromagnetic waves are irradiated onto the polymer resin substrate.
  • the resin structure may exhibit a flame retardant grade of UV 94-V0 or V1 (thickness t is 0.6 to 1.6 mm).
  • the peeling area of the metal layer is greater than about o% (class 0 grade) or greater than about 0% and less than about 5% of the metal layer to be tested (class 1 Grade), and may be formed on the polymer resin substrate.
  • a composition for forming a conductive pattern which enables to form a fine conductive pattern on a polymer resin substrate such as various polymer resin products or a resin layer by a very simplified process of irradiating electromagnetic waves such as a laser and the conductivity obtained therefrom .
  • a resin structure having a pattern can be provided.
  • composition for forming a conductive pattern according to the present invention, etc. by using a non-conductive metal compound having a unique three-dimensional structure and the like, it is possible to more effectively form a good fine conductive pattern showing excellent adhesion.
  • such a resin structure can exhibit excellent flame retardancy required when applied as an antenna for notebooks, tablet PCs, mobile phones and personal computers, and at the same time, the impact strength and rheological properties of the flame retardant additives are reduced. It can also be suppressed to exhibit good physical properties.
  • a conductive pattern forming a resin structure having a conductive pattern to be produced for the composition or from it a laptop, a tablet PC, 'computer, mobile phone cases, such as the antenna conductive pattern, RFID tag on the various resin products, various sensors, MEMS It is possible to form a structure and the like very effectively.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a three-dimensional structure of an example of a non-conductive metal compound included in a composition for forming a conductive pattern according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view briefly illustrating an example of a method of forming a conductive pattern according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an electron micrograph showing an adhesive active surface including a metal nucleus formed on a surface of a polymer resin substrate by electromagnetic wave irradiation in one example of a method of forming a conductive pattern according to another embodiment of the present invention.
  • 6 and 7 show the results of X-ray diffraction analysis of such a substrate and an electron micrograph of the resin substrate fracture surface after obtaining the resin structure containing the CuCr0 2 particles in Example 1, respectively.
  • a polymer resin A non-conductive metal compound comprising a first metal and a second metal and having a F n or P6 3 / mmc space group structure; And.
  • a superconducting material for forming a conductive pattern by electromagnetic wave irradiation containing a flame retardant and forming a metal nucleus containing the first or second metal or its ions from the non-conductive metal compound by electromagnetic wave irradiation.
  • the composition for forming a conductive pattern includes a non-conductive metal compound having a specific three-dimensional structure defined by a p6 3 / mmc space group structure, and a three-dimensional structure of one example of such a non-conductive metal compound is schematically illustrated in FIG. 1. Is indicated.
  • the non-conductive metal compound includes a plurality of first layers having a structure including at least one metal of the first and second metals, and having octahedrons sharing corners two-dimensionally. edge-shared octahedral layer) and a second layer comprising a second kind of metal different from the first layer and arranged between adjacent first layers, wherein the three-dimensional structure is R m. Black may be referred to as the P6 3 / mmc space group structure.
  • the first or second metal or its ions may be removed from the non-conductive metal compound.
  • a metal nucleus may be formed.
  • the metal nucleus may be selectively exposed in a predetermined region irradiated with electromagnetic waves to form an adhesive active surface of the polymer resin substrate surface.
  • electroless plating with a plating solution containing conductive metal ions or the like using the first or second metal or a metal nucleus containing the ions as a seed, the conductive metal layer on the adhesive active surface including the metal nucleus This can be formed.
  • the conductive metal layer that is, the fine conductive pattern may be selectively formed only on the polymer resin substrate of the predetermined region irradiated with the electromagnetic wave.
  • the specific three-dimensional structure of the non-conductive metal compound included in the composition of one embodiment For example, the three-dimensional structure shown typically in FIG. 1 mentioned above is mentioned.
  • the non-conductive metal compound In the three-dimensional structure of such a non-conductive metal compound, at least one metal of the first and second metals constituting the nonconductive metal compound is included in the first layer. Connected structure (edge-shared octahedral layer). Moreover, in the three-dimensional structure of the said nonelectroconductive metal compound, it contains the 2nd layer arrange
  • This second layer includes a metal of a different kind from the first layer, for example, the remaining metals not included in the first one of the first and second metals, the metals of the second layer being adjacent to each other.
  • the vertices of the octahedrons may be connected to each other between the first layer to couple their two-dimensional connection structures to each other.
  • the non-conductive metal compound having such a layered steric structure includes X (oxygen, nitrogen, or sulfur) together with the first and second metals, and ABX 2 (A, B are each independently of the first and second). And a second metal, X represents oxygen, nitrogen, or sulfur.).
  • the atoms of at least one of the crab 1 and the second metal and X can occlude octahedrons that share corners, and they are arranged in a two-dimensionally connected structure with each other so that the first layer Can be reached.
  • the remaining metals not included in the first layer may lead to the second layer between the first layers adjacent to each other, and the metal forming the second layer may be the two-dimensional layer between the first layers. It is possible to combine enemy connections.
  • the first or crab metal forming the second layer may be at least one metal selected from the group consisting of Cu, Ag, and Ni, and may be a metal source emitted from the non-conductive metal compound by electromagnetic wave irradiation.
  • the metal constituting the first layer may be at least one metal selected from the group consisting of Cr, Mo, Mn, Fe, Sn and W. .
  • the non-conductive metal compound of the specific layered three-dimensional structure described above not only exhibits non-conductivity prior to electromagnetic wave irradiation, but also has excellent compatibility with the polymer resin, and is chemically stable and non-conductive to a solution used for the reduction or plating treatment. It has the property to keep. Therefore, such a non-conductive metal compound may remain chemically stable in a uniformly dispersed state in the polymer resin substrate in the region to which electromagnetic waves are not irradiated, thereby exhibiting non-conductivity.
  • the metal or the ion thereof can be more easily released from the non-conductive metal compound described above because the non-conductive metal compound has a layered three-dimensional structure in which the first layer and the second layer are sequentially arranged. Can be predicted.
  • the non-conductive metal compound having such a layered steric structure has a lower vacancy formation energy than that of other non-layered steric structures, and thus more easily releases the first or second metal or its ions contained in the second layer. It can be.
  • the release of the metal or its back from the non-conductive metal compound by electromagnetic radiation can be one of the main factors that enables the formation of metal nuclei and adhesively active surfaces.
  • the composition of one embodiment is higher for electromagnetic waves, such as lasers of specific wavelengths.
  • an inappropriate non-conductive metal compound such as CuNi0 2 described in the comparative example described below is used, or the electromagnetic wave irradiation conditions such as laser is not controlled to an appropriate range
  • the metal nucleus may not be formed, or a good conductive pattern having an excellent adhesion to the polymer resin may not be formed and the adhesion-activated surface including the metal nucleus having a greater roughness may not be formed properly.
  • the conductive pattern forming composition of the embodiment has a three-dimensional structure unique to the non-conductive metal compound described above, the characteristics thereof, and the metal core described above Better fineness compared to the case of using other compositions containing compounds having other three-dimensional structures such as spinel, or the like, which are not accompanied by the formation of other metal nuclei, etc., due to the control of various conditions such as the formation of an adhesive active surface. It is possible to easily form a conductive pattern.
  • the amount of use of the non-conductive metal compound as compared with the case of using another composition including a non-conductive metal compound having a non-layered three-dimensional structure such as spinel, More specifically, even if the amount or content of the first or second metal is reduced, a good and fine conductive metal layer can be formed more easily.
  • the composition of one embodiment includes a flame retardant together with the non-conductive metal compound described above, so that a resin structure having a conductive pattern formed therefrom is required when applied as an antenna for a notebook, a tablet PC, a mobile phone and a personal computer. It can be made to exhibit excellent flame retardancy.
  • a flame retardant such as layer strength and rheological properties of the resin structure Deterioration of physical properties can also be suppressed.
  • the composition of one embodiment it is possible to form a good fine conductive pattern on the resin structure or the resin product in a very simple manner in a very effective manner, while further improving the flame retardancy of the resin structure, its excellent physical properties Can be maintained. Therefore, the composition of this embodiment can be very preferably applied to the production of various resin products or resin structures in which conductive patterns are to be formed.
  • the composition for forming a conductive pattern of the above-described embodiment is about 25 for a laser electromagnetic wave having a wavelength corresponding to an infrared region, for example, about 100 to 1200 nm, or about 1060 to 1070 nm, for example about 1064 nm. % Or less, black may exhibit a reflectivity of about 10-25%.
  • the relatively low reflectance of the laser electromagnetic wave may reflect a high absorption rate and sensitivity to the laser electromagnetic wave that is commonly applied when forming the metal core and the sequential conductive pattern. Therefore, low reflectivity in the above-described range
  • the metal nucleus and the adhesion-activated surface having a larger roughness including the same can be better formed by irradiation of electromagnetic waves such as a laser, and as a result, better formation of a conductive pattern This becomes possible.
  • the low reflectivity of the composition for forming a conductive pattern is due to the use of a non-conductive metal compound having a specific three-dimensional structure, among which CuCr (, NiCr0 2 , AgCr0 2; CuMo0 2 , NiMo0 2 , AgMo0 2 , NiMn0 2 , AgMn0 2 , AgMn0 2 ,
  • a non-conductive metal compound having a specific three-dimensional structure among which CuCr (, NiCr0 2 , AgCr0 2; CuMo0 2 , NiMo0 2 , AgMo0 2 , NiMn0 2 , AgMn0 2 , AgMn0 2 ,
  • specific compounds such as NiFe0 2 , AgFe0 2 , CuW0 2 , AgW0 2 , NiW0 2 , AgSn0 2 , NiSn0 2 and CuSn ⁇ 3 ⁇ 4, combinations of these specific non-conductive metal compounds with suitable polymeric resins described below
  • the composition for forming a conductive pattern has a laser electromagnetic wave having a wavelength corresponding to an infrared region, for example, a wavelength of about 100 to 1200 nm, or about 1060 to 1070 nm, or about 1064 nm, of about 5 to 20 W, and black to about 7 to 15 W.
  • the metal nucleus may be formed in the electromagnetic wave irradiation unit.
  • the irradiation conditions of electromagnetic waves such as lasers are controlled in this range, a metal nucleus and an adhesive active surface including the metal nucleus and the same and having a large roughness may be better formed in the laser irradiation part for the composition of an embodiment, thereby providing a better conductive pattern. Can be formed.
  • the electromagnetic wave irradiation conditions for forming the metal core may be controlled differently depending on the specific type of the non-conductive metal compound and the polymer resin or the composition thereof actually used.
  • the non-conductive metal compound may be, for example, in the form of particles having a particle size range of about 0.1 to 20 // ⁇ , and black to about 0.3 to 10. Due to such an average particle size range, it is possible to maintain excellent mechanical strength such as layer strength of the resin structure formed from the composition of one embodiment, and to enable formation of a good conductive pattern having better adhesion.
  • the polymer resin any thermosetting resin or thermoplastic resin capable of forming various polymer resin products or resin layers may be used without particular limitation.
  • the non-conductive metal compound having the specific three-dimensional structure and particle diameter described above may exhibit excellent compatibility and uniform dispersibility with various polymer resins, It may hardly reduce physical properties such as impact strength of the resin.
  • the composition of one embodiment may be molded into various resin products or resin layers, including various polymeric resins.
  • polymer resins include polyalkylene terephthalate resins such as ABS resins, polybutylene terephthalate resins, and polyethylene terephthalate resins, polycarbonate resins, polypropylene resins, and polyphthalamide resins.
  • polymer resins can be included. Among these, it is appropriate to use ABS resin or polycarbonate resin as the polymer resin so as to more preferably secure the formation of the metal core and the formation of a good conductive pattern.
  • the non-conductive metal compounds may be included as about 0.1 to 10 parts by weight 0/0, or from about 0.5 to 7 parts by weight based on the total composition 0 /.
  • Polymer resin and below the rest of the content of Flame retardants may be included. According to this content range, while maintaining the excellent basic physical properties such as the strength of the polymer resin product or the resin layer formed from the composition, it can preferably exhibit the characteristics of forming a conductive pattern in a certain region by the electromagnetic wave, yarn.
  • the composition of one embodiment includes a non-conductive metal compound having a specific three-dimensional structure and the like, even if the non-conductive metal compound is contained in a lower content, the conductive material having a good adhesion with the metal core by electromagnetic wave irradiation The pattern can be formed well. Therefore, by reducing the content of the non-conductive metal compound, it is possible to maintain the basic physical properties of the resin product or the resin filler more excellent, it is easier to provide a polymer resin product exhibiting a variety of colors by hiding the color of these additives.
  • the conductive pattern forming composition further includes a flame retardant in addition to the above-described polymer resin and a predetermined non-conductive metal compound.
  • a flame retardant can impart excellent flame retardancy required when a resin structure having a conductive pattern formed from the composition of one embodiment is applied as an antenna of a notebook, a tablet PC, a mobile phone and a personal computer.
  • the flame retardant may be used phosphorus-containing organic flame retardant or inorganic flame retardant.
  • the polymer resin or the non-conductive metal compound, etc. included in the composition of one embodiment by including this kind of flame retardant, While imparting excellent flame retardancy to the resin structure, decomposition of the polymer resin or the resin structure due to the addition of the flame retardant or the like can be suppressed from deteriorating physical properties such as its layer strength and rheological properties.
  • phosphorus-containing organic flame retardant among these flame retardants include at least one phosphorus-containing compound selected from the group consisting of trialkyl phosphate, alkyldiaryl phosphate, triacryl phosphate and resorcinol bisphenyl phosphate.
  • phosphorus-containing compound selected from the group consisting of trialkyl phosphate, alkyldiaryl phosphate, triacryl phosphate and resorcinol bisphenyl phosphate.
  • inorganic flame retardant more specific examples of the inorganic flame retardant,
  • At least one inorganic flame retardant selected from the group consisting of metal sulfonate salts such as metal hydrates such as Mg (OH) 2 , potassium sulfonate salts such as antimony hydroxide (Sb 2 0 3 ) and potassium bisphenyl sulfone-3 sulfonate Etc. can be mentioned.
  • various phosphorus-containing organic flame retardants or inorganic flame retardants can be used to appropriately impart flame retardancy of the resin structure prepared from the composition fire of the above embodiment, and to suppress the deterioration of physical properties such as impact strength and rheological properties. .
  • the flame retardant is in the range of about 0.1 to 20 parts by weight 0 /. Be able to be included in an amount of mye This allows the resin structure formed without degrading the impact strength and the rheological properties of the above-mentioned conductive pattern forming composition, since the composition and which on the total composition Excellent flame retardancy can be provided. More specifically, in the case of the flame retardant a phosphorus-containing flame retardant of, it may be included in an amount of about 1 to 20 parts by weight 0/0, or from about 3 to 15% by weight of the total composition.
  • the inorganic flame retardant may be included in the content that has been conventionally used according to the type of material and the polymer resin of the specific flame retardant. An appropriate content range for each inorganic flame retardant according to the type of each polymer resin is already well known to those skilled in the art, and this content range may vary for specific types of inorganic flame retardants, and thus, further description thereof will be omitted.
  • the addition of such flame retardant causes decomposition by reaction with polymer resin such as polycarbonate resin, and impact strength and rheological properties of the resin structure formed from the composition of one embodiment. It is not preferable because physical properties may deteriorate. On the contrary, when the content of the flame retardant is too small, the flame retardancy of the resin structure obtained from the resin composition of one embodiment may not be sufficient.
  • the composition of one embodiment described above is in the group consisting of heat stabilizers, UV ' stabilizers, lubricants, antioxidants, inorganic layering agents, color additives, layer reinforcing agents and functional reinforcing agents, in addition to the above-described polymer resin, non-conductive metal compound and flame retardant It may further comprise one or more additives selected.
  • the physical properties of the resin structure obtained from the composition of one embodiment can be appropriately reinforced.
  • the color additive for example, a pigment, etc., it is included in an amount of about 0.1 to 10% by weight, and gives the resin structure a desired color while providing a color unique to the non-conductive metal compound. Can be properly concealed.
  • a layer reinforcing agent a heat stabilizer, a UV stabilizer, a lubricant or an antioxidant, it is included in an amount of about 0.01 to 5 weight 0 /. Or about 0.05 to 3 weight 0 /. Can be appropriately expressed.
  • the composition of one embodiment when the phosphorus-containing organic flame retardant is included, it is appropriate that the composition of one embodiment further includes an inorganic filler or an impact modifier as an additive.
  • an inorganic filler or an impact modifier as an additive.
  • the phosphorus-containing organic flame retardant has a relatively high probability of causing reaction with the polymer resin to cause decomposition and deterioration of physical properties. Accordingly, by adding the inorganic filler or the impact modifier when the phosphorus-containing organic flame retardant is added, such physical properties can be further improved.
  • a method of forming a conductive pattern may include forming a resin layer by molding the above-described composition for forming a conductive pattern into a resin product or applying the product to another product; Irradiating an electromagnetic wave to a predetermined region of the resin product or resin charge to generate a metal core including a first or second metal or an ion thereof from the non-conductive metal compound; And chemically reducing or plating the region generating the metal nucleus to form a conductive metal layer.
  • an example of the method of forming the conductive pattern is an electromagnetic wave irradiation step (forming a metal core and an adhesive active surface including the same) for a predetermined region of a resin product or a resin layer (based on a polymer resin; Second drawing), and the formation step of the conductive metal layer (third drawing).
  • an electron micrograph shows a state in which a metal core and an adhesive active surface including the same are formed on a surface of a predetermined region of the polymer resin substrate by electromagnetic wave irradiation.
  • the above-mentioned composition for conductive pattern formation can be shape
  • a product molding method or a resin layer forming method using a conventional polymer resin composition can be applied without particular limitation.
  • the composition for forming the conductive pattern is extruded and engraved to form pellets or particles, and then injection molded into a desired form to produce various polymer resin products. Can be.
  • the polymer resin product or the resin layer thus formed may have a form in which the non-conductive metal compound having the above-described specific three-dimensional structure or the like is uniformly dispersed on the resin substrate formed from the polymer resin.
  • the non-conductive metal compound since the non-conductive metal compound has excellent compatibility and chemical stability with various polymer resins, the non-conductive metal compound may be uniformly dispersed throughout the entire region on the resin substrate and maintained in a non-conductive state.
  • electromagnetic waves such as a laser may be irradiated to a predetermined region of the resin product or the resin layer to form the conductive pattern.
  • the first or second metal or its ions may be released from the non-conductive metal compound, and a metal nucleus containing the same and an adhesive active surface including the metal nucleus may be generated (second of FIG. 2). See drawing).
  • the metal nucleus generation step by the electromagnetic wave irradiation proceeds, a portion of the non-conductive metal compound is formed of the resin product or the resin layer Metal nuclei are generated therefrom upon exposure to a predetermined region surface, thereby forming an active adhesion surface that is activated to have higher adhesion (see FIG. 3).
  • the adhesively active surface may be formed in a state including the metal core while having a large roughness.
  • the adhesive active surface is selectively formed only in a predetermined region irradiated with electromagnetic waves, when the plating step described below is performed, chemical reduction of the metal nucleus and the first or second metal ions included in the adhesive active surface is performed, and / Alternatively, the conductive metal ions are chemically reduced by electroless plating thereof, so that the conductive metal layer may be selectively formed on the polymer resin substrate in a predetermined region. More specifically, in the electroless plating, when the metal nucleus acts as a kind of seed and the conductive metal ions contained in the plating solution are chemically reduced, strong bonds may be formed. As a result, the conductive metal layer can be selectively formed more easily.
  • the non-conductive metal compound since the non-conductive metal compound has the above-described specific three-dimensional structure, it can react sensitively even under electromagnetic wave irradiation such as a laser of relatively low power, thereby effectively forming an adhesive active surface and metal nucleus having a larger roughness. From this, a conductive metal layer (conductive pattern) having an improved adhesive force can be formed on the resin product or the resin layer.
  • laser electromagnetic waves may be irradiated among the electromagnetic waves, for example, wavelengths corresponding to the infrared region, for example, about 100 to 1200 nm, or about 1060 to 1070 nm, or about Laser electromagnetic waves having a wavelength of 1064 nm may be irradiated with an average power of about 5-20 W, or about 7-15 W.
  • Reducing or plating may proceed to form a conductive metal layer.
  • a conductive metal layer may be selectively formed in a predetermined region where the metal nucleus and the adhesive active surface are exposed, and chemically in the remaining regions.
  • a stable nonconductive metal compound can maintain nonconductivity as it is. Accordingly, a fine conductive pattern may be selectively formed only in a predetermined region on the polymer resin substrate.
  • the forming of the conductive metal layer may be performed by electroless plating, and thus a good conductive metal layer may be formed on the adhesively active surface.
  • the resin product or the resin layer in the predetermined region where the metal nuclei are generated may be treated with an acidic or basic solution including a reducing agent, and the solution is a reducing agent, formaldehyde or hypophosphite.
  • Dimethylaminoborane (DMAB) ⁇ may include one or more selected from the group consisting of diethylaminoborane (DEAB) and hydrazine.
  • the conductive metal layer may be formed by the electroless plating by treating with the above-described reducing agent and the electroless plating solution including the conductive metal ions.
  • the first or second metal ions included in the metal core are reduced, or the conductive metal ions included in the electroless plating solution are seeded from the region where the metal core is formed.
  • a good conductive pattern can be formed selectively in a predetermined region.
  • the metal nucleus and the adhesive active surface may form strong bonds with the chemically reduced conductive metal ions, and as a result, a conductive pattern may be more easily formed in a predetermined region.
  • the resin structure formed by the above-described method can exhibit excellent flame retardancy, Decomposition of the polymer resin is reduced, and excellent physical properties can be maintained.
  • a resin structure having a conductive pattern obtained by the above-described composition for forming a conductive pattern and a conductive pattern forming method is provided.
  • Such a resin structure includes a polymer resin substrate; A non-conductive metal compound comprising a first metal and a second metal and dispersed in the polymer resin substrate having a ⁇ or P6 3 / mmc space group structure; Dispersed in the polymer resin substrate Flame retardant; An adhesive active surface comprising a metal nucleus including first or second metals or ions thereof exposed to a surface of a polymer resin substrate in a predetermined region; And it may include a conductive metal worm formed on the adhesive active surface.
  • a predetermined region in which the adhesive active surface and the conductive metal layer are formed may correspond to a region in which electromagnetic waves are irradiated onto the polymer resin substrate.
  • the first or second metal or its ions contained in the metal nucleus of the adhesion-activated surface may be derived from the non-conductive metal compound particles.
  • the conductive metal layer may be derived from the first or second metal, or from the conductive metal ions contained in the electroless plating solution.
  • the conductive metal layer is formed using a non-conductive metal compound having a specific three-dimensional structure and the like can be formed on the polymer resin substrate as a better adhesion.
  • the peeling area of the metal layer is 0% (class 0 grade) or more than 0% to 5% or less (class 1 grade) of the metal layer to be tested. It can be formed on the polymer resin substrate with excellent adhesion.
  • the resin structure may exhibit a flame retardant grade of excellent flame retardancy, for example, UV 94-V0 or V1 (thickness t is 0.6 to 1.6 mm) as the flame retardant as described above is included in a suitable kind and content. .
  • the resin structure may further include a residue dispersed in the polymer resin substrate and derived from the non-conductive metal compound.
  • a residue may have a structure in which at least a portion of the first or second metal is released in the steric structure of the non-conductive metal compound, so that vacancy is formed at at least a portion of the non-conductive metal compound.
  • the resin structure described above may be various resin products or resin layers such as a mobile phone case having a conductive pattern for an antenna, or various resin products or resin layers having conductive patterns such as other RFID tags, various sensors, or MEMS structures.
  • a resin structure exhibits excellent flame retardancy, and has a small deterioration in physical properties and maintains excellent physical properties, so that the resin structure is appropriate for a product requiring excellent flame retardancy such as an antenna such as a notebook, a tablet PC, a mobile phone, a personal computer, and the like. Can be applied.
  • the operation and effects of the invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, this is presented as an example of the invention, whereby the scope of the invention is not limited in any sense.
  • the raw materials CuO and Cr 2 0 3 were uniformly mixed with each other by ball milling at a molar ratio of 2: 1 for 6 hours. Thereafter, the mixture was calcined for 2 hours under conditions of atmospheric pressure and 1050 ° C. to synthesize a powder having a chemical formula of CuCr0 2 . After this synthesis, additional grinding treatment times were adjusted to produce Ci r0 2 powders with controlled particle diameters for use in the examples below. Electron micrographs and X-ray diffraction patterns of this powder were as shown in FIGS. 4 and 5, respectively.
  • flame retardants such as trialkyl phosphate, heat stabilizers (IR1076, PEP36), UV stabilizers (UV329), lubricants (EP184), and impact modifiers (S2001) were used.
  • the LDS additive of Preparation Example 1 (CuCr0 2 ; average particle diameter: 0.5 kPa) 3 to 5 weight 0 /. 1 weight 0 /., 4 weight% of the stiffener, other additives including lubricant, were mixed to 1 weight 0 /.
  • To obtain a composition which was extruded through an extruder at a temperature of 260 to 28C C.
  • Extruded pellet-shaped resin structure with a diameter of about 260 to 270 T Injection molding was carried out in the form of a substrate having a thickness of 100 mm, a thickness of 2 mm and an izod bar of ASTM standard.
  • Example 1 The resin structure of Example 1 thus obtained was subjected to X-ray diffraction analysis (XRD), and the analysis results are shown in FIG. 6.
  • XRD X-ray diffraction analysis
  • FIG. 7 is an electron micrograph of a substrate fracture surface
  • the right view of FIG. 7 is a partially enlarged view of the left view.
  • FIGS. 6 and 7 it is confirmed that the non-conductive metal compound is present in the polycarbonate resin in a well dispersed state without decomposition (Fig. 6) before the laser irradiation, and the non-conductive metal compounds are polycarbonate in the particulate state. It is confirmed that it exists in the state uniformly dispersed in resin (FIG. 7).
  • the surface was activated by irradiating a laser of 1064 nm wavelength under the conditions of 40kHz and 10W. After laser irradiation, the formation of a copper-containing metal core in the polycarbonate resin was analyzed and confirmed by electron micrographs and XRD. The results are shown in FIGS. 8 and 9, respectively. Referring to FIGS. 8 and 9, after the laser irradiation, a part of Cu or its ions derived from CuCr0 2 particles is reduced to form a metal seed (that is, a metal nucleus). It was confirmed that the surface was formed.
  • the electroless plating process was performed on the resin structure whose surface was activated by the laser irradiation as follows.
  • PA solution 3g of copper sulfate, 14g of loxal salt, sodium hydroxide
  • Comparative Example 1 A substrate having a conductive pattern was formed in the same manner as in Examples 1 to 3, except that the LDS additive (non-conductive metal compound; average particle diameter: 0.5) was used, and the composition shown in Table 1 was used.
  • LDS additive non-conductive metal compound; average particle diameter: 0.5
  • Comparative Example 2 Formation of Conductive Pattern by Laser Direct Irradiation
  • Comparative Example 2 after the laser irradiation, the formation of copper-containing metal cores in the polycarbonate resin was analyzed and confirmed by electron micrographs and XRD, and the results are shown in FIGS. 10 and 11 respectively.
  • the laser irradiation conditions are not sufficient, so that the non-conductive metal compound is not well exposed to the laser, and the non-conductive metal compound does not have sufficient sensitivity to the laser. It was confirmed that no metal seed (ie, metal nucleus) derived from Cu or the like was formed.
  • Test Example 1 Evaluation of reflectance of the resin structure to the laser and evaluation of the adhesion of the conductive pattern
  • One . class 0 class peeling area of the conductive pattern o 0% of the conductive pattern area to be evaluated;
  • class 1 grade peeling area of the conductive pattern. More than 0% and 5% or less of the conductive pattern area to be evaluated;
  • class 2 grade peeling area of the conductive pattern ⁇ more than 5% and 15% or less of the conductive pattern area to be evaluated;
  • class 3 grade peeling area of conductive pattern 0 More than 15% and 35% or less of the conductive pattern area to be evaluated;
  • class 4 peeling area of the conductive pattern ⁇ greater than 35% of the conductive pattern area to be evaluated 65% AHA;
  • Class 5 Peeling area of the conductive pattern ⁇ > 65% of the conductive pattern area to be evaluated.
  • UV 94 V Vertical Burning Test
  • UV 94 V0 Blink with burner for 10 seconds, remove burner, attach to specimen
  • the time required for the light to extinguish is less than 10 seconds, and when five specimens are used in one set, the same experiment is carried out 10 times and the combustion time of each set is less than 50 seconds. No ignition occurs on cotton wool placed 30 cm below the fire;
  • UV 94 V1 After burning with a burner for 10 seconds, remove the burner, and the time required for the light on the specimen to go out is 30 seconds or less, and when 5 pieces are set to 1 set, 10 times In the same experiment, the burning time of each set was less than 250 seconds, and no fire occurred on the cotton wool placed below 30 cm due to the falling fire during combustion;
  • UV 94 V2 After burning with a burner for 10 seconds, the burner is removed, and the time required for the specimen to burn out is 30 seconds or less, and when 5 sets of specimens are set to 10 times, Do the same experiment and burn time of each set is less than 250 seconds. However, fires may occur on cotton wool placed 30 cm below due to sparks falling during combustion;
  • UV 94 V5 When the burner is mounted at an angle of 20 degrees and fired under the same conditions as described above, after the same experiment five times with one set of five specimens, the combustion time of each set is within 60 seconds, In addition, there is no spark that melts during combustion.

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Abstract

본 발명은 각종 고분자 수지 제품 또는 수지층 상에, 단순화된 공정으로 미세 도전성 패턴을 형성할 수 있게 하면서, 상기 수지 제품 또는 수지층에 우수한 난연성을 부여할 수 있는 도전성 패턴 형성용 조성물 및 이를 사용해 얻어지는 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체에 관한 것이다. 상기 도전성 패턴 형성용 조성물은 고분자 수지; 제 1 금속 및 제 2 금속을 포함하고 혹은 P63/mmc 공간군 구조를 갖는 비도전성 금속 화합물; 및 난연제를 포함하고, 전자기파 조사에 의해, 상기 비도전성 금속 화합물로부터, 상기 제 1 또는 제 2 금속이나 그 이온을 포함하는 금속핵이 형성되는 것으로 될 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
도전성 패턴 형성용 조성물 및 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체
【기술분야】
본 발명은 각종 고분자 수지 제품 또는 수지층 상에， 단순화된 공정으로 양호한 미세 도전성 패턴을 형성할 수 있게 하면서， 상기 수지 제품 또는 수지층에 우수한 난연성을 부여할 수 있는 도전성 패턴 형성용 조성물 및 이를 사용해 얻어지는 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체에 관한 것이다.
【배경기술】
최근 들어 미세 전자 기술이 발전함에.따라, 각종 수지 제품 또는 수지층 등의 고분자 수지 기재 (또는 제품) 표면에 미세한 도전성 패턴이 형성된 구조체에 대한 요구가 증대되고 있다. 이러한 고분자 수지 기재 표면의 도전성 패턴 및 구조체는 핸드폰 케이스에 일체화된 안테나， 각종 센서， MEMS 구조체 또는 RFID 태그 등의 다양한 대상물을 형성하는데 적용될 수 있다.
이와 같이, 고분자 수지 기재 표면에 도전성 패턴을 형성하는 기술에 대한 관심이 증가하면서, 이에 관한 몇 가지 기술이 제안된 바 있다. 그러나， 아직까지 이러한 기술을 보다 효과적으로 이용할 수 있는 방법은 제안되지 못하고 있는 실정이다.
예를 들어, 이전에 알려진 기술에 따르면， 고분자 수지 기재 표면에 금속층을 형성한 후 포토리소그라피를 적용하여 도전성 패턴을 형성하거나, 도전성 페이스트를 인쇄하여 도전성 패턴을 형성하는 방법 등이 고려될 수 있다. 그러나, 이러한 기술에 따라 도전성 패턴을 형성할 경우， 필요한 공정 또는 장비가 지나치게 복잡해지거나, 양호하고도 미세한 도전성 패턴을 형성하기가 어려워지는 단점이 있다.
이에 보다 단순화된 공정으로 고분자 수지 기재 표면에 미세한 도전성 패턴을 보다 효과적으로 형성할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
이러한 당업계의 요구를 충족하기 위해， 고분자 수지에 특정한 비도전성 금속 화합물 등을 첨가한 조성물을 사용하고, 레이저 등 전자기파의 직접 조사에 의해 도전성 패턴을 형성하는 기술이 제안된 바 있다. 이러한 기술에 따르면， 상기 조성물의 소정 영역에 레이저 등 전자기파를 직접 조사하여 상기 비도전성 금속 화합물 중의 금속 성분을 선택적으로 노출시키고， 해당 영역에 무전해 도금 등을 진행하여 도전성 패턴을 형성할 수 있다.
그러나， 위 기술에 따라 도전성 패턴을 형성할 경우, 이러한 도전성 패턴이 고분자 수지 기재에 대해 열악한 접착력을 나타냄에 따라， 양호한 도전성 패턴이 형성되기 어려워 지는 등의 문제점이 존재하였다.
부가하여， 고분자 수지 기재 표면의 도전성 패턴 및 이를 포함한 구조체가 노트북, 타블렛 PC, 휴대폰 및 개인용 컴퓨터 등의 안테나로서 활용되는 경우， 상기 고분자 수지 기재나 도전성 패턴이 형성된 수지 구조체에 일정 수준 이상의 난연성을 부여할 필요가 있다. 그러나, 상기 고분자 수지 기재 표면에 양호한 도전성 패턴을 보다 단순화된 공정으로 효과적으로 형성할 수 있으면서도, 이러한 수지 기재나 구조체에 우수한 난연성을 부여할 수 있는 조성물 등 관련 기술은 아직까지 제대로 제안되지 못하고 있다.
【발명의 내용】
【해결하고자 하는 과제】
본 발명은 각종 고분자 수지 제품 또는 수지층 상에, 단순화된 공정으로 양호한 미세 도전성 패턴을 형성할 수 있게 하면서, 상기 수지 제품 또는 수지층에 우수한 난연성을 부여할 수 있는 도전성 패턴 형성용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 또한， 상기 도전성 패턴 형성용 조성물 등으로부터 형성된 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체를 제공하는 것이다.
【과제의 해결 수단】
본 발명은 고분자 수지; 제 1 금속 및 제 2 금속을 포함하고 mm 혹은 P63/mmc 공간군 구조를 갖는 비도전성 금속 화합물; 및 난연제를 포함하고, 전자기파 조사에 의해, 상기 비도전성 금속 화합물로부터 상기 제 1 또는 제 2 금속이나 그 이온을 포함하는 금속핵이 형성되는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물을 제공한다.
상기 도전성 패턴 형성용 조성물에서, 상기 비도전성 금속 화합물의 구체적인 예로는, CuCr02, NiCr02, AgCr02, CuMo02, NiMo02, AgMo02, NiMn02, AgMn02, NiFe02, AgFe02, CuW02, AgW02, NiW02, AgSn02, NiSn02 및 CuSn02로 이루어진 군에서 선택된 화합물의 1종 이상을 들 수 있고, 이로서 상기 전자기파 조사에 의해 금속핵을 보다 잘 형성시켜 더욱 양호한 도전성 패턴의 형성을 가능케 한다.
또, 상기 도전성 패턴 형성용 조성물은 약 lOOOnm 내지 1200nm의 파장을 갖는 레이저 전자기파에 대하여 약 25% 이하, 흑은 약 10 내지 25%의 반사도를 나타낼 수 있다.
그리고, 상기 도전성 패턴 형성용 조성물은 약 lOOOnm 내지 1200nm의 파장을 갖는 레이저 전자기파가 약 5 내지 20W의 평균 파워로 조사되어 상기 금속핵이 형성되는 것으로 될 수 있다. 이러한 레이저 전자기파 조사 조건의 제어에 의해, 상기 조성물의 고분자 수지 상에 금속핵이 보다 잘 형성될 수 있고, 이에 따라 보다 양호한 도전성 패턴이 형성될 수 있다.
. 또， 상기 도전성 패턴 형성용 조성물에서, 상기 고분자 수지는 열 경화성 수지 또는 열 가소성 수지를 포함할 수 있고， 이의 보다 구체적인 예로는 ABS 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 또는 풀리에틸렌테레프탈레이트 수지 등의 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 플리프로필렌 수지 및 폴리프탈아미드 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다.
그리고, 상기 .도전성 패턴 형성용 조성물에서, 상기 비도전성 금속 화합물은 전체 조성물에 대해 약 0.1 내지 10 중량0 /。로 포함될 수 있다.
또한， 상기 도전성 패턴 형성용 조성물에서， 상기 난연제는 인 함유 유기 난연제 또는 무기 난연제를 포함할 수 있으며， 이의 보다 구체적인 예로는, 트리알킬 포스페이트, 알킬디아릴 포스페이트, 트리아크릴 포스페이트 및 레소시놀 비스페닐 포스페이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 인 함유 유기 난연제， 또는 금속 수화물, 수산화안티몬 및 금속 설포네이트염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기 난연제 등을 들 수 있다.
상기 난연제는 전체 조성물에 대해 약 0.1 내지 20 중량 0/。의 함량으로 포함될 수 있으며， 이로서 상기 도전성 패턴 형성용 조성물의 층격 강도나 유변 특성을 저하시키지 않으면서, 상기 조성물 및 이로부터 형성된 수지 구조체에 우수한 난연성을 부여할 수 있다.
한편， 상기 도전성 패턴 형성용 조성물은 상술한 고분자 수지, 소정의 비도전성 금속 화합물 및 난연제 외에도, 열 안정제, UV 안정제， 활제, 항산화제ᅳ 무기 층전제， 색 첨가제, 층격 보강제 및 기능성 보강제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수도 있다.
보다 구체적으로， 상기 도전성 패턴 형성용 조성물이 상기 난연제로서 인 함유 유기 난연제를 포함하는 경우， 이러한 조성물은 무기 충전제 또는 충격 보강제를 첨가제로서 더 포함함이 적절하다.
한편， 본 발명은 또한, 상술한 도전성 패턴 형성용 조성물로부터 얻어지는 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체를 제공한다. 이러한 수지 구조체는 수지 기재; 제 1 금속 및 제 2 금속을 포함하고 mm 혹은 P63/mmc 공간군 구조를 가지며, 상기 고분자 수지 기재에 분산되어 있는 비도전성 금속 화합물; 상기 고분자 수지 기재에 분산되어 있는 난연제; 소정 영역의 고분자 수지 기재 표면에 노출된 제 1 또는 제 2 금속이나 그 이온을 포함한 금속핵을 포함하는 접착활성 표면; 및 상기 접착활성 표면 상에 형성된 도전성 금속층을 포함하는 것이다.
상기 수지 구조체에서, 상기 접착활성 표면 및 도전성 금속층이 형성된 소정 영역은 상기 고분자 수지 기재에 전자기파가 조사된 영역에 대웅할 수 있다. 또한， 상기 수지 구조체는 UV 94-V0 또는 V1 (두께 t는 0.6 내지 1.6mm)의' 난연 등급을 나타낼 수 있다.
그리고， 상기 수지 구조체에서 상기 도전성 금속층은 ISO 2409 표준 방법에 따라 시험하였을 때， 상기 금속층의 박리 면적이 테스트 대상 금속층 면적의 약 o% (class 0 등급) 또는 약 0% 초과 5% 이하 (class 1 등급)로 되는 우수한 접착력으로 상기 고분자 수지 기재 상에 형성되어 있을 수 있다.
【발명의 효과】 - .
본 발명에 따르면, 각종 고분자 수지 제품 또는 수지층 등의 고분자 수지 기재 상에, 레이저 등 전자기파를 조사하는 매우 단순화된 공정으로 미세한 도전성 패턴을 형성할 수 있게 하는 도전성 패턴 형성용 조성물 및 이로부터 얻어지는 도전성. 패턴을 갖는 수지 구조체가 제공될 수 있다.
특히， 본 발명에 따른 도전성 패턴 형성용 조성물 등은 특유의 입체 구조를 갖는 비도전성 금속 화합물 등을 사용함에 따라, 우수한 접착력을 나타내는 양호한 미세한 도전성 패턴을 보다 효과적으로 형성할 수 있다.
더 나아가， 이러한 수지 구조체는 노트북， 타블렛 PC, 휴대폰 및 개인용 컴퓨터 등의 안테나로서 적용되었을 경우에 요구되는 우수한 난연성을 나타낼 수 있으며， 이와 동시에 난연제 등 첨가제에 의한 충격 강도 및 유변 특성의 저하가 억제되어 우수한 물리적 물성 또한 나타낼 수 있다.
따라서, 이러한 도전성 패턴 형성용 조성물이나 이로부터 제조되는 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체 등을 이용해， 노트북, 타블렛 PC， '컴퓨터， 휴대폰 케이스 등 각종 수지 제품 상의 안테나용 도전성 패턴, RFID 태그， 각종 센서, MEMS 구조체 등을 매우 효과적으로 형성할 수 있게 된다.
【도면의 간단한 설명】
도 1은 발명의 일 구현예에 따른 도전성 패턴 형성용 조성물에 포함되는 비도전성 금속 화합물의 일 예의 입체 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 발명의 다른 구현예에 따른 도전성 패턴 형성 방법의 일 예를 공정 단계별로 간략화하여 나타낸 도면이다.
도 3은 발명의 다른 구현예에 따른 도전성 패턴 형성 방법의 일 예에서， 전자기파 조사에 의해 고분자 수지 기재의 표면에 금속핵을 포함한 접착활성 표면이 형성된 모습을 나타낸 전자 현미경 사진이다.
도 4 및 5는 각각 제조예 1에서 얻어진 CuCr02분말의' 전자 현미경 사진 및 X선 회절 패턴을 나타낸다.
도 6 및 7은 각각 실시예 1에서 CuCr02 입자가 포함된 수지 구조체를 얻은 후에， 이러한 기판을 X선 회절 분석한 결과 및 수지 기판 파단면의 전자 현미경 사진을 나타낸다.
도 8 및 9는 각각 실시예 1에서 레이저 조사 후 고분자 수지 기재 표면에 금속핵 및 이를 포함한 접착활성 표면의 형성 유무를 X선 희절 분석 및 전자 현미경 사진으로 확인한 결과를 나타낸다.
도 10 및 11은 각각 비교예 2에서 레이저 조사 후에 수지 구조체 상에 금속핵이 형성되었는지 여부의 X선 회절 분석 결과와, 레이저 조사 표면을 전자 현미경 사진으로 확인한 결과를 나타낸다. ~ 【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 도전성 패턴 형성용 조성물, 이를 사용한 도전성 패턴 형성 방법과, 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체에 대해 설명하기로 한다.
발명의 일 구현예에 따르면, 고분자 수지; 제 1 금속 및 제 2 금속을 포함하고 F n 혹은 P63/mmc 공간군 구조를 갖는 비도전성 금속 화합물; 및. 난연제를 포함하고， 전자기파 조사에 의해， 상기 비도전성 금속 화합물로부터， 상기 제 1 또는 제 2 금속이나 그 이온을 포함하는 금속핵이 형성되는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 초성물이 제공된다.
이러한 도전성 패턴 형성용 조성물은 ΐδ,η 흑은 P63/mmc 공간군 구조로 정의되는 특정 입체 구조를 갖는 비도전성 금속 화합물을 포함하며 이러한 비도전성 금속 화합물의 일 예의 입체 구조는 도 1에 모식적으로 나타나 있다. 도 1을 참조하면, 상기 비도전성 금속 화합물은 상기 제 1 및 제 2 금속 중 적어도 1종의 금속을 포함하고 모서리를 공유하는 8면체들이 서로 2차원적으로 연결된 구조를 갖는 복수의 제 1 층 (edge-shared octahedral layer)과， 상기 제 1 층과 다른 종류의 금속을 포함하고 서로 인접하는 제 .1 층 사이에 배열된 제 2 층을 포함하는 입체 구조를 가질 수 있으며, 이러한 입체 구조가 R m 흑은 P63/mmc 공간군 구조로 지칭될 수 있다.
이러한 비도전성 금속 화합물의 입자를 포함한 도전성 패턴 형성용 조성물을 사용해 고분자 수지 제품 또는 수지층올 성형한 후， 레이저 등 전자기파를 조사하면， 상기 비도전성 금속 화합물로부터 제 1 또는 제 2 금속이나 그 이온을 포함하는 금속핵이 형성될 수 있다. 이러한 금속핵은 전자기파가 조사된 소정 영역에서 선택적으로 노출되어 고분자 수지 기재 표면의 접착활성 표면을 형성할 수 있다. 이후， 상기 제 1 또는 제 2 금속이나 그 이온을 포함하는 금속핵 등을 seed로 하여 도전성 금속 이온 등을 포함하는 도금 용액으로 무전해 도금하면, 상기 금속핵을 포함하는 접착활성 표면 상에 도전성 금속층이 형성될 수 있다. 이러한 과정을 통해, 상기 전자기파가 조사된 소정 영역의 고분자 수지 기재 상에만 선택적으로 도전성 금속층, 다시 말해서 미세한 도전성 패턴이 형성될 수 있다.
특히， 이와 같이 금속핵 및 접착활성 표면이 형성되어 전자기파 조사에 의해 보다 양호한 도전성 패턴의 형성이 가능하게 되는 주된 요인 중 하나로서， 일 구현예의 조성물에 포함되는 비도전성 금속 화합물이 갖는 특정한 입체 구조, 예를 들어, 상술한 도 1에 모식적으로 나타난 입체 구조를 들 수 있다.
이러한 비도전성 금속 화합물의 입체 구조에서는, 이를 이루는 제 1 및 제 2 금속 중 적어도 1종의 금속이 제 1 층에 포함되어 있는데, 이러한 제 1 층은 모서리를 공유하는 8면체들이 서로 2차원적으로 연결된 구조 (edge-shared octahedral layer)를 가지고 있다. 또한， 상기 비도전성 금속 화합물의 입체 구조에서는, 상술한 제 1 층의 복수 층과 함께， 서로 인접하는 제 1 층 사이에 배열된 제 2 층을 포함하고 있다. 이러한 제 2 층에는 상기 제 1 층과는 다른 종류의 금속, 예를 들어, 제 1 및 제 2 금속 중 게 1 층에 포함되지 않은 나머지 금속이 포함되며, 이러한 제 2 층의 금속은 서로 인접하는 제 1 층 사이에서 상기 8면체들의 꼭지점을 서로 이어주어 이들의 2차원적 연결 구조를 서로 결합시킬 수 있다.
보다 구체적인 일 예에서, 이러한 층상 입체 구조를 갖는 비도전성 금속 화합물은 제 1 및 제 2 금속과 함께, X(산소， 질소 또는 황)을 포함하여 ABX2 (A, B는 각각 독립적으로 제 1 및 제 2 금속을 나타내며， X는 산소, 질소 또는 황을 나타낸다.)의 알반식으로 표시되는 화합물로 될 수 있다. 이러한 일반식의 화합물에서, 게 1 및 제 2 금속 중 적어도 1종의 금속 및 X의 원자들이 모서리를 공유하는 8면체들을 이를 .수 있고, 이들이 서로 2차원적으로 연결된 구조로 배열되어 제 1 층을 이를 수 있다. 또, 상술한 바와 같이, 제 1 층에 포함되지 않은 나머지 금속이 서로 인접하는 제 1 층 사이의 제 2 층을 이를 수 있으며， 이러한 제 2 층을 이루는 금속이 제 1 층 사이에서 이들의 2차원적 연결 구조를 서로 결합시킬 수 있는 것이다.
이때, 상기 제 2 층을 이루는 제 1 또는 게 2 금속은 Cu, Ag 및 Ni로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속으로 되어 전자기파 조사에 의해 비도전성 금속 화합물로부터 방출되는 금속원으로 될 수 있고， 나머지 제 1 층을 이루는 금속은 Cr, Mo, Mn, Fe, Sn 및 W로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속으로 될 수 있다. .
이상에서 설명한 특정한 층상 입체 구조의 비도전성 금속 화합물은 전자기파 조사 전에는 비도전성을 나타낼 뿐 아니라， 상기 고분자 수지와 우수한 상용성을 가지며, 상기 환원 또는 도금 처리 등에 사용되는 용액에 대해서도 화학적으로 안정하여 비도전성을 유지하는 특성을 갖는다. 따라서, 이러한 비도전성 금속 화합물은 전자기파가 조사되지 않은 영역에서는, 고분자 수지 기재 내에 균일하게 분산된 상태로 화학적으로 안정하게 유지되어 비도전성을 나타낼 수 있다.
이에 비해, 상기 레이저 등 전자기파가 조사된 소정 영역에서는 비도전성 금속 화합물로부터 제 1 또는 제 2 금속이나 그 이온 등이 쉽게 발생할 수 있다. 이때, 상술한 비도전성 금속 화합물로부터 금속 또는 그 이온이 보다 쉽게 방출될 수 있는 것은, 상기 비도전성 금속 화합물이 상술한 제 1 층 및 제 2 층이 순차 배열된 층상 입체 구조를 가짐에 기인한 것으로 예측될 수 있다. 이러한 층상 입체 구조를 갖는 비도전성 금속 화합물은 제 2 충의 vacancy formation energy가 다른 비층상 입체 구조를 갖는 화합물에 비해 낮아, 상기 제 2 층에 포함된 제 1 또는 제 2 금속이나 그 이온이 보다 쉽게 방출될 수 있는 것이다. 이와 같이, 전자기파 조사에 의해 비도전성 금속 화합물로부터 금속이나 그 이은이 보다 쉽게 방출됨에 따라, 금속핵 및 접착활성 표면의 형성을 가능케 하는 주된 요인 중 하나로 될 수 있다.
다만, 본 발명자들의 실험 결과, 이러한 비도전성 금속 화합물의 특유의 입체 구조만으로 상기 금속핵 및 접착활성 표면의 형성이 가능해 지는 것은 아님이 확인되었다. 본 발명자들은 계속적인 실험 및 연구를 통하여, 상술한 특정 입체 구조의 비도전성 금속 화합물 중에서도, 예를 들어, CuCr02, NiCr02, AgCiO2j CuMo02, NiMo02, AgMo02, NiMn02, AgMn02, NiFe02, AgFe02, CuW02, AgW02, NiW02, AgSn02, NiSn02 또는 CuSn02 등의 특정 화합물을 선택 및 포함함에 따라， 상기 일 구현예의 조성물이 특정 파장의 레이저 등 전자기파에 대해 보다 높은 흡수율 및 민감도를 나타내게 할 수 있음을 확인하였다. 또한, 이와 함께 후술하는 바와 같은 레이저 등 전자기파 조사 조건 등을 조절함에 따라, 비로소 상기 금속핵 및 접착활성 표면의 형성이 가능해 지며, 레이저 등 전자기파의 조사 및 순차적인 환원 또는 도금 처리 등에 의해 보다 양호한 미세 도전성 패턴이 형성될 수 있음이 확인되었다.
이러한 일 구현예와 달리, 상술한 층상 입체 구조 등을 가지더라도, 후술하는 비교예에 기재된 CuNi02 등과 같은 적절치 않은 비도전성 금속 화합물이 사용되거나, 레이저 등 전자기파 조사 조건이 적절한 범위로 제어되지 못하는 경우， 금속핵이 형성되지 못하거나, 상기 금속핵을 포함하고 보다 큰 거칠기를 갖는 접착활성 표면이 제대로 형성되지 못하고 고분자 수지에 대한 우수한 접착력을 갖는 양호한 도전성 패턴이 형성되지 못할 수 있다.
따라서, 상기 일 구현예의 도전성 패턴 형성용 조성물은 상술한 비도전성 금속 화합물 특유의 입체 구조， 이에 따른 특성 및 상술한 금속핵 및 이에 따른 접착활성 표면의 형성을 가능케 하는 제반 조건의 제어 등으로 인해, 스피넬 등 다른 입체 구조를 갖는 화합물을 포함하거나, 기타 금속핵 등의 형성이 수반되지 않는 다른 조성물을 사용한 경우와 비교하여， 보다 양호한 미세 도전성 패턴을 용이하게 형성할 수 있게 한다. 더구나, 이러한 특성으로 인해， 일 구현예의 도전성 패턴 형성용 조성물을 사용하면, 상기 스피넬 등 비층상 입체 구조를 갖는 비도전성 금속 화합물을 포함한 다른 조성물을 사용한 경우 등에 비해, 상기 비도전성 금속 화합물의 사용량， 보다 구체적으로 제 1 또는 제 2 금속의 사용량 또는 함량을 줄이더라도, 양호하고도 미세한 도전성 금속층을 보다 용이하게 형성할 수 있다.
더구나， 일 구현예의 조성물은 상술한 비도전성 금속 화합물과 함께 난연제를 포함함에 따라, 이로부터 형성된 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체가 노트북, 타블렛 PC, 휴대폰 및 개인용 컴퓨터 등의 안테나로서 적용되었을 경우에 요구되는 우수한 난연성을 나타내도록 할 수 있다. 부가하여, 이하에 후술하는 바와 같이， 상기 일 구현예의 조성물의 다른 성분의 종류를 고려하여, 난면제의 종류 및 함량 범위를 제어함에 따라, 난연제 등 첨가제에 의해 수지 구조체의 층격 강도 및 유변 특성 등 물리적 물성이 저하되는 것도 억제할 수 있다.
결국, 일 구현예의 조성물을 사용하면, 보다 단순화된 방법으로 수지 구조체 또는 수지 제품 상에 양호한 미세 도전성 패턴을 매우 효과적으로 형성할 수 있으면서도， 상기 수지 구조체의 난연성을 보다 향상시킬 수 있으며， 이의 우수한 물리적 물성을 유지시킬 수 있다. 따라서, 이러한 일 구현예의 조성물을 도전성 패턴이 형성되어야 하는 다양한 수지 제품 또는 수지 구조체의 제조에 매우 바람직하게 적용할 수 있다.
한편, 상술한 일 구현예의 도전성 패턴 형성용 조성물은 적외선 영역에 해당하는 파장, 예를 들어, 약 lOOOnm 내지 1200nm, 혹은 약 1060nm 내지 1070nm, 예를 들어 약 1064nm의 파장을 갖는 레이저 전자기파에 대하여 약 25% 이하, 흑은 약 10 내지 25%의 반사도를 나타낼 수 있다.
이러한 레이저 전자기파에 대한 상대적으로 낮은 반사도는 금속핵 및 순차적인 도전성 패턴 형성시 통상 적용되는 레이저 전자기파에 대한 높은 흡수율 및 민감도를 반영할 수 있다. 따라서, 상술한 범위의 낮은 반사도를 나타내는 일 구현예의 도전성 패턴 형성용 조성물을 사용하면, 레이저 등 전자기파의 조사에 의해 금속핵 및 이를 포함하면서 더욱 큰 거칠기를 갖는 접착활성 표면이 보다 잘 형성될 수 있으며, 그 결과 보다 양호한 도전성 패턴의 형성이 가능해 진다.
또， 이러한 도전성 패턴 형성용 조성물의 낮은 반사도는 상술한 특정 입체 구조의 비도전성 금속 화합물의 사용, 이 중에서도 CuCr( , NiCr02, AgCr02; CuMo02, NiMo02, AgMo02, NiMn02, AgMn02, NiFe02, AgFe02, CuW02, AgW02, NiW02, AgSn02, NiSn02 및 CuSn<¾등과 같은 특정 화합물의 사용, 이러한 특정 비도전성 금속 화합물과， 후술하는 적절한 고분자 수지와의 조합 및 이들의 조성 등에 의해 달성될 수 있다.
한편, 상술한 일 구현예의. 도전성 패턴 형성용 조성물은 적외선 영역에 해당하는 파장, 예를 들어, 약 lOOOnm 내지 1200nm, 혹은 약 1060nm 내지 1070nm, 혹은 약 1064nm의 파장을 갖는 레이저 전자기파가 약 5 내지 20W, 흑은 약 7 내지 15W의 평균 파워로 조사되어， 이러한 전자기파 조사부에 금속핵이 형성되는 것일 수 있다. 이러한 범위로 레이저 등 전자기파의 조사 조건이 제어됨에 따라， 일 구현예의 조성물에 대한 레이저 조사부에 금속핵 및 이를 포함하고 큰 거칠기를 갖는 접착활성 표면 등이 더욱 잘 형성될 수 있으며， 이로서 보다 양호한 도전성 패턴의 형성이 가능해 진다. 다만， 실제 사용되는 비도전성 금속 화합물 및 고분자 수지의 구체적인 종류나 이들의 조성에 따라, 금속핵 둥의 형성을 가능케 하는 전자기파 조사 조건을 다르게 제어될 수도 있다. 그리고, 상기 비도전성 금속 화합물은， 예를 들어, 약 0.1 내지 20//πι, 흑은 약 0.3 내지 10 의 입경 범위를 갖는 입자 형태로 될 수 있다. 이러한 평균 입경 범위로 인해， 일 구현예의 조성물로부터 형성되는 수지 구조체의 층격 강도 등 기계적 강도를 우수하게 유지시킬 수 있으며, 보다 우수한 접착력을 갖는 양호한 도전성 패턴의 형성을 가능케 한다.
한편, 상술한 일 구현예의 도전성 패턴 형성용 조성물에서， 상기 고분자 수지로는 다양한 고분자 수지 제품 또는 수지층을 형성할 수 있는 임의의 열 경화성 수지 또는 열 가소성 수지를 별다른 제한 없이 사용할 수 있다. 특히， 상술한 특정 입체 구조 및 입경 등을 갖는 비도전성 금속 화합물은 다양한 고분자 수지와 우수한 상용성 및 균일한 분산성을 나타낼 수 있으며, 고분자 수지의 충격 강도 등 물성을 거의 저하시키지 않을 수 있다. 따라서, 일 구현예의 조성물은 다양한 고분자 수지를 포함하여 여러 가지 수지 제품 또는 수지층으로 성형될 수 있다. 이러한 고분자 수지의 구체적인 예로는, ABS 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 등의 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지， 폴리카보네이트 수지, 폴리프로필렌 수지 또는 폴리프탈아미드 수지 등을 들 수 있고, 이외에도 다양한 고분자 수지를 포함할 수 있다. 이 중에서도, 금속핵의 형성 및 양호한 도전성 패턴의 형성을 보다 바람직하게 담보할 수 있도록, 상기 고분자 수지로서 ABS 수지 또는 폴리카보네이트 수지를 사용함이 적절하다.
또한, 상기 도전성 패턴 형성용 조성물에서, 상기 비도전성 금속 화합물은 전체 조성물에 대해 약 0.1 내지 10 중량0 /0， 혹은 약 0.5 내지 7 중량 0/。로 포함될 수 있으며， 나머지 함량의 고분자 수지 및 후술하는 난연제 등이 포함될 수 있다. 이러한 함량 범위에 따라， 상기 조성물로부터 형성된 고분자 수지 제품 또는 수지층의 강도 등 기본적인 물성을 우수하게 유지하면서도, 전자기파 조,사에 의해 일정 영역에 도전성 패턴을 형성하는 특성을 바람직하게 나타낼 수 있다. 이미 상술한 바와 같이， 일 구현예의 조성물은 특정 입체 구조 등을 갖는 비도전성 금속 화합물을 포함하여, 이러한 비도전성 금속 화합물을 보다 낮은 함량으로 포함하더라도， 전자기파 조사에 의해 금속핵 및 우수한 접착력을 갖는 도전성 패턴을 양호하게 형성할 수 있다. 따라서, 비도전성 금속 화합물의 함량을 줄여 상기 수지 제품 또는 수지충의 기본적 물성을 더욱 우수하게 유지할 수 있고， 이러한 첨가제의 색상을 은폐하여 다양한 색상을 나타내는 고분자 수지 제품을 제공하기가 보다 용이하게 된다.
그리고, 상기 도전성 패턴 형성용 조성물은 상술한 고분자 수지 및 소정의 비도전성 금속 화합물 외에， 난연제를 더 포함한다. 이러한 난연제는 일 구현예의 조성물로부터 형성된 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체가 노트북, 타블렛 PC, 휴대폰 및 개인용 컴퓨터 등의 안테나로서 적용되었을 경우에 요구되는 우수한 난연성을 부여할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 난연제로는 인 함유 유기 난연제 또는 무기 난연제를 사용할 수 있다. 일 구현예의 조성물에 포함되는 고분자 수지나， 비도전성 금속 화합물 등을 고려하여， 이러한 종류의 난연제를 포함함에 따라, 상기 수지 구조체에 우수한 난연성을 부여하면서도, 상기 난연제 등의 첨가에 따른 고분자 수지 또는 수지 구조체의 분해가 일어나 이의 층격 강도나 유변 특성 등 물리적 물성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
이러한 난연제 중 상기 인 함유 유기 난연제의 보다 구체적인 예로는， 트리알킬 포스페이트, 알킬디아릴 포스페이트, 트리아크릴 포스페이트 및 레소시놀 비스페닐 포스페이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 인 함유 화합물을 들 수 있다. 또한, 상기 무기 난연제의 보다 구체적인 예로는，
Mg(OH)2와 같은 금속 수화물， 수산화안티몬 (Sb203) 및 포타슘 비스페닐 술폰 -3 술포네이트와 같은 포타슘 술포네이트계 염 등의 금속 설포네이트염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기 난연제 등을 들 수 있다. 이외에도, 다양한 인 함유 유기 난연제 또는 무기 난연제를 사용하여, 상기 일 구현예의 조성불로부터 제조된 수지 구조체의 난연성을 적절히 부여할 수 있으면서도， 충격 강도나 유변 특성 등 물리적 물성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
상기 난연제는 전체 조성물에 대해 약 0.1 내지 20 중량0 /。의 함량으로 포함될 수 있으몌 이로서 상기 도전성 패턴 형성용 조성물의 충격 강도나 유변 특성을 저하시키지 않으면서， 상기 조성물 및 이로부터 형성된 수지 구조체에 우수한 난연성을 부여할 수 있다. 보다 구체적으로， 상기 난연제 중 인 함유 난연제의 경우， 전체 조성물에 대해 약 1 내지 20 중량0 /0， 혹은 약 3 내지 15 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 또한， 무기 난연제는 구체적인 난연제의 물질 종류 및 고분자 수지의 종류에 따라， 이전부터 통상적으로 사용되던 함량으로 포함될 수 있다. 각 고분자 수지의 종류에 따른 무기 난연제별 적절한 함량 범위를 이미 당업자에게 잘 알려져 있고, 이러한 함량 범위는 무기 난연제의 구체적인 종류 별로 달라질 수 있으므로， 이에 관한 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
만일, 난연제의 각 종류에 따른 함량이 지나치게 많아지는 경우, 이러한 난연쎄의 첨가에 의해 폴리카보네이트 수지 등 고분자 수지와의 반응으로 분해가 일어나, 일 구현예의 조성물로부터 형성된 수지 구조체의 충격 강도나 유변 특성 등 물리적 특성이 저하될 수 있으므로 바람직하지 않다. 반대로， 상기 난연제의 함량이 지나치게 작은 경우, 일 구현예의 수지 조성물로부터 얻어지는 수지 구조체의 난연성이 층분치 못할 수 있다. 한편， 상술한 일 구현예의 조성물은 상술한 고분자 수지， 비전도성 금속 화합물 및 난연제 외에도, 열 안정제, UV '안정제， 활제, 항산화제， 무기 층전제, 색 첨가제, 층격 보강제 및 기능성 보강제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 이러한 첨가제의 부가로, 일 구현예의 조성물로부터 얻어진 수지 구조체의 물성을 적절히 보강할 수 있다. 이러한 첨가제 중， 상기 색 첨가제, 예를 들어, 안료 등의 경우에는, 약 0.1 내지 10 중량%의, 함량으로 포함되어， 상기 수지 구조체에 원하는 색상을 부여하면서， 상기 비전도성 금속 화합물 특유의 색상을 적절히 은폐할 수 있다. 또， 층격 보강제, 열 안정제, UV 안정계, 활제 또는 항산화제 등의 경우, 약 0.01 내지 5 중량0 /。, 혹은 약 0.05 내지 3 중량0 /。의 함량으로 포함되어, 상기 수지 구조체에 원하는 물성을 적절히 발현시킬 수 있다.
한편， 일 구현예의 조성물에 상술한 난연제 중에서도, 인 함유 유기 난연제가 포함되는 경우， 일 구현예의 조성물은 무기 충전제 또는 충격 보강제를 첨가제로서 더 포함함이 적절하다. 이미 상술한 바와 같이， 무기 난연제의 경우, 약 2 중량 % 이하의 낮은 함량의 첨가로도 상기 수지 구조체에 우수한 난연성을 부여할 수 있지만， 인 함유 유기 난연제의 경우 상대적으로 많은 함량이 부가되어야 적절한 난연성을 부여할 수 있다. 이에 따라， 상기 인 함유 유기 난연제는 상기 고분자 수지와 반웅을 일으켜 분해 및 물리적 물성 저하를 일으킬 개연성이 상대적으로 높다. 이에 따라， 상기 인 함유 유기 난연제의 첨가시에, 상기 무기 충전제나 충격 보강제를 부가함으로서， 이러한 물리적 물성을 보다 향상시킬 수 있다.
한편, 이하에서는 상술한 일 구현예의 도전성 패턴 형성용 조성물을 사용하여, 수지 제품 또는 수지층 등의 고분자 수지 기재 상에， 전자기파의 직접 조사에 의해 도전성 패턴을 형성하는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 이러한 다른 구현예에 따른 도전성 패턴의 형성 방법은， 상술한 도전성 패턴 형성용 조성물을 수지 제품으로 성형하거나, 다른 제품에 도포하여 수지층을 형성하는 단계; 상기 수지 제품 또는 수지충의 소정 영역에 전자기파를 조사하여 상기 비도전성 금속 화합물로부터 제 1 또는 제 2 금속이나 그 .이온을 포함하는 금속핵을 발생시키는 단계; 및 상기 금속핵을 발생시킨 영역을 화학적으로 환원 또는 도금시켜 도전성 금속층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 도전성 패턴의 형성 방법을 첨부한 도면을 참고하여 각 단계별로 설명하면 이하와 같다. 참고로, 도 2에서는 상기 도전성 패턴 형성 방법의 일 예를 수지 제품 또는 수지층 (고분자 수지 기재)의 소정 영역에 대한 전자기파 조사 단계 (금속핵 및 이를 포함하는 접착활성 표면의 형성 단계; 첫 번째 및 두 번째 도면), 도전성 금속층의 형성 단계 (세 번째 도면)로 간략화하여 나타내었다. 또한, 도 3에서는 상기 도전성 패턴 형성 방법의 일 예에서, 전자기파 조사에 의해 고분자 수지 기재의 소정 영역 표면에 금속핵 및 이를 포함한 접착활성 표면이 형성된 모습을 전자 현미경 사진으로 나타내고 있다.
상기 도전성 패턴 형성 방법에서는, 먼저, 상술한 도전성 패턴 형성용 조성물을 수지 제품으로 성형하거나， 다른 제품에 도포하여 수지층을 형성할 수 있다. 이러한 수지 제품의 성형 또는 수지층의 형성에 있어서는， 통상적인 고분자 수지 조성물을 사용한 제품 성형 방법 또는 수지층 형성 방법이 별다른 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물을 사용하여 수지 제품을 성형함에 있어서는, 상기 도전성 패턴 형성용 조성물을 압출 및 넁각한 후 펠릿 또는 입자 형태로 형성하고， 이를 원하는 형태로 사출 성형하여 다양한 고분자 수지 제품을 제조할 수 있다.
이렇게 형성된 고분자 수지 제품 또는 수지층은 상기 고분자 수지로부터 형성된 수지 기재 상에， 상술한 특정 입체 구조 등을 갖는 비도전성 금속 화합물이 균일하게 분산된 형태를 가질 수 있다. 특히, 상기 비도전성 금속 화합물은 다양한 고분자 수지와 우수한 상용성 및 화학적 안정성을 가지므로, 상기 수지 기재 상의 전 영역에 걸쳐 균일하게 분산되어 비도전성을 갖는 상태로 유지될 수 있다,
이러한 고분자 수지 제품 또는 수지층을 형성한 후에는， 도 2의 첫 번째 도면에 도시된 바와 같이, 도전성 패턴을 형성하고자 하는 상기 수지 제품 또는 수지층의 소정 영역에， 레이저 등 전자기파를 조사할 수 있다. 이러한 전자기파를 조사하면， 상기 비도전성 금속 화합물로부터 제 1 또는 제 2 금속이나 그 이온이 방출될 수 있고， 이를 포함한 금속핵과, 금속핵을 포함한 접착활성 표면을 발생시킬 수 있다 (도 2의 두 번째 도면 참조).
보다 구체적으로， 상기 전자기파 조사에 의한 금속핵 발생 단계를 진행하면， 상기 비도전성 금속 화합물의 일부가 상기 수지 제품 또는 수지층의 소정 영역 표면으로 노출되면서 이로부터 금속핵이 발생되고， 보다 높은 접착성을 갖도록 활성화된 접착활성 표면을 형성할 수 있다 (도 3 참조). 이러한 접착활성 표면은 큰 거칠기를 가지면서, 상기 금속핵을 포함한 상태로 형성될 수 있다. 이러한 접착활성 표면이 전자기파가 조사된 일정 영역에서만 선택적으로 형성됨에 따라， 후술하는 도금 단계 등을 진행하면, 상기 금속핵 및 접착활성 표면에 포함된 제 1 또는 제 2 금속 이온의 화학적 환원， 및 /또는 이에 대한 무전해 도금에 의해 도전성 금속 이온이 화학적 환원됨으로서, 상기 도전성 금속층이 소정 영역의 고분자 수지 기재 상에 선택적으로 보다 양호하게 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 무전해 도금시에는, 상기 금속핵이 일종의 seed로 작용하여 도금 용액에 포함된 도전성 금속 이온이 화학적으로 환원될 때, 이와 강한 결합을 형성할 수 있다. 그 결과, 상기 도전성 금속층이 보다 용이하게 선택적으로 형성될 수.있다.
특히, 상기 비도전성 금속 화합물이 상술한 특정 입체 구조 등을 가짐에 따라, 상대적으로 낮은 파워의 레이저 등 전자기파 조사 하에서도 민감하게 반응하여 보다 큰 거칠기를 갖는 접착활성 표면 및 금속핵을 효과적으로 형성할 수 있고， 이로부터 수지 제품 또는 수지층 상에 향상된 접착력을 갖는 도전성 금속층 (도전성 패턴)이 형성될 수 있다.
한편, 상술한 금속핵 발생 단계에 있어서는, 전자기파 중에서도, 레이저 전자기파가 조사될 수 있고, 예를 들어, 적외선 영역에 해당하는 파장， 예를 들어, 약 lOOOnm 내지 1200nm, 혹은 약 1060nm 내지 1070nm, 혹은 약 1064nm의 파장을 갖는 레이저 전자기파가 약 5 내지 20W, 혹은 약 7 내지 15W의 평균 파워로 조사될 수 있다.
이러한 레이저 전자기파의 조사에 의해， 비도전성 금속 화합물로부터 금속핵의 형성을 보다 바람직하게 담보할 수 있고, 이를 포함한 접착활성 표면을 소정 영역에 선택적으로 발생 및 노출시킬 수 있다.
한편, 상술한 금속핵 발생 단계를 진행한 후에는， 도 2의 세 번째 도면에 도시된 바와 같이, 상기 금속핵을 발생시킨 영역을 화학적으로. 환원 또는 도금시켜 도전성 금속층을 형성하는 단계를 진행할 수 있다. 이러한 환원 또는 도금 단계를 진행한 결과, 상기 금속핵 및 접착활성 표면이 노출된 소정 영역에서 선택적으로 도전성 금속층이— 형성될 수 있고, 나머지 영역에서는 화학적으로 안정한 비도전성 금속 화합물이 그대로 비도전성을 유지할 수 있다. 이에 따라, 고분자 수지 기재 상의 소정 영역에만 선택적으로 미세한 도전성 패턴이 형성될 수 있다.
보다 구체적으로， 상기 도전성 금속층의 형성 단계는 무전해 도금에 의해 진행될 수 있고, 이에 따라 상기 접착활성 표면 상에 양호한 도전성 금속층이 형성될 수 있다.
일 예에서., 이러한 환원 또는 도금 단계에서는 상기 금속핵을 발생시킨 소정 영역의 수지 제품 또는 수지층을 환원제를 포함한 산성 또는 염기성 용액으로 처리할 수 있으며, 이러한 용액은 환원제로서, 포름알데히드， 차아인산염， 디메틸아미노보레인 (DMAB)ᅳ 디에틸아미노보레인 (DEAB) 및 히드라진으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한， 상기 환원 또는 도금 단계에서는, 상술한 환원제 및 도전성 금속 이온을 포함한 무전해 도금 용액 등으로 처리하여 상기 무전해 도금에 의해 도전성 금속층을 형성할 수 있다.
이와 같은 환원 또는 도금 단계의 진행으로, 상기 금속핵에 포함된 제 1 또는 제 2 금속 이온이 환원되거나， 상기 금속핵이 형성된 영역에서 이를 seed로 하여 상기 무전해 도금 용액에 포함된 도전성 금속 이온이 화학적 환원되어, 소정 영역에 선랙적으로 양호한 도전성 패턴이 형성될 수 있다. 이때, 상기 금속핵 및 접착활성 표면은 상기 화학적으로 환원되는 도전성 금속 이온과 강한 결합을 형성할 수 있고, 그 결과 소정 영역에 선택적으로 도전성 패턴이 보다 용이하게 형성될 수밌다.
또한, 이러한 도전성 패턴이 형성된 수지 구조체 (고분자 수지) 내에는, 적절한 종류 및 함량 등의 난연제가 균일하게 분산되어 있으므로， 상술한 방법으로 형성된 수지 구조체는 우수한 난연성을 나타낼 수 있으면서도， 난연제의 부가에 의한 고분자 수지의 분해 등이 줄어들어， 우수한 물성을 유지할 수 있다. 한편， 발명의 다른 구현예에 따르면， 상술한 도전성 패턴 형성용 조성물 및 도전성 패턴 형성 방법에 의해 얻어진 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체가 제공된다. 이러한 수지 구조체는 고분자 수지 기재; 제 1 금속 및 제 2 금속을 포함하고 ΐδηι 혹은 P63/mmc 공간군 구조를 가지몌 상기 고분자 수지 기재에 분산되어 있는 비도전성 금속 화합물; 상기 고분자 수지 기재에 분산되어 있는 난연제; 소정 영역의 고분자 수지 기재 표면에 노출된 제 1 또는 제 2 금속이나 그 이온을 포함한 금속핵을 포함하는 접착활성 표면; 및 상기 접착활성 표면 상에 형성된 도전성 금속충을 포함할 수 있다.
이러한 수지 구조체에서, 상기 접착활성 표면 및 도전성 금속층이 형성된 소정 영역은 상기 고분자 수지 기재에 전자기파가 조사된 영역에 대응할 수 있다. 또, 상기 접착활성 표면의 금속핵에 포함된 제 1 또는 제 2 금속이나 그 이온은 상기 비도전성 금속 화합물 입자에서 유래한 것으로 될 수 있다. 한편, 상기 도전성 금속층은 상기 제 1 또는 제 2 금속에서 유래하거나, 무전해 도금 용액에 포함된 도전성 금속 이온에서 유래한 것으로 될 수 있다.
한편, 상기 수지 구조체에서, 상기 도전성 금속층은 상술한 특정 입체 구조 등을 갖는 비도전성 금속 화합물을 이용하여 형성됨에 따라 보다 우수한 접착력으로서 상기 고분자 수지 기재 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 금속층은 ISO 2409 표준 방법에 따라 시험하였을 때, 상기 금속층의 박리 면적이 테스트 대상 금속층 면적의 0% (class 0 등급) 또는 0% 초과 내지 5% 이하 (class 1 등급)로 되는 우수한 접착력으로 상기 고분자 수지 기재 상에 형성될 수 있다.
또한, 수지 구조체는 이미 상술한 바와 같은 난연제가 적절한 종류 및 함량으로 포함됨에 따라， 우수한 난연성， 예를 들어， UV 94-V0 또는 V1 (두께 t는 0.6 내지 1.6mm)의 난연 등급을 나타낼 수 있다.
부가하여, 상기 수지 구조체는, 상기 고분자 수지 기재 내에 분산되어 있고， 상기 비도전성 금속 화합물에서 유래한 잔류물을 더 포함할 수 있다. 이러한 잔류물은 상기 비도전성 금속 화합물의 입체 구조에서 제 1 또는 제 2 금속 중 적어도 일부가 방출되어, 그 자리의 적어도 일부에 vacancy가 형성된 구조를 가질 수 있다.
상술한 수지 구조체는 안테나용 도전성 패턴을 갖는 휴대폰 케이스 등 각종 수지 제품 또는 수지층으로 되거나， 기타 RFID 태그， 각종 센서 또는 MEMS 구조체 등의 도전성 패턴을 갖는 다양한 수지 제품 또는 수지층으로 될 수 있다. 특히， 이러한 수지 구조체는 우수한 난연성을 나타내면서도， 물리적 물성의 저하가 작고 우수한 물성을 유지함에 따라， 노트북， 타블렛 PC, 휴대폰 및 개인용 컴퓨터 등의 안테나 등과 같이 우수한 난연성이 요구되는 제품에 적절히 적용될 수 있다. 이하 발명의 구체적인 실시예를 통해 발명의 작용， 효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 예시로서 제시된 것으로 이에 의해 발명의 권리범위가 어떠한 의미로든 한정되는 것은 아니다. 제조예 1 : 비도전성 금속 화합물 CuCrO? 의 합성
원재료 CuO 와 Cr203를 2 ： 1의 몰 비율로 하여 6시간 동안 볼 밀링함으로서 서로 균일하게 흔합하였다. 이후, 상압 및 1050oC의 조건 하에 2 시간 동안 소성하여 CuCr02의 화학식을 가지는 분말을 합성하였다. 이러한 합성 후에는 추가적인 분쇄 처리 시간을 조절하여 이하의 실시예에서 사용할 조절된 입경을 갖는 Ci r02분말을 제조하였다. 이러한 분말의 전자 현미경 사진 및 X선 회절 패턴은 각각 도 4 및 5에 도시된 바와 같았다.
이러한 전자 현미경 및 X선 회절 분석 등을 통해, 상기 비도전성 금속 화합물은 판상형 결정 구조를 갖는 것으로 확인되었고, 도 1에 도시된 바와 같은 층상 입체 구조 혹은 P63/mmc 공간군 구조)를 갖는 것으로 확인되었다. 실시예 1 내지 3: 레이저 직접 조사에 의한 도전성 패턴의 형성
기본수지인 폴리카보네이트 수지와, LDS 첨가제로서 제조예 1에서 얻어진 비도전성 금속 화합물 입자 (CuCrCb; 평균 입경: 0.5 )를 사용하고， 공정 및 안정화를 위한 첨가제들을 함께 사용하여 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물을 제조하였다.
이들 첨가제로는 상용화된 난연제인 트리알킬 포스페이트, 열 안정화제 (IR1076, PEP36), UV 안정제 (UV329), 활제 (EP184), 충격보강제 (S2001 )를 사용하였다.
하기 표 1과 같이， 상기 폴리카보네이트 수지 79 내지 84 중량0 /。, 상기 제조예 1의 LDS 첨가제 (CuCr02; 평균 입경: 0.5卿) 3 내지 5 중량0 /。로 사용하고， 난연제 6 내지 1 1 중량0 /。， 층격보강제 4 중량 %, 활제 포함 기타 첨가제를 1 중량0 /。로 흔합하여 조성물을 얻고, 이를 260 내지 28C C 온도에서 압출기를 통해 압출하였다. 압출된 펠렛 형태의 수지 구조체를 약 260 내지 270 T 에서 직경 100mm, 두께 2mm의 기판 및 ASTM 규격의 아이조드바 형태로 사출 성형하였다. 이렇게 얻어진 실시예 1의 수지 구조체를 X선 회절 분석 (XRD)하여 그 분석 결과를 도 6에 도시하였다. 또한， 이러한 기판 내의 비도전성 금속 화합물의 분포 정도를 전자 현미경으로 분석하여 그 분석 결과를 도 7에 도시하였다. 참고로， 도 7은 기판 파단면의 전자 현미경 사진으로서， 도 7의 우측 도면은 좌측 도면의 부분 확대도이다. 상기 도 6 및 7을 참고하면， 레이저 조사 전에 폴리카보네이트 수지 내에서 비도전성 금속 화합물이 분해 없이 양호하게 분산 상태로 존재함이 확인되며 (도 6), 이러한 비도전성 금속 화합물들이 입자 상태로 폴리카보네이트 수지 내에 균일하게 분산된 상태로 존재함이 확인된다 (도 7).
한편， 위에서 제조된 수지 구조체에 대해, Nd-YAG laser 장치를 이용하여,
40kHz, 10W의 조건 하에 1064 nm 파장대의 레이저를 조사하여 표면을 활성화시켰다. Laser 조사 후， 실시예 1의 수지 구조체에 대해, 폴리카보네이트 수지 내의 구리 함유 금속핵의 형성 여부를 전자 현미경 사진 및 XRD로 분석 및 확인하였으며, 그 결과를 각각 도 8 및 9에 도시하였다. 도 8 및 9를 참고하면， 상기 레이저 조사 후에 CuCr02 입자에서 유래한 일부의 Cu 또는 그 이온이 환원되면서 금속 seed (즉, 금속핵)이 형성되며， 또, 이를 포함하고 큰 거칠기를 갖는 접착활성 표면이 형성됨을 확인하였다.
이어서, 상기. 레이저 조사에 의해 표면이 활성화된 수지 구조체에 대하여 다음과 같이 무전해 도금 공정을 실시하였다.
도금 용액 (이하 PA 용액)은 황산구리 3g, 롯샐염 14g, 수산화 나트륨
4g을 100ml의 탈이온수에 용해시켜 제조하였다. 제조된 PA 용액 40ml에 환원제로 포름알데하이드 1 .6ml를 첨가하였다. 레이저로 표면이 활성화된 수지 구조체를 4 내지 5시간 동안 도금 용액에 담지시킨 후, 증류수로 세척하였다. 형성된 도전성 패턴 (도금층)의 접착성능은 ISO 2409 표준 방법을 이용하여 평가하였다. 또한, 최종 형성된 도전성 패턴을 갖는 기판의 난연 특성은 UV 94 V 등급을 통해 평가하였다.
상기 실시예 1 내지 3의 구체적인 조성, 및 후술하는 각 물성의 측정 및 평가 결과를 하기 표 1 및 2에 나타내었다. 비교예 1 : LDS 첨가제 (비도전성 금속 화합물; 평균 입경: 0.5 )를 사용하지 않고, 이하 표 1에 기재된 조성을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 3과 동일한 방법으로 도전성 패턴을 갖는 기판을 형성하였다.
상기 비교예 1의 구체적인 조성， 및 후술하는 각 물성의 측정 및 평가 결과를 하기 표 1 및 표 2에 함께 나타내었다. 비교예 2: 레이저 직접 조사에 의한 도전성 패턴의 형성
비도전성 금속 화합물로서， CuCr02 대신 0.5 의 평균 입경을 갖는 CuNiO2를 사용하고, 레이저 조사 조건을 파워 10W 대신 3W로 달리하여 조사한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도전성 패턴 형성용 조성물을 제조하고, 이로부터 도전성 패턴을 갖는 기판을 형성하였다.
이러한 상기 비교예 2의 구체적인 조성， 및 후술하는 각 물성의 측정 및 평가 결과를 하기 표 1 및 표 2에 함께 나타내었다.
한편, 비교예 2에서는 Laser 조사 후， 폴리카보네이트 수지 내에 구리 함유 금속핵의 형성 여부를 전자 현미경 사진 및 XRD로 분석 및 확인하였으며, 그 결과를 각각 도 10 및 1 1에 도시하였다. 도 10 및 1 1을 참고하면, 상기 레이저 조사 후에도 레이저 조사 조건이 층분치 못하여 비도전성 금속 화합물이 레이저에 잘 노출되지 못할 뿐 아니라, 비도전성 금속 화합물이 레이저에 대한 민감도를 층분히 가지지 못함에 따라， Cu 등에서 유래한 금속 seed (즉， 금속핵)가 형성되지 않음이 확인되었다. 시험예 1 : 수지 구조체의 레이저에 대한 반사도 평가 및 도전성 패턴의 접착력 평가
먼저, 상기 실시예 1 내지 3， 비교예 1 및 2에서, 레이저 조사 직전의 수지 기판에 대해 1064nm 파장을 갖는 레이저에 대한 반사도를 분광광도계 (UV- Vis-NIR Spectrometer)를 이용하여 측정하였다. 이러한 측정 결과를 하기 표 2에 정리하여 나타내었다.
표 1을 참고하면， 실시예 1 내지 3에서는， 레이저에 대한 비교적 낮은 반사도가 나타나 상기 레이저에 대한 높은 흡수율 및 민감도를 나타내는데 비해, 비교예 1 및 2에서는 레이저에 대한 높은 반사도， 즉 낮은 흡수율 및 민감도를 나타내는 것으로 확인되었다. 이로부터， 실시예의 조성물을 사용할 경우, 비교예
1 및 비교예 2 비해 금속핵의 형성 및 보다 양호한 도전성 패턴의 형성이 가능해 짐을 확인하였다.
다음으로, 상기 실시예 1 내지 3， 비교예 1 및 2에서， 도전성 패턴을 형성한 후, ISO 2409 표준 방법에 따라 소정의 테이프를 사용하는 박리 정도 평가로서 고분자 수지 기재에 대한 도전성 패턴의 접착력을 평가하였다.
이러한 평가 결과, 상기 도전성 패턴의 박리된 면적에 따라 다음의 ISO class기준 하에 평가하였다:
1 . class 0 등급: 도전성 패턴의 박리 면적 o 평가 대상 도전성 패턴 면적의 0%;
2. class 1 등급: 도전성 패턴의 박리 면적。 평가 대상 도전성 패턴 면적의 0% 초과 5% 이하;
3. class 2 등급: 도전성 패턴의 박리 면적 ΰ 평가 대상 도전성 패턴 면적의 5% 초과 15% 이하;
4. class 3 등급: 도전성 패턴의 박리 면적 0 평가 대상 도전성 패턴 면적의 15% 초과 35% 이하;
5. class 4 등급: 도전성 패턴의 박리 면적 ο 평가 대상 도전성 패턴 면적의 35% 초과 65% 아하;
6. class 5 등급: 도전성 패턴의 박리 면적 ο 평가 대상 도전성 패턴 면적의 65% 초과.
이러한 도전성 패턴의 접착력 평가 결과는 하기 표 1에 정리된 바와 같았다. 시험예 2: 수지 구조체의 난연성 평가
상시 실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 2에서， 도전성 패턴을 형성한 후, 그 시편 (두께: 1 mm)에 대해 다음과 같은 방법으로 난연성을 평가하였다.
UV 94 V 시험법 (Vertical Burning Test): 각 시편을 수직으로 세워 버너에 불을 붙이고， 일정 시간 내에 저절로 시편에 붙은 블이 꺼지는 시간을 측정하고， 다음의 기준에 따라 난연성을 평가하였다.
UV 94 V0: 10초간 버너로 블을 붙인 후ᅳ 버너를 제거하고, 시편에 붙은 불이 꺼지기 까지 소요시간 (시편이 타는 시간)이 10 초 이내이고, 시편 5개를 1 set로 할 때， 10회간 동일 실험을 하여 각 set의 연소시간이 50초 이내이며， 또한, 연소시 떨어지는 불똥에 의해 30cm 아래 놓인 탈지면에 발화가 일어나지 않음;
UV 94 V1 : 10초간 버너로 불을 붙인 후 버너를 제거하고, 시편에 붙은 불이 꺼지기 까지 소요시간 (시편이 타는 시간)이 30 초 이하이고， 시편 5개를 1 set로 할 때, 10회간 동일 실험을 하여 각 set의 연소시간이 250초 이내이며， 또한, 연소시 떨어지는 불똥에 의해 30cm 아래 놓인 탈지면에 발화가 일어나지 않음;
UV 94 V2: 10초간 버너로 불을 붙인 후 버너를 제거하고, 시편에 붙은 불이 꺼지기 까지 소요시간 (시편이 타는 시간)이 30 초 이하이고， 시편 5개를 1 set로 할 때， 10회간 동일 실험을 하여 각 set의 연소시간이 250초 이내임. 단, 연소시 떨어지는 불똥에 의해 30cm 아래 놓인 탈지면에 발화가 일어날 수 있음;
UV 94 V5: 버너를 20도 각도로 장착하여 설치 후 상술한 동일 조건 하에 발화하였을 때， 시편 5개를 1 set로 하여 5회간 동일 실험을 한 후， 각 set의 연소시간이 60초 이내이며， 또한, 연소시 녹아 떨어지는 불똥이 없음.
이러한 난연성 측정 및 평가 결과는 하기 표 1에 정리된 바와 같았다.
. 시험예 3: 수지 구조체의 기계적 특성 평가
실시예 1 내지 3, 비교예 1 및 2의 수지 구조체의 충격 강도를 ASTM D256와 표준 방법으로 측정하였으며, 이의 측정 결과를 하기 표 2 에 나타내었다. [표 1]
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
PC [wt%] 79 84 81 84 79
난연제 [ t%] 11 6 11 11 . 11
LDS첨가제 [ t%] 5 (CuCr02) 5 (CuCr02) 3 (Cu 02) - 5 (CuNi02) 충격 보강제 [wt%] 4 4 4 4 4
기타첨가제 1 1 1 1 1
[활제 등; wt%]
[표 2] 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 레이저조사평균
10 10 10 10
power [W]
레이저 반사도 193 20.1 21 1 35.5 30.5
[%, at 1064 nm]
도전성패턴 접작력 0 0 1 5 5
[ISO class]
난연성 V0 VI V0 VI VO
[UV 94V]
아이조드노지
5.4 6.4 47 68 4.5 충격강도 [J/cm]
상기 표 2와 같이， 실시예 1 내지 3에서 모두 전체 도전성 패턴이 형성된 영역 중 박리되는 도전성 패턴의 면적이 매우 작아 class 0 또는 1 등급으로 평가되었고， 이를 통해 도전성 패턴이 고분자 수지 기재에 대해 우수한 접착력을 가짐을 확인하였다. 이에 비해， 비교예 1 및 비교예 2에서는 형성된 도전성 패턴의 접착력이 낮아 도전층의 박리가 쉽게 발생함이 확인된다.
또, 실시예 1 내지 3에서는 충격강도 등 기계적 물성이 비교예 1의 PC에 상웅함을 확인하였다.
그리고, 상기 표 2를 참고하면， 실시예의 수지 구조체는 우수한 난연성을 나타냄을 확인하였다.

Claims

【특허청구범위】
【청구항 1】
고분자 수지;
제 1 금속 및 제 2 금속을 포함하고 i m 혹은 P63/mmc 공간군 구조를 갖는 비도전성 금속 화합물; 및
난연제를 포함하고,
전자기파 조사에 의해, 상기 비도전성 금속 화합물로부터, 상기 제 1 또는 제 2 금속이나 그 이온을 포함하는 금속핵이 형성되는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물.
【청구항 2】
게 1 항에 있어서, 상기 비도전성 금속 화합물은 CuCr02, NiCiO2, AgCr02; CuMo02, NiMo02, AgMo02, NiMn02, AgMn02, NiFe02, AgFe02, CuW02, AgW02, NiW02, AgSn02, NiSn02 및 CuSn02로 이루어진 군에서 선택된 화합물을 1종 이상 포함하는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물.
【청구항 3】
제 1 항에 있어서, lOOOnm 내지 1200nm의 파장을 갖는 레이저 전자기파에 대하여 25% 이하의 반사도를 나타내는 도전성 패턴 형성용 조성물.
.
[청구항 4】
제 1 항에 있어서, lOOOnm 내지 1200nm의 파장을 갖는 레이저 전자기파가 5 내지 20W의 평균 파워로 조사되어 상기 금속핵이 형성되는 전자기파의 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물.
【청구항 5]
제 1 항에 있어서, 상기 고분자 수지는 열 경화성 수지 또는 열 가소성 수지를 포함하는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물.
【청구항 6】 제 5 항에 있어서, 상기 고분자 수지는 ABS 수지， 폴리알킬렌테레프탈레이트 수지， 폴리카보네이트 수지， 폴리프로필렌 수지 및 폴리프탈아미드 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물.
【청구항 7】
제 1 항에 있어서， 상기 비도전성 금속 화합물은 전체 조성물에 대해 0.1 내지 10 중량0 /。로 포함되는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물.
【청구항 8】
제 1 항에 있어서, 상기 난연제는 인 함유 유기 난연제 또는 무기 난연제를 포함하는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물.
【청구항 9】
제 8 항에 있어서 , 상기 인 함유 유기 난연제는 트리알킬 포스페이트, 알킬디아릴 포스페이트， 트리아크릴 포스페이트 및 레소시놀 비스페닐 포스페이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물.
【청구항 10】
제 8 항에 있어서， 상기 무기 난연제는 금속 수화물, 수산화안티몬 및 금속 설포네이트염으로 이투어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물.
【청구항 1 1】
제 1 항에 있어서, 상기 난연제는 전체 조성물에 대해 0.1 내지 20 중량0 /。로 포함되는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물.
【청구항 12】
제 1 항에 있어서, 열 안정게, UV 안정제, 활제， 항산화제, 무기 충전제， 색 첨가제， 충격 보강제 및 기능성 보강제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물.
【청구항 13]
제 12 항에 있어서, 상기 난연제는 인 함유 유기 난연제를 포함하고， 무기 충전제 또는 층격 보강제를 첨가제로서 포함하는 전자기파 조사에 의한 도전성 패턴 형성용 조성물.
【청구항 14】
고분자 수지 기재;
제 1 금속 및 제 2 금속을 포함하고 J m 혹은 P63/mmc 공간군 구조를 가지며, 상기 고분자 수지 기재에 분산되어 있는 비도전성 금속 화합물;
상기 고분자 수지 기재에 분산되어 있는 난연제;
소정 영역의 고분자 수지 기재 표면에 노출된 게 1 또는 제 2 금속이나 그 이온을 포함한 금속핵을 포함하는 접착활성 표면; 및
상기 접착활성 표면 상에 형성된 도전성 금속층을 포함하는 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체.
【청구항 15]
.제 14 항에 있어서 ， 상기 접착활성 표면 및 도전성 금속층이 형성된 소정 영역은 상기 고분자 수 7 기재에 전자기파가 조사된 영역에 대웅하는 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체.
【청구항 16】
게 14 항에 있어서， UV 94-V0 또는 V1 (두께 t는 0.6 내지 1 .6mm)의 난연 등급을 나타내는 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체.
【청구항 17】
제 14 항에 있어서, 상기 .도전성 금속층은 ISO 2409 표준 방법에 따라 시험하였을 때, 상기 금속층의 박리 면적이 테스트 대상 금속층 면적의 0% (class 0 등급) 또는 0% 초과 내지 5% 이하 (class 1 등급)로 되는 접착력으로 고분자 수지 기재 상에 형성되어 있는 수지 구조체.
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