Elektnsch leitende, druckempfindliche Klebefolie
Diese Erfindung betrifft eine elektrisch leitende, druckempfindliche Klebefolie, die mit einer biegsamen Unterlage mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von nicht mehr als 1000 Ohm cm ausgestattet ist.
Diese druckempfindliche Klebefolie ist vorzugsweise ein Klebestreifen, welcher an Substraten angeklebt werden kann und einen elektrisch leitenden Weg zwischen ihnen schafft.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es eine Klebefolie zu schaffen, welche eine elektrisch leitende Unterlage enthält, die eine druckempfindliche Klebeschicht trägt, wodurch schnell ein elektrischer Strom von dem Substrat durch die Klebeschicht zu der Unterlage geleitet wird. Diese Folien sollen zweckmässigerweise Widerstände, gemessen von der Klebeschichtoberfläche zur Unterlagenoberfläche, aufweisen, die mindestens weniger als 100 Ohm/6,45 cm2 betragen, und die Adhäsionswerte der Folien sollen über 283 g/2,54 cm Weite liegen.
Gegenstand der Erfindung ist eine elektrisch leitende, druckempfindliche Klebefolie, die mit einer biegsamen Unterlage mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von nicht mehr als 1000 Ohm cm ausgestattet ist, die sich dadurch auszeichnet, dass über einer Oberfläche der Unterlage ein dünner Film eines elektrisch leitenden, druckempfindlichen Klebstoffes in elektrisch leitender Verbindung mit dieser steht, welcher eine chemisch verträgliche Mischung eines druckempfindlichen Klebematerials mit elektrisch leitenden Teilchen enthält, wobei die elektrisch leitenden Teilchen im wesentlichen in einer einzigen Schicht gleichmässig verteilt sind und ein Volumen von etwa 0,1 bis 40 O/o des Volumens des Klebematerials einnehmen und die Dicke der Teilchen mindestens 25 O/o des durchschnittlichen Mittelwertes aus Länge und Breite bzw.
im Fall von kreisförmigen Teilchen mindestens 25 O/o ihres Durchmessers beträgt, und ausserdem die Dicke der Teilchen nur geringfügig kleiner als die Dicke des Klebefilmes ist, wodurch die Folie einen Adhäsionswert, gemessen nach der Methode ASTM D 1000, von mindestens 280 g/2,54 cm Weite und einen niedrigen elektrischen Widerstand zwischen Klebschichtoberfläche und leitender Unterlage hat.
Die erfindungsgemässen Folien weisen vorzugsweise noch viel bessere Eigenschaften auf und einige davon können sogar nach langem Altern Widerstände besitzen die nur einige Hundertstel eines Ohm/6,45 cm2 und Adhäsionswerte von 850 oder 1134 g/2,54 cm Weite und sogar höher aufweisen.
Diese erfindungsgemässen Folien sind als Material zum Umhüllen von elektrischen Geräten und Leiterelementen brauchbar und können eine elektrostatische Abschirmung oder eine auf dem Grundpotential gehaltene Hülle darstellen. Zusätzlich ermöglicht der niedrige Widerstand und die hohe Adhäsion dieser Produkte ihre Nutzung als leicht und schnell aufzubringende, dauerhafte Leiter für niedrige Spannungen. In dieser Anwendungsform können die Produkte zum Ersatz von gelöteten oder anderen Arten von Leitverbindungen benutzt werden.
Die Klebeschicht, welche von der leitenden Unterlage der erfindungsgemässen Klebefolie, beispielsweise eines Klebestreifens, getragen wird, enthält wie erwähnt elektrisch leitende Teilchen, wobei der erforderliche niedrige Widerstand und die hohe Adhäsion durch das angegebene Verhältnis zwischen Länge bzw. Breite bzw, Durchmesser zur Dicke der elektrisch leitenden Teilchen bzw. zur Dicke des Klebefilmes erreicht wird.
Obwohl die Herstellung von elektrisch leitenden Klebestreifen durch Verteilen feinteiligen Silbers in dem Klebefilm des Streifens bereits bekannt ist (siehe Coleman et al., USA-Patentschrift 2 808 352), konnten bisher langlebige und dauernd klebrige Produkte, die sowohl eine Leitfähigkeit als auch hohen Adhäsionswerten besitzen, nicht hergestellt werden.
Die erfindungsgemässen Folien enthalten eine biegsame Unterlage aus einem Material mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von nicht über 1000 Ohm cm, vorzugsweise nicht über 10 Ohm cm. Der Film aus elektrisch leitendem druckempfindlichem Klebestoff befindet sich auf mindestens einer Oberfläche der Unterlage, wobei hier unter Klebstoff oder leitendem Klebstoff oder Klebefilm die Mischung aus Klebematerial und leitenden Teilchen verstanden wird. Obwohl die Dicke der leitenden Teilchen nur geringfügig kleiner als die Dicke des Klebfilms ist, ragt im wesentlichen keines der Teilchen aus der Oberfläche des Filmes heraus.
In den Zeichnungen, Figur 1, ist ein vergrösserter Teilschnitt durch einen erfindungsgemässen Streifen abgebildet. Wie gezeigt, enthält der Streifen 10 eine leitende Unterlage 11 und einen Klebfilm 12, in welchem leitende Teilchen 13 dispergiert sind.
Die biegsamen, einen spezifischen Widerstand von weniger lals 1000 Ohm aufweisenden Unterlagen sind vorzugsweise biegsame Metallfolien. Von diesen sind weiche Kupfer- und Aluminiumfolien sehr brauchbar, da sie ausgezeichnete Leiter und billig sind und ein leicht einrollbares Produkt ergeben. Mit Metall überzogene synthetische oder polymere Folien sind auch brauchbar und, wenn sie auf ein Substrat aufgebracht werden, isolieren und schützen sie den Leiter. Leitende Papiere und Textilien und metallisierte Textilien können ebenso als biegsame Unterlagen verwendet werden, wenn sie einen spezifischen elektrischen Widerstand von nicht mehr als etwa 1000 Ohm cm haben.
Jedes Material, welches die notwendigen druckempfindlichen Klebeeigenschaften besitzt, kann als Klebematerial angewendet werden, soweit es mit dem Material der Unterlage, auf welcher die Klebemasse aufgezogen wird, und mit den in ihm dispergierten Teilchen verträglich ist. Viele natürliche und synthetische polymere Grundstoffe stehen für druckempfindliche Klebestreifen zur Verfügung, darunter Acrylate, Polyvinyläther, Mischpolymerisate aus Polyvinylacetat und Polyisobutylen und natürliche SBR, Neopren- und Siliconkautschuke. Die Prinzipien und Verteilung der leitenden Teilchen, ihrer Grösse und Masse gelten ohne Rücksicht auf die Art des Klebematerials, obwohl Klebematerialien mit höherer dielektrischer Durchschlagsfestigkeit es erforderlich machen, dass deren Dicke in Vergleich zu den Teilchen diese in geringerem Betrag übersteigt als bei anderen Klebeprodukten.
Die in den erfindungsgemässen Klebefolien enthaltenen elektrisch leitenden Teilchen können die Form von Kugeln, Spheroiden, Granulaten oder Plättchen haben, wobei es wesentlich ist, dass zumindestens der Grossteil der Teilchen eine bestimmte Beziehung zwischen der Dicke bzw. Höhe und dem durchschnittlichen Mittelwert aus Länge und Breite, bzw. im Fall von kreisförmigen Teilchen dem Durchmesser aufweist. Wie bereits erwähnt wurde soll die Dicke bzw. Höhe mindestens 25 o/o des durchschnittlichen Mittelwerts aus Länge und Breite ausmachen. Der Mittelwert aus Länge und Breite wird berechnet, indem man die Summe aus der Länge und der Breite halbiert. In der Folge wird dieser Mittelwert auch als durchschnittliche Länge und Breite bezeich- net.
Wie man aus diesen Angaben sieht, sollen die elektrlschleitenden Teilchen also keine Metallplättchen oder Puderplättchen sein, denn bei Plättchen ist im allgemeinen die Dicke geringer als 25 o/o des Mittelwertes aus Länge und Breite.
Wie bereits erwähnt wurde, muss ausserdem die Dicke der Teilchen nur geringfügig kleiner sein als die Dicke des Klebefilms. Ausserdem müssen die elektrisch leitenden Teilchen im wesentlichen in einer einzigen Schicht gleichmässig verteilt sein und ein Volumen von 0,1 bis 40 O/o des Klebematerials einnehmen.
Für eine besondere Teilchengrösse gibt es eine optimale Dicke des Klebeüberzugs, bei welcher die Adhäsion stark und der elektrische Widerstand niedrig ist. Theoretisch wird angenommen, dass das Klebematerial schnell einem Durchschlag unterliegt in Bereichen unmittelbar über den grossen Teilchen, und zusammen mit dem Teilchen selbst elektrisch leitende Wege ergeben. Sind die Teilchen zu dünn, wird die Dicke des sie überziehenden Klebeproduktes für den schnellen, in einem brauchbaren Produkt benötigten Durchschlag bei niederer Spannung zu gross.
Zur Messung des Widerstandes zwischen dem Klebeprodukt und der leitenden Unterlage ist es nützlich, ein Testverfahren anzuwenden, welches sich den bei tatsächlicher Anwendung auftretenden Bedingungen weitgehend annähert. Bei diesem Verfahren wird der Streifen auf eine 6,45 cm2 grosse Messing-elektrode gebracht, mit der Klebeschicht nach oben, und eine zweite 6,45 cm2 grosse Messingelektrode wird dann auf die von Klebeschicht überzogene Seite des Streifens gelegt und auf die erste Elektrode ausgerichtet. Ein Gewicht wird dann auf die obere Elektrode gesetzt, welches ausreicht, einen Druck von 2267,95 g/6,45 cm2 zu erzeugen. Eine Stromquelle wird mit den Elektroden verbunden und ein Rheostat in den Kreis so eingeschaltet, dass die Stromquelle eine einen Strom von 0,1 ampere liefert.
Ein an den Elektroden angelegtes Voltmeter misst den Spannungsabfall, aus welchem der Widerstand berechnet wird. Es wurde gefunden, dass bei Anwendung dieses Testverfahrens, wenn das Klebematerial über die Teilchen sehr viel mehr als etwa 0,064 mm hinausreicht, stets niedrige Widerstände nicht erhalten werden. Vorzugsweise beträgt die über die Teilchen hinausgehende Dicke des Klebematerials nicht mehr als 0,13 mm. Teilchen mit einer Dicke, welche geringer als die des Klebefilmes aber nicht mehr als 0,064 mm ist, vorzugsweise nicht mehr als 0,013 mm, sollten volumenanteilsmässig zu mindestens 0,1 0/o vorzugsweise mindestens 1 0/o, bezogen auf das Volumen des Klebematerials, vorhanden sein, damit ein befriedigend niedriger Widerstand erhalten wird.
Andererseits sollte kein Teilchen über die Oberfläche der Klebeschicht hinausragen, damit befriedigende Adhäsionswerte eingehalten werden.
Es ist verständlich, dass die Teilchen in der Grösse schwanken. Nicht alle Teilchen sind von der maximalen Dicke (d. h. geringfügig kleiner als die Dicke der getrockneten Klebeschicht), und es ist möglich, dass nicht alle Teilchen an der Leitung des angewendeten Stromes teilnehmen. Bessere Ergebnisse werden bei Anwendung von Teilchen annähernd gleicher Dicke erhalten. Ein Verfahren hierzu besteht im Sieben eines Ansatzes von Teilchen mit zwei verschiedenen Sieben und Sondieren oder Verwerfen jener Teilchen, die sowohl das grössermaschige Sieb nicht als auch jener Teilchen, die das kleinermaschige Sieb passiert haben.
Es ist erstrebenswert, dass die Teilchen in der Dicke nicht mehr als etwa 0,025 mm schwanken, vorzugsweise weniger als 0,012 mm. Gewöhnlich wird ein 325 bis 400 mesh Tyler-Sieb, (entsprechend Löchern von 43 und etwa 37 Mikron) benutzt.
Weitere Verbesserungen in der Leitfähigkeit des Streifenproduktes der Erfindung werden erreicht, indem man von Teilchen mit einer Grössenordnung, die nicht über die Dicke der Klebeschicht hinausgeht, ausgeht und dann die Teilchen in einer Apparatur durch eine Vorrichtung, wie eine Farbmühle schickt, um die Teilchen von grösserem Durchmesser auf die geeignete Dicke abzuflachen. Wird man ein Streifenprodukt mit einer solche Teilchen enthaltenden Klebeschicht unter einem Mikroskop betrachten, kann man feststellen, dass die Teilchen im wesentlichen in einer Schicht auf der abgeflachten Seite liegend angeordnet sind. Dieses Verfahren scheint die bevorzugten Ergebnisse zu erbringen, dann eine grosse Anzahl der Teilchen besitzt die maximale Dicke.
Wenn die abgeflachten Teilchen der richtigen Grösse zu zahlreich sind, so dass sich Teilchen nicht in einer Schicht befinden, sondern an Stellen überlappen, und aus diesem Grund über die Oberfläche des Klebeüberzuges hinausragen, ist die Adhäsion auch zu niedrig.
Deshalb sollte der Volumenanteil der abgeflachten Teilchen nicht viel mehr als etwa 15 O/o des Volumens des Klebematerials betragen. Andererseits kann der Volumenbetrag der im wesentlichen kugelförmigen Teilchen grösser sein, aber nicht mehr als etwa 40 0/o des Volumens des Klebematerials bei einem Produkt von brauchbarer Leitfähgikeit betragen. Die besten Ergebnisse werden im allgemeinen erhalten, wenn der Volumenbetrag der Teilchen zwischen etwa 1 und 8 O/o des Volumens des Klebematerials liegt.
Metallteilchen sind die erfindungsgemäss am häufigsten angewendeten, elektrisch leitenden Teilchen der Produkte, und von diesen wird Kupfer wegen der hohen Leitfähigkeit und Billigkeit bevorzugt. Jedoch katalysiert Kupfer in einem gewissen Zeitraum den Abbau der meisten Polymerisate, welche als druckempfindliche Klebemittel benutzt werden, und ändert ihre Adhäsionsund Cohäsionseigenschaften. Die vorliegende Erfindung meistert dieses Problem, indem in das Klebematerial Antioxydantien oder chelatartige Inhibitoren eingebracht werdeii.
Es ist bekannt, dass Antioxidentien oder chelatisierende Mittel gesondert die katalytische Aktivität des Kupfers bei klebenden Polymeren nicht verein+ dern. Überraschenderweise ergibt eine Kombination von Antioxydans und chelatisierendem Mittel, wenn sie in einem druckempfindlichen Klebeprodukt, welches Kupferteilchen enthält und auf eine leitende Unerlage aufgezogen ist, enthalten sind, ein chemisch stabiles Klebeprodukt, so dass das Streifenprodukt gute Alterungseigenschaften aufweist. Im allgemeinen macht die Kombination von Antioxydans und chelatisierendem Mittel in einem Klebematerial es möglich, eine verträgliche Mischung jenes Klebematerials mit einem oxydierbaren Nichtedelmetall (dieser hier gebrauchte Begriff schliesst alkalische Erden und Erdalkalimetalle aus).
Schon Mengen von 0,05 Gewichtsteilen an Antioxydans je 100 Teile Klebematerial und schon 0,1 Gewichtsteile an chelatisierendem Mittel je 100 Teile Klebematerial geben brauchbare Ergebnisse. Die Klebeeigenschaften verschlechtern sich, wenn die Summe aus Antioxydans und chelatisierendem Mittel über 5 Gewichtsteile je 100 Teile Klebematerial hinausgeht. Bevorzugte Bereiche sind 0,5 bis 2 und 0,5 bis 3 Gewichtsteile je 100 Teile Klebematerial an Antioxydans bzw. chelatisierendem Mittel. Es wurde gefunden, dass Di-ss-naphthyl-p-pheny lendilamin, 4 ,4-Thio-bis-(6-tert.butyl-m-kresol) (Santonox R) und 3,5-Di-tertsbutyl-4-hydroxybenzyläther als Antioxydantien, während Disalicylalpropylendiamin (Copper Inhibitor 50) und N,N-bis-(salicylidien-2-ami- noäthyl)-anilin als Inhibitoren brauchbar sind.
Aluminium ist auch ein zur Anwendung in elektrisch leitenden Klebestreifenprodukten bevorzugtes Metall; bei Anwendung von Aluminiumfolie als Unterlage oder Aluminiumteilchen in dem Klebeüberzug ist als eine Kombination von Antioxydant und Inhibitor in den Produkten erstrebenswert.
Andere benutzbare Metallteilchen umfassen Antimon, Wismut, Cadmium, Chrom, Kobalt, Eisen, Blei, Quecksilberamalgame, Mangan, Molybdän, Nickel, Zinn, Titan, Wolfram und Zink. Metallisierte Kunststoff- oder Glasperlen geben auch brauchbare Produkte, wie auch abgeflachte Metallkügelchen. Die Teilchen können Metallegierungen oder Zusammensetzungen sein, in welchen ein Metall von einem anderen überzogen ist, und verschiedene Teilchenarten können in einem Klebefilm vermischt sein. Ausserdem geben Teilchen oder Hohlkügelchen von Graphit Streifen von brauchbar niedrigem Widerstand.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen weiter erläutert:
Beispiel I
Ein klebendes Mischpolymerisat aus 96 O/o Isooctylacrylat und 4 o/o Acrylamid wurde zu einer 17,6 0/obigen Lösung in Athylacetat verdünnt und 2544 g des Materials mit 191 g kugelförmigen Silberpulvers vermischt, welches von einem 200 mesh-Sieb (200 mesh/2,54 cm) durchgelassen, von einem 325 mesh-Sieb jedoch zurückgehalten wurde. Ein Teil dieser Klebeteilchenmischung wurde abgetrennt und mit Probe A bezeichnet. Zu dem zweiten Teil des Gemisches, als Probe B bezeichnet, wurden je 2,4 g Santonex R Cooper Inhibitor 50 , Di-ss-Naphthyl-p-phenylen.... und 3, 5-Di-tert. butyl-4- hydroxybenzyläther hinzugefügt.
Jede Mischung wurde in eine Farbmühle, in welcher der Abstand zwischen dem letzten Rollenpaar auf 0,01 mm gestellt war, gefällt.
Zuvor wurde die Mischung kräftig gerührt, indem am Boden des Gefässes mit einem Spatel gekratzt wurde.
Da sich der Mühlenabstand während des Mahlens der Teilchen zu vergrössern pflegt (dies hängt von der Menge des Metalls in dem Klebeprodukt, der Duktilität des Metalls und den Mühlenkennzeichen ab), ist die Dicke der grössten Teilchen grösser als der ursprünglich eingestellte Abstand. Aus diesem Grund wurde das gemahlene Klebeprodukt in verschiedenen Ansätzen versuchsweise auf eine 0,05 mm starke weiche Aluminiumfolie unter Verwendung eines Streichmessers, welches auf einen für jeden Ansatz verschiedenen Abstand eingestellt war, aufgezogen. Die Adhäsion und das Kaliper wurden nach dem ASTM D 1000-Verfahren geprüft. Diese Streifen wurden 2,5 Minuten bei 52 OC und 2,5 Minuten bei 99 OC getrocknet.
Die folgenden Eigenschaften wurden an den getrockneten Streifen gemessen: Streich-Offnungs- Adhästons- Adhäsion/ Widerstand abstand kaliper 2,54 cm Weite (Ohm/6,45 cm2) in mm in mm (in g) .23 .043 198 .069 .28 .046 482 .10 .33 .051 879 .13 .38 .058 1191 .21 .46 .068 1191 .43 .53 .083 1304 .76
Aufgrund dieser Versuche wurde ein Abstand von 0,356 mm am Streichmesser gewählt, weil dies eine gute Kombination von niedrigem Widerstand und guter Adhäsion ergab. (Die maximale Teilchengrösse wurde auf etwa 0,05mm geschätzt). Die Proben A und B des Klebeproduktes wurden beide mit einem Messer auf eine 0,05 mm starke Aluminiumfolie unter Verwendung dieser Abmessung aufgestrichen.
Bevor jeder Teil in den Fülltrichter gegeben wurde, wurden die Mischungen kräftig mit der Hand gerührt, der Boden des Behälters geschabt, um in jener Mischung abgesetzte Metallteilchen zu vermischen. Die zwei Arten der überzogenen Folie wurden beide bei 65 OC 2,5 Minuten und bei 105 "C 2,5 Minuten lang getrocknet und ein Siliconbehandelter glassierter Papierdeckstreifen in den fertiggestellten Streifen eingerollt, um, in bekannter Weise, ein leichtes Abwickeln des Streifens zu ermöglichen.
Dieser Streifen wurde in 2,54 cm breite Bänder geschnitten. Der Deckstreifen wurde während des Altern in den Rollen gelassen und vor der Prüfung entfernt. Die mikroskopische Untersuchung des Streifens zeigte, dass einige der Kugeln abgeflacht und münzenähnlich geformt waren und dass alle auf der flachen Seite lagen.
Adhäsion/2,54 cm Weite (in g) A B (geprüft nach dem in ASTMlD 1000 beschriebenen Verfahren) frisch 1162 1162 nach 16 Stunden 113 OC 652 1020 nach 24 Stunden 113 C 567 964 Widerstand des Streifens (Ohm/6,45 cm2) frisch 0,082 0,077 16 Stunden 113 C 0,30 0,087 24 Stunden 113 C 0,31 0,16
Der niedrige Widerstand der Proben, verglichen mit jenem von den Versuchsüberzügen gezeigte, scheint das Ergebnis besserer Durchmischung während des thberzie- hens zu sein, wobei die Teilchen gleichmässiger in der Klebeschicht verteilt wurden.
Beispiel 2
Zwei Ansätze der Klebemischung wurden hergestellt. In Ansatz A wurden 300 g des Klebematerials aus Beispiel 1 zu einer 21,8 0/obigen Lösung verdünnt und mit 74 g kugelförmigem Silber, welches durch ein 200 und 325 mesh Tylersieb ausgesiebt worden war, vermischt.
In Ansatz B wurden 1240 g desselben Klebematerials zur 21,8 Obigen Lösung verdünnt und zu 6,75 g Santonox R und 2,25g Copper Inhibitor 50 gegeben.
Ansatz A wurde aus einer automatischen Mischvorrichtung, welche eine fortgesetzte Rührung während des Mahlens gestattete, in eine Farbmühle gebracht.
Der Mühlenabstand zwischen den ersten beiden Walzen war auf 0,05 mm und zwischen den letzten beiden Walzen auf 0,0254mm eingestellt. Nach dem Mahlen, wurden Teil A und B zu einer Mischung vereinigt, in welcher die Bestandteile ein Gewichtsverhältnis zueinander von 100 Teilen Klebefestkörper: 21,8 Teilen Silber, 2,62 Teilen Santonox R und 0,67 Teilen Copper Inhibitor 50 hatten.
Die vereinigte Mischung wurde versuchsweise wie in Beispiel 1 aufgezogen und eine Streichabstand (coatingorifice) von 0,23 mm gewählt. Das Klebeprodukt wurde unter Anwendung dieses Abstandes auf 28 g völlig ausgeglühtes, weichgewalztes Kupfer aufgezogen. Um das Abwickeln des Streifens von der Rollenform zu unterstützten, wurde auf die Rückseite der Kupferfolie eine Rückschicht, welche zuvor hergestellt worden war unter Anwendung von 300 g eines Siloxanpolymerisats mit endständigen Hydroxylgruppen, welches Silanwasserstoffe enthält, 3,6 g Bleioctoatlösung, die 24 Gew.-O/o Blei und 2400 g Toluol enthielt, aufgezogen und das überzogene Band 2,5 Minuten bei 63 0C und 2,5 Minuten bei 115 C getrocknet. Der fertiggestellte Streifen wurde zu einer Rolle von 2,54 cm Weite gewickelt.
Der Streifen wurde dann geprüft und ergab die folgenden Werte.
Adhäsion/2,54 cm Weite (in g) frisch nach 7 Tagen bei 135 OC Adhäsion/2,54 cm Weite (in g) 1162 878 Widerstand (ohm/6,45 cm2) 0,023 0,041 Der Streifen wurde nach Altern leicht abgewickelt.
Beispiel 3
Ein Klebeprodukt, ähnlich jenem aus Beispiel 2, nur dass das Silber durch 50 g kugelförmiges Kupfer, welches mit 325 und 200 mesh TylerSieben ausgesiebt worden war, ersetzt war, wurde hergestellt, und, wie in Beispiel 2 beschrieben, aufgezogen. Bei Prüfung ergab der Streifen die folgenden Werte:
frisch nach 7 Tagen bei 135 "C Adhäsion/2,54 cm Weite (in g) 1190 878 Widerstand (Ohm/6,45 cm2) 0,033 0,034
Beispiel 4
Ein Klebestoffgemisch wurde unter Verwendung von, in Gewichtsteilen, 500 Teilen des Grundklebemate- rials aus Beispiel 1 (etwa 20 O/o Festkörper), 27 Teilen kugelförmigen, mit 325 und 400 mesh-Sieben ausgesiebt ten Kupfers, 3 Teilen Santonox R und einem Teil Copper Inhibitor 50 hergestellt. Diese Klebstoffmischung wurde gemischt aber nicht gemahlen. Nach versuchsweisem Überziehen wurde es auf eine 0,05 mm starke Aluminiumfolie unter Verwendung einer Amessung von 0,254 mm aufgestrichen. Dieselbe Rücksicht wurde wie in Beispiel 2 verwendet.
Dieser Streifen wurde bei 52 C 2,3 Minuten und bei 1160C 2,5 Minuten lang getrocknet. Nachdem er in 2,54 cm breite Bänder geschnitten worden war, wurde der Streifen wie folgt geprüft: frisch 7 Tage bei 135 C Adhäsion/2,54 cm Weite (ing) 1304 1049 Widerstand (Ohm/ 6,45 cm2) 0,12 1,4
Beispiele 5 bis 8
In diesen Beispielen wurden verschiedene Arten von Klebstoffmaterialien und leitenden Teilchen benutzt. In Beispiel 8 wurde die Klebemischung nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemahlen. Alle Klebemischungen wurden auf eine 0,05 mm starke weiche Aluminiumfolie unter Anwendung der Streicharbeitsweisen aufgebracht, ein versuchsweiser Überzug eingeschlossen, wie in Beispiel 1 beschrieben.
Derselbe Deckstreifen wurde wie in Beispiel 1 benutzt und der Streifen in 2,54 cm Bänder geschnitten.
Beispiel 5 6 7 8 Klebstoffmischung Klebstoffmaterial 100 Polyisobutylen von 100 hochviskoser 100 Naturkaut (Gewichtsteile) wie in Beispiel 1 mittlerem Molekular- Poly(vinyl- schuk gewicht äthyläther) 75 Polyter70 flüssiger syntheti- 15 phenolmodifi- penharz scher Polybutenkaut- ziertes α-Pinen- 2 2,5-Ditert.
schuk (hergestellt harz amylhydrodurch Polymerisation 2 2,5-Di-tert.- chinon von n- und Isobuten, amylhydrochinon Molekulargewicht etwa 1200) 1 2,5-Di-tert.-amylhydrochinon 30 hydrierter Methylester von Kolophonium (rosin) 45 polymerisiertes Terpenharz (grösstenteils ss-Pinen) Leitende Teilchen Graphit Nickel Zinn Aluminium Form Hohlkugeln Kugeln Körnchen Kugeln Sieb zur Teilchen- (gemahlen) trennung (mesh) 325-400 325-400 325-400 100-325 (vor Mahlen) Gewichtsteile je 100 Teile Klebemittel 2 34 7 10,8 Volumenteile je 100 Teile Klebemittel 2,1 3,6 0,95 3,9 Streichabmessung (mm) 0,41 0,305 0,33 0,457 Adhäsion/2,54 cm Weite (g) (frisch) 1105 1190 1530 992 Widerstand (Ohm/6,45 cm2) (frisch) 11,1 0,28 0,11 1,5 Beispiel 9
Eine Klebstoffmischung unter Verwendung von 2544 g des Klebematerials aus Beispiel 1 (17,60/0 Festkörper) und
l91 g kugelförmigen, mit 200 und 325 mesh Tyler-Siehen ausgesiebten Silbers wurde hergestellt und wie in Beispiel 1 gemahlen. Versuchsweise Überzüge zeigten, dass ein Streichabstand von 0,33 mm die beste Kombination von Widerstand und Adhäsion ergab.
Die Klebemasse wurde auf die Aluminlumseite eines 0,025 mm Polyesterfilmes aufgetragen, welcher mit einer etwa 280 A starken Aluminiumschicht durch Dampfabscheidung im Hochvakuum überzogen worden war. Nach Trocknen von 2,5 Minuten bei 52 OC und 2,5 Minuten bei 105 "C wurde der Streifen mit demselben Deckstreifen wie in Beispiel 1 umwickelt, und der Streifen in 2,54 cm Bänder geschnitten.
Der Deckstreifen wurde entfernt, bevor die folgenden Tests mit dem frischen Streifen durchgeführt wurden: Adhäsion/ 2,54 cm Weite (g) 708 Widerstand durch den Streifen (Ohm/6,45 om2) 20 000 +
Der Widerstand entlang der Klebeschichtseite des Streifens wurde mit Proben gemessen Abstand zwischen Proben (cm) 1,27 12,7 Widerstand (Ohm) 3,5 8,5
Dieser Streifen leitete die Elektrizität nicht durch die Polyesterschicht des Streifens, sondern leitete die Elektrizität von Punkt zu Punkt auf der Klebeschichtseite durch die Alumininmunterlage. Da der Widerstand der dünnen Aluminiumschichtunterlage im wesentlichen mit dem Widerstand durch die Klebeschicht in Beziehung stand, d. h.
senkrecht zur Unterlage, wuchs der Widerstand allmählich mit dem Abstand zwischen den die Klebeschichtseite des Streifens verbindenden Elektroden.
Beispiel 10
Eine Klebemischung wurde unter Verwendung von, in Gewichtsteilen, 500 Teilen des Grundklebematerials aus Beispiel 1 (etwa 200/0 Festkörper), 40 Teilen kugelförmigen Silberpulvers, welches mit 200 und 325 mesh Tyler-Sieben ausgesiebt worden war, 3 Teilen Santonox R und einem Teil Copper Inhibitor 50 hergestellt. Das Silberpulver wurde zu einem Fünftel des Klebematerials zugefügt. Dieses wurde von Hand gemischt, wie in Beispiel 1, und durch eine 3 Walzen Farbmühle mit einem Abstand für die letzte Walze von 0,38 mm geschickt. Das gemahlene Klebegemisch wurde dann mit dem Rest des Klebematerials vermischt, das die anderen Bestandteile enthielt. Versuchsüberzüge zeigten, dass gute Adhäsion und niedriger Widerstand durch Auftragen einem Streichabstand von 0,33 mm erhalten wurde.
Diese Klebemasse wurde dann, unter kräftigem Mischen, auf ein Silicon behandeltes, glassiertes Papier bei einem Streichabstand von 0,33 mm aufgetragen, und das überzogene Papier wurde 2,5 Minuten bei 53 OC und 25 -Minuten bei 115 0C getrocknet. Nach dem Trocknen wurde das überzogene Papier mit einem kohlenstoffhaltigen, leitenden Tuch mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von etwa 0,05 Ohm-cm aufgewickelt.
Nach Schneiden in 2,54 cm Bänder wurde das Silicon behandelte Papier leicht entfernt und hinterliess eine Kombination von leitendem Tuch und Klebemittel, welches dann die folgenden Ergebnisse bei Prüfung ergab: Adhäsion/2,54 cm Weite (g) frisch 737 Widerstand durch den Streifen (frisch) (Ohm/6,45 cm2) 15,1
Beispiel 11
Dieselbe Klebemittel-Teilchen-Mischung wie in Beispiel 10 hergestellt, wurde, wie beschrieben, auf Silicon behandeltes, glassiertes Papier aufgezogen. Nach dem Trocknen wurde das überzogene Papier zu einem leitenden Papier wie folgt geschichtet: 10 Gew.-0/o Faser, die durch Schlagen des Tuches von Beispiel 10 hergestellt worden war, wurde mit 90 Gew.-O/o Holzpulpe zu einer Aufschlämmung in Wasser vereinigt.
Diese Mischung wurde in ein flaches Papier auf einer Fourdrinier Papiermaschine überführt, dieses Papier hatte einen scheinbaren elektrischen spezifischen Widerstand von 1,5 Ohmcm. Nachdem der Streifen geschnitten worden war, wurde der Deckstreifen entfernt und der Streifen wie folgt geprüft: Adhäsion/2,54 cm Weite (g) 1644 Widerstand durch den Streifen (Ohm/6,4S cm2) 2,1