CN101225284B - 传导压敏胶带 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种传导压敏胶带。该传导压敏胶带包括：第一金属箔；聚合物膜，附于第一金属箔的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；第二金属箔，附于聚合物膜的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；聚合物粘附层，形成在第一金属箔和第二金属箔中的至少一个的背面上。

Description

传导压敏胶带
技术领域
本发明涉及一种传导压敏胶带(conductive pressure sensitive adhesive)，更具体地讲，涉及这样一种传导压敏胶带，该胶带通过在其上下两侧上形成金属箔而具有良好的传导性，由于其根据设置在其中的材料而具有良好的撕裂强度，因而不易变形，具有良好的韧性，并且可以以相对低地成本制造。
背景技术
通常，传导压敏胶带分为导电压敏胶带和导热压敏胶带，并且还分为仅沿长度方向具有传导性的传导压敏胶带和沿着长度和厚度方向均具有传导性的传导压敏胶带。例如，被构造为具有在其中混合了金属箔(如铜箔)和金属粉末(如镍粉)的传导粘合剂的传导压敏胶带沿着其长度和厚度方向既具有导热性又具有导电性。然而，被构造为具有在其中混合了金属箔和电绝缘氧化物陶瓷粉末的传导粘合剂的传导压敏胶带，例如被构造为具有混合有氧化铝的传导粘合剂的传导压敏胶带，沿其长度和厚度方向具有导热性，但是沿其厚度方向不具有导电性。通常，传统的传导压敏胶带被构造为具有传导基(base)(如金属箔)和适于其目的的粘合剂。
通常，传导压敏胶带用于导电、屏蔽电磁波或传递热。沿着长度方向和厚度方向均具有传导性的传导压敏胶带比仅沿长度方向具有传导性的传导压敏胶带贵。
在现有技术中，传导压敏胶带通常包括传导基和粘合剂。这里，主要使用由具有良好的导热性和导电性的铝或铜形成的金属箔作为传导基。在导热导电的粘合剂、导热但不导电的粘合剂和不导热不导电的粘合剂中选择粘合剂。
当传导压敏胶带围绕高频电缆叠置和缠绕时，可将其用作电磁屏蔽材料，从而防止在电缆内部产生的电磁波发射到外部，或防止外部的电磁噪声输入到电缆中。即，传导压敏胶带由导电材料形成，因此具有能够反射大部分入射到其的电磁波的作用。
可选择地，传导压敏胶带可用作电连接两个点的接地电导线。即，能够利用传导压敏胶带将目标物可靠地电连接。
可选择地，传导压敏胶带用于传递热，因此可将其用作连接电冰箱或加热器(stove)的热管，或用作电子装置的散热部分。
在现有技术中，已经使用了这样一种传导压敏胶带，该传导压敏胶带通过在厚度范围在大约0.03mm至0.08mm的金属箔(如铝箔或铜箔)上涂覆传导的丙烯酸粘合剂(acrylic adhesive)来形成。然而，仅由金属箔形成的这种传导压敏胶带的缺点在于由于撕裂强度低而容易被撕裂，由于锋利的切割部分而容易切伤人手，并且还容易起皱褶。而且，尽管由铝箔形成的胶带比由铜箔形成的胶带便宜，但是缺点在于难以焊接由铝箔形成的胶带。另外，由于铜箔和铝箔是非磁性金属，所以它们不能有效地屏蔽电磁波。当使用由镍箔形成的磁性金属胶带来屏蔽电磁波时，它的价格变得更加昂贵。
如另一现有技术，已经使用一种传导纤维胶带，该胶带通过在厚度为大约0.08mm的聚酯(PET)纤维上涂覆传导丙烯酸粘合剂来形成，其中，传导丙烯酸粘合剂以这样的形式被构造，即，在化学镀的传导纤维中混合镍粉等。传导纤维胶带的缺点在于由于它使用了传导纤维而价格过于昂贵，并且其切割部分是软的。另外，由于传导纤维的导电性和导热性比金属箔的导电性和导热性差，所以与被构造为具有金属箔的传导压敏胶带相比，传导纤维胶带显示出较差的导热性和导电性。另外，通常难以在100℃或更高的温度下使用传导纤维胶带，并且也难以将其焊接。
如又一现有技术，已经使用了一种传导PET胶带，该传导PET胶带通过将金属箔(如铝箔)附于厚度为大约0.03mm的PET膜的一侧上或者在厚度为大约0.03mm的PET膜的一侧上沉积金属(如铝)，并通过在PET膜的另一侧上涂覆具有传导粉末(如混合的镍粉)的传导丙稀酰粘合剂来形成。然而，缺点在于将传导粘合剂设置在导电性和导热性差的PET膜上，所以传导PET胶带的导电性和导热性差。另外，由于仅在PET膜的一侧上形成金属层，所以缺点在于难以提供在竖直方向上具有良好导电性的传导压敏胶带。另外，由于仅在PET膜的一侧上形成金属层而导致PET膜在预定的温度或高于预定温度的温度下熔融，并且PET膜在施加到其的力的作用下易于被拉伸，所以在超过预定温度的情况下，传导PET胶带的可处理性差。而且，当在传导PET胶带上施加机械压力然后去除该压力时，由于具有预定厚度的PET膜的斥力而使得传导PET胶带恢复到原来的形状，这使得难以在传导压敏胶带的表面上形成压花形状。
如另一现有技术，根据本申请人提交并注册的第2005-000049号韩国实用新型申请，已经提出了一种竖直传导压敏胶带，在该胶带中，将传导粘合剂填充在PET膜的孔中，从而将金属箔与传导粘合剂竖直地连接。然而，这种竖直传导压敏胶带的缺点在于难以将传导粘合剂填充在PET膜的孔中，并且由于具有预定厚度的金属箔仅形成在竖直传导压敏胶带的一侧上而使该胶带的传导性差。另外，缺点在于由于在热的作用下容易被拉伸并被构造为仅具有一层金属，所以不能以低价格提供一种可焊接的传导压敏胶带。
发明内容
本发明的目标在于提供一种具有良好的导热性和导电性的传导压敏胶带。
本发明的另一目标在于提供一种具有韧性的传导压敏胶带，该胶带由于具有良好的撕裂强度而不易被撕裂。
本发明的又一目标在于提供了一种在高温下不会在热的作用下被拉伸的传导压敏胶带。
本发明的又一目标在于提供一种能够易于通过机械压力执行压花处理的传导压敏胶带。
本发明的另一目标在于提供一种可通过选择适于其目的的价格中等的材料来使用的传导压敏胶带。
本发明的另一目标在于提供一种根据其应用沿竖直方向也具有传导性的传导压敏胶带。
根据本发明的一方面，提供了一种传导压敏胶带，包括：第一金属箔；聚合物膜，附于第一金属箔的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；第二金属箔，附于聚合物膜的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；聚合物粘附层，形成在第一金属箔和第二金属箔中的至少一个的背面上。
根据这种构造，在所述胶带的两侧上形成金属箔如铝箔或铜箔，从而导热性和导电性优良。由于在传导压敏胶带中设置了聚合物膜，所以传导压敏胶带具有良好的撕裂强度。因此，不易被撕裂并还具有韧性。
根据本发明的另一方面，提供了一种传导压敏胶带，包括：第一金属箔；聚合物膜，附于第一金属箔的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；第二金属箔，附于聚合物膜的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；聚合物粘附层，形成在第一金属箔和第二金属箔中的至少一个的背面上，其中，第一金属箔和第二金属箔中的至少一个为轧制的金属箔。
根据这种构造，除了上面列出的优点之外，由于具有轧制的金属箔，所以传导压敏胶带具有良好的韧性。
根据本发明的又一方面，提供了一种传导压敏胶带，包括：第一金属箔；石墨片，附于第一金属箔的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；聚合物膜，附于石墨片的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；第二金属箔，附于聚合物膜的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；聚合物粘附层，形成在第一金属箔和第二金属箔中的至少一个的背面上。
根据这种构造，传导压敏胶带具有良好的导热性和导电性，并具有良好的耐热性。另外，传导压敏胶带在热的作用下不会被拉伸，尤其是，传导压敏胶带沿表面方向而不是厚度方向具有良好的导热性。
根据本发明的又一方面，提供了一种传导压敏胶带，包括：第一金属箔；第一聚合物膜，附于第一金属箔的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；石墨片，附于第一聚合物膜的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；第二聚合物膜，附于石墨片的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；第二金属箔，附于第二聚合物膜的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；聚合物粘附层，形成在第一金属箔和第二金属箔中的至少一个的背面上。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的优选实施例，本发明的以上目标和其它优点将会变得更清楚，其中：
图1是根据本发明一个实施例的传导压敏胶带的剖视图；
图2是根据本发明另一实施例的传导压敏胶带的剖视图；
图3是根据本发明又一实施例的传导压敏胶带的剖视图；
图4是示出了本发明的修改实施例的剖视图；
图4a是示出形成图4中的通孔的示例的剖视图；
图5是示出本发明的另一修改实施例的剖视图。
具体实施方式
现在，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
图1是根据本发明的一个实施例的传导压敏胶带的剖视图。
参照图1，下部的铝箔或铜箔10位于下部的位置，聚合物膜30附于下部的铝箔或铜箔10上，并且在聚合物膜30和下部的铝箔或铜箔10之间设置有聚合物粘合剂20。上部的铝箔或铜箔50附于聚合物膜30上，并且在上部的铝箔或铜箔50和聚合物30之间设置有聚合物粘合剂40。其上涂覆有压敏胶(PSA)的粘附层60形成在下部的铝箔或铜箔10的背面上。
根据传导压敏胶带的这种构造，由于在聚合物膜30的上下两侧上均形成了金属箔，即，铝箔或铜箔，所以这种传导压敏胶带显示出良好的导电性和导热性。另外，聚合物膜30设置在金属箔之间，使得传导压敏胶带由于良好的撕裂强度和韧性(flexibility)而不易被撕裂。
另外，如果上下金属箔由不同的金属形成，即，如果上下金属箔之一由铝形成，而另一个由铜形成，则能够从整体上降低材料成本，并还能够利用铜箔将其焊接。如果在聚合物膜的一侧上形成磁性物质如镍箔来代替非磁性物质如铝箔或铜箔，则优势在于能够有效地屏蔽磁场并且制造成本低。
上部的铝箔或铜箔50和下部的铝箔或铜箔10可使用轧制的或电解镀的金属箔。优选地，上部的铝箔或铜箔50和下部的铝箔或铜箔10使用轧制的金属箔，然后对金属表面进行抗氧化处理，其中，轧制的金属箔具有良好的韧性，并且它的厚度在0.006mm至0.020mm的范围内。随着金属箔10和50的厚度增大，传导性变好，而其价格变得昂贵并且韧性变差。由于与铝箔相比，铜箔具有良好的导热性和导电性，但是铜箔的价格非常贵，所以优选地使用轧制的铝箔作为上下金属箔之一。
优选地，将聚合物粘合剂20和40涂覆成厚度为0.01mm或更小，从而将上部的铝箔或铜箔50或下部的铝箔或铜箔10附于聚合物膜30。聚合物粘合剂20和40涂覆得很薄，从而对传导性具有很小的影响，并且应该根据金属箔10和50以及聚合物膜30的种类来适当地选择和使用预定的材料。当使用传导聚合物粘合剂20和40来提高传导性时，由于混合到粘合剂中的颗粒的尺寸会导致粘合剂的厚度增大。
PET膜通常被用作聚合物膜30，但是可选择地，可使用聚酰亚胺(PI)膜和聚丙烯膜作为高温粘合剂。另外，使用轧制的聚合物膜30来提高传导压敏胶带的剪切强度和撕裂强度。由于聚合物膜30的传导性差，所以优选地在撕裂强度的允许范围内使用厚度尽可能小的产品，例如厚度范围为大约0.006mm至0.015mm的产品。
当金属箔10和50以及聚合物膜30太厚时，传导压敏胶带的韧性变差，并且价格也变高。相反，当它们太薄时，易被撕裂。
通常使用丙烯酸粘合剂作为粘附层60。可选择地，为了耐热的目的，可使用硅橡胶粘合剂。优选地，聚合物粘附层60的厚度在0.02mm至0.06mm的范围内。有时根据需要，为了使粘合剂具有传导性，将传导粉末如镍、碳、氧化铝等混合到丙烯酸粘合剂或硅橡胶粘合剂中。在使用镍粉或碳粉的情况下，粘附层60既具有导电性又具有导热性。然而，在使用氧化陶瓷(如氧化铝粉末)的情况下，传导粘附层60仅具有导热性。当粘附层60的厚度形成在大约0.02mm至0.06mm的范围内时，粘附层60可确保足够的粘附力和传导性。
对于传导压敏胶带的制造过程，将聚合物膜30附于金属箔50上，其中，聚合物粘合剂40设置在聚合物膜30和金属箔50之间。其后，将金属箔10附于聚合物膜30上，并且在聚合物膜30和金属箔10之间设置聚合物粘合剂20。然后，在金属箔10上涂覆聚合物粘合剂，从而形成粘附层60。利用传统公知的胶带制造工艺应用于上述的制造工艺和制造技术。
这里，能够在形成粘附层60之前利用机械力如辊子(rolloer)形成压花(embossing marking)。由于聚合物膜30的厚度在0.006mm至0.015mm的范围内，并且金属箔的厚度在0.006mm至0.02mm的范围内，所以可容易地形成压花。通过形成压花52，能够减少传导压敏胶带的皱褶，并且还实现了其表面积基本增大的有益效果。
从这点来看，通过深深地形成压花52使得金属箔10与金属箔50接触，从而能够提供在竖直方向上的传导性。即，当深深地形成压花时，由于金属箔10具有良好的延展性而被很好地拉伸，使得接触金属箔50，因为由于深深地形成的压花使得在聚合物粘合剂20和40以及聚合物膜30中形成通孔。因此，压敏胶带可以在竖直方向上具有传导性。
同时，尽管本实施例示出了粘附层60形成在金属箔10上，但是本发明不限于上述列出的情况，而是粘附层60可形成在另一金属箔50上。根据情况，粘附层60可分别形成在金属箔50和10上。
在本实施例中，虽然描述的是在金属箔10和50、聚合物粘合剂20和40以及聚合物膜30中没有竖直地形成孔，但是本发明不限于此。参照图4，通孔P0、P1和P2以穿透金属箔10和50、聚合物粘合剂20和40以及聚合物膜30(除了粘附层60)的形式竖直地形成。其后，在粘附层60的涂覆过程中在通孔P0、P1和P2中填充传导粘合剂，这样能够使传导压敏胶带在竖直方向上具有传导性。
可选择地，能够在不填充传导粘合剂的情况下使传导压敏胶带在竖直方向上具有传导性。参照图4a，用具有锐利的尖端的突出的辊子对传导压敏胶带施压，以在从金属箔10开始的所有层中形成通孔P0、P1和P2。从这点来看，由于金属箔10具有良好的延展性而能被很好地拉伸，所以金属箔10在通孔P0、P1和P2的边缘接触金属箔50，从而能够提供在竖直方向上的传导性。
优选地，可以在隔离片(release sheet)(未示出)如隔离纸和隔离膜附于粘附层60下方的状态下焊接传导压敏胶带。
图2是根据本发明另一实施例的传导压敏胶带的剖视图。
参照图2，将下部的铝箔或铜箔110设置在下部位置，将石墨片170附于下部的铝箔或铜箔110的表面上，并且在它们之间设置有聚合物粘合剂120。聚合物膜130附于石墨片170的表面上，并且在它们之间设置有聚合物粘合剂180。上部的铝箔或铜箔150附于聚合物膜130的表面上，并且在它们之间设置有聚合物粘合剂140。其上涂覆有压敏胶(PSA)的粘附层160形成在下部的铝箔或铜箔110的背面上。
根据这种构造，除了上一实施例的优点之外还存在几个优点。即，由于传导压敏胶带中包含石墨，所以即使对传导压敏胶带施加热，由于石墨不被拉伸使得传导压敏胶带具有良好的尺寸稳定性。另外，能够通过机械压力在传导压敏胶带上形成压花。
石墨片具有有利的性能如良好的导热性和导电性以及良好的耐热性。具体地讲，由于石墨片在表面方向上具有良好的导热性，而不是在厚度方向上具有良好的导热性，所以石墨可适用于沿表面方向的导热性被认为重要的情况。
石墨片具有压缩的结构，在这种结构中，纯度大于95％的石墨粉被层压，优选地，石墨片的厚度在大约0.08mm至0.3mm的范围内。
同时，当将根据图2中的实施例的传导压敏胶带附于一个目标物上并从该目标上拆离时，与粘附层160的粘附力相比，石墨片在厚度方向上易于分离，从而粘附层160会粘附于该目标物上。
为了防止这种可能性，参照图3，与聚合物膜130相同的聚合物膜190可附于石墨片170和铝箔或铜箔110之间，并在它们之间设置有聚合物粘合剂120和200。
根据这种构造，当将传导压敏胶带附于面对的目标物上并从该目标物将传导压敏胶带拆离时，能够部分地减少用于拆离粘合剂的力被传递到聚合物膜190，从而石墨片170在厚度方向上被分离的可能性。利用聚合物膜190，即使当拆离传导压敏胶带时石墨片170在厚度方向上被分离时，可以容易地拆除附于目标物上的粘附层160。
在上述的实施例中，可将传导硅橡胶(未示出)均匀地涂覆在没有形成粘附层60和160的金属箔上，并且涂覆的厚度范围为大约0.1mm至0.4mm。即，形成在金属箔上的减震的(cushioned)传导硅橡胶设置在面向的目标物之间，并可靠地增大了面向的目标物和传导压敏胶带之间的粘附，这样提高了传导性。
另外，在上述的实施例中，由于在传导压敏胶带中设置了聚合物膜30、130和190，所以传导压敏胶带本身在竖直方向没有传导性。然而，尽管传导压敏胶带在竖直方向不导电，但是当它用于围绕电缆缠绕时由于传导部分互相竖直地叠置，所以它可以在竖直方向上具有导电性。即，传导压敏胶带根据其使用方法而在竖直方向上具有导电性。
与图4中的实施例相似，传导压敏胶带可通过在聚合物膜中形成孔而在竖直方向上具有传导性。
图5是示出了本发明的另一修改的实施例的剖视图。
根据这个修改的实施例，形成穿透上下表面的通孔P0、P1和P2。例如，当胶带被用于缠绕目标物如漏的电缆时，可利用传导压敏胶带，从而将从该目标物产生的电磁波泄漏出去。
如上所述，例如，可使用压力机等在厚度方向上对胶带冲孔来形成通孔P0、P1和P2。
根据本发明，几个有利的优点如下。
在胶带的两侧上形成金属箔如铝箔或铜箔，从而具有优良的导电性和导热性。
根据目的来适当地选择和使用金属箔的材料，这样可以降低制造成本，即，如上所述，能够通过分别在需要焊接的一侧上形成铜箔而在另一侧上形成铝箔来降低价格。
由于在传导压敏胶带中设置了聚合物膜，所以传导压敏胶带具有良好的撕裂强度。因此，传导压敏胶带不易撕裂，并还具有韧性。
石墨片设置在传导压敏胶带内部，因此传导压敏胶带在热的作用下不会伸展。因此，可在高温下使用胶带，并能够使用辊子等通过机械力形成压花形状。
由于上金属箔和下金属箔的每个的厚度都很小，所以不用担心由于金属箔的切割部分而切到手。
对金属箔暴露到外部的表面执行抗氧化处理，从而胶带几乎不被氧化。
当胶带被用作叠置和缠绕时，在穿过叠置的表面具有传导性，从而能够在竖直方向上提供导电性。
通过形成孔并将导电聚合物粘合剂填充到孔中，或通过依靠孔将金属箔相互竖直连接，能够在竖直方向上提供传导性。
在竖直地形成孔的情况下，如果需要，内部电磁波可通过这些孔泄漏到外部。
当将胶带从目标物上拆离时，能够易于去除粘附层。
当应用石墨片时，可以提高在胶带的表面方向上的导热性。
尽管已经详细描述了本发明，但是应该理解，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种改变、替换和变更。例如，可使用另一金属箔如具有良好的磁屏蔽性能的镍来代替铝箔或铜箔。可选择地，在需要焊接的一侧上形成铜箔，而在另一侧上形成低价格的铝箔，这样可以降低材料的成本。另外，针对胶带的使用目的如导热性和导电性，可以适当地选择和使用粘合剂和聚合物膜。另外，可形成孔，用于在竖直方向上提供传导性。
因此，考虑到这种修改和改变，本发明的范围不限于上述的实施例，而是应该通过权利要求来解释。

Claims (4)

1.一种传导压敏胶带，包括：
第一金属箔；
聚合物膜，附于所述第一金属箔的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；
第二金属箔，附于所述聚合物膜的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；
聚合物粘附层，形成在所述第一金属箔和所述第二金属箔中的至少一个的背面上，
其中，所述第一金属箔和所述第二金属箔中的至少一个为轧制的金属箔，
其中，在所述传导压敏胶带的厚度方向上由所述轧制的金属箔形成压花，从而所述轧制的金属箔延展以提供所述第一金属箔和所述第二金属箔之间的电连接，以提高在所述传导压敏胶带的厚度方向上的导电性。
2.一种传导压敏胶带，包括：
第一金属箔；
聚合物膜，附于所述第一金属箔的表面上，并在其间设置有聚合物粘合剂；
第二金属箔，附于所述聚合物膜的表面上，并在其间设置有聚合物粘合利；
聚合物粘附层，形成在所述第一金属箔和所述第二金属箔中的至少一个的背面上，
其中，所述第一金属箔和所述第二金属箔中的至少一个为轧制的金属箔，
其中，在所述传导压敏胶带的厚度方向上由所述轧制的金属箔形成压花并由所述轧制的金属箔形成通孔，从而所述第一金属箔和所述第二金属箔在所述通孔的边缘处彼此电接触，以提高在所述传导压敏胶带的厚度方向上的导电性。
3.根据权利要求1或2所述的传导压敏胶带，其中，所述聚合物粘附层是导电的。
4.根据权利要求1或2所述的传导压敏胶带，其中，对没有形成所述聚合物粘附层的金属箔执行抗氧化处理。
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