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Die Erfindung betrifft ein Laminat mit einer flexiblen thermostabilen Kunststoffolie, die
mindestens einseitig eine nadelartig aufgerauhte Oberfläche aufweist, die mit einer
Metalldünnschicht bedeckt ist.
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Für sogenannte Kabelbäume in Kraftfahrzeugen, in Videokameras und bei anderen
Anwendungen kommen Laminate zur Anwendung, die beispielsweise eine flexible
thermostabile Kunststoffolie aufweisen, die an einer Oberfläche mit Metallfolien-
Leiterbahnen versehen sind, die an der Oberfläche der Kunststoffolie mit Hilfe eines
Klebers festgeklebt sind. Die Abzugfestigkeit derartiger an der Kunststoffolie festgeklebter
strukturierter Metallfolien ist gering, sie beträgt beispielsweise größenordnungsmäßig 0,5 N/mm2.
Zur Verbesserung der Abzugfestigkeit einer auf einer Kunststoffolie
festgeklebten strukturierten Metallfolie wurde auch vorgeschlagen, die Oberfläche der
Kunststoffolie mittels eines Lasers mit kleinen Sacklöchern auszubilden, um die
Oberfläche der Kunststoffolie entsprechend aufzurauhen. Die Herstellung solcher
Kunststoffolien mit kleinen Sacklöchern ist sehr aufwendig. Die Abzugfestigkeit der an
einer solchermaßen vorbereiteten Kunststoffolie festgeklebten strukturierten Metallfolie
beträgt größenordnungsmäßig 0,8 bis 1 N/mm2.
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Ein Mangel der Verbindung der strukturierten Metallfolie mit der flexiblen
thermostabilen Kunststoffolie mittels eines Klebers besteht darin, daß die Haftfestigkeit
über einen großen Temperaturbereich von beispielsweise -40°C bis +120°C nicht
konstant ist, so daß eine zuverlässige Verbindung zwischen der thermostabilen
Kunststoffolie und der strukturierten Metallfolie, bei der es sich beispielsweise um eine
Kupferfolie handelt, über einen solchen weiten Temperaturbereich nicht zuverlässig
gewährleistbar ist.
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Desgleichen ist ein Laminat der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Oberfläche
der flexiblen thermostabilen Kunststoffolie beispielsweise in einem Ätzvorgang
aufgerauht, d. h. mit mikroskopischen Nadeln ausgebildet wird, wobei die Nadeln
Durchmesserabmessungen von größenordnungsmäßig 2 µm besitzen und
größenordnungsmäßig 5 bis 10 µm über die Kunststoffolie überstehen. Pro cm2 können
beispielsweise (10 bis 15).106 Nadeln vorgesehen sein. Die nadelartig aufgerauhte
Oberfläche der Kunststoffolie wird dann beispielsweise durch Sputtern mit einer
Metalldünnschicht bedeckt. Die Dicke der Metalldünnschicht beträgt beispielsweise 0,7
bis 1,0 µm.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Laminat der eingangs genannten Art mit
einer Metallschicht zu schaffen, das einfach realisierbar ist, wobei über einen weiten
Temperaturbereich von beispielsweise -40°C bis +120°C ausgezeichnete Festigkeits-,
insbesondere Abzugfestigkeits-Eigenschaften gegeben sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1, d. h.
dadurch gelöst, daß die mindestens eine nadelartig aufgerauhte und mit einer
Metalldünnschicht bedeckte Oberfläche der thermostabilen Kunststoffolie, die eine
Wanddicke von 50 bis 200 µm, vorzugsweise von ca. 100 µm aufweist, mit einer
elektrolytisch aufgebrachten Metallschicht bedeckt ist, die eine Schichtdicke von 20 µm
bis 50 µm, vorzugsweise von ca. 35 µm, aufweist. Die thermostabile Kunststoffolie des
erfindungsgemäßen Laminates besteht vorzugsweise aus einem Polyimid-
Kunststoffmaterial.
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Die elektrolytisch aufgebrachte Metallschicht kann aus Kupfer bestehen. Sie kann jedoch
beispielsweise auch aus Nickel oder Kobalt oder Eisen oder aus einer Nickel oder Kobalt
oder Eisen enthaltenden Legierung bestehen. Bei der Metallschicht kann es sich um jedes
geeignete Metall oder jede geeignete Metallegierung handeln, die elektrolytisch
abscheidbar ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Laminat ist die an der mindestens einen Oberfläche der
thermostabilen Kunststoffolie vorgesehene Metallschicht entweder großflächig
vorgesehen oder vorzugsweise strukturiert. Durch die Strukturierung können
beispielsweise voneinander beabstandete getrennte Leitungsbahnen realisiert werden, um
einen Kabelbaum herzustellen, wie er beispielsweise in der Fahrzeugindustrie, in der
Elektronikindustrie, in der Gerätetechnik o. dgl. zur Anwendung gelangt.
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Auf die die mindestens eine strukturierte Metallschicht aufweisende Oberfläche der
thermostabilen Kunststoffolie kann eine Abdeckschicht aus einem elektrisch isolierenden
Kunststoffmaterial fest haftend aufgebracht sein. Die Abdeckschicht kann durch
Lackieren, Drucken, Rackeln, Extrudieren o. dgl. hergestellt werden.
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Das erfindungsgemäße Laminat weist optimale Eigenschaften auf, was seinen Autbau
und somit seine Herstellungskosten, seine Festigkeits- insbesondere
Abzugsfestigkeitseigenschaften über einen weiten Temperaturbereich, seine Flexibilität
und folglich Verarbeitbarkeit usw. betrifft.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles
des erfindungsgemäßen Laminates.
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Es zeigen:
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Fig. 1 stark vergrößert und nicht maßstabsgetreu in einer Schnittdarstellung
einen Abschnitt einer Ausbildung des Laminates,
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Fig. 2 eine abschnittweise schematische Schnittdarstellung des Laminates gemäß
Fig. 1 in einem anderen Maßstab nicht maßstabsgetreu,
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Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung, wobei die thermostabile
Kunststoffolie an ihren beiden Seiten jeweils mit einer Metallschicht
versehen ist,
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Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung, wobei jede der beiden
Metallschichten strukturiert ist, und
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Fig. 5 eine Ausbildung gemäß Fig. 4, wobei die beiden strukturierten
Metallschichten der thermostabilen Kunststoffolie jeweils mit einer
Abdeckschicht bedeckt sind.
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Fig. 1 zeigt ein Laminat 10 mit einer flexiblen thermostabilen Kunststoffolie 12, die eine
Wanddicke W besitzt. Die Kunststoffolie 12 besteht beispielsweise aus einem Polyimid.
Die Kunststoffolie 12 weist zwei sich gegenüberliegende Oberflächen 14 und 16 auf. Die
Oberfläche 16 ist nadelartig aufgerauht. Die entsprechenden Nadeln sind mit der
Bezugsziffer 18 bezeichnet. Die Nadeln 18 weisen beispielsweise
Querschnittsabmessungen D von größenordnungsmäßig 2 µm auf. Die Nadeln 18 stehen
über die Oberfläche 16 der Kunststoffolie 12 mit einer Höhe H vor. Diese Höhe H beträgt
beispielsweise 7 µm. Die Anzahl Nadeln 18 pro cm2 beträgt beispielsweise 14.106.
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Die nadelartig aufgerauhte, d. h. mit den Nadeln 18 ausgebildete Oberfläche 16 der
Kunststoffolie 12 ist mit einer Metalldünnschicht 20 bedeckt. Die Metalldünnschicht 20
wird beispielsweise durch Kathodenzerstäuben bzw. Sputtern hergestellt.
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Die solchermaßen vorbereitete Kunststoffolie 12, deren Wanddicke W 70 und 200 µm,
vorzugsweise ca. 100 µm, beträgt, ist an der nadelartig aufgerauhten Oberfläche 16 mit
einer elektrolytisch aufgebrachten Metallschicht 22 versehen, die eine Schichtdicke S
zwischen 20 und 50 µm, vorzugsweise ca. 35 µm, aufweisen kann. Selbstverständlich sind
auch andere Abmessungen möglich, das gilt sowohl für die Schichtdicke S der
Metallschicht 22 als auch für die Wanddicke W der Kunststoffolie 12 bzw. die Höhe H
der Nadeln 18 der nadelartig aufgerauhten Oberfläche 16.
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Fig. 2 verdeutlicht schematisch, nicht maßstabsgetreu, die Kunststoffolie 12 mit den
durch eine strichlierte Linie angedeuteten Nadeln 18 an der Oberfläche 16 der
Kunststoffolie 12 und mit der elektrolytisch auf die nadelartig aufgerauhte Oberfläche 16
der Kunststoffolie 12 aufgebrachten Metallschicht 22. Demgegenüber verdeutlicht die
Fig. 3 in einer der Fig. 2 ähnlichen schematischen Darstellung eine Ausbildung des
Laminates 10, bei der nicht nur die Oberfläche 16 mit einer Metallschicht 22 sondern
auch die Oberfläche 14 mit einer zweiten Metallschicht 24 fest haftend dadurch versehen
ist, daß beide Oberflächen 14 und 16 jeweils nadelartig aufgerauht und mit einer
Metalldünnschicht 20 (sh. Fig. 1) bedeckt sind.
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Die Fig. 4 verdeutlicht das Laminat 10 gemäß Fig. 3 nach der Strukturierung der
Metallschicht 22 und der Strukturierung der Metallschicht 24.
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Fig. 5 verdeutlicht das Laminat 10 gemäß Fig. 4 mit den strukturierten
Metallschichten 22 und 24, wobei jede dieser strukturierten und an der Kunststoffolie 12
fest haftenden Metallschichten 22 und 24 mit einer Abdeckschicht 26, 28 aus einem
elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial bedeckt ist. Auf diese Weise ergibt sich ein
zweilagiger Kabelbaum, d. h. ein Kabelbaum großer Leitungsdichte bei einfachem
Aufbau und ausgezeichneten Festigkeits- d. h. Haftfestigkeits- und
Abzugfestigkeitseigenschaften über einen weiten Anwendungstemperaturbereich.
Bezugsziffernliste
10 Laminat
12 Kunststoffolie (von 10)
14 Oberfläche (von 12)
16 Oberfläche (von 12)
18 Nadeln (an 16 und/oder an 18)
20 Metalldünnschicht (an 14 und/oder 16)
22 Metallschicht (an 16)
24 Metallschicht (an 14)
26 Abdeckschicht (an 16)
28 Abdeckschicht (an 14)