JPS6166310A - 可撓性テ−プおよびその製造方法 - Google Patents

可撓性テ−プおよびその製造方法

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JPS6166310A
JPS6166310A JP60171294A JP17129485A JPS6166310A JP S6166310 A JPS6166310 A JP S6166310A JP 60171294 A JP60171294 A JP 60171294A JP 17129485 A JP17129485 A JP 17129485A JP S6166310 A JPS6166310 A JP S6166310A
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tape
flexible tape
stripe
flexible
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JP60171294A
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リチヤード　ブレアー　ハートマン
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Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、層を、重畳できない電気端子の２列の間のよ
うな電気接続部の作製用導電性ストライプを形成する導
電性粒子を含有する可撓性テープに関する。
現代の電子装置は、非常に小さくなり、しかもこれらの
電気端子は非常に精巧かつ密な間隔で置かれているので
、はんだ付けまたは他の確立された技術によって電気接
続部を作製することは困難かつ高価である。米国特許第
４，１１３，９８１号明細書（藤田ら）では、接着剤層
を用いて、電極の２列の間に個々の電気接続部を作製し
ている。接着剤層には、接着剤と実質的に同じ厚さの球
状導電性粒子が含まれ、従って対向している電極対を架
橋する各粒子を通る導電路を与える。粒子は、接着剤層
中にランダムに分布するが、この特許明細書には、粒子
が層の３０容量％未満を構成する場合、これらの粒子は
十分な間隔を置いているので、介在接着剤は、横方向隣
接電極の間の短絡に対して絶縁することが示されている
。炭素粉末、ＳｉＣ粉末および金属粉末が有用であると
いわれる。
電極列を重畳できない場合、藤田らは、「フィルム導体
５の端子５ａ（第２欄、第５６〜５７行）」を含み、端
子５ａが連続金属ストＩＪツゾであると考えられる、第
１図および第２図に示すテープを用いる。
米国特許第３，３５９．１４５号明細書（サリャーら）
には、「硬化可能有機接着剤」（第２欄、第４８行）に
、強磁性心および導電性装面を有する粒子を充てんする
ことばよって導電性接着剤接続部が作製されている。２
個の電極は、接着剤が可動状態にあって、接着剤が硬化
しつつあり、法線方向に磁場を加える間に接着剤によっ
て接合され、粒子を配列させて電極の間にａｉｌ性橋を
形成させる。好ましい粒子は、配化に対して一層抵抗性
の銀のような導電性金団をもって被覆された鉄心を有す
る。好プしくけ、粒子が伸長され、しかもこの長さは、
結合厚さに等しいかわずかに越える。
′電気機器の製造にサリャーらの方法の使用を望む電気
機器の製造業者には、適当な磁場の生成装置を入手し、
しかもこの磁場を正確に位萱させるこの装置を使用する
能力を開発する必要があろう。
互だ、接γ売する電極が、強磁場によって損傷されるこ
とのある後置の１部であるならば、特別の注意が必要で
６ろう。
サリャーらは、重畳できないｉ極をいかに２気的に相互
連結するかを教示してい々い。
米国特許第３．１３２．２０４号明細書（ヤイエーラッ
プ）には、「導電性物質の１本またｉｑｔそれ以上のス
トライ−７０１３が、目面の第１図に示すように感圧接
着剤層の上面上に載置され、次いでテープを金属粒子お
よび接着剤のストライプを圧縮および偏平にする１対の
圧着ロールの間を通す」（第２欄、第２行〜８行）。「
接着剤および金属粉末のストライプの圧縮によって金属
粒子を接着剤材料をもって被覆することなく、導電性金
属粉末の導電率が増大する」（第２欄、第６５〜６８行
）感圧接着テープが示されている。、ｒイエ−ラップは
、彼のテープをどのよう【使用して電気接続部を作製す
るかを記載していないが、ギイエーラップは、テープの
各端を１列の基体に固定するのに役立つ感圧接着剤をも
って、このチー７０ｔ−使用し、重畳できない電極の２
列の間に個々の電気接続部を作製することを前回してい
ると推測できる。
本発明は、ギイエーラップの特許明細書の接着剤層のよ
うに、重畳で六ない電極の２列の間に個個の電気接続部
を作製できる可撓性テープに関する。しかしながら、新
規なテープの導電出は、ギイエーラップの特許明紳書の
ものと異々す、むしろサリャーの特許明細書のものと同
様の導電性粒子によって得られる。
簡単には、新規な可お゛３性テーゾは、非交差ストライ
プの規則正しいパターン内の重合体状誘電性マ）　ＩＪ
ラックス埋封された導電性粒子を含有する層？含む。各
粒子は、強磁性心および導電性表面を有し、実質的にす
べての粒子の最大寸法は層の厚さよりも小さい。粒子は
、各ストライプがその長さおよび厚さの双方にわたって
導電性であるように連続配列で互に接触する。２本の電
極配列は常に互に密接して配置できる故に、０．５ｃｍ
のような短間隔にわたって、まれには２．０　ｃｍより
長くにわたってのみ良好な縦方向の良好な導電性が必要
であろう。
サリャーらの特許明細書の方法の使用において前記の問
題と著しく異なシ、新規なテープを使用して、特別の装
置または特別に訓練された人員の必要なしに電気接続部
を作製できる。
新規なテープの好ましい製造方法は、逐次に（１）可撓
性キャリャーウエデ上に、低粘度光重合可能単量体およ
び強磁性心および導電性表面を有し、実質的にすべての
粒子の最大寸法が被覆の極限厚さよりも小さい粒子の混
合物を塗布し、 （２次いで同時に （ａ）　　被覆を、粒子を引きつけて、各ストライプに
おいて、各ストライプがその長さおよび厚さの双方にわ
たって導電性であるように粒子が連続配列で互に接触し
ている非交差ストライプを形成するに十分な強さの多数
の間隔を置いた磁場にさらし、次いで （ｂ）単１゛体を光重合させて粒子の各配列を重合体状
誘電性マトリックスに固定し、次いで（ト）テープを磁
場から取り出す、ことを特徴とする。
工程（２において印加される磁場は、平行であるのが好
ましいが、種々の規則正しいパターンで拡張できる。こ
の強磁性心によって、粒子は磁気で引きつけられて、非
交差ストライプを形成し、各ストライプは接触粒子の連
続配列を含有し、従つてその長さおよび厚さの双方にわ
たって導電性である。従って、１対の電極は、各ストラ
イプを通して電気的に接続できる。感圧接着テープを誘
電性マ）　＋７ツクスとして用いて、テープの各端を電
極列の１つおよびその基体に対して単にプレスすること
によって、接続を確保できる。
好ましくは、キャリヤーウェブを工程（１）および（２
）を連続的に移動し、次いで工程■後にテープをそれ自
体の上にロール形に巻き取る工程（４）がある。
電子装置の製造業者は、サリャーらの特許明細書に教示
された方法と比較して、テープ片を巻出して小分けする
のがはるかに便利であることが分かるであろう。
「低粘度光重合可能単量体」は、粘度４Ｐａ、ｓ未満、
好ましくは少なくとも１Ｐａ、ｓを有する単量体を意味
する。有用な単量体は、最初粘度１Ｐａ　、　ｓ未満を
有することが多く、この場合との即量体は導電性粒子と
混合すれ、次いで可撓性キャリヤーウェブ上に塗布煮れ
る前に粘度的Ｉ　Ｐａ、ｓ〜４Ｐａ、ｓの９囲内て部分
重合できる。部分重合は、熱的にあるいは２，２−ジメ
トキシ−２−フェニルアセトフェノンのような架橋剤で
ない光開始剤を用いて、紫外線による何れかで行うこと
ができる。光重合前に、粒子含有被覆は、光重合中に架
橋される薬剤を含み、従ってすぐれた耐熱性を発現し、
かつ一層確実に接触粒子の各配列が使用中そのままに残
るのが好ましい。また、２，４−ビス（トリクロロメチ
ル）　−６−ｐ−メトキシ−スチリル−５−）リアジン
のような若干の有用な架橋剤は、光重合開始剤としても
働く。米国特許＠４．３２９．３８４号および第４，３
３０，５９０号明細書の発色団置換ハロメチル−ｓ　−
）　’）アジンは、高い耐ビールパック性が望まれる場
合に特に有効である。他の有効な光架橋剤は、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート、ペンタエリトリット
テトラアクリレート、１，２−エチレングリコールジア
クリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート
および１．１２−ｖ−？”カンジオール体の００５重量
％〜０．５重量％の近似範囲内で用いられるのが好まし
い。
光重合による新規テープの前記に概説した製造方法によ
って、揮発物は生成せず、しかも単量体が感圧接着剤の
状態に重合した場合にこの方法はまた感圧接着重合体を
溶液またはエマルジョンから塗布する場合に得ることの
できるよりも高い接着値を与える傾向がある。また、揮
発物を追い出しながらよりもむしろ光重合によって誘電
性マトリックスを固化させながら磁場を保つのが一層経
済的であると考えられる。それにもかかわらず、新規な
テープの接着剤または他の誘電性マトリックスは、溶液
またはエマルジョンから被覆でき、従来の技術、例えば
熱、電子♂−ム、ｒ線または電離放射線によって硬化で
きる。
通常の室温において感圧接着剤である若干のブロック共
重合体は、９５°Ｃのようなかなり高温に加熱された場
合に低粘度である。加熱される間、これらのゾロツク共
重合体を、導電性粒子と混合し、次いでキャリヤーウェ
ブ上に塗布し、次に磁場において冷却して、何ら揮発物
を含１ない本発明のテープを与えることができる。
経済的には、磁場は、キャリヤーウェブの直下に位置し
た多極永久磁石または磁石群によって生成される。有用
な低コスト永久磁石は、ゴムマド石シートの長さにわた
っている多数の北極および南極を有する磁石シートに沿
って移動しながら誘電性マトリックスの光重合を連続的
に行うことができる亜鉄酸バリウム小板を含む。このこ
とによって、磁石シートの各極上の導電性粒子を接触さ
せる連続配列が形成される。
好ましい導電性粒子は、ニッケルまたは鉄心および無電
解メッキによって経済的に適用できる銀。
銅または金のような耐食性導電性被覆を有する。
特に経済的な導電性被覆はアルミニウムである。
強磁性心に有用ではあるがそれ程好ましくないものけ、
無電解メッキが容易に実施できず恐らく一層費用のかか
る技術１例えばスパッタリングまたは蒸着によって適用
されるのが好ましい亜鉄酸バリウムのような材料である
。好ましくは、耐食性表面被覆対強磁性心の重量比は、
約５０　：　７０である。重量比的１０：９０未満は、
適切な防食および導電率を与えることができないが、一
方重量比的５０：５０より大では１例えば銀金量が経済
的に無駄である。有用な被覆粒子のこれ以上の検討につ
いては、前記サリャーらの特許明細８を参照されたい。
また１強磁性心および導電性表面の両者を有するニッケ
ル粒子が有用である。しかしながら、ニッケルは配化可
能であり、しかもその表面導電率を減少するの、で、ニ
ッケルは一層耐久性の金属をもって被覆されるのが好ま
しい。
導電性粒子の心は、任意の形状、例えば球状。
針状フレークを有してもよく、被覆された場合に。
実質的に同じ形状を保持する。球状粒子は、直径平均約
５マイクロメートル〜１５マイクロメートルが好ましい
。フレークまたは小板および針状粒子けその最大寸法約
２０マイクロメートル未満が好ましい。
新規なテープの誘電性マトリックスに、導電性粒子２容
量％の少ｔｔ−用いるのが十分であろう。
３容量％〜５容量％が好ましい。ストライプが一層近接
している場合は、一層高添加量が望ましい。
粒子１０容景％より大量の使用は、一層高スドライブ密
度を得る以外は、経済的に無駄であろう。
光重合可能単邦゛体として特に有用なものは、感圧接着
剤状態に光重合し、しかも置換または未置換アル中ルア
クリレートまたメタクリレート単量体（すべて、本明細
書において一括して「アクリレート単量体」と呼ぶこと
がある）５０重量部〜１００重量部および共重合可能モ
ノエチレン系置換単量体０型景部〜５０重量部を含む組
成物である。これらの中で、（１）そのアルキル基に平
均４個〜１２個の炭素原子を有するアルキルアクリレー
ト８８モル％〜９９モル％および■相当してアクリル酸
、メタクリル酸、イタコン酸、アクリルアミ「およびメ
タクリルアミＶのような共重合可能極性単量体１２モル
％〜１モル％の共重合体が好ましい。後者のアクリルア
ミドおよびメタクリルアミドの２者が好ましい。なぜな
らば、酸は若干の導電性粒子と反応するからである。ア
クリレート単量体と共重合可能の他の有用な極性モノエ
チレン系不飽和単景体としては、Ｎ−置換アクリルアミ
ド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ヒドロキ
シアルキルアクリレート、シアノエチルアクリレート、
無水マレイン酸およびＮ−ビニル−２−ピロリＶンがあ
り、これらはすべてアクリレート単量体約１２モル％ま
での量の０４〜Ｃ１２アルキルアクリレートと共に使用
されるかまたは共重合可能単量体が主ＫＮ−１？ニルぎ
ロリＶンである場合は約５０モル％までの量で使用され
る場合通常の室温において粘着性である感圧接着剤を生
じる。有用であると思われる他の共重合可能単量体とし
ては、アルキルビニルエーテル、塩化ぎ二すデン、スチ
レンおよびビニルトルエンがある。
新規なテープに有用な感圧接着剤は、これらの接着剤が
かなり高温に加熱されると粘着性になる場合は、室温に
おいて粘着性である必要はない。
このような感圧接着剤は、平均わずかに１個〜３個の炭
素原子を有するアクリレート単量体を用いるか、または
一層長いアルキル基金有するアクリレート単量体を前記
共重合可能単量体の比較的大割合と共重合することによ
って得ることができる。
通常の室温において粘着性の感圧接着剤層と比べて、加
熱されしかも粘着性である間に適用された場合にのみ粘
着性になる感圧接着剤は、剪断および剥離時の双方にお
いて通常の室温においておよび高温にさらされた場合の
双方において耐破損性を増大させる。
図面において、 第１図は、本発明を実施するテープの面の断片を模式的
に示す見取図であり、 第２図は第１図の線２−２に沿って取った拡大断面図で
ある。
第１図および第２図に示すテープ１０Ｆｉ、非交差スト
ライプ１６の規則正しいパターンを形成する実質的に球
状の導電性粒子１４の配列を含む感圧接着剤１２の層を
含む。各粒子１４は、強磁性心および導電性表層全盲す
る。各ストライプにおいて、粒子１４は各ストライプが
その長さおよび幅の双方にわたって導電性であるように
連続配列で互に接触する。
テープ１０は、縦方向に伸びるテープ１０の平行粒子含
有ストライプ１６を有するが、これらのストライプは斜
めにまたは横に広がることができるであろう。
下記の例において、すべての部は特記しない限り、重量
による。
！１ 銀を、銀対鉄の重量比２５ニア５に、下記の様に球状鉄
粒子上に無電解メッキした。蒸留水２５０ｄ中の硝酸銀
１２．５９の溶液に、最初に形成された暗色沈殿が丁度
溶解するまで、２８％水酸化アンモニウムの約１６ｍ／
ｌ−滴加した。この溶液を、次いで攪拌しながら還元鉄
粉２５Ｆに加えた。得られた懸濁液に、蒸留水１５０ｆ
ｆｉ／中の無水デキトロース８ｇおよび水酸化カリウム
１２．５．９からなる溶液を加えた。攪拌を３分続けた
。得られた淡灰色粉末をろ過し、蒸留水をもって十分洗
浄し、次いで６０℃において一夜乾燥した。銀被覆粒子
の平均直径は約１５マイクａメートルであった。
インオクチルアクリレート９８部、アクリル酸２部およ
び光開始剤（２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセト
フェノン）　０．０４部のｍ合物ｔ−１粘度約１Ｐａ、
ｓ’ｔ−有するシロップに部分的に光重合した。このシ
ロップ３部に前記銀被覆鉄粒子１部（３，２容ｆ［％）
を加えた。これに、ヘキサンジオールジアクリレート架
橋剤０．０５部およびさらに光開始剤０．１部を加え、
直ちに２枚のシリコーン処理透明プラスチックフィルム
の間で被ＷＬ［いてこの複合材料を移動の方向に伸びる
偏平な永久磁石上を速度的１ｃｍ／ｓｅｃにおいて通す
。永久磁石は、その上面１ｃｍ当たシ３個のＮ極および
Ｓ極を有し、しかも移動の方向に伸びるように磁化した
。銀被覆粒子は移動して、各々磁石の隣接極の間の交線
に相当する明瞭なストライプを形成した。
隣接ストライプは、実質的に粒子のないシロップ−約０
．７ｍｍによって分離された。６個の２０ワットィ蛍光
灯に、距離１５ｃｍから６分露光することによって、被
覆を感圧接着剤状態に光重合した。
得られたテープを、斜めに倍率１０Ｘでシリコーン処理
プラスチックフィルムの１枚を通して顕微鏡検査するこ
とによって、各ストライプは互に接触して、連続配列を
形成する球状粒子からなっていたことが分かる。
１ユ 銀被覆球状鉄粒子３．７５９にメチルエチルケトン２０
，９中のポリエステル樹脂〔「バイチル（Ｖｉｔｅｌ　
）　Ｊ　２２２　）　１０　、！ｉ’の溶液に分散した
。
この分散液を、例１において使用した偏平永久磁石上に
載置したシリコーン処理剥離紙上に塗布した。５秒以内
に、粉子Ｊ／ｉ移動して、明澄な未完てん領域によって
分離されたストライプを形成した。
この壇造物を１５０℃において３分、厚さ２５マイクロ
メートルに乾燥して、多重電気接続の作製に使用できる
テープを与えた。テープの露光面において、ストライプ
は未完てＡ７領域上に著しい穆度に突出した。
２．５４ｃｍの間隔で離れたゾローデ金用いて、テープ
の各ストライプは抵抗的８．５オーム全有したが、一方
隣接スドライブ間の抵抗は１０８オームを越えた。各ス
トライプのテープ厚２通しての抵抗は１オーム〜３オー
ムであった。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明を実施するテープの面の断片を模式的
に示す見取図であり、 第２図は第１図の線２−２に沿って取った拡大断面図で
ある。 １０：テープ １２：感圧接着剤 １４：実質的に球状の導電性粒子 １６：非交差ストライプ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）非交差ストライプの規則正しいパターン内の重合
    体状誘電性マトリックスに埋封された導電性粒子を含有
    する層を含み、各粒子は強磁性心および導電性表面を有
    し、実質的にすべての粒子の最大厚さは層の厚さよりも
    小さく、各ストライプの粒子は、各ストライプがその長
    さおよび厚さの双方にわたつて導電性であるように連続
    配列で互に接触していることを特徴とする、多重電気接
    続作製用可撓性テープ。 （２）各粒子が、その強磁性心上に導電性被覆を有する
    、特許請求の範囲第１項に記載の可撓性テープ。 （３）強磁性心が鉄である、特許請求の範囲第２項に記
    載の可撓性テープ。 （４）被覆が銀を含む、特許請求の範囲第３項に記載の
    可撓性テープ。 （５）重合体状誘電性マトリックスが感圧接着剤である
    、特許請求の範囲第１項に記載の可撓性テープ。 （６）前記層が、感圧接着剤マトリックスと接触した低
    接着面を有する使い捨てキャリヤーウェブによつて支持
    されている、特許請求の範囲第５項に記載の可撓性テー
    プ。 （７）前記粒子が層の２容量％〜５容量％を構成する、
    特許請求の範囲第１項に記載の可撓性テープ。 （８）（１）可撓性キャリヤーウェブ上に光重合可能単
    量体および各強磁性心および導電性表面を有し、実質的
    にすべての粒子の最大寸法が被覆の極限厚さよりも小さ
    い粒子の混合物を塗布し、 （２）次いで同時に （ａ）被覆を、粒子を引きつけて、各ストライプにおい
    て各ストライプがその長さおよび厚さの双方にわたつて
    導電性であるように粒子が連続配列で互に接触している
    ストライプを形成するに十分な強さの多数の間隔を置い
    た磁場にさらし、次いで （ｂ）単量体を光重合させて粒子の各鎖を重合体状誘電
    性マトリックスに固定し、次いで （３）テープを磁場から取り出す、ことを特徴とする、
    可撓性多重コネクタテープの製造方法。 （９）単量体が工程（２）（ｂ）において、感圧接着剤
    状態に光重合される、特許請求の範囲第８項に記載の方
    法。 （１０）光重合性単量体が工程（１）前に塗装可能粘度
    に部分的に重合された、特許請求の範囲第８項に記載の
    方法。
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