KR102346866B1 - 전기 전도성 접착제 - Google Patents

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Abstract

전기 전도성 접착제 층이 기재된다. 접착제 층은 접착 재료, 및 복수의 전기 전도성의 적어도 제1 및 제2 입자를 포함한다. 접착제 층은 두께가 약 35 마이크로미터 미만이고, 두께 방향으로의 전기 저항이 약 30 밀리옴 미만일 수 있다. 복수의 입자의 총 부피는 접착제 층의 총 부피의 40% 초과일 수 있다. 제1 입자와 제2 입자는 상이한 형상을 가질 수 있다.

Description

전기 전도성 접착제
접착제는 다양한 마킹(marking), 유지(holding), 보호, 밀봉 및 마스킹(masking) 목적으로 사용되어 왔다. 접착제는 접착제의 전기 저항을 감소시키기 위하여 전기 전도성 입자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 태양에서, 평균 두께가 약 15 마이크로미터 미만이고, 두께 방향으로의 전기 저항이 약 30 밀리옴 미만인 전기 전도성 접착제 층이 제공된다. 접착제 층은 접착 재료; 및 복수의 전기 전도성의 적어도 제1 및 제2 입자를 포함하며, 각각의 제1 입자는 길이(L1), 폭(W1), 및 두께(H1)를 갖는다. L1 및 W1은 각각 제1 입자의 적어도 대부분에 대해 약 5 H1보다 크다. 접착제 층의 총 부피에 대한 복수의 적어도 제1 및 제2 입자의 총 부피의 비는 약 40% 초과이다. 적어도 제1 및 제2 입자는, 제1 입자의 대부분에 대해서는, 각각의 제1 입자의 두께 방향이 접착제 층의 두께 방향과 실질적으로 평행하도록, 그리고 제2 입자의 대부분에 대해서는, 접착제 층의 두께 방향으로의 각각의 제2 입자의 최대 치수가 약 5 H1보다 크도록 접착 재료 중에 균일하게 분산된다.
본 발명의 일부 태양에서, 평균 두께가 약 15 마이크로미터 내지 약 35 마이크로미터 범위이고, 두께 방향으로의 전기 저항이 약 30 밀리옴 미만이고, 22℃에서 약 20분의 체류 시간 후에 스테인리스 강 표면으로부터의 박리 강도가 적어도 0.1 N/mm인 전기 전도성 접착제 층이 제공된다. 접착제 층은 접착 재료; 접착 재료 중에 분산되고 누적 50% 입자 직경 D50이 약 20 마이크로미터 내지 약 40 마이크로미터의 범위인 복수의 전기 전도성 수지상 제1 입자; 및 접착 재료 중에 분산되고 누적 50% 입자 직경 D50이 약 40 마이크로미터 내지 약 70 마이크로미터의 범위인 복수의 전기 전도성의 실질적으로 평면인 제2 입자를 포함한다. 접착제 층의 총 부피에 대한 제1 및 제2 입자의 총 부피의 비는 약 15% 내지 60%의 범위이다.
본 발명의 일부 태양에서, 평균 두께가 약 5 마이크로미터 내지 약 35 마이크로미터의 범위인 전기 전도성 접착제 층이 제공된다. 접착제 층은 접착 재료; 접착 재료 중에 분산되고 제1 형상을 갖는 복수의 전기 전도성 제1 입자; 및 접착 재료 중에 분산되고 제1 형상과 상이한 제2 형상을 갖는 복수의 전기 전도성 제2 입자를 포함한다. 제1 입자의 총 중량 대 제2 입자의 총 중량의 비는 약 2 내지 약 10의 범위이다. 평면내 방향으로는 아니고 두께 방향으로의 접착제 층의 전기 전도도는 제2 입자를 포함하지 않는 것을 제외하고는 동일한 구성을 갖는 비교용 접착제 층보다 적어도 5% 더 크다.
도 1은 전기 전도성 접착제 층을 포함하는 물품의 개략 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 입자의 개략 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 입자의 개략 단면도이다.
도 4 는 플레이크-유사(flake-like) 입자의 개략 평면도이다.
도 5는 수지상 입자의 개략도이다.
도 6은 코팅된 입자의 개략도이다.
도 7은 비교용 접착제 층의 개략 단면도이다.
도 8은 누적 입자 크기 분포 함수를 개략적으로 예시한다.
하기 설명에서, 본 명세서의 일부를 형성하고 다양한 실시 형태들이 예시로서 도시되어 있는 첨부 도면을 참조한다. 도면은 반드시 축척대로 그려진 것은 아니다. 다른 실시 형태가 고려되며 본 명세서의 범주 또는 사상으로부터 벗어남이 없이 제조될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 제한적 의미로 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 접착제 층은 접착 재료 중에 분산된 전기 전도성 입자를 포함한다. 당업계에 공지된 매우 다양한 접착 재료가 본 발명의 접착제 층에 유용하다. 접착 재료는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 우레탄, 폴리카르보네이트, 및 폴리실록산 중 하나 이상일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 접착 재료는 감압 접착제, 고온 용융 접착제, 열경화성 접착제, 열가소성 접착제, 자외선 (UV) 접착제, 액체 접착제, 용매계 접착제, 및 수계 접착제 중 하나 이상일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 접착 재료는 접착제의 점착성 또는 끈적임성을 증가시키기 위하여 점착부여제(tackifier)를 포함할 수 있다. 적합한 점착부여제에는 C5 탄화수소, C9 탄화수소, 지방족 수지, 방향족 수지, 테르펜, 테르페노이드, 테르펜 페놀성 수지, 로진(rosin), 로진 에스테르, 및 이들의 조합이 포함된다.
접착제의 예는 감압 접착제이다. 감압 접착제 조성물은 다음을 포함하는 특성을 보유하는 것으로 당업자에게 잘 알려져 있다: (1) 강력하면서 영구적인 점착성, (2) 지압 이하로 접착, (3) 피착물 상에서의 충분한 유지력 및 (4) 피착물로부터 깨끗하게 제거되기에 충분한 응집 강도. 감압 접착제로서 양호하게 기능하는 것으로 밝혀진 재료는 점착성, 박리 접착력 및 전단 유지력의 원하는 균형을 가져오는 데 필요한 점탄성 특성을 나타내도록 설계 및 제형화된 중합체이다. 유용한 아크릴 감압 접착제는 미국 특허 출원 공개 제2009/0311501호(맥커천(McCutcheon) 등) 및 제2014/0162059호(완(Wan) 등)에 기재되어 있고, 이들 각각은 이로써 본 발명에 모순되지 않는 정도로 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명의 접착제는 복수의 전기 전도성의 제1 및 제2 입자, 및 선택적으로 다른 입자를 이용할 수 있으며, 제1 입자와 제2 입자는 상이하다. 일부 실시 형태에서, 제1 입자 및 제2 입자 중 하나는 그의 길이 및 폭에 비하여 작은 두께를 갖지만, 다른 하나는 그렇지 않다. 예를 들어, 이들 입자는 길이 및 폭이 각각 입자의 두께의 약 5배 초과, 또는 약 10배 초과, 또는 심지어 약 20배 초과일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 입자 및 제2 입자 중 다른 하나는 길이 대 폭, 길이 대 높이 및 폭 대 높이 종횡비가 각각 약 0.1 내지 약 10, 또는 약 0.2 내지 약 5, 또는 약 1/3 내지 약 3의 범위이다. 제1 입자와 제2 입자가 상이한 형상을 갖는 적어도 제1 및 제2 입자를 이용함으로써, 예를 들어, 얇고 (예를 들어, 약 35 마이크로미터 미만, 또는 약 15 마이크로미터 미만), 우수한 박리 강도 (예를 들어, 스테인리스 강으로부터 적어도 약 0.1 N/mm)를 가지며, 낮은 전기 저항 (예를 들어, 접착제 층의 두께 방향으로 약 30 밀리옴 미만)을 갖는 접착제 층이 제조될 수 있게 한다는 것을 알아내었다.
"약"과 같은 용어는 그것이 본 명세서에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에 의해 이해될 것이다. 특징부 크기, 양 및 물리적 특성을 표현하는 양에 적용되는 바와 같은 "약"의 사용은, 그것이 본 명세서에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, "약"은 명시된 값의 10% 이내를 의미하는 것으로 이해될 것이다. 명시된 값이 약으로서 주어진 양은 정확하게 그러한 명시된 값일 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, 약 1의 값을 갖는 양은 그 양이 0.9 내지 1.1의 값을 갖고, 그 값이 1일 수 있음을 의미한다.
도 1은 층(170)과 층(172) 사이에 배치된 전기 전도성 접착제 층(100)을 포함하는 물품(150)의 개략도이다. 층들(170, 172)은 접착제 층(100)을 통해 접합된 피착물일 수 있거나, 층들(170, 172) 중 하나 또는 둘 모두는 이형 라이너일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 물품(150)은 접착 전사 테이프이며, 층(170)은 접착제 층(100)의 제1 주 표면(102)에 이형가능하게 부착된 제1 이형 라이너이다. 일부 실시 형태에서, 층(172)은 접착제 층(100)의 반대편 제2 주 표면(104)에 이형가능하게 부착된 제2 이형 라이너이다. 임의의 적합한 이형 라이너(들)가 사용될 수 있으며, 예를 들어 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)) 필름 또는 테이프 배킹 재료 (예를 들어, 폴리에틸렌 코팅된 종이)이다. 층들(170, 172)이 이형 라이너인 실시 형태에서, 층들(170, 172)의 각각의 주 표면들(171, 173)은 전형적으로 접착제 층(100)이 층들(170, 172)로부터 이형될 수 있도록 저 표면 에너지를 갖는다. 저 표면 에너지는 당업계에 공지된 바와 같이 적합한 표면 처리 또는 코팅에 의해 제공될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 접착제 층(100)은 평균 두께(t)가 약 35 마이크로미터 미만, 또는 약 25 마이크로미터 미만이고, 또는 약 15 마이크로미터 미만, 또는 약 14 마이크로미터 미만, 또는 약 13 마이크로미터 미만, 또는 약 12 마이크로미터 미만, 또는 약 11 마이크로미터 미만, 또는 약 10 마이크로미터 미만이다. 일부 실시 형태에서, 평균 두께(t)는 약 1 마이크로미터 초과, 또는 약 5 마이크로미터 초과, 또는 약 10 마이크로미터 초과, 또는 약 15 마이크로미터 초과이다. 일부 실시 형태에서, 평균 두께(t)는, 예를 들어 약 5 마이크로미터 내지 약 15 마이크로미터의 범위, 또는 약 5 마이크로미터 내지 약 35 마이크로미터의 범위, 또는 약 15 마이크로미터 내지 약 35 마이크로미터의 범위이다.
접착제 층(100)은 접착 재료(130), 복수의 입자(110) 및 상이한 복수의 입자(120), 및 선택적으로 입자들(110, 120)과 상이한 복수의 입자(140)를 포함한다. 입자들(110, 120, 및 선택적으로 140)은 전기 전도성이다. 복수의 입자(110)는, 예를 들어 입자(110a)를 포함하고, 복수의 입자(120)는, 예를 들어 입자(120a)를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 각각의 입자(110)는 길이(L1), 폭(W1), 및 두께(H1)를 가지며, 여기서 L1 및 W1은 각각 입자(110)의 적어도 대부분에 대해 약 5 H1보다 크다. 일부 실시 형태에서, 입자(110)는 입자(110)의 길이 방향을 따라 연신되어 있다. 길이가 폭의 2배보다 크고 두께의 2배보다 큰 입자는 입자의 길이를 따라 연신되어 있는 것으로 기술될 수 있다. L1, W1 및 H1은 복수의 입자(110)에서 상이한 입자에 대해 상이한 값을 취할 수 있다. 입자의 크기는 본 명세서의 어딘가 다른 곳에서 추가로 설명되는 바와 같이 분포될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 입자들(110, 120)은, 입자(110)의 대부분에 대해서는, 각각의 입자(110a)의 두께 방향(112)이 접착제 층(100)의 두께 방향(도 1의 x-y-z 좌표계에 나타낸 z-방향)과 실질적으로 평행하도록, 그리고 입자(120)의 대부분에 대해서는, 접착제 층(100)의 두께 방향으로의 각각의 입자(120a)의 최대 치수(d)가 약 5 H1보다 크도록 접착 재료(130) 중에 균일하게 분산된다. 예를 들어, 두께에 비해 큰 길이 및 폭을 갖는 입자는, 코팅 공정에서의 전단력 - 이는 입자를 정렬시키는 경향이 있음 - 으로 인해 접착제 조성물의 코팅 동안, 입자의 적어도 대부분이 접착제 층(100)의 두께 방향과 실질적으로 평행한 두께 방향(112)을 갖도록 분산될 수 있다. '실질적으로 평행한'은 수직보다 평행에 더 가까운 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 두께 방향(112)과 접착제 층(100)의 두께 방향 사이의 각도는 입자(110)의 적어도 대부분에 대해, 또는 입자(110)의 적어도 75%에 대해, 또는 적어도 90%에 대해 40도 미만이다. 일부 실시 형태에서, 두께 방향(112)과 접착제 층(100)의 두께 방향 사이의 각도는 입자(110)의 적어도 대부분에 대해, 또는 입자(110)의 적어도 75%에 대해, 또는 적어도 90%에 대해 30도 미만이다.
일부 실시 형태에서, 입자(120)의 대부분에 대해, 또는 입자(120)의 적어도 75%에 대해, 접착제 층(100)의 두께 방향(z-방향)으로의 각각의 입자(120a)의 최대 치수(d)는 약 10 H1보다 크다. 일부 실시 형태에서, 입자(120)의 적어도 75%에 대해 또는 입자(120)의 적어도 90%에 대해, 접착제 층(100)의 두께 방향(z-방향)으로의 각각의 입자(120a)의 최대 치수(d)는 약 5 H1보다 크다.
일부 실시 형태에서, 접착제 층의 총 부피에 대한 복수의 입자들(110, 120, 140(포함되는 경우))의 총 부피의 비는 약 15% 초과, 또는 약 25% 초과, 또는 약 40% 초과, 또는 약 45% 초과, 또는 약 50% 초과이다. 비는 등가의 백분율로 표현될 수 있다. 예를 들어, 0.4의 비는 40%의 비와 동등하다. 일부 실시 형태에서, 접착제 층의 총 부피에 대한 복수의 입자들(110, 120, 140(포함되는 경우))의 총 부피의 비는 약 75% 이하, 또는 약 60% 이하, 또는 약 45% 이하이다. 일부 실시 형태에서, 입자(110)의 총 중량 대 입자(120)의 총 중량의 비는 약 0.1 내지 약 10의 범위, 또는 약 2 내지 약 10의 범위이다.
접착제 층은 22 ℃에서 약 20분의 체류 시간 후에 스테인리스 강 표면으로부터의 박리 강도가 적어도 0.1 N/mm, 또는 적어도 0.2 N/mm, 또는 적어도 0.3 N/mm일 수 있다. 박리 강도는 180도 박리 시험을 사용하여 결정될 수 있으며, 30.5 cm/min의 박리 속도가 사용될 수 있다. 예를 들어, 층(172)은 스테인레스 강 층일 수 있고, 층(170)은, 예를 들어 PET 층일 수 있고, 박리 강도는 스테인레스 강 층(172)의 표면(173)으로부터 층(170) 및 접착제 층(100)을 박리함으로써 시험될 수 있다. 박리는 작은 x에서 에지로부터 수행될 수 있으며, 이것은, 일정한 박리 속도(예를 들어, 30.5 cm/min)를 유지하고 박리력을 측정하기 위하여, 예를 들어 인스트론(INSTRON)(미국 매사추세츠주 노우드 소재의 일리노이 툴 웍스 인크.(Illinois Tool Works Inc.)로부터 입수가능함) 또는 아이매스(IMASS)(미국 매사추세츠주 어코드 소재의 아이매스, 인크.(IMASS, Inc.)로부터 입수가능함) 시험 시스템을 사용하여 양의 x-방향으로 당겨진다. 박리 강도는 ASTM D3330/D3330M-04(2010) 시험 표준에 따라 결정될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 복수의 입자(110) 중 하나의 입자에 상응할 수 있는 입자(210)의 상이한 단면도이다. 입자(210)는 길이(L1), 폭(W1) 및 두께(H1)를 갖는다. 일부 실시 형태에서, L1 및 W1은 각각 약 5 H1, 또는 약 10 H1보다 크다. 일부 실시 형태에서, 복수의 입자(210)가 접착제 층 내에 포함되어 있고, L1 및 W1은 각각 입자의 적어도 대부분에 대해, 또는 입자의 적어도 75%에 대해, 또는 적어도 90%에 대해 약 5 H1보다 크다. 일부 실시 형태에서, 복수의 입자(210)가 접착제 층 내에 포함되어 있고, L1 및 W1은 각각 입자의 적어도 대부분에 대해, 또는 입자의 적어도 75%에 대해, 또는 적어도 90%에 대해 약 10 H1보다 크다.
도 3a 내지 도 3c는 복수의 입자(120) 중 하나의 입자에 상응할 수 있는 입자(320)의 상이한 단면도이다. 입자(320)는 길이(L2), 폭(W2) 및 두께(H2)를 갖는다. 일부 실시 형태에서, L2/H2, W2/H2 및 L2/W2 각각은 약 0.1 내지 약 10, 또는 약 0.2 내지 약 5의 범위이다. 일부 실시 형태에서, 복수의 입자(320)가 접착제 층 내에 포함되어 있고, L2/H2, W2/H2 및 L2/W2는 각각 입자의 적어도 대부분에 대해, 또는 입자의 적어도 75%에 대해, 또는 입자의 적어도 90%에 대해 약 0.1 내지 약 10의 범위이다. 일부 실시 형태에서, 복수의 입자(320)가 접착제 층 내에 포함되어 있고, L2/H2, W2/H2 및 L2/W2는 각각 입자의 적어도 대부분에 대해, 또는 입자의 적어도 75%에 대해, 또는 입자의 적어도 90%에 대해 약 0.2 내지 약 5의 범위이다.
일부 실시 형태에서, 입자(110)의 적어도 대부분에 대해, 각각의 입자는 플레이크 유사(flake like) 입자, 또는 플레이트 유사(plate like) 입자, 또는 실질적으로 편평한 입자, 또는 실질적으로 2차원인 입자이다. 플레이크 유사 입자는, 예를 들어 파편(shard), 쐐기형, 및 사다리꼴을 포함한다. 플레이크 유사 입자는 실질적으로 편평할 수 있거나, 또는 (예를 들어, 옥수수 플레이크와 같이) 만곡되거나 불규칙한 표면을 가질 수 있다. 도 4는 불규칙한 형상을 갖는 플레이크-유사 입자(410)의 개략 평면도이다. 플레이트 유사 입자는 대체로 편평하다. 예를 들어, 입자(210)는 H1이 L1 및 W1에 비해 작을 때 플레이트 유사로 기술될 수 있다. 이러한 경우에, 입자(210)는 또한 실질적으로 편평한 입자로서 기술될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제1 및 제2 입자 중 하나는 실질적으로 3차원이다. 실질적으로 3차원인 입자는 길이, 폭 및 두께가 서로 10배 이내인 입자이다. 실질적으로 2차원인 입자는 길이 및 폭이 서로 10배 이내이며, 길이와 폭 중 적어도 하나의 10분의 1보다 작은 두께를 갖는다. 예를 들어, 입자(210)는 L1과 W1이 유사하고 L1이 약 10 H1보다 큰 경우 실질적으로 2차원인 것으로 기술될 수 있다. 실질적으로 2차원인 입자는 만곡되거나 편평할 수 있다. 실질적으로 2차원인 입자는 전형적으로 서로 반대편에 있는 주 표면을 포함하며, 입자의 두께는 2개의 주 표면 사이의 방향을 따른다. 접착제 내에 포함된 전도성 입자는 또한 전도성 위스커(whisker) 또는 전도성 섬유를 포함할 수 있으며, 실질적으로 1차원일 수 있다. 실질적으로 1차원인 입자는 길이가 입자의 폭 및 두께 각각에 대해 적어도 10배인 입자이다. 실질적으로 1차원인 입자는 직선형이거나 만곡될 수 있다. 만곡된 실질적으로 1차원인 입자의 길이는 입자의 곡선을 따른 원호 길이를 지칭한다. 일부 실시 형태에서, 입자(110)는 실질적으로 2차원인 입자이고, 입자(120)는 실질적으로 3차원인 입자이다.
입자는 규칙적이거나(예를 들어, 구체 또는 타원체 또는 플레이트) 또는 불규칙할 수 있다(예를 들어, 입자는 적어도 하나의 분지를 포함할 수 있거나(예를 들어, 수지상 입자), 또는 입자는 불규칙한 플레이크일 수 있다). 도 5는 복수의 분지(516)를 포함하는 수지상 입자(515)의 개략도이다. 수지상 입자는 결정 성장에 의해 형성될 수 있는데, 여기서는 성장의 방향이, 예를 들어 복수의 위치에서 두 갈래로 갈라져서 복수의 분지를 생성하게 된다. 분지는 실질적으로 평면 내에서 형성될 수 있거나, 또는 3차원 구조가 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 입자(110)는 실질적으로 2차원인 수지상 입자이고, 일부 실시 형태에서, 입자(120)는 실질적으로 3차원인 수지상 입자이다. 적합한 수지상 입자는 포터스 인더스트리즈, 엘엘씨(Potters Industries, LLC)(미국 펜실베이니아주 밸리 포지 소재)로부터 상표명 SC25D20S로 입수가능한 은-코팅된 구리 수지상 입자를 포함한다. 그러한 입자는, 예를 들어 도 1에 예시된 실시 형태에서 입자(120)로서 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 입자(120)의 적어도 대부분에 대해, 각각의 입자(120a)는 적어도 하나의 분지를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 입자(120)의 적어도 대부분에 대해, 각각의 입자(120a)는 수지상 입자이다. 일부 실시 형태에서, 복수의 전기 전도성 입자(120)는 복수의 수지상 입자를 포함한다.
본 발명의 접착제에 사용되는 전기 전도성 입자는 전기 전도성 재료로 코팅된 저밀도 코어 재료를 가질 수 있다. 예를 들어, 중합체 플레이크 또는 비드, 또는 유리 또는 세라믹 파편이 코어 입자로서 사용될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 경질 입자가 사용될 수 있다. 예를 들어, 전기 전도성 금속, 이의 혼합물 및 합금은 입자의 표면 상에서 사용되어, 낮은 전기 저항을 제공하면서 또한 낮은 밀도를 가질 수 있다. 다수의 형상의 고체 금속, 예컨대 은 플레이크 또는 입자가 또한 사용될 수 있다.
사용되는 전기 전도성 입자는 탄소 입자와 같은 저밀도 전기 전도성 충전제, 또는, 예를 들어 은, 구리, 니켈, 금, 주석, 아연, 백금, 팔라듐, 철, 텅스텐, 몰리브덴, 이들의 합금, 또는 솔더(solder)와 같은 금속의 표면 피복(covering) 또는 코팅으로 제조된, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 페놀 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 유리 입자, 유리 파편, 실리카, 흑연 또는 세라믹과 같은 저밀도 재료의 충전제일 수 있다. 입자 상의 전도성 코팅은 코팅과 베이스 입자를 합한 총 중량의 약 5 내지 약 45 중량%(wt.%)를 구성할 수 있다. 사용되는 전기 전도성 입자는 또한 전기 전도성을 개선하도록 의도된 기재 상의 산화물 또는 다른 표면 층을 침투하기에 충분히 경질이거나 충분히 날카로운 경질 및/또는 날카로운 코어를 가진 입자일 수 있다. 예를 들어, 강 또는 스테인레스 강 입자가 이용될 수 있다. 코어 입자보다 큰 전도성을 갖는 코팅이 또한 다른 전도성 코어 입자에 사용될 수 있다.
본 명세서에 기재된 임의의 입자(예를 들어, 입자(110 및/또는 120))는 은으로 코팅된 구리 입자를 포함할 수 있다. 적합한 은-코팅된 구리 입자는 포터스 인더스트리즈, 엘엘씨(미국 펜실베이니아주 밸리 포지 소재)로부터 상표명 컨덕트-오-필(CONDUCT-O-FIL)로 입수가능한 것들 및 도요 알루미늄 가부시키 가이샤(Toyo Aluminum K.K.)(일본 소재)로부터 입수가능한 것들을 포함한다.
도 6은 전기 전도성 입자(615)의 개략 단면도로서, 이는 입자(110 또는 120)에 상응할 수 있고, 코어(617) 및 전기 전도성 코팅(619)을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 코어(617)는 본 명세서의 어딘가 다른 곳에 기술된 임의의 재료일 수 있고, 코팅(619)은 본 명세서의 어딘가 다른 곳에 기술된 임의의 전도성 코팅일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 입자(615)는 은으로 코팅된(코팅(619)은 은임) 구리 입자(코어(617)가 구리임)이다.
접착제 층(100)은 두께 방향으로의 전기 저항이 약 30 밀리옴 미만, 또는 약 20 밀리옴 미만일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 접착제 층(100)은, 두께 방향 (z-방향)으로 더 전기 전도성이고, 평면내 방향 (x-방향 또는 y-방향)으로 덜 전기 전도성이다. 일부 실시 형태에서, 평면내 방향으로의 전기 전도성은 주로 전도성 입자(110)에 의해 제공되고, 일부 실시 형태에서, 두께 방향으로의 전기 전도성은 주로 전도성 입자(120)에 의해 제공된다. 도 7은, 입자(120)를 포함하지 않는 것을 제외하고는, 접착제 층(100)과 동일한 구성을 갖는 비교 접착제 층(100c)의 개략 단면도이다. 일부 실시 형태에서, 접착제 층(100)의 두께 방향으로의 전도도는 비교용 접착제 층(100c)의 두께 방향으로의 전도도보다 상당히 더 높지만, 접착제 층(100)의 평면내 전도도는 비교용 접착제 층(100c)의 평면내 전도도와 유사하다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 접착제 층(100)의 전도도는 비교용 접착제 층(100c)의 두께 방향으로의 전도도보다 적어도 5% 더 크지만, 접착제 층(100)의 전도도는 비교용 접착제 층(100c)의 평면내 방향들 중 한쪽 또는 양쪽 방향으로의 전도도보다 적어도 5% 더 크지 않다. 일부 실시 형태에서, 접착제 층(100)의 두께 방향으로의 전도도는 접착제 층(100c)의 두께 방향으로의 전도도보다 적어도 10% 또는 적어도 20% 더 크다. 일부 실시 형태에서, 접착제 층(100)의 평면내 방향으로의 전도도는 비교용 접착제 층(100c)의 평면내 방향으로의 전도도보다 3% 이하, 또는 4% 이하, 또는 5% 이하 더 크다.
입자(110) 및/또는 입자(120)는 입자 크기 분포를 가질 수 있다. 크기 분포는 D10, D50 및 D90의 양의 관점에서 유용하게 특성화될 수 있으며, 이들은 각각 누적 10% 입자 직경, 누적 50% 입자 직경, 및 누적 90% 입자 직경이다. 이들 양은 당업계에서 통상적인 바와 같이 체 분석에 의해 결정될 수 있다. 이와 관련하여 입자 직경은 입자가 통과할 수 있게 하는 공칭 체 개구 크기를 지칭한다. D10, D50 및 D90은 각각 입자의 10 중량%, 50 중량% 및 90 중량%가 체 개구를 통과할 공칭 체 개구 크기이다. 도 8은 D10, D50 및 D90을 나타내는 누적 입자 크기 분포 함수를 개략적으로 예시하며, 여기서 분포 함수는 각각 10%, 50% 및 90% 값을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 복수의 입자들(110, 120) 중 하나 또는 둘 모두는 약 1 마이크로미터 내지 약 20 마이크로미터 범위의 누적 10% 입자 직경 D10을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 복수의 입자들(110, 120) 중 하나 또는 둘 모두는 약 5 마이크로미터 내지 약 80 마이크로미터 범위의 누적 50% 입자 직경 D50을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 복수의 입자들(110, 120) 중 하나 또는 둘 모두는 약 10 마이크로미터 내지 약 80 마이크로미터 범위의 누적 90% 입자 직경 D90을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 예를 들어 전기 전도성 수지상 입자일 수 있는 입자(120)는 약 20 마이크로미터, 또는 약 25 마이크로미터, 내지 약 40 마이크로미터, 또는 약 35 마이크로미터 범위의 누적 50% 입자 직경 D50을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 예를 들어 실질적으로 편평한 입자일 수 있는 입자(110)는 약 40 마이크로미터 내지 약 70 마이크로미터, 또는 내지 약 55 마이크로미터 범위의 누적 50% 입자 직경 D50을 갖는다.
다음은 본 발명의 예시적인 실시 형태의 목록이다.
실시 형태 1은 전기 전도성 접착제 층으로서, 상기 전기 전도성 접착제 층은 평균 두께가 약 15 마이크로미터 미만이고, 두께 방향으로의 전기 저항이 약 30 밀리옴 미만이고, 접착제 층은
접착 재료;
복수의 전기 전도성의 적어도 제1 및 제2 입자를 포함하며, 각각의 제1 입자는 길이(L1), 폭(W1), 및 두께(H1)를 가지며, L1 및 W1은 각각 제1 입자의 적어도 대부분에 대해 약 5 H1보다 크고,
접착제 층의 총 부피에 대한 복수의 적어도 제1 및 제2 입자의 총 부피의 비는 약 40%를 초과하고, 적어도 제1 및 제2 입자는, 제1 입자의 대부분에 대해서는, 각각의 제1 입자의 두께 방향이 접착제 층의 두께 방향과 실질적으로 평행하도록, 그리고 제2 입자의 대부분에 대해서는, 접착제 층의 두께 방향으로의 각각의 제2 입자의 최대 치수가 약 5 H1보다 크도록 접착 재료 중에 균일하게 분산된다.
실시 형태 2는, 실시 형태 1에 있어서, 복수의 전기 전도성의 적어도 제1 및 제2 입자는 복수의 제3 입자를 포함하며, 각각의 제3 입자는 제1 및 제2 입자와 상이한, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 3은, 실시 형태 1에 있어서, 평균 두께가 약 14 마이크로미터 미만인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 4는, 실시 형태 1에 있어서, 평균 두께가 약 13 마이크로미터 미만인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 5는, 실시 형태 1에 있어서, 평균 두께가 약 12 마이크로미터 미만인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 6은, 실시 형태 1에 있어서, 평균 두께가 약 11 마이크로미터 미만인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 7은, 실시 형태 1에 있어서, 평균 두께가 약 10 마이크로미터 미만인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 8은, 실시 형태 1에 있어서, 두께 방향으로 더 전기 전도성이고, 평면내 방향으로 덜 전기 전도성인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 9는, 실시 형태 1에 있어서, L1 및 W1은 각각 제1 입자의 적어도 75%에 대해 약 5 H1보다 큰, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 10은, 실시 형태 1에 있어서, L1 및 W1은 각각 제1 입자의 적어도 90%에 대해 약 5 H1보다 큰, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 11은, 실시 형태 1에 있어서, L1 및 W1은 각각 제1 입자의 적어도 대부분에 대해 약 10 H1보다 큰, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 12는, 실시 형태 1에 있어서, 접착제 층의 총 부피에 대한 복수의 적어도 제1 및 제2 입자의 총 부피의 비는 약 45% 초과인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 13은, 실시 형태 1에 있어서, 접착제 층의 총 부피에 대한 복수의 적어도 제1 및 제2 입자의 총 부피의 비는 약 50%인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 14는, 실시 형태 1에 있어서, 제1 입자의 적어도 75%에 대해, 각각의 제1 입자의 두께 방향은 접착제 층의 두께 방향과 실질적으로 평행한, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 15는, 실시 형태 1에 있어서, 제1 입자의 적어도 90%에 대해, 각각의 제1 입자의 두께 방향은 접착제 층의 두께 방향과 실질적으로 평행한, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 16은, 실시 형태 1에 있어서, 제2 입자의 대부분에 대해, 접착제 층의 두께 방향으로의 각각의 제2 입자의 최대 치수는 약 10 H1보다 큰, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 17은, 실시 형태 1에 있어서, 제2 입자의 적어도 75%에 대해, 접착제 층의 두께 방향으로의 각각의 제2 입자의 최대 치수는 약 5 H1보다 큰, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 18은, 실시 형태 1에 있어서, 제2 입자의 적어도 90%에 대해, 접착제 층의 두께 방향으로의 각각의 제2 입자의 최대 치수는 약 5 H1보다 큰, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 19는, 실시 형태 1에 있어서, 각각의 제2 입자는 길이(L2), 폭(W2), 및 두께(H2)를 가지며, L2/H2, W2/H2 및 L2/W2는 각각 제2 입자의 적어도 대부분에 대해 약 0.1 내지 약 10의 범위인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 20은, 실시 형태 1에 있어서, 제1 입자의 적어도 대부분에 대해, 각각의 제1 입자는 플레이크 유사인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 21은, 실시 형태 1에 있어서, 제1 입자의 적어도 대부분에 대해, 각각의 제1 입자는 플레이트 유사인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 22는, 실시 형태 1에 있어서, 제2 입자의 적어도 대부분에 대해, 각각의 제2 입자는 적어도 하나의 분지를 포함하는, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 23은, 실시 형태 1에 있어서, 제2 입자의 적어도 대부분에 대해, 각각의 제2 입자는 수지상 입자인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 24는, 실시 형태 1에 있어서, 복수의 전기 전도성 제2 입자는 복수의 수지상 입자를 포함하는, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 25는, 실시 형태 1에 있어서, 제1 입자는 실질적으로 2차원인 입자이고, 제2 입자는 실질적으로 3차원인 입자인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 26은, 실시 형태 1에 있어서, 제1 입자의 총 중량 대 제2 입자의 총 중량의 비는 약 0.1 내지 약 10의 범위인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 27은, 실시 형태 1에 있어서, 22℃에서 약 20분의 체류 시간 후에 스테인리스 강 표면으로부터의 박리 강도가 적어도 0.1 N/mm인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 28은, 실시 형태 1에 있어서, 22℃에서 약 20분의 체류 시간 후에 스테인리스 강 표면으로부터의 박리 강도가 적어도 0.2 N/mm인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 29는, 실시 형태 1에 있어서, 22℃에서 약 20분의 체류 시간 후에 스테인리스 강 표면으로부터의 박리 강도가 적어도 0.3 N/mm인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 30은, 실시 형태 1에 있어서, 접착 재료는 감압 접착제, 고온 용융 접착제, 열경화성 접착제, 열가소성 접착제, UV 접착제, 액체 접착제, 용매계 접착제, 및 수계 접착제 중 하나 이상을 포함하는, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 31은, 실시 형태 1에 있어서, 접착 재료는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 우레탄, 폴리카르보네이트, 및 폴리실록산 중 하나 이상을 포함하는, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 32는, 실시 형태 31에 있어서, 접착 재료는 점착부여제를 추가로 포함하는, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 33은, 실시 형태 32에 있어서, 점착부여제는 C5 탄화수소, C9 탄화수소, 지방족 수지, 방향족 수지, 테르펜, 테르페노이드, 테르펜 페놀성 수지, 로진, 로진 에스테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 34는, 실시 형태 1에 있어서, 제1 입자는 은으로 코팅된 구리 입자를 포함하는, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 35는, 실시 형태 1에 있어서, 제1 입자는 누적 10% 입자 직경 D10이 약 1 마이크로미터 내지 약 20 마이크로미터의 범위인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 36은, 실시 형태 1에 있어서, 제1 입자는 누적 50% 입자 직경 D50이 약 5 마이크로미터 내지 약 50 마이크로미터의 범위인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 37은, 실시 형태 1에 있어서, 제1 입자는 누적 90% 입자 직경 D90이 약 10 마이크로미터 내지 약 80 마이크로미터의 범위인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 38은, 실시 형태 1에 있어서, 제1 입자는 제1 입자의 길이 방향을 따라 연신되어 있는, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 39는, 실시 형태 1에 있어서, 제2 입자는 은으로 코팅된 구리 입자를 포함하는, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 40은, 실시 형태 1에 있어서, 제2 입자는 누적 10% 입자 직경 D10이 약 1 마이크로미터 내지 약 20 마이크로미터의 범위인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 41은, 실시 형태 1에 있어서, 제2 입자는 누적 50% 입자 직경 D50이 약 5 마이크로미터 내지 약 50 마이크로미터의 범위인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 42는, 실시 형태 1에 있어서, 제2 입자는 누적 90% 입자 직경 D90이 약 10 마이크로미터 내지 약 80 마이크로미터의 범위인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 43은 접착 전사 테이프로서, 상기 접착 전사 테이프는
실시 형태 1 내지 실시 형태 42 중 어느 하나의 전기 전도성 접착제 층; 및
접착제 층의 제1 주 표면에 이형가능하게 부착된 제1 이형 라이너를 포함한다.
실시 형태 44는, 실시 형태 43에 있어서, 제1 이형 라이너는 폴리에틸렌 코팅된 종이를 포함하는, 접착 전사 테이프이다.
실시 형태 45는, 실시 형태 43에 있어서, 제1 이형 라이너는 폴리에스테르 테레프탈레이트 (PET)를 포함하는, 접착 전사 테이프이다.
실시 형태 46은, 실시 형태 43에 있어서, 접착제 층의 반대편 제2 주 표면에 이형가능하게 부착된 제2 이형 라이너를 추가로 포함하는, 접착 전사 테이프이다.
실시 형태 47은, 실시 형태 1에 있어서, 평면내 방향으로는 아니고 두께 방향으로의 접착제 층의 전기 전도도는 제2 입자를 포함하지 않는 것을 제외하고는 동일한 구성을 갖는 비교용 접착제 층보다 적어도 5% 더 큰, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 48은 전기 전도성 접착제 층으로서, 상기 전기 전도성 접착제 층은
접착 재료;
접착 재료 중에 분산되고 누적 50% 입자 직경 D50이 약 20 마이크로미터 내지 약 40 마이크로미터의 범위인 복수의 전기 전도성 수지상 제1 입자; 및
접착 재료 중에 분산되고 누적 50% 입자 직경 D50이 약 40 마이크로미터 내지 약 70 마이크로미터의 범위인 복수의 전기 전도성의 실질적으로 평면인 제2 입자를 포함하며, 접착제 층의 총 부피에 대한 제1 및 제2 입자의 총 부피의 비는 약 15% 내지 60%의 범위이고, 접착제 층은 평균 두께가 약 15 마이크로미터 내지 약 35 마이크로미터의 범위이고, 두께 방향으로의 전기 저항은 약 30 밀리옴 미만이고, 22℃에서 약 20분의 체류 시간 후에 스테인리스 강 표면으로부터의 박리 강도가 적어도 0.1 N/mm이다.
실시 형태 49는, 실시 형태 48에 있어서, 각각의 제2 입자는, 제2 입자의 적어도 대부분에 대해, 길이 및 폭이 두께의 약 10배보다 크도록 하는 길이, 폭 및 두께를 갖는, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 50은, 실시 형태 48에 있어서, 각각의 제1 입자는 실질적으로 3차원인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 51은, 실시 형태 48에 있어서, 평면내 방향으로는 아니고 두께 방향으로의 접착제 층의 전기 전도도는 제1 입자를 포함하지 않는 것을 제외하고는 동일한 구성을 갖는 비교용 접착제 층보다 적어도 5% 더 큰, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 52는, 실시 형태 48에 있어서, 박리 강도는 적어도 0.2 N/mm인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 53은, 실시 형태 48에 있어서, 박리 강도는 적어도 0.3 N/mm인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 54는 접착 전사 테이프로서, 상기 접착 전사 테이프는
실시 형태 48 내지 실시 형태 53 중 어느 하나의 전기 전도성 접착제 층; 및
접착제 층의 제1 주 표면에 이형가능하게 부착된 제1 이형 라이너를 포함한다.
실시 형태 55는 전기 전도성 접착제 층으로서, 상기 전기 전도성 접착제 층은
접착 재료;
접착 재료 중에 분산되고 제1 형상을 갖는 복수의 전기 전도성 제1 입자;
접착 재료 중에 분산되고 제1 형상과 상이한 제2 형상을 갖는 복수의 전기 전도성 제2 입자를 포함하며, 제1 입자의 총 중량 대 제2 입자의 총 중량의 비는 약 2 내지 약 10의 범위이고, 접착제 층은 평균 두께가 약 5 마이크로미터 내지 약 35 마이크로미터의 범위여서, 평면내 방향으로는 아니고 두께 방향으로의 접착제 층의 전기 전도도가 제2 입자를 포함하지 않는 것을 제외하고는 동일한 구성을 갖는 비교용 접착제 층보다 적어도 5% 더 크도록 한다.
실시 형태 56은, 실시 형태 55에 있어서, 제1 입자는 플레이크 유사이고, 제2 입자는 수지상 입자인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 57은, 실시 형태 55에 있어서, 제1 입자는 플레이트 유사이고, 제2 입자는 수지상 입자인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 58은, 실시 형태 55에 있어서, 두께 방향으로의 전기 저항이 약 30 밀리옴 미만인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 59는, 실시 형태 55 내지 실시 형태 58 중 어느 하나에 있어서, 22℃에서 약 20분의 체류 시간 후에 스테인리스 강 표면으로부터의 박리 강도가 적어도 0.1 N/mm인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 60은, 실시 형태 55 내지 실시 형태 58 중 어느 하나에 있어서, 22℃에서 약 20분의 체류 시간 후에 스테인리스 강 표면으로부터의 박리 강도가 적어도 0.2 N/mm인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 61은, 실시 형태 55 내지 실시 형태 58 중 어느 하나에 있어서, 22℃에서 약 20분의 체류 시간 후에 스테인리스 강 표면으로부터의 박리 강도가 적어도 0.3 N/mm인, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 62는, 실시 형태 55 내지 실시 형태 61 중 어느 하나에 있어서, 두께 방향으로의 접착제 층의 전기 전도도는 비교용 접착제 층의 전기 전도도보다 적어도 10% 더 큰, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 63은, 실시 형태 55 내지 실시 형태 61 중 어느 하나에 있어서, 두께 방향으로의 접착제 층의 전기 전도도는 비교용 접착제 층의 전기 전도도보다 적어도 20% 더 큰, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 64는, 실시 형태 55 내지 실시 형태 63 중 어느 하나에 있어서, 평면내 방향으로의 접착제 층의 전기 전도도는 비교용 접착제 층의 전기 전도도보다 4% 이하로 더 큰, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 65는, 실시 형태 55 내지 실시 형태 63 중 어느 하나에 있어서, 평면내 방향으로의 접착제 층의 전기 전도도는 비교용 접착제 층의 전기 전도도보다 3% 이하로 더 큰, 전기 전도성 접착제 층이다.
실시 형태 66은 접착 전사 테이프로서, 상기 접착 전사 테이프는
실시 형태 55 내지 실시 형태 65 중 어느 하나의 전기 전도성 접착제 층; 및
접착제 층의 제1 주 표면에 이형가능하게 부착된 제1 이형 라이너를 포함한다.
실시예
달리 명시되지 않을 경우, 재료는 미국 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치(Aldrich)와 같은 화학물질 공급사로부터 입수가능하였다. 달리 표시되지 않는 한, 양은 중량부 단위이다.
재료
Figure 112019110509820-pct00001
시험 방법
저항 시험
접착제 층을 포함하는 테이프를 2개의 10 mm × 10 mm 조각으로 자르고 제1 시험 보드의 2개의 이격된 금-도금된 구리 전극의 가운데에 이들 조각을 배치함으로써, 접착제 층의 두께 방향으로의 전기 저항을 측정하였다. 초기의 수작업 라미네이션 및 라이너의 제거 후에, 금-도금된 구리 면을 갖는 제2 시험 보드를, 2개의 테이프 조각들 사이에서 보드가 연장되도록 하면서 금 면이 아래로 가도록 하여 테이프 조각들 상에 배치하고, 제1 시험 보드를 가로질러 2 ㎏ 고무 롤러를 적용하였다. 실온 (약 22 ℃)에서의 20분의 체류 시간 후에, 전극들 사이의 직류 (DC) 저항을 마이크로-옴 측정기로 측정하였다. 저항을 또한 더 긴 체류 시간에 측정하였다.
접착제 층을 포함하는 테이프를 5 mm × 50 mm 조각으로 자르고, 폭이 300 마이크로미터이고 제2 시험 보드 내의 인접한 전극들 사이에 200 마이크로미터 간격을 갖는 전극들의 어레이 상에 조각을 배치함으로써, 평면내 전기 저항을 측정하였다. 이어서, 2 ㎏ 고무 롤러를 제2 시험 보드를 가로질러 적용하였다. 실온 (약 22 ℃)에서의 20분의 체류 시간 후에, 인접한 전극들 사이의 직류 (DC) 저항을 마이크로-옴 측정기로 측정하였다.
박리력 시험
1 인치 고무 롤러와 약 0.35 ㎏/㎠의 손 압력을 사용하여, 50 μm 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 필름에 접착 필름 샘플을 라미네이팅시켰다. 접착 필름/PET 라미네이트로부터 1 인치 (25.4 cm) 폭의 스트립을 잘라냈다. 2 ㎏ 고무 롤러를 사용하여, 아세톤으로 1회 그리고 헵탄으로 3회 닦아내어 세정한 스테인레스 강 플레이트에 시험 스트립의 이 접착 필름 면을 라미네이팅하였다. 라미네이팅된 시험 샘플을 약 20분 동안 주위 조건 (약 22 ℃)에서 유지되게 하였다. 30.5 cm/min의 속도로 180도의 각도로 스테인레스 강 표면으로부터 접착 필름 샘플/PET 시험 샘플을 떼어내었다. 아이매스 모델 SP-2000 시험기(미국 버지니아주 어코드 소재의 아이매스 인크.)로 박리력을 측정하였다.
반접착제(Semi-Adhesive) A의 제조
100 g의 접착제 1, 8.50 g의 TP2040 및 74.5 g의 에틸 아세테이트를 함께 혼합하여, 21% 고형물을 갖는 접착제 제형인 반접착제 A를 얻었다.
비교예 C1 내지 비교예 C3
비교예 C1 내지 비교예 C3은 각각 쓰리엠 9707 전기 전도성 접착 전사 테이프, 쓰리엠 9725 전기 전도성 양면 코팅 부직 테이프, 및 쓰리엠 7751 전기 전도성 접착 전사 테이프였으며, 이들 모두는 쓰리엠 컴퍼니(미국 미네소타주 세인트 폴 소재)로부터 입수가능하다.
실시예 1 내지 실시예 6
하기 표에 따른 제형을 제조하였다:
Figure 112019110509820-pct00002
이들 제형을 블레이드 갭이 원하는 두께로 설정된 콤마 바(comma bar)를 사용하여 코팅하여 접착제 층을 PET 라이너 상에 코팅하였다. 접착제 층을 110 ℃에서 10분 동안 오븐 내에서 건조시켰다. 건조된 접착제 층의 두께를 디지털 두께 시험기(미츠토요(Mitutoyo) (일본 소재)로부터의 모델 547-301)를 사용하여 측정하였다. PCK 라이너를 건조된 접착제 라이너에 라미네이팅하였다.
실시예 1 내지 실시예 3에서, 건조 접착제 층 내의 SC25D20S의 중량%는 6.4%였고; 실시예 4에서, 이것은 5.1%였고; 실시예 5 및 실시예 6에서 이것은 4.6%였다. 실시예 1 내지 실시예 3에서, 건조 접착제 층 내의 SC230F9.5의 중량%는 12.8%였고; 실시예 4에서, 이것은 30.6%였고; 실시예 5 및 실시예 6에서, 이것은 47%였다.
개방 면(PCK 라이너를 갖는 면)이 강 표면에 접합된 상태로, 그리고 후방 면(PET 라이너를 갖는 면)이 강 표면에 접합된 상태로 박리 강도를 측정하였다. 하기를 포함한 다양한 체류 시간에서 두께 방향으로의 저항을 측정하였다: 실온에서의 20분의 체류 시간(하기 표에서 "저항"으로 나타냄) 및 실온에서의 약 1주의 체류 시간(하기 표에서 "1주 후의 저항"으로 나타냄). 결과는 하기 표에 제공되어 있다.
Figure 112019110509820-pct00003
실시예 7 내지 실시예 12 및 비교예 C4 내지 비교예 C6
15 g의 반접착제 A, 0.02 g의 RD1054, 및 1.75 g의 SC230F9.5(비교예 C4) 또는 1.75 g의 TFM-C15F(비교예 C5) 또는 1.75 g의 TFM-C05F(비교예 C6)를 함께 혼합함으로써 비교예 C4 내지 비교예 C6에 대한 제형을 제조하였다. 실시예 7 내지 실시예 12에 대한 제형은 하기 표에서의 중량 (단위: g)에 따라 제조하였다:
Figure 112019110509820-pct00004
샘플을 실시예 1에서와 같이 제조하고 시험하였다. 실시예 7 내지 실시예 12 및 비교예 C4 내지 비교예 C6 각각은 두께가 약 10 마이크로미터였다. 박리 강도 및 저항(체류 없음 및 1주간 체류)의 결과가 하기 표에 주어져 있다.
Figure 112019110509820-pct00005
평면내 저항은 "저항 시험" 하에 기재된 바와 같이 결정하였다. 실시예 1 내지 실시예 4 및 실시예 7 내지 실시예 10 각각에 대하여, 평면내 저항은 20 킬로옴을 초과하였다. 실시예 5 및 실시예 6에 대하여, 평면내 저항은 각각 197 옴 및 383 ohm이었다.
도면 내의 요소에 대한 설명은, 달리 지시되지 않는 한, 다른 도면 내의 대응하는 요소에 동등하게 적용되는 것으로 이해되어야 한다. 구체적인 실시 형태가 본 명세서에 예시 및 기술되어 있지만, 당업자는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고서 다양한 대안 및/또는 등가의 구현예가 도시 및 기술된 구체적인 실시 형태를 대신할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 출원은 본 명세서에 논의된 구체적인 실시 형태의 임의의 개조 또는 변형을 포함하도록 의도된다. 따라서, 본 발명은 오직 청구범위 및 이의 등가물에 의해서만 제한되는 것으로 의도된다.

Claims (30)

  1. 전기 전도성 접착제 층으로서,
    평균 두께가 15 마이크로미터 미만이고, 두께 방향으로의 전기 저항이 20 밀리옴 미만이고,
    접착 재료;
    복수의 전기 전도성의 적어도 제1 및 제2 입자를 포함하며, 각각의 제1 입자는 길이(L1), 폭(W1), 및 두께(H1)를 가지며, L1 및 W1은 각각 제1 입자의 적어도 75%에 대해 10 H1보다 크고,
    접착제 층의 총 부피에 대한 복수의 적어도 제1 및 제2 입자의 총 부피의 비는 40%를 초과하고, 적어도 제1 및 제2 입자는, 제1 입자의 적어도 75%에 대해서는, 각각의 제1 입자의 두께 방향과 접착제 층의 두께 방향 사이의 각도가 40도 미만이도록, 그리고 제2 입자의 적어도 75%에 대해서는, 접착제 층의 두께 방향으로의 각각의 제2 입자의 최대 치수가 5 H1보다 크도록 접착 재료 중에 균일하게 분산되고,
    전기 전도성 접착제 층은 22℃에서 20분의 체류 시간 후에 스테인리스 강 표면으로부터의 박리 강도가 적어도 0.2 N/mm인, 전기 전도성 접착제 층.
  2. 제1항에 있어서, 복수의 전기 전도성의 적어도 제1 및 제2 입자는 복수의 제3 입자를 포함하며, 각각의 제3 입자는 제1 및 제2 입자와 상이한, 전기 전도성 접착제 층.
  3. 제1항에 있어서, 평면내 방향보다 두께 방향으로 더 큰 전기 전도도를 갖는, 전기 전도성 접착제 층.
  4. 제1항에 있어서, L1 및 W1은 각각 제1 입자의 적어도 90%에 대해 10 H1보다 큰, 전기 전도성 접착제 층.
  5. 제1항에 있어서, 각각의 제2 입자는 길이(L2), 폭(W2), 및 두께(H2)를 가지며, L2/H2, W2/H2 및 L2/W2는 각각 제2 입자의 적어도 75%에 대해 0.1 내지 10의 범위인, 전기 전도성 접착제 층.
  6. 제1항에 있어서, 제1 입자의 총 중량 대 제2 입자의 총 중량의 비는 0.1 내지 10의 범위인, 전기 전도성 접착제 층.
  7. 전기 전도성 접착제 층으로서,
    접착 재료;
    접착 재료 중에 분산되고 누적 50% 입자 직경 D50이 20 마이크로미터 내지 40 마이크로미터의 범위인 복수의 전기 전도성 수지상 제1 입자; 및
    접착 재료 중에 분산되고 누적 50% 입자 직경 D50이 40 마이크로미터 내지 70 마이크로미터의 범위인 복수의 전기 전도성의 편평한 제2 입자를 포함하며, 각각의 제2 입자는 길이(L1), 폭(W1), 및 두께(H1)를 가지며, L1 및 W1은 각각 제2 입자의 적어도 75%에 대해 10 H1보다 크고, 접착제 층의 총 부피에 대한 제1 및 제2 입자의 총 부피의 비는 15% 내지 60%의 범위이고, 접착제 층은 평균 두께가 15 마이크로미터 내지 35 마이크로미터의 범위이고, 두께 방향으로의 전기 저항이 22℃에서 20분의 체류 시간에서 측정 시 20 밀리옴 미만이고, 22℃에서 20분의 체류 시간 후에 스테인리스 강 표면으로부터의 박리 강도가 적어도 0.2 N/mm인, 전기 전도성 접착제 층.
  8. 전기 전도성 접착제 층으로서,
    접착 재료;
    접착 재료 중에 분산되고 제1 형상을 갖는 복수의 전기 전도성 제1 입자로서, 각각의 제1 입자는 길이(L1), 폭(W1), 및 두께(H1)를 가지며, L1 및 W1은 각각 제1 입자의 적어도 75%에 대해 10 H1보다 큰, 복수의 전기 전도성 제1 입자;
    접착 재료 중에 분산되고 제1 형상과 상이한 제2 형상을 갖는 복수의 전기 전도성 제2 입자를 포함하며, 제1 입자의 총 중량 대 제2 입자의 총 중량의 비는 2 내지 10의 범위이고, 접착제 층은 평균 두께가 5 마이크로미터 내지 35 마이크로미터의 범위여서, 평면내 방향으로는 아니고 두께 방향으로의 접착제 층의 전기 전도도가 제2 입자를 포함하지 않는 것을 제외하고는 동일한 구성을 갖는 비교용 접착제 층보다 적어도 5% 더 크도록 하며, 여기서 전기 전도성 접착제 층은 두께 방향으로의 전기 저항이 22℃에서 20분의 체류 시간에서 측정 시 20 밀리옴 미만이고, 22℃에서 20분의 체류 시간 후에 스테인리스 강 표면으로부터의 박리 강도가 적어도 0.2 N/mm인, 전기 전도성 접착제 층.
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