KR20210097753A - 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 결정질 및/또는 결정질 및 무정형 폴리우레탄 성분 및 전도성 충전제를 포함하는, 잠재 반응성 전도성 폴리우레탄계 접착 필름에 관한 것이다.

Description

잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름
본 발명은 잠재 반응성 전도성(latently reactive conductive) 폴리우레탄계 접착 필름(polyurethan-based adhesive film)에 관한 것이다.
접착성 결합(adhesive bond)에 대한 요구가 끊임없이 증가하여 압력-접착 테이프가 빈번히 견딜 수 있는 힘이 더 이상 충분하지는 않다. 또한, 접착성 결합의 적용 범위는 계속해서 증가하고 있다.
열-활성화 가능한, 반응성 폴리우레탄계 접착 필름은 이러한 증가하는 요구를 충족하는 한 가지 방법이다. 중합체 분자의 높은 극성과 중합체 쇄 내의 부분 결정질 구조에 기인하여, 폴리우레탄 접착제는 본딩(bonding)하기 어려운 접착성 표면 상에서도 매우 양호한 접착 특성을 특징으로 한다. 게다가, 폴리우레탄 접착제는 가소제 예컨대 오일, 지방, 습도, 열 및 부분적으로는 또한 용매에 대하여 높은 탄력성(resilience)을 나타낸다.
폴리우레탄 접착제를 사용하면, 즉시 사용할 수 있는 단일-성분 시스템을 제공하는 것이 가능하며, 즉, 그의 적용 직전에 성분을 혼합할 필요가 없으며 최종 경화에 관해서는 가용 시간(pot life)을 고려할 필요가 없다.
그럼에도 불구하고, 단일-성분, 잠재 반응성 시스템의 접착력은 여전히 본질적으로 2-성분 시스템의 접착력과 대등하다. 따라서, 단일-성분, 잠재 반응성 접착제 시스템은 폴리카르보네이트 (PC) 상에 > 12 MPa의 준정적(quasi-static) 전단 강도 값을 달성할 수 있다.
이러한 맥락에서, "잠재 반응성"은 예를 들어 100 μm만큼 얇을 수 있는 수성 폴리우레탄 분산 층이 실제 본딩 공정 이전에 연결 파트너(join partner) 상에 적용되고 건조될 수 있음을 의미한다. 실온에서, 이 층은 보관-안정성 및 블록이 없는(block-free) 상태로 유지되며, 접착제는 나중에 가열시에만 활성화되어, 두 연결 파트너의 본딩을 수행한다. 따라서, 사용자는 시간적 관점뿐만 아니라 공간적 관점에서도 접착제의 적용과 접착성 결합의 최종 생성을 분리할 수 있다.
준정적 시험 방법에서, 하중은 서서히, 충격 없이 적용되며 시험 중인 샘플이 파단될 때까지 강도가 증가하며, 해당 건의 경우에, 이 시험은 MPa (메가파스칼) 단위로 측정된 전단 강도를 결정하는 데 사용된다. 전단 강도는 접선 전단력에 대하여 고체 물체(solid body)의 저항이다.
잠재 반응성, 열-활성화 가능한 접착제 시스템이, 예를 들어 DE　10　2010　013　145　A1 및 DE　10　2011　008　430　A1로부터 공지되어 있다.
DE　10　2010　013　145　A1에 예시된 접착제 화합물(adhesive compound)은 현재까지 단일 접착제 시스템에 의해 공동으로 공급되지 않았던 상이한 요건 프로파일의 조합을 충족하며, 즉, 우선 이미 실온에서 약간 끈적거리는(tacky) 것이며 열 적용에 적용되어 경화되고 두 연결 파트너 모두의 구조적 접착성 본딩을 가능하게 하는 잠재 반응성 접착제이다. "구조적 접착성 본딩"은 두 개의 연결 파트너가 함께 연결되어 접착제에 의해 단일 구조를 형성하는 것을 의미하며, 이는 두 연결 파트너의 시도된 후속 분리의 경우에, 두 연결 파트너 중 하나가 접착 시임(adhesive seam)이라기 보다는 구조의 취약점을 구성하는 것을 특징으로 한다.
DE 10 2011 008 430 A1은 "건식" 활성화 가능한, 잠재 반응성, 단일-성분 폴리우레탄 필름을 나타내며 이는 실온에서 제로 접착력을 나타내고 또한 열 적용 및 후속 냉각에 의한 활성화 후에도 더 이상 끈적거림이 없으나 상기에 기재된 바와 같이 두 연결 파트너 사이의 구조적 결합의 성분을 구성한다. 상기 두 출원 모두에 기재된 시스템의 한 가지 필수적인 이점은 보관-안정적 방식으로 반응성 접착제 층(adhesive layer)을 가진 기판 표면을 제공하는 옵션이며, 즉 원하는 최종 제품의 실제 제조 공정으로부터 접착제 적용 단계를 제거할 수 있다. 이러한 방식으로, 공정이 단순화되어 또한 보다 비용 효율적이다.
게다가, 추가 특성을 가진 접착제를 제공하는 것이 업계의 추세였다. 접착력과는 별도로 전도성 특성을 또한 나타내는 접착제가 공지되어 있다.
전도성 접착제, 또한 우레탄을 포함하거나 우레탄을 기재로 하는 전도성 접착제 화합물이 관련 기술분야에 공지되어 있다. WO 2014/122866 A1은, 예를 들어, 폴리우레탄 및 (메트)아크릴로일 기를 가진 광-중합성 단량체뿐만 아니라 무기 충전제 및 광-개시제를 포함하는 열-전도성 광-경화성 접착제 화합물을 기재한다.
WO 2009/090997 A1은 폴리우레탄 폴리우레아 및 에폭시 수지를 기재로 하는 전기전도성 충전제를 포함하는 층뿐만 아니라 충전제 없이 제2 폴리우레탄 폴리우레아 화합물 및 에폭시 수지를 기재로 하는 경화성 절연성 층으로 이루어진 경화성 전자파 차폐성 접착제 구조물(curable electomagnetic shielding adhesive structure)을 개시한다.
WO 2016/002780 A1은 폴리우레탄 폴리우레아, 에폭시 수지 및 충전제를 포함하는 전도성 접착제 조성물에 관한 것이며, 한편 폴리우레탄 폴리우레아는 폴리아미노 화합물과 우레탄 예비중합체(prepolymer)의 반응 생성물이다. 후자는 결국 폴리올 성분, 디이소시아네이트 및 디올 화합물의 반응 생성물이다. 마무리된 필름은 열 적용에 의해 액화된 다음에 연결될 부품 사이를 흐른다.
WO 2006/088127 A1에 따른 접착 필름은 폴리우레탄 폴리우레아 및 에폭시 수지를 기재로 하는 그의 경화성 접착제 층에 포함된 전기전도성 충전제에 기인하여 전자파 차폐 효과를 갖는다.
WO 2018/003704 A1은 특정의 우레탄-변형 다관능성 (메트)아크릴레이트 올리고머, 일관능성 (메트)아크릴레이트 단량체, 유기 과산화물뿐만 아니라 전기전도성 입자를 포함하는, 열 적용 하에 가교결합하는 전기전도성 접착제를 개시한다.
그러나, 상기에 기재된 전도성 접착제 중 어느 것도, 대략 예를 들어 >6 MPa의 크기의 높은 준정적 전단 강도를 제공하여, 구조적 결합을 가능하게 할 수는 없다. 따라서, 상기 전도성 접착제 시스템은 비교할 수 있을 만큼 제한된 적용 범위에만 적합하다. 이들 접착제는 상대적으로 높은, 즉 구조적 접착성 결합 강도, 예컨대 에를 들어 높은 준정적 전단 강도를 필요로 하는 적용 범위에는 이용 가능하지 않다.
따라서, 높은 준정적 전단 강도뿐만 아니라 전도성 특성도 나타내는 접착제가 필요하다. 상응하는 바람직한 적용 분야는, 예를 들어, 시트(seat) 가열 또는 가열 가능한 벽 부재와 같은 텍스타일 가열을 위한 카펫팅(carpeting) 접착성 결합 또는 접촉을 위한 전기 소산(electric dissipation)의 내재하는 능력을 가진 공간 접착성 결합이다. 또한, 패션 산업에서, 전도성 부재의 통합에 대한 관심이 높아지고 있다. 이들 모든 응용 분야는 접착성 결합 강도의 면에서 상대적으로 높은 요건과 연관이 있다. 관련 기술분야에 공지된 수단을 사용하면, 접착성 결합 강도뿐만 아니라 전도도(conductivity)를 동시에 제공하여야 하는 요건이 개별적으로만 충족될 수 있다.
종래 기술로부터 시작하여, 본 발명의 하나의 목적은 적용 범위가 증강된 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름, 상기 접착 필름의 용도뿐만 아니라 상응하는 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 명시된 목적은 청구항 1의 특징을 제공하는 접착 필름에 의해 달성된다. 유리한 추가 개발은 종속 청구항으로부터 유도된다.
따라서, 본 발명에 따라, 최대 98 중량 퍼센트의 결정질 및/또는 결정질 및 무정형 폴리우레탄 성분, 및 2 내지 80 중량 퍼센트, 바람직하게는 2 내지 65 중량 퍼센트의 전도성 충전제를 포함하는, 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름이 제안된다.
결정질 폴리우레탄 성분은 반-결정질 구조를 갖는 건식 필름을 형성하며, 이는 필름이 실온에서 끈적거리지 않고 쉽게 재배치될 수 있는 효과를 갖는다.
이와 대조적으로, 결정질 및 무정형 폴리우레탄 성분은 실온에서 경미한 끈적거림, 즉 경미한 점착성(tackiness)을 갖는다.
폴리우레탄계 필름은 50℃ +/- 10℃의 온도에서 녹는다. 필름이 녹는 온도 범위에서의 온도에서 녹을 때, 이들은 사전-라미네이션(pre-lamination), 즉 서로에 대한 연결 파트너의 첫 번째 정렬을 가능하게 하는 끈적거리는 특성을 나타낸다.
필름의 실제 활성화는 70-120℃ 범위의 온도에서 수행된다. 열 활성화에 의해 촉발된 반응의 완료 후에, 상대적으로 높은 응력 충격을 영구적으로 견딜 수 있는 최종 강도 구조적 결합이 수득된다.
전도성 충전제를 첨가함으로써, 잠재 반응성 접착 필름의 적용 범위를 실질적으로 늘릴 수 있다. 그 안에 분산된 전도성 충전제 입자를 가진 결정질 폴리우레탄 성분은 실온으로 냉각된 후 이미 높은 강도를 갖는다. 이는 폴리우레탄 성분 단독의 재결정화에 기인한다.
충전제는 전기전도성, 열적 전도성 또는 자기 전도성일 수 있다. 이들 충전제를 결정질 및/또는 결정질-무정형 폴리우레탄 성분에 통합하면 폴리카르보네이트 상에 >6 MPa 이상의 비교할 수 있을 만큼 높은 준정적 전단 강도를 가진 접착제 시스템이 제공된다. 이러한 방식으로, 공간적, 전도성 구조적 결합이 제공될 수 있다.
카펫팅 본딩은 결합이 전형적으로 높은 변형(high strain)에 적용되는 샘플 사용 사례이다. 이러한 맥락에서, 높은 접착 강도를 가진 접착제가 필요하다. 상기에 기재된 접착제 시스템을 사용하면, 높은 강도일뿐만 아니라 전기 소산도 가능한 카펫팅 접착성 결합이 제공될 수 있다
접착성 결합은 텍스타일 산업에서 널리 사용된다. 의류와 같은 텍스타일에 전자 부품을 통합하는 경향이 있다. 전도성 트랙(track)은 예를 들어 패션 부문에서 광 통합(light integration)을 위해 스트립 라이너(strip liner) 또는 스탬프 부품(stamped part)의 형태로 제공될 수 있다. 의류가 전형적으로 마모 동안 높은 변형을 겪는다는 점을 고려하면, 전도성 접착제 시스템은 상응하는 높은 결합 강도를 가져야 한다. 상기에 기재된 접착제 시스템은 이들 요건을 충족하는 데 적합하다.
전도성 물질은 상이한 입자 형태로 제공될 수 있다. 따라서, 구형, 수지상, 막대-형상, 스패터링된(spattered) (부정형(unshaped)) 또는 또한 플레이틀렛(platelet)-형상의 입자를 사용할 수 있다.
통상 두꺼운 접착제 층의 경우인 접착 필름의 z 방향에서 전도도가 요망되는 경우, 더 적은 갭(gap)이 이러한 방식으로 브릿징되어야 하기 때문에, 오히려 더 큰 부피의 입자를 사용하는 것이 유리하다. 그러나, 이는 전도성 접착제 화합물의 제조 후 입자가 용기 내에서 더 빨리 가라앉아 안정적인 전도성 분산액이 생성되지 않아, 가공성에 중대한 부정적인 영향을 미친다는 단점과 연관이 있다. 그렇지만, 이를 방지하기 위해, 이들 입자를 함유하는 접착제에 분산 첨가제를 첨가하면, 이는 결국 또한 감소된 전도도를 결과한다. 그러나, 얇은 접착제 층의 경우, 접착 필름의 x-y 방향의 전도도가 바람직하다. 이러한 맥락에서, 접착성 표면(adhesive surface)에 평행하게 정렬되는, 편평한 플레이틀렛-형상의 입자를 사용하는 것이 유리하다.
그러나, 입자 표면이 클수록 접착제 시스템에 포함될 수 있는 입자 수가 적다는 점을 고려하여야 한다.
바람직한 추가 개발에서, 폴리우레탄 성분은 이소시아네이트와 반응할 수 있다. 결정질 폴리우레탄 성분은, 예를 들어, 음이온성 고분자량 폴리우레탄 분산액을 기재로 할 수 있다. 이는 반-결정질 구조를 나타내는 건식 필름을 형성할 것이며, 이는 필름이 실온에서 끈적거리지 않고 쉽게 재배치될 수 있는 효과를 갖는다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 결정질 폴리우레탄 성분은 반-결정질 폴리에스테르 폴리우레탄을 포함한다. 이에 의해 결정질 도메인이 녹는 것을 가능하게 하여 끈적거리는 특성이 발생하여, 사전-라미네이션을 가능하게 한다.
바람직한 추가 개발에서, 접착 필름은 가교 결합제, 예컨대 예를 들어 폴리우레탄 성분에 특히 분산된 이소시아네이트-함유 성분을 포함한다.
그 안에 분산된 이소시아네이트 입자를 가진 결정질 폴리우레탄 성분은 반-결정질 구조를 나타내는 건식 필름을 형성하며, 이는 필름이 실온에서 끈적거리지 않아 쉽게 재배치될 수 있는 효과를 갖는다.
접착 필름의 실제 활성화는 50-120℃의 온도 범위에서 수행된다. 예를 들어, 가교결합제 예컨대, 예를 들어 이소시아네이트를 첨가함으로써, 추가적인 가교결합 반응이 열 처리 활성화에 의해 촉발된다. 상기에서, 이소시아네이트 기는 열가소성 폴리우레탄의 관용기와 반응하여 시스템을 가교결합시켜, 필름의 강도를 증가시킨다. 결과적으로, 접착 필름은 고온에 적용되어 최대 10 MPa의 상대적으로 높은 강도 값을 나타낸다. 열 활성화에 의해 촉발된 반응의 완료 후에, 상대적으로 높은 응력 힘을 영구적으로 견딜 수 있는 최종 강도의 구조적 결합이 수득된다.
차단된 이소시아네이트 기의 경우에, 활성화 온도는 차단-해제(de-blocking) 온도에 따라 달라진다. 이소시아네이트 입자의 표면 영역에서 탈활성화된 이소시아네이트 기의 경우에, 활성화는 이소시아네이트 입자의 용융으로 시작된다.
폴리우레탄 성분을 이소시아네이트-함유 성분과 조합함으로써, 영구적인 높은 변형을 견디는 열 활성화 후에 특히 높은 최종 강도를 가진 결합이 달성된다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 잠재 반응성 접착 필름은 최대 40 중량 퍼센트의 가교결합제, 최대 5 중량 퍼센트의 증점제 및/또는 최대 5 중량 퍼센트의 분산 첨가제를 포함한다.
상기에 기재된 바와 같이, 가교결합제는 각각의 온도에 의해 활성화된 후 접착제의 경화를 수행한다. 증점제는 생산 동안 코팅에 필요한 점도를 가진 접착제 분산액을 제공한다. 접착제 생산 동안, 분산 첨가제는 상이한 성분이 균일하게 분포되도록 보장하는 것에 도움이 된다.
바람직한 추가 개발에서, 무정형 폴리우레탄 성분은 폴리우레탄 및/또는 폴리아크릴레이트를 포함한다. 후자의 경우, 이는 아크릴레이트의 접착 특성이 폴리우레탄이 덜 쉽게 접착되는 기판에 대한 그의 접착력을 용이하게 하기 때문에 적용된다.
바람직한 추가 개발에서, 잠재 반응성 전도성 접착 필름은 PC 상에 적어도 6 MPa의 준정적 전단 강도를 갖는다. 이것은 전례없는 강도 특성을 가진 전도성 접착 필름을 제공한다. 충전제 선택에 따라, 전단 강도는 PC 상에 8 MPa를 초과하는 값을 달성할 수 있다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 전도성 충전제는 금속, 은-증강 금속, 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 질화물, 탄소-함유 물질, 전도성 중합체, 자기적으로 연성 물질 및/또는 자기적으로 경성 물질을 포함한다.
전기전도성 충전제는 금속 예컨대, 예를 들어 은, 은-증강 금속 및 금속 산화물 예컨대, 예를 들어 은-증강 구리, 은-증강 알루미늄, 은-증강 유리 또는 은-증강 아연 산화물; 탄소-함유 물질 예컨대, 예를 들어 흑연, 그래핀, 탄소 나노 튜브 (CNT) 및 전도성 중합체 예컨대, 예를 들어 폴리-3-헥실티오펜 (P3HT)을 포함한다.
열적 전도성 충전제는 금속 산화물 예컨대, 예를 들어 알루미늄 산화물, 금속 수산화물 예컨대, 예를 들어 알루미늄 수산화물 및 금속 질화물 예컨대, 예를 들어 질화 붕소를 포함한다
자기적으로 전도성 충전제는 자기적으로 연성 물질 예컨대, 예를 들어 코발트, 니켈 또는 철을 기재로 하는 합금; 및 자기적으로 경성 물질 예컨대, 예를 들어 네오디뮴-철-붕소 (NdFeB) 또는 코발트-사마륨을 포함한다.
금속-기재 충전제의 입자 크기는 2 nm 내지 30 μm이다. 은-증강 물질 형태의 충전제의 입자 크기는 2 μm 내지 100 μm, 바람직하게는 18 μm 내지 75 μm이다. 탄소-함유 물질 형태의 충전제의 입자 크기는 통상 3 nm 내지 70 μm이다.
해당 접착 필름에 함유된 충전제는 또한 상기에 기재된 충전제로 이루어진 입자 혼합물을 기재로 할 수 있다. 바람직하게는, 은-증강 물질과 탄소-함유 물질의 혼합물이 사용된다. 충전제의 상기 조합을 사용하여, 높은 전기전도도를 동시에 제공하는 높은 준정적 전단 강도 값을 가진 접착 필름을 제공할 수 있다.
실온에서, 접착 필름은 끈적거림이 거의 내지 전혀 나타나지 않으므로 적용 부위에서 또는 상응하는 연결 파트너 상에 쉽게 배치되거나 재배치될 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름은 7 μm 내지 1000 μm의 층 두께를 갖는다.
상기 명시된 목적은 청구항 6의 특징을 갖는 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름의 사용에 의해 추가로 달성된다. 따라서, 접착 필름은 적용 부위 또는 연결 파트너에 적용되며, 여기서 접착 필름은 70-120℃의 활성화 온도에 적용되는 궁극적으로 그의 최종 결합 강도에 도달한다.
이러한 접착 필름의 실제 활성화는 50-120℃ 범위의 온도에서 수행된다. 거기서, 이소시아네이트 기는 열가소성 폴리우레탄의 관용기와 반응하여 시스템의 가교결합에 기여하여, 필름의 강도를 증가시킨다. 열 활성화에 의해 촉발된 반응의 완료 후에, 상대적으로 강한 응력 힘을 영구적으로 견딜 수 있는 최종 강도의 구조적 결합이 수득된다.
상기 명시된 목적은 청구항 7의 특징을 갖는 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름을 제조하는 방법에 의해 추가로 달성된다. 따라서, 먼저 최대 98 중량 퍼센트의 결정질 및/또는 결정질 및 무정형 폴리우레탄 분산액을 2 내지 80 중량 퍼센트, 바람직하게는 2 내지 65 중량 퍼센트의 전도성 충전제와 혼합한다. 후속적으로, 그 안에 분산된 전도성 충전제를 포함하는 상기 폴리우레탄 분산액을 배면층(backing), 특히 전도성 배면층 또는 이형 라이너(release liner) 상에 적용하여 화합물을 생성시킨다. 마지막으로, 상기 화합물을 건조시킨다.
그 안에 분산된 전도성 충전제를 가진 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름의 이점은 상기 설명으로부터 유래된다.
다음은 시험 실시예에 대한 설명이다.
바람직한 실시양태에서, 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름은 하기 기본 물질을 사용하여 제공될 수 있다. 폴리우레탄 분산액은 방향족 가교결합제 예컨대, 예를 들어 톨루일렌-디이소시아네이트 화합물 (TDI 화합물) 및/또는 지방족 가교결합제 예컨대, 예를 들어 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI)를 포함할 수 있다. 하기 입자는 예를 들어 전기전도성 충전제로서 사용될 수 있다: 이컨덕트 알루미늄(eConduct Aluminium) 202000®, 이컨덕트 알루미늄 451500®, VP70308®, 이컨덕트 유리(eConduct Glass) 352000®, 이컨덕트 유리 205002® 및 이컨덕트 구리(eConduct Copper) 341000® (모두 에크카르트 게엠베하(ECKART GmbH) 사에 의한 것임). 수행된 시험에서의 평균 통상의 입자 크기는 50 μm의 직경을 갖는다.
폴리우레탄계 잠재 반응성 전도성 접착 필름의 일반 제제는 다음과 같이 제공될 수 있다:
성분 비율
결정질 PU 성분 최대 98 중량 퍼센트
결정질 + 무정형 PU 성분 최대 98 중량 퍼센트
전도성 충전제 2 내지 최대 80 중량 퍼센트
가교결합제 0 내지 최대 40 중량 퍼센트
증점제 0 내지 최대 5 중량 퍼센트
분산 첨가제 0 내지 최대 5 중량 퍼센트
기타 첨가제 0 내지 최대 5 중량 퍼센트
표 1로부터 결정질 폴리우레탄 성분과 전도성 충전제가 전도성, 잠재 접착 필름의 주요 성분을 형성한다는 점이 유래된다. 그 안에 분산된 전도성 충전제 입자를 가진 결정질 폴리우레탄 성분은 실온으로 냉각한 후 이미 높은 강도를 갖는다. 이는 폴리우레탄 성분 단독의 재결정화에 기인한 것이다.
예를 들어, 가교결합제 예컨대, 예를 들어 이소시아네이트를 첨가함으로써, 추가적인 가교결합 반응이 열 처리에 의한 활성화에 의해 촉발된다. 거기서, 이소시아네이트 기는 열가소성 폴리우레탄의 관용기와 반응하여 시스템을 가교결합시킨다. 따라서, 접착 필름은 또한 더 높은 주위 온도에서 PC 상에 6 MPa를 초과하여 상대적으로 높은 강도 값을 나타낸다.
마지막으로, 추가 중합체 등의 첨가제가 또한 포함될 수 있다: 소포제, 안정제, 염색 안료, 촉매, 항산화제, 광 보호제 및 기타 접착 특성을 조정하기 위한 추가의 중합체.
시험 목적으로, 2종의 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름을 제조하였다. 2종의 시험 접착 필름은 이하에 시스템 1 및 시스템 2로 지칭된다. 하기 제제는 액체 폴리우레탄 분산액에 상응한다.
시스템 1:
성분 비율
결정질 PU 성분 54.1 중량 퍼센트
가교결합제(이소시아네이트) 11.1 중량 퍼센트
전도성 충전제 (이컨덕트 알루미늄 451500®) 32.6 중량 퍼센트
증점제 1.4 중량 퍼센트
z 방향, 즉 공간 접착제 층에 수직에서의 전도도를 측정한 경우, 시스템 1은 0.2-0.4 mOhm 범위의 비교적 높은 전도도를 나타낸다.
시스템 2:
성분 비율
결정질 PU 성분 66.4 중량 퍼센트
가교결합제(이소시아네이트) 13.6 중량 퍼센트
전도성 충전제 (이컨덕트 구리 341000®) 17.3 중량 퍼센트
증점제 1.4 중량 퍼센트
z 방향, 즉 공간 접착제 층에 수직에서의 전도도를 측정한 경우, 시스템 2는 2-30 mOhm 범위의 저항 값을 가진 구리 기판 상에서 비교적 더 낮은 전도도를 나타낸다. 이는 사용된 전도성 충전제가 플레이틀렛-형상 (이컨덕트 구리 341000®)이라는 사실에 기인한다.
제조:
이하에 전도성, 잠재 반응성 접착 필름의 제조에 대해 설명한다.
액정 폴리우레탄을 스피드 믹서(speed mixer)에서 가교결합제 및 상응하는 전도성 입자와 임의로 균질화시켰다. 생성된 분산액은 블레이드를 사용하여 기판에 적용하였다. 생성된 필름은 50℃에서 5분 동안 건조시켰다. 마지막으로, 100 μm의 층 두께를 가진 전도성, 잠재 반응성 접착 필름을 수득하였다.
코팅 공정을 기판의 제2 면 상에서 반복하여, 양면 잠재 반응성 접착 테이프를 결과할 수 있었다.
시험 설정:
이하에 기재된 바와 같은 시험을 수행하여 접착 필름 시스템에 따라 준정적 전단 강도 및 전기전도도를 결정하였다.
먼저, 2장의 구리 시트를 커팅하고, 연마하고 청소하였다. 구리 시트는 겹치는 위치에 배열되며, 여기서 겹치는 표면은 312.5 ㎟에 이르며, 여기서 상기에 기재된 접착 테이프는 2장의 구리 시트 사이에 삽입되었다. 마지막으로, 2장의 구리 시트와 접착 테이프를 함께 압착하였다. 이것은 5분 동안 120℃에서 2.5 bar로 적용되어 수행된다. 이후 3.5 bar에서 3분 동안 냉간 압착 단계가 이어졌다.
다음 단계에서 구리 플레이틀렛의 노출된 두 말단부를 저항계에 연결시켰다. 사용된 저항계는 NH-인스트루먼츠(Instruments) 사에 의해 로레스타(Loresta)-RX 저 임피던스 저항계이다.
전기 저항을 측정하는 것 외에도, PC 상에 312.5 ㎟의 표면을 기준으로 하여 준정적 전단 강도 시험을 수행하였다.
시험은 하기 결과를 나타냈다:
충전제 건식 접착 필름 중 충전제 함량 PC 상에 준정적 전단 강도 전기전도도
은-증강 알루미늄 (구형) 시스템 1 52 중량 퍼센트 9.1 MPa (2827 N/312,5 ㎟) 0.19-0.4 mOhm
은-증강 유리 (플레이틀렛) 42 중량 퍼센트 6.4 MPa (2000 N/312,5 ㎟) 2.6-5.7 mOhm
은-증강 구리 (플레이틀렛) 시스템 2 32 중량 퍼센트 8.3 MPa (2588 N/312,5 ㎟) 2,057-31,400 mOhm
시험은 접착 필름의 준정적 전단 강도가 전도성 충전제의 선택과 관계없이 PC 상에 6 MPa를 초과하는 것으로 나타났다.
은-증강 금속 예컨대, 예를 들어 은-증강 알루미늄 및 은-증강 구리를 기재로 하는 충전제를 가진 시스템은 또한 비교적 높은 충전제 수준 (즉, 심지어 사용된 충전제에 따라 50% 초과의 충전제 사용)에서 PC 상에 8 내지 11 MPa 사이의 전단 강도 값을 달성하였다.
완전성을 위해, 충전제가 없는 잠재 반응성 접착 필름은 12 MPa 이상의 준정적 전단 강도 값을 달성할 수 있다는 점에 유의하여야 한다.

Claims (7)

  1. 최대 98 중량 퍼센트의 결정질 및/또는 결정질 및 무정형 폴리우레탄 성분, 및
    2 내지 80 중량 퍼센트, 바람직하게는 2 내지 65 중량 퍼센트의 전도성 충전제
    를 특징으로 하는,
    잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름.
  2. 제1항에 있어서, 접착 필름이 가교결합제를 포함하며, 한편 가교결합제가 폴리우레탄 성분에 특히 분산된 이소시아네이트-함유 성분인 것을 특징으로 하는, 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접착 필름이
    최대 40 중량 퍼센트의 가교결합제,
    최대 5 중량 퍼센트의 증점제, 및/또는
    최대 5 중량 퍼센트의 분산 첨가제
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 잠재 반응성 전도성 접착 필름이 폴리카르보네이트 상에 적어도 6 MPa의 준정적 전단 강도를 갖는 것을 특징으로 하는, 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 전도성 충전제가 금속, 은-증강 금속, 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 질화물, 탄소-함유 물질, 전도성 중합체, 자기적으로 연성 물질 및/또는 자기적으로 경성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름.
  6. 접착 필름이 적용 부위 또는 연결 파트너에 각각 적용되며, 여기서 접착 필름이 궁극적으로 70-120℃의 활성화 온도에 적용되는 그의 최종 결합 강도에 도달하는 것인, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름의 용도.
  7. - 최대 98 중량 퍼센트의 결정질 및/또는 결정질 및 무정형 폴리우레탄 분산액을 2 내지 80 중량 퍼센트, 바람직하게는 2 내지 65 중량 퍼센트의 전도성 충전제와 혼합하고,
    - 그 안에 분산된 전도성 충전제를 포함하는 상기 폴리우레탄 분산액을 배면층, 특히 전도성 배면층 또는 이형 라이너 상에 적용하여 화합물을 생성시키고,
    상기 화합물을 건조시키는,
    제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 잠재 반응성 폴리우레탄계 접착 필름의 제조 방법.
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