專利名稱：非織造粘合膠帶以及由其制得的制品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明整體涉及導電膠帶。具體地講，本發(fā)明為具有非織造壓敏粘合劑層的導電雙面膠帶和導電單面膠帶，所述粘合劑層包括非導電非織造基底、粘合劑材料和導電粒子。
背景技術：
導電金屬箔膠帶具有許多構造并且按慣例使用多種方法形成。例如，在一個構造中，可通過將細分的銀分散在壓敏粘合劑中并將粘合劑涂覆在導電金屬箔背襯上而形成導電粘合膠帶。在另一個構造中，形成導電膠帶，其在壓敏粘合劑上具有單層的大型導電粒子。在另一個實施例中，導電金屬箔背襯被壓印為具有多個密集間隔的導電突起，所述突起幾乎貫穿粘合劑層。所有這些構造的一個共同特性為:由于金屬箔背襯的硬度，它們對多種粘附體不提供良好貼合性。對薄的導電雙面膠帶和薄的導電柔性單面金屬箔膠帶的需求不斷增加，這兩種膠帶均可提供良好貼合、柔性和強度。這部分地是因為對于導電膠帶的多種電子應用而言，到邊緣曲率或多種粗糙表面的連接變得更加重要，并且需要導電膠帶貼合這些表面特征。然而，當膠帶被加工成通過較薄的粘合劑或金屬箔層來改進貼合性和柔性時，其會由于強度減小而變得難以操作。另外對較薄的導電單面膠帶的需求不斷增加，該膠帶可提供良好的可使用性和操作特性。這通常是因為從粘合劑移除隔離襯片時大多數金屬箔膠帶容易卷曲。隨著金屬箔背襯變得更薄，卷曲可能變得更嚴重。

發(fā)明內容
在一個實施例中，本發(fā)明為包括導電非織造粘合劑層(其包含粘合劑材料)、具有多條通道的非導電非織造基底以及穿透非導電非織造基底和粘合劑材料的多個導電粒子的雙面膠帶。非導電非織造基底嵌入粘合劑材料中。導電粒子的D99粒度大于非導電非織造基底的厚度。在另一個實施例中，本發(fā)明為導電單面膠帶。導電單面膠帶包括粘合劑材料、嵌入粘合劑材料內的非織造基底、穿透非織造基底和粘合劑材料的多個導電粒子，以及被布置為鄰近非織造粘合劑層的金屬層。導電粒子的D99粒度大于非織造基底的厚度。


圖1為本發(fā)明的導電雙面膠帶的實施例的剖視圖。
圖2為本發(fā)明的導電單面膠帶的第一實施例的剖視圖。
圖3為本發(fā)明的導電單面膠帶的第二實施例的剖視圖。圖4為用于測試電阻的裝置的透視圖。
具體實施例方式圖1示出了導電雙面膠帶10的實施例的剖視圖，該膠帶10包括位于隔離襯片14上的導電非織造粘合劑層12。導電非織造粘合劑層12包括粘合劑材料18、嵌入粘合劑材料18內的非導電非織造基底16以及穿透非織造基底16和粘合劑材料18的導電粒子20。導電非織造粘合劑層12為導電雙面膠帶10和導電單面膠帶100(圖2和3)提供沿z軸的可靠并且極佳的電性能以及在用于(例如)電子組件應用過程中的良好可使用性、操作性、轉換加工和附接性能。導電非織造粘合劑層12包括具有孔或通道22、第一表面24和第二相對表面26的非導電非織造多孔基底16。非織造基底16的通道22的大小使得導電粒子20可穿透非織造基底16的第一表面24到達第二表面26。整個說明書中使用的術語“通道”是指孔或通道。合適的非織造基底材料的例子包括但不限于:聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)織物、尼龍、聚酯、丙烯酸纖維、人造絲和纖維素。盡管導電非織造粘合劑層12被討論為包括非織造基底織物，但可使用具有通道的任何多孔基底，包括織造織物、網片、多孔膜和泡沫。也可采用基于金屬或碳纖維的織造或非織造材料。在一個實施例中，非織造基底16的厚度在約10和約100 μ m之間，具體地講在約20和約50 μ m之間，并且更具體地講在約20和約35 μ m之間。非織造基底16嵌入粘合劑材料18中，所述粘合劑材料18填充非織造基底16的通道22的至少一部分，導致導電的非織造粘合劑層12中的內聚力提高。在一個實施例中，粘合劑材料18基本上填充通道22的全部。然而，由于在粘合劑涂覆過程中被困在非織造基底16中的小氣泡的存在，粘合劑材料18可能不會填充通道22體積的100%。在一個實施例中，將通道填充為使得非織造基底16包括小于約10%空隙、具體地講小于約5%空隙并且更具體地講小于約2%空隙。在一個實施例中，粘合劑材料18為壓敏粘合劑(PSA)材料。為了實現壓敏粘合劑的特性，可以將相應的聚合物調節(jié)為具有小于約0°c的所得玻璃化轉變溫度(Tg)。合適的PSA材料的例子包括但不限于:橡膠基PSA、有機硅基PSA和丙烯酸基PSA。特別合適的壓敏粘合劑為(甲基)丙烯酸酯共聚物。此類共聚物通常衍生自包含約40重量％至約98重量％、通常至少70重量％、或者至少85重量％、或者甚至約90重量％的至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯單體的粘合劑前體溶液，所述(甲基)丙烯酸烷基酯單體作為均聚物時具有小于約(TC的Tg。此類(甲基)丙烯酸烷基酯單體的例子是那些其中烷基包含約4個碳原子至約12個碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯單體，并且包括但不限于:丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸異癸酯以及它們的混合物。可選地，其他乙烯基單體和(甲基)丙烯酸烷基酯單體(其作為均聚物具有大于0°C的Tg，例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異冰片酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯等)可與一種或多種低Tg的(甲基)丙烯酸烷基酯單體結合使用，前提是所得的(甲基)丙烯酸酯共聚物的Tg小于約0°C。

在一些實施例中，粘合劑前體溶液還可包含低聚物和/或其他聚合物。如果聚合物包含在粘合劑前體溶液中，則基于粘合劑前體溶液中單體、低聚物和聚合物的總重量，所述聚合物通常以不大于50重量％的量存在。在一些實施例中，理想的是使用不含烷氧基基團的(甲基)丙烯酸酯單體。本領域技術人員理解烷氧基基團。酸性和堿性(甲基)丙烯酸酯共聚物也可用作粘合劑材料。一般來講，這些是一種或多種(甲基)丙烯酸烷基酯單體和一種或多種堿性(甲基)丙烯酸酯單體和/或一種或多種酸性(甲基)丙烯酸酯單體的共聚物。當使用時，可用作壓敏粘合劑材料的堿性(甲基)丙烯酸酯共聚物通常衍生自堿性單體，這些堿性單體包含約2重量％至約50重量％、或者約5重量％至約30重量％的可共聚堿性單體。示例性的堿性單體包括N，N-二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMAm)、N，N-二乙氨基丙基甲基丙烯酰胺(DEAPMAm)、丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯(DMAEA)、丙烯酸N，N-二乙氨基乙酯(DEAEA)、丙烯酸N，N-二甲氨基丙酯(DMAPA)、丙烯酸N，N-二乙氨基丙酯(DEAPA)、甲基丙烯酸N，N- 二甲氨基乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸N，N- 二乙氨基乙酯(DEAEMA)、N, N- 二甲氨基乙基丙烯酰胺(DMAEAm)、N, N- 二甲氨基乙基甲基丙烯酰胺(DMAEMAm)、N, N- 二乙氨基乙基丙烯酰胺(DEAEAm)、N, N- 二乙氨基乙基甲基丙烯酰胺(DEAEMAm)、N，N-二甲氨基乙基乙烯基醚(DMAEVE)、N，N-二乙氨基乙基乙烯基醚(DEAEVE)，以及它們的混合物。其他可用的堿性單體包括乙烯基吡啶、乙烯基咪唑、叔氨基官能化苯乙烯(例如4-(N，N-二甲氨基)-苯乙烯(DMAS)、4-(N，N-二乙氨基)-苯乙烯(DEAS) )、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己內酰胺、丙烯腈、N-乙烯基甲酰胺、(甲基)丙烯酰胺以及它們的混合物。當用于形成壓敏粘合劑材料時，酸性(甲基)丙烯酸酯共聚物通常衍生自包括約2重量％至約30重量％、或約2重量％至約15重量％的共聚酸性單體的酸性單體?？捎玫乃嵝詥误w包括(但不限于)選自烯鍵式不飽和羧酸、烯鍵式不飽和磺酸、烯鍵式不飽和膦酸的那些。此類化合物的例子包括那些選自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸、巴豆酸、檸康酸、馬來酸、油酸、丙烯酸 -β-羧乙酯、甲基丙烯酸2-乙磺酸酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基膦酸等的化合物，以及它們的混合物。由于易于獲取，通常使用烯鍵式不飽和羧酸。在某些實施例中，聚(甲基)丙烯酸壓敏粘合劑材料衍生自在約I重量％與約20重量％之間的丙烯酸以及在約99重量％與約80重量％之間的丙烯酸異辛酯、丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸正丁酯成分中的至少一種。在一些實施例中，壓敏粘合劑材料衍生自在約2重量％與約10重量％之間的丙烯酸以及在約90重量％與約98重量％之間的丙烯酸異辛酯、丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸正丁酯成分中的至少一種。壓敏粘合劑可固有地具有粘性。如果需要，可在壓敏粘合劑形成之前將增粘劑添加到粘合劑前體溶液中。在一個實施例中，粘合劑前體溶液包含的增粘劑為最多約30%，具體地講在約2和20%之間，并且更具體地講在約5和約15%之間?？捎玫脑稣硠┌?例如)松香酯樹脂、芳香烴樹脂、脂肪烴樹脂和萜烯樹脂。通常，可使用選自氫化松香酯、萜烯或芳香烴樹脂的淺色增粘劑?？舍槍μ厥饽康奶砑悠渌牧希?例如)填料、油、增塑劑、抗氧化劑、紫外線穩(wěn)定劑、顏料、固化劑和聚合物添加劑。示例性填料包括但不限于導熱填料、阻燃填料、抗靜電劑、發(fā)泡劑、聚合物微球體和熱固性材料。粘合劑材料18可具有添加到粘合劑前體溶液中的附加組分。例如，所述混合物可包含多官能交聯劑。這種交聯劑包括在制備溶劑涂布型粘合劑的干燥步驟中活化的熱交聯劑以及在聚合步驟中共聚的交聯劑。這種熱交聯劑可包括多官能異氰酸酯、氮丙啶、多官能(甲基)丙烯酸酯和環(huán)氧化合物。示例性的交聯劑包括雙官能丙烯酸酯，如1，6_己二醇二丙烯酸酯，或者多官能丙烯酸酯，如本領域的技術人員已知的那些。可用的異氰酸酯交聯劑包括(例如)可以DESM0DURL-75得自德國科隆拜耳公司(Bayer Cologne,Germany))芳族二異氰酸酯。紫外光或“UV”活化交聯劑也可用于使壓敏粘合劑交聯。這種UV交聯劑可包括二苯甲酮和4-丙烯酰氧基二苯甲酮。通常，基于粘合劑前體溶液中的有機組分，交聯劑(如果存在)向粘合劑前體溶液的添加量為約0.05重量份至約5.00重量份。此外，提供的粘合劑材料的粘合劑前體溶液可包含熱或光引發(fā)劑。熱引發(fā)劑的例子包括過氧化物，例如過氧化苯甲酰及其衍生物，或者偶氮化合物，例如可得自特拉華州威爾明頓杜邦公司(E.1.du Pontde Nemours and C0.(Wilmington, DE))的 VAZO 67 (其為2，2'-偶氮二-(2-甲基丁腈)或可得自弗吉尼亞州里士滿和光純藥精細化工公司(WakoSpecialty Chemicals (Richmond, VA))的 V-601 (其為 2, 2 '-偶氣二異丁酸二甲酷)。多種過氧化物或偶氮化合物可用于廣泛的溫度下引發(fā)熱聚合。粘合劑前體溶液可包含光引發(fā)劑。特別可用的是諸如可得自紐約州塔里敦巴斯夫公司(BASF(Tarrytown, NY))的IRGA⑶RE 651 (2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮)的引發(fā)劑。通常引發(fā)劑向粘合劑前體溶液的添加量為約0.05重量份至約2重量份。在其他實施例中，粘合劑材料18可為熱固性粘合劑材料。更具體地講，可使用可為B-階段的粘合劑材料(可B階段化的材料)。優(yōu)選的是紫外線(UV)B分級。在這種方法中，采用雙重固化粘合劑組合物。第一固化通過UV或另一個光源引發(fā)，其引發(fā)固化反應以使得組合物加厚，直到發(fā)生最終固化。使用熱固化體系進行最終固化。粘合劑組合物包含與可熱固化的單體和/或低聚物混合的可UV固化的單體和/或低聚物。此外，用于這兩種固化機制的對應引發(fā)劑和/或固化劑將會添加到粘合劑混合物中。在徹底混合后，粘合劑組合物被涂覆在至少一個隔 離襯片上并且可涂覆在兩個隔離襯片之間。在該涂覆過程中，非織造材料可同時嵌入粘合劑涂層中。隨后使涂覆的組合物暴露于UV輻射以至少部分地固化組合物的可UV固化組分。在這一階段，組合物仍具有足夠的粘性以使其能夠作為壓敏粘合劑?？蒛V固化的單體和引發(fā)劑可為本文此前所述的那些。粘合劑組合物的熱固性單體和/或低聚物可為環(huán)氧基和苯氧基材料。其他熱固性樹脂包括氨基甲酸酯和酚醛基材料。此外，可將一種或多種適當的交聯劑、固化劑和/或促進劑添加到粘合劑組合物中。例如，對于環(huán)氧樹脂而言，可使用諸如雙氰胺的交聯劑。優(yōu)選的雙氰胺可以商品名Dicyanex1400B得自賓夕法尼亞州艾倫鎮(zhèn)空氣化工產品有限公司(Air Products and Chemicals,Inc.(Allentown, Pennsylvania))。也可添加促進劑，針對環(huán)氧樹脂的優(yōu)選促進劑為脲基促進劑，如，可以商品名Amicure UR得自空氣化工產品有限公司(Air Products andChemicals, Inc.)的脲基促進劑。導電非織造粘合劑層12包括穿透非織造基底16和粘合劑材料18的導電粒子20。金屬粒子的D99粒度被限定為導電粒子20的最長方向的距離。導電粒子的D99粒度至少與非織造基底16的厚度相同或大于該厚度。在一個實施例中，非織造基底16的厚度在約15和100微米之間，并且導電粒子的D99粒度從15微米開始。在一個實施例中，導電粒子的D99粒度至少與非織造基底16的厚度一樣長，與非織造基底16的厚度相比，具體地講厚至少約10 %并且更具體地講厚至少約20%。在一個實施例中，導電非織造粘合劑層12包含按重量計介于約I和約50%之間的導電粒子、具體地講介于約I和約30%之間的導電粒子20并且更具體地講介于約2和約15%之間的導電粒子20。在一個實施例中，粘合劑材料18包括按體積計介于約I和約50%之間的導電粒子20、具體地講介于約I和約15%之間的導電粒子20并且更具體地講介于約2和約10%之間的導電粒子20。如本文所用的術語“導電粒子”通常是指具有導電性并且在導電膠帶中至少沿z軸傳導電的粒子。然而，此類粒子也可提供雙重角色，即既具有導電性又具有導熱性。合適的導電粒子的例子包括(但不限于):銀、鎳、銅、錫和鋁；鍍銀銅、鍍銀鎳、鍍銀鋁、鍍銀錫和鍍銀金；鍍鎳銅和鍍鎳銀；鍍銀或鍍鎳石墨、鍍銀或鍍鎳玻璃、鍍銀或鍍鎳陶瓷、鍍銀或鍍鎳塑料、鍍銀或鍍鎳二氧化硅、鍍銀或鍍鎳彈性體以及鍍銀或鍍鎳云母；以及它們的組合。在一個實施例中，粘合劑材料18中的導電粒子20包含鎳。合適的商購鎳的例子包括(但不限于)得自加拿大多倫多市加拿大淡水河谷英可有限公司(Inco，Vale CanadaLimited(Toronto, Canada))的 T225。導電粒子20也可為常用導電粒子，例如碳粒子或金、錫、鋅、鉬、鈀、鐵、鎢、鑰、焊料等的金屬粒子以及它們的組合。在一些實施例中，可使用聚合物(例如聚乙烯、聚苯乙烯、酚樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂或苯并胍胺樹脂)、或玻璃小珠、玻璃泡、二氧化硅、石墨或陶瓷的非導電粒子，其表面至少部分地覆蓋有金屬等的導電涂層或其包含分散在其中的導電材料。只要最長距離至少與粘合劑材料18的厚度一樣厚，則在不脫離本發(fā)明預期范圍的前提下，導電粒子20可呈現本領域技術人員已知的任何形狀。例如，導電粒子20可存在為多種形狀(球狀、橢球狀、圓柱狀、片狀、指針狀、腮須狀、板狀、團狀、晶狀、針狀)。所述粒子可具有略微粗糙或是增敏的表面。導電粒子的形狀不受特殊限制。粒子類型、形狀、大小和硬度的組合可用于本發(fā)明的組合物中。隔離襯片14沿著導電非織造粘合劑層12的第一表面24設置并且保護導電非織造粘合劑層12在準備好使用之前不沾染粉塵和碎屑?？刹捎帽绢I域已知的典型隔離襯片。合適的隔離襯片的例子包括但不限于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)隔離襯片和紙隔離襯片。導電非織造粘合劑層12可層合到多個金屬層上以形成單面膠帶結構。可采用多種制備方法形成導電非織造粘合劑層12，包括(但不限于):將轉移粘合劑層合到適當非織造基底16的一面或兩面，從而將粘合劑溶液(即溶劑中包含的粘合劑)吸收到非織造基底16的至少一些孔/通道22內，然后移除溶劑并可選地將基本上100 %固體粘合劑前體溶液(包含 單體、低聚物和/或溶解的聚合物)固化或吸收到非織造基底16的孔/通道22內，然后固化粘合劑前體溶液以形成粘合劑。吸收方法(即允許液體流入非織造基底16的至少一部分孔/通道22內)可通過任何已知方法實現，包括浸涂、噴涂、刮涂、輥涂等。使用粘合劑前體溶液時，在將溶液吸收到非織造基底16的至少一些孔/通道22內之前，可將導電粒子20添加并混合到溶液內。一旦混合到粘合劑前體溶液內，導電粒子20就可被視為粘合劑前體溶液的一部分。在另一種方法中，將包含導電粒子20的粘合劑材料18首先涂覆到隔離襯片14上。隨后將非常薄的非織造基底16依次層合到被涂覆的粘合劑材料18和導電粒子20上。隨后在高溫下和/或壓力下使非織造基底、粘合劑材料18和導電粒子20老化以將層合的非織造基底16嵌入粘合劑材料18內，從而生成導電非織造粘合劑層12。導電非織造粘合劑層12提供良好的z軸電特性和區(qū)別粘附性。用于制造導電非織造粘合劑層12的方法可影響所得的導電非織造粘合劑層12的結構。當使用 層合技術將轉移粘合劑層合到非織造基底16時，粘合劑材料18可位于非織造基底16的第一表面24和/或第二表面26處或附近的通道22中。粘合劑材料18滲透到非織造基底16的孔/通道22內的深度取決于層合過程中所施加的壓力、轉移粘合劑的流動特性和非織造基底16的特性，例如非織造基底16的孔尺寸和厚度。為了有利于粘合劑材料18滲透到非織造基底16內，可在高溫下使非織造/粘合劑層合物退火。在一個實施例中，在約30°C和約100°C之間使非織造/粘合劑層合物退火。在適當的條件下，粘合劑材料18能夠滲透非織造基底16的整個深度。在另一個實施例中，粘合劑材料18可至少部分地填充非織造基底16的至少一些孔/通道22。因此，根據用于制造導電非織造粘合劑層12的方法，粘合劑材料18可滲透非織造基底16的整個深度，以及形成導電非織造粘合劑層12的第一表面24和第二表面26，如圖1所示。然而，無論粘合劑材料18如何沉積，粘合劑材料18均會跨越整個非織造基底16并延伸到第一表面24和第二表面26。 由于其構造，導電雙面膠帶10至少沿著z軸具有傳導性，即，穿過膠帶的厚度存在傳導電的路徑，從而能夠在第一表面24和第二表面26之間傳導電。在一些實施例中,優(yōu)選的是膠帶僅呈現出z軸傳導性。在一個實施例中，導電雙面膠帶10的厚度介于約20和約150 μ m之間，具體地講介于約25和約125 μ m之間，并且更具體地講介于約30和約100 μ m之間。 圖2示出了由圖1的導電雙面膠帶10形成的導電單面膠帶100的第一實施例的剖視圖。導電單面膠帶100包括雙面膠帶10的導電非織造粘合劑層12和隔離襯片14，并且還包括金屬層28。金屬層28包括第一表面30和第二表面32。導電非織造粘合劑層12設置在金屬層28的第一表面30和隔離襯片14之間。金屬層28提供改進的物理特性、穿過粘合劑層18的χ-y傳導性以及電磁干涉(EMI)屏蔽。金屬層可為本領域已知的那些，包含更軟、更柔韌金屬的金屬層是優(yōu)選的。示例性的金屬層包括(但不限于):鋁箔、銅箔和鍍錫銅箔。在一個實施例中，金屬層的厚度介于約I和約150 μ m之間，具體地講介于約5和約125 μ m之間，并且更具體地講介于約6和約30 μ m之間。在一個實施例中，炭黑聚合物粘合劑被涂覆在金屬層28的第二表面32上。圖3示出了由圖1的導電雙面膠帶10形成的導電單面膠帶10的第二實施例的剖視圖。導電單面膠帶100的第二實施例在構造和功能上與導電單面膠帶100的第一實施例類似，不同的是導電單面膠帶100的第二實施例還包括設置在與非織造粘合劑層12相對的金屬層28的第二表面32上的聚合物膜34。由于聚合物膜34的存在，導電單面膠帶100沿著X和y軸具有傳導性但沿著z軸絕緣。
聚合物膜34可為膠帶領域中所用的多種背襯材料中的一種并且起到增加導電單面膠帶100的拉伸強度以及使導電單面膠帶100的z軸絕緣的作用。在一個實施例中，聚合物膜34為黑色的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。示例性的聚合物膜包括但不限于非導電膜。在一個實施例中，聚合物膜34的厚度介于約2.5和約100微米之間，具體地講介于約4.5和約50微米之間，并且更具體地講介于約4.5微米和約12.5微米之間。在一個實施例中，可使用相同的膜或其他膜使聚合物膜層為多層的。在一個實施例中，炭黑聚合物粘合劑被涂覆在聚合物膜34上，使得聚合物膜34在金屬箔28和炭黑聚合物粘合劑之間分層。在一個實施例中，導電單面膠帶100還可包含著色的壓敏粘合劑?？赏ㄟ^使用炭黑或常規(guī)染料使粘合劑著色。在一個實施例中，可(例如)通過金屬蒸鍍和濺射將非常薄的金屬層直接電鍍到聚合物膜上。示例性的電鍍金屬包括金、銀和其他金屬。形成本發(fā)明的導電單面膠帶100的一種方法為通過使用雙重襯片涂層和UV固化處理。該方法包括:制備粘合劑前體溶液(包含多個導電粒子和光引發(fā)劑)、將粘合劑前體溶液吸收在非織造基底的孔中、使非織造基底和預聚物在第一和第二襯片之間穿過、固化預聚物以形成導電非織造嵌入壓敏粘合劑層、從導電非織造嵌入壓敏粘合劑層中移除第一襯片以及將導電非織造嵌入壓敏粘合劑層層合到金屬背襯上。形成本發(fā)明的導電單面膠帶100的另一個方法包括使用單一襯片涂覆、熱固化和轉移層合處理。該方法包括:將包含多個導電粒子的粘合劑前體溶液(例如丙烯酸單體溶液)涂覆到隔離襯片上、干燥并熱固化隔離襯片上的被涂覆粘合劑材料并轉移隔離襯片上的粘合劑材料層以形成導電非織造嵌入壓敏粘合劑層，以及將導電非織造嵌入壓敏粘合劑層層合到金屬背襯上。本發(fā)明在以下實例中有更具體的描述，所述實例僅為說明性的，因為本發(fā)明范圍內的許多修改形式和變化對本領域的技術人員將顯而易見。除非另外指明，否則下述實例中記錄的所有份數、百分比和比率均以重量計。測試方法電陽.1使用可得自俄亥俄州克里夫蘭市吉時利儀器公司(Keithley Instruments Inc.(Cleveland, Ohio))的Keithley 580微歐姆計測量兩塊銅箔之間的z軸電阻。樣品的制備過程如下。使用導電粘合劑轉移膠帶將兩塊IOmmX30mm的銅箔層合在一起。銅箔片的末端彼此正交地層合在一起，使得制成IOmmXlOmm的接觸重疊部分,從而形成約IOOmm2的接觸面積。隨后使微歐姆計的引線接觸銅箔片的不重疊區(qū)域，以測量穿過導電粘合劑轉移膠帶的z軸電阻。在60秒停留時間之后記錄電阻。電陽.2
使用US MIL-G-835288 的修改版本測量電阻。將被測量的粘合劑放置在I英寸(2.54cm)寬X2英寸(3.08cm)長的非導電表面(玻璃面板)上。將具有兩個鍍金銅塊(通過絕緣體使彼此間隔25.4mm)的表面探針放置在要測量的導電非織造粘合劑層的表面上。探針重量為250g并且每個塊與粘合劑的接觸尺寸為5mmX25.4mm，g卩127mm2。將Keithley580微歐姆計的引線連接到鍍金銅塊。圖4示出了裝置和樣品/探針構型。在60秒穩(wěn)定期之后,記錄電阻。粘合力對于雙面粘合劑轉移膠帶而言，將膠帶的一面層合到25微米厚的PET膜上并且根據ASTM 1000利用不銹鋼面板作為基底測量180°剝離粘合力。對于單面粘合膠帶而言，根據ASTM 1000利用不銹鋼面板作為基底測量180°剝離粘合力。實例I導電壓敏粘合劑(PSA)的制備過程如下。使用常規(guī)的高剪切混合將包含59%固體的390g丙烯酸共聚物溶液(可以商品名SEN-7000得自韓國天安市格明公司(GeomyungCorp.(Cheon-an, Korea)))、包含75 %固體的5.85g異氰酸酯交聯劑溶液(可以商品名GT75得自韓國天安市格明公司(Geomyung Corp.(Cheon-an, Korea)))、IOg鍍銀玻璃粒子(可以商品名SG100P12得自賓夕法尼亞州瓦利福奇波特工業(yè)公司(Potters Ind.(ValleyForge, Pennsylvania)))和150g甲苯混合在一起，從而形成粘合劑前體溶液。隨后通過常規(guī)的缺口棒涂方法將粘合劑前體溶液涂覆在經過有機硅處理的紙襯片上并且通過穿過具有三個加熱區(qū)的6米長烘箱而使該溶液干燥。將這三個區(qū)的溫度設置在40°C、75°C和120°C，其中溫度沿著烘箱的長度依次增加。線速度為2m/min。隨后通過在一對層合輥之間擠壓而將具有導電粒子的被涂覆粘合劑材料層合到18微米厚、6g/m2的聚酯非織造基底(可以商品名VT Paper 6G/M2得自日本東京的日本制紙公司(Nippon Paper PapyliaC0.(Tokyo,Japan)))的一側，然后將導電非織造粘合劑卷繞成卷筒。隨后使導電非織造粘合劑的卷筒在50°下退火5天以進一步將薄的非織造基底嵌入粘合劑材料內，從而形成導電雙面粘合劑轉移膠帶(實例I)。在上述的測試方法工序之后，測量電阻(測試方法:電阻I)和粘合力。測得電阻為0.05歐姆。粘合力在粘合劑的背面(即襯片側)為2，240克力/英寸(882克力/ 厘米)，在粘合劑的正面為760克力/英寸(299克力/厘米)。實例2導電壓敏粘合劑(PSA)的制備過程如下。使用常規(guī)的高剪切混合將包含59%固體的390g丙烯酸共聚物溶液(可以商品名SEN-7000得自韓國天安市格明公司(GeomyungCorp.(Cheon-an, Korea)))、包含75 %固體的5.85g異氰酸酯交聯劑溶液(可以商品名GT75得自韓國天安市格明公司(Geomyung Corp.(Cheon-an, Korea) ))、IOg鍍銀玻璃粒子(可以商品名SG100P6得自賓夕法尼亞州瓦利福奇波特工業(yè)公司(Potters Ind.(ValleyForge, Pennsylvania)))和150g甲苯混合在一起,從而形成粘合劑前體溶液。隨后通過常規(guī)的缺口棒涂方法將粘合劑前體溶液涂覆在經過有機硅處理的紙襯片上并且通過穿過如實例I中所述的烘箱而使該溶液干燥。隨后通過在一對層合輥之間擠壓而將具有導電粒子的被涂覆粘合劑材料層合到18微米厚、6g/m2的聚酯非織造基底(可以商品名VT Paper6G/M2 得自日本制紙公司(Nippon Paper Papylia C0.(Tokyo, Japan)))的一側，然后將導電非織造粘合劑卷繞成卷筒。隨后使導電非織造粘合劑的卷筒在50°下退火5天以進一步將薄的非織造基底嵌入粘合劑材料內。接下來，使用常規(guī)層合技術將具有8微米厚銅層和12微米厚PET層的20微米厚層合PET的銅箔背襯層合到導電非織造粘合劑上。將導電非織造粘合劑的暴露的粘合劑面層合到背襯的銅箔面以制備單面金屬箔膠帶。在50°C下將該單面金屬箔膠帶退火24小時(實例2)。在上述的測試方法工序后，測量電阻(測試方法:電阻2)和粘合力。測得的電阻為0.05歐姆/平方，并且在粘合劑的背面(即襯片側)上的粘合力為2，550克力/英寸(1，004克力/厘米)。比較例A
比較例A的制備與實例I類似，不同的是不使用任何鍍銀玻璃粒子。在上述的測試方法工序后，測量電阻(測試方法:電阻I)和粘合力。由于電阻的值很高，使得電阻不可測量。粘合力在粘合劑的背面(即襯片側)為2，590克力/英寸(1，020克力/厘米)，在粘合劑的正面為890克力/英寸(350克力/厘米)。雖然已參考優(yōu)選實施例來描述本發(fā)明，但是本領域的技術人員應當認識到，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可在形式上和細節(jié)上做出修改。
權利要求
1.一種導電雙面膠帶，包括: 導電非織造粘合劑層，其包含: 粘合劑材料； 具有多條通道的非導電非織造基底，其中所述非導電非織造基底嵌入所述粘合劑材料中；和 穿透所述非導電非織造基底和所述粘合劑材料的多個導電粒子，其中所述導電粒子的D99粒度至少與所述非導電非織造基底的厚度相同或大于該厚度。
2.根據權利要求1所述的導電雙面膠帶，還包括鄰近所述導電非織造粘合劑層設置的隔離襯片。
3.根據權利要求1所述的導電雙面膠帶，還包括設置在所述導電非織造粘合劑層的至少一側上的隔離襯片。
4.根據權利要求1所述的導電雙面膠帶，還包括鄰近所述導電非織造粘合劑層設置的隔離襯片。
5.根據權利要求1所述的導電雙面膠帶，其中所述導電粒子包含下列物質中的至少一種:鎳、銅、錫或招；鍍銀銅、鍍銀鎳、鍍銀招、鍍銀錫或鍍銀金；鍍鎳銅或鍍鎳銀；鍍銀或鍍鎳石墨、鍍銀或鍍鎳玻璃、鍍銀或鍍鎳陶瓷、鍍銀或鍍鎳塑料、鍍銀或鍍鎳二氧化硅、鍍銀或鍍鎳彈性體或者鍍銀或鍍鎳云母；或它們的組合。
6.根據權利要求1所述的導電雙面膠帶，其中所述導電雙面膠帶的厚度介于約25和約150 μ m之間。
7.根據權利要求1所述的導電雙面膠帶，其中所述粘合劑材料為壓敏粘合劑材料。
8.根據權利要求1所述的導電雙面膠帶，其中所述粘合劑材料為可B階段化的粘合劑材料。
9.根據權利要求1所述的導電雙面膠帶，還包含選自下列的至少一種附加填料:導熱填料、阻燃填料、抗靜電劑、發(fā)泡劑、聚合物微球體和熱固性材料。
10.一種導電單面膠帶，包括: 粘合劑材料； 嵌入所述粘合劑材料內的非織造基底； 穿透所述粘合劑材料和所述非織造基底的多個導電粒子，其中所述導電粒子的D99粒度至少與所述非織造基底的厚度相同或大于該厚度；和 鄰近所述非織造基底設置的金屬層。
11.根據權利要求10所述的導電單面膠帶，還包括鄰近所述金屬層設置的聚合物膜或多層聚合物膜。
12.根據權利要求11所述的導電單面膠帶，還包含涂覆在所述聚合物膜上的炭黑聚合物粘合劑。
13.根據權利要求10所述的導電單面膠帶，還包含涂覆在所述金屬層上的炭黑聚合物粘合劑。
14.根據權利要求10所述的導電單面膠帶，其中所述導電粒子包含下列物質中的至少一種:鎳、銅、錫或招；鍍銀銅、鍍銀鎳、鍍銀招、鍍銀錫或鍍銀金；鍍鎳銅或鍍鎳銀；鍍銀或鍍鎳石墨、鍍銀或鍍鎳玻璃、鍍銀或鍍鎳陶瓷、鍍銀或鍍鎳塑料、鍍銀或鍍鎳二氧化硅、鍍銀或鍍鎳彈性體或者鍍銀或鍍鎳云母；或它們的組合。
15.根據權利要求10所述的導電單面膠帶，其中所述導電雙面膠帶的厚度介于約25和約150 μ m之間。
16.根據權利要求10所述的導電單面膠帶，其中所述粘合劑材料為壓敏粘合劑材料。
17.根據權利要求10所述的導電單面膠帶，其中所述粘合劑材料為可B階段化的粘合劑材料。
18.根據權利要求10所述的導電單面膠帶，還包含選自下列的填料:導熱填料、阻燃填料、抗靜電劑、發(fā) 泡劑、聚合物微球體和熱固性材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導電雙面膠帶，其包括含有粘合劑材料的導電非織造粘合劑層其具有多條通道的非導電非織造基底以及穿透所述非導電非織造基底和所述粘合劑材料的多個導電粒子。所述非導電非織造基底嵌入所述粘合劑材料中。所述導電粒子的D99粒度大于所述非導電非織造基底和所述粘合劑材料的厚度。
文檔編號C09J9/02GK103201352SQ201280002356
公開日2013年7月10日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權日2011年10月25日
發(fā)明者崔汀完 申請人:3M創(chuàng)新有限公司