ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область техники
Настоящее изобретение относится к электропроводящей липкой ленте, имеющей разную величину адгезии на двух своих поверхностях, и способу ее изготовления. Более конкретно, настоящее изобретение относится к липкой ленте, обладающей электропроводностью в ее продольном направлении, а также в поперечном направлении, и проявляющей разные величины адгезии на двух своих поверхностях, благодаря чему она может обладать способностью к легкому отклеиванию при необходимости, и к способу изготовления липкой ленты.
Описание известного уровня техники
В общем, для придания проводимости липкой ленте использовались следующие способы.
Во-первых, при производстве клея тонкодисперсный проводящий порошок, такой как газовая сажа, графит, серебро, медь, никель или алюминий, равномерно распределяют в клее в качестве проводящих наполнителей. Однако, для придания проводимости клею путем использования проводящих наполнителей, частицы проводящих наполнителей должны образовывать непрерывную цепочку в полимерной смоле для приготовления клея. Это означает, что, в случае клея, изготовленного обычным способом, для создания достаточной проводимости необходимо избыточное количество проводящих наполнителей. Однако, в этом случае, трудно равномерно распределить частицы газовой сажи, и вязкоупругость расплава клеящей смолы уменьшается, так что частицы наполнителя могут слипаться друг с другом, тем самым значительно увеличивая вязкость. В результате, удельный вес полученного продукта возрастает при ухудшении физических свойств продукта, так что способность продукта к поглощению энергии удара и вибрации может ушудшаться. В то же время, даже при использовании такого избыточного количества проводящих наполнителей, часто трудно достичь достаточной электропроводности.
При этом иногда необходимо удалять клей с электрических/электронных продуктов для того, чтобы скреплять/разъединять такие продукты друг с другом, без нежелательного воздействия на сами продукты, когда продукты требуется отбраковать или когда продукты были неправильно собраны в процессе их производства. Также, от клея может требоваться наличие высокого значения адгезии на одной поверхности, и в то же время низкого значения адгезии или отсутствие адгезии на другой поверхности. Для достижения этого, в соответствии с известным уровнем техники, было предложено использовать для изготовления липкой ленты лист субстрата, и затем наносить клей на одну поверхность листа субстрата или наносить разные виды клеев, имеющих разные величины адгезии, на обе его поверхности.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание липкой ленты, имеющей разную величину адгезии на двух своих поверхностях. Другой целью настоящего изобретения является создание способа придания электропроводности липкой ленте, имеющей разную величину адгезии на двух своих поверхностях в ее поперечном направлении, а также ее продольном направлении, для более эффективного обеспечения проводимости липкой ленты.
Еще одной целью настоящего изобретения является создание липкой ленты, обладающей проводимостью в ее поперечном направлении, а также в ее продольном направлении, и имеющей разные величины адгезии на двух своих поверхностях.
Еще одной целью настоящего изобретения является создание способа изготовления липкой ленты, обладающей проводимостью в ее поперечном направлении, а также в ее продольном направлении, и имеющей разные величины адгезии на двух своих поверхностях.
Настоящее изобретение обеспечивает липкую ленту, которая включает клейкую полимерную смолу и проводящие наполнители, распределенные в клейкой полимерной смоле, и имеет разные величины адгезии на двух своих поверхностях, где проводящие наполнители ориентированы как в продольном, так и в поперечном направлениях в клейкой полимерной смоле, будучи в то же время электрически соединены друг с другом от одной поверхности липкой ленты до другой поверхности липкой ленты.
Настоящее изобретение также предусматривает способ изготовления липкой ленты, обладающей проводимостью в ее поперечном направлении, а также в ее продольном направлении, и имеющей разные величины адгезии на двух своих поверхностях, который включает стадии смешения мономеров клейкой полимерной смолы с проводящими наполнителями; формования полученной смеси в лист и облучения обоих поверхностей листа светом для проведения фотополимеризации клейкой полимерной смолы, где свет, излучаемый на каждую поверхность листа, имеет разную интенсивность света и свет излучается селективно на часть поверхности листа.
Липкая лента в соответствии с настоящим изобретением обладает адгезионной способностью и проводимостью сама по себе и, таким образом, может быть использована для различных применений, включая клеи, экранирующие электромагнитные волны. Кроме того, липкая лента в соответствии с настоящим изобретением, проявляет высокую величину адгезии на одной поверхности, которая может быть использована желательно для крепления, и в то же время имеет на другой поверхности такую степень адгезии, что может быть легко удалена, тем самым обеспечивая прекрасную технологичность.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Указанные выше и другие цели, отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут лучше понятны из приведенного далее детального описания в сочетании с приложенными чертежами, на которых:
ФИГ.1a представляет собой фотографическое изображение верхней поверхности (облученной УФ-лучами низкой интенсивности) и нижней поверхности (облученной УФ-лучами высокой интенсивности) липкой ленты в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, которую получают путем облучения каждой поверхности клейкой полимерной смолы, содержащей проводящие наполнители, светом разной интенсивности;
ФИГ.1b представляет собой фотографическое изображение верхней поверхности и нижней поверхности липкой ленты, которую получают путем облучения обоих поверхностей клейкой смолы светом с одинаковой интенсивностью;
ФИГ.2a представляет собой схематическое изображение, показывающее ориентацию наполнителей в липкой ленте, изображенной на ФИГ.1a;
ФИГ.2b представляет собой фотографическое изображение, полученное методом SEM (сканирующий электронный микроскоп), показывающее поперечное сечение липкой ленты и наполнители, ориентированные в ней в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.2c представляет собой фотографическое изображение, полученное методом SEM, которое показывает поверхность липкой ленты и наполнители, ориентированные в ней, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.2d изображает пример настоящего изобретения, в котором проводящая сетчатая пленка, полученная путем нанесения на проводящую сетку покрытия из полимерной смолы, используется в качестве фотошаблона, имеющего маскирующий рисунок, и проводящая сетчатая пленка включена в липкую ленту.
ФИГ.3 представляет собой схематическое изображение, показывающее маскирующий рисунок, пригодный для антиадгезионного листа в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.4а и 4b представляют собой схематические изображения, показывающие изменение ориентации наполнителей при облучении светом в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения; и
ФИГ.5а и 5b представляют собой диаграммы, показывающие начальную адгезию (ФИГ.5а) верхней поверхности и нижней поверхности липкой ленты, которую получают путем использования света разной интенсивности, и ее адгезию после старения (ФИГ.5b), измеренную после выдерживания в течение одной недели при 65°С.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее будут детельно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения.
В соответствии с настоящим изобретением, липкая лента 100 может быть изготовлен в форме листа. В липкой ленте 100 проводящие наполнители 120 ориентированы в поперечном направлении 130, а также в продольном направлении 140 липкой ленты 100. Такая ориентация проводящих наполнителей 120 позволяет проводящим наполнителям 120 быть электрически соединенными друг с другом от одной поверхности липкой ленты 100 до другой поверхности липкой ленты 100. Таким образом, проводящие наполнители 120 могут образовывать проводящую сетку по всему объему липкой ленты 100.
ФИГ.2а-2с показывают варианты ориентации проводящих наполнителей 120 в липкой ленте 100 в соответствии с настоящим изобретением. Липкая лента 100 позволяет электрическому току протекать по сетке, сформированной проводящими наполнителями 120, как изображено на ФИГ.2а-2с.
В соответствии с настоящим изобретением, для того, чтобы позволить проводящим наполнителям 120 ориентироваться в поперечном направлении 130, а также в продольном направлени 140 клейкой полимерной смолы, может быть использована подвижность наполнителей 120 в процессе полимеризации. Детальнее, при проведении процесса фотополимеризации путем облучения светом 450 находящейся в сиропообразном состоянии полимерной композиции 110 после добавления проводящих наполнителей 120 к находящейся в сиропообразном состоянии полимерной композиции 110 (тут и далее также называется "полимерный сироп 110"), в которой мономеры еще не были полностью отверждены, свет 450 селективно направляется на поверхность полимерного сиропа 110 таким образом, чтобы селективно инициировать фотополимеризацию на поверхности полимерного сиропа 110, тем самым ориентируя проводящие наполнители 120 по желательному образцу. Для осуществления такой селективной инициации полимеризации может быть использован фотошаблон, имеющий желательный маскирующий рисунок 310, например антиадгезионный лист 300, имеющий маскирующий рисунок 310 (см. ФИГ.3).
Более конкретно, при проведении облучения через фотошаблон, имеющий маскирующий рисунок 310, свет 450 не может проходить через отражающие свет области, сформированные маскирующим рисунком 310, или количество света 450, проходящего через фотошаблон, может быть значительно уменьшено, так что фотополимеризация не инициирунтся, или скорость фотополимеризации уменьшается или будет очень низкой, даже если фотополимеризация может быть инициирована (см. ФИГ.4b). Однако фотополимеризация может активно происходить в области, не закрытой маскирующим рисунком 310, тем самым образуя радикалы. В результате, полимеризация может равномерно протекать в направлении вниз от маскирующего рисунка 310.
Когда полимерный сироп 110, содержащий наполнители 120, начинает полимеризоваться с поверхности под действием светового облучения, наполнители 120, оставшиеся в области, в которой была инициирована полимеризация, смещаются в область, где полимеризация еще не была инициирована. Таким образом, когда фотополимеризация протекает с обоих поверхностей полимерного сиропа 110, полимеризация инициируется с поверхности и проводящие наполнители 120, оставшиеся на поверхности, смещаются во внутренний промежуточный слой, где полимеризация еще не была инициирована (см. ФИГ.4а). В отличие от этого, поскольку полимеризация не инициируется в области, сформированной под маскирующим рисунком 310, проводящие наполнители 120, оставшиеся в указанной выше области, не смещаются вниз (см. ФИГ.4b).
Соответственно, как изображено на ФИГ.2а-2с, проводящие наполнители 120 концентрируются в центральной части (если смотреть в продольном направлении 140) листа в области, где маскирующий рисунок 310 не формируется, и удерживаются в продольном направлении 140 в области, где формируется маскирующий рисунок 310, тем самым образуя проводящую сетку по всему объему листа полимерной смолы. Таким образом, проводящие наполнители 120 ориентированы в продольном направлении 140 (направление оси z) листа полимерной смолы в области, где формируется маскирующий рисунок 310, и ориентированы в промежуточном слое листа полимерной смолы в поперечном направлении 130 (плоскость х-у) в области, где маскирующий рисунок 310 не формируется, тем самым образуя проводящую сетку в продольном и поперечном направлениях 130 листа клейкого полимера. При этом, проводящие наполнители 120 могут быть электрически соединены друг с другом от одной поверхности липкой ленты 100 до другой поверхности липкой ленты 100. Таким образом, липкая лента 100 в соответствии с настоящим изобретением может иметь улучшенную электропроводность по сравнению с обычной липкой лентой 100, в которой проводящие наполнители 120 распределены хаотично.
Кроме того, когда каждая поверхность полимерного сиропа 110 для формования липкой ленты 100 облучается светом 450 разной интенсивности, подвижность наполнителей 120 меняется, и потому липкая лента 100 имеет разные величины адгезии на двух своих поверхностях. Например, на поверхности, облученной светом 450 большей интенсивности, фотополимеризация полимерного сиропа 110 протекает быстрее, приводя к увеличению подвижности наполнителей 120. При этом, наполнители 120, которые должны ориентироваться в поперечном направлени 130, стремятся перейти на сторону, облученную светом 450 меньшей интенсивности. Таким образом, наполнители 120, которые должны ориентироваться в плоскости х-у, смещаются ближе к поверхности, облученной светом 450 меньшей интенсивности, по сравнению с поверхностью, облученной светом 450 большей интенсивности (см. ФИГ. 2а). Кроме того, на поверхности, облученной светом 450 большей интенсивности, происходит быстрая фотополимеризация, и потому наполнители 120 перемещаются быстро, приводя к образованию поверхностной шероховатости.
При этом, слой клейкого полимера, формирующийся со стороны, облученной светом 450 большей интенсивности, будет толще, чем слой клейкого полимера, сформированный со стороны, облученной светом 450 меньшей интенсивности, потому что наполнители 120, ориентировнаные в плоскости х-у, смещаются ближе к последней. Однако поверхность, облученная светом 450 большей интенсивности, может иметь более низкую величину адгезии вследствие вышеупомянутой поверхностной шероховатости.
Поэтому можно получить липкую ленту 100, которая имеет разные величины адгезии на двух своих поверхностях, обладая в то же время электропроводностью, с использованием единого технологического процесса в соответствии с настоящим изобретением.
Величина адгезии на каждой поверхности липкой ленты 100 зависит от конкретного назначения и облучаемого материала липкой ленты 100. В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, одна поверхность липкой ленты 100 может иметь начальную величину адгезии, равную примерно 300-1000 гс/дюйм (116-386 сантиньютон/сантиметр) и другая поверхность липкой ленты 100 может иметь начальную величину адгезии, равную примерно 800-2500 гс/дюйм (309-965 сантиньютон/сантиметр).
Хотя не существует особых ограничений по толщине липкой ленты 100, липкая лента 100 может иметь толщину, равную примерно 0,2 мм-3 мм, в зависитмости от характеристик characteristics и т.д.
В соответствии с настоящим изобретением, клейкая полимерная смола может быть использована в количестве, равном примерно 10-95% мас. от общего веса липкой ленты 100.
В настоящем изобретении, полимерная смола на акрильной основе может быть использована в качестве клейкой полимерной смолы. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, может быть использован полимер на акриловой основе, который может быть получен путем полимеризации фотополимеризуемых мономеров.
Фотополимеризуемый мономер включает алкилакрилатный мономер, имеющий C1-C14 алкильную группу. Неограничивающие примеры алкилакрилатных мономеров включают бутил(мет)акрилат, гексил(мет)акрилат, н-октил(мет)акрилат, изооктил(мет)акрилат, 2-этилгексил(мет)акрилат и изононил(мет)акрилат.Кроме того, конкретные примеры алкилакрилатных мономеров, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, также включают изооктилакрилат, изононилакрилат, 2-этилгексилакрилат, децилакрилат, додецилакрилат, н-бутилакрилат и гексилакрилат.
Хотя алкилакрилатный мономер может образовывать адгезивную полимерную смолу на акриловой основе путем гомополимеризации, он может быть сополимеризован с сополимеризуемым мономером, имеющим полярность, отличную от алкилакрилатного мономера, с образованием адгезивной полимерной смолы. Таким образом, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, можно также использовать сополимер C1-C14 алкилакрилатного мономера с полярным сополимеризуемым мономером, в качестве адгезивной полимерной смолы на акриловой основе.
Тут не устанавливается каких-либо конкретных ограничений по соотношению алкилакрилатного мономера к полярному сополимеризуемому мономеру. Однако может быть принято весовое соотношение 99-50:1-50, в зависимости от физических свойств получаемой адгезивной полимерной смолы.
Неограничивающие примеры полярных сополимеризуемых мономеров включают акриловую кислоту, итаконовую кислоту, гидроксиалкилакрилат, цианоалкилакрилат, акриламид, замещенный акриламид, N-винилпирролидон, N-винилкапролактам, акрилонитрил, винилхлорид и диаллилфталат.
Полярный сополимеризуемый мономер придает полимерной смоле адгезионные свойства и способность к сцеплению при улучшении адгезии полимерной смолы.
Липкая лента 100 в соответствии с настоящим изобретением включает проводящий наполнитель для придания электропроводности. Хотя особые ограничения по виду проводящего наполнителя отсутствуют, проводящий наполнитель, который может быть использован, включает благородные металлы; неблагородные металлы; благородные или неблагородные металлы с покрытием из благородного металла; благородные и неблагородные металлы с покрытием из неблагородного металла; неметаллы с покрытием из благородного или неблагородного металла; проводящие неметаллы; проводящие полимеры и их смеси. Более конкретно, проводящий наполнитель, который может включать благородные металлы, такие как золото, серебро, платина; неблагородные металлы, такие как никель, медь, олово, алюминий и никель; благородные или неблагородные металлы с покрытием из благородного металла, такие как медь, никель, алюминий, олово или золото с покрытием из серебра; благородные и неблагородные металлы с покрытием из неблагородного металла, такие как медь или серебро с покрытием из никеля; неметаллы с покрытием из благородного или неблагородного металла, такие как графит, стекло, керамика, пластики, эластомеры или слюда с покрытием из никеля или серебра; проводящие неметаллы, такие как газовая сажа или углеродное волокно; проводящие полимеры, такие как полиацетилен, полианилин, полипиррол, политиофен, поли(нитрид серы), поли(п-фенилен), поли(фениленсульфид) или поли(п-фениленвинилен); и их смеси.
Наполнитель классифицируется в широком понимании как “дисперсный” по виду, хотя конкретная форма такого вида не считается критичной для настоящего изобретения и может включать любую форму, обычно используемую в производстве или составлении композиций проводящих материалов описанного тут типа, включая пустотелые или твердые микросферы, эластомерные микросферы, чешуйки, пластинчатые частицы, волокна, стержнеобразные частицы, частицы неправильной формы или их смесь.
Аналогично, размер частиц наполнителя не считается критичным и может иметь узкий или широкий интервал или диапазон распределения по размерам, но в одном типичном варианте осуществления настоящего изобретения будет находиться в интервале примерно 0,250-250 мкм, а в другом типичном вариант осуществления - в интервале примерно 1-100 мкм.
Проводящие наполнители 120 могут быть использованы в количестве 5-90% мас. от общего веса липкой ленты 100 в соответствии с настоящим изобретением. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, липкая лента 100 может включать 40-80% мас. клейкой полимерной смолы и 20-60% мас. проводящих наполнителей 120. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, проводящие наполнители 120 могут быть использованы в количестве от 100 до 500 весовых частей в расчете на 100 весовых частей клейкой полимерной смолы.
Для достижения физических свойств, необходимых для продукта, на который наносится липкая лента 100, липкая лента 100 в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно включать по меньшей мере один наполнитель. Не устанавливается особых ограничений по типу наполнителей 120, при условии, что наполнитель не оказывает отрицательного влияния на характеристики и пригодность липкой ленты 100. Например, наполнители включают, без ограничения, теплопроводящие наполнители, негорючие наполнители, антистатики, вспенивающие агенты и полимерные пустотелые микросферы.
В соответствии с настоящим изобретением, наполнители могут быть использованы в количестве менее 100 весовых частей, например 10-100 весовых частей, в расчете на 100 весовых частей липкой ленты 100.
Кроме того, полимерная смола может включать другие добавки, такие как инициаторы полимеризации, сшивающие агенты, фотоинициаторы, пигменты, антиоксиданты, УФ-стабилизаторы, диспергенты, пеногасители, загустители, пластификаторы, смолы, повышающие клейкость, или лессирующие агенты.
Далее будет более детально описан способ изготовления липкой ленты 100 в соответствии с настоящим изобретением.
Липкая лента 100 в соответствии с настоящим изобретением может быть изготовлена путем смешения мономера для приготовления клейкой полимерной смолы с проводящими наполнителями для придания проводимости, прибавления к ней наполнителей или добавок, при необходимости, и затем проведения полимеризации полученной смеси. В настоящее время фотополимеризация проводится путем облучения каждой поверхности клейкой полимерной смолы светом 450 разной интенсивности с получением при этом липкой ленты 100, имеющей разную величину адгезии на двух своих поверхностях.
Детальнее, липкая лента 100 в соответствии с настоящим изобретением, обладающая проводимостью в ее продольном направлении 140, а также в ее поперечном направлении 130, и имеющая разные величины адгезии на двух своих поверхностях, можеть быть получена по способу, включающему стадии:
смешения мономеров для приготовления клейкой полимерной смолы с проводящими наполнителями;
формования смеси в форме листа и
облучения обоих поверхностей листа светом 450 для проведения фотополимеризации клейкой полимерной смолы, где каждая поверхность листа облучается светом 450 разной интенсивности и свет 450 излучается селективно на часть поверхности листа. Способ может дополнительно включать стадию добавления инициаторов полимеризации или сшивающих агентов.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, для обеспечения равномерного распределения проводящих наполнителей 120 и для содействия инициации вышеупомянутой селективной фотополимеризации, мономеры для приготовления клейкой полимерной смолы предварительно полимеризуют для получения полимерного сиропа 110 и затем прибавляют проводящие наполнители 120 и другие добавки к полимерному сиропу 110. Таким образом, стадия смешения мономеров для приготовления клейкой полимерной смолы с проводящими наполнителями 120 может включать стадии проведения частичной полимеризации мономеров для приготовления клейкой полимерной смолы с образованием полимерного сиропа 110 и прибавления проводящих наполнителей 120 к полимерному сиропу 110. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, полимерный сироп 110 может иметь вязкость, равную примерно 500-20000 сП.
Как указывалось выше, в качестве клейкой полимерной смолы может быть использована полимерная смола на акриловой основен.
Таким образом, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, липкая лента 100 может быть получена способом, включающим стадии:
проведения частичной полимеризации мономеров для приготовления клейкой полимерной смолы с образованием полимерного сиропа 110;
прибавления проводящих наполнителей 120 к полимерному сиропу 110 и равномерного перемешивания смеси;
формования полимерного сиропа 110, содержащего добавленные к нему проводящие наполнители 120, в лист и размещение фотошаблона, имеющего предварительно заданный маскирующий рисунок 310 на поверхности листа; и
облучения светом 450 листа через фотошаблон для проведения фотополимеризации, где каждая поверхность листа облучается светом 450 разной интенсивности.
Более конкретно, мономеры для приготовления клейкой полимерной смолы частично полимеризуют путем использования инициатора полимеризации в условиях отсутствия кислорода для получения полимерного сиропа 110, имеющего вязкость, равную примерно от 500 до 20000 сП. Затем к полимерному сиропу 110 прибавляют проводящие наполнители 120, другие добавки, сшивающие агенты и фотоинициаторы, после чего смесь формируется в лист, который может быть использован в качестве клейкой ленты. В это время, лист из полимерного сиропа 110 может быть уложен между антиадгезионными листами 300 путем использования светопропускающих антиадгезионных листов 300. Такое размещение позволяет создать условия по существу полного отсутствия кислорода. Кроме того, если маскирующий рисунок 310 формируется на антиадгезионном листе 300, то антиадгезионный лист 300 может служить фотошаблоном, имеющим маскирующий рисунок 310. Затем лист облучается светом 450 (предпочтительно, УФ-лучами) через антиадгезионный лист 300 или другой фотошаблон, имеющий маскирующий рисунок 310, так что полимерный сироп 110 полимеризуется и сшивается в условиях по существу полного отсутствия кислорода. При этом, каждая поверхность полимерного сиропа 110 облучается светом 450 разной интенсивности для получения липкой ленты 100, имеющей разную величину адгезии на двух своих поверхностях. Благодаря этому, можно получить липкую ленту 100, включающую сетку, сформированную проводящими наполнителями 120 и имеющую разную величину адгезии на двух своих поверхностях.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, тиксотропный материал, такой как коллоидная двуокись кремния, может быть использован, при необходимости, для загущения мономеров в достаточной степени, так чтобы мономер мог образовывать сироп.
Например, когда обе поверхности листа облучаются светом 450, содержание кислорода может составлять 1000 ppm (млн-1) или меньше. С уменьшением содержания кислорода нежелательное окисление клейкой полимерной смолы можно ингибировать более эффективно, тем самым обеспечивая превосходную величину адгезии. Другими словами, после помещения полимерного сиропа 110 между антиадгезионными листами 300 и формования полученной смеси в лист этот лист может быть облучен светом 450 в по существу не содержащей кислорода камере, где кислород присутствует в концентрации менее 1000 ppm, через фотошаблон, имеющий маскирующий рисунок 310. При необходимости, можно довести концентрацию кислорода до значения 500 ppm или меньше.
На стадии фотополимеризации, для обеспечения селективного облучения полимерного листа, может быть использован фотошаблон, имеющий маскирующий рисунок 310. Фотошаблон, имеющий предварительно заданный маскирующий рисунок 310, включает пропускающую свет область, позволяющую свету 450 проходить через нее, и не пропускающую свет область для отражения или ослабления света 450, проходящего через нее. Фотошаблон может включать, без ограничений, пропускающий свет антиадгезионный лист 300 having, предварительно заданный маскирующий рисунок 310, a mesh net, a mesh или a lattice. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в качестве фотошаблона может быть использован пропускающий свет антиадгезионный лист 300, имеющий предварительно заданный маскирующий рисунок 310 (см. ФИГ.3). В этом случае, пропускающий свет антиадгезионный лист 300, который может быть использован, включает прозрачную пластиковую пленку, обработанную антиадгезионным агентом или имеющую низкую поверхностную энергию. Например, пропускающий свет антиадгезионный лист 300 может быть изготовлен с использованием пластиковой пленки, такой как полиэтиленовая пленка, полипропиленовая пленка или полиэтилентерефталатная (PET) пленка.
При этом, для образования маскирующего рисунка 310 может быть использован материал, способный ослаблять свет 450, падающий на экранирующую часть, на 10-100%, предпочтительно, на 50% или больше. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, маскирующий рисунок 310 может быть спланирован таким образом, чтобы он мог ослаблять свет 450, падающий на маскирующий рисунок 310, на 70% или больше. При необходимости, маскирующий рисунок 310 может быть спланирован таким образом, чтобы он мог полностью (100%) экранировать свет 450, падающий на маскирующий рисунок 310.
Не устанавливается особых ограничений для способа формования маскирующего рисунка 310 на поверхности пропускающего свет антиадгезионного листа 300. Любые способы, позволяющие получить материал для формования маскирующего рисунка 310, который может ослаблять пропускание света или может экранировать пропускание света, предназначенного для нанесения на пропускающий свет антиадгезионный лист 300, могут быть использованы без всяких ограничений. Например, может быть использован способ печати. Печатный способ включает используемые в настоящее время способы печати, такие как способ трафаретной печати, способ печати с использованием термопечатного листа или способ глубокой печати. Для формирования маскирующего рисунка 310 можно также использовать черную печатную краску, имеющую превосходное светопоглощение. Форма маскирующего рисунка 310 не ограничена, например можеть быть использован маскирующий рисунок 310, изображенный на ФИГ.3.
Не устанавливается особых ограничений по типу маскирующего рисунка 310, сформированного на антиадгезионном листе 300. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, экранирующая свет часть, сформированная маскирующим рисунком 310, может занимать от 1 до 70% антиадгезионного листа 300. Если площадь экранирующей свет части равна менее 1% антиадгезионного листа 300, то проводящие наполнители 120 не могут быть эффективно ориентированы в продольном направлении 140. В отличие от этого, если площадь экранирующей свет части превышает 70% антиадгезионного листа 300, то это может нарушать фотополимеризацию.
Хотя не устанавливается особых ограничений по толщине антиадгезионного листа 300, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения можеть быть использован антиадгезионный лист 300, имеющий толщину, равную примерно 5 мкм - 2 мм. Если антиадгезионный лист 300 имеет толщину менее 5 мкм, то антиадгезионный лист 300 слишком тонок для формирования рисунка и нанесения на него полимерного сиропа 110. Не нужно использовать антиадгезионный лист 300, имеющий слишком большую толщину. Это объясняется тем, что антиадгезионный лист 300, имеющий толщину более 2 мм, может нарушать ход фотополимеризации.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, в качестве фотошаблона, имеющего маскирующий рисунок 310 для селективного облучения, можеть быть использована проводящая сетчатая пленка. Проводящая сетчатая пленка может быть получена путем нанесения на проводящую сетку покрытия из полимерной смолы. В проводящей сетчатой пленке проводящая сетка не пропускает через себя свет 450 и потому может выполнять функцию маскирующего рисунка 310; и проводящая сетка обеспечивает проводимость. Проводящая сетчатая пленка селективно экранирует проходящий через нее свет 450 для проведения селективной фотополимеризации, однако проводящая сетчатая пленка не удаляется после фотополимеризации, а включается в липкую ленту 100 с образованием одной стороны липкой ленты 100. При использовании проводящей сетчатой пленки легко могут быть получены разные величины адгезии.
Толщина проводящей сетчатой пленки не ограничена, но в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения толщина может составлять примерно 5 мкм-2 мм.
Кроме того, не устанавливается особых ограничений по толщине липкой ленты 100 в соответствии с настоящим изобретением. Например, липкая лента 100 может иметь толщину, равную примерно от 25 мкм до 3 мм, с учетом способности мономеров фотополимеризации и подвижности проводящих наполнителей 120. Если толщина липкой ленты 100 менее 25 мкм, то ее технологичность может ухудшиться из-за малой толщины липкой ленты 100. Наоборот, если толщина липкой ленты 100 более 3 мм, то это может помешать фотополимеризации.
Свет 450 имеет интенсивность, пригодную для типичной фотополимеризации. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, свет 450 имеет интенсивность, идентичную УФ-лучам. Кроме того, время облучения может быть изменено в зависимости от интенсивности света 450 во время процесса фотополимеризации. В соответствии с настоящим изобретением, обе поверхности листа полимерного сиропа 110 для формования липкой ленты 100 облучаются светом 450 разной интенсивности. Таким образом, одна поверхность облучается светом 450 относительно высокой интенсивности, тогда как другая поверхность облучается светом 450 относительно низкой интенсивности. Низкая интенсивность может составлять 10-90% от высокой интенсивности.
В соответствии с настоящим изобретением, сшивающий агент может быть использован для проведения сшивания клейкой полимерной смолы. Свойства клейкой полимерной смолы, в частности адгезионная способность клейкой полимерной смолы, может быть отрегулированы в зависимости от количества сшивающего агента. Например, сшивающий агент может быть использован в количестве, равном примерно от 0,05 до 2 весовых частей в расчете на 100 весовых частей клейкой полимерной смолы. Конкретные примеры сшивающего агента, который может быть использован в настоящем изобретении, включают многофункциональный акрилат, такой как 1,6-гександиолдиакрилат, триметилопропантриакрилат, пентаэритриттриакрилат, 1,2-этиленгликольдиакрилат или 1,12-додекандиолакрилат. Однако настоящее изобретение не ограничено ими.
Кроме того, фотоинициатор может быть использован при производстве липкой ленты 100. Степень полимеризации полимерной смолы может быть отрегулирована в зависимости от количества фотоинициатора. Например, фотоинициатор может быть использован в количестве, равном примерно от 0,01 до 2 весовых частей в расчете на 100 весовых частей клейкой полимерной смолы. Конкретные примеры фотоинициатора, который может быть использован в настоящем изобретении, включают 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, бис(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфиноксид, α,α-метокси-α-гидрокси-ацетофенон, 2-бензоил-2-(диметиламино)-1-[4-(4-морфонил)фенил]-1-бутанон или 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон. Однако настоящее изобретение не ограничено ими.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, для улучшения гибкости липкой ленты 100 липкая лента 100 может быть подвергнута процессу вспенивания. Процесс вспенивания включает разные схемы вспенивания, такие как механическое распределение пены с помощью инжекции газообразного вспенивающего агента, диспергирование пустотелых полимерных микросфер или использование термического вспенивающего агента. Неограничивающие примеры вспенивающих агентов включают, без ограничения: воду; летучие органические соединения (VOC), такие как пропан, н-бутан, изобутан, бутилен, изобутен, пентан, неопентан или гексан; и инертные газы, такие как азот, аргон, ксенон, криптон, гелий или CO2. Вспенивающий агент может быть добавлен к частично полимеризованному полимерному сиропу 110.
Далее, настоящее изобретение будет описано более детально со ссылкой на примеры, сравнительные примеры и экспериментальные примеры, которые приведены только с целью иллюстрации и не ограничивают объем настоящего изобретения.
В последующем описание, термин “части” относится к “весовым частям” в расчете на 100 весовых частей клейкой полимерной смолы, полученной путем полимеризации мономеров.
Примеры 1-4 и Сравнительный Пример 1
Сначала, 93 части 2-этилгексилакрилата в качестве акрилового мономера, 7 частей акриловой кислоты в качестве полярного мономера и 0,04 части Irgacure-651 (α,α-метокси-α-гидроксиацетофенон) в качестве фотоинициатора, частично полимеризуют в IL стеклянном реакторе для получения сиропа с вязкостью 3000 сП. Затем, 100 частей сиропа смешивают с 0,1 частью Irgacure-819 [бис(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфиноксид] в качестве фотоинициатора, 0,65 частями 1,6-гександиолдиакрилата (HDDA) в качестве сшивающего агента и 1,5 частями коллоидной двуокиси кремния и смесь перемешивают в достаточной степени. Потом, 30 частей пустотелых стеклосфер с покрытием из серебра (SH230S33, Potters Industries Inc.), имеющих размер частиц, равный примерно 44 мкм, смешивают с вышеуказанной смесью в качестве электропроводящего наполнителя и затем полученную смесь тщательно перемешивают до однородного состояния, получая в результате смесь в форме полимерного сиропа.
Тем временем, как изображено на ФИГ.3, решетку, имеющую ширину 700 мкм и интервал 1,5 мм, наносят на прозрачную полипропиленовую пленку, имеющую толщину 75 мкм, с помощью черной печатной краски для получения фотошаблона, имеющего маскирующий рисунок, в форме антиадгезионного листа.
Затем, полимерный сироп экструдируют из стеклянного реактора и антиадгезионные листы с рисунком укладывают на обе поверхности полимерного сиропа с помощью валкового устройства для нанесения покрытия таким образом, чтобы полимерный сироп можно было разместить между антиадгезионными листами с толщиной, равной примерно 0,5 мм. Поскольку антиадгезионные листы размещают на обоих поверхностях полимерного сиропа, предотвращается контакт полимерного сиропа с воздухом, особенно кислородом.
Потом, облучают УФ-лучами антиадгезионный лист, имеющий маскирующий рисунок, с помощью металлогалогенной УФ-лампы, с интенсивностью, указанной в следующей Таблице 1, получая липкие ленты, которые были обозначены как Примеры 1, 2 и 3 и Сравнительный Пример 1. Для удобства, УФ-лучами высокой интенсивности облучали нижнюю поверхность (В), а УФ-лучами низкой интенсивности облучали верхнюю поверхность (Т). В Сравнительном Примере 1, УФ-лучами облучали как нижнюю поверхность, так и верхнюю поверхность с одинаковой интенсивностью.
При этом, при облучении липких лент УФ-лучами каждый образец липкой ленты в соответствии с Примерами 1-3 и Сравнительным Примером 1 был разделен на три зоны (Зона 1, Зона 2 и Зона 3), и каждую зону облучали УФ-лучами предварительно заданной интенсивности.
Липкие ленты исследовали для определения распределения наполнителей. ФИГ.2а-2с представляют собой фотографические изображения, сделанные с помощью SEM (сканирующий электронный микроскоп), которые показывают в сечении липкие ленты в соответствии с Примером 1.
Как показано на ФИГ.2а-2с, проводящие наполнители ориентированы в продольном направлении (направление оси z) листа клейкого полимера в области, где формируется маскирующий рисунок, и ориентированы в поперечном направлени (плоскость х-у) листа клейкого полимера в средней части листа клейкого полимера в области, где маскирующий рисунок не формируется, тем самым образуя проводящую сетку по всему объему (в направлении х-у, а также в направлении z) листа клейкого полимера. Кроме того, можно увидеть, что наполнители, ориентированные в поперечном направлени (плоскость х-у), смещаются к верхней поверхности, облученной светом низкой интенсивности (см. ФИГ.2а). Тут, ФИГ.1а представляет собой фотографическое изображение верхней поверхности и нижней поверхности липкой ленты, полученной по Примеру 1, в соответствии с настоящим изобретением. ФИГ.1b представляет собой фотографическое изображение верхней поверхности и нижней поверхности липкой ленты, полученной по Сравнительному Примеру 1.
Экспериментальный Пример 1. Измерение сопротивления
Измеряют величины поверхностного сопротивления в трех зонах каждой липкой ленты, полученной по Примерам 1-3 и Сравнительному Примеру 1, методом поверхностного зонда, определенным ASTMD991, с использованием микроомметра Kiethely 580. Определяют среднее значение измеренных сопротивлений, принимая его за поверхностное сопротивление каждой липкой ленты. Результаты приведены ниже в Таблица 2.
Экспериментальный Пример 2. Тест на адгезионное сцепление
После ламинирования алюминия каждой липкой лентой, полученной по Примерам 1-3 и Сравнительному Примеру 1, измеряли адгезионное сцепление каждой липкой ленты со сталью в направлении 90°. Для каждой липкой ленты начальную адгезию и адгезию после старения измеряли при 25°С.
Тут, начальная адгезия определена как величина адгезии, измеренная через 20 минут при 25°С, и адгезия после старения определена как величина адгезии, измеренная после выдерживания в течение одной недели при 65°С. Результаты приведены ниже в Таблице 3. Для удобства сравнения, эти же результаты приведены на ФИГ.5a и 5b в графической форме.
Как видно из приведенных выше экспериментальных результатов, липкая лента в соответствии с настоящим изобретением не только проявляет прекрасную проводимость, но также имеет разные величины адгезии на двух своих поверхностях. Можно также увидеть, что величина адгезии на нижней поверхности уменьшается с увеличением интенсивности светового облучения верхней поверхности, в то же время не влияя значительно на величину адгезии на верхней поверхности.
Как было описано выше, липкая лента в соответствии с настоящим изобретением включает проводящие наполнители, ориентированные в продольном направлении, а также в поперечном направлении, так что липкая лента имеет превосходную проводимость. Кроме того, поскольку липкая лента в соответствии с настоящим изобретением имеет разные величины адгезии на двух своих поверхностях, она может быть использована для различных применений, требующих высокого значения адгезии с одной стороны и низкого значения адгезии с другой стороны. Таким образом, при использовании липкой ленты в соответствии с настоящим изобретением в качестве уплотнительной прокладки для упаковки электронных устройств липкая лента может эффективно защищать электронные компоненты, установленные в электронных устройствах, благодаря своей способности к поглощению энергии удара и вибрации и прекрасной способности экранировать электромагнитные волны.
Изобретение относится к электропроводящей липкой ленте, имеющей разную величину адгезии на двух своих поверхностях. Липкая лента содержит клейкую полимерную смолу на акриловой основе и проводящие наполнители. Клейкая полимерная смола включает полимер, полученный сополимеризацией алкилакрилатного мономера, имеющего С1-С14 алкильную группу, с полярным сополимеризуемым мономером. Проводящий наполнитель выбирают из группы, состоящей из благородных металлов, неблагородных металлов, благородных или неблагородных металлов с покрытием из благородных металлов, благородных и неблагородных металлов с покрытием из неблагородных металлов, неметаллов с покрытием из благородных и неблагородных металлов, проводящих неметаллов, проводящих полимеров и их смесей. Проводящие наполнители ориентированы в клейкой ленте как в продольном, так и в поперечном направлениях. Электропроводящую липкую ленту получают смешиванием мономеров для приготовления клейкой полимерной смолы с проводящими наполнителями. Формируют смесь в форме листа. Облучают обе поверхности листа светом для проведения фотополимеризации клейкой полимерной смолы. Каждую поверхность листа облучают светом разной интенсивности. Свет излучают селективно на часть листа поверхности. Липкая лента обладает эластичностью и более эффективной электропроводимостью. Липкая лента может быть использована в электронных компонентах, в качестве клейкой ленты, экранирующей электромагнитные волны, которая обеспечивает возможность легкого закрепления/открепления. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 табл., 11 ил.
1. Липкая лента, содержащая клейкую полимерную смолу на акрильной основе и проводящие наполнители, распределенные в упомянутой клейкой полимерной смоле, при этом липкая лента характеризуется разными значениями адгезии на двух своих поверхностях, а проводящие наполнители ориентированы как в продольном, так и в поперечном направлениях в упомянутой клейкой полимерной смоле, будучи в то же время электрически соединены друг с другом от одной поверхности липкой ленты до другой поверхности липкой ленты.
2. Липкая лента по п.1, отличающаяся тем, что имеет толщину от приблизительно 25 мкм до 3 мм.
3. Липкая лента по п.1, отличающаяся тем, что характеризуется начальной величиной адгезии приблизительно 300-1000 гс/дюйм на одной поверхности, и начальной величиной адгезии приблизительно 800-2500 гс/дюйм на другой поверхности.
4. Липкая лента по п.1, отличающаяся тем, что проводящие наполнители присутствуют в количестве от 10 до 500 вес.ч. на 100 вес.ч. клейкой полимерной смолы.
5. Липкая лента по п.1, отличающаяся тем, что полимерная смола на акрильной основе включает полимер, полученный сополимеризацией алкилакрилатного мономера, имеющего C1-C14 алкильную группу, с полярным сополимеризуемым мономером.
6. Липкая лента по п.5, отличающаяся тем, что алкилакрилатный мономер выбран из группы, состоящей из бутил(мет)акрилата, гексил(мет)акрилата, н-октил(мет)акрилата, изооктил(мет)акрилата, 2-этилгексил(мет)акрилата, изононил(мет)акрилата, изооктилакрилата, изононилакрилата, 2-этилгексилакрилата, децилакрилата, додецилакрилат, н-бутилакрилата и гексилакрилата.
7. Липкая лента по п.5, отличающаяся тем, что полярный сополимеризуемый мономер выбран из группы, состоящей из акриловой кислоты, итаконовой кислоты, гидроксиалкилакрилата, цианоалкилакрилата, акриламида, замещенного акриламида, N-винилпирролидона, N-винилкапролактама, акрилонитрила, винилхлорида, и диаллилфталата.
8. Липкая лента по п.5, отличающаяся тем, что алкилакрилатный мономер и полярный сополимеризуемый мономер находятся в соотношении 99-50:1-50.
9. Липкая лента по п.1, отличающаяся тем, что проводящий наполнитель выбран из группы, состоящей из благородных металлов, неблагородных металлов, благородных или неблагородных металлов с покрытием из благородных металлов, благородных и неблагородных металлов с покрытием из неблагородных металлов, неметаллов с покрытием из благородных и неблагородных металлов, проводящих неметаллов, проводящих полимеров и их смесей.
10. Липкая лента по п.9, отличающаяся тем, что благородные металлы включают золото, серебро, платину, неблагородные металлы включают никель, медь, олово, алюминий и никель; благородные или неблагородные металлы с покрытием из благородных металлов включают медь, никель, алюминий, олово и золото с покрытием из серебра; благородные и неблагородные металлы с покрытием из неблагородных металлов включают медь и серебро с покрытием из никеля; неметаллы с покрытием из благородных и неблагородных металлов включают графит, стекло, керамику, пластики, эластомеры и слюду с покрытием из серебра или никеля; проводящие неметаллы включают газовую сажу и углеродное волокно.
11. Липкая лента по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один наполнитель, выбранный из группы, состоящей из теплопроводящих наполнителей, огнестойких наполнителей, антистатиков, вспенивающих агентов и полимерных пустотелых микросфер.
12. Липкая лента по п.1, отличающаяся тем, что на одной из сторон липкой ленты размещена проводящая сетчатая пленка, полученная путем нанесения на проводящую сетку покрытия из полимерной смолы.
13. Способ изготовления липкой ленты, обладающей проводимостью как в продольном, так и в поперечном направлениях, включающий этапы, на которых
смешивают мономеры для приготовления клейкой полимерной смолы с проводящими наполнителями; формуют смесь в форме листа и облучают обе поверхности листа светом для проведения фотополимеризации упомянутой клейкой полимерной смолы, при этом каждую поверхность листа облучают светом разной интенсивности, причем свет излучают селективно на часть поверхности листа.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что этап смешения мономеров для приготовления упомянутой клейкой полимерной смолы с проводящими наполнителями включает этапы, на которых формуют полимерный сироп путем частичной полимеризации мономеров клейкой полимерной смолы и добавляют проводящие наполнители к полимерному сиропу, полученному путем частичной полимеризации мономера.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что укладывают на поверхность листа фотошаблон, имеющий маскирующий рисунок, а свет направляют через фотошаблон так, чтобы свет падал селективно на часть поверхности листа на стадии облучения обеих поверхностей листа светом.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что фотошаблон включает ячеистую сетку, решетку, светопропускающую антиадгезионную пленку, имеющую предварительно созданный маскирующий рисунок или проводящую сетчатую пленку, сформованную путем нанесения на проводящую сетку покрытия из полимерной смолы.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что антиадгезионная пленка имеет толщину от приблизительно 5 мкм до 2 мм.
18. Способ по п.13, отличающийся тем, что клейкая полимерная смола и проводящие наполнители используются в количестве приблизительно 10-95 мас.% и приблизительно 5-90 мас.%, соответственно, от общего веса липкой ленты.
| JP 2005344068 А, 07.04.2004 | |||
| JP 11037690 А, 16.02.1999 | |||
| RU 2002131146 А, 10.05.2004 | |||
| АДГЕЗИВНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ С МАГНИТНЫМИ СВОЙСТВАМИ | 2002 |
|
RU2225425C1 |
