Brevet FR2522186A1 — publié le 19830826

La présente invention concerne un ruban adhésif conducteur de l'électricité dans la direction de son épais- seur Le terme "ruban" utilisé dans le présent mémoire désigne à la fois un ruban et une feuille. Des rubans adhésifs conducteurs de l'électricité de type classique comportent un ruban de support, conduc- teur de l'électricité, et une couche d'un adhésif sensible à une pression et lui-même conducteur de l'électricité, cette couche contenant en dispersion des poudres conduc- trices Cependant, ces rubans présentent l'inconvénient de posséder une résistance d'adhésivité de la couche adhé- sive qui n'est pas suffisante car de la poudre, par exemple du carbone non collant, est mélangéeou disperséeà l'inté- rieur. Un ruban adhésif conducteur de 'l'électricité dans lequel une couche d'un adhésif sensible à une pression est disposée sur une face du ruban de support lui-même conducteur de l'électricité et la structure stratifiée résultante est soumise à un gaufrage qui forme un certain nombre de saillies ou de traits fins et pointus à inter- valles prédéterminés, a déjà été proposé pour la résolution du problème précité Lorsqu'une tension est appliquÄe -trans- versalement au ruban adhésif conducteur collé à un substrat conducteur de l'électricité, la couche adhésive provoque un claquage diélectrique dans les zones qui sont au contact des saillies ou traits fins et pointus, si bien qu'un cou- rant électrique peut traverser le ruban Dans un tel ruban cependant, les saillies ou traits fins et pointus sont à nouveau recouverts de la couche adhésive lorsqu'une pres- sion extérieure est appliquée au ruban collé ou du fait de la fluidité de la couche adhésive, si bien que la résis- tance électrique du ruban augmente notablement. L'invention concerne ainsi un ruban adhésif conducteur de l'électricité qui ne pose pas les pro- blèmes précités posés par les rubans connus. L'invention concerne ainsi des rubans adhésifs, conducteurs de l'électricité, comprenant un ruban cohérent de support, conducteur de l'électricité, et une couche d'un adhésif sensible à une pression et disposée sur une face au moins du ruban de support; le ruban se caracté- rise en ce qu'il comporte des parties conductrices de l'électricité qui traversent la couche adhésive et ont une partie d'extrémité qui recouvre légèrement la sur- face de la couche adhésive, dans le ruban, à intervalles choisis. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'exemples de réalisation et en se ré- férant au dessin annexé sur lequel la figure 1 est une coupe partiellement agran- die d'un ruban adhésif conducteur de l'électricité selon l'invention; la figure 2 est une coupe partiellement agrandie d'un autre ruban adhésif conducteur de l'électricité selon l'invention; la figure 3 est une élévation partielle repré- sentant un exemple de moule de presse destiné à la fabri- cation du ruban adhésif conducteur de l'électricité de la figure 2 la figure 4 est une coupe partiellement agran- die d'un autre ruban adhésif selon l'invention; et les figures 5 A et 5 B sont respectivement une vue partielle en plan et une coupe partiellement agrandie suivant la ligne 1-I' d'un autre ruban adhésif conducteur de l'électricité selon l'invention. La figure 1 représente un ruban adhésif conduc- teur de l'électric'ité selon l'invention qui comporte un ruban 1 de support conducteur de l'électricité, formé d'une feuille métallique telle que le cuivre, l'aluminium, l'ar- gent, le fer ou le plomb (ayant de préférence une épaisseur comprise entre 10 et 200 microns) et une couche 2 d'un adhésif sensible à une pression, placée sur une face du ruban de support 1, la couche 2 contenant un caoutchouc et/ou une résine synthétique et ayant de préférence un module d'élasticité compris entre 0,3 105 et 3,5 105 Pa à 20 C La référence 3 désigne une partie conductrice de l'électricité qui est formée d'une partie du ruban 1 de support, qui traverse la couche adhésive 2 et qui a une région terminale 4 retournée sur la surface de la couche adhésive 2 et recouvrant légèrement la surface de celle- ci (sur environ 10 à 300 microns) Ces parties conduc- trices de l'électricité sont formées à intervalles choisis dans la couche adhésive conductrice de l'électricité La région terminale 4 est réalisée par exemple à partir d'une structure stratifiée préparée par formation de la couche adhésive 2 sur le ruban de support puis par perforation à intervalles choisis à l'aide d'une machine de perfora- tion afin que le ruban de support 1 traverse la partie poinçonnée et dépasse légèrement de l'autre côté de la couche adhésive 2, grâce à la ductilité du support; la partie en saillie est frottée par exemple avec une lame de raclage afin qu'elle soit repliée et retournée sur la surface de la couche adhésive, et l'ensemble est alors soumis à une opération d'écrasement qui met la région ter- minale dans le même plan que la surface de la couche adhé- sive ou légèrement au-delà Dans ce cas, la zone terminale 4 a une forme circulaire ou presque semi-circulaire (fi- gures 5 A et 5 B). La figure 2 représente un autre ruban adhésif conducteur de l'électricité selon l'invention Dans ce mode de réalisation par exemple, la matière composite for- mée du ruban 1 de support et de la couche adhésive 2 est traitée par un moule de compression qui comporte une par- tie mâle A et une partie femelle B comme représenté sur la figure 3, réalisé de manière qu'une pièce de support de ruban ayant la forme d'une aiguille dépasse de la sur- face de la couche adhésive 2, la partie en saillie étant alors repliée sur la couche adhésive 2 par exemple par compression afin que la région terminale 4 ' soit formée. La figure 4 représente un autre ruban adhésif conducteur de l'électricité selon l'invention Dans ce mode de réalisation, par exemple, la matière composite comprenant le ruban 1 de support et la couche adhésive 2 est traitée afin que le ruban de support forme une pe- tite saillie qui dépasse légèrement de la surface de la couche adhésive ou qui atteint cette surface, et une pièce conductrice de l'électricité, par exemple de la sou- dure, est collée à la saillie de manière qu'une partie de la pièce recouvre légèrement la couche adhésive 2 et forme ainsi une région terminale 4 ". Bien que les figures ne le représentent pas, un papier de démoulage ou une matière analogue peut être tem- porairement disposé de manière qu'il protège la surface de la couche adhésive 2, ou une feuille ou un film clas- sique isolant de l'électricité peut être collé à la sur- face du ruban 1 de support de manière que la surface soit isolée De plus, quoique la couche adhésive 2 soit for- mée sur une face du ruban 1 de support sur les dessins, la couche adhésive 2 peut être formée sur les deux faces du ruban 1 de support afin que le ruban adhésif conducteur de l'électricité puisser coller sur ses deux faces. Le ruban conducteur de l'électricité selon l'in- vention a une structure telle que la région terminale com- posée de la matière conductrice de l'électricité est re- pliée sur la surface de la couche adhésive et recouvre la couche dans le plan de la surface de la couche adhésive ou légèrement au-delà En conséquence, la région terminale est directement àa contact de la surface d'un objet auquel le ruban est appliqué si bien que le passage du courant obtenu peut être sûr et l'adhérence maintenue peut être bonne. Les exemples qui suivent donnent plus de dé- tails, d'une manière purement illustrative et non limita- tive. EXEMPLE 1 On forme une couche adhésive acrylique de microns d'épaisseur, ayant un module d'élasticité de Pa à 20 'C sur une face d'une feuille d'aluminium dur de 50 microns d'épaisseur (correspondant à la norme ja- ponaise JIS H 4160 IN 30) La matière composite ainsi ob- tenue est alors perforée lentement à l'aide d'un moule (partie femelle de 500 microns de diamètre, partie mâle de 425 microns de diamètre) ayant des éléments de perfo- ration à intervalles de 5 mm, destinés à former des sail- lies qui dépassent la surface de la couche adhésive La totalité de la surface est ensuite comprimée afin qu'elle forme un ruban adhésif conducteur de l'électricité tel que représenté sur la figure 1. On prépare ensuite, de la même manière que pré- cédemment, un ruban adhésif conducteur à l'aide d'une feuille d'aluminium mou de 50 microns d'épaisseur (selon la norme japonaise JIS H 4160 IN 30). L'échantillon de ruban d'aluminium dur porte la référence S-1 et l'échantillon de ruban d'aluminium mqu porte la référence S-2. On traite toutes les matières composites ainsi préparées dans un moule de pressage (hauteur de saillies de la partie mâle 150 microns, angle interne 201 C) afin de préparer un ruban adhésif conducteur de l'électricité tel que représenté sur la figure 2 L'échantillon de ruban d'aluminium dur est appelé S-3 et l'échantillon d'aluminium mou est appelé S-4. EXEMPLE 2 On forme une couche adhésive de caoutchouc na- turel de 40 microns, ayant un module d'élasticité de 5.104 Pa à 20 'C sur une face d'une feuille de cuivre de microns d'épaisseur (selon la norme japonaise JIS Il 2103). On traite la matière composite ainsi obtenue avec le même moule de poinçonnage que dans l'exemple 1, *ou avec le moule de pressage de manière que deux rubans adhésifs conducteurs de l'électricité soient formés Le ruban ob- tenu à l'aide du moule de poinçonnage est appelé S-5 et le ruban obtenu à l'aide de pressage est appelé S-6. EXEMPLE COMPARATIF On place la même couche adhésive acrylique ( 40 microns d'épaisseur) que dans l'exemple 1 sur une fa- ce de la même feuille de cuivre que dans l'exemple 2, et on place un papier de démoulage à la surface de la couche. La matière composite ainsi obtenue passe alors entre un rouleau métallique ayant un dessin en relief et un rouleau de caoutchouc rigide, avec une pression de 270 N/cm, de manière que la feuille de cuivre soit tournée vers le rou- leau métallique, l'ensemble formant un ruban adhésif con- ducteur de l'électricité ayant une feuille de cuivre à dessin en relief Le ruban ainsi préparé porte la réfé- rence S-7. La surface du rouleau métallique à dessins en relief utilisé est telle que les traits pointus formés ont une hauteur de 0,45 mm et sont disposés en damiers, avec une largeur de 1,6 mm En outre, l'épaisseur de la couche adhésive recouvrant la partie supérieure des traits pointus formés sur le ruban est d'environ 2 à 3 microns. On mesure la résistance électrique et la force d'adhésivité de chacun des échantillons. Les résultats des essais figurent dans le ta- bleau suivant. TABLEAU Echantillon S-1 S-2 S-3 S-4 S-5 S-6 S-7 Résistance 5,0 4,5 4,0 4,0 3,0 1,5 3,0 électrique (> 1015)* (Q/cm',x 10-3) Résistance 15 12 16 12,5 18 21 12 d'adhésivité (N/20 mm de largeur) * La valeur après compression à I 000 N/cm Résistance électrique: mesurée selon la norme MIL 202 C Résistance d'adhésivité: mesurée selon la norme ASTM D 1000. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'in- vention. REVENDICATION Ruban adhésif conducteur de l'électricité, com- portant un ruban cohérent desupport ( 1), conducteur de l'élec- tricité, et une couche adhésive sensible à une pression( 2), formée sur au moins une face du ruban de support, carac- térisé en ce que le côté du ruban qui porte la couche adhé- sive comporte des parties conductrices de l'électricité ( 3,4) qui traversent la couche adhésive et ont une partie d'ex- trémité qui recouvre légèrement la surface de cette couche adhésive, ces parties conductrices étant disposées à in- tervalles choisis.