(57)【要約】  本発明は、ａ）少なくとも一つの感圧接着剤、少なくとも一つの、５０℃〜４００℃の温度範囲で溶融する金属成分を含むポリマー−金属ブレンド、ｂ）少なくとも一つの繊維形状導電性充填物を含み、その充填物が少なくとも部分的には、結合された繊維ネットワークとして金属成分と共に存在する感圧接着剤組成物に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）−  少なくとも一つの感圧接着剤、
−  少なくとも一つの、５０℃〜４００℃の温度範囲で溶融する金属成分
を含むポリマー−金属ブレンド、
ｂ）少なくとも一つの繊維形状導電性充填物を含み、前記充填物が少なくとも部分的には、結合された繊維ネットワークとして金属成分と共に存在する感圧接着剤組成物。
【請求項２】
金属成分が金属または金属合金であることを特徴とする、請求項１に記載の感圧接着剤組成物。
【請求項３】
感圧接着剤がポリアクリレート感圧接着剤であることを特徴とする、請求項１または２に記載の接着フィルム。
【請求項４】
感圧接着剤がゴム感圧接着剤であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の接着フィルム。
【請求項５】
導電性充填物の少なくとも一つが金属性であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の感圧接着剤組成物。
【請求項６】
導電性充填物の少なくとも一つが炭素修飾体であるかまたは炭素を含有する化合物であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の感圧接着剤組成物。
【請求項７】
導電性充填物の少なくとも一つが磁性であることを特徴とする、請求項１〜６の少なくともいずれか一つに記載の感圧接着剤組成物。
【請求項８】
感圧接着剤が、層厚５０μｍの場合に、３８℃および相対湿度５０％において５０ｇ／ｍ２ｄ未満の水蒸気透過を有することを特徴とする、請求項１〜７の少なくともいずれか一つに記載の感圧接着剤組成物。
【請求項９】
感圧接着剤が、２３℃および相対湿度５０％で７２時間状態調節した後にカール・フィッシャー滴定を利用して算出された、５０００ｐｐｍ未満、とりわけ１０００ｐｐｍ未満という含水量を有することを特徴とする、請求項１〜８の少なくともいずれか一つに記載の感圧接着剤組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一つに記載の感圧接着剤組成物の少なくとも一層を含む感圧接着テープ。
【請求項１１】
さらに支持材、とりわけ導電性支持材の一層を含む、請求項１０に記載の感圧接着テープ。
【請求項１２】
請求項１〜９のいずれか一つに記載の感圧接着剤組成物または請求項１０もしくは１１に記載の感圧接着テープを利用して貼付がもたらされることを特徴とする、基板表面上での貼付方法。
【請求項１３】
二つの基板表面が、請求項１〜９のいずれか一つに記載の感圧接着剤組成物または請求項１０もしくは１１に記載の感圧接着テープを利用して互いに貼付けられることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
貼付箇所に、貼付過程中または貼付過程後に、金属成分の融点を超える温度を作用させることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抜群の伝導性を有する導電性の感圧接着剤および感圧接着テープに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子工学および電気工学での、プラスチックの多くの用途に関しては、使用される成分の導電性、および／または電磁伝導性、および／または熱伝導性が、使用されるプラスチック部品に関しても要求される。今日では、１０１０Ω・ｃｍ〜１０−１Ω・ｃｍという体積抵抗率をカバーする、導電性充填物が混合されたプラスチックコンパウンドが多数存在する。導電性充填物としては、例えば、カーボンブラック、炭素繊維、金属粒子、金属繊維、または真性導電性ポリマーが使用される。
【０００３】
プラスチックのような絶縁体を導電性に調整するためには、導電性充填物を介して、連続的な導電経路（Ｌｅｉｔｐｆａｄ）を生み出す、つまり導電性粒子が、理想的な場合には互いに触れ合う。プラスチック中の導電性ネットワークは、最適には、金属繊維または炭素繊維を導入することで実現できることが公知である。その際に繊維が長ければ長いほど、ある特定の導電性に必要とされる、繊維の重量分率は低くなる。もっとも、繊維長が増すにつれて、コンパウンドの粘度が顕著に上昇するため、加工も厄介になる。したがって、市販されている、鋼繊維長が１０ｍｍのコンパウンドは、およそ２５〜３０％という、繊維の最大重量分率までしか、射出成形法で加工できない。より短い繊維を用いることで、コンパウンドは、繊維の重量分率がより高くてもなお射出成形法で加工可能であるが、これは長い繊維と比べて、体積抵抗率の低下をもたらさない。類似の挙動が、炭素繊維および金属粒子で充填された熱可塑性物質に当てはまる。
【０００４】
別の問題は、異なる膨張率に起因して、充填された熱可塑性物質の繊維網が、温度作用時に拡大し、導電経路が中断されることである。
【０００５】
低融点金属合金を、この合金を溶着させながらポリマー溶融体中に混合する結果、ポリマー−金属ブレンドが生じることも公知である。そのようなブレンドは、射出成形または押出成形された導体路として、電子部品に導入される。
【０００６】
つまり、ＵＳ４，５３３，６８５Ａ（特許文献１）は、ポリマーと低融点金属合金を一緒に溶着することにより製造されるポリマー−金属ブレンドを開示する。ポリマーとしては、好ましい選択をすることなしに、多数のエラストマー、熱可塑性物質、および硬化性ポリマー（熱硬化性樹脂）を記載する。感圧接着材料としての使用への指摘はこの明細書には認められない。
【０００７】
この明細書では、ポリマー−金属ブレンドを、およそ６ｍｍの厚さを有するプレス加工品へと加工するか、または射出成形する。ポリウレタン材料からフィルムを引き抜き加工する一実施がさらに示され、ただし、金属ドメインが顕著に配向されるため異方性導電性しか結果として生じない。
【０００８】
これらの系の不利な点は、高い導電性を達成するためには、連続金属相を有するブレンドを形成する必要性があることである。これは、５０体積％という金属分率においてはじめて達成される。５０体積％未満では、より低い導電性は達成されるが、ここでは、導電経路の偶然の形成が欠かせないため、その系は、粒子充填系と比べて言うに値する利点をもたらさない。
【０００９】
連続金属相が存在すると、その材料は、本質的には、その金属の機械特性も呈するが、これは例えば、わずかな弾性および変形性を意味する。負荷がかかると金属構造が容易に破損し、導電性が低下する。したがって、そのような構造は、感圧接着剤として使用するには賢明ではない。
【００１０】
導電性を高めるための、金属充填物（粉末、繊維、または小板）の添加が、一般的に記載されるが、具体的な選択はなされない。
【００１１】
ＵＳ４，８８２，２２７Ａ（特許文献２）は、低融点金属合金および導電性繊維が混合されている導電性樹脂混合物を記載する。もっとも、樹脂は、繊維−金属混合物上に表面的にコーティングされてから、ペレットへと成形される。それゆえ、混合物の表面は、本質的な部分では、導電性ではない。等方性導電性ブレンド構造は生み出されない。
【００１２】
そこで使用されるポリマーは、当業者がこの関連で感圧接着剤を製造するためには考慮しないであろう典型的な工業用熱可塑性物質である。
【００１３】
その上、記載の樹脂中では導電性繊維の分率が３０重量％を上回ってはならないと開示されているが、さもないと樹脂の流動性、それゆえ加工性が顕著に低下するであろうからである。このため、達成可能な導電性が制限される。
【００１４】
第二ステップにおいてはじめて、生み出されたペレットがマスターバッチとして、上記ポリマーの一つからなるポリマー溶融体に導入され分散される。導電性成分のさらなる「希釈」により、総導電率が低下する結果、１０−２〜１０２Ｓ／ｃｍの範囲の導電率で十分であるＥＭＩシールディング（電磁妨害の遮蔽）の領域での適用が見られる。
【００１５】
ＵＳ５，５５４，６７８Ａ（特許文献３）も同じく、シールディング目的には十分に導電性の合成物を記載し、この合成物は、金属繊維、低融点金属合金、および付加的に炭素繊維を含有する。ここでも、ポリマーベースとしては、当業者が感圧接着剤の製造用には考慮しないであろう、典型的な工業用熱可塑性物質が挙げられる。またしても、まずマスターバッチが製造され、ペレット化される。さらなる加工は、好ましくは射出成形で行われる。射出成形によるシートへの加工とそれに続く成形もまた記載される。この種のさらなる加工からは、言及されたアクリレートが、感圧接着剤として使用されるのではなく、アクリレートベースの成形材料として使用されることが分かる。
【００１６】
ＥＰ９４２４３６Ｂ１（特許文献４）は、亜鉛ベースの金属粉末、低融点金属（成形過程の時点で溶融する、スズおよびスズ金属合金からなる群から選択される）、および合成樹脂材料を含有する導電性樹脂化合物を開示する。上記明細書と比較すると、ここでは金属繊維が粒子で代替される。このことは、流動特性、それゆえ射出成形での加工性を改善するためには好ましい。ここでも、樹脂化合物をまずペレット化してから、射出成形法でさらに加工する。材料選択および加工技術に基づくと、当業者は、導電性感圧接着剤を製造するためにこの明細書を考慮に入れないであろう。
【００１７】
ＥＰ１６９５３５８Ｂ１（特許文献５）では、熱可塑性物質、２０〜５０重量％の量の、１００℃〜４００℃の間の範囲で溶融する鉛フリー金属化合物、および３０〜７０重量％の量の銅繊維を含む金属−プラスチックハイブリッドが提案される。
【００１８】
熱可塑性物質成分としては、この金属／プラスチックハイブリッドは、ポリスチレン（ＰＳ）またはポリプロピレン（ＰＰ）のような汎用プラスチック、ポリアミド（ＰＡ）またはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）または高温熱可塑性物質のような工業用熱可塑性物質を含有する。ブレンドまたは熱可塑性エラストマーも言及される。感圧接着材料への指摘はない。そのハイブリッドは、射出成形法で成形体を製造するために使用される。
【００１９】
導電性感圧接着材料も原則的には公知である。
【００２０】
つまり、等方性導電性感圧接着剤の場合、その導電性は、導電性充填物による充填によってもたらされる。その際、充填物の浸透が起こるように、つまり充填物粒子間のわずかな間隔または直接の接触により電流の導電経路が生じるように充填度を選択する。この原理の一例をＵＳ１９９０−４７２９５０Ａ（特許文献６）が記載する。
【００２１】
平面内の導電性は、多くの場合、導電性材料の層によって促進される（例えば、金属フィルムまたは金属グリッド、金属被覆されたフィルムまたは不織布）。もっとも、このような製品は、平面封入物により可撓性を失うため、粗い下地上でのわずかな柔軟性で非常に不利になる。
【００２２】
さらなる等方性導電性感圧接着剤は、感圧接着性のゲルをベースとする（例えば、ＥＰ５６１８５４Ｂ１（特許文献７））。しかしながら、このゲルは、工業用途に関しては通例は、凝集力が低すぎるため、皮膚上での電極の一時的な貼付に使用される。
【００２３】
異方性導電性接着フィルムの場合、平面内での導電性は様々な措置によって阻止されるため、通例は、平面に対して垂直な導電性のみが残る。そのような原理を、例えばＵＳ１９９２−８７４５５３Ａ（特許文献８）が示す。広く普及しているのは、その粒径がフィルムの層厚よりも大きい充填物による、接着材料の充填であって、ただし、充填度は、浸透閾値未満にとどまる。
【００２４】
別の部類の感圧接着フィルムは、平面内でのみ導電性であって、平面に対して垂直には導電性ではない。このことは、非導電性接着材料からなる層の間に導電性層を挿入することによって達成される。
【００２５】
とりわけ等方性導電性感圧接着剤の場合は、同時に貼付性能が高いままで十分に高い導電性を達成することが難しいが、なぜなら、充填度が増すにつれて、使用可能な、効果的な（ａｋｔｉｖ）貼付面が減少するからである。したがって、充填物または充填物組合せの巧みな選択により必要不可欠な充填度を最小限に減らすことが慣用のコンセプトである。このためには、例えば、銀、銅、または金のような高導電性金属、およびそのアスペクト比の点で変化させた形状の導電性充填物、例えば、繊維または小板（マイクロメートルスケールまたはナノメートルスケールでも）を使用する。ここで言及されるべきであるのは、とりわけ、銀繊維、銅繊維、銀被覆小板状雲母、または層状ケイ酸塩、ならびに炭素ナノチューブ、およびグラフェンである。
【００２６】
公知の、充填物を含有する導電性感圧接着剤の不利な点は、しかも、形成された導電経路が、熱によりまたは機械的に引き起こされた、系の膨張により容易に折れる場合があり、その結果、導電性が低下するということである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】ＵＳ４，５３３，６８５Ａ
【特許文献２】ＵＳ４，８８２，２２７Ａ
【特許文献３】ＵＳ５，５５４，６７８Ａ
【特許文献４】ＥＰ９４２４３６Ｂ１
【特許文献５】ＥＰ１６９５３５８Ｂ１
【特許文献６】ＵＳ１９９０−４７２９５０Ａ
【特許文献７】ＥＰ５６１８５４Ｂ１
【特許文献８】ＵＳ１９９２−８７４５５３Ａ
【特許文献９】ＷＯ２００７／０８７２８１Ａ１
【特許文献１０】ＤＥ１０２００８０６０１１３Ａ１
【特許文献１１】ＤＥ１０２００８０４７９６４Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
本発明の課題は、高い接着力と高い導電性を兼ね備えている、改善された、本質的には等方性導電性の感圧接着剤を提供することである。さらに、対応する感圧接着テープが提供されることになる。この接着テープは、さらに可撓性であって膨張による導電性の低下を示さないものである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
この課題の解決策は、少なくとも一つのポリマー−金属ブレンドと、少なくとも一つの、とりわけ繊維形状の導電性充填物とを含む感圧接着剤組成物によって見出された。本発明によると、ポリマー−金属ブレンドは、その一方で、とりわけ従来技術からそれ自体公知であるようなものであり得る少なくとも一つの感圧接着剤、および少なくとも一つの、５０℃〜４００℃の温度範囲で溶融する金属成分を含む。その際、充填物は、結合された繊維ネットワークとして金属成分と共に存在する。
【００３０】
「５０℃〜４００℃の温度範囲で溶融する金属成分」とは、融点を有する金属成分に関しては、その融点が記載の温度範囲にあり、溶融温度範囲を有する金属成分、とりわけ金属合金に関しては、この溶融温度範囲の下限が５０℃以上であって、この溶融温度範囲の上限が４００℃以下であることを意味する。金属成分の融点および溶融温度範囲の限界に関するデータは、ＤＩＮ  ５１００４に準拠する、１０℃／分という加熱速度での動的測定に関する。
【００３１】
「結合された繊維ネットワーク」とは、繊維が、機械的に互いに触れ合って隣接するのみならず、とりわけ金属によって互いに結合されて存在することを意味する。特に、繊維の個々の部分断片は、金属相の異なる範囲に一体化、例えば溶融導入されていてもよく、その結果、連続的な導電経路が存在する。
【００３２】
意外なことに、そのようにして、低い充填度において高い導電性と高い貼付強度とを兼ね備える感圧接着剤を製造することができた。金属ブレンドの充填物への高い親和性、およびその充填物の繊維形状の配置により、意外なことに、純粋な粒子充填の場合よりも低い充填度においてすでに、多くの用途に関して十分な導電性が達成される。それゆえ、貼付基板への接触面積が増大することから、本発明による感圧接着剤の感圧接着特性は改善する。
【００３３】
本発明の一つの利点は、繊維が、含有されている金属化合物を介して互いに接触することで、それゆえ、比較的低い充填度においてすでに高い導電性が達成されることである。他方では、上記の相乗効果に起因して、高い導電性においても高い貼付強度が達成される。
【００３４】
感圧接着剤（ＰＳＡ：英語「Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ａｄｈｅｓｉｖｅｓ」）はとりわけ、場合によってはさらなる成分、例えば接着樹脂の適した添加により、使用温度において（他の定義がない限り室温において）、持続的に接着性である上に、場合によっては起こる老化プロセスを除き、永続的に接着能がある上に、多数の表面上において接触時に付着、とりわけ直ちに付着する（いわゆる、「タック」［接着性または粘着性］を示す）ようなポリマー材料である。感圧接着剤は、使用温度においてすでに、溶媒または熱による活性化なしに、しかし通例は多かれ少なかれ高い圧力の影響により、貼付けられるべき基板を十分にぬらすことができるため、その材料と基板との間で、付着に十分な相互作用が形成され得る。
【００３５】
例えば架橋反応（巨大分子間での架橋性結合の形成）のような、凝集力を高める適した措置により、ポリマー材料が感圧接着特性を示す温度範囲を拡大および／または移動させることができる。その結果、材料の流動性と凝集力との間で調整することによって、感圧接着剤の使用範囲を最適化できる。
【００３６】
感圧接着剤は、原則的には、化学的性質の異なるポリマーをベースに製造することができる。感圧接着特性は、中でも、感圧接着剤の基礎をなすポリマーの重合時に使用されるモノマーの種類および量比、そのポリマーの平均分子量および分子量分布により、ならびに感圧接着剤の添加剤、例えば接着樹脂、可塑剤等の種類および量によって影響される。
【００３７】
感圧接着剤としては、ここでは原則的にはすべての、当業者に公知の感圧接着剤が使用可能である。
【００３８】
感圧接着剤としては、本発明によると、天然ゴムおよび／もしくは合成ゴムをベースとするような、シリコーンをベースとするような、ならびに／またはアクリレートおよび／もしくはメタクリレートをベースとするような感圧接着剤がとりわけ選択される。
【００３９】
「をベースとする」とは、ここでは、その感圧接着剤の特性が、このポリマー（いわゆる「ベースポリマー」）の基本的な特性によって少なくとも顕著に影響されるということを意味する。このことは、ポリマー相の総質量に対するベースポリマーの分率が、５０重量％超であることをとりわけ意味するかもしれない。感圧接着剤は、さらなるポリマーおよび／またはオリゴマーを含有してもよい。感圧接着剤の特性を調整するためには、粘着付与樹脂（接着樹脂）の使用がとりわけ有利であるかもしれない。感圧接着剤には、修飾性の助剤または添加剤（例えば、可塑剤、老化防止剤、充填物、発泡剤等）が添加されていてもよい。
【００４０】
特に望ましいと分かったのは、ポリマー−金属ブレンド用の感圧接着剤としてのポリアクリレート感圧接着剤、つまりアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ならびにさらなる（共）重合可能なアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル（以下では一緒に「アクリルモノマー」と呼ぶ）を含む群からなるモノマーをベースとするような感圧接着剤の使用である。
【００４１】
本発明によると適したポリアクリレート感圧接着剤は、純アクリレート系（Ａｃｒｙｌａｔ−Ｒｅｉｎｓｙｓｔｅｍ）、つまりアクリルモノマーのみをベースとしてもよいが、重合して取り込まれるさらなるコモノマー成分を含有してもよい。この成分が帰する適したコモノマーは、とりわけ少なくとも一つの共重合性二重結合を含むビニルモノマーであるかもしれない。適したコモノマーは、例えば、無水マレイン酸、スチレン、スチレン化合物、酢酸ビニル、アクリルアミド、二重結合で官能化された光開始剤である。
【００４２】
これらのコモノマーは、感圧接着剤の特性を調整するために利用することができる。感圧接着剤の挙動に影響を及ぼす一要因は、モノマー組成によって制御され得る、ポリマーのガラス転移温度である。つまり、感圧接着剤のベースであるコポリマーのガラス転移温度を制御するために、これらのコモノマーを意図的に使用することができる。さらに、コモノマーを利用して、同じく感圧接着剤の特性を制御するため（例えば、極性基の導入により）および／または例えば架橋反応もしくは硬化反応に利用可能である官能基を導入することも可能である。
【００４３】
とりわけ有利には、ポリアクリレート感圧接着剤は、少なくとも部分的に、場合によっては相応に修飾されたアクリレートモノマーおよび／または酸基含有コモノマー（とりわけビニルモノマー）を用いてポリマーに導入された酸基を有する。とりわけ酸基によって、感圧接着剤の特性、とりわけ例えば、その凝集特性および／または粘着特性を特に容易な方法で、幅広い範囲内で意図的に制御することができる。このことは、適したさらなるコモノマーの使用を介して特性を付加的に適合することができるという可能性によってさらに改善される。
【００４４】
ポリアクリレート感圧接着剤は、特に容易に、溶融体中で金属合金および充填物と混合することが可能で、それに続いてその溶融体から塗布され得るため、この系を使用するとさらなる加工が顕著に簡略化されるという利点を提供する。ポリアクリレート感圧接着剤の別の利点は、この接着剤が特に耐老化性であって、それゆえ電子輸送プロセスに長期間耐える能力があることである。その際、酸基を含むコモノマーを付加的に有するポリマーがとりわけ有利であると分かったが、これらのポリマーは導電性を高めるからである。
【００４５】
本発明によると極めて有利には、感圧接着剤のベースポリマーとして、例えばラジカル重合によって入手可能であって少なくとも部分的には一般式ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）（ＣＯＯＲ２）の少なくとも一つのアクリルモノマーをベースとするようなポリアクリレートが選択され、ただし、Ｒ１はＨまたはＣＨ３残基であって、Ｒ２は、水素、および飽和、非分岐または分岐、置換または無置換のＣ１〜Ｃ３０アルキル残基（有利にはＣ２〜Ｃ２０アルキル残基、好ましくはＣ４〜Ｃ１４アルキル残基、特に好ましくはＣ４〜Ｃ９アルキル残基）を含む群から選択される。
【００４６】
この列挙によって制限する意図はないが、特定の例は、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−へプチルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−ノニルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、べへニルアクリレート、およびそれらの分岐異性体、例えばイソブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソオクチルアクリレート、イソオクチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、および３，５−ジメチルアダマンチルアクリレートである。
【００４７】
合成ゴムをベースとするような感圧接着剤も、本発明によると良好に使用可能な感圧接着剤であると分かった。それらの感圧接着剤に数えられるのは、中でも、例えばＷＯ２００７／０８７２８１Ａ１（特許文献９）またはＤＥ１０２００８０６０１１３Ａ１（特許文献１０）に記載されているような、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）をベースとする感圧接着剤、一方では主にビニル芳香族から形成されているポリマーブロック（Ａブロック）および他方では主に１，３−ジエンの重合により形成されているポリマーブロック（Ｂブロック）を含有するブロックコポリマーをベースとするような感圧接着剤、ならびに例えばＤＥ１０２００８０４７９６４Ａ１（特許文献１１）で記載されているような、部分結晶性ポリオレフィンをベースとするような感圧接着剤である。そこで記載される感圧接着剤は、特に低い水蒸気透過および低い含水量で傑出しているため、導電性感圧接着剤内および接触界面での腐食プロセスが低下する。
【００４８】
包括的には、腐食に起因する導電性損失を軽減するために、５０ｇ／ｍ２ｄ未満の水蒸気透過（ＡＳＴＭ  Ｆ−１２４９に準拠して３８℃および相対湿度９０％におき層厚５０μｍの場合に算出）を有する感圧接着剤が好ましい。
【００４９】
さらに好ましいのは、２３℃および相対湿度５０％で７２時間状態調節した後にカール・フィッシャー滴定（ベークアウト温度は１５０℃）を利用して算出された含水量が、５０００ｐｐｍ未満、とりわけ１０００ｐｐｍ未満の感圧接着剤である。
【００５０】
低融点金属成分としては、低融点金属、例えば亜鉛、スズ、または原則的には鉛も使用可能である。しかしながら、とりわけ本発明により好ましくは、低融点金属合金が使用可能である。金属成分は、本質的には一つまたは複数の金属を含むが、任意の添加物、とりわけ非金属性の添加物および添加剤を含有することも可能である。
【００５１】
低融点金属合金とは、その融点または溶融温度範囲が５０℃〜４００℃の間、好ましくは１００℃〜３００℃の間にある金属化合物と理解される。溶融温度範囲を有する低融点金属合金も融点を有するような低融点金属合金も本発明によると使用可能である。
【００５２】
融点を有する低融点金属合金の特徴は、融点を超えた時に、直ちに起こるかつ劇的な＜５０ｍＰａ・ｓへの粘度低下である。この極めて低い、ほぼ水に類似する粘度は、金属合金の融点を超える温度を用いて感圧接着テープに熱を加えた時に、接着テープ中で、接触されるべき基板への金属合金の表面流動に決定的に貢献する。溶融温度範囲を有する低融点金属合金（はんだ接合）の場合、溶融温度範囲において粘度が連続的に低下し、溶融温度範囲を超えてからはじめて＜５０ｍＰａ・ｓの値に達する。本発明によると、融点を有する低融点金属化合物も溶融温度範囲を有するような低融点金属化合物も使用可能である。好ましいのは溶融温度範囲を有する金属合金であるが、なぜなら、硬化のより幅広い温度範囲ゆえに、接着材料により類似したレオロジー挙動が生じ、薄いフィルムの押出成形、とりわけ押出成形プロセスでのその延伸が容易になるからである。幅広い溶融温度範囲を有するような金属合金は、通例は、合金の、超共融または亜共融の混合範囲に見出される。
【００５３】
他方で好ましいのは、共融合金であるが、なぜなら、その際には離溶現象がわずかとなり、コンパウンディング工具および成形工具の表面上にあまり付着物が生じないからである。
【００５４】
好ましくは、重金属を含まない、とりわけ鉛フリーであるような、つまり毒物学観点から懸念のない低融点金属化合物を使用する。模範的に使用される低融点金属化合物は、少なくともまたスズ、亜鉛、および／またはビスマスを含有する。
【００５５】
要求に応じて、低融点金属合金および導電性充填物の分率を、幅広い範囲で変化させることができ、一般的には、合計で１０〜９９重量％の間、とりわけ３０〜９５重量％の間、および４０〜９０重量％の間である。最高の導電性を達成するためには、低融点金属合金の分率が、２０〜６０重量％の間、有利には２５〜４０重量％の間、とりわけ好ましくは２７〜３５重量％の間にあることが望ましいと判明した。導電性充填物（複数可）の分率は、好ましくは２０〜８０重量％の間、とりわけ好ましくは３０〜７０重量％の間、および特に好ましくは３５〜６５重量％の間にある。
【００５６】
その結果、＜１０−３Ω・ｃｍという体積抵抗率を達成することができる。同じく良好に、＞０．５Ｗ／ｍＫという高い熱伝導率が達成され得る。伝導性（電気／熱）に課される要求は、接着フィルムの使用分野次第であって、幅広い範囲を変化し得る。しかしながら、伝導率のデータは、決して本発明を制限するものではない。
【００５７】
導電性充填物としては、すべての慣例かつ適した材料、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、ミューメタル、アルニコ、パーマロイ、フェライト、炭素ナノチューブ、グラフェン等が使用され得る。その際この導電性充填物は、有利には、それぞれ３００Ｋに関して算定して、２０ＭＳ／ｍ超の導電率（５０ｍΩ・ｍｍ２／ｍ未満の抵抗率に相応）、とりわけ４０ＭＳ／ｍ超の導電率（２５ｍΩ・ｍｍ２／ｍ未満の抵抗率に相応）を有する。
【００５８】
好ましくは、銅およびニッケルを使用し、これらは単にコーティングとして他の材料の表面上で存在することも可能である。これらの金属は、使用される低融点金属合金とより良好な相容性を示すため、電気接点が改善する。とりわけ好ましいのは、その高い導電性、および表面コーティングによる良好な相容性に加えてわずかな重量という利点も提供する、銅めっきまたはニッケルめっきされたアルミニウム繊維である。そのような繊維は、例えば、ＩＫＩ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｉｎｃ（韓国）が提供する。さらに好ましいのは、例えば、Ｓｕｌｚｅｒ−Ｍｅｔｃｏ（スイス）から商品名Ｅ−Ｆｉｌｌで提供されるような、銅コーティングまたはニッケルコーティングされた炭素繊維である。
【００５９】
アスペクト比、つまり最大線膨張とそれに対して直交する最小線膨張との間の比が、少なくとも３、好ましくは少なくとも１０の場合に、充填物は、繊維形状と見なされる。
【００６０】
熱活性化貼付の際の変形に対して強く抵抗し、それゆえ高い接触力をもたらすことを可能にする、緊密であり、それゆえ剛性のネットワークのためには、０．１〜０．９ｍｍの間の繊維長が好ましい。
【００６１】
感圧接着テープを可撓性にさせ、それゆえ塗布性および曲がった下地への適合の改善を可能にする、緊密でない、それゆえ弾性のネットワークのためには、１〜１０ｍｍの範囲の繊維長が好ましい。
【００６２】
用途に応じて、少なくとも二つの導電性充填物からなる混合物を使用することも有利であり、ただし、その導電性充填物の少なくとも一つは繊維形状であり、さらにはその導電性充填物の二つ以上、とりわけすべての導電性充填物が繊維形状であってもよい。
【００６３】
記載の配合成分のほかに、感圧接着剤組成物には、その製造および／またはその特性に有利に影響を及ぼすさらなる添加剤が添加されてもよい。これらの添加剤は、これで終わりではないが、例えば、分散剤、流動化剤、例えば、ワックスもしくはシリコーン、相容性向上剤、接着仲介剤、浸潤剤、はんだフラックス、または真性導電性ポリマーであり得る。
【００６４】
感圧接着剤組成物の製造は、当業者には周知の多数の方法で行われ得る。好ましいのは、感圧接着剤、充填物、および金属合金からなる、溶融体形状のコンパウンドの製造である。コンパウンドが、低融点金属合金も接着剤も融液状態で存在する温度において、製造および加工されると有利である。
【００６５】
粘度の過度に顕著な上昇を阻止するためには、粘度を低下させる混和剤、例えばワックスを添加してもよい。
【００６６】
コンパウンドの製造は、例えば混練機において不連続的にも、例えば押出機、とりわけ有利には二軸スクリュー押出機、または例えばＢｕｓｓ社（プラッテルン／スイス）の連続式混練機において連続的にも行うことができる。
【００６７】
本発明による感圧接着剤組成物は、とりわけ接着テープとして使用される。以下では、感圧接着テープという概念は、平面の中の一次元（ｘ方向）が、その平面の中でそれに対して垂直な次元（ｙ方向）よりも明らかに大きいかどうかにかかわらず、すべての平面状感圧接着製品、つまり慣用的な概念の使用に基づき、接着テープ、接着フィルム、接着テープ断片等と理解される。
【００６８】
したがって、本発明の対象は、同じく、接着テープ、本明細書の枠内で、とりわけ請求項のいずれか一つに記載されているような感圧接着剤組成物の少なくとも一つの層を含む接着テープである。
【００６９】
その際、本発明による接着テープは、
−  単層に形成されていてもよい、つまり本発明による感圧接着剤組成物の層によってのみ形成されていてもよい（いわゆる「転写式接着テープ」）、
−  本発明による接着テープは、二層に形成されていてもよい、
−−  例えば、片面接着性感圧接着テープ（別の非接着層、とりわけ支持層上の、本発明による感圧接着剤組成物の層）として
−−  または両面接着性感圧接着テープ（別の感圧接着剤層上の、本発明による感圧接着剤組成物の層）として、
−  または本発明による接着テープは、三層以上であってもよい、
−−  例えば、片面接着性感圧接着テープ（さらなる層の外側にある、本発明による感圧接着剤組成物の層（ただし、第二の外側の層は非接着性である））として
−−  または少なくとも一つの内側層、とりわけ支持層、および外側にある二つの感圧接着剤層を有する両面接着性接着テープとして、
−−−  そのうちの一つのみが本発明による感圧接着剤組成物で形成されている、
−−−  または両方が本発明による感圧接着剤組成物で形成されている。
【００７０】
本発明による感圧接着剤は、導電性の、とりわけ単層の、前記される転写式接着テープの主旨での面状体を製造するために良好に使用できる。本願の主旨での面状体と見なされるのは、とりわけすべての慣例かつ適した、本質的に平面形状の広がりをもつ形成物である。この形成物は、様々に形成されていてよく、とりわけ可撓性に、フィルム、テープ、ラベルとして、または型ダイカット（Ｆｏｒｍｓｔａｎｚｌｉｎｇ）として形成されていてもよい。
【００７１】
とりわけ溶融体形状のコンパウンドからの面状体の製造は、例えば、延展（Ａｕｓｓｔｒｅｉｃｈｅｎ）、コーティング、押出、圧延、加圧、または延伸によって行われ得る。
【００７２】
その面状体は、単層感圧接着テープの領域では慣例であるような、つまりおよそ１μｍ〜１０００μｍの間の厚さを有し得る。その用途のためには面状体の平面内での導電性があまり重要でない場合には、１０μｍ〜５０μｍという厚さが好ましい。こうして、材料を節約することが可能であって、面状体によって導電性に架橋されるべき間隔の長さを短く維持することができる。平面内での導電性が非常に重要である場合には、面状体の２００μｍ〜５００μｍという厚さが好ましいが、その結果、より大きな断面積、それゆえより高い導電性がもたらされるからである。両方の形状の間での好ましい中間物は、５０μｍ〜２００μｍという厚さである。
【００７３】
さらに、その面状体は、片面または両面が剥離ライナーで被覆されていてもよい。
【００７４】
特別な一実施では、その面状体が、全面的または透かし編目模様の導電性層を備え付けていてもよい。この層は、面状体の少なくとも片面に配置されていても、または感圧接着材料が導電性層の両面に存在することになるように面状体内に配置されていてもよい。そのような層は、有利なことには、面状体の平面内での導電性を高める。
【００７５】
導電性層としては、すべての慣例かつ適した材料、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、ミューメタル、アルニコ、パーマロイ、フェライト、炭素ナノチューブ、グラフェン、真性導電性ポリマー、酸化インジウムスズ等が使用され得る。その際、その導電性層は、有利には、それぞれ３００Ｋに関して算定して、２０ＭＳ／ｍ超の導電率（５０ｍΩ・ｍｍ２／ｍ未満の抵抗率に相応）、とりわけ４０ＭＳ／ｍ超の導電率（２５ｍΩ・ｍｍ２／ｍ未満の抵抗率に相応）を有する。
【００７６】
この層は、有利には、透かし編目模様形状、例えば、打ち抜き格子、ワイヤネットワーク、エキスパンドメタル、不織布として、または印刷パターンとして、または他の慣例の方法によって、さらには蒸着のような真空法によって蒸着させたパターンとして存在する。
【００７７】
感圧接着性面状体の形状は、シート状またはブレード状であってもよい。その形状は、その際、とりわけ貼付面の形状に適合されていてもよいため、感圧接着剤フィルムは、例えば切片（Ｚｕｓｃｈｎｉｔｔ）またはダイカットとして存在する。このことは、とりわけ、その形状が、およそまたは厳密に、結合されるべき部品の結合面の形状、それゆえ接着継目の側面形状に相応することを意味する。典型的には、そのような面状体の場合、形状安定性および貼付強度に課される要求が特に高い。
【００７８】
等方性導電性が要求されない用途に関しては、繊維、および／または金属合金により形成される領域（例えば、粒子）を望みの優先方向に相応に配向することが有利である。これは、例えば、本発明による感圧接着性面状体を押出成形する際の延伸により達成することができる。この結果、感圧接着性面状体の平面内で、より高い導電性が生じる。例えばニッケル製またはニッケルコーティング材料製の磁性繊維を使用する際には、加熱と連係する磁場を利用して繊維を配向することが特に有利に可能である。この過程の際の粘度の低下により、そのような配向が起こり得て、冷却後には維持される。特に有利であるのは、感圧接着性面状体の平面に対して本質的には垂直な活性化であるが、なぜならこれにより、貼付けられるべき基板の接触の改善が達成されるからである。必要とされる磁石は、そのために、接着プレスの工具に容易に導入することが可能である。この方法のために特に有利であるのは、磁性コーティングされた炭素繊維の使用であるが、なぜならこの繊維は、その高い剛性ゆえにより簡単に配向され得るからである。
【００７９】
本発明の対象は、さらに、接着テープ、とりわけ感圧接着性面状体を基板表面上に貼付けるための方法、さらには、接着テープを利用して、とりわけ感圧接着性面状体を利用して、二つの基板表面（二つの異なる接合相手に帰属してもよいが、さらには相応に配置された貼付けられるべき面を有する唯一の接合相手に属することも可能である）を互いに貼付けるための方法である。これらの方法では、それぞれ、少なくとも一つのポリマー−金属ブレンドと少なくとも一つの繊維形状の導電性充填物とを含む接着剤組成物のそのような層を利用して貼付がもたらされるか、またはその接着剤組成物のそのような層が貼付を引き起こすために決定的に寄与し、ただし、そのポリマー−金属ブレンドは、その一方で、少なくとも一つの感圧接着剤および少なくとも一つの、５０℃〜４００℃の温度範囲で溶融する金属成分を含み、ただしその充填物は少なくとも部分的には、結合された繊維ネットワーク中で金属成分と共に存在する。
【００８０】
その際、感圧接着剤組成物は、とりわけ、本明細書の枠内で記載されたような、および／または請求項のいずれか一つからもたらされるような組成物である。
【００８１】
本発明による導電性感圧接着剤を利用して、押圧（Ａｎｄｒｕｃｋｋｒａｆｔ）をかけながら接合すると、繊維ネットワークが、弾性および／または可塑性に圧縮されるため、基板と完全接触する。加圧された接合過程時に粘弾性の感圧接着剤基質と共に流れる、接着材料中に自由に分布して存在する導電性充填物とは異なり、そのネットワークは、変形し、それにより接触圧を形成し、この接触圧が、基板の、改善されたさらに持続的な接触をもたらす。
【００８２】
上記のように、貼付を引き起こすために感圧接着剤を加熱する必要はない。それにもかかわらず、本発明による感圧接着剤を塗布中または塗布後に加熱すると、特に有利である。それにより、感圧接着剤は、より良好に表面流動可能であって、それゆえ貼付強度が上昇する。その際、表面流動を適切に促進するためには、温度は、好ましくは、３０℃超、さらに好ましくは５０℃超であることが望ましい。しかしながら、繊維ネットワークを溶着させないためには、温度をあまりに高く選択しないことが望ましい。温度は、できるだけ１２０℃未満であることが望ましい。５０℃〜１００℃の間の温度が最適な温度範囲であると分かった。
【００８３】
しかしながら、塗布温度は、低融点金属合金の融点を上回ってもよい。意外なことに、低融点金属化合物により、その金属化合物の融点を上回る温度での塗布中に、接触されるべき基板へのはんだ類似接点が確立され、この接点は、単に接触するだけの粒子と比べて電気的転移（ｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈｅｒ  Ｕｅｂｅｒｇａｎｇ）を著しく改善する上に、結合強度に相乗的に貢献するため、感圧接着剤の平均ぬれ面積に基づき見込むことができる貼付強度を上回る強度が達成される。
【００８４】
別の有利な方法においては、まず、面状体と接合相手の一つとの予備複合体（Ｖｏｒｖｅｒｂｕｎｄ）が、金属合金の融点未満の温度で形成される。これにより、例えば、予備成形された面状体を、接合部品上に予備固定することができる。次いで、別の接合相手を、面状体の別の面と接触させる。感圧接着特性ゆえに、直ちに複合体が形成されるため、有利な場合には、接合相手のさらなる固定が必要とされない。この方法のさらなる発展では、接合相手とのこの最終的な貼付後または最終的な貼付の最中にすでに、金属合金の融点を上回る温度が使用されるため、貼付の、相乗的に上昇した強度および上昇した導電性が生じる。
【００８５】
本発明による製品および方法は、好ましくは、例えば、家電製品、娯楽家電製品、または情報家電製品（例えば、携帯電話、ＰＤＡ（個人用携帯情報端末）、ラップトップ、他のコンピュータ、デジタルカメラ用、および例えばディスプレイ、デジタルリーダ、または有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）のような表示機器）の領域からのような電子機器のモジュールを貼付けるため、ならびに例えばシリコン太陽電池、色素増感太陽電池、有機太陽電池、もしくは薄膜電池のような太陽電池モジュール、または例えば電解セルもしくは燃料電池のような電気化学電池用に使用される。モジュールとは、ここでは、電子機器において使用されるすべての構成要素およびその構成要素のアセンブリと理解され、例えば、電子部品（個別部品および内蔵部品）、ケーシング部品、電子モジュール、アンテナ、表示パネル、保護シールド（Ｓｃｈｕｔｚｓｃｈｅｉｂｅ）、未実装ボード、および／または実装ボード等である。
【発明を実施するための形態】
【００８６】
例：
本発明による、材料厚２００μｍの感圧接着性面状体の接着力の算定は、ＩＳＯ  ２９８６２：２００７（方法３）に準拠して、１８０°の角度下、３００ｍｍ／分の引き取り速度での剥離試験において行った。すべての貼付、保管、および測定は、室温（２３℃）において恒温恒湿（ｋｌｉｍａｔｉｓｉｅｒｔ）条件下で（相対湿度５０％において）実施した。三つの２０ｍｍ幅のサンプルを用いて剥離試験を実施し、ただし、接着力の算定は、２週間の貼付時間／老化時間後に行い、ここでは、算術平均値を記載する。
【００８７】
支持材としては、接着剤の固定を改善するために表面がエッチングされた、厚さが２５μｍのポリエステルフィルムを使用し、このフィルムは例えばＣｏｖｅｍｅ社（イタリア）から入手可能である。付着面としては、厚さが３ｍｍの圧延真鍮板を使用し、その板を各測定前にアセトンで浄化した。
【００８８】
導電性の測定には、厚さ２００μｍの感圧接着剤フィルムの両面での貼付において、厚さが５０μｍの真鍮フィルムを使用し、面積が６．４５ｃｍ２の円形検査試料を、２３℃でのラミネーションを利用して作製した。体積抵抗率の測定は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２７３９に類似して、７６ｋＰａという電極の接触押圧を利用して、室温（２３℃）および相対湿度５０％で行われた。記載されているのは、三つの測定の平均値である。
【００８９】
選択された例においては、異なって、高めた塗布温度での貼付を、加熱したロールラミネータ中で、それぞれ記載の温度で行った。しかしながら、サンプルの試験は、常に上記の条件下で行われた。
【００９０】
感圧接着剤として使用：
感圧接着剤１：
コモノマーとして３０重量％のエチルヘキシルアクリレート、６７重量％のブチルアクリレート、および３重量％のアクリル酸を含有したアクリレート感圧接着剤。
【００９１】
アクリレート感圧接着剤の製造には、当業者には公知の方法により、ベンジンとアセトンとからなる混合物中で個々のコモノマーを重合させた。続いて、ベント式押出機を利用して、生成したアクリレートポリマー材料から溶媒を除去した。
【００９２】
繊維形状充填物として使用：
繊維１：Ｄｅｕｔｓｃｈｅｓ  Ｍｅｔａｌｌｆａｓｅｒｗｅｒｋ社（ナイデンシュタイン）の銅繊維Ｆ０８（長さ０．８ｍｍ、太さ６０μｍ）
繊維２：Ｄｅｕｔｓｃｈｅｓ  Ｍｅｔａｌｌｆａｓｅｒｗｅｒｋ社（ナイデンシュタイン）の銅繊維Ｆ３（長さ３ｍｍ、太さ１８０μｍ）
【００９３】
低融点金属合金として使用：
金属１：ＨＥＫ社（リューベック）のＭＣＰ２００（融点１９９℃）
金属２：ＨＥＫ社（リューベック）のＭＣＰ６２（融点６０℃）
【００９４】
以下のコンパウンドを製造した（量のデータは重量％）：
【００９５】
【表１】
2014524971.tif 000002
【００９６】
これらのコンパウンドは、同方向回転する二軸スクリュー押出機ＺＳＫ２５（Ｃｏｐｅｒｉｏｎ社）を用いて、Ｌ／ｄ比４０で製造した。温度調節は、そのつど、感圧接着剤と金属合金とが完全に溶着するように選択した。第一のプロセスゾーンでは、感圧接着剤と金属合金とからなるブレンドを製造し、このブレンドに、第二のプロセスゾーンで金属繊維を添加した。本発明による感圧接着剤フィルムを形作るためには、押出成形機へと直接にフラットフィルム押出ダイをフランジ接合し、厚さ２００μｍのフラットフィルムを押出成形した。
【００９７】
意外なことに、押出成形法においては、従来技術で公知であるよりも本質的に高い分率の繊維を加工できることが分かった。
【００９８】
比較例１は、対応する調合物がもはや押出成形できなかったため、Ｈａａｋｅ社の測定混練機内で製造した。そのように製造されたコンパウンドから、Ｌａｕｆｅｒ社の真空プレス内で、厚さが２００μｍのプレス加工品を製造した。
【００９９】
貼付強度ならびに導電性を以下の表に示す：
【０１００】
【表２】
2014524971.tif 000003
【０１０１】
それらの例は、本発明による、結合された繊維ネットワークを有する感圧接着性面状体が、単に繊維または粒子で充填された比較例と比べて明らかに高まった導電性を示すことを示す。
【０１０２】
繊維分率の上昇は、充填物総含有量が同じである場合には、傾向的に、導電性の上昇および貼付強度のわずかな上昇をもたらし、このことは、繊維のより高い導電性およびネットワークのより高い可撓性に起因する。
【０１０３】
長めの繊維は、導電性を低下させ、これは、押出成形されたフィルムの、平面へのより高い配向性に起因する。このことから、平面内での導電性の上昇が推定できる（例１３〜１５）。
【０１０４】
低融点金属合金が塗布温度で溶着する例１６および１６ａでは、同時に起こる貼付強度上昇および導電性上昇の相乗効果が起こる。このことは、基板材料の改善された接触に起因する。
【国際調査報告】
2014524971.tif 000004
2014524971.tif 000005
2014524971.tif 000006
2014524971.tif 000007
2014524971.tif 000008
2014524971.tif 000009