本发明专利技术通过施用混合物的层来实现，该混合物包含在第一表面之上的聚合物和导电颗粒，混合物具有能够使导电颗粒在层内重新排列的第一粘度。将电场施加到所述层上，以使数个导电颗粒与电场定向排列，随后将层的粘度改变成第二粘度，所述第二粘度高于第一粘度，以使所述层在机械上稳定。这将导致具有提升的各向异性导电性的稳定的层，其可用于制造ESD装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及导电的和耗散的静电放电(ESD)装置，其又称为抗静电装置，并涉及利用可固化不导电基体中的低成本颗粒导电路径制造所述装置的方法。
技术介绍
两个异质材料的物体相互摩擦时，电子就会通过摩擦起电方法从一种材料转移另一种材料。物体成为静电充电，其中一种材料聚积正电荷，另一种材料聚积负电荷。通过ESD 装置可实现安全释放静电电荷或者防止或最大程度减少其发生的过程，例如在制造或作业环境中。这些装置有减少人体或设备上的静电电荷的作用，例如可防止操作易燃液体和气体时的起火与爆炸，或防止对诸如电子元器件或装置的静电敏感物体的破坏。在此使用的术语静电放电(ESD)装置包括导电的和耗散的装置、薄膜和粘合剂。 关于ESD有许多标准。ESD协会(www. esda. org)发布了覆盖电子环境中的ESD的35种标准。CENELEC发布了欧洲静电标准EN 100015-静电敏感装置的保护(Protection of Electrostatic Sensitive Devices)。ESD装置有许多应用领域，例如-ESD包装装置，包括薄膜、袋子、和运输或贮藏时用于容纳装置的刚性结构，装置例如图形卡或硬盘驱动器。这类薄膜还可以用于电池或电容器的生产，形成电池或电容器内部的导电阻隔层。-ESD服饰装置，例如服装和鞋子，可用于许多工作场所。-ESD试剂或化合物，用于材料或其表面的处理，以减少或消除静电累积。-ESD垫和地板，从用于键盘和鼠标的小垫子到大垫子或整个地板。-ESD工作站和工作面，提供接地的导电路径，用于与表面接触的材料上的静电电位的受控耗散。-ESD零部件，如垫片。术语导电的和耗散的可以宽泛地定义为-导电的电阻为1Κ[Ω] 1Μ[Ω]的材料-耗散的电阻为1Μ[Ω] 1Τ[Ω]的材料静电放电协会(Electrostatic Discharge Association)的文献ESD ADVl. 0-009 提供了适用于本语境的以下定义-导电材料，电阻率表面电阻率低于1χ10Ε5欧姆/平方或体积电阻率低于 1χ10Ε4欧姆-厘米的材料。-导电材料，电阻表面电阻低于1χ10Ε4欧姆或体积电阻低于1χ10Ε4欧姆的材料。-导电地板材料对地电阻低于1.0xl0E6欧姆的地板材料。-耗散地板材料对地电阻为1.0xl0E6 1. 0xl0E9欧姆的地板材料。-耗散材料表面电阻大于或等于1χ10Ε4欧姆但低于IxIOE11欧姆、或体积电阻大于或等于1χ10Ε4欧姆但低于IxlOEl 1欧姆的材料。本专利技术涉及导电的和耗散的ESD装置，对于这些装置我们使用ESD装置这一常用术语。术语“抗静电”也是“静电放电”的一个常见同义词，例如在ESD装置的同义词“抗静电装置”中所使用的；即，我们使用术语ESD装置，其含义等同于抗静电装置。在如抗静电薄膜以及袋子、鞋子、垫子和地板一类的导电和耗散装置的生产中，聚合物很适合用在外表面。其它在生产过程中可类似地改变粘度的材料也适合。材料可以制造成可层压的薄膜或片材，或者制造成可以喷雾在装置上或将装置浸在其中的液体涂料， 然后通过材料的自发反应固化，或利用例如热或紫外光加速固化。含有导电聚合物的材料可以基于聚合物基体和嵌在该基体中的导电颗粒(填料) 的混合物，或基于内在导电的聚合物。本专利技术感兴趣的导电的或耗散的聚合材料基于不导电的聚合物基体和嵌在该基体中的导电颗粒(填料)的混合物；内在导电的聚合物也已为人们所知，并可与不导电的聚合物形成合金，以形成导电的或耗散的材料。加入填料会改变聚合物基体的一些本体性质。这些改变经常是不合要求的，例如， 材料强度与透明度下降以及颜色变化。减少填料含量对于将这些影响减至最低很重要。在本专利技术中，聚合物基体可以是粘合剂与导电颗粒；金属、金属氧化物、金属胶体颗粒、或碳颗粒如碳纳米管(CNT)。所述材料还可以是方向性导电的。通常可通过将填料与聚合物树脂混合来生产导电或耗散聚合物薄膜，为了得到导电的混合物，填料的量必须超过渗滤(percolation)阈值。混合体系使用寿命有限，使用之前必须再次混合。常见的问题是即使薄膜或层制造成均勻的厚度，也会有不均勻的导电性， 因为填料不会均勻分布。该问题在聚合物物理中已为人们所熟知，起因于填料与聚合物基体的互不相容性，这就意味着只可以有少量的填料与基体混合才能得到稳定的混合物。较高的量会随着时间产生宏观相分离。因此，该问题在实质上是基本问题。此外，针对较高填料量所施用的混合方法必须十分有力，才可以使填料颗粒破碎。US似69881和US 5348784教导了地毯产品的生产，其中导电纤维混合到粘合剂基底中。US 4724187教导用于导电的层压地板的类似内容。US 2005/0206(^8Α1教导了由负载导电材料的树脂基材料所形成的导电地板， 其包括占导电树脂总重量20 50重量％的微米尺寸的导电粉末、导电纤维或组合。WO 2010018094A2教导了没有基底的导电表面的类似专利技术。US 4101689教导了导电地板的覆盖材料，包括一层基本上不导电的热塑性合成树月旨，所述层含多个穿透其中的孔，并且由导电材料充填所述孔。US 4944998教导了具有静电耗散电特性的表面覆盖乙烯基地板砖产品及其生产方法。US 7060241B2公开了使用能产生导电性和透明度的单壁CNT的导电薄膜。通过将薄膜暴露于剪切步骤，可以使CNT取向。为了不增加导电填料的量就能够提高信号传输能力或耗散放电，导电薄膜可以制造成各向异性。各向异性薄膜还可以设计成使它们在某些方向具有绝缘性能。在EP 1809716中，描述了一种制造基于CNT的方向性导电粘合剂的方法。可以制造具有绝缘基底和起电接触点作用的平行排列的碳纳米管(CNT)的胶带，其方法包括在向胶带加入粘合剂部分之前，在用于胶带的材料上生长碳CNT，或在胶带上布置CNT。在US 5429701中，描述了两个层的离散的单个软磁金属导体之间如何通过导电粘合剂联结导体实现相互的电连接。所述粘合剂含有软磁金属颗粒，通过施加磁场，颗粒可以在导体之间的区域聚集。众所周知，通过电场可以对偶极的刚性不对称颗粒或分子进行定向；这尤其可应用于低分子量的液晶。在这些情况下，具有永久偶极矩的材料在正常条件下是流体，这一事实使得有可能进行电场定位。与CNT —样，不熔的导电碳颗粒知道其定向结构可通过化学蒸气沉积或旋转形成。US 68379 中给出了 CNT定向生长的方法。CNT在引导其生长方向的电场中生长， 因此生长过程完成时产生了定向排列的CNT。文献WO 2006052142中已经说明了 CNC与各种材料的混合。在其说明书中，CNC与基体形成了各向同性的混合物。在文献WO 2008009779中，使用电场在纳米颗粒涂层中引起烧结。碳纳米锥(CNC)的电场定向排列在Svasand等的Colloids & Surf. A Physicochem. Eng. Aspects 2007 308，67 和 2009 339 211 中已经说明。这些文章中显示， 施加最低50V/mm的场时，分散在硅油中的纳米锥材料可以形成微米尺寸的纳米锥“纤维”。 为了在合理的时间内形成纤维，使用了 400V/mm的场。在 Schwarz 等的 P本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.22 NO 200923811.制造形成至少一个各向异性的导电层或耗散层的ESD装置的方法，所述层包括不导电基体和导电颗粒的混合物，其特征在于，a.在ESD装置的第一表面上施加混合物的层，所述混合物具有能够使导电颗粒在层内重新排列的第一粘度；b.在所述层上的两个定向排列电极之间施加电场，以使数个导电颗粒与电场定向排列，由此产生导电路径；c.将层的粘度改变成第二粘度，所述第二粘度高于第一粘度，以使所述层在机械上稳定，并保护导电路径。2.权利要求1的方法，其特征在于，基体包括一种或多种聚合物。3.权利要求2的方法，其特征在于，基体是粘合剂。4.权利要求1、2或3的方法，其特征在于，至少一个定向排列电极与所述层直接接触。5.权利要求1、2或3的方法，其特征在于，定向排列电极与所述层绝缘。6.前述权利要求之一的方法，其特征在于，电场为约0.05 20kV/cm，或约0. 05 5kV/cm，或 0. 1 lkV，尤其是约 0. 1 lkV/cm。7.前述权利要求之一的方法，其特征在于，电场为AC场。8.权利要求1、2、3、4、5、6或7的方法，其特征在于，在第一表面和第二表面之间施加电场。9.权利要求4、6、7或8的方法，其特征在于，在导电路径通过所述层到达并连接定向排列电极之前，中断定向排列...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·斯瓦桑德，M·布坎南，M·克纳皮拉，G·赫尔格森，A·梅兰，
申请(专利权)人：孔达利恩股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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