DE10297578T5

DE10297578T5 - Adhäsives Harz mit hohen Dämpfungseigenschaften und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE10297578T5
Application number: DE10297578T
Authority: DE
Inventors: Robert Henry Ill. Phoenix Walker; David Pomfret Center Guo
Original assignee: World Properties Inc
Current assignee: World Properties Inc
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2005-01-27
Also published as: WO2003054103A3; US7105601B2; AU2002366806A1; GB0415175D0; JP2005513238A; US20060263598A1; US20030134961A1; GB2400105B; GB2400105A; AU2002366806A8; WO2003054103A2

Abstract

Adhäsive Harzzusammensetzung, die basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung umfasst:
etwa 5 bis etwa 95 Gewichtsprozent einer ersten Harzkomponente, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C aufweist,
etwa 5 bis etwa 49 Gewichtsprozent einer zweiten Harzkomponente, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen größer als etwa 100°C aufweist, und
bis etwa 50 Gewichtsprozent eines anorganischen Partikelfüllers, wobei ein tanδ-Wert der adhäsiven Harzzusammensetzung größer als etwa 0,2 bei einem Temperaturbereich von etwa –15 bis etwa 50°C ist, wenn bei einer Frequenz von 1 Hz gemessen wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Festplattenlaufwerke und insbesondere auf Metalllaminate für Festplattenlaufwerke, die ein Harz umfassen, das auf eine Metallschicht oder zwischen zwei Metallschichten gelegt wird.
Festplattenlaufwerke speichern Informationen auf konzentrischen, aufgezeichneten Magnetspuren, die auf eine oder mehrere drehbare, magnetische Aufnahmeplatten geschrieben sind. Ein Magnetkopf oder Wandlerelement ist für jede Platte vorgesehen und bewegt sich von Spur zu Spur, um entweder zuvor gespeicherte Informationen zu lesen oder Informationen auf den magnetischen Spuren aufzuzeichnen ("lesen" beziehungsweise "schreiben"). Der elektromagnetische Wandler wird üblicherweise von einem Gleitkörpermechanismus getragen, der über der Oberfläche einer drehbaren Platte durch ein selbsttätiges, hydrodynamisches Luftlager gehalten wird. Die Gleitkörper-/Wandler-Kombination wird gemeinsam mit "Kopf" bezeichnet und ist mit einem Aufhängungsaufbau verbunden, der den Kopf trägt und zur Plattenoberfläche führt. Der Aufhängungsaufbau ist seinerseits mit einem drehbaren oder linearen Regler verbunden, der den Kopf auf kontrollierte Weise von Spur zu Spur auf der Platte als Antwort auf elektrische Signale, die von einem Regelschaltkreis erzeugt werden, bewegt.
Der Aufhängungsaufbau kann ein einziges Element oder mehrere miteinander verbundene Elemente umfassen. Im Allgemeinen umfasst der Aufhängungsaufbau ein Bauelement und ein Leitelement. Das Bauelement, manchmal als Tragebalken bekannt, enthält den physischen Träger für den Kopf, und das Leitelement verbindet elektronisch den Kopf mit dem Rest des Plattenlaufwerks. In manchen Fällen ist das Bauelement so ausgelegt, dass es auch als Leitelement fungiert.
Der kontinuierliche Trend geht dahin, die Dichte in Festplattenlaufwerken zu erhöhen. Ständige Verbesserungen bei den magnetischen Datenträgern, den Kopfausführungen und Regelschaltkreisen ermöglichten es, dass die Aufnahmespuren immer schmaler sind und enger beieinander liegen und somit leichtere und selektiv flexiblere Aufhängungsaufbauten erfordern. Außerdem drehen sich, da die Datenwiederbeschaffung schneller wird, die Platten mit höheren Geschwindigkeiten. Die höhere Geschwindigkeit verursacht Vibrationseffekte (auch bekannt als Luftwiderstandseffekte). So wird es immer bedeutender, dass der Aufhängungsaufbau eine Dämpfungsfähigkeit bei der Betriebstemperatur der Platte und den Frequenzbereichen aufweist und außerdem leicht und selektiv flexible ist.
Laminate sind ein attraktives Material für Aufhängungsaufbauten. Laminate, die eine Harzschicht und mindestens eine Metallschicht umfassen, werden in der elektronischen Industrie in großem Umfang für Verwendungen wie Schaltplatten und -komponenten, die in Festplattenlaufwerke benutzt werden, eingesetzt. Von Laminaten wird im Allgemeinen verlangt, dass sie hohe Haftfestigkeit (Abschälfestigkeit) und hohe Formbeständigkeit aufweisen. Einige Laminatanwendungen erfordern zusätzliche Merkmale. Zum Beispiel müssen Laminate, die bei Festplattenlaufwerke verwendet werden, niedrige Ionenkontaminationswerte, niedrige Melaminwerte aufweisen, frei von Silikon sein, niedrige Anteile an organischem Zinn (vorzugsweise überhaupt kein Zinn) und niedrige Anteile organischer Ausgasung aufweisen.
Chemische oder Plasmaätztechniken können angewandt werden, um die gewünschten Biegemerkmale von Laminaten (selektive Flexibilität) zu erzielen. Die Entfernung von Metall durch chemisches Ätzen und die Entfernung von Harz entweder durch chemisches Ätzen oder durch Plasmaätzen von ausgewählten Stellen des Laminats und die resultierenden Schwankungen in der Laminatdicke reduzieren beide das Gewicht des Laminats und verändern seine dynamischen Eigenschaften. Ätzen muss eine hohe Rate erzielen, so sauber wie möglich sein und ein Minimum an Unterätzung aufweisen, um die gewünschte vorgegebene Dichte zu erreichen.
Es besteht ein Bedarf in der Technik an Aufhängungsbauten und Laminaten mit verbesserten Eigenschaften, insbesondere mit einer Dämpfungsfähigkeit unter den Betriebsbedingungen eines Festplattenlaufwerks (Temperatur und Frequenz) sowie einer guten chemischen und/oder Plasmaätzbarkeit.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Oben erörterte und andere Bedürfnisse werden mit einer adhäsiven Harzzusammensetzung befriedigt, die sich für die Herstellung von Laminaten eignet und, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, etwa 5 bis etwa 95 Gewichtsprozent einer ersten Harzkomponente umfasst, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C aufweist, etwa 5 bis etwa 49 Gewichtsprozent einer zweiten Harzkomponente umfasst, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von größer als etwa 100°C aufweist, bis etwa 50 Gewichtsprozent eines anorganischen Partikelfüllers umfasst, wobei die adhäsive Harzzusammensetzung einen Verlustfaktorwert (tanδ-Wert) aufweist, der größer als etwa 0,2 bei einem Temperaturbereich von etwa –15 bis etwa 50°C ist, wenn bei einer Frequenz von 1 Hertz (Hz) gemessen wird. Die adhäsive Harzzusammensetzung kann weiter etwa 0,2 bis etwa 1,5 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzzusammensetzung, eines Viskositätsmodifizierers einschließen. Von der Harzzusammensetzung 1 wird erwartet, dass sie ausgezeichnete Dämpfungseigenschaften bei Temperaturen von etwa 0°C bis etwa 60°C und Frequenzbereichen von etwa 1.000 Hz bis etwa 25.000 Hz aufweist.
Die adhäsive Harzzusammensetzung kann auf eine Metallschicht aufgelegt werden, um einen Zweischicht-Verbundwerkstoff zu bilden, der eine adhäsive Harzschicht und eine Metallschicht umfasst. Eine zusätzliche Metallschicht kann auf die adhäsive Harzschicht des Verbundwerkstoffs auf der der ersten Metallschicht gegenüber liegenden Seite aufgelegt werden, um einen Dreischichtenkörper zu bilden. Der Dreischichtenkörper ist besonders zur Herstellung der Bauelemente eines Aufhängungsaufbaus für ein Festplattenlaufwerk geeignet, weil er eine hohe Abschälfestigkeit und ausgezeichnete Dämpfungsfähigkeit besitzt. Er ist auch ökonomisch und bequem herzustellen.
Bei einer anderen Ausführung umfasst das Bauelement einen Aufhängungsaufbau, eine erste Metallschicht, die mit einer zweiten Metallschicht fest verbunden ist durch eine adhäsive Harzschicht, die mindestens 50 Gewichtsprozent einer ersten Harzkomponente umfasst, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C aufweist, wobei die adhäsive Harzschicht eine große Dämpfungskurve mit einem Verlustfaktorwert (tanδ) besitzt, der größer als 0,2 bei Temperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C ist. Die adhäsive Harzschicht kann weiter eine zweite Harzkomponente, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von über 100°C aufweist, und/oder einen anorganischen Partikelfüller umfassen.
Bei einer weiteren Ausführung umfasst das Bauelement einen Aufhängungsaufbau eine auf einem Verbundwerkstoff angeordnete Leitkomponente, wobei der Verbundwerkstoff eine erste Metallschicht umfasst, die mit einer zweiten Metallschicht fest verbunden ist durch eine adhäsive Harzschicht, die eine erste Harzkomponente umfasst, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C aufweist. Die adhäsive Harzschicht besitzt eine große Dämpfungskurve mit einem tanδ- Wert, der größer als 0,2 bei Temperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C ist. Die adhäsive Harzschicht kann weiter eine zweite Harzkomponente, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von über 100°C aufweist, und/oder einen anorganischen Partikelfüller umfassen.
Fachleute werden den Wert oben erörterter und weiterer Merkmale und Vorteile, die in folgender detaillierter Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt sind, schätzen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Wenden wir uns nun den beispielhaften Zeichnungen zu, wobei gleiche Elemente in mehreren Abbildungen mit gleichen Ziffern gekennzeichnet sind:
1 ist eine schematische Darstellung eines Zweischicht-Verbundwerkstoffs.
2 ist eine schematische Darstellung eines Dreischichtenkörpers.
3 ist eine schematische Darstellung eines Aufhängungsaufbaus.
4 ist eine graphische Darstellung einer dynamisch-mechanischen Analyse einer adhäsiven Harzzusammensetzung.
5 ist eine graphische Darstellung einer dynamisch-mechanischen Analyse eines polymeren Harzes, das einen niedrigen tanδ-Wert und niedrige Dämpfungsfähigkeiten für den in Frage kommenden Temperaturbereich aufweist.
6 ist eine graphische Darstellung einer dynamisch-mechanischen Analyse einer vergleichenden adhäsiven Harzzusammensetzung.
7 ist eine graphische Darstellung einer dynamisch-mechanischen Analyse einer adhäsiven Harzzusammensetzung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Eine adhäsive Harzzusammensetzung, die sich zur Herstellung von Verbundwerkstoffen, insbesondere von Bauelementen eine Aufhängungsaufbaus eignet, umfasst eine erste Harzkomponente, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C und eine große Dämpfungskurve mit einem tanδ-Wert, der größer als 0,2 bei Temperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C ist, wenn bei einer Frequenz von 1 Hz gemessen wird, aufweist. Der tanδ-Wert wird, wie er hier verwendet wird, definiert als Verlustmodul dividiert durch das Speichermodul. Der tanδ-Wert kann mit Hilfe der dynamisch-mechanischen Analyse (DMA) gemessen und benutzt werden, um die Dämpfungseigenschaften eines Materials vorauszusagen. Gewöhnlich ist ein Material je höher sein tanδ-Wert für einen bestimmten Temperaturbereich ist, desto effizienter bei der Dämpfung bei diesem Temperaturbereich. Hat ein Material niedrige tanδ-Werte, z. B. unter 0,1 oder 0,05 für einen bestimmten Temperaturbereich, weist es normalerweise schwache Dämpfungswirkungen für diesen Temperaturbereich auf. Die adhäsive Harzzusammensetzung kann auch eine zweite Harzkomponente, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von größer als 100°C aufweist, und/oder einen anorganischen Partikelfüller umfassen. Die zweite Harzkomponente trägt dazu bei, einen stabilen Speicherfaktor bei Temperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C zu liefern. Die adhäsive Harzzusammensetzung beweist auch eine hohe Adhäsion an verschiedenen Metallen, einschließlich des Edelstahls. Weitere wichtige Eigenschaften, die die adhäsive Harzzusammensetzung aufweist, sind gute chemische Resistenz, ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, niedriges Ausgasen und ein niedriger Ionenanteil, die Eignung zum chemischen und Plasmaätzen und Ähnliches.
Die erste Harzkomponente kann ein Harz oder eine Kombination von Harzen umfassen, von denen ein jedes eine Glasübergangstemperatur von etwa –15 bis etwa 50°C aufweist. Die erste Harzkomponente besitzt üblicherweise eine große tanδ-Kurve mit einer Spitze oder multiplen Spitzen für Temperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C bei einer Frequenz von etwa 1 Hz, wie mittels der dynamisch-mechanischen Analyse (DMA) bestimmt wird. Vorzugsweise sind die tanδ-Werte in der gesamten Kurve größer als etwa 0,2. Beispielhafte Harze umfassen Latex oder auf Lösungsmittel basierende Acrylharze, auf Lösungsmittel basierende Acrylelastomere, natürliche Gummis, synthetische Gummis, andere Elastomere, die den oben beschriebenen Kriterien entsprechen, sowie Kombinationen, die mindestens eines der vorstehenden Harze enthalten, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Ein besonders bevorzugtes Elastomer ist ein Acrylcopolymer, vorzugsweise in Form eines Latex, der eine Vielzahl von Wiederholungseinheiten der allgemeinen Formel (I) umfasst:
wobei R₁ und R₄ unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffen, Wasserstoff, ein Alkyl mit bis zu 6 Kohlenstoffen mit Hydroxylfunktionalität oder eine andere funktionale Gruppe sind, die bekanntermaßen in Acrylcopolymeren nützlich sind. Bevorzugte funktionale Gruppen schließen die Methyl-, Hexyl-, Butyl- und Hydroxylgruppe ein. R₂ und R₃ sind unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffen oder Wasserstoff. Bevorzugte funktionale Gruppen schließen Wasserstoff, die Methyl-, Hexyl-, Butyl-, Methylol- Carboxyl- und Hydroxylgruppe ein. W und L sind größer als oder gleich 1. Der Begriff Copolymer bezieht sich auf die Tatsache, dass ein Acrylester mit einem anderen Acrylester polymerisiert wurde und sich in der Identität üblicherweise von R₁ und R₄ unterscheidet.
Wie der normale Fachmann in der Materie leicht versteht, sind Latizes wässerige Emulsionen/Suspensionen von beinahe polymerisierten Zusammensetzungen. Der Acrylcopolymerlatex ist vorzugsweise eine Emulsion, noch bevorzugter eine Emulsion mit mehr als 40% Feststoffen. Beispiele geeigneter Acrylcopolymerlatizes schließen solche ein, die im Handel bei Noveon unter dem Handelsnamen Hycar 2679 und Hycar 26256 erhältlich sind, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Kombinationen, die zwei oder mehrere unterschiedliche Elastomere enthalten, können auch verwendet werden. Werden zwei oder mehrere Elastomere verwendet, ist es vorzuziehen, dass wenigstens eines der Elastomere eine Glasübergangstemperatur von etwa –5°C bis etwa 10°C bei einer Frequenz von etwa 1 Hz und mindestens ein Elastomer eine Glasübergangstemperatur von etwa 10°C bis etwa 50°C bei einer Frequenz von etwa 1 Hz aufweist. Im Falle der Verwendung von zwei Elastomeren mit unterschiedlichen Glasübergangstemperaturen nimmt man an, dass ein tanδ- Wert größer als etwa 0,2 für einen größeren Temperaturbereich erreicht werden kann, als dies mit einem einzigen Elastomer möglich wäre.
Die erste Harzkomponente kann in einer Menge von etwa 50 bis etwa 95 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzzusammensetzung, vorliegen. Innerhalb dieses Bereiches wird ein Gewichtsprozent von kleiner als oder gleich etwa 90 und ein Gewichtsprozent von größer als oder gleich etwa 60 vorgezogen, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzzusammensetzung.
Die zweite Harzkomponente umfasst ein oder mehrere Harze mit einer Glasübergangstemperatur größer als etwa 100°C und bevorzugter größer als 150°C. Geeignete Harze schließen, ohne auf diese beschränkt zu sein, Phenolharze, Acrylharze, Polyphenylenetherharze und Kombinationen ein, die mindestens eines der vorgenannten Harze enthalten.
Phenolharze sind bekannte Polymere, die eine Vielzahl an Struktureinheiten der Formel (II) umfassen:
wobei für jede Struktureinheit Y unabhängig ein Wasserstoff, Halogen, primäres oder sekundäres niederes Alkyl (z. B. ein Alkyl, das bis zu 7 Kohlenstoffatome enthält), Alkoxy, Phenyl, Haloalkyl, Aminoalkyl, Hydrocarbonoxy, Halohydrocarbonoxy, Aryl, Allyl, Phenylalkyl, hydroxysubstituiertes Alkyl, das bis zu 6 Kohlenstoffe wie das Methylol enthält oder Ähnliches, und X ein Hydroxyl ist. Geeignete Phenolharze sind flüssig und schließen hochviskose Flüssigkeiten ein und haben üblicherweise ein Molekulargewicht von etwa 300 bis etwa 1000, vorzugsweise etwa 300 bis etwa 800 und noch bevorzugter etwa 300 bis etwa 600. Ein bevorzugtes Phenolharz ist im Handel bei Occidental Chemical unter dem Handelsnamen Durez 12704 erhältlich.
Das Vorhandensein der zweiten Harzkomponente kann Eigenschaften wie eine stabile Speichergröße bei Temperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C, chemische Resistenz, Adhäsion sowie die Eignung für chemisches und Plasmaätzen verbessern. Die stabile Speichergröße wird hier definiert durch die Veränderung von weniger als etwa 3, vorzugsweise weniger als 2 Größenordnungen in einer Logarithmusskala bei einem Temperaturbereich von etwa –10°C bis etwa 50°C. Die zweite Harzkomponente ist üblicherweise in einer Menge von bis etwa 49 Gewichtsprozent, vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 35 Gewichtsprozent und noch bevorzugter von etwa 10 bis etwa 25 Gewichtsprozent vorhanden, wobei das Gewichtsprozent auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzzusammensetzung basiert.
In einer beispielhaften Ausführung umfasst die adhäsive Harzzusammensetzung zusätzlich zur ersten und zweiten Harzkomponente einen Viskositätsmodifizierer. Geeignete organische Viskositätsmodifizierer sind üblicherweise Acrylpolymere oder Copolymere, die basisch aktiviert sind. Basisch aktiviert wird hier definiert durch das Eindicken oder Anschwellen auf einen pH-Wert von über 7. Organische Viskositätsmodifizierer können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Beispiele geeigneter organischer Viskositätsmodifizierer schließen Glyceroldistearat, Polyethylenglykolstearat, Glycerinstearat, Polymethacrylate, Polyalkylacrylate, Polyalkylmethacrylate, Methacrylatcopolymere, Interpolymere von Styrol und Acrylesteren, Karbonsäureamid enthaltende Polymere, Polyvinylpyrrolidon, Salze von Acryl- und Methacrylsäurepolymere, Styrolmaleinsäureanhydridcopolymere, Polyacrylsäureverbindungen, Polyethylenoxid ein. Ein bevorzugter organischer Viskositätsmodifizierer ist ein Acrylcopolymer des Ethylacrylats, der Methacrylsäure und des Methylmethacrylats, das bei Rohm and Haas unter dem Handelsnamen Acrysol ASE-75 erhältlich ist. Ein anderer bevorzugter organischer Viskositätsmodifizierer ist RM-5, ebenfalls bei Rohm and Haas erhältlich. Kombinationen, die zwei oder mehrere organische Viskositätsmodifizierer enthalten, können auch verwendet werden. Der organische Viskositätsmodifizierer oder die Kombination organischer Viskositätsmodifizierer ist üblicherweise in einer Menge von etwa 0,2 bis etwa 1,5 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzzusammensetzung, vorhanden.
Wo dies gewünscht wird, können anorganische Füller zur adhäsiven Harzzusammensetzung hinzugefügt werden, vorzugsweise in kleinen Mengen, um die Eigenschaften der Zusammensetzung anzupassen. Anorganische Füller bestehen im Allgemeinen in Partikelform und schließen z. B. Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Glas und Ähnliches sowie Kombinationen, die mindestens eine der vorstehenden Substanzen enthalten, ein. Die Füller können in Mengen von bis zu etwa 50 Gewichtsprozent vorhanden sein, wobei etwa 1 bis etwa 25 Gewichtsprozent bevorzugt und etwa 0,5 bis etwa 10 Gewichtsprozent bevorzugter sind, wobei die Gewichtsprozent auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzzusammensetzung basieren.
Bei einer beispielhaften Ausführung besteht die adhäsive Harzzusammensetzung im Wesentlichen aus einem flüssigen Phenolharz, einem Elastomer und einem organischen Viskositätsmodifizierer. Mit dem Begriff "besteht im Wesentlichen" ist gemeint, dass die Harzzusammensetzung wesentlich frei von einem anorganischen Füller, insbesondere von einem Siliziumdioxidfüller ist. "Wesentlich frei" wird hier definiert mit weniger als etwa 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als etwa 0,5 Gewichtsprozent und noch mehr bevorzugt weniger als 0,25 Gewichtsprozent eines anorganischen Füllers, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzzusammensetzung.
Die adhäsive Harzzusammensetzung wird üblicherweise hergestellt durch intensives Mischen der ersten Harzkomponente mit der zweiten Harzkomponente und/oder den Viskositätsmodifizierern und/oder anorganischen Füllern mit einem Lösungsmittel oder ohne ein solches, um ein Harzzusammensetzungsgemisch zu erhalten. Geeignete Lösungsmittel schließen Wasser, Alkohol, der von 1 bis etwa 8 Kohlenstoffe enthält, Mischungen aus Wasser und Alkohol, der von 1 bis etwa 8 Kohlenstoffe enthält, Methylethylketon, Toluol, Xylol sowie Kombinationen, die mindestens eine der vorgenannten Lösungsmittel enthalten, ein. Ist der pH-Wert des Harzzusammensetzungsgemischs niedriger als etwa 7, kann eine geeignete basische Zusammensetzung wie das Ammoniak oder Natriumhydroxid hinzugefügt werden, um den pH-Wert zu erhöhen. Geeignete basische Zusammensetzungen sind solche, die das Harzzusammensetzungsgemisch nicht negativ beeinflussen bei der Verwendung von Mengen, die notwendig sind, um den pH-Wert auf den gewünschten Wert zu erhöhen. Der pH-Wert der Harzzusammensetzungsmischung übersteigt vorzugsweise nicht den Wert von etwa 8. Während des Mischens wird die Temperatur üblicherweise bei weniger als oder gleich etwa 50°C gehalten und beträgt vorzugsweise weniger als oder gleich etwa 40°C.
Die Harzzusammensetzungsmischung kann dann als adhäsive Harzschicht auf eine Metallschicht mittels der unter Fachleuten bekannten Verfahren aufgelegt werden, um einen Zweischicht-Verbundwerkstoff zu bilden. Wie er hier und in der gesamten Beschreibung verwendet wird, bedeutet der Begriff "aufgelegt" die ganze oder teilweise physische Kommunikation zwischen den jeweiligen Schichten.
Enthält das Harzzusammensetzungsgemisch ein Lösungsmittel, sind geeignete Anwendungsverfahren das Besprühen, Anstreichen, Walzbeschichten, Stangenbeschichten, Rakelstreichverfahren, Rundwalzdrahtbeschichten, Extrusionsbeschichten, Luftbürstenbeschichten, Florstreichverfahren, Schlittenbeschichten, Rakelbeschichten, Gravurstreichverfahren und Ähnliches. Die adhäsive Harzschicht kann dann getrocknet werden. Ist das Trocknen erforderlich, kann es bei Zimmertemperatur durchgeführt werden, erfolgt aber vorzugsweise in einem Ofen bei einer Temperatur von weniger als etwa 115°C und vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 70°C bis etwa 105°C. Bei einem Alternativverfahren kann das Harzzusammensetzungsgemisch, das ein Lösungsmittel enthält, als adhäsive Harzschicht für ein Releasematerial mit Hilfe oben beschriebener Verfahren verwendet werden. Die adhäsive Harzschicht kann vom Releasematerial getrennt und auf die Metallschicht aufgelegt werden, wobei optional Hitze und Druck angewandt werden.
Ist kein Lösungsmittel vorhanden, kann das Harzzusammensetzungsgemisch mittels in der Technik bekannter Verfahren, z. B. durch Pulverbeschichtung oder Extrusion, zu einem Film geformt und auf die Metallschicht aufgetragen werden, wobei optional Hitze und Druck angewandt werden.
Die Dicke der adhäsiven Harzschicht beträgt vorzugsweise etwa 12 Mikrometer bis etwa 50 Mikrometer, wobei etwa 15 Mikrometer bis etwa 25 Mikrometer bevorzugt und etwa 18 Mikrometer besonders bevorzugt werden. Erforderlichenfalls kann die adhäsive Harzschicht z. B. durch Laminierung oder Hitzeanwendung gehärtet werden.
Ein 2-Schichtenkörper, der die vorliegend offen gelegte adhäsive Harzzusammensetzung umfasst, ist in 1 dargestellt. 1 zeigt einen Zweischicht-Verbundwerkstoff 2, der eine adhäsive Harzschicht 4 umfasst, die auf eine Metallschicht 6 aufgebracht ist. Die adhäsive Harzschicht 4 umfasst die vorliegend offen gelegte adhäsive Harzzusammensetzung. Die Metallschicht 6 besteht vorzugsweise aus Edelstahl. Die adhäsive Harzschicht 4 weist eine gute Strömung und ausgezeichnete Adhäsion auf und verleiht dem Zweischicht-Verbundwerkstoff 2 ein sehr hohes Maß an Abschälfestigkeit.
Vor oder nach der Härtung der adhäsiven Harzschicht kann eine zusätzliche Metallschicht auf die adhäsive Harzschicht des Zweischicht-Verbundwerkstoffs aufgelegt werden, um einen Dreischicht-Verbundwerkstoff zu bilden. Muss die adhäsive Harzschicht gehärtet werden, kann die zusätzliche Metallschicht vor oder nach der Härtung aufgebracht werden. Die Schichten werden im Allgemeinen durch Laminierung aneinander geheftet, wobei ein effektives Maß an Hitze und Druck angewandt wird. Die Laminierungstemperatur ist von den Identitäten der ersten und zweiten Harzkomponente abhängig und wird vom Fachmann leicht bestimmt. Wie 2 zeigt, umfasst ein Dreischicht-Verbundwerkstoff 8 eine erste Metallschicht 6, die auf einer adhäsiven Harzschicht 10 aufliegt. Die adhäsive Harzschicht 10 umfasst die vorliegend offen gelegte adhäsive Harzzusammensetzung. Die adhäsive Harzschicht 10 liegt auch auf einer zweiten Metallschicht 12 auf.
Der Dreischicht-Verbundwerkstoff ist auf ideale Weise zur Herstellung der Bauelemente für einen Aufhängungaufbau für Festplattenlaufwerke geeignet, da er eine hohe Abschälfestigkeit, ausgezeichnete Dämpfungsfähigkeit (dank des hohen tanδ-Wertes der Harzzusammensetzung bei Betriebstemperatur und Frequenzbereich) und ausgezeichnete Eignung für chemische und/oder Plasmaätzung aufweist. Der Dreischicht-Verbundwerkstoff weist ausgezeichnete Steifigkeit auf und kann dennoch lokal geätzt werden, um die selektive Flexibilität zu erzielen, die für Hochleistungsaufhängungsaufbauten erforderlich ist.
Zusätzliche Vorteile bestehen in organischem Ausgasen von weniger als etwa 1,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als 0,1 Gewichtsprozent während 72 Stunden bei Raumtemperatur, wobei das Gewichtsprozent auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Zusammensetzung basiert, in geringem oder keinem Anteil an Melamin, d. h. weniger als etwa 1,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als 0,1 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Zusammensetzung, in geringem oder keinem Anteil von organischem Zinn, d. h. weniger als etwa 0,1 Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als 0,01 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Zusammensetzung, im Fehlen von Silikon, d. h. weniger als 0,1 Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als 0,01 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Zusammensetzung, in geringen Mengen an ionischen und anionischen Verunreinigungen, d. h. weniger als 0,1 Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als 0,01 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Zusammensetzung. Diese zusätzlichen Vorteile sind sämtlich für die bei der Herstellung von Festplattenlaufwerken verwandten Zusammensetzungen von Bedeutung.
Geeignete Metallschichten schließen Edelstahl, Kupfer, Aluminium, Zink, Eisen, Übergangsmetalle und Metalllegierungen ein, wobei Edelstahl bevorzugt wird. Es gibt keine besonderen Einschränkungen bezüglich der Dicke der Metallschicht, auch bestehen keine Einschränkungen bezüglich der Form, Größe oder Oberflächenstruktur der Metallschicht. Vorzugsweise hat die Metallschicht jedoch eine Dicke von etwa 30 Mikrometern bis etwa 70 Mikrometern, wobei etwa 32 Mikrometer bis etwa 64 Mikrometer besonders bevorzugt werden. Sind zwei oder mehrere Metallschichten vorhanden, kann die Dicke der beiden Metallschichten dieselbe oder unterschiedlich sein. Außerdem kann die Metallschicht in der Form benutzt werden, wie sie vom Lieferanten oder nach einem Reinigungsverfahren wie dem Polieren erhalten wird.
3 stellt eine Festplatte 26 und einen Aufhängungsaufbau 21 dar, der eine Montierplatte 22, ein Bauelement 23 und ein Leitelement 24 mit einem Schieber 25, der auf dem Aufhängungsaufbau 21 montiert ist, umfasst. Das Bauelement 23 umfasst eine erste Schicht 23C aus Edelstahl, die mit einer zweiten Schicht 23B aus Edelstahl durch eine Harzschicht 23A fest verbunden ist. Die Montierplatte 22 hat eine Öffnung 28 und ist schwenkbar auf einem Schaft 29 montiert, der auf einem Rahmen 18 einer (nicht dargestellten) Festplatte befestigt ist. Die Harzschicht 23A umfasst die vorliegend offen gelegte Harzschichtzusammensetzung.
Das Bauelement 23 umfasst einen Achsenabschnitt, der auf einem freien Ende der Montierplatte 22 befestigt ist, einen vorderen Abschnitt und einen zentralen Abschnitt, der durch die Länge einer Öffnung 30 definiert ist, was einen Gelenksabschnitt 27 liefert. Ein Ende des Bauelements 23 ist nach dem freien Ende der Montierplatte 22 ausgerichtet, was mit den durchbrochenen Linien 32 dargestellt ist, und an das freie Ende der Montierplatte 22 befestigt. Das Leitelement 24 ist über der ersten Schicht aus Edelstahl 23C angeordnet. Der Schieber 25 ist direkt auf das Leitelement 24 montiert.
Die adhäsive Harzzusammensetzung bietet ausgezeichnete Adhäsion an verschiedene Metalle, einschließlich des Edelstahls. Die adhäsive Harzzusammensetzung bietet auch ausgezeichnete Dämpfungsfähigkeiten beim Betriebstemperaturbereich von 0°C bis etwa 60°C und dem Frequenzbereich von etwa 1.000 Hz bis etwa 25.000 Hz.
Die adhäsive Harzzusammensetzung bietet außerdem weitere Eigenschaften, einschließlich einer guten chemischen Resistenz und Wärmebeständigkeit, guter thermaler und mechanischer Eigenschaften, guter Plasma- und chemischer Ätzbarkeiten, extrem niedrigen Ausgasens und ionischer Anteile, und Ähnliches. Zum Beispiel bietet die adhäsive Harzzusammensetzung eine Abschälfestigkeit von größer als 14 pli, eine Dehnfestigkeit von größer als etwa 650 psi, Dehnmoduli von größer als etwa 375 und Bruchdehnungen von bis zu 500%.
Folgende Beispiele sollen die Erfindung veranschaulichen, dürfen aber nicht als Begrenzung ihres Umfangs ausgelegt werden.
BEISPIELE
In den folgenden Beispielen sind alle Teile und Prozentsätze Gewichtsprozent, wenn nichts Anderes angegeben ist. Drei adhäsive Harzzusammensetzungsproben wurden zubereitet durch schubweises Mischen der jeweiligen Komponenten, die in den Tabellen 1, 3 und 5 nachstehend aufgelistet sind, unter Scherrühren mit einem Lösungsmittel oder ohne ein solches, je nach Angabe in den einzelnen Beispielen.
Jede Probe wurde von Hand unter Benutzung einer Aufziehstange auf ein unterschiedliches Substrat aufgetragen. Das Substrat war entweder ein 51 Mikrometer Teflon^®Polytetrafluorethylen(PTFE)film oder ein 25 Mikrometer Kapton®Polyimidfilm, jeder bei DuPont erhältlich. Die Proben wurden dann in einem Ofen bei 80–90°C zehn Minuten lang getrocknet, um eine adhäsive Harzschicht zu bilden, die eine Dicke von etwa 25 Mikrometer aufwies.
Nach dem Trocknen wurden die adhäsiven Harzschichten auf dem PTFE-Film von dem Film entfernt und in einer Form aufeinander geschichtet und zu 250 Mikrometer bis 500 Mikrometer dicken Platten laminiert, um Proben für das mechanische und thermale Testen abzugeben. Die adhäsiven Harzschichten auf dem Polyimidfilm wurden mit 36 Mikrometer dicken Kupferfolien laminiert, um ein dreischichtiges Laminat aus Polyimid/adhäsiver Harzschicht/Kupfer herzustellen. Die Polyimid/adhäsive Harzschicht/Kupfer-Laminate wurden hergestellt, indem entweder die behandelte Kupferseite auf die adhäsive Harzschicht oder die glänzende Kupferseite auf die adhäsive Harzschicht aufgelegt wurde. Alle Laminate wurden ausgeführt unter Benutzung einer Presse bei einer Temperatur von 150–200°C und einem Druck von 300 pounds per square inch (psi) 60–90 Minuten lang. Die adhäsiven Harzschichten wurden während der Laminierung gehärtet.
Die resultierenden Laminate wurden gemäß den IPC Testmethoden TM-650-2.4.9 auf ihre Abschälfestigkeit hin getestet. Die Abschälfestigkeit wurde sowohl mit der an die adhäsive Harzschicht anliegenden behandelten als auch mit der glänzenden Seite der Kupferfolie getestet. Die Laminate wurden auch nach ASTM D1708 auf Dehnungsmoduli, Festigkeit und Bruchdehnung hin getestet. Zusätzlich wurden DMA Messungen durchgeführt, um unterschiedliche thermale und mechanische Eigenschaften des adhäsiven Harzes zu bestimmen, einschließlich Speicher- und Verlustmodul, tanδ, und Glasübergangstemperaturen. Die DMA Messungen wurden bei einer einzigen Frequenz von 1 Hz durchgeführt, während die Temperaturen von –50 bis 200°C mit einem Temperaturanstieg von 10°C/min. schwankten. Die Dämpfungseigenschaften der adhäsiven Harze wurden auf Grund der DMA Resultate vorausgesagt.
BEISPIEL 1
Die Zusammensetzung und Eigenschaften einer ersten adhäsiven Harzzusammensetzungsprobe sind in den Tabellen 1 und 2 unten beschrieben. Die DMA Messungen, die von der ersten Probe erhalten wurden, sind in 4 dargestellt.
Tabelle 1
Tabelle 2
Wie Tabelle 2 zeigt, weist die erste Probe ausgezeichnete physikalische und mechanische Eigenschaften auf, einschließlich einer hohen Abschälfestigkeit, hohen Dehnungsfähigkeit und guten Wärmebeständigkeit. Zum Beispiel werden Abschälfestigkeiten von größer als etwa 14 pounds per linear inch (pli), Dehnfestigkeiten von größer als etwa 550 pounds per square inch (psi), ein Dehnmodul von größer als 375 psi und Bruchdehnungen von bis etwa 285% erzielt.
Außerdem geben die DMA Messungen an, dass die erste Probe gute Dämpfungseigenschaften besitzt. Zum Beispiel gibt 4 an, dass ein tanδ-Wert von etwa 0,2 bis etwa 0,6 bei einem Temperaturbereich von etwa –15°C bis etwa 200°C erreicht werden kann. Spezifischer wird ein tanδ-Wert von bis etwa 0,6 bei Temperaturen von etwa 0°C und ein tanδ-Wert von bis etwa 0,55 bei Temperaturen von etwa 25°C erreicht.
Als Vergleich ist eine DMA Kurve eines üblicherweise bei Tragebalken verwendeten Vergleichsharzes in 5 dargestellt. Dieses Material zeigt eine tanδ-Kurve mit Werten unter 0,05 während des gesamten in Frage kommenden Temperaturbereichs. Die Dämpfungseigenschaften dieses Materials werden unter Bedingungen des Festplattenbetriebs nicht gut sein.
BEISPIEL 2
Die Zusammensetzung und Eigenschaften einer zweiten adhäsiven Harzzusammensetzungsprobe sind in den Tabellen 3 und 4 unten beschrieben. Die DMA Messungen, die von der zweiten Probe erhalten wurden, sind in 6 dargestellt.
Tabelle 3
Tabelle 4
Wie Tabelle 4 zeigt, weist die zweite Probe ausgezeichnete physikalische und mechanische Eigenschaften auf, einschließlich einer hohen Abschälfestigkeit, hohen Dehnungsfähigkeit und guten Wärmebeständigkeit. Zum Beispiel werden Abschälfestigkeiten von größer als etwa 6,5 pli, Dehnfestigkeiten von größer als etwa 100 psi, ein Dehnmodul von größer als 230 psi und Bruchdehnungen von bis etwa 506 % erzielt.
Außerdem geben die DMA Messungen an, dass die zweite Probe gute Dämpfungseigenschaften besitzt. Zum Beispiel gibt 6 an, dass ein tanδ-Wert von etwa 0,2 bis etwa 0,7 bei einem Temperaturbereich von etwa –15°C bis etwa 200°C erreicht werden kann. Spezifischer wird eine einzelne Kurve mit einem tanδ-Wert von bis etwa 0,7 bei Temperaturen von etwa 0°C und ein tanδ-Wert von bis etwa 0,55 bei Temperaturen von etwa 25°C erreicht.
BEISPIEL 3
Die in Tabelle 5 unten aufgezählten Komponenten wurden verwendet, um eine dritte adhäsive Harzzusammensetzungsprobe herzustellen. Diese Probe wurde zubereitet durch Auflösen eines jeden Harzes in Methylethylketon. Der Festkörperanteil der Mischung betrug 50 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der Mischung. Das Lösungsmittel wurde während des Trocknungsprozesses der adhäsiven Harzschicht verdampft. Die in dieser Probe erzielten Eigenschaften sind in Tabelle 6 unten aufgelistet, und die resultierenden Dämpfungseigenschaften werden durch die in 7 dargestellten DMA Messungen angegeben.
Tabelle 5
Tabelle 6
Wie Tabelle 6 zeigt, weist die dritte Probe ausgezeichnete physikalische und mechanische Eigenschaften auf, einschließlich einer hohen Abschälfestigkeit, hohen Dehnungsfähigkeit und guten Wärmebeständigkeit. Die Dämpfungseigenschaften dieser Probe sind auch außergewöhnlich gut, wobei tanδ- Werte von größer als 1,5 und Temperaturen von etwa 0°C erreicht werden.
Während bevorzugte Ausführungen dargestellt und beschrieben wurden, können diese auf verschiedene Weise modifiziert und substituiert werden, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist es auch selbstverständlich, dass diese Erfindung im Wege der Illustration und ohne Einschränkung beschrieben wurde.
Zusammenfassung
Eine adhäsive Harzzusammensetzung, die auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung basierend eine erste Harzkomponente umfasst, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von etwa 15 bis etwa 50°C aufweist; optional bis etwa 49 Gewichtsprozent einer zweiten Harzkomponente umfasst, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von größer als etwa 100°C aufweist; und bis etwa 50 Gewichtsprozent eines anorganischen Partikelfüllers umfasst; wobei ein tanδ-Wert der adhäsiven Harzzusammensetzung größer als etwa 0,2 bei einem Temperaturbereich von etwa –15 bis etwa 50°C ist, wenn bei einer Frequenz von 1 Hz gemessen wird. Die adhäsiven Harzzusammensetzungen sind von besonderem Nutzen in Aufhängungsaufbauten.
(1)

Claims

Adhäsive Harzzusammensetzung, die basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung umfasst: etwa 5 bis etwa 95 Gewichtsprozent einer ersten Harzkomponente, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C aufweist, etwa 5 bis etwa 49 Gewichtsprozent einer zweiten Harzkomponente, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen größer als etwa 100°C aufweist, und bis etwa 50 Gewichtsprozent eines anorganischen Partikelfüllers, wobei ein tanδ-Wert der adhäsiven Harzzusammensetzung größer als etwa 0,2 bei einem Temperaturbereich von etwa –15 bis etwa 50°C ist, wenn bei einer Frequenz von 1 Hz gemessen wird.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die erste Harzkomponente eine Kombination von Harzen umfasst, von denen jedes eine Glasübergangstemperatur von etwa –15 bis etwa 50°C aufweist.
Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei die Harzkombination ein erstes Harz umfasst, das eine Glasübergangstemperatur von etwa –5 bis etwa 0°C bei einer Frequenz von etwa 1 Hz aufweist, und ein zweites Harz umfasst, das eine Glasübergangstemperatur von etwa 20°C bis etwa 50°C bei einer Frequenz von etwa 1 Hz aufweist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die erste Harzkomponente Latexacrylharz, ein auf einem Lösungsmittel basierendes Acrylharz, ein auf einem Lösungsmittel basierendes Acrylelastomer, natürlichen Gummi, synthetischen Gummi oder eine Kombination, die mindestens eine der vorgenannten Substanzen enthält, umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei die erste Harzkomponente ein Acrylcopolymer umfasst, das eine Vielzahl von Wiederholungseinheiten enthält mit der allgemeinen Formel
wobei R₁ und R₄ unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffen, Wasserstoff oder ein Alkyl mit bis zu 6 Kohlenstoffen mit Hydroxylfunktionalität sind; R₂ und R₃ unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffen oder Wasserstoff und W und L größer als oder gleich 1 sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die zweite Harzkomponente eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von größer als etwa 150°C aufweist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die zweite Harzkomponente in einer Menge von etwa 10 bis etwa 25 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der gesamten adhäsiven Harzzusammensetzung, vorhanden ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die zweite Harzkomponente Phenolharz, Acrylharz, Polyphenylenetherharz oder eine Kombination umfasst, die mindestens einen der vorgenannten Harze enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 8, wobei das Phenolharz eine Vielzahl von Struktureinheiten umfasst, die folgende Formel haben:
wobei für jede Struktureinheit Y unabhängig ein Wasserstoff, Halogen, primäres oder sekundäres niederes Alkyl, Alkoxy, Phenyl, Haloalkyl, Aminoalkyl, Hydrocarbonoxy, Halohydrocarbonoxy, Aryl, Allyl, Phenylalkyl oder hydroxysubstituiertes Alkyl, das bis zu 6 Kohlenstoffe enthält, und X ein Hydroxyl ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 8, wobei das Phenolharz ein Molekulargewicht von etwa 300 bis etwa 1000 hat.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung ein Speichermodul aufweist, das sich um weniger als 3 Größenordnungen in einer Logarithmusskala bei einem Temperaturbereich von etwa –10°C bis etwa 70°C verändert.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der anorganische Füller Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Glas oder eine Kombination, die mindestens eine der vorstehenden Füller enthält, umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der anorganische Füller in einer Menge bis zu etwa 25 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzzusammensetzung, vorhanden ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 13, wobei der anorganische Füller in einer Menge bis zu etwa 10 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzzusammensetzung, vorhanden ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, die weiter etwa 0,2 bis etwa 1,5 Gewichtsprozent eines Viskositätsmodifizierers, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzzusammensetzung, umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 15, wobei der Viskositätsmodifizierer ein basisch aktiviertes Acrylpolymer oder Copolymer umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 16, wobei der Viskositätsmodifizierer Glyceroldistearat, Polyethylenglykolstearat, Glycerinstearat, Polymethacrylate, Polyalkylacrylate, Polyalkylmethacrylate, Methacrylatcopolymere, Interpolymere von Styrol und Acrylesteren, Karbonsäureamid enthaltende Polymere, Polyvinylpyrrolidon, Salze von Acryl- und Methacrylsäurepolymere, Styrolmaleinsäureanhydridcopolymere, Polyacrylsäureverbindungen, Polyethylenoxid sowie Kombinationen, die mindestens eine dieser vorgenannten Substanzen enthalten, umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 16, wobei der Viskositätsmodifizierer ein Acrylcopolymer des Ethylacrylats, der Methacrylsäure und des Methylmethacrylats umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 15, wobei die adhäsive Harzzusammensetzung weniger als etwa 1 Gewichtsprozent des anorganischen Füllers, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzzusammensetzung, umfasst.
Ein Verbundwerkstoff, der eine adhäsive Harzschicht umfasst, die ihrerseits umfasst: eine erste Harzkomponente, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von etwa –15 bis etwa 50°C aufweist, etwa 5 bis etwa 49 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzschicht, einer zweiten Harzkomponente, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von größer als etwa 100°C aufweist, und bis zu 50 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzschicht, eines anorganischen Füllers, wobei ein tanδ- Wert der adhäsiven Harzschicht größer als etwa 0,2 beim Temperaturbereich von etwa –15 bis etwa 50°C ist, wenn bei einer Frequenz von 1 Hz gemessen wird, und eine auf der adhäsiven Harzschicht aufliegende Metallschicht.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 20, wobei die erste Harzkomponente eine Kombination von Harzen umfasst, von denen jedes eine Glasübergangstemperatur von etwa –15 bis etwa 50°C aufweist.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 21, wobei die Harzkombination ein erstes Harz umfasst, das eine Glasübergangstemperatur von etwa –5°C bis etwa 0°C bei einer Frequenz von etwa 1 Hz besitzt, und ein zweites Harz umfasst, das eine Glasübergangstemperatur von etwa 20°C bis etwa 50°C bei einer Frequenz von etwa 1 Hz besitzt.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 20, wobei die erste Harzkomponente ein Latexacrylharz, ein auf einem Lösungsmittel basierendes Acrylharz, ein auf einem Lösungsmittel basierendes Acrylelastomer, natürlichen Gummi, synthetischen Gummi oder eine Kombination, die mindestens eine der vorgenannten Substanzen enthält, umfasst.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 21, wobei die erste Harzkomponente ein Acrylcopolymer umfasst, das eine Vielzahl von Wiederholungseinheiten enthält mit der allgemeinen Formel
wobei R₁ und R₄ unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffen, Wasserstoff oder ein Alkyl mit bis zu 6 Kohlenstoffen mit Hydroxylfunktionalität sind; R₂ und R₃ unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffen oder Wasserstoff und W und L größer als oder gleich 1 sind.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 20, wobei die zweite Harzkomponente eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von größer als etwa 150°C aufweist.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 20, wobei die zweite Harzkomponente in einer Menge von etwa 10 bis etwa 25 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzschicht, vorhanden ist.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 20, wobei die zweite Harzkomponente Phenolharz, Acrylharz, Polyphenylenetherharz oder eine Kombination umfasst, die mindestens eine der vorgenannten Harze enthält.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 27, wobei das Phenolharz eine Vielzahl von Struktureinheiten umfasst, die folgende Formel haben:
wobei für jede Struktureinheit Y unabhängig ein Wasserstoff, Halogen, primäres oder sekundäres niederes Alkyl, Alkoxy, Phenyl, Haloalkyl, Aminoalkyl, Hydrocarbonoxy, Halohydrocarbonoxy, Aryl, Allyl, Phenylalkyl oder hydroxysubstituiertes Alkyl, das bis zu 6 Kohlenstoffe wie Methylol enthält, und X ein Hydroxyl ist.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 27, wobei das Phenolharz ein Molekulargewicht von etwa 300 bis etwa 1000 besitzt.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 20, wobei die adhäsive Harzschicht ein Speichermodul aufweist, das sich um etwa 2 bis etwa 3 Größenordnungen auf einer Logarithmusskala bei einem Temperaturbereich von etwa –10°C bis etwa 70°C verändert.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 20, wobei der anorganische Füller Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Glas oder eine Kombination, die mindestens eine der vorstehenden Füller enthält, umfasst.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 20, wobei die adhäsive Harzschicht weiter etwa 0,2 bis etwa 1,5 Gewichtsprozent eines Viskositätsmodifizierers, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzschicht, umfasst.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 32, wobei der Viskositätsmodifizierer ein basisch aktiviertes Acrylpolymer oder Copolymer umfasst.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 33, wobei der Viskositätsmodifizierer Glyceroldistearat, Polyethylenglykolstearat, Glycerinstearat, Polymethacrylate, Polyalkylacrylate, Polyalkylmethacrylate, Methacrylatcopolymere, Interpolymere von Styrol und Acrylesteren, Karbonsäureamid enthaltende Polymere, Polyvinylpyrrolidon, Salze von Acryl- und Methacrylsäurepolymere, Styrolmaleinsäureanhydridcopolymere, Polyacrylsäureverbindungen, Polyethylenoxid sowie Kombinationen, die mindestens eine dieser vorgenannten Substanzen enthalten, umfasst.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 33, wobei der Viskositätsmodifizierer ein Acrylcopolymer des Ethylacrylats, der Methacrylsäure und des Methylmethacrylats umfasst.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 32, wobei die adhäsive Harzschicht weniger als etwa 1 Gewichtsprozent des anorganischen Füllers, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzschicht, umfasst.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 20, wobei die Metallschicht Edelstahl, Kupfer, Aluminium, Zink, Eisen, Übergangsmetalle und Metalllegierungen umfasst, die mindestens eines der vorgenannten Metalle oder Edelstahl enthalten.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 20, der weiter eine zweite Metallschicht umfasst, die auf der der Metallschicht gegenüber liegenden Seite der adhäsiven Harzschicht aufliegt.
Aufhängungsaufbau, der ein Bauelement umfasst, das zwischen einer Montierplatte und einem Leitelement angeordnet ist, wobei das Bauelement umfasst: eine erste Metallschicht, die mit einer zweiten Metallschicht durch eine adhäsive Harzschicht fest verbunden ist, wobei die adhäsive Harzschicht, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzschicht, umfasst: mindestens 50 Gewichtsprozent einer ersten Harzkomponente, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von etwa –15°C bis etwa 50°C aufweist, bis zu etwa 49 Gewichtsprozent einer zweiten Harzkomponente, die eine oder mehrere Glasübergangstemperaturen von größer als etwa 100°C aufweist und bis zu etwa 50 Gewichtsprozent eines anorganischen Füllers, wobei ein tanδ-Wert der adhäsiven Harzschicht größer als etwa 0,2 bei einem Temperaturbereich von etwa –15 bis etwa 50°C, gemessen bei einer Frequenz von 1 Hz, ist.
Aufbau nach Anspruch 39, wobei die adhäsive Harzschicht weiter etwa 0,2 bis etwa 1,5 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzschicht, eines Viskositätsmodifizierers umfasst.
Aufbau nach Anspruch 40, wobei die adhäsive Harzschicht weniger als etwa 1 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht der adhäsiven Harzschicht, des anorganischen Füllers umfasst.