NO137108B

NO137108B - ELECTRICAL RESISTANCE MATERIAL IN THE FORM OF FOIL FORM

Info

Publication number: NO137108B
Application number: NO741947A
Authority: NO
Inventors: Walter Busch; Heinz Kraemer; Kurt Kryczynski; Gustav Augstein
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1973-06-01
Filing date: 1974-05-29
Publication date: 1977-09-19
Also published as: BE815693A; DK295174A; FI164874A; SE7406964L; GB1481014A; IT1013325B; IE39298L; FR2232044A1; JPS5021298A; DE2327918A1; CH569347A5; CA1030410A; FR2232044B1; NO741947L; AT341628B; ATA444474A; NL7406920A; IE39298B1; SE405051B; LU70201A1

Description

Oppfinnelsen vedrører et elektrisk motstands- The invention relates to an electrical resistance

materiale i folieform bestående av en bærefolie av et elektrisk isolerende materiale, et til dens overflate slitasjefast for- material in foil form consisting of a carrier foil of an electrically insulating material, a wear-resistant coating on its surface

bundet sjikt av karbonpartikler som ikke er omhyllet av elektrisk isolerende materiale. bound layer of carbon particles that are not enveloped by electrically insulating material.

Det'er kjent å fremstille flåtestrukturer som er It is known to produce raft structures which are

i stand til å lede elektrisk strøm idet man på overflaten av en kunststoffolie -lar det virke et flytende middel som er. i stand til å oppløse eller svelle kunststoffoliens overflate, avleire et sjikt av karbonpartikler på den forbehandlede folieoverflate' og-deretter fordrive-det flytende middel. able to conduct electric current when a liquid substance is applied to the surface of a plastic foil. capable of dissolving or swelling the surface of the plastic film, depositing a layer of carbon particles on the pre-treated film surface' and then expelling the liquid agent.

Det er også kjent flåtestrukturer som er i stand There are also known fleet structures that are capable

til strømledning som' består av en kunststoffolie og et på dens overflate ved pådampning' umiddelbart fastgjort meget tynt metall- to a power line which consists of a plastic film and a very thin metal immediately attached to its surface by evaporation

sjikt.. Disse metallsjikt som har en tykkelse på noen nm er meget lavohmige. Det høye strømopptak f.eks. ved en belastning på 0,2 watt/cm. " tåler dette sjikt ikke den elektriske belastning, layer.. These metal layers, which have a thickness of a few nm, are very low-resistive. The high current consumption e.g. at a load of 0.2 watt/cm. " this layer cannot withstand the electrical load,

som inntrer på grunn av det lille ledertverrsnitt. De oppvarmer seg så sterkt ved strømpass.ering; at. metallet delvis brenner ut på bæreoverflaten. For å innstille' flatemotstander på. eksempel- which occurs due to the small conductor cross-section. They heat up so strongly when current is passed; that. the metal partially burns out on the bearing surface. To set' resistors to. Example-

vis mer enn 10 ohm/flateenhet må metallsjiktene.på bæreren være meget tynne. De er derfor meget følsomme overfor mekanisk inn- show more than 10 ohms/area unit, the metal layers on the carrier must be very thin. They are therefore very sensitive to mechanical in-

virkning og vanligvis dessuten lite slitasjefaste i forhold til underlaget. effect and usually also not very wear-resistant in relation to the substrate.

Ved hjelp av førstnevnte kjente fremgangsmåte er det By means of the former known method it is

såvidt man ved påføring av karbonpartikler ikke overskrider en bestemt mengde pr. flateenhet bærefolie og i industriell måle- provided that, when applying carbon particles, a certain quantity is not exceeded per surface unit carrier film and in industrial measuring

stokk mulig å. utforme tilstrekkelig- slitasjefast og tilstrekkelig jevne sjikt av karbonpartikler på bæreroverflaten..Den elektriske overflatemotstand av slike lagstrukturer avhenger av tykkelsen av sjikt av elektrisk ledende materiale. Således har en kj.ent stick possible to. design a sufficiently wear-resistant and sufficiently even layer of carbon particles on the carrier surface.. The electrical surface resistance of such layer structures depends on the thickness of the layer of electrically conductive material. Thus, a kj.ent has

flåtestruktur som er fremstilt urider industrielle betingelser på kontinuerlig måte og som er i stand til strømledning og hvis sjikt av karbonpartikler er bundet tilstrekkelig jevnt og tilstrekkelig fast på bæreoverflaten en flatemotstand i området på ca. 1000 ohm/flateenhet. raft structure which has been produced under industrial conditions in a continuous manner and which is capable of current conduction and whose layer of carbon particles is bound sufficiently evenly and sufficiently firmly on the bearing surface a surface resistance in the range of approx. 1000 ohms/area unit.

Det er riktignok etter den kjente fremgangsmåte under laboratoriemessige arbeidsbetingelser også mulig å fremstille folier som er i stand til strømføring og som har en Admittedly, according to the known method, under laboratory working conditions, it is also possible to produce foils which are capable of conducting electricity and which have a

vesentlig lavere flatemotstand pr. flateenhet; det er imidlertid allerede under de laboratoriemessige betingelser meget vanskelig å utstyre foliebaner på vanlig bredde og praktisk talt ubegrenset lengde med et over den samlede overflate jevnt tykt sjikt av significantly lower surface resistance per area unit; however, it is already very difficult under laboratory conditions to equip foil webs of normal width and practically unlimited length with a uniformly thick layer of

karbonpartikler som er tilstrekkelig slitasjefast bundet til bærefolien. carbon particles that are sufficiently wear-resistant bonded to the carrier foil.

Ved den for innstilling av lavere overflatemotstand nødvendig'større mengde av karbonpartikler pr. flateenhet av bæref.olien lar 'det seg under kontinuerlige .driftsmessige betingelser praktisk talt ikke unngå at karbonpartikkelsjiktet blir ujevnt tykt og at områder med tilstrekkelig klebefasthet veksler med slike hvori karbonpartiklene ikke er bundet' tilstrekkelig slitasjefast. In order to set a lower surface resistance, a larger amount of carbon particles per unit area of the carrier film, it is practically impossible under continuous operational conditions to prevent the carbon particle layer from being unevenly thick and for areas with sufficient adhesive strength to alternate with those in which the carbon particles are not bound, sufficiently wear-resistant.

Faren for slitasje av karbonpartiklene på bæreoverflaten er spesielt gitt når den elektrisk ledende flåtestruktur- ved en bestemmelsesmessig anvendelse ofte påkjennes mekanisk-. Dette, er f .eks. tilfelle ved anvendelse av slike strukturer som elektriske varmeelement i varmetak. Avslitningen av ledende partikler -fra bærefoliens overflate har den u-lempe The danger of wear of the carbon particles on the bearing surface is particularly present when the electrically conductive raft structure - in a specific application is often subjected to mechanical stress -. This is, for example, case when using such structures as electric heating elements in heated ceilings. The abrasion of conductive particles from the surface of the carrier film is slow

at elektrisk ledende sjikt ukontrollerbart endrer motstands-verdien. that the electrically conductive layer uncontrollably changes the resistance value.

Ved anvendelsen av elektrisk ledende flåtestrukturer som varmeelement er det i mange tilfelle av sikkerhetsgrunner en tvingende betingelse at de kan drives med elektrisk strøm hvis spenning ikke er høyere enn den for disse gjenstandene tillatte minste spenning. Under disse betingelser er det for drift av elektriske ledende flåtestrukturer som varmeelement forutsetningen at deres overflatemotstand ligger i størrelses-orden på 200 ohm/kvadratisk flateenhet" bærefolie til under ca. When using electrically conductive raft structures as heating elements, it is in many cases, for safety reasons, a mandatory condition that they can be operated with electric current whose voltage is not higher than the minimum voltage permitted for these objects. Under these conditions, for the operation of electrically conductive raft structures as heating elements, the prerequisite is that their surface resistance is in the order of magnitude of 200 ohms/square area unit" carrier foil to below approx.

10 ohm/kvadratisk flateenhet. 10 ohms/square unit area.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å tilveiebringe et elektrisk motstandsmateriale i folieform som danner formstrukturer som er egnet til strømføring og som har en liten flatemotstand, fortrinnsvis en slik. i. området under 200 ohm/flateenhet som også i permanent drift med lavspenning er anvendbar som elektrisk flatevarmeelement og hvor sjiktet som bevirker den elektriske strømledning er utformet tilstrekkelig jevnt og'har tilstrekkelig slitasjefasthet. The invention is based on the task of providing an electrical resistance material in foil form which forms shape structures which are suitable for current conduction and which have a small surface resistance, preferably such. i. the area below 200 ohms/area unit which, even in permanent operation with low voltage, can be used as an electric surface heating element and where the layer which causes the electric current line is designed sufficiently evenly and has sufficient wear resistance.

Oppfinnelsen består altså av elektrisk motstandsmateriale i folieform" bestående av en bærefolie av et elektrisk isolerende materiale., et til dens. overf late slitasjefast forbundet sjikt av karbonpartikler som. ikke er omhyllet, av elektrisk isolerende materiale, idet materialet er karakterisert ved at sjiktet' av karbonpartikler har en tykkelse i området mellom 2 og 5/Um og er slitasjefast forbundet med et sammen-hengede metal.lsjikt med en tykkélse i området mellom 5 og 100 nm. The invention therefore consists of electrical resistance material in foil form consisting of a carrier foil of an electrically insulating material, a layer of carbon particles connected to its surface in a wear-resistant manner which is not enveloped by electrically insulating material, the material being characterized by the layer' of carbon particles has a thickness in the range between 2 and 5 µm and is wear-resistant connected by a connected metal layer with a thickness in the range between 5 and 100 nm.

Oppfinnelsen vedrører videre et til. elektrisk strømføring egnet formlegeme, spesielt en flåtestruktur, fortrinnsvis i baneform, som er oppbygget i tre sjikt og består av et bæresjikt av elektrisk isolerende materiale, et slitasjefast med bæreren forbundet sjikt av elektrisk ledende karbonpartikler og et på dette sjikt anordnet overtrekk av metall, og som er egnet som elektrisk f latevarmeelement.. The invention further relates to another. electrical current conduction suitable shaped body, in particular a raft structure, preferably in the form of a web, which is built up in three layers and consists of a carrier layer of electrically insulating material, a wear-resistant layer of electrically conductive carbon particles connected to the carrier and a coating of metal arranged on this layer, and which is suitable as an electric surface heating element..

Det elektriske motstandsmaterialet ifølge oppfinnelsen er på ikke forutsebar måte en formstruktur, hvor det til elektrisk strømledning tjenende sot sjikt kleber fast på bæreren og allikevel har en lav flatemotstand. Den synergistiske virk-ning av de kombinerte ledende sjikt på bæreren kunne ikke forut-sees. The electrical resistance material according to the invention is, in an unpredictable way, a shaped structure, where the soot layer serving as an electrical current conductor sticks firmly to the carrier and still has a low surface resistance. The synergistic effect of the combined conductive layers on the carrier could not be predicted.

Den elektriske flatemotstand. ohm/flateenhet skal The electrical surface resistance. ohms/area unit shall

bety den elektriske motstandsverdi av overflaten.av et vilkårlig stort kvadrat, av en materialflatestruktur, idet to overfor hverandre liggende sider av kvadratet danner måleelektroden. mean the electrical resistance value of the surface of an arbitrarily large square, of a material surface structure, two opposite sides of the square forming the measuring electrode.

Det klebefaste sjikt av karbonpartikler på bærerens overflate har fortrinnsvis en tykkelse i.området på 2 - 5/Um. Sjiktet består av grafitt, fortrinnsvis imidlertid.av sot. Sjiktet av elektrisk ledende karbonpartikler er homogent i oppbygningen. Det består utelukkende av nevnte materiale og er fritt for kjemiske bindemidler. Sjiktets karbonpartikler er ikke omhyllet av elektrisk isolerende materiale. Sotsjiktet kan bestå av singu-lære partikler og/eller av agglomerater av sotpartikler. Det' foretrukkede sjikt av sot har en oppløftet overflate. Det er i The adhesive layer of carbon particles on the surface of the carrier preferably has a thickness in the range of 2 - 5 µm. The layer consists of graphite, preferably, however, of carbon black. The layer of electrically conductive carbon particles is homogeneous in structure. It consists exclusively of the aforementioned material and is free of chemical binders. The layer's carbon particles are not enveloped by electrically insulating material. The soot layer can consist of single particles and/or of agglomerates of soot particles. The preferred layer of soot has a raised surface. It is in

det vesentlige porøst. essentially porous.

Sjiktet av karbonpartikler kan også bestå av en blanding av sot og grafitt. The layer of carbon particles can also consist of a mixture of soot and graphite.

Metallovertrekket på sjiktet av karbonpartikler består av kobber, krom, jern, nikkel eller metaller av tilsvarende elektrisk ledningsevne, spesielt fortrinnsvis består over-trekket imidlertid av aluminium, sølv eller gull. Metallovertrekket har en tykkelse i området 5-100 nm. The metal coating on the layer of carbon particles consists of copper, chrome, iron, nickel or metals of similar electrical conductivity, particularly preferably, however, the coating consists of aluminium, silver or gold. The metal coating has a thickness in the range of 5-100 nm.

Innen rammen av oppfinnelsen skal verken et sjikt bestående av i polymert bindemiddel jevnt fordelte metallpartikler på overflaten av sotsjiktet eller en med dette forbundet selv-bærende metallfolie gjelde som "overtrekk". Within the scope of the invention, neither a layer consisting of metal particles uniformly distributed in a polymeric binder on the surface of the soot layer nor a self-supporting metal foil connected to this should be considered as "covering".

Metallovertrekket på sotsjiktet kan være utformet som sammenhengende overtrekk med lukket overflate, det kan imidlertid også ha gjennombrudd i ujevne eller regelmessige anordninger. I sistnevnte tilfelle er et overtrekk spesielt fordelaktig når' det er utformet gitteraktig. De tre sjikt som danner, formlegemet, grenser hver gang umiddelbart'til hverandre. Dette betyr at det ikke befinner seg noe klebemiddel mellom sjiktene. Som klebemiddel skal det derved forstås slike kjemiske forbindelser, hvis eneste oppgave består i å bevirke en sammen-klebning. The metal cover on the soot layer can be designed as a continuous cover with a closed surface, but it can also have breakthroughs in uneven or regular arrangements. In the latter case, a cover is particularly advantageous when it is designed like a grid. The three layers that form the form body each time immediately border each other. This means that there is no adhesive between the layers. As an adhesive, such chemical compounds are to be understood, the sole purpose of which is to cause adhesion.

Som bærer betegnes den del av den belagte struktur som gir mekanisk fasthet. The part of the coated structure that provides mechanical strength is referred to as the carrier.

Bæreren er et formlegeme av elektrisk isolerende materiale, fortrinnsvis av elektrisk isolerende kunststoff, spesielt foretrukket er bæreren en fleksibel kunststoffolie med høy fasthet. The carrier is a molded body of electrically insulating material, preferably of electrically insulating plastic, particularly preferably the carrier is a flexible plastic film with high strength.

Foretrukkede bærefolier er slike av mykningsm-iddelfritt poly-vinylklorid eller polyamid, spesielt foretrukket er ved hjelp av en strekkprosess molekylært orienterte folier av polyamid, polyoksymetylen, polykarbonat, polysulfon, polyamidimid som polyimid, helt spesielt foretrekkes imidlertid slike av polypropylen, spesielt foretrukket er ved hjelp av en strekkprosess molekylært orienterte folier av poly-etylentereftalater. Preferred carrier foils are those made of plasticizer-free polyvinyl chloride or polyamide, molecularly oriented foils of polyamide, polyoxymethylene, polycarbonate, polysulfone, polyamide imide such as polyimide are particularly preferred by means of a stretching process, however those made of polypropylene are particularly preferred, particularly preferred are by using a stretching process molecularly oriented foils of polyethylene terephthalate.

Det er også fortrinnsvis anvendbart folier av kopolymerisater på basis av isoftal-tereftalsyre i mengdeforhold 20:80 til 70:30. Som molekylært orienterte polyesterfolier som fordelaktig oppfyller kravene med hensyn til fasthet kommer det slike på tale som er strekkorientert i en enakset strekning i forholdet 1:1,5 til 1,6, fortrinnsvis 1:2,5 til 1:4,5- Spesielt fordelaktig egner det seg ved hjelp av biaksial-strekning orienterte polyetylen tereftalat folier som har et flate-strekkforhold i området mellom 1:6 og 1:18. De nevnte polyesterfolier er fortrinnsvis termofikse på kjent måte. Foils of copolymers based on isophthal-terephthalic acid in a quantity ratio of 20:80 to 70:30 are also preferably used. As molecularly oriented polyester foils that advantageously meet the requirements with regard to firmness, those that are stretch-oriented in a uniaxial stretch in the ratio 1:1.5 to 1.6, preferably 1:2.5 to 1:4.5- In particular advantageously, by means of biaxial stretching oriented polyethylene terephthalate foils which have an area-to-stretch ratio in the range between 1:6 and 1:18 are suitable. The polyester foils mentioned are preferably heat-fixed in a known manner.

Strekkfastheten av de foretrukkede polyesterfolier ligger derved i området mellom 2.000 til 3-000 kp/cm<2>. The tensile strength of the preferred polyester foils is therefore in the range between 2,000 to 3-000 kp/cm<2>.

Ved anvendelse av en strekning molekylært orienterte polyesterfolier som bærer har disse folier en tykkelse i området fra 6 til 250 /Um, spesielt en slik i området fra 15 til 35 yum. When using a stretch of molecularly oriented polyester foils as a carrier, these foils have a thickness in the range from 6 to 250 µm, especially one such in the range from 15 to 35 µm.

Den foretrukket orienterte polyesterfolie har på grunn av termofikseringen praktisk talt inten skrumpning ved temperaturer inn-til 150°C. Due to the thermosetting, the preferred oriented polyester film has practically no shrinkage at temperatures up to 150°C.

Fordelen ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen lar seg vise ved følgende forsøk: Til undersøkelse av klebefastheten av elektrisk ledende sjikt av en kjent, sotbelagt polyesterfolie hvis sotbelagte overflate har en overflatemotstand på ca. 1000 ohm/flateenhet påtrykkes en såkalt selv-klebestrimmel for hånd på sotsjiktet hvis klebesjikt er hvitt (klebe-strimler fra firma Johnson & Johnson, Typ Red Cross). Deretter fjernes strimlene fra dets underlag. Det hvite selvklebende sjikt av klebebåndet er etter avtrekning i det vesentlige fritt for sotpartikler. Sotsjiktet på polyesterfolien kan gjelde som tilstrekkelig klebefast bundet. The advantage of the method according to the invention can be demonstrated by the following experiment: To investigate the adhesive strength of the electrically conductive layer of a known, soot-coated polyester foil whose soot-coated surface has a surface resistance of approx. 1000 ohms/area unit, a so-called self-adhesive strip is applied by hand to the soot layer whose adhesive layer is white (adhesive strips from the company Johnson & Johnson, Type Red Cross). The strips are then removed from its substrate. The white self-adhesive layer of the adhesive tape is essentially free of soot particles after removal. The soot layer on the polyester foil can be regarded as sufficiently adhesively bonded.

Anvendelsen av en slik folie som flatevarmeelement som av sikkerhetsgrunner må drives med en liten strømning er imidlertid ikke mulig på grunn av flatemotstanden på ca. 1000 ohm/flateenhet,, However, the use of such a foil as a surface heating element, which for safety reasons must be operated with a small flow, is not possible due to the surface resistance of approx. 1000 ohms/area unit,,

I et annet forsøk går man ut fra en polyesterfolie med sotsjikt som i forsøk 1 (flatemotstand av foliens sotbelagte side ca. .1000 ohm/flateenhet). På sotsjiktet påføres ved pådampning et aluminiumovertrekk av en tykkelse -på ca. 30 nm. Folien har deretter på den belagte side en flatemotstand på ca. 30 ohm/flateenhet. Med selvklebende bånd ifølge forsøk 1 gjennomføres det i forsøk 1 omtalte klebe-fasthetsforsøk. Etter avtrekning av klebebåndet fra underlaget er klebesjiktet i det vesentlige fritt for karbonpartikler eller deler av metallovertrekket. In another experiment, the starting point is a polyester foil with a layer of soot as in experiment 1 (surface resistance of the soot-coated side of the foil approx. 1000 ohms/area unit). An aluminum coating with a thickness of approx. 30 nm. The film then has a surface resistance of approx. 30 ohms/area unit. With self-adhesive tape according to experiment 1, the adhesive strength test mentioned in experiment 1 is carried out. After peeling off the adhesive tape from the substrate, the adhesive layer is essentially free of carbon particles or parts of the metal coating.

Det annet forsøk viser at når det gås ut fra en folie som The second experiment shows that when starting from a foil which

med hensyn til dets utgangsflatemotstand på ca. 1000 ohm/flateenhet uegnet til fremstilling av flatevarmeelementer som må drives med sik-kerhet sspenning ved metallbelegg, kommer man til en flåtestruktur som for nevnte formål har en tilstrekkelig lav flatemotstand og hvor sjiktet som bevirker foliens'ledningsevne er forbundet tilstrekkelig fast med bærefolien. with respect to its output surface resistance of approx. 1000 ohms/area unit unsuitable for the production of surface heating elements which must be operated with safety voltage in the case of metal coatings, you arrive at a raft structure which for the aforementioned purpose has a sufficiently low surface resistance and where the layer which causes the foil's conductivity is connected sufficiently firmly to the carrier foil.

Gjennomfører man de ovenfor nevnte forsøk med en utgangsfolie som på grunn av an større sotsjikttykkelse har en flatemotstand på ca. 700 ohm/flateenhet, kommer man til det resultat at slike folier ikke består- klebébåndprøven, dvs. at etter avtrekking av klebebåndet er det på dets klebesjikt tydelig bundet synlige deler av sotsjiktet. The above-mentioned tests are carried out with an output film which, due to a greater soot layer thickness, has a surface resistance of approx. 700 ohms/area unit, the result is that such foils do not pass the adhesive tape test, i.e. that after the adhesive tape is removed, visible parts of the soot layer are clearly bound to its adhesive layer.

Klebebåndets klebesjikt viser i sin opprinnelige tilstand en remisjonsverdi målt med et registrerende spektralfotometer fra firma Zeiss ved 550 nm på 80%. Remisjonsverdien av båndets klebesjikt etter avtrekking fra underlaget ifølge første forsøk utgjør 78%. Remisjonsverdien av et bånd etter avtrekking fra underlaget etter annet forsøk utgjør 76%. The adhesive layer of the adhesive tape in its original state shows a remission value measured with a recording spectral photometer from the company Zeiss at 550 nm of 80%. The remission value of the tape's adhesive layer after removal from the substrate according to the first test amounts to 78%. The remission value of a tape after removal from the substrate after a second attempt amounts to 76%.

Ved de tilsvarende gjennomførste forsøk med en sotbelagt poly-esterf olie av en flatemotstand på 700 ohm/flateenhet ligger remisjonsverdien etter avtrekking av klebebåndet ved ca. 50%. In the corresponding tests carried out with a soot-coated polyester film with a surface resistance of 700 ohms/surface unit, the remission value after removing the adhesive tape is approx. 50%.

Gjennomføringen av fremgangsmåten skal i det følgende omtales eksempelvis. In the following, the implementation of the method shall be described by way of example.

Man går ut fra en kjent sotbelagt polyesterfolie hvis ca. 5^u tykke sotsjikt er tilstrekkelig slitasjefast bundet til bærefolieover-flaten og som på den belagte side har en flatemotstand på ca. 1000 ohm/ flateenhet. Denne folie fremstilles under de betingelser som er omtalt i DOS 1.704.766 resp. DOS 2.025-027- The starting point is a known soot-coated polyester film if approx. 5^u thick soot layers are sufficiently wear-resistant bonded to the carrier foil surface and which on the coated side have a surface resistance of approx. 1000 ohms/ unit area. This foil is produced under the conditions described in DOS 1,704,766 resp. DOS 2.025-027-

Fra en forrådsrulle med 1000 m folie føres et ca. 130 cm bredt bånd av ovennevnte sotbelagte polyesterfolie fortløpende gjennom en kjent innretning til påtampning av metallsjikt på gjenstander. Derved dannes det på sotsjiktet et overtrekk av metall. Eksempelvis fordampes i metalliseringsanlegget aluminium og påføres på sotsjiktets overflate av en tykkelse i området mellom 5 til 100 nm. From a supply roll with 1000 m of foil, an approx. 130 cm wide strip of the above-mentioned soot-coated polyester foil continuously through a known device for tamping a metal layer onto objects. Thereby, a coating of metal is formed on the soot layer. For example, aluminum is evaporated in the metallization plant and applied to the surface of the soot layer with a thickness in the range between 5 to 100 nm.

For den kontinuerlige fremstilling av flateaktig til strøm-ledning egnede elementer byr fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen den mulighet å holde sluttproduktets flatemotstand konstant innen snevre grenser. Påføres eksempelvis metallsjiktet i et pådampningsanlegg som er egnet til kontinuerlig pådampning av baneformede materialer, kan flatemotstanden av det ferdige material måles kontinuerlig eller i bestemte avstander og alt etter måleresultat kan ved etterregulering pådampningshastigheten holdes konstant. For the continuous production of flat elements suitable for current conduction, the method according to the invention offers the possibility of keeping the final product's surface resistance constant within narrow limits. If, for example, the metal layer is applied in an evaporation plant which is suitable for continuous evaporation of web-shaped materials, the surface resistance of the finished material can be measured continuously or at specific distances and depending on the measurement result, the evaporation rate can be kept constant by post-adjustment.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av noen eks-empler. The invention will be explained in more detail with the help of some examples.

Eksempel 1. Example 1.

Et tilsnitt av en størrelse av format DIN A 4 av en etter angiviselsen i DOS 1.704.766 fremstilt, ca. 5 /Um tykt sotsjiktholdig polyesterfolie hvis flatemotstand på den sotbelagte side utgjør ca. 1000 ohm/falteenhet ble det i etmetallpådampningsanlegg på den sotbelagte side belagt med ca. 40 nm tykt aluminiumovertrekk. Den kvadratr iske flatemotstand utgjorde deretter ca. 11 ohm/flateenhet. An addition of a size of format DIN A 4 of one produced according to the specification in DOS 1,704,766, approx. 5/Um thick polyester foil containing a soot layer whose surface resistance on the soot-covered side amounts to approx. 1000 ohms/fold unit, in a metal evaporation plant, the soot-coated side was coated with approx. 40 nm thick aluminum coating. The squared surface resistance then amounted to approx. 11 ohms/area unit.

Fra folien ble det deretter kuttet et omtrent kvadratisk prøve-stykke av en aktiv flate på 37 cm og dette på kjent måte på overfor hverandre liggende sider tilknyttet til en vekselspenning på 9>5 volt. Prøvestykket ble i løpet av en tid på 62 timer drevet med en elektrisk ytelse på 8,2 watt. Dette tilsvarer en flateytelse på 0,22 watt/cm . An approximately square test piece with an active surface of 37 cm was then cut from the foil and this was connected in a known manner on opposite sides to an alternating voltage of 9>5 volts. During a period of 62 hours, the test piece was operated with an electrical output of 8.2 watts. This corresponds to a surface performance of 0.22 watts/cm.

På folien ble det målt en maksimal temperatur på 110°C. A maximum temperature of 110°C was measured on the foil.

Metallsjiktet viser etter avslutning av prøvgn ingen beskadigelse på grunn av strøminnvirkning. Materialet er følgelig egnet til anvendelse av flatevarmeelementer som tilfredsstiller sikkerhetsbestem-melsene (lav- resp. sikkerhetsspenning). After the end of the test, the metal layer shows no damage due to the influence of current. The material is therefore suitable for the use of surface heating elements that satisfy the safety regulations (low or safety voltage).

Eksempel' 2. Example' 2.

Til sammenligning med eksempel 1 pådampes en polyesterfolie på en overflate med 40 nm tykt aluminiumsjikt. Den kvadratiske flatemotstand på det tosjiktige flateelement utgjorde 1,8 ohm/flateenhet. Det påførfee aluminiumsjikt er et elektrisk ledesjikt. Por varmeformål er dette element imidlertid uegnet på grunn av det elektrisk ledende sjikts lave motstand. For comparison with example 1, a polyester foil is vapor-deposited on a surface with a 40 nm thick aluminum layer. The square surface resistance of the two-layer surface element amounted to 1.8 ohms/surface unit. The applied aluminum layer is an electrically conductive layer. For heating purposes, however, this element is unsuitable due to the low resistance of the electrically conductive layer.

Eksempel 3. Example 3.

På overflaten av en polyesterfolie pådampes et aluminiumsjikt av en slik tykkelse at det dannes en flatemotstand på ca. 11 ohm/flateenhet som i eksempel 1. Den hertil nødvendige sjikttykkelse utgjør ca. On the surface of a polyester foil, an aluminum layer of such a thickness is vaporized that a surface resistance of approx. 11 ohms/area unit as in example 1. The layer thickness required for this is approx.

10 nm. Av denne folie ble en 37 cm p stor prøve belastet under samme 10 nm. A 37 cm large sample of this foil was loaded under the same

betingelser med strøm som i eksempel 1 således at det fremkom en flateytelse på o 0,22 watt/cm 2. Det påførte aluminiumsjikt ble med en gang etter anlegg av den elektriske spenningen ødelagt ved hjelp av oppvarm-ning på grunn av strømningen. conditions with current as in example 1 so that a surface performance of o 0.22 watt/cm 2 appeared. The applied aluminum layer was destroyed immediately after application of the electric voltage by means of heating due to the current.

En slik elektrisk ledende flateaktig struktur er følgelig uegnet til anvendelse som flatevarmeelement. Such an electrically conductive flat-like structure is consequently unsuitable for use as a surface heating element.

Eksempel 4. Example 4.

På en som i eksempel 1 anvendt sotbelagt polyesterfolie ble det pådampet et gullsjikt av en tykkelse på ca. 30 nm på sotsjiktet. Dette materials elektriske flatemotstand utgjorde da 19 ohm/flateenhet. En 37 cm 2 stor prøve av denne folie ble belastet med samme elektriske flateytelse som i eksempel 1 pa ca. 0,22 watt/cm p. Det elektrisk ledende flateelement tålte under forsøksvarigheten på ca. 60 timer denne belastning uten å få skader. Det kan følgelig anvendes som flatevarmeelement. A gold layer of a thickness of approx. 30 nm on the soot layer. The electrical surface resistance of this material then amounted to 19 ohms/surface unit. A 37 cm 2 sample of this foil was charged with the same electrical surface performance as in example 1 at approx. 0.22 watts/cm p. The electrically conductive surface element endured during the test duration of approx. 60 hours of this load without sustaining damage. It can therefore be used as a surface heating element.

Eksempel 5- Example 5-

En som i eksempel 1 omtalt sotbelagt polyesterfolie i baneform ble i et metallpådampningsanlegg kontinuerlig med en hastighet på 240 m/min. på den sotbelagte side belagt med et aluminiumovertrekk av en sjikttykkelse på ca. 25 nm ved et vakuum på mindre enn 10 4 Torr ved pådampning. Det oppsto derved et båndformet, flatt, elektrisk ledende element av en bredde på 120 cm og en lengde på 1000 m som over den samlede lengde og bredde har en flatemotstand på 100 ohm/flateenhet. A soot-coated polyester foil in web form mentioned in example 1 was in a metal deposition plant continuously at a speed of 240 m/min. on the soot-covered side coated with an aluminum coating of a layer thickness of approx. 25 nm at a vacuum of less than 10 4 Torr by evaporation. This resulted in a ribbon-shaped, flat, electrically conductive element with a width of 120 cm and a length of 1000 m, which over the combined length and width has a surface resistance of 100 ohms/surface unit.

En 21 cm bred og 80 cm lang strimmel av dette materiale ble hver gang langs hele lengden av den 80 cm lange lengdeside på metall-overflaten kontaktert ved påføring av et 1 cm bredt sjikt av et vanlig lederlakk på i og for seg kjent måte. Den flytende lederlakk påføres i silketrykkfremgangsmåten. A 21 cm wide and 80 cm long strip of this material was contacted each time along the entire length of the 80 cm long longitudinal side on the metal surface by applying a 1 cm wide layer of an ordinary conductive lacquer in a manner known per se. The liquid conductor varnish is applied in the screen printing process.

Lederlakken består av sølvpartikler som er dispergert i en væske bestående av i et oppløsningsmiddel oppløst filmdannende materiale. Det filmdannende materiale må i brukstemperaturområdet av det elektriske flateelement være bestandig mot temperaturinnvirkning og må ikke utløse seg fra underlaget. På den som ovenfor omtalte fremstilte kontaktprøve av flatevarmeelementet fastgjøres ved hjelp av forseglede kobbernagler hver gang en kobberlist (0,5 mm ). Listene forbindes deretter med til-slutningsstedet for en elektriske strømkilde og underkastes i løpet av en tid på 10 uker en spesifik elektrisk belastning på 0,2 watt/cm 2. Derved innstiller det seg en overflatetemperatur på 80°C. Det elektrisk ledende flateelement tålte permanentprøven uten beskadigelse. The conductive lacquer consists of silver particles that are dispersed in a liquid consisting of film-forming material dissolved in a solvent. In the operating temperature range of the electric surface element, the film-forming material must be resistant to temperature effects and must not detach from the substrate. A copper strip (0.5 mm) is attached to the above-mentioned contact sample of the surface heating element using sealed copper rivets. The strips are then connected to the connection point for an electrical current source and subjected to a specific electrical load of 0.2 watts/cm 2 over a period of 10 weeks. This results in a surface temperature of 80°C. The electrically conductive surface element withstood the permanent test without damage.

Eksempel 6. Example 6.

Et ensidig med et grafittsjikt overtrukket polyesterfolie-stykke med dimensjon 18 x 18 cm, som på den belagte overflate har en flatemotstand på ca. 5000 ohm/flateenhet, ble på grafittsiden ved pådampning i et kjent metalldampningsanlegg utstyrt med et aluminiurnover-trekk. Det fremkom deretter en flatemotstand på 50 ohm/flateenhet. A one-sided piece of polyester foil coated with a graphite layer with dimensions 18 x 18 cm, which on the coated surface has a surface resistance of approx. 5,000 ohms/area unit, was equipped with an aluminum urn cover on the graphite side by evaporation in a known metal evaporation plant. A surface resistance of 50 ohms/surface unit then appeared.

Fra dette materiale ble likeledes en prøve av en størrelse på 37 cm2, etter tilsvarende kontaktering underkastet en spesifik elektrisk flate-belastning på 0,2 watt/cm 2. Etter en ukes forsøkstid viste prøven uforandrete elektriske egenskaper og ingen synlige beskadigelser frem-bragt av strømmen. From this material, a sample of a size of 37 cm2, after corresponding contacting, was subjected to a specific electrical surface load of 0.2 watts/cm2. After a week's test period, the sample showed unchanged electrical properties and no visible damage caused by the electricity.

I dette eksempel ble grafittsjiktet påført på polyesterfolien på samme måte som sotsjiktet ifølge eksempel 1. In this example, the graphite layer was applied to the polyester foil in the same way as the soot layer according to example 1.

Av følgende tabeller fremgår at man kan innstille overflate-motstanden av de ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremstilte folier ved tilsvarende valg av tykkelser av metallovertrekk, idet det gås ut fra grunnfolie med slitasjefast sotsjikt og en overflatemotstand på ca. 1000 ohm/flateenhet. From the following tables it appears that the surface resistance of the foils produced by the method according to the invention can be adjusted by corresponding selection of thicknesses of the metal coating, starting from a base foil with a wear-resistant soot layer and a surface resistance of approx. 1000 ohms/area unit.

På tegningen vises oppfinnelsens gjenstand eksempelvis. Figuren viser i tverrsnitt og skjematisk et formlegeme ifølge oppfinnelsen. På tegningen betyr 1 bæresjikt i form av en folie av elektrisk isolerende materiale, 2 sjikt av karbonpartikler og 3 'metallo-vertrekk. The drawing shows the object of the invention, for example. The figure shows in cross-section and schematically a shaped body according to the invention. In the drawing, 1 means a carrier layer in the form of a foil of electrically insulating material, 2 a layer of carbon particles and 3 'metal coating.

Claims

1. Electrical resistance material in foil form, consisting of a carrier foil of an electrically insulating material, a wear-resistantly connected layer of carbon particles to its surface which is not enveloped by electrically insulating material, characterized in that the layer of carbon particles has a thickness in the range between 2 and 5 µm and is wear-resistant connected to a continuous metal layer with a thickness in the range between 5 and 10 0 nm.

2. Element according to claim 1, characterized in that the layer of carbon particles consists of soot particles.

3. Element according to claims 1-2, characterized in that the metal layer consists of gold.

4. Element according to claims 1-2, characterized in that the metal layer consists of silver.

5. Element according to claims 1-2, characterized in that the metal layer consists of copper.

6. Element according to claim 1-2, characterized in that the metal layer consists of aluminium.

7. Element according to claim 1-2, characterized in that the metal layer consists of chromium.

8. Element according to claims 1-2, characterized in that the metal layer consists of iron.

9- Element according to claims 1-8, characterized in that the metal layer has a closed surface.

10. Element according to claims 1-8, characterized in that the metal layer has a breakthrough.

11. Element according to claims 1-8 and 10, characterized in that the metal layer has breakthroughs in an irregular arrangement.

12. Element according to claims 1-8 and 10, characterized in that the metal layer has breakthroughs in a regular arrangement.

13. Element according to claims 1-8 and 12, characterized in that the metal layer is designed as a grid.

14. Element according to claims 1-8, characterized in that ■ the carrier film is a polyethylene terephthalate film oriented by stretching.