[发明专利]塑料材料及导电塑料制品

说明书

发明描述

本发明涉及一种根据权利要求1之上位概念的塑料材料以及由该材料制成的导电塑料制品、特别是密封和屏蔽型材(profile)。

用于制造具有电磁屏蔽作用的外壳密封件或垫片(现场模压成形的垫片=MIPG或现场成形的垫片=FIPG)的硅橡胶基导电性密封材料已为人所熟知，其中该密封材料含有导电性填料。

直至九十年代初，这些材料就特别用于粘合封接屏蔽外壳的各部件或在外壳组装中用于粘接预制的屏蔽密封件或垫片，而且其性能还可作相应调整。关于相应的产品可参考Tecknit公司(USA)的数据表CS-723“导电性填缝料系统”(1972)、Comerics公司(USA)的技术公告46“CHO-BOND 1038(1987)”、以及DE-A-39 36 534。

DE-A-39 34 845公开了一种多部件的屏蔽密封件或垫片，其包含弹性载体和高度导电的覆盖层，并允许在组装前制造具有密封件或垫片的外壳部件，以及在外壳首次关闭后将其重新打开。这种结构是特别设计的，用于防止承担材料导电作用的高密度金属颗料造成的不均匀问题。不管怎样多部件密封件或垫片的生产总是昂贵的。

因此，EP-B-0 629 114中所描述的方法在大规模生产方面已深入人心，其中将处于最初粘稠状态的导电材料在压力的作用下通过针头或喷嘴直接涂于壳体部分上并在此处固化成弹性体，粘附在其表面上，这样就使得屏蔽型材同时具有了导电性和弹性(省略了成形步骤)。通过选择适当的截面形状和尺寸以及针头或喷嘴的通过速度可预先确定屏蔽型材的形状，同时，也可通过材料性能如粘度、触变性和固化或交联速率进行调整。

在已知的高导电性密封材料中，所采用的填料主要是大量贵金属颗粒，如银；具有一便宜核的贵金属涂膜的颗粒，如银或铂涂膜的铜或镍颗粒；和贱金属复合物，如镍涂膜的铜颗粒；或贵金属涂膜的玻璃或陶瓷颗粒。已知的以碳为基料的填料的导电性能不能满足当今的要求。

随着仅在高效屏蔽时方能可靠工作的电子设备的大规模使用的不断增加和价格的不断下降，屏蔽外壳的生产承受着巨大的成本压力，迫使人们开发廉价的密封材料，该材料应易于生产，可调整其性能并赋予屏蔽型材可靠的屏蔽效能。

因此，本发明的目的是提供一种改良的塑料材料和导电塑料制品。

采用具有权利要求1所述特征的塑料材料和具有权利要求15所述特征的导电塑料制品可以达到该目的。

本发明包括了对制造导电塑料制品的起始材料的原理性描述，该材料为一个合成树脂基材，其中含有提供弹性形变性能的微小中空体，使得低密度下可提供高度的弹性。具体而言，该材料包含导电填料；但在另一实施方案中，已制成的热塑性或热固性塑料制品的导电性可由一种至少部分覆盖的导电性膜提供或增强。

微小中空体的壁优选包含塑料并且基本为气密性的，使填料体具有所需的高弹性，尤其是弹性压缩性能。此外，中空体可基本由金属制成，在这一情况下由于气体填充以及金属壁的特性也可以获得一定程度的弹性。

在优选实施方案中，至少一部分金属填料为涂于微小中空体上的金属壳或膜，使得整个材料(基材加填料)的导电性至少有相当大的部分是由于中空体导电性壁的接触而产生的。

如果金属填料基本上全部为微小中空体表面壳的形式，该结构要求中空体的充填量相对较高，使得通过壁间接触在密封件或垫片截面上获得足够大的电流密度。从这一角度考虑，充填量越高则导电性涂层表面越平滑。

但是，如果金属涂层具有一粗糙表面，特别是具有基本上径向的微晶生长方向时，其优点在于有可能采用中等的充填量，而且还可在基材和填料体间建立起特别稳定的连接。

如果对本发明的描述作另一推广，金属填料可按通常方法以金属粉的形式分散于整个基材中，此时微小中空体(此时不具有导电性，构成绝缘区域)的充填量也不应太高。

微小中空体的直径优选在5μm至100μm之间，特别优选为15μm至50μm。