高聚物微孔泡沫导电衬垫的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种对电子设备电屏蔽或电磁波屏蔽的衬垫，以及制造此衬垫的方法，其中衬垫是由导电聚合物弹性体制造的。更具体地，将弹性体本身或者层叠导电织物或金属膜的弹性体打孔以形成孔，接着通过浸渍（填充）和涂层在其上面应用导电材料，以减小表面电阻率和体积电阻率，结果，制造出具有冲击和振动吸收性能以及导电性的衬垫。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对通讯设备屏蔽电磁干扰(EMI)和/或射频干扰(RFI)的导电衬垫，以及制造这种衬垫的方法。本专利技术衬垫的制造是通过对聚合物弹性体赋予导电性，以使衬垫具有容易的应用性、高的导电性、力学和物理强度。另外，在利用低压缩形变来保持高的冲击吸收和振动阻尼的同时，本专利技术的衬垫保持了泡沫在基本应用中所需的原始硬度和均匀的孔隙结构。
技术介绍
在设计各种电子通讯设备时，来自电气设备或电子设备的不希望出现的馈电线感应干扰或辐射电气干扰，是造成电子通讯设备功能混乱的主要原因，如削弱其功能性，产生噪音，破坏图像，缩短寿命周期和导致生产次品。作为屏蔽电磁干扰和/或射频干扰的屏蔽材料，传统上使用金属板、金属镀层织物、导电油漆、导电环或者类似的材料。作为具有聚合物弹性体或聚合物海绵弹性体的传统导电材料，开孔低密度聚氨酯泡沫或闭孔聚乙烯泡沫是公知的。但是，因为它们的密度低，冲击或撞击吸收性能差以及导电性低(体积电阻率104Ω·cm或更大)，所以它们主要用于包装和运输电子通讯设备。作为用于制造防止撞击或振动的衬垫的传统弹性体，可以使用高密度的聚氨酯泡沫。这种聚氨酯泡沫的制造是通过在混合器中混合普通聚羟基化合物、有机聚异氰酸酯化合物、增链剂、催化剂、硅树脂泡沫稳定剂以及空气或惰性气体，如氮气，以得到泡沫组合物(比重0.1～1.0g/cm3)，接着交联泡沫组合物，并通过使用普通的涂层设备在装备加热处理的循环传送带上浇注成均匀的厚度。如果需要，可以在聚氨酯泡沫的一侧或两侧层叠织物或塑料膜(美国专利No.3,755,212，美国专利No.3,862,879，美国专利No.4,216,177和美国专利No.5,859,081)。为了对高密度聚氨酯泡沫赋予导电性，可以使用下面的方法。一种方法是，在聚氨酯泡沫的发泡过程之前，作为导电颜料，将普通炭黑、石墨或诸如银、铜、镍、铝金属和类似物质的细粉均匀地分散在聚羟基化合物中。但是，为了使用这些导电颜料在高密度聚氨酯泡沫中获得恰当的导电性，导电颜料应当形成连续的通道，将导电颜料颗粒在交联的聚氨酯泡沫中连接起来。即，作为导电颜料的炭黑、石墨或金属的细粉颗粒，应当彼此非常靠近，以便能传递电子。例如，为了通过复合炭黑与聚氨酯泡沫获得导电性，根据炭黑的颗粒尺寸和导电性，应加入聚羟基化合物总质量的15～30wt％的炭黑。为了得到较高的导电性，应加入超过40wt％的炭黑。但是，当加入如此大量的炭黑时，颗粒分散困难，泡沫化合物的熔融粘度非常高，结果，炭黑颗粒彼此团聚；泡沫化合物如此高的粘度干扰物料的恰当输送，并且混合和发泡过程变得极其困难。另外，得到的产物的比重高，物理性能下降。结果，不可能使用上述的聚氨酯泡沫作为需要撞击和振动吸收性能的衬垫材料。另一方面，当使用金属粉末时，为了获得稳定的导电性，需要炭黑质量的2～3倍以上，这使分散更加困难，并增大比重。因此，上述导电颜料不能应用于除了体相导电性以外具有撞击和振动吸收性能的聚氨酯泡沫(图9)。传统上，作为仅需要表面导电性的EMI和RFI屏蔽材料，使用金属板、金属镀层织物和导电带，其中它们的制造是通过将导电颜料涂覆在各种纺织器、无纺布、纸、塑料膜或类似的材料上。但是，因为这些材料不具有体相导电性，它们仅用于需要表面导电性的情况，结果，同时具有表面导电性和体相导电性的聚合物海绵尚未披露。然而，具有低比重的聚合物海绵材料，如软的弹性聚氨酯泡沫，应用于包装和运输各种电子器件或半导体芯片以及屏蔽窗口支架或电磁设备。但是，由于这些软的聚氨酯泡沫材料不导电并且具有高的电阻，为了获得具有导电性的所需形状，需要特殊的工艺，即，在将聚氨酯泡沫(聚合物海绵)额外地切割或浇注成所需形状之后，接着粘贴表示具有粘结剂的导电纺织器或无纺布；或者是复杂的成形工艺，如将聚氨酯泡沫化合物注射到浇注模具中，其中导电纺织品或无纺布已经装在浇注模具的表面上。结果，制造成本高，因此这些没有广泛地用作电子通讯设备的衬垫材料，而这些衬垫材料需要充分的撞击和振动阻尼性能以及EMI屏蔽作用(图9)。为了赋予聚合物海绵所需的体相导电性以及EMI和RFI屏蔽性能，应该将普通导电炭黑、石墨、金、银、铜、镍、铝或类似的物质复合到聚合物海绵泡沫化合物中。但是，在这种情况下，如上所述，考虑工艺难度和物理性能，对复合后产生导电性的导电颜料的数量提出限制。结果，难以使体积电阻率小于104Ω·cm。因此，具有高的表面和体相导电性以及低的硬度和压缩形变的，高冲击吸收和撞击阻尼的聚合物海绵衬垫，尚未制造出来。在这种情况下，为了解决上述问题并且为聚合物弹性泡沫提供导电性，本专利技术者进行了调查和研究。结果，本专利技术者得出了本专利技术，并制造了用于电子通讯设备的衬垫，这是通过对弹性体打孔，接着在弹性体表面上应用导电材料，并对打孔的壁涂层或者用导电材料填充这些孔；或者通过在弹性体的两个侧面或一个侧面上层叠导电纺织品或金属箔，接着对弹性体打孔，并对打出的孔的壁涂层，或用导电材料填充这些孔。与上述传统技术相比，本专利技术的衬垫是通过非常简单的工艺制造的，并且不改变弹性体的原始物理性能。并且，本专利技术的衬垫可以具有表面和体相导电性，而同时保持冲击吸收以及振动或撞击阻尼能力。因此，本专利技术的目的是提供一种衬垫，它容易制造，并同时得到所需的表面导电性和体相导电体，同时保持冲击吸收和振动阻尼的能力，而不牺牲其原始的物理性能。本专利技术的另一个目的是提供一种制造衬垫的方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种电子设备的衬垫，该衬垫是通过切割导电片制成的，而导电片的制造是通过对弹性体片打孔，接着在弹性体片的表面上应用含有导电材料的导电漆，再在打出的孔的壁上应用导电漆或用导电漆填充孔。并且，本专利技术提供一种电子设备的衬垫，其制造是通过在进行上述打孔之前，将诸如导电织物或金属膜的导电材料层叠在弹性体片上。即，导电材料片，例如，诸如无纺布基导电织物的导电织物，或铜、铝、镍、银或金的金属膜，层叠在弹性体片的两侧或一侧之后，接着对层叠的弹性体片打孔，用导电漆填充打孔过程得到的孔或用导电漆涂覆孔壁，并且最终切割弹性体片(导电片)，从而得到本专利技术的衬垫。本专利技术可以使用任何类型的弹性体，而不限制在弹性体是由具有弹性的聚合物制成的条件。例如，可以使用聚合物树脂，如聚氨酯泡沫片、PVC、硅树脂、乙烯醋酸乙烯酯共聚物或聚乙烯片，橡胶，如NR、SBR、EPDM、NBR或氯丁橡胶、合成橡胶实体片或海绵片。片的厚度可以是0.5mm～10.0mm。片的厚度可以根据应用的目的进行选择。产生导电性的导电材料可以是，例如，炭黑、石墨、金、银、铜、镍或铝，但不限于此。这些导电材料以细粉的形式使用，混合形成涂覆漆，用于涂覆片的表面以及用于涂覆孔壁或填充这些孔。本领域的一般技术人员可以容易地控制根据应用目的涂覆在片上的导电涂层材料层的干膜厚度。导电涂层的干膜厚度用基于mil(密耳)的单位表示，其中1mil等于0.025mm。优选地，导电涂层的干膜厚度为0.1mil到3.0mil，更优选的是0.3mil到1.0mil。但是，不同的应用中可以有不同的厚度。当将诸如导电织物或金属膜的导电材料片层叠在弹性体片上时，导电织物或金属膜的厚度可以是1～10mil，更优选的是2～8mil。特别是，导电织物的厚度在3～4mil本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造电子设备衬垫的方法，所述衬垫同时具有表面导电性和体相导电性，所述方法包括如下步骤：　　　　制造聚合物弹性体片；　　　　将所述片打孔以形成孔；　　　　在所述片上应用导电涂层漆，以将所述片的表面涂层并填充孔或将孔壁涂层，以便形成导电层；以及　　　　切割上面具有导电层的片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋在文，姜元馨，
申请(专利权)人：SK聚合物技术株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]