使用发泡剂改进EMI屏蔽制造技术

公开了适合于机壳的导电塑料制品(31)，它对电磁干涉提供改进的屏蔽或者提供改进的静电放电性能，通过低压注塑制造该塑料制品。制品(31)包括至少0.25体积%的导电添加剂(38)。制品(31)包括多孔结构。通过使用发泡剂或起泡剂产生多孔结构。在导电塑料制品(31)的生产中使用至少0.25重量%的发泡剂或起泡剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合于机壳的注塑的塑料制品，它对电磁干涉(EMI)具有改进的屏蔽和/或具有改进的静电放电(ESD)性能。本专利技术还涉及具有两个或更多个这种制品的组件。此外，本专利技术涉及制造塑料制品的方法。
技术介绍
US-A-4,664,971公开了含有对电磁干涉和对射频具有屏蔽性能的导电纤维的塑料制品。为了获得这种制品，具有导电纤维的复合微粒或颗粒用作中间产品。混合这些复合微粒与预定量的基本上纯的塑料材料，和将这一共混物引入到例如挤出混合物的料斗内。然后加热该材料，软化塑料并操作，在塑料内分配纤维，获得具有良好屏蔽性能的塑料制品。US-A-4,664,971表明可使用发泡剂制造热塑性或热固性泡沫材料的制品。US-A-5,399,295公开了一种复合片材，它包括导电纤维和粒状的导电或半导填料在其内无规分散的合成树脂材料的连续基体。注塑是可能的生产技术，和可在这种复合片材的制造中使用发泡剂或起泡剂。根据US-A-4,664,971获得的塑料制品在其中心区域内具有可接受的屏蔽性能。然而，边缘区域，即接近于塑料制品表面的区域显示出富含塑料材料并缺少纤维材料的区域。另外，纤维倾向于与表面平行的方向取向，从而与外部不再形成良好的电接触。一般地，还几乎不存在穿透表面的突出纤维。通常由巧妙地一起匹配的两个或更多个外壳组装机壳。注意到在塑料制品的表面处不存在纤维，因此交叠区域显示出差的纤维浓度。电磁辐射寻找最弱的部分。由于通过最弱的部分确定整个机壳的屏蔽度，因此，对于整个机壳的屏蔽来说，交叠区域是特有的。和由于这一交叠区域的屏蔽差，因此，整个机壳的屏蔽差。现有技术中已经注意到了富含塑料的边界区域的上述问题，例如在EP 0,674,326中公开了含塑料材料的绝缘体的电导体。由塑料材料和金属纤维的内容物的混合物制造一体的主体。相对于长度，纤维具有小的截面尺寸。分别通过模塑或挤出，模塑主体，以便在模塑工艺过程中，鉴于模塑工艺的流动方向，金属纤维基本上集中在中心部分，于是形成很好的传导体部分。通过提供从最终的表面上突出的额外小片，和之后使这一额外的小片断裂开，WO-A-2006/128741解决了这一问题。尽管提供了这一问题的充分的技术解决方案，但从许多应用的成本角度考虑，这一技术是失败的。其他技术避免了使用导电纤维并提供具有导电涂层的塑料制品表面。这些技术也可非常有效，但要求额外的涂布步骤。专利技术公开本专利技术的一个目的是避免现有技术的缺点。本专利技术的另一目的是提供对电磁干涉具有改进的屏蔽和具有改进的静电放电的成本有效的解决方法。根据本专利技术的第一方面，提供适合于机壳并对电磁干涉提供改进的屏蔽和/或提供改进的静电放电性能的塑料制品。通过低压注塑制造该制品。该塑料制品包括至少0.25体积%的导电添加剂。塑料制品具有多孔结构。在低压注塑生产工艺中，通过使用发泡剂，获得该多孔结构，其中使用至少0.25重量%的发泡剂或起泡剂。发泡剂或起泡剂的重量百分数以在低压注塑生产工艺中使用的原材料的混合物的重量为基础计算。所使用的生产方法是低压注塑。这意味着在熔融材料的注射过程中，模具没有完全被熔融材料填充：例如树脂的注射体积大于5%小于模具的体积，更优选大于10%小于模具的体积；甚至更优选大于12%小于模具的体积。此外，在这一低压注塑中，在注射熔融材料之后所使用的(对挤出螺杆的)保持压力低(低于70bar)。优选不存在保持压力。在优选的实施方案中，在具有切断喷嘴的注射段之后，关闭喷嘴。这意味着模具和机筒在物理上彼此分离，因此，可在模具内的注射聚合物上不施加恒定压力（holding pressure）。制品内导电添加剂的优选最小体积百分数为0.5,0.6,0.75,1.0,1.5,2.0,2.5和3.0，例如特别是当使用不锈钢纤维时。对于具有较小比长度(长度与直径之比)和低比密度的添加剂来说，这一体积百分数可以高得多，且可最多达50-60体积%。优选地，通过使用0.25-10重量%的发泡剂或起泡剂，甚至更优选1-3重量%的发泡剂或起泡剂，生产导电塑料制品。发泡剂或起泡剂的重量百分数以在低压注塑生产工艺中所使用的原材料的混合物的重量为基础计算。多孔结构是使用与塑料材料和添加剂一起混合的发泡剂或起泡剂的结果。在均化工艺过程中，发泡剂充分地保持在压力下，以便气体不可能逃逸。之后，当在模具内混合塑料材料与添加剂时，由于低压注塑工艺条件导致在发泡剂或起泡剂内提供或者释放的气体更加驱动添加剂朝向表面，与其中没有使用发泡剂或起泡剂的情况相比或者与没有通过低压注塑进行注塑的情况(例如使用高压注塑，这是与发泡剂或起泡剂一起使用的技术)相比。当使用低压注塑时，结果是与现有技术的导电塑料制品的状态相比，在边界区域内更多的导电添加剂和导电添加剂更加无规的取向。典型地，它还导致添加剂穿透表面突出，这对于良好结果来说是关键的(优选至少30的导电添加剂/cm2突出穿透塑料制品的外表面或表面)。边界区域内足够高的浓度，在边界区域内添加剂的更加无规的分布，和足够高含量的突出的添加剂的组合将导致低的表面电阻率或者高的表面导电率。这将最终导致几乎与制品本体导电率一样好的表面导电率。使用发泡剂或起泡剂会导致塑料制品闭孔的多孔结构的泡沫形貌，即具有闭孔多孔的结构。通过注射速度，转变点(switch over point)和注射的方式(即，喷嘴类型，喷嘴直径，喷嘴形状，…)，确定多孔的数量和大小。有时不期望添加剂突出穿透表面。在这一情况下，可通过粉碎或者抛光表面，除去突出的部分。然后添加剂仅仅存在于表面处，但不再穿透表面。可在整个制品上到处或者在一部分制品上观察到孔隙的分布。导电添加剂可以是金属纤维，不锈钢纤维，钛纤维，镍包衣碳纤维，碳纤维，炭黑，碳纳米管，银包衣玻璃珠，包衣玻璃纤维，…。在优选的实施方案中，塑料制品表现为厚度范围是1.0mm-10mm，例如3.0mm或4.0mm至10.0mm的二维或三维板状形式。然而，较厚的样品同样是可能的。厚度可以最多达50.0mm。术语“厚度”是指2-D或3D板的最小截面尺寸。可采用物理发泡剂或起泡剂，常常氮气，或者采用化学发泡剂或起泡剂进行发泡。化学发泡剂或起泡剂是在注塑条件下分解并释放气体的试剂。化学发泡剂或起泡剂的实例是ADC(偶氮二碳酰胺),OBSH(氧基双苯磺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.14 EP 10165831.81.提供改进的对电磁干涉的屏蔽或者提供改进的静电放电性能
的适合于机壳的导电塑料制品，
所述制品通过低压注塑制造；
所述制品包括至少0.25体积%导电添加剂；
所述制品包括孔多结构，
所述多孔结构通过使用发泡剂或起泡剂获得，其中使用至少
0.25重量%的发泡剂或起泡剂。
2.权利要求1的导电塑料制品，它通过使用在0.25和10重量%
之间的发泡剂或起泡剂生产。
3.权利要求2的导电塑料制品，它通过使用在1和3重量%之间
的发泡剂或起泡剂生产。
4.前述任何一项权利要求的导电塑料制品，其中发泡剂或起泡剂
是化学发泡剂或起泡剂。
5.前述任何一项权利要求的导电塑料制品，其中所述导电添加剂
选自金属纤维，不锈钢纤维，钛纤维，碳纤维或镍包衣碳纤维。
6.前述任何一项权利要求的导电塑料制品，其中所述塑料制品的
厚度大于3mm。
7.权利要求1-6的导电塑料制品，其中显著数量的所述导电添加
剂突出穿透所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·德维特，W·弗布鲁格，
申请(专利权)人：贝卡尔特公司，
类型：
国别省市：