DE102018115503A1

DE102018115503A1 - Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung

Info

Publication number: DE102018115503A1
Application number: DE102018115503.4A
Authority: DE
Inventors: Volker Schroiff; Marco Sutter; Matthias Hauer; Ivan Schmalzel; Rand Al-Qaysi; Björn Hellbach
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2020-01-02
Also published as: CA3104790A1; CN112399988A; JP2021534265A; WO2020002511A1; EP3814414A1; BR112020024497A2; US20210289675A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung, die wenigstens einen leitfähigen Füllstoff und eine Polymermatrix umfasst, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, ein Verfahren zur Herstellung eines gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Substrats und die Verwendung der abschirmenden Zusammensetzung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung, die wenigstens einen leitfähigen Füllstoff und eine Polymermatrix umfasst, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, ein Verfahren zur Herstellung eines gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Substrats und die Verwendung der abschirmenden Zusammensetzung.
STAND DER TECHNIK
Elektromagnetische Wellen weisen eine elektrische und eine magnetische Feldkomponente auf. Die von elektronischen Bauteilen abgestrahlten Wellen können zu einer gegenseitigen elektromagnetischen Beeinflussung (electromagnetic interference, EMI) führen. Durch die enormen Fortschritte in der Halbleitertechnik sind die elektronischen Bauteile zunehmend kleiner geworden und hat ihre Dichte innerhalb von elektronischen Vorrichtungen deutlich zugenommen. Die zunehmende Komplexität elektronischer Systeme, z. B. in Bereichen wie der Elektromobilität, der Luft- und Raumfahrttechnik oder der Medizintechnik, stellt eine hohe Herausforderung an die elektromagnetische Verträglichkeit der einzelnen Komponenten dar. So werden z. B. in Elektrofahrzeugen elektrische Antriebe mit hohen Leistungen auf engstem Raum integriert und durch elektronische Bauteile gesteuert, wobei sich die einzelnen Bauteile keineswegs gegenseitig stören dürfen. Um eine elektromagnetische Verträglichkeit zu erreichen, ist es bekannt, elektromagnetische Beeinflussungen mit Hilfe von abschirmenden Gehäusen zu dämpfen. Der Begriff der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) wird beispielsweise nach DIN VDE 0870 definiert als die Fähigkeit einer elektrischen Einrichtung, in ihrer Umgebung zufriedenstellend zu funktionieren, ohne diese Umgebung, zu der auch andere Einrichtungen gehören können, unzulässig zu beeinflussen. Damit muss die EMV zwei Bedingungen erfüllen, die Abschirmung der ausgesendeten Strahlung und die Störfestigkeit gegenüber anderer elektromagnetischer Strahlung. In vielen Ländern müssen die entsprechenden Geräte dabei gesetzlichen Vorschriften genügen. Die elektromagnetische Beeinflussung (EMI) ist nach DIN VDE 0870 die Einwirkung elektromagnetischer Wellen auf Stromkreise, Geräte, Systeme oder Lebewesen. Eine solche Einwirkung kann bei den beeinflussten Objekten zu hinnehmbaren, aber auch nicht hinnehmbaren Beeinträchtigungen, z. B. der Funktionalität von Geräten oder der Gefährdung von Personen, führen. In solchen Fällen sind entsprechende Schutzvorkehrungen zu treffen. Der für EMI-Abschirmung relevante Frequenzbereich liegt im Allgemeinen zwischen 100 Hz und 100 GHz. Die mit durch Abschirmung einer eingestrahlten elektromagnetischen Welle erzielte Dämpfung setzt sich in der Regel bei allen Abschirmprinzipien zusammen aus einer Reflexion und einer Absorption. Bei der Absorption verliert die elektromagnetische Welle Energie, die in Wärmeenergie umgewandelt wird, wobei die Absorption von der Wandstärke des Abschirmmaterials abhängt. Die Reflexion hingegen ist je nach Frequenzbereich unabhängig von der Materialstärke und kann sowohl an der Vorder- als auch an der Rückseite und innerhalb des Materials auftreten.
Im mittleren Frequenzbereich kann zur Beurteilung der Abschirmung in der Regel das elektrische Leitfähigkeitsverhalten der Materialien direkt heran gezogen werden. Im unteren Frequenzbereich kann zur Beurteilung der Abschirmung die relative Permeabilität und im oberen Frequenzbereich die Reflexion und auch die Schwingungsabsorption heran gezogen werden.
Es ist bekannt, zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung metallische Gehäuse, beispielweise aus Aluminium, einzusetzen. Aufgrund der hohen Leitfähigkeiten der Metalle werden dabei gute Schirmdämpfungen erzielt. Der Einsatz von rein metallischen Abschirmungen ist aber mit verschiedenen Nachteilen verbunden, wie die aufwendige Herstellung durch Stanzen, Biegen und Aufbringen eines Korrosionsschutzes, was sehr kostenintensiv ist. Auch die konstruktive Gestaltungsfreiheit ist bei metallischen Werkstoffen sehr beschränkt. Abschirmungen aus Kunststoff lassen sich vielfach leichter als Metalle in die gewünschte Form bringen. Da die meisten Kunststoffe Isolatoren sind, kann diesen durch den Auftrag einer Oberflächenbeschichtung, z. B. durch Galvanisieren oder Gasphasenabscheidung (physical vapor deposition, PVD), Leitfähigkeit verliehen werden. Jedoch ist für die metallische Beschichtung von Kunststoffen in der Regel ein hoher Aufwand zur Vorbereitung der Bauteile erforderlich, um eine gute Haftung der Beschichtung zu erzielen.
Es ist weiterhin bekannt, zur Herstellung von elektromagnetischen Abschirmungen Kunststoff-Komposite (Verbundwerkstoffe, Compounds) einzusetzen, die eine Matrix aus wenigstens einer Polymerkomponente und wenigstens einen Füllstoff mit Abschirmungseigenschaften aufweisen. Diese können in Form von Beschichtungen, Isolierbändern, Formkörpern, etc. eingesetzt werden. Zur Herstellung leitfähiger Komposite können beispielsweise elektrisch leitfähige Füllstoffe in einer Matrix aus wenigstens einem nicht-leitfähigen Polymer dispergiert werden.
S. Geetha et al. geben im Journal of Applied Polymer Science, Bd. 112, 2073 - 2086 (2009) einen Überblick zu Verfahren und Materialien zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung. Es werden diverse Kunststoff-Komposite auf Basis nicht-leitfähiger Polymere mit einer großen Vielzahl leitfähiger Füllstoffe erwähnt. Komposite auf Basis von Polyurethanen oder Polyharnstoffen als Matrix-Materialien sind nicht beschrieben. Als Alternative wird der Einsatz von leitfähigen Polymeren und speziell von Polyanilin und Polypyrrol diskutiert.
K. Jagatheesan et al. beschreiben im Indian Journal of Fibre & Textile Research, Bd. 39, 329 - 342 (2014) die elektromagnetischen Abschirmeigenschaften von Kompositen auf Basis leitfähiger Füllstoffe und leitfähiger Gewebe. Der Fokus liegt dabei auf speziellen Geweben, z. B. auf Basis von leitfähigen Hybridgarnen und einer Vielzahl leitfähiger Fäden zur Abschirmung eines möglichst weiten Frequenzbereichs. Komposite auf Basis von Polyurethanen oder Polyharnstoffen sind wiederum nicht beschrieben.
Die WO 2013/021039 betrifft eine Mikrowellen-absorbierende Zusammensetzung, die dispergierte magnetische Nanopartikel in einer Polymermatrix enthält. Die Polymermatrix enthält ein hochverzweigtes stickstoffhaltiges Polymer, wobei konkret ein Polyurethan auf Basis eines hyperverzweigten Melamins mit Polyolfunktionalität eingesetzt wird.
Die US 5,696,196 beschreibt eine leitfähige Beschichtung, enthaltend:

a) zwischen 7,0 und 65,0 Gew.-% einer wässrigen thermoplastischen Dispersion,
b) zwischen 1,5 und 10,0 Gew.-% einer wässrigen Urethandispersion,
c) zwischen 2,5 und 16 Gew.-% eines koaleszierenden Lösungsmittels auf Basis eines Glycols oder Glycolethers,
d) zwischen 0,1 und 5,0 Gew.-% eines leitfähigen Tons,
e) leitfähige Metallpartikel, ausgewählt unter Cu, Ag, Ni, Au und Mischungen davon,
f) wenigstens einen Entschäumer, und
g) Wasser.

Die wässrige Urethandispersion kann aliphatisch oder aromatisch sein, wobei es sich auch um ein Polyurethan handeln kann. Angaben zu konkreten Di- oder Polyisocyanaten und damit reaktiven Verbindungen werden in der Beschreibung nicht gemacht. In den Ausführungsbeispielen werden Neorez R-966 und Bayhydrol LS-2033, beides wässrige Emulsion eines aliphatischen Urethans, eingesetzt.
Die US 2007/0056769 A1 beschreibt ein polymeres Kompositmaterial zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung, das ein nicht-leitfähiges Polymer, ein inhärent leitfähiges Polymer und einen elektrisch leitfähigen Füllstoff umfasst. Zur Herstellung des Komposits werden die Polymerkomponenten in intensiven Kontakt gebracht. Als geeignete nicht-leitfähige Polymere werden elastomere, thermoplastische und duroplastische Polymere genannt, die unter einer Vielzahl verschiedener Polymerklassen ausgewählt sein können, wobei unter Anderem ganz allgemein auch Polyurethane erwähnt sind. Konkrete Verbindungen zur Herstellung von Polyurethanen sind nicht erwähnt. In den erfindungsgemäßen Beispielen wird ausschließlich ein mit Nickel-beschichteten Kohlenstofffasern gefüllter Polystyrol/Polyanilin-Blend eingesetzt.
Die im Stand der Technik genannten Polymermatrizes sind noch verbesserungswürdig hinsichtlich der komplexen Anforderungen an ihre Abschirmeigenschaften und ihrer weiteren anwendungstechnischen Eigenschaften. So können die im Stand der Technik genannten Polymermatrizes in der Regel nur mit einem geringen Feststoffgehalt beladen werden, so dass limitierte Abschirmeigenschaften resultieren. Die bislang bekannten Zusammensetzungen reflektieren entweder ausschließlich die elektromagnetische Strahlung oder der Anteil von Reflexion zu Absorption ist sehr hoch und lässt sich nicht steuern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verbesserte Zusammensetzungen zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen bereitzustellen, die sich mit höheren Feststoffgehalten, als aus dem Stand der Technik bekannt, füllen lassen und mit vielen verschiedenen Füllstoffen kompatibel sind.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass diese Aufgabe durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung und deren Verwendung sowie das erfindungsgemäße Verfahren zu ihrer Herstellung gelöst wird.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung hat folgende Vorteile:

- Durch die Verwendung einer Polymermatrix, die wenigstens ein harnstoffgruppenhaltiges Polyurethan enthält, können höhere Füllgrade erreicht werden.
- Es besteht die Möglichkeit, ferromagnetische Füllstoffe in die Zusammensetzung einzuarbeiten, um den niedrig-frequenten Abschirmbereich abzudecken.
- Es besteht die Möglichkeit, die Zusammensetzung durch geeignete Füllstoffauswahl bezüglich Reflexion und Absorption abzustimmen.
- Es besteht die Möglichkeit, die Zusammensetzung durch geeignete Füllstoffauswahl auf verschiedene Frequenzbereiche einzustellen.
- Die Zusammensetzung weist eine gute Haftung auf einer Vielzahl von Kunststoffen auf, so dass eine zuverlässige und wirtschaftliche Kombination mit diversen Kunststoffgehäusen möglich ist. Eine Vorbehandlung kann je nach Art des Kunststoffs entfallen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein erster Gegenstand der Erfindung ist eine Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, umfassend

a) wenigstens einen leitfähigen Füllstoff und
b) eine Polymermatrix, enthaltend wenigstens ein harnstoffgruppenhaltiges Polyurethan.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine erfindungsgemäße Zusammensetzung in Form einer Zweikomponenten(2K)-Polyurethanzusammensetzung. Diese kann wässrig oder wasserfrei formuliert werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, umfassend die Schritte:

a) Bereitstellung wenigstens eines leitfähigen Füllstoffs und
b) Mischen des wenigstens einen leitfähigen Füllstoffs mit den die Polymermatrix bildenden Polymeren.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Substrats, umfassend eine oder bestehend aus einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung, bei dem man eine solche Zusammensetzung bereitstellt, und

- aus der Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung das Substrat formt, oder
- in ein Substrat die Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung einarbeitet, oder
- ein Substrat zumindest teilweise mit der Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung beschichtet.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eignen sich in vorteilhafter Weise zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung im gesamten Frequenzbereich, in dem solche Maßnahmen erforderlich sind, um unerwünschte Beeinträchtigungen durch elektromagnetische Strahlung zu vermindern oder zu vermeiden. Der für EMI Abschirmung relevante Frequenzbereich liegt dabei im Allgemeinen in einem Bereich von etwa 100 Hz bis 100 GHz. Dabei eignen sich die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen insbesondere auch zur Abschirmung niedriger und mittlerer Frequenzen. So kann man als Füllstoff z. B. ein Material zum Absorbieren von elektromagnetischen Wellen mit einer niedrigen Frequenz, wie einen Magnetwerkstoff, einsetzen. Des Weiteren kann man als Füllstoff auch ein Material zum Reflektieren von elektromagnetischen Wellen mit einer hohen Frequenz, z. B. ein kohlenstoffreiches, leitendes Nanomaterial, einsetzen. Für die Breitbandanwendung können geeignete Kombinationen von Füllstoffen eingesetzt werden.
Aufgrund der hohen Kompatibilität der in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung eingesetzten harnstoffgruppenhaltigen Polyurethane mit einer Vielzahl verschiedener für die EMI Abschirmung geeigneter Füllstoffe und der hohen realisierbaren Füllgrade lässt sich eine sehr gute Schirmdämpfung SE (shielding effectiveness) erzielen. Die Schirmdämpfung setzt sich dabei zusammen aus Anteilen für Absorption SE_A, Reflexion SE_R und Multi-Reflexion SE_M. Durch die hohe Flexibilität der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hinsichtlich der Art und Menge der enthaltenen leitfähigen Füllstoffe und der Möglichkeit zum Einsatz weiterer Polymerkomponenten, speziell auch leitfähiger Polymere, lässt sich der jeweils gewünschte Anteil von Absorption und Reflexion an der Schirmdämpfung gut steuern. Somit erfüllen abgeschirmte Substrate auf Basis der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sehr gut die Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit des Materials, wie sie z. B. in den entsprechenden CISPR-Standards definiert werden (Comite international special des perturbations radioelectriques = Internationales Sonderkomitee für Funkstörungen). Gleichzeitig zeichnen sich Substrate, die die erfindungsgemäße Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen enthalten oder aus dieser bestehen sowie Beschichtungen auf dieser Basis durch ein insgesamt gutes Anwendungsprofil aus. Dazu zählt, dass sie mechanischen, thermischen oder chemischen Beanspruchungen standhalten können und sich z. B. durch gute Kratzbeständigkeit, Haftung, Korrosionsbeständigkeit oder Elastizität auszeichnen.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wie oben und im Folgenden definiert, umfasst als Komponente a) wenigstens einen leitfähigen Füllstoff.
Der elektrisch leitende Füllstoff kann vorteilhaft in Form von partikulären Materialien oder Fasern vorliegen. Dazu zählen Pulver, nanoteilige Materialien, Nanoröhrchen, Fasern, etc. Die Füllstoffe können sowohl beschichtet als auch unbeschichtet oder auf ein Trägermaterial aufgebracht sein.
Bevorzugt ist der wenigstens eine leitfähige Füllstoff ausgewählt unter Kohlenstoffnanoröhrchen, Kohlenstofffasern, Graphit, Graphen, leitfähigem Ruß, metallbeschichteten Trägern, elementaren Metallen, Metalloxiden, Metalllegierungen und Mischungen davon.
Bevorzugte metallbeschichtete Träger sind metallbeschichtete Kohlenstofffasern, speziell vernickelte Kohlefasern und versilberte Kohlefasern. Bevorzugte metallbeschichtete Träger sind weiterhin silberbeschichtete Glaskugeln.
Geeignete elementare Metalle sind ausgewählt unter Cobalt, Aluminium, Nickel, Silber, Kupfer, Strontium, Eisen und Mischungen davon.
Geeignete Legierungen sind ausgewählt unter Strontiumferrit, Silber-KupferLegierung, Silber-Aluminium-Legierung, Eisen-Nickel-Legierung, µ-Metallen, amorphen Metallen (metallischen Gläsern) und Mischungen davon.
In einer speziellen Ausführung umfasst der leitfähige Füllstoff wenigstens ein ferromagnetisches Material, vorzugsweise ausgewählt unter Eisen, Kobalt, Nickel, Oxiden und Mischoxiden davon, Legierungen und Mischungen davon. Diese Füllstoffe eignen sich speziell zum Absorbieren von elektromagnetischen Wellen mit einer niedrigen Frequenz.
In einer weiteren speziellen Ausführung umfasst der leitfähige Füllstoff wenigstens ein kohlenstoffreiches, leitendes Material, vorzugsweise ausgewählt unter Kohlenstoffnanoröhrchen, Kohlenstofffasern, Graphit, Graphen, leitfähigem Ruß und Mischungen davon. Diese Füllstoffe eignen sich speziell zum Reflektieren und Absorbieren von elektromagnetischen Wellen mit einer hohen Frequenz.
Der Füllstoff ist in der Regel in einem ausreichenden Anteil in der Polymermatrix enthalten, um die für die vorgesehene Anwendung gewünschte elektrische Leitfähigkeit zu erreichen. Übliche Einsatzmengen des leitfähigen Füllstoffs liegen z. B. in einem Bereich von 0,1 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten a) und b). Vorzugsweise beträgt der Anteil an Füllstoff a) 0,5 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten a) und b).
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung, wie oben und im Folgenden definiert, umfasst als Komponente b) eine Polymermatrix, enthaltend wenigstens ein harnstoffgruppenhaltiges Polyurethan.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält vorzugsweise 15 bis 99,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 99 Gew.-%, wenigstens eines harnstoffgruppenhaltigen Polyurethans, bezogen auf die Summe der Komponenten a) und b).
In einer speziellen Ausführung besteht die Polymermatrix b) ausschließlich aus wenigstens einem harnstoffgruppenhaltigen Polyurethan.
Harnstoffgruppenhaltige Polyurethane enthalten wenigstens eine Aminkomponente einpolymerisiert, die wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktive Amingruppen aufweist.
Der Anteil der Aminkomponente beträgt bevorzugt 0,01 bis 32 Mol%, besonders bevorzugt 0,1 bis 10 Mol%, bezogen auf die zur Herstellung des harnstoffgruppenhaltigen Polyurethans eingesetzten Komponenten.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind harnstoffgruppenhaltige Polyurethane aus Polyisocyanaten und damit komplementären Verbindungen mit wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktiven Gruppen aufgebaut.
Die Reaktion von NCO-Gruppen mit Aminogruppen führt zur Bildung von Harnstoffgruppen. Die Reaktion von NCO-Gruppen mit OH-Gruppen führt zur Bildung von Urethangruppen. Verbindungen, die nur eine reaktive Gruppe pro Molekül enthalten, führen zu einem Abbruch der Polymerkette und können als Regler eingesetzt werden. Verbindungen, die zwei reaktive Gruppen pro Molekül enthalten, führen zur Bildung von linearen harnstoffgruppenhaltigen Polyurethanen. Verbindungen mit mehr als zwei reaktiven Gruppen pro Molekül führen zur Bildung von verzweigten harnstoffgruppenhaltigen Polyurethanen.
Bevorzugt ist das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan linear aufgebaut. D. h. das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan ist aus Diisocyanaten und damit komplementären divalenten Verbindungen aufgebaut.
Der Verzweigungsgrad des harnstoffgruppenhaltigen Polyurethans beträgt bevorzugt 0 bis 20%. Dabei bezeichnet der Verzweigungsgrad den Anteil an Knotenpunkten in der Polymerkette, d.h. den Anteil von Atomen, die Ausgangspunkt von wenigstens drei davon abzweigenden Polymerketten sind.
Unter einer Vernetzung wird demnach verstanden, dass eine abzweigende Polymerkette in einer zweiten abzweigenden Polymerkette mündet.
Gegenüber NCO-Gruppen reaktive Gruppen weisen bevorzugt wenigstens ein aktives Wasserstoffatom auf.
Geeignete komplementäre Verbindungen sind niedermolekulare Di- und Polyole, polymere Polyole, niedermolekulare Di- und Polyamine mit primären und/oder sekundären Aminogruppen, polymere Polyamine, Amin-terminierte Polyoxyalkylenpolyole, Verbindungen mit mindestens einer Hydroxylgruppe und mindestens einer primären oder sekundären Aminogruppe im Molekül, insbesondere Aminoalkohole.
Geeignete niedermolekulare Diole (im Folgenden „Diole“) und niedermolekulare Polyole (im Folgenden „Polyole“) weisen ein Molekulargewicht von 60 bis weniger als 500 g/mol auf. Geignete Diole sind beispielsweise Ethylenglykol, Propan-1,2-diol, Propan-1,3-diol, Butan-1,2-diol, Butan-1,3-diol, Butan-1,4-diol, Butan-2,3-diol, Pentan-1,2-diol, Pentan-1,3-diol, Pentan-1,4-diol, Pentan-1,5-diol, Pentan-2,3-diol, Pentan-2,4-diol, Hexan-1,2-diol, Hexan-1,3-diol, Hexan-1,4-diol, Hexan-1,5-diol, Hexan-1,6-diol, Hexan-2,5-diol, Heptan-1,2-diol 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol, 1,2-Octandiol, 1,9-Nonandiol, 1,2-Decandiol, 1,10-Decandiol, 1,2-Dodecandiol, 1,12-Dodecandiol, 1,5-Hexadien-3,4-diol, 1,2- und 1,3-Cyclopentandiole, 1,2-, 1,3- und 1,4-Cyclohexandiole, 1,1-, 1,2-, 1,3- und 1,4-Bis-(Hydroxymethyl)cyclohexane, 1,1-, 1,2-, 1,3- und 1,4-Bis(Hydroxyethyl)cyclohexane, Neopentylglykol, (2)-Methyl-2,4-pentandiol, 2,4-Dimethyl-2,4-Pentandiol, 2-Ethyl-1,3-hexandiol, 2,5-Dimethyl-2,5-hexandiol, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol, Pinacol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol.
Geeignete Polyole sind Verbindungen mit mindestens drei OH-Gruppen, z. B. Glycerin, Trimethylolmethan, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1,2,4-Butantriol, Tris(hydroxy-methyl)amin, Tris(hydroxyethyl)amin, Tris(hydroxypropyl)amin, Pentaerythrit, Bis(tri-methylolpropan), Di(pentaerythrit), Di- Tri- oder Oligoglycerine, oder Zucker, wie z. B. Glucose, tri- oder höherfunktionelle Polyetherole auf Basis tri- oder höherfunktioneller Alkohole und Ethylenoxid, Propylenoxid oder Butylenoxid, oder Polyesterole. Dabei sind Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1,2,4-Butantriol, Pentaerythrit, sowie deren Polyetherole auf Basis von Ethylenoxid oder Propylenoxid besonders bevorzugt. Da diese Verbindung zu Verzweigungen führen, werden sie vorzugsweise in einer Menge von höchstens 5 Gew.-%, insbesondere höchstens 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der gegenüber den Isocyanaten komplementäre Verbindungen eingesetzt. Speziell werden keine Polyole eingesetzt.
Geeignete polymere Diole und polymere Polyole weisen vorzugsweise ein Molekulargewicht von 500 bis 5000 g/mol auf. Bevorzugt sind die polymeren Diole ausgewählt unter Polyetherdiolen, Polyesterdiolen, Polyetheresterdiolen und Polycarbonatdiolen. Die estergruppenhaltigen polymeren Diole und Polyole können anstelle von oder zusätzlich zu Cabonsäureestergruppen Carbonatgruppen aufweisen.
Bevorzugte Polyetherdiole sind Polyethylenglykole HO(CH₂CH₂O)_n-H, Polypropylenglykole HO(CH[CH₃]CH₂O)_n-H, wobei n eine ganze Zahl und n ≥4 ist, Polyethylenpolypropylenglykole, wobei die Abfolge der Ethylenoxid- und der Propylenoxid-Einheiten blockweise oder statistisch sein kann, Polytetramethylenglykole (Polytetrahydrofurane), Poly-1,3-propandiole oder Gemische von zwei oder mehr Vertretern der voran stehenden Verbindungen. Dabei kann eine oder auch beide Hydroxylgruppen in den vorstehend genannten Diolen durch SH-Gruppen substituiert werden.
Bevorzugte Polyesterdiole sind solche, die durch Umsetzung von zweiwertigen Alkoholen mit zweiwertigen Carbonsäuren erhalten werden. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäureester von niederen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der Polyesterdiole verwendet werden. Die Polycarbonsäuren können aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch, aromatisch oder heterocyclisch sein und gegebenenfalls, z. B. durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür seien genannt: Korksäure, Azelainsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Endomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, dimere Fettsäuren. Bevorzugt sind Dicarbonsäuren der allgemeinen Formel HOOC-(CH₂)_y-COOH, wobei y eine Zahl von 1 bis 20, bevorzugt eine gerade Zahl von 2 bis 20 ist, z. B. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Dodecandicarbonsäure.
Als mehrwertige Alkohole kommen z. B. Ethylenglykol, Propan-1,2- diol, Propan-1,3-diol, Butan-1,3-diol, Buten-1,4-diol, Butin-1,4-diol, Pentan-1,5-diol, Neopentylglykol, Bis-(hydroxymethyl)-cyclohexane wie 1,4-Bis-(hydroxymethyl)cyclohexan, 2-Methyl-propan-1,3-diol, Methylpentandiole, ferner Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Polyethylenglykol, Dipropylenglykol, Polypropylenglykol, Dibutylenglykol und Polybutylenglykole in Betracht. Bevorzugt sind Alkohole der allgemeinen Formel HO-(CH₂)_x-OH, wobei x eine Zahl von 1 bis 20, bevorzugt eine gerade Zahl von 2 bis 20 ist. Beispiele hierfür sind Ethylenglycol, Butan-1,4-diol, Hexan-1,6-diol, Octan-1,8-diol und Dodecan-1,12-diol. Weiterhin bevorzugt ist Neopentylglykol.
Geeignete Polyetherdiole sind insbesondere durch Polymerisation von Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder Epichlorhydrin mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von BF₃ oder durch Anlagerung dieser Verbindungen gegebenenfalls im Gemisch oder nacheinander, an Startkomponenten mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, wie Alkohole oder Amine, z. B. Wasser, Ethylenglykol, Propan-1,2-diol, Propan-1,3-diol, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan oder Anilin erhältlich. Ein besonders bevorzugtes Polyetherdiol ist Polytetrahydrofuran. Geeignete Polytetrahydrofurane können durch kationische Polymerisation von Tetrahydrofuran in Gegenwart von sauren Katalysatoren, wie z. B. Schwefelsäure oder Fluorschwefelsäure, hergestellt werden. Derartige Herstellungsverfahren sind dem Fachmann bekannt.
Bevorzugt sind Polycarbonatdiole, wie sie z. B. durch Umsetzung von Phosgen mit einem Überschuss von den als Aufbaukomponenten für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen Alkoholen erhalten werden können.
Gegebenenfalls können auch Polyesterdiole auf Lacton-Basis mitverwendet werden, wobei es sich um Homo- oder Mischpolymerisate von Lactonen, bevorzugt um endständige Hydroxylgruppen aufweisende Anlagerungsprodukte von Lactonen an geeignete difunktionelle Startermoleküle handelt. Als Lactone kommen bevorzugt solche in Betracht, die sich von Verbindungen der allgemeinen Formel HO-(CH₂)_z-COOH ableiten, wobei z eine Zahl von 1 bis 20 ist und ein H-Atom einer Methyleneinheit auch durch einen C₁- bis C₄-Alkylrest substituiert sein kann. Beispiele sind ε-Caprolacton, β-Propiolacton, γ-Butyrolacton und/oder Methyl-γ-caprolacton sowie deren Gemische. Geeignete Starterkomponenten sind z. B. die vorstehend als Aufbaukomponente für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen zweiwertigen Alkohole. Die entsprechenden Polymerisate des ε-Caprolactons sind besonders bevorzugt.
Auch niedere Polyesterdiole oder Polyetherdiole können als Starter zur Herstellung der Lacton-Polymerisate eingesetzt sein. Anstelle der Polymerisate von Lactonen können auch die entsprechenden, chemisch äquivalenten Polykondensate der den Lactonen entsprechenden Hydroxycarbonsäuren eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt sind Polycarbonatester-polyether-diole und Polycarbonatester-polyether-polyole.
Geeignete niedermolekulare Di- und Polyamine mit primären und/oder sekundären Aminogruppen weisen ein Molekulargewicht von 32 bis weniger als 500 g/mol auf. Bevorzugt sind Diamine, die zwei Aminogruppen, ausgewählt aus der Gruppe der primären und sekundären Aminogruppen, enthalten. Geeignete aliphatische und cycloaliphatische Diamine sind beispielsweise Ethylendiamin, N-Alkyl-ethylendiamin, Propylendiamin, 2,2-Dimethyl-1,3-propylendiamin, N-Alkylpropylen-diamin, Butylendiamin, N-Alkylbutylendiamin, Pentandiamin, Hexamethylendiamin, N Alkylhexamethylendiamin, Heptandiamin, Octandiamin, Nonandiamin, Decandiamin, Dodecandiamin, Hexadecandiamin, Toluylendiamin, Xylylendiamin, Diaminodiphenyl-methan, Diaminodicyclohexylmethan, Phenylendiamin, Cyclohexylendiamin, Bis(aminomethyl)cyclohexan, Diaminodiphenylsulfon, Isophorondiamin, 2-Butyl-2-ethyl-1,5-pentamethylendiamin, 2,2,4- oder 2,4,4-Trimethyl-1,6-hexamethylendiamin, 2 Aminopropylcyclohexylamin, 3(4)-Aminomethyl-1-methylcyclohexylamin, 1,4 Diamino-4-methylpentan.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch niedermolekulare aromatische Di- und Polyamine eingesetzt werden. Aromatische Diamine sind bevorzugt ausgewählt unter Bis-(4-amino-phenyl)-methan, 3-Methylbenzidin, 2,2-Bis-(4-aminophenyl)-propan, 1,1-Bis-(4-aminophenyl)-cyclohexan, 1,2-Diaminobenzol, 1,4-Diaminobenzol, 1,4-Diaminonaphthalin, 1,5-Diaminonaphthalin, 1,3-Diaminotoluol, m-Xylylendiamin, N,N'-Dimethyl-4,4'-biphenyl-diamin, Bis-(4-methyl-aminophenyl)-methan, 2,2-Bis-(4-methylaminophenyl)-propan oder Gemischen davon.
Bevorzugt weisen die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingesetzten niedermolekularen Di- und Polyamine einen Anteil von aromatischen Di- und Polyaminen an allen Di- und Polyaminen von höchstens 50 mol%, besonders bevorzugt von höchstens 30 mol%, speziell von höchstens 10 mol%, auf. In einer speziellen Ausführung weisen die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingesetzten niedermolekularen Di- und Polyamine keine aromatischen Di- und Polyamine auf. In einer weiteren speziellen Ausführung zur Herstellung von erfindungsgemäßen Zweikomponenten(2K)-Polyurethanen werden aromatische Di- und Polyamine eingesetzt. Dann ist der Anteil von aromatischen Di- und Polyaminen an allen Di- und Polyaminen höchstens 50 mol%, besonders bevorzugt höchstens 30 mol%, speziell höchstens 10 mol%.
Geeignete polymere Polyamine weisen vorzugsweise ein Molekulargewicht von 500 bis 5000 g/mol auf. Dazu zählen Polyethylenimine und Amin-terminierte Polyoxyalkylenpolyole, wie α,ω-Diaminopolyether, die durch Aminierung von Polyalkylenoxiden mit Ammoniak herstellbar sind. Spezielle Amin-terminierte Polyoxyalkylenpolyole sind so genannte Jeffamine oder Amin-terminierte Polytetramethylenglykole.
Geeignete Verbindungen mit mindestens einer Hydroxylgruppe und mindestens einer primären oder sekundären Aminogruppe im Molekül sind Dialkanolamine, wie Diethanolamin, Dipropanolamin, Diisopropanol-amin, 2-Amino-1,3-propandiol, 3-Amino-1,2-propandiol, 2-Amino-1,3-propandiol, Dibu-tanolamin, Diisobutanolamin, Bis(2-hydroxy-1-butyl)amin, Bis(2-hydroxy-1-propyl)amin und Dicyclohexanolam in.
Selbstverständlich können auch Gemische der genannten Amine eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß enthält das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan wenigstens eine amingruppenhaltige Aminkomponenente einpolymerisiert, die wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktive Amingruppen aufweist. Diese führt bei der Polyaddition zur Bildung von Harnstoffgruppen.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan wenigstens eine Diaminkomponente einpolymerisiert.
Vorzugsweise ist die einpolymerisierte Diaminkomponente ausgewählt unter Ethylendiamin, 1,3-Propylendiamin, 1,4-Tetramethylendiamine, 1,5-Pentamethyldiamin, 1,6-Hexamethylendiamin, 2-Methylpentamethylendiamin, 1,7-Heptamethylendiamin 1,8-Octamethylendiamin, 1,9-Nonamethylendiamin, 1,10-Diaminodecan, 1,12-Diaminoododecan, 2,2,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2,3,3-Trimethylhexamethylendiamin, 1,6-Diamino-2,2,4-trimethylhexan, 1-Amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan, 1,4-Cyclohexylendiamin, Bis-(4-aminocyclohexyl)-methan, Isophorondiamin, 1-Methyl-2,4-diaminocyclohexane und Mischungen davon enthält.
Isocyanate sind N-substituierte organische Derivate (R-N=C=O) der Isocyansäure (HNCO). Organische Isocyanate sind Verbindungen, in denen die Isocyanatgruppe (-N=C=O) an einen organischen Rest gebunden ist. Polyfunktionelle Isocyanate sind Verbindungen mit zwei oder mehr (z. B. 3, 4, 5, etc.) Isocyanatgruppen im Molekül.
Das Polyisocyanat ist allgemein ausgewählt unter di- und polyfunktionellen Isocyanaten, den Allophanaten, Isocyanuraten, Uretdionen oder Carbodiimiden von difunktionellen Isocyanaten und Mischungen davon. Bevorzugt enthält das Polyisocyanat mindestens ein difunktionelles Isocyanat. Insbesondere werden ausschließlich difunktionelle Isocyanate (Diisocyanate) eingesetzt.
Geeignete Polyisocyanate sind in der Regel alle aliphatischen und aromatischen Isocyanate, sofern sie mindestens zwei reaktive Isocyanatgruppen aufweisen. Dabei umfasst im Rahmen der Erfindung der Begriff aliphatische Diisocyanate auch cycloaliphatische (alicyclische) Diisocyanate.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan aliphatische Polyisocyanate eingebaut, wobei das aliphatische Polyisocyanat bis zu 80 Gew.-%, bevorzugt bis zu 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyisocyanate, durch wenigstens ein aromatisches Polyisocyanat ersetzt sein kann. In einer speziellen Ausführungsform enthält das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan ausschließlich aliphatische Polyisocyanate eingebaut.
Die Polyisocyanatkomponente hat vorzugsweise einen durchschnittlichen Gehalt von 2 bis 4 NCO-Gruppen. Bevorzugt werden Diisocyanate, d. h. Ester der Isocyansäure mit der allgemeinen Struktur O=C=N-R'-N=C=O, wobei R' ein aliphatischer oder aromatischer Rest ist.
Geeignete Polyisocyanate sind ausgewählt unter Verbindungen mit 2 bis 5 Isocyanatgruppen, Isocyanatprepolymeren mit einer mittleren Anzahl von 2 bis 5 Isocyanatgruppen und Mischungen davon. Dazu gehören beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Di, Tri- und höhere Polyisocyanate.
Vorzugsweise enthält das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan wenigstens ein aliphatisches Polyisocyanat eingebaut. Geeignete aliphatische Polyisocyanate sind ausgewählt aus Ethylendiisocyanat, Propylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Pentamethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat (HDI), 1,12-Diisocyanatododecan, 4-Isocyanatomethyl-1,8-octamethylendiisocyanat, Triphenylmethan-4,4',4',4"-triisocyanat, 1,6-Diisocyanato-2,2,4-trimethylhexan, 1,6-Diisocyanato-2,4,4,4-trimethylhexan, Isophorondiisocyanat (= 3-Isocyanatmethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylisocyanat, 1-Isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan, IPDI), 2,3,3-Trimethylhexamethylendiisocyanat, 1,4-Cyclohexylendiisocyanat, 1-Methyl-2,4-diisocyanatocyclohexan, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat (= Methylen-bis(4-cyclohexylisocyanat)).
Vorzugsweise ist das aromatische Polyisocyanat ausgewählt aus 1,3-Phenylendiisocyanat, 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat und deren Isomerengemische, 1,5-Naphthylendiisocyanat, 2,4'- und 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, hydriertes 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (H12MDI), Xylylendiisocyanat (XDI), Tetramethylxyloldiisocyanat (TMXDI), 4,4'-Dibenzyldiisocyanat, 4,4'-Diphenyldimethylmethandiisocyanat, Di- und Tetraalkyldiphenylmethandiisocyanaten, ortho-Tolydindiisocyanat (TODI) und Mischungen davon.
In einer geeigneten Ausführungsform enthält das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan wenigstens ein Polyisocyanat mit Uretdion-, Isocyanurat-, Urethan-, Allophanat-, Biuret-, Iminooxadiazindion und/oder Oxadiazintrionstruktur eingebaut.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan wenigstens ein aliphatisches Polyisocyanat mit Uretdion-, Isocyanurat-, Urethan-, Allophanat-, Biuret-, Iminooxadiazindion und/oder Oxadiazintrionstruktur eingebaut.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan wenigstens ein aliphatisches Polyisocyanat und zusätzlich wenigstens ein auf diesen aliphatischen Polyisocyanaten basierendes Polyisocyanat mit Uretdion-, Isocyanurat-, Urethan-, Allophanat-, Biuret-, Iminooxadiazindion und/oder Oxadiazintrionstruktur eingebaut.
Bevorzugt handelt es sich um Polyisocyanate oder Polyisocyanatgemische mit ausschließlich aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen und einer mittleren NCO-Funktionalität von 2 bis 4, bevorzugt 2 bis 2,6 und besonders bevorzugt 2 bis 2,4.
Besonders bevorzugt enthält das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan wenigstens ein aliphatisches Diisocyanat eingebaut, das ausgewählt ist unter Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat und Mischungen davon.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan aus aliphatischen Polyisocyanaten und damit komplementären aliphatischen Verbindungen mit wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktiven Gruppen aufgebaut, wobei das aliphatische Polyisocyanat bis zu 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyisocyanate, durch wenigstens ein aromatisches Polyisocyanat ersetzt sein kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan aus aliphatischen Polyisocyanaten und damit komplementären aliphatischen Verbindungen mit wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktiven Gruppen aufgebaut, wobei das aliphatische Polyisocyanat bis zu 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyisocyanate, durch wenigstens ein aromatisches Polyisocyanat ersetzt sein kann.
In einer speziellen Ausführungsform ist das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan aus aliphatischen Polyisocyanaten und damit komplementären aliphatischen Verbindungen mit wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktiven Gruppen aufgebaut.
In einer speziellen Ausführungsform wird als harnstoffgruppenhaltiges Polyurethan ein diaminmodifiziertes Polycarbonatester-polyether-polyurethan eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Polymermatrix b) zusätzlich wenigstens ein leitfähiges Polymer, das von dem harnstoffgruppenhaltigen Polyurethan verschieden ist.
Geeignete leitfähige Polymere weisen ganz allgemein eine Leitfähigkeit von wenigstens 1 × 10³ S m^-1 bei 25 °C auf, bevorzugt wenigstens 2 × 10³ S m^-1 bei 25 °C.
Geeignete leitfähige Polymere sind ausgewählt unter Polyanilinen, Polypyrrolen, Polythiophenen, Polyethylendioxythiophenen (PEDOT), Poly(p-phenylen-vinylenen), Polyacetylenen, Polydiacetylenen, Polyphenylensulfiden (PPS), Polyperinaphthalenen (PPN), Polyphthalocyaninen (PPhc), sulfonierten Polystyrolpolymeren, carbonfasergefüllten Polymeren und Mischungen, Derivaten und Copolymeren davon.
Bevorzugt beträgt der Gewichtsmengenanteil des wenigstens leitfähigen Polymers 0 bis 10 Gew.-%, wie beispielsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente b).
In einer möglichen Ausführungsform enthält die Polymermatrix b) zusätzlich wenigstens ein von dem harnstoffgruppenhaltigen Polyurethan verschiedenes nicht leitfähiges Matrixpolymer.
Geeignete nicht leitfähige Matrixpolymere, welches von dem harnstoffgruppenhaltigen Polyurethan verschieden sind, sind bevorzugt ausgewählt unter Polyurethanen, Silikonen, Fluorsilikonen, Polycarbonaten, Ethylen-Vinylacetaten (EVA), Acrylnitril-Butadien-Styrolen (ABS), Polysulfonen, Poly(meth)acrylaten, Polyvinylchloriden (PVC), Polyphenylenethern, Polystyrolen, Polyamiden, Polyolefinen, z.B. Polyethylen oder Polypropylen, Polyetherketonen, Polyetheretherketonen, Polyimiden, Polyetherimiden, Polyethylenterephthalaten, Polybutylenterephthalaten, Fluorpolymeren, Polyestern, Polyacetalen, z.B. Polyoxymethylen (POM), Flüssigkristallpolymeren, Polyphenylenoxiden, Polysulfonen, Polyethersulfonen, Polystyrolen, Epoxiden, Phenolen, Chlorsulfonaten, Polybutadienen, Acrylnitril-Butadien-Kautschuken (ABN), Butylen, Neoprenen, Nitrilen, Polyisoprenen, Naturkautschuken und Copolymerkautschuken wie Styrol-Isopren-Styrole (SIS), Styrol-Butadien-Styrolen (SBS), Ethylen-Propylenen (EPR), Ethylen-Propylen-Dien-Monomeren (EPDM), Nitril-Butadienen (NBR), Styrol-Butadiene (SBR) sowie deren Copolymere und Mischungen davon.
Bevorzugt beträgt der Gewichtsmengenanteil des wenigstens einen von dem harnstoffgruppenhaltigen Polyurethan verschiedenen nicht leitfähigen Matrixpolymers 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente b). Wenn ein solches nicht leitfähiges Matrixpolymer vorhanden ist, dann in einer Menge von wenigstens 0,1, bevorzugt wenigstens 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente b).
Das leitfähige Polymer und das nicht leitfähige Polymer können mit Standardtechniken, wie dem Schmelzmischen oder Dispergieren der Füllstoffpartikeln, während der Polymerisation des Matrixpolymers (Sol-Gel-Verfahren) zu einer Mischung der Komponenten gemischt werden. Dabei sind homogene und heterogene Blends möglich. In einem homogenen Blend sind keine Makrophasen vorhanden, wohingegen in einem heterogenen Blend Makrophasen vorhanden sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusam mensetzu ng

a) 0,5 bis 95 Gew.-%,wenigstens eines leitfähigen Füllstoffs,
b1) 15 bis 99,5 Gew.-%, wenigstens eines harnstoffgruppenhaltigen Polyurethans,
b2) 0 bis 20 Gew.-%, wenigstens eines von b1) verschiedenen nicht leitfähigen Matrixpolymers,
b3) 0 bis 10 Gew.-%, wenigstens eines leitfähigen Polymers,
c) optional wenigstens ein Additiv, wobei jedes Additiv in einer Menge von 0 bis 3 Gew.-% vorhanden ist,

Geeignete Additive c) sind ausgewählt unter Antioxidantien, Wärmestabilisatoren, Flammschutzmitteln, Lichtschutzmitteln (UV-Stabilisatoren, UV-Absorber oder UV-Blocker), Katalysatoren für die Vernetzungsreaktion, Verdickern, thixotropen Agentien, oberflächenaktiven Agentien, Viskositätsmodifikatoren, Gleitmitteln, Farbstoffen, Nukleierungsmitteln, Antistatika, Entformungsmitteln, Entschäumern, Bakteriziden, etc..
Zusätzlich kann die Zusammensetzung als Komponente d) wenigstens einen von den Komponenten a) bis c) verschieden Füll- und Verstärkungsstoff enthalten.
Der Begriff „Füllstoff und Verstärkungsstoff“ (= Komponente d)) wird im Rahmen der Erfindung breit verstanden und umfasst partikulare Füllstoffe, Faserstoffe und beliebige Übergangsformen. Partikuläre Füllstoffe können eine weite Bandbreite von Teilchengrößen aufweisen, die von staubförmigen bis grobkörnigen Partikeln reichen. Als Füllmaterial kommen organische oder anorganische Füll- und Verstärkungsstoffe in Frage. Beispielsweise können anorganische Füllstoffe, wie Carbonfasern, Kaolin, Kreide, Wollastonit, Talkum, Calciumcarbonat, Silikate, Titandioxid, Zinkoxid, Glaspartikel, z. B. Glaskugeln, nanoskalige Schichtsilikate, nanoskaliges Aluminiumoxid (Al₂O₃), nanoskaliges Titandioxid (TiO₂), Schichtsilikate und nanoskaliges Siliciumdioxid (SiO₂), eingesetzt werden. Die Füllstoffe können auch oberflächenbehandelt sein.
Geeignete Schichtsilikate sind Kaoline, Serpentine, Talkum, Glimmer, Vermiculite, Illite, Smectite, Montmorillonit, Hectorit, Doppelhydroxide und Gemische davon. Die Schichtsilikate können oberflächenbehandelt oder unbehandelt sein.
Weiterhin können ein oder mehrere Faserstoffe zum Einsatz kommen. Diese sind vorzugsweise ausgewählt aus bekannten anorganischen Verstärkungsfasern, wie Borfasern, Glasfasern, Kieselsäurefasern, Keramikfasern und Basaltfasern; organischen Verstärkungsfasern, wie Aramidfasern, Polyesterfasern, Nylonfasern und Polyethylenfasern und Naturfasern, wie Holzfasern, Flachsfasern, Hanffasern und Sisalfasern.
Bevorzugt wird die Komponete d) falls vorhanden in einer Menge von 1 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten a) bis d) eingesetzt.
Als weitere Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung als Schaum vorliegen. Ein Schaum im Sinne der Erfindung ist eine poröse, zumindest teilweise offenzellige Struktur mit miteinander kommunizierenden Zellen.
Zur Herstellung eines Polyurethan-Schaums können die Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, gegebenenfalls nach einer Präpolymerisation wenigstens eines Teils davon, vermischt, aufgeschäumt und ausgehärtet werden. Die Aushärtung erfolgt bevorzugt durch chemische Vernetzung. Das Aufschäumen kann grundsätzlich durch das bei der Reaktion der Isocyanatgruppen mit Wasser gebildete Kohlendioxid erfolgen, die Verwendung von weiteren Treibmitteln ist jedoch ebenfalls möglich. So können prinzipiell auch Treibmittel aus der Klasse der Kohlenwasserstoffe wie C₃-C₆-Alkane, z.B. n-Butan, sec.-Butan, Isobutan, n-Pentan, Isopentan, Cyclopentan, Hexane, etc. oder halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Dichlormethan, Dichlormonofluormethan, Chlordifluorethane, 1,1 -Dichlor-2,2,2-trifluorethan, 2,2-Dichlor-2-fluorethan, insbesondere chlorfreie Fluorkohlenwasserstoffe wie Difluormethan, Trifluormethan, Difluorethan, 1,1,1,2-Tetrafluorethan, 1,1,2,2-Tetrafluorethan, 1,1,1,3,3-Pentafluorpropan, 1,1,1,3,3,3-Hexafluorpropan, 1,1,1,3,3-Pentafluorbutan, Heptafluorpropan oder Schwefelhexafluorid verwendet werden. Auch Gemische dieser Treibmittel sind möglich. Die anschließende Aushärtung erfolgt typischerweise bei einer Temperatur von etwa 10 bis 80°C, speziell 15 bis 60°C, speziell bei Raumtemperatur. Nach der Aushärtung kann noch vorhandene Restfeuchte gegebenenfalls mit Hilfe üblicher Verfahren, wie z.B. durch konvektiven Lufttrocknung oder Mikrowellentrocknung, entfernt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt die erfindungsgemäße Zusammensetzung in Form einer Zweikomponenten(2K)-Polyurethanzusammensetzung vor. Geeignete zweikomponentige Polyurethanlacke enthalten z.B. eine Komponente (I) und eine Komponente (II), wobei die Komponente (I) wenigstens eine der zuvor genannten Verbindungen mit wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktiven Gruppen enthält, wie sie zur Herstellung der harnstoffgruppenhaltigen Polyurethane eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Komponente (I) ein Prepolymer enthalten, das wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktive Gruppen enthält. Die Komponente (II) enthält wenigstens eines der zuvor genannten Polyisocyanate, wie sie zur Herstellung der harnstoffgruppenhaltigen Polyurethane eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Komponente (II) ein Prepolymer enthalten, das wenigstens zwei NCO-Gruppen enthält. Gegebenenfalls können die Komponenten (I) und/oder (II) weitere oligomere und/oder polymere Bestandteile enthalten. So kann z.B. im Falle einer wässrigen Zweikomponenten(2K)-Polyurethanzusammensetzung die Komponente (I) ein oder mehrere weitere Polyurethanharze und/oder Acrylatpolymerisate und/oder acrylierte Polyester und/oder acrylierte Polyurethane aufweisen. Die weiteren Polymere sind in der Regel wasserlöslich oder wasserdispergierbar und weisen Hydroxylgruppen und gegebenenfalls Säuregruppen oder deren Salze auf. Die weiteren zuvor genannten Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können jeweils nur in der Komponenten (I) oder (II) oder anteilig in beiden enthalten sein.
Die Herstellung der beiden Komponenten (I) und (II) der erfindungsgemäßen Zweikomponenten(2K)-Polyurethanzusammensetzung erfolgt nach den üblichen Methoden aus den einzelnen Bestandteilen unter Rühren. Die Herstellung von Beschichtungsmitteln aus diesen beiden Komponenten (I) und (II) erfolgt ebenfalls mittels Rühren bzw. Dispergieren unter Verwendung der üblicherweise eingesetzten Vorrichtungen, beispielsweise mittels Dissolver o. ä. oder mittels ebenfalls üblicherweise eingesetzter 2-Komponenten-Dosier- und - mischanlagen.
Die Zweikomponenten(2K)-Polyurethanzusammensetzung kann in Form eines wässrigen Lackes vorliegen. Ein geeigneter wässriger Zweikomponenten(2K)-Polyurethanlack enthält im applikationsfertigen Zustand in der Regel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung:

- 0,5 bis 95 Gew.-% wenigstens einen leitfähigen Füllstoff (zuvor als Komponente a) definiert),
- 15 bis 99,5 Gew.-% wenigstens ein harnstoffgruppenhaltiges Polyurethan (zuvor als Komponente b1) definiert)
- 0 bis 20 Gew.-% wenigstens eines von b1) verschiedenen nicht leitfähigen Matrixpolymers (zuvor als Komponente b2) definiert),
- 0 bis 7 Gew.-% wenigstens eines leitfähigen Polymers (zuvor als Komponente b3) definiert),
- 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 80 Gew.-% Wasser,
- 0 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 20 Gew.-% organische Lösemittel,
- weitere Additive, Füll- und Verstärkungsstoffe ad 100 Gew.-%.

Mit erfindungsgemäßen Zweikomponenten(2K)-Polyurethanzusammensetzung können Kunststoffe wie z. B. ABS, AMMA, ASA, CA, CAB, EP, UF, CF, MF, MPF, PF, PAN, PA, PC, PE, HDPE, LDPE, LLDPE, UHMWPE, PET, PMMA, PP, PS, SB, PUR, PVC, RF, SAN, PBT, PPE, POM, PUR-RIM, SMC, BMC, PP-EPDM und UP (Kurzbezeichnungen nach DIN 7728T1) beschichtet werden. Die zu beschichtenden Kunststoffe können selbstverständlich auch Polymerblends, modifizierte Kunststoffe oder faserverstärkte Kunststoffe sein. Des Weiteren können die erfindungsgemäßen Zweikomponenten(2K)-Polyurethanzusammensetzung auch auf andere Substrate, wie beispielsweise Metall, Holz oder Papier oder mineralische Untergründe, appliziert werden.
Im Falle von nichtfunktionalisierten und/oder unpolaren Substratoberflächen können diese vor der Beschichtung einer Vorbehandlung, wie mit Plasma oder Beflammen, unterzogen werden.
Gewünschtenfalls können die Substrate vor der Beschichtung mit der erfindungsgemäßen Zweikomponenten(2K)-Polyurethanzusammensetzung grundiert werden. Als Grundierung kommen dabei alle üblichen Grundierungen, und zwar sowohl konventionelle als auch wässrige Grundierungen in Betracht. Selbstverständlich können sowohl strahlungshärtbare, wie thermisch härtbare oder dual cure Grundierungen eingesetzt werden.
Die Applikation erfolgt mit Hilfe üblicher Methoden, beispielsweise Spritzen, Rakeln, Tauchen, Streichen oder mittels coil coating Verfahren.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel werden üblicherweise bei Temperaturen von höchstens 120°C, bevorzugt bei Temperaturen von maximal 100°C und ganz besonders bevorzugt von maximal 80°C gehärtet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, umfassend die Schritte:

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Substrats, umfassend eine oder bestehend aus einer Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, wie zuvor definiert, bei dem man eine solche Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen bereitstellt, und

- aus der Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung das Substrat formt (Formen), oder
- in ein Substrat die Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung einarbeitet (Einarbeitung), oder
- ein Substrat zumindest teilweise mit der Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung beschichtet (Beschichtung).

Im Rahmen der Erfindung wird unter Substrat jedes flächenförmige Gebilde verstanden, auf das die erfindungsgemäße Zusammensetzung aufgetragen oder in die die erfindungsgemäße Zusammensetzung eingearbeitet werden kann oder das aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung besteht. Flächenförmige Gebilde sind z. B. Gehäuse, Kabelummantelungen, Hüllen, Deckel, Sensorsysteme.
Eine bevorzugte Ausführungsform umfasst ein Verfahren wie oben definiert, bei dem sich zusätzlich ein Trocknungs- und/oder Härtungsschritt anschließt.
Zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung mit wenigstens einem von dem leitfähigen Füllstoff a) verschiedenen Additiv versetzt werden. Geeignete Additive sind die weiter oben Genannten.
Formen (= Variante 1)
In einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus der Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung das Substrat geformt. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird dabei plastifiziert und einem Formgebungsschritt unterzogen. Hierbei handelt es sich um dem Fachmann bekannte Formgebungsschritte wie Gießformen, Blasformen, Kalandrieren, Spritzgießen, Pressen Spritzprägen, Prägen, Extrudieren, etc.
Einarbeiten (= Variante 2)
In einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in ein Substrat die Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung eingearbeitet.
Geeignete Verfahren zur Einarbeitung sind dem Fachmann prinzipiell bekannt und umfassen solche, wie sie üblicherweise zur Compoundierung von Kunststoffformmassen eingesetzt werden.
Das Einarbeiten kann entweder in der Schmelze oder in der festen Phase durchgeführt werden. Möglich ist auch eine Kombination dieser Verfahren, z. B. durch Vormischen in der festen Phase und anschließendes Mischen in der Schmelze. Es können übliche Vorrichtungen, wie Kneter oder Extruder, eingesetzt werden.
Die durch Einarbeiten der Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung in das Substrat erhaltene Zusammensetzung kann anschließend wenigstens einem weiteren Verfahrensschritt unterzogen werden. Dieser ist vorzugsweise ausgewählt unter einer Formgebung, Trocknung, Härtung oder einer Kombination davon.
Beschichtung (= Variante 3)
In einer dritten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Substrat zumindest teilweise mit der Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung beschichtet.
Die Beschichtung der Substrate mit den Zusammensetzungen zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung beschriebenen Zusammensetzungen erfolgt nach üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren. Dazu wird die Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung oder eine diese enthaltende Beschichtungsmasse auf das zu beschichtende Substrat in der gewünschten Stärke aufgebracht und optional getrocknet und/oder optional teilweise oder vollständig gehärtet. Dieser Vorgang kann gewünschtenfalls ein- oder mehrfach wiederholt werden. Das Aufbringen auf das Substrat kann in bekannter Weise, z. B. durch Tauchen, Spritzen, Spachteln, Rakeln, Bürsten, Rollen, Dip-coating, Walzen, Gießen, Laminieren, Hinterspritzen, In-Mould Coating oder Coextrudieren, Siebdruck, Tampondruck, Schleudern, erfolgen.
Die Beschichtung kann z. B. nach einem Spritzverfahren, wie z. B. Luftdruck-, Airless- oder Elektrostatik-Spritzverfahren ein- oder mehrfach appliziert werden.
Die Beschichtungsstärke liegt in der Regel in einem Bereich von etwa 5 bis 1000 µm, vorzugsweise 10 bis 500 µm.
Die Applikation und gegebenenfalls Trocknung und/oder Härtung der Beschichtungen kann unter normalen Temperaturbedingungen, d. h. ohne Erhitzung der Beschichtung, aber auch bei erhöhter Temperatur appliziert werden. Die Beschichtung kann z. B. während und/oder nach der Applikation bei erhöhter Temperatur, z. B. bei 25 bis 200 °C, vorzugsweise 30 bis 100 °C getrocknet und/oder gehärtet werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wie zuvor definiert, zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung, wie zuvor definiert, zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, in elektronischen Gehäusen verwendet werden. Elektronische Gehäuse sind Gehäuse für E-Mobility Fahrzeuge, insbesondere für Leistungselektronik, Batterie und E-Motor.
Die folgenden Beispiele dienen der Verdeutlichung der Erfindung, ohne sie in irgendeiner Weise zu beschränken.
BEISPIELE

1: Schirmdämpfung in [dB] für verschiedene Beschichtungen mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung:
- Probe F1: Beschichtungsdicke 200 µm,
- Probe F2: Beschichtungsdicke 250 µm,
- Probe G1: Beschichtungsdicke 150 µm,

Die Messung der Abschirmdämpfung erfolgt nach ASTM D 4935-99.Die Zusammensetzung enthält:

56 Gew.% eines Polyurethanharnstoffs, auf Basis von Polycarbonatester-polyether-diol,
0,8 Gew.% Poly(3,4-ethylendioxythiophen) polystyren sulfonat als leitfähiges Polymer,
41,8 Gew.% Metallfüllstoff,
1,4 Gew.% Leitruß.

Die erhaltene Zusammensetzung wurde auf eine Polymeroberfläche (Polyamid 66) in unterschiedlicher Schichtdicke aufgetragen:

Probe F1: Beschichtungsdicke 200 µm,
Probe F2: Beschichtungsdicke 250 µm,
Probe G1: Beschichtungsdicke 150 µm,

Im Anschluss erfolgte die Messung zur Abschirmdämpfung.
Die Abschirmungswerte der Beschichtungen liegen alle weit über den CISPR 25 Anforderungen (siehe 1).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5696196 [0009]
US 2007/0056769 A1 [0011]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

S. Geetha et al. geben im Journal of Applied Polymer Science, Bd. 112, 2073 - 2086 (2009) [0006]
K. Jagatheesan et al. beschreiben im Indian Journal of Fibre & Textile Research, Bd. 39, 329 - 342 (2014) [0007]

Claims

Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, umfassend a) wenigstens einen leitfähigen Füllstoff und b) eine Polymermatrix, enthaltend wenigstens ein harnstoffgruppenhaltiges Polyurethan.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine harnstoffgruppenhaltige Polyurethan niedrig verzweigt oder linear, vorzugsweise linear, ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan aus aliphatischen Polyisocyanaten und damit komplementären aliphatischen Verbindungen mit wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktiven Gruppen aufgebaut ist, wobei das aliphatische Polyisocyanat bis zu 80 Gew.-%, bevorzugt bis zu 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyisocyanate, durch wenigstens ein aromatisches Polyisocyanat ersetzt sein kann.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer elektrischen Leitfähigkeit von wenigstens 2 × 10³ S m^-1 bei 25 °C.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polymermatrix zusätzlich wenigstens ein leitfähiges Polymer enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei das leitfähige Polymer ausgewählt ist unter Polyanilinen, Polypyrrolen, Polythiophenen, Polyethylendioxythiophenen (PEDOT), Poly(p-phenylen-vinylenen), Polyacetylenen, Polydiacetylenen, Polyphenylensulfiden (PPS), Polyperinaphthalenen (PPN), Polyphthalocyaninen (PPhc), sulfonierten Polystyrolpolymeren, carbonfasergefüllten Polymeren und Mischungen, Derivaten und Copolymeren davon.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine leitfähige Füllstoff ausgewählt ist unter Kohlenstoffnanoröhrchen, Kohlenstofffasern, Graphit, Graphen, leitfähigem Ruß, metallbeschichteten Trägern, elementaren Metallen, Metalloxiden, Metalllegierungen und Mischungen davon.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan wenigstens eine Diaminkomponente einpolymerisiert enthält, die vorzugsweise ausgewählt ist unter Ethylendiamin, 1,3-Propylendiamin, 1,4-Tetramethylendiamin, 1,5-Pentamethyldiamin, 1,6-Hexamethylendiamin, 2-Methyl-1,5-pentamethylendiamin, 1,7-Heptamethylendiamin 1,8-Octamethylendiamin, 1,9-Nonamethylendiamin, 1,10-Diaminodecan, 1,12-Diaminoododecan, 2,2,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2,3,3-Trimethylhexamethylendiamin, 1,6-Diamino-2,2,4-trimethylhexan, 1-Amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan, 1,4-Cyclohexylendiamin, Bis-(4-aminocyclohexyl)-methan, Isophorondiamin, 1-Methyl-2,4-diaminocyclohexan und Mischungen davon.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend a) 0,5 bis 95 Gew.-% wenigstens eines leitfähigen Füllstoffs, b1) 15 bis 99,5 Gew.-% wenigstens eines harnstoffgruppenhaltigen Polyurethans, b2) 0 bis 20 Gew.-% wenigstens eines von b1) verschiedenen nicht leitfähigen Matrixpolymers, b3) 0 bis 10 Gew.-% wenigstens eines leitfähigen Polymers, c) optional wenigstens ein Additiv, wobei jedes Additiv in einer Menge von bis zu 3 Gew.-% vorhanden ist, optional Wasser, auf 100 Gew.-% addiert.
Zusammensetzung nach Anspruch 9, die zusätzlich als Komponente d) wenigstens einen von den Komponenten a) bis c) verschieden Füll- und Verstärkungsstoff enthält.
Zusammensetzung nach einer der vorhergehenden Ansprüche in Form einer Zweikomponenten(2K)-Polyurethanzusammensetzung.
Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, wie in einem der Ansprüche 1 bis 11 definiert, umfassend die Schritte: a) Bereitstellung wenigstens eines leitfähigen Füllstoffs und b) Mischen des wenigstens einen leitfähigen Füllstoffs mit den die Polymermatrix bildenden Polymeren.
Verfahren zur Herstellung eines gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Substrats, umfassend eine oder bestehend aus einer Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, wie in einem der Ansprüche 1 bis 11 definiert, bei dem man - aus der Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung das Substrat formt, oder - in ein Substrat die Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung einarbeitet, oder - ein Substrat zumindest teilweise mit der Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung beschichtet.
Verwendung der Zusammensetzung, wie in einem der Ansprüchen 1 bis 11 definiert, zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen.
Verwendung nach Anspruch 14 in elektronischen Gehäusen.