DE19835613A1 - Harzverbindung, Harzformteile mit derselben und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Harzverbindung, Harzformteile mit derselben und Verfahren zu deren Herstellung

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Abstract

Es wird eine leitfähige Harzverbindung mit wenigen negativen Einflüssen auf die Umwelt und ein Harzformteil offenbart, das aus leitfähigen Teilen der Verbindung und aus isolierenden Teilen zusammengesetzt ist. Die Herstellungskosten für das Harzformteil sind gering. Ein thermoplastisches oder duroplastisches Grundharz wird mit einem Füllstoff aus einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt geknetet, die zusammen mit dem zu formenden Harz formbar ist und die im wesentlichen aus Zinn besteht, jedoch kein Blei enthält, um die leitfähige Harzverbindung herzustellen. Ein isolierender Körper wird durch Primärformen eines thermoplastischen oder duroplastischen Harzes geformt und wird mit leitfähigen Teilen der leitfähigen Harzverbindung durch Sekundärformung integriert oder werden alternativ leitfähige Teile durch Primärformung der leitfähigen Harzverbindung gebildet und ein isolierender Körper gebildet, während dieser durch Sekundärformung mit den leitfähigen Teilen integriert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Harzverbindung und insbesondere auf Harzformteile, die aus leitfähigen Teilen und isolierenden Teilen zusammengesetzt sind, und auf ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Für Harzformteile dieser Art mit leitfähigen Teilen werden generell hoch leitfähige Kunststoffe verwendet, die als einen leitfähigen Füllstoff kurze Metallfasern aus Kupfer, rostfreiem Stahl oder dergleichen enthalten. Beispielsweise ist in der Zeitschrift "Journal of the Plastic Molding Engineering Society of Japan" (Molding, '93), Seiten 143 bis 144 eine leitfähige Harzverbindung mit einem leitfähigen Füllstoff aus Pb-Sn-Sinterpulver bekannt und aus der JP-B-7-49491 eine leitfähige Harzverbindung mit einer Kombination aus leitfähigen Fasern und aus einem Metall mit niedrigem Schmelzpunkt bekannt, das im wesentlichen aus Pb-Sn besteht.
Ein generelles Verfahren zur Herstellung von Harzformteilen mit leitfähigen Teilen hat ein Ausbilden eines Primärformteils für die Hauptstütze von einem Kunststofformmaterial auf, das in der Lage ist, durch chemisches Beschichten (leicht beschichtbares Material) problemlos beschichtet zu werden, wobei anschließend ein Kunststofformmaterial eingespritzt wird, das beim chemischen Beschichten schwer beschichtet wird (schwer beschichtbares Material), und zwar in einem nicht zu beschichtenden Bereich der äußeren Oberfläche des Primärformteils, ein Integrieren derselben, um ein Sekundärformteil herzustellen, und ein anschließendes Beschichten des freigelegten Bereiches des leicht zu beschichtenden Materials des Sekundärformteils, wie beispielsweise in der JP-A-63-50482 und 1-207989 offenbart ist.
Das herkömmliche Verfahren zur Formung der leitfähigen Teile durch Beschichten ist in Fig. 6 gezeigt, auf die sich bezogen wird. Zunächst wird ein Füllstoff und ein Grundharz (beispielsweise thermoplastisches Harz) in einem vorbestimmten Verhältnis gemischt, anschließend geknetet und in leicht beschichtbare Harzpellets (leitfähiges Material) pelletisiert. Anschließend werden die Harzpellets durch Einspritzformen zu einem Primärformteil ausgebildet, um die Hauptstütze zu schaffen. Die Oberfläche dieses Primärformteils wird geätzt und durch katalytische Behandlung aktiviert, um die darauf stattfindende Beschichtung zu erleichtern. Anschließend wird es einer Sekundärformung unterworfen. Schließlich wird der aktivierte Bereich der Oberfläche beschichtet, um leitfähige Teile zu bilden. Somit wird ein Harzformteil hergestellt, das leitfähige Teile aufweist.
Jedoch hat die herkömmliche leitfähige Verbindung, die leitfähige Fasern und ein Metall mit niedrigem Schmelzpunkt aufweist, das im wesentlichen aus Sn-Pb besteht, negative Einflüsse auf die Umwelt, da es schädliches Blei enthält, so daß derzeit Substituenten hierfür benötigt werden.
Andererseits benötigt das Verfahren zur Herstellung der Harzformteile mit leitfähigen Teilen den zusätzlichen Beschichtungsschritt zur Formung der leitfähigen Teile, wodurch die Herstellungskosten für dieses Verfahren aufgrund des zusätzlichen Beschichtungsschritts groß sind.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Probleme geschaffen, wobei es deren Aufgabe ist, eine Harzverbindung mit wenigen negativen Einflüssen auf die Umwelt zu schaffen und Harzformteile zu schaffen, die leitfähige Teile der Harzverbindung und isolierende Teile aufweisen. Ferner soll die vorliegende Erfindung verhindern, daß die Herstellungskosten für die Harzformteile ansteigen.
Das erste Merkmal zur Lösung der oben gegebenen Aufgabe umfaßt ein Kneten eines thermoplastischen oder duroplastischen Harzes mit einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt, die zusammen mit dem zu formenden Harz formbar ist und die im wesentlichen aus Zinn besteht, jedoch kein Blei enthält.
Da eine bleifreie Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt vorhanden ist, hat die Harzverbindung mit der vorbeschriebenen Ausbildung wenig;negative Einflüsse auf die Umwelt.
Vorzugsweise hat die Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt eine Sn-Cu-Basis. In Abhängigkeit von dem Legierungsverhältnis kann die Legierung einen verringerten Schmelzpunkt aufweisen und kann während des Formens der Verbindung geschmolzen sein, woraus sich ergibt, daß die Verbindung leicht zu formen ist.
Das zweite Merkmal besteht darin, ein Harzformteil vorzusehen, das aus leitfähigen Teilen einer leitfähigen Harzverbindung, die durch Kneten eines thermoplastischen oder duroplastischen Harzes mit einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt hergestellt worden ist, die zusammen mit dem zu formenden Harz formbar ist und die im wesentlichen aus Zinn besteht, jedoch kein Blei enthält, und aus isolierenden Teilen aus thermoplastischem oder duroplastischem Harz zusammengesetzt ist.
Gemäß dem zweiten Merkmal wird ein Primärformteil für leitfähige Materialien während des Primärformschrittes gebildet und mit isolierenden Teilen in dem Sekundärformschritt integriert. Das sich ergebende Harzformteil, das somit aus den leitfähigen Teilen und den isolierenden Teilen zusammengesetzt ist, hat wenige negative Einflüsse auf die Umwelt.
Das dritte Merkmal besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Harzformteils zu schaffen, mit einem Schritt zum Kneten eines leitfähigen Füllstoffs mit einem Grundharz, einem Schritt zum Pelletisieren der sich ergebenden Harzmischung, um ein leitfähiges Material herzustellen, wenn das Grundharz ein thermoplastisches Harz ist, oder zur direkten Ausbildung derselben in ein leitfähiges Material, wenn das Grundharz ein duroplastisches Harz ist, einem Schritt zur Formung eines thermoplastischen oder duroplastischen Harzes zu einem Körper durch Primärformung und einem Schritt zum Integrieren des sich ergebenden Körpers mit leitfähigen Teilen des leitfähigen Materials durch Sekundärformung.
Gemäß dem dritten Merkmal wird der isolierende Harzkörper durch Primärformung gebildet und in dem nächsten Sekundärformschritt mit den leitfähigen Teilen integriert, wobei das somit erzeugte Harzformteil aus leitfähigen Teilen und isolierenden Teilen zusammengesetzt ist. Demgemäß bedeutet dies, daß kein Beschichtungsschritt erforderlich ist, wobei die Herstellungskosten dafür im Vergleich mit herkömmlichen Einrichtungen nicht so groß sind.
Das vierte Merkmal besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Harzformteils zu schaffen, das einen Schritt zum Kneten eines leitfähigen Füllstoffes mit einem Grundharz, einen Schritt zum Pelletisieren des sich ergebenden Harzgemisches, um ein leitfähiges Material herzustellen, wenn das Grundharz ein thermoplastisches Harz ist, oder zum direkten Ausbilden desselben in ein leitfähiges Material, wenn das Grundmaterial ein duroplastisches Harz ist, einem Schritt zum Formen des leitfähigen Materials in leitfähige Teile durch ein Primärformen und einem Schritt zum Ausbilden eines Körpers aus thermoplastischem oder duroplastischem Harz, das mit den leitfähigen Teilen durch ein Sekundärformen integriert ist.
Gemäß dem vierten Merkmal werden die leitfähigen Teile durch Primärformung gebildet und im nächsten Sekundärformungsschritt mit einem isolierenden Harzkörper integriert, wobei das somit erzeugte Harzformteil aus leitfähigen Teilen und isolierenden Teilen zusammengesetzt ist. Demgemäß bedeutet dies, daß kein Beschichtungsschritt erforderlich ist und die Herstellungskosten dafür im Vergleich mit herkömmlichen Einrichtungen nicht so groß sind.
Vorzugsweise wird eine Dispergierhilfe in dem Knetschritt verwendet, um die Dispersion des zu pelletisierenden Harzgemisches zu verbessern. Eine Anwendung einer gleichmäßigen Dispersion des Harzgemisches verbessert die Qualität der geformten Harzformteile.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Fließbild eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht eines Drosselsensors, auf den die Erfindung angewendet worden ist;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Fig. 2 entlang der Linie A-A;
Fig. 4 eine Draufsicht des Substrats aus Fig. 2, auf dem kein Widerstand vorhanden ist;
Fig. 5 eine Draufsicht eines Türverriegelungsstellglieds, auf das die Erfindung angewendet worden ist; und
Fig. 6 ein Fließbild eines herkömmlichen Formprozesses.
In diesen Zeichnungen ist mit 1 ein Füllstoff, mit 2 ein Grundharz, mit 3 eine Dispergierhilfe, mit 7 ein leitfähiges Material und mit 10 ein Harzguß bezeichnet.
Die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele sind nachstehend anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Zunächst wird sich auf Fig. 1 bezogen, in der ein leitfähiges Material 7 hergestellt wird. Das leitfähige Material 7 besteht im wesentlichen aus einem Füllstoff 1 und einem Grundharz (thermoplastischer oder duroplastischer Harz) 2. Als der Füllstoff 1 wird eine Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet, die zusammen mit dem zu formenden Harz formbar ist und das im wesentlichen insbesondere aus Zinn besteht, allerdings kein Blei enthält. Die Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt ist nicht besonders definiert, vorausgesetzt daß sie mit dem Grundharz vermischt und geknetet und geschmolzen werden kann, während das sich ergebende Gemisch geformt wird, und daß es zusammen mit dem Harz leicht zu formen ist. Beispielsweise sind auf Sn-Cu basierende Legierungen anwendbar, von welchen beispielhaft eine Legierung aus Sn-Cu-Ni-P (Fukuda Metal Flakes Industry's Sn-Cu-Ni-At.W-150) erwähnt sei.
Als das Material für das Grundharz 2 kann ein thermoplastisches oder duroplastisches Harz verwendet werden. Wenn das Grundharz 2 ein thermoplastisches Harz ist, kann dieses aus einem oder mehreren Harzen von Acrylonitril-Butadien-Styren (ABS), Polybutylen-Therephthalat (PBT), Polyethylen-Terephtahalat (PET), Polyphenylen-Sulfid, Polyamid, ein Flüssigkristallpolymer, Polystyren, Polyetherimid, Polybenzimidazol, Polyetheretherketon, Polyether-Sulfon, etc. bestehen.
Eine Dispergierhilfe 3 aus Metallpulver aus Kupfer, Nickel oder dergleichen kann dem Füllstoff 1 einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt und dem Grundharz 2 beigemengt werden. Das Mischungsverhältnis von Grundharz 2/Füllstoff 1/Dispergierhilfe 3 kann 45/40/15 sein. Das sich ergebende Gemisch wird durch Extrusion geformt und anschließend gemäß einem Heißschnittverfahren oder dergleichen in Pellets aus einem leitfähigen Material 7 pelletisiert.
Wenn andererseits das Grundharz 2 ein duroplastisches Harz (eines oder mehrere von phenolischem Harz, Epoxydharz, ungesättigtem Polyesterharz, etc.) besteht, ist der Prozeß zur Herstellung des leitfähigen Materials 7 etwas unterschiedlich zu dem vorhergehend erwähnten, und zwar dahingehend, daß das Gemisch, wie es durch Kneten des Grundharzes (duroplastisches Harz) 2, des Füllstoffs 1 und gegebenenfalls der Dispergierhilfe 3 hergestellt wird, unmittelbar das leitfähige Material 7 sein kann.
Das somit hergestellte leitfähige Material 7 wird in ein Harzformteil 10 geformt, das leitfähige Teile und isolierende Teile hat, und zwar über eine Primärformung 8 und eine Sekundärformung 9, die nachstehend erläutert werden. Genauer gesagt werden, wie in Fig. 1 gezeigt, zunächst isolierende Teile aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Harz geformt und werden diese anschließend mit leitfähigen Teilen integriert, die aus einem leitfähigen Material geformt sind; oder werden alternativ leitfähige Teile zunächst aus dem leitfähigen Material geformt und werden diese anschließend mit isolierenden Teilen integriert, die aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Harz geformt sind.
Ein Beispiel des Harzformteils 10 mit leitfähigen Teilen ist mit Bezug auf die Fig. 2 bis 4 beschrieben, die ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel angewendet auf einen Drosselsensor für Fahrzeuge veranschaulichen.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht, die den Umriß eines Sensors des Harzformteils 10 zeigt. Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht aus Fig. 2 entlang der Linie A-A. In dem Sensor 10 ist der Anschlußkäfig 21 mit dem Gehäuse 11 integriert, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Der Sensor 10 besteht aus einem aus thermoplastischem Harz (beispielsweise PBT) hergestellten Harzgehäuse 11; einem Substrat 13, das durch Einspritzformen aus einem thermoplastischen Harz hergestellt wurde, während es mit einem ersten leitfähigen Harz (leitfähiges Teil) 16 integriert wurde; einem Widerstand 20, der durch Siebdruck und einem Brennen eines Pulvers aus Silber oder dergleichen auf das Substrat 13 gebildet wurde; einer Bürste 18, die mit dem Widerstand 20 in Gleitberührung ist; einem Bürstenhalter 12, der mit dem Gehäuse gekoppelt ist und mit der an seinem Scheitel vorgesehenen Bürste 18 versehen ist, wobei ein Ende davon gegen eine Rückstellfeder 17 gepreßt wird, die innerhalb des Gehäuses abgestützt ist; aus metallischen Anschlüssen 14; und einem zweiten leitfähigen Harz (leitfähiges Teil) 16, das mit den Anschlüssen 14 integriert ist.
Die ersten und zweiten leitfähigen Harze 15 und 16 haben ein Grundharz 2 (hierbei wird PBT verwendet, wobei jedoch dieses durch jegliches andere thermoplastische Harz von Polyethylen- Terephthalat, Polyphenylen-Sulfid, Polyamid, einem Flüssigkristallpolymer, Polystyren, Polyetherimid, Polybenzimidazol, Polyetheretherketon, Polyether-Sulfon oder dergleichen substituiert werden kann), einen Füllstoff 1 aus einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt, die im wesentlichen aus Zinn besteht, während diese geringe negative Einflüsse auf die Umwelt hat und welche formbar ist, und einer Dispergierhilfe 3 aus einem Pulver aus Kupfer, Nickel oder dergleichen. Um die Harze herzustellen, werden das Grundharz 2, der Füllstoff 1 aus einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt und die Dispergierhilfe 3 in einem Verhältnis von 45/40/15 in Vol.-% gemischt.
Das Harzgemisch, das die Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt zusammen mit dem Grundharz 2 aufweist, hat eine große Leitfähigkeit, wobei dieses ein leitfähiges Material mit einem volumen-intrinsischem Widerstand von etwa 10-5 Ωcm bildet, bei dem der Übertragungsverlust sehr gering ist. In Abhängigkeit von der darin enthaltenen Menge an Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt ist das leitfähige Material leicht zu schmelzen, da die darin enthaltene Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt während des Formens halb geschmolzen sein kann.
Die Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt kann während des Formens gut gerührt und schnell verfestigt werden, so daß eine Verteilung der Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt in den ersten und zweiten leitfähigen Harzen 15 und 16 gleich ist. Demgemäß besteht kein Bedarf, daß die Harz 15 und 16 an ihren Oberflächen angekratzt werden müssen, um durch Oberflächenkontakte zwischen den Harzen 15, 16 und den Anschlüssen 14 eine Elektrizität zu führen. Ferner kann aufgrund einer Schnellverfestigung der Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt ein Temperaturfestlegen der Einspritzvorrichtung erhöht werden, um eine Fließfähigkeit beim Einspritzformen zu erhöhen. Daher können die leitfähigen Harze 15 und 16 in scharfe Kanten, dünne Spalte und komplexe Räume gefüllt werden.
Nunmehr wird das Verfahren zur Herstellung des Sensors 10 beschrieben. Anschlüsse 14 werden in einer vorbestimmten Position in dem (nicht gezeigten) Hohlraum einer Form festgelegt. Der Hohlraum ist ein Raum der Form, in welchen ein Harz eingespritzt wird. In diesem Zustand wird eine Schmelze des zweiten leitfähigen Harzes 16 in den Hohlraum eingespritzt und anschließend zusammen mit den Anschlüssen 14 gekühlt. Dies ist eine Primärformung, wodurch das Harz 16 verfestigt wird, während es mit den Anschlüssen 14 integriert wird, um das leitfähige Teil 16 zu bilden. In diesem Schritt wird ein Vorsprung 19 aus dem zweiten leitfähigen Harz 16 gebildet, wodurch verhindert wird, daß die Anschlüsse 14 sich desintegrieren. Die Anschlüsse 14 und das zweite leitfähige Harzteil 16, die somit integriert sind, werden in einer vorbestimmten Position in dem Hohlraum einer Form (nicht gezeigt) festgelegt, wobei eine Schmelze eines thermoplastischen Harzes anschließend in den Hohlraum eingespritzt wird. Nachfolgend wird das Harz gekühlt und verfestigt. Dies ist eine Sekundärformung, wodurch die Anschlüsse 14 und das zweite leitfähige Harzteil 16 mit dem Gehäuse 11 integriert werden, das den Anschlußkasten 21 hat.
Das Substrat 13 und das erste leitfähige Harz (leitfähiges Teil) 15 werden aus einem thermoplastischen Harz durch Einspritzgießen in der gleichen Weise wie oben erwähnt gebildet, während diese ebenso zusammen integriert werden. In Fig. 4 ist das Substrat 13 gezeigt, auf dem kein Widerstand 20 vorhanden ist. Drei Teile werden aus dem ersten leitfähigen Harz hergestellt, nämlich ein leitfähiges Teil 15a, das mit einem Plus-Anschluß einer Batterie elektrisch zu verbinden ist, ein leitfähiges Teil 15b, das mit einem Minus-Anschluß der Batterie elektrisch zu verbinden ist, und ein leitfähiges Teil 15c, in das das Drosselöffnungsinformationssignal eingegeben wird, und zwar bevor es an das Substrat 13 angebracht wird und welches das Signal zu übertragen hat. Diese drei Teile werden elektrisch mit verschiedenen drei Anschlüssen 14 verbunden (in Fig. 13 ist lediglich ein Anschluß 14 gezeigt).
Die Teile werden zu dem Sensor 10 zusammengebaut. Kurz beschrieben wird die Rückstellfeder 17 innerhalb des Gehäuses 11 angebracht, wobei der Bürstenhalter 12 in das Gehäuse 11 eingebaut wird. Nachfolgend wird das Substrat 13 in Kontakt mit der Kante des Gehäuses 11 gehalten, wobei das erste leitfähige Harz 15 so über das zweite leitfähige Harz 16 gelegt wird, daß diese zueinander-in Kontakt gehalten werden. In diesem Zustand wird das Substrat 13 über Ultraschall an das Gehäuse 11 geschweißt.
In der vorbeschriebenen Konstruktion werden das erste leitfähige Harz 15 und das zweite leitfähige Harz 16 ebenso durch Ultraschall zusammengeschweißt und elektrisch miteinander verbunden. Demgemäß sind die Anschlüsse 14 über das erste leitfähige Harz 15 und das zweite leitfähige Harz 16 mit dem Widerstand 20 elektrisch verbunden.
Nachfolgend wird sich auf Fig. 5 bezogen, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung eines Harzformteils mit leitfähigen Teilen für ein Türverriegelungsstellglied 30 veranschaulicht.
Das veranschaulichte Stellglied 30 ist innerhalb mit einem Betätigungsmechanismus versehen. In diesem wird ein innenliegender Motor 33 über das Signal, das in den Anschluß 31 eingegeben wird, angetrieben. Daraus resultiert, daß ein Schneckenrad 34, das an der Drehwelle des Motors 33 angebracht ist, gedreht wird, wodurch das mit dem Schneckenrad 34 in Eingriff stehende Schneckengetriebe 35 entgegengesetzt gedreht wird, wobei der Betätigungsteil 36 dadurch angetrieben wird.
Auf diese Weise wird die (nicht gezeigte) Türverriegelung verriegelt und entriegelt.
Das Gehäuse (isolierender Teil) 37, der Anschluß 31 und das leitfähige Teil 32 werden zusammen integriert, um ein Harzformteil auszubilden.
Das Harzformteil wird gemäß dem nachfolgend erwähnten Prozeß hergestellt. Zunächst wird ein Anschluß 31 in einer vorbestimmten Position in einer (nicht gezeigten) Form festgelegt und in dem gleichen Formverfahren, wie oben beschrieben, mit einem leitfähigen Teil 32 integriert. Das leitfähige Teil 32 wird um den somit festgelegten Anschluß 31 geformt und mit diesem integriert. Um das leitfähige Teil 32 zu formen, wird ein leitfähiges Material verwendet, das durch Mischen und Kneten eines Grundharzes (PBT), eines Füllstoffs aus einer auf Sn-Cu basierenden Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt, das aus im wesentlichen Zinn besteht und formbar ist und geringe negative Einflüsse auf die Umwelt hat (Sn-Cu-Ni-P-Legierung), und einer Dispergierhilfe aus Kupfer-, Nickel-Pulver oder dergleichen hergestellt wird.
Nachfolgend werden die somit mit den leitfähigen Teil 32 integrierten Anschlüsse 14 in einer vorbestimmten Position in dem Hohlraum der Form festgelegt, wobei eine Schmelze eines thermoplastischen Harzes in den Hohlraum eingespritzt, gekühlt und verfestigt wird, um um die Anschlüsse 14 herum ein isolierendes Teil zu bilden. In diesem Schritt werden die Anschlüsse 14 weiter integriert mit dem isolierenden Teil aus thermoplastischem Harz, wobei das Harzformteil 10, das sowohl das leitfähige Teil als auch das isolierende Teil aufweist, erhalten wird.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispielen wird ein thermoplastisches Harz als das Grundharz verwendet. Ein thermoplastisches Harz ist ebenso als das Grundharz anwendbar.
Für dieses wird das Harzgemisch erwärmt, nachdem es in die Form eingespritzt worden ist, um das leitfähige Teil zu bilden.
Wenn zweidimensionale leitfähige Teile erfindungsgemäß ausgebildet werden, kann jegliches der leitfähigen Teile oder der isolierenden Teile während der Primärformung oder des Sekundärformens gebildet werden. Wenn jedoch dreidimensionale Teile gebildet werden, ist es bevorzugt, daß die leitfähigen Teile zunächst während der Primärformung und anschließend die isolierenden Teile während der Sekundärformung gebildet werden.
Es ist ebenso bevorzugt, die isolierenden Teile während des Primärformprozesses zu bilden und anschließend die leitfähigen Teile in dem Sekundärformprozeß zu bilden, und zwar im Falle, daß eine Form der leitfähigen Teile eine gute Fließfähigkeit des leitfähigen Harzes erfordert. Die isolierenden Teile können verhindern, daß das leitfähige Harz schnell abkühlt, so daß eine ausreichende Fließfähigkeit während des Formens aufrechterhalten wird.
Wie vorstehend ausführlich beschrieben, verschafft die vorliegende Erfindung eine Harzverbindung, die durch Vermischen und Kneten eines thermoplastischen oder duroplastischen Harzes mit einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt hergestellt wird, die zusammen mit dem zu formenden Harz formbar ist und die im wesentlichen aus Zinn besteht, die jedoch kein Blei enthält. Aufgrund der bleifreien Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt hat die Harzverbindung der Erfindung wenige negative Einflüsse auf die Umwelt.
Als Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt ist eine auf Sn-Cu basierende Legierung bevorzugt. In Abhängigkeit von der Legierungszusammensetzung kann die Legierung einen verringerten Schmelzpunkt haben und kann in einer Schmelze vorliegen, während die Harzverbindung, die diese aufweist, geformt wird. Demgemäß ist die Harzverbindung, die die Legierung dieser Art aufweist, leicht zu formen.
Das Harzformteil der Erfindung hat leitfähige Teile der leitfähigen Harzverbindung, die durch Mischen und Kneten eines thermoplastischen oder duroplastischen Harzes mit einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt hergestellt wird, die zusammen mit dem zu formenden Harz formbar ist und die im wesentlichen aus Zinn besteht, jedoch kein Blei enthält, und isolierende Teile aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Harz. Um das Harzformteil herzustellen, wird ein Primärformteil für leitfähige Teile zunächst in einem Primärformschritt gebildet und anschließend mit isolierenden Teilen in dem Sekundärformschritt integriert. Das Harzformteil, das somit erzeugt worden ist, um sowohl die leitfähigen Teile als auch die isolierenden Teile aufzuweisen, hat geringe negative Einflüsse auf die Umwelt.
Ein Verfahren zur Herstellung des Harzformteils der Erfindung hat einen Schritt zum Kneten eines leitfähigen Füllstoffes mit einem Grundharz, einen Schritt zum Pelletisieren der sich ergebenden Harzmischung, um ein leitfähiges Material anzufertigen, wenn das Grundharz ein thermoplastisches Harz ist, oder zur unmittelbaren Ausbildung derselben in ein leitfähiges Material auf, wenn das Grundmaterial ein duroplastisches Harz ist, einen Schritt zur Formung eines thermoplastischen oder duroplastischen Harzes in einen Körper mittels Primärformung, und einen Schritt zum Integrieren des sich ergebenden Körpers mit leitfähigen Teilen des leitfähigen Materials mittels Sekundärformung. Gemäß dem Verfahren wird eine isolierender Harzkörper durch Primärformung gebildet und mit leitfähigen Teilen in dem darauffolgenden Sekundärformungsschritt integriert, wobei das somit erzeugt Harzformteil aus leitfähigen Teilen und isolierenden Teilen besteht. Demgemäß erfordert das Verfahren keinen Beschichtungsschritt, wodurch die Herstellungskosten dafür im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren nicht so groß sind.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung des Harzformteils der Erfindung hat einen Schritt zum Kneten eines leitfähigen Füllstoffs mit einem Grundharz, einen Schritt zum Pelletisieren des sich ergebenden Harzgemisches, um ein leitfähiges Material zu verschaffen, wenn das Grundharz ein thermoplastisches Harz ist, oder zur unmittelbaren Formung desselben in ein leitfähiges Material auf, wenn das Grundharz ein duroplastisches Harz ist, einen Schritt zum Formen eines leitfähigen Materials in leitfähige Teile mittels Primärformen und einen Schritt zur Ausbildung eines Körpers aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Harz auf, der durch Sekundärformung mit den leitfähigen Teilen integriert ist. Gemäß dem Verfahren werden die leitfähigen Teile durch Primärformung gebildet und mit einem isolierenden Harzkörper in dem nächsten Sekundärformungsschritt integriert, wodurch das somit hergestellte Harzformteil aus leitfähigen Teilen und isolierenden Teilen zusammengesetzt ist.
Demgemäß erfordert das Verfahren keinen Beschichtungsschritt und sind die Herstellungskosten dafür im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren nicht so groß.
In jenen Verfahren wird vorzugsweise eine Dispergierhilfe während des Knetschrittes angewendet, um die Dispergierung der Harzmischung zu verbessern, um es zu pelletisieren. Die Anwendung der gleichmäßigen Dispergierung der Harzmischung verbessert die Qualität der gebildeten Harzformteile.
Es wird eine leitfähige Harzverbindung mit wenigen negativen Einflüssen auf die Umwelt und ein Harzformteil offenbart, das aus leitfähigen Teilen der Verbindung und aus isolierenden Teilen zusammengesetzt ist. Die Herstellungskosten für das Harzformteil sind gering. Ein thermoplastisches oder duroplastisches Grundharz wird mit einem Füllstoff aus einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt geknetet, die zusammen mit dem zu formenden Harz formbar ist und die im wesentlichen aus Zinn besteht, jedoch kein Blei enthält, um die leitfähige Harzverbindung herzustellen. Ein isolierender Körper wird durch eine Primärformung eines thermoplastischen oder duroplastischen Harzes geformt und wird mit leitfähigen Teilen der leitfähigen Harzverbindung durch Sekundärformung integriert; alternativ werden leitfähige Teile durch Primärformung der leitfähigen Harzverbindung gebildet und ein isolierender Körper gebildet, während dieser durch Sekundärformung mit den leitfähigen Teilen integriert wird. (Fig. 1).

Claims (6)

1. leitfähige Harzverbindung, die durch Kneten eines thermoplastischen oder duroplastischen Harzes mit einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt hergestellt ist, die zusammen mit dem zu formenden Harz formbar ist und die im wesentlichen aus Zinn besteht, jedoch kein Blei enthält.
2. Harzverbindung nach Anspruch 1, wobei die Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt eine Sn-Cu-Basis aufweist.
3. Harzformteil, das aus leitfähigen Teilen einer leitfähigen Harzverbindung, die durch Kneten eines thermoplastischen oder duroplastischen Harzes mit einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt hergestellt worden ist, die zusammen mit dem zu formenden Harz formbar ist und die im wesentlichen aus Zinn besteht, jedoch kein Blei enthält, und aus isolierenden Teilen aus thermoplastischem oder duroplastischem Harz zusammengesetzt ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines Harzformteils, mit
einem Schritt zum Kneten eines leitfähigen Füllstoffs mit einem Grundharz,
einem Schritt zum Pelletisieren der sich ergebenden Harzmischung, um ein leitfähiges Material herzustellen, wenn das Grundharz ein thermoplastisches Harz ist, oder zur direkten Ausbildung derselben in ein leitfähiges Material, wenn das Grundharz ein duroplastisches Harz ist,
einem Schritt zur Formung eines thermoplastischen oder duroplastischen Harzes in einen Körper durch eine Primärformung und
einem Schritt zum Integrieren des sich ergebenden Körpers mit leitfähigen Teilen des leitfähigen Materials durch eine Sekundärformung.
5. Verfahren zur Herstellung eines Harzformteils, mit
einem Schritt zum Kneten eines leitfähigen Füllstoffes mit einem Grundharz,
einem Schritt zum Pelletisieren des sich ergebenden Harzgemisches, um ein leitfähiges Material herzustellen, wenn das Grundharz ein thermoplastisches Harz ist, oder zum direkten Ausbilden desselben in ein leitfähiges Material, wenn das Grundmaterial ein duroplastisches Harz ist,
einem Schritt zum Formen des leitfähigen Materials in leitfähige Teile durch eine Primärformung und
einem Schritt zum Ausbilden eines Körpers aus thermoplastischem oder duroplastischem Harz, das mit den leitfähigen Teilen durch eine Sekundärformung integriert ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Harzformteils nach einem der Ansprüche 4 oder 5, in welchem eine Dispergierhilfe in dem Knetschritt verwendet wird.
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