EP3994965A1 - Method of producing a component shielded from electromagnetic radiation - Google Patents

Method of producing a component shielded from electromagnetic radiation

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Publication number
EP3994965A1
EP3994965A1 EP20735363.2A EP20735363A EP3994965A1 EP 3994965 A1 EP3994965 A1 EP 3994965A1 EP 20735363 A EP20735363 A EP 20735363A EP 3994965 A1 EP3994965 A1 EP 3994965A1
Authority
EP
European Patent Office
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polymer
component
polymer material
materials
mixtures
Prior art date
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Pending
Application number
EP20735363.2A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Volker Schroiff
Marco SUTTER
Matthias Hauer
Eduard GRUNE
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Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a method of making a
  • Electromagnetic waves have an electric and a magnetic field component.
  • the waves emitted by electronic components can cause mutual electromagnetic interference
  • Electric vehicles have high performance electric drives integrated in a very small space and controlled by electronic components, whereby the individual components must not interfere with one another.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • electromagnetic interference is the effect of electromagnetic waves on electrical circuits, devices, systems or
  • the frequency range relevant for EMI shielding is generally between 100 Hz and 100 GHz. The with by shielding a radiated
  • Electromagnetic wave attenuation is usually composed of a reflection and an absorption in all shielding principles. During absorption, the electromagnetic wave loses energy, which in
  • Frequency range independent of the material thickness can occur both on the front and on the back and within the material.
  • the electrical conductivity behavior of the materials can usually be assessed directly
  • the lower frequency range can be used to assess the Shielding the relative permeability and, in the upper frequency range, the reflection and also the vibration absorption.
  • Electromagnetic compatibility of the components as well as energy saving and thermal management are the challenges for a successful
  • Electric motors and various control units require the provision of electrical power in the form of alternating and three-phase current.
  • the electronic components send out unwanted magnetic, electrical and electromagnetic vibrations of different frequencies, which can be a source of interference for other control units, or the function of the control unit itself is disturbed by the vibrations emitted by the other components. So that the electronic
  • shielding material has two major disadvantages: its high weight and its high cost. So there is a great need for
  • plastic composites composite materials, compounds which have a matrix of at least one polymer component and at least one filler with shielding properties.
  • These can be in the form of coatings, insulating tapes, moldings, etc.
  • electrically conductive fillers can be dispersed in a matrix made of at least one non-conductive polymer.
  • composition that dispersed magnetic nanoparticles in a
  • the polymer matrix contains a highly branched nitrogen-containing polymer, specifically a polyurethane based on a hyperbranched melamine with polyol functionality being used.
  • US Pat. No. 5,696,196 describes a coating composition for shielding plastic against electromagnetic interference (EMI) and radio frequency interference (RFI).
  • the composition described comprises an aqueous dispersion of a thermoplastic emulsion, an aqueous urethane dispersion, a glycol-based coalescing solvent, silver-plated copper flake, conductive clay and defoamer.
  • US 2007/0056769 A1 describes a polymeric composite material for shielding electromagnetic radiation, which comprises a non-conductive polymer, an inherently conductive polymer and an electrically conductive filler. To produce the composite, the polymer components are brought into close contact. Suitable non-conductive polymers are elastomeric, thermoplastic and thermosetting polymers, which can be selected from a large number of different polymer classes. In the examples according to the invention, only a polystyrene / polyaniline blend filled with nickel-coated carbon fibers is used.
  • the unpublished DE 10 2018 115 503 describes a
  • Composition for shielding electromagnetic radiation comprising a) at least one conductive filler and b) a polymer matrix containing at least one urea group-containing polyurethane.
  • EMI-shielding substrate from this composition and at least one further polymer material by an injection molding process.
  • DE 10 2014 015 870 describes a chassis component for motor vehicles made from a short fiber-reinforced plastic, including a
  • the carbon-reinforced plastic can act with a fiber length between 0.1 to 1 mm.
  • the chassis component is manufactured by producing the core in a first injection molding process and in a second
  • JP FI07-186190 describes a seven-layer injection-molded article using four types of thermoplastic resins.
  • the first and seventh layers, i.e. H. the surface layers consist of polyolefin resins.
  • the second and sixth layers are a light-shielding layer made of polyolefin resins colored by carbon black or light-absorbing fillers.
  • the second layer is an oxygen barrier resin.
  • the third and fifth layers are maleic anhydride graft modified polyolefin resin.
  • JP 2005-229007 describes a flat case, the electromagnetic
  • Has shielding properties are produced by injection molding using a thin film web with at least one conductive layer and an adhesive layer or by thermoforming.
  • the conductive layer is either a layer of nickel, aluminum, silver, gold, steel or brass obtained by metal vapor deposition or a metal foil made of aluminum or copper.
  • WO 2014/175973 describes a method for setting up an EMI shield for an electronic circuit board, an electrically conductive thermoplastic film being used which contains a previously applied electrically conductive adhesive composition.
  • the adhesive composition includes a silicone adhesive, a compatible silane, and electrically conductive particles or fibers.
  • WO 2010/036563 describes an EMI shield with at least one compartment for enclosing the circuitry of an electronic device.
  • the shield includes a resilient layer of thermally deformable, electrically conductive foam, the layer having a first surface and a second surface defining a thickness dimension therebetween and the layer having an interior portion extending from a
  • Peripheral portion is surrounded.
  • the inner part of the layer is compressed through its thickness dimension to an upper one
  • the thickness dimension of the peripheral portion extending downwardly from the top wall portion to form a side wall portion of the shield which together with the top wall portion defines at least a portion of the chamber.
  • WO 1997/041572 describes a heat-shrinkable, electromagnetic interference (EMI) shielding jacket with which an elongated object with a given outer diameter can be jacketed.
  • EMI electromagnetic interference
  • Sheath consists of a tubular outer element of
  • Inner member that is coaxially received within the outer member and extends coextensively therewith, and a generally continuous, thermoplastic intermediate layer that is between the outer and the
  • Inner element is arranged and extends coextensively therewith.
  • Intermediate layer connects the inner element to the outer element over substantially the entire length thereof in order to consolidate the jacket into an integral structure.
  • the outer element in turn is
  • WO 2011/019888 describes a sealing arrangement with a
  • Life tracking device related to wear and tear, thermal degradation, physical damage, chemical incompatibility and structural
  • Electromagnetic shielding surfaces on plastic components usually see the application of the coating as an additional factor
  • the layer thicknesses of the coatings obtained by spray application are generally not uniform with respect to the component surface. It is also difficult to produce the conductive layers in the desired small thickness, e.g. B. of a maximum of 1 mm to apply.
  • the present invention is based on the object of providing a method for producing substrates (components) which are shielded from electromagnetic radiation and which overcomes the disadvantages described above.
  • the method according to the invention and the substrates and components obtained thereafter have the following advantages:
  • the method according to the invention enables the production of an EMI-shielded substrate without the component first being formed separately and only subsequently coated.
  • EMI coatings with a small thickness and / or small deviation (variance) from the desired layer thickness can be produced.
  • a polymer film at least partially enclosing the substrate e.g.
  • heat-resistant polymers can bring about improved heat resistance.
  • Polymer materials are used, one component giving the substrate the structural strength that is not adversely affected by the other component used for EMI shielding.
  • a first object of the invention is a method for producing a substrate shielded against electromagnetic radiation, in which: i) a first polymer material (a) or a precursor thereof is provided which contains at least one conductive filler, and at least one second polymer material (b) or provides a precursor thereof, ii) subjects the polymer materials (a) and (b) provided in step i) or their precursor (s) to a shaping with a material bond of the polymer materials (a) and (b), and the precursors, if present, brings to polymerization.
  • a substrate shielded from electromagnetic radiation also denotes a substrate that is capable of shielding electromagnetic radiation, i.e. an electromagnetic one
  • an electronic component is coated and / or encased with a substrate according to the invention in order to shield the electromagnetic waves emitted by the electronic component in order not to influence the environment in an inadmissible manner.
  • an electronic component is coated and / or encased with a substrate according to the invention in order to prevent electromagnetic waves from the environment from encasing the coated and / or encased
  • the substrate according to the invention can be an integral component of the electronic component.
  • an electronic component is coated and / or encased with the substrate obtained in step ii) and / or an electronic component is embedded in the substrate obtained in step ii).
  • step i) at least one of the components provided in step i), selected from the polymer material (a), the precursor for the
  • a first preferred embodiment of the method according to the invention is the flinter spraying of foils and composite materials. Another preferred embodiment of the method according to the invention is that
  • Multi-component injection molding also called composite injection molding or
  • the invention also provides a substrate which can be obtained by the method described above and below.
  • Another object of the invention is a device for shielding electromagnetic radiation, which comprises such a substrate or consists of such a substrate.
  • Another object of the invention is the use of a
  • Polymer materials (a), (b) and (c) in the context of the invention are materials which contain at least one polymer or consist of at least one polymer. In addition to at least one polymer, the
  • Polymer materials (a), (b) and (c) contain at least one further component, e.g. B. fillers, reinforcing materials or various thereof
  • the polymer materials (a), (b) and (c) are available in a special version as a composite (composite material).
  • the polymer materials (a), (b) and, if present, (c) are used as separate components in the process according to the invention and are connected to one another to produce the substrates according to the invention. It is an essential feature of the method according to the invention that the connection of the at least one conductive filler containing
  • Polymer material (a) (or the precursor thereof) with the polymer material (b) (or the precursor thereof) and the shaping of the composite of (a) and (b) takes place in one step.
  • Multi-component injection molding for the production of substrates in the form of injection molded parts that can consist of two or more than two plastic materials. It is a feature of the multicomponent injection molding processes that can be used according to the invention that they can have two or more than two injection units, but only one clamping unit is required. Thus, according to the invention, substrates can be produced with only one tool in one operation.
  • the polymer materials (a) and (b) or the formed composite of (a) and (b) can be connected to at least one further polymer material (c) or a precursor thereof. Connecting with the
  • At least one further polymer material (c) or the precursor thereof can take place in process step ii).
  • the shaped composite of (a) and (b) can be connected in at least one separate step iii) to the at least one further polymer material (c) or a precursor thereof.
  • the composite of (a), (b) and (c) can be subjected to at least one further shaping. This shaping can take place simultaneously with the joining in step ii) or step iii) or in a separate step.
  • a shaped composite of (a), (b) and (c) from step ii) can also be connected in at least one separate step iii) with a further polymer material (c) or a precursor thereof.
  • the polymer materials (a), (b) and (c) can all contain the same polymers or partially different polymers or completely different polymers.
  • thermoplastics in the context of the invention denotes polymers which can be reversibly deformed above a certain temperature, and this process can theoretically be repeated as often as desired.
  • Thermoplastics are made up of few or unbranched polymer chains that are only linked to one another by weak physical and not chemical bonds (i.e. uncrosslinked). This is what distinguishes thermoplastics from
  • Duroplasts and (classic, i.e. non-thermoplastic) elastomers which after their production can no longer be thermoformed.
  • Elastomers in the context of the invention denotes dimensionally stable, but elastically deformable plastics whose glass transition temperature is below the temperature at which the polymers are usually used. Elastomers can deform elastically under tensile and compressive load, but then find their way back to their original, undeformed shape.
  • Thermoplastic elastomers are a special form of elastomers, which have thermoplastic properties in certain temperature ranges.
  • thermoplastic elastomers behave at low levels
  • step ii) For shaping in step ii) at least one of the in step i)
  • thermoplastics thermoplastic elastomers, semi-crystalline thermoplastics, elastomers, thermosets
  • state ranges with the thermo-mechanical properties changing little or no change within a state range.
  • polymers are generally in a solid, glassy state.
  • Amorphous thermoplastics change to a thermoelastic state above TG and their shape can be changed. This change in shape is initially reversible; the polymer material can only be shaped by so-called 'thermoforming' at a higher temperature. Amorphous thermoplastics do not have a precisely defined melting point. Beyond the flow temperature, the material becomes soft and flowable (plasticized) and can then also be molded (such as injection molding) are processed. Thermoplastic elastomers are plastics which, above TG, behave in a comparable way to classic elastomers, ie they are
  • Elastomers can be brought into a flowable form in the form of their not yet crosslinked precursors and used for shaping in step ii). Under the influence of heat, the elastomers vulcanize so that, unlike thermoplastics, they cannot be melted again and reshaped.
  • thermosets can be brought into a flowable form and used for shaping in step ii).
  • the preliminary stage is equipped with a
  • a material bond is formed by atomic or molecular forces between the connection partners.
  • the material connections of plastics include adhesive connections and welded connections; Injection molding processes also lead to material connections.
  • a material bond is usually a non-detachable connection. Positive connections are created by the interlocking of at least two connection partners. This allows the
  • substrates can be produced which are advantageously suitable for shielding electromagnetic radiation in the entire frequency range in which such measures are required, in order to avoid undesired impairments by electromagnetic radiation
  • the frequency range relevant for EMI shielding is generally in a range from about 2 Flz to 100 GFIz, preferably from 100 Hz to 100 GHz.
  • the wave range that is particularly interesting for shielding for automotive applications is in a range from 100 kHz to 100 MHz.
  • the frequency range relevant for EMI shielding is generally in a range from about 2 Flz to 100 GFIz, preferably from 100 Hz to 100 GHz.
  • the wave range that is particularly interesting for shielding for automotive applications is in a range from 100 kHz to 100 MHz.
  • the wave range that is particularly interesting for shielding for automotive applications is in a range from 100 kHz to 100 MHz.
  • the compositions according to the invention are well suited for this.
  • the substrates produced by the method according to the invention are also particularly suitable for shielding low and medium frequencies. So you can use as a filler z. B. use a material for deflecting magnetic fields, such as a magnetic material. Furthermore, a material for reflecting electromagnetic waves with a high frequency, e.g. B. a high carbon conductive
  • Suitable combinations of fillers can be used for broadband application.
  • a back-molding method for producing a substrate that is shielded from electromagnetic radiation.
  • Multi-component injection molding is used to produce injection-molded parts that consist of two or more different plastics.
  • the plastics In the simplest case, the plastics only differ in color in order to achieve a certain design. However, different materials and thus different properties can also be combined in a targeted manner.
  • Composite injection molding requires an injection molding machine with two or more injection units, but only one clamping unit. The parts can thus be produced inexpensively with just one tool in one operation.
  • the injection units must work in harmony, but always be controllable independently of one another.
  • the components can be injected through a single special nozzle or introduced into the mold at different points.
  • IMD inmold decoration
  • FIM film insert molding
  • IML inmold labeling
  • IMC inmold coating
  • IMP inmold painting
  • Foil coating is created.
  • inmold decoration IMD
  • FIM film insert molding
  • IML inmold labeling
  • IMC inmold coating
  • IMP inmold painting
  • the inmold decoration process is a combination of hot stamping and back injection molding. It is used to impress a functionality from a carrier film, a special IMD film, onto a substrate. The functionalized and / or embossed carrier film is placed in the injection molding tool. In the second step, the plastic material is injected. In the last step, the molded body obtained is removed from the tool and the carrier film is separated. A molded plastic body is obtained with an impressed functionality.
  • the carrier film in the IMD process comprises a first polymer material (a) which contains at least one filler for shielding electromagnetic radiation.
  • the plastic material comprises at least one second polymer material (b).
  • the functionalized carrier film becomes part of the finished substrate.
  • the carrier material, the embossing foil, is functionalized (coated), pre-formed and punched out.
  • the cut film is placed in the injection molding tool and back-injected with a plastic material. The exact sequence of the process steps is flexible. Finally, the carrier film is removed.
  • the carrier film in the FIM process comprises the first polymer material (a) which contains at least one filler for shielding electromagnetic radiation.
  • the plastic material comprises at least one second polymer material (b).
  • a roll-to-roll process (R2R process, or roll-to-roll processing) can also be used to process carrier foils.
  • the process of inmold labeling is very similar to the classic back injection molding, only label films are used here. These foils are thinner. This film can be introduced into the injection molding tool either as rolled goods or as a finished cut.
  • the carrier film in the IML process comprises the first polymer material (a) which contains at least one filler for shielding electromagnetic radiation.
  • the plastic material comprises at least one second polymer material (b).
  • Inmold coating is a combination of spraying and injection molding. First, a coating is applied to the injection molding tool using a spray gun. After the material has dried on, the plastic material is back-injected.
  • the coating in the IMC method comprises the first polymer material (a) which contains at least one filler for shielding electromagnetic radiation.
  • the plastic material comprises at least one second polymer material (b).
  • the plastic material is injected in the first step, and the coating is sprayed on in the second step, i. the process steps take place in the reverse order of the process steps of the IMC procedure.
  • the coating includes the first
  • this contains electromagnetic radiation.
  • this includes
  • Plastic material at least one second polymer material (b).
  • one of the polymer materials (a) or (b) is provided in the form of a composite.
  • one of the polymer materials (a) or (b) is provided in the form of a layered composite. This is particularly advantageous when the method according to the invention is used for flinter spraying.
  • component b) is provided in the form of a composite.
  • a composite or composite material is a material made of two or more connected materials, which has different material properties than its individual components.
  • the connection is made by material connection,
  • phases can come from one and the same or from different main material groups.
  • the main groups of materials include metals, ceramics, glasses, polymers and composite materials.
  • composite includes both composite materials and material composites. Composites are at least two-phase (i.e. heterogeneous) but appear macroscopically homogeneous. When viewed with the naked eye, it often appears to be a single material. Material composites are usually already visible to the naked eye as composites of several
  • a layered composite (laminate) is a preferred embodiment of a material composite. Laminates consist of at least two superimposed layers. The special case of three layers, two of which are identical outer layers, is also called
  • the composite preferably comprises at least one of the polymer materials (a) or (b) and at least one further, different component (K).
  • the composite comprises a polymer material (b) and at least one further component (K) different therefrom.
  • the component (K) can itself be a composite material.
  • the further component (K) is preferably selected from polymers, polymeric materials, metals, metallic materials, ceramic materials, mineral materials, textile materials and combinations thereof.
  • the further component (K) is selected from polymer films, polymer moldings, metal foils,
  • Suitable polymers are selected from elastomers, thermoplastics and thermosets. With regard to suitable and preferred plastics, reference is made in full to the statements on polymer material (b).
  • Suitable metals are selected from aluminum, titanium, magnesium, copper, etc. and alloys thereof.
  • Ceramic materials are usually inorganic, non-metallic and polycrystalline. “Non-metallic” is understood here to mean that ceramic materials essentially contain no elemental metals.
  • Production of a ceramic material can, for. B. the ceramic-forming inorganic particulate raw materials, a liquid and optionally at least one organic binder are subjected to a thermal treatment (sintering).
  • a thermal treatment sining
  • materials made from oxide ceramics and non-oxide ceramics are suitable for use in the method according to the invention.
  • Suitable oxide ceramics are selected from single-component systems and Multi-substance systems.
  • Preferred oxide ceramics are selected from aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, titanium dioxide,
  • Aluminum titanates mullite (mixture of aluminum and silicon oxide),
  • Suitable non-oxide ceramics are selected from carbides, for example silicon carbide or boron carbide, nitrides, for example silicon nitride,
  • Aluminum nitride or boron nitride, borides and silicides are used in the following steps: Aluminum nitride or boron nitride, borides and silicides.
  • Suitable metallic materials include at least one metal and at least one different material.
  • the materials other than metal are preferably selected from ceramic materials, organic materials and mixtures thereof.
  • a preferred embodiment of the metallic materials are metal matrix composites (English metal matrix composites, MMC), which comprise a continuous metal matrix and a discontinuous ceramic and / or organic reinforcement.
  • the reinforcement is preferably in the form of fibers or whiskers.
  • the metal is e.g. B. selected from aluminum, titanium, magnesium and copper.
  • the matrix can be in the form of an elemental metal or in the form of an alloy.
  • Ceramic particles e.g. silicon carbide
  • short fibers e.g. silicon carbide
  • continuous fibers e.g. based on carbon
  • foams are suitable for the reinforcement phase.
  • metallic materials are the materials obtainable by metal powder injection molding (MIM process).
  • the composite comprises at least one reinforced and / or filled plastic material.
  • the reinforcing material is preferably selected from fibrous reinforcing materials and fibrous fabrics
  • the filler is preferably selected from particulate fillers, such as kaolin, chalk, wollastonite, Talc, calcium carbonate, silicates, aluminum oxide, titanium dioxide, zinc oxide, glass particles and mixtures thereof.
  • particulate fillers such as kaolin, chalk, wollastonite, Talc, calcium carbonate, silicates, aluminum oxide, titanium dioxide, zinc oxide, glass particles and mixtures thereof.
  • Plastic materials are fiber-plastic composites, such as
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • GFRP glass fiber reinforced plastic
  • AFK aramid fiber reinforced plastic
  • NFK natural fiber reinforced plastic
  • a composite is provided as the polymer material (a) in step i) which comprises the polymer component of the polymer material (a) as a coating on a polymer film and this composite in step ii) by injection molding with the polymer material (b) cohesively connected.
  • step i) which comprises the polymer component of the polymer material (a) as a coating on a polymer film and this composite in step ii) by injection molding with the polymer material (b) cohesively connected.
  • a composite is provided in step i) as polymer material (b), which the polymer component of the polymer material (b) as
  • step i) a composite is provided in step i), which the
  • Polymer component of the polymer material (a) comprises as a coating on a polymer film.
  • this composite is materially bonded to the at least one polymer material (b) by injection molding.
  • the polymer film serves as a carrier material or transfer material for the polymer component of the polymer material (a) or the polymer material located thereon
  • Polymer component of the polymer material (a) or (b) are coated.
  • the polymer film must in principle be coated with one of the
  • Polymer components (a) or (b) be suitable.
  • the polymer film must also be able to move after
  • the polymer film is exclusive
  • the polymer film is part of the substrate. It then acts z. B. as a carrier material, material for
  • Suitable polymer films that allow easy removal include e.g.
  • Suitable polymer films which remain in the substrate include e.g. B. Polypropylene, plasma-treated foils, foils with fluorinated surfaces, etc.
  • the polymer film is detached from the injection-molded part obtained after the injection molding step ii) has ended.
  • the polymer film remains connected to the obtained injection molded part and the obtained substrate.
  • a composite injection molding process is provided for producing a substrate that is shielded from electromagnetic radiation.
  • Plastic component molded on or overmolded. With this method it is possible to combine complex components with different material properties.
  • the various execution techniques are known to those skilled in the art, e.g. B. Core-back process, relocating or transfer technology, turntable technology or sliding technology.
  • Polymer materials (a) and (b) are both plasticizable and are firmly bonded in step ii) by multi-component injection molding.
  • At least one of the following techniques is used for multi-component injection molding: core retraction technique (core-back technique), transfer technique (transfer technique), turning technique, index plate technique,
  • a pre-molded part is transferred into a new mold cavity with space for the pre-molded part and the new component after the first injection process.
  • index plate technology transfer technology
  • Pre-molded part and the new component implemented which can be applied to both sides of the pre-molded part.
  • the tool (usually only one half) is rotated or moved into a new position after the first injection process and the pre-molded part is overmolded in the new position with another nozzle.
  • a core in the tool is retracted to make room for the newly added component.
  • This technique is used in particular in the manufacture of device housings with different colored areas.
  • the sandwich process usually results in parts in which the component inside is not visible because it is completely enveloped by the outer material.
  • sandwich injection molding the swelling flow of the masses when flowing into the mold cavity (mold cavity) is used. The melts fill the cavity one after the other from the gate. The first flowing in
  • Molding compound is continuously placed on the wall, where it is last pushed by the second component flowing inside.
  • Two injection units work together on one injection head, which, depending on the control by valves or multiple shut-off nozzles, allows the masses from all injection units to flow in as required.
  • the source flow ensures that this complete enveloping each other of the components down to the smallest
  • the sprue can be sealed by the first component.
  • an additional function is integrated into the substrate by one or more of the following measures:
  • thermoelectric Use of at least one component as a heating element, Use of at least one component, the thermoelectric
  • NSH Noise, Vibration, Harshness
  • the polymer materials a), b) and c) contain at least one polymer or consist of at least one polymer which is preferably selected from amorphous thermoplastics, thermoplastic elastomers, partially crystalline thermoplastics, elastomers, thermosets and mixtures thereof.
  • the polymer materials a), b) and c) contain at least one polymer or consist of at least one polymer, which is particularly preferably selected is among polyurethanes, silicones, fluorosilicones, polycarbonates, ethylene vinyl acetates (EVA), acrylonitrile / butadiene / acrylates (ABA), acrylonitrile butadiene rubbers (ABN), acrylonitrile butadiene styrenes (ABS), acrylonitrile methyl methacrylates (AMMA) , Acrylonitrile-styrene-acrylates (ASA),
  • EVA ethylene vinyl acetates
  • ABA acrylonitrile / butadiene / acrylates
  • ABS acrylonitrile butadiene rubbers
  • ABS acrylonitrile butadiene styrenes
  • AMMA Acrylonitrile-styrene-acrylates
  • CA Cellulose acetates
  • CAB cellulose acetate butyrates
  • PSU polysulfones
  • PVC polyvinyl chlorides
  • PPE polyphenylene oxide (PPO)
  • PS polystyrenes
  • PA polyamides
  • PE polyolefins
  • B. polyethylene (PE) or polypropylene (PP)
  • PK polyketones
  • PEK polyether ketones
  • Polyether ketones Polyimides (PI), polyetherimides, polyethylene terephthalates (PET), polybutylene terephthalates (PBT), fluoropolymers, polyesters,
  • Polyacetals e.g. B. Polyoxymethylene (POM), liquid crystal polymers,
  • Polyether sulfones PES
  • epoxy resins EP
  • phenolic resins chlorosulfonates
  • polybutadienes polybutylene
  • polyneoprenes polynitriles
  • polyisoprenes natural rubbers
  • copolymer rubbers such as styrene-isoprene-styrenes (SIS), styrene-butadiene-styrenes (SBSylenes), EPR), ethylene-propylene-diene rubbers (EPDM), styrene-butadiene rubbers (SBR) and their copolymers and mixtures (blends) thereof.
  • SIS styrene-isoprene-styrenes
  • SBSylenes styrene-butadiene-styrenes
  • EPR ethylene-propylene-diene rubbers
  • SBR styrene-butadiene rubbers
  • Preferred aliphatic and aromatic polyether ketones are aliphatic polyether ether ketones or aromatic polyether ether ketones (PEEK).
  • a special version are aromatic polyetheretherketones.
  • polyurethanes also includes polyureas and urea group-containing polyurethanes.
  • thermosetting plastics are flarnea-formaldehyde resins, melamine resins, melamine-formaldehyde resins, melamine-flarnea-formaldehyde resins, melamine-flarnea-phenol-formaldehyde resins, phenol-formaldehyde resins, resorcinol Formaldehyde resins, crosslinkable isocyanate-polyol resins, epoxy resins, acrylates, methacrylates, polystyrenes and polyester resins.
  • thermoplastic elastomers are thermoplastic
  • Polyamide elastomers (TPA), thermoplastic copolyester elastomers (TPC), olefin-based thermoplastic elastomers (TPO) (especially PP / EPDM), thermoplastic styrene block copolymers (TPS) (especially styrene-butadiene-styrene (SBS), SEBS, SEPS, SEEPS and MBS ), thermoplastic elastomers based on polyurethane (TPU), thermoplastic vulcanizates (TPV) and cross-linked thermoplastic elastomers based on olefin (specially cross-linked PP / EPDM and cross-linked ethylene-propylene copolymers (EPM)) and polyether block amides (PEBA).
  • TPA Polyamide elastomers
  • TPC thermoplastic copolyester elastomers
  • TPO olefin-based thermoplastic elastomers
  • TPS thermoplastic styrene
  • Thermoplastic styrene block copolymers are selected in particular from SEBS, SEPS, SBS, SEEPS, SiBS, SIS, SIBS or mixtures thereof, in particular SBS, SEBS, SEPS, SEEPS, MBS and mixtures thereof.
  • Thermoplastic elastomers based on olefins are selected in particular from PP / EPDM and ethylene-propylene copolymers (EPM).
  • Thermoplastic elastomers based on polyurethane (TPU) are derived in particular from at least one polymeric polyol, specifically selected from at least one polyester diol, polyether diol, polycarbonate diol and
  • a special version is a TPU that contains at least one mixture of polymeric polyols incorporated, the at least one
  • Polyester diol at least one polyether diol and at least one
  • Thermoplastic vulcanizates are derived in particular from a styrene block copolymer with a reactive or crosslinkable hard block, the comprises aromatic vinyl repeat units, and a crosslinkable soft block comprising olefin or diene repeat units.
  • Suitable elastomers are acrylonitrile butadiene acrylates (ABA), acrylonitrile butadiene rubbers (ABN), acrylonitrile / chlorinated polyethylene / styrene (A / PE-C / S), acrylonitrile / methyl methacrylate (A / MMA), butadiene rubber (BR ), Butyl rubber (IIR), chloroprene rubber (CR), ethylene-ethyl acrylate copolymers (E / EA), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM),
  • ABA acrylonitrile butadiene acrylates
  • ABS acrylonitrile butadiene rubbers
  • a / PE-C / S acrylonitrile / chlorinated polyethylene / styrene
  • a / MMA acrylonitrile / methyl methacrylate
  • BR butadiene rubber
  • IIR chloroprene rubber
  • Ethylene vinyl acetate (EVA) fluororubber FPM or FKM
  • FPM or FKM fluorororubber
  • IR isoprene rubber
  • NR natural rubber
  • PIB polyisobutylene
  • elastomeric polyurethanes polyvinyl butyral
  • PVB polyvinyl butyral
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • VVC / E vinyl chloride / Ethylene
  • VC / E vinyl chloride-ethylene-methacrylate
  • the polymer materials a), b) and c) contain at least one polymer or consist of at least one polymer, which is selected in particular from thermoplastic elastomers
  • TPO Olefin-based
  • TPS thermoplastic styrene block copolymers
  • SBS styrene-butadiene-styrene
  • SEBS styrene-butadiene-styrene
  • SEEPS styrene-butadiene-styrene
  • MBS thermoplastic elastomers based on polyurethane
  • TPU thermoplastic vulcanizates
  • Shielding attenuation is made up of components for absorption SEA, reflection SER and multi-reflection SE M.
  • Polyurethanes in particular and polyurethanes containing urea groups in particular are highly compatible with a large number of different fillers suitable for EMI shielding. Due to the high flexibility of the substrates according to the invention with regard to the type and amount of the conductive fillers contained and the possibility of using further polymer components, especially conductive polymers, the respectively desired proportion of absorption and reflection can be achieved
  • the substrates according to the invention are distinguished by an overall good application profile. This includes that they can withstand mechanical, thermal or chemical loads and, for example, B. through good scratch resistance, flaking,
  • the polymer material (a) preferably contains 15 to 99.5% by weight, particularly preferably 20 to 99% by weight, of at least one polymer component, based on the sum of the polymer component and the at least one conductive filler.
  • the term polymer component also includes polymerized precursors of the polymer material (a).
  • the polymer material preferably comprises a) or consists of the polymer material a) of at least one polymer selected from thermoplastics,
  • thermoplastic elastomers thermoplastic elastomers, elastomers and mixtures thereof.
  • thermoplastics thermoplastic elastomers and mixtures thereof are preferred.
  • the polymer component of the polymer material (a) is preferably selected from polyolefin flomo or copolymers, liquid silicone rubbers,
  • the polymer component of the polymer material (a) contains at least one polyolefin homo- or copolymer or the polymer component of the polymer material (a) consists of at least one polyolefin homo- or copolymer.
  • the polyolefins preferably contain one or more Ci-C4-olefins in copolymerized form, preferably selected from ethylene, propylene, 1-butene or isobutene.
  • Suitable polyolefin homo- or copolymers are selected from polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP), polyisobutene (PIB), polybutene (PB),
  • Ethylene / propylene copolymers ethylene-propylene-diene copolymers (EPDM) and mixtures thereof.
  • the polymer component of the polymer material (a) contains a liquid silicone rubber (LSR, iquid silicone rubber) or the polymer component of the polymer material (a) consists of a liquid silicone rubber.
  • LSR liquid silicone rubber
  • EP0875536A2 describes a self-adhesive addition-crosslinking silicone rubber mixture which a) an SiH crosslinker containing at least 20 SiH groups and b) an epoxy-functional one
  • EP1854847A1 describes a curable two-component system which contains at least one diorganopolysiloxane and at least one SiH-containing crosslinker. Suitable
  • Liquid silicone rubbers are commercially available, e.g. B. the
  • the polymer component of the polymer material (a) contains a polyurethane or the polymer component of the polymer material (a) consists of a polyurethane.
  • Polyurethanes composed of polyisocyanates and thus complementary compounds with at least two groups reactive toward NCO groups.
  • the groups reactive with the NCO groups are preferably OH, NH2, NHR or SH groups.
  • the reaction of NCO groups with OH groups leads to the formation of urethane groups.
  • the reaction of NCO groups with amino groups leads to the formation of urea groups. in the
  • polyurethanes also includes polyureas and compounds containing urethane groups and
  • urea groups contain. The latter are also referred to below as "urea group-containing polyurethanes". Compounds that contain only one reactive group per molecule lead to a breakdown of the
  • Compounds that contain two reactive groups per molecule lead to the formation of linear polyurethanes.
  • Compounds with more than two reactive groups per molecule lead to the formation of branched polyurethanes.
  • Polyurethanes within the meaning of the invention can also be linked, for example, by urea, allophanate, biuret, carbodiimide, amide, uretonimine, uretdione, isocyanurate or oxazolidone structures.
  • the polymer component of the polymer material (a) contains at least one urea group-containing polyurethane or the polymer component of the polymer material (a) consists of at least one urea group-containing polyurethane.
  • the polymer material (a) preferably contains 15 to 99.5% by weight, particularly preferably 20 to 99% by weight, of at least one polyurethane containing urea groups, based on the sum of urea group containing
  • Polyurethane and the at least one conductive filler are Polyurethane and the at least one conductive filler.
  • the polymer component consists of the
  • Polymer material (a) made exclusively from at least one polyurethane, in particular from at least one urea group-containing polyurethane.
  • polyurethanes containing urea groups also apply analogously to polyurethanes which do not contain any urea groups, that is to say for the production of which no amine component is used which has at least two amino groups reactive toward NCO groups.
  • Polyurethanes containing urea groups contain at least one
  • Polymerized amine component which has at least two amine groups which are reactive toward NCO groups.
  • the proportion of the amine component is preferably 0.01 to 32 mol%, particularly preferably 0.1 to 10 mol%, based on the amount used to prepare the
  • the polyurethane (containing urea groups) is preferably low-branched or linear.
  • the one containing urea groups is particularly preferred
  • Polyurethane has a linear structure. I.e. the urea group-containing polyurethane is built up from diisocyanates and thus complementary divalent compounds.
  • Linear (urea group-containing) polyurethanes in the context of the invention are urea group-containing polyurethanes which have a degree of branching of 0%.
  • Low-branched (urea group-containing) polyurethanes preferably have a degree of branching from 0.01 to 20%, in particular from 0.01 to 15%.
  • the degree of branching of the polyurethane (containing urea groups) is preferably 0 to 20%.
  • the degree of branching denotes the proportion of Nodes in the polymer chain, ie the proportion of atoms that
  • a crosslinking is accordingly understood to mean that a branching polymer chain ends in a second branching polymer chain.
  • Groups reactive toward NCO groups preferably have at least one active hydrogen atom.
  • Suitable complementary compounds are low molecular weight di- and
  • Polyols polymeric polyols, low molecular weight di- and polyamines with primary and / or secondary amino groups, polymeric polyamines, amine-terminated polyoxyalkylene polyols, compounds with at least one hydroxyl group and at least one primary or secondary amino group in the molecule, in particular amino alcohols.
  • diols low molecular weight diols
  • polyols low molecular weight polyols
  • Suitable diols are, for example
  • Ethylene glycol propane-1, 2-diol, propane-1, 3-diol, butane-1, 2-diol, butane-1, 3-diol, butane-1, 4-diol, butane-2,3-diol, Pentane-1, 2-diol, pentane-1, 3-diol, pentane-1, 4-diol, pentane-1, 5-diol, pentane-2,3-diol, pentane-2,4-diol, hexane 1, 2-diol, hexane-1, 3-diol, hexane-1, 4-diol, hexane-1, 5-diol, hexane-1, 6-diol, hexane-2,5-diol, heptane-1, 2-diol 1,7-heptanediol, 1,8-octaned
  • Suitable polyols are compounds with at least three OH groups, e.g. B. glycerol, trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, tris (hydroxy-methyl) amine, tris (hydroxyethyl) amine,
  • Di pentaerythritol
  • di di, tri- or oligoglycerols
  • sugars such as.
  • B glucose, tri- or higher-functional polyetheroie based on tri- or higher-functional alcohols and ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide, or polyesteroie.
  • glycerol trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,4-butanetriol, pentaerythritol, and their polyetherols based on ethylene oxide or
  • Propylene oxide is particularly preferred. Since these compounds lead to branches, they are preferably used in an amount of at most 5% by weight, in particular at most 1% by weight, based on the total weight of the compounds which are complementary to the isocyanates. In particular, no polyols are used.
  • Suitable polymeric diols and polymeric polyols preferably have a molecular weight of 500 to 5000 g / mol.
  • the polymeric diols are preferably selected from polyether diols, polyester diols, polyether ester diols and polycarbonate diols.
  • the polymeric diols and polyols containing ester groups can be used instead of or in addition to carboxylic acid ester groups
  • Preferred polyether diols are polyethylene glycols H0 (CH2CH20) n-H,
  • Polytetramethylene glycols polytetrahydrofurans
  • poly-1, 3-propanediols or mixtures of two or more representatives of the above compounds.
  • diols are substituted by SH groups.
  • Preferred polyester diols are those which are obtained by reacting dihydric alcohols with dihydric carboxylic acids. Instead of the free polycarboxylic acids, it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols or mixtures thereof for preparing the polyester diols.
  • Polycarboxylic acids can be aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, aromatic or heterocyclic and optionally, e.g. B. by
  • Halogen atoms substituted and / or unsaturated. Examples include: suberic acid, azelaic acid, phthalic acid, isophthalic acid,
  • Phthalic anhydride tetrahydrophthalic anhydride
  • Dicarboxylic acids of the general formula HOOC- (CH2) y -COOH are preferred, where y is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20, e.g. B.
  • polyhydric alcohols such as polyhydric alcohols such.
  • B ethylene glycol, propane-1, 2- diol, propane-1, 3-diol, butane-1, 3-diol, butene-1, 4-diol, butyne-1, 4-diol, pentane-1, 5- diol, neopentyl glycol, bis (hydroxymethyl) cyclohexanes such as 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, 2-methylpropane-1,3-diol, methylpentanediols, also diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol,
  • reactive hydrogen atoms such as alcohols or amines, e.g. B. water, ethylene glycol, propane-1, 2-diol, propane-1, 3-diol, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane or aniline are available.
  • a particularly preferred polyether diol is polytetrahydrofuran.
  • Polytetrahydrofurans can by cationic polymerization of
  • Polycarbonate diols are preferred, as they are, for. B. by reacting phosgene with an excess of the as structural components for the
  • Polyester polyols called low molecular weight alcohols can be obtained.
  • lactone-based polyester diols can also be used, these being flomo or copolymers of lactones, preferably addition products of lactones with suitable difunctional starter molecules containing terminal flydroxyl groups.
  • Preferred lactones are those which are derived from compounds of the general formula FIO- (CFl2) z-COOFI, where z is a number from 1 to 20 and an F1 atom of a methylene unit is also a C 1 to C 4 alkyl radical can be substituted. Examples are e-caprolactone, ⁇ -propiolactone, g-butyrolactone and / or methyl- ⁇ -caprolactone and mixtures thereof.
  • Suitable starter components are, for. B.
  • polyester polyols the low molecular weight dihydric alcohols mentioned above as a structural component for the polyester polyols.
  • the Corresponding polymers of e-caprolactone are particularly preferred.
  • Lower polyester diols or polyether diols can also be used as starters
  • lactone polymers be used.
  • polymers of lactones it is also possible to use the corresponding, chemically equivalent
  • Suitable low molecular weight di- and polyamines with primary and / or secondary amino groups have a molecular weight of 32 to less than 500 g / mol. Preference is given to diamines which contain two amino groups selected from the group consisting of the primary and secondary amino groups.
  • Suitable aliphatic and cycloaliphatic diamines are, for example, ethylenediamine, N-alkyl-ethylenediamine, propylenediamine, 2,2-dimethyl-1,3-propylenediamine, N-alkylpropylenediamine, butylenediamine, N-alkylbutylenediamine, pentanediamine, hexamethylenediamine, N-alkylhexamethylenediamine,
  • Low molecular weight aromatic di- and polyamines can also be used to produce the compositions according to the invention.
  • Aromatic diamines are preferably selected from bis (4-aminophenyl) methane, 3-methylbenzidine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 1,1-bis (4- aminophenyl) -cyclohexane, 1,2-diaminobenzene, 1,4-diaminobenzene, 1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 1,3-diaminotoluene, m-xylylenediamine, N, N'-dimethyl-4,4 ' -biphenyl-diamine, bis- (4-methyl-aminophenyl) -methane, 2,2-bis- (4-methylaminophenyl) -propane or mixtures thereof.
  • the low molecular weight diamines and polyamines used in the compositions have a proportion of aromatic diamines and polyamines in all diamines and polyamines of at most 50 mol%, particularly preferably at most 30 mol%, especially at most 10 mol%.
  • the proportion of aromatic diamines and polyamines in all diamines and polyamines of at most 50 mol%, particularly preferably at most 30 mol%, especially at most 10 mol%.
  • the low molecular weight diamines and polyamines used do not contain any aromatic diamines and polyamines.
  • aromatic di- and polyamines are used. Then the proportion of aromatic diamines and polyamines in all diamines and polyamines is at most 50 mol%, particularly preferably at most 30 mol%, especially at most 10 mol%.
  • Suitable polymeric polyamines preferably have a molecular weight of 500 to 5000 g / mol.
  • These include polyethyleneimines and amine-terminated polyoxyalkylene polyols, such as a, w-diaminopolyethers, which can be prepared by amination of polyalkylene oxides with ammonia.
  • Special amine-terminated polyoxyalkylene polyols are so-called Jeffamines or amine-terminated polytetramethylene glycols.
  • Suitable compounds with at least one hydroxyl group and at least one primary or secondary amino group in the molecule are dialkanolamines, such as diethanolamine, dipropanolamine, diisopropanolamine, 2-amino-1,3-propanediol, 3-amino-1,2-propanediol, 2-amino -1, 3-propanediol, dibutanolamine, Diisobutanolamine, bis (2-hydroxy-1-butyl) amine, bis (2-hydroxy-1-propyl) amine and dicyclohexanolamine.
  • dialkanolamines such as diethanolamine, dipropanolamine, diisopropanolamine, 2-amino-1,3-propanediol, 3-amino-1,2-propanediol, 2-amino -1, 3-propanediol, dibutanolamine, Diisobutanolamine, bis (2-hydroxy-1-buty
  • the urea group-containing polyurethane contains at least one amine-group-containing amine component in copolymerized form which has at least two amine groups which are reactive towards NCO groups. During the polyaddition, this leads to the formation of urea groups.
  • the urea group-containing polyurethane contains at least one diamine component in copolymerized form.
  • the polymerized diamine component is preferably selected from ethylenediamine, 1,3-propylenediamine, 1,4-tetramethylenediamine, 1,5-pentamethylenediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine,
  • Polyfunctional isocyanates are compounds with two or more (e.g. 3, 4, 5, etc.) isocyanate groups in the molecule.
  • the polyisocyanate is generally selected from di- and polyfunctional isocyanates, the allophanates, isocyanurates, uretdiones or carbodiimides of difunctional isocyanates and mixtures thereof.
  • the polyisocyanate preferably contains at least one difunctional isocyanate. In particular, only difunctional isocyanates (diisocyanates) are used.
  • Suitable polyisocyanates are generally all aliphatic and
  • aromatic isocyanates provided they are at least two reactive
  • aliphatic diisocyanates also includes cycloaliphatic (alicyclic)
  • the polyurethane (containing urea groups) contains aliphatic polyisocyanates, it being possible for the aliphatic polyisocyanate to be replaced by at least one aromatic polyisocyanate up to 80% by weight, preferably up to 60% by weight, based on the total weight of the polyisocyanates .
  • the urea group-containing polyurethane contains exclusively aliphatic
  • the polyisocyanate component preferably has an average content of 2 to 4 NCO groups.
  • Diisocyanates are preferred;
  • Suitable polyisocyanates are selected from compounds with 2 to 5 isocyanate groups, isocyanate prepolymers with an average number of 2 to 5 isocyanate groups and mixtures thereof. These include, for example aliphatic, cycloaliphatic and aromatic di, tri- and higher
  • the polyurethane (containing urea groups) preferably contains at least one aliphatic polyisocyanate incorporated.
  • Suitable aliphatic polyisocyanates are selected from ethylene diisocyanate, propylene diisocyanate,
  • HDI Hexamethylene diisocyanate
  • 1, 12-diisocyanatododecane 1, 12-diisocyanatododecane
  • the aromatic polyisocyanate is preferably selected from 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate and their isomer mixtures, 1,5-naphthylene diisocyanate, 2,4'- and 4,4'- Diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (H12MDI), xylylene diisocyanate (XDI),
  • TXDI Tetramethylxylene diisocyanate
  • 4,4'-dibenzyl diisocyanate 4,4'-diphenyldimethylmethane diisocyanate, di- and
  • Tetraalkyldiphenylmethane diisocyanates ortho-tolydine diisocyanate (TODI) and mixtures thereof.
  • the polyurethane (containing urea groups) contains at least one polyisocyanate with a uretdione, isocyanurate, urethane, allophanate, biuret, iminooxadiazinedione and / or oxadiazinetrione structure incorporated.
  • the (urea group-containing) polyurethane contains at least one aliphatic polyisocyanate with uretdione,
  • Oxadiazintrione structure incorporated.
  • polyisocyanates or polyisocyanate mixtures with exclusively aliphatically and / or cycloaliphatically bonded ones
  • the polyurethane (containing urea groups) particularly preferably contains at least one aliphatic diisocyanate incorporated, which is selected from hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and mixtures thereof.
  • Polyurethane composed of aliphatic polyisocyanates and thus complementary aliphatic compounds with at least two groups reactive toward NCO groups, the aliphatic polyisocyanate up to 50 wt .-%, based on the total weight of the polyisocyanates, through
  • At least one aromatic polyisocyanate can be replaced.
  • at least one aromatic polyisocyanate can be replaced.
  • Polyurethane (containing urea groups) composed of aliphatic polyisocyanates and thus complementary aliphatic compounds with at least two groups reactive toward NCO groups, the aliphatic polyisocyanate up to 30% by weight, based on the total weight of the
  • Polyisocyanates can be replaced by at least one aromatic polyisocyanate.
  • Polyurethane composed of aliphatic polyisocyanates and thus complementary aliphatic compounds with at least two groups reactive toward NCO groups.
  • Polyurethane a diamine-modified polycarbonate ester-polyether-polyurethane is used.
  • the polymer component of the polymer material (a) contains a thermoplastic elastomer (TPE) or the polymer component of the polymer material (a) consists of a TPE.
  • TPE thermoplastic elastomer
  • Suitable and preferred TPEs are those mentioned above, to which reference is made here.
  • TPEs are selected from thermoplastic polyamide elastomers (TPA), thermoplastic copolyester elastomers (TPC), thermoplastic elastomers based on olefin (TPO), thermoplastic styrene block copolymers (TPS), thermoplastic elastomers based on urethane (TPU) and thermoplastic vulcanizates or crosslinked thermoplastic elastomers based on olefin ( TPV).
  • TPA thermoplastic polyamide elastomers
  • TPC thermoplastic copolyester elastomers
  • TPO thermoplastic elastomers based on olefin
  • TPS thermoplastic styrene block copolymers
  • TPU thermoplastic elastomers based on urethane
  • TPU thermoplastic vulcanizates or crosslinked thermoplastic elastomers based on olefin
  • TPV thermoplastic vulcanizates or crosslinked thermoplastic elastomers
  • TPC is commercially available e.g. B. as Keyflex from LG Chem.
  • TPO is commercially available e.g. B. as Elastron TPO, Saxomer TPE-0 from PCW.
  • TPS is commercially available e.g. B. as Elastron G and Elastron D, Kraton from Kraton Polymers, as Septon from Kuraray, as Styroflex from BASF, as Thermolast from Kraiburg TPE, as ALLRUNA from ALLOD Material GmbH & Co.KG or as Saxomer TPE- S from PCW.
  • TPU is commercially available e.g. B. as Elastollan from BASF or as Desmopan, Texin, Utechllan from Covestro.
  • TPV is commercially available e.g. B. as Elastron V, Sariink from DSM.
  • the thermoplastic elastomer is preferably selected from diene-type rubbers such as polybutadiene, poly (styrene-butadiene) and poly (acrylonitrile-butadiene), saturated rubber obtained by hydrogenating these types of rubber of the diene type, isoprene rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber Types such as a butyl polyacrylate, an ethylene / propylene, ethylene / propylene-diene, and an ethylene / octene copolymer resin.
  • diene-type rubbers such as polybutadiene, poly (styrene-butadiene) and poly (acrylonitrile-butadiene), saturated rubber obtained by hydrogenating these types of rubber of the diene type, isoprene rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber Types such as a butyl polyacrylate, an ethylene / propylene, ethylene / propylene-diene, and an ethylene / o
  • the polymer component comprises
  • the polymer component of the polymer material b) is preferably selected from polyesters, polyketones (PK), polyether ketones (PEK),
  • PEEK Polyetheretherketones
  • PA polyamides
  • PAI polyamideimides
  • PPS polyphenylene sulfides
  • ABS copolymers and
  • polyesters are polyethylene terephthalates (PET), polybutylene terephthalates (PBT) and polycarbonates (PC).
  • PET polyethylene terephthalates
  • PBT polybutylene terephthalates
  • PC polycarbonates
  • High temperature polyamides These are partially crystalline or amorphous, thermoplastic, partially aromatic polyamides. These preferably contain at least one aromatic dicarboxylic acid polymerized,
  • terephthalic acid in particular selected from terephthalic acid, isophthalic acid and
  • Preferred HTPA are selected from PA 6.T, PA 10.T, PA 12.T, PA 6.I, PA 10.1, PA 12.1, PA 6.T / 6.1, PA 6.T / 6, PA 6.T / 10T, PA 10.T / 6.T, PA 6.T / 12.T, PA12.T / 6.T and mixtures thereof.
  • polyphthalamide Another special embodiment of the polyamides is polyphthalamide (PPA).
  • the polyketones are selected from polyether ketones, polyether ether ketones, polyaryl ether ketone and mixtures thereof.
  • polyarylsulfones are selected from polysulfones (PSU), polyethersulfones (PES),
  • Polymer component of the polymer material (b) is a polyamide-ABS blend or consists of it.
  • the polymer component of the polymer material (c) is selected from elastomers, thermoplastic elastomers and
  • the polymer material (a) contains at least one filler for shielding electromagnetic radiation.
  • composition according to the invention comprises as component a) at least one conductive filler.
  • Materials or fibers are present. These include powders, nanoparticulate materials, nanotubes, fibers, etc.
  • the fillers can be coated, uncoated or applied to a carrier material.
  • the geometry of the particulate materials or fibers is not critical.
  • the cross-section can be any shape, e.g. B. round, oval, triangular or rectangular.
  • Aspect ratio is in particular in the range from 1 to 10,000
  • Aspect ratio is the quotient of the length and thickness of the particulate
  • the at least one conductive filler is preferably selected from
  • Preferred metal-coated supports are metal-coated
  • Carbon fibers specially nickel-plated carbon fibers and silver-plated carbon fibers.
  • Preferred metal-coated supports are also silver-coated
  • the conductive filler is preferably not made of a homogeneous metal
  • the conductive filler is preferably not layers of metals obtained by metal vapor deposition or metal foils.
  • Suitable elemental metals are selected from cobalt, aluminum, nickel, silver, copper, strontium, iron and mixtures thereof.
  • Suitable alloys are selected from strontium ferrite, silver-copper alloy, silver-aluminum alloy, iron-nickel alloy, m-metals, amorphous metals (metallic glasses) and mixtures thereof.
  • Suitable metal fibers are man-made fibers made of metal, metal alloys, plastic-coated metal, metal-coated
  • Plastic or a core completely encased in metal.
  • Metal fibers are preferably comprised or consist of at least one metal selected from iron, copper, aluminum and alloys thereof.
  • the metal fibers comprise or consist of a steel, especially stainless steel.
  • the conductive filler comprises at least one ferromagnetic material, preferably selected from iron, cobalt, nickel, oxides and mixed oxides thereof, alloys and mixtures thereof. These fillers are especially suitable for deflecting electromagnetic waves with a low frequency.
  • the conductive filler comprises at least one carbon-rich, conductive material, preferably selected from carbon nanotubes, carbon fibers, graphite, graphene, conductive carbon black and mixtures thereof. These fillers are especially suitable for reflecting and absorbing electromagnetic waves with a high frequency.
  • the at least one conductive filler is selected from conductive carbon black, metal-containing material and mixtures thereof.
  • the conductive filler comprises at least one conductive carbon black and at least one metal-containing material.
  • the quantitative ratio of carbon black to the metal-containing material is in the range from 5% by weight: 95% by weight to 95% by weight: 5% by weight.
  • the first polymer material a) can contain carbon black as the sole conductive filler. In this case, the amount of carbon black used is higher than in
  • compositions containing carbon black for coloring and / or UV protection are Compositions containing carbon black for coloring and / or UV protection.
  • the carbon black content based on the total weight of the polymer material a), is 5 to 95% by weight, particularly preferably 10 to 90% by weight, in particular 20 to 85% by weight .-%, based on the total weight of the polymer material a).
  • the first polymer material a) contains a mixture of carbon black and at least one component different from carbon black as a conductive filler.
  • the component different from carbon black is selected from metal-coated substrates, elemental metals,
  • the first polymer material a) contains, as a conductive filler, a mixture of at least one conductive carbon black and at least one metal-containing carbon black
  • the filler is usually in a sufficient proportion in the
  • Contain polymer matrix in order to achieve the desired electrical conductivity for the intended application.
  • Usual amounts of the conductive filler are z. B. in a range from 0.1 to 95 wt .-%, based on the total weight of components a) and b).
  • the proportion of filler a) is preferably 0.5 to 95% by weight, particularly preferably 1 to 90% by weight, based on the total weight of components a) and b).
  • the polymer material (a) additionally contains at least one conductive polymer from the
  • urea group-containing polyurethane is different.
  • Suitable conductive polymers generally have a conductivity of at least 1 ⁇ 10 3 S rrr 1 at 25 ° C., preferably at least 2 ⁇ 10 3 S rrr 1 at 25 ° C.
  • Suitable conductive polymers are selected from polyanilines,
  • Polypyrroles polythiophenes, polyethylene dioxythiophenes (PEDOT), poly (p-phenylene-vinylenes), polyacetylenes, polydiacetylenes, polyphenylenesulfides (PSP), polyperinaphthalenes (PPN), polyphthalocyanines (PPhc), sulfonated Polystyrene polymers, carbon fiber-filled polymers and blends,
  • the proportion by weight of the at least conductive polymer is preferably 0 to 10% by weight, for example 0.1 to 5% by weight, based on the total weight of component b).
  • the polymer material (a) additionally contains at least one non-conductive polymer different from the urea group-containing polyurethane.
  • Suitable non-conductive polymers which are different from the urea group-containing polyurethane, are preferably selected from polyurethanes, silicones, fluorosilicones, polycarbonates, ethylene-vinyl acetates (EVA), acrylonitrile-butadiene-styrenes (ABS), polysulfones, poly (meth) acrylates,
  • Polyvinyl chlorides PVC
  • polyphenylene ethers polystyrenes
  • polyamides polyamides
  • polyolefins e.g. B. polyethylene or polypropylene, polyether ketones
  • Polyesters polyacetals, e.g. B. Polyoxymethylene (POM),
  • Liquid crystal polymers polyphenylene oxides, polysulphones, polyethersulphones, polystyrenes, epoxides, phenols, chlorosulphonates, polybutadienes, acrylonitrile butadiene rubbers (ABN), butylene, neoprene, nitriles, polyisoprenes, natural rubbers, styrene-isoprene, and styrene-isoprene (styrene-IS) Butadiene-styrenes (SBS), ethylene-propylenes (EPR), ethylene-propylene-diene monomers (EPDM), nitrile-butadienes (NBR), styrene-butadienes (SBR) and their copolymers and mixtures thereof.
  • ABS acrylonitrile butadiene rubbers
  • butylene butylene, neoprene, nitriles, polyiso
  • the proportion by weight of the at least one non-conductive polymer different from the urea group-containing polyurethane is preferably 0 to 20% by weight, preferably 0 to 15% by weight, based on the total weight of component a). If such a non-conductive matrix polymer is present, then it is in an amount of at least 0.1, preferably at least 0.5% by weight, based on the total weight of component a).
  • the conductive polymer and the non-conductive polymer can with
  • Filler particles are mixed into a mixture of the components during the polymerization of the matrix polymer (sol-gel process). Homogeneous and heterogeneous blends are possible. There are no macrophases in a homogeneous blend, whereas there are macrophases in a heterogeneous blend.
  • the first polymer material (a) contains a1) 0.5 to 95% by weight of at least one conductive filler, a2) 15 to 99.5% by weight of at least one polymer component, a3) 0 to 20% by weight % at least one of a2) not different
  • conductive polymer a4) 0 to 10% by weight of at least one conductive polymer, a5) optionally at least one additive, each additive being present in an amount of up to 3% by weight, optionally at least one solvent.
  • Suitable additives a5) are selected from antioxidants, heat stabilizers, flame retardants, light stabilizers (UV stabilizers, UV absorbers or UV blockers), catalysts for the
  • composition can contain as component a6) at least one filler and reinforcing material different from components a) to c).
  • the fillers and reinforcing materials mentioned below are also suitable for providing composites for back injection molding, as described above.
  • Particulate fillers can have a wide range of particle sizes, ranging from powdery to coarse-grained particles.
  • Organic or inorganic fillers and reinforcing materials can be used as fillers.
  • inorganic fillers such as carbon fibers, kaolin, chalk, wollastonite, talc, calcium carbonate, silicates, titanium dioxide, zinc oxide, glass particles, e.g. B. glass spheres, nanoscale layered silicates, nanoscale aluminum oxide (AI2O3), nanoscale titanium dioxide (T1O2), layered silicates and nanoscale silicon dioxide (S1O2) can be used.
  • the fillers can also be surface-treated.
  • Suitable sheet silicates are kaolins, serpentines, talc, mica,
  • the sheet silicates can be surface-treated or untreated.
  • one or more fibrous materials can be used. These are preferably selected from known inorganic ones
  • Reinforcement fibers such as boron fibers, glass fibers, silica fibers,
  • Ceramic fibers and basalt fibers such as
  • Aramid fibers polyester fibers, nylon fibers and polyethylene fibers and
  • Natural fibers such as wood fibers, flax fibers, hemp fibers and sisal fibers.
  • Component a6) if present, is preferably used in an amount of from 1 to 80% by weight, based on the total amount of components a1) to a6).
  • composition according to the invention can be in the form of a foam.
  • a foam in the sense of the invention is a porous, at least partially open-cell structure with cells communicating with one another.
  • foaming can take place through the carbon dioxide formed during the reaction of the isocyanate groups with water; the
  • propellants from the class of hydrocarbons such as C3-C6 alkanes, e.g. B. n-butane, sec-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, cyclopentane, hexanes, etc.
  • halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, dichloromonofluoromethane, chlorodifluoroethane, 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane, 2,2-dichloro-2-fluoroethane, in particular chlorine-free fluorocarbons, such as difluoromethane, trifluoromethane, difluoroethane, 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane, 1, 1, 2,2- Tetrafluoroethane, 1, 1, 1, 3,3-pentafluoropropane, 1, 1, 1, 3,3,3-hexa
  • C3-C6 alkanes e.g.
  • the subsequent curing typically takes place at a temperature of about 10 to 80 ° C, especially 15 to 60 ° C, especially at room temperature.
  • any residual moisture that may still be present can be removed using conventional methods, such as B. by convective air drying or
  • the polymer component of the polymer material (a) is preferably in the form of a two-component (2K) polymer composition.
  • Suitable (2K) polymer compositions comprise or consist of elastomers, thermoplastic elastomers and mixtures thereof. 2K silicone rubbers, 2K polyolefins, 2K polyurethanes and mixtures thereof are preferred.
  • the polymer component of the polymer material (a) is in the form of a two-component (2K) polyurethane composition. Suitable two-component
  • Polyurethane paints contain z. B. a component (I) and a component (II), the component (I) at least one of the aforementioned
  • Polyurethanes are used. Alternatively or additionally, the
  • Component (I) contain a prepolymer which contains at least two groups which are reactive toward NCO groups.
  • the component (II) contains
  • component (II) can contain a prepolymer which contains at least two NCO groups.
  • the components (I) and / or (II) can optionally contain further oligomers and / or polymeric constituents. So can e.g. B. in the case of an aqueous two-component (2K) polyurethane composition, component (I) have one or more further polyurethane resins and / or acrylate polymers and / or acrylated polyesters and / or acrylated polyurethanes.
  • the other polymers are generally water-soluble or water-dispersible and have hydroxyl groups and optionally acid groups or their salts.
  • the other aforementioned components of the polymer material (a) can each be contained only in component (I) or (II) or in part in both.
  • the two components (I) and (II) of the two-component (2K) polyurethane composition of the polymer material (a) are produced by the customary methods from the individual constituents with stirring.
  • Coating agents are also produced from these two components (I) and (II) by stirring or dispersing using the devices commonly used, for example using a dissolver or the like or using 2-component metering and mixing systems that are also commonly used.
  • the polymer material (a) containing a two-component (2K) polyurethane composition can be in the form of an aqueous lacquer.
  • a suitable aqueous two-component (2K) polyurethane varnish in the ready-to-use state usually contains, based on the total weight of the composition:
  • At least one polyurethane especially a urea group-containing polyurethane (previously defined as component a2)) 0 to 20% by weight of at least one non-conductive polymer different from a2) (previously defined as component a3)),
  • plastics such as 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 and UP (abbreviations according to DIN 7728T1) can be coated.
  • the plastics to be coated can of course also be polymer blends, modified plastics or fiber-reinforced plastics.
  • the two-component (2K) polyurethane compositions according to the invention can also be applied to other substrates, such as
  • metal, wood or paper or mineral substrates can be applied.
  • non-functionalized and / or non-polar substrate surfaces these can be subjected to a pretreatment, such as with plasma or flame, before coating.
  • the substrates can be primed with the two-component (2K) polyurethane composition according to the invention prior to coating.
  • All common primers both conventional and water-based primers, can be used as primers.
  • both radiation-curable and thermally curable or dual primers can be used.
  • the application takes place with the help of customary methods, for example spraying, knife coating, dipping, brushing or by means of coil coating processes.
  • compositions according to the invention are usually at
  • Another object of the invention is a method for producing a composition for shielding electromagnetic radiation, comprising the steps: a) providing at least one conductive filler and
  • Another object of the invention is a method for producing a substrate shielded from electromagnetic radiation, comprising or consisting of a composition for shielding
  • composition for shielding electromagnetic radiation in which such a composition for shielding electromagnetic radiation is provided, and the substrate is formed from the composition for shielding electromagnetic radiation (molding), or the composition for shielding is made into a substrate
  • substrate is understood to mean any sheet-like structure to which the composition according to the invention can be applied or into which the composition according to the invention can be incorporated or which consists of the composition according to the invention.
  • a preferred embodiment comprises a method as defined above, in which a drying and / or curing step also follows.
  • composition for shielding electromagnetic radiation with at least one additive different from the conductive filler a Suitable additives are those mentioned above.
  • the substrate is formed from the composition for shielding electromagnetic radiation.
  • the composition according to the invention is plasticized and subjected to a shaping step. These are shaping steps known to the person skilled in the art, such as casting molds,
  • Plastic molding compounds are used.
  • the incorporation can be carried out either in the melt or in the solid phase.
  • a combination of these methods is also possible, e.g. B. by premixing in the solid phase and then mixing in the melt.
  • Conventional devices, such as kneaders or extruders, can be used.
  • composition obtained by electromagnetic radiation in the substrate can then be subjected to at least one further process step.
  • This is preferably selected from a shape
  • Drying, hardening or a combination thereof Drying, hardening or a combination thereof.
  • a substrate is at least partially covered with the composition for shielding
  • the substrates are coated with the compositions described for shielding electromagnetic radiation by customary methods known to those skilled in the art. To do this, the
  • composition for shielding electromagnetic radiation or a coating composition containing this applied to the substrate to be coated in the desired thickness and optionally dried and / or optionally partially or fully cured. This process can be repeated one or more times if desired.
  • the application to the substrate can be carried out in a known manner, e.g. B. by dipping, spraying, troweling, knife coating, brushing, rolling, dip-coating, rolling, casting, lamination, back injection, in-mold coating, coextrusion, screen printing, pad printing, centrifuging, reactive injection molding (RIM), compression molding and Transfer molding.
  • the composition for shielding electromagnetic radiation comprises at least one thermoplastic elastomer (TPE) and is applied to the substrate to be coated by lamination, back injection molding, coextrusion, reactive injection molding (RIM), compression molding or transfer molding.
  • the coating can e.g. B. after a spraying process, such as. B. air pressure, airless or electrostatic spray processes can be applied one or more times.
  • a spraying process such as. B. air pressure, airless or electrostatic spray processes can be applied one or more times.
  • the coating thickness i.e. H. the thickness of the conductive layer is generally in a range from about 100 to 5000 ⁇ m, preferably 500 to 2000 ⁇ m.
  • Coatings can be used under normal temperature conditions, i.e. H. can be applied without heating the coating, but also at elevated temperature.
  • the coating can e.g. B. during and / or after application at elevated temperature, e.g. B. at 25 to 200 ° C, preferably 30 to 100 ° C dried and / or cured.
  • Another object of the invention is the use of
  • composition according to the invention for shielding electromagnetic rays.
  • the composition according to the invention as defined above, can be used for shielding electromagnetic radiation in electronic housings.
  • An electric vehicle is generally a means of transport that is at least temporarily or partially powered by electrical energy.
  • Battery-powered vehicles are also known internationally as Battery Electric Vehicles (BEV). Examples of electric vehicles are road vehicles, rail vehicles, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV, SUV
  • Watercraft or aircraft such as electric cars, electric scooters, electric motorcycles, electric tricycles, battery and trolley buses,
  • Electric trucks Electric trains (trains and trams), electric bicycles and electric scooters.
  • Electric vehicles within the meaning of the invention are also hybrid electric vehicles (Hybrid Electric Vehicle, HEV) and
  • FC (E) V Fuel Cell (Electric) Vehicle, FC (E) V.
  • electrical energy is generated from hydrogen or methanol by a fuel cell and converted directly into motion with the electric drive or temporarily stored in a battery.
  • the substrates according to the invention are advantageously suitable for the production of electronic housings for e-mobility vehicles in these four areas.
  • Modern electric vehicles are based on brushless electric motors, such as asynchronous machines or permanent magnet synchronous machines (brushless DC machine).
  • asynchronous machines or permanent magnet synchronous machines (brushless DC machine).
  • brushless DC machine The commutation of the supply voltage in the phases of the motor, and thus the generation of the necessary for operation
  • Rotating field takes place electronically by so-called inverters.
  • the electric motor acts as a generator and supplies an alternating voltage that is rectified by the inverter and the
  • Traction battery can be supplied (recuperation). Either
  • Electric car is the onboard charger.
  • Charging stations for charging electric vehicles are either single-phase or three-phase
  • the substrates according to the invention are especially suitable for shielding electromagnetic radiation from inverters, DC / DC converters and onboard chargers.
  • Substrates are especially suitable for the shielding of navigation and Communication devices, such as GPS systems in particular, protect against electromagnetic radiation.
  • compositions according to the invention are suitable for producing seals or containers with a good sealing effect.
  • the EMI shielding compositions are preferably based on the following compositions:
  • the EMI shielding composition contains one or more than one of the following polymer matrices
  • Compounded TPE (comprising anti-aging agents, plasticizers and possibly other additives) or
  • Compounded TPU (comprising anti-aging agents, plasticizers and possibly other additives) or
  • Compounded TPV including anti-aging agents, plasticizers and possibly other additives
  • Proportion in each case 20-95% by weight, preferably 40-95% by weight, based on the total weight of the EMI-shielding composition?
  • the EMI shielding composition contains one or more than one of the following conductive fillers
  • Metals used including alloys: iron, stainless steel, copper, aluminum
  • Cross-section geometries round, triangular, square, rectangular
  • Diameter 1 gm to 500 gm
  • Fig. 1 Sample body with a sprayed-on seal and overmolded with a
  • composition according to the invention is produced in an extruder and then granulated.
  • the shaping is done by injection molding to standardized ASTM test pieces. Alternatively, panels with the dimensions

Abstract

The present invention relates to a method for producing a substrate shielded from electromagnetic radiation, to substrates and devices obtainable according to said method and uses thereof for shielding electromagnetic radiation, especially in the field of electromobility.

Description

Verfahren zur Herstellung eines gegenüber elektromagnetischer Method of manufacturing an opposite electromagnetic
Strahlung abgeschirmten Bauteils Radiation shielded component
HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines The present invention relates to a method of making a
gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Substrats, die nach diesem Verfahren erhältlichen Substrate und Vorrichtungen und deren against electromagnetic radiation shielded substrate, the substrates and devices obtainable by this method and their
Verwendung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, speziell im Use for shielding against electromagnetic radiation, especially in
Bereich Elektromobilität. Electromobility area.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Elektromagnetische Wellen weisen eine elektrische und eine magnetische Feldkomponente auf. Die von elektronischen Bauteilen abgestrahlten Wellen können zu einer gegenseitigen elektromagnetischen Beeinflussung Electromagnetic waves have an electric and a magnetic field component. The waves emitted by electronic components can cause mutual electromagnetic interference
(electromagnetic interference, EMI) führen. Durch die enormen Fortschritte in der Halbleitertechnik sind die elektronischen Bauteile zunehmend kleiner geworden, und ihre Dichte innerhalb von elektronischen Vorrichtungen hat 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 electromagnetic interference (EMI). With the tremendous advances in semiconductor technology, electronic components have become increasingly smaller and their density within electronic devices has increased significantly. The increasing complexity of electronic systems, e.g. B. in areas such as electromobility, aerospace technology or medical technology, poses a major challenge to the electromagnetic compatibility of the individual components. 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 Electric vehicles have high performance electric drives integrated in a very small space and controlled by electronic components, whereby the individual components must not interfere with one another. To a
elektromagnetische Verträglichkeit zu erreichen, ist es bekannt, To achieve electromagnetic compatibility, it is known
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 to dampen electromagnetic interference with the help of shielding housings. The term electromagnetic compatibility (EMC) is defined according to DIN VDE 0870, for example, as the ability of an electrical device to function satisfactorily in its environment without inadmissibly influencing this environment, which may also include other devices. The EMC must therefore meet two conditions, which
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 Shielding of the emitted radiation and immunity to other electromagnetic radiation. In many countries, the relevant devices must comply with legal regulations. According to DIN VDE 0870, electromagnetic interference (EMI) is the effect of electromagnetic waves on electrical circuits, devices, systems or
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 Creature. Such an impact can lead to acceptable, but also unacceptable, impairments on the affected objects, e.g. B. the functionality of devices or the risk to people. In such cases, appropriate protective measures must be taken. The frequency range relevant for EMI shielding is generally between 100 Hz and 100 GHz. The with by shielding a radiated
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 Electromagnetic wave attenuation is usually composed of a reflection and an absorption in all shielding principles. During absorption, the electromagnetic wave loses energy, which in
Wärmeenergie umgewandelt wird, wobei die Absorption von der Wandstärke des Abschirmmaterials abhängt. Die Reflexion hingegen ist je nach Thermal energy is converted, the absorption depending on the wall thickness of the shielding material. The reflection, however, is dependent on
Frequenzbereich unabhängig von der Materialstärke und kann sowohl an der Vorder- als auch an der Rückseite und innerhalb des Materials auftreten. Frequency range independent of the material thickness and can occur both on the front and on the back and within the material.
Im mittleren Frequenzbereich kann zur Beurteilung der Abschirmung in der Regel das elektrische Leitfähigkeitsverhalten der Materialien direkt In the middle frequency range, the electrical conductivity behavior of the materials can usually be assessed directly
herangezogen werden. Im unteren Frequenzbereich kann zur Beurteilung der Abschirmung die relative Permeabilität und im oberen Frequenzbereich die Reflexion und auch die Schwingungsabsorption herangezogen werden. can be used. In the lower frequency range can be used to assess the Shielding the relative permeability and, in the upper frequency range, the reflection and also the vibration absorption.
Elektromagnetische Verträglichkeit der Bauteile sowie Energieeinsparung und Thermomanagement sind die Herausforderungen für eine erfolgreiche Electromagnetic compatibility of the components as well as energy saving and thermal management are the challenges for a successful
Elektromobilitätstechnologie. Der Einsatz von modernen bürstenlosen Electromobility technology. The use of modern brushless
Elektromotoren sowie diverse Steuerungseinheiten erfordern die Bereitstellung elektrischer Leistung in Form von Wechsel- und Drehstrom. Dabei senden die elektronischen Komponenten unerwünschte magnetische, elektrische und elektromagnetische Schwingungen unterschiedlicher Frequenz aus, die zum einen eine Störquelle für andere Steuerungseinheiten sein kann, oder die Steuerungseinheit selbst wird durch die ausgesendeten Schwingungen der anderen Bauteile in ihrer Funktion gestört. Damit die elektronischen Electric motors and various control units require the provision of electrical power in the form of alternating and three-phase current. The electronic components send out unwanted magnetic, electrical and electromagnetic vibrations of different frequencies, which can be a source of interference for other control units, or the function of the control unit itself is disturbed by the vibrations emitted by the other components. So that the electronic
Komponenten sich in ihrer Funktionsausübung nicht gegenseitig negativ beeinflussen, werden diese derzeit durch die Verwendung von Gehäusen aus Aluminium elektromagnetisch abgeschirmt. Aluminium als Components do not influence each other negatively in their function, these are currently electromagnetically shielded by the use of aluminum housings. Aluminum as
Abschirmungsmaterial hat jedoch zwei große Nachteile: Das hohe Gewicht und die hohen Kosten. Es besteht also ein großer Bedarf nach However, shielding material has two major disadvantages: its high weight and its high cost. So there is a great need for
Substitutionsmaterialen für Aluminium und Verfahren zur Herstellung von elektromagnetisch abgeschirmten Bauteilen auf Basis dieser Substitution materials for aluminum and processes for the production of electromagnetically shielded components based on them
Substitutionsmaterialien. Substitution materials.
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. It is known to use metallic housings, for example made of aluminum, to shield against electromagnetic radiation. Due to the high conductivity of the metals, good shielding attenuation is achieved. The use of purely metallic shields is associated with various disadvantages, such as the complex production by punching, bending and applying corrosion protection, which is very cost-intensive. The design freedom is also very limited with metallic materials. Shields made of plastic are many times easier than Bring metals into the desired shape. Since most plastics are insulators, this can be achieved by applying a surface coating, e.g. B.
durch Galvanisieren oder Gasphasenabscheidung (physical vapor deposition, PVD), Leitfähigkeit verliehen werden. Jedoch ist für die metallische by electroplating or vapor deposition (physical vapor deposition, PVD), conductivity can be imparted. However, it is for the metallic
Beschichtung von Kunststoffen in der Regel ein hoher Aufwand zur Coating of plastics usually involves a lot of effort
Vorbereitung der Bauteile erforderlich, um eine gute Haftung der Beschichtung zu erzielen. Preparation of the components is required in order to achieve good adhesion of the coating.
Es ist weiterhin bekannt, zur Herstellung von elektromagnetischen It is also known for the production of electromagnetic
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. Shielding to use plastic composites (composite materials, compounds) which have a matrix of at least one polymer component and at least one filler with shielding properties. These can be in the form of coatings, insulating tapes, moldings, etc.
eingesetzt werden. Zur Herstellung leitfähiger Komposite können beispielsweise elektrisch leitfähige Füllstoffe in einer Matrix aus wenigstens einem nicht leitfähigen Polymer dispergiert werden. can be used. To produce conductive composites, for example, electrically conductive fillers can be dispersed in a matrix made of at least one non-conductive polymer.
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. Als Alternative wird der Einsatz von leitfähigen Polymeren und speziell von Polyanilin und Polypyrrol diskutiert. S. Geetha et al. give in the Journal of Applied Polymer Science, Vol. 112, 2073-2086 (2009) an overview of methods and materials for shielding electromagnetic radiation. Various plastic composites based on non-conductive polymers with a large number of conductive fillers are mentioned. As an alternative, the use of conductive polymers and especially polyaniline and polypyrrole is being discussed.
K. Jagatheesan et al. beschreiben im Indian Journal of Fibre & Textile Jagatheesan, K. et al. describe in the Indian Journal of Fiber & Textile
Research, Bd. 39, 329 - 342 (2014) die elektromagnetischen Research, Vol. 39, 329 - 342 (2014) the electromagnetic
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. Die WO 2013/021039 betrifft eine Mikrowellen-absorbierende Shielding properties of composites based on conductive fillers and conductive fabrics. The focus is on special fabrics, e.g. B. on the basis of conductive hybrid yarns and a large number of conductive threads to shield the widest possible frequency range. WO 2013/021039 relates to a microwave absorbent
Zusammensetzung, die dispergierte magnetische Nanopartikel in einer Composition that dispersed magnetic nanoparticles in a
Polymermatrix enthält. Die Polymermatrix enthält ein hochverzweigtes stickstoffhaltiges Polymer, wobei konkret ein Polyurethan auf Basis eines hyperverzweigten Melamins mit Polyolfunktionalität eingesetzt wird. Contains polymer matrix. The polymer matrix contains a highly branched nitrogen-containing polymer, specifically a polyurethane based on a hyperbranched melamine with polyol functionality being used.
Die US 5,696,196 beschreibt eine Beschichtungszusammensetzung zur Abschirmung von Kunststoff gegen elektromagnetische Interferenz (EMI) und Radiofrequenz-Interferenz (RFI). Die beschriebene Zusammensetzung umfasst eine wässrige Dispersion einer thermoplastischen Emulsion, eine wässrige Urethandispersion, ein koaleszierendes Lösungsmittel auf Glykolbasis, versilberte Kupferflocken, leitfähigen Ton und Entschäumer. US Pat. No. 5,696,196 describes a coating composition for shielding plastic against electromagnetic interference (EMI) and radio frequency interference (RFI). The composition described comprises an aqueous dispersion of a thermoplastic emulsion, an aqueous urethane dispersion, a glycol-based coalescing solvent, silver-plated copper flake, conductive clay and defoamer.
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. In den erfindungsgemäßen Beispielen wird ausschließlich ein mit Nickel-beschichteten Kohlenstofffasern gefüllter Polystyrol/Polyanilin-Blend eingesetzt. US 2007/0056769 A1 describes a polymeric composite material for shielding electromagnetic radiation, which comprises a non-conductive polymer, an inherently conductive polymer and an electrically conductive filler. To produce the composite, the polymer components are brought into close contact. Suitable non-conductive polymers are elastomeric, thermoplastic and thermosetting polymers, which can be selected from a large number of different polymer classes. In the examples according to the invention, only a polystyrene / polyaniline blend filled with nickel-coated carbon fibers is used.
Die nicht vorveröffentlichte DE 10 2018 115 503 beschreibt eine The unpublished DE 10 2018 115 503 describes a
Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, umfassend a) wenigstens einen leitfähigen Füllstoff und b) eine Polymermatrix, enthaltend wenigstens ein harnstoffgruppenhaltiges Polyurethan. Es ist nicht beschrieben, aus dieser Zusammensetzung und wenigstens einem weiteren Polymermaterial durch ein Spritzgussverfahren ein EMI-abschirmendes Substrat herzustellen. DE 10 2014 015 870 beschreibt ein Fahrwerksbauteil für Kraftfahrzeuge aus einem kurzfaserverstärkten Kunststoff, wobei es sich u. a. um einen Composition for shielding electromagnetic radiation, comprising a) at least one conductive filler and b) a polymer matrix containing at least one urea group-containing polyurethane. There is no description of producing an EMI-shielding substrate from this composition and at least one further polymer material by an injection molding process. DE 10 2014 015 870 describes a chassis component for motor vehicles made from a short fiber-reinforced plastic, including a
kohlenstoffverstärkten Kunststoff mit einer Faserlänge zwischen 0,1 bis 1 mm handeln kann. Das Fahrwerksbauteil wird hergestellt, indem in einem ersten Spritzgussvorgang der Kern hergestellt wird und in einem zweiten carbon-reinforced plastic can act with a fiber length between 0.1 to 1 mm. The chassis component is manufactured by producing the core in a first injection molding process and in a second
Spritzgussvorgang der Kern durch Umspritzung mit dem gleichen Injection molding process of the core by overmolding with the same
kurzfaserverstärkten Kunststoff geformt wird. short fiber reinforced plastic is molded.
JP FI07-186190 beschreibt einen siebenlagigen Spritzgussartikel, wobei vier Arten von thermoplastischen Flarzen verwendet wurden. Die erste und die siebte Schicht, d. h. die Oberflächenschichten bestehen aus Polyolefinharzen. Die zweite und sechste Schicht sind eine lichtabschirmende Schicht bestehend aus Polyolefinharzen, das durch Ruß oder lichtabsorbierende Füllstoffe gefärbt ist. Die zweite Schicht ist ein Sauerstoffsperrharz. Die dritte und fünfte Schicht ist ein Maleinsäureanhydrid-pfropfmodifiziertes Polyolefinharz. JP FI07-186190 describes a seven-layer injection-molded article using four types of thermoplastic resins. The first and seventh layers, i.e. H. the surface layers consist of polyolefin resins. The second and sixth layers are a light-shielding layer made of polyolefin resins colored by carbon black or light-absorbing fillers. The second layer is an oxygen barrier resin. The third and fifth layers are maleic anhydride graft modified polyolefin resin.
JP 2005-229007 beschreibt ein Flarzgehäuse, das elektromagnetische JP 2005-229007 describes a flat case, the electromagnetic
Abschirmeigenschaften aufweist. Diese werden durch Spritzgießen unter Verwendung einer dünnen Folienbahn mit mindestens einer leitfähigen Schicht und einer Klebstoffschicht oder durch Thermoformen hergestellt. Die leitende Schicht ist entweder eine durch Metalldampfabscheidung erhaltene Schicht von Nickel, Aluminium, Silber, Gold, Stahl oder Messing oder eine Metallfolie aus Aluminium oder Kupfer. Has shielding properties. These are produced by injection molding using a thin film web with at least one conductive layer and an adhesive layer or by thermoforming. The conductive layer is either a layer of nickel, aluminum, silver, gold, steel or brass obtained by metal vapor deposition or a metal foil made of aluminum or copper.
WO 2014/175973 beschreibt ein Verfahren zur Fierstellung einer EMI- Abschirmung für eine elektronische Leiterplatte, wobei eine elektrisch leitfähige thermoplastische Folie verwendet wird, die eine vorher aufgetragene elektrisch leitfähige Klebstoffzusammensetzung enthält. Die Klebstoffzusammensetzung umfasst einen Silikonkleber, ein kompatibles Silan und elektrisch leitende Teilchen oder Fasern. WO 2014/175973 describes a method for setting up an EMI shield for an electronic circuit board, an electrically conductive thermoplastic film being used which contains a previously applied electrically conductive adhesive composition. The adhesive composition includes a silicone adhesive, a compatible silane, and electrically conductive particles or fibers.
WO 2010/036563 beschreibt eine EMI-Abschirmung mit mindestens einem Fach zum Einschließen der Schaltung eines elektronischen Geräts. Die WO 2010/036563 describes an EMI shield with at least one compartment for enclosing the circuitry of an electronic device. The
Abschirmung enthält eine elastische Schicht aus einem wärmeverformbaren, elektrisch leitfähigen Schaum, wobei die Schicht eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, die eine Dickenabmessung dazwischen definieren, und die Schicht einen inneren Abschnitt aufweist, der von einem The shield includes a resilient layer of thermally deformable, electrically conductive foam, the layer having a first surface and a second surface defining a thickness dimension therebetween and the layer having an interior portion extending from a
Umfangsabschnitt umgeben ist. Der Innenteil der Schicht wird durch ihre Dickenabmessung hindurch zusammengedrückt, um einen oberen Peripheral portion is surrounded. The inner part of the layer is compressed through its thickness dimension to an upper one
Wandabschnitt der Abschirmung zu bilden, wobei sich die Dickenabmessung des Umfangsabschnitts vom oberen Wandabschnitt nach unten erstreckt, um einen Seitenwandabschnitt der Abschirmung zu bilden, der zusammen mit dem oberen Wandabschnitt mindestens einen Teil der Kammer definiert. Forming a wall portion of the shield, the thickness dimension of the peripheral portion extending downwardly from the top wall portion to form a side wall portion of the shield which together with the top wall portion defines at least a portion of the chamber.
WO 1997/041572 beschreibt eine wärmeschrumpfbare, elektromagnetische Interferenz (EMI) abschirmende Ummantelung, mit der ein längliches Objekt mit einem gegebenen Außendurchmesser ummantelt werden kann. Die WO 1997/041572 describes a heat-shrinkable, electromagnetic interference (EMI) shielding jacket with which an elongated object with a given outer diameter can be jacketed. The
Ummantelung besteht aus einem rohrförmigen Außenelement von Sheath consists of a tubular outer element of
unbestimmter Länge und einem erweiterten Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser des Objekts, einem elektrisch leitenden of indefinite length and an enlarged inner diameter that is larger than the outer diameter of the object, an electrically conductive one
Innenelement, das koaxial innerhalb des Außenelements aufgenommen ist und sich koextensiv dazu erstreckt, und einer im allgemeinen kontinuierlichen, thermoplastischen Zwischenschicht, die zwischen dem Außen- und dem Inner member that is coaxially received within the outer member and extends coextensively therewith, and a generally continuous, thermoplastic intermediate layer that is between the outer and the
Innenelement angeordnet ist und sich koextensiv dazu erstreckt. Die Inner element is arranged and extends coextensively therewith. The
Zwischenschicht verbindet das innere Element mit dem äußeren Element im Wesentlichen über dessen gesamte Länge, um den Mantel zu einer integralen Struktur zu konsolidieren. Das äußere Element wiederum ist Intermediate layer connects the inner element to the outer element over substantially the entire length thereof in order to consolidate the jacket into an integral structure. The outer element in turn is
wärmeschrumpfbar bis zu einem zurückgewonnenen, d.h. kontrahierten Innendurchmesser, der kleiner als der expandierte Innendurchmesser ist, um den Mantel im Wesentlichen an die äußere diametrale Ausdehnung des Objekts anzupassen. heat shrinkable to a recovered, ie contracted Inner diameter, which is smaller than the expanded inner diameter, in order to adapt the jacket substantially to the outer diametrical extension of the object.
WO 2011/019888 beschreibt eine Dichtungsanordnung mit einer WO 2011/019888 describes a sealing arrangement with a
Lebenserfassungseinrichtung in Bezug auf Verschleiß, thermischen Abbau, physische Beschädigung, chemische Unverträglichkeit und strukturelle Life tracking device related to wear and tear, thermal degradation, physical damage, chemical incompatibility and structural
Störungen innerhalb der Dichtungsanordnung sowie mit einer Einrichtung zum Übertragen eines Ausgangssignals der Erfassungseinrichtung ausgestattet, um eine Änderung in der Dichtungsumgebung oder einen bevorstehenden Faults within the sealing arrangement and equipped with a device for transmitting an output signal of the detection device to a change in the sealing environment or an imminent
Dichtungsausfall zu erkennen. Detect seal failure.
Die im Stand der Technik beschriebenen Verfahren zur Herstellung The manufacturing processes described in the prior art
elektromagnetisch abschirmender Oberflächen auf Kunststoffbauteilen sehen in der Regel die Applizierung der Beschichtung als einen zusätzlichen Electromagnetic shielding surfaces on plastic components usually see the application of the coating as an additional factor
Arbeitsschritt im Anschluss an die Formgebung vor. Derartige Verfahren weisen die folgenden Nachteile auf: Work step following the shaping. Such methods have the following disadvantages:
Durch zusätzliche Arbeitsschritte resultieren höhere Produktionskosten. Dies führt zu einer wirtschaftlichen Benachteiligung, z. B. im Vergleich zu abschirmenden Vorrichtungen aus Aluminium-Druckguss. Additional work steps result in higher production costs. This leads to an economic disadvantage, e.g. B. compared to shielding devices made of die-cast aluminum.
Sprühverfahren führen zu einem häufig beträchtlichen Materialverlust durch den sogenannten Overspray. Spray processes often lead to a considerable loss of material due to what is known as overspray.
Die Schichtdicken der durch Sprühauftrag erhaltenen Beschichtungen sind in der Regel nicht gleichmäßig bezüglich der Bauteiloberfläche. Es ist zudem schwierig, die leitfähigen Schichten in der angestrebten geringen Dicke, z. B. von höchstens 1 mm, aufzutragen. The layer thicknesses of the coatings obtained by spray application are generally not uniform with respect to the component surface. It is also difficult to produce the conductive layers in the desired small thickness, e.g. B. of a maximum of 1 mm to apply.
Die Integration weiterer Funktionen in das Bauteil, wie z. B. von berührungsempfindlichen Sensoren, Schaltern, etc. oder von einem zusätzlichen Hitze- oder Lichtschutz, ist verfahrensbedingt limitiert. Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren zur Herstellung von The integration of other functions in the component, such as B. from touch-sensitive sensors, switches, etc. or from an additional heat or light protection, is limited by the process. There is therefore a need for a method of making
Kunststoffbauteilen mit einer zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung befähigten Schicht, wobei die EMI-Abschirmung und gegebenenfalls die Plastic components with a layer capable of shielding electromagnetic radiation, the EMI shielding and possibly the
Integration weiterer Funktionen in die Oberfläche des Bauteils direkt bei der Herstellung des Formbauteils erfolgen. Integration of further functions into the surface of the component take place directly during the manufacture of the molded component.
Zur Herstellung von Kunststoffbauteilen aus mehreren Materialien, z. B. von Hart-Weich-Verbundbauteilen, und speziell zur Herstellung von Oberflächen auf Formteilen sind verschiedene etablierte Verfahren bekannt. Dazu zählen spezielle Spritzgussverfahren, wie das Hinterspritzen und der For the production of plastic components from several materials, e.g. B. of hard-soft composite components, and especially for the production of surfaces on molded parts, various established processes are known. These include special injection molding processes such as back injection and the
Mehrkomponenten-Spritzguss. Multi-component injection molding.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Substraten (Bauteilen) zur Verfügung zu stellen, das die zuvor beschriebenen Nachteile überwindet. The present invention is based on the object of providing a method for producing substrates (components) which are shielded from electromagnetic radiation and which overcomes the disadvantages described above.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass diese Aufgabe durch ein Surprisingly, it was found that this task was performed by a
Verfahren gelöst wird, bei dem zur Herstellung eines gegenüber Method is solved in which to produce an opposite
elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Substrats ein erstes electromagnetic radiation shielded substrate a first
Polymermaterial, das wenigstens einen Füllstoff zur Abschirmung Polymer material, the at least one filler for shielding
elektromagnetischer Strahlen enthält, in einem speziellen Spritzgussverfahren mit wenigstens einem zweiten Polymermaterial verbunden und gleichzeitig einer Formgebung unterzogen werden kann. contains electromagnetic radiation, connected in a special injection molding process with at least one second polymer material and at the same time can be subjected to a shaping.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die danach erhaltenen Substrate und Bauteile haben folgende Vorteile: Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung eines EMI- abgeschirmten Substrats, ohne dass zunächst das Bauteil separat geformt und erst nachfolgend beschichtet wird. The method according to the invention and the substrates and components obtained thereafter have the following advantages: The method according to the invention enables the production of an EMI-shielded substrate without the component first being formed separately and only subsequently coated.
Es lassen sich EMI-Beschichtungen mit geringer Dicke und/oder geringer Abweichung (Varianz) von der gewünschten Schichtdicke hersteilen. EMI coatings with a small thickness and / or small deviation (variance) from the desired layer thickness can be produced.
Es ist möglich, direkt bei der Formung des Bauteils zusätzlich zur EMI- Abschirmung weitere Funktionen in das Bauteil zu integrieren. Dies ermöglicht z. B. die integrierte Herstellung von mehrteiligen EMI- abgeschirmten Gehäusen mit einer leitfähigen Dichtung für die It is possible to integrate additional functions into the component in addition to EMI shielding when the component is being formed. This enables z. B. the integrated manufacture of multi-part EMI shielded housings with a conductive seal for the
Kontaktierung der einzelnen Gehäuseteile oder die Integration eines Hitzeschilds. Contacting the individual housing parts or the integration of a heat shield.
Zur Abschirmung der elektromagnetischen Strahlen können elastomere Polymermaterialien eingesetzt werden, die Energie verschiedener Form (speziell verschiedener Wellenlängenbereiche) absorbieren können. Somit können auch unerwünschte mechanische Schwingungen vermieden werden. Dies wirkt sich z. B. vorteilhaft auf das NVH- Verhalten (NVH = Noise, Vibration, Harshness) der Bauteile aus. Des Weiteren können bei der Herstellung des EMI-abgeschirmten Substrats weitere Funktionalitäten vorgesehen werden. Durch Verwendung einer das Substrat zumindest teilweise umschließenden Polymerfolie kann z. To shield the electromagnetic radiation, elastomeric polymer materials can be used, which can absorb energy in various forms (especially various wavelength ranges). In this way, undesired mechanical vibrations can also be avoided. This affects z. B. advantageous on the NVH behavior (NVH = noise, vibration, harshness) of the components. Furthermore, further functionalities can be provided in the production of the EMI-shielded substrate. By using a polymer film at least partially enclosing the substrate, e.g.
B. eine verbesserte Crash-Sicherheit oder durch Einsatz B. improved crash safety or through use
hitzebeständiger Polymere eine verbesserte Wärmebeständigkeit bewirkt werden. heat-resistant polymers can bring about improved heat resistance.
Zur Herstellung der Substrate kann eine Kombination von A combination of
Polymermaterialien eingesetzt werden, wobei eine Komponente dem Substrat die Strukturfestigkeit verleiht, die durch die zur EMI- Abschirmung eingesetzte weitere Komponente nicht negativ beeinflusst wird. Polymer materials are used, one component giving the substrate the structural strength that is not adversely affected by the other component used for EMI shielding.
Materialverluste, wie sie beim Aufträgen von Beschichtungen durch Sprühverfahren üblich sind, werden vermieden. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Loss of material, as is common when applying coatings by spraying processes, is avoided. SUMMARY OF THE INVENTION
Ein erster Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Fierstellung eines gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Substrats, bei dem man: i) ein erstes Polymermaterial (a) oder eine Vorstufe davon bereitstellt, das wenigstens einen leitfähigen Füllstoff enthält, und wenigstens ein zweites Polymermaterial (b) oder eine Vorstufe davon bereitstellt, ii) die in Schritt i) bereitgestellten Polymermaterialen (a) und (b) oder deren Vorstufe(n) einer Formgebung unter stoffschlüssiger Verbindung der Polymermaterialen (a) und (b) unterzieht, und dabei die Vorstufen, falls vorhanden, zur Polymerisation bringt. A first object of the invention is a method for producing a substrate shielded against electromagnetic radiation, in which: i) a first polymer material (a) or a precursor thereof is provided which contains at least one conductive filler, and at least one second polymer material (b) or provides a precursor thereof, ii) subjects the polymer materials (a) and (b) provided in step i) or their precursor (s) to a shaping with a material bond of the polymer materials (a) and (b), and the precursors, if present, brings to polymerization.
Im Rahmen der Erfindung bezeichnet ein gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmtes Substrat auch ein Substrat, dass zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung befähigt ist, d.h. ein elektromagnetische In the context of the invention, a substrate shielded from electromagnetic radiation also denotes a substrate that is capable of shielding electromagnetic radiation, i.e. an electromagnetic one
Strahlung abschirmendes Substrat. Radiation shielding substrate.
In einer Variante wird ein elektronisches Bauteil mit einem erfindungsgemäßen Substrat beschichtet und/oder ummantelt, um die von dem elektronischen Bauteil abgestrahlten elektromagnetischen Wellen abzuschirmen, um die Umgebung nicht in unzulässiger weise zu beeinflussen. In einer weiteren Variante wird ein elektronisches Bauteil mit einem erfindungsgemäßen Substrat beschichtet und/oder ummantelt, um zu verhindern, das elektromagnetische Wellen aus der Umgebung das beschichtete und/oder ummantelte In one variant, an electronic component is coated and / or encased with a substrate according to the invention in order to shield the electromagnetic waves emitted by the electronic component in order not to influence the environment in an inadmissible manner. In a further variant, an electronic component is coated and / or encased with a substrate according to the invention in order to prevent electromagnetic waves from the environment from encasing the coated and / or encased
elektronische Bauteil in unzulässiger Weise beeinflussen. Das erfindungsgemäße Substrat kann dabei eine integrale Komponente des elektronischen Bauteils sein. influence electronic components in an impermissible manner. The The substrate according to the invention can be an integral component of the electronic component.
Bevorzugt, wird in einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ein elektronisches Bauteil mit dem in Schritt ii) erhaltenen Substrat beschichtet und/oder ummantelt und/oder ein elektronisches Bauteil wird in das in Schritt ii) erhaltene Substrat eingebettet. Preferably, in a further step of the method according to the invention, an electronic component is coated and / or encased with the substrate obtained in step ii) and / or an electronic component is embedded in the substrate obtained in step ii).
Speziell wird wenigstens eine der in Schritt i) bereitgestellten Komponenten, ausgewählt unter dem Polymermaterial (a), der Vorstufe für das In particular, at least one of the components provided in step i), selected from the polymer material (a), the precursor for the
Polymermaterial (a), dem Polymermaterial (b) und der Vorstufe für das Polymer material (a), the polymer material (b) and the precursor for the
Polymermaterial (b), in fließfähiger Form zur Formgebung in Schritt ii) eingesetzt oder ist unter den Verfahrensbedingungen in Schritt ii) formbar. Polymer material (b) used in flowable form for shaping in step ii) or can be shaped under the process conditions in step ii).
Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Flinterspritzen von Folien und Verbundwerkstoffen. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das A first preferred embodiment of the method according to the invention is the flinter spraying of foils and composite materials. Another preferred embodiment of the method according to the invention is that
Mehrkomponentenspritzgießen (auch als Verbundspritzgießen oder Multi-component injection molding (also called composite injection molding or
Overmolding bezeichnet). Overmolding).
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Substrat, das durch das zuvor und im Folgenden beschriebene Verfahren erhältlich ist. The invention also provides a substrate which can be obtained by the method described above and below.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, die ein solches Substrat umfasst oder aus einem solchen Substrat besteht. Another object of the invention is a device for shielding electromagnetic radiation, which comprises such a substrate or consists of such a substrate.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Another object of the invention is the use of a
erfindungsgemäßen Substrats zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen. BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG substrate according to the invention for shielding electromagnetic rays. DESCRIPTION OF THE INVENTION
Polymermaterialien (a), (b) und (c) im Sinne der Erfindung sind Materialien, die wenigstens ein Polymer enthalten oder aus wenigstens einem Polymer bestehen. Zusätzlich zu wenigstens einem Polymer können die Polymer materials (a), (b) and (c) in the context of the invention are materials which contain at least one polymer or consist of at least one polymer. In addition to at least one polymer, the
Polymermaterialien (a), (b) und (c) wenigstens eine weitere Komponente enthalten, z. B. Füllstoffe, Verstärkungsstoffe oder davon verschiedene Polymer materials (a), (b) and (c) contain at least one further component, e.g. B. fillers, reinforcing materials or various thereof
Additive. Die Polymermaterialien (a), (b) und (c) liegen in einer speziellen Ausführung als Komposit (Verbundwerkstoff) vor. Additives. The polymer materials (a), (b) and (c) are available in a special version as a composite (composite material).
Die Polymermaterialien (a), (b) und, falls vorhanden, (c) werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren als separate Komponenten eingesetzt und zur Herstellung der erfindungsgemäßen Substrate miteinander verbunden. Dabei ist es ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass das Verbinden des wenigstens einen leitfähigen Füllstoff enthaltenden The polymer materials (a), (b) and, if present, (c) are used as separate components in the process according to the invention and are connected to one another to produce the substrates according to the invention. It is an essential feature of the method according to the invention that the connection of the at least one conductive filler containing
Polymermaterials (a) (oder der Vorstufe davon) mit dem Polymermaterial (b) (oder der Vorstufe davon) und die Formgebung des Verbunds aus (a) und (b) in einem Schritt erfolgt. Polymer material (a) (or the precursor thereof) with the polymer material (b) (or the precursor thereof) and the shaping of the composite of (a) and (b) takes place in one step.
Verschiedene Varianten zum Verbinden und Formen von (a) und (b) in einem Schritt werden im Folgenden genauer beschrieben. Ein Beispiel ist das Different variants for connecting and forming (a) and (b) in one step are described in more detail below. This is an example
Mehrkomponenten-Spritzgießen zur Herstellung von Substraten in Form von Spritzgussteilen, die aus zwei oder mehr als zwei Kunststoffmaterialien bestehen können. Es ist ein Merkmal der erfindungsgemäß einsetzbaren Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren, dass sie zwei oder mehr als zwei Spritzeinheiten aufweisen können, aber nur eine Schließeinheit benötigt wird. Somit können erfindungsgemäß Substrate mit nur einem Werkzeug in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Zur Herstellung des gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Substrats können die Polymermaterialien (a) und (b) oder kann der geformte Verbund aus (a) und (b) mit wenigstens einem weiteren Polymermaterial (c) oder einer Vorstufe davon verbunden werden. Das Verbinden mit dem Multi-component injection molding for the production of substrates in the form of injection molded parts that can consist of two or more than two plastic materials. It is a feature of the multicomponent injection molding processes that can be used according to the invention that they can have two or more than two injection units, but only one clamping unit is required. Thus, according to the invention, substrates can be produced with only one tool in one operation. To produce the substrate shielded against electromagnetic radiation, the polymer materials (a) and (b) or the formed composite of (a) and (b) can be connected to at least one further polymer material (c) or a precursor thereof. Connecting with the
wenigstens einen weiteren Polymermaterial (c) oder der Vorstufe davon kann im Verfahrensschritt ii) erfolgen. Alternativ dazu kann der geformte Verbund aus (a) und (b) in wenigstens einem separaten Schritt iii) mit dem wenigstens einen weiteren Polymermaterial (c) oder einer Vorstufe davon verbunden werden. Optional kann der Verbund aus (a), (b) und (c) wenigstens einer weiteren Formgebung unterzogen werden. Diese Formgebung kann gleichzeitig mit dem Verbinden in Schritt ii) oder Schritt iii) oder in einem separaten Schritt erfolgen. Alternativ dazu kann auch ein geformter Verbund aus (a), (b) und (c) aus Schritt ii) in wenigstens einem separaten Schritt iii) mit einem weiteren Polymermaterial (c) oder einer Vorstufe davon verbunden werden. at least one further polymer material (c) or the precursor thereof can take place in process step ii). Alternatively, the shaped composite of (a) and (b) can be connected in at least one separate step iii) to the at least one further polymer material (c) or a precursor thereof. Optionally, the composite of (a), (b) and (c) can be subjected to at least one further shaping. This shaping can take place simultaneously with the joining in step ii) or step iii) or in a separate step. Alternatively, a shaped composite of (a), (b) and (c) from step ii) can also be connected in at least one separate step iii) with a further polymer material (c) or a precursor thereof.
Grundsätzlich können die Polymermaterialien (a), (b) und (c) alle die gleichen Polymere oder teilweise verschiedene Polymere oder vollständig verschiedene Polymere enthalten. In principle, the polymer materials (a), (b) and (c) can all contain the same polymers or partially different polymers or completely different polymers.
Der Begriff "Thermoplaste" im Sinne der Erfindung bezeichnet Polymere, die sich oberhalb einer bestimmten Temperatur reversibel verformen lassen, wobei dieser Vorgang, theoretisch, beliebig oft wiederholt werden kann. Thermoplaste sind aus wenig oder nicht verzweigten Polymerketten aufgebaut, die nur durch schwache physikalische und nicht durch chemische Bindungen miteinander verbunden (d. h. unvernetzt) sind. Dies unterscheidet Thermoplaste von The term “thermoplastics” in the context of the invention denotes polymers which can be reversibly deformed above a certain temperature, and this process can theoretically be repeated as often as desired. Thermoplastics are made up of few or unbranched polymer chains that are only linked to one another by weak physical and not chemical bonds (i.e. uncrosslinked). This is what distinguishes thermoplastics from
Duroplasten und (klassischen, d. h. nicht thermoplastischen) Elastomeren, die nach ihrer Herstellung nicht mehr thermoplastisch verformt werden können. Duroplasts and (classic, i.e. non-thermoplastic) elastomers, which after their production can no longer be thermoformed.
Der Begriff "Elastomere" im Sinne der Erfindung bezeichnet formfeste, aber elastisch verformbare Kunststoffe, deren Glasübergangstemperatur unterhalb der Temperatur liegt, bei der die Polymere üblicherweise eingesetzt werden. Elastomere können sich bei Zug- und Druckbelastung elastisch verformen, finden aber danach in ihre ursprüngliche, unverformte Gestalt zurück. The term "elastomers" in the context of the invention denotes dimensionally stable, but elastically deformable plastics whose glass transition temperature is below the temperature at which the polymers are usually used. Elastomers can deform elastically under tensile and compressive load, but then find their way back to their original, undeformed shape.
Eine spezielle Form der Elastomere sind thermoplastische Elastomere, die in bestimmten Temperaturbereichen thermoplastische Eigenschaften aufweisen.Thermoplastic elastomers are a special form of elastomers, which have thermoplastic properties in certain temperature ranges.
In der Regel verhalten sich thermoplastische Elastomere bei niedrigen As a rule, thermoplastic elastomers behave at low levels
Temperaturen vergleichbar den klassischen Elastomeren. Unter Wärmezufuhr hingegen sind sie plastisch verformen und zeigen ein thermoplastisches Verhalten. Temperatures comparable to classic elastomers. When heat is applied, however, they are plastically deformed and show a thermoplastic behavior.
Zur Formgebung in Schritt ii) wird wenigstens eine der in Schritt i) For shaping in step ii) at least one of the in step i)
bereitgestellten Komponenten in fließfähiger Form eingesetzt oder ist unter den Verfahrensbedingungen in Schritt ii) formbar. Wie der Fachmann weiß, wird das thermische Verhalten der verschiedenen Polymertypen (amorphe The components provided are used in flowable form or can be shaped under the process conditions in step ii). As those skilled in the art know, the thermal behavior of the various types of polymers (amorphous
Thermoplaste, thermoplastische Elastomere, teilkristalline Thermoplaste, Elastomere, Duroplaste) charakterisiert durch Zustandsbereiche, wobei sich innerhalb eines Zustandsbereichs die thermisch-mechanischen Eigenschaften nicht oder nur wenig ändern. Unterhalb der Glasübergangstemperatur TG liegen Polymere allgemein in einem festen, glasartigen Zustand vor. Thermoplastics, thermoplastic elastomers, semi-crystalline thermoplastics, elastomers, thermosets) characterized by state ranges, with the thermo-mechanical properties changing little or no change within a state range. Below the glass transition temperature TG, polymers are generally in a solid, glassy state.
Amorphe Thermoplaste gehen oberhalb von TG in einen thermoelastischen Zustand über und können in ihrer Form verändert werden. Diese Formänderung ist zunächst reversibel, erst bei höherer Temperatur wird das Polymermaterial durch sogenanntes 'Warmformen" formbar. Amorphe Thermoplaste besitzen keinen exakt definierten Schmelzpunkt. Jenseits der Fließtemperatur wird das Material weich und fließfähig (plastifiziert) und kann dann auch durch Urformen (wie Spritzgießen) verarbeitet werden. Thermoplastische Elastomere sind Kunststoffe, die sich oberhalb von TG vergleichbar den klassischen Elastomeren verhalten, d. h. sie sind Amorphous thermoplastics change to a thermoelastic state above TG and their shape can be changed. This change in shape is initially reversible; the polymer material can only be shaped by so-called 'thermoforming' at a higher temperature. Amorphous thermoplastics do not have a precisely defined melting point. Beyond the flow temperature, the material becomes soft and flowable (plasticized) and can then also be molded (such as injection molding) are processed. Thermoplastic elastomers are plastics which, above TG, behave in a comparable way to classic elastomers, ie they are
(zäh)elastisch und nicht formbar. Bei Erwärmen über die Schmelztemperatur zeigen sie ein thermoplastisches Verhalten, das Material wird fließfähig und kann durch Urformen (wie Spritzgießen) verarbeitet werden. (tough) elastic and not malleable. When heated above the melting temperature, they show a thermoplastic behavior, the material becomes flowable and can be processed by primary molding (such as injection molding).
Elastomere können in Form ihrer noch nicht vernetzten Vorstufen in eine fließfähige Form gebracht und zur Formgebung in Schritt ii) eingesetzt werden. Durch den Einfluss von Wärme vulkanisieren die Elastomere, so dass sie, anders als Thermoplaste, nicht erneut geschmolzen und umgeformt werden können. Elastomers can be brought into a flowable form in the form of their not yet crosslinked precursors and used for shaping in step ii). Under the influence of heat, the elastomers vulcanize so that, unlike thermoplastics, they cannot be melted again and reshaped.
Auch Duroplaste härten in der Regel durch Einwirken von Wärme aus. Nach dem Aushärten ist ein erneutes Aufschmelzen und Umformen nicht mehr möglich. Duroplaste können in Form ihrer noch nicht ausgehärteten Vorstufen in eine fließfähige Form gebracht und zur Formgebung in Schritt ii) eingesetzt werden. In einer geeigneten Ausführung wird die Vorstufe mit einer Thermosets also usually harden when exposed to heat. After curing, re-melting and reshaping is no longer possible. In the form of their not yet cured precursors, thermosets can be brought into a flowable form and used for shaping in step ii). In a suitable embodiment, the preliminary stage is equipped with a
vergleichsweise niedrigen Temperatur in eine Form eingespritzt und dort durch eine höhere Temperatur ausgehärtet. Das thermische Verhalten der is injected into a mold at a comparatively low temperature and cured there at a higher temperature. The thermal behavior of the
erfindungsgemäß eingesetzten Polymermaterialien, d. h. unter welchen polymer materials used according to the invention, d. H. under which
Bedingungen diese formbar oder fließfähig sind, gehören zum Fachwissen oder kann der Fachmann durch Routineexperimente ermitteln. Conditions that are malleable or flowable are part of specialist knowledge or can be determined by the person skilled in the art through routine experiments.
Ein Stoffschluss wird durch atomare oder molekulare Kräfte zwischen den Verbindungspartnern gebildet. Zu den stoffschlüssigen Verbindungen von Kunststoffen zählen die Klebeverbindungen und Schweißverbindungen; auch Spritzgussverfahren führen zu stoffschlüssigen Verbindungen. Ein Stoffschluss ist eine in der Regel nicht lösbare Verbindung. Formschlüssige Verbindungen entstehen durch das Ineinandergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern. Dadurch können sich die A material bond is formed by atomic or molecular forces between the connection partners. The material connections of plastics include adhesive connections and welded connections; Injection molding processes also lead to material connections. A material bond is usually a non-detachable connection. Positive connections are created by the interlocking of at least two connection partners. This allows the
Verbindungspartner auch ohne oder bei unterbrochener Kraftübertragung nicht lösen. Do not disconnect the connection partner even without or with interrupted power transmission.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Substrate hergestellt werden, die sich in vorteilhafter weise zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung im gesamten Frequenzbereich, in dem solche Maßnahmen erforderlich sind, eignen, um unerwünschte Beeinträchtigungen durch elektromagnetische With the method according to the invention, substrates can be produced which are advantageously suitable for shielding electromagnetic radiation in the entire frequency range in which such measures are required, in order to avoid undesired impairments by electromagnetic radiation
Strahlung zu vermindern oder zu vermeiden. Der für EMI Abschirmung relevante Frequenzbereich liegt dabei im Allgemeinen in einem Bereich von etwa 2 Flz bis 100 GFIz, bevorzugt von 100 Hz bis 100 GHz. Der Wellenbereich, der zur Abschirmung für Automotive-Anwendungen besonders interessant ist, liegt in einem Bereich von 100 kHz bis 100 MHz. Insbesondere liegt der To reduce or avoid radiation. The frequency range relevant for EMI shielding is generally in a range from about 2 Flz to 100 GFIz, preferably from 100 Hz to 100 GHz. The wave range that is particularly interesting for shielding for automotive applications is in a range from 100 kHz to 100 MHz. In particular, the
Wellenbereich zur Abschirmung für Automotive-Anwendungen in einem mittleren Frequenzbereich von 3 Hz bis 10 kHz und einem Radarbereich von 23 GHz bis 85 GHz. Hierfür sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gut geeignet. Dabei eignen sich die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Substrate insbesondere auch zur Abschirmung niedriger und mittlerer Frequenzen. So kann man als Füllstoff z. B. ein Material zum Ablenken von Magnetfeldern, 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 Wave range for shielding for automotive applications in a medium frequency range from 3 Hz to 10 kHz and a radar range from 23 GHz to 85 GHz. The compositions according to the invention are well suited for this. The substrates produced by the method according to the invention are also particularly suitable for shielding low and medium frequencies. So you can use as a filler z. B. use a material for deflecting magnetic fields, such as a magnetic material. Furthermore, a material for reflecting electromagnetic waves with a high frequency, e.g. B. a high carbon conductive
Nanomaterial, einsetzen. Für die Breitbandanwendung können geeignete Kombinationen von Füllstoffen eingesetzt werden. Use nanomaterial. Suitable combinations of fillers can be used for broadband application.
In einer speziellen ersten Ausführungsform wird ein Hinterspritz-Verfahren zur Herstellung eines gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Substrats bereitgestellt. Durch Mehrkomponenten-Spritzguss werden Spritzgussteile hergestellt, die aus zwei oder mehreren verschiedenen Kunststoffen bestehen. Im einfachsten Fall unterscheiden sich die Kunststoffe nur durch die Farbe, um so ein bestimmtes Design zu erzielen. Es können aber auch unterschiedliche Werkstoffe und damit unterschiedliche Eigenschaften gezielt kombiniert werden. In a special first embodiment, a back-molding method is provided for producing a substrate that is shielded from electromagnetic radiation. Multi-component injection molding is used to produce injection-molded parts that consist of two or more different plastics. In the simplest case, the plastics only differ in color in order to achieve a certain design. However, different materials and thus different properties can also be combined in a targeted manner.
Wie beim Flinterspritzen gibt es auch hier verschiedene Ausführungstechniken, z. B. das Verbundspritzgießen oder das Sandwich-Spritzgießen. Beim As with flinter spraying, there are also various execution techniques, e.g. B. composite injection molding or sandwich injection molding. At the
Verbundspritzgießen wird eine Spritzgießmaschine mit zwei oder auch mehreren Spritzeinheiten, aber nur einer Schließeinheit benötigt. Die Teile können damit kostengünstig mit nur einem Werkzeug in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Die Spritzeinheiten müssen harmonierend arbeiten, aber immer unabhängig voneinander steuerbar sein. Die Komponenten können durch eine einzige Spezialdüse eingespritzt oder an verschiedenen Stellen ins Werkzeug eingebracht werden. Composite injection molding requires an injection molding machine with two or more injection units, but only one clamping unit. The parts can thus be produced inexpensively with just one tool in one operation. The injection units must work in harmony, but always be controllable independently of one another. The components can be injected through a single special nozzle or introduced into the mold at different points.
Beim Hinterspritzen werden (geprägte/funktionalisierte) Formteile hergestellt, die aus einem polymeren Träger (Substrat) und einem Deckmaterial In the case of back injection molding, (embossed / functionalized) molded parts are produced that consist of a polymer carrier (substrate) and a cover material
(Dekormaterial) bestehen. Beim Hinterspritzen gibt es verschiedene (Decorative material) exist. There are different types of back injection
Ausführungstechniken, wie Inmold decoration (IMD), Film insert molding (FIM), Inmold labeling (IML), Inmold coating (IMC) oder Inmold painting (IMP). Allen gemeinsam ist, dass eine vorbehandelte (geprägte/funktionalisierte) Folie in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit einem weiteren Kunststoff hinterspritzt und geprägt werden, so dass ein Kunststoffteil mit Funktionalität oder Execution techniques such as inmold decoration (IMD), film insert molding (FIM), inmold labeling (IML), inmold coating (IMC) or inmold painting (IMP). What they all have in common is that a pretreated (embossed / functionalized) film is inserted into an injection molding tool and back-injected and embossed with another plastic, so that a plastic part with functionality or
Folienüberzug entsteht. Foil coating is created.
Insbesondere werden zum Hinterspritzen wenigstens eine der folgenden Techniken eingesetzt wird: Inmold decoration (IMD), Film insert molding (FIM), Roll-to-roll, Inmold labeling (IML), Inmold coating (IMC) oder Inmold painting (IMP). Das Inmold decoration Verfahren ist eine Kombination von Heißprägen und Folienhinterspritzen. Es wird zum Aufprägen einer Funktionalität von einer Trägerfolie, einer speziellen IMD-Folie, auf ein Substrat verwendet. Die funktionalisierte und/oder geprägte Trägerfolie wird in das Spritzgusswerkzeug gelegt. Im zweiten Schritt wird das Kunststoffmaterial eingespritzt. Im letzten Schritt wird der erhaltene Formkörper aus dem Werkzeug entfernt und die Trägerfolie abgetrennt. Erhalten wird ein Kunststoffform körper mit einer aufgeprägten Funktionalität. In particular, at least one of the following techniques is used for back-molding: inmold decoration (IMD), film insert molding (FIM), roll-to-roll, inmold labeling (IML), inmold coating (IMC) or inmold painting (IMP). The inmold decoration process is a combination of hot stamping and back injection molding. It is used to impress a functionality from a carrier film, a special IMD film, onto a substrate. The functionalized and / or embossed carrier film is placed in the injection molding tool. In the second step, the plastic material is injected. In the last step, the molded body obtained is removed from the tool and the carrier film is separated. A molded plastic body is obtained with an impressed functionality.
Insbesondere umfasst erfindungsgemäß die Trägerfolie beim IMD-Verfahren ein erstes Polymermaterial (a), das wenigstens einen Füllstoff zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen enthält. Insbesondere umfasst erfindungsgemäß das Kunststoffmaterial wenigstens ein zweites Polymermaterial (b). In particular, according to the invention, the carrier film in the IMD process comprises a first polymer material (a) which contains at least one filler for shielding electromagnetic radiation. In particular, according to the invention, the plastic material comprises at least one second polymer material (b).
Beim Film Insert Molding Verfahren (FIM) wird die funktionalisierte Trägerfolie Bestandteil des fertigen Substrats. Zunächst wird dabei das Trägermaterial, die Prägefolie, funktionalisiert (beschichtet), vorgeformt und ausgestanzt. Die in Form geschnittene Folie in das Spritzgusswerkzeug gelegt und mit einem Kunststoffmaterial hinterspritzt. Die genaue Reihenfolge der Verfahrensschritte ist flexibel. Zum Schluss wird die Trägerfolie entfernt. In the film insert molding process (FIM), the functionalized carrier film becomes part of the finished substrate. First, the carrier material, the embossing foil, is functionalized (coated), pre-formed and punched out. The cut film is placed in the injection molding tool and back-injected with a plastic material. The exact sequence of the process steps is flexible. Finally, the carrier film is removed.
Insbesondere umfasst erfindungsgemäß die Trägerfolie beim FIM-Verfahren das erste Polymermaterial (a), das wenigstens einen Füllstoff zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen enthält. Insbesondere umfasst erfindungsgemäß das Kunststoffmaterial wenigstens ein zweites Polymermaterial (b). In particular, according to the invention, the carrier film in the FIM process comprises the first polymer material (a) which contains at least one filler for shielding electromagnetic radiation. In particular, according to the invention, the plastic material comprises at least one second polymer material (b).
Zur Verarbeitung von Trägerfolien kann auch ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren (R2R-Verfahren, engl roll-to-roll Processing) eingesetzt werden. Das Verfahren des Inmold Labelings ist dem klassischen Folienhinterspritzen sehr ähnlich, nur werden hier Etikettenfolien verwendet. Diese Folien sind dünner. Diese Folie kann entweder als Rollware oder als fertiger Zuschnitt in das Spritzgusswerkzeug eingebracht werden. Zum Schluss wird die A roll-to-roll process (R2R process, or roll-to-roll processing) can also be used to process carrier foils. The process of inmold labeling is very similar to the classic back injection molding, only label films are used here. These foils are thinner. This film can be introduced into the injection molding tool either as rolled goods or as a finished cut. Finally, the
Etikettenfolie entfernt. Label film removed.
Insbesondere umfasst erfindungsgemäß die Trägerfolie beim IML-Verfahren das erste Polymermaterial (a), das wenigstens einen Füllstoff zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen enthält. Insbesondere umfasst erfindungsgemäß das Kunststoffmaterial wenigstens ein zweites Polymermaterial (b). In particular, according to the invention, the carrier film in the IML process comprises the first polymer material (a) which contains at least one filler for shielding electromagnetic radiation. In particular, according to the invention, the plastic material comprises at least one second polymer material (b).
Das Inmold coating ist eine Kombination aus Sprühen und Spritzguss. Zunächst wird mittels Sprühpistole eine Beschichtung in das Spritzgusswerkzeug aufgetragen. Nach dem Antrocknen des Materials wird das Kunststoffmaterial hinterspritzt. Inmold coating is a combination of spraying and injection molding. First, a coating is applied to the injection molding tool using a spray gun. After the material has dried on, the plastic material is back-injected.
Insbesondere umfasst erfindungsgemäß die Beschichtung beim IMC-Verfahren das erste Polymermaterial (a), das wenigstens einen Füllstoff zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen enthält. Insbesondere umfasst erfindungsgemäß das Kunststoffmaterial wenigstens ein zweites Polymermaterial (b). In particular, according to the invention, the coating in the IMC method comprises the first polymer material (a) which contains at least one filler for shielding electromagnetic radiation. In particular, according to the invention, the plastic material comprises at least one second polymer material (b).
Beim Inmold Painting Verfahren wird im ersten Schritt das Kunststoffmaterial gespritzt, und im zweiten Schritt wird die Beschichtung aufgesprüht, d .h. die Prozessschritte erfolgen in umgekehrter Reihenfolge der Prozessschritte des IMC-Verfahrens. In the inmold painting process, the plastic material is injected in the first step, and the coating is sprayed on in the second step, i. the process steps take place in the reverse order of the process steps of the IMC procedure.
Insbesondere umfasst die Beschichtung beim IMP-Verfahren das erste In particular, in the IMP process, the coating includes the first
Polymermaterial (a), das wenigstens einen Füllstoff zur Abschirmung Polymer material (a), the at least one filler for shielding
elektromagnetischer Strahlen enthält. Insbesondere umfasst das contains electromagnetic radiation. In particular, this includes
Kunststoffmaterial wenigstens ein zweites Polymermaterial (b). Komposite Plastic material at least one second polymer material (b). Composites
Insbesondere wird in Schritt i) des erfindungsgemäßem Verfahrens eines der Polymermaterialen (a) oder (b) in Form eines Komposits bereitgestellt. In einer bevorzugten Ausführung wird eines der Polymermaterialen (a) oder (b) in Form eines schichtförmigen Komposits bereitgestellt. Das ist besonders vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Verfahren zum Flinterspritzen eingesetzt wird. In einer speziellen Ausführungsform wird die Komponente b) in Form eines Komposits bereitgestellt. In particular, in step i) of the method according to the invention, one of the polymer materials (a) or (b) is provided in the form of a composite. In a preferred embodiment, one of the polymer materials (a) or (b) is provided in the form of a layered composite. This is particularly advantageous when the method according to the invention is used for flinter spraying. In a special embodiment, component b) is provided in the form of a composite.
Ein Komposit oder auch Verbundwerkstoff ist ein Werkstoff aus zwei oder mehr verbundenen Materialien, der andere Werkstoffeigenschaften besitzt als seine einzelnen Komponenten. Die Verbindung erfolgt durch Stoffschluss, A composite or composite material is a material made of two or more connected materials, which has different material properties than its individual components. The connection is made by material connection,
Formschluss oder eine Kombination von beidem. Seine Bestandteile (Phasen) können aus ein und derselben oder aus verschiedenen Werkstoffhauptgruppen stammen. Zu den Werkstoffhauptgruppen zählen Metalle, Keramiken, Gläser, Polymere und Verbundwerkstoffe. Im Rahmen der Erfindung umfasst der Begriff "Komposit" sowohl Verbundwerkstoffe als auch Werkstoffverbunde. Verbundwerkstoffe sind mindestens zweiphasig (d. h. heterogen), erscheinen aber makroskopisch homogen. Bei Betrachtung mit dem bloßen Auge scheint es sich häufig um einen einzigen Werkstoff zu handeln. Werkstoffverbunde sind in der Regel schon mit bloßem Auge als Verbünde aus mehreren Form fit or a combination of both. Its components (phases) can come from one and the same or from different main material groups. The main groups of materials include metals, ceramics, glasses, polymers and composite materials. In the context of the invention, the term “composite” includes both composite materials and material composites. Composites are at least two-phase (i.e. heterogeneous) but appear macroscopically homogeneous. When viewed with the naked eye, it often appears to be a single material. Material composites are usually already visible to the naked eye as composites of several
verschiedenen Werkstoffen erkennbar. Ein schichtförmiger Komposit (Laminat) ist eine bevorzugte Ausführung eines Werkstoffverbunds. Laminate bestehen aus wenigstens zwei aufeinanderliegenden Schichten. Der Spezialfall von drei Schichten, davon zwei identische Außenschichten, wird auch als different materials recognizable. A layered composite (laminate) is a preferred embodiment of a material composite. Laminates consist of at least two superimposed layers. The special case of three layers, two of which are identical outer layers, is also called
Sandwichverbund bezeichnet. Das Komposit umfasst bevorzugt wenigstens eines der Polymermaterialen (a) oder (b) und wenigstens eine weitere, davon verschiedene Komponente (K). Speziell umfasst das Komposit ein Polymermaterial (b) und wenigstens eine weitere, davon verschiedene Komponente (K). Die Komponente (K) kann selbst ein Verbundwerkstoff sein. Die weitere Komponente (K) ist vorzugsweise ausgewählt unter Polymeren, polymeren Werkstoffen, Metallen, metallischen Werkstoffen, keramischen Werkstoffen, mineralischen Werkstoffen, textilen Werkstoffen und Kombinationen davon. Called sandwich composite. The composite preferably comprises at least one of the polymer materials (a) or (b) and at least one further, different component (K). In particular, the composite comprises a polymer material (b) and at least one further component (K) different therefrom. The component (K) can itself be a composite material. The further component (K) is preferably selected from polymers, polymeric materials, metals, metallic materials, ceramic materials, mineral materials, textile materials and combinations thereof.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die weitere Komponente (K) ausgewählt unter Polymerfolien, Polymerformkörpern, Metallfolien, In a particularly preferred embodiment, the further component (K) is selected from polymer films, polymer moldings, metal foils,
Metallformkörpern, verstärkten und/oder gefüllten Polymermaterialien und Kombinationen davon. Metal moldings, reinforced and / or filled polymer materials and combinations thereof.
Geeignete Polymere sind ausgewählt unter Elastomeren, Thermoplasten, Duroplasten. Bezüglich geeigneter und bevorzugter Kunststoffe wird auf die Ausführungen zum Polymermaterial (b) in vollem Umfang Bezug genommen. Suitable polymers are selected from elastomers, thermoplastics and thermosets. With regard to suitable and preferred plastics, reference is made in full to the statements on polymer material (b).
Geeignete Metalle sind ausgewählt unter Aluminium, Titan, Magnesium, Kupfer, etc. und Legierungen davon. Suitable metals are selected from aluminum, titanium, magnesium, copper, etc. and alloys thereof.
Keramische Werkstoffe sind in der Regel anorganisch, nicht-metallisch und polykristallin. Unter "nicht-metallisch" wird dabei verstanden, dass keramische Werkstoffe im Wesentlichen keine elementaren Metalle enthalten. Zur Ceramic materials are usually inorganic, non-metallic and polycrystalline. “Non-metallic” is understood here to mean that ceramic materials essentially contain no elemental metals. To
Herstellung eines keramischen Werkstoffs können z. B. die keramikbildenden anorganischen partikulären Rohstoffe, eine Flüssigkeit und ggf. wenigstens ein organischer Binder einer thermischen Behandlung (Sinterung) unterzogen werden. Für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren eigenen sich prinzipiell Werkstoffe aus Oxid-Keramiken und Nicht-Oxid-Keramiken. Production of a ceramic material can, for. B. the ceramic-forming inorganic particulate raw materials, a liquid and optionally at least one organic binder are subjected to a thermal treatment (sintering). In principle, materials made from oxide ceramics and non-oxide ceramics are suitable for use in the method according to the invention.
Geeignete Oxid-Keramiken sind ausgewählt unter Einstoff-Systemen und Mehrstoff-Systemen. Bevorzugte Oxid-Keramiken sind ausgewählt unter Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumoxid, Titandioxid, Suitable oxide ceramics are selected from single-component systems and Multi-substance systems. Preferred oxide ceramics are selected from aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, titanium dioxide,
Aluminiumtitanaten, Mullit (Mischung aus Aluminium- und Siliciumoxid), Aluminum titanates, mullite (mixture of aluminum and silicon oxide),
Bleizirkonattitanaten und Mischungen aus Zirkoniumoxid und Aluminiumoxid. Geeignete Nicht-Oxid-Keramiken sind ausgewählt unter Carbiden, zum Beispiel Siliciumcarbid oder Borcarbid, Nitriden, zum Beispiel Siliciumnitrid, Lead zirconate titanates and mixtures of zirconia and alumina. Suitable non-oxide ceramics are selected from carbides, for example silicon carbide or boron carbide, nitrides, for example silicon nitride,
Aluminiumnitrid oder Bornitrid, Boriden und Siliciden. Aluminum nitride or boron nitride, borides and silicides.
Geeignete metallische Werkstoffe umfassen wenigstens ein Metall und wenigstens ein davon verschiedenes Material. Die von Metall verschiedenen Materialien sind vorzugsweise ausgewählt unter keramischen Materialien, organischen Materialien und Mischungen davon. Eine bevorzugte Ausführung der metallischen Werkstoffe sind Metallmatrix-Verbundwerkstoffe (engl metal matrix composite, MMC), die eine kontinuierliche Metallmatrix und eine diskontinuierliche keramische und/oder organische Verstärkung umfassen. Die Verstärkung liegt bevorzugt in Form von Fasern oder Whiskern vor. Das Metall ist z. B. ausgewählt unter Aluminium, Titan, Magnesium und Kupfer. Die Matrix kann als elementares Metall oder in Form einer Legierung vorliegen. Als Suitable metallic materials include at least one metal and at least one different material. The materials other than metal are preferably selected from ceramic materials, organic materials and mixtures thereof. A preferred embodiment of the metallic materials are metal matrix composites (English metal matrix composites, MMC), which comprise a continuous metal matrix and a discontinuous ceramic and / or organic reinforcement. The reinforcement is preferably in the form of fibers or whiskers. The metal is e.g. B. selected from aluminum, titanium, magnesium and copper. The matrix can be in the form of an elemental metal or in the form of an alloy. When
Verstärkungsphase sind keramische Partikel (z. B. Siliciumcarbid), Kurzfasern, Endlosfasern (z. B. auf Kohlenstoff basierend) oder Schäume geeignet. Eine weitere bevorzugte Ausführung der metallischen Werkstoffe sind die durch Metallpulverspritzgießen (MIM-Verfahren) erhältlichen Werkstoffe. Ceramic particles (e.g. silicon carbide), short fibers, continuous fibers (e.g. based on carbon) or foams are suitable for the reinforcement phase. Another preferred embodiment of the metallic materials are the materials obtainable by metal powder injection molding (MIM process).
Im Speziellen umfasst das Komposit wenigstens ein verstärktes und/oder gefülltes Kunststoffmaterial. Vorzugsweise ist der Verstärkungsstoff ausgewählt unter faserförmigen Verstärkungsstoffen, Geweben faserförmiger In particular, the composite comprises at least one reinforced and / or filled plastic material. The reinforcing material is preferably selected from fibrous reinforcing materials and fibrous fabrics
Verstärkungsstoffe, Gelegen faserförmiger Verstärkungsstoffe, Gestricken faserförmiger Verstärkungsstoffe und Gewirken faserförmiger Reinforcing fabrics, scrims of fibrous reinforcing fabrics, knitted fibrous reinforcing fabrics and knitted fibrous reinforcing fabrics
Verstärkungsstoffe und Mischungen davon. Der Füllstoff ist vorzugsweise ausgewählt unter teilchenförmigen Füllstoffen, wie Kaolin, Kreide, Wollastonit, Talkum, Calciumcarbonat, Silikaten, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zinkoxid, Glaspartikeln und Mischungen davon. Bevorzugte verstärkte Reinforcing agents and mixtures thereof. The filler is preferably selected from particulate fillers, such as kaolin, chalk, wollastonite, Talc, calcium carbonate, silicates, aluminum oxide, titanium dioxide, zinc oxide, glass particles and mixtures thereof. Preferred reinforced
Kunststoffmaterialien sind Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffe, wie Plastic materials are fiber-plastic composites, such as
kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK), glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), aramidfaserverstärkter Kunststoff (AFK), naturfaserverstärkter Kunststoff (NFK), etc. carbon fiber reinforced plastic (CFRP), glass fiber reinforced plastic (GFRP), aramid fiber reinforced plastic (AFK), natural fiber reinforced plastic (NFK), etc.
In einer ersten besonders bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt i) als Polymermaterial (a) ein Komposit bereitgestellt, das die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) als Beschichtung auf einer Polymerfolie umfasst und dieses Komposit in Schritt ii) durch Spritzgießen mit dem Polymermaterial (b) stoffschlüssig verbunden. In einer zweiten besonders bevorzugten In a first particularly preferred embodiment, a composite is provided as the polymer material (a) in step i) which comprises the polymer component of the polymer material (a) as a coating on a polymer film and this composite in step ii) by injection molding with the polymer material (b) cohesively connected. In a second particularly preferred one
Ausführungsform wird in Schritt i) als Polymermaterial (b) ein Komposit bereitgestellt, das die Polymerkomponente des Polymermaterials (b) als Embodiment, a composite is provided in step i) as polymer material (b), which the polymer component of the polymer material (b) as
Beschichtung auf einer Polymerfolie umfasst und dieses Komposit in Schritt ii) durch Spritzgießen mit dem Polymermaterial (a) stoffschlüssig verbunden. Comprises coating on a polymer film and this composite materially connected in step ii) by injection molding with the polymer material (a).
Insbesondere wird in Schritt i) ein Komposit bereitgestellt, das die In particular, a composite is provided in step i), which the
Polymerkomponente des Polymermaterials (a) als Beschichtung auf einer Polymerfolie umfasst. Dieses Komposit wird in Schritt ii) durch Spritzgießen mit dem wenigstens einen Polymermaterial (b) stoffschlüssig verbunden. Polymer component of the polymer material (a) comprises as a coating on a polymer film. In step ii), this composite is materially bonded to the at least one polymer material (b) by injection molding.
Die Polymerfolie dient als Trägermaterial oder Transfermaterial für die darauf befindliche Polymerkomponente des Polymermaterials (a) oder des The polymer film serves as a carrier material or transfer material for the polymer component of the polymer material (a) or the polymer material located thereon
Polymermaterials (b). Demzufolge muss zur Bereitstellung eines Polymer material (b). As a result, to provide a
entsprechenden Polymermaterials (a) oder (b) die Polymerfolie mit der corresponding polymer material (a) or (b) the polymer film with the
Polymerkomponente des Polymermaterials (a) oder (b) beschichtet werden. Polymer component of the polymer material (a) or (b) are coated.
Die Polymerfolie muss prinzipiell zur Beschichtung mit einer der The polymer film must in principle be coated with one of the
Polymerkomponenten (a) oder (b) geeignet sein. In den Verfahren IMD, IFM und IML muss die Polymerfolie zudem befähigt sein, sich nach dem Polymer components (a) or (b) be suitable. In the IMD, IFM and IML, the polymer film must also be able to move after
Spritzgussprozess, d. h. nach Beendigung des Schritts ii), von dem Substrat ablösen zu lassen. In dieser Variante ist die Polymerfolie ausschließlich Injection molding process, d. H. after the end of step ii), to be released from the substrate. In this variant, the polymer film is exclusive
Transfermaterial. In den Verfahren IMC und IMP ist die Polymerfolie Bestandteil des Substrats. Sie fungiert dann z. B. als Trägermaterial, Material zur Transfer material. In the IMC and IMP processes, the polymer film is part of the substrate. It then acts z. B. as a carrier material, material for
Verbesserung der mechanischen Belastbarkeit, Dekoration, etc. Improvement of the mechanical strength, decoration, etc.
Geeignete Polymerfolien, die ein einfaches Ablösen ermöglichen, umfassen z.Suitable polymer films that allow easy removal include e.g.
B. Silikone, Polyethylenterephthalate, polymerbeschichtetes Papier, wie B. Silicones, polyethylene terephthalates, polymer-coated paper, such as
Silikonpapier, etc. Geeignete Polymerfolien, die im Substrat verbleiben, umfassen z. B. Polypropylene, plasmabehandelte Folien, Folien mit fluorierten Oberflächen, etc. Silicone paper, etc. Suitable polymer films which remain in the substrate include e.g. B. Polypropylene, plasma-treated foils, foils with fluorinated surfaces, etc.
In einer speziellen ersten Variante wird die Polymerfolie nach Beendigung des Spritzgießschritts ii) von dem erhaltenen Spritzgussteil abgelöst. In a special first variant, the polymer film is detached from the injection-molded part obtained after the injection molding step ii) has ended.
In einer speziellen zweiten Variante bleibt die Polymerfolie nach Beendigung des Spritzgießschritts ii) mit dem erhaltenen Spritzgussteil dem erhaltenen Substrat verbunden. In a special second variant, after the injection molding step ii) has ended, the polymer film remains connected to the obtained injection molded part and the obtained substrate.
In einer speziellen zweiten Ausführungsform wird ein Verbundspritz-Verfahren zur Fierstellung eines gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten Substrats bereitgestellt. In a special second embodiment, a composite injection molding process is provided for producing a substrate that is shielded from electromagnetic radiation.
Beim Verbundspritzen wird eine erste Kunststoffkomponente in eine Form (Kavität) gespritzt. Sobald die Kavität gefüllt ist, wird die zweite In composite injection molding, a first plastic component is injected into a mold (cavity). As soon as the cavity is filled, the second
Kunststoffkomponente an- oder überspritzt. Mit dieser Methode ist es möglich, komplexe Bauteile mit unterschiedlichen Materialeigenschaften zu kombinieren. Die verschiedenen Ausführungstechniken sind dem Fachmann bekannt, wie z. B. Core-Back-Verfahren, Umsetz- oder Transfertechnik, Drehplattentechnik oder Schiebetechnologie. Plastic component molded on or overmolded. With this method it is possible to combine complex components with different material properties. The various execution techniques are known to those skilled in the art, e.g. B. Core-back process, relocating or transfer technology, turntable technology or sliding technology.
In einer speziellen Ausführungsform sind die in Schritt i) bereitgestellten In a special embodiment are those provided in step i)
Polymermaterialien (a) und (b) beide plastifizierbar und werden in Schritt ii) durch Mehrkomponentenspritzgießen stoffschlüssig verbunden. Polymer materials (a) and (b) are both plasticizable and are firmly bonded in step ii) by multi-component injection molding.
Insbesondere werden zum Mehrkomponentenspritzgießen wenigstens eine der folgenden Techniken eingesetzt wird: Kernrückzugtechnik (Core-Back-Technik), Umsetztechnik (Transfertechnik), Drehtechnik, Indexplattentechnik, In particular, at least one of the following techniques is used for multi-component injection molding: core retraction technique (core-back technique), transfer technique (transfer technique), turning technique, index plate technique,
Verschiebetechnik, Sandwichtechnik. Shifting technology, sandwich technology.
Bei der Umsetztechnik (Transfertechnik) wird ein Vorspritzling nach dem ersten Spritzvorgang in eine neue Werkzeugkavität mit Platz für den Vorspritzling und die neue Komponente umgesetzt. With the transfer technology (transfer technique), a pre-molded part is transferred into a new mold cavity with space for the pre-molded part and the new component after the first injection process.
Bei der Indexplattentechnik (Transfertechnik) wird ein Vorspritzling nach dem ersten Spritzvorgang in eine neue Werkzeugkavität mit Platz für den With index plate technology (transfer technology), after the first injection process, a pre-molded part is placed in a new mold cavity with space for the
Vorspritzling und die neue Komponente umgesetzt, die auf beiden Seiten des Vorspritzlings aufgebracht werden kann. Pre-molded part and the new component implemented, which can be applied to both sides of the pre-molded part.
Bei der Drehtechnik/Verschiebetechnik wird das Werkzeug (meist nur eine Hälfte) nach dem ersten Spritzvorgang in eine neue Lage gedreht oder verschoben und der Vorspritzling in der neuen Lage mit einer weiteren Düse überspritzt. With the turning technique / displacement technique, the tool (usually only one half) is rotated or moved into a new position after the first injection process and the pre-molded part is overmolded in the new position with another nozzle.
Bei der Kernrückzugtechnik wird ein Kern im Werkzeug zurückgezogen, um Platz für die neu hinzukommende Komponente zu schaffen. Diese Technik findet insbesondere Anwendung in der Gerätegehäuseherstellung mit verschiedenfarbigen Bereichen. Beim Sandwich-Verfahren entstehen meist Teile, bei denen die im Inneren liegende Komponente nicht sichtbar ist, weil sie vom Außenmaterial vollständig umhüllt wird. Beim Sandwich-Spritzgießen wird der Quellfluss der Massen beim Einströmen in die Werkzeugkavität (Formnest) genutzt. Die Schmelzen füllen die Höhlung vom Anschnitt her nacheinander. Die zuerst einströmende With the core retraction technique, a core in the tool is retracted to make room for the newly added component. This technique is used in particular in the manufacture of device housings with different colored areas. The sandwich process usually results in parts in which the component inside is not visible because it is completely enveloped by the outer material. In sandwich injection molding, the swelling flow of the masses when flowing into the mold cavity (mold cavity) is used. The melts fill the cavity one after the other from the gate. The first flowing in
Formmasse legt sich kontinuierlich an die Wand, wohin sie zuletzt von der im Innern strömenden zweiten Komponente geschoben wird. Zwei Spritzeinheiten arbeiten auf einen Spritzkopf zusammen, der es je nach Steuern durch Ventile oder Mehrfach-Verschlussdüsen gestattet, die Massen aus allen Spritzeinheiten beliebig einströmen zu lassen. Der Quellfluss sorgt dafür, dass dieses vollständige einander Umhüllen der Komponenten bis zu den kleinsten Molding compound is continuously placed on the wall, where it is last pushed by the second component flowing inside. Two injection units work together on one injection head, which, depending on the control by valves or multiple shut-off nozzles, allows the masses from all injection units to flow in as required. The source flow ensures that this complete enveloping each other of the components down to the smallest
Wanddicken einwandfrei gelingt. Der Anguss kann durch die erste Komponente versiegelt werden. Wall thickness succeeds perfectly. The sprue can be sealed by the first component.
In einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen in das Substrat eine zusätzliche Funktion integriert: In a special embodiment of the method according to the invention, an additional function is integrated into the substrate by one or more of the following measures:
Formung eines Substrats mit Sensorfunktion, Forming a substrate with sensor function,
Einsatz wenigstens einer Komponente zur Vermeidung von Use of at least one component to avoid
mechanischen Schwingungen, mechanical vibrations,
Einsatz wenigstens einer Komponente zur Verbesserung des Crash- Schutzes, Use of at least one component to improve crash protection,
Einsatz wenigstens einer Komponente zur Erhöhung der Use at least one component to increase the
Durchschlagfestigkeit, Dielectric strength,
Einsatz wenigstens einer Komponente mit Korrosionsschutzfunktion, Einsatz wenigstens einer Komponente mit Oxidationsschutzfunktion, Einsatz wenigstens einer Komponente mit Lichtschutzfunktion, Use of at least one component with a corrosion protection function, use of at least one component with an oxidation protection function, use of at least one component with a light protection function,
Einsatz wenigstens einer Komponente als Heizelement, Einsatz wenigstens einer Komponente, die thermoelektrische Use of at least one component as a heating element, Use of at least one component, the thermoelectric
Eigenschaften aufweist und dadurch elektrische Ströme erzeugen kann, Aufspritzen von Dichtelementen, Has properties and can thus generate electrical currents, spraying of sealing elements,
Aufspritzen von Halterungs- und/oder Verbindungselementen. Spraying on of mounting and / or connecting elements.
Weitere mögliche Maßnahmen, um in das Substrat eine zusätzliche Funktion zu integrieren, sind z. B.: Other possible measures to integrate an additional function into the substrate are, for. B .:
Aufspritzen von dekorativen Oberflächenkomponenten, Spraying on decorative surface components,
Einsatz wenigstens einer dekorativen Polymerfolie, Use of at least one decorative polymer film,
Aufspritzen von Versteifungselementen (Rippen, Rippenstrukturen) etc. Injection molding of stiffening elements (ribs, rib structures) etc.
Die Vermeidung von mechanischen Schwingungen ist insbesondere wichtig im Automobilbereich, um eine Beeinträchtigung des Fahrkomforts zu vermeiden. Die hör- oder spürbaren Schwingungen in Kraftfahrzeugen oder an Maschinen werden zusammengefasst als "Noise, Vibration, Harshness" (NVH) bezeichnet. Zu ihrer Vermeidung werden Komponenten eingesetzt, die die lokale The avoidance of mechanical vibrations is particularly important in the automotive sector in order to avoid impairment of driving comfort. The audible or perceptible vibrations in motor vehicles or on machines are collectively referred to as "Noise, Vibration, Harshness" (NVH). To avoid them, components are used that reduce the local
Krafteinleitung einer Schwingungsquelle in schwingungsübertragende Medien vermeiden. Avoid the introduction of force from a vibration source into vibration-transmitting media.
Polymermaterialien Polymer materials
Die Polymermaterialen a), b) und c) enthalten wenigstens ein Polymer oder bestehen aus wenigstens einem Polymer, das vorzugsweise ausgewählt ist unter amorphen Thermoplasten, thermoplastischen Elastomeren, teilkristallinen Thermoplasten, Elastomeren, Duroplasten und Mischungen davon. The polymer materials a), b) and c) contain at least one polymer or consist of at least one polymer which is preferably selected from amorphous thermoplastics, thermoplastic elastomers, partially crystalline thermoplastics, elastomers, thermosets and mixtures thereof.
Die Polymermaterialen a), b) und c) enthalten wenigstens ein Polymer oder bestehen aus wenigstens einem Polymer, das besonders bevorzugt ausgewählt ist unter Polyurethanen, Silikonen, Fluorsilikonen, Polycarbonaten, Ethylen- Vinylacetaten (EVA), Acrylnitril/Butadien/Acrylaten (ABA), Acrylnitril-Butadien- Kautschuken (ABN), Acrylnitril-Butadien-Styrolen (ABS), Acrylnitril- Methylmethacrylaten (AMMA), Acrylnitril-Styrol-Acrylaten (ASA), The polymer materials a), b) and c) contain at least one polymer or consist of at least one polymer, which is particularly preferably selected is among polyurethanes, silicones, fluorosilicones, polycarbonates, ethylene vinyl acetates (EVA), acrylonitrile / butadiene / acrylates (ABA), acrylonitrile butadiene rubbers (ABN), acrylonitrile butadiene styrenes (ABS), acrylonitrile methyl methacrylates (AMMA) , Acrylonitrile-styrene-acrylates (ASA),
Celluloseacetaten (CA), Celluloseacetatbutyraten (CAB), Polysulfonen (PSU), Poly(meth)acrylaten, Polyvinylchloriden (PVC), Polyphenylenethern (PPE = Polyphenylenoxide (PPO)), Polystyrolen (PS), Polyamiden (PA), Polyolefinen, z. B. Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), Polyketonen (PK), z. B. Cellulose acetates (CA), cellulose acetate butyrates (CAB), polysulfones (PSU), poly (meth) acrylates, polyvinyl chlorides (PVC), polyphenylene ethers (PPE = polyphenylene oxide (PPO)), polystyrenes (PS), polyamides (PA), polyolefins, e.g. B. polyethylene (PE) or polypropylene (PP), polyketones (PK), z. B.
aliphatischen Polyketonen oder aromatischen Polyketonen, Polyetherketonen (PEK), z. B. aliphatischen Polyetherketonen oder aromatischen aliphatic polyketones or aromatic polyketones, polyether ketones (PEK), e.g. B. aliphatic polyether ketones or aromatic
Polyetherketonen, Polyimiden (PI), Polyetherimiden, Polyethylenterephthalaten (PET), Polybutylenterephthalaten (PBT), Fluorpolymeren, Polyestern, Polyether ketones, polyimides (PI), polyetherimides, polyethylene terephthalates (PET), polybutylene terephthalates (PBT), fluoropolymers, polyesters,
Polyacetalen, z. B. Polyoxymethylen (POM), Flüssigkristallpolymeren, Polyacetals, e.g. B. Polyoxymethylene (POM), liquid crystal polymers,
Polyethersulfonen (PES), Epoxidharzen (EP), Phenolharzen, Chlorsulfonaten, Polybutadienen, Polybutylen, Polyneoprenen, Polynitrilen, Polyisoprenen, Naturkautschuken, Copolymerkautschuken wie Styrol-Isopren-Styrolen (SIS), Styrol-Butadien-Styrolen (SBS), Ethylen-Propylenen (EPR), Ethylen-Propylen- Dien-Kautschuken (EPDM), Styrol-Butadienen-Kautschuken (SBR) sowie deren Copolymere und Mischungen (Blends) davon. Polyether sulfones (PES), epoxy resins (EP), phenolic resins, chlorosulfonates, polybutadienes, polybutylene, polyneoprenes, polynitriles, polyisoprenes, natural rubbers, copolymer rubbers such as styrene-isoprene-styrenes (SIS), styrene-butadiene-styrenes (SBSylenes), EPR), ethylene-propylene-diene rubbers (EPDM), styrene-butadiene rubbers (SBR) and their copolymers and mixtures (blends) thereof.
Bevorzugte aliphatische und aromatische Polyetherketone sind aliphatische Polyetheretherketone oder aromatischen Polyetheretherketone (PEEK). Eine spezielle Ausführung sind aromatische Polyetheretherketone. Preferred aliphatic and aromatic polyether ketones are aliphatic polyether ether ketones or aromatic polyether ether ketones (PEEK). A special version are aromatic polyetheretherketones.
Im Sinne der Erfindung umfasst der Begriff "Polyurethane" auch Polyharnstoffe und harnstoffgruppenhaltige Polyurethane. For the purposes of the invention, the term “polyurethanes” also includes polyureas and urea group-containing polyurethanes.
Geeignete Duroplaste sind Flarnstoff-Formaldehydharze, Melaminharze, Melamin-Formaldehydharze, Melamin-Flarnstoff-Formaldehydharze, Melamin- Flarnstoff-Phenol-Formaldehydharze, Phenol-Formaldehydharze, Resorcin- Formaldehydharze, vernetzbare Isocyanat-Polyolharze, Epoxidharze, Acrylate, Methacrylate, Polystyrole und Polyesterharze. Suitable thermosetting plastics are flarnea-formaldehyde resins, melamine resins, melamine-formaldehyde resins, melamine-flarnea-formaldehyde resins, melamine-flarnea-phenol-formaldehyde resins, phenol-formaldehyde resins, resorcinol Formaldehyde resins, crosslinkable isocyanate-polyol resins, epoxy resins, acrylates, methacrylates, polystyrenes and polyester resins.
Geeignete thermoplastische Elastomere sind thermoplastische Suitable thermoplastic elastomers are thermoplastic
Polyamidelastomere (TPA), thermoplastische Copolyesterelastomere (TPC), thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis (TPO) (speziell PP/EPDM), thermoplastische Styrol-Blockcopolymere (TPS) (speziell Styrol-Butadien-Styrol (SBS), SEBS, SEPS, SEEPS und MBS), thermoplastische Elastomere auf Polyurethanbasis (TPU), thermoplastische Vulkanisate (TPV) und vernetzte thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis (speziell vernetztes PP/EPDM und vernetzte Ethylen-Propylen-Copolymere (EPM)) und Polyether-Block-Amide (PEBA). Polyamide elastomers (TPA), thermoplastic copolyester elastomers (TPC), olefin-based thermoplastic elastomers (TPO) (especially PP / EPDM), thermoplastic styrene block copolymers (TPS) (especially styrene-butadiene-styrene (SBS), SEBS, SEPS, SEEPS and MBS ), thermoplastic elastomers based on polyurethane (TPU), thermoplastic vulcanizates (TPV) and cross-linked thermoplastic elastomers based on olefin (specially cross-linked PP / EPDM and cross-linked ethylene-propylene copolymers (EPM)) and polyether block amides (PEBA).
Thermoplastische Styrol-Blockcopolymere (TPS) sind insbesondere ausgewählt unter SEBS, SEPS, SBS, SEEPS, SiBS, SIS, SIBS oder Mischungen davon, im speziellen SBS, SEBS, SEPS, SEEPS, MBS und Mischungen davon. Thermoplastic styrene block copolymers (TPS) are selected in particular from SEBS, SEPS, SBS, SEEPS, SiBS, SIS, SIBS or mixtures thereof, in particular SBS, SEBS, SEPS, SEEPS, MBS and mixtures thereof.
Thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis (TPO) sind insbesondere ausgewählt unter PP/EPDM und Ethylen-Propylen-Copolymeren (EPM). Thermoplastic elastomers based on olefins (TPO) are selected in particular from PP / EPDM and ethylene-propylene copolymers (EPM).
Thermoplastische Elastomere auf Polyurethanbasis (TPU) sind insbesondere abgeleitet von wenigstens einem polymeren Polyol, speziell ausgewählt unter wenigstens einem Polyesterdiol, Polyetherdiol, Polycarbonatdiol und Thermoplastic elastomers based on polyurethane (TPU) are derived in particular from at least one polymeric polyol, specifically selected from at least one polyester diol, polyether diol, polycarbonate diol and
Mischungen davon. Eine spezielle Ausführung ist ein TPU, das wenigstens ein Gemisch aus polymeren Polyolen eingebaut enthält, das wenigstens ein Mixtures thereof. A special version is a TPU that contains at least one mixture of polymeric polyols incorporated, the at least one
Polyesterdiol, wenigstens ein Polyetherdiol und wenigstens ein Polyester diol, at least one polyether diol and at least one
Polycarbonatdiol umfasst. Includes polycarbonate diol.
Thermoplastische Vulkanisate (TPV) sind insbesondere abgeleitet von einem Styrol-Blockcopolymer mit einem reaktiven oder vernetzbaren Hartblock, der aromatische Vinyl-Wiederholungseinheiten umfasst, und einem vernetzbaren Weichblock, der Olefin- oder Diene-Wiederholungseinheiten umfasst. Thermoplastic vulcanizates (TPV) are derived in particular from a styrene block copolymer with a reactive or crosslinkable hard block, the comprises aromatic vinyl repeat units, and a crosslinkable soft block comprising olefin or diene repeat units.
Geeignete Elastomere sind Acrylnitril-Butadien-Acrylate (ABA), Acrylnitril- Butadien-Kautschuke (ABN) Acrylnitril/chloriertes Polyethylen/Styrol (A/PE- C/S), Acrylnitril/ Methylmethacrylat (A/MMA), Butadien-Kautschuk (BR), Butylkautschuk (IIR), Chloropren-Kautschuk (CR), Ethylen-Ethylacrylat- Copolymere (E/EA), Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk (EPDM), Suitable elastomers are acrylonitrile butadiene acrylates (ABA), acrylonitrile butadiene rubbers (ABN), acrylonitrile / chlorinated polyethylene / styrene (A / PE-C / S), acrylonitrile / methyl methacrylate (A / MMA), butadiene rubber (BR ), Butyl rubber (IIR), chloroprene rubber (CR), ethylene-ethyl acrylate copolymers (E / EA), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM),
Ethylenvinylacetat (EVA) Fluorkautschuk (FPM oder FKM), Isopren-Kautschuk (IR), Naturkautschuk (NR), Polyisobutylen (PIB), elastomere Polyurethane, Polyvinylbutyral (PVB), Silicon-Kautschuke, Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Vinylchlorid/Ethylen (VC/E) und (Vinylchlorid-Ethylen-Methacrylat (VC/E/MA). Ethylene vinyl acetate (EVA) fluororubber (FPM or FKM), isoprene rubber (IR), natural rubber (NR), polyisobutylene (PIB), elastomeric polyurethanes, polyvinyl butyral (PVB), silicone rubbers, styrene-butadiene rubber (SBR), vinyl chloride / Ethylene (VC / E) and (vinyl chloride-ethylene-methacrylate (VC / E / MA).
In einer speziellen Ausführungsform enthalten die Polymermaterialen a), b) und c) wenigstens ein Polymer oder bestehen aus wenigstens einem Polymer, das insbesondere ausgewählt ist unter thermoplastischen Elastomeren auf In a special embodiment, the polymer materials a), b) and c) contain at least one polymer or consist of at least one polymer, which is selected in particular from thermoplastic elastomers
Olefinbasis (TPO) (speziell PP/EPDM), thermoplastischen Styrol- Blockcopolymere (TPS), speziell Styrol-Butadien-Styrol (SBS), SEBS, SEPS, SEEPS und MBS, thermoplastischen Elastomeren auf Polyurethanbasis (TPU) und thermoplastischen Vulkanisaten (TPV). Olefin-based (TPO) (especially PP / EPDM), thermoplastic styrene block copolymers (TPS), especially styrene-butadiene-styrene (SBS), SEBS, SEPS, SEEPS and MBS, thermoplastic elastomers based on polyurethane (TPU) and thermoplastic vulcanizates (TPV) .
Polymermaterial (a) Polymer material (a)
Mit den erfindungsgemäß eingesetzten Polymermaterialien (a), die wenigstens einen leitfähigen Füllstoff enthalten, lassen sich hohe Füllgrade und eine sehr gute Schirmdämpfung SE (shielding effectiveness) erzielen. Die With the polymer materials (a) used according to the invention, which contain at least one conductive filler, high degrees of filling and very good shielding effectiveness SE can be achieved. The
Schirmdämpfung setzt sich dabei zusammen aus Anteilen für Absorption SEA, Reflexion SER und Multi-Reflexion SEM. Speziell Polyurethane und spezielle harnstoffgruppenhaltige Polyurethane weisen eine hohe Kompatibilität mit einer Vielzahl verschiedener für die EMI Abschirmung geeigneter Füllstoffe auf. Durch die hohe Flexibilität der erfindungsgemäßen Substrate 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 Shielding attenuation is made up of components for absorption SEA, reflection SER and multi-reflection SE M. Polyurethanes in particular and polyurethanes containing urea groups in particular are highly compatible with a large number of different fillers suitable for EMI shielding. Due to the high flexibility of the substrates according to the invention with regard to the type and amount of the conductive fillers contained and the possibility of using further polymer components, especially conductive polymers, the respectively desired proportion of absorption and reflection can be achieved
Schirmdämpfung gut steuern. Somit erfüllen die erfindungsgemäßen Control attenuation well. Thus meet the invention
abgeschirmten Substrate sehr gut die Anforderungen an die shielded substrates meet the requirements very well
elektromagnetische Verträglichkeit des Materials, wie sie z. B. in den electromagnetic compatibility of the material, as it is z. Tie
entsprechenden CISPR-Standards definiert werden (Comite international special des perturbations radioelectriques = Internationales Sonderkomitee für Funkstörungen). Gleichzeitig zeichnen sich die erfindungsgemäßen Substrate durch ein insgesamt gutes Anwendungsprofil aus. Dazu zählt, dass sie mechanischen, thermischen oder chemischen Beanspruchungen standhalten können und sich z. B. durch gute Kratzbeständigkeit, Flaftung, corresponding CISPR standards (Comite international special des perturbations radioelectriques = international special committee for radio interference). At the same time, the substrates according to the invention are distinguished by an overall good application profile. This includes that they can withstand mechanical, thermal or chemical loads and, for example, B. through good scratch resistance, flaking,
Korrosionsbeständigkeit oder Elastizität auszeichnen. Characterized by corrosion resistance or elasticity.
Das Polymermaterial (a) enthält vorzugsweise 15 bis 99,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 99 Gew.-%, wenigstens einer Polymerkomponente, bezogen auf die Summe aus Polymerkomponente und dem wenigstens einen leitfähigen Füllstoff. Der Begriff Polymerkomponente umfasst dabei auch auspolymerisierte Vorstufen des Polymermaterials (a). The polymer material (a) preferably contains 15 to 99.5% by weight, particularly preferably 20 to 99% by weight, of at least one polymer component, based on the sum of the polymer component and the at least one conductive filler. The term polymer component also includes polymerized precursors of the polymer material (a).
Bevorzugt umfasst das Polymermaterial a) oder besteht das Polymermaterial a) aus wenigstens einem Polymer, ausgewählt unter Thermoplasten, The polymer material preferably comprises a) or consists of the polymer material a) of at least one polymer selected from thermoplastics,
thermoplastischen Elastomeren, Elastomeren und Mischungen davon. thermoplastic elastomers, elastomers and mixtures thereof.
Bevorzugt sind Thermoplaste, thermoplastische Elastomere und Mischungen davon. Thermoplastics, thermoplastic elastomers and mixtures thereof are preferred.
Bevorzugt ist die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) ausgewählt unter Polyolefin-Flomo- oder -Copolymeren, Flüssigsiliconkautschuken, The polymer component of the polymer material (a) is preferably selected from polyolefin flomo or copolymers, liquid silicone rubbers,
Epoxidpolymeren, Polyurethanen und Mischungen davon. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) wenigstens ein Polyolefin-Homo- oder -copolymer oder besteht die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) aus wenigstens einem Polyolefin-Homo- oder -copolymer. Bevorzugt enthalten die Polyolefine ein oder mehrere Ci-C4-Olefine einpolymerisiert, vorzugsweise ausgewählt unter Ethylen, Propylen, 1 -Buten oder Isobuten. Geeignete Polyolefin-Homo- oder -copolymere sind ausgewählt unter Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polymethylpenten (PMP), Polyisobuten (PIB), Polybuten (PB), Epoxy polymers, polyurethanes, and mixtures thereof. In a preferred embodiment, the polymer component of the polymer material (a) contains at least one polyolefin homo- or copolymer or the polymer component of the polymer material (a) consists of at least one polyolefin homo- or copolymer. The polyolefins preferably contain one or more Ci-C4-olefins in copolymerized form, preferably selected from ethylene, propylene, 1-butene or isobutene. Suitable polyolefin homo- or copolymers are selected from polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP), polyisobutene (PIB), polybutene (PB),
Ethylen/Propylen-Copolymeren, Ethylen-Propylen-Dien-Copolymeren (EPDM) und Mischungen davon. Ethylene / propylene copolymers, ethylene-propylene-diene copolymers (EPDM) and mixtures thereof.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) einen Flüssigsiliconkautschuk (LSR, iquid silicone rubber) oder besteht die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) aus einem Flüssigsiliconkautschuk. EP0875536A2 beschreibt eine selbsthaftende additionsvernetzende Siliconkautschukmischung, die a) einen SiH-Vernetzer, der mindestens 20 SiH-Gruppen enthält und b) ein epoxyfunktionelles In a further preferred embodiment, the polymer component of the polymer material (a) contains a liquid silicone rubber (LSR, iquid silicone rubber) or the polymer component of the polymer material (a) consists of a liquid silicone rubber. EP0875536A2 describes a self-adhesive addition-crosslinking silicone rubber mixture which a) an SiH crosslinker containing at least 20 SiH groups and b) an epoxy-functional one
Alkoxysilan und/oder Alkoxysiloxan enthält. EP1854847A1 beschreibt ein härtbares Zweikomponentensystem, das mindestens ein Diorganopolysiloxan und mindestens einen SiH-haltigen Vernetzer enthält. Geeignete Contains alkoxysilane and / or alkoxysiloxane. EP1854847A1 describes a curable two-component system which contains at least one diorganopolysiloxane and at least one SiH-containing crosslinker. Suitable
Flüssigsiliconkautschuke sind kommerziell erhältlich, z. B. die Liquid silicone rubbers are commercially available, e.g. B. the
zweikomponentigen Siliconelastomere der Elastosil-Marken der Wacker Chemie AG, München, Deutschland. two-component silicone elastomers from the Elastosil brands of Wacker Chemie AG, Munich, Germany.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) ein Polyurethan oder besteht die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) aus einem Polyurethan. Im Allgemeinen sind In a further preferred embodiment, the polymer component of the polymer material (a) contains a polyurethane or the polymer component of the polymer material (a) consists of a polyurethane. Generally are
Polyurethane aus Polyisocyanaten und damit komplementären Verbindungen mit wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktiven Gruppen aufgebaut. Bei den mit den NCO-Gruppen reaktiven Gruppen handelt es sich bevorzugt um OH-, NH2-, NHR- oder SH-Gruppen. Die Reaktion von NCO-Gruppen mit OH-Gruppen führt zur Bildung von Urethangruppen. Die Reaktion von NCO- Gruppen mit Aminogruppen führt zur Bildung von Harnstoffgruppen. Im Polyurethanes composed of polyisocyanates and thus complementary compounds with at least two groups reactive toward NCO groups. The groups reactive with the NCO groups are preferably OH, NH2, NHR or SH groups. The reaction of NCO groups with OH groups leads to the formation of urethane groups. The reaction of NCO groups with amino groups leads to the formation of urea groups. in the
Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst die Bezeichnung "Polyurethane" auch Polyharnstoffe und Verbindungen, die Urethangruppen und For the purposes of the present invention, the term "polyurethanes" also includes polyureas and compounds containing urethane groups and
Harnstoffgruppen eingebaut enthalten. Letztere werden im Folgenden auch als "harnstoffgruppenhaltige Polyurethane" bezeichnet. Verbindungen, die nur eine reaktive Gruppe pro Molekül enthalten, führen zu einem Abbruch der Incorporated urea groups contain. The latter are also referred to below as "urea group-containing polyurethanes". Compounds that contain only one reactive group per molecule lead to a breakdown of the
Polymerkette und können als Regler eingesetzt werden. Verbindungen, die zwei reaktive Gruppen pro Molekül enthalten, führen zur Bildung von linearen Polyurethanen. Verbindungen mit mehr als zwei reaktiven Gruppen pro Molekül führen zur Bildung von verzweigten Polyurethanen. Polyurethane im Sinne der Erfindung können auch beispielsweise durch Harnstoff-, Allophanat-, Biuret-, Carbodiimid-, Amid-, Uretonimin-, Uretdion-, Isocyanurat- oder Oxazolidon- Strukturen verknüpft sein. Polymer chain and can be used as regulators. Compounds that contain two reactive groups per molecule lead to the formation of linear polyurethanes. Compounds with more than two reactive groups per molecule lead to the formation of branched polyurethanes. Polyurethanes within the meaning of the invention can also be linked, for example, by urea, allophanate, biuret, carbodiimide, amide, uretonimine, uretdione, isocyanurate or oxazolidone structures.
In einer speziellen Ausführungsform enthält die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) wenigstens ein harnstoffgruppenhaltiges Polyurethan oder besteht die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) aus wenigstens einem harnstoffgruppenhaltigen Polyurethan. In a special embodiment, the polymer component of the polymer material (a) contains at least one urea group-containing polyurethane or the polymer component of the polymer material (a) consists of at least one urea group-containing polyurethane.
Das Polymermaterial (a) enthält vorzugsweise 15 bis 99,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 99 Gew.-%, wenigstens eines harnstoffgruppenhaltigen Polyurethans, bezogen auf die Summe aus harnstoffgruppenhaltigem The polymer material (a) preferably contains 15 to 99.5% by weight, particularly preferably 20 to 99% by weight, of at least one polyurethane containing urea groups, based on the sum of urea group containing
Polyurethan und dem wenigstens einen leitfähigen Füllstoff. Polyurethane and the at least one conductive filler.
In einer speziellen Ausführung besteht die Polymerkomponente des In a special version, the polymer component consists of the
Polymermaterials (a) ausschließlich aus wenigstens einem Polyurethan, insbesondere aus wenigstens einem harnstoffgruppenhaltigen Polyurethan. Die folgenden Ausführungen zu harnstoffgruppenhaltigen Polyurethanen gelten analog auch für Polyurethane, die keine Harnstoffgruppen enthalten, d. h. zu deren Herstellung keine Aminkomponente eingesetzt wird, die wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktive Aminogruppen aufweist. Polymer material (a) made exclusively from at least one polyurethane, in particular from at least one urea group-containing polyurethane. The following remarks on polyurethanes containing urea groups also apply analogously to polyurethanes which do not contain any urea groups, that is to say for the production of which no amine component is used which has at least two amino groups reactive toward NCO groups.
Harnstoffgruppenhaltige Polyurethane enthalten wenigstens eine Polyurethanes containing urea groups contain at least one
Aminkomponente einpolymerisiert, die wenigstens zwei gegenüber NCO- Gruppen reaktive Amingruppen aufweist. Polymerized amine component which has at least two amine groups which are reactive toward NCO groups.
Der Anteil der Aminkomponente beträgt bevorzugt 0,01 bis 32 Mol%, besonders bevorzugt 0,1 bis 10 Mol%, bezogen auf die zur Herstellung des The proportion of the amine component is preferably 0.01 to 32 mol%, particularly preferably 0.1 to 10 mol%, based on the amount used to prepare the
harnstoffgruppenhaltigen Polyurethans eingesetzten Komponenten. urea group-containing polyurethane components used.
Bevorzugt ist das (harnstoffgruppenhaltige) Polyurethan niedrig verzweigt oder linear aufgebaut. Besonders bevorzugt ist das harnstoffgruppenhaltige The polyurethane (containing urea groups) is preferably low-branched or linear. The one containing urea groups is particularly preferred
Polyurethan linear aufgebaut. D. h. das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan ist aus Diisocyanaten und damit komplementären divalenten Verbindungen aufgebaut. Polyurethane has a linear structure. I.e. the urea group-containing polyurethane is built up from diisocyanates and thus complementary divalent compounds.
Lineare (harnstoffgruppenhaltige) Polyurethane im Sinne der Erfindung sind harnstoffgruppenhaltige Polyurethane die einen Verzweigungsgrad von 0 % aufweisen. Linear (urea group-containing) polyurethanes in the context of the invention are urea group-containing polyurethanes which have a degree of branching of 0%.
Niedrig verzweigte (harnstoffgruppenhaltige) Polyurethane weisen bevorzugt einen Verzweigungsgrad von 0,01 bis 20 %, insbesondere von 0,01 bis 15 % auf. Low-branched (urea group-containing) polyurethanes preferably have a degree of branching from 0.01 to 20%, in particular from 0.01 to 15%.
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 The degree of branching of the polyurethane (containing urea groups) is preferably 0 to 20%. The degree of branching denotes the proportion of Nodes in the polymer chain, ie the proportion of atoms that
Ausgangspunkt von wenigstens drei davon abzweigenden Polymerketten sind. Unter einer Vernetzung wird demnach verstanden, dass eine abzweigende Polymerkette in einer zweiten abzweigenden Polymerkette mündet. The starting point of at least three polymer chains branching off therefrom are. A crosslinking is accordingly understood to mean that a branching polymer chain ends in a second branching polymer chain.
Gegenüber NCO-Gruppen reaktive Gruppen weisen bevorzugt wenigstens ein aktives Wasserstoffatom auf. Groups reactive toward NCO groups preferably have at least one active hydrogen atom.
Geeignete komplementäre Verbindungen sind niedermolekulare Di- und Suitable complementary compounds are low molecular weight di- and
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. Polyols, polymeric polyols, low molecular weight di- and polyamines with primary and / or secondary amino groups, polymeric polyamines, amine-terminated polyoxyalkylene polyols, compounds with at least one hydroxyl group and at least one primary or secondary amino group in the molecule, in particular amino alcohols.
Geeignete niedermolekulare Diole (im Folgenden "Diole") und niedermolekulare Polyole (im Folgenden "Polyole") weisen ein Molekulargewicht von Suitable low molecular weight diols (hereinafter “diols”) and low molecular weight polyols (hereinafter “polyols”) have a molecular weight of
60 bis weniger als 500 g/mol auf. Geeignete Diole sind beispielsweise 60 to less than 500 g / mol. Suitable diols are, for example
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-Ethylene glycol, propane-1, 2-diol, propane-1, 3-diol, butane-1, 2-diol, butane-1, 3-diol, butane-1, 4-diol, butane-2,3-diol, Pentane-1, 2-diol, pentane-1, 3-diol, pentane-1, 4-diol, pentane-1, 5-diol, pentane-2,3-diol, pentane-2,4-diol, hexane 1, 2-diol, hexane-1, 3-diol, hexane-1, 4-diol, hexane-1, 5-diol, hexane-1, 6-diol, hexane-2,5-diol, heptane-1, 2-diol 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,2-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,2-decanediol, 1, 10-decanediol, 1,2-dodecanediol, 1,2-dodecanediol , 1, 5-hexadiene
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,3,4-diol, 1, 2- and 1, 3-cyclopentanediols, 1, 2-, 1, 3- and 1, 4-cyclohexanediols, 1, 1 -, 1, 2-, 1, 3- and 1, 4- Bis (hydroxymethyl) cyclohexane, 1, 1 -, 1, 2-, 1, 3- and 1, 4- bis (hydroxyethyl) cyclohexane, neopentyl glycol, (2) -methyl-2,4-pentanediol, 2,4- Dimethyl-2,4-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol,
2.2.4-Trimethyl-1 ,3-pentandiol, Pinacol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Dipropylenglykol, T ripropylenglykol. 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, 2.2.4-trimethyl-1,3-pentanediol, pinacol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tri-propylene glycol. Suitable polyols are compounds with at least three OH groups, e.g. B. glycerol, trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, tris (hydroxy-methyl) amine, tris (hydroxyethyl) amine,
Tris(hydroxypropyl)amin, Pentaerythrit, Bis(tri-methylolpropan), Tris (hydroxypropyl) amine, pentaerythritol, bis (tri-methylolpropane),
Di(pentaerythrit), Di- Tri- oder Oligoglycerine, oder Zucker, wie z. B. Glucose, tri- oder höherfunktionelle Polyetheroie auf Basis tri- oder höherfunktioneller Alkohole und Ethylenoxid, Propylenoxid oder Butylenoxid, oder Polyesteroie. Dabei sind Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butantriol, Pentaerythrit, sowie deren Polyetheroie auf Basis von Ethylenoxid oder Di (pentaerythritol), di, tri- or oligoglycerols, or sugars, such as. B. glucose, tri- or higher-functional polyetheroie based on tri- or higher-functional alcohols and ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide, or polyesteroie. Here are glycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,4-butanetriol, pentaerythritol, and their polyetherols based on ethylene oxide or
Propylenoxid besonders bevorzugt. Da diese Verbindungen 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. Propylene oxide is particularly preferred. Since these compounds lead to branches, they are preferably used in an amount of at most 5% by weight, in particular at most 1% by weight, based on the total weight of the compounds which are complementary to the isocyanates. In particular, no polyols are used.
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 Suitable polymeric diols and polymeric polyols preferably have a molecular weight of 500 to 5000 g / mol. The polymeric diols are preferably selected from polyether diols, polyester diols, polyether ester diols and polycarbonate diols. The polymeric diols and polyols containing ester groups can be used instead of or in addition to carboxylic acid ester groups
Carbonatgruppen aufweisen. Have carbonate groups.
Bevorzugte Polyetherdiole sind Polyethylenglykole H0(CH2CH20)n-H, Preferred polyether diols are polyethylene glycols H0 (CH2CH20) n-H,
Polypropylenglykole H0(CH[CH3]CH20)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, Polypropylene glycols H0 (CH [CH3] CH20) n-H, where n is an integer and n> 4, polyethylene polypropylene glycols, where the sequence of the ethylene oxide and propylene oxide units can be block-wise or random,
Polytetramethylenglykole (Polytetrahydrofurane), Poly-1 ,3-propandiole oder Gemische von zwei oder mehr Vertretern der voranstehenden Verbindungen. Dabei kann eine oder auch beide Hydroxylgruppen in den vorstehend Polytetramethylene glycols (polytetrahydrofurans), poly-1, 3-propanediols or mixtures of two or more representatives of the above compounds. One or both of the hydroxyl groups in the above
genannten Diolen durch SH-Gruppen substituiert werden. mentioned diols are substituted by SH groups.
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 Preferred polyester diols are those which are obtained by reacting dihydric alcohols with dihydric carboxylic acids. Instead of the free polycarboxylic acids, it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols or mixtures thereof for preparing the polyester diols. The
Polycarbonsäuren können aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch, aromatisch oder heterocyclisch sein und gegebenenfalls, z. B. durch Polycarboxylic acids can be aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, aromatic or heterocyclic and optionally, e.g. B. by
Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür seien genannt: Korksäure, Azelainsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Halogen atoms, substituted and / or unsaturated. Examples include: suberic acid, azelaic acid, phthalic acid, isophthalic acid,
Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride,
Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride,
Endomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, glutaric anhydride,
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. Maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, dimeric fatty acids. Dicarboxylic acids of the general formula HOOC- (CH2) y -COOH are preferred, where y is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20, e.g. B.
Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Dodecandicarbonsäure. Succinic acid, adipic acid, sebacic acid and dodecanedicarboxylic acid.
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, As polyhydric alcohols such. B. ethylene glycol, propane-1, 2- diol, propane-1, 3-diol, butane-1, 3-diol, butene-1, 4-diol, butyne-1, 4-diol, pentane-1, 5- diol, neopentyl glycol, bis (hydroxymethyl) cyclohexanes such as 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, 2-methylpropane-1,3-diol, methylpentanediols, also diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol,
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 Dipropylene glycol, polypropylene glycol, dibutylene glycol and polybutylene glycols into consideration. Preference is given to alcohols of the general formula HO- (CH2) x-OH, where x is a number from 1 to 20, preferably an even number from 2 to 20. Examples of these are ethylene glycol, butane-1, 4-diol, hexane-1, 6-diol, octane-1, 8-diol and dodecane-1, 12-diol. Neopentyl glycol is also preferred. Suitable polyether diols are in particular by polymerizing
Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder Epichlorhydrin mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von BF3 oder durch Ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, tetrahydrofuran, styrene oxide or epichlorohydrin with itself, e.g. B. in the presence of BF3 or by
Anlagerung dieser Verbindungen gegebenenfalls im Gemisch oder Addition of these compounds optionally in a mixture or
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 one after the other, on starting components with reactive hydrogen atoms, such as alcohols or amines, e.g. B. water, ethylene glycol, propane-1, 2-diol, propane-1, 3-diol, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane or aniline are available. A particularly preferred polyether diol is polytetrahydrofuran. Suitable
Polytetrahydrofurane können durch kationische Polymerisation von Polytetrahydrofurans can by cationic polymerization of
Tetrahydrofuran in Gegenwart von sauren Katalysatoren, wie z. B. Tetrahydrofuran in the presence of acidic catalysts, such as. B.
Schwefelsäure oder Fluorschwefelsäure, hergestellt werden. Derartige Sulfuric acid or fluorosulfuric acid. Such
Fierstellungsverfahren sind dem Fachmann bekannt. Fierosition methods are known to the person skilled in the art.
Bevorzugt sind Polycarbonatdiole, wie sie z. B. durch Umsetzung von Phosgen mit einem Überschuss von den als Aufbaukomponenten für die Polycarbonate diols are preferred, as they are, for. B. by reacting phosgene with an excess of the as structural components for the
Polyesterpolyole genannten niedermolekularen Alkoholen erhalten werden können. Polyester polyols called low molecular weight alcohols can be obtained.
Gegebenenfalls können auch Polyesterdiole auf Lacton-Basis mitverwendet werden, wobei es sich um Flomo- oder Mischpolymerisate von Lactonen, bevorzugt um endständige Flydroxylgruppen aufweisende Anlagerungsprodukte von Lactonen an geeignete difunktionelle Startermoleküle handelt. Als Lactone kommen bevorzugt solche in Betracht, die sich von Verbindungen der allgemeinen Formel FIO-(CFl2)z-COOFI ableiten, wobei z eine Zahl von 1 bis 20 ist und ein Fl-Atom einer Methyleneinheit auch durch einen Ci - bis C4-Alkylrest substituiert sein kann. Beispiele sind e-Caprolacton, ß-Propiolacton, g- Butyrolacton und/oder Methyl-y-caprolacton sowie deren Gemische. Geeignete Starterkomponenten sind z. B. die vorstehend als Aufbaukomponente für die Polyesterpolyole genannten niedermolekularen zweiwertigen Alkohole. Die entsprechenden Polymerisate des e-Caprolactons sind besonders bevorzugt. Auch niedere Polyesterdiole oder Polyetherdiole können als Starter zur If appropriate, lactone-based polyester diols can also be used, these being flomo or copolymers of lactones, preferably addition products of lactones with suitable difunctional starter molecules containing terminal flydroxyl groups. Preferred lactones are those which are derived from compounds of the general formula FIO- (CFl2) z-COOFI, where z is a number from 1 to 20 and an F1 atom of a methylene unit is also a C 1 to C 4 alkyl radical can be substituted. Examples are e-caprolactone, β-propiolactone, g-butyrolactone and / or methyl-γ-caprolactone and mixtures thereof. Suitable starter components are, for. B. the low molecular weight dihydric alcohols mentioned above as a structural component for the polyester polyols. The Corresponding polymers of e-caprolactone are particularly preferred. Lower polyester diols or polyether diols can also be used as starters
Herstellung der Lacton-Polymerisate eingesetzt sein. Anstelle der Polymerisate von Lactonen können auch die entsprechenden, chemisch äquivalenten Production of the lactone polymers be used. Instead of the polymers of lactones, it is also possible to use the corresponding, chemically equivalent
Polykondensate der den Lactonen entsprechenden Hydroxycarbonsäuren eingesetzt werden. Polycondensates of the hydroxycarboxylic acids corresponding to the lactones are used.
Besonders bevorzugt sind Polycarbonatester-polyether-diole und Polycarbonate ester-polyether-diols and are particularly preferred
Polycarbonatester-polyether-polyole. Polycarbonate ester-polyether-polyols.
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. Suitable low molecular weight di- and polyamines with primary and / or secondary amino groups have a molecular weight of 32 to less than 500 g / mol. Preference is given to diamines which contain two amino groups selected from the group consisting of the primary and secondary amino groups.
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, Suitable aliphatic and cycloaliphatic diamines are, for example, ethylenediamine, N-alkyl-ethylenediamine, propylenediamine, 2,2-dimethyl-1,3-propylenediamine, N-alkylpropylenediamine, butylenediamine, N-alkylbutylenediamine, pentanediamine, hexamethylenediamine, N-alkylhexamethylenediamine,
Heptandiamin, Octandiamin, Nonandiamin, Decandiamin, Dodecandiamin, Hexadecandiamin, Toluylendiamin, Xylylendiamin, Diaminodiphenyl-methan, Diaminodicyclohexylmethan, Phenylendiamin, Cyclohexylendiamin, Heptane diamine, octane diamine, nonane diamine, decane diamine, dodecane diamine, hexadecane diamine, toluylene diamine, xylylene diamine, diaminodiphenyl methane, diaminodicyclohexyl methane, phenylene diamine, cyclohexylene diamine,
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. Bis (aminomethyl) cyclohexane, diaminodiphenylsulphone, isophoronediamine, 2-butyl-2-ethyl-1,5-pentamethylenediamine, 2,2,4- or 2,4,4-trimethyl-1,6-hexamethylenediamine, 2-aminopropylcyclohexylamine, 3 (4) Aminomethyl-1-methylcyclohexylamine, 1,4 diamino-4-methylpentane.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch niedermolekulare aromatische Di- und Polyamine eingesetzt werden. Low molecular weight aromatic di- and polyamines can also be used to produce the compositions according to the invention.
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. Aromatic diamines are preferably selected from bis (4-aminophenyl) methane, 3-methylbenzidine, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 1,1-bis (4- aminophenyl) -cyclohexane, 1,2-diaminobenzene, 1,4-diaminobenzene, 1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 1,3-diaminotoluene, m-xylylenediamine, N, N'-dimethyl-4,4 ' -biphenyl-diamine, bis- (4-methyl-aminophenyl) -methane, 2,2-bis- (4-methylaminophenyl) -propane or mixtures thereof.
Bevorzugt weisen die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Preferably have for the production of the invention
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 The low molecular weight diamines and polyamines used in the compositions have a proportion of aromatic diamines and polyamines in all diamines and polyamines of at most 50 mol%, particularly preferably at most 30 mol%, especially at most 10 mol%. In a special version, the
Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingesetzten niedermolekularen Di- und Polyamine keine aromatischen Di- und Polyamine auf. In einer weiteren speziellen Ausführung zur Herstellung von Production of the compositions according to the invention, the low molecular weight diamines and polyamines used do not contain any aromatic diamines and polyamines. In another special version for the production of
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%. Two-component (2K) polyurethanes according to the invention, aromatic di- and polyamines are used. Then the proportion of aromatic diamines and polyamines in all diamines and polyamines is at most 50 mol%, particularly preferably at most 30 mol%, especially at most 10 mol%.
Geeignete polymere Polyamine weisen vorzugsweise ein Molekulargewicht von 500 bis 5000 g/mol auf. Dazu zählen Polyethylenimine und Amin-terminierte Polyoxyalkylenpolyole, wie a,w-Diaminopolyether, die durch Aminierung von Polyalkylenoxiden mit Ammoniak herstellbar sind. Spezielle Amin-terminierte Polyoxyalkylenpolyole sind so genannte Jeffamine oder Amin-terminierte Polytetramethylenglykole. Suitable polymeric polyamines preferably have a molecular weight of 500 to 5000 g / mol. These include polyethyleneimines and amine-terminated polyoxyalkylene polyols, such as a, w-diaminopolyethers, which can be prepared by amination of polyalkylene oxides with ammonia. Special amine-terminated polyoxyalkylene polyols are so-called Jeffamines or amine-terminated polytetramethylene glycols.
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 Dicyclohexanolamin. Suitable compounds with at least one hydroxyl group and at least one primary or secondary amino group in the molecule are dialkanolamines, such as diethanolamine, dipropanolamine, diisopropanolamine, 2-amino-1,3-propanediol, 3-amino-1,2-propanediol, 2-amino -1, 3-propanediol, dibutanolamine, Diisobutanolamine, bis (2-hydroxy-1-butyl) amine, bis (2-hydroxy-1-propyl) amine and dicyclohexanolamine.
Selbstverständlich können auch Gemische der genannten Amine eingesetzt werden. It is of course also possible to use mixtures of the amines mentioned.
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. According to the invention, the urea group-containing polyurethane contains at least one amine-group-containing amine component in copolymerized form which has at least two amine groups which are reactive towards NCO groups. During the polyaddition, this leads to the formation of urea groups.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das harnstoffgruppenhaltige Polyurethan wenigstens eine Diaminkomponente einpolymerisiert. In a preferred embodiment, the urea group-containing polyurethane contains at least one diamine component in copolymerized form.
Vorzugsweise ist die einpolymerisierte Diaminkomponente ausgewählt unter Ethylendiamin, 1 ,3-Propylendiamin, 1 ,4-Tetramethylendiamine, 1 ,5- Pentamethyldiamin, 1 ,6-Hexamethylendiamin, 2-Methylpentamethylendiamin,The polymerized diamine component is preferably selected from ethylenediamine, 1,3-propylenediamine, 1,4-tetramethylenediamine, 1,5-pentamethylenediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine,
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. 1,7-heptamethylenediamine, 1,8-octamethylenediamine, 1,9-nonamethylenediamine, 1, 10-diaminodecane, 1, 12-diaminoododecane, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 2,3,3 Trimethylhexamethylenediamine, 1,6-diamino-2,2,4-trimethylhexane, 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, 1,4-cyclohexylenediamine, bis- (4-aminocyclohexyl) methane, isophoronediamine , 1-methyl-2,4-diaminocyclohexane and mixtures thereof.
Isocyanate sind N-substituierte organische Derivate (R-N=C=0) der Isocyanates are N-substituted organic derivatives (R-N = C = 0) of
Isocyansäure (HNCO). Organische Isocyanate sind Verbindungen, in denen die Isocyanatgruppe (-N=C=0) an einen organischen Rest gebunden ist. Isocyanic acid (HNCO). Organic isocyanates are compounds in which the isocyanate group (-N = C = 0) is bound to an organic radical.
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. Polyfunctional isocyanates are compounds with two or more (e.g. 3, 4, 5, etc.) isocyanate groups in the molecule. The polyisocyanate is generally selected from di- and polyfunctional isocyanates, the allophanates, isocyanurates, uretdiones or carbodiimides of difunctional isocyanates and mixtures thereof. The polyisocyanate preferably contains at least one difunctional isocyanate. In particular, only difunctional isocyanates (diisocyanates) are used.
Geeignete Polyisocyanate sind in der Regel alle aliphatischen und Suitable polyisocyanates are generally all aliphatic and
aromatischen Isocyanate, sofern sie mindestens zwei reaktive aromatic isocyanates, provided they are at least two reactive
Isocyanatgruppen aufweisen. Dabei umfasst im Rahmen der Erfindung der Begriff aliphatische Diisocyanate auch cycloaliphatische (alicyclische) Have isocyanate groups. In the context of the invention, the term aliphatic diisocyanates also includes cycloaliphatic (alicyclic)
Diisocyanate. Diisocyanates.
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 In a preferred embodiment, the polyurethane (containing urea groups) contains aliphatic polyisocyanates, it being possible for the aliphatic polyisocyanate to be replaced by at least one aromatic polyisocyanate up to 80% by weight, preferably up to 60% by weight, based on the total weight of the polyisocyanates . In a special embodiment, the urea group-containing polyurethane contains exclusively aliphatic
Polyisocyanate eingebaut. Polyisocyanates incorporated.
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 0=C=N-R'-N=C=0, wobei R' ein aliphatischer oder aromatischer Rest ist. The polyisocyanate component preferably has an average content of 2 to 4 NCO groups. Diisocyanates are preferred; H. Ester of isocyanic acid with the general structure 0 = C = N-R'-N = C = 0, where R 'is an aliphatic or aromatic radical.
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 Suitable polyisocyanates are selected from compounds with 2 to 5 isocyanate groups, isocyanate prepolymers with an average number of 2 to 5 isocyanate groups and mixtures thereof. These include, for example aliphatic, cycloaliphatic and aromatic di, tri- and higher
Polyisocyanate. Polyisocyanates.
Vorzugsweise enthält das (harnstoffgruppenhaltige) Polyurethan wenigstens ein aliphatisches Polyisocyanat eingebaut. Geeignete aliphatische Polyisocyanate sind ausgewählt aus Ethylendiisocyanat, Propylendiisocyanat, The polyurethane (containing urea groups) preferably contains at least one aliphatic polyisocyanate incorporated. Suitable aliphatic polyisocyanates are selected from ethylene diisocyanate, propylene diisocyanate,
Tetramethylendiisocyanat, Pentamethylendiisocyanat, Tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate,
Hexamethylendiisocyanat (HDI), 1 ,12-Diisocyanatododecan, Hexamethylene diisocyanate (HDI), 1, 12-diisocyanatododecane,
4-lsocyanatomethyl-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-lsocyanatmethyl-3,5,5- trimethylcyclohexylisocyanat, 1 -lsocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5- trimethylcyclohexan, IPDI), 2,3,3-Trimethylhexamethylendiisocyanat, 4-isocyanatomethyl-1,8-octamethylene diisocyanate, triphenylmethane-4,4 ', 4', 4 "-triisocyanate, 1,6-diisocyanato-2,2,4-trimethylhexane, 1,6-diisocyanato-2,4,4 , 4-trimethylhexane, isophorone diisocyanate (= 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate, 1-isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, IPDI), 2,3,3-trimethylhexamethylene diisocyanate,
1 ,4-Cyclohexylendiisocyanat, 1 -Methyl-2,4-diisocyanatocyclohexan, 1, 4-cyclohexylene diisocyanate, 1-methyl-2,4-diisocyanatocyclohexane,
Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat (= Methylen-bis(4-cyclohexylisocyanat)). Dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate (= methylene bis (4-cyclohexyl isocyanate)).
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), The aromatic polyisocyanate is preferably selected from 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate and their isomer mixtures, 1,5-naphthylene diisocyanate, 2,4'- and 4,4'- Diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (H12MDI), xylylene diisocyanate (XDI),
Tetramethylxyloldiisocyanat (TMXDI), 4,4'-Dibenzyldiisocyanat, 4,4'- Diphenyldimethylmethandiisocyanat, Di- und Tetramethylxylene diisocyanate (TMXDI), 4,4'-dibenzyl diisocyanate, 4,4'-diphenyldimethylmethane diisocyanate, di- and
Tetraalkyldiphenylmethandiisocyanaten, ortho-Tolydindiisocyanat (TODI) und Mischungen davon. Tetraalkyldiphenylmethane diisocyanates, ortho-tolydine diisocyanate (TODI) and mixtures thereof.
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-, In a suitable embodiment, the polyurethane (containing urea groups) contains at least one polyisocyanate with a uretdione, isocyanurate, urethane, allophanate, biuret, iminooxadiazinedione and / or oxadiazinetrione structure incorporated. In a preferred embodiment, the (urea group-containing) polyurethane contains at least one aliphatic polyisocyanate with uretdione,
Isocyanurat-, Urethan-, Allophanat-, Biuret-, Iminooxadiazindion und/oder Oxadiazintrionstruktur eingebaut. Isocyanurate, urethane, allophanate, biuret, iminooxadiazinedione and / or oxadiazinetrione structure incorporated.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das In a further preferred embodiment, the contains
(harnstoffgruppenhaltige) Polyurethan wenigstens ein aliphatisches (urea group-containing) polyurethane at least one aliphatic
Polyisocyanat und zusätzlich wenigstens ein auf diesen aliphatischen Polyisocyanate and additionally at least one aliphatic on this
Polyisocyanaten basierendes Polyisocyanat mit Uretdion-, Isocyanurat-, Urethan-, Allophanat-, Biuret-, Iminooxadiazindion und/oder Polyisocyanate-based polyisocyanate with uretdione, isocyanurate, urethane, allophanate, biuret, iminooxadiazinedione and / or
Oxadiazintrionstruktur eingebaut. Oxadiazintrione structure incorporated.
Bevorzugt handelt es sich um Polyisocyanate oder Polyisocyanatgemische mit ausschließlich aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen They are preferably polyisocyanates or polyisocyanate mixtures with exclusively aliphatically and / or cycloaliphatically bonded ones
Isocyanatgruppen und einer mittleren NCO-Funktionalität von 2 bis 4, bevorzugt 2 bis 2,6 und besonders bevorzugt 2 bis 2,4. Isocyanate groups and an average NCO functionality of 2 to 4, preferably 2 to 2.6 and particularly preferably 2 to 2.4.
Besonders bevorzugt enthält das (harnstoffgruppenhaltige) Polyurethan wenigstens ein aliphatisches Diisocyanat eingebaut, das ausgewählt ist unter Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat und Mischungen davon. The polyurethane (containing urea groups) particularly preferably contains at least one aliphatic diisocyanate incorporated, which is selected from hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and mixtures thereof.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das (harnstoffgruppenhaltige) In a preferred embodiment, the (urea group-containing)
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 Polyurethane composed of aliphatic polyisocyanates and thus complementary aliphatic compounds with at least two groups reactive toward NCO groups, the aliphatic polyisocyanate up to 50 wt .-%, based on the total weight of the polyisocyanates, through
wenigstens ein aromatisches Polyisocyanat ersetzt sein kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das at least one aromatic polyisocyanate can be replaced. In a particularly preferred embodiment that is
(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 Polyurethane (containing urea groups) composed of aliphatic polyisocyanates and thus complementary aliphatic compounds with at least two groups reactive toward NCO groups, the aliphatic polyisocyanate up to 30% by weight, based on the total weight of the
Polyisocyanate, durch wenigstens ein aromatisches Polyisocyanat ersetzt sein kann. Polyisocyanates, can be replaced by at least one aromatic polyisocyanate.
In einer speziellen Ausführungsform ist das (harnstoffgruppenhaltige) In a special embodiment, the (urea group-containing)
Polyurethan aus aliphatischen Polyisocyanaten und damit komplementären aliphatischen Verbindungen mit wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktiven Gruppen aufgebaut. Polyurethane composed of aliphatic polyisocyanates and thus complementary aliphatic compounds with at least two groups reactive toward NCO groups.
In einer speziellen Ausführungsform wird als harnstoffgruppenhaltiges In a special embodiment, the urea group-containing
Polyurethan ein diaminmodifiziertes Polycarbonatester-polyether-polyurethan eingesetzt. Polyurethane a diamine-modified polycarbonate ester-polyether-polyurethane is used.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) ein thermoplastisches Elastomer (TPE) oder besteht die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) aus einem TPE. Geeignete und bevorzugte TPEs sind die weiter oben genannten, worauf hier Bezug genommen wird. In a further preferred embodiment, the polymer component of the polymer material (a) contains a thermoplastic elastomer (TPE) or the polymer component of the polymer material (a) consists of a TPE. Suitable and preferred TPEs are those mentioned above, to which reference is made here.
Geeignete TPE sind ausgewählt unter thermoplastischen Polyamidelastomeren (TPA), thermoplastischen Copolyesterelastomeren (TPC), thermoplastischen Elastomeren auf Olefinbasis (TPO), thermoplastischen Styrol- Blockcopolymeren (TPS), thermoplastischen Elastomeren auf Urethanbasis (TPU) und thermoplastischen Vulkanisaten oder vernetzte thermoplastischen Elastomere auf Olefinbasis (TPV). TPA ist kommerziell erhältlich z. B. als PEBAX der Firma Arkema. Suitable TPEs are selected from thermoplastic polyamide elastomers (TPA), thermoplastic copolyester elastomers (TPC), thermoplastic elastomers based on olefin (TPO), thermoplastic styrene block copolymers (TPS), thermoplastic elastomers based on urethane (TPU) and thermoplastic vulcanizates or crosslinked thermoplastic elastomers based on olefin ( TPV). TPA is commercially available e.g. B. as PEBAX from Arkema.
TPC ist kommerziell erhältlich z. B. als Keyflex der Firma LG Chem. TPC is commercially available e.g. B. as Keyflex from LG Chem.
TPO ist kommerziell erhältlich z. B. als Elastron TPO, Saxomer TPE-0 der Firma PCW. TPO is commercially available e.g. B. as Elastron TPO, Saxomer TPE-0 from PCW.
TPS ist kommerziell erhältlich z. B. als Elastron G und Elastron D, Kraton der Firma Kraton Polymers, als Septon der Firma Kuraray, als Styroflex der Firma BASF, als Thermolast der Firma Kraiburg TPE, als ALLRUNA der Firma ALLOD Werkstoff GmbH & Co.KG oder als Saxomer TPE-S der Firma PCW. TPS is commercially available e.g. B. as Elastron G and Elastron D, Kraton from Kraton Polymers, as Septon from Kuraray, as Styroflex from BASF, as Thermolast from Kraiburg TPE, as ALLRUNA from ALLOD Material GmbH & Co.KG or as Saxomer TPE- S from PCW.
TPU ist kommerziell erhältlich z. B. als Elastollan der Firma BASF oder als Desmopan, Texin, Utechllan der Firma Covestro. TPU is commercially available e.g. B. as Elastollan from BASF or as Desmopan, Texin, Utechllan from Covestro.
TPV ist kommerziell erhältlich z. B. als Elastron V, Sariink der Firma DSM. TPV is commercially available e.g. B. as Elastron V, Sariink from DSM.
Bevorzugt ist das thermoplastische Elastomer ausgewählt unter Kautschuk vom Dien-Typ wie Polybutadien, Poly(styrol-butadien) und Poly(acrylnitril-butadien), gesättigten Kautschuk, erhalten durch Hydrierung dieser Kautschuksorten vom Dien-Typ, Isoprenkautschuk, Chloroprenkautschuk, Kautschuk vom Acryl-Typ, wie ein Butylpolyacrylat, einen Ethylen/Propylen-, Ethylen/Propylen-Dien- und einen Ethylen/Octen-Copolymerkatuschuk einschließen. The thermoplastic elastomer is preferably selected from diene-type rubbers such as polybutadiene, poly (styrene-butadiene) and poly (acrylonitrile-butadiene), saturated rubber obtained by hydrogenating these types of rubber of the diene type, isoprene rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber Types such as a butyl polyacrylate, an ethylene / propylene, ethylene / propylene-diene, and an ethylene / octene copolymer resin.
Polymermaterial (b) Polymer material (b)
In einer Ausführungsform umfasst die Polymerkomponente des In one embodiment, the polymer component comprises
Polymermaterials b) oder besteht die Polymerkomponente des Polymer material b) or consists of the polymer component of the
Polymermaterials b) aus wenigstens einem Polymer, ausgewählt unter sogenannten Hochleistungskunststoffen, die sich durch ihre Polymer material b) of at least one polymer selected from so-called high-performance plastics, which are characterized by their
Temperaturbeständigkeit, aber auch Chemikalienbeständigkeit und gute mechanische Eigenschaften auszeichnen. Solche Polymere eignen sich speziell für Anwendungen im Automotive-Bereich. Bevorzugt ist die Polymerkomponente des Polymermaterials b) ausgewählt unter Polyestern, Polyketonen (PK), Polyetherketonen (PEK), Temperature resistance, but also chemical resistance and good mechanical properties. Such polymers are particularly suitable for applications in the automotive sector. The polymer component of the polymer material b) is preferably selected from polyesters, polyketones (PK), polyether ketones (PEK),
Polyetheretherketonen (PEEK), Polyamiden (PA), Polyamidimiden (PAI), Polyphenylensulfiden (PPS), Polyarylsulfonen, ABS-Copolymeren und Polyetheretherketones (PEEK), polyamides (PA), polyamideimides (PAI), polyphenylene sulfides (PPS), polyarylsulfones, ABS copolymers and
Mischungen (Blends) davon. Mixtures (blends) thereof.
Eine spezielle Ausführungsform der Polyester sind Polyethylenterephtalate (PET), Polybutylenterephthalate (PBT) und Polycarbonate (PC). A special embodiment of the polyesters are polyethylene terephthalates (PET), polybutylene terephthalates (PBT) and polycarbonates (PC).
Eine spezielle Ausführungsform der Polyamide sind die A special embodiment of the polyamides are
Hochtemperaturpolyamide (HTPA). Dabei handelt es sich um teilkristalline oder amorphe, thermoplastische, teilaromatische Polyamide. Bevorzugt enthalten diese wenigstens eine aromatische Dicarbonsäure einpolymerisiert, High temperature polyamides (HTPA). These are partially crystalline or amorphous, thermoplastic, partially aromatic polyamides. These preferably contain at least one aromatic dicarboxylic acid polymerized,
insbesondere ausgewählt unter Terephthalsäure, Isophthalsäure und in particular selected from terephthalic acid, isophthalic acid and
Gemischen aus Terephthalsäure und Isophthalsäure. Bevorzugte HTPA sind ausgewählt unter PA 6.T, PA 10.T, PA 12.T, PA 6.I, PA 10.1, PA 12.1, PA 6. T/6.1, PA 6. T/6, PA 6.T/10T, PA 10.T/6.T, PA 6.T/12.T, PA12.T/6.T und Gemischen davon. Mixtures of terephthalic acid and isophthalic acid. Preferred HTPA are selected from PA 6.T, PA 10.T, PA 12.T, PA 6.I, PA 10.1, PA 12.1, PA 6.T / 6.1, PA 6.T / 6, PA 6.T / 10T, PA 10.T / 6.T, PA 6.T / 12.T, PA12.T / 6.T and mixtures thereof.
Eine weitere spezielle Ausführungsform der Polyamide ist Polyphthalamid (PPA). Another special embodiment of the polyamides is polyphthalamide (PPA).
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Polyketone ausgewählt unter Polyetherketonen, Polyetheretherketonen, Polyaryletherketon und Mischungen davon. In a preferred embodiment, the polyketones are selected from polyether ketones, polyether ether ketones, polyaryl ether ketone and mixtures thereof.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Polyarylsulfone ausgewählt unter Polysulfonen (PSU), Polyethersulfonen (PES), In a further preferred embodiment, the polyarylsulfones are selected from polysulfones (PSU), polyethersulfones (PES),
Polyphenylensulfonen (PPSU) und Blends von PSU und ABS. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Polyphenylene sulfones (PPSU) and blends of PSU and ABS. In a further preferred embodiment, the
Polymerkomponente des Polymermaterials (b) einen Polyamid-ABS-Blend oder besteht daraus. Polymer component of the polymer material (b) is a polyamide-ABS blend or consists of it.
Polymermaterial (c) Polymer material (c)
In einer Ausführungsform ist die Polymerkomponente des Polymermaterials (c) ausgewählt unter Elastomeren, thermoplastischen Elastomeren und In one embodiment, the polymer component of the polymer material (c) is selected from elastomers, thermoplastic elastomers and
Mischungen davon. Mixtures thereof.
Leitfähiqer Füllstoff Conductive filler
Das Polymermaterial (a) enthält wenigstens einen Füllstoff zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen. The polymer material (a) contains at least one filler for shielding electromagnetic radiation.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung, wie oben und im Folgenden definiert, umfasst als Komponente a) wenigstens einen leitfähigen Füllstoff. The composition according to the invention, as defined above and below, comprises as component a) at least one conductive filler.
Der elektrisch leitende Füllstoff kann vorteilhaft in Form von partikulären The electrically conductive filler can advantageously be in the form of particulate
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. Die Geometrie der partikulären Materialien oder Fasern ist nicht wesentlich. Der Querschnitte kann jede Form sein, z. B. rund, oval, dreieckig oder rechteckig. Das Materials or fibers are present. These include powders, nanoparticulate materials, nanotubes, fibers, etc. The fillers can be coated, uncoated or applied to a carrier material. The geometry of the particulate materials or fibers is not critical. The cross-section can be any shape, e.g. B. round, oval, triangular or rectangular. The
Aspektverhältnis liegt insbesondere im Bereich von 1 bis 10000. Das Aspect ratio is in particular in the range from 1 to 10,000
Aspektverhältnis ist der Quotient der Länge und Dicke des partikulären Aspect ratio is the quotient of the length and thickness of the particulate
Materials oder der Faser. Material or fiber.
Bevorzugt ist der wenigstens der leitfähige Füllstoff ausgewählt unter The at least one conductive filler is preferably selected from
Kohlenstoffnanoröhrchen, Kohlenstofffasern, Graphit, Graphen, leitfähigem Ruß, metallhaltigem Material, wie metallbeschichteten Trägern, elementaren Metallen, Metalloxiden, Metalllegierungen, Metallfasern und Mischungen davon. Carbon nanotubes, carbon fibers, graphite, graphene, conductive Carbon black, metal-containing material such as metal-coated substrates, elemental metals, metal oxides, metal alloys, metal fibers and mixtures thereof.
Bevorzugte metallbeschichtete Träger sind metallbeschichtete Preferred metal-coated supports are metal-coated
Kohlenstofffasern, speziell vernickelte Kohlefasern und versilberte Kohlefasern. Bevorzugte metallbeschichtete Träger sind weiterhin silberbeschichtete Carbon fibers, specially nickel-plated carbon fibers and silver-plated carbon fibers. Preferred metal-coated supports are also silver-coated
Glaskugeln. Glass balls.
Bevorzugt liegt der leitfähige Füllstoff nicht als homogene aus Metall The conductive filler is preferably not made of a homogeneous metal
bestehende Schicht vor. Bevorzugt handelt es sich bei dem leitfähigen Füllstoff nicht um durch Metalldampfabscheidung erhaltene Schichten von Metallen oder um Metallfolien. existing shift. The conductive filler is preferably not layers of metals obtained by metal vapor deposition or metal foils.
Geeignete elementare Metalle sind ausgewählt unter Cobalt, Aluminium, Nickel, Silber, Kupfer, Strontium, Eisen und Mischungen davon. Suitable elemental metals are selected from cobalt, aluminum, nickel, silver, copper, strontium, iron and mixtures thereof.
Geeignete Legierungen sind ausgewählt unter Strontiumferrit, Silber-Kupfer- Legierung, Silber-Aluminium-Legierung, Eisen-Nickel-Legierung, m-Metallen, amorphen Metallen (metallischen Gläsern) und Mischungen davon. Suitable alloys are selected from strontium ferrite, silver-copper alloy, silver-aluminum alloy, iron-nickel alloy, m-metals, amorphous metals (metallic glasses) and mixtures thereof.
Geeignete Metallfasern sind künstlich hergestellte Fasern, die aus Metall, Metalllegierungen, kunststoffbeschichtetem Metall, metallbeschichtetem Suitable metal fibers are man-made fibers made of metal, metal alloys, plastic-coated metal, metal-coated
Kunststoff oder einem vollständig mit Metall ummantelten Kern bestehen. Plastic or a core completely encased in metal.
Geeignete Metalle und Legierungen sind die oben erwähnten. Bevorzugt sind Metallfasern umfassen oder bestehen aus wenigstens einem Metall ausgewählt unter Eisen, Kupfer, Aluminium und Legierungen davon. In einer speziellen Ausführung umfassen oder bestehen die Metallfasern aus einem Stahl, speziell aus Edelstahl. 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 Ablenken von elektromagnetischen Wellen mit einer niedrigen Frequenz. Suitable metals and alloys are those mentioned above. Metal fibers are preferably comprised or consist of at least one metal selected from iron, copper, aluminum and alloys thereof. In a special embodiment, the metal fibers comprise or consist of a steel, especially stainless steel. In a special embodiment, the conductive filler comprises at least one ferromagnetic material, preferably selected from iron, cobalt, nickel, oxides and mixed oxides thereof, alloys and mixtures thereof. These fillers are especially suitable for deflecting electromagnetic waves with a low frequency.
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. In a further special embodiment, the conductive filler comprises at least one carbon-rich, conductive material, preferably selected from carbon nanotubes, carbon fibers, graphite, graphene, conductive carbon black and mixtures thereof. These fillers are especially suitable for reflecting and absorbing electromagnetic waves with a high frequency.
In einer weiteren Ausführungsform ist der wenigstens eine leitfähige Füllstoff ausgewählt unter leitfähigem Ruß, metallhaltigem Material und Mischungen davon. Speziell umfasst der leitfähige Füllstoff wenigstens einen leitfähigen Ruß und wenigstens ein metallhaltiges Material. Das Mengenverhältnis von Ruß zum metallhaltigen Material ist im Bereich von 5 Gew% : 95 Gew.% bis 95 Gew% : 5 Gew.%. In a further embodiment, the at least one conductive filler is selected from conductive carbon black, metal-containing material and mixtures thereof. In particular, the conductive filler comprises at least one conductive carbon black and at least one metal-containing material. The quantitative ratio of carbon black to the metal-containing material is in the range from 5% by weight: 95% by weight to 95% by weight: 5% by weight.
Das erste Polymermaterial a) kann Ruß als alleinigen leitfähigen Füllstoff enthalten. In diesem Fall ist die Einsatzmenge an Ruß höher, als in The first polymer material a) can contain carbon black as the sole conductive filler. In this case, the amount of carbon black used is higher than in
Zusammensetzungen, die Ruß zur Einfärbung und/oder als UV-Schutzmittel enthalten. Wenn das erste Polymermaterial a) Ruß als alleinigen leitfähigen Füllstoff enthält, beträgt der Gehalt an Ruß, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymermaterials a) 5 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 90 Gew.-%, insbesondere 20 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymermaterials a). In einer bevorzugten Ausführung enthält das erste Polymermaterial a) ein Gemisch aus Ruß und wenigstens einer von Ruß verschiedenen Komponente als leitfähigen Füllstoff. Speziell ist die von Ruß verschiedene Komponente ausgewählt unter metallbeschichteten Trägern, elementaren Metallen, Compositions containing carbon black for coloring and / or UV protection. If the first polymer material a) contains carbon black as the sole conductive filler, the carbon black content, based on the total weight of the polymer material a), is 5 to 95% by weight, particularly preferably 10 to 90% by weight, in particular 20 to 85% by weight .-%, based on the total weight of the polymer material a). In a preferred embodiment, the first polymer material a) contains a mixture of carbon black and at least one component different from carbon black as a conductive filler. Specifically, the component different from carbon black is selected from metal-coated substrates, elemental metals,
Metalloxiden, Metalllegierungen, Metallfasern und Mischungen davon. Speziell enthält das erste Polymermaterial a) als leitfähige Füllstoff ein Gemisch aus wenigstens einem leitfähigen Ruß und wenigstens einem metallhaltigen Metal oxides, metal alloys, metal fibers and mixtures thereof. In particular, the first polymer material a) contains, as a conductive filler, a mixture of at least one conductive carbon black and at least one metal-containing carbon black
Material. Material.
Der Füllstoff ist in der Regel in einem ausreichenden Anteil in der The filler is usually in a sufficient proportion in the
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). Contain polymer matrix in order to achieve the desired electrical conductivity for the intended application. Usual amounts of the conductive filler are z. B. in a range from 0.1 to 95 wt .-%, based on the total weight of components a) and b). The proportion of filler a) is preferably 0.5 to 95% by weight, particularly preferably 1 to 90% by weight, based on the total weight of components a) and b).
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Polymermaterial (a) zusätzlich wenigstens ein leitfähiges Polymer, das von dem In a preferred embodiment, the polymer material (a) additionally contains at least one conductive polymer from the
harnstoffgruppenhaltigen Polyurethan verschieden ist. urea group-containing polyurethane is different.
Geeignete leitfähige Polymere weisen ganz allgemein eine Leitfähigkeit von wenigstens 1 x 103 S rrr1 bei 25 °C auf, bevorzugt wenigstens 2 x 103 S rrr1 bei 25 °C. Suitable conductive polymers generally have a conductivity of at least 1 × 10 3 S rrr 1 at 25 ° C., preferably at least 2 × 10 3 S rrr 1 at 25 ° C.
Geeignete leitfähige Polymere sind ausgewählt unter Polyanilinen, Suitable conductive polymers are selected from polyanilines,
Polypyrrolen, Polythiophenen, Polyethylendioxythiophenen (PEDOT), Poly(p- phenylen-vinylenen), Polyacetylenen, Polydiacetylenen, Polyphenylensulfiden (PSP), Polyperinaphthalenen (PPN), Polyphthalocyaninen (PPhc), sulfonierten Polystyrolpolymeren, carbonfasergefüllten Polymeren und Mischungen, Polypyrroles, polythiophenes, polyethylene dioxythiophenes (PEDOT), poly (p-phenylene-vinylenes), polyacetylenes, polydiacetylenes, polyphenylenesulfides (PSP), polyperinaphthalenes (PPN), polyphthalocyanines (PPhc), sulfonated Polystyrene polymers, carbon fiber-filled polymers and blends,
Derivaten und Copolymeren davon. Derivatives and copolymers thereof.
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). The proportion by weight of the at least conductive polymer is preferably 0 to 10% by weight, for example 0.1 to 5% by weight, based on the total weight of component b).
In einer möglichen Ausführungsform enthält das Polymermaterial (a) zusätzlich wenigstens ein von dem harnstoffgruppenhaltigen Polyurethan verschiedenes nicht leitfähiges Polymer. In one possible embodiment, the polymer material (a) additionally contains at least one non-conductive polymer different from the urea group-containing polyurethane.
Geeignete nicht leitfähige Polymere, welche 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, Suitable non-conductive polymers, which are different from the urea group-containing polyurethane, are preferably selected from polyurethanes, silicones, fluorosilicones, polycarbonates, ethylene-vinyl acetates (EVA), acrylonitrile-butadiene-styrenes (ABS), polysulfones, poly (meth) acrylates,
Polyvinylchloriden (PVC), Polyphenylenethern, Polystyrolen, Polyamiden, Polyolefinen, z. B. Polyethylen oder Polypropylen, Polyetherketonen, Polyvinyl chlorides (PVC), polyphenylene ethers, polystyrenes, polyamides, polyolefins, e.g. B. polyethylene or polypropylene, polyether ketones,
Polyetheretherketonen, Polyimiden, Polyetherimiden, Polyetheretherketones, polyimides, polyetherimides,
Polyethylenterephthalaten, Polybutylenterephthalaten, Fluorpolymeren, Polyethylene terephthalates, polybutylene terephthalates, fluoropolymers,
Polyestern, Polyacetalen, z. B. Polyoxymethylen (POM), Polyesters, polyacetals, e.g. B. Polyoxymethylene (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. Liquid crystal polymers, polyphenylene oxides, polysulphones, polyethersulphones, polystyrenes, epoxides, phenols, chlorosulphonates, polybutadienes, acrylonitrile butadiene rubbers (ABN), butylene, neoprene, nitriles, polyisoprenes, natural rubbers, styrene-isoprene, and styrene-isoprene (styrene-IS) Butadiene-styrenes (SBS), ethylene-propylenes (EPR), ethylene-propylene-diene monomers (EPDM), nitrile-butadienes (NBR), styrene-butadienes (SBR) and their copolymers and mixtures thereof.
Bevorzugt beträgt der Gewichtsmengenanteil des wenigstens einen von dem harnstoffgruppenhaltigen Polyurethan verschiedenen nicht leitfähigen Polymers 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponente a). 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 a). The proportion by weight of the at least one non-conductive polymer different from the urea group-containing polyurethane is preferably 0 to 20% by weight, preferably 0 to 15% by weight, based on the total weight of component a). If such a non-conductive matrix polymer is present, then it is in an amount of at least 0.1, preferably at least 0.5% by weight, based on the total weight of component a).
Das leitfähige Polymer und das nicht leitfähige Polymer können mit The conductive polymer and the non-conductive polymer can with
Standardtechniken, wie dem Schmelzmischen oder Dispergieren der Standard techniques such as melt blending or dispersing the
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. Filler particles, are mixed into a mixture of the components during the polymerization of the matrix polymer (sol-gel process). Homogeneous and heterogeneous blends are possible. There are no macrophases in a homogeneous blend, whereas there are macrophases in a heterogeneous blend.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erste Polymermaterial (a) a1 ) 0,5 bis 95 Gew.-% wenigstens eines leitfähigen Füllstoffs, a2) 15 bis 99,5 Gew.-% wenigstens einer Polymerkomponente, a3) 0 bis 20 Gew.-% wenigstens eines von a2) verschiedenen nicht In a preferred embodiment, the first polymer material (a) contains a1) 0.5 to 95% by weight of at least one conductive filler, a2) 15 to 99.5% by weight of at least one polymer component, a3) 0 to 20% by weight % at least one of a2) not different
leitfähigen Polymers, a4) 0 bis 10 Gew.-% wenigstens eines leitfähigen Polymers, a5) optional wenigstens ein Additiv, wobei jedes Additiv in einer Menge von bis zu 3 Gew.-% vorhanden ist, optional wenigstens ein Lösungsmittel. Geeignete Additive a5) sind ausgewählt unter Antioxidantien, Wärmestabilisatoren, Flammschutzmitteln, Lichtschutzmitteln (UV- Stabilisatoren, UV-Absorber oder UV-Blocker), Katalysatoren für die conductive polymer, a4) 0 to 10% by weight of at least one conductive polymer, a5) optionally at least one additive, each additive being present in an amount of up to 3% by weight, optionally at least one solvent. Suitable additives a5) are selected from antioxidants, heat stabilizers, flame retardants, light stabilizers (UV stabilizers, UV absorbers or UV blockers), catalysts for the
Vernetzungsreaktion, Verdickern, thixotropen Agentien, oberflächenaktiven Agentien, Viskositätsmodifikatoren, Gleitmitteln, Farbstoffen, Crosslinking reaction, thickeners, thixotropic agents, surface-active agents, viscosity modifiers, lubricants, dyes,
Nukleierungsmitteln, Antistatika, Entformungsmitteln, Entschäumern, Nucleating agents, antistatic agents, mold release agents, defoamers,
Bakteriziden, etc.. Bactericides, etc.
Zusätzlich kann die Zusammensetzung als Komponente a6) wenigstens einen von den Komponenten a) bis c) verschiedenen Füll- und Verstärkungsstoff enthalten. Die im Folgenden genannten Füll- und Verstärkungsstoffe eignen sich auch zur Bereitstellung von Kompositen zum Hinterspritzen, wie zuvor beschrieben. In addition, the composition can contain as component a6) at least one filler and reinforcing material different from components a) to c). The fillers and reinforcing materials mentioned below are also suitable for providing composites for back injection molding, as described above.
Der Begriff "Füllstoff und Verstärkungsstoff" (= Komponente a6)) wird im The term "filler and reinforcing material" (= component a6)) is used in
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 (AI2O3), nanoskaliges Titandioxid (T1O2), Schichtsilikate und nanoskaliges Siliciumdioxid (S1O2), eingesetzt werden. Die Füllstoffe können auch oberflächenbehandelt sein. The scope of the invention is broadly understood and includes particulate fillers, fibrous materials and any transition forms. Particulate fillers can have a wide range of particle sizes, ranging from powdery to coarse-grained particles. Organic or inorganic fillers and reinforcing materials can be used as fillers. For example, inorganic fillers such as carbon fibers, kaolin, chalk, wollastonite, talc, calcium carbonate, silicates, titanium dioxide, zinc oxide, glass particles, e.g. B. glass spheres, nanoscale layered silicates, nanoscale aluminum oxide (AI2O3), nanoscale titanium dioxide (T1O2), layered silicates and nanoscale silicon dioxide (S1O2) can be used. The fillers can also be surface-treated.
Geeignete Schichtsilikate sind Kaoline, Serpentine, Talkum, Glimmer, Suitable sheet silicates are kaolins, serpentines, talc, mica,
Vermiculite, lllite, 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 Vermiculite, lllite, smectite, montmorillonite, hectorite, double hydroxides and mixtures thereof. The sheet silicates can be surface-treated or untreated. Furthermore, one or more fibrous materials can be used. These are preferably selected from known inorganic ones
Verstärkungsfasern, wie Borfasern, Glasfasern, Kieselsäurefasern, Reinforcement fibers such as boron fibers, glass fibers, silica fibers,
Keramikfasern und Basaltfasern; organischen Verstärkungsfasern, wie Ceramic fibers and basalt fibers; organic reinforcing fibers, such as
Aramidfasern, Polyesterfasern, Nylonfasern und Polyethylenfasern und Aramid fibers, polyester fibers, nylon fibers and polyethylene fibers and
Naturfasern, wie Holzfasern, Flachsfasern, Hanffasern und Sisalfasern. Natural fibers such as wood fibers, flax fibers, hemp fibers and sisal fibers.
Bevorzugt wird die Komponente a6), falls vorhanden, in einer Menge von 1 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten a1 ) bis a6) eingesetzt. Component a6), if present, is preferably used in an amount of from 1 to 80% by weight, based on the total amount of components a1) to a6).
Als weitere Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung als Schaum vorliegen. Ein Schaum im Sinne der Erfindung ist eine poröse, zumindest teilweise offenzeilige Struktur mit miteinander kommunizierenden Zellen. As a further embodiment, the composition according to the invention can be in the form of a foam. A foam in the sense of the invention is a porous, at least partially open-cell structure with cells communicating with one another.
Zur Herstellung eines Polyurethan-Schaums können die Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, gegebenenfalls nach einer To produce a polyurethane foam, the components of the composition according to the invention, optionally after a
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 Prepolymerization of at least a part thereof, mixed, foamed and cured. Curing is preferably carried out by chemical crosslinking. In principle, foaming can take place through the carbon dioxide formed during the reaction of the isocyanate groups with water; the
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 konvektive Lufttrocknung oder However, it is also possible to use other propellants. In principle, propellants from the class of hydrocarbons, such as C3-C6 alkanes, e.g. B. n-butane, sec-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, cyclopentane, hexanes, etc., or halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, dichloromonofluoromethane, chlorodifluoroethane, 1,1-dichloro-2,2,2-trifluoroethane, 2,2-dichloro-2-fluoroethane, in particular chlorine-free fluorocarbons, such as difluoromethane, trifluoromethane, difluoroethane, 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane, 1, 1, 2,2- Tetrafluoroethane, 1, 1, 1, 3,3-pentafluoropropane, 1, 1, 1, 3,3,3-hexafluoropropane, 1, 1, 1, 3,3-pentafluorobutane, heptafluoropropane or sulfur hexafluoride can be used. Mixtures of these blowing agents are also possible. The subsequent curing typically takes place at a temperature of about 10 to 80 ° C, especially 15 to 60 ° C, especially at room temperature. After curing, any residual moisture that may still be present can be removed using conventional methods, such as B. by convective air drying or
Mikrowellentrocknung, entfernt werden. Microwave drying.
Bevorzugt liegt die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) in Form einer Zweikomponenten(2K)-Polymerzusammensetzung vor. Geeignete (2K)- Polymerzusammensetzungen umfassen oder bestehen aus Elastomeren, thermoplastischen Elastomeren und Mischungen davon. Bevorzugt sind 2K- Siliconkautschuke, 2K-Polyolefine, 2K-Polyurethane und Gemische davon. The polymer component of the polymer material (a) is preferably in the form of a two-component (2K) polymer composition. Suitable (2K) polymer compositions comprise or consist of elastomers, thermoplastic elastomers and mixtures thereof. 2K silicone rubbers, 2K polyolefins, 2K polyurethanes and mixtures thereof are preferred.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) in Form einer Zweikomponenten(2K)- Polyurethanzusammensetzung vor. Geeignete zweikomponentige In a further preferred embodiment, the polymer component of the polymer material (a) is in the form of a two-component (2K) polyurethane composition. Suitable two-component
Polyurethanlacke enthalten z. B. eine Komponente (I) und eine Komponente (II), wobei die Komponente (I) wenigstens eine der zuvor genannten Polyurethane paints contain z. B. a component (I) and a component (II), the component (I) at least one of the aforementioned
Verbindungen mit wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktiven Compounds with at least two reactive towards NCO groups
Gruppen enthält, wie sie zur Herstellung der harnstoffgruppenhaltigen Contains groups such as those used for the production of urea groups
Polyurethane eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Polyurethanes are used. Alternatively or additionally, the
Komponente (I) ein Prepolymer enthalten, das wenigstens zwei gegenüber NCO-Gruppen reaktive Gruppen enthält. Die Komponente (II) enthält Component (I) contain a prepolymer which contains at least two groups which are reactive toward NCO groups. The component (II) contains
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 des Polymermaterials (a) können jeweils nur in der Komponente (I) oder (II) oder anteilig in beiden enthalten sein. at least one of the aforementioned polyisocyanates, as used for the production of urea group-containing polyurethanes. Alternatively or additionally, component (II) can contain a prepolymer which contains at least two NCO groups. The components (I) and / or (II) can optionally contain further oligomers and / or polymeric constituents. So can e.g. B. in the case of an aqueous two-component (2K) polyurethane composition, component (I) have one or more further polyurethane resins and / or acrylate polymers and / or acrylated polyesters and / or acrylated polyurethanes. The other polymers are generally water-soluble or water-dispersible and have hydroxyl groups and optionally acid groups or their salts. The other aforementioned components of the polymer material (a) can each be contained only in component (I) or (II) or in part in both.
Die Herstellung der beiden Komponenten (I) und (II) der Zweikomponenten(2K)- Polyurethanzusammensetzung des Polymermaterials (a) erfolgt nach den üblichen Methoden aus den einzelnen Bestandteilen unter Rühren. Die The two components (I) and (II) of the two-component (2K) polyurethane composition of the polymer material (a) are produced by the customary methods from the individual constituents with stirring. The
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. Coating agents are also produced from these two components (I) and (II) by stirring or dispersing using the devices commonly used, for example using a dissolver or the like or using 2-component metering and mixing systems that are also commonly used.
Das Polymermaterial (a), enthaltend eine 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: The polymer material (a) containing a two-component (2K) polyurethane composition can be in the form of an aqueous lacquer. A suitable aqueous two-component (2K) polyurethane varnish in the ready-to-use state usually contains, based on the total weight of the composition:
0,5 bis 95 Gew.-% wenigstens eines leitfähigen Füllstoffs (zuvor als Komponente a) definiert), 0.5 to 95% by weight of at least one conductive filler (previously defined as component a)),
15 bis 99,5 Gew.-% wenigstens eines Polyurethans, speziell eines harnstoffgruppenhaltigen Polyurethans (zuvor als Komponente a2) definiert) 0 bis 20 Gew.-% wenigstens eines von a2) verschiedenen nicht leitfähigen Polymers (zuvor als Komponente a3) definiert), 15 to 99.5% by weight of at least one polyurethane, especially a urea group-containing polyurethane (previously defined as component a2)) 0 to 20% by weight of at least one non-conductive polymer different from a2) (previously defined as component a3)),
0 bis 7 Gew.-% wenigstens eines leitfähigen Polymers (zuvor als 0 to 7% by weight of at least one conductive polymer (previously as
Komponente a4) definiert), Component a4) defined),
0 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 80 Gew.-% wenigstens eines 0 to 90% by weight, preferably 10 to 80% by weight, of at least one
Lösemittels, Solvent,
weitere Additive, Füll- und Verstärkungsstoffe ad 100 Gew.-%. further additives, fillers and reinforcing materials up to 100% by weight.
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,With two-component (2K) polyurethane composition according to the invention, plastics such. 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)- Polyurethanzusammensetzungen auch auf andere Substrate, wie PP, PS, SB, PUR, PVC, RF, SAN, PBT, PPE, POM, PUR-RIM, SMC, BMC, PP-EPDM and UP (abbreviations according to DIN 7728T1) can be coated. The plastics to be coated can of course also be polymer blends, modified plastics or fiber-reinforced plastics. Furthermore, the two-component (2K) polyurethane compositions according to the invention can also be applied to other substrates, such as
beispielsweise Metall, Holz oder Papier oder mineralische Untergründe, appliziert werden. for example, metal, wood or paper or mineral substrates can be applied.
Im Falle von nichtfunktionalisierten und/oder unpolaren Substratoberflächen können diese vor der Beschichtung einer Vorbehandlung, wie mit Plasma oder Beflammen, unterzogen werden. In the case of non-functionalized and / or non-polar substrate surfaces, these can be subjected to a pretreatment, such as with plasma or flame, before coating.
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 eure Grundierungen eingesetzt werden. Die Applikation erfolgt mit Hilfe üblicher Methoden, beispielsweise Spritzen, Rakeln, Tauchen, Streichen oder mittels coil coating Verfahren. If desired, the substrates can be primed with the two-component (2K) polyurethane composition according to the invention prior to coating. All common primers, both conventional and water-based primers, can be used as primers. Of course, both radiation-curable and thermally curable or dual primers can be used. The application takes place with the help of customary methods, for example spraying, knife coating, dipping, brushing or by means of coil coating processes.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel werden üblicherweise bei The coating compositions according to the invention are usually at
Temperaturen von höchstens 250 °C, bevorzugt bei Temperaturen von maximal 150 °C und ganz besonders bevorzugt von maximal 100 °C gehärtet. Cured at temperatures of at most 250 ° C, preferably at temperatures of at most 150 ° C and very particularly preferably at most 100 ° C.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, umfassend die Schritte: a) Bereitstellung wenigstens eines leitfähigen Füllstoffs und Another object of the invention is a method for producing a composition for shielding electromagnetic radiation, comprising the steps: a) providing at least one conductive filler and
b) Mischen des wenigstens einen leitfähigen Füllstoffs mit den die b) Mixing the at least one conductive filler with the die
Polymermatrix bildenden Polymeren. Polymer matrix forming polymers.
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 Another object of the invention is a method for producing a substrate shielded from electromagnetic radiation, comprising or consisting of a composition for shielding
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 electromagnetic radiation, as defined above, in which such a composition for shielding electromagnetic radiation is provided, and the substrate is formed from the composition for shielding electromagnetic radiation (molding), or the composition for shielding is made into a substrate
elektromagnetischer Strahlung einarbeitet (Einarbeitung), oder ein Substrat zumindest teilweise mit der Zusammensetzung zur electromagnetic radiation incorporated (incorporation), or a substrate at least partially with the composition for
Abschirmung elektromagnetischer Strahlung beschichtet (Beschichtung). Shielding against electromagnetic radiation coated (coating).
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. In the context of the invention, substrate is understood to mean any sheet-like structure to which the composition according to the invention can be applied or into which the composition according to the invention can be incorporated or which consists of the composition according to the invention.
Flächenförmige Gebilde sind z. B. Gehäuse, Kabelummantelungen, Hüllen, Deckel, Sensorsysteme. Flat structures are z. B. Housing, cable sheathing, sleeves, covers, sensor systems.
Eine bevorzugte Ausführungsform umfasst ein Verfahren wie oben definiert, bei dem sich zusätzlich ein Trocknungs- und/oder Härtungsschritt anschließt. A preferred embodiment comprises a method as defined above, in which a drying and / or curing step also follows.
Zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die For use in the method according to the invention, the
Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung mit wenigstens einem von dem leitfähigen Füllstoff a) verschiedenen Additiv versetzt werden. Geeignete Additive sind die weiter oben Genannten. Composition for shielding electromagnetic radiation with at least one additive different from the conductive filler a). Suitable additives are those mentioned above.
Formen (= Variante 1 ) Shapes (= variant 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, In a first variant of the method according to the invention, the substrate is formed from the composition for shielding electromagnetic radiation. The composition according to the invention is plasticized and subjected to a shaping step. These are shaping steps known to the person skilled in the art, such as casting molds,
Blasformen, Kalandrieren, Spritzgießen, Pressen Spritzprägen, Prägen, Extrudieren, etc. Blow molding, calendering, injection molding, pressing, injection compression molding, embossing, extrusion, etc.
Einarbeiten (= Variante 2) In einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in ein Substrat die Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Incorporation (= variant 2) In a second variant of the method according to the invention, the composition for electromagnetic shielding is incorporated into a substrate
Strahlung eingearbeitet. Radiation incorporated.
Geeignete Verfahren zur Einarbeitung sind dem Fachmann prinzipiell bekannt und umfassen solche, wie sie üblicherweise zur Compoundierung von Suitable processes for incorporation are known in principle to the person skilled in the art and include those as are customarily used for compounding
Kunststoffformmassen eingesetzt werden. Plastic molding compounds are used.
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. The incorporation can be carried out either in the melt or in the solid phase. A combination of these methods is also possible, e.g. B. by premixing in the solid phase and then mixing in the melt. Conventional devices, such as kneaders or extruders, can be used.
Die durch Einarbeiten der Zusammensetzung zur Abschirmung The by incorporating the composition for shielding
elektromagnetischer Strahlung in das Substrat erhaltene Zusammensetzung kann anschließend wenigstens einem weiteren Verfahrensschritt unterzogen werden. Dieser ist vorzugsweise ausgewählt unter einer Formgebung, The composition obtained by electromagnetic radiation in the substrate can then be subjected to at least one further process step. This is preferably selected from a shape
Trocknung, Flärtung oder einer Kombination davon. Drying, hardening or a combination thereof.
Beschichtung (= Variante 3) Coating (= variant 3)
In einer dritten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Substrat zumindest teilweise mit der Zusammensetzung zur Abschirmung In a third variant of the method according to the invention, a substrate is at least partially covered with the composition for shielding
elektromagnetischer Strahlung beschichtet. coated with electromagnetic radiation.
Die Beschichtung der Substrate mit den Zusammensetzungen zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung beschriebenen Zusammensetzungen erfolgt nach üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren. Dazu wird die The substrates are coated with the compositions described for shielding electromagnetic radiation by customary methods known to those skilled in the art. To do this, the
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, Coextrudieren, Siebdruck, Tampondruck, Schleudern, Reactive injection molding (RIM), Compression molding und Transfer molding. In einer bevorzugten Ausführung umfasst die Zusammensetzung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung wenigstens ein thermoplastisches Elastomer (TPE) und wird durch Laminieren, Hinterspritzen, Coextrudieren, Reactive injection molding (RIM), Compressions molding oder Transfermolding auf das zu beschichtende Substrat aufgebracht. Composition for shielding electromagnetic radiation or a coating composition containing this applied to the substrate to be coated in the desired thickness and optionally dried and / or optionally partially or fully cured. This process can be repeated one or more times if desired. The application to the substrate can be carried out in a known manner, e.g. B. by dipping, spraying, troweling, knife coating, brushing, rolling, dip-coating, rolling, casting, lamination, back injection, in-mold coating, coextrusion, screen printing, pad printing, centrifuging, reactive injection molding (RIM), compression molding and Transfer molding. In a preferred embodiment, the composition for shielding electromagnetic radiation comprises at least one thermoplastic elastomer (TPE) and is applied to the substrate to be coated by lamination, back injection molding, coextrusion, reactive injection molding (RIM), compression molding or transfer molding.
Die Beschichtung kann z. B. nach einem Spritzverfahren, wie z. B. Luftdruck-, Airless- oder Elektrostatik-Spritzverfahren ein- oder mehrfach appliziert werden. The coating can e.g. B. after a spraying process, such as. B. air pressure, airless or electrostatic spray processes can be applied one or more times.
Die Beschichtungsstärke, d. h. die Dicke der leitfähigen Schicht liegt in der Regel in einem Bereich von etwa 100 bis 5000 pm, vorzugsweise 500 bis 2000 pm. The coating thickness, i.e. H. the thickness of the conductive layer is generally in a range from about 100 to 5000 μm, preferably 500 to 2000 μm.
Die Applikation und gegebenenfalls Trocknung und/oder Härtung der The application and optionally drying and / or curing of the
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. Coatings can be used under normal temperature conditions, i.e. H. can be applied without heating the coating, but also at elevated temperature. The coating can e.g. B. during and / or after application at elevated temperature, e.g. B. at 25 to 200 ° C, preferably 30 to 100 ° C dried and / or cured.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der Another object of the invention is the use of
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. Composition according to the invention, as defined above, for shielding electromagnetic rays. In particular, the composition according to the invention, as defined above, can be used for shielding electromagnetic radiation in electronic housings.
Die erfindungsgemäßen und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, gegenüber elektromagnetischer Strahlung abgeschirmten The inventive and produced by the inventive method, shielded against electromagnetic radiation
Substrate eignen sich vorteilhaft für den Einsatz in Elektrofahrzeugen, Substrates are advantageous for use in electric vehicles,
Luftfahrzeugen und Raumfahrzeugen. Ein bevorzugter Einsatzbereich ist die Verwendung der erfindungsgemäßen und der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Substraten in Elektrofahrzeugen und Drohnen. Ein Elektrofahrzeug ist ganz allgemein ein Verkehrsmittel, das zumindest zeitweise oder teilweise mit elektrischer Energie angetrieben wird. Dabei kann die Aircraft and spacecraft. A preferred area of application is the use of the substrates according to the invention and the substrates produced by the method according to the invention in electric vehicles and drones. An electric vehicle is generally a means of transport that is at least temporarily or partially powered by electrical energy. The
Energie im Fahrzeug erzeugt, in Batterien gespeichert oder zeitweise oder permanent von außen zugeführt werden (z. B. durch Stromschienen, Energy generated in the vehicle, stored in batteries or temporarily or permanently supplied from outside (e.g. by busbars,
Oberleitung, Induktion, etc.), wobei Kombinationen von verschiedenen Formen der Energiezufuhr möglich sind. Batteriebetriebene Fahrzeuge werden international auch als Battery Electric Vehicle (BEV) bezeichnet. Beispiele für Elektrofahrzeuge sind Straßenfahrzeuge, Schienenfahrzeuge, Overhead line, induction, etc.), whereby combinations of different forms of energy supply are possible. Battery-powered vehicles are also known internationally as Battery Electric Vehicles (BEV). Examples of electric vehicles are road vehicles, rail vehicles,
Wasserfahrzeuge oder Luftfahrzeuge, wie Elektroautos, Elektromotorroller, Elektromotorräder, Elektrodreiräder, Batterie- und Oberleitungsbusse, Watercraft or aircraft, such as electric cars, electric scooters, electric motorcycles, electric tricycles, battery and trolley buses,
Elektrolastkraftwagen elektrische Bahnen (Eisen- und Straßenbahnen), Elektrofahrräder und Elektroroller. Elektrofahrzeuge im Sinne der Erfindung sind auch Hybridelektrofahrzeuge (Hybrid Electric Vehicle, HEV) und Electric trucks, electric trains (trains and trams), electric bicycles and electric scooters. Electric vehicles within the meaning of the invention are also hybrid electric vehicles (Hybrid Electric Vehicle, HEV) and
Brennstoffzellenfahrzeuge (Fuel Cell (Electric) Vehicle, FC(E)V). In Fuel Cell (Electric) Vehicle, FC (E) V. In
Brennstoffzellenfahrzeugen wird elektrische Energie aus Wasserstoff oder Methanol durch eine Brennstoffzelle erzeugt und direkt mit dem Elektroantrieb in Bewegung umgewandelt oder zeitweise in einer Batterie gespeichert. In fuel cell vehicles, electrical energy is generated from hydrogen or methanol by a fuel cell and converted directly into motion with the electric drive or temporarily stored in a battery.
Bei der Elektromobilität unterscheidet man vier Kernbereiche, in denen die Abschirmung elektromagnetischer Strahlen von kritischer Bedeutung ist: die Leistungselektronik, die Batterie, der E-Motor und die Navigations- und In electromobility, a distinction is made between four core areas in which the shielding of electromagnetic radiation is of critical importance: the Power electronics, the battery, the electric motor and the navigation and
Kommunikationseinrichtungen. Die erfindungsgemäßen Substrate eignen sich in vorteilhafter Weise für die Herstellung elektronischer Gehäuse für E-Mobility Fahrzeuge in diesen vier Bereichen. Communication facilities. The substrates according to the invention are advantageously suitable for the production of electronic housings for e-mobility vehicles in these four areas.
Moderne Elektrofahrzeuge basieren auf bürstenlosen Elektromotoren, wie zum Beispiel Asynchronmaschinen oder permanenterregte Synchronmaschinen (Brushless DC-Maschine). Die Kommutierung der Versorgungsspannung in den Phasen des Motors, und damit die Erzeugung des zum Betrieb nötigen Modern electric vehicles are based on brushless electric motors, such as asynchronous machines or permanent magnet synchronous machines (brushless DC machine). The commutation of the supply voltage in the phases of the motor, and thus the generation of the necessary for operation
Drehfeldes, erfolgt auf elektronischem Wege durch sogenannte Wechselrichter (Inverter). Beim Bremsen fungiert der Elektromotor als Generator und liefert eine Wechselspannung, die vom Inverter gleichgerichtet und der Rotating field, takes place electronically by so-called inverters. When braking, the electric motor acts as a generator and supplies an alternating voltage that is rectified by the inverter and the
Traktionsbatterie zugeführt werden kann (Rekuperation). Sowohl Traction battery can be supplied (recuperation). Either
Brennstoffzellen als auch die Batterien in Elektroautos liefern höhere Both fuel cells and batteries in electric cars deliver higher rates
Spannungen als die bisher im Automotive-Sektor bekannten 12 V Gleichstrom bzw. 24 V Gleichstrom. Für viele Bauteile der Bordelektronik ist auch weiterhin ein Niedervolt-Bordnetz notwendig. Dazu werden DC/DC-Wandler eingesetzt, die hohe Spannung der Batterie in eine entsprechend niedrigere Spannung umwandeln und Verbraucher wie Klimaanlage, Servolenkung, Beleuchtung usw. speisen. Eine weitere wichtige Leistungselektronik-Komponente im Voltages than the 12 V direct current or 24 V direct current known in the automotive sector. For many components of the on-board electronics, a low-voltage on-board network is still necessary. For this purpose, DC / DC converters are used, which convert the high voltage of the battery into a correspondingly lower voltage and feed loads such as air conditioning, power steering, lighting, etc. Another important power electronics component in the
Elektroauto ist das Onboard-Ladegerät. Stromtankstellen zur Versorgung von Elektrofahrzeugen stellen entweder einphasigen oder dreiphasigen Electric car is the onboard charger. Charging stations for charging electric vehicles are either single-phase or three-phase
Wechselstrom oder Gleichstrom zur Verfügung. Zur Ladung der AC or DC available. To charge the
Traktionsbatterien ist zwingend Gleichstrom notwendig, welcher mit Hilfe eines Onboard-Ladegerätes durch Gleichrichtung und Wandlung des Traction batteries, direct current is required, which is rectified and converted with the help of an onboard charger
Wechselstromes erzeugt wird. Die erfindungsgemäßen Substrate eignen sich speziell für die Abschirmung elektromagnetischer Strahlen von Invertern, DC/DC-Wandlern und Onboard-Ladegeräten. Die erfindungsgemäßen Alternating current is generated. The substrates according to the invention are especially suitable for shielding electromagnetic radiation from inverters, DC / DC converters and onboard chargers. The invention
Substrate eignen sich speziell auch für die Abschirmung von Navigations- und Kommunikationseinrichtungen, wie speziell GPS-Systemen, vor elektromagnetischen Strahlen. Substrates are especially suitable for the shielding of navigation and Communication devices, such as GPS systems in particular, protect against electromagnetic radiation.
Vorteilhafterweise eignen sich die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, wie zuvor definiert, zusätzlich zur Abschirmung von elektromagnetischer Strahlen auch zur Verbesserung der NVH-Eigenschaften (NVH = noise, Vibration, harshness). As previously defined, the compositions according to the invention are advantageously suitable, in addition to shielding electromagnetic radiation, also for improving the NVH properties (NVH = noise, vibration, harshness).
Des Weiteren eignen sich die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, wie zuvor definiert, zur Herstellung von Dichtungen oder Behältern mit guter Dichtungswirkung. Furthermore, as defined above, the compositions according to the invention are suitable for producing seals or containers with a good sealing effect.
Die EMI abschirmenden Zusammensetzung basieren bevorzugt auf folgenden Zusammensetzungen: The EMI shielding compositions are preferably based on the following compositions:
Polymermatrix: Polymer matrix:
Die EMI abschirmende Zusammensetzung enthält eine oder mehr als eine der folgenden Polymermatrix The EMI shielding composition contains one or more than one of the following polymer matrices
Compoundiertes TPE (umfassend Alterungsschutzmittel, Weichmacher und ggf. andere Zusatzstoffe) oder Compounded TPE (comprising anti-aging agents, plasticizers and possibly other additives) or
Compoundiertes TPU (umfassend Alterungsschutzmittel, Weichmacher und ggf. andere Zusatzstoffe) oder Compounded TPU (comprising anti-aging agents, plasticizers and possibly other additives) or
Compoundiertes TPV (umfassend Alterungsschutzmittel, Weichmacher und ggf. andere Zusatzstoffe) Compounded TPV (including anti-aging agents, plasticizers and possibly other additives)
Anteil: jeweils 20- 95 Gew.%, bevorzugt 40-95 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der EMI abschirmenden Zusammensetzung? Proportion: in each case 20-95% by weight, preferably 40-95% by weight, based on the total weight of the EMI-shielding composition?
Füllstoffe: Die EMI abschirmende Zusammensetzung enthält eine oder mehr als eine der folgenden leitfähigen Füllstoffe Fillers: The EMI shielding composition contains one or more than one of the following conductive fillers
Leitruß: Carbon black:
dient zum einfärben, Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit, UV- Schutz is used for coloring, improving electrical conductivity, UV protection
Anteil: 5-30 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der EMI ab schirmenden Zusammensetzung Proportion: 5-30% by weight, based on the total weight of the EMI shielding composition
Carbonfasern: Carbon fibers:
dienen zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit serve to improve electrical conductivity
Anteil: 5-30 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der EMI abschirmenden Zusammensetzung Proportion: 5-30% by weight, based on the total weight of the EMI shielding composition
Graphite: Graphite:
Dienen zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit Serve to improve electrical conductivity
Partikelgrößen: 5 pm bis 600 pm Particle sizes: 5 pm to 600 pm
Anteil: 5-30 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der EMI abschirmenden Zusammensetzung Proportion: 5-30% by weight, based on the total weight of the EMI shielding composition
Graphene/Carbon nano tubes: Graphene / Carbon nano tubes:
Dienen zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit Serve to improve electrical conductivity
Partikelgrößen: 0,01 pm bis 100 pm Particle sizes: 0.01 pm to 100 pm
Anteil: 5-30 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der EMI abschirmenden Zusammensetzung Proportion: 5-30% by weight, based on the total weight of the EMI shielding composition
Metallfasern: Metal fibers:
Dienen zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit Serve to improve electrical conductivity
Verwendete Metalle (einschließlich Legierungen): Eisen, Edelstahl, Kupfer, Alu-minium Qerschnittgeometrien: rund, dreieckig, quadratisch, rechteckig Metals used (including alloys): iron, stainless steel, copper, aluminum Cross-section geometries: round, triangular, square, rectangular
Durchmesser: 1 gm bis 500 gm Diameter: 1 gm to 500 gm
Länge: 0,5 mm bis 15 mm Length: 0.5mm to 15mm
Aspektverhältnis: 1 bis 15000 Aspect ratio: 1 to 15,000
- Anteil: 5-50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der EMI - Proportion: 5-50 wt.%, Based on the total weight of the EMI
abschirmenden Zusammensetzung shielding composition
Folgende Beispiele beschreiben die Erfindung näher ohne diese zu The following examples describe the invention in more detail without referring to it
beschränken. restrict.
BEISPIELE EXAMPLES
Fig. 1 : Probenkörper mit aufgespritzter Dichtung und überspritzt mit einer Fig. 1: Sample body with a sprayed-on seal and overmolded with a
erfindungsgemäß EMI-abschirmenden Zusammensetzung. EMI shielding composition according to the invention.
Fig. 2: Probenkörper mit aufgespritzter perforierter erfindungsgemäßen EMI- abschirmenden Zusammensetzung. Durch die Perforation werden neben guten EMI-abschirmenden Eigenschaften auch zusätzlich gute NVH Eigenschaften erzielt. 2: Test specimen with a sprayed-on perforated EMI-shielding composition according to the invention. In addition to good EMI-shielding properties, the perforation also achieves good NVH properties.
Rezeptur: Recipe:
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird im Extruder hergestellt und anschließend granuliert. Die Formgebung erfolgt per Spritzguss zu genormten ASTM Prüfkörpern. Alternativ werden Platten mit den Dimensionen The composition according to the invention is produced in an extruder and then granulated. The shaping is done by injection molding to standardized ASTM test pieces. Alternatively, panels with the dimensions
1 mm x 150 mm x 150 mm per compression molding hergestellt und daraus die ASTM Prüfkörper gefräst. Mit dieser Rezeptur werden gute EMI-abschirmende Prüfkörper erhalten. 1 mm x 150 mm x 150 mm produced by compression molding and milled the ASTM test specimens therefrom. Good EMI-shielding test specimens are obtained with this formulation.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Herstellung eines gegenüber elektromagnetischer 1. Method of manufacturing an opposite electromagnetic
Strahlung abgeschirmten Substrats, bei dem man: i) ein erstes Polymermaterial (a) oder eine Vorstufe davon A radiation shielded substrate comprising: i) a first polymer material (a) or a precursor thereof
bereitstellt, das wenigstens einen leitfähigen Füllstoff enthält, und wenigstens ein zweites Polymermaterial (b) oder eine Vorstufe davon bereitstellt, ii) die in Schritt i) bereitgestellten Polymermaterialen (a) und (b) oder deren Vorstufe(n) einer Formgebung unter stoffschlüssiger Verbindung der Polymermaterialen (a) und (b) unterzieht, und dabei die Vorstufen, falls vorhanden, zur Polymerisation bringt. which contains at least one conductive filler and provides at least one second polymer material (b) or a precursor thereof, ii) the polymer materials (a) and (b) provided in step i) or their precursor (s) of shaping with a material bond which subjects polymeric materials (a) and (b), thereby bringing the precursors, if any, to polymerization.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei in einem weiteren Schritt ein 2. The method of claim 1, wherein in a further step a
elektronisches Bauteil mit dem in Schritt ii) erhaltenen Substrat beschichtet und/oder ummantelt wird und/oder ein elektronisches Bauteil in das in Schritt ii) erhaltene Substrat eingebettet wird. electronic component is coated and / or encased with the substrate obtained in step ii) and / or an electronic component is embedded in the substrate obtained in step ii).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens eine der in Schritt i) bereitgestellten Komponenten, ausgewählt unter dem Polymermaterial (a), der Vorstufe für das Polymermaterial (a), dem Polymermaterial (b) und der Vorstufe für das Polymermaterial (b), in fließfähiger Form zur Formgebung in Schritt ii) eingesetzt wird oder unter den 3. The method of claim 1 or 2, wherein at least one of the components provided in step i), selected from the polymer material (a), the precursor for the polymer material (a), the polymer material (b) and the precursor for the polymer material (b ), is used in flowable form for shaping in step ii) or under the
Verfahrensbedingungen in Schritt ii) formbar ist. Process conditions in step ii) is malleable.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in Schritt ii) 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein in step ii)
wenigstens eine stoffschlüssige Verbindung und gegebenenfalls zusätzlich wenigstens eine formschlüssige Verbindung gebildet wird. at least one material connection and optionally additionally at least one form-fitting connection is formed.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem man zusätzlich in Schritt ii) die Polymermaterialen (a) und (b) mit wenigstens einem 5. The method according to any one of claims 1 to 4, in which additionally in step ii) the polymer materials (a) and (b) with at least one
Polymermaterial (c) oder einer Vorstufe davon stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbindet. Polymer material (c) or a precursor thereof integrally and / or positively connects.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem man, iii) den Verbund aus (a), (b) und gegebenenfalls (c) mit wenigstens einem weiteren Polymermaterial (c) oder einer Vorstufe davon stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbindet und gegebenenfalls einer weiteren Formgebung unterzieht, wobei der Schritt iii) einfach oder mehrfach wiederholt werden kann. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, in which one, iii) the composite of (a), (b) and optionally (c) with at least one further polymer material (c) or a precursor thereof integrally and / or positively connected and optionally subjecting it to a further shaping, wherein step iii) can be repeated one or more times.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in Schritt i) eines der Polymermaterialen (a) oder (b) in Form eines Komposits, bevorzugt eines schichtförmigen Komposits, bereitgestellt wird. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein in step i) one of the polymer materials (a) or (b) is provided in the form of a composite, preferably a layered composite.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Komposit die 8. The method of claim 7, wherein the composite the
Polymerkomponente des Polymermaterials (a) oder (b) und wenigstens eine weitere Komponente (K) umfasst, die vorzugsweise ausgewählt ist unter Polymeren, polymeren Werkstoffen, Metallen, metallischen Polymer component of the polymer material (a) or (b) and at least one further component (K), which is preferably selected from polymers, polymeric materials, metals, metallic
Werkstoffen, keramischen Werkstoffen, mineralischen Werkstoffen, textilen Werkstoffen und Kombinationen davon, besonders bevorzugt ausgewählt unter Polymerfolien, Polymerformkörpern, Metallfolien, Metallformkörpern, verstärkten und/oder gefüllten Kunststoffmaterialien und Kombinationen davon. Materials, ceramic materials, mineral materials, textile materials and combinations thereof, particularly preferably selected from polymer films, polymer moldings, metal foils, metal moldings, reinforced and / or filled plastic materials and combinations thereof.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei in Schritt i) ein Komposit bereitgestellt wird, das die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) oder (b) als Beschichtung auf einer Polymerfolie umfasst und dieses Komposit in Schritt ii) durch Spritzgießen mit dem anderen 9. The method according to claim 7 or 8, wherein in step i) a composite is provided which comprises the polymer component of the polymer material (a) or (b) as a coating on a polymer film and this composite in step ii) by injection molding with the other
Polymermaterial stoffschlüssig verbunden wird. Polymer material is firmly connected.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei in Schritt i) ein Komposit bereitgestellt wird, das die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) als 10. The method according to claim 9, wherein in step i) a composite is provided which the polymer component of the polymer material (a) as
Beschichtung auf einer Polymerfolie umfasst. Includes coating on a polymer film.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Polymerfolie nach dem Spritzgießschritt ii) von dem erhaltenen Spritzgussteil abgelöst wird, oder die Polymerfolie nach dem Spritzgießschritt ii) mit dem erhaltenen Spritzgussteil verbunden bleibt. 11. The method according to claim 9 or 10, wherein the polymer film is detached from the injection molded part obtained after the injection molding step ii), or the polymer film remains connected to the injection molded part obtained after the injection molding step ii).
12. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Komposit wenigstens ein verstärktes und/oder gefülltes Kunststoffmaterial umfasst, wobei der Verstärkungsstoff vorzugsweise ausgewählt ist unter faserförmigen Verstärkungsstoffen, Geweben, Gelegen, Gestricken und Gewirken faserförmiger Verstärkungsstoffe und Mischungen davon und der 12. The method according to claim 7 or 8, wherein the composite comprises at least one reinforced and / or filled plastic material, wherein the reinforcing material is preferably selected from fibrous reinforcing materials, woven, laid, knitted and knitted fibrous reinforcing materials and mixtures thereof and the
Füllstoff vorzugsweise ausgewählt ist unter teilchenförmigen Füllstoffen, wie Kaolin, Kreide, Wollastonit, Talkum, Calciumcarbonat, Silikaten, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zinkoxid, Glaspartikeln und Mischungen davon. Filler is preferably selected from particulate fillers such as kaolin, chalk, wollastonite, talc, calcium carbonate, silicates, aluminum oxide, titanium dioxide, zinc oxide, glass particles and mixtures thereof.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die in Schritt i) 13. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the in step i)
bereitgestellten Polymermaterialien (a) und (b) beide plastifizierbar sind und in Schritt ii) die Polymermaterialien (a) und (b) durch Mehrkomponentenspritzgießen stoffschlüssig verbunden werden. provided polymer materials (a) and (b) are both plasticizable and in step ii) the polymer materials (a) and (b) are materially connected by multi-component injection molding.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei zum Mehrkomponentenspritzgießen wenigstens eine der folgenden Techniken eingesetzt wird: 14. The method according to claim 13, wherein at least one of the following techniques is used for multi-component injection molding:
Kernrückzugtechnik (Core-Back-Technik), Umsetztechnik Core-back technology, transfer technology
(Transfertechnik), Drehtechnik, Verschiebetechnik, Sandwichtechnik. (Transfer technology), turning technology, shifting technology, sandwich technology.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei durch eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen in das Substrat eine zusätzliche Funktion integriert wird: 15. The method according to any one of the preceding claims, wherein an additional function is integrated into the substrate by one or more of the following measures:
Formung eines Substrats mit Sensorfunktion, Forming a substrate with sensor function,
Einsatz wenigstens einer Komponente zur Vermeidung von Use of at least one component to avoid
mechanischen Schwingungen, mechanical vibrations,
Einsatz wenigstens einer Komponente zur Verbesserung des Crash- Schutzes, Use of at least one component to improve crash protection,
Einsatz wenigstens einer Komponente zur Erhöhung der Use at least one component to increase the
Durchschlagfestigkeit, Dielectric strength,
Einsatz wenigstens einer Komponente mit Korrosionsschutzfunktion, Einsatz wenigstens einer Komponente mit Oxidationsschutzfunktion, Einsatz wenigstens einer Komponente mit Lichtschutzfunktion, Use of at least one component with a corrosion protection function, use of at least one component with an oxidation protection function, use of at least one component with a light protection function,
Einsatz wenigstens einer Komponente als Heizelement, Use of at least one component as a heating element,
Einsatz wenigstens einer Komponente, die thermoelektrische Use of at least one component, the thermoelectric
Eigenschaften aufweist und dadurch elektrische Ströme erzeugen kann, Aufspritzen von Dichtelementen, Has properties and can thus generate electrical currents, spraying of sealing elements,
Aufspritzen von Halterungs- und/oder Verbindungselementen. Spraying on of mounting and / or connecting elements.
16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die 16. The method according to any one of the preceding claims, wherein the
Polymerkomponente der Polymermaterialien (a), (b) und (c) unabhängig voneinander ausgewählt ist unter Polyurethanen, Silikonen, Polymer component of the polymer materials (a), (b) and (c) independently is selected from one another from polyurethanes, silicones,
Fluorsilikonen, Polycarbonaten, Ethylen-Vinylacetaten, Acrylnitril- Butadien-Acrylaten, Acrylnitril-Butadien-Kautschuken, Acrylnitril- Butadien-Styrolen, Acrylnitril-Methylmethacrylaten, Acrylnitril-Styrol- Acrylaten, Celluloseacetaten, Celluloseacetatbutyraten, Polysulfonen, Poly(meth)acrylaten, Polyvinylchloriden, Polyphenylenethern, Fluorosilicones, polycarbonates, ethylene-vinyl acetates, acrylonitrile-butadiene-acrylates, acrylonitrile-butadiene rubbers, acrylonitrile-butadiene-styrenes, acrylonitrile-methyl methacrylates, acrylonitrile-styrene-acrylates, cellulose acetate, cellulose acetates, cellulose acetate, methacrylate, (poly) acrylates, poly (poly) chlorobutyrates, poly (poly) chlorobutyrates, poly (poly) chlorobutyrates. Polyphenylene ethers,
Polystyrolen, Polyamiden, Polyolefinen, Polyketonen, Polyetherketonen, Polyimiden, Polyetherimiden, Polyethylenterephthalaten, Polystyrenes, polyamides, polyolefins, polyketones, polyether ketones, polyimides, polyetherimides, polyethylene terephthalates,
Polybutylenterephthalaten, Fluorpolymeren, Polyestern, Polyacetalen, Flüssigkristallpolymeren, Polyethersulfonen, Epoxidharzen, Polybutylene terephthalates, fluoropolymers, polyesters, polyacetals, liquid crystal polymers, polyethersulfones, epoxy resins,
Phenolharzen, Chlorsulfonaten, Polybutadienen, Polybutylen, Phenolic resins, chlorosulfonates, polybutadienes, polybutylene,
Polyneoprenen, Polynitrilen, Polyisoprenen, Naturkautschuken, Styrol- Isopren-Styrolen, Styrol-Butadien-Styrolen, Ethylen-Propylenen, Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuken, Styrol-Butadien-Kautschuken sowie deren Copolymeren und Mischungen davon. Polyneoprenes, polynitriles, polyisoprenes, natural rubbers, styrene-isoprene-styrenes, styrene-butadiene-styrenes, ethylene-propylenes, ethylene-propylene-diene rubbers, styrene-butadiene rubbers and their copolymers and mixtures thereof.
17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die 17. The method according to any one of the preceding claims, wherein the
Polymerkomponente des Polymermaterials (a) ausgewählt ist unter Thermoplasten, thermoplastischen Elastomeren, Elastomeren und Mischungen davon. The polymer component of the polymer material (a) is selected from thermoplastics, thermoplastic elastomers, elastomers and mixtures thereof.
18. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die 18. The method according to any one of the preceding claims, wherein the
Polymerkomponente des Polymermaterials (a) ausgewählt ist unter Polyolefin-Flomo- oder -Copolymeren, Flüssigsiliconkautschuken, Epoxidpolymeren, Polyurethanen und Mischungen davon, und The polymer component of the polymer material (a) is selected from polyolefin flomopolymers or copolymers, liquid silicone rubbers, epoxy polymers, polyurethanes and mixtures thereof, and
insbesondere wenigstens ein harnstoffgruppenhaltiges Polyurethan enthält oder aus wenigstens einem harnstoffgruppenhaltigen Polyurethan besteht. in particular contains at least one urea group-containing polyurethane or consists of at least one urea group-containing polyurethane.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) ein thermoplastisches Elastomer umfasst oder aus wenigstens einem thermoplastisches Elastomer besteht, bevorzugt ausgewählt unter thermoplastische 19. The method according to any one of claims 1 to 17, wherein the polymer component of the polymer material (a) comprises a thermoplastic elastomer or consists of at least one thermoplastic elastomer, preferably selected from thermoplastics
Polyamidelastomere, thermoplastische Copolyesterelastomere, thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis, thermoplastische Styrol- Blockcopolymere, thermoplastische Elastomere auf Polyurethanbasis, thermoplastische Vulkanisate und vernetzte thermoplastische Polyamide elastomers, thermoplastic copolyester elastomers, thermoplastic elastomers based on olefin, thermoplastic styrene block copolymers, thermoplastic elastomers based on polyurethane, thermoplastic vulcanizates and crosslinked thermoplastics
Elastomere auf Olefinbasis und Polyether-Block-Amide. Olefin-based elastomers and polyether block amides.
20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Polymerkomponente des 20. The method of claim 19, wherein the polymer component des
Polymermaterials (a) ausgewählt ist unter SEBS, SEPS, SBS, SEEPS, SiBS, SIS, SIBS oder Mischungen davon, im speziellen SBS, SEBS, SEPS, SEEPS, MBS. Polymer material (a) is selected from SEBS, SEPS, SBS, SEEPS, SiBS, SIS, SIBS or mixtures thereof, in particular SBS, SEBS, SEPS, SEEPS, MBS.
21. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Polymerkomponente des 21. The method of claim 19, wherein the polymer component des
Polymermaterials (a) ausgewählt ist unter einem thermoplastischen Elastomer auf Olefinbasis, insbesondere ausgewählt unter PP/EPDM und Ethylen-Propylen-Copolymeren. Polymer material (a) is selected from a thermoplastic elastomer based on olefin, in particular selected from PP / EPDM and ethylene-propylene copolymers.
22. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Polymerkomponente des 22. The method of claim 19, wherein the polymer component des
Polymermaterials (a) ausgewählt ist unter einem thermoplastischen Elastomer auf Polyurethanbasis, insbesondere abgeleitet von wenigstens einem polymeren Polyol, speziell ausgewählt unter wenigstens einem Polyesterdiol, Polyetherdiol, Polycarbonatdiol und Mischungen davon. Polymer material (a) is selected from a thermoplastic elastomer based on polyurethane, in particular derived from at least one polymeric polyol, specifically selected from at least one polyester diol, polyether diol, polycarbonate diol and mixtures thereof.
23. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die 23. The method according to any one of the preceding claims, wherein the
Polymerkomponente des Polymermaterials (c) ausgewählt ist unter Elastomeren, thermoplastischen Elastomeren und Mischungen davon. The polymer component of the polymer material (c) is selected from elastomers, thermoplastic elastomers and mixtures thereof.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polymerkomponente des Polymermaterials (a) ausgewählt unter thermoplastischen Elastomere auf Olefinbasis, vernetzten 24. The method according to any one of the preceding claims, wherein the polymer component of the polymer material (a) selected from thermoplastic elastomers based on olefins, crosslinked
thermoplastischen Elastomeren auf Olefinbasis, thermoplastischen Styrol-Blockcopolymere, vernetzten thermoplastischen Styrol- Blockcopolymeren, thermoplastischen Elastomeren auf olefin-based thermoplastic elastomers, thermoplastic styrene block copolymers, crosslinked thermoplastic styrene block copolymers, thermoplastic elastomers
Polyurethanbasis, vernetzten thermoplastischen Elastomeren auf Polyurethanbasis und Mischungen davon. Polyurethane-based, crosslinked polyurethane-based thermoplastic elastomers, and mixtures thereof.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die 25. The method according to any one of the preceding claims, wherein the
Polymerkomponente des Polymermaterials (a)wenigstens ein harnstoffgruppenhaltiges Polyurethan umfasst. Polymer component of the polymer material (a) comprises at least one urea group-containing polyurethane.
26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei das wenigstens eine 26. The method of claim 25, wherein the at least one
harnstoffgruppenhaltige Polyurethan niedrig verzweigt oder linear ist, bevorzugt einen Verzweigungsgrad von 0 bis 20 % aufweist, urea group-containing polyurethane is low-branched or linear, preferably has a degree of branching of 0 to 20%,
insbesondere linear ist. in particular is linear.
27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die 27. The method according to any one of the preceding claims, wherein the
Polymerkomponente (a) zusätzlich wenigstens ein leitfähiges Polymer enthält. Polymer component (a) additionally contains at least one conductive polymer.
28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei das leitfähige Polymer ausgewählt ist unter Polyanilinen, Polypyrrolen, Polythiophenen, 28. The method according to claim 27, wherein the conductive polymer is selected from polyanilines, polypyrroles, polythiophenes,
Polyethylendioxythiophenen (PEDOT), Poly(p-phenylen-vinylenen), Polyacetylenen, Polydiacetylenen, Polyphenylensulfiden (PPS), Polyperinaphthalenen (PPN), Polyphthalocyaninen (PPhc), sulfonierten Polystyrolpolymeren, carbonfasergefüllten Polymeren und Mischungen, Derivaten und Copolymeren davon. Polyethylene dioxythiophenes (PEDOT), poly (p-phenylene-vinylenes), polyacetylenes, polydiacetylenes, polyphenylene sulfides (PPS), polyperinaphthalenes (PPN), polyphthalocyanines (PPhc), sulfonated polystyrene polymers, carbon fiber-filled polymers and mixtures, derivatives and copolymers thereof.
29. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine leitfähige Füllstoff ausgewählt ist unter 29. The method according to any one of the preceding claims, wherein the at least one conductive filler is selected from
Kohlenstoffnanoröhrchen, Kohlenstofffasern, Graphit, Graphen, leitfähigem Ruß, metallbeschichteten Trägern, elementaren Metallen, Metalloxiden, Metalllegierungen, Metallfasern und Mischungen davon. Carbon nanotubes, carbon fibers, graphite, graphene, conductive carbon black, metal-coated substrates, elemental metals, metal oxides, metal alloys, metal fibers and mixtures thereof.
30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei der leitfähige Füllstoff nicht als 30. The method of claim 29, wherein the conductive filler is not as
homogene aus Metall bestehende Schicht vorliegt, bevorzugt es sich bei dem leitfähigen Füllstoff nicht um durch Metalldampfabscheidung erhaltene Schichten von Metallen oder um Metallfolien handelt. If a homogeneous layer consisting of metal is present, the conductive filler is preferably not layers of metals obtained by metal vapor deposition or metal foils.
31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der 31. The method according to any one of the preceding claims, wherein the
Füllstoff ein Gemisch aus Ruß und wenigstens einer von Ruß Filler a mixture of carbon black and at least one of carbon black
verschiedenen Komponente umfasst, bevorzugt die von Ruß various components, preferably that of carbon black
verschiedene Komponente unter metallbeschichteten Trägern, elementaren Metallen, Metalloxiden, Metalllegierungen, Metallfasern und Mischungen davon ausgewählt ist. various component is selected from metal-coated supports, elemental metals, metal oxides, metal alloys, metal fibers and mixtures thereof.
32. Verfahren nach Anspruch 31 , wobei der leitfähige Füllstoff ein Gemisch aus wenigstens einem leitfähigen Ruß und wenigstens einem 32. The method of claim 31, wherein the conductive filler is a mixture of at least one conductive carbon black and at least one
metallhaltigem Material ist. metal-containing material is.
33. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Polymermaterial (a) a1 ) 0,5 bis 95 Gew.-% wenigstens eines leitfähigen Füllstoffs, a2) 15 bis 99,5 Gew.-% wenigstens einer Polymerkomponente, a3) 0 bis 20 Gew.-% wenigstens eines von a2) verschiedenen nicht leitfähigen Polymers, a4) 0 bis 10 Gew.-% wenigstens eines leitfähigen Polymers, a5) optional wenigstens ein Additiv, wobei jedes Additiv in einer Menge von bis zu 3 Gew.-% vorhanden ist, optional wenigstens ein Lösungsmittel, enthält. 33. The method according to any one of the preceding claims, wherein the first polymer material (a) a1) 0.5 to 95% by weight of at least one conductive filler, a2) 15 to 99.5% by weight of at least one polymer component, a3) 0 to 20% by weight of at least one non-conductive polymer different from a2), a4) 0 to 10% by weight of at least one conductive polymer, a5) optionally at least one additive, each additive in an amount of up to 3 Wt .-% is present, optionally at least one solvent contains.
34. Substrat, erhältlich durch ein Verfahren, wie in einem der Ansprüche 1 bis 32 definiert. 34. Substrate obtainable by a process as defined in any one of claims 1 to 32.
35. Vorrichtung zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, umfassend oder bestehend aus einem Substrat, wie in Anspruch 34 definiert oder erhältlich durch ein Verfahren, wie in einem der Ansprüche 1 bis 33 definiert. 35. Apparatus for shielding electromagnetic rays, comprising or consisting of a substrate as defined in claim 34 or obtainable by a method as defined in one of claims 1 to 33.
36. Verwendung des Substrats, wie in Anspruch 34 definiert oder erhältlich durch ein Verfahren, wie in einem der Ansprüche 1 bis 33 definiert zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen, bevorzugt in elektronischen Gehäusen. 36. Use of the substrate as defined in claim 34 or obtainable by a method as defined in one of claims 1 to 33 for shielding electromagnetic radiation, preferably in electronic housings.
37. Verwendung nach Anspruch35 in Elektrofahrzeugen, Luftfahrzeugen, Raumfahrzeugen, bevorzugt in Elektrofahrzeugen und Drohnen. 37. Use according to Claim 35 in electric vehicles, aircraft, spacecraft, preferably in electric vehicles and drones.
38. Verwendung nach einem der Ansprüche 36 oder 37 zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen im Bereich der Leistungselektronik, der Batterie, des E-Motors und zur Abschirmung von Navigations- und Kommunikationseinrichtungen, besonders bevorzugt zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlen von Invertern, DC/DC-Wandlern, Onboard- Ladegeräten und zur Abschirmung von GPS-Systemen. 38. Use according to one of claims 36 or 37 for shielding electromagnetic radiation in the field of power electronics, the Battery, the electric motor and for shielding navigation and communication devices, particularly preferably for shielding electromagnetic radiation from inverters, DC / DC converters, onboard chargers and for shielding GPS systems.
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