DE102008048459A1 - Producing conductive structures on surface of polymer molded bodies, comprises providing polymer molded body from a polymer phase containing carbon nanotubes and thermally treating a surface of the polymer molded body - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Erzeugen einer Struktur an einem zu bearbeitenden Körper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere ein Gerät zum Erzeugen eines elektronischen Schaltkreises auf einem Polymerformkörper aus mindestens einer Polymerphase, die Carbon-Nanotubes enthält. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Struktur auf einem zu bearbeitenden Körper mit dem zu bearbeitenden Körper und dem Gerät gemäß der Erfindung sowie einen Plotter mit der Vorrichtung, einem Matrixdrucker mit der Vorrichtung und einem Stift mit der Vorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen einer Struktur auf einem zu bearbeitenden Körper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.The The invention relates to a device for producing a structure on a body to be processed according to the Preamble of claim 1 and in particular a device for producing an electronic circuit on a polymer molding of at least one polymer phase containing carbon nanotubes. The invention further relates to a device for generating a Structure on a body to be machined with the one to be worked on Body and the device according to the Invention and a plotter with the device, a matrix printer with the device and a stylus with the device. Further The invention relates to a method for producing a structure on a body to be worked according to the The preamble of claim 14.
Elektronische Schaltkreise werden in der Regel durch Aufbringen einer Kupferschicht auf einem Substrat hergestellt, wobei die für den Schaltkreis nicht benötigten Teile der Kupferschicht durch chemische Prozesse weggeätzt werden. Die Herstellung solcher Schaltkreise ist in der Regel sehr aufwändig und umfasst viele Verfahrensschritte.electronic Circuits are usually made by applying a copper layer produced on a substrate, taking care of the circuit unneeded parts of the copper layer by chemical Processes are etched away. The production of such circuits is usually very complex and involves many process steps.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Struktur an einem zu bearbeitenden Körper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit dem die Anzahl der Verfahrensschritte zum Erzeugen der Struktur reduziert werden kann.In contrast, The present invention is based on the object, a device for creating a structure on a body to be processed to provide according to the preamble of claim 1, with the number of method steps for generating the structure can be reduced.
Basierend auf der Leiterplatte liegt der vorliegenden Erfindung die Idee zugrunde, nicht zuerst das benötigte Material für die zu schaffende Struktur auf einem Substrat aufzubringen und dann das nicht benötigte Material wegzuätzen, sondern die Struktur wie beim Zeichnen eines Bildes direkt mit einer geeigneten Vorrichtung aufzutragen.Based on the printed circuit board, the present invention is based on the idea Do not get the needed material for the first Applying structure on a substrate and then the wegzuätzen not needed material, but the Structure like drawing an image directly with a suitable one Apply device.
Daher schlägt die Erfindung ein Gerät zum Erzeugen einer Struktur an einem zu bearbeitenden Körper mit einer Energiequelle vor. Die Energiequelle weist mindestens eine Elektrode auf, über die Energie abgegeben werden kann. Diese abgegebene Energie erwärmt zumindest teilweise den zu bearbeitenden Körper. Durch die Erwärmung kann der Körper an definierten Stellen gezielt erwärmt und dadurch chemisch verändert werden, wodurch die zu erzeugende Struktur an dem zu bearbeitenden Körper direkt aufbringbar ist. Damit entfällt der Schritt, zuerst eine Materialschicht auf ein Substrat aufzutragen, und dann zum Bilden der Struktur teilweise die Materialschicht wieder wegzuätzen.Therefore the invention proposes a device for generating a Structure on a body to be processed with an energy source in front. The energy source has at least one electrode, via the energy can be given off. This released energy heats up at least partially the body to be processed. By The body can heat at defined points specifically heated and thereby chemically altered, whereby the structure to be generated on the body to be processed directly applicable. This eliminates the step, first Apply a layer of material on a substrate, and then to Forming the structure partially wegzuätzen the material layer.
Die Erfindung ist besonders geeignet, wenn der Körper ein Polymerformkörper aus mindestens einer Polymerphase ist, die Carbon-Nanotubes enthält, da in diesem Körper durch Anlegen einer Energie an ganz spezifischen Positionen die Leitfähigkeit verändert werden kann. Somit lassen sich Leiterbahnen auf einem zu bearbeitenden Körper ohne Aufbringen einer leitfähigen Materialschicht und anschließendem Wegätzen der nicht-benötigten Bereiche der leitfähigen Materialschicht herstellen. Auf diese Weise werden Arbeitsschritte eingespart, die Produktion der Leiter platte beschleunigt und so die Wirtschaftlichkeit der Produktion erhöht.The Invention is particularly suitable when the body is a polymer molding is at least one polymer phase containing carbon nanotubes, there in this body by applying an energy to very specific Positions the conductivity are changed can. Thus, tracks can be processed on one Body without application of a conductive material layer and then erasing the unneeded Create areas of the conductive material layer. On this way work steps are saved, the production of the Ladder plate speeds up and thus the profitability of the production elevated.
Der zu bearbeitende Körper lässt sich besonders effektiv erzeugen, wenn die Energiequelle mindestens zwei Elektroden aufweist, die an den zu bearbeitenden Körper anlegbar sind, wobei mit den zwei Elektroden ein Strom durch den zu bearbeitenden Körper leitbar ist bzw. eine Spannung anlegbar ist, der den zu bearbeitenden Körper aufwärmt und, wie weiter unten näher beschrieben, vorzugsweise in definierten Bereichen z. B. an der Oberfläche aufgeschmolzen. Durch diese einfache technische Maßnahme lassen sich am zu bearbeitenden Körper nach einer möglichen Ausführungsform auch dreidimensionale Strukturen erstellen, da die beiden Elektroden beispielsweise an der Vorderseite und an der Rückseite des zu bearbeitenden Körpers anlegbar sind. Beispielsweise lassen sich so auf einfache Weise Löcher in den zu bearbeitenden Körper einbrennen oder, im Falle der zuvor beschriebenen Leiterplatte, Kontaktierungen zwischen zwei Ebenen herstellen. Somit lassen sich mit dem Gerät der vorliegenden Erfindung kostengünstig Multilayer-Leiterplatten herstellen.Of the The body to be processed is particularly effective generate if the energy source has at least two electrodes, which can be applied to the body to be processed, wherein with the two electrodes a current through the body to be processed is conductive or a voltage can be applied, the to be processed Body warms up and, as further below described, preferably in defined ranges z. B. at the Surface melted. Through this simple technical Measure can be taken on the body to be processed according to a possible embodiment also three-dimensional Create structures, as the two electrodes, for example, on the front and at the back of the machined Body can be applied. For example, it can be opened like this easy way holes in the body to be processed burn in or, in the case of the printed circuit board described above, Establish contacts between two levels. Thus can be inexpensive with the device of the present invention Produce multilayer printed circuit boards.
Zum Herstellen einfacher Leiterbahnen in einer Ebene des zu bearbeitenden Körpers kann eine Elektrode der Energiequelle an einem Punkt fixiert werden, wobei die andere Elektrode auf dem Körper beliebig bewegt wird, wodurch insbesondere im Falle einer Leiterplatte die elektrischen Leiterbahnen erzeugt werden. Alternativ können aber auch beide oder mehrere Elektroden gleichzeitig bewegt werden. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die beiden Elektroden auch mit einem Abstandshalter auf einem vorbestimmten Abstand zueinander gehalten werden, so dass beide Elektroden gemeinsam über den zu bearbeitenden Körper bei der Erzeugung der Struktur bewegt werden. Die Elektroden bzw. die dem Polymerformkörper zugewandten Teile davon, z. B. in Stiftform, können grundsätzlich jede beliebige Form aufweisen, wobei die Form in Hinblick auf die Form der gewünschten zu erzeugenden Leiterbahnen vom Fachmann frei wählbar ist. Auch die angelegte Spannung bzw. der Strom können frei gewählt werden, wobei der Fachmann in Abhängigkeit von dem verwendeten Polymerformkörper, dessen Zusammensetzung sowie dem Grad und Bereich der gewünschten Erwärmung des Formkörpermaterials die geeigneten Werte einfach empirisch ermitteln kann. In vielen Fällen wird z. B. eine Spannung von mehr als 500 V, insbesondere von 1000 V oder mehr günstig sein.For producing simple strip conductors in a plane of the body to be processed, one electrode of the energy source can be fixed at one point, wherein the other electrode is arbitrarily moved on the body, whereby in particular in the case of a printed circuit board, the electrical conductor tracks are generated. Alternatively, however, both or more electrodes can be moved simultaneously. According to a further embodiment of the invention, the two electrodes can also be held with a spacer at a predetermined distance from each other, so that both electrodes are moved together over the body to be processed in the formation of the structure. The electrodes or the polymer molding facing parts thereof, for. B. in stick form, may in principle have any shape, wherein the shape of the shape of the desired conductor tracks to be generated by the skilled person freely selectable is. The applied voltage or the current can also be chosen freely, it being possible for the person skilled in the art, depending on the polymer molding used, its composition and the degree and range of the desired heating of the molding material, to determine empirically the suitable values. In many cases, for. B. be a voltage of more than 500 V, in particular of 1000 V or more favorable.
Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine erste Elektrode in einem ersten Bereich des Polymerformkörpers (bzw. seiner Oberfläche) an dem bereits eine Leitfähigkeit besteht bzw. erzeugt wurde, angelegt, während eine zweite Elektrode ausgehend von einem Punkt auf dem Polymerformkörpers (bzw. seiner Oberfläche), der in dem gleichen leitfähigen Bereich liegt, oder der mit diesem Bereich über einen leitfähigen Bereich (z. B. eine Leiterbahn) verbunden ist, über den Polymerformkörpers (bzw. seiner Oberfläche) bewegt, um eine (neue) Leiterbahn zu erzeugen, den leitfähigen Bereich zu vergrößern oder zwei bestehende leitfähige Bereiche (z. B. Leiterbahnen) zu verbinden. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine große Flexibilität bei der Erzeugung bzw. Gestaltung der leitfähigen Strukturen auf dem Polymerformkörper.To a preferred embodiment of the invention becomes a first electrode in a first region of the polymer molding (or its surface) on the already a conductivity exists or created, while a second Electrode starting from a point on the polymer molding (or its surface), in the same conductive Range, or with this area via a conductive Area (such as a track) is connected via the Polymer molding (or its surface) moves, to create a (new) trace, the conductive Enlarge area or two existing conductive ones To connect areas (eg tracks). This approach allows a great deal of flexibility the generation or design of the conductive structures on the polymer molding.
Das Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung kann nach einer möglichen Ausführungsform besonders effektiv in einen Plotter, in einen Matrixdrucker oder in einen Stift eingebaut werden. In einem Verfahren zum Erzeugen einer Struktur auf einem zu bearbeitenden Körper wird der zu bearbeitende Körper durch eine Energiequelle mit mindestens einer Elektrode, die zum Abgeben einer Energie vorgesehen ist, wenigstens teilweise erwärmt.The Apparatus according to the present invention may be particularly effective according to one possible embodiment built into a plotter, matrix printer or pen become. In a method for creating a structure on a The body to be processed becomes the body to be processed by an energy source having at least one electrode leading to Delivering an energy is provided, at least partially heated.
In dem Verfahren gemäß der Erfindung lassen sich die zuvor genannten Vorrichtungsmerkmale wirkungsgleich anwenden.In the method according to the invention can be apply the aforementioned device characteristics with the same effect.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand zweier nicht einschränkender Ausführungsbeispiele näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:The Invention will be described below with reference to two non-limiting Embodiments described in more detail. In the Drawings show:
In den Figuren werden folgende Bezugszeichen verwendet:In the figures use the following reference numerals:
- 1010
- Gerätdevice
- 12, 1412 14
- Stiftepencils
- 16, 1816 18
- Kontakt StiftContact pen
- 20, 2220 22
- Kontakt SteckerContact plug
- 2424
- Steckerplug
- 2626
- Polymerkörperpolymer body
- 2828
- Leiterbahnconductor path
- 3030
- Umgebungsbereichsurrounding area
- 3232
- Gezeichnete Liniendrawn lines
- 3434
- Kontaktstellecontact point
- 3636
- Unterseitebottom
- 3838
- Gerätdevice
- 4040
- Stiftpen
- 4242
- Heizspiraleheating coil
- 4444
- Schutzkörperprotective body
- 4646
- Steckerplug
In
einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in
den
Beim
Anlegen der Kontakte
Auf
praktische Weise können nach einer möglichen Ausführungsform
die zu erzeugenden Leiterbahnen auf dem Polymerkörper
In
den
Im
Einsatz wird das Gerät
Mit der Erfindung lassen sich auf einfache Weise Strukturen auf einem Körper erzeugen, ohne dass es dem Auftragen eines Grundmaterials und dem Entfernen der nicht benötigten Stellen des Grundmaterials bedarf. Dadurch werden Prozessschritte bei der Herstellung gespart, so dass die Produktion des zu bearbeitenden Körpers wirtschaftlicher wird. Demnach betrifft ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung die Verwendung der vorstehend beschriebenen Geräte, Vorrichtungen und Verfahren zur Erzeugung (leitfähiger) Strukturen auf Polymerformkörpern, insbesondere Polymerformkörpern wie nachstehend näher beschrieben.With The invention can be easily structures on a Create body without it applying a base material and removing the unneeded locations of the base material needed. As a result, process steps are saved in the production, so that the production of the body to be worked more economically becomes. Accordingly, another aspect of the present invention relates the use of the devices, devices described above and methods for producing (conductive) structures Polymer moldings, in particular polymer moldings as described in more detail below.
Die vorstehenden Geräte, Vorrichtungen und Verfahren bieten dabei besondere Vorteile bei der Verwendung der nachstehenden erfindungsgemäßen Polymerformkörper mit leitfähigen Strukturen auf der Oberfläche, wobei auch Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben werden.The provide the above devices, devices and methods while special advantages in the use of the following invention Polymer moldings with conductive structures on the surface, including methods for its preparation to be discribed.
Die vorliegende Erfindung betrifft demnach nach einem weiteren Aspekt einen Polymerformkörper mit leitfähigen, insbesondere elektrisch leitfähigen, Strukturen auf der Oberfläche, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Polymerformkörper.The The present invention accordingly relates to a further aspect a polymer molding with conductive, in particular electrically conductive, structures on the surface, and a method for producing these polymer molded bodies.
Elektrisch
leitfähige Kunststoffe sind seit langem bekannt.
Ein
anderes Verfahren zur Erzeugung elektrisch leitfähiger
Strukturen auf beliebigen Substratmaterialien wird in der
Die
Um eine gute elektrische Leitfähigkeit zu erzielen, sind bei all diesen Verfahren ausreichende Mengen an Zusatzstoffen erforderlich und die Leitfähigkeit ist weitgehend gleichmäßig über das Volumen der Kunststoffformteils verteilt. Mit dem steigenden Füllgrad ist aber im Regelfall eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften verbunden, so dass bei hohen Füllgraden beispielsweise die Zähigkeit sowie Zug- und Reißfestigkeit deutlich reduziert sind.Around To achieve a good electrical conductivity are at All these procedures require sufficient amounts of additives and the conductivity is largely uniform across the volume of the plastic molding distributed. With the rising Filling degree is but usually a deterioration of associated with mechanical properties, so at high fill levels for example, toughness and tensile and tear strength are significantly reduced.
Eine
weitere Möglichkeit zur Erzeugung elektrisch leitfähiger
Strukturen auf Oberflächen wurde von
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, die bekannten Verfahren zur Erzeugung von leitfähigen Strukturen auf Polymerformkörpern zu vereinfachen und zu verbessern und insbesondere Polymerformkörper mit besonders guten Eigenschaften zur Verfügung zu stellen.A The object of the present invention was therefore the known methods for the production of conductive structures on polymer moldings to simplify and improve and in particular polymer moldings to provide with particularly good properties.
Die oben beschriebene Aufgabe wird durch die hierin definierten Polymerformkörper und das Verfahren zu deren Herstellung gelöst.The The object described above is achieved by the shaped polymer bodies defined herein and solved the process for their preparation.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde überraschenderweise festgestellt, dass das partielle Anschmelzen der Oberfläche eines Polymerformkörpers, der Carbon Nanotubes enthält, zu einer Migration der CNT an die Oberfläche des Polymerformkörpers führt. Durch gezieltes Anschmelzen der Oberfläche in definierten Bereichen ist es somit auf vorteilhafte Weise möglich, die Konzentration der CNT in diesen Bereichen zu erhöhen und die elektrische und thermische Leitfähigkeit dieser Bereiche zu erhöhen. Ein Nachweis für die höhere Konzentration der CNT in den elektrisch leitfähigen (thermisch behandelten) Bereichen kann z. B. über lichtmikroskopische oder elektronenmikroskopische Aufnahmen geliefert werden. Hierbei erscheinen beispielsweise bei einem Polymerformkörper aus Polycarbonat und CNT im Lichtmikroskop die Stellen mit hoher CNT-Dichte in schwarzer Farbe, wohingegen die Stellen mit geringer CNT-Dichte weiß sind.in the The scope of the present invention has been surprisingly found that the partial melting of the surface a polymer molding containing carbon nanotubes, to a migration of the CNT to the surface of the polymer molding leads. By targeted melting of the surface in defined areas, it is thus possible in an advantageous manner to increase the concentration of CNT in these areas and the electrical and thermal conductivity of these Increase areas. A proof of the higher Concentration of CNT in the electrically conductive (thermal treated) areas may z. B. on light microscopic or electron micrographs. in this connection appear, for example, in a polymer molding Polycarbonate and CNT in the light microscope, the sites with high CNT density in black color, whereas those with low CNT density are white.
Im
Gegensatz dazu wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung überraschenderweise
festgestellt, dass die Verwendung von Polymerformkörpern
mit anderen elektrisch leitenden Zusatzstoffen nicht zu einer Migration
der leitfähigen Stoffe an die Oberfläche führt.
Beispielsweise führte das Anschmelzen von Polymerformkörpern
mit leitfähigen Fasersystemen, wie z. B. Aluflakes (Hersteller
Alufllakes der Fa. Silverline, GB; verwendete Polymermischung Polycarbonat/Polypropylen,
siehe Beispiel) oder Stahlfasern nicht zu einer Migration der leitfähigen
Fasern an die Oberfläche. Bei diesen Polymerformkörpern
ist daher nur das oben beschriebene Verfahren aus
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Geschwindigkeit der Migration sowohl von der Viskosität der Polymerphasen, durch die sich die CNT bewegen müssen, als auch von der jeweilige Kompatibilität der Oberflächen der CNT und der Polymerphasen, und von der Behandlungsdauer, d. h. der Zeit, die den CNT zur Verfügung steht, um durch das aufgeschmolzene Polymer an die Oberfläche vorzudringen, abhängig. Je länger die Anschmelzung erfolgt, desto besser können die CNT an die Oberfläche wandern, und desto besser ist auch die Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit in den thermisch behandelten Bereichen.In the method according to the invention, the rate of migration of both the Viskosi the polymer phases through which the CNT must move, as well as the respective compatibility of the surfaces of the CNT and the polymer phases, and the treatment time, ie the time available to the CNT, to the surface through the molten polymer to penetrate, depending. The longer the melting, the better the CNT can move to the surface, and the better the increase in electrical conductivity in the thermally treated areas.
Des Weiteren wurde überraschenderweise festgestellt, dass sich durch Dehnen oder Verbiegen des Polymerformkörpers der Oberflächenwiderstand desselben ändert. Insbesondere wird der Oberflächenwiderstand grösser je mehr der Polymerformkörper gedehnt wird. Dies ermöglicht die Anwendung der erfindungsgemäßen Polymerformkörper in Dehnungsmessstreifen.Of Furthermore, it was surprisingly found that by stretching or bending the polymer molding of the Surface resistance of the same changes. Especially the surface resistance becomes greater the more the polymer molding is stretched. this makes possible the application of the polymer molding according to the invention in strain gauges.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher nach einem Aspekt Polymerformkörper mit leitfähigen, insbesondere elektrisch leitfähigen, Strukturen auf der Oberfläche, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Polymerformkörper.The The present invention therefore relates in one aspect to polymer moldings with conductive, in particular electrically conductive, Structures on the surface, as well as a method for Production of these polymer moldings.
Ein Polymerformkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein beliebig geformter dreidimensionaler Körper oder eine Polymerschicht aus einem oder mehreren verschiedenen Polymeren, die nachfolgend sowohl für das erfindungsgemäße Verfahren als auch für die erfindungsgemäßen Polymerformkörper beschrieben werden.One Polymer molding in the context of the present invention an arbitrarily shaped three-dimensional body or a Polymer layer of one or more different polymers, the following both for the inventive Process as well as for the invention Polymer moldings are described.
Erfindungsgemäß geeignete Polymere sind Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere sowie anorganische Polymere und Mischung daraus, bevorzugt werden Thermoplaste und Duroplaste verwendet. Bevorzugte Polymere sind Polycarbonat, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamide wie Polyamid 6 (PA 6), Polyamid 6.6 (PA 6.6), Polyamid 6.4 (PA 6.4)), Polyamid 12 (PA 12), aromatisches Polyamid, Polyvinylchlorid, Nylon 6,6, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid, Polyphenylenether, Polystyrol, Polyolefine wie Polypropylen oder Polyethylen, Polysulfon, thermoplastisches Polyurethan, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, thermoplastische Elastomerlegierungen, Acetal, Styrol-Maleinsäureanhydrid, Butadien-Styrol, Polyetheretherketon, Polyethersulfon, Polytetrafluorethen, Polyalkylacrylate, Polymethylmethacrylat, ungesättigte Polyester, Polylactone, Polyepoxide, Polyamide, Polybutadiene, Polyphosphazene, Styrolmaleinsäureanhydrid (SMA), Styrolmethylmethacrylat (SMMA), Polysulfon, Polyvinylacetat und Polyacrylamid. Des Weiteren kann Phenolharz, Polyesterharz, natürlicher oder synthetischer Kautschuk oder Silikonkautschuk verwendet werden. Spezielle Beispiele anorganischer Polymere umfassen Phosphor basierte Verbindungen und Silikone. Die vorstehend aufgezählten Polymere können auf dem Fachmann bekannte Weise hergestellt und verarbeitet werden. Bevorzugterweise werden mindestens zwei, weiter bevorzugt mindestens drei, verschiedene Polymere zur Herstellung des Polymerformkörpers verwendet.According to the invention suitable Polymers are thermoplastics, thermosets, elastomers and inorganic Polymers and mixtures thereof, are preferred thermoplastics and Thermosets used. Preferred polymers are polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyamides such as polyamide 6 (PA 6), polyamide 6.6 (PA 6.6), polyamide 6.4 (PA 6.4)), polyamide 12 (PA 12), aromatic polyamide, polyvinyl chloride, Nylon 6,6, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polyphenylene ether, Polystyrene, polyolefins such as polypropylene or polyethylene, polysulfone, thermoplastic polyurethane, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, thermoplastic elastomer alloys, acetal, styrene-maleic anhydride, Butadiene-styrene, polyetheretherketone, polyethersulfone, polytetrafluoroethene, Polyalkylacrylates, polymethyl methacrylate, unsaturated Polyesters, polylactones, polyepoxides, polyamides, polybutadienes, polyphosphazenes, Styrene maleic anhydride (SMA), styrene methyl methacrylate (SMMA), polysulfone, polyvinyl acetate and polyacrylamide. Furthermore Can be phenolic resin, polyester resin, more natural or synthetic Rubber or silicone rubber can be used. Special examples Inorganic polymers include phosphorus based compounds and Silicones. The polymers listed above may be prepared and processed in a manner known to those skilled in the art. Preferably, at least two, more preferably at least three, different polymers for the preparation of the polymer molding used.
Bevorzugte
Polymerblends sind: Polycarbonat/Polyolefin (insbesondere Polypropylen
oder Polyethylen), Polyethylenterephthalate (PET)/Polyvinylidenfluorid,
PET/Nylon 6,6, PET/Polypropylen, PET/Polyethylenmischungen mit hoher
Dichte, Polyamid 6 (PA6)/Acrylonitril-Butadiene-Styrol und Polycarbonat/Polyolefine (bevorzugt
Polypropylen), Polyamid 6-(PA6)/Polyamid 12 (PA12), Polyamid 6.6
(PA 6.6)/Polyamid 12 (PA 12), aromatisches Polyamid/Polyamid 12
(PA 12), Polybutylenterephthalat/thermoplastisches Polyester, und
Polyethylenterephthalat/thermoplastisches Polyester. Geeignete Polymerblends
wurden beispielsweise von
Erfindungsgemäß besteht der Polymerformkörper bevorzugt aus mindestens zwei miteinander im Wesentlichen nicht mischbaren (phasenunverträglichen) Polymeren. Werden zwei oder mehr phasenunverträgliche Polymere verwendet, so können diese selbst nach dem Anschmelzen des Polymerformkörpers ein zwei- oder mehrphasiges System ausbilden. Phasenunverträgliche Systeme sind dem Fachmann bekannt. Werden die beiden Polymersorte vermengt, liegen sie in getrennten Phasen nebeneinander vor. Wird eine derartige Mischung über einen längeren Zeitraum in der Schmelze gehalten, koaleszieren die aus jeweils einer Po lymersorte gebildeten Domänen, d. h. es findet eine Phasenseparierung statt.According to the invention the polymer molding preferably consists of at least two together essentially immiscible (phase incompatible) Polymers. Be two or more phase incompatible polymers used, so they can even after melting of the polymer molding a two- or multi-phase system form. Phase-incompatible systems are those skilled in the art known. If the two polymer types are mixed, they lie in separate phases next to each other. If such a mixture over held in the melt for an extended period of time, coalesced the domains formed from one polymer species each, d. H. There is a phase separation.
Beispielsweise sind Polymere, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol (PS), Polymethylmetacrylat (PMMA) und Acrylnitrit-Butadien-Styrol (ABS), sowie thermoplastischen Polyestern, wie Polyethylenterephthalat (PET) oder Polybutylenterephthalat (PBT), und Polycarbonate nicht mischbar mit Polypropylen und/oder Polypropylencopolymeren. Des Weiteren sind Polystyrol und Polyamid-6 nicht mit Polyethylen oder Polypropylen mischbar. Kombinationen aus zwei oder mehr der vorstehend genannten Polymere sind erfindungsgemäß bevorzugt, wobei die Verwendung von Polycarbonat in Kombination mit Polypropylen besonders bevorzugt ist.For example, polymers selected from the group consisting of polystyrene (PS), polymethylmethacrylate (PMMA) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), as well as thermoplastic polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT), and polycarbonates immiscible with polypropylene and / or polypropylene copolymers. Furthermore, polystyrene and polyamide-6 are not miscible with polyethylene or polypropylene. Combinations of two or more of the aforementioned polymers are preferred according to the invention, wherein the use of polycarbonate in combination with polypropylene FITS is preferred.
Bei Verwendung von Polypropylen und/oder einem Polypropylencopolymer in einem Gemisch mit dazu phasenunverträglichen Polymeren ist es bevorzugt, jeweils bezogen auf die gesamte Masse des Polymergemisches (inklusive der eventuell verwendeten Hilfsstoffe und Carbon Nanotubes), mindestens 40 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 60 Gew.-%, noch weiter bevorzugt mindestens 80 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, und am meisten bevorzugt mindestens 99 Gew.-%, Polypropylen und/oder Polypropylencopolymer zu verwenden. Weitere bevorzugte Mengenbereich sind: 40 bis 99 Gew.-%, weiter bevorzugt 60 bis 95 Gew.-%, noch weiter bevorzugt 70 bis 95 Gew.-%, Polypropylen und/oder Polypropylencopolymer.at Use of polypropylene and / or a polypropylene copolymer in a mixture with phase-incompatible polymers it is preferred, in each case based on the total mass of the polymer mixture (including any auxiliary substances and carbon nanotubes), at least 40% by weight, more preferably at least 60% by weight, still more preferably at least 80% by weight, more preferably at least 90% by weight, and most preferably at least 99% by weight, of polypropylene and / or polypropylene copolymer. Further preferred Amount range are: 40 to 99 wt .-%, more preferably 60 to 95 Wt .-%, more preferably 70 to 95 wt .-%, polypropylene and / or Polypropylene copolymer.
Carbon Nanotubes (CNT), auch Kohlenstoffnanoröhrchen oder Kohlenstoffnanotubes genannt, sind aus Kohlenstoffatomen in bestimmter molekularer Anordnung ausgebildete, faserartige Strukturen. CNT bestehen aus Wandabschnitten, die Hohlräume umschließen. Die Wände sind hierbei aus Kohlenstoffatomen mit jeweils drei Bindungspartnern aufgebaut, die eine wabenartige Struktur aus Sechsecken bilden. Je nach Anordnung der Wand strukturen spricht man von einlagigen Kohlenstoffnanotubes (single wall carbon nanotubes, SWCNT), die aus einzelnen Röhren aufgebaut sind und einen Innendurchmesser von 1–3 nm aufweisen, oder von mehrlagigen Kohlenstoffnanotubes (multi wall carbon nanotubes, MWCNT), die aus mehreren konzentrisch ineinander geschachtelten Röhren bestehen. Die Außendurchmesser der Carbon Nanotubes betragen zwischen 1 nm und 400 nm, wobei Carbon Nanotubes mit einem Außendurchmesser zwischen 10 und 400 nm häufig als Kohlenstoffnanofaser (Carbon Nano Fibre, CNF) bezeichnet werden.carbon Nanotubes (CNT), also carbon nanotubes or carbon nanotubes called, are made of carbon atoms in a certain molecular arrangement trained, fibrous structures. CNTs consist of wall sections, enclose the cavities. The walls are here made of carbon atoms with three bonding partners constructed, which form a honeycomb-like structure of hexagons. Depending on the arrangement of the wall structures one speaks of single-layered Kohlenstoffnanotubes (single wall carbon nanotubes, SWCNT), the are constructed of individual tubes and an inner diameter of 1-3 nm, or of multi-layered carbon nanotubes (multi wall carbon nanotubes, MWCNT) consisting of several concentric consist of nested tubes. The outside diameter The carbon nanotubes are between 1 nm and 400 nm, with carbon Nanotubes with an outer diameter between 10 and 400 nm often as a carbon nanofiber (Carbon Nano Fiber, CNF).
Die
Herstellung von Carbon Nanotubes ist dem Fachmann bekannt und kann
beispielsweise im Lichtbogenverfahren (
Erfindungsgemäß werden bevorzugt CNT mit einem mittleren Durchmesser von 2 bis 100 nm, weiter bevorzugt 5 bis 80 nm, und besonders bevorzugt 6 bis 50 nm verwendet. Bevorzugt werden MWCNT verwendet. Des Weiteren ist dem Fachmann bekannt, dass die Carbon Nanotubes je nach Symmetrie bzw. Anordnung der Kohlenstoffsechsecke in den Röhrenwänden unterschiedliche Elektronenzustände aufweisen und somit Eigenschaften von Metallen oder Halbleitern aufweisen können. Je nach Anwendung wird der Fachmann daher die geeigneten, in der Literatur beschriebenen, Carbon Nanotubes auswählen können.According to the invention preferably CNT with an average diameter of 2 to 100 nm, more preferably 5 to 80 nm, and more preferably 6 to 50 nm used. Preference is given to using MWCNT. Furthermore, the Skilled in the art that the carbon nanotubes depending on the symmetry or Arrangement of carbon hexagons in the tube walls have different electronic states and thus Properties of metals or semiconductors may have. Depending on the application, the person skilled in the art, therefore, the appropriate, in the Literature described, carbon nanotubes can select.
Erfindungsgemäß können
auch ”funktionalisierte Carbon Nanotubes” verwendet
werden, solange diese Carbon Nanotubes sich nicht derart mit den
Polymeren verbinden, dass eine Migration verhindert wird. ”funktionalisierte
Carbon Nanotubes” weisen eine modifizierte Oberfläche
auf und sind beispielsweise in
Anstelle von oder zusätzlich zu den Carbon Nanotubes können nach einer möglichen erfindungsgemäßen Ausführungsform auch Graphene anstelle der CNTs oder zusammen mit diesen eingesetzt werden. Graphene und Verfahren zu deren Herstellung sind dem Fachmann bekannt. Graphene sind einatomare Graphitschichten, die beispielsweise durch epitaktisches Aufwachsen auf einem Siliziumoxid-Substrat hergestellt werden können. CNTs sind erfindungsgemäß jedoch bevorzugt.Instead of of or in addition to the carbon nanotubes after a possible inventive Embodiment also graphene instead of the CNTs or together be used with these. Graphene and process for its preparation are known in the art. Graphenes are monatomic graphite layers, for example by epitaxial growth on a silica substrate can be produced. However, CNTs are according to the invention prefers.
Erfindungsgemäß bevorzugt werden Carbon Nanotubes in einem Mengenanteil (bezogen auf die Gesamtmasse der Polymerphase/n des Polymerformkörpers) verwendet, so dass der Polymerformkörper ohne die erfindungsgemäßen leitfähigen Strukturen nicht oder nur gering leitfähig ist. Bei reinen Polycarbonatwerkstoffen können daher beispielsweise insgesamt nur weniger als etwa 5 Gew.-% an CNT eingesetzt werden. Für Polypropylen können maximal etwa 8–10 Gew.-% CNT verwendet werden. Ein Fachmann wird je nach Anwendung des erfindungsgemäßen Polymerformkörpers die geeignete Gesamtmenge an CNT durch Testversuche bestimmen.According to the invention, preference is given to using carbon nanotubes in a proportion (based on the total mass of the polymer phase (s) of the polymer molding), so that the polymer molding without the conductive structures of the invention is not or only slightly conductive. For pure polycarbonate materials, therefore, for example, only less than about 5 wt .-% of CNT can be used in total. For polypropylene, a maximum of about 8-10% by weight of CNT may be used. A person skilled in the art will determine the appropriate total amount of CNT by test experiments, depending on the application of the polymer molding according to the invention.
Zusätzlich
bevorzugt können im erfindungsgemäßen
Verfahren bzw. in den erfindungsgemäßen Polymerformkörpern
Nanocomposits verwendet werden. Derartige Stoffe und deren Anwendung
sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in der
Zusätzlich bevorzugt kann/können die Polymerphase/n des Polymerformkörpers weitere Stoffe enthalten, die die elektrische Leitfähigkeit des Polymerformkörpers erhöhen können. Beispielsweise können metallbeschichtete Carbonfaser oder ähnliches enthalten sein.additionally Preferably, the polymer phase (s) of the polymer molding can / can Other substances that contain the electrical conductivity of the polymer molding can increase. For example, metal-coated carbon fiber or the like be included.
Zusätzlich bevorzugt enthält der Polymerformkörper außer polymeren Bestandteilen, CNT und Nanocomposits maximal 20 Gew.-%, weiter bevorzugt maximal 10 Gew.-%, an weiteren Stoffen wie Verarbeitungshilfsmittel, Dispergierhilfsmittel, Haft- und Verträglichkeitsvermittler, Licht- und Alterungsschutzmittel, Farbstoffe etc.additionally Preferably, the polymer molding contains except polymeric constituents, CNT and nanocomposites not more than 20% by weight, more preferably not more than 10% by weight, of other substances, such as processing aids, Dispersing agents, adhesion and compatibilizer, Light and aging inhibitors, dyes, etc.
Der Ausdruck ”elektrisch leitfähig”, so wie hier verwendet, bezeichnet einen Körper mit einem Oberflächenwiderstand von weniger als 109, bevorzugt weniger als 107 Ohm, weiter bevorzugt weniger als 105, und besonders bevorzugt weniger als 104 Ohm. Dementsprechend betreffen die Ausdrücke ”nicht elektrisch leitfähig” und ”gering elektrisch leitfähig”, so wie hier verwendet, einen Körper mit einem Oberflächenwiderstand von mehr als 109 Ohm, bevorzugt mehr als 107 Ohm, weiter bevorzugt mehr als 105, und besonders bevorzugt mehr als 104 Ohm. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, den Oberflächenwiderstand in definierten Bereichen um den Faktor 10, insbesondere 100, insbesondere 1000 oder mehr zu verringern, um elektrisch leitfähige Strukturen zu erzeugen.The term "electrically conductive" as used herein refers to a body having a surface resistance of less than 10 9 , preferably less than 10 7 ohms, more preferably less than 10 5 , and most preferably less than 10 4 ohms. Accordingly, the terms "non-electrically conductive" and "low electrical conductivity" as used herein refer to a body having a surface resistance of greater than 10 9 ohms, preferably greater than 10 7 ohms, more preferably greater than 10 5 , and most preferably more than 10 4 ohms. The method according to the invention makes it possible to reduce the surface resistance in defined regions by a factor of 10, in particular 100, in particular 1000 or more, in order to produce electrically conductive structures.
Eine elektrisch leitfähige Struktur im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine geometrische Anordnung von elektrisch leitfähigen Bereichen auf der Oberfläche eines Polymerformkörpers, wobei die elektrisch leitfähigen Bereiche an elektrisch nicht leitfähige Bereiche auf der Oberfläche angrenzen. Insbesondere können die elektrisch leitfähigen Strukturen für elektronische Anwendungen ausgebildet sein. Die elektrisch leitfähigen Strukturen können daher beliebige geometrische Formen aufweisen, insbesondere die Form von Linien, Flächen oder Mustern, vorzugsweise immer abgegrenzt durch nicht behandelte (und somit nicht elektrisch leitfähige) Bereiche.A electrically conductive structure in the sense of the present Invention is a geometric arrangement of electrically conductive Areas on the surface of a polymer molding, wherein the electrically conductive regions to electrically adjoin non-conductive areas on the surface. In particular, the electrically conductive Structures for electronic applications be formed. The electrically conductive structures can therefore have any geometric shapes, in particular the shape of Lines, areas or patterns, preferably always delimited by untreated (and thus not electrically conductive) Areas.
Zusätzlich zu der elektrischen Leitfähigkeit erhöht sich auch die thermische Leitfähigkeit der thermisch behandelten Bereiche der Oberfläche des Polymerformkörpers. Dies ermöglicht weitere technische Anwendungsmöglichkeiten.additionally to the electrical conductivity increases also the thermal conductivity of the thermally treated Regions of the surface of the polymer molding. This allows further technical applications.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst in einem ersten Schritt das Bereitstellen eines Polymerformkörpers aus mindestens einer Polymerphase, die Carbon Nanotubes (CNT) enthält.The inventive method comprises in a first Step, providing a polymer molding at least one polymer phase containing carbon nanotubes (CNT).
Hierbei
wird/werden ein oder mehrere der oben aufgeführten Polymere,
unter Schmelzen der Polymere, mit den Carbon Nanotubes vermischt.
Die Vermischung der einzelnen Bestandteile kann in an sich beliebiger
Weise erfolgen. Bekannte Verfahren zur Herstellung von Polymeren
mit CNT bestehen darin, das synthetisierte Polymer, welches regelmäßig
als Granulat, Pulver oder auch in Blockform vorliegt, durch Wärmezufuhr aufzuschmelzen
und so in einen flüssig-viskosen Zustand zu überführen.
Dadurch kann die Viskosität des Polymers abgesenkt, und
die CNT in das Polymer eingemischt werden. Ein solches Verfahren
kann der
Zum Einmischen von Stoffen in niederviskose Kunststoffvorprodukte können beispielsweise die bekannten Dispergierverfahren unter Verwendung einer Perlmühle, Ultraschallsonde, einem Dreirollenwalzwerk oder einem Hochdruckdispergator eingesetzt werden. Zum Einmischen in hochviskose Kunststoffschmelzen finden die bekannten Verfahren wie z. B. der Einsatz von gleichlaufenden Doppelschneckenextrudern z. B. von der Fa. Coperion (DE) oder Fa. Leistritz (DE), von gegenläufigen Doppelschneckenextrudern Fa. Pomini (IT) und Fa. Farell (US) oder der von der Fa. Buss (CH) hergestellte Ko-Kneter Verwendung.For mixing substances into low-viscosity plastic precursors, it is possible, for example, to use the known dispersion processes using a bead mill, ultrasound probe, a three-roll mill or a high-pressure disperser. For mixing in high-viscosity plastic melts find the known methods such. B. the use of co-rotating twin-screw extruders z. From Coperion (DE) or Leistritz (DE), counter-rotating twin-screw extruders from Pomini (IT) and Farell (US) or the Ko-kneader manufactured by Buss (CH).
Diese Verfahren können auch eingesetzt werden, wenn phasenunverträgliche Polymere verwendet werden. Beispielsweise können Polypropylen und/oder Polypropylencopolymer mit phasenunverträglichen Polymeren auf diese Weise vermischt und dann gemeinsam aufgeschmolzen und vermengt werden. Bei Verwendung von Nanocomposits können diese ebenfalls vor oder während dem Aufschmelzen zugegeben werden.These Methods can also be used if phase incompatible Polymers are used. For example, polypropylene and / or polypropylene copolymer with phase incompatible Polymers are mixed in this way and then melted together and be mixed up. When using nanocomposites can these also added before or during the melting become.
Bevorzugterweise wird/werden die Polymerphase/n durch Vermischen von geschmolzenem Polymer mit 0,1–10 Gew.-%, Carbon Nanotubes, bezogen auf die Gesamtmasse der Polymerphase/n des Polymerformkörpers, hergestellt.preferably, The polymer phase (s) are / are prepared by mixing molten 0.1-10% by weight polymer, carbon nanotubes, based on the total mass of the polymer phase (s) of the polymer molding, produced.
Zudem
ist es möglich, das Vermischen aller Bestandteile in mehreren,
aufeinander folgenden Arbeitsschritten durchzuführen. Beispielsweise
kann zunächst ein Polymer mit den Carbon Nanotubes unter
Schmelzen vermischt und das so erhaltene Masterbatch in einem nachfolgenden
Schritt, beispielsweise nach dem Abkühlen und Granulieren,
mit den übrigen Polymeren vermischt und geschmolzen werden.
Die Herstellung derartiger Masterbatches ist z. B. in
Hierbei ist es zusätzlich bevorzugt, dass der Polymerformkörper durch Verschmelzen mindestens einer Polymerphase, die Carbon Nanotubes (CNT) in einem Anteil (bezogen auf die Polymerphase) zwischen 1 und 40 Gew.-%, weiter bevorzugt zwischen 5 und 30 Gew.-%, weiter bevorzugt 15 und 30 Gew.-%, enthält, mit mindestens einer weiteren Polymerphase mit geringerem Carbon Nanotubes (CNT)-Anteil, erhalten wird. Hierbei sollte der Gesamtgehalt an CNT dennoch nicht so hoch sein, dass der Polymerformkörper bereits ohne die erfindungsgemäßen leitfähigen Strukturen leitfähig ist. Die Polymerphasen mit unterschiedlichen Carbon Nanotubes (CNT)-Anteilen können hierbei, wie oben beschrieben, unter Verschmelzen der Polymere oder Polymergemische mit den Carbon Nanotubes erhalten werden. Weiter bevorzugt wird die Polymerphase mit dem höheren Carbon Nanotubes-Anteil in geringeren Gewichtsanteilen als die Polymerphasen mit niedrigeren Carbon Nanotubes-Anteilen verwen det. Bevorzugt weisen die Polymerphasen mit niedrigeren Carbon Nanotubes-Anteilen zwischen 0 und 10 Gew.-% CNT (bezogen auf die Polymerphase), weiter bevorzugt zwischen 0 und 5 Gew.-% CNT, auf. Bevorzugterweise wird die Polymerphase mit dem höheren Carbon Nanotubes-Anteil in einem Anteil zwischen 0,5 und 40 Gew.-%, weiter bevorzugt zwischen 1 und 40 Gew.-%, weiter bevorzugt zwischen 1 und 30 Gew.-%, weiter bevorzugt zwischen 1 und 20 Gew.-%, und am meisten bevorzugt zwischen 1 und 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Polymerphasen des Polymerformkörpers, enthalten sein.in this connection it is additionally preferred that the polymer molding by fusing at least one polymer phase, the carbon nanotubes (CNT) in a proportion (based on the polymer phase) between 1 and 40 wt .-%, more preferably between 5 and 30 wt .-%, more preferably 15 and 30 wt .-%, containing at least one other Polymer phase with lower carbon nanotubes (CNT) content, obtained becomes. Nevertheless, the total content of CNT should not be that high be that the polymer molding already without the inventive conductive structures is conductive. The polymer phases with different carbon nanotube (CNT) proportions here, as described above, with melting of the polymers or Polymer blends with the carbon nanotubes are obtained. Further preferred is the polymer phase with the higher carbon Nanotubes content in lower proportions by weight than the polymer phases used with lower carbon nanotubes shares. Preferably have the polymer phases with lower carbon nanotube portions between 0 and 10 wt .-% CNT (based on the polymer phase), more preferably between 0 and 5 wt .-% CNT, on. Preferably, the polymer phase with the higher carbon nanotubes share in one share between 0.5 and 40% by weight, more preferably between 1 and 40% by weight, more preferably between 1 and 30% by weight, more preferably between 1 and 20% by weight, and most preferably between 1 and 10% by weight, based on the total mass of the polymer phases of the polymer molding, be included.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die Verwendung von zwei phasenunverträglichen Polymerphasen, von denen eine Polymerphase einen hohen Carbon Nanotubes-Anteil aufweist, eine besonders hohe Leitfähigkeit der erzeugten Strukturen ermöglicht. Es hat sich hierbei gezeigt, dass die Polymerphasen auch nach dem Schmelzen (bei der Herstellung des Polymerformkörpers) noch unterschiedliche Carbon Nanotubes-Anteile aufweisen. Im Gegensatz dazu führt die bekannte Verwendung von Masterbatches mit erhöhtem Ruß-Anteil, beispielsweise bei Verfahren zur Einfärbung von Polymerformkörpern, zu einer gleichmäßigen Verteilung der Rußpartikel auf die Polymerphasen.It Surprisingly, it has been shown that the use of two phase incompatible polymer phases, of which a polymer phase has a high carbon nanotube content, a particularly high conductivity of the structures produced allows. It has been shown that the polymer phases also after melting (in the preparation of the polymer molding) still have different carbon nanotubes shares. In contrast this is due to the familiar use of masterbatches increased soot content, for example, in processes for coloring polymer moldings, to a uniform distribution of the soot particles on the polymer phases.
Weiter bevorzugt wird hierbei die Polymerphase, die Carbon Nanotubes (CNT) in einem höheren Anteil enthält, aus einem oder mehreren Polymeren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonat, Polystryrol, Acrylnitrit-Butadien-Styrol (ABS), Styrolmaleinsäureanhydrid (SMA), Styrolmethylmethacrylat (SMMA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid 6 (PA 6), Polyamid 6.6 (PA 6.6), Polyamid 6.4 (PA 6.4), Polyamid 12 (PA 12), aromatischem Polyamid, Polysulfon, hergestellt. Bevorzugterweise besteht diese Polymerphase zu mindestens 50 Gew.-%, weiter bevorzugt zu mindestens 60 Gew.-%, weiter bevorzugt zu mindestens 70 Gew.-%, noch weiter bevorzugt zu mindestens 80 Gew.-%, und am meisten bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-% aus Polycarbonat.Further preferred here is the polymer phase, the carbon nanotubes (CNT) contains in a higher proportion, from one or more a plurality of polymers selected from the group consisting polycarbonate, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), Styrene maleic anhydride (SMA), styrene methyl methacrylate (SMMA), polymethyl methacrylate (PMMA), polybutylene terephthalate (PBT), Polyethylene terephthalate (PET), polyamide 6 (PA 6), polyamide 6.6 (PA 6.6), polyamide 6.4 (PA 6.4), polyamide 12 (PA 12), aromatic polyamide, polysulfone, produced. Preferably, this polymer phase is at least 50% by weight, more preferably at least 60% by weight, more preferably at least 70% by weight, more preferably at least 80% Wt .-%, and most preferably at least 90 wt .-% of polycarbonate.
Die gewünschten Polymerformkörper können dann auf übliche Weise durch Extrusions- oder Spritzgussverfahren aus den Polymergemischen erhalten werden.The desired polymer molding can then in the usual way by extrusion or injection molding are obtained from the polymer mixtures.
In einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine thermische Behandlung mindestens einer Oberfläche des Polymerformkörpers zur Erzeugung der leitfähigen, insbesondere der elektrisch leitfähigen, Strukturen auf der Oberfläche des Polymerformkörpers, wobei die thermische Behandlung das Erhitzen des Bereichs der Oberfläche auf eine Temperatur umfasst, die mindestens der Schmelztemperatur der mindestens einen Polymerphase entspricht. Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt nach dem Abkühlen der thermisch behandelten Bereiche (bis sich die Polymerphasen wieder verfestigt haben), eine (oder auch mehrere) weitere thermische Behandlung derselben Bereiche.In a second step of the method according to the invention, a thermal treatment of at least one surface of the polymer molding to produce the conductive, in particular the electrically conductive, structures on the surface of the polymer molding, wherein the thermal treatment is the Er heating the area of the surface to a temperature which corresponds at least to the melting temperature of the at least one polymer phase. According to a preferred embodiment, after cooling, the thermally treated areas (until the polymer phases have solidified again), one (or more) further thermal treatment of the same areas.
Bevorzugterweise erfolgt die thermische Behandlung der Oberfläche/n des Polymerformkörpers durch Kontakt mit einem erhitzten Körper, Gas (z. B. Heißluft) oder Flüssigkeit, oder durch elektromagnetische Strahlung. Ein Fachmann kann das jeweils geeignete Mittel auswählen, um einen definierter Bereich der Oberfläche anzuschmelzen.preferably, the thermal treatment of the surface (s) of the Polymer molding by contact with a heated body, Gas (eg hot air) or liquid, or through electromagnetic radiation. A person skilled in the art can choose the appropriate one Select means to melt a defined area of the surface.
Hierbei ist es möglich, die thermische Behandlung entweder nach vorhergehender Erzeugung des Polymerformkörpers, d. h. nachdem der Polymerformkörper das ”Formwerkzeug” verlassen hat, oder bereits bei der Herstellung eines solchen Formkörpers im Formwerkzeug, durchzuführen. Es sind bereits Werkzeuge bekannt, bei denen einzelne Teile eines Formkörpers im Werkzeug gezielt erhitzt oder länger heiß gehalten werden können.in this connection is it possible to either post the thermal treatment previous generation of the polymer molding, d. H. after the polymer molding leave the "molding tool" has, or already in the production of such a shaped body in the mold, perform. There are already tools known in which individual parts of a shaped body in Tool specifically heated or kept hot for longer can be.
Bevorzugterweise
wird jedoch elektromagnetische Strahlung zur thermischen Behandlung
der Oberfläche des Polymerformkörpers verwendet.
Weiter bevorzugt ist es hierbei, Laserstrahlung oder IR-Strahlung, weiter
bevorzugt Laserstrahlung, zu verwenden. Hierbei können
bekannte Lithographieverfahren zur gezielten Bestrahlung von definierten
Bereichen von Substratoberflächen eingesetzt werden. Verfahren
zur gezielten Bestrahlung von Oberflächen sind dem Fachmann
bekannt und beispielsweise in der
Geeignete Laser für das erfindungsgemäße Verfahren sind: He-Ne-Laser, Nd:YAG-Laser, Kohlendioxidlaser (CO2-Laser), Kohlenmonoxidlaser (CO-Laser), Stickstofflaser (N2-Laser), Argon-Ionen-Laser, Helium-Cadmium-Laser (HeCd-Laser), Krypton-Ionen-Laser, Sauerstoff-Ionen-Laser, Xenon-Ionen-Laser, Mischgas-Laser (beispielsweise mit Argon und Krypton), Excimerlaser, Metalldampflaser (beispielsweise Kupferdampflaser) und Metallhalogenid-Laser (beispielsweise Kupferbromid-Laser), bevorzugt sind Kohlendioxidlaser (CO2-Laser) und Nd:YAG-Laser.Suitable lasers for the method according to the invention are: He-Ne laser, Nd: YAG laser, carbon dioxide laser (CO 2 laser), carbon monoxide laser (CO laser), nitrogen laser (N 2 laser), argon ion laser, helium Cadmium lasers (HeCd lasers), krypton ion lasers, oxygen ion lasers, xenon ion lasers, mixed gas lasers (eg, argon and krypton), excimer lasers, metal vapor lasers (eg, copper vapor lasers), and metal halide lasers (For example, copper bromide laser), preferred are carbon dioxide (CO 2 ) laser and Nd: YAG laser.
Bevorzugterweise wird eine Stelle der Oberfläche des Polymerformkörpers für 0,001 bis 1 Sekunde erhitzt. Die Zeitdauer des Erhitzens bezieht sich hierbei auf die Zeitdauer, in der sich die Oberfläche des Polymerformkörpers in geschmolzenem Zustand befindet. Diese Zeitdauer kann vom Fachmann für die gewünschte Anwendung und die verwendeten Polymere leicht gewählt werden. Insbesondere ist es möglich, durch die Zeitdauer des Erhitzens, in der die Oberfläche angeschmolzen ist, den Oberflächenwiderstand einzustellen. Je länger die Oberfläche angeschmolzen wird und umso tiefer sich der angeschmolzene Bereich in die Oberfläche hinein erstreckt, desto mehr Carbon Nanotubes migrieren an die Oberfläche, wodurch die elektrische Leitfähigkeit der Struktur erhöht wird.preferably, becomes a position of the surface of the polymer molded body heated for 0.001 to 1 second. The period of heating refers to the length of time in which the surface of the polymer molding is in a molten state. This period of time can be selected by the person skilled in the art Application and the polymers used are easily chosen. In particular, it is possible, by the duration of the heating, in which the surface is melted, the surface resistance adjust. The longer the surface melted and the deeper the melted area gets into the surface extends into it, the more carbon nanotubes migrate to the surface, whereby the electrical conductivity of the structure increases becomes.
Es ist zusätzlich bevorzugt, dass die Oberfläche des Polymerformkörpers auf eine Temperatur erhitzt wird, die zum Schmelzen der Polymerphase/n ausreicht, jedoch nicht zu einem merklichen Verdampfen der Polymerphase/n führt. Der Ausdruck ”merkliches Verdampfen” bedeutet hierbei, dass die erzeugte leitfähige Struktur weniger als 1 Mikrometer, weiter bevorzugt weniger als 500 nm, tief in der Oberfläche des Polymerformkörpers liegt.It is additionally preferred that the surface of the polymer molding is heated to a temperature which is sufficient to melt the polymer phase (s), but not too a noticeable evaporation of the polymer phase / s leads. Of the Expression "appreciable evaporation" means that the generated conductive structure is less than 1 micron, more preferably less than 500 nm, deep in the surface of the polymer molding is.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere zur Herstellung von elektronischen Schaltkreisen auf der Oberfläche des Polymerformkörpers verwendet werden. Somit können auf einfache Weise insbesondere sehr kleine Bauteile, beispielsweise als MIDs (moulded interconnected devices) hergestellt werden. Hierbei werden die Polymerformkörper erfindungsgemäß beispielsweise in einem Standard-Spritzgießverfahren als beliebige Formteile hergestellt und anschließend die elektrisch leitfähigen Strukturen erzeugt.The inventive method can in particular for Production of electronic circuits on the surface be used of the polymer molding. Thus, you can in a simple way, in particular very small components, for example produced as MIDs (molded interconnected devices). in this connection For example, the polymer moldings are used according to the invention in a standard injection molding as any moldings and then the electrically conductive Structures generated.
Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Polymerformkörper, umfassend mindestens eine Polymerphase und zwischen 0,01 und 10 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,1 und 10 Gew.-%, weiter bevorzugt zwischen 0,1 und 10 Gew.-%, weiter bevorzugt zwischen 0,1 und 8 Gew.-%, und am meisten bevorzugt zwischen 0,1 und 6 Gew.-%. Carbon Nanotubes (CNT) (bezogen auf die Gesamtmasse der Polymerphase/n des Polymerformkörpers), wobei der Polymerformkörper auf der Oberfläche elektrisch oder thermisch, bevorzugt elektrisch, leitfähige Strukturen aufweist, wobei die Konzentration der CNT in den Bereichen der leitfähigen Oberflächenstrukturen höher ist als in den nicht leitfähigen Oberflächenbereichen.Of Furthermore, the invention relates to a polymer molding, comprising at least one polymer phase and between 0.01 and 10 Wt .-%, preferably between 0.1 and 10 wt .-%, more preferably between 0.1 and 10 wt .-%, more preferably between 0.1 and 8 wt .-%, and am most preferably between 0.1 and 6 wt .-%. Carbon nanotubes (CNT) (based on the total mass of the polymer phase (s) of the polymer molding), wherein the polymer molding is on the surface electrically or thermally, preferably electrically, conductive Having structures, wherein the concentration of CNT in the areas the conductive surface structures higher is as in the non-conductive surface areas.
Bevorzugterweise besteht der Polymerformkörper aus den im Vorangegangenen beschriebenen, insbesondere als bevorzugt erwähnten, Polymeren. Insbesondere bevorzugt enthält der Poly merformkörper mindestens eine Polymerphase die ein Polymer enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Polycarbonat, Polystryrol, Acrylnitrit-Butadien-Styrol (ABS), Styrolmaleinsäureanhydrid (SMA), Styrolmethylmethacrylat (SMMA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid 6 (PA 6), Polyamid 6.6 (PA 6.6), Polyamid 6.4 (PA 6.4), Polyamid 12 (PA 12), aromatischem Polyamid und Polysulfon, Polypropylen.Preferably, the polymer molding consists of those described in the foregoing, ins special polymers mentioned as preferred. More preferably, the poly merformkörper contains at least one polymer phase containing a polymer selected from the group consisting of: polycarbonate, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), styrene maleic anhydride (SMA), styrene methyl methacrylate (SMMA), polymethyl methacrylate (PMMA), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), polyamide 6 (PA 6), polyamide 6.6 (PA 6.6), polyamide 6.4 (PA 6.4), polyamide 12 (PA 12), aromatic polyamide and polysulfone, polypropylene.
Zusätzlich bevorzugt enthält der Polymerformkörper Nanocomposits. Geeignete Nanocomposits und geeignete Mengen wurden im Vorangegangenen beschrieben.additionally The polymer molding preferably contains nanocomposites. Suitable nanocomposites and appropriate amounts have been previously mentioned described.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Polymerformkörper mindestens zwei getrennte Polymerphasen auf. Besonders bevorzugt enthält der Polymerformkörper mindestens zwei, weiter bevorzugt zwei, Polymerphasen, wobei die eine Polymerphase aus Polymeren besteht, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol (PS), Polymethylmetacrylat (PMMA) und Acrylnitrit-Butadien-Styrol (ABS), sowie thermoplastischen Polyestern, wie Polyethylenterephthalat (PET) oder Polybutylenterephthalat (PBT), und Polycarbonat, sowie Mischungen daraus. Die zweite Polymerphase besteht aus Polypropylen und/oder Polypropylencopolymeren. Alternativ dazu können die beiden Polymerphasen aus Polystyrol und/oder Polyamid-6 in Kombination mit Polyethylen und/oder Polypropylen bestehen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Polycarbonat in Kombination mit Polyolefinen, insbesondere Polypropylen. Die bevorzugten Mengenanteile der Polypropylen und/oder Polypropylencopolymere sind im Vorangegangenen beschrieben.In a further preferred embodiment of the invention the polymer molding has at least two separate polymer phases on. Particularly preferably, the polymer molding contains at least two, more preferably two, polymer phases, wherein the a polymer phase consists of polymers selected from the group consisting of polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), as well as thermoplastic polyesters, such as polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT), and polycarbonate, as well as mixtures thereof. The second polymer phase consists of polypropylene and / or polypropylene copolymers. alternative For this purpose, the two polymer phases of polystyrene and / or Polyamide-6 in combination with polyethylene and / or polypropylene consist. Particularly preferred is the use of polycarbonate in combination with polyolefins, in particular polypropylene. The preferred ones Amounts of polypropylene and / or polypropylene copolymers are described above.
Die Analyse des fertiggestellten Polymerformkörpers hinsichtlich der vorhandenen Polymerphase/n ist im Methodenteil beschrieben. Die leitfähigen Strukturen (mit erhöhtem CNT An teil) auf der Oberfläche des Polymerformkörpers können, wie bereits erwähnt, mit üblichen optischen Messmethoden nachgewiesen werden. Weiter bevorzugt enthält eine der Polymerphasen einen höheren Anteil an Carbon Nanotubes (CNT) als die andere/n Phasen.The Analysis of the finished polymer molding in terms the existing polymer phase (s) is described in the Methods section. The conductive structures (with increased CNT to part) on the surface of the polymer molding, as already mentioned, with conventional optical measuring methods be detected. More preferably, one of the Polymer phases have a higher proportion of carbon nanotubes (CNT) as the other phases.
Es ist zudem bevorzugt, dass die elektrisch leitfähigen Strukturen des Polymerformkörpers maximal bis 10 μm, bevorzugt maximal bis 1 μm, weiter bevorzugt maximal bis 100 nm in das Innere des Polymerformkörpers (von der äußeren Oberfläche an gerechnet) hineinreichen.It is also preferred that the electrically conductive structures of the polymer molding to a maximum of 10 microns, preferably not more than 1 μm, more preferably not more than 100 nm in the inside of the polymer molding (from the outer Surface on).
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
enthält der Polymerformkörper eine Polypropylenphase
und eine Polycarbonatphase, wobei bevorzugterweise zwischen 50 und
80 Gew.-%, weiter bevorzugt zwischen 60 und 80 Gew.-%, und noch
weiter bevorzugt zwischen 70 und 80 Gew.-% Polypropylen, bezogen
auf die gesamte Masse des Polymergemisches, verwendet werden. Besonders
geeignete Polycarbonate können, wie beispielsweise in
Der erfindungsgemäße Polymerformkörper kann insbesondere so ausgestaltet sein, dass dessen elektrisch leitfähigen Oberflächenstrukturen Leiterbahnen bzw. elektronische Schaltkreise darstellen. Damit kann der Polymerformkörper als Platine in einem elektronischen Bauteil verwendet werden. Auf diese Platine können nach herkömmlichen Verfahren, wie beispielsweise Löten, Schweißen oder Ultraschall-Schweißen, beliebige Bauteile oder (elektronische) Bauelemente aufgebracht werden.Of the Polymer molding according to the invention can be designed in particular so that its electrically conductive Surface structures Circuits or electronic circuits represent. Thus, the polymer molding as a board be used in an electronic component. On this board can according to conventional methods, such as soldering, Welding or ultrasonic welding, any Components or (electronic) components are applied.
METHODENMETHODS
Zur
Bestimmung der Parameter der erfindungsgemäßen
Polymerformkörper werden die nachstehenden Methoden eingesetzt:
Die
Bestimmung der elektrischen Oberflächenleitfähigkeit
erfolgte anhand der Messung des Oberflächenwiderstands
mit einem Ohmmeter ”Metra Hit Plus” der Firma
Gossen Metrawatt GmbH nach Angaben des Herstellers. Es wurde sowohl
der Widerstand auf der unbehandelten Oberfläche als auch
jeweils an verschiedenen Stellen der mit dem Laser behandelten Oberflächenausschnitte
mittels zweier Elektroden im Abstand von 2 mm gemessen. Zum Vergleich
wurde die Oberfläche an einer Stelle mechanisch abgetragen
und der elektrische Widerstand im Material gemessen.The following methods are used to determine the parameters of the polymer shaped bodies according to the invention:
The determination of the electrical surface conductivity was based on the measurement of the surface resistance with an ohmmeter "Metra Hit Plus" from Gossen Metrawatt GmbH according to the manufacturer. Both the resistance on the untreated surface and in each case at different points of the laser-treated surface sections were measured by means of two electrodes at a distance of 2 mm. For comparison, the surface was mechanically removed at one point and the electrical resistance in the material was measured.
Die
Analyse ob ein Polymerformkörper getrennte Polymerphasen
aufweist kann unter Verwendung der Differential-Scanning-Calorimetry
(DSC) nach
Die
Bestimmung der Schmelztemperatur der Polymerphasen bzw. des Polymerformkörpers
kann gemäß
Der
Gesamtgehalt an CNT im Polymerformkörper kann durch das
pyrolytische Messverfahren gemäß
BEISPIELEXAMPLE
Es wird eine Polymermischung aus 75% Polypropylen (Repol HP-12 der Firma Reliance, Indien), 3,75% CNT (Baytubes C 150 P, Fa. Bayer) und 21,25 Gew.-% Polycarbonat (Makrolon 2805, Fa. Bayer) hergestellt.It is a polymer blend of 75% polypropylene (Repol HP-12 of Reliance, India), 3.75% CNT (Baytubes C 150 P, Bayer) and 21.25 wt .-% polycarbonate (Makrolon 2805, Fa. Bayer).
Die Mischung wird in einem ZSE 27/44D Doppelschneckenextruder der Firma Leistritz, Nürnberg mit einem Durchmesser von 27 mm und einem Verhältnis L/D von 44 bei einem Durchsatz von 10 kg/h mit einer Leistung von 18 kWh aufgeschmolzen und vermengt. Im Extruder wurde ein von 200°C auf 260°C ansteigendes Temperaturprofil eingestellt. Anschließend erfolgte eine Granulierung.The Mixture is in a ZSE 27 / 44D twin screw extruder company Leistritz, Nuremberg with a diameter of 27 mm and a ratio L / D of 44 at a throughput of 10 kg / h with a capacity of 18 kWh melted and mixed. In the extruder was from 200 ° C to 260 ° C increasing Temperature profile set. Subsequently, a Granulation.
Der
Polymerformkörper wurde im Spritzgussverfahren (Gerätetyp:
Arburg 270) bei einer Temperatur von 220–240°C
in der Form von runden Plattchen mit 4 cm Durchmesser ausgeformt.
Für die thermische Behandlung wurde ein CO2-Laser
verwendet. Die Messwerte der Oberflächenwiderstände
sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Tabelle:
Nachstehend sind bestimmte Aspekte der Erfindung im Hinblick auf den hierin offenbarten Polymerformkörper und Verfahren zur Erzeugung leitfähiger Strukturen auf solchen Polymerformkörpern zusammengefasst:
- 1. Verfahren zur Erzeugung leitfähiger Strukturen auf der Oberfläche von nicht oder nur gering leitfähigen Polymerformkörpern, umfassend die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen eines Polymerformkörpers aus mindestens einer Polymerphase, die Carbon Nanotubes (CNT) enthält;
- b) thermische Behandlung mindestens einer Oberfläche des Polymerformkörpers zur Erzeugung der leitfähigen Strukturen auf der Oberfläche des Polymerformkörpers, wobei die thermische Behandlung ein Erhitzen auf eine Temperatur umfasst, die mindestens der Schmelztemperatur der mindestens einen Polymerphase entspricht.
- 2. Verfahren gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerphase/n durch Vermischen von geschmolzenem Polymer mit 0,1–10 Gew.-% Carbon Nanotubes, bezogen auf die Masse der Polymerphase/n, erhalten wird/werden.
- 3. Verfahren gemäß Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerformkörper durch Verschmelzen mindestens einer Polymerphase, die Carbon Nanotubes (CNT) in einem Anteil zwischen 1 und 40 Gew.-% enthält, mit mindestens einer weiteren Polymerphase mit geringerem Carbon Nanotubes (CNT)-Anteil, erhalten wird.
- 4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerphase, die Carbon Nanotubes (CNT) in einem Anteil zwischen 1 und 40 Gew.-% enthält, ein oder mehrere Polymer/e umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonat, Polystryrol, Acrylnitrit-Butadien-Styrol (ABS), Styrolmaleinsäureanhydrid (SMA), Styrolmethylmethacrylat (SMMA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid 6 (PA 6), Polyamid 6.6 (PA 6.6), Polyamid 6.4 (PA 6.4), Polyamid 12 (PA 12), aromatischem Polyamid und Polysulfon.
- 5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Behandlung der Oberfläche/n des Polymerformkörpers durch Kontakt mit einem erhitzten Körper, Gas oder Flüssigkeit, oder durch elektromagnetische Strahlung erfolgt.
- 6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet, dass als elektromagnetische Strahlung Laserstrahlung oder IR-Strahlung verwendet wird.
- 7. Polymerformkörper, umfassend mindestens eine Polymerphase mit Carbon Nanotubes (CNT), wobei der Polymerformkörper auf der Oberfläche elektrisch oder thermisch leitfähige Strukturen aufweist, wobei die Konzentration der CNT in den Bereichen der elektrisch leitfähigen Oberflächenstrukturen höher ist als in den nicht elektrisch leitfähigen Oberflächenbereichen.
- 8. Polymerformkörper gemäß Punkt 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Polymerphase ein Polymer enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Polycarbonat, Polystryrol, Acrylnitrit-Butadien-Styrol (ABS), Styrolmaleinsäureanhydrid (SMA), Styrolmethylmethacrylat (SMMA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid 6 (PA 6), Polyamid 6.6 (PA 6.6), Polyamid 6.4 (PA 6.4), Polyamid 12 (PA 12), aromatischem Polyamid und Polysulfon.
- 9. Polymerformkörper gemäß einem der Punkte 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen 0,01 und 10 Gew.-% CNT, bezogen auf die Gesamtmasse der Polymerphasen des Polymerformkörpers, enthalten sind.
- 10. Polymerformkörper gemäß einem der Punkte 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerformkörper mindestens zwei getrennte Polymerphasen enthält.
- 11. Polymerformkörper gemäß einem der Punkte 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Polymerphasen einen höheren Anteil an Carbon Nanotubes (CNT) als die anderen Phasen aufweist.
- 12. Polymerformkörper gemäß einem der vorstehenden Punkte, wobei für den Polymerformkörper eine Polymerblend aus Polycarbonat mit Polyolefin, insbesondere mit Polypropylen oder Polyethylen, verwendet wird.
- 1. A process for producing conductive structures on the surface of non-conductive or only slightly conductive polymer moldings, comprising the following steps:
- a) providing a polymer molding of at least one polymer phase containing carbon nanotubes (CNT);
- b) thermal treatment of at least one surface of the polymer molding to produce the conductive structures on the surface of the polymer molding, wherein the thermal treatment comprises heating to a temperature which corresponds at least to the melting temperature of the at least one polymer phase.
- 2. Method according to item 1, characterized in that the polymer phase (s) is / are obtained by mixing molten polymer with 0.1-10% by weight of carbon nanotubes, based on the mass of the polymer phase (s).
- 3. The method according to item 1 or 2, characterized in that the polymer molded article by fusion of at least one polymer phase containing carbon nanotubes (CNT) in an amount between 1 and 40 wt .-%, with at least one further polymer phase with a lower carbon nanotubes ( CNT) portion.
- 4. The method according to one of the preceding points, characterized in that the polymer phase containing carbon nanotubes (CNT) in an amount of between 1 and 40 wt .-% comprises one or more polymer / s selected from the group consisting of polycarbonate , Polystyrene, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), styrene maleic anhydride (SMA), styrene methyl methacrylate (SMMA), polymethyl methacrylate (PMMA), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), polyamide 6 (PA 6), polyamide 6.6 (PA 6.6) , Polyamide 6.4 (PA 6.4), polyamide 12 (PA 12), aromatic polyamide and polysulfone.
- 5. The method according to any one of the preceding points, characterized in that the thermal treatment of the surface / s of the polymer molding is effected by contact with a heated body, gas or liquid, or by electromagnetic radiation.
- 6. The method according to any one of the preceding points, characterized in that as electromagnet Table radiation laser radiation or IR radiation is used.
- 7. A polymer molding comprising at least one polymer phase with carbon nanotubes (CNT), wherein the polymer molding has electrically or thermally conductive structures on the surface, wherein the concentration of CNT is higher in the regions of the electrically conductive surface structures than in the non-electrically conductive surface regions.
- 8. The polymer molding according to item 7, characterized in that at least one polymer phase contains a polymer selected from the group consisting of: polycarbonate, polystyrene, acrylonitrile butadiene styrene (ABS), styrene maleic anhydride (SMA), styrene methyl methacrylate (SMMA), polymethyl methacrylate ( PMMA), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), polyamide 6 (PA 6), polyamide 6.6 (PA 6.6), polyamide 6.4 (PA 6.4), polyamide 12 (PA 12), aromatic polyamide and polysulfone.
- 9. Polymer molding according to one of the items 7 or 8, characterized in that between 0.01 and 10 wt .-% CNT, based on the total mass of the polymer phases of the polymer molding, are included.
- 10. Polymer molding according to one of the items 7 to 9, characterized in that the polymer molding contains at least two separate polymer phases.
- 11. Polymer molding according to one of the items 7 to 10, characterized in that one of the polymer phases has a higher proportion of carbon nanotubes (CNT) than the other phases.
- 12. Polymer molding according to one of the preceding points, wherein for the polymer molding a polymer blend of polycarbonate with polyolefin, in particular polypropylene or polyethylene, is used.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - US 4404125 [0026] US 4404125 [0026]
- - US 4664971 [0026] US 4664971 [0026]
- - WO 02/19346 [0027, 0035] WO 02/19346 [0027, 0035]
- - DD 263179 [0028] - DD 263179 [0028]
- - DE 10259498 [0029] - DE 10259498 [0029]
- - WO 99/13127 [0046] WO 99/13127 [0046]
- - DE 19946182 [0046] - DE 19946182 [0046]
- - WO 98/39250 [0046] WO 98/39250 [0046]
- - WO 86/03455 [0046] WO 86/03455 [0046]
- - WO 2006/050903 [0046] - WO 2006/050903 [0046]
- - US 6203814 [0048] US 6203814 [0048]
- - US 08/812856 [0048] US 08/812856 [0048]
- - EP 1776418 [0051] - EP 1776418 [0051]
- - US 4157325 [0058] US 4157325 [0058]
- - CA 2324353 A1 [0058] - CA 2324353 A1 [0058]
- - US 5643502 [0062] US 5643502 [0062]
- - EP 0847329 A [0070] - EP 0847329 A [0070]
- - WO 02/079881 A [0070] WO 02/079881 A [0070]
- - DE 1300266 [0081] - DE 1300266 [0081]
- - DE 1495730 [0081] - DE 1495730 [0081]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - T. Dekker (Carbon-Nanotubes as Molecular Quantum Wires, Physics Today, S. 22–28, 1999) [0031] T. Dekker (Carbon Nanotubes as Molecular Quantum Wires, Physics Today, pp. 22-28, 1999) [0031]
- - Wu et al. (Journal of applied polymer science, 2006, vol. 99, no2, pp. 477–488) [0041] - Wu et al. (Journal of applied polymer science, 2006, vol. 99, no2, pp. 477-488) [0041]
- - Iijima, Nature 354, 1991, 56–8 [0046] - Iijima, Nature 354, 1991, 56-8 [0046]
- - P. M. Ajayan, Nanotubes from Carbon, Chem. Rev. 99, S. 1787–1799, 1999 [0046] PM Ajayan, Nanotubes from Carbon, Chem. Rev. 99, pp. 1787-1799, 1999 [0046]
- - DIN EN ISO 11357 [0084] - DIN EN ISO 11357 [0084]
- - DIN EN ISO 3146 [0085] - DIN EN ISO 3146 [0085]
- - DIN EN ISO 3451 [0086] - DIN EN ISO 3451 [0086]
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---|---|---|---|
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EP20090804527 EP2311048B1 (en) | 2008-08-08 | 2009-08-07 | Polymer form body with conductive structures on the surface and method for its production |
CN200980139620.0A CN102171770B (en) | 2008-08-08 | 2009-08-07 | Polymer molded bodies and printed circuit board arrangement and method for the production thereof |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
DE200810048459 Withdrawn DE102008048459A1 (en) | 2008-08-08 | 2008-09-23 | Producing conductive structures on surface of polymer molded bodies, comprises providing polymer molded body from a polymer phase containing carbon nanotubes and thermally treating a surface of the polymer molded body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102008048459A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2448383A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-05-02 | Politecnico di Torino | Process for producing conductive and/or piezoresistive traces on a polymeric substrate |
ITTO20121083A1 (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-15 | Plastic Components And Modules Auto Motive S P A | COMPOSITE MATERIAL FOR THE REALIZATION OF A COMPONENT OR A STRUCTURAL PART, PARTICULARLY FOR THE INSTALLATION OF A VEHICLE ON BOARD, TO INTEGRATE DEVICES AND ELECTRICAL CONNECTIONS. |
CN103262667B (en) * | 2010-10-26 | 2016-11-30 | C.R.F.阿西安尼顾问公司 | The method producing that conduct electricity and/or pressure drag trace on polymeric substrate |
CN108116229A (en) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | C.R.F.阿西安尼顾问公司 | Motor vehicle passenger compartment component and the method for manufacturing this component |
Citations (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1495730A1 (en) | 1963-07-24 | 1969-04-10 | Bayer Ag | Process for the production of thermoplastic polycondensation products |
DE1300266B (en) | 1960-06-10 | 1969-07-31 | Bayer Ag | Process for the production of high molecular weight, linear polycarbonates |
US4157325A (en) | 1977-07-11 | 1979-06-05 | Gaf Corporation | PBT molding compositions |
US4404125A (en) | 1981-10-14 | 1983-09-13 | General Electric Company | Polyphenylene ether resin compositions for EMI electromagnetic interference shielding |
WO1986003455A1 (en) | 1984-12-06 | 1986-06-19 | Hyperion Catalysis International, Inc. | Carbon fibrils, method for producing same, and compositions containing same |
US4664971A (en) | 1981-12-30 | 1987-05-12 | N.V. Bekaert S.A. | Plastic article containing electrically conductive fibers |
DD263179A1 (en) | 1987-07-20 | 1988-12-21 | Th Mittweida | METHOD FOR LOCAL NETWORKING OF POLYMERS |
US5643502A (en) | 1993-03-31 | 1997-07-01 | Hyperion Catalysis International | High strength conductive polymers containing carbon fibrils |
EP0847329A2 (en) | 1995-08-30 | 1998-06-17 | Deutsche Telekom AG | Process for fabricating three-dimensionally structured polymer films for integrated optics |
WO1998039250A1 (en) | 1997-03-07 | 1998-09-11 | William Marsh Rice University | Carbon fibers formed from single-wall carbon nanotubes |
WO1999013127A1 (en) | 1997-09-11 | 1999-03-18 | The Australian National University | Thin films of amorphous and crystalline microstructures based on ultrafast pulsed laser deposition |
CA2324353A1 (en) | 1998-03-20 | 1999-09-30 | The Dow Chemical Company | Polymer composite comprising a hydroxy-functionalized polyether or polyester and an inorganic filler and method for preparing the same |
US6203814B1 (en) | 1994-12-08 | 2001-03-20 | Hyperion Catalysis International, Inc. | Method of making functionalized nanotubes |
DE19946182A1 (en) | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Forschungsverbund Berlin Ev | Production of carbon nanotubes used in microelectronics comprises focussing laser pulses onto surface of carbon-containing material, vaporizing and decomposing carbon-containing molecules and growing carbon nanotubes |
WO2002019346A1 (en) | 2000-08-30 | 2002-03-07 | Parker-Hannifin, Corporation | Using laser etching to improve surface contact resistance of conductive fiber filler polymer composites |
WO2002079881A2 (en) | 2001-03-30 | 2002-10-10 | Tesa Scribos Gmbh | Lithography apparatus comprising a mobile lens for producing digital holograms |
DE10259498A1 (en) | 2002-12-19 | 2004-07-01 | Bayer Ag | Conductive thermoplastics with soot and carbon nanofibrils |
WO2006050903A2 (en) | 2004-11-13 | 2006-05-18 | Bayer Materialscience Ag | Catalyst for producing carbon nanotubes by means of the decomposition of gaseous carbon compounds on a heterogeneous catalyst |
EP1776418A1 (en) | 2004-08-13 | 2007-04-25 | Süd-Chemie Ag | Polymer blend of non-compatible polymers |
US8812856B2 (en) | 2012-02-10 | 2014-08-19 | Zynga Inc. | Methods and systems for state synchronization over a non-reliable network using signature processing |
-
2008
- 2008-09-23 DE DE200810048459 patent/DE102008048459A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1300266B (en) | 1960-06-10 | 1969-07-31 | Bayer Ag | Process for the production of high molecular weight, linear polycarbonates |
DE1495730A1 (en) | 1963-07-24 | 1969-04-10 | Bayer Ag | Process for the production of thermoplastic polycondensation products |
US4157325A (en) | 1977-07-11 | 1979-06-05 | Gaf Corporation | PBT molding compositions |
US4404125A (en) | 1981-10-14 | 1983-09-13 | General Electric Company | Polyphenylene ether resin compositions for EMI electromagnetic interference shielding |
US4664971A (en) | 1981-12-30 | 1987-05-12 | N.V. Bekaert S.A. | Plastic article containing electrically conductive fibers |
WO1986003455A1 (en) | 1984-12-06 | 1986-06-19 | Hyperion Catalysis International, Inc. | Carbon fibrils, method for producing same, and compositions containing same |
DD263179A1 (en) | 1987-07-20 | 1988-12-21 | Th Mittweida | METHOD FOR LOCAL NETWORKING OF POLYMERS |
US5643502A (en) | 1993-03-31 | 1997-07-01 | Hyperion Catalysis International | High strength conductive polymers containing carbon fibrils |
US6203814B1 (en) | 1994-12-08 | 2001-03-20 | Hyperion Catalysis International, Inc. | Method of making functionalized nanotubes |
EP0847329A2 (en) | 1995-08-30 | 1998-06-17 | Deutsche Telekom AG | Process for fabricating three-dimensionally structured polymer films for integrated optics |
WO1998039250A1 (en) | 1997-03-07 | 1998-09-11 | William Marsh Rice University | Carbon fibers formed from single-wall carbon nanotubes |
WO1999013127A1 (en) | 1997-09-11 | 1999-03-18 | The Australian National University | Thin films of amorphous and crystalline microstructures based on ultrafast pulsed laser deposition |
CA2324353A1 (en) | 1998-03-20 | 1999-09-30 | The Dow Chemical Company | Polymer composite comprising a hydroxy-functionalized polyether or polyester and an inorganic filler and method for preparing the same |
DE19946182A1 (en) | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Forschungsverbund Berlin Ev | Production of carbon nanotubes used in microelectronics comprises focussing laser pulses onto surface of carbon-containing material, vaporizing and decomposing carbon-containing molecules and growing carbon nanotubes |
WO2002019346A1 (en) | 2000-08-30 | 2002-03-07 | Parker-Hannifin, Corporation | Using laser etching to improve surface contact resistance of conductive fiber filler polymer composites |
WO2002079881A2 (en) | 2001-03-30 | 2002-10-10 | Tesa Scribos Gmbh | Lithography apparatus comprising a mobile lens for producing digital holograms |
DE10259498A1 (en) | 2002-12-19 | 2004-07-01 | Bayer Ag | Conductive thermoplastics with soot and carbon nanofibrils |
EP1776418A1 (en) | 2004-08-13 | 2007-04-25 | Süd-Chemie Ag | Polymer blend of non-compatible polymers |
WO2006050903A2 (en) | 2004-11-13 | 2006-05-18 | Bayer Materialscience Ag | Catalyst for producing carbon nanotubes by means of the decomposition of gaseous carbon compounds on a heterogeneous catalyst |
US8812856B2 (en) | 2012-02-10 | 2014-08-19 | Zynga Inc. | Methods and systems for state synchronization over a non-reliable network using signature processing |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
DIN EN ISO 11357 |
DIN EN ISO 3146 |
DIN EN ISO 3451 |
Iijima, Nature 354, 1991, 56-8 |
P. M. Ajayan, Nanotubes from Carbon, Chem. Rev. 99, S. 1787-1799, 1999 |
T. Dekker (Carbon-Nanotubes as Molecular Quantum Wires, Physics Today, S. 22-28, 1999) |
Wu et al. (Journal of applied polymer science, 2006, vol. 99, no2, pp. 477-488) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2448383A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-05-02 | Politecnico di Torino | Process for producing conductive and/or piezoresistive traces on a polymeric substrate |
WO2012055934A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-05-03 | Politecnico Di Torino | Process for producing conductive and/or piezoresistive traces on a polymeric substrate |
CN103262667A (en) * | 2010-10-26 | 2013-08-21 | C.R.F.阿西安尼顾问公司 | Process for producing conductive and/or piezoresistive traces on a polymeric substrate |
CN103262667B (en) * | 2010-10-26 | 2016-11-30 | C.R.F.阿西安尼顾问公司 | The method producing that conduct electricity and/or pressure drag trace on polymeric substrate |
ITTO20121083A1 (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-15 | Plastic Components And Modules Auto Motive S P A | COMPOSITE MATERIAL FOR THE REALIZATION OF A COMPONENT OR A STRUCTURAL PART, PARTICULARLY FOR THE INSTALLATION OF A VEHICLE ON BOARD, TO INTEGRATE DEVICES AND ELECTRICAL CONNECTIONS. |
EP2743291A1 (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | Plastic Components and Modules Automotive S.p.A. | Method for the production of a component or a structural part on-board a vehicle adapted to integrate electrical devices and connections, and composite material for the realization of said component or structural part |
US9865370B2 (en) | 2012-12-14 | 2018-01-09 | PLASTIC COMPONENTS AND MUDULES AUTOMOTIVE S.p.A. | Method for the production of a component or a structural part on-board a vehicle adapted to integrate electrical devices and connections, and composite material for the realization of said component or structural part |
CN108116229A (en) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | C.R.F.阿西安尼顾问公司 | Motor vehicle passenger compartment component and the method for manufacturing this component |
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