CN102623196A

CN102623196A - 橡胶导电粒及其制备方法

Info

Publication number: CN102623196A
Application number: CN2011100274188A
Authority: CN
Inventors: 韩辉升; 张劲松; 顾建祥; 管建华; 黄志宏; 黄诚
Original assignee: NANTONG WANDE ELECTRONIC INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: NANTONG WANDE ELECTRONIC INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2031-01-26
Also published as: CN102623196B

Abstract

本发明提供了一种橡胶导电粒，含有橡胶基材和其表面上的金属镀膜。金属镀膜可以是一层或者数层，金属镀膜的总厚度为0.05μm至1mm；橡胶导电粒呈柱状或者台状，横截面为圆形、椭圆形或者多边形，横截面直径为1mm至10mm。其制备方法是首先以模压、注射、挤出或者压延成型方式制得橡胶片材，然后在此橡胶片材上表面采用镀膜工艺镀金属膜层，再将此片材冲切、剪切或者激光切割而成。本发明的橡胶导电粒，其金属镀层导电性好，镀层的厚度薄，节约原材料，制造成本低，基本没有污染，可以用作按键的电路板导通接触元件。

Description

橡胶导电粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及与按键配套使用的导电体，特指一种在橡胶基材上镀导电面层的橡胶导电粒及其制备方法。

背景技术

手机、电话、计算器等按键制造行业需要制备按键衬底用导电橡胶制品，一种方法是将金属片材和橡胶复合后冲切成小圆粒，这种方法不易制得金属层厚度极薄的制品。

在塑料表面进行镀金属膜，以具有金属的光泽，是一种常见的技术产品，这种方法的电镀过程中不仅有废液产生、而且电镀镀层中残存有对导电性能的稳定性有害的化学物质。在橡胶表面进行镀金属膜的产品比较罕见。

专利申请号为CN03139640.2的说明书公开了一种薄型触控面板，其中的所述的面板为PET或PI或者Nylon或者Kapton材质，所述的高电阻导电膜为薄的金属膜或者表面黏附超细金属粉末的碳胶与合成树脂的混合物薄膜。基材为塑料，缺少弹性；且该导电膜是薄膜，一般仍然厚于镀层，成本较高。

专利申请号为CN200920301126.7的说明书公开了一种移动设备的按键模组，包括一装设于移动设备本体上的底座，一设置于所述底座上的软性电路板，一覆盖于所述软性电路板上并可控制软性电路板产生电性信号的导电金属膜，一置于导电金属模上的橡胶层，及一粘贴于所述橡胶层表面的按键层。其结构复杂，成本高，故障率高。

发明内容

发明目的：克服传统的按键导电体成本较高的缺陷，提供一种导电层厚度薄、制造成本低的橡胶导电粒。

技术方案：本发明的橡胶导电粒，用作电路板的导通接触元件，含有橡胶基材，橡胶基材上表面有金属镀膜；金属镀膜的总厚度为0.05μm至1mm，金属镀膜是采用化学气相沉积或物理气相沉积、金属热喷涂、无电电镀或电镀工艺镀上去的；橡胶导电粒呈柱状或者台状，横截面为圆形、椭圆形、多边形或者其它形状，横截面或者横截面外接圆的直径为1mm至10mm。

本发明中，所述的金属镀膜可以是采用真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜或者真空离子镀膜工艺镀上去的。

所述的金属镀膜的材质是铜、铝、锡、铟、锌、钛、镍、铬、钴、钨、锰、镁、锆、银、金、铂、钯或者铁，或者是上述金属的合金，或者是上述金属的化合物。

所述的金属镀膜的材质是优选不锈钢、黄铜、氮化钛或者铟锡氧化物(ITO)。

所述的金属镀膜镀在橡胶基材上表面，或者镀在橡胶基材上表面和橡胶基材下表面，同一面的金属镀膜是一层、两层或多层，不同面、不同层的金属镀膜材质是相同的或者不同的。

所述的橡胶基材的材质是天然橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶或者氟橡胶；橡胶基材中含有颜料、填料、抗老化剂、增韧剂、增塑剂、抗静电剂、交联剂或者偶联剂；橡胶基材中或者还含有导电炭黑、金属粉末或金属短纤维。

所述的橡胶基材的表面是光滑平整的，或者是麻面的，或者有孔洞的，或者具有任意的几何图案。所述的橡胶基材上表面经过预处理，预处理的方法包括等离子体处理、电晕处理、辐射处理、化学蚀刻、物理蚀刻、喷涂底漆、喷涂偶联剂、打磨或喷砂处理，以增强与金属镀层的结合力。

所述的橡胶基材和金属镀膜之间可以加入聚合物薄膜层作为过渡层，以增加金属镀膜的连接强度，聚合物薄膜与橡胶基材采用胶粘剂连接，聚合物薄膜层的厚度为0.0125mm至0.25mm。

本发明的另一目的：提供一种所述的橡胶导电粒的制备方法。

该目的的技术方案：其制备方法中包含下列工艺过程：

1)采用模压、注射、挤出或压延成型的方式制得橡胶基材的片材；

2)在橡胶基材上表面采用化学气相沉积或物理气相沉积的方式镀上金属镀膜层；

3)将镀有金属镀膜层的橡胶基材的片材冲切、剪切或者激光切割成直径为1mm至10mm的小柱状或者台状颗粒。

有益效果：

1)本发明的金属镀膜中金属的纯度很高，镀层中几乎不含有害杂质，不影响镀层导电的稳定性，特别是有利于提高镀层在湿热条件下的导电稳定性能。

2)导电层的厚度易于控制调节，易于在线检测厚度与成分。

3)金属镀膜的厚度可以远远小于金属薄板的厚度，节约原材料；而且薄金属箔的制备成本比较昂贵，镀金属膜复合工艺简单，节约加工成本。

4)金属镀膜与橡胶基材的结合更紧密，基本无空隙，结合牢固。

5)排出污染物很少，基本上无三废公害。

6)用途广泛，将这种导电的橡胶小圆粒用作电路板的导通接触元件，可用做手机、无绳电话、固定电话、计算器、汽车或者其他消费电子产品的按键的衬底部件。

附图说明

附图是本发明的一个结构示意图；

图中：1、金属镀膜；2、橡胶基材上表面；3、橡胶基材；4、橡胶基材下表面；

具体实施方式

采用如附图所示的制品结构，分别选用下述原材料和工艺实现本发明。

实施例一：

采用模压的方式制得聚氨酯橡胶基材3片材，在镀膜机内用氩气等离子体清洁其橡胶基材上表面2，然后，以真空溅射镀膜的方式，在这种片材的橡胶基材上表面2上溅镀一层厚度为5μm的316不锈钢金属镀膜1层。将这种沉积有不锈钢金属镀膜1层的聚氨酯片材，冲切出直径为3mm的圆柱形的小颗粒。将这种表面导电的小颗粒作为衬底的电路板导通接触元件，橡胶基材下表面4与印有数字的硅橡胶复合，可制备手机上的按键。这种导电粒的制备成本较低。

实施例二：

采用挤出成型的方式制得丁基橡胶基材3片材，丁基橡胶基材3中含有颜料、填料、抗老化剂、增韧剂、增塑剂、抗静电剂、交联剂或者偶联剂；以电晕处理清洁丁基橡胶的橡胶基材上表面2，然后，先以真空蒸发镀膜的方式，在这种橡胶基材上表面2上镀一层厚度为10μm的铜膜，再以真空离子镀膜工艺镀1μm厚度的金膜。将这种有两层金属镀膜1的橡胶基材3片材，剪切出直径为6mm的多边形的小颗粒。将这种表面导电的小颗粒作为衬底的电路板导通接触元件，橡胶基材下表面4与印有数字的硅橡胶复合，可制备无绳电话机上的按键。这种导电粒的导电层的厚度易于控制调节，易于在线检测厚度与成分。

实施例三：

采用压延成型的方式制得硅橡胶基材3片材，硅橡胶基材3中含有颜料、填料、抗老化剂、增韧剂、增塑剂、抗静电剂、交联剂或者偶联剂；其橡胶基材上表面2具有长条形的几何图案，以喷涂偶联剂处理硅橡胶基材上表面2，然后，先以金属热喷涂的方式，在这种片材的橡胶基材上表面上镀一层厚度为0.05mm的铝膜，再以无电电镀镀膜工艺镀0.01mm厚度的镍膜。将这种有两层金属镀膜1的橡胶基材3片材，激光切割出直径为10mm的椭圆形的小颗粒。将这种表面导电的小颗粒作为衬底的电路板导通接触元件，橡胶基材下表面4与印有字母的硅橡胶复合，可制备电脑的按键。这种导电粒的制备过程是环境友好的，基本没有三废的产生。

Claims

1.一种橡胶导电粒，用作电路板的导通接触元件，其特征在于：含有橡胶基材(3)，橡胶基材上表面(2)含有金属镀膜(1)；金属镀膜(1)的总厚度为0.05μm至1mm，金属镀膜(1)是采用化学气相沉积或物理气相沉积、金属热喷涂、无电电镀或电镀工艺镀上去的；橡胶导电粒呈柱状或者台状，横截面为圆形、椭圆形、多边形或者其它形状，横截面或者横截面外接圆的直径为1mm至10mm。

2.根据权利要求1所述的橡胶导电粒，其特征在于：金属镀膜(1)是采用真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜或者真空离子镀膜工艺镀上去的。

3.根据权利要求1或2所述的橡胶导电粒，其特征在于：金属镀膜(1)的材质是铜、铝、锡、铟、锌、钛、镍、铬、钴、钨、锰、镁、锆、银、金、铂、钯或者铁，或者是上述金属的合金，或者是上述金属的化合物。

4.根据权利要求3所述的橡胶导电粒，其特征在于：金属镀膜(1)的材质是不锈钢、黄铜、氮化钛或者铟锡氧化物。

5.根据权利要求1或2所述的橡胶导电粒，其特征在于：金属镀膜(1)镀在橡胶基材上表面(2)，或者镀在橡胶基材上表面(2)和橡胶基材下表面(4)，同一面的金属镀膜(1)是一层、两层或多层，不同面、不同层的金属镀膜(1)材质是相同的或者不同的。

6.根据权利要求5所述的橡胶导电粒，其特征在于：金属镀膜(1)是连续的或者断续的。

7.根据权利要求1所述的橡胶导电粒，其特征在于：橡胶基材(3)的材质是天然橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶或者氟橡胶；橡胶基材(3)中含有颜料、填料、抗老化剂、增韧剂、增塑剂、抗静电剂、交联剂或者偶联剂；橡胶基材(3)中或者还含有导电炭黑、金属粉末或金属短纤维。

8.根据权利要求1或7所述的橡胶导电粒，其特征在于：橡胶基材(3)的表面是光滑平整的，或者是麻面的，或者有孔洞的，或者具有任意的几何图案；橡胶基材上表面(2)经过预处理，预处理的方法包括等离子体处理、电晕处理、辐射处理、化学蚀刻、物理蚀刻、喷涂底漆、喷涂偶联剂、打磨或喷砂处理，以增强与金属镀层的结合力。

9.根据权利要求1所述的橡胶导电粒，其特征在于：橡胶基材(3)和金属镀膜(1)之间加入聚合物薄膜层作为过渡层，聚合物薄膜层的厚度为0.0125mm至0.25mm。

10.根据权利要求1所述的橡胶导电粒的制备方法，其特征在于：包含下列工艺过程：

1)采用模压、注射、挤出或压延成型的方式制得橡胶基材(3)的片材；

2)在橡胶基材上表面(2)采用化学气相沉积或物理气相沉积的方式镀上金属镀膜(1)层；

3)将镀有金属镀膜(1)层的橡胶基材(3)的片材冲切、剪切或者激光切割成横截面直径为1mm至10mm的小柱状或者台状颗粒。