專利名稱：多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板和導電粒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復合型導電橡膠，這種導電橡膠可用于制作導電板和按鍵背襯的導電粒。
背景技術(shù)：
常見的橡膠導電板或?qū)щ娏ＡＪ怯上鹉z基材層和金屬導電面層組成。導電板的一面具有導電性能，另一面絕緣，可用做導電接觸材料或者電磁屏蔽材料；導電粒是面積較小的導電板，可用作按鍵等背襯的導電部件。本申請人申請的申請?zhí)枮?01110193369. 5的“麻面異形金屬片導電?！钡恼f明書
公開了一類金屬面層與橡膠基體復合而成的導電粒，其金屬面層能夠與電路形成比較良好的接觸。但是由于金屬面層較薄，在長期使用過程中，橡膠基體在按壓力量較大或者吸收油污膨脹時，容易變形凸出到金屬面層的外側(cè)，有可能阻斷導電線路，甚至造成不能導通或錯誤導通的情況。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的克服傳統(tǒng)的橡膠導電板或?qū)щ娏Ｅc電路接觸時可能存在的隱患，提供一種導電層與彈性層完全分隔，能夠確保導電能力的多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板和導電粒。技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板，由導電層、過渡層和彈性層粘接復合或者鍍接復合而成。導電層是平整(光滑或有一定粗糙度)、有凹痕、有凸痕(含有高度小于2mm的立體結(jié)構(gòu)的其他凹凸形狀)或有孔洞的致密金屬薄片，或者是絲網(wǎng)狀、纖維氈狀、無紡布狀、泡沫狀或海綿狀的疏松金屬薄片，或者是金屬鍍層；過渡層是聚合物薄膜，或第二層致密金屬薄片，或聚合物薄膜與第二層致密金屬薄片預先復合在一起的薄片； 彈性層是橡膠片材、熱塑性彈性體片材或橡塑片材，彈性層或包括該該橡膠片材、熱塑性彈性體片材或橡塑片材外預先復合的第二層聚合物薄膜。上述的粘接復合指的是自粘復合或者外加膠粘劑復合；鍍接復合指的蒸鍍復合、 電鍍復合或者濺射鍍膜復合等，尤其指金屬鍍在其他層材料上的一種復合方法。所述的導電層的厚度為0.0111111-1111111，過渡層的厚度為0.001讓-1111111，彈性層的厚度為 0. Imm-IOmm0本發(fā)明中，導電層起導通電路板電路的作用；過渡層在導電層和彈性層之間起過渡作用、連接或隔離的作用；彈性層起保持導電粒與按鍵之間的回彈性與柔韌性的作用。本發(fā)明中，所述的導電層優(yōu)選采用導電性好、耐蝕性好的金屬(金、銀、銅、鋁、鐵、 錫、鋅、鈷、鎳或鎢，或含上述任一金屬的合金，或含上述任一金屬的復合金屬，或外表面鍍有上述任一金屬的材料)材質(zhì)制成。所述的導電層的致密金屬薄片上的可以有許多的有規(guī)則(如對稱、同心圓或矩陣)或無規(guī)則排列的孔洞，孔洞的最大孔徑不大于2mm。所述的過渡層的聚合物薄膜優(yōu)選是聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚酰亞胺薄膜或硅橡膠薄膜。其它種類的軟化溫度比較高的聚合物薄膜也可以選用。表面改性的聚合物薄膜，也是可以選用的。使用表面有粘著能力的聚合物薄膜，可以比較容易地實現(xiàn)聚合物薄膜與導電層的粘著復合。例如，不銹鋼帶與可以表面有粘著能力的聚酰亞胺膠粘帶復合，構(gòu)成一種導電層和過渡層的復合體系。這種復合體系，可以再和硅橡膠進行熱硫化復合，構(gòu)成硅橡膠彈性層、聚酰亞胺過渡層和不銹鋼層的三層復合結(jié)構(gòu)。所述的彈性層優(yōu)選由固體硅橡膠或液體硅橡膠制成。硅橡膠中或含有粘合促進劑、偶聯(lián)劑、補強齊 、著色劑等。所述的過渡層中的第二層致密金屬薄片優(yōu)選采用惰性好、價廉、力學強度高的金屬(銅、鐵、鎳、鋅或鋁，或含上述任一金屬的合金，或含上述任一金屬的復合金屬)材質(zhì)制成。所述的過渡層與導電層的復合，可以采用物理機械方法或化學方法。物理機械方法包括機械壓力復合、熱熔復合、真空燒結(jié)等?；瘜W方法包括改變過渡層和導電層表面的極性或化學組成，或者采用膠粘劑的方法。所述的過渡層的一面或兩面，在復合之前，可進行清洗、增加其表面粗糙度、改變其表面極性、涂覆底涂劑或偶聯(lián)劑等預處理劑，以提高粘合強度，保證過渡層與導電層或過渡層與彈性層之間有良好的粘合。本發(fā)明中所述的粘接復合，可以是高分子材料與金屬材料自粘固化復合，或者是所述的導電層與過渡層、過渡層與彈性層之間另有膠粘劑層，尤其是高分子膠粘劑層。橡膠片材、熱塑性彈性體片材或橡塑片材與第二層聚合物薄膜隔離層之間也可以有膠粘劑層。所述的導電層的外表面(與電路板接觸的一面)可有塑料保護膜層，彈性層外面或還可有塑料保護膜層，保護膜層起保護外表面的作用，在該產(chǎn)品使用前揭去。本發(fā)明另一目的提供如上所述的多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板的一種導電粒，用作各種按鍵配套的背襯導電部件。該目的技術(shù)方案所述的多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板，沖切而成(或直接做成材質(zhì)、 結(jié)構(gòu)或形狀如所述的多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板的)導電粒，導電粒外圍直徑或外接圓直徑為 0. 5mm-50mm。所述的導電粒的導電層邊沿可以含有向過渡層方向彎曲并包圍過渡層的翻邊，進一步保證彈性層不會從外圍露出接觸到電路板。導電粒的彈性層可與按鍵緊靠使用，或與橡膠材質(zhì)的按鍵通過熱硫化原理而鏈接起來使用。有益效果本發(fā)明的導電層、過渡層、彈性層各自功能明確，能夠充分發(fā)揮各自的作用，三層有機地復合在一起，具有復合材料優(yōu)異的比強度和性價比。尤其是導電層與彈性層完全分隔，增強和穩(wěn)定導電層的導電能力，防止彈性層在使用過程中由于外力壓迫或吸收油性雜質(zhì)產(chǎn)生膨脹而凸出到導電層外，影響導電層的導電效果，也防止彈性層材料中的小分子物質(zhì)對導電層造成污染、減低導電層的使用壽命。本發(fā)明適合用作導電材料、電磁屏蔽材料，尤其可以用作多種電子、電器產(chǎn)品中按鍵背襯的導電部件。


圖1是本發(fā)明的導電板的一個結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖2是本發(fā)明的導電粒的一個結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖3是本發(fā)明的的導電板的另一個結(jié)構(gòu)的剖面示意圖中，1、導電層；2、過渡層；3、彈性層；4、孔洞；5、第二層致密金屬薄片；6、第二層聚合物薄膜；7、膠粘劑層；8、凹痕；9、翻邊。
具體實施例方式結(jié)合附圖和下述實施例對本發(fā)明作更具體的說明。實施例1 如圖2所示的多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電粒，由導電層1、過渡層2和彈性層3 粘接復合而成。導電層1是平整的致密金屬銀薄片，過渡層2是聚酯薄膜與不銹鋼做成的第二層致密金屬薄片5復合而成的薄片，彈性層3是橡膠片材。所述的導電層1的厚度為 0. 05mm,過渡層2的厚度為0. Imm,彈性層3的厚度為2mm。所述的導電層1的致密金屬薄片上的有許多無規(guī)則排列的孔洞4和少量的凹痕8， 孔洞4的最大孔徑小于2mm。所述的導電層1的邊沿含有向過渡層2方向彎曲并包圍過渡層的翻邊9，進一步保證彈性層3不會從外圍露出接觸到電路板。所述的過渡層2的兩面， 在復合之間，進行清洗、改變其表面極性，涂偶聯(lián)劑，以提高粘合強度，保證過渡層2與導電層1或過渡層2與彈性層3之間有良好的粘合。上述的三層材料選擇后，是通過復合材料的成型工藝，先制成三層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板材，再將復合板材沖切，同時將導電層1金屬拉伸延展為翻遍9，左后得到外接圓直徑為3mm的導電粒。所述的導電層1的外表面可有保護膜層，彈性層的外表面可有保護膜層， 保護膜層起保護表面的作用，在該產(chǎn)品使用前揭去。實施例2 如圖3所示多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板，由導電層1、過渡層2和彈性層3粘接復合而成。圖3中，導電層1是絲網(wǎng)狀銅薄片；過渡層2是聚酰亞胺薄膜；彈性層3是橡塑片材。所述的導電層1的厚度為0. Imm,過渡層2的厚度為0. 5mm,彈性層3的厚度為3mm。 所述的導電層1與過渡層2、過渡層2與彈性層3之間做有高分子膠粘劑層7。所述的彈性層3的外表面還有第二層聚合物薄膜6隔離層。該實施例適合用作導電材料或電磁屏蔽材料。實施例3 如圖1所示的橡膠導電板，由導電層1、過渡層2和彈性層3復合而成。導電層1是金屬鍍層，過渡層2是聚碳酸酯薄膜；彈性層3是由液態(tài)硅橡膠制備的橡膠層。以
0.125mm厚的聚碳酸酯薄膜作為過渡層2，以真空濺射鍍膜的方法，在其表面先鍍上0. 5 μ m 厚的金屬鎳，然后再接著鍍上0. 025 μ m厚的金，這兩層金屬鍍層形成導電層1。在真空濺射鍍鎳之前，在真空濺射室內(nèi)對聚碳酸酯薄膜進行等離子體處理，可以提高金屬鎳層與聚碳酸酯薄膜之間的附著力。在沒有金屬鍍層的聚碳酸酯薄膜的一面涂覆提高聚碳酸酯與硅橡膠附著力的底涂劑，然后在100°C下，將液體硅橡膠模在聚碳酸酯薄膜上模壓成型，形成
1.Omm厚的彈性層3。這種導電橡膠板具有良好的柔韌性，又有良好的拉伸強度，同時還有優(yōu)異的導電性能。該實施例適合用作導電片材或電磁屏蔽材料。這種導電板材可沖切成直徑為5mm的導電粒，用作按鍵背襯的導電粒部件。上述實施例1、2和3，均具有復合材料優(yōu)異的比強度和性價比，導電層1與彈性層 3完全分隔，防止彈性層3在使用過程中由于外力壓迫產(chǎn)生膨脹而凸出到導電層1外，確保導電層1的導電效果。
權(quán)利要求
1.一種多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板，其特征在于由導電層(1)、過渡層(2)和彈性層(3) 粘接復合或者鍍接復合而成；導電層(1)是平整、有凹痕(8)、有凸痕或有孔洞的致密金屬薄片，或者是絲網(wǎng)狀、纖維氈狀、無紡布狀、泡沫狀或海綿狀的疏松金屬薄片，或者是金屬鍍層；過渡層( 是聚合物薄膜、或第二層致密金屬薄片(5)、或聚合物薄膜與第二層致密金屬薄片( 預先復合在一起的薄片；彈性層( 是橡膠片材、熱塑性彈性體片材或橡塑片材，或包括該片材外預先復合的第二層聚合物薄膜(6)；導電層(1)的厚度為 Ο.ΟΙμπι-lmm，過渡層(2)的厚度為0. OOlmm-lmm，彈性層(3)的厚度為0. Imm-lOmm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板，其特征在于所述的導電層(1)采用下列材質(zhì)制成金、銀、銅、鋁、鐵、錫、鋅、鈷、鎳或鎢，或含上述任一金屬的合金，或含上述任一金屬的復合金屬，或外表面鍍有上述任一金屬的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的所述的多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板，其特征在于作為所述的導電層⑴的致密金屬薄片上有許多的有規(guī)則或無規(guī)則排列的孔洞，孔洞⑷的最大孔徑不大于2mmο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板，其特征在于所述的過渡層O)的聚合物薄膜是聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚酰亞胺薄膜或硅橡膠薄膜；或者，所述的彈性層 (3)由硅橡膠制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板，其特征在于所述的過渡層O)中的第二層致密金屬薄片( 是采用下列材質(zhì)制成的銅、鐵、鎳、鋅或鋁，或含上述任一金屬的合金，或含上述任一金屬的復合金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或5所述的多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電粒，其特征在于所述的導電層(1)與過渡層O)、過渡層( 與彈性層( 之間有底涂層或膠粘劑層(7)；所述的彈性層(3)與第二層聚合物薄膜(6)隔離層之間或有底涂層或膠粘劑層(7)。
7.—種如權(quán)利要求1所述的多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板的導電粒，其特征在于其外圍直徑或外接圓直徑為0. 5mm-50mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導電粒，其特征在于所述的導電層(1)的邊沿含有向過渡層(2)方向彎曲并包圍過渡層的翻邊(9)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多層結(jié)構(gòu)的橡膠導電板和導電粒，由導電層、過渡層和彈性層復合而成。導電層、過渡層、彈性層之間或有膠粘劑層。導電層是致密金屬薄片或者疏松金屬薄片；過渡層是聚合物薄膜或第二層致密金屬薄片；彈性層是橡膠片材或橡塑片材。導電層的邊沿可含有向過渡層方向彎曲并包圍過渡層的翻邊。導電層優(yōu)選金、銀、銅、鋁、鐵等導電性優(yōu)良的金屬或合金制成。過渡層中的金屬薄片優(yōu)選銅、鐵、鎳、鋅、鋁等廉價金屬或合金制成。本發(fā)明的導電層、過渡層、彈性層緊密地復合在一起，具有優(yōu)異的比強度；導電層與彈性層完全分隔，增強導電層導電能力，防止彈性層凸出導電層外影響導電效果；適合用作導電材料、電磁屏蔽材料或按鍵的導電部件。
文檔編號B32B25/20GK102501460SQ201110335410
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者劉小平, 張勁松, 韓輝升, 黃志宏, 黃誠 申請人:南通萬德科技有限公司