高剛性電磁屏蔽組合物和其模制品制造技術

本發明專利技術的所述高剛性電磁屏蔽組合物包括：（A）約10wt%-34wt％的主鏈中含有芳香族部分的聚酰胺樹脂；（B）約65wt%-85wt％的碳纖維；以及（C）約1wt%-20wt％的金屬填料。所述組合物具有高的模量、電磁屏蔽效果，和高的表面電導，因此可以用于取代電子設備的框架、支架等等。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及高剛性電磁屏蔽組合物和其模制品。更具體地，本專利技術涉及高剛性電磁屏蔽組合物，其具有優良的機械強度、電磁干擾(EMI)屏蔽性能和優良的加工性，能通過取代現有的鎂材料降低制造成本，以及涉及其模制品。
技術介紹
電磁波是由靜電放電引起的噪聲現象，并且已知不僅會導致噪音和周圍部件或設備的故障同樣也對人體具有有害影響。最近，由于具有聞效率、聞功耗和聞集成度的電氣/電子產品的使用增加，用戶暴露于電磁輻射的可能性正在迅速增加，并且在許多國家對電磁福射的規定已收緊。通常，用于屏蔽電磁波的方法可以包括金屬材料的使用。例如，在便攜式顯示產品 如移動電話、筆記本電腦、PDA (掌上電腦)、和其他移動產品中使用的用于IT (信息技術)的支架的情況中，它們用做保護LCD (液晶顯示器)的框架并屏蔽電磁波，因此需要高剛性和EMI屏蔽性能。最近，作為支架、框架等的材料，通常使用金屬材料如鎂、鋁、不銹鋼，等等。然而，盡管這些金屬材料可以有效地屏蔽電磁波，但是它們通常通過壓模生產，因此具有諸如高制造成本和高缺陷率的缺點。因此，已經提出以與金屬材料相比具有易成形性、優良的精確度、優良的經濟可行性和生產率的熱塑性材料代替金屬材料的方法。目前開發的代替金屬的樹脂具有FM20GPa以下的模量和30dB (OlGHz)(在IGHz時30分貝)的電磁屏蔽效果，因此具有比金屬差許多的剛性和EMI屏蔽性能。為了提高模量，已提出提高樹脂中的纖維含量的方法。然而，含有高含量的纖維的樹脂由于其低沖擊強度、低流動性和差加工性，以及高表面電阻和過低的導電性而不適用于應用。具體地，在應用聚酰胺樹脂作為基礎樹脂的事件中，存在由于低尺寸穩定性和高吸收率導致的最終產品可以容易劣化的問題，并且其在低流量基底時難以實現高填料負荷。盡管有些產品含有50%以上的碳纖維以具有高模量并具有30dB以上的電磁屏蔽效果，但是碳纖維不足以代替金屬并且在加工過程中存在困難。此外，這些材料導電性過低而不能用作電子裝置的材料。例如，當碳纖維被應用至普通移動電話的支架時，已經發生過諸如接地性能和天線性能均劣化的問題。為了解決此類問題，在表面電阻已通過導電鍍層減少的普通的高剛性樹脂中，由于鍍層和隨后的處理導致了成本增加，并且長期使用后出現表面剝離。因此，需要一種新的顯示良好的流動性、沖擊強度和剛性、以及優異的導電性和屏蔽性的材料以取代現有的鎂材料。
技術實現思路
技術問題本專利技術的一個方面提供了具有優良的機械強度的高剛性電磁屏蔽組合物，和其模制品。本專利技術的另一個方面提供了具有顯著的導電性和低表面電阻的適合EMI屏蔽的高剛性電磁屏蔽組合物，和其模制品。本專利技術進一步的方面提供了具有優良的流動性和可模制性的高剛性電磁屏蔽組合物，和其模制品。本專利技術的另一個方面提供了無需后處理的具有優良的經濟可行性和生產率的高剛性電磁屏蔽組合物，和其模制品。本專利技術的又一個方面提供了具有優良的尺寸穩定性的高剛性電磁屏蔽組合物，和其模制品。本專利技術的又一個方面提供了能取代現有鎂材料的高剛性電磁屏蔽組合物，和其模制品。 本專利技術提出的技術問題不限于上述技術問題，且本領域技術人員從下面的披露內容中可以清楚地理解其他的技術問題。技術方案本專利技術的一個方面提供了高剛性電磁屏蔽組合物。該組合物包括(A)約10wt%至34wt%的主鏈中含有芳香族部分的聚酰胺樹脂；(B)約65 1:%至85 1:%的碳纖維；以及(C)約lwt%至20wt%的金屬填料。在一個實施方式中，(A)聚酰胺樹脂可以包括全芳香族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、或它們的混合物。半芳香族聚酰胺可以是芳香族二胺和脂肪族二羧酸的聚合物。在一個實施方式中，可以以式I表示半芳香族聚酰胺權利要求1.一種高剛性電磁屏蔽組合物，包括 (A)約IOwt%至34wt%的主鏈中含有芳香族部分的聚酰胺樹脂； (B)約65wt%至85wt%的碳纖維；以及 (C)約lwt%至20wt%的金屬填料。2.根據權利要求I所述的高剛性電磁屏蔽組合物，其中所述(A)聚酰胺樹脂包括全芳香族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、或它們的混合物。3.根據權利要求2所述的高剛性電磁屏蔽組合物，其中所述半芳香族聚酰胺是芳香族二胺和脂肪族二羧酸的聚合物。4.根據權利要求3所述的高剛性電磁屏蔽組合物，其中所述半芳香族聚酰胺以式I表示H-[— NHCH2 — Ar—CHt N HCO~R—CCJ^—JhOH 其中Ar是芳香族部分，R是C4~2(l的亞烷基基團，且η是范圍從50至500的整數。5.根據權利要求I所述的高剛性電磁屏蔽組合物，其中所述(B)碳纖維包括碳纖維束。6.根據權利要求I所述的高剛性電磁屏蔽組合物，其中所述(C)金屬填料包括選自由金屬粉末、金屬珠、金屬纖維、金屬薄片、金屬涂覆顆粒、和金屬涂覆纖維組成的組中的至少一種。7.根據權利要求I所述的高剛性電磁屏蔽組合物，其中所述(C)金屬填料選自由鋁、不銹鋼、鐵、鉻、鎳、黑鎳、銅、銀、金、鉬、鈀、錫、鈷、和它們的合金組成的組。8.根據權利要求I所述的高剛性電磁屏蔽組合物，還包括其量為基于按重量計100份的(A) + (B)+ (C)的按重量計大于O份和按重量計20份以下的碳納米管。9.根據權利要求8所述的高剛性電磁屏蔽組合物，還包括金屬涂覆石墨。10.根據權利要求9所述的高剛性電磁屏蔽組合物，其中所述金屬涂覆石墨具有顆粒形狀、纖維形狀、薄片形狀、無定形形狀、或它們的組合。11.根據權利要求10所述的高剛性電磁屏蔽組合物，其中所述金屬涂覆石墨具有的平均顆粒直徑為約10 μ m至200 μ m。12.根據權利要求9所述的高剛性電磁屏蔽組合物，其中所述金屬選自由鋁、不銹鋼、鐵、鉻、鎳、黑鎳、銅、銀、金、鉬、鈕、錫、鈷、和它們的合金組成的組。13.根據權利要求I所述的高剛性電磁屏蔽組合物，還包括選自由阻燃劑、增塑劑、偶聯劑、熱穩定劑、光穩定劑、無機填料、脫模劑、分散劑、抗滴落劑、和抗氣候穩定劑組成的組中的至少一種添加劑。14.根據權利要求I所述的高剛性電磁屏蔽組合物，其中所述組合物按照ASTMD638使用3. 2mm厚的試樣測定的拉伸強度為約40GPa以上，按照ASTM D790使用6. 4mm厚的試樣測定的彎曲模量為40GPa以上，按照EMI D790使用Imm厚的試樣在IGHz下測定的屏蔽效果為約50dB以上，按照4點探針法使用Imm厚的試樣測定的體積電阻為O. 2 Ω cm以下，以及按照通過抽取100個模制品已保持在550° C下I小時的模制品測定的剩余碳纖維的平均長度為約2mm至6mm。15.一種由根據權利要求I至14中的任一項所述的并且具有所述(B)碳纖維和所述(C)金屬填料分散在所述主鏈中含有芳香族部分的所述(A)聚酰胺樹脂中的結構的組合物生產的模制品。16.根據權利要求15所述的模制品，其中所述模制品是用于保護便攜式顯示產品中的LCD的支架。17.根據權利要求15所述的模制品，其中所述模制品通過以下步驟生產熔融所述主鏈中含有芳香族部分的所述(A)聚酰胺樹脂和所述(C)金屬填料；使所述(B)碳纖維通過熔融物以使所述熔融物浸入所述碳纖維中，隨后通過切割所述碳纖維生產粒料；以及模制所述粒料。18.根據權利要求17所述的模制品,其中所述粒料的長度為約8mm至20_。1本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林潤淑，樸康烈，申贊均，樸志權，金杜映，
申請(專利權)人：第一毛織株式會社，
類型：
國別省市：