专利名称：高刚性电磁屏蔽组合物和其模制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及高刚性电磁屏蔽组合物和其模制品。更具体地，本发明涉及高刚性电磁屏蔽组合物，其具有优良的机械强度、电磁干扰(EMI)屏蔽性能和优良的加工性，能通过取代现有的镁材料降低制造成本，以及涉及其模制品。
背景技术：
电磁波是由静电放电引起的噪声现象，并且已知不仅会导致噪音和周围部件或设备的故障同样也对人体具有有害影响。最近，由于具有闻效率、闻功耗和闻集成度的电气/电子产品的使用增加，用户暴露于电磁辐射的可能性正在迅速增加，并且在许多国家对电磁福射的规定已收紧。通常，用于屏蔽电磁波的方法可以包括金属材料的使用。例如，在便携式显示产品 如移动电话、笔记本电脑、PDA (掌上电脑)、和其他移动产品中使用的用于IT (信息技术)的支架的情况中，它们用做保护LCD (液晶显示器)的框架并屏蔽电磁波，因此需要高刚性和EMI屏蔽性能。最近，作为支架、框架等的材料，通常使用金属材料如镁、铝、不锈钢，等等。然而，尽管这些金属材料可以有效地屏蔽电磁波，但是它们通常通过压模生产，因此具有诸如高制造成本和高缺陷率的缺点。因此，已经提出以与金属材料相比具有易成形性、优良的精确度、优良的经济可行性和生产率的热塑性材料代替金属材料的方法。目前开发的代替金属的树脂具有FM20GPa以下的模量和30dB (OlGHz)(在IGHz时30分贝)的电磁屏蔽效果，因此具有比金属差许多的刚性和EMI屏蔽性能。为了提高模量，已提出提高树脂中的纤维含量的方法。然而，含有高含量的纤维的树脂由于其低冲击强度、低流动性和差加工性，以及高表面电阻和过低的导电性而不适用于应用。具体地，在应用聚酰胺树脂作为基础树脂的事件中，存在由于低尺寸稳定性和高吸收率导致的最终产品可以容易劣化的问题，并且其在低流量基底时难以实现高填料负荷。尽管有些产品含有50%以上的碳纤维以具有高模量并具有30dB以上的电磁屏蔽效果，但是碳纤维不足以代替金属并且在加工过程中存在困难。此外，这些材料导电性过低而不能用作电子装置的材料。例如，当碳纤维被应用至普通移动电话的支架时，已经发生过诸如接地性能和天线性能均劣化的问题。为了解决此类问题，在表面电阻已通过导电镀层减少的普通的高刚性树脂中，由于镀层和随后的处理导致了成本增加，并且长期使用后出现表面剥离。因此，需要一种新的显示良好的流动性、冲击强度和刚性、以及优异的导电性和屏蔽性的材料以取代现有的镁材料。
发明内容
技术问题本发明的一个方面提供了具有优良的机械强度的高刚性电磁屏蔽组合物，和其模制品。本发明的另一个方面提供了具有显著的导电性和低表面电阻的适合EMI屏蔽的高刚性电磁屏蔽组合物，和其模制品。本发明进一步的方面提供了具有优良的流动性和可模制性的高刚性电磁屏蔽组合物，和其模制品。本发明的另一个方面提供了无需后处理的具有优良的经济可行性和生产率的高刚性电磁屏蔽组合物，和其模制品。本发明的又一个方面提供了具有优良的尺寸稳定性的高刚性电磁屏蔽组合物，和其模制品。本发明的又一个方面提供了能取代现有镁材料的高刚性电磁屏蔽组合物，和其模制品。 本发明提出的技术问题不限于上述技术问题，且本领域技术人员从下面的披露内容中可以清楚地理解其他的技术问题。技术方案本发明的一个方面提供了高刚性电磁屏蔽组合物。该组合物包括(A)约10wt%至34wt%的主链中含有芳香族部分的聚酰胺树脂；(B)约65 1:%至85 1:%的碳纤维；以及
(C)约lwt%至20wt%的金属填料。在一个实施方式中，(A)聚酰胺树脂可以包括全芳香族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、或它们的混合物。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。在一个实施方式中，可以以式I表示半芳香族聚酰胺[式I]
权利要求
1.一种高刚性电磁屏蔽组合物，包括 (A)约IOwt%至34wt%的主链中含有芳香族部分的聚酰胺树脂； (B)约65wt%至85wt%的碳纤维；以及 (C)约lwt%至20wt%的金属填料。
2.根据权利要求I所述的高刚性电磁屏蔽组合物，其中所述(A)聚酰胺树脂包括全芳香族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、或它们的混合物。
3.根据权利要求2所述的高刚性电磁屏蔽组合物，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.根据权利要求3所述的高刚性电磁屏蔽组合物，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的亚烷基基团，且η是范围从50至500的整数。
5.根据权利要求I所述的高刚性电磁屏蔽组合物，其中所述(B)碳纤维包括碳纤维束。
6.根据权利要求I所述的高刚性电磁屏蔽组合物，其中所述(C)金属填料包括选自由金属粉末、金属珠、金属纤维、金属薄片、金属涂覆颗粒、和金属涂覆纤维组成的组中的至少一种。
7.根据权利要求I所述的高刚性电磁屏蔽组合物，其中所述(C)金属填料选自由铝、不锈钢、铁、铬、镍、黑镍、铜、银、金、钼、钯、锡、钴、和它们的合金组成的组。
8.根据权利要求I所述的高刚性电磁屏蔽组合物，还包括其量为基于按重量计100份的(A) + (B)+ (C)的按重量计大于O份和按重量计20份以下的碳纳米管。
9.根据权利要求8所述的高刚性电磁屏蔽组合物，还包括金属涂覆石墨。
10.根据权利要求9所述的高刚性电磁屏蔽组合物，其中所述金属涂覆石墨具有颗粒形状、纤维形状、薄片形状、无定形形状、或它们的组合。
11.根据权利要求10所述的高刚性电磁屏蔽组合物，其中所述金属涂覆石墨具有的平均颗粒直径为约10 μ m至200 μ m。
12.根据权利要求9所述的高刚性电磁屏蔽组合物，其中所述金属选自由铝、不锈钢、铁、铬、镍、黑镍、铜、银、金、钼、钮、锡、钴、和它们的合金组成的组。
13.根据权利要求I所述的高刚性电磁屏蔽组合物，还包括选自由阻燃剂、增塑剂、偶联剂、热稳定剂、光稳定剂、无机填料、脱模剂、分散剂、抗滴落剂、和抗气候稳定剂组成的组中的至少一种添加剂。
14.根据权利要求I所述的高刚性电磁屏蔽组合物，其中所述组合物按照ASTMD638使用3. 2mm厚的试样测定的拉伸强度为约40GPa以上，按照ASTM D790使用6. 4mm厚的试样测定的弯曲模量为40GPa以上，按照EMI D790使用Imm厚的试样在IGHz下测定的屏蔽效果为约50dB以上，按照4点探针法使用Imm厚的试样测定的体积电阻为O. 2 Ω cm以下，以及按照通过抽取100个模制品已保持在550° C下I小时的模制品测定的剩余碳纤维的平均长度为约2mm至6mm。
15.一种由根据权利要求I至14中的任一项所述的并且具有所述(B)碳纤维和所述(C)金属填料分散在所述主链中含有芳香族部分的所述(A)聚酰胺树脂中的结构的组合物生产的模制品。
16.根据权利要求15所述的模制品，其中所述模制品是用于保护便携式显示产品中的LCD的支架。
17.根据权利要求15所述的模制品，其中所述模制品通过以下步骤生产熔融所述主链中含有芳香族部分的所述(A)聚酰胺树脂和所述(C)金属填料；使所述(B)碳纤维通过熔融物以使所述熔融物浸入所述碳纤维中，随后通过切割所述碳纤维生产粒料；以及模制所述粒料。
18.根据权利要求17所述的模制品,其中所述粒料的长度为约8mm至20_。
19.根据权利要求15所述的模制品,其中剩余碳纤维长度为约O.5mm至6_的碳纤维在所述模制品中以基于总碳纤维的约80wt%以上的量存在。
全文摘要
本发明的所述高刚性电磁屏蔽组合物包括(A)约10wt%-34wt％的主链中含有芳香族部分的聚酰胺树脂；(B)约65wt%-85wt％的碳纤维；以及(C)约1wt%-20wt％的金属填料。所述组合物具有高的模量、电磁屏蔽效果，和高的表面电导，因此可以用于取代电子设备的框架、支架等等。
文档编号C08J5/04GK102985492SQ201080068031
公开日2013年3月20日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年8月26日
发明者林润淑, 朴康烈, 申赞均, 朴志权, 金杜映 申请人:第一毛织株式会社