用於模塑的導電樹脂組合物和由該組合物模製的電磁波幹擾屏蔽結構的製作方法
2023-09-20 03:36:00 2
專利名稱：用於模塑的導電樹脂組合物和由該組合物模製的電磁波幹擾屏蔽結構的製作方法
技術領域：
本發明是關於用於模塑的導電樹脂組合物，它由特定長度的柱狀顆粒組成，該顆粒由一束鐵基金屬纖維作為基本組分和至少一束至少另外一種直徑不同於鐵基金屬纖維的不同材料的導電纖維作為獨立的導電纖維芯製成，該顆粒在軸向連續塗有一層具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂，最好是含有填充劑的熱塑性樹脂，本發明也是關於由該組合物模製的電磁波幹擾屏蔽結構。
由於諸如計算機終端之類的電子設備有更先進的功能和更高的性能，產生了這樣一些問題，即大規模集成控制電路的操縱裝置產生的電磁波與附近的電子設備相互幹擾而導致不正常操作。因此，在美國和西德已經實施了控制電磁波幹擾的法規，而在日本，自1986年3月27日起由數據處理設備和電子辦公機械的幹擾自動控制協會(VCCI)實施自動控制法規。
到現在為止，已經使用許多種方法使塑料模製品具有電磁波幹擾的屏蔽功能。已知的方法有在塑料製品的內壁通過電鍍或熔融噴射提供一層金屬薄膜，或由導電塗料在塑料製品的壁上提供一層導電薄膜，或由含有金屬纖維或片狀導電材料的樹脂膜製成電磁波幹擾屏蔽結構〔日本專利申請公開昭和59-22710，59-49918和62-45659和日本專利公告62-36069〕。
也就是說，現有技術可以分成兩大類，即一方面是在塑料模製品的外殼上提供一層導電薄膜，而另一法面是將含有導電材料的樹脂模製外殼。
在塑料模製品外殼上提供導電薄膜的第一類方法存在著諸如需要大量的加工步驟和操作人員、成本高、工作氣氛和環境差以及粘結壽命短和沉積薄膜的導電性差，即屏蔽效應的壽命短等問題。
由含有導電材料的樹脂模製外殼的第二類方法則存在降低導電率的問題。例如，在評價壽命的熱衝擊周期試驗中，隨著熱衝擊周期的增加，導電率降低，即屏蔽效應降低。另一個嚴重的問題是為製備用於模塑的顆粒，在樹脂和導電纖維攪拌過程中，由於切削力的作用而使導電纖維斷裂，而且所導致的屏蔽效應的下降正比於斷裂的程度。於是，根據所預期的導電纖維的斷裂情況，需要增加樹脂中導電纖維的數量，但這就帶來了諸如降低產率、增加模製品的重量等其它一些問題。
本發明的目的在於提供一種用於模塑的新型導電樹脂組合物，該組合物能以高的生產能力和經濟效益得到長時間的穩定的電磁波幹擾屏蔽效應，本發明還提供一種由該組合物模製的克服了現有技術中所存在的問題的電磁波幹擾屏蔽結構。
本發明提供一種用於模塑的導電樹脂組合物，它包括由作為基本組分的一束鐵基金屬纖維和作為獨立的導電纖維芯的至少一束至少另外一種直徑不同於鐵基金屬纖維的不同材料的導電纖維所製成的特定長度的柱狀顆粒，該顆粒在軸向連續塗有具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂。
另外，本發明提供一種用於模塑的導電樹脂組合物，它包括單芯的特殊長度的柱狀顆粒，每種顆粒由一束鐵基金屬纖維作為導電芯，並軸向連續塗有具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂，該組合物還包括至少另外一種單芯的柱狀顆粒，每種顆粒由一束直徑不同於鐵基金屬纖維的不同材料的另外一種導電纖維作為導電芯，並軸向連續塗有熱塑性樹脂。
另外，本發明提供一種用於模塑的導電樹脂組合物，其包括多芯的柱狀顆粒，每種顆粒由一束鐵基金屬纖維作基本組分，還含有至少一束至少另外一種直徑不同於鐵基金屬纖維的不同材料的導電纖維作為獨立的導電纖維芯，該顆粒在軸向連續塗有具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂。
另外，本發明還提供由用於模塑的導電樹脂組合物所模製的電磁波幹擾屏蔽結構，例如，電子設備外殼、用於靜電帶電屏蔽的電子元件外殼、用於電磁波幹擾屏蔽的牆和用於電子黑板和顯示盤的保護板。
在本發明中，採用注射成型、傳遞成型、壓製成型、真空壓製成型等方法可以由本發明的導電樹脂組合物以高水平的生產能力、經濟效益和可靠性模製具有傑出的電磁波幹擾屏蔽功能的結構。
在本發明中，用作基本組分的鐵基金屬纖維，例如，不鏽鋼纖維，採用高的縱橫比率(長度與直徑的比率)，例如400至2000，以增加每種纖維含量的接觸效應，同時使用至少另一種直徑不同於鐵基金屬纖維(包括鍍金屬的纖維)具有好的熱輻射性能和經濟效益的不同材料的導電纖維，不僅能得到高的電磁波幹擾屏蔽效應，而且能得到高的生產能力和經濟效益。
本發明用於模塑的導電樹脂的特性在於該組合物和含有導電纖維作為組分的顆粒的結構。
由拉伸製備的非常細的導電金屬纖維在通常的攪拌過程中極易斷裂，纖維的斷裂直接關係到屏蔽效應的降低。為了避免斷裂，把纖維束沿軸向連續塗敷熱塑性樹脂，最好是含有填充劑的熱塑性樹脂。由塗有熱塑性樹脂，最好是塗含有填充劑的熱塑性樹脂的導電纖維束製備的顆粒所組成的本發明的導電樹脂組合物作為模塑材料極易成型，這是因為該顆粒具有合適的特定的長度，以確保可塑性在不降低接觸效應的水平上。
由這些導電樹脂組合物模製的本發明的結構用作電磁波幹擾屏蔽結構。在本發明中由於使用了具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂，能夠長時間地保持屏蔽效應，因此，本發明的結構能經受使用環境的溫度變化或運輸過程中振動負荷的變化，並能經受屏蔽效應和機械強度的任何降低。即，在本發明中由於使用具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂，可以降低熱張力鬆弛作用，機械強度可以保持較高的水平。此外，本發明由於在熱塑性樹脂中加入了填充劑，模製品的熱輻射和尺寸穩定性可以保持在高的水平上，並且可以使導電纖維和樹脂之間的熱膨脹係數的差變小，以避免導電纖維接觸點的位移。
為了克服在混合時導電纖維斷裂的缺點，含有作為基本組分的鐵基金屬纖維束的導電纖維束塗有一種具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂，並切成特殊長度的顆粒，由這些顆粒模製的結構具有長時間的顯著的電磁波幹擾屏蔽效應，此外，通過在熱塑性樹脂中另加入填充劑，可以改善結構的熱輻射效應和尺寸穩定性。
在本發明中，非常細的鐵基金屬纖維束，例如，不鏽鋼纖維束用作基本組分，在模塑的結構中可以形成非常多的接觸點，而同時通過使用至少另外一種直徑不同於鐵基金屬纖維的不同材料的導電纖維可以大大改善模塑結構的導電率。尤其當一起使用銅基纖維束和鐵基金屬纖維束時，由於銅具有優良的導電率，含有少量導電纖維即能改善模塑結構的導電率，由於使用少量導電纖維，可以避免樹脂組合物的可塑性的下降，並且模塑結構的比重可如此低，因此，最終產品外殼的重量較輕。當本身比重較小的塗有金屬的碳纖維束與鐵基金屬纖維束同時使用時，對塑模的較輕結構可以有顯著的效果。
在本發明中，使用具有特殊的高熱變形溫度範圍，即較低的熱張力松馳作用的熱塑性樹脂，因此可以抑制在熱衝擊循環試驗中模塑結構的導電率的變化，並且最終產品外殼的電磁波幹擾屏蔽效應可以長時間地保持。當在熱塑性樹脂中加入填充劑時，可以改善模塑結構的熱輻射性和尺寸穩定性，因而可以改善封裝在模塑結構中的電子設備的操作穩定性和可靠性。
本發明的用於模塑的導電樹脂組合物和由該組合物模塑的電磁波幹擾屏蔽結構將在下文中參照附圖作詳細描述。
圖1是根據本發明用於製備顆粒的擠壓的單芯細絲的丁字頭的截面圖。
圖2是根據本發明切割成特殊長度的單芯柱狀顆粒的透視圖。
圖3是根據本發明用於製備顆粒的擠壓的多芯細絲的另一種丁字頭的截面圖。
圖4至圖7是沿圖3A-A線的不同的孔排列的截面圖。
圖8至圖11是在圖3的丁字頭提供的分別相應於圖4至圖7的孔排列的不同塑模形狀的透視圖。
圖12至圖15是通過圖4至圖7的孔和相應的圖8至圖11的塑模製備的相應的2至5個芯的不同柱狀顆粒的透視圖，顆粒都切成特定長度。
圖16是由本發明的樹脂組合物模製的電子設備的外殼。
圖17是沿圖16A-A線的截面圖。
圖18是圖16外殼的分解透視圖。
圖19是說明按照本發明和比較實施例製備的測試塊的容積電阻率與熱衝擊周期之間的關係的曲線圖。
圖20是說明按照本發明和比較實施例的電子設備的輻射電場強度和頻率之間關係的曲線圖。
金屬纖維和塗金屬的纖維用作本發明的導電纖維，即，直徑為5至15微米的鐵基金屬纖維，例如不鏽鋼纖維，用作基本組分，至少一種直徑為15至60微米的銅基金屬纖維，例如，黃銅的鎳銀纖維，直徑為15至60微米的鋁基金屬纖維，例如鋁A5052和A7075纖維，及直徑15至60微米的塗金屬纖維，例如鍍鎳的碳纖維、鍍鎳銅的玻璃纖維和鍍鎳銅的聚合物纖維，也用作直徑不同於鐵基金屬纖維的不同材料的另一種導電纖維。
當使用單芯顆粒的導電纖維時，縱橫比(長度/直徑)為400至2000、直徑為5至15微米的鐵基金屬纖維束，例如不鏽鋼纖維束，塗上具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂，並切割成長度為6至10毫米的顆粒形式，至少一種縱橫比為50至600、直徑為15至60微米的銅基金屬纖維、鋁基金屬纖維和塗金屬的纖維塗上熱塑性樹脂、並切割成長度為3至9毫米的顆粒形式。
當使用多芯顆粒的導電纖維時，至少一束鐵基金屬纖維用作基本組分，以及至少一束直徑不同於鐵基金屬纖維的其它導電纖維，其一同塗上熱塑性樹脂，切割成長度為3至10毫米的顆粒形式。
用於本發明的熱塑性樹脂的熱變形溫度必須為80℃至210℃，因為導電纖維本身必須三維緾結以使接觸點形成所謂的網狀結構的導電迴路，並且接觸點上的接觸壓力必須保持在某一水平上，以得到最終模製產品，例如電子設備的外殼，長時間的電磁波幹擾屏蔽效果，為了達到這種效果，必須使用熱應力鬆弛降低少的熱塑性樹脂。熱塑性樹脂的熱變形溫度愈高，愈是可取，但超過210℃，可塑性下降，因此，210℃是熱變形溫度的上限。在本發明中，較佳的熱變形溫度範圍為100℃至150℃，更佳為110℃至130℃。
在本發明中，所用的熱塑性樹脂有聚亞苯基醚、聚醚碸、聚丁烯對苯二酸酯、ABS樹脂、高衝擊聚苯乙烯、聚碳酸酯、尼龍、聚丙烯，和這些聚合物的混合物，例如，聚亞苯基醚/聚碳酸酯、聚丁烯對苯二酸酯/聚碳酸酯、ABS樹脂/聚碳酸酯、高衝擊聚苯乙烯/聚碳酸酯，熱塑性樹脂根據最終模製產品所需的機械強度來選擇。
至少一種平均顆粒尺寸為20至30微米的石英粉，面積為1至2毫米×1至2毫米、厚度為10至30微米的金屬碎片，例如鎂、鋁和鈦的碎片，以及面積為1至2毫米×1至2毫米、厚度為10至30微米的帶塗層的雲母可以作為填充劑加入熱塑性樹脂中，以改善模塑品的熱輻射性和尺寸穩定性。填充劑的加入量可以是熱塑性樹脂重量的5%至10%。
另外，熱塑性樹脂可以含有0.5%至5%(重)的象顏料、阻然劑、內釋放劑、抗氧化劑等添加劑。
經附圖1所示的擠壓器丁字頭，擠壓出由塗有熱塑性樹脂或含有填充劑的熱塑性樹脂的上述導電纖維束的連續單芯細絲，對於鐵基金屬纖維切割成6至10毫米的長度，對於其它纖維則切割成3至9毫米，以形成單芯顆粒，其透視圖示於圖2。
在附圖1和2中，編號1是導電纖維束的進口，2是塑模，3是導向環，4是熔融的熱塑性樹脂，5是導電纖維束，6是固化的熱塑性樹脂。
附圖3所示的是製備多芯細絲的另一個擠壓器的丁字頭，按照本發明它可擠壓出許多束導電纖維，其中包括作為基本組分的鐵基金屬纖維束以及熱塑性樹脂或含有填充劑的熱塑性樹脂，其中，分別如附圖4至7所示的那樣，提供通過2束至5束導電纖維的獨立的孔，附圖4至7表示沿附圖3A-A線的不同孔排列的截面圖，孔直徑的差異滿足不同直徑的導電纖維束和纖維束的混合比率，其取決於導電纖維的材料。圖8至圖11所示形狀的塑模是2束至5束纖維的塑模。由擠壓器擠壓的連續多芯細絲，每條細絲由許多束導電纖維製成，其中包括至少一束塗有熱塑性樹脂或含填充劑的熱塑性樹脂的作為基本組分的鐵基金屬纖維，把細絲切割成長度為3至10毫米的顆粒形式，其2芯至5芯顆粒的截面圖示於附圖12至附圖15。
在附圖3中，編號1A是非鐵導電纖維束的進口，1B是鐵基金屬纖維束的進口，2A、2B和2C是塑模，4是熔融的熱塑性樹脂。在附圖4至11中，編號1A-1J是每束導電纖維的進口，2A-2L是塑模。在附圖12至15中，編號5A-5N是不同的導電纖維束，6是固化的熱塑性樹脂。
導電纖維與熱塑性樹脂的混合比率取決於對所不希望的電磁波幹擾屏蔽效應的程度，但必須遵循美國聯邦通訊委員會(FCC)或日本自動控制協會(VCCI)的法規。導電纖維與不含填充劑的熱塑性樹脂的混合比率的合適範圍如下(按重量計)。
1～10%的鐵基金屬纖維20～30%的銅基金屬纖維2～15%的鋁基金屬纖維
5～15%的塗金屬纖維。
本發明用於模塑的導電樹脂組合物必須含有鐵基金屬纖維作為基本組分。僅使用鐵基金屬纖維可以得到滿意的屏蔽效應，但由此得到的模塑品的導電率低於其它導電纖維製成的模塑品的導電率，雖然其熱衝擊周期特性相當好，但經濟效益低於其它導電纖維。
本發明基於鐵基金屬纖維和其它導電纖維的最佳組合以利用鐵基金屬纖維的優點，選擇鐵基金屬纖維與其它導電纖維的組合要滿足最終模製產品所需的程度，包含鐵基金屬纖維與不含填充劑的熱塑性樹脂的總導電纖維的混合比率最好在7%至40%(重)的範圍內。
由本發明的特殊長度的顆粒採用普通的注射成型、傳遞成型、真空壓製成型或薄片擠壓成型方法可很容易模製出電磁波幹擾屏蔽結構，例如電子設備的外殼，因為在顆粒中導電纖維僅佔7%(體)。在外殼的注射成型中，由普通樹脂組合物製成的導電纖維的斷裂可能性低於導電纖維與熱塑性樹脂為製備普通顆粒而混合時斷裂的可能性，但本發明由於由具有特殊長度的單芯柱狀顆粒或多芯柱狀顆粒製備顆粒，所以克服了在混合時纖維的斷裂，而在外殼注射成型時導電纖維的斷裂可能性也基本上降低至零。
由本發明的用於模塑的導電樹脂組合物經注射成型、傳遞成型或真空壓製成型方法模製的電磁波幹擾屏蔽結構包括電子設備的外殼和防止靜電荷的電子元件容器，由薄片擠壓成型方法模製的結構包括電磁波屏蔽牆和電子黑板和顯示盤的保護板。
在實施例和比較實施例中所用的顆粒材料、製備顆粒的步驟和測定測試塊和模製外殼的特性的步驟如下導電纖維鐵基金屬纖維不鏽鋼纖維，直徑8微米，下文中縮寫為「SUS」。
銅基金屬纖維銅纖維，直徑50微米，下文中縮寫為「Cu」。
塗金屬纖維塗鎳碳纖維，直徑12微米，下文中縮寫為「Ni-Carbon」塗鎳銅丙烯酸纖維，直徑15微米，下文中縮寫為「Ni-acryL。
熱塑性樹脂聚碳酸酯樹脂(熱變形溫度130℃)，下文中縮寫為「PC」。
聚亞苯基醚樹脂(熱變形溫度120℃)，下文中縮寫為「PPE」。
聚亞苯基醚樹脂(熱變形溫度70℃)。
填充劑石英粉(平均顆粒大小25微米)鋁碎片(1毫米×1毫米×30微米)。
為了由上述的導電纖維束和上述的熱塑性樹脂製備單芯柱狀顆粒，將導電纖維束和熱塑性樹脂或含有填充劑的熱塑性樹脂連續裝入具有附圖1所示的丁字頭的雙軸擠壓機(螺杆直徑32毫米;三槽螺紋;L/D＝28)，擠壓出塗有熔融熱塑性樹脂或含有填充劑的熱塑性樹脂的導電纖維的單芯連續細絲，細絲經冷卻後，切割成7毫米長。
為了由多束上述的導電纖維和上述的熱塑性樹脂或含填充劑的熱塑性樹脂製備多芯柱狀顆粒，將2-5束導電纖維和熱塑性樹脂或含填充劑的熱塑性樹脂連續裝入具有附圖3所示的丁字頭，使用相應的附圖8至11的塑模的雙軸擠壓機(螺杆直徑32毫米;三槽螺紋;L/D＝28)，形成塗有熔融熱塑性樹脂或含填充劑的熱塑性樹脂的導電纖維束的多芯連續細絲，細絲經冷卻後，切割成7毫米長。
於是，所製備的單芯柱狀顆粒或多芯柱狀顆粒在熱塑性樹脂的模製條件下，模製成如附圖16至18所示的測試塊(200毫米×200毫米×3毫米)和電子設備外殼。在附圖16至18中，編號20是上機箱，21是下機箱，22是前框架。
為了測定所製備的測試塊和電子設備外殼的壽命，進行熱衝擊周期試驗，步驟包括將測試塊和外殼放入-20℃的恆溫槽中，放置2小時，然後將它們立即放入70℃的恆溫槽，再放2小時作為一個周期，重複進行30個周期。
為了測定所製備的電子設備外殼的電磁波幹擾屏蔽效應，根據在日本自1986年7月27日實施的由VCCI制定的數據處理設備和電子辦公機械的幹擾自動控制法規，測定由在最嚴格操作條件下的電子設備產生的不希望的電磁波的輻射電場強度。
實施例1至8和比較實施例1至3根據本發明，由用於模塑的導電樹脂組合物模製的測試塊和電子設備外殼，該組合物包括至少兩種單芯柱狀顆粒，每種顆粒由塗有含填充劑的熱塑性樹脂的導電纖維製成(實施例1至4)。根據本發明，由用於模塑的導電樹脂組合物模製的測試塊和電子設備外殼，該組合物包括多芯柱狀顆粒，每種顆粒由塗有不含填充劑的熱塑性樹脂的導電纖維束製成(實施例5至8)。測試上述測試塊和電子設備外殼的體積電阻率和輻射電場強度，結果列於表1。
另外，將一種不含填充劑的普通單芯柱狀顆粒模製成測試塊和電子設備外殼(比較實施例1至3)，測試其體積電阻率和輻射電場強度，結果列入表2。
表1
表1(續)
注＊1表示樹脂含有20%(重)的石英粉作為填充劑。
＊2表示樹脂含有10%(重)的鋁碎片作為填充劑。
表2
將實施例1和5的結果與比較實施例2的結果相比較，表明在本發明中採用較小的導電纖維的混合比例時，得到與現有技術相當的效果，而與存在的填充劑無關。
在上述測試條件下測試塊的熱衝擊周期試驗結果示於附圖19中，其中曲線50指的是比較實施例1的測試塊，51指的是比較實施例2的測試塊，52指的是比較實施例3的測試塊，71指的是與實施例5相同的樹脂組合物模製的試驗塊，只是用熱變形溫度為70℃的熱塑性樹脂代替熱變形溫度為120℃的熱塑性樹脂，72指的是實施例5的測試塊，73指的是實施例1的測試塊。
如附圖19所示，由於比較實施例1和2的測試塊在熱衝擊周期試驗的最初階段體積電阻率顯著增加，因而不能使用。
另一方面，按照本發明的實施例1和5的測試塊的體積電阻率隨熱衝擊周期的增加變化很小，與不含填充劑的測試塊(實施例5，曲線72)相比較，含有填充劑的測試塊(實施例1，曲線73)隨熱衝擊周期的增加，其體積電阻率的變化可得到改善。無論如何，與比較實施例1和2相比較，實施例1和5的體積電阻率隨熱衝擊周期的增加，保持在很好的水平上。
比較實施例3的測試塊由不鏽鋼纖維束的單芯顆粒製成，與比較實施例1和2的由銅纖維的單芯顆粒所製成的測試塊相比，體積電阻率的變化較小，因此有較好的導電性，但體積電阻率比實施例1和5的測試塊要高得多。
當熱變形溫度為70℃的聚亞苯基醚樹脂用作熱塑性樹脂時，含有該樹脂的測試塊與實施例5的測試塊相比較具有較高的體積電阻率。因此，顯然用於塗敷導電纖維的熱塑性樹脂必須具有較小的熱應力鬆弛作用，即，具有較高的熱變形溫度。
由比較實施例3的不鏽鋼纖維束的單芯顆粒製成的塑模在熱衝擊周期試驗中，體積電阻率變化較小，但與比較實施例1和2的由銅纖維束單芯顆粒製成的塑模比較，拉成非常細的纖維需要更多的步驟，因而成本很高，並且在熱衝擊周期試驗的初始階段體積電阻率很差。即，單獨使用不鏽鋼纖維束的單芯顆粒存在著有關電磁波幹擾屏蔽效應和經濟效益等問題。即從前文所述的事實、顯然可以看出，由在熱衝擊周期試驗初期具有傑出的體積電阻率(即導電率)的銅纖維束和隨熱衝擊周期的增加體積電阻率變化較小的不鏽鋼纖維束製成的顆粒組成的導電樹脂組合物所製備的塑模是相當傑出的。
鐵基金屬纖維由於纖維直徑較小，所以具有增加接觸點的效果，可以用塗鎳碳纖維代替鐵基金屬纖維，但存在著生產步驟數目、體積電阻率和成本等問題，這些都不如鐵基金屬纖維好。也可以使用鋁基金屬纖維、塗鎳銅聚合物纖維和塗鎳銅玻璃纖維代替銅基纖維。總之，結合使用作為基本組分的鐵基金屬纖維束和至少一束其它金屬纖維或塗金屬的纖維是最有效的。
在附圖20中，根據VCCI的步驟，測定由未進行熱衝擊周期試驗的實施例5的模製外殼漏洩的電磁波的輻射電場強度的結果用曲線72表示，由經過30個周期的熱衝擊周期試驗後的實施例5的外殼漏洩的測定結果用曲線72′表示。從附圖20可以看出，兩種結果均低於VCCI控制水平。在附圖20中，曲線80表示單獨由熱變形溫度120℃的聚亞苯基醚樹脂，即全然沒有任何導電纖維的模製的外殼的測定結果。
根據本發明，可以得到由有特殊長度的單芯柱狀顆粒或多芯柱狀顆粒組成的用於模塑的熱塑性樹脂組合物而沒有任何纖維的斷裂，由這些具有良好可塑性的樹脂組合物可以模製電磁波幹擾屏蔽結構，由於以較小的混合比率使用非常細的鐵基金屬纖維作為基本組分，所以該結構增加了纖維的接觸點，即具有較高的導電率，該結構降低了比重，增強了屏蔽效應。此外，通過在熱塑性樹脂中加入填充劑，可以得到高的尺寸穩定性和熱輻射性的模製品，即，可以改善安放在模製品中的電子設備的操作穩定性。通過使用高變形溫度的熱塑性樹脂，可以改善模塑製品的抗熱衝擊周期的能力。
權利要求
1.一種用於模塑的導電樹脂組合物，其由一種特殊長度的柱狀顆粒組成，該顆粒由作為基本組分的鐵基金屬纖維束和至少一束作為獨立導電纖維芯的至少另外一種直徑不同於鐵基金屬纖維的不同材料的導電纖維製成，並軸向連續塗有具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂。
2.一種用於模塑的導電樹脂組合物，其由軸向連續塗有具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂的鐵基金屬纖維束作為導電芯製成的特殊長度的柱狀單芯顆粒和軸向連續塗有熱塑性樹脂的一束另外一種直徑不同於鐵基金屬纖維的不同材料的導電纖維作為導電芯製成的至少另一種單芯柱狀顆粒所組成。
3.一種用於模塑的導電樹脂組合物，其由柱狀多芯顆粒組成，該顆粒由作為基本組分的鐵基金屬纖維束和至少一束作為獨立導電纖維芯的直徑不同於鐵基金屬纖維的不同材料的至少另外一種導電纖維製成，並軸向連續塗有具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂。
4.根據權利要求1、2、或3的用於模塑的導電樹脂組合物，其中鐵基金屬纖維的縱橫比為400至2000，直徑為5至15微米，不同直徑的不同材料的導電纖維是至少一種縱橫比為50至600，直徑為15至60微米的銅基金屬纖維、鋁基金屬纖維和塗金屬的纖維。
5.根據權利要求4的用於模塑的導電樹脂組合物，其中，鐵基金屬纖維與熱塑性樹脂的混合比率是1%至10%(重)，銅基金屬纖維與熱塑性樹脂的混合比率為20%至30%(重)，鋁基金屬纖維與熱塑性樹脂的混合比率為2%至15%(重)，塗金屬纖維與熱塑性樹脂的混合比率為5%至15%(重)。
6.根據權利要求4的用於模塑的導電樹脂組合物，其中鐵基金屬纖維是不鏽鋼纖維，銅基金屬纖維是至少一種黃銅和鎳銀纖維，鋁基金屬纖維是鋁纖維，塗金屬纖維是至少一種塗鎳碳纖維、塗銅鎳玻璃纖維和塗銅鎳聚合物纖維。
7.根據權利要求1、2或3的用於模塑的導電樹脂組合物，其中熱塑性樹脂的熱變形溫度為80℃至210℃。
8.根據權利要求7的用於模塑的導電樹脂組合物，其中熱塑性樹脂的熱變形溫度為100℃至150℃。
9.根據權利要求7的用於模塑的導電樹脂組合物，其中熱塑性樹脂的熱變形溫度為110℃至130℃。
10.根據權利要求1、2或3的用於模塑的導電樹脂組合物，其中熱塑性樹脂是ABS樹脂、高衝擊聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚亞苯基醚、聚醚碸、聚丁烯對苯二酸酯、尼龍、聚丙烯、ABS樹脂/聚碳酸酯聚合物混合物、高衝擊聚苯乙烯/聚碳酸酯聚合物混合物、聚亞苯基醚/聚碳酸酯聚合物和聚丁烯對苯二酸酯/聚碳酸酯聚合物混合物中的一種。
11.根據權利要求1、2或3的用於模塑的導電樹脂組合物，其中熱塑性樹脂含有5～10%的填充劑(按熱塑性樹脂的重量計)。
12.根據權利要求11的用於模塑的導電樹脂組合物，其中填充劑是至少一種平均顆粒直徑為20至30微米的石英粉、面積為1至2毫米×1至2毫米的金屬片和面積為1至2毫米×1至2毫米的塗層雲母片。
13.根據權利要求12的用於模塑的導電樹脂組合物，其中金屬碎片是鎂、鋁或鈦碎片。
14.根據權利要求1、2或3的用於模塑的導電樹脂組合物，其中，熱塑性樹脂含有總重為0.5%至5%的顏料、阻燃劑、內釋放劑和抗氧化劑。
15.根據權利要求1或3的用於模塑的導電樹脂組合物，其中柱狀顆粒的長度為3至10毫米。
16.根據權利要求2的用於模塑的導電樹脂組合物，其中由鐵基金屬纖維束製成的單芯柱狀顆粒的長度為6至10毫米，而由另一種不同直徑的不同材料的導電纖維束製成的單芯柱狀顆粒的長度為3至9毫米。
17.一種電磁波幹擾屏蔽結構，其由下述三種之一的模塑導電樹脂組合物模製而成，其一種是由作為基本組分的鐵基金屬纖維束和至少一束作為獨立導電纖維芯的直徑不同於鐵基金屬纖維的至少另外一種不同材料的導電纖維製成的，並軸向連續塗有具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂的特殊長度的柱狀顆粒所組成的用於模塑的導電樹脂組合物;一種是由軸向連續塗有具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂的鐵基金屬纖維束作為導電芯製成的特殊長度的柱狀單芯顆粒和軸向連續塗有熱塑性樹脂的一束另外一種直徑不同於鐵基金屬纖維的不同材料的導電纖維作為導電芯製成的至少另外一種單芯柱狀顆粒所組成的用於模塑的導電樹脂組合物;或另一種是由作為基本組分的鐵基金屬纖維束和至少一束作為獨立導電纖維芯的直徑不同於鐵基金屬纖維的至少另外一種不同材料的導電纖維製成的並軸向連續塗有具有特殊熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂的柱狀多芯顆粒所組成的用於模塑的導電樹脂組合物。
18.根據權利要求17的電磁波幹擾屏蔽結構，其中電磁波屏蔽結構是通過注射成型、傳遞成型或真空壓製成型製成的電子設備外殼或防止靜電荷的電子元件容器。
19.根據權利要求17的電磁波幹擾屏蔽結構，其中電磁波屏蔽結構是通過薄片擠壓製成的用於電磁波屏蔽的牆或電子黑板或顯示盤的保護板。
全文摘要
本發明是關於由用於模塑的導電樹脂組合物模製的具有長時間穩定的和傑出的屏蔽效應的電磁波幹擾屏蔽結構，該組合物由特殊長度的柱狀顆粒組成，該顆粒由作為基本組分的一束鐵基金屬纖維和作為獨立導電纖維芯的至少一束至少另外一種直徑不同於鐵基金屬纖維的不同材料的導電纖維製成，並且軸向連續塗上具有特定熱變形溫度範圍的熱塑性樹脂。
文檔編號H01B1/22GK1031548SQ8810601
公開日1989年3月8日 申請日期1988年7月20日 優先權日1987年7月20日
發明者後藤昌生, 飯田誠, 藁谷研一, 太田明一, 巖井進 申請人:株式會社日立製作所