具有改善的分層特性的emi屏蔽材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了為模制品提供電磁/射頻干擾（EMI/RFI）屏蔽特性的熱塑性組合物。所述組合物提供了改善的分層特性。所述組合物包括聚碳酸酯樹脂、聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯、能夠提供EMI屏蔽特性的導電填料、以及可選地其他顏料和/或加工添加劑。所述組合物可用于各種應用如個人電腦、筆記本和便攜式計算機、照相機、或其他電子裝置。
【專利說明】具有改善的分層特性的EMI屏蔽材料
[0001]相關申請的引用
[0002]本申請要求于2011年5月24日提交的美國臨時申請?zhí)?1/489，483的優(yōu)先權。
【技術領域】[0003]本發(fā)明涉及熱塑性組合物，并且具體涉及能夠用作EMI屏蔽材料的聚碳酸酯類組合物。本發(fā)明還涉及制造這些組合物的方法和包括這些組合物的制品。
【背景技術】
[0004]電子裝置需要免受電磁干擾以便正常工作。因而，這些設備通常由表現(xiàn)出高電磁/射頻干擾(EMI/RFI)屏蔽效率(SE)的材料制成。將導電材料引入熱塑性樹脂提高了生成的熱塑性組合物的電磁屏蔽效率。令人遺憾的是，為了獲得高水平的屏蔽效率，通常需要在組合物中使用較高量的導電填料。結果這些纖維通常終止在模制品表面上。這樣，對于油漆或另外涂布的部分而言，由于涂層和由部分表面上存在導電填料導致的部分表面之間缺乏粘附力通常導致油漆或涂覆層出現(xiàn)分層。如果使用較低加載量的導電填料以助于將這種影響最小化，結果是組合物提供不了充分的屏蔽。
[0005]因此，提供具有改善的分層特性的EMI屏蔽材料將是有益的。提供能夠油漆或涂覆以允許用于更廣泛應用的EMI屏蔽材料也將是有益的。還將有益的是提供能夠用于EMI屏蔽應用中的熱塑性組合物。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明提供了具有改善的分層特性的電磁/射頻干擾(EMI/RFI)屏蔽材料。本發(fā)明的組合物包括聚碳酸酯樹脂、聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯、能夠提供EMI屏蔽特性的導電填料、以及可選的其他顏料和/或加工添加劑。組合物可用于各種應用如個人電腦、筆記本和便攜式計算機、照相機、或其他電子裝置。
[0007]因此，在一個方面，本發(fā)明提供了一種熱塑性組合物，包含按重量計從1%至30%的聚碳酸酯；按重量計從30%至90%的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，其中聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計10%以下的聚硅氧烷嵌段含量；按重量計從1%至30%的電磁屏蔽劑；以及按重量計從O至20%的選自顏料、加工添加劑或包含上述添加劑中的至少一種的組合中的至少一種添加劑，其中，在模制之后組合物具有根據(jù)ASTM D4935測定的至少約10分貝的屏蔽效率，并且進一步地，其中，模制和油漆或涂覆之后的組合物具有改善的分層特性。
[0008]在另一方面，本發(fā)明提供了形成熱塑性組合物的方法，包括以下步驟:在擠出機中摻混按重量計從1%至30%的聚碳酸酯；按重量計從30%至90%的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，其中聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計10%以下的聚硅氧烷嵌段含量；按重量計從1%至30%的電磁屏蔽劑；以及按重量計從O至20%的選自顏料、加工添加劑、或包含上述添加劑中的至少一種的組合中的至少一種添加劑，其中在模制之后的組合物具有根據(jù)ASTMD4935測定的至少約10分貝的屏蔽效率，并且進一步地，其中，模制和油漆或涂覆之后的組合物具有改善的分層特性。
[0009]在另一方面，本發(fā)明提供了包含組合物的制品，所述組合物包含按重量計從1%至30%的聚碳酸酯；按重量計從30%至90%的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，其中聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計10%以下的聚硅氧烷嵌段含量；按重量計從1%至30%的電磁屏蔽劑；以及按重量計從O至20%的選自顏料、加工添加劑、或包含上述添加劑中的至少一種的組合中的至少一種添加劑，其中在模制之后的組合物具有根據(jù)ASTM D4935測定的至少約10分貝的屏蔽效率，并且進一步地，其中，模制和油漆或涂覆之后的組合物具有改善的分層特性。
[0010]在另一方面，本發(fā)明提供了一種熱塑性組合物，包含按重量計從5%至20%的聚碳酸酯；按重量計從50%至85%的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，其中聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計8%以下的聚硅氧烷嵌段含量；按重量計從5%至20%的電磁屏蔽劑；以及按重量計從1%至10%的選自顏料、加工添加劑或包含上述添加劑中的至少一種的組合中的至少一種添加劑，其中，模制之后的組合物具有根據(jù)ASTM D4935測定的至少約10分貝的屏蔽效率，并且進一步地，其中模制和油漆或涂覆之后組合物具有改善的分層特性。[0011]在另一方面，本發(fā)明提供了一種熱塑性組合物，包含按重量計從10%至25%的聚碳酸酯；按重量計從60%至75%的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，其中聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計6%以下的聚硅氧烷嵌段含量；按重量計從5%至15%的電磁屏蔽劑；以及按重量計從1%至10%的選自顏料、加工添加劑或包含上述添加劑中的至少一種的組合中的至少一種添加劑，其中，在模制之后的組合物具有根據(jù)ASTM D4935測定的至少約10分貝的屏蔽效率；進一步地，其中，在模制和油漆或涂覆之后組合物具有改善的分層特性。
[0012]在另一方面，本發(fā)明提供了包含模制品的制品，所述模制品具有按重量計從10%至25%的聚碳酸酯；按重量計從60%至75%的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，其中聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計6%以下的聚硅氧烷嵌段含量；按重量計從5%至15%的電磁屏蔽劑；以及按重量計從0.11%至10%的選自顏料、加工添加劑或包含上述添加劑中的至少一種的組合中的至少一種添加劑；其中，模制品進一步包含單一涂覆層，并且其中，模制品具有根據(jù)ASTM D4935測定的至少約10分貝的EMI屏蔽效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1示出了由現(xiàn)有技術的組合物和根據(jù)本發(fā)明的構思制成的組合物制備的模制品的表面照片。
【具體實施方式】
[0014]在以下說明和實施例中更具體地描述本發(fā)明，這些說明和實施例僅旨在舉例說明，因為其中的多種變更和改變對于本領域技術人員而言將是顯而易見的。如在說明書和權利要求書中使用的，術語“包含”可包括實施方式“由...組成”和“基本上由...組成”。本文中公開的所有范圍包括端點并可獨立地組合。本文中公開的范圍的端點和任何數(shù)值并不限于精確的范圍或數(shù)值，它們是足夠不精確的以包括近似這些范圍和/或數(shù)值的數(shù)值。
[0015]如在本文中使用的，近似性語言可用于修飾可變化的任何定量表示而不會導致與其相關的基本功能的改變。因此，在某些情況下，通過一個或多個術語如“約”、“基本上”修飾的數(shù)值可以不限于精確的指定數(shù)值。在至少某些實例中，近似性語言可相應于用于測量數(shù)值的儀器的精確度。
[0016]本發(fā)明是針對具有改善的分層特性的電磁/射頻干擾(EMI/RFI)屏蔽材料，以及制備這些組合物的方法和由其制成的制品。本發(fā)明的組合物包括聚碳酸酯樹脂、聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯、能夠提供EMI屏蔽特性的導電填料、以及可選地其他顏料和/或加工添加劑。組合物可用于各種應用如個人電腦、筆記本和便攜式計算機、照相機、或其他電子裝置。
[0017]本發(fā)明的組合物解決了與現(xiàn)有技術的組合物相關的分層問題。如上所述，當油漆或另外涂覆模制品時，出現(xiàn)分層。油漆或涂覆層通常粘附至模制品的表面。然而，對于包含填料的組合物而言，如使用電磁屏蔽劑的本發(fā)明組合物，模制部件表面上存在填料對油漆或涂覆層粘附至那些位置表面的能力造成干擾。這可導致油漆或涂覆層的剝落，尤其是如果模制品受到刮擦時。然而，通過將位于模制品表面上的填料的量降至最低，可實現(xiàn)油漆或涂覆層之間更好的粘附力。
[0018]通過使用具有按重量計10%以下的聚硅氧烷嵌段含量的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，本發(fā)明的組合物獲得了這種解決方案。與使用具有較高量的聚硅氧烷嵌段含量的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯的現(xiàn)有技術組合物相比，即使最終組合物中的聚硅氧烷嵌段含量的量近似相等，通過使用具有較低的聚硅氧烷嵌段含量的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，本發(fā)明的組合物出乎意料地提供了改善的分層特性。這是出乎意料的，因為最終組合物中聚硅氧烷嵌段含量的量并不是決定因素，而是聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯中聚硅氧烷嵌段含量的量起決定作用。由于總組合物中聚硅氧烷嵌段含量的總量可在如使用具有較高量的聚硅氧烷嵌段含量的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯的現(xiàn)有技術組合物的近似的一般范圍內，優(yōu)點是聚硅氧烷嵌段可在最終組合物中提供并可保留任何生成的模制品。
[0019]不希望受理論束縛，認為使用具有按重量計10%以下的聚硅氧烷嵌段含量的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯有助于減少分層，這是由于組合物的聚硅氧烷嵌段部分得到了更好的分散。由于聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有較高的聚硅氧烷嵌段含量，認為聚硅氧烷嵌段部分與基礎聚碳酸酯樹脂不易混合。這些不易混合的部分被認為有助于阻礙填料的分散，從而導致模制品表面上較高的填料量。使用具有較低的聚硅氧烷嵌段含量的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，減少或甚至消除了這些不易混合的部分從而顯著降低模制品表面上存在的填料。
[0020]因此，在一個方面，本發(fā)明的熱塑性組合物使用聚碳酸酯樹脂作為組合物的基底。聚碳酸酯的量將根據(jù)最終使用材料的所需性能特性而變化。例如，聚碳酸酯的量將與加入至物料的組合物的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯的量相平衡，例如用來平衡電磁屏蔽劑的分層特性。此外，必須選擇添加劑/其他化學試劑以便基本上不劣化聚碳酸酯材料或聚碳酸酯組合物的其他性能。
[0021]在一個實施方式中，聚碳酸酯可以是直鏈的、支鏈的或它們的組合。具有以下式(O的重復結構骨架的各種類型聚碳酸酯可用于本公開所包含的要求保護的一項發(fā)明/多項發(fā)明中。
[0022][0023]在一個實施方式中，聚碳酸酯衍生自雙酚A。
[0024]在另一個實施方式中，每個R1基團是例如衍生自式(2)的芳族二羥基化合物的二價芳香基:
[0025]HO-A1-Y1-A2-OH (2)
[0026]其中，A1和A2中的每一個都是單環(huán)二價亞芳基，并且Y1是單鍵或具有將A1和A2分隔開的一個或兩個原子的橋連基。在一個不例性實施方式中，一個原子將A1和A2分隔開。
[0027]在另一個實施方式中，當A1和A2中的每一個是亞苯基時，Y1在相對于亞苯基上的每個羥基的對位。這種類型基團的示例性非限制性實例是-0-、-5-、-5(0)-、-5(0)2-、-(:(0)-、亞甲基(次甲基)、環(huán)己基-亞甲基(環(huán)己基-次甲基)、2-[2.2.1]-二環(huán)庚叉基、乙叉基、異丙叉基、新戊叉基、環(huán)已叉基、環(huán)十五叉基、環(huán)十二叉基、以及金剛烷叉基。橋連基Y1可以是烴基或飽和烴基如亞甲基、環(huán)己叉基、或異丙叉基。
[0028]通式(3)的雙酚化合物包括在式(2)的范圍內:
[0029]
【權利要求】
1.一種熱塑性組合物，包含: a)按重量計從1%至30%的聚碳酸酯； b)按重量計從30%至90%的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，其中所述聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計10%以下的聚硅氧烷嵌段含量； c)按重量計從1%至30%的電磁屏蔽劑；以及 d)按重量計從O至20%的選自顏料、加工添加劑或包含上述添加劑中的至少一種的組合中的至少一種添加劑； 其中，模制之后的所述組合物具有根據(jù)ASTM D4935測定的至少約10分貝的屏蔽效率； 進一步地，其中，模制和著色或涂布之后的所述組合物具有改善的分層特性。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱塑性組合物，其中，所述聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計小于10%的聚硅氧烷嵌段含量。
3.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的熱塑性組合物，其中，所述聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計8%以下的聚硅氧烷嵌段含量。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的熱塑性組合物，其中，所述聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計6%以下的聚硅氧烷嵌段含量。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的熱塑性組合物，其中，所述聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有如根據(jù)ASTM-D1003-00使用3.2mm厚度板測定的小于10%的濁度。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的熱塑性組合物，其中，所述電磁屏蔽劑包括不銹鋼纖維。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的熱塑性組合物，其中，所述組合物包含按重量計從1%至10%的選自顏料、加工添加劑或包含上述添加劑中的至少一種的組合中的至少一種添加劑。
8.一種熱塑性組合物，包含: a)按重量計從5%至20%的聚碳酸酯； b)按重量計從50%至85%的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，其中所述聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計8%以下的聚硅氧烷嵌段含量； c)按重量計從5%至20%的電磁屏蔽劑；以及 d)按重量計從1%至10%的選自顏料、加工添加劑或包含上述添加劑中的至少一種的組合中的至少一種添加劑； 其中，模制之后的所述組合物具有根據(jù)ASTM D4935測定的至少約10分貝的屏蔽效率； 進一步地，其中，模制和著色或涂布之后的所述組合物具有改善的分層特性。
9.一種熱塑性組合物，包含: a)按重量計從10%至25%的聚碳酸酯； b)按重量計從60%至75%的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，其中所述聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計6%以下的聚硅氧烷嵌段含量； c)按重量計從5%至15%的電磁屏蔽劑；以及 d)按重量計從1%至10%的選自顏料、加工添加劑或包含上述添加劑中的至少一種的組合中的至少一種添加劑； 其中，模制之后的所述組合物具有根據(jù)ASTM D4935測定的至少約10分貝的屏蔽效率；進一步地，其中，模制和著色或涂布之后的所述組合物具有改善的分層特性。
10.一種包含根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的組合物的制品。
11.根據(jù)權利要求10所述的制品，其中，所述制品選自計算機外殼、手機、尋呼機、照相機外殼、電視游戲機、計算器、無線車載輸入設備、汽車部件、濾光鏡外殼、手推行李車、以及辦公椅。
12.根據(jù)權利要求10或權利要求11所述的制品，其中，所述制品是照相機外殼。
13.一種降低具有涂覆層的模制品分層量的方法，包括以下步驟:模制包含根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的組合物的制品并將涂覆層施加至所述模制品。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中，所述涂覆層包括油漆。
15.—種包含模制品的制品,包含: a)按重量計從10%至25%的聚碳酸酯； b)按重量計從60%至75%的聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯，其中所述聚硅氧烷嵌段共聚碳酸酯具有按重量計6%以下的聚硅氧烷嵌段含量； c)按重量計從5%至15%的電磁屏蔽劑；以及 d)按重量計從0.11%至10%的選自顏料、加工添加劑或包含上述添加劑中的至少一種的組合中的至少一種添加劑； 其中，所述模制品進一步包含單一涂覆層，并且其中，所述模制品具有根據(jù)ASTM D4935測定的至少10分貝的EMI屏蔽效率。
16.根據(jù)權利要求15所述的制品，其中，所述制品選自計算機外殼、手機、尋呼機、照相機外殼、電視游戲機、計算器、無線車載輸入設備、汽車部件、濾光鏡外殼、手推行李車、以及辦公椅。
17.根據(jù)權利要求15或權利要求16所述的制品，其中，所述制品是照相機外殼。
18.根據(jù)權利要求15-17中任一項所述的制品，其中，所述涂覆層包括油漆。
【文檔編號】C08L83/10GK103547633SQ201280024950
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年5月24日 優(yōu)先權日:2011年5月24日
【發(fā)明者】三宅浩 申請人:沙特基礎創(chuàng)新塑料Ip私人有限責任公司