電磁波屏蔽材料以及電磁波屏蔽用疊層體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種顯示電磁波屏蔽功能的電磁波屏蔽材料以及電磁波屏蔽用疊層體，特別是使用有包含合成樹(shù)脂與碳材料的復(fù)合材料的電磁波屏蔽材料以及電磁波屏蔽用疊層體。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，在電子機(jī)器中，為了保護(hù)電路以及電子部件元件而廣泛地使用電磁波屏蔽材料。例如下述專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)了金屬納米粒子分散于由有機(jī)溶劑等形成的分散介質(zhì)中而成的電磁波屏蔽用組合物。
[0003]另外，下述專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了使碳納米管或纖維狀碳材料分散于合成樹(shù)脂而形成的電磁波屏蔽材料。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009-33113號(hào)公報(bào)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2005-191384號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0009]如專(zhuān)利文獻(xiàn)I記載的現(xiàn)有的電磁波屏蔽材料中使用了金屬粒子，金屬薄膜或者金屬粉末等。為了使電磁波屏蔽功能充分地顯現(xiàn)而必須大量的添加上述金屬材料。因此，存在電磁波屏蔽材料的成形性等加工性能低的問(wèn)題。
[0010]如專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的:為了在分散有碳納米管或纖維狀碳材料的電磁波屏蔽材料中也能夠充分的實(shí)現(xiàn)電磁波屏蔽效果，必須添加大量的碳納米管或纖維狀碳材料。因此，存在成形性差的冋題。
[0011]本發(fā)明的目的是提供一種電磁波屏蔽材料以及電磁波屏蔽用疊層體，其在能夠減少導(dǎo)電性材料的添加量，提高成形性的同時(shí)還能夠顯示充分的電磁波屏蔽功能。
[0012]用于解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案
[0013]本發(fā)明的電磁波屏蔽材料包含合成樹(shù)脂以及薄片化石墨，所述薄片化石墨是石墨烯的疊層體，石墨烯疊層數(shù)為200層以下，并且所述薄片化石墨的長(zhǎng)寬比為20以上。
[0014]本發(fā)明的電磁波屏蔽材料中，優(yōu)選相對(duì)于100重量份所述合成樹(shù)脂為I?30重量份的比例含有所述薄片化石墨。在該情況下，能夠進(jìn)一步提高電磁波屏蔽功能，且能夠進(jìn)一步提尚成形性。
[0015]本發(fā)明的電磁波屏蔽材料優(yōu)選表示所述薄片化石墨在長(zhǎng)度方向上的角度偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ為20°以下。在該情況下，薄片化石墨的長(zhǎng)度方向的角度偏差少，能夠進(jìn)一步提尚電磁波屏蔽功能。
[0016]本發(fā)明的電磁波屏蔽材料中，作為上述合成樹(shù)脂，優(yōu)選使用熱塑性樹(shù)脂。在該情況下，能夠進(jìn)一步提高成形性。作為上述合成樹(shù)脂，優(yōu)選使用聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂，更優(yōu)選使用聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂。聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂等的聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂價(jià)格便宜，因此能夠降低電磁波屏蔽材料的成本。
[0017]本發(fā)明的電磁波屏蔽用疊層體具備至少一層第一合成樹(shù)脂層以及至少一層第二合成樹(shù)脂層，所述第一合成樹(shù)脂層根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的電磁波屏蔽材料形成，所述第二合成樹(shù)脂層疊層于所述第一合成樹(shù)脂層上，并且不包含所述薄片化石墨。
[0018]本發(fā)明的電磁波屏蔽用疊層體，優(yōu)選將所述第一合成樹(shù)脂層的總厚度記為T(mén)l、將所述第二合成樹(shù)脂層的總厚度記為T(mén)2時(shí)，比值(T1/T2)在1/10?10的范圍。在該情況下，能夠提供電磁波屏蔽功能良好且成形性得到提高的疊層體。
[0019]優(yōu)選所述第一合成樹(shù)脂層與所述第二合成樹(shù)脂層交替疊層。在該情況下，能夠使成形性和電磁波屏蔽功能更加高度的平衡。另外，優(yōu)選所述第一合成樹(shù)脂層與所述第二合成樹(shù)脂層交替疊層而形成的疊層體的疊層數(shù)為5層以上。疊層數(shù)為5層以上時(shí)，能夠進(jìn)一步提尚電磁波屏蔽功能。
[0020]發(fā)明的效果
[0021 ] 本發(fā)明的電磁波屏蔽材料中，使用了石墨烯疊層數(shù)為200層以下并且長(zhǎng)寬比為20以上的薄片化石墨，因此，即使減少薄片化石墨的含量，也能夠顯現(xiàn)出充分的電磁波屏蔽功能。因此，能夠降低薄片化石墨的含有比例，從而能夠提高成形性和加工性
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中涉及的電磁波屏蔽材料的示意性剖視圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中涉及的電磁波屏蔽用疊層體的示意性剖視圖。
[0024]圖3是本發(fā)明的其他實(shí)施方式中涉及的電磁波屏蔽用疊層體的示意性剖視圖。
[0025]標(biāo)記說(shuō)明
[0026]I 電磁波屏蔽材料
[0027]2，3電磁波屏蔽用疊層體
[0028]11 合成樹(shù)脂
[0029]12 薄片化石墨
[0030]21 第一合成樹(shù)脂層
[0031]22 第二合成樹(shù)脂層
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說(shuō)明，由此來(lái)明確本發(fā)明。
[0033](合成樹(shù)脂)
[0034]本發(fā)明的用于電磁波屏蔽材料的合成樹(shù)脂沒(méi)有特別限制?？梢赃m當(dāng)?shù)氖褂脽崴苄詷?shù)脂或者熱固化性樹(shù)脂。優(yōu)選成形性?xún)?yōu)異的樹(shù)脂，因此，可以使用熱塑性樹(shù)脂。
[0035]作為熱塑性樹(shù)脂，沒(méi)有特別限定，可以使用聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯等各種熱塑性樹(shù)脂。作為熱塑性樹(shù)脂，優(yōu)選使用聚丙烯、聚乙烯、乙烯與丙烯形成的無(wú)規(guī)共聚物、乙烯與丙烯形成的嵌段共聚物、乙烯與α -烯烴形成的共聚物等聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂。進(jìn)一步優(yōu)選使用聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂，即丙烯的均聚物、丙烯與乙烯形成的共聚物等。上述聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂廣泛應(yīng)用于各種樹(shù)脂成形體且廉價(jià)。另外，上述聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂在較低的溫度下能夠容易成形。因此，通過(guò)使用聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂，能夠降低成本，并且能夠進(jìn)一步提尚成形性。
[0036](薄片化石墨)
[0037]本發(fā)明中使用的薄片化石墨是指:對(duì)石墨進(jìn)行剝離處理而得到的、比原石墨更薄的石墨烯疊層體。本發(fā)明中使用的薄片化石墨中的石墨烯疊層數(shù)為數(shù)層以上，200層以下。優(yōu)選數(shù)層以上，100層以下。更優(yōu)選數(shù)層?10層左右。以上述比例對(duì)石墨烯進(jìn)行疊層而成的薄片化石墨具有長(zhǎng)寬比較大的形狀。本發(fā)明中，薄片化石墨的長(zhǎng)寬比為20以上。
[0038]因此，本發(fā)明的電磁波屏蔽材料中，石墨烯疊層數(shù)為200層以下且長(zhǎng)寬比為20以上，因此，在分散于合成樹(shù)脂的情況下，能夠發(fā)揮良好的電磁波屏蔽功能。另外，即使減少薄片化石墨的添加比例，也能夠顯現(xiàn)出充分的電磁波屏蔽功能。
[0039]雖然沒(méi)有特別限定，但是本發(fā)明中，優(yōu)選以相對(duì)于100重量份所述合成樹(shù)脂為I?30重量份的比例含有薄片化石墨。薄片化石墨的含有比例在該范圍內(nèi)時(shí)，能夠顯現(xiàn)出更加良好的電磁波屏蔽功能，并且能夠進(jìn)一步提尚成形性。
[0040](電磁波屏蔽材料)
[0041]本發(fā)明涉及的電磁波屏蔽材料中，所述特定的薄片化石墨分散于所述合成樹(shù)脂中。
[0042]另外，還可以將上述薄片化石墨以外的填料分散在上述電磁波屏蔽材料中。作為該填料，可以列舉由碳粉末或CNT (碳納米管)這樣的薄片化石墨以外的碳質(zhì)材料形成的填料、氧化鋁、碳酸鈣等碳質(zhì)材料以外的無(wú)機(jī)填料等。
[0043]對(duì)電磁波屏蔽材料的物理形狀沒(méi)有特別限定。就本發(fā)明的電磁波屏蔽材料而言，能夠減少薄片化石墨的添加比例，因此，能夠提高成形性。因此，本發(fā)明的電磁波屏蔽材料可以適用于得到各種形狀的電磁波屏蔽構(gòu)件。作為如上所述的形狀的例子可以列舉片狀物、疊層了多層而成的平板狀疊層體。還可以為筒狀、球狀、或者根據(jù)用途形成的復(fù)雜形狀。
[0044]參照?qǐng)D1?圖3對(duì)本發(fā)明的電磁波屏蔽材料以及電磁波屏蔽用疊層體的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0045]圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中涉及的電磁波屏蔽材料的示意性剖視圖。圖1所示電磁波屏蔽材料I具有片狀的形狀。電磁波屏蔽材料I中，合成樹(shù)脂11內(nèi)分散有上述薄片化石墨12。這里，優(yōu)選薄片化石墨12的長(zhǎng)度方向的角度沒(méi)有偏差。優(yōu)選表示薄片化石墨12的長(zhǎng)度方向的角度偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ為20°以下。即，優(yōu)選薄片化石墨整體的長(zhǎng)度方向相對(duì)于電磁波屏蔽材料I的兩個(gè)方向的平均方向的角度為X時(shí)，表示薄片化石墨的長(zhǎng)度方向的角度偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ為20°以下。即，優(yōu)選薄片化石墨的分散方式為幾乎所有的薄片化石墨以沿長(zhǎng)度方向在Χ±20°以下的范圍內(nèi)存在。在該情況下，能夠進(jìn)一步提高電磁波屏蔽功能。
[0046]圖2是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中涉及的電磁波屏蔽用疊層體的示意性剖視圖。本實(shí)施方式的電磁波屏蔽用疊層體2具備至少一層的第一合成樹(shù)脂層21以及至少一層的第二合成樹(shù)脂層22，其中，所述第二合成樹(shù)脂層22疊層于所述第一合成樹(shù)脂層21。第一合成樹(shù)脂層21是由本發(fā)明的電磁波屏蔽材料形成的。因此，上述特定的薄片化石墨12分散于合成樹(shù)脂中。另一方面，第二合成樹(shù)脂層22是不包含薄片化石墨的合成樹(shù)脂層。作為構(gòu)成第二合成樹(shù)脂層22的合成樹(shù)脂，可以使用上述的適宜的合成樹(shù)脂。優(yōu)選使用熱塑性樹(shù)脂，更優(yōu)選聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂，進(jìn)一步優(yōu)選聚丙烯類(lèi)樹(shù)脂。由此，能夠進(jìn)一步提高成形性，并且能夠進(jìn)一步降低成本。
[0047]進(jìn)一步優(yōu)選構(gòu)成第一合成樹(shù)脂層21的合成樹(shù)脂與構(gòu)成第二合成樹(shù)脂層22的合成樹(shù)脂相同。在該情況下，在能夠進(jìn)一步降低成本的同時(shí)，還能夠提高第一合成樹(shù)脂層21與第二合成樹(shù)脂層22的粘合強(qiáng)度。
[0048]構(gòu)成第一合成樹(shù)脂層21的合成樹(shù)脂與構(gòu)成第二合成樹(shù)脂層22的合成樹(shù)脂可以是不同的樹(shù)脂。在該情況下，通過(guò)使構(gòu)成第一合成樹(shù)脂層21的第一合成樹(shù)脂與構(gòu)成第二合成樹(shù)脂層22的第二合成樹(shù)脂具有不同性能，從而顯示各種性能。例如，作為第一合成樹(shù)脂或第二合成樹(shù)脂可以使用耐沖擊性高的合成樹(shù)脂，例如可以使用ABS樹(shù)脂。在該情況下，在電磁波屏蔽用疊層體中，可以提高耐沖擊性。
[0049]另外，優(yōu)選第一合成樹(shù)脂層21的總計(jì)厚度為T(mén)l、第二合成樹(shù)脂層22的總厚度為T(mén)2時(shí)，比值(T1/T2)在1/10?10的范圍。在該情況下，在電磁波屏蔽用疊層體2中，第一合成樹(shù)脂層21占支配地位，因此，能夠進(jìn)一步提高電磁波屏蔽功能。
[0050]另外，與上述電磁波屏蔽材料同樣，可以將薄片化石墨以外的其他填料分散于第一合成樹(shù)脂層21中。作為這種填料，沒(méi)有特別限定，可以列舉由碳粉末、碳納米管這樣的碳質(zhì)材料形成的薄片化石墨以外的填料，以及碳酸鈣、氧化硅等其他無(wú)機(jī)填料等。并且，在第二合成樹(shù)脂層22中，也可以配合上述薄片化石墨以外的適宜的填料。
[0051]對(duì)于第一合成樹(shù)脂層21和第二合成樹(shù)脂層22中各層的厚度沒(méi)有特別的限定，第一合成樹(shù)脂層21中一層的厚度與第二合成樹(shù)脂層22中一層的厚度可以不同，也可以相同。
[0052]圖3是本發(fā)明的電