TWI383403B - 導電性聚合型組成物，其製造方法及包含該組成物之物件 - Google Patents

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Description

導電性聚合型組成物，其製造方法及包含該組成物之物件
本發明揭示係有關於一種導電性聚合型組成物，其製造方法及包含該組成物之物件。
可放射電磁輻射的電子產品對置於這些產品附近的其他電子產品之效率會有不利影響。因此需要將電子產品(例如電腦、文件處理器、顯示器螢幕、手機、DVD錄放機、數位相機、家用電器、或類似者)遮蔽以隔離所放射的電磁輻射。
金屬塗佈已被用於遮蔽電子產品和使用者以隔離電磁輻射。金屬塗料並不是很具有撓曲性的，並不易製造，因此在許多應用上並不實用。此外，金屬塗料很昂貴致使它們的使用在經濟上不實際或不想使用。
可提供電磁遮蔽的聚合型組成物已可在商業市場上取得，但這些組成物通常含有大量的導電性填料。加入大量的導電性填料通常會降低此類聚合型組成物的可加工性。大量的導電性填料亦會降低衝擊強度。
此外，大量導電性填料的使用對聚合型組成物的機械性質有害。例如，隨著導電性填料的數量增加，抗張彈性模數會增加，但通常伴隨著延性的降低。
因此需要一種可提供有效電磁遮蔽的導電性聚合型組成物，其係為可撓曲、易於製造、及可維持良好機械強度 和可加工性者。
 概要說明
本發明揭示一種導電性聚合型組成物，其包含有機聚合物組成物(其包含熱塑性有機聚合物)；導電性填料組成物(其包含金屬纖維、經金屬塗佈之纖維、或含有至少一種前述金屬纖維和經金屬塗佈之纖維的組合)；及電絕緣組成物；其中該導電性聚合型組成物具有撓曲模數為大於或等於約4十億巴斯卡(gigapascals)和熔融流動指數在10 kg-f/cm2 之負重測量時為5至100。
本發明亦揭示一種製造導電性聚合型組成物之方法，其包含於擠壓機中摻合有機聚合物組成物(其包含熱塑性有機聚合物)；導電性填料組成物(其包含金屬纖維、經金屬塗佈之纖維、或含有至少一種前述金屬纖維和經金屬塗佈之纖維的組合)；及電絕緣組成物；其中該電絕緣組成物係在有機聚合物組成物進料至擠壓機位置的下游處進料至擠壓機，且其中導電性填料組成物係在電絕緣組成物進料至擠壓機位置的下游處進料至擠壓機。
詳細說明
本發明揭示一種導電性聚合型組成物，其包含熱塑性有機聚合物組成物，導電性填料組成物及電絕緣組成物。該導電性有機聚合物組成物可有利地在市售的加工裝置( 例如擠壓機或注模機)中加工。除了可容易地加工，所產生的導電性聚合型組成物具有均勻分散的導電性填料組成物，其可提供數值大於或等於約20分貝(dB)的電磁遮蔽。
該有機聚合物組成物包含熱塑性聚合物。該有機聚合物組成物包含熱塑性半晶體聚合物、非晶相聚合物或半晶體聚合物與非晶相聚合物的摻合物。可使用熱塑性聚合物的摻合物或熱塑性聚合物與熱固性聚合物的摻合物。該有機聚合物組成物可包含均聚物、共聚物例如星形嵌段共聚物、接枝共聚物、交替式嵌段共聚物或無規共聚物、離子聚合物、樹枝狀聚合物、或包含上述有機聚合物類型至少其一的組合。
可使用在該導電性聚合型組成物中的有機聚合物例子包括聚縮醛、聚烯烴、聚丙烯酸、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚芳酯、聚芳碸、聚醚碸、聚苯硫、聚氯乙烯、聚碸、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚四氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯並噁唑、聚苯並呋喃酮、聚縮醛、聚酐、聚乙烯醚、聚乙烯硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚鹵乙烯、聚乙烯睛、聚乙烯酯、聚磺酸酯、聚硫化物、聚硫酯、聚磺醯胺、聚脲、聚膦嗪、聚矽氮烷、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚胺基甲酸酯、聚四氟乙烯、經氟化之乙烯丙烯、全氟烷氧基乙烯、聚氯三氟乙烯、聚二氟乙烯、或類似者，或包含前述有機聚合物至少其一的組合。
可使用於該導電性聚合型組成物中的有機聚合物摻合物之適當例子包括丙烯睛-丁二烯-苯乙烯/尼龍、聚碳酸酯/丙烯睛-丁二烯-苯乙烯、丙烯睛丁二烯苯乙烯/聚氯乙烯、聚苯醚/聚苯乙烯、聚苯醚/尼龍、聚碸/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯/熱塑性胺基甲酸乙酯、聚碳酸酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯/聚對苯二甲酸丁二醇酯、尼龍/彈性體、聚酯/彈性體、聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚對苯二甲酸丁二醇酯、縮醛/彈性體、苯乙烯-順丁烯二酸酐/丙烯睛-丁二烯-苯乙烯、聚醚醚酮/聚醚碸、聚醚醚酮/聚醚醯亞胺聚乙烯/尼龍、聚乙烯/聚縮醛、或類似者。
在一個具體實例中，所使用之有機聚合型組成物數量為以導電性聚合型組成物總重量計之約5至約70重量百分率(wt%)，特別為約10至約65wt%，更尤其為15至約60wt%，及甚至尤其為約20至約55wt%。
該導電性填料組成物包含金屬纖維或經金屬塗佈之纖維。該等金屬纖維可包含不銹鋼纖維、鋁纖維、銅纖維、鎳纖維、鋁合金纖維、銅合金纖維、或類似者，或含有前述纖維至少其一的組合。該等金屬纖維通常為捆束形式。金屬纖維的一個例子為存在有約10,000條纖維捆束的不銹鋼纖維(購自Bekaert之商品)。該捆束係經有機聚合物層塗佈(護套)。
經金屬塗佈的纖維通常包含經導電性金屬塗佈之電絕緣纖維。導電性纖維亦可用金屬層塗佈。後文中將提供表列的電絕緣纖維材料。這些電絕緣纖維材料可經金屬(例 如銅、鋁、鐵、鎳、鈷、錫、鋅、金、銀、鉑、鈀、或類似者，或含有前述金屬至少其一的組合)塗佈。
在一個具體實例中，該導電性聚合型組成物包含金屬纖維或經金屬塗佈的纖維，這些纖維具有由約0.5至約12微米之直徑(尤其為約3至約9微米，更尤其為約4至約9微米)。一個範例直徑為8微米。
在另一個具體實例中，該導電性聚合型組成物包含金屬纖維或經金屬塗佈的纖維，這些纖維在加工前具有約0.5至約12毫米之平均長度(尤其在加工前為約3至約11毫米，更尤其在加工前為約5至約10毫米)。
在另一個具體實例中，該導電性聚合型組成物包含金屬纖維或經金屬塗佈的纖維，這些纖維在擠壓機中施予加工後具有約0.1至約3毫米之平均長度(尤其在擠壓機中施予加工後為約0.3至約1.5毫米，更尤其在擠壓機中施予加工後為約0.5至約1毫米)，及該組成物經注模成為具有3毫米厚度之板。
在又一個具體實例中，所使用之導電性填料組成物數量為以導電性聚合型組成物總重量計之約3至約30wt%，特別為約4至約28wt%，更尤其為約5至約25wt%，及甚至尤其為約7至約20wt%。一個範例的導電性填料組成物數量為以導電性聚合型組成物總重量計之約15wt%。
電絕緣組成物通常可改良導電性聚合型組成物的撓曲模數和可加工性。電絕緣組成物通常包含電絕緣性的材料 且具有大於或等於約1012 歐姆-公分(ohm-cm)的電阻率。該電絕緣組成物可為纖維性或非纖維性。在一個範例的具體實例中，電絕緣組成物為纖維性。該電絕緣組成物在與導電性填料組成物組合時可顯示出增效性而得到改良的電磁輻射遮蔽性質。在一個具體實例中，電絕緣組成物與導電性填料組成物之間的增效性使導電性填料組成物比未含有電絕緣組成物之比較性組成物具有改良之導電性、改良之電磁輻射遮蔽性質和改良之撓曲模數。
於本文中所用之「纖維性」電絕緣填料可以鬚、針、棒、管、股、延長式小片、層狀小片、橢圓體、微纖維、奈米纖維和奈米管、延長式富樂體(fullerenes)、或類似者，或含有前述至少其一的組合的形式存在。對於該等纖維性電絕緣填料，一般需要具有大於或等於約1的平均寬高比。當該等纖維性填料以聚集體形式存在時，具有大於1的平均寬高比亦可行。適當纖維性填料的例子包括短的無機纖維(其包含經加工之礦物纖維，例如源自含有矽酸鋁、氧化鋁、氧化鎂、和硫酸鈣半水合物之至少其一的摻合物者)，硼纖維、陶瓷纖維(例如碳化矽)及由鋁、硼和矽之混合氧化物所得之纖維(以NEXTEL® 商標名售自美國緬因州聖保羅市之3M公司)。纖維性填料亦包含單晶纖維或「鬚」(包括碳化矽、氧化鋁、碳化硼、或類似者)，或包含前述纖維性填料至少其一之組合。亦可包括諸如玻璃纖維、玄武(basalt)纖維(包括織物玻璃纖維)和石英的纖維性填料。
纖維性填料可能以單絲或複絲纖維的形式提供，且可單獨使用或經由例如共織製或核/鞘、側列(side-by-side)、橙-類型(orange-type)或基質和原纖維建構而與其他纖維類型組合使用。共織製結構的例子包括玻璃纖維-芳族聚醯亞胺(aramid)纖維和芳族聚醯亞胺纖維-玻璃纖維。纖維性填料可以例如粗紗、織物纖維強化體(例如0-90度織物)、非織物纖維強化體(例如連續股氈、切股氈、薄綢、紙張和毛氈)和3-維織製強化體、預織物和織帶(braid)形式提供。
電絕緣填料的例子為玻璃纖維。有用的玻璃纖維可由任何類型的可纖維化玻璃組成物形成，且包括製備自市售可纖維化玻璃組成物者(習知為「E-玻璃」、「A-玻璃」、「C-玻璃」、「D-玻璃」、「R-玻璃」、「S-玻璃」、以及無氟和無硼的E-玻璃衍生物)。多數強化體氈包含由E-玻璃所形成之玻璃纖維且包括在本發明導電性組成物中。
市售的玻璃纖維通常具有約4.0至約35.0微米之標稱絲直徑，及多數具有約9.0至約30.0微米之標稱絲直徑的E-玻璃可包括在導電性聚合型組成物中。該等細絲係藉由標準方法(例如蒸氣或空氣吹製、火焰吹製、和機械拉製)製得。用於塑膠強化體的較佳絲係藉由機械拉製製得。亦可使用非圓形的纖維截面。
這些玻璃纖維可經塗膠(sized)或未經塗膠。經塗膠之玻璃纖維通常在其至少部分表面上用與聚合型基質材 料之相容性選擇之塗膠組成物塗佈。該塗膠組成物可促進在纖維股上的基質材料浸濕(wet-out)和濕透(wet-through)且協助獲得複合物的所需物理性質。
所使用之塗膠量通常為足以將玻璃絲黏合成連續股的量且範圍為以玻璃纖維重量計之由約0.1至約5wt%，尤其由約0.1至2wt%。
如前所述，電絕緣組成物可包含非纖維性填料。非纖維性填料通常具有約1的平均寬高比。非纖維性填料的適用例子為滑石，雲母，黏土，玻璃珠粒，金屬氧化物(例如二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化鋯、氧化鈰、二氧化矽)，碳化矽，氮化矽，或類似者，或包含前述填料至少其一的組合。
在一個具體實例中，一種製造該導電性聚合型組成物的方法為將有機聚合物組成物、導電性填料組成物和電絕緣組成物共同摻合。摻合可包括乾式摻合、熔融摻合、溶液摻合或包含前述摻合形式至少其一的組合。
導電性聚合型組成物的熔融摻合涉及使用剪切力、拉伸力、壓縮力、超音波能量、電磁能量、熱能量或包含前述力或能量形式至少其一的組合，並於加工設備中進行，其中上述之力係藉由單螺桿、多螺桿、交叉式共旋轉或相對旋轉螺桿、非交叉式共旋轉或相對旋轉螺桿、往復式螺桿、含栓螺桿、含栓轉鼓、輥、柱塞、螺旋狀轉子、或包含前述至少其一之組合來施行。
藉由前述力的熔融摻合可於機器中進行，例如單或多 螺桿擠壓機、連續式(Buss)揉合機、漢塞混合機(Henschel)、海力孔混合機(helicones)、羅斯(Ross)混合機、密閉式混煉機(Banbury)、輥磨機、模製機(例如注模機)、真空形成機、吹模機、或類似者，或包含前述機器至少其一的組合。
當熔融摻合係在雙螺桿擠壓機上施行時，通常將擠壓機的螺桿速度選定成大於或等於每分約125轉(rpm)，尤其為大於或等於約150 rpm，更尤其為大於或等於約175 rpm，及甚至尤其為大於或等於約200 rpm。
在一個具體實例中，一種製造該導電性聚合型組成物的方法為將有機聚合物組成物進料至擠壓機喉道(throat)，同時將導電性填料組成物和電絕緣組成物進料該擠壓機喉道之下游處。在另一個具體實例中，有機聚合物組成物係進料至擠壓機喉道，同時電絕緣組成物係經由位於喉道下游處之第一通口進料且導電性填料組成物係經由位於第一通口更下游處的第二通口進料。
在一個具體實例中，該第一通口係為第二通口。換言之，該第一通口和第二通口係位於擠壓機的相同位置。在另一個具體實例中，該第一通口和第二通口係位於擠壓機喉道的相同距離但在擠壓機轉鼓的相對側。
在一個範例具體實例中，有機聚合物組成物係進料至擠壓機喉道，同時電絕緣組成物係經由位於喉道下游處之第一通口進料至擠壓機，且導電性填料組成物係經由位於第一通口更下游處的第二通口但緊鄰在擠壓機的模之前進 料至擠壓機。使用此擠出方法，有機聚合物組成物對導電性填料組成物的濕潤係在對導電性填料組成物最小的損害下發生。使用該擠出方法，可保留該導電性填料組成物的寬高比。
在一個具體實例中，係在導電性聚合型組成物之製造期間對導電性填料組成物施予約40至約500秒-1 (s-1 )的剪切率(尤其為約45至約200 s-1 ，及更尤其為約50至約100 s-1 )。導電性填料組成物剪切率的範例數量為施予約68 s-1 。
在又一具體實例中，導電性填料組成物、或電絕緣組成物、或導電性填料組成物或電絕緣組成物兩者可用母料形式加至擠壓機。
得自擠壓機的擠出物經冷卻且粒化。該等丸粒若必要時可在注模機中模製。亦可使用其他的物件形成方法，例如壓模、熱成型、擠出、吹模、真空成型。
如前述者，包含有機聚合物組成物、導電性填料組成物和電絕緣組成物之該導電性聚合型組成物可具有低於或等於約10e8 歐姆-公分之總體積電阻率(尤其為低於或等於約10e5 歐姆-公分及更尤其為低於或等於約10e3 歐姆-公分)。
在一個具體實例中，該導電性聚合型組成物具有約1至約5毫米的厚度且可遮蔽大於或等於約25分貝(dB)數量之電磁輻射(尤其為大於或等於約45 dB及更尤其為大於或等於約80 dB)。
該導電性聚合型組成物具有大於或等於約4十億巴斯卡(GPa)之撓曲模數(尤其為大於或等於約4.5 GPa，特別為大於或等於約5 GPa，及更尤其為大於或等於約6 GPa)。
在一個範例的具體實例中，導電性聚合型組成物在溫度為約150℃至約400℃及於10 kg-f/cm2 之負重測量時具有5至約100的熔融流動指數(尤其在溫度為約175℃至約375℃及於10 kg-f/cm2 之負重測量時為20至約90，及更尤其在溫度為約200℃至約350℃及於10 kg-f/cm2 之負重測量時為約30至約70)。
在一個範例的具體實例中，將包含玻璃纖維的電絕緣組成物加至包含不銹鋼纖維的導電性填料組成物，可使該導電性聚合型組成物比僅含有不銹鋼纖維的組成物增加電磁遮蔽。雖然玻璃纖維為電絕緣性，但在玻璃纖維和不銹鋼纖維之間所存在的增效性使該組成物比僅含有等量不銹鋼纖維的組成物具有改良的EMI遮蔽效率。
將玻璃纖維加至組成物可改善導電性聚合型組成物之熔融流動並增加熔融強度。熔融強度的增加可使組成物更易於擠出，因而降低加工成本。玻璃纖維亦可促進不銹鋼纖維網絡化的改善，因而促進導電性聚合型組成物之電磁遮蔽能力。玻璃纖維的加入亦可改善導電性聚合型組成物之彈性模數。
下列實施例係意為範例性而非限制性地說明述於本文中的各種不同具體實例中的組成物和製造方法。
 實施例1
下列實施例係用於例示導電性聚合型組成物之遮蔽效果和衝擊性質。在此實施例中，導電性聚合型組成物係藉由共同摻合含有不銹鋼纖維(SSF)的導電性填料組成物和含有玻璃纖維(GF)的電絕緣組成物，與熱塑性半晶形聚合物而製得。如於表1中所見，有機聚合物為聚苯硫(PPS)、聚醯胺(尼龍6)(PA6)或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。對含有PPS和PA6的導電性聚合型組成物所使用之玻璃纖維為購自PPG工業之PPG35401/8；對含有PBT的導電性聚合型組成物係使用購自Owens Corning之183H-14P，VCE2玻璃纖維。使用於導電性聚合型組成物之不銹鋼纖維係市售之得自Bekaert Group之Beki-shield S3010 GR75。
有機聚合物，不銹鋼纖維和玻璃纖維係在Toshiba TEM-37Bs雙螺桿擠壓機中擠出。該擠壓機螺桿具有37毫米的半徑和40的長對直徑比。擠壓機是以每分鐘140轉操作。
有機聚合物係進料至擠壓機喉道，而纖維係經由在下游處的側進料器進料至擠壓機。
擠出之後，將由擠壓機產生的導電性聚合型組成物股立即驟冷且切成丸粒。丸粒於注模機中注射模製。注模係在ES3000注模機中進行。注射期間的螺桿速度為60 rpm 。最大注射壓力為每平方公分800公斤-力(kgf/cm2 )。模溫為80℃，同時噴頭溫度為285℃。轉鼓溫度經設定成區域1為270℃，區域2為280℃及區域3為290℃。
組成物和結果示於表1。在表1中，組成物剩餘量係由聚合物組成。EMI遮蔽效果測試係依ASTM D4935進行。
如表1所示，同時含有不銹鋼纖維(5至20wt%)和玻璃纖維(0至30wt%)的組成物在電磁遮蔽和可加工性質上，相較於僅含有不銹鋼纖維的組成物顯示出顯著改良。對於含有PPS和15wt%不銹鋼(無玻璃纖維)的導電性聚合型組成物情況，該方法並不穩定且由擠壓機擠出的股傾向於容易斷裂。其電磁干擾(EMI)遮蔽效果僅能達至34 dB。然而，當不銹鋼纖維的數量保持一定，且將15wt%或20wt%的玻璃纖維加至導電性聚合型組成物時，該製程顯著地改良致使製程期間生成的股沒有斷裂，同時EMI遮蔽效果分別達到52 dB和51dB。當30wt%之玻璃纖維加至導電性聚合型組成物時，該擠壓所生成丸粒的製程完全沒有任何股斷裂且達到41 dB的EMI遮蔽效果。
在20wt%之不銹鋼纖維載入PS樹脂時，因為擠壓期間模阻塞使導電性聚合型複合物的混合無法實行。但當加入10wt%的玻璃纖維時(參見試樣號碼12)，該方法非常穩定且導電性聚合型組成物達到62 dB的遮蔽效果。
股斷裂降低的經改良可加工性可賦予含有玻璃纖維的組成物提高之熔融黏度。相似結果可在含有聚醯胺(參見試樣號碼16-19)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(參見試樣號碼20-25)的導電性聚合型組成物中看到。
實施例2
本組實驗的施行係為了說明當電絕緣組成物的玻璃纖 維以玻璃珠粒取代時，實施例1所示的增效效果良好。其亦示範在使用非晶相樹脂替代半晶體樹脂時，在電絕緣填料與導電性填料之間所產生之增效效果。所使用的有機聚合物為聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯(PC/ABS)的摻合物。該摻合物為非晶相。該有機聚合物係購自General Electric Advanced Materials之商品。
混合係以與實施例1相似的方式進行。有機聚合物，不銹鋼纖維，玻璃珠粒及/或玻璃纖維係在Toshiba TEM-37Bs雙螺桿擠壓機中擠出。擠壓機是以每分鐘140轉操作。
有機聚合物係進料至擠壓機喉道，而纖維及/或玻璃珠粒係經由在下游處的側進料器進料至擠壓機。
擠出之後，將由擠壓機產生的股立即驟冷且切成丸粒。丸粒如實施例1所述地於注模機中注射模製。組成物和結果示於表2。在表2中，組成物剩餘量係由聚合物組成。EMI遮蔽效果測試係依ASTM D4935進行。
如表2所示，當僅有9wt%的不銹鋼纖維加至PC/ABS時(參見試樣1)，導電性聚合型組成物顯示只有25 dB的EMI遮蔽效果，然而當15wt%的玻璃纖維連同9wt%的不銹鋼纖維一起加至導電性聚合型組成物時(試樣2)，則遮蔽效果增加至28 dB。當不銹鋼纖維含量增加至15wt%時(參見試樣4和5)，可觀察到相似情況。
增效效果亦可在使用玻璃珠粒(GB)替代玻璃纖維時於導電性聚合型組成物中觀察到。如表2所示，當玻璃珠粒以20wt%的數量與9wt%的不銹鋼纖維在PC/ABS中混合時所測得之EMI遮蔽效果為36 dB，其比未含有玻璃纖維者高10 dB。對於組成物具有5wt%的玻璃珠粒與15wt%的不銹鋼纖維之情況(參見試樣6)，EMI遮蔽效果達到51 dB，其比未含有玻璃珠粒者高8單位。
實施例3
本組實驗的施行係為了說明含有晶體和非晶相聚合物之混合物的導電性聚合型組成物中所觀察到之導電性填料與電絕緣填料之間的增效效果。將玻璃珠粒與滑石如表3所示地加至不銹鋼纖維。於此實施例使用的有機聚合物係為聚醚醯亞胺(PEI)和尼龍6,6 (PA66)的摻合物。聚醚醯亞胺為非晶相聚合物而尼龍6,6為半晶體聚合物。
混合係以與實施例1相似的方式進行。有機聚合物，不銹鋼纖維，玻璃珠粒及玻璃纖維係在Toshiba TEM- 37Bs雙螺桿擠壓機中擠出。擠壓機是以每分鐘140轉操作。
有機聚合物係進料至擠壓機喉道，玻璃珠粒或滑石亦如是。不銹鋼纖維係經由在下游處的側進料器進料至擠壓機。
擠出之後，將由擠壓機產生的股立即驟冷且切成丸粒。丸粒於注模機中注射模製。注射模製係如於實施例1所述地施行。組成物和結果示於表3。在表3中，組成物剩餘量係由聚合物組成。EMI遮蔽效果測試係依ASTM D4935進行。
如表3所示，當僅有15wt%的不銹鋼纖維加入時只得到54 dB的EMI遮蔽效果，然而當加入5wt%之滑石可達到62 dB的EMI遮蔽效果，及加入14wt%之滑石可達到60 dB的EMI遮蔽效果(SE)。當不銹鋼-玻璃珠粒填料是以9wt%不銹鋼纖維組合時可觀察到相似結果。
實施例4
本實施例係用於例示將二種纖維性填料(例如不銹鋼纖維和玻璃纖維)分開地用兩個側進料器加至擠壓機的優點。如下表4所示，對於試樣3和6，不銹鋼纖維係經由位於擠壓機螺桿末端的進料通口(進料器3)加至擠壓機，然而玻璃纖維則透過設置在不銹鋼纖維進料器(進料器3)和喉道(進料器1)之間的進料器2加至擠壓機。對於試樣2和5，玻璃纖維和不銹鋼纖維均經由進料器3加至擠壓機。
有機聚合物係為含有聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯的非晶相聚合物。有機聚合物，不銹鋼纖維，玻璃珠粒及玻璃纖維係在Toshiba TEM-37Bs雙螺桿擠壓機中擠出。擠壓機是以每分鐘140轉操作。注射模製係如於實施例1所述地施行。組成物和結果示於表4。EMI遮蔽效果測試係依ASTM D4935進行。
由表4可見，當玻璃纖維由進料器2進料而與由進料器3進料之不銹鋼纖維分開時，其比玻璃纖維和不銹鋼纖維以相同進料器進料時EMI遮蔽效果具有更高之增效性增加。因此，該玻璃纖維分別加入的主要優點顯然為具有更佳之填料分散。
當玻璃纖維和不銹鋼纖維共同進料時，發現玻璃填料分散不佳。當玻璃纖維和不銹鋼纖維共同進料時，發現不銹鋼纖維和玻璃纖維在丸粒中為個別捆束地分開。此將導致不良的丸粒品質，即不均勻丸粒大小以及填料分開成為個別和分離的區域。這將造成不均衡的產品品質且衍生出下游製造的問題。
由上述數據，可了解將玻璃纖維連同不銹鋼纖維一起加至組成物時可增加導電性聚合型組成物的電磁遮蔽能力。其電磁遮蔽能力比未含有玻璃纖維的組成物增加至少10%(尤其為至少20%，更尤其為至少30%及甚至更尤其為至少40%)。該導電性聚合型組成物所顯示之EMI遮蔽能力為大於或等於約50 dB(尤其為大於或等於約55 dB，及更尤其為大於或等於約60 dB)。
該等導電性聚合型組成物可有利地用於通常需要電磁遮蔽的電子應用。例子為電腦、電視組，收音機或相似者。這些導電性聚合型組成物亦可用於汽車組件，其中大於或等於約15 dB之電磁遮蔽為所需性質。
本發明已參照範例具體實例敘述，熟於此藝者當理解可施予之各種不同改變，及同等物替代相關元素均未偏離 本發明範圍。此外，進行多種修飾以符合本發明教示之特別情況或材料亦未偏離其實質範圍。因此，所意者為本發明並不局限於用最佳模式實施本發明之特別具體實例，而係包括屬於隨附申請專利範圍之範圍內的所有具體實例。

Claims (9)

  1. 一種導電性聚合型組成物，其包含：5至65wt%之有機聚合物組成物(其包含熱塑性有機聚合物)；3至30 wt%之導電性填料組成物(其包含金屬纖維、經金屬塗佈之纖維、或含有前述金屬纖維和經金屬塗佈之纖維至少其一的組合)；及5至30 wt%之電絕緣組成物(其包含寬高比大於1的玻璃纖維)；其中該等重量百分率(wt%)係以該導電性聚合型組成物之重量為基準計；且其中該導電性聚合型組成物具有撓曲模數為大於或等於約4十億巴斯卡(gigapascals)和熔融流動指數在10 kg-f/cm2 之負重測量時為5至100，其中具有1至5毫米厚度的該導電性聚合型組成物可遮蔽大於或等於25分貝(dB)數量之電磁輻射。
  2. 根據申請專利範圍第1項之組成物，其中該經金屬塗佈之纖維係以金屬塗佈，其中該金屬為銅、鋁、鐵、鎳、鈷、錫、鋅、金、銀、鉑、鈀或含有前述金屬至少其一的組合。
  3. 根據申請專利範圍第1項之組成物，其中該金屬纖維為不銹鋼纖維、鋁纖維、銅纖維、鎳纖維、鋁合金纖 維、銅合金纖維、或含有前述纖維至少其一的組合。
  4. 根據申請專利範圍第1項之組成物，其中該金屬纖維為具有0.5至50微米之直徑和0.5至3微米之平均長度的不銹鋼纖維。
  5. 根據申請專利範圍第1項之組成物，其中該纖維為碳化矽纖維、氮化矽纖維、玻璃纖維、或含有前述纖維至少其一的組合。
  6. 根據申請專利範圍第1-5項中任一項之組成物，其中其具有3毫米厚度之試樣具有25至80 dB的電磁遮蔽能力。
  7. 根據申請專利範圍第1-5項中任一項之組成物，其具有低於或等於105 歐姆-公分之電阻率。
  8. 一種製造導電性聚合型組成物之方法，其包含：於擠壓機中熔融摻合有機聚合物組成物(其包含熱塑性有機聚合物)；導電性填料組成物(其包含金屬纖維、經金屬塗佈之纖維、或含有前述金屬纖維和經金屬塗佈之纖維至少其一的組合)；及電絕緣組成物，該電絕緣組成物包含玻璃纖維；其中該電絕緣組成物係在有機聚合物組成物進料至擠壓機位置的下游處進料至擠壓機，且其中該導電性填料組成物係在電絕緣組成物進料至擠壓機位置的下游處進料至擠壓機。
  9. 根據申請專利範圍第8項之方法，其中該導電性填料組成物係在緊鄰擠壓機的模之前的點進料至擠壓機。
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