[發明專利]導電組合物及其制造方法

無效

• 申請號: 200680003284.3
• 申請日: 2006-02-08
• 公開（公告）號: CN101107679A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 簡·P·柯倫;克里斯琴·H·J·凱沃茨
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H01B1/24
• 分類號: H01B1/24;C08J3/22;C08K3/04;C08L77/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 封新琴;吳培善

本申請涉及導電組合物及其制造方法。

技術背景

聚合物制成的制品通常用于材料處理以及其中靜電耗散或電磁屏蔽是 重要要求的電子器件，例如包裝膜、芯片載體、計算機、打印機和影印機 組件中。靜電耗散(下文中稱作ESD)定義為處于不同電勢的物體之間通過直 接接觸或通過感應靜電場產生的靜電荷的遷移。電磁屏蔽(下文中稱作EM 屏蔽)效力定義為穿過屏蔽物的電磁場與入射到屏蔽物上的電磁場的比例 (以分貝計)。隨著電子器件變得更小和更快，它們對靜電荷的敏感性增加， 因此通常期望利用已經改性用來提供改進的靜電耗散性質的聚合物。類似 地，期望改性聚合物從而它們能夠提供改進的電磁屏蔽，同時保持聚合物 的一些或所有的有利的機械性質。

經常將導電填料例如直徑大于2微米的由瀝青和聚丙烯腈衍生的石墨 纖維混合到聚合物中以提高電性質并獲得ESD和EM屏蔽。但是，因為這 些石墨纖維具有大的尺寸，混合這種纖維通常導致機械性質例如抗沖性質 的降低。此外，碳纖維的不完全分散助長了源于該組合物的制品的不均勻 性。因此，本領域仍然需要導電聚合組合物，其在提供足夠的ESD和EM 屏蔽的同時，能夠保持它們的機械性質。也仍然需要以下方法，其中可將 導電填料以能夠最小化源于該組合物的制品的不均勻性的方式分散。

附圖說明

圖1描述反映第一擠出機12和第二擠出機16的擠出系統10的示例性 實施方式。將第一擠出機12的輸出物進料到第二擠出機16；和

圖2描述有側加料器和側混料機的擠出機，其用于制備樣品1至20。

發明概述

本申請披露一種制造導電組合物的方法，該方法包括降低熔融母料的 粘度，以形成粘度降低的熔融母料；和使粘度降低的熔融母料與聚合物混 合以形成導電組合物。

本申請也披露一種制造導電組合物的方法，該方法包括在第一擠出機 中使熔融母料與第一聚合物混合，其中該第一聚合物的熔體粘度低于熔融 母料的熔體粘度；降低熔融母料的熔體粘度以形成粘度降低的熔融母料； 和在第二擠出機中使粘度降低的熔融母料與第二聚合物混合以形成導電組 合物。

本申請也披露一種制造導電組合物的方法，該方法包括在第一擠出機 中使熔融母料與聚酰胺混合，其中該聚酰胺的熔體粘度低于熔融母料的熔 體粘度；降低熔融母料的熔體粘度以形成粘度降低的熔融母料；和在第二 擠出機中使粘度降低的熔融母料與聚亞芳基醚混合以形成導電組合物。

本申請也披露一種制造組合物的方法，該方法包括在第一擠出機中使 母料熔融以形成熔融母料；和在第二擠出機中使熔融母料與聚合物混合形 成組合物。

發明詳述

本申請披露制造包括聚合物和導電填料的導電組合物的方法，該方法 使得導電組合物具有小于或等于約10⁸Ω-cm的比體積電阻率(bulk?volume resistivity)，同時表現出大于或等于10千焦耳/平方米的抗沖性質和A級表 面光潔度(surface?finish)。該方法有利地包括使熔融母料與熔融聚合物熔體 共混，以改善導電填料在導電組合物中的分布。在一種實施方式中，該方 法有利地包括在與熔融聚合物混合以形成導電組合物之前降低熔融母料的 粘度。該熔融母料包括導電填料。在第一擠出機中發生熔融母料粘度的降 低，所述第一擠出機用作第二擠出機的側混料機。通過向熔融母料中加入 稀釋劑、增塑劑或熔體粘度低于熔融母料的熔體粘度的聚合物，可導致粘 度的降低。

該方法也可有利地用于促進添加劑和除了導電填料之外的填料在組合 物中的分散。因此，在一種實施方式中，可將含有添加劑和/或非導電填料 的熔融母料與熔融聚合物熔融混合以獲得組合物。在另一實施方式中，該 方法有利地包括降低熔融母料的粘度，然后與熔融聚合物混合以形成包括 非導電填料和/或添加劑的組合物。在又一實施方式中，該組合物可包括非 導電添加劑和填料以及導電填料的混合物。

在一種實施方式中，首先在第一擠出機中熔體共混母料。然后在第二 擠出機中使該熔融母料與第二聚合物混合，以形成導電組合物。然后從第 二擠出機中擠出該導電組合物。如上面所示出的，僅當填料是導電性的時， 該組合物才是導電性的。