屏蔽电磁波的凝胶状组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种包含凝胶的凝胶状组合物，其中所述凝胶包含聚合物和包含在所述聚合物网络中的离子液体；以及电磁波抑制体，其中所述电磁波抑制体分散于所述凝胶中，并且其中所述凝胶状组合物的导热率为至少0.8W/mK。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所公开的是凝胶状组合物。更具体地讲，公开了含有离子液体和电磁波抑制体的凝胶状组合物。
技术介绍
近年来，各种电子器件(如，无线设备和数码相机)的性能得到了显著改进，这至少部分地是由于新型高密度和高性能半导体器件的实现。这些先进的电子器件往往会产生高频波。鉴于此，需要可阻挡从此类电子器件发出的电磁波向外释放并防止外部电磁波对电子器件产生影响的方法。在电解质溶液等中，离子液体(也称为环境温度熔盐)为最近受到关注的材料。这些材料可具有高传导性，而在环境温度下为非挥发性液体。Kokai (日本未经审查的专利公布)No. 2006-128570 和 Kokai No. 2007-27470 公开了采用离子液体的电磁波抑制构件。Kokai No. 2006-128570描述了“一种电磁波屏蔽材料，其为含有橡胶或弹性体，并且具有电磁屏蔽特性的构件”。该电磁波屏蔽材料为“包含离子液体以及导电粒子和导电纤维中的至少一者的聚合物弹性体”，并且“作为导电填充剂的导电碳、金属纤维或碳纤维中的一部分由离子液体代替”。Kokai No. 2007-27470描述了一种电磁波抑制构件，其包括基本上仅含有离子液体的凝胶状材料。美国专利申请公开 No. 2004/0149472描述了一种通过将离子液体密封于一对窗玻璃之间而制备的电磁波吸收体，并且W02006/053083描述了一种通过对构成离子液体的单体进行聚合而得到的电磁波抑制构件。
技术实现思路
本文所公开的是一种包含凝胶和电磁波抑制体的凝胶状组合物。所述凝胶包含聚合物和包含在聚合物网络中的离子液体。所述电磁波抑制体分散于所述凝胶中。凝胶状组合物的导热率为至少0. 8W/mK。阅读了以下的详细说明后，上述这些以及其他各种特征和优点将显而易见。 附图说明结合以下结合附图对本专利技术的多个实施例的详细说明，可更全面地理解本专利技术， 其中图1为示出了实例1及比较例4和5的电磁波吸收性能的曲线图。图2为示出了实例3和比较例1至3的电磁波吸收性能的曲线图。附图未必按比例绘制。在附图中使用的相同的标号表示相同的部件。然而，应当理解，在给定附图中使用标号指示部件并非意图限制另一个附图中用相同标号标记的部件。具体实施方式在下面的描述中，参考形成本说明一部分的一组附图，并且其中通过图示说明若干具体实施例。应当理解，在不脱离本专利技术的范围或精神的情况下，设想到并可作出其他的实施例。因此，以下的具体实施方式不应被理解成具有限制性意义。本专利技术给出的定义旨在有利于理解本文频繁使用的一些术语，并无限制本专利技术范围之意。除非另外指明，在所有情况下，说明书和权利要求书中用来表述特征尺寸、量和物理特性的所有数字均应理解为由术语“约”来修饰。因此，除非另外指明，否则上述说明书和所附权利要求书中给出的数值参数均为近似值，利用本专利技术公开内容的教导，本领域技术人员根据所需获得的特性，这些近似值可有所不同。用端点来表述的数值范围包括该范围内包含的所有数值(例如，1至5包括1、 1. 5、2、2. 75,3,3. 80,4和5)以及该范围内的任意范围。本说明书和所附权利要求书中的单数形式“一种”、“一个”和“所述”均涵盖具有多个指代物的实施例，除非其内容明确指示另外的情况。如本说明书和所附权利要求书中所用，术语“或”的含义一般来讲包括“和/或”，除非该内容明确地表示其他含义。大多数电子器件包括可发热的集成电路板。尽管通常会提供散热器，但用于将热量从集成电路有效地传递至散热器的改进导热构件将是有利的。另外，多数电子器件发出高频波或需要屏蔽外部高频波。改进的电磁波抑制材料将是有利的。因为小型电子器件的空间通常很局限，因此设有既具有电磁波抑制特性，又具有导热特性的单个部件将会有利。 如果此部件也易于成型并为柔性，以适形电子器件内的空间，则甚至会更加有利。目前已知有通过将电磁波吸收体(如磁性材料)和导热粒子分散于有机硅树脂或有机硅凝胶中而获得的双功能材料。然而，有机硅树脂本身是可膨胀的，另外，有机硅树脂被怀疑会生成可导致硬盘运行失效或摄影机镜头成雾的低分子量硅氧烷气体。因为这些缺点，据信不含有机硅的材料是有利的。因此，仍需要具有电磁波抑制特性和导热特性的材料，这些材料不具有因为使用有机硅而导致的缺点。本文所公开的是一种不含有机硅的凝胶状组合物。该凝胶状组合物包含凝胶，其具有分散在其中的电磁波抑制体。该凝胶包含聚合物和包含在该聚合物网络中的离子液体。因此，该凝胶状组合物既具有电磁波抑制特性，又具有导热特性。在实施例中，这些组合物的导热率可为至少0. 8ff/mK或更大。所公开的凝胶状组合物基于离子液体和电磁波抑制体的介电性能可具有协同的电磁波抑制能力。该凝胶状组合物因为离子液体和分散在其中的电磁波抑制体之间的相互作用也可导热。使用离子液体而非含有有机硅的材料可使对挥发性气体(如，硅氧烷气体) 的忧虑减至最小。因为离子液体包含在聚合物网络中，所以该聚合物通常为柔性的，并且可易于加工。本文所用术语“凝胶”是指一种分散型溶液，其具有较高粘度并且不能流动。本文所用术语“离子液体”是指这样一种物质，其为具有阴离子和阳离子的电解质，并且其在常温和常压(25°C，latm(lX105I^))下以液态存在。“离子液体”也可称为“环境温度熔盐”。 本文所用术语“电磁抑制体”是指能够反射或吸收电磁波的材料。 短语“分散于凝胶中的电磁波抑制体”和“分散于离子液体中的电磁波抑制体”可指相同的东西，并且可表明电磁波抑制体分散于离子液体中，且整个组合物构成凝胶。本文所公开的凝胶状组合物可具有任何形状。在实施例中，凝胶状组合物可成型为片材，并且可用于涂覆电子电路等，这可直接或通过绝缘层从电磁波抑制和/或热耗散本文所公开的凝胶状组合物包含电磁波抑制体。凝胶状组合物可包含一种或多种电磁波抑制体材料。电磁波抑制体可包括具有电磁波吸收效果的材料、具有电磁波反射效果的材料或以上两种材料。示例性材料包括电导体、碳材料、电介质材料和磁性材料。电导体的例子包括Al、Fe、Ni、Cr、CU、AU、Ag及其合金。碳材料的例子包括炭黑、碳纤维、碳纳米管、富勒烯和金刚石。电介质材料的例子包括Si02、Al2O3、钛酸钡和二氧化钛。磁性材料的例子包括含有过渡元素的合金或氧化物，如铁氧体、镍铁导磁合金Pe-Ni基合金)和铝硅铁(Al-Si-Fe基合金)。在实施例中，可采用铝硅铁、铁氧体等。此类材料为具有高电磁吸收性的软磁性材料。软磁性铁氧体的具体例子包括锰锌铁氧体、镍锌铁氧体和铜锌铁氧体。离子液体也可(连同电磁波抑制体)具有抑制电磁波的作用。整个电磁波抑制功能可在包括IOOMHz至3GHz的宽范围内有效。在将软磁性材料(如，铝硅铁或铁氧体)用作电磁波抑制体的实施例中，表征电磁波吸收性能的功率损耗在IGHz时可为3%或更多， 或甚或15%或更多。可在凝胶状组合物的片材(厚度为0. 3mm至5. Omm)中观察到此类功率损耗。电磁波抑制体可作为球形或其他形式(如杆、板、纤维或扁平物形式)的微粒使用。在实施例中，可采用具有大比表面积的扁平或针状微粒。此类电磁波抑制体可提高凝胶状组合物的电磁波抑制能力。未特别限制电磁波抑制体的粒度。在需将凝胶状组合物用于片材的实施例中，粒子的尺寸相对于片材的厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种凝胶状组合物，其包含：凝胶，其中所述凝胶包含聚合物和包含于所述聚合物的网络中的离子液体；和电磁波抑制体，其中所述电磁波抑制体分散于所述凝胶中，并且其中所述凝胶状组合物的导热率为至少０．８Ｗ／ｍＫ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫泽晴彦，三井明彦，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US