專利名稱：含金屬纖維的顆粒狀復(fù)合材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含有金屬纖維(metal fibers)的顆粒狀高分子復(fù)合材料(granular polymer composite)及其制造方法，并且關(guān)于該顆粒狀復(fù)合材料供做成型原料所制成的塑料物件(plastic article)。
為了縮短具有EMI屏蔽效果的塑料物件的制造時間，并且降低制造成本，已有公知技術(shù)利用含有導(dǎo)電纖維的顆粒狀高分子復(fù)合材料，作為塑料物件成型的原料。上述塑料物件之所以具有抗靜電及EMI屏蔽效果，其原因是該塑料物件內(nèi)具有均勻散布的導(dǎo)電纖維，并且導(dǎo)電纖維間因搭接現(xiàn)象(bridging phenomenon)而架構(gòu)成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)?？梢?，導(dǎo)電纖維在塑料物件中的散布是否均勻，以及纖維與纖維間的連接情形，也即搭接現(xiàn)象是否明顯，直接影響到塑料物件的EMI屏蔽功能的效果。追究造成塑料物件內(nèi)導(dǎo)電纖維散布均勻度以及搭接規(guī)象明顯與否的關(guān)鍵，在于含導(dǎo)電纖維的顆粒狀高分子復(fù)合材料本身。
關(guān)于含有導(dǎo)電纖維的顆粒狀高分子復(fù)合材料，已有為數(shù)不少的發(fā)明被公開，現(xiàn)將相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)列舉如下臺灣發(fā)明專利公告號第126,625號、美國專利第4,788,104號、美國專利第4,880,679號以及美國專利第5,137,782號。歸納現(xiàn)有技術(shù)，由于必須考慮塑料物件成型期間，導(dǎo)電纖維所可能承受的拉力及剪力，因此大多采用剛性高的金屬纖維，才不致于導(dǎo)致纖維在塑料物件成型期間發(fā)生斷裂，降低EMI屏蔽效果。此外，復(fù)合材料是朝向在低導(dǎo)電纖維含量下仍能達到合理的EMI屏蔽效果的方向發(fā)展。為了讓導(dǎo)電纖維在塑料物件內(nèi)散布均勻，在該塑料物件成型過程中，導(dǎo)電纖維必須維持高比例的原有長度(L)，并且長度與直徑(D)的比例(L/D ratio)必須為一較高值。一般而言，L/D比例必須大于等于100。
上述有關(guān)含導(dǎo)電纖維的顆粒狀高分子復(fù)合材料的現(xiàn)有技術(shù)中，目前以比利時的Bekaert公司所研究開發(fā)出的含不銹鋼纖維(stainless steelfibers)的塑料顆粒供做原料，成型做出的塑料物件的抗靜電及EMI屏蔽效果較佳。然而Bekaert關(guān)于含金屬纖維的顆粒狀高分子復(fù)合材料的技術(shù)仍存有若干問題，有待克服。以下將詳述Bekaert關(guān)于含金屬纖維的顆粒狀高分子復(fù)合材料的技術(shù)的問題及缺點首先，如

圖1所示，Bekaert所研究開發(fā)出的含不銹鋼纖維的塑料顆粒10，其制造方法上主要是將成束的不銹鋼連續(xù)纖維埋入一高分子材料中，制成一復(fù)合材料股(strand)，進而將該復(fù)合材料股切斷制得該塑料顆粒10。需強調(diào)的是，該塑料顆粒10中，高分子材料11是包覆著成束的不銹鋼纖維12，不銹鋼纖維間大致上未成分離狀態(tài)。在實際應(yīng)用上，Bekaert的含不繡鋼纖維的塑料顆粒必須與不含不銹鋼纖維的塑料顆?；旌希┳魉芰衔锛淖⑸涑尚?injection molding)的原料。顯然，在塑料物件成型過程中，不銹鋼纖維必須從原塑料顆粒部分遷移至不含不銹鋼纖維的塑料顆粒，不銹鋼纖維達到均勻散布并借著搭接現(xiàn)象，才能有預(yù)期的EKI屏蔽效果。由此足以說明Bekaert的含不繡鋼纖維的塑料顆粒，在塑料物件成型過程中，要讓不銹鋼纖維散布均勻就存在有先天上的障礙，那就是不銹鋼纖維從原塑料顆粒遷移至不含不銹鋼纖維的塑料顆粒。
根據(jù)Bekaert的研究，為讓不銹鋼纖維在塑料物件成型過程中能散布均勻，多束不銹鋼纖維中至少一束不銹鋼纖維需加工形成卷曲狀，就Bekaert研發(fā)人員的觀點，成卷曲狀的不銹鋼纖維能讓尚未埋入高分子材料中的多束不銹鋼纖維能成較為松散的聚集。但就本發(fā)明的發(fā)明人長期的研究卻發(fā)現(xiàn)，卷曲狀的不銹鋼纖維對不銹鋼纖維在塑料物件成型過程中能散布均勻的成效貢獻并不大，反而會帶來縮短有效長度導(dǎo)致搭接現(xiàn)象降低，以及制造過程中卷曲狀不銹鋼纖維容易發(fā)生糾結(jié)，反而導(dǎo)致不銹鋼纖維散布不均勻。這也就是為什么Bekaert有關(guān)含有卷曲狀不銹鋼纖維的塑料顆粒，其卷曲狀不銹鋼纖維僅僅是占多束不銹鋼纖維的一部分的主要原因，而Bekaert的研究人員卻未對此多作解釋。此外必須強調(diào)的是，Bekaert的塑料顆粒即便是含有卷曲狀的不銹鋼纖維，其仍是必須與不含不銹鋼纖維的顆?；旌献鳛樗芰衔锛尚偷脑?。
時至今日，Bekaert的含不銹鋼纖維的塑料顆粒用在注射成型時，仍必須采用價格昂貴的特定注射成型機，與一般所采用的單螺桿注射成型機相比，價格相差數(shù)十倍。若采用特定注射成型機，連帶地，不銹鋼纖維在受熱融化的塑料材料中必然會承受強大的剪力(Shear force)，進而造成大量的不銹鋼纖維斷裂。可想而知，平均的L與L/D值大幅降低，搭接現(xiàn)象不明顯，EMI屏蔽效果也隨之降低。
其次，Bekaert的含不銹鋼纖維的塑料顆粒用在注射成型時，若要讓不銹鋼纖維均勻散布在塑料物件內(nèi)，其注射成型制造條件必須控制得非常精確。因此，利用Bekaert的含不銹鋼纖維的塑料顆粒注射成型制造出塑料物件的生產(chǎn)率相當(dāng)?shù)汀w咎應(yīng)用Bekaert的含有金屬纖維的高分子復(fù)合材料，很難制造出能符合EMI屏蔽效果的塑料物件的原因，主要在于其復(fù)合材料中不銹鋼纖維聚集在一起，彼此間不易分散，以致于在塑料物件成型過程中，不銹鋼纖維難以分開進行均勻散布。需強調(diào)的是，即便Bekaert將多束不銹鋼纖維中至少一束不銹鋼纖維做了卷曲狀加工，期待使不銹鋼纖維在埋入高分子材料之前能成較為松散的聚集，但是成效仍然不佳。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種包含有金屬纖維的高分子復(fù)合材料及其制造方法，特別是，這種復(fù)合材料中金屬纖維間是由高分子材料所隔離，進而在供作塑料物件成型的原料，在塑料物件成型期間，金屬纖維極其輕易地達到均勻分散、搭接現(xiàn)象明顯。應(yīng)用本發(fā)明的含金屬纖維的高分子復(fù)合材料，可在金屬纖維含量低的情況下，即可達到合理的抗靜電及EMI屏蔽效果。
此外，為力求降低塑料物件制造的時間以及成本，本發(fā)明的另一目的在于提供一種包含有金屬纖維的顆粒狀高分子復(fù)合材料，特別是，其可以直接供作塑料物件成型用的原料，無須與不含金屬纖維的顆粒狀高分子材料混合再供作塑料物件成型用的原料。制造方法容易，使用一般簡易的注射成型機即可達到目的。
除此之外，含金屬纖維的高分子復(fù)合材料中，金屬纖維本身的導(dǎo)電性質(zhì)以及導(dǎo)磁性質(zhì)，也影響供作成型的塑料物件的抗靜電及EMI屏蔽的效果。因此，本發(fā)明的另一目的在于提供一種包含有表面導(dǎo)電性較高的金屬纖維的高分子復(fù)合材料及其制造方法，進而提升供作成型的塑料物件的抗靜電與EMI屏蔽的效果。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種包含有表面導(dǎo)電性較高的金屬纖維的顆粒狀復(fù)合材料及其制造方法，進而提升供作成型的塑料物件的抗靜電與EMI屏蔽的效果。
本發(fā)明的上述目的是這樣實現(xiàn)的一種含金屬纖維的顆粒狀復(fù)合材料，其特征在于，它包含一束金屬纖維，該束金屬纖維中的每一根金屬纖維本質(zhì)上成平行排列；一第一高分子材料，該第一高分子材料形成該束金屬纖維中的每一根金屬纖維的一被覆層；以及一第二高分子材料，該第二高分子材料形成被該第一高分子材料被覆的該束金屬纖維的一被覆層。
一種含金屬纖維的顆粒狀復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，包含下列步驟(a)將至少一根連續(xù)金屬纖維進行一分散處理；(b)導(dǎo)引該已分散的至少一根連續(xù)金屬纖維浸入由一第一高分子材料所組成的一被覆成分，致使該第一高分子材料形成該至少一根連續(xù)金屬纖維中的每一根金屬纖維的一被覆層；(c)烘干被覆該第一高分子材料的該至少一根連續(xù)金屬纖維；(d)集合該至少一根連續(xù)金屬纖維成一股(strand)；(e)導(dǎo)引該股浸入由一第二高分子材料所組成的一被覆成分，致使該第二高分子材料形成該股的一被覆層；(f)烘干被覆該第二高分子材料的該股；以及(g)切斷被覆該第二高分子材料的該股進而得到該含金屬纖維的顆粒狀復(fù)合材料。
根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合材料包含一束金屬纖維。該束金屬纖維中的每一根金屬纖維本質(zhì)上成平行排列。該復(fù)合材料并且包含一第一高分子材料以及一第二高分子材料。該第一高分子材料形成該束金屬纖維中的每一根金屬纖維的一被覆層，并且該第二高分子材料層形成被該第一高分子材料被覆的該束金屬纖維的一被覆層。根據(jù)本發(fā)明的顆粒狀高分子復(fù)合材料，該束金屬纖維所占的體積比范圍為1％～50％。關(guān)于金屬纖維的制備，主要是以具導(dǎo)磁性的不銹鋼纖維為芯線，進一步為提升其表面導(dǎo)電度，在不銹鋼纖維表面被覆銅、鎳、銀、金及鈷等金屬材料。在實際應(yīng)用中，被覆在不銹鋼纖維的表面的厚度與不銹鋼纖維的半徑的比例范圍為0.05至0.5。不銹鋼纖維加上被覆的金屬材料，整體纖維的直徑仍須在5μm至50μm的范圍內(nèi)。每一根金屬纖維的表面導(dǎo)電性大于或等于0.08歐姆。
該顆粒狀復(fù)合材料進一步供作一塑料物件成型用的原料，借此，該塑料物件的成型成本低廉，并且抗靜電及電磁屏蔽效果佳。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以借由以下的發(fā)明詳述及所示附圖得到進一步的了解。
下面，結(jié)合較佳具體實施例及其附圖，對本發(fā)明的特征、精神及優(yōu)點作進一步詳細說明。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種包含有金屬纖維的顆粒狀復(fù)合材料及其制造方法，特別是該種復(fù)合材料中金屬纖維間是由高分子材料所隔離，并且該金屬纖維為一表面導(dǎo)電性較高的金屬纖維。根據(jù)本發(fā)明的顆粒狀復(fù)合材料進而直接供作塑料物件成型的原料，在塑料物件成型期間，金屬纖維極其輕易地達到均勻分散、搭接現(xiàn)象明顯。應(yīng)用本發(fā)明的顆粒狀高分子復(fù)合材料，可在金屬纖維含量低的情況下，即可達到合理的抗靜電及EMI屏蔽效果。
請參考圖2A和圖2B，圖2A和圖2B所揭示的是根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實施例的一顆粒狀高分子復(fù)合材料20的結(jié)構(gòu)型態(tài)(morphology)。如圖2A和圖2B所示，該顆粒狀高分子復(fù)合材料20包含一束金屬纖維21、一第一高分子材料22以及一第二高分子材料23。其特征在于該束金屬纖維21中的每一根金屬纖維本質(zhì)上成平行排列。該第一高分子材料22形成該束金屬纖維21中的每一根金屬纖維的一被覆層。該第二高分子材料23形成被該第一高分子材料被覆的該束金屬纖維的一被覆層。
如圖2A和圖2B所示，根據(jù)本發(fā)明的高分子復(fù)合材料20大體上為外觀呈現(xiàn)圓柱狀的顆粒狀高分子復(fù)合材料。該復(fù)合材料中的該束金屬纖維21是從該圓柱顆粒狀復(fù)合材料的一端延伸至另一端。
根據(jù)本發(fā)明的高分子復(fù)合材料20供作一塑料物件成型的用料，成型的方式可以是注射成型、擠壓成型(extrusion)、拉擠成型(pultrusion)或是壓鑄成型(compression molding)等。根據(jù)本發(fā)明的高分子復(fù)合材料20與現(xiàn)有技術(shù)不同之處，并不與其他不含金屬纖維的高分子材料顆粒料件混合，而是直接供作該塑料物件成型的用料。在一具體實施例中，該第一高分子材料22與該第二高分子材料23的主要成分與該塑料物件的主要高分子材料成分相同，也即現(xiàn)行各種電子產(chǎn)品及電子儀器廣泛采用來成型制造成機殼的高分子材料，例如，ABS、PU、PVC、PC、PC+ABS、Nylon、熱塑性樹脂、橡膠等。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的高分子復(fù)合材料，其第一高分子材料22以及該第二高分子材料23無須特別制備。
在一具體實施例中，至少一種耦合劑被添加入該第一高分子材料22內(nèi)，例如，有機硅化物(silanes)、鋯酸鹽(zirconate)及鈦酸鹽(titanates)等。上述耦合劑的添加有利于該第一高分子材料22對金屬纖維21表面的吸附。在另一具體實施例中，每一根金屬纖維21表面先被覆至少一種耦合劑，再進行被覆該第一高分子材料22，以利于提升該第一高分子材料22對金屬纖維21表面的吸附。
根據(jù)本發(fā)明的高分子復(fù)合材料20，其尺寸需配合現(xiàn)行各式成型機的制造條件，因此，金屬纖維數(shù)與復(fù)合材料整體尺寸上無特定的規(guī)范。大體而言，為讓金屬纖維在該塑料物件成型過程中易于散布均勻，金屬纖維的含量不可過高，一般所采用的纖維數(shù)目范圍為200根至24,000根纖維。在一具體實施例中，該束金屬纖維21占該復(fù)合材料20的整體體積比范圍為1％～50％。
在一具體實施例中，該束金屬纖維21中的每一根金屬纖維的直徑范圍為5μm至50μm。在一具體實施例中，該束金屬纖維21平均的L/D值大于100。
在一具體實施例中，該束金屬纖維21中的每一根金屬纖維主要成分為一具導(dǎo)磁性的不銹鋼纖維。具導(dǎo)磁性的不銹鋼纖維的制備，原料可以采用沃斯田鐵系不銹鋼(austentic stainless steel)，例如，SUS302、304、316L等鋼種，利用集束抽拉(bundle drawing)制造方法，在適當(dāng)?shù)某槔戎圃靺?shù)下，即可制得大體上已轉(zhuǎn)變?yōu)榫邔?dǎo)磁性的麻田散鐵相的不銹鋼纖維，相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)請參考美國專利第2,050,298號以及美國專利第3,277,564號，詳細的制造條件在此不做贅述。此外，具導(dǎo)磁性的不銹鋼纖維的制備，原料也可以采用肥粒鐵系不銹鋼(ferritic stainlesssteel)，例如SUS430鋼種，或是采用麻田散鐵系不銹鋼(martensiticstainless steel)，例如SUS410及416鋼種，利用集束抽拉制造方法來制得。
為提升該塑料物件的抗靜電與EMI屏蔽的效果，不銹鋼纖維可經(jīng)過前置處理，以提升其表面導(dǎo)電度。在一具體實施例中，不銹鋼纖維利用一沉積制造方法，于表面被覆銅、鎳、銀、金等導(dǎo)電性較佳的金屬材料。在另一具體實施例中，不銹鋼纖維利用一沉積制造方法，于表面被覆鈷等導(dǎo)磁性較佳的金屬材料。
在實際應(yīng)用中，被覆在不銹鋼纖維的表面的厚度與不銹鋼纖維的半徑的比例范圍為0.05至0.5。不銹鋼纖維加上被覆的金屬材料，整體纖維的直徑仍須在5μm至50μm的范圍內(nèi)。每一根金屬纖維的表面導(dǎo)電性大于或等于0.08歐姆。
以下將詳細敘述本發(fā)明的顆粒狀高分子復(fù)合材料的制造過程。請見圖3所示的制造流程，首先步驟S31，將制備好的連續(xù)金屬纖維進行一分散處理，例如，利用一真空抽吸(vacuum suction)使每一根連續(xù)金屬纖維充分地分散。
關(guān)于金屬纖維的制備，如前所述，主要是以具導(dǎo)磁性的不銹鋼纖維為芯線，進一步為提升其表面導(dǎo)電度，于不銹鋼纖維表面被覆銅、鎳、銀、金及鈷等金屬材料。在實際應(yīng)用中，被覆在不銹鋼纖維的表面的厚度與不銹鋼纖維的半徑的比例范圍為0.05至0.5。不銹鋼纖維加上被覆的金屬材料，整體纖維的直徑仍須在5μm至50μm的范圍內(nèi)。每一根金屬纖維的表面導(dǎo)電性大于或等于0.08歐姆接著進行步驟S32，導(dǎo)引該已充分分散的連續(xù)金屬纖維浸入由一第一高分子材料所組成的一被覆成分，致使該第一高分子材料形成每一根連續(xù)金屬纖維的一被覆層。繼續(xù)進行步驟S33，烘干被覆該第一高分子材料的連續(xù)金屬纖維。接著進行步驟S34，集結(jié)每一根連續(xù)金屬纖維成一股(strand)。繼續(xù)進行步驟S35，導(dǎo)引該股浸入由一第二高分子材料所組成的一被覆成分，致使該第二高分子材料形成該股的一被覆層。接著進行步驟S36，烘干被覆該第二高分子材料的該股。最后進行步驟S37，切斷被覆該第二高分子材料的該股進而得到該顆粒狀復(fù)合材料。
為了提升該第一高分子材料22對金屬纖維21表面的吸附，在一具體實施例中，在步驟S31與步驟S32之間，先導(dǎo)引該已充分分散的連續(xù)金屬纖維浸入一耦合劑溶液中，致使每一根金屬纖維表面被覆該耦合劑，隨后烘干被覆該耦合劑的連續(xù)金屬纖維。在另一具體實施例中，該第一高分子材料的組成中還添入至少一耦合劑。
接著將說明應(yīng)用本發(fā)明的高分子復(fù)合材料所成型的塑料物件的EMI效果，以下將以ABS為塑料物件的主要成分為例，以市面所銷售Bekaert含直徑8μm 304不銹鋼纖維的塑料顆粒(D.2mm，L6mm)與本發(fā)明含直徑8μm 304不銹鋼纖維的塑料顆粒(D2mm，L6mm)分別注射成型所得的測試樣本，做一EMI屏蔽效果測試比較。樣本是采用單螺桿注射成型機注出成型制成，注射成型的制造條件為溫度控制在240℃、螺桿速率30rpm、壓力30pound、注射口直徑5mm。測試樣本尺寸為15cm×15cm、厚度3mm。各種樣本的組成，請見表1所示。
表1

Bekaert’sBekaert所制造的塑料顆粒King’s根據(jù)本發(fā)明所制造的塑料顆粒需要說明的是，市面所銷售Bekaert所制造的含不銹鋼纖維的塑料顆粒，其不銹鋼纖維含量60～70Vol.％，因此必須與不含不銹鋼纖維的塑料顆?；旌瞎┳鳒y試樣本的注射成型的原料，而根據(jù)本發(fā)明的塑料顆粒則制備成如表1所示的成分，并直接供作測試樣本的注射成型的原料。
EMI屏蔽效果測試頻率區(qū)間范圍在0.3MHz至3GHz之間，并且分別列出測試頻率在900MHz、1,800MHz、1,900MHz與2,450MHz處所得的EMI屏蔽效果，作為本發(fā)明與Bekaert的塑料顆粒的比較說明，詳細測試結(jié)果列于表2。
表2


明顯地，在各種不銹鋼纖維含量的情況下，根據(jù)本發(fā)明的塑料顆粒進而制成的測試樣本均比Bekaert的測試樣本有較高的EMI屏蔽效果。類似的EMI屏蔽效果測試，將測試樣本主要成分分別改為PU、PVC、PC、PC+ABS以及Nylon，也同樣出現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的塑料顆粒所注射的測試樣本，其EMI屏蔽效果比Bekaert的來得高。另外就技術(shù)觀點而言，誠信本發(fā)明所提供的含金屬纖維的高分子復(fù)合材料化方法可適用于其他未在本專利說明書中所提及的高分子成分。額外必須強調(diào)的，根據(jù)本發(fā)明的塑料顆粒與Bekaert的塑料顆粒不同處，本發(fā)明的塑料顆粒無須與不含不銹鋼金屬纖維的塑料顆粒混合，直接供作測試樣本注射成型的原料，制造時間有明顯的縮短。
此外，關(guān)于應(yīng)用表面被覆銅、鎳、鈑、金等導(dǎo)電性較佳的金屬材料的金屬纖維(不銹鋼纖維)制造的塑料顆粒，進而注射成型所得的塑料物件，其EMI屏蔽效果與Bekaert及根據(jù)本發(fā)明的塑料物件中金屬纖維未被覆導(dǎo)電性較佳的金屬的EMI屏蔽效果測試比較，比較結(jié)果列于表3。表3中的樣本B及樣本B’，其原料出處、原料組成及制造條件均與表1中所列的樣本B及樣本B’相同。而表3中所列的樣本B”，其原料出處、原料組成及制造條件也與樣本B’大致相同，不同之處在于樣本B”所采用的8μm304不銹鋼纖維，其表面并且被覆銅，所被覆的銅的厚度與不銹鋼纖維直徑比約為0.05。從表3所列出的數(shù)據(jù)即可明顯看出，樣本B”與樣本B’的EMI屏蔽效果有明顯的提升。
表3

需要強調(diào)的是，與現(xiàn)有技術(shù)所不同的，根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合材料其用于塑料物件的成型，例如注射成型，其無須變更現(xiàn)行所采用的注射成型機，例如現(xiàn)行普遍采用的單螺桿成型機。金屬纖維含量低、高分子材料成分與以往所采用的成分相同，明顯地，根據(jù)本發(fā)明的高分子復(fù)合材料易于應(yīng)用在現(xiàn)行各式電子產(chǎn)品及儀器的機殼的成型。
綜合以上的發(fā)明詳細說明，即可清楚看出本發(fā)明所提供含金屬纖維的高分子復(fù)合材料，對于塑料物件成型而言，與先前技術(shù)相比，其整體制造成本較低，制造工時縮短，而EMI屏蔽效果較高。
借由以上較佳具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所公開的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范圍加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的專利范圍的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種含金屬纖維的顆粒狀復(fù)合材料，其特征在于，它包含一束金屬纖維，該束金屬纖維中的每一根金屬纖維本質(zhì)上成平行排列；一第一高分子材料，該第一高分子材料形成該束金屬纖維中的每一根金屬纖維的一被覆層；以及一第二高分子材料，該第二高分子材料形成被該第一高分子材料被覆的該束金屬纖維的一被覆層。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，該束金屬纖維占該復(fù)合材料的整體體積比范圍為1％～50％。
3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料，其特征在于，該束金屬纖維中的每一根金屬纖維的直徑范圍為5mm至50mm。
4.如權(quán)利要求3所述的復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料為一顆粒狀復(fù)合材料，并且定義一第一端及一第二端，其中該束金屬纖維從該第一端延伸至該第二端。
5.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合材料，其特征在于，該束金屬纖維中的每一根金屬纖維包含一不銹鋼纖維以及至少一金屬材料，該不銹鋼纖維具導(dǎo)磁性并且表面被覆該至少一金屬材料。
6.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料，其特征在于，該至少一金屬材料被覆在該不銹鋼纖維的表面的厚度與該不銹鋼纖維的半徑的比例范圍為0.05至0.5。
7.如權(quán)利要求6所述的復(fù)合材料，其特征在于，該至少一金屬材料包含選自由銅、鎳、銀、金及鈷所組成的一群組中的一金屬材料。
8.如權(quán)利要求7所述的復(fù)合材料，其特征在于，每一根金屬纖維的表面導(dǎo)電性大于或等于0.08歐姆。
9.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合材料，其特征在于，該第一高分子材料添入至少一耦合劑。
10.一種含金屬纖維的顆粒狀復(fù)合材料的制造方法，其特征在于，包含下列步驟(a)將至少一根連續(xù)金屬纖維進行一分散處理；(b)導(dǎo)引該已分散的至少一根連續(xù)金屬纖維浸入由一第一高分子材料所組成的一被覆成分，致使該第一高分子材料形成該至少一根連續(xù)金屬纖維中的每一根金屬纖維的一被覆層；(c)烘干被覆該第一高分子材料的該至少一根連續(xù)金屬纖維；(d)集合該至少一根連續(xù)金屬纖維成一股；(e)導(dǎo)引該股浸入由一第二高分子材料所組成的一被覆成分，致使該第二高分子材料形成該股的一被覆層；(f)烘干被覆該第二高分子材料的該股；以及(g)切斷被覆該第二高分子材料的該股進而得到該含金屬纖維的顆粒狀復(fù)合材料。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，該顆粒狀復(fù)合材料中金屬纖維占整體體積比范圍為1％至50％。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，每一根金屬纖維的直徑范圍為5mm至50mm。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，每一根金屬纖維包含一不銹鋼纖維以及至少一金屬材料，該不銹鋼纖維具導(dǎo)磁性并且表面被覆該至少一金屬材料。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，該至少一金屬材料被覆在該不銹鋼纖維的表面的厚度與該不銹鋼纖維的半徑的比例范圍為0.05至0.5。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，該至少一金屬材料包含選自由銅、鎳、銀、金及鈷所組成的一群組中的一金屬材料。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，每一根金屬纖維的表面導(dǎo)電性大于或等于0.08歐姆。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在步驟(a)與步驟(b)之間進一步包含下列步驟(a1)導(dǎo)引該已分散的至少一根連續(xù)金屬纖維浸入一耦合劑，致使每一根金屬纖維表面被覆該耦合劑；(a2)烘干被覆該耦合劑的該至少一根連續(xù)金屬纖維。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該第一高分子材料添入至少一耦合劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種含金屬纖維的顆粒狀高分子復(fù)合材料及其制造方法。本發(fā)明的復(fù)合材料包含一束金屬纖維，該束金屬纖維中的每一根金屬纖維本質(zhì)上成平行排列，該復(fù)合材料并且包含一第一高分子材料以及一第二高分子材料。該第一高分子材料形成該束金屬纖維中的每一根金屬纖維的一被覆層，并且該第二高分子材料層形成被該第一高分子材料被覆的該束金屬纖維的一被覆層。根據(jù)本發(fā)明的顆粒狀高分子復(fù)合材料，該束金屬纖維所占的體積比范圍為1％～50％，該顆粒狀復(fù)合材料進一步供作一塑料物件成型用的原料，借此，該塑料物件的成型成本低廉，并且抗靜電及電磁屏蔽效果佳。
文檔編號C08J5/06GK1415649SQ0113425
公開日2003年5月7日 申請日期2001年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月29日
發(fā)明者張金石 申請人:金鼎聯(lián)合科技纖維股份有限公司