(57)【要約】本発明はシールドフィラー、それを含むシールド塗料及びその製造方法と応用に関するものである。前記シールドフィラーはメラミンスポンジを担体とし、その表面にＦｅＯｘ／グラフェンが被覆されている。前記シールド塗料は、甲、乙成分を（−ＯＨ）甲：（−ＮＣＯ）乙＝１：１のモル比で混合させてなるものであり、そのうち、前記甲成分はフッ素樹脂、弾性ポリエステル樹脂、電磁シールドフィラー、助剤および混合溶媒を含み、前記乙成分はイソシアネートである。本発明に記載のシールドフィラーはスポンジのマクロポーラス構造を持ち、フェライトとグラフェンが孔壁の表面に被覆され、電力損失と磁気損失を有するため、優れる電磁シールド性能を示す。得られた電磁シールドコート層は導電性と磁性特性を兼備し、電磁シールドの応答帯域幅が広い。得られた電磁シールドコート層は密度が小さく、軽量化の発展方向に合致する。当該塗料は作業しやすく、はけぬり、スプレーコーティング、ロールコーティングが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メラミンスポンジを担体とし、その表面にＦｅＯｘ／グラフェンが被覆され、
そのうち、前記ＦｅＯｘがＦｅ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３またはＦｅ３Ｏ４の一種または複数種の形態で存在し、
前記ＦｅＯｘがシールドフィラーの総質量の５−９９％を占め、前記グラフェンがシールドフィラーの総質量の１−９５％を占めることを特徴とするシールドフィラー。
【請求項２】
前記シールドフィラーの気孔率が６５−８５％であり、飽和磁化が８６−９５ｅｍｕ／ｇであり、保磁力が１５８−２１０Ｏｅであり、応答帯域幅が１００ｋＨｚ−１８ＧＨｚであることを特徴とする請求項１に記載のシールドフィラー。
【請求項３】
（１）Ｆｅ３＋−酸化グラフェンの水分散液を調製すること、
（２）Ｆｅ３＋−酸化グラフェン溶液をメラミンスポンジに含浸・吸着させ、焙乾すること、
（３）高温処理すること
を含み、
好ましくは、ステップ（１）では、具体的に、鉄塩を酸化グラフェンの水分散液に加え、Ｆｅ３＋の濃度を５ｍｇ／ｍｌ〜５００ｍｇ／ｍｌになるように制御し、
および／または、前記酸化グラフェンの水分散液は濃度が０．５ｍｇ／ｍｌ〜５ｍｇ／ｍｌであり、１．０−５．０ｍｇ／ｍｌであることが好ましく、
および／または、前記鉄塩がＦｅ（ＮＯ３）３、ＦｅＣｌ３、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、酢酸鉄から選ばれる一種または複数種であり、
好ましくは、ステップ（３）において、ステップ（２）で得られたＦｅ３＋−酸化グラフェン／メラミンスポンジを３００℃〜１２００℃まで昇温して熱処理を行い、粉砕して篩に掛け、ＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラーを得、前記熱処理の温度が５００−８００℃であるのが好ましく、
および／または、前記昇温の速度が１〜２０℃／ｍｉｎであり、５−１０℃／ｍｉｎであることがより好ましいことを特徴とするシールドフィラーの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載のシールドフィラーの火車、飛行機、船舶または電力変換器における電磁シールド材料への応用。
【請求項５】
甲、乙成分を（−ＯＨ）甲：（−ＮＣＯ）乙＝１：１のモル比で混合させてなるシールド塗料であって、
前記甲成分が下記の重量部の原料、すなわち、フッ素樹脂２５−５５部、弾性ポリエステル樹脂５−２５部、請求項１または請求項２に記載のシールドフィラー２０−３０部、助剤１．５〜４部、および混合溶媒５〜１０部を含んでなるものであり、
前記乙成分がイソシアネートであることを特徴とするシールド塗料。
【請求項６】
前記フッ素樹脂が、フッ素原子がグラフトされたエチレンポリマーであり、好ましくは、ＧＫ５７０、ポリクロロトリフルオロエチレン／ビニルエーテル樹脂ＦＥＶＥであり、
および／または、前記弾性ポリエステル樹脂が弾性ポリエステル変性アクリル樹脂であり、その分子式に、不規則で相対分子量の大きいポリオール及び長鎖脂肪酸が含まれ、好ましくは、ＦＴＨ弾性樹脂であることを特徴とする請求項５に記載のシールド塗料。
【請求項７】
前記助剤が消泡剤、レベリング剤、分散剤またはチキソトロープ剤の一種または複数種であり、
好ましくは、前記消泡剤がＢＹＫ−５３０Ａ、ＢＹＫ１１０またはＤｅｆｏｍ６８００から選ばれるものであり、
および／または、前記レベリング剤がＢＹＫ−３２０、ＥＦＫＡ３７７７またはＥＦＫＡ−２０２２から選ばれるものであり、
および／または、前記チキソトロープ剤がポリアミドワックス、有機ベントナイトまたはヒュームドシリカから選ばれる一種または複数種であり、
および／または、前記混合溶媒が、質量比が（２．０−５．０）：（１．５−４．０）：（２．５−６．０）であるキシレン、酢酸エチル、シクロヘキサノンからなることを特徴とする請求項５または６に記載のシールド塗料。
【請求項８】
（１）フッ素樹脂、弾性ポリエステル樹脂、添加剤を２／３の混合溶媒に加えて混合させ、攪拌し、電磁シールドフィラーをゆっくり加え、均一に分散させた後、粉末度が４０μｍになるまで粉砕し、残った混合溶媒を添加し、系粘度を８００〜１０００ｃｐに調整して濾過させ、試料を取り出し、甲成分を得ること、
（２）甲、乙成分を混合させ、均一に攪拌して、電磁シールド塗料を製造すること
を含むことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のシールド塗料の製造方法。
【請求項９】
請求項５〜７のいずれか一項に記載のシールド塗料の鉄道車両、飛行機、船舶または電力変換器分野における電子デバイスへの応用。
【請求項１０】
請求項５〜７のいずれか一項に記載のシールド塗料を含んでなるコート層を含有することを特徴とする電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１７年１２月８日に出願された、発明の名称が「電磁シールドフィラー及びその製造方法と応用」である中国特許出願２０１７１１２９９０８９．６、および２０１７年１２月８日に出願された、発明の名称が「電磁シールド塗料及びその製造方法と応用」である中国特許出願２０１７１１２９６２５４．２の優先権を主張し、その全開示内容を参照により本出願に援用する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、電磁シールドフィラー、それを含む電磁シールド塗料及びその製造方法と応用に関するものであり、機能性材料の技術分野に属すものである。
【背景技術】
【０００３】
電磁シールド塗料は、入射電磁波を反射、吸収および多重反射することにより、入射電磁波のエネルギーを大幅に低減させ、電磁シールドの機能を果たす。従来の電磁シールド塗料は主に導電性塗料であり、添加される導電性フィラーは、通常、金、銀、銅、ニッケルなどの金属粉末や、カーボンブラック、黒鉛などの非金属粉末である。金粉末と銀粉末は、導電性と化学的安定性が良好で、すでに宇宙船、飛行機、船舶などの重要な電子デバイスに応用されているが、高価で、密度が大きいため、大面積での使用が制限されている。銅粉末とニッケル粉末の性能は、銀に近いが、酸化されやすく、導電性が不安定で、それらが配合された電磁シールド塗料の耐久性は悪い。カーボンブラック、黒鉛粉末は導電性フィラーとして、分散性が良好で低価格であるが、導電性が劣っている。
【０００４】
中国特許出願２０１６１０９８９４８０．８では、電磁シールド塗料用銀めっき銅粉末フィラーの製造方法であって、アスコルビン酸を硫酸銅の混合溶液に加え、少なくとも１時間反応させて銅粉末を得た後、硝酸銀溶液をＥＤＴＡに加えて加熱反応を行い、銅粉末と反応して銀めっき銅粉末を得る製造方法が開示されている。当該発明で得られた銅粉末の粒子径は１−１０μｍであり、表面が滑らかで、銀めっき後の寸法変化が小さく、導電性能に優れ、電磁シールド塗料用に適用されているが、当該方法により得られた銀めっき銅粉末は主に導電作用を発揮し、低周波磁場の周波数帯への応答は限られたものである。
【０００５】
中国特許出願２００９１０２７２８０７．Ｘでは、銀被覆ガラスマイクロビーズ複合粒子電磁シールドフィラーの製造方法が開示されている。当該新規な電磁シールドフィラーの製造方法では、綺麗なガラスマイクロビーズを型板として、まず、チオール化またはアミノ化にて型板の表面を修飾した後、化学的な銀めっき方法を採用して、銀ナノ粒子を型板の表面に継続的に指向性堆積しつつ徐々に成長させ、コアシェル構造が完全な銀被覆ガラスマイクロビーズ複合粒子を得る。その後、フッ化水素酸溶液で型板を溶かして除去し、さらに、吸引ろ過、洗浄及び乾燥を経て、構造が完全な中空銀微小球を得、それを電磁シールドフィラーとする。当該発明で製造された新規な電磁シールドフィラーは、導電性能が良好で、かつ従来の導電性銀粉と比べ、コストが少なくとも６５％低下し、重量が８０％以上減少し、シールドフィラーとしてそれを使用して製造した電磁シールド複合材料は良好なシールド効果を有する。しかし、当該方法により得られた電磁シールドフィラーは主に導電作用を発揮し、低周波磁場の周波数帯への応答は限られたものであり、電磁シールド塗料の磁場の周波数帯におけるシールド応用に影響を与える。
【０００６】
中国特許出願２０１５１０８７３０４５．４では、グラフェン含有熱伝導性・導電性複合材料及びその製造方法と応用が開示されている。当該製造方法では、銀粉末などとグラフェンを混合させた熱伝導性・導電性フィラーと、ビニルシリコーンオイルなどの有機高分子弾性材料とを均一に混合させ、銀粉末などの粒子径の大きいフィラーと高熱伝導性・導電性のグラフェンとの相乗作用によって、有機高分子マトリックスにおいてよりスムーズな熱伝導性導電性ネットワークをより多く構築し、優れる熱伝導性・導電性能、良好な弾性及び柔軟性を有する有機高分子複合材料を得る。前記複合材料の製造プロセスは簡単で、熱伝導率が１２Ｗ／ｍＫ、電気伝導率が５００Ｓ／ｍ、電磁シールド機能が４５ｄＢに達することができる。しかし、当該方法により得られた電磁シールドフィラーは主に電力損失作用を発揮し、中高周波数のみに対してシールド效果を有し、中低周波数帯の磁場に対するシールド効果は限られたものである。
【０００７】
中国特許出願２０１５１０８９６３９２．９では、非金属部品を応用目標とし、機能性フィラーとしてグラフェンと導電性カーボンブラックとを採用し、高導電性グラフェン機能性フィラーによる軽質で長時間作用のシリーズ化された電磁シールドコート層材料を製造する、電磁シールドコート層の製造方法が開示されており、当該電磁シールドコート層は、設備の電磁防御能を効果的に向上させるだけでなく、設備の軽量化の需要を満たすこともできるが、それは主に高周波電磁シールドを目的とするものである。
【０００８】
中国特許出願２０１０１０５６１１９８．２では、複合コート層電磁シールド塗料及びそれにより製造される複合コート層電磁シールド材料が開示されており、前記複合コート層電磁シールド塗料は、反射機能を有する導電層塗料と吸収功能を有する電磁波吸収層塗料とを含むものである。しかしながら、当該電磁シールド塗料は、ニッケル粉末を導電性フィラーとし、普通の磁粉を磁性フィラーとしており、密度がかなり大きく、かつ酸化されやすく、コート層の寿命に影響を与えてしまう。
【０００９】
中国特許出願２０１６１１２４３２７７．２では、変性グラフェンスラリー、樹脂、カラーフィラー、助剤及び溶媒を含む変性グラフェン電磁シールド塗料が開示され、前記変性グラフェンスラリーは変性剤でグラフェンを変性させて得られる変性グラフェンを含み、前記変性剤は非局在化π共役構造を有する有機分子であり、前記樹脂はアクリル樹脂である。しかし、当該方法により得られた電磁シールドフィラーは同じく、主に電力損失作用を発揮し、中高周波数のみに対してシールド效果を有し、中低周波数帯に対する磁場シールド効果は限られたものである。
【発明の概要】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明では、炭素繊維複合材料用の軽質で効率の高い電磁シールドフィラーが提案され、当該フィラーは、担体としてメラミンスポンジを採用し、溶液含浸処理によってＦｅ（ＮＯ３）３と酸化グラフェンをスポンジに付着させ、さらに熱処理することで、ＦｅＯｘ／グラフェン複合電磁シールドフィラーとして得られるものであり、当該フィラーはスポンジのマクロポーラス構造を持ち、フェライトとグラフェンが孔壁の表面に被覆されており、電力損失と磁気損失を有するため、優れる電磁シールド性能を示す。
【００１１】
本発明は下記の技術案により実現される。
メラミンスポンジを担体とし、その表面にＦｅＯｘ／グラフェンが被覆され、そのうち、ＦｅＯｘがＦｅ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３またはＦｅ３Ｏ４などの一種または複数種の形態で存在することが好ましく、そのうち、ＦｅＯｘがシールドフィラーの総質量の５−９９％を占め、グラフェンがシールドフィラーの総質量の１−９５％を占め、気孔率が６５−８５％であり、飽和磁化が８６−９５ｅｍｕ／ｇであり、保磁力が１５８−２１０Ｏｅであり、応答帯域幅が１００ｋＨｚ−１８ＧＨｚであるシールドフィラー。
【００１２】
また、本発明は、
（１）Ｆｅ３＋−酸化グラフェンの水分散液を調製すること、
（２）メラミンスポンジにＦｅ３＋−酸化グラフェン溶液を含浸・吸着させ、焙乾すること、
（３）高温処理すること
を含むシールドフィラーの製造方法が提供する。
【００１３】
ステップ（１）では、具体的に、鉄塩を酸化グラフェンの水分散液に加え、Ｆｅ３＋の濃度を５ｍｇ／ｍｌ〜５００ｍｇ／ｍｌ、好ましくは１０−２００ｍｇ／ｍｌになるように制御する。
そのうち、前記酸化グラフェンの水分散液は、濃度が０．５ｍｇ／ｍｌ〜５．０ｍｇ／ｍｌであり、１．０−５．０ｍｇ／ｍｌ、例えば２．０ｍｇ／ｍｌであることが好ましい。
そのうち、前記鉄塩はＦｅ（ＮＯ３）３、ＦｅＣｌ３、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、酢酸鉄から選ばれる一種または複数種である。
ステップ（２）において、前記含浸の時間は０．５ｈ〜５ｈであり、２−５ｈであることが好ましい。
ステップ（２）において、前記焙乾の温度は５０℃〜１５０℃であり、８０−１１０℃であることが好ましい。
ステップ（３）において、ステップ（２）で得られたＦｅ３＋−酸化グラフェン／メラミンスポンジを１〜２０℃／ｍｉｎの速度で３００℃〜１２００℃まで昇温させて熱処理を行い、粉砕して篩に掛け、ＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラーを得る。そのうち、昇温の速度が５−１０℃／ｍｉｎであり、熱処理の温度が５００−８００℃であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、前記シールドフィラーの火車、飛行機、船舶または電力変換器における電磁シールド材料への応用を提供する。前記火車は車体に炭素繊維複合材料が用いられたものであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、上記のシールドフィラーを含有するシールド塗料を提供する。
【００１６】
また、本発明は、鉄道車両用の軽質で効率の高いグラフェンベースの電磁シールド塗料とその製造方法を提供する。当該製造方法では、基材として一定の弾性を有するポリエステル樹脂と耐候性に優れるフッ素変性ヒドロキシアクリル樹脂を採用し、フィラーとして上記のフェライト／グラフェン複合電磁シールドフィラーと少量の銀繊維を添加することで、コート層に導電性と磁性特性を付与し、コート層の電磁シールド性能を向上させる。
【００１７】
本発明は下記の技術案により実現される。
甲、乙成分が（−ＯＨ）甲：（−ＮＣＯ）乙＝１：１のモル比で混合されてなる電磁シールド塗料であって、
そのうち、甲成分が下記の重量部の原料、すなわち、フッ素樹脂２５−５５部、弾性ポリエステル樹脂５−２５部、電磁シールドフィラー２０−３０部、助剤１．５〜４部、混合溶媒５〜１０部を含んでなるものであり、
乙組成がイソシアネートから選ばれる電磁シールド塗料。
【００１８】
前記フッ素樹脂はフッ素原子がグラフトされたエチレンポリマーであり、好ましくは、ＧＫ５７０、ポリクロロトリフルオロエチレン／ビニルエーテル樹脂ＦＥＶＥである。当該フッ素樹脂は良好な耐候性を有するだけでなく、低表面エネルギーの特性を有し、コート層に良好な耐汚染性を付与できる。
前記弾性ポリエステル樹脂は弾性ポリエステル変性アクリル樹脂であり、その分子式には、不規則で相対分子量の大きいポリオール及び長鎖脂肪酸が含まれ、好ましくは、ＦＴＨ弾性樹脂である。
好ましくは、前記相対分子量が大きいことは、相対分子量が２０００を超え、５０００を超えることが好ましいことを意味する。
前記電磁シールドフィラーは上記のような炭素繊維複合材料用の軽質で効率の高い電磁シールドフィラーである。
【００１９】
前記助剤は消泡剤、レベリング剤、分散剤またはチキソトロープ剤から選ばれる一種または複数種であり、そのうち、消泡剤はＢＹＫ−５３０Ａ、ＢＹＫ１１０またはＤｅｆｏｍ６８００から選ばれるものであり、レベリング剤はＢＹＫ−３２０、ＥＦＫＡ３７７７またはＥＦＫＡ−２０２２から選ばれるものであり、チキソトロープ剤はポリアミドワックス、有機ベントナイトまたはヒュームドシリカから選ばれる一種または複数種である。
前記混合溶媒は、質量比が（２．０−５．０）：（１．５−４．０）：（２．５−６．０）、好ましくは３．５：３：３．５であるキシレン、酢酸エチル、シクロヘキサノンからなるものである。
【００２０】
また、本発明は、
（１）フッ素樹脂、弾性ポリエステル樹脂、助剤を２／３の混合溶媒に加えて混合させ、攪拌し、電磁シールドフィラーをゆっくり加え、均一に分散させた後、粉末度が４０μｍになるまで粉砕し、残った混合溶媒を添加し、系粘度を８００〜１０００ｃｐに調整して濾過させ、試料を取り出し、甲成分を得ること、
（２）甲、乙成分を混合させ、均一に攪拌して、電磁シールド塗料を調製すること
を含むシールド塗料の製造方法を提供する。
【００２１】
また、本発明は上記のシールド塗料の鉄道車両、飛行機、船舶または電力変換器などの分野における電子デバイスへの応用を提供する。
【００２２】
また、本発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載のシールド塗料で製造したコート層を含有する電子デバイスを提供する。
【００２３】
本発明に記載の電磁シールドフィラーおよび前記電磁シールドフィラーを含む電磁シールド塗料は下記のメリットを有する。
（１）得られた電磁シールドフィラーおよび電磁シールドコート層が導電性と磁性特性を兼備し、電磁シールドの応答帯域幅が広い；
（２）得られた電磁シールドフィラーが多孔性を有し、電磁波の多層反射効果を高めることができる；
（３）メラミンスポンジを原料とし、廃棄物を効果的に利用することができる；
（４）製造方法は簡単で、複雑なプロセスと高価なデバイスを必要としない；
（５）得られた電磁シールドコート層の密度が小さく、軽量化の発展方向に合致する；
（６）得られた電磁シールドコート層が作業しやすく、はけぬり、スプレーコーティング、ロールコーティングが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明で得られたＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラーの走査型電子顕微鏡写真である。
【図２】本発明の電磁シールドコート層の１０ｋＨｚ−３０ＭＨｚ範囲内における磁場シールド効果曲線である。
【図３】本発明の電磁シールドコート層の１０ｋＨｚ−３０ＭＨｚ範囲内における電場シールド効果曲線である。
【図４】本発明の電磁シールドコート層の１０ＧＨｚ−１８ＧＨｚ範囲内における電磁場シールド効果曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
下記の実施例において、本発明の例示的な実施形態が提供する。下記の実施例は例示の形態で提供されたものに過ぎず、通常の技術者が本発明を使用することを支援するためのものである。本発明の範囲は下記の実施例に何ら制限もされていない。
【００２６】
実施例１  ＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラー
本実施例は、下記の方法で製造されるＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラーを提供する。
【００２７】
（１）Ｆｅ（ＮＯ３）３−酸化グラフェンの水分散液を調製する。
Ｆｅ（ＮＯ３）３を濃度が５ｍｇ／ｍｌである酸化グラフェンの水分散液に加え、Ｆｅ（ＮＯ３）３の濃度が１０ｍｇ／ｍｌである水分散液を調製する。
（２）メラミンスポンジにＦｅ（ＮＯ３）３−酸化グラフェン溶液を含浸・吸着させる。
メラミンスポンジに上記のステップ（１）で得られたＦｅ（ＮＯ３）３−酸化グラフェンの水分散液を２ｈ含浸させ、取り出して１１０℃で１２ｈ焙乾する。
（３）高温処理して軽質で効率の高いＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラーを製造する。
焙乾されたＦｅ（ＮＯ３）３−酸化グラフェン／メラミンスポンジを管状炉に投入し、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で６００℃まで昇温し、３ｈ加熱処理した後、粉砕して篩に掛け、ＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラーを得る。
【００２８】
測定したところ、得られたシールドフィラーの気孔率は８５％であり、飽和磁化は９５ｅｍｕ／ｇであり、保磁力は２１０Ｏｅであり、電磁シールドの応答帯域幅は１００ｋＨｚ−１８ＧＨｚである。
【００２９】
実施例２  ＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラー
本実施例は、下記の方法で製造されるＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラーを提供する。
【００３０】
（１）ＦｅＣｌ３−酸化グラフェンの水分散液を調製する。
ＦｅＣｌ３を濃度が１．０ｍｇ／ｍｌである酸化グラフェンの水分散液に加え、ＦｅＣｌ３の濃度が１００ｍｇ／ｍｌである水分散液を調製する。
（２）メラミンスポンジにＦｅＣｌ３−酸化グラフェン溶液を含浸・吸着させる。
メラミンスポンジに上記のステップ（１）で得られたＦｅＣｌ３−酸化グラフェンの水分散液を３ｈ含浸させ、取り出して１００℃で２０ｈ焙乾する。
（３）高温処理して軽質で効率の高いＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラーを製造する。
焙乾されたＦｅＣｌ３−酸化グラフェン／メラミンスポンジを管状炉に投入し、５℃／ｍｉｎの昇温速度で５００℃まで昇温し、４ｈ加熱処理した後、粉砕して篩に掛け、ＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラーを得る。
【００３１】
測定したところ、得られたシールドフィラーの気孔率は６５％であり、飽和磁化は８６ｅｍｕ／ｇであり、保磁力は２００Ｏｅであり、電磁シールドの応答帯域幅は１００ｋＨｚ−１８ＧＨｚである。
【００３２】
実施例３  ＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラー
本実施例は、下記の方法で製造されるＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラーを提供する。
【００３３】
（１）Ｆｅ２（ＳＯ４）３−酸化グラフェンの水分散液を調製する。
Ｆｅ２（ＳＯ４）３を濃度が２ｍｇ／ｍｌである酸化グラフェンの水分散液に加え、Ｆｅ２（ＳＯ４）３の濃度が２００ｍｇ／ｍｌである水分散液を調製する。
（２）メラミンスポンジにＦｅ２（ＳＯ４）３−酸化グラフェン溶液を含浸・吸着させる。
メラミンスポンジに上記のステップ（１）で得られたＦｅ２（ＳＯ４）３−酸化グラフェンの水分散液を５ｈ含浸させ、取り出して８０℃で１６ｈ焙乾する。
（３）高温処理して軽質で効率の高いＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラーを製造する。
焙乾されたＦｅ２（ＳＯ４）３−酸化グラフェン／メラミンスポンジを管状炉に投入して、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で８００℃まで昇温し、５ｈ加熱処理した後、粉砕して篩に掛け、ＦｅＯｘ／グラフェン電磁シールドフィラーを得る。
【００３４】
測定したところ、得られたシールドフィラーの気孔率は７８％であり、飽和磁化は８８ｅｍｕ／ｇであり、保磁力は１５８Ｏｅであり、電磁シールドの応答帯域幅は１００ｋＨｚ−１８ＧＨｚである。
【００３５】
実施例４  電磁シールド塗料の調製
本実施例は、下記のステップを含むシールド塗料の製造方法を提供する。
【００３６】
（１）ＧＫ５７０フッ素樹脂３０ｇ、ＦＴＨ弾性ポリエステル樹脂１５ｇ、Ｄｅｆｏｍ６８００助剤０．５ｇ、ＢＹＫ１１０助剤０．５ｇ、ＥＦＫＡ２０２０助剤０．５ｇ、ＥＦＫＡ３７７７助剤０．５ｇを、混合溶媒７ｇに加えて混合させ、攪拌し、実施例１で得られた電磁シールドフィラー３０ｇをゆっくり加え、均一に分散させた後、粉末度が４０μｍになるまで粉砕し、残った混合溶媒３ｇを加え、系粘度を８００〜１０００ｃｐに調整して濾過させ、試料を取り出し、甲成分を得る。
前記混合溶媒はキシレン３．５ｇ、酢酸エチル３ｇ、シクロヘキサノン３．５ｇからなるものである。
（２）甲、乙成分（イソシアネートＮ３３９０）を（−ＯＨ）甲：（−ＮＣＯ）乙＝１：１のモル比で混合し、均一に攪拌して、電磁シールド塗料を製造する。
【００３７】
実施例５
本実施例は、実施例４と類似するシールド塗料の製造方法を提供し、実施例４との差異は、本実施例における甲成分の配合が下記のとおりであることのみである。
ＧＫ５７０フッ素樹脂２５ｇ、ＦＴＨ弾性ポリエステル樹脂２５ｇ、６８００助剤０．３ｇ、ＢＹＫ１１０助剤０．６ｇ、ＥＦＫＡ２０２０助剤０．３ｇ、ＥＦＫＡ３７７７助剤０．６ｇ、混合溶媒５ｇ、電磁シールドフィラー２０ｇ。
【００３８】
実施例６
本実施例は、実施例４と類似するシールド塗料の製造方法を提供し、実施例４との差異は、本実施例における甲成分の配合が下記のとおりであることのみである。
ＧＫ５７０フッ素樹脂５５ｇ、ＦＴＨ弾性ポリエステル樹脂５ｇ、６８００助剤０．６ｇ、ＢＹＫ１１０助剤０．３ｇ、ＥＦＫＡ２０２０助剤０．６ｇ、ＥＦＫＡ３７７７助剤０．４ｇ、混合溶媒８ｇ、電磁シールドフィラー２５ｇ。
【００３９】
効果の検証
実施例４−６で得られた塗料の性能に対して測定を行い、結果は下記の通りである。
2021506099.tif 000003
【００４０】
上記では、一般的な説明および具体的な実施案を用いて本発明を説明したが、本発明に基づいていくつかの補正または改善を行うことが出来るのは、当業者にとって自明なことである。従って、本発明の主旨から脱逸しない範囲で行われたこれらの補正または改善は、いずれも本発明の保護範囲に属す。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明はシールドフィラー、それを含むシールド塗料及びその製造方法と応用を提供する。本発明に記載のシールドフィラーは、メラミンスポンジを担体とし、その表面にはＦｅＯｘ／グラフェンが被覆されていて、そのうち、ＦｅＯｘがＦｅ、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３またはＦｅ３Ｏ４の一種または複数種の形態で存在することが好ましく、前記ＦｅＯｘはシールドフィラーの総質量の５−９９％を占め、グラフェンはシールドフィラーの総質量の１−９５％を占める。前記シールド塗料は、甲、乙成分が（−ＯＨ）甲：（−ＮＣＯ）乙＝１：１のモル比で混合されてなるもので、そのうち、前記甲成分は下記の重量部の原料、すなわち、フッ素樹脂２５−５５部、弾性ポリエステル樹脂５−２５部、電磁シールドフィラー２０−３０部、助剤１．５〜４部、および混合溶媒５〜１０部を含んでなるものであり、前記乙成分はイソシアネートである。本発明に記載のシールドフィラーはスポンジのマクロポーラス構造を持ち、フェライトとグラフェンが孔壁の表面に被覆されていて、電力損失と磁気損失を有するため優れる電磁シールド性能を示す。得られた電磁シールドコート層は導電性と磁性特性を兼備し、電磁シールドの応答帯域幅が広い。得られた電磁シールドコート層は密度が小さく、軽量化の発展方向に合致する。当該塗料は、作業しやすく、はけぬり、スプレーコーティング、ロールコーティングが可能であり、良好な経済価値と応用の見通しを持っている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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