專利名稱：防燃電磁干擾屏蔽及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及電磁干擾(EMI)屏蔽，尤其(但非唯一)涉及電環(huán)境友善材料諸如無鹵素防燃劑構(gòu)成的防燃泡沫材料織物EMI屏蔽。
背景技術(shù)：
電子器件的工作在設(shè)備的電子線路內(nèi)產(chǎn)生電磁輻射，這類輻射造成電磁干擾 (EMI)會(huì)在一定距離內(nèi)干擾其它電子器件工作。改善EMI影響的常用方法是開發(fā)能吸收和 /或反射EMI能量的屏蔽，這些屏蔽一般用來使EMI局限于其輻射源內(nèi)，隔離靠近該EMI源的其它器件。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，EMI屏蔽一般包括彈性核心件與電導(dǎo)層。粘劑使電導(dǎo)層與彈性核心件粘合，粘劑包括無鹵素防燃劑。在諸實(shí)施例中，可對(duì)電導(dǎo)層配置無鹵素防燃劑和 /或抗蝕劑。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提出幾種制作BO屏蔽的方法。在一實(shí)施法中，該方法一般包括對(duì)電導(dǎo)層涂布無鹵素防燃劑和/或抗蝕劑，并用含無鹵素防燃劑的粘劑使電導(dǎo)層與彈性核心件粘合。通過下面的詳述，本發(fā)明的其它諸方面將更清楚了。應(yīng)該理解，說明本發(fā)明諸實(shí)施例與方法的詳細(xì)描述與特定實(shí)例只用于示例目的，不企圖限制本發(fā)明的范圍。
附圖簡介通過詳細(xì)描述和諸附圖，可更全面地理解本發(fā)明，其中圖I是本發(fā)明一示例實(shí)施例的EMI屏蔽物的透視圖；圖2是本發(fā)明一示例實(shí)施例的負(fù)載與時(shí)間曲線圖，示出包括無鹵素防燃劑的粘劑的粘合強(qiáng)度；圖3是本發(fā)明一示例實(shí)施例的負(fù)載與時(shí)間曲線圖，示出包括無鹵素防燃劑的粘劑的粘合強(qiáng)度；圖4是本發(fā)明諸示例實(shí)施例的一張示例織物表，表內(nèi)織物可設(shè)置無鹵素防燃劑。圖5是本發(fā)明一示例實(shí)施例的表，歸納了在對(duì)涂布尿烷的尼龍防裂(NRS)織物和涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS織物作壓折(壓碎和折疊)試驗(yàn)期間收集的數(shù)據(jù)；圖6是用圖5所示表列數(shù)據(jù)繪制的曲線圖，示出了壓折試驗(yàn)期間的表面電阻率與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系；圖7是本發(fā)明一示例實(shí)施例的曲線圖，示出在對(duì)涂布尿烷的NRS織物與涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS織物作膨脹膜磨蝕試驗(yàn)期間的表面電阻率與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系；
圖8是本發(fā)明一示例實(shí)施例的曲線圖，示出涂布尿烷的NRS織物和涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS織物的屏蔽有效性與頻率的關(guān)系；圖9是一示例的圖8所示NRS織物在60°C、90%相對(duì)濕度下暴露一周后的屏蔽有效性與頻率的曲線圖；

圖10是另一示例的圖8和9所示NRS織物在60°C、90%相對(duì)濕度下暴露二周后的屏蔽有效性與頻率的曲線圖；圖11是另一示例的圖8 10所示涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS織物在60°C >90% 相對(duì)濕度下暴露8周后的屏蔽有效性與頻率的曲線圖；和圖12是本發(fā)明一示例實(shí)施例的負(fù)載與時(shí)間曲線圖，示出含無鹵素防燃劑的粘劑的粘合強(qiáng)度。示例實(shí)施例的詳細(xì)描述下面描述的諸示例實(shí)施例其實(shí)只是示例，并不用來限制本發(fā)明及其應(yīng)用或使用。根據(jù)諸方面，本發(fā)明提供若干電磁干擾(EMI)屏蔽，諸如EMI密封墊。在一實(shí)施例中，EMI屏蔽一般包括彈性核心件與電導(dǎo)層，后者配置了無鹵素防燃劑(如通過涂布、浸潰及其組合等)。粘劑使電導(dǎo)層與核心件粘合。該粘劑裝有有效量的無鹵素防燃劑，經(jīng)與提供給電導(dǎo)層的無鹵素防燃劑結(jié)合，使屏蔽實(shí)現(xiàn)預(yù)定的防燃額定值(如UL94垂直火烯額定值為 VO等)。然而，粘劑里無鹵素防燃劑的有效量小于預(yù)定的百分率，低于該百分率，裝入(防燃劑)的粘劑至少提供預(yù)定的粘合強(qiáng)度(例如根據(jù)測定，通過每分鐘12英寸的180°剝離試驗(yàn)，每英寸寬度至少為10盎司)。因此，該特定的EMI屏蔽實(shí)施例是無鹵素且環(huán)境友善的。在另一實(shí)施例中，EMI屏蔽一般包括彈性核心件與電導(dǎo)層，二者用粘劑粘合。在該特定實(shí)施例中，粘劑裝入有效量的無鹵素防燃劑，使屏蔽實(shí)現(xiàn)預(yù)定的防燃額定值(如UL94 垂直火焰額定值VO等)而不對(duì)電導(dǎo)層設(shè)置防燃劑。然而，粘劑里有效量無鹵素防燃劑小于預(yù)定的百分率，裝入的粘劑低于該百分率至少提供預(yù)定的粘合強(qiáng)度(例如根據(jù)測定，通過每分鐘12英寸的180°剝離試驗(yàn)，每英寸寬度至少為10盎司)。因此，該特定的EMI屏蔽實(shí)施例是無鹵素且環(huán)境友善。在又一實(shí)施例中，EMI屏蔽一般包括無鹵素防燃劑與電導(dǎo)層，含無鹵素防燃劑的粘劑把二者粘合起來。在該特定實(shí)施例中，對(duì)電導(dǎo)層配備了(如通過涂布、浸潰及其組合等方法)無鹵素抗蝕劑(比如苯并三唑或其它合適的由卩比咯族和/或pyrole族等構(gòu)成的抗蝕劑)。該抗蝕劑還可當(dāng)作防燃劑，它結(jié)合粘劑的防燃特性，能使屏蔽實(shí)現(xiàn)預(yù)定的防燃劑額定值(如UL94垂直火焰額定值為VO等)。然而，粘劑里有效量的無鹵素防燃劑小于預(yù)定的百分率，裝入的粘劑在低于該百分率時(shí)至少提供預(yù)定的粘合強(qiáng)度(比如根據(jù)測定，通過每分鐘12英寸的180°剝離試驗(yàn)，每英寸寬度至少為10盎司等)。因此，該特定的EMI屏蔽實(shí)施例是無鹵素且環(huán)境友善的。本發(fā)明其它諸方面涉及制作與使用EMI屏蔽的方法，另一些方面包括裝載了無鹵素防燃劑的粘劑。本發(fā)明的附加方面包括若干電導(dǎo)材料(比如尼龍防裂(NRS)織物、網(wǎng)狀織物、塔夫綢織物、編織物、非編織物、針織物等)，這些材料都配有(如通過涂布、浸潰及其組合等)無鹵素防燃劑和/或抗蝕劑。其它方面還包括電導(dǎo)層不配置防燃劑或抗蝕劑的EMI屏蔽。
5
圖I示出按照本發(fā)明原理的一示例EMI屏蔽20。如圖所示，屏蔽20包括彈性核心件22、通常包繞彈性核心件22的電導(dǎo)層26和粘劑24，粘劑24把電導(dǎo)層26粘到彈性核心件22。可對(duì)電導(dǎo)層26配置(如通過涂布、浸潰及其組合等方法)無鹵素防燃劑和/或無鹵素抗蝕劑(還可當(dāng)作這里所指的防燃劑)。在圖示實(shí)施例中，對(duì)電導(dǎo)層26配置了含無鹵素防燃劑與尿烷的涂層28。除了該防燃劑外，或作為另種選擇，涂層28還可包括抗蝕劑，諸如苯并三唑或其它合適的例如選自吡咯族和/或pyrole族的抗蝕劑。在諸實(shí)施例中，該抗蝕劑具有防燃特性，因而除了抗蝕劑外，該涂層不必含任何其它防燃劑。彈性核心件22可使用范圍廣泛的材料。在一實(shí)施例中，彈性核心件22用附接了聚酯膜棉織物的尿烷泡沫材料制作，還可使用其它材料，諸如適合在開口內(nèi)壓縮的其它彈性可壓縮材料。對(duì)含織物的棉織物還可使用其它材料與種類。其它諸實(shí)施例則沒有附接彈性核心件的棉織物。可對(duì)電導(dǎo)部分26使用范圍廣泛的材料，如包括層、金屬層和/或?qū)щ姺墙饘賹觾?nèi)的導(dǎo)電填料。在有些實(shí)施例中，導(dǎo)電部分26包括金屬化或電鍍的織物，其中金屬是銅、鎳、 銀、鈀鋯、錫、合金和/或它們的組合，例如一特定實(shí)施例包括鎳銅尼龍防裂(NRS)織物。在其它實(shí)施例中，電導(dǎo)部分26包括一層浸潰金屬材料的材料,使該層對(duì)EMI屏蔽應(yīng)用充分導(dǎo)電。用于電導(dǎo)部分26的具體材料可以變化，例如取決于期望的電學(xué)特性(如表面電阻率、 電導(dǎo)性等)，因而又取決于比如使用EMI屏蔽的特定場合。在諸實(shí)施例中，粘層24是一種環(huán)保的粘劑，可在電導(dǎo)部分26與彈性核心件22之間提供良好的粘合強(qiáng)度。粘層24包括多種合適的粘劑。在一實(shí)施例中，粘層24包括裝入有效量防燃劑的溶劑基聚酯粘劑，使EMI屏蔽能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的火焰額定值，同時(shí)具有適合EMI 屏蔽應(yīng)用的良好的粘合強(qiáng)度與保持特性(如屏蔽有效性、體積電阻率等)。火焰額定值可用Underwriters 實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn) No. 94 “Tests for flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances”(1996. 10. 29,第五版)或者用ASTM(美國試驗(yàn)與材料學(xué)會(huì))可燃性試驗(yàn)測定。在一實(shí)施例中，粘層24含適量防燃劑， 使EMI屏蔽20的UL94垂直火焰額定值VO。在其它實(shí)施例中，該粘層含少量防燃劑(或更少的有效防燃劑)，使EMI屏蔽只能實(shí)現(xiàn)較低的UL94火焰額定值，諸如VI、V2、HB或HF-I。 期望的UL94火焰額定值取決于例如EMI屏蔽的具體應(yīng)用或安裝。為實(shí)現(xiàn)預(yù)定的火焰額定值，粘劑含至少有效量的無鹵素防燃劑，但也可含更多的有效量。在諸實(shí)施例中，粘劑不含多于預(yù)定自重百分率的無鹵素防燃劑，低于該百分率，粘劑至少提供預(yù)定的粘合強(qiáng)度。發(fā)明人知道，對(duì)本發(fā)明的有些實(shí)施例，無鹵素防燃劑與粘劑應(yīng)保持精密的平衡，若粘劑含過多的無鹵素防燃劑，粘合強(qiáng)度會(huì)受損；若粘劑不含足夠的無鹵素防燃劑，則EMI屏蔽不能符合期望的UL94火焰額定值(如V0、V1、V2、H13、HF-1等)。因此在諸實(shí)施例中，為對(duì)屏蔽設(shè)置預(yù)定的UL火焰額定值，粘劑至少含一有效量的無鹵素防燃劑，但小于一預(yù)定的百分率，低于該百分率，粘劑至少提供預(yù)定的粘度強(qiáng)度。在諸實(shí)施例中，無鹵素防燃劑是一種磷基防燃劑。在一實(shí)施例中，粘劑含至少為 30% (±5%)的無鹵素防燃劑量，但自重不超過70%。在另一實(shí)施例中，粘劑含至少為50% 的無鹵素防燃劑量，但自重不超過63 %。在又一實(shí)施例中，粘劑含自重為63 %的無鹵素防燃劑量。在再一實(shí)施例中，粘劑含自重為55%的無鹵素防燃劑量。在還有一個(gè)實(shí)施例中，粘劑含有重為50%的無鹵素防燃劑量。在諸實(shí)施例中，粘劑被形成可在生產(chǎn)EMI屏蔽時(shí)被層迭的層。粘劑可以含多種防燃劑，包括幾乎沒有或完全沒有鹵素(比如溴、氯等)的環(huán)保的防燃劑。特定的幾例市售的無齒素磷基防燃劑由Bostik公司(Middleton,Massachusetts) 與Apex化學(xué)公司(Spartanburg, South Carolina)出售。可用的其它示例性防燃劑包括無機(jī)氧化物(如氫氧化鎂、氧化銻等)、金屬水化物(如鋁三水化物等)、硼化合物(如硼酸、 硼砂等)、密胺與硅酮。下面的非限制性實(shí)例、可燃性試驗(yàn)結(jié)果、表格(圖4與5和曲線圖(圖2、3和6 12)，都有助于說明按本發(fā)明原理生產(chǎn)的EMI屏蔽的諸方面。這些實(shí)例僅供示例使用，不作限制。對(duì)于一系列特定的試驗(yàn)，試驗(yàn)含有密度為每立方英尺4磅的市售Woodbridge尿烷泡沫材料，尺寸為3. O毫米厚、12. 5毫米寬、泡沫材料制成3. O毫米的薄層，適合UL樣品。 試樣還包括與粘層層迭的電導(dǎo)金屬化織物材料。粘層含聚酯粘劑，具有自重為55%的無鹵素磷基防燃劑。具體而言，該粘層含厚約O. 0025英寸的10-336粘劑，由Bostik公司生產(chǎn)。 但本發(fā)明諸方面并不限于該特定的粘劑種類。在該系列試驗(yàn)中，該織物配置了不含防燃劑的尿烷(非FR尿烷)。該非FR尿烷涂層約含18%尿烷固體，因而從非FR尿烷涂層粘著的重量為0.5盎司/平方碼(opsy)。另外，織物用設(shè)置于260° F的平板床層壓器層迭，每分鐘約15英尺(盡管也可應(yīng)用其它合適的方法)。織物與粘層還可修整成任何合適的尺寸或形狀。利用一系列加熱的模具把泡沫材料與織物和粘層接合在一起，形成所需形狀的屏蔽，然后按照VO的UL94火焰額定值，對(duì)該屏蔽實(shí)施例的樣品作試驗(yàn)，樣品尺寸為3. O毫米厚、12. 5毫米毫、125毫米長。示例的可燃性試驗(yàn)結(jié)果列入下面的表I僅作示例。表I
樣品TlT2T3結(jié)果I6OOVO25OOVO37OOVO48OOVO55IOVO總?cè)急M32如表I所示，該特定的EMI屏蔽實(shí)施例在粘劑里至少包括有效量的無鹵素防燃劑， 向屏蔽提供的UL94火焰額定值為VO。圖12示出該特定粘劑(含自重為55%的無鹵素磷基防燃劑)在金屬化織物與 O. 001英寸厚聚酯膜棉織物之間的粘合強(qiáng)度。該特定粘劑在金屬化織物與棉織特之間的平均粘合強(qiáng)度為35盎司/英寸寬，但期望的粘合強(qiáng)度例如可以隨使用EMI屏蔽的具體場合而變化。對(duì)另一系列試驗(yàn)，試樣包括市售的密度為每立方英尺4磅的Woodbridge尿烷泡沫材料，尺寸為3. O毫米厚X 12. 5毫米寬。該泡沫材料做成層厚3. O毫米，適用于UL樣品。試樣還包括與粘層層迭的電導(dǎo)金屬化織物材料。粘層包括一種聚酯粘劑(如Bostik生產(chǎn)的10-335粘劑等)，含自重為63 %的無鹵素磷基防燃劑。在該系列試驗(yàn)中，織物不配置防燃劑，還用設(shè)置于260° F的平板床層迭器以每分鐘15英尺層迭(盡管也可應(yīng)用其它合適的方法)。還可將織物與粘層修整成任何合適的尺寸或形狀。利用一系列加熱的模具將泡沫材料與織物和粘層接合起來，形成所需形狀的屏蔽。然后按UL94火焰額定值VO試驗(yàn)該屏蔽實(shí)施例的樣品，其尺寸為3. O毫米厚X 12. 5毫米寬X 125毫米長。示例的可燃性試驗(yàn)結(jié)果列入表2只供示例。表2
樣品TlT2T3結(jié)果
19OOVO
2423VO
314O3Vl
46I3VO
59I3VO
總?cè)急M46
如表2所示，該特定的EMI屏蔽實(shí)施例在粘劑里至少含有效量的無鹵素防燃劑，對(duì)屏蔽設(shè)置的UL94火焰額定值為VI。由于期望的火焰額定值例如隨使用EMI屏蔽的具體場合而變化，故這些可燃性結(jié)果適合有些應(yīng)用場合。圖2示出該特定粘劑(含自重為63%的無鹵素磷基防燃劑)對(duì)泡沫材料(曲線 200表示)和對(duì)連接該泡沫材料的聚酯膜棉織物(曲線210表示)的粘合強(qiáng)度。如圖2所示，該特定粘劑與泡沫材料之間的平均粘合強(qiáng)度為每英寸寬4. 6盎司，而粘劑與棉織物間的平均粘合強(qiáng)度為每英寸寬4. 2盎司。然而，期望的粘合強(qiáng)度例如可隨使用EMI屏蔽的具體場合而變化。對(duì)另一系列試驗(yàn)，試樣含市售的密度為每立方英尺4磅的Woodbridge泡沫材料， 尺寸為3. O毫米厚X 12. 5毫米寬。該泡沫材料做成層厚3.0毫米，適用于UL樣品。試樣還包括電導(dǎo)金屬化織物材料，仍與粘層層迭。粘層含自重為63%的無鹵素磷基防燃劑。但與以上諸試樣不同，該織物配有一種含無鹵素防燃劑與尿烷的材料(如涂層)，從中粘著的重量(從含無鹵素防燃劑與尿烷的材料中粘著)為每平方碼O. 27盎司(opsy)。該無鹵素防燃劑是一種水基尿烷懸浮液(含重量為13%的固體)，包括重量為15%的環(huán)磷酸酯，剩余差額為去離子水。然后把織物浸入防燃劑，對(duì)其加上該磷基防燃液，再除去織物多余的防燃劑(例如用一對(duì)橡膠挾輥以每平方英寸20磅壓榨該織物)，并在溫度為320° F的爐內(nèi)放置25 分鐘，使織物干燥。干燥后，防燃劑尿烷涂層包含54%的磷基防燃劑與46%的尿烷。在該特定實(shí)施例中，織物利用設(shè)置于260° F的平板床層迭器以每分鐘15英尺層迭(也可用其它合適的方法層迭，以實(shí)現(xiàn)期望的粘合)。泡沫材料利用一系列加熱的模具與電導(dǎo)層和粘合層接合在一起，形成所需形狀的屏蔽。然后按UL94火額額定值VO試驗(yàn)該屏蔽實(shí)施例的樣品，其尺寸為3. O毫米厚X 12. 5毫米寬X 125毫米長。如表3所示，該實(shí)施例對(duì)織物配備無鹵素防燃劑的屏蔽，結(jié)合了裝入重量為63%的無鹵素防燃劑的粘劑，符合 UL94火焰額定值VO。表 3
樣品TlT2T3結(jié)果I6OIVO25OIVO36IIVl45OOVO55OIVO總?cè)急M28對(duì)另一系列試驗(yàn)，試樣含市售的密度為每立方英尺4磅的Woodbridge尿烷泡沫材料，尺寸為3. O毫米厚X 12. 5毫米寬。該泡沫材料做成層厚為3. O毫米，適合UL樣品。 試樣還包括與粘層層迭的電導(dǎo)金屬化織物材料。粘層含聚酯粘劑(如Bostik公司生產(chǎn)的 10-335粘劑等)，具有自重為50%的無鹵素磷基防燃劑。該織物配有一種含無鹵素防燃劑與尿烷的材料(如涂層)，從中粘著的重量為 O. 27盎司/平方碼(opsy)。該例中，無鹵素防燃劑是水基尿烷懸浮液(有重量為13%的固體)，包括重量為15%的環(huán)磷酸酯，剩余差額為去離子水。通過把金屬化織物浸入防燃劑， 對(duì)其施加該磷基防燃液。從金屬化織物除去多余的防燃劑(如用一對(duì)橡膠壓榨輥以每平方英寸20磅壓榨織物等)，再在爐溫為320° F的爐中放置25分鐘，使金屬化織物干燥。干燥后，防燃尿烷涂層包含54%的磷基防燃劑和46%的尿烷。在該實(shí)施例中，織物用設(shè)置于260° F的平板床層迭器以每分鐘15英尺層迭(也可用其它方法層迭，以實(shí)現(xiàn)期望的粘合)。泡沫材料用一系列加熱的模具與電導(dǎo)層和粘板接合在一起，形成所需形狀的屏蔽。按UL94火焰額定值VO試驗(yàn)該屏蔽實(shí)施例的樣品，其尺寸為3. O毫米厚X 12. 5毫米寬X 125毫米長。如表4所示，該實(shí)施例對(duì)織物配備無鹵素防燃劑的屏蔽，與裝有自重為50%的無鹵素防燃劑的粘劑相結(jié)合，符合UL94火焰額定值VO。表4
樣品TlT2T3結(jié)果I52IVO25OIVO34OIVl45IIVO55IIVO
總?cè)急M27圖3示出該特定粘劑(具有自重為50%的無鹵素磷基防燃劑)對(duì)泡沫材料(曲線 300表示)和對(duì)連接泡沫材料的聚酯膜織物(曲線310表示)的粘合強(qiáng)度。如圖3所示，該特定粘劑與泡沫材料間的粘合強(qiáng)度大得足以撕裂泡沫材料，而粘劑與棉織物間的平均粘合強(qiáng)度為每英寸寬55. 3盎司。然而，期望的粘合強(qiáng)度例如可隨使用EMI屏蔽的具體場合而變化。在上述后兩次試驗(yàn)中，織物配有無鹵素防燃劑尿烷，從中粘著的重量為O. 27盎司 /平方碼(opsy)。但在其它實(shí)施例中，可對(duì)電導(dǎo)織物(如尼龍防裂(NRS)織物、網(wǎng)狀織物、 塔夫綢織物、編織物、非編織物、針織品等)配用(如涂布、浸潰及其組合等)不同量的無鹵素防燃劑。諸實(shí)施例都包括配有無鹵素防燃劑尿烷的電導(dǎo)織物(如涂層等)，從中粘著的重量為 016 O. 33opsy (如 O. 16,0. 20,0. 26,0. 27,0. 33opsy 等)。在諸實(shí)施例中，電導(dǎo)織物包括原約I微米或以下的無鹵素防燃劑尿烷涂層。在這類實(shí)施例中，無鹵素防燃劑尿烷涂層的厚度在織物表面上是不同的，或者在織物表面上基本上均勻。為了幫助維持電導(dǎo)率，諸實(shí)施例的織物不完全被防燃尿烷滲透或封閉。在有些實(shí)施例中，電導(dǎo)織物可配備無鹵素抗蝕劑(如苯并三唑或選自吡咯族和/ 或pyrole族等的其它合適的抗蝕劑)。根據(jù)使用的具體抗蝕劑，該抗蝕劑可用作無鹵素防燃劑。在這類實(shí)施例中，在這里可將該抗蝕劑稱為無鹵素防燃劑。在另一些實(shí)施例，電導(dǎo)織物配備(如涂布等)了抗蝕劑與防燃劑。在還有的實(shí)施例中，電導(dǎo)織物配備(如涂復(fù)等)了不含任何無鹵素防燃劑的材料， 如在上述第一試驗(yàn)中，電導(dǎo)層配有含18%尿烷固體的非FR尿烷涂層，從非FR尿烷涂層粘著的重量約O. 15opsy。還有一些實(shí)施例包括配有非FR尿烷(如涂層等)的電導(dǎo)織物，具有 10 18%的尿烷固體，因而織物上的粘著重量為O. 05 O. 35psy (如O. 05,0. 15,0. 35opsy舉例說，圖4列出了本發(fā)明諸實(shí)施例使用的三種示例性材料(NRS、網(wǎng)狀與塔夫綢)，其中任一種織物可用含無鹵素防燃劑的粘劑粘合到彈性核心件(如尿烷泡沫材料等)，從而形成本發(fā)明諸實(shí)施例的EMI屏蔽。圖4還列出這些示例性織物在涂布和不涂布無鹵素防燃劑尿烷時(shí)的表面電阻率。如圖4所示，涂布和不涂布的織物的表面電阻率都小于O. 10歐姆/平方。此外，圖4還示出了有些涂布織物達(dá)到HB的UL額定值，諸如涂布的 NRS。雖然提供給圖4中織物的無鹵素防燃劑并未明顯增大表面電阻率，但其量足以使粘劑載有少量的無鹵素防燃劑，以便得到較高的粘劑粘合強(qiáng)度，還對(duì)整個(gè)EMI屏蔽制品實(shí)現(xiàn)了 UL94火焰額定值V0。或者，本發(fā)明的EMI屏蔽可使用其它防燃劑、其它防燃劑量和圖 4所示織物以外的其它材料。在有些實(shí)施例中，形成提供給電導(dǎo)部分(如施加、涂布、浸潰及其組合等方法)的無鹵素防燃劑尿烷，例如其方法是把它們組合在一起，同時(shí)按以下示例性比率與量級(jí)幾乎連續(xù)地用力混合重量為35%的Soluol 1024水基尿烷懸浮液(含37%的磷基防燃劑包括重量約為50%的去離子水和重量約為15%的磷基防燃劑。得到的防燃尿烷含29%的固體， 粘度為20厘泊/秒(cps)。因此在該實(shí)施例，干燥后，提供給電導(dǎo)部分的無鹵素防燃劑尿烷包括自重為46 %的尿烷和自重為54%的防燃劑。但在另一實(shí)施例中，向電導(dǎo)部分提供的(如施加、涂布、浸潰及其組合等方法)無鹵素防燃劑尿烷，則包括自重為52%的無鹵素防燃劑和自重為48%的尿燒。能使用的示例性磷基防燃劑,包括購自Sovereign Specialty 化學(xué)公司(Chicago, Illinois)和 / 或 AKSONobel Phosphorous 化學(xué)公司(Dobbs Ferry, New York)的環(huán)磷酸酯混合物。另在可用的其它合適的防燃劑當(dāng)中，包括無機(jī)氧化物(如氫氧化鎂、氧化銻等)、金屬水化物(如三水化鋁等)、硼化合物(如硼酸、硼砂等)、蜜胺、硅酮。在諸實(shí)施例中，彈性核心件(如尿烷泡沫材料等)也配有防燃劑，例如諸實(shí)施例包括一配有(如浸有)銻防燃劑的彈性核心件，因而彈性核心件能實(shí)達(dá)到UL額定值HFl。相應(yīng)地，本發(fā)明諸EMI屏蔽包括核心件、電導(dǎo)部分和把二者粘合起來的粘劑，其中核心件、電導(dǎo)部分和粘劑各自配有(如通過涂布、浸潰及其組合等方法)防燃劑。在這些實(shí)施例中，加到電導(dǎo)部分的防燃劑可以是抗蝕劑，諸如苯并三唑或其它比如選自吡咯族和/或pyrOI e族的合適的抗蝕劑等。圖5是一數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)在對(duì)涂布不含防燃劑的尿烷(非FR尿烷)的尼龍防裂(NRS) 織物和涂布無鹵素防燃劑尿烷(FR尿烷)的NRS織物作壓折試驗(yàn)時(shí)收集。對(duì)該特例，第一種 NRS織物配有一定量的非FR尿烷，從中粘著的重量為0. 23opsy ;另一種NRS織物配有一定量的FR尿烷，從中粘著的重量為0. 27opsy。通常，壓折試驗(yàn)通過折壓織物而測量電鍍金屬織物的濫用耐力。在該特例中，涂布非FR尿烷的NRS織物和涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS 織物都對(duì)5000MHz與1000MHz之間的屏蔽有效性與表面電阻率作了試驗(yàn)，然后將織物一折四圈成一圓柱，用5磅秤錘在10毫米注射管內(nèi)壓碎。試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行，直到平均屏蔽有效性在該頻率范圍內(nèi)跌到低于60分貝。圖6是由圖5的表面電阻率數(shù)據(jù)形成的示例曲線圖，圖中曲線600表示涂布非FR 尿烷的NRS織物的表面電阻率，曲線610表示涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS織物的表面電阻率。圖7的示例曲線圖示出在對(duì)以下兩種NRS織物作充氣膜磨耗試驗(yàn)時(shí)的表面電阻率與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系涂布一定量的非FR尿烷而從中粘著重量為0. 23opsy的NRS織物和涂布一定量的無鹵素防燃劑尿烷而從中粘著重量為0. 27opsy的NRS織物。圖7中，曲線700 表示涂布非FR尿烷的NRS織物的表面電阻率，曲線710表示涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS 織物的表面電阻率。圖8是下列織物的屏蔽有效性(分貝)與電磁干擾頻率(MHz)的示例曲線圖；涂布一定量的非FR尿烷而從中粘著重量為0. 23opsy的鎳銅NRS織物和涂布無鹵素防燃劑尿烷而從中粘著重量為0. 27opsy的鎳銅NRS織物。圖8中，曲線800表示涂布非FR尿烷的 NRS織物的屏蔽有效性，曲線810表示涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS織物的屏蔽有效性。如圖8所示，在整個(gè)5000MHz 1000MHz頻率范圍內(nèi)，涂布非FR尿烷的NRS織物的平均屏蔽有效性為82分貝，而涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS織物的平均屏蔽有效性為75分貝。圖9是圖8的鎳銅NRS織物在濕熱室內(nèi)環(huán)境暴露一周后的屏蔽有效性(分貝)與電磁干擾頻率(MHz)的示例曲線圖，濕熱室置于60°C，相對(duì)濕度90%。圖9中，曲線900表示涂布非FR尿烷的NRS織物的屏蔽有效性，曲線910表示涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS織物的屏蔽有效性。如圖9所示，在5000MHz 1000MHz頻率范圍內(nèi)，涂布非FR尿烷的NRS 織物的平均屏蔽有效性為81分貝，涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS織物的平均屏蔽有效性為78分貝。圖10是圖8和9的鎳銅NRS織物在濕熱室內(nèi)環(huán)境暴露二周后的另一示例性屏蔽有效性(分貝)與電磁干擾頻率(MHz)的曲線圖，濕熱室置于60°C，相對(duì)濕度90%。圖10 中，曲線1000表示涂布非FR尿烷的NRS織物的屏蔽有效性，曲線1010表示涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS織物的屏蔽有效性。如圖10所示，在5000MHz 1000MHz頻率范圍內(nèi)，涂布非FR尿烷的NRS織物的平均屏蔽有效性為81分貝，涂布無鹵素防燃劑尿嘗的NRS織物的平均屏蔽有效性為78分貝。圖11是圖8 10所示涂布FR尿烷的鎳銅NRS織物在濕熱室內(nèi)環(huán)境暴露八周后的另一示例性屏蔽有效性與電磁干擾頻率的曲線圖，濕熱室置于60°C，相對(duì)濕度90%。圖 11中，曲線1110表示涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS織物的屏蔽有效性。如圖11所示，在 5000MHz 1000MHz頻率范圍內(nèi)，涂布無鹵素防燃劑尿烷的NRS織物的平均屏蔽有效性為 77分貝。在諸實(shí)施例中，EMI屏蔽一般包括彈性核心件和電導(dǎo)層。在這些特定實(shí)施例中，電導(dǎo)層用厚約0. 0025英寸的粘層粘合到核心件。該粘層由Bostik公司出售的10-336粘劑構(gòu)成。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，有了這種特定粘劑，EMI屏蔽能實(shí)現(xiàn)UL94火焰額定值VO而不必對(duì)電導(dǎo)層提供任何防燃劑。例如在一實(shí)施例中，該電導(dǎo)層包括含18%尿烷固體的非FR尿烷涂層，從該涂層粘著的重量為0. 15opsy。另一些實(shí)施例則包括配有含10 18%尿烷固體的非FR尿烷(如涂層等)的電導(dǎo)層，織物上粘著的重量為0.05 0. 35opsy (如0.05、0. 15,0. 35opsy
坐、
寸/ o在又一些實(shí)施例中，EMI屏蔽一般包括彈性核心件和電導(dǎo)層，含無鹵素防燃劑的粘劑把電導(dǎo)層粘合到核心件。在這些特定實(shí)施例中，電導(dǎo)層配有(如通過涂布，浸潰及其組合等方法)無鹵素抗蝕劑(比如苯并三唑或其它合適的例如選自卩比咯族和/或pyrole族等的抗蝕劑)。根據(jù)使用的具體抗蝕劑，該抗蝕劑可作用為無鹵素防燃劑，此時(shí)把它稱為無鹵素防燃劑，這種抗蝕劑可添加到施加于電導(dǎo)層的尿烷涂層。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)無鹵素EMI屏蔽暴露于高溫高濕(比如60°C或更高溫度，90%或更高的相對(duì)濕度)若干天時(shí)，若EMI屏蔽觸及某些金屬，會(huì)形成少量腐蝕。對(duì)該EMI屏蔽添加抗蝕劑，可明顯改善無鹵素EMI屏蔽在高溫高濕環(huán)境里的耐蝕性。在諸實(shí)施例中，EMI屏蔽的電導(dǎo)層配有(如通過涂布、浸潰及其組合等方法)含抗蝕添加劑的尿烷，有助于EMI屏蔽在高溫高濕場合中防腐蝕。在無鹵素EMI 屏蔽的一實(shí)施例中，電導(dǎo)層配有或涂布了液態(tài)尿烷，含有一定量的苯并三唑抗蝕劑，液體重量至少為2%。在無鹵素EMI屏蔽的另一實(shí)施例中，電導(dǎo)層配有或涂布含有一定量的苯并三唑防蝕劑，液體重量至少為1%的液態(tài)尿烷。在無鹵素EMI屏蔽的又一實(shí)施例中，電導(dǎo)層配有或涂布了含有一定量的苯并三唑抗蝕劑，自重至少為4%的干的尿烷膜。另外，根據(jù)使用 EMI屏蔽的具體場合，可使用其它合適的抗蝕劑和/或不同的量。相應(yīng)地，本發(fā)明諸實(shí)施例包括由環(huán)保的阻滯劑(如無鹵素防燃劑等)構(gòu)成且仍能實(shí)現(xiàn)UL火焰額定值VO的泡沫材料織物的EMI屏蔽，同時(shí)對(duì)泡沫材料和與之連接的棉織物具有至少為每英寸寬10盎司的粘合強(qiáng)度(比如通過標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)測定，諸如以每分鐘12英寸作180°剝離等)，而且保持了適合EMI屏蔽應(yīng)用的諸特性(如屏蔽有效性、體積電阻率

本發(fā)明內(nèi)容有著廣泛的應(yīng)用，因而對(duì)電磁干擾屏蔽應(yīng)用的特定引用不得認(rèn)為本發(fā)明的范圍只限于電磁干擾屏蔽應(yīng)用。對(duì)發(fā)明的描述實(shí)質(zhì)上只是示例，因而不偏離本發(fā)明要點(diǎn)的變型包括在本發(fā)明范圍內(nèi)，這些變型不被視為偏離了本發(fā)明的精神與范圍。
權(quán)利要求
1.一種電磁干擾(EMI)屏蔽，其包括至少一個(gè)彈性核心件、至少一個(gè)電導(dǎo)層和至少一種以每英寸寬度至少10盎司的粘合強(qiáng)度把電導(dǎo)層粘合到彈性核心件上的溶劑基粘劑，所述溶劑基粘劑至少基本上不含鹵素并且包含至少25干重％但不大于70干重％的至少一種無齒素防燃劑，所述屏蔽的Underwriter’s Laboratories (UL)標(biāo)準(zhǔn)No. 94的火焰額定值為 W。
2.如權(quán)利要求I所述的屏蔽，其特征在于，所述屏蔽僅具有三層，其僅由如下三層組成彈性核心件；包繞彈性核心件的電導(dǎo)層；和把電導(dǎo)層粘合到彈性核心件上的包含至少一種無鹵素防燃劑的溶劑基粘劑。
3.如權(quán)利要求I所述的屏蔽，其特征在于，所述溶劑基粘劑包含至少50干重％但不大于63干重％的無鹵素防燃劑；和/或所述彈性核心件用附接了聚酯膜棉織物的尿烷泡沫材料制成。
4.如權(quán)利要求I所述的屏蔽，其特征在于，所述電導(dǎo)層包括至少一種織物材料，所述彈性核心件包括至少一種泡沫材料，所述粘劑包括至少一種無鹵素、磷基防燃劑。
5.如權(quán)利要求I所述的屏蔽，其特征在于，還包括提供給電導(dǎo)層的無鹵素防燃劑。
6.如權(quán)利要求I所述的屏蔽，其特征在于，所述溶劑基粘劑包含聚酯。
7.如權(quán)利要求I所述的屏蔽，其特征在于，所述屏蔽完全不含鹵素。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的屏蔽，其特征在于，所述電導(dǎo)層基本上不含防燃劑； 并且所述彈性核心件基本上不含防燃劑。
9.一種制作具有至少一個(gè)彈性核心件和至少一個(gè)電導(dǎo)層的電磁干擾(EMI)屏蔽的方法，其特征在于，所述方法包括用至少一種溶劑基粘劑把電導(dǎo)層粘合到彈性核心件上，所述溶劑基粘劑至少基本上不含鹵素并且包含25干重％至70干重％的至少一種無鹵素防燃劑，所述屏蔽的Underwriter’ s Laboratories (UL)標(biāo)準(zhǔn)No. 94的火焰額定值為W。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括向電導(dǎo)層施加至少一種無鹵素防燃劑。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，用至少一種溶劑基粘劑把電導(dǎo)層粘合到彈性核心件上所提供的粘合強(qiáng)度為每英寸寬度至少10盎司。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述屏蔽僅具有三層，其僅由如下三層組成彈性核心件；包繞彈性核心件的電導(dǎo)層；和把電導(dǎo)層粘合到彈性核心件上的包含至少一種無鹵素防燃劑的溶劑基粘劑。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述溶劑基粘劑包含聚酯。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述屏蔽完全不含鹵素。
15.如權(quán)利要求9、10、11、12、13或14所述的方法，其特征在于，所述電導(dǎo)層基本上不含防燃劑；并且所述彈性核心件基本上不含防燃劑。
16.一種電磁干擾(EMI)屏蔽，其包括至少一個(gè)彈性核心件、至少一個(gè)電導(dǎo)層和至少一種以每英寸寬度至少10盎司的粘合強(qiáng)度把電導(dǎo)層粘合到彈性核心件上的粘劑，所述粘劑至少基本上不含鹵素并且包含25干重％至70干重％的無鹵素防燃劑，所述屏蔽的 Underwriter’ s Laboratories (UL)標(biāo)準(zhǔn) No. 94 的火焰額定值為 W。
17.如權(quán)利要求16所述的屏蔽，其特征在于，所述屏蔽僅具有三層，其僅由如下三層組成彈性核心件；包繞彈性核心件的電導(dǎo)層；和把電導(dǎo)層粘合到彈性核心件上的包含至少一種無鹵素防燃劑的粘劑。
18.如權(quán)利要求16所述的屏蔽，其特征在于，還包括提供給電導(dǎo)層的無鹵素防燃劑。
19.如權(quán)利要求16所述的屏蔽，其特征在于，所述電導(dǎo)層包括至少一種織物材料，所述彈性核心件包括至少一種泡沫材料但不包括防燃劑。
20.如權(quán)利要求16所述的屏蔽，其特征在于，所述屏蔽完全不含鹵素。
21.如權(quán)利要求16、17、18、19或20所述的屏蔽，其特征在于，所述電導(dǎo)層基本上不含防燃劑；并且所述彈性核心件基本上不含防燃劑。
全文摘要
電磁干擾屏蔽通常包括彈性核心件和電導(dǎo)層，粘劑把二者粘合起來，粘劑含無鹵素防燃劑。電導(dǎo)層可配備無鹵素防燃劑和/或抗蝕劑。
文檔編號(hào)B32B37/12GK102582192SQ201210021209
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月9日
發(fā)明者小L·D·克里西 申請(qǐng)人:萊爾德技術(shù)股份有限公司