用于emi屏蔽垫的阻燃泡沫材料的制作方法

文档序号:3694086阅读:226来源:国知局
专利名称:用于emi屏蔽垫的阻燃泡沫材料的制作方法
用于EMI屏蔽垫的阻燃泡沫材泮牛
背景技术
本发明总的来说涉及用来提供电磁干扰(EMI)屏蔽和天气、灰尘或别的 环境的密封的垫,更具体的涉及一种具有特别适用于I/0面板、底板、连接器、 观察板等的泡沫材料芯的多平面垫结构。
诸如电视、无线电、计算机、医疗器械、商业机器、通讯装置和类似物的 电子装置的运行伴P4^装置的电子线路内电-兹辐射的产生。就^^美国专利第 5,202,536; 5,142,101; 5,105,056; 5,028,739; 4, 952, 448和4, 857, 668号 中详述的那样,在电石兹光语的无线电频率带内即在大约lOKHz和lOGHz范围内, 这种辐射经常a为场或瞬变,由于人们知道它干扰别的最近电子装置的运行, 因此这被称为"电磁干扰"或"EMI"。
为了削弱EMI效果,可以施用具有吸收和/或反射EMI能量能力的屏蔽, 既限制了源装置中的EMI能量又把该装置或别的"目标"装置从別的源装置隔 离。这种屏^^作为设置于源和别的装置之间的隔离物提供的,典型构造为密 封装置的电导性的和接地的屏蔽套。由于为了服务或类似原因装置线路一般必 须是可接触的,因此大多数屏蔽套在提供时带有可打开的或除去的诸如门、窗 口、面板或盖子的通路。然而,甚至在这些最平的通路和其相应匹配或结合表 面之间,通过存在的开口辐射能可能泄漏或以其它方式进出装置,这样可能有 通过存在的开口降^#蔽效率的存在的缝隙。而且,这种缝隙显示了屏蔽套或 别的屏蔽的表面和地面电导性的不连续,通过以隙缝天线的形式^^f乍用,它甚 至可能产生二级EMI辐射源。在这点上,屏蔽套中诱导的体或表面电流产生通 it^蔽套中所有界面缝隙的电压梯度,因此该缝隙作为辐射EMI噪音的天线起 作用。通常,噪音的振幅与缝隙长度成正比,缝隙宽度具有较低的可感知效果。
为了填絲蔽套和别的EMI屏蔽构造的匹配表面中的缝隙,为了维持通过 构造的电连续性和把诸如湿气和灰尘的污染物排除在装置内部O卜,已经提议 j狄垫和別的密封件。这些密封件丰給或才A^i^接到或者压^v匹酉己表面之一, 通it^施加压力下匹配表面之间的缺陷,起到闭合所有界面缝隙以建立通过它 们的连续的电导路径。相应的,打算供EMI屏蔽应用使用的密封件被认定为一 种结构,它不仅甚至在受压下提供电气表面电导性,而且具有使密封件匹配缝
隙尺寸的弹性。另外密封件必须是耐磨的、生产经济的、能够经受重复的压缩
和释放循环。EMI屏蔽垫和别的电导性材料,它们的制备方法以及其^J ]进一 步记载于美国专利第6,121,545; 6,096,413; 6, 075, 205; 5, 996, 220; 5,910,524; 5,902,956; 5,902,438; 5,882,729; 5,804,762; 5, 731, 541 5,641,438; 5,603,514; 5, 584, 983; 5, 578, 790; 5,566,055; 5, 524, 908 5,522,602; 5,512,709; 5,438,423; 5,294,270; 5,202,536; 5,142,101 5,141,770; 5,136,359; 5,115,104; 5,107,070; 5,105,056; 5,068,493 5, 054, 635; 5,049,085; 5,028,739; 5,008,485; 4,988,550; 4,979,280 4,968,854; 4,952,448; 4,931,479; 4,931,326; 4,871,477; 4,864,076 4,857,668; 4,800,126; 4,529,257; 4,441,726; 4,301,040; 4,231,901 4, 065, 138; 3,758,123; 3,026,367; 2,974,183;以及2, 755, 079号中,记载 于美国专利申讳v^开号20020010223,国际(PCT)专利申请号WO01/71223; 01/54467; 00/23,513; 99/44406; 98/54942; 96/22672;以及93/23226,日本 专利公开(Kokai)号7177/1993,欧洲专利申请号1, 094, 257,德国专利号 19728839,以M口拿大专利号903, 020中,记载于Severinsen, j.,"屏蔽EMI 的垫,,("Gaskets That Block EMI"),才A^成设计(Machine Design) ,47巻, 19期,第74-77页(1975年8月7日),以及记载于下面的Chomerics Division of Parker Hannifin Corporation,Woburn, MA的出版物中:"SOFT—SHIELD 1000系列"; "SOFT-SHIELD 2000系列"; "SOFT-SHIELD 4000系列"; "SOFT-SHIELD 5000系列";以及"SOFT-SHIELD 5500,初级产品记錄 (1998 )系列";"COMBO STRIP垫,,; "SPRINGMESH 高弹性EMI网垫,,; 牙支术7〉才艮114;"METAL-- STRIP 全金属垫,,; "SHIELDMESH 压缩网垫,,; 以及"METALKLIP⑧夹式函I垫"。
EMI屏蔽垫典型的构造为弹性元件,或者是一个或多个具有缝隙填充能力 的弹性元件的结合。元件中的一个或多个可以设置为管状的或固体的,泡^# 料的或非泡沫材料的芯或带,它们被填充、铠M涂覆成电导性的,或者否则 它们由诸如金属线弹性网的本身导电的材料形成。别的元件中的一个或多个, 特別是在具有电导EMI屏蔽元件与整体天气密封带结合(诸如Chomerics Division of Parker Hannifin Corporation, (Woburn, MA)以名字"CO, STRIP垫"商售的)的复合物或"结合垫"的情况下,可以由以下形成薄片、 带、"相框"或别的开放或闭合几何形状的固体,即非泡沫材料的,或泡沫材 料的弹性材料,其提供改进的环境密封能力(导电材料纟皮津給结合或以其它方
式连接到其上)。导电元件的每个芯或带以及环境密封元件的弹性材料可以由 弹性热塑性材料形成,例如聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯,热塑性或热固性橡胶, 例如丁二烯、苯乙烯-丁二烯、腈、t/黄酸酯、氯丁橡胶、尿烷、或硅酮,或诸
如聚丙烯-EPDM的〉V曰^^物。用于导电元件填充、铠^il涂覆的导电材料包括金 属或镀金属粒子、织物、网和纤维。优选金属包括铜、镍、银、铝、锡或诸如 蒙乃尔铜~4臬*的*,优选的纤维和织物包^T者如棉、毛、丝、纤维素、聚 酯、聚酰胺、尼龙、聚酰亚胺的天然或合成纤维。可选的,诸如碳、石墨、或 导电聚合物材料的别的导电粒子和纤维可以用来替代。
EMI屏蔽垫的传统制备工艺包括挤压、模塑、冲压、和原位成型(FIP)。 在这点上,冲压涉及由电导性的弹性体固化薄片形成垫,该弹性^^細冲模或 类似物切削或模压成期望构造。模塑进而涉及把未固化的或热塑性弹性体压缩 或注射模塑成期望构造。就像共同受让的美国专利第6, 096, 413; 5, 910, 524; 5,641,438; 4, 931, 479号,和国际(PCT )专利申请号96/22672;以及美国专 利第5, 882, 729和5, 731, 541号,国际(PCT)专利申请号W0 01/71223,和日 本专利乂^开(Kokai)号7177/1993中描述的那样,FIP涉及粘性的、能固化的、 电导性组^t拟朱的应用,该组合物以流态从喷嘴直^^:到诸如屏蔽套或别的 外罩的底物表面上。然后通过可经应用热或用大气湿气或紫外(UV)辐射引发 或催化的化学、热或物理反应,组合物(典型的填充了4M^者其它方式电导性 硅酮或聚氨酯泡沫材料或非泡沫材料弹性体)被发泡和/或原位固化,在底物表 面上原位形成电导性的、弹性EMI屏蔽垫轮廓。
典型的EMI屏lt^用要求经常规定低阻抗、在正常闭合力负荷下可偏离的
装置4美国符合联邦通ifl^员会(FCC) EMC规则。
特别经济的垫构造,它M求很低的闭合力,即低于大约1镑/英寸(0. 175 牛/平方毫米),其由Chomerics Division of Parker Hannifin Corp., Woburn, MA以商品名"Soft Shield 5000系列";和"Soft Shield 3500系列" 在市场上销售。这种构造由香烟状纵向缠绕在聚氨酯或别的泡沫材料芯上的电 导性护套或外壳形成。就像在美国专利第4, 871, 477号中进一步描述的,聚氨 酯泡沫材料一般通过多异氰酸酯和羟基官能多元醇在发泡剂的存在下反应制 备。发泡剂使得聚^4勿结构膨胀成多个开口或闭合室。
护套是作为高导电性(即大约lQ-sq.)的4臬l^艮、切削时自封端的机织 防辦石i^^i是供的。有利的是,在连续模塑工艺中护套可以轱合到芯上,其中
当护套沿着膨胀的泡沫材料缠绕时泡沫材料在护套内发泡或膨胀,泡沫材#^
护套经过沖模并iiA滑动模塑。类似的垫结构显示于公众可获得的美国专利第 5, 028, 739号中和美国专利第4, 857, 668; 5, 054, 635; 5, 105, 056;和5, 202, 536号中。
特别适M^^置(例如I/0面板、底板、连接器、观幕板等)的其它低 密佳'于力的塾结构是由Chomerics Division of Parker Hannifin Corpo. , Woburn, MA以商品名"Soft Shield 4800系列"商售的。这种Z轴导电的结构由一侧 设置有一层导电和不导电的纤维和非必要的增强织物的';^^物的泡沫材料芯组 成。在垫的一侧的这些纤维束穿过泡沫材料芯和加热装置的厚度方向以提供Z 轴导电性。在美国公开第2004/0209065和2004/0209064号中对这样的结构进 行了进一步的描述。另一种泡沫材料基EMI屏蔽垫结构示于共同受让的美国专 利第6,784, 363号中。
许多电子装置(包括PC,s和通讯设备)必须不^[S^合特定的FCC要求,而 且必须符合通过特定Underwriter' s laboratories (UL)的阻燃标准。在这 点上,如果电子装置内的每个单独组件都是UL认可的,那么装置本身不需要单 独认可。确保每个组件的UL认可,这样降低了生产商的符合性成本,最终可以 获得对消费者来说更便宜的货物。然而,对于EMI屏蔽垫,这种垫必须制备的 具有阻燃性,即在UL标准第94期,"装置禾^殳备中组件的塑料材料耐火测试" (1991 )的标准下获得V-0等级,而没有危及符合EMI屏蔽需要而必需的电导 性。
在这点上,特别是关于上iii口、物缠绕泡^f才料的多样性的EMI屏蔽垫,已 经很久就认识到泡沫材料聚合性材料是可燃的,在一定环境下可f汰生火灾。 由于它们的细胞状结构、高有枳4^和表面积,当暴露于火或高温时大多数泡 ^#料经历相对快速的分解。
赋予织物缠绕泡沫材并牛垫阻燃性的一个方法已经应用护鞘作为泡沫材泮牛 的阻燃保护层。实际上,据称已通过在电导性的镀Ni-Cu织物内覆盖泡沫材料 得到V-0等级符合性,热塑性薄片热压入或者以其它方式熔融粘合到该织物内 部。这种织物(其可以进一步描述于美国专利第4, 489,126; 4,531,994; 4, 608,104;和/或4, 621, 013号的一个或多个中)已经被圣.路易斯的Monsanto 公司以商品名"Flect醒⑧Ni/Cu Polyester Taffeta V0"市售。
^i羊述于美国专利第4, 857, 668号中的,别的织物缠绕泡;:^f才料垫结合了 应用到护套内表面的补M或涂层。这种涂层可以是也能促进护套跟泡^N"料
津給的阻燃的聚氨酯形成。另外涂层可以起作用降低在其它情况下能危及护套电导性安全的通iti口、物的泡;^H"料排气。用于织物缠绕泡;^N"料EMI屏蔽垫中的电导性、阻燃性材料,以及其制备 方法也已被记载于共同受让的美国专利第6,777, 095; 6, 716, 536; 6,521,348; 6, 387, 523;和6, 248, 393号中,和2006年1月5日提出的共同受让的共同未决 申请美国序列号第11/326, 558号。当在织物缠绕泡:^N"料垫结构内用作护套 时,这种材料(内部具有应用到电导性的、 一般多孔的织物的一边上的阻燃涂 料层)提供UL94 V-0保护。由于最近S欠洲和别的地方规则的变化,电力和电子装置^i殳备在阻燃性方 面面临着越来越多的限制。因此,相信在阻燃EMI屏蔽垫的设计上的进一步改 4#会受到电子工业的欢迎。特别期望的将是获得UL94 V-0等级并且^^寻合诸 如欧盟指标2002/95/EC,"对在电气和电子设备中使用某些危险物质的限制 (RoHS) ,, (Europen Union Directive 2002/95/EC, "Restriction on the Use of Certain Hazardous Substances (RoHS) in Electrical and Electronic Equipment")的更严格的规则要求的阻燃垫结构。发明内容本发明涉及泡沫材料基EMI屏蔽垫结构,更特别地,涉及适用于平板和带 状垫应用(例如I/0面板、底板、连接器、观察板等)中的为z轴和其它多平 面导电性的结构。通过用阻燃剂的水溶体和其它溶液渗透浸渍该垫的泡沫材料, 本发明的垫提供了 UL94 V-O保护。该泡沫材料可以通过用阻燃剂的溶液浸透来浸渍。这种浸透可以通过以下 而实现将该泡沫材料浸渍在阻燃剂溶液浴中,然后交替压缩和+>弛该泡沫材 料,以导致将该溶液吸^il吸耳^^该泡;^H"料中。 一旦将其从该浴中取出,可 以再次压缩泡沫材料,去除^i可过剩的溶液,然后干燥以蒸发水分或该溶液中 的其它溶液,由此剩下在该泡沫材料中浸渍的该溶液中的阻燃剂的残余物或其 它沉积物。可以分批式压缩和松弛该泡^#料,例如通过4t^压力机等。然而 有利的是,可以在连续工艺中进4亍该压缩-+>弛交替循环,将该泡沫材料从辊等 上释放下来,然后将其拉动穿过位于浴池内部和外部的一个4^戈一系列辊。 因此,本发明包4舌材冲+、和/或处理构造的方法、要素的结合、和/或构件 和步骤的安排,其将在下面的详细公开中示斜W^合出。本发明的优点包括经济的阻燃EMI屏蔽垫结构,其可以提供符合RoHS和UL94 V-0保护。另外的优 点包括用于该垫的阻燃处理方法,其可以使该^f呆樹目当于未处理的垫的电、 才;i^脉物理性质。基于包含在il^的公开的内容,这些和别的优点对本领域技 术人员来说将会是显而易见的。附图的简要说明为了更彻底的理解本发明的性质和目的,应该把附图与下面的详细说明结 ^^作为参考,其中

图1是依照本发明的代表性多平面EMI屏蔽垫结构截面的透视端视图;以及图2是为图1的垫结构引入阻燃性的示例性方法的示意图。 将在与下面的发明详述的结合中进一步说明附图。发明详述为了方便而不是为了^^可限制性目的,下面的说明可能采用一定术语。例 如,术语"前"、"后"、"右"、"左"、"上"和"下,,指定图中被参考构件的方向,术语"向内"、"内部的"、"里面的"或"内侧的"和"向外 的"、"外部的"、"外面的"、或"外侧的"分别指向朝向或离开所参考元 件的中心的方向,术语"径向的"或者"7JC平的"和"轴向的"或"垂直的" 分别指与参考元件的中心纵向轴垂直或平;f亍的方向、轴、平面。除了上面特别提到的词语外的类似引入的术语应当被认为是^JH方便的目的而不是具有4W可 限定的意思。另夕卜,术语"EMI屏蔽"应当理解为包括电磁兼容性(EMC)、电 导和/或接地、电晕屏蔽、射频干涉(RFI )屏蔽以及抗静电即电子-静电放电(ESD) 保护,并可以与它们互换佳JI]。术语"阻燃(flame retardant)"和"防火(fire retardant),,也可以互4灸^J ]。在图中,具有包括文字与数字的名称的元件在这里可以指结合31用或者可 选的(,AJi下文来看是很明显的H5litit^称的数字部分引用。另外,图中不 同元件的形成构件可以用分别的参照数字命名,这些数字应当理解为指示元件 的形成构件而不是整体上的元件。总体的引用,结合空间、表面、尺寸和范围, 可以用箭头命名。 为了下面公开内容的阐释l"生目的,对这里涉及的阻燃电磁干涉(EMI)屏 蔽垫结构的描述是结合其作为z轴和其它多平面传导性的构型,作为适用于例 如I/0板、背板或面板、连接器、观蕃板、电路板、插件架、通风口、盖子、 PCMCIA卡和屏蔽盖或罐子(用于电子装置)的装置,或用于密封或存》文这种装 置或其它设备。此外,术语"EMI屏蔽"应当如这样等理解。在这种装置中, 该垫可以在酉己合表面之间起作用,用于密封4封可界面缝隙或其它不规则形状。 即,当在施加压力下时,该垫有弹性地确保^f封可这种不规则形状既建立通过界 面的连续导电鴻4圣,又可以用于4是供防止灰尘、水分或其它污染物ii/v的环境 密封。然而,考虑到接下来公开的内容,应当认识到的是本发明的一些方面可以 在用于EMI屏蔽或别的目的的需要弹性件、电导性密封件、垫、护墙、或其它 连结、屏幕或屏蔽的其它应用中找到用途。因》匕在这些别的应用中的用途应当 认为是清楚J脉本发明范围之内。然后转向图,其中在整个几幅视图中用最初的或相续的字母数字名称指定相同元件的情况下相应的附图标ie^u ]来指定相应的元件,依照本发明的阻燃EMI屏蔽垫构造截面在图1中的一般性地显示为10。作为提4^f吏用,垫10可以 提供在lf^l类似物上,然后切割成适当的尺寸。在J^f勾造中,在美国公开第US 2004/0209065和2004/0209064号中进 一步描述的垫10包括一弹性芯20,在其一个侧面上:&置一网或其它纤维状层 30和非必要的增强层32。尽管为了示例性目的其显示为尺寸不确定的大致平一反片材、衬垫或^^,但垫io应当是有^f可给a寸和形状。垫10具有第一表面40和与第一表面40相对的第二表面42。再次为了便 于描述,表面40和42示为大致平面的,但可替换地,其可以是多平面的、弓 形的或弯曲形的、或复杂弯曲形的。不论具有什么几何形状,各表面40和42 都沿x轴50和大致与x轴50垂直的y轴52延伸。芯20本身具有第一侧面60和相对的第二侧面62,在第一侧面上设置有网 30,第二侧面构成了垫的第二表面42。芯20的第一和第二侧面60和62限定 了位于两者之间的芯的厚度尺寸(示为"t,"),该尺寸沿通常与x轴和y轴 50和52都垂直的z轴64延伸。为了许多应用,芯厚度t:可以在约0. 5~10mm 之间,通常但不必须的,其比分别沿x和y轴50和52所限定的垫10的长度或 宽度尺寸范围要小。当其形式为条形垫时,沿x轴50的垫20的长度尺寸大于 沿y轴52的宽a寸。
芯20是由聚^4勿材料制成的,其特别根据才刻乍温度、压缩形变、力缺陷、 易燃性、压缩形变、或其它化学或物理性质中的一种或多种进行选择。那么,根据应用,适合的材料可以包括天然橡胶,例如Hevea;以及热塑性(即可熔 融加工的)或热固性(即可硫化的)合成橡胶,例如含氟聚合物、t^"酸酯/ 盐、聚丁二烯、buna-N、 丁基合成橡胶、氯丁橡胶、腈、聚异戊二烯、硅酮、 lUV圭酮;共聚物橡胶,例如乙烯-丙烯(EPR)、乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)、 腈-丁二烯(NBR )和苯乙烯-丁二烯(SBR )或例如乙烯或丙烯-EPDM、 EPR或NBR 的'/V曰洽物。术语"合成橡胶,,也应当理解为包括可替换地可以较宽分类为热塑 性或热固性弹性体的材料,例如聚氨酯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)和苯 乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)以及其它表现出类橡胶性质的聚^4勿,例如增塑尼 龙、聚酯、醋酸亚乙基乙烯酯、聚烯烃和聚氯乙烯。此处所用的术语"弹性体 的"源于其习惯含义,即表现出类橡胶性质的可塑性、弹性或压缩变形性、低 压缩形变、弹性和在变形后恢复的能力。为了在较低密封力(即在约1 ~ 8 lb/英寸(0. 175 ~ 1. 5 N/mm)之间)的 应用中提供缝隙填充性能,该形成芯20的聚合物材料进一步作为可以是开口网 孔泡沫材料的泡沫材料使用。在此处涉及的EMI屏蔽应用中,观察到泡沫材料 通常在较宽的温度范围内符合,甚至在重复循环或长期压缩之后仍表现出良好 的压缩-松弛滞后。因此,芯20可以特别由泡沫材料的弹性热塑性材料或"海 绵体"制成,例如泡沫材料聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚烯烃树脂/单烯烃共聚 物混合物(EPDM) 、 丁二烯、苯乙烯-丁二烯、腈、氯磺酸酯、氯丁橡胶、尿烷、 或石圭酮或其泡沫材料共聚物或其〉'^^物。为了改进其抗撕裂性和强度,芯20可以由增强层34支撑或以其它方式包 括该增强层,该增强层例如位于芯的第一侧面60和网30之间。在图1所示的 设置中,芯30可以被铸造或直接形成在片材或增强件34的其它层上,通过机 械、化学、静电、丰給剂、吸引力和/或其它力形成结合。当然,可替换i械另 外地,该增强件34可以作为第二片材,与芯的第一侧面60相粘合或以其它方 式M,或者可以以其它方式加入到芯20中作为一个或多个中间层。在图1的实施方式10中,该增强件34可以是热塑性材料(例如聚酰亚胺、 彩于苯二曱酸乙二醇酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)等)的膜或其它层。可替代 地,该增强件34可以以玻璃纤维、合成或天然纤维、或金属丝网、筛网、网孔、 网或其它织物的层、或以铝或其它ir属箔的层冲是供。如上所述,该增强件34可
以用于4是高芯20的物理强度,以及以其它方式^i^!W^f乍及其冲压成各种几何形状。可以定向或随机的网30可以由一种或多种为该网提供导电性的导电纤维、 和一种或多种可以软化或熔融以热固定该网的聚酯、聚烯烃或其它热塑性聚合 物或共聚物纤维构成。"导电性"是指由于其由电导性的线、单纤丝、纱或别 的纤维构成,或者可替^i也由于诸如施用到非导电纤维上以在其上提供导电层 的电镀或賊镀的处理来赋予该网导电性(即大约0. 5 Q/sq.或更低的表面电阻 率)。优选的电导性纤维包括蒙乃尔镍-铜*、银镀铜、镍复M同、Ferrex⑧锡 镀铜复M岡、铝、锡复W同、磷青铜、碳、石墨和导电聚合物。优选的非电导 性纤维包括棉、羊毛、丝、纤维素、聚酯、聚酰胺、尼龙和聚酰亚胺单纤丝或 纱,用铜、镍、银、镍镀银、铅、锡或其组合或*来金属电镀的方法赋予其 电导性。众所周知,金属电镀可以应用到单独的纤维线上或者经编织、针织或 别的纺织后的织物表面上。为了提供z轴导电性,作为设置在芯20上的层,可以缝纫网30,例如在 美国公开第US 2004/0209065号和第2004/0209064中所述的方式,将纤维束(通 常示为70 )通过芯20的厚^>变t,并通it^露于垫10的第二表面42的其第 二侧面62。然后,可以加热该垫10使该热塑性纤维软化或熔^/人而将网20熔 融为统一结构。可以观l到如此形成的该垫20表现出多平面导电性,即在x、 y和z轴50、 52和64方向上的导电性。可以在加入垫10使或在制造垫10之前的预处理时,通过将该芯20的泡 沫聚^4勿材料浸渍在阻燃剂"渗透剂"的水溶体或其它溶液中,使垫10成为阻 燃性的,所述渗透剂例如含水的、pyrolitic、不含溴的、^粦基配方,由National Fir印roofing Co., (Coal City, IL)以商品名"Flamax PF ,,销售,或其它配 方。这种在其中将阻燃剂组^f勿溶解、乳化或以其它方式^ 水或其它溶剂 中的溶液可以包含有效量的一种或多种常规阻燃添加剂,例如氬氧化铝或其它 金属氢氧化物、锑4^物,例如三乙酸锑和氧化锑、三氧化锑和五氧化锑,或 其它锑或金属乙f組或氧化物、磷酸酯、卣代化^4勿,例如六溴代环十二烷、 十氯代二苯基醚、二 (三溴代苯llJ0乙烷、二(三溴代苯10醚、八溴^J^苯基 氧化物、聚(二溴代苯氧化物)、六溴代苯、亚乙基双四溴代酞亚胺、全氯4仏 环癸烷、和十溴代二苯基醚、十溴^^苯MU匕物或其它多溴代二苯l^^t勿, 及其^洽物。在美国专利第4727107号和第4710317号中进一步描述了锑基阻燃剂添加剂。在美国专利第4727107号、第4710317和3882481中 进一步描述了卣代阻燃剂^^4勿。该泡沫聚^4勿材料可以用阻燃剂组合物浸渍(通过其溶液进^m曼透)。这种浸透可以通过将该泡沫材料^^该阻燃剂溶液浴中,然后交替地压缩和松弛 该泡^#料,以最^^该溶液吸Jl线吸耳^J)J泡;^^料中来实现。一:a^人该浴中 取出,然后再次将该泡沫材料压缩以除去^f可过剩的溶液,然后干燥使水分或 该溶液中的其它溶剂蒸发,由此剩下在该泡沫材料中浸渍的该溶液中的阻燃剂 的残余物或其它沉积物。可以分一比式压缩和;^弛该泡沫材^K例如通过^吏用压 力机等。然而有利的是,可以在在线连续工艺中进行该压缩-松弛交替循环,将 该泡沫材料从辊等上释放下来,然后将其拉动穿过位于浴池内部和外部的一个 辊或一系列杏W立置。在表2中大致以80示出了这种在线工艺的示意图。在这种工艺80中,在 形成垫10时或在此之前,可以将该泡沫聚^4勿材料82输送到辊83上。将阻燃 剂组合物84溶液84包含在浴86或类似物中,可以将该材料82以箭头88所示 方向一立动通过浴84,经过一系列可成对设置以夹送其间材料82的辊90a ~ c。 在该浴84中,随着在辊对90a和90b之间的夹送,材料82被交替地压缩和松 弛通过两者,或用其它4叙于(未示出)进行更多的循环,使得溶液86吸收或者 以其它方式吸聯'j材料82上。一JS^人浴84中拉出,在通过辊对90c时可再次 夹送如今々財口或过饱和的材料82,从而压缩该材料以去除4^f可过量的溶液86。 一旦干燥蒸发掉7jc或其它溶剂时,由此该材料82被浸渍了该溶剂的其它组^4勿 的阻燃剂化合物,然后在该材料82已经形成垫10的情况下可以将其通过流线 或下线到切割机中,或在该材料82在用其制备垫10之前被预处理的情况中, 将其输送到第二流线中形成垫10。有利地,垫结构10提供了可以以所述方式形成阻燃性的结构,同时不会 损害其在低密封力(即在约1~8 lb/英寸(0.175~1. 5N/mm)之间)装置中的应 用。该结果是多平面EMI结构,根据其对P且燃剂的选择,可以制成符合RoHS和 在UL94下表现出V-O的火焰级别评定。^af贞期的那样,在没有脱离iiX涉及的原则的情况下可以对本发明进行一 定的变化,这意味着包含在前面说明中的所有事物应当解释为示意性的而不是结^i^。 、多、J 、。' 、、 乡
权利要求
1、一种为电磁干扰(EMI)屏蔽垫结构引入阻燃性的方法,该垫包括由泡沫聚合物材料形成的弹性层,该方法包括以下步骤(a)将形成垫的弹性层的该泡沫聚合物材料浸渍在分散在溶剂中的阻燃剂组合物的溶液中;(b)在浸渍在溶液中时压缩该材料;以及(c)当浸渍在溶液中时松弛该材料,以将该溶液吸取到该材料中。
2、 权利要求l的方法,在步骤(c) ^进一步包括以下另外的步骤 (cl)从该溶液中取出该材料;和(e)压缩该材料,以从材料中去除^^可it^的溶液。
3、 权利要求l的方法,在步骤(c) ^进一步包括以下另外的步骤(d) 从该溶液中取出该材料;和(e) 干燥该材料,以使该溶剂蒸发,并由此用该阻燃组^4勿浸透该材料。
4、 权利要求l的方法,在步骤(c) ^进一步包括以下另外的步骤(d) 从该溶液中取出该材料;(e) 压缩该材料,以从材料中去除4封可过剩的溶液;和(f) 干燥该材料,以使该溶剂蒸发,并由此用该阻燃组^^浸透该材料。
5、 权利要求l的方法,其中具有由通过步骤(a) ~ (c)的方法如此处理标准No. 94下展示出V-0的火焰级别评定。
6、 权利要求l的方法,其中该材料具有第一侧面和第二侧面,在该两者之 间限定了该材料的厚度尺寸;和在步骤(b)中通过其厚度尺寸对该材料进行A缩。
7、 权利要求6的方法,其中该垫进一步包含在形成该垫的弹性层的材料的一个侧面上形成的网,该网 包括导电纤维,导电纤维^t过该材料的厚^寸从该材料的一侧延伸到其另 一侧。
8、 权利要求6的方法,其中该导电纤维是具有导电涂层的非导电性纤维、 金属线、碳纤维、石墨纤维、天然导电的聚合物纤维或其组合。
9、 权利要求8的方法,其中该非导电性纤维是棉、羊毛、丝、纤维素、聚酯、聚酰胺、尼龙、聚酰亚胺或其组合,并且该导电涂层是铜、镍、银、铝、锡、碳、石墨或其*或组合;以及该金属线是铜、镍、银、铝、青铜、钢、锡或其*或组合,或一种或多 种涂覆有一种或多种铜、镍、银、铝、青铜、钢、锡或^^或组合的铜、镍、 纟艮、铝、青铜、钢、锡或其^r或组合。
10、 权利要求l的方法,其中该泡沫聚^4勿材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚 丙烯-EPDM';n物、丁二烯、苯乙烯-丁二烯、腈、氯磺酸酯、氯丁橡胶、尿烷、硅酮、聚烯烃树脂/单烯烃共聚物';f^物,及其共聚物、';F^4勿和组合。
11、 权利要求l的方法,其中具有由通过步骤(a) ~ (c)的方法如此处 理过的泡沫聚合物材料形成的层的该垫符合欧盟指标2002/95/EC,"对在电气 和电子"i殳备中^f吏用某些危险物质的限制(RoHS)"。
12、 权利要求l的方法,其中该阻燃剂组合物包含一种或多种阻燃添加剂, 其选自金属氢氧化物、醋酸盐、或氧化物、磷酸酯、面代化^4勿及其组合。
13、 权利要求1的方法,其进一步包括在步骤(c )之后至少一次返回该方 法的步骤(b)的附加步骤,为电磁干扰(EMI)屏蔽垫构造引入阻燃性的方法,该垫包括由泡沫聚^4勿 材料形成的弹性层,该方法包括以下步骤(a )将形成垫的弹性层的该泡沫聚合物材料浸渍在M在溶剂中的阻燃 剂组合物溶液中;(b)在浸渍在溶液中时压缩该材料;以及
14、 权利要求l的方法,其中该溶剂包括水。
15、 权利要求l的方法,其中该材料是开口网孔泡^#料。
全文摘要
一种阻燃性、电磁干扰(EMI)屏蔽垫结构。该结构包含由泡沫材料弹性材料层形成的弹性芯构件,通过浸渍在阻燃组合物溶液中并在浸渍的同时交替压缩和松弛以将溶液吸取到该材料中,为该泡沫材料弹性材料提供阻燃性。
文档编号C08J9/40GK101151311SQ200680010116
公开日2008年3月26日 申请日期2006年3月22日 优先权日2005年3月30日
发明者W·I·弗兰德斯 申请人:帕克-汉尼芬公司
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