阻燃导电粘合材料、其制造方法及包括该材料的带的制作方法

阻燃导电粘合材料、其制造方法及包括该材料的带的制作方法
【专利摘要】本发明公开了阻燃导电粘合材料、其制造方法及包括该材料的带。在一示例性实施方式中，适于用作带的阻燃导电粘合材料通常包括一层粘合剂。一层导电织物位于所述一层粘合剂上。阻燃覆层位于所述一层导电织物上。阻燃覆层包括含碳树脂。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及阻燃导电粘合材料及相关方法。 阻燃导电粘合材料、其制造方法及包括该材料的带

【背景技术】
[0002] 本部分提供涉及未必是现有技术的涉及本公开的背景信息。
[0003] 电子装置的操作在设备的电路中产生电磁辐射。这样的辐射可以导致电磁干扰 (EMI)或射频干扰（RFI)，这些干扰在一定邻近范围内干扰其他电子装置的操作。在没有足 够屏蔽的情况下，EMI/RFI干扰可以导致重要信号的退化或者完全损失，从而致使电子设备 效率低或不可操作。改善EMI/RFI的效果的普遍方法是通过使用能够吸收和/或反射EMI 能量的屏蔽件。这些屏蔽件通常被采用以将EMI/RFI局限在其源内，并且隔离EMI/RFI源 附近的其他装置。
[0004] 如本文所使用的，术语"EMI"应该被认为是通常包括并且是指EMI发射和RFI发 射，并且术语"电磁的"应该被认为是通常包括并且是指来自外源和内源的电磁频率和射 频。因此，术语屏蔽(如本文所使用的)通常包括并且是指例如EMI屏蔽和RFI屏蔽，以防止 (或至少减小）EMI和RFI相对于设置有电子设备的壳体或其他外壳的进出。


【发明内容】

[0005] 本部分提供本公开的一般概述，并且不是其全部范围或所有其特征的全面公开。
[0006] 根据各种方面，公开了一种阻燃导电粘合材料的不例性实施方式。在一不例性实 施方式中，适于用作带的阻燃导电粘合材料包括一层粘合剂。一层导电织物位于所述一层 粘合剂上。阻燃覆层位于所述一层导电织物上。所述阻燃覆层包括含碳树脂。
[0007] 公开了一种制造适于用作带的阻燃导电粘合材料的示例性方法。在一示例性实施 方式中，该方法通常包括使一层导电织物的第一侧覆有含碳树脂覆层。该方法还包括将一 层粘合剂施加到所述一层导电织物的第二侧。
[0008] 还公开了阻燃导电带的示例性实施方式。在一示例性实施方式中，具有UL510阻 燃性的阻燃导电带通常包括具有第一侧和第二侧的导电织物。阻燃含碳树脂位于所述导电 织物的第一侧上。导电压敏粘合剂位于所述导电织物的第二侧上。
[0009] 更多的应用领域从本文提供的描述变得清楚。本概述中的描述和特定示例旨在仅 用于例示目的，并且并不旨在限制本公开的范围。

【专利附图】

【附图说明】
[0010] 本文所述的附图仅为了例示所选择的实施方式的目的并且不是所有可能的实施 方式，并且并不旨在限制本公开的范围。
[0011] 图1是阻燃导电粘合材料的示例性实施方式的示意图；
[0012] 图2A是在根据UL510标准焰色试验之前的阻燃导电粘合材料的示例性实施方式 的试样的图示；以及
[0013] 图2B是在根据UL510标准焰色试验之后的图2A所示的试样的图示。
[0014] 相应的附图标记在整个附图中的几个视图中指示相应的部分。

【具体实施方式】
[0015] 现在将参照附图更全面地描述示例性实施方式。
[0016] 本文公开了适于用作带的阻燃导电粘合材料的示例性实施方式。在示例性实施方 式中，阻燃导电粘合材料通常包括一层导电织物，在该一层导电织物上设置有(例如，层压 有）一层压敏粘合剂（PSA)。在一些实施方式中，PSA层包括一种或多种阻燃剂（FR)。其发 明人已经认识到，减小或消除PSA中所含的阻燃剂的量将是有益的，同时仍提供期望的对 材料的阻燃水平。因此，本发明已开发并在本文公开了阻燃导电粘合材料和相关方法的示 例性实施方式。
[0017] 现在参看图，图1示出了采用本公开的一个或多个方面的阻燃导电压敏粘合材料 20的示例性实施方式。在各种实施方式中，粘合材料20可以有利地在不利用（或利用非常 少的）卤素基物质(例如，溴、氯等）的情况下提供导电特性以及耐火性或阻燃性。通过这些 性质，粘合材料20因此适于用作带，例如相对于在计算机、个人数字助理、手机和其他电子 装置中普遍的电磁干扰（EMI)屏蔽装置。
[0018] 如图1所示，粘合材料20通常包括粘合层24。在本示例中，粘合剂24是具有导电 颗粒28的导电压敏粘合剂（CPSA)。另选实施方式可以包括不导电的粘合剂。可以提供其 中粘合剂不是压敏的另外的实施方式。
[0019] 继续参照图1，导电织物层32设置在粘合剂层24上和/或联接至粘合层24。例 如，粘合剂层24可以被层压到织物32上。阻燃覆层36设置在导电织物32上，例如，如下 面进一步描述的。在各个方面中，覆层36是或者包括含碳树脂。各种各样的材料可以用于 粘合剂24,包括丙烯酸盐基、橡胶基、硅酮聚合物基等粘合材料。在一些实施方式中，交联 可在老化过程期间以及干燥期间发生。作为一示例，粘合剂24包括丙烯酸盐基材料，其从 单体(例如，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯腈等）转化到低聚物 或聚合物。在该具体示例中，干燥过程能用于溶剂蒸发。在干燥过程期间，相对微小的交联 (但不是真正的合成）可以针对一些聚合物/低聚物的官能团发生。然而，大部分交联可以 在干燥之后发生。例如，一些实施方式包括持续几天(例如，对于一些实施方式1到14天） 附加老化，使得大部分交联在老化过程期间而不是在干燥过程反应。
[0020] 通过另外的示例，粘合剂24可以包括合成或天然橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯-异戊二 烯-丁苯橡胶、硅酮橡胶；或弹性体，或者其他树脂、塑料，或者显示像橡胶的顺从、弹性或 压缩变形、低压缩永久变形、柔性以及在变形之后恢复的能力的特性的聚合物。粘合剂24 以基本的固体形式在图1中示出。在形成层24之前，粘合剂24可以以基本的液体形式设 置以接收添加剂(诸如导电颗粒28等)。在各个方面中，覆层36提供足够的阻燃性，使得能 从粘合剂层24省除阻燃剂。在一些实施方式中，至少一些水平的阻燃剂可以仍设置或包括 在粘合剂层24中。
[0021] 粘合剂24的导电颗粒28可以包括各种各样的合适的材料中的任一种，包括但不 限于导电镍粉。在一些实施方式中，镍粉可以根据需要被处理成期望的粒度，并且然后被 加入到粘合剂24。在其他实施方式中，镍粉可以不需要被处理以获得期望的粒度。各个实 施方式中的镍颗粒可以具有在大约0. 0005毫米至大约0. 1毫米之间的粒度和/或在大约 0. 0001毫米至大约0. 2毫米之间的粒度范围。在其他示例性实施方式中，颗粒28可以包括 例如铜粉、石墨、银粉、镀银铜粉、镀银玻璃粉、镀镍石墨或其他导电粉末、其他金属、其合金 等。附加实施方式可以具有平均粒度小于0.2毫米的导电颗粒。在仍其他示例性实施方式 中，导电材料可以具有粒度大于〇. 2毫米或小于0. 0001毫米的颗粒。
[0022] 织物层32可以用作衬里层并且可以包括金属化、导电织物。形成织物32的金属 可以是铜、镍、银、钯铝、锡、合金，和/或其组合。织物层32还可以包括金属网或镀金属织 物。在一些实施方式中，粘合剂24混合物优选地通过层压过程利用双辊式层压机被施加至 织物32以将粘合剂24混合物浸入织物32中。用于层压过程的温度和压力可以例如取决 于所使用的具体材料而改变。粘合剂24混合物可以在烘箱中被干燥以蒸发粘合剂24的液 体载体。在一些实施方式中，附加的衬里层(未示出）可以被设置用于支撑用于粘合剂层24 浸没的导电织物32。
[0023] 在一些示例实施方式中，导电织物层32可以包括涂覆金属的纺织材料(例如，织 物等)，例如涂覆(例如，镀）有镍、铜、其组合等的尼龙防破裂（NRS)材料、聚酯材料、棉花材 料、其组合。因此，在这些示例实施方式中的一些实施方式中，导电层32可以包括电镀导电 织物。
[0024] 本文描述了各种包括导电织物的实施方式。但是可以为非织物材料的其他或另外 的材料可以用于导电层32,只要向这样的材料施加阻燃含碳覆层(诸如覆层36)能提供如 本文所述的可接受的阻燃性即可。这样的材料可以包括例如金属箔(例如，铝箔等)、涂覆金 属的塑料膜(例如，铝箔和聚酯膜、铝箔和聚对苯二甲酸乙二醇酯层压材料等)，下文公开的 其他材料等。
[0025] 在一些示例实施方式中，导电织物层32可以设置(例如，层压、涂覆、浸渍、混合、 电镀、气相沉积、制造、形成、其组合等）有覆层36,该覆层作为无卤素阻燃剂执行。在各个 方面中，覆层36包括无卤素阻燃含碳树脂。
[0026] -些示例性实施方式仅包括成分，例如，如由工业标准限定的无卤素的阻燃剂。因 此，本文所公开的阻燃导电粘合材料的示例实施方式可以被认为是环境友好的并且被视为 依照工业标准的无卤素。例如，本文的一些实施方式可以视为依照国际电工委员会（IEC)国 际标准IEC61249-2-21 (第一版、2003年11月、15页)无卤素。国际标准IEC61249-2-21定 义针对在有害物质的欧盟限制（RoHS)指示下涵盖的电气和电子设备的"无卤"（或无卤素） 为具有不超过最大百万分之900氯、不超过最大百万分之900溴，以及不超过最大百万分之 1500总卤素。术语"无卤"、"无卤素"等在本文中相似地被使用。
[0027] 然而，可以使用不必含碳的覆层。可以使用具有某种树脂处理并且可以包括例如 无机和/或有机色散和添加剂等的覆层。树脂可以包括例如丙烯酸基树脂、聚氨酯基树脂、 聚酯基树脂等。在各个实施方式中，覆层36的厚度可以变化。在一些示例实施方式中，覆 层36的厚度可以横跨织物层32的面积变化。另选地，覆层36的厚度可以横跨织物层32 是基本均匀的。为了帮助保持导电性，在一些实施方式中，导电织物32可以不完全用覆层 32渗透或包封。
[0028] 各个实施方式提供如本文所公开的导电粘合材料，其能够成功地满足由美国保险 商实验室（UL)标准 No. 510 "Polyvinyl Chloride, Polyethylene, and Rubber Insulating Tape (聚氯乙烯、聚乙烯、和橡胶绝缘带)"概述的阻燃性试验。通过【背景技术】，UL510标准 覆盖热塑性塑料和橡胶带，作为电绝缘在不超过600电压和8摄氏度（176华氏度）和较低 温度下用于电线和电缆中的接头和电缆接头。焰色试验要求被施加至试样的气体火焰，该 试样在火焰中保持五个15秒应用。为了在UL510在被标记为"阻燃剂"，带必须在焰色试验 的任一 15秒应用之后不燃烧长于60秒。在一些示例性实施方式中，覆层，例如包括含碳树 脂如前所述的覆层36能作为被包括在导电粘合材料中的唯一的阻燃剂有效地执行，从而 满足UL510阻燃性试验。
[0029] 示例
[0030] 下列示例仅仅是例示性的，并且不以任何方式限于本公开。
[0031] 示例 1
[0032] 在一个示例中，导电压敏粘合材料由薄的导电聚酯塔夫绸织物制成，其厚度为0. 1 毫米并且镀有镍和铜。该织物不具有树脂覆层。厚度为0.055毫米的丙烯酸基压敏粘合剂 被层压至该织物。压敏粘合剂是CPSA，其百分之三十是聚磷酸铵基阻燃添加剂。四个材料 样品根据UL510焰色试验标准程序进行试验。试验结果在表1中示出。
[0033] 表 1
[0034]

【权利要求】
1. 一种阻燃导电粘合材料，该材料适于用作带，并且该材料包括： 一层导电粘合剂； 位于所述一层导电粘合剂上的一层导电织物；以及 位于所述一层导电织物上的阻燃覆层，该阻燃覆层包括含碳树脂。
2. -种阻燃导电粘合材料，该材料适于用作带，并且该材料包括： 一层压敏粘合剂； 位于所述一层压敏粘合剂上的一层导电织物；以及 位于所述一层导电织物上的覆层中的含碳树脂。
3. -种制造适于用作带的阻燃导电粘合材料的方法，该方法包括： 使一层导电织物的第一侧覆有含碳树脂覆层；以及 将一层粘合剂施加至所述一层导电织物的第二侧。
4. 根据权利要求1或2所述的粘合材料或根据权利要求3所述的方法，其中， 所述粘合剂无阻燃剂；和/或 所述粘合剂被层压到所述导电织物上。
5. 根据权利要求1所述的粘合材料或根据权利要求3所述的方法，其中，所述粘合剂包 括导电压敏粘合剂。
6. 根据权利要求1或2所述的粘合材料或根据权利要求3所述的方法，其中， 所述一层导电织物的厚度在0. 01毫米和1毫米之间；和/或 所述一层粘合剂的厚度在0. 01毫米和0. 2毫米之间；和/或 所述覆层的厚度在〇. 2毫米和2毫米之间。
7. 根据权利要求1或2所述的粘合材料或根据权利要求3所述的方法，其中， 所述阻燃导电粘合材料具有UL510的阻燃性，0. 007欧姆以下的z轴电阻，每平方0. 07 欧姆的表面电阻率，和/或在每英寸宽度36盎司至每英寸40盎司的范围内的剥离粘着力。
8. -种带，该带包括根据权利要求1或2所述的粘合材料或是利用根据权利要求3所 述的方法制造的。
9. 根据权利要求8所述的带，其中，所述带具有UL510阻燃性和/或所述带是无卤素 的。
10. -种具有UL510阻燃性的阻燃导电带，该带包括： 具有第一侧和第二侧的导电织物； 位于所述导电织物的所述第一侧上的阻燃含碳树脂；以及 位于所述导电织物的所述第二侧上的导电压敏粘合剂。
【文档编号】C09J7/04GK104046299SQ201410089083
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2013年3月14日
【发明者】拉里·登·小克里西, 徐敏尉, 林艺申 申请人:莱尔德技术股份有限公司