CN101245685B - 电磁屏蔽玻璃及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高透明电磁屏蔽玻璃及其制备方法，所述电磁屏蔽玻璃依次包括第一片玻璃、透明电磁屏蔽膜和第二片玻璃，其中透明电磁屏蔽膜为透明有机基底上涂覆金属的透明薄膜，透明电磁屏蔽膜的表面电阻为5-30欧姆，透光率为50-75％，透明电磁屏蔽膜涂覆金属的一面伸出在至少一片所述玻璃片之外。本发明还提供一种电磁屏蔽金属窗，其金属窗框直接和伸出在玻璃片外的透明电磁屏蔽膜涂覆金属的一面压合，形成导电回路，无需再另外引线。本发明还提供一种制备本发明的电磁屏蔽玻璃的方法，其特征在于包括以下步骤：合片过程；预热预压过程；入釜加压过程。

Description

电磁屏蔽玻璃及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种电磁屏蔽玻璃及其制备方法，更加具体地，涉及一种高透明电磁屏蔽玻璃及其制备方法。

背景技术

人类已经步入信息社会，手机、电视和电脑等成为日常生活和工作必备的电子设备，各种电磁信号、电磁干扰更是无处不在。在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下，抑制电磁辐射的电磁屏蔽技术及电磁屏蔽产品的重要性就显得更为突出。

电磁屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体，将电磁波局限于某一区域内的一种方法。对于军事、科研和机房等保密性要求高的建筑，通常采用封闭式结构来进行电磁屏蔽，但是这种封闭式建筑物内不通风、不透光，长时间工作使人感到很不舒服，由此推进了电磁屏蔽玻璃的产生，其可用在这样的建筑物窗上，使工作环境更加舒适。

已有的电磁屏蔽玻璃，例如中国专利号为ZL 93242068.0的实用新型(名称为“电磁屏蔽玻璃”)和中国专利号为ZL 94203136.9的实用新型(名称为“计算机电磁辐射屏蔽玻璃”)等中公开的电磁屏蔽玻璃，包括平板玻璃和金属网，并且在两层玻璃板之间分别设置粘合层使玻璃板和金属网结合成一体。为了获得良好的电磁屏蔽效果，金属网通常为细密的金属网，这样形成的电磁屏蔽玻璃的透光率较低。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种高透明的电磁屏蔽玻璃，其特征在于包括第一玻璃片、第二玻璃片和夹在第一、第二玻璃片之间的透明电磁屏蔽膜，所述透明电磁屏蔽膜为在透明有机基底上涂覆金属的透明薄膜，其表面电阻为5-30欧姆，透光率为50-75％。通过使用该薄膜来代替金属网，获得的电磁屏蔽玻璃可达到与包括金属网的电磁屏蔽玻璃相当的电磁屏蔽性能，同时可获得高达70％的透光率，基本没有视线影响。

所述透明电磁玻璃还可包括粘合剂，设置在玻璃和透明电磁屏蔽膜之间。所述透明电磁屏蔽膜的透明有机基底选自以下一种材料制成的薄膜或其中几种的复合膜：聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰亚胺；所述透明电磁屏蔽膜在透明有机基底上涂敷的金属选择以下材料组成的组：TiO₂、NiCr、NiCrO_x、TiO_x、ITO、SiO_x、Al、ZnO、Ag和ITO或其组合；所述粘合剂选自以下材料组成的组：聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙烯醇(PVA)、聚四氟乙烯或其组合；所述电磁屏蔽玻璃的第一片玻璃的尺寸小于第二片玻璃的尺寸，所述透明电磁屏蔽膜涂覆金属的一面朝向所述第一片玻璃，并伸出在所述第一片玻璃之外。

本发明的另一个目的是电磁屏蔽金属窗，其特征在于，包括金属窗框和如权利要求8所述的电磁屏蔽玻璃，所述金属窗框直接和伸出在玻璃片外的透明电磁屏蔽膜涂覆金属的一面压合，形成导电回路。这样，伸出在玻璃片层之外的透明电磁屏蔽膜由于具有导电性，可作为引线，直接与金属窗框压合，形成导电回路，而无须另外引线。

本发明的再一个目的是提供一种制备上述不包括粘合剂的高透明电磁屏蔽玻璃的方法，其特征在于包括以下步骤：将第一玻璃片、透明电磁屏蔽薄膜和第二玻璃片依次叠放，获得透明的电磁屏蔽玻璃。

本发明的又一个目的是提供一种制备上述包括粘合剂的高透明电磁屏蔽玻璃的方法，其特征在于包括以下步骤：合片过程，将洗净的第一玻璃片、粘合剂、透明电磁屏蔽膜、粘合剂和洗净的第二玻璃片依次叠放；预热预压过程，将合片后的电磁屏蔽玻璃通过压辊在适当温度下进一步压合；入釜加压过程，将预热预压后的电磁屏蔽玻璃半成品在大于大气压力的环境下加热，使粘合剂与玻璃和透明电磁屏蔽膜融合，获得透明的电磁屏蔽玻璃，保持压力不变，降温冷却。预热预压过程中经过两次压辊压合，第一次压辊间距比合片后的电磁屏蔽玻璃小约1mm，第二次压辊间距比合片后的电磁屏蔽玻璃小约2mm；第一次压辊压合温度为35-40℃，第二次压辊压合温度为160-180℃。入釜加压过程中，压力为1.2-1.3Mpa，压力保持时间为3-7小时，热温度为100-160℃，保温时间为1.5-3小时，冷却温度为40℃。预热预压过程可采用抽真空方法替代，抽真空压力为-0.8--0.9Mpa，温度为100-110℃，时间约20分钟，其中粘合剂可以是粘合剂薄片。

下面将参考附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

附图说明

图1为根据本发明的透明电磁屏蔽玻璃的分解侧视立体图；

图2为根据本发明的透明电磁屏蔽玻璃的正面视图；

图3为根据本发明的制备透明电磁屏蔽玻璃的流程图。

具体实施方式

参考图1，图中所示为根据本发明优选实施例的高透明电磁屏蔽玻璃的分解侧视立体图。图中可以看出，本发明的高透明电磁屏蔽玻璃由第一透明玻璃1、第一粘合剂层2、透明电磁屏蔽薄膜3、第二粘合剂层2′和第二透明玻璃1′依次叠放合成。其中透明玻璃1，1′为普通透明玻璃，或根据需要换为具有特殊功能的透明玻璃，例如透明钢化玻璃等。本发明中，粘合剂层2，2′采用PVB，其可以是整片薄片，也可以是点状分布的碎薄片，其作用是在高温下，通过自身熔化或熔融将玻璃和透明电磁屏蔽薄膜3粘合为一体，并且自身为透明状，形成高透明电磁屏蔽玻璃，其它的透明粘合剂也可使用，例如，PVA和聚四氟乙烯等。本发明的实施例中，粘合剂层2，2′为整片薄片，叠放时，首先放置第一透明玻璃1，第一粘合剂层2叠放在第一透明玻璃1之上，其尺寸基本与第一透明玻璃1的尺寸相同，如图2中中间部分所示，所示接着依次叠放透明电磁屏蔽膜3、第二粘合剂层2′和第二透明玻璃1′，透明电磁屏蔽膜3、第二粘合剂层2′和第二透明玻璃1′的尺寸基本相同，伸出在第一透明玻璃1和第一粘合剂层2之外约2mm，如图2中边缘部分所示。这样，伸出的透明电磁屏蔽膜3可直接与金属窗框压合，由于其具有导电性，所以无需再引出导线，可直接在金属窗框上通入电流。需要注意的是，由于要利用透明电磁屏蔽膜3的导电性，因此放膜时，需将其镀有金属层的一面露出，才能与金属框紧压在一起。

其中，透明电磁屏蔽薄膜3为本发明的关键，已有的电磁屏蔽玻璃中，所使用的电磁屏蔽结构为金属网，通常电磁屏蔽性能越高，所需要的金属网的细密程度越高，透光性越差，透光率通常低于50％。本发明中所使用的透明电磁屏蔽薄膜3为镀有金属导电膜的透明有机薄膜，这种透明有机薄膜可以是聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰亚胺薄膜，或其中一种或几种组成的复合薄膜，所镀的金属可以是TiO₂、NiCr、NiCrO_x、TiO_x、ITO、SiO_x、Al、ZnO、Ag和ITO等中的一种或多种，其中NiCrO_x可以是NiCrO、NiCrO₃、NiCrO₄和NiCr₂O₇等中的一种或多种，TiO_x可以是TiO、TiO₂、Ti₂O₃和Ti₃O₅等中的一种或多种，SiO_x为SiO、SiO₂等。镀有金属导电膜的透明有机薄膜已经得到广泛使用，可从市场上直接购得。通常，镀有金属导电膜的透明有机薄膜吸收紫外线、反射红外线的性能显著，主要应用于显示器电极、隔热、隔红外线膜、隔紫外线膜和防爆膜等，但是本发明人发现，这种镀有金属导电膜的透明有机薄膜还对电磁波有衰减作用，即具有防辐射、电磁屏蔽的性能，而且具有高的光通过率。本发明的发明点就在于利用这种镀有金属导电膜的透明有机薄膜的防辐射、电磁屏蔽性能及高的光通过率，制备高透明电磁屏蔽玻璃，该高透明电磁屏蔽玻璃的屏蔽性能与采用金属网制备的电磁屏蔽玻璃的屏蔽性能相当，但是透光率可达70％，基本没有视线障碍。

根据本发明的高透明电磁屏蔽玻璃，可以选择湖南三才光电信息材料有限公司生产的SGP高透明低辐射安全防爆贴膜或柔性透明导电膜，其产品公开在中国专利号为03227472.6、名称为“PET低辐射膜”的专利中，其导电膜中所含金属包括SiOx、TiOx、Ag和ITO。市场中其它厂家生产的透明导电薄膜也可以使用，主要根据所需要屏蔽的电磁波屏蔽范围及对屏蔽程度的要求。例如，本实施例中，所选择的透明电磁屏蔽膜的表面电阻为5-30欧姆，透光率为50-75％，即可获得足够高的透明度和足够高的电磁屏蔽性能。

根据本发明另一个实施例的高透明电磁屏蔽玻璃，其与上述优选实施例的区别在于，没有使用粘合剂，只包括第一玻璃片、第二玻璃片和夹在第一、第二玻璃片之间的透明电磁屏蔽膜。该实施例中，玻璃可以选择透明有机玻璃，加热后与透明电磁屏蔽膜粘合在一起，或者以其它任何可行方式实现。

制备根据本发明优选实施例的高透明电磁屏蔽玻璃的过程按照图3中所示的流程进行，所使用的设备与通常采用金属网制备电磁屏蔽玻璃的设备相同。

首先进行选片，根据所需玻璃的尺寸选择合适尺寸的透明玻璃1，1′、PVB薄片(粘合层)2，2′和透明电磁屏蔽薄膜3，将玻璃清洗干净，按照透明玻璃1、PVB薄片2、透明电磁屏蔽薄膜3、PVB薄片2′和透明玻璃1′的顺序依次叠放。

透明电磁屏蔽薄膜3和PVB薄片2，2′的尺寸要大于透明玻璃1，1′的尺寸，伸出在透明玻璃1，1′之外，接下来需要对透明电磁屏蔽薄膜3和PVB薄片2，2′进行图3中所示的冷加工过程，将其进行裁割，沿透明玻璃1，1′边部留出1-2mm。冷加工后的玻璃叠片如图2中所示，图中可以看出，透明电磁屏蔽薄膜3和PVB薄片2，2′伸出在透明玻璃1，1′之外。

接下来进行合片过程，对叠放好的进行裁割的玻璃叠片进行预热预压。预压过程采用压辊来完成，根据玻璃叠片的实际厚度，相应调整玻璃叠片的传动速率、压辊高度和温度，具体参数以实现预压后半成品的透明度在80％以上为目的来选择。本实施例中，优选采用两次压辊压合过程，第一次压辊压合过程中，压辊间隔比玻璃叠片厚度小1mm左右，温度为35-40℃，第二次压辊压合过程中，压辊间隔比玻璃叠片厚度小2mm左右，温度为160-180℃。经预热预压后，玻璃叠片表面的温度优选在65-70℃。

经预热预压后的半成品需要进行入釜加压过程，将PVB粘合层熔化或熔融，将玻璃和透明电磁屏蔽薄膜粘结为一体。入釜热压过程中温度、压力和时间的参数选择，以获得高度透明的电磁屏蔽玻璃为目的，该实施例中优选温度保持在100-160℃，保温时间为1.5-3小时，压力保持时间为3-7小时，压力为1.2-1.3Mpa。入釜热压后，需保持压力不变缓慢冷却，将温度降到约40℃，将产品冷却。

最后将获得的成品进行整理，经检验后入库。

制备上述优选实施例中的高透明电磁屏蔽玻璃的合片过程可以不通过压辊压合，而是采用抽真空的方法生产。压力、温度和时间参数的选择也是以实现预压后的玻璃叠片半成品的透明度在80％以上为目的。本实施例中，优选在室温下冷抽10分钟，将压力保持在-0.8--0.9Mpa下，然后升高温度，在100-110℃下保持20分钟。

制备根据本发明另一个实施例的不含粘合剂的高透明电磁屏蔽玻璃的过程可采用与优选实施例相似的工艺过程，也可用采用其它工艺过程，所不同的是，无需设置粘合剂。

通过参考附图及具体的实施方式已经对本发明进行了详细的描述，但是附图及具体的实施方式只是对本发明的说明，而不是旨在限制本发明，本领域技术人员对本发明做出的各种改变和改进都应落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电磁屏蔽玻璃，其特征在于包括第一玻璃片、第二玻璃片和夹在第一、第二玻璃片之间的透明电磁屏蔽膜，

所述透明电磁屏蔽膜为在透明有机基底上涂覆金属的透明薄膜，

所述电磁屏蔽玻璃的第一玻璃片的尺寸小于第二玻璃片的尺寸，所述透明电磁屏蔽膜涂覆金属的一面朝向所述第一玻璃片，并伸出在所述第一玻璃片之外。

2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽玻璃，其特征还在于，所述透明电磁玻璃还可包括粘合剂，设置在玻璃和透明电磁屏蔽膜之间，所述粘合剂为整片薄片或点状分布。

3.根据权利要求1或2所述的电磁屏蔽玻璃，其特征还在于，所述透明电磁屏蔽膜的表面电阻为5-30欧姆，透光率为50-75％。

4.根据权利要求1或2所述的电磁屏蔽玻璃，其特征还在于，所述透明电磁屏蔽膜的透明有机基底选自以下一种材料制成的薄膜或其中几种的复合膜：聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰亚胺。

5.根据权利要求1或2所述的电磁屏蔽玻璃，其特征还在于，所述透明电磁屏蔽膜在透明有机基底上涂敷的金属选择以下材料组成的组：NiCr、Ag、NiCrO、NiCrO₃、NiCrO₄、NiCr₂O₇、TiO、TiO₂、Ti₂O₃、Ti₃O₅、ITO、SiO、SiO₂、Al、ZnO或其组合。

6.根据权利要求2所述的电磁屏蔽玻璃，其特征还在于，所述粘合剂选自以下材料组成的组：聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、聚四氟乙烯。

7.一种电磁屏蔽金属窗，其特征在于，包括金属窗框和如权利要求1所述的电磁屏蔽玻璃，所述金属窗框直接和伸出在玻璃片外的透明电磁屏蔽膜涂覆金属的一面压合，形成导电回路。

8.一种制备如权利要求2所述的电磁屏蔽玻璃的方法，该电磁屏蔽玻璃包括第一玻璃片、第二玻璃片和夹在第一、第二玻璃片之间的透明电磁屏蔽膜，所述透明电磁屏蔽膜为在透明有机基底上涂覆金属的透明薄膜，所述透明电磁玻璃还可包括粘合剂，设置在玻璃和透明电磁屏蔽膜之间，所述粘合剂为整片薄片或点状分布，该方法的特征在于包括以下步骤：

合片过程，将洗净的第一玻璃片、粘合剂、透明电磁屏蔽膜、粘合剂和洗净的第二玻璃片依次设置；

预热预压过程，将合片后的电磁屏蔽玻璃通过压辊经过两次压辊压合，第一次压辊间距比合片后的电磁屏蔽玻璃厚度小约1mm，第二次压辊间距比合片后的电磁屏蔽玻璃厚度小约2mm，第一次压辊压合温度为35-40℃，第二次压辊压合温度为160-180℃；

入釜加压过程，将预热预压后的电磁屏蔽玻璃半成品在大于大气压力的环境下加热，使粘合剂与玻璃和透明电磁屏蔽膜融合，获得透明的电磁屏蔽玻璃，保持压力不变，降温冷却。

9.根据权利要求8所述的制备电磁屏蔽玻璃的方法，其特征还在于，所述入釜加压过程中，压力为1.2-1.3Mpa，压力保持时间为3-7小时，热温度为100-160℃，保温时间为1.5-3小时，冷却温度为40℃。

10.根据权利要求8所述的制备电磁屏蔽玻璃的方法，其特征还在于，所述预热预压过程可采用抽真空方法替代，抽真空压力为-0.8--0.9Mpa，温度为100-110℃，时间约20分钟。

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