JP2008535257A - Ｅｍｉ遮蔽ガスケット用の難燃性フォーム - Google Patents

Abstract

難燃性の電磁波妨害（ＥＭＩ）シールドガスケット組み立て物。この組み立て物は、難燃剤組成物の溶液に浸漬され、そしてこのように浸漬する間に交互に圧縮および緩和されて、材料の中に溶液を取り込むことにより難燃性となされる、発泡ポリマー材料の層から形成される弾力性のコア部材を含む。

Description

本発明は、広くは、電磁波妨害（ＥＭＩ）遮蔽およびウエザー、ダストまたは他の環境的なシールを提供するためのガスケットと、特にＩ／Ｏパネル、バックプレーン、コネクター、点検用パネルなどと共の使用に特に適合されている、フォームコアを有する多断面ガスケット組み立て物に関する。

テレビジョン、ラジオ、コンピューター、医用機器、事務用機器、通信装置などの電子機器の動作は、装置の電子回路内の電磁波の発生により伴われる。（特許文献１）；（特許文献２）；（特許文献３）；（特許文献４）；（特許文献５）；および（特許文献６）で詳述されているように、このような電磁波は、電磁波スペクトルのラジオ周波数帯内、すなわち約１０ＫＨｚと１０ＧＨｚの間の場または過渡信号としてしばしば生じ、そして他の近接した電子機器の動作を妨害するとして知られている「電磁波妨害」または「ＥＭＩ」と称される。

ＥＭＩの影響を減衰するために、ＥＭＩエネルギーを発生源の機器内に閉じ込め、そして機器または他の「標的」機器を他の発生源機器から絶縁するために、ＥＭＩエネルギーの吸収および／または反射能を有する遮蔽が使用され得る。このような遮蔽は、発生源と他の機器の間に挿入されるバリアーとして提供され、通常、機器を封入するする電気伝導性で、接地された筐体として構成される。機器の回路は、一般に手入れなどのために手が届かなければならないので、大部分の筐体は扉、ハッチ、パネルまたはカバーなどの開放可能あるいは取り外し可能な接近手段を有する。しかしながら、これらの接近手段と対応する当り合いの面または接合面の最も平坦なものの間でも、放射エネルギーが漏洩するか、あるいは機器の内外に通過し得る開口を与えることにより、遮蔽の効率を低下させるギャップが存在し得る。更には、このようなギャップは、筐体または他の遮蔽の表面および接地電導性における不連続部となり、そしてスロットアンテナの形として機能することにより、ＥＭＩ放射の二次的源を生じ得る。この点で、筐体内で誘起されるバルクあるいは表面電流は、遮蔽におけるいかなる界接面ギャップで電圧勾配を生じ、このギャップはＥＭＩノイズを放射するアンテナとして機能する。一般に、ノイズの振幅はギャップ長さに比例し、ギャップの幅はさほど著しい影響をもたらさない。

筐体および他のＥＭＩ遮蔽構造物の当り合う表面内のギャップを充填するのに、構造物中の電気的連続性を維持し、そして機器の内側から湿気およびダストなどの混入物を締め出すためにガスケットおよび他のシールが提案されてきた。このようなシールは、当り合う表面の一つに結合あるいは機械的に取り付け、あるいは圧入され、そして印加圧力下で表面の間の不規則部に形を合せることによりいかなる界接合ギャップも閉じて、その間の連続的な電導性経路を確保するように機能する。したがって、ＥＭＩ遮蔽用途に意図されるシールは、圧縮下でも表面電気伝導性をもたらすのみならず、弾力性を有して、シールがギャップのサイズに形状を合せることを可能とならしめる組み立て物である仕様となされる。このシールは、加えて、耐摩耗性であり、製造するのに経済的であり、そして繰り返しの圧縮および緩和サイクルに耐える能力を有しなければならない。ＥＭＩシールドガスケットおよび他の電導性材料、これらの製造方法およびこれらの使用は、（特許文献７）；（特許文献８）；（特許文献９）；（特許文献１０）；（特許文献１１）；（特許文献１２）；（特許文献１３）；（特許文献１４）；（特許文献１５）；（特許文献１６）；（特許文献１７）；（特許文献１８）；（特許文献１９）；（特許文献２０）；（特許文献２１）；（特許文献２２）；（特許文献２３）；（特許文献２４）；（特許文献２５）；（特許文献２６）；（特許文献２７）；（特許文献２）；（特許文献２８）；（特許文献２９）；（特許文献３０）；（特許文献３１）；（特許文献３）；（特許文献３２）；（特許文献３３）；（特許文献３４）；（特許文献４）；（特許文献３５）；（特許文献３６）；（特許文献３７）；（特許文献３８）；（特許文献５）；（特許文献３９）；（特許文献４０）；（特許文献４１）；（特許文献４２）；（特許文献６）；（特許文献４３）；（特許文献４４）；（特許文献４５）；（特許文献４６）；（特許文献４７）；（特許文献４８）；（特許文献４９）；（特許文献５０）；（特許文献５１）；および（特許文献５２）で、（特許文献５３）、（特許文献５４）；（特許文献５５）；（特許文献５６）；（特許文献５７）；（特許文献５８）；（特許文献５９）；および（特許文献６０）、（特許文献６１）、（特許文献６２）、（特許文献６３）および（特許文献６４）で、（非特許文献１）で、そして（非特許文献２）、（非特許文献３）；（非特許文献４）および（非特許文献５）の刊行物で述べられている。

ＥＭＩシールドガスケットは、通常、ギャップを充填する能力を有する弾力性要素、または１つ以上の弾力性要素の組み合わせとして組み立てられる。この要素の１つ以上は、充填、シースあるいは被覆されて、電導性とされた、あるいは金属線スプリングメッシュなどの本来的に電導性の材料から形成された、管状あるいは中実の、発泡あるいは非発泡のコアまたは細片として提供され得る。他の要素の１つ以上は、特に一体のウエザーシール細片（Ｐａｒｋｅｒ−Ｈａｎｎｉｆｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社のＣｈｏｍｅｒｉｃｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ（Ｗｏｂｕｒｎ，ＭＡ）により商品名「ＣＯＭＢＯ（登録商標）ＳＴＲＩＰ Ｇａｓｋｅｔ」の下で市販されているような）と組み合わされた電導性ＥＭＩ遮蔽要素を有する複合の、あるいは「コンビネーションガスケット」の場合には、シート、細片、「額縁」または増強された環境シール能をもたらす、固体、すなわち非発泡あるいは発泡のエラストマー材料の他の開放あるいは閉鎖形状から形成され得、それに電導性要素が接着結合あるいは接続される。電導性要素のコアまたは細片および環境シール要素のエラストマー材料の各々は、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリビニルクロリドなどのエラストマー熱可塑性材料、ブタジエン、スチレン−ブタジエン、ニトリル、クロロスルホネート、ネオプレン、ウレタンまたはシリコーンなどの熱可塑性あるいは熱硬化性ゴムまたはポリプロピレン−ＥＰＤＭなどのブレンドから形成され得る。電導性要素の充填剤、シースまたはコーティング用の電導性材料は、金属または金属メッキされた粒子、布、メッシュおよび繊維を含む。好ましい金属は、銅、ニッケル、銀、アルミニウム、スズまたはモネルなどの合金を含み、好ましい繊維および布は、木綿、羊毛、絹、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン、ポリイミドなどの天然あるいは合成の繊維を含む。別法としては、カーボン、グラファイトまたは電導性ポリマー材料などの他の電導性粒子および繊維が置き換えられ得る。

ＥＭＩシールドガスケットの在来の製造方法は、押し出し、成形、打ち抜きおよびフォームインプレイス（ＴＴＰ）を含む。この点で、打ち抜きは、電導性エラストマーのからのガスケットの形成を含み、硬化シートはダイなどを用いて所望の形状に切断あるいは打ち抜かれる。転じて、成形は、所望の形状への未硬化あるいは熱可塑性エラストマーの圧縮あるいは射出成形を含む。ＦＩＰは、同一出願人による（特許文献８）；（特許文献１１）；（特許文献１７）；（特許文献３９）および（特許文献６５）で；そして（特許文献１４）および（特許文献１６）、（特許文献６６）、および（特許文献６１）で述べられているように、粘稠、硬化性、電導性の組成物のビーズを塗布することを含み、これはノズルから筐体または他の閉鎖容器などの基材の表面に直接に流動状態で施される。次に、この組成物、通常、銀充填のあるいは他の方法の電導性シリコーンまたはポリウレタンの発泡あるいは非発泡エラストマーは、加熱あるいは大気中の水分あるいは紫外（ＵＶ）線により開始あるいは接触され得る化学的、熱的あるいは物理的反応によりその場で発泡および／あるいは硬化されて、電導性エラストマーのＥＭＩシールドガスケットプロフィールを系内で基材表面上に形成する。

典型的なＥＭＩ遮蔽用途に対する要請は、通常のクロージャー力の負荷下で屈曲性である、低インピーダンスの低プロフィールのガスケットをしばしば指定する。他の要請は、低コストと、機器の適切な動作と、米国における商用の連邦通信委員会（ＦＣＣ）ＥＭＣ規制への準拠を提供するＥＭＩ遮蔽有効性をもたらす設計を含む。

極めて低い、すなわち約１ポンド／インチ（０．１７５Ｎ／ｍｍ）未満のクロージャー力も必要とする特に経済的なガスケット組み立て物がＰａｒｋｅｒ−Ｈａｎｎｉｆｉｎ Ｃｏｒｐ社のＣｈｏｍｅｒｉｃｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ（Ｗｏｂｕｒｎ，ＭＡ）により商品名「Ｓｏｆｔ−Ｓｈｉｅｌｄ（登録商標）５０００シリーズ」および「Ｓｏｆｔ−Ｓｈｉｅｌｄ（登録商標）３５００シリーズ」の下で販売されている。このような組み立て物は、ポリウレタンあるいは他のフォームのコアにかぶさって長さ方向に包まれている「シガレット状のもの」である、電導性ジャケットまたはシースからなる。（特許文献４１）で更に述べられているように、発泡剤の存在下でのポリイソシアネートとヒドロキシル官能性ポリオールの反応によりポリウレタンフォームが一般に作られる。発泡剤は、ポリマー構造物の多数の開放あるいは閉鎖セルへの膨張を行う。

このジャケットは、切断した場合に自己終端である、高電導性、すなわち約１Ω−ｓｑのニッケルメッキした銀の織られたリップストップナイロンとして提供される。有利なこととしては、このジャケットは連続成形法でコアに結合され得、この場合膨張するフォームの周りでジャケットを包むときに、フォームがジャケット内で発泡あるいは膨張され、そしてフォームとジャケットがダイから移動金型の中に通される。類似のガスケット組み立て物が同一出願人による（特許文献４）で、そして（特許文献６）；（特許文献３３）；（特許文献３）；および（特許文献１）で示されている。

Ｉ／Ｏパネル、バックプレーン、コネクター、点検用パネルなどのフラットパネル用途に特に適合する、他の低クロージャー力のガスケット組み立て物がＰａｒｋｅｒ−Ｈａｎｎｉｆｉｎ Ｃｏｒｐ．社のＣｈｏｍｅｒｉｃｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ（Ｗｏｂｕｒｎ，ＭＡ）により商品名「Ｓｏｆｔ−Ｓｈｉｅｌｄ（登録商標）４８００」下で販売されている。このようなｚ軸電導性組み立て物はフォームコアからなり、一方の側上に電導性および非電導性繊維のブレンドの層と、場合によっては補強性布が配設されている。ガスケットの一方の側上の繊維のストランドは、フォームコアの厚さ寸法方向に散布され、そしてｚ軸電導性をもたらすためにその中で熱硬化される。このような組み立て物は（特許文献６７）および（特許文献６８）で更に述べられている。もう一つのフォームをベースとするＥＭＩシールドガスケット組み立て物が同一出願人による（特許文献６９）で示されている。

ＰＣおよび通信装置を含む多数の電子機器は、ＦＣＣ要請に準拠しなければならないのみならず、難燃性に対するアンダーライターラボラトリー（ＵＬ）基準下で認可されなければならない。この点で、電子機器内の個別部品の各々がＵＬ認可される場合には、機器それ自身は別々の認可を必要としない。それゆえ、各部品に対するＵＬ認可を確実なものとすることは、製造業者に対しては準拠コストを低下し、そして最終的に消費者にとって安価な物品を生み得る。しかしながら、ＥＭＩシールドガスケットに対しては、このようなガスケットは、難燃性となされる、すなわちＥＭＩ遮蔽の要請に合致するのに必要な電気伝導性を犠牲にすることなしで、（非特許文献６）の下でＶ−Ｏの等級を得なければならない。

この点で、そして特にフォームにかぶせられた上述の布のＥＭＩシールドガスケットに関して、発泡ポリマー材料が可燃性であり、しかるべき環境においては火災の危険をもたらし得るということは長い間認められていた。大部分のフォーム材料は、セル構造、高有機含量および高表面積によって火災または高温に暴露された場合比較的速い分解をこうむ
る。

フォームガスケットにかぶせられた布に難燃性を付与する一つのアプローチは、フォームに対する難燃性の保護層としてシースを使用することであった。実際、伝えられることによれば、Ｖ−Ｏ等級準拠は、これの下側に熱可塑性シートを加熱ニップあるいは溶融結合した電導性Ｎｉ／Ｃｕメッキした布内フォームをにシース化ことにより得られてきた。（特許文献７０）；（特許文献７１）；（特許文献７２）；および／または（特許文献７３）の１つ以上で更に述べられているこのような布は、Ｍｏｎｓａｎｔｏ Ｃｏ．社（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ）により商品名「Ｆｌｅｃｔｒｏｎ（登録商標）Ｎｉ／Ｃｕ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ Ｔａｆｆｅｔａ ＶＯ」の下で販売されてきた。

（特許文献６）で詳述されているようなフォームガスケットにかぶせられた他の布は、シースの内表面に施された補助層またはコーティングを組み込んでいる。このようなコーティングは、フォームへのシースへの接着も促進する難燃性ウレタン配合物であり得る。加えて、このコーティングは、シースの電気伝導性を犠牲にする可能性のある、布中のフォームのブリードを低減するように機能し得る。

フォームＥＭＩシールドガスケットにかぶせられた布で使用する電導性の難燃性材料と、またこの製造方法も同一出願人による（特許文献７４）；（特許文献７５）；（特許文献７６）；（特許文献７７）；および（特許文献７８）で、そして２００６年１月５日出願の同一出願人による（特許文献７９）で述べられたものであった。このような材料は、電導性のおおむね多孔質の布の一方の側に施された難燃性コーティングの層を有することにおいて、フォームガスケット組み立て物にかぶせた布中でジャケットとして使用する場合、ＵＬ９４Ｖ−Ｏ防護を付与する。

欧州などにおける最近の規制の変更により、電気電子機器および装置は難燃性に関する増大する規制に直面している。従って、難燃性ＥＭＩシールドガスケットの設計の更なる改善は、電子業界によって大いに歓迎されるであろうと考えられる。特に望まれるのは、Ｖ−ＯのＵＬ９４等級に達し、そして（非特許文献７）などの厳しい規制の要請にも合致する、難燃性ガスケット組み立て物である。

米国特許第５，２０２，５３６号 米国特許第５，１４２，１０１号 米国特許第５，１０５，０５６号 米国特許第５，０２８，７３９号 米国特許第４，９５２，４４８号 米国特許第４，８５７，６６８号 米国特許第６，１２１，５４５号 米国特許第６，０９６，４１３号 米国特許第６，０７５，２０５号 米国特許第５，９９６，２２０号 米国特許第５，９１０，５２４号 米国特許第５，９０２，９５６号 米国特許第５，９０２，４３８号 米国特許第５，８８２，７２９号 米国特許第５，８０４，７６２号 米国特許第５，７３１，５４１号 米国特許第５，６４１，４３８号 米国特許第５，６０３，５１４号 米国特許第５，５８４，９８３号 米国特許第５，５７８，７９０号 米国特許第５，５６６，０５５号 米国特許第５，５２４，９０８号 米国特許第５，５２２，６０２号 米国特許第５，５１２，７０９号 米国特許第５，４３８，４２３号 米国特許第５，２９４，２７０号 米国特許第５，２０２，５３６号 米国特許第５，１４１，７７０号 米国特許第５，１３６，３５９号 米国特許第５，１１５，１０４号 米国特許第５，１０７，０７０号 米国特許第５，０６８，４９３号 米国特許第５，０５４，６３５号 米国特許第５，０４９，０８５号 米国特許第５，００８，４８５号 米国特許第４，９８８，５５０号 米国特許第４，９７９，２８０号 米国特許第４，９６８，８５４号 米国特許第４，９３１，４７９号 米国特許第４，９３１，３２６号 米国特許第４，８７１，４７７号 米国特許第４，８６４，０７６号 米国特許第４，８００，１２６号 米国特許第４，５２９，２５７号 米国特許第４，４４１，７２６号 米国特許第４，３０１，０４０号 米国特許第４，２３１，９０１号 米国特許第４，０６５，１３８号 米国特許第３，７５８，１２３号 米国特許第３，０２６，３６７号 米国特許第２，９７４，１８３号 米国特許第２，７５５，０７９号 米国特許Ａｐｐｌｎ．Ｐｕｂｌ．Ｎｏ．２００２００１０２２３ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＰＣＴ Ｐａｔｅｎｔ Ａｐｐｌｎ．Ｎｏ．ＷＯ０１／７１２２３ ＷＯ０１／５４４６７ ＷＯ００／２３，５１３ ＷＯ９９／４４，４０６ ＷＯ９８／５４９４２ ＷＯ９６／２２６７２ ＷＯ９３／２３２２６ Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｐａｔｅｎｔ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ Ｋｏｋａｉ Ｎｏ．７１７７／１９９３ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐａｔ．Ａｐｐｌｎ．Ｎｏ．１，０９４，２５７ Ｇｅｒｍａｎ Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．１９７２８８３９ Ｃａｎａｄｉａｎ Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．９０３，０２０ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＰＣＴ Ｐａｔｅｎｔ Ａｐｐｌｎ．Ｎｏ．９６／２２６７２ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＰＣＴ Ｐａｔｅｎｔ Ａｐｐｌｎ．Ｎｏ．ＷＯ０１／７１２２３ Ｕ．Ｓ．Ｐｕｂ．Ｎｏ．ＵＳ２００４／０２０９０６５ Ｕ．Ｓ．Ｐｕｂ．Ｎｏ．ＵＳ２００４／０２０９０６４ 米国特許第６，７８４，３６３号 米国特許第４，４８９，１２６号 米国特許第４，５３１，９９４号 米国特許第４，６０８，１０４号 米国特許第４，６２１，０１３号 米国特許第６，７７７，０９５号 米国特許第６，７１６，５３６号 米国特許第６，５２１，３４８号 米国特許第６，３８７，５２３号 米国特許第６，２４８，３９３号 同時継続出願米国特許連続番号１１／３２６，５５８ Ｓｅｖｅｒｉｎｓｅｎ，Ｊ．，「Ｇａｓｋｅｔｓ Ｔｈａｔ Ｂｌｏｃｋ ＥＭＩ」，Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｅｓｉｇｎ，Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．１９，ｐｐ．７４−７７（Ａｕｇｕｓｔ ７，１９７５） Ｐａｒｋｅｒ Ｈａｎｎｉｆｉｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社のＣｈｏｍｅｒｉｃｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ（Ｗｏｂｕｒｎ，ＭＡ）：「ＳＯＦＴ−ＳＨＩＥＬＤＲ１０００シリーズ」、「ＳＯＦＴ−ＳＨＩＥＬＤ（登録商標）２０００シリーズ」、「ＳＯＦＴ−ＳＨＩＥＬＤ（登録商標）４０００シリーズ」、「ＳＯＦＴ−ＳＨＩＥＬＤ（登録商標）５０００シリーズ」および「ＳＯＦＴ−ＳＨＩＥＬＤ（登録商標）５５００、Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ（１９９８）シリーズ」 「ＣＯＭＢＯ（登録商標）ＳＴＲＩＰ Ｇａｓｋｅｔｓ」、「ＳＰＲＩＮＧＭＥＳＨ（登録商標）Ｈｉｇｈｌｙ Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ ＥＭＩ Ｍｅｓｈ Ｇａｓｋｅｔ」Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ １１４ 「ＭＥＴＡＬ ＳＴＲＩＰＲ Ａｌｌ Ｍｅｔａｌ Ｇａｓｋｅｔｓ」「ＳＨＩＥＬＤＭＥＳＨ（登録商標）ＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄＭｅｓｈ Ｇａｓｋｅｔｓ」 「ＭＥＴＡＬＫＬＩＰ（登録商標）Ｃｌｉｐ−Ｏｎ ＥＭＩ Ｇａｓｋｅｔ」 ＵＬ基準Ｎｏ．９４、「Ｔｅｓｔｓ ｆｏｒ Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｐａｒｔｓ ｉｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ」 欧州連合指針２００２／９５／ＥＣ、「Ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｕｓｅ ｏｆ Ｃｅｒｔａｉｎ Ｈａｚａｄｒｏｕｓ Ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ（ＲｏＨＳ）ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ」

本発明は、フォームをベースとするＥＭＩシールドガスケット組み立て物、特にフラットパネルおよびＩ／Ｏパネル、バックプレーン、コネクター、点検用パネルなどの細片ガスケット用途での使用に適合する、ｚ軸および多断面で電導性である、このような組み立て物に関する。ガスケットのフォームの難燃剤浸透物の水媒体の溶液または他の溶液による含浸において、本発明のガスケットはＵＬ９４Ｖ−Ｏ防護を付与する。

このフォームは難燃剤の溶液による飽和によって含浸され得る。このような飽和は、フォームを難燃性溶液の浴中に浸漬し、次にフォームを交互に圧縮および緩和して、フォームの中への溶液の吸収または他の取り込みを生じさせることにより行われ得る。浴からの取り出し時に、フォームを再度圧縮して、いかなる過剰な溶液も除去し、次に乾燥して、溶液の水または他の溶剤を蒸発させ、それによりフォーム内に含浸された溶液中の難燃剤の残渣または他の堆積物を残す。このフォームは、プレスなどの使用によるなどのバッチ的な方法で圧縮および緩和され得る。しかしながら、別法としては、有利なこととしては、フォームをロールなどから巻き出し、次に浴内および浴の内側のローラーまたは一連のローラー位置により引っ張る圧縮−緩和サイクルが連続法で行われ得る。

したがって、本発明は、組み立て物、要素の組み合わせおよび／または部品および段階の配列を有する材料および／または方法を含んでなり、これらは次の詳細な開示において例示される。本発明の利点は、ＲｏＨＳ準拠およびＵＬ９４Ｖ−Ｏ防護の両方をもたらし得る、経済的な難燃性ＥＭＩシールドガスケット組み立て物を含む。更なる利点は、ガスケットが非処理ガスケットに匹敵する電気的、機械的および物理的性質を維持することを可能とさせる、このようなガスケットに対する難燃剤処理の方法を含む。この明細書中に含まれる開示に基づけば、これらの利点および他の利点は、当分野の熟練者には容易に明白になるであろう。

本発明の本質および目的を更に充分に理解するために、次の詳細な説明を付随する図面と関連して参照すべきである。

これらの図面は次の発明を実施するための最良の形態と関連付けて更に説明される。

いかなる限定的な目的でもなく簡便さのために、しかるべき用語が次の説明において使用され得る。例えば、用語「前」、「後」、「右」、「左」、「上」および「下」は、参照がなされる図面中での方向を示し、用語「内側に向けて」、「内側の」、「内部の」または「機内の」および「外側に向けて」、「外側の」、「外部の」または「機外の」は参照される要素の中心に向かう、あるいは遠ざかる方向を指し、そして用語「径方向」ある
いは「水平方向」および「軸方向」あるいは「垂直方向」は、参照される要素の中心の長軸に垂直および平行な方向、軸、面を指す。特に上述した用語以外の類似の意味の用語は、いかなる限定的な目的でもなく簡便さのために、使用されると考えられる。更には、用語「ＥＭＩ遮蔽」は、電磁環境適合性（ＥＭＣ）、電気伝導および／または接地、コロナ遮蔽、ラジオ周波数干渉（ＲＰＩ）遮蔽および帯電防止、すなわち静電気放電（ＥＳＤ）防護を含み、そしてこれらと互換的に使用されると理解されるべきである。用語「難燃性」および「難炎性」も互換的に使用され得る。

図面においては、英数字表示を有する要素は、この明細書では集合的に参照され得、あるいは別な場合においては、文脈から明白であるように、表示の数字部分のみにより参照され得る。更には、この図面中の種々の要素の構成要素は、別な参照番号により表され得、これは要素全体としてでなく要素のその構成要素を指すと理解されるものとする。全体的な参照は、空間、表面、厚さおよび大きさへの参照と共に、矢印により表され得る。

次の開示の例示目的には、この明細書中に含まれる難燃性電磁波妨害（ＥＭＩ）シールドガスケット組み立て物は、形状と関連してｚ軸あるいは多断面電導性と記述され、これはＩ／Ｏパネル、裏板および銘板、コネクター、点検用パネル、回路ボード、カードケージ、ベント、カバー、ＰＣＭＣＩＡカードおよび電子機器用の遮蔽キャップあるいはカンまたはこのような機器または他の装置の閉鎖容器またはキャビネットなどの用途での使用に適している。更に、用語「ＥＭＩシールド」はなどに理解されるべきである。このような用途においては、このガスケットは当り合う表面の間で機能して、いかなる界接面ギャップまたは他の不規則部も封止し得る。すなわち、印加圧力下で、このガスケットは、いかなるこのような不規則部にも弾性的に形を合わせて、この界接面で連続的な電導性経路を確保し、そしてほこり、水分または他の混入物の侵入に抗する環境シールを提供する機能も果たし得る。

しかしながら、次の開示に鑑みて、本発明の局面は、弾力性で電気伝導性のシール、ガスケット、電柵または他の接続、スクリーンまたはＥＭＩ遮蔽または他の目的のためのシールドを必要とする、他の用途における有用性を見出し得るということが認められるであろう。それゆえ、これらのこのような他の用途内の使用は、明らかに本発明の範囲内にあると考えられるべきである。

次に、いくつかの図において対応する要素を表すために対応する参照文字を使用し、同等な要素をプライムあるいは連続の英数字表示により参照する図面を参照すると、本発明による難燃性ＥＭＩシールドガスケット組み立て物の断面は、図１において概ね１０で示される。使用に供給される場合、ガスケット１０はロールなどの上に提供され、次に寸法に切断され得る。

基本的な組み立て物中には、Ｕ．Ｓ．Ｐｕｂ．Ｎｏ．ＵＳ２００４／０２０９０６５および２００４／０２０９０６４で更に述べられているガスケット１０は、ウエブまたは他の繊維層３０が配設されている１つの側の弾力性のコア２０と、場合によっては補強層３２を含む。例示の目的で無限の大きさの概ね平面的なシート、パッドまたは細片であると示すが、ガスケット１０は任意の与えられた大きさおよび形状のものである。

ガスケット１０は、第１の表面４０と、第１の表面４０に相対して第２の表面４２を有する。再度例示の目的で、表面４０および４２は、概ね平面的なシートであると示されているが、別法としては多断面、アーチ曲面、あるいは複雑曲面であり得る。いかなる形状が提供される場合にも、表面４０および４２は、ｘ軸５０およびｘ軸５０におおむね垂直に配置されているｙ軸５２に沿って延びる。

コア２０はそれ自身、ウエブ３０が配設されている第１の側６０と、ガスケットの第２の表面４２を形成する相対する第２の側６２を有する。コア２０の第１および第２の側６０および６２は、「ｔ_ｌ」で参照されるコアの厚さ寸法を規定し、この厚さは、ｘ軸とｙ軸５０および５２におおむね垂直に配設されている、ｚ軸６４に沿って延びている。多数の用途に対して、コア厚さｔ_１は約０．５〜１０ｍｍの間にあり得、通常、必然的にではないが、ｘおよびｙ軸５０および５２に沿って規定される、ガスケット１０の長さ方向あるいは幅方向の厚さに比べて小さい。細片タイプのガスケットとして構成される場合には、ｘ軸５０に沿ったガスケット２０の長さ方向の大きさは、ｙ軸５２に沿った幅方向の大きさに比べて大きい。

コア２０は、運転温度、圧縮歪、力のたわみ、燃焼性、圧縮歪または他の化学的あるいは物理的性質の１つ以上に依って具体的に選択され得る、ポリマー材料から形成される。用途に依って、好適な材料は、Ｈｅｖｅａなどの天然ゴム、ならびにフルオロポリマー、クロロスルホネート、ポリブタジエン、ブナ−Ｎ、ブチル、ネオプレン、ニトリル、ポリイソプレン、シリコーン、フルオロシリコーン、エチレン−プロピレン（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、ニトリル−ブタジエン（ＮＢＲ）およびスチレン−ブタジエン（ＳＢＲ）などのコポリマーゴム、またはエチレンあるいはプロピレン−ＥＰＤＭ、ＥＰＲまたはＮＢＲなどのブレンドなどの熱可塑性、すなわち溶融加工型、あるいは熱硬化型すなわち加硫型の合成ゴムを含み得る。用語「合成ゴム」は、また、別にポリウレタン、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）およびスチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）、ならびに可塑化ナイロン、ポリエステル、エチレンビニルアセテート、ポリオレフィンおよびポリビニルクロリドなどのゴム状の性質を呈する他のポリマーなどの熱可塑性あるいは熱硬化型エラストマーとして広く分類され得る材料を網羅すると理解されるべきである。この明細書で使用されるように、用語「エラストマー」は、コンプライアンス、弾力性または圧縮たわみ、低圧縮歪、可撓性および変形後に回復する能力というゴム状の性質を呈するという慣用の意味を与えられている。

低クロージャー力、すなわち約１〜８ポンド／インチ（０．１７５〜１．５Ｎ／ｍｍ）の間の用途においてギャップを充填する能力を付与するためには、コア２０を形成するポリマー材料は、フォームとして更に提供され、これはオープンセルフォームであってもよい。この明細書に含まれるＥＭＩ遮蔽用途においては、フォームは、一般に、広い温度範囲にわたって可撓性であり、そして繰り返しサイクルまたは長い圧縮の後でも良好な圧縮−緩和ヒスリシスを呈するように観察される。それゆえ、コア２０は、発泡ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリオレフィン樹脂／モノオレフィンコポリマーブレンド（ＥＰＤＭ）、ブタジエン、スチレン−ブタジエン、ニトリル、クロロスルホネート、ネオプレン、ウレタンまたはシリコーンまたは発泡コポリマーまたはこれらのブレンドなどの発泡エラストマー熱可塑物または「スポンジ」から特に形成され得る。

改善された引き裂き抵抗性および強度のためには、コア２０は、コアの第１の側６０とウエブ３０の間に介在されているものなどの補強層３４により支持されるか、あるいは補強層３４を組み込み得る。図１に示す配列において、コア３０は、機械的、化学的、静電的、接着的、吸引的な力および／または他の力により結合を行うように、補強部材３４のシートまたは他の層上に直接にキャストされるか、あるいは別な方法で形成され得る。勿論、補強部材３４は、別法としては、あるいは第２のシートとして追加して、コア第１の側６０と結合されるか、あるいは別な方法で一体化され得るか、あるいは１つ以上の中間層としてコア２０の中に組み込まれ得る。

図１の態様１０においては、補強部材３４は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの熱可塑性材料のフィルムまたは他の層であり得る。別法としては、補強部材３４は、ファイバーガラス、合成ある
いは天然繊維または金属線布、スクリーン、メッシュ、ウエブまたは他の布の層として、あるいはアルミニウムまたは他の金属箔の層として提供され得る。述べたように、コア２０の物理的強度を改善し、そしてこれらの取り扱いおよび種々の形状の打ち抜きを容易にするのに補強部材３４が使用され得る。

配向された、あるいはランダムであり得るウエブ３０は、ウエブを電気伝導電導性とせしめるのに１つ以上の電導性繊維のブレンドおよび軟化性あるいは溶融性であって、ウエブを固定し得る１つ以上のポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミドまたは他の熱可塑性ポリマーあるいはコポリマー繊維から形成され得る。「電導性」とは、ウエブは、それが電導性の線、モノフィラメント、ヤーンまたは他の繊維から組み立てられているという理由、あるいは別法としては非電導性繊維に施されるメッキまたはスパッタリングなどの処理を行って、その上に電気伝導性層をもたらすという理由により電導性となされる、すなわち約０．５Ω／ｓｑ以下の表面抵抗となされ得るという意味である。

好ましい電導性繊維は、モネルニッケル−銅合金、銀メッキした銅、ニッケルクラッド銅、Ｆｅｒｒｅｘ（登録商標）スズメッキした銅クラッド鋼、アルミニウム、スズクラッド銅、リン青銅、カーボン、グラファイトおよび電導性ポリマーを含む。好ましい非電導性繊維は、木綿、羊毛、絹、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ナイロンおよびポリイミドモノフィラメントあるいはヤーンを含み、これらは、銅、ニッケル、銀、ニッケルメッキした銀、アルミニウム、スズまたはこれらの組み合わせ物または合金の金属メッキにより電気伝導性となされる。既知であるように、金属メッキは、個別の繊維ストランド、または織り、編みまたは他の加工の後の布の表面に施され得る。

ｚ軸電導性をもたらすために、コア２０上にレイアップされているように、Ｕ．Ｓ．Ｐｕｂ．Ｎｏ．ＵＳ２００４／０２０９０６５および２００４／０２０９０６４に述べられている方法などでウエブ３０を針打ちして、７０で共通的に参照されている繊維のストランドをコア２０の厚さ寸法ｔから、ガスケット１０の第２の表面４２上に露出される第２の側６２までパンチし得る。その後、熱可塑性繊維を軟化あるいは溶融し、そしてウエブ２０を固めた構造物に溶融するために、ガスケット１０が加熱され得る。このように形成されると、ガスケット２０は、多断面電気伝導性、すなわちｘ、ｙおよびｚ軸５０、５２および６４の方向の電導性を呈することが観察され得る。

ガスケット１０は、商品名「Ｆｌａｍｅｘ ＰＦ（登録商標）」の下でＮａｔｉｏｎａｌ Ｆｉｒｅｐｒｏｏｆｉｎｇ Ｃｏ．（Ｃｏａｌ Ｃｉｔｙ，ＩＬ）により市販されている熱分解性かつ非臭素でリンベースの水性配合物または他の配合物などの難燃性「浸透物」の水媒体あるいは他の溶液によって、ガスケット１０の中への組み、あるいはガスケット１０の製造の前の前処理など、コア２０の発泡ポリマー材料を含浸することにより難燃性とされ得る。難燃剤組成物を水または別の溶剤中に溶解、乳化あるいは分散させたこのような溶液は、アルミニウム水酸化物または他の金属水酸化物、三酢酸アンチモンおよびアンチモン酸化物、三酸化物および五酸化物または他のアンチモンあるいは金属酢酸塩あるいは酸化物などのアンチモン化合物、リン酸エステル、ヘキサブロモシクロドデカン、デカクロロジフェニルエーテル、ビス（トリブロモフェノキシ）エタン、ビス（トリブロモフェニル）エーテル、オクタブロモジフェニルオキシド、ポリ（ジブロモフェニレンオキシド）、ヘキサブロモベンゼン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、ペルクロロペンタシクロデカンおよびデカブロモジフェニルエーテル、デカブロモジフェニルオキシドまたは他のポリ臭素化ジフェニル化合物などのハロゲン化化合物およびこれらの組み合わせ物などの有効量の１つ以上の在来の難燃性添加物を含み得る。アンチモンベースの難燃性添加物は米国特許第４，７２７，１０７号および第４，７１０，３１７号で述べられている。ハロゲン化難燃性化合物は、米国特許第４，７２７，１０７号；第４，７１０，３１７号；および第３，８８２，４８１号で述べられている。

この発泡ポリマー材料は、難燃剤組成物の溶液により飽和することによって難燃剤組成物により含浸され得る。このような飽和は、フォームを難燃性溶液の浴中に浸漬し、次にフォームを交互に圧縮および緩和して、フォームの中への溶液の吸収または他の取り込みを生じさせることにより行われ得る。浴からの取り出し時に、フォームを再度圧縮して、いかなる過剰な溶液も除去し、次に乾燥して、溶液の水または他の溶剤を蒸発させ、それによりフォーム内に含浸された溶液中の難燃剤の残渣または他の堆積物を残す。このフォームは、プレスなどの使用によるなどのバッチ的な方法で圧縮および緩和され得る。しかしながら、別法としては、有利なこととしては、フォームをロールなどから巻き出し、次に浴内および浴の内側のローラーまたは一連のローラー位置により引っ張る圧縮−緩和サイクルがインラインの連続法で行われ得る。

このようなインライン法の概略を図２中概ね８０で示す。このような方法８０においては、ガスケット１０に形成する、あるいは形成する前の発泡ポリマー材料８２は、ロール８３上に供給され得る。難燃剤組成物８４の溶液８４は浴８６中に含有されて、材料８２は、材料８２を挟むように対で配列され得る、一連のローラー９０ａ〜ｃにより浴８４から矢印８８により示される方向で引っ張られ得る。浴８４内で、材料８２は、ローラー対９０ａおよび９０ｂの間で挟まれて、２本のローラー対により、あるいは更なるローラー対（図示せず）により更なるサイクルで交互に圧縮および緩和されて、材料８２の中への溶液８６の吸収または他の取り込みを生じる。浴８４から引っ張られる時に、飽和あるいは過飽和の材料８２は、いかなる過剰な溶液８６も除去するために、材料を圧縮するローラー対９０ｃを通過する時に再度挟まれ得る。乾燥して、水または他の溶剤を蒸発する時には、材料８２は、溶液の他の組成の難燃性化合物により含浸され、次に材料８２がガスケット１０に既に形成されている場合には、インラインあるいはオフラインでカッターに通され、あるいは材料８２がガスケット１０への製造の前に前処理される場合にはガスケット１０の形成のための第２のラインに通され得る。

有利なこととしては、ガスケット組み立て物１０は、低クロージャー力、すなわち約１〜８ポンド／インチ（０．１７５〜１．５Ｎ／ｍｍ）の間の用途での使用への適合性を犠牲せずに前述の方法で難燃性とされ得る構造物を提供する。この結果は、難燃剤の選択に依って、ＲｏＨＳ準拠となされ、ＵＬ９４下でＶ−Ｏの難燃性クラス等級を呈する、多断面のＥＭＩ組み立て物である。

この明細書で関連する教示から逸脱することなくしかるべき変更を本発明において行い得ると予期されるので、前出の説明に含まれるすべての事項は、例示的なものとして解釈され、限定的な意味で解釈されるものでないことが意図される。この明細書で引用されるいかなる優先権文書を含むすべてのリフェレンスは、引用により明示的に組み込まれている。

本発明による代表的な多断面ＥＭＩシールドガスケット組み立て物の断面の斜視端面図である。 図１のガスケット組み立て物に難燃性を付与する例示的な方法の概略図である。

Claims (15)

1. （ａ）ガスケットの弾力性層を形成する発泡ポリマー材料を溶剤中に分散された難燃剤組成物の溶液中に浸漬し；
   （ｂ）溶液中に浸漬する間に材料を圧縮し；そして
   （ｃ）溶液中に浸漬する間に材料を緩和して、材料の中に溶液を取り込ませる
   段階を含んでなる、発泡ポリマー材料から形成される弾力性層を含んでなる、電磁波妨害（ＥＭＩ）シールドガスケット組み立て物に難燃性を付与する方法。
2. （ｄ）溶液から材料を取り出し；そして
   （ｅ）材料を圧縮して、材料からいかなる過剰な溶液も除去する
   更なる段階を段階（ｃ）の後に更に含んでなる、請求項１に記載の方法。
3. （ｄ）溶液から材料を取り出し；そして
   （ｅ）材料を乾燥して、溶剤を蒸発し、それによって材料を難燃剤組成物により含浸する更なる段階を段階（ｃ）の後に更に含んでなる、請求項１に記載の方法。
4. （ｄ）溶液から材料を取り出し；
   （ｅ）材料を圧縮して、材料からいかなる過剰な溶液も除去し；そして
   （ｆ）材料を乾燥して、溶剤を蒸発し、それによって材料を難燃剤組成物により含浸する更なる段階を、段階（ｃ）の後に更に含んでなる、請求項１に記載の方法。
5. 段階（ａ）〜（ｃ）の方法によりそのように処理された発泡ポリマー材料から形成される層を有するガスケットが、アンダーライターラボラトリー（ＵＬ）基準Ｎｏ．９４下でＶ−Ｏの難燃性クラス等級を呈する、請求項１に記載の方法。
6. 材料がその間の材料の厚さ寸法を規定する第１の側および第２の側を有し；そして材料が段階（ｂ）においてこれらの厚さ寸法で圧縮される、請求項１に記載の方法。
7. ガスケットがガスケットの弾力性層を形成する材料の側の一つの上に形成されるウエブを更に含んでなり、ウエブが材料の厚さ寸法中を材料の一方の側からこれらの他方の側まで延びる、電導性である繊維、電導性繊維のストランドを含んでなる、請求項６に記載の方法。
8. 電導性繊維が電導性コーティングを有する非電導性繊維、金属線、カーボン繊維、グラファイト繊維、本来的に電導性なポリマー繊維またはこれらの組み合わせ物である、請求項６に記載の方法。
9. 非電導性繊維が木綿、羊毛、絹、セルロース、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン、ポリイミドまたはこれらの組み合わせ物であり、そして電導性コーティングが銅、ニッケル、銀、アルミニウム、スズ、カーボン、グラファイトまたは合金またはこれらの組み合わせ物であり；そして金属線が銅、ニッケル、銀、アルミニウム、青銅、鋼、スズまたは合金またはこれらの組み合わせ物であるか、あるいは銅、ニッケル、銀、アルミニウム、青銅、鋼、スズまたは合金またはこれらの組み合わせ物の１つ以上により被覆された、銅、ニッケル、銀、アルミニウム、青銅、鋼、スズまたは合金またはこれらの組み合わせ物の１つ以上である、請求項８に記載の方法。
10. 発泡ポリマー材料がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン−ＥＰＤＭブレンド、ブタジエン、スチレン−ブタジエン、ニトリル、クロロスルホネート、ネオプレン、ウレタン、シリコーン、ポリオレフィン樹脂／モノオレフィンコポリマーブレンドおよび
    コポリマー、ブレンドおよびこれらの組み合わせ物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
11. 段階（ａ）〜（ｃ）の方法によりそのように処理された発泡ポリマー材料から形成される層を有するガスケットが、欧州連合指針２００２／９５／ＥＣ、「電気および電子装置における特定有害物質の使用に関する制限（ＲｏＨＳ）」に準拠する、請求項１に記載の方法。
12. 難燃剤組成物が金属水酸化物、酢酸塩または酸化物、リン酸塩エステル、ハロゲン化化合物およびこれらの組み合わせ物からなる群から選択される１つ以上の難燃添加物を含んでなる、請求項１に記載の方法。
13. （ａ）ガスケットの弾力性層を形成する発泡ポリマー材料を溶剤中に分散された難燃剤組成物の溶液中に浸漬し；
    （ｂ）溶液中に浸漬する間に材料を圧縮し；そして
    の段階を含んでなる、発泡ポリマー材料から形成される弾力性層を含んでなり電磁波妨害（ＥＭＩ）シールドガスケット組み立て物に難燃性を付与する、方法の段階（ｂ）に少なくとも一度戻る付加段階を段階（ｃ）の後に更に含んでなる、請求項１に記載の方法。
14. 溶剤が水を含んでなる、請求項１に記載の方法。
15. 材料がオープンセルフォームである、請求項１に記載の方法。

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