KR20100061672A - Ｅｍｉ 가스켓용 나노 코팅 - Google Patents

Abstract

탄력성 비전도성 코어 가스켓을 전도성 나노 입자를 함유하는 코팅 또는 잉크로 코팅함으로써 제조된 EMI 차폐 가스켓이 제공된다. 코팅층은 10 ㎛ 이하의 두께로 적용되어 전형적으로 10배 정도 더 두꺼운 통상의 코팅에 필적하는 차폐 수준을 달성할 수 있다.

Description

ＥＭＩ 가스켓용 나노 코팅{NANO COATING FOR EMI GASKETS}

관련 출원 상호 참조

본원은 2007년 10월 2일자로 출원된 미국 특허 가출원 60/976,937을 우선권 주장의 기초로 하는 출원이고, 이 가출원의 게재 내용은 본원에 참고로 인용한다.

본 발명은 전자파 간섭(EMI) 차폐 코팅 및 잉크용 전도성 충전재로서 이용되는 나노 입자에 관한 것이다. 본 발명의 코팅 및 잉크를 가스켓의 외표면에 적용하여 EMI 차폐 또는 무선 주파수 간섭(RFI) 차폐를 제공한다.

당업계에 알려진 바와 같이, EMI는 전자 회로의 성능에 불리한 영향을 미치는 방사된 또는 전도된 에너지이다. EMI 및/또는 RFI는 차폐된 함체 및 적당한 차폐 물질을 이용함으로써 제거되거나 또는 감소될 수 있다.

전자 장비, 예를 들어 텔레비전, 라디오, 컴퓨터, 의료 기기, 사무 기기, 통신 장비 등의 작동은 전형적으로 전자 시스템의 전자 회로 내에서 무선 주파수 및/또는 전자파 방사선의 발생을 수반한다. 상업용 전자 제품 함체, 예를 들어 컴퓨터 및 자동차 전자 모듈에서 작동 주파수 증가는 상승된 수준의 고주파 전자파 간섭(EMI)을 초래한다. 이들 기기의 함체의 문 및 접근 패널과 메이팅(mating)되는 금속 표면들 사이의 어떠한 갭도 전자파 방사선 통과 및 전자파 간섭(EMI) 발생 기회를 제공한다. 또, 이 갭은 흡수되어 지중으로 전도되는 EMI 에너지로부터 캐비넷의 표면을 따라서 흐르는 전류를 간섭한다.

적절히 차폐되지 않으면, 이러한 방사선은 무관한 장비에 상당한 간섭을 일으킬 수 있다. 따라서, 전자 시스템 내의 무선 주파수 및 전자파 방사선의 모든 발생원을 효과적으로 차폐하고 접지하는 것이 필요하다. 따라서, 전자파 간섭(EMI 방사선)의 통과를 막기 위해 이러한 표면 사이에 전도성 차폐재 또는 가스켓을 사용하는 것이 권장된다.

EMI 효과를 감쇄하기 위해, 발생원 기기 내에 EMI 에너지를 가두고 그 기기를 다른 발생원 기기로부터 격리하기 위해 EMI 에너지를 흡수 및/또는 반사하는 능력을 가지는 차폐 가스켓을 이용할 수 있다. 이러한 차폐재는 발생원과 다른 기기 사이에 삽입되는 배리어로서 제공되고, 전형적으로, 그 기기를 에워싸는 전기 전도성 접지 하우징으로서 구성된다. 기기의 회로가 일반적으로 점검 등을 위해 접근가능하여야 하기 때문에, 대부분의 하우징에는 문, 해치(hatch), 패널 또는 커버 같은 제거가능한 접근로가 제공된다. 그러나, 이러한 접근로 중 심지어 가장 편평한 것과 그에 상응하는 메이팅 또는 접합 표면 사이에도, 방사 에너지가 기기 안으로 또는 밖으로 누출하거나 또는 다른 방법으로 통과할 수 있는 개구를 함유함으로써 차폐 효율을 감소시키는 갭이 존재할 수 있다. 게다가, 이러한 갭은 하우징 또는 다른 차폐재의 표면 및 지중 전도도의 불연속성을 나타내고, 심지어 슬롯 안테나 형태로 기능을 함으로써 EMI 방사선의 이차 발생원을 생성할 수 있다. 이러한 점에서, 하우징 내에서 유발되는 벌크 또는 표면 전류는 차폐재 내에서 어떠한 계면 갭도 가로질러서 전압 구배를 발생시키고, 이렇게 함으로써 이 갭은 EMI 노이즈를 방사하는 안테나로서 기능을 한다.

하우징 및 다른 EMI 차폐 구조물의 메이팅 표면 내의 갭을 충전하기 위해, 구조물을 가로질러서 전기적 연속성을 유지하고 수분 및 먼지 같은 오염물을 기기 내부로부터 배제하기 위한 가스켓 및 밀봉재가 제안되었다. 이러한 밀봉재는 메이팅 표면에 결합되거나 또는 기계적으로 부착되거나, 또는 강제 끼워맞춤되어, 어떠한 계면 갭도 폐쇄하는 기능을 하여 가해진 압력 하에서 표면 사이의 불규칙 부분에 합치함으로써 갭을 가로질러서 연속 전도 경로를 확립한다. 따라서, EMI 차폐 응용으로 의도된 밀봉재는 심지어 압축하에 있을 때조차도 전기 표면 전도도를 제공할 뿐만 아니라 밀봉재가 갭 크기에 합치할 수 있게 하는 탄력성을 갖는 구조를 가져야 하는 것으로 명시된다. 추가로, 밀봉재는 내마모성이 있어야 하고, 경제적으로 제조되어야 하고, 반복된 압축 및 이완 주기를 견딜 수 있어야 한다.

키타가와(Kitagawa)의 미국 특허 5,008,485는 탄성 비전도성 물질, 예를 들어 고무 등으로 형성된 내부 밀봉 부재, 및 밀봉 부재 위에 코팅된 외부 전도성 층을 포함하는 전도성 EMI 차폐재를 게재한다. 전도성 층의 부분들은 밀봉 부재를 지나서 연장되어 밀봉 부재가 부착되는 하우징의 연부와 직접 접촉한다. 전도성 층은 전기 전도성이 되게 하는 탄소 블랙, 금속성 분말 등이 충전된 수지상 물질을 포함하는 전도성 화합물로 형성된다.

케이저(Keyser) 등의 미국 특허 5,028,739는 미세한 개방 포맷의 편직 또는 브레이딩된 와이어 메쉬 내에 봉입되는 탄력성 엘라스토머성 코어를 포함하는 EMI 차폐 가스켓을 게재한다. 접착 스트립이 가스켓의 표면을 따라서 길이 방향으로 배치되어 가스켓이 함체에 제거가능하게 직접 체결될 수 있게 한다.

호쥐, 주니어(Hoge, Jr.) 등의 미국 특허 5,105,056은 압축성 코어 둘레에 원주면을 감싸는 전도성 피복재로부터 형성된 EMI 차폐 가스켓을 게재한다. 피복재가 그 자체와 겹치는 곳에서, 종방향 이음새가 형성되고 이 이음새에 가스켓을 함체의 패널 등에 결합하기 위한 접착제가 적용된다.

부오나노(Buonanno)의 미국 특허 5,202,536은 부분 전도성 피복재로 덮인 기다란 탄력성 코어를 가지는 EMI 밀봉재를 게재한다. 피복재의 전도성 부분, 바람직하게는 수지 결합제 중의 금속화된 포 등이 코어 둘레에서 부분적으로 연장되어 겹침이 없는 말단을 형성하도록 제공된다. 제 2의 비전도성 피복재 부분이 코어 요소에 부착되어 전도성 피복재 부분의 말단 사이에서 연장된다. 밀봉재를 적소에 유지하기 위해 접촉 접착제가 이용될 수 있다.

펭(Peng) 등의 미국 특허 6,121,545는 특히 더 작은 전자 제품 함체 패키지에 사용하도록 구성된 낮은 폐쇄력을 제공하는 가스켓을 게재한다. 게재된 가스켓은 극대값 높이 및 극소값 높이가 번갈아 나타나는 주기적 "차단" 패턴을 형성하도록 설계되었다.

전형적인 작은 함체 응용은 일반적으로 상대적으로 낮은 폐쇄력 하중 하에서 휠 수 있는 저임피던스 저프로파일 연결을 필요로 한다. 휨은 가스켓이 메이팅 하우징 또는 보드 표면과 충분히 합치하여 그 사이에 전기 전도성 경로를 발생시키는 것을 보장한다. 그러나, 일부 응용의 경우, 어떤 통상의 프로파일에 요구되는 폐쇄력 또는 다른 휨력이 특정 하우징 또는 보드 조립체 디자인이 수용할 수 있는 것보다 더 높을 수 있다는 것을 관찰하였다.

상기한 가스켓 및 다른 공지된 가스켓이 합리적으로 잘 작동하지만, 이들 가스켓은 캐비넷에 조립하는 데 상대적으로 많은 비용이 든다. 게다가, 촘촘한 편직 와이어 메쉬는 문 또는 패널을 밀봉하는 데 높은 폐쇄력이 요구된다는 것을 필요로 하고, 촘촘한 편직 와이어 메쉬 및 요구되는 금속 클립의 조합은 가스켓을 무겁게 만들고, 이것은 항공 우주 산업에서처럼 중량이 결정적으로 중요한 인자가 되는 응용에서는 불리하다.

휴대용 전자 기기, 예를 들어 휴대폰 핸드셋의 크기가 계속 축소되고 있기 때문에, 가스켓 프로파일 디자인의 추가 개선은 전자 산업에서 잘 받아들여질 것이다. 특히, 점증적으로 산업 규격이 되고 있는 더 작은 전자 제품 함체에 사용하기 위한 낮은 폐쇄력 가스켓 프로파일을 제공하는 것이 바람직하다.

EMI 차폐 응용에 이용되는 가스켓 또는 밀봉재는 가스켓 또는 밀봉재를 성형하기 전에 원료 플라스틱 제제에 전도성 물질을 혼입함으로써 전도성이 될 수 있다. 가스켓 및 밀봉재에 적당한 전도성 물질은 금속 또는 금속 도금 입자 및 섬유를 포함한다. 바람직한 금속은 구리, 니켈, 은, 알루미늄, 주석, 또는 합금, 예를 들어 모넬(Monel)을 포함하고, 바람직한 기재 및 포는 폴리에스테르, 폴리아미드, 나일론 및 폴리이미드를 포함한다. 별법으로, 다른 전도성 입자 및 섬유, 예를 들어 탄소 또는 흑연이 이용될 수 있다.

정전하 소산 및 EMI 차폐를 위한 전기 전도성 잉크의 사용도 또한 시도되었다.

미국 특허 5,137,542는 정전기 소산을 위해 반복적 또는 비반복적 패턴으로 물품의 뒷면 및/또는 앞면에 인쇄된 전도성 잉크를 가지는 연마 물품을 기술한다. 전도성 잉크는 용매, 수지 또는 중합체, 및 전기 전도성 안료를 함유하는 액체 분산액이라고 기술되어 있다. 잉크는 약 4 ㎛ 미만의 최종 두께로 경화될 수 있다.

미국 특허 6,537,459는 정의된 패턴으로 기재에 적용된 변형가능 전기 전도성 잉크에 관한 것이다. 이 참고 문헌의 전기 전도성 잉크는 유기 용매 중의 금속(구리, 니켈, 은 등) 또는 탄소 입자 및 적당한 수지의 분산액이다. 전도성 입자는 약 1 ㎛ 내지 0.1 ㎛의 치수를 가지는 판 또는 박편 같은 모양을 가진다. 잉크는 건조시 전기 전도성을 유지하면서 길어지거나 또는 변형될 수 있는 패턴 형태로 성형품에 적용될 수 있다. 이 특성은 EMI 차폐 응용을 위한 적합성을 제공한다고 언급되어 있다.

따라서, 에워싸는 표면과 낮은 폐쇄력을 허용하는 저렴하고 경량인 구조를 가지는 탄력성 코어를 갖는 EMI 차폐 가스켓이 필요한 것으로 인식된다. 또, EMI 차폐 가스켓은 복잡한 함체에서 매우 바람직한 탁월한 압축-휨 성질을 제공하여야 한다.

본 발명은 탄력성 비전도성 코어 부재 및 전도성 코팅 또는 잉크를 포함하는 EMI 차폐 가스켓을 제공한다. 전도성 코팅은 전도성 나노 입자를 함유하는 중합체, 예를 들어 수지 또는 결합제일 수 있다. 별법으로, 전도성 코팅은 수성 매질에 분산된 나노 입자를 포함하는 전도성 잉크일 수 있다.

본 발명의 나노 입자는 바람직하게는 EMI 흡수 물질, 예를 들어 탄소 또는 은으로 제조된다. 이들 나노 입자는 이러한 입자의 최대 치수가 약 100 ㎚ 미만, 바람직하게는 약 20 ㎚ 미만임을 조건으로 크기 및 모양이 다양할 수 있다.

나노 입자는 코팅을 형성하기 위해 적당한 중합체 및 용매에 혼입될 수 있다. 중합체는 코팅 제조에 적당한 많은 물질 중 어느 것이라도 될 수 있고, 예를 들어 아크릴, 폴리우레탄, 에폭시, 실리콘, 공중합체, 및 그의 블렌드, 폴리비닐 아세테이트, 천연 검 및 수지 등일 수 있다. 잉크는 수용액을 이용함으로써 제조될 수 있다. 코팅 또는 잉크에 존재하는 나노 입자의 양은 전형적으로 건조 중량 기준으로 약 20 중량% 내지 약 80 중량%이다.

코팅 또는 잉크는 EMI 또는 RFI 차폐 성질을 부여하는 것이 요망되는 가스켓 또는 밀봉재의 외표면에 적용된다. 코팅 또는 잉크 층의 두께는 특정 응용 및 요망되는 차폐 정도에 의존한다. 일반적으로, 코팅 또는 잉크 층은 유리하게는 약 10 ㎛ 미만의 두께를 가진다.

가스켓 또는 밀봉재 기재는 갭 충전 성능을 가지는 탄력성 코어 요소이고, 그 위에 전도성 코팅 또는 잉크가 적용된다. 탄력성 코어 요소는 전형적으로 전기 전도성 엘라스토머성 발포체로 형성되고, 이 발포체는 발포된 엘라스토머성 열가소성체, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리프로필렌-EPDM 블렌드, 부타디엔, 스티렌-부타디엔, 니트릴, 클로로술포네이트, 또는 발포된 네오프렌, 우레탄 또는 실리콘일 수 있다. 별법으로, 비발포된 실리콘, 우레탄, 네오프렌, 또는 열가소성체는 솔리드 형태로 또는 관 형태로 이용될 수 있다.

가스켓 물질에 적용된 코팅 또는 잉크의 경화 또는 건조는 예를 들어 중합체의 경화 조건 및 사용되는 용매의 종류, 즉 유기 또는 수성 용매에 의존할 것이다. 일부 응용에서는 실온 경화가 이용될 수 있지만, 경화는 일반적으로 승온, 즉 50 ℃ 초과 또는 그 이상에서 일어날 것이다.

본 발명의 가스켓 또는 밀봉 요소는 많은 전자 제품 함체, 예를 들어 문 및 접근 패널, 컴퓨터 캐비넷 및 드라이브를 차폐하기 위한 하우징, 음극선관(CRT) 및 자동차 전자 모듈에서 EMI/RFI 차폐 및 환경 밀봉을 제공한다. 가스켓 또는 밀봉재는 전자 제품 함체의 요망되는 부분 또는 위치에 적용될 수 있다.

도 1은 통상의 코팅으로 코팅된 가스켓 및 본 발명의 전도성 잉크로 코팅된 가스켓의 차폐 효과를 비교하는 그래프.

본 발명은 비전도성 탄력성 코어 부재; 및 중합체 또는 수용액, 및 전기 전도성 또는 EMI/RFI 흡수 물질로부터 형성된 나노 입자를 포함하는 전도성 외층을 가지는 EMI 차폐 가스켓에 관한 것이다. 더 구체적으로 말하면, 본 발명은 인접하는 또는 에워싸는 표면에 효과적인 전자파 간섭(EMI) 및/또는 무선 주파수 간섭(RFI) 차폐를 제공하는 탄력성 가스켓 또는 밀봉 요소를 개시한다. EMI/RFI 차폐 효과는 비전도성 코어 요소를 전도성 나노 입자를 함유하는 중합체 또는 잉크로 코팅함으로써 제공된다.

이러한 접근법은 물리적 특성 및 기능적 특성, 즉 탄력성 면에서 가스켓 또는 밀봉재의 기능성을 손상시키지 않는 효과적인 차폐 해결책을 제공한다. 코팅 또는 잉크에 전도성 나노 입자의 사용은 실질적으로 더 큰 두께를 가지는 통상의 코팅과 비교해서 적어도 동등한 차폐 성능 특성을 갖는 극히 얇은 코팅의 사용을 허용한다. 예를 들어, 코팅의 전기 전도도 및 차폐 성능의 면에서 본 발명에 따라 제조된 약 10 ㎛의 코팅이 10배 정도 더 큰 두께를 필요로 하는 통상의 코팅과 균등하다는 것을 알아냈다. 이것은 실질적인 비용 절감 및 가스켓 또는 밀봉재의 기계적 성능의 증진된 개선을 초래한다.

표면의 불규칙 부분은 표면들이 접촉할 때 표면들이 모든 지점에서 완전한 메이팅이 달성되지는 못하게 한다. 갭은 미소할 수 있지만, 그것은 심지어 매우 높은 폐쇄력이 적용될 때조차도 EMI 에너지의 누출 경로를 제공한다. 완전한 메이팅을 달성하기 위해, 탄력성 물질로 제작된 가스켓이 표면 사이에 설치된다. 폐쇄 압력이 적용될 때, 가스켓이 그 자체를 두 메이팅 표면의 불규칙 부분과 합치시켜서 접합부 전반에 걸쳐서 국부적 압축의 점진적 변화를 수용하고, 이렇게 함으로써 그것을 완전히 밀봉한다. 동일한 방법으로, 탄력성 가스켓이 전도성 코팅 또는 잉크로 코팅되면, 접합부가 전자파 에너지 침투에 대비하여 밀봉될 수 있고, 이렇게 함으로써 함체의 전도도 및 차폐 완전성을 회복한다.

본 발명의 가스켓 또는 밀봉재의 탄력성 코어 요소는 전형적으로 갭 충전 성능을 가지는 유연성 중합체 물질로부터 제조되고, 그 둘레에 전도성 잉크 또는 코팅이 제공된다. 전형적인 가스켓 또는 밀봉 물질은 엘라스토머성 발포 열가소성체, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리프로필렌-EPDM 블렌드, 불소중합체, 부타디엔, 스티렌-부타디엔, 니트릴, 클로로술포네이트, 발포 네오프렌, 우레탄, 또는 실리콘, 예를 들어 오르가노폴리실록산을 포함한다. 별법으로, 비발포 실리콘, 우레탄, 네오프렌, 또는 열가소성체가 솔리드 형태 또는 관 형태로 이용될 수 있다.

EMI 가스켓의 성능은 전기적 성능 및 기계적 성능의 면에서 측정된다. 기계적 성능은 일반적으로 정상 작동 동안의 폐쇄력과 관련 있고, 낮은 폐쇄력이 요망된다. 폐쇄력은 가스켓을 통해 프레임과 문의 적절한 전기적 메이팅을 보장하도록 가스켓의 필요한 휨을 얻으면서 문 또는 패널을 폐쇄하는 데 요구되는 힘으로 정의될 수 있다. 전형적으로, 요구되는 폐쇄력은 5 파운드/선형 인치 미만이다. 차폐 가스켓은 메이팅 표면을 긁거나 또는 마모하지 않고 그의 원래 치수의 최대 75%까지 압축될 수 있어야 한다.

EMI 가스켓의 전기적 성능은 주어진 압축 하중 하에서 표면 비저항 (ohm/square)으로 측정한다. 낮은 비저항이 요망되는데, 그 이유는 이것이 가스켓의 표면 전도도가 높다는 것을 의미하기 때문이다. EMI 차폐 성능은 20 MHz 내지 18 GHz의 범위의 주파수 범위에 걸쳐서 데시벨(dB)로 측정하고, 이 범위에 걸쳐서 일정한 데시벨 수준이 바람직하다. 대부분의 응용에 있어서, 약 10 MHz 내지 10 GHz의 주파수 범위에 걸쳐서 약 10 dB 이상, 보통은 약 20 dB 이상, 바람직하게는 약 60 dB 이상의 EMI 차폐 효과가 허용될 수 있는 것으로 고려된다.

특정 응용을 위해 요망되는 EMI 차폐 효과를 달성하기 위해 전도성 코팅 또는 잉크 층이 가스켓 표면 전부 또는 일부에 적용된다. 적당한 적용 기술은 당업계에 알려져 있고, 분사 페인팅, 침지 코팅, 롤 코팅, 나이프 오버코팅, 압출, 그라비아 인쇄, 스크린 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 리소그래픽 인쇄, 패드 인쇄, 잉크젯 인쇄 및 전사 코팅을 포함한다. 본 발명의 코팅 또는 잉크는 유리하게는 선택된 패턴으로 약 10 ㎛ 미만의 두께로 적용된다. 적당한 인쇄 패턴은 예를 들어 약 30 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 인쇄된 선 폭 및 약 300 ㎛ 내지 약 900 ㎛의 선 간격을 갖는 사각형 격자 패턴이다.

전도성 코팅 또는 잉크는 중합체 및 전도성 나노 입자를 포함한다. 코팅의 두께 및 나노 입자의 사용량이 가스켓의 성능을 한정할 것이다. 또, 가스켓 성능은 전도성 코팅의 두께 및 사용량에 의존하고, 사용량이 많고 코팅이 두꺼울수록 월등한 차폐 성능을 제공한다. 이러한 효과는 충전재 비율로 해석되고, 충전재 비율은 일반적으로 경우에 따라서 코팅의 총 부피 또는 총 중량 기준으로 약 10 - 80 부피% 또는 50 - 90 중량%이지만, 필적하는 EMI 차폐 효과가 EMI 흡수 또는 "손실" 충전재의 사용을 통해 더 낮은 전도도 수준에서 달성될 수 있는 것으로 알려졌다.

본원에서 사용되는 "나노 입자" 또는 "전도성 나노 입자"라는 용어는 하나 이상의 치수가 약 100 ㎚ 미만, 바람직하게는 모든 치수가 약 100 ㎚ 미만, 가장 바람직하게는 하나 이상의 치수 또는 모든 치수가 약 20 ㎚ 미만인 규칙적 또는 불규칙적 모양의 전도성 입자를 정의하는 것을 의도한다. 대표적인 나노 입자 모양은 구, 편구, 침, 박편, 소판, 섬유, 관 등을 포함한다.

본 발명의 전도성 나노 입자는 전도성 또는 EMI 흡수 물질로부터 제작될 수 있다. 실시가능한 전도성 물질은 은, 탄소, 흑연, 모넬, 구리, 스틸, 니켈, 주석, ITO(인듐/주석 산화물), 또는 이들의 어떠한 조합도 포함한다. 은은 전기 저항이 가장 낮은 물질이고, 한편 탄소 및 흑연은 낮은 전기 저항 및 낮은 비용의 조합을 제공한다. 실시가능한 EMI 흡수 물질은 그 중에서도 페라이트를 포함한다.

나노 입자는 공지된 제제화 기술을 이용해서 중합체 결합제와 혼합된다. 나노 입자는 액체 상태의 중합체 중의 현탁액 또는 콜로이드성 혼합물을 형성한다. 코팅 또는 잉크가 가스켓 기재에 적용되어 경화되어서 솔리드 코팅을 형성할 때, 입자는 가스켓 표면에 전도성 경로 또는 회로를 형성하고, 이렇게 함으로써 바람직한 차폐 효과를 제공한다.

본원에서 사용되는 "잉크" 또는 "전도성 잉크"라는 용어는 적어도 다음 성분을 가지는 액체 매질을 의미한다: 중합체, 전도성 충전재 및 용매, 바람직하게는 수성 용매. 또, 잉크는 다른 성분, 예를 들어 윤활제, 가용화제, 현탁화제, 계면활성제, 및 다른 물질을 포함할 수 있다. "중합체", "수지" 및 "결합제"라는 용어는 본원에서 잉크를 언급할 때 빈번히 호환해서 사용된다. 그러나, 잉크의 핵심 특징은 그것이 전형적으로 수성 매질에서 제제화되고, 표면에 요망되는 EMI/RFI 차폐 성질을 부여하기 위해 표면에 쉽게 적용될 수 있다는 것이다. 적용 후, 예를 들어 가열 또는 실온 증발에 의해 용매가 제거되어 탄력성 기재 상에 안정한 전도성 층이 남는다. 잉크를 위해 선택된 용매로는 전형적으로 물이 사용되지만, 다른 용매, 예를 들어 부틸 아세테이트 및 글리콜 에스테르도 또한 이용될 수 있다. 본 발명의 목적상 적당한 전도성 잉크는 피켐 어소시에이츠(PChem Associates)에서 제조해서 PF 1200이라는 상표명으로 판매되는 것이다.

코팅 또는 잉크가 일단 가스켓에 적용되면, 코팅 또는 잉크의 경화는 통상의 기술, 예를 들어 실온 (증발), 열 경화, 자외선(UV) 경화, 화학 경화, 전자 빔(EB), 또는 다른 경화 메카니즘, 예를 들어 혐기 경화를 이용해서 달성할 수 있다.

본 발명의 차폐 가스켓은 성형 또는 압출 요소일 수 있고, 예를 들어 항공기 응용에서 전자 베이(bay) 문, 날개 패널 접근 커버, 엔진 파일론 및 레이돔에 이용될 수 있다. 다른 응용은 다양한 전자 제품 함체, 예를 들어 문 및 패널, 컴퓨터 캐비넷 및 드라이브 차폐용 하우징, 음극선관, 자동차 전자 모듈 등을 포함한다. 가스켓은 전자 제품 함체의 요망되는 부분 또는 위치에 적용될 수 있다. 가스켓은 전형적으로 중공 또는 솔리드 구조로 이용가능하고, 다양한 모양 및 단면으로 제작될 수 있다.

다음 실시예는 본원에 기술된 발명의 실용적이고 독특한 특징을 예시한다. 이들 실시예는 어떠한 제한적 의미로도 해석되지 않아야 한다는 것을 이해해야 한다.

실시예

피켐 어소시에이츠로부터 전도성 나노 입자 잉크 제제를 얻었다. PF1200이라고 불리는 잉크는 약 15 ㎜의 공칭 크기를 가지는 구형 은 나노 입자를 함유하는 수성 제제이다.

침지 코팅 방법을 이용해서 잉크로 가스켓을 코팅하여 가스켓에 연속 코팅을 형성하였다. 유사한 가스켓을 통상의 은/구리 코팅으로 코팅하였다. 비교를 위해 그 결과를 도 1에 나타내었고, 도 1은 각 코팅에 대해서 주파수에 대한 차폐 효과를 플롯팅하였다.

다양한 다른 실시태양이 가능하고 본 발명의 정신 및 범위 및 첨부된 특허 청구 범위 내에 든다. 상기 실시태양은 오직 설명하는 것만을 목적으로 하고, 본 발명을 어떠한 방식으로도 제한하는 것을 의도하지 않는다. 본 발명의 가스켓은 당분야에서 입수가능하고 당업계 숙련자에게 알려진 다양한 종류의 물질로부터 요망되는 어떠한 모양으로도 제조될 수 있다. 본 발명은 모든 균등한 실시태양을 망라하는 것을 의도하고, 첨부된 특허 청구 범위에 의해서만 제한된다. 본원에 등재된 모든 특허의 관련 게재 내용은 전체를 참고로 인용한다.

Claims (11)

1. 적어도 외표면을 가지는 탄력성 비전도성 코어 가스켓, 및
   코어 가스켓 부재의 외표면의 적어도 일부를 덮는, 전기 전도성 및/또는 EMI 흡수 나노 입자 충전재를 포함하는 차폐층
   을 포함하는 EMI 차폐 가스켓.
2. 제 1 항에 있어서, 코어 가스켓 부재가 엘라스토머성 중합체 물질 또는 발포체로부터 형성되는 EMI 차폐 가스켓.
3. 제 1 항에 있어서, 차폐층이 10 ㎛ 이하의 두께를 가지는 EMI 차폐 가스켓.
4. 제 1 항에 있어서, 차폐층이 충전재 및 결합제의 혼합물을 포함하는 EMI 차폐 가스켓.
5. 제 4 항에 있어서, 결합제가 중합체 물질, 예를 들어 수지 또는 엘라스토머를 포함하는 EMI 차폐 가스켓.
6. 제 5 항에 있어서, 중합체 물질이 아크릴, 폴리우레탄, 에폭시, 실리콘, 공중합체, 및 그의 블렌드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 EMI 차폐 가스켓.
7. 제 1 항에 있어서, 차폐층이 잉크인 EMI 차폐 가스켓.
8. 제 7 항에 있어서, 잉크가 수성 매질 중의 전도성 나노 입자를 포함하는 EMI 차폐층.
9. 제 1 항에 있어서, 약 100 ㎚ 미만의 최대 치수를 가지는 나노 입자.
10. 제 9 항에 있어서, 약 20 ㎚ 미만의 최대 치수를 가지는 나노 입자.
11. 제 1 항에 있어서, 은, 탄소, 모넬, 구리, 스틸, 니켈, 주석, ITO, 페라이트 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 나노 입자.
    
    

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