TWI339561B - Flame retardant, electrically conductive shielding materials and methods of making the same - Google Patents

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⑴ 、先前技術、内容、實施方A及圖式簡單:說明) 技術領域 本發明係關於火焰阻滯劑導電EMI屏蔽材料，特別是展 現改良屏蔽性質保持力之火焰阻滯劑導電EMI屏蔽材料。 先前技術 電子裝置之操作中之一般問題為在設備之電路内產生 電磁輪射◊這樣之賴射產生「電磁干擾j或「EMI」且如 此干擾接近之其他電子裝置之操作。 改善EMI效應之一般解決方式傾發展能吸收及/或反射 EMI能量之屏蔽材料。這些屏蔽材料用於在其源内局部化 EMI，並隔絕接近EMI源之其他裝置。事實上，在美國EMI 屏蔽材料以EMI屏蔽材料出售必須依從商業之聯邦通訊 委員會（FCC)EMC規則。 此外，欲用於電子裝置中之所有EMI屏蔽材料之目標為 其必須依從F C C之要求，而且亦應符合火焰阻滯性之美國 保險事業研究所（UL)之標準。就此而論，EMI屏蔽材料需 要製造成火焰阻滯劑，（即達到UL標準第94號「裝置及電 化製品之零件的塑膠材料燃燒能力之試驗」（Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances (1991))而不對符合EMI屏蔽要求需要之屏蔽 性質妥協》 已有幾個提供展現火焰阻滯性之EMI屏蔽材料（或填隙 料）之嘗試《典型上，透過使用隨後硬化之高黏度火焰阻 滯材料提Ε ΜI填隙料個別火焰阻滯層。例如針對導電，發 83987-970418.doc 1339561

(2) 泡體上織物Ε Μ I填隙料之美國專利第4，8 5 7,6 6 8號，其揭示 排列導電紡織品之内側上之獨特火焰阻滯胺基甲酸乙酯 層。相似地，亦針對導電發泡體上織物Ε ΜI填隙料之美國 專利第6,248,3 93號，其揭示藉劃定區域滲透高黏度火焰 阻滯組合物在導電紡織品之内側上形成個別火焰阻滯層 。劃定區域滲透紡織品允許填隙料之外部維持基本上無塗 層且導電。然而，編織物之塗佈部分因火焰阻滯塗層損失 導電性。如此，儘管這些填隙料展現表面電阻率，由這些 材料呈現之任何導電率或總電阻率因火焰阻滯劑戲劇地 減少。 如此，技藝界對為火焰阻滯劑且展現適合電磁屏蔽應用 之Ζ軸導電率或總電阻率之Ε ΜI屏蔽材料有需求。因此， 本發明之目標為提供展現Ζ軸導電率或總電阻率之火焰 阻滯劑ΕΜΙ屏蔽材料。 發明内容 本發明提供火焰阻滯性導電Ε ΜI屏蔽材料，其包括具内 空隙之多孔材料（此處空隙之内表面為導電的）且含有有 效量之火焰阻滯劑。較佳地，空隙表面因至少一層導電層 排列在内表面上，以金屬化層較佳。金屬化層之金屬包括 銅、錄、銀、纪、始、鑛錄之銀、铭、錫及其合金。在一 具體實施例中，火焰阻滯劑以粒狀之形式分佈在整個屏蔽 材料之空隙中。在此具體實施例中，粒狀物佔據不超過以 空隙界定總内表面區域之約3 0 %較佳，以不超過約2 0 %更 佳，而以不超過1 0 %最佳。在另一具體實施例中，火焰阻 83987-970418.doc 1339561 (3) 滯劑以塗層之形式在空隙之内表面上。在此具體實施例中 ，塗層之厚度為約1 2微米或更少較佳，以約5微米或更少 更佳，而以約2微米或更少最佳。在這些具體實施例之一 中，屏蔽材料基本上無封閉之空隙較佳。較佳多孔材料為 全面具至少一層金屬化層之開室發泡體，其視需要包括多 孔棉布。開室發泡體之實例為聚胺酯發泡體。 本發明屏蔽材料有利地展現總電阻及火焰阻滯性。屏蔽 材料之總電阻率為約2 0 〇 h m . c m或更小較佳，以約1 〇 h m • c m或更小更佳，而以約Ο . 5 o h m c m或更小最佳。有效 量之火焰阻滯劑提供具下列U L 9 4防火等級之至少一種之 材料較佳：至少H F - 1、至少Η B、至少V 2、至少V 1或V 0。 欲使用之火焰阻滯劑之實例為磷基火焰阻滯劑如磷酸銨 鹽。在另一具體實施例中，火焰阻滯劑為無鹵素的。火焰 阻滯劑可視需要包括聚合物載體如水溶性或水分散性聚 合物。最後，本發明屏蔽材料展現至少約6 5分貝之平均屏 蔽效果。 本發明亦提供生產上述屏蔽材料之方法。此法包括充滿 具内空隙之多孔材料，空隙之内表面為導電的，以火焰阻 滯劑提供空隙内表面上有效量之火焰阻滯劑。火焰阻滯劑 以水性組合物之形式較佳，其可視需要包括聚合物載體如 水溶性或水分散性聚合物。水性組合物之溶劑為水及水可 混合有機溶劑較佳且可視需要為無非水可混合有機溶劑 的。此方法包括硬化滲透之屏蔽材料較佳。提供有效量火 焰阻滯劑產生不超過約1 0倍之總電阻增加為有利的，以不 83987-970418.doc 1339561 ⑷ 属 超過1倍之總電阻增加更佳。其他較佳具體實施例如上所 述。 因此，本發明提供有利地展現火焰阻滯性及先前未得到 之電性質之屏蔽材料。本發明之這些及其他優點由下面陳 述之敘述將更明顯。 實施方式 根據本發明，火焰阻滯導電EMI屏蔽材料之條件為展現 火焰阻滯性而基本上不減少屏蔽能力。有利地，頃發現此 導電屏蔽材枓可提供火焰阻滯性而沒有傳統應用火焰阻 燃劑發生之電性質的實質上衰減。 本發明火焰阻滞屏蔽材料包括具其表面為導電之内空 隙之多孔材料且包括有效量之火焰阻滯劑。具導電表面之 内空隙（或孔）的多孔材料技藝界已熟知且一般用於EMI屏 蔽應用。空隙（或孔）之内表面透過在整個材料中展現之空 隙或孔之連接網路界定「内表面區域」。在一較佳具體實 施例中，多孔材料為開室聚合發泡體，如由熱塑性彈性體 (如聚胺基甲酸乙酯發泡體）製造之發泡體。聚合發泡體因 其有利於特定屏蔽應用之可變形本性為較佳的。在一更佳 具體實施例中，發泡體有每吋約5至1 2 0個孔，以約5 0至7 0 個孔更佳。 在屏蔽應用中，多孔材料之内表面藉在整個材料之内表 面鍍上至少一層導電材料提供導電性。典型上，在屏蔽應 用中導電性指表面電阻率為約300 ohm/平方或更小。導電 材料可為導電填隙料、金屬層或導電非金屬層之形式。 83987-970418.doc 1339561 (5) Ε ΜI屏蔽應用中使用之導電填隙料的實例包括但不限於 碳石墨、金屬薄片、金屬粉、金屬線及鍍金屬粒子或其組 合。多孔材料以填隙料滲透以分佈填隙料在整個材料中。 金屬化層典犁上藉技藝界熟知之電鍍或濺鍍應用，常用於 提供多孔材料導電性之金屬包括但不限於銅、錄、銀、把 、姑、鍍鎳之銀、紹、錫或其合金。提供多孔材料之内表 面導電性之非金屬材料的實例包括但不限於本質上導電 聚合物如d -聚乙炔、d -聚（苯乙烯）及d -聚苯胺，以及其組 合。 本發明之多孔屏蔽材料亦可包括棉布或外織物層以提 供屏蔽材料抗磨損性。棉布可為編織、非編織或針織之紡 織品。在每一情況中，棉布為多孔材料。 多孔屏蔽材料應展現高度之屏蔽效力較佳。關於這一點 ’屏蔽裝置之屏蔽效力為穿透材料信號衰減之量測《根據 本發明，多孔材料以轉移阻抗試驗由】MHz到1 GHz測量 展現至少65分貝（dB)之平均屏蔽效力較佳。平均屏蔽效力 (S E)為至少約8 0 d B更佳’而以至少約9 〇 d B最佳。 在一特佳具體實施例中，根據本發明使用之多孔材料為 金屬化發泡體（即其内表面區域上鍵上至少一層金属層之 發泡材料）。金屬化發泡體之實例可購自種種來源。一家 商業上之提供者為美國俄亥俄州之艾爾技術系統公司 (Eltech System Corp.，Chardon，OH.)。另一提供者為美國 密蘇里州之賴爾德科技公司（Laird Technologies Inc., St. Louis, MO) ^ 83987-970418.doc •10· 1339561 ⑹ 認賴ϋΐ 根據本發明，提供多孔材料之内表面有效量之火焰阻滯 劑。換言之，火焰阻滯劑藉排列在互相連接之空隙（或孔） 之表面上分散在整個材料中。在本發明之觀點。「有效量 」為提供屏蔽材料至少水平防火等級之水焰阻滯劑之量， 同時維持足夠ΕΜΙ屏蔽應用之ζ軸導電率或總電阻率。火 焰阻滯性使用美國保險事業研究所標準第94號「裝置及電 化製品之零件的塑膠材料燃燒能力之試驗」（1 9 9 1 )測定。 在一更佳具體實施例中，有效量提供屏蔽材料UL 94防火 等級之至少HF-1或ΗΒ。以UL94垂直防火等級至少VI、V2 或V 0更佳。相似地，屏蔽材料展現之總電阻率（在未壓縮 狀態下）為約20 ohms公分（Ω . cm)或更小較佳，以約1 Ω . Cm 或更小更佳，而以約0.0 5 Ω . c m或更小最小。一種探知總 電阻率之方法為使用ASTM D991標準。如對熟諳此藝者 為明顯的，欲分散在整個材料中之火焰阻滯劑的實際量因 種種因子為可變的。一般，分佈在整個材料中之火焰阻滯 劑的量應為10盎斯每平方碼（opsy)或更小，以約3 opsy或 更小更佳，而以約1 〇 p s y或更小最佳。然而，這些參數可 容易地由熟諳此藝者根據本發明之技術探知。 本發明之火焰阻滯劑材料有排列在種種形式之材料的 内表面上之火焰阻滯劑。在一具體實施例中，火焰阻滯劑 以較薄塗層之形式分佈在整個材料中。在另一具體實施例 中，火焰阻滯劑以黏在内表面之粒狀物分佈在整個材料中 。儘管不想受理論限制。咸信因火焰阻滯劑之分散本性基 本上無封閉空隙（或孔）之本發明火焰阻滯屏蔽材料的性 83987-970418.doc 11 1339561 ⑺ 質促進戲劇性提供屏蔽材料之電性質。如此允許屏蔽材料 之導電表面間之電接觸特別是在變形時發生。這為較早火 焰阻滯劑Ε ΜI屏蔽材料之反面，在其中火焰阻滯劑塗層之 厚度使空氣或孔之阻塞或封閉發生藉此減少電接觸。「基 本上無」封閉之空隙（或孔）意指小於大部分之提供火焰阻 滯劑之多孔材料的空隙（或孔）被封閉或阻塞。在較佳具體 實施例中，小於約2 5百分比之空隙（或孔）為封閉的，以小 於約1 0百分比更佳。 在一特別具體實施例中，火焰阻滯劑為排列在内表面上 之粒狀物形式。在一更佳具體實施例中，粒狀物佔據提供 火焰阻滯劑之屏蔽材料總内表面區域之約3 0百分比或更 少，以約2 0百分比或更少較佳，而以約1 0百分比或更小最 佳。在另一具體實施例中，火焰阻滯劑為厚度約1 2微米或 更少之薄塗層之形式，以約5微米或更少更佳，而以約2 微米或更少最佳。 欲使用之火焰阻滯劑包括任何火焰阻滯劑如基於鹵素 及基於非齒素之火焰阻滞劑。在一較佳具體實施例中，使 用基於磷酸鹽或酯之火焰阻滯劑。欲使用之基於磷酸鹽或 酯之火焰阻滯劑之實例為磷酸銨、磷酸烷酯、膦酸鹽化合 物或其組合。欲使用之火焰阻滯劑的代表性實例包括但不 限於十四溴二笨基氧化物、十四溴二苯基醚、三氧化銻、 六溴環十二烷、雙（四溴酞醯亞胺）乙烯、雙（六氫環戊二 烯）環辛烷、氣化鏈烷烴、三水合鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅 、氧化三（1,3 -二氣異丙基）磷酸鋅、膦酸、寡聚膦酸酯、 83987-970418.doc 12 1339561

⑻ 聚磷酸銨（APP)、磷酸二氫銨（ADP)、磷酸三苯酯（ΤΡΡ)、 二銨及單銨磷酸鹽或其任何混合物。在另一具體實施例中 ，火焰阻滯劑基本上無函素以提供無鹵素火焰阻滯材料。 可購得火焰阻滯劑之特別實例由美國南卡羅來納州之頂 點 4匕學公司（Apex Chemical Company, Spartanburg, SC)及 美國紐約州之阿克羅諾貝爾（Akzo Nobel，Dobbs, NY)所 出售。 在另一具體實施例中，聚合塗層視需要排列在空隙（或 孔）之内表面及火焰阻滯劑間。已有利地發現可提供屏蔽 材料聚合塗層而不實質上增加燃燒能力。提供給屏蔽材料 之量為不實質上減少材料之屏蔽效力同時增加燒燒能力 之任何量。欲使用之聚合材料的實例為單質聚合物、共聚 合物及其混合物如聚乙烯、聚磷腈、聚丙烯腈、聚苯乙烯 、聚丁二烯、塑化聚氣乙烯、聚氣丁二烯（氣丁橡膠 neoprene)、碟酸鹽及聚填酸酯、環氧樹脂、苯乙稀及順 丁烯二酸酐之共聚合物、蜜胺-曱醛樹脂以及胺基甲酸乙 酯。塗層之聚合材料為水溶性或水分散性聚合物較佳。在 一特別具體實施中，提供多孔材料之内表面乾燥塗層重小 於約一盘斯每平方碼（opsy)之胺基甲酸乙S旨聚合物塗層 ，以小於約0.6 〇 p s y更佳。如對熟諳此藝者明顯的，聚合 塗層之實際量可改變只要不會不利地影響屏蔽材料之屏 蔽效力及易燃性。 本發明之火焰阻滯屏蔽材料藉以火焰阻滯劑在足以排 列有效量火焰阻滯劑在空隙之内表面上的條件滲透上述 83987-970418.doc -13 - 1339561

(9) 屏蔽材料。多孔材料使用技藝界習知之任何技術滲透。例 如，多孔材料可在含水焰阻滯劑之液體組合物浸潰。以火 焰阻滯劑滲透多孔材料之其他方法包括喷灑、氣刀塗佈、 上及下直接塗佈、溝槽模（擠壓）塗佈、刮刀加輥（間隙）塗 佈、計量桿塗佈及雙反轉輥塗佈。 在一較佳具體實施例中，多孔材料藉將其在足夠黏度之 液體火焰阻滯組合物足以讓組合物完全擴散在整個材料 中之時間滲透。移除過量火焰阻滯劑（如藉捏滲透材料） 減小封閉之發生之後藉技藝界之任何技術硬化滲透材料 。使用水性組合物滲透聚合發泡體減少發泡體材料之潛在 膨脹較佳。在本發明之情況中。「水性的」指液體組合物 溶劑之大部分為水或水及水可混溶性有機溶劑之組合。溶 劑無非水可混溶性有機溶劑更佳。在一具體實施例中，硬 化藉乾燥材料（如在環境溫度或用烘箱）作用。然而，如對 熟諳此藝者為明顯的，硬化方法之選擇視組合物中所含之 組分而定。 欲用於滲透發泡材料之液體火焰阻滯組合物容易由種 種供應商如頂點化學公司或阿克羅諾貝爾（前面所述）。液 體組合物之黏度應夠低以容易擴散（即透過）通過多孔材 料。液體火焰阻滯劑之黏度為約1 000厘泊每秒（cps)或更 少較佳，以約5 0 0 c p s或更少更佳，而以約1 0 0 c p s或更少 最佳。如此，商業上可購得之火焰阻滯劑除了改變塗佈重 量外可調整其黏度以協助擴散至整個多孔材料。視需要， 液體組合物亦可包括潤溼劑以協助火焰阻滯劑之擴散欲 83987-970418.doc 14 1339561 (10) 離之 陰少 、 更 子或 離% 陽量 (ο —1 劑 性 活 面 界 於 限 〇 不 } 但的 括性 包兩 劑及 溼子 潤離 之非 用 、 使子 約 用 可 劑 溼 潤 2 約 以 而 佳 較 少 更 或 % 量 4 約 以 中。 物佳 合最 組小 在更 合或 結% 量 量 合薄 聚成 括形 包上 亦面 物表 合内 組之 滯L) 且 ί 火隙 體空 液料 中材 例蔽 施屏 實孔 體多 具在 一 助 另協 在體 合 聚較 之物 用合 使聚 I性 0 散 層 分 塗水 滯或 阻性水 焰溶用 火水利 合 聚 酯 乙 酸 曱 基 胺 基 以，合 ，中聚 體例對 載施劑 合實胄 聚體阻 述具^ 上別火 括特 包一 體在 致 。 --1-3 物 合 組 約 至 1 —1 約 為 礎 基 為 .gll ηβη 乾 以 圍 範 例 比 之 體 -3- 約 以 佳 更 1 3 ϋ έ··· 至 塗 述合 敘聚 之的 面性 前燃 如易 之 屏 層 給例 要施 需實 視體 h具 料這 材在 蔽" 予 中 料先 材首 蔽料 屏材 加蔽 增屏 不， 材需 蔽視 屏前 透之 滲劑 由滯 料阻 材焰 層火 塗用 合應 聚在 量且 透空 滲之 物閉 合 封 組小 層減 塗以 合除 聚移 以料 燥 乾 使點 驟優 步顯 之明 料一 材之 蔽法 屏方 孔明 多發 透本渗 ： 中 料 材 個 整 在 散 明分 發劑 本滯 據阻 i根焰 要 火 劑 滯 阻 焰 火 以 料 材中 之料 分材 部在 別置 個配 供劑 提滞 僅阻 法焰 方火 前 之 先量 較大 till tfh、 才 β 為或 火 齊 滯 阻 方 前 先 以 當火 相產 η生 法 阻法 電方 總之 或劑 率滞 電阻 導焰 ά 火 Je-1 Z 料 之材 料蔽 材屏 少供 減提 顯 明 廣 別 個 之 劑 滯 阻 焰 中 例 施 實 體 具 佳 較 在 過 超 不 加 增 阻 總 之 料 材 蔽 屏 ， 生佳 產較 佳 更 倍 —1 ο 約 過 超 不 以 而 倍 地 似 相 倍滯 :,阻 焰 火 供 提 約 過 超 不 以 83987-970418.doc 15 1339561 ⑼ 劑後之屏蔽材料的平均屏蔽效力減少不超過3 0百分比較 佳，以2 0百分比或更少更佳，而以1 0百分比或更少最佳。 下列非限制實例描述根據本發明產生火焰阻滯發泡體 之獨特性質。 實例 實例1 商業上可購得之整個金屬化發泡體上織物屏蔽材料塗 佈可購自頂點化學公司之未稀釋之頂點（Apex) 9 1 1火焰 阻滞劑（黏度為25 cps)。二種不同厚度（1.0 mm及3,2 mm) 之發泡體上織物屏蔽材料分別取自賴爾德科技（Laird Technologies)之發泡體上織物產品CF0040-4及CF0125-4 的線產量。導電發泡體之5 "X 1 1 "板浸在含火焰阻滯劑之5 " X12"之盤中。之後發泡體板以雙橡皮夾滾轉機在10 psi下 捏。在填塞後，塗佈發泡體板在攝氏1 1 0度之烘箱内乾燥 約2 5分鐘。目視觀察塗佈發泡體板確定無封閉之孔。決定 頂點9 1 1之塗佈重量對3 · 2 m m材料為4.3 4 〇 p s y，而對1 . 0 m m材料為1 . 7 6 op s y。試片切成5 " X 1 /2 "之圓棒樣品並作 UL94垂直燃燒（V)試驗。燃燒試驗之結果列在表1。 83987-970418.doc • 16- 1339561 (12) 表1 UL94-V易辕性试驗结果丨…. 1 ·0 mm F R導電發泡體 |3,2mmFR;‘導衆聲泡嫌:. *· ' _樣品 τι T2 T3 通《5/失敗 樣品·‘ T1 T2 T3 逋過_ 1 0 0 0^ 通過 _ 1 0 0 0 .2 0 0 0 通過· 2. 1 0 〇 .‘ -逋過 3 0 0 0 通過 3 0 0 0 通邁 4 0 0 0 通過 4 7 0 0 通遏- 5 3 0 0 遂過 5 0 0 0 '適进_ • 熄餘k 3 ··， . 餘燼1 8 試驗結果 V-0 試驗蛄果：.· V-0 ·· 火焰阻滯劑發泡體上織物之樣品均通過VO等級之UL94 垂直燃燒試驗。對這些材料之V 0等級亦獨立地由美國保 險事業研究所確認。室内V0燃燒等級亦以上述方法應用 其他火焰阻滯劑頂點20 80及弗羅爾FR-2(阿克羅諾貝爾）。 實例2 第 取得可購自美國艾爾技術系統公司之1.75 mm厚導電發 泡體之樣品並根據本發明處理。導電發泡體為錄上3 〇免/ 平方米之鎳的鍍碳聚胺基曱酸乙酯發泡體，其在產品編i 2620下出售。一群（n=5)未處理之發泡體作為控制乡且 項點化學 二群（n = 5)之5" x7"的導電發泡體浸在含未稀肖 公司之火焰保護（Flame Proof) 911塗層及1重蔷 至*百分比之 奔卡巴斯（P e n t r a p e X) 1 9 2 4 (潤溼劑，亦可味自頂 只點化學公 司）之5 " x 1 2 "盤中。之後發泡體板以雙橡皮失.、穿 '、辑機在1 〇 p s i下捏。在填塞後，塗佈發泡體板在攝氏1丨0 τ υ度下乾燥約 25分鐘。第三群（η = 5)之發泡體樣品首先l·乂水Α & &丞胺基曱酸 乙醋塗層（索魯化學公司Soluol Chemical Co .)之索魯寇特 (SoUeote) 1024-4C塗佈。5"x7"之導電發泡雜* 取次入含稀 •17- S3987-970418.doc ^39561

釋水基胺基甲酸匕醋塗層之溶液（200克胺基f酸酯（索魯 寇特）於800克去離子水中）之5"xl2"的塑膠盤中。在發泡 體板浸在胺基甲酸醋塗層後，其以雙橡皮失滾轉機在1〇 下填塞。在填塞後，塗佈發泡體板在攝氏14〇度之烘箱 内乾燥約20分鐘。在樣品乾燥後，其浸在根據上述步驟之 未稀釋「火焰保護911」中並以攝氏1〇〇度之烘箱乾燥。第 四群（n = 5)之發泡體樣品只以胺基甲酸乙酯塗佈。目視觀 察塗佈樣品確定無封閉孔。三個群（未塗佈、塗佈9丨丨、及 塗佈胺基甲酸醋加塗佈911)之試片切成5"長χ1/2"寬之圓 棒樣品並做UL94垂直（V)燃燒試驗。燃燒試驗結果例在表 2中。亦分析試片之塗佈重量。表面電阻（4點）、屏蔽效力 (S Ε)及外力電阻特徵。塗佈重量及表面電阻列在表3中。 屏蔽效力及外力電阻特徵（即總電阻對壓力）分別圖示於 圖1及圖2中。 表2 控制 组 (未發 ,ltecl \30gl· ) 4i EltechiJUgNi (塗佈 91i.) Ellech 30g Νί 9ΐη 樣在 T! 12 IJ m •樣柔 T1 12 T3 P/F 樣 T1 T2 Τ3 P/F I 4-BTC F 1 0 0 0 P 1 1 0 0 Ρ 2 4-BTC F 2 0 0 0 P 2 0 0 1 Ρ 3 NT* 3 0 0 0 P 「3 0 0 0 Ρ 4 NT* 4 1 0 0 P 4 0 0 0 Ρ 5 NT* 卜5. 0 · 0 0 P 5 0 0 τ Ρ 蟪餘燼U υ • Λ 燼 c· 1 蟪丧故 —- 1 禾 失敗 試驗結果 通遜 試驗結 1 电過 . •NT-因材料先前之損壞而未試驗 83987-970418.doc -18- 1339561 (14)

__聰iJIS 表3 、/J塗体重量（OPSY) 未鍍δΓ1 2 OPSY 已鍍的 OPSY 金屬童 胺基甲酸酯 ⑼， OPSY U ，重 911 opsy 911 童. U/911 OPSY 911 '重. ΝΑ 2.93 ΝΛ 3.157 0:227 5.024 ^ 2.094 4.728 1.571 * .表面電阻 未塗佈， 4-點 U ,4·點 911 . 4-點 U/911 4rift 0.1036 ohm/sq. 0,3519 olim/sq. 0.1973 ohm/sq. 0,4483 ohm/sq. 表3中之數據及圖1與2顯示具分散火焰阻滯劑之發泡體屏 蔽材料展現之性質基本上與控制組未改變。例如，塗佈材 料之表面電阻展現最多約4.3倍之增加（0.4483 ohm/sq. + 0.1036 ohm/sq. = 4.3)。如圖1中所示，材料之屏蔽 效力減少不超過2 3百分比。相似地，圖2顯示控制組及火 焰阻滯劑樣品之外力電阻模型為相似的。 實例3 83987-970418.doc -19· 1 如實例1中厚度為1 . 5 m m之整個導電發泡體上織物之屏 蔽材料之樣品以未稀釋頂點9 1丨（右或沒有胺基甲酸乙酯） 及單獨以胺基曱酸酯滲透。材料來自賴爾德科技之發泡體 上織物產品C F 0 0 6 0 - 4之線產量。材料之樣品根據上述步 驟滲透除了 9 1 1火焰阻滯劑包括〇. 2重量％之奔卡巴斯 2 9 2 4。目視觀察塗佈樣品確定無封閉之孔。樣品3 (胺基曱 酸乙酯塗層+ 9 1 1塗層）之試片亦在電子顯微鏡下檢驗評價 火焰阻滯劑之分散本性。觀察孔之内表面以含有佔據小於 10百分之内表面區域之黏著顆粒。亦決定此顆粒以含有與 頂點9 11中所見到之磷酸銨鹽相關連之磷材料。塗佈材料 及未塗佈控制組之表面電阻、塗佈重量及U L 9 4 V 0火焰阻 1339561

滯性列在表4中。材料之屏蔽效力與樣品之外力電阻特徵 分別顯示在圖3及4。 表4 未塗佈1 只有胺1甲酸酯 膝基甲酸曲+911 只有91U 4-點電阻 0.014 ohm/sq. 0.028 ohm/sq. 0.038 ohm/sq. 0.022 ohm/sq. 〇]>sy .7.35 7.63 - 7.35 = 0.28 10^8-7.63 = 3,05 ..，· · 2·75 UL94 V0燃燒試驗 失政 失敗. 通過： —通過' — 表4中之數據及圖3與4顯示具火焰阻滞劑之發泡體上織 物屏蔽材料展現與控制組基本上未改變之屏蔽能力。塗佈 材料之表面電阻展現至多少於3倍之增加（〇 〇38 〇hm/sq + 0.014 ohm/sq. = 2.71)。如圖3所示’控制樣品展現95 dB之 平均屏蔽效力’同時單獨具火焰阻滯劑及除了火焰阻滯劑 外具胺基甲酸乙醋預塗層之樣品分別呈現91及90 dB，這 在屏蔽效力上少於10百分比之減少。相似地，圖4顯示控 制組及火焰阻滯劑樣品之外力電阻模型基本上為相似的。 _圏_式既_單說明 圖1為描述具分散根據本發明之火焰阻滯劑之屏蔽材料 (1.75 mm發泡體）的遠場屏蔽效力（SE)對頻率之圖：未塗佈 控制組（·& )、塗佈聚合物（+)、塗佈火焰阻滞劍（"F r ")(令） 及聚合物與火焰阻滯劑（+)。 圖2為描述具分散根據本發明之火焰阻滯劑之屏蔽材料 (1.75 mm發泡體）之總電阻對材料壓縮的遠場外力電阻圖· 未塗佈控制組（斗）、塗佈聚合物（士）、塗佈火焰阻滯劑 (•，FR")(令)及聚合物與火焰隍滯劑（。 83987-970418.doc •20· 1339561

(16) 圖3為描述具分散根據本發明之火焰阻滯劑之屏蔽材料 (1 .5 mm發泡體上織物）之遠場屏蔽效應效力（SE)對頻率 之圖：未塗佈控制組（)、塗佈聚合物（各）、塗佈火焰阻 滯劑（"FR”）（ +)及聚合物與火焰阻滯劑（+)。 圖4為描述具分散根據本發明之火焰阻滯劑之屏蔽材料 (1 · 5 m m發泡體上織物）之總電阻對材料壓縮的遠場外力 電阻圖：未塗佈控制組（孙）、塗佈聚合物（"^*)、塗佈火焰 阻滯劑（"FR”）（令)及聚合物與火焰阻滯劑（*)。 83987-970418.doc -21 -

Claims (1)

1339561 %年丨丨丹&日修义)正替換頁 第092104921號專利申--- 中文申請專利範圍替換本(99年11月） 拾、申請專利範圍 1 · 一種火焰阻滯性導電EMI屏蔽材料，其包括具内部空 隙之多孔材料，該等空隙之内表面為導電的，且該等 空隙含有效量之火焰阻滯劑，其中該屏蔽材料基本上 無封閉空隙，且其中該等空隙因至少一層導電層或填 隙料配置在該等内表面上而為導電的。 2. 如申請專利範圍第1項之屏蔽材料，其中該導電層為金 屬化層。 3. 如申請專利範圍第2項之屏蔽材料，其中該金屬化層之 金屬係選自由銅、錄、銀、纪、始、鍍錄之銀、紹、 錫及其合金所組成之群組。 4. 如申請專利範圍第1項之屏蔽材料，其中該火焰阻滯劑 以顆粒之形式分散遍及於該屏蔽材料之該等空隙。 5 ·如申請專利範圍第4項之屏蔽材料，其中該顆粒佔據不 超過約3 0 %由該等空隙界定之總内表面區域。 6. 如申請專利範圍第5項之屏蔽材料，其中不超過约2 0 % 之該内表面區域為被佔據的。 7. 如申請專利範圍第6項之屏蔽材料，其中不超過約1 〇 % 之該内表面區域為被佔據的。 8. 如申請專利範圍第1項之屏蔽材料，其中該火焰阻滯劑 係於該空隙之内表面上呈塗層之形式。 9. 如申請專利範圍第8項之屏蔽材料，其中該塗層之厚度 為約1 2微米或更少。 1 0.如申請專利範圍第9項之屏蔽材料，其中該塗層之該厚 83987-991110.doc 1339561 茚·魏麵〇1©貫 卜年“月卜曰修#)正替換頁 度為約5微米或更少。 11.如申請專利範圍第10項之屏蔽材料，其中該塗層之該 厚度為約2微米或更少。 1 2.如申請專利範圍第1項之屏蔽材料，其中該屏蔽材料之 總電阻率為約20 ohm . cm或更小。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之屏蔽材料，其中該總電阻率 為約1 ohm . cm或更小。 i 4.如申請專利範圍第1 3項之屏蔽材料，其中該總電阻率 為約0.5 〇 h m · c m或·更小。 1 5 .如申請專利範圍第1項之屏蔽材料，其中該多孔材料為 具至少一層金屬層之開室發泡體，該金屬層係整個鍍 在該多孔材料之空隙之内表面上。 1 6. —種火焰阻滯性導電EMI屏蔽材料，其包括具内部空 隙之多孔材料，該等空隙之内表面為導電的，且該等 空隙含有效量之火焰阻滯劑，其中該多孔材料為具至 少一層金屬層之開室發泡體，該金属層係整個鍍在該 多孔材料之空隙之内表面上，其中該發泡體尚包括多 孔棉布，及其中該等空隙因至少一層導電層或填隙料 配置在該等内表面上而為導電的。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之屏蔽材料，其中該發泡體為 聚胺基曱酸酯發泡體。 1 8.如申請專利範圍第1項之屏蔽材料，其中該火焰阻滯劑 之有效量提供該屏蔽材料至少HF-1之UL94防火等級。 1 9 .如申請專利範圍第1 8項之屏蔽材料，其中該屏蔽材料 展現至少HB之UL94防火等級。 83987-991110.doc 1339561 離瞧Will噴 竹年丨I q (。曰修止替換頁 20.如申請專利範圍第19項之屏蔽材料，其中該屏蔽材料 展現至少V2之UL94防火等級。 2 1 .如申請專利範圍第20項之屏蔽材料，其中該屏蔽材料 展現至少V 1之UL94防火等級。 22.如申請專利範圍第2 1項之屏蔽材料，其中該屏蔽材料 展現V0之UL94防火等級。 2 3 .如申請專利範圍第1項之屏蔽材料，該火焰阻滯劑為基 於磷之火焰阻滯劑。 24.如申請專利範圍第23項之屏蔽材料，其中該火焰阻滞 劑為磷酸銨鹽。 2 5.如申請專利範圍第23項之屏蔽材料，其中該火焰阻滯 劑不含鹵素。 2 6.如申請專利範圍第1項之屏蔽材料，其中該火焰阻滯劑 尚包括一聚合載體。 2 7.如申請專利範圍第2 6項之屏蔽材料，其中該聚合載體 為水溶性或水可分散聚合物。 2 8.如申請專利範圍第1項之屏蔽材料，其中該屏蔽材料之 屏蔽效力至少為約65分貝。 2 9.如申請專利範圍第16項之屏蔽材料，其中該屏蔽村料 基本上無封閉空隙。 3 0. —種生產火焰阻滞性導電EMI屏蔽材料的方法，該方 法包括： 以火焰阻滯劑滲透具内空隙之多孔材料以在該空隙 之内表面上提供有效量之該火焰阻滯劑，該等空隙之 内表面為導電的，其中該等空隙因至少一層導電層或 83987-991110.doc 1339561. 叫年^丨月卜日修(克)正替換頁 填隙料配置在該等内表面上而為導電的。 31.如申請專利範圍第30項之方法，其中該導電層為金屬 化層。 3 2 .如申請專利範圍第3 1項之方法，其中該金屬化層係選 自由銅、鎳、銀、鈀、鉑、鍍鎳之銀、鋁、錫及其合 金所組成之群。 3 3 .如申請專利範圍第3 0項之方法，其中該火焰阻滯劑為 水性組合物之形式。 3 4 .如申請專利範圍第3 3項之方法，其中該水性組合物尚 包括聚合載體。 35.如申請專利範圍第34項之方法，其令該聚合載體為水 溶性或水可分散性聚合物。 3 6 .如申請專利範圍第3 3項之方法，其中該水性組合物之 溶劑為水及水可混溶有機溶劑。 3 7 ·如申請專利範圍第3 6項之方法，其中該溶劑不含非水 可混溶有機溶劑。 3 8 ·如申請專利範圍第3 0項之方法，其尚包括硬化該經滲 透材料。 3 9 .如申請專利範圍第3 0項之方法，其中該火焰阻滯劑為 基於磷之火焰阻滯劑。 4 0 .如申請專利範圍第3 9項之方法，其中該火焰阻滯劑為 磷酸銨鹽。 4 1 .如申請專利範圍第3 0項之方法，其中該火焰阻滯劑之 該有效量提供不超過約1 0倍之總電阻增加。 4 2 ·如申請專利範圍第4 1項之方法，其中該火焰阻滯劑之 83987-991110.doc 1339561 巧年丨丨3丨〇日晗止瞀換頁 - 該有效量提供不超過1倍之總電阻增加。 4 3.如申請專利範圍第30項之方法，其中該火焰阻滯劑之 該有效量提供至少HF-1之UL94防火等級。 44. 如申請專利範圍第43項之方法，其中該火焰阻滯劑之 該有效量提供至少HB之UL94防火等級。 45. 如申請專利範圍第44項之方法，其中該火焰阻滯劑之 該有效量提供至少V2之UL94防火等級。 4 6.如申請專利範圍第45項之方法，其中該火焰阻滯劑之 該有效量提供至少VI之UL 94防火等級。 4 7 .如申請專利範圍第4 6項之方法，其中該火焰阻滯劑之 該有效量提供V0之UL94防火等級。 4 8. —種火焰阻滯性導電EMI屏蔽材料，其包括具内部空 隙之多孔材料，該等空隙之内表面為導電的，且該等 空隙含有效量之火焰阻滯劑，其中該屏蔽材料基本上 無封閉之空隙，其中該有效量之火焰阻滯劑係指能提 供該屏蔽材料至少水平防火等級同時維持足夠EMI屏 蔽應用之z軸導電率或總電阻率之量，且其中該等空隙 係因為至少一層選自由配置在該内表面上之金屬層、 導電非金屬層及導電填隙料所組成之群組之導電層而 具有導電性。 4 9.如申請專利範圍第48項之屏蔽材料，其中該導電層為 金屬化層。 5 0.如申請專利範圍第49項之屏蔽材料，其中該金屬化層 之金屬係選自由銅、鎳、銀、鈀、鉑、鍍鎳之銀、鋁、 錫及其合金所組成之群組。 83987-991110.doc 1339561 的年(丨Η (。日修(東)正替換頁 5 1 .如申請專利範圍第4 8項之屏蔽材料，其中該火焰阻滯 劑以顆粒之形式分散遍及於該屏蔽材料之該等空隙。 5 2 .如申請專利範圍第4 8項之屏蔽材料，其中該火焰阻滯 劑以顆粒之形式佔據不超過約3 0 %由該等空隙界定之 總内表面區域。 5 3 .如申請專利範圍第5 2項之屏蔽材料，其中該顆粒佔據 不超過約2 0 %之該内表面區域。 5 4 .如申請專利範圍第5 3項之屏蔽材料，其中該顆粒佔據 不超過約1 0 %之該内表面區域。 5 5 .如申請專利範圍第4 8項之屏蔽材料，其中該火焰阻滯 劑係於該等空隙之内表面上呈塗層之形式。 56,如申請專利範圍第55項之屏蔽材料，其中該塗層之厚 度為約1 2微米或更少。’ 5 7 .如申請專利範圍第5 6項之屏蔽材料，其中該塗層之該 厚度為約5微米或更少。 5 8 .如申請專利範圍第5 7項之屏蔽材料，其中該塗層之該 厚度為約2微米或更少。 5 9 .如申請專利範圍第4 8項之屏蔽材料，其中該屏蔽材料 之總電阻率為約20 ohm . cm或更小。 60 .如申請專利範圍第5 9項之屏蔽材料，其中該總電阻率 為約1 〇 h m . c m或更小。 6 1 .如申請專利範圍第6 0項之屏蔽材料，其中該總電阻率 為約0.5 〇 h m . c m或更小。 62.如申請專利範圍第48項之屏蔽材料，其中該多孔材料 為整個具有至少一層金屬層之開室發泡體。 83987-991110.doc 1339561 。日修㊇正替 63 .如申請專利範圍第62項之屏蔽材料，其中該發泡體尚 包括多孔棉布。 64.如申請專利範圍第63項之屏蔽材料，其中該發泡體為 聚胺基甲酸酯發泡體。 6 5 ·如申請專利範圍第4 8項之屏蔽材料，其中該火焰阻滯 劑之該有效量係提供該屏蔽材料至少HF- 1之UL94防 火等級。 66. 如申請專利範圍第65項之屏蔽材料，其中該屏蔽材料 展現至少HB之UL94防火等級。 67. 如申請專利範圍第66項之屏蔽材料，其中該屏蔽材料 展現至少V2之UL94防火等級。 6 8 .如申請專利範圍第6 7項之屏蔽材料，其中該屏蔽材料 展現至少V 1之UL94防火等級。 6 9.如申請專利範圍第6 8項之屏蔽材料，其中該屏蔽材料 展現V0之UL94防火等級。 70.如申請專利範圍第4 8項之屏蔽材料，該火焰阻滯劑為 基於磷之火焰阻滯劑。 7 1 .如申請專利範圍第7 0項之屏蔽材料，其中該火焰阻滯 劑為磷酸銨鹽。 7 2.如申請專利範圍第70項之屏蔽材料，其中該火焰阻滯 劑不含鹵素。 73 .如申請專利範圍第4 8項之屏蔽材料，其中該火焰阻滯 劑尚包括一聚合載體。 74.如申請專利範圍第73項之屏蔽材料，其中該聚合載體 為水溶性或水可分散性聚合物。 83987-991110.doc 1339.561. fi年(（8 曰修(0正替換頁 萌聽麵围買 7 5.如申請專利範圍第48項之屏蔽材料，其中該屏蔽材料 具有至少約6 5分貝之屏蔽效力。 7 6. —種生產火焰阻滯性導電EMI屏蔽材料的方法，該方 法包括以有效量之火焰阻滯劑滲透具内空隙之多孔材 料，該等空隙之内表面為導電的，且該有效量之火焰 阻滞劑係指能提供該經滲透之材料至少水平防火等級 同時維持足夠EMI屏蔽應用之z軸導電率或總電阻率 之量，其中該火焰阻滯劑係經分散以使該經滲透之材 料基本上無封閉之空隙且其中該等空隙因至少一層導 電層或填隙料配置在該等内表面上而為導電的。 7 7 .如申請專利範圍第7 6項之方法，其中該火焰阻滯劑不 含鹵素。 7 8 .如申請專利範圍第7 6項之方法，其中該火焰阻滯劑為 水性組合物之形式。 7 9 .如申請專利範圍第7 8項之方法，其中該水性組合物包 括聚合載體。 80.如申請專利範圍第79項之方法，其中該聚合載體為水 溶性或水可分散性聚合物。 8 I .如申請專利範圍第7 8項之方法，其中該水性組合物之 溶劑為水或水與水可混溶有機溶劑之組合。 8 2.如申請專利範圍第8 1項之方法，其中該溶劑不含非水 可混溶有機溶劑。 8 3 ·如申請專利範圍第7 6項之方法，其尚包括硬化該經滲 透之材料。 8 4 ·如申請專利範圍第7 6項之方法，其中該火焰阻滯劑為 83987-991I10.doc 1339561 Μ年[(Ej丨。3峰(g)正替換頁 基於磷之火焰阻滞劑。 85. 如申請專利範圍第84項之方法，其中該火焰阻滯劑為 磷酸銨鹽。 86. 如申請專利範圍第85項之方法，其中該有效量之火焰 阻滞劑提供不超過約1 〇倍之總電阻增加。 8 7.如申請專利範圍第76項之方法，其中該有效量之火焰 阻滯劑提供至少HB之UL94防火等級。 88.如申請專利範圍第76項之方法，其中該火焰阻滯劑以 顆粒之形式分散遍及於該等空隙。 8 9 如申請專利範圍第7 6項之方法，其中該火焰阻滯劑以 顆粒之形式佔據不超過約3 0 %由該等空隙界定之總内 表面厚域。 9 0.如申請專利範圍第76項之方法，其中該火焰阻滯劑係 於該等空隙之内表面上呈塗層之形式。 91.如申請專利範圍第90項之方法，其中該塗層之厚度為 約12微米或更少。 92. 如申請專利範圍第76項之方法，其中該經滲透之材料 之總電阻率為約2 0 〇 h m _ c m或更小。 93. 如申請專利範圍第76項之方法，其中該多孔材料包含 整個具有至少一層金屬層之開室發泡體。 94. 如申請專利範圍第93項之方法，其中該發泡體包括多 孔棉布。 9 5.如申請專利範圍第94項之方法，其中該發泡體包含聚 胺基曱酸酯發泡體。 9 6 ·如申請專利範圍第7 6項之方法，其中該經滲透之材料 83987-991110.doc 1339561.

們年1/ fjut]丨兮換f 具有至少約65分貝之屏蔽效力。 9 7.如申請專利範圍第76項之方法，其中在至少一部分該 等空隙之内表面及該火焰阻滯劑之間配置有一聚合塗 層。 98. —種生產火焰阻滯性導電EMI屏蔽材料的方法，該方 法包括以有效量之火焰阻滯劑滲透具内空隙之多孔材 料，該等空隙之内表面因為至少一層選自由配置在該 内表面上之金屬層、導電非金屬層及導電填隙料所阻 成之群組之導電層而具有導電性，且該有效量之火焰 阻滯劑係指能提供該經滲透之材料至少HB之UL94防 火等級同時維持足夠EMI屏蔽應用之z軸導電率或總 電阻率之量，其中該火焰阻滯劑係呈分散於塗層之顆 粒形式以使該經滲透之材料基本上無封閉之空隙，且 該顆粒佔攄不超過約3 0 %由該等空隙界定之總内表面 區域。 9 9.如申請專利範圍第9 8項之方法，其中該火焰阻滯劑不 含鹵素41 100. 如申請專利範圍第98項之方法，其中該有效量之火焰 阻滯劑提供至少V 0之UL 9 4防火等級。 101. 如申請專利範圍第9 8項之方法，其中該有效量之火焰 阻滯劑提供不超過約1 0倍之總電阻增加。 102. 如申請專利範圍第9 8項之方法，其中該屏蔽材料之總 電阻率為約0.5 0 ohm . cm或更小。 103. 如申請專利範圍第9 8項之方法，其中該顆粒佔據不超 過約1 0 %由該等空隙界定之總内表面區域。 83987-991110.doc -10- 1339561 104.如申 具有 吧年(（8(0日修止瞀換頁i 請專利範圍第9 8項之方法，其中該經滲透之材料 至少約9 0分貝之屏蔽效力。 83987-991110.doc -II - ,a 1339561 陸、（一>、本案指定代表圖為：第_圖 (二）、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 柒、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：

83987-970418.doc