Экранирующая электромагнитные волны уплотнительная прокладка, обладающая эластичностью и адгезионной способностью
Изобретение относится к области электротехники, в частности к экранированию электромагнитного излучения с использованием уплотнительной прокладки, обладающей эластичностью и адгезионной способностью. Раскрыта уплотнительная прокладка, обладающая электрическими и адгезионными свойствами, а также функцией экранирования электромагнитных волн, и способ ее изготовления. Уплотнительная прокладка включает электропроводящую подложку и наложенный на нее клейкий полимерный лист, обладающий электропроводностью в продольном и поперечном направлениях, для чего на электропроводящую подложку нанесены ориентированные проводящие наполнители, распределенные в клейкой полимерной смоле так, чтобы уплотнительная прокладка обладала способностью к поглощению энергии удара и вибрации в дополнение к адгезионной способности. Техническим результатом изобретения является создание экранирующей электромагнитные волны уплотнительной прокладки, которая может быть легко изготовлена и обладает характеристиками поглощения энергии удара и вибрации и адгезионной способностью без ухудшения свойств уплотнительной прокладки. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 табл.
Предпосылки создания изобретения
Область техники
Настоящее изобретение относится к экранирующей электромагнитные волны уплотнительной прокладке, обладающей эластичными и адгезионными свойствами, и способу ее изготовления. Более конкретно настоящее изобретение относится к экранирующей электромагнитные волны уплотнительной прокладке, в которой клейкий полимерный лист, обладающий электропроводностью, размещен в продольном и поперечном направлениях электропроводящей подложки, так чтобы экранирующая электромагнитные волны уплотнительная прокладка обладала способностью к поглощению энергии удара и вибрации, а также адгезионной способностью.
Описание известного уровня техники
Различные вредные электронные волны или электромагнитные волны, генерируемые электрическими цепями различных электронных приспособлений, могут вызывать нарушения функционирования периферийных электронных устройств или их компонентов, ухудшать технические характеристики электронных устройств, ухудшать качество изображения, создавая шумовые помехи, уменьшать срок службы электронных устройств или их компонентов и вызывать неисправности электронных продуктов. Для экранирования таких вредных электронных волн и электромагнитных волн были разработаны различные материалы, экранирующие электронные волны и электромагнитные волны. Например, такие материалы включают металлические пластины, металлизированные ткани, проводящие краски, проводящие клейкие ленты или полимерные эластомеры, которым придают способность к электропроводности.
В настоящее время уплотнительные прокладки используются для экранирования электронных/электромагнитных волн. Однако такая уплотнительная прокладка должна не только выполнять функции экранирования электронных волн и электромагнитных волн, но также обладать эластичностью, чтобы плотно прилегать к различным электронным компонентам электронных устройств, и поглощать энергию ударов и вибрации.
Поэтому обычно в качестве уплотнительной прокладки используется полимерный эластомерный лист, которому придаются электропроводящие свойства.
Например, для использования полиуретановой пены в качестве экранирующей электромагнитные волны уплотнительной прокладки путем придания электропроводности полиуретановой пене ткани или пластиковые пленки могут быть ламинированы на обе поверхности полиуретановой пены (см. патенты США №3755212, 3863879, 4216177 и 5859081). Полиуретановая пена, снабженная тканями или пластиковыми пленками, представляет собой экранирующий электромагнитные волны материал, обладающий только поверхностной электропроводностью, с незначительной объемной электропроводностью, поэтому экранирующий электромагнитные волны материал преимущественно используется, только когда необходима поверхностная электропроводность.
Обычно тонкодисперсный порошок электропроводящей газовой сажи, графита, золота, серебра, меди, никеля или алюминия наносят непосредственно на полимерный эластомер для придания вертикальной объемной электропроводности полимерному эластомеру.
То есть при производстве полимерных эластомеров тонкодисперсный металлический порошок проводящей газовой сажи, графита, золота, серебра, меди, никеля или алюминия равномерно распределяется в полимерном эластомере в качестве проводящих наполнителей. Однако для придания электропроводности полимерным эластомерам с помощью проводящих наполнителей частицы проводящих наполнителей должны образовывать непрерывную цепочку в полимерном эластомере. Это означает, что металлические частицы или частицы газовой сажи должны образовывать тесные контакты друг с другом таким образом, чтобы электроны могли двигаться по проводящим частицам. Например, когда газовую сажу смешивают с уретановой смолой для обеспечения электропроводности, используют от 15 до 30 мас.% газовой сажи по отношению к уретановой смоле. Для получения повышенной электропроводности используют более 40 мас.% газовой сажи. Однако в этих случаях не только трудно равномерно распределить частицы газовой сажи, но и снижается вязкоупругость расплава уретановой смолы, так что частицы наполнителя могут сцепляться друг с другом, тем самым значительно увеличивая вязкость. В результате невозможно провести вспенивание и удельный вес продукта увеличивается при ухудшении свойств продукта, так что способность продукта к поглощению энергии удара и вибрации может ухудшаться. В то же время при использовании металлического порошка необходимо увеличить количество металлического порошка в два-три раза по сравнению с использованием газовой сажи для обеспечения электропроводности. В этом случае дисперсионные характеристики металлического порошка ухудшаются, а удельный вес смеси возрастает.
Как указывалось выше, количество проводящих материалов должно быть ограничено из-за трудностей в процессе производства и ухудшения свойств продукта. По этой причине возникает относительно большое объемное сопротивление, так что трудно достичь желательной вертикальной объемной электропроводности. В результате при использовании обычного способа смешения проводящего наполнителя с полимерной смолой трудно получить полимерный эластомер, экранирующий электромагнитные волны материал, или экранирующую электромагнитные волны уплотнительную прокладку, имеющую повышенную электропроводность, а также способность к поглощению энергии удара и вибрации.
Другим обычным способом является прибавление большого количества (более 70 мас.%) наполнителей к силиконовому листу, тем самым обеспечивая электропроводность силиконового листа. Однако этот обычный способ использует избыточные количества наполнителей, так что стоимость производства может возрастать. Примеры обычных способов придания электропроводности полимерным смолам или полимерным эластомерам раскрыты в публикациях не прошедших экспертизу японских патентов №9-000816 и 2000-077891 и патентов США №6768524, 6784363 и 4548862.
Кроме того, поскольку обычные проводящие эластомеры не имеют адгезионных свойств, при применении уплотнительной прокладки, изготовленной из обычного проводящего эластомера, в электронных устройствах уплотнительную прокладку может быть непросто закрепить на электронных устройствах до сборки продукта. По этой причине требуется отдельно наносить на проводящий эластомер клей или необходимо использовать клейкую ленту, такую как двухстороннюю клейкую ленту, для закрепления проводящего эластомера на электронных устройствах.
Таким образом, до сих пор не была разработана уплотнительная прокладка, обладающая способностью к поглощению энергии удара и вибрации и обладающая объемной электропроводностью и высокой эластичностью, низкой жесткостью и низкой постоянной остаточной деформацией сжатия. Кроме того, до сих пор не была разработана уплотнительная прокладка, обладающая самоклеящейся способностью.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для решения описанных выше проблем, существующих в известном уровне техники, авторы настоящего изобретения провели исследования и изучили возможности придания поверхностной электропроводности и объемной электропроводности полимерному эластомеру, обладающему адгезионной способностью, таким образом, чтобы полимерный эластомер мог быть использован в качестве материала для экранирующей электромагнитные волны уплотнительной прокладки.
В результате авторы настоящего изобретения разработали способ, способный придавать электропроводность клейкой полимерной смоле как в продольном, так и в поперечном направлениях клейкой полимерной смолы. Если такую клейкую полимерную смолу используют в качестве материала для уплотнительной прокладки, то можно просто получить экранирующую электромагнитные волны уплотнительную прокладку, имеющую характеристики поглощения энергии удара и вибрации, с желательными поверхностной электропроводностью и объемной электропроводностью без ухудшения свойств уплотнительной прокладки.
Соответственно, целью настоящего изобретения является создание экранирующей электромагнитные волны уплотнительной прокладки, которая может быть легко изготовлена и обладает характеристиками поглощения энергии удара и вибрации и адгезионной способностью с желательными поверхностной электропроводностью и объемной электропроводностью без ухудшения свойств уплотнительной прокладки.
Другой целью настоящего изобретения является создание способа изготовления вышеупомянутой уплотнительной прокладки.
Для достижения вышеупомянутых целей, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, предлагается уплотнительная прокладка, обладающая эластичными и адгезионными свойствами, а также функцией экранирования электромагнитных волн.
Детальнее, уплотнительная прокладка включает электропроводящую подложку; и клейкий полимерный лист, обладающий электропроводностью и наложенный на электропроводящую подложку, где клейкий полимерный лист включает клейкую полимерную смолу и проводящие наполнители, распределенные в клейкой полимерной смоле, причем проводящие наполнители ориентированы как в продольном, так и в поперечном направлениях в клейкой полимерной смоле, будучи электрически соединены друг с другом по всей площади клейкого полимерного листа.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ изготовления уплотнительной прокладки. Детальнее, настоящее изобретение предлагает способ изготовления электропроводящей уплотнительной прокладки, обладающей эластичными и адгезионными свойствами и включающей электропроводящую подложку и клейкий полимерный лист, обладающий электропроводностью и наложенный на электропроводящую подложку, где способ включает стадии: приготовления смеси путем смешения мономера для приготовления клейкой полимерной смолы с проводящими наполнителями; изготовления смеси в форме листа; наложения фотошаблона, имеющего маскирующий рисунок, на обе поверхности листа, и фотополимеризации клейкой полимерной смолы путем облучения листа светом через фотошаблон, тем самым получая клейкий полимерный лист, в котором проводящие наполнители ориентированы как в продольном, так и в поперечном направлениях клейкой полимерной смолы, будучи электрически соединены по всей площади листа; и наложения клейкого полимерного листа на одну поверхность электропроводящей подложки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Указанные выше и другие объекты, отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут лучше понятны из приведенного ниже детального описания в сочетании с приложенными чертежами, на которых:
ФИГ.1 представляет собой схематическое изображение, показывающее расположение наполнителей в клейком полимерном листе в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.2а представляет собой фотографическое изображение, показывающее клейкий полимерный лист, используемый в качестве материала уплотнительной прокладки в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.2b представляет собой фотографическое изображение, полученное методом SEM (сканирующий электронный микроскоп), которое показывает поперечное сечение клейкого полимерного листа и ориентированные в нем наполнители в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.2с представляет собой фотографическое изображение, полученное методом SEM, показывающее верхнюю поверхность клейкого полимерного листа и ориентированные в нем наполнители в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.3а представляет собой фотографическое изображение, показывающее клейкий полимерный лист, содержащий волокнистые проводящие наполнители в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.3b представляет собой фотографическое изображение, полученное методом SEM, которое показывает поперечное сечение клейкого полимерного листа в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.3с представляет собой фотографическое изображение, полученное методом SEM, которое показывает верхнюю поверхность клейкого полимерного листа и наполнители, ориентированные в клейком полимерном листе и выходящие на его поверхность в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.4 представляет собой схематическое изображение, показывающее рисунок антиадгезионного листа в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.5а и 5b представляют собой схематические изображения, показывающие изменение ориентации наполнителей при облучении светом в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
ФИГ.6а представляет собой схематическое изображение процесса, включающего стадии приготовления клейкого полимерного листа, его соединения с электропроводящей подложкой и сматывания полученной системы в форме уплотнительной прокладки;
ФИГ.6b представляет собой схематическое изображение, показывающее уплотнительную прокладку, намотанную в соответствии с процессом, изображенным на ФИГ.6а;
ФИГ.7а представляет собой схематическое изображение, показывающее строение уплотнительной прокладки в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, в котором уплотнительная прокладка включает электропроводящую подложку, сформованную с использованием клейкого полимерного листа;
ФИГ.7b представляет собой схематическое изображение, показывающее строение уплотнительной прокладки в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, в котором уплотнительная прокладка включает электропроводящую подложку, сформованную с использованием клейкого полимерного листа и антиадгезионного листа, наложенного на клейкий полимерный лист;
ФИГ.8а представляет собой схематическое изображение, показывающее процесс изготовления проводящей сетчатой пленки;
ФИГ.8b представляет собой схематическое изображение, показывающее процесс изготовления уплотнительной прокладки с использованием проводящей сетчатой пленки; и
ФИГ.9 изображает вид в поперечном сечении уплотнительной прокладки, изготовленной с использованием проводящей сетчатой пленки.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее детально описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения.
Уплотнительная прокладка в соответствии с настоящим изобретением включает электропроводящую подложку 600 и клейкий полимерный лист 100, обладающий электропроводностью и наложенный на электропроводящую подложку 600. Поскольку электропроводящая подложка 600 обладает электропроводностью как в продольном 140, так и в поперечном 130 направлениях, можно обеспечить уплотнительную прокладку, имеющую электропроводность как в поперечном 130, так и в продольном 140 ее направлениях.
В уплотнительной прокладке в соответствии с настоящим изобретением электропроводящая подложка 600 поддерживает клейкий полимерный лист 100 и имеет толщину от примерно 0,02 до 1 мм.
Клейкий полимерный лист 100 придает адгезионные и эластичные свойства, а также электропроводность уплотнительной прокладке по настоящему изобретению таким образом, чтобы уплотнительная прокладка обладала способностью экранировать электромагнитные волны. Некоторая часть наполнителей 120, содержащихся в клейком полимерном листе 100, ориентирована в продольном 140 направлении клейкого полимерного листа 100. Таким образом, как показано на ФИГ.1-4b, некоторая часть наполнителей 120 ориентирована в направлении оси z, поэтому может наблюдаться растрескивание в направлении оси z в клейком полимерном листе 100. В этом случае эластичность клейкого полимерного листа 100 понижена, и эластичность уплотнительной прокладки также понижена, что ухудшает функцию поглощения энергии удара уплотнительной прокладки. По этой причине клейкий полимерный лист 100 накладывают на электропроводящую подложку 600 для предотвращения растрескивания.
Электропроводящая подложка 600 имеет вид гибкого тонкого листа и предпочтительно изготовлена из материала, обладающего электропроводностью. Хотя настоящее изобретение специально не ограничивает тип электропроводящих подложек 600, электропроводящие подложки 600 могут включать один из материалов, выбранных из группы, состоящей из проводящих тканей, проводящих нетканых тканей, обработанных с целью придания электропроводности тканей, обработанных с целью придания электропроводности нетканых тканей, металлической фольги и металлических пленок.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения в качестве электропроводящей подложки 600 может быть использована проводящая сетка 800 пленки 850, которая может выполнять функции маскирующего рисунка 310. Проводящая сетка 800 пленки 850 может быть получена путем нанесения на проводящую сетку 800 покрытия из полимерной смолы (см. ФИГ.8а). В пленке 850 с проводящей сеткой 800 проводящая сетка 800 не пропускает свет 450 и, таким образом, может выполнять функции маскирующего рисунка 310; и поскольку проводящая сетка 800 обладает электропроводностью, она может выполнять функции электропроводящей подложки 600. Таким образом, проводящая сетка 800 пленки 850 селективно экранирует проходящий свет 450 для проведения селективной фотополимеризации, однако проводящая сетка 800 пленки 850 не удаляется после фотополимеризации, но включается в клейкий полимерный лист 100 с образованием уплотнительной прокладки.
Антиадгезионное покрытие может быть нанесено на одну поверхность электропроводящей подложки 600, где не формуется клейкий полимерный лист 100. Таким образом, клейкий полимерный лист 100 обеспечивается на другой поверхности электропроводящей подложки 600, где не наносится антиадгезионное покрытие. Так, как показано на ФИГ.6а, уплотнительная прокладка, включающая электропроводящую подложку 600 и клейкий полимерный лист 100, нанесенный на электропроводящую подложку 600, может быть изготовлена в форме рулона. Поскольку антиадгезионное покрытие наносится на одну поверхность электропроводящей подложки 600, уплотнительная прокладка, изготовленная в форме рулона, может быть легко размотана благодаря антнадгезионному покрытию поверхности.
В одном типичном варианте осуществления настоящего изобретения антиадгезионный лист 300 может быть ламинирован на одну поверхность клейкого полимерного листа 100, которая не контактирует с электропроводящей подложкой 600 (см. ФИГ.7b). Уплотнительная прокладка, объединенная с антиадгезионным листом 300, хранится в форме рулона, пока не используется. При необходимости использования уплотнительной прокладки антиадгезионный лист 300 удаляется с уплотнительной прокладки, так чтобы уплотнительная прокладка могла быть нанесена на объекты или продукты.
В другом типичном варианте осуществления настоящего изобретения может быть использован двухходовой процесс. Таким образом, продукт может быть изготовлен в состоянии, когда антиадгезионные листы 300 ламинированы на обеих поверхностях клейкого полимерного листа 100, и при необходимости, электропроводящая подложка 600 может быть ламинирована на одну поверхность клейкого полимерного листа 100 после удаления антиадгезионного листа 300.
В соответствии с уплотнительной прокладкой по настоящему изобретению клейкий полимерный лист 100 включает клейкую полимерную смолу и проводящие наполнители 120, распределенные на поверхности и во внутренней части клейкой полимерной смолы. Проводящие наполнители 120 ориентированы как в поперечном 130 (плоскость х-у), так и в продольном 140 (направление оси z) направлениях клейкого полимерного листа 100, находясь в электрическом контакте друг с другом, тем самым образуя проводящую сетку по всей площади клейкого полимерного листа 100, так что клейкий полимерный лист 100 может обладать электропроводностью как в поперечном 130, так и в продольном 140 направлениях. Таким образом, проводящие наполнители 120 образуют проводящую сетку в клейкой полимерной смоле (см. ФИГ.1, 2b, 3b и 5b).
Например, полимер на акриловой основе может быть использован в качестве полимерного компонента клейкой полимерной смолы. В частности, фотополимеризуемый акриловый полимер, который может быть получен путем фотополимеризации, может быть использован в качестве полимерного компонента клейкой полимерной смолы. Проводящие наполнители 120 ориентированы в горизонтальном и вертикальном направлениях в клейкой полимерной смоле. Для достижения такой ориентации предпочтительно используют фотополимеризуемый акриловый полимер, потому что при этом может быть обеспечена подвижность проводящих наполнителей 120 в процессе фотополимеризации.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения полимер, полученный путем полимеризации фотополимеризуемого мономера, может быть использован в качестве полимерного компонента клейкой полимерной смолы. Фотополимеризуемый мономер включает алкилакрилатный мономер, имеющий С1-С14 алкильную группу.
Алкилакрилатный мономер включает, без ограничений, бутил(мет)акрилат, гексил(мет)акрилат, н-октил(мет)акрилат, изооктил(мет)акрилат, 2-этилгексил(мет)акрилат или изононил(мет)акрилат. Кроме того, алкилакрилатный мономер также включает изооктилакрилат, изононилакрилат, 2-этилгексилакрилат, децилакрилат, додецилакрилат, н-бутилакрилат или гексилакрилат.
Хотя алкнлакрилатный мономер может быть использован сам по себе, алкилакрилатный мономер обычно сополимеризуют с сополимеризуемым мономером, имеющим полярность, отличную от алкилакрилатного мономера, для получения клейкой полимерной смолы.
В настоящее время соотношение алкилакрилатного мономера к сополимеризуемому мономеру, имеющему вышеупомянутую полярность, специально не ограничивается. Например, может быть принято весовое соотношение, равное 99-50:1-50. Сополимеризуемые мономеры, имеющие вышеупомянутую полярность, делятся на сополимеризуемые мономеры, имеющие сохраняющуюся после полимеризации (storing) полярность, и сополимеризуемые мономеры, имеющие нормальную полярность. Соотношение сополимеризуемого мономера к алкилакрилатному мономеру может меняться в зависимости от его полярности.
Сополимеризуемые мономеры, имеющие вышеупомянутую полярность, включают, без ограничений, акриловую кислоту, итаконовую кислоту, гидроксиалкилакрилат, цианоалкилакрилат, акриламид или замещенный акриламид. Кроме того, сополимеризуемые мономеры, имеющие полярность, меньшую, чем у вышеупомянутых компонентов, включают н-винилпирролидон, н-винилкапролактам, акрилонитрил, винилхлорид или диаллилфталат.
Сополимеризуемый мономер, имеющий вышеупомянутую полярность, придает полимерной смоле адгезионные свойства и способность к сцеплению, улучшая адгезию полимерной смолы.
Проводящие наполнители 120, используемые для придания электропроводности клейкому полимерному листу 100 в соответствии с настоящим изобретением, ориентированы в горизонтальном и вертикальном направлениях в клейкой полимерной смоле, образуя проводящую сетку таким образом, что по проводящей сетке может протекать ток. Ориентация проводящих наполнителей 120 изображена на ФИГ.1 и 5b.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения содержание проводящих наполнителей 120 составляет от 5 до 500 весовых частей в расчете на 100 весовых частей клейкой полимерной смолы. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения содержание проводящих наполнителей 120 составляет от 20 до 150 весовых частей в расчете на 100 весовых частей клейкой полимерной смолы.
Не устанавливается конкретных ограничений по виду проводящего наполнителя, и может быть использован любой проводящий наполнитель, который может обеспечивать электропроводность.
Проводящие наполнители, которые могут быть использованы, включают благородные металлы; неблагородные металлы; благородные или неблагородные металлы с покрытием из благородных металлов; благородные и неблагородные металлы с покрытием из неблагородных металлов; неметаллы с покрытием из благородных или неблагородных металлов; проводящие неметаллы; проводящие полимеры; и их смеси. Более конкретно, проводящие наполнители могут включать благородные металлы, такие как золото, серебро, платина; неблагородные металлы, такие как никель, медь, олово, алюминий и никель; благородные или неблагородные металлы с покрытием из благородных металлов, такие как медь, никель, алюминий, олово или золото с покрытием из серебра; благородные и неблагородные металлы с покрытием из неблагородных металлов, такие как медь или серебро с покрытием из никеля; неметаллы с покрытием из благородных или неблагородных металлов, такие как графит, стекло, керамика, пластики, эластомеры или слюда с покрытием из никеля или серебра; проводящие неметаллы, такие как газовая сажа или углеродное волокно; проводящие полимеры, такие как полиацетилен, полианилин, полипиррол, политиофен, поли(нитрид серы), поли(п-фенилен), поли(фениленсульфид) или поли(п-фениленвинилен); и их смеси.
Наполнитель классифицируется в широком понимании как "дисперсный" по виду, хотя конкретная форма такого вида не считается критичной для настоящего изобретения и может включать любую форму, обычно используемую в производстве или составлении композиций проводящих материалов описанного тут типа, включая пустотелые или твердые микросферы, эластомерные микросферы, чешуйки, пластинчатые частицы, волокна, стержнеобразные частицы, частицы неправильной формы или их смесь.
Аналогично, размер частиц наполнителя не считается критичным и может иметь узкий или широкий интервал или диапазон распределения по размерам, но в одном типичном варианте осуществления настоящего изобретения будет находиться в интервале примерно 0,250-250 мкм, а в другом типичном вариант осуществления - в интервале примерно 1-100 мкм.
В частности, когда уплотнительная прокладка наносится на металлический корпус, а не на пластиковый корпус, в качестве проводящих наполнителей 120 предпочтительно используются металлы с покрытием из никеля. Например, в качестве проводящих наполнителей 120 используют графитовое волокно с покрытием из никеля. В отличие от пластикового корпуса коррозия может протекать на контактной поверхности между металлическим корпусом и проводящими наполнителями 120. Такая коррозия называется "гальванической коррозией", которая возникает при контакте друг с другом двух металлов, имеющих разные свойства, и один из металлов промотирует окисление другого металла. Гальваническая коррозия также называется "гетерометаллической контактной коррозией", и коррозия может протекать с высокой скоростью, когда разные типы металлов контактируют друг с другом. Например, если алюминиевая труба соединена с медной трубой в воде, то поскольку алюминий имеет относительно более низкий электродный потенциал окисления и восстановления, поверхность алюминиевой трубы легко корродирует. В отличие от него, поскольку медь имеет относительно низкое перенапряжение на своей поверхности по отношению к восстановлению водородных ионов, медь способствует коррозии алюминия. Однако никель устойчив к гальванической коррозии, поэтому для предотвращения гальванической коррозии предпочтительно используются наполнители с покрытием из никеля.
В то же время волокнистые наполнители имеют форму тонких нитей, так что когда волокнистые наполнители размещаются на клейком полимерном листе 100 в горизонтальном направлении, т.е. когда волокнистые наполнители расположены в плоскости х-у клейкого полимерного листа 100, можно минимизировать ухудшение эластичности и гибкости клейкого полимерного листа 100, вызываемой наполнителями.
Таким образом, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения графитовое волокно с покрытием из никеля или никелевые частицы волокнистого типа предпочтительно используются в качестве проводящих наполнителей 120. Предпочтительно, графитовое волокно с покрытием из никеля или никелевые частицы волокнистого типа имеют длину от примерно 10 до 200 мкм и толщину от примерно 5 дo 20 мкм.
Для получения свойств, пригодных для уплотнительной прокладки, клейкий полимерный лист 100 может включать по меньшей мере один тип других наполнителей. Настоящее изобретение может специально не ограничивать тип других наполнителей, если они не ухудшают характеристики и эксплуатационную пригодность клейкого полимерного листа 100. Например, другие наполнители включают, без ограничений, теплопроводящие наполнители, огнестойкие наполнители, антистатические агенты, вспенивающие агенты или полимерные пустотелые микросферы.
В соответствии с настоящим изобретением содержание других наполнителей 120 составляет 100 весовых частей в расчете на 100 весовых частей полимерных компонентов. Кроме того, клейкий полимерный лист 100 может включать другие добавки, такие как инициаторы полимеризации, сшивающие агенты, фотоинициаторы, пигменты, антиоксиданты, УФ-стабилизаторы, диспергенты, пеногасящие агенты, загустители, пластификаторы, смолы, повышающие клейкость, силановые аппреты или лессирующие агенты.
В соответствии с уплотнительной прокладкой по настоящему изобретению свойства клейкого полимерного листа 100, в частности, адгезионная способность клейкого полимерного листа 100 могут быть отрегулированы в зависимости от количества сшивающих агентов. В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения содержание сшивающих агентов составляет от 0,05 до 2 весовых частей в расчете на 100 весовых частей клейкой полимерной смолы. Сшивающие агенты включают многофункциональные акрилаты, такие как 1,6-гександиолдиакрилат, триметилпропантриакрилат, пентаэритриттриакрилат, 1,2-этилепегликольдиакрилат или 1,12-додекандиолакрилат.Однако настоящее изобретение не ограничено ими.
Кроме того, при изготовлении клейкого полимерного листа 100 может быть использован фотоинициатор. Степень полимеризации клейкой полимерной смолы может быть отрегулирована в зависимости от количества фотоинициаторов. В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения содержание фотоинициаторов составляет от 0,01 до 2 весовых частей в расчете на 100 весовых частей клейкой полимерной смолы. Фотоинициаторы, пригодные для настоящего изобретения, включают 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид, бис-(2,4,6-триметилбензоил)фенил-фосфиноксид, α,α-метокси-α-гидроксиацетофенон, 2-бензоил-2-(диметиламино)-1-[4-(4-морфолинил)фенил]-1-бутанон или 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон. Однако настоящее изобретение не ограничено ими.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения уплотнительная прокладка может быть получена путем ламинирования клейкого полимерного листа 100 на электропроводящую подложку 600, и клейкий полимерный лист 100 может быть изготовлен с помощью вышеупомянутой полимеризации мономера. Детальнее, мономер для приготовления клейкой полимерной смолы смешивают с проводящими наполнителями 120 для придания электропроводности и затем при необходимости прибавляют наполнители или добавки. После этого вышеупомянутые компоненты полимеризуют с образованием клейкой полимерной смолы.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения уплотнительная прокладка может быть получена путем использования проводящей сетки 800 пленки 850, которая может выполнять функции маскирующего рисунка 310 электропроводящей подложки 600, для включения проводящей сетки 800 пленки 850 в клейкий полимерный лист 100 во время фотополимеризации, с образованием при этом уплотнительной прокладки в одну стадию.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается способ изготовления электропроводящей уплотнительной прокладки, обладающей эластичными и адгезионными свойствами, включающей электропроводящую подложку 600 и клейкий полимерный лист 100, обладающий электропроводностью, сформированный на электропроводящей подложке 600. Детальнее, способ включает стадии:
приготовления смеси путем смешения мономера для приготовления клейкой полимерной смолы с проводящими наполнителями 120;
изготовления смеси в форме листа;
наложения фотошаблона, имеющего маскирующий рисунок 310, на обе поверхности листа и фотополимеризации клейкой полимерной смолы путем облучения светом 450 листа через фотошаблон, тем самым получая клейкий полимерный лист 100, в котором проводящие наполнители 120 ориентированы в продольном 140 и горизонтальном 130 направлениях клейкой полимерной смолы, образуя электрические соединения по всей площади листа; и
ламинирования клейкого полимерного листа 100 на одну поверхность электропроводящей подложки 600.
Способ может далее включать стадию прибавления инициаторов полимеризации или сшивающих агентов.
Для того, чтобы клейкий полимерный лист 100 мог иметь электропроводность как в поперечном 130, так и в продольном 140 направлениях, может быть использована подвижность наполнителей 120 в процессе полимеризации. Детальнее, может быть принята фотополимеризация для использования подвижности наполнителей 120.
Для этого, в соответствии с настоящим изобретением, после смешения мономера для приготовления клейкой полимерной смолы с проводящими наполнителями 120 проводится фотополимеризация путем облучения смеси светом 450. В настоящее время локально облучают светом 450 поверхность смеси. В соответствии с вышеупомянутым способом проводящие наполнители 120 могут быть добавлены после частичной полимеризации мономера для приготовления клейкой полимерной смолы таким образом, чтобы проводящие наполнители 120 могли быть равномерно диспергированы в компоненте, используемом для изготовления полимерной смолы.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения для облегчения диспергирования проводящих наполнителей 120 и инициирования селективной фотополимеризации мономер для приготовления клейкой полимерной смолы предварительно полимеризуют в форме фотополимеризуемого полимерного сиропа 110 и затем прибавляют проводящие наполнители 120 и другие добавки к фотополимеризуемому полимерному сиропу 110. После этого вышеупомянутые компоненты равномерно перемешивают и затем проводят процессы полимеризации и сшивания.
Таким образом, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения клейкий полимерный лист 100 изготавливается способом, включающим стадии:
приготовления полимерного сиропа 110 путем частичной полимеризации мономера, используемого для приготовления полимера;
прибавления проводящих наполнителей 120 к полимерному сиропу 110 и равномерного перемешивания смеси;
наложения фотошаблона, имеющего предварительно нанесенный маскирующий рисунок 310, на поверхность полимерного сиропа 110, смешанного с проводящими наполнителями 120; и
облучения светом 450 полимерного сиропа 110 через фотошаблон с фотополимеризацией при этом полимерного сиропа 110. Затем клейкий полимерный лист 100, изготовленный вышеупомянутым способом, накладывают на электропроводящую подложку 600, тем самым получая уплотнительную прокладку.
Таким образом, может быть изготовлен клейкий полимерный лист 100, сформированный с сеткой проводящего наполнителя, и затем уплотнительная прокладка может быть изготовлена с использованием клейкого полимерного листа 100.
Полимерный сироп 110, полученный с помощью процесса частичной полимеризации, имеет вязкость от примерно 500 до 20000 сП, которая регулируется для следующего процесса фотополимеризации. Кроме того, мож быть использован, при необходимости, тиксотропный материал, такой как диоксид кремния, для достаточного загущения мономеров таким образом, чтобы мономеры могли быть приготовлены в виде сиропов.
Предпочтительно, клейкий полимерный лист 100 получают в условиях отсутствия кислорода. Кроме того, в процессе фотополимеризации излучают УФ-свет 450.
Например, условия отсутствия кислорода включают бескислородную камеру, в которой плотность кислорода составляет менее 1000 ppm (млн-1). Таким образом, после наложения фотошаблона свет 450 излучают на полимерный сироп 110 в бескислородной камере, где плотность кислорода составляет менее 1000 ppm. Для обеспечения условий строгого отсутствия кислорода можно отрегулировать плотность кислорода менее 500 ppm в бескислородной камере. Кроме того, антиадгезионные листы 300 могут быть размещены по обе стороны сиропа для того, чтобы по существу не допустить поступление кислорода. В этом случае не требуется использование бескислородной камеры.
Кроме того, если экранирующий рисунок 310 формируется непосредственно на антиадгезионном листе 300, то не требуется использование фотошаблона. В этом случае антиадгезионный лист 300 служит фотошаблоном, имеющим экранирующий рисунок 310.
В соответствии с настоящим изобретением для того чтобы клейкий полимерный лист 100 мог обладать электропроводностью как в поперечном 130, так и в продольном 140 направления, может быть использована подвижность наполнителей 120 в процессе полимеризации. Детальнее, при проведении процесса фотополимеризации путем облучения светом 450 находящегося в сиропообразном состоянии полимерного компонента после прибавления проводящих наполнителей 120 к находящемуся в сиропообразном состоянии полимерному компоненту (тут и далее называемому полимерным сиропом 110), в котором мономеры не были полностью полимеризованы, свет 450 селективно направляют на поверхность полимерного сиропа 110 таким образом, что фотополимеризация селективно инициируется на поверхности полимерного сиропа 110, тем самым приводя к размещению проводящих наполнителей 120 в виде желательного рисунка.
Фотошаблон, имеющий предварительно нанесенный маскирующий рисунок 310, может быть использован с целью селективной полимеризации. Фотошаблон, имеющий предварительно нанесенный маскирующий рисунок 310, включает светопропускающий участок, позволяющий свету 450 проходить через него, и экранирующий свет участок для экранирования или ослабления света 450, проходящего через него. Фотошаблон может включать, без ограничений, антиадгезионный лист 300, имеющий предварительно нанесенный маскирующий рисунок 310, ячеистую сетку, сетку или решетку. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения в качестве фотошаблона предпочтительно используют антиадгезионный лист 300, имеющий предварительно нанесенный маскирующий рисунок 310, как показано на ФИГ.4.
Антиадгезионный лист 300 изготовлен из светопроницаемого материала и сформирован с экранирующим рисунком 310 (см. ФИГ.4), имеющим светопропускающий участок для прохождения через него света 450 и экранирующий свет участок для экранирования или ослабления проходящего через него света 450. Антиадгезионный лист 300 может быть наложен на обе поверхности полимерного сиропа 110 в форме листа. В этом случае антиадгезионный лист 300 может служить барьером для кислорода. Экранирующий рисунок 310, сформированный на фотошаблоне, может по существу уменьшать количество света 450, проходящего через фотошаблон, или экранировать свет 450, так что скорость фотополимеризации значительно снижается или фотополимеризация не инициируется на поверхности полимерного сиропа 110 под фотошаблоном.
Хотя антиадгезионный лист 300 предпочтительно изготовлен из светопроницаемого материала, возможно также изготовление антиадгезионного листа 300 с использованием прозрачного пластика, обработанного антиадгезионным покрытием или имеющего низкую поверхностную энергию. Например, антиадгезионный лист 300 может быть изготовлен с использованием полиэтиленовой пленки, полипропиленовой пленки или полиэтилентерефталатной (PET) пленки.
Настоящее изобретение не ограничивает специально толщину антиадгезионного листа 300. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения используют антиадгезионный лист 300, имеющий толщину от примерно 5 мкм до 2 мм. Если толщина антиадгезионного листа 300 составляет менее 5 мкм, то толщина антиадгезионного листа 300 слишком мала для формирования экранирующего рисунка 310 и для образования покрытия для полимерного сиропа 110 на антиадгезионном листе 300. В отличие от этого, если толщина антиадгезионного листа 300 превышает 2 мм, то фотополимеризация полимерного сиропа 110 будет протекать с трудом.
Настоящее изобретение может не ограничивать специально способ формирования экранирующего рисунка 310 на антиадгезионном листе 300, если способ включает стадию наложения материала, обладающего способностью ослабления или экранирования проходящего через него света 450 на поверхность светопроницаемого материала. Например, может быть использован способ печати. Способ печати включает типичные печатные способы, такие как способ трафаретной печати, способ печати с использованием бумаги для термотрансфера или способ глубокой печати. Кроме того, в вышеупомянутых способах печати может быть использована черная краска, обладающая превосходными светопоглощающими свойствами.
Благодаря вышеупомянутому маскирующему рисунку 310 свет 450 не может проходить через антиадгезионный лист 300 или количество света 450, проходящего через антиадгезионный лист 300, может быть значительно уменьшено, так что фотополимеризация не инициируется или уменьшается на поверхности антиадгезионного листа 300 под экранирующим рисунком 310 и скорость фотополимеризации снижается (см. ФИГ.5b). Однако фотополимеризация может активно протекать на участках, расположенных рядом с экранирующим рисунком 310, с образованием радикалов. В результате полимеризация может протекать в направлении вниз от экранирующего рисунка 310. При этом благодаря селективной фотополимеризации проводящие наполнители 120, оставшиеся на участке, где была инициирована полимеризация, смещаются на участки, где полимеризация еще не была инициирована.
Детальнее, в процессе селективной фотополимеризации полимеризация инициируется на участке, где не сформирован экранирующий рисунок 310, так что проводящие наполнители 120, оставшиеся на вышеупомянутом участке, смещаются на участок, где полимеризация еще не инициирована (см. ФИГ.5а). В отличие от этого, поскольку полимеризация не инициируется на участке под экранирующим рисунком 310, проводящие наполнители 120, остающиеся на вышеупомянутом участке, не смещаются (см. ФИГ.5b). Соответственно, как показано на ФИГ.1, проводящие наполнители 120 концентрируются в поперечном 130 направлении (плоскость х-у) клейкого полимерного листа 100 на участке с несформированным экранирующим рисунком 310 и концентрируются в продольном 140 направлении (направление оси z) клейкого полимерного листа 100 на участке со сформированным экранирующим рисунком 310, тем самым образуя проводящую сетку по всей площади клейкого полимерного листа 100. В результате клейкий полимерный лист 100 обладает электропроводностью как в поперечном 130, так и в продольном 140 направлениях благодаря проводящим наполнителям 120.
Таким образом, проводящие наполнители 120 ориентированы в продольном 140 направлении (направление оси z) клейкого полимерного листа 100 на участке со сформированным экранирующим рисунком 310 и ориентированы в поперечном 130 направлении (плоскость х-у) клейкого полимерного листа 100 на участке с несформированным экранирующим рисунком 310, тем самым образуя проводящую сетку в продольном 140 и поперечном 130 направлениях клейкого полимерного листа 100. Соответственно, полимерная смола в соответствии с настоящим изобретением может обладать электропроводностью в продольном 140 направлении, так что она имеет повышенную электропроводность по сравнению с обычной полимерной смолой, в которой проводящие наполнители 120 ориентированы беспорядочно.
Настоящее изобретение не ограничивает специально тип маскирующих рисунков 310, формируемых на антиадгезионном листе 300. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения экранирующая свет часть экранирующего рисунка 310 может занимать от 1 до 70% антиадгезионного листа 300. Если площадь экранирующей свет части составляет менее 1% антиадгезионного листа 300, то проводящие наполнители 120 не могут быть эффективно ориентированы в продольном 140 направлении. Наоборот, если площадь экранирующей свет части превышает 70% антиадгезионного листа 300, то это может препятствовать фотополимеризации.
Кроме того, настоящее изобретение не ограничивает специально толщину клейкого полимерного листа 100, используемого для уплотнительной прокладки. Например, клейкий полимерный лист 100 может иметь толщину от примерно 25 мкм до 3 мм, с учетом способности к фотополимеризации и подвижности проводящих наполнителей 120. Если толщина клейкого полимерного листа 100 составляет менее 25 мкм, технологичность может ухудшаться из-за малой толщины клейкого полимерного листа 100. Наоборот, если толщина клейкого полимерного листа 100 превышает 3 мм, то это может препятствовать фотополимеризации.
Свет 450 имеет интенсивность, адаптированную для типичной фотополимеризация. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения свет 450 имеет интенсивность, идентичную УФ-свету 450. Кроме того, время облучения светом 450 может быть изменено в зависимости от интенсивности света в процессе фотополимеризации.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения для улучшения гибкости уплотнительной прокладки клейкий полимерный лист 100 может быть изготовлен с использованием процесса вспенивания. Процесс вспенивания включает различные способы вспенивания, такие как механическое распределение пены путем впрыскивания газообразного вспенивающего агента, диспергирование пустотелых полимерых микросфер или использование термического вспенивающего агента.
Вспенивающий агент включает, без ограничений, воду; летучие органические соединения, такие как пропан, н-бутан, изобутан, бутилен, изобутен, пентан или гексан; и инертные газы, такие как азот, аргон, ксенон, криптон, гелий или СО2. Кроме того, вспенивающий агент может включать хлорфторуглероды (CFCs) и хлорфторуглеводороды (HDFCs), но они могут вызывать уменьшение озонового слоя.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения после изготовления клейкого полимерного листа 100 клейкий полимерный лист 100 наносят как покрытие или ламинируют на электропроводящую подложку 600, тем самым получая уплотнительную прокладку. Такая операция нанесения покрытия или операция ламинирования клейкого полимерного листа 100 может быть осуществлена способом, изображенным на ФИГ.6а. Таким образом, между антиадгезионными листами 300, размещенными на обеих поверхностях клейкого полимерного листа 100, антиадгезионный лист 300, наложенный на одну поверхность клейкого полимерного листа 100, удаляется. В то же время электропроводящая подложка 600 формируется на одной поверхности клейкого полимерного листа 100, где был удален антиадгезионный лист 300. Кроме того, при удалении антиадгезионного листа 300, нанесенного на другую поверхность клейкого полимерного листа 100, клейкий полимерный лист 100, сформированный с электропроводящей подложкой 600, сматывается в рулон, тем самым образуя уплотнительную прокладку, предлагаемую на рынке.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения может быть использован двухходовой процесс. При этом коммерческий продукт может быть изготовлен в виде, когда антиадгезионные листы 300 ламинированы на обе поверхности клейкого полимерного листа 100, и, если это требуется потребителю, электропроводящая подложка 600 может быть ламинирован на одну поверхность клейкого полимерного листа 100 после удаления антиадгезионного листа 300.
Кроме того, уплотнительная прокладка может быть получена с использованием пленки 850 с проводящей сеткой 800, которая может выполнять функции маскирующего рисунка 310 и электропроводящей подложки 600. В этом случае уплотнительную прокладку получают в одну стадию фотополимеризации с включением пленки 850 с проводящей сеткой 800 в клейкий полимерный лист 100. В вышеуказанной уплотнительной прокладке пленка 850 с проводящей сеткой 800 представляет собой электропроводящую подложку 600.
Пленка 850 с проводящей сеткой 800 может быть получена путем нанесения на проводящую сетку 800 покрытия из полимерной смолы. В пленке 850 с проводящей сеткой 800 проводящая сетка 800 не пропускает свет 450 и потому может выполнять функции маскирующего рисунка 310; и поскольку проводящая сетка 800 обладает электропроводностью, она может выполнять функции электропроводящей подложки 600.
ФИГ.8а изображает процесс изготовления пленки 850 с проводящей сеткой 800.
В соответствии с одним вариантом осуществления, изображенным на ФИГ.8а, проводящая сетка 800 размещается на антиадгезионной подложке 300, на нее наносится сиропообразная полимерная смола для образования покрытия проводящей сетки 800, затем антиадгезионная подложка 300 ламинируется на нее, и сиропообразная полимерная смола отверждается с образованием пленки 850 с проводящей сеткой 800. В этом случае предпочтительно, чтобы сетка выходила на поверхность путем регулирования толщины покрытия.
Толщина пленки 850 с проводящей сеткой 800 не ограничена, но толщина может составлять примерно 5 мкм - 2 мм в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, и толщина может составлять примерно 20 мкм - 1 мм в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
После изготовления пленки 850 с проводящей сеткой 800 антиадгезионная подложка 300 на одной поверхности удаляется и адгезионный полимерный сироп 110, содержащий проводящий наполнитель, наносится на нее в виде покрытия и антиадгезионная подложка 300 с маскирующим рисунком 310 ламинируется на поверхность полимерного сиропа 110, после чего проводится фотополимеризация с образованием уплотнительной прокладки с электропроводящей подложкой 600, включенной в клейкий полимерный лист 100 (см. ФИГ.8b). ФИГ.9 показывает вид в поперечном сечении вышеупомянутой готовой уплотнительной прокладки.
Уплотнительная прокладка в соответствии с настоящим изобретением обладает адгезионными и проводящими свойствами, а также эластичностью без использования разделительного элемента и может быть изготовлена в форме рулона. Кроме того, уплотнительная прокладка обладает повышенной электропроводностью в продольном 140 направлении, благодаря чему уплотнительная прокладка обладает улучшенной способностью к экранированию электромагнитных волн.
При этом уплотнительная прокладка в соответствии с настоящим изобретением обладает эластичностью, так что она может защищать приспособления электронной связи от внешних ударов или вибрации. Кроме того, поскольку уплотнительная прокладка в соответствии с настоящим изобретением обладает повышенной электропроводностью, она может одновременно экранировать различные электронные волны и электромагнитные волны, генерируемые средствами электронной связи, тем самым улучшая функционирование и эксплуатационные характеристики электронных средств связи. В частности, уплотнительная прокладка в соответствии с настоящим изобретением может применяться для дисплейных устройств, таких как жидкокристаллические (LCD) устройства и плазменные (PDP) устройства, и мобильных инструментов, таких как мобильные телефоны и мобильные игровые устройства.
Далее настоящее изобретение будет описано детальнее со ссылкой на варианты осуществления, сравнительные примеры и экспериментальные примеры, которые предназначены только для иллюстрации и не должны ограничивать объем настоящего изобретения.
В приведенном ниже описании термин "части" относится к "весовым частям" в расчете на 100 весовых частей клейкой полимерной смолы, полученной полимеризацией.
Вариант осуществления 1
93 части 2-этилгексилакрилата, который представляет собой акриловый мономер, 7 частей акриловой кислоты, являющейся полярным мономером, и 0,04 части Irgacure-651 (α,α-метокси-α-гидроксиацетофенон), который представляет собой фотоинициатор, частично полимеризуют в стеклянном реакторе, имеющем объем 1 л, получая в результате сироп с вязкостью 3000 сП. Кроме того, 100 частей вязкого сиропа смешивают с 0,1 частью Irgacure-819 [бис-(2, 4, 6-триметилбензоил)фенилфосфиноксид], который представляет собой фотоинициатор, и 0,65 частями 1,6-гександиолдиакрилата (HDDA), который является сшивающим агентом, и смесь перемешивают в достаточной степени. Затем 30 частей пустотелых стеклосфер с покрытием из серебра (SH230S33, Potters Industries Inc.), имеющих размер частиц 44 мкм, перемешивают со смесью в качестве электропроводящего наполнителя и затем смесь перемешивают в достаточной степени, тем самым получая смесь в форме полимерного сиропа.
В то же время, как показано на ФИГ.4, решетку, имеющую ширину линий 700 мкм и интервал 1,5 мм, наносят на прозрачную полипропиленовую пленку, имеющую толщину 75 мкм, с помощью черной краски, тем самым получая антиадгезионный лист.
Затем полимерный сироп экструдируют из стеклянного реактора и антиадгезионные листы накладывают на обе поверхности полимерного сиропа с помощью валкового устройства для нанесения покрытия таким образом, чтобы полимерный сироп мог быть размещен между антиадгезионными листами с толщиной примерно 0,5 мм. Поскольку антиадгезионные листы расположены на обеих поверхностях полимерного сиропа, полимерный сироп не имеет контакта с воздухом, особенно с кислородом.
После этого УФ-свет, имеющий интенсивность 5,16 мВт/см2, излучают на обе поверхности полимерного сиропа с помощью металлогалогенидной УФ-лампы в течение 520 секунд, получая при этом клейкий полимерный лист. ФИГ.2а-2с представляют собой фотографические изображения, полученные с помощью SEM (сканирующий электронный микроскоп), которые показывают поперечное сечение и верхнюю поверхность клейкого полимерного листа, изготовленного в соответствии с Вариантом осуществления 1. Как показано на ФИГ.2а-2с, проводящие наполнители ориентированы в поперечном направлении (плоскость х-у) клейкого полимерного листа на участке с несформированным экранирующим рисунком и ориентированы в продольном направлении (направление оси z) клейкого полимерного листа на участке со сформированным экранирующим рисунком, тем самым образуя проводящую сетку по всей площади (направление х-у и направление z) клейкого полимерного листа.
Затем после изготовления клейкого полимерного листа клейкий полимерный лист наносят как покрытие на электропроводящую подложку. В качестве электропроводящей подложки для уплотнительной прокладки используют полиэтилентерефталатную (pet) ткань с Ni/Cu покрытием, имеющую толщину 60 мкм. В процессе нанесения покрытия, как показано на ФИГ.6а, антиадгезионный лист, нанесенный на одну поверхность клейкого полимерного листа, удаляется. В то же время электропроводящая подложка наносится на одну поверхность клейкого полимерного листа, с которой был удален антиадгезионный лист. После этого при одновременном удалении антиадгезионного листа, сформированного на другой поверхности клейкого полимерного листа, клейкий полимерный лист, сформированный с электропроводящей подложкой, сматывается в рулон, тем самым образуя уплотнительную прокладку.
Вариант осуществления 2
Вариант осуществления 2 выполняется таким же образом, как Вариант осуществления 1, за исключением того, что 60 частей графитового волокна с покрытием из Ni производства фирмы Sulzer Metco Inc., используется в качестве проводящего наполнителя для изготовления уплотнительной прокладки. ФИГ.6а-6с представляют собой фотографические изображения, полученные с помощью SEM (сканирующий электронный микроскоп), которые показывают поперечное сечение и верхнюю поверхность клейкого полимерного листа, изготовленного в соответствии с Вариантом осуществления 2.
Вариант осуществления 3
Вариант осуществления 3 выполняется таким же образом, как Вариант осуществления 2, за исключением того, что в качестве электропроводящей подложки для изготовления уплотнительной прокладки используют проводящую ткань с Ni/Cu покрытием.
Сравнительные Примеры 1-3
Сравнительные Примеры 1-3 осуществляют таким же образом, как Варианты осуществления 1-3, для изготовления уплотнительной прокладки, за исключением того, что экранирующий рисунок не формируется на антиадгезионном листе на стадии облучения УФ-светом.
Сравнительный Пример 4
Сравнительный Пример 4 выполняется таким же образом, как Вариант осуществления 2 для изготовления уплотнительной прокладки, за исключением того, что электропроводящая подложка не используется.
Экспериментальный Пример 1 (измерение сопротивления)
Объемное сопротивление уплотнительной прокладки, изготовленной в соответствии с Вариантами осуществления 1 и 2 и Сравнительными Примерами 1 и 2, измеряют в соответствии с методом поверхностного зонда MIL-G-83528B (Standard) с использованием микроомметра Kiethely 580. Результаты приведены в Таблице 1.
Экспериментальный Пример 2 (испытания адгезионной силы)
После ламинирования алюминия на уплотнительную прокладку, изготовленную в соответствии с вышеописанными Вариантами осуществления и Сравнительными Примерами, измеряют адгезионную силу для стали в направлении 90°. Изменение адгезионной силы измеряют при температуре 25°С и 100°С, соответственно, после выдерживания в течение более 30 минут. Результаты приведены в Таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| Вар.осущ. 1 | Вар.осущ. 2 | Ср. Пример 1 | Ср. Пример 2 | ||
| Объемное сопротивление (Ом) | 0,04 | 0,07 | за пределами диапазона измерений | за пределами диапазона измерений | |
| Адгезионная сила (гс/дюйм) | 25°С | 1065 | 975 | 1219 | 991 |
| 100°С | 2457 | 2111 | 2643 | 2313 |
Как показано в Таблице 1, уплотнительная прокладка, изготовленная в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, создает адгезионную силу, идентичную или аналогичную уплотнительной прокладке, изготовленной в соответствии со Сравнительными Примерами, обладая при этом повышенной электропроводностью. При этом Сравнительные Примеры дают объемное сопротивление, выходящее за пределы диапазона измерений, но варианты осуществления настоящего изобретения могут значительно снижать объемное сопротивление.
Экспериментальный Пример 3 (предел прочности на разрыв)
Измеряют предел прочности на разрыв уплотнительной прокладки, изготовленной в соответствии с Вариантами осуществления 1-3 и Сравнительными Примерами 1-4 с помощью испытательного устройства для определения предела прочности на разрыв. Результаты приведены в Таблице 2.
| Таблица 2 | |||||||
| Вар.осущ. 1 | Вар.осущ. 2 | Вар.осущ. 3 | Ср.Пример 1 | Ср.Пример 2 | Ср.Пример 3 | Ср.Пример 4 | |
| Предел прочности на разрыв | 8,1 кгс | 6,8 кгс | 7,1 кгс | 0,4 кгс | 0,4 кгс | 0,45 кгс | 0,41 кгс |
Как показано в Таблице 2, уплотнительная прокладка, изготовленная в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, характеризуется повышенным пределом прочности на разрыв по сравнению с уплотнительной прокладкой, изготовленной в соответствии со Сравнительными Примерами.
Как описано выше, уплотнительная прокладка в соответствии с настоящим изобретением включает клейкий полимерный лист, содержащий проводящие наполнители, нанесенный на электропроводящую подложку, в котором проводящие наполнители ориентированы в продольном направлении, а также в поперечном направлении клейкого полимерного листа, так что уплотнительная прокладка имеет повышенную электропроводность в продольном направлении. В результате уплотнительная прокладка в соответствии с настоящим изобретением характеризуется повышенной способностью к поглощению энергии удара и вибрации и функцией экранирования электромагнитных волн. Таким образом, при использовании уплотнительной прокладки по настоящему изобретению в качестве упаковки для электронных устройств уплотнительная прокладка может эффективно защищать электронные компоненты, установленные в электронном устройстве. Кроме того, уплотнительная прокладка обладает самоклеящейся способностью, поэтому уплотнительная прокладка может быть легко использована при сборке различных частей электронных устройств.
1. Уплотнительная прокладка, включающая электропроводящую подложку и
клейкий полимерный лист, обладающий электропроводностью и наложенный на электропроводящую подложку, при этом клейкий полимерный лист включает клейкую полимерную смолу и проводящие наполнители, распределенные в клейкой полимерной смоле, а проводящие наполнители ориентированы как в продольном, так и в поперечном направлениях в клейкой полимерной смоле, образуя электрические соединения друг с другом по всему пространству клейкого полимерного листа.
2. Уплотнительная прокладка по п.1, отличающаяся тем, что клейкий полимерный лист имеет толщину от примерно 25 мкм до 3 мм.
3. Уплотнительная прокладка по п.1, отличающаяся тем, что электропроводящая подложка имеет толщину от примерно 0,2 до 1 мм.
4. Уплотнительная прокладка по п.1, отличающаяся тем, что электропроводящая подложка включает материал, выбранный из группы, состоящей из проводящих тканей, проводящих нетканых материалов, тканей, обработанных с целью придания электропроводности, нетканых материалов, обработанных с целью придания электропроводности, металлической фольги, металлических пленок и проводящей сетчатой пленки, изготовленной путем нанесения на проводящую сетку покрытия из полимерной смолы.
5. Уплотнительная прокладка по п.1, отличающаяся тем, что содержание проводящих наполнителей составляет от 5 до 500 вес.ч. в расчете на 100 вес.ч. клейкой полимерной смолы.
6. Уплотнительная прокладка по п.1, отличающаяся тем, что акриловая полимерная смола включает полимер, полученный сополимеризацией алкилакрилатного мономера, содержащего C1-C1-14 алкильную группу, с полярным сополимеризуемым мономером.
7. Уплотнительная прокладка по п.6, отличающаяся тем, что алкилакрилатный мономер включает мономер, выбранный из группы, состоящей из бутил(мет)акрилата, гексил(мет)акрилата, н-октил(мет)акрилата, изооктил(мет)акрилата, 2-этилгексил(мет)акрилата, изононил(мет)акрилата, изооктилакрилата, изононилакрилата, 2-этилгексилакрилата, децилакрилата, додецилакрилата, н-бутилакрилата и гексилакрилата.
8. Уплотнительная прокладка по п.6, отличающаяся тем, что полярный сополимеризуемый мономер включает мономер, выбранный из группы, состоящей из акриловой кислоты, итаконовой кислоты, гидроксиалкилакрилата, цианоалкилакрилата, акриламида, замещенного акриламида, н-виннлппрролидона, н-винилкапролактама, акрилонитрила, винилхлорида и диаллилфталата.
9. Уплотнительная прокладка по п.6, отличающаяся тем, что весовое соотношение между алкилакрилатным мономером и полярным сополимеризуемым мономером составляет 99-50:1-50.
10. Уплотнительная прокладка по п.1, отличающаяся тем, что проводящий наполнитель выбирают из группы, состоящей из благородных металлов; неблагородных металлов; благородных или неблагородных металлов с покрытием из благородных металлов; благородных и неблагородных металлов с покрытием из неблагородных металлов; неметаллов с покрытием из благородных или неблагородных металлов; проводящих неметаллов; проводящих полимеров и их смесей.
11. Уплотнительная прокладка по п.10, отличающаяся тем, что благородные металлы включают золото, серебро, платину,
неблагородные металлы включают никель, медь, олово, алюминий и никель;
благородные или неблагородные металлы с покрытием из благородных металлов включают медь, никель, алюминий, олово и золото с покрытием из серебра;
благородные и неблагородные металлы с покрытием из неблагородных металлов включают медь и серебро с покрытием из никеля;
неметаллы с покрытием из благородных или неблагородных металлов включают графит, стекло, керамику, пластики, эластомеры и слюду с покрытием из никеля или серебра;
проводящие неметаллы включают газовую сажу и углеродное волокно и проводящие полимеры включают полиацетилен, полианилин, полипиррол, политнофен, поли(нитрид серы), поли(п-фенилен), поли(фениленсульфид) и поли(п-фениленвинилен).
12. Уплотнительная прокладка по п.1, отличающаяся тем, что средний размер частиц проводящих наполнителей составляет от примерно 0,250 до 250 мкм.
13. Уплотнительная прокладка по п.1, отличающася тем, что проводящие наполнители включают графитовое волокно с покрытием из никеля и никелевые частицы волокнистого типа, имеющие длину от примерно 10 до 200 мкм и толщину от примерно 5 до 20 мкм.
14. Уплотнительная прокладка по п.1, отличающаяся тем, что проводящие наполнители дополнительно включают по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из теплопроводящих наполнителей, огнестойких наполнителей, антистатических агентов, вспенивающих агентов и полимерных пустотелых микросфер.
15. Способ изготовления уплотнительной прокладки, включающей электропроводящую подложку и клейкий полимерный лист, обладающий электропроводностью и наложенный на электропроводящую подложку, при этом способ включает этапы, на которых:
приготавливают смесь путем смешения мономера для приготовления клейкой полимерной смолы с проводящими наполнителями;
изготовливают смесь в форме листа;
накладывают фотошаблон, имеющий маскирующий рисунок на обоих поверхностях листа, и осуществляют фотополимеризацию клейкой полимерной смолы путем облучения листа светом через фотошаблон с получением при этом клейкого полимерного листа, в котором проводящие наполнители ориентированы как в продольном, так и в поперечном направлениях клейкой полимерной смолы, образуя электрические соединения по всему пространству листа; и
накладывают клейкий полимерный лист на одну поверхность электропроводящей подложки.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что смешение мономера с проводящими наполнителями включает этапы, на которых:
приготовливают полимерный сироп путем частичной полимеризации мономера клейкой полимерной смолы и
добавляют проводящие наполнители к полимерному сиропу, полученному путем частичной полимеризации мономера.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что фотошаблон, имеющий экранирующий рисунок, включает ячеистую сетку, решетку, антиадгезионный лист, имеющий предварительно нанесенный маскирующи рисунок, или проводящую сетчатую пленку, изготовленную путем нанесения на проводящую сетку покрытия из полимерной смолы.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что антиадгезионный лист имеет толщину от примерно 5 мкм до 2 мм.
19. Способ по п.15, отличающийся тем, что клейкая полимерная смола включает акриловую полимерную смолу.
