JPH07509772A - 導電性／シーリングガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 導電性／シーリングカスケラト 本発明は、避雷、ＥＭＩ遮蔽および接地を与えるように導電性を示すと共に良好 な環境シールを与えるガスケットに関する。更に、本発明は、良好なＥＭＴ／Ｒ ＦＩ遮蔽および避雷能力を有すると共に環境シーリング（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎ ｔａｌ　ｓｅａｌｉｎｇ）特性を示すフルオロシリコン／ワイヤーメツシュ複合 体ガスケットに関する。

発明の背景 ＥＭＩ遮蔽は、無線干渉（ＲＦりを含む、電磁エネルギーからの干渉に対する保 護を与えることに関するものである。この遮蔽は、外部のＥＭＩおよびＲＦＩか ら電子装置を保護するか、或は電気装置からＥＭＩまたはＲＦＩが出て行かない ようにするか、或はこれらの両方を行い得る。接地は、装置に対するＥＭＩの脅 威または装置からのＥＭＩの脅威をなくすようにパネルまたはパネル類を適切に 終結させる（ｔ　ｅ　ｒｍｉｎａｔｅ）能力である。避雷は、ガスケット近隣に おける直撃雷の全電流をこのガスケットが運ぶことができることに関するもので ある。環境ツーリングは、使用中の電気もしくは電子装置が遭遇する水分、腐食 、粉じん、昆虫および同様な環境汚染に対する保護に関するものであるＥＭＩガ スケツ斗およびシールは、ゴムまたはエラストマー材料と金属ワイヤーまたは金 属フィラメントとの組み合わせで作られてきた。これらのガスケットでは、表面 （これらの間にこのガスケットを組み立てる）に接触している金属がＥＭＩ遮蔽 を与える機能を示すように意図されていると共に、そのコムまたはエラストマー 材料がその！図した表面の間て圧縮されたとき環境シールを与えるように意図さ れている。

他のＥＭＩガスケットは、銀で被覆された導電性粒子、例えば銅、鉄、アルミニ ウムまたはニッケルなどが入っているエラストマー結合剤の形態で与えられてい た。

ＥＭＩガスケットにはまた、フオームコアの外側にワイヤーカバー、例えば編み または編組みされたか或は織られたワイヤー組織カバーなどが備わっている軟質 フオームゴムコアが与えられていた。このフオームゴムコアは、その意図した表 面の間で圧縮された時そのワイヤーカバーが良好に電気接触することを保証する 反発弾性を与えることを意図したものであると共にまたその意図した表面の間に 環境シールを与えることを意図したものである。

さらなる形態は、ゲルをワイヤー組織に含浸させ、このゲルでそのメツシュをカ プセル封じすることにより、これが腐食しないようにした形態である。

上に示したガスケット類は実際の使用で数多くの問題を示すことが確認されてお り、これらには、その金属またはワイヤー部分に腐食または錆が生じること、そ してそのプラスチック、ゴム、エラストマーフオームまたはゲルが所望の環境シ ールを与えないことなどが含まれる。腐食および錆をな（す試みの中で、ある種 のガスケットは貴金属ワイヤー、例えば銀などで作、られたが、これは有意にこ のガスケットにコストを加えると共にこれは必ずしもその腐食および酸化問題を 解決するものでない。ある種の上記ガスケットでは、水分がそのガスケット近隣 の中か或はそれを通って移行するのを防止するに充分なほどそのゴム、エラスト マーフオームまたはゲル材料がそのワイヤーまたは金属構造物とその表面の回り およびそれらの間を密封していないことから、ワイヤーがその表面に接触する所 にａ混絡が存在している。このガスケット領域の中にか或はそれを通って水分が 移行すると、これはしばしば、このガスケット内の金属および隣接している基質 が腐食する原因となると共に、このガスケットで保護されている電気装置または 電子装置に他の問題が生じる原因となる。

上に示したガスケットはその所望機能の全てを一度に満足させるものでないこと は本技術分野で認識されている。そのガスケットが満足されるＥＭＩ遮蔽を与え る場合、しばしば、これらは所望の環境シーリングおよび／または避雷および／ または接地を与えず、そして／またはこのガスケット自身が腐食問題を有してい るか或はそれの原因となっている。また、そのガスケットが適当な環境シーリン グを与える場合、しばしば、これらは所望のＥＭＩ遮蔽、避雷および接地を与え ない。その結果として、多くの場合、２つの機能を分離し、外側に通常の非導電 性環境ガスケット、例えばエラストマーもしくはゴムガスケットを取り付けそし てその内側に別のＥＭＩガスケット、例えば上に述べたガスケットの１つを取り 付ける必要があることもまた、本技術分野で認識されていた。しかしながら、こ のような配置は望ましいものでない、と言うのは、これは余分の空間を取り、余 分な設計、工学および機械加工を必要とすると共に、取り付けの困難さキ（増大 し、そしてコストおよび取り付けが不適切になる危険性が増すからである。

上記を鑑み、本発明の目的は、電気的遮蔽を与えると共に、２つの表面の間に存 在している空間のためばかりでなくまたこのガスケットに２Ｍｌ遮蔽を与えてい る導電性構成要素に対しても環境シーリングを与える、ＥＭＩガスケットを提供 することにある。本発明の別の目的は、貴金属成分で製造する必要のない耐食性 ガスケットを提供することにある。本発明の別の目的は、上記ガスケットを用い てＥＭＩ遮蔽、避雷および接地を与えそして電気もしくは電子構成要素を環境的 に密封する方法を提供することにある。本発明に関する別の目的は、それを適用 した装置（類）に避雷を与えることにある。

発明の要約 １つの面において、本発明は、電気遮蔽、避雷および接地を与えるに適しており そして２つの表面の間に存在している空間を環境的に密封するに適しているＥＭ Ｉガスケットを提供するものであり、これには、（ａ）上記表面との電気的接触 を生じさせモして／または上記表面の間に存在している空間内にＥＭＩ遮蔽、避 雷および接地を与えるに適合している変形可能な（ｄｅ　ｆ　ｏ　ｒｍａｂ　ｌ 　ｅ）導電性構造物、および（ｂ）環境シールを与えるように該導電性構造物の 外側（および存在している場合内側）の周辺縁に付着している弾力性を示す軟質 の非導電性フルオロエラストマー製リム、 が備わっている。

さらなる面において、本発明では、金属メツシュおよび金属メッキされたプラス チック製メッシュから成る群から選択される導電性メソツユ層の１つ以上と、こ のメツ：シュに含浸しているフルオロエラストマー結合剤とで作られている、本 質的に平らな内側の導電性層：および該導電性内側領域の外側周辺に接着してい る外側の非導電性環境シール領域；が備わっているＥＭＩ／環境ガスケットを製 造し、ここで、このシール領域の厚さは該内側層のそれよりも厚（そしてこのソ ール領域はフルオロエラストマーで作られている。

別の面において、本発明は、該導電性構造物の少なくとも一部をフルオロエラス トマー材料内に位置させ、そして上記ガスケットがその表面の間で圧縮されると 非導電性リムが変形してその金属製構造物の回りでその表面とツーリング接触す ることでこの導電性構造物をその環境から密封するように、該非導電性リムを位 置させた、上記ガスケットを提供する。

別の面において、本発明は、ＥＭＩ遮蔽、避雷および接地を与えそして２つの表 面の間に存在している空間を環境的に密封する方法を提供し、これは、上で定義 した如きガスケットをその２つの表面の間に位置させそして上記表面の間で上記 ガスケットが圧縮されると該導電性材料が変形して該金属構造物と該表面との電 気的接触を確立することによる。

図 図１は、本発明に従うガスケットの平面図を示している。

図２は、線１−１に沿って取った、図１のガスケット部分の断面図を示している 。

図３は、２つの基質の間で用いた時の、図１のガスケットの断面図を示している 。

図４は、本発明の好適なｉ様が示す遮蔽効果のグラフ表示を示している。

図５は、塩霧（ｓａｌｔ　ｆｏｇ）試験を１６８時間行った後の実施例２サンプ ルにおける腐食度合を示している。

図６は、実施例２サンプルの体積抵抗を示している。

詳細な説明 本発明は、ＥＭＩ遮蔽／環境、避雷および接地用ガスケットに関係している。こ れは、導電性領域と導電性を示さない環境シール領域とで作られており、ここで 、この環境シール領域は、この導電性領域の周辺がこのガスケットの外側および ／または内側部分に作られているか否かに拘らず、この導電性領域の周辺に沿っ て作られている。

図１は本発明の好適な態様を示している。これは、密封箱にパネルを密封する目 的で使用可能であり、例えば電気ボックスまたはコンピューターのアクセスパネ ルとしてか、或は航空機のアンテナシール、例えば航空機燃料パネルのアクセス パネルなど、或は他のこのような装置で使用可能である。

ガスケット１には、示すように、本質的に平らな導電性領域２が備わっており、 そしてこの場合これには、この導電性領域の内側および外側周辺領域の上に生じ させた内側および外側の環境シール領域３Ａおよび３Ｂが備わっている。多数の 取り付は穴４も見られるが、他の取り付は手段、例えば導電性接着剤、チャンネ ル、グループなども使用可能である。

図２は、図１のガスケットを断面で示している。導電性領域１１は、フルオロエ ラストマー１３蛸中に埋め込まれた導電性メツシュ１２の層の１つ以上で作られ ている。このフルオロエラストマーは導電性充填材を含んでいてもよいが、これ は好適でなく、典型的には必要でない。環境ノール領域１４を丸いものとして示 したが、他の断面形状も使用可能である（正方形、長方形、楕円形など）。この 環境ソール領域の厚さは、導電性領域１１のそれと本質的に同じであるか、或は 好適にはこの導電性領域の厚さよりも厚く、その結果として、１つの基質をもう 一方の基質に取り付けることによって生じる如き圧縮力がかかった時、その間に 存在しているガスケットによって完全な環境シールが確立される。図３は、この ような用途における図２の断面を示している。シール領域２４は、２つの基質２ １．２２を一緒にして密封するようにかけられた力によって若干圧縮されている か或は平らになっている。それによって、この導電性領域２３は有効に外側の要 素、例えば雨、ジェット燃料、溶媒、粉じんなどから保護される。

本発明のメツシュは、金属または導電性プラスチック、例えば銀メッキされたナ イロン糸または組織などで作られていてもよい。これは、好適には、金属繊維、 例えば鋼、アルミニウム、銅またはニッケルなどか、或は非貴金属でメッキされ た金属、例えば錫メッキされた鋼（Ｃｈ。

ｍｅｒｉｃｓ、Ｉｎｃ、から入手可能なＦＥＲＲＥＸメツシュ）、錫メッキされ たアルミニウム、錫メッキされた銅、ニッケルまたはアルミニウムなど、種々の 合金、例えばＭＯＮＥＬ　にニッケルと銅の合金）または貴金属メッキされた非 貴金属、例えば銀メッキされたニッケル、銅、アルミニウムまたは鋼などのメツ シュで出来ている。

この導電性メンツユは、織物、編組み物またはニットとして作られていてもよく 、特に銀メッキさｐたナイロンを用いる場合、不織物として作られていてもよい 。また、このメツシュは、上に記述した金属のいずれかで作られている展伸金物 グリッドであってもよい。

このメンツユの層を１つ以上用いてもよく、そして多数の層を用いる場合、これ らは同じか或は異なる材料で出来ていてもよい。例えば、多数の層を用いる場合 、最も高い耐食性を示すメソシュ、例えばＦＥＲＲＥＸメツシュなどをその外側 表面に用い、そしてこれらの外側表面の間に、耐食性は低いがより高い導電性を 示すメンツユ層、例えばＭＯＮＥＬまたは銀メツキアルミニウムメツシュを用い るのが望ましい可能性がある。このメツシュは、隣接する基質と完全な接触を確 立するように、該フルオロエラストマー表面の上に伸びていてもよい。また、そ の隣接する基質との必要なかみ合いを与えるに充分′な圧縮力がかかることを条 件として、このメツシュは該フルオロエラストマーと同じ面にあるか或は若干そ の中に埋め込まれていてもよい。

このフルオロエラストマーは如何なる天然もしくは合成のフルオロ含有エラスト マーもしくはゴムであってもよい。好適には、これはフルオロオレフィン、例え ばポリテトラフルオロエチレン（ＦＴＦＥ）などであるか或はフルオロシリコン ゴムのどちらかである。より好適な材料はフルオロシリコンである、と言うのは 、これは柔らかであり、コンバンド化が容易であり、良好な物性（耐湿性、耐溶 媒性など）を示すと共に、良好なコスト性能を示すからである。Ｌ３　２８４０ 型シリコンとして上記フルオロシリコンの１つがＤｏｗ　Ｃｏｒｎｉｎｇから入 手可能である。

このシール領域は、硬化させると約４０から約６０のショアＡ硬度を示すことか ら、これは、非常に高い弾力性を示し、曲げるのが容易であり／圧縮性を示す材 料である。このことがら、このガスケットとそれに隣接する基質との間に良好な シールおよび接触を得るに必要とされる力の度合が低（なる。

このシール領域は発泡しているか或は発泡してぃな（でもよい。好適には、これ は発泡していない。発泡させる場合、その気泡は独立気泡であるのが好適である 。

望まれる最終構造配置に応じて、数多くの方法で本発明を構成することができる 。

このガスケットを生じさせるに好適な方法は、導電性メツシュの層を１つ以上用 い、このメツシュを、導電性充填材が入っているか或は入っていなくてもよいフ ルオロエラストマーに埋め込むか或は含浸させた後、これの成形を行ってノート を生じさせる方法である。次に、このシートを所望の構造に切断した後、これの 外側縁（および適宜このガスケットの内側縁）に、その外側の環境シールを接着 させる。この導電性領域にその外側の環境シールを接着させるに好適な方法は、 鋳造による方法である。該導電性領域の溝、チャンネルまたはその縁の回りの他 のデザインが備わっている鋳型の中に、この導電性領域を入れる。次に、この鋳 型の中にフルオロシリコンの如きフルオロエラストマーを加えることで、その溝 またはチャンネルを埋めると共に、これをその導電性領域の縁に接触させる。次 に、この環境シールの硬化を行うことで、その導電性領域の縁に接着させる。

別法は、所望のガスケット構造を有する鋳型を作成し、この鋳型の領域（これが 該導電性領域を形作ることになる）の中に導電性メソシュを入れた後、この鋳型 （な、その導電性領域と外側の環境ソール領域の両方を包含するような量でプ（ ルオロエラストマーを加える方法である。

さらなる方法は、例えばロールミルの中で導電性領域を生じさせ、そして個別に 環境ノールを生じさせた後、この２つをこれらの縁に沿って個別の接着材料で接 着させる方法である。

錫メッキした鋼製の導電性メッシュストソキングの層を８つ用い、これらの層の 各々を平らにすることを経由して、本発明に従うガスケットの成形を行った。次 に、これらの平らにした層を互いの上に重ねた後、これに、溶媒の中に溶解させ た非導電性フルオロシリコンゴムを含浸させた。このシートを乾燥させた後、ダ イス切断して所望の形状にした。

このダイス切断したガスケットを鋳型の中に入れ、そしてこのシートの外側縁に 非導電性フルオロシリコンを取り付けた。次に、このシート全体の硬化を行って 接着させることにより、単体構造物を生じさせた。次に、Ｍｉｌｉｔａｒｙ　５ ｔａｎｄａｒｄ　Ｔｅ５ｔ　２８５、ＥＭＩ遮蔽に従い、このガスケットを遮蔽 ルーム（ｓｈｉｅｌｄｅｄ　ｒｏ。

ｍ）などの開口部の回りに置いて、これを、このルームの外側壁とカバープレー ト（これはこのルームをその外側から有効に封鎖している）との間に位置させる ことにより、このガスケットの試験を行った。このルームの外側に置いたトラン スミツターをこの開口部の中心から約１メ一トル離れた所に位置させ、そしてレ ソーバーを、このトランスミツターと一直線にして、そのルームの内側に位置さ せた。その開口部を遮蔽した状態および遮蔽していない状態の両方で、受信シグ ナル値をＩＭｈｚから１８．０００Ｍｈｚの周波数の範囲で測定した。同じ周波 数におけるこの値の差は、その材料を用いた時得られる減衰または遮蔽効力を表 している。上記試験結果を図４に示す。明らかに分かるであろうように、本発明 は、幅広い範囲の周波数に渡って優れた遮蔽を与えていた。

実施例Ｉ■ 耐食性に関する試験を行う目的で、下記の差を持たせて実施例Ｉと同様な様式で ６つのサンプル（Ａ−Ｆ）を調製した。

Ａ、−外側の非導電性層なしにアルミニウムワイヤーでメツシュを作成した。

Ｂ、−外側の非導電性層なしの、銀メッキした導電性アルミニウム粒子を充填し たシリコン材料。

Ｃ１−樹脂材料がフルオロシリコンである以外はＢと同じ。

Ｄ、−アルミニウムの代わりにＦＥＲＲＥＸワイヤーを用いる以外は八と同じ。

Ｅ、−導電性層の外側縁に非導電性シリコン層を生じさせる以外はＤと同じ。

Ｆ、−導電性層の外側縁に非導電性フルオロシリコン層を生じさせる以外はＡと 同じ。

これらのサンプルを全て、２つのプラスチック製ブロックの間に置くことにより 、このガスケットの上部表面が上方のプラスチック製ブロックの下表面に接触し 、このガスケットの底表面がアルミニウムウェハの上表面に接触し、このアルミ ニウムウェハの底表面が非導電性ゴムガスケットの上部に接触し、そしてこれの 底が底ブロックの上表面に接触するようにした。次に、この組み立てたガスケッ トサンプルの各々を塩霧チャンバの中に入れで〜飽和塩霧を１６８時間受けさせ た。次に、これらのブロフクしたサンプルを取り出して、分解した。次に、この アルミニウムウェハの重量を測定し、そして塩霧に暴露する前の重量と比較した 。この重量が減っていることは、腐食レベルが確認されたことを示している。０ ５ミリグラム未満の値は許容され得る値であると見なす。

これらのガスケットサンプルを体積抵抗に関して試験し、そしてこれらを暴露す る前の値と比較した。その変化が２０％未満、より好適には１０％未満である場 合、許容され得ると見なした。実施例ＥおよびＦで確認された体積抵抗の変化は 、外側の非導電性層が備わっていない実施例ＡおよびＤに比較して、あったとし ても僅かであつた。耐食性と体積抵抗との望ましい組み合わせを与えたのは、本 発明に従って製造したサンプルのみであった。

図５は、これらのサンプルで得られた腐食値を示している。

図６は、塩霧暴露の前後に測定したガスケットの体積抵抗を示している。

これらの試験は、本発明に従うサンプルの耐食性が良好であることを明らかに示 している。

好適な態様に関係させて本発明を説明してきたが、他の態様、変法および相当物 が本分野の技術者に明らかになると思われ、このことは、請求の範囲の真の範囲 に入る如き上記態様、変法および相当物は全て添付請求の範囲内に包含されるこ とを意味している。

ＦｉＧ、Ｉ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、　３ （８ｐ）　基　胃 ６四 特表千７−５０９７７２　（５） ＋、ｕｐ”７−＊ｒ＋＝ フロントベージの続き （７２）発明者　サッキューゾ、ロン アメリカ合衆国ニューハンプシャー州 ０３０７９セイレム・ミューズテラス８

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．１つ以上の導電性メッシュ層で作られている導電性領域が含まれているガス ケットにおいて、この１つ以上のメッシュ層にフルオロエラストマーが埋め込ま れており、ここで、該導電性領域に、この導電性領域の外側周辺縁に接着してい る、この導電性領域の高さと同じか或はそれ以上の高さを有する連続した非導電 性環境シールが備わっているガスケット。
2. ２．該ガスケットが、ＥＭ１遮蔽特性を与えるに充分な導電性を示し、そして該 環境シールが、約４０から約６０のショアＡ硬度を示すフルオロエラストマーで 作られている請求の範囲１のガスケット。
3. ３．該メッシュが、織物、ニット、編組み物および不織材料から成る群から選択 され、そして該メッシュが、金属、金属メッキされた金属、金属合金、および金 属メッキされたプラスチックから成る群から選択される材料で作られている請求 の範囲１のガスケット。
4. ４．該導電性領域が本質的に平らである請求の範囲１のガスケット。
5. ５．金属および金属被覆複合体で作られている導電性を示す第一基質、金属およ び金属被覆複合体から成る群から選択される導電性を示す第二基質、および該第 一および第二基質の間のＥＭ１遮蔽／環境ガスケット、を含んでいるＥＭＩ遮蔽 構造物において、このガスケットに、導電性を示すメッシュ層の１つ以上とフル オロエラストマー結合剤とで作られているＥＭ１遮蔽を示す内側の導電性領域、 およびこの内側の導電性領域の外側周辺全体に接着しておりそしてこの第一基質 と第二基質の間に挿入したとき外側領域が若干変形して環境シール生じるように 該内側層の高さと同じかそれよりも高い高さを有している非導電性フルオロエラ ストマーで作られている外側のシーリング領域、が備わっているＥＭ１遮蔽構造 物。
6. ６．該導電性メッシュが金属製または金属メッキされたプラスチック製メッシュ から選択される請求の範囲５のＥＭＩ遮蔽構造物。
7. ７．該フルオロエラストマーがフルオロオレフィン類およびフルオロシリコン類 から成る群から選択される請求の範囲５の構造物。
8. ８．該フルオロエラストマーがフルオロシリコンであり、該導電性メッシュが錫 メッキされた鋼の編みメッシュである請求の範囲５の構造物。
9. ９．シーリング領域が、４０から６０のショアＡ硬度を示す直径を有する請求の 範囲５の構造物。
10. １０．該シーリング領域の断面が円形でありそしてそれの高さが該内側導電性層 のそれよりも高い請求の範囲５の構造物。
11. １１．ＥＭＩ／環境ガスケットにおいて、金属製メッシュおよび金属メッキプラ スチック製メッシュから成る群から選択される導電性メッシュ層の１つ以上と、 このメッシュに含浸しているフルオロエラストマー結合剤とから作られている本 質的に平らな内側の導電性層、およびこの内側の導電性領域の外側周辺に接着し ている外側の非導電性環境シール領域、が含まれており、ここで、このシール領 域が該内側層のそれよりも厚い厚さを有しておりそしてフルオロエラストマーで 作られているＥＭＩ／環境ガスケット。