(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-03-03
(54)【発明の名称】電磁波妨害シールド材料、装置、およびそれらの製造方法
(51)【国際特許分類】
H05K 9/00 20060101AFI20230224BHJP
C09D 5/33 20060101ALI20230224BHJP
C09D 201/00 20060101ALI20230224BHJP
【FI】
H05K9/00 R
C09D5/33
C09D201/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022540593
(86)(22)【出願日】2020-12-31
(85)【翻訳文提出日】2022-08-29
(86)【国際出願番号】 US2020067727
(87)【国際公開番号】W WO2021138598
(87)【国際公開日】2021-07-08
(32)【優先日】2020-01-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2020-01-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518294029
【氏名又は名称】ナノテック エナジー,インク.
(74)【代理人】
【識別番号】100082072
【氏名又は名称】清原 義博
(72)【発明者】
【氏名】ケイナー,リチャード ビー.
(72)【発明者】
【氏名】エル-カディ,マヘル エフ.
(72)【発明者】
【氏名】カバノー,ジャック
(72)【発明者】
【氏名】レイン,スコット
【テーマコード(参考)】
4J038
5E321
【Fターム(参考)】
4J038BA022
4J038CA042
4J038CD112
4J038HA031
4J038KA06
4J038MA15
4J038NA19
4J038PB09
5E321AA21
5E321BB35
5E321BB57
5E321CC16
5E321GG05
(57)【要約】
【解決手段】電磁波シールドであって、基板と、導電助剤と、導電助剤と組み合わされて基板に堆積される結合剤とを含む、電磁波シールド、および、その作製方法が開示されている。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電磁波シールドであって、該電磁波シールドは、
(a)基板と、
(b)導電助剤と、
(c)前記導電助剤と組み合わされて前記基板に堆積される結合剤と
を含む、電磁波シールド。
【請求項2】
前記基板は、プラスチック、金属、ガラス、布、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項1に記載の電磁波シールド。
【請求項3】
前記金属は、銅、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、ベリリウム、ビスマス、クロム、コバルト、ガリウム、金、インジウム、鉄、鉛、マグネシウム、ニッケル、銀、チタン、スズ、亜鉛、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項2に記載の電磁波シールド。
【請求項4】
前記プラスチックは、熱可塑性プラスチックを含む、請求項2に記載の電磁波シールド。
【請求項5】
前記熱可塑性プラスチックは、ポリエチレンテレフタレート、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリヒドロキシブチレート、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンサクシネート、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-co-3-ヒドロキシバレラート) 、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項4に記載の電磁波シールド。
【請求項6】
前記導電助剤は、炭素系添加剤を含む、請求項1に記載の電磁波シールド。
【請求項7】
前記炭素系添加剤は、還元される、請求項6に記載の電磁波シールド。
【請求項8】
前記炭素系添加剤は、多孔性である、請求項6に記載の電磁波シールド。
【請求項9】
前記炭素系添加剤は、ナノプレートレット、ナノファイバ、ナノチューブ、ナノ粒子、ナノロッド、ナノワイヤ、ナノフラワー、ナノフレーク、ナノファイバ、ナノプレートレット、ナノリボン、ナノキューブ、バイピラミッド、ナノディスク、ナノプレート、ナノデンドライト、ナノリーフ、ナノスフィア、量子球、量子ドット、ナノスプリング、ナノシート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項6に記載の電磁波シールド。
【請求項10】
前記炭素系添加剤は、グラファイト、グラフェン、還元型グラフェン、酸化グラフェン、還元型酸化グラフェン、カーボンブラック、キャボット社製カーボン、カーボンナノチューブ、官能化カーボンナノチューブ、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項6に記載の電磁波シールド。
【請求項11】
前記カーボンナノチューブは、多層ナノチューブ、単層ナノチューブ、あるいはそれらの組み合わせである、請求項10に記載の電磁波シールド。
【請求項12】
前記官能化カーボンナノチューブは、水酸化物、カルボン酸、あるいはその両方で官能化される、請求項10に記載の電磁波シールド。
【請求項13】
前記結合剤は、高分子結合剤を含む、請求項1に記載の電磁波シールド。
【請求項14】
前記高分子結合剤は、スチレンブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、ポリウレタン、ポリエステル、カルボキシメチルセルロース、ポリウレタン、ポリエステル、ポリビニルアルコール、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項13に記載の電磁波シールド。
【請求項15】
厚さが約10μmから約2,000μmである、請求項1に記載の電磁波シールド。
【請求項16】
電磁波シールドの形成方法であって、該方法は、
(a)
(i)導電助剤、
(ii)結合剤、
(iii)溶媒、
(iv)界面活性剤、および
(v)消泡剤
を含むコーティングを形成する工程と、
(b)基板に前記コーティングを堆積させる工程と、
(c)前記基板の前記コーティングを乾燥させる工程と
を含む、方法。
【請求項17】
前記コーティングは、粘度調整剤をさらに含む、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記コーティングの形成は、
(a)前記コーティングを混合すること、
(b)前記コーティング中の凝集物を解砕すること、
(c)前記コーティングから気泡を除去すること、あるいは
(d)それらの任意の組み合わせ
を含む、請求項16に記載の方法。
【請求項19】
基板に前記コーティングを堆積させる工程は、塗工機、ドクターブレード、卓上コータ、噴霧器、あるいはそれらの任意の組み合わせを用いて前記基板に前記コーティングを堆積させることを含む、請求項16に記載の方法。
【請求項20】
前記コーティング中の凝集物を解砕することと、前記コーティングから気泡を除去することのうちの少なくとも1つは、前記コーティングの粘度が約1,000mPa/sから約5,000mPa/sになるまで行われる、請求項16に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
相互参照
本出願は、2020年1月3日出願の米国仮出願第62/957,030号と、2020年1月3日出願の米国仮出願第62/957,035号の利益を主張するものであり、当該文献の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
電磁波妨害(EMI)とは、自然または人工の外部発生源から受信された不要な信号である。このようなEMIは、電磁誘導、静電結合、あるいはそれらによって設けられた導通を通して、電気部品の性能に負の影響を及ぼす恐れがある。これらの電子妨害は、データ転送やデータ格納の誤り率を増加させ、それによって、演算部品や通信部品の性能を劣化させる恐れがある。しかし、EMIシールドによって、外部信号妨害や漏洩EMI信号から電子装置を保護し、電子装置内の電子部品が互いに妨害するのを防止することができる。また、EMIシールドは、電子部品の正確な検査や較正を確実にするために重要である。
【0003】
EMIシールドは、典型的には、導電率が高いことから金属または金属複合材で構成されている。しかし、このような金属部品は、製造が困難な場合があり、薬品による腐食や酸化に弱く、故に、時間の経過に伴ってシールド効果が低下してしまう。
【発明の概要】
【0004】
本明細書に開示されているのは、従来のEMIシールドと比べて数多くの利点を提供する電磁波シールドまたは電磁波シールド材料である。EMIシールドを使用して、効率的に熱を放散することができ、かつ、優れた電子的特性および/または熱的特性によってEMI妨害に関連した課題を最小限に抑えつつ、優れた機械的柔軟性および構造的完全性を提供する。従来の金属箔とは異なり、本明細書に開示されているEMIシールド材料は、機械的に強度および耐食性があり、加工上の利点を備えている。EMIシールド材料は、熱伝導率および導電率が高いことに加えて、薄く、柔軟性、軽量性および耐食性があってもよい。さらに、切断がより困難であり、かつ、繰り返し屈曲を受けると金属疲労を起こす可能性がある標準的な金属系EMIシールドとは対照的に、これは、切断が容易であり、かつ、繰り返し屈曲に耐えることができる。
【0005】
本明細書に開示されているのは、EMIシールドまたはEMIシールド材料の製造方法である。従来のEMIシールドと比較すると、本開示のEMIシールド材料は、製造がより容易であり、異なる基板上に様々な厚さや大きさで調製して、所望の組み合わせの特性を達成することができる。例えば、柔軟性がそれほど重要とされない、より損傷しやすい電子機器においては、EMIをより低減するために、より厚さがあり、かつ、柔軟性が低い材料が調製されてもよい。
【0006】
いくつかの実施形態では、EMIシールドまたはEMIシールド材料は、耐水性および/または防水性があるように構成される。いくつかの実施形態では、EMIシールドまたはEMIシールド材料は、構造的柔軟性および/または復元性を有するように構成される。いくつかの実施形態では、EMIシールドまたはEMIシールド材料は、耐擦傷性があるように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、EMIシールドまたはEMIシールド材料は、カルボキシル化スチレンアクリル系ラテックスおよび/またはアクリルなどの結合剤または結合剤組成物を含む。
【0007】
ある態様では、本明細書に開示されているのは、電磁波シールドであって、該電磁波シールドは、基板と、導電助剤と、導電助剤と組み合わされて基板に堆積される結合剤とを含む。いくつかの実施形態では、基板は、プラスチック、金属、ガラス、布、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属は、銅、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、ベリリウム、ビスマス、クロム、コバルト、ガリウム、金、インジウム、鉄、鉛、マグネシウム、ニッケル、銀、チタン、スズ、亜鉛、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、プラスチックは、熱可塑性プラスチックを含む。いくつかの実施形態では、熱可塑性プラスチックは、ポリエチレンテレフタレート、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリヒドロキシブチレート、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンサクシネート、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-co-3-ヒドロキシバレラート)、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、導電助剤は、炭素系添加剤を含む。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、グラファイト、グラフェン、還元型グラフェン、酸化グラフェン、還元型酸化グラフェン、カーボンブラック、キャボット社製カーボン、カーボンナノチューブ、官能化カーボンナノチューブ、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、還元される。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、多孔性である。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、ナノプレートレット、ナノファイバ、ナノチューブ、ナノ粒子、ナノロッド、ナノワイヤ、ナノフラワー、ナノフレーク、ナノファイバ、ナノプレートレット、ナノリボン、ナノキューブ、バイピラミッド、ナノディスク、ナノプレート、ナノデンドライト、ナノリーフ、ナノスフィア、量子球、量子ドット、ナノスプリング、ナノシート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブは、多層ナノチューブ、単層ナノチューブ、あるいはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、官能化カーボンナノチューブは、水酸化物、カルボン酸、あるいはその両方で官能化される。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの外径は、約20nmから約60nmである。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの長さは、約0.25μmから約4μmである。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの比表面積は、約60m2/gより大きい。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの導電率は、約100S/cmより大きい。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の平均粒子径は、約2μmから約30μmである。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の比表面積は、約2m2/gから約16m2/gである。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の密度は、0.5g/cm3から約4g/cm3である。いくつかの実施形態では、グラフェンと酸化グラフェンのうちの少なくとも1つの比表面積は、1,000m2/gより大きい。いくつかの実施形態では、グラフェンと酸化グラフェンのうちの少なくとも1つの導電率は、約1,000S/mから約4,000S/mである。いくつかの実施形態では、還元型酸化グラフェンは、幅、長さ、あるいはその両方が約0.3μmから約10μmである還元型酸化グラフェンシートを含む。いくつかの実施形態では、結合剤は、高分子結合剤を含む。いくつかの実施形態では、高分子結合剤は、スチレンブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、ポリウレタン、ポリエステル、カルボキシメチルセルロース、ポリウレタン、ポリエステル、ポリビニルアルコール、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約2.5重量%から約99重量%の導電助剤を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの導電率は、約10S/mから約20,000S/mである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドのシート抵抗は、約0.1オーム/スクエアから約1,000オーム/スクエアである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの使用温度は、約0℃から約400℃である。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの厚さは、約10μmから約1,000μmである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、膜厚が100μm未満であるとき、約10kHzから約40MHzの周波数範囲で、約20dBから約40dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、膜厚が約100μm未満であるとき、1GHzから40GHzの周波数範囲で、約40dBから約70dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約10kHzから約30kHzの周波数範囲で、約5dBから約40dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約40kHzから約100MHzの周波数範囲で、約1dBから約100dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約200MHzから約1GHzの周波数範囲で、約1dBから約100dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約2GHzから約18GHzの周波数範囲で、約1dBから約120dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約18GHzから約40GHzの周波数範囲で、約1dBから120dBのシールド効果を有する。
【0008】
本明細書で提供されている別の態様は、電磁波シールドの形成方法であって、該方法は、導電助剤、結合剤、溶媒、界面活性剤、および消泡剤を含むコーティングを形成する工程と、基板にコーティングを堆積させる工程と、基板のコーティングを乾燥させる工程とを含む。いくつかの実施形態では、導電助剤は、炭素系添加剤を含む。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、グラファイト、グラフェン、還元型グラフェン、酸化グラフェン、還元型酸化グラフェン、カーボンブラック、キャボット社製カーボン、カーボンナノチューブ、官能化カーボンナノチューブ、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、還元される。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、多孔性である。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、ナノプレートレット、ナノファイバ、ナノチューブ、ナノ粒子、ナノロッド、ナノワイヤ、ナノフラワー、ナノフレーク、ナノファイバ、ナノプレートレット、ナノリボン、ナノキューブ、バイピラミッド、ナノディスク、ナノプレート、ナノデンドライト、ナノリーフ、ナノスフィア、量子球、量子ドット、ナノスプリング、ナノシート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブは、多層ナノチューブ、単層ナノチューブ、あるいはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、官能化カーボンナノチューブは、水酸化物、カルボン酸、あるいはその両方で官能化される。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの外径は、約20nmから約60nmである。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの長さは、約0.25μmから約4μmである。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの比表面積は、約60m2/gより大きい。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの導電率は、約100S/cmより大きい。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の平均粒子径は、約2μmから約30μmである。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の比表面積は、約2m2/gから約16m2/gである。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の密度は、0.5g/cm3から約4g/cm3である。いくつかの実施形態では、グラフェンと酸化グラフェンのうちの少なくとも1つの比表面積は、1,000m2/gより大きい。いくつかの実施形態では、グラフェンと酸化グラフェンのうちの少なくとも1つの導電率は、約1,000S/mから約4,000S/mである。いくつかの実施形態では、還元型酸化グラフェンは、幅、長さ、あるいはその両方が約0.3μmから約10μmである還元型酸化グラフェンシートを含む。いくつかの実施形態では、結合剤は、高分子結合剤を含む。いくつかの実施形態では、高分子結合剤は、スチレンブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、ポリウレタン、ポリエステル、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、溶媒は、極性非プロトン性溶媒、または極性プロトン性溶媒を含む。いくつかの実施形態では、極性非プロトン性溶媒は、N-メチル-2-ピロリドン、またはジクロロメタン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、アセトン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、プロピレンカーボネート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、極性プロトン性溶媒は、水、ギ酸、n-ブタノール、イソプロパノール、ニトロメタン、エタノール、メタノール、酢酸、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、界面活性剤は、酸、非イオン性界面活性剤、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、酸は、ペルフルオロオクタン酸、ペルフルオロオクタンスルホン酸、ペルフルオロヘキサンスルホン酸、ペルフルオロノナン酸、ペルフルオロデカン酸、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、非イオン性界面活性剤は、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル、グルコシドアルキルエーテル、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、オクチルグルコシド、ポリエチレングリコールオクチルフェニルエーテル、ドデシルジメチルアミンオキシド、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールオクチルフェニルエーテル、トリトンX-100(CAS 9002-93-1)、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル、ノノキシノール-9、グリセロールアルキルエステルポリソルベート、ソルビタンアルキルエステル、ポリエトキシル化牛脂アミン、Dynol 604、Zonyl F5-300(CAS 197664-69-0)、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、消泡剤は、不溶性油、シリコーン、グリコール、ステアリン酸塩、有機溶媒、Surfynol DF-1100、ポリアクリル酸アルキル、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、不溶性油は、鉱物油、植物油、ホワイト油、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、シリコーンは、ポリジメチルシロキサン、シリコーングリコール、フルオロシリコーン、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、グリコールは、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ステアリン酸塩は、ステアリン酸グリコール、ステアリン、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、エタノール、イソプロピルアルコール、N-メチル-2-ピロリドン、シクロヘキサノン、テルピネオール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、4-ヒドロキシル-4-メチル-ペンタン-2-オン、メチルイソブチルケトン、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、粘度調整剤は、N-メチル-2-ピロリドン、エタノール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノン、テルピネオール 3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、4-ヒドロキシル-4-メチル-ペンタン-2-オン、メチルイソブチルケトン、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、約2重量%から約99重量%の導電助剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、約2重量%から約90重量%の結合剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、約40重量%から約90重量%の溶媒を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、約0.01重量%から約10重量%の界面活性剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、約0.1重量%から約5重量%の消泡剤を含む。いくつかの実施形態では、基板は、プラスチック、金属、ガラス、布、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属は、銅、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、プラスチックは、熱可塑性プラスチックを含む。いくつかの実施形態では、熱可塑性プラスチックは、ポリエチレンテレフタレート、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリヒドロキシブチレート、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンサクシネート、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-co-3-ヒドロキシバレラート)、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、コーティングが、ある設定厚さで基板に堆積される。いくつかの実施形態では、基板のコーティングを乾燥させる工程は、約20℃から約120℃の温度で乾燥させることを含む。いくつかの実施形態では、コーティングを形成する工程は、コーティングを混合すること、コーティング中の凝集物を解砕すること、コーティングから気泡を除去すること、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、混合は、音響ミキサ、プラネタリーミキサ、パウダーミキサ、あるいはそれらの任意の組み合わせによって行われる。いくつかの実施形態では、コーティング中の凝集物を解砕することは、高せん断ミキサによって行われる。いくつかの実施形態では、コーティングから気泡を除去することは、真空ミキサによって行われる。いくつかの実施形態では、基板にコーティングを堆積させる工程は、塗工機、ドクターブレード、卓上コータ、噴霧器、あるいはそれらの任意の組み合わせを用いて基板にコーティングを堆積させることを含む。いくつかの実施形態では、塗工機は、スロットダイ塗工機である。いくつかの実施形態では、コーティング中の凝集物を解砕することと、コーティングから気泡を除去することのうちの少なくとも1つは、コーティングの粘度が約1,000mPa/sから約5,000mPa/sになるまで行われる。いくつかの実施形態では、コーティングの粘度は、約1,000mPa/sから約5,000mPa/sである。いくつかの実施形態では、この方法は、電磁波シールドをカレンダー加工する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、カレンダー加工する工程は、ロールツーロールカレンダー加工機によって行われる。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの導電率は、約10S/mから約20,000S/mである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドのシート抵抗は、約0.1オーム/スクエアから約1,000オーム/スクエアである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの使用温度は、約0℃から約400℃である。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの厚さは、約10μmから約2,000μmである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、膜厚が100μm未満であるとき、約10kHzから約40MHzの周波数範囲で、約20dBから約40dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、膜厚が約100μm未満であるとき、1GHzから40GHzの周波数範囲で、約40dBから約120dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約10kHzから約30kHzの周波数範囲で、約5dBから約40dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約40kHzから約100MHzの周波数範囲で、約1dBから約100dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約200MHzから約1GHzの周波数範囲で、約1dBから約100dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約2GHzから約18GHzの周波数範囲で、約1dBから約120dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約18GHzから約40GHzの周波数範囲で、約1dBから120dBのシールド効果を有する。本明細書で提供されている別の態様は、電磁波シールドの形成方法であって、該形成方法は、導電助剤、結合剤、溶媒、界面活性剤、および消泡剤を含むコーティング組成物を得る工程と、基板にコーティング組成物を堆積させる工程と、基板のコーティングを乾燥させる工程とを含む。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本開示の新規な特徴は、特に添付の特許請求の範囲に明記されている。本開示の特徴と利点についてのよりよい理解は、本開示の原則が用いられている例証的な実施形態を明記する以下の詳細な説明と添付の図面とを参照することによって得られる。
【
図1】電磁波妨害(EMI)シールドにおける反射と吸収の図である。
【
図3A】非限定的な実施形態に係る第1のEMIシールドの低倍率の顕微鏡画像を示す。
【
図3B】非限定的な実施形態に係る第1のEMIシールドの高倍率の顕微鏡画像を示す。
【
図4A】非限定的な実施形態に係る第3のEMIシールドの低倍率の顕微鏡画像を示す。
【
図4B】非限定的な実施形態に係る第3のEMIシールドの高倍率の顕微鏡画像を示す。
【
図5A】非限定的な実施形態に係る第4のEMIシールドの低倍率の顕微鏡画像を示す。
【
図5B】非限定的な実施形態に係る第4のEMIシールドの高倍率の顕微鏡画像を示す。
【
図7】EMIシールドサンプルの例を一覧にした表を示す。
【
図8】第6~第11のEMIフィルタサンプルにおける、デシベル単位のシールド効果と、メガヘルツ(MHz)単位の放出された試験周波数とのグラフを示す。
【
図9】第12~第21のEMIフィルタサンプルにおける、デシベル単位のシールド効果と、GHz単位の放出された試験周波数とのグラフを示す。
【
図10】第22~第33のEMIフィルタサンプルにおける、デシベル単位のシールド効果と、GHz単位の放出された試験周波数とのグラフを示す。
【
図11】異なる厚さの3つのEMIフィルタサンプルにおける、デシベル単位のシールド効果と、ギガヘルツ(GHz)単位の放出された試験周波数とのグラフを示す。
【
図12】3つのEMIフィルタサンプルにおける、デシベル単位のシールド効果と、GHz単位の放出された試験周波数とのグラフを示す。
【
図13】例示的なフィルタサンプルにおける、デシベル単位のシールド効果と、GHz単位の放出された試験周波数とのグラフを示す。
【
図14】例示的なフィルタサンプルの柔軟性を表す画像を示す。
【
図15】基板にコーティングを塗布する画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【0010】
現在のEMIシールド材料は、導電率が高いことから金属または金属複合材を利用しているが、このような材料は、加工が困難である可能性があり、薬品による腐食や酸化に弱く、結果として、時間の経過に伴ってシールド効果が低下してしまう。
【0011】
本明細書で提供されているのは、炭素系電磁波妨害シールド装置およびシールド材料、ならびに、それらの調製方法である。本明細書におけるEMIシールドおよびEMIシールドコーティングは、RF信号やRF波がそれらを通過するのを防止するか、あるいは軽減する。いくつかの実施形態では、EMIシールド装置は、基板にコーティングを堆積させることによって形成される。いくつかの実施形態では、EMIシールド装置は、縮成形技術を用いて形成される。EMIシールド装置は、1つ以上のシートから形取られてもよい。シートは、薄い、柔軟性、軽量性および/または耐食性があるものであってもよい。EMIシールド材料は、所望の効果に応じたEMIシールドまたはEMIフィルタをもたらすように適合されてもよい。例としては、EMIシールドは、エンクロージャ(例えば、損傷しやすい電子機器を囲むボックス形状)として形取られてもよい。別の例としては、EMIシールドの部屋を作るために、EMIシールド材料は、部屋の壁の大きさに設定された、薄い、柔軟性を有するシートに切断され、その後、壁に施されてもよく、任意選択で、シートの片面に接着剤が用いられてもよい。したがって、本開示の様々な利点としては、EMIシールドが、装置、部屋、車両、または他の関連実装形態に効率的に適応でき、このような実装形態がEMIシールド用に設計されていない場合や、当初企図されてさえいない場合でさえ、適応できることが挙げられる。
【0012】
EMIシールド構造
図1には、電磁波妨害(EMI)シールド(110)における反射と吸収の図を示している。本明細書に示されているように、入射t波(101)の第1の外部反射部分(102)(例えば、d波の反射率)は、EMIシールドの外側近位面(110A)によって反射され、一方、t波(101)の吸収部分(103)は、EMIシールド(110)に吸収される。吸収部分(103)の第1の内部反射部分(104)は、EMIシールド(110)の内側遠位面(110B)で反射し、一方、第1の吸収部分(103)の第1の減衰部分(105)は、EMIシールド(110)を遠位方向に透過する。その後、第1の内部反射部分(104)の第2の内部反射部分(106)は、EMIシールド(110)の内側近位面(110C)で反射し、第1の内部反射部分(104)の第2の外部反射部分(107)は、入射t波(101)の発生源に向かって、第1の外部反射部分(102)と平行に、近位方向に透過する。第2の内部反射部分(106)の第3の内部反射部分(109)がEMIシールド(110)の内側遠位面(110B)で反射するので内部反射は続き、ここで、第2の内部反射部分(106)の第2の減衰部分(108)は、EMIシールド(110)を遠位方向に透過する。
【0013】
いくつかの実施形態では、EMI(110)シールドの効果は、入射t波(101)の強度と、第1の減衰部分(105)の強度と第2の減衰部分(108)の強度の合計との間の比に相関する。いくつかの実施形態では、EMI(110)シールドの効果は、第1の外部反射部分(102)の強度と第2の外部反射部分(107)の強度の合計と、第1の減衰部分(105)の強度と第2の減衰部分(108)の強度の合計との間の比に相関する。いくつかの実施形態では、EMI(110)シールドの効果は、第1の外部反射部分(102)の強度と第2の外部反射部分(107)の強度の合計と、入射t波(101)の強度との間の比に相関する。
【0014】
EMIシールド
本明細書で提供されているのは、電磁波シールドであって、該電磁波シールドは、基板と、導電助剤と、導電助剤と組み合わされて基板に堆積される結合剤とを含む。いくつかの実施形態では、導電助剤と結合剤は、一緒に混合されて、コーティングを形成する。いくつかの実施形態では、導電助剤と結合剤は、炭素ポリマーナノコンポジットを形成する。いくつかの実施形態では、導電助剤と結合剤は、導電率が高い、物理的堅牢性および耐薬品性があるマトリックスを形成する。いくつかの実施形態では、導電助剤は、結合剤マトリックスにおいて物理的/力学的強化剤として機能し、硬度、引張強度および柔軟性の改善を可能とする。いくつかの実施形態では、EMIシールドまたはEMIシールド材料は、耐水性および/または防水性があるように構成される。いくつかの実施形態では、EMIシールドまたはEMIシールド材料は、構造的柔軟性および/または復元性を有するように構成される。いくつかの実施形態では、EMIシールドまたはEMIシールド材料は、耐擦傷性があるように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、EMIシールドまたはEMIシールド材料は、カルボキシル化スチレンアクリル系ラテックス(例えば、Trinseo 9501)および/またはアクリル(例えば、Rustoleum 710)などの結合剤または結合剤組成物を含む。いくつかの実施形態では、カルボキシル化スチレンアクリル系ラテックス組成物は、乾燥重量(w/w)百分率(すなわち、乾燥質量のみ)で、EMIシールドまたはEMIシールドを形成するためのスラリー/組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、重量百分率で約5%から約50%を占める結合剤および/または結合剤組成物(例えば、カルボキシル化スチレンアクリル系ラテックスおよび/またはアクリル)を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、重量百分率で約5%から約10%、約5%から約20%、約5%から約30%、約5%から約40%、約5%から約50%、約10%から約20%、約10%から約30%、約10%から約40%、約10%から約50%、約20%から約30%、約20%から約40%、約20%から約50%、約30%から約40%、約30%から約50%、または約40%から約50%を占める結合剤または結合剤組成物を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、重量百分率で約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、または約50%を占める結合剤または結合剤組成物を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、重量百分率で少なくとも約5%、約10%、約20%、約30%、または約40%を占める結合剤または結合剤組成物を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、重量百分率で最大約10%、約20%、約30%、約40%、または約50%を占める結合剤または結合剤組成物を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約10%から約20%の間のカルボキシル化スチレンアクリル系ラテックスを含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、約20%から約30%の間のアクリルを含む。
【0015】
いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、複数の電磁波シールドの積層を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、耐擦傷性コーティング、耐衝撃性コーティング、あるいはそれらの任意の組み合わせをさらに含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、柔軟性がある。
図14には、例示的なフィルタサンプルの柔軟性を表す画像を示している。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、剛性がある。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、平坦状である。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、湾曲状である。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、単一の面に形成される。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、複数の面に形成される。
【0016】
いくつかの実施形態では、基板は、プラスチック、金属、ガラス、布、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属は、銅、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、ベリリウム、ビスマス、クロム、コバルト、ガリウム、金、インジウム、鉄、鉛、マグネシウム、ニッケル、銀、チタン、スズ、亜鉛、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、プラスチックは、熱可塑性プラスチックを含む。いくつかの実施形態では、熱可塑性プラスチックは、ポリエチレンテレフタレート、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリヒドロキシブチレート、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンサクシネート、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-co-3-ヒドロキシバレラート)、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、基板を含まない。いくつかの実施形態では、基板は、平面状である。いくつかの実施形態では、基板は、湾曲状である。いくつかの実施形態では、基板は、剛性がある。いくつかの実施形態では、基板は、柔軟性がある。いくつかの実施形態では、基板は、単一の面を含む。いくつかの実施形態では、基板は、2つ以上の面を含む。いくつかの実施形態では、基板は、電子装置用の容器である。いくつかの実施形態では、基板は、平坦状である。いくつかの実施形態では、基板は、湾曲状である。いくつかの実施形態では、基板は、2つ以上の面を含む。いくつかの実施形態では、本明細書における導電助剤、結合剤、あるいはその両方によって、プラスチック基板の使用を可能とする。
【0017】
いくつかの実施形態では、結合剤は、高分子結合剤を含む。いくつかの実施形態では、高分子結合剤は、スチレンブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、ポリウレタン、ポリエステル、カルボキシメチルセルロース、ポリウレタン、ポリエステル、ポリビニルアルコール、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、結合剤は、複合材料とそれを混合するために、堅牢性があるが柔軟性もあるマトリックスを形成する。いくつかの実施形態では、結合剤は、活性材料と導電剤を一緒に、基板上に接着する。いくつかの実施形態では、本明細書における特定の結合剤によって、種々の異なる基板の使用を可能とする。いくつかの実施形態では、高分子結合剤は、複合材料用に、堅牢性があるが柔軟性もあるマトリックスを形成する。
【0018】
いくつかの実施形態では、導電助剤は、炭素系添加剤を含む。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、グラファイト、グラフェン、還元型グラフェン、酸化グラフェン、還元型酸化グラフェン、カーボンブラック、キャボット社製カーボン、カーボンナノチューブ、官能化カーボンナノチューブ、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、還元される。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、多孔性である。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、ナノプレートレット、ナノファイバ、ナノチューブ、ナノ粒子、ナノロッド、ナノワイヤ、ナノフラワー、ナノフレーク、ナノファイバ、ナノプレートレット、ナノリボン、ナノキューブ、バイピラミッド、ナノディスク、ナノプレート、ナノデンドライト、ナノリーフ、ナノスフィア、量子球、量子ドット、ナノスプリング、ナノシート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブは、多層ナノチューブ、単層ナノチューブ、あるいはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、導電助剤は、官能化される。いくつかの実施形態では、導電助剤は、酸素含有基で官能化される。いくつかの実施形態では、官能化カーボンナノチューブは、水酸化物、カルボン酸、あるいはその両方で官能化される。いくつかの実施形態では、導電助剤は、導電率が高い。いくつかの実施形態では、導電助剤は、湿式コーティングまたは乾式粉末中で、様々なポリマーおよび樹脂と均一に混ざり合う。
【0019】
いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、重量百分率で約2.5%から約99%を占める導電助剤を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、重量百分率で約2.5%から約5%、約2.5%から約10%、約2.5%から約15%、約2.5%から約20%、約2.5%から約30%、約2.5%から約40%、約2.5%から約50%、約2.5%から約60%、約2.5%から約70%、約2.5%から約80%、約2.5%から約99%、約5%から約10%、約5%から約15%、約5%から約20%、約5%から約30%、約5%から約40%、約5%から約50%、約5%から約60%、約5%から約70%、約5%から約80%、約5%から約99%、約10%から約15%、約10%から約20%、約10%から約30%、約10%から約40%、約10%から約50%、約10%から約60%、約10%から約70%、約10%から約80%、約10%から約99%、約15%から約20%、約15%から約30%、約15%から約40%、約15%から約50%、約15%から約60%、約15%から約70%、約15%から約80%、約15%から約99%、約20%から約30%、約20%から約40%、約20%から約50%、約20%から約60%、約20%から約70%、約20%から約80%、約20%から約99%、約30%から約40%、約30%から約50%、約30%から約60%、約30%から約70%、約30%から約80%、約30%から約99%、約40%から約50%、約40%から約60%、約40%から約70%、約40%から約80%、約40%から約99%、約50%から約60%、約50%から約70%、約50%から約80%、約50%から約99%、約60%から約70%、約60%から約80%、約60%から約99%、約70%から約80%、約70%から約99%、または約80%から約99%を占める導電助剤を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、重量百分率で約2.5%、約5%、約10%、約15%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、または約99%を占める導電助剤を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、重量百分率で少なくとも約2.5%、約5%、約10%、約15%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、または約80%を占める導電助剤を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドは、重量百分率で最大約5%、約10%、約15%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、または約99%を占める導電助剤を含む。
【0020】
いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の比表面積は、約2m2/gから約16m2/gである。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の比表面積は、約2m2/gから約4m2/g、約2m2/gから約6m2/g、約2m2/gから約8m2/g、約2m2/gから約10m2/g、約2m2/gから約12m2/g、約2m2/gから約14m2/g、約2m2/gから約16m2/g、約4m2/gから約6m2/g、約4m2/gから約8m2/g、約4m2/gから約10m2/g、約4m2/gから約12m2/g、約4m2/gから約14m2/g、約4m2/gから約16m2/g、約6m2/gから約8m2/g、約6m2/gから約10m2/g、約6m2/gから約12m2/g、約6m2/gから約14m2/g、約6m2/gから約16m2/g、約8m2/gから約10m2/g、約8m2/gから約12m2/g、約8m2/gから約14m2/g、約8m2/gから約16m2/g、約10m2/gから約12m2/g、約10m2/gから約14m2/g、約10m2/gから約16m2/g、約12m2/gから約14m2/g、約12m2/gから約16m2/g、または約14m2/gから約16m2/gである。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の比表面積は、約2m2/g、約4m2/g、約6m2/g、約8m2/g、約10m2/g、約12m2/g、約14m2/g、または約16m2/gである。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の比表面積は、少なくとも約2m2/g、約4m2/g、約6m2/g、約8m2/g、約10m2/g、約12m2/g、または約14m2/gである。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の比表面積は、最大約4m2/g、約6m2/g、約8m2/g、約10m2/g、約12m2/g、約14m2/g、または約16m2/gである。
【0021】
いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の密度は、約0.5g/cm3から約4g/cm3である。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の密度は、約0.5g/cm3から約0.75g/cm3、約0.5g/cm3から約1g/cm3、約0.5g/cm3から約1.5g/cm3、約0.5g/cm3から約2g/cm3、約0.5g/cm3から約2.5g/cm3、約0.5g/cm3から約3g/cm3、約0.5g/cm3から約3.5g/cm3、約0.5g/cm3から約4g/cm3、約0.75g/cm3から約1g/cm3、約0.75g/cm3から約1.5g/cm3、約0.75g/cm3から約2g/cm3、約0.75g/cm3から約2.5g/cm3、約0.75g/cm3から約3g/cm3、約0.75g/cm3から約3.5g/cm3、約0.75g/cm3から約4g/cm3、約1g/cm3から約1.5g/cm3、約1g/cm3から約2g/cm3、約1g/cm3から約2.5g/cm3、約1g/cm3から約3g/cm3、約1g/cm3から約3.5g/cm3、約1g/cm3から約4g/cm3、約1.5g/cm3から約2g/cm3、約1.5g/cm3から約2.5g/cm3、約1.5g/cm3から約3g/cm3、約1.5g/cm3から約3.5g/cm3、約1.5g/cm3から約4g/cm3、約2g/cm3から約2.5g/cm3、約2g/cm3から約3g/cm3、約2g/cm3から約3.5g/cm3、約2g/cm3から約4g/cm3、約2.5g/cm3から約3g/cm3、約2.5g/cm3から約3.5g/cm3、約2.5g/cm3から約4g/cm3、約3g/cm3から約3.5g/cm3、約3g/cm3から約4g/cm3、または約3.5g/cm3から約4g/cm3である。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の密度は、約0.5g/cm3、約0.75g/cm3、約1g/cm3、約1.5g/cm3、約2g/cm3、約2.5g/cm3、約3g/cm3、約3.5g/cm3、または約4g/cm3である。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の密度は、少なくとも約0.5g/cm3、約0.75g/cm3、約1g/cm3、約1.5g/cm3、約2g/cm3、約2.5g/cm3、約3g/cm3、または約3.5g/cm3である。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の密度は、最大約0.75g/cm3、約1g/cm3、約1.5g/cm3、約2g/cm3、約2.5g/cm3、約3g/cm3、約3.5g/cm3、または約4g/cm3である。
【0022】
いくつかの実施形態では、グラフェンと酸化グラフェンのうちの少なくとも1つの導電率は、約1,000S/mから約4,000S/mである。いくつかの実施形態では、グラフェンと酸化グラフェンのうちの少なくとも1つの導電率は、約1,000S/mから約1,500S/m、約1,000S/mから約2,000S/m、約1,000S/mから約2,500S/m、約1,000S/mから約3,000S/m、約1,000S/mから約3,500S/m、約1,000S/mから約4,000S/m、約1,500S/mから約2,000S/m、約1,500S/mから約2,500S/m、約1,500S/mから約3,000S/m、約1,500S/mから約3,500S/m、約1,500S/mから約4,000S/m、約2,000S/mから約2,500S/m、約2,000S/mから約3,000S/m、約2,000S/mから約3,500S/m、約2,000S/mから約4,000S/m、約2,500S/mから約3,000S/m、約2,500S/mから約3,500S/m、約2,500S/mから約4,000S/m、約3,000S/mから約3,500S/m、約3,000S/mから約4,000S/m、または約3,500S/mから約4,000S/mである。いくつかの実施形態では、グラフェンと酸化グラフェンのうちの少なくとも1つの導電率は、約1,000S/m、約1,500S/m、約2,000S/m、約2,500S/m、約3,000S/m、約3,500S/m、または約4,000S/mである。いくつかの実施形態では、グラフェンと酸化グラフェンのうちの少なくとも1つの導電率は、少なくとも約1,000S/m、約1,500S/m、約2,000S/m、約2,500S/m、約3,000S/m、または約3,500S/mである。いくつかの実施形態では、グラフェンと酸化グラフェンのうちの少なくとも1つの導電率は、最大約1,500S/m、約2,000S/m、約2,500S/m、約3,000S/m、約3,500S/m、または約4,000S/mである。
【0023】
いくつかの実施形態では、還元型酸化グラフェンは、還元型酸化グラフェンシートを含む。いくつかの実施形態では、還元型酸化グラフェンは、幅、長さ、あるいはその両方が約0.3μmから約10μmである。いくつかの実施形態では、還元型酸化グラフェンシートは、幅、長さ、あるいはその両方が約0.3μmから約0.5μm、約0.3μmから約1μm、約0.3μmから約2μm、約0.3μmから約3μm、約0.3μmから約4μm、約0.3μmから約5μm、約0.3μmから約6μm、約0.3μmから約7μm、約0.3μmから約8μm、約0.3μmから約9μm、約0.3μmから約10μm、約0.5μmから約1μm、約0.5μmから約2μm、約0.5μmから約3μm、約0.5μmから約4μm、約0.5μmから約5μm、約0.5μmから約6μm、約0.5μmから約7μm、約0.5μmから約8μm、約0.5μmから約9μm、約0.5μmから約10μm、約1μmから約2μm、約1μmから約3μm、約1μmから約4μm、約1μmから約5μm、約1μmから約6μm、約1μmから約7μm、約1μmから約8μm、約1μmから約9μm、約1μmから約10μm、約2μmから約3μm、約2μmから約4μm、約2μmから約5μm、約2μmから約6μm、約2μmから約7μm、約2μmから約8μm、約2μmから約9μm、約2μmから約10μm、約3μmから約4μm、約3μmから約5μm、約3μmから約6μm、約3μmから約7μm、約3μmから約8μm、約3μmから約9μm、約3μmから約10μm、約4μmから約5μm、約4μmから約6μm、約4μmから約7μm、約4μmから約8μm、約4μmから約9μm、約4μmから約10μm、約5μmから約6μm、約5μmから約7μm、約5μmから約8μm、約5μmから約9μm、約5μmから約10μm、約6μmから約7μm、約6μmから約8μm、約6μmから約9μm、約6μmから約10μm、約7μmから約8μm、約7μmから約9μm、約7μmから約10μm、約8μmから約9μm、約8μmから約10μm、または約9μmから約10μmである。いくつかの実施形態では、還元型酸化グラフェンシートは、幅、長さ、あるいはその両方が約0.3μm、約0.5μm、約1μm、約2μm、約3μm、約4μm、約5μm、約6μm、約7μm、約8μm、約9μm、または約10μmである。いくつかの実施形態では、還元型酸化グラフェンシートは、幅、長さ、あるいはその両方が少なくとも約0.3μm、約0.5μm、約1μm、約2μm、約3μm、約4μm、約5μm、約6μm、約7μm、約8μm、または約9μmである。いくつかの実施形態では、還元型酸化グラフェンシートは、幅、長さ、あるいはその両方が最大約0.5μm、約1μm、約2μm、約3μm、約4μm、約5μm、約6μm、約7μm、約8μm、約9μm、または約10μmである。
【0024】
いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの外径は、約20nmから約60nmである。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの外径は、約20nmから約25nm、約20nmから約30nm、約20nmから約35nm、約20nmから約40nm、約20nmから約45nm、約20nmから約50nm、約20nmから約55nm、約20nmから約60nm、約25nmから約30nm、約25nmから約35nm、約25nmから約40nm、約25nmから約45nm、約25nmから約50nm、約25nmから約55nm、約25nmから約60nm、約30nmから約35nm、約30nmから約40nm、約30nmから約45nm、約30nmから約50nm、約30nmから約55nm、約30nmから約60nm、約35nmから約40nm、約35nmから約45nm、約35nmから約50nm、約35nmから約55nm、約35nmから約60nm、約40nmから約45nm、約40nmから約50nm、約40nmから約55nm、約40nmから約60nm、約45nmから約50nm、約45nmから約55nm、約45nmから約60nm、約50nmから約55nm、約50nmから約60nm、または約55nmから約60nmである。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの外径は、約20nm、約25nm、約30nm、約35nm、約40nm、約45nm、約50nm、約55nm、または約60nmである。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの外径は、少なくとも約20nm、約25nm、約30nm、約35nm、約40nm、約45nm、約50nm、または約55nmである。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの外径は、最大約25nm、約30nm、約35nm、約40nm、約45nm、約50nm、約55nm、または約60nmである。
【0025】
いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの長さは、約0.25μmから約4μmである。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの長さは、約0.25μmから約0.5μm、約0.25μmから約0.75μm、約0.25μmから約1μm、約0.25μmから約1.5μm、約0.25μmから約2μm、約0.25μmから約2.5μm、約0.25μmから約3μm、約0.25μmから約3.5μm、約0.25μmから約4μm、約0.5μmから約0.75μm、約0.5μmから約1μm、約0.5μmから約1.5μm、約0.5μmから約2μm、約0.5μmから約2.5μm、約0.5μmから約3μm、約0.5μmから約3.5μm、約0.5μmから約4μm、約0.75μmから約1μm、約0.75μmから約1.5μm、約0.75μmから約2μm、約0.75μmから約2.5μm、約0.75μmから約3μm、約0.75μmから約3.5μm、約0.75μmから約4μm、約1μmから約1.5μm、約1μmから約2μm、約1μmから約2.5μm、約1μmから約3μm、約1μmから約3.5μm、約1μmから約4μm、約1.5μmから約2μm、約1.5μmから約2.5μm、約1.5μmから約3μm、約1.5μmから約3.5μm、約1.5μmから約4μm、約2μmから約2.5μm、約2μmから約3μm、約2μmから約3.5μm、約2μmから約4μm、約2.5μmから約3μm、約2.5μmから約3.5μm、約2.5μmから約4μm、約3μmから約3.5μm、約3μmから約4μm、または約3.5μmから約4μmである。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの長さは、約0.25μm、約0.5μm、約0.75μm、約1μm、約1.5μm、約2μm、約2.5μm、約3μm、約3.5μm、または約4μmである。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの長さは、少なくとも約0.25μm、約0.5μm、約0.75μm、約1μm、約1.5μm、約2μm、約2.5μm、約3μm、または約3.5μmである。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの長さは、最大約0.5μm、約0.75μm、約1μm、約1.5μm、約2μm、約2.5μm、約3μm、約3.5μm、または約4μmである。
【0026】
いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの比表面積は、約30m2/g、40m2/g、50m2/g、60m2/g、70m2/g、80m2/g、90m2/g、100m2/g、110m2/g、120m2/g、またはそれ以上より大きく、これには、その増分を含む。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブの導電率は、約50s/cm、60s/cm、70s/cm、80s/cm、90s/cm、100S/cm 120s/cm、140s/cm、160s/cm、180s/cm、200s/cm、またはそれ以上より大きく、これには、その増分を含む。
【0027】
いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の平均粒子径は、約2μmから約30μmである。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の平均粒子径は、約2μmから約4μm、約2μmから約6μm、約2μmから約8μm、約2μmから約10μm、約2μmから約14μm、約2μmから約18μm、約2μmから約22μm、約2μmから約26μm、約2μmから約30μm、約4μmから約6μm、約4μmから約8μm、約4μmから約10μm、約4μmから約14μm、約4μmから約18μm、約4μmから約22μm、約4μmから約26μm、約4μmから約30μm、約6μmから約8μm、約6μmから約10μm、約6μmから約14μm、約6μmから約18μm、約6μmから約22μm、約6μmから約26μm、約6μmから約30μm、約8μmから約10μm、約8μmから約14μm、約8μmから約18μm、約8μmから約22μm、約8μmから約26μm、約8μmから約30μm、約10μmから約14μm、約10μmから約18μm、約10μmから約22μm、約10μmから約26μm、約10μmから約30μm、約14μmから約18μm、約14μmから約22μm、約14μmから約26μm、約14μmから約30μm、約18μmから約22μm、約18μmから約26μm、約18μmから約30μm、約22μmから約26μm、約22μmから約30μm、または約26μmから約30μmである。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の平均粒子径は、約2μm、約4μm、約6μm、約8μm、約10μm、約14μm、約18μm、約22μm、約26μm、または約30μmである。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の平均粒子径は、少なくとも約2μm、約4μm、約6μm、約8μm、約10μm、約14μm、約18μm、約22μm、または約26μmである。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤の平均粒子径は、最大約4μm、約6μm、約8μm、約10μm、約14μm、約18μm、約22μm、約26μm、または約30μmである。
【0028】
いくつかの実施形態では、電磁波シールドの厚さは、約10μmから約2,000μmである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの厚さは、約10μmから約100μm、約10μmから約250μm、約10μmから約500μm、約10μmから約750μm、約10μmから約1,000μm、約10μmから約1,250μm、約10μmから約1,500μm、約10μmから約1,750μm、約10μmから約2,000μm、約100μmから約250μm、約100μmから約500μm、約100μmから約750μm、約100μmから約1,000μm、約100μmから約1,250μm、約100μmから約1,500μm、約100μmから約1,750μm、約100μmから約2,000μm、約250μmから約500μm、約250μmから約750μm、約250μmから約1,000μm、約250μmから約1,250μm、約250μmから約1,500μm、約250μmから約1,750μm、約250μmから約2,000μm、約500μmから約750μm、約500μmから約1,000μm、約500μmから約1,250μm、約500μmから約1,500μm、約500μmから約1,750μm、約500μmから約2,000μm、約750μmから約1,000μm、約750μmから約1,250μm、約750μmから約1,500μm、約750μmから約1,750μm、約750μmから約2,000μm、約1,000μmから約1,250μm、約1,000μmから約1,500μm、約1,000μmから約1,750μm、約1,000μmから約2,000μm、約1,250μmから約1,500μm、約1,250μmから約1,750μm、約1,250μmから約2,000μm、約1,500μmから約1,750μm、約1,500μmから約2,000μm、または約1,750μmから約2,000μmであり、これには、その増分を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの厚さは、約10μm、約100μm、約250μm、約500μm、約750μm、約1,000μm、約1,250μm、約1,500μm、約1,750μm、または約2,000μmである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの厚さは、少なくとも約10μm、約100μm、約250μm、約500μm、約750μm、約1,000μm、約1,250μm、約1,500μm、または約1,750μmである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの厚さは、最大約100μm、約250μm、約500μm、約750μm、約1,000μm、約1,250μm、約1,500μm、約1,750μm、または約2,000μmである。いくつかの実施形態では、本明細書における導電助剤、結合剤、あるいはその両方によって、本明細書におけるシールド厚さを可能とする。
【0029】
いくつかの実施形態では、電磁波シールドの熱伝導率は、約1W/mKから約5W/mKである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの熱伝導率は、少なくとも約1W/mK、1.5W/mK、2W/mK、2.5W/mK、3W/mK、3.5W/mK、4W/mK、または4.5W/mKであり、これには、その増分を含む。いくつかの実施形態では、本明細書における導電助剤、結合剤、あるいはその両方によって、本明細書における高い熱伝導率を可能とする。
【0030】
EMIシールドコーティング
本明細書で提供されるのは、EMIシールドコーティングであって、該EMIシールドコーティングは、導電助剤と、結合剤とを含む。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、溶媒、界面活性剤、消泡剤、あるいはそれらの任意の組み合わせをさらに含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、界面活性剤と消泡剤のうちの少なくとも1つを含まない。いくつかの実施形態では、導電助剤と結合剤は、炭素ポリマーナノコンポジットを形成する。いくつかの実施形態では、導電助剤と結合剤は、導電率が高い、物理的堅牢性および耐薬品性があるマトリックスを形成する。いくつかの実施形態では、導電助剤は、結合剤マトリックスにおいて物理的/力学的強化剤として機能し、硬度、引張強度および柔軟性の改善を可能とする。
【0031】
いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、1液性の水性導電性塗料である。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、スプレー、ローラー、刷毛、あるいはそれらの任意の組み合わせによって面に塗布される。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングを塗布するのに、熱処理は不要である。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、非溶媒系であり、例えば、ポリスチレンやポリエチレンなど、溶媒溶解しやすいプラスチックへの塗布を可能とする。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、プラスチック基板、金属基板、ガラス基板および布基板に強く接着する。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、感熱基板への安全性が高い。
【0032】
いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、種々の用途のために種々の基板に容易に塗布される。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、スプレーによって基板に塗布されるように構成される。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、エアスプレーによって基板に塗布されるように構成される。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、基板上にエアスプレーされることが可能であることによって、様々な形状および材料の基板への塗布を可能とする。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、基板上にエアスプレーされることが可能であることによって、より優れた厚さ均一性での基板への塗布を可能とする。いくつかの実施形態では、本明細書におけるEMIシールドコーティングの粘度、粒子径、濃度、および成分は、スプレー塗布による塗布を可能とする。
【0033】
いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、面上に塗装されると、電磁波妨害(EMI)、無線周波数妨害(RFI)、あるいはその両方を減衰させる。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、面上に塗装されると、放散する。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、電子機器のエンクロージャの面上に塗装されると、その中にある電子機器から熱を放散し、熱によるそのシャットダウンを防止するか、あるいは回避する。いくつかの実施形態では、EMIシールドコーティングは、耐薬品性、耐食性、および耐擦傷性が高い。
【0034】
いくつかの実施形態では、導電助剤は、炭素系添加剤を含む。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、グラファイト、グラフェン、還元型グラフェン、酸化グラフェン、還元型酸化グラフェン、カーボンブラック、キャボット社製カーボン、カーボンナノチューブ、官能化カーボンナノチューブ、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、還元される。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、多孔性である。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、ナノプレートレット、ナノファイバ、ナノチューブ、ナノ粒子、ナノロッド、ナノワイヤ、ナノフラワー、ナノフレーク、ナノファイバ、ナノプレートレット、ナノリボン、ナノキューブ、バイピラミッド、ナノディスク、ナノプレート、ナノデンドライト、ナノリーフ、ナノスフィア、量子球、量子ドット、ナノスプリング、ナノシート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブは、多層ナノチューブ、単層ナノチューブ、あるいはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、官能化カーボンナノチューブは、水酸化物、カルボン酸、あるいはその両方で官能化される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている導電助剤は、高い導電率、強度、および復元力を提供する。
【0035】
いくつかの実施形態では、結合剤は、高分子結合剤を含む。いくつかの実施形態では、高分子結合剤は、スチレンブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、ポリウレタン、ポリエステル、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。
【0036】
いくつかの実施形態では、溶媒は、極性非プロトン性溶媒、あるいは極性プロトン性溶媒を含む。いくつかの実施形態では、極性非プロトン性溶媒は、N-メチル-2-ピロリドン、またはジクロロメタン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、アセトン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、プロピレンカーボネート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、極性プロトン性溶媒は、水、ギ酸、n-ブタノール、イソプロパノール、ニトロメタン、エタノール、メタノール、酢酸、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。
【0037】
いくつかの実施形態では、界面活性剤は、酸、非イオン性界面活性剤、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、酸は、ペルフルオロオクタン酸、ペルフルオロオクタンスルホン酸、ペルフルオロヘキサンスルホン酸、ペルフルオロノナン酸、ペルフルオロデカン酸、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、非イオン性界面活性剤は、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル、グルコシドアルキルエーテル、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、オクチルグルコシド、ポリエチレングリコールオクチルフェニルエーテル、ドデシルジメチルアミンオキシド、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールオクチルフェニルエーテル、トリトンX-100、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル、ノノキシノール-9、グリセロールアルキルエステルポリソルベート、ソルビタンアルキルエステル、ポリエトキシル化牛脂アミン、Dynol 604、Zonyl F5-300、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。
【0038】
いくつかの実施形態では、消泡剤は、不溶性油、シリコーン、グリコール、ステアリン酸塩、有機溶媒、Surfynol DF-1100、ポリアクリル酸アルキル、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、不溶性油は、鉱物油、植物油、ホワイト油、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、シリコーンは、ポリジメチルシロキサン、シリコーングリコール、フルオロシリコーン、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、グリコールは、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ステアリン酸塩は、ステアリン酸グリコール、ステアリン、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、エタノール、イソプロピルアルコール、N-メチル-2-ピロリドン、シクロヘキサノン、テルピネオール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、4-ヒドロキシル-4-メチル-ペンタン-2-オン、メチルイソブチルケトン、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。
【0039】
いくつかの実施形態では、粘度調整剤は、N-メチル-2-ピロリドン、エタノール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノン、テルピネオール 3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、4-ヒドロキシル-4-メチル-ペンタン-2-オン、メチルイソブチルケトン、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。
【0040】
いくつかの実施形態では、コーティングは、1つを超える導電助剤、例えば、2つ、3つ、または4つ以上の導電助剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、グラファイト、グラフェン(もしくは還元型酸化グラフェン)、カーボンブラック(例えば、キャボット社製カーボン、C45もしくはC65)、カーボンナノチューブ(例えば、官能化カーボンナノチューブOHもしくはCOOH)、または炭素繊維のうちの1つ以上を含む。いずれの所定の導電助剤も独立して、重量百分率で2%から99%の間であってもよい(例えば、導電助剤1が2%、導電助剤2が3%)。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で約2%から約99%を占める導電助剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で約2%から約5%、約2%から約10%、約2%から約20%、約2%から約30%、約2%から約40%、約2%から約50%、約2%から約60%、約2%から約70%、約2%から約80%、約2%から約99%、約5%から約10%、約5%から約20%、約5%から約30%、約5%から約40%、約5%から約50%、約5%から約60%、約5%から約70%、約5%から約80%、約5%から約99%、約10%から約20%、約10%から約30%、約10%から約40%、約10%から約50%、約10%から約60%、約10%から約70%、約10%から約80%、約10%から約99%、約20%から約30%、約20%から約40%、約20%から約50%、約20%から約60%、約20%から約70%、約20%から約80%、約20%から約99%、約30%から約40%、約30%から約50%、約30%から約60%、約30%から約70%、約30%から約80%、約30%から約99%、約40%から約50%、約40%から約60%、約40%から約70%、約40%から約80%、約40%から約99%、約50%から約60%、約50%から約70%、約50%から約80%、約50%から約99%、約60%から約70%、約60%から約80%、約60%から約99%、約70%から約80%、約70%から約99%、または約80%から約99%を占める導電助剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で約2%、約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、または約99%を占める導電助剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で少なくとも約2%、約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、または約80%を占める導電助剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で最大約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、または約99%を占める導電助剤を含む。
【0041】
いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で約2%から約90%を占める結合剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で約2%から約5%、約2%から約10%、約2%から約20%、約2%から約30%、約2%から約40%、約2%から約50%、約2%から約60%、約2%から約70%、約2%から約80%、約2%から約90%、約5%から約10%、約5%から約20%、約5%から約30%、約5%から約40%、約5%から約50%、約5%から約60%、約5%から約70%、約5%から約80%、約5%から約90%、約10%から約20%、約10%から約30%、約10%から約40%、約10%から約50%、約10%から約60%、約10%から約70%、約10%から約80%、約10%から約90%、約20%から約30%、約20%から約40%、約20%から約50%、約20%から約60%、約20%から約70%、約20%から約80%、約20%から約90%、約30%から約40%、約30%から約50%、約30%から約60%、約30%から約70%、約30%から約80%、約30%から約90%、約40%から約50%、約40%から約60%、約40%から約70%、約40%から約80%、約40%から約90%、約50%から約60%、約50%から約70%、約50%から約80%、約50%から約90%、約60%から約70%、約60%から約80%、約60%から約90%、約70%から約80%、約70%から約90%、または約80%から約90%を占める結合剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で約2%、約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、または約90%を占める結合剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で少なくとも約2%、約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、または約80%を占める結合剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で最大約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、または約90%を占める結合剤を含む。
【0042】
いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で約40%から約90%を占める溶媒を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で少なくとも約40%、約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、または約85%を占める溶媒を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で最大約45%、約50%、約55%、約60%、約65%、約70%、約75%、約80%、約85%、または約90%を占める溶媒を含む。
【0043】
いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で約0.01%から約10%を占める界面活性剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で少なくとも約0.01%、約0.05%、約0.1%、約0.5%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、または約8%を占める界面活性剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で最大約0.05%、約0.1%、約0.5%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約8%、または約10%を占める界面活性剤を含む。
【0044】
いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で約0.1%から約5%を占める消泡剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で少なくとも約0.1%、約0.25%、約0.5%、約0.75%、約1%、約2%、約3%、または約4%を占める消泡剤を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量百分率で最大約0.25%、約0.5%、約0.75%、約1%、約2%、約3%、約4%、または約5%を占める消泡剤を含む。
【0045】
いくつかの実施形態では、コーティングは、重量の約20%から約90%を占める固形分を有する。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量の約40%から約45%を占める固形分を有する。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量の少なくとも約20%、30%、40%、50%、60%、70%、または80%を占める固形分を有し、これには、その増分を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、重量の最大約30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%を占める固形分を有し、これには、その増分を含む。
【0046】
いくつかの実施形態では、コーティングの粘度は、約1,000mPa/sから約5,000mPa/sである。いくつかの実施形態では、コーティングの粘度は、約1,000MPa/sから約1,500MPa/s、約1,000MPa/sから約2,000MPa/s、約1,000MPa/sから約2,500MPa/s、約1,000MPa/sから約3,000MPa/s、約1,000MPa/sから約3,500MPa/s、約1,000MPa/sから約4,000MPa/s、約1,000MPa/sから約4,500MPa/s、約1,000MPa/sから約5,000MPa/s、約1,500MPa/sから約2,000MPa/s、約1,500MPa/sから約2,500MPa/s、約1,500MPa/sから約3,000MPa/s、約1,500MPa/sから約3,500MPa/s、約1,500MPa/sから約4,000MPa/s、約1,500MPa/sから約4,500MPa/s、約1,500MPa/sから約5,000MPa/s、約2,000MPa/sから約2,500MPa/s、約2,000MPa/sから約3,000MPa/s、約2,000MPa/sから約3,500MPa/s、約2,000MPa/sから約4,000MPa/s、約2,000MPa/sから約4,500MPa/s、約2,000MPa/sから約5,000MPa/s、約2,500MPa/sから約3,000MPa/s、約2,500MPa/sから約3,500MPa/s、約2,500MPa/sから約4,000MPa/s、約2,500MPa/sから約4,500MPa/s、約2,500MPa/sから約5,000MPa/s、約3,000MPa/sから約3,500MPa/s、約3,000MPa/sから約4,000MPa/s、約3,000MPa/sから約4,500MPa/s、約3,000MPa/sから約5,000MPa/s、約3,500MPa/sから約4,000MPa/s、約3,500MPa/sから約4,500MPa/s、約3,500MPa/sから約5,000MPa/s、約4,000MPa/sから約4,500MPa/s、約4,000MPa/sから約5,000MPa/s、または約4,500MPa/sから約5,000MPa/sであり、これには、その増分を含む。いくつかの実施形態では、コーティングの粘度は、約1,000MPa/s、約1,500MPa/s、約2,000MPa/s、約2,500MPa/s、約3,000MPa/s、約3,500MPa/s、約4,000MPa/s、約4,500MPa/s、または約5,000MPa/sである。いくつかの実施形態では、コーティングの粘度は、少なくとも約1,000MPa/s、約1,500MPa/s、約2,000MPa/s、約2,500MPa/s、約3,000MPa/s、約3,500MPa/s、約4,000MPa/s、または約4,500MPa/sである。いくつかの実施形態では、コーティングの粘度は、最大約1,500MPa/s、約2,000MPa/s、約2,500MPa/s、約3,000MPa/s、約3,500MPa/s、約4,000MPa/s、約4,500MPa/s、または約5,000MPa/sである。いくつかの実施形態では、本明細書におけるコーティングの粘度によって、様々な材料や形状の多種多様な基板や面への塗布を可能とする。いくつかの実施形態では、本明細書におけるコーティングの粘度によって、様々なコーティング手段による基板への塗布を可能とする。
【0047】
いくつかの実施形態では、電磁波コーティングの乾燥時の熱伝導率は、約1W/mKから約5W/mKである。いくつかの実施形態では、電磁波コーティングの乾燥時の熱伝導率は、少なくとも約1W/mK、1.5W/mK、2W/mK、2.5W/mK、3W/mK、3.5W/mK、4W/mK、または4.5W/mKであり、これには、その増分を含む。いくつかの実施形態では、本明細書における導電助剤、結合剤、あるいはその両方によって、高い熱伝導率のコーティングを可能とする。いくつかの実施形態では、本明細書におけるコーティングは、より高い熱伝導率によって、熱を生み出す装置や隣接する感熱素子からより熱を奪い、このような感熱素子すべての機能を改善することを可能とする。
【0048】
EMIシールドの形成方法
本明細書で提供されているのは、電磁波シールドの形成方法であって、該方法は、導電助剤、結合剤、溶媒、界面活性剤、および消泡剤を含むコーティングを形成する工程と、基板にコーティングを堆積させる工程と、基板のコーティングを乾燥させる工程とを含む。いくつかの実施形態では、コーティングが、ある設定厚さで基板に塗布される。いくつかの実施形態では、コーティングが、より厚い厚さで基板に塗布されることによって、より高い電磁波シールド性能を有するシールドが形成される。
図2A~
図2Cには、本開示と一貫性を有するEMIシールドの一例の画像を示している。
【0049】
いくつかの実施形態では、基板のコーティングを乾燥させる工程は、約5分から約60分の間に生じる。いくつかの実施形態では、基板のコーティングを乾燥させる工程は、少なくとも約5分、10分、20分、30分、40分、または50分の間に生じ、これには、その増分を含む。いくつかの実施形態では、基板のコーティングを乾燥させる工程は、最大約10分、20分、30分、40分、50分、または60分の間に生じ、これには、その増分を含む。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの形成方法は、基板に第2のコートのコーティングを堆積させる工程と、第2のコートを乾燥させる工程とをさらに含む。いくつかの実施形態では、第2のコートを乾燥させる工程は、約5分から約60分の間に生じる。いくつかの実施形態では、第2のコートを乾燥させる工程は、少なくとも約5分、10分、20分、30分、40分、または50分の間に生じ、これには、その増分を含む。いくつかの実施形態では、第2のコートを乾燥させる工程は、最大約10分、20分、30分、40分、50分、または60分の間に生じ、これには、その増分を含む。
【0050】
いくつかの実施形態では、導電助剤は、炭素系添加剤を含む。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、グラファイト、グラフェン、還元型グラフェン、酸化グラフェン、還元型酸化グラフェン、カーボンブラック、キャボット社製カーボン、カーボンナノチューブ、官能化カーボンナノチューブ、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、還元される。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、多孔性である。いくつかの実施形態では、炭素系添加剤は、ナノプレートレット、ナノファイバ、ナノチューブ、ナノ粒子、ナノロッド、ナノワイヤ、ナノフラワー、ナノフレーク、ナノファイバ、ナノプレートレット、ナノリボン、ナノキューブ、バイピラミッド、ナノディスク、ナノプレート、ナノデンドライト、ナノリーフ、ナノスフィア、量子球、量子ドット、ナノスプリング、ナノシート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブは、多層ナノチューブ、単層ナノチューブ、あるいはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、官能化カーボンナノチューブは、水酸化物、カルボン酸、あるいはその両方で官能化される。
【0051】
いくつかの実施形態では、結合剤は、高分子結合剤を含む。いくつかの実施形態では、高分子結合剤は、スチレンブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、ポリウレタン、ポリエステル、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。
【0052】
いくつかの実施形態では、溶媒は、極性非プロトン性溶媒、あるいは極性プロトン性溶媒を含む。いくつかの実施形態では、極性非プロトン性溶媒は、N-メチル-2-ピロリドン、またはジクロロメタン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、アセトン、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、プロピレンカーボネート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、極性プロトン性溶媒は、水、ギ酸、n-ブタノール、イソプロパノール、ニトロメタン、エタノール、メタノール、酢酸、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。
【0053】
いくつかの実施形態では、界面活性剤は、酸、非イオン性界面活性剤、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、酸は、ペルフルオロオクタン酸、ペルフルオロオクタンスルホン酸、ペルフルオロヘキサンスルホン酸、ペルフルオロノナン酸、ペルフルオロデカン酸、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、非イオン性界面活性剤は、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル、グルコシドアルキルエーテル、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、オクチルグルコシド、ポリエチレングリコールオクチルフェニルエーテル、ドデシルジメチルアミンオキシド、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールオクチルフェニルエーテル、トリトンX-100、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル、ノノキシノール-9、グリセロールアルキルエステルポリソルベート、ソルビタンアルキルエステル、ポリエトキシル化牛脂アミン、Dynol 604、Zonyl F5-300、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。
【0054】
いくつかの実施形態では、消泡剤は、不溶性油、シリコーン、グリコール、ステアリン酸塩、有機溶媒、Surfynol DF-1100、ポリアクリル酸アルキル、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、不溶性油は、鉱物油、植物油、ホワイト油、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、シリコーンは、ポリジメチルシロキサン、シリコーングリコール、フルオロシリコーン、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、グリコールは、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ステアリン酸塩は、ステアリン酸グリコール、ステアリン、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、エタノール、イソプロピルアルコール、N-メチル-2-ピロリドン、シクロヘキサノン、テルピネオール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、4-ヒドロキシル-4-メチル-ペンタン-2-オン、メチルイソブチルケトン、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。
【0055】
いくつかの実施形態では、粘度調整剤は、N-メチル-2-ピロリドン、エタノール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノン、テルピネオール 3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、4-ヒドロキシル-4-メチル-ペンタン-2-オン、メチルイソブチルケトン、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。
【0056】
いくつかの実施形態では、基板は、プラスチック、金属、ガラス、布、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属は、銅、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、プラスチックは、熱可塑性プラスチックを含む。いくつかの実施形態では、熱可塑性プラスチックは、ポリエチレンテレフタレート、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリヒドロキシブチレート、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンサクシネート、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-co-3-ヒドロキシバレラート)、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、コーティングが、ある設定厚さで基板に堆積される。いくつかの実施形態では、本方法は、基板にコーティングを堆積させる工程を含まない。いくつかの実施形態では、本方法は、基板から、乾燥したコーティングを除去する工程をさらに含む。
【0057】
いくつかの実施形態では、コーティングを形成する工程は、コーティングを混合すること、コーティング中の凝集物を解砕すること、コーティングから気泡を除去すること、あるいはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、混合は、音響ミキサ、プラネタリーミキサ、パウダーミキサ、あるいはそれらの任意の組み合わせによって行われる。いくつかの実施形態では、コーティングを混合することは、約25rpmから約200rpmの速度で行われる。いくつかの実施形態では、コーティング中の凝集物を解砕することは、高せん断ミキサによって行われる。いくつかの実施形態では、高せん断ミキサ(high sheer mixer)は、約1,000rpmから約4,000rpmの速度で回転する。いくつかの実施形態では、コーティングから気泡を除去することは、真空ミキサによって行われる。いくつかの実施形態では、基板にコーティングを堆積させる工程は、塗工機、ドクターブレード、卓上コータ、噴霧器、あるいはそれらの任意の組み合わせを用いて基板にコーティングを堆積させることを含む。いくつかの実施形態では、塗工機は、スロットダイ塗工機である。いくつかの実施形態では、基板にコーティングを堆積させる工程は、多くても基板の一部にしかコーティングを堆積させないことを含む。
図15には、基板にコーティングを塗布する画像を示している。いくつかの実施形態では、本方法は、電磁波シールドをカレンダー加工する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、カレンダー加工する工程は、ロールツーロールカレンダー加工機によって行われる。
【0058】
いくつかの実施形態では、基板のコーティングを乾燥させる工程は、約20℃から約120℃の温度で乾燥させることを含む。いくつかの実施形態では、基板のコーティングを乾燥させる工程は、約20℃から約30℃、約20℃から約40℃、約20℃から約50℃、約20℃から約60℃、約20℃から約70℃、約20℃から約80℃、約20℃から約90℃、約20℃から約100℃、約20℃から約110℃、約20℃から約120℃、約30℃から約40℃、約30℃から約50℃、約30℃から約60℃、約30℃から約70℃、約30℃から約80℃、約30℃から約90℃、約30℃から約100℃、約30℃から約110℃、約30℃から約120℃、約40℃から約50℃、約40℃から約60℃、約40℃から約70℃、約40℃から約80℃、約40℃から約90℃、約40℃から約100℃、約40℃から約110℃、約40℃から約120℃、約50℃から約60℃、約50℃から約70℃、約50℃から約80℃、約50℃から約90℃、約50℃から約100℃、約50℃から約110℃、約50℃から約120℃、約60℃から約70℃、約60℃から約80℃、約60℃から約90℃、約60℃から約100℃、約60℃から約110℃、約60℃から約120℃、約70℃から約80℃、約70℃から約90℃、約70℃から約100℃、約70℃から約110℃、約70℃から約120℃、約80℃から約90℃、約80℃から約100℃、約80℃から約110℃、約80℃から約120℃、約90℃から約100℃、約90℃から約110℃、約90℃から約120℃、約100℃から約110℃、約100℃から約120℃、または約110℃から約120℃の温度で乾燥させることを含む。いくつかの実施形態では、基板のコーティングを乾燥させる工程は、約20℃、約30℃、約40℃、約50℃、約60℃、約70℃、約80℃、約90℃、約100℃、約110℃、または約120℃の温度で乾燥させることを含む。いくつかの実施形態では、基板のコーティングを乾燥させる工程は、少なくとも約20℃、約30℃、約40℃、約50℃、約60℃、約70℃、約80℃、約90℃、約100℃、または約110℃の温度で乾燥させることを含む。いくつかの実施形態では、基板のコーティングを乾燥させる工程は、最大約30℃、約40℃、約50℃、約60℃、約70℃、約80℃、約90℃、約100℃、約110℃、または約120℃の温度で乾燥させることを含む。
【0059】
いくつかの実施形態では、コーティング中の凝集物を解砕することと、コーティングから気泡を除去することのうちの少なくとも1つは、コーティングの粘度が約1,000mPa/sから約5,000mPa/sになるまで行われる。いくつかの実施形態では、コーティング中の凝集物を解砕することと、コーティングから気泡を除去することのうちの少なくとも1つは、コーティングの粘度が約1,000MPa/sから約1,500MPa/s、約1,000MPa/sから約2,000MPa/s、約1,000MPa/sから約2,500MPa/s、約1,000MPa/sから約3,000MPa/s、約1,000MPa/sから約3,500MPa/s、約1,000MPa/sから約4,000MPa/s、約1,000MPa/sから約4,500MPa/s、約1,000MPa/sから約5,000MPa/s、約1,500MPa/sから約2,000MPa/s、約1,500MPa/sから約2,500MPa/s、約1,500MPa/sから約3,000MPa/s、約1,500MPa/sから約3,500MPa/s、約1,500MPa/sから約4,000MPa/s、約1,500MPa/sから約4,500MPa/s、約1,500MPa/sから約5,000MPa/s、約2,000MPa/sから約2,500MPa/s、約2,000MPa/sから約3,000MPa/s、約2,000MPa/sから約3,500MPa/s、約2,000MPa/sから約4,000MPa/s、約2,000MPa/sから約4,500MPa/s、約2,000MPa/sから約5,000MPa/s、約2,500MPa/sから約3,000MPa/s、約2,500MPa/sから約3,500MPa/s、約2,500MPa/sから約4,000MPa/s、約2,500MPa/sから約4,500MPa/s、約2,500MPa/sから約5,000MPa/s、約3,000MPa/sから約3,500MPa/s、約3,000MPa/sから約4,000MPa/s、約3,000MPa/sから約4,500MPa/s、約3,000MPa/sから約5,000MPa/s、約3,500MPa/sから約4,000MPa/s、約3,500MPa/sから約4,500MPa/s、約3,500MPa/sから約5,000MPa/s、約4,000MPa/sから約4,500MPa/s、約4,000MPa/sから約5,000MPa/s、または約4,500MPa/sから約5,000MPa/sになるまで行われ、これには、その増分を含む。いくつかの実施形態では、コーティング中の凝集物を解砕することと、コーティングから気泡を除去することのうちの少なくとも1つは、コーティングの粘度が約1,000MPa/s、約1,500MPa/s、約2,000MPa/s、約2,500MPa/s、約3,000MPa/s、約3,500MPa/s、約4,000MPa/s、約4,500MPa/s、または約5,000MPa/sになるまで行われる。いくつかの実施形態では、コーティング中の凝集物を解砕することと、コーティングから気泡を除去することのうちの少なくとも1つは、コーティングの粘度が少なくとも約1,000MPa/s、約1,500MPa/s、約2,000MPa/s、約2,500MPa/s、約3,000MPa/s、約3,500MPa/s、約4,000MPa/s、または約4,500MPa/sになるまで行われる。いくつかの実施形態では、コーティング中の凝集物を解砕することと、コーティングから気泡を除去することのうちの少なくとも1つは、コーティングの粘度が最大約1,500MPa/s、約2,000MPa/s、約2,500MPa/s、約3,000MPa/s、約3,500MPa/s、約4,000MPa/s、約4,500MPa/s、または約5,000MPa/sになるまで行われる。
【0060】
いくつかの実施形態では、コーティングの粘度は、約1,000mPa/sから約5,000mPa/sである。いくつかの実施形態では、コーティングの粘度は、約1,000MPa/sから約1,500MPa/s、約1,000MPa/sから約2,000MPa/s、約1,000MPa/sから約2,500MPa/s、約1,000MPa/sから約3,000MPa/s、約1,000MPa/sから約3,500MPa/s、約1,000MPa/sから約4,000MPa/s、約1,000MPa/sから約4,500MPa/s、約1,000MPa/sから約5,000MPa/s、約1,500MPa/sから約2,000MPa/s、約1,500MPa/sから約2,500MPa/s、約1,500MPa/sから約3,000MPa/s、約1,500MPa/sから約3,500MPa/s、約1,500MPa/sから約4,000MPa/s、約1,500MPa/sから約4,500MPa/s、約1,500MPa/sから約5,000MPa/s、約2,000MPa/sから約2,500MPa/s、約2,000MPa/sから約3,000MPa/s、約2,000MPa/sから約3,500MPa/s、約2,000MPa/sから約4,000MPa/s、約2,000MPa/sから約4,500MPa/s、約2,000MPa/sから約5,000MPa/s、約2,500MPa/sから約3,000MPa/s、約2,500MPa/sから約3,500MPa/s、約2,500MPa/sから約4,000MPa/s、約2,500MPa/sから約4,500MPa/s、約2,500MPa/sから約5,000MPa/s、約3,000MPa/sから約3,500MPa/s、約3,000MPa/sから約4,000MPa/s、約3,000MPa/sから約4,500MPa/s、約3,000MPa/sから約5,000MPa/s、約3,500MPa/sから約4,000MPa/s、約3,500MPa/sから約4,500MPa/s、約3,500MPa/sから約5,000MPa/s、約4,000MPa/sから約4,500MPa/s、約4,000MPa/sから約5,000MPa/s、または約4,500MPa/sから約5,000MPa/sであり、これには、その増分を含む。いくつかの実施形態では、コーティングの粘度は、約1,000MPa/s、約1,500MPa/s、約2,000MPa/s、約2,500MPa/s、約3,000MPa/s、約3,500MPa/s、約4,000MPa/s、約4,500MPa/s、または約5,000MPa/sである。いくつかの実施形態では、コーティングの粘度は、少なくとも約1,000MPa/s、約1,500MPa/s、約2,000MPa/s、約2,500MPa/s、約3,000MPa/s、約3,500MPa/s、約4,000MPa/s、または約4,500MPa/sである。いくつかの実施形態では、コーティングの粘度は、最大約1,500MPa/s、約2,000MPa/s、約2,500MPa/s、約3,000MPa/s、約3,500MPa/s、約4,000MPa/s、約4,500MPa/s、または約5,000MPa/sである。
【0061】
EMIシールド効果の試験
サンプル(610)の電磁波妨害(EMI)シールド効果を試験するために、当業者に公知の様々な機器または方法を用いることができるが、
図6では、EMIシールド効果試験機器(600)の図を示している。図示されているように、機器(600)は、EMIシールドサンプル(610)によって離されている、送信用アンテナ(621)と受信用アンテナ(622)とを含む。さらに、図示されているように、送信用アンテナ(621)は、減衰していない信号(631)を放出し、一方、EMIシールドサンプル(610)は、減衰している信号(632)以外が受信用アンテナ(622)に到達するのをすべて妨げる。EMIシールドサンプル(610)のシールド効果は、減衰していない信号(631)の電力と減衰している信号(632)の電力との間の差として求められることができる。
【0062】
いくつかの実施形態では、
図6のように、送信用アンテナ(621)は、第1のシールドエンクロージャ(641)内に含まれており、受信用アンテナ(622)は、第2のシールドエンクロージャ(642)内に含まれている。代わりに、いくつかの実施形態では、送信用アンテナ(621)のみが、第1のシールドエンクロージャ(641)内に含まれており、一方、受信用アンテナ(622)は、第2のシールドエンクロージャ(642)内に含まれていない。代わりに、いくつかの実施形態では、受信用アンテナ(622)のみが、第2のシールドエンクロージャ(642)内に含まれており、一方、送信用アンテナ(621)は、第1のシールドエンクロージャ(641)内に含まれていない。
【0063】
いくつかの実施形態では、送信用アンテナ(621)は、信号発生器から減衰していない信号(631)を受信する。いくつかの実施形態では、送信用アンテナ(621)は、信号発生器から減衰していない信号(631)を受信する電力増幅器から減衰していない信号(631)を受信する。いくつかの実施形態では、受信用アンテナ(622)は、スペクトラムアナライザ、シグナルアナライザ、あるいはそれらの任意の組み合わせに減衰している信号(632)を送信する。
【0064】
いくつかの実施形態では、減衰していない信号(631)と減衰している信号(632)の両方がEMIシールドサンプル(610)に対して垂直になるように、送信用アンテナ(621)と受信用アンテナ(622)が並べられる。いくつかの実施形態では、減衰していない信号(631)と減衰している信号(632)の両方がEMIシールドサンプル(610)の中心で放出されるように、送信用アンテナ(621)と受信用アンテナ(622)が並べられる。いくつかの実施形態では、送信用アンテナ(621)は、EMIシールドサンプル(610)から約50cm離されている。いくつかの実施形態では、受信用アンテナ(622)は、EMIシールドサンプル(610)から約50cm離されている。いくつかの実施形態では、送信用アンテナ(621)と受信用アンテナは、互いに約100cm離されている。
【0065】
図7A~
図7Bには、EMIシールド効果の試験設定の送信部分の画像を示している。
図8A~
図8Bには、EMIシールド効果の試験設定の受信部分の画像を示している。
【0066】
EMIシールド性能
いくつかの実施形態では、電磁波シールドの導電率は、約10S/mから約10,000S/mである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの導電率は、約10S/mから約20S/m、約10S/mから約50S/m、約10S/mから約100S/m、約10S/mから約200S/m、約10S/mから約500S/m、約10S/mから約1,000S/m、約10S/mから約2,000S/m、約10S/mから約5,000S/m、約10S/mから約10,000S/m、約10S/mから約2,000S/m、約20S/mから約50S/m、約20S/mから約100S/m、約20S/mから約200S/m、約20S/mから約500S/m、約20S/mから約1,000S/m、約20S/mから約2,000S/m、約20S/mから約5,000S/m、約20S/mから約10,000S/m、約20S/mから約2,000S/m、約50S/mから約100S/m、約50S/mから約200S/m、約50S/mから約500S/m、約50S/mから約1,000S/m、約50S/mから約2,000S/m、約50S/mから約5,000S/m、約50S/mから約10,000S/m、約50S/mから約2,000S/m、約100S/mから約200S/m、約100S/mから約500S/m、約100S/mから約1,000S/m、約100S/mから約2,000S/m、約100S/mから約5,000S/m、約100S/mから約10,000S/m、約100S/mから約2,000S/m、約200S/mから約500S/m、約200S/mから約1,000S/m、約200S/mから約2,000S/m、約200S/mから約5,000S/m、約200S/mから約10,000S/m、約200S/mから約2,000S/m、約500S/mから約1,000S/m、約500S/mから約2,000S/m、約500S/mから約5,000S/m、約500S/mから約10,000S/m、約500S/mから約2,000S/m、約1,000S/mから約2,000S/m、約1,000S/mから約5,000S/m、約1,000S/mから約10,000S/m、約1,000S/mから約2,000S/m、約2,000S/mから約5,000S/m、約2,000S/mから約10,000S/m、約2,000S/mから約2,000S/m、約5,000S/mから約10,000S/m、約5,000S/mから約2,000S/m,または約10,000S/mから約2,000S/mである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの導電率は、約10S/m、約20S/m、約50S/m、約100S/m、約200S/m、約500S/m、約1,000S/m、約2,000S/m、約5,000S/m、約10,000S/m、または約2,000S/mである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの導電率は、少なくとも約10S/m、約20S/m、約50S/m、約100S/m、約200S/m、約500S/m、約1,000S/m、約2,000S/m、約5,000S/m、または約10,000S/mである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの導電率は、最大約20S/m、約50S/m、約100S/m、約200S/m、約500S/m、約1,000S/m、約2,000S/m、約5,000S/m、約10,000S/m、または約2,000S/mである。
【0067】
いくつかの実施形態では、電磁波シールドのシート抵抗は、約0.1オーム/スクエアから約1,000オーム/スクエアである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドのシート抵抗は、約0.1オーム/スクエアから約0.2オーム/スクエア、約0.1オーム/スクエアから約0.5オーム/スクエア、約0.1オーム/スクエアから約1オーム/スクエア、約0.1オーム/スクエアから約5オーム/スクエア、約0.1オーム/スクエアから約10オーム/スクエア、約0.1オーム/スクエアから約50オーム/スクエア、約0.1オーム/スクエアから約100オーム/スクエア、約0.1オーム/スクエアから約500オーム/スクエア、約0.1オーム/スクエアから約1,000オーム/スクエア、約0.2オーム/スクエアから約0.5オーム/スクエア、約0.2オーム/スクエアから約1オーム/スクエア、約0.2オーム/スクエアから約5オーム/スクエア、約0.2オーム/スクエアから約10オーム/スクエア、約0.2オーム/スクエアから約50オーム/スクエア、約0.2オーム/スクエアから約100オーム/スクエア、約0.2オーム/スクエアから約500オーム/スクエア、約0.2オーム/スクエアから約1,000オーム/スクエア、約0.5オーム/スクエアから約1オーム/スクエア、約0.5オーム/スクエアから約5オーム/スクエア、約0.5オーム/スクエアから約10オーム/スクエア、約0.5オーム/スクエアから約50オーム/スクエア、約0.5オーム/スクエアから約100オーム/スクエア、約0.5オーム/スクエアから約500オーム/スクエア、約0.5オーム/スクエアから約1,000オーム/スクエア、約1オーム/スクエアから約5オーム/スクエア、約1オーム/スクエアから約10オーム/スクエア、約1オーム/スクエアから約50オーム/スクエア、約1オーム/スクエアから約100オーム/スクエア、約1オーム/スクエアから約500オーム/スクエア、約1オーム/スクエアから約1,000オーム/スクエア、約5オーム/スクエアから約10オーム/スクエア、約5オーム/スクエアから約50オーム/スクエア、約5オーム/スクエアから約100オーム/スクエア、約5オーム/スクエアから約500オーム/スクエア、約5オーム/スクエアから約1,000オーム/スクエア、約10オーム/スクエアから約50オーム/スクエア、約10オーム/スクエアから約100オーム/スクエア、約10オーム/スクエアから約500オーム/スクエア、約10オーム/スクエアから約1,000オーム/スクエア、約50オーム/スクエアから約100オーム/スクエア、約50オーム/スクエアから約500オーム/スクエア、約50オーム/スクエアから約1,000オーム/スクエア、約100オーム/スクエアから約500オーム/スクエア、約100オーム/スクエアから約1,000オーム/スクエア,または約500オーム/スクエアから約1,000オーム/スクエアである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドのシート抵抗は、約0.1オーム/スクエア、約0.2オーム/スクエア、約0.5オーム/スクエア、約1オーム/スクエア、約5オーム/スクエア、約10オーム/スクエア、約50オーム/スクエア、約100オーム/スクエア、約500オーム/スクエア、または約1,000オーム/スクエアである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドのシート抵抗は、少なくとも約0.1オーム/スクエア、約0.2オーム/スクエア、約0.5オーム/スクエア、約1オーム/スクエア、約5オーム/スクエア、約10オーム/スクエア、約50オーム/スクエア、約100オーム/スクエア、または約500オーム/スクエアである。いくつかの実施形態では、電磁波シールドのシート抵抗は、最大約0.2オーム/スクエア、約0.5オーム/スクエア、約1オーム/スクエア、約5オーム/スクエア、約10オーム/スクエア、約50オーム/スクエア、約100オーム/スクエア、約500オーム/スクエア、または約1,000オーム/スクエアである。
【0068】
いくつかの実施形態では、電磁波シールドの使用温度は、約0℃から約400℃である。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの使用温度は、約0℃から約10℃、約0℃から約20℃、約0℃から約50℃、約0℃から約100℃、約0℃から約150℃、約0℃から約200℃、約0℃から約250℃、約0℃から約300℃、約0℃から約350℃、約0℃から約400℃、約10℃から約20℃、約10℃から約50℃、約10℃から約100℃、約10℃から約150℃、約10℃から約200℃、約10℃から約250℃、約10℃から約300℃、約10℃から約350℃、約10℃から約400℃、約20℃から約50℃、約20℃から約100℃、約20℃から約150℃、約20℃から約200℃、約20℃から約250℃、約20℃から約300℃、約20℃から約350℃、約20℃から約400℃、約50℃から約100℃、約50℃から約150℃、約50℃から約200℃、約50℃から約250℃、約50℃から約300℃、約50℃から約350℃、約50℃から約400℃、約100℃から約150℃、約100℃から約200℃、約100℃から約250℃、約100℃から約300℃、約100℃から約350℃、約100℃から約400℃、約150℃から約200℃、約150℃から約250℃、約150℃から約300℃、約150℃から約350℃、約150℃から約400℃、約200℃から約250℃、約200℃から約300℃、約200℃から約350℃、約200℃から約400℃、約250℃から約300℃、約250℃から約350℃、約250℃から約400℃、約300℃から約350℃、約300℃から約400℃、または約350℃から約400℃である。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの使用温度は、約0℃、約10℃、約20℃、約50℃、約100℃、約150℃、約200℃、約250℃、約300℃、約350℃、または約400℃である。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの使用温度は、少なくとも約0℃、約10℃、約20℃、約50℃、約100℃、約150℃、約200℃、約250℃、約300℃、または約350℃である。いくつかの実施形態では、電磁波シールドの使用温度は、最大約10℃、約20℃、約50℃、約100℃、約150℃、約200℃、約250℃、約300℃、約350℃、または約400℃である。
【0069】
いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約10kHzから約40MHzの周波数範囲で、約20dBから約40dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約10kHzから約40MHzの周波数範囲で、約20dBから約22dB、約20dBから約24dB、約20dBから約26dB、約20dBから約28dB、約20dBから約30dB、約20dBから約32dB、約20dBから約34dB、約20dBから約36dB、約20dBから約38dB、約20dBから約40dB、約22dBから約24dB、約22dBから約26dB、約22dBから約28dB、約22dBから約30dB、約22dBから約32dB、約22dBから約34dB、約22dBから約36dB、約22dBから約38dB、約22dBから約40dB、約24dBから約26dB、約24dBから約28dB、約24dBから約30dB、約24dBから約32dB、約24dBから約34dB、約24dBから約36dB、約24dBから約38dB、約24dBから約40dB、約26dBから約28dB、約26dBから約30dB、約26dBから約32dB、約26dBから約34dB、約26dBから約36dB、約26dBから約38dB、約26dBから約40dB、約28dBから約30dB、約28dBから約32dB、約28dBから約34dB、約28dBから約36dB、約28dBから約38dB、約28dBから約40dB、約30dBから約32dB、約30dBから約34dB、約30dBから約36dB、約30dBから約38dB、約30dBから約40dB、約32dBから約34dB、約32dBから約36dB、約32dBから約38dB、約32dBから約40dB、約34dBから約36dB、約34dBから約38dB、約34dBから約40dB、約36dBから約38dB、約36dBから約40dB、または約38dBから約40dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約10kHzから約40MHzの周波数範囲で、約20dB、約22dB、約24dB、約26dB、約28dB、約30dB、約32dB、約34dB、約36dB、約38dB、または約40dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約10kHzから約40MHzの周波数範囲で、少なくとも約20dB、約22dB、約24dB、約26dB、約28dB、約30dB、約32dB、約34dB、約36dB、または約38dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約10kHzから約40MHzの周波数範囲で、最大約22dB、約24dB、約26dB、約28dB、約30dB、約32dB、約34dB、約36dB、約38dB、または約40dBのシールド効果を有する。
【0070】
いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約1GHzから約40GHzの周波数範囲で、約40dBから約70dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約1GHzから約40GHzの周波数範囲で、約40dBから約45dB、約40dBから約50dB、約40dBから約55dB、約40dBから約60dB、約40dBから約65dB、約40dBから約70dB、約45dBから約50dB、約45dBから約55dB、約45dBから約60dB、約45dBから約65dB、約45dBから約70dB、約50dBから約55dB、約50dBから約60dB、約50dBから約65dB、約50dBから約70dB、約55dBから約60dB、約55dBから約65dB、約55dBから約70dB、約60dBから約65dB、約60dBから約70dB、または約65dBから約70dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約1GHzから約40GHzの周波数範囲で、約40dB、約45dB、約50dB、約55dB、約60dB、約65dB、または約70dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約1GHzから約40GHzの周波数範囲で、少なくとも約40dB、約45dB、約50dB、約55dB、約60dB、または約65dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約1GHzから約40GHzの周波数範囲で、最大約45dB、約50dB、約55dB、約60dB、約65dB、または約70dBのシールド効果を有する。
【0071】
いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約10kHzから約30kHzの周波数範囲で、約5dBから約40dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約10kHzから約30kHzの周波数範囲で、約5dBから約10dB、約5dBから約15dB、約5dBから約20dB、約5dBから約25dB、約5dBから約30dB、約5dBから約35dB、約5dBから約40dB、約10dBから約15dB、約10dBから約20dB、約10dBから約25dB、約10dBから約30dB、約10dBから約35dB、約10dBから約40dB、約15dBから約20dB、約15dBから約25dB、約15dBから約30dB、約15dBから約35dB、約15dBから約40dB、約20dBから約25dB、約20dBから約30dB、約20dBから約35dB、約20dBから約40dB、約25dBから約30dB、約25dBから約35dB、約25dBから約40dB、約30dBから約35dB、約30dBから約40dB、または約35dBから約40dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約10kHzから約30kHzの周波数範囲で、約5dB、約10dB、約15dB、約20dB、約25dB、約30dB、約35dB、または約40dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約10kHzから約30kHzの周波数範囲で、少なくとも約5dB、約10dB、約15dB、約20dB、約25dB、約30dB、または約35dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約10kHzから約30kHzの周波数範囲で、最大約10dB、約15dB、約20dB、約25dB、約30dB、約35dB、または約40dBのシールド効果を有する。
【0072】
いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約40kHzから約100MHzの周波数範囲で、約1dBから約100dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約40kHzから約100MHzの周波数範囲で、約1dBから約5dB、約1dBから約10dB、約1dBから約20dB、約1dBから約30dB、約1dBから約40dB、約1dBから約50dB、約1dBから約60dB、約1dBから約70dB、約1dBから約80dB、約1dBから約90dB、約1dBから約100dB、約5dBから約10dB、約5dBから約20dB、約5dBから約30dB、約5dBから約40dB、約5dBから約50dB、約5dBから約60dB、約5dBから約70dB、約5dBから約80dB、約5dBから約90dB、約5dBから約100dB、約10dBから約20dB、約10dBから約30dB、約10dBから約40dB、約10dBから約50dB、約10dBから約60dB、約10dBから約70dB、約10dBから約80dB、約10dBから約90dB、約10dBから約100dB、約20dBから約30dB、約20dBから約40dB、約20dBから約50dB、約20dBから約60dB、約20dBから約70dB、約20dBから約80dB、約20dBから約90dB、約20dBから約100dB、約30dBから約40dB、約30dBから約50dB、約30dBから約60dB、約30dBから約70dB、約30dBから約80dB、約30dBから約90dB、約30dBから約100dB、約40dBから約50dB、約40dBから約60dB、約40dBから約70dB、約40dBから約80dB、約40dBから約90dB、約40dBから約100dB、約50dBから約60dB、約50dBから約70dB、約50dBから約80dB、約50dBから約90dB、約50dBから約100dB、約60dBから約70dB、約60dBから約80dB、約60dBから約90dB、約60dBから約100dB、約70dBから約80dB、約70dBから約90dB、約70dBから約100dB、約80dBから約90dB、約80dBから約100dB、または約90dBから約100dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約40kHzから約100MHzの周波数範囲で、約1dB、約5dB、約10dB、約20dB、約30dB、約40dB、約50dB、約60dB、約70dB、約80dB、約90dB、または約100dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約40kHzから約100MHzの周波数範囲で、少なくとも約1dB、約5dB、約10dB、約20dB、約30dB、約40dB、約50dB、約60dB、約70dB、約80dB、または約90dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約40kHzから約100MHzの周波数範囲で、最大約5dB、約10dB、約20dB、約30dB、約40dB、約50dB、約60dB、約70dB、約80dB、約90dB、または約100dBのシールド効果を有する。
【0073】
いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約200MHzから約1GHzの周波数範囲で、約1dBから約100dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約200MHzから約1GHzの周波数範囲で、約1dBから約5dB、約1dBから約10dB、約1dBから約20dB、約1dBから約30dB、約1dBから約40dB、約1dBから約50dB、約1dBから約60dB、約1dBから約70dB、約1dBから約80dB、約1dBから約90dB、約1dBから約100dB、約5dBから約10dB、約5dBから約20dB、約5dBから約30dB、約5dBから約40dB、約5dBから約50dB、約5dBから約60dB、約5dBから約70dB、約5dBから約80dB、約5dBから約90dB、約5dBから約100dB、約10dBから約20dB、約10dBから約30dB、約10dBから約40dB、約10dBから約50dB、約10dBから約60dB、約10dBから約70dB、約10dBから約80dB、約10dBから約90dB、約10dBから約100dB、約20dBから約30dB、約20dBから約40dB、約20dBから約50dB、約20dBから約60dB、約20dBから約70dB、約20dBから約80dB、約20dBから約90dB、約20dBから約100dB、約30dBから約40dB、約30dBから約50dB、約30dBから約60dB、約30dBから約70dB、約30dBから約80dB、約30dBから約90dB、約30dBから約100dB、約40dBから約50dB、約40dBから約60dB、約40dBから約70dB、約40dBから約80dB、約40dBから約90dB、約40dBから約100dB、約50dBから約60dB、約50dBから約70dB、約50dBから約80dB、約50dBから約90dB、約50dBから約100dB、約60dBから約70dB、約60dBから約80dB、約60dBから約90dB、約60dBから約100dB、約70dBから約80dB、約70dBから約90dB、約70dBから約100dB、約80dBから約90dB、約80dBから約100dB、または約90dBから約100dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約200MHzから約1GHzの周波数範囲で、約1dB、約5dB、約10dB、約20dB、約30dB、約40dB、約50dB、約60dB、約70dB、約80dB、約90dB、または約100dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約200MHzから約1GHzの周波数範囲で、少なくとも約1dB、約5dB、約10dB、約20dB、約30dB、約40dB、約50dB、約60dB、約70dB、約80dB、または約90dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約200MHzから約1GHzの周波数範囲で、最大約5dB、約10dB、約20dB、約30dB、約40dB、約50dB、約60dB、約70dB、約80dB、約90dB、または約100dBのシールド効果を有する。
【0074】
いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約2GHzから約18GHzの周波数範囲で、約1dBから約120dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約2GHzから約18GHzの周波数範囲で、約1dBから約5dB、約1dBから約10dB、約1dBから約20dB、約1dBから約30dB、約1dBから約40dB、約1dBから約50dB、約1dBから約60dB、約1dBから約70dB、約1dBから約80dB、約1dBから約100dB、約1dBから約120dB、約5dBから約10dB、約5dBから約20dB、約5dBから約30dB、約5dBから約40dB、約5dBから約50dB、約5dBから約60dB、約5dBから約70dB、約5dBから約80dB、約5dBから約100dB、約5dBから約120dB、約10dBから約20dB、約10dBから約30dB、約10dBから約40dB、約10dBから約50dB、約10dBから約60dB、約10dBから約70dB、約10dBから約80dB、約10dBから約100dB、約10dBから約120dB、約20dBから約30dB、約20dBから約40dB、約20dBから約50dB、約20dBから約60dB、約20dBから約70dB、約20dBから約80dB、約20dBから約100dB、約20dBから約120dB、約30dBから約40dB、約30dBから約50dB、約30dBから約60dB、約30dBから約70dB、約30dBから約80dB、約30dBから約100dB、約30dBから約120dB、約40dBから約50dB、約40dBから約60dB、約40dBから約70dB、約40dBから約80dB、約40dBから約100dB、約40dBから約120dB、約50dBから約60dB、約50dBから約70dB、約50dBから約80dB、約50dBから約100dB、約50dBから約120dB、約60dBから約70dB、約60dBから約80dB、約60dBから約100dB、約60dBから約120dB、約70dBから約80dB、約70dBから約100dB、約70dBから約120dB、約80dBから約100dB、約80dBから約120dB、または約100dBから約120dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約2GHzから約18GHzの周波数範囲で、約1dB、約5dB、約10dB、約20dB、約30dB、約40dB、約50dB、約60dB、約70dB、約80dB、約100dB、または約120dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約2GHzから約18GHzの周波数範囲で、少なくとも約1dB、約5dB、約10dB、約20dB、約30dB、約40dB、約50dB、約60dB、約70dB、約80dB、または約100dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約2GHzから約18GHzの周波数範囲で、最大約5dB、約10dB、約20dB、約30dB、約40dB、約50dB、約60dB、約70dB、約80dB、約100dB、または約120dBのシールド効果を有する。
【0075】
いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約18GHzから約40GHzの周波数範囲で、約1dBから約120dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約18GHzから約40GHzの周波数範囲で、約1dBから約5dB、約1dBから約10dB、約1dBから約20dB、約1dBから約30dB、約1dBから約40dB、約1dBから約50dB、約1dBから約60dB、約1dBから約70dB、約1dBから約80dB、約1dBから約100dB、約1dBから約120dB、約5dBから約10dB、約5dBから約20dB、約5dBから約30dB、約5dBから約40dB、約5dBから約50dB、約5dBから約60dB、約5dBから約70dB、約5dBから約80dB、約5dBから約100dB、約5dBから約120dB、約10dBから約20dB、約10dBから約30dB、約10dBから約40dB、約10dBから約50dB、約10dBから約60dB、約10dBから約70dB、約10dBから約80dB、約10dBから約100dB、約10dBから約120dB、約20dBから約30dB、約20dBから約40dB、約20dBから約50dB、約20dBから約60dB、約20dBから約70dB、約20dBから約80dB、約20dBから約100dB、約20dBから約120dB、約30dBから約40dB、約30dBから約50dB、約30dBから約60dB、約30dBから約70dB、約30dBから約80dB、約30dBから約100dB、約30dBから約120dB、約40dBから約50dB、約40dBから約60dB、約40dBから約70dB、約40dBから約80dB、約40dBから約100dB、約40dBから約120dB、約50dBから約60dB、約50dBから約70dB、約50dBから約80dB、約50dBから約100dB、約50dBから約120dB、約60dBから約70dB、約60dBから約80dB、約60dBから約100dB、約60dBから約120dB、約70dBから約80dB、約70dBから約100dB、約70dBから約120dB、約80dBから約100dB、約80dBから約120dB、または約100dBから約120dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約18GHzから約40GHzの周波数範囲で、約1dB、約5dB、約10dB、約20dB、約30dB、約40dB、約50dB、約60dB、約70dB、約80dB、約100dB、または約120dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約18GHzから約40GHzの周波数範囲で、少なくとも約1dB、約5dB、約10dB、約20dB、約30dB、約40dB、約50dB、約60dB、約70dB、約80dB、または約100dBのシールド効果を有する。いくつかの実施形態では、膜厚が100μm未満である電磁波シールドは、約18GHzから約40GHzの周波数範囲で、最大約5dB、約10dB、約20dB、約30dB、約40dB、約50dB、約60dB、約70dB、約80dB、約100dB、または約120dBのシールド効果を有する。
【0076】
用語および定義
他に定義されない限り、本明細書で使用される技術用語はすべて、本開示が属する分野における当業者によって一般に理解されるもののと同じ意味を有する。
【0077】
本明細書で使用される場合、単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈が他に明確に指示しない限り、複数の言及を含む。本明細書における「または」へのあらゆる言及は、他に明記されない限り、「および/または」を包含するように意図される。
【0078】
本明細書で使用される場合、「約」という用語は、その増分を含む、10%、5%、または1%だけ記載された量に近い量を指す。
【0079】
本明細書で使用される場合、「約」という用語は、百分率に関する場合はその増分を含む、10%、5%、または1%だけ記載された百分率より大きいまたは小さい量を指す。
【0080】
本明細書で使用される場合、「少なくとも1つ」、「1つ以上」、および「および/または」という語句は、作用において連言的かつ選言的の両方である非限定的表現である。例えば、「A、BおよびCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、およびCのうちの1つ以上」、「A、B、またはCのうちの1つ以上」および「A、B、および/またはC」という表現はそれぞれ、「A単独、B単独、C単独、AとBを共に、AとCを共に、BとCを共に、またはAと、BとCを共に」意味する。
【0081】
本開示の好ましい実施形態が本明細書で示され記載されてきたが、このような実施形態はほんの一例として提供されているに過ぎないことは、当業者にとって明らかであろう。当業者であれば、本開示から逸脱することなく、数多くの変形、変更、および置き換えに想到するであろう。本開示の実施するに当たり、本明細書に記載されてきた本開示の実施形態の様々な代替を利用し得ることを理解されたい。
【実施例】
【0082】
実施例1-EMIシールド
以下の表1のように、第1、第2、第3、第4、および第5の電磁波シールドサンプルを作製し、本明細書に記載している機器を使用してシールド効果を検査した。
【0083】
【0084】
図3A~
図3Bには、20μmの目盛と100μmの目盛とで、それぞれ、第1のEMIシールドの顕微鏡画像を示している。
図4A~
図4Bには、50μmの目盛と20μmの目盛とで、それぞれ、第3のEMIシールドの顕微鏡画像を示している。
図5A~
図5Bには、100μmの目盛と50μmの目盛とで、それぞれ、第4のEMIシールドの顕微鏡画像を示している。
【0085】
図7には、第6から第31のEMIシールドサンプルの表を示している。図示しているように、本明細書において、還元型酸化グラフェン(rGO)を含むサンプルもあれば、酸化グラフェン(GO)を含むサンプルもあり、カーボンナノチューブ(CNT)を含むサンプルもあれば、官能化カーボンナノチューブ(CNT OH)を含むサンプルもあり、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)結合剤を含むサンプルもあれば、一方で、カルボキシメチルセルロース(CMC)とスチレンブタジエンゴム(SBR)の結合剤を含むサンプルもあり、水を含む溶媒を含むサンプルもあれば、一方で、N-メチル-2-ピロリドンを含む溶媒を含むサンプルもあり、ガラスの基板を含むサンプルもあれば、一方で、ポリエチレンテレフタレート(PET)または銅(Cu)で形成された基板を含むサンプルもある。
【0086】
図8には、第6から第11のEMIフィルタサンプルにおける、デシベル単位のシールド効果と、メガヘルツ(MHz)単位の放出された試験周波数とのグラフを示している。
図9には、第12から第21のEMIフィルタサンプルにおける、デシベル単位のシールド効果と、GHz単位の放出された試験周波数とのグラフを示している。
図12には、第22から第33のEMIフィルタサンプルにおける、デシベル単位のシールド効果と、GHz単位の放出された試験周波数とのグラフを示している。
図13には、異なる厚さの3つのEMIフィルタサンプルにおける、デシベル単位のシールド効果と、ギガヘルツ(GHz)単位の放出された試験周波数とのグラフを示している。
図14には、3つのEMIフィルタサンプルにおける、デシベル単位のシールド効果と、GHz単位の放出された試験周波数とのグラフを示している。
図13には、例示的なフィルタサンプルにおける、デシベル単位のシールド効果と、GHz単位の放出された試験周波数とのグラフを示している。
【0087】
実施例2-コーティング形成方法1
水約200mlと一緒に、カルボキシメチルセルロース溶液500~600グラムと、スチレンブタジエンゴム結合剤360~370グラムを混入した。C45 30~40グラムを加えて混合した。それを三等分したものに、水100~200mLと一緒に、グラファイト1350~1450グラムを加え、低速機械撹拌(50~100rpm)を使用してこれを混合した。グラファイト粉末をすべて混入したら、炭素繊維25~35グラムとrGO粉末25~35グラムを加え、高せん断機械混合(1000~4000rpm)によって混合した。水を加えて、所望のレオロジー(2000~5000cP)と固形分を有するコーティングを達成した。
【0088】
実施例3-コーティング形成方法2
水200mlと一緒に、カルボキシメチルセルロース結合剤水溶液300~400グラムと15%スチレンブタジエンゴム結合剤550~650グラムをミキサに加え、低速機械撹拌(50~100rpm)によって混合した。C45 25~35グラムと、炭素繊維25~35グラムと、rGO25~35グラムを、粉末粉砕機内で粉砕し、低速撹拌でこれを結合剤溶液に混入した。それを三等分したものに、水100~200mLと一緒に、グラファイト合計約1350~1450gを加え、低速機械撹拌を使用してこれをコーティングに混入した。粉末をすべて混入したら、高せん断機械混合(1000~4000rpm)によってコーティングを混合した。水を加えて、所望のレオロジー(2000~5000cP)と固形分を有するコーティングを達成した。
【0089】
実施例4-コーティング形成方法3
水200mlと一緒に、15%スチレンブタジエンゴム結合剤1400~1500グラムをミキサに加え、低速機械混合(50~100rpm)によって混合した。C45 40~50グラムと、炭素繊維40~50グラムgと、rGO40~50グラムgを、粉末粉砕機内で粉砕し、低速撹拌でこれを結合剤溶液に混入した。それを三等分したものに、水150~250mLと一緒に、グラファイト合計1500~2500グラムを加え、低速機械撹拌(50~100rpm)を使用してこれをコーティングに混入した。粉末をすべて混入したら、高せん断機械混合(1000~4000rpm)によってコーティングを混合した。水を加えて、所望のレオロジー(2000~5000cP)と固形分を有するコーティングを達成した。
【0090】
実施例5-コーティング膜形成方法
プラネタリーミキサを使用してクリアーコートと活性剤の両方を混合した。グラファイト2000~2500グラムと、CNT(OH)50~150グラムと、炭素繊維200~250gと、凍結乾燥したrGO50~60gを、粉末ミキサ内で粉砕した。その粉末の半分を2回に分けて、ポリウレタンクリアーコート約1500~2500グラムに移動させ、低速機械混合を使用してこれを混合した。粉末の他の半分を2回に分けて、低速機械混合によって、ポリウレタン活性剤1500~2500グラムに加えた。還元剤を加えて、スラリーのレオロジーを調節した。塗膜を作製するために、クリアーコートと活性剤を1:1の体積比率で合わせて、短時間手で混合または揺動し、内蔵されている撹拌機でスプレーガンのキャニスタに移動させた。複数の薄いコートをスプレーして、所望の乾燥膜厚を達成した。
【0091】
実施例6-コーティング形成方法
リチウムイオン電池産業において典型的に使用されているプラネタリーミキサを使用してスラリーを作製した。水370~430mlと一緒に、63%アクリル系結合剤結合剤水溶液1400~1600gをミキサに加え、低速機械撹拌(50~100rpm)によって混合した。およそ炭素繊維40~50gと、カーボンブラック40~50gと、rGO5~15gを、粉末粉砕機内で粉砕し、低速撹拌でこれを結合剤溶液に混入した。それを三等分したものに、グラファイト合計2000~2300gと、水系カルボキシル化スチレンアクリル系ラテックス(48%固体)800~1000mLを加え、低速機械撹拌を使用してこれをスラリーに混入した。粉末をすべて混入したら、高せん断機械混合(1000~4000rpm)によってスラリーを混合した。水を加えて、所望のレオロジーと固形分を有するスラリーを達成した。最終粘度は、1000~2000cPの間である。導電率は、通常、約150~180S/mである。以下の表にスラリー組成物の一例を提示する。
【0092】
【0093】
表2は、1行目に総湿重量、2行目に乾燥重量、そして3行目に乾燥重量に対する各成分の割合で、各成分のそれぞれの量を示している。
【国際調査報告】