DE3441900A1

DE3441900A1 - Masse zum abschirmen eines elektronischen geraets

Info

Publication number: DE3441900A1
Application number: DE19843441900
Authority: DE
Inventors: Bruce Fredric Mount Holly N.J. Bogner; Jordan Roy Pennington N.J. Nelson
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1983-11-22
Filing date: 1984-11-16
Publication date: 1985-05-30
Also published as: FR2555190A1; IT1177274B; JPS60132397A; IT8423674A0; IT8423674A1; GB8429412D0; KR850003551A; US4528213A; GB2150143A

Description

Die Erfindung betrifft eine Abschirmmasse, bestehend aus einem plastischen Kunststoff, einer leitenden Komponente und damit verträglichen Additiven. Sie betrifft ferner ein Verfahren zum Abschirmen eines elektronischen Geräts gegen eine Beeinträchtigung durch elektromagnetische Wellen oder Hochfrequenz.

Einer der Hauptvorteile von Kunststoffen, nämlich die elektrische Isolation, stellt in bestimmten Anwendungsfällen zugleich einen Hauptnachteil dar. Da die in großem Maße für den Aufbau, die Gehäuse und die Verpackung elektronischer Geräte eingesetzten Kunststoffe Isolatoren sind, schirmen sie das betreffende Gerät nicht gegenüber elektromagnetischen Wellen oder Hochfrequenzeinflüssen von außen ab. Elektromagnetische Streusignale können aber empfindliche elektronische Geräte, wie Rechner, Navigationsinstrumente, Prozeßsteuerungen, Nachrichtengeräte usw. sehr nachteilig beeinflussen.

Um ein wirksames Abschirmmaterial gegen Einflüsse durch elektromagnetische Wellen oder Hochfrequenzwellen zu schaffen, wurden bereits verschiedene feinverteilte leitende Substanzen in dem jeweiligen Kunststoff dispergiert, um den Kunststoff leitend zu machen. Repräsentative Beispiele der in den jeweiligen Kunststoff einzubringenden leitenden Substanzen sind Aluminiumflocken, Silberflocken, metallbeschichtete Kohlenstoffasern, rostfreie Stahlfasern, Ruß, mit Nickel beschichtetes Graphit, mit Silber beschichtetes Kupfer usw..

Die Menge an leitendem Material, die im Kunststoff bzw. Kunstharz zum Erreichen der Abschirmeigenschaft unter-

zubringen ist, wird im allgemeinen durch den Einfluß des leitenden Materials auf die Schmelzviskosität des verfüllten Kunstharzes und anderer Faktoren, z.B. der Bearbeitbarkeit des Materials, dessen Sprödigkeit und des Haftvermögens von daraus hergestellten Schichten oder Platten begrenzt. Die Größe der Schmelzviskosität ist ein erstrangiges Kriterium für die Brauchbarkeit einer Mischung als Abschirmmaterial.

Das Maß der Schmelzviskosität ist wichtig, weil das Abschirmmaterial in vielen Fällen verpreßbar sein muß. Durch Einbringen von leitenden Teilchen oder von feinverteilten leitenden Substanzen in thermoplastische Kunstharze kann die Schmelzviskosität so vergrößert werden, daß die jeweilige Preßform nicht mehr glatt gefüllt wird. Die Preßtemperatur kann zum Überwinden dieser Schwierigkeiten auch nur bis zu dem Punkt angehoben werden, von dem an mit einer Schädigung des jeweiligen Polymers gerechnet werden muß. Obwohl in bestimmte duroplastische Substanzen, z.B. Gummi, eine beträchtlich größere Menge an leitendem Material als in thermoplastische Substanzen eingebracht werden kann, sind die entstehenden duroplastischen Mischungen wegen der schlechten Verarbeitungseigenschaften wesentlich weniger einsetzbar als verfüllte thermoplastische Harze, z.B. Poly(Vinylchlorid).

Ein Hauptnachteil der bisher bekannten, gegenüber elektromagnetischen Wellen oder Hochfrequenz wirksamen Abschirmmassen (kurz EMI/RFI-Abschirmmassen, EMI = electromagnetic interference; RFI = radio frequency interference) besteht darin, daß sie stark an Wirksamkeit verlieren, wenn die daraus hergestellte Schutzbeschichtung einen Spalt oder eine Öffnung enthält. Bei Verwendung einer

beispielsweise aus Metall bestehenden Beschichtung führt ein schmaler Schlitz oder Riß in der Schutzschicht dazu, daß die Abschirmwirkung fast auf Null absinkt. Solche Beschichtungen sind daher nur wirksam, wenn sie das fragliche elektronische Gerät vollständig und ununterbrochen einschließen. Diese Forderung ist natürlich im allgemeinen mit Rücksicht auf die Formgestaltung des Geräts oder seines Gehäuses nicht zu erfüllen. Selbst einander überlappende Teile der leitenden Abschirmung sind nicht wirksam zum Verhindern eines um die Kante der Platte herumgelenkten Strahlungslecks. Es kann daher notwendig sein, an der Grenze zweier Abschirmplatten eine Dichtung vorzusehen, wie sie in den US-PS¹ η 43 96 795 und 44 14 425 beschrieben wird, weil andernfalls Strahlung, selbst wenn sie nicht durch die Abschirmplatten gelangen kann, diese umgehen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber elektromagnetischen Wellen und Hochfrequenz sehr wirksame Abschirmung zu schaffen, bei deren Anwendung als Schutzschicht es möglich ist, eine Diskontinuität, insbesondere Unterbrechung, der Abschirmschicht zuzulassen, ohne daß die Abschirmwirkung vollständig verlorengeht. Für die u.a. aus einem plastischen Kunststoff und einer leitenden Komponente bestehende Abschirmmasse eingangs genannter Art besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß die im Kunststoff dispergierte, leitende Komponente aus feinverteiltem, leitendem Ruß und Graphit besteht.

Eine Meßeinheit für die Abschirmwirkung einer EMI/RFI-Abschirmrnasse ist die Strahlungsdämpfung in Dezibel (dB). Die Dämpfung wird definiert als eine Funktion der elektrischen Leitfähigkeit und der Absorption der Abschirmmassen bei verschiedenen Frequenzen. Ein Wert von 10 bis 30 dB

wird als Minimum einer sinnvollen Abschirmung angesehen; der Bereich von 30 bis 60 dB umfaßt die übliche Abschirmung; 60 bis 90 dB liegen oberhalb der im . allgemeinen erforderlichen Abschirmung. In der Praxis liefern Abschirmwerte von 30 bis 40 dB in 95 % aller handelsüblichen Fälle, d.h. bei nicht militärischer und nicht die Raumfahrt betreffender Anwendung, einen ausreichenden Schutz. Eine aus der erfindungsgemäßen Masse hergestellte Abschirmung ist im Bereich von 30 bis 40 dB wirksam, ohne daß Einbußen in einer wichtigen Eigenschaft, namentlich der Schmelzviskosität, hingenommen werden müssen.

Die plastische Komponente der erfindungsgemäßen Masse ist vorzugsweise ein thermoplastisches Kunstharz, obwohl auch bestimmte duroplastische Kunstharze, z.B. Epoxy-, Polyester- oder Polyurethanharze, eingesetzt werden können. Zu den geeigneten thermoplastischen Kunstharzen gehören Vinyl-, Acryl-, Alkyd-, Urethan-, Polyester- und Kohlenwasserstoffharze. Homopolymere oder Mischpolymerisate von Vinylchlorid werden für bestimmte Anwendungen besonders bevorzugt. Die Auswahl des jeweiligen Kunstharzes hängt ab z.B. von der Temperatur, der das abzuschirmende Gerät bei Betrieb ausgesetzt sein wird, oder davon, wie die jeweilige Masse auf das Gerät aufgebracht werden soll, z.B. als Platte, Formstück oder dergleichen. Der Anteil des plastischen Kunstharzes an der erfindungsgemäßen Masse soll etwa 64 bis etwa 78, vorzugsweise etwa 66 bis 72, Gew.% betragen.

Die erfindungsgemäße Masse soll im allgemeinen bis zu 10 Gew.% herkömmlicher Modifikatoren, z.B. Weichmacher, Stabilisatoren, Schmiermittel, Verfahrenshilfen und dergleichen, aufweisen. Im allgemeinen enthalten die plastischen Mischungen eine additive Komponente aus einem inne-

ren Schmiermittel, einem äußeren Schmiermittel und einem Stabilisator in einer Gesamtmenge bis zu etwa 10 Gew.%. Jede additive Komponente kann auch alleiniger Bestandteil sein oder in Kombination mit zwei oder mehr anderen Komponenten vorkommen. Die Wahl des speziellen Modifikators oder der Gruppe von Modifikatoren hängt ebenso vom eingesetzten Kunstharz wie von der Art der Anwendung und den Bedingungen beim Gebrauch der Abschirmmasse ab.

Geeignete Stabilisatoren sind beispielsweise organometallische Verbindungen mit Zinn, Blei, Zink, Barium oder Kadmium, Epoxide, Phosphite, alkylierte Phenole und dergleichen, wobei Organozinn-Verbindungen im allgemeinen bevorzugt werden. Feste Schmiermittel sind beispielsweise gemischte organische Esterpräparate, Stearinsäure, ihre Ester und metallischen Salze oder dergleichen. Die erfindungsgemäße Masse kann auch Prozeßhilfen, wie einen Akryl-Flußmodifikator, Weichmacher, wie Diundecylphthalat und dergleichen, enthalten.

Die leitende Komponente der erfindungsgemäßen Masse ist eine Kombination von feinverteiltem, leitendem Ruß und Graphit. Diese beiden Materialien haben bereits einzeln zum Herstellen von EMI/RFI-Abschirmmassen Anwendung gefunden. Bisher wurden die leitenden Komponenten jedoch nicht kombiniert und das Ergebnis der durch die Kombination erzielten verstärkten Abschirmwirkung konnte nicht vorhergesehen werden. Die erfindungsgemäße Masse soll etwa 10 bis etwa 17, vorzugsweise etwa 12 bis etwa 16, Gew.% leitenden Ruß und etwa 5 bis etwa 15, vorzugsweise etwa 10, Gew.% Graphit enthalten.

Der in der erfindungsgemäßen EMI/RFI-Abschirmrnasse eingesetzte leitende Ruß soll vorzugsweise eine geringe Fülldichte und hohe elektrische Leitfähigkeit besitzen. Ge-

eignete Rußarten sind der unter der Bezeichnung Ketjenblack EC von der Firma Armak Company vertriebene Ruß, der unter der Bezeichnung Conductex 40-220 von der Firma Columbian Chemical Company und der unter der Bezeichnung CSX-2OOA von der Firma Cabot Carbon Company vertriebene Ruß. Diese leitenden Rußarten besitzen eine Fülldichte von etwa 150 g/l (Gramm pro Liter), eine große Oberfläche und einen hohen Porenanteil innerhalb der Partikel, der durch Dibutylphthalat-Absorption zu messen ist. Die vorstehend genannten prozentualen Rußanteile beziehen sich auf eine der angegebenen hochporösen Rußarten. Im Rahmen der Erfindung können auch dichtere, nicht poröse Rußarten eingesetzt werden. Dann muß jedoch ein höherer Rußanteil an der Gesamtmenge der erfindungsgemäßen Mischung, z.B. bis zu etwa 30 Gew.%, vorgesehen werden, um denselben Abschirmgrad wie bei porösen Rußarten zu erzielen. Beispielsweise besitzt eine 1,8 mm dicke Platte, die aus einer erfindungsgemäßen Masse besteht, eine effektive Abschirmwirkung von etwa 23 dB, wenn sie etwa 14 Gew.% hochporösen, leitenden Rußes oder etwa 27 Gew.% massiven, nicht porösen Rußes in einem Kunstharz auf PVC-Basis enthält.

Die Teilchengröße des in der erfindungsgemäßen Abschirmmasse eingesetzten leitenden Rußes soll so ausreichend klein sein, daß eine hochleitende, homogene Dispersion im Kunststoff herzustellen ist. Im allgemeinen soll der leitende Ruß eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 45 Nanometern (ran), vorzugsweise weniger als 25 nm, besitzen. Es sei betont, daß die maximale Menge eines bestimmten leitenden Rußes, die erfindungsgemäß in eine plastische Kunstharzmischung einzubringen ist, in erster Linie vom Einfluß des Rußes auf die Schmelzviskosität der fertiggestellten Masse abhängt.

Als Graphit kann in der erfindungsgemäßen Abschirmmasse jede handelsübliche Sorte mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 1 Mikrometer verwendet werden. Ein in diesem Sinne brauchbares Graphit wird unter der Bezeichnung UCPR-I-M geliefert von der Firma Ultra Carbon Corporation, Bay City, Michigan, USA.

Besonders geeignete erfindungsgemäße Massen als EMI/RFI-Abschirmung lassen sich herstellen durch Einmischen von Graphit in leitende Preßmischungen, die zum Herstellen kapazitiver elektronischer Platten (CED) verwendet werden. Solche Preßmischungen und ihre Herstellung werden beschrieben in der US-PS 42 28 050. Die Verwendung dieses Materials zum Herstellen einer erfindungsgemäßen EMI/ RFI-Abschirmung ist vorteilhaft, weil auf diese Weise Abfallmaterial von der CED-Herstellung, das andernfalls weggeworfen werden müßte, z.B. der Entgratabfall von fertigen Platten, zu verwerten ist. Solches Material wird bis zum Schmelzen der plastischen Mischung erhitzt und dann sorgfältig mit Graphit durchmischt. Man läßt die entstehende Mischung dann bis zur Umgebungstemperatur abkühlen und verarbeitet sie weiter, z.B. durch Extrudieren und Pelletisieren. Die fertige Masse kann gelagert, in Platten gepreßt oder sofort nach den üblichen Verfahren zum Herstellen einer EMI/RFI-Kunststoffabschirmung weiterverarbeitet werden.

Wenn zum Herstellen der erfindungsgemäßen Masse keine CED-Mischung eingesetzt wird, kann die Masse hergestellt werden, indem zunächst leitende Rußteilchen mit Graphit und den übrigen trockenen Zutaten der Mischung sorgfältig vermischt werden. Gegebenenfalls werden daraufhin flüssige Zutaten zu der Ruß-Graphit-Mischung hinzugefügt, bis die bestehende Substanz eine Temperatur von etwa 75°C erreicht. Die Mischung wird dann erneut verblendet, bis

die Temperatur auf etwa 115 C gestiegen ist. Daraufhin läßt man die Mischung abkühlen. Anschließend wird die Masse in eine Apparatur gefüllt, in der die Zutaten unter Scherung zu schmelzen sind. Die geschmolzene Mischung kann unmittelbar zum Beschichten des Gehäuses eines elektronischen Geräts verwendet werden, sie kann aber auch für einen späteren Gebrauch in Platten gepreßt, extrudiert oder pelletisiert oder in sonstiger üblicher Weise weiterverarbeitet werden.

Die erfindungsgemäße Masse ist besonders in der Höhe ihrer Abschirmwirkung vorteilhaft, die ohne Verlust in den übrigen kritischen Eigenschaften, wie Schmelzviskosität, Verarbeitbarkeit u.dgl., zu erzielen ist. Beispielsweise besitzt eine Masse, die etwa 15 Gew.% leitenden Ruß in einem Kunstharz auf PVC-Basis enthält, bei üblichen übrigen Eigenschaften, wie Schmelzviskosität, Bearbeitbarkeit usw., einen dB-Wert von 23 für eine 1,8mm dicke gepreßte Platte. Durch Hinzufügen von 10 Gew.% Graphit steigt der dB-Wert der gleichen Platte auf etwa 35, ohne daß in den übrigen Eigenschaften eine Verschlechterung zu bemerken wäre.

Der Anstieg der Schmelzviskosität durch Hinzufügen von Graphit mit einer Menge von 5, 10 oder 15 Gew.% zu einer Mischung auf PVC-Basis, die 13,5 Gew.% leitenden Ruß des Typs Ketjenblack EC enthält, ist sehr gering; während die

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Scherspannung nur von etwa 115 * 10 Pa auf etwa 140 '

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10 Pa zunimmt, steigt der dB-Wert derselben Masse von 23 auf 34. Im Gegensatz dazu ergab sieh bei ähnlichen Mischungen mit 10 Gew.% Graphit, denen 10, 12 oder 15 Gew.% desselben leitenden Rußes beigegeben wurde, eine Steige-

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rung der Scherspannung um 90 * 10 Pa, d.h. von etwa 50 *

10 auf etwa 140 * 10³ Pa, während zugleich der dB-Wert um nur 10 dB anstieg. Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Abschirmmasse müssen daher als völlig unerwartetes Ergebnis angesehen werden.

Die Tatsache, daß die erfindungsgemäße Abschirmmasse einen hohen Abschirmgrad pro Einheit der Abschirmdicke liefert, bedeutet, daß zum Erzielen eines bestimmten Abschirmgrades geringere Mengen an erfindungsgemäßer Masse benötigt werden als an herkömmlichen Abschirmmassen. Die erfindungsgemäßen Abschirmmassen können daher zum Erzielen einer bestimmten Abschirmwirkung mit geringerer Dicke als bisherige Massen aufgetragen werden, so daß innerhalb des jeweiligen elektronischen Geräts für die Abschirmung weniger Raum als bisher erforderlich ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Anwendung in Geräten mit räumlich unterbrochener Abschirmung, z.B. in einem kapazitiven Bildplattenspieler, der einen Schlitz zum Einschieben der Bildplatten besitzt, erfolgreich möglich ist. Demgegenüber konnte ein solches Gerät mit herkömmlichen Abschirmmaterialien praktisch nicht geschützt werden, da die Unterbrechung der Abschirmung eine Verminderung der Schutzwirkung fast auf den Wert Null zur Folge hatte. Es wurde festgestellt, daß eine Deckschicht aus der erfindungsgemäßgen Abschirmmasse auf einer den Spalt des CED-Spielers bedeckenden oder leicht überlappenden Klappe ausreichenden Schutz bietet, solange die Klappe den Schlitz abdeckt.

Ein noch weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Masse besteht darin, daß besondere Dichtungen die bei herkömmlichen Abschirmmaterialien zum Erzielen eines maximalen Wirkungsgrads erforderlich sind, wegfallen können. Die genaue chemische und/oder mechanische Erklärung für diesen Effekt ist nicht mit Sicherheit bekannt. Man weiß jedoch, daß eine aus einer erfindungsgemäßen Masse her-

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gestellte Abschirmung im Gegensatz zu den meisten herkömmlichen Abschirmmaterialien, die die fragliche Stran** lung nur reflektieren, die Strahlung sowohl reflektiert als auch absorbiert. Mit der Absorption elektromagnet!-⁴ scher oder Hochfrequenz-Strahlung durch das erfindungsgemäße Abschirrnmaterial scheint dessen unerwartet hoher Abschirmwirkungsgrad zusammenzuhängen.

Anhand der folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert. In den Beispielen sind alle Teile und Prozente auf Gewichtsbasis und alle Temperaturen in Grad Celsius zu verstehen, wenn andere Angaben fehlen.

Beispiel 1

Die folgenden Zutaten wurden bis zur Homogenität in einem Welex-Mischer verarbeitet: 71,25 Teile des von der Firma B.F. Goodrich Co. unter der Bezeichnung Geon 110 χ 346 gelieferten Polyvinylchlorid-Harzes mit einem Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 46.200, einem Zahlenmittel-Molekulargewicht von 23.300 und einer Glasumwandlungstemperatur Tg von 80°; 1,5 Teile des von der Firma M. & T. Chemical Company unter der Bezeichnung T-35 gelieferten Stabilisators; 0,25 Teile des Schmiermittels Loxiol G-70 und 0,50 Teile des Schmiermittels Loxiol G-30 der Firma Henkel International GmbH; 1,0 Teile eines KaI-ziurnstearat-Schmiermittels, 13,5 Teile des leitenden Rußes Ketjenblack EC mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 35 nm, und 10,0 Teile des von der Firma Ultra Carbon unter der Bezeichnung UCPR-I-M vertriebenen Graphits mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1 Mikrometer. Zwei Teile eines flüssigen Diundecylphthalat-Weichmachers werden auf die Mischung gesprüht, anschlie-

ßend wird das Mischen fortgesetzt, bis die Masse eine Temperatur von 113° erreicht hat. Daraufhin kann die Mischung auf Umgebungstemperatur abkühlen. Sie wird dann in einen Knetextruder (Buss Condux) gefüllt und zum Herstellen einer pelletisierten Abschirmmasse schmelz-extrudiert.

Vergleichsbeispiel

Es wurden Mischungen ähnlich wie im Beispiel 1 mit variiertem Gehalt an leitendem Ruß und/oder Graphit wie folgt vorbereitet. In jedem Fall war die Gesamtmenge von Ruß, Graphit und PVC konstant, wobei die Menge des PVC entsprechend der Änderung des Gehalts an leitenden Teilchen variiert wurde. Ausgehend von konstant 13,5 Teilen leitendem Ruß wurden Mischungen vorbereitet, die 5 bzw. 15 Teile Graphit enthielten.

Ausgehend von einer konstanten Graphitmenge von 10 Teilen wurden Mischungen mit 10 bzw. 15 Teilen leitenden Rußes vorbereitet.

Weiterhin wurden Mischungen vorbereitet, die kein Graphit enthielten und deren Anteil an leitendem Ruß 3,5; 8; 12; und 15 Teile betrug.

Die Scherspannung jeder der so hergestellten Massen wurde gemessen. Auch der Grad der Abschirmwirkung einer 4 mm dicken gepreßten Platte aus der jeweiligen Masse wurde gemessen. In jedem Fall kann aus den Ergebnissen ein lineares Diagramm abgetragen werden. Die nur Ruß enthaltenden Mischungen zeigten eine Steigerung in der Scher-

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spannung, die mit einer Steigerung der Schmelzviskosität von über 100 % bei ansteigender Abschirmwirkung um nur 7 dB, d.h. von 25 auf 32 dB, korrelierte.

Das Hinzufügen verschiedener Mengen an Ruß zu einem festen Graphit-Gehalt führte ebenfalls zu einem Anstieg der Scherspannung von mehr als 100 %. Zugleich stieg die Abschirmwirkung bei Hinzufügen von 10 Teilen Ruß auf 35 dB und bei Hinzufügen von 15 Teilen Ruß auf 54 dB an.

Der Anstieg der Scherspannung bei Hinzufügen von Graphit zu einem festen Rußgehalt betrug nur 20 %. Jedoch stieg die Abschirmwirkung in diesem Fall von 23 dB auf 34 dB, d.h. um 50 %. Aus diesen Daten ergibt sich eindeutig der völlig unerwartete Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Masse. Dieser Versuch wurde ausgeführt unter Verwendung wesentlich dünnerer Platten aus Abschirmmaterial, d.h. mit Platten einer Dicke von nur 1,8 mm.

Beispiel 2

Zum Bestimmen der Absorptionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Abschirmmasse wurde ein Querschnitt eines normalen Wellenleiters mit zwei Feldern aus Versuchsmaterial beschichtet. Es wurde eine gleichförmige TE_1Q-Mikrowelle verwendet; die Felder wurden präzis getrennt, um einen Schlitz quer zum Zentrum und parallel zu den Querwänden des Wellenleiters auszubilden.

Der Schlitz im Wellenleiter wurde stufenweise erweitert und der Einsatzverlust (Dämpfung) gemessen. Unter dem Einsatzverlust wird die relative Menge von Energie verstanden, die das Feld passiert. Als Material für die

Felder wurde einerseits total reflektierendes, poliertes Messing und andererseits eine bevorzugte erfindungsgemäße Abschirmrnasse nach Beispiel 1 mit 13 % Ruß und 5 % Graphit eingesetzt. Es war nicht erforderlich, einen Normalwert einer Totalabsorption eines Feldes zu messen, da das elektrische Feld quer über den Schlitz gleichförmig war und daher der Einsatzverlust direkt von der Größe des Spalts abhängt und ohne weiteres zu berechnen war.

Die Meßergebnisse zeigten, daß die erfindungsgemäße Masse beträchtlich näher an der totalen Absorption als an der totalen Reflexion liegt. Eine ähnliche Masse, die nur Ruß enthält, neigt ebenfalls zur totalen Absorption, aber in einem geringeren Grad. Die Messingfelder waren bei 25 dB nur für einen Spalt der scheinbaren Breite Null wirksam. Die nur Ruß enthaltende Masse erreichte selbst bei dem Null-Spalt nicht 25 dB. Die erfindungsgemäße Masse dagegen lieferte eine 25 dB-Abschirmung selbst bei einem 0,5 mm breiten Spalt. Dies ist eine beträchtliche Öffnungsweite. Ein wirksam abgeschirmtes Gehäuse kann daher unter Verwendung der erfindungsgemäßen Masse ohne Überlappung und/oder ohne Dichtungen an den Kanten aufeinanderstoßender Gehäuseteile hergestellt werden. Bei einem Spalt von 1 mm Breite hatte das Messingfeld bereits über die Hälfte seiner Wirksamkeit verloren, während die nur Ruß enthaltende Masse mehr als 1/3 und die erfindungsgemäße Ruß und Graphit enthaltende Masse weniger als 1/3 ihrer Wirksamkeit eingebüßt hatten. Felder aus einer erfindungsgemäßen Masse behielten mehr als die Hälfte ihrer Wirksamkeit, selbst dann, wenn der Spalt 2 mm breit war. Auch aus diesen Meßergebnissen ergibt sich ein wesentlicher Vorteil der Erfindung gegenüber herkömmlichen Abschirmrnaterialien.

9 fu/br

Claims

Dr.-lng. Reirnan König-*-·' iDipi:-lng" Klaus Bergen Wilhelm-Tell-Str. 1<4 4ODO Düsseldorf 1 Telefon 3S7O2B Patentanwälte 15.Nov. 1984 35 756 B RGACorporation, 30RockefellerPlaza,New York, N.Y.10020 (V.St.A.) "Masse zum Abschirmen eines elektronischen Geräts" Patentansprüche:

1. Abschirmmasse, bestehend aus einem Kunststoff, einer leitenden Komponente und damit verträglichen Additiven, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kunststoff dispergierte, leitende Komponente aus feinverteiltem, leitendem Ruß und Graphit besteht.

2. Masse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Kunstharz, insbesondere aus thermoplastischem Material, als Kunststoff und durch mindestens einen Stabilisator und ein Schmiermittel als Additive.

3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch etwa 64 bis etwa 78 Gew.% Kunstharz, etwa 10 bis etwa 17 Gew.% leitenden Ruß, etwa 5 bis etwa 15 Gew.% Graphit und bis zu etwa 10 Gew.% Additive.

4. Masse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein thermoplastisches Kunstharz auf PVC-Basis.

5. Masse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz aus PVC besteht.

6. Masse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch etwa 66 bis etwa 72 Gew.% Kunstharz, etwa 12 bis etwa 16 Gew.% leitenden Ruß, etwa 10 Gew.% Graphit und bis zu etwa 10 Gew.% Additive .

7. Masse nach einem oder mehreren der ^,psprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eingesetzte leitende Ruß eine Fülldichte von etwa 150 g/l" und eine Teilchengröße von weniger als 45 nm besitzt.

8. Masse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Ruß eine Teilchengröße von weniger als 25 nm besitzt.

9. Masse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive einen Stabilisator, mindestens zwei Schmiermittel, eine Prozeßhilfe und einen Weichmacher umfassen.

10. Masse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisator eine Organozinn-Verbindung, als das eine Schmiermittel Stearinsäure, oder ein Salz oder Ester von Stearinsäure, und als Weichmacher Diundecylphthalat vorgesehen sind.

11. Verfahren zum Abschirmen eines elektronischen Geräts gegen eine Beeinträchtigung durch elektromagnetische Wellen oder Hochfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Geräts im abzuschirmenden Bereich mit einer Masse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 abgedeckt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine für eine wenigstens 30 dB-Abschirmung ausreichende Menge der Masse auf das Gerätegehäuse aufgebracht wird.