DE3441900A1 - Masse zum abschirmen eines elektronischen geraets - Google Patents
Masse zum abschirmen eines elektronischen geraetsInfo
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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 '
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-
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 *
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.
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.
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.
Zum Bestimmen der Absorptionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Abschirmmasse wurde ein Querschnitt eines normalen
Wellenleiters mit zwei Feldern aus Versuchsmaterial beschichtet. Es wurde eine gleichförmige TE1Q-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 (12)
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.
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3441900A1 true DE3441900A1 (de) | 1985-05-30 |
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IT (1) | IT1177274B (de) |
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