DE3545790A1 - Transparentes material zur abschirmung elektromagnetischer wellen. - Google Patents

Transparentes material zur abschirmung elektromagnetischer wellen.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Material zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen, welches durchsichtig ist und eine Abschirmwirkung für elektromagnetische Wellen besitzt und bei welchem eine Deformierung, wie Verziehen oder Verbiegen oder das Auftreten von innerer Spannung, vermieden werden kann und welches in verschiedener Hinsicht ausgezeichnete Widerstandseigenschaften aufweist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Material zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen, bei dem der Oberfläche eine LichtStreueigenschaft erteilt ist und welches ausgezeichnete Eigenschaften im Hinblick auf das Sichtbarmachen eines Bildes auf einer Braun'sehen Röhre besitzt.
Aufgrund der kürzlichen Entwicklung von OA-Einrichtungen und anderen elektronischen Einrichtungen besteht ein Bedarf für eine elektromagnetische Wellen abschirmende Platte mit elektromagnetischem Wellen-Abschirmeffekt, die durchsichtig ist, für ein Kathodenstrahlröhrenfilter (CRT-filter) einer OA-Einrichtung oder für ein Beobachtungsfenster in einer Abschirmkammer einer elektronischen Einrichtung, um auf diese Weise die Geräuschentwicklung oder die direkte Einwirkung elektromagnetischer Strahlen auf den menschlichen Körper zu verhindern.
Herkömmliche durchsichtige elektromagnetische Abschirmplatten sind z.B. (1) eine durchlässige Metallplatte, z.B. eine gelochte Metallplatte, (2) ein Gegenstand, der durch Beschichten eines durchsichtigen Materials mit einem elektrisch leitfähigen Metalloxid oder Metall mittels Vakuumaufdampfung od.
dgl. gebildet wird, (3) ein Netz aus elektrisch leitfähigen synthetischen Fasern und (4) ein Netz aus einem Metall, z.B. rostfreiem Stahl. Die Platte (1) ist insofern mangelhaft, als im Laufe der Zeit der Abschirmeffekt durch Korrosion od.dgl. herabgesetzt wird, und die Platte (2) insofern, als
ein ausreichender Abschirmeffekt kaum erhalten werden kann. Das Netz (3) kann verhältnismäßig leicht gebildet werden, aber es bricht oder verrostet leicht, und seine Reinigung zur Entfernung von anhaftendem Staub ist schwierig. Das Netz (4) ist insofern mangelhaft, als ein Produkt mit Fasern von kleinem Durchmesser schwierig zu erhalten ist.
Als eine weitere bekannte Platte zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen wird auf ein Produkt hingewiesen, das durch Einlegen eines elektrisch leitfähigen Netzes zwischen zwei transparente Harzplatten und Integrieren des Aufbaus gebildet ist. Jedoch ist die Schärfe des durchscheinenden Bildes durch die Reflexion von Lichtstrahlen auf der Oberfläche der transparenten Harzplatte herabgesetzt und ein derart reflektiertes Bild verursacht Augenschmerzen. Dieser Mangel beruht insbesondere auf der Verringerung der Durchlässigkeit für das ausgestrahlte Licht.
Untersuchungen haben ergeben, daß bei Auswahl eines hauptsächlich aus Diäthylenglykolbisallylcarbonat bestehenden Harzes aus verschiedenen Harzen und bei Auswahl einer metallbeschichteten Gaze aus synthetischen Fasern aus verschiedenen porösen, elektrisch leitfähigen Materialien und beim Einbetten der metallbeschichteten Fasergaze in einen Formkörper aus dem vorstehend genannten Harz ein Material zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen, welches eine hohe Transparenz besitzt, erhalten werden kann, bei welchem eine Deformierung, wie Verziehen oder Verbiegen, vermieden wird und welches in vieler Hinsicht ausgezeichnete Widerstandseigenschaften aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist daher insbesondere die Schaffung eines Materials zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen,
bei welchem die vorstehend beschriebenen Mangel der herkömmlichen Materialien zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen ausgemerzt sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein durchsichtiges Material zu schaffen, das sowohl ausgezeichnete Transparenz als auch ausgezeichnete Eigenschaften zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen aufweist und bei welchem Deformierungen bei der Formgebungsstufe vermieden werden und welches ausgezeichnete Widerstandseigenschaften in verschiedener Hinsicht, wie Wärmebeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Chemikalien, Abriebfestigkeit, Korrosionswiderstand und Lichtbogenbeständigkeit, besitzt.
Weiterhin besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein transparentes Material zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen vom Harz/elektrisch leitfähigen Netz-Typ zu schaffen, bei dem Verformungen, wie Verziehen oder Verbiegen, wie dies bei Verwendung eines Diäthylenglykolbisallylcarbonatharzes auftritt, oder Rißbildung aufgrund von Eigenspannung, wirksam vermieden werden.
Weiterhin besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine durchsichtige Platte zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen zu schaffen, die einen Verhütungseffekt gegen Lichtreflexion besitzt.
Schließlich besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer durchsichtigen Platte zur Abschirmung
elektromagnetischer Wellen, bei der der Lichtreflexionsverhütungseffekt leicht durch einseitige Anordnung eines elektrisch leitfähigen Gitters oder Netzes und durch Schrumpfung eines synthetischen Harzes während der PoIy-35
merisations- und Formungsstufe erhalten werden kann.
Die grundlegende Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch ein transparentes Material zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen gemäß Anspruch 1, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen geformten Körper aus einem synthetischen Harz umfaßt, das hauptsächlich aus Diäthylenglykolbisallylcarbonat und einer darin eingebetteten geschwärzten elektrisch leitfähigen Fasergaze zusammengesetzt ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch die Schaffung des vorstehend beschriebenen Abschirmmaterials, bei welchem die elektrisch leitfähige synthetische Fasergaze so eingebettet wird, daß die Gaze vorwiegend in der Nähe der Oberfläche des Formkörpers angeordnet ist und Einbeulungen auf der Harzoberfläche in den Maschenbereichen der elektrisch leitfähigen synthetischen Fasergaze gebildet werden, um der Oberfläche des Formkörpers ein Lichtstreuvermögen zu erteilen.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines transparenten Materials zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Herstellung eines Materials zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen gemäß der Erfindung.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung einer
weiteren Ausführungsform der Herstellung eines Ma-35
terials zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen gemäß der Erfindung.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer durchsichtigen Platte zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen gemäß der Erfindung.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Oberfläche der in Fig. 4 gezeigten Platte zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen.
Fig. 6 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Oberfläche der in Fig. 4 gezeigten Platte.
Fig. 7 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Herstellung der in Fig. 4 gezeigten Platte.
Fig. 8 ist eine graphische Darstellung der Abschirmungseigenschaften einer Abschirmplatte gegen elektromagnetische Wellen gemäß der Erfindung (Beispiel 4).
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung der Lichtdurchlässigkeit der Abschirmplatte gemäß Fig. 4.
Diäthylenglykolbisallylcarbonat-Einheiten können in einer Menge von 6o bis loo Gew.-%, bezogen auf die gesamten synthetischen Harzeinheiten, vorliegen, und eine elektrisch leitfähige Fasergaze aus synthetischem Harz mit einer Maschenweite von 8o bis 25o mesh wird vorteilhafterweise eingesetzt.
In der in Fig. 1 dargestellten Schnittstruktur des Materials zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen gemäß der Erfindung ist diese Abschirmplatte 1 einstückig aus einem 35
Diäthylenglykolbisallylcarbonatharz 2 geformt, und eine synthetische Fasergaze 5, auf der Metall abgeschieden worden war, ist zwischen einer Oberfläche 3 und der anderen Oberfläche 4 eingebettet. Die zwei durch die metallbeschichtete synthetische Fasergaze definierten Harzteile sind verbunden und durch die Öffnungen der Gaze 5 hindurch integriert.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird das Material 1 zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen gemäß der Erfindung erhalten durch flüssigkeitsundurchlässiges (liquid tightly) Fixieren der metallbeschichteten synthetischen Fasergaze 5 in dem mittleren Teil der bahnenförmigen Formen 6 und 7, die durch ein verstärktes Glas od.dgl. mittels Abstands- oder Dichtungsscheiben 8, welche sich der Schrumpfung in der Polymerisations- oder Härtungsstufe anpassen bzw. dieser nachgeben, gebildet sind, und durch Vergießen einer Masse, die Diäthylenglykolbisallylcarbonat und einen radikalen Polymerisationsinitiator umfaßt, in den Raum 9 und durch Polymerisieren und Härten der Masse unter Erhitzen.
Das gemäß der Erfindung eingesetzte Diäthylenglykolbisallylcarbonat besitzt eine chemische Struktur gemäß der folgenden Formel:
CH2=CH-CH2-O-C-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-C-Ch2-CH=CH2 .
δ 8
Dieses Monomere besitzt zwei Allylgruppen, die mit einem radikalen Initiator polymerisierbar sind, und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Monomere ein wärmehärtbares Polycarbonat mit einer dreidimensionalen netzartigen Struktur mittels Polymerisation und Nachbehandlung bildet. Aufgrund dieser Charakteristik ist der Formkörper der Erfindung vorteilhaft, da er weitgehend farblos und transparent ist und der
- Io -
Formkörper im wesentlichen hinsichtlich der verschiedenen Widerstandseigenschaften, wie Wärmebeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Chemikalien, Abriebfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Witterungsbeständigkeit und Lichtbogenbeständigkeit, ausgezeichnet ist.
Vorzugsweise wird Diäthylenglykolbisallylcarbonat allein als Monomerenkomponente verwendet, jedoch können andere monofunktionelle, äthylenisch ungesättigte Monomere, wie z.B. ein Methacrylsäureester, ein Acrylsäureester oder Styrol, als Comonomeres verwendet werden, sofern die wesentlichen Eigenschaften des Harzes nicht verlorengehen.
Als radikaler Initiator können Peroxide, wie z.B. t-Butylhydroperoxid, Cumolhydroperoxid, di-t-Butylperoxid, t-Butylperoxybenzoat, Lauroylperoxid, Diisopropylperoxydicarbonat und Methyläthylketonperoxid, und Azoverbindungen, wie z.B. Azobisisobutyronitril und Azobismethylisovaleronitril, verwendet werden. Es wird bevorzugt, den radikalen Initiator in einer Menge von o,l bis 5 Gew.-9^, insbesondere 1 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Monomere, einzusetzen. Der radikale Initiator kann in Kombination mit einem Promotor, wie einem Amin oder einer Metallseife, verwendet werden.
Die Polymerisation und Härtung kann ebenfalls mittels Wärme oder aktinischer Strahlen eingeleitet werden.
Bekannte Zusätze, wie z.B. ein Färbemittel, ein Antioxydationsmittel, ein oberflächenaktives Mittel, ein Trennmittel und ein UV-Absorber können der gemäß der Erfindung verwendeten polymerisier- und härtbaren Zusammensetzung bzw. Masse einverleibt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein UV-Absorber der polymerisierbaren Zusammensetzung einverleibt. Als
UV-Absorber kann irgendeiner der bekannten UV-Absorber verwendet werden, jedoch, da ein gehärteter Formkörper aus Polyolpolyallylcarbonat ultraviolette Strahlen mit einer kürzeren Wellenlänge als 27o nm (Nanometer) absorbiert oder reflektiert, wird bevorzugt eine Substanz eingesetzt , die fähig ist, UV-Strahlen von längerer Wellenlänge, d.h. einer Wellenlänge von 27o bis 4oo nm, zu absorbieren, insbesondere UV-Absorber vom Benzophenon- oder Benzotriazol-Typ.
Der UV-Absorber vom Benzophenon- oder Benzotriazol-Typ ist mangelhaft insofern, als die Löslichkeit oder Verträglichkeit gegenüber einem Monomeren, wie Diäthylenglykolbisallylcarbonat, schlecht ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Comonomeres ein äthylenisch un- gesättigtes Monomeres mit Lösungsvermögen für den UV-Absorber und Verträglichkeit mit Diäthylenglykolbisallylcarbonat verwendet, wodurch Effekte hinsichtlich der Verbesserung der Dispergierbarkeit des UV-Absorbers in der Base und der Erzielung eines hohen Abschirmeffektes erzielt werden können, während die Transparenz erhalten bleibt. Es wurde gefunden, daß Methacrylester, wie z.B. Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Benzylmethacrylat und GIycidylmethacrylat, und Acrylester, wie z.B. Methylacrylat, Äthylacrylat und n-Butylacrylat, als derartige Comonomere wirksam sind.
Das Comonomere wird in einer Menge verwendet, die ausreicht, den UV-Absorber aufzulösen oder zu dispergieren, und sie liegt im allgemeinen bei wenigstens 5 Gew.-%, jedoch bis zu 3o Gew.-%, bezogen auf das Allylcarbonatmonomere. Es ist bevorzugt, das Comonomere in einer Menge bis zu 15 Gew.-%, insbesondere bis zu Io Gew.-%, bezogen auf das Allylcarbonatmonomere, einzusetzen. Bei Verwendung des Comonomeren in einer Menge, die den oben angegebenen Be-
reich übersteigt, werden nachteilige Einwirkungen auf die chemische Beständigkeit und andere Widerstandseigenschaften verursacht. Dementsprechend ist es bevorzugt, das Comono-• mere in der Mindestmenge zu verwenden, die für die Auflösung und das Vermischen des UV-Absorbers in und mit der Base erforderlich ist.
Bevorzugte Beispiele des UV-Absorbers vom Benzophenon- oder Benzotriazol-Typ sind 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenon, 2,2',4,4'-Tetrahydroxybenzophenon, 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazol, 2-(2«-Hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-4*-octoxyphenyl)-benzotriazol und 2-(2'-Hydroxy-31,5'-di-t-butyl)-benzotriazol. Jedoch sind die gemäß der Erfindung einsetzbaren UV-Absorber nicht auf die vorstehend aufgeführten beschränkt.
Es ist bevorzugt, den UV-Absorber in einer Menge von o,oo5 bis o,5 Gew.-%, insbesondere o,o5 bis o,5 Gew.-%, bezogen auf die Base, zuzusetzen.
Bei der Herstellung des Formkörpers wird der UV-Absorber in einem Acrylsäure- oder Methacrylsäure-comonomeren aufgelöst und die Lösung mit dem Allylcarbonatmonomeren und dem radikalen Initiator zur Bildung einer Formmasse vermischt.
Gemäß der Erfindung wird eine elektrisch leitfähige Gaze aus synthetischen Fasern in Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen Harz verwendet. Die elektrisch leitfähige synthetische Fasergaze wird erhalten durch Herstellung eines Gazetuches mit einer groben Webstruktur durch Weben oder Stricken unter Verwendung eines Einfaden- oder Mehrfadengarns oder eines aus Polyester, Nylon, Vinylon oder
Acrylfasern gesponnenen Fadens und Beschichten des Tuches mit einem Metall, wie z.B. Kupfer, Nickel, Cobalt, Chrom, Silber oder Aluminium, mittels Plattieren od.dgl. Die Überzugsschicht kann mittels Nichtelektrodenplattierung (chemische Plattierung), Vakuumaufdampfabscheidung oder deren Kombination mit elektrischer Plattierung gebildet werden. Die Bildung der Überzugsschicht wird bis zu einem solchen Ausmaß durchgeführt, daß die beschichtete Oberfläche elektrisch leitfähig ist, jedoch ein Verstopfen der Öffnungen nicht verursacht wird. Die Überzugsschicht kann aus einem einzigen Metall oder einer Mehrzahl von Metallen zusammengesetzt sein. Beispielsweise kann eine Kombination aus einer Nichtelektroden-Plattierschicht und einer Elektrodenplattierschicht verwendet werden. Im Hinblick auf die Eigenschaft zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen und Lichtdurchlässigkeit wird es bevorzugt, daß die metallbeschichtete synthetische Fasergaze eine Maschenweite von 8o bis 25o mesh, insbesondere loo bis 2oo mesh, sowie ein Öffnungsverhältnis von Io bis 9o %, insbesondere 3o bis 8o %, aufweist. Um die Farbe des Metalls zu entfernen und die Reflexion zu verhindern, ist es bevorzugt, daß die elektrisch leitfähige synthetische Fasergaze eine schwarze Oberflächenschicht aufweist. Die Schwärzung kann mittels Beschichten oder Plattieren der Oberfläche der elektrisch leitfähigen Schicht mit einem schwarzen Harzlack oder schwarzem Chrom oder schwarzem Nickel, oder weiteres Mattieren der Oberfläche der Plattierschicht erzielt werden.
Erfindungsgemäß werden erhebliche Vorteile in Bezug auf die Schrumpfung des Harzes in der Formgebungsstufe durch
die Verwendung der elektrisch leitfähigen synthetischen Fasergaze als elektrisch leitfähiges Netz erzielt. Obwohl der Formungsschrumpffaktor für Diäthylenglykolbisallylcarbonat bei Verwendung eines Metallnetzes oder eines gestanzten oder 35
gelochten Metalls etwa 14 % beträgt, wird an den Stellen, an welchen das elektrisch leitfähige Netz gebildet wird, kaum eine Schrumpfung des Harzes hervorgerufen, jedoch findet in den anderen Bereichen des Harzes eine Schrumpfung statt, wodurch eine innere Spannung oder Belastung hervorgerufen wird. An dem von der Mitte des geformten Harzkörpers getrennten Teil des elektrisch leitfähigen Netzes können leicht Deformierungen, wie Verziehen oder Verbiegen, hervorgerufen werden. Weiterhin werden bei der Ver-Wendung des Abschirmmaterials oder bei Hitzeeinwirkung auf das Abschirmmaterial Risse gebildet und die Transparenz wird herabgesetzt. Im Gegensatz hierzu wird gemäß der Erfindung selbst bei Herstellung eines Formkörpers von verhältnismäßig großen Abmessungen aufgrund der Tatsache, daß die synthetische Faser als Grundlage für das elektrisch leitfähige Netz sowohl Flexibilität als auch leichtes Verformung svermögen aufweist und deshalb der Schrumpfung während der Harzhärtungsstufe sehr gut nachgeben kann, die durch Deformierung, wie Verziehen oder Verbiegen, oder durch Erzeugung von innerer Spannung oder Belastung verursachte Rißbildung wirksam verhindert.
Ferner kann im Falle einer synthetischen Faser ein Monofilament mit kleinem Durchmesser leicht erhalten werden, und deshalb kann der Durchmesser eines Stranges des elektrisch leitfähigen Netzes sehr klein gehalten werden. Dementsprechend kann bei Verwendung des Abschirmmaterials gemäß der Erfindung für eine OA-Einrichtung oder ein CRT-Filter ein transparentes Produkt geschaffen werden, das keine Behinderung (Augenschmerzen) hervorruft. Außerdem hat die metallbeschichtete synthetische Fasergaze selbst eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit, da die Schneidfähigkeit und die Verarbeitbarkeit eines Formkörpers, in wel-
ehern diese Gaze eingebettet ist, gut ist. Darüber hinaus zeigt dieser Formkörper bei einer Biegebehandlung gute Biegefähigkeit.
Bei dem erfindungsgemäßen Material zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen ist aufgrund der guten Fähigkeit der elektrisch leitfähigen synthetischen Fasergaze zum Anpassen an die Schrumpfung die Position oder Stelle für das Einbetten der Gaze nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann die Gaze in dem Mittelteil des Formkörpers oder bevorzugt auf dessen Oberflächenseite bzw. Außenseite angeordnet werden. Falls erwünscht, können wenigstens zwei elektrisch leitfähige synthetische Fasergazen in dem Formkörper angeordnet sein. Um die Haftung der Gaze am Harz zu erhöhen, kann die Oberfläche der elektrisch leitfähigen synthetischen Harzgaze mit einem Silankupplungsmittel, wie z.B. Triäthoxyaminopropylsilan, vorbehandelt werden. Außerdem kann die Oberfläche der Gaze zur Entfernung der Farbe des Metalls geschwärzt werden.
Die Polymerisation und Härtung kann bei einer Temperatur im Bereich von 4o bis 15o 0C während o,5 bis 24 h in einer Stufe oder einer Vielzahl von Stufen durchgeführt werden.
Das Material zur Abschirmung elektromagnetis eher Wellen zeigt ausgezeichnete Leistung bei der Abschirmung elektromagnetischer Wellen und besitzt eine gute Durchsichtigkeit. Weiterhin wird, da das Abschirmmaterial mittels Zellgußverfahren hergestellt wird, die elektrisch leitfähige Gaze vollständig mit dem Formkörper integriert und es besteht keine Gefahr der Abschälung oder der Verzerrung eines feinen Void-Bildes (fine void image), wie es oft in einem durch Schweißen oder mit einem Kleber verbundenen Produkt verursacht wird. Darüber hinaus ist aufgrund der Verwen-
dung von Diäthylenglykolbisallylcarbonat als Formharz die Kratzbeständigkeit viel höher als jene anderer transparenter Harze, wie eines Acrylharzes, und aufgrund einer ausgezeichneten chemischen Beständigkeit, WärmeStabilität und Lichtbogenbeständigkeit kann das erfindungsgemäße Abschirmmaterial unter besonders strengen Bedingungen eingesetzt werden. Darüber hinaus kann unter Ausnutzung der Eigenschaften des Harzes eine UV-Strahlen-Abschirmfähigkeit zusätzlich zu der Fähigkeit zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen leicht erteilt werden.
Da eine Platte durch Einbetten der elektrisch leitfähigen synthetischen Fasergaze in ein Diäthylenglykolbisallylcarbonatharz mit verschiedenen ausgezeichneten Widerstandseigenschaften gebildet wird, können die Probleme hinsichtlich Korrosion oder Bruch des Netzes gelöst werden, und die Reinigung kann sehr leicht ausgeführt werden. Das Abschirmmaterial ist insgesamt gleichförmig, und bei Verwendung für ein CRT-Filter einer OA-Einrichtung wird keine Irritation oder Unverträglichkeit hervorgerufen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4, die die Schnittstruktur der am meisten bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung darstellt, wird diese Abschirmplatte 1 einstückig aus einem transparenten Harz 2 gebildet und hat eine Oberfläche 3 und eine andere Oberfläche 4. Bei der in Fig. 4 veranschaulichten Ausführungsform ist ein elektrisch leitfähiges Netz 5 mit einer Maschenweite von 8o bis 25o mesh bevorzugt in der Nähe der einen Oberfläche 3 angeordnet.
In Fig. 5, die vergrößert einen Abschnitt in der Nähe der Oberfläche zeigt, und in Fig. 6, die den Zustand der Oberfläche darstellt, sind feine, gleichförmige Einbeulungen
entsprechend den Maschenöffnungen zwischen den Strängen des elektrisch leitfähigen Netzes gebildet. Die Oberflächen der Stränge Io sind vollständig durch das Harz 2 bedeckt. Demgemäß steht die Oberfläche 3 des geformten Harzkörpers dort, wo sich die Netzstränge befinden, am meisten nach außen vor und die größten Vertiefungen befinden sich in den mittleren Teilen zwischen jeweils zwei benachbarten Netzsträngen. Auf diese Weise ist es ersichtlich, daß ein gleichförmiges feines und regelmäßiges Muster von konvexen und konkaven Stellen auf der Oberfläche gebildet ist.
Es wird angenommen, daß für die Bildung einer Verbundstruktur aus einem elektrisch leitfähigen porösen Glied und einem transparenten Harz ein Verfahren angewendet werden kann, bei welchem das elektrisch leitfähige poröse Glied zwischen zwei transparente Harzplatten eingebettet ist und die beiden Harzplatten mittels Pressen unter Wärme, Ultraschallschweißen oder Verkleben mit einem Kleber integriert werden. Jedoch bleiben in diesem Fall unvermeidlich kleine Hohlräume zwisehen dem elektrisch leitfähigen Glied und dem Harz bestehen und eine vollständige Integrierung ist unmöglich. Demzufolge wird an der Grenzfläche zwischen dem elektrisch leitfähigen Glied und dem Harz ein Abschälen verursacht oder eine Verzerrung des Bildes wird in der Grenzfläche hervorgerufen.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung werden die vorstehend beschriebenen Mängel vollständig unterbunden durch Verwendung eines radikal-polymerisierbaren Harzsirups, Einbetten einer metallbeschichteten synthetischen Fasergaze in diesen Sirup, und Polymerisieren des Sirups, um die Integration herbeizuführen, wobei die durch die Polymerisationsund Härtungsstufe verursachte Schrumpfung des Harzsirups
für die Bildung der oben beschriebenen feinen Einbeulungen ausgenützt wird.
Das Material zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen 1 dieser Ausführungsform wird, wie in Fig. 7 gezeigt, hergestellt durch Anordnen eines elektrisch leitfähigen Netzes auf einer Seite der bahnenförmigen Formen 6 und 7, die aus verstärktem Glas od.dgl. gebildet sind, mittels Abstandsoder Dichtungsscheiben (nicht gezeigt), die fähig sind, sich der in der Polymerisations- und Härtungsstufe verursachten Schrumpfung anzupassen, Gießen der radikal-polymerisierbaren Masse in den Raum zwischen den Formen 6 und 7 und Polymerisieren der Masse.
Wenn der mit einem Radikal polymerisierbare Sirup polymerisiert und gehärtet wird, wird unvermeidlich die Schrumpfung des Volumens entsprechend dem Zustand des Sirups hervorgerufen. In der Harzoberfläche, in deren Nähe das elektrisch leitfähige Netz 5 angeordnet ist, wird die Schrumpfung in planer bzw. Flächenrichtung durch die Anwesenheit des elektrisch leitfähigen Netzes gesteuert oder verhindert, und es wird die Schrumpfung in Richtung der Dicke in den Bereichen der Netzöffnungen verursacht mit dem Ergebnis, daß sich feine konvexe und konkave Stellen bilden können.
Wenn das elektrisch leitfähige Netz 5 derart angeordnet ist, daß der Abstand d von der Formoberfläche bis zu o,8 mm beträgt, können feine konvexe und konkave Stellen gebildet werden, die für die Bildung diffuser Reflexion ausreichend sind.
In dieser Ausführungsform können die Polymerisierungs- und Härtungsbedingungen dieselben wie die vorstehend beschrie-
benen sein. Jedoch ist es vorzuziehen, ein Verfahren zu verwenden, bei welchem die Harzzusammensetzung oder -masse in der Form unter Anwendung von Wärme polymerisiert wird, der Formkörper im erhitzten Zustand aus der Form genommen und so gekühlt wird, daß Einbeulungen oder Vertiefungen durch Schrumpfen nur in den Bereichen der Netzöffnungen gebildet werden.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung kann durch das Einbetten des elektrisch leitfähigen Netzes in der Nähe der Harzoberfläche eine ausgezeichnete Transparenz und ein hoher Abschirmeffekt gegen elektromagnetische Wellen erhalten werden, und durch die gleichförmige Ausbildung von Einbeulungen oder Vertiefungen in den Netzöffnungen findet eine diffuse Reflexion der Strahlen statt und es kann ein ausgezeichneter Reflexionsverhütungseffekt erzielt werden. Diese Ausführungsform ist insofern vorteilhaft, als diese Einbeulungen oder Vertiefungen durch Schrumpfung des Harzes in der Polymerisations- und Härtungsstufe in situ gebildet werden.
Darüber hinaus, da Harz und Netz vollständig innigst integriert sind und keine Hohlräume gebildet werden, wird keine Verzerrung in dem hindurchgesehenen Bild verursacht.
Anstelle des vorstehend beschriebenen Verfahrens, bei welchem die Fasergaze vorzugsweise an der Oberfläche angeordnet ist, kann ein Verfahren angewendet werden, bei welchem, wie in Fig. 2 dargestellt, die Gaze 5 im wesentlichen in dem Mittelteil der Formen 6 und 7 angeordnet ist, wobei eine Scheibe aus verstärktem Glas mit gerader Oberfläche als die eine Form 6 und eine Form mit feinen konvexen und konkaven Stellen auf der Oberfläche als Form 7 verwendet
werden, und wobei diese feinen konvexen und konkaven Stellen auf die Oberfläche des Formkörpers übertragen werden, um der Oberfläche eine Lichtstreufähigkeit zu erteilen. Als Form mit feinen konvexen und konkaven Stellen kann eine geätzte Platte aus rostfreiem Stahl und eine Glasscheibe, deren Oberfläche gleichförmig mittels Fluorwasserstoffsäure aufgerauht worden war, verwendet werden.
Verschiedene Oberflächenbehandlungen können auf das Material zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen gemäß der Erfindung angewendet werden. Beispielsweise kann eine Substanz auf die Oberfläche aufgetragen werden, die zur Absorption von Strahlen in Nähe der Infrarotstrahlen fähig ist, z.B. Verbindungen, die durch die folgende Formel dargestellt sind:
in welcher X ein Schwefel- oder ein Sauerstoffatom bedeutet, Υ eine quartäre Ammoniumgruppe darstellt und jeder der Ringe A und B mit einem Halogenatom, wie z.B. Chlor, substituiert sein kann und zur Bildung eines Naphthalinrings od.dgl. verschmolzen sein kann.
Spezifische Beispiele derartiger Verbindungen sind Bis-(1,2,4-trichlor-5,6-dithiophenolat)-nickel(II)·Tetra-nbutylammonium , Bis-(1,4-di chlor-5,6-dithiophenolat)-nickel(ll)·Tetra-n-butylammonium, Bis-(1,2,3,4-tetrachlor-5,6-dithiophenolat)-nickel(II)·Tetra-n-butylammo- nium und Bis-(l-thio-2-naphtholat)-nickel(II)•Tetra-nbutylammonium . Die Substanzen, welche Strahlen in Nähe von Infrarotstrahlen absorbieren, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind nicht auf die vorstehend angegebenen Verbindungen beschränkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Substanz, welche Strahlen in Nähe von Infrarotstrahlen absorbiert, in einer Lösung eines transparenten thermoplastischen Harzes aufgelöst oder dispergiert und die Lösung auf wenigstens eine Oberfläche des Abschirmmaterials zur Bildung einer Überzugsschicht aufgebracht, welche die Fähigkeit zum Absorbieren von Strahlen, die in Nähe der Infrarotstrahlen liegen, besitzt. Als Harz, in welchem die Substanz mit der Fähigkeit zum Absorbieren von Strahlen in Nähe der Infrarotstrahlen aufgelöst oder dispergiert wird, wird im Hinblick auf die optische Transparenz und die Haftung auf dem gehärteten Körper aus Polyolpolyallylcarbonat vorzugsweise ein Harz vom Celluloseester-Typ, wie z.B. Celluloseacetatbutyrat, oder ein Acrylharz, wie z.B. Polymethylmethacrylat, verwendet. Die Dicke der Überzugsschicht beträgt vorzugsweise 1 bis 5/um, und es wird bevorzugt, daß die Substanz zur Absorption von Stellen in Nähe der Infrarotstrah-
len in einer Menge im Bereich von o,o2 bis 0,08 mg/dm aufgetragen wird.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.
Beispiel 1 25
Unter Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Formen wurde eine Platte zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen hergestellt.
Eine 2oo-mesh Polyester-Monofilamentgaze wurde mit Kupfer derart beschichtet, daß ein Verstopfen der Maschenöffnungen nicht hervorgerufen wurde, und die Gaze wurde geschwärzt. An das derart hergestellte Netz zur Abschirmung
elektromagnetischer Wellen wurde eine gleichmäßige Spannung angelegt. Danach wurden an den jeweiligen Außenumfang sbereichen von zwei Glasplatten, die eine quadratische Form von 4oo mm hatten, Dichtungen angebracht und das Netz zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen wurde zwischen die Glasplatten eingeschoben und derart abgeschnitten, daß ein Abstand von 3 mm gebildet wurde.
Diisopropylperoxydicarbonat wurde bei einer Konzentration von 3 Gew.-% in monomerem Diäthylenglykolbisallylcarbonat aufgelöst und die Lösung wurde durch ein in dem oberen Teil der Dichtung gebildetes Einspritzloch vergossen und es wurde, um einen gewünschten Formkörper zu erhalten, ein Wärmehärten unter den folgenden Bedingungen ausgeführt:
450C - 3 Stunden
3o-C - 2 Stunden
350C - 2 Stunden
6σ€ - 2 Stunden
650C - 2 Stunden
7o<€ - 1 Stunde
750C - 1 Stunde
8o"C - 1 Stunde
9οΐ - ο, 5 Stunde
οσΐ - ο, 5 Stunde.
Die erhaltene Platte zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen hatte keinerlei Verbiegungen oder Knicke oder andere Deformationen und sie wies eine ausgezeichnete Transparenz auf. Bei Benutzung der Abschirmplatte als Filter traten keine Augenschmerzen auf.
Beispiel 2 Die folgenden Komponenten wurden hergestellt:
(1) Diäthylenglykolbisallylcarbonat 9o Gew.-%
(2) Methylmethacrylat 7,2 Gew.-%
(3) 2-(2l-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazol o,l Gew.-%
(4) Diisopropylperoxydicarbonat 2,7 Gew.-%.
Die Komponente (3) wurde in der Komponente (2) aufgelöst und die Lösung wurde zur Bildung einer Formmasse mit den Komponenten (1) und (4) gemischt.
Mit Bezug auf Fig. 3 der Zeichnung wurde ein geschwärztes Material 5 zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen, das eine 135-mesh Polyesterfasergaze und eine darauf gebildete schwarze Nickelplattierschicht umfaßte, in dem Mittelteil von zwei Glasplatten 6 und 7 mittels eines weichen Abstandhalters aus einem weichen Vinylchloridharzschlauch 3, weleher sich der Schrumpfung bei der Polymerisation und bei der Härtungsstufe anpaßte bzw. dieser nachgab, befestigt und eingeschlossen.
Die vorstehende Formmasse wurde in den Raum 9 zwischen den Glasplatten 6 und 7 vergossen, und die Masse wurde polymerisiert und unter den in Beispiel 1 angegebenen Temperaturbedingungen gehärtet, um einen bahnenförmigen Formkörper mit einer Dicke von 3 mm zu erhalten. Das elektrisch leitfähige Netz wurde in dem Mittelteil des Formkörpers angebracht, und das Harz wurde durch die Maschenöffnungen vollständig integriert.
Bei dem erhaltenen Formkörper wurde die Durchlässigkeit der sichtbaren Strahlen durch das Auffüllen des Netzes um etwa 5o % verringert, jedoch war die Transparenz zufriedenstellend, und ultraviolette Strahlen mit einer Wellenlänge unterhalb 4oo nm wurden im wesentlichen vollständig abgeschnitten.
Die Eigenschaft zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen und die Lichtdurchlässigkeit der auf diese Weise erhaltenen Abschirmplatte wurden geprüft; die erhaltenen Ergebnisse sind jeweils in den Figuren 8 und 9 gezeigt.
Beispiel 3
In einem Lösungsmittelgemisch, das 45 g Aceton und 4o g Toluol enthielt, wurden 3 g BiS-(I,2,4-trichloro-5,6-dithiophenolat)-nickel(ll)•Tetra-n-butylammonium und 12 g PoIymethylmethacrylat aufgelöst und die Lösung wurde in einer Trockendicke von 2/um auf die Oberfläche des in Beispiel 2 erhaltenen Formkörpers mittels einer Gravur-Beschichtungsvorrichtung (gravure coating machine) aufgebracht und der beschichtete Formkörper wurde getrocknet, um eine Überzugsschicht zu ergeben, die die Fähigkeit zur Absorption von Strahlen in Nähe von Infrarotstrahlen aufweist.
Beispiel 4
Es wurden die gleichen Harzmassen und schwarzen Gazen aus elektrisch leitfähigen synthetischen Fasern wie in Beispiel 2 und die Formen gemäß Fig. 7 verwendet. An die Gaze wurde eine gleichförmige Spannung angelegt und die Gaze wurde zwischen zwei quadratische Glasplatten von 4oo mm
eingelegt, welche Dichtungen an den Außenumfangsbereichen trugen, so daß das Netz zur Abschirmung der elektromagnetischen Wellen dicht an einer der Glasplatten anhaftete, und das Netz wurde derart abgeschnitten, daß ein Abstand von 3 mm entstand.
Die entgaste Gießmasse wurde durch eine Gießöffnung in dem oberen Teil der Dichtungen vergossen und die Masse wurde polymerisiert und bei 8o 0C drei Stunden lang gehärtet. Der erhaltene Formkörper wurde noch im heißen Zustand herausgenommen und auf Raumtemperatur abgekühlt.
Die erhaltene Platte zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen wies feine konvexe und konkave Stellen auf, wie dies aus den Figuren 5 und 6 auf der das Netz tragenden Oberfläche ersichtlich ist. Es wurde festgestellt, daß die Abschirmplatte einen ausgezeichneten Reflexionsverhütungs-Effekt hatte.

Claims (11)

Transparentes Material zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen Patentansprüche
1. Transparentes Material zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß es einen geformten Körper aus einem synthetischen Harz umfaßt, das hauptsächlich aus Diäthylenglykolbisallylcarbonat und einer darin eingebetteten geschwärz-
5 ten elektrisch leitfähigen Fasergaze zusammengesetzt ist.
2. Abschirmmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Fasergaze Öffnungen gleich einem Sieb mit einer lichten Maschenweite
Io im Bereich von 8o bis 25o mesh aufweist.
3. Abschirmmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige synthetische Fasergaze durch Bildung einer Kupfer- oder Nickelüberzugsschicht auf der synthetischen Fasergaze elektrisch leitfähig gemacht ist.
4. Abschirmmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Fasergaze eine schwarze Oberflächenschicht aufweist.
5. Abschirmmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetische Fasergaze aus einer Polyesterfaser gebildet ist, die Polyäthylenterephthalateinheiten umfaßt.
6. Abschirmmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der geformte Körper aus synthetischem Harz aus einem vernetzten Polymerisat gebildet ist, das 6o bis loo Gew.-% Diäthylenglykolbis-
2ο allylcarbonat und 0 bis 40 Gew.-% eines monofunktioneilen, äthylenisch ungesättigten Monomeren umfaßt.
7. Abschirmmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das monofunktionelle, äthylenisch ungesättigte Monomere Methylmethacrylat ist.
8. Abschirmmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Fasergaze so eingebettet ist, daß die Gaze vorwiegend in der Nähe der Oberfläche des Formkörpers angeordnet ist und Einbeulungen an der Harzoberfläche im Siebbereich der synthetischen Fasergaze gebildet sind, um der Oberfläche des Formkörpers eine Lichtstreufähigkeit zu erteilen.
9. Abschirmmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige synthetische Fasergaze bevorzugt von der Oberfläche des Abschirmmaterials entfernt mit einem Abstand bis zu 0,8 mm angeordnet ist.
10. Abschirmmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem Radikal polymerisierbare Zusammensetzung, die Diäthylenglykolbisallylcarbonat umfaßt, in eine Form gegossen ist, die die elektrisch leitfähige synthetische Fasergaze vorzugsweise an einer Oberflächenseite angeordnet enthält, die Zusammensetzung unter Erhitzen polymerisiert, der gebildete Formkörper aus der Form im erhitzten Zustand genommen und der Formkörper gekühlt wird, um nur im Bereich der Sieböffnungen zu schrumpfen und Einbeulungen zu bilden.
11. Abschirmmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß der geformte synthetische Harzkörper einen UV-Absorber vom Benzophenon- oder Benzotriazoltyp in einer Menge von 0,01 bis 1 Gev/.-%, bezogen auf das Allylcarbonat, und ein Acrylsäure- oder Methacrylsäuremonomeres in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Allylcarbonat, enthält.
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