DE3633257A1 - Metallisiertes, textiles flaechengebilde als schirmschutz gegen elektromagnetische strahlung und brandschutz bei gegenstaenden, insbesondere elektrischen und elektronischen geraeten und bauteilen sowie raeumen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein metallisiertes, textiles Flächengebilde, insbesondere Gewebe für die Schirmdämpfung elektromagnetischer Strahlung im Bereich von 1 MHz bis 1000 GHz bei Gegenständen, insbesondere elektrischen und elektronischen Geräten und Bauteilen sowie Räumen.

Metallisierte, textile Flächengebilde für die Schirmdämpfung sind bekannt. Sie dienen dazu, sowohl die Emission als auch die Immission von elektromagnetischer Strahlung in bezug auf gefährdete Geräte und dergleichen zu verhindern oder weitgehend zu mindern. Bei dem in der Regel als Gewebe ausgeführten Flächengebilde bestehen die Fäden aus synthetischen und/oder nativen Fasern, zum Beispiel Polyamid, Polyacrilnitril, Modacryl, Polyester, Aramide, Polyurethan, Polyolefin, PVC, Kohlenstoff, Glasfaser, Viskose, Baumwolle, allein oder gemischt, die einzeln von einem homogenen dünnen Metall, zum Beispiel einem naßchemisch stromlos niedergeschlagenem Metallfilm umhüllt - sind. Als Metall eignen sich zum Beispiel Kupfer, Kobalt, Gold, Silber und Nickel, allein oder als Legierung. Wegen seiner guten Planarität ist vor allem ein Gewebe in Leinwand- oder Körperbindung geeignet. Mit einem solchen metallisierten Gewebe lassen sich bei entsprechend gewählter Garndicke Maschenweiten bis zu einem Bruchteil von 1 mm erreichen. Schon bei sehr dünnen Metallauflagen im Bereich von mehr als 0,05 µm kann eine Schirmdämpfung von 30 dB und mehr erreicht werden. Besonders gute Erfahrungen hat man in der Praxis mit einem Filamentgarngewebe aus mit Nickel metallisierten Polyamidfasern gemacht. Obgleich durch die Verwendung von Nickel bereits eine gute Abriebfestigkeit des Metallfilms erzielt wird, kann die Abriebfestigkeit durch Aufbringen einer Schutzschicht, zum Beispiel einer Lackierung, weiter verbessert werden (EP-B1 00 10 711; EP-A1 00 10 712; Zeitschriften PLASTverarbeiter 33. Jahrgang 1982, Nr. 7, Seite 760 bis 764; "Textilbetrieb", Januar/Februar 1982, Seite 46 bis 48; Mikrowellenmagazin Vol.9, Nr. 4, 1983, Seite 444 bis 448; Mikrowellenmagazin Vol. 10, Nr. 2, 1984, Seite 166 bis 170; Kunststoffe 76 (1983) Seite 258 bis 262).

Der Einsatz von solchen metallisierten, textilen Flächengebilden, z.B. Geweben, Gestricken, Gewirken, Vliesen, zur Schirmdämpfung ist deshalb besonders vorteilhaft, weil sie bei hoher Schirmdämpfung sehr dünn sind und sich aufgrund ihrer Flexibilität der Form eines abzuschirmenden Gegenstandes leicht anpassen lassen. Trotz dieser Eigenschaften hat sich in der Praxis der Einsatz von solchen flexiblen Flächengebilden für die Schirmung von Gegenständen, insbesondere elektrischen und elektronischen Geräten und dergleichen gegenüber emittierter und immitierter Strahlung bis heute nur begrenzt durchsetzen können, bei gegenüber elektromagnetischer Strahlung abzuschirmender Gegenstände häufig nicht nur eine wirksame Schirmdämpfung, sondern auch ein Brandschutz gefordert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Gegenstände, insbesondere elektrische und elektronische Geräte und Bauteile, aber auch für Räume, die gegenüber emittierter und immittierter elektromagnetischer Strahlung zu schützen sind, einen Brandschutz zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird bei einem metallisierten, textilen Flächengebilde der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Flächengebilde eine teil- oder vollflächige Beschichtung aus einem intumeszierenden flexiblen Material aufweist. Das intumeszierende Material kann sowohl ein­ als auch beidseitig aufgebracht sein.

Bei der Erfindung wird der für die Schirmdämpfung ohnehin nötige Träger des textilen Flächengebildes auch als Träger für das intumeszierende Material genutzt. Da das Flächengebilde den gegenüber Strahlung zu schützenden Gegenstand einkapselt, ergibt sich damit auch eine Einkapselung des Gegenstandes mit dem intumeszierenden Material, ohne daß es nötig wird, besondere Vorkehrungen für die Anordnung des intumeszierenden Materials an und im Gerät zu treffen. Aufgrund der trotz der zusätzlichen Beschichtung erhalten gebliebenen Flexibilität des Flächengebildes läßt es sich an die Form der zu schützenden Gegenstände und Bauteile leicht anpassen. Bei beidseitiger Beschichtung mit intumeszierendem Material ergibt sich aufgrund der Einkapselung des textilen hitzeempfindlichen Materials auch ein Schutz für dieses Material, von welcher Seite auch immer die Hitzeeinwirkung ausgeht.

Nach einer Ausgestaltung weist das Flächengebilde eine ein­ oder beidseitige voll- oder teilflächige Beschichtung aus Klebstoff auf. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist die Montage, insbesondere die nachträgliche Montage besonders einfach. Sofern das Flächengebilde eine Klebstoffbe­ schichtung trägt, sollte der Klebstoff elektrisch-leitfähig sein, damit sich auch im Bereich der Klebeschicht keine Lücke in der Schirmung ergibt. Zur Erzielung der elektrischen Leitfähigkeit hat sich eine Beimischung aus Ruß und/oder Kohlenstoff und/oder Graphit und/oder Metall bewährt. Geeignet sind aber auch elektrisch-leitende Polymere, insbesondere Polyacethylen oder ähnlich leitende, organische Hochpolymere.

Die Klebstoffbeschichtung und/oder das intumeszierende Material kann auf verschiedene Art und Weise auf das Flächengebilde aufgebracht sein, insbesondere durch direkte Beschichtung, wie Rakeln, Streichen, Spachteln, Sprühen oder durch Kaschieren oder im Transferverfahren.

Das Flächengebilde kann auf verschiedene Art und Weise vorkonfektioniert sein.

Nach einer Ausgestaltung kann es als Band ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung ist vor allem dann beim praktischen Gebrauch von Vorteil, wenn es zu einer Rolle aufgewickelt ist, von der es abschnittweise verbraucht werden kann. Damit beim Einsatz von Bändern sich auch im Überlappungsbereich von benachbart angebrachten Bändern eine lückenlose Schirmung ergibt, ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Beschichtung mit elektrisch-leitfähigem Klebstoff bis mindestens zu einem Rand reicht und die Beschichtung mit intumeszierendem Material auf der gegenüberliegenden Bandseite desselben Randes ausgespart ist.

Diese Ausgestaltung eignet sich vor allem zum spiralförmigen Umwickeln von Kabeln. Bei dieser Art der Verwendung ist darauf zu achten, daß die elektrisch-leitende Klebstoffbeschichtung an der freiliegenden Längskante des Bandes zu liegen kommt. Der Vorteil eines solchen Bandes gegenüber einem aus einer Metallfolie bestehenden Band besteht auch darin, daß es nicht knickempfindlich ist. Während Metallfolienbänder bei mehrmaligem Biegen brechen, bleibt das erfindungsgemäße Band unbeschädigt.

Ein solches Band kann aber auch wie eine Tapete zur Abschirmung von Räumen verwendet werden. Eine wirksame Schirmdämpfung ist z.B. bei Räumen gefordert, in denen zur Behandlung von Patienten Diathermiegeräte aufgestellt sind, deren Strahlung die Funktion Computer, Herzschrittmacher und andere hochempfindliche elektronische Geräte beeinträchtigen kann. Auch in diesem Fall kann eine lückenlose Abschirmung erreicht werden, wenn im Überlappungsbereich der benachbarten "Tapetenbahnen" die elektrisch-leitende Klebstoffbeschichtung an der freiliegenden Längskante vorgesehen ist.

In einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung kann das Flächengebilde als Zuschnitt für Frontblenden, Lüftungsschlitze, Dichtungen und dergleichen ausgebildet sein, bei dem die leitende Klebstoffbeschichtung und die Beschichtung aus intumeszierendem Material im Bereich der Lüftungsschlitze, des Anzeigefeldes und/oder der Tastatur der Frontblende ausgespart sind.

Damit beim Anbringen des Flächengebildes an Gehäusewände auch im Bereich der Stoßstellen sich eine lückenlose Schirmdämpfung ergibt, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß bei gegeneinanderstoßenden Zuschnitten auf einem Zuschnitt die außenseitige Beschichtung mit intumeszierendem Material an der Stoßstelle des anderen Zuschnittes ausgespart ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 ein metallisiertes, textiles Flächengebilde in schematischer Darstellung im Querschnitt,

Fig. 1A einen Ausschnitt aus dem metallisierten, textilen Flächengebilde gem. Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 2 einen Eckenausschnitt eines Gehäuses mit einer Innenverkleidung aus einem metallisierten, textilen Flächengebilde gem. Fig. 1 im Quer­ schnitt,

Fig. 3 einen Eckenausschnitt eines Gehäuses mit einer Innenverkleidung aus einem metallisierten Flächengebilde gem. Fig. 1 im Querschnitt in einer zur Fig. 2 anderen Ausführung und

Fig. 4 ein mit einem Band aus metallisiertem, textilen Flächengebilde gem. Fig. 1 umwickeltes Kabel im axialen Halbschnitt.

Das metallisierte Flächengebilde 1 trägt auf der einen Seite eine Beschichtung 2 aus Klebstoff, die durch eine abziehbare Abdeckung 3 geschützt ist, und auf der anderen Seite eine Beschichtung 4 aus einem handelsüblichen intumeszierenden Material (als Beispiel wird die unter dem Markennamen Fomo WMP (FE-8030) der Bayer AG vertriebene Brandschutzmasse genannt), das ist ein Material, dessen Volumen bei Einwirkung von Hitze, z.B. oberhalb 250°C sich durch Aufschäumen um 100% und mehr vergrößert. Das Flächengebilde 1 mit den beidseitigen Beschichtungen 2, 4 ist flexibel. Der Aufbau des gesamten Gebildes ist in Fig. 1A als vergrößertes Detail A dargestellt.

Das metallisierte Flächengebilde 1 besteht aus einem Gewebe, insbesondere einem Köpergewebe 5, das sich durch seine kleine Dicke und dadurch auszeichnet, daß auch bei Verformung des Flächengebildes die für die Schirmdämpfung von elektromagnetischer Strahlung erforderliche kleinste Maschenweite erhalten bleibt. Die Fäden des Gewebes bestehen aus synthetischen oder nativen Fasern. Insbesondere haben sich vernickelte Polyamidfasern, z.B. Multifilamentgarne, bewährt. Gute Erfahrungen wurden aber auch mit metallisierten Kohlenstoffasern gemacht. Durch die Wahl des Fasermaterials und der metallischen Ümhüllung wird die auf Reflexion und Absorption beruhende Schirmdämpfung bestimmt. Bei solchen Flächengebilden ist jede einzelne Faser von einem sehr dünnen Metallfilm umhüllt. In der Darstellung ist dieser Metallfilm 6, 7 als Umhüllung des Gewebes 5 dargestellt. Das zum Stand der Technik gehörende Herstellungsverfahren solcher Flächengebilde gewährleistet, daß es bei der Metallisierung der Fasern nicht zum Verkleben der einzelnen Fasern kommt. Darauf beruht, daß der textile Charakter des Gewebes 5 trotz des Metallfilms 6, 7 erhalten bleibt. Als zusätzlichen Schutz gegen mechanische Beanspruchung kann das metallisierte Gewebe 5 bis 7 durch einen insbesondere elektrisch-leitfähigen Schutzfilm 8, 9 geschützt sein. Als Schutzfilm eignen sich Acrylate, Polyurethane, aber auch Naturkautschuk. Dieser Schutzfilm kann nach den Techniken der textilen Ausrüstung von Geweben, zum Beispiel im Tauchverfahren, aufgebracht werden.

Die auf einer Seite des metallisierten Gewebes 5 bis 7 aufgebrachte Klebstoffbeschichtung 2 ist elektrisch­ leitfähig. Zur Erzielung der elektrischen Leitfähigkeit ist dem Klebstoff beispielsweise Ruß beigemicht. Die Klebstoffbeschichtung 2 kann aus einer insbesondere elektrisch-leitfähigen metallischen Folie 10 bestehen, die beidseitig eine selbstklebende Klebstoffschicht 11, 12 trägt.

Ein solches flexibles textiles Flächengebilde läßt sich an der Innenseite eines Gehäuses 13 nach Entfernen der Abdeckung 3 ankleben. Im Bereich eines Lüftungsschlitzes 14 ist die Klebstoffbeschichtung 2 und die Beschichtung 4 mit intumeszierenden Material ausgespart, so daß die Luftdurchlässigkeit gegeben ist. Während bei der alternativen Ausführung gemäß Fig. 2 das Flächengebilde im Eckenbereich geknickt ist, ist es bei der alternativen Ausführung gemäß Fig. 3 als Stoß ausgebildet. Damit in diesem Fall eine lückenlose Schirmung gegeben ist, ist an der Stoßstelle 15 die Beschichtung 4 mit intumeszierenden Material ausgespart, so daß die leitfähigen Klebstoff­ beschichtungen 2 lückenlos aneinanderstoßen.

Das Band bei dem umwickelten Kabel 15 der Fig. 4 bewirkt einerseits einen vollflächen Schirmschutz gegen elektro­ magnetische Strahlung und andererseits einen vollflächigen Brandschutz. Der vollflächige Schirmschutz ergibt sich dadurch, daß im Überlappungsbereich 16 der einzelnen Windungen die Beschichtung 17 mit intumeszierendem Material ausgespart ist, so daß die Beschichtung 18 mit dem elektrisch-leitenden Klebstoff unmittelbar auf dem elektrisch-leitfähigen Gewebe 1 liegt.

Claims (12)

1. Metallisiertes, textiles Flächengebilde, insbesondere Gewebe, für die Schirmdämpfung elektromagnetischer Strahlung im Bereich von 1 MHz bis 1000 GHz bei Gegenständen, insbesondere elektrischen und elektronischen Geräten und Bauteilen sowie Räumen, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde eine teil- oder vollflächige Beschichtung (4) aus einem intumeszierenden flexiblen Material aufweist.

2. Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde die Beschichtung (4) auf beiden Seiten aufweist.

3. Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde außenseitig eine voll- oder teilflächige Beschichtung (2) aus Klebstoff aufweist.

4. Flächengebilde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde die Beschichtung (2) aus Klebstoff auf beiden Außenseiten aufweist.

5. Flächengebilde nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff elektrisch-leitfähig ist.

6. Flächengebilde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff Ruß und/oder Kohlenstoff und/oder Graphit und/oder Metall enthält.

7. Flächengebilde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff aus elektrisch-leitenden Polymeren, insbesondere Polyacethylen oder ähnlich leitenden, organischen Hochpolymeren besteht.

8. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Überzug (8, 9) aus einem Acrylat, insbesondere Polyurethan oder Naturkautschuk, insbesondere unter Zusatz von Ruß, als Schutz des metallisierten, textilen Materials (5 bis 7).

9. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es als Band ausgebildet ist.

10. Flächengebilde nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (2) mit elektrisch-leitfähigem Klebstoff auf einer Seite bis mindestens zu einem Rand reicht und die außenseitige Beschichtung (4) mit intumeszierendem Material auf der gegenüberliegenden Bandseite desselben Randes ausgespart ist.

11. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zuschnitt für Frontblenden, Lüftungsschlitze (14), Dichtungen oder dergleichen ausgebildet ist, bei dem die Beschichtung (2) mit elektrisch-leitfähigem Klebstoff und die Beschichtung (4) mit intumeszierendem Material im Bereich der Lüftungsschlitze (14), des Anzeigefeldes und/oder der Tastatur der Frontblende ausgespart ist.

12. Flächengebilde nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei gegeneinanderstoßenden Zuschnitten auf einem Zuschnitt die außenseitige Beschichtung (4) mit intumeszierendem Material an der Stoßstelle (15) des anderen Zuschnittes ausgespart ist.