DE69209407T2 - Verbundkörper aus einer Metallfasermatte und einem Polymersubstrat - Google Patents

Verbundkörper aus einer Metallfasermatte und einem Polymersubstrat

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Vliesstoffmatten aus statistisch orientierten Metailfasern, aus derartigen Matten erzeugte Metall/Polymer-Verbundstoffe sowie speziell warmformbare Metall/Polymer-Verbundstoffe.
    • Ausgangssituation
  • Zum Einsatz bei vielen unterschiedlichen Anwendungen ist eine Vielzahl von Verbundstoffen bekannt, die sowohl Metall als auch polymere Materialien enthalten. Eine wichtige Anwendung eines Metall/Polymer-Verbundstoffes ist eine Abschirmung für elektromagnetische Wellen und Hochfrequenzwellen. Die durch derartige Wellen in elektronischen Vorrichtungen hervorgerufene Beeinflussung wird häufig auch bezeichnet als elektromagnetische Beeinflussung (EMB) oder Funkstörung (RFI), nachfolgend gemeinsam bezeichnet als EMB. Die EMB-Abschirmung wird oftmals um eine EMB- Quelle herum angeordnet, um zu verhindern, daß sie EMB abstrahlt und Vorrichtungen in der Umgebung stört ((beeinflußt)). Ebenfalls können die Vorrichtungen selbst mit der EMB-Abschirmung ausgestattet werden, um die Vorrichtung vor einfallender elektromagnetischer Strahlung abzuschirmen zu versuchen.
  • Eine weitere wichtige Anwendung für derartige Verbundstoffe ist der Schutz von empfindlichen elektronischen Teilen gegen statische Aufladungen. Der Aufbau von statischen Ladungen kann beispielsweise zu Reibungselektrizität auf den Oberflächen führen und hohe elektrische Potentiale zur Folge haben. Ein empfindliches elektronisches Teil, das in die Nähe oder in Kontakt mit einer statisch aufgeladenen Oberfläche gelangt, kann beschädigt oder zerstört werden. Während des Versands oder der Handhabung kann eine Abschirmung eines elektronischen Teils gegen statische Elektrizität dadurch erzielt werden, daß das Teil in einen elektrisch leitfähigen Behälter aus Metall oder Metall/Polymer gelegt wird, wobei das Metall zum Schutz gegen statische Felder eine Abschirmung oder eine Fläche wie ein Faraday'scher Käfig gewährt. Bei vielen Anwendungen muß die Abschirmung zu einer speziellen Form oder Struktur warmgeformt werden. Ein Prozeß des Warmformens umfaßt das Erwärmen des Materials und sein Ausformen zu der angestrebten Form. Beispielsweise wird das Warmformen zur Herstellung verschiedener Arten von Behältern oder Gehäusen angewendet. Konventionelles Warmformen wird in der Regel so ausgeführt, daß ein thermoplastisches Flächengebilde oberhalb seines Erweichungspunktes erhitzt und durch Anwenden von Vakuum, Luftdruck und/oder mechanischem Druck in eine Form gepreßt wird. Beim Abkühlen des Flächengebildes wird die Kontur der Form im Detail reproduziert.
  • Es ist möglich, warmformbare Artikel mit den Eigenschaften einer EMB-Abschirmung zu erzeugen. Die in Frage kommenden Verfahren sind jedoch zeitaufwendig und verhältnismäßig kostspielig. Einer der Gründe dafür besteht darin, daß die Metallplattierung normalerweise erfolgt, nachdem die Gestalt oder Struktur durch Warmformung erzielt wurde, was eine separate, sekundäre Operation erfordert. Aufgrund einiger Nebenprodukte der Verarbeitung kommt es auch zu Umweltproblemen. Außerdem neigen derartige Beschichtungen nach Alterung zum Abspalten oder Ablösen, wodurch ihre Verwendung als EMB-Abschirmungen begrenzt ist.
  • Metall/Polymer-Verbundstoffe mit durchgehenden Beschichtungen aus Metall, die durch Sputtern, Lichtbogenspritzen, Abscheidung aus der Dampfphase o.dgl. abgeschieden werden, sind in der Technik bekannt.
  • Die EP-A-0 369 639 beschreibt einen warmformbaren Artikel, bei dem eine Metallschicht im Inneren der Polymermatrix erzeugt wird, die dann ein Substrat des gesamten Artikels darstellt. Das Produkt wird als eine unmittelbare Vorstufe für einen Warmformungsprozeß hergestellt, ist nicht porös und verfügt über keine Fähigkeit, dieses im Verlaufe des Warmformungsprozesses zu werden.
  • Die US-P-3 272 292 (Nicely) offenbart ein einstückiges metallisches Flächengebilde aus Vlies, das durch Extrudieren eines schmelzflüssigen Stroms einer metallischen Schmelze in eine Atmosphäre erzeugt wird, die unter Bildung eines stabilisierenden Films über dem Umfang des Metallstroms reagiert. Man läßt die gesponnenen Metallfilamente sich verfestigen und nimmt sie sodann als eine faserige Vliesstoffmasse auf. Die Masse der Filamente wird sodann zu einer flächigen Form komprimiert und erhält eine Festigkeit, indem sämtliche oder ausgewählte benachbarte Fasern miteinander verbunden werden.
  • Die US-P-3 565 127 (Nicely et al.) offenbart eine Verbundgarnstruktur, umfassend die Faserstränge spröder filamentartiger Materialien, die in Bündeln aufgenommen werden und über eine umsponnene oder geflochtene Umhüllung verfügen, die aufgebracht wurde, um das Bündel als eine Einheit bis zur weiteren Verarbeitung zusammenzuhalten. Die filamentartigen Materialien können ausgewählt werden aus anorganischen hochschmelzenden Fasern, wie beispielsweise aus Kohlenstoff, Bor, Quarz, Siliciumcarbid u.dgl. Schußfäden zum Weben des Bündels können aus einer großen Vielzahl von kurzzügigen, hochfesten Materialien hergestellt werden.
  • Eine Alternative für kontinuierliche Metallbeschichtungen sind stark beschwerte kurze, gerade Metall-Stapelfasern, die entweder in ein thermoplastisches flächiges Material eingemischt oder quer zu seiner Oberfläche aufgetragen werden. Die Wirksamkeit der EMB-Abschirmung hängt mit der elektrischen Gesamtleitfähigkeit des Metall/Polymer- Verbundstoffes zusammen, wobei eine höhere elektrische Leitfähigkeit normalerweise eine bessere EMB-Abschirmung ergibt. Wenn die elektrische Leitfähigkeit dadurch erhalten wird, daß leitf ihige Fasern in das Volumen eines Polymers eingemischt werden oder eine Beschichtung solcher Fasern auf der Oberfläche des Polymers ausgebildet wird, hängt die Gesamtleitfähigkeit von der Einzelleitfähigkeit der Fasern ab, wie auch von der Zahl der elektrischen Kontakte zwischen den Fasern. Kurze leitfähige Stapelfasern erfordern höhere Konzentrationen, um einen ausreichenden elektrischen Kontakt zwischen den Fasern zu erhalten. Ein starken Füllen mit Metallfasern kann die physikalischen Eigenschaften des fertigen Metall/Polymer-Verbundstoffes nachteilig beeinflussen. Bei allen leitfähigen Fasern wird die Zahl der Kontakte beim Streckformen des Polymers, das diese Fasern enthält, während des Prozesses der Warmformung erheblich herabgesetzt, was eine gleichzeitige Verringerung der EMBAbschirmung bewirkt.
  • Die US-P-4 678 699 (Kritchovsky et al.) offenbaren einen durch Pressen formbaren thermoplastischen Verbundstoff mit mindestens einer thermoplastischen Lage und mindestens einer Lage zum Abschirmen, welcher Verbundstoff einen EMB/RFI- Abschirmungswirkungsgrad von mindestens 30 dB hat. In einer der Ausführungsformen kann die Lage zum Abschirmen aus gewirkten Drahtmaschen oder Sieb bestehen. Die Lage zum Abschirmen kann an der thermoplastischen Lage angrenzen oder kann in diese thermoplastische Lage eingebettet sein.
  • Eine weitere Alternative zur EMB-Abschirmung ist die Verwendung von metallbeschichteten Polymerfasern anstelle von massiven Metallfasern in gefüllten oder beschichteten Kunststoffen. Diese Verbundstoffe ermöglichen ein reduziertes Gewicht und bieten gegenüber deren gefüllten Gegenspielern aus massiven Metallfasern gewisse Kosteneinsparungen. Allerdings verfügen sie im Vergleich zu den massiven Metallfasern über erheblich verringerte EMB- Abschirmungseigenschaften. Diese Verringerung ist auf die elektrisch leitende Oberfläche der Fasern zurückzuführen, die normalerweise bei Verformung oder bei der Streckformung mit dem warmgeformten Substrat zerstört werden. Eine weitere Alternative für kontinuierliche Metallbeschichtungen, die nach dem Schritt der Warmformung aufgebracht werden, ist die Verwendung von Rohlingen (Schnitt des Polymersubstrats, das von der Firma, die die Warmformung ausführt, von ihrem Extruder-Lieferanten bezieht), die aus verschiedenen Metall- Schichtstoffen hergestellt werden. Die Metallagen in derartigen vorgefertigten Rohlingen bestehen aus irgendwelchen Beschichtungen von Folien-Beschichtungen bis zu faserigen Beschichtungen. Diese Materialien können in der Regel den starken Formveränderungen, d.h. bis zu 300 % Dehnung, während des Prozesses der Warmformung nicht widerstehen. Die Verwendbarkeit derartiger Materialien bei Anwendungen in der EMB-Abschirmung, die einen warmgeformten Artikel erfordern, ist daher stark von der Duktilität des verwendeten Metalls abhängig. Siehe hierzu z.B. die US-P-4 689.098 (Gaughan).
  • Die JP-P-276297/1990 offenbart geformte Flächengebilde zur EMB-Abschirmung durch Anordnung schmaler langer Metallfasern in einer Matte, Adhärieren von Folien aus synthetischem Harz oberhalb und unterhalb der Matte und sodann Vakuumformen. Nach der Offenbarung sollen die Metallfasern die Durchschlagmöglichkeit der Folien aus synthetischem Harz verringern. Zwischen der Folienlage und der Metallmatte kann ein Vliestuch laminiert sein, das aus synthetischen Harzen hergestellt wird. Der Vliesstoff wird sodann mit den Metallfasern durch wechselweise Vernadelung zum Verschlingen gebracht und die Folienlagen sodann auf beiden Seiten des Tuches sandwichartig angeordnet.
  • JP-P-176823/62 vom 8. August 1987 offenbart das Formpressen eines warmformbaren, laminierten Flächengebildes, bestehend aus Legierungen hoher Plastizität, und das Warmformen von Harzen unter Aufbringung eines niedrigen Druckes zu Anfang und allmählicher Zunahme des Druckes mit fortschreitender Formgebung. Dieser Prozeß wurde zur Verringerung der Rißbildung und der Schichtentrennung des fertigen warmgeformten Artikels offenbart.
  • Es wurden mehrere alternative Lösungen zur Verbesserung des Wirkungsgrades von EMB-Abschirmung auf der Grundlage leitfähiger Fasern ausprobiert. Die Ausbildung von Preßschweißungen oder gesinterter Verklebungen zwischen den Fasern verbessert zwar die elektrische Leitfähigkeit, jedoch wird die Gesamtflexibilität und die Dehnbarkeit der geschweißten Matte verringert. Ein gesintertes oder auf andere Weise verklebtes Flächengebilde aus Metallfaser/Polymer- Verbundstoff läßt sich nicht warmformen, es sei denn unter Spannungen unter denen die Fasern selbst, die Verklebungen zwischen den Fasern oder beide reißen würden und so die Eigenschaften zum Abschirmen drastisch herabsetzen würden.
  • Die elektrische Leitfähigkeit ließe sich in mit leitfähigen Fasern gefüllten oder beschichteten Verbundstoffen unter Verwendung längerer Fasern verbessern, die weniger Faser/Faser-Kontakte benötigen würden, um eine ununterbrochene elektrische Leitfähigkeit aufrecht zu erhalten. Da sich unter den Bedingungen des Warmformens Metallfasern in ihrem festen Zustand nur wenig verstrecken lassen, wenn überhaupt, müssen die Fasern während des Prozesses der Warmformung relativ zum Polymer gleiten, um nicht zu reißen. Bei der Verformung der Polymermatrix verändert die Faser ihre Form. Der Nettoeffekt ist eine dramatische Zunahme der Warmformungsspannung, die für das plastische Fließen des Verbundstoffes benötigt wird, wodurch es zum Reißen der Fasern selbst, der Verklebungen zwischen den Fasern oder zu beiden Fällen kommt. Außerdem können sich an konkaven Oberflächen oder Kanten die Fasern aus der Oberfläche herausziehen.
  • Zur Kontrolle der Wandstärke des fertigen Artikels werden oftmals zusätzlich im Inneren der Heizkammer der warmformungsanlage Einbauten verwendet, um bestimmte Bereiche des Substratpolymers, das warmgeformt werden soll, bevorzugt zu erhitzen. Während des Erhitzungsprozesses wird jede in dem Flächengebilde enthaltende metallische Lage die Erwärmungscharakteristik des Flächengebildes stören. Bei Verwendung von Preßstoffen und Zusammensetzungen zum EMB-Abschirmen bekannter Ausführung ist eine derartige Störung durch Reflexion und Absorption des angestrebten Heizverlaufs unvermeidlich.
  • Anders, als man es erwarten könnte, hängt der Umfang der EMB, die einen vorgegebenen Hohlraum passiert, von der Länge der längsten Abmessung des Hohlraumes ab und nicht von der gesamten Fläche des Hohlraums. Man wird beispielsweise annehmen, daß ein Hohlraum von 1,00 mm x 1,00 mm (Fläche = 1,00 mm²) weniger EMB durchläßt als ein Hohlraum von 3,0 mm x 0,05 mm (Fläche 0,15 mm²), selbst wenn der 1,00 mm²-Raum eine um das Sechsfache größere Fläche als der 0,15 mm²-Raum aufweist. Dieses wird gelegentlich bezeichnet als der "slot- Effekt" ((Schlitzeffekt)).
  • Dementsprechend müssen selbst extrem dünne Öffnungen vermieden werden, sofern die Öffnung eine ausgeprägte Dimension in Längsrichtung aufweist. Ein mehrteiliges EMB- Abschirmgehäuse kann, ohne dünne Risse zwischen benachbarten Gehäuseteilen zu hinterlassen, wirksam abgedichtet werden, indem auf benachbarten Oberflächen des Abschirmgehäuses leitende Oberflächen vorgesehen werden. Aus diesem Grund ist es nicht immer sehr effektiv, einfach nur Fasern, Partikel oder Plättchen aus Metall in das Polymervolumen durch Extrudieren oder Laminieren einzubauen. Das Metall muß vorzugsweise im gesamten Polymer verteilt sein, um speziell die Versiegelungsoberflächen einzubeziehen oder mindestens für eine elektrische Verbindung mit den gegenüberliegenden Oberflächen über spezielle Dichtungen oder elektrische Verbindungen zugänglich zu sein.
  • Darüber hinaus erfordern Flächengebilde bekannter Ausführung für die Aufgabe zur Schaffung einer EMB-Abschirmung bei unmittelbarer Entnahme aus der Warmformanlage (z.B. einstufige Abschirmung), daß der gesamte warmformbare Rohling das Metallaminat oder die Lage zum Abschirmen durchgehend enthält. Dieses führt zu Mehrkosten für das nicht verwendete Abschirmmaterial, da diese Rohlinge normalerweise in großen rechteckigen Querschnitten vertrieben werden. Außerdem lassen sich die resultierenden Kantenabschnitte aus einem solchen Material (derjenige Teil des Materials, der in dem fertigen warmgeformten Artikel nicht enthalten ist) nicht wieder vermahlen und verwenden, da sie mit dem metallischen Füllstoff kontaminiert sind.
  • Es besteht daher ein Bedarf nach einem flächigen Material zum statischen Abschirmen oder nach einem beifügbaren EMB-Material, welches allein in solchen Bereichen auf einem warmformbaren Polymersubstrat angebracht werden kann, die abgeschirmt werden müssen. Darüber hinaus wird ein Material benötigt, mit dem die Kosten verringert und die Verarbeitbarkeit verbessert wird, so daß der Warmformer leicht und kostenwirksam Abschirmungsmaterial bei speziellen warmformbaren Artikeln in großtechnischer Produktion sowie auch für begrenzte Prototyp-Konfigurationen schaffen kann.
  • Ein derartiges warmformbares, bei fügbares EMB-abschirmendes Flächengebilde darf auch keinerlei signifikante Mengen von Luft zwischen sich und dem Material des Substratpolymers einschließen, um die Anfälligkeit der leitfähigen, beifügbaren Beschichtung zum Abreißen vom Polymersubstrat während der Entfernung aus der Warmformanlage oder während der nachfolgenden Handhabung und des Gebrauchs des warmgeformten Artikels zu reduzieren. Darüber hinaus haben derartige Lufttaschen die Neigung, unter der Wärme der Operation der Warmformung zu expandieren und zu zerplatzen und große Löscher in der zu formenden EMB-Abschirmung hervorzurufen, wodurch die Wirksamkeit der Abschirmung stark beeinträchtigt wird.
  • Es wurde jetzt entdeckt, daß ein polymeres Trägermaterial, das entweder porös ist oder während des Prozesses der Warmformung porös werden kann und eine Metallmatte aufweist, die mindestens teilweise darin eingebettet ist und über eine Vielzahl feiner, statistisch orientierter Metallfasern aufweist, wobei das Trägermaterial einen Erweichungspunkt und die Metallfasermatte einen Schmelzpunkt unterhalb der höchsten Temperatur der Warmformung haben, - ein derartiges beifügbares Flächengebilde liefert.
  • Bevorzugte, beifügbare Flächengebilde haben ihre Funktion ohne das notwendige Abdecken kosmetischer Oberflächenbereiche des warmgeformten Artikels, bei dem es sich um einen separaten Prozeß handelt, der vor der Aufbringung von leitfähigem Lack erforderlich ist. Ebenfalls wird die Notwendigkeit für den Neuanstrich dekorativer Bereiche des warmgeformten Artikels eliminiert, wie er beispielsweise erforderlich ist, wenn Prozeduren des Lichtbogenspritzens und Plattierens zur Anwendung gelangen.
  • Die hiermit gewährten bevorzugten, beifügbaren EMB- abschirmenden Materialien beeinträchtigen nicht die bevorzugten Heizcharakteristiken des polymeren Substratrohlings und führen zu keiner wesentlichen Erhöhung der Taktzeit des Warmformens. Das Material verringert darüber hinaus Abfälle, indem Kantenabschnitte zur Wiederverwendung im Extruder erneut vermahlen werden können.
    • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung gewährt ein thermoplastisches, beifügbares EMB-abschirmendes oder statisch abschirmendes Flächengebilde, das sich vom Warmformer auf Maß schneiden läßt, um eine Abschirmung ausschließlich in solchen Bereichen zu schaffen, in denen sie benötigt wird.
  • Die Erfindung umfaßt ein warmformbares, beifügbares EMB-abschirmendes Flächengebilde, umfassend ein Trägermaterial, ausgewählt aus polymerem, flächigen Material und polymeren Faserbahnen, die porös sind oder während des Prozesses der Warmformung porös werden können, wobei das Trägermaterial eine Metallmatte aufweist, die mindestens teilweise darin eingebettet ist, umfassend eine Vielzahl feiner, statistisch orientierter Metallfasern, wobei des Trägermaterial einen Erweichungspunkt unterhalb der während des Prozesses der Warmformung erreichten höchsten Temperatur hat.
  • Die Erfindung gewährt ebenfalls einen warmformbaren Artikel, umfassend das beifügbare EMB-abschirmende Flächengebilde und ein Substratpolymer, wobei die Temperatur des Warmformens für den gesamten Artikel größer ist als die Temperatur beim einsetzenden Schmelzen der Metallfasern.
  • Die Erfindung reduziert die Kosten der EMB-Abschirmung für einen Warmformer, indem der Warmformer das beifügbare EMB-abschirmende Flächengebilde auf Maß und Form des abzuschirmenden Bereichs schneiden kann. Der Rest des polymeren Substratrohlings kann nach dem Warmformen in einer Operation des Besäumens abgeschnitten und zur Wiederverwendung neu vermahlen werden. Da das erfindungsgemäße flächige Material dem polymeren Substrat während der Operation des Warmformens zugesetzt werden kann, führt die Erfindung zu einem einstufigen Prozeß der EMB-Abschirmung und Warmformung. Das erfindungsgemäße flächige Material kann, sofern angestrebt, zugesetzt werden, nachdem das Substratpolymer vorerhitzt wurde, so daß irgendeine bevorzugte Heizcharakteristik des polymeren Substratrohlings nicht wesentlich unterbrochen wird, noch die Taktzeit für die Operation übermäßig erhöht wird.
  • Das erfindungsgemäße, beigefügte EMB-abschirmende Flächengebilde ist ausreichend porös oder in der Lage, während des Prozesses der Warmformung porös zu werden, um den Einschluß wesentlicher Mengen von Luft zwischen dem Flächengebilde und dem polymeren Substrat während des Formungsprozesses eines warmgeformten Artikels zu vermeiden.
  • In bevorzugten Ausführungformen der Erfindung ist das Trägermaterial eine poröse Vliesstoffbahn, die am meisten bevorzugt Fasern aus dem Schmelzspinnverfahren umfaßt. Diese nichtgewebten Fasern werden mit statistisch orientierten Metallfasern zu einem flächigen Material verflochten.
  • In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist das Trägermaterial eine dünne Polymerfohe mit der Eigenschaft, während des Prozesses der Warmformung porös zu werden.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung nutzt ein polymeres Dünnfilm-Trägermaterial, das mechanische Perforationen in ausreichender Zahl einschließt, um es für die Aufgabe zum Gasausdrücken während der Warmformung ausreichend porös zu machen.
  • Der erfindungsgemäße warmformbare Artikel kann auf mindestens 20 % und vorzugsweise mindestens etwa 300 % seiner ursprünglichen Abmessungen mindestens in bestimmten Bereichen des Verbundstoffes ohne Verlust der elektrischen Geschlossenheit verstreckt werden.
  • Die vorliegende Erfindung gewährt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines EMB-abschirmenden oder statisch abschirmenden warmgeformten Artikels, umfassend die Schritte:
  • (a) Bereitstellen eines polymeren Substrats, das einen Bereich aufweist, auf dem eine EMB-Abschirmung angestrebt wird;
  • (b) Erhitzen des polymeren Substrats für eine ausreichende Zeit, damit es zum gewissen Teil seine Warmformungstemperatur annehmen kann;
  • (c) Formen eines Artikels durch Auflegen eines zugeschnittenen, beifügbaren EMB-abschirmenden Flächengebildes, umfassend ein Trägermaterial mit seiner Metallmatte, über den Bereich, für den eine EMB-Abschirmung angestrebt wird;
  • (d) Erwärmen des Artikels für eine ausreichende Zeit, damit das Trägermaterial erweichen und die Metallmatte schmelzen können und damit der Artikel seine Warmformungstemperatur vollständig erreichen kann;
  • (e) Warmformen des Artikels zu einer angestrebten Kontur.
  • Die Erfindung gewährt ebenfalls ein alternatives Verfahren zur Erzeugung eines EMB-abschirmenden oder statisch abschirmenden warmgeformten Artikels, umfassen die Schritte:
  • (a) Bereitstellen eines polymeren Substrats, das einen Bereich aufweist, auf dem eine EMB-Abschirmung angestrebt wird;
  • (b) Formen eines Artikels durch Auflegen eines zugeschnittenen, beifügbaren EMB-abschirmenden Flächengebildes, umfassend ein Trägermaterial mit seiner Metallmatte, über den Bereich, für den eine EMB-Abschirmung angestrebt wird;
  • (c) Erwärmen des Artikels für eine ausreichende Zeit, damit das Trägermaterial erweichen und die Metallmatte schmelzen können und damit der Artikel seine Warmformungstemperatur vollständig erreichen kann;
  • (d) Warmformen des Artikels zu einer angestrebten Kontur.
  • Nachfolgend werden die Begriffe mit den folgenden Bedeutungen verwendet:
  • 1. "Polymeres Substrat" und "Substratpolymer" werden hierin austauschbar verwendet und bedeuten ein Polymer, wie beispielsweise ABS (Acrylnitril/Butadien/Styrol), das warmgeformt wird. Dieses Material verfügt über keine EMBabschirmende Eigenschaften, bis es mit dem beigefügten EMB- abschirmenden Flächengebilde, nachstehend festgelegt, warmgeformt wird.
  • 2. "Trägermaterial" und "poröses Trägermateriallt bezeichnen das thermoplastische Material, in dem die Metallfasern eingebettet oder unter Bildung eines beifügbaren EMB- abschirmenden Flächengebildes verflochten sind. Das Trägermaterial kann aus einer Folie oder Fasermatte bestehen, in denen mehrere Polymere, ein einziges Polymer oder ein Blend von Polymeren verwendet werden. Es kann mehr als eine Lage Trägermaterial zur Anwendung gelangen. Das Material kann vor dem Warmformen porös sein oder (erst) während der Warmformung porös werden.
  • 3. "Beifügbares EMB-abschirmendes Flächengebilde" ein Flächengebilde, welches ein Trägermaterial und Metallfasern aufweist, wobei das Trägermaterial bzw. die Metallfasern unterhalb der Temperatur der Warmformung des warmformbaren Artikels erweicht bzw. schmelzen.
  • 4. "Warmformbarer Artikel" bezeichnet die Kombination des Substratpolymers und des beifügbaren EMB-abschirmenden Flächengebildes.
  • 5. "Partiell eingebettet" bedeutet, daß ein Teil, weniger als die Gesamtheit, der Metallfasern aus der Oberfläche des Trägers, in welchem sie sich befinden, herausragen.
  • 6. "Vollständig eingebettet" bedeutet, daß keine der Metallfasern über der Oberfläche des Trägers, in der sie sich befinden, herausragt. Sie befindet sich entweder auf der Oberfläche des Trägermaterials oder darunter.
  • 7. "Porös" wird hierin zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Trägermaterials verwendet und bedeutet von Gas durchdringbar, so daß wesentliche Mengen Luft oder anderer Gase, die während des Prozesses der Warmformung vorhanden sind, nicht von dem Trägermaterial eingeschlossen werden, die die Bildung von Bläschen zwischen dem Trägermaterial und dem Substratpolymer bewirken.
  • 8. "Metall" wird hierin unter Einbeziehung von elementarem Metall oder einer Metallegierung entsprechend der Festlegung in dem "ASM Metals Handbock", 8. Ausg., Band 1, "Eigenschaften und Auswahl von Metallen", gebraucht.
  • 9. "Metallmatte" und "Matte aus Metall" eine Matte von feinen, statistisch orientierten Metallfasern mit mehrfachen Schnittpunkten.
    • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Das im Zusammenhang mit der Matte aus statistisch orientierten Metallfasern verwendete Trägermaterial kann aus einer großen Vielzahl von porösen Vliesstoffen und polymeren Materialien je nach der angestrebten Endanwendung des beigefügten EMB-abschirmenden Flächengebildes und der angestrebten Eigenschaften des fertigen warmgeformten Artikels ausgewählt werden. Der Träger kann ein einzelnes flächiges Material sein. Das Trägermaterial kann ebenfalls mehrfache Lagen von Materialien oder Mischungen von Fasern umfassen, die aus zahlreichen unterschiedlichen Materialien hergestellt sind, um spezielle physikalische, thermische oder Haftungseigenschaften des Polymersubstrats hinzuzufügen.
  • Ein verwendbares Trägermaterial ist porös oder kann beim Warmformen porös werden. Einige flächige Materialien können Porosität erst dann zeigen, wenn sie als sehr dünne Folien eingesetzt werden. Die zu dicke Folie wird nicht porös sein, und der fertige warmgeformte Artikel kann zwischen dem beigefügten AMB-abschirmenden Flächengebilde und dem polymeren Substrat Lufteinschlüsse aufweisen. Die erforderliche Porosität kann dem Material innewohnen oder kann mechanisch erzeugt werden, wie das bei dickeren Folien der Fall ist. Ein verwendbares Trägermaterial erweicht außerdem bei einer Temperatur unterhalb der Höchsttemperatur des Warmformens und ist vorzugsweise nicht entflammbar, wenn es mit Metallfasern und dem polymeren Substrat zum fertigen Artikel zusammengebracht wird.
  • Ohne an die Theorie gebunden sein zu wollen, wird davon ausgegangen, daß beim Warmformen die poröse Beschaffenheit des Trägermaterials in Verbindung mit der Faservlies- Metallmatte unerwünschtes Gas durch das beigefügte EMB- abschirmende Flächengebilde entweichen läßt. Wenn das beigefügte Material zum Warmformen nicht porös ist, diffundiert das Gas nicht durch das abschirmende Flächengebilde hindurch und wird zwischen dem abschirmenden Flächengebilde und der Lage des polymeren Substrats eingeschlossen, wodurch große Lufttaschen oder Bläschen hervorgerufen werden, was dazu führt, daß die beigefügte abschirmende Lage während der nachfolgenden Handhabung oder des Gebrauchs des warmgeformten Teils in Stücken abgelöst wird, oder sie zerbersten und verursachen in der EMB- Abschirmung Löcher.
  • Beispiele für polymere Materialien, die als Trägermaterialien verwendbar sind, umfassen Ethylen/Butylacrylat- Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Ethylen/Methacrylsäure-Copolymere, thermoplastische Polyester, z.B. "6763 PETG", kommerziell verfügbar bei Eastman Chemical, "Bynel CXA"-Harze, kommerziell verfügbar bei E. I. DuPont de Nemours (DuPont); "DAF 801" und "DAF 919", kommerziell verfügbar bei Dow Chemical Company; Polyamide oder Mischungen davon u.dgl., ohne auf diese beschränkt zu sein.
  • Es kann eine große Vielzahl von Metallen und Metalllegierungen in beigefügten EMB-Abschirmungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Ein verwendbares Metall verfügt je nach dem Substratpolymer über eine Schmelztemperatur im Bereich von 70 ºC bis etwa 370 ºC. Die meisten Metallegierungen verfügen jedoch nicht über einen einzelnen Schmelzpunkt, sondern schmelzen eher innerhalb eines Bereichs von Temperaturen. Die Schmelztemperatur, "der (Temperatur)Bereich des einsetzenden Schmelzens" oder die "Temperatur des einsetzenden Schmelzens" beziehen sich für die Aufgabe hierin auf die Temperatur, bei der das Metall oder die Legierung zu schmelzen beginnen und nicht notwendigerweise auf eine Temperatur, bei der die Gesamtheit des verwendeten Metalls geschmolzen ist. Metalle mit Temperaturen des einsetzenden Schmelzens unterhalb von etwa 70 ºC können dazu neigen, sich während der Lagerung der fertigen warmgeformten Artikel zu verformen, was auch während der Exponierung an typischen Anwendungstemperaturen zutrifft, wie sie beispielsweise auf der Gehäuseoberfläche von elektronischen Geräten auftreten können. Die Metalle, die über höhere Temperaturen des einsetzenden Schmelzens verfügen, können mit polymeren Substraten verwendet werden, wie beispielsweise Polyethersulfone, die Temperaturen des Warmformens von näherungsweise 371 ºC haben. Trägerpolymere müssen vom Fachmann so ausgewählt werden, daß sie bei den für den Artikel erforderlichen Temperaturen der Warmformung nicht zersetzt werden.
  • Bei der Warmformung des fertigen Artikels beginnt das Metall zu schmelzen und wird zusammen mit dem Trägermaterial einer Verformung oder Streckformung unterworfen. Bei Streckformung der Metallmatte behalten die geschmolzenen Metallstränge ihren Zusammenhalt. Die Metallfaser/Faser-Kontakte bleiben intakt und werden unter Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit miteinander verschmolzen.
  • Die Dehnungsgrenzen der einzelnen Flächengebilde hängen von Faktoren ab, wie beispielsweise dem Durchmesser der Metallfaser, der Menge des zum Halten der Metallfasern vorhandenen Trägermaterials und der Oberflächenspannung der schmelzflüssigen Metallfasern im Vergleich zu der des Trägers. Wenn die Dehnungsgrenze überschritten wird, können die Fasern der Metallmatte im Inneren des beifügbaren EMB- abschirmenden Flächengebildes dazu neigen, unter Verlust der elektrischen Geschlossenheit zu reißen oder aufzubördeln.
  • Beispiele für relativ niedrig schmelzende Metalle zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Verbundstoffen umfassen Zinn, Blei, Bismuth, Cadmium, Indium, Gallium, Zink, Mischungen davon und deren Legierungen. Die Legierungsgruppe kann von Legierungen mit Metallen höherer Schmelzpunkte verbessert werden, einschließend Metalle wie Antimon, Aluminium, Kupfer, Silber, Gold, Nickel, Kobalt und Eisen. Auch werden vom Fachmann andere Legierungen ausgewählt werden können, um das erforderliche Kriterium der Schmelztemperatur zu erfüllen.
  • Die beifügbare EMB-Abschirmung wird durch Vereinigen des Trägermaterials mit der Matte der Metallfasern in einer solchen Weise hergestellt, daß die Matte mindestens teilweise in die Trägermaterialien eingebettet wird. Dieses wird je nach der Beschaffenheit des Trägermaterials durch variierte Verfahren erreicht. Beispielsweise kann ein Vliesstoff-Trägermaterial mit der Matte der Metallfasern dadurch kombiniert werden, daß die Matte in das Trägermaterial mit Hilfe von Methoden eingebettet wird, wie beispielsweise Erhitzen des Trägermaterials bis zu einem plastifizierten Zustand und Laminieren der Matte mit dem Träger oder durch Aufbringen von mechanischem Druck oder eine Kombination dieser Methoden. Das Faservlies-Trägermaterial kann auch mit den Metallfasern unter Bildung eines Flächengebildes aus einer Metall/Polymer-Faservliesmatrix vermischt werden, das selbst das beifügbare EMB-abschirmende Flächengebilde bildet. Dieses Flächengebilde kann, sofern angestrebt, miteinander zur verbesserten Handhabung durch Aufbringen von Wärme, Druck oder eine Kombination davon verpreßt werden.
  • Wahlweise kann, wenn das Trägermaterial aus einem oder mehreren Materialien für Flächengebilde besteht, die Metallmatte teilweise oder vollständig in ein einzelnes Flächengebilde oder zwischen mehrfachen Flächengebilden durch mechanischen Druck oder durch Erhitzen des Trägers bis zu einem plastifizierten Zustand und durch Laminieren der Matte mit dem Träger oder durch eine Kombination von Wärme und Schichtpressen eingebettet werden.
  • Das Trägermaterial kann eine Folie umfassen, die unterhalb der Temperatur des einsetzenden Schmelzens der Metallmatte erweicht und eine Dicke hat, die kleiner ist als etwa der Durchmesser der Metallfasern. Die Metallmatte wird die Folie durch Erhitzen des Trägermaterials bis zu einem plastifizierten Zustand und durch Laminieren der Matte mit dem Träger oder durch Aufbringen von mechanischem Druck oder eine Kombination davon teilweise oder vollständig eingebettet.
  • Wenn der Verbundstoff des beifügbaren EMB- Flächengebildes vor der Warmformung auf ein polymeres Substrat aufgebracht wird, wird anfänglich Luft zwischen dem polymeren Substrat und der Trägerfohe eingeschlossen. Das Trägerharz erweicht, wenn das beifügbare, warmformbare Flächengebilde während der Operation der Warmformung erhitzt wird. In diesem plastifizierten Zustand wird das Trägerflächengebilde leicht durch den Druck des eingeschlossenen Gases zerrissen. Diese Risse oder "Poren" ermöglichen dann ein Entweichen der Luft.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird die Matte teilweise in das Trägermaterial eingebettet, indem Metall, das aus der Oberfläche herausragt, exponiert bleibt. Das exponierte Metall schafft auf dem Trägermaterial eine leitfähige Oberfläche. Wo jedoch eine elektrische Isolation der leitfähigen Oberfläche angestrebt wird, wie beispielsweise in einigen Situationen zum statischen Schutz, oder wo ein zusätzlicher Abriebwiderstand der abschirmenden Lage bevorzugt wird, sollte die Metallmatte vollständig eingebettet werden. Für den Zugang zur Metallschicht erfordert dann der elektrische Kontakt in bestimmten Bereichen der Metallmatte spezielle Leitungsverbinder.
  • Das beifügbare EMB-abschirmende Flächengebilde wird mit einem Substratpolymer verwendet, um einen warmformbaren Artikel zu ergeben. Verwendbare Harze für das Substratpolymer sind warmformbar. Derartige Materialien haben normalerweise einen stufenweisen Schmelzflußindex und eine signifikante "Warmfestigkeit" oder Zugelastizität. Materialien mit niedrigerem Schmelzfluß-Index zeigen beim Erhitzen und Strecken ein viskoseres Verhalten und eine größere "Warmfestigkeit" als Materialien mit höherem Schmelzfluß- Index. Durch die "Warmfestigkeit" des polymeren Flächengebildes kann es bei niedrigeren Drücken geformt werden, während ein übermäßiges Durchhängen oder Reißen vermieden wird. Andere wünschenswerte Eigenschaften sind geringe Schrumpfung beim Kühlen und ein großer Temperaturbereich des Warmformens. Andere Eigenschaften hängen von dem Fertigungsverfahren und den angestrebten Eigenschaften des Fertigproduktes ab.
  • Das polymere Substrat wird in der Regel vom Kunden des Warmformers vorgegeben, wobei der Warmformer wenig Kontrolle über die Identität des Polymers/der Polymere haben wird.
  • Geeignete Materialien als Substratpolymer schließen ein: Polystyrol, besonders schlagfestes Polystyrol; Materialien aus Cellulose, z.B. Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat (CAB) und Cellulosepropionat; Acrylnitril/Butadien/Styrol- Polymere (ABS); Olefinpolymere, z.B. Polyethylen, Ethylen/Buten- Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Polypropylen und Polypropylen-Copolymere; Methylmethacrylat-Copolymere; Polycarbonat; Vinylchloridpolymere, z.B. Poly(vinylchlorid-co-vinylacetat), Poly(vinylchlorid); Polysulfone; Polyamide; Polyethersulfone; fluoriertes Ethylen/Propylen und feste und flexible Vinyl-Schaumstoffe, ohne auf diese beschränkt zu sein.
  • Beim Prozeß des Warmformens kann der erhitzte warmformbare Artikel oder ein Teil davon auf mindestens etwa 20 % gestreckt werden und oftmals auf mindestens 300 % der ursprünglichen Abmessungen des polymeren Flächengebildes. Beispielsweise kann das Strecken des Substrats um Ecken größer sein als an planaren Oberflächen.
  • Um das Warmformen zum fertigen Artikel ohne Verlust der elektrischen Geschlossenheit oder der Eigenschaften der EMB- Abschirmung zu ermöglichen, muß die Temperatur zum Warmformen des Artikels, einschließend das Substratpolymer und das Trägermaterial des beifügbaren EMB-abschirmenden Flächengebildes, höher sein als die Temperatur des einsetzenden Schmelzens der Metallfasern. Der Erweichungspunkt des polymeren Trägermaterials kann größer, kleiner oder gleich der Temperatur des einsetzenden Schmelzens der Metallfasern sein, jedoch ist sie vorzugsweise kleiner als oder gleich der während der Warmformung des Artikels erreichten Höchsttemperatur.
  • Die Temperaturen der Warmformung der verschiedenen Materialien sind Temperaturen oder Temperaturbereiche, die vom Fachmann bestimmt werden und häufig vom Hersteller in den Firmenschriften vorgegeben werden.
  • Die vorliegende Erfindung gewährt ebenfalls ein Verfahren zur Erzeugung eines EMB-abschirmenden oder statisch abschirmenden, warmgeformten Artikels, umfassend die Schritte:
  • (a) Bereitstellen eines polymeren Substrats, das einen Bereich aufweist, auf dem eine EMB-Abschirmung angestrebt wird;
  • (b) Erhitzen des polymeren Substrats für eine ausreichende Zeit, damit es zum gewissen Teil seine Warmformungstemperatur annehmen kann;
  • (c) Formen eines Artikels durch Auflegen eines zugeschnittenen, beifügbaren EMB-abschirmenden Flächengebildes, umfassend ein Trägermaterial mit seiner Metallmatte über den Bereich, für den eine EMB-Abschirmung angestrebt wird;
  • (d) Erwärmen des Artikels für eine ausreichende Zeit, damit das Trägermaterial erweichen und die Metallmatte schmelzen können und damit der Artikel seine Warmformungstemperatur vollständig erreichen kann;
  • (e) Warmformen des Artikels zu einer angestrebten Kontur.
  • Die Erfindung gewährt ebenfalls ein alternatives Verfahren zur Erzeugung eines EMB-abschirmenden oder statisch abschirmenden warmgeformten Artikels, umfassend die Schritte, umfassend:
  • (a) Bereitstellen eines polymeren Substrats, das einen Bereich aufweist, auf dem eine EMB-Abschirmung angestrebt wird;
  • (b) Formen eines Artikels durch Auflegen eines zugeschnittenen beifügbaren EMB-abschirmenden Flächengebildes, umfassend ein Trägermaterial mit seiner Metallmatte, über den Bereich, für den eine EMB-Abschirmung angestrebt wird;
  • (c) Erwärmen des Artikels für eine ausreichende Zeit, damit das Trägermaterial erweichen und die Metallmatte schmelzen können und damit der Artikel seine Warmformungstemperatur vollständig erreichen kann;
  • (d) Warmformen des Artikels zu einer angestrebten Kontur.
  • Diese Verfahren repräsentieren gegenüber den Verfahren bekannter Ausführung zum Formen eines warmgeformten Artikels mit Eigenschaften der EMB-Abschirmung in vielerlei Hinsicht eine große Verbesserung.
  • Zunächst erforderten die früheren Verfahren, daß das Material der EMB-Abschirmung das gesamte Substrat zur Warmformung bedeckte. Das erfindungsgemäße beifügbare Flächengebilde kann vorher zugeschnitten sein und wird lediglich über den Bereich gelegt, auf dem eine Abschirmung angestrebt wird. Dieses ist sowohl einfach als auch kostensparend, da für die jeweilige Anwendung weniger Abschirmungsmaterial benötigt wird. Das Substratpolymer, das von dem zugeschnittenen, beifügbaren EMB-abschirmenden Flächengebilde nicht bedeckt wird, kann auch besäumt und zum erneuten Vermahlen verwendet werden, was zu weiteren Einsparungen führt.
  • Das beifügbare EMB-Flächengebilde muß nicht in den Halterahmen der Maschine zum Vakuumformen eingespannt werden wie vorher die Mehrheit des Vorwärmens des Substratpolymers. Dieses führt zu Vorteilen bei der Verarbeitung (beim Warmformen) insofern, daß dickere Substratpolymere oder Substratpolymere, die eine besondere Erwärmung erfordern, teilweise ohne die wärmereflektierende Störung der metallischen Oberfläche der EMB-Abschirmung und ihre Einflüsse auf die Vorheizzeit erhitzt werden können. Die Taktzeit für das Warmformen wird daher nicht wesentlich erhöht.
  • Darüber hinaus wird dem Warmformer eine einstufige und ökologisch erstrebenswerte Abschirmtechnik an die Hand gegeben, da keine Lösemittel und toxische Materialien benötigt werden, wie das bei vielen konventionellen Abschirmtechniken der Fall ist, z.B. beim Zink-Lichtbogenspritzen u.dgl.
  • Das poröse Trägermaterial vermeidet den Einschluß wesentlicher Mengen von Gasen zwischen dem Trägermaterial und dem Substratpolymer. Ein derartiger Einschluß von Gasen kann zu einer Schichtentrennung an der Grenzfläche zwischen diesen zwei Lagen entweder beim Herausnehmen aus der Warmformanlage oder während des nachfolgenden Zusammenbaus oder der Verwendung des abgeschirmten warmgeformten Artikels führen oder kann beim Bersten der Lufttaschen in der EMB- Abschirmung Löcher hervorrufen. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen beifügbaren EMB-abschirmenden Flächengebilde werden auf diese Weise die resultierenden Verarbeitungsprobleme und die Probleme beim Zusammenbau mit dem auftretenden Abfall von Material vermieden. Darüber hinaus wird durch derartige Gaseinschlüsse die Wärmeübertragung durch den warmformbaren Artikel unterbrochen und eine mangelhafte Verarbeitungskontrolle sowie resultierende Probleme bei der Formgebung hervorgerufen. Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden nichteinschränkenden Beispiele besser verstanden.
    • Beispiele Beispiel 1
  • Es wurde eine Vielzahl von endlosen Metallfasern mit Durchmessern von näherungsweise 76 Mikrometern geformt, indem schmelzflüssiges Metall durch ein Formwerkzeug mit 8 kollinearen Düsen im Abstand von 1,27 cm gedrückt wird. Diese Fasern wurden aus einer niedrigschmelzenden Legierung hergestellt, verfügbar als "Eutectic Belmont Alloy 2581" von der Belmont Metals Inc., Brooklyn, NY, mit einer Zusammensetzung von 42 Gewichtsprozent Zinn (Sn) und 58 Gewichtsprozent Bismuth (Bi). Die Temperatur des einsetzenden Schmelzens dieser Legierung betrug 139 ºC. Die Legierung wurde in einem Druckbehälter aus rostfreiem Stahl bei 200 ºC geschmolzen und mit reinem Stickstoff bei näherungsweise 207 kPa Überdruck am Formwerkzeug unter Druck gesetzt. Die Metallfasern wurden geformt und gekühlt, indem man die aus dem Werkzeug austretenden schmelzflüssigen Stränge vertikal um eine Entfernung von etwa 1,5 Metern in einen Strom von horizontal erzeugten aus der Schmelze geblasenen Fasern fallen ließ. Das ungefähre Flächengewicht der Bahn der Metallfasern betrug 602,8 g/m² und das der Polymerbahn 187,0 g/m².
  • Die aus der Schmelze geblasenen Polymerfasern wurden aus einem Ethylen/Vinylacetat-Harz gefertigt, verfügbar als "Vynathene EY 902-35" von der Quantum Chemical Corp., USI Div., Cincinnati, OH. Die mit den luftgeblasenen Mikrofasern in dem Mikrofaser-Luftstrom verwirbelten Metallfasern und die Verbundstoff-Fasermatte wurden aufgenommen. Es wurde eine Sektion dieses in dieser Verbundstoffbahn bei 7,26 x 10³ kPa und bei einer Temperatur von 45 ºC für 30 Sekunden in einer beheizten Plattenpresse zwischen Bögen aus Antihaftpapier gepreßt. Diese Verbundstoffplatte wurde aus der Presse entnommen und zu Quadraten von 20 cm geschnitten.
  • Es wurde ein quadratisches Flächengebilde ((nachfolgend bezeichnet als "Platte")) von 30 cm und einer Dicke von 0,254 cm ABS, verfügbar als "Royalite R-59" von der Royalite Thermoplastics Division, Polycast Technology Corporation, Mishawaka, IN, in den Halterahmen einer Warmformvorrichtung eingespannt. Die untere Beheizung der Labor-Warmformungsvorrichtung wurde auf 371 ºC und die obere Beheizung auf 315 ºC eingestellt. Die ABS-Platte wurde nach einer Exponierungsdauer zum Vorwärmen von 2 Minuten entnommen und die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Sektion auf die Platte gelegt. Die ABS-Platte wurde mit dem erfindungsgemäßen Verbundstoff-Flächengebilde zwischen die Heizplatten der Warmformvorrichtung für 15 Sekunden zurückgelegt. Nach dem Aufheizen wurde der jetzt laminierte fertige Artikel zwischen den Heizungsvorrichtungen herausgenommen und mit Hilfe eines Vakuums einer Druckformung zu einer zylindrischen Becherform unterzogen. Der Becher hatte einen Durchmesser von näherungsweise 14,8 cm und eine Tiefe von 6,2 cm. Dieses resultierte bezogen auf die Fläche zu einem Ziehverhältnis, das über die Oberfläche des warmgeformten Artikels von etwa 200 bis zu 300 % variierte.
  • Der Becher wurde in eine modifizierte Prüfvorrichtung nach dem Standard MIL-STD-285 eingespannt. Die warmgeformten Fasern, die die offene Seite des Bechers bedeckten, befanden sich im elektrischen Kontakt mit der Haltevorrichtung der Einspannplatte, die auch als die Erdungsebene einer 5,22 cm langen Einpol-Sendeantenne war. Als Empfangsantenne wurde eine log-periodische Antenne des Modells EMCO 3146 verwendet. Der Abstand zwischen der Empfangsantenne und der Sendeantenne im Inneren des Probebechers betrug näherungsweise 30 cm. Die Signalquelle, die aus einem Frequenzgenerator "Fluke Model 6060B" bestand, wurde mit der Sendeantenne in der Testvorrichtung über einen Verstärker "Amplifier Research Model 1W1000" verbunden. Das Signal von der Empfangsantenne wurde direkt in einen Spektralanalysator "Hewlett Packard Model 8566B" eingespeist. Der Testbecher wurde über eine Einpolantenne gesetzt und auf der Erdungsplatte unter Verwendung von 12 Schrauben mit einem Mittenabstand von etwa 4,6 cm befestigt. Unter Verwendung dieser Methode wurde festgestellt, daß der vakuumgeformte Becher eine EMB-Abschirmung von 30 ... 50 dB im gesamten Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz lieferte.
    • Beispiel 2
  • Es wurde eine Matte erzeugt, die aus Fasern einer niedrigschmelzenden Legierung mit einem Durchmesser von näherungsweise 76 Mikrometern bestand, indem schmelzflüssiges Metall durch ein Werkzeug entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 gedrückt wurde. Die Fasern wurden auf einer ebenen Oberfläche in einer losen Matte einer Dicke von näherungsweise 1,25 cm (näherungsweise 409 g/m²) aufgenommen.
  • Es wurde eine Bahn aus Vliesstoff-Polymer hergestellt, und zwar aus Ethylen/Vinylacetat, verfügbar als "UL 7520" von Exxon Chemical Go., Houston, TX., mit einem Flächengewicht der Bahn von näherungsweise 145,3 g/m². Die Metallfasermatte und die Matte aus Vliesstoff-Polymer wurden sodann bei etwa 70 ºC in der beheizten Plattenpresse bei 8,11 x 10³ kPa für 30 Sekunden einem Heißpressen unterzogen. Das resultierende Verbundstoff-Flächengebilde wurde aus der Presse entfernt und sodann zu einem Quadrat von 20 cm geschnitten.
  • Dieses Beispiel der Erfindung wurde auf eine quadratische Platte von 30 cm mit einer Dicke von 0,254 cm aus ABS, Royalite R-59 als eine warmformbare Platte, aufgebracht, die für 2 Minuten in einer Vorrichtung zum Warmformen entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 vorgeheizt worden war. Diese beiden wurden zu einem Fertigartikel laminiert und zwischen den Heizvorrichtungen nach 30 Sekunden herausgenommen. Der warmformbare Artikel wurde sodann mit Hilfe von Vakuum einer Druckformung zu einer zylindrischen Becherform unterzogen. Der Boden des Bechers wurde aus dem warmgeformten Artikel ausgeschnitten. Das Ziehverhältnis dieses Teils des Bechers variierte über die 14 cm Durchmesser der ebenen Probe von 200 bis 250 %.
  • Diese Probe wurde sodann unter Verwendung einer Prüfvorrichtung vorn angeflanschten koaxialen Typ des "National Bureau of Standards" (NBS) auf seine Fernfeld-EMB-Abschirmungscharakteristik getestet. Die Signalquelle, die aus einem Frequenzgenerator "Fluke Model 6060B" bestand, wurde in die Testvorrichtung über einen Verstärker "Amplifier Research Model 1W1000" eingespeist. Am Eingang zur Testvorrichtung wurde ein 3 dB-Dämpfungsglied verwendet und ein 6 dB- Dämpfungsglied am Ausgang. Das Ausgangssignal aus der Testvorrichtung wurde in einen Spektralanalysator "Hewlett Packard Model 8566B eingespeist. Diese Probe zeigte einen Fernfeld-Abschirmungswirkungsgrad von 45 ... 65 dB im Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz.
    • Beispiel 3
  • Es wurde eine Vielzahl von Metallfasern jeweils mit einem Durchmesser von näherungsweise 76 Mikrometern aus einer niedrigschmelzenden Legierung erzeugt, indem schmelzflüssiges Metall durch ein Werkzeug entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 gedrückt wurde. Die Fasern wurden in einer losen Matte mit einer Dicke von näherungsweise 1,8 cm (782,6 g/m²) auf der Oberfläche einer Bahn aus polymerem Vliesstoff mit einem Flächengewicht von etwa 205,4 g/m² aufgenommen. Die Vliesstoffbahn wurde aus "Evathene EA 89822", verfügbar bei Quantum Chemical, erzeugt. Es wurde eine 50 Mikrometer dicke Folie aus "DOW DAF 919" auf die Oberseite der Metallfasermatte gelegt, um sie sandwichartig zwischen der Vliesstoffbahn "Evathene" und dem Material "DOW 919" anzuordnen. Das resultierende Laminat wurde sodann bei etwa 80 ºC in der beheizten Plattenpresse bei 7,63 x 10³ kPa für 30 Sekunden gepreßt. Die Verbundstoffprobe wurde sodann zu einem quadratischen Flächengebilde von 20 cm geschnitten und auf die Oberseite einer quadratischen Platte von 30 cm und einer Dicke von 0,254 cm "Royalite R-59" als ein warmformbares Flächengebilde gelegt, das in einen Halterahmen einer Warmformvorrichtung eingespannt war. Sie wurde auf die ABS-Platte gelegt, wobei die mit Evathene bedeckte Seite dem ABS zugewandt war, um als eine Verankerungsschicht zu wirken, und dem DAF 919-Material nach außen, um die leitfähige abschirmende Lage elektrisch zu isolieren. Die ABS- Platte und der erfindungsgemäße Artikel wurden sodann gemeinsam in der Maschine zum Warmformen für insgesamt 2,5 Minuten erhitzt, zwischen den Heizvorrichtungen herausgenommen und einer Vakuumformung zu einer zylindrischen Becherform entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 unterzogen. Der Boden des Bechers wurde entfernt und sodann auf seine Fernfeld-Abschirmcharakteristik entsprechend der Beschreibung in Beispiel 2 getestet und eine EMB-Abschirmung von 45 ... 65 dB im gesamten Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz festgestellt.
    • Beispiel 4
  • Es wurde eine Matte (1065,8 g/m²) aus Fasern einer niedrigschmelzenden Metallegierung mit einem Durchmesser von näherungsweise 76 Mikrometern erzeugt, indem schmelzflüssiges Material durch ein Werkzeug entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 gedrückt wurde. Die Fasern wurden in einer losen Matte mit einer Dicke von näherungsweise 2,2 cm auf der Oberfläche einer Polymerbahn aufgenommen, die aus einer 100 Mikrometer dicken Folie gefertigt war, bestehend aus einem Blend von Ethylen/ , verfügbar als Bynel CXA 1025 bei der DuPont, Inc., Wilmington, DE. Das resultierende Laminat ((Schichtpreßstoff)) wurde sodann bei etwa 77 ºC in einer beheizten Plattenpresse mit 8,47 x 10² kPa für 45 Sekunden gepreßt. Die resultierende Probe wurde sodann zu einem quadratischen Flächengebilde von 20 cm geschnitten. Dieses Flächengebilde wurde sodann mit Löchern mit einem Mittenabstand von 2 mm und einem Durchmesser von 0,25 mm perforiert.
  • Dieses Beispiel der Erfindung wurde auf eine quadratische Platte von 30 cm aus einem 0,254 cm dicken, warmformbaren Flächengebilde aus Royalite R-59 aufgetragen, nachdem die ABS-Platte für 2 Minuten in der Maschine zum Warmformen entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 vorgewärmt worden war. Sodann wurden sie gemeinsam in der Maschine zum Warmformen für weitere 30 Sekunden erwärmt. Der resultierende Artikel wurde sodann zwischen den Heizvorrichtungen entnommen und entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 einer Vakuumformung zu einer zylindrischen Becherform unterzogen. Der Becher wurde auf seine Abschirmcharakteristik entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 getestet und zeigte eine EMB-Abschirmung von 35 ... 50 dB im gesamten Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz.
    • Vergleichsbeispiel 5C
  • Es wurde eine Matte (747,8 g/m²) aus Metallfasern einer niedrigschmelzenden Metallegierung mit einem Durchmesser von näherungsweise 76 Mikrometern erzeugt, indem schmelzflüssiges Metall durch ein Werkzeug entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 gedrückt wurde. Die Fasern wurden auf der Oberfläche einer Polymerbahn aufgenommen, die aus einer 37 Mikrometer dicken Folie aus "Kodar PETG", verfügbar als PETG 6763 bei der Eastman Chemical Products Inc., Kingsport, TN., hergestellt worden war. Sodann wurde ein Stück dieses Laminats auf die Oberfläche zweier separater Flächengebilde aus Folie gelegt, die aus einem 50gewichtsprozentigen Blend von Ethylen/ (Bynel CXA 1025 und Bynel CXA 3101, verfügbar bei DuPont) gefertigt war und der gesamte Verbundstoff in einer beheizten Plattenpresse bei einer Temperatur von 130 ºC für etwa 40 Sekunden unter einem Druck von etwa 750,9 kPa gepreßt. Daraus resultieren Platten mit Metallfasern, die in die Außenseite der PETG-Oberfläche der auflaminierten Folie aus PETG/CXA-Blend eingepreßt waren, wobei jede eine Gesamtdicke von knapp weniger als 0,75 mm aufwies. Beide Platten wurden auf Raumtemperatur gekühlt und sodann zu quadratischen Flächengebilden mit 20 cm ((Kantenlänge)) geschnitten.
  • Sodann wurde eine dieser Proben auf der Oberseite einer quadratischen Platte von 30 cm mit einer Dicke von 0,254 cm aus einem warmformbaren Flächengebilde Royalite R-59 mit der CXA-Seite nach unten zum ABS auf Mitte ausgerichtet. Die Probe wurde sodann vor der Operation der Warmformung auf die ABS-Platte ohne wesentlichen Lufteinschluß zwischen den zwei Platten in einer beheizten Plattenpresse bei 77 ºC unter einem Druck von 9,37 x 10² kPa für etwa 15 Sekunden laminiert. Der Artikel, bestehend aus der vorlaminierten Probe und der ABS-Platte, wurde sodann in die Maschine zum Warmformen eingespannt und für 3 Minuten erhitzt. Die obere Beheizung der Maschine zum Warmformen wurde auf 315 ºC und die untere Beheizung auf 371 ºC eingestellt. Das resultierende Laminat wurde sodann zwischen Heizvorrichtungen entfernt und einer Vakuumformung zu einer zylindrischen Becherform entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 unterzogen. Der Becher wurde auf seine Abschirmcharakteristik in der bereits beschriebenen Weise getestet und zeigte eine EMB-Abschirmung von 40 ... 60 dB im gesamten Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz.
  • Die zweite Probe wurde während der Operation des Warmformens als ein beifügbares Flächengebilde auf eine quadratische Platte von 30 cm einer Dicke von 0,254 cm aus einem warmformbaren Flächengebilde aus Royalite R-59 mit der CXA-Seite nach unten zu dem ABS aufgebracht. Das ABS war für 2 Minuten in einer Maschine zum Warmformen entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 vorgewärmt worden. Die Laminatprobe wurde auf die Oberseite der ABS-Platte aufgesetzt und die Erwärmung in dem Warmformer fortgesetzt. Der resultierende Artikel wurde sodann zwischen den Heizvorrichtungen nach einer weiteren Minute entnommen. Sodann wurde der Artikel mit Hilfe eines Vakuums einer Druckformung zu einer zylindrischen Becherform unterzogen.
  • Aufgrund der fehlenden Porosität des beifügbaren EMB- abschirmenden Flächengebildes waren relativ große Lufttaschen zwischen dem Trägermaterial und dem ABS-Substrat eingeschlossen, wenn diese Materialprobe erfindungsgemäß als ein beifügbares Flächengebilde verwendet wurde. Diese eingeschlossene Luft führte zu erheblichen kosmetischen Problemen (d.h. Verformungen) in der äußeren Oberfläche des geformten Gegenstands, insbesondere an den Kanten, was auf Anomalitäten der Wärmeübertragung zurückzuführen ist, die ein Ergebnis der Lufttaschen waren. Außerdem brach die gesamte Metallmatrix während der Operation des Warmformens bei Verwendung des dicken, nichtporösen Trägermaterials zu nicht zusammenhängenden Inseln auseinander.
  • Der Becher wurde entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 auf seine Abschirmcharakteristik getestet. Aufgrund der zahlreichen elektrischen Diskontinuitäten in der Metallmatte zeigte sich nahezu keine EMB-Abschirmung im gesamten Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz.
    • Beispiel 6
  • Entsprechend der Beschreibung in Beispiel 2 wurde eine Matte von Metallfasern einer niedrigschmelzenden Legierung erzeugt. Diese Matte (näherungsweise 597,8 g/m²) wurde auf die Oberseite einer Bahn aus Vliesstoff-Polymer (mit einem Flächengewicht der Bahn von näherungsweise 126 g/m²) und hergestellt aus Ethylen/Methacrylsäure, verfügbar als Nucrel 960 EMMA bei DuPont, aufgebracht. Diese Lagen wurden auf die Oberseite einer Vliesstoffbahn aus Evathene EA 89822 gelegt. Die Nucrel-Seite des Verbundstoffes aus Metall/Nucrel wurde in Kontakt mit der Evathene-Lage gebracht. Das Evathene hatte die Aufgabe, als eine haftvermittelnde Lage für das Substratpolymer zu wirken. Dieses Laminat wurde sodann bei etwa 77 ºC in der beheizten Plattenpresse bei 6,43 x 10² kPa für 45 Sekunden gepreßt und sodann zu einem quadratischen Flächengebilde von 20 cm geschnitten.
  • Dieses Beispiel der Erfindung wurde mit der Evathene- Seite nach unten auf die Oberfläche einer 3,175 mm dicken Platte aus Polycarbonat, verfügbar als Lexan 9034 bei General Electric Co., General Electric Plastics Div., Pittsfield, MA.) gelegt. Der Artikel wurde sodann in der Maschine zum Warmformen für 3 Minuten erwärmt. Die obere Beheizung wurde auf 371 ºC und die untere Beheizung auf 427 ºC eingestellt. Sodann wurde der fertige laminierte Artikel zwischen den Heizvorrichtungen entnommen und einer Vakuumformung zu einer zylindrischen Becherform entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 unterzogen. Der Becher wurde auf seine Abschirmcharakteristik entsprechend der vorstehenden Beschreibung getestet und zeigte eine EMB-Abschirmung von 20 ... 45 dB im gesamten Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz.
    • Beispiel 7
  • Es wurde eine Matte (651,1 g/m²) von Metallfasern einer niedrigschmelzenden Legierung mit einem Durchmesser von näherungsweise 76 Mikrometer erzeugt, indem schmelzflüssiges Metall durch ein Werkzeug entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 gedrückt wurde. Die Fasern wurden in einer losen Matte einer Dicke von näherungsweise 1,7 cm auf der Oberfläche einer 50 Mikrometer dicken extrudierten UL-7520-Folie aufgenommen. Der resultierende Artikel wurde sodann bei etwa 77 ºC in der beheizten Plattenpresse bei 1,00 x 10³ kPa für 45 Sekunden gepreßt. Die resultierende Probe wurde sodann zu einem quadratischen Flächengebilde mit 20 cm geschnitten.
  • Dieses Beispiel der Erfindung wurde auf eine Platte mit 30 cm und einer Dicke von 0,254 cm aus einem warmformbaren Flächengebilde aus Royalite R-59 aufgebracht, nachdem die ABS-Platte in der Maschine zum Warmformen entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 vorgewärmt wurde. Die ABS-Platte und die erfindungsgemäße Probe, die jetzt auf die ABS-Platte laminiert wurden, wurden sodann zwischen Beheizungen des Warmformers nach zusätzlichen 30 Sekunden Exponierung entnommen und einer Vakuumformung zu einer zylindrischen Becherform entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 unterzogen. Der Becher wurde auf seiner Abschirmcharakteristik entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 getestet und zeigte eine EMB-Abschirmung von 40 ... 60 dB im gesamten Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz.

Claims (9)

1. Warmformbares, beifügbares EMB-abschirmendes Flächengebilde, umfassend eine Schicht eines Trägermaterials, ausgewählt aus polymeren Faserbahnen und flächigen Materialien mit der Fähigkeit, während des Prozesses der Warmformung porös zu werden, welches Trägermaterial eine oder mehrere, mindestens teilweise darin eingebettete Metallmatten aufweist, welche Matte eine Vielzahl von feinen, statistisch-orientierten Metallfasern, wobei sowohl das Trägermaterial einen Erweichungspunkt als auch die Metallmatte einen Schmelzpunkt unterhalb der höchsten Temperatur haben, die während des Prozesses der Warmformung erreicht wird.
2. Warmformbares, beifügbares EMB-abschirmendes Flächengebilde nach Anspruch 1, bei welchem das Trägermaterial eine polymere Vliesstoffbahn ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylen, Ethylen/Butylacrylat-Copolymeren, Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren, Ethylen/Methacrylsäure-Copolymeren, thermoplastischen Polyestern sowie Mischungen davon, wobei die Metallfasern mit der polymeren Vliesstoffbahn verfilzt sind.
3. Warmformbares, beifügbares EMB-abschirmendes Flächengebilde nach Anspruch 2, bei welchem die polymere Vliesstoffbahn geblasene Fasern umfaßt.
4. Warmformbares, beifügbares EMB-abschirmendes Flächengebilde nach Anspruch 2, bei welchem das Trägermaterial mindestens ein polymeres Vliesmaterial umfaßt.
5. Warmformbares, beifügbares EMB-abschirmendes Flächengebilde nach Anspruch 1, bei welchem das Trägermaterial einen polymeren Film umfaßt, der mechanisch erzeugte Poren einer Größe bis zu 1 cm aufweist, welche Poren bei Messung von Mitte zu Mitte um 2 cm beabstandet sind.
6. Warmformbares, beifügbares EMB-abschirmendes Flächengebilde nach Anspruch 2, umfassend eine Vielzahl von Trägermaterial- Schichten, welche Schichten jede eine oder mehrere mindestens teilweise darin eingebettete Metallmatten enthält.
7. Warmgeformter Artikel, umfassend ein Substratpolymer, der auf einem Teil davon eine EMB-abschirmende Auflage aufweist, welche abschirmende Auflage von einem beifügbaren EMB-abschirmenden Flächengebilde nach Anspruch 1 zugeschnitten worden ist, auf der Oberseite des Substratpolymers angeordnet wurde und mit diesem warmgeformt wird.
8. Verfahren zu Erzeugung eines warmgeformten Artikels, umfassend die Schritte:
(a) Bereitstellen eines polymeren Substrats, das einen Bereich aufweist, auf dem eine EMB-Abschirmung angestrebt wird;
(b) Vorwärmen des polymeren Substrats für eine ausreichende Zeit, damit es zum gewissen Teil seine Warmformungstemperatur annehmen kann;
(c) Formen eines Artikels durch Auflegen eines zugeschnittenen, beifügbaren EMB-abschirmenden Flächengebildes nach Anspruch 1, umfassend ein Trägermaterial mit seiner Metallmatte, über den Bereich, für den eine EMB- Abschirmung angestrebt wird;
(d) Erwärmen des Artikels für eine ausreichende Zeit, damit das Trägermaterial erweichen und die Metallmatte schmelzen können und damit der Artikel, einschließend das polymere Substrat, seine Warmformungsternperatur vollständig erreichen kann;
(e) Warmformen des Artikels zu einer angestrebten Kontur.
9. Verfahren zu Erzeugung eines warmgeformten Artikels, umfassend die Schritte:
(a) Bereitstellen eines polymeren Substrats, das einen Bereich aufweist, auf dem eine EMB-Abschirmung angestrebt wird;
(b) Formen eines Artikels durch Auflegen eines zugeschnittenen, beifügbaren EMB-abschirmenden Flächengebildes nach Anspruch 1, umfassend ein Trägermaterial mit seiner Metallmatte, über den Bereich, für den eine EMB- Abschirmung angestrebt wird;
(c) Erwärmen des Artikels für eine ausreichende Zeit, damit das Trägermaterial erweichen und die Metallmatte schmelzen können und damit der Artikel seine Warmformungstemperatur vollständig erreichen kann;
(d) Warmformen des Artikels zu einer angestrebten Kontur.
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Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5939340A (en) * 1996-08-09 1999-08-17 Mtc Medical Fibers Ltd Acaricidal fabric
DE69733639T2 (de) 1997-06-03 2006-05-18 Hitachi Chemical Co., Ltd. Klebefilm mit elektromagnetischer Abschirmung
NL1007018C2 (nl) * 1997-09-11 1999-03-12 Hollandse Signaalapparaten Bv Vezel-kunststof composiet lichaam voor electromagnetische afscherming, voorzien van een elektrische contactstrip.
KR100335346B1 (ko) 1997-11-11 2002-06-20 이사오 우치가사키 전자파차폐성접착필름,이필름을채용한전자파차폐성어셈블리및표시소자
US6013376A (en) * 1997-12-09 2000-01-11 3M Innovative Properties Company Metal fibermat/polymer composite
US6090728A (en) * 1998-05-01 2000-07-18 3M Innovative Properties Company EMI shielding enclosures
IL135487A (en) * 2000-04-05 2005-07-25 Cupron Corp Antimicrobial and antiviral polymeric materials and a process for preparing the same
US20040247653A1 (en) * 2000-04-05 2004-12-09 The Cupron Corporation Antimicrobial and antiviral polymeric materials and a process for preparing the same
US20050150514A1 (en) * 2000-04-05 2005-07-14 The Cupron Corporation Device for cleaning tooth and gum surfaces
US8527046B2 (en) 2000-04-20 2013-09-03 Medtronic, Inc. MRI-compatible implantable device
US20020081921A1 (en) * 2000-09-21 2002-06-27 Vargo Terrence G. Methods and materials for reducing damage from environmental electromagnetic effects
US7223312B2 (en) * 2000-09-21 2007-05-29 Integument Technologies, Inc. Methods and materials for reducing damage from environmental electromagnetic effects
US6697248B1 (en) 2001-02-06 2004-02-24 Daniel Luch Electromagnetic interference shields and methods of manufacture
US6829509B1 (en) 2001-02-20 2004-12-07 Biophan Technologies, Inc. Electromagnetic interference immune tissue invasive system
US20020116028A1 (en) 2001-02-20 2002-08-22 Wilson Greatbatch MRI-compatible pacemaker with pulse carrying photonic catheter providing VOO functionality
US7207744B2 (en) * 2001-02-28 2007-04-24 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Mats for use in paved surfaces
US8043025B2 (en) * 2001-02-28 2011-10-25 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Mats for use in paved surfaces
US7054686B2 (en) * 2001-08-30 2006-05-30 Biophan Technologies, Inc. Pulsewidth electrical stimulation
US6731979B2 (en) 2001-08-30 2004-05-04 Biophan Technologies Inc. Pulse width cardiac pacing apparatus
AU2002360326A1 (en) * 2001-10-31 2003-05-12 Biophan Technologies, Inc. Hermetic component housing for photonic catheter
US7039361B1 (en) * 2002-02-01 2006-05-02 Ciena Corporation System and method for reducing electromagnetic interference
US20030170543A1 (en) * 2002-02-26 2003-09-11 Alltrista Zinc Products Company, L.P. Zinc fibers, zinc anodes and methods of making zinc fibers
US6711440B2 (en) 2002-04-11 2004-03-23 Biophan Technologies, Inc. MRI-compatible medical device with passive generation of optical sensing signals
US7296690B2 (en) * 2002-04-18 2007-11-20 The Cupron Corporation Method and device for inactivating viruses
US20050123589A1 (en) * 2002-04-18 2005-06-09 The Cupron Corporation Method and device for inactivating viruses
IL149206A (en) * 2002-04-18 2007-07-24 Cupron Corp Method and device for inactivation of hiv
US6725092B2 (en) 2002-04-25 2004-04-20 Biophan Technologies, Inc. Electromagnetic radiation immune medical assist device adapter
US7147367B2 (en) * 2002-06-11 2006-12-12 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Thermal interface material with low melting alloy
US20040119201A1 (en) * 2002-07-12 2004-06-24 Siegel-Robert, Inc. Apparatus and method for manufacturing plastic products with EMI/RFI/ESD shield
US6925322B2 (en) * 2002-07-25 2005-08-02 Biophan Technologies, Inc. Optical MRI catheter system
CN100360002C (zh) * 2002-08-08 2008-01-02 大日本印刷株式会社 电磁波屏蔽用薄片及其制造方法
US20040167483A1 (en) * 2003-02-21 2004-08-26 The Cupron Corporation C/O Law Offices Of Mr. Sylavin Jakabovics Disposable diaper for combating diaper rash
US7364756B2 (en) * 2003-08-28 2008-04-29 The Cuprin Corporation Anti-virus hydrophilic polymeric material
IL157625A0 (en) * 2003-08-28 2004-03-28 Cupron Corp Anti-virus hydrophilic polymeric material
US7480393B2 (en) * 2003-11-19 2009-01-20 Digimarc Corporation Optimized digital watermarking functions for streaming data
US20080311165A1 (en) * 2004-11-07 2008-12-18 The Cupron Corporation Copper Containing Materials for Treating Wounds, Burns and Other Skin Conditions
EP1809385B1 (de) * 2004-11-09 2009-07-15 The Cupron Corporation Verfahren und materialien für die hautpflege
TWI258123B (en) * 2005-02-03 2006-07-11 Lite On It Corp Apparatus for positioning a clamper of a disc driver
US11295095B2 (en) 2005-02-07 2022-04-05 Mynette Technologies, Inc. Secure reading of passport RFID tags
US11170185B2 (en) 2005-02-07 2021-11-09 Steven Michael Colby State dependent passport reading
US11270182B2 (en) 2005-02-07 2022-03-08 Mynette Technologies, Inc. RFID financial device including mechanical switch
US11347949B2 (en) 2005-05-06 2022-05-31 Mynette Technologies, Inc. Cellular device including inductive antenna
TW200713472A (en) * 2005-09-19 2007-04-01 Analog Integrations Corp Polymer material and local connection structure of chip
EP1999529B1 (de) * 2006-03-28 2014-07-16 Parker-Hannifin Corporation Dispensierbares gehärtetes harz
US8168292B2 (en) * 2006-06-15 2012-05-01 Innegra Technologies, Llc Composite materials including amorphous thermoplastic fibers
JP4775593B2 (ja) * 2006-10-31 2011-09-21 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 積層型軟磁性シートの製造方法
KR100963673B1 (ko) * 2007-10-23 2010-06-15 제일모직주식회사 열전도성 수지 복합재 및 이를 이용한 성형품
JP4968481B2 (ja) * 2008-04-28 2012-07-04 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 積層型軟磁性シートの製造方法
WO2009151056A1 (ja) 2008-06-10 2009-12-17 ダイセル化学工業株式会社 多孔質層を有する積層体、及びそれを用いた機能性積層体
KR101257693B1 (ko) * 2008-11-05 2013-04-24 제일모직주식회사 전기절연성 고열전도성 수지 조성물
KR101212671B1 (ko) * 2008-12-10 2012-12-14 제일모직주식회사 Ｅｍｉ/ｒｆｉ 차폐용 수지 복합재
KR101297156B1 (ko) * 2008-12-10 2013-08-21 제일모직주식회사 고성능 ｅｍｉ/ｒｆｉ 차폐용 수지 복합재
US20100224400A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-09 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Overlap helical conductive spring
JP2013504895A (ja) * 2009-10-02 2013-02-07 サン−ゴバン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション モジュール式ポリマーｅｍｉ／ｒｆｉシール
KR101288565B1 (ko) 2009-12-23 2013-07-22 제일모직주식회사 다기능성 수지 복합재 및 이를 이용한 성형품
ES2527826T3 (es) 2012-01-20 2015-01-30 Zehnder Verkaufs- Und Verwaltungs Ag Elemento de intercambiador de calor y procedimiento para la producción
US8573125B1 (en) 2012-07-13 2013-11-05 Blast Control Systems, L.L.C. Blast control blanket
EP3022508B2 (de) 2013-07-19 2021-08-04 Westwind Limited Wärme-/enthalpietauscherelement und verfahren zur herstellung
CN114717746B (zh) * 2022-04-12 2023-07-04 扬州大学 一种含铅防辐射纳米纤维毡的制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3565127A (en) * 1968-10-22 1971-02-23 Monsanto Co Inextensible filamentary structures, and fabrics woven therefrom
US3727292A (en) * 1969-12-09 1973-04-17 Monsanto Co Method of fabricating a non-woven sheet from extruded metal filaments
EP0109505A3 (de) * 1982-10-25 1985-01-09 Allied Corporation Stanzbare Polymerverbindung mit einer Abschirmungsschicht gegen elektromagnetische Störungen
US4678699A (en) * 1982-10-25 1987-07-07 Allied Corporation Stampable polymeric composite containing an EMI/RFI shielding layer
US4973514A (en) * 1984-06-11 1990-11-27 The Dow Chemical Company EMI shielding composites
US4689098A (en) * 1985-10-11 1987-08-25 Phillips Petroleum Company Molding composition
JPS62176823A (ja) * 1986-01-30 1987-08-03 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 熱成形用積層板の成形方法
JPS6426435A (en) * 1987-07-22 1989-01-27 Chisso Corp Conductive polypropylene sheet
US5028490A (en) * 1988-11-14 1991-07-02 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Metal/polymer composites
US5068142A (en) * 1989-01-31 1991-11-26 Teijin Limited Fiber-reinforced polymeric resin composite material and process for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
EP0529801B1 (de) 1996-03-27
SG85581A1 (en) 2002-01-15
KR100220534B1 (ko) 1999-09-15
KR930004065A (ko) 1993-03-22
JPH05269912A (ja) 1993-10-19
US5869412A (en) 1999-02-09
DE69209407D1 (de) 1996-05-02
CA2074198A1 (en) 1993-02-23
ES2084945T3 (es) 1996-05-16
EP0529801A1 (de) 1993-03-03

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