IT8448618A1

IT8448618A1 - Perfezionamento nelle custodie per dispositivi elettrici o elettronici

Info

Publication number: IT8448618A1
Application number: ITRM1984A048618A
Authority: IT
Original assignee: T&N Materials Res Limited
Priority date: 1983-07-30
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1986-01-24
Also published as: JPS6054837A; GB8320607D0; GB8417064D0; BE900256A; FR2550047A1; US4530949A; IT1177926B; IT8448618A0; DE3427270A1; FR2550047B1

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

y 48618 &84 DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione

dal titolo:

"Perfezionamento nelle custodie per dispositivi elettrici o elettronici"

a nome: T&N MATERIALS RESEARCH LIMITED.

RIASSUNTO

Una custodia per dispositivi elettrici o elettronici realizzata mediante stampaggio a caldo di una composizione comprendente 35-95$ in peso di tuia

O-v? resina organica termoindurente e 5-20$ di grafite sfaldata, il resto eventuale essendo costituito essenzial- o o mente da un additivo per stampaggio come ad esempio Oc ce fibra e carica rinforzante; la custodia avendo una

*?3 resistivit? elettrica non superiore a 10 ohnt-cm. ?O La custodia possiede una eccellente Capa QA OQ cit? di ridurre il livello di radiazione

tica emessa dal dispositivo nel suo interno e di scbtermare il dispositivo elettronico rispetto a radiazioni elettromagnetiche esterne. /

La presente invenzione si riferisce ad una custodia per dispositivi elettrici o elettronici.

Le custodie per dispositivi elettrici o eiet? y tronici sono spesso_.costruite in.metallo,jna_i.fabbrii

_canti preferiscono ora lfimpiegq.di.,materie.,plastiche

(per esempio policarbonati), perch? queste..hanno_il.|

vantaggio di eo^ti di fabbricazione.minori.,...peso..ridotto e maggior flessibilit? nella progettavion?. Hanno tuttavia 1*inconveniente di essere praticamente

trasToarenti alle radiazioni elettromagnetiche.jyfa-p^ qno che ilnumero di sorgenti di radiazione cresca (ad

asempio apparecchi radio con banda di frequenza urbane), e man mano che i dispositivi elettronici (par_esempio i microprocessori) diventano pi? compiessi_e_

tanto pi?j9gnsibili ai campi elettromagnetici esterni, __ *?? diventa sempre pi? importante ridurre le radiazioni_|_

emesse dai primi e schermare i secondi da quella radia-. ci zione elettromagnetica che lo raggiunge.

La presente invenzione fornisce una custodia o3

-Q i ;

per_ dispositivi elettrici o elettronicj^jshe ? adatto'

allo scopo ora accennato. La custodia viene stampata ? co a caldo a partire da una composizione per stampaggio

di resina termoindurente organica in cui ? ineluaou] Quantitativo del materiale noto come grafite sfaldata.

(talvolta chiamata grafite espansa), che ? sufficien ;e

a conferire all Aggetto stampato una conduttivit? elet?

jtriea equivalente ad una resistivit? non superiore a;

10 ohm-cm. A causa della struttura della grafite sfal

; - " J ~ tj data, una quantit? di appena 0,5$ in peso di essa pu? y

fornire una rete elettricamente conduttrice continue_

nell'oggetto stampato. Preferibilmente tuttavia il

. ' ' ~ ^ ~ ?

contenuto di grafite sfaldato nella composizione pei

stampaggio si trova nell'intervallo di 2,5-20$ in pejso,

e un contenuto di 5-20$ in peso ? particolarmente pie-

ferito.

la grafite sfaldata ? un materiale ben corIO-

sciuto usato nella fabbricazione di guarnizioni, pre?

mistoppa e materiali di tenuta, e viene ottenuto da

r grafite naturale in scaglie o grafite sintetica bene

ordinata, mediante un procedimento la cui prima fase ?

comporta il trattamento della grafite con un agente cL

ossidante forte. Di conseguenza quando la grafite viene -*

Si trattata con acido solforico in condizioni ossidanti o L V

forti, si rigonfia leggermente a causa della inter? ?.

J- -? posizione, tra gli strati di atomi di carbonio dispc--V? > ?' am ? * ?-sti esagonalmente che costituiscono il reticolo di

? grafite, di ioni di solfato HS^, e molecole di acide QQ . . L?' - solforico neutro (non ionizzato) H^SO^. Se il materi

le leggermente rigonfiato viene lavato con un grande1) (

volume di acqua, le molecole di acido solforico neu-i

tro intercalate vengono sostituite da molecole di acqua, *' ma gli ioni HSO,," sono in gran parte non influenzati? ?r ??

Quando questo composto viene liberato dall'acqua di

_ \ lavaggio aderente a viene riscaldato per pochi secondi.

a temperature__dell?ordine di 1000?G,...1..?acqua interstiziale evapora improvvisamente _e__provoca_unai_..forte.e?-spanaione del _compqsto neIle?,direzione_?_(?ssia_.p.erpendicolare al piano degli strati di atomi di carbonio), cos? che la dimensione o finale pu? essere 1QQ_

0 Pi? volte superiore al 3uo valore iniziale. A causa

del carattere improvviso dell?espansione, particelle

del prodotto espanso sostanzialmente privo di solfato

non possiedono la struttura altamente ordinata di_p.ar_

ticeIle d?lia grafite originale; hanno una forma irregolare che di solito ? descritta come vermiforme

?e sono estremamente porose. Si distinguono inoltre ?

da particelle del materiale di grafite ossidata noto?

? \ come "ossido grafitico*1 o 11acido grafitico"._ ? .

stante_la loro,elevata porosit?, le par-_

ticelle di grafite,sfaldata non.sono,particolarmente

fragili; anzi, sono molto meno fragili che le micro-.-> sfere di carbone cave la cui inclusione nel materia-!

le di assorbimento delle radiazioni elettromagnetiche

;? descritta nel brevetto inglese 1.411.731._Queste mi?

crosfere sono costose da fabbricare, e la loro struttura sferica richie de_jche_yenganq^utilizzate__in^_una _

^proporzione s en s ib i lmen te sup e rio re in una matrice, non. conduttrice per ottenere un composito con una .condutt iii

I

j

. ! - ? -vit? elettrica uguale a quella conferita da un dato tenore di grafite sfaldata, le composizioni di resina termoindurente che includono microsfere di carbone

cave in una proporzione adeguata per dare una conduir?? ?

tivit? elettrica adatta per i presenti scopi, sono

in realt? molto difficili da stampare a causa della loro bassa plasticit?.

Le resine termoindurenti adoperate prefer] - T bilmente sono resine fenoliche, particolarmente resi ne di fenolo-formaldeide, e resine poliestere insatiire, ma resine epossidiche, resine di urea-formaldeide e resine di melammina-formaldeide possono essere adope*rate se si desidera. Di solito la resina termoihdurenl;e organica costituisce almeno 20$ in peso della compossizione per stampaggio, ma non pi? di 95$ in peso di ? essa. Il resto della composizione per stampaggio h

'

un additivo per stampaggio essenzialmente non condu tore, come ad esempio fibra e carica non fibrosa di rinforzo. Pu? essere presente fino al 60$ in peso d:? fibra rinforzante, e fino a 60$ in peso di carica. 1

?' Altri additivi per stampaggio come ad esempio catal:Lzzatori, inibitori e agenti di disimpegno dalla forra i % possono essere inqpiegati in una quantit? non superi!-re a circa 10$ in peso. V

_ _ _ 1 l?invenzione ? ulteriormente illustrata da-

?

gli esempi 1-3 che seguono,-i quali utilizano come

materiale di partenza una grafite sfaldata che viene convenientemente_ preparata come segue:

_ Preparazione della grafite sfaldata

Una grafite naturale in scaglie ?? g:

carbonio ; 80f? trattenuto su un aetaccio_con aperture

di diametro 300 JK.un) viene agitata dolcemente per mezz?ora con un miscuglio (90 g; aggiunto a.

ambiente ) di acido solforico,_acido nitrico a acqua,

nella proporzione in peso tale da aversi H^SO^: HNO^

?H20_=_7

Il miscuglio di reazione viene filtrato e

il composto grafitico formato dalla reazione (prq-P-?? jbabilmente _ . HSQ^ . nH^SQ^) viene lavato fino a

|sostanziale assenza della specie molecolare H_S0 f8^?

^ *r so jcendo scorrere acqua a temperatura ambiente (20?C)

?per un?ora Il materiale esaurientemente lavato viene 3 oO scolato dall*acqua aderente ed essiccato ad 80?C per ? ore, e poi sfaldato in maniera convenzionale alla e| fiamma (temperatura a 1200?C) per far volatilizzare

til tenore di acqua combinata. Il prodotto sfaldato ha

a densit? di circa 4 kg/m^ (0,004 g/cm^)

Per evitare le difficolt? di maneggio di

f dumi elevatissimi di questo materiale a bassa densi?, pu? essere conveniente costipare il prodotto fino

ad una densit? non..superiora-a_75.--1.00 kg/m'

ESEMPIO 1_ _

oraiite sfaldata (40 g.)._viene costipata dolcemente in una lastra di densit? 18 kg/nr* e la_lastra viene posta in una pozza (2040 g)_jU_s.oluzione -alcoli? ca di resina di resolo fenolica._(viscosit?.60_cen.tistokes a temperatura ambiente) contenente,P_5$ ip.peso

i di sostanza solida. Quando la laatra ha assor-h-itp -tratto il liquido, viene spezzata.,in una,ma9cd.atri.ce?p?r f o rm?re Urie io le di dimensione nass ima. P-10 mm ? _ fibre-;di vetro tagliate (lunghezza 6 mm: 240 gV-avent? una initura compatibile con la .resina metallica vengono introdotte miscelando in essa. Dopo 15_minuti_il-.mis?ugl io viene trasferito in una stufa_e_mantenuto_a.J.0-50C

:aer 100 minuti per evaporare il solvente e...indurirei ? parzialmente la resina. vi

Il miscuglio parzialmente . indurito?privo

o

1solvente viene poi trasferito in uno stampo riseai ;o* e indurito sotto pressione a 170?C per unLorR? per.-for?^

69 iaere una custodia con parati di spessore ~?t5 mm, di O densit? 1500 kg/mJ e resistivit? 0,18 ohm-cm ?CO -La capacit? del materiale dalla .custodia di_ ??|. 3?idurre la trasmissione di radiazione .elettromagnetica a varie frequenze viene studiata come segua:

Un pannello del materiale__yiena_..montato su

una apertura quadrata di dimensioni 25 cm ritagliate.

? nel fianco di una parete di una stanza, altrimenti

ben schermata. Una serie di generatori di segnale ccn

antenne di trasmissione appropriate viene posta fuoi?i

della stanza, difronte all?apertura, e ricevitori ccrrispondenti vengono montati all'interno della stania,

difronte all'apertura. Le combinazioni di trasmettii0--re, ricevitore e antenne vengono scelte in modo da ?-? consentire misurazioni su frequenze nell'ambito di

50-1000 MHz. -- Misurando i livelli di segnale ricevuti a

frequenze selezionate, con e senza il pannello di -prova in posizione sull'apertura, le caratteristiche di

attenuazione del pannello vengono determinate entro

* la gamma di frequenza indicata. L'attenuazione misurata '.

A

? di 32-64 dB, come indicato sotto (l'attenuazione di

-? ? 20-40 dB ? considerata soddisfacente per la maggior

? * i?. parte dei dispositivi domestici e commerciali).

Frequenza (MHz) Attenuazione (dB)

960 64

j 700 64 / v*: -, ? " 450 ? 64 1 _ ?? .*

?' '.^

200 ; ?'- 56 . ?K. ?

* . ' ". a-??*' 1Q0 ; . 52

_? - '^1 50 32

le propriet? meccaniche del materiale stanipa-Ito formante la custodia sono le seguenti:

Carico di rottura (Mpa) 13

?

Modulo di trazione (Gpa) 8

Resistenza alla flessione (MPa) 46

?

Modulo di flessione (GPa) 7 r ?A'.. i*??? 4 Resilienza Izod (intaccatura nel

senso dei bordi) V ' ^ ? ' (j/m) _ 80.

? ?*

ESEMPIO 2

?k I seguenti ingredienti vengono mescolati mediante rotolamento per 10 minuti:

A B

Grafite sfaldata (costipata^fino ad una _

densit? di massa di 11 kg/m^) 50g 10Og Fibra di vetro tagliata (lunghezza 3mm) 550g 50?g A

Resina fenolica polverizzata* 400g 400g~ ?-- ^ - - ? u St?arato di calcio (agente di disimpegno dalla forma) 15g c \15g >

* Resina di Rovolacca mescolata con 12^6 in peso di

*

?4 esammina; viscosit? della fusione == 82 kpoise min.? 1

, '- ?' -O ?.?-a 136?C. . : ' ? - ? = \

Ciascuno dei miscugli A e B viene indurita ? '

? ?' , - ;??. per compressione (pressione di stampaggio 4-16 MN/m 7 h2?-1* - per un'ora a 170?C in una forma riscaldata, per dare ? ?

< ?

_V* *.** ..? una custodia con spessore di parete 3,5 mm e densit? *

:'* a' circa 1750 kg/m^. Le altre propriet? dei materiali

-

E - ?-- induriti per compressione sono le seguenti: _ - - ? ? -Capacit? di schermatura delle radiazioni

elettromagnetiche: ,

) Attenuazione(dB) Frequenza (MHz) A 3 ? 10000 120 1W V

960 72 1DO

700 70 ?'- _ 1)0 -v i 450 64 1to

200 58 ? ?0

100 44 |>5

50 32 ^5 .

? Carico di rottura (MPa) 45 J9 . a?? flodulo di trazione (GPa) 14,3 ^ CSfc_ desistenza alla flessione (MPa) 108

. k _t . '? desistivit? (ohm-cm) 0,35

N 0,7 t

rESEMPIO 3 _*o? v- I seguenti ingredienti vengono mescolati ii

0? 4 ? ? ? . 1ma mescolatrice con pale a Z: ? , ~ ' _ O L 2 * <Grafite sfaldata (costipata fino ad una densit? di me?S?

? ' 1la di 11 kg/m^) 100 g

J ? _w . '

Soluzione di resina poliestere in stirolo (2 parti ir

? ?V,'' ' peso di poliestere derivante da glicole propilenico, ? ? '

lcido maleico e anidride ftalica; una parte in peso di .^ > ? ? s?tirolo) 700 g

-?

|

| facendo seguire da:

- - - --Soluzione di polivinil-acetato in stirolo (1:1) (additivo di basso profilo) 200 g

! Miscuglio convenzionale di catalizzatore e inibitore 10 g Facendo seguire da:

Creta (carica; grandezza granulometrica media 3/um) 770 g Stearato di calcio (agente di disimpegno dalla forma) _ ?' ~ . 30 g Facendo seguire da: . t.? * - Fibre di vetro (lunghezza 6 mm; con finitura compat?

bile con poliestere) 200 g.

Dopo un totale di 20 minuti di mescolazione *7 ' | t? il materiale viene trasferito in una forma riscaldata ^

-?3 e indurito mediante compressione a 130?C per 1,5 mina-S

? ti per formare una custodia con spessore di parete 4 O=C* V* mm e densit? 1590 kg/m\ la sua resistivit? ? di 0,5 ??>* ;

?o

ohm-cm. t ~ o 7

? . r*J

? la sua capacit? di ridurre la trasmissione^_ C&._ ?

-? . , V . . ?d? radiazioni elettromagnetiche a varie frequenze ? GN I.

' 4 ?y, ? * T la seguente:

Frequenza (MHz) - Attenuazio ae (dB y)

?? * 'W. - r? ? *?"

? ? <t / ?? . --*?' _'? r . , ?,r '* %? 7 / .. .. 10000 v' ?;'k? ? : ^ 106 ?

h- ' . JL ??.-? v 960 ' ??.. " ' *;. ?.V-???.,V 50 \ ? P ? ' ? * ?" ?. ..?? ? . 700 ?? ' r * V ; " 5o: ".

450 . . .. 54 ?- [ 200 48

100 , ? 32

50 26

? \ i ? m

? L, - Le propriet? meccaniche del materiale della

custodia sono le seguenti:

Carico di rottura (MPa) . 1fl

-Modulo di trazione (GPa) 8

Resistenza alla flessione (MPa) ?so

k* Modulo di flessione (GPa) 8

f Resilienza Izod (con intaccatura)(J/m) 166.

RTVENDICAZIORI .T ?? 1* ?

1. Custodia per dispositivi elettrici o al ...

tronici, ottenuta mediante stampaggio a caldo di una

composizione comprendente una resina organica termo?

indurente che contiene un.quantitativo di grafite sfiil- <.^ ?-* ' t/i lata sufficiente a conferir? all'oggetto stampato uniL

resistivit? elettrica non superiore a 10 ohm-cm.

?' 2. Custodia secondo la rivendicazione 1. iiL_ :_ ,_ S ts ?._ :

.

' ?ui la quantit? di grafite sfaldata costituisce 0.5-

? O ?0# in peso della composizione. -- r

I 3. Custodia secondo la rivendicazione 2, ir_ _ ? ? ?cui la quantit? di grafite sfaldata costituisce 2.5? g ? .v ? - *?*' . ? '? ? ' . ?

i!0?? in peso della composizione.

4. Custodia secondo la rivendicazione 3, ir ? i . - t,

'iV f .

? ??'?.- ii ? t

' c?ui la quantit? di grafite sfaldata costituisce 5-20$ '..t ???.. - *

? ~ ' > . n peso della composizione. ~~ * V ?.. .. *?.S? 5. Custodia secondo una qualsiasi delle ri- } ,

-.V ' ?endicazioni 1?4? in cui la resina organica termoinduren-

_

?

? te costituisce 20-95$ in peso della composizione. t

V? " i ' . .. . . j

S 6. Custodia secondo la rivendicazione 5, in

1

jcui la composizione contiene fino a 60$ in peso di

fibra rinforzante.

7. Cust?dia secondo le rivendicazioni 5 o S, in cui la composizione contiene fino a 60$ in peso di carica non fibrosa.

.. _ 8. Custodia secondo una qualsiasi delle ri vendicazioni 1-7? in cui la resina termoindurente ? J una resina fenolica. |

9. Custodia secondo una qualsiasi delle ri--ci vendicazioni 1?7? in cui la resina termoindurente ?

v iuna resina poliestere insatura. ss 10. Custodia per dispositivi elettrici o o -Q|g elettronici ottenuta sostanzialmente come descritto

qui con riferimento agli esempi 1 o 2. o3

11. Custodia per dispositivi elettrici o ? : elettronici ottenuta sostanzialmente come descritto co qui, con riferimento all?esempio 3. % ?v

? Roma, 2 3 LUG. J984

/ pp.: T&N MATERIALS RESEARCH LIMITED.

per se e per gli altri V

Domenico de Simone . TC/mag.

10.110 ~ iVA*?ra i

1

t u n \ ? a / STEMMA v? ' 84

UFFICIO BREVETTI

25 SOUTHAMPTON BUILDINGS

LONDRA.

? Io, sottoscritto, funzionario regolarmente autorizzato a norma del paragrafo 62(3) della Legge sui Brevetti e Modelli, 1907, a firmare e rilasciare certificati per conto del Direttore Generale, con il presente atto certifico che la allegata ? copia conform3 dei documenti come originariamente depositati unitamsnte alla domanda di brevetto ivi identificata.

? A norma dei Regolamenti sui Brevetti (Ri-reqistrazione delle Societ?) 1982. se una societ? nominata nel presente certificato ed in un qualsiasi document3 allegato ? stata ri-registrata in base alla Legge sulle Societ? 1980 con lo stesso nome con cui era regi-

? strata immediatamente prima della ri-registrazione, salvo per la sostituzione o la inclusione, come ulti ma parte del nome, delle parole "societ? pubblica li mitata" o loro equivalenti parole in gallese, i rife rimenti alla denominazione della societ? nel present? certificato ed in un qualsiasi documento allegato do vranno essere considerati come riferimenti alla deno minazione con cui essa ? attualmente ri-registrata. ----?

A norma dei regolamenti, le parole "societ?

pubbl icaj imitata" (pubblio limited company) possono essere sostituitela! le sigle p.1.c , pie, P.L.C. o PLC .

La ri-registrazione in base alla Legge sulle Societ? non costituisce una nuova entit? legale ma semplicemente sottopone le societ? a certe ulteriori norme legali sulle societ?.

Sqttoscritto_di_ miopugno

? 21 Giugno 1984

Firmato: 111 ibi 1e

LEGGE SUI BREVETTI 1977 30 Luglio 1983

? Modulo Brevetti No. 1/77

(Regole 16,19) _

Il Controllore

L1Ufficio Brevetti

25 Southampton Buildings 1983

London, WC2A 1AY 20607

DOMANDA PER IL RILASCIO DI UN BREVETTO IL RILASCIO DI UN BREVETTO E1 RICHIESTO DAL SOTTO SCRITTO SULLA BASE DELiL'A^PRESENTE DOMANDA

I Riferimento del Richiedente o

del11Agente TKA/13/83

II Titolo dell'invenzione

"Perfezionamento nelle custodie per dispositivi eiettrici o elettronici

III Richiedente o Richiedenti:

Nome: T&N Materials Research Limitsd

? Contea: UK

i

j Indirizzo: 20 St Mary's Parsonage, Manchester, M3

1 2NL.

IV Inventore (b) Una dichiirazione sul Modulo Brevetti Jo. 7/77 verr? fornit V Nome dell'Agente DDE Newman, R F Had:ield,

J A Crux

VI Indirizzo di Servizio

PO Box 20, Ashburton Road West, Trafford

Park, Manchester, M17 IRA

IX Elenco di verifica

A - La domanda contiene il seguente numero di fo

gli

1 Domanda 1 foglio

- ??-2 Descrizione 7 fogli

3 Rivendicazioni 1 foglio

4 Disegni

5 Estratto 1 foglio

- - B - La domanda come depositata ? accompagnata d<i:

1 Documento di priorit?

2 Traduzione del documento di priorit?

3 Richiesta di ricerca

4 Dichiaraziohe?del? inventore e diritto

alla Domanda

Si suggerisce che la figura No. _ dei_disegni dovrebbe accompagnare iiestratto quan_do_pubblocato.

XI Firmato * ?+ _ ?

T&N Materials Research Ltd.

Titolo:

"PERFEZIONAMENTO NELLE CUSTODIE PER DISPOSITIVI ELET-TRICI 0 ELETTRONICI"

La presente invenzi_one__si__ri_ferisc.e ad.una_ cu stodia per dispositivi elettrici o elettronici._ _ Le custodie per dispositivi elettrici o e1ettronici sono spesso costruite in metallo, maj_ fabbricanti prefer?scono ora l'impiego di materie piastich!.e (per esempi_o_poiicarbonati)_* pereh? queste haruio il 1^vantaggio di costi di fabbricazione minori, peso ridotto e.maggiore flessibilit? nella progettazione. Hanno tuttavia l'inconveniente di essere praticamente trasparenti*a 1le radiazioni elettromagnetiche^ Man mano che il numero di sorgenti di radiazione cresce (ad jesempio apparecchi radio con bande di frequenza urbane), e man mano che i dispositivi elettronici (per esempio i microprocessori) diventano pi? complessi e tanto pi? sensibi1i ai campi elettromagnetici estern Luiventa sempre pi? importante ridurre le radiazioni emesse dai primi e schermare i secondi da quella radia ? zione elettromagnetica che lo raggiunge.

La presente invenzione fornisce una custodia per dispositivi elettrici o elettronici che ? adatto allo scopo ora accennato. La sua convenienza deriva dal fatto che v.ien?^stampata a caldo a partire da una composizione per stampaggio di resina termoindurente

- -.organica in cui ? incluso un quantitativo del fo?teriale noto come grafite sfaldata (talvolta chiamata gra fite espansa), che ? sufficiente a conferire all'oggetto stampato una conduttivit? elettrica equivalente ad uia resistivit? non superiore a 10 ohm-cm.

La grafite sfaldata ? un materiale ben conosciuto usato nella fabbricazione di guarnizioni, pre mistoppa e materiali di tenuta, e viene ottenuto da grafite naturale in scaglie o grafite sintetica bene ordinata, mediante un procedimento la cui prima fase? comporta il trattamento della grafite con un agente ossidante forte. Di conseguenza quando la grafite visne - ?-- ?

tratta con acido solforico in condizioni ossidanti forti, si rigonfia leggermente a causa della interposizione, tra gli strati di atomi di carbonio disposti esagonalmente che costituiscono il reticolo di grafite, di ioni di solfato HS^? e molecole di acido solforico neutro (non ionizzato) H?S04. Se il materiale ?leggermente rigonfiato viene lavato con un grande volume di acqua,,le molecole di acido solforico neutro, intercalate vengono sostituitecela molecole di acqua, ma,,g.li.ioni__HS_04" sono in graji parte non influenzati Quando questo composto jnene Alberato dal? acqua di 1avaggio aderente e viene riscaldato per pochi secondi a temperature dell'ordine di 1000?C, l'acqua interst Ii.-zia1e evapora improvvisamente e provoca^una forte e- T s^pansione del composto nella direzione c (ossia per? pendicolare al piano degli strati di atomi di carbo? nio),, cosi che la dim?nsione c finale pu? essere 100 o pi? volte superiore al suo valore iniziale. A causa del carattere improvviso dell'espansione, particelle del prodotto espanso sostanzialmente privo di solfato non possiedono la struttura altamente ordinata di particelle della grafite originale; hanno una forma irregolare che di solito ? descritta come vermiforme, e sono estremamente porose. Si distinguono inoltre da particelle del materiale di grafite ossidata note! come "ossido grafitico" o "acido grafitico".

Secondo 1? nvenzionej.una custodia per dispo^ sitivi elettrici o elettronici viene formata stampando_a caldo una composizjone cojnprendente_|in peso)

35-95% di una resina organica terjnoindurente.e_5-20% di grafite sfaldata, il saldo eventuale essendo costituito essenzialmente da un additivo di stampaggio ? come ad esempio fibra di rinforzo e carica; la custo dia ha una resistivit? elettrica non maggiore di 10 ohm-cm.

Resine termoindurenti preferite sono resine finoliche, particolarmente resine di fenolo-formaldeide, e resine poliestere insature.

La composizione di stampaggio impiegata pu? ccn-

? tenere fino a 60? in peso di fSbra di rinforzo, e fi no a 40% in peso di carica. Altri additivi di stampa3-gio come catalizzatori, inibitori e agenti di disimpegno dallo stampo possono essere impiegati in guantit? non superiore a circa 10% in peso.

L'invenzione ? ulteriormente illustrata dagli esempi 1-3 che seguono, i quali utilizzano come materiale di partenza una grafite sfaldata che viene convenientemente preparata come segue:

? Preparazione del1a grafite sfaldata

Una grafite naturale in scaglie (10 g; 99% carbone; 80% trattenuto su un setaccio con aperture di diametro 300^um) viene agitata dolcemente per mez z'ora con un miscuglio (90 g; aggiunto a temperatura ambiente) di acido solforico, acido nitrico e acqua, nella proporzione in peso tale da aversi H?SOd: HNO^; H20 = 74:15:1?.

' Il miscuglio di reazione viene filtrato e

il composto grafitico formato dalla reazione (pro?...4 babilmente C24 H?SO4.? . .nHoS_0.4.?) v-iene-^-lavato f?i-n?o tasostanziale assenza delU specie molecolare H^SO^ fa'-cendo scorrere acqua a temperatura ambiente (20?C) per un'ora. Il materiale esaurientemente lavato viene scolato dall'acqua aderente ed essiccato ad 80?C per 3 ore, e poi sfaldato in maniera convenzionale alla fiamma (temperatura a 1200?C) per far volatizzare il tenore di acqua combinata. Il prodotto sfaldato1' Juna densit? di circa 4 kg/m3 (0,004 g/cm3).

Per evitare le difficolt? di maneggio di volumi elevatissimi di questo materiale a bassa densit?, pu? essere conveniente costipare il prodotto fino ad una densit? non superiore a 75-100 kg/m .

ESEMPIO 1

Grafite sfaldata (40 g) viene costipata dolcemente ili una lastra di densit? 18 kg/m^ e la lastra 1viene posta in una pozza (2040 g) di soluzione alcol rica di resina di resolo fenolica (viscosit? 60 centistokes a temperatura ambiente) contenente 25? in peso di sostanza solida Quando la lastra ha assorbito tu t:o il liquido, viene spezzata in una mescolatrice per :ormare briciole di dimensione massima 2-10 mm e fibre ii vetro tagliate (lunghezza 6 mm; 240 g) aventi una| initura compatibile con la resina metallica vengono introdotte miscelando in essa. Dopo 15 minuti il misluelio viene trasferito in una stufa a mantenuto a 105?c per 100 minuti per evaporare il solvente e indurire parzialmente la resina?

Il miscuglio parzialmente indurito privo di solvente viene poi trasferito in uno stampo riscaldato e indurito sotto pressione a 170?C per un'ora per formare una cust?dia con pareti di spessore 3,5 mm, di 3

densit? 1500 kg/m e resistivit? 0,18 ohm-cm.

La capacit? del materiale della custodia di ridurre la trasmissione di radiazione elettromagnetica a varie frequenze viene studiata come segue:

Un pannello del materiale viene montato su una apertura quadrata di dimensioni 25 cm ritagliata nel fianco di una parete di una stanza, altrimenti ben schermata. Una serie di generatori di segnale con antenne di trasmissione appropriate viene posta fuori della stanza, difronte all'apertura, e ricevitori corrispondenti vengono montati all'interno della stanza r difronte all'apertura. Le combinazioni di trasm?tti?0-re, ricevitore e antenne vengono scelte in modo da consentire misurazioni su frequenze nell'ambito di 50-1000 MHz.

Misurando i livelli di seqnale ricevuti a frequenze selezionate, con essenza il pannello di pr?-va in posizione sull'apertura, le caratteristiche di attenuazione del pannello vengono determinate entro! la gamma di freauenza indicata. L'attenuazione misurata ? di 32-64 dB, come indicato sotto (l'attenuazione ri 20-40 ? considerata soddisfacente ner la maaainr

parte dei dispositivi domestici e commerciali).

Frequenza (MHz) Attenuazione (dB).

960 64 700 64 450 , 64 200 56 100 52 50 32 Le propriet? meccaniche del materiale stampato formante la custodia sono le seguenti:

Carico di rottura (%?a) 13,6 2,0 Modulo di trazione (Gpa) 7,8 0,9 Resistenza alla flessione (MPa) 45,7 17,4 Modulo di flessione (GPa) 6,8 1,0 Resilienza Izod (intaccatura nel

senso dei bord?)

(J/m) 79 18

ESEMPIO 2

I seguenti ingredienti vengono mescolati mediante rotolamento per 10 minuti:

grafite sfaldata (costipata fino ad una

densit? di massa di 11 kgftT) 50 g

ribra di vetro tagliata (lunghezza 3 mm) 550 g Resina fenolica polverizzata 400 g Stearato di calcio (aqente di disimDegno dalla forma)

Il miscuglio viene indurito per compressione per un'ora a 170?C in una forma riscaldata, per dare una custodia con spessore di parete 3,5 mm e densit?

3

circa 1750 kg/m . Le altre propriet? dei materiali induriti per compressione sono le seguenti:

Capacit? di schermatura delle radiazioni elettromagnetiche:

Frequenza (MHz) Attenuazione (dB) 10000 120

960 72

700 70

450 64

200 58

100 44

50 32 Carico di rottura (MPa) 45 6 Modulo di trazione (GPa) 14,3 f 1,65 Resistenza alla flessione (MPa) 108,5 t 7?5

ESEMPIO 3

I seguenti ingredienti vengono mescolati in una mescolatrice con pale a Z:

Grafite sfaldata (costipata fino ad una densit? di mas,

sa di 11 kg/m^) i 100 q

?

Uoluzione di resina poliestere in stirolo (2 parti in

i . ' ?

jpeso di poliestere derivante da qlicole propilenico,

i

!acido maleico e anidride ftalica; una parte in peso di

stirolo) 700 g

facendo segyire da:

Soluzione di poiivini1-acetato in stirolo (1:1) (ad- ? ditivo di basso profilo) 200 g

? Miscuglio convenzionale di catalizzatore e inibitore 10 g

facendo seguire da:

Creta (carica; grandezza granulometriea media 37um) 770 g

Stearato di calcio (agente di disimpegno dalla forma) _ 30 g3 ..

l

facendo ;seguire da:

I

t

Fibre di vetro (lunghezza 6 mm; con finitura compatijbile con poliestere) ' 200 g.

Dopo un totale di 20 minuti di mescolazione, j

. . . I ? ? il materiale viene trasferito in una forma riscaldatIa

e indurito mediante compressione a 130?C per 1,5 minuti per formare una custodia con spessore di parete 4

3

? mm e densit? 1590 kg/m . La sua resistivit? ? di 0,5

ohm-cm.

La sua capacit? di ridurre la trasmissione

di radiazioni elettromagnetiche a varie frequenze ?

la seguente:

. ?

Frequenza (MHz) Attenuazi one (dB) 10000 ljo6

960 50

700 50

450 54

200 48

100 32

50 26

Le propriet? meccaniche del materiale della custodia sono le seguenti:

Carico di rottura (MPa) 18,1 3.9 Modulo di trazione (GPa) 7.8 0,4 Resistenza alla flessione (MPa) 49 17

? Modulo di flessione (GPa) 8,2 0,6

Resilienza Izod (con intaccatura) (J/m) 166+ 15 RIVENDICAZIONI

1. Custodia per dispositivi elettrici o elettronici ottenuti mediante stampaggio a caldo di una comDO sizione comprendente in peso 35-95% di resinaeoraanica termoindurente e 5-20% di grafite sfaldata, il saldo eventuale essendo costituito essenzialmente da additivo di stampaggio come fibra di rinforzo e carica; la custodia avendo una resistivit? elettrica non maggio

re di 10 ohm-cm.

2. Custodia secondo la rivendicazione 1, che

I

1

Claims

contiene fino a 60% in peso di fibra rinforzante.

3. Custodia secondo le rivendicazioni 1 o 2, che contiene fino a 40% in peso di carica.

4. Custodia secondo le rivendicazioni 1, 2 o 3, che contiene fino a 1p% in peso di additivo per stam paggio diverso da fibra di rinforzo e carica.

5. Custodia per dispositivi elettrici o elettronici, prodotta sostanzialmente come qui descritto con riferimento agli esempi 1, 2 o 3.

1 RIASSUNTO

Una custodia per dispositivi elettrici o elettronici realizzata mediante stampaggio a caldo ci una composizione comprendente 35-95% in peso di una resina organica termoindurente e 5-20% di grafite s1'aldata, il resto eventuale essendo costituito essenzia1-mente da un additivo per stampaggio come ad esempio fibra e carica rinforzata; la custodia avendo una resistivit? elettrica non superiore a 10 ohm-cm.

La custodia possiede una?ecce11ente capacit? di ridurre il livello di radiazione elettromagnetica emessa dal dispositivo nel suo interno e di scher-_ mare il dispositivo elettronico rispetto a radiazioni elettromagnetiche esterne.

Por traHiizion*5 confnrmp ? /./

UN MAlMJA ? A???O

per se e per gli altri ^j*.C/mag./.

Antonio Taliercio ~ :

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