FR2519180A1

FR2519180A1 - Article en matiere plastique contenant des fibres conductrices de l'electricite

Info

Publication number: FR2519180A1
Application number: FR8222127A
Authority: FR
Inventors: Lode Soens
Original assignee: Bekaert NV SA
Current assignee: Bekaert NV SA
Priority date: 1981-12-30
Filing date: 1982-12-30
Publication date: 1983-07-01
Also published as: SE8207260L; HK90386A; CH654970A5; SE8207260D0; DE3248658A1; SE452280B; DE3248658C2; SG65686G; SE452280C; HK90286A; AU562698B2; CA1194688A; FR2519180B1; IT8249746A0; GB8501468D0; CH659724A5; CH659723A5; GB2150936A; GB2150936B; LU84554A1

Abstract

DANS CET ARTICLE, SONT INCORPOREES DES FIBRES EN DES CONCENTRATIONS TRES FAIBLES DE FACON A RENDRE LES ARTICLES CONDUCTEURS. ELLE CONCERNE AUSSI DES PRODUITS SPECIFIQUES INTERMEDIAIRES EN MATIERE PLASTIQUE, APPELES GRAINS FINS, FILS ET GRANULES, ET LES PROCEDES DE FABRICATION DE CHACUN DE CES PRODUITS AINSI QUE DES ARTICLES FINIS CONDUCTEURS. LES ARTICLES PEUVENT ETRE UTILISES POUR LE BLINDAGE CONTRE LES RADIATIONS ELECTROMAGNETIQUES A HAUTE FREQUENCE OU COMME ARTICLE EN PLASTIQUE ANTISTATIQUE. LES GRAINS 3 PEUVENT ETRE OBTENUS EN FABRIQUANT UN FIL 2 EXTRUDE CONTENANT UN FAISCEAU 1 DE FIBRES CONDUCTRICES DE L'ELECTRICITE.

Description

2519188 C

La présente invention concerne des articles en matière plastique, en particulier en forme de plaque ou de feuille dans la matière desquels sont dispersés en une très faible

quantité des fibres fines conductrices de l'électricité Ltin-

vention concerne également; en tant que produits intermédiai-

res des grains et granules en matière plastique et des procé-

dés pour fabriquer ces articles, ainsi que des applications de ces articles tels que, par exemple, ceux ayant une capacité

appropriée de blindage vis-à-vis des radiations électromagné-

tiques à haute et très haute fréquence, et ceux formant des

matières plastiques antistatiques.

On connait bien le procédé suivant lequel des fibres

conductrices de l'électricité sont incorporées dans des plas-

tiques, par exemple, cde les renforcer et/ou d'améliorer leur

conductivité électrique et/ou thermique.

Par ailleurs, depuis un certain temps les autorités, par exemple aux Etats-Unis, sont préoccupées de la protection de

l'environnement contre toutes sortes de radiations électroma-

gnétiques, en particulier celles à haute fréquence telles que les ondes radar, les micro-ondes et celles produites par les signaux utilisés dans les circuits électroniques, par exemple

dans les appareils digitaux L'utilisation de radiations élec-

tromagnétiques à haute fréquence ne pourra qu'augmenter dans

l'avenir par suite de l'application généralisée des micropro-

cesseurs, des machines à calculer digitales, des balances di-

gitales pour caisses enregistreuses, des machines à écrire

électroniques, et d'autres ordinateurs personnels et profes-

sionnels ainsi que des appareils périphériques, des jouets électroniques, des équipements militaires, etc. Logés dans des bottiers métalliques, ces appareils sont suffisamment protégés contre l'émission de radiations à haute

fréquence par le métal lui-même qui renvoie les radiations é-

mises vers l'intérieur de la botte Les interférences et les perturbations dues à la radio, à la télévision ou aux autres

ondes électroniques, sont ainsi évitées.

19180

On observe cependant une tendance à remplacer les bol-

tiers métalliques par des bottiers en plastique Jusqu'à pré-

sent, on appliquait souvent des revêtements conducteurs d'é-

lectricité sur ces bottiers en plastique afin de constituer un blindage vis-à-vis de l'émission de radiations électroma- gnétiques Cependant ces revêtements présentent l'inconvénient qu'ils ne sont pas très durables En plus, dans beaucoup de

cas, ces revêtements requièrent des traitements et des procé-

dés d'application spéciaux et coûteux.

On a également tenté de donner une conductivité élec-

trique aux matières plastiques (de telle sorte qu'elles cons-

tituent un blindage contre les ondes électromagnétiques) en

incorporant ou en dispersant des quantités relativement impor-

tantes de particules conductrices, telles que du noir de car-

bone, des paillettes d'aluminium, de fil métallique coupé, des

fibres de verre à revêtement métallique, des treillis métalli-

ques et des fibres de carbone Cependant, ces adjuvants con-

ducteurs ont certains désavantages Certains adjuvants, qu'il est difficile de disperser de manière satisfaisante dans la

matrice de plastique, ont tendance à s'agglomérer ou à se rom-

pre excessivement en très petites particules de telle sorte

que leur effet de blindage est fortement réduit Cette dégra-

dation oblige à ajouter une quantité plus importante de parti-

cules conductrices, ce qui rend une dispersion uniforme encore

plus difficile à obtenir, alors qu'elle exerce en plus une in-

fluence négative sur les propriétés mécaniques du matériau.

Enfin, on sait que pour garantir une protection effica-

ce contre les radiations électromagnétiques, les particules

conductrices dans la matière plastique doivent avoir un rap-

port longueur/diamètre (L/D) important; ces particules doivent former autant que possible un treillis conducteur continu dans la matière afin d'augmenter la conductivité, sans toutefois changer sensiblement les propriétés physiques et mécaniques

de la matière plastique.

La présente invention a pour but de fournir des articles 1918 en matière plastique contenant moins de 0,5 % en volume de minces fibres conductrices de l'électricité, distribuées au hasard et pratiquement uniformément, de telle sorte que les fibres distribuées procurent une conductivité convenable dans n'importe quelle direction des articles utilisés par exemple comme protection contre les interférences électromagnétiques

(EMI) Les fibres peuvent être distribuées soit de manière é-

gale à travers tout le corps de l'article, par exemple une

plaque ou une feuille, soit seulement dans une zone prédéter-

minée de ce corps, par exemple une zone voisine dtune ou des

deux ou d'une partie des faces extérieures ou planes Les fi-

bres minces ont de préférence un diamètre équivalent inférieur

à environ 0,015 mm et supérieur a environ 0,002 mm.

Un autre but de l'invention est de fournir des moyens et des mesures pour la fabrication d'articles en plastique en

forme de plaques ou de feuilles, dont l'efficacité de blinda-

ge vis-à-vis des radiations électromagnétiques est au moins de

l'ordre de 25 d B dans une gamme étendue de fréquences 'par e-

xemple entre 0,1 et 10 G Hz et en particulier à 1 G Hz), tout en préservant leurs propriétés mécaniques normales Par article

en forme de plaque ou de feuille, on entend des lames, des pro-

fils de section transversale de formes diverses, des feuilles, des pellicules minces, des tubes, des housses, des sacs, des

couvertures et autres enveloppes.

Dans ce but, on disperse dans l'article en plastique des fibres conductrices de l'électricité ayant un rapport longueur/diamètre équivalent (D/L) qui varie d'environ 0,0005 à environ 0,008 pour la plupart des fibres Ces fibres peuvent

par exemple être des fibres métalliques dont la longueur moyen-

ne L est comprise entre 0,5 mm et 5 mm.

Par le terme diamètre "équivalent" D, on entend la ra-

cine carrée du quotient de la superficie de la section trans-

versale de la fibre par 1 Par longueur moyenne L, on en-

tend la somme totale des longueurs des fibres incorporées di-

visée par le nombre de fibres Dans le cas d'une longueur moyen-

ne de L = 0,5 mm, il y aura certainement des fibres dont la longueur est inférieure à 0,5 mm Par ailleurs, la plus grande partie des fibres auront une longueur approximativement égale

à la longueur moyenne Suivant l'invention, ces limites impo-

sées aux dimensions des fibres répondent aux exigences de pro- tection susmentionnées pour une concentration volumique C (% 3 extrêmement faible d'adjuvants conducteurs, comprise notamment approximativement entre 0,05 pour cent en volume et environ 0,5 pour cent en volume Par ailleurs, lorsque l'épaisseur de la plaque ou de la feuille est inférieure à 3 mm, C > 1,4 D/L 0,12, et pour des épaisseurs de plaque comprise entre 3 et

6 ms C > D/L 0,18 Ce*s concentrations peu élevées n'exer-

cent presque aucune influence sur l'aspect des articles en plastique On a découvert en plus que l'on peut produire des articles en plastique antistatiques en dispersant des fibres

conductrices d'électricité dans la matière plastique, en con-

centrations peu élevées (inférieures à 0,5 % en volume), et ou la concentration C par rapport aux dimensions des fibres dans

la matière plastique antistatique peut même répondre à la re-

lation C 4 D/L 0,18 Les fibres doivent alors être présentes

au moins tout près de la surface extérieure des articles.

Il est ainsi possible selon l'invention de fabriquer des articles en plastique composite ayant la faible teneur en fibres conductrices énoncée ci-dessus et de répartir dans le plastique lesdites fibres au hasard et de manière uniforme de

sorte que l'article possède un niveau prédéterminé de conduc-

tivité La teneur en fibres conductrices peut alors varier

entre environ 0,03 % en volume et environ 0,5 % en volume.

En outre, les limites optimales de D/L peuvent être ob-

tenues en ajoutant les fibres au cours de la fabrication in-

dustrielle des articles en matière plastique, dans les limites

susmentionnées de L, D et C Ces limites de D/L satisfont a-

lors aussi à l'équation suivante C 43,34 D/L 0,137.

Etant donné que dans la matière plastique le contact

entre les fibres doit être aussi bon que possible afin de sti-

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muler la conductivité, il est important qu'elles possèdent

une surface relativement lisse Ceci signifie que les rugosi-

tés à la surface des fibres ne dépasseront pas en hauteur ou en profondeur de plus d'environ 1 lim par rapport au niveau moyen de la surface de la fibre De cette façon, il est sta- tistiquement très probable qu'il y aura un nombre optimal de

surfaces de contact entre les fibres voisines, lesquelles sur-

faces de contact possèdent en plus des dimensions optimales.

Les fibres en acier inoxydable, obtenues suivant la méthode-du tréfilage en faisceau décrite par exemple dans les brevets américains US 2 050 298 et US 3 379 000, présentent

des propriétés conductrices intrinsèques particulièrement fa-

vorables pour cette application Ceci est probablement dû au fait qu'elles sont moins susceptibles de former une couche d'oxyde plus ou moins isolante à leur surface, contrairement par exemple aux fibres d'aluminium ou de cuivre Ceci signifie que la résistance de contact dans les points de contact des fibres demeure basse Habituellement, elles sont aussi plus inertes que celles en Al ou en Cu par rapport à la plupart des matières plastiques D'autres fibres telles que les fibres

en Hastelloy-X, Inconel, Ti ou Ni sont tout aussi utilisables.

Une conductivité spécifique appropriée des fibres est égale à

au moins 0,5 % du standard de cuivre.

En principe, l'invention peut être appliquée à la plu-

part des matières plastiques, de préférence les thermoplasti-

ques, en utilisant les techniques habituelles de mise en forme telles que le moulage, l'extrusion, le moulage par injection,

le moulage sous pression et le moussage.

Suivant le cas, les articles peuvent être de nature flexible, rigide ou élastomère Cependant, l'invention peut être très aisément appliquée aux résines thermoplastiques et a leurs techniques conventionnelles de mise en forme telles que l'extrusion et le moulage par injection en utilisant des

granulés de plastique comme matériau de base Pour cette rai-

son, il est recommandé dans la pratique d'ajouter les fibres

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conductrices d'une manière ou d'une autre aux granulés en plas-

tique ou de les incorporer dans ces granulés de telle sorte

que leur compatibilité avec les plastiques ne soit pas compro-

mise et qu'on obtienne une dispersion des fibres conductrices dans les plastiques aussi uniforme que possible au cours des

processus conventionnels de mise en forme.

Suivant un aspect important de l'invention, la disper-

sion uniforme est obtenue en utilisant des grains de plastique comme produit intermédiaire pour la fabrication de l'article,

les grains ayant au moins environ 0,4 cm de longueur et conte-

nant des fibres conductrices La longueur moyenne des fibres dans les grains peut être légèrement supérieure à celle des fibres dans l'article fini étant donné que durant le processus de moulage il est inévitable qu'un certain nombre de fibres se rompent Plus loin seront décrites des mesures inventives pour

remédier à cette prédisposition des fibres à la rupture.

En plus, la concentration volumique des fibres conduc-

trices dans les grains sera toujours supérieure à la concen-

tration finale exigée dans l'article moulé Si on désire par exemple fabriquer un article contenant 100 pour cent des grains décrits ci-dessus et ayant une concentration finale de 0,3 pour cent en volume de fibres métalliques, la concentration moyenne en volume de fibres métalliques dans les grains sera d'au moins 0,33 pour cent Si on désire cependant fabriquer

un article ayant la même concentration finale de fibres métal-

liques ( 0,3 pour cent en volume) sur la base d'un mélange de 67 pour cent en volume de granulés en plastique pur et de 33

pour cent en volume de grains en plastique contenant des fi-

bres métalliques, la concentration moyenne en volume de fibres métalliques dans ces grains sera de préférence au moins 0,99

pour cent.

En général, les procédés de fabrication d'articles en

matière plastique ayant des portions conductrices prédétermi-

nees comportent suivant l'invention les étapes suivantes On

produit un ensemble composite de fibres et de matière plasti-

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que ayant une teneur en fibres conductrices allant d'environ

co à 70 %o en volume et présentant un agencement essentiel-

lement parallèle Cet ensemble composite est mélangé à une quantité prédéterminée de matière plastique essentiellement pure, le mélange étant introduit par exemple dans le disposi- tif de chargement d'un mélangeur à extrusion Le mélange est chauffé dans cet appareil de manière à ramollir la matière

plastique et traité (malaxé) de manière à disperser de maniè-

re uniforme les fibres dans la matière plastique On exerce en même temps de faibles forces de cisaillement de manière à

éviter des ruptures excessives de fibres, les forces cie cisail-

lement devant cependant demeurer d'un niveau suffisamment éle-

vé afin de distribuer de manière égale les fibres dans la ma-

tière plastique Pour la mise en forme de l'article, la mas-

se visqueuse ainsi traitée peut alors être passée à l'aide d'une vis d'extrudeuse à travers les orifices, des canaux ou

des fentes appropriés dans un moule o elle peut être direc-

tement extrudée et transformée en barres, tubes, feuilles,

pellicules ou plaques ou être moulée par injection.

Lorsqu'on utilise un mélange de granulés en plastique pur et de grains composites qui contiennent des fibres, comme

décrit ci-dessus, on choisira des grains composites cylindri-

ques dont le diamètre est au moins égal à l'épaisseur moyenne

des granulés purs Cette mesure diminue généralement la pro-

pension à la rupture des fibres conductrices au cours du mé-

lange et du malaxage à chaud du mélange grains granulés avant le moulage proprement dit La longueur du grain composite sera

de préférence comprise entre environ 0,4 cm et environ 1,2 cm.

Pour des raisons pratiques, il est utile de produire des grains de dimensions et de concentrations normalisées qui peuvent être aisément mélangés et utilisés avec des granulés conventionnels dans les proportions souhaitées afin d'obtenir

une concentration prédéterminée en volume de fibres conduc-

trices dans le produit fini Il est évident que la matière plastique brute de base de ces grains sera de préférence la

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même résine que celle de l'article final La section transver-

sale des grains composites sera par ailleurs au moins la même

que celle des granulés de résine pure Un pourcentage en volu-

me de fibres métalliques dans les grains composites de 1 pour cent s'est avéré favorable La-teneur en fibres métalliques dans les grains peut varier entre environ 0,5 % en volume et

environ 2 % en volume.

Cependant, les grains composites peuvent aussi compren-

dre une matière plastique différente de celle de l'article fi-

nal Les points de ramollissement et de fusion de la résine dans les grains composites doivent cependant être inférieurs à celui du plastique à partir duquel sera fabriqué l'article,

afin de permettre aux grains composites, au cours de la fabri-

cation de l'article, de s'étaler aisément et de se mélanger avec la matière brute principale utilisée pour l'article, à des températures élevées, et de permettre en plus aux fibres

conductrices de se répartir dans la masse sous l'effet de for-

ces minimales de cisaillement.

La matière brute principale doit aussi, pour d'autres

raisons, être compatible avec la résine des crains composites.

Par exemple,cette résine ne peut pas se désintégrer ou réagir avec la matière brute principale lorsque celle-ci est portée

à sa température de traitement et de moulage.

Pour l'incorporation des fibres conductrices, le produit de base le plus approprié est un faisceau de filaments, bien qu'on puisse tout aussi bien utiliser d'autres faisceaux de fibres telles que des mèches de fibres et des fils filés de fibres coupées Les mèches de fibres devront alors posséder

un titre suffisant, les fibres doivent être suffisamment lon-

gues pour former un faisceau cohérent convenable possédant une résistance à la traction suffisante pour être manipulées

et traitées Des longueurs moyennes de fibres de 7 cm et en-

viron 2 000 fibres par section de mèche conviennent En géné-

ral, les faisceaux de fibres sont noyés dans une matrice en plastique de telle sorte que la teneur en fibres soit comprise

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entre 20 % en volume et 70 '% en volume Le faisceau imprégné de fibres peut ensuite prendre de la consistance (par exemple, par refroidissement) afin de prouuire une sorte de fil ayant

une section transversale de préférence non inférieure ou en-

viron égale à la section transversale des granulés en plasti-

que de la matière brute principale.

Le fil peut être rond ou avoir une section transversale

de formes variées, par exemple, ovale, aplatie ou rectangulai-

re, afin de faciliter l'enroulement et le hâchage en particu-

les Le fil peut contenir 35 000 filaments (ou fibres) adja-

cents dans sa section transversale, mais un nombre plus petit

(au moins environ 1 000 filaments) est recommandable.

Il est souvent recommandé d'envelopper le faisceau im-

prégné dans une gaine fabriquée à partir soit du même plasti-

que que la matière brute principale, soit le même ou uneautre matière plastique que celle avec laquelle le faisceau a été imprégné Ceci favorise la désintégration graduelle du faisceau coupé et la dispersion uniforme des fibres dans la matrice en plastique lors du malaxage à des températures élevées Le fil est haché en longueurs prédéterminées, appelées par la suite granules, avec des longueurs allant d'au moins environ 0,4 cm

a au plus environ 1,5 cm.

Il est évident que la matière plastique, qui a servi à l'imprégnation du faisceau de fibres et à la fabrication de

la gaine, doit être compatible avec la matière brute principa-

le de l'article final Si, par exemple, la matière brute est

une matière thermoplastique, la résine servant à ltimprégna-

tion sera de préférence un polymère thermoplastique à poids

moléculaire relativement faible tel qu'un polyéthylène, poly-

propylène, polyester, polyacrylate, polyméthacrylate, polys-

tyrène, le chlorure de polyvinyle ou des copolymères de chlo-

rure de polyvinyle.

On prépare les grains thermoplastiques contenant les fi-

bres conductrices dispersées en faisant un mélange sec de gra-

nulés de matière plastique pur (la matière brute principale) et un certain nombre de granules dans lesquels est noyée une

quantité appropriée de fibres parallèles, qui ont approximati-

vement ou de façon prédominante la même longueur que les gra-

nules Ce mélange est ensuite malaxé dans un mélangeur à ex-

trusion à une température élevée et avec application de forces

faibles de cisaillement de manière à disperser les fibres con-

ductrices dans la matiere plastique Ensuite, la masse molle est extrudée en un ou plusieurs fils de section transversale appropriée et refroidie Finalement, les fils sont hachés

transversalement en grains d'au moins environ 0,4 cm de lon-

gueur. L'invention sera maintenant décrite plus en détail à l'aide

ae quelques exemples concrets et en référence aux dessins an-

nexés sur lesquels: la Fig 1 représente une vue partielle en perspective des étapes de formation et de la forme finale d'un fil formé

à partir d'un faisceau imprégné et gainé de fibres conductri-

ces et d'une granule coupé partir de ce fil; la Fig l A est une vue partielle en perspective d'un

fil analogue à celui de la figure 1, mais possédant une sec-

tion transversale aplatie la Fig 2 représente un grain en matière plastique contenant des fibres conductrices dispersées;

la Fig 3 est une représentation graphique de la re-

lation entre la fréquence d'onde (f) des radiations électro-

magnétiques et l'efficacité protectrice (SE) d'une plaque en matière plastique de 3 mm d'épaisseur contenant des adjuvants conducteurs; et la Fig 4 est une représentation graphique du champ

opératoire le plus favorable de l'invention en termes de con-

centration de fibres et de rapports D/L.

EXEMPLE 1

Suivant d'abord la Figure 1, un faisceau 1 essentielle-

ment rond, non tordu, de 20 400 filaments en acier inoxydable,

AISI 316 L du type BEKINOX (marque déposée de la Demanderes-

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se), dont le diamètre équivalent est égal à 0,008 mm, estpas-

sé à travers un bain, contenant une solution de 20 i% en poids

d'un polyester linéaire à poids moléculaire relativement fai-

ble (P M d'environ 14 000) du type Dynapol L 850 (Dynamit Nobel) dans du trichloréthylène A la sortie du bain d'impré-

gnation le faisceau est tiré à travers un orifice rond de ra-

claae d'un diamètre de 1,8 mm et séché Le faisceau séché con-

tient donc 6,2 pour cent en poids de résine (ce qui équivaut à 70 pour cent en volume de fibres métalliques) On entoure un faisceau imprégné de ce genre dans une extrudeuse à gaines en

* fil (du type Maillefer à centrage fixe) d'une gaine du même po-

lyester Dynapol L 850 La buse ronde à extruder a un diamètre

de 2 mm Après refroidissement, le fil ainsi extrudé 2 est ha-

ché en granules cylindriques 3 d'une longueur de 1 cm Les gra-

nules contiennent approximativement 13 pour cent en poids de

résine, ce qui équivaut approximativement à 52 pour cent en vo-

lume de fibres métalliques En coupant le faisceau, presque aucune des extrémités des fibres métalliques n'est extraite du faisceau et la formation d'angles aux extrémités des fibres et leur aplatissement sont évités Ceci est important afin

d'assurer un dosage fiable et une dispersion aisée Les granu-

les sont alors mélangés suivant les techniques de malaxage à tambour aux granulés thermoplastiques habituelles en résines

variées dans la proportion de 9,75 pour cent en poids de gra-

nules et 90,25 pour cent de granulés en matière plastique pur -

Le mélange est transformé par extrusion en un fil essentielle-

ment rond de 4 mm de diamètre et d'une teneur de fibres métal-

liques d'approximativement 8 pour cent en poids Après refroi-

dissement, ce fil extrudé est coupé à son tour en grains 4 (Fig 2) d'une longueur de 1 cm Les fibres métalliques semblent être dispersées dans ces gains de manière uniforme, leur teneur en volume étant d'environ 1,1 pour cent On veille au cours de l'extrusion à maintenir les forces de cisaillement produites à

un niveau suffisamment faible afin d'éviter les ruptures exces-

sives de fibres Une des mesures appliquées afin de maintenir

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les forces de cisaillement à un niveau minimal consiste à en-

lever les plaques de filtration à l'entrée de la tête d'ex-

trusion La température au niveau de la filière d'une extru-

cdeuse à vis unique est ce 260 OC en utilisant le produit NORYL-

SE 9 O (un oxyde de polyphénylène modifié de General Electric). Avec du Cycolac AMI 000 AS (une résine A B S de Borg Warner) la température d'extrusion au niveau de la filière est de 220 'C et avec du Lexan L 13848-141 R-lll (un polycarbonate de General Electric) elle est de 225 OC L'extrudeuse est du type Samafor

45 possédant une vis dont le rapport longueur-diamètre est é-

gal à 25 Le canal d'alimentation de la tête proche du nez de

la filière est constitué par un espace annulaire entre une sur-

face extérieure conique d'un mandrin et la surface intérieure conique disposée concentriquement de la tête d'extrusion Le canal est en plus dirigé vers le nez de la filière, tandis que le cisaillement Y est un peu augmenté, ce dont il résulte une meilleure dispersion des fibres, les fibres étant plus ou moins

orientées dans le sens ce l'extrusion.

Les granules composés obtenus de cette façon sont mélan-

gés à sec à une quantité en poids égale de granulés en matière

plastique pur et introduits dans une machine à injection du ty-

pe Ankerwerk V 24/20 contenant une vis reliée à un moule pour le moulage de plaques d'une épaisseur de 2,3 mm, une longueur de 30 cm et une largeur de 25 cm Les températures dans la

chambre à vis sont de 250 OC, 210 OC et 290 OC pour respecti-

vement la résine Noryl, la résine Cycolac et la résine Lexan, tandis que la température des moules est respectivement de

OC, 50 OC et 90 C La vis tourne à 44 tours par minute.

L'ouverture de la filière a un diamètre de l'ordre de 1 cm La surface des plaques de Noryl, Cycolac et Lexan sont lisses et

la dispersion ou la distribution des fibres à travers les pla-

ques est uniforme La concentration de fibres métalliques s'é-

lève à 4 pour cent en poids ou 0,5 jpour cent en volume Les

fibres en acier inoxydable Bekinox W ont une conductivité spé-

cifique d'environ 2 % du standard de cuivre.

i 918

EXEMPLE 2

Dans des conditions similaires à l'exemple 1, des pla-

ques moulées par injection sont fabriquées à partir des rési-

nes thermoplastiques mentionnées ci-dessus On utilise cepen-

dant un faisceau plat de 20 400 filaments Bekinox O adjacents d'un diamètre de 0,008 mm comme il est montré à la Fig l A.

Comme dans l'exemple 1, le faisceau plat est à son tour impré-

gné d'une solution de Dynapol L 850 et raclé à travers un ori-

fice rectangulaire de 5 mm x 0,5 mm Le faisceau séché con-

tient 6,4 pour cent en poids de résine et est enveloppé de la

même résine de polyester dans un extrudeur à fente à 160 OC.

Les dimensions de la filière rectangulaire sont de 5 mm x 0,6 nn, le fil refroidi ainsi obtenu contient 23 pour cent en poids de

résine ce qui équivaut approximativement à 39 pour cent en vo-

lume de fibres métalliques Le fil plat est hache en-longueurs

de 1 cm,en évitant absolument la formation d'angles et l'apla-

tissement des extrémités des fibres Il s'est avéré qu'il est très efficace d'assembler les fibres en un faisceau plat dans la résine afin de pouvoir couper soigneusement les granules.

Ensuite, on mélange à sec les granules plats obtenus de cette

façon sans aucune difficulté à des granulées de matière plasti-

que pur dans la proportion de 10,66 à 89,33 pour cent en poids et on les extrude de manière à obtenir un fil à peu près rond -de 4 mm de diamètre (voir exemple 1) On obtient une teneur en fibres métalliques de l'ordre de 8 pour cent en poids, ce qui correspond à approximativement 1,1 pour cent en volume, On découpe de ce fil des grains composites d'une longueur de 1 cm Après malaxage à sec de ces grains composites et dtun

poids égal de granulés de matière plastique pur et après mou-

lage par injection du mélange de la manière décrite plus haut,

la dispersion se révèle uniforme La longueur moyenne des fi-

bres est estimée à approximativement 1,5 mm et la concentra-

tion finale est de nouveau de 0,5 pour cent en volume Voir

zone A dans la Fig 4.

On a examiné le comportement protecteur contre les ra-

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diations électromagnétiques des plaques moulées par injection.

On sait que le comportement protecteur d'une matière plasti-

que contenant des adjuvants conducteurs peut être déterminé

en fonction de l'épaisseur de la plaque en comparant la ré-

flexion R (o) mesurée pour une fréquence donnée de radiation

(p.ex 10 G Hz) à la réflexion ( 100 'ô) sur un matériau de réfé-

rence tel qu'une plaque métallique Si les propriétés électri-

ques du matériau sont suffisamment homogènes et que les adju-

vants conducteurs dans la matière plastique forment un réseau

à mailles suffisamment serrées (par exemple d'un ordre de gran-

deur inférieur à la longueur d'onde de la radiation contre la-

quelle il faut se protéger), le comportement protecteur peut être extrapolé pour toute la gamme de fréquences Par ailleurs,

on sait que dans un grand nombre d'utilisations, les plasti-

ques conducteurs de l'électricité satisfont aux exigences de protection, lorsqu'on obtient une efficacité de protection (SE) de 25 d B pour une fréquence de 1 G Hz On a également constaté

que la valeur SE est toujours minimale pour des champs élec-

triques et des matériaux possédant une résistance spécifique comprise entre 0,01 il cm et 100 flcm aux environs de 0,4 à G Hz pour des épaisseurs de plaque de 1 à 6 mm et pour des distances de l'ordre de 1 à 10 cm entre la source d'ondes et la plaque en plastique La Fig 3 montre la relation entre l'efficacité protectrice SE et la fréquence d'onde f pour une épaisseur de plaque de 3 mm et une distance de 1 cm entre la source et la plaque La courbe 1 représente cette relation pour des valeurs de réflexion de R = 99 %, mesurées pour 10 G Hz, tandis que la courbe 2 représente la même relation pour R = %, également pour 10 G Hz Si on mesure par exemple pour une

plaque en plastique conducteur d'une épaisseur de 3 mm une ré-

flexion R de 80 % à 10 G Hz (distance source-plaque de 1 cm), on peut déduire de la Fig 3 que la valeur SE sera d'au moins d B pour n'importe quelle fréquence Pour R = 70 % et 1 G Hz, SE = 38 d B. De manière analogue, les valeurs suivantes sont valables

19180

pour d'autres épaisseurs de plaque et sont mesurées pour une distance de 1 cm entre la source et la plaque Epaisseur Epaisseur 10 G Hz 1 G Hz R( r) SE(d B) R ( 5) sa(d B) mm _ _

4 70 35 70 41

2 85 35 70 34

1 95 35 70 27

De la théorie du blindage (Schultz) on peut déduire en plus que la résistance spécifique p (I? cm), pour des plaques en matière plastique à conductivité homogène et indépendamment de l'épaisseur de la plaque, présente les valeurs suivantes pour les valeurs de réflexion (R %) suivantes: R (%) p (À cm)

99 0,11

0,53

1,1

2,2

3,3

De ces données, on peut donc conclure qu'une plaque plus épaisse peut avoir une conductivité spécifique (l/p) plus petite et une valeur de réflexion plus faible pour obtenir la même efficacité de blindage (SE) à une fréquence donnée (par exemple 1 G Hz) Le rapport D/L des fibres peut donc pour une même concentration de fibres être plus élevé dans une plaque plus épaisse que dans une plaque plus mince, ou, en d'autres

termes, la concentration de fibres dans une plaque plus épais-

se peut être plus petite que celle d'une plaque plus mince

lorsque le rapport D/L est le même dans les deux plaques.

On a effectué des mesures de transmission, de réflexion

et de résistivité dans les plaques ou feuilles moulées par in-

19180

jection Les mesures de transmission et de réflexion ont été effectuées pour 10 G Hz Pour ces mesures, les plaques ont été placées entre un émetteur d'ondes (un oscillateur) auquel a été relié, par l'intermédiaire d'un circulateur, une première antenne corne et une seconde antenne corne relié à un second détecteur L'énergie produite par l'oscillateur est transmise

à la plaque par l'intermédiaire de la première antenne et lté-

nergie transmise est enregistrée, par l'intermédiaire de la se-

conde antenne, par le second détecteur qui y est relié L'é-

nergie réfléchie est retournée vers la première antenne et en-

registrée par un premier détecteur qui y est relié Cette quantité d'énergie réfléchie est exprimée en pour cent (valeur R) de la quantité d'énergie ( 100 Eo) réfléchie par une plaque métallique dans les mêmes circonstances Lorsque la quantité d'énergie transmise est égale à zéro, la plaque effectue,

pour les besoins de la mesure et de l'enregistrement de la ré-

flexion, un mouvement de va-et-vient à une vitesse constante

entre et à partir des environs de la première antenne et la se-

conde antenne sur une distance de 22 cm Ce mouvement commence à au moins 14,5 cm de distance du circulateur Cette méthode dynamique permet d'éviter des erreurs de mesure qui peuvent avoir lieu dans des mesures statiques lorsque la position des

diverses plaques par rapport au circulateur n'est pas exacte-

ment la même au cours des mesures successives En effet, le signal réfléchi mesuré est toujours le résultat cie réflexions successives et de réflexions en retour entre l'échantillon de

plaque et le métal (circulateur, antenne) Ceci produit un ty-

pe d'onde stationnaire en fonction de la distance entre lté-

chantillon et l'émetteur Dans la méthode dynamique, la valeur moyenne du type d'onde stationnaire enregistrée est déterminée

par un microprocesseur.

Pour la mesure de la résistance spécifique (résistivité),

les plaques ou les feuilles sont prises par leurs bords oppo-

sés entre des pinces dans un circuit électrique Pour obtenir

un bon contact conducteur entre ces pinces et les fibres con-

ductrices dans les bords de la plaque prise dans les pinces,

ces bords sont nettoyés et recouverts d'une peinture d'argent.

Les mesures ont donné les résultats suivants (valeurs moyennes): Réflexion Transmission Résistance spécifique (OS) (<b)_ ( JO cm)l Noryl 65 O 2 Lexan 71 O 3 Cycolac 65,5 O 4 Ceci prouve que les plaques moulées par injection de

2,3 mm d'épaisseur se trouvaient à la limite entre une effica-

cité de blindage satisfaisante et non satisfaisante ( 35 d B)

pour certaines applications Voir zone A dans la Fig 4.

EXEMPLE 3

Un faisceau (fil) de filaments plat similaire, imprégné de résine comme dans l'exemple 2, est haché en granules de

1 cm de longueur et comme dans l'exemple 2 mélangé à des gra-

nulés de résine pure (Cycolac) dans la proportion souhaitée.

Ces granulés de résine ont les dimensions usuelles (de l'ordre

de 0,5 cm de longueur, 0,5 cm de largeur et 0,2 cm d'épaisseur).

Le mélange est extrudé de manière à produire un fil rond et

coupé de façon à former des grains composites contenant appro-

ximativement 1,1 pour cent en volume de fibres métalliques (voir exemple 2) Les grains composés sont ensuite mélangés

à sec aux granulés en matière plastique pure dans la propor-

tion de 50/50 et ensuite introduits dans la machine à injection du type Maurer ayant une filière de 0,95 cm de diamètre On applique les mêmes températures que dans l'exemple 2 Si les caractéristiques de blindage doivent aussi être satisfaisantes aux environs immédiats de l'orifice d'injection, l'injection doit de préférence être effectuée à un rythme lent et/ou il

faudra appliquer une surpression à la fin du processus d'injec-

tion, qui doit être maintenue aussi basse que possible Les plaques moulées par injection, ont une épaisseur de 5 mm La longueur moyenne L des fibres est déterminée en coupant de très

fines tranches de ces plaques et en dissolvant ensuite la rési-

ne de ces tranches et en analysant le réseau restant des fbres

sous un microscope La zone B de la Fig 4 correspond à Ia "is-

tribution des longueurs de fibres ainsi déterminée Les mesures

de la protection et de la conductivité ont été effectuées com-

me décrites plus haut Les résultats sont rassemblés danrs le tableau cidessous: Réflexion Transmission Résistance spécifique ( 5) ( 5)(Sfcm) Cycolac 68 O 4 EX Eff PLE 4 Des granules plats contenant 20 400 fibres parallèles en acier inoxydable de 8 lm de diamètre et de 3 mm de longueur, noyés dans 8 pour cent en poids de résine acrylate K 70 (de

l'entreprise Kontakt Chemie) sont ajoutés directement en re-

muant soigneusement, à une solution de 45 % d'une résine ther-

mo-durcissable de polyester Derakene 411 dans le styrolène.

Les fibres en provenance des granules sont dispersées de ma-

nière uniforme et au hasard dans la résine et les accélérateurs habituels et un catalyseur sont ajoutés La masse relativement

liquide est moulée en plaques de 30 cm x 30 cm x 3 mm et désa-

érée Le moule est fermé et tourne pendant le processus de dur-

cissement a froid afin d'éviter que les fibres métalliques se déposent sur le fond du moule La plaque durcie contient 0,5 pour cent en volume de fibres métalliques Dans la Fig 4 cette

composition de mélange correspond au point G On mesure une ré-

flexion de 92 Sa pour une résistance spécifique de 0,43 S cm et

une transmission de O 5 %.

Des plaques analogues (mêmes dimensions) ont été fabri-

quées à partir des compositions mentionnées ci-dessous On a

mesuré la réflexion, la transmission et la résistance spécifi-

que.

251918 C

Des exemples et des résultats,on peut déterminer les limites pour la concentration volumique des fibres (C %) en fonction du rapport D/L des fibres La droite 1 de la Fig 4

correspond à C = 1,4 D/L 0,12, la droite 2 représente l'é-

quation C = 3,34 D/L 0,137 Suivant l'invention, la zone si-

tuée entre les deux droites 1 et 2 détermine les conditions op-

timales pour C, D et L accordant une efficacité suffisante de blindage aux plaques d'une epaisseur inférieure à 3 mm Pour des articles en forme de plaque ou de feuille d'une épaisseur

comprise entre 3 et 6 mm, la droite 3 de la Fig 4 est la li-

mite inférieure pour l'obtention d'un blindage suffisant Cet-

te droite correspond à l'équation C = D/L 0,18.

-20 EXEMPLE 5

Un faisceau non tordu et à peu près rond d'environ 000 filaments AISI 316 L Bekinox en acier inoxydable d'un

diamètre équivalent de 0,004 mm est imprégné et gainé, par e-

xemple, d'une solution de Dynapol L 850 de la manière décrite dans l'exemple 1 pour former un fil Des granules de 0,5 cm de

longueur sont coupés de ce fil et mélangés à sec dans la pro-

portion appropriée aux granulés CYCOLAC-KJB afin de produire

des grains Les grains sont à leur tour fabriqués par extru-

sion dans l'extrudeuse Samafor 45 (Exemple 1) et contiennent environ 0,5 % en volume de fibres On choisit une longueur de

1 cm Après un nouveau mélange à sec de ces gains avec une quan-

tité en poids égale de granulés Cycolac KJB, le mélange est in-

troduit dans la machine à injection utilisée dans l'exemple 1 afin de former une plaque de 2,3 mm d'épaisseur On obtient une D (mm) L (mm) C (%) R (%) Résistance Transmis Point spécifique sion de la _ 5 ce) (,_)_ Fig 4

0,008 3 0,25 70 1,44 O C

0,004 3 0,25 87 1,68 O D

0,004 3 0,50 84 3,11 O E

0,004 3 0,12 70 15,1 O F

dispersion uniforme d'environ 0,23 5 f en volume de fibres dans

la plaque; la longueur moyenne des fibres est estimée à en-

viron 0,7 mm Ce résultat est indiqué par la ligne H de la Fig 4 Les performances antistatiques de cette plaque sont estimées en frottant un tampon textile sur la plaque de maniè- re à générer une charge électrique sur sa surface La plaque est ensuite placée à proximité d'une certaine quantité de fine poussière de cendre de cigarettes sur une table La poussière de cendre ne montre pas une tendance sensible à se soulever

de la table et se déposer sur la face inférieure de la plaque.

Par ailleurs, lorsqu'on répéta le même essai de poussière anti-

statique avec une plaque de résine pure CYCOLAC-KJB, dépourvue de fibres métalliques, la poussière de cendre est immédiatement

attirée par la plaque.

EXEMPLE 6

Environ 10 000 fibres en acier inoxydable de la marque Bekinox(e sous forme de mèche d'un diamètre équivalent des

fibres de 0,0074 mm ont été imprégnées et gatnées avec la ré-

sine Dynapol L 850 comme expliqué à l'exemple 1 Le fil a une teneur en fibres métalliques de 25 pour cent en volume Des

granules d'une longueur de 0,6 et de 0,3 cm sont coupées à par-

tir de ce fil et mélangées à sec avec des granules de matière plastique en Cycolac KJB (Grey) pour obtenir une composition de 0,5 pour cent envolume de fibres métalliques, le restant étant de la résine Le mélange est introduit directement dans la trémie d'une machine de moulage par injection du type

Stubbe 5150/235 (pression de fonctionnement 130 kg/cm 2, pres-

sion d'injection 30 kg/cm 2, pression résiduelle 30 kg/cm 2).

La température de l'orifice d'injection est de 205 OC et le temps d'injection est de 4 sec pour une plaque moulée de 30 x 30 cm 2 et d'une épaisseur de 3 mm Les fibres métalliques sont

a peu près uniformément réparties dans la matière plastique.

Les propriétés électriques sont données dans le Tableau ci-

dessous.

251918 C

La valeur de la réflexion pour une teneur en fibres métalliques de 0,5 Sa dans la matière plastique donne toujours lieu à une efficacité de blindage supérieure à 25 d B. Selon l'essai effectué par la Demanderesse, on peut s'attendre à une efficacité de blindage suffisante ( 25 d B) avec moins de fibres en acier inoxydable d'un diamètre de

0,0065 mm environ, et à condition de procéder à une alimenta-

tion directe dans la machine de moulage par injection d'un mé-

lange contenant des granules d'une longueur d'environ 3 à 5 mm, ces granules ayant une teneur en fibres métalliques d'environ

65 % en volume, c'est-à-dire environ 10 000 fibres par granule.

Cet essai prouve donc que l'on peut obtenir de bonnes propriétés de blindage en introduisant les granules directement

dans la machine de moulage par injection et en omettant l'éta-

pe intermédiaire conduisant à la réalisation de grains inter-

médiaires.

Pour fabriquer des articles à partir de mousse thermo-

plastique dans des moules, on peut utiliser, comme décrit ci-

dessus, un mélange prédéterminé de granulés en matière plas-

tique pur contenant une quantité appropriée d'un agent gonflant.

Il est aussi possible de mélanger l'agent gonflant en forme de

poudre à des granulés en plastique purnet à une quantité appro-

priée de grains composites.

Les granulés peuvent être humidifiés par exemple de sor-

te que la poudre qui y adhère puisse s'étendre de manière suf-

fisamment homogène Ensuite, le mélange peut etre introduit

dans la machine à injection de la manière habituelle.

Pour la préparation d'articles en élastomères thermo-

plastiques (comprenant par exemple un polyester élastomère Hy_ Longueur de fibre Réflexion Transmission Résistance dans les granules spécifique _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ( 2 cm)

3 70 _ 7

6 67 O il

251918 C

trel), on peut utiliser des granulés d'élastomère mélangés à une proportion appropriée de grains composites préparés sur

la base du même élastomère Cependant, les forces de cisaille-

ment doivent être particulièrement faibles au cours du mala-

xage et du moulage. Pour le moulage de feuilles à fibres pré-imprégnées,

il est possible de disperser au préalable les fibres conduc-

trices dans de la résine liquide en concentration appropriée.

Pour le moulage en masse de mélanges visqueux de résine et de fibres, les fibres conductrices peuvent être dispersées dans

la masse de façon similaire.

Il est aussi possible de mélanger au préalable les fi-

bres conductrices à d'autres fibres, par exemple des fibres de

renforcement telles que des fibres de verre, des fibres de car-

bone, des fibres en polyaramide, et de disperser ce mélange de

fibres d'une manière ou d'une autre dans la résine Pour incor-

* poration aux résines thermoplastiques, il est possible de rem-

placer le fil décrit plus haut composé de fibres conductrices noyées dans des matières plastiques par un fil contenant un mélange de fibres cle verre et de fibres conductrices dans la proportion souhaitée Il est aussi possible d'impréqner des

faisceaux de fibres de verre disposés côte à côte avec des fais-

ceaux de fibres conductrices pour former le fil Finalement, il peut être préférable de mélanger des fils contenant des fibres de renforcement et coupés en granules avec des fils contenant

des fibres conductrices et coupés en granules dans une propor-

tionen poids appropriée et de les introduire dans la machine

a mouler, tout en ajoutant, si on le désire, une quantité ap-

propriée de granulés en matière plastique pur (matière brute

principale).

Une méthode intéressante visant à répartir dans la ma-

tière plastique un pourcentage très peu élevé de fibres conduc-

trices telles que des fibres métalliques, consiste à utiliser

une mèche mélangée contenant des fibres textiles thermoplasti-

ques d'un point de fusion relativement bas mélangées à un pour-

centage souhaité de ces fibres métalliques La mèche mélangée est ensuite imprégnée, ou imprégnée et enveloppée par exemple avec un polymère à poids moléculaire relativement peu élevé

afin d'obtenir un fil qui après solidification est ensuite hâ-

ché en granules Lorsqu'on ajoute les granules aux granulés en

matière plastique et qu'on traite à chaud le mélange, les fi-

bres textiles thermoplastiques dans les granules sont ramollies

et disparaissent dans la matière plastique Le fait de mélan-

ger au préalable les fibres métalliques aux fibres textiles permet une meilleure séparation des fibres métalliques dans la matière plastique et élimine tout risque d'agglomération des fibres métalliques au cours du malaxage à chaud précédant

le moulage.

Certains autres additifs de la matière plastique peuvent

à leur tour favoriser les propriétés de blindage soit en amé-

liorant la conductivité électrique de la matière plastique grâce à ses propres propriétés électriques soit en facilitant la dispersion des fibres conductrices au cours du traitement

ou grâce aux deux phénomènes en même temps Certains inhibi-

teurs de flamme ajoutés au cours de la préparation de la ma-

tière plastique brute ont amélioré le comportement de blindage

en même temps que l'incorporation des fibres en acier inoxyda-

ble dans les matières plastiques comme décrit ci-dessus.

L'invention a été décrite en particulier à la lumière

de son utilisation pour le blindage vis-à-vis des ondes à hau-

te fréquence Dans le cas o le rapport L/D des fibres conduc-

trices minces dans la matière plastique est considérable, les

ondes électromagnétiques à fréquence radar peuvent être forte-

ment absorbées La concentration volumique des fibres peut

dans ce cas être très faible étant donné qu'une bonne conducti-

vité n'est pas exigée pour le camouflage contre les ondes ra-

dar Ici, la résistivité de surface des plaques en plastique

contenant des fibres conductrices dispersées sera de préféren-

ce supérieure à 100 n R/carré Une valeur de réflexion de 10 %

suffit, mais généralement elle sera de l'ordre de 40 à 50 %.

Le rapport entre la concentration de fibres et D/L correspond le plus souvent à un point dans la zone située à gauche de la droite 2 dans la Fig 4 pour des concentrations inférieures

à 0,25 pour cent en volume.

On a utilisé des fibres en acier inoxydable dans les exemples D'autres fibres conductrices d'électricité peuvent en principe aussi être utilisées, par exemple les fibres de

verre ayant un revêtement métallique pour autant que la dis-

persion dans la matière plastique peut être réalisée sous l'ef-

fet de forces de cisaillement suffisamment petites afin de

neutraliser la disposition ou la tendance des fibres à se bri-

ser Il semble également nécessaire d'adapter les conditions

de moulage par injection: la rhéologie des matières plasti-

ques au cours du moulage et la vitesse d'injection Le diamè-

tre de la filière doit Ltre égal à au moins deux fois l'pais-

seur de la plaque à mouler.

Outre les polymères décrits dans les exemples, de nom-

breuses autres résines peuvent être utilisées pour produire le produit fini qui contient des fibres conductrices A titre

d'exemples non limitatifs celles-ci comprennent les polycarbo-

nates, les polyacétates, les polyarylates, le chlorure de po-

lyvinule, les fluoropolymères tels que le fluorure de polyvi-

nylidène, les polyoléfines, les polyacétals, le polystyrol, etc.

251918 C

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1 Article en matière plastique, conducteur de l'élec-

tricité dans une direction quelconque au moins dans certaines parties prédéterminées, caractérisé en ce qu'il contient des fibres conductrices de l'électricité qui sont réparties dans lesdites parties au hasard et de façon à peu près uniforme, lesdites fibres ayant une longueur L et un diamètre équivalent D variant entre environ 0,002 mm et environ 0,015 mm de telle sorte que le rapport D/L varie d'environ 0,0005 à environ 0,008 pour une grande partie desdites fibres, et dans lequel la concentration en volume (C %) desdites fibres dans lesdites

parties est comprise entre environ 0,05 ru et environ 0,5 %o.

2 Article selon la revendication 1, caractérisé en ce

qu'il est sous forme de plaque ou de feuille.

3 Article selon la revendication 2, caractérisé en ce

que, lorsque l'épaisseur de ladite plaque ou feuille est infé-

rieure à environ 3 mm, la concentration en volume C des fibres

conductrices dans la plaque ou la feuille correspond à la re-

lation C ?/1,4 D/L 0,12 et lorsque l'épaisseur de ladite pla-

que ou feuille est comprise entre environ 3 mm et environ 6 mm, la concentration en volume (C) correspond à la relation

C -i D/L 0,18.

4 Article selon la revendication 3, caractérisé en ce

que C 7 ' 3,34 D/L 0,137.

5 Article selon l'une quelconque des revendications 1

à 4, caractérisé en ce que les fibres ont une conductivité spé-

cifique d'au moins 0,5 % du standard de cuivre.

6 Article selon la revendication 5, caractérisé en ce

que les fibres conductrices ont une surface relativement lisse.

7 Article selon l'une quelconque des revendications

et 6, caractérisé en ce que les fibres conductrices sont des

fibres en acier inoxydable.

8 Article selon la revendication 1, caractérisé en ce

que la matière plastique est une résine thermodurcissable.

1918 C:

9 Article selon la revendication 1, caractérisé en

ce que la matière plastique est une résine thermoplastique.

Article selon la revendication 9, caractérisé en

ce qu'il est fabriqué par moulage par injection.

11 Article selon l'une quelconque des revendications

8 et 9, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une résine cellulaire.

12 Article selon l'une quelconque des revendications

8 et 9, caractérisé en ce que la résine est un élastomère.

13 Article selon la revendication 11, caractérisé en

ce que la résine cellulaire est un élastomère.

14 Article selon la revendication 5, caractérisé en

ce qu'il contient encore d'autres fibres.

Article selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'au moins une partie des autres fibres sont des fibres

de renforcement.

16 Article selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une efficacité de blindage contre les radiations électromagnétiques d'au moins environ 25 d B dans un champs de fréquences allant d'environ

0,1 à environ 10 G Hz.

17 Grain en matière plastique ayant une longueur com-

prise entre environ 0,4 cm et 1,2 cm, caractérisé en ce qu'il contient une matière plastique et des fibres conductrices de

l'électricité qui y sont réparties, dans lequel la teneur en fi-

bres conductrices est en moyenne supérieure à la concentration finale de fibres dans l'article et dans lequel les fibres sont

en moyenne plus longues dans les grains que dans l'article.

18 Grain selon la revendication 17, caractérisé en ce que la concentration en volume de fibres est comprise entre

environ 0,5 5 et 2 'c.

19 Grain selon l'une quelconque des revendications 17

et 18, caractérisé en ce qu'il contient en outre d'autres fi-

bres. Fil comportant un faisceau de fibres conductrices noyé dans de la matière plastique, caractérisé en ce que la teneur en fibres est comprise entre 20 pour cent en volume et pour cent en volume et dans lequel le diamètre des fibres

est au moins de l'ordre de 0,015 mm.

21 Fil selon la revendication 20, caractérisé en ce

que la surface de sa section transversale est aplatie.

22 Fil selon l'une quelconque des revendications 20

et 21, caractérisé en ce que le faisceau de fibres contient

dans sa section transversale entre environ 1 000 et 35 000 fi-

bres adjacentes.

23 Fil selon la revendication 22, caractérisé en ce que la matière plastique dans laquelle est noyé le faisceau

contient unî polymère thermoplastique de poids moléculaire re-

lativement faible.

24 Article composite en matière plastique, caractérisé en ce qu'il comprend une matière plastique dans laquelle la

concentration en volume (C %) de fibres conductrices de l'é-

lectricité est inférieure à environ 0,5 %, le rapport D/L étant compris entre environ 0,0005 et environ 0,008 pour la plus

grande partie des fibres et les fibres étant réparties au ha-

sard et essentiellement de manière uniforme de telle sorte que

l'article possède un niveau prédéterminé de conductivité.

Article selon la revendication 24, caractérisé en

ce que la concentration de fibres conductrices varie d'envi-

ron 0,03 % à environ 0,5 S%.

26 Article selon l'une quelconque des revendications

24 et 25, caractérisé en ce que les fibres conductrices ont un

diamètre équivalent (D) compris entre environ 0,002 mm et en-

viron 0,015 mm et une longueur moyenne (L) variant d'environ

0,5 mm à environ 5,0 mm.

27 Article selon la revendication 26, caractérisé en

ce que l'article est une plaque-ou une feuille.

28 Article selon la revendication 27, caractérisé en

ce que l'épaisseur de la plaque ou de la feuille est inférieu-

re à 3 mm et C /,4 D/L 0,12.

251918 C

29 Article selon la revendication 27, caractérisé en ce que l'épaisseur de la plaque ou de la feuille varie de

3 mm à environ 6 mm et C C D/L 0,18.

Article en matière plastique formé à partir d'une matière plastique ayant au moins des parties prédéterminées

dans lesquelles des fibres conductrices sont réparties au ha-

sard et essentiellement de manière uniforme, caractérisé en ce que lesdites fibres conductrices sont présentes dans ledit article à une concentration C inférieure à environ 0,5 % en volume, la plupart des fibres ayant un rapport D/L qui varie

d'environ 0,0005 à environ 0,008.

31 Procédé de fabrication d'articles en matière plas-

tique ayant au moins des parties conductrices prédéterminées caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: (a) On prépare une matière composite comportant des fibres et de la matière plastique ayant une teneur en fibres

conductrices allant d'environ 20 S à environ 70 % en volu-

me et incluant un agencement de fibres essentiellement parallèle.

(b) On mélange cette matière composite avec un volume prédé-

terminé de matière plastique à peu près pure, et (c) on chauffe ledit mélange et on le traite ensuite tout en

maintenant des conditions de cisaillement faible afin d'é-

viter une rupture excessive des fibres mais avec un ci-

saillement suffisant pour répartir de manière égale les

fibres dans le plastique.

32 Procédé suivant la revendication 31, caractérisé

en ce que la matière plastique pure de l'étape (b) est consti-

tuée des granulés en matiere plastique.

33 Procédé selon la revendication 31, caractérisé en ce qu'on met en forme l'article par extrusion du mélange

traité à travers une filière.

34 Procédé selon la revendication 31, caractérisé en ce qu'on met en forme l'article par moulage par injection

du mélange traité.

251918 (

Procédé selon la revendication 33, caractérisé en ce que le volume de la matière plastique pure est ajusté de manière a obtenir un fil extrudé dans lequel la teneur en fibres conductrices est comprise entre 0,5 'ô et environ 2 S en volume. 36 Procédé selon la revendication 35, caractérisé en ce qu'on hache le fil extrudé en grains ayant une longueur

comprise entre environ 0,4 cm et environ 1,2 cm.

37 Procédé suivant la revendication 36, caractérisé en ce qu'on mélange les grains à un volume prédéterminé de matière plastique essentiellement pure de manière à produire

un mélange dans lequel environ 0,05 5 à environ 0,5 % en vo-

lume de fibres est réparti de manière essentiellement unifor-

me, lequel mélange est transformé en un article en plastique dans lequel le rapport D/L varie d'environ 0,0005 à 0,008 pour

la majeure partie des fibres.

38 Procédé selon la revendication 37, caractérisé en ce que la résine dans les grains a un point de ramollissement et de fusion tout au plus égal à celui de la matière plastique

avec laquelle il est mélangé.

39 Procédé selon la revendication 37, caractérisé en ce que l'article est mis en forme par extrusion à travers une filière. Procédé selon la revendication 37, caractérisé en

ce que l'article est mis en forme par moulage par injection.