FR2721324A1 - Matériau polymère antistatique. - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un matériau polymère organique ou synthétique antistatique, qui est caractérisé en ce qu'il renferme environ 2 à 10 % en masse d'un additif photosensible choisi dans le groupe constitué par le sélénium, le silicium amorphe et le sulfure de cadmium. Un tel matériau peut être utilisé pour la fabrication d'emballages techniques obtenus par soufflage ou injection.

Description

Le domaine technique de la présente invention est celui des matériaux polymères organiques ou synthétiques isolants en eux-mêmes rendus semi-conducteurs pour éviter l'accumulation de charges électrostatiques.
I1 est bien connu que les matériaux polymères isolants se chargent de manière électrostatique par simple frottement, ou par influence en présence d'un corps électrisé. Ces charges électrostatiques sont à l'origine de nombreux inconvénients : décharge électrique désagréable pour le personnel de manutention, destruction des composants électroniques, accidents corporels ou matériels avec des produits pyrotechniques.
De nombreuses solutions ont été proposées pour résoudre le problème et elles consistent à incorporer un additif au polymère sous forme de fibres de carbone, des fibres métalliques, des fibres de verre métallisées, du noir de carbone, de métallisation, d'additifs antistatiques du type amine ou amide éthoxylée. Ces techniques permettent de rendre le polymère de conducteur à antistatique suivant la nature de l'additif, mais présentent de nombreux inconvénients.
Avec des fibres de carbone, le polymère est rendu conducteur à des taux de tordre de 10 %, mais la technique d'incorporation est très onéreuse et de plus, ne permet pas de coloration autre que le noir.
Avec les fibres métalliques ou les fibres de verre métallisées, le polymère est rendu conducteur à des taux de l'ordre de 10 %, la technique d'incorporation est également onéreuse et surtout rend le produit plus fragile puisque la tenue aux chocs est très affectée.
Avec le noir de carbone, le polymère est rendu quasi conducteur, puisque la résistivité est inférieure à 106 Q pour un taux de 11 %. La technique d'incorporation est onéreuse et surtout encrasse fortement les machines utilisées pour la mise en oeuvre. A titre indicatif, on peut se reporter au Brevet FR-A-2 516 293 qui propose un polymère constitué par du polyfluorure de vinylidène chargé en noir de carbone.
La métallisation rend le polymère conducteur par dépôt d'une couche métallique à la surface du matériau.
Cette technique tout à fait connue nécessite un posttraitement sur des installations complexes. Elle est sensible aux variations climatiques, aux chocs et reste limitée à des secteurs spécifiques (optique, lecture laser).
Les additifs antistatiques fonctionnent généralement sur le principe des molécules hydrophiles qui par migration vers la surface du polymère captent l'humidité ambiante et créent ainsi une pellicule assurant l'écoulement des charges électriques. Ces additifs présentent l'avantage d'être économiques, de ne pas modifier les propriétés de base du polymère et de permettre toutes les colorations. Par contre, la durée de vie de l'effet antistatique est limitée puisque les molécules migrent vers la surface et tributaire du degré d'humidité de l'atmosphère. A titre indicatif, on peut se référer au Brevet FR-A-2 471 994 qui propose un matériau plastique réticulé incorporant des polyamines, et au
Brevet FR-A-2 402 228 qui décrit un matériau photosensible contenant des polymères fluorés comme agent antistatique.
Le but de la présente invention est de proposer un matériau polymère organique ou synthétique rendu antistatique ou semi-conducteur par adjonction d'un additif n'entraînant aucune modification du procédé de fabrication par moulage ou injection ou tout autre procédé de mise en oeuvre.
L'invention a donc pour objet un matériau polymère organique ou synthétique antistatique caractérisé en ce qu'il renferme environ 2 à 10 % en masse d'un additif photosensible.
Selon une caractéristique de l'invention, l'additif photosensible est choisi dans le groupe constitué par le sélénium, le silicium amorphe et le sulfure de cadmium.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'additif photosensible se présente sous forme pulvérulente.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'additif photosensible présente une granulométrie comprise entre 1 à 1000 microns.
Le matériau selon l'invention peut être notamment appliqué à la fabrication d'emballages techniques obtenus par soufflage ou injection.
Un tout premier avantage du matériau selon l'invention réside dans la simplicité de mise en oeuvre, puisque l'additif photosensible est incorporé par simple mélange au produit de départ.
Un autre avantage du matériau selon l'invention réside dans la possibilité d'obtenir toute la gamme de coloration souhaitée.
Un autre avantage du matériau selon l'invention réside dans l'absence de modification sensible des propriétés physiques et mécaniques du polymère.
Un autre avantage du matériau selon l'invention réside dans la possibilité d'obtenir un coeur conducteur et deux faces extérieures isolantes transparentes dans une application multicouches.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément de description qui va suivre, donné à titre d'illustration.
L'additif photosensible préconisé dans l'invention est bien connu en lui-même. Il est utilisé dans l'électrocopie mise en oeuvre dans les photocopieurs et les appareils photographiques. Suivant cette technique, l'adjonction de l'additif photosensible permet de maitriser l'application des charges électrostatiques.
En revanche, suivant l'invention, on incorpore au polymère pulvérulent ou granuleux l'additif photosensible
choisi dans le groupe constitué par le sélénium, le silicium amorphe et le sulfure de cadmium. Ces composés ont la propriété de faire chuter la résistance du polymère sous l'effet de la lumière, de manière permanente et efficace, sans modifier les caractéristiques du polymère, indépendamment de l'humidité ambiante, quels que soient les climats.
On peut incorporer l'additif photosensible directement dans la masse du polymère mis en oeuvre par soufflage ou par injection. On préfère toutefois préparer d'abord un mélange maître comprenant une fraction de polymère, l'additif photosensible et le colorant éventuel que l'on incorpore dans le polymère avant sa mise en oeuvre. Le mélange maître peut comprendre environ 93% de polymère, 5% d'additif photosensible, et 2 % de colorant, les pourcentages étant exprimés en masse.
Exemple i - polymère : polyéthylène basse ou haute densité, - additif photosensible : sélénium, - colorant
Exemple2 - polymère : polypropylène homo ou copolymère, - additif photosensible : silicium amorphe, - colorant Exemple3 - polymère : polyamide 6, 6.6, 11 ou 12, - additif photosensible : silicium amorphe, - colorant Exernple4 - polymère : polycarbonate - additif photosensible : sulfure de cadmium - colorant
Exemple5 - polymère : polystyrène, - additif photosensible : sélénium, - colorant
Exemole 6 - polymère : polychlorure de vinyle, - additif photosensible : sélénium, - colorant
On mélange la poudre ou les granulés de polymère avec l'additif photosensible et le colorant éventuel. On met en fusion intimement la composition ainsi obtenue à la température nécessaire pour la mise en oeuvre du polymère de base.

Claims (5)

REVEND I CAT IONS
1. Matériau polymère organique ou synthétique antistatique, caractérisé en ce qu'il renferme environ 2 à 10 % en masse d'un additif photosensible.
2. Matériau polymère selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'additif photosensible est choisi dans le groupe constitué par le sélénium, le silicium amorphe et le sulfure de cadmium.
3. Matériau polymère selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'additif photosensible se présente sous forme pulvérulente.
4. Matériau polymère selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'additif photosensible présente une granulométrie comprise entre 1 à 1000 microns.
5. Application du matériau polymère selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 à la fabrication d'emballages techniques obtenus par soufflage ou injection.
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