CH659723A5 - PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF A PLASTIC MATERIAL CONTAINING ELECTRICALLY CONDUCTIVE FIBERS. - Google Patents

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CH659723A5
CH659723A5 CH1227/85A CH122785A CH659723A5 CH 659723 A5 CH659723 A5 CH 659723A5 CH 1227/85 A CH1227/85 A CH 1227/85A CH 122785 A CH122785 A CH 122785A CH 659723 A5 CH659723 A5 CH 659723A5
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Description

La présente invention se rapporte au procédé de fabrication d'un matériau composite à base de matière plastique additionnée d'une très faible proportion de fines fibres conductrices de l'électricité qui sont dispersées dans la masse de matière plastique. The present invention relates to the process for manufacturing a plastic-based composite material containing a very small proportion of fine electrically conductive fibers which are dispersed in the mass of plastic material.

On connaît bien le procédé suivant lequel des fibres conductrices d'électricité sont incorporées dans des plastiques afin de, par exemple, les renforcer et/ou d'améliorer leur conductivité électrique et/ou thermique. The process according to which electrically conductive fibers are incorporated into plastics is well known in order to, for example, reinforce them and / or improve their electrical and / or thermal conductivity.

D'autre part, depuis un certain temps les autorités, par exemple aux Etats-Unis, sont préoccupées de la protection de l'environnement contre toutes sortes de radiations électromagnétiques, en particulier celles à hautes fréquences telles que les ondes radar, les microondes et celles produites par les signaux utilisés dans les circuits électroniques, par exemple dans les appareils digitaux. L'utilisation de radiations électromagnétiques de haute fréquence ne fera qu'augmenter dans l'avenir par suite de l'application généralisée des microprocesseurs, des machines à calculer digitales et des balances digitales pour caisses enregistreuses, des machines à écrire électroniques, et d'autres ordinateurs personnels et d'entreprises ainsi que les appareils périphériques, les jouets électroniques, les équipements militaires, etc. On the other hand, for some time the authorities, for example in the United States, have been concerned with the protection of the environment against all kinds of electromagnetic radiation, in particular those at high frequencies such as radar waves, microwaves and those produced by signals used in electronic circuits, for example in digital devices. The use of high frequency electromagnetic radiation will only increase in the future as a result of the widespread application of microprocessors, digital calculating machines and digital scales for cash registers, electronic typewriters, and other personal and business computers as well as peripheral devices, electronic toys, military equipment, etc.

Logés dans des récipients métalliques, ces appareils sont suffisamment protégés contre l'émission de radiations de haute fréquence par le métal lui-même qui renvoie les radiations émises vers l'intérieur de la boîte. Les interférences et les perturbations de la radio, de la télévision ou d'autres ondes électroniques sont ainsi évitées. Housed in metal containers, these devices are sufficiently protected against the emission of high frequency radiation by the metal itself which returns the radiation emitted to the interior of the box. Interference and interference from radio, television or other electronic waves are avoided.

On observe cependant une tendance à remplacer les récipients métalliques par des logements en plastique. Jusqu'à présent, on appliquait souvent des revêtements conducteurs d'électricité sur ces logements en plastique afin de blinder l'émission de radiations électromagnétiques. 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 procédés d'application spéciaux et coûteux. There is, however, a tendency to replace metal containers with plastic housings. Until now, electrically conductive coatings have often been applied to these plastic housings in order to shield the emission of electromagnetic radiation. However, these coatings have the disadvantage that they are not very durable. In addition, in many cases, these coatings require special and expensive treatments and application methods.

On a également tenté de donner une conductivité électrique aux matières plastiques mêmes (de telle sorte qu'elles blindent les ondes électromagnétiques) en incorporant ou en dispersant des quantités relativement importantes de particules conductrices, telles que le noir de carbone, les paillettes d'aluminium, le fil métallique coupé, les fibres de verre à revêtement métallique, les treillis métalliques et les fibres de carbone. Cependant, ces adjuvants conducteurs 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 rompre excessivement en très petites particules de telle sorte que leur effet de blindage est fortement réduit. Cette dégradation oblige à ajouter une quantité plus importante de particules conductrices, ce qui rend une dispersion uniforme encore plus difficile, alors qu'elle exerce en plus une influence négative sur les propriétés mécaniques du matériau. Attempts have also been made to give electrical conductivity to the plastics themselves (so that they shield electromagnetic waves) by incorporating or dispersing relatively large quantities of conductive particles, such as carbon black, aluminum flakes. , cut wire, metallic coated glass fibers, wire mesh and carbon fibers. However, these conductive additives have certain disadvantages. Some additives, which are difficult to disperse satisfactorily in the plastic matrix, tend to agglomerate or break excessively into very small particles so that their shielding effect is greatly reduced. This degradation makes it necessary to add a larger quantity of conductive particles, which makes uniform dispersion even more difficult, while it also has a negative influence on the mechanical properties of the material.

Enfin, on sait que, pour garantir une protection efficace contre les radiations électromagnétiques, les particules conductrices dans la matière plastique doivent posséder un rapport 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. Finally, it is known that, in order to guarantee effective protection against electromagnetic radiation, the conductive particles in the plastic material must have a significant length / diameter ratio (L / D); these particles must form as much as possible a continuous conductive mesh in the material in order to increase the conductivity, without however appreciably changing the physical and mechanical properties of the plastic material.

Pour remplir ces buts, le procédé de fabrication selon l'invention est défini par la revendication 1. To fulfill these aims, the manufacturing method according to the invention is defined by claim 1.

Ces fibres peuvent par exemple être des fibres métalliques dont la longueur moyenne L est comprise entre 0,5 mm et 5 mm. These fibers may for example be metallic fibers whose average length L is between 0.5 mm and 5 mm.

Par le terme diamètre «équivalent» D, on entend deux fois la racine carrée du quotient de la superficie de la section transversale de la fibre par 7t. Par longueur moyenne L, on entend la somme totale des longueurs des fibres incorporées divisée par le nombre de fibres. Dans le cas d'une longueur moyenne 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 imposées aux dimensions des fibres répondent aux exigences de protection susmentionnées pour une concentration volumique C (%) extrêmement faible d'adjuvants conducteurs, comprise notamment approximativement entre 0,05 pour cent en volume et 0,5 pour cent en volume. Par ailleurs, lorsque l'épaisseur de la plaque ou de la feuille est inférieure à 3 mm, C 5= 1,4 D/L—0,12, et pour des épaisseurs de plaque comprises entre 3 et 6 mm, C > D/L—0,18. Ces concentrations peu élevées n'exercent presque aucune influence sur l'aspect des articles en plastique. On a découvert en plus qu'on peut produire des articles en plastique antistatiques en dispersant des fibres conductrices d'électricité dans la matière plastique, en concentrations peu élevées (inférieures à 0,5 pour cent en volume), et où la concentration de C par rapport aux dimensions des fibres dans la matière plastique antistatique peut même répondre à la relation C ^ D/L—0,18. Les fibres doivent alors être présentes au moins dans les environs immédiats de la surface extérieure des articles. By the term “equivalent” diameter D, we mean twice the square root of the quotient of the cross-sectional area of the fiber by 7t. By average length L is meant the total sum of the lengths of the incorporated fibers divided by the number of fibers. In the case of an average length of L = 0.5 mm, there will certainly be fibers whose length is less than 0.5 mm. Furthermore, most of the fibers will have a length approximately equal to the average length. According to the invention, these limits imposed on the dimensions of the fibers meet the above-mentioned protection requirements for an extremely low volume concentration C (%) of conductive additives, in particular approximately between 0.05 percent by volume and 0.5 percent in volume. Furthermore, when the thickness of the plate or sheet is less than 3 mm, C 5 = 1.4 D / L — 0.12, and for plate thicknesses between 3 and 6 mm, C> D / L — 0.18. These low concentrations have almost no influence on the appearance of plastic articles. It has also been discovered that anti-static plastic articles can be produced by dispersing electrically conductive fibers in the plastic in low concentrations (less than 0.5 percent by volume), and where the concentration of C in relation to the dimensions of the fibers in the antistatic plastic material may even correspond to the relationship C ^ D / L — 0.18. The fibers must then be present at least in the immediate vicinity of the outer surface of the articles.

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Il est ainsi possible de manufacturer des articles en plastique composé à teneur en fibres conductrices si peu élevée et de répartir dans le plastique lesdites fibres au hasard et de manière uniforme de sorte que l'article possède un niveau prédéterminé de conductivité. La teneur en fibres conductrices peut alors varier entre 0,03 pour cent en volume et 0,5 pour cent en volume. It is thus possible to manufacture composite plastic articles with such a low conductive fiber content and to distribute said fibers in the plastic at random and in a uniform manner so that the article has a predetermined level of conductivity. The content of conductive fibers can then vary between 0.03 percent by volume and 0.5 percent by volume.

En outre, les limites optimales de D/L peuvent être obtenues en ajoutant les fibres au cours de la fabrication industrielle des articles en matière plastique, dans les limites susmentionnées de L, D et C. Ces limites de D/L satisfont alors aussi à l'équation suivante: C < 3,34 D/L—0,137. In addition, the optimum limits of D / L can be obtained by adding the fibers during the industrial manufacture of plastic articles, within the above-mentioned limits of L, D and C. These limits of D / L then also satisfy the following equation: C <3.34 D / L — 0.137.

Etant donné que dans la matière plastique le contact entre les fibres doit être aussi bon que possible afin de stimuler la conductivité, il a semblé important qu'elles possèdent une surface relativement lisse. Cela signifie que les rugosités à la surface des fibres ne dépasseront pas en hauteur ou en profondeur de plus d'environ 1 |xm du niveau moyen de la surface de la fibre. De cette façon, il est statistiquement très probable qu'il y aura un nombre optimal de surfaces de contact entre les fibres voisines, lesquelles surfaces de contact possèdent en plus des dimensions optimales. Since in the plastic the contact between the fibers must be as good as possible in order to stimulate the conductivity, it seemed important that they have a relatively smooth surface. This means that the roughness on the surface of the fibers will not exceed in height or depth by more than about 1 µm from the average level of the surface of the fiber. In this way, it is statistically very likely that there will be an optimal number of contact surfaces between the neighboring fibers, which contact surfaces have in addition optimal dimensions.

Les fibres en acier inoxydable, manufacturées suivant la méthode du tréfilage en faisceau décrite par exemple dans le brevet américain N° 2.050.298 ou N° 3.379.000, présentent des propriétés conductrices intrinsèques particulièrement favorables pour cette application. Cela est probablement dû au fait qu'elles sont moins susceptibles de former une couche d'oxydes plus ou moins isolante à leur surface, contrairement par exemple aux fibres d'aluminium ou de cuivre. The stainless steel fibers, manufactured according to the beam drawing method described for example in US Patent No. 2,050,298 or No. 3,379,000, have intrinsic conductive properties particularly favorable for this application. This is probably due to the fact that they are less likely to form a layer of more or less insulating oxides on their surface, unlike for example aluminum or copper fibers.

Cela signifie que la résistance de contact dans les points de contact des fibres demeure basse. Habituellement, elles sont aussi plus inertes que Al ou 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 pour cent du standard de cuivre. This means that the contact resistance at the fiber contact points remains low. Usually they are also more inert than Al or Cu compared to most plastics. Other fibers such as Hastelloy-X, Inconel, Ti or Ni fibers can also be used. A suitable specific conductivity of the fibers is at least 0.5 percent of the copper standard.

En principe, la matière plastique de l'objet de l'invention peut être choisie parmi la plupart des matières plastiques, de préférence les thermoplastiques, 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. In principle, the plastic material of the object of the invention can be chosen from most plastic materials, preferably thermoplastics, using the usual shaping techniques such as molding, extrusion, molding by injection, die casting and foaming.

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 à 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 raison, il est recommandé dans la pratique d'ajouter les fibres conductrices d'une manière ou d'une autre aux granulés en plastique ou de les incorporer dans ces granulés de telle sorte que leur compatibilité avec les plastiques n'est pas compromise 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. Depending on the case, the articles can be flexible, rigid or elastomeric. However, the invention can be very easily applied to thermoplastic resins and to their conventional shaping techniques such as extrusion and injection molding using plastic granules as the base material. For this reason, it is recommended in practice to add the conductive fibers in one way or another to the plastic granules or to incorporate them in these granules so that their compatibility with plastics is not compromised. and to obtain as uniform a dispersion of the conductive fibers in the plastics as possible during conventional shaping processes.

La dispersion uniforme peut être obtenue en utilisant des grains de plastique comme produit intermédiaire pour la fabrication de l'article, les grains ayant au moins 0,4 cm de longueur et contenant des fibres conductrices. La longueur moyenne des fibres dans les grains sera 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. The uniform dispersion can be obtained by using plastic grains as an intermediate product for the manufacture of the article, the grains being at least 0.4 cm in length and containing conductive fibers. The average length of the fibers in the grains will be slightly greater than that of the fibers in the finished article, since during the molding process it is inevitable that a number of fibers will break. Further on, inventive measures will be described to remedy this predisposition of fibers to rupture.

En plus, la concentration volumique des fibres conductrices dans les grains sera toujours supérieure à la concentration finale exigée dans l'article moulé. Si on désire par exemple manufacturer 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 métalliques (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 fibres métalliques, la concentration moyenne en volume de fibres métalliques dans ces grains sera de préférence au moins 0,99 pour cent. In addition, the volume concentration of the conductive fibers in the grains will always be higher than the final concentration required in the molded article. If, for example, it is desired to manufacture an article containing 100 percent of the grains described above and having a final concentration of 0.3 percent by volume of metal fibers, the average concentration by volume of metal fibers in the grains will be at least minus 0.33 percent. If, however, it is desired to manufacture an article having the same final concentration of metallic fibers (0.3 percent by volume) on the basis of a mixture of 67 percent by volume of pure plastic granules and 33 percent by volume of plastic grains containing metallic fibers, the average volume concentration of metallic fibers in these grains will preferably be at least 0.99 percent.

En général, les procédés de fabrication d'articles en matière plastique ayant des portions conductrices prédéterminées comportent suivant l'invention les étapes suivantes. On produit un composé fibres matière plastique ayant une teneur en fibres conductrices allant d'environ 20 pour cent à 70 pour cent en volume et présentant un arrangement essentiellement parallèle des fibres. Ce composé est mélangé à une quantité prédéterminée de matière plastique essentiellement pure, le mélange étant introduit dans le dispositif de chargement de, par exemple, un mélangeur à extrusion. Le mélange est chauffé dans cet appareil de manière à le ramollir et traité (malaxé) de manière à disperser de manière uniforme les fibres dans le mélange. On exerce en même temps de faibles forces de cisaillement de manière à éviter des ruptures excessives de fibres, les forces de cisaillement devant cependant demeurer d'un niveau suffisamment élevé afin de distribuer de manière égale les fibres dans la matière plastique. Pour la mise en forme de l'article, la masse visqueuse ainsi traitée peut alors être passée à l'aide d'une vis d'extrudeuse à travers des orifices, des canaux ou des fentes appropriés dans un moule où elle peut être directement extrudèe et transformée en barres, tubes, feuilles, pellicules ou plaques ou être moulée par injection. In general, the methods of manufacturing plastic articles having predetermined conductive portions comprise the following steps according to the invention. A plastic fiber compound is produced having a conductive fiber content ranging from about 20 percent to 70 percent by volume and having a substantially parallel arrangement of the fibers. This compound is mixed with a predetermined quantity of essentially pure plastic material, the mixture being introduced into the loading device of, for example, an extrusion mixer. The mixture is heated in this apparatus so as to soften it and treated (kneaded) so as to uniformly disperse the fibers in the mixture. At the same time, small shear forces are exerted so as to avoid excessive breakage of fibers, the shear forces having however to remain of a sufficiently high level in order to distribute the fibers equally in the plastic material. For the shaping of the article, the viscous mass thus treated can then be passed using an extruder screw through suitable orifices, channels or slots in a mold where it can be directly extruded. and made into bars, tubes, sheets, films or plates or be injection molded.

Lorsqu'on utilise un mélange de granulés en plastique pur et de grains composés qui contiennent des fibres, comme décrit ci-dessus, on choisira des grains composés cylindriques dont le diamètre est au moins égal à l'épaisseur moyenne des granulés purs. Cette mesure diminue généralement la tendance à la rupture des fibres conductrices au cours du mélange et du malaxage à chaud du mélange grains/granulés avant le moulage proprement dit. La longueur du grain composé sera de préférence comprise entre 0.4 cm et 1,2 cm. When using a mixture of pure plastic granules and compound grains which contain fibers, as described above, cylindrical compound grains will be chosen whose diameter is at least equal to the average thickness of the pure granules. This measure generally reduces the tendency of the conductive fibers to break during mixing and hot mixing of the grain / granule mixture before the actual molding. The length of the compound grain will preferably be between 0.4 cm and 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 conductrices dans le produit fini. For practical reasons, it is useful to produce grains of standardized sizes and concentrations which can be easily mixed and used with conventional granules in the desired proportions in order to obtain a predetermined concentration by volume of conductive fibers in the finished product.

Il est évident que la matière plastique brute de base de ces grains sera de préférence la même résine que celle de l'article manufacturé. La section transversale des grains composés sera par ailleurs au moins la même que celle des granulés de résine pure. Un pourcentage en volume de fibres métalliques dans les grains composés de 1 pour cent s'est révélé favorable. La teneur en fibres métalliques dans les grains peut varier entre 0,5 pour cent en v olume et 2 pour cent en volume. It is obvious that the basic raw plastic material of these grains will preferably be the same resin as that of the manufactured article. The cross section of the compound grains will moreover be at least the same as that of the pure resin granules. A volume percentage of metallic fibers in composite grains of 1 percent was found to be favorable. The content of metallic fibers in the grains can vary between 0.5 percent by volume and 2 percent by volume.

Cependant, les grains composés peuvent aussi comprendre une matière plastique différente de celle de l'article manufacturé. Les points d'amollissement et de fusion de la résine dans les grains composés doivent cependant être inférieurs à celui du plastique à partir duquel sera fabriqué l'article, afin de permettre aux grains composés au cours de la fabrication 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 forces minimales de cisaillement. However, the compound grains may also include a plastic material different from that of the manufactured item. The softening and melting points of the resin in the compound grains must, however, be lower than that of the plastic from which the article will be made, in order to allow the compound grains during the manufacture of the article to spread easily and mix with the main raw material used for the article, at high temperatures, and in addition allow the conductive fibers to be distributed in the mass under the effect of minimum shear forces.

La matière brute principale doit aussi, pour d'autres raisons, être compatible avec la résine des grains composés. Cette résine ne peut pas, par exemple, se désintégrer ou réagir avec la matière brute principale lorsque celle-ci est portée à sa température de traitement et de moulage. The main raw material must also, for other reasons, be compatible with the resin of the compound grains. This resin cannot, for example, disintegrate or react with the main raw material when the latter is brought to its processing and molding temperature.

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 tels que des mèches de fibres et des fils filés de fibres coupées. Les mèches de fibres devront alors posséder un titre ou tex suffisant; les fibres doivent être suffisamment longues pour former un faisceau cohérent convenable pos5 For the incorporation of conductive fibers, the most suitable basic product is a bundle of filaments, although other bundles of fibers can also be used, such as wicks of fibers and spun yarns of cut fibers. The wicks of fibers must then have a sufficient titer or tex; fibers must be long enough to form a suitable coherent bundle pos5

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15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

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sédant une résistance à la traction suffisante pour être manipulé et traité. Des longueurs moyennes de fibres de 7 cm et environ 2000 fibres par section de mèche conviennent. En général, les faisceaux de fibres sont noyés dans une matrice en plastique de telle sorte que la teneur en fibres est comprise entre 20 pour cent en volume et 70 pour cent en volume. Le faisceau imprégné de fibres peut ensuite prendre de la consistance (par exemple par refroidissement) afin de produire un soi-disant fil ayant une section transversale de préférence non plus petite, mais environ égale à la section transversale des granulés en plastique de la matière brute principale. attractive enough tensile strength to be handled and treated. Average fiber lengths of 7 cm and approximately 2000 fibers per section of wick are suitable. In general, the fiber bundles are embedded in a plastic matrix so that the fiber content is between 20 percent by volume and 70 percent by volume. The fiber-impregnated bundle can then take on consistency (for example by cooling) in order to produce a so-called wire having a cross-section preferably not smaller, but approximately equal to the cross-section of the plastic granules of the raw material main.

Le fil peut être rond ou avoir une section transversale de forme variée, par exemple ovale, aplatie ou rectangulaire, afin de faciliter l'enroulement et le hachage en particules. Le fil peut contenir 35 000 filaments (ou fibres) adjacents dans sa section transversale, mais un nombre plus petit (au moins environ 1000 filaments) est re-commandable. The wire can be round or have a cross section of various shape, for example oval, flattened or rectangular, in order to facilitate winding and chopping into particles. The yarn can contain 35,000 adjacent filaments (or fibers) in its cross section, but a smaller number (at least about 1000 filaments) is re-orderable.

Il est souvent recommandé d'envelopper le faisceau imprégné dans une gaine fabriquée à partir soit du même plastique que la matière brute principale, soit le même ou un autre plastique que celui avec lequel le faisceau a été imprégné. Cela 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 0,4 cm à au plus 1,5 cm. It is often recommended to wrap the impregnated bundle in a sheath made from either the same plastic as the main raw material, or the same or another plastic as that with which the bundle was impregnated. This promotes the gradual disintegration of the cut beam and the uniform dispersion of the fibers in the plastic matrix during kneading at high temperatures. The wire is chopped into predetermined lengths, hereinafter called granules, with lengths ranging from at least 0.4 cm to at most 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 principale de l'article manufacturé. Si, par exemple, la matière brute est une matière thermoplastique, la résine servant à l'imprégnation sera de préférence un polymère thermoplastique à poids moléculaire relativement faible tel qu'un polyéthylène, polypropylène, polyester, polyacrylate, polyméthacrylate, polystyrène, le chlorure de polyvinyle et des copolymères de chlorure de po-lyvinyle. It is obvious that the plastic material which was used for impregnating the fiber bundle and for manufacturing the sheath must be compatible with the main raw material of the manufactured article. If, for example, the raw material is a thermoplastic, the resin used for the impregnation will preferably be a relatively low molecular weight thermoplastic polymer such as polyethylene, polypropylene, polyester, polyacrylate, polymethacrylate, polystyrene, chloride chloride. polyvinyl and copolymers of po-lyvinyl chloride.

On prépare les grains thermoplastiques contenant les fibres conductrices dispersées en faisant un mélange sec de granulés de matière plastique pure (la matière brute principale) et un certain nombre de granules dans lesquels est noyée une quantité appropriée de fibres parallèles, qui ont approximativement ou de façon prédominante la même longueur que les granules. Ce mélange est ensuite malaxé dans un mélangeur à extrusion à une température élevée et avec application de forces faibles de cisaillement de manière à disperser les fibres conductrices dans la matière plastique. Ensuite, la masse molle est extradée 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 longueur. The thermoplastic grains containing the dispersed conductive fibers are prepared by making a dry mixture of granules of pure plastic material (the main raw material) and a certain number of granules in which is embedded an appropriate quantity of parallel fibers, which have approximately or so predominantly the same length as the granules. This mixture is then kneaded in an extrusion mixer at a high temperature and with the application of low shear forces so as to disperse the conductive fibers in the plastic. Then, the soft mass is extradited into one or more wires of suitable cross section and cooled. Finally, the strands are chopped transversely into grains at least about 0.4 cm in length.

L'invention sera maintenant décrite plus en détail à l'aide de quelques exemples concrets et en référence aux dessins qui accompagnent le texte, où: The invention will now be described in more detail using a few concrete examples and with reference to the drawings which accompany the text, where:

la figure 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 conductrices, et d'un granule coupé à partir de ce fil; FIG. 1 represents a partial perspective view of the stages of formation and of the final shape of a wire formed from a bundle impregnated and sheathed with conductive fibers, and from a granule cut from this wire;

la figure la est une vue partielle en perspective d'un fil comme dans la figure 1, mais possédant une section transversale aplatie; Figure la is a partial perspective view of a wire as in Figure 1, but having a flattened cross section;

la figure 2 représente un grain en matière plastique contenant des fibres conductrices dispersées; FIG. 2 represents a plastic grain containing dispersed conductive fibers;

la figure 3 est une représentation graphique de la relation entre la fréquence d'onde (f) des radiations électromagnétiques et l'efficacité protectrice (SE) d'une plaque en matière plastique de 3 mm d'épaisseur contenant des adjuvants conducteurs, et la figure 4 est une représentation graphique du champ opératoire le plus favorable de l'invention en termes de concentration de fibres et de rapports D/L. FIG. 3 is a graphic representation of the relationship between the wave frequency (f) of electromagnetic radiation and the protective efficiency (SE) of a 3 mm thick plastic plate containing conductive adjuvants, and the Figure 4 is a graphical representation of the most favorable operating field of the invention in terms of fiber concentration and D / L ratios.

Exemple 1: Example 1:

Suivant la figure 1, un faisceau essentiellement rond, non tordu, According to FIG. 1, an essentially round beam, not twisted,

de 20400 filaments en acier inoxydable, AISI 316L du type Bekinox" (marque déposée de la titulaire), dont le diamètre équivalent est égal à 0,008 mm, fut passé à travers un bain contenant une solution de 20 pour cent en poids d'un polyester linéaire à poids moléculaire re-5 Iativement faible (P.M. d'environ 14000) du type Dynapol L850 (Dynamit Nobel) dans du trichloréthylène. A la sortie du bain d'imprégnation, le faisceau fut tiré à travers un orifice rond de raclage d'un diamètre de 1,8 mm et séché. Le faisceau séché contint donc 6,2 pour cent en poids de résine (ce qui équivaut à 70 pour cent en io volume de fibres métalliques). On entoura un faisceau imprégné de ce genre dans une extrudeuse à gaines en fil (du type Maillefer à centrage fixe) d'une gaine du même polyester Dynapol L850. La buse ronde à extrader avait un diamètre de 2 mm. Après avoir été refroidi, le fil ainsi extrudé 2 fut haché en granules cylindriques 3 15 d'une longueur de 1 cm. Les granules continrent approximativement 13 pour cent en poids de résine, ce qui équivaut approximativement à 52 pour cent en volume de fibres métalliques. En coupant le faisceau, presque aucune des extrémités des fibres métalliques ne fut extirpée et la formation d'angles aux extrémités des fibres et leur apla-20 tissement furent évités. Cela était important afin d'assurer un dosage fiable et une dispersion aisée. Les granules furent alors mélangés suivant les techniques de malaxage à tambour aux granulés thermoplastiques habituels en résines variées dans la proportion de 9,75 pour cent en poids de granules et 90,25 pour cent de granulés en 25 matière plastique pure. Le mélange fut transformé par extrusion en un fil essentiellement rond de 4 mm de diamètre et d'une teneur de fibres métalliques d'approximativement 8 pour cent en poids. Après refroidissement, ce fil extrudé fut coupé à son tour en grains 4 (figure 2) d'une longueur de 1 cm. Les fibres métalliques semblaient 30 être dispersées dans ces grains de manière uniforme; leur teneur en volume fut d'environ 1,1 pour cent. On veilla, au cours de l'extrusion, à maintenir les forces de cisaillement produites à un niveau suffisamment faible afin d'éviter les ruptures excessives de fibres. Une des mesures appliquées afin de maintenir les forces de cisaillement à 35 un niveau minimal consista à enlever les plaques de filtration à l'entrée de la tête d'extrusion. La température au niveau de la filière d'une extrudeuse à vis unique était de 260 degrés centigrades en utilisant Noryl-SE90 (un oxyde de polyphénylène modifié de General Electric). Pour Cycolac AM1000AS (une résine A.B.S. de Borg 40 Warner), la température d'extrusion au niveau de la base à la filière était de 220 degrés centigrades et, pour Lexan L13848-141R-111 (un polycarbonate de General Electric), elle était de 225 degrés centigrades. L'extrudeuse était du type Samafor 45 possédant une vis dont le rapport longueur-diamètre était égal à 25. Le canal d'alimentation <15 de la tête proche du nez de la filière était constitué par un espace or-biculaire entre une surface extérieure conique d'un mandrin et la surface intérieure conique disposée concentriquement de la tête d'extrusion. Le canal était en plus dirigé vers le nez de la filière, tandis que le cisaillement y fut un peu augmenté, ce qui donna une meil-50 leure dispersion des fibres, les fibres étant plus ou moins orientées dans le sens de l'extrusion. Les granules composés obtenus de cette façon furent mélangés à sec à une quantité pondérale égale de granulés en matière plastique pure et introduits dans une machine à injection du type Ankerwerk V24/20 contenant une vis reliée à un 55 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 étaient de 250 degrés centigrades, 210 degrés centigrades et 290 degrés centigrades pour respectivement la résine Noryl, la résine Cycolac et la résine Lexan, tandis que la température des 60 moules était respectivement de 80 degrés centigrades, 50 degrés centigrades et 90 degrés centigrades. La vis tournait à 44 tours par minute. L'ouverture de la filière avait un diamètre de l'ordre de 1 cm. La surface des plaques de Noryl, Cycolac et Lexan était lisse et la dispersion ou la distribution des fibres à travers les plaques était 65 uniforme. La concentration de fibres métalliques s'élevait à 4 pour cent en poids ou 0,5 pour cent en volume. Les fibres en acier inoxydable Bekinox1 ont une conductivité spécifique d'environ 2 pour cent du standard de cuivre. of 20,400 stainless steel filaments, AISI 316L of the Bekinox type "(registered trademark of the holder), whose equivalent diameter is equal to 0.008 mm, was passed through a bath containing a solution of 20 percent by weight of a polyester linearly re-5 relatively low molecular weight (MW of about 14000) of the Dynapol L850 type (Dynamit Nobel) in trichlorethylene. At the exit of the impregnation bath, the beam was pulled through a round orifice for scraping a diameter of 1.8 mm and dried. The dried bundle therefore contained 6.2 percent by weight of resin (which is equivalent to 70 percent by volume of metallic fibers). A bundle impregnated with this kind was surrounded in a wire sheath extruder (of the Maillefer type with fixed centering) of a sheath of the same polyester Dynapol L850. The round nozzle to be extruded had a diameter of 2 mm. After being cooled, the wire thus extruded 2 was chopped into cylindrical granules 3 15 with a length of 1 cm. The granules continue approximati 13 percent by weight of resin, which is approximately 52 percent by volume of metal fibers. By cutting the beam, almost none of the ends of the metal fibers were pulled out and the formation of angles at the ends of the fibers and their flattening were avoided. This was important in order to ensure reliable dosing and easy dispersion. The granules were then mixed according to drum kneading techniques with the usual thermoplastic granules in various resins in the proportion of 9.75 percent by weight of granules and 90.25 percent of granules in pure plastic material. The mixture was made by extrusion into an essentially round wire 4 mm in diameter and having a metal fiber content of approximately 8 percent by weight. After cooling, this extruded wire was in turn cut into grains 4 (FIG. 2) with a length of 1 cm. The metal fibers appeared to be dispersed in these grains uniformly; their volume content was about 1.1 percent. Care was taken during extrusion to keep the shear forces produced at a sufficiently low level to avoid excessive breakage of fibers. One of the measures applied to keep the shear forces to a minimum was to remove the filter plates at the inlet of the extrusion head. The temperature at the die of a single screw extruder was 260 degrees centigrade using Noryl-SE90 (a modified polyphenylene oxide from General Electric). For Cycolac AM1000AS (an ABS resin from Borg 40 Warner), the extrusion temperature at the base to the die was 220 degrees centigrade and, for Lexan L13848-141R-111 (a polycarbonate from General Electric), it was 225 degrees centigrade. The extruder was of the Samafor 45 type having a screw whose length-diameter ratio was equal to 25. The feed channel <15 of the head close to the nose of the die consisted of an or-bicular space between an external surface taper of a mandrel and the conical inner surface disposed concentrically of the extrusion head. The channel was also directed towards the nose of the die, while the shear was slightly increased there, which gave a better dispersion of the fibers, the fibers being more or less oriented in the direction of extrusion. The compound granules obtained in this way were dry mixed with an equal amount by weight of granules made of pure plastic material and introduced into an injection machine of the Ankerwerk V24 / 20 type containing a screw connected to a mold for the molding of plates. a thickness of 2.3 mm, a length of 30 cm and a width of 25 cm. The temperatures in the screw chamber were 250 degrees centigrade, 210 degrees centigrade and 290 degrees centigrade for Noryl resin, Cycolac resin and Lexan resin respectively, while the temperature of the 60 molds was 80 degrees centigrade, 50 degrees respectively centigrade and 90 degree centigrade. The screw rotated at 44 revolutions per minute. The opening of the die had a diameter of the order of 1 cm. The surface of the Noryl, Cycolac and Lexan plates was smooth and the dispersion or distribution of fibers across the plates was uniform. The concentration of metallic fibers was 4 percent by weight or 0.5 percent by volume. Bekinox1 stainless steel fibers have a specific conductivity of about 2 percent of the copper standard.

5 5

659 723 659,723

Exemple 2: Example 2:

Dans des conditions similaires à l'exemple 1, des plaques moulées par injection furent fabriquées à partir des résines thermoplastiques mentionnées ci-dessus. On utilisa cependant un faisceau plat de 20400 filaments Bekinox® adjacents d'un diamètre de 0,008 mm, comme il est montré à la figure la. Comme dans l'exemple 1, le faisceau plat fut à son tour imprégné d'une solution de Dynapol L850 et raclé à travers un orifice rectangulaire de 5 mm x 0,5 mm. Le faisceau séché contint 6,4 pour cent en poids de résine et fut enveloppé de la même résine de polyester dans un extrudeur à fente à 160 degrés centigrades. Les dimensions de la filière rectangulaire étaient de 5 mm x 0,6 mm, le fil refroidi ainsi obtenu contint 23 pour cent en poids de résine, ce qui équivaut approximativement à 39 pour cent en volume de fibres métalliques. Le fil plat fut haché en longueurs de 1 cm, en évitant absolument la formation d'angles et l'aplatissement 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. On mélangea à sec ensuite les granules plats obtenus de cette façon sans aucune difficulté à des granulés de matière plastique pure dans la proportion de 10,66 à 89,33 pour cent en poids, et on les extruda de manière à obtenir un fil substantiellement rond de 4 mm de diamètre (voir exemple 1). On obtint 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 découpa de ce fil des grains composés d'une longueur de 1 cm. Après malaxage à sec de ces grains composés et d'un poids égal de granulés de matière plastique pure, et après moulage par injection du mélange de la manière décrite plus haut, la dispersion se révéla uniforme. La longueur moyenne des fibres fut estimée à approximativement 1,5 mm et la concentration finale fut de nouveau 0,5 pour cent en volume. Voir zone A dans la figure 4. Under conditions similar to Example 1, injection molded plates were made from the above-mentioned thermoplastic resins. However, a flat bundle of 20,400 adjacent Bekinox® filaments with a diameter of 0.008 mm was used, as shown in FIG. As in Example 1, the flat beam was in turn impregnated with a solution of Dynapol L850 and scraped through a rectangular opening of 5 mm x 0.5 mm. The dried bundle contained 6.4 weight percent resin and was wrapped with the same polyester resin in a 160 degree centigrade slotted extruder. The dimensions of the rectangular die were 5 mm x 0.6 mm, the cooled wire thus obtained contained 23 percent by weight of resin, which is approximately 39 percent by volume of metal fibers. The flat wire was chopped into lengths of 1 cm, absolutely avoiding the formation of angles and the flattening of the ends of the fibers. It has been found to be very effective in assembling the fibers into a flat bundle in the resin so that the granules can be cut carefully. The flat granules obtained in this way were then dry mixed without any difficulty with granules of pure plastic material in the proportion of 10.66 to 89.33 percent by weight, and were extruded so as to obtain a substantially round wire. 4 mm in diameter (see example 1). A metal fiber content of the order of 8 percent by weight was obtained, which corresponds to approximately 1.1 percent by volume. Compound grains of a length of 1 cm were cut from this wire. After dry kneading of these compound grains and an equal weight of granules of pure plastic material, and after injection molding of the mixture as described above, the dispersion was found to be uniform. The average fiber length was estimated to be approximately 1.5 mm and the final concentration was again 0.5 percent by volume. See zone A in figure 4.

On examina le comportement protecteur contre les radiations électromagnétiques des plaques moulées par injection. On sait que le comportement protecteur d'une matière plastique contenant des adjuvants conducteurs peut être déterminé en fonction de l'épaisseur de la plaque en comparant la réflexion R (%) mesurée pour une fréquence donnée de radiation (par exemple 10 GHz) à la réflexion (100%) sur un matériau de référence tel qu'une plaque métallique. Si les propriétés électriques du matériau sont suffisamment homogènes et que les adjuvants conducteurs dans la matière plastique forment un réseau à mailles suffisamment serrées (par exemple d'un ordre de grandeur inférieur à la longueur d'onde de la radiation contre laquelle 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 plastiques conducteurs d'électricité satisfont aux exigences de protection, lorsqu'on obtient une efficacité de protection (SE) de 25 dB pour une fréquence de 1 GHz. On a également constaté que la valeur SE est toujours minimale pour des champs électriques et des matériaux possédant une résistance spécifique comprise entre 0,01 • cm et 100 Q • cm dans les environs de 0,4 à 5 GHz 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 figure 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 GHz, tandis que la courbe 2 représente la même relation pour R = 70%, également pour 10 GHz. Si on mesure par exemple pour une plaque en plastique conducteur d'une épaisseur de 3 mm une réflexion R de 80% à 10 GHz (distance source-plaque de 1 cm), on peut déduire de la figure 3 que la valeur SE sera au moins 35 dB pour n'importe quelle fréquence. Pour R = 70% et 1 GHz, SE = 38 dB. The protective behavior against electromagnetic radiation of the injection molded plates was examined. It is known that the protective behavior of a plastic material containing conductive additives can be determined as a function of the thickness of the plate by comparing the reflection R (%) measured for a given frequency of radiation (for example 10 GHz) with the reflection (100%) on a reference material such as a metal plate. If the electrical properties of the material are sufficiently homogeneous and the conductive additives in the plastic form a sufficiently tight mesh network (for example of an order of magnitude less than the wavelength of the radiation against which it is necessary to protect oneself ), the protective behavior can be extrapolated for the whole frequency range. Furthermore, it is known that, in a large number of uses, electrically conductive plastics meet the protection requirements, when a protection efficiency (SE) of 25 dB is obtained for a frequency of 1 GHz. It has also been found that the SE value is always minimum for electric fields and materials having a specific resistance between 0.01 • cm and 100 Q • cm in the region of 0.4 to 5 GHz for plate thicknesses of 1 to 6 mm and for distances of the order of 1 to 10 cm between the wave source and the plastic plate. FIG. 3 shows the relationship between the protective efficiency SE and the wave frequency f for a plate thickness of 3 mm and a distance of 1 cm between the source and the plate. Curve 1 represents this relationship for reflection values of R = 99%, measured for 10 GHz, while curve 2 represents the same relationship for R = 70%, also for 10 GHz. If we measure for example for a conductive plastic plate with a thickness of 3 mm a reflection R of 80% at 10 GHz (source-plate distance of 1 cm), we can deduce from Figure 3 that the value SE will be at minus 35 dB for any frequency. For R = 70% and 1 GHz, SE = 38 dB.

De manière analogue, les valeurs suivantes sont valables pour d'autres épaisseurs de plaque et sont mesurées pour une distance de 1 cm entre la source et la plaque: Similarly, the following values are valid for other plate thicknesses and are measured for a distance of 1 cm between the source and the plate:

Epaisseur (mm) Thickness (mm)

10 GHz 10 GHz

1 GHz 1 GHz

R (%) R (%)

SE (dB) SE (dB)

R (%) R (%)

SE (dB) SE (dB)

4 4

70 70

35 35

70 70

41 41

2 2

85 85

" 35 "35

70 70

34 34

1 1

95 95

35 35

70 70

27 27

De la théorie du blindage (Schultz), on peut déduire en plus que la résistance spécifique p (fl • 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. Voir tableau: From the shielding theory (Schultz), it can also be deduced that the specific resistance p (fl • cm), for plastic plates with homogeneous conductivity and independently of the thickness of the plate, presents the following values for the following reflection values (R -%). See table:

R (%) R (%)

p (fi-cm) p (fi-cm)

99 99

0,11 0.11

95 95

0,53 0.53

90 90

1,1 1.1

80 80

2,2 2.2

70 70

3,3 3.3

De ces données on peut donc conclure qu'une plaque plus épaisse peut posséder 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 GHz). 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 épaisse peut être plus petite que celle d'une plaque plus mince lorsque le rappord D/L est le même dans les deux plaques. From these data we can therefore conclude that a thicker plate can have a smaller specific conductivity (l / 'p) and a lower reflection value to obtain the same shielding efficiency (SE) at a given frequency (for example 1 GHz). The D / L ratio of fibers can therefore, for the same fiber concentration, be higher in a thicker plate than in a thinner plate, or, in other words, the concentration of fibers in a thicker plate can be smaller than that of a thinner plate when the D / L ratio is the same in the two plates.

On a effectué des mesures de transmission, de réflexion et de ré-sistivité dans les plaques ou feuilles moulées par injection. Les mesures de transmission et de réflexion ont été effectuées pour 10 GHz. Pour ces mesures, les plaques furent placées entre un émetteur d'ondes (un oscillateur) auquel fut reliée, par l'intermédiaire d'un circulateur, une première antenne corne, et une seconde antenne corne reliée à un second détecteur. L'énergie produite par l'oscillateur est transmise à la plaque par l'intermédiaire de la première antenne, et l'énergie transmise est enregistrée, par l'intermédiaire de la seconde antenne, par le second détecteur qui y est relié. L'énergie réfléchie est retournée vers la première antenne et enregistrée 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%) 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 réflexion, un mouvement de va-et-vient à une vitesse constante entre, et à partir des environs de la première antenne et la seconde 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 exactement la même au cours des mesures successives. En effet, le signal réfléchi mesuré est toujours le résultat de réflexions successives et de reréflexions entre le spécimen de plaque et le métal (circulateur, antenne). Cela produit un type d'onde stationnaire en fonction de la distance entre l'échantillon et l'émetteur. Dans la méthode dynamique, la valeur moyenne du type d'onde stationnaire enregistrée est déterminée par un microprocesseur. Transmission, reflection and resistivity measurements were made in the injection molded plates or sheets. Transmission and reflection measurements were made for 10 GHz. For these measurements, the plates were placed between a wave emitter (an oscillator) to which was connected, by means of a circulator, a first horn antenna, and a second horn antenna connected to a second detector. The energy produced by the oscillator is transmitted to the plate via the first antenna, and the transmitted energy is recorded, via the second antenna, by the second detector which is connected to it. The reflected energy is returned to the first antenna and recorded by a first detector connected to it. This amount of reflected energy is expressed in percent (R value) of the amount of energy (100%) reflected by a metal plate under the same circumstances. When the quantity of energy transmitted is equal to zero, the plate performs, for the purposes of measuring and recording the reflection, a back-and-forth movement at a constant speed between, and from the surroundings from the first antenna and the second antenna over a distance of 22 cm. This movement begins at least 14.5 cm away from the circulator. This dynamic method makes it possible to avoid measurement errors which can occur in static measurements when the position of the various plates relative to the circulator is not exactly the same during successive measurements. Indeed, the reflected signal measured is always the result of successive reflections and re-reflections between the specimen plate and the metal (circulator, antenna). This produces a standing wave type based on the distance between the sample and the transmitter. In the dynamic method, the average value of the recorded standing wave type is determined by a microprocessor.

Pour la mesure de la résistance spécifique (résistivité), les plaques ou les feuilles sont prises par leurs bords opposés entre des pinces dans un circuit électrique. Pour obtenir un bon contact conducteur For the measurement of the specific resistance (resistivity), the plates or the sheets are taken by their opposite edges between clamps in an electrical circuit. To obtain good conductive contact

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

659 723 659,723

6 6

entre ces pinces et les fibres conductrices dans les bords de la plaque prise dans les pinces, ces bords sont nettoyés et recouverts d'une peinture d'argent. between these clips and the conductive fibers in the edges of the plate taken in the clips, these edges are cleaned and covered with a silver paint.

Les mesures ont donné les résultats suivants (valeurs moyennes): The measurements gave the following results (average values):

5 5

mesura une réflexion de 92 pour cent pour une résistance spécifique de 0,43 fi • cm et une transmission de 0 pour cent. measured a reflection of 92 percent for a specific resistance of 0.43 fi • cm and a transmission of 0 percent.

Des plaques analogues (mêmes dimensions) furent fabriquées à partir des compositions mentionnées ci-dessous. On mesura la réflexion, la transmission et la résistance spécifique. Similar plates (same dimensions) were made from the compositions mentioned below. We measured the reflection, the transmission and the specific resistance.

Cela prouve que les plaques moulées par injection de 2,3 mm d'épaisseur se trouvaient à la limite entre une efficacité de blindage satisfaisante et non satisfaisante (35 dB) pour certaines applications. Voir zone A dans la figure 4. This proves that the injection molded plates of 2.3 mm thickness were at the limit between a satisfactory shielding efficiency and unsatisfactory (35 dB) for certain applications. See zone A in figure 4.

Exemple 3: Example 3:

Un faisceau (fil) de filaments plat similaire, imprégné de résine comme dans l'exemple 2, fut haché en granules de 1 cm de longueur et comme dans l'exemple 2 mélangé à des granulés de résine pure (Cycolac) dans la proportion souhaitée. Ces granulés de résine avaient 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 fut extrudé de manière à produire un fil rond et coupé de façon à former des grains composés contenant approximativement 1,1 pour cent en volume de fibres métalliques (voir exemple 2). Les grains composés furent ensuite mélangés à sec aux granulés en matière plastique pure dans la proportion de 50/50 et ensuite introduits dans la machine à injection du type Maurer possédant 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 dans les environs immédiats de l'orifice d'injection, cette dernière doit de préférence être effectuée à un rythme lent et/ou il faudra appliquer une surpression à la fin du processus d'injection, qui doit être maintenue aussi basse que possible. Les plaques moulées par injection avaient une épaisseur de 5 mm. La longueur moyenne L des fibres fut déterminée en coupant de très fines tranches de ces plaques et en dissolvant ensuite la résine de ces tranches et en analysant le réseau restant des fibres sous un microscope. La zone B de la figure 4 correspond à la distribution des longueurs de fibres ainsi déterminée. Les mesures de la protection et de la conductivité ont été effectuées comme décrit plus haut. Les résultats sont rassemblés dans le tableau ci-dessous: A bundle (thread) of similar flat filaments, impregnated with resin as in Example 2, was chopped into granules of 1 cm in length and as in Example 2 mixed with granules of pure resin (Cycolac) in the desired proportion . These resin granules had the usual dimensions (of the order of 0.5 cm in length, 0.5 cm in width and 0.2 cm in thickness). The mixture was extruded to produce a round wire and cut to form compound grains containing approximately 1.1 percent by volume of metal fibers (see Example 2). The compound grains were then dry mixed with pure plastic granules in the proportion of 50/50 and then introduced into the Maurer type injection machine having a die of 0.95 cm in diameter. The same temperatures are applied as in Example 2. If the shielding characteristics must also be satisfactory in the immediate vicinity of the injection orifice, the latter must preferably be carried out at a slow rate and / or it will be necessary to apply an overpressure at the end of the injection process, which should be kept as low as possible. The injection molded plates were 5 mm thick. The average length L of the fibers was determined by cutting very thin slices of these plates and then dissolving the resin from these slices and analyzing the remaining network of fibers under a microscope. Zone B of FIG. 4 corresponds to the distribution of the lengths of fibers thus determined. Protection and conductivity measurements were made as described above. The results are collated in the table below:

Exemple 4: Example 4:

Des granules plats contenant 20 400 fibres parallèles en acier inoxydable de 8 um de diamètre et de 3 mm de longueur, noyés dans 8 pour cent en poids de résine acrylate K70 (de l'entreprise Kontakt Chemie), furent ajoutés directement en remuant soigneusement à une solution de 45 pour cent d'une résine thermodurcissable de polyester Derakene 411 dans le styrolène. Les fibres en provenance des granules furent dispersées de manière uniforme et au hasard dans la résine, et les accélérateurs habituels furent ajoutés, tout comme un catalyseur. La masse relativement liquide fut moulée en plaques de 30 cm x 30 cm x 3 mm et désaérée. Le moule était fermé et tournait pendant le processus de durcissement à froid, afin d'éviter que les fibres métalliques se déposent sur le fond du moule. La plaque durcie contint 0,5 pour cent en volume de fibres métalliques. Dans la figure 4 cette composition de mélange correspond au point G. On Flat granules containing 20,400 parallel stainless steel fibers 8 µm in diameter and 3 mm in length, embedded in 8 percent by weight of K70 acrylate resin (from Kontakt Chemie), were added directly with careful stirring. a 45 percent solution of a Derakene 411 polyester thermosetting resin in styrene. The fibers from the granules were dispersed uniformly and randomly in the resin, and the usual accelerators were added, as was a catalyst. The relatively liquid mass was molded into 30 cm x 30 cm x 3 mm plates and deaerated. The mold was closed and turned during the cold hardening process to prevent the metal fibers from settling on the bottom of the mold. The hardened plate contains 0.5 percent by volume of metallic fibers. In FIG. 4, this mixture composition corresponds to point G.

Des exemples et des résultats dérivèrent des 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'équation C = 3,34 D/L—0,137. Suivant l'invention, la zone située entre les deux droites 1 et 2 détermine les conditions optimales pour C, D et L accordant une efficacité suffisante de blindage aux plaques d'une épaisseur 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 figure 4 est la limite inférieure pour l'obtention d'un blindage suffisant. Cette droite correspond à l'équation C = D/L—0,18. Examples and results derived from the limits for the fiber volume concentration (C%) as a function of the D / L ratio of the fibers. Line 1 of fig. 4 corresponds to C = 1.4 D / L — 0.12, the line 2 represents the equation C = 3.34 D / L — 0.137. According to the invention, the zone located between the two lines 1 and 2 determines the optimal conditions for C, D and L granting sufficient shielding efficiency to plates with a thickness of less than 3 mm. For articles in the form of a plate or sheet with a thickness of between 3 and 6 mm, the straight line 3 in FIG. 4 is the lower limit for obtaining sufficient shielding. This line corresponds to the equation C = D / L — 0.18.

Exemple 5: Example 5:

Un faisceau non tordu et substantiellement rond d'environ 10 000 filaments AISI 316L Bekinox11 en acier inoxydable d'un diamètre équivalent de 0,004 mm fut imprégné et gainé, par exemple, d'une solution de Dynapol L850 de la manière décrite dans l'exemple 1 pour former un fil. Des granules de 0,5 cm de longueur furent coupés de ce fil et mélangés à sec dans la proportion appropriée aux granulés Cycolac-KJB afin de produire des grains. Les grains furent à leur tour fabriqués par extrusion dans l'extrudeuse Samafor 45 (exemple 1) et continrent environ 0,5 pour cent en volume de fibres. On choisit une longueur de 1 cm. Après un nouveau mélange à sec de ces grains avec une quantité pondérale égale de granulés Cycolac-KJB, le mélange fut introduit dans la machine à injection utilisée dans l'exemple 1 afin de former une plaque de 2,3 mm d'épaisseur. On obtint une dispersion uniforme d'environ 0,23% en volume de fibres dans la plaque; la longueur moyenne des fibres fut estimée à 45 environ 0,7 mm. Ce résultat est indiqué par la ligne H de la figure 4. Les performances antistatiques de cette plaque furent estimées en frottant un tampon textile sur la plaque de manière à générer une charge électrique sur sa surface. La plaque fut ensuite placée à proximité d'une certaine quantité de fine poussière de cendre de cigarettes so sur une table. La poussière de cendre ne montra pas une tendance sensible à se soulever de la table et à se déposer sur la face inférieure de la plaque. An untwisted and substantially round bundle of about 10,000 AISI 316L Bekinox11 stainless steel filaments with an equivalent diameter of 0.004 mm was impregnated and sheathed, for example, with a solution of Dynapol L850 as described in the example 1 to form a wire. 0.5 cm long granules were cut from this wire and dry blended in the proper proportion to the Cycolac-KJB granules to produce grains. The grains were in turn made by extrusion in the Samafor 45 extruder (Example 1) and contained about 0.5 percent by volume of fiber. We choose a length of 1 cm. After a new dry mixing of these grains with an equal quantity by weight of Cycolac-KJB granules, the mixture was introduced into the injection machine used in Example 1 in order to form a plate 2.3 mm thick. A uniform dispersion of about 0.23% by volume of fibers in the plate was obtained; the average length of the fibers was estimated at about 45 0.7 mm. This result is indicated by line H in FIG. 4. The antistatic performance of this plate was estimated by rubbing a textile pad on the plate so as to generate an electric charge on its surface. The plate was then placed near a certain amount of fine cigarette ash dust so on a table. The ash dust did not show a noticeable tendency to rise from the table and settle on the underside of the plate.

Par ailleurs, lorsqu'on répéta le même essai de poussière antistatique avec une plaque de résine pure Cycolac-KJB, dépourvue de 55 fibres métalliques, la poussière de cendre fut immédiatement attirée par la plaque. Furthermore, when the same anti-static dust test was repeated with a plate of pure Cycolac-KJB resin, devoid of 55 metallic fibers, the ash dust was immediately attracted to the plate.

Exemple 6: Example 6:

Environ 10000 fibres d'acier inoxydable Bekinox - sous forme de 60 mèche, dont les fibres avaient un diamètre équivalent de 0,0074 mm, ont été imprégnées et gainées avec de la résine Dynapol L850, Approximately 10,000 Bekinox stainless steel fibers - in the form of a wick, whose fibers had an equivalent diameter of 0.0074 mm, were impregnated and sheathed with Dynapol L850 resin,

comme expliqué dans l'exemple 1. Le fil a présenté une teneur en fibres métalliques d'environ 25% en volume. On a tronçonné ce fil en granules de 0,6 cm, respectivement 0,3 cm de longueur et on a ß mélangé les granules par culbutage à sec avec des granules de matière plastique Cycolac-KJB (grey), obtenant ainsi une composition contenant 0,5 pour cent en volume de fibres métalliques, le complément étant la résine. On a introduit directement le mélange as explained in Example 1. The wire had a metal fiber content of about 25% by volume. This wire was cut into granules of 0.6 cm, respectively 0.3 cm in length and the granules were mixed by dry tumbling with plastic granules Cycolac-KJB (gray), thus obtaining a composition containing 0 , 5 percent by volume of metal fibers, the balance being resin. The mixture was introduced directly

Réflexion (%) Reflection (%)

Transmission (%) Transmission (%)

Résistance spécifique (Ci ■ cm) Specific resistance (Ci ■ cm)

Noryl Noryl

65 65

0 0

2 2

Lexan Lexan

71 71

0 0

3 3

Cycolac Cycolac

65,5 65.5

0 0

4 4

D D

(mm) (mm)

L (mm) L (mm)

C (%) VS (%)

R (%) R (%)

Résistance spécifique (fi • cm) Specific resistance (fi • cm)

Transmission (%) Transmission (%)

Point de la figure 4 Figure 4 point

0,008 0.008

3 3

0,25 0.25

70 70

1,44 1.44

0 0

C VS

0,004 0.004

3 3

0,25 0.25

87 87

1,68 1.68

0 0

D D

0,004 0.004

3 3

0,50 0.50

84 84

3,11 3.11

0 0

E E

0,004 0.004

3 3

0,12 0.12

70 70

15,1 15.1

0 0

F F

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

Réflexion (%) Reflection (%)

Transmission (%) Transmission (%)

Résistance spécifique (Cl ■ cm) Specific resistance (Cl ■ cm)

Cycolac Cycolac

68 68

0 0

4 4

7 7

659 723 659,723

dans la trémie d'une machine de moulage par injection du type Stubbe SI 50/235 (pression de fonctionnement: 130 kg/cm2, pression d'injection: 30 kg/cm2). La température à l'orifice d'injection était de 205: C et la durée d'injection a été de 4 s pour une plaque moulée de 30 cm par 30 cm et de 3 mm d'épaisseur. Les fibres métalliques étaient réparties pratiquement uniformément dans la matière plastique. Les propriétés électriques sont données dans le tableau ci-dessous (valeurs moyennes) : in the hopper of an injection molding machine of the Stubbe SI 50/235 type (operating pressure: 130 kg / cm2, injection pressure: 30 kg / cm2). The temperature at the injection port was 205: C and the injection time was 4 s for a molded plate 30 cm by 30 cm and 3 mm thick. The metal fibers were distributed almost uniformly throughout the plastic. The electrical properties are given in the table below (average values):

Longueur de fibres dans le granule (mm) Fiber length in the pellet (mm)

Réflexion (%) Reflection (%)

Transmission (%) Transmission (%)

Résistance spécifique (£2 • cm) Specific resistance (£ 2 • cm)

3 6 3 6

70 67 70 67

0 0 0 0

7 11 7 11

La valeur de la réflexion pour une teneur en fibres métalliques de 0,5 pour cent dans la matière plastique donne encore une efficacité de blindage de plus de 25 dB. The value of the reflection for a metal fiber content of 0.5 percent in the plastic material still gives a shielding efficiency of more than 25 dB.

D'après notre expérience, on peut escompter une valeur de blindage suffisante (25 dB) avec une quantité moindre de fibres d'acier inoxydable d'un diamètre (D) d'environ 0,0065 mm et avec une alimentation directe de la machine de moulage par injection avec un mélange contenant des granules d'environ 3 à 5 mm de longueur et contenant environ 65 pour cent en volume de fibres métalliques, par exemple environ 10000 fibres par granule. In our experience, a sufficient shielding value (25 dB) can be expected with a smaller amount of stainless steel fibers with a diameter (D) of about 0.0065 mm and with a direct supply from the machine. injection molding with a mixture containing granules of about 3 to 5 mm in length and containing about 65 percent by volume of metallic fibers, for example about 10,000 fibers per granule.

Cette expérience prouve donc qu'un bon blindage peut être obtenu par introduction directe de granules au stade du moulage par injection, ce qui élimine l'opération intermédiaire de granulation. This experience therefore proves that good shielding can be obtained by direct introduction of granules at the injection molding stage, which eliminates the intermediate granulation operation.

Pour manufacturer des articles à partir de mousse thermoplastique dans des moules, on peut utiliser, comme décrit ci-dessus, un mélange prédéterminé de granulés en matière plastique pure 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 matière plastique pure et à une quantité appropriée de grains composés. To manufacture articles from thermoplastic foam in molds, a predetermined mixture of pure plastic granules containing an appropriate amount of a blowing agent can be used, as described above. It is also possible to mix the powdered blowing agent with pure plastic granules and an appropriate quantity of compound grains.

Les granulés peuvent être, par exemple, humidifiés de sorte que la poudre qui y adhère puisse s'étendre de manière suffisamment homogène. Ensuite, le mélange peut être introduit dans la machine à injection de la manière habituelle. The granules can, for example, be moistened so that the powder which adheres thereto can spread sufficiently homogeneously. Then, the mixture can be introduced into the injection machine in the usual way.

Pour la préparation d'articles en élastomères thermoplastiques (comprenant par exemple un polyester élastomère Hytrel), on peut utiliser des granulés d'élastomère mélangés à une proportion appropriée de grains composés préparés sur la base du même élastomère. Cependant, les forces de cisaillement doivent être particulièrement faibles au cours du malaxage et du moulage. For the preparation of articles made of thermoplastic elastomers (comprising for example a polyester elastomer Hytrel), it is possible to use elastomer granules mixed with an appropriate proportion of compound grains prepared on the basis of the same elastomer. However, the shear forces must be particularly low during mixing and molding.

Pour le moulage de feuilles à fibres préimprégnées (prepregs), il est possible de disperser les fibres conductrices préliminairement dans la résine liquide en concentration appropriée. Pour le moulage en masse (bulk molding) de mélanges visqueux de résine et de fibres, les fibres conductrices peuvent être dispersées dans la masse de façon similaire. For the molding of sheets with prepreg fibers (prepregs), it is possible to disperse the conductive fibers beforehand in the liquid resin in appropriate concentration. For bulk molding of viscous mixtures of resin and fibers, the conductive fibers can be dispersed in the mass in a similar manner.

Il est possible aussi de mélanger préliminairement les fibres conductrices à d'autres fibres, par exemple des fibres de renforcement telles que des fibres de verre, des fibres de carbone, des fibres en po-lyaramide, et de disperser ce mélange de fibres d'une manière ou d'une autre dans la résine. Pour l'incorporation aux résines thermoplastiques, il est possible de remplacer le fil décrit plus haut, composé de fibres conductrices noyées dans des plastiques, par un fil contenant un mélange de fibres de verre et de fibres conductrices dans la proportion souhaitée. Il est aussi possible d'imprégner des faisceaux de fibres de verre disposés côte à côte avec des faisceaux 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 proportion pondérale appropriée et de les introduire dans la machine à mouler, tout en ajoutant, si on le désire, une quantité appropriée de granulés en matière plastique pure (matière brute principale). It is also possible to preliminarily mix the conductive fibers with other fibers, for example reinforcing fibers such as glass fibers, carbon fibers, po-lyaramide fibers, and to disperse this mixture of fibers. one way or another in the resin. For incorporation into thermoplastic resins, it is possible to replace the wire described above, composed of conductive fibers embedded in plastics, by a wire containing a mixture of glass fibers and conductive fibers in the desired proportion. It is also possible to impregnate bundles of glass fibers arranged side by side with bundles of conductive fibers to form the wire. Finally, it may be preferable to mix yarns containing reinforcing fibers and cut into granules with yarns containing conductive fibers and cut into granules in an appropriate weight proportion and to introduce them into the molding machine, while adding, if if desired, an appropriate quantity of granules made of pure plastic (main raw material).

Une méthode intéressante visant à distribuer dans le plastique un pourcentage très peu élevé de fibres conductrices telles que des fibres métalliques consiste à utiliser une mèche mélangée contenant des fibres textiles thermoplastiques possédant un point de fusion relativement bas entremêlées à un pourcentage souhaité de ces fibres métalliques. La mèche mélangée est ensuite imprégnée, ou imprégnée et enveloppée de, par exemple, un polymère à poids moléculaire relativement peu élevé afin d'obtenir un fil qui, après solidification, est ensuite haché en granules. Lorsqu'on ajoute les granules aux granulés en matière plastique et qu'on traite à chaud le mélange, les fibres textiles thermoplastiques dans les granules sont amollies et disparaissent dans la matière plastique. Le fait de prémélanger les fibres métalliques entre lesdites fibres textiles permet une meilleure séparation des fibres métalliques dans le plastique et élimine toute chance d'agglomération des fibres métalliques au cours du malaxage à chaud précédant le moulage. An interesting method of distributing a very small percentage of conductive fibers such as metallic fibers into the plastic consists in using a mixed wick containing thermoplastic textile fibers having a relatively low melting point intermingled with a desired percentage of these metallic fibers. The mixed wick is then impregnated, or impregnated and wrapped with, for example, a relatively low molecular weight polymer in order to obtain a yarn which, after solidification, is then chopped into granules. When the granules are added to the plastic granules and the mixture is heat treated, the thermoplastic textile fibers in the granules are softened and disappear in the plastic. Premixing the metal fibers between said textile fibers allows better separation of the metal fibers in the plastic and eliminates any chance of agglomeration of the metal fibers during the hot kneading prior to molding.

Certains autres additifs du plastique peuvent à leur tour favoriser les propriétés de blindage soit en améliorant la conductivité électrique du plastique grâce à ses propres propriétés électriques ou en facilitant la dispersion des fibres conductrices au cours du traitement ou grâce aux deux phénomènes en même temps. Certains inhibiteurs de flamme ajoutés au cours de la préparation de la matière plastique brute ont amélioré le comportement de blindage en même temps que l'incorporation des fibres en acier inoxydable dans les plastiques, comme décrit ci-dessus. Certain other plastic additives can in turn promote the shielding properties either by improving the electrical conductivity of the plastic by virtue of its own electrical properties or by facilitating the dispersion of the conductive fibers during the treatment or by virtue of the two phenomena at the same time. Some flame inhibitors added during the preparation of the raw plastic have improved the shielding behavior along with the incorporation of the stainless steel fibers into the plastics, as described above.

L'invention a été décrite en particulier à la lumière de son utilisation de blindage des ondes de haute fréquence. Dans le cas où le rapport L/D des fibres conductrices minces dans la matière plastique est considérable, les ondes électromagnétiques de fréquence radar peuvent être fortement absorbées. La concentration volumique des fibres peut dans ce cas être très faible, étant donné qu'une bonne conductivité n'est pas exigée pour le camouflage contre les ondes radar. Ici, la résistivité de surface des plaques en plastique contenant des fibres conductrices dispersées sera de préférence supérieure à 100 Q/carré. Une valeur de réflexion de 10 pour cent suffit, mais généralement elle sera de l'ordre de 40 à 50 pour cent. Le rapport entre la concentration de fibres et D/L correspondra le plus souvent à un point dans la zone située à gauche de la droite 2 dans la figure 4 pour des concentrations inférieures à 0,25 pour cent en volume. The invention has been described in particular in the light of its use for shielding high frequency waves. In the case where the L / D ratio of the thin conductive fibers in the plastic is considerable, the electromagnetic waves of radar frequency can be strongly absorbed. The fiber volume concentration can be very low in this case, since good conductivity is not required for camouflage against radar waves. Here, the surface resistivity of the plastic plates containing dispersed conductive fibers will preferably be greater than 100 Q / square. A reflection value of 10 percent is sufficient, but generally it will be in the range of 40 to 50 percent. The ratio of fiber concentration to D / L will most often correspond to a point in the area to the left of line 2 in Figure 4 for concentrations below 0.25 percent by 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 dispersion dans la matière plastique peut être réalisée sous l'effet de forces de cisaillement suffisamment petites afin de neutraliser la disposition ou la tendance des fibres a se briser. Peut-être faudra-t-il aussi adapter les conditions de moulage par injection: la rhéologie des plastiques au cours du moulage et la vitesse d'injection. Le diamètre de la filière sera égal à au moins deux fois l'épaisseur de la plaque à mouler. Stainless steel fibers were used in the examples. Other electrically conductive fibers can in principle also be used, for example glass fibers having a metallic coating, provided that the dispersion in the plastic material can be achieved under the effect of sufficiently small shear forces in order to neutralize the disposition or tendency of the fibers to break. It may also be necessary to adapt the conditions of injection molding: the rheology of plastics during molding and the speed of injection. The diameter of the die will be at least twice the thickness of the plate to be molded.

Outre les polymères décrits dans les exemples, de nombreuses 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 polycarbonates, les polyacétates, les poly-arylates, le chlorure de polyvinyle, les fluoropolymères, tels que le fluorure de polyvinylidène, les polyoléfines, les polyacétals, le poly-styrol, etc. In addition to the polymers described in the examples, many other resins can be used to produce the finished product which contains conductive fibers. By way of nonlimiting examples, these include polycarbonates, polyacetates, poly-arylates, polyvinyl chloride, fluoropolymers, such as polyvinylidene fluoride, polyolefins, polyacetals, poly-styrol, etc. .

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

R R

3 feuilles dessins 3 sheets of drawings

Claims (10)

659723 659723 2 2 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un matériau composite à base de matière plastique ayant au moins des parties conductrices d'électricité prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: 1. Method for manufacturing a plastic-based composite material having at least predetermined electrically conductive parts, characterized in that it comprises the following steps: (a) préparation d'un composé en matière plastique (3) ayant une teneur en fibres conductrices allant de 20 pour cent à 70 pour cent en volume et incluant un arrangement de fibres parallèle, (a) preparation of a plastic compound (3) having a conductive fiber content ranging from 20 percent to 70 percent by volume and including a parallel fiber arrangement, (b) mélange de ce composé en provenance de l'étape (a) avec un volume prédéterminé de matière plastique pure, et (b) mixing this compound from step (a) with a predetermined volume of pure plastic material, and (c) chauffage dudit mélange et traitement du mélange chauffé tout en maintenant des conditions de cisaillement faible afin d'éviter une rupture excessive des fibres, mais avec un cisaillement suffisant pour distribuer de manière égale les fibres (4) dans le plastique. (c) heating said mixture and treating the heated mixture while maintaining low shear conditions to avoid excessive fiber breakage, but with sufficient shear to distribute the fibers (4) evenly in the plastic. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matière plastique pure de l'étape (b) est constituée des granulés en matière plastique. 2. Method according to claim 1, characterized in that the pure plastic material of step (b) consists of the plastic granules. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape suivante de la mise en forme du matériau par extrusion du mélange traité à travers une filière. 3. Method according to claim 1, characterized in that it comprises the following stage of the shaping of the material by extrusion of the treated mixture through a die. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape suivante de la mise en forme du matériau par moulage par injection du mélange traité. 4. Method according to claim 1, characterized in that it comprises the following stage of the shaping of the material by injection molding of the treated mixture. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le volume de la matière plastique pure est ajusté de manière à obtenir un fil extrudé dans lequel la teneur en fibres conductrices est comprise entre 0,5 pour cent et 2 pour cent en volume. 5. Method according to claim 3, characterized in that the volume of the pure plastic material is adjusted so as to obtain an extruded wire in which the content of conductive fibers is between 0.5 percent and 2 percent by volume. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape suivante de hachage du fil extrudé en grains (4) ayant une longueur comprise entre 0,4 cm et 1,2 cm. 6. Method according to claim 5, characterized in that it comprises the following step of chopping the extruded grain grain (4) having a length between 0.4 cm and 1.2 cm. 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape suivante du mélange des grains à un volume prédéterminé de matière plastique pure de manière à produire un mélange dans lequel 0,05 pour cent à 0,5 pour cent en volume de fibres est distribué de manière uniforme, lequel mélange est transformé en un matériau dans lequel le rapport D/L varie de 0,0005 à 0,008 pour la majeure partie des fibres, D étant le diamètre équivalent et L la longueur des fibres. 7. The method of claim 6, characterized in that it comprises the following step of mixing the grains with a predetermined volume of pure plastic material so as to produce a mixture in which 0.05 percent to 0.5 percent by volume of fibers is distributed uniformly, which mixture is transformed into a material in which the ratio D / L varies from 0.0005 to 0.008 for the major part of the fibers, D being the equivalent diameter and L the length of the fibers. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la résine dans les grains a un point d'amollissement et de fusion tout au plus égal à celui de la matière plastique avec laquelle il est mélangé. 8. Method according to claim 7, characterized in that the resin in the grains has a softening and melting point at most equal to that of the plastic with which it is mixed. 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le matériau est mis en forme par extrusion à travers une filière. 9. Method according to claim 7, characterized in that the material is shaped by extrusion through a die. 10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le matériau est mis en forme par moulage par injection. 10. Method according to claim 7, characterized in that the material is shaped by injection molding.
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