Brevet FR2029798A1 — publié le 19701023

L'invention concerne un procédé de détection de discontinuités de circuit dans des éléments conducteurs montés dans un pare-brise ou un support similaire. On sait qu'il est possible de fabriquer des pare-brise 5 ou des limettes arrière pour automobiles ou aéronefs, caractérisés par le fait qu'il y est incorporé un certain nombre d'éléments conducteurs très fins, lesquels sont en cuivre ou en un matériau similaire. Le nombre, la grosseur, l'écart mutuel et la forme des éléments conducteurs sont choisis de façon à ne pas entraver la trans-10 mission de la lumière à travers la fenêtre et, en même temps, ces éléments sont tels qu'il soit possible, par l'application d'une puis sance électrique à des barres omnibus appropriées ou des organes similaires disposés aux extrémités desdits éléments conducteurs, de faire passer un courant à travers eux et, de la sorte, de chauffer 15 le pare-brise ou la lunette arrière à des fins de désembuage ou de" dégivrage. On connaît différents procédés pour fabriquer des pare-brise de ce genre. Selon l'un de ces procédés,:les éléments conducteurs sont fabriqués par un procédé d'immersion non électrolytique, c'est-à-dire en plongeant dans un bain de métallisation approprié 20 une plaque de verre sur laquelle a été déposé, par exemple par des techniques d'évaporation et.de photogravure, un dessin convenable en un métal plus électropositif que le cuivre. En particulier, lorsqu'un parer-brise ou une lunette arrière à chauffage incorporé est ■ préparé de cette manière, il est probable qu'il y aura une ou plu-25 sieurs ruptures dans le tracé du circuit voulu. Antérieurement à l'invention, la détection de ces ruptures était une tâche excessive-: ment difficile et longue, impliquant ordinairement un examen optique de la pièce de verre à travers un microscope ou similaire. Dans le domaine de la chimie organique, on sait préparer 50 des substances cristallines liquides à phase chlolestérique. A ce sujet, on se référera au Brevet des Etats-Unis n° 3 114 836; au Brevet britannique n° 1 138 590 et à l'article de G.H.' Brown et W.G. Shaw dans "Chemical ReviewsV, vol. 57, n° 6, Décembre 1957, p. 1049, intitulé "L'état mésomorphique - Cristaux liquides". Bien que 55 l'on considère ordinairement que les cristaux apparaissent dans la matière à l'état solide, il a été observé que des cristaux se développent dans certains composés chimiques organiques à base de choies térol et similaires, et dans leurs mélanges, lorsque ces composés sont dans les limites d'une certaine gamme de température. Cela se 40 produit en dépit du fait que ces composés organiques ou mélanges 70 03346 2029798 sont dans un état d'arrangement moléculaire tel qu'un physicien qui examine leurs molécules les classifiera parmi les "liquides". On sait en outre que ces substances qui présentent de tels cristaux ont la propriété, dans une certaine partie de la gamme de température cans 5 laquelle les cristaux liquides à phase cholestérique existent, d'agir sur la lumière qu'ils transmettent ou réfléchissent, de manière à présenter différentes couleurs du spectre visible, cette coloration dépendant de la température, étant (par exemple) rouge à 20°C et violette à 25°G, les autres couleurs du spectre intervenant entre 10 ces limites. La température absolue à laquelle un tel changement de couleur se produit dépend de la substance concernée, de même que 1 largeur de la gamme de température de cette coloration. Dans certains cas, la gamme est très large, par exemple comprise entre 1°C et 100°C dans d'autres cas, elle est très étroite, s'étendant sur 5°C seule-15 ment ou moins. Les spécialistes dans la préparation et l'utilisation des compositions à cristaux liquides à phase cholestérique ont l'habitude de sélectionner un ou plusieurs dérivés appropriés du cholestérol, de les mélanger à un solvant ou véhicule approprié, tel que le chloroforme ou l'hexane, et de verser le mélange sur une feuille ou 20 tme plaque pour provoquer l'évaporation du solvant qui laisse une pellicule de matière cristalline liquide à phase cholestérique. On sait également que ces substances cristallines liquides à phase cholestérique peuvent être micro-encapsulées. (cf. brevet britannique -n° 1 1^8 590 précité). 25 A notre connaissance, il n'a été fait, dans l'état actuel de la technique, aucune proposition tendant à l'utilisation d'une pellicule d'une substance cristalline liquide à phase cholestérique pour détecter des discontinuités de circuit dans des pare-brise, lunettes arrière, etc. et similaires. 30 On a rencontré certaines difficultés dans la mise au point de l'invention sous ses aspects préférés. En particulier, le problème suivant s'est parfois posé : Lorsque la température ambiante ce l'équipement d'essai était supérieure à la gamme de température ce coloration de la substance cristalline liquide à phase cholestéri-35 que utilisée, l'application de puissance électrique aux barres o:mi-bus ne donnait lieu à aucune manifestation visible de la température représentative de discontinuités du circuit. D'autre part, si la température ambiante de l'équipement d'essai était nettement inférieure à la gamme de température de changement de couleur de la sub-40 stanee cristalline liquide, il était parfois nécessaire d'attendre 70 03346 2029798 pendant très longtemps et/ou d'appliquer une puissance relativement élevée au pare-brise ou à la lunette arrière pour produire un échauf-fement suffisant du pare-brise ou de la lunette arrière donnant lieu à une manifestation visible de 1-a température qui convienne. Un sto-5 ckage préalable des pièces à tester à basse température, comme tel peut être le cas dans un entrepôt non chauffé, aboutissait parfois au même résultat. Conformément à l'invention, les discontinuités de circuit dans un pare-brise, une lunette arrière ou un support similaire 10 chauffé par des conducteurs sont détectées en plaçant sur ce support une couche d'une substance cristalline liquide à phase cholestérique dotée d'une gamme appropriéè de température de changement de couleur, en appliquant un courant électrique aux conducteurs pour provoquer l'échauffement de ceux-ci et en observant îles changements 15 qui interviennent dans la couche de substance cristalline liquide. En particulier, les difficultés relatives aux variations de la température ambiante de l'équipement de contrôle et aux conditions préalables de stockage auxquelles a été soumis le support qui doit être testé sont résolues par l'utilisation, en tant que substance 20 cristalline liquide à phase cholestérique, d'un mélange d'au moins un premier ingrédient et un second ingrédient, le premier ingrédient ayant une gamme de température de changement de couleur qui s'étend sur une partie de la gamme de température comprise entre 20°-C et 32°C, et le second ingrédient ayant une gamme de température de 25 changement de couleur qui s'étend sur une partie différente de la gamme de température précitée de 20 à 32°C. On comprendra parfaitement l'invention à partir de la description précédente et de la description suivante, considérée en liaison avec les dessins annexés. 30 La figure 1 illustre l'utilisation d'un organe de contrôle selon l'invention, en association avec le support que l'on cherche à contrôler. . La figure 2 est une coupe passant par la ligne II-II de la figure 1. 35 Dans les dessins, auxquels on se référera, il a été repré senté une pièce support G, en verre ou similaire, et, incorporés dans cette pièce G, un.certain nombre d'éléments conducteurs 11, dont certains comportent des solutions de continuité indiquées en 12. Sur le verre est placé un dispositif 15 qui comprend une 40 couche d'une substance cristalline liquide à phase cholestérique 70 03346 2029798 appropriée 17, prise en sandwich entre une couche,16 de matière plastique souple et une seconde couche 18 de matière plastique souple. Pour fixer l'élément 15 à la pièce G, il peut être également prévu une bande 19 d'un matériau adhésif sur ses deux faces. Les ^ couches 16 et l8 peuvent être par exemple en téréphtalate de polyé-thylène ou en un autre matériau transparent approprié. La couche 17 de substance cristalline liquide à phase cholestérique peut être composée par exemple d'un mélange (en poids) de 45 fo de nonanoate de cholestéryle, de 50 % de linolinéate de jq cholestéryle et de 5 fo de chlorure de cholestéryle. Si cette substance cristalline liquide particulière est utilisée, elle a une gamme de température de changement de couleur comprise entre 1° et 100°C environ. Cela suppose la nécessité que la pièce G et l'ambiance du contrôle soient à 0°C environ au moins au moment où l'opération est commencée. Selon ce qui est indiqué dans la figure 1, lorsque les conducteurs 11 sont alimentés en puissance électrique (par exemple au moyen de barres omnibus appropriées ou similaires, non représentées); ceux des conducteurs 11 qui contiennent les discontinuités ou ruptures 12 ne s'échauffent pas et, en conséquence, les zô-20 nés de la pièce de contrôle 15 qui les recouvrent ne présentent pas de changement de couleur, alors que les zones qui recouvrent des conducteurs 11 en état de fonctionnement changent de couleur. Le contrôle peut viser simplement à déterminer si le nombre de conducteurs 11 qui sont en état de fonctionnement, est suf-25 fisamment élevé pour assurer un résultat convenable ou, si on le désire, le fait qu'un certain conducteur 11 soit resté froid peut servir de base pour un examen plus complet de ce conducteur particulier, en vue de réparer la rupture ou discontinuité lorsqu'elle est trouvée. A ce point de vue, on notera que l'invention ne doit pas 20 être considérée comme se limitant spécifiquement au contrôle de pare-brise à la suite de leur assemblage. L'invention sera également applicable, par exemple dans l'inspection de panneaux de verre qui comportent une trame de conducteurs sur l'une.de leurs faces, ces panneaux étant destinés à être incorporés ultérieurement dans un 25 pare-brise ou similaire du type précité. Les spécialistes de la préparation et de l'utilisation de compositions cristallines liquides à phase cholestérique ne rencontreront aucune difficulté dans le choix de compositions de ce genre qui donnent des résultats plus satisfaisants que celle qui a été indiquée ci-dessus. 70 03346 ' 5 2029798 Par exemple, il existe une composition, constituée de 20 fo en poids de propionate de cholestéryle et de 80 d'oléate de cholestéryle qui présente une gamme de température de changement de couleur comprise entre 25°C et 30°C environ. Si cette composi-5 tion est utilisée à la place de celle qui a été définie ci-dessus, il sera essentiel que le contrôle soit mené dans une ambiance maintenue à une température inférieure à 25°C. De plus, en particulier dans les cas où l'ambiance du contrôle ou la pièce de verre à contrôler est à une température nettement inférieure à 25°C, il arrive jO parfois que le temps nécessaire pour le développement, dans le verre G, d'un effet de chauffage suffisant pour provoquer l'apparition du changement de couleur atteigne une durée indésirable, par exemple de plusieurs minutes. Cette difficulté peut être surmontée si l'on utilise par exemple à la place de la substance précédente J5 une composition constituée essentiellement de 70 % en poids de my-ristate de cholestéryle et de J>0 % en poids de butyrate de cholestéryle. Ce mélange a une gamme de température de changement de couleur comprise entre 20 et 25°C environ. Il va de soi qu'avec ce mélange employé isolément, on doit vèiller à ce que ni la pièce 20 G ni l'ambiance du contrôle ne soient à une température supérieure à 25°C, car dans le cas contraire, on n'observerait pas le changement de couleur qui indiqué les discontinuités. Il est vrai en général que la plupart des substances cristallines liquides à phase cholestérique qui présentent un chan-25 gement de couleur suffisamment net ont une gamme de température qui ne dépasse guère 5°C environ, et, de ce fait, il est nécessaire, soit de prévoir un contrôle soigneux de la température de stockage de la pièce G avant l'essai et/ou de la température de l'ambiance de l'essai, soit d'adopter l'expédient ici proposé, à savoir l'uti-20 lisation d'un mélange approprié d'ingrédients, par exemple un mélange l/l de la composition oléate-propionate précitée avec la composition butyrate-myristate mentionnée ci-dessus. Dans d'autres cas, la couche 17 peut être composée d'une série de bandes, chaque bande étant en une substance cristalline liquide à phase cholestéri-25 que qui réagit à une gamme de température différente. Il a été constaté que le plus commode est d'utiliser un mélange de deux ou trois ingrédients appropriés, chacun d'entre eux étant un composé ou un mélange qui réagit dans une partie différente de la gamme de température comprise entre 20°C et 32°C 2j.0 environ. Cela permet en général d'obtenir une indication suffisante, 70 03346 ' 2029798 sans qu'il soit nécessaire d'exercer un contrôla quelconque sur température de l'ambiance de l'essai ou sur la température de st kage des pièces G avant leur vérification. 70 03346 2029798 REVENDICATIONS 1° Procédé de détection de discontinuités dans un grand nombre d'éléments conducteurs d'un circuit électrique, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en rapport avec ceux-ci une couche de substance cristalline liquide à phase cholestérique ayant une 5 gamme de températures de changement de couleur supérieure à la température de l'ambiance de l'essai, et à appliquer un courant électrique aux éléments conducteurs, 2° Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la substance cristalline liquide a une gamme de tempé-10 ratures de changement de couleur comprise entre 20°C et j52°C environ. 3° Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments conducteurs sont supportés par une pièce sensiblement plane, en un matériau transparent:. 15 4° Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les éléments conducteurs sont incorporés dans du verre. 5° Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la substance cristalline liquide à phase cholestérique est composée d'un mélange d'un premier ingrédient et d'un second 20 ingrédient, le premier ingrédient ayant une gamme de températures de changement de couleur se situant dans la partie, inférieure de la gamme de température allant de 20 à 32°C, et le second ingrédient étant constitué par une substance cristalline liquide à phase cholestérique ayant une gamme de températures de changement de couleur 25 se-situant dans la partie supérieure de la gamme comprise entre 20°G et 32°C environ. ô