Brevet FR2314958A1 — publié le 19770114

La présente invention se rapporte à un nouveau type d'étoffe pour le renforcement des matières plastiques ; elle concerne également les corps en manière plastique armée ainsi renforcés. Le renforcement des matières plastiques par une étoffe, tissée ou non, notamment en fils ou en fibres de verre, est en soi connu depuis fort longtemps. I1 n'est donc pas utile de décrire cette technique très largement répandue. Récemment, on a proposé de renforcer par des tissus de verre fins les plaquettes en matière plastique utilisées comme support pour les circuits imprimés de l'industrie électronique. Pour réaliser ces tissus légers% on utilise des fils de verre à filaments continus dont le titre global est relativement faible, . . .. .. par exemple inférieur A cent deniers, et dont le titre au brin unitaire est également faible, par exemple inférieur à cinq microns. L'opération de tissage de ce fil est très délicate, car il est très fragile, assez peu résistant aux efforts transversaux, comme les frottements, et à l'éraillage. Cela entrain une diminution substantielle de la résistance de ces tissus. Pour pallier en partie ces inconvénients et permettre au fil de résister à l'éraillage, on a proposé, d'une manière bien classique, soit d'encoller fortement ces fils, soit, de préférence, de leur donner une torsion dite de cohésion (de l'ordre de cent tours par mètre). Dans un cas comme dans l'autre, il s'agit d'opérations longues et coûteuses, que l'on cherche à supprimer. La présente invention pallie ces inconvénients. Elle se rapporte à une étoffe tissée, tricotée ou autre, pour le renfort des matières plastiques à base de fils de verre à filaments continus. Cette étoffe perfectionnée, constituée, pour partie essentielle, d'un fil de verre guipé, se caractérise en ce que - le guipage est effectué dans un seul sens, à spires serrées ; - le fil enrobant est en une matière chimique sensiblement identique à la matière chimique constituant la matière plastique à renforcer. De préférence, le fil de verre guipé selon l'invention constitue les deux directions principales de l'étoffe, Par "fil guipé serré", on désigne un fil formé par l'enroulement regulier et sensiblement jointif en hélice d'un fil, dénomme enrobant, autour d'un autre fil sensiblement rectiligne formant me. Dans le cas présent, le fil de verre à filaments continus (silionne) forme l'âme. Le guipage est simple, c'est-a-dire qu'il n'y a qu'un seul fil enrobant enroulé dans un seul sens, ce qui, d'une part, diminue les frais de fabrication et, d'autre part et surtout, améliore le pouvoir couvrant du fil enrobant sur le fil d' me. Le fil enrobant est un fil multifilamentaire, grège ou textu ré. L'opération de guipage est effectuée de manière connue. La torsion de guipage, c'est-à-dire le nombre de tours du fil enrobant par mètre autour du fil d'bne, dépend de différents facteurs, tels que le titre du fil et des filaments d'âme et enrobant, du couvrant désiré, etc.. I1 est indispensable que l'enroulement du fil enrobant autour du fil d'âme soit sensiblement jointif et régulier. Un guipage trop loche ne permettrait pas un travail aisé ultérieur des fils guipés, car la résistance à l'éraillage serait encore insuffisante.Pour des titres de fils d'âme inférieurs à cent deniers, des torsions de guipage comprises entre six cents et quinze cents tours par mètre, et avantageusement voisines de huit cents tours par mètre, conviennent bien. Les fils de verre ainsi guipés sont ensuite transformés en étoffe par tous moyens appropriés, tels que tissage, tressage ou tricotage, puis, s'il y a lieu, pré-imprégnés, et, enfin, utilisés tels que pour le renfort des-matières plastiques armées. Les résines à renforcer peuvent être de natures très variées. Généralement, ce sont des résines thermodurcissables, telles que celles en polyester. On peut également utiliser des résines thermoplastiques, telles que celles en polyamide, notamment du type polyamide aromatique, résistantes à haute température (résines thermostables), en polyimide ou analogue, en chlorure de polyvinyle, en polyoléfine, en acrylonitrile. Généralement, on cherche des résines ayant une bonne stabilité dimensionnelle aux variations de température. Comme déjà dit, la nature chimique du polymère constituant le fil enrobant du fil guipé est sensiblement identique à la nature chimique du polymère constituant la matière plastique à renforcer. Si, par exemple, la résine est en polyester, le fil enrobant est en polyester. Pour une résine en polyamide aromatique, l'enro- bant sera en polyamide, de préférence en polyamide aromatique pour une résine en chlorure de polyvinyle, l'enrobant sera en chlorofibres ; pour une résine en polypropylène, il sera en poly propylène, etc.. Un technicien déterminera facilement de telles combinaisons. On avait déjà proposé de guiper des fils de verre (brevet français 2 220 610) ou de carbone (brevet français 2 138 297) en vue de leur emploi comme renforts de stratifiés. Mais, dans un cas comme dans l'autre, il s'agissait de donner une légère cohésion à l'ensemble, le guipage étant relativement lâche. De plus, dans ces deux cas, l'enrobant pouvait etre en une matière textile quelconque, et non nécessairement en fil à filaments continus de même composition chimique que la matière plastique à renforcer. La fonction de ce guipage est exclusivement de renforcer la résistance à la traction du fil d'âme et également la capacité du fil ainsi lié à etre tissé. Les étoffes de fils guipés conformément à l'invention, après tissage, ou tricotage, ou autre, sont utilisées pour le renfort de matières plastiques. Par rapport aux techniques actuelles, elles sont plus faciles et plus sûres à fabriquer, d'une manipulation aisée, et conduisent à des produits armés présentant de meilleures propriétés, notamment une excellente adhésion entre l'armature de renfort et la résine, ce qui était toujours délicat à obtenir. De plus, les produits réalisés à partir de telles résines armées conservent d'excellentes propriétés diélectriques, puisque l'on n'introduit pas d'autre corps que le verre dans la résine, cé qui permet d'utiliser ces étoffes avec succès dans la fabrication des plaquettes de circuits imprimés pour l'industrie électronique et les gaines d'isolation électrique. Enfin, il n'est plus utile de tordre ou d'encoller préalablement les filaments avant leur transformation en étoffe. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisa tion qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif. EXEMPLE 1 : Sur une guipeuse, on prépare un fil guipé de la manière suivante - Sme : fil de silionne de vingt-huit décitex (dtex), brin élémentaire de cinq microns, sensiblement sans torsion - enrobant : fil de polyester à filaments continus, cinquante dtex, vingt-deux brins ; - torsion de guipage : huit cents tours par mètre en S, simple guipage, ce qui donne un enroulement en hélice régulier et jointif. La proportion en poids du fil de polyester dans le fil guipé est de soixante pour cent environ. On utilise ce fil guipé en chaine et en trame d'un tissu armure toile selon une contexture carrée. Ce tissu est utilisé pour la fabrication des plaquettes de circuits imprimés comme renfort de résine polyester. EXEMPLE 2 On réalise un fil guipé comme suit - âme : fil de silionne de trois cent quarante dtex, brin élé- mentaire de cinq microns, sans torsion ; - enrobant : fil de polyester de cinquante dtex, vingt-deux brins, grège ; - guipage : guipage simple à deux mille deux cents tours par mètre, en S. Dans le fil guipé, la proportion de polyester est de vingt et un et demi pour cent en poids environ. On transforme ce fil guipé en un tube tresse que l'on chauffe de manière a faire fondre le fil enrobant, puis, en continu, on enrobe ce tube dans une résine polyester réticulable que l'on réticule à la chaleur. On obtient, ainsi, une gaine d'isolation pou les fils électriques. EXEMPLE 3 On réalise un fil guipé comme suit - âme : fil de silionne de mille trois cent soixante dtex, brin élémentaire de sept microns, sans torsion ; - enrobant : fil de polyamide aromatique, connu dans le commerce sous la marque NOMEX, de troix cents dtex ; - guipage : guipage simple, à mille deux cents tours par mètre en S. Comme dans les exemples précédents, le fil guipé est constitué par un enroulement en hélice régulier et jointif, dans lequel la proportion en poids de fil de polyamide aromatique est de vingtdeux pour cent environ. Avec ce fil guipé, on réalise un tissu tissé servant à -renfor- cer des résines de polyamide aromatique, et les éléments stratifiés ainsi obtenus sont utilisés avec succès dans la fabrication d'élB- ments pour l'industrie spatiale et aéronautique. REVENDICATIONS 1/ Etoffe pour le renforcement des matières plastiques, cons tituée, pour partie essentielle, de fils de verre guipés a filaments continus, caractérisée - en ce que le guipage du fil guipé est régulier et jointif, et est effectué dans un seul sens - en ce que le fil enrobant du fil dame en verre est en une matière chimique sensiblement identique à la matière chimique constituant la matière plastique à renforcer. 2/ Etoffe selon revendication 1, caractérisée en ce que le fil enrobant est un fil multifilamentaire. 3/ Etoffe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la torsion de guipage est comprise entre six cents et quinze cents tours par mètre, et est avantageusement voisine de huit cents tours par mètre. 4/ Etoffe selon l'une des revendications I a 3, caractérisée en ce que l'étoffe est tissée. 5/ Etoffe selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'étoffe est tricotée.