Brevet FR2437250A1 — publié le 19800425

L'invention concerne un procédé pour la réalisation d'une couche de revêtement électriquement conductrice sur au moins une surface extérieure d'un corps isolant. Par ce procédé, on apporte une dispersion de particules conductfices et d'un liquide porteur et on procède au séchage de cette couche. L'invention s'étend à un corps pourvu d'un rev8tement conducteur réalisé par ce procédé. Des procédés de ce genre sont connus d'une manière générale d'après le brevet allemand 2 151 626. Cependant, avec ces procédés satisfaisants en soi9 conformes à l'état de la technique, apparait une difficulté résidant en ce que la dispersion constituée par les particules conductrices et le liquide porteur n'est pas résistante à l'usage, car, comme liquide porteur, on utilise à nouveau une dispersion9 à savoir une dispersion de résine synthétique dans l'eau0 En outre, les couches de revêtement conductrices rapportées conformément au procédé connu doivent entre chauffées ou passées au four pour leur séchage Le temps de séchage nécessaire est relativement long, ce qui rend le procédé compliqué et coûteux, notamment lors~ugune très grande épaisseur de couche conductrice est désirée. Enfin il peut arriver que les couches de revêtement connues sont dures ou cassantes, et possèdent une mauvaise adhérence sur la sous-couche de support. Il en résulte, lors du passage d'un courant élastique à travers la couche de revAtement, des emplacements surchauffés en raison de sections transversales locales plus résistantes dues à des fissures. l'invention a pour but de créer un procédé pour la réalisation d'une couche de revêtement électriquement conductrice sur au moins une surface extérieure d'un corps isolant, par lequel il soit possible, sans dispositifs spéciaux, de former des couches conductrices, même de très grande épaisseur, en utilisant une dispersion de particules conductrices résistant à l'usage, le temps de fabrication étant notablement réduit par rapport aux procédés de fabrication antérieurement connus. Il est expréssément entendu que le domaine d'application de l'invention concerne la fabrication de corps relati- vement étendus, par exemple la fabrication d'éléments chauffants tels que radiateurs pour le chauffage de locaux, ou de revue tements d'écrans protecteurs ou d'antennes, dans laquelle on obtient une réduction du temps nécessaire à la fabrication en série, qui entraine également une réduction de la surface nécessaire pour cette fabrication. Dans ce but, l'invention est caractérisée en ce que, comme liquide porteur de dispersion, on utilise une solution de matière synthétique thermoplastique et/ou thermodurcissable dans un solvant. Pour la préparation préalable de la dispersion, les particules conductrices peuvent tout d'abord entre dispersées dans le solvant, et la matière synthétique être ensuite dissoute dans cette dispersion Il est cependant également possible de dissoudre d'abord la matière synthétique dans le solvant et de disperser ensuite les particules conductrices dans eette solution. On a constaté que, après applicatior. de la couche de revêtement sur le corps, le solvant se vaporise extrêmement rapidement, même dans le cas de réalisation de couches de revetement relativement épaisses, de sorte que de telles couches sèchent rapidement dans leur masse, sans que le temps de séchage se trouve prolongé par la formation de peau de surface retardant l'évaporation.Après évaporation du solvant, la couche de revdtement reste parfaitement adhérente au corps en question et elle contient, en une répartition très uniforme, les particules conductrices qui sont collées entre elles par la matière synthém tique thermoplastique ou duroplastique ou qui sont maintenues dans cette matière synthétique. .Dans le cas où la couche de revêtement électriquement conductrice doit Qtre une couche de surface chauffante, on choisit évidemment comme matière synthétique thermoplastique ou duro-plastique elle-même, un matériau qui résiste aux températures de service à envisager.Un début de ramollissement d'une couche à matrice de matière synthétique thermoplastique est tout à fait admissible et désirable, cas il permet une adaptation aux dilatations thermiques éventuelles et évite les tensions thermiques. L'invention prévoit divers modes et variantes d'applications du procédé défini plus haut La description qui suit se rapporte à divers exemples de réalisation donnés à titre non limitatif. EXEMPTE I ffi Lors de la fabrication d'un élément à surface chauf fante en forme de tablette ou de plaque, on procède de la manière suivante : sur une plaque de métal qui est pourvue d'une couche émaillée isolante sont fixées, au moyen d'une couche d'adhésif, comme électrodes de branchement, des bandes de métal auxquelles sont soudées à l'étain les conducteurs de raccordement au secteur. En utilisant un masque de forme approprié, on applique par projection au pistolet, la couche élastiquement conductrice devant servir de couche de revêtement chauffante. la matière appliquée au moyen d'un appareil de projection est une disposition de particules conductrices en forme de graphite et une solution de chlorure de méthylène et polystyrène.Lors de la préparation préalable de cette suspension, on dissout d'abord le polystyrène dans le chlorure de méthylène et on disperse ensuite le graphite dans cette solution. On laisse alors sécher la coucha de revêtement ainsi réalisée ce qui ne nécessite que quelques minutes. Ensuite on applique une couche isolante sous forme de polyuréthane expansé en mousse en vue d'obtenir une transmission de chaleur optimale à la surface extérieure de la plaque de métal. Il faut mentionner que la couche électriquement conductrice peut être apportée sous forme de plusieurs couches successives, car le solvant contenu dans la dispersion utilisée dament dans la couche de revêtement précédente déjà sèche et assure ainsi une liaison solide entre les différentes couches. Il est également possible d'enlever au moyen du solvant certaines parties d'une couche de revêtement déjà formée, en vue d'ajuster la résistance électrique, ou pour obtenir une répartition déterminée de l'énergie sur la surface pourvue de la couche de revêtement. Dans les exemples décrits, il est possible d'utiliser, au lieu de graphite, du noir de fumée en fine dispersion Dans une variante du procédé, la couche de revêtemellt peut être réalisée par enduction, au rouleau ou par trempage ou imprégnation. Dans chaque cas le revêtement se distingue par une résistance élevée de la dispersion une répartition uniforme des particules conductrices et une bonne résistance à l'abrasion. La couche est hydrophobe et se caractérise par une bonne qualité d'adhérence à ltégard du bois, de la matière synthétique, du métal, de l'émail, de la céramique, de la procelaine, la pierre, le verre et... Pour former le liquide porteur destiné à dissoudre la matière synthétique, il convient de choisir, en dehors du polystyrène déjà mentionné, par exemple des polytétra-fluoréthylène tels que résine acryliques polyester ou analogue, mais également des matières de mélange telles qu'un mélange de polystyrène et polyester EXEMPLE Il o Pour réaliser un carter en matière synthétique pourvu d'une couche de revêtement de protection métalli.aue on vaporise par projection sur ce carter une couche conductrice analogue à celle décrite dans l'exemple précédent. la dispersion préparée se distingue par une haute teneur en particules conductrices par rapport à la matière synthétique dissoute0 En général, la proportion de particules conductriees par rapport à la fraction de matière synthétique est comprise entre 7/1 et 2/1 Dans l'exemple de réalisation décrit, on utilise une proportion d'environ 2/1 entre particules conductrices et matière synthétique. En ce qui concerne la teneur en solvant, une suspension de 5 à 10 % donne une bonne possibilité de préparation, EXEMPLE III : Pour la réalisation d'un élément à surface chauf fanés on procède comme-dans l'exemple I. Comme matière synthétique dans la dispersion de particules conductrices dans le liquide porteur, on peut cependant utiliser une matière synthétique duroplastique qui est dissoute dans sa forme encore non complètement réticulée. Après application de la couche de rev4- temenos celle-ci est chauffé par raccordement des électrodes à une source de courant. Lors de cet échauffement le duroplaste est réticulé et passe dans la forme Résit. La couche chauffante terminée se distingue par une résistance mécanique élevée qui est conservée pour une durée presque indéterminée. REVENDICATIONS 10) Procédé pour la réalisation d'une couche de revêtement électriquement conductrice sur un corps présentant au moins une surface isolante, par lequel on applique sur la surface du corps une dispersion de particules conductrices et d'un liquide porteur et on procède au séchage, procédé caractérisé en ce que, comme liquide porteur, on utilise une solution d'une matière synthétique thermoplastique et/ou duroplastique dans un solvant 20) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour la préparation préalable de la dispersion, on disperse tout d'abord les particules conductrices dans le solvant et on dissout ensuite la matière synthétique dans cette disposi tison. 30) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour la préparation de la dispersion, on diss##it d'abord la matière synthétique dans le solvant et on disperse ensuite les particules conductrices dans la solution. 40) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche de revAtement électriquement conductrice est appliquée sous la forme de plusieurs couches successives. 50) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la dispersion est appliquée sur la surface par vaporisation ou enduction, ou trempage, ou imprégnation ou au rouleau. 60) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caracterisé en ce que, avant l'application de la dispersion, le corps est pourvu d'une couche isolante ou sé#aratîve qui est résistante à l'égard du solvant. 70) Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que le corps, avant ou après l'application du revetement électriquement conducteur, est pourvu d'électrodes sous la forme de bandes de revêtement hautement conductrices ou de conducteurs, entre lesquelles est disposé le revêtement électriquement conducteur. 80) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les particules conductrices utilisées sont constituées en noir de fumée ou en graphite ou en matière semi-conducteur. 90) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le solvant est constitué par du chlorure de méthylène ou du tri-chloréthylène. 100) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 99 caractérisé en ce que, comme matière synthétique, on utilise du polystyrène ou du polytétrafluoréthylène ou un polyester 110) Procédé suivant l'une quelconque des revendi catins 1 à 10, caractérisé en ce que le séchage du revêtement électriquement conducteur par élimination du solvant est effectué au moyen d'un courant électrique traversant le revêtement. 120) élément à surface chauffante électrique en forme de coquille caractérisé en ce que la couche de revêtement chauffante est réalisée par le procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à île 130) Elément en forme de plaque ou de coquille caractérisé en ce qu'il est muni d'un revêtement électriquement conducteur réalisé par le procédé conforme à prune quelconque des revendications 6 ou 8 à 11.