Brevet FR2521338A1 — publié le 19830812

La présente invention a trait aux compositionsconductrices plastiques telles que compositions de moulage, pâtes conductrices et autres éléments électro- conducteurs fabriqués à partir de telles compositions,de mê- me qu'à la façon de faire les éléments électroconducteurs à partir de compositions conductrices plastiquesainsi qu'à des paillettes de mica comportant un revêtement de métal conducteur et destiné à la fabrication des compositions con- ductrices et à celle des éléments électroconducteurs sus- mentionnés. Antérieurement à la présente inven- tion, une pâte conductrice était fabriquée à partir de par- ticules d'argent, d'un composant inorganique d'accrochage et d'un liant organique; habituellement une telle pâte con- tient, en poids, 60 à 70 % d'argent, 5 à 10 % de verre frit- té et 25 à 35 % d'un mélange de solvants variés;de plasti- fiants et de résines; cette pâte a été appliquée à un sub- strat par exemple à un condensateur céramique et le substrat et la pâte cuits pour former un composant comprenant le sub- strat et le corps électroconducteur cuit dessus qui consti- tue une connection électroconductrice; fréquemment ces com- posants ont été étamés de soudure pour être prêts à être in- tëgrés dans un circuit à un stade ultérieur. Un désavantage de ces compositions à pâte précursive et à corps électroconducteur est que la fabrication du corps électroconducteur doit être réalisée par chauffage de la pâte à des températures qui peuvent en- dommager le substrat auquel la pâte a été appliquée. Des tentatives ont été faites pour trouver des succédanés satisfaisants aux pâtes et corps électroconducteurs sus-mentionnés; il a été suggéré qu'une pâte conductrice puisse être cuite pour produire un corps électroconducteur contenant des micro-sphéres de verre revê- tues d'un métal noble tel que palladium ou platine ou un al- liage par exemple de palladium d'or et d'argent incorporé dans une matrice de matériau vitreux diélectrique ayant une température de fusion plus basse que la température de ramol- lissement des sphères de verre Un corps électroconducteur constitué de particules d'alumine revêtu de palladium, de particules d'alumine revêtues d'oxyde de palladium et de particules d'argent incorporées dans une matrice vitreuse a aussi été proposé L'utilisation de métaux tels que le palladium et l'or entraîne une dépense substantielle dans la production du corps électroconducteur et de sa pâte conduc- trice précursive; de plus des inconvénients liés à la fabri- cation à température de cuisson élevée ne sont tout de même pas évités par l'utilisation de ces succédanés. l O Il a encore été proposé qu'une pâte conductrice comprenant un liant de résine organique et un matériau parcellisé contenant un métal électroconducteur, par exemple soit des sphères de verre argenté soit des pail- lettes d'argent, puisse être traitée pour former un corps conducteur; d'autres métaux électroconducteurs ont aussi été proposé. D'autres propositions comportent la formation d'un corps conducteur à partir d'une pâte compre- nant des particules non métalliques revêtues d'argent, des particules métalliques et un liant organique formable en. une matrice, ou comprenant des particules inorganiques non métalliques revêtues d'argent, des particules d'argent, des particules d'un matériau vitreux fusible dans une matrice et un véhicule organique Dans le corps conducteur les parti- cules d'argent et les particules non métalliques inorganiques revêtues d'argent sont en relation de contact effective avec la matrice; une illustration d'un tel système est décrit dans la demande de brevet US n'187 438 déposée le 15 septem- bre 1980. La présente invention propose un élément électroconducteur avec des propriétés électriques et autres avantageuses et des matériaux à partir duquel il est fabriqué à un coût réduit en comparaison des formes de réali- sation habituelle de l'art antérieur. Un but général de la présente inven- tion est de procurer une composition conductrice plastique ou un élément électroconducteur nouveau et amélioré. Un autre but général de l'invention est de procurer une charge conductrice nouvelle et amélio- rée pour convertir une matière thermoplastique ou thermodur- cissable normalement non électroconductrice en un élément électroconducteur. Plus spécialement l'invention a pour objet de procurer une composition conductrice et un élément électroconducteur à un coût relativement bas. C'est aussi un autre but de la pré- sente invention que de procurer une composition conductrice par exemple une composition de moulage propre à des applica- tions de moulage par injection, compression et/ou extrusion sans dégradation, telle que brisures, de la charge conduc- trice de la composition. C'est aussi un autre but de l'in- ventionque de procurer upne composition conductrice plastique, pâte ou peinture, qui a une consistance appropriée pour mas- quer, ou être appliquée à, un substrat. C'est encore un autre but de l'in- vention que de procurer comme composition conductrice plas- tique une pâte conductrice qui soit formable dans un corps électroconducteur à des conditions non destructrices d'un substrat associé. C'est encore un autre but de cette invention que de procurer un élément électroconducteur qui soit fiable et présentant une conductivité acceptable sur de longues périodes de temps de stockage ou de fonctionne- ment. C'est encore un but de l'invention que de procurer un élément électroconducteur qui, lorsqu'il est associé à un substrat, présente une adhésion acceptable à un tel substrat pendant de longues périodes de temps de stockage ou de fonctionnement. C'est encore un but de la présente invention que de procurer une méthode de production de l'élé- ment électroconducteur sus-visé. C'est aussi un objet de l'invention que de proposer une paillette de mica revêtue de métal con- ducteur par exemple un métal noble, du cuivre ou du nickel, qui soit propre à la production de la composition conductri- ce plastique sus-visée et à celle d'un élément électrocon- ducteur. Conformément à une caractéristique de la présente invention une composition conductrice plasti- que consiste essentiellement en un mélange de paillettes de mica revêtu d'un métal conducteur et d'un composé organique formable dans une matrice; les paillettes de mica métalli- sées (revêtues de métal) sont présentes dans le composé or- ganique pour former ladite composition La composition, si elle constitue une composition moulable, est appropriée au moulage par injection, compression ou extrusion dans un élé- ment électroconducteur conformé de façon appropriée en vue, à titre illustratif, d'application de protection électroma- gnétique, et si elle constitue une pate ou une peinture con- ductrice, elle est appropriée à l'application à un substrat pour former un élément électroconducteur tel que revêtement, corps, etc sur ce substrat. Il devra être compris qu'en consi- d"ration des buts de l'invention, on entend par "composition conductrice plastique" une composition contenant des paillet- tes de mica métallisées (aussi bien que toute autre charge conductrice proposée par l'invention) et un liant organique tel que ci-dessus décrit, qui puisse fluer à la température ambiante et à la pression atmosphérique, à la manière de tou- te autre pâte ou peinture conductrice, ou que l'on puisse faire fluer, en appliquant les conditions de pression et/ou de température habituellement accrue, comme on fait fluer n'importe quelle autre composition de moulage dans les con- ditions habituelles imposées par le moulage par injection, compression ou extrusion. Conformément à une autre caractéris- tique de l'invention, particulièrement avantageuse dans plu- sieurs formes de réalisation, un élément électroconducteur est essentiellement constitué de paillettes de mica revêtues d'un métal conducteur enrobé dans une matricegou gangued'une rra- tière rganiuiie; les paillettes-de'mica étant en relation de con- tact effectif avec ladite matrice. En considération des buts de I'in- vention un second élément électroconducteur est un article manufacturé ayant une matrice organique non plastique (rigi- de) dans laquelle sont noyées des paillettes de mica métal- lisées (et, dans quelques cas de réalisation d'un autre ma- tériau de charge conducteur) de telle sorte que ledit élé- ment soit conducteur de l'électricité L'élément est confor- mé de n'importe quelle forme appropriée et dans des formes de réalisation variées, il est soit un élément de condensa- teur, un élément conducteur interne des condensateurs du type utilisé dans des applications de la technologie de for- me épais, un élément de dissipation de charge électrostati- que ou encore un élément de protection électromagnétique. Suivant un autre aspect, la présente invention a trait à un procédé de fabrication d'éléments élec- troconducteurs, qui comprend l'opération de combiner, pour former une combinaison plastique, des paillettes de mica re- couvertes d'un métal conducteur et un liant organique forma- ble en une matrice, et l'opération de soumettre la composi- tion plastique à des conditions ayant pour effet de former le liant organique dans une matrice dans laquelle les paillet- tes de mica métallisées sont enrobées. Un autre aspect de la présente in- vention a trait à un article manufacturé résultant de la mise en oeuvre de l'invention; cette article incorpore du mica en paillettes revêtu d'un métal conducteur sur approximative- ment la totalité de sa surface, le métal constituant de pré- férence au moins 4 % du poids dudit article. Les éléments électroconducteurs con- formes à l'invention sont caractérisés en ce que leur resis- tivité volumique est inférieure à 106 ohm-cm (une résistivi- té volumique de 106 ohm-cm ou plus est généralement considé- ré dans l'art antérieur comme caractérisant un matériau iso- lant) En, vue de donner un point de référence, la résistivité 2521338 ' volumique de l'argent pur est de 10-8 ohm-cm On devra ce- pendant noter qu'à l'intérieur de la plage sus-indiquée les éléments électroconducteurs de l'invention présentent une résistivité volumique qui varie en fonction de l'usage qui en est attendu Il s'en suit qu'une pâte conductrice peut être utilisée comme produit intermédiaire dans la manufactu- re d'éléments électroconducteurs et plus particulièrement comme un véhicule par lequel les composants d'un corps élec- troconducteur ou comportant un revêtement électroconducteur, sont appliqués de manière conventionnelle à des substrats tels que condensateurs, composants diélectriques et autres. Les corps électroconducteurs et le revêtement conformes à l'invention sont, à l'inverse, utilisables pour fournir une connection ou une pellicule électroconductrice sur un sub- strat; par exemple les corps électroconducteurs trouvent une application comme éléments de borne dans les condensa- teurs céramiques telsque ceux du type multi-couche De tels corps électroconducteurs peuvent être aussi utilisés comme éléments conducteurs internes en combinaison avec un élément non conducteur dans, par exemple, un condensateur multi- couche ou un condensateur du type employé dans les applica- tions de la technologie de couche épaisse. De plusdiverses formes de réalisa- tion d'un élément électroconducteur de l'invention peuvent être utilisées dans la dissipation d'une charge électrosta- tique ou comme protection électromagnétique Dans le premier cas, l'élément électroconducteur sert de milieu à travers lequel la charge électrostatique peut se déplacer à une vi- tesse contrôlée (en fonction de la résistivité volumique, normalement au moins 10 ohm-cm), tandis que dans le second cas l'élément est approximativement à au moins une étendue réflectrice d'énergie électromagnétique (résistivité volumi- que se situant de façon caractéristique dans la plage de 1 ohm-cm). La paillette de mica métallisée de l'invention peut être utilisée comme composant d'une compo- sition conductrice plastique et un élément électroconducteur conforme à celle-ci contribuant à l'amélioration de ses propriétés et, généralement, à la diminution de son coût de production. La présente invention apporte les avantages de procurer une composition conductrice plastique qui est relativement peu coûteuse et qui débouche sur des produits de fabrication aisée, et qui est tout à fait appro- priée à sa tranformation en un élément électroconducteur dans une grande variété d'application; dans cette perspecti- ve la plasticité de la composition conductrice est particu- lièrement favorable Les éléments électroconducteurs eux- mêmes sont en outre avantageux en raison de la variété et de la performance souhaitées de leurs caractéristiques, par- ticulièrement en regard de leur large plage de conductibili- té et de leur aptitude à adhérer aux substrats Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que les paillettes de mica métallisées, contenant de préférence au moins 4 % en poids de métal conducteur, procurent un ma- tériau de départ à coût relativement bas approprié à la fa- brication d'éléments électroconducteurs et de composition conductrice plastique précursive Grâce à l'emploi de cette paillette métallisée une matière plastique thermoplastique ou thermodurcissable normalement non conductrice peut être transformée en un élément électroconducteur. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront grâce à la description qui va être faite de formes préférées d'exécution en relation avec les figures des planches annexées dans les- quelles: la fig 1 est une coupe partielle à grande échelle d'une composition conductrice plastique con- forme à l'invention, la fig 2 est une coupe partielle à grande échelle d'un élément électroconducteur réalisé à partir d'une composition conductrice, le tout conformément à l'invention, la fig 3 est une coupe partielle à grande échelle d'une variante de forme de réalisation d'une 2521338 2 composition conductrice de l'invention, la fig 4 est une coupe partielle à grande échelle d'une variante de réalisation d'un élément électroconducteur réalisé à partir d'une composition conduc- trice plastique, le tout conformément à l'invention, la fig 5 est un diagramme de va- riation de la résistivité volumique de divers éléments élec- troconducteurs en fonction du pourcentage de volume de la charge conductrice contenue, la fig 6 est un diagramme de va- riation de la résistivité volumique de divers éléments élec- troconducteurs en fonction du pourcentage de poids de la charge conductrice contenue. On notera que lesreprésentatiori des dessins ne sont pas à l'échelle, mais que certains aspects, tels que quantité de composant organique, quantité de matrice, distances entre les particules ou autres, ont été amplifiés à des fins de clarté. En référence à la fig 1, il est mon- tré une composition conductrice plastique comprenant une ma- tière organique 10,par exemple, une résine acrylique telle que résine acrylolde B-66 de Rohm et Haas, dans laquelle sont en suspension des paillettes de mica 12 comportant un revêtement d'argent 14 Le revêtement d'argent 14 sur une paillette de mica 12 constitue, à titre illustratif, 20 à % en poids de paillette et de son revêtement. Ce revêtement d'argent d'dne pail- lette de mica sert aussi à illustrer le fait qu'une paillet- te de mica contient au moins 4 %, et de préférence au moins 12 % d'argent en poids De façon connue la composition con- ductrice est déposée dans un substrat approprié 16. Sur la fig 2 est représenté un élé- ment électroconducteur comprenant une matrice d'une matière organique 42, laquelle est dans cette forme de réalisation une résine acrylique dure par exemple une résine acry- lo Ide B-66 de Rohm et Haas, dans laquelle sont enrobées des paillettes de mica 20 comportant un revêtement d'argent 22; 252 13138 en outre et de façon connue, l'élément électroconducteur est déposé sur et adhère à un substrat 44 Un revêtement d'argent 22 sur les paillettes de mica 20 constitue, à titre illustra- tif, 20 à 70 % en poids de l'ensemble de la paillette et du revêtement Des paillettes de mica argentées voisines sont en quantité intersuperficielle entre elles en des points 24 ou sont assez proches les unes des autres en des points 26, 28, 30 et 32 de telle sorte que les électrons puissent pas- ser entre elles On notera que les paillettes chevauchent procurant ainsi avantageusement un grande surface conductrice; dans des points 34 les paillettes participent à la surface de l'élément électroconducteur; de même, par exemple en des points 36, 38 et 40, les paillettes de mica argentées sont suffisamment proches de la surface de l'élément électrocon- ducteur ou du substrat conducteur pour permettre le passage d'électrons entre la surface et la paillette; des passages conducteurs sont ainsi établis à travers l'élément électro- conducteur. D'autres formes de réalisation d'une composition conductrice plastique de l'invention contiennent des particules de métal conducteur pur et/ou des particules inorganiques non métalliques revêtues de celui-ci. En référence à la fig 3 est illus- tréeune forme de réalisation d'une composition conductrice dans laquelle les deux alternatives sus-indiquées sont pré- sentes Cette composition comprend un liant organique 50, par exemple, résine acryloide B-66 de Rohm et Haas, dans le- quel sont en suspension des paillettes de mica 52 comportant un revêtement d'or 54, des granules d'alumine 50 comportant un revêtement d'or 58 et des particules d'or pur en forme de paillettes 60 Les revêtements d'or 54 et 58 sur une paillet- te de mica 52 et sur une granule d'alumine 56, respectivement, constituent, à titre illustratif, 20 à 70 % en poids du poids total de la paillette et de la granule revêtues La composi- tion contient en outre des particules 62 de noir de carbone. De façon connue, la pâte conductrice est déposée sur un sub- strat approprié 63. Sur la fig 4 est illustré un corps électroconducteur comprenant une matrice,ciu gànguede matière or- ganique 108, dans cet exemple contenant unerésine acrylique durci, par exemple de résine acrylolde B-66 Rohm et Haas dans laquelle sont enrobées des paillettes de mica 64 com- portant un revêtement d'or 66, de granules d'alumine 68 com- portant un revêtement d'or 70 et des particules d'or pur sous forme de paillettes 72 L'incorporation de particules d'or (ou autre métal conducteur) de formes différentes entre aussi dans le champ de la présente invention; cependant les paillettes de matériau pur sont particulièrement avantageuses. L'élément électroconducteur contient aussi des particules de noir de carbone 73 De nouveau, tel que connu en soi, le corps électroconducteur est déposé sur et adhère à un sub- * strat 106 Les revêtements d'or 66 et 70 sur les paillettes de mica 64 et sur des granules d'alumine 68, respectivement, constituent, à titre illustratif, 20 à 70 % en poids du poids total des paillettes et des granules revêtues Des paillettes de mica revêtues d'or voisines sont en contact superficiel les unes avec les autres en des points 69 ou sont assez proches les unes des autres, en des points 71, de sorte que-les élec- trons puissent passer de l'une à l'autre Il en va-de même pour des granules d'alumine revêtues d'or voisines en des points 74 et 76 respectivement aussi bien que pour des pail- lettes d'or adjacentes en des points 78 et 80 respectivement; ^ de même, sont en contact intersuperficiel direct ->_ une paillette de mica revêtue d'or voisine et une granule d'alu- mine revêtue d'or en un point 82, une granule d'alumine revê- tue d'or et une paillette d'or en un point 84, et une paillet- te de mica revêtue d'or et une paillette d'or pur en un point 86 (Il devra être compris que, en comparaison avec le che- vauchement des paillettes métallisées qui accroit fortement la capacité de conduction de l'élément électroconducteur, les granules revêtues procurent seulement un contact tangentiel ou point à point et sont à cela quelquefois moins avantageuses). Au point 88 une paillette revêtue d'or et une granule revêtue d'or sont suffisamment proches pour permettre le passage d'électrons;une telle conduction existe entre une paillette revêtue d'or et une paillette d'or pur au point 90, et entre une granule revêtue d'or et une paillette d'or pur au point 92 Auxpoints 9 l et 93 des paillettes de mica revêtues d'or participent à la surface de l'élément En outre, par exemple aux points 94, 9,6 et 98, une paillette de mica revêtue d'or et une granule d'alumine revêtue d'or et une paillette d'or, respectivement, sont suffisamment proches de la surface d'électroconducteurs pour permettre le passage d'électrons entre la surface et elles-mêmes Et, une particule d'or, une paillette de mica revêtue d'or et une granule revêtue d'or sont suffisamment proches du susbstrat aux points 100, 102 et 104 respectivement, pour permettre le passage d'électrons entre eux et ce dernier De ce fait, des passages conducteurs d'électricité sont établis à travers l'élément électrocondu- teur. Les illustrations des f igi 1 et 4 servent à représenter d'autres éléments électroconducteurs et compositions' conductrice; précursive;,,tel qu'articles de pro- tection électromagnétiques et compositioxb'précursivesde mou- lage Il devra être compris que dans la plupart des cas de tels articles et compositions de moulage ne sont pas atta- chés à un substrat et ont en outre une épaisseur de l'ordre de 3 mm (tandis que les couches illustrées par les f ig 1 à 4 ont habituellement une épaisseur d'environ 30 microns); d'une autre manière les f ig 1 à 4 représentent précisément un article de protection suspensionné et une composition pré- cursive Le métal conducteur incorporé dans une composition conductrice plastique selon l'invention, comme sa désignation l'indique, procure un composant conducteur dans un élément électroconducteur qui dans une étape ultime de fabrication est fabriqué avec la composition conductrice de l'invention; par conséquent, la quantité et la forme de métal conducteur dans la composition dépendent en grande partie des propriétés attendus dans un tel élément électroconducteur. Le métal conducteur est de préféren- ce le cuivre ou le nickel, l'argent, l'or, le palladium, le platine ou n'importe quel autre métal noble Dans certains cas de réalisation l'argent, l'or et/ou le cuivre sont préfé- rés enf raison de leur conductivité avantageuse et/ou de leur coût relativement bas Bien que le dépôt de pigments métalli- ques (tels que dioxyde de titane et oxydes de fer) sur le mi- ca et leur utilisation en coloration, ont été mentionnés dans l'art antérieur, aucun usage de paillettes de mica revê- tues de métal conducteur n'a été trouvé dans des applications en matière de conducteur. Le revêtement de métal conducteur sur des paillettes de mica de la composition conductrice plas- tique, est une couche qui couvre approximativement la totali- té de la surface de chacune de ses paillettes Il est préfé- rable que cette couche soit d'une épaisseur uniforme, mais l'épaisseur peut varier d'un point à un autre de la surface de la paillette sans pour cela sortir du cadre de la présente invention La couche de métal conducteur a besoin seulement d'être d'une épaisseur suffisante pour assurer la conducti- vité (au niveau requis) d'un élément électroconductéur pro- duit à partir de la composition de l'invention; cependant l'épaisseur de la couche peut être augmentée au-dessus de ce minimum pour autant par exemple que les conditions de coût le permettent; de façon typique l'épaisseur de cette couche de métal conducteur a un minimum de 100 angstroms. Conformément à l'invention une pail- lette de mica métallisée contient au moins 4 % en poids, et jusqu'à 70 %, de revêtement métallique conducteur Il est préférable que la paillette de mica métallisée contienne au moins 12 % en poids et plus spécialement au moins 16 % de revêtement métallique L'incorporation dans la composition conductrice plastique de telles paillettes métallisées main- tient une bonne conductivité de l'élément électroconducteur produit sans modification appréciable de ses propriétés élec- triques et autres. Il devra être compris que l'avanta- qê dé coût apporté par l'emploi de paillettes de mica métal- lisées, par opposition à l'emploi de métal pur seul (tel qu'argent) sont aussi prises en compte par cette forme de réalisation. La quantité de métal conducteur incorporé dans un élément électroconducteur de l'invention se range dans une plage de 2 à 90 % en poids En fonction de la quantité de liant organique et d'autres matériaux qui sont inclus dans la composition plastique et de la survie de la formation de l'élément électroconducteur (périmètre facilement contrôlable par un technicien de ce domaine), la quantité de métal conducteur incorporéedans la composition précursive peut s'élever jusqu'à 90 %, mais elle se tiendra de façon plus caractéristique aux environs de 15 % au moins. Le revêtement métallique conducteur, lorsqu'il est déposé sur une paillette de mica, emprunte généralement les contours de la paillette et par conséquent la forme de la paillette,métallisée correspond en général à la forme de la paillette nue Ces paillettesmétallisées, comprenant la couche métallique, ont une dimension qui est compatible avec l'objectif de propriété désiré de la compo- sition plastique et de l'élément électroconducteur conforme à l'invention; en d'autres termes, les paillettes métalli- sées peuvent être dimensionnées par exemple de telle sorte que leur incorporation dans la composition plastique n'inter- fère pas de façon appréciable sur ces propriétés Théologiques en rapport soit avec l'application à un substrat soit avec son moulage par injection, compression ou extrusion; de fa- çon caractéristique les paillettes métallisées ont une dimen- sion comprise entre 0,1 à 200 microns et de préférence entre 0,5 à 44 microns. Conformément à ce qui vient d'être dit, les paillettes de mica sont de préférence revêtues d'ar- gent; et encore de façon typique les paillettes revêtues d'argent ont une dimension, comprenant la couche d'argent, comprise entre 0,5 à 44 microns dans leur dimensions maxi- male; d'autres exemples de paillettes de mica argenté, con- venablement dimensionnées, ont une taille comprise entre 44 et 74 microns et entre 74 et 200 microns. 2521338 ' Les paillettes de mica par elles- mêmes peuvent être composées aussi bien de mica naturel que de mica synthétique; ces micas font partie d'un groupe de matériaux silicieux lamelliforme; les structures des micas ont été traités de façon plutôt extensive dans des articles tel que par exemple celui de L Pauling, Proc Nat'l Acad. Sci, 16, 123 ( 1930), celui de W W Jackson and J West, Z Krist, 76, 21 i ( 1930) et celui de J W McCauley, R E. Newnham and G V Gibbs, Am Mineral, 58, 249 ( 1973). Bien qu'ayant une composition chimique quelque peu variable tous les micas contiennent des radicaux hydroxyl et/ou fluorure, un groupe silicate ou germate et un composant al- calin ou alcalino-terreux On peut citer à titre d'exemple le biotite, le muscovite, la phlogopite, le lépidolite, le fluorophlogopite, le disilicate de barium et le disilicate de plomb De manière typique les propriétés du mica sont les suivantes: densité 2,6-3,2, dureté Mohs 2,8-3, 2, indice de réfraction 1,56-1,60, constante diélectrique 6,5-8,7; ils sont noncombustibles et résistent à la chaleur jusqu'à environ 600 C. Le mica naturel se recontre aux Etats-Unis, au Canada, à Madagascar, en Inde, en Afrique du Sud et en Amérique du Sud Le mica synthétique est pro- duit par certaines techniques habituelles, par exemple par croissance électrothermique d'un monocristal; un exemple intéressant de mica synthétique est le fluorophlogopite (à savoir un dérivé fluoré de la phlogopite) qui, à titre indicatif, est obtenu par une technique comportant le mélan- ge de matériaux bruts comprenant le silico fluorure de potas- sium, de l'alumine, de la silice, un feldspath de potassium et de magnésie dans un creuset à résistance interne, puis par refroidissement lent du mélange jusqu'à température de cristallisation durant laquelle les cristaux de mica syn- thétiques se forment Le produit ainsi obtenu a une stabilité thermique plus élevée que celle du mica naturel et ses pro- priétés diélectriques et mécaniques sont sensiblement les mêmes. En tant que groupe les micas sont caractérisés par d'excellentes propriétés de clivage; de ce fait ils peuvent être fragmentés en très petites lamelles flexibles et élastiques Cette propriété permet de disposer de l'épaisseur du mica qui doit être employé Le clivage est de préférence effectué par broyage d'un mica mais d'autres méthodes communes ou connues sont aussi acceptables De cet- te façon, les paillettes de mica d'épaisseur désirée peuvent être obtenues pour la mise en oeuvre de la présente inven- tion Le rapport de la grande dimension d'une paillette à son épaisseur est généralement supérieur à 20. Le recouvrement des paillettes de mica avec un métal conducteur est réalisé par un certain nombre de moyens connus; par exemple le revête- ment d'argent est appliqué par voie sèche ou par voie humide, par dépôt non électrique et autres On se reportera, par exemple au brevet US 3 635 824 (BRANDES et al') du 18 jan- vier 1972. Une composition conductrice plasti- que telle que pâte ou composition de moulage, contenant des paillettes de mica recouvertes de métal conducteur est par- ticulièrement avantageuse par le fait qu'elle a des proprié- tés favorables à son écoulement et à sa distribution En d'autres termes, la pâte ou composition de moulage de l'in- vention s'écoule suffisamment bien de telle sorte qu'elle peut être appliquée à des substrats de façon convenable, et qu'elle est appropriée au moulage par injection sans créer de résistance indésirable; d'une autre manière, en suppo- sant qu'on suive les techniques conventionnelles, cette com- position conductrice est telle que la distribution des pail- lettes métallisées, après application, est pratiquement uni- forme, ce par quoi on minimise les variations locales des propriétés d'un élément électroconducteur réalisé à partir de la composition; en outre les paillettes de mica résistent bien à la rupture, ou encore à la division en particules plus petites, durant les opérations de moulage par injection, compression et extrusion. 2521338 ' De plus, due à la faculté de chevau- chement, et encore à la faculté de contact superficiel d'un point à un autre, des paillettes de mica revêtues de métal conducteur et à leur surface importante, la charge totale en paillettes métallisées d'un élément électroconducteur réali- sé à partir de la composition conductrice plastique de l'in- vention, est, de façon caractéristique, seulement d'environ % en volume; et même cette charge de l'élément électro- conducteur peut être dans quelques cas de réalisation aussi petite que 5 % en volume sur une base cuite Cependant, dans d'autres formes de réalisation, on peut souhaiter que cette charge s'élève jusqu'à 90 %, et de façon préférée jus- qu'à 50 % et plus particulièrement encore jusqu'à 40 % en volume En fonction de la quantité de liant organique et d'autres matériaux inclus dans la composition conductrice plastique, la composition et de la formation et de la consti- tution subséquent de l'élément électroconducteur, la quanti- té de ces paillettes métallisées qui est incorporée dans la composition conductrice précursive peut aller jusqu'à 90 % en volume et de façon caractéristique jusqu'à 30 % en volume ou moins encore; bien qu'une composition contenant des pail- léttes de mica métallisées présente de nombreux avantages on peut dans certains cas de réalisation incorporer des par- ticules minérales métallisées, des particules de métal con- ducteur de fibres métallisées ou encore la combinaison de ces matériaux. Le revêtement de métal conducteur sur des particules minérales ou sur un matériau fibreux est encore une couche qui recouvre substantiellement la totalité de la surface de chaque particule ou fibre; en outre on veillera à ce que cette couche soit d'épaisseur uniforme, mais d'épaisseur peu variée d'un point à un autre point de la surface de la particule ou de la fibre sans que l'on sor- te pour autant du cadre de la présente invention La couche de métal conducteur a seulement besoin d'être d'épaisseur suffisante pour assurer une conductivité (au niveau souhaité) à l'élément électroconducteur auquel il est incorporé; cependant l'épaisseur de la couche peut être supérieure à ce minimum pour autant que des considérations de coût le permettent De façon typique l'épaisseur de la couche de métal conducteur se situe dans une plage allant jusqu'à 10 % de la dimension minimale de la particule minérale et/ou jus- qu'à 10 % du diamètre de la fibre On notera que même lors- qu'une matière de remplissage ou encore des paillettes de mica métallisé, est incoporée dans l'élément électroconduc- teur et dans la composition conductrice précursive, le pour- centage total en volume de la charge de l'élément reste géné- ralement dans la plage de 5 à 90 % et de préférence de 5 à % Ainsi si l'élément et sa composition précursive incor- porent des particules minérales métallisées et/ou des fibres telles, en addition avec la paillette de mica métallisée, le pourcentage en volume de la charge de l'élément et de sa com- position précursive, par les paillettes de mica métallisées, décroit de façon correspondante De la même manière puisque le pourcentage de poids total de la charge de l'élément par un métal conducteur, est généralement dans la plage de 2 à 90 % même lorsque le matériau de remplissage conducteur autre que les paillettes de mica revêtues de métal conducteur est incorporé, le pourcentage en poids de charge de l'élément et de sa composition précursive avec du métal autre que les paillettes de mica métallisées, décroit de façon correspon- dante On notera qu'avec les particules minérales métallisées sus-mentionnées et les fibres métallisées,le revêtement mé- tallique peut constituer de 4 à 70 % du poids total - Revenant maintenant plus particuliè- rement aux particules minérales revêtues de métal conducteur susmentionnées, celles-ci contiennent de préférence au moins 8 % et plus particulièrement au moins 12 % en poids de revê- tement métallique; il est aussi particulièrement préférable que le métal soit l'or ou le cuivre Dans certaines formes de réalisation, l'incorporation de ces particules métallisées contribue à atteindre et maintenir de bonnes propriétés rhéo- logiques de la composition conductrice plastique et une bon- ne conductivité de l'élément électroconducteur finalement 2521338 ' réalisé sans altération appréciable de ses propriétés élec- triques ou physiques telles que son adhérence Il devra être compris que les avantages de coût apportés par l'utilisation de particules minérales revêtues de métal conducteur, par opposition à l'utilisation de métal conducteur pur seul, font aussi partie de ses formes de réalisation Il est aussi dans le champ de la présente invention d'incorporer dans une composition conductrice plastique des particules minérales non métalliques revêtues de métal conducteur et contenant jusqu'à 60 % en poids de revêtement métallique, par exemple de 25 à 60 % en poids Et les particules métallisées conte- nant un peu moins de 25 % en poids de métal sont appropriées à plusieurs formes avantageuses de réalisation Dans quelques autres cas particulièrement préférés de réalisation les par- ticules métallisées contiennent de 4 à 16 % en poids de re- vêtement métallique; les exemples de telles particules con- tiennent approximativement 4 %, 8 %, 12 % et 16 % en poids de revêtement métallique. Les particules inorganiques non mé- talliques sont elles-mêmes soit irrégulières dans leur forme soit subtantiellement régulières; ainsi ces particules sont par exemple des granulés, de sphères ou autres forme sphéroi- dales Puisque le revêtement métallique conducteur emprunte les contours de la particule, la forme de la particule revê- tu correspond à celle de la particule nue Les particules re- vêtues sont dimensionnées pour être compatibles avec l'objec- tif-des propriétésdésirées de la pâte conductrice ou du corps électroconducteur de l'invention tel que décrit plus haut ou présentement De manière typique les particules métallisées ont en moyenne une taille de 1 à 200 microns dans leur dimen- sion maximale. Les particules inorganiques non mé- talliques sont de préférence composées de l'un quelconque des matériaux d'une large collection qui présentent des pro- priétés et caractéristiques physiques appropriés à l'objectif de l'invention. Dans cette perspective, il devra être compris que l'expression "non métallique" se réfère à des propriétés et caractéristiques physiques de ces matériaux et n'exclut pas la présence d'atomes ou d'ions métalliques pour autant que les caractéristiques et propriétés non métal- liques sont présentées Des matériaux convenables présentent de façon manifeste des propriétés non électroconductrices; conformément à cela, ces matériaux sont les verres, les sub- stances céramiques et les substances minérales naturelles; les substances suivantes sont d'autres exemples de matériaux convenables; les oxydes tels que bauxite, corindon, ilménite, brookite, anatase, rutile et magnétites, et des hydroxides tels que brucite, des sulfures tels que galène, pyrite,chal- copyrite et sphalérite; halogénures tels que chlorure de sodium, sylvite et fluorite; des carbonates telsque calcite, magnésite, sidérite, des, nitrates telsque de sodium, des borates tels que borax et kernite, des sulfates, chromates et molybdates dont des exemples sont la célestite, l'anhydri- te et le gypse, des phosphates tels que bivianite, apatite et pyromorphite, des arsenates tels qu'érythrite, des vana- dates tels que bavanadinite D'autres exemples de matières convenables sont de façon conventionnelle classées dans les catégories suivantes: les tectosilicates incluant le groupe siliceux, le groupe des feldspatb,le groupe des feldspathoides, le groupe des zéolites, des philosilicates variés comprenant la kaolinite, le talc et la vermiculite; les inosilicates comprenant le groupe des amphiboles par exemple les séries de cummingtonite, le groupe des pyroxène comprenant les séries des hypersthênes par exemple le spodumène et le groupe des pyroxénoides; les oy Closilicates comprenant le béryl et la tourmaline, le groupe des sorosilicates par exemple l'ido- crase, les néosilicates comprenant les séries des olivines tel que le silicate de magnésium et de fer et comprenant aussi la willémite, le groupe des silicates et de l'aluminium, le groupe des grenas, des silicates de structure indéterminée tel que la préhnite, le chrysocolla et le dumortiérite On devra comprendre que les matériaux synthétiques, aussi bien que les matériaux naturels sont convenables pour la mise en oeuvre de l'invention En général la composition des parti- cules inorganiques non métalliques choisie doit être telle que les particules ne soient pas ramollies ou déformées de façon appréciable dans les conditions de traitement auxquel- les la composition conductrice plastique de l'invention est soumise dans la fabrication d'un élément électroconducteur à partir de celle-ci. Les particules de matière inorgani- que non métalliques sont produites de n'importe quelle maniè- re connue ou habituelle Comme avec les paillettes de mica revêitue-s slusm-en-tt Kéese revêtement métallique conducteur des particules inorganiques non métalliques est de préférei- ce effectué par n'importe lequel des moyens connus de telles techniques Le revêtement d'argent est, à titre illustratif, réalisé par fluidisation par voie sèche ou humide, par revê- tement non électrique ou autre; se reporter au brevet US 3 635 824 précédemment cité. L'incorporation de particules inor- ganiques non métalliques revêtues de métal conducteur telles que particules sphériques ou sphéroidales peut être avanta- geuse dans les applications dans lesquelles des caractéristi- ques élevées d'écoulement ou de distribution sont particuliè- rement souhaitées, puisque de telles particules revêtues peuvent être adaptées pour être particulièrement aptes à in- duire de telles caractéristiques à une composition conductri- ce plastique Il est aussi possible que la conductivité d'un élément électroconducteur par unité de contenu en argent puis- se être accrue en incorporant de telles particules sphériques revêtues de métal conducteur Cependant comme on pourra l'ap- précier, la quantité de telles particules sphériques revêtues incorporée devrait être soigneusement contrôlée C'est-à-dire que, en dépit des indications que certains corps conducteurs contiennent seulement des sphères argentées comme matériau de remplissage conducteur, sont plus conducteurs par unité d'argent qu'un élément conducteur contenant seulement ds paillettes de mica argentées, le corps conducteur précité constitue un système qui est beaucoup trop rigide pour être 252 1 338 appliqué de façon praticable dans la fabrication de membrane d'interrupteur; le matériau constituant le bouton de l'in- terrupteur, si il est réalisé à partir d'un matériau conte- nant des sphères revêtues, est trop rigide pour pouvoir être déformé pour faire contact avec le composant antagoniste de l'interrupteur Au contraire un élément conducteur conforme à l'invention peut fournir un système d'une grande flexibili- té bien que restant beaucoup plus conducteur qu'un système contenant seulement un remplissage conducteur d'argent pur. Comme cela a été indiqué précédem- ment dans quelques formesde réalisation de l'invention, une composition conductrice plastique contient aussi des fibres revêtues de métal conducteur, soit en combinaison avec les paillettes de mica revêtues de métal conducteur seulement, ou soit encore avec des particules inorganiques non métalliques revêtues de métal non conducteur L'incorporation de telles fibres revêtues offre à certains égards des avantages signi- ficatifs; par exemple elle constitue dans l'élément électro- conducteur un remplissage à fort coefficient et à superficie élevée Cependant une telle incorporation entraîne aussi cer- tains inconvénients: comme cela a été précédemment indiqué, ces fibres peuvent se rompre, ce qui peut altérer les proprié- tés de l'élément électroconducteur et de plus elles apportent au moins la possibilité de contact ligne à ligne avec d'autres matériaux fibreux, ce qui a pour effet d'abaisser l'efficaci- té conductrice potentielle Grâce à la présente invention, ces inconvénients peuvent être minimisés de façon effective. L'incorporation de paillettes de mica revêtues de métal con- ducteur en combinaison avec ces fibres revêtues accroît la conductivité du fait que les paillettes revêtues présentent une aire de chevauchement au lieu de n'offrir qu'un contact ligne à ligne; on obtient ainsi une amélioration de la con- ductivité De plus les paillettes revêtues sont mécaniquement plus résistantes que des fibres revêtues de façon appropriée ainsi les compositions conductrices plastiques contenant des fibres revêtues et les éléments électroconducteurs sont ren- dus, grâce à la présente invention, beaucoup plus avantageu- ses dans certaines applications. Les fibres revêtues de métal conve- nant à la mise en oeuvre de l'invention sont des fibres com- mercialement disponibleset bien connues des techniques en la matière. , Comme avec les paillettes de mica, le revêtement de métal, lorsqu'il est déposé sur une fibre, épouse de façon générale les contours de la fibre et de ce fait la forme de la fibre revêtue correspond à la forme de la fibre nue Il devra être apprécié que ces fibres revêtues 1 O sont d'une dimension et forme compatibles avec l'objectif de propriétés attendues de la composition conductrice plastique et des éléments conducteursde l'invention, par exemple, de telle sorte qu'elles n'interfèrent pas de façon appréciable avec la facilité d'application de la composition à un sub- strat ou avec ses propriétés d'écoulement durant le moulage par injection, compression ou extrusion. Les fibres sont de préférence compo- * sées de n'importe lequel d'une grande collection de matériaux qui présentent de propriétés et caractéristiques physiques appropriéesà l'objectif de l'invention De tels matériaux sont de façon typique des verres tels que fibres de verre, des substances céramiques et des substances minérales natu- relles Les exemples suivants sont des matériaux convenables: le verre, l'amiante, l'amphibole et la wollastonite Il doit être compris que les matériaux inorganiques synthétiques aus- si bien que les matériaux naturels conviennent pour la mise en oeuvre de l'invention Sont également convenables des ma- tériaux variés tels que l'aluminium, le cuivre et le nickel. Le revêtement en métal conducteur des fibres est réalisé par tous les moyens connus de la tech- nique comme cela a déjà été expliqué. Comme cela a été mentionné plus haut dans diverses formes de réalisation de l'invention une proportion de métal conducteur tel qu'or, platine, palladium ou cuivre, est incorporée dans la composition conductrice plastique sous forme de particules de métal substantiellement pures De préférence, le métal de revêtement est le même que celui qui constitue les particules et les particules sont sous forme de paillettes Cependant des particules d'autres formes rentrent aussi dans le champ de l'invention Particu- lièrement dans les cas dans lesquels le revêtement de métal conducteur est en quantité relativement faible, les particu- les constitueront 0,5 à 40 % en poids de la composition con- ductrice plastique Dans certaines formes de réalisation les particules constituent au moins 10 % en poids. Aux fins de certaines formes de réa- lisation de l'invention, la particule de métal conducteur est de préférence un composé de plus d'un métal, composé dans'lequel un métal conducteur recouvre un noyau d'un autre métal de plusieurs métaux Ainsi des particules de métal con- ducteur convenables comprennent, par exemple, du fer revêtu de cuivre ou de métal noble tel que de l'argent ou de l'or. La totalité de la particule, sa couche extérieureou son noyau est quelquefois un alliage; le laiton et l'acier inoxydable sont des exemples quoique d'autres alliages communs tel que ceux de l'or, du platine, du palladium ou du cuivre puissent être utilisés Dans certaines formes de réalisation de l'in- vention, l'emploi de ce type de particules de métal conduc- teur fournit l'occasion d'économies de coût par le fait qu'une large quantité de métal conducteur est remplacée par un noyau que l'on peut se procurer plus aisément à un moindre coût. La quantité totale de métal conduc- teur incorporé dans la composition conductrice plastique est au moins de 2 % en poids de ladite composition Cette quanti- té de métal conducteur est incorporée sous forme de revête- ments de paillette de mica (et de fibres et de particules inorganiquement métalliques le cas échéant) et de particules de métal conducteur, à nouveau le cas échéant Dans quelques cas de réalisation plus d'un métal élémentaire et/ou alliage est avantageusement incorporé pour constituer ladite quantité totale Il est préférable d'incorporer assez de métal conduc- teur dans la composition de façon à ce qu-'il constitue au moins 5 %, plus particulièrement au moins 10 % en poids de ladite composition. Dans quelques cas de réalisation de l'invention, le matériau de charge conducteur de la composi- tion conductrice plastique incorpore, en addition avec les paillettes de mica revêtu de métal conducteur et éventuelle- ment un ou plusieurs des autres matériaux conducteurs de char- ge décrit dans les paragraphes précédents, des particules de noir de carbone Le noir de carbone n'a pas besoin d'être traité spécialement, et peut par exemple être utilisé direc- tement tel qu'il est produit dans le "fourneau" En principe n'importe quel type de noir de carbone est satisfaisant pour- vu que la dimension des particules de celui-ci n'interfère pas avec les caractéristiques Théologiques attendues de la composition conductrice Des particules de dimension conve- nable ont'de façon caractéristique de 20 à 30 microns dans leur dimension maximale Des exemples de noir de carbone sa- tisfaisant sont ceux offerts sous les désignations commercia- les "Ketgen Black EC", "Vulcan XC-72 " et "Acetylene Black". La composition conductrice contient aussi un liant organique à partir duquel est formée la matri- ce du matériau organique d'un élément électroconducteur réa- lisé à partir de la composition Le liant organique comprend de préférence un matériau organique inerte ou des matériaux formables en la matrice; le liant confère à la composition sa rhéologie convenable, par exemple une consistance appro- priée à son application sur un substrat par pulvérisation, par peinture (électrostatique ou au pinceau) immersion (char- gé sur un support) sur machine à immersion connue ou autre, ou appropriée aux opérations de moulage par injection, com- pression ou extrusion. Dans un grand nombre de formes de réalisation le liant organique contient uneou plusieurs rési- nes et un ou plusieurs solvants destinés à donner à la com- position conductrice la consistance désirée, mais dans quel- ques cas de réalisation, par exemple, dans les compositions de moulage, le liant organique sera de façon caractéristique dépourvu de solvant Des exemples de substances convenables sont les polymères organiques insaturés aliphatiques à bas poi-dsmoléculaire, ou un mélange de polymères organiques in- saturés aliphatiques et d'un monomère organique insaturé aliphatique copolymérisable, tel que styrène Ces substances, à titre illustratif, ont une visquosité d'environ 50 à 10 000 centipoises à 25 C Plus particulièrement,comme entrant dans une composition de moulage suivant l'invention, des exemples de liants organiques convenables sont le polypropylene, le polystyrène, le polyéthylène à haute densité, le chlorure de polyvinyle et le nylon, d'autres exemples sont fournis par: les polyimides à bas poids moléculaire contenant de l'acry- lamide à l'état d'insaturation, par exemple telle que décrit dans le brevet US 3 535 148 (Abraham Ravve) du 20/10/1970; les polyesters à bas poids moléculaire contenant un compo- sant acrylique en état d'insaturation tel que décrit dans le brevet US n 3 567 494 (Chester W Fitko) du 2 mars 1971, des esters acryliques et des esters méthacryliques, des al- cools polyhydriques, par exemple tels que décrits dans les brevets US 3 551 246 et 3 551 235 (Robert W Bassemir et al) du 29/12/1970 (On verra aussi le brevet US 3 551 311 (Gerald I Nass et al) du 29 12 1970); les esters acrylates et méthacrylates de résines silicones; la malamine, les résines époxy, les éthers allyliques d'alcools polyhydriques; les esters allyliques des acides aliphatiques polyfonctionnels et aromatiques, les composés aromatiques maléimido-substitués à bas poids moléculaire; les esters cinnamiques d'alcools polyfonctionnels; des mélanges de deux ou plus des substances précitées ou autre D'autres exemples sont fournis par les polymères insaturés tel que polyesters de glycols et d'acide dicarboxylique d', y saturé, par exemple les acides maléique et fumarique, soit avec ou sans d'autres acides dicarboxyli- ques libresd'insaturation-,, par exemple l'acide phtali- que, les acides isophtaliques et succiniques, dissous dans un solvant organique aliphatique insaturé copolymérisable, tel que le styrène, le vinyl toluène, le divinyl benzène, le méthacrylate de méthyl, ou un mélange de tels solvants. De tels systèmes sont décrits dans le brevet US 2 673 151 (Howard L Gerhart) du 23/03/1954, 3 226 710 (Mary G Brodie) du 20 juin 1967 Quelques autres exemples sont fournis par les organosiloxanes insaturés de 5 à 18 atomes de silicones, et encore par des siloxanes en combinaison avec un monomère organique vinylique A titre illustratif, le liant organique est une résine acrylique ou une résine époxy Les exemples de résinesacryliques convenables sont les polyméthacrylates; des exemples de résines époxy convenables sont l'un qtelcon- que des matériaux époxy monomère, dimère, oligomère et poly- mère contenant un ou plusieurs groupementsfonctionnels époxy, par exemple bisphénol-A et diglycidyle éther Dans une forme préférée de réalisation, le liant organique est une résine acryloide par exemple un polymère synthétique d'un ester de l'acide acrylique Des solvants appropriés sont fournis par les hydrocarbures des goudrons de houille, des hydrocarbures chlorés, les cétones, les esters, les éthéroxydes d'alcool et les éthersels Des exemples en sont le xylène, le toluène, le méthyléthylcétone et les alcools, tels les alcools alipha- tiques jusqu'à 20 atomes de carbone, par exemple l'éthanol et le propanol Le liant organique peut aussi contenir des additifs habituels divers tels que catalyseurs et substances qui sensibilisent le liant aux radiations par exemples aux ultraviolets Les sensibilisateurs sont par exemple et à ti- tre préféré incorporés en petite quantité tel que 0,5 à 5 % en poids du liant D'autres exemples sont des cétones tels que benzophénone, acétophénone et autres, benzolnes et ben- zoines substituées, thiourée, et disulfures aromatiques; d'autres exemples sont fournis-par les azides d'acétone et leur mélange Le solvant est incorporé à la pâte en quantité appropriée pour lui communiquer des caractéristiques de plas- ticité ou de rhéologie sus-indiquées, par exemple dans des quantités de 35 à 40 % en poids de pâte mais jusqu'à 15 % et éventuellement même jusqu'à 5 à 10 % en poids de la pâte. La composition conductrice plasti- que est réalisée par exemple en combinant des paillettes de mica revêtues de métal conducteur aussi bien que des particu- les inorganiques non métalliques revêtues de métal conducteur, des fibres revêtues de métal conducteur, des particules de métal conducteur et/ou du noir de carbone dans certains cas avec un liant organique formable en une gangue Par exemple 2521338 ' si les particules de métal conducteur sont incorporées dans une pâte conductrice -mélangées avec le liant organique elles peuvent être mouillées dans un malaxeur (dit à trois rouleaux); les paillettes de mica revêtues en même temps que les parti- cules non métalliques inorganiques revêtues, les fibres et/ou lenoir de carbone, si celui-ci est employé, peuvent être incorporées et mélangées de façon appropriée dans le liant organique, (ou tel autre liant contenant des particules de métal conducteur), dans un appareil approprié par exemple un mixeur SPEX ou dans un mélangeur conventionnel de peinture. Dans une autre alternative en formant une composition de mou- lage contenant de telles particules de métal conducteur, ces particules en même temps qu'un liant organique et que les paillettes de mica revêtues de métal conducteur, sont intro- duites dans un "appareil composeur" destiné à effectuer le mélange La composition conductrice plastique en résultant est alors moulée à la forme désirée ou appliquée sur un sub- strat par exemple un condensateur, une résistance ou un autre composant diélectrique, êtc, en rapport avec la fabrica- tion d'un circuit composant ultérieure ou encore elle est emballée ou stockée ou expédiée en vue d'un usage subséquent. Conformément à la présente inven- tion, un élément électroconducteur est fabriquée à partir d'une composition conductrice plastique en soumettant la com- position aux conditions permettant la conformation du liant en une matrice dans laquelle les paillettes métallisées sont enrobées Au cours de la formation de la matrice, les solvants éventuellement présents sont dans leur plus grande partie et de préférence complètement éliminés. On citera à titre de techniques et de conditions typiques de formation de la matrice à par- tir du liant organique: le séchage à l'air de la composition conductrice plastique à la température ambiante ou a une tem- pérature plus élevée; le chauffage de la composition jusqu'à une température d'environ 3500 C pendant, le temps nécessaire à la formation de la matrice; les radiations ultraviolettes de la composition; la catalyse de la cuisson de la composi- tion à une température comprise dans une plage convenant à cette opération en fonction du catalyseur choisi Les autres méthodes habituellement pratiquées pour mettre en forme de matrice un liant organiquerpar exemple la cuisson, convien- nent également La matrice résultante, ou gangue, est un matériau orga- nique produit résultant de la technique de formage choisie et/ou de ses conditions de mise en oeuvre Ainsi la gangue organique est convenablement un matériau formé à partir d'une ou plusieurs résines (tel que décrit plus haut) dans le liant organique, de telles résines étant sous forme de monomère, de prépolybères ou sous toute autre forme apte à réaliser une gangue On devra comprendre que la technique et les conditions choisies pour le formage de la gangue dépendent du type de liant or- ganique utilisé et que de telle techniques et conditions doivent entraîner la formation d'une gangue convenable sans déformer les paillettes de mica revêtues de métal conducteur, pas plus que tout autre matériau de remplissage présent, ou encore sans altérer le composant du système de façon gênante pour, particulièrement, la conductivité de l'élément électro- conducteur. Considérant les formes de réalisa- tion de l'invention dans lesquelles la composition conductri- ce plastique est une pâte conductrice, une peinture ou autre matériau destiné à être appliquée à un substrat, tel que con- densateur céramique multi-couches, il rentre dans le champ de l'invention de former un corps électroconducteur à partir la pâte, peinture, etc directement sur un substrat sur le- quel la pâte a été appliquée Par exemple la pâte est déposée sur un substrat et de façon convenable séchée à l'air, chauf- fée, irradiée, cuit avec un catalyseur convenable en même temps que le substrat auquel elle est appliquée On devra com- prendre que les conditions de formation du corps électrocon- ducteur directement sur le substrat sont les mêmes que celles précédemment indiquées pour les techniques de formage, c'est- à-dire que ces conditions ne devront pas entraîner de détério- ration ou de déformation du substrat ou des paillettes de mi- ca revêtues de métal conducteur, des fibres ou particules inorganiques non métalliques ou des particules de métal con- ductrice Ainsi la composition conductrice de l'invention est, de façon typique, déposée sur un substrat fait d'une matière isolante pour constituer un circuit conducteur sur ce dernier, ou comme pâte de finition sur un condensateur ou mis en cou- che autour d'un matériau diélectrique pour constituer une borne ou des organes conducteurs internes de condensateur de type varié L'application peut être de façon convenable réalisée par n'importe quelle technique connue ou habituelle, par exemple la sérigraphie, lenduction, ou la pulvérisation. De cette manière des condensateurs convenablement dimension- nés et utilisés, habituellement désignés sous le terme de "chips" peuvent être obtenus pour être emballés en vue d'un usage ultérieur, ou pour être encapsulés dans un emballage hermétique de verre (lequel de façon générale nécessite lui- même un chauffage) ou dans un système organique, pour être plongés dans un bain de soudure de façon à procurer des com- posants qui puissent être facilement intégrés dans des cir- cuits ou pour être câblés(habituellement par soudage au bain). Dans certaines formes de réalisa- tion requérant la formation de revêtement électromagnétique, la composition conductrice plastique est une composition mo- bile et elle est conforméeen un corps monobloc séparé, con- formé selon le besoin par moulage, par injection, compression, extrusion ou autre Les considérations de formage sont les mêmes que celles mentionnées plus haut, excepté bien sûr qu'il n'y a pas de substrat Relatif à ces formes de réalisa- tion plus particulièrement, un avantage significatif sus- mentionné de l'incorporation dans la pâte de paillettes mé- tallisées, sur les fibres ou fibres revêtues est bien mis en relief: les paillettes sont plus résistantes à la brisure c'est-à-dire à leur division en particules plus petites que ne le sont les fibres Or, puisque la brisure modifie le rapport de remplissage des paillettes et des fibres, il s'en- suit une modification de la performance de l'élément électro- conducteur final, la minimisation de la brisure est souhai- table. Comme précédemment indiqué, un autre aspect de la présente invention concerne un élément conducteur qui comprend une matrice de matériau organique incorporant des paillettes de mica revêtues de métal conduc- teur enrobé en elles Dans cette forme de réalisation, les paillettes de mica revêtues de métal conducteur sont en rela- tion de contact effectif entre elles de façon qu'est défini un ou plusieurs passages conducteurs à travers la matrice. Au regard du but de la présente invention, la "relation de contact effectif" signifie que les paillettes revêtues voi- sines l'une de l'autre sont en contact intersuperficiel di- rect ou suffisamment voisines pour que les électronspuissent passer de l'un à l'autre Ceci est illustré sur la fig 2. Pour celles des formes de réalisation dans lesquelles les particules organiques non métalliques revêtues de métal con- ducteur, les particulesde métal conducteur, les fibres revê- tues de métal conducteur et/ou les particules de noir de car- bone sont incorporées de façon additionnelle comme matériau de remplissage, il existe une relation de contact effectif pour un nombre suffisant de corps de matériaux de remplissa- ge adjacents pour établir un ou plusieurs passages conducteurs à travers la matrice Il n'est pas nécessaire que le contact soit réalisé entre des matériaux de remplissage de même type, par exemple paillettes revêtues/paillettes revêtues, mais il est clair qu'il peut très bien être aussi entre matériaux de remplissage de type différent, par exemple paillettes re- vêtues/fibres revêtues, paillettes revêtues/particules de mé- tal conducteur, paillettes revêtues/particules de noir de carbone, etc; ceci est illustré sur la fig 4. La dimension des paillettes de mi- ca revêtues de métal conducteur, des particules inorganiques non métalliques revêtues de métal conducteur, des fibres re- vêtues de métal conducteur et les particules de métal conduc- teur ou les particules de noir de carbone ne varie pas sensi- blement au cours de la fabrication du corps électroconducteur à partir de la composition conductrice plastique A titre illustratif dans un élément électroconducteur, les paillettes de mica revêtues ont leur dimension maximale comprise entre. 1 et 200 microns, les particules non métalliques inorganiques ont, de façon typique, une dimension, dans leur taille maxi- male, d'un à 200 microns; les dimensions préférées sont telles que précédemment décrites. De façon similaire, la distribu- tion et l'épaisseur de la couche de métal sur les particules de mica, les particules inorganiques non métalliques et/ou les fibres, tout aussi bien que la quantité de métal dans la couche n'est pas altéréede façon appréciable au cours de cette fabrication Par conséquent, comme cela a été précédemment indiqué, l'épaisseur de la couche de métal est de préférence substantiellement uniforme; mais il est compatible à la mise en oeuvre de l'invention que l'épaisseur d'une telle couche varie sur la surface pour autant que la conductivité'de l'élé- ment électroconducteur ne soit pas appréciablement affectée; de façon typique et préférée, les épaisseurs sont telles que décritesprécédemment. Dans la plupart des formes de réa- lisation, environ 5 à 90 %, de préférence 5 à 50 % du volume total de l'élément électroconducteur est fait de paillettes de mica revêtues de métal conducteur ou de telles paillettes combinées avec des particules inorganiquement métalliques revêtues des fibres et/ou de particules de noir de carbone. La quantité totale de métal conducteur dans un élément élec- troconducteur s'étale de façon convenable depuis au moins 2 %, de préférence au moins 10 % en poids, jusqu'à 90 % en poids de cet élément Dans quelques formes de réalisation, on peut désirer que la quantité totale de métal conducteur soit au moins de 25 % et même d'au moins 40 % en poids de l'élément. Un élément électroconducteur convenant à la plupart des appli- cations incorpore des paillettes de mica revêtues de métal conducteur, éventuellement avec les particules non métalliques inorganiques revêtus de métal sus-mentionné, des fibres et/ou des particules de noir de carbone, le métal constituant moins de 25 %, à titre illustratif, de 4 à 16 % en poids, de l'élé- ment Lés exemples sont fournis par des éléments électrocon- ducteurs contenant des paillettes revêtues de métal conduc- teur, des particules inorganiques non métalliques revêtues, des fibres revêtues et/ou des particules de noir de carbone dans lesquelles le métal conducteur constitue 4 %, 8 %, 12 % et 16 % en poids de l'élément. Quant aux formes de réalisation comprenant l'inclusion de particules de métal conducteur, il devra être compris que plus la quantité de métal conduc- teur incorporéecomme paillettes, particules ou revêtement de fibres, sera petite, plus grande sera la quantité de tel métal qui sera incorporée sous forme de particules substan- tiellement pures, de préférence en paillettes, pour atteindre les propriété électriques et autres désirées En relation avec cela, particulièrement dans le cas o la quantité de métal conducteur des revêtements est relativement faible, la quantité de métal conducteur dans l'élément électrocon- ducteur constitue avantageusement au moins 5 % en poids de l'élément; dans quelques cas de réalisation, il est préféra- ble que les particules de métal conducteur constituent au moins 10 % et même au moins 25 %, en poids, de l'élément électroconducteur Cependant, on préférera généralement qu'autant que cela puisse se faire, le métal conducteur soit incorporé sous forme de revêtement sur les paillettes de mica, les particules inorganiques non métalliques et/ou les fibres de telle sorte que soit maximisée la quantité de tel métal disponible pour conduire les électrons dans l'élément. La quantité totale de métal con- ducteur présente dans l'élément électroconducteur de l'inven- tion est choisie en fonction des caractéristiques de perfor- mancesatténdues du composant dans lequel l'élément est utili- sé Ainsi la conductivité, l'adhérence à un substrat détermi- né, la soudabilité, la résistance à la lixiviation par la soudure, le facteur de dissipation et autre, qui sont requis de l'élément électroconducteur en vue d'assurer sa compatibi- lité avec d'autres matériaux devront être pris en considéra- tion par le choix de la quantité totale de métal conducteur. En général toutedles caractéristiques sus-énoncées seront augmentées en accroissant la quantité totale de métal conduc- teur dans l'élément électroconducteur Il devra étre compris que même avec un contenu de métal conducteur accru pour aug- meater uneou plus des propriétés de l'élément électroconducteur, l'élément électroconducteur de l'invention présente générale- ment des propriétés comparables ou supérieures, et à plus bas coût que celles d'un élément dans lequel le composant conducteur est seulement l'argent ou un autre métal conduc- teur et des particules. Un autre facteur qui doit être pris en compte dans la sélection des matériaux pour certaines formes de réalisation de l'invention,-est celui des conditions de formage auxquelles les compositions conductrices plasti- ques devront être soumises au cours du processus de fabrica- tion d'un élément électroconducteur On pourra rencontrer le cas o une température relativement haute de chauffage sera nécessaire, par exemple pour effectuer l'adhérence d'un corps * électroconducteur sur un substrat avec lequel il est utilisé. Généralement la température jusqu'à laquelle la composition conductrice précursive peut être chauffée est accrue par l'u- tilisation, en addition avec le mica de matériaux réfractai- res capables de supporter des températures plus élevées,ces matériaux réfractaires étant par exemple la silice, le feld- spath ou la bauxite. C'est un avantage net que les com- positions conductrices plastiques et les éléments électrocon- ducteurs de l'invention comportent, en proportion significa- tive,des élémentsrevêtus de métal conducteur pourvus de noyaux, de mica, de matériau inorganique non métallique ou de matériau fibreux approprié Ceci est en contradiction directe avec les pâtes conductrices de l'art antérieur dans lesquelles le composant de métal conducteur était présent antérieurement sous forme de particules pures Dans de telles pâtes conductrices de l'art antérieur contenant de l'argent, ce métal était de fa- çon caractéristique incorporé dans des quantités allant de à 85 % en poids Comme résultat de l'utilisation des noyaux précités une proportion appréciable du volume précé- dent occupé par le métal conducteur est maintenant occupé par un matériau beaucoup moins cher, ce qui apporte une économie de coût tout à fait significative Néanmoins en dépit de la substitution par un autre matériau d'une quantité significa- tive de métal conducteur employé dans les compositions de 2521338 l l'art antérieur, la conductivité d'un élément électroconduc- teur réalisé avec la composition conductrice plastique de l'invention est au moins aussi grande que celle d'un élément êlectroconducteur contenant 90 % en poids d'argent et réali- sé à partir d'une pâte de l'art antérieur En outre cet élé- ment électroconducteur présente des propriétés électriques et autres tout à fait favorables telles que conductivité, adhérence au substrat et durabilité De plus l'invention apporte des avantages de commodité et de coût puisque les matériaux utilisables dans la composition conductrice plas- tique et l'élément électroconducteur de l'invention peuvent être obtenus facilement et souvent de façon peu coûteuse. Ainsi les objectifs de l'invention sont pleinement réalisés dans la mise à disposition d'un élément électr Qconducteur présentant des caractéristiques de performances favorables, lequel peut être fabriqué commodément à partir de matériaux disponibles à un coût comparativement bas. L'invention sera mieux comprise à partir des exemples qui suivent. Un élément électroconducteur conte- nant 23,59 % en poids d'argent et 14,67 % en volume de pail- lettes de mica argentées a été fabriqué conformément à l'in- vention de la manière suivante: 27,21 g de résine acrylique nommément la résine acryloide B-66 de Rohm & Haas ( 50 % en poids de matière solide) et 10,11 g de paillettes de mica argentées (les paillettes de mica ayant une taille de 325 mailles US et étant du mica naturel du sous-sol) dans les- quelles l'argent constitue 57,2 % en poids de la paillette revêtue, étaient séparément pesés sur une balance Sartorius du modèle 1202 MP sensible a Uxcentigrammes La résine acry- lique et les paillettes revêtues d'argent étaient mélangées manuellement; du toluène était additionné en quantité néces- saire pour ajuster la viscosité à environ 6 500 centipoises; le mélange était ensuite versé -sur uneplaque de verre 2nduite d'un agent de démoulage au silicone,par exemple un silicone de démoulage pulvérisable de la firme Mar K V Laboratory, Inc Le mélange était ensuite arrasé avec une hauteur sous lame de 0,50 mnm à 1 mm utilisant une spatule Gardener d'une largeur d'environ 8 cm de marque Paul N. Gardener Company Le mélange était mis à sécher une nuit à la température de la pièce et il était ensuite mis à cuire dans un four à air pendant une durée d'au moins 48 heures à la température de 750 C afin de retirer toute trace de sol- vant Le mélange séché était alors retiré du récipient de verre et découpé en bandes éprouvettes d'une longueur d'en- viron 10 cm de long par 2,5 cm de large La résistance d'une éprouvette échantillon était mesuréeen utilisant soit un -10 milliohmmètre du modèle Hewlett-Packard 4328 A ou un électro- mètre du modèle Keithley Instruments 610 C L'épaisseur exacte, la longueur et la largeur d'un échantillon était mesuré au micromètre et la résistivité volumique calculée en fonction; la résistivité volumique moyenne était de 0,15 ohm-cm. Les données se rapportant à l'ex- périmentation précédente sont portées dans le tableau de la page suivante à la droite de l'indication échantillon 5 A; on a réalisé des expérimentations additionnelles dans lesquel- les on a fait varié en plus ou en moins le pourcentage en poids d'argent dans les paillettes argentées (col D), le pourcentage en poids d'argent dans l'élément conducteur (col E) et le pourcentage en volume de charge conductrice dans l'élément conducteur (col F) Les données se rapportant à ces expérimentations sont aussi consignées dans le tableau en suivant les désignations d'échantillon 5 B, 5 C, 6 A-6 D et 7 A-7 D Les éléments électroconducteurs testés dans ces expérimentations étaient produits de la même manière que celle décritt ci-dessus à l'exception de l'ajustement approprié de la quantité d'argent dans les paillettes de mica argentées et des quantités respectives de paillettes argentées et de résine acryloide B-66 Les résistivités volumiques résultan- tes (qui sont dans chaque cas la moyenne de résistivités volumiques obtenues avec 4 ou 5 éprouvettes différentes) sont portées au tableau dans la colonne de l'extrême droite (col G). 2521338 l De plus,plusieurs échantillons tests ont été obtenus de la façon sus-indiquée à ceci près que les paillettes d'argent pur (paillettes provenant des Laboratoires METZ Metallurgical généralement considérées com- me convenables aux usages de pâtes pour film épais) étaient substituées aux paillettes de mica argentées et que les quantités de paillettes d'argent et de résine acrylique étaient ajustées de façon appropriée pour obtenir les valeurs données dans le tableau sous les désignations: échantillons 8 A, 8 B et 8 C. Les fig 5 et 6 illustrent graphi- quement les résultats des expérimentations sus-décrites La fig 5 est un diagramme de la résistivité volumique des élé- ments électroconducteurs en fonction du pourcentage en volu- me de la charge conductrice correspondante dans ces éléments; la fig 6 est un diagramme de la résistivité volumique de cha- que élément électroconducteur en fonction du pourcentage en poids d'argent dans chaque élément correspondant On peut voir qui'avec la présente invention une large plage de résis- tivité volumique peut être obtenue en faisant varier la quan- tité d'argent dans les paillettes revêtues d'argent, le poids d'argent de l'élément électroconducteur et/ou le volume de charge conductrice dans l'élément électroconducteur; au con- traire lorsque l'on utilise des paillettes d'argent pures com- me charge conductrice, la résistivité volumique chute brusque- ment dans une plage assez étroite du pourcentage en poids d'argent et du pourcentage en volume de charge conductrice dans l'élément électroconducteur Ceci illustre la facilité relative avec laquelle les éléments électroconducteurs con- formes avec la présente invention peuvent être réalisées de manière à présenter une résistivité volumique spécifique (c'est-à-dire que la résistivité volumique d'un élément élec- troconducteur n'est pas aussi désavantageusement sensible à de faibles variations dans le pourcentage en poids de l'ar- gent ou dans le pourcentage en volume de la charge conductri- ce) On peut voir de plus que des résistivités volumiques com- parablement faibles en regard de celles obtenues avec les éléments électroconducteurs contenant des paillettes d'argent seules, peuvent être obtenues suivant la présente invention, en utilisant dans la plupart des cas moins de la moitié de la quantité d'argent dans l'élément électroconducteur Ceci est un facteur considérable de réduction du coût permis par la mise en oeuvre de la présente invention. On notera enfin que les termes et expressions qui ont été employés cidessus doivent être compris comme des termes illustratifs et non limitatifs de la portée de l'invention et que l'utilisation de telstermes n'exclut aucuns équivalents des caractéristiques illustrées et décrites ou parties de celles-ci en notant que des modi- fications diverses sont possibles sans sortir du champ de la présente invention. TABLEAU Echantillons SA B C 6 A 6 B 6 C 6 D 7 A 7 B 7 C 7 D 8 A 8 B 8 C Col A ,11 ,16 ,22 11,11 16,66 22,22 27,74 16,89 ,32 33,76 42,21 o O Col B o o 42,00 84,00 63,00 Col C 27,21 23,80 ,41 27,22 23,82 ,39 17,02 27,21 23,81 ,41 17,01 22,25 ,44 18,02 Col D 57,2 57,2 57,2 ,8 ,8 ,8 ,8 67,4 67,4 67,4 67, 4 paillette Ag pure I Colonne A Colonne B Colonne C Colonne D : Paillettes de mica argentées : Paillettes d'argent : Résine (g) : % en poids d'argent dans les argentées (g) paillettes Colonne E: Colonne F: Colonne G: % en poids d'argent dans l'élément électroconducteur % en volume de charge conductrice Résistivité volumique ohm-cm Col E 23,59 31, 24 37,29 13,41 17,53 ,72 23,26 36,38 51,06 ,55 76,63 ,15 ,86 Col F 14,67 22,76 31,44 ,00 ,00 ,00 ,00 19,99 29,98 39,97 49,98 27,27 39,60 ,97 Col G 0,015 0,0026 0,0024 0,199 0,083 0,095 0,078 0,085 0,020 0,017 0,0091 0,190 0,0015 0,0012 w ao ri Lo (.q Q 4 CD i i 1 252 1338 R E V E N D I C A T I O N S ___________________________ 1. Elément électroconducteur, caractérisé: en ce qu'il comprend essentielle- ment des paillettes de mica revêtues de métal conducteur, enrobées dans une gangue, ou matrice, de matière organique, lesdites paillettes étant en contact électrique effectif les unes avec les autres dans ladite gangue; 2. Elément électroconducteur selon la revendication 1, carac- térisé: en ce que lesdites paillettes de mica ont, dans leur dimension maximale, une taille compri- se entre 1 et 200 microns, en ce que le volume occupé par lesdites paillettes dans ladite gangue est sensiblement compris entre 10 et 50 % du volume dudit élément, et en ce que le métal de revêtement desdites paillettes constitue au moins 2 % en poids dudit élément; 3. Elément selon la revendication 1, caractérisé: en ce que le métal de recouvrement desdites paillettes est l'argent; 4. Elément électroconducteur selon la revendication 1, carac- térisé: en ce qu'il comprend en outre à titre de charge dans ladite gangue organique l'un au moins des constituants du groupe de constituants comprenant des particules de métal pur, des particules d'alliage, des par- ticules de métal constituées d'un noyau métallique enrobé d'un autre métal, des particules inorganiques non mëtalli- ques, des fibres et autres particules non métalliques re- vêtues de métal conducteur, des particules de noir de carbone; 5. Elément électroconducteur selon la revendication 4, carac- térisé: en ce que lesdites particules mé- talliques sont constituées par l'un des métaux du groupe de métaux comprenant l'or, le platine, le cuivre et les alliages de ces métaux; 6. Elément électroconducteur selon la revendication 1, carac- térisé: en ce que ladite gangue est cons- tituée par une résine acrylique; 7. Charge électroconductrice destinée à entrer dans la cons- titution d'un élément électroconducteur ou d'une composi- tion précursive d'un tel élément, caractérisée: en ce qu'elle est constituée de paillettes de mica revêtues d'un métal électroconducteur sur approximativement la totalité de leur surface; 8. Composition plastique précursive destinée à être traitée soit par moulage par injection, soit par trempage, soit par enduction, caractérisée: en ce qu'elle comprend: un liant organique pouvant par un traitement approprié être conformé en une matrice, ou gangue, des paillettes de mica recouvertes de métal électrocon- ducteur; 9 Composition plastique selon la revendication 8, caractérisé: en ce que ledit liant comprend une résine acrylique, et en ce que ledit métal recouvrant lesdites paillettes de mica est l'argent; 3010 Composition plastique selon la revendication 8, caractérisé: en ce que le poids de métal conduc- teur est d'au moins 4 % du poids des paillettes métallisées.