Brevet FR2690172A1 — publié le 19931022

STRUCTURE METALLIOUE POUVANT ETRE INCORPOREE A LINTERIEUR DE MATIERES PLASTIQUES ET ARTICLES MOULES COMPORTANT UNE TELLE STRUCTURE. La présente invention a trait à un nouveau type de structure métallique tricotée pouvant être incorporée à l'intérieur de matières plastiques et permettant de réaliser des articles moulés, et notamment réfléchir ou barrer les ondes électromagnétiques et/ou les rendre bons conducteurs de l'électricité statique ; elle concerne également la réalisation d'articles moulés comportant une telle structure métallique noyée dans l'épaisseur de la résine. Il est bien connu lors de la réalisation par moulage d'articles à base de matières plastiques (ce terme étant pris au sens large et désignant aussi bien des matières thermoformables que thermodurcissables), qu'il est possible d'y incorporer des renforts et/ou additifs divers, et ce afin de leur conférer des propriétés spécifiques. Ainsi, afin de leur conférer des propriétés assurant une protection électromagnétique (EMI) ou électrostatique (ESD), il a été proposé depuis fort longtemps d'incorporer à de tels matériaux plastiques des charges diverses, telles que poudres métalliques. Une telle manière de procéder présente cependant de très nombreux inconvénients, parmi lesquels on peut citer les difficultés d'avoir une composition très homogène. Une solution pour résoudre ce problème, consiste à recouvrir la pièce moulée d'une couche superficielle, solution qui est notamment utilisée pour réaliser des ensembles réfléchissants (antennes par exemple). Un tel revêtement superficiel présente cependant comme inconvénient d'être soumis aux agressions extérieures, et peut donc se déteriorer dans le temps. Par ailleurs, de telles techniques nécessitent pour leur mise en oeuvre des matériels et processus complexes et coûteux. Pour surmonter ces inconvénients, il a été proposé, ainsi que cela ressort notamment de l'US-A-4 242 686, d'incorporer à l'intérieur de l'article moulé, notamment lors de sa réalisation, une structure métallique maillée. Si cette solution permet d'obtenir des articles en forme dans lesquels l'élément conducteur ou réfléchissant est parfaitement protégé des agressions extérieures, elle ne permet cependant pas de réaliser des ensembles de forme complexe (grosse maille peu souple). Par suite, dans de nombreuses applications, notamment pour la réalisation de capots protecteurs de matériel informatique, on utilise encore des ensembles en métal, acier inoxydable notamment, qui ont comme inconvénients d'être compliqués à utiliser, longs à mettre en place d'une part et d'autre part de favoriser l'augmentation du stock et des prix élevés. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un perfectionnement apporté à de tels matériaux se présentant sous la forme d'articles tricotés fins, très souples assurant déformabilité, continuité électrique et destinés à être incorporés à l'intérieur d'une matière plastique en vue de réaliser des produits moulés conducteurs de l'électricité statique et/ou réfléchissant des ondes électromagnétiques, qui permet de résoudre ces problèmes et autorise la réalisation d'articles moulés à partir de techniques conventionnelles dans ce domaine, et plus particulièrement en mettant en oeuvre les techniques de moulage par thermoformage ou par injection. D'une manière générale, l'invention concerne donc un perfectionnement apporté aux structures tricotées, à base de fils métalliques, destinées à être incorporées à l'intérieur d'articles moulés à base de matières plastiques, ledit article tricoté étant réalisé selon la technique dite à "mailles cueillies" et se caractérise en ce que le fil qui le compose est un fil métallique continu sous forme de trait ou lame, c' est-à- dire une matière qui, contrairement aux fils conventionnels qui ont une section circulaire ou pouvant être inscrite dans un cercle, ont une section sensiblement rectangulaire, c'est-à-dire une très faible épaisseur par rapport à leur largeur. Avantageusement, en pratique, conformément à l'invention: - on utilisera comme fil métallique un trait ou lame en cuivre ayant une largeur comprise entre 0,3 mm et 1,5 mm et une épaisseur de 0,001 mm à 0,003 mm, ce fil étant de préférence argenté pour obtenir une meilleure conductibilité et réflexion des ondes; - de préférence, le trait ou lame métallique est combiné avec un fil synthétique, synthétique qui se lie facilement avec la matière thermoplastique et ce à raison d'environ 5 à 10 % par rapport au poids du fil métallique; dans un tel cas, s'il est envisageable d'utiliser des lames textiles ou traits préalablement gainés de matières plastiques, il est avantageux de réaliser une telle association sur le métier même de tricotage, en tricotant les deux éléments filamentaires (métal et fil synthétique), selon une armure vanisée, c'est-à-dire permettant d'avoir une superposition de deux fils élémentaires dans le tricot formé, et ce de telle sorte que l'une des faces dudit tricot soit constituée pour partie prépondérante de fils d'une nature (métal), alors que l'autre face est, quant à elle, constituée pour partie prépondérante de fils synthétiques (polyamide) ; le fil synthétique peut être de même nature que la matière plastique, assurant une bonne liaison avec le composant de la plaque thermoplastique; - comme armure de tricotage, on utilisera soit une armure de type jersey, soit, de préférence, une armure permettant d'obtenir des flottés de trame au moyen de mailles chargées, afin d'avoir une structure très déformable. Une telle structure tricotée peut être utilisée soit directement pour réaliser des pièces moulées mais, de préférence, on réalisera à partir d'un tel tricot, un matériau intermédiaire, la maille accolée avec une plaque thermoplastique, lors de l'extrusion de cette plaque, ce matériau composite est soit utilisé seul pour thermoformage et obtenir des pièces, soit utilisé en surmoulage ou toute autre opération de réalisation de pièces plastiques. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisaton donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif. Exemple: Réalisation de la structure tricotée de base conforme à l'invention: Sur un métier à tricoter circulaire, à mailles jetées, du type "mailleuse" > ayant une jauge 18 gros (18 aiguilles dans un pouce saxon ou 23,6 mm), on réalise une structure maillée conforme à l'invention en tricotant, selon une armure crépon vanisée (une rangée armure/jersey, une rangée armure/mailles chargées), deux fils amenés simultanément à l'intérieur de chaque rangée, l'un étant constitué par un fil de cuivre sous la forme de trait NM32 (31,25 tex), l'autre par un fil polyamide de 45 dtex. Le tricotage sous forme de vanisage permet d'obtenir un tricot dont l'une des faces est constituée pour partie majoritaire des fils de traits métalliques qui masquent les fils polyamide qui se trouvent situés sur l'autre face dudit tricot. A la tombée du métier, un tel article pèse 75 gr./m2 et peut être utilisé, soit pour être incorporé directement à l'intérieur de matières plastiques lors d'une opération de moulage soit, de préférence, pour réaliser un produit intermédiaire qui lui-même, sera alors mis en oeuvre ultérieurement pour réaliser une opération de moulage. Réalisation du produit intermédiaire: Sur un tricot tel que réalisé précédemment, on dépose, sur une installation conventionnelle permettant d'extruder un film ABS, une couche de ABS.., l'assemblage de la plaque thermoplastique avec le tricot métallique se fait du côté du tricot comportant le fil synthétique afin d'avoir une bonne tenue. Au sortir d'extrusion, on obtient un matériau en plaque thermoformable, cette plaque est utilisée seule pour réaliser des pièces par thermoformage, estampage ou à l'intérieur d'un moule pour du surmoulage... Les articles moulés comportant une telle structure métallique sur une face ou noyée à l'intérieur de la matière plastique, peuvent être utilisés pour toutes les applications dans lesquelles on souhaite obtenir une protection EMI-ESD. Par rapport aux solutions antérieures, une telle solution présente de nombreux avantages par le fait que le réseau de mailles peut être disposé facilement, épouse la déformation du plastique lors du moulage, déformation de la maille jusqu'à 300 % dans les deux sens. De plus, un tel produit permet de réaliser des plans de joints imbriqués, en escalier, d'où un barrage efficace aux ondes et une prise de masse sûre. Enfin, les articles ainsi réalisés peuvent être recyclés facilement, la matière plastique renforcée par une telle structure n'étant pas polluante contrairement aux matières plastiques chargées de poudres ou fibrilles métalliques, ou simplement revêtues d'une couche de revêtement superficielle. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit, et/ou spécifiquement un produit plat thermoformable avec adjonction d'une nappe de tricot métallique, inox, cuivre pur et argenté en l'état de plaque pouvant être incorporé dans un ensemble suivant divers procédés de transformation des résines. REVENDICATIONS 1/ Structure métallique pouvant être incorporée à l'intérieur de matières plastiques en vue de réaliser des produits moulés assurant une protection électromagnétique ou électrostatique, ladite structure étant constituée d'un tricot réalisé selon la technique dite à "mailles cueillies", caractérisé en ce que ledit tricot est constitué par au moins un fil métallique continu sous forme de trait ou lame. 2/ Structure métallique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est réalisée à partir d'un trait ou lame en cuivre ayant une largeur comprise entre 0,3 mm et 1,5 mm et une épaisseur de 0,001 à 0,003 mm, ce fil étant de préférence argenté. 3/ Structure métallique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le trait ou lame métallique est combiné à un fil synthétique de même nature que la matière plastique, assurant une bonne liaison avec le composant de la plaque thermoplastique. 4/ Structure métallique selon la revendication 3, caractérisée en ce que la matière plastique associée au trait ou lame métallique est constituée par un fil synthétique, l'association de ces deux éléments étant réalisée sur le métier même de tricotage en réalisant le tricot selon une armure vanisée. 5/ Structure métallique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'armure de tricotage est du type jersey. 6/ Structure métallique selon l'une des revendications I à 4, caractérisée en ce que l'armure de tricotage est une armure comportant des flottées de trames obtenues au moyen de mailles chargées. 7/ Article moulé comportant une structure métallique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite structure est incorporée à l'intérieur de la matière plastique ou en surface, soit directement, soit en réalisant à partir de cette structure un matériau composite, maille métallique accolée à une plaque thermoplastique, le composite étant utilisé pour réaliser des pièces moulées directement par thermoformage, estampage ou en deux temps pour surmoulage.