Brevet FR2709590A1 — publié le 19950310

Matière fluide ou pâteuse électriquement conductrice. DESCRIPTION L'invention concerne une matière fluide ou pâteuse, destinée à recouvrir une surface, ladite matière étant électriquement conductrice pour le chauffage par rayonnement, et contenant un liant. Le domaine technique de l'invention est celui des compositions de revêtement, par exemple telles que peintures, vernis, vernislaques, revêtements épais, crépis. Une application principale de l'invention est l'obtention d'une substance pour produire des différences de température. De telles substances sont utilisées plus particulièrement pour être appliquées sur des supports, de manière à obtenir des panneaux radiants pour le chauffage par rayonnement, et des systèmes de chauffage électrique en utilisant le chauffage par résistance. On connaît déjà, par le Certificat d'Auteur bulgare BG 15934, une matière électriquement résistante qui est appliquée sous la forme d'une peinture ou d'une pâte, sur une surface isolante ou sur les murs de pièces et locaux à chauffer. Cette matière est utilisée pour le chauffage par rayonnement et comprend - du graphite gris ou noir, à raison de 100 parties en poids - une matière de charge neutre, à raison de O à 50 parties en poids - un vernis noir à feu, à raison de 75 à 150 parties en poids - et de la corésiline, à raison de 60 à 120 parties en poids. Cette matière a l'avantage de permettre le chauffage d'un local en basse température, sur de très grandes surfaces d'échange, en consommant moins d'énergie que les systèmes traditionnels, de type chauffage central qui, à partir d'une zone ponctuelle surchauffée, utilisent l'air du local comme véhicule thermique. Tout en ayant des avantages, cette matière présente l'inconvénient d'utiliser du graphite gris ou noir, et du vernis noir à feu comme liant. Les éléments chauffants faits de graphite gris ou noir et de vernis noir à feu, nécessitent un traitement mécanique en vue d'acquérir les paramètres électriques nécessaires. Le vernis noir à feu présente une résistance mécanique relativement faible, se fendille très vite, et détruit, il devient inutilisable. On connaît aussi, par la demande de brevet français FR-A-2 593 185 déposée le 30 octobre 1986, une matière électriquement résistante pour le chauffage par rayonnement qui comprend du graphite amorphe, du poly-acétate de vinyle, de l'alcool dénaturé, et un agent diluant constitué par de la corésiline. Tout en ayant l'avantage de présenter une résistance mécanique élevée, cette matière présente aussi des inconvénients. Par exemple, la mesure de la résistance de la peinture graphitée montre une résistance importante, ce qui ne permet le passage que d'une intensité de courant très faible, pour une tension appliquée aux bornes d'un tel revêtement de l'ordre de 50 volts. La présente invention a pour objectif de proposer une matière fluide ou pâteuse du type précité, ne présentant pas les inconvénients indiqués ci-dessus et qui permette de diminuer la résistance électrique du revêtement correspondant, de telle sorte que les tensions à appliquer aux bornes d'un tel revêtement, sont relativement faibles pour l'obtention d'une intensité de courant suffisante. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint du fait que la matière fluide ou pâteuse précitée contient en outre du cuivre Cu et un additif contenant un oxyde double d'étain et d'antimoine (Sn/Sb)02, plus précisément Snx Sby 02, x et y satisfaisant à la valence de l'oxygène. La matière fluide ou pâteuse et électriquement conductrice conçue conformément à l'invention, présente un certain nombre d'avantages. La matière fluide ou pâteuse électriquement conductrice selon l'invention permet de diminuer la valeur de la résistance correspondante, afin d'augmenter l'intensité du courant transmis, tout en appliquant une tension la plus faible possible. Elle peut être appliquée aussi bien sur des petites que sur des grandes surfaces, en permettant un chauffage uniforme et agréable des pièces. Elle peut être appliquée sur différents supports électriquement isolants, tels que le béton, les plaques de marbre, etc..., par simple application au pinceau, au pistolet à peinture, à la brosse plate, à la spatule, ou à l'aide d'une machine d'enduction au même titre qu'une peinture ordinaire. En outre, il est possible d'obtenir la résistance électrique souhaitée en modifiant la largeur de l'application de la matière fluide ou pâteuse sur le support, et en modifiant la distance entre les bornes destinées à appliquer la différence de potentiel. La dose de cuivre Cu ajoutée varie, de préférence entre 17 et 33% en poids environ, et la dose de mélange de dioxyde d'étain et de dioxyde d'antimoine (Sn/Sb)02 ajoutée varie aussi, de préférence entre 17 et 33% en poids environ, la dose de l'ensemble cuivre et (Sn/Sb)02 variant, de préférence entre 40 et 60% en poids environ. Ledit additif contient de préférence en outre au moins un oxyde non conducteur, par exemple de la silice (Si02) et/ou du dioxyde de titane Tir2. Ledit liant contient de préférence un solvant polaire, par exemple de l'alcool isobutylique. La présence d'un tel solvant polaire facilite la polarisation des éléments conducteurs ou semi-conducteurs et augmente la cohésion. Le liant généralement utilisé est un vernis à base de pliolite et peut être remplacé par tout liant en phase aqueuse ou dissout dans un solvant, tels que des liants à base de polymère, par exemple des acryliques solvants, du caoutchouc chloré, du caoutchouc cyclisé, ou tous types d'émulsions vinylique, acrylique pur, styrène acrylique, etc... Alternativement, une peinture sans odeur en phase aqueuse est obtenue. Un solvant aliphatique et/ou un agent anti-sédimentation tel que du bentone, sont de préférence ajoutés. La présente invention est illustrée par l'exemple ci-après. Exemple Composition du liant : par exemple un vernis V connu sous la marque EC1 : 50 parties en poids de pliolite connu sous la marque Plioway EC1; 300 parties en poids de solvant aliphatique à 5% 10 parties en poids d'alcool isobutylique. Composition et caractéristiques de l'additif A utilisé, connu sous la marque MINATEC CM et fabriqué par la société MERCK Minatec 30 CM opaque, de résistance inférieure à 100 Q par cm de masse volumique sensiblement égale à 3,6 g/cm3 ; taille des particules inférieure à 15 microns ; composé de (Sn/Sb)02, mica, Ti02, Six2. Minatec 31 CM transparent, de résistance inférieure à 150 Q par cm ; de masse volumique sensiblement égale à 3,6 g/cm3 ; taille des particules inférieure à 15 microns ; composé de (Sn/Sb)02, de mica et de SiO2. Composition de la matière électriquement conductrice Tableau I Poids (g) % en poids Masse Volume volumique (cm3) (g/cm3) Vernis (V) 120,7 22,95 0,82 27,98 Additif (A) 131,1 24,92 3,6 6,92 Cu 125,3 23,82 8,9 2,67 Bentone 2,6 0,49 1,6 0,30 Solvant 146,3 27,82 0,78 35,66 aliphatique ~~~~~~ ~~~~~~ ~~~~~~~ 526 100 73,53 Extrait sec en poids : 49,23%. Densité de la matière ou peinture : 1,36. Extrait sec en volume : 18,56%. L'épaisseur de la couche de peinture est de 18,5 microns (18,5 10-6 m) pour 100 microns (100 10-6 m) humides déposés. Les résultats suivants ont été obtenus pour une couche conductrice déposée sur un support en bois, une différence de potentiel variable étant appliquée à deux bornes espacées d'une distance d variable et au contact de la couche conductrice. Température en degrés Celsius mesurée Tableau II Différence de 40 70 ioo 130 160 180 200 220 potentiel (volts) d=10 cm R=3000 a 24 25 27 30 33 37 46 d=20 cm R=5800 Q 23 24 26 27 29 - 30 32 Résistance en Q mesurée en fonction de la distance entre les bornes auxquelles est appliquée une tension de 220 volts Tableau III d (cm) 10 20 30 40 50 60 R (Q) 3000 5800 6300 8300 9000 10000 La présente invention vise non seulement la nouvelle matière fluide ou pâteuse électriquement conductrice, mais également le procédé d'utilisation de ladite matière comprenant les étapes suivantes - mise en place sur un support d'au moins deux moyens de mise sous tension, espacés d'une distance d prédéterminée - application d'une couche de ladite matière entre lesdits moyens de mise sous tension, de telle sorte que ladite couche conduise l'électricité lors de la mise sous tension. Les avantageuses dispositions suivantes sont en outre de préférence adoptées Ladite couche électriquement conductrice est appliquée selon une forme allongée, de manière à reproduite sensiblement un fil conducteur, par exemple selon une ligne sinueuse ou en forme de cadre ladite couche est appliquée de manière uniforme entre les deux moyens de mise sous tension, de manière à couvrir une surface étendue ledit procédé comprend en outre l'application sur ledit support d'une couche primaire isolante les moyens de mise sous tension sont des éléments conducteurs allongés, par exemple des barrettes de cuivre. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et leurs avantages apparaîtront à la lecture de la description des procédés d'utilisation donnés ci-après à titre d'exemple. I1 sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de mise en oeuvre expérimental du procédé de l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective partielle illustrant un premier mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention dans une pièce la figure 3 est une vue en élévation partielle illustrant un second mode de mise en oeuvre du procédé sur un panneau. On se réfère d'abord à la figure 1 des dessins ; le support 1 qui y est représenté, par exemple en bois laminé, est revêtu d'une couche de peinture primaire isolante 9 préalablement appliquée, et contenant des particules radiantes permettant de refléter la chaleur vers l'extérieur. Deux moyens de mise sous tension 4, 5 eux-mêmes reliés à des bornes 6, 7 auxquelles est appliquée une différence de potentiel variable, sont placés sur le support 1, plus précisément sur la couche isolante 9, espacés d'une distance d variable. Alternativement, les moyens de mise sous tension 4, 5, sont des barrettes de cuivre disposées transversalement à la couche de matière électriquement conductrice 8. On se réfère ensuite à la figure 2 des dessins ; la pièce qui y est représentée comporte deux murs 1, 2 et un sol 3. Par rapport au mode de réalisation de la figure 1, il faut noter que la couche électriquement conductrice 8 est appliquée selon une forme allongée, plus particulièrement en forme de cadre. Les moyens de mise sous tension 4, 5, sont constitués par des barrettes de cuivre, alternativement des cordons conducteurs, qui encadrent la couche de matière conductrice selon l'invention. Alternativement, la couche électriquement conductrice 8 est appliquée selon une ligne sinueuse, de manière à reproduire les résistances électriques de type connu, par exemple disposées en zigzag. Préférentiellement, une couche de finition décorative et contenant des particules radiantes, est appliquée de manière à masquer l'ensemble des éléments conducteurs. On se réfère enfin à la figure 3 des dessins ; le panneau qui est représenté présente deux couches électriquement conductrices 8' appliquées de manière uniforme, afin de couvrir deux surfaces étendues entre deux paires de moyens de mise sous tension 4, 5, les moyens de mise sous tension étant alternés et montés en dérivation. Cette disposition permet d'augmenter la température obtenue dans la pièce. Les trois modes de réalisation précédemment décrits permettent de réguler la température obtenue grâce à la présence d'un variateur de tension aux bornes d'une source alternative, par exemple. Bien que l'on ait décrit l'utilisation de la matière fluide ou pâteuse selon l'invention dans son application à un revêtement électriquement conducteur destiné au chauffage par rayonnement d'une pièce, il faut noter que l'invention a des applications plus générales. La matière électriquement conductrice selon l'invention peut être utilisée simplement pour la suppression de l'humidité dans un mur, pour le caractère insecticide de la présence d'un courant électrique sur une surface, pour être appliquée sur un récipient de manière à maintenir au chaud certains liquides ou aliments, ou comme simple conducteur électrique, par exemple à la manière d'un fil électrique connecté à une source de lumière. Le procédé d'utilisation de l'invention peut être appliqué à une matière fluide ou pâteuse électriquement conductrice de composition différente de celle de la matière électriquement conductrice de l'invention. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art à la composition de la matière électriquement conductrice et à son utilisation qui viennent d'être décrites uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de protection défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Matière fluide ou pâteuse destinée à recouvrir une surface, ladite matière étant électriquement conductrice pour le chauffage par rayonnement, et contenant un liant, caractérisée en ce que ladite matière contient en outre du cuivre (Cu), et un additif contenant un oxyde double d'étain et d'antimoine (Sn/Sb)02. 2. Matière fluide ou pâteuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cuivre (Cu) est ajouté à raison de 17 à 33% en poids environ, et le mélange de dioxyde d'étain et de dioxyde d'antimoine (Sn/Sb)02 est ajouté à raison de 17 à 33% en poids environ, l'ensemble cuivre (Cu) et mélange de dioxyde d'étain et de dioxyde d'antimoine (Sn/Sb)02 étant présent à raison de 40 à 60% en poids environ. 3. Matière fluide ou pâteuse selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit additif contient en outre au moins un oxyde non conducteur, par exemple de la silice (Si02) et/ou du dioxyde de titane TiO2. 4. Matière fluide ou pâteuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit liant contient au moins un solvant polaire, par exemple de l'alcool isobutylique. 5. Utilisation de la matière fluide ou pâteuse, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 comme revêtement électriquement conducteur destiné au chauffage par rayonnement. 6. Procédé d'utilisation de la matière fluide ou pâteuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant au moins les étapes suivantes - mise en place sur un support (1) d'au moins deux moyens de mise sous tension (4, 5), espacés d'une distance (d) prédéterminée - application d'une couche (8, 8') de ladite matière entre lesdits moyens de mise sous tension (4, 5), de telle sorte que ladite couche (8, 8') conduise l'électricité lors de la mise sous tension. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite couche électriquement conductrice (8) est appliquée selon une forme allongée, de manière à reproduire sensiblement un fil conducteur, par exemple selon une ligne sinueuse ou en forme de cadre. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite couche électriquement conductrice (8') est appliquée uniformément entre les deux moyens de mise sous tension (4, 5), de manière à couvrir une surface étendue. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit procédé comprend en outre l'application sur ledit support (1) d'une couche primaire isolante (9). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens de mise sous tension (4, 5) sont des éléments conducteurs allongés, par exemple des barrettes de cuivre.