Brevet FR2796076A1 — publié le 20010112

La présente invention concerne un matériau multicouches à effet dissipatif de l'électricité statique. Elle concerne également un plateau et une boîte de conditionnement d'articles faisant usage de ce matériau. Notamment dans le domaine du conditionnement d'équipements électroniques tels que des microcircuits, les articles sont généralement stockés dans des boîtes ou des plateaux en matière polymère. Les frottements de ces boîtes et plateaux entre eux ou contre le support sur lequel ils sont posés génèrent de l'électricité statique qui peut avoir des répercutions néfastes sur le devenir des articles stockés. Ainsi, dans le cas bien particulier de microcircuits, les décharges d'électricité statique ainsi créées peuvent rendre le produit inutilisable. La même difficulté se rencontre avec des produits devant être manipulés en atmosphère explosive, la moindre présence d'électricité statique rendant leur manipulation particulièrement délicate. Pour solutionner ce problème, on a proposé, pour former des réceptacles de conditionnement de ces articles, une feuille à base de polystyrène chargée en particules de carbone ou "noir de carbone". Le phénomène mis en oruvre réside dans le fait que les charges statiques qui se créent au niveau des surfaces de frottement se dissipent au sein du réceptacle grâce à la présence des particules de carbone. En effet, celles-ci se chargent elles-mêmes, et dissipent l'électricité sur l'intégralité de la surface du matériau. Sur le seul plan de la dissipation de l'électricité statique, un tel matériau donne généralement satisfaction. Toutefois, les frottements qui s'opèrent entre le réceptacle de stockage et les produits transportés se manifestent par des traces de couleur noire sur lesdits produits ainsi que la présence de rayures. On comprend aisément que ces défauts ne sont pas admissibles dans un certain nombre d'industries. Un autre inconvénient lié à ce type de produit réside dans le fait que les réceptacles sont forcément de couleur noire, conférée par la présence des particules de carbone. Il est donc visuellement très difficile de différencier des réceptacles destinés à recevoir des articles de type différent. Une solution classique pour pallier ces inconvénients consisterait à revêtir le polystyrène chargé en noir de carbone, d'un liant à base d'élastomère, et d'y plaquer une couche de polyéthylène à effet anti-rayure. Toutefois, on obtient ainsi un matériau très épais. De plus, les couches rapportées de liant et de polyéthylène constituent un écran qui empêche le noir de carbone d'assumer sa fonction dissipative initiale. La présente invention ajustement pour but d'apporter une solution à ces problèmes. En d'autres termes, elle vise à proposer un matériau multicouches à effet dissipatif de l'électricité statique qui, tout en conservant sa fonction initiale, n'occasionne aucune rayure ou trace colorée à la surface des articles avec lesquels il est amené à être mis en contact. Ainsi, conformément à l'invention, ce matériau multicouches est constitué d'une âme en polystyrène chargée en noir de carbone qui est revêtue, au moins sur l'une de ses faces opposées, d'une couche d'un mélange de copolymère séquencé styrène-butadiène/copolymère-bloc-styrène-butadiène-styrène, l'épaisseur de cette couche étant telle qu'elle ne fait pas écran aux propriétés dissipatives de l'électricité statique conférées à l'âme par le noir de carbone. Ainsi, tout en bénéficiant de l'effet dissipatif de l'électricité statique conféré par l'âme, la couche de surface contribue à former une barrière anti-rayure et anti-coloration, de sorte que les articles mis en contact avec ce matériau ne sont aucunement abîmés. Par ailleurs, la présence de cette couche de surface permet de colorer le matériau, ce qui n'était pas possible avec le produit de base, forcément noir, utilisé jusqu'ici. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de ce matériau - le rapport en poids copolymère séquencé/copolymère bloc est compris entre 1:4 et 4:1 ; - le rapport en poids copolymère séquencé/copolymère bloc est de l'ordre de 3:2 ; - le rapport d'épaisseur entre l'âme et ladite couche est compris entre 5:1 et 20:1 ; - le rapport d'épaisseur entre l'âme et ladite couche est de l'ordre de 10:1 ; - il est obtenu par coextrusion ; - il se présente sous la forme d'une feuille. Dans un deuxième aspect, l'invention concerne un plateau de conditionnement d'articles qui comporte des empreintes de réception de ces articles. Conformément à l'invention, un tel plateau est réalisé par thermoformage d'un matériau tel que décrit ci-dessus. L'invention concerne également une boîte de conditionnement d'articles qui est réalisée par découpage et assemblage d'un matériau tel que présenté ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va suivre de certains modes de réalisation préférentiels. Le matériau multicouches conforme à l'invention comporte une âme en polystyrène chargée en noir de carbone. Ce produit peut contenir une proportion importante de noir de carbone apte à lui conférer des propriétés acceptables de conductivité électrique. Un matériau particulièrement adapté à remplir cette fonction est celui proposé par la société CABOT PLASTICS, sous la marque déposée CABELEC 3896. Il s'agit d'un matériau conducteur d'électricité à base de noir de carbone dispersé dans une résine styrènique modifiée. Quant à la couche superficielle, elle revêt, au choix, l'une ou les deux faces opposées de l'âme. Elle est constituée par un mélange de deux polymère à base de styrène, à savoir un copolymère séquencé styrène-butadiène et un copolymère bloc styrène-butadiène-styrène (élastomère thermoplastique). Avantageusement, le rapport en poids copolymère séquencé/copolymère bloc est compris entre 1:4 et 4:1. Ce mélange permet de conférer au produit une faible dureté superficielle, qui lui permettra de ne pas rayer les pièces fragiles mises à son contact. Comme autres propriétés particulièrement avantageuses de ce mélange, on peut citer - un coefficient de frottement élevé évitant les marques dues aux vibrations ; - une parfaite cohésion avec l'âme à base de polystyrène, permettant d'éviter l'emploi d'un liant ; - la possibilité d'extrusion en couches très fines (inférieures à 1/l0éme de millimètres), sans problème d'aspect, cela permettant au produit final, éventuellement thermoformé, de conserver la conductivité électrique de l'âme ; - une très bonne étirabilité permettant le thermoformage d'emboutis profonds. Un mélange particulièrement avantageux pour combiner au mieux toutes ces fonctions comprend 60 % de copolymère séquencé et 40 % de copolymère bloc. A ce mélange peut être ajouté tout additif désiré tel que, notamment, une matière colorante. Cet ajout permet d'obtenir une couche superficielle de couleur différente de celle de l'âme, ce qui rend ainsi possible la différenciation immédiate de plusieurs types de fabrication. Par ailleurs, cette couche colorée peut servir également de repère d'usure dans le cas de matériaux réutilisables. En effet, l'apparition de la couleur noire de l'âme est le signe de la disparition de la couche de surface anti-rayure. Selon une caractéristique avantageuse, le rapport d'épaisseur entre l'âme et la couche superficielle est compris entre 5:1 et 20:1, et plus particulièrement de l'ordre de 10:I .Ainsi, tout en remplissant sa fonction anti-rayure et anti-trace, la couche superficielle ne fait pas écran à la fonction dissipative de l'âme. Le fait qu'aussi bien l'âme que la couche superficielle soient à base de polystyrène a pour effet que le matériau selon l'invention se prête à une fabrication par coextrusion. II sera avantageusement proposé sous la forme d'une feuille d'épaisseur variable en fonction de l'application souhaitée. Elle peut être comprise entre 0,5 et 5 millimètres. Sujet à un traitement de thermoformage, il permet d'y former des empreintes de réception d'articles en vue de leur conditionnement. Toutefois, ce matériau peut être également découpé et assemblé pour former une boîte de conditionnement de ces articles. Ainsi, on pourra proposer des plateaux de manutention et de conditionnement pour les industries électroniques et connexes (téléphonie, électroménager, ordinateurs...). On pourra également proposer des éléments de manutention, de conditionnement ou de calage, pour tout produit devant être manipulé en atmosphère explosive. Les matières de base de l'âme et de la couche superficielle étant de même nature (polystyrène), il pourra être aisé de recycler le présent matériau par broyage. En particulier, ces particules broyées pourront constituer un apport utile pour la fabrication ultérieure de l'âme d'un nouveau matériau conforme à l'invention. REVENDICATIONS 1. Matériau multicouches à effet dissipatif de l'électricité statique, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'une âme en polystyrène chargé en noir de carbone, qui est revêtue, au moins sur l'une de ses faces opposées, d'une couche d'un mélange de copolymère séquencé styrène-butadiène/copolymère-bloc styrène- butadiène-styrène, l'épaisseur de cette couche étant telle qu'elle ne fait pas écran aux propriétés dissipatives de l'électricité statique conférée à l'âme par le noir de carbone. 2. Matériau multicouches selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rapport en poids copolymère séquencé/copolymère bloc est compris entre 1:4 et 4:1. 3. Matériau multicouches selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le rapport en poids copolymère séquencé/copolymère bloc est de l'ordre de 3:2. 4. Matériau multicouches selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le rapport d'épaisseur entre l'âme et ladite couche est compris entre 5:1 et 20:1. 5. Matériau multicouches selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le rapport d'épaisseur entre l'âme et ladite couche est de l'ordre de 10:1. 6. Matériau multicouches selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il est obtenu par coextrusion. 7. Matériau multicouches selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il se présente sous la forme d'une feuille. 8. Plateau de conditionnement d'articles qui comporte des empreintes de réception desdits articles, caractérisé par le fait qu'il est réalisé par thermoformage d'un matériau conforme à l'une des revendications 1 à 7. 9. Boîte de conditionnement d'articles, caractérisé par le fait qu'elle est réalisée par découpage et assemblage d'un matériau conforme à l'une des revendications 1 à 8.