BE899826A - Melanges de polymeres conducteurs de l'electricite. - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à de nouveaux plastiques conducteurs de l'électricité constitués de mélanges de polymères ou de copolymères incompatibles entre eux et dont l'un est non-saturé et peut etre présent en faible proportion. Ces mélanges comportant en outre 3 à 20 % en poids d'une variété conductrice de noir de carbone.
Description
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MEMOIR DESCRIPTIF DEPOSE A L'APPUI D'UNE DEMANDE DE BREVET D'INVENTION FORMEEPAR Mr Robert DELTOUR, domicilie avenue des Campanules, 52
EMI1.1
c Bruxelles, Georges GEUSKENS, domicilié des Cailles, 46 a
AvenueDimitri GESHEF, domicilie Rue de Oisquercq, 35 à Tubize,
Jean-Léon GIELENS, domicilié Boulevard Wahis, 18 à Bruxe11es représentés par le premier sus-nommé, pour
MELANGES DE POLYMERES CONDUCTEURS DE L'ELECTRICITE
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
La presente invention se rapporte ä de nouveaux plastiques conducteurs ä-i9--r po d eYecrTcTteplus des de polymeres comprenant une faible quantité de noir de carbone.
Les plastiques conducteurs de l'électricité peuvent etre utilisés dans des équipements électroniques pour éviter l'elaboration de charges statiques ou pour éliminer l'emission et l'absorption d'ondes électromagnétiques. Les applications dans le domaine des enregistrements magnétiques sont également nombreuses (vidéo- disques etc...), ainsi que dans le domaine des cables électriques.
Ca sait que l'adjonction d'une quantité suffisante de noir de carbone ä des polymères les rend conducteurs de l'électricité des le moment oü il se forme des agrégats continus (seuil de percolation).
Le seuil de percolation varie selon la nature du polymère et le type de noir de carbone. L'état de la question est présenté dans un ouvrage recent : "Carbon black-polymer composites"F-K. Sichel- ? dit- M. Dekker (New-York) 1982.
11 est également connu que le noir de carbone ne se distribue pas toujours de manière uniforme entre les constituants d'un mélange de polymeres incompatibles, c'est ä dire ne formant pas des mélanges homogènes au niveau microscopique. En particulier, il a été montré que dans les mélanges de caoutchoucs, le noir de carbone s'introduit préférentiellement dans un caoutchouc non saturé plutôt que dans un caoutchouc plus polaire comme par exemple le néoprène. Les
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caoutchoucs saturés ont la plus faible affinité pour le noir de carbone (P. A. Marsh, A. Voet, L. D. Price, T. J. Mullens-Rubber Chem. Technol. 41, 344 (1968) ; W. M. Hess, C. E. Scott, J. E. Callan-
Rubber Chem. Technol. 44, 814 (1971)).
Dans certains cas, ceci peut avoir pour effet d'augmenter la conductivité électrique du mélange par rapport aux valeurs obtenues pour l'un et l'autre des constituants individuels ä la même teneur en noir de carbone (A. K. Sircar-Rubber Chem. Technol. 54,820 (1981)). Le cas le plus favorable mentionné par A. K. Sircar concerne un melange 1 : 1 de néoprène et de caoutchouc naturel contenant 60% en poids de noir de carbone par rapport au poids total des deux polymères, ainsi que quelques additifs mineurs.
La conductivite de ce melange est environ cinq fois superieure ä celle du caoutchouc naturel ä la meme teneur en noir de carbone.
Il a maintenant ete constate que la conductivité electrique de polymères A (ou copolymères A) contenant de faibles teneurs en noir de carbone d'une
EMI3.1
variete très conductrice (3 ä 12 en poids, de preference 5 ä 10% en poids) %3 x 108 peut''Btre augmentée d'un facteur 10 a 10 par adjonction d'une faible quantité (3 à 20% en poids) d'un polymère B (ou copolymere B) et substantiellement non compatible avec le polymere A. Généralement le second polymere peut cependant'etre ajoute en proportion pouvant atteindre 50 ä 60% en poids sans que la conductivité en soit réduite.
Le polymere ou copolymère B@ de préférence non saturé, aura avantageusement une viscosite inferieure ä celle du constituant preponderant dans le melange.
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Par rapport ä l'art anterieur, la présente invention vise donc ä une amelioration bien plus importante de la conductivite de polymères ou copolymères contenant une plus faible quantite en noir de carbone grâce à l'adjonction au mélange d'un autre polymère ou copolymère, de preference en faible proportion stil y a lieu de ne pas modifier appréciablement les propriétés mécaniques du constituant majeur du mélange.
11 faut cependant remarquer que si une modification favorables des propriétés mecaniques ou physico-chimiques peut être obtenue par l'utilisation d'une proportion plus importante de l'autre polymère, la conductivite du melange résultant n'en est généralement pas reduite, comme nous l'avons mentionné précédemment. La présente invention s'étend done ä une large plage de proportions des constituants A et B dans le mélange.
EMI4.1
Le constituant B peut constituer jusqu'à 87% en poids du mélange.
C > La presence d'une faible teneur en noir de carbone est particulierement avantageuse, notamment ä cause du prix de ce dernier et des eventuelles modifications physico-chimiques ou mécaniques défavorables apportees au polymères lors de l'adjonction du noir de carbone.
Les polymères ou copolymères A dont la conductivité peut ? tre améliorée sont de préférence choisis parmi le groupe constitue par les polygthylaneshaute et basse densite, les polypropylènes, polybutènes, polyméthylpentènes, polychlorures de vinyles, polyéthylènes chlores, polystyrènes, copolymères de styrène et d'acrylonitrile, terpolymeres acrylonitriles-butadiène-styrène, élastomères saturés (ou faiblement insaturés) du type polyisobutène, polychloroprène, copolymère éthylènepropylène, terpolymere éthylène-propylène-diène ou des polyacrylates et polymethacrylates.
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Le constituant B peut être un caoutchouc naturel, un polybutadiene, un polyisoprène ou des copolymères statistiques ou sequences de styrène et butadiène ou de styrène et isoprène.
On choisira de préférence, de manière avantageuse, comme constituant A un polyéthylène basse densité ou un polystyrène. De meme le constituant B sera avantageusement choisi parmi les caoutchoucs naturels, le polybutadiene 1-4-cis ou un copolymère sequence styrène-butadiènestyrène.
Les exemples suivants, qui ne constituent pas une limitation de l'invention, montrent que dans les mélanges de la présente invention on atteint à des teneurs en noir de carbone de l'ordre de 10 %, des conductivités comparables à celles du polyéthylène contenant 15 % en noir de carbone ou du caoutchouc naturel contenant 20 % en noir de carbone.
EXEMPLE 1 On melange dans un malaxeur interne Brabender ä 150 C 34 g de polyéthylène basse densité STAMYLAN LD 2810 (DSM) , 4 g de caoutchouc naturel sous forme de crêpe et 2, 7 g de KETJENBLACK EC (AKZO). On presse ensuite une plaque de 1 mm d'épaisseur environ ä 170 C sous une pression de 180 Kg/cm2 dans laquelle on découpe des éprouvettes rectangulaires pour la mesure de la résistance selon la méthode des quatre contacts.
La résistivité de cet échantillon vaut cm Pour la même teneur en noir de carbone, la
EMI5.1
Q résistivité du polyéthylène est supérieure ä 10-
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-m.EXEMPLE 2 On prépare dans les memes conditions qu'à l'exemple I un melange de 39 g de STAMYLAN LD 2810, 2,1 g de caoutchouc naturel et 3, 6 g de KETJENBLACK EC. La resistivite déterminée comme précédemment
EMI6.1
vaut 2,7 que pour la meme teneur en noir de carbone le am alorspolyéthylène a une résistivité de 2049 mm.
EXEMPLE 3 On prepare dans les mêmes conditions qu'ä l'exemple I un melange
EMI6.2
de 39, g de STAMYLAN LD 2810, 2 g de polybutadiène 1, SOLPRENE 250 (PHILLIPS PETROLEUM) et de 3, 6 g de KETJENBLACK EC.
La résistivité determinee comme précédemment vaut 9, 2 a10rs que la resistivite du polyethylene de meme teneur en noir de carbone est de 2049 #m.
EXEMPLE 4 On melange dans un malaxeur interne Brabender ä 160 C, 39 g de polystyrène LUSTREX HH 101 (MONSANTO) 1,1 g de copolymere sequence styrène butadiène-styrène CARIFLEX TR-1102 (SHELL) et 4,5 g de KETJENBLACK EC. La résistivité déterminée comme précédemment vaut 0, 76-am. La resistivite du polystyrène de meme teneur en noir de carbone vaut 2555. am.
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EMI7.1
EXEMPLE 5 On melange comme decrit ä l'exemple 4 24, g de polystyrène LUSTREX HH
9101, 16, 6 g de copolymère CARIFLEX TR-I 102 et 3, 6 g de KETJENBLACK EC.
La résistivité determinee comme précedemment vaut 0,62 jim. La resistivite
8 du polysturène de ne-me teneur en noir de carbone est : supérieure à 10 #m.
EXEMPLE 6 On melange comme decrit dans l'exemple 1, 37 g de caoutchouc naturel, 4 g de polyéthylène basse densité STAMYLAN LD 2810 et 3, 6 g de
EMI7.2
KETJENBLACK EC. Les eprouvettes preparees comme dans l'exemple 1 ont une resistivite de 20 #m. Le caoutchouc naturel de meme teneur
8 en noir de carbone a une resistivite superieure ä 10 0 #m.
EXEMPLE 7 On melange comme decrit dans l'exemple !, 36 g de caoutchouc naturel, 4, 5 g de polyethylene basse densite STAMYLAN LD 2820 et 4, 5 g de
EMI7.3
KETJENBLACK EC. La resistivite de ces melanges vaut 7, 5. alors que 4 4 celle du caoutchouc naturel de meme teneur en noir de carbone vaut 10
Claims (11)
- runREVENDICATIONS 1) Melange de polymeres conducteur de l'électricité caractérisé en ce qu'il est constitue a) de 3 ä 927. en poids d'un polymère A b) de 3 ä 92 7. en poids d'un polymère B non compatible avec le polymère A c) de 3 ä 20 7. en poids de noir de carbone d'une variete conductrice.
- 2) Mélange de polymères melon la revendication 1 caractérisé en ce que le polymère B constitue 5 ä 20 7. en poids du mélange total.
- 3) Mélange de polymèresselon la revendication 1 caractérisé en ce que le polymère A constitue 5 ä 20 % en poids du melange total. EMI8.1
- 4) Melange selon la revendication 1 caracterise en ce que le polymere A CD est du polyéthylène ou du polystyrene.
- 5) Melange selon les revendications 1 à 4 caractérise ce que le polymère B est un caoutchouc naturel, un polybutadiène 1-4 cis ou un copolymère sequence styrène-butadiène-styrène.
- 6) Melange selon les revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le polymère ou copolymere B non sature a une viscosité ä l'etat fondu inferieure ä celle du polymère ou copolymere A. <Desc/Clms Page number 9>
- 7) Melange de polymeres conducteur de l'électricité caracterise en ce qu'il est constitue a) de 3 ä 90 % en poids de polyéthylène b) de ? à 90 % en poids de caoutchouc naturel, de polybutadiene 1-4 cis ou un d'un copolymère séquencé styrène -butadiène- styrène, c) de 7 à 10 % d'une variété conductrice de noir de carbone.
- 8) Mélange selon la revendication 7 caractérisé en ce que le polyéthylène constitue entre 85 % et 90 % en poids du melange total.
- 9) Melange selon les revendications 1 ä 7 caractérisé en ce que les polymères A et B sont eux-mêmes des melanges de polymères compatibles entre eux.
- 10) Application d'un mélange de polymere selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 pour la construction d'un appareil électrique, électronique, d'un support d'enregistrements magnétiques ou de cables électriques.
- 11) Mélange de polymeres tel que decrit dans l'un quelconque des exemples 1 ä 7 de la description.
Priority Applications (1)
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| BE0/213068A BE899826A (fr) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | Melanges de polymeres conducteurs de l'electricite. |
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Publications (1)
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| BE (1) | BE899826A (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0272541A3 (fr) * | 1986-12-17 | 1989-02-08 | BASF Aktiengesellschaft | Matière à mouler thermoplastique conductrice, sa préparation et utilisation |
-
1984
- 1984-06-05 BE BE0/213068A patent/BE899826A/fr not_active IP Right Cessation
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| EP0272541A3 (fr) * | 1986-12-17 | 1989-02-08 | BASF Aktiengesellschaft | Matière à mouler thermoplastique conductrice, sa préparation et utilisation |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| RE | Patent lapsed |
Owner name: DELTOUR ROBERT Effective date: 19860630 Owner name: GEUSKENS GEORGES Effective date: 19860630 Owner name: GESHEF DIMITRI Effective date: 19860630 Owner name: GIELENS JEAN-LEON Effective date: 19860630 |