CH704268A2 - Pièce de bijouterie et procédé de fabrication d'une telle pièce. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une pièce de bijouterie, au moins partiellement réalisée en un matériau composite comprenant une matrice élastomère dans laquelle sont dispersées des microfibres, ledit matériau composite étant obtenu à partir d’une composition comprenant entre 60% et 95% en poids d’au moins un élastomère et entre 0,1% et 4%, de préférence entre 0,2% et 2%, plus préférentiellement entre 0,4% et 1,5%, et plus préférentiellement encore entre 0,5% et 1,25% en poids de microfibres, par rapport au poids total de la composition.
Description
[0001] La présente invention se rapporte à des pièces de bijouterie. L’invention concerne également un procédé de fabrication de telles pièces.
[0002] Dans la présente invention, pièce de bijouterie désigne tout objet de parure, mais également des composants utilisés dans l’horlogerie ou dans la joaillerie. Plus particulièrement, l’invention concerne des bracelets, tels que des bracelets de montre.
Etat de la technique
[0003] Il est déjà connu de réaliser certains composants utilisés dans la bijouterie, et plus spécifiquement dans l’horlogerie, à partir d’une composition comprenant un élastomère et des fibres. Par exemple, le brevet US 7,575,800 décrit un composant «glissant» d’horlogerie, tel qu’une roue, une came ou un arbre, réalisé dans un matériau comprenant une matrice, telle qu’une résine PTFE, et des fibres de carbone. Toutefois, il est précisé que la quantité de fibres doit être supérieure à 3% en poids par rapport au poids total de la composition.
[0004] Le brevet GB 2 349 239 décrit une boite de montre réalisée dans un matériau composite comprenant une matrice polymère et des fibres. Aucune composition n’est toutefois indiquée. De plus, le cahier des charges d’une boite de montre ne correspond pas au cahier des charges d’un bracelet par exemple.
[0005] De plus, les polymères ou élastomères utilisés jusqu’à présent, ne sont généralement pas compatibles avec les normes de la FDA ou la norme Reach. De ce fait, les pièces, telles que les bracelets, en contact avec la peau, ne sont pas non plus compatibles avec ces normes.
[0006] Un but de la présente invention est donc de pallier ces inconvénients, en proposant des pièces de bijouterie permettant d’utiliser des matériaux compatibles avec les normes de la FDA ou la norme Reach tout en présentant des propriétés permettant de répondre à leur cahier des charges.
Divulgation de l’invention
[0007] A cet effet, il est proposé une pièce de bijouterie, au moins partiellement réalisée en un matériau composite comprenant une matrice élastomère dans laquelle sont dispersées des microfibres, ledit matériau composite étant obtenu à partir d’une composition comprenant entre 60% et 95% en poids d’au moins un élastomère et entre 0,1% et 4%, de préférence entre 0,2% et 2%, et plus préférentiellement entre 0,4% et 1,5%, et encore plus préférentiellement entre 0,5% et 1,25% en poids de microfibres, par rapport au poids total de la composition.
[0008] Une telle composition permet d’obtenir, notamment lors du processus de fabrication par injection, des structures telles que des bracelets de montre avec trous, du fait de propriétés mécaniques intéressantes (rigidité) et une bonne répartition des fibres.
[0009] La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’une pièce de bijouterie telle que définie ci-dessus et comprenant les étapes suivantes:
a) préparation d’une composition comprenant entre 60% et 95% en poids d’au moins un élastomère et entre 0,1% et 4%, de préférence entre 0,2% et 2%, plus préférentiellement entre 0,4% et 1,5%, et plus préférentiellement encore entre 0,5% et 1,25% en poids de microfibres par rapport au poids total de la composition,
b) moulage de la composition obtenue à l’étape a), et
c) post-étuvage.
Brève description des dessins
[0010] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple et faite en référence aux dessins dans lesquels la fig. 1représente des essais de traction simple (norme ISO 37) sur des échantillons conformes à l’invention.
Mode(s) de réalisation de l’invention
[0011] Selon l’invention, la pièce de bijouterie est réalisée à partir d’une composition comprenant au moins un élastomère et des microfibres.
[0012] De préférence, l’élastomère est choisi parmi le groupe comprenant les élastomères nitriles et les fluoroélastomères. Les fluoroélastomères sont communément appelés FKM ou FFKM selon la teneur en fluor. Ces élastomères peuvent être utilisés seuls ou en mélange avec d’autres élastomères appropriés ou types de FKM ou FFKM.
[0013] De préférence, l’élastomère est un fluoroélastomère.
[0014] La quantité d’élastomère est comprise entre 60% et 95% en poids, de préférence entre 70% et 90% en poids par rapport au poids total de la composition.
[0015] Dans la présente invention, les fibres utilisées sont des microfibres définies par leur longueur moyenne comprise entre 10 µm et 2 mm et par leur diamètre moyen compris entre 50 µm et 0.5 mm.
[0016] D’une manière avantageuse, les fibres sont choisies parmi le groupe comprenant les fibres à base aramide, les fibres de bois, les fibres de verre, les fibres de carbone et leurs mélanges. De préférence, on utilise des fibres à base aramide ou Kevlar<®>. Ces fibres peuvent se présenter incorporées dans un mélange maitre. De préférence, le mélange maître est choisi pour répondre aux normes de la FDA ou à la norme Reach.
[0017] De préférence, le rapport longueur moyenne/diamètre moyen des fibres est compris entre 20 et 150 et de préférence comprise entre 40 et 100. Plus préférentiellement, on utilise des fibres courtes, avec un rapport longueur moyenne/diamètre moyen supérieur à 50.
[0018] D’une manière particulièrement préférée, la composition peut comprendre en outre des charges jouant un rôle renforçant, telles que des nanoparticules de polytétrafluoroéthylène (PTFE). La composition comprend de préférence entre 1 % et 50% en poids de nanoparticules de PTFE par rapport au poids total de la composition. D’autres charges renforçantes peuvent être considérées telles que la silice ou le noir de carbone.
[0019] La composition peut comprendre également des agents de vulcanisation ou de réticulation propres à l’élastomère, et autres additifs traditionnels communément utilisé par l’homme du métier dans le domaine des formulations à base d’élastomère, et plus particulièrement des formulations à base de fluoroélastomère. Les agents de réticulation peuvent être de type peroxyde, la concentration étant optimisée selon les pratiques connues de l’homme du métier.
[0020] Avantageusement, la composition peut comprendre en outre un agent colorant, tel qu’un colorant ou de préférence un pigment. Des mélanges de colorants et/ou de pigments peuvent être utilisés.
[0021] La pièce de bijouterie selon l’invention est obtenue par un procédé comprenant les étapes suivantes:
a) préparation d’une composition telle que définie ci-dessus,
b) moulage de la composition obtenue à l’étape a) pour obtenir la forme désirée, et
c) post-étuvage.
[0022] Le moulage peut se faire par tout procédé connu, tel qu’en injection ou en compression. La vulcanisation (ou cuisson) est conduite de manière connue à une température généralement comprise entre 130 °C et 200 °C, pendant un temps suffisant qui peut varier en fonction de la pièce, par exemple entre 60 et 300 secondes en fonction notamment de la température de cuisson, du système de vulcanisation adopté et de la cinétique de vulcanisation de la composition.
[0023] Une pièce de bijouterie selon l’invention présente une tenue mécanique améliorée. Par ailleurs, il a été observé, d’une manière surprenante, que le procédé selon l’invention permettait une amélioration du processus de fabrication, à savoir une baisse du rebut. De plus, il a été observé un gain de productivité avec une diminution de la durée de vulcanisation.
[0024] La pièce de bijouterie peut être par exemple un bracelet, notamment un bracelet de montre. Plus spécifiquement, un bracelet selon l’invention peut présenter des formes et des découpes particulières et répondre malgré tout à un cahier des charges sévère en termes de tenue mécanique, et plus spécifiquement en termes de résistance à la traction. La présente invention permet d’utiliser des élastomères de type FKM, compatibles avec les normes FDA et la norme Reach.
[0025] Exemples
[0026] Des échantillons conformes à l’invention ont été réalisés, l’un avec 0,5% de microfibres et l’autre avec 2% de microfibres. A titre comparatif, un échantillon a été réalisé sans microfibre.
[0027] Les courbes représentant la contrainte en fonction de la déformation sont représentées sur la fig. 1.
[0028] L’évolution de la contrainte est ici donnée pour des déformations inférieures à 150%, gamme de déformation dans laquelle travaillent généralement les pièces au niveau macroscopique.
[0029] La courbe A correspond à 0% de microfibres, la courbe B correspond à 0,5% de microfibres et la courbe C correspond à 2% de microfibres.
[0030] La rigidité croissante de par l’introduction des fibres en plus grande concentration permet au fabricant utilisant cette technologie d’optimiser la tenue mécanique d’une structure donnée. Toutefois, il apparait de manière surprenante un optimum au niveau de la concentration de fibres, donné par de meilleurs résultats relatifs aux critères observés, en particulier l’injectabilité, le taux de rebuts, et la tenue mécanique.
Claims (12)
1. Pièce de bijouterie, caractérisée en ce qu’elle est au moins partiellement réalisée en un matériau composite comprenant une matrice élastomère dans laquelle sont dispersées des microfibres, ledit matériau composite étant obtenu à partir d’une composition comprenant entre 60% et 95% en poids d’au moins un élastomère et entre 0,1%) et 4%, de préférence entre 0,2% et 2%, plus préférentiellement entre 0,4%) et 1,5%, et plus préférentiellement encore entre 0,5% et 1,25%) en poids de microfibres, par rapport au poids total de la composition.
2. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’élastomère est un fluoroélastomère.
3. Pièce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les fibres sont choisies parmi le groupe comprenant les fibres à base aramide, les fibres de bois, les fibres de verre, les fibres de carbone et leurs mélanges.
4. Pièce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rapport longueur moyenne/diamètre moyen des fibres est compris entre 20 et 150 et de préférence comprise entre 40 et 100.
5. Pièce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau comprend en outre un agent colorant.
6. Pièce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau comprend en outre des agents de réticulation.
7. Procédé de fabrication d’une pièce de bijouterie selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes:
a) préparation d’une composition comprenant entre 60% et 95% en poids d’au moins un élastomère et entre 0,1% et 4%, de préférence entre 0,2% et 2%, plus préférentiellement entre 0,4% et 1,5%, et plus préférentiellement encore entre 0,5% et 1,25% en poids de microfibres par rapport au poids total de la composition,
b) moulage de la composition obtenue à l’étape a), et
c) post-étuvage.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’élastomère est un fluoroélastomère.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les fibres sont choisies parmi le groupe comprenant les fibres à base aramide, les fibres de bois, les fibres de verre, les fibres de carbone et leurs mélanges.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le rapport longueur moyenne/diamètre moyen des fibres est compris entre 20 et 150 et de préférence comprise entre 40 et 100.
11. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que la composition comprend en outre un agent colorant.
12. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la composition comprend en outre des agents de réticulation.
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