Des systèmes d'affichage lumineux sont connus et comprennent généralement, monté dans un encadrement approprié, un ensemble comprenant une plaque ou panneau en matière plastique transparente contenant des particules de matière pouvant diffuser la lumière.

La source de lumière, généralement des tubes fluorescents, peut se trouver au voisinage d'une face du panneau en matière thermoplastique et on observe, par la face opposée, la lumière transmise directement et celle diffusée par les particules contenues dans le panneau. Dans ce cas, le panneau en matière thermoplastique contient une grande quantité de particules diffusantes pour le rendre suffisamment opaque pour masquer la source de lumière. Le panneau est intégré dans un caisson contenant les tubes fluorescents.

Ces tubes doivent tre suffisamment nombreux afin d'assurer une bonne répartition de l'intensité lumineuse. Ce caisson a l'inconvénient d'tre épais et ce dispositif consomme beaucoup d'énergie.

La source de lumière peut aussi se trouver au voisinage d'un ou des bords du panneau de manière à éclairer celui-ci par la tranche ou chant. Ce type de panneau fonctionne alors en guide de lumière. Celle-ci est donc réfléchie et diffusée par les particules diffusantes contenues dans le panneau et une partie de la lumière diffusée est observée à travers l'une ou les deux faces du panneau. Si le panneau contient une grande quantité de particules diffusantes, le chemin optique suivi par la lumière est court et une partie de la surface ne sera pas ou sera mal éclairée. Si le panneau contient peu de particules diffusantes, t'intensité de la lumière diffusée est faible. L'intensité lumineuse diffusée diminue en fonction de l'éloignement de la source de lumière.

On a donc cherché des compositions en matière thermoplastique transparente moulable en articles façonnés, en particulier sous forme de plaques utilisables, par exemple,

comme panneaux de dispositifs d'affichage lumineux qui, tout en contenant un minimum de particules diffusantes, permettent une intensité lumineuse diffusée maximale et uniforme sur toute la surface de l'article façonné. On a trouvé, comme décrit dans la demande de brevet européen EP-A-0893481, que l'on pouvait associer à la matière thermoplastique transparente, en particulier le poly (méthacrylate de méthyle), une quantité déterminée (de 20 ppm à 1000 ppm) d'un additif particulier (polyamide) sous forme de particules de dimension moyenne comprise entre 0,4 et 200 um. Par rapport aux solutions classiques, ce dispositif diminue la consommation d'énergie, apporte un avantage esthétique en réduisant t'épaisseur du panneau lumineux et peut alléger la structure porteuse.

On cherche encore à améliorer le rendement lumineux des articles façonnés, en particulier des plaques.

La composition thermoplastique selon l'invention pour des articles façonnés diffusant la lumière à base de matière thermoplastique transparente formée de (co) polymère (méth) acrylique et de particules diffusant la lumière comprend des particules de poly (tétrafluoroéthylène)-PTFE-ou un mélange de particules de PTFE et de particules de composé minéral et/ou organique, ces particules diffusant la lumière ayant une dimension moyenne de 0,5 um à 200 um et un indice de réfraction différent de celui de la matière thermoplastique transparente d'au moins 0,05 et étant utilisées en quantité, par rapport à la composition totale, de 5 ppm à 2000 ppm en poids.

Les particules diffusant la lumière, ont de préférence une dimension moyenne de 2 um à 20 um.

La composition thermoplastique selon l'invention contient, de préférence, de 10 à 200 ppm et particulièrement de 30 à 100 ppm en poids de particules diffusant la lumière.

L'indice de réfraction des particules diffusant la lumière diffère de préférence de celui de la matière thermoplastique d'au moins 0,1.

La composition selon l'invention peut aussi contenir des additifs comme des colorants.

Le (co) polymère thermoplastique (méth) acrylique peut tre, en particulier, constitué par un homopolymère de méthacrylate d'alkyle ou par un copolymère dérivé de méthacrylate d'alkyle et d'au moins un monomère à insaturation (s) éthylénique (s) copolymérisable (s) avec le méthacrylate d'alkyle.

Comme méthacrylate d'alkyle, on peut citer notamment les composés dans lesquels le groupe alkyle a de 1 à 8 atomes de carbone, par exemple le méthacrylate de méthyle,

d'éthyle, de propyl, d'isopropyle et de butyle. Un monomère particulièrement préféré est le méthacrylate de méthyle.

Le (co) polymère thermoplastique (méth) acrylique comprend, de préférence, de 70 à 100 % en poids du monomère principal : le méthacrylate d'alkyle, et de 0 à 30 % en poids de monomère (s) à insaturation (s) éthylénique (s) copolymérisable (s) avec le méthacrylate d'alkyle. Ce (s) monomère (s) à insaturation (s) éthylénique (s) sont choisis par exemple, parmi les acrylates d'alkyle en Cl-Ca, le styrène, les styrènes substitués, I'acrylonitrile, le méthacrylonitrile, les méthacrylates d'alkyle en Cl-C8 différents du monomère principal, les acrylates et méthacrylates d'hydroxyalkyle, les acrylates et méthacrylates d'alcoxyalkyle ou d'aryloxyalkyle, dans lesquels le groupe alkyle a de 1 à 4 atomes de carbone, I'acrylamide, le méthacrylamide, I'acide acrylique, I'acide méthacrylique, les maléimides et les diméthacrylates alkylenes glycol, dans lequel le groupe alkylen a de 1 à 4 atomes de carbone.

Les (co) polymères (méth) acryliques peuvent tre obtenus par tout procédé connu, par exemple par polymérisation en suspension ou en masse.

De préférence, les particules diffusant la lumière sont constituées uniquement par du PTFE.

Les particules diffusant la lumière peuvent aussi tre constituées par un mélange comprenant des particules de PTFE, de préférence en quantité majoritaire, et des particules de composé minéral, comme le dioxyde de titane, le sulfate de baryum, l'oxyde de zinc et/ou des particules de composé organique, comme du polystyrène réticulé ou des particules à structure multicouche, par exemple bicouche, formées d'au moins un coeur de polystyrène réticulé.

La composition selon l'invention peut tre obtenue par mélange de la matière thermoplastique par exemple sous forme de granules, des particules de matière diffusante (polytétrafluoroéthylène et, éventuellement, des particules de composé minéral et/ou organique) et éventuellement d'autres additifs tels que des colorants, ces particules et additifs étant, en général, sous forme de mélange maître. Ce mélange peut tre réalisé dans tout dispositif approprié.

Les articles façonnés diffusant la lumière que l'on peut fabriquer à partir de la composition thermoplastique décrite précédemment peuvent tre obtenus par divers procédés connus de moulage, en particulier par extrusion, injection, compression, avantageusement par extrusion. On obtient alors des produits en plaques et des produits moulés de formes variées.

La composition selon l'invention est particulièrement appropriée pour fabriquer des articles par extrusion. En effet, pour que l'article façonné ait des propriétés diffusantes, la composition à partir de laquelle il est fabriqué, doit contenir des particules qui ne fondent pas à la température utilisée pour 1extrusion. La composition selon l'invention qui contient des particules de PTFE est particulièrement appropriée puisque ces particules ont une température de fusion élevée (320°C). C'est aussi le cas des compositions qui comprennent un mélange de particules tel que décrit précédemment, particulièrement celui à base de PTFE et de polystyrène réticulé.

Les articles façonnés peuvent aussi tre obtenus directement sous forme de plaques par polymérisation en masse d'un mélange de monomères (méth) acryliques et éventuellement de leur prepolymere, en présence des particules diffusant la lumière (polytétrafluoroéthylène et éventuellement des particules de composé minéral et/ou organique) et des autres éventuels additifs, dans un moule formé par deux plaques en verre (procédé par coûtée).

Pour cette polymérisation en masse, on peut utiliser tout initiateur de radicaux libres connus, par exemple des composés diazoïques comme I'azo-bis-isobutyronitrile (AIBN), des peroxydes, comme le peroxyde de benzoyle. La copolymérisation a lieu généralement en présence d'un agent de transfert de chaîne, tel que des terpènes monocycliques diinsaturés et des terpènes bicycliques monoinsaturés tels que le terpino ! ène, des mercaptans, comme le tertio-dodécyl-mercaptan.

On peut aussi ajouter des agents favorisant le démoulage des plaques, par exemple I'acide stéarique, le dioctylsulfosuccinate de sodium, en quantité habituellement utilisée.

Les articles façonnés selon l'invention, et, en particulier des plaques, peuvent tre aussi constitués d'un matériau thermoplastique transparent, tel que ceux mentionnés précédemment, comprenant une concentration en particules diffusant la lumière, comme définies dans l'invention, qui varie dans toute t'épaisseur de I'article, la plus forte concentration se trouvant dans une zone proche de la surface de diffusion. Cette différence de concentration dans l'épaisseur de l'article peut tre progressive en se présentant sous forme de gradient de concentration. Ce mode de réalisation permet d'augmenter la transmission de la lumière dans la zone de l'article à moindre concentration en particules diffusant la lumière et, par suite, une plus grande uniformité de l'intensité de lumière diffusée sur toute la surface de I'article, en particulier dans des zones éloignées de la source de lumière. La concentration en particules diffusant la lumière peut aussi varier suivant la

longueur de I'article façonné, en particulier une plaque, la plus faible concentration se trouvant dans la zone proche de la source de lumière.

Les plaques, obtenues à partir des compositions selon l'invention, peuvent avoir différentes épaisseurs suivant l'utilisation envisagée, et notamment de 3 mm à 25 mm. Pour des systèmes d'affichage lumineux publicitaires, l'épaisseur est généralement de 8 à 20 mm.

Pour des écrans lumineux plats, elle est généralement de 3 à 6 mm.

L'extrusion est un procédé approprié pour fabriquer des articles (plaques par exemple) de l'épaisseur indiquée précédemment et, en particulier, de faible épaisseur. Le procédé d'extrusion procure une tolérance d'épaisseur faible par rapport à d'autres procédés de fabrication, ce qui assure la reproductibilité de plaques et donc de l'intensité lumineuse émise, et facilite le montage des plaques dans des cadres aux dimensions précises. Ce type de spécification est particulièrement requis pour la réalisation d'écrans lumineux plats.

Il est aussi possible de fabriquer des panneaux diffusant la lumière, qui comprennent, par exemple un support en un matériau thermoplastique transparent, tel que celui mentionné précédemment, et une couche diffusante formée de la composition thermoplastique diffusante décrite précédemment, placée sur une face ou sur les deux faces du support. Ce produit peut tre obtenu par tout procédé approprié, par exemple par coextrusion, plaxage. Dans ce mode de réalisation, le support peut avoir une épaisseur de 2 à 25 mm et la ou les couche (s) diffusante (s) une épaisseur de 20 à 1000 um.

Les plaques obtenues à partir des compositions selon l'invention peuvent tre utilisées dans tout système d'affichage lumineux, et notamment celui décrit dans la demande de brevet EP-A-0893481.

Les plaques selon l'invention peuvent aussi tre utilisées comme écrans lumineux plats par exemple pour des écrans à cristaux liquides (LCD-Liquid Crystal Liquid).

Des moyens permettent d'améliorer l'intensité de la lumière diffusée par les articles façonnés. En particulier, pour des plaques, ce sont par exemple des points sérigraphiés sur au moins l'une des faces des plaques ; ou bien ce sont des films se présentant sous forme de bandes adhésives parallèles espacées régulièrement ou non les unes des autres, la distance séparant ces bandes pouvant tre plus étroite au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la source lumineuse. Ces films sont placés sur l'une ou les deux faces (celle par laquelle on observe la lumière diffusée et/ou la face opposée). De préférence, seule la face opposée à celle par laquelle on observe la lumière diffusée porte un film sous forme de bandes parallèles. Ces bandes adhèrent à la surface du panneau par tout moyen approprié. Dans le cas où le film sur la face opposée à celle par laquelle on observe la lumière diffusée est sous

forme de bandes, un film ou une plaque peut tre placé (e) sur ce film pour éviter les pertes de lumière.

Les exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée. Les abréviations suivantes ont été utilisées : -MMA : méthacrylate de méthyle -PMMA : poly (méthacrylate de méthyle) -PTFE : polytétrafluoroéthylène -PA : polyamide -PVC : poly (chlorure de vinyle) -PS : polystyrène (réticulé) 'Le PMMA en perles utilisé pour la fabrication de plaques extrudées était celui commercialisé par la société ATOGLAS sous la dénomination"OROGLASs 9EL".

. Les particules de PTFE utilisées comme additif provoquant la diffusion de la lumière étaient celles commercialisées par la société DUPONT DE NEMOURS sous la dénomination"ZONYL° 1200"ayant un diamètre moyen de 4pm et celles commercialisées sous la dénomination"ZONYL° 1000", ayant un diamètre moyen des particules slum.

L'indice de réfraction du PTFE est n = 1,376 ("Polymer Handbook-Wiley Interscience Publication"), lequel est significativement différent de celui du PMMA (n = 1,498).

. Les particules de PS utilisées comme additif provoquant la diffusion de la lumière étaient celles commercialisées par la société SEKISUI sous la dénomination commerciale"PS grade SBX-6". Ces particules ont un diamètre moyen de 6 um et un indice de réfraction n de 1,5916).

. Les plaques de référence (témoin) auxquelles ont été comparées les plaques de l'invention obtenues par coulée ou extrusion étaient des plaques de PMMA coulées de 8 mm, 5 mm et 15 mm d'épaisseur (plaques de référence notées respectivement R8, RS et Ris), commercialisées par la société ATOGLAS sous la dénomination"ALTUGLAS ELIT@". Ces plaques contiennent, comme additif provoquant la diffusion de la lumière, du polyamide commercialisé par ELF ATOCHEM S. A. sous la dénomination"ORGASOL 2001e", à raison de 150 ppm.

Sur le dessin annexé, on a représenté : -sur la Figure 1, les graphes de l'intensité lumineuse (exprimée en lux) en fonction de la distance de la source lumineuse (exprimée en cm) pour les plaques coulées selon l'invention des exemples 1 à 3 (graphes 1,2 et 3) et pour

la plaque coulée de référence Ra (graphe 4), avec un éclairage à une extrémité des plaques ; -sur la Figure 2, les graphes de l'intensité lumineuse (exprimée en lux) en fonction de la distance de la source lumineuse (exprimée en cm) pour les plaques extrudées (épaisseur de 8 mm) selon l'invention des exemples 4 et 5 et pour la plaque coulée de référence R8 (épaisseur de 8 mm), avec un éclairage, d'une part, à une extrémité des plaques (graphes 5,6 et 7) et d'autre part, aux deux extrémités des plaques (graphes 8,9 et 10), sur une longueur de 100 cm ; les graphes 5 et 6 correspondent respectivement aux plaques contenant 30 ppm et 60 ppm de PTFE. Le graphe 7 correspond au témoin Ra. Les graphes 8 et 9 correspondent aux plaques contenant respectivement 30 ppm et 60 ppm de PTFE et le graphe 10 correspond au témoin R8.

-sur la Figure 3, les graphes (11,12 et 13) de l'intensité lumineuse (exprimée en lux) en fonction de la distance de la source lumineuse (exprimée en cm), pour les plaques extrudées (8 mm d'épaisseur) selon l'invention des exemples 4 et 5 et pour la plaque coulée de référence R8, avec un éclairage aux deux extrémités des plaques, sur une longueur de 80 cm. Les graphes 11 et 12 correspondent aux plaques contenant respectivement 30 ppm et 60 ppm de PTFE. Le graphe 13 correspond au témoin Ra.

-sur la Figure 4, les graphes (14,15 et 16) de l'intensité lumineuse (exprimée en lux) en fonction de la distance de la source lumineuse (exprimée en cm), pour les plaques extrudées (15 mm d'épaisseur) selon l'invention des exemples 6 et 7 et pour la plaque coulée de référence Rls, avec un éclairage aux deux extrémités des plaques, sur une longueur de 60 cm. Le graphe 14 correspond à la plaque contenant 46 ppm de PTFE. Le graphe 15 correspond à la plaque contenant 50 ppm de PTFE et 20 ppm de PS. Le graphe 16 correspond au témoin Ris.

Exemples 1 à 3 : Fabrication de plaques coulées de PMMA incorporant PTFE (a) Mode opératoire général On a préparé un prépolymère en ajoutant 20 ppm en poids de catalyseur 2,2- azobis-isobutyronitrile dans du MMA. On a chauffé le mélange à 90°C afin

d'obtenir un taux de conversion de l'ordre de 7%. Une fois ce prépolymère refroidi, les quantités de catalyseur nécessaires à la polymérisation (250 ppm en poids) accompagné de 55 ppm en poids d'agent de transfert de chaîne (terpinolène) ont été ajoutés, ainsi que l'additif qui provoque la diffusion de la lumière, à savoir des particules de PTFE"ZONYL° 1200" (diamètre moyen des particules de 4 um) dans les quantités indiquées dans le tableau 1. Des agents démoulant classiques ont également été incorporés.

Par ailleurs, un moule a été confectionné au moyen de deux glaces de verre séparées à leur périphérie par un joint en PVC souple. Le diamètre du joint détermine l'épaisseur de plaque finale. Ces éléments ont été assemblés avec des pinces métalliques. Le format des plaques préparées est de 200 x 500 x 10 mm.

Le mélange a été mis sous vide pendant 30 minutes afin d'éliminer I'air contenu, puis il a été coulé dans le moule décrit ci-dessus. Une fois rempli, le moule a été fermé et introduit dans une étuve ventilée afin de polymériser le MMA. Le cycle de température consistait à chauffer à 55°C pendant 600 minutes, puis à 120°C pendant 2 heures afin d'assurer une conversion maximale. Exemple Additif provoquant la Teneur de diffusion de la lumière cet additif (ppm) 1 PTFE 40 2 PTFE 60 3 PTFE 90 Témoin R8 Polyamide 150 (b) Evaluation de l'intensite lumineuse obtenue sur des plaques coulées Pour effectuer cette évaluation, I'éclairage de chacune des plaques a été réalisé au moyen du tube fluorescent REFLE) (t de 13W commercialisé par la société PHILIPS, appliqué sur la tranche de la plaque du format tel que préparé ci-dessus. Le tube fluorescent a été placé dans un profité présentant une lèvre de 10 mm. La plaque a été insérée dans cette lèvre. De cette façon, la lumière émise était dirigée exclusivement du côté de la plaque. Le côté en contact avec la lumière a été préalablement poli, les autres ayant été revtus du film réfléchissant en polyester commercialisé sous la dénomination"TAPE 850"par la société 3M. Un fond blanc

opaque a été placé pour réfléchir la lumière vers l'avant sur la face de la plaque opposée à celle pour laquelle on observe la lumière diffusée. Ce montage est analogue à celui de la Figure 2 de EP-A-0-893481, excepté qu'il n'est pas prévu ici de plaque 12 servant à simuler une affiche publicitaire.

L'évaluation de l'intensité lumineuse a été effectuée face aux plaques ainsi préparées. L'intensité lumineuse a été mesurée à la surface de chacune des plaques avec un luxmètre dont la cellule a été placée de 5 cm à 45 cm de la source lumineuse.

(c) Résultats A la Figure 1, on note que l'on obtient un gain d'intensité lumineuse avec les plaques des exemples 1 à 3 (graphes 1 à 3) par rapport au graphe 4 concernant la plaque coulée de référence R8 (150 ppm d'additif diffusant).

Exemptes 4 et 5 : Fabrication de ptagues extrudées de PMMA incorporant PTFE Des plaques extrudées de PMMA de dimension 2000 mm x 3000 mm x 8 mm, contenant des particules de PTFE"ZONYL° 1000" (diamètre moyen 11 um) à raison de 30 et 60 ppm (exemples respectivement 4 et 5) ont été réalisées, en introduisant dans une extrudeuse monovis, 1 % (exemple 4) ou 2 % (exemple 5) d'un mélange maître constitué de 3000 ppm de PTFE dans du PMMA ; la matière (PMMA + PTFE) a été chauffée à une température comprise entre 220 et 240°C dans l'extrudeuse.

Les plaques (2000 mm x 3000 mm x 8 mm) obtenues ont été découpées au format souhaité (largeur 30 cm et longueur 80 cm ou 100 cm).

Les Figures 2 et 3 du dessin annexé décrivent le comportement des plaques selon les exemples 4 et 5 avec comparaison avec celui de la plaque de référence R8.

Les plaques ont été étudiées sur une longueur de 100 cm (Figure 2) en étant éclairées à une extrémité (graphes 5, 6 et 7) et à deux extrémités (graphes 8,9 et 10). Elles ont aussi été étudiées sur une longueur de 80 cm (Figure 3), en étant éclairées aux deux extrémités (graphes 11, 12 et 13). Les sources d'éclairage étaient des tubes REFLEX'de 13W de la société PHILIPS, afin de simuler le comportement d'un porte-affiche. L'éclairage à une extrémité correspond au montage de la Figure 2 de EP-0893481, et celui aux deux extrémités, au montage

de la Figure 1 de cette mme demande de brevet, excepté qu'il n'est pas prévu ici de plaque 12 servant à simuler une affiche publicitaire.

Les résultats obtenus avec les plaques contenant 30 ppm de PTFE de l'exemple 4 (graphes 5,8 et 11) sont tout à fait comparables avec ceux de la plaque coulée de référence R8 de mme épaisseur mais contenant 150 ppm d'additif diffusant (Figures 2 et 3), que ! airage se fasse à l'une ou aux deux extrémités des plaques.

La plaque selon 1'exemple 5 contenant 60 ppm de PTFE (graphe 9) présente une intensité lumineuse plus forte que celle de la référence Ra contenant 150 ppm d'additif diffusant (voir la Figure 2 dans le cas de l'éclairage aux deux extrémités).

La Figure 3 permet également de conclure que la plaque selon l'exemple 5 (graphe 12) dont la longueur est inférieure à 80 cm, présente une intensité lumineuse au centre de 26 % supérieure à celle obtenue avec la plaque de référence R8 (graphe 13). La régularité de l'intensité lumineuse est peu affectée.

Exemple 6 : Plague extrudée de PMMA contenant du PTFE On a préparé une plaque extrudée de PMMA d'une largeur de 2000 mm et 3000 mm de longueur et d'une épaisseur de 15 mm et contenant 46 ppm de particules de PTFE"ZONYL° 1000", en introduisant, dans t'extrudeuse monovis des exemples 4 et 5, 2% d'un mélange maître constitué de 2300 ppm de PTFE dans du PMMA.

On mesure l'intensité lumineuse de plaques de format 30 x 60 cm, obtenues à partir de cette plaque extrudée.

La Figure 4 du dessin annexé montre le comportement de la plaque de l'exemple 6 (graphe 14) avec comparaison avec celui de la plaque de référence Ris (graphe 16).

Les plaques ont été étudiées sur une longueur de 60 cm en étant éclairée aux deux extrémités par deux tubes fluorescents Reflexe de 13W de la société PHILIPS.

On peut noter que les intensités lumieuses des plaques selon l'exemple 6 (graphe 14) et témoin (graphe 16) sont régulières sur toute la longueur des plaques.

L'intensité lumineuse de la plaque obtenue à t'exempte 6 est supérieure à celle du témoin Ris.

Exemole 7 : Plaaue extrudée de PMMA contenant du PTFE et du PS Comme aux exemples 4 et 5, on a préparé une plaque extrudée de PMMA de 2000 mm x 3000 mm.

La plaque de l'exemple 7 a une épaisseur de 15 mm et contient un mélange de 50 ppm de particules de PTFE"ZONYL° 1000"et 20 ppm de particules de PS réticulé"PS grade SBX-6"de la Société SEKISUI. On I'a obtenue en introduisant, dans t'extrudeuse monovis des exemples 4 et 5,2% d'un mélange maître constitué de 2500 ppm de PTFE et 1000 ppm de PS dans du PMMA.

On mesure l'intensité lumineuse sur des plaques de format 30 x 60 cm.

La Figure 4 du dessin annexé montre le comportement de la plaque de l'exemple 7 (graphe 15) avec comparaison avec celui de la plaque de références Ris (graphe 16). Les plaques ont été étudiées sur une longueur de 60 cm en étant éclairée aux deux extrémités par deux tubes fluorescents Reflex'de 13W de la société PHILIPS.

L'intensité lumineuse de la plaque obtenue à t'exempte 7 est supérieure à celles obtenues avec les plaques de référence Ris et de l'exemple 6.