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La présente invention, qui résulte des recherches de Messieurs Georges CHIZALLET et Roger DUMON, concerne la fabrication de câbles mé- talliques recouverts d'une couche isolante ignifuge à haute résistance élec- trique et mécanique.
La couche isolante est formée de deux gaines superposées : - la première relativement épaisse est faite d'une matière thermoplastique courante, par exemple du chlorure de vinyle plastifié ; assure l'isole- ment électrique du câble ; - la seconde est constituée par une couche généralement très mince de poly- amide, par exemple la polyamide 11 amino-undécanoique dont les qualités mé- caniques et la résistance à la chaleur assurent au câble des propriétés re- marquables.
De tels typs de câbles sont déjà connus, mais leur domaine d'u- tilisation, qui pourrait être très vaste, se trouve limité à l'heure actuel- le du fait qu'ils sont dans une certaine mesure inflammables. Jusqu'à pré- sent, cet inconvénient les empêche de jouer, dans l'aviation et dans la ma- rine par exemple, le rôle qui pourrait leur revenir grâce à la faible densi- té de la couche isolante, à sa très grande résistance à l'abrasion, à son inertie chimique, à sa résistance aux moisissures et à tous les agents at-
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mosphériques.
L'invention a pour but de rendre ces câbles gainés de polyamides utilisables dans des domaines où l'on exige une ininflammabilité totale. Les mélanges connus d'oxydes métalliques et de dérivés organiques surchlorés que l'on incorpore dans certaines matières plastiques pour les ignifuger, ne peuvent convenir au traitement des polyamides car ils les rendent fragiles, cassantes et difficiles à extruder.
En effet, les dérivés chlorés servant d'agents d'ignifugation ne sont pas solubles dans les polyamides et les mélanges mécaniques que l'on obtient en les incorporant rendent l'extrusion difficile et la couche de polyamide de gainage de câble devient cassante.
En outre, certains des produits chlorés tel que l'hexachloréthane provoquent la dégradation des polyamides au cours de l'extrusion du mélange polyamide/hexachloréthane et/ou au cours de l'incorporation de la substance chlorée dans les polyamides.
Si l'on ignifuge le polychlorure de vinyle seul par un mélange de produits chlorés et de dérivés d'antimoine, et que l'on gaine le fil conducteur par le polychlorure de vinyle ainsi ignifugé et que l'on superpo- se ensuite une couche de polyamides, le câble obtenu brûle au contact d'une flamme.
La demanderesse a trouvé un procédé pour préparer des câbles i- gnifugés qui évite les inconvénients des procédés antérieurs.
Le procédé objet de l'invention, consiste à introduire dans la ma- tière thermoplastique constituant la première gaine, une substance organi- que, à forte teneur en chlore, qui se décompose facilement à la chaleur en donnant des gaz chlorés et, spécialement, de l'acide chlorhydrique et à mé- langer à la polyamide une substance minérale du type d'oxyde ou sulfure mé- tallique et, en particulier, de l'oxyde d'antimoine. Cette addition ne nuit ni à l'extrusion, ni aux qualités mécaniques de la gaine de polyamide.
La substance organique chlorée peut être par exemple de l'hexa- chlorobenzène- ou de l'hexachloréthane, produite compatibles avec les matiè- res plastiques usuelles comme le chlorure de polyvinyleo Le mélange qui com- porte de 1 à 30 % et de préférence de 5 à 15 % en poids de produit chloré d'addition, se fait par un moyen convenable.: malaxage, calandrage, boudina-
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ge, etc ; il est suffisamment stable à la température d'extrusion et se tra- vaille aisément sur boudineuse.
L'incorporation de la substance minérale, oxyde d'antimoine par exemple, à la superpolyamide se fait dans la proportion de 1 à 20% en poids soit au cours de la polymérisation, soit par mélange à sec et prébou- dinage, soit au cours même de 1'extrusion.
La partie métallique du câble est revêtue par extrusion de la couche de matière thermoplastique comme le chlorure de vinyle traité et le câble ainsi isolé est surgainé par extrusion par la couche de polyamide char- gée.
Le câble ainsi obtenu est ininflammable - tenu même verticalement au-dessus de la flamme d'un bec Bunsen, il se dégage un certain volume de gaz qui empêchent toute propagation de la flamme. En effet, le gaz chlorhy- drique qui se dégage de la première couche thermoplastique (comme le chlo- rure de vinyle) se combine à la charge minérale (par exemple oxyde d'anti- moine), de la deuxième couche polyamidique pour donner des produits ïgnïfu- geants dont l'oxychlorure d'antimoine est le type.
EXEMPLE
On prépare la composition suivante
100 parties de chlorure de vinyle - 50 parties de tricrésylphosphate - 7 parties de sulfate dibasique de plomb - 1 partie de lubrifiant - 15 parties de kaolin avec 12 parties d'hexachloréthane - cette composition est normale- ment malaxée, calandrée, puis extrudée sur un fil de cuivre de 1 mm le dia- mètre - l'épaisseur de la couche extrudée est de 0,6 mmo
On prépare un mélange à sec (dans un Werner) de 100 parties de polymère d'acide aminoundécanoique (polyamide Rilsan) avec 4 parties d'oxy- de d'antimoine et l'on extrude ce produit sur le câble électrique déjà revê- tu de la couche polyvinylique - l'épaisseur de cette 2ème couche polyamidi- que est de 0,15 mm.
Le câble ainsi obtenu a une excellente résistivité kilométrique, -une bonne rigidité diélectrique, il résiste parfaitement au frottement et à la traction, et au choc - s'il est placé verticalement au-dessus d'une flam- me, la flamme ne se propage pas et s'éteint d'elle-même en une seconde envi- ron. Le câble obtenu a donc les meilleures caractéristiques mécaniques, électriques, en même temps qu'une parfaite ininflammabilité.
L'exemple ci-dessus n'est pas limitatif et diverses modifications et variantes de détails peuvent être apportées,sans s'écarter de l'esprit de l'inventiono
REVENDICATIONS.
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The present invention, which results from the researches of Messrs Georges CHIZALLET and Roger DUMON, relates to the manufacture of metallic cables covered with a fire-retardant insulating layer with high electrical and mechanical resistance.
The insulating layer is formed of two superimposed sheaths: - the first relatively thick is made of a common thermoplastic material, for example plasticized vinyl chloride; provides electrical insulation for the cable; the second is constituted by a generally very thin layer of polyamide, for example 11-amino-undecanoic polyamide, the mechanical qualities of which and the resistance to heat give the cable remarkable properties.
Such types of cables are already known, but their field of use, which could be very wide, is currently limited due to the fact that they are to a certain extent flammable. Until now, this drawback prevents them from playing, in aviation and in the marine for example, the role which could be due to them thanks to the low density of the insulating layer, to its very high resistance. abrasion, chemical inertness, resistance to mold and all harmful agents.
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mospheric.
The object of the invention is to make these cables sheathed with polyamides usable in fields where complete non-flammability is required. The known mixtures of metal oxides and superchlorinated organic derivatives which are incorporated into certain plastics in order to flame them, cannot be suitable for the treatment of polyamides because they make them fragile, brittle and difficult to extrude.
In fact, the chlorinated derivatives serving as flame-retardant agents are not soluble in the polyamides and the mechanical mixtures which are obtained by incorporating them make extrusion difficult and the cable sheathing polyamide layer becomes brittle.
In addition, some of the chlorinated products such as hexachloroethane cause degradation of the polyamides during the extrusion of the polyamide / hexachloroethane mixture and / or during the incorporation of the chlorinated substance into the polyamides.
If the polyvinyl chloride alone is flame retardant with a mixture of chlorinated products and antimony derivatives, and the conducting wire is sheathed with the polyvinyl chloride thus flame retarded and then a layer is superposed of polyamides, the cable obtained burns on contact with a flame.
The Applicant has found a process for preparing insulated cables which avoids the drawbacks of the prior processes.
The process which is the subject of the invention consists in introducing into the thermoplastic material constituting the first sheath, an organic substance, with a high chlorine content, which easily decomposes under heat, giving chlorine gases and, in particular, hydrochloric acid and mixing with the polyamide a mineral substance of the type of metal oxide or sulphide and, in particular, antimony oxide. This addition does not harm either the extrusion or the mechanical properties of the polyamide sheath.
The chlorinated organic substance can be, for example, hexachlorobenzene or hexachloroethane, produced compatible with the usual plastics such as polyvinylchloride. The mixture which comprises from 1 to 30% and preferably from 5 to 15% by weight of chlorine addition product, is carried out by suitable means: mixing, calendering, boudina-
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ge, etc; it is sufficiently stable at the extrusion temperature and works easily on an extruder.
The incorporation of the mineral substance, for example antimony oxide, in the superpolyamide takes place in a proportion of 1 to 20% by weight either during the polymerization, or by dry mixing and pre-grinding, or during even from extrusion.
The metallic part of the cable is coated by extrusion with the layer of thermoplastic material such as treated vinyl chloride and the cable thus insulated is over-sheathed by extrusion with the layer of charged polyamide.
The resulting cable is non-flammable - even held vertically above the flame of a Bunsen burner, a certain volume of gas is released which prevents any propagation of the flame. In fact, the hydrochloric gas which is released from the first thermoplastic layer (such as vinyl chloride) combines with the mineral filler (for example antimony oxide) of the second polyamide layer to give inflammatory products of which antimony oxychloride is the type.
EXAMPLE
We prepare the following composition
100 parts of vinyl chloride - 50 parts of tricresylphosphate - 7 parts of dibasic lead sulphate - 1 part of lubricant - 15 parts of kaolin with 12 parts of hexachloroethane - this composition is normally kneaded, calendered, then extruded on a copper wire 1 mm per diameter - the thickness of the extruded layer is 0.6 mmo
A dry mixture (in a Werner) of 100 parts of aminoundecanoic acid polymer (Rilsan polyamide) is prepared with 4 parts of antimony oxide and this product is extruded on the electric cable already coated. of the polyvinyl layer - the thickness of this 2nd polyamide layer is 0.15 mm.
The cable thus obtained has excellent kilometric resistivity, - good dielectric strength, it perfectly resists friction and traction, and shock - if it is placed vertically above a flame, the flame does not does not propagate and goes out on its own in about a second. The cable obtained therefore has the best mechanical and electrical characteristics, as well as perfect non-flammability.
The above example is not limiting and various modifications and variations of details can be made, without departing from the spirit of the invention.
CLAIMS.