Conducteur électrique. La présente invention concerne un con ducteur électrique isolé.
On a déjà proposé, pour ,l'isolement @de conducteurs électriques, l'emploi de produits de condensation d'alcools. po@lyhyd'roxyliques et d'acides di-carboxyliques, mais le poids moléculaire était toujours inférieur à 3000.
Le conducteur électrique selon la présente invention, isolé par un revêtement compTe- nan,t au moins un polymère de condensation linéaire, est caractérisé en ce que ledit poly mère a un poids moléculaire d'au moins 8000 selon la détermination par les mesures .de vis cosité.
Ce polymère,de condensation linéaire peut résulter de la condensation d'un ou plu sieurs acides hydroca.rboxyliques ou @de la condensation d'un ou plusieurs alcools pcly- hydroxyliques avec un au plusieurs acides diearboxyliques;
il peut être une polyamide de condensation linéaire dérivée de la, ré action d'une ou plusieurs .diamines avec un ou plusieurs acides dicarboxyliques (y com pris -des dérivés réactifs de ceux-ci), ou de l'auto-condensation d'un ou plusieurs amino- acides.
On peut employer des polyesters ayant l'une ou l'autre des formules de structures générales suivantes:
EMI0001.0039
où R et Rl sont des radicaux organiques di- valents ayant une longueur de chaîne telle que la somme des longueurs de .chaînes de R et R, est supérieure à six atomes (sous lon gueur de chaîne il faut entendre le nombre d'atomes formant la chaîne de ces radicaux considérés en dehors desdites formules),
R2 est un radical organique ,divalent ayant une longueur de châine supérieure à 4 atomes, h et Y sont .des groupes terminaux mono- valents, et n un nombre entier de valeur moyenne correspondant à, un degré de poly mérisation suffisamment grand pour obtenir un poids moléculaire de l'ordre -de grandeur mentionné ci-dessus.
R, R, et R, peuvent être choisis dans des radicaux aliphatiques, aromatiques, a.licycli- ques, araliphatiques ou hétérocycliques.
L e premier type de polyester est préparé par la réaction :d'un glycol avec. un acide di- carboxylique, la, réaction étant continuée jus qu'à ce qu'on obtienne le degré désiré de poly mérisation.
Les polyesters -du second type peuvent être préparés par la réaction de molécules d'un hydroxy-acide l'une avec l'autre.
Les copolyesters, formés par la. réaction de deux ou plusieurs glycols différents avec un acide dicarboxylique, deux ou plusieurs acides dicarboxyliques avec un glycol, ou deux ou plusieurs membres différents des deux types -de réactifs, ou par la réaction. de deux ou plusieurs hydroxy-acides, convien nent également pour la, présente invention. Des mélanges physiques de polyesters, qui peu vent être formés en fondant -des polyesters ensemble sans réaction, peuvent aussi être employés.
Les polyamides ont les deux types géné raux suivants de formule de structure:
EMI0002.0021
où M est un radical organique quelconque convenable aliphatique, araliphatique, ali- cyc-lique ou hétérocyclique contenant deux groupes amino, dont les atomes d'azote ser vent à relier le radical aux .atomes de car bone adjacents dans la chaîne polyamide.
R, est un radical organique bivalent ayant de préférence unie longueur de chaîne telle que la. somme des longueurs de chaînes de R,. et 14T est supérieure à 4.
R, est lui radical organique bivalent ayant de préférence une longueur de chaîne supérieure à 4 atomes, Y et Y sont des groupes terminaux monovalents convenables et il est un nombre entier ayant une valeur moyenne correspondant à un degré de poly mérisation suffisamment,
grand pour obtenir un ma.térie.l préseilt.ant un poids moléculaire supérieur à 8000.
Le pr;amier type de polyamide peut être préparé en faisant réagir toute diamine con venable avec lui acide biearboxylique, ou un réactif dérivé d'un acide dicarboxylique. Le deuxième type peut être préparé par l'auto- réaction d'un ainino acide.
Des copolyamides, formés par l'emploi dans chaque cas de plus d'un membre de chaque type de réactif, con viennent également. Des mélanges physiques de diverses polyamides, formés en les fondant ensemble sans réaction,
peuvent également être employés. On peut également utiliser des polyamides-polyesters formés en faisant ré agir une diamine et lui glycol avec Lui acide bicarboxylique (par exemple en faisant ré agir un glycol avec un sel d'une diamiue et d'un acide bicarboxylique)
oti en faisant ré agir un bvdroxvacide avec Lui aminoacide ou en faisant; réagir une h;vdroxy-amine ave, un acide bicarboxylique. Dans certains cas. il est désirable d'employer des mélanges phy siques des divers copolymères ou mélanges physique; de simples polymères avec des copolymères.
Les propriétés de ces polymères de con- dç,nsation linéaire synthétique à poids mole eulaire élevé. lorsqil'ils sont préparés en par tant de réactifs convenablement purifiés, sont telles qu'ils conviennent de façon idéale à, la présente invention.
Ce ire sont pas strictement des substances amorphes, comme le sont les résine;, ce lie ,sont pas non plus des solides complètement cristallins, mais ils possèdent plutôt à -Lui certain degré des propriétés de ces deux genres de substances. La demande re:
sse p nse que les molécules à longue chaîne produites par la condensation linéaire sont de telle nature que les portions des molécules adjacentes tendent à cristalliser ensemble à la. solidification, laissant les autres portions des mêmes molécules dans un état amorphe.
Les propriétés résultant ,de cette structure intermoléculaire unique sont très désirables pour les objets de la présente invention. La cristallisation .donne un point de fusion net à ce substances, .alors :que leur nature par tiellement amorphe leur d'onnie un haut -degré de flexibilité.
Les polymères mentionnés ci- dessus sont fusibles sans décomposition et, peuvent être choisis de façon à être suffisam- ment fluides dans=,
leur état liquide pour per mettre l'imprégnation ou le recouvrement de substances fibreuses dans cet état sans l'em ploi de solvant et peuvent être choisis pour avoir un point de fusion suffisamment bas pour rendre possible l'imprégnation ou le re couvrement de substances se décomposant à la chaleur. Cette propriété de haute fluidité à l'état fondu est difficile à trouver :dans -des substances qui conviennent par ailleurs comme substances de recouvrement isolant pour :des conducteurs.
Lorsque le poids moléculaire moyen de. ces polymères est suffisamment élevé, ils pos- séclent la propriété de pouvoir être étirés à froid. Ainsi on peut former -des fibres fines avec ces substances :en les ,soumettant à une tension; les fibres sont allongées de façon per manente et il ose produit un changement dans les propriétés physiques @de, la substance.
Les fibres -deviennent habituellement plus transparentes et augmentent de résistance à la traction et d'élasticité. Des essais aux rayons X montrent que les cristaux de ces substances sont orientés de façon; permanente dans la :direction de l'axe de la. fibre après qu'un tel effort -de traction a été appliqué.
Cette propriété est de grande valeur lors que les polymères sont utilisés comme recou vrement protecteur ou isolant pour :du fil. Une orientation cristalline quelque peu simi laire doit semble-t-il se produire lorsque le recouvrement protecteur est soumis à une abrasion ou à tout autre type -d'effort qui ten drait ordinairement à détruire le recouvre ment. Ainsi, le recouvrement déjà dur et élastique a sa. dureté et son élasticité accrues par les forces mêmes qui tendraient ordinai rement à le détruire.
Tout frottement @ou ci saillement tendent â orienter les cristaux dans une direction telle que les polymères offrent la -plus ,grande résistance possible à la des truction par un prolongement de l'application de la force.
Ainsi les recouvrements selon la présente invention conviennent très bien pour les fils tendus à l'extérieur et particulièrement lors que les fils: sont soumis à l'action da frotte ment de 'branches d'arbres. Cette action de frottement tend à orienter les cristaux des polymères de façon à résister à leur destruc- tion par cette cause. Par suite, il y a en fait un effet d'auto-protection.
Les recouvrements selon la présente in vention conviennent également pour des fils utilisés à l'intérieur comme par exemple au tour des tables téléphoniques, et ces recouvre ments remplacent la cire communément uti lisée comme matière imprégnante contre l'humidité et (ou) un recouvrement isolant sur les textiles ou papiers utilisés comme iso lant,sur de tels fils.
Les matières de recouvrement employées suivant la présente invention peuvent être appliquées à l'état fondu au conducteur con trairement aux substances comme Facétate de cellulose, le polystyrène et .autres substan ces à poids moléculaire élevé.
La @dema.nde- resse pense que ceci est dû au fait que ces dernières substances mentionnées -ont une structure moléculaire en réseau qui se main tient même au-dessus,des points-de,
ramollis sement de ces substances alors que les poly mères à condensation linéaires utilisés sui vant la présente invention possèdent uns structure moléculaire essentiellement linéaire plutôt qu'en forme de réseau.
Les propriétés électriques intéressantes des polymères, lorsqu'ils sont utilisés comme substances isolantes recouvrant une couche d'isolement fibreux, sont représentées -dans les tables suivantes. Les mesures données dans ces tables ont été faites à :diverses va leurs de l'humidité de l'air ambiant après que les substances isolantes étaient arrivées pratiquement à un état d'équilibre en ce qui concerne le pourcentage d'humidité.
En coii- s s équence, l'effet de la suppression -de l'humi- dité du recouvrement qui augmenterait ordi nairement fortement les propriétés électriques des isolements pour des fortes humidités en maintenant la substance fibreuse dans un état plus sec, ne sont pas données.
Les valeurs des tables représentent donc les valeurs addition- nées des propriétés électriques .dés recouvre ments fibreux et du recouvrement poly mé- rique, chacun se trouvant en équilibre sub- stantiel, en ce qui concerne le contenu d'hu midité, avec l'atmosphère ambiante.
Dans chaque cas on a. utilisé -des fils conducteurs de 0,65 inm de diamètre recouverts du recou- vrement fibreux indiqué et (lu polymère indi qué.
EMI0004.0032
<I>Table <SEP> I:</I>
<tb> Conductance <SEP> cil <SEP> micro <SEP> mhos <SEP> à <SEP> la <SEP> terre <SEP> par <SEP> iongixeur <SEP> de <SEP> 30 <SEP> cin <SEP> à <SEP> 38" <SEP> C <SEP> en
<tb> alternatif. <SEP> Le <SEP> polymère <SEP> employé <SEP> est <SEP> le <SEP> produit <SEP> de <SEP> réaction <SEP> du <SEP> glycol <SEP> éthylé nique <SEP> et <SEP> de <SEP> l'acide <SEP> sébacique.
<tb> <I>Echaratitlora <SEP> IIiiiiiidité <SEP> relative</I>
<tb> <U>65</U> <SEP> 7 <SEP> 5 <SEP> 85 <SEP> <U>90</U>
<tb> Pulpe <SEP> (non <SEP> recouverte) <SEP> 0,50 <SEP> 4,4 <SEP> 30,2 <SEP> 1.05,0
<tb> Pulpe <SEP> recouverte <SEP> de <SEP> polymère <SEP> 0,27 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5
<tb> Double <SEP> coton <SEP> (non <SEP> recouvert) <SEP> 0,73 <SEP> ?,? <SEP> 15,9 <SEP> 42,5
<tb> Double <SEP> coton <SEP> (recouvert <SEP> de <SEP> polymère)
<SEP> 0,53 <SEP> l,0 <SEP> 1,1 <SEP> 0,9
<tb> <I>Table <SEP> II:</I>
<tb> Résistance <SEP> d'isolement <SEP> en <SEP> courant <SEP> continu <SEP> en <SEP> mégohms <SEP> par <SEP> longueur <SEP> de <SEP> 3 <SEP> in
<tb> à <SEP> 38 <SEP> C. <SEP> Même <SEP> polymère <SEP> due <SEP> pour <SEP> la <SEP> table <SEP> I.
<tb> <I>Echantillon. <SEP> Hia.iiaidité <SEP> relative</I>
<tb> <U>65 <SEP> 75</U> <SEP> 85 <SEP> 90
<tb> Pulpe <SEP> (non <SEP> recouverte) <SEP> 2,5 <SEP> 0,4 <SEP> 0,04 <SEP> T <SEP> 0,04
<tb> Pulpe <SEP> recouverte <SEP> de <SEP> polymère <SEP> <B>778,0</B> <SEP> -186,0 <SEP> 292.l1 <SEP> 186,0
<tb> Double <SEP> coton <SEP> (non <SEP> recouvert) <SEP> 6,1. <SEP> 1,? <SEP> 0,1 <SEP> 0,06
<tb> Double <SEP> coton <SEP> (recouvert <SEP> die <SEP> polymère) <SEP> 390,0 <SEP> 143,0 <SEP> 46,0 <SEP> 11,7
<tb> <I>Table <SEP> 11I:
</I>
<tb> Capacitance <SEP> à <SEP> la <SEP> terre <SEP> en <SEP> courant <SEP> alternatif <SEP> en <SEP> mieroinierofarads <SEP> par <SEP> longueur
<tb> de <SEP> 3 <SEP> m <SEP> à <SEP> 38 <SEP> C. <SEP> Même <SEP> polymère <SEP> que <SEP> pour <SEP> la <SEP> table <SEP> I.
<tb> <I>Echantillon <SEP> H2cnzidité <SEP> relative</I>
<tb> 65 <SEP> 7 <SEP> 5 <SEP> 85 <SEP> 90
<tb> Pulpe <SEP> (non <SEP> recouverte) <SEP> 560 <SEP> <B>783 <SEP> 1.1516 <SEP> 2785</B>
<tb> Pulpe <SEP> recouverte <SEP> de <SEP> polymère <SEP> <B>308</B> <SEP> 372 <SEP> 514 <SEP> 552
<tb> Double <SEP> coton <SEP> (non <SEP> recouvert) <SEP> 424 <SEP> :31i7 <SEP> 1298 <SEP> 2197
<tb> Double <SEP> coton <SEP> (recouvert <SEP> de <SEP> polymère) <SEP> 397 <SEP> 530 <SEP> 803 <SEP> 906 <I>Table IV:
</I> Tension -de rupture en alternatif à 38 C, humidité relative 90 % à 60 périodes. Même polymère employé que pour la table I.
EMI0005.0008
<I>Échantillon <SEP> Voltage</I>
<tb> Pulpe <SEP> (non <SEP> recouverte) <SEP> 500-530
<tb> Pulpe <SEP> recouverte <SEP> de <SEP> polymère <SEP> 1320-2300
<tb> Double <SEP> coton <SEP> (non <SEP> recouvert) <SEP> 650-750
<tb> Double <SEP> coton <SEP> (recouvert <SEP> de
<tb> polymètre) <SEP> 1410--1470 <I>Table V:</I> Résistance d'isolement à 38 C.
Humidité relative 85 % . - Le polymère employé est le produit de réaction de
EMI0005.0011
0,9 <SEP> mol <SEP> glycol <SEP> éthylénique,
<tb> 0,1 <SEP> mol <SEP> décaméthylène-:diamine <SEP> et
<tb> 1. <SEP> mol <SEP> acide <SEP> sébacique.
<tb> Mégohms
<tb> par
<tb> longueur
<tb> de <SEP> 50 <SEP> cm
<tb> Pulpe <SEP> de <SEP> chiffon <SEP> (non <SEP> recouverte) <SEP> 0,67
<tb> Pulpe <SEP> de <SEP> chiffon <SEP> couverte <SEP> de
<tb> polylmère <SEP> - <SEP> 115,0
<tb> Pulpe,de <SEP> fibre <SEP> de <SEP> coton <SEP> non
<tb> recouverte <SEP> 0,38
<tb> Pulpe <SEP> de <SEP> fibre <SEP> -de <SEP> coton <SEP> recouverte
<tb> de <SEP> polymère <SEP> 57,0 <I>Table VI:</I> Résistance d'isolement à 38 C.
Humidité relative 85 %. - Le polymère employé est le produit de réaction de décaméthylène-diamine et .d'acide sébacique.
EMI0005.0015
Mégohms
<tb> par
<tb> longueur
<tb> de <SEP> 50 <SEP> cm
<tb> Pulpe <SEP> :de <SEP> chiffon <SEP> (non <SEP> .recouverte) <SEP> 0,67
<tb> Pulpe <SEP> :
d!e <SEP> chiffon <SEP> couverte <SEP> de
<tb> polymère <SEP> 41,00
<tb> Pulpe <SEP> 4e <SEP> fibre <SEP> de <SEP> coton <SEP> non
<tb> recouverte <SEP> 0,38
<tb> Pulpe <SEP> de <SEP> fibre <SEP> de <SEP> coton <SEP> recouverte
<tb> de <SEP> polymère <SEP> 35,0 On obtient les mêmes avantages en ce qui concerne legs propriétés physiques et les, faci- lit6s -d'application lorsque ces polymères re couvrent des conducteurs précédemment isolés avec .dies couches, d'émail ou @de caoutchouc ou de substance analogue.
Un recouvrement pro tecteur très :efficace de l'émail ou -du caout chouc est ainsi obtenu.
Similairement les propriétés de ces poly mères conviennent très bien pour l'isolement de fils nus. Les. :avantages de tels fils sur des , fils émaillés ou laqués sont nombreux. Il était nécessaire :d'appliquer l'émail. au moyen.d:'un solvant volatil, ce qui entraînait .les inconvé nients cités plus haut, alors que les poly mères peuvent être ,appliqués à l'état fondu.
La résistance à l'abrasion du .recouvrement polymérique est considérablement plus .grande que celle de fils émaillés en raison des pro priétés qui ont été exposées précédemment.
La résistance énormément plus .grande à l'abrasion est illustrée par les essais suivants: 2 fils, 0,643 mm de diamètre, dont l'un était émaillé de la manière usuelle avec un émail du type vernis à l'huile et l'autre recouvert :
du polymère s ébaçamid@e-décaméthylène fondu, chaud, avec la même épaisseur, ont été ou- mis à une abrasion rotative. Les .deux fils étaient suspendus :sur un mandrin :d'acier @cle 5 cm de diamètre sous une tension,de 500 ;g. Le mandrin tournait à la vitesse de un tour par seconde.
Au bout id.'es :quatre minutes, le fil émaillé était percé jusqu'au .conducteur alors que l'examen du fil recouvert dudit polymère ne montrait aucun aplatssisement .du recouvrement par l'usure.
En, outre, des fils -de ce type ne présentent pas un des plus grands -défauts -des fils émail lés, l'inaptitude à se soudier à travers ,l'émail. Il a, toujours été nécessaire ,d'enlever l'émail avant de souder. Lorsque le nombre d'opéra tions de soudure est grand, il résulte des frais et des pertes @de temps considérables de ce fait. Avec les fils recouverts de polymère, cette difficulté est supprimée puisque les polymères fondent facilement pendant la sou dure.
Les recouvrements polymériques sont éga lement plus stables que les fils émaillés sur de longues périodes de temps, assurant ainsi une durée effective plus longue à l'isolement même si les fils ne sont pas exposés à une abrasion ou à d'autres forces physiques des tructrices.
Les propriétés électriques :des recouvre ments polymériques .selon l'invention sont entièrement comparables à des recouvrements d'émail de bonne qualité.
Un autre avantage des conducteurs recou- verts avec ces polymères est que le recouvre ment possède particulièrement une surface lisse et glissante. Dans les cordons où un cer- tain. nombre de conducteurs extrêmement: flexibles sont groupés ensemble en un seul paquet, il est essentiel que les surfaces ad- jacentes @dee conducteurs soient bien lubrifiées étant .donné que le paquet est soumis à un pliage fréquent et sévère.
A moins que les conducteurs ne soient libres de se déplacer l'un par rapport à l'autre, la flexibilité de l'ensemble -est diminuée et l'isolement soumis à une usure excessive. La demanderesse a trouvé que les recouvrements à l'aide des polymères -décrits ci-dessus, particulièrement ceux formés par les ingrédients possédant de longues chaînes aliphatiques -dans leurs molé cules,
possèdent une action lubrifiante supé rieure à toute cire ou autre lubrifiant due l'on pouvait utiliser jusqu'à ce jour. La nécessité d'ajouter un lubrifiant est ainsi évitée lorsque les fils individuels possèdent un recouvrement suffisant de ces polymères et tout danger de voir le lubrifiant disparaître .est évité. Cette action lubrifiante est particulièrement surpre nante en raison de la solidité remarquable que possèdent ces recouvrements polymériques.
Dans .les conducteurs employés à l'exté- rieur, des fils nus ou isolés sont souvent re couverts de substances fibreuses imprégnées avec des .composés saturants et de finition destinés à protéger la substance fibreuse -de la désintégration et pour protéger la couche isolante inférieure. Dans le cas .de fils nus, la. substance fibreuse imprégnée agit comme une substance isolante durable. Dans le cas de.
conducteurs ayant une couche isolante telle que de l'émail ou du caoutchouc en dessous de la substance fibreuse imprégnée, la couche imprégnée agit comme un recouvrement pro tecteur de l'isolement.
Dans ces deux cas, les polymères décrits ci-dessus se comportent comme de très bonnes substances huprégnaltts en raison de leurs propriétés physiques et électriques et leur aptitude < < être appliqués à l'état fondu.
Les polymères peuvent être appliqués au fil en faisant passer le, fil à travers un réser voir métallique contenant le polymère fondu. en entrant par le haut et en sortant par le bas à travers un tube remplaçable ayant un ori fice à travers lequel passe le conducteur. Cet orifice doit être d'un diamètre légèrement plus grand qire@ le. conducteur. Le réservoir est chauffé par un enroulement résistant re couvert de substance isolante entourant com plètement le bloc.
Si le fil est couvert d'une substance fibreuse, il est tiré à travers le ré servoir à une vitesse telle qu'il ne se produise pratiquement pas d'imprégnation. Etant donné que le fil est relativement froid lors qu'il pénètre dans le bain de polymère fondu.
il tend à refroidir la substance fondue et l'empêche de pénétrer complètement dans le recouvrement fibreux. L'orifice sert à enlever l'excès de polymère à la surface du conduc teur et à régulariser l'épaisseur du recouvre ment polymérique. .-près que le fil est sorti de l'orifice, le recouvrement devrait pouvoir se solidifier avant que le fil passe à travers des rouleaux vers une bobine réceptrice.
Le point précis de ramollissement du polymère fait qu'il durcit rapidëment, mais, si on le désire, un refroidissement par l'eau peut être utilisé pour accélérer la solidification.
Des fils nus et des fils isoles avec des substances fibreuses, du caoutchouc, de l'émail ou substance similaire peuvent être recouverts de la même façon.
Si l'on désire plutôt une imprégnation d'une substance fibreuse, qu'un recouvrement de cette substance, on peut placer une cham bre de chauffage ait delà de l'orifice, de telle #,n.rtc que le recouvrement poly mérique pé- nètre le re-eouvremen@ fibreux -complètement pendant le passage dans. la chambre.
Si on le désire, une pression peut être appliquée au bain .die polymère fondu pour faire passer le polymère plus facilement autour du fil.
Dans certains cas, l'emploi d'une petite quantité de solvant non volatil à faible poids moléculaire, qui se solidifie à la température atmosphérique, peut être désirable pour dimi nuer la viscosité du bain. De telles substances sont par exemple le diphényle, qui fond à 71" C, et le bétanaphthol, qui fond à environ 122 C.
A des températures élevées, le di- phényl se comporte comme un ,solvant et sert à, rendre plus fluide le polymère fondu .de façon qu'il puisse recouvrir ou pénétrer plus aisément le recouvrement fibreux du fil. Lorsque le polymère est froid, .le diiphényl se solidifie et forme une mixture solide avec le polymère.
Lorsque la fil est couvert ,d'une substance organique fibreuse et qu'un bain fondu est utilisé pour l'imprégnation décrite ci-:dessus, un polymère .doit être choisi qui ait un point de fusion suffisamment bas pour que le fil puisse être recouvert sans affaiblis - sement par exposition des fibres à une cha leur excessive.. De même, si le fil est isolé avec du caoutchouc ou autre substance iso lante,
on doit prendre soin d'éviter toute <B>dé-</B> térioration de l'isolement par une tempéra ture trop élevée. Lorsque lia fil est recouvert de fibres ,de cellulose telle qu'une tresse de coton, un recouvrement die papier ou de pulpe de papier, la température de recouvrement désirable est comprise entre 100 -et 200 C.
Pour rendre possible l'emploi -de ces tempé- ratures, les polymères auront .de préférence d'es points de fusion en dessous de l70 C. Par point de fusion, on entend la température à laquelle lie polymère est amené à un état nettement liquide. Cependant, les polymères auront de préférence une température de ra mollissement au-dessus d'environ 60 C, -de telle sorte qu'ils ne se ramollissent pas dans les conditions atmosphériques habituelles.
Lorsque le fil est nu ou recouvert d'une substance résistant à la chaleur tel qu'un recouvrement de fibre minérale, la tempéra ture -de recouvrement peut évidemment être plus élevée.
13 la température de recouvrement, les polymères doivent être suffisamment fluides pour que le recouvrement puisse se faire faci lement. De préférence, les polymères seront capables d'être amenés à une viscosité abso lue inférieure à 5000 poises à .l'état fondu.
Un polymère que<B>19,</B> demanderesse, a trouvé comme donnant de bons résultats pour le recouvrement ou l'imprégnation de textiles est le sébate de polyéthylène qui peut être produit par la réaction en proportions molé- culaires pratiquement égales d'acide s.ébaci- que et .dies glycol éthylénique à 200 C dans un courant de gaz inierte. Il se ramollit à environ 72 C et à
l30 C forme un bain visqueux qui peut être facilement appliqué au fil comme .décrit ci-dessus. Un autre polymère très satisfaisant peut être produit dans les conditions décrites ci- dessus par la réaction de glycol éthylénique, avec une quantité de glycol propylénique égale à environ 5 % du -glycol total et une quantité d'acide, sébacique équivalente au glycol total.
Cette substance fond à peu près dans la même gamme de température que le sébaite polyéthylénique. Les résultats simi laires sont obtenus avec d'autres, glycols tels que le glycol diéthylénique qui forme des polymères avec l'acide sébacique ayant des points de fusion en dessous de .celui du .sébate -de polyéthylène.
D'autres exemples d'autres polymères convenant pour la. présente invention sont ceux préparés par les réactions des substances suivantes
EMI0008.0001
Point <SEP> de <SEP> fusion
<tb> du <SEP> polymère
<tb> (approximativement <SEP> )
<tb> Acide <SEP> 10-llydroxy-:
décanoïque <SEP> 76" <SEP> C
<tb> Glycol <SEP> éthylénique <SEP> et <SEP> acide <SEP> sébacique <SEP> <B>7-90</B> <SEP> C
<tb> Glycol <SEP> éthylénique <SEP> et <SEP> acide <SEP> succinique <SEP> <B>105"</B> <SEP> C
<tb> Glycol <SEP> décaméthylénique <SEP> -et <SEP> .acide <SEP> adipique <SEP> 74" <SEP> C
<tb> Glycol <SEP> décaméthylénique <SEP> et <SEP> acide <SEP> sébacique <SEP> . <SEP> 76" <SEP> C
<tb> Glycol <SEP> décaméthylénique <SEP> et <SEP> acide <SEP> duodécaméthylèrie-dicarboxy <SEP> liclii::
<SEP> 83" <SEP> C
<tb> Glyeol <SEP> .diéthylénique <SEP> et <SEP> acide <SEP> sébacique <SEP> 39" <SEP> C
<tb> Glycol <SEP> he@xam.éthylénique <SEP> et <SEP> acide <SEP> succinique <SEP> . <SEP> . <SEP> 57" <SEP> C
<tb> Glycol <SEP> éthylénique <SEP> et <SEP> acide <SEP> azélaïque <SEP> 45" <SEP> C
<tb> Acide <SEP> 11-amino-undécylique <SEP> . <SEP> <B>17011</B> <SEP> C
<tb> Acide <SEP> 11-méthyl-amino-undécy <SEP> ligue <SEP> . <SEP> 17((" <SEP> C
<tb> Acide <SEP> 6-amino-caproïque <SEP> ?05" <SEP> C
<tb> Hexaméthylène-.diamine <SEP> :
et <SEP> acide <SEP> adipique <SEP> ?50" <SEP> C
<tb> Pipérazine <SEP> et <SEP> acide <SEP> sébacique <SEP> 155" <SEP> C
<tb> Pentaméthylène-diamine <SEP> !et <SEP> acide <SEP> octadécandioique <SEP> 167" <SEP> C
<tb> Ethanol-amine <SEP> et <SEP> acide <SEP> sébacique <SEP> 85" <SEP> C
<tb> Glycol <SEP> éthylénique, <SEP> glycol <SEP> propylénique <SEP> et <SEP> acide <SEP> sébacique <SEP> (eonte nant <SEP> 0,1 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> % <SEP> de <SEP> glycol <SEP> propylénique <SEP> pour <SEP> le <SEP> glycol <SEP> total) <SEP> 7?" <SEP> C
<tb> Glycol <SEP> éthylénique, <SEP> glycol <SEP> diéthylénique <SEP> et <SEP> acide <SEP> sébacique <SEP> (conte nant <SEP> 0,1 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> <B>/001</B> <SEP> de <SEP> glycol <SEP> diéthylénique <SEP> pour <SEP> le <SEP> glycol <SEP> total)
<SEP> 7?" <SEP> C
<tb> Décaméthylène-diamine <SEP> et <SEP> acide <SEP> sébacique <SEP> <B>197"</B> <SEP> C
<tb> Propylène-diamine, <SEP> @décaméthylène-@diamine <SEP> et <SEP> acide <SEP> séi>aeiclue <SEP> 144" <SEP> C
<tb> Décaméthylène-diamine, <SEP> glycol <SEP> déca.métliylénique <SEP> et <SEP> acide <SEP> sébacique <SEP> 15?" <SEP> C
<tb> Décaméthylène-d'iamine <SEP> <B>("--</B> <SEP> mol), <SEP> zly <SEP> eol <SEP> éthylénique <SEP> <B><U>(1</U></B>_ <SEP> mol) <SEP> et
<tb> acide <SEP> séba,cique <SEP> (1 <SEP> mol) <SEP> . <SEP> 140" <SEP> C
<tb> Propylène-diamine <SEP> (1/'2 <SEP> mol), <SEP> glycol <SEP> éthylénique <SEP> (<B><U>II</U></B> <SEP> mol). <SEP> ;
u-idtt,
<tb> duodécaméthylèn.e-dicarboxyligue <SEP> (1 <SEP> mol) <SEP> 160" <SEP> C Des exemples d'autres polymères conve nables sont constitués par les formes poly mé- riques ;
d'azélate,de triméthylène, de glutarate de diéthyléne, du sébate-succinate éthylène, de l'hepta-décaméthylène@dicarboxylate de tri- éthylène-éthylène ou les produits résultant de l'auto-estérification de l'acide 11-hydrox@-- stéarique ou acide hydroxy-undéeylique.
En général les copolymères -et -en particu lier les copolymères contenant à la. fois des liaisons esters et amides sont préférables aux simples polymères, étant donné que leurs points de fusion peuvent être. facilement ré glés en faisant varier les proportions d'ingré dients et étant donné que les copolymères, ne possèdent pas la légère tendance:
à diminuer de flexibilité et de résistance après un cer tain nombre d'années qu'ont quelquefois les simples polymères. La. demanderesse a<I>égale-</I> ment trouvé que les copolymères, lorsqu'on les ajoute aux simples polymères, conservent la flexibilité. Les mélanges physiques obte nus en faisant fondre ensemble les polyesters avec des petites proportions de copolymères contenant des liaisons esters et amides con viennent partieulièremeiit à ce point. de vue.
Les polyamides ont en général un point de fusion plus élevé que les polyesters et sont, par suite, quelquefois plus désirables, étant donné qu'ils se solidifient plus rapidement en sortant du bain de reeouvrement. Des copoly- amides et les copolyesters ont en général des points de fusion plus bas que les- produits obtenus par condensation séparée.
Cependant, des eopolymères contenant à la. fois des liai sons esters et amides ont des points de fusion intermédiaires entre ceux du polyamide et du polyester pris séparément.
Pour posséder la propriété d'être étiré à froid qui a. été @déerite ci-dessus et qui est nécessaire pour obtenir la qualité d'auto-dür- cissement des recouvrements polymétriques, les polymères doivent posséder un degré très élevé de polymérisation. Le .degré -de polymé risation est indiqué généralement par la visco sité relative de la substance en solution diluée.
La viscosité relative est le rapport entre la viscosité de .la substance dans un solvant convenable et la viscosité :du solvant<B>lui-</B> même. Cette valeur peut être obtenue de façon commode en comparant la viscosité du chloroforme avec la viscosité d'une solution die 0,4 .g :d4z polymère avec suffisamment de chloroforme pour former 100 cm3 ,de solution.
La propriété d'être travaillé à froid com mence à apparaître :dans les polymères syn thétiques à condensation linéaire lorsque leur viscosité relative, mesurée comme ci-dessus, dépasse environ 1,2.
La région dans laquelle le travail à froid est possible peut également être exprimée en fonction du poids molécu laire moyen du polymère. Le poids molécu laire moyen .est estimé au moyen de mesures de viscosités selon la relation suivante :donnée par Staudinger dans son livre intitulé:
"Die lrochmo:lekularen organischen Verbin.dungen" (Berlin 19â2).
EMI0009.0039
Où n,. = viscosité relative @de la solution,
EMI0009.0043
C <SEP> - <SEP> concentration <SEP> de <SEP> la <SEP> solution <SEP> en <SEP> mo lécules <SEP> du <SEP> groupe <SEP> répété <SEP> -du <SEP> poly mère <SEP> par <SEP> litre <SEP> de <SEP> solution,
<tb> K", <SEP> = <SEP> une <SEP> constants <SEP> caractéristique <SEP> de <SEP> la
<tb> série <SEP> du <SEP> polymère, <SEP> et
<tb> M <SEP> = <SEP> poids <SEP> moléculaire <SEP> moyen <SEP> du <SEP> poly mère.
Le travail à froid commence à être possible û un poids moléculaire d'environ 7000, mais il apparaît @de façon plus nette entre 8000 et 10000.
Evidemment, on peut procéder au recou vrement aux températures ordinaires au moyen d'une solution -de polymères dans un solvant volatil convenable. Cependant, c'est un avantage des polymères décrits ci-dessus de pouvoir être appliqués, à l'état fondu, et en général il n'est pas avantageux d'employer un solvant volatil.
Lest clair que l'invention n'est pas limi tée à l'emploi de polymères individuels -dans les recouvrements de conducteurs. On peut employer -des mélanges mécaniques de divers polymères convenables.
D'autres substances désirables: qui n'ont pas d'effets nuisibles, tels que des remplissages minéraux, colorants, pigments, solvants qui sont solides à la tem pérature ordinaire, résines et -dérivés & cellu lose, peuvent être appliqués aux ,polymères pour modifier leurs propriétés ou diminuer leur prix. Il doit être également compris que ,la substance peut être utilisée comme impré gnant ou recouvrement de substances fibreu ses telles que,dies:
textiles, en imprégnant ou recouvrant .d'abord les fils textiles de poly esters linéaires ou de polyamides ayant le poids moléculaire indiqué et en appliquant ultérieurement ces fils :de manière bien, connue telle que tressage, tissage, etc. sur le conduc- teulr.
La -demanderesse a trouvé que la vitesse de réaction pôur la préparation des polyestems de .condensation linéaire -et des polyamides utilisés suivant l'invention par les méthodes ordinaires est extrêmement lente et que l'em ploi. de réactifs qui ont .été proposés- pour accélérer la réaction a pour résultat la conta mination à un certain :
degré du produit par des substances foncées produites par des ré actions subsidiaires.
La @demanderesse a trouvé que des réac- tions peuvent être réalisées. plus rapidement et que .1':on peut obtenir :
des corps pratique ment non contaminés s2 on -emploie un cata lyseur choisi dans le groupe comprenant des sels de terres alcalines ou,de métaux lourds avec des acides forts, des sels .d'acides forts et :
des esters aliphatiques d'acides forts. Les réactifs doivent être chauffés en présence du catalyseur dans un courant de gaz inerte tel que de l'hydrogène. La concentration, du cata lyseur .est de préférence inférieure à. un dixième de 1 % du poids total du ou des réactifs.
Des sels qui, par exemple, peuvent être utilisés comme catalyseurs sont les halogé nures et les sulfates, phosphates, pyrophos- phates et chloro-acétates de zinc, cadmium. magnésium, aluminium et cuivre, les halo- génures, phosphates et sulfates de calcium, baryum et strontium:
le sulfate acide de so dium, le phosphate monobasique de potas sium, le sulfate diméthylique et le phosphate dipropylique. On doit éviter l'emploi de sels et esters oxydants.
Bien que la. présente invention ait été dé crite en relation avec des exemples de réali sation, il est clair qu'elle n'est en rien limite auxdits exemples et que ceux-ci sont suseep- tibles de nombreuses variantes et modifica- tions sans sortir .du domaine de l'invention.