BE654432A

BE654432A -

Info

Publication number: BE654432A
Application number: BE654432A
Authority: BE
Priority date: 1963-10-25
Filing date: 1964-10-15
Publication date: 1965-02-01
Also published as: NL6412259A

Description

Compositions formant aux très grandes vitesses d'extrusion des re- vêtements à surface lisse.

La présente invention se rapporte à des compostions con- venant pour l'isolement des fils. Elle concerne plus particulière- ment des compositions pouvant être extrudées à très grande vitesse autour d'un fil métallique pour former un isolant dont la surface reste lisse.

La recherche de compositions isolantes appropriées pour fils a conduit à l'examen de nombreux polymères organiques synthé- ; tiques. Les produits convenant comme isolants doivent avoir de bon- nes propriétés diélectriques et un aspect attrayant. Le polyéthylëne

basse densité et haute densité et le polypropylène ont de faibles pertes diélectriques et sont considérés gomme les. plus intéressants pour l'isolement des fils. Toutefois, le polypropylène manque de ténacité aux basses températures et, dans certains cas, sa tempéra.. ture de fragilisation est ae 46 C. En outre, le polypropylène tend . à s'oxyder et à se dégrader par exposition à l'atmosphère au contact du cuivre.

Les additifs utilisés actuellement pour stabilisur le polypropylène contre l'oxydation et la dégradât:' sagmentent, s'ils sont présents en quantités efficaces, les pertes diélectriques du polypropylène dans une mesure inacceptable.

Le polyéthylène constitue, un isolant idéal pour fils.

Le polyéthylène haute densité est généralement trop difficile à , extruder pour constituer un isolant optimum, mais le polyéthylène basse d'ensité s'extrude facilement et convenablement. L'emploi du polyéthylène basse densité n'est limité que par la difficulté de l'extruder à . des vitesses extrêmement élevées. Des vitesses de 610 à 914 mètres par minute sont actuellement assez courantes dans ce domaine. Le polyéthylène basse densité extrudé à ces vitessés présente des défauts de surface. La rugosité superficielle qui se manifeste notamment par des ondulations irrégulières et par des as- pérites très visibles ou très perceptibles au toucher, nuit à l'as- pect de l'isolant et en empêche la vente.

On a proposé, par exemple, dans le brevet français n 1.316.788 d'incorporer du polypropylène au polyéthylène en vue d'améliorer le comportement de ce dernier au cours d'extrusion aux grandes vitesses, mais le seul résultat de cette addition est de expliquer les quelques problèmes que pose le polyéthylène par les nombreux autres non encore résolus que soulève le polypropylène.

Par ailleurs, les températures de ramollissement du poly- propylène et du polyéthylène diffèrent beaucoup (d'environ 65 C) et cela rend difficile l'obtention d'un mélange adéquat permettant la . bonne dispersion des pigments qui est si importante pour les fils

différenciés par la couleur tels que ceux utilisés en téléphonie,
La dissemblance chimique entre le polyéthylène et le polypropylène empêche d'obtenir un mélange homogène qui résisteraient aux microséparations sous l'effet des sollicitations en traction ou en flexion. Ces microséparations se manifestent par une blancheur de l'isolant sollicité.

L'invention a pour but de procurer une composition iso- lante pour fils qui ait les propriétés électriques et physiques avan- . tageuses du polyéthylène basse densité et qui puisse, en outre, être extrudé à très grande vitesse pour former un isolant dont la surface reste lisse.

La Demanderesse a découvert à présent que ce but et d'autres sont atteints en incorporant à du polyéthylène à basse den- sité pour extrusion 2 à 17 parties, pour 100 parties du polyéthylène basse densité) d'un copolymère éthylène/propylène contenant 30 à 65%, et de préférence 40 à 60% de propylène. Toutes les parties et tous les pourcentages sont indiqués ici en poids.

En raison de la grande similitude chimique du polyéthylène basse densité et des copolymeres éthylène/propylène envisagés ici, leur mélange homogène ne pose aucun problème et il s'ensuit que l'in- vention permet d'obtenir des isolants ayant des propriétés physiques .et électriques excellentes et remarquablement uniformes.

Les polyéthylènes basse densité qui sont rendus extruda- bles à grandes vitesses suivant la présente invention en profilés à surface lisse ont un poids spécifique ae 0,915 à 0,925 et de pré- férence de 0,918 à 0,922 g/cm3.' Des quantités mineures d'autres mo- nomères peuvent être copolymérisées dans le polyéthylène à condition de ne pas madifier son caractère fondamental. es copolymères étnylène/propyiène pouvant être utilisés suivant l'invention contiennent 30 à 65%, et de préférence 40 à 60% de propylène.

Ces copolymères qui sont actuellement bien connus peu. vent être préparés par les procédés utilisant les catalyseurs ae

Ziegler, par exemple ceux obtenue en faisant réagir des composés organométalliques tels que des dérivés alkylés de l'aluminium, notamment les trialkylauminiums, comme le triéthylaluminium et le triisobutylaluminium, de même que des halogénures de dialkyl- aluminium, comme le chlorure de diéthylaluminium, avec des halo- génures de métaux de transition, tels que les halogénures de ti- tane et de vanadium, comme"le trichlorure de titane, le tétra- . / chlorure de titane, le tétrachlorure de vanadium et l'oxychlorure de vanadium.

.....,¯¯ Le copolymère éthylène/propylène peut être incorporé au polyéthylène basse densité par un quelconque des procédés connus pour mélanger les matières thermoplastiques en masses homogènes. Entre autres techniques, on peut citer la fluidification dans divers ap- pareils, notamment les malaxeurs à plusieurs rouleaux, les malaxeurs à vis, les extrudeuses mélangeuses, et des mélangeurs Banbury, et la dissolution dans des solvants mutuels ou compatibles.:
Les compositions suivant l'invention peuvent contenir les quantités habituelles d'additifs classiques, par exemple des char- ges, des diluants, des opacifiants, des modificateurs et des stabili- ' sants.

L'invention est illustrée par les exemples.suivants dans lesquels les parties et les pourcentages sont en poids.

Toutes les compositions sont préparées en fluidifiant les constituants dans un mélangeur Banbury à une température d'envi- ron 155 c. L'extrusion est alors effectuée dans une extrudeuse
Royle n 1 à corps de 50,8 mm comportant une tête d'équerre et une seule filière conique. Un fil de cuivre d'un diamètre de 0,508 mm reçoit par extrusion, avec une vitesse de'731.,5 mètres par minute, une couche d'une épaisseur de 152 microns.

EXEMPLE 1. -
La composition préparée dans un mélangeur Banbury comprend
97,5 parties d'un polyéthylène ayant un poids spécifique de

EMI5.1
0,920 g/cm3 et uit indice de fluide de 0,2 dg/mm (norme ASoex D-1238-5T' 2,4 parties d'un copolymére éthyléne/propylêne ossen- tiellement statistique et complètement amorphe contenant des quan- tités égales d'éthylène et de propylène combinés et 0,1 partie d'un stabilisant.

TEMOIN 1
On prépare une composition analogue à celle de l'exemple 1 mais en omettant le copolymère éthylène/propylène..

Les résultats montrent que la composition témoin I a un toucher rugueux et n'est pas attrayante. Les propriétés de surface de la composition de l'exemple 1 sont ainsi suffisamment améliorées pour la rendre acceptable commercialement. On obtient des résultats améliorés analogues avec des copolyméres contenant 30% à 65% de pro- pylène combiné.
EMI5.2

.Mp" . On reprend l'exemple 1 mais en utilisant 5,3 parties du copolymère éthylène/propylène et 94,6 parties du polyéthylène. Le fil gainé obtenu apparaît.parfaitement lisse à l'oeil nu et au toucher.

EXEMPLE 3.-.

On reprend l'exemple 1 mais en utilisant 11 parties du copolymère éthylène/propylène et 88,9 parties du polyéthylène. On obtient un'fil gainé à surface parfaitement lisse. On obtient des résultats identiques en utilisant 17 parties du copolymère, 82,9 par- ties du polyéthylène et 0,1 partie au stabilisante
TEDMOIN II
On reprend l'exemple 1 mais en utilisant 22,1 parties du copolymère éthylène/propylène et 77,8 parties du polyéthylène basse densité.

La composition a une odeur très forte pendant l'extrusion,
Le revêtement est très mou et se déforme facilement. Des quantités accrues du copolymère nuisent davantage aux propriétés des isolants.

TEMOIN III
On reprend l'exemple 2 mais en remplaçant de copolymère éthylène/propylène 'par du polypropylène amorphe. On ne note aucune amélioration des propriétés de surface du revêtement,,
On peut remplacer, avec des résultats analogues, le capo- lymère statistique amorphe par un copolymère à blocs éthylène/pro- pylène partiellement cristallin..

Les compositions décrites ici sont i cessantes pour toutes les extrusions et en particulier celles se faisant à grande vitesse. Des applications typiques des compositions décrites ici sont,, la production d'isolants pour fils, massifs ou'cellulaires, de gai- nes pour câbles, de tuyaux, et de feuilles de revêtement postfor-
EMI6.1
lJ1a.bls pour tO1t. usage.

Bien que certains modes et détails d'exécution aient été décrits pour illustrer l'invention, il va de soi que celle-ci est susceptible de nombreuses variantes et modifications sans sortir de son cadre.. , , .

Claims

REVENDICATIONS D I I N EMI7.1 . --¯.....--¯....¯--..-¯...¯------- 1.- Composition pouvant être extrudée, uniformément 4 grande vitesse, caractérisée en ce qu'elle comprend un polyéthylène ' ayant un poids spécifique de 0,915 à 0,925 g/cm3 et, pour 100 par- ties en poids de ce polyéthylène, 2 à 17 parties en poids d'un co- polymère éthylène/propylène contenant 30 à 65% en poids de propylène.

2.- Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le polyéthylène a un poids spécifique de 0,918 à 0,922 g/cm3.

3.- Composition suivant la revendication 1 ou 2, carac- 'térisée en ce que le copolymère éthylène/propylène est présent à raison de 5 à 10 parties en poids pour 100 parties en poias de po- lyéthylène,.

4.- Composition suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que le copolymère éthylène/pro- pyléne contient 40 à 60% en poids de propylène.

5.- Composition suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que le copolymère éthylène/pro- pylène est complètement amorphe et essentiellement statistique. , 6. - Composition, en substance comme décrit ci-dessus avec ; référence à l'un ou l'autre des exemples cités.

.

7. - Fil isolé gainé d'une composition suivant l'une ou .1'autre des revendications 1 à 5.

8.- Fil isolé gainé d'une composition comme décrit ci-de'!- ! . sus avec référence à l'un ou l'autre des exemples cités .

, 9.- Procédé pour améliorer l'aptitude à l'extrusion à grande vitesse du polyéthylène d'un poids spécifique compris entre EMI7.2 'C,915 e De925 g/em3, caractérisée en ce qu'on mélange à 100 parties en poide ce polyéthylène, 2 à 17 parties en poids d'un copolymère éthylène/propylène contenant 30 à 65% en poids de propylène.

10.- Procédé pour améliorer l'aptitude à l'extrusion à grande vitesse du polyéthylène suivant la revendication 9, caracté- risé en ce que le polyéthylène a un poids spécifique de <Desc/Clms Page number 8> 0,918 à 0;922 g/cm3.

11.- Procédé pour améliorer l'aptitude à l'extrusion à grande vitesse du polyéthylène suivant la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le copolymère éthylène/propylène est ajouté à raison de 5 à 10 parties en poids pour 100 parties en poids du polyéthylène.

12. - Procédé pour améliorer Inaptitude à l'extrusion à grande vitesse du polyéthylène suivant l'une ou l'autre des reven- dications 9 à 11, caractérisé en ce que le copolymère éthylène/pro- , pylène contient 40 à 60% en poids de propylène.

13.- Procédé pour améliorer l'aptitude à l'extrusion à grande vitesse du polyéthylène suivant l'une ou l'autre des'reven- dications 9 à 12, caractérisé en ce que le copolymère éthylène/pro- pyléne est complètement amorphe et essentiellement statistique.

14,- Procédé pour améliorer l'aptitude à l'extrusion à grande vitesse du polyéthylène en substance comme décrit ci-dessus avec référence à l'un ou l'autre des exemples.

15.- Polyéthylène ayant une meilleure aptitude à l'extru- sion à grande vitesse, obtenu par un procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 9 à 13.