Procédé de formation d'un isolement électrique. La présente invention se rapporte à un procédé de formation d'un isolement élec trique en employant un polymère ou copo lymère du tétrafluoroéthylène. Le polytétrafluoroéthylène est une matière polymère relativement nouvelle, formant des pellicules et qui possède certaines propriétés remarquables telles que l'insolubilité dans tous les solvants connus, la résistance aux très hautes températures qui sont préjudi ciables à toutes les autres substances connues formant des pellicules, la résistance à l'abra sion et des propriétés électriques peu com- rmunes telles qu'une résistance diélectrique élevée,
un grand pouvoir isolant et des pertes diélectriques extrêmement faibles. Les copo- lymères du tétrafluoroéthylène, en particulier ceux où ce dernier prédomine fortement, présentent des propriétés analogues.
Ce sont (les copolymères de tétrafluoroéthylène avec un ou plusieurs composés organiques polymé- risables contenant une double liaison éthylé- nique, tels que l'éthylène, le chlorure de vi nyle, le chlorure de vinylidène et les esters aleoyligues des acides acrylique et méthacry- 1 ique.
On peut, pour employer ces polymères out copolymères, préparer des suspensions aqueuses diluées de ces composés à l'état colloïdal, puis les concentrer par électro- décantation pour les rendre plus utilisables en tant que compositions de revêtement: On peut appliquer ces suspensions aqueuses con centrées sur des surfaces au moyen de nom breux procédés utilisés pour les compositions de revêtement ordinaires, l'évaporation du milieu de suspension provoquant l'adhérence des particules entre elles et sur les surfaces.
Dans le procédé de formation d'un isole ment électrique selon l'invention, on ap plique, sur un substratum résistant à la cha leur, un revêtement d'une suspension aqueuse d'un polymère ou copolymère de tétrafluoro- éthylène, on évapore le milieu de suspension, on soumet le substratum enduit à un calan- drage et on le chauffe au moins jusqu'à la température de fusion dudit polymère ou co- polymère.
Il se forme souvent, sur les surfaces des substratums enduits de suspensions aqueuses du genre indiqué et concentrées, une fois l'enduit sec, des craquelures microscopiques dites craquelures superficielles . La ten dance à former des craquelures plus impor tantes est d'autant plus grande que la pelli cule est plus épaisse.
On parvient à éviter commodément ces craquelures tout en formant un. revêtement de l'épaisseur voulue en calandrant, après évaporation du milieu de suspension, le substratum enduit, de préférence, entre des cylindres non chauffés ou modérément chauf fés, le substratum enduit étant ensuite chauffé comme indiqué. Ce calandrage a pour effet d'oblitérer les craquelures et l'opération finale de chauf fage au moins à. la température de fusion du polymère ou copolymère soude entre elles les particules en formant une pellicule forte et adhérente ne donnant pas de craquelures quand on la courbe fortement ou qu'on la froisse.
Considérant la température de fusion de la, matière employée (327 C pour le poly- tétrafluoroéthylène), il est surprenant et tout à fait inattendu que le colmatage des craque lures superficielles puisse être effectué par calandrage à une température inférieure à la températare de fusion.
Les particules de la matière polymère, étant de caractère onc tueux, glissent apparemment les -unes sur les autres et remplissent les craquelures au mo ment du calandrage. L'oblitération de ces craquelures superficielles ne se fait pas si l'on chauffe à la température de fusion ou au-dessus sans calandrage préalable ou si le calandrage est effectué après chauffage à cette température. Il est bon que l'opération du calandrage soit effectuée au-dessous de 327 C et de préférence au-dessous de 315 C.
L'opération de chauffage finale peut être différée jusqu'à ce que le substratum soit clans sa phase ultime de fabrication. C'est ainsi, par exemple, qu'un tissai de verre pourvu d'un tel revêtement et séché petit être calandré comme indiqué ci-dessus, dé coupé en bandes, puis enroulé autour d'un conducteur, comme indiqué ci-dessous, et sou mis alors à une température à laquelle se produira la fusion des particules de la ma tière polymère, l'isolement électrique étant ainsi formé sur le conducteur.
Ceci peut être effectué en enveloppant un fil. aii moyen du tissu de verre revêtu, séché et calandré, en appliquant autour de ce revêtement un enroulement de fil ou de tresse de verre, puis en chauffant le conducteur ainsi enveloppé au moins à la température de fusion du poly mère ou copolymère de tétrafluoroéthylène.
On peut utiliser pour effectuer cet enve loppement les machines ordinaires employées pour l'enveloppement des fils. On peut encore appliquer une ou plu sieurs eouelies de la composition comprenant un polymère ou copolymère de tétrafluoro- éthy lène sur l'enroulement extérieur de verre avant. le stade final de fusion.
Le dessin annexé représente des exemples de conducteurs à. isolement, électrique formé conformément à l'invention. Dans les dessins, la. fig. 1 est une éléva tion latérale d'un conducteur électrique 1 possédant un seul enveloppement d'un ruban 3 en polymème ou copolymère de tétra.fluoro- éthylène (sans substratum), un tissu de verre muni du revêtement, un enroulement de tresse de verre 5, avant fusion.
La fig. \? est une section transversale sui vant la ligne \'-2 de la fig. 1, avec les mê mes signes de référence.
La fig. 3 est une section transversale montrant le conducteur électrique de la fig. 2 avec un enduit extérieur 7 d'une composi tion de revêtement sous forme de suspension d'un polymère ou copolymère de tétrafl.uoro- éthvlène.
La fig. 4 est une section transversale cor respondant à la fig. 2, montrant une va riante dans laquelle on a supprimé l'enve loppement intérieur 3 au moyen du ruban en polymère ou copolymère de tétrafluoroétliy- 1ène.
La fig. 5 est une élévation latérale mon trant une antre variante dans laquelle un câble à plusieurs fils 1 est enveloppé de deux rubans 3a et 3b en polymère ou copolymère de tétrafl.uoroéth5-l.ène, enroulés en sens inverse, de deux torsades enroulées en sens inverse d'un tissu de verre 4a et 4b, muni du revêtement, d'un enroulement de tresse de verre 5 et enfin d'un enduit 7 formé d'une suspension de polymère ou copolymère de tétrafluoroéthylène, avant fusion.
La fig. 6 est une section transversale suivant 6-6, fig.5, montrant la pénétra tion de polymère ou copolymère de tétra- fluoroéthylène dans les interstices du câble, après fusion. Les exemples suivants illustrent des modes de mise en oeuvre de la présente invention.
<I>Exemple 1:</I> On donne trois enduits au plongé à un tissu de verre à tissage perpendiculaire ayant les caractéristiques:
EMI0003.0003
rpaisseur <SEP> 50,8 <SEP> microns
<tb> Dimensions <SEP> du <SEP> fil <SEP> 900-1/2 (Par les chiffres 900-1/2 ou 900-1/0 on en tend Lui toron de 102 filaments, de 0,00023" de diamètre, tordus ensemble pour former un fil.
0 signifie fil simple; 2 signifie deux fils tordus ensemble.)
EMI0003.0005
Nombre <SEP> de <SEP> fils <SEP> 60X47
<tb> Grammes <SEP> par <SEP> mètre <SEP> carré <SEP> 48,5 <SEP> g au moyen de la suspension suivante:
EMI0003.0006
Polytétrafluoroéthylène <SEP> finement <SEP> divisé <SEP> 50 <SEP> J <SEP> en <SEP> poids
<tb> Dther <SEP> octyl-phényl-polyglycol, <SEP> par <SEP> exemple
<tb> l'éther <SEP> octylique <SEP> et <SEP> phénylique <SEP> du <SEP> diéthy lène <SEP> glycol <SEP> 4 <SEP> 1J10 <SEP> en <SEP> poids
<tb> Eau <SEP> 46 <SEP> J <SEP> en <SEP> poids Après chaque enduit au plongé on fait passer le tissu de verre enduit dans une tour c iiauffée dans laquelle la température de l'air est de 150 à.
205 C, ce qui évapore l'eau et provoque l'adhérence des particules de poly tétrafluoroéthylène entre elles et au tissu de verre d'une manière suffisante pour per mettre l'enroulement du tissu enduit sur un mandrin de 76 mm de diamètre, mais l'en duit contient de nombreuses craquelures superficielles. Ces trois enduits ont un poids (le 118 g par mètre carré et l'épaisseur moyenne du tissu enduit sec est de 114 mi e ions.
On chauffe alors le tissu enduit pendant une minute à 282-293 C, afin de souder les particules de la matière polymère entre elles; si l'on froisse énergiquement ce tissu, l'en duit se eraquèle et les craquelures superfi- eielles subsistent. On coupe le tissu en cinq morceaux, et à quatre d'entre eux on fait subir respective ment une, deux, trois et quatre passes entre des cylindres de pression lisses chauffés à 135-149 C sous une charge de 40 tonnes appliquée sur l'axe de 152,5 cm.
Le deuxième morceau est calandré une fois de chaque côté; le troisième est calandré une fois d'un côté et deux fois de l'autre et le quatrième deux fois de chaque côté; le cinquième mor ceau ne subit pas de calandrage.
On soumet. alors les quatre morceaux ca- landrés et le morceau non calandré, à titre de comparaison, à un chauffage à l'air pen dant une minute à 370-427 C, ce qui pro- @-oque la fusion de l'enduit.
Le tableau suivant indique les effets de l'opération de calandrage sur 'la résistance diélectrique du tissu de verre enduit.
EMI0003.0024
Epaisseur <SEP> moyenne <SEP> après <SEP> Résistance <SEP> diélectrique
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> calandrages <SEP> calandrage <SEP> et <SEP> chauffage <SEP> (en <SEP> volts <SEP> par <SEP> mm)
<tb> final <SEP> (microns) <SEP> Moyenne <SEP> sur
<tb> min. <SEP> max. <SEP> 20 <SEP> mesures
<tb> 0 <SEP> (témoin) <SEP> 107 <SEP> 5620 <SEP> 14935 <SEP> 82<B>5</B>5
<tb> 1 <SEP> 84 <SEP> 5895 <SEP> 35565 <SEP> 10885
<tb> 2 <SEP> 85 <SEP> 6995 <SEP> 39695 <SEP> 13910
<tb> 3 <SEP> 82 <SEP> 7270 <SEP> 48535 <SEP> 22480
<tb> 4 <SEP> 85 <SEP> 21535 <SEP> 50225 <SEP> 35530 L'essai de résistance diélectrique appliqué e:;
t celui de l'American Society for Testing Jlaterials, désignation D-149-44 (voir ci- après), essai de courte durée, sous courant alternatif de 60 périodes, électrode en laiton de 6,35 mm, dans l'air.
Exemple <I>2:</I> On fait bouillir dans de l'eau contenant un agent. mouillant approprié un tissu de verre à tissage perpendiculaire comme celui de l'exemple 1, on rince et. on sèche, de ma nière à enlever tout apprêt. On le plonge alors dans la suspension suivante:
EMI0004.0003
Polytétrafluoroéthylène <SEP> finement <SEP> divisé <SEP> 53,61/o <SEP> en <SEP> poids
<tb> Sel <SEP> de <SEP> sodium <SEP> d'un <SEP> ester <SEP> formé <SEP> par <SEP> l'action
<tb> d'acide <SEP> sulfurique <SEP> sur <SEP> un <SEP> mélange <SEP> d'alcools
<tb> à <SEP> chaîne <SEP> longue, <SEP> principalement <SEP> d'alcool
<tb> laurique <SEP> (sel <SEP> de <SEP> sodium <SEP> du <SEP> sulfate <SEP> acide <SEP> de
<tb> lauryle) <SEP> 0,541/9 <SEP> en <SEP> poids
<tb> Fau <SEP> 45,86 <SEP> <B>(I#0'</B> <SEP> en <SEP> poids On fait, passer le tissu de verre enduit entre des cylindres d'essorage en caoutchouc de manière à. enlever l'excès d'enduit, puis dans un séchoir à 149-177 C, de -manière à évaporer l'eau.
Les interstices du tissu sont complètement colmatés, mais l'enduit des deux côtés du tissu présente de nombreuses craquelures superficielles .
On coupe le tissu dans le sens de la lon gueur en quatre bandes, la. première devant servir seulement de témoin et les trois autres étant soumises respectivement à deux, quatre et six ealandrages, sur chaque côté, dans une calandre hydraulique à cylindres fonction nant sous une charge de 50,8 tonnes appli quée sur l'axe et à la vitesse de 560 m par heure. Le cylindre supérieur de la calandre est en acier et chauffé à environ 143 C.'; le cylindre inférieur est en papier comprimé. L'enduit devient plus lisse à chaque passe successive. Dès la deuxième passe les craque lures superficielles ont presque disparu et elles disparaissent complètement après la quatrième.
On soumet alors les quatre bandes à une température de 309--410 C, à l'air, pendant une minute, ce qui provoque la fu sion de l'enduit. La résistance diélectrique du tissu de verre enduit est élevée, et de l'ordre de celles indiquées à l'exemple précédent.
<I>Exemple 3:</I> On prépare un autre morceau de tissu de verre enduit exactement comme dans l'exem ple 2, avec cette différence que le tissu est plongé à deux reprises dans la. composition de revêtement, avec un séchage intermédiaire. Comme dans l'exemple \?, les interstices sont complètement colmatés, mais l'enduit des deux côtés du tissu montre un grand nombre de craquelures superficielles .
On découpe ce tissu enduit en quatre bandes et on les traite comme dans l'exemple 2; voici les résultats obtenus:
EMI0004.0013
<I>Exemple <SEP> ,8:</I>
<tb> Bande <SEP> A <SEP> B <SEP> C <SEP> D
<tb> (témoin)
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> calandrages <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 6
<tb> Epaisseur <SEP> finale <SEP> (en <SEP> microns)
<SEP> 86 <SEP> 76 <SEP> 7(i <SEP> 76
<tb> Pourcentage <SEP> d'interstices <SEP> colmatés <SEP> 100 <SEP> 101 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> Caractère <SEP> lisse <SEP> de <SEP> la <SEP> surface <SEP> assez <SEP> bon <SEP> assez <SEP> bon <SEP> bon <SEP> bon
<tb> Bulles <SEP> superficielles <SEP> peu <SEP> peu <SEP> aucune <SEP> aucune
<tb> Craquelures <SEP> superficielles <SEP> beaucoup <SEP> peu <SEP> aucune <SEP> aucune
<tb> Résistance <SEP> hydrostatique <SEP> Mullen
<tb> (Mullen <SEP> Hydrostatic <SEP> resistance)
<tb> (kg/cm2) <SEP> 0 <SEP> 0,49 <SEP> 0,49 <SEP> 0,49
<tb> 4
EMI0005.0001
<I>Exemple <SEP> 3:
</I>
<tb> Bande <SEP> A <SEP> B <SEP> C <SEP> D
<tb> (témoin)
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> calandrages <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> 6
<tb> Epaisseur <SEP> finale <SEP> (en <SEP> microns) <SEP> 109 <SEP> 94 <SEP> 94 <SEP> 94
<tb> Pourcentage <SEP> d'interstices <SEP> colmatés <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> Caractère <SEP> lisse <SEP> de <SEP> la <SEP> surface <SEP> mauvais <SEP> mauvais <SEP> bon <SEP> bon
<tb> Bulles <SEP> superficielles <SEP> peu <SEP> peu <SEP> aucune <SEP> aucune
<tb> Craquelures <SEP> superficielles <SEP> très <SEP> nombreuses <SEP> peu <SEP> aucune <SEP> aucune
<tb> Résistance <SEP> hydrostatique <SEP> Mullen
<tb> (Mullen <SEP> Hydrostatique <SEP> resistance)
<tb> (lig/cm2) <SEP> 0 <SEP> 0,35 <SEP> 0,35 <SEP> 0,35 Comme dans l'exemple 1, la résistance diélectrique pour l'exemple 3 est élevée,
et ceci d'autant plus que le calandrage a été plus poussé. <I>Exemple 4:</I> Le tissu de verre utilisé présente les carac téristiques suivantes:
EMI0005.0003
Epaisseur <SEP> 38 <SEP> microns
<tb> Dimensions <SEP> du <SEP> fil <SEP> 900-1,/0
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> filaments <SEP> par <SEP> fil <SEP> 102
<tb> Diamètre <SEP> du <SEP> fil <SEP> 37 <SEP> microns
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> fils <SEP> 56 <SEP> X <SEP> 56
<tb> Grammes <SEP> par <SEP> m2 <SEP> 23,9 <SEP> g On plonge ce tissu à trois reprises dans la suspension suivante:
EMI0005.0004
Polytétrafluoroéthylène <SEP> 40,0% <SEP> en <SEP> poids
<tb> Sel <SEP> sodique <SEP> d'un <SEP> ester <SEP> formé <SEP> par <SEP> action
<tb> d'acide <SEP> sulfurique <SEP> sur <SEP> un <SEP> mélange <SEP> d'alcools
<tb> à <SEP> chaîne <SEP> longue, <SEP> principalement <SEP> alcool <SEP> lau rique <SEP> 0,4 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> Eau <SEP> 59,6 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids Après chaque immersion, on fait passer le tissu de verre enduit dans une tour chauffée dans laquelle la température de l'air est d'environ 1050C, ce qui provoque l'évaporation du milieu de suspension et pro mque l'adhérence des particules de matière polymère entre elles et au tissu de verre d'une manière suffisante pour permettre l'en roulement du tissu enduit sur des mandrins.
Ces trois enduits forment un dépôt de 105,5 g < le matières non volatiles par mètre carré. Il se produit au cours du séchage des craque lures superficielles microscopiques.
On fait passer le tissu ainsi enduit dans une zone de chauffage dans laquelle la tem pérature de l'air est d'environ 282 C, puis à deux reprises entre des cylindres exerçant une pression comme précédemment décrit, eliauffés à environ 143 C, sur un côté, puis sur l'autre, de manière à lisser l'enduit, col mater les craquelures superficielles et améliorer l'adhérence de l'enduit ait tissu de verre.
On soumet alors le tissu de verre à une température d'air d'environ 399-410 C pen dant une minute, ce qui provoque la fusion de l'enduit.
On coupe le tissu ainsi enduit en bandes de.<B>12,5</B> mm de large environ; cette bande est d'une application satisfaisante pour l'enve loppement des conducteurs électriques au moyen des installations mécaniques d'enve loppement des fils, sans étirage ou plissure de la bande.
Le tissu de verre ainsi enduit de poly- tétrafluoroéthylène, soumis à l'essai de résis tance diélectrique au moyen de la méthode A. S. T. M. N D-149-44 (voir ci-après), essai de courte durée, dans l'air, sous courant alternatif de 60 périodes, manifeste une résistance de 11400 volts par millimètre d'épaisseur avec une électrode de laiton de 25,4 mm et une résistance de 1.5 250 volts par millimètre d'épaisseur avec une électrode de laiton de 6,35 mm.
Dans le mode de mise en aeuvre préféré (exemple 1), le tissu de verre enduit est chauffé à deux reprises avant calandrage entre les cylindres compresseurs chauffés. Le premier chauffage est effectué immédiate ment après chaque dépôt d'enduit à une tem pérature relativement faible (149-204 C), de telle sorte que l'eau s'élimine sans former de bulles ou de trous d'épingle dans l'enduit.
Si l'on chauffait -Lui enduit d'un polymère ou copolymère de tétrafluoroéthylène au voisi nage de son point de fusion, un nouvel enduit ne mouillerait pas facilement l'enduit sec et l'accumulation de matière non volatile par couche d'enduit serait beaucoup moindre que dans le cas du séchage de l'enduit précédent à une température plus faible. Le second chauffage, entre 283 et 293 C, améliore la résistance mécanique de l'enduit, facilite le bobinage sur les mandrins avant et pendant le calandrage sans briser ou écailler l'enduit.
Le second chauffage doit être assez élevé pour provoquer la soudure partielle des particules de polymère sous forme d'une pelli cule de faible résistance mécanique, mais sen siblement au-dessous de la température de fusion, car dans ce cas le calandrage qui suit ne colmaterait pas les craquelures super ficielles .
On peut supprimer ces deux opérations de chauffage et sécher simplement l'enduit à la température ordinaire, calandrer et chauffer à la température de fusion.
On peut enduire ou imprégner d'autres substratums, tels que les étoffes de verre non tissées et les étoffes d'amiante non tis sées, les tissus métalliques tissés et les feuilles métalliques souples ou rigides, pourvu que le substratum puisse résister à la température élevée nécessaire pour fondre finalement le polymère ou copolymère de tétrafluoroéthy- lène. On donne la préférence aux tissus de verre en raison de leurs propriétés physiques et électriques.
Exemple <I>5:</I> Un conducteur du calibre 1.6 formé de 10 fils de cuivre argentés, chacun du calibre 29 (calibre américain de fil), légèrement retordus de manière à former un faisceau compact, reeoit deux enroulements en sens inverse an moyen d'un ruban de polytétra- fluoroéthylène de 76 microns d'épaisseur et de 1,''l;
7 mm de large au moyen d'une ma chine ordinaire appropriée. Avec un recouvre ment de 50 %, chacun des enroulements recouvre le conducteur de deux couches de 152 microns de ruban de polytétrafluoro- éthylène, soit au total une épaisseur de 304 microns.
Tn utilisant la même machine et en effec tuant l'opération immédiatement. après l'opé ration d'enveloppement au moyen du ruban de polytétrafluoroétliylène, on enveloppe le noyau de deux enroulements en sens inverse du ruban en tissu de verre enduit, séché et. calandré, de l'exemple -1, avec recouvrement de 50 lo. L'épaisseur totale de ces enveloppe ments est de 264 microns, de telle sorte que l'épaisseur totale du ruban de polytétrafluoro- éthylène et du tissu de verre enduit est de .568 microns.
Immédiatement après cette opération, on recouvre le noyau d'une tresse au moyen d'une machine ad hoc, de la manière ordi naire, à l'aide de fibres de verre ECD-150-112-3 de l'Owens-Corning Fiberglas Corporation, sous forme d'une tresse continue.
Le fil enveloppé et recouvert de la tresse passe alors une fois, à. la vitesse de<B>5,1</B> mètres par minute environ, dans un four de 6 mètres de long chauffé à. 482 C, puis est bobiné. Cette opération provoque la fusion de l'iso lant sous forme d'une couche isolante con tinue d'une résistance de rupture diélec trique élevée et d'une forte résistance l'abrasion, mais facile à détacher pour pro céder aux épissures. Cette enveloppe ne glisse pas le long du conducteur, ne s'éraille ni ne se déroule.
Exemple <I>6:</I> On prépare le produit de cet exemple conformément à l'exemple 5, à cela près que, après pose de la tresse autour du conducteur, on donne six enduits au moyen d'une suspen sion de la composition suivante:
EMI0007.0002
Polytétrafluoroéthylène <SEP> finement <SEP> divisé <SEP> 20 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Sel <SEP> sodique <SEP> d'un <SEP> ester <SEP> formé <SEP> par <SEP> action
<tb> d'acide <SEP> sulfurique <SEP> sur <SEP> un <SEP> mélange <SEP> d'alcools
<tb> à <SEP> chaîne <SEP> longue, <SEP> principalement <SEP> d'alcool
<tb> laurique <SEP> 0,8 <SEP> partie <SEP> en <SEP> poids
<tb> Eau <SEP> 79,2 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids L'ensemble est alors chauffé comme dans l'exemple 5.
Voici les résultats pour ce qui concerne la résistance au grattage et la résistance diélectrique de rupture:
EMI0007.0003
Résistance <SEP> Résistance <SEP> diélec à <SEP> l'abrasion <SEP> trique <SEP> de <SEP> rupture
<tb> (cycles) <SEP> (volts <SEP> totaux)
<tb> Produit <SEP> de
<tb> l'exemple <SEP> 6 <SEP> 1668 <SEP> 14500
<tb> Fil <SEP> B <SEP> 41 <SEP> 9000 Le fil B est un câble comportant quatre enroulements en ruban de polytétrafluoro- éthylène (épaisseur 76 microns, largeur 12,5 mm) alternativement de gauche à droite fit <I>de</I> droite à gauche.
Avec un recouvrement de 50 /0, chaque enveloppement recouvre le fil < le deux épaisseurs de 76 microns, soit 152 mi crons, de ruban de polytétrafluoroéthylène, ce qui donne une épaisseur totale clé ruban de polytétrafluoroéthylène de 608 microns. Ce noyau est alors recouvert d'une tresse en fil de verre continue que l'on munit ensuite clé six couches d'enduit de la suspension aqueuse décrite précédemment, puis est chauffé jusqu'à fusion du polytétrafluoro- ét.hylène.
Alors que le produit de l'exemple 6 et le fil B possèdent une épaisseur d'isolant com parable, le fil B ne comporte pas de ruban en tissu de verre revêtu.
L'essai d'abrasion s'effectue au moyen d'un appareil connu généralement sous le nom de cage d'écureuil qui frotte d'une ma nière répétée la surface du conducteur isolé au moyen d'une série de barreaux métal- ligues rectangulaires à bords vifs, montés sur un châssis cylindrique. Le fil isolé est appli qué contre ces barreaux au moyen d'un poids de 453 g. Les barres et le conducteur sont reliés aux pôles opposés d'une source d'électricité et la résistance à l'abrasion est évaluée en nombre de cycles (un grattage aller et un grattage retour par arc de 180 ) nécessaires pour user l'isolant et provoquer le contact électrique.
La résistance diélectrique de rupture s'évalue au moyen de l'essai spécial A. S. T. M. D-149-44.
On plonge une section isolée de l'échan tillon dans une solution aqueuse de chlorure de sodium (5 %) et d'agent mouillant (1%). L'agent mouillant est un sel sodique d'un ester formé par l'action d'acide sulfurique sur un mélange d'alcools à chaîne longue dans lequel l'alcool laurique prédomine.
Le point de rupture diélectrique est déterminé en utilisant ce conducteur isolé immergé en guise d'électrode, en introduisant une autre électrode dans la solution et en appliquant un potentiel électrique croissant jusqu'à forma tion d'un arc électrique.
On a décrit la formation de l'isolement sur des fils de cuivre, mais l'invention est également applicable à d'autres conducteurs et semi-conducteurs électriques. Les dimen sions du fil peuvent varier dans de larges proportions, du fil le plus fin que l'on puisse envelopper au moyen d'un ruban de poly- tétrafluoroéthylène et de tissu de verre revêtu aux câbles à plusieurs fils, baguettes et barres de toutes dimensions commerciales.
Quand on utilise un copolymère, il est préférable que ce soit un copolymère de tétrafluoroéthyléne et de l'éthylène, et parti culièrement un polymère de ce type conte- nant de 60 à 85 % de tétrafluoroéthylène et de 40 à 1.5 % d'éthylène.
La température du four en vue de la fu sion du ruban de polymère ou copolymère de tétrafluoroéthylène sous forme d'un enduit d'une seule pièce et continu varie avec la vitesse linéaire du conducteur isolé, la lon gueur du four, le diamètre et le type du conducteur et la matière particulière utilisée. La température minimum nécessaire à la fusion du polytétrafluoroéthylène est de 327 C, mais la température nécessaire pour fondre un copolymère dépend de la propor tion et du genre de l'autre monomère utilisé, et elle est un peu inférieure. La température maximum utilisable dans les deux cas est celle à laquelle se produit une décomposition indésirable, c'est-à-dire environ. 500 C sui vant les variables susmentionnées.
La tempé rature minimum à employer pour amener le ruban en polymère ou copolymère de tétra- fluoroéthylène sous forme d'un enduit con tinu est au moins la température de fusion de cette matière et dépend principalement du degré de serrage de la tresse de verre, de l'épaisseur du ruban et de la composition du polymère. Une enveloppe extérieure en verre assez lâche donne plus d'espace pour la dila tation avant que se forme une pression, tan dis qu'une enveloppe serrée ne laisse pra tiquement pas d'espace libre, de telle sorte que la pression se développe dès une légère élévation de température. On doit donc éviter un enveloppement en verre extrêmement serré pour éviter la production de tensions indési rables dans l'isolant.
On peut utiliser les fours ordinaires d'émaillage des fils ou d'autres moyens variés d'apport de chaleur et de réglage de tempé rature.
On peut appliquer dans la présente inven tion de nombreuses combinaisons, par exem ple une ou plusieurs couches de ruban en polymère ou copolymère de tétrafluoro- éthylène et/ou une ou plusieurs couches de tissu de verre enduit; les couches peuvent être appliquées par bobinage dans le même sens ou en sens opposés; le ruban et le tissu de verre enduit peuvent être d'une largeur quelconque et enroulés sous un angle quel conque convenable ou de toute manière conve nable pour produire le degré de recouvre ment voulu; le ruban en tissu de verre enduit peut être d'une dimension et. d'un tis sage quelconques appropriés.
Quand on applique sur la tresse de verre une composition de revêtement liquide en polymère ou copolymère de tétrafluoroéthy- lène, la teneur en solides de cette composition peut varier entre des limites éloignées, de manière à diminuer ou à augmenter l'épais seur de la pellicule formée; les limites préfé- rées sont de 30 et de 70 % en solides.
L'invention permet de former un isole ment électrique continu, résistant à la cha leur, relativement mince, mécaniquement résistant, résistant à l'eau et à la carbonisa tion, chimiquement inerte, insoluble, souple, adhérent au conducteur et. d'une résistance électrique et à l'abrasion inattendue. Cet isolement ne présente ni trous ni espaces vides; il ne se déroule pas et ne se sépare pas par couches. Il possède également une grande résistance à la rupture, ce qui empêche la formation de court-circuits par coupure de l'isolant quand des fils sont fortement serrés les uns contre les autres.
La couche isolante ne glisse pas le long du conducteur en for mant des amas localisés, mais si on l'enlève du fil pour établir une connexion, la surface exposée du fil est propre. Elle ne comporte pas de matières étrangères possédant des caractères moins bons, ce qui est souvent le cas de conducteurs similaires isolés par en roulements. Ces conducteurs isolés peuvent être manipulés plus brutalement., enroulés plus serrés et avec moins de précautions dans la formation des bobines, sans danger d'en dommager la couche isolante.
Dans les câbles retordus contenant plusieurs fils séparés ou dans ceux contenant plusieurs éléments à plusieurs fils, la matière polymère entre d'elle-même de force dans les interstices en remplaçant l'air par une matière très diélec- trique en noyant le câble dans l'isolant, ce qu'on ne peut. obtenir dans un procédé ordi naire d'isolement par enveloppement.
Les fils isolés conformément au procédé de la présente invention sont particulièrement intéressants dans les cas exigeant une longue durée et la résistance à la chaleur, à l'oxy dation, aux conditions corrosives, aux sol vants, à l'essence, aux lubrifiants, comme. par exemple pour les bobinages d'électro-aimants.