Brevet FR2095241A1 — publié le 19720211

La présente invention concerne la fabrication des câbles isolés comportant une couche de blindage électrostatique et plus particulièrement la fabrication de câbles de ce type dont l'isolation est principalement constituée de polyéthylène ou de 5 copolymères d'éthylène réticulés protégée par une couche de blindage électrostatique. Bans la fabrication des cables de ce type, on utilise généralement 1b peroxyde de di-Q( -cumyle comme agent de réticulation de la couche isolante et de la couche semi-conductrice 10 qui sert de blindage autour de 1s couche d'isolation. Cependant, l'emploi du peroxyde de di-(X-cumyle seul pour provoquer la réticulation de la couche isolante et de la couche semi-conduc-trice de blindage, présente les difficultés suivantes : "j) Une quantité importante de chaleur est dégagée dans la 15 composition de la couche semi-conductrice de blindage au moment de son extrusion, en raison de la forte teneur en carbone de cette composition, ce qui a l'inconvénient de déclencher une réaction de réticulation de la couche semi-conductrice_de blindage dans 1'extrudeuse, aux températures que l'on utilise normalement 20 pour la formation de telles couches autour d'un câble. En conséquence, 1'extrusion de tels revêtements est parfois difficile. 2} MBme dans les cas où l'on peut réaliser une telle couche semi-conductrice de blindage par extrusion, d'autres difficultés apparaissent pendant l'opération ultérieure de réticulation. On 25 réalise généralement la réticulation par chauffage du câble à partir de sa surface extérieure au moyen de vapeur saturée ou autre agent de chauffage. Par ailleurs, l'enveloppe du câble est formée d'une couche semi-conductrice de blindage de l'isolation contenant une forte proportion de carbone, de sorte que sa conduc-30 tibilité thermique est relativement élevée, et une couche interne d'isolation à faible conductibilité thermique. De ce fait, même si la réaction de réticulation de la couche semi-conductrice se déroule de manière satisfaisante, celle de la couche interne d'isolation est insuffisante, ce qui rend difficile l'obtention 35 de couches uniformément réticulées. Il est donc difficile de réaliser de tels câbles isolés par une extrusion classique simultanée d'une couche isolante et d'une 71 21551 2 2095241 v)UWl«W couche semi-conductrice de blindage contenant chacune un de réticulation, 1*extrusion étant suivie d'une phase de réticulation* La présente invention a donc pour objet une structure de 5 câble isolée évitant les difficultés mentionnées ci-dessus dans la réalisation de l'isolation par extrusion simultanés de la couche semi-conductrice de blindage de l'isolation, puis réticulation des deux couches. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 10 ressortiront de la description détaillée qui suit et des dessins sur lesquels : La figure 1 est une coupe du câble isolé de l'invention. La figure 2 est un graphique des caractéristiques des agents de réticulation utilisés dans l'invention en fonction de 15 la température. La figure 1 représente un câble dont le ou les conducteurs 1 sont enveloppés d'une couche semi-conductrice interne 2» La couche semi-conductrice 2 de blindage des torons peut être formée autour du conducteur 1 par enroulement d'un ruban semi-conducteur ou par 20 extrusion (ou autre procédé de revêtement) d'une matière semi-conductrice. Dans ce dernier cas, la couche semi-conductrice interne peut être extrudée en même temps que la couche isolante 3 et la couche semi-conductrice externe 4, comme on le verra par la suite. 25 La couche isolante 3 qui est formée autour de la couche semi-conductrice 2 est en poly^éthylène ou en un copolymère d'éthylène et l'agent de réticulation est le peroxyde de di- Ck -cumyle. La couche 4 de blindage de l'isolation est principalement constituée d'un polymère ou d'un copolymère d'éthylène, 30 etc., et de noir de carbone rendant la matière semi-conductrice. Dans la couche 4, on a utilisé avec succès le 2,5-diméthyl-2,5-di-(t-butylperoxy)-hexine-3 comme agent de réticulation. Un point important de l'invention est l'emploi du 2,5-diméthyl-2,6-di-(t-butylperoxy)-hexine-3 comme agent de réti-35 culation de la couche 4 qui est déposée sur la couche isolante 3 dont 1*agent de réticulation est le pe'soxyde de di-C^ -cumyle. Selon les principes de l'invention, ce choix permet de réaliser 71 21551 3 2095241 une réticulation suffisamment uniforme et complète pour que les deux couches puissent Stre simultanément extrudées, puis simultanément réticulées. Comme il ressort clairement du graphique de la figure 2, 5 la température de la réaction de réticulation du polyéthylène ou d'un copolymère à base d'éthylène contenant du 2,5-diméthyl-2,5-di-(t-butylperoxyde)-hexine-3 comme agent de réticulation, est supérieure à celle de la couche contenant du peroxyde de di- C( -cumyle comme agent de réticulation, de sorte que la 10 vitesse de réticulation de la première couche est plus faible que celle de la seconde. En conséquence, l'emploi du 2,5-diméthyl-2,5-di-(t-butylpefoxyde)-hexine-3 comme agent de réticulation de la composition semi-conductrice à base de carbone qui constitue la couche de blindage de l'isolation, permet 15 d'extruder cette couche en même temps que la couche isolante interne sans déclencher la réaction de réticulation aux températures normales d'extrusion du polyéthylène pu des copolymères d'éthylène, etc., malgré 1b fort dégagement de chaleur qui est dû à la présence du noir de carbone dans la couche semi-conductrice. 20 De plus, l'emploi d'un agent de réticulation.donnant une vitesse de réaction faible dans la couche semi-conductrice de blindage de l'isolation permet d'obtenir une réticulation presque simultanée des deux couches, car la couche isolante interne contient un agent de réticulation qui assure une vitesse de réaction supé-25 rieure lorsque le câble extrudé est chauffé à partir de la surface externe de la couche semi-conductrice de blindage de l'isolation, par un procédé classique, de sorte que le câble obtenu possède des couches uniformément réticulées* L'invention sera mieux comprise en examinant les exemples 30 ci-après. Exemple comparatif ou exemple Composition de la couche isolante(3) Agent de réticulation de la couche isolantef 3) exemple comparatif 1 2 3 4 5 exemple 1 " 2 « 3 •i 4 polyéthylène basse densité M.I. = 1,0 n tt additionné de 50 PHR de talc dans l'exemple comparatif 1 additionné de 50 PHR d'argile dans l'exemple comparatif 1 copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle M.I.»3 acétate de vinyle « 20 % exemple comparatif 1 n « PDC* 2PHR n tt n n u n n ■^1 Composition çie la Agent de couche semi-conduc- réticulation trice de blindage de la couche de l'isolation semi- conductrice DPD 6169** contenant du noir de C PDC 1 PHR PDC 2 PHR PDC 3 PHR PDC 2 PHR Temps de marche continue pour l'extrusion et la réticulation simultanées des deux couches 2 heures 2 heures 1 heure 2 heures n NJ Cn en « n n X***1 PHR X 2 PHR X 3 PHR X 4 PHR plus de 100 heures 80 heures fO o vO tn NJ .c* exemple comparatif 8 n 9 " 10 " 11 n 12 " 13 il 14 K> Cn " X 5PHR 30 heures EAV**** plus PDC 2 PHR 2 heures noir de carbone teneur en AV » 1,5 %***** « n n teneur en AV . 25 % teneur en AV . 35 % teneur en AV s 45 % Mélange de 0OPHR de EAV (AV=45£) et de 20PHR de «SEMIGRAFT" GF additionné de noir de C Mélange de 60PHR d1EAV de l'exemple comparatif -13 et de 40PHR de "SEMIGRAFT" en NO O %o en K> fO Exemple 5 6 7 6 9 10 commB exemple comparatif 9 " 10 11 12 13 14 comme exemple comparatif 9 '• 10 » 11 " 12 » 13 n 14 comme exemple comparatif 9 » 10 » 11 tt 12 " 13 «i 14 X 2 PHR n n N tt tl plus de 100 heures en en * ** *** **** ***** PDC ex peroxyde de di-c 2,5-diméthyl-2' , 5*-di—(tert-butyl peroxy)hexine-3 copolymèrB d'éthylène et d'acétate de vinyle teneur en acétate de vinyle polymère tertiaire d'éthylène, acétate de vinyle et chlorure de vinyle (produit par SUMIT0 CHEMICAL C0 au Japon). ON K3 O nO Cn K) -ta. 1 21551 7 2095241 REVENDICATION Cable isolé comportant une couche isolante réticulée et une couche serai-conductrice de blindage de l'isolation également réticulée, ledit câble étant caractérisé en ce que les 5 couches sont formées par extrusion simultanée d'une composition isolante principalement composée de polyéthylène ou d'un copolymère d'éthylène, contenant du peroxyde de di-a-cumyle comme agent de réticulation, et d'une composition semi-conductrice principalement composée de polyéthylène ou d'un copolymère 10 d'éthylène, contenant du noir de carbone pour assurer la semi-conductivité, et additionnée de 2,5-diméthyl-2,5-di-(t-butyl-peroxy)-hexine-3 comme agent de réticulation, les deux couches étant ultérieurement réticulées par chauffage de l'ensemble„