Brevet FR2480484A1 — publié le 19811016

La présente invention concerne un câble électrique à faible taux de nuisance c'est-à-dire ne donnant par pyrolyse qu'un faible dégagement de gaz et de fumées toxiques et corrosifs. et ayant un bon comportement au feu. Les câbles électriques sont généralement constitués d'un assemblage de conducteurs métalliques munis d'un revêtement d'isolation électrique et de protection extérieure. Les matières constitutives du revêtement isolant de ces conducteurs métalliques sont habituellement à base de polyéthylène réticulé, de polychlorure de vinyle ou de caoutchouc éthylène-propylène. Les matières constituant le revêtement de protection extérieure sont généralement à base de polychlorure de vinyle, de polychloroprène ou de polyéthylène chlorosulfoné. Les câbles électriques ainsi constitués n'ont habituellement u'une faible résistance au feu En effet lorsqu'on les soumet au rayonnement d'un four électrique, selon un essai conforme à la norme française NF C 32.070 de Mai 1971 et additif n (essais n 2), ces cables sont détruits, non seulement dans leur partie placée dans le four mais e gaIement dans leur partie située a l'extérieur du four étant donné que le feu se propage progressivement sur tout le long du câble et le détruit entièrement. Pour améliorer le comportement des cables au feu, il est cornu d introduire dans la matière constituant le revêtement isolant des conducteurs métalliques de ces câbles comme dans celles constituant le revêtement de protection extérieure des produits ignifugeants tels que l'oxyde d'antimoine, le borate de zinc, l'hydroxyde d'aluminium, en combinaison ou non avec des produits halogénés, chlorés ou bromés tels que les paraffines chlorées, le décabromodiphényléther, ou des dérives phosphatés, tel que le tricrésylphosphate. Si on obtient dans ces câbles électriques une nette amélioration de leur comportement au feu, on observe cependant que l'adjonction de produits des types indiqués ci-dessus, conduit généralement à une augmentation de la production de fumées et de gaz toxiques et corrosifs lors de leur combustion, autrement dit un fort taux de nuisance. En particulier une augmentation du pourcentage d'halogène contenu dans les composés constituant leur revêtement isolant des conducteurs métalliques, et leur revêtement de protection extéli.eure de ces câbles, entrai- ne un dégagement important d'halogénures d'hydrogène, corps eminement oxiques et corrosifs. Lorsqu'on utilise de tels cables électriques dans des locaux recevant du public ou des endroits comportar.t des matériels sensibles à la corrosion, tels que les véhicules de chemin de fer souterrain, les installations sidérurgiques ou téléphoniques, les salles d'ordinateurs, etc.. un dégagement abondant de fumées et gaz toxiques et corrosifs accroit nettement le risque de dommage envers les personnes et les biens. La présente invention, ayant pour but d'éviter ces inconvénients, permet de réaliser un câble électrique comprenant des conducteurs métalliques munis au moins d'un revêtement à faible taux de nuisance c'est-à-dire ne dégageant que peu de fumées et de gaz toxiques et corrosifs et ayant un bon comportement au feu. Selon l'invention, un câble électrique à faible dégagement de fumées et de gaz toxiques et corrosifs, ayant un bon comportement au feu, et dont les conducteurs métalliques sont pourvus de revêtement d'isolation électrique et de protection extérieure, est caractérisé en ce que les conducteurs métalliques comprennent au moins un revêtement constitue par un composé chimique ayant au moins une combinaison d'un éthylène vinylacétate à taux d'acétate allant de 40 % à 80 %, et d'un polyéthylène chloré à taux de chlore allant de 20 % à 45 % et dont la quantité totale de chlore en poids, pour 100 de polymères, est au plus égal à 15.. Pour mieux faire comprendre l'invention on décrit ci-après, à titre indicatif, un certain nombre d'exem- ples dont l'un concerne un câble électrique connu et les autres sont relatifs aux câbles conformes à l'invention. Dans un câble électrique connu, pris comme exemple, le revêtement de ses conducteurs métalliques est constitué par un composé du type également connu, lequel. comprend des éléments suivants - polyéthylène chlorosulfoné...... @ 100 parties en poids - noir de carbone................. 15 " - carbonate de calcium............ 20 " - talc............................ 30 " - litharge........................ 20 " - phtalate dibasique de plomb..... 5 " - paraffine....................... 7 " - ditridécylphtalate 35 - dibutyldithiocarbamate de Nickel 1 " - bismaléimide.................... 2 " " Un tel composé a été extrudé et vulcanisé sur un conducteur métallique de section 10 mm2 avec une épaisseur radiale de 2R3 mm. Des essais ont été effectués sur le conducteur ainsi réalisé. Dans l'essai de comportement au feu, l'opération est effectuée conformément à l'essai n 2 de la norme NF C 32.070 + additif n 1. Pour l'essai de dégagement des fumées, l'opération est effectuée conformément à l'essai de la chambre NBS selon le projet de norme C 20.452 (Décembre 1975). Poule dosage des gaz toxiques et corrosifs dégagés par pyrolyse, l'essai est réalisé selon le projet de norme C 20.454 (Avril 1978). En outre, une détermination de l'indice d'oxygène limite de ce composé est réalisée selon la norme. NF T 51.071. Les résultats suivants ont été obtenus - Comportement au feu (norme NF C 32.070) hauteur brulée au-dessus du four I cm - Opacité des fumées (projet NF C 20.452) densité optique maximum 900 V o F4 * 500 - Gaz toxiques et corrosifs dégagés par pyrolyse (projet de norme français C 20.454) quantité pour 10 cm de conducteur (mg) oxyde de carbone.............................. 760 gaz carbonique 4895 acide chlorhydrique 970 L'indice d'oxygène de ce composé est de 32 %. Un câble électrique réalisé selon l'invention comprend des conducteurs métalliques pourvus au moins d'un revetement constitué par un composé chimique dans lequel entre au moins une combinaison d'un éhylène vinylacétate à taux d'acétate de vinyle allant de 40 % à 80 % et d'un polyéthylène chloré à taux de chlore allant de 20 à 45 %. Ce composé contient en outre des charges, des plastifiants, des antioxydants, et des agents de vulcanisation de types connus. La quantité totale de chlore r. poids dans ce compose chimique, pour 100 de polymères est au plus égale a' 15.Trois exemples de compositions de composés pour revêtement de conducteur métallique de câbles conformes à l'invention sont donnés ci-après, dans lesquels les cheires representent les partiels en poids des composants correspondants E x e m p l e s 1 2 3 Ethylène acétate de vinyle à 70% d'acétate 75 70 Ethylène acétate de vinyle a 45 % d'acétate - - 80 Polyéthylène chlore a 36 % de chlore 25 30 20 Noir de carbone 20 20 Silice 12 12 Talc 35 35 Kaolin - - 60 Carbonate de calcium - - 58 oxyde d antimoine 8 88 - Triméthyldihydroquinoléine polymérisé 1 1 1,5 Phtalate de ditridécyle 10 15 5 Sulfate tribasique de plomb 10 - Stéarate de plomb 2 2 2 Phtalate de plomb - 5 5 Vinylsilane 1 1 Triallylcyanurate 1 0,5 1 Péroxyde de 1.3 bis (t-butylisopropyl) benzène a 40 % 7 7 6 Ces trois composes ont été respectivement déposes et vulcanisés sur trois conducteurs métalliques de 10 mm2 de section, l'épaisseur radiale de la couche étant de 2,3 mm. Des essais identiques a' ceux concernant le conducteur revêtu de composé chimique de type connu décrit plus haut, ont été effectués sur les trois conducteurs ainsi réalisés, et ont donnés des résultats suivants Exemples i 2 3 Indice d'oxygène limite (%) (NF T 51.071) 31 29 24 Comportement au feu (NF C 32.070 essai n 2) hauteur brûlée au-dessus du four (cm) 2 2 5 Opacité des fumées (projet NF 20.452) densité optique maximum 453 447 210 V O Fq 141 184 23 Gaz nocifs dégagés par pyrolyse (projet C 20454) quantité dégagé pour 10 cm de conducteur (mg) oxyde de carbone 620 661 598 gaz carbonique 6594 6613 7140 acide chlorhydrique 103 103 53 Ces résultats montrent que les câbles électriques revêtus de composés réalisés selon l'invention ont non seulement un comportement au feu aussi bon que celui du câble revêtu d'un composé isolant choisi parmi les meilleurs composés isolants classiques, mais également des caractéristiques nettement meilleures à celles des câbles ayant pour revêtement, le composé chimique connu, en ce qui concerne le dégagement de fumées et de gaz toxiques et corrosifs. En effet la production de fumée ne représente pour les câbles électriques réalisés selon l'invention qu'une quantité inférieure à la moitié de celle d'un câble électrique classique et notamment Ie dégagement des gaz toxiques et corrosifs n'atteint pour les câbles électriques de l'invention qu'une quantité inférieure au- neu- vsme de celle du dégagement produit par un câble électrique classique. Les câbles électriques réalisés selon l'invention peuvent être ainsi utilisés avec une sécurité nettement améliorée pour les personnes, et un faible risque de dommage pour le matériel dans des installations indus- trielles, des salles d'ordinateurs, des réseaux de transport ou de centres d'exploitation souterrains etc REVENDICATIONS 1. Câble électrique, à faible dégagement de fumées, de gaz toxiques et corrosifs, ayant un bon comportement au feu, et dont les conducteurs métalliques sont pourvus de revêtements d'isolation électrique et de protection extérieure, caractérisé en ce que les conducteurs métalliques comprennent au moins un revetement constitué par un composé chimique ayant au moins une combinaison d'éthylène vinylacétate à taux d'acétate allant de 40 % à 80 %, et de polyéthylène chloré à taux de chlore allant de 20 % à 45 % et dont la quantité totale de chlore en poids, pour 100 de polymères est au plus égal à 15. 2. Câble électrique selon la revendication l, caractérisé en ce que les conducteurs métalliques sont pourvus d'un revêtement constitué par un composé chimique comprenant 75 parties en poids d'éthylène acétate de vinyle à 70 % d'acétate, 25 parties en poids de polyéthène à 36 % de chlore, 20 partie en poids de noir de carbone, 12 parties en poids de silice, 35 parties en poids de talc, 8 parties en poids d'oxyde d'antimoine, 1 partie en poids de triméthyldihydroquinoléine poly mérisé, 10 parties en poids de phtalate de ditridécyle, 10 parties en poids de sulfate tribasique de plomb, 2 parties en poids de stéarate de plomb, 1 partie en poids de vinylsilane, 1 partie en poids de triallylcyanurate, 7 parties en poids de péroxyde de 1.3 bis (t-butylisopropyl) benzène à 40 %. 3. Câble électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs métalliques sont pourvus d'un revement constitué par un composé chimique comprenant 70 parties en poids d'éthy-lène acétate de vinyle à 70 % d'acétate, 30 parties en poids de polyéthylène chloré à 36 % de chlore, 20 parties en poids fie noir de carbone, 12 parries an poids de silice 35 parties en poids de talc, 8 parties en poids d'oxyde d'antimoine, I partie de triméthyldihydroquinoléine polymérisé, 15 parties en poids de phtalate de ditridécyle, 2 parties en poids de stéarate de plomb, 5 parties an poids de phtalate de plomb, L partie en poids de vinylsilane, 0,5 partie an poids de triallyl- cyanurate, 7 parties en poids de péroxyde de 1.3 bis (t-butylisopropyl) benzène à 40 %. 4. Câble électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs métalliques sont pourvus d' un revêtement constitué par un composé chimique comprenant 80 parties en poids d'éthylène acétate de vinyle à 45 % d'acétate, 20 aprties en poids de polyéthylène chloré à 36 % de chlore, 60 parties en poids de kaolin, 58 parties en poids de carbonate de calcium, 1,5 partie : en poids de triméthyldihydroquinoléine polymérisé, 5 parties en poids de phtalate de ditridecyle, 2 parties en poids de stéarate de plomb, 5 parties en poids de phtalate de plomb, 1 partie en poids de trial- lylcyanurate, 6 parties an poids de péroxyde de 1 3 bis (t-butylisopropyl) benzène à 40 %.