Brevet FR2776347A1 — publié le 19990924

Cette invention se rapporte à un câble de commande comprenant une enveloppe externe et un câble interne inséré coulissant dans l'enveloppe externe et, plus particulièrement, à un tel câble de commande énormément amélioré en durabilité ainsi qu'en efficacité de chargement. On sait bien enduire la surface périphérique externe du câble interne d'un film de résine synthétique en tant que revêtement interne et prévoir sur la surface périphérique interne de l'enveloppe externe une chemise en résine synthétique afin d'améliorer la durabilité et l'efficacité de charge du câble de commande. Par exemple, le brevet japonais No. 2664435 révèle un câble de commande dans lequel une composition de résine de polyamide est utilisée en tant que revêtement interne et une composition de résine de polybutylène téréphtalate est utilisée pour la chemise. Cependant, dans ce câble de commande de l'art antérieur, la chemise contient une quantité de charge comprenant sensiblement des barbes de titanate de potassium. Comme cela est bien connu de ceux qui sont compétents en la matière, l'utilisation de ces barbes de titanate de potassium est désavantageuse des points de vue prix élevé ainsi que relativement faible durabilité. Etant donné les problèmes qui ont été décrits cidessus, la présente invention a pour objectif principal de procurer un câble de commande remarquablement amélioré par sa durabilité ainsi que par son efficacité de charge en utilisant un matériau peu coûteux. L'objet indiqué ci-dessus est obtenu selon l'invention par un câble de commande comprenant une enveloppe externe et un câble interne à insérer coulissant dans l'enveloppe externe, où le câble interne est pourvu, sur sa surface périphérique externe, d'un revêtement interne formé par une résine synthétique de polyamide alors que l'enveloppe externe est pourvue, sur sa surface périphérique interne, d'une chemise formée par un mélange d'un copolymère de polybutylène téréphtalate/polybutylène décanedicarboxylate et d'un élastomère ayant un copolymère oléfinique et contenant un radical époxy en tant qu'ingrédient essentiel, où une teneur en l'élastomère est de 0 à 30 % en poids de la composition de résine totale. De préférence, ledit revêtement interne présente un module d'élasticité à la flexion de 824 à 1320 MPa à son état imbibé d'eau (saturé à 50 % à 23"C.) Mieux, ladite chemise présente un module d'élasticité à la flexion de 324 à 785 MPa ce qui est plus faible que le module d'élasticité à la flexion du revêtement interne en mesurant selon ASTM D790. Le copolymère PBT/D utilisé comme composition résineuse pour former la chemise selon l'invention est le copolymère PBT/D qui comprend du polybutylène téréphtalate (PBT) obtenu par polymérisation par condensation d'acide téréphtalique avec du 1,4 butanediol d'une part et du polybutylène décanedicarboxylate (PBD) obtenu par polymérisation par condensation d'acide décanedicarboxylique avec du 1,4-butanediol, d'autre part. Tant que le module d'élasticité à la flexion de la composition selon l'invention est entre 324 et 785 MPa, le rapport molaire entre PBT et PBD n'est pas critique. En conséquence, un mélange de deux PBT/D ou plus ayant des rapports molaires différents ainsi qu'un mélange de PBT et PBT/D peuvent être utilisés. Un rapport molaire sensible de PBT/D est usuellement sélectionné dans une gamme de 95/5 à 80/20. Le copolymère olifinique contenant un radical époxy utilisé en tant que composition résineuse formant la chemise selon l'invention est le copolymère oléfinique qui contient le radical époxy dans sa chaîne latérale ou sa chaine principale mais non pas une résine époxy. Des exemples d'un tel copolymère oléfinique contenant un radical époxy comprennent un copolymère oléfinique ayant un radial glycidyl comme un ester glydidylique ester, un glycidyl éther ou une glycidylamine dans sa chaine latérale et contenant une double liaison, où ladite double liaison est époxydée. Parmi ces copolymères oléfiniques contenant un radical époxy, un copolymère comprenant une a-oléfine et un ester glycidylique dlun acide a, ss insaturé est utilisé de préférence dans l'invention. Des exemples d'une a-oléfine comprennent l'éthylène le propylène et le butène-l. L'ester glycidylique de l'acide a, ss insaturé est un composé représenté par la formule 1 indiquée ci-dessous et des exemples spécifiques comprennent llacrylate de glycidyle, le méthacrylate de glycidyle et l'éthacrylate de glycidyle [Formule 1] (R représente un atome d'hydrogène ou un alkyle inférieur). La teneur en radical époxy dans le copolymère oléfinique contenant un radical époxy est usuellement de l'ordre de 0,1 à 30 % en poids, de préférence de l'ordre de 0,2 à 20 % en poids. Une teneur plus faible que 0,1 % en poids ne permet pas d'obtenir un effet souhaité par une réaction avec PBT/D et une teneur supérieure à 30 % en poids provoquera une gélification pendant le malaxage en phase fondue avec PBT/D, détériorant inévitablement la stabilité à l'extrusion, l'aptitude au moulage et les propriétés mécaniques. I1 est également possible de copolymériser l'autre monomère oléfinique comme de l'acrylate de méthyle, du méthacrylate de méthyle, de l'acrylonitrile, du styrène, de l'acétate de vinyle ou un vinyl éther, tant que l'effet souhaité de l'invention n'est pas ainsi affecté de façon néfaste. Des exemples de l'élastomère utilisé avec le copolymère oléfinique contenant un radical époxy en tant que composition résineuse formant la chemise selon l'invention comprennent un élastomère de polyoléfine, un élastomère diène, un élastomère acrylique, un élastomère de polyamide, un élastomère de polyester, un élastomère de silicone, un fluoroélastomère et un élastomère de polysulfure. Un ou plusieurs de ces élastomères peuvent etre utilisés. La teneur en ingrédient copolymère PBT/D dans la composition résineuse formant la chemise selon l'invention est de l'ordre de 70 à 100 % en poids et le module d'élasticité à la flexion de la composition selon l'invention est sélectionné de l'ordre de 324 à 785 MPa. Une teneur plus faible que 70 % en poids aura pour résultat désavantageusement une mauvaise résistance à la chaleur du câble de commande. La teneur en copolymère oléfinique contenant un radical époxy comme ingrédient dans la composition résineuse formant la chemise selon l'invention est de l'ordre 0 à 30 % en poids et le module d'élasticité à la flexion de la composition selon l'invention est sélectionné entre 324 et 785 MPa, mieux entre 5 et 20 % en poids. Un module d'élasticité à la flexion supérieur à 785 MPa aura pour résultat une détérioration de l'efficacité de charge et un module d'élasticité à la flexion plus faible que 324 MPa diminuera la durabilité. Alors qu'une viscosité en phase fondue de la composition résineuse utilisée pour former la chemise selon l'invention n'est pas critique tant qu'elle permet d'obtenir efficacement l'extrusion de la chemise, la viscosité en phase fondue est sélectionnée de façon qu'un débit en phase fondue de 1 à 30 g/10 min, de préférence un débit en phase fondue de 1 à 20 g/10 min et mieux un débit en phase fondue de 1 à 10 g/10 min puisse être obtenu à une température de 250"C sous une charge de 1 kg. La préparation de la composition résineuse utilisée pour former la chemise selon l'invention n'est pas limitée à un procédé spécifique. Par exemple, une poudre, une boulette ou des paillettes de PBT/D et de l'élastomère peuvent être mélangées à sec en utilisant un moyen approprié comme le mélangeur à ruban, un mélangeur Henschel ou un mélangeur en V, puis on malaxe en phase fondue en utilisant un moyen approprié tel qu'un mélangeur Banbury, un rouleau de mélange, une extrudeuse à simple vis ou à vis double ou un malaxeur. Alternativement, il est également possible de fournir lesdits matériaux en succession à un appareil de malaxage en phase fondue sans l'étape précédente de mélange à sec. Comme procédé le plus typique de ces divers procédés, lesdits matériaux peuvent être malaxés en phase fondue en utilisant l'extrudeuse à une seule vis ou à vis double ayant une force suffisante de malaxage. Bien que ce ne soient pas des ingrédients essentiels pour la composition résineuse utilisée pour former la chemise selon l'invention, un lubrifiant tel que du polytétrafluoroéthylène, une huile de silicone, du bioxyde de molybdène, du graphite ou du nitrure de bore peut être ajouté à raison de moins de 10 % en poids afin d'améliorer une aptitude au glissement. Si on le souhaite, un renforcement fibreux et/ou granulaire peut être ajouté à la composition résineuse utilisée pour former la chemise selon l'invention tant que ce renforcement n'affecte pas de façon néfaste l'effet de l'invention. Des exemples d'un tel renforcement comprennent une fibre inorganique comme une fibre de verre, une fibre d'alumine, une fibre de carbonate de silicium, une fibre de céramique, une fibre d'amiante, une fibre de plâtre et une fibre métallique et une fibre de carbone. Des exemples du renforcement granulaire comprennent des silicates comme la wollastonite, la séricite, la kaolin, le mica, l'argile, la bentonite et le silicate d'alumine en plus de l'alumine, des oxydes métalliques comme l'oxyde de silicium, l'oxyde de magnésium, l'oxyde de zirconium et l'oxyde de titane, des carbonates comme le carbonate de calcium, le carbonate de magnésium et la dolomite, des sulfates comme le sulfate de calcium et le sulfate de baryum, des perles de verre, du carbure de silicium, du SIALON et de la silice. Ces renforcements peuvent être pleins ou creux. I1 est également possible d'utiliser deux de ces renforcements ou plus et, si on le souhaite, de prétraiter ces renforcements avec un agent de couplage contenant du titane ou du silane avant utilisation. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective montrant un mode de réalisation du câble de commande selon l'invention, partiellement arraché - la figure 2 est un diagramme illustrant l'appareil utilisé pour mesurer les propriétés du câble de commande ; et - la figure 3 est un graphique indiquant le résultat du test de durabilité entrepris sur le câble de commande selon l'invention. Un mode de réalisation préféré de l'invention sera décrit, en comparaison à des témoins, par rapport aux dessins joints. En se référant à la figure 1, le chiffre de référence 1 désigne un câble interne, le chiffre de référence 2 désigne une enveloppe externe, le chiffre de référence 3 désigne un revêtement interne et le chiffre de référence 4 désigne une chemise. Le câble interne 1 est un câble de structure 7 x 7 comprenant sept brins qui comprennent à leur tour sept câbles d'acier tordus en un seul brin. Le câble interne 1 a un diamètre externe de 3,0 mm et sa surface périphérique externe est couverte d'un revêtement interne 3 ayant une épaisseur de 0,4 mm. Un fil d'acier plat 5 est enroulé en spirale sur la chemise 4 et un revêtement 6 de polypropylène est prévu sur ladite chemise 4 enroulée en spirale, de manière que la chemise 4 puisse avoir son diamètre interne de 5,0 mm. Le revêtement interne 3 et la chemise 4 définissent entre eux un espace ayant une épaisseur de 0,8 mm en mesurant en direction diamétrale et l'espace est rempli de graisse de silicone. Les compositions du revêtement interne 3 et la composition de la chemise 4 dans le mode de réalisation de l'invention sont montrées par les Tableaux 1 et 2, respectivement, en comparaison avec les témoins. Tableau 1 Matière Module d'élasticité à la flexion (MPa) Sec Imbibé d'eau Mode de Comp-A nylon 66 1680 863 réalisation Comp-B nylon 11 981 981 Comp-C nylon 6 1 2825 1207 Un module d'élasticité à la flexion de 2825 ou plus à l'état imbibé d'eau détériorera la souplesse et sera inacceptable pour le matériau de revêtement interne. Tableau 2 PBT/D Polyoléfine autre Teneur Module ou contenant élastomère en d'élas PBT un radical poids) ticité époxy à la flexion MPa Mode de Comp-1 87/13 (1) - 80/20/0 4410 tion Comp-2 87/13 (1 70/30/O 3430 Comp-3 95/5 (1 70/30/0 7460 Comp-4 80/20 100/0/0 3240 Comp-5 87/13 (2) 80/?o/0 4610 Comp-6 87/13 (1) (3) 90/5/5 5300 Comp-7 87/13 (1) (4) 80/10/10 3560 Comp-8 87/13 (1) (5) 80/10/10 4510 Comp-9 87/13 (1) (6) 80/10/10 3560 Témoin Comp-10 100/0 100/0/0 2260 Comp-11 100/0 (1) 70/30/0 11770 Comp-12 80/20 (1) 75/25/0 1960 (1) éthylène glycidylméthacrylate = copolymère à 94/6 (2) éthylène glycidylméthacrylate = copolymère à 97/3 (3) copolymère d'éthylène butène-l ("TAFUMA"A4085 Mitsui Chemicals) (4) copolymère d'éthylène propylène ("TAFUMA"P0680, Mitsui Chemicals) (5) Ionomère ("HAIMIRAN"1855, Mitsui Du Pont) (6) copolymère d'éthylène propylène diène (EPOM-3045, Mitsui Chemicals). Sur les modes de réalisation de l'invention et les témoins, l'efficacité de charge et la durabilité ont été testées en utilisant l'appareil tel qu'illustré par la figure 2. En se référant à la figure 2, le chiffre de référence 8 désigne une poulie ayant un diamètre de 300 mm. Chaque câble de commande fait sur une base expérimentale a été drapé sur cette poulie 8 sur un angle de 1800C et son enveloppe externe 2 a été fixée à un appareil 9. Une extrémité d'entrée du câble interne 1 a été connectée à une tige de piston d'un cylindre pneumatique 12 servant de source d'entralnement via une cellule de charge d'entrée 10 alors qu'une extrémité de sortie du câble interne 1 était connectée à une tige 14 via une cellule de charge de sortie où la tige 14 était sollicitée par une force de réaction sous l'élasticité d'un ressort de compression 13. L'efficacité de charge est donnée par le rapport entre la charge d'entrée F de 1177 N et la charge de sortie W multiplée par 100, i.e., W/F x 100. Le résultat du test d'efficacité de charge est montré au Tableau 3 et les résultats du test de durabilité sont montrés à la figure 3. Tableau 3 Résultat de la mesure de l'efficacité de charge Revêtement Chemise Efficacité de interne charge (8) Emb.1 Composition A Composition 1 91,5 Emb.2 Composition A Composition 3 90,0 Emb.3 Composition A Composition 4 92,0 Emb.4 Composition A Composition 6 90,5 Emb.5 Composition B Composition 1 91,0 Con.1 Composition C Composition 10 88,0 Cont.2 Composition A Composition 11 86,5 Cont.3 Composition A Composition 12 92,5 Comme cela sera apparent du Tableau 3, une efficacité de charge de 90 % ou plus a été obtenue pour les cas où le revêtement interne 1 avait la composition A ou B et la chemise 4 avait la composition 1, 3, 4, 6 ou 12. Cela est pour la raison que la composition de la chemise 4 est PBT/D. Une efficacité de charge est plus faible que 90 % pour le cas où la chemise 4 a la composition 10 ou 11. Cela est pour la raison que la composition de la chemise 4 est autre que PBT/D. Comme indiqué par la figure 3, le témoin 3 dans lequel le revêtement interne 1 a la composition A et la chemise 4 a la composition 12 a une mauvaise durabilité du fait du module d'élasticité à la flexion de sa chemise 4 qui est de 196 MPa. Les modes de réalisation testés de l'invention indiquent clairement que le câble de commande selon l'invention permet d'obtenir une durabilité ainsi qu'une efficacité de charge toutes deux plus élevées que celles obtenues par les câbles de commande de l'art antérieur. REVENDICATIONS 1. Câble de commande, du type comprenant une enveloppe externe et un câble interne inséré coulissant dans ladite enveloppe externe, caractérisé en ce que ledit câble interne (1) est pourvu sur sa surface périphérique externe d'un revêtement interne (3) formé par une résine synthétique de polyamide alors que ledit revêtement externe (2) est pourvu sur sa surface périphérique interne d'une chemise (4) formée par un mélange d'un copolymère de pobutylène téréphtalate/polybutylène décanedicarboxylate et d'un élastomère ayant un copolymère oléfinique contenant un radical époxy comme ingrédient essentiel, où la teneur en ledit élastomère est de l'ordre de 0 à 30 % en poids de la composition résineuse totale. 2. Câble de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit revêtement interne (3) présente un module d'élasticité à la flexion de 824 à 1320 MPa à son état imbibé d'eau (saturé à 50 % à 230C). 3. Câble de commande selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la chemise (4) présente un module d'élasticité à la flexion de l'ordre de 324 à 785 MPa, ce qui est plus faible que le module d'élasticité à la flexion dudit revêtement interne en mesurant selon ASTM D790.