ES2225257T3 - Cable electronico dotado de cinta protegida contra la corrosion. - Google Patents

Abstract

Un cable electrónico de señal que comprende: al menos un conductor aislado, y una cinta de blindaje que rodea el mencionado al menos un conductor aislado, comprendiendo la mencionada cinta de blindaje un laminado de hoja de metal y película de plástico, caracterizado porque la mencionada cinta de blindaje comprende un revestimiento de copolímero reticulado de ácido acrílico que tiene un grosor de 0, 000127 cm a 0, 00254 cm aplicado a al menos una hoja/superficie de metal, y porque el mencionado revestimiento reticulado tiene una superficie expuesta que no se unirá a otra superficie de metal.

Description

Cable electrónico dotado de cinta protegida contra la corrosión.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se dirige a cables electrónicos de señal con una cinta de blindaje dotada de un revestimiento anticorrosión.

Los cables electrónicos convencionales, tales como cables coaxiales y cables de par retorcido, usan cintas u hojas metálicas para reducir la interferencia de campos EMI/RFI cercanos y lejanos sobre la señal que se está suministrando, y para reducir la emisión de señales eléctricas desde el cable. Sin embargo, a lo largo del tiempo, una acumulación de óxidos metálicos sobre la superficie de la hoja (debida a la corrosión), inutilizará, eventualmente, el cable para este propósito, reduciendo la eficacia de la señal transmitida.

Un procedimiento convencional para reducir los efectos negativos de la corrosión es usar compuestos de inundación, tales como materiales basados en cera y/o en aceite, que se rocían sobre el cable. Al enfriarse el cable, las propiedades físicas de los compuestos de inundación cambian dejando un residuo ceroso sobre el cable que se debe retirar antes de ser usado. Por ello, este procedimiento es indeseable en muchas aplicaciones debido al gasto, a la degradación a elevadas temperaturas y a los efectos medioambientales de los compuestos de inundación.

Lo que se necesita es una cinta u hoja metálica que se pueda usar para la fabricación de cables electrónicos que no esté sometida a los efectos de corrosión actualmente vistos en cintas convencionales, y que también permita la posibilidad de fabricación sencilla.

Sumario de la invención

A la vista de lo que antecede, sería deseable proporcionar un cable electrónico de señal con una cinta de blindaje que elimine los efectos de corrosión. De acuerdo con la presente invención, un procedimiento para conformar un revestimiento anticorrosivo sobre una cinta de blindaje incluye reformular una composición de copolímero con un material reticulado. La composición del copolímero resultante se aplica, a continuación, a la cinta y se cura para formar un copolímero reticulado. De acuerdo con una realización de la presente invención, la cinta incluye laminados de múltiples capas de metal y películas de plástico.

En una realización preferida, la cinta es un laminado plástico de hoja de metal que tiene un grosor de 0,000635 cm a 0,01016 cm.

El revestimiento resultante de la superficie puede proporcionar propiedades de anticorrosión al metal y ofrecer una capa de unión a los compuestos olefínicos, ventajosa en algunas aplicaciones de cable blindado.

Características y ventajas adicionales de la invención, así como de la estructura y de la operación de diversas realizaciones de la invención, se describen al detalle en lo que sigue, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos que se acompañan, los cuales se incorporan a la presente memoria y forman parte de la especificación, ilustran, pero no limitan, la presente invención y junto con la descripción sirven, además, para explicar los principios de la invención y para permitir que una persona experta en la técnica pertinente haga uso de la invención.

La figura 1 es un diagrama de flujo de un proceso de conformado de un revestimiento anticorrosivo de acuerdo con una realización de la presente invención.

La figura 2 es un diagrama esquemático de un cable electrónico que incorpora capas de metal revestidas con un revestimiento anticorrosión.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una cinta anticorrosión para ser usada en cables electrónicos. Además, la presente invención se refiere a un revestimiento anticorrosión que incluye una composición de copolímero reticulado que se aplica a hojas metálicas o laminados multicapa de metal y de película en plástico, y la película en metal encontrada dentro de un cable electrónico. Preferiblemente, la hoja de metal tiene un grosor que va desde 0,000635 cm hasta aproximadamente 0,01016 cm. La presente invención proporciona un nuevo diseño de cinta que reduce sustancialmente el efecto de la corrosión al ser usada como blindaje en cables electrónicos. Además, la presente invención proporciona un nuevo diseño de cinta anticorrosión mientras conforma una cinta unida que es útil en algunas aplicaciones de cable blindado. El nuevo diseño de cinta utiliza un revestimiento basado en disolvente que se puede aplicar como una capa muy delgada sobre la superficie metálica. Preferiblemente, el disolvente es agua.

La figura 1 muestra un diagrama de flujo del proceso 100 de formación de un revestimiento anticorrosivo de acuerdo con una realización de la presente invención. El revestimiento anticorrosivo comprende un revestimiento de copolímero reticulado que está diseñado para optimizar la vida de los metales a los que éste se aplica.

En la etapa 102, se forma una composición de copolímero. Esta composición puede estar en forma de una mezcla o de una disolución. Preferiblemente, la composición se forma por medio de la dispersión en una disolución acuosa (o en otra basada en el disolvente). De acuerdo con la invención, los constituyentes de la composición incluyen desde aproximadamente el 10% hasta aproximadamente el 40% de copolímero (sólido), y aproximadamente desde el 60% hasta aproximadamente el 90% de disolución acuosa (o de otro disolvente), en función del peso combinado del polímero y del disolvente. De acuerdo con una realización, los constituyentes de la composición incluyen aproximadamente el 25% en peso de copolímero (sólido) y aproximadamente el 75% en peso de disolución acuosa (o de otro disolvente), en función de todo el peso del polímero y del disolvente.

En una realización preferida, el copolímero es un copolímero basado en ácido acrílico, tal como etileno-ácido acrílico, etileno-ácido metacrílico, tonómeros y similares. Por ejemplo, el copolímero puede incluir, aproximadamente, de un 5% en peso hasta aproximadamente un 30% en peso de ácido acrílico, y de un 70% en peso hasta un 95% en peso, en función del peso del copolímero. Alternativamente, el copolímero basado en ácido acrílico puede comprender un copolímero etileno-ácido metacrílico, que tiene una concentración de aproximadamente un 13% en peso, en función del peso del copolímero. Muchos copolímeros basados en ácido acrílico, tales como un copolímero de etileno-ácido acrílico, que constan de aproximadamente un 20% en peso de ácido acrílico, en función del peso del copolímero, se puede adquirir en vendedores comerciales.

En la etapa 104, se reformula la composición de copolímero. La etapa de reformulación incluye añadir un agente de reticulación a la composición de copolímero. Estos constituyentes se pueden mezclar de acuerdo con técnicas convencionales.

El agente de reticulación mejora la unión al metal de la composición. En una realización preferida, el agente de reticulación comprende aziridina, u otros agentes de reticulación reactivos carboxílicos, tal como urea-formaldehído, resinas de epoxi y similar, los cuales se pueden adquirir comercialmente. La cantidad de agente de reticulación puede ser de aproximadamente un 1% en peso hasta aproximadamente un 10% en peso, en función del peso de la disolución de revestimiento. Además, la etapa de reformulación también puede incluir la adición de una cantidad de disolvente para reducir adicionalmente la concentración de sólidos en la composición. Esta reformulación se puede realizar a cualquier temperatura por encima del punto de congelación, tal como a la temperatura de la habitación. Esta reformulación proporciona la capacidad de unir el revestimiento a otros materiales para asegurar la funcionalidad del producto final, en particular las propiedades anticorrosivas en aplicaciones para cable.

En la etapa 106, la composición resultante de copolímero se aplica a una superficie de un sustrato como un revestimiento. El sustrato puede ser una hoja de metal, un laminado de varias capas de metal y película de plástico, o película de plástico. Preferiblemente, el metal puede ser aluminio, cobre, acero u otros metales que se puedan usar en el cableado electrónico. Por ejemplo, el sustrato puede comprender delgadas capas de aluminio, del orden de 0,000889 cm de grosor, que estén unidas sobre uno o sobre los dos lados de una película de plástico.

La etapa de revestimiento puede ser realizada mediante cualquier número de técnicas convencionales, que incluyen, entre otras, revestimiento por gravado, revestimiento por rodillo y revestimiento por spray. De acuerdo con la invención, el revestimiento aplicado es una capa muy delgada, con un grosor de revestimiento que va de 0,000127 cm hasta 0,00254 cm.

Preferiblemente, este revestimiento se ha de aplicar a laminados múltiples capas de metal, tales como aluminio, y película de plástico con grosores desde 0,000635 cm hasta aproximadamente 0,01016 cm que son usados en blindaje (o en otra barrera) para cables electrónicos, y que realzan su funcionalidad proporcionando un blindaje eléctrico resistente a la corrosión, a la humedad y/o al calor. El revestimiento resultante también es resistente a la mayoría de disolventes convencionales. Además, el revestimiento se puede aplicar a una o a más de una superficie metálica de múltiples sustratos laminados, es decir, delgadas capas de metal (por ejemplo, Al o Cu) laminado para películas basadas en plástico. Dichos sustratos de múltiples laminados pueden ser adquiridos comercialmente con el nombre comercial de LAMIGLAS. El revestimiento también se puede aplicar a delgadas capas de metal laminado, a delgadas capas de película de plástico y/o a textiles tejidos o no tejidos, tales como los vendidos con el nombre comercial de INSULFAB.

Una vez que el revestimiento de copolímero está aplicado a la superficie del sustrato, en la etapa 108 el revestimiento se cura sobre la superficie del sustrato. En la etapa de curado, el disolvente se seca completamente y el agente de reticulación se activa para ser reticulado. Por ejemplo, el curado se puede realizar colocando un material metálico revestido en un horno calentado de 150º a 200º, durante algunos segundos. Alternativamente, el revestimiento también se puede curar a temperaturas más bajas durante períodos de tiempo más largos, o en un horno a temperaturas elevadas durante un período de tiempo más corto, como será evidente para alguien experto en la técnica dada la presente invención. Otros procedimientos de secado/curado incluyen EB, UV, IR y otras técnicas convencionales. Además, el revestimiento resultante es transparente y no enmascara la aplicación sobre otros productos existentes. Los revestimientos coloreados se pueden obtener añadiendo pigmentos a la composición.

De acuerdo con la presente invención, un revestimiento de copolímero reticulado no sellará herméticamente cuando la superficie expuesta del revestimiento esté colocada en contacto con otro metal. Con otras palabras, añadiendo el material de reticulación al copolímero etileno - ácido acrílico, la composición resultante se convierte en termoendurecible. La adición de agente de reticulación aumenta la adherencia del revestimiento al sustrato de metal. Una vez que el revestimiento está curado sobre la superficie de metal, la superficie expuesta del revestimiento no se unirá a otra superficie de metal. Estas características hacen que este revestimiento anticorrosivo sea particularmente útil para la fabricación industrial de rodillos metálicos, los cuales se usan en la producción en masa de cable electrónico. Por ejemplo, la cinta de metal de un rodillo de fabricación a gran escala puede tener 167,64 cm de ancho y pesar más de 1 814 kg. Si el revestimiento se sella al ser enrollado (es decir, el revestimiento se une con la superficie trasera de la cinta de metal que solapa) la cinta no puede ser estropeada posteriormente.

Además, el revestimiento se adherirá a algunos compuestos olefínicos, tales como copolímeros de ácido acrílico, que proporcionen una cinta unida, ventajosa, en algunas aplicaciones de cable blindado.

El revestimiento de la presente invención se puede aplicar a una o a más superficies de metal en un cable electrónico convencional para proporcionar un cable con alta resistencia a los efectos de la corrosión. Por ejemplo, en la figura 2 se muestra un cable coaxial 200. El cable 200 incluye un conductor de hilos trenzados 202 de aluminio, una capa 204 de hoja de aluminio (unida o sin unir), y un núcleo 206 de cable. Como es bien conocido, el núcleo 206 de un cable coaxial convencional incluye un conductor eléctrico interno rodeado por una capa de aislante dieléctrico. Una capa camisa protectora rodea la capa de trenzado de hilo conductor, y forma la superficie externa expuesta del cable coaxial. El revestimiento de copolímero reticulado se puede aplicar a una o a más de una superficie de capa 204 de hoja. El cable electrónico resultante es resistente a la corrosión.

Ejemplos

Se formó un ejemplo de revestimiento anticorrosión. El revestimiento se mezcló, comprendiendo una dispersión de copolímero etileno-ácido acrílico de 68% en peso, 32% en peso de agua, 0,1% en peso de desespumante y un 2% en peso de aziridina. Este revestimiento se aplicó, a continuación, a un sustrato de LAMIGLAS usando una técnica de revestimiento convencional.

Además, se formaron muestras de prueba con una composición de revestimiento similar y se expusieron a una nube de agua salada durante varios días. No se encontró ningún efecto de corrosión en las muestras de prueba revestidas con el revestimiento de copolímero reticulado. Las muestras de cinta de aluminio revestidas con el revestimiento anticorrosión se sumergieron en una disolución salina de agua al 10% a 48,88 grados Celsius durante algunos días junto con el mismo material en agua del grifo. No se detectó ninguna corrosión durante el examen visual de la cinta revestida de anticorrosión.

Además, se realizaron pruebas de revestimiento a gran escala usando un revestimiento que tiene una composición similar a la composición descrita en lo que antecede. En esta prueba, se aplicó el revestimiento anticorrosivo basado en agua a un rodillo de cinta de metal sin revestir, que tiene un grosor de cinta de 0,00762 cm, usando una técnica convencional. El grosor de revestimiento fue menor de 0,000254 cm, del orden de aproximadamente 0,000127 cm, en función del hecho de que el revestimiento se aplicó uniformemente según una relación de 0,12 cm/m^{2}. Tras el curado, el revestimiento resultante no se pudo retirar por aplicación de diversos disolventes convencionales.

Aunque la invención se ha descrito en detalle y haciendo referencia a realizaciones específicas de la misma, será evidente para alguien experto en la técnica, que se pueden hacer diversos cambios y modificaciones en la misma sin apartarse del alcance de la invención. De este modo, la anchura y el alcance de la presente invención no debería estar limitado a cualquiera de las realizaciones ejemplares descritas en lo que antecede.

Claims (9)

1. Un cable electrónico de señal que comprende:

al menos un conductor aislado, y

una cinta de blindaje que rodea el mencionado al menos un conductor aislado,

comprendiendo la mencionada cinta de blindaje un laminado de hoja de metal y película de plástico, caracterizado porque

la mencionada cinta de blindaje comprende un revestimiento de copolímero reticulado de ácido acrílico que tiene un grosor de 0,000127 cm a 0,00254 cm aplicado a al menos una hoja/superficie de metal, y porque el mencionado revestimiento reticulado tiene una superficie expuesta que no se unirá a otra superficie de metal.

2. Un cable electrónico de señal según la reivindicación 1, en el cual la mencionada cinta de blindaje comprende una película de plástico que tiene una hoja de aluminio unida a ambos lados de la misma, teniendo la mencionada capa de hoja un grosor de 0,000635 cm a 0,01016 cm.

3. Un cable electrónico de señal según las reivindicaciones 1 ó 2, en el cual el mencionado copolímero reticulado comprende un copolímero de etlileno-ácido acrílico.

4. Un cable electrónico de señal según la reivindicación 3, en el cual el mencionado copolímero reticulado incluye adicionalmente un agente de reticulación reactivo carboxílico.

5. Un cable electrónico de señal según la reivindicación 4, en el cual el mencionado agente de reticulación reactivo es aziridina, en una concentración de aproximadamente el 2% al 5%.

6. Un cable electrónico de señal según las reivindicaciones 1 ó 2, en el cual el mencionado cable electrónico de señal es un cable de par trenzado, y el mencionado al menos un conductor aislado comprende al menos un par trenzado de conductores aislados.

7. Un cable electrónico de señal según las reivindicaciones 1 ó 2, en el cual el mencionado cable electrónico de señal es un cable coaxial que incluye un núcleo de cable, con la mencionada cinta de blindaje rodeando el núcleo de cable.

8. Un cable electrónico de señal según la reivindicación 7, que incluye adicionalmente un blindaje de trenza rodeando la cinta de blindaje.

9. Un cable electrónico de señal según la reivindicación 8, que comprende, además, una camisa exterior que rodea la trenza de hilo conductor.