CH638923A5 - Cable screening strip which is capable of resisting corrosion, and use of the same for insulation of an electrical cable - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein korrosionsbeständiges Abschirmungsband für Kabel und die Verwendung des Abschirmungsbandes nach Anspruch 1 zur Isolation eines elektrischen Kabels, welches mindestens einen isolierten Leiter als Kabelseele aufweist, zum Schutz gegen Korrosion.

Bei der Konstruktion und der Auslegung von elektrischen Kabeln, insbesondere Telefonkabeln war es bisher bekannt, isolierte Leiter zu einem Kern zusammenzufassen und diese mittels verschiedener Komponenten zu umhüllen. Ein Telefonkabel dieser Ausführung wird als « Alpeth»-Kabel bezeichnet, das beispielsweise in der Publikation von F.W.

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Horn et al. paper «Bell System Cable Sheaths Problems and Designs» in A.I.E.E.-Publikationen 1951, Band 70, näher beschrieben ist. Das Abschirmungsband des « Alpeth»-Kabels besteht aus einer Schicht aus reinem Aluminium mit einer Dichte von etwa 0,2 mm, welche normalerweise in der Querrichtung gewellt ist, bevor sie um den Kabelkern angeordnet wird. Durch diese Wellung erhält das Kabel eine höhere Dehnbarkeit und bessere Biegeeigenschaften, ohne dass das Abschirmungsband sich faltet oder bricht.

Bei der in dieser Beschreibung beschriebenen Abschirmung handelt es sich um eine dünne Schicht aus irgendeinem Metall, das blank oder überzogen sein kann und zum mechanischen Schutz und zur elektrostatischen sowie elektromagnetischen Abschirmung der Leiter im Kern eines Kraftoder Telefonkabels dient.

Telefonkabel werden oft direkt in Erde verlegt, wobei der äussere Mantel derartiger Kabel, der aus einem Polymerharz, beispielsweise Polyethylen besteht, bei der Verlegung sowie durch Steine, Nagetiere, Blitze, Kälte und Eingrabungen beschädigt werden können. Infolgedessen kann die darunterliegende Abschirmung Wasser oder Salzlösungen ausgesetzt werden, welche ein Spannungspotential für eine Korrosion bilden.

Besteht der äussere Mantel derartiger Kabel aus einem Polymerharz, klebt die Hülse nicht gut an der Abschirmung aus blankem Metall. Die äussere Kunststoffhülse hat die Tendenz, über die Abschirmung zu gleiten und Falten zu bilden, wenn die Kabel durch Kanäle gezogen werden. Die Abschirmung neigt ferner zum Knicken, Wellen oder Verdrehen während der Verlegung, so dass Ermüdungsbrüche im Band und in Ausnahmefällen Brüche des Bandes infolge der mechanischen Biegevorgänge entstehen können.

Um die Korrosionsbeständigkeit einer Abschirmung aus einem blanken Metall zu verbessern, kann ein bestimmter Klebstoff aus Polyethylen verwendet werden, um die eine oder die beiden Seiten eines Metallstreifens abzudecken, wie dies in den USA-Patentschriften Nr. 3 233 036 und 3 795 540 beschrieben ist. Derartige Abschirmungsbänder sind bei der Herstellung von elektrischen Kraft- und Telefonkabeln weit verbreitet. Der aus Polyethylen bestehende Klebstoff für diese Schicht enthält reaktive Carboxylgruppen, die eine Fähigkeit aufweisen, eine feste Klebwirkung gegenüber Metallstreifen zu entwickeln, wobei diese Klebstoffe ferner über Polyethylenhülsen angeordnet werden können. Der Metallstreifen derartiger Abschirmungsbänder verleiht dem Kabel eine elektrostatische Abschirmung und mechanische Festigkeit, und die Beschichtung mit Polymerharz, z.B. Ethylen-Acrylsäure (EAA), Copolymer-Beschichtung, Bindefähigkeit, Abschlussfähigkeit und Korrosionsschutz für die Metallkomponenten. Ein Metallstreifen, beispielsweise aus Aluminium, der durch eine Schicht aus klebrigem Polyethylen geschützt ist, hat normalerweise eine höhere Korrosionsbeständigkeit.

Wird ein Polyethylenmantel auf den mit einer klebrigen Polyethylenschicht überzogenen Metallstreifen aufextru-diert, verbindet die Wärme aus dem halbgeschmolzenen Polyethylenmantel den beschichteten Metallstreifen mit dem Mantel, so dass eine Einheit gebildet wird, welche die Festigkeit des Metallstreifens mit der Dehnbarkeit und der Dauerfestigkeit des Polyethylenmantels verbindet. Ein derartiges Kabel wird als Verbundkabel bezeichnet. Ist die zur Bildung des Mantels aus Polyethylen zugeführte Wärme genügend gross, wird das Abschirmungsband ausreichend heiss, um die einander überlappenden Teile des Abschirmungsbandes an der Naht miteinander zu verbinden und eine thermisch abgedichtete Abschirmung um den Kern des Kabels zu bilden. Das Verbundkabel mit einer abgedichteten Naht oder Schicht ist besser gegen das Eindringen von Feuchtigkeit in den

Kabelkern geschützt und hat eine höhere mechanische Festigkeit. Dies ist erforderlich, um ein wiederholtes Biegen des Kabels, d.h. Ermüdungsbrüche in der Kabelabschirmung, zu vermeiden. Ferner werden die durch die Temperaturänderungen im Betrieb entstehenden Belastungen reduziert.

Der Kunststoffmantel schützt das Metall zu einem gewissen Grad vor Korrosion, in dem der Bereich, über welchen eine Korrosion auftreten kann, begrenzt und eine Berührung des Metalles mit Wasser und Säure verhindert wird. Der Mantel sollte fest mit dem Metall verklebt sein, um eine nennenswerte Trennung der Schichten durch die Einwirkung von korrosivem Wasser und mechanischen Kräften zu widerstehen und die Korrosion auf die freiliegende Metallkanten des Abschirmungsbandes zu begrenzen.

Eine Prüfung von mehreren handelsüblichen Kabeln, mit einem mit Polymerharz beschichteten Abschirmungsband hat gezeigt, dass die Beschichtungen bei derartigen Abschirmungsbändern während der Kabelherstellung beschädigt werden und eine grosse Anzahl von korrodierbaren, blanken Stellen an der Oberfläche des Metallstreifens entstehen, und zwar insbesondere wenn ein Polyethylenmantel während der Herstellung über ein mit Kunststoffbeschichtetes Abschirmungsband extrudiert wird, so dass die Hitze von der geschmolzenen Polyethylenhülse die polymerische Harz-materialbeschichtung erweicht oder schmilzt, um eine Bindung zum Mantel und eine abgeschlossene Naht zu erhalten. Während die Beschichtung während dieses Vorganges erweicht oder schmilzt, wird sie durch die weiche, gewellte oder eingedrückte Kernwickel durch die Nähte des Bandes oder durch das Bindeband und/oder durch das Gewicht des Kernes abgerieben, so dass eine Vielzahl von korrodierbaren, blanken Stellen an der Oberfläche des Metallstreifens entsteht. Infolgedessen wird die Korrosionsfähigkeit der beschädigten Stellen infolge eines ungünstigen Verhältnisses der anodischen und kathodischen Flächen des nackten und beschichteten Metalls beschleunigt. Ferner greift die Korrosion zwischen beschädigten Stellen an und zerstört vorzeitig das Abschirmungsband, das zu einer Abschaltung des Kabels führen kann. Da Telefonkabel im allgemeinen für eine lange Betriebsdauer angelegt sind, führt eine Korrosion an den Abschirmungsbändern zu frühzeitigen Kabelzusammenbrüchen und stellt infolgedessen ein ernstes, technisches und finanzielles Problem dar. Das Problem mit einer Beschädigung der Beschichtung wurde erst in letzter Zeit erkannt, weil die Industrie sich vorwiegend mit anderen Hauptproblemen beschäftigt. Eines dieser Probleme bildete die Wärmeisolation, um den Kabelkern vor Beschädigung durch Wärmeeinwirkung zu schützen. Ein anderes Problem war mit der Einführung von gefüllten Telefonkabeln verbunden, in welchen der Kabelkern mit einer fettähnlichen Mischung gefüllt ist, um das Eindringen von Wasser zu verhindern.

Die korrodierbaren, blanken Stellen können auf den beiden Seiten des Abschirmungsbandes auftreten, wobei aber das Problem insbesondere bei der Verwendung von gewellten Metallstreifen vorhanden ist, wobei es festgestellt wurde, dass die Beschädigung infolge des Eindringens und/oder der Abreibung an den blanken Stellen auf den oberen Stellen der wellenförmigen Fläche des gegen den Kern angeordneten Abschirmungsbandes konzentriert ist. Eine Korrosion dieser Art am Umfang des gewelllten Metallstreifens führt rasch zur Zerstörung der Wirkung des Abschirmungsbandes. Um die Eigenschaft der bekannten Ausführungen, bei denen die Korrosion an der Kante des Abschirmungsbandes angreift, beizubehalten, wird nun festgestellt, dass zusätzlich zur Beständigkeit gegen die Auftrennung der Schichten, die Kunstoffbeschichtung gegen Abrieb und Erweichung beständig sein müssen, damit eine Korrosion auf die Kanten s

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des Abschirmungsbandes begrenzt ist, statt dass sich die Korrosion über die gesamte Oberfläche erstreckt.

Obschon keine der bestehenden Ausführungen sich direkt mit der Beseitigung derartiger Probleme beschäftigt, kommen die in der Folge genannten Patente, die auch in Tabelle II aufgeführt sind, dem Problem mit der Technologie der kunststoffbeschichteten Abschirmungsbänder am nächsten.

In den USA-Patentschriften Nr. 3 586 756 und 3 950 605 (Beispiel 3 und 6 in Tabelle II) werden Abschirmungsbänder aus einem Metallstreifen mit einer klebenden Polymerschicht beschrieben, welche auf mindestens einer Seite des Metallstreifens angeordnet ist. Diese bekannten Patente sehen aber keine verformungsfeste Schicht aus einer Polymerharzmischung vor, die eine Verformungstemperatur von mindestens 130°C aufweist und in der Folge in dieser Beschreibung erläutert ist. Die Beschichtung der Bänder wird während der Herstellung des Kabels deformiert, so dass verschiedene korrodierbare, blanke Stellen an der Oberfläche des Metallstreifens entstehen.

In der USA-Patentschrift Nr. 3 507 978 (Beispiel 4 in Tabelle II) wird ein Abschirmungsband mit einer Metallfolie verwendet, welche Schichten aus einem Copolymer, beispielsweise Äthylen/Acrylsäure, die mit den beiden Seiten der Metallfolie verklebt sind, sowie eine zusätzliche Schicht aus Polyäthylen mit hoher Dichte aufweist, das mit einer der Copolymerschichten verbunden ist. In der USA-Patentschrift Nr. 3 507 978 sind aber keine Hinweise enthalten, wie die Beschädigungen behoben werden können, wobei eine Prüfung der handelsüblichen Kabel, welche eine derartige Abschirmung aufweisen, ferner zeigt, dass bei der Kabelherstellung und den Servicearbeiten ein Abrieb an der Polyethy-lenschicht mit hoher Dichte auftritt.

In der USA-Patentschrift Nr. 3 379 824 (Beispiel 8 in Tabelle II) wird ein Abschirmungsband mit drei Schichten beschrieben, das eine Aluminiumfolie aufweist, welche zwischen zwei Polypropylenschichten oder einer Polypropylenschicht und einer Polyethylen-Telephthalatschicht angeschlossen ist. Ferner wird, obschon diese Kunststoffschichten dem Eindringen von Korrosionsmitteln und dem Abrieb widerstehen, kein Korrosionsschutz vorgesehen, weil sowohl Polypropylen als auch Polyethylen-Terephthalat äusserst reaktionsträge sind und nur eine schlechte mechanische Verbindung mit dem Metallstreifen ergeben. Infolgedessen lösen sich sowohl Polypropylen- als auch Polyethylen-Terephtha-latschichten unter korrosiven Bedingungen und den mechanischen Kräften, die direkt auf die korrosiven Metallprodukte ausgeübt werden.

In der USA-Patentschrift Nr. 3 325 589 (Beispiel 9-1 in Tabelle II) ist ein mit Kunststoffbeschichtetes Abschirmungsband mit einem Metallstreifen, und einem Klebstoff, das unmittelbar am Metallstreifen haftet, und einer zusätzlichen Schicht aus Mylar- oder Polypropylen auf einer Seite des Metallstreifens beschrieben. Ein solches Abschirmband wurde simulierten Zuständen bei der Kabelherstellung und einem Laboratoriumskorrosionstest unterworfen. Es wurde festgestellt, dass das Band keinen ausreichenden Korrosionsschutz gegenüber Metall aufweist, d.h. dass der Rostangriff nicht auf den freien Metallkanten beschränkt war. Die Klebschicht wurde durch den Druck deformiert, welcher durch die Polypropylen- oder Mylar-Schicht ausgeübt wurde, so dass blanke Aluminiumstellen zum Vorschein kamen. An diesen blanken Stellen wurde eine Korrosion festgestellt, nachdem das Kabel einer normalen Korrosionsprüfung mit Natriumhydroxyd unterworfen wurde, wie in dieser Beschreibung definiert, und zwar gegen die Infiltration der Natriumlauge zwischen der Klebschicht und den Polypropylen- (PP) oder Mylar-Schichten.

In der USA-Patentschrift Nr. 3 790 694 (Beispiel 8 in

Tabelle II) ist eine Polypropylenschicht beschrieben, die durch Kleben mit einem Metallstreifen verbunden ist. Dieses Patent schreibt keinen bestimmten Klebstoff vor. Da Ethylen-Acrylsäure (EAA)-Copolymer der heute in der Industrie am besten bekannte Klebstoff ist, wurde festgestellt,

dass Klebebänder gemäss dieser Patentschrift ähnliche Resultate ergaben wie diejenigen in der USA-Patentschrift Nr. 3 325 589. In der Patentschrift wird ein Mantel, eine Abschirmung und zusammengesetzte Bänder zusammen während der Extrusion des Kabelmantels aufgebracht. Da die thermoplastischen Beschichtungen auf der Abschirmung und den zusammengesetzten Bändern über ihrem Schmelzpunkt liegend aufgebracht werden, um eine Klebeverbindung herzustellen, werden diese a priori beschädigt. In der genannten Patentschrift wurde auch nicht auf das Problem der Beschädigung am Abschirmungsband eingegangen. Die USA-Patentschriften Nr. 3 325 589 und 3 790 694 beziehen sich auf eine wärmebeständige Kern wicklung (thermische Sperre) bzw. auf ein gefülltes Kabel.

In der USA-Patentschrift Nr. 3 321 572 (Beispiel 8 in Tabelle II) sind Abschirmungsbänder aus Metall beschrieben, bei denen der Metallstreifen mit einer Beschichtung aus einem Polymerharz versehen ist, welche auf mindestens der einen Seite angeordnet ist und einer Verformung bei erhöhter Temperatur widersteht. Diese Abschirmungsbänder erfüllten aber nicht die Anforderungen in bezug auf die Klebefähigkeit. Bei diesen Bändern wurde festgestellt, dass die Korrosion nicht auf die freiliegende Kante des Metallstreifens begrenzt war, und zwar wegen der Infiltration der die Korrosion verursachenden Mittel zwischen der Schicht und den Metallstreifen.

In der US-Patentschrift Nr. 3 484 539 ist die Klebefähigkeit einer verschweissbaren Schicht, z.B. aus Polyvinylchlorid oder aus einem Polymer beschrieben, die einer Verformung bei einer Kabelherstellungstemperatur widersteht, aber nicht satt mit dem Metallstreifen verbunden ist und infolgedessen einer Korrosion zugänglich ist, wenn der Kabelmantel beschädigt wird.

Keines der genannten Patente zeigen oder schlagen die Anwendung einer verformungsfesten Schicht in einem Abschirmungsband vor, um eine Beschädigung der Schicht während der Herstellung, der Verlegung und bei der Wartung des Kabels zu verhindern. Ferner erfüllen keine der in den genannten Patentschriften beschriebenen polymeren Schichten die Forderungen in bezug auf das flächige Verbinden, die Adhäsion und den Verformungswiderstand, um eine befriedigende Korrosionsbeständigkeit des Abschirmungsbandes durch eine Einschränkung der Korrosion auf die freigelegten Metallkanten zu erzielen.

Obschon die Verbundkabel einen gegen das Eindringen von Feuchtigkeit in den Kabelkern erhöhten Widerstand sowie eine grössere, mechanische Festigkeit aufweisen, sind einige Probleme auch in bezug auf das Abschliessen und das Verbinden der Kabel aufgetreten. Insbesondere ist es schwierig, den Mantel vom Abschirmband abzutrennen, um eine elektrische Verbindung mit dem Band herzustellen. Während es möglich ist, Verbundkabel abzuschliessen und zu verbinden, ohne dass der Mantel vom Abschirmband getrennt wird, wurde festgestellt, dass die Qualität der elektrischen Verbindungen nicht so gut ist wie in denjenigen Fällen, bei welchen der Mantel entfernt wird. Ferner ändern sich die elektrischen Eigenschaften der Verbindung zum Abschirmband mit der Zeit weniger, als die Verbindungen mit dem Abschirmband und dem verbundenen Mantel der elektrischen Kabel.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ein korrosionsbeständiges Abschirmband für Kabel bereitzustellen, das die genannten Nachteile nicht aufweist.

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Dieses Ziel wird erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 erreicht.

Es ist von Vorteil, wenn eine klebende, verschweissbare Schicht aus thermoplastischem Polymerharz auf die andere Seite des Metallstreifens aufgebracht ist, wobei die Haftkraft der Klebverbindung zwischen dem Metallstreifen und der klebenden, verschweissbaren Schicht nach der Aushärtung über sieben Tage in deionisiertem Wasser mit einer Temperatur von 70°C 1,0 kg/2,54 cm beträgt und wenn eine zweite verformungsfeste Schicht aus Polymerharz auf der anderen Seite des Metallstreifens haftet, die eine Verformungstemperatur von mindestens 130°C hat, wobei die Haftkraft der Klebverbindung zwischen dem Metallstreifen und der ersten klebenden, verschweissbaren Schicht nach der Aushärtung über sieben Tage ein deionisiertem Wasser mit einer Temperatur von 70°C 1,0/2,54 cm beträgt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnungen näher erläutert, in welchen die gleichen Bezugsziffern die gleichen, entsprechenden Materialien und Teile in den verschiedenen Figuren darstellen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Abschirmungsbandes,

Fig. 2-9 Querschnitte durch weitere Ausführungsbeispiele von Abschirmungsbändern,

Fig. 10 einen Querschnitt durch ein bekanntes Starkstromkabel mit isolierten Leitern, einer kunststoffbeschichteten Metallabschirmung und einem äusseren Kunststoffmantel, und

Fig. 11 eine schrägbildliche Darstellung eines Endes eines Telefonkabels mit einer Vielzahl von Leiterpaaren im Kern, einer mit Kunststoffbeschichteten Metallabschirmung und einem äusseren Kunststoffmantel.

Es wird daraufhingewiesen, dass der hier verwendete Ausdruck «Metallstreifen» eine relativ dünne Schicht aus irgend einem Metall bedeutet, die eine gute elektrische oder mechanische Eigenschaft aufweist.

Der in dieser Beschreibung erwähnte Ausdruck «fest verbunden» bedeutet, dass der Pfad des Korrosionsangriffes auf die freigelegten Metallkanten des Abschirmungsbàndes durch chemische und/oder mechanische Verbindung der verformungsfesten Schichten mit dem Metallstreifen, entweder direkt oder indirekt mit einer klebenden Schicht, oder durch Verbindung einer klebenden, verschweissbaren Schicht direkt mit dem Metallstreifen begrenzt ist, um eine bedeutende Spaltung zwischen den Schichten der verformungsfesten und klebenden, verschweissbaren Schichten von Metallstreifen und der Freilegung der korrosiven Bedingungen und der resultierenden Kräfte zu verhindern, welche von dem metallenen Korrosionsprodukten ausgeübt werden.

Unter dem Ausdruck «klebende Schicht» ist eine Schicht aus einem Polymerharz zu verstehen, das gute Verbundeigenschaften bezüglich des Metallstreifens und verformungsfesten Schichten sowie Kunststoffschichten des elektrischen Kabels aufweist.

«Verschweissbare Schicht» bedeutet eine Schicht aus thermoplastischem Polymerharz mit einer Schweisstemperatur von 121 °C oder niedriger und vorzugsweise 110°C oder niedriger, wobei die Schicht selbst leicht abdichtet oder anderen Polymerharzen, beispielsweise solche Materialien, welche den äusseren Kunststoffmantel eines Kabels bilden.

Unter «klebende, verschweissbare Schicht» ist eine Schicht aus einem thermoplastischen Polymerharz verstanden, das sowohl gute Verbindungseigenschaften mit Metall sowie gut mit klebenden und verschweissbaren Schichten ver-

schweissbar ist, die direkt mit dem Metallstreifen verbunden sind.

Unter «verformungsfeste Schicht» ist eine Schicht aus einem Polymerharz verstanden, die sich dem Eindringen und/oder dem Abrieb bei einer Verformungstemperatur von mindestens 130°C und normalen Drücken bei der Kabelherstellung, der Verlegung und/oder Servicearbeiten widersteht.

In Fig. 1 ist ein korrosionsbeständiges Abschirmungsband 10 für ein Kabel mit einem Metallstreifen 12, und einer verformungsfesten Schicht 14 aus einem polymeren Harzmaterial, beispielsweise aus 50 Gew.-% Polypropylen und 50 Gew.-% Ethylen/Acrylsäure-Copolymer dargestellt, das fest auf einer Seite des Metallstreifens 12 aufgebracht ist. Um den Korrosionsschutz für den Metallstreifen 12 zu verbessern, sollte das Abschirmungsband 10 in Kabelkonstruktionen mit einem äusseren Kunststoffmantel versehen sein, welche aus einer Klebstoffmischung hergestellt ist, die fest mit dem Metallstreifen 12 auf der der Schicht 14 gegenüberliegenden Seite verbunden ist.

In Fig. 2 ist ein anderes Abschirmungsband 20 für ein Kabel, mit einer verformungsfesten Schicht 24 dargestellt, welche der Schicht 14 nach Fig. 1 entspricht und fest mit dem Metallstreifen 12 verbunden ist. Eine Schicht 25 ist fest mit der gegenüberliegenden Seite des Streifens 12 verbunden und kann eine verformungsfeste Schicht sein und der Schicht 24 gleichen, oder sie kann eine klebende, verschweissbare Schicht sein, welche aus einem Copolymer aus Ethylen/ Acrylsäure besteht.

In Fig. 3 ist ein weiteres Abschirmungsband 30 für ein Kabel dargestellt. Der Metallstreifen 12 kann mit einer verformungsfesten Schicht 34 versehen sein, welche der Schicht 14 in Fig. 1 entspricht und fest mit einer Seite des Metallstreifens verbunden ist, wobei eine verschweissbare Schicht 36 aus Polyethylen mit niedriger Dichte mit der Schicht 34 verbunden ist. Ferner kann die Schicht 36 aus einer verformungsfesten Schicht aus einem Material wie Nylon bestehen, das nicht fest mit dem Metallstreifen 12 verbindbar ist, wobei eine ausreichende Klebung vorhanden ist, um einen Korrosionsschutz zu bilden. Die Schicht 34 kann auch eine klebende Schicht aus einem Material, beispielsweise ein Copolymer aus Ethylen/Acrylsäure, sein. Wie das Abschirmungsband 10 nach Fig. 1 sollte das Abschirmband 30 in Kabelkonstruktionen verwendbar sein, die einen äusseren Kunststoffmantel aufweisen, welcher aus einer klebenden Mischung hergestellt ist, damit ein Korrosionsschutz für den Metallstreifen 12 gewährleistet ist.

In Fig. 4 ist ein weiteres Abschirmungsband 40 für ein Kabel dargestellt. Es bestehen vier mögliche Strukturen eines Abschirmungsbandes 40. Die Schicht 45 kann eine verformungsfeste Schicht wie die Schicht 14 in Fig. 1 für zwei der möglichen Strukturen, oder eine klebende, verschweissbare Schicht sein wie die Schicht 25 in Fig. 2 für die anderen zwei Strukturen. Die Schicht 44 kann auch eine verformungsfeste Schicht wie die Schicht 14 in Fig. 1 sein, wenn sie fest und direkt mit dem Metallstreifen 12 verbunden wird, oder sie kann eine klebende Schicht sein, welche aus einem Copolymer aus Ethylen/Acrylsäure besteht, welche ihrerseits zum festen Verbinden einer verformungsfesten Schicht 46 mit der Schicht 36 in Fig. 3 dient, welche nicht fest und direkt mit dem Metallstreifen 12 verbunden wird. Wenn die Schicht 44 eine verformungsfeste Schicht ist, welche fest mit dem Metallstreifen 12 verbunden ist, kann die Schicht 46 zweckmässigerweise eine verschweissbare Schicht, wie die Schicht 36 in Fig. 3 sein.

In Fig. 5 ist ein weiteres Abschirmungsband 50 für ein Kabel dargestellt. Es können drei mögliche Strukturen des Bandes 50 vorgesehen werden. Erstens können zwei verformungsfeste Schichten 56 und 57, wie die Schicht 36 in Fig. 3,

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welche nicht fest und direkt mit dem Metallstreifen 12 verbunden ist, fest mit den klebenden Schichten 54 und 55, wie die Schicht 34 in Fig. 3, verbunden werden. Zweitens können die zwei möglichen Strukturen eine verformungsfeste Schicht 55, wie die Schicht 14 in Fig. 1 aufweisen, welche fest mit dem Metallstreifen 12 verbunden ist, und eine verschweissbare Schicht 57, wie die Schicht 36 in Fig. 3, kann mit der Schicht 55 verbunden sein. Auf der gegenüberliegenden Seite des Metallstreifens 12 kann eine verformungsfeste Schicht 54, wie die Schicht 14 in Fig. 1, fest und direkt mit dem Streifen 12 verbunden werden, und eine verschweissbare Schicht 56, wie die Schicht 36 in Fig. 3, kann mit der Schicht 54 verbunden werden oder in einer abweichenden Ausführung kann eine verformungsfeste Schicht 56, wie die Schicht 36 in Fig. 3, welche nicht direkt mit dem Metallstreifen 12 verbunden ist, fest mit einer klebenden Schicht 54, wie die Schicht 34 in Fig. 3, verbunden werden.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführung des Abschirmungsbandes 60 für ein Kabel dargestellt. Eine verformungsfeste Schicht 66, welche der Schicht 36 in Fig. 3 ähnelt, die nicht fest und direkt mit dem Metallstreifen 12 verbunden ist, kann fest mit dem Streifen 12 über eine klebende Schicht 64 verbunden sein, welche der Schicht 34 in Fig. 3 entspricht. Eine verschweissbare Schicht 68 aus einem Copolymer aus Ethylen/Acrylsäure ist mit der Schicht 66 verbunden. Wie bei den Abschirmbändern 10 und 30 sollte das Abschirmungsband 60 in Kabelkonstruktionen verwendbar sein, die einen äusseren Mantel aus einer klebenden Mischung aufweisen, um einen sicheren Produktionsschutz für den Metallstreifen 12 zu gewährleisten.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführung des Abschirmungsbandes 70 für ein Kabel dargestellt. Die klebende Schicht 74, die verformungsfeste Schicht 76 und eine verschweissbare Schicht 78 sind die gleichen, wie die entsprechenden Schichten 64,66 und 68 in Fig. 6. Die Schicht 75 kann eine verformungsfeste Schicht, wie die Schicht 14 in Fig. 1, oder in einer abgeänderten Ausführungsform eine klebende/verschweissbare Schicht, wie die Schicht 25 in Fig. 2, sein, und fest und direkt mit dem Metallstreifen 12 verbunden sein.

In Fig. 8 ist ein weiteres Abschirmungsband 80 dargestellt. Die klebende Schicht 84, die verformungsfeste Schicht 86 und die verschweissbare Schicht 88 sind die gleichen, wie die entsprechenden Schichten 64,66 und 68 in Fig. 6. Auf der anderen Seite des Metallstreifens 12 kann eine verformungsfeste Schicht 85, wie die Schicht 14 in Fig. 1, vorgesehen sein, welche fest und direkt mit dem Streifen 12 verbunden ist, und eine verschweissbare Schicht 87, wie die Schicht 36 in Fig. 3, kann mit der Schicht 85 verbunden sein, oder in einer abgeänderten Ausführungsform kann eine verformungsfeste Schicht, wie die Schicht 36 in Fig. 3, vorgesehen sein, welche nicht fest und direkt mit dem Streifen 12 verbunden ist, fest mit dem Streifen 12, mit einer klebenden Schicht 85, wie die Schicht 34 in Fig. 3, verbunden sein.

In Fig. 9 ist abschliessend ein Abschirmungsband 90 für ein Kabel dargestellt. Die adhäsiven Schichten 94 und 95, die verformungsfeste Schichten 96 und 97 und die verschweissbaren Schichten 98 und 99 sind die gleichen wie die entsprechenden Schichten 64,66 und 68 in Fig. 6.

In den Fig. 10 und 11 ist ein Starkstromkabel 100 mit drei Adern und ein Fernsprechkabel 110 mit einer Mehrzahl von Leiterpaaren dargestellt. Das Starkstromkabel 100 hat Leiterseelen mit niederem Widerstand, die voll sind oder aus Litzen, beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium, bestehen können und jeweils beispielsweise mit aufgespritzter Kunst-stoffbeschichtung 102, z.B. Polyvinylchlorid, Polyethylen oder Gummi isoliert sein können. Füllmassen 103, z.B. aus natürlichen Fasern oder aus Schaumstoff, ergeben einen praktisch kreisförmigen Kern, der von einem Abschirmungsband 104 umgeben ist, das einem der in den Fig. 1-9 dargestellten Abschirmbändern entsprechen kann. Das Abschirmungsband 104 ist vorzugsweise rohrförmig und weist eine sich überlappende Naht in der Längsrichtung auf, welche durch Verschweissen hermetisch abgeschlossen ist, wobei die Kunststoffbeschichtung des Abschirmbandes zusammen mit der Überlappungsnaht während der Herstellung des Kabels miteinander verbunden werden. Ein äusserer Kunststoffmantel 105, welcher normalerweise aus aufgespritztem Polyethylen besteht, enthält Stabilisationsmittel und Russ und ist zweckmässig mit dem Abschirmungsband 104 flächig verbunden. Das Fernsprechkabel 110 enthält einen inneren Kern aus mehreren isolierten Leiterpaaren 111, beispielsweise aus kunststoffbeschichtetem Kupferdraht, welche von einem Kunststoffmantel 112, aus beispielsweise Polypropylen oder Polyethylen-Terephthalat umschlossen sind, der fest mit einem Bindeband 113 verbunden ist. Das Bindeband ist in einem Abschirmband 114 eingeschlossen, das eine der in den Fig. 1-9 dargestellte Ausführungsform haben kann. Wie das Abschirmband 104 des Starkstromkabels 100 ist das Abschirmband 114 vorzugsweise rohrförmig mit einer hermetisch abgeschlossenen Überlappungsnaht. Ein äusserer Kunststoffmantel 115, vorzugsweise aus Polyethylen ist auf das Abschirmband 114 gespritzt und ist vorzugsweise mit diesem flächig verbunden.

Der Metallstreifen kann eine Dicke von 0,005 bis 0,64 mm und vorzugsweise von 0,05 bis 0,38 mm aufweisen. Der Metallstreifen ist vorzugsweise aus Aluminium, Aluminiumlegierungen, Aluminiumverbundguss. Ferner sind Kupfer mit modifizierter Oberfläche, Bronze, Blei, Magnesium oder Zinn verwendbar. Zudem können Stahl, zinnfreier Stahl, zinnbeschichteter Stahl, aluminisierter Stahl, rostfreier Stahl, rostfreier Stahl mit modifizierter, kupferbeschichteter Oberfläche, Mattblechstahl, galvanisierter Stahl, Chrom oder chrombehandelter Stahl verwendbar. Diese Metalle können auch oberflächenbehandelt sein oder Umwandlungsbe-schichtungen aufweisen.

Die verformungsfeste Schicht kann eine Dicke von 0,0025 bis 0,38 und vorzugsweise von 0,013 bis 0,5 mm aufweisen. Zweckmässigerweise ist die verformungsfeste Schicht aus einem Polymerharz hergestellt, welches eine Verformungstemperatur von mindestens etwa 130°C aufweist und z.B. aus Polypropylen, Carboxyl, modifiziertem Polypropylen, Polyamiden, Polyethylen-Terephthalaten, Fluorpolymeren, 1-4 Dimethylpentenpolymeren, Ethylen/Propylen-Copoly-meren, stereoregulärem Polystyren, flexiblen thermohär-tenden Polymerharzen, Saran oder bestrahlten, carboxyl-modifizierten Olefinpolymeren sind. Beim Saran handelt es sich um eine eingetragene Warenmarke. Diese Polymerharze können z.B. mit Polyethylen, Ethylen/Ethylenacrylat-Copo-lymeren, Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren, carboxylmodi-fizierten Ethylenpolymeren, Ethylen/Acrylsäure-Copoly-meren, ionischen Olefinpolymeren oder chlorierten Polyethylenen vermischt werden, sofern die Verformungstemperatur mindestens etwa 130°C beträgt. Flexible thermohär-tende Polymerharze, z.B. Polyurethane, können auch verwendet werden, sofern die Verformungstemperatur von 130°C erreicht wird.

Die am meisten bevorzugten Materialien sind Mischungen aus Olefinpolymeren. Andere bevorzugte Materialien schliessen Polyamide und Saran R ein.

Die klebende Schicht kann eine Dicke von 0,0025 bis 0,25 mm und vorzugsweise von 0,008 bis 0,64 mm aufweisen. Derartige Schichten können aus irgendeinem thermoplastischen Polymerharz hergestellt werden, das die verformungsfeste Schicht fest mit dem Metallstreifen verbindet. Die am meisten bevorzugten Materialien sind Copolymere aus Ethylen und ethylenisch nicht gesättigten Carboxylsäuren

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bilden eine feste Klebverbindung mit Aluminium. Das klebende Polymer, das am zweckmässigsten verwendet wird, ist ein normalerweise festes, thermoplastisches, ethylen-modifi-ziertes Polymer, das mittels Monomeren mit reaktiven Car-boxylsäuregruppen modifiziert ist und dabei insbesondere s ein Copolymer aus einem Hauptteil aus Ethylen und kleineren Portionen, normalerweise von 1 bis 30, vorzugsweise von 2 bis 20 Gew.-% aus einer ethylenisch nicht gesättigten Carboxylsäure aufweist. Spezielle Beispiele von derartigen, ethylenisch nicht gesättigten Carboxylsäuren, welcher Aus- io druck Mono- und polybasischen Säuren, Anhydridsäuren und Teilester aus polybasischen Säuren einschliesst, sind Acrylsäure, methacrylische Säuren, crotonische Säuren, fumarische Säuren, maleische Säuren, itaconische Säuren, maleische Anhydride, Monomethylmaleate, Monoäthylma- is leate, Monomethylfumarate, Monoäthylfumarate, Tripro-pylen-Glycol-Monomethyl-Äther, Maleatsäure oder Äthylen-Glycol-Monophenyl-Äthersäuremaleate. Das car-bolische Säuremonomer ist vorzugsweise aus a,ß-äthyleni-schen, nicht gesättigten Mono- und Polycarboxylsäuren und 2» Anhydridsäuren mit von 3 bis 8 Kohlenstoffatomen pro Molekül und Teilester von derartigen Polycarbolsäuren, in welchen die Säurenhälfte mindestens eine Carboxylsäure-gruppe und die Alkoholhälfte von ein bis zwei Kohlenstoffatome aufweist. Das Copolymer kann hauptsächlich aus 25 Äthylen und einem oder mehreren derartigen äthylenisch nicht gesättigten Säure-Comonomeren oder kann auch kleine Mengen von anderen Monomeren enthalten, welche nicht mit Äthylen copolymerbar sind. Somit kann das Copolymer andere copolymerisierbare Monomere, einschliesslich Ester 30 und Acrylsäure, enthalten. Die Comonomere können in den Copolymeren in einer beliebigen Weise, z.B. als zufällige Copolymere, als Block- oder sequentielle Copolymere, oder als Pfropf-Copolymere kombiniert werden. Derartige Materialien und Verfahren zur Herstellung derselben sind bereits 35 bekannt.

Zweckmässigerweise hat die verschweissbare Schicht eine Dicke von 0,0025 bis 0,25 und vorzugsweise von 0,0076 bis 0,25 mm. Die verschweissbare Schicht kann z.B. aus Polyethylen, Ethylen/Ethylenacrylat-Copolymeren, Ethylen/Vinyl- 40 acetat-Copolymeren, carboxylmodifizierten Ethylenpoly-meren mit niedriger oder hoher Dichte oder aus Mischungen derselben bestehen.

Die klebende/verschweissbare Schicht kann eine Dicke von 0,0025 bis 0,25 und vorzugsweise von 0,025 bis 0,076 mm 45 aufweisen. Die klebende/verschweissbare Schicht kann z.B. aus carboxylmodifizierten Olefinpolymeren, ionischen Olefinpolymeren, Mischungen aus carboxyl-modifizierten Olefinpolymeren oder Mischungen aus ionischen Olefinpolymeren bestehen. 50

Die Verformungsfestigkeit einer Schicht aus einem Polymerharz wird normalerweise mittels eines Penetrometers gemessen. Bestehende Penetrometer sind aber für Beschich-tungen aus einer oder mehreren Schichten aus synthetischem Harzmaterial von 1,52 bis 3,17 mm Dicke ausgebildet, und 55 die von ihnen abgegebenen Daten beziehen sich nicht auf Beschichtungsdicken von Abschirmungen von Kabeln oder auf Temperaturen und Verfahren, welche bei der Herstellung von Kabeln verwendet werden. Infolgedessen wurde ein spezieller Penetrometer-Test entwickelt, um die Fähigkeit von 60 relativ dünnen Beschichtungen, d.h. Beschichtungen mit einer Dicke von 0,254 mm oder dünner an mit Kunststoff beschichteten Metallen in bezug auf die Verformungsfestigkeit bei erhöhten Temperaturen zu messen. Der spezielle Penetrometer besteht aus einem Metallblock von 1,68 kg, an 65 welchem ein kreisförmiger Ring ausgebildet wurde. Der Ring hat einen Aussendurchmesser von 38,1 mm und eine Dicke von 0,64 mm. Die Schneidkante des Ringes, welche mit dem ,

beschichteten Abschirmungsband in Verbindung steht, ist auf einem Radius von 0,79 mm abgerundet, welcher einen Druck ausübt, der 24,6 g pro mm2 entspricht. Das Prüfverfahren besteht darin, dass die Probe aus dem Abschirmungsband auf einer Basis, beispielsweise an einer Metallplatte, angeordnet wird und dann in den Penetrometer eingelegt wird, so dass der Ring mit der daran angeordneten Beschichtung in Berührung gebracht wird. Ein elektrischer Stromkreis, welcher infolge der Beschichtung offen ist, wird über dem Penetrometer und dem Metallstreifen des Probestückes angeschlossen. Danach wird die gesamte Einheit in einem Ofen mit Luftzirkulation angeordnet und auf 218°C vorgeheizt, so dass die Temperatur des geprüften Abschirmungsbandes mit einer Geschwindigkeit von etwa 10°C pro Minute erhöht wird. Wenn der Ring durch die Beschichtung dringt, wird der elektrische Stromkreis geschlossen und die Temperatur der Beschichtung, z.B. durch Thermo-Element, gemessen.

Diese Temperatur ist die Verformungstemperatur für die geprüfte Beschichtung. Es wurde festgestellt, dass die Bedingungen dieser Prüfung mit den Temperaturen und den Drücken übereinstimmen, die bei der Herstellung von Kabeln und/oder bei der Wartung auftreten. Es wurde auch festgestellt, dass die verformungsfeste Schicht eine Verformungstemperatur von mindestens 130°C und vorzugsweise mindestens etwa 138°C oder mehr aufweist, um den Temperaturen und den Drücken zu widerstehen, die normalerweise bei der Herstellung von Kabeln und/oder bei der Wartung an denselben auftreten.

Die Klebewirkung zwischen den Kunststoffschichten und zwischen einer Kunststoffschicht und dem Metallstreifen eines beschriebenen Abschirmungsbandes, das den Erfordernissen für eine satte Bindung genügt, sollte mindestens 0,39 kg/cm und vorzugsweise mindestens etwa 0,78 kg/cm der Bandbreite betragen, nachdem das geprüfte Band in entionisiertem Wasser mit einer Temperatur von 70°C während 7 Tagen eingetaucht wurde. Die Haftung wird dadurch ermittelt, dass ein Mantel aus Kunststoff mit einer Breite von 15,24 cm, einer Länge von 15,24 cm und einer Dicke von 1,524 mm vorbereitet wird, wobei die Normen des USA-Landwirtschaftsdepartements PE-200 der Rural Electrifica-tion Administration (REA) verwendet werden. Über dieses gegossene Stück wird ein Abschirmungsband mit der gleichen Abmessung, d.h. von 15,24x 15,24 cm angeordnet. Ein Streifen aus einer Polyesterfolie von 0,0254 mm Dicke wurde zwischen dem Abschirmungsband und dem Mantel angeordnet, um zu verhindern, dass eine flächige Verbindung mit einem Ende des Mantels entsteht, so dass ein Prüfstück zur Verwendung in einer Dehnungsprüfmaschine gebildet wurde. Das Abschirmband wurde flächig mit dem gegossenen Stück verbunden, wobei eine Druckgusspresse und eine Gusstemperatur von 190°C verwendet wurde. Der Gussdruck betrug 0,2 kg/mm2. Der Wärmezyklus war wie folgt zusammengesetzt: 3 Minuten zum Erreichen der Temperatur ohne Druck, 2 Minuten unter Druck und 5 Minuten zur Abkühlung zur Zimmertemperatur. Nach der Fertigstellung der Beschichtung aus Abschirmungsband und dem Hülsenmaterial wurden 2,54 cm breite Probestücke für die Prüfungen an einem Prüfstückschneider zugeschnitten. Die Probestücke wurden an einer Dehnungsprüfmaschine in bezug auf die Verbindungsfestigkeit wie folgt geprüft: der nicht verbundene Teil des Abschirmungsbandes wurde rückwärts um 180° gebogen, und dann wurde das Prüfstück in die Dehnungsprüfmaschine eingesetzt, wobei das Abschirmungsband im oberen Backen und der gegossene Teil aus dem Hülsenmaterial im unteren Backen angeordnet wurde. Daran wurde eine starre Metallplatte hinter dem Gusstück angeordnet, um einen Abschälwinkel von 180° aufrechtzuerhalten, und dann wurde das Abschirmband vom starren Guss

638923

8

aus dem Hülsenmaterial mit einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 12,7 cm pro Minute getrennt. Die zur Trennung des Abschirmungsbandes vom Gusstück erforderliche Kraft wurde als ein Mass der Klebefestigkeit gemessen. Die Trennung kann an der gemeinsamen Fläche zwischen dem Metallstreifen und der Kunststoffschicht, oder zwischen zwei Kunststoffschichten oder zwischen der Kunststoffschicht und dem Mantel auftreten.

Verschiedene Abschirmungsbänder aus mit Kunststoff beschichtetem Aluminium wurden vorbereitet und in bezug auf die Korrosionsbeständigkeit geprüft. Insbesondere wurden Prüfstücke aus dem Abschirmungsband mit einer Grösse von 5,08 cm x 5,08 cm zuerst einer simulierten Mantelprüfung unterworfen, welche in der Folge näher beschrieben wird, und dann in einer normalen Natriumhydroxid (1N NaOH)-Lösung während 24 Stunden eingetaucht. Blanke Aluminiumstellen an der Oberfläche des Abschirmungsbandes, deren Kunststoffbeschichtungen während der simulierten Mantelprüfung beschädigt wurden, haben dabei korrodiert. Die Anzahl der korrodierten Stellen, welche im Prüfungsstück aus dem Abschirmungsband leicht feststellbar waren, wurden gezählt und als ein Korrosionsbeschädigungs-index notiert. Ein Null-Index zeigt an, dass keine Korrosionsstellen vorhanden sind, während eine Zahl die Anzahl der festgestellten Korrosionsstellen am Prüfstück angibt. Bei einem Abschirmungsband mit schlecht verbundenen Kunststoffbeschichtungen führte dies zu einer totalen Verteilung des Metalls, wobei die Schichten oft getrennt wurden.

Die simulierte Mantelprüfung wurde zur Simulierung der Temperatur- und Druck-Bedingungen verwendet, welche normalerweise innerhalb eines Kabels während und nach dem Ummanteln auftreten, um die Wirkungen auf Kabelkomponenten zu studieren. Die Prüfung ist insbesondere zum Studieren der Wirkung der Temperatur- und Druck-Bedingungen auf die Kunststoffschicht oder auf kunststoffbeschichtete Abschirmungsbänder geeignet. Um diese Prüfung durchzuführen, wurde ein Teil eines Kabels mit einer Länge von etwa 5,0 cm in eine rechtwinklige Form mit flachen Oberflächen umgewandelt. Die Prüfung wurde dadurch ausgeführt, dass das folgende Verfahren angewandt wurde. Ein Prüfstück aus einem gegossenen Mantel von etwa 5,08 x 5,08 cm und mit einem Gewicht von 13 g sowie einer Dicke von 2,54 mm wurde in einem Ofen auf eine Temperatur von 218°C erwärmt. Der Mantel wurde nach 6 bis 7 Minuten aus dem Ofen entfernt und innerhalb einer Dauer von 5 Sekunden wurde ein gewelltes Abschirmungsband von 5,08x5,08 cm im Mantel angeordnet. Danach wurde ein wellenförmiges Packmaterial aus Polyesterfolie, ein Teil eines Kabelkernes mit einer rechtwinkligen Form und einem Gewicht von 218 g und ein Gewicht von 2 kg sukzessive auf dem oberen Teil des Abschirmungsbandes angeordnet. Schliesslich wurde die gesamte Einheit an einem grossen Aluminiumblock von 955 g angeordnet, um sich abzukühlen, während die Temperatur in der Trennfläche zwischen dem Kernwickel und der Abschirmung durch ein daran angeordnetes Thermo-Element gemessen wurde. Der Aluminiumblock dient als Kühlrippe und dient somit als Kühlungsbad nach dem Spritzkopf.

Das Temperatur-Zeit-Verhältnis, das bei dieser Prüfung ermittelt wurde, entspricht demjenigen, welches mit Kabeln mit einer grossen Anzahl von Leitungsteilen während des Spritzens der Hülse ermittelt wurde. In diesem Zusammenhang wird auf das 14. Internationale Draht- und Kabel-Symposium in Atlantic City, New Jersey, 1965, hingewiesen, bei welcher Gelegenheit Vorträge von R.C. Mildner, P.C. Woodland, H.A. Walters und G.E. Clock in bezug auf eine neue Form von einer Thermalsperre für Fernsprechkabel abgehalten wurden.

Die Wärmestabilität wurde an Prüfstücken der Beschichtung mittels einer speziellen Abschlussprüfung ermittelt.

Zwei Stücke aus einer Folie mit einer Breite von 50,8 mm wurden miteinander in eine Schweisseinrichtung, beispielsweise Sentinel Brand, Modell 24AS, oder einer ähnlichen Einrichtung gebracht. Die Temperatur des Schweiss stabes wurde in Stufen von 5°C von 88°C auf eine Temperatur erhöht, welche ausreicht, um die Folien miteinander zu verbinden. Diejenige Temperatur, bei welcher die Folien miteinander verbunden werden, wird als kleinste Verbindungstemperatur notiert. Die Pausenzeit in Sekunden für den Schweiss-stab entspricht 26,25 x der Foliendicke in mm. Der Luftdruck am Schweissstab wird auf 28 g/mm2 festgelegt.

Die Wirkung von Füllmitteln auf den Kabelkern wurde mittels Probestücken aus kunststoffbeschichteten Abschirmungsbändern geprüft, in welchen Beschichtungen auf beiden Seiten Petrolatum-Füllmischungen (Witco 5B) und Flussmittel (Witco 4) bei 115,5°C während 2 Sekunden ausgesetzt wurden. Ein prozentuales Anschwellen wurde auf der Füllmenge berechnet, die von der Beschichtung in der folgenden Weise ausgesucht wurde, nachdem die Oberfläche derselben von irgendwelchen Füllmischungen gereinigt wurde. Das ursprüngliche Gewicht der Beschichtung wurde vom Gewicht der Beschichtung nach dem Aussetzen abgezogen, und diese Differenz wurde durch das ursprüngliche Gewicht geteilt. Diese Anzahl wurde mit 100 multipliziert, um ein prozentuelles Anschwellen zu erhalten. Die Resultate dieser Prüfung sind in der Tabelle IX festgehalten.

In einer Verbinder-Stabilitätsprüfung wurden beschichtete Metallprüfstücke von 50 x 150 mm gewählt. Dann wurden zwei Griplok-Verbinder an jedem Längsende der Prüfstücke befestigt. Der ursprüngliche Widerstand in Milliohm wurde über die Verbinder dadurch gemessen, dass eine Kelvin-Brücke benutzt wurde. Die Beispiele wurden dann 50 Temperaturfolgen von —40°C bis +60°C unterworfen, wobei jede Folge acht Stunden dauerte, wonach der Widerstand nochmals gemessen wurde. Die Resultate dieser Prüfungen sind in der Tabelle X enthalten.

In einer Prüfung der Verbundfestigkeit und einer Biegefestigkeit der Hülse wurde ein Verbundgasrohr an einer Kabelumwicklungsmaschine hergestellt, in dem Längen aus gewellten Laminaten benutzt wurden. Die Laminate waren derart orientiert, dass die aus mehreren Schichten bestehende, beschichtete Seite die gespritzte Hülse berührte. Beispiele des Rohres wurden dann zur Feststellung gesammelt, um die Verbundfestigkeit und die Biegefestigkeit der Hülse festzustellen. Die Resultate dieser Prüfungen sind in der Tabelle XII enthalten.

Die folgenden, weiteren Prüfverfahren wurden verwendet:

1. Die physikalischen Eigenschaften der Beschichtung wurden entsprechend der Norm ASTM D-638 festgestellt.

2. Die Elmensdorf-Abnutzung wurde nach der Norm ASTM D-1922 gemessen.

3. Der Schmelzindex wurde gemäss den Normen ASTM D-1238 gemessen.

Repräsentative Beispiele der vorliegenden Erfindung sowie Deformationstemperaturen und Korrosionsindex-Messresultate sind in der Tabelle I enthalten. Die Beispiele wurden durch Bespritzen der Kunststoffschichten von je etwa einer Dicke von 0,025 mm gebildet, welche dann mit einem heissen Metallstreifen mit einer Temperatur von etwa 190°C laminiert wurden.

Verbundkabel, welche diese Prüfstücke enthielten, wurden an handelsüblichen Maschinen zur Herstellung von Kabeln s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

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und unter normalen Verfahrensbedingungen hergestellt.

Der Penetrometer-Test zur Ermittlung der Verformungsfestigkeit wurde verwendet, um die Verformungstemperatur zu bestimmen.

In den Beispielen 8-11 der Tabelle I ist die Verwendung s dieser drei Komponentenmischungen als Kernschicht dargestellt.

Im Beispiel 12 ist die Verwendung einer Mischung aus vier Komponenten als Kernschicht festgehalten.

In Beispiel 13 ist die untere Grenze für die Verformungs- io temperatur einer Mischung aus Polyethylen mit Polypropylen bei etwa 130°C festgehalten.

In Beispiel 14 ist die Verwendung einer klebenden Hülse zur Festlegung der Nützlichkeit eines nur einseitig beschichteten Metalls nach den Fig. 1,3 und 6 festgelegt. is

Im Beispiel 15 ist eine Ausführungsform dargestellt, in der Polypropylen als Beschichtung verwendet wird. Eine EAA-PP-Mischung wird als zweite Klebschicht verwendet, um die verformungsfeste Schicht mit einer ersten Klebschicht EAA zu verbinden. Eine zweite EAA-PP-Mischschicht und eine 20 verschweissbare Schicht aus EAA können erfolgreich auf die PP-Schicht aufgetragen werden, um eine Abdichtung bei niederer Temperatur zu erhalten.

Die Beispiele 16-18 sind vergleichbare Beispiele. Dabei wurde aber die Zusammenstellung der Mischung in der ver- 25 formungsfesten Schicht nur dort gewählt, wo es nicht ausreichend war, eine Verformungstemperatur von 130°C zu erhalten.

Beispiel 19 stellt in der verformungsfesten Schicht eine besondere Mischung dar, welche in den gewünschten Bereich 30 der Verformungstemperatur und des Korrosionsindexes fällt.

In Beispiel 20 ist ein funktionelles Beispiel mit Kupfer dargestellt. Da Kupfer eine EAA-Beschichtung bei Anwesenheit von Feuchtigkeit degradiert, wurde ein Kupferstabilisator, OABH, d.h. oxalische Säure bis Benzylidenhydrazid an der 35 EAA angeordnet.

Im Beispiel 21 ist ein funktionelles Beispiel mit Ionomer (Surlyn 1652,11% MAA) als die Metallklebstoffschicht verwendet. Surlyn ist eine eingetragene Warenmarke.

Im Beispiel 22 ist ein funktionelles Beispiel mit einer EAA- 40 Polyethylenmischung als Metallklebstoffschicht dargestellt.

In den Beispielen 23-25 sind funktionelle Beispiele mit querverbundenen Beschichtungen dargestellt, welche insofern unüblich sind, da sie ihre Verbindbarkeit, ihre Abschlussfähigkeit und ihre Korrosionsschutzfähigkeit nach 45 der Bestrahlung beibehalten.

In den Beispielen 26-27 sind funktionelle Beispiele mit Saran als Wärmedeformationsschicht dargestellt. Diese Strukturen sind nicht in den Zeichnungen dargestellt. Wie beim Beispiel 15 kann ein zweiter Klebstoff aus einer so

Mischung oder einem geeigneten Polymer verwendet werden, um eine Wärmedeformationsschicht mit Metall zu verbinden. Die grundlegenden Strukturen würden somit sein: Metall/ klebende Schicht/zweite klebende Schicht/verformungsfeste Schicht, Metall/klebende Schicht/zweite klebende Schicht/ ss verformungsfeste Schicht/verschweissbare Schicht (EVA),

oder Metall/klebende Schicht/zweite klebende Schicht (Mischung)/verformungsfeste Schicht/zweite klebende Schicht (Mischung)/verschweissbare Schicht.

Eine Vergleichsanalyse der Tabellen I und 11 stellt den 60 Schaden dar, welcher auf ein kunststoffbeschichtetes Abschirmungsband der bestehenden Art ausgeübt wird, gemessen durch die Anzahl der Korrosionsstellen, in einem Bereich von 25 cm2. Ferner wird das Bedürfnis nach einer verformungsfesten Schicht mit einer Verformungstemperatur 65 von mindestens 130°C und festem Verbund dargestellt, um das Auftreten von blanken Stellen an der Oberfläche des Bandes und das verbleibende Korrosionspotential zu verhindern.

In den Beispielen 9-11 in der Tabelle II ist der Schaden auf untere Schmelzpunktbeschichtungen an Metall dargestellt, die durch eine verformungsfeste Schicht auftreten können. Ohne eine enge Verbindung zwischen einer verformungsfesten Schicht und einer Metall verbundschicht, oder mit Verbindungen zwischen den beiden, welche wasserempfindlich sind, kann eine Korrosion an den Beschädigungen in der adhesiven Beschichtung am Metall auftreten.

Beispiel 12 zeigt die Nichtfunktionalität dieser Konstruktion für Korrosionsschutz.

Beispiel 13 zeigt den Bedarf an einem satten Verbund der Beschichtungen mit Metall.

In den Tabellen III und IV sind die ursprünglichen Verbundfestigkeiten sowie diejenigen nach einer Alterung von sieben Tagen in entionisiertem Wasser von 70°C dargestellt. Zwei Sätze von Zahlen sind in der Tabelle III angegeben,

weil die aus mehreren Schichten bestehenden Beschichtungen nicht notwendigerweise an der Trennfläche des Metalls mit einer benachbarten Polymerschicht während der Verbundfestigkeitsprüfungen versagen müssen. Falls ein metallischer Verbund denjenigen der verschiedenen Polymerschichten miteinander übersteigt, dann tritt ein Verbundzusammenbruch an der schwächsten gemeinsamen Fläche auf. Diese Beispielnummern beziehen sich auf diejenigen in den Tabellen I und II, in welchen die detaillierten Abschirmungsbandausführungen gezeigt sind. Die geringste Verbundfestigkeit beträgt 0,39 kg/cm, unabhängig davon, ob die Verbundfestigkeit sich auf einen Metall/Polymerschichtverbund oder auf einen Polymerschicht/Polymerschichtverbund bezieht. Für den erstgenannten Fall werden der Korrosionswiderstand und die mechanische Leistungsfähigkeit unterhalb der Mindestverbundfestigkeit unwirksam sein. Für den zweitgenannten Fall will auch die Fähigkeit, sich einer Handhabung ohne Aufschichtung zu widerstehen, auch unterhalb dieser Mindestverbundfestigkeit nicht beeinträchtigt werden.

Aus Tabelle III geht hervor, dass die vernünftige Auswahl der Arten und Verhältnisse der Polymermischungen zu einem Verbund zwischen dem Metallstreifen und den klebenden Schichten führt, welcher Verbund stärker ist als der Zwischenschichtverbund der anderen Schichten aus Polymerharz, wobei eine Mindestverbundfestigkeit von 0,39 kg/cm zwischen der polymerischen Beschichtung und dem polymerischen Beschichtungsverbund vorhanden ist.

In den Tabellen V und VI ist gezeigt, dass die aus mehreren Schichten bestehenden Beschichtungen eine verbesserte,

letzte Zugfestigkeit sowie Verlängerung und Reissfestigkeit aufweisen, verglichen mit bestehenden Beschichtungen. Die Beispielnummern beziehen sich nur auf die verbesserten Beschichtungsstrukturen nach Tabelle I und nicht auf die beschichteten Metallstrukturen.

In den Tabellen VII und VIII sind tatsächliche Kabeldaten gezeigt, in welchen die Kabel verschiedene Abschirmungsbänder verwenden, welche in den Tabellen I und II gezeigt sind. Die gleichen Beispielnummern werden verwendet.

In Tabelle IX ist gezeigt, dass die vorstehend beschriebenen Beschichtungen einen erhöhten Widerstand gegen nachteilige Einwirkungen durch Füll- und Überschwemmungs-Mischungen aufweisen. Dieser Vorteil trägt auch vorteilhaft zur Verlängerung der Lebensdauer der gefüllten Kabel bei.

In Tabelle X ist gezeigt, dass die Verbinder-Stabilität gegenüber beschichtetem Metall mit einer verbesserten Beschichtung verbessert wird, weil die Zunahme im Widerstand über den Ausgangs wert kleiner ist.

In der Tabelle XI ist gezeigt, dass die elektrische Durchschlagsfestigkeit und der Permeationswiderstand verbessert wird mit der neuen Beschichtung. Die elektrische Festigkeit

638923

10

der neuen Beschichtung kann mit Vorteil in gefüllten Kabelausführungen dafür verwendet werden, dass die normale, elektrische Isolation, welche rund um den Kern gewickelt ist, eliminiert wird. Das reduzierte Permeationsverhältnis kann zur Verbeserung des Korrosionswiderstandes führen.

Die Verbundfestigkeit nach den Figuren von Tabelle XII gibt die Pegel des Zwischenschichtverbundes der Mehrschichtenprüfstücke an. Diese Verbundwerte sind ungefähr halb so gross wie diejenigen von den herkömmlichen Prüfstücken (Beispiel 5 nach Tabelle II). Der Zusammenbruch der Zwischenschicht liefert aber eine Vorrichtung zur Steuerung des Pegels des Verbundes zwischen den Polymerschichten des Abschirmungsbandes und der Hülse, d.h., dass der Verbund stark genug ist, um gute mechanische Eigenschaften abzugeben, während gleichzeitig die Hülse beim

Verbinden leicht abgestreift werden kann. Ferner bleibt mindestens die klebende Schicht der Vielschichtenbeschichtung am Metallstreifen unbeschädigt, damit ein dauerhafter Korrosionsschutz entsteht;

5

Die Biegewerte sind erstaunlich, weil die Proben mit mehreren Schichten bei halber Verbundfestigkeit Biegeeigenschaften aufweisen, welche denjenigen vom Kontrollprüfstück entsprechen. Diese Resultate neigen dazu, anzudeuten, io dass die Biegefähigkeit eine moderat hohe Verbundfestigkeit aufweist, wobei aber die Fähigkeit zur Aufhebung von Spannungen vielleicht noch wichtiger ist. Die aus mehreren Schichten bestehende Folie dient als eine Vorrichtung zur Entspannung der Spannung durch die kleinere Zwischenflä-is chenadhäsion.

Tabelle I

Beschriebene Ausführungsbeispiele

Beispiel Nr. Schichtkonstruktion

Verformungstemperatur °C

Korrosionsindex

](4)

EAA (1)/A1(EAA (l)/50% EAA (l)-50% PP/EAA (1)

144

0

2<4>

EAA (1)/A1/EAA (l)/40% EAA (l)-60% PP/EAA (1)

164

0

3*

EAA (1)/A1/EAA (l)/30% EAA (l)-70% PP/EAA (1)

164

0

4(4)

EAA (1)/A1/EAA (l)/50% LDPE-50% PP/EAA (1)

164

0

5<4>

EAA (1)/A1/EAA (1)/100% Nylon/EAA (1)

>199

0

6<3)

50% EAA (2)-50% PP/Al/50% EAA (2)-50% PP

166

0

7(4)

EAA (1)/TPS/EAA (l)/50% HDPE-50% PP/EAA (1)

163

0

8<4>

EAA (1)/A1/EAA (l)/34% HDPE (l)-64% PP-2% LDPE/EAA (1)

163

0

9(4)

EAA (1)/A1/EAA (l)/39% HDPE (l)-59% PP-2% LDPE/EAA (1)

160

0

10(4)

EAA (1)/A1/EAA (l)/44% HDPE (l)-54% PP-2% LDPE/EAA (1)

154

0

11(4)

EAA (1)/A1/EAA (l)/49% HDPE (l)-49% PP -2% LDPE/EAA (1)

151

0

12<4>

EAA (1)/A1/EAA (1)/19% HDPE (1)-19% EAA (l)-2% LDPE/60% PP/EAA 158

0

13(3)

EAA (1)/A1/EAA (l)/70% HDPE- 30% PP

136

0

14(4)

0,254 mm Hülle aus EAA (1)/A1/EAA (l)/35% HDPE (1) 65% PP/EAA (1)

163

0

15(3)

EAA (1)/A1/EAA (l)/50% EAA (l)-50% PP/PP

164

0

16*

EAA (1)/A1/EAA (l)/90% HDPE-10% PP/EAA (1)

124

94

17*

EAA (1)/A1/EAA (l)/80% HDPE-20% PP/EAA (1)

128

86

18*

EAA (1)/A1/EAA (l)/70% EAA (l)-30% PP/EAA (1)

111

35

19(4)

EAA (1)/A1/EAA (l)/60% EAA (l)-40% PP/EAA (1)

131

7

20<4)

EAA (3)/Cu/EAA (3)/Nylon/EAA (1)

>199

0

21(4)

lonomer/Al/Ionomer/50% PP-50% HDPE

154

0

22(3)

70% EAA (l)-30% HDPE/Al/70% EAA (l)-30% HDPE/50% PP-50% HDPE

163

0

23®

EAA (1)/A1/EAA (1) (bestrahlt mit 10 Megarad)

>210

0

24®

EAA (1)/A1/EAA (1) (bestrahlt mit 10 Megarad)

>210

0

25(2)

EAA (1)/A1/EAA (1)/LDPE (bestrahlt mit 5 Megarad)

>210

0

26<4>

EAA (1)/A1/EAA (l)/50% EVA-50% EAA/Saran

160

0

27(4)

EAA (1)/A1/EAA (1)/EVA/Saran/EVA/EAA (1)

161

0

* Zum Vergleich vorbereitete Beispiele

(l) — Alle Gemischprozente auf Gewichtsbasis

® — Durch Extrusionsbeschichtung hergestellte Beispiele

(3) _ Durch Beschichtung von geblasenen Folien hergestellt

(4) — Durch Beschichtung von gegossenen Folien hergesteilt

AI — Aluminiumschicht (0,203 mm dick) für elektrische Zwecke

EAA (1) — Äthylen/Acrylsäure-Copolymerschicht, 8 Gew.-% Acrylsäure

EAA (2) — Äthylen/Acrylsäure-Copolymerschicht, 12 Gew.-% Acrylsäure

EAA (3) — Äthylen/Acrylsäure-Copolymerschicht, 8 Gew.-% Acrylsäure mit 0,1% Kupfer Stabilisator PP — Polypropylen, Schmelzfluss 9.0, Dichte 0.905 PP (1) — Polypropylen, Schmelzfluss 7.0, Dichte 0.908

HDPE — Polyäthylen mit hoher Dichte, Schmelzindex 3.6-4.4, Dichte 0.963-0.967 HDPE (1) — Polyäthylen mit hoher Dichte, Schmelzindex 5.0, Dichte 0.964 LDPE — Polyäthylen mit niedriger Dichte, Schmelzindex 1.95, Dichte 0.919 Nylon — Nylon 6 Schicht

EVA — Äthylen/Vinylacetat-Copolymer — 28 Gew.-% Vinylacetat TPS — Zinnplattierte Stahlschicht, 0,152 mm dick Cu — Kupferschicht, 0,127 mm dick

Alle Schichtgrenzflächen sind durch das geneigte Symbol / angegeben.

Tabelle II

Bekannte Ausführungsbeispiele

Beispiel Nr.

Schichtkonstruktion

Verformungstemperatur °C

Korrosionsindex

1(5)

LDPE/Adh (1)/AI/Adh (1)/LDPE

US 3,809,603

106

77

2

Dreistoff Copolymer/Al/Dreistoff Copolymer

US 3,849,591

108

60

3(2)

LDPE/EAA ( 1 )/Al/EAA ( 1 )

US 3,856,756

106

92

4(2)

HDPE/EAA (1)/A1/EAA (1)

US 3,507,978

122

14

5(2)

EAA ( 1 )/Al/EAA ( 1 )

US 3,233,036

102

99

US 3,795,540

6(5>

EVA/Ionomer/Al/Ionomer/EVA

**Ishikawaetal.

112

39

US 3,959,605

7(4)

EAA (2)/Al/EAA (2)

US 3,868,433

102

*

8(4)

PP/Al/PP

US 3,790,694

163

*

US 3,379,824

US 3,622,683

9<4)

0,127 mm PP/EAA ( 1 )/Al/EAA ( 1 )

US 3,325,589

163

41

10(4)

0,025 mm Mylar/EAA (1)/Al/EAA (1)

US 3,325,589

>209

36

11(4)

0,0762 mm Mylar/EAA (1)/A1/EEA (1)

US 3,325,589

>209

38

12(4)

LDPE/Al/LDPE

GB 886,417

106

*

13(4)

Mylar/Al/EAA ( 1 )

US 3,321,572

>209 ;

*

* — Metall während der Prüfung vollständig abgegeben: Korrosionswiderstand unzureichend

** — H. Ishikawa, et al. «Neues Verfahren zur Herstellung von polyäthylenbeschichteten Kabeln aus laminiertem Aluminium», 21. Internationales Draht- und Kabel-Symposium, Atlantik City, New Jersey, 1972, Seite 153 AI — Aluminiumschicht für elektrische Zwecke, 0,203 mm dick LDPE — Polyäthylenschicht mit niedriger Dichte

Adh (1) — Thermoplastische Klebeschicht nach US-Patent 3,809,603 Dreistoffcopolymer — Äthylen, Vinylacetat und Methacrylat oder Glycidyl-Acrylatschicht EAA(l) — Äthylen/Acrylsäure (ungeordnet) Copolymerschicht

HDPE — Polyläthylenschicht mit hoher Dichte, Schmelzindex 6.0 — 9.0, Dichte 0.962 — 0.966 EVA — Äthylen/Vinylacetat Copolymerschicht

Ionomer — Ethylen/Methacrylsäure Copolymerschicht, bei der die Säure teilweise durch Metallionen neutralisiert ist. •

EAA (2) — Ethylen/Acrylsäure Pfropf-Copolymerschicht Mylar — Polyethylen-Terephthalat

— Durch Extrusionsbeschichtung hergestellt.

(3) — Durch Beschichtung von geblasenen Folien hergestellt.

(4) — Durch Beschichtung von gegossenen Folien hergestellt.

'5' — unbekannte Beschichtungsart

638923 12

Tabelle III

Beschriebene Ausführungsbeispiele

Tabelle I Bindungsstärke in kg/25,4 mm

Beispiel Nr. bezüglich Metall ursprünglich nach Alterung bezüglich Plastik ursprünglich nach Alterung

1

7.95

9.08

3.27

4.09

2

7.95

9.11

1.04

1.09

3*

7.95

9.08

0.54

0.68

4

7.90

8.99

2.60

2.59

5

7.95

9.09

4.63

2.95

6

2.77

2.93

2.81

2.92

7

15.44

12.94

4.27

5.09

8

6.45

6.04

1.05

1.00

9

6.36

6.18

1.34

1.36

10

6.36

6.68

2.36

2.13

11

6.45

6.59

3.13

3.09

12

6.45

6.63

1.34

1.32

13

7.95

8.90

8.40

8.42

14

7.55

8.35

1.07

1.05

15

7.95

8.77

2.31

2.30

16*

8.95

9.12

8.18

9.54

17*

8.95

9.17

7.45

6.13

18*

8.90

9.13

8.72

7.13

19

8.92

9.15

4.54

4.51

20

11.20

10.50

4.26

4.28

21

7.84

7.90

1.43

1.45

22

8.29

9.12

2.90

2.93

23

9.64

10.05

8.45

8.90

24

6.68

7.53

6.95

6.93

25

8.07

9.50

4.27

4.31

26

8.40

9.15

1.81

1.78

27

8.42

9.23

3.86

3.91

* Vergleichsbeispiele

Tabelle IV Bekannte Ausführungsbeispiele

Tabelle II Bindungsstärke in kg/25,4 mm

Beispiel Nr. bezüglich Metall ursprünglich nach Alterung

1

4.31

5.18

2

7.18

3.73

3

4.27

4.82

4

6.72

8.30

5

8.00

8.86

6

4.59

6.63

7

2.68

3.72

8

0

0

9

0.14

0

10

0.40

0

11

0.50

0

12

0.17

0

Beschriebene Ausführungsbeispiele

Tabelle V

Tabelle I Beispiel Nr.

Richtung

Belastung in kg/mm2 Ergebnis zuletzt

Verlängerung in %

Elemensdorf-Abnutzung (gms)

Min.

Abschlusstemperatur °C

MD CD MD CD

0.96 0.97 0.99 0.95

2.68 2.16 2.57 2.22

580 555 605 656

634 672 525 717

113 113

13 638923

Tabelle V (Fortsetzung)

Beschriebene Ausführungsbeispiele

Tabelle I Beispiel Nr.

Richtung

Belastung in kg/mm2 Ergebnis zuletzt

Verlängerung in %

Elemensdorf-Abnutzung (gms)

Min.

Abschlusstemperatur °C

4

MD

1.32

2.58

685

307

113

CD

1.30

2.36

685

442

5

MD

1.70

4.65

600

166

110

CD

1.80

4.56

540

150

8

MD

1.38

2.82

770

480

104

CD

1.32

2.58

795

576

9

MD

1.37

2.64

775

295

104

CD

1.36

2.58

755

499

10

MD

1.41

2.65

695

262

107

CD

1.35

2.49

750

486

11

MD

1.32

2.60

760

352

110

CD

1.29

2.50

800

538

12

MD

1.38

2.84

715

416

110

CD

1.27

2.47

740

589

Tabelle VI

Bekannte Ausführungsbeispiele

Tabelle II Beispiel Nr.

Richtung

Belastung kg/mm2 Ergebnis zuletzt

Verlängerung in %

Elmensdorf-Abnutzung (gms)

l

MD

1.13

1.90

300

170

CD

1.06

1.58

450

190

5

MD

0.74

1.79

450

244

CD

0.71

1.83

560

308

Belastung und Verlängerung: ASTM D-882 MD — Maschinenrichtung CD — quer zur Maschinenrichtung Elmensdorf-Abnutzung: ASTM D-1922

Tabelle VII

Tatsächliche Kabeldaten bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen

Tabelle I

Kabelgrösse

Hüllenschmelztemperatur °C

Laufgeschwindigkeit in m/min.

Korrosionsindex

Beispiel Nr.

2

100 pr, 22 AWG Luftkern

221

18.0

0

3

100 pr, 22 AWG Luftkern

221

18.0

0

5

150pr, 24 AWG Luftkern

218

15.2

0

5

75 pr, 24 AWG gefüllter Kern

232

30.5

0

9

100 pr, 22 AWG Luftkern

235

24.4

0

Tabelle VIII

Tatsächliche Kabeldaten, bei bekannten Ausführungsbeispielen

Tabellen

Kabelgrösse

Hüllenschmelztemperatur °C

Laufgeschwindigkeit in m/min.

Korrosionsindex

Beispiel Nr.

3

25 pr, 22 AWG Luftkern

199

30.5

49

4

100 pr, 22 AWG Luftkern

199

18.0

36

5

25 pr, 22 AWG Luftkern

199

30.5

97

5

150 pr, 22 AWG Luftkern

218

15.2

76

5

75 pr, 24 AWG gefüllter Kern

232

30.5

22

5

100 pr, 22 AWG Luftkern

221

18.0

78

638 923

14

Tabelle IX

Füllmaterial und Überflutungswiderstand

Beschichtete Metallstruktur (A)

Prozentuales Aufschwellen (B)

Füllmaterial (C) Überflutungsmittel (D)

EAA (l)/50% EAA (l)-50% PP/EAA (1)/A1/ 5.2

EAA (1) 50% EAA (l)-50% PP/EAA (1)

EAA (l)/40% EAA (l)-60% PP/EAA (1)/A1/ 5.2

EAA (l)/40% EAA (l)-60% PP/EAA (1)

EAA (l)/50% HDPE-50% PP/EAA (1)/A1/ 5.0

EAA (l)/50% HDPE-50% PP/EAA

Beispiel 5 (Tabelle II) 10.5

10.2 11.1 10.1 13.8

(A) Beschreibung der Materialien, siehe Tabelle I

(B) Gewichtszunahme nach Berührung mit dem Füll- und Überflutungsmaterial während 2 Sekunden bei 115,5°C

(C) Mischung aus 92% Petrolatum und 8% Polyäthylen

(D) Mischung aus 75% Petrolatum und 25% atactisches Polypropylen

Tabelle X

Stabilität der Verbinder

Tabelle I

Widerstand in Milliohm (1)

Beispiel Nr.

ursprünglich nach Wärmebehandlung (2)

2

0.6663

1.187

10

0.6912

1.702

18

0.7353

1.7825

5(3)

0.6750

2.727

1. Zwei Verbinder wurden an einer Probe von 50x 140 mm aus beschichtetem Metall befestigt, wobei der Widerstand mit einer Kelvinbrücke gemessen wurde.

2. Widerstand anch 50 Temperaturfolgen von -40 bis +60°C von jeweils achtstündiger Dauer.

3. Beispiel Nr. 5 aus Tabelle II.

Tabelle XI Beschichtungseigenschaften

1 Beispiel 10, Tabelle I

2 Beispiel 5, Tabelle II

beschriebene Ausführungsbeispiele1

Bekannte Ausführungsbeispiele2

Tabelle XII

40 Verbindungsfestigkeit der Hülle und die Biegeeigenschaft eines Gasrohres mit verbundener Hülse (3)

Schildlaminat

Durchschlagsfestigkeit, 1360 1100

Kilovolts/cm

Permeabilität

N2, cc-mil/24 Stunden/100 334 525

inVAtm

O2, cc-mil/24 Stunden/100 1130 1580

inVAtm

H2O, g-mil-24/Stunden/100 0.74 1.28

inVAtm

45

Hüsen-verbindungs-festigkeit in kg/cm Breite bei

Biegeeigenschaft (1), Zyklen

R/D (2) von

50

Beispiel 10 — T abelle I 1.96 Beispiel 5 — Tabelle II 3.46

16 13

30 22

40 38

( 1) Anzahl der erforderlichen Bogen rückwärts um den angegebenen Dorn, um einen Bruch im Schild zu erzeugen. 1 Zyklus = 2 Bogen

(2) R/D = Radius des Dorns/Durchmesser des Rohres

(3) Die Dicke der Hülse war etwa 0,152 cm. Die Rohre waren mit Bleigeschos-5S sen gefüllt, um eine innere Stütze zu bilden.

Die verformungsfeste Schicht aus Polymerharz kann das normal bei der Herstellung und dem Service von Kabeln auf-Eindringen und/oder den Abrieb am freigelegten Metall- 60 treten.

streifen bei Temperaturen und Drücken verhindern, welche

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims (21)

1. 638923

   2

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Korrosionsbeständiges Abschirmungsband für Kabel, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Metallstreifen, eine erste klebende Schicht, die aus einem Copolymer aus Ethylen und aus 2 bis 20%, basierend auf dem Gewicht des Copoly-mers, einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure, zusammengesetzt ist und direkt auf einer Seite des Metallstreifens haftet, und eine erste verformungsfeste Schicht aus Polymerharz aufweist, wobei diese Schicht auf der ersten klebenden Schicht haftet, welche erste verformungsfeste Schicht eine Verformungstemperatur von mindestens 130°C hat, wobei die Haftkraft der Klebverbindung zwischen dem Metallstreifen und der ersten klebenden Schicht und zwischen der ersten klebenden Schicht und der ersten verformungsfesten Schicht nach der Aushärtung über sieben Tage in deionisiertem Wasser mit einer Temperatur von 70°C, 1,0 kg/2,54 cm beträgt.
2. 2. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine klebende, verschweissbare Schicht aus thermoplastischem Polymerharz auf die andere Seite des Metallstreifens aufgebracht ist, wobei die Haftkraft der Klebverbindung zwischen dem Metallstreifen und der klebenden, verschweiss-baren Schicht nach der Aushärtung über sieben Tage in deionisiertem Wasser mit einer Temperatur von 70°C 1,0 kg/2,54 cm beträgt.
3. 3. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite verformungsfeste Schicht aus Polymerharz auf der anderen Seite des Metallstreifens haftet, die eine Verformungstemperatur von mindestens 130°C hat, wobei die Haftkraft der Klebverbindung zwischen dem Metallstreifen und der ersten klebenden, verschweissbaren Schicht nach der Aushärtung über sieben Tage in deionisiertem Wasser mit einer Temperatur von 70°C 1,0 kg/2,54 cm beträgt.
4. 4. Band nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine verschweissbare Schicht aus thermoplastischem Polymerharz auf der Seite der zweiten verformungsfesten Schicht aufgebracht ist, die der Seite, an der der Metallstreifen haftet, abgewandt ist.
5. 5. Band nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite klebende Schicht, die aus einem Copolymer aus Ethylen und 2-20 Gew.-% einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure zusammengesetzt ist, zwischen der zweiten verformungsfesten Schicht und dem Metallstreifen angeordnet ist und direkt am Metallstreifen haftet, wobei die Haftkraft der Klebverbindung zwischen dem Metallstreifen und der zweiten klebenden Schicht und zwischen der zweiten klebenden Schicht und der zweiten verformungsfesten Schicht nach der Aushärtung über sieben Tage in deionisiertem Wasser mit einer Temperatur von 70° 1,0 kg/2,54 cm beträgt.
6. 6. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine verschweissbare Schicht aus thermoplastischem Polymerharz auf der Seite der ersten verformungsfesten Schicht aufgebracht ist, die der Seite, an der die erste klebende Schicht haftet, abgewandt ist.
7. 7. Band nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite verformungsfeste Schicht aus Polymerharz auf der anderen Seite des Metallstreifens haftet, die eine Verformungstemperatur von mindestens 130°C hat.
8. 8. Band nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine klebende, verschweissbare Schicht aus thermoplastischem Polymerharz auf die andere Seite des Metallstreifens aufgebracht ist.
9. 9. Band nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine verschweissbare Schicht aus thermoplastischem Polymerharz auf der Seite der zweiten verformungsfesten Schicht aufgebracht ist, die der Seite, an der der Metallstreifen haftet, abgewandt ist.
10. 10. Band nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine verschweissbare Schicht aus thermoplastischem Polymerharz auf der Seite der ersten verformungsfesten Schicht aufgebracht ist, die der Seite, an der die erste klebende Schicht haftet, abgewandt ist.
11. 11. Band nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

    dass eine verschweissbare Schicht aus thermoplastischem Polymerharz auf der Seite der zweiten verformungsfesten Schicht aufgebracht ist, die der Seite, an der die zweite klebende Schicht haftet, abgewandt ist.
12. 12. Band nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass die Höchstdehnbarkeit in Querrichtung von mehreren Schichten des Polymerharzes einschliesslich der verformungsfesten Schicht auf einer Seite des Metallstreifens bestimmt nach der Norm ASTM D-882 2 kg/mm2 beträgt.
13. 13. Band nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

    dass die Schichten eine Bruchdehnung von mindestens 500% haben.
14. 14. Band nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die prozentuale Gewichtszunahme des Bandes weniger als 6% beträgt, nachdem es während 2 Sekunden einer Mischung aus 92 Gew.-% Vaseline und 8 Gew.-% Polyethylen bei einer Temperatur von 115,5°C ausgesetzt und die überschüssige Mischung entfernt worden ist.
15. 15. Band nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand eines Bandes mit einer Länge von 14,0 mm, einer Breite von 5,0 mm und zwei an den Längsenden angeschlossenen Verbindern weniger als 2 Milliohm beträgt, nachdem es 50mal während acht Stunden einem Temperaturbereich von —40°C bis +60°C ausgesetzt worden ist.
16. 16. Band nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallstreifen aus Aluminium, Kupfer, Bronze, zinnfreiem Stahl, Weissblech oder kupferplattiertem rostfreiem Stahl besteht.
17. 17. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste klebende Schicht bei einer durch Strahlung erreichten Temperatur von mindestens 130°C verformbar ist.
18. 18. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste klebende Schicht nach einer ionisierenden Hochleistungsbestrahlung über eine effektive Dauer eine Verformungstemperatur von >210°C hat.
19. 19. Verwendung des Abschirmungsbandes nach Anspruch 1 zur Isolation eines elektrischen Kabels, welches mindestens einen isolierten Leiter als Kabelseele aufweist, zum Schutz gegen Korrosion.
20. 20. Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste klebende Schicht unregelmässiges Ethylen-Copolymer und Gerylsäure enthält.
21. 21. Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die verformungsfeste Schicht aus einer Mischung aus 10 bis 60 Gew.-% Polypropylen und 50-90 Gew.-% Polyethylen besteht.