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