ES2252410T3 - Estructura laminada multicapa, en particular para el revestimiento por hilado de cables electricos. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para realizar una estructura laminada multicapa que comprende una capa de poliimida recubierta sobre por lo menos una de sus caras con FEP (copolímero fluorado de etileno-propileno) y por lo menos una capa de PTFE (politetrafluoroetileno) adherida a dicha capa de poliimida recubierta con FEP, caracterizado porque se unen en caliente, con aplicación de presión, por lo menos una cinta (3) de PTFE en bruto obtenida mediante extrusión lubricada y una cinta de poliimida recubierta con FEP (4) a una temperatura inferior a la temperatura de sinterización del PTFE.

Description

Estructura laminada multicapa, en particular para el revestimiento por hilado de cables eléctricos.

La presente invención se refiere a un procedimiento para realizar una estructura laminada multicapa de utilización en particular en el revestimiento por hilado de cables eléctricos con vistas a asegurar un aislamiento eléctrico.

Una aplicación particular es el cableado aeronáutico en el que resulta esencial asegurar un perfecto aislamiento eléctrico para impedir cualquier propagación de un arco eléctrico.

Desde hace muchos años en este tipo de aplicación se utilizan unas estructuras laminadas multicapa que utilizan una capa de poliimida tal como el "Kapton" de la sociedad E.I. du Pont de Nemours and Co. Este material presenta una buena resistencia térmica y buenas prestaciones de aislamiento eléctrico.

Un ejemplo de una estructura multicapa de este tipo está descrito en la patente US nº 3.616.177 de esta misma sociedad. Esta estructura comprende una capa de poliimida recubierta sobre por lo menos una de sus caras con una capa de FEP (copolímero fluorado de etileno-propileno) y una capa de PTFE (politetrafluoroetileno) adherida a una de dichas capas de FEP. La capa de PTFE se aplica por inducción en forma de dispersión acuosa.

La presencia de FEP permite evitar que la poliimida sobre la cual está aplicado absorba humedad exterior susceptible de provocar su degradación por hidrólisis.

Un inconveniente de una estructura multicapa de este tipo reside en de que la capa de PTFE aplicada por enducción como dispersión acuosa presenta un espesor pequeño que únicamente asegura una pequeña resistencia mecánica y una pequeña resistencia a la abrasión.

Ahora bien, para realizar el revestimiento por hilado con máquinas de encintado modernas que pueden girar a unas velocidades de 2.000 a 3.000 rpm, es necesaria una estructura mecánicamente resistente a la cadencia de encintado y, por lo tanto, todas las capas, en particular la capa de PTFE, presentan una resistencia mecánica suficiente para resistir esta cadencia sin que se produzcan fallos.

Otras estructuras multicapa que comprenden una capa de poliimida recubierta con un copolímero fluorado de etileno-propileno se describen en los documentos JP-A-7125067 y FR-A-1 556 405.

La presente invención tiene por objeto un procedimiento para realizar una estructura laminada multicapa tal como se define en la reivindicación 1.

Así, en el producto final obtenido, el PTFE está en bruto, y la unión de las cintas se lleva a cabo a una temperatura, en la práctica, comprendida entre 280 y 300ºC, superior al punto de fusión del FEP para que éste funda y permita el pegado de la o de las cintas de PTFE sobre la cinta de poliimida recubierta con FEP.

De acuerdo con la invención, la temperatura, durante el calentamiento con aplicación de presión, es inferior a 340ºC que es la temperatura de sinterizado (gelificación) del PTFE.

Ventajosamente según la invención, está previsto utilizar una única cinta de PTFE y la anchura de la cinta de PTFE es superior a la anchura de la cinta de poliimida recubierta con FEP.

Preferentemente, la cinta de PTFE desborda lateralmente por un solo lado de la cinta de poliimida recubierta con FEP. Esto permite asegurar durante el encintado un mejor aislamiento de la capa de poliimida recubierta con FEP, formando el borde desbordante de la cinta de PTFE una barrera continua que protege la poliimida de una posible alteración en un medio agresivo.

El PTFE utilizado según la invención se obtiene mediante extrusión lubricada de manera que presenta una estructura fibrilada orientada en el sentido longitudinal de la cinta formada.

Se recordará que el procedimiento de extrusión lubricada consiste en mezclar polvo de PTFE, adicionado en caso necesario con una carga o unos pigmentos coloreados, y un lubricante, para realizar una preforma compacta que es sometida a un hilado en prensa en la que un pistón comprime el PTFE, cargado o no, a través de una hilera de manera que se forma un perfil, tal como una cinta plana o un anillo cilíndrico, siendo el lubricante eliminado a continuación generalmente por calentamiento.

La cinta obtenida es en general calandrada y, en caso necesario, puede ser sometida a un estirado de desdensificación, confiriendo al producto una porosidad intra-fibrilar.

La cinta obtenida según la invención puede ser asimismo del tipo apropiado para el marcado por láser, por ejemplo presentando las estructuras descritas en las patentes francesas 92 06427 y 95 03195 de la sociedad solicitante.

Otras ventajas y características de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la lectura de la descripción siguiente, de ejemplos de realización haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es una vista esquemática de una instalación de fabricación para realizar el procedimiento según la invención,

- la figura 2 representa esquemáticamente una estructura obtenida en el dispositivo de la figura 1, arrollada para constituir un aislamiento de conductor eléctrico,

- la figura 3 ilustra esquemáticamente un dispositivo de corte que permite realizar una estructura según un modo particular de realización, y

- la figura 4 es una vista análoga a la figura 2 con una estructura obtenida con la ayuda del dispositivo de corte de la figura 3.

El dispositivo de la figura 1 comprende esencialmente un soporte regulado en temperatura 1 y unos rodillos de guiado 2, sobre los que se hace pasar, de manera que se adhieran entre sí mediante aplicación de calor y de presión sobre el soporte regulado en temperatura, una cinta de PTFE 3 y una cinta 4 de poliimida recubierta con FEP.

En un ejemplo particular de realización, se utiliza una cinta de PTFE en bruto de un espesor de 30 \mum y de una anchura de 70 mm obtenida mediante extrusión lubricada.

La cinta 4 de poliimida recubierta con FEP es una cinta disponible con la referencia comercial KAPTON 606 y presenta asimismo una anchura de 70 mm y un espesor de 30 \mum.

La temperatura del soporte está regulada a 310ºC y la fuerza aplicada para adherir las cintas 3 y 4 entre sí es de 30 g.

La tensión mecánica medida de la cinta 3 de PTFE es de 21,2 MPa en la dirección longitudinal (medida según la norma ASTM/D-882). La tensión mecánica de la estructura laminada multicapa obtenida en la dirección longitudinal es de 128 MPa, lo que permite, en la aplicación como aislamiento de cables eléctricos, realizar un revestimiento por hilado a gran velocidad utilizando las máquinas de encintado modernas que presentan unas velocidades de 2.000 rpm, e incluso muy superiores.

La figura 2 ilustra la estructura multicapa obtenida en el dispositivo de la figura 1 encintada sobre un conductor eléctrico 5.

Se ha ilustrado en la figura 3 la puesta en práctica de una variante de realización de estructura laminada multicapa según la invención en la que la anchura de la cinta de PTFE en la estructura final es mayor que la de la cinta recubierta con FEP.

Para ello, se secciona, con la ayuda de cuchillas, esquematizadas en 6, una estructura obtenida en el dispositivo de la figura 1 y en la cual, por ejemplo, la cinta de PTFE 3 desborda lateralmente por ambos lados como se ha representado, de la cinta 4 de poliimida recubierta con FEP utilizando un yunque 7 que presenta una garganta dimensionada para permitir el paso de la cinta 4.

En el ejemplo ilustrado, se observa que tras el corte, la cinta de PTFE 3 únicamente desborda por un lado de la cinta de poliimida recubierta con FEP lo cual permite realizar, durante el revestimiento por hilado, la disposición ilustrada en la figura 4 en la que se aprecia que la cinta de PTFE 3 recubre completamente la cinta de poliimida recubierta con FEP 4 y la protege totalmente.

A título de ejemplo, se ha realizado una estructura laminada en la que las cintas de PTFE y de poliimida recubierta con FEP presentaban las características de las mencionadas anteriormente, siendo la anchura de la cinta 4 de poliimida recubierta con FEP de 57 mm.

Esta estructura laminada presenta sustancialmente las mismas características de resistencia en tracción que la del ejemplo descrito anteriormente.

Asimismo, se ha realizado la invención con una cinta de PTFE desdensificada por estirado tras ser obtenida mediante extrusión lubricada, presentando la cinta de PTFE una densidad de 0,7.

Las características mecánicas de la estructura obtenida son del mismo orden que las del ejemplo descrito anteriormente, permitiendo asimismo una utilización en máquinas de encintado de gran velocidad.

Unas pruebas realizadas con películas de PTFE cargadas, pigmentadas y que presentan una estructura apropiada para el marcado por haz láser, en particular láser de UV, han demostrado unas características mecánicas comparables.

Aunque se ha descrito la invención con relación a unos ejemplos de realización particulares, resulta evidente que no está limitada en modo alguno a los mismos y que se pueden aportar diferentes variantes y modificaciones a la misma sin apartarse por ello de su alcance tal como se ha definido en las reivindicaciones siguientes.

Claims (3)

1. Procedimiento para realizar una estructura laminada multicapa que comprende una capa de poliimida recubierta sobre por lo menos una de sus caras con FEP (copolímero fluorado de etileno-propileno) y por lo menos una capa de PTFE (politetrafluoroetileno) adherida a dicha capa de poliimida recubierta con FEP, caracterizado porque se unen en caliente, con aplicación de presión, por lo menos una cinta (3) de PTFE en bruto obtenida mediante extrusión lubricada y una cinta de poliimida recubierta con FEP (4) a una temperatura inferior a la temperatura de sinterización del PTFE.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza una cinta de PTFE (3) cuya anchura es superior a la anchura de la cinta de poliimida recubierta con FEP (4).

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque se unen las cintas de manera que la cinta de PTFE (3) desborde lateralmente por un solo lado de la cinta de poliimida recubierta con FEP (4).