JP2003512713A - 電気ケーブルの耐腐食性被覆およびテープ - Google Patents

電気ケーブルの耐腐食性被覆およびテープ

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Abstract

(57)【要約】 基体表面に耐腐食性被覆を形成させる方法は、架橋性物質を含むコポリマー組成物を再調製することを含む。その後、得られたコポリマー組成物は基体表面に塗布され、そして架橋型コポリマーを形成させるために硬化させられる。架橋型コポリマー組成物は、アクリル酸型コポリマーおよびカルボキシル型触媒を含むことができる。基体として、金属箔および／または金属フィルムとプラスチックフィルとの多層積層体を用いることができる。耐腐食性被覆は、電気ケーブルに対するシールドにおいて使用される金属およびフィルムに施すことができ、そして電気、水分および／または熱のシールドを提供し、同時に、いくつかのシールドケーブル適用において好適ないくつかのオレフィン性化合物に対する結合層を提供することによってその機能性を高める。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の背景） （発明の分野） 本出願は、米国仮特許出願第６０／１６０，９８８号（１９９９年１０月２２
出願）の優先権の利益を主張する。
【０００２】 本発明は、金属箔、金属（特に、アルミニウム）フィルムとプラスチックフィ
ルムとの多層積層体、および電気ケーブルに使用されるプラスチックフィルムに
耐腐食性被覆を形成させる方法に関する。
【０００３】 従来の電気ケーブル（同軸ケーブルおよびツイストペアケーブルなど）は、送
達される信号に対する近距離および遠距離のＥＭＩ／ＲＦＩ妨害を減少させるた
めに、そしてケーブルからの電気信号の放射を減少させるために金属テープまた
は金属箔を使用している。しかし、時間の経過とともに、金属酸化物が箔表面に
（腐食により）蓄積するために、ケーブルは、最後には、伝達される信号の有効
性が低下することによってこの目的には役に立たなくなる。
【０００４】 腐食という好ましくない現象を低下させる１つの従来的な方法は、ケーブルに
塗布されるワックス系物質および／またはオイル系物質などのフラッディング化
合物を使用することである。ケーブルが冷えたとき、フラッディング化合物の物
理的性質が変化し、これにより、使用前に除去しなければならないワックス状残
渣がケーブル表面に残る。従って、この方法は、費用、高温での分解、およびフ
ラッディング化合物の環境的作用のために多くの適用において望ましくない。
【０００５】 従来のテープにおいて現在認められる腐食作用にさらされず、そして直接的な
製造能力をも容易にする電気ケーブルを製造するために使用され得る金属テープ
または金属箔が求められている。
【０００６】 （発明の要旨） 前述した内容を考慮して、電気ケーブルにおけるシールド材として使用された
ときに腐食作用が除去されているテープの製造方法を提供することは望ましい。
本発明の１つの実施形態により、耐腐食性被覆を基体表面に形成させる方法には
、架橋性物質を含むコポリマー組成物を再調製することを含む。その後、得られ
たコポリマー組成物は基体表面に塗布され、そして架橋型コポリマーを形成させ
るために硬化させられる。本発明の実施形態においては、基体に、金属箔、金属
フィルムとプラスチックフィルムとの多層積層体、およびプラスチックフィルム
を用いることができる。
【０００７】 別の実施形態において、厚さが約０．０００２５インチ〜約０．００４インチ
である金属箔を基体に用いることができる。本発明のさらに別の実施形態では、
得られた表面被覆は耐腐食性を金属にもたらすことができ、そしてシールドケー
ブルに適用する場合において好適なオレフィン性化合物に対する結合層を提供す
ることができる。
【０００８】 本発明のさらなる特徴および利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構成お
よび操作を、添付された図面を参照して下記に詳しく記載する。
【０００９】 本明細書中に組み入れられ、そして本明細書の一部を構成する添付された図面
は、本発明を限定することなく、本発明を例示する。そして、前記図面は、説明
とともに、本発明の原理を説明するために、また当業者が本発明を行い、かつ使
用できるようにするためにさらに役に立つ。
【００１０】 （発明の詳細な説明） 本発明は、電気ケーブルにおいて使用される耐腐食性テープの製造方法に関す
る。さらに、本発明は、金属箔、または金属フィルムとプラスチックフィルムと
の多層積層体、および電気ケーブル内に見出されるプラスチックフィルムに適用
される架橋型コポリマー組成物を含む耐腐食性被覆剤に関する。好ましくは、金
属箔は約０．０００２５インチ〜約０．００４インチの厚さを有する。本発明は
、電気ケーブルにおけるシールド材として使用されたときに腐食作用を実質的に
低下させるために新しいテープの設計物を提供する。さらに、本発明は、新しい
耐腐食性テープの設計物を提供し、同時にいくつかのシールドケーブルに適用す
る際に有用な結合型テープを形成させる。この新しいテープ設計物には、非常に
薄い層として金属表面に塗布することができる溶媒型被覆剤が利用される。好ま
しくは、溶媒は水である。
【００１１】 図１は、本発明の１つの実施形態に従って耐腐食性被覆を形成させるプロセス
１００のフローチャートである。耐腐食性被覆は、施された金属の寿命を最適化
するために設計されている架橋型コポリマー被覆剤を含む。
【００１２】 工程１０２において、コポリマー組成物が作製される。この組成物は、混合物
の形態であり得るか、または溶液であり得る。好ましくは、この組成物は、水溶
液（または他の溶媒型溶液）への分散によって形成される。本発明により、組成
物の構成成分は、ポリマーおよび溶媒の合計重量に基づいて、約１０％〜約４０
％のコポリマー（固体）と約６０％〜約９０％の水（または他の溶媒）溶液とを
含む。１つの実施形態により、組成物の構成成分は、ポリマーおよび溶媒の全重
量に基づいて、約２５ｗｔ％のコポリマー（固体）と約７５ｗｔ％の水（または
他の溶媒）溶液とを含む。
【００１３】 好ましい実施形態において、コポリマーは、エチレン−アクリル酸、エチル−
メチル−アクリル酸、イオノマーおよびその他などのアクリル酸型コポリマーで
ある。例えば、コポリマーは、コポリマーの重量に対して、約５ｗｔ％〜約３０
ｗｔ％のアクリル酸および７０ｗｔ％〜９５ｗｔ％のエチレンを含むことができ
る。あるいは、アクリル酸型コポリマーは、コポリマーの重量に対して約１３％
の濃度を有するエチル−メチル−アクリル酸コポリマーを含むことができる。コ
ポリマーの重量に対して約２０ｗｔ％のアクリル酸からなるエチレン−アクリル
酸コポリマーなどの多くのアクリル酸型コポリマーを販売者から購入することが
できる。
【００１４】 工程１０４において、コポリマー組成物が再調製される。再調製工程には、触
媒などの架橋性物質をコポリマー組成物に加えることが含まれる。これらの構成
成分は、従来の技術に従って混合することができる。
【００１５】 架橋性物質により、金属に対する組成物の結合が改善される。好ましい実施形
態において、触媒はアジリジンを含むか、または尿素−ホルムアルデヒド、エポ
キシおよびその他などの他のカルボキシル反応性架橋剤を含む。これらは市販品
を購入することができる。触媒量は、コーティング溶液の重量に対して約１ｗｔ
％〜約１０ｗｔ％であり得る。さらに、再調製工程はまた、組成物の固体濃度を
さらに低下させるために一定量の溶媒を加えることを含むことができる。この再
調製は、凝固点よりも高い任意の温度（室温など）で行うことができる。この再
調製により、他の材料に対する被覆の結合性がもたらされ、最終製品の機能性、
すなわち、ケーブルに適用する場合における耐腐食性が確保される。
【００１６】 工程１０６では、得られたコポリマー組成物が被覆剤として基体の表面に塗布
される。基体は、金属箔、金属フィルムとプラスチックフィルとの多層積層体、
またはプラスチックフィルムであり得る。好ましくは、金属は、電気ケーブルに
おいて使用され得るアルミニウム、銅、スチールまたは他の金属であり得る。例
えば、基体は、プラスチックフィルムの片面または両面に結合させた厚さが０．
０００３５インチ程度であるアルミニウムの薄い層を含むことができる。
【００１７】 コーティング工程は、グラビアコーティング、ロールコーティングおよびスプ
レーコーティング（これらに限定されない）を含む任意の従来技術によって行う
ことができる。本発明により、施された被覆は、被覆厚さが約０．００００５イ
ンチ〜約０．００１インチの範囲である非常に薄い層であり得る。
【００１８】 好ましくは、この被覆は、金属箔などの箔に、厚さが約０．０００２５インチ
〜約０．００４インチで施すことができ、または電気ケーブルに対するシールド
（または他のバリア）で使用される金属（アルミニウムなど）フィルムとプラス
チックフィルムとの多層積層体に施すことができる。そして電気、水分および／
または熱の耐腐食性シールド材を提供することによってそれらの機能性を高める
。得られた被覆はまた、ほとんどの一般的な溶媒に対して耐性を有する。さらに
、被覆は、多層積層化基体の１つまたは複数の表面に施すことができる。すなわ
ち、プラスチック系フィルムに積層化された金属（例えば、ＡｌまたはＣｕ）の
薄い層に施すことができる。そのような多層積層化基体は、ＬＡＭＩＧＬＡＳの
商品名で市販品を購入することができる。被覆はまた、プラスチックフィルムお
よび／または織布もしくは不織布（ＩＮＳＵＬＦＡＢの商品名で販売されている
ものなど）の薄い層に積層化された金属の薄い層に施すことができる。
【００１９】 コポリマー被覆剤が基体の表面に塗布された後、被覆剤は、工程１０８におい
て基体表面上で硬化させられる。硬化工程において、溶媒は乾燥して除かれ、触
媒が活性化されて、架橋を開始する。例えば、硬化は、被覆された金属材料を１
５０℃〜２００℃で加熱された乾燥機に数秒間入れることによって達成すること
ができる。あるいは、本明細書に示される分野の当業者にとっては明らかである
ように、被覆剤はまた、それよりも低い温度においてより長い時間にわたって、
あるいは高い温度においてより短い時間にわたって硬化させることができる。乾
燥／硬化以外の方法には、ＥＢ、ＵＶ、ＩＲおよび他の従来技術が含まれる。さ
らに、得られた被覆は透明であり、既存の製品へ適用することができる。着色さ
れた被覆は、顔料を組成物に加えることによって得ることができる。
【００２０】 本発明により、架橋型コポリマー被覆は、被覆の露出表面が別の金属と接触す
る状態のときに接着しない。すなわち、架橋性物質をエチレン−アクリル酸コポ
リマーに加えることによって、得られた組成物は熱硬化性になる。架橋性物質／
触媒の添加により、金属基体への被覆剤の接着が増大する。被覆剤が金属の表面
で硬化すると、被覆の露出表面は別の金属表面に結合しない。これらの特徴によ
り、この耐腐食性被覆は、電気ケーブルの大量生産において使用される金属ロー
ルを工業的に製造するために特に有用になる。例えば、大規模に製造されたロー
ルの金属テープは、幅が６６インチで、４０００ポンドを超える重量であり得る
。ロールされたときに被覆が接着する場合（すなわち、被覆が、重なっている金
属テープの裏面と結合する場合）、テープは後でほどくことができない。
【００２１】 さらに、いくつかのシールドケーブルに適用する場合において好適である結合
型テープを提供することにより、被覆は、アクリル酸コポリマーなどのいくつか
のオレフィン性化合物に接着する。
【００２２】 本発明の被覆は、腐食作用に対する大きな耐性をケーブルにもたらすために、
従来の電気ケーブル内の１つまたは複数の金属表面に施すことができる。例えば
、同軸ケーブル２００が図２に示されている。ケーブル２００は、アルミニウム
の網組線２０２、アルミニウム箔（結合型または非結合型のいずれかの）層２０
４、およびケーブルコア２０６を備えている。架橋型コポリマー被覆を、アルミ
ニウム箔層２０４の１つまたは複数の表面に施すことができる。得られた電気ケ
ーブルは耐腐食性を有する。
【００２３】 また、本発明の被覆は、水分の腐食作用からの保護を必要とする任意の金属製
品に対して非絶縁的に適用する場合において使用することができる。
【００２４】 〔実施例〕 試料（サンプル）となる耐腐食性被覆剤を作製した。６６ｗｔ％のエチレン−
アクリル酸コポリマー、３２ｗｔ％の水、０．１ｗｔ％の消泡剤、および２ｗｔ
％のアジリジンを含む被覆剤を混合した。その後、この被覆剤を、従来のコーテ
ィング技術を使用してＬＡＭＩＧＬＡＳ基体に塗布した。
【００２５】 さらに、類似した被覆剤組成物による試験サンプルを作製して、塩水ミストに
数日間さらした。架橋型コポリマー被覆剤が被覆された試験サンプルでは、腐食
作用は見出されなかった。耐腐食性被覆剤が被覆されたアルミニウムテープのサ
ンプルを、水道水に浸けた同じ材料に加えて、１０％の塩水溶液に華氏１２０度
で数日間浸けた。耐腐食性被覆テープの肉眼検査で、腐食は検出されなかった。
【００２６】 さらに、大規模な被覆試験を、上記に記載された組成に類似する組成を有する
被覆剤を使用して行った。この試験では、水系の耐腐食性被覆剤を、従来技術を
使用して、０．００３インチのテープ厚さを有する被覆されていない金属テープ
のロールに塗布した。被覆厚さは０．０００１インチ未満であり、被覆剤が１平
方ヤードあたり０．０４オンスの割合で均一に塗布されたという事実に基づくと
、約０．００００５インチ程度であった。硬化後、得られた被覆は、いくつかの
一般的な溶媒を塗布することによっても除くことができなかった。
【００２７】 本明細書においては、本発明が、詳細にその特定の実施形態を参照して記載さ
れているが、様々な変化および改変を、本発明の精神および範囲から逸脱するこ
となく行い得ることが当業者には明らかである。従って、本発明の広がりおよび
範囲は、上記の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に従って耐腐食性被覆を形成させる工程のフローチャートで
ある。
【図２】 耐腐食性被覆剤が被覆された金属層を有する電気ケーブルの斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ローズ，ジェイムズ アメリカ合衆国ニュージャージー州07506 −0306，ホーソーン，アップル・ヒル・コ ート 25 (72)発明者 ヘイレンカク，ポール アメリカ合衆国ニュージャージー州07652 −5738，パラマス，サウス・ターヒュン・ アヴェニュー 352 Ｆターム(参考） 4F100 AB01A AB03 AB10 AB17 AB33A AK01A AK03C AK25B AK25C AK70B AL01B AL01C AL05B AT00A BA02 BA07 CA30B CC00B EH46 EJ05B GB46 GB90 JB02 JB20B JD08 JL08B 5G313 AB05 AB10 AC03 AC06 AD01 AD02 AD07 AE02 AE08 FA04 FB04 FB06 FC06 FD01

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 耐腐食性被覆を基体表面に形成させるための方法であって、 架橋性物質を含むコポリマー組成物を再調製するステップと、 前記コポリマー組成物を基体表面に塗布するステップと、 前記コポリマー組成物を基体表面上で硬化させて、架橋型コポリマーを形成さ
    せるステップと、 を含む方法。
  2. 【請求項２】 前記コポリマー組成物が、組成物の重量に対して固形物が約
    １０％〜約４０％である溶媒型分散物であり、かつ前記コポリマー組成物が、コ
    ポリマーの重量に対して約５％〜約３０％の濃度でアクリル酸を含むアクリル酸
    型コポリマーである、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記アクリル酸型コポリマーが、コポリマーの重量に対して
    、約２０％の濃度のアクリル酸と約８０％の濃度のエチレンとを含む、請求項２
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記再調製が、反応性架橋剤を前記コポリマー組成物に導入
    することを含む、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記反応性架橋剤がカルボキシル型触媒である、請求項４に
    記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記反応性架橋剤が約２％〜約５％の濃度のアジリジンであ
    る、請求項４に記載の方法。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載される方法によって形成される金属テープ。
  8. 【請求項８】 前記架橋型ポリマーがオレフィン性化合物に結合している、
    請求項１に記載される方法によって形成される結合型テープ。
  9. 【請求項９】 金属箔、および金属フィルムとプラスチックフィルムとの多
    層積層体からなる群から選択される金属基体；ならびに 前記金属基体の少なくとも１つの表面に施された被覆であって、硬化時に架橋
    するコポリマー組成物を含む被覆 を備えた金属テープ。
  10. 【請求項１０】 前記被覆は、溶媒型分散物中のアクリル酸型コポリマーと
    カルボキシル型触媒との組成物を含む、請求項９に記載の金属テープ。
  11. 【請求項１１】 前記被覆は、コーティング溶液の重量に対して約２５ｗｔ
    ％のアクリル酸型コポリマーの水性分散物を含み、かつ前記アクリル酸型コポリ
    マーは、コポリマーの重量に対して約５％〜約３０％の濃度でアクリル酸を含む
    、請求項１０に記載の金属テープ。
  12. 【請求項１２】 前記アクリル酸コポリマーが、コポリマーの重量に対して
    、約２０％の濃度のアクリル酸と約８０％の濃度のエチレンとを含む、請求項１
    １に記載の金属テープ。
  13. 【請求項１３】 前記被覆剤は、水性分散物の重量に対して約２％〜約５％
    の濃度でアジリジン触媒を含む。請求項１１に記載の金属テープ。
  14. 【請求項１４】 前記被覆は約０．００００５インチ〜約０．００１インチ
    の厚さを有する、請求項９に記載の金属テープ。
  15. 【請求項１５】 前記金属箔は約０．０００２５インチ〜約０．００４イン
    チの厚さを有する、請求項９に記載の金属テープ。
  16. 【請求項１６】 前記被覆に結合したオレフィン性化合物をさらに含む、請
    求項９に記載の金属テープ。
  17. 【請求項１７】 前記オレフィン性化合物がアクリル酸コポリマーである、
    請求項１６に記載の金属テープ。
  18. 【請求項１８】 架橋型コポリマー組成物で被覆されたシールド層を含む電
    気ケーブル。
  19. 【請求項１９】 前記架橋型コポリマー組成物がアクリル酸型コポリマーと
    カルボキシル型触媒とを含む、請求項１８に記載の電気ケーブル。
  20. 【請求項２０】 前記架橋型コポリマー組成物が、前記コポリマーを含有す
    る溶媒型分散物の重量に対して約２％〜約５％の濃度でアジリジン触媒を含む、
    請求項１９に記載の電気ケーブル。
  21. 【請求項２１】 前記シールド層が、金属箔、および金属フィルムとプラス
    チックフィルムとの多層積層体からなる群から選択される、請求項１８に記載の
    電気ケーブル。
  22. 【請求項２２】 前記シールド層が金属層であり、前記金属が、アルミニウ
    ム、銅および鋼からなる群から選択される、請求項１８に記載の電気ケーブル。
  23. 【請求項２３】 前記シールド層がアルミニウムの多層積層体を含み、かつ
    前記架橋型コポリマー組成物が、前記シールド層の１つまたは複数の表面におけ
    る被覆であって、約０．００００５インチ〜約０．００１インチの厚さを有する
    、請求項１８に記載の電気ケーブル。
  24. 【請求項２４】 前記金属箔は約０．０００２５インチ〜約０．００４イン
    チの厚さを有する、請求項１８に記載の電気ケーブル。
  25. 【請求項２５】 前記架橋型コポリマー組成物がオレフィン性化合物に結合
    している、請求項１８に記載の電気ケーブル。
  26. 【請求項２６】 前記オレフィン性化合物がアクリル酸コポリマーである、
    請求項２５に記載の電気ケーブル。
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