JPS6142367B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6142367B2
JPS6142367B2 JP59173092A JP17309284A JPS6142367B2 JP S6142367 B2 JPS6142367 B2 JP S6142367B2 JP 59173092 A JP59173092 A JP 59173092A JP 17309284 A JP17309284 A JP 17309284A JP S6142367 B2 JPS6142367 B2 JP S6142367B2
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JP
Japan
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layer
cable
deformation
metal
tape
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Application number
JP59173092A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS6095813A (en
Inventor
Aaru Bau Kenesu
Haabei Raion Tomasu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Chemical Co
Original Assignee
Dow Chemical Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of JPS6095813A publication Critical patent/JPS6095813A/en
Publication of JPS6142367B2 publication Critical patent/JPS6142367B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00Power cables
    • H01B9/02Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients
    • H01B9/022Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients composed of longitudinal lapped tape-conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/02Cables with twisted pairs or quads
    • H01B11/06Cables with twisted pairs or quads with means for reducing effects of electromagnetic or electrostatic disturbances, e.g. screens
    • H01B11/10Screens specially adapted for reducing interference from external sources
    • H01B11/1016Screens specially adapted for reducing interference from external sources composed of a longitudinal lapped tape-conductor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は電力の供給および通信に使用するのに
適した電気ケーブルの新規で有効な改良に関し、
さらに詳細にはそのようなケーブルの1部をなす
改良された耐食性を有するケーブルシールドテー
プに関する。さらに詳細には、本発明は少なくと
も1方の側面に重合体樹脂物質の層を1層または
それ以上付着させた比較的薄い金属帯状体に関す
る。 電気ケーブル、特に電気通信ケーブルたとえば
電話ケーブルの設計および建造技術において、絶
縁導体を組合せて心線とし、その周りをシールド
およびジヤケツト成分により包囲することは知ら
れている。そのような構造の周知の電話ケーブル
設計は当業界「アルペス」ケーブルと呼ばれる。
この種のケーブルはエフ・ダヴリユウー・ホルン
他、「Bell System Cable Sheaths Problems
amd Designs,A.I.E.E.Proceedings1951,
Volume70」に詳述されている。「アルペス」ケー
ブルのシールドテープはケーブル心線の周りに巻
き付ける前に普通横方向に波形をつけた厚さ約8
ミリの裸アルミニウムの層から形成される。波形
ケーブルにより大きな可撓性を付与し、かつシー
ルドテープにしわをつくることなくまたテープを
破壊することなしにケーブルを曲げることを可能
にする。 本文中で「シールド、スクリーンまたはシール
ドテープ」とは、電力ケーブルおよび通信ケーブ
ルの心線の導体に機械的保護および静電遮蔽およ
び電磁遮蔽を与え得る裸のまたは被覆された任意
の金属の比較的薄い層を意味する。 電話ケーブルを直接土壌に埋めて地下に架設す
る場合、ポリエチレンのような重合体樹脂物質で
形成されるそのようなケーブルの外側ジヤケツト
は架設の厳しさ、岩、げつし類、電光、霜または
塀り返えし―埋め込み(dig―ins)に基づく損傷
を受けることがある。したがつて、その下に横た
わるシールドテープは表面下の水または塩水にさ
らされることがあり、それに付髄して腐食を受け
る可能性がある。 このようなケーブルの外側ジヤケツトが重合体
樹脂物質から形成される場合、ジヤケルツトは裸
金属シールドテープに良く付着しない。外側プラ
スチツクジヤケツトはケーブルをダクトから引張
るかまたは溝内に配置する時シールドテープ上を
滑つて折り重なり肩を形成することが知られてい
る。シールドテープは架設中よじれ、ちぢれある
いはねじれてテープに疲労が生じ、極端な場合に
は機械的曲げ応力が加えられるためにテープが破
壊することも知られている。 裸金属のシールドテープの耐食性を改良するた
めに、米国特許第3233036および第3795540号明細
書に教示されているように特殊の接着性ポリエチ
レンフイルムを施して金属帯状体の片方側または
両側をおおうことが出来る。このようなシールド
テープは電力および通信ケーブルの製造で広く使
用されている。このフイルムに使用される接着性
ポリエチレンは金属帯状体にまたその上に横たわ
るポリエチレンジヤケツトに対しても強い密着と
形成する能力を有する反応性カルボキシル基を含
有する。このようなシールドテープの金属成分は
ケーブルに静電遮蔽および機械的強度与え、重合
体樹脂物質被福たとえばエチレンアクリル酸
(EAA)共重合体被覆は金属成分に接着性、密封
性および耐食性を与える。接着性ポリエチレンフ
イルムにより保護される金属帯状体たとえばアル
ミニウムは普通より大きい耐食性を有する。 ポリエチレンジヤケツトを接着性ポリエチレン
フイルムで被覆した金属帯状体上に押出す場合、
半溶融ポリエチレンジヤケツトからの熱はフイル
ム被覆金属帯状体をジヤケツトに接着させ、金属
帯状体の強度をポリエチレンジヤケツト成分の伸
びおよび疲労抵抗と組合せた一体成分を形成せし
める。このようなケーブル構造は当業界で「接着
ジヤケツト(Bonded Jacket)」ケーブルデザイ
ンと呼ばれる。ジヤケツト形成ポリエチレンに与
えられる熱が十分に高い場合、シールドテープは
シールドテープの重なつた部分の継ぎ目が互いに
接着するほど高温になり、その結果ケーブル心線
の周りにシールされた管が形成される。シールさ
れた継ぎ目を有する「接着ジヤケツト」ケーブル
はケーブル心線への水分浸透に対して改良された
抵抗性を有する。このケーブル構造はケーブルの
繰り返えし曲げすなわち架設中の曲げすなわち架
設中の曲げ応力から生じるシールドテープのよじ
れおよび疲労破壊に抵抗するのに必要とされるよ
り大きな機械的強度を有することが示された。さ
らに、厳しい条件下での温度サイクルにより引き
起される応力が低減される。 プラスチツク被覆は腐食が起り得る領域を制限
することによりまた金属と水または塩水との接触
を妨げることにより金属を腐食からある程度保護
する。被覆は腐食水およびかさの大きい金属腐食
生成物の生成により及ぼされる機械的力にさらさ
れる際に相当程度の剥離に抵抗するために金属に
しつかり接着していることが必要であり、それに
よつてシールドテープの露出金属端への腐食攻撃
通路が制限される。 しかしながら、最近、従来技術の代表例である
重合体樹脂物質被覆シールドテープを用いる幾つ
かの市販ケーブルを調べられると、そのようなテ
ープ上の被覆はケーブル製造中損傷を受けて金属
帯状帯の表面に多数の腐食可能な裸の点を露出さ
せることが分つた。さらに詳細には、ケーブル製
造中、ポリエチレンジヤケツトがプラスチツク被
覆シールドテープ上に押出される時、溶融ポリエ
チレンジヤケツトからの熱は重合体樹脂物質被覆
を軟化または融解し、ジヤケツトの接着とシール
された継ぎ目を与える。被覆がこのような軟化ま
たは溶融状態にある間、被覆は滑らかな、波形の
付いたまたは浮彫り加工された心線外被、テープ
の継ぎ目、結合剤テープおよび(または)心線自
身の重量により貫通を受けまたは摩耗を受け、金
属帯状体の表面に多数の腐食され得る裸の点が露
出する。その結果、損傷を受けた点の腐食速度は
裸金属と被覆金属のアノード領域とカソード領域
の好ましくない割合のために加速される。さら
に、腐食は損傷を受けた場所間で広がり、シール
ドテープの長手方向連続性を永久的に破壊し、つ
いにはケーブルの使用不能に至る。電話ケーブル
は長い使用寿命を有することが期待されるので、
早期ケーブル破壊を起し得るシールドテープの腐
食は実際電話およびケーブル工業にとつて重大な
技術的および財政的問題である。被覆損傷の問題
は工業的が他の大きな問題に追われていたので本
発明以前に認識されていなかつた。このような問
題の1つはケーブル心線を熱損傷から保護すべき
熱障壁物質を開発する必要であつた。他の問題は
水の進入および移動を防止するためにケーブル心
線に脂性化合物を充填した十分に充填した電話ケ
ーブル設計の導入に関するものであつた。 腐食され得る裸の場所はシールドケーブルの両
側で起り得るが、しかしこの問題は裸金属を露出
させる貫通および(または)摩耗損傷が心線に向
けて配置されたシールドテープの突起した波形表
面に集中することが観察される波形金属状体を使
用する場合特に重要する。波形金属帯状体のこの
種の周縁集中損傷領域への腐食攻撃はシールドテ
ープの長手方向電気機能を急速に破壊するであろ
う。シールドテープ縁への腐食を制御する従来技
術規準を維持するためには、腐食を全表面に至ら
しめる代りに一般にシールドテープの縁に限定さ
せるためには剥離抵抗の他にプラスチツク被覆の
貫通および(または)摩耗抵抗が必要であること
が新たに認識される。 公知の従来技術は上記問題の克服に直接関係す
るものではないが、下記および表1で特に言及し
た下記の従来特許はプラスチツク被覆シールドテ
ープ技術で最も近接した公知の従来技術を説明す
る。 米国特許第3586756号明細書および米国特許第
3950605号明細書(例3および6―表1)には、
少なくとも1方側に接着性重合体被覆を付着させ
た金属帯状体からなるシールドテープが開示され
ている。しかしながら、これらの従来特許は本文
中で後記するように少なくとも130℃の変形温度
を有する重合体樹脂物質組成物の変形抵抗層を与
えない。そのようなテープ上の被覆はケーブル製
造中に変形して金属帯状体の表面に多数の腐食さ
れ得る裸の場所を露出するであろう。 米国特許第350778号明細書(例4―表1)に
は、共重合体たとえばエチレン/アクリル酸の層
を化学的に両側に接着させかつ共重合体層の1つ
の層に高密度ポリエチレンのもう1つの層を接着
させた金属箔からなるシールドテープが教示され
ている。しかしながら、米国特許第3507978号明
細書には、本発明により克服される損傷問題につ
いて何ら教示もまたは示唆もされておらず、また
このようなシールドテープを配した市販のケーブ
ルを調らべると現在のケーブル製造および使用条
件下では高密度ポリエチレン層の貫通および(ま
たは)摩耗が生じることが分る。 米国特許第3379824号明細書(例8―表1)に
は、2つのポリプロピレン層間またはポリプロピ
レン層とポリエチレンテレフタレート層間にアル
ミニウム箔を積層させた3層構造からなるシール
ドテープが教示されている。この場合も本発明に
より克服される損傷問題は教示も示唆もされてい
ない。さらに、これらのプラスチツク層は貫通お
よび摩耗に抵抗性があるであろうけれども、ケー
ブルに腐食環境が存在する場合腐食保護を与えな
い。何となければ、ポリプロピレンもまたポリエ
チレンテレフタレートも高度に不活性であり、摩
擦接着に基づく金属帯状体への劣つた機械的接着
しか与え得ないからでる。したがつて、ポリプロ
ピレン層もまたポリエチレンテレフタート層も腐
食条件および金属腐食生成物により及ぼされる機
械的力にさらされると容易に剥離するであろう。 米国特許第3325589号明細書(例9―11―表
1)には、金属帯状体に接着剤層を直接隣接させ
かつ金属帯状体の1方側にも1つのマイラー
(Mylar)またはポリプロピレン層を接着させ
てなるプラスチツク被覆シールドテープが開示さ
れている。このようなシールドテープをケーブル
製造の模擬条件および実験腐食試験にかけた。テ
ープは金属に対する満足な腐食抵抗を与えず、す
なわち腐食攻撃の通路は露出された金属縁に限定
されなかつたことが分つた。接着剤層はポリプロ
ピレンまたはマイラー層を通して受ける圧力の
ために変形し、その結果裸アルミニウム点が露出
した。(は登録商標)。本文中で後述するように
ケーブルを水酸化ナトリウムによる標準腐食試験
にかけた後、接着剤層とポリプロピレン(PP)
またはマイラー層間にNaOHが浸入したためこ
れらの裸の場所に腐食が起りつゝあつた。 米国特許第3790694号明細書(例8―表1)に
は金属帯状体にポリプロピレン層を接着剤により
接着させたものが開示されている。この特許は特
定の接着剤の使用を明示していない。今日工業界
ではエチレンアクリル酸(EAA)共重合体が最
も良く知られた金属接着剤であるから、この特許
の教示によりつくられるシールドテープは米国特
許第3325589号明細書と同じ結果を与えるもので
あることが判明した。この特許はケーブルジヤケ
ツトの押出中にジヤケツト、スクリーンおよび複
合体テープを一緒に接着することを教示してい
る。スクリーンおよび複合体テープ上の熱可塑性
被覆は接着を行うにはその融点以上でなければな
らないので、被覆は先天的に損傷を受けることを
判明した。したがつて、この従来技術特許もシー
ルドテープ上の被覆損傷の問題を認識していなか
つた。米国特許第3325589および第3790694号明細
書は各々耐熱性心線外被(熱障壁)および十分充
填されたケーブルに関するものである。 米国特許第3321572号明細書(例13―表1)お
よび米国特許第3622683号明細書(例8―表1)
には、なかんずく、少なくとも1方側に重合体樹
脂物質被覆を接着させた金属帝状体からなる高め
られた温度で形に抵抗し得るシールドテープが開
示されている。しかしながら、これらのシールド
テープは本発明の接着心要条件を満たさないこと
が判明した。これらのテープでは、重合体被覆と
金属帯状体間に腐食性要素が浸入するため腐食攻
撃の通路が金属帯状体の露出端縁に限定されない
ことが見出された。 米国特許第3484539号明細書には、ケーブル形
成温度で変形に抵抗し得る重合体層に熱シール性
層たとえばポリ塩化ビニルを接着させることが教
示されている。しかしながら、熱シール性層を接
着させたことの特許の重合体層は金属帯状体に
「しつかり接着」させておらず、しがつてケーブ
ルジヤケツトが損傷を受けると腐食を起す液体の
侵入のために腐食攻撃を免れない。 前述した従来技術特許のいずれにも、ケーブル
製造、架設または使用中に保護被覆に対する損傷
を防止するためにシールドテープに耐変形性層を
使用出来ることは教示もまた示唆もされていな
い。さらに従来特許に開示されているシールドテ
ープ上の重合体被覆のいずれも腐食攻撃通路を露
出金属端縁に限定することによりシールドテープ
に満足な耐食性を与えるために要な本発明の接着
または付着および耐変形性要件を満足しない。 「接着ジヤケツト」ケーブルはケーブル心線へ
の水分浸透に対する改良された抵抗性およびケー
ブルの繰り返えし曲げに耐えるのに必要なより大
きい機械的強度を有するが、ケーブルの終結およ
び組み継ぎの際にある問題に遭遇する。より詳細
には、シールドテープに電気的連結をするために
ジヤケツトとシールドテープを分離することは厄
介である。ジヤケツトとシールドープを分離する
ことなし「接着ジヤケツト」を終結させおよび組
み継ぎすることは出来るが、電気的連結の性質は
ジヤケツトを除去した場合ほど良好でないことが
分つた。さらに詳細には、シールドテープへの連
結の電気的性質は電気ケーブルのシールドテープ
および接着ジヤケツトへの連結より時間に対する
変化が少ないことが知られている。 本発明は金属帯状体の少なくとも1方側に少な
くとも約130℃の変形温度を有する重合体樹脂物
質の耐変形性層をしつかり接着させたものからな
る改良された耐食性ケーブルシールドテープであ
る。 他の実施態様では、重合体樹脂物質の第2の耐
変形性層および(または)他の層をシールドテー
プに含ませて所望の機能特徴の組合せを有する多
層構造が与えられる。たとえば、所望なら、シー
ルドテープの両側で耐貫通性および(または)耐
摩耗性を与えるために重合体樹脂物質の耐変形性
層が金属帯状体の両側にしつかり接着される。 他の実施態様では、耐変形性層の直接接着が金
属帯状体に十分な腐食保護を与えるのに十分でな
い場合、金属帯状体と耐変形性層の両方に対して
良好な接着特性を有する重合体樹脂物質の接着剤
層を用いて耐変形性層が金属帯状体にしつかり接
着される。 他の実施態様では、熱可塑性重合体樹脂物質の
熱シール層を本発明のシールドテープに含ませて
ケーブル構造体にハーメチツクシール可能なシー
ルド継ぎ目を与えかつケーブルシールドテープと
ケーブルの外側プラスチツク間の良好な接着が与
えられる。 他の実施態様では、良好な金属接着特性と熱シ
ール特性を有する熱可塑性重合体樹脂物質の接着
剤/熱シール層が金属帯状体の1方側または対向
側に直接しつかり接着される。 前述した重合体樹脂物質の結合層は高い電気抵
抗率、高い耐薬品性および耐水性および金属帯状
体に対する非常に良好な接着性を有し、したがつ
て製造工程の厳しさに耐えかつ使用中腐食環境で
剥離することなく貫通および(または)摩耗に抵
抗することが出来る。 本発明のシールドテープは、腐食攻撃の通路を
金属帯状体の露出金属端縁に限定することにより
シールドテープに満足な腐食保護を与えるために
付着または接着必要条件および耐変形性必要条件
の両要件を満たすことが必要である。 本発明はまたは外側ジヤケツトが強固に接着さ
れるケーブルシールドテープを提供し、このジヤ
ケツトは容易に取り外して組み継ぎおよびアース
工程が容易に実施され、しかもこのジヤケツトは
しつかり接着された接着剤層がジヤケツトの取り
外し後もテープの金属成分上に残つているように
ジヤケツトを除去させることによりそのようなシ
ールドテープの全領域で腐食保護を与える。 さらに詳細には、そのようなシールドテープは
金属帯状体とそれにしつかり接着された接着剤層
の間で重合体樹脂物質の他のしつかり接着された
層の層間接着より強い接着を有する。耐変形性層
に対して重合体組成物の種類および割合を賢明に
選択することにより、耐変形性層の重合体樹脂物
質の隣接層に対する接着は接着剤層の金属帯状体
に対する接着よりも弱くされる。層間接着は普通
の使用条件下で剥離に抵抗し得ることが必要であ
るが、しかし接着剤層の剥離前に金属帯状体から
分離するであろう。 さらに詳細には、本文中で「属帯状体」とは電
力および通信ケーブルで有効な良好な電気的また
は機械特性を有する任意の金属の比較的薄い層を
意味する。 本文中で、「しつかり接着された」とは、耐変
形性層を金属帯状体に接着剤層を用いて間接的に
化学的および(または)機械的に接着させること
によりまた金属帯状体に直接接着/熱シール層を
接着することにより、腐食条件および金属腐食生
成物により及ぼされる機械的力にさらされた際耐
変形性層および接着剤/熱/シール層が金属帯状
体からたいして剥離しないようにして腐食攻撃の
通路をシールドテープの露出金属端縁に限定する
ことを意味する。 本文中で「接着剤層」とは、金属帯状体および
耐変形性層および電気ケーブルのプラスチツクジ
ヤケツトに対して良好な接着特性を有する重合体
樹脂物質の層を意味する。 「熱シール層」とは、それ自身にまたは他の重
合体樹脂物質たとえばケーブルの外側プラスチツ
クジヤケツトを形成する物質に容易にシールを与
えるシール温度に1℃またはそれ以下、好ましく
は110℃またはそれ以下の熱可塑性重合体樹脂物
質の層を意味する。 「接着剤/熱シール層」とは、金属帯状体にし
つかり接着する接着剤および熱シールの層のため
に、良好な金属接着特性と熱シール特性の両方を
有する熱可塑性重合体樹脂物質の層を意味する。 「耐変形性層」とは、少なくとも約130℃の変
形温度およびケーブル製造、架設および(また
は)使用の際通常伴う圧力で貫通および(また
は)摩耗に実質的に抵抗する重合体樹脂物質の層
を意味する。 電力の供給または通信に使用するのに適した改
良されたケーブルは、前述した改良された耐食性
ケーブルシールドテープを用いて構成することが
出来る。そのようなケーブルは、少なくとも1つ
の絶縁導体の心線、心線のまわりと取巻く改良さ
れた耐食性ケーブルシールドテープのシールドお
よびテープのまわりを取巻く外側プラスチツクジ
ヤケツトからなる。シールドテープの耐変形性層
は、ケーブルの製造および(または)使用中貫通
および(または)摩耗傷と克服するために心線の
方向、外側ジヤケツトの方向または両方向に配置
することが出来る。 本発明をさらに添附の図面により説明する。図
面で同じ文字は相当する物質および部分を示す。 図面を参照するに、第1図は金属帯状体12の
1方側に重合体樹脂物質たとえば50重量%ポリプ
ロピレンと50重量%エチレン/アクリル酸共重合
体のブレンドから形成される耐変形性層14をし
つかり接着させてなる改良された耐食性ケーブル
シールドテープ10を示す。金属帯状体12に腐
食保護を与えるために、シールドテープ10は層
14とは反対側の金属帯状体12にしつかり接着
する接着剤組成物から形成されたプラスチツク外
側ジヤケツトを有するケーブル構造体に使用すべ
きである。 第2図は、第1図の層14と同じ耐変形性層2
4を金属帯状体12にしつかり接着させてなる変
形ケーブルシールドテープ20に示す。帯状体1
2の反対側にしつかり接着された層25は層24
と同じ耐変形性層であつても良くまたはエチレ
ン/アクリル酸共重合体から形成された接着剤/
熱シール層であつても良い。 第3図は、他の変形ケーブルシールドテープ3
0を示す。金属帯状体12はその1方側にしつか
り接着された第1図の層14と同じ耐変形性層3
4および層34に接着された低密度ポリエチレン
から形成された熱シール層36を有することが出
来る。別の態様では、層36は腐食保護を与える
のに十分な接着性をもつて金属帯状体12に直接
しつかり接着しないナイロンような物質で形成さ
れた耐変形性層であることが出来、層34はエチ
レン/アクリル酸共重合体のような物質で形成さ
れる接着剤層であることが出来る。第1図のシー
ルドテープ10と同様に、シールドテープ30は
金属帯状体12に対する腐食保護を確実にするた
めに接着剤成物で形成されるプラスチツク外側ジ
ヤケツトを有するケーブル構造体に使用すべきで
ある。 第4図は、他の変形ケーブルシールドテープ4
0を示す。本発明によれば有効なシールドテープ
40の4つの可能な構造が存在する。層45は可
能な構造体の2つに対して第1図の層14と同じ
耐変形性層であることが出来あるいは他の2つの
構造体に対して第2図の層25と同じじ接着剤/
熱シール層であることが出来る。層44は金属帯
状体12に直接しつかり接着する場合は第1図の
層14と同じ耐変形性層であることが出来、ある
いは金属帯状体12に直接しつかり接着しない第
3図の層36と同じ耐変形性層46をしつかり接
着させるのに使用されるエチレン/アクリル酸共
重合体で形成された接着剤層であることが出来
る。層44が金属帯状体12にしつかり接着した
耐変形性層である場合、層46は第3図の層36
と同じ熱シール層であるのが有利である。 第5図は、他の変形ケーブルシールドテープ5
0を示す。本発明によればテープ50の3つの可
能な構造が有効である。第1に、金属帯状体12
に直接しつかり接着しない第3図の層36と同じ
2つの耐変形性層56および57を第3図の層3
4と同じ接着剤層54および55により帯状体1
2にしつかり接着させることが出来る。第2に、
残りの2つの可能な構造は金属帯状体12にしつ
かり接着した第1図の層14と同じ耐変形性層5
5および層55に接着した第3図の層36と同じ
熱シール層57を有することが出来る。金属帯状
体12の反対側には、帯状体12に直接しつかり
接着した第1図の層14と同じ耐変形層54およ
び層54に接着した第3図の層36と同じ熱シー
ル層56が存在し、また金属帯状体12に直接し
つかり接着しない第3図の層36と同じ耐変形性
層56が存在し、このものは第3図の層34と同
じ接着剤層54により帯状体12にしつかり接着
させることが出来る。 第6図は他の変形ケーブルシールドテープ60
を示す。金属帯状体12に直接しつかり接着しな
い第3図の層36と同じ耐変形性層36は第3図
の層34と同じ接着剤層64により帯状体12に
しつかり接着される。エチレン/アクリル酸共重
合体から形成される熱シール層68が層66に接
着される。シールドテープ10および30と同様
に、シールドテープ60は金属帯状体12に対す
る腐食保護を確実にするために接着剤組成物で形
成されるプラスチツク外側ジヤケツトを有するケ
ーブル構造体に使用すべきである。 第7図は、他の変形ケーブルシールド70を示
す。接着剤層74、耐変形性層76および熱シー
ル層78は、第6図に見られる相当する層64、
66および68と同じである。層75は第1図の
層14と同じ耐変形性層であることが出来、ある
いは金属帯状体12に直接しつかり接着した第2
図の層25と同じ接着剤/熱シール層であること
が出来る。 第8図は、他の変形ケーブルシールドテープ8
0を示す。接剤層84、耐変形性層86および熱
シール層88は、第6図に見出される対応層6
4,66および68と同じものである。金属帯状
体12の対向側には、帯状体12に直接しつかり
接着した第1図の層14と同じ耐変形性層85お
よび接着した第3図の層36と同じ熱シール層8
7が存在しても良く、または金属帯状体12に直
接しつかり接着しない第3図の層36と同じ耐変
形性層87が存在し、このものは第3図の層34
と同じ接着剤層85により帯状体12にしつかり
接着されても良い。 第9図は、最後の変形ケーブルシールドテープ
90を示す。接着剤層94および95、耐変形性
層96および97、および熱シール層98および
99は第6図に見出される対応層64,66およ
び68と同じものである。 第10図および第11図を参照するに、典型的
な3心線電力ケーブル100および多重対心線電
信ケーブル110が示される。電力ケーブル10
0は単線またはより線であることが出来る低抵抗
金属心線101を有し、心線は普通銅またはアル
ミニウムで形成され、普通各々たとえばポリ塩化
ビニル・ポリエチレンまたはゴムの押出プラスチ
ツクカバー102で絶縁されている。たとえば天
然繊維または発泡プラスチツクの空間充填剤10
3が使用されて第1―9図に示されるシールドテ
ープ構造体の任意の1つから形成されるシールド
テープ104内に閉じ込められる実質的に円形の
心線アセンブリーが与えられる。シールドテープ
104はケーブル製造中シールドテープのプラス
チツク被覆を重なり合つた継ぎ目で熱シールする
ことにハーメチツクシールが出来る重なり継ぎ目
を有するように長手方向に折り重ねられた管であ
ることが好ましい。普通安定剤およびカーボンブ
ラツクを含有する押出ポリエチルンである外側プ
ラスチツクジヤケツト105をシールドテープ1
04に接着するのが有利である。通信ケーブル1
10は多くの対の絶縁導体111(たとえばプラ
スチツク被覆銅線)の内部心線をたとえばポリプ
ロピレンまたはポリエチレンテレフタレートのプ
ラスチツク心線外被112中に束ね、このものを
結合剤テープ113でしつかり締めたものからな
る。この束は第1―9図に示されるシールドテー
プ構造体の任意の1つから形成されるシールドテ
ープ114で囲われる。電力ケーブル100のシ
ールドテープ104と同様に、シールドテープ1
14はハーメチツクシールドされる重なり継ぎ目
を有する長手方向に折り重ねられた管であること
が好ましい。好ましくはポリエチレンの外側プラ
スチツクジヤケツト115がシールドテープ11
4上に押出され、テープに接着されるのが有利で
ある。 本発明により使用される金属帯状体は0.2乃至
25ミル、より好ましくは2乃至15ミルの厚さを有
することが出来る。金属帯状体はたとえばアルミ
ニウム、アルミニウム合金、合金クラツドアルミ
ニウム、表面変性銅、青銅、鋼、錫を含まない
鋼、錫メツキ鋼、アルミナイズド鋼(aluminized
steel)、ステンレス鋼、表面変性銅クラツドステ
ンレス鋼、ターンプレート鋼、ガイバナイズド
鋼、クロムまたはクロム処理鋼、鉛、マグネシウ
ムまたは錫から形成することが出来る。これらの
金属は表面処理することも出来あるいは表面変換
被覆を施することも出来る。 本発明により使用される耐変形性層は、0.5乃
至15ミル、より好ましくは0.5乃至2,0ミルの
厚さを有することが出来る。有利には、耐変形性
層は少なくとも約132℃の層変形温度を与える任
意の重合体樹脂物質たとえば少なくとも30重量%
のポリプロピレンを含むポリプロピレンと低又は
高密度ポリエチレンとの混合物、ナイロンとの混
合物、ナイロン、サラン(塩化ビニリデン重合
体又は塩化ビニルデンと少量の他の不飽和化合物
との共重合体)から形成することが出来る。 接着剤層は0.1乃至10ミル、好ましくは0.3乃至
2.5ミルの厚さを有することが出来る。このよう
な層は耐変形性層を金属帯状体にしつかり接着さ
せる任意の熱可塑性重合体樹脂物質から形成する
ことが出来る。エチレンとエチレン系不飽和カル
ボン酸の共重合体はアルミニウムとの強力な接着
結合を容易に形成し、したがつて本発明の有利な
結果を達成するのに好ましい。本発明で有利に使
用される接着剤重合体は、反応性カルボン酸基を
有する単量体により変性されたエチレンの通常固
体熱可塑性重合体、特に主要割合のエチレンと少
割合の、一般には1乃至30、好ましくは2乃至20
重量%のエチレン系不飽和カルボン酸の共重合体
である。このような適当なエチレン系不飽和カル
ボン酸(一塩基酸および多塩基酸、酸無水物、お
よび多塩基酸の部分エステルを包含する)の特定
例は、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、
フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイ
ン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエ
チル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチ
ル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル酸マレエートまたはエチレングリコールモノフ
エニルエーテル酸マレエートである。カルボン酸
単量体は分子当り3乃至8個の炭素原子を有する
2,β―エチレン系不飽和モノ―およびポリカル
ボン酸および酸無水物および酸部分が少なくとも
1個のカルボン酸基を有しかつアルコール部分が
1乃至20個の炭素原子を有するそのようなポリカ
ルボン酸の部分エステルから選ぶのが好ましい。
共重合体はエチレンと上記エチレン系不飽和和酸
単量体の1種またはそれ以上とから本質的になる
ことが出来またはエチレンと共重合し得る他の単
量体の少量を含有することも出来る。例えば共重
合体はアクリル酸エチルの如きアクリル酸のエス
テル、或は酢酸ビニルの如き他の共重合可能な単
量体を含有することが出来る。共単量体は共重合
体中に任意の方法たとえばランダム共重合体とし
て、ブロツクまたは連続共重合体として、または
グラフト共重合体として結合させることが出来
る。これらの種類の物質およびその製造方法は当
業界で容易に知られる。 また、接着剤層として、商標名サーリンで市販
されているようなアイオノマーを用いることがで
きる。 熱シール層は0.1乃至10ミル、好ましくは0.3乃
至1ミルの厚さを有するのが有利である。熱シー
ル層はたとえば低または高密度ポリエチレン、エ
チレン/アクリル酸エチレン共重合体、エチレ
ン/酢酸ビニル共重合体、カルボキシル変性エチ
レン重合体またはこれらのブレンドから形成する
ことが出来る。 接着剤/熱シール層は0.1乃至10ミル、より好
ましくは1乃至3ミルの厚さを有することが出来
る。接着剤/熱シール層はたとえばカルボキシル
変性オレフイン重合体、イオン性オレフイン重合
体、カルボキシル変性オレフイン重合体のブレン
ドまたはイオン性オレフイン重合体のブレンドか
ら形成することが出来る。 重合体樹脂物質の層の耐変形性は普通針入度計
により試験される。しかしながら、公知の針入度
計は60乃至125ミル(1.52乃至3.17mm)厚さの被
覆(合成樹脂物質の1つの層またはそれ以上の層
からなる)用に設計されており、それから得られ
るデータはケーブルシールドテープに関する被覆
厚さまたはケーブル製造または使用に関連する温
度および圧力に適用されない。したがつて、プラ
スチツククランド金属上の比較的薄い被覆すなわ
ち厚さ10ミル(0.254mm)またはそれ以下の被覆
が高められた温度で変形に抵抗する能力を評価す
るために特殊の針入度試験を開発した。特殊の針
入度計は重さ1.68Kgの金属ブロツクの上に円形リ
ングを機械加工したものからなる。リングは外径
38.1mmおよび厚さ25ミルを有する。被覆シールド
テープ試料と接触するリングの切断端は0.79mm半
径に丸くされており、試料に35ポンド/平方イン
チ(24.6g/mm2)の圧力を施す。試験方法はシー
ルドテープの試料をベースたとえば金属板上に置
き、次に試料上に特殊の針入度計を位置させてリ
ングを試料上の被覆と接触させる。被覆のために
開かれた電気回路を針入度計と試料の金属帯状体
間に連結する。その後、全アセンブリーを218℃
に予熱された循環空気オーブンに入れて検被覆の
温度約10℃/分の速度で増大させる。リングが被
覆を貫通したら、電気回路は完成されるが、この
際熱電対または他の手段により測定した被覆の温
度を記録する。この温度が被検被覆の変形温度で
ある。この試験の条件はケーブル製造および(ま
たは)使用に伴う温度および圧力と良好な相互関
係を有することが見出された。耐変形性層はケー
ブル製造および(または)使用に通常伴う温度お
よび圧力に抵抗するには少なくとも約130℃、好
ましくは少なくとも約138℃およびそれ以上の変
形温度を有することが必要なことが見出された。 プラスチツク層間およびプラスチツク層と「し
つかり接着された」ということに対する要件を満
たす本発明のシールドテープの金属帯状体間の接
着度は、テープ試料を70℃に維持された脱イオン
水に7日間浸漬後少なくとも約1Kg/2.54cmテー
プ幅、好ましくは少なくとも約2Kg/2.54cmテー
プ幅の値を有することが必要である。接着度は
U.S.D.A.(合衆国農務省)ルーラルエレクトリ
フイケーシヨンアドミニストレーシヨン
(REA)明細書PE―2000に記載されている方法
と同じ方法を用いてプラスチツク被覆用物質の幅
6インチ×長さ6インチ×厚さ60ミル(15.24cm
×15.24cm:3.175cm)の成形品をつくることによ
り測定する。同じ寸法(6インチ×6インチ)の
シールドテープシートを成形品の上に置いた。厚
さ1ミルのポリエステルフイルムの帯状体をシー
ルドテープとジヤケツト用物質の成形品の間にジ
ヤケツト用物質の一端に接着しないようにして置
いて引強度試験機で使用するために「タブ」を形
成した。圧縮成形圧および成形温度190℃を用い
てシールドテープを成形品に接続させた。成形品
は300ポンド/平方インチ(0.2Kg/mm2)であつ
た。加熱サイクルは次のようであつた:加圧なし
に温度に達するまで3分;加圧下2分;および室
温に冷却するまでの5分、シールドテープ/ジヤ
ケツト用物質積層体を調製した後、接着試験用の
幅1インチ(25.4cm)試料を試料カツター上で切
断した。試料を引張試験上に置き、次のようにし
て接着強度について試験した:シールドテープの
未接着部分を180゜折り返えした;シールドテー
プが上部あごにジヤケツト用物質の成形品が下部
あごになるようにして試料を引張試験機にはめ込
んだ;成形品の後に堅い金属板を置いて剥離角度
を180゜に維持した;および次にクロスヘツド速
度5インチ/分でジヤケツト用物質の硬質成形品
からシールドテープを分離した。成形品からシー
ルドテープを分離するのに必要な力を接着強度の
R度として記録した。分離は金属帯状体/プラス
チツク層界面、プラスチツク層/プラスチツク層
界面またはプラスチツク層/ジヤケツト用物質界
面で起り得る。 プラスチツク被覆アルミニウムのシールドテー
プを幾つかつくり、その耐食性を試験した。さら
に詳細には、5.08cm×5.08cm面積のシールドテー
プの試験試料をまず後記するように模擬ジヤケツ
ト被覆(jacketing)試験にかけ、次いで規定水
酸化ナトリウム(1N NaOH)溶液に24時間浸漬
した。模擬ジヤケツト被覆試験中にプラスチツク
被覆に対する損傷により露出されたシールドテー
プ表面上に裸のアルミニウム点が腐食された。シ
ールドテープの試験試料において容易に確認出来
る腐食点の数を数え、腐食損傷指数として記録し
た。指数0は腐食点が存在しないことを示し、あ
る一定の数は試料について計算出来る腐食点の数
を示す。プラスチツク被覆の接着の良くないシー
ルドテープは被覆の剥離をしばしば伴う金属の全
体的消散を与えた。 模擬ジヤケツト被覆試験はケーブル成分上にジ
ヤケツトが及ぼす効果を研究するためにジヤケツ
ト装着操作中および操作後にケーブル内で通常遭
遇する温度および圧力をまねるように設計され
た。試験はプラスチツク被覆またはプラスチツク
被覆シールドテープに温度および圧力条件が及ぼ
す効果を研究するのに特に良く適している。この
試験を実施するために、長さ約5.0cmのケーブル
の円筒断面を平らな表面を有する直方形形状に変
換する。試験は次の方法を用いて行う:約5.08cm
×8.08cmおよび重量13gおよび厚さ100ミル
(2.54cm)の成形ジヤケツト用物品の試料をオー
ブンで218℃に加熱した;6乃至7分後にオーブ
ンからジヤケツト用物質を取り出し、5秒以内に
波形シールドテープ(5.08cm×5.08cm)の試料を
ジヤケツト用物質の上に置いた;ポリエステルフ
イルムの波形心線外被、一般に直方形形状を有し
重さ218gのケーブル心線の部分および200gの重
り連続的にシールドテープの頂部に精み重ねた;
および最後に全アセンブリーを大きなアルミニウ
ムブロク(重量955g)上に置いて心線外被/シ
ールド界面の温度を両者の間に置いた熱電対によ
り記録しながら冷却させた。アルミニウムブロツ
クは熱低減を与え、したがつて押出機ヘツドの下
流に置かれる冷却浴の模擬物となる。 この試験で得られたシールドに対する温度一時
間関係は、ジヤケツトの押出し中に多数の心線対
を含有するケーブルで得られる温度―時間関と相
互関係にある。(アール・シー・ミルドナー、ピ
ー・シー・ウツドランド、エツチ・エー・ウオル
ターズ・アンドジー・イー・クロツク、「A
Novel Form of Themal Barrier for
Communicaticn Cadles」、14回インターナシヨ
ナルワイヤーアンドケーブルシンポジウム、アト
ランテイツクシテイ、ニユージヤーシイ、1965提
出)。 被覆のフイルム試料について特殊のシール試験
により熱シール性を測定した。幅50.8mmのフイル
ムの2つの試料を熱シール装置たとえばセンチネ
ルブランド、モデル24ASまたは同等物で互いに
接触させて置く。シール棒の温度を88℃からフイ
ルムを互いにシールするのに十分な温度まで5℃
づつ上げながら増大させる。フイルムが互いにシ
ールする温度を最小シール温度として記録する。
シール棒の停止時間(秒)はフイルム厚さ(mm)
の26.25倍である。シール棒にかゝる空気圧は28
g/mm2にセツトされる。 ケーブル心線に対する「充填剤」の効果は両側
の被覆の石油から得られたゼリー状充填剤化合物
〔ヴイトコ5B(Witco5B)〕および同様なケーブル
内部充填剤(ヴイトコ4)に115.5℃に2秒さら
してプラスチツク被覆シールドテープの試料につ
いて試験した。表面から充填剤化合物を拭い取つ
てきれいにした後次のようにして被覆により吸収
された充填剤の量に基いて膨潤率を計算した:被
覆をさらした被覆の重量から被覆の最初の重量を
引き、その差を最初の重量で割つた。この数を
100倍して膨潤率を得た。この試験の結果を表
に示す。 「コネクター安定性」試験では、約50mm×150
mmの被覆金属試料に波形を付けた。次に、試料の
各長手方向端に2つのグリツプロツク
(Griplok)コネクターを取付けた。ケルビンブ
リツジを用いてコネクターを横切つて初期抵抗
(ミリーオーム)を測定した。次に、試料に−40
℃から+60℃に及ぶ温度サイクルを50回与え、こ
の際各サイクルを8時間期間てし、抵抗を再び測
定した。これらの試験結果を表に示す。 ジヤケツト接着強度および曲げ性能試験では、
波形積体の長さを用いてケーブルジヤケツト取り
付けライン上に接着ジヤケツトガス管を加工し
た。積層体を多層被覆側が押出されたジヤケツト
と接触するように配向させた。次に、管の試料を
集めてジヤケツト接着強度および曲げ性能を測定
した。これらの試験結果を表XIIに示す。 次のような追加の試験方法を用いた: 1 被覆の物性はASTMD―638により測定し
た。 2 エレメンドルフ(Elmendorf)引裂きは
ASTMD―1922により測定した。 3 メルトインデツクスはASTMD―1238により
測定した。 本発明の代表例を変形温度および腐食指数試験
と共に表に示す。例は各合約1ミル厚さのプラ
スチツク層を押出し、次いでこれを約190℃の熱
い金属帯状体に積層させることにより形成した。 これらの例を含む接着用ジヤケツトケーブルは
市販のケーブル製造ラインに沿つて通常の加工条
件下で製造した。 耐変形性についての針入度計試験を用いて変形
温度を得た。 表中の例5―8は耐変形性層として3成分ブ
レンドの使用を示す。 例9はポリエチレンとポリプロピレンのブレン
ドの変形温度に対して約130℃の下限を確立す
る。 例10は第1,3図および6図による単一側被覆
金属の利用を具体化するために接着剤ジヤケツト
の使用を説明する。 例11〓―13〓は比較例であり、本発明の手順に
より製造した。しかしながら、耐変形性層のブレ
ンドの組成として少なくとも130℃変形温度を与
えるのに十分でないものが選ばれた。 例14は銅を有する機能的例を示す。銅は水分の
存在下でEAA被覆を劣化させるので、銅安定剤
OABH(蓚酸ビス(ベンジリデンヒドラジド))
をEAAに添加した。 例15は金属接着剤層としてアイオノマー
(ionomer)(サーリン1652、11%MAA)をす
る作用例を示す。 例16は金属接着剤層としてEAA―ポリエチレ
ンブレンドをする実施例を示す。 例17―18は耐熱変形性層としてサランを有する
実施例を示す。これらの構造体は図に示されてい
ない。熱変形層を金属にしつかり接着するために
ブレンドまたは適当な重合体からなる接着剤層を
使用する。基本的構造は次のようになる:金属/
接着剤層/第2接着剤層/耐変形層;金属/接着
剤層/第2接着剤層/耐変形性層/熱シール層
(EVA);または金属/接着剤層/第2接着剤層
(ブレンド)耐変形層/第2接着剤層(ブレン
ド)/熱シール層。 表およびの比較分析により、25cm2試料につ
いて計算した腐食点の数により測定して従来技術
のプラスチツク被覆シールドチープに生じる損傷
が証明される。また、テープ表面上から裸点の発
生およびそれに付随する腐食の可能性を防止する
ために少なくとも約130℃の変形温度を有する耐
変形性層および堅固な接着が必要なことが証明さ
れる。 表の例9―11は、金属上に低融点被覆に対す
る損傷は耐変形性層を通して起り得ることを示
す。変形層と金属接着剤層の堅固な接着なしでは
または水敏感性である両者間の接着間の接着で
は、金属上の接着剤被覆の欠陥に腐食が起り得
る。 例12は、この特許構造体の腐食保護に対する非
機能性を示す。 例13は、被覆を金属にしつかり接着することが
必要なことを示す。 表およびは初期接着強度および70℃脱イオ
ン水中で7日間エージングにかけた後の接着強度
を示す。接着強度試験中多層被覆は金属と直ぐ隣
接する重合体層界面で必ずしも破壊しないので表
には2組の数が示される。金属接着が種々の重
合体層互いの接着より強い場合、接着破壊は最も
弱い界面で起る。(例の番号は詳細なシールドテ
ープ構造を示した表および表の番号を示
す。)接着強度が金属/重合体層接着または重合
体被覆/重合体層接着に言及していようが、最小
接着強度は1.0Kg/2.54cmである。前者の場合。
耐食性および機械的性能は最小接着強度以下では
不十分であろう。後者の場合、この最小接着強度
以下では剥離することなく取扱いに抵抗する能力
が損われるであろう。 表から、重合体組成の種類および割合を適切
に選択すれば重合体被覆/重合体被覆接着間で最
小接着強度1.0Kg/2.54cmを維持したまゝで重合
体樹脂物質の他の層間接着より強い金属帯状体と
接着剤層間接着が得られることが分る。 表および表には、多層被覆が現在公知技術
に比較して改良された最大引張強度、伸びおよび
引裂強度を有することが示されている。例の番号
は表に示される改良被覆構造体のみをさすもの
で、被覆金属構造体を示すものではない。 表およびは、表およびに記載の幾つか
のシールドテープを用いてケーブルをつくつた場
合の実際のケーブルデータを示す。同じ例の番号
を使用してある。 表は、本発明の改良被覆が充填および充満コ
ンパウンドの逆効果に対して増大された抵抗を有
することを示す。この特性は充填ケーブルの使用
寿命を延ばす点でも有利である。 表は、被覆金属に対するコネクター安定性が
改良された被覆により改良されることを示す。何
となれば初期値に関する抵抗の増大はより小さい
からである。 表XIは、電気破壊強度および耐透過性が新規な
被覆により改良されることを示す。新規な被覆の
電気強度を心線のまわりに巻かれた標準的電気障
壁を除去することにより充填ケーブル設計に有利
に使用することが出来る。低減された透過速度は
耐食性の改良に役立ち得る。 表XIIの接着強度は多層試料の層間接着の水準を
反映する。これらの接着値は表の従来技術例5
の約1/2である。しかしながら、層間破壊はシー
ルドテープの重合体層とジヤケツト間の接着水準
を制御する手段を与え、すなわち組み継ぎのため
のジヤケツト剥離を容易にしながら良好な機械的
性質を与えるものに十分強力な接着を与える。さ
らに、連続した腐食保護を与えるために少なくと
も多層被覆の接着剤層は金属帯状体上に残つたま
まである。 曲げ性能値は驚くべき値である。何となれば多
層試料は接着強度の1/2の対照試料と等しい曲げ
性能を示したからである。これらの結果は、曲げ
性能はかなり高いジヤケツト接着強度を必要とす
るが、しかし恐らくは応力を緩和する能力がより
重要であることを示唆する傾向にある。多層フイ
ルムはより低い層間接着を介して応力緩和の手段
を提供する。
The present invention relates to a new and effective improvement in electrical cables suitable for use in power supply and communications;
More particularly, the present invention relates to cable shielding tapes having improved corrosion resistance that form part of such cables. More particularly, the present invention relates to a relatively thin metal strip having one or more layers of polymeric resin material deposited on at least one side. BACKGROUND OF THE INVENTION In the art of designing and constructing electrical cables, particularly telecommunication cables such as telephone cables, it is known to combine insulated conductors into cores and surround them with shielding and jacket components. A well-known telephone cable design of such construction is referred to in the art as an "Alpes" cable.
This type of cable is described by F.D. Horn et al. in ``Bell System Cable Sheaths Problems.
amd Designs, AIEE Proceedings1951,
Volume 70”. The shielding tape for "Alpes" cables is usually about 8 cm thick and is laterally corrugated before being wrapped around the cable core.
Formed from a layer of bare aluminium. To impart greater flexibility to a corrugated cable and to enable the cable to be bent without creating wrinkles in the shielding tape or destroying the tape. In this text "shield, screen or shielding tape" means any metal, bare or coated, capable of providing mechanical protection and electrostatic and electromagnetic shielding to the core conductors of power and communication cables. It means a thin layer. When telephone cables are installed underground by burying them directly in the soil, the outer jacket of such cables, which is formed of a polymeric resin material such as polyethylene, is protected against the rigors of installation, by rocks, vultures, lightning, frost or Damage may occur due to dig-ins. Therefore, the underlying shielding tape may be exposed to subsurface water or salt water, where it may become corroded and corroded. When the outer jacket of such cables is formed from a polymeric resin material, the jacket does not adhere well to bare metal shield tape. The outer plastic jacket is known to slide over the shielding tape and form a folded shoulder when the cable is pulled out of the duct or placed in the groove. It is known that shielding tapes can become kinked, curled or twisted during installation, resulting in tape fatigue, and in extreme cases, mechanical bending stress can cause the tape to fail. To improve the corrosion resistance of bare metal shielding tape, one or both sides of the metal strip may be coated with a special adhesive polyethylene film as taught in U.S. Pat. Nos. 3,233,036 and 3,795,540. I can do it. Such shielding tapes are widely used in the manufacture of power and communication cables. The adhesive polyethylene used in this film contains reactive carboxyl groups that have the ability to form a strong adhesion to the metal strip and also to the overlying polyethylene jacket. The metal component of such shielding tapes provides electrostatic shielding and mechanical strength to the cable, and the polymeric resin material coating, such as ethylene acrylic acid (EAA) copolymer coating, provides the metal component with adhesion, sealing properties and corrosion resistance. . Metal strips, such as aluminum, protected by an adhesive polyethylene film usually have a greater corrosion resistance. When extruding a polyethylene jacket onto a metal strip coated with an adhesive polyethylene film,
The heat from the semi-molten polyethylene jacket causes the film coated metal strip to adhere to the jacket, forming an integral component that combines the strength of the metal strip with the elongation and fatigue resistance of the polyethylene jacket component. Such cable constructions are referred to in the industry as "bonded jacket" cable designs. If the heat applied to the jacket-forming polyethylene is high enough, the shielding tape becomes hot enough that the seams of the overlapping portions of the shielding tape adhere to each other, resulting in the formation of a sealed tube around the cable core. . "Glued jacket" cables with sealed seams have improved resistance to moisture infiltration into the cable core. This cable construction has been shown to have the greater mechanical strength required to resist kinking and fatigue failure of the shielding tape resulting from repeated cable bending or bending during erection or bending stress during erection. It was done. Additionally, stresses caused by temperature cycling under severe conditions are reduced. Plastic coatings provide some protection to the metal from corrosion by limiting the area where corrosion can occur and by preventing contact of the metal with water or salt water. The coating must be firmly adhered to the metal in order to resist a significant degree of delamination when exposed to the mechanical forces exerted by corrosive water and the formation of bulky metal corrosion products; Corrosion attack paths to the exposed metal edges of the shielding tape are restricted. However, a recent examination of some commercially available cables using polymeric resin material coated shielding tapes, which are representative of the prior art, shows that the coating on such tapes has been damaged during cable manufacturing and has caused damage to the surface of the metal strip. was found to expose numerous corrodable bare spots. More specifically, during cable manufacturing, when a polyethylene jacket is extruded onto a plastic-coated shielding tape, the heat from the molten polyethylene jacket softens or melts the polymeric resin material coating, resulting in the jacket adhesion and sealing. Give a seam. While the sheathing is in this softened or molten state, the sheathing may be affected by smooth, corrugated or embossed conductor jackets, tape seams, binder tapes and/or the weight of the conductor itself. The metal strip undergoes penetration or abrasion, exposing a number of bare spots on the surface of the metal strip that can be corroded. As a result, the corrosion rate at the damaged point is accelerated due to the unfavorable ratio of anodic and cathodic areas of bare metal and coated metal. Additionally, the corrosion will spread between damaged locations, permanently destroying the longitudinal continuity of the shielding tape and eventually rendering the cable unusable. Since telephone cables are expected to have a long service life,
Corrosion of shielding tapes, which can lead to premature cable failure, is indeed a significant technical and financial problem for the telephone and cable industry. The problem of coating damage was not recognized prior to the present invention because the industry was preoccupied with other major problems. One such problem has been the need to develop thermal barrier materials to protect cable cores from thermal damage. Another problem has been with the introduction of fully filled telephone cable designs in which the cable core is filled with a greasy compound to prevent water ingress and migration. Bare spots that can be corroded can occur on both sides of the shielded cable, but the problem is concentrated on the protruding corrugated surfaces of the shielding tape that expose bare metal and/or abrasion damage that is placed towards the conductors. This is particularly important when using corrugated metal bodies. A corrosive attack of this type on a peripherally concentrated damage area of the corrugated metal strip would quickly destroy the longitudinal electrical function of the shielding tape. In order to maintain prior art standards for controlling corrosion to the edges of the shielding tape, penetration of the plastic coating and ( or) a new recognition of the need for wear resistance. Although the known prior art is not directly related to overcoming the above problems, the following prior art patents mentioned below and specifically mentioned in Table 1 describe the closest known prior art in plastic coated shielding tape technology. U.S. Pat. No. 3,586,756 and U.S. Pat.
Specification No. 3950605 (Examples 3 and 6 - Table 1) states:
A shielding tape is disclosed that consists of a metal strip having an adhesive polymer coating applied to at least one side. However, these prior patents do not provide a deformation resistant layer of a polymeric resin material composition having a deformation temperature of at least 130°C, as discussed later in the text. The coating on such a tape would deform during cable manufacture, exposing a number of bare spots on the surface of the metal strip that could be corroded. U.S. Pat. No. 350,778 (Example 4 - Table 1) teaches that layers of a copolymer, e.g. A shielding tape is taught consisting of a metal foil with one layer adhered to it. However, there is no teaching or suggestion in U.S. Pat. No. 3,507,978 about the damage problem overcome by the present invention, and a review of commercially available cables with such shielding tapes shows that It has been found that under current cable manufacturing and use conditions, penetration and/or abrasion of the high density polyethylene layer occurs. US Pat. No. 3,379,824 (Example 8 - Table 1) teaches a three-layer shielding tape with an aluminum foil laminated between two polypropylene layers or between a polypropylene layer and a polyethylene terephthalate layer. Again, the damage problem overcome by the present invention is not taught or suggested. Additionally, although these plastic layers may be resistant to penetration and abrasion, they do not provide corrosion protection if a corrosive environment exists on the cable. This is especially true because both polypropylene and polyethylene terephthalate are highly inert and can only provide poor mechanical adhesion to metal strips based on frictional adhesion. Therefore, both the polypropylene layer and the polyethylene tereftate layer will easily delaminate when exposed to corrosive conditions and mechanical forces exerted by metal corrosion products. U.S. Pat. No. 3,325,589 (Examples 9-11 - Table 1) includes an adhesive layer directly adjacent to the metal strip and also a Mylar or polypropylene layer on one side of the metal strip. A bonded plastic coated shielding tape is disclosed. Such shielding tapes were subjected to cable manufacturing simulation conditions and experimental corrosion tests. It was found that the tape did not provide satisfactory corrosion resistance to the metal, ie the path of corrosion attack was not confined to the exposed metal edges. The adhesive layer deformed due to the pressure experienced through the polypropylene or mylar layer, resulting in bare aluminum spots being exposed. (is a registered trademark). After subjecting the cable to a standard corrosion test with sodium hydroxide as described later in the text, the adhesive layer and polypropylene (PP)
Alternatively, NaOH infiltrated between the mylar layers, causing corrosion to occur in these bare areas. US Pat. No. 3,790,694 (Example 8 - Table 1) discloses a metal strip with a polypropylene layer adhered with an adhesive. This patent does not specify the use of any particular adhesive. Since ethylene acrylic acid (EAA) copolymers are the most well-known metal adhesives in the industry today, a shielding tape made according to the teachings of this patent would provide the same results as U.S. Pat. No. 3,325,589. It turns out that there is something. This patent teaches gluing the jacket, screen and composite tape together during extrusion of the cable jacket. It has been found that because the thermoplastic coating on the screen and composite tape must be above its melting point for adhesion to occur, the coating is inherently damaged. Therefore, this prior art patent also did not recognize the problem of coating damage on shield tapes. U.S. Pat. Nos. 3,325,589 and 3,790,694 each relate to heat resistant core jackets (thermal barriers) and well-filled cables. US Pat. No. 3,321,572 (Example 13 - Table 1) and US Pat. No. 3,622,683 (Example 8 - Table 1)
discloses, inter alia, a shielding tape capable of resisting shaping at elevated temperatures consisting of a metallic body to which a coating of polymeric resin material is adhered on at least one side. However, it has been found that these shielding tapes do not meet the adhesive core requirements of the present invention. It has been found that with these tapes, the path of corrosion attack is not limited to the exposed edges of the metal strip due to the penetration of corrosive elements between the polymeric coating and the metal strip. U.S. Pat. No. 3,484,539 teaches adhering a heat-sealable layer, such as polyvinyl chloride, to a polymeric layer that can resist deformation at cable forming temperatures. However, the patented polymer layer that adheres the heat-sealable layer does not "tightly adhere" to the metal strip and is therefore susceptible to liquid intrusion, which can cause corrosion if the cable jacket is damaged. Therefore, it cannot escape corrosive attack. None of the prior art patents mentioned above teach or suggest that a deformation resistant layer can be used in the shielding tape to prevent damage to the protective coating during cable manufacture, installation, or use. Furthermore, none of the polymer coatings on shielding tapes disclosed in prior patents require the adhesion or adhesion of the present invention to provide satisfactory corrosion resistance to the shielding tape by limiting the corrosion attack path to the exposed metal edges. Does not meet deformation resistance requirements. "Glued jacket" cables have improved resistance to moisture infiltration into the cable cores and greater mechanical strength necessary to withstand repeated bending of the cable, but during cable termination and splicing. encounter a problem. More particularly, it is cumbersome to separate the jacket and shielding tape in order to make electrical connections to the shielding tape. It has been found that although it is possible to terminate and splice a "glued jacket" without separating the jacket and shield loop, the electrical connection properties are not as good as if the jacket were removed. More particularly, it is known that the electrical properties of connections to shielding tapes are less variable over time than connections of electrical cables to shielding tapes and adhesive jackets. The present invention is an improved corrosion resistant cable shielding tape comprising a metal strip having a deformation resistant layer of a polymeric resin material having a deformation temperature of at least about 130 DEG C. firmly adhered to at least one side of the metal strip. In other embodiments, a second deformation resistant layer of polymeric resin material and/or other layers are included in the shielding tape to provide a multilayer structure with a desired combination of functional characteristics. For example, if desired, a deformation resistant layer of a polymeric resin material is clamped onto both sides of the metal strip to provide penetration and/or abrasion resistance on both sides of the shielding tape. In other embodiments, if direct adhesion of the deformation resistant layer is not sufficient to provide sufficient corrosion protection to the metal strip, a layer having good adhesive properties to both the metal strip and the deformation resistant layer may be used. The deformation resistant layer is clamped to the metal strip using an adhesive layer of coalescent resin material. In another embodiment, a heat sealing layer of a thermoplastic polymeric resin material is included in the shielding tape of the present invention to provide a hermetically sealable shielding seam in the cable structure and between the cable shielding tape and the outer plastic of the cable. Good adhesion is provided. In other embodiments, an adhesive/heat sealing layer of a thermoplastic polymeric resin material having good metal adhesion and heat sealing properties is adhesively bonded directly to one or the opposite side of the metal strip. The bonding layer of the polymeric resin material described above has high electrical resistivity, high chemical and water resistance and very good adhesion to metal strips, thus withstanding the rigors of the manufacturing process and during use. Able to resist penetration and/or wear without delamination in corrosive environments. The shielding tape of the present invention meets both adhesion or adhesion requirements and deformation resistance requirements to provide satisfactory corrosion protection to the shielding tape by confining the path of corrosion attack to the exposed metal edges of the metal strip. It is necessary to satisfy the following. The present invention also provides a cable shielding tape to which the outer jacket is firmly bonded, the jacket being easily removed for easy splicing and grounding processes, and the jacket having a tightly bonded adhesive layer. Corrosion protection is provided in all areas of such shielding tapes by having the jacket removed so that it remains on the metal components of the tape after removal of the jacket. More particularly, such shielding tapes have a stronger adhesion between the metal strip and the adhesive layer firmly bonded thereto than the interlayer adhesion of other firmly bonded layers of polymeric resin material. By judicious selection of the type and proportion of the polymeric composition for the deformation-resistant layer, the adhesion of the deformation-resistant layer to the adjacent layer of polymeric resin material is weaker than the adhesion of the adhesive layer to the metal strip. be done. The interlayer bond needs to be able to resist peeling under normal conditions of use, but will separate from the metal strip before peeling of the adhesive layer. More specifically, as used herein, "strip" refers to a relatively thin layer of any metal that has good electrical or mechanical properties useful in power and communication cables. In this text, "securely bonded" means that the deformation-resistant layer is indirectly chemically and/or mechanically bonded to the metal strip using an adhesive layer. By directly gluing the adhesive/heat sealing layer, the deformation resistant layer and the adhesive/heat/sealing layer are less likely to peel off from the metal strip when exposed to corrosive conditions and mechanical forces exerted by metal corrosion products. This is meant to limit the path of corrosion attack to the exposed metal edges of the shielding tape. By "adhesive layer" herein is meant a layer of polymeric resin material that has good adhesive properties for metal strips and deformation-resistant layers and for plastic jackets of electrical cables. "Thermosealing layer" means a layer having a sealing temperature of 1°C or less, preferably 110°C or less, which readily provides a seal to itself or to other polymeric resin materials, such as those forming the outer plastic jacket of the cable. means a layer of thermoplastic polymeric resin material: "Adhesive/heat sealing layer" means a layer of thermoplastic polymeric resin material having both good metal adhesion and heat sealing properties for adhesive and heat sealing layers that adhere to metal strips; means. "Deformation-resistant layer" means a layer of polymeric resin material that substantially resists penetration and/or abrasion at deformation temperatures of at least about 130°C and pressures normally associated with cable manufacture, erection and/or use; means. An improved cable suitable for use in power delivery or communications can be constructed using the improved corrosion resistant cable shielding tape described above. Such cables consist of at least one insulated conductor core, a shield of improved corrosion resistant cable shield tape surrounding and surrounding the core, and an outer plastic jacket surrounding the tape. The deformation-resistant layer of shielding tape can be placed in the direction of the conductor, in the direction of the outer jacket, or in both directions to overcome penetration and/or wear marks during manufacture and/or use of the cable. The invention will be further explained with reference to the accompanying drawings. Like letters in the drawings indicate corresponding materials and parts. Referring to the drawings, FIG. 1 shows a deformation-resistant layer 14 formed on one side of a metal strip 12 from a polymeric resin material, such as a blend of 50% by weight polypropylene and 50% by weight ethylene/acrylic acid copolymer. An improved corrosion-resistant cable shielding tape 10 is shown, which is made by firmly adhering. To provide corrosion protection to the metal strip 12, the shielding tape 10 is used on cable structures having a plastic outer jacket formed from an adhesive composition that firmly adheres to the metal strip 12 on the opposite side of the layer 14. Should. FIG. 2 shows a deformation-resistant layer 2 which is the same as layer 14 in FIG.
4 is shown in a modified cable shielding tape 20 formed by firmly adhering a metal strip 12. Band 1
The layer 25 that is firmly adhered to the opposite side of the layer 2 is the layer 24.
The deformation-resistant layer may be the same as or an adhesive formed from an ethylene/acrylic acid copolymer/
It may also be a heat sealing layer. Figure 3 shows another modified cable shield tape 3.
Indicates 0. The metal strip 12 has a deformation-resistant layer 3, identical to the layer 14 of FIG. 1, firmly glued to one side thereof.
4 and a heat seal layer 36 formed from low density polyethylene adhered to layer 34. In another embodiment, layer 36 can be a deformation resistant layer formed of a material such as nylon that does not adhere directly to metal strip 12 with sufficient adhesion to provide corrosion protection; 34 can be an adhesive layer formed of a material such as an ethylene/acrylic acid copolymer. Similar to the shielding tape 10 of FIG. 1, the shielding tape 30 should be used in cable structures having a plastic outer jacket formed of an adhesive composition to ensure corrosion protection for the metal strip 12. . Figure 4 shows another modified cable shield tape 4.
Indicates 0. There are four possible configurations of shielding tape 40 that are useful according to the present invention. Layer 45 can be the same deformation resistant layer as layer 14 of FIG. 1 for two of the possible structures, or the same adhesive layer as layer 25 of FIG. 2 for the other two structures. Agent/
It can be a heat sealing layer. Layer 44 can be the same deformation resistant layer as layer 14 of FIG. 1 if it is directly adhesively bonded to metal strip 12, or layer 36 of FIG. 3 is not directly adhesively bonded to metal strip 12. An adhesive layer formed of an ethylene/acrylic acid copolymer used to securely adhere the same deformation-resistant layer 46 may be used. When layer 44 is a deformation-resistant layer tightly adhered to metal strip 12, layer 46 is layer 36 of FIG.
Advantageously, the same heat-sealing layer. Figure 5 shows another modified cable shield tape 5.
Indicates 0. Three possible configurations of tape 50 are valid according to the invention. First, the metal strip 12
The same two deformation resistant layers 56 and 57 as layer 36 of FIG.
Strip 1 with the same adhesive layers 54 and 55 as in 4.
It can be firmly attached to 2. Second,
The remaining two possible constructions include a deformation-resistant layer 5 similar to layer 14 in FIG.
5 and can have a heat sealing layer 57 similar to layer 36 of FIG. 3 adhered to layer 55. On the opposite side of the metal strip 12 is a deformation resistant layer 54 identical to layer 14 of FIG. 1 bonded directly to the strip 12 and a heat sealing layer 56 identical to layer 36 of FIG. There is also a deformation resistant layer 56, which is similar to layer 36 of FIG. It can be firmly attached. Figure 6 shows another modified cable shield tape 60
shows. The deformation resistant layer 36, which is the same as layer 36 of FIG. 3 but not directly adhesively bonded to the metal strip 12, is firmly bonded to the strip 12 by the same adhesive layer 64 as layer 34 of FIG. A heat seal layer 68 formed from an ethylene/acrylic acid copolymer is adhered to layer 66. Like shielding tapes 10 and 30, shielding tape 60 should be used in cable structures having plastic outer jackets formed of adhesive compositions to ensure corrosion protection for metal strip 12. FIG. 7 shows another modified cable shield 70. Adhesive layer 74, deformation resistant layer 76 and heat seal layer 78 are similar to the corresponding layer 64 seen in FIG.
Same as 66 and 68. Layer 75 can be the same deformation resistant layer as layer 14 of FIG.
It can be the same adhesive/heat seal layer as layer 25 in the figure. Figure 8 shows another modified cable shield tape 8.
Indicates 0. Adhesive layer 84, deformation resistant layer 86 and heat seal layer 88 are similar to corresponding layer 6 found in FIG.
4, 66 and 68. On the opposite side of the metal strip 12 there is a deformation-resistant layer 85 identical to the layer 14 of FIG.
7 may be present, or there may be a deformation-resistant layer 87 similar to layer 36 of FIG.
It may be firmly adhered to the strip-like body 12 using the same adhesive layer 85 as described above. FIG. 9 shows the final modified cable shielding tape 90. Adhesive layers 94 and 95, deformation resistant layers 96 and 97, and heat seal layers 98 and 99 are the same as corresponding layers 64, 66 and 68 found in FIG. Referring to FIGS. 10 and 11, a typical three-conductor power cable 100 and multi-pair telegraph cable 110 are shown. power cable 10
0 has a low resistance metal core 101 which can be solid or stranded, the cores are typically formed of copper or aluminum, and each is typically insulated with an extruded plastic cover 102 of, for example, polyvinyl chloride polyethylene or rubber. ing. Space fillers, such as natural fibers or foamed plastics10
3 may be used to provide a substantially circular core assembly enclosed within a shielding tape 104 formed from any one of the shielding tape structures shown in FIGS. 1-9. The shielding tape 104 is preferably a tube folded longitudinally with overlapping seams to provide a hermetic seal by heat sealing the plastic sheathing of the shielding tape at the overlapping seams during cable manufacture. The outer plastic jacket 105, which is usually extruded polyethylene containing stabilizers and carbon black, is attached to the shielding tape 1.
04 is advantageous. Communication cable 1
Numeral pairs of insulated conductors 111 (for example, plastic-coated copper wire) are bundled together in a plastic core sheath 112 of polypropylene or polyethylene terephthalate, which is secured with a binder tape 113. Consisting of This bundle is surrounded by shielding tape 114 formed from any one of the shielding tape structures shown in FIGS. 1-9. Similar to the shield tape 104 of the power cable 100, the shield tape 1
Preferably, 14 is a longitudinally folded tube having a hermetically shielded overlap seam. An outer plastic jacket 115, preferably of polyethylene, covers the shielding tape 11.
Advantageously, it is extruded onto a tape and adhered to the tape. The metal strip used according to the invention has a
It can have a thickness of 25 mils, more preferably 2 to 15 mils. Metal strips are, for example, aluminum, aluminum alloys, alloy-clad aluminum, surface-modified copper, bronze, steel, tin-free steel, tin-plated steel, aluminized steel.
steel), stainless steel, surface-modified copper-clad stainless steel, turn-plate steel, givenized steel, chromium or chromium-treated steel, lead, magnesium or tin. These metals can be surface treated or provided with surface conversion coatings. The deformation resistant layer used in accordance with the present invention can have a thickness of 0.5 to 15 mils, more preferably 0.5 to 2.0 mils. Advantageously, the deformation-resistant layer comprises any polymeric resin material, such as at least 30% by weight, which provides a layer deformation temperature of at least about 132°C.
Mixtures of polypropylene with low or high density polyethylene, including polypropylene, mixtures with nylon, nylon, saran (vinylidene chloride polymers or copolymers of vinylidene chloride with small amounts of other unsaturated compounds) I can do it. The adhesive layer is between 0.1 and 10 mils, preferably between 0.3 and 10 mils.
It can have a thickness of 2.5 mils. Such a layer can be formed from any thermoplastic polymeric resin material that will tenaciously adhere the deformation resistant layer to the metal strip. Copolymers of ethylene and ethylenically unsaturated carboxylic acids readily form strong adhesive bonds with aluminum and are therefore preferred for achieving the advantageous results of the present invention. Adhesive polymers advantageously used in the present invention are normally solid thermoplastic polymers of ethylene modified with monomers having reactive carboxylic acid groups, in particular a major proportion of ethylene and a minor proportion, generally 30 to 30, preferably 2 to 20
% by weight of an ethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer. Specific examples of such suitable ethylenically unsaturated carboxylic acids (including mono- and polyprotic acids, acid anhydrides, and partial esters of polyprotic acids) include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid,
fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, maleic anhydride, monomethyl maleate, monoethyl maleate, monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, tripropylene glycol monomethyl ether acid maleate or ethylene glycol monophenyl ether acid maleate. Carboxylic acid monomers include 2,β-ethylenically unsaturated mono- and polycarboxylic acids and acid anhydrides having 3 to 8 carbon atoms per molecule and in which the acid moiety contains at least one carboxylic acid group and Preference is given to choosing from partial esters of such polycarboxylic acids in which the alcohol moiety has from 1 to 20 carbon atoms.
The copolymer can consist essentially of ethylene and one or more of the above ethylenically unsaturated hydrochloric acid monomers, or may contain small amounts of other monomers that can be copolymerized with ethylene. I can do it. For example, the copolymer can contain esters of acrylic acid, such as ethyl acrylate, or other copolymerizable monomers, such as vinyl acetate. The comonomers can be combined into the copolymer in any manner, such as as a random copolymer, as a block or continuous copolymer, or as a graft copolymer. These types of materials and methods of making them are readily known in the art. Also, ionomers such as those sold under the trade name Surlyn can be used as the adhesive layer. Advantageously, the heat seal layer has a thickness of 0.1 to 10 mils, preferably 0.3 to 1 mil. The heat seal layer can be formed from, for example, low or high density polyethylene, ethylene/ethylene acrylate copolymers, ethylene/vinyl acetate copolymers, carboxyl-modified ethylene polymers, or blends thereof. The adhesive/heat seal layer can have a thickness of 0.1 to 10 mils, more preferably 1 to 3 mils. The adhesive/thermal seal layer can be formed from, for example, a carboxyl-modified olefin polymer, an ionic olefin polymer, a blend of carboxyl-modified olefin polymers, or a blend of ionic olefin polymers. The resistance to deformation of a layer of polymeric resin material is commonly tested using a penetrometer. However, known penetrometers are designed for 60 to 125 mil (1.52 to 3.17 mm) thick coatings (consisting of one or more layers of synthetic resin material) and the data obtained therefrom are does not apply to the coating thickness for cable shielding tapes or the temperatures and pressures associated with cable manufacture or use. Therefore, a special penetration test is used to evaluate the ability of relatively thin coatings, ie coatings 10 mils (0.254 mm) thick or less, on plastic ground metal to resist deformation at elevated temperatures. developed. The special penetrometer consists of a circular ring machined onto a metal block weighing 1.68 kg. The ring has an outer diameter
It has a thickness of 38.1 mm and 25 mils. The cut end of the ring that contacts the coated shield tape sample is rounded to a 0.79 mm radius and applies a pressure of 35 pounds per square inch (24.6 g/mm 2 ) to the sample. The test method involves placing a sample of shielding tape on a base, such as a metal plate, and then positioning a special penetrometer over the sample to bring the ring into contact with the coating on the sample. An electrical circuit opened for coating is connected between the penetrometer and the metal strip of the sample. The entire assembly was then heated to 218°C.
The test coating temperature is increased at a rate of approximately 10°C/min by placing it in a preheated circulating air oven. Once the ring has penetrated the sheath, the electrical circuit is completed, recording the temperature of the sheath as measured by a thermocouple or other means. This temperature is the deformation temperature of the coating to be tested. The conditions of this test were found to correlate well with the temperatures and pressures associated with cable manufacture and/or use. It has been found that the deformation resistant layer needs to have a deformation temperature of at least about 130°C, preferably at least about 138°C and higher to resist the temperatures and pressures normally associated with cable manufacture and/or use. It was done. The degree of adhesion between the plastic layers and between the metal strips of the shielding tape of the present invention, which meets the requirement of being "tightly bonded" to the plastic layer, is determined by immersing the tape sample in deionized water maintained at 70°C for 7 days. It is necessary to have a value of at least about 1 Kg/2.54 cm tape width, preferably at least about 2 Kg/2.54 cm tape width. The degree of adhesion is
Plastic coating material 6 inches wide x 6 inches long x 60 mm thick using the same method described in USDA Rural Electrification Administration (REA) Specification PE-2000. Mil (15.24cm
*15.24cm:3.175cm) Measurement is performed by making a molded product. A sheet of shielding tape of the same size (6 inches x 6 inches) was placed on top of the molded article. A strip of 1 mil thick polyester film is placed between the shielding tape and the jacketing material molding without adhering to one end of the jacketing material to form a "tab" for use in a tensile strength tester. did. The shielding tape was connected to the molded article using a compression molding pressure and a molding temperature of 190°C. The molded article was 300 pounds per square inch (0.2 Kg/mm 2 ). The heating cycle was as follows: 3 minutes to reach temperature without pressure; 2 minutes under pressure; and 5 minutes to cool to room temperature, after preparing the shielding tape/jacket material laminate, bonding. Test 1 inch (25.4 cm) wide samples were cut on a sample cutter. The specimens were placed on a tensile test and tested for adhesive strength as follows: the unbonded part of the shielding tape was folded back 180°; the shielding tape was in the upper jaw and the molding of jacketing material was in the lower jaw. The specimen was placed in a tensile tester; a rigid metal plate was placed after the molding to maintain a peel angle of 180°; and the jacketing material was then shielded from the rigid molding at a crosshead speed of 5 in/min. The tape was separated. The force required to separate the shield tape from the molded article was recorded as the R degree of adhesive strength. Separation can occur at the metal strip/plastic layer interface, the plastic layer/plastic layer interface, or the plastic layer/jacketing material interface. Several plastic-coated aluminum shielding tapes were made and tested for corrosion resistance. More specifically, test samples of shielding tape measuring 5.08 cm by 5.08 cm were first subjected to a simulated jacketing test as described below and then immersed in normal sodium hydroxide (1N NaOH) solution for 24 hours. During the simulated jacket coating test, damage to the plastic coating resulted in corrosion of bare aluminum spots on the exposed shielding tape surface. The number of easily visible corrosion points on the test sample of shielding tape was counted and recorded as the corrosion damage index. An index of 0 indicates that there are no corrosion points, and a certain number indicates the number of corrosion points that can be calculated for the sample. Shielding tapes with poor adhesion to the plastic coating gave total dissipation of the metal, often accompanied by peeling of the coating. The simulated jacket jacket test was designed to mimic the temperatures and pressures typically encountered within a cable during and after jacketing operations to study the effects of the jacket on the cable components. The test is particularly well suited for studying the effects of temperature and pressure conditions on plastic coatings or plastic-coated shielding tapes. To perform this test, a cylindrical cross-section of a cable approximately 5.0 cm in length is transformed into a rectangular shape with a flat surface. The test is performed using the following method: approx.
A sample of molded jacket article measuring 8.08 x 8.08 cm and weighing 13 g and 100 mil (2.54 cm) thick was heated in an oven to 218°C; the jacketing material was removed from the oven after 6 to 7 minutes and the corrugated shield was formed within 5 seconds. A sample of tape (5.08 cm x 5.08 cm) was placed on top of the jacketing material; a corrugated core jacket of polyester film, a section of cable core having a generally rectangular shape and weighing 218 g, and a continuous 200 g weight. I carefully layered it on top of the shield tape;
And finally, the entire assembly was placed on a large aluminum block (weight 955 g) and allowed to cool while the temperature of the core jacket/shield interface was recorded by a thermocouple placed between the two. The aluminum block provides heat reduction and thus simulates a cooling bath placed downstream of the extruder head. The temperature-time relationships for the shield obtained in this test correlate with the temperature-time relationships obtained for cables containing multiple conductor pairs during jacket extrusion. (R.C. Mildner, P.C. Utdland, H.A. Walters & G.E.
Novel Form of Themal Barrier for
Communicatic Cadles, 14th International Wire and Cable Symposium, Atlantic City, New Jersey, 1965). The heat sealability of the coated film samples was measured by a special sealing test. Two specimens of 50.8 mm wide film are placed in contact with each other with a heat sealing device such as Sentinel Brand, Model 24AS or equivalent. Increase the temperature of the sealing rod from 88°C to a temperature sufficient to seal the films together by 5°C.
Increase by raising it step by step. The temperature at which the films seal to each other is recorded as the minimum seal temperature.
Seal rod stop time (seconds) is film thickness (mm)
26.25 times. The air pressure applied to the seal rod is 28
g/ mm2 . The effect of the "filler" on the cable core was determined by exposing the coating on both sides to a petroleum-derived jelly-like filler compound (Witco 5B) and a similar internal cable filler (Witco 4) at 115.5°C for 2 seconds. A sample of plastic-coated shielding tape was tested. After wiping clean the filler compound from the surface, the swelling ratio was calculated based on the amount of filler absorbed by the coating as follows: Subtract the initial weight of the coating from the weight of the exposed coating. , the difference was divided by the initial weight. this number
The swelling ratio was obtained by multiplying by 100 times. The results of this test are shown in the table. In the "Connector Stability" test, approximately 50mm x 150
Corrugations were applied to coated metal samples of mm. Two Griplok connectors were then attached to each longitudinal end of the sample. The initial resistance (in milliohms) was measured across the connector using a Kelvin bridge. Next, −40
Fifty temperature cycles ranging from °C to +60 °C were applied, each cycle lasting 8 hours, and the resistance was measured again. The results of these tests are shown in the table. In jacket adhesion strength and bending performance tests,
A length of corrugated body was used to fabricate a glued jacket gas tube onto the cable jacket attachment line. The laminate was oriented with the multilayer coated side in contact with the extruded jacket. Tube samples were then collected to measure jacket bond strength and bending performance. The results of these tests are shown in Table XII. Additional test methods were used as follows: 1 Physical properties of the coating were determined by ASTM D-638. 2 Elmendorf tear
Measured according to ASTMD-1922. 3 Melt index was measured according to ASTMD-1238. Representative examples of the invention are shown in the table along with deformation temperature and corrosion index tests. Examples were formed by extruding plastic layers, each approximately 1 mil thick, which were then laminated to a hot metal strip at approximately 190°C. Adhesive jacket cables, including these examples, were manufactured along commercial cable manufacturing lines under normal processing conditions. The deformation temperature was obtained using a penetrometer test for deformation resistance. Examples 5-8 in the table demonstrate the use of a three-component blend as the deformation-resistant layer. Example 9 establishes a lower limit of about 130° C. for the deformation temperature of polyethylene and polypropylene blends. Example 10 illustrates the use of an adhesive jacket to implement the use of single-sided coated metal according to FIGS. 1, 3, and 6. Examples 11-13 are comparative examples and were prepared according to the procedure of the present invention. However, the composition of the blend of the deformation resistant layer was chosen not to be sufficient to provide a deformation temperature of at least 130°C. Example 14 shows a functional example with copper. Since copper degrades EAA coatings in the presence of moisture, copper stabilizers
OABH (oxalate bis(benzylidene hydrazide))
was added to EAA. Example 15 shows the working example of using an ionomer (Surlyn 1652, 11% MAA) as the metal adhesive layer. Example 16 shows an example using an EAA-polyethylene blend as the metal adhesive layer. Examples 17-18 illustrate embodiments having Saran as the heat deformable layer. These structures are not shown in the figure. An adhesive layer of a blend or suitable polymer is used to securely bond the heat deformable layer to the metal. The basic structure is as follows: metal/
Adhesive layer/second adhesive layer/deformation resistant layer; metal/adhesive layer/second adhesive layer/deformation resistant layer/heat sealing layer (EVA); or metal/adhesive layer/second adhesive layer (Blend) Deformation resistant layer/Second adhesive layer (Blend)/Heat sealing layer. The table and comparative analysis demonstrate the damage caused to prior art plastic coated shielding chips as measured by the number of corrosion points calculated on a 25 cm 2 sample. It is also demonstrated that a deformation-resistant layer with a deformation temperature of at least about 130° C. and a firm adhesion are necessary to prevent the occurrence of bare spots on the tape surface and the associated corrosion potential. Table Examples 9-11 show that damage to low melting point coatings on metals can occur through the deformation resistant layer. Without a strong bond between the deformation layer and the metal adhesive layer, or the bond between the two being water sensitive, corrosion can occur to defects in the adhesive coating on the metal. Example 12 demonstrates the non-functionality of this patented structure for corrosion protection. Example 13 shows that it is necessary to firmly adhere the coating to the metal. The tables and tables show the initial bond strength and the bond strength after aging in 70° C. deionized water for 7 days. Two sets of numbers are shown in the table because during adhesive strength testing the multilayer coating does not necessarily fail at the interface of the immediately adjacent polymer layer with the metal. If the metal adhesion is stronger than the adhesion of the various polymer layers to each other, adhesive failure will occur at the weakest interface. (Example numbers refer to tables and table numbers showing detailed shielding tape constructions.) Whether bond strength refers to metal/polymer layer adhesion or polymer coating/polymer layer adhesion, the minimum bond strength is 1.0Kg/2.54cm. In the former case.
Corrosion resistance and mechanical performance may be insufficient below the minimum bond strength. In the latter case, below this minimum bond strength the ability to resist handling without peeling will be compromised. From the table, it can be seen that if the type and proportion of the polymer composition is properly selected, the polymer coating/polymer coating bond can maintain a minimum bond strength of 1.0 Kg/2.54 cm while maintaining a higher bond strength than other interlayer bonds of polymeric resin materials. It can be seen that strong adhesion between the metal strip and the adhesive layer is obtained. The tables and tables show that the multilayer coatings have improved ultimate tensile strength, elongation and tear strength compared to currently known technology. The example numbers refer only to the improved coated structures shown in the table and not to the coated metal structures. Tables and Tables show actual cable data when cables are made using some of the shielding tapes listed in Tables and Tables. The same example numbers have been used. The table shows that the improved coating of the present invention has increased resistance to the adverse effects of filling and filling compounds. This property is also advantageous in extending the service life of the filled cable. The table shows that connector stability against coated metals is improved with improved coatings. This is because the increase in resistance with respect to the initial value is smaller. Table XI shows that electrical breakdown strength and permeation resistance are improved with the new coating. The electrical strength of the new coating can be advantageously used in filled cable designs by eliminating the standard electrical barrier wrapped around the core. Reduced permeation rate can help improve corrosion resistance. The adhesion strengths in Table XII reflect the level of interlayer adhesion of multilayer samples. These adhesion values are shown in Conventional Technology Example 5 in the table.
It is about 1/2 of However, interlayer failure provides a means of controlling the level of adhesion between the polymer layer of the shielding tape and the jacket, i.e., creating a bond strong enough to provide good mechanical properties while facilitating jacket peeling for splicing. give. Furthermore, at least the adhesive layer of the multilayer coating remains on the metal strip to provide continuous corrosion protection. The bending performance values are surprising. This is because the multilayer sample showed bending performance equivalent to the control sample with 1/2 the bond strength. These results tend to suggest that bending performance requires fairly high jacket bond strength, but that the ability to relieve stress is perhaps more important. Multilayer films provide a means of stress relief through lower interlayer adhesion.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 充填心線
6 100pr、22AWG、 235 24.4 0

空気心線
[Table] Filled core wire
6 100pr, 22AWG, 235 24.4 0

air core wire

【表】 空気心線
[Table] Air core wire

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 (1) シールドに破壊を生じさせるのに必
[Table] (1) Necessary items to cause destruction to the shield

【表】 前述した詳細な説明から、本発明は電力からケ
ーブルおよび通信ケーブルのシールドとして使用
するのに適した改良された耐食性ケーブルシール
ドテープを提供する。 特に、本発明は金属帯状体の少なくとも1方側
に変形温度少なくとも約130℃の重合体樹脂物質
の耐変形性層をしつかり接着させてなる改良され
た耐食性ケーブルシールドテープにある。シール
ドテープは腐食攻撃通路を露出された金属端縁に
限定することによりシールドテープに満足な腐食
保護を与えるために接着性および耐変形性の両必
要条件を同時に満足しなければならない。 したがつて、重合体樹脂物質の耐変形性層はケ
ーブル製造および(または)使用に際して通常伴
う温度および圧力で金属帯状体を露出させる貫通
および(または)摩耗に抵抗しなければならな
い。 本発明はまた耐変形性層以外の重合体樹脂物質
層を包含し、それによつて望ましい機能特性の組
合せを有する多層構造を形成するプラスチツク被
覆ケーブルシールドテープを提供する。
From the foregoing detailed description, the present invention provides an improved corrosion resistant cable shielding tape suitable for use as a shield for power and communication cables. More particularly, the present invention is an improved corrosion resistant cable shielding tape comprising a deformation resistant layer of a polymeric resin material having a deformation temperature of at least about 130 DEG C. firmly adhered to at least one side of a metal strip. The shielding tape must satisfy both adhesion and deformation resistance requirements simultaneously in order to provide the shielding tape with satisfactory corrosion protection by limiting the corrosion attack path to the exposed metal edges. Therefore, the deformation-resistant layer of polymeric resin material must resist penetration and/or abrasion that exposes the metal strip at the temperatures and pressures normally associated with cable manufacture and/or use. The present invention also provides a plastic coated cable shielding tape that includes layers of polymeric resin material other than the deformation resistant layer, thereby forming a multilayer structure with a desirable combination of functional properties.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の原理により構成したプラスチ
ツク被覆金属シールドテープの部分断面図、第2
図ないし第9図は本発明の原理により構成した変
形プラスチツク被覆金属シールドテープを説明す
る部分断面図、第10図は3つの絶縁導体、プラ
スチツク被覆金属シールドおよび外側プラスチツ
クジヤケツトを有する典型的な電力ケーブルの断
面図、第11図は心線中の複数対絶縁導体、プラ
スチツク被覆金属シールドおよびプラスチツク外
側ジヤケツトを有する通信ケーブルの端部の切り
取り斜視図である。 10,20,30,40,50,60,70,
80,90…ケーブルシールドテープ、12…金
属帯状体、14,24,25,34,44,4
5,56,57,66,76,75,86,8
7,96,97…耐変形性層、36,46,5
6,68,78,88,98,99…熱シール
層、54,55,64,74,84,85,9
4,95…接着剤層、100…電力ケーブル、1
01…導体、102…プラスチツクカバー、10
3…充填剤、104…シールドテープ、105…
ジヤケツト、110…通信ケーブル、111…導
体、112…外被、113…結合剤テープ、11
4…シールドテープ、115…ジヤケツト。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a plastic-coated metal shielding tape constructed according to the principles of the present invention; FIG.
9-9 are partial cross-sectional views illustrating a modified plastic-covered metal shielding tape constructed in accordance with the principles of the present invention; FIG. 10 is a typical power supply having three insulated conductors, a plastic-covered metal shield and an outer plastic jacket. Cable Cross-Section Figure 11 is a cut away perspective view of the end of a communications cable having multiple pairs of insulated conductors in the core, a plastic-covered metal shield, and a plastic outer jacket. 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70,
80, 90... Cable shield tape, 12... Metal strip, 14, 24, 25, 34, 44, 4
5, 56, 57, 66, 76, 75, 86, 8
7,96,97...Deformation resistant layer, 36,46,5
6, 68, 78, 88, 98, 99... Heat seal layer, 54, 55, 64, 74, 84, 85, 9
4,95...adhesive layer, 100...power cable, 1
01...Conductor, 102...Plastic cover, 10
3... Filler, 104... Shield tape, 105...
Jacket, 110...Communication cable, 111...Conductor, 112...Sheath, 113...Binder tape, 11
4... Shield tape, 115... Jacket.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 耐食性ケーブルシールドテープにおいて、 重量で98〜80%のエチレンと2〜20%のエチ
レン系不飽和カルポン酸との共重合体の層; 該共重合体とポリエチレンとの混合物の層; 該共重合体の層と、エチレン/酢酸ビニル共
重合体の層又は該共重合体とエチレン/酢酸ビ
ニル共重合体との混合物の層;および アイオノマーの層からなる群から選択された
接着剤の層を少なくとも一方の側に直接付着さ
せた金属帯状体と、 前記接着剤の少なくとも一つに接着させた少
なくとも130℃の変形温度を有する耐変形性層
で、少なくとも30重量%のポリプロピレンを含
むポリプロピレンと高又は低密度ポリエチレン
との混合物と;ナイロンと;塩化ビニリデン重
合体又は塩化ビニリデンと少量の他の不飽和化
合物との共重合体;とからなる群から選択され
た化合物からなる耐変形性層と、 もし必要なら、前記耐変形性層の少なくとも
一方の側に接着された熱シール層及び(又は)
金属帯状体の耐変形性層がある側とは反対側に
接着された接着剤/熱シール層、 とからなる耐食性ケーブルシールドテープ。
[Claims] 1. A corrosion-resistant cable shielding tape comprising: a layer of a copolymer of 98 to 80% ethylene and 2 to 20% ethylenically unsaturated carboxylic acid by weight; a mixture of the copolymer and polyethylene; a layer of the copolymer and a layer of an ethylene/vinyl acetate copolymer or a layer of a mixture of the copolymer and an ethylene/vinyl acetate copolymer; and a layer of an ionomer. a metal strip with a layer of adhesive directly adhered to at least one side; and a deformation-resistant layer with a deformation temperature of at least 130° C. adhered to at least one of said adhesives, comprising at least 30% by weight of polypropylene. nylon; vinylidene chloride polymers or copolymers of vinylidene chloride and small amounts of other unsaturated compounds; a deformable layer and, if necessary, a heat sealing layer adhered to at least one side of said deformable layer and/or
A corrosion-resistant cable shielding tape consisting of an adhesive/heat sealing layer bonded to the opposite side of a metal strip from the side with the deformation-resistant layer.
JP59173092A 1976-04-05 1984-08-20 Corrosion resistant cable shield tape Granted JPS6095813A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52151882A (en) * 1976-04-05 1977-12-16 Dow Chemical Co Corrosionnproof cable shield tape

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