JPS5919109A - 鉛ラミネ−トテ−プの接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉛又は鉛合金の箔の片面又は両面にプラスチ
ックフィルムを積層した鉛うミネートテーグの接続方法
に関し特に鉛ラミネートテープによる遮水及び／又は耐
薬性電気ケーブル製造時の鉛ラミネートテープの接続方
法に関する。

一般に、使用電圧が３．３００Ｖ以上の高電圧用ゴム・
グラスチック電力り°−プルは導体上に内部半導電層、
架橋ポリエチレン絶縁体層、外部半導電層、銅テープな
どによる静電遮蔽層及び塩化ビニル樹脂などによる保護
シニスがこれらの順に設けられた構造をしている。

かかる構造の電カケープルにあっては、保護シースがケ
ーブル内部への水の浸入を完全に遮断するということは
困難であり、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ゴムなど
の保護シースでは徐々に水分が内部に浸入するものであ
る。

こうして保護シースに徐々に浸入した水分はケーブルコ
アに達し、遂には外部半導電層さらに絶縁体層中に拡散
し、これによシ絶縁体層中にいわゆる水トリーなどを発
生させその結果、電カケープルの絶縁性能などの電気特
性を低下させる重大な原因になっていた。

まだ、高圧電カケ−プルの場合に限らず、低圧電カケ−
プル及び各種信号用の通信ケーブルにあっても、石油化
学工場などに布設する電気ケーブルは、ベンゼン、キシ
レン、油、化学薬品等で汚染された土壌中に布設されて
使用されるので、保護シースはこれら汚染物質によって
著しく侵されるため、遮水と同様に耐薬品性の電気ケー
ブルが求められていた。

このため、本発明者は水分、汚染物質がケーブルコア内
に侵入するのを防止することができる遮水・耐薬品性電
気ケーブルを提案し、多大の成果を納めている。すなわ
ち、ケーブルコア上に鉛−グラスチックラミネートテー
プ（鉛ラミラードテープとも称されている）を縦添え配
置するか、あるいは保護シース内面に鉛うミネートテー
グを縦添え配置する多数の改良構造の電気ケーブルを提
案し、多大の成果を納めている。

ところで、この鉛うミネートデープはケーブル重量の軽
減及びコスト低減のために鉛箔の厚さが０．０２　〜０
．１咽と極めて薄いものが使用されている。また鉛うミ
ネートテーフ０をケーブルコアに縦添えした後、その縦
添え仕せ目を気密に接合するために、鉛テープの片面又
は両面に熱可塑性プラスチックフィルム（厚さ００２〜
０．５　ｔｒａｍ　）をラミネートしており、合せ目接
合時に熱融着ができるようにしている。

近年、ますます長尺のり°−プルが要求されるようにな
り、単長すなわち一連続の鉛うミネートテーグでは長尺
化したケーブルを製造するには短か過ぎて途中で別の新
しい鉛うミネートテーノ０と接続しなければならなくな
った。

これまで、鉛ラミネートテープの接続法としては次の方
法がとられてきた。

（１）重ね合せ熱融着法（ヒートシール法）鉛うミネー
トテーノの接続端部相互を爪ね合せ、積層プラスチック
の溶融点以上にその部分を加熱加圧して熱融着させる方
法であり、接続は簡便であるが、グラスグーツクにょる
熱融着であり、鉛相互の直接接合でないため完全な遮水
が期待できず、また鉛相互の電気的接続が得られないと
いう致命的な欠点を有する。

（２）　　−・ンダ接続法 鉛ラミネートテープのシラスチック層を剥離し、鉛テー
プ相互をハンダで接合した後、ゾラスチ、り層相互を熱
融着する方法であフ、鉛相互の接合であるため遮水性及
び電気的接続の両方が得られる。しかし−・ンダの融点
以上に温度を上げるため鉛テープの金属結晶組織が粗大
化し、強度、疲労特性等が低下する。さらに、鉛テープ
の界面に−・ンダが入るため、接続部の厚さが肥大とな
り同時にこの部分の可撓性が著しく低下し、しかも・・
ンダは鋳造組織であシ脆いなどのため種々の応力歪がこ
の部分に集中しやすくケーブル製造上及びケーブル布設
上接続部の破断、損傷を受ける欠点がある。

本発明は、かかる欠点に鑑みてなされたものであり、低
強度の鉛うミネートテーゾ相互の接続に当り、−・ンダ
を使用せずに、鉛相互の強力な直接接合が得られる簡便
で信頼性の高い接続法を提供することを目的としたもの
である。

すなわち、本発明は、鉛箔の片面又は両面にプラスチッ
クフィルムが積層された鉛うミネートテーグ相互を接続
するに際し、プラスチックフィルムを剥離した後、鉛面
相互を重ね合せ、該重ね合せ部を超音波で溶接すること
を特徴とする鉛うεネートテープの接続方法である。

本発明では、第１図に示すＲ１１＜　、接続せんとする
鉛うεネートテープ１．１′の接続部近傍ノブラスチッ
クフィルム層２．２′を剥離し折シ返し、他面のプラス
チックフィルムＪｖＪ　、ｑ　、　、ｖ’ｔｖ接続近傍
は剥離除去し両船テープ１０．ＩＱ’の船尾出面相互を
直接接するようにして重ね合せ、次に第２図に示す如く
、平板４の上におぎ、これに上から静圧を加えながら鉛
テープ面に平方な方向に超音波振動を与える。すると、
重ね合せた２枚の鉛テープの境界面で摩擦が起シ、その
摩擦熱によって界面のみの極めて薄い部分の鉛が融点に
達し溶接する。しかる後、折り返していたプラスチック
フィルム層２．２′をもとにもどし、融着する。がくし
て接続が完了した状態を第３図に示す。なお、第２図中
、５は超音波振動子６は超音波振動子５の先に取付けら
れたホーン、７はホーン６の先端に取付けられたチップ
、８は静圧を加える方向を示す矢印及び９は千ツブ７の
振動方向を示す双方向矢印である。

このように、鉛テープの接触界面のみの極めて薄い部分
の鉛が融点に達し溶接するため、重ね合せ郡全体の鉛テ
ープは変形も溶融もしないにもかかわらず強力な接合が
得られる。したがって鉛テープへの熱の影響は界面のみ
の極めて薄い部分にとどまり、重ね合せ郡全体の鉛テー
プは熱の影響を受けないので、この部分の鉛の金属組織
に変化を与えず、そのため機械的強度の低下はない〇 したがって、本発明ではハンダやフラックスが不要であ
シ、外部からの加熱も不要であり、作業時間も１〜３秒
と極めて短く、鉛テープ相互の重ね合せ部だけが局所的
に強く接合するため、接合部の鉛テープの機械的特性は
非接合部分の鉛テープ自体のそれと実負上変わらない。

次に本発明を実施例で説明する。

（実施例１） 鉛チー７’（５０μｍ厚）の両面に５０μｍ厚のポリエ
チレンフィルム（以下ＰＥと称す）をラミネートした鉛
うミネートテーゾの接続において、重ね合せ部のｐｇを
除去したあと、平板上で６．５　ｋｇの静圧を上から加
え、周波数２８　ｋＨｚ　。

振幅２．４μｍの超音波溶接で溶接時間３秒で鉛テープ
相互の接合を行った。しかるのち接合部にｐｇを融着し
た。

次に５　ＫＶＣＥケーブルの製造において、ケーブルコ
アの外方に、接続を行った上記鉛ラミネートテープ（Ｐ
Ｅ／Ｐｂ／Ｐｇ　　）を縦添えし、縦添えラップ部を熱
融着した後、ポリエチレンシースを押出被覆し、この鉛
テープ縦添え層誼わち遮水層とシースとを融着一体化さ
せた。尚、テープ接続はケーブル長３ｍに対し１箇所含
むようにした。

（実施例２） 鉛チーｆ（５０μｍ厚）の両面に１００μｍ厚の塩化ビ
ニル樹脂フィルム（以下、ＰＶＣと称す）をラミネート
した鉛うミネートテーグの接続において、重ね合せ部の
ｐｖｃを除去した後、実施例１と同様の条件で超音波溶
接を行い、次にこの接合部にＰｖＣを融着させた。

次に６　ＫＶＣＶケーブルの製造において、ケーブルコ
アの外方に、接続を行った上記鉛うミネートテーグ（Ｐ
ＶＣ／Ｐｂ／ＰＶＣ）を縦添えし、縦添えラップ部を熱
融着した後、塩化ビニル樹脂シースを押出被覆し、この
鉛テープ縦添え層とシースとを融着一体化させた。尚、
テープ接続はケーブル長３ｍに対して１箇所含むように
した。

（実施例３） 鉛テープ（１００μｍ）の両面に１５０μｍ厚の導電性
ＰＫ（カーボンブラックを配合したＰＥ）をラミネート
した鉛ラミネートテープの接続において、重ね合せ部の
導電性ｐｇを除去した後以下実施例１と同様にして接続
を行った。

次に、６ＫｖＣｖケーブルの製造において、ケーブル絶
縁体上に、接続を行った上記鉛うミネートテーグ（導電
性Ｐ　Ｅ／Ｐ　ｂ　／導電性ＰＥ）を縦添え、絶縁体と
密着一体化させたあと、銅テープ遮蔽、塩化ビニル樹脂
防食層をそれぞれ施した。テープ接続はケーブル長３　
＋ｎに対し１箇所含むようにした。

比較例 実施例１で用いたと同じ鉛ラミネートテープを用い、接
続せんとする部分のＰＩ’Ｃの片面を剥離折返し、他面
を除去したあと、鉛テープ相互の重ね合せ部に一′−２
−スト−・ンダを塗シ鉛テープ相互を重ね合せ、次に折
返していたＰＥをもとにもどし鉛テープ重ね合せ部の上
に重ね合せ、この両面を２００℃の熱プレスで鉛相互及
びＰＥ相互を接合し、７た。

次に６　！（Ｖ（ｄｉ：ケーブルの製造を実施例１と同
様にして行った。尚テープ接続はケーブル長３ｍに対し
て１箇所含むようにした。

次に、以上の実施例１，２．３及び比較例で得た各鉛ラ
ミネートテープの接続部の抗張力。

伸び、繰返し曲げの各特性を、接続前の鉛うミネートテ
ーゾの各特性を１としたときの相対値として第１表に示
した。

また実施例１，２．３及び比較例で得だ各電カケープル
について行ったペンド試験（ケープル外径の１０倍径で
の曲げを１０往復した後解体して観察）の結果を第２表
に示した。

第１表 第　　２　　表 尚、ハンダ接合を行った比較例の鉛ラミネートテープの
接合部近傍での鉛の組織が粗大化しておフ、各種機械特
性試験でも、また縦添えしてケーブルに組込んだ状態で
のケーブルのペンド試験でも鉛うミネートテーゾのノ・
ンダ接合部他方、本発明で接続した鉛うミネートテーグ
では、その破断は、接続部でもそれ以外の位置でもラン
ダムに起きており、接続部で特に破断が起き易いという
傾向は見られなかった。

以上の如く、本発明によって接続した鉛ラミネートテー
プは、接続部の鉛′り−ゾの熱劣化が全く生じないため
、接続部以外の部分と同等の機械的特性を有し、ケーブ
ルに組み込んだ場合にも、遮水性、電気的特性は勿論の
こと、ペンド特性をはじめとした各種ケーブル特性とも
接続部以外の部分とほとんど変らず実用上良好な特性を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図１は、本発明による鉛うミネートテーグの接続時
の状態を示す重ね会せ部の断面図、第２図は本発明にお
ける超音波溶接装置の概略説明図及び第３図は本発明に
よシ鉛ラミネートテープ相互を接続した接続部の断面図
である。 １．１′・・・鉛うミネートテーノ、２．２’、、１゜
３′・・・プラスチ、クフイルム層、４・・・平板、５
・・・超音波振動子、６・・・ホーン、７・・・チップ
、８・・・静圧の方向を示す矢印、９・・・振動方向を
示す双方向矢印、１０．１０’−・・鉛テープ。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦矛１図 矛２図 矛３　Ｆ’Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉛箔の片面又は両面にグラスチックフィルムが積層され
   た鉛うきネートテーノ相互を接続するに際し、プラスチ
   ックフィルムを剥離した後、鉛面相互を重ね合せ、該重
   ね合せ部を超音波で溶接することを特徴とする鉛うミネ
   ートテーグの接続方法。