JP2016100307A - 液体浸透防止ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】 シールド層への液体浸透を防止、あるいは、浸透性を遅らせることで、安定した電気特性を呈することを目的とする液体浸透防止ケーブルを安価に提供することにある。
【解決手段】 少なくとも１本の電線からなるコア層の上にシールド層を有するケーブルであって、コア層とシールド層の間に、少なくとも１層の樹脂テープが巻かれ、かつ、シールド層には絶縁塗料が充填されていることを特徴とする。また、樹脂テープの少なくとも片面に融着層を有しており、これを介して、コア層及び樹脂テープ層、並びに、樹脂テープ層及びシールド層に充填された絶縁塗料、の少なくとも一部が互いに融着していることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、水や油等の流体が存在する環境下におけるケーブルの使用に際し、シールド層への液体浸透を防止、あるいは、浸透を遅らせることで、安定した電気特性を呈することを目的とする液体浸透防止ケーブルに関する。

従来から、ケーブルの構造として、機械的補強のため、あるいは、電磁波遮蔽のため、金属線のコイル巻きや編組からなるシールド層を有することが知られている。
水や油等の液体が存在する環境下では、毛細管現象によりケーブル端部から層間の隙間、特にシールド層へ液体が入り込み、静電容量等の電気特性が変化する、あるいは、流体がケーブル内を伝って測定機器内へ到達して機器類が破損する、等の問題が知られている。
そのため、毛細管現象によるシールド層への液体浸透を防止、あるいは、浸透を遅らせたケーブルの開発が切望されている。

本発明の課題は、シールド層への液体浸透を防止、あるいは、浸透を遅らせることで、安定した電気特性を呈することを目的とする液体浸透防止ケーブルを安価に提供することにある。

本発明の要旨は以下のとおりである。

（１）少なくとも１本の電線からなるコア層の上にシールド層を有するケーブルであって、コア層とシールド層の間に、少なくとも１層の樹脂テープが巻かれ、かつ、シールド層には絶縁塗料が充填されていることを特徴とする。
（２）樹脂テープの少なくとも片面に融着層を有しており、これを介して、コア層及び樹脂テープ層、並びに、樹脂テープ層及びシールド層に充填された絶縁塗料、の少なくとも一部が互いに融着していることを特徴とする。
（３）コア層の上に、片面に融着層を有する樹脂テープをそれぞれ巻方向が異なるように２層施すことを特徴とし、１層目の樹脂テープは、シールド層側の片面に融着層を有し、かつ、２層目の樹脂テープは、コア層側の片面に融着層を有することを特徴とする。
（４）樹脂テープは、テープ幅より大きいピッチで巻かれることを特徴とする。
（５）融着層と絶縁塗料との間の相溶性が、融着層とコア層との間の相溶性より大きいことを特徴とする。
（６）絶縁塗料の材質が、シリコーンワニスからなることを特徴とする。

本発明の液体浸透防止ケーブルにあっては、シールド層への液体浸透を防止、あるいは、浸透を遅らせることで、より安定した電気特性を呈する。液体の種類としては、特に、油に対しての効果が大きい。

本発明の液体浸透防止ケーブルにおける、長手方向垂直断面図（模式図） 本発明の液体浸透防止ケーブルにおける、樹脂テープ層の一例（模式図）

以下、本発明の液体浸透防止ケーブルの基本的構成を、図面を参照しながら説明する。

図面の液体浸透防止ケーブル１において、コア層２、コア層２上に形成された樹脂テープ層３、樹脂テープ３層上に形成されたシールド層４、シールド層４に充填された絶縁塗料５、絶縁塗料５上に形成された外層６が、同芯円状に施される。

コア層２は、少なくとも１本の電線からなり、例えば内部導体及び絶縁体（誘電体）からなる単線構造、あるいは、多数の単線や同軸ケーブル等からなる多芯構造が挙げられ、特に限定されない。

コア層２の上に、少なくとも１層の樹脂テープ３が施される。
樹脂テープ３の巻き方は特に限定されないが、コイル巻きが好ましく、巻く方向については特に限定されない。
樹脂テープ３は液体浸透を阻害するものであり、樹脂テープ３を１層コイル巻きした後、さらに、複数層の樹脂テープ３を施してもよく、液体浸透防止の観点で、２層以上が好ましく、その場合は、それぞれ巻方向が異なる（交互になる）ように巻く方がより好ましい。

樹脂テープ３の材質は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、ふっ素樹脂等であり、特に限定されない。

また、樹脂テープ３の少なくとも片面に融着層を有することが好ましく、これを介して、コア層２及び樹脂テープ３層、並びに、樹脂テープ３層及びシールド層４に充填された絶縁塗料５、の少なくとも一部が互いに融着している。
融着層を有する方が、よりコア層とシールド層との間の隙間が少なくなり、毛細管現象が発生し難くなるため、液体浸透防止、あるいは、浸透を遅らせる観点より好適である。

融着層の材質は特に限定されないが、融着層と絶縁塗料５との間の相溶性が、融着層とコア層２（誘電体）との間の相溶性より大きいことが好ましい。
毛細管現象は、シールド線（層）間の、より細部で発生し易いため、シールド線（層）間の隙間を埋める絶縁塗料５との相溶性が大きい方が、より効果的である。

樹脂テープ３の構成として、最も好ましくは、コア層２の上に、片面に融着層を有する樹脂テープをそれぞれ巻方向が異なるように２層施し、１層目はシールド層４側の片面に融着層を有し、かつ、２層目は、コア層２側の片面に融着層を有する形態である。
この構成により、両樹脂テープ３の交点が融着固定されると共に、１層目の樹脂テープはシールド層４側と融着し、かつ、２層目の樹脂テープはコア層２側と融着し、流体が入り込む隙間がより埋められ、液体浸透の防止に寄与する。

樹脂テープ３の巻きピッチは、テープ幅より大きいことが好ましい。
ここでいう巻きピッチとは、液体浸透防止ケーブル１の周りにテープを１周巻き付けた時のケーブル長手方向の長さを示し、例えば、巻きピッチがテープ幅（１倍）である場合、テープが重ならず、かつ、コア層が見えないように巻かれた状態であることを示す。
樹脂テープ３が２層以上施される場合は特に、テープ幅の１倍より大きいと、樹脂テープ及びコア層若しくはシールド層への融着により、流体が入り込む隙間が埋められるため、液体浸透の防止、あるいは浸透を遅らせることに効果的である。

シールド層４は、金属線からなるコイル巻きや編組であるが、これに限定されない。

絶縁塗料５は、シールド層４に充填されるもので、例えばシリコーンワニスを用いる。シールド線（層）間の隙間を埋められれば特に限定されないが、シリコーンワニスは流動性がよく、またシールド層への接着性もよいことから、より好ましい材料である。
絶縁塗料５は、液体浸透防止の観点で、シールド線（層）間に隙間なく充填されることが好ましいが、一部であってもよく、特に限定されない。好ましくは、シールド層４の表面積の８０％以上の充填が好ましい。
厚さは特に限定されないが、適度に厚い方が液体浸透防止の観点で好ましい。

外層６は、ケーブル本体の保護を目的とするもので、適宜施されるものである。

以上、本発明の液体浸透防止ケーブル１の基本的構成を述べてきたが、必要に応じて、適宜マーカー等施してもよく、特に限定されない。

以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されない。

（実施例１〜４及び比較例１〜３）
以下は、図面に示した本発明の液体浸透防止ケーブル１の実施例１を示す。
コア層２として、銀メッキ軟銅線からなる内部導体φ１．０ｍｍの上に、ＰＴＦＥからなる誘電体を厚さ１．０ｍｍで施し、外径φ３．０ｍｍとした。
コア層２の上に、樹脂テープ３として幅２．５ｍｍ、厚さ６μｍのＰＥＴテープ３を巻きピッチ３０ｍｍにて施す。
シールド層４として、銀メッキ軟銅線φ０．１８ｍｍを持ち数５本、打ち数１６打ちからなる編組を施す。編組密度は約９０％、編組角度は約３０°である。
絶縁塗料５として、シリコーンワニスを厚さ０．０５ｍｍ施し、外径がφ４．０となるようシールド層４の隙間を埋めるように充填する。
外層６として、ＦＥＰ樹脂を厚さ０．５０ｍｍで施し、外径をφ５．０ｍｍとした。

実施例２は、実施例１のうち、絶縁塗料５のシリコーンワニスを、シールド層４の表面積の８０％充填したものである。

実施例３は、実施例１のうち、樹脂テープ３として同上ＰＥＴテープ３の片面に融着層を有するものとし、融着層はコア層２側に面する。

実施例４は、実施例１のうち、樹脂テープ３として同上ＰＥＴテープ３の片面に融着層を有するものをそれぞれ巻方向が異なるように２層施すものとし、１層目の融着層はシールド層４側に面し、２層目の融着層はコア層２に面する。

比較例１は、実施例１のうち、樹脂テープ３及び絶縁塗料５を施さず、コア層２、シールド層４、及び、外層６からなる、一般的な同軸ケーブルの態様である。

比較例２は、実施例１のうち、絶縁塗料５を施さず、コア層２、樹脂テープ３層、シールド層４、及び、外層６からなるケーブルである。

比較例３は、実施例１のうち、樹脂テープ３を施さず、コア層２、絶縁塗料５が充填されたシールド層４、及び、外層６からなるケーブルである。

実施例１乃至４の液体浸透防止ケーブル１、及び、比較例１乃至３のケーブルについて、液体浸透性評価を行なった結果を表１に示す

（液体浸透性評価方法）
ケーブルサンプルを長さ３００ｍｍでカットし、縦に設置する。ケーブル上側に、収縮チューブをケーブル端部よりはみ出すように付け、収縮チューブ内に液体を注ぐ。流体は水と機械油とし、０．５ｍＬずつ注ぎ、液体が揮発等しない状態で３日間放置する。
（判定基準）
液体の浸透が全くないものを◎、液体の浸透は見られたが良品レベル（浸透長さ：サンプル長１０％以下）を○、良品限界（浸透長さ：サンプル長３０％以下）を△、その他を×（浸透長さ：サンプル長３０％以上）とする。

本願発明の実施例において、いずれも液体浸透性に効果が見られる。
特に、実施例３及び４のように、樹脂テープに融着層を有する、あるいは、複数層施すと、さらに高い効果が見られ、樹脂テープの巻き付け、及び、シールド層への絶縁塗料の充填による相乗効果が確認できる。

本発明の液体浸透防止ケーブルは、水や油等の流体が存在する環境下におけるケーブルの使用に際し、シールド層への液体浸透を防止、あるいは、浸透を遅らせることで、安定した電気特性を呈するので、情報通信機器、通信端末機器、計測機器、内視鏡や超音波診断装置等の医療用器具における機器間及び機器内の高周波信号伝達線路、並びに、水道、ガス、トンネル、橋梁等のインフラ検査用や大型プラントの点検用ケーブル等、広い分野において有用である。

１ 液体浸透防止ケーブル
２ コア層
３ 樹脂テープ
４ シールド層
５ 絶縁塗料
６ 外層

Claims (6)

1. 少なくとも１本の電線からなるコア層の上にシールド層を有するケーブルであって、
   該コア層と該シールド層の間に、少なくとも１層の樹脂テープが巻かれ、かつ、
   該シールド層には絶縁塗料が充填されていることを特徴とする、
   液体浸透防止ケーブル。
2. 該樹脂テープの少なくとも片面に融着層を有しており、
   これを介して、該コア層及び該樹脂テープ層、並びに、該樹脂テープ層及び該シールド層に充填された絶縁塗料、の少なくとも１部が互いに融着していることを特徴とする、
   請求項１に記載の液体浸透防止ケーブル。
3. 該コア層の上に、片面に融着層を有する樹脂テープをそれぞれ巻方向が異なるように２層施すことを特徴とする液体浸透防止ケーブルであって、
   １層目の該樹脂テープは、シールド層側の片面に融着層を有し、かつ、２層目の該樹脂テープは、コア層側の片面に融着層を有することを特徴とする、
   請求項１または２に記載の液体浸透防止ケーブル。
4. 該樹脂テープは、テープ幅より大きいピッチで巻かれることを特徴とする、
   請求項１〜３に記載の液体浸透防止ケーブル。
5. 該融着層と該絶縁塗料との間の相溶性が、該融着層と該コア層との間の相溶性より大きいことを特徴とする、
   請求項１〜４に記載の液体浸透防止ケーブル。
6. 該絶縁塗料の材質が、シリコーンワニスからなることを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれかに記載の液体浸透防止ケーブル。
   
   

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