JPH05140368A - 遮蔽材及び遮蔽電線・ケーブル製品 - Google Patents

遮蔽材及び遮蔽電線・ケーブル製品

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JPH05140368A
JPH05140368A JP4106244A JP10624492A JPH05140368A JP H05140368 A JPH05140368 A JP H05140368A JP 4106244 A JP4106244 A JP 4106244A JP 10624492 A JP10624492 A JP 10624492A JP H05140368 A JPH05140368 A JP H05140368A
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shielding
shielded wire
metal
cable product
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JP4106244A
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Mahmoud Aldissi
アルデイツシ マームード
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CHIYANPUREIN CABLE CORP
Champlain Cable Corp
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CHIYANPUREIN CABLE CORP
Champlain Cable Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 遮蔽電線・ケーブル製品の製造に有用な新規
遮蔽材を提供する。 【構成】 電線・ケーブルの導電心線に遮蔽包装テー
プ、箔、またはフィルムを積層する。遮蔽材は、ポリマ
ーバインダーに分散させた金属被覆粒子を含有する。導
電性粒子自体が全周波数領域にわたり電磁波の減衰を提
供する。一方、粒子表面の金属被膜が、１００ＭＨｚを
越える高周波領域における電磁波の電磁成分の減衰を提
供する。 【効果】 新規遮蔽材を含有する電線・ケーブル製品
は、その改良された遮蔽層の結果、妨害周波数減衰範囲
が拡張する。遮蔽電線・ケーブルは、ＲＦＩ／ＥＭＩ及
び短波／レーダーの両方の妨害を減衰する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、遮蔽電線・ケーブルの
製造に使用する遮蔽材に関し、より詳細には、多層電線
・ケーブル製造において遮蔽層として用いられるポリマ
ーマトリックス中に統合且つ分散させたコーティングさ
れた粒子に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最近、
フェライトやマグネタイト粒子に金属をコーティングし
て、良好な電気的及び磁気的特性をもつ導電性材料が提
供されている。本発明は、これらの種類の材料を遮蔽用
途に使用できることを意図する。
【０００３】本発明は、フェライトを特定のポリマーと
混合した場合に、電線・ケーブル製品の製造に最も適し
た押出容易な化合物が提供される、という発見に基づく
ものである。このような化合物を裸電線または絶縁電線
の周囲に直接押出して、高周波妨害を減衰（フィルタ
ー）させる電線・ケーブル製品を製造することができ
る。
【０００４】本発明は、今まで可能であった周波数信号
よりも低周波数及び高周波数の妨害信号を減衰させるた
めに製造できる電線・ケーブル用絶縁材を特徴とする。
この周波数領域の拡張は、ＲＦＩ及びＥＭＩ両方の周波
数信号を包含する。本発明の絶縁層は、金属編組を必要
とすることなく、単層でＲＦＩ及びＥＭＩ両方の周波数
減衰を提供する。
【０００５】電線・ケーブル業界では、短波／レーダー
周波数減衰を提供する線材を「フィルターライン」と称
する。これらケーブルのいくつかが、Ｕ．Ｓ．Mil Spe
c.No.Mil −Ｃ−８５４８５により参照されている。あ
る線材の性能に対する減衰（挿入損失）測定は、線材を
導通する妨害信号に対するフィルターラインの効果に関
係する。
【０００６】適切に遮蔽されたフィルターラインは、放
射ＥＭＩに対して保護を提供する。放射場が妨害を引き
起こすと、ケーブルの導体に雑音電流及び電圧が誘導さ
れる。フィルターラインは、それが金属編組または従来
の遮蔽層の他の形態によって遮蔽されている場合には、
このような雑音を減衰することができる。遮蔽効果は伝
達インピーダンス技法によって測定することができる。
【０００７】本発明は、単一の材料層のみを利用して、
上述の作用に対する保護（すなわち、放射ＥＭＩ及び線
材を導通する信号の減衰）を提供する電線・ケーブル製
品の製造を求める。
【０００８】本発明は、DuPont社製のフッ素化エラスト
マーポリマー（Ｖiton）のようなポリマーマトリックス
に分散させた銀被覆磁性粒子、例えばフェライトやマグ
ネタイト、から成る層を使用した電線・ケーブル製造を
意図するものである。磁性粒子は、いろいろな会社例え
ばSteward Mfg.社（Ｔennessee）やＦair −Ｒite Ｐro
ducts 社（Ｎew Ｙork ）から製造されている。磁性粒
子のインピーダンス特性は、供給業者や、製造条件や、
組成によって変化する。銀のような金属コーティング
は、Ｐotters Ｉndustries 社（Ｐarsippany,Ｎew Ｙ
ork ）から供給されている。
【０００９】電線を導通する高周波信号は、銀被覆粒子
遮蔽層によって部分的に吸収される。電磁波はこの遮蔽
層を貫通してフェライト粒子に到達し、次いで格子振動
または光子放出によって消散する。放射ＥＭＩに対する
保護は、大きな金属表面積（各粒子上の銀被膜）から成
るパーコレーティング構造によって、同じ遮蔽層により
提供される。それゆえ、電磁波により発生した雑音は、
フェライト粒子の銀被膜成分によって吸収される。こう
して、さらに別の金属編組遮蔽層を必要としないフィル
ターラインケーブルが提供される。このような構造の利
点は、テープ、編組、箔などを利用した金属遮蔽電線と
比べて、コストや重量面での削減、及び改良された柔軟
性が得られることにある。重量の軽減は、現在の軽量の
宇宙及び航空用の電線・ケーブルに対する厳しい要求と
いう点で特に重要である。
【００１０】
【課題を解決するための手段、作用、及び効果】本発明
によると、遮蔽電線・ケーブル製品の製造に有用な新規
遮蔽材が提供される。電線・ケーブルの導電心線に遮蔽
包装テープ、箔、またはフィルムを積層する。遮蔽絶縁
配合物は、導電性の電線・ケーブル心線の周囲に押出す
ることもできる。新規遮蔽材を含有する電線・ケーブル
製品は、その改良された遮蔽層の結果、妨害周波数減衰
範囲が拡張する。遮蔽材は、ポリマーバインダー例えば
フルオロカーボンポリマーに分散させた金属被覆フェラ
イト粒子を含有する。ポリマーマトリックスに分散させ
た金属被覆及び未被覆のフェライトやマグネタイトと組
み合せた他の金属粒子、例えば銅、銀、ニッケル、マン
ガン、亜鉛、または銀被覆銅もまた本ブレンド配合物の
一部であることができる。遮蔽電線・ケーブルは、ＲＦ
Ｉ／ＥＭＩ及び短波／レーダーの両方の妨害を減衰す
る。導電性粒子自体が全周波数領域にわたり電磁（Ｅ
Ｍ）波の減衰を提供する。一方、フェライト粒子表面の
金属被覆が、１００ＭＨｚを越える高周波領域における
ＥＭ波の電磁成分の減衰を提供する。導電性粒子とフェ
ライト粒子上の金属被覆との遮蔽層比率を調節して、特
に問題となる周波数領域内の減衰を提供することがで
き、しかも全周波数領域にわたり減衰を提供することも
できる。
【００１１】粒子とポリマーバインダーとの混合配合物
は、現状の配合技術によって調製することができ、次い
で各種の形状または形態へと成形または押出可能であ
る。磁性粒子は、１９９０年２月７日発行のＳchneider
らの欧州特許出願公告第０ ３５４ １３１ Ａ２号の
「Ｆerrite Ｐarticle Ｐlating Ｓystem and Ｅlect
romagnetic Ｓhielding」と題する明細書に記載されて
いるような方法によって金属被覆することができる。
【００１２】一般に、本発明は、電線・ケーブル製品の
製造に特に有用な新規の種類の遮蔽材を特徴とする。該
遮蔽材は、金属被覆マグネタイト及び／または金属被覆
フェライト粒子と、結合ポリマーまたは結合ポリマー混
合物とのブレンドである。該遮蔽材は、導体または導電
心線の上に積層、押出、被覆、包装などを行うことがで
きる。金属被覆粒子は、電着、真空蒸着、及び他の周知
の方法、例えば前述の欧州特許出願公告第０ ３５４
１３１ Ａ２号明細書に記載されている方法、のような
技法によって製造することができる。材料のブレンド
は、現状の技術によって調製される。ポリマーマトリッ
クス中に分散させた金属被覆及び未被覆フェライトやマ
グネタイトと組み合わせた他の金属粒子、例えば銅、
銀、ニッケル、マンガン、亜鉛、または銀被覆銅、もま
た本ブレンド配合物の一部であることができる。
【００１３】ここで図１を参照すると、ケーブル１０
が、部分的に斜めに切り出した斜視図で例示されてい
る。ケーブル１０は導電心線１１を含んで成り、該心線
は１本以上の導電線材１２を含んで成る。線材１２は、
直線の束または共に加撚されたものであることができ
る。導電線材１２は、裸線でも個別に絶縁された線（図
示なし）であってもよい。導電心線１１を、ＰＶＤＦ
（Ｋynar）または他のフッ素化ポリマーの一次絶縁層に
よって被覆することもできる。
【００１４】遮蔽材１４を一次絶縁層１３の上に積層す
る。該遮蔽材１４は、ポリマーマトリックス中の金属被
覆粒子のブレンドを含んで成る。本発明による材料のブ
レンドは、単一の遮蔽層によって今まで達成できなかっ
た拡張された範囲の遮蔽を提供する。該マトリックス
は、約１０〜９０重量％の材料のブレンドを含んで成
る。粒子表面の金属被膜は、粒子全体重量のおよそ５〜
９５％の範囲にあることができる。
【００１５】遮蔽層１４の上には外被被膜１５がある。
外被１５はＥＴＦＥ、架橋ＥＴＦＥ，ＦＥＰ、または他
のポリマーの層から成ることができる。外被１５は、包
装テープとして適用することができる。
【００１６】遮蔽層１４は、ＲＦＩ／ＥＭＩまたは短波
／レーダー妨害に対する遮蔽を提供する。金属被覆粒子
は、DuPont社製のＶitonフッ素化ゴム状ポリマーのよう
なポリマーまたは他のポリマーの中で結合されることが
できる。他のポリマーマトリックス材料を以下の例に記
載する。
【００１７】
【実施例】例１ 外径０．０３”の錫／銅線材ＡＷＧ２２の１９×３４ス
トランドを含んで成る導電心線１１に、一次絶縁材を適
用した。一次絶縁材は壁厚０．００３”の照射架橋ＰＶ
ＤＦ（Ｋynar）から成るものとした。この上に、以下の
配合を有するブレンド材料を含んで成る遮蔽層１４を適
用した：Ｖiton１３重量％、ポリ（エチレン−コ−メチ
ルメタクリレート）２重量％、ＴＡＩＣ架橋剤３重量
％、及び平均粒子寸法３１ミクロンを示す銀被覆マグネ
タイト（酸化鉄、Ｆe3Ｏ4 ）８２重量％。粒子上の銀被
膜量は平均して粒子全体重量の１２．４％であった。遮
蔽層１４を照射し、架橋し、そして層１３の上に押出し
たところ、厚み約０．００５”となった。外被１５を遮
蔽層１４の上に包装した。外被１５は、壁厚約０．００
４５”のキャストＦＥＰテープから成るものであった。
【００１８】図２を参照すると、例１で製造したケーブ
ルの減衰の結果を周波数の関数として示してある。実線
は、未被覆マグネタイト層を用いて構成したケーブルを
表し、そして破線は、銀被覆マグネタイト層を用いて製
造したケーブルを表す。銀被覆マグネタイト遮蔽ケーブ
ルの減衰は周波数とともに増加するが、未被覆マグネタ
イト遮蔽ケーブルの減衰は減少することが認められる。
【００１９】例２ 例１に記載した材料及び手順に従いケーブルを作製した
が、但し遮蔽層１４のブレンド材料は、Ｖiton１３重量
％、ポリ（エチレン−コ−メチルメタクリレート）２重
量％、ＴＡＩＣ架橋剤３重量％、及び銀被覆焼成マンガ
ン−亜鉛フェライト（Ｓteward's ＃３５）８２重量％
とした。銀被膜量は平均して粒子全体重量の２０％であ
り、粒子の平均寸法は２０ミクロンであった。遮蔽層の
厚みは約０．００４”であった。
【００２０】図３を参照すると、例２に従い作製された
ケーブルの減衰結果が例示されている。周波数の関数と
してプロットした減衰は、銀被覆フェライト遮蔽ケーブ
ル（破線）については周波数とともに増加するが、未被
覆フェライト遮蔽ケーブル（実線）については周波数と
ともに減少することが認められる。また、１２ＧＨｚ以
上では、銀被覆フェライト遮蔽ケーブルの減衰は、例１
の銀被覆マグネタイトケーブルのそれよりも速い割合で
増加することも認められる。このことは、曲線の傾きの
増加によって明白である。
【００２１】特定の使用要件及び環境に適合するように
変化させる他の変更や改質は、当業者には明白であるの
で、本発明は、開示目的で選ばれた例に限定されるもの
ではなく、本発明の真正なる精神及び範囲から逸脱しな
いすべての変更及び改質を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遮蔽材で作製した代表的遮蔽ケーブル
製品の部分切出し斜視図である。
【図２】銀被覆マグネタイト遮蔽層を利用した本発明の
遮蔽ケーブルと、金属を被覆しないマグネタイト遮蔽層
で作製したケーブルとの減衰効果を示すグラフである。
【図３】銀被覆マンガン−亜鉛フェライト遮蔽層を利用
した本発明の遮蔽ケーブルと、金属を被覆しないフェラ
イト遮蔽層で作製したケーブルとの減衰効果を示すグラ
フである。
【符号の説明】
１０…ケーブル １１…導電心線 １２…線材 １３…一次絶縁層 １４…遮蔽層 １５…外被
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 11/06 6969−5Ｇ Ｈ０１Ｆ 1/00 Ｃ 7371−5Ｅ

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）金属被覆フェライト粒子、金属被覆
    マグネタイト、及びそれらの混合物より成る材料群から
    選択された粒子；並びに ｂ）少なくとも一種のポリマーから成り、且つａ）及び
    ｂ）の混合重量の約１０〜９０重量％を構成する、前記
    粒子を分散させているポリマーマトリックス、を含んで
    成る遮蔽材。
  2. 【請求項２】 前記フェライト粒子が、銀、ニッケル、
    銅、亜鉛、及びマンガンより成る群から選択された金属
    で被覆されている、請求項１記載の遮蔽材。
  3. 【請求項３】 前記マグネタイト粒子が、銀、ニッケ
    ル、銅、亜鉛、及びマンガンより成る群から選択された
    金属で被覆されている、請求項１記載の遮蔽材。
  4. 【請求項４】 前記マトリックスが、フルオロカーボ
    ン、アクリレート、フッ素化エラストマー、フッ素化コ
    ポリマー、及びそれらの混合物より成るポリマー材料群
    から選択された、請求項１記載の遮蔽材。
  5. 【請求項５】 前記粒子の金属被膜が粒子全体重量の約
    ５〜９５重量％を構成する、請求項１記載の遮蔽材。
  6. 【請求項６】 押出可能な混合物を含んで成る、請求項
    １記載の遮蔽材。
  7. 【請求項７】 テープ、箔、またはフィルムを形成す
    る、請求項１記載の遮蔽材。
  8. 【請求項８】 電線・ケーブル製品用の遮蔽層を形成す
    る、請求項１記載の遮蔽材。
  9. 【請求項９】 単一の遮蔽層でＥＭＩ及びＲＦＩ遮蔽が
    提供される遮蔽電線・ケーブル製品であって、 ａ）導電心線部材と； ｂ）前記導電心線部材の周囲に配置された絶縁層と； ｃ）ポリマーマトリックス中に分散させた、フェライト
    やマグネタイトまたはそれらの混合物のような金属被覆
    磁性粒子を含んで成り、しかも前記絶縁層の上に重ねら
    れている遮蔽層と；並びに ｄ）前記遮蔽層の上に配置された外被層、 を含んで成る前記遮蔽電線・ケーブル製品。
  10. 【請求項１０】 単一の遮蔽層でＥＭＩ及びＲＦＩ遮蔽
    が提供される請求項９記載の遮蔽電線・ケーブル製品に
    おいて、 ｅ）ポリマーマトリックス中に分散させた金属被覆及び
    未被覆フェライト及びマグネタイトと組み合せた、銅、
    銀、ニッケル、マンガン、亜鉛、または銀被覆銅の金属
    粒子、 をさらに含んで成る前記遮蔽電線・ケーブル製品。
  11. 【請求項１１】 単一の遮蔽層でＥＭＩ及びＲＦＩ遮蔽
    が提供される請求項９記載の遮蔽電線・ケーブル製品に
    おいて、前記ポリマーマトリックスが、フルオロカーボ
    ン、アクリレート、フッ素化エラストマー、フッ素化コ
    ポリマー、及びそれらの組合せより成るポリマー材料群
    から選択された、前記遮蔽電線・ケーブル製品。
  12. 【請求項１２】 単一の遮蔽層でＥＭＩ及びＲＦＩ遮蔽
    が提供される請求項９記載の遮蔽電線・ケーブル製品に
    おいて、前記ポリマーマトリックスが前記遮蔽層の約１
    ０〜９０重量％を有する材料を含んで成る、前記遮蔽電
    線・ケーブル製品。
  13. 【請求項１３】 単一の遮蔽層でＥＭＩ及びＲＦＩ遮蔽
    が提供される請求項９記載の遮蔽電線・ケーブル製品に
    おいて、前記金属被覆粒子上に配置された金属被膜が粒
    子全体重量の約５〜９５重量％を構成する、前記遮蔽電
    線・ケーブル製品。
  14. 【請求項１４】 ＥＭＩ及びＲＦＩ遮蔽を有する遮蔽電
    線・ケーブル製品であって、 ａ）導電心線部材と； ｂ）前記導電心線部材の周囲に配置された絶縁層と； ｃ）ポリマーマトリックス中に分散させた、フェライト
    粒子、マグネタイト粒子、及びそれらの混合物より成る
    金属被覆粒子群から選択された金属被覆粒子を含んで成
    り、且つ前記絶縁層の上に重ねられている遮蔽層と；並
    びに ｄ）前記遮蔽層の上に配置された外被層、 を含んで成る前記遮蔽電線・ケーブル製品。
  15. 【請求項１５】 ＥＭＩ及びＲＦＩ遮蔽を有する請求項
    １４記載の遮蔽電線・ケーブル製品において、 ｅ）ポリマーマトリックス中に分散させた金属被覆及び
    未被覆フェライト及びマグネタイトと組み合せた、銅、
    銀、ニッケル、マンガン、亜鉛、または銀被覆銅の金属
    粒子、 をさらに含んで成る前記遮蔽電線・ケーブル製品。
  16. 【請求項１６】 ＥＭＩ及びＲＦＩ遮蔽を有する請求項
    １４記載の遮蔽電線・ケーブル製品において、前記ポリ
    マーマトリックスが、フルオロカーボン、アクリレー
    ト、フッ素化エラストマー、フッ素化コポリマー、及び
    それらの組合せより成るポリマー材料群から選択され
    た、前記遮蔽電線・ケーブル製品。
  17. 【請求項１７】 ＥＭＩ及びＲＦＩ遮蔽を有する請求項
    １４記載の遮蔽電線・ケーブル製品において、前記ポリ
    マーマトリックスが、前記遮蔽層の約１０〜３０重量％
    を有する材料を含んで成る、前記遮蔽電線・ケーブル製
    品。
  18. 【請求項１８】 ＥＭＩ及びＲＦＩ遮蔽を有する請求項
    １４記載の遮蔽電線・ケーブル製品において、前記金属
    被覆粒子上に配置されている金属被膜が粒子全体重量の
    約５〜９５重量％を構成する、前記遮蔽電線・ケーブル
    製品。
JP4106244A 1991-07-22 1992-04-24 遮蔽材及び遮蔽電線・ケーブル製品 Pending JPH05140368A (ja)

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US733948 1991-07-22
US07/733,948 US5171937A (en) 1991-07-22 1991-07-22 Metal-coated shielding materials and articles fabricated therefrom

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