JPH05205536A - 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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JPH05205536A
JPH05205536A JP4172591A JP17259192A JPH05205536A JP H05205536 A JPH05205536 A JP H05205536A JP 4172591 A JP4172591 A JP 4172591A JP 17259192 A JP17259192 A JP 17259192A JP H05205536 A JPH05205536 A JP H05205536A
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shield
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JP4172591A
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Mahmoud Aldissi
アルディッシ マーモウド
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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付形フェライト粒子を含有す
る。該付形フェライト粒子は一般に球状である。球状フ
ェライトと組み合わせた異形粒子をポリマーマトリック
ス中に分散させることもできる。 【効果】 新規遮蔽材を含有する電線・ケーブル製品で
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。

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
・ケーブル構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付形フェライト
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、
フェライト粒子をポリマーマトリックス中に分散させ
て、良好な電気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が遮蔽用途に使用で
きるという発見に基づくものである。
【０００３】フェライトを特定のポリマーと混合する
と、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。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両方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
の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 Spec.
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。
【０００７】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。遮蔽効果は、
伝達インピーダンス技法によって測定できる。
【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
分散させた付形フェライト粒子から成る単層を使用する
電線・ケーブル構造を意図するものである。フェライト
粒子は、いろいろな会社例えばSteward Mfg.社 (Tennes
see)や Fair-Rite Products 社 (New York) によって製
造されている。
【０００９】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。
【００１０】本発明は、フェライト粒子の形状がポリマ
ーマトリックスの減衰特性に大きな影響を与える、とい
う発見に基づくものである。一般に、本発明は、球状の
フェライト粒子がランダムな形状の粒子よりも大きな減
衰効果を提供する、ということを決定した。
【００１１】電線を導通する高周波信号は、付形粒子遮
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。こうして、金属編組遮
蔽層よりもはるかに軽量で且つ柔軟性であるポリマー遮
蔽層を有するフィルターラインケーブルが提供される。
【００１２】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。
【００１３】
【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
材配合物は、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付形フェライ
ト粒子を含有する。該付形フェライト粒子は一般に球状
である。この形状が最良の減衰を提供することが決定さ
れた。球状フェライトと組み合わせた、ランダム形状粒
子のような他の付形粒子をポリマーマトリックス中に分
散させることができ、これもまた本ブレンド配合物の一
部とすることができる。遮蔽電線・ケーブルはＥＭＩ妨
害を幅広い周波数領域にわたり減衰する。
【００１４】粒子とポリマーバインダーとの混合物は、
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。
【００１５】高周波数減衰電線・ケーブルの製造にポリ
マー遮蔽層を付与することは周知である。この種の電線
・ケーブルのポリマー遮蔽層マトリックスには、ＥＭＩ
を減衰するフェライト粒子が充填されている。このよう
な遮蔽層は、Cornelius らの米国特許第４，４８６，７
２１号明細書（１９８４年１２月４日発行）に開示され
ている。
【００１６】本発明は、電線・ケーブル製品の減衰周波
数領域を拡張するために、ポリマーマトリックス遮蔽層
のフェライト粒子を付形した点で、上述の発明とは違う
ものである。
【００１７】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、付形フェライト粒子と、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。該付形フェライト粒子は一般に球
状であり、そしてランダム形状の粒子とブレンドするこ
ともできる。
【００１８】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
の束であるか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、ＰＶＤ
Ｆ(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。
【００１９】遮蔽材１４を一次絶縁層１３の上に積層す
る。該遮蔽層１４は、ポリマーマトリックス中のＭｎＺ
ｎフェライト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、粒子の全部または一部を付形した
結果、単一の遮蔽層によっては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。球状フェライト粒子
が、拡張された周波数領域において減衰を提供すること
がわかった。球状フェライト粒子を、付形していないフ
ェライト粒子または異形のフェライト粒子とブレンドす
ることも可能である。該ポリマーマトリックスは、材料
ブレンド全体の約１０〜９０重量％を構成する。
【００２０】遮蔽層１４の上には外被１５がある。外被
１５は、包装テープとして適用することができる。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。
【００２１】遮蔽層１４はＥＭＩ妨害に対する遮蔽を提
供する。該フェライト粒子は、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。本発明の電線・ケー
ブル製品の製造について、以下の例に記載する。ポリマ
ーマトリックスは、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
らの組合わせより成るポリマー材料群から選択される。
【００２２】
【実施例】例１ 外径 0.024" の錫／銅線材 AWG 22 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。
一次絶縁材は外径 0.035" の照射架橋ＰＶＤＦ(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: Viton
１３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２０〜３０ミクロンを示す異形の非付形ＭｎＺｎフ
ェライト（酸化鉄、Ｆe3Ｏ4 ）８２重量％。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５ミル、外径0.042"〜約0.045"となった。外
被１５を遮蔽層１４の上に押出した。外被１５は、外径
約0.052"〜0.054"を有する架橋ＥＴＦＥ層から成るもの
であった。
【００２３】この製造されたケーブルの減衰結果を以下
の表１と図２に示した。
【００２４】例２ 例１に記載した手順に従いケーブルを製造したが、但し
遮蔽層１４の壁厚は約６ミルとし、そしてフェライト粒
子を球状に付形した。
【００２５】この製造されたケーブルの減衰結果を以下
の表２と図３に示した。
【００２６】例３ 例１に記載した手順に従いケーブルを製造したが、但し
遮蔽層１４の壁厚は約５．６ミルとし、そしてＭｎＺｎ
フェライト粒子は別の形状粒子とのブレンドから成るも
のとした: 球状／異形フレーク粒子比率＝25／75。
【００２７】この製造されたケーブルの減衰結果を以下
の表３と図４に示した。
【００２８】例４ 例１に記載した手順に従いケーブルを製造したが、但し
遮蔽層１４の壁厚は約３．３ミルとし、そしてＭｎＺｎ
フェライト粒子は別の形状粒子とのブレンドから成るも
のとした: 球状／異形フレーク粒子比率＝50／50。
【００２９】この製造されたケーブルの減衰結果を以下
の表４と図５に示した。
【００３０】上述の結果より、球状フェライト粒子は、
標準の異形フェライトフレークよりも良好な減衰を提供
することがわかる。
【００３１】上記データからわかるように、球状／異形
フェライト粒子のブレンドは、二種の異なる形状粒子の
間の減衰結果を提供した。
【００３２】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】本発明の遮蔽材で製造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】非付形フェライト粒子の遮蔽層を用いた場合の
減衰試験を示すグラフである。
【図３】付形フェライト粒子の遮蔽層を用いた場合の減
衰試験を示すグラフである。
【図４】付形フェライト粒子／非付形フェライト粒子の
25／75混合物を用いた場合の減衰試験を示すグラフであ
る。
【図５】付形フェライト粒子／非付形フェライト粒子の
50／50混合物を用いた場合の減衰試験を示すグラフであ
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

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）付形フェライト粒子；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、のブレン
    ドを含んで成る遮蔽材。
  2. 【請求項２】 前記フェライト粒子が球状である、請求
    項１記載の遮蔽材。
  3. 【請求項３】 前記フェライト粒子がＭｎＺｎフェライ
    トである、請求項１記載の遮蔽材。
  4. 【請求項４】 前記フェライト粒子が球状である、請求
    項３記載の遮蔽材。
  5. 【請求項５】 前記フェライト粒子がＮｉＺｎフェライ
    トである、請求項１記載の遮蔽材。
  6. 【請求項６】 前記フェライト粒子が球状である、請求
    項５記載の遮蔽材。
  7. 【請求項７】 前記フェライト粒子がマグネタイトであ
    る、請求項１記載の遮蔽材。
  8. 【請求項８】 前記フェライト粒子が球状である、請求
    項７記載の遮蔽材。
  9. 【請求項９】 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、及びそれらの組合わせより成るポリマ
    ー材料群から選択された、請求項１記載の遮蔽材。
  10. 【請求項１０】 押出可能な混合物を含んで成る、請求
    項１記載の遮蔽材。
  11. 【請求項１１】 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。
  12. 【請求項１２】 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。
  13. 【請求項１３】 ポリマー遮蔽層においてＥＭＩ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、付形フェラ
    イト粒子、または付形フェライト粒子と非付形フェライ
    ト粒子との混合物、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。
  14. 【請求項１４】 前記付形フェライト粒子が球状であ
    る、請求項１３記載の遮蔽電線・ケーブル製品。
  15. 【請求項１５】 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、及びそれらの組合わせより成るポリ
    マー材料群から選択された、請求項１３記載の遮蔽電線
    ・ケーブル製品。
  16. 【請求項１６】 前記ポリマーマトリックスが、前記遮
    蔽層の約１０〜９０重量％を有する材料を含んで成る、
    請求項１３記載の遮蔽電線・ケーブル製品。
  17. 【請求項１７】 請求項１３記載の遮蔽電線・ケーブル
    製品と少なくとも二つの絶縁部材とを有するケーブルで
    あって、前記ケーブルが全体の金属遮蔽材をさらに含ん
    で成る、前記ケーブル。
  18. 【請求項１８】 ＥＭＩ遮蔽を有する遮蔽電線・ケーブ
    ル製品において、 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；並
    びに ｃ）ポリマーマトリックス中に分散させた、球状粒子、
    異形粒子、及び球状粒子と異形粒子との混合物より成る
    群から選択された付形フェライト粒子を含んでなり、し
    かも前記絶縁層の上に重ねられている遮蔽層、を含んで
    成る前記遮蔽電線・ケーブル製品。
  19. 【請求項１９】 ＥＭＩ遮蔽を有する請求項１８記載の
    遮蔽電線・ケーブル製品において、 ｄ）前記遮蔽層の上に配置された外被層をさらに含んで
    成る前記遮蔽電線・ケーブル製品。
  20. 【請求項２０】 前記フェライト粒子がＭｎＺｎフェラ
    イト粒子である、請求項１９記載のＥＭＩ遮蔽を有する
    遮蔽電線・ケーブル製品。
  21. 【請求項２１】 前記フェライト粒子がＮｉＺｎフェラ
    イト粒子である、請求項１９記載のＥＭＩ遮蔽を有する
    遮蔽電線・ケーブル製品。
  22. 【請求項２２】 前記フェライト粒子がマグネタイト粒
    子である、請求項１９記載のＥＭＩ遮蔽を有する遮蔽電
    線・ケーブル製品。
  23. 【請求項２３】 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、及びそれらの組合わせより成るポリ
    マー材料群から選択された、請求項１８記載のＥＭＩ遮
    蔽を有する遮蔽電線・ケーブル製品。
  24. 【請求項２４】 前記ポリマーマトリックスが前記遮蔽
    層の約１０〜９０重量％を有する材料を含んで成る、請
    求項１８記載のＥＭＩ遮蔽を有する遮蔽電線・ケーブル
    製品。
  25. 【請求項２５】 請求項１８記載のＥＭＩ遮蔽を有する
    遮蔽電線・ケーブル製品と、少なくとも二つの絶縁部材
    とを有するケーブルであって、前記ケーブルが全体の金
    属遮蔽材をさらに含んで成る、前記ケーブル。
  26. 【請求項２６】 ＥＭＩ遮蔽を有する遮蔽ケーブル製品
    において、 ａ）少なくとも二つの導電心線部材（前記心線部材はそ
    れぞれその上に絶縁層を有して個別の絶縁心線部材を形
    成し、そして前記絶縁心線部材は一緒に集束または加撚
    されている); 並びに ｂ）前記集束または加撚された絶縁心線部材の上に重ね
    られた遮蔽層（前記遮蔽層は、ポリマーマトリックス中
    に分散させた、球状粒子、及び球状粒子と異形粒子との
    混合物より成る群から選択された付形フェライト粒子を
    含んで成る）、を含んで成る前記遮蔽ケーブル製品。
  27. 【請求項２７】 請求項２６記載のＥＭＩ遮蔽を有する
    遮蔽ケーブル製品において、 ｃ）前記遮蔽層の上に配置された外被層、をさらに含ん
    で成る前記遮蔽ケーブル製品。
JP4172591A 1991-08-21 1992-06-30 遮蔽材及び遮蔽電線・ケーブル製品 Pending JPH05205536A (ja)

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