(57)【要約】【課題】市販されているような安価で一般的な材料を用い、電気的特性を損なうことなく難燃性を実現することが可能なシールド電線を提供する。【解決手段】中心導体１１の外周を発泡樹脂の絶縁体１２で絶縁し、その外周に導線巻きつけによる外部導体１３を配して外被１４で覆ったシールド電線である。外部導体１３と外被１４との間に金属テープ１５を螺旋状に巻きつけ、外被１４を難燃ポリオレフィン或いは架橋した難燃ポリオレフィンで形成する。金属テープ１５は、樹脂製のテープ基材１５ｂに金属箔１５ａを貼り合わせたものを用いることができ、金属テープ１５の巻きつけの重なり幅Ｗは、テープ幅Ｔの１／３〜３／４とする。また、金属テープ１５の金属箔１５ａには、銅箔を用いるのが好ましく、その厚さが５μm以上であることが望ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心導体の外周を発泡樹脂の絶縁体で絶縁し、その外周に導線巻きつけによる外部導体を配して外被で覆ったシールド電線であって、前記外部導体と前記外被との間に金属テープを螺旋状に巻きつけ、前記外被を難燃ポリオレフィン或いは架橋した難燃ポリオレフィンで形成したことを特徴とするシールド電線。
【請求項２】
前記金属テープは樹脂製のテープ基材に金属箔を貼り合わせたものであることを特徴する請求項１に記載のシールド電線。
【請求項３】
前記金属テープの巻きつけの重なり幅は、テープ幅の１／３〜３／４であることを特徴とする請求項１又は２に記載のシールド電線。
【請求項４】
前記金属テープの金属は、銅箔であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシールド電線。
【請求項５】
前記銅箔の厚さが５μm以上であることを特徴とする請求項４に記載のシールド電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中心導体の外周に絶縁体、外部導体、外被を同軸状に配して、電子機器内の信号伝送等に用いるシールド電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能、多機能化に加えて情報量の増大と伝送信号の高速化、デジタル化が進み、機器内配線の高密度化が進められている。また、外来ノイズ等による影響の低減や高周波電流から外部に放射する電磁波を低減するために、信号線の絶縁体外周を導体で覆ったシールド電線の使用が増加してきている。図２は、例えば、特許文献１に開示されるような一般的なシールド電線の概略を示す図で、図中、１は中心導体、２は絶縁体、３は外部導体、４は外被を示す。
【０００３】
シールド電線（又はシールドケーブル）は、図２に示すように、中心導体１の外周に絶縁体、外部導体、外被を順次同軸状に配して構成され、高周波帯域での使用に対しては、同じ構成で同軸電線、同軸ケーブルと言う場合もある。中心導体１には、銅等の電気良導体からなる単線又は撚り線が用いられ、絶縁体２にはポリエチレンや発泡ポリエチレン等の電気絶縁材が用いられる。外部導体３は、通常、中心導体１に用いたのと同様な電気良導体からなる導線を横巻きするか編組形状で形成され、その外周を外被４で覆っている。外被４は、シース又はジャケットと称されることもあり、ポリオレフィン、塩化ビニル等の樹脂で形成されている。
【０００４】
近年は電子機器内の配線に用いるこれらのシールド電線に対しても、機器の発火事故に際して、電線を伝って火が広がらないように難燃性とすることが求められている。機器配線材に関する難燃性については、例えば、米国のＵＬ規格（Underwriters Laboratories ）におけるＶＷ−１試験と呼ばれる垂直燃焼試験による評価が、１つの基準とされることが多い。
【０００５】
図３は、上記ＵＬ規格のＶＷ−１の垂直燃焼試験方法を説明する図である。この燃焼試験方法は、長さ約６０ｃｍの試料５（被試験電線）を遮蔽壁１０の上下位置に配した１対の保持部６で垂直に保持させる。ガスバーナー７の火炎８を、外側の赤い外炎８ａが１２７ｍｍで内側の青い内炎８ｂが３８ｍｍの火炎となるように調整して、火炎８の先端を２０°の角度で試料５に当てる。火炎８の先端が当てられる位置から２５ｃｍ上方位置に、標識旗９を取付ける。この標識旗９は、長さ２ｃｍ、幅１.２５ｃｍ、厚さ０.０１３ｃｍのクラフト紙を用い、試料５に１回巻き付けて取付ける。火炎８を１５秒点火し１５秒消し、これを５サイクル繰り返した後、火炎を当てて着火させてから６０秒以内に消え、かつ標識旗９が２５％以上燃えない場合が合格とされる。
【０００６】
従来、この基準に対応するために、上記分野のシールド電線の外被４には、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の難燃性ポリマーや、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂に塩素、臭素系の難燃剤を添加して難燃化したものが使用されてきた。しかし、近年は地球環境保全の観点からさまざまな分野で環境にやさしい製品の開発とリサイクル化が求められ、当該電線の分野においても、焼却時に腐食性の高いハロゲンガスの発生が地球環境汚染の一つとして問題視されるようになってきている。
【０００７】
このため、電線の難燃性を高めるのにハロゲン化合物の使用は極めて有効ではあるが、例えば、特許文献２に開示のように、地球環境保全のためにハロゲン化合物を含まない（一般に、ノンハロゲン、ハロゲンフリーとも言われる）難燃化シールド電線の開発が進められている。
【特許文献１】特開２００３−２０８８２３号公報
【特許文献２】特開２００１−５２５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２においては、シールド電線の外部導体３と外被４を除去した状態での難燃化を実現させることを前提としている。このため、絶縁体２について、信号の伝送特性を損なわないような低誘電率の確保し、ノンハロゲンの難燃性シールド電線を得るものであるが、特殊材料の使用となるためコスト高となる。一般には、信号の伝送速度アップや伝送損失低減のために、絶縁体２は誘電損失の少ないポリエチレンや発泡ポリエチレン等を用い、シールド電線全体としての難燃性については、外被４により確保されていれば十分とされる場合がある。この場合、外被４には、ノンハロゲンで価格的にも安価な難燃ポリオレフィンを用いることが望まれているが、ポリ塩化ビニルのようなハロゲン系の外被と比べ難燃性に劣り、ＶＷ−１の燃焼試験をクリアさせることが難しかった。
【０００９】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、市販されているような安価で一般的な材料を用い、電気的特性を損なうことなく難燃性を実現することが可能なシールド電線の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるシールド電線は、中心導体の外周を発泡樹脂の絶縁体で絶縁し、その外周に導線巻きつけによる外部導体を配して外被で覆ったシールド電線であって、外部導体と外被との間に金属テープを螺旋状に巻きつけ、外被を難燃ポリオレフィン或いは架橋した難燃ポリオレフィンで形成する。金属テープは、樹脂製のテープ基材に金属箔を貼り合わせたものを用いることができ、金属テープの巻きつけの重なり幅は、テープ幅の１／３〜３／４とする。また、金属テープの金属箔には、銅箔を用いるのが好ましく、その厚さが５μm以上であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のシールド電線によれば、金属テープの金属箔自体が難燃性であるうえに、比較的巻きつけの重なり幅を多くして外部導体上に密に巻きつけている。このため、燃焼時に内部の絶縁体への酸素供給を抑えて絶縁体が延焼するのを抑制することができる。また、シールド電線は、一般的で安価な材料を用いて形成することができ、通常の製造で安価に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は本発明によるシールド電線の概略を説明する図、図１（Ｂ）は金属テープの巻付け形態を説明する図、図１（Ｃ）は金属テープの一例を示す図である。図中、１１は中心導体、１２は絶縁体、１３は外部導体、１４は外被、１５は金属テープ、１５ａは金属箔、１５ｂはテープ基材を示す。
【００１３】
本発明によるシールド電線（同軸電線を含む）は、基本的な構成については、従来と同様に中心導体１１の外周に絶縁体１２、外部導体１３、外被１４を順次同軸状に配して構成される。中心導体１１は、銅又はアルミ或いは銅合金線，各種メッキ銅線などからなる電気良導体を単線又は撚り線にしたものが用いられ、例えば、外径約０.１０〜０.１６ｍｍの錫メッキ軟銅線で、これを７本撚ったものが用いられる。
【００１４】
絶縁体１２には、ポリエチレンや発泡ポリエチレン等のノンハロゲンの電気絶縁材が用いられ、誘電率の調整が必要な場合は、絶縁体の厚さや発泡度等を変えて調整される。なお、絶縁体１２として、特許文献２に開示したような難燃化されたノンハロゲンの発泡絶縁体を用いるとしても、本発明を排除するものではない。
【００１５】
外部導体１３は、シールド導体として、通常、中心導体１１に用いたのと同様な太さの電気良導体の導線を横巻きするか、編組巻きして形成される。本発明では、この外部導体１３とその外側に被覆される外被１４との間に、図１（Ｂ）で示すように、金属テープ１５を螺旋状に巻き付け、その外周を外被１４で被覆する。金属テープ１５の螺旋巻きつけの形状としては、テープ幅をＴとしたときテープの重なり幅Ｗが、テープ幅Ｔの「１／３〜３／４」倍となるようにするのが望ましい。
【００１６】
すなわち、金属テープ１５を比較的大きい重なり幅を持たせて螺旋巻きすることで、燃焼時に外部から内部への酸素供給を抑制するようにしている。これにより、中心導体１１と外部導体１３間の絶縁体１２に燃焼が生じた場合には、延焼を抑えることができる。また、金属テープ１５は、銅、鉄、アルミ、その他ステンレス等の薄い各種金属で、外部導体１３上に巻きつけ可能な形態のものであればよい。また、図１（Ｃ）示すように、樹脂製のテープ基材１５ｂに金属箔１５ａを貼りつけて、強度を高めた形状として使用するようにしてもよい。なお、テープ基材１５ｂとしては、例えば、ポリエステルテープを用いることができる。
【００１７】
また、金属箔１５ａは、外部導体１３に巻きつけ易い軟質性と、燃焼時の温度が１０００℃位になるとすれば、この温度では溶融して消失しないような金属材料であることが望ましい。これには、例えば、融点が１０００℃以上あり、軟質な銅箔を用いるのが好ましい。また、この金属箔は、強度維持や酸素遮蔽を効果的に行なわせるには、ある程度の厚さが必要で、少なくとも５μｍ以上の厚さ（好ましくは、８μｍ〜２０μｍ）で形成されていることが望ましい。
【００１８】
金属テープ１５の外側には、外被１４が施される。この外被１４としては、塩化ビニルに代わる素材としてノンハロゲンプラスチックと称されているポリオレフィンを用いることが望ましい。しかし、このポリオレフィンは塩化ビニルと比較して燃えやすく、上述したように金属テープ１５で内部の絶縁体１２に対する難燃化を図るとしても、外被１４自体でも難燃性を備えていることが好ましい。このため、外被１４には、ノンハロゲンの難燃ポリオレフィン又は架橋難燃ポリオレフィンを用いるのが好ましい。ノンハロゲンの難燃ポリオレフィンとしては、例えば、ポリオレフィン樹脂に水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムを難燃剤としたものが知られている。
【００１９】
具体例として、銅撚り線からなる中心導体１１の外周を発泡ポリエチレンからなる絶縁体１２で絶縁し、その外周に横巻きで外部導体１３を形成した。この外部導体１３の外周に、厚さ９μｍの銅箔を厚さ１２μｍのポリエステルテープ基材に貼りつけてなる金属テープ１５を、重なり幅Ｗがテープ幅Ｔの１／２となるように螺旋状に巻きつけた。巻きつけた金属テープ１５の外周には、被覆厚さ０.２５ｍｍ〜０.４５ｍｍ程度となるように難燃ポリオレフィン樹脂を被覆して外被１４とし、ノンハロゲンで難燃性のシールド電線を作製した。
【００２０】
上述のシールド電線を図３に示したＶＷ−１の垂直燃焼試験方法で試験したところ、この燃焼試験をクリアすることができた。なお、金属テープ１５の金属箔にアルミ箔を用い、重なり幅Ｗをテープ幅Ｔの１／４としたシールド電線は、ＶＷ−１の垂直燃焼試験をクリアすることができなかった。また、垂直燃焼試験の燃焼状況からは、重なり幅Ｗがテープ幅Ｔの１／３以上あれば、ＶＷ−１の垂直燃焼試験をクリアできるものと思われる。また、重なり幅Ｗは大きい方が燃焼試験はクリアし易いが、あまり大きくすると製造線速が低下して生産性が下がることから、重なり幅Ｗをテープ幅Ｔの３／４以下とするのが製造上の観点から望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態を説明する図である。
【図２】背景技術を説明する図である。
【図３】ＵＬ規格のＶＷ−１の垂直燃焼試験方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００２２】
１１…中心導体、１２…絶縁体、１３…外部導体、１４…外被、１５…金属テープ、１５ａ…金属箔、１５ｂ…テープ基材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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