JP4729751B2

JP4729751B2 - 同軸ケーブル

Info

Publication number: JP4729751B2
Application number: JP2004111964A
Authority: JP
Inventors: 修松本; 慶悟五色
Original assignee: Junkosha Co Ltd
Current assignee: Junkosha Co Ltd
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2024-04-06
Also published as: WO2005098874A1; JP2005302309A

Description

本発明は、例えば、折畳式携帯電話の信号処理部に用いられるプリント基板とディスプレイとの間を電気的に接続する際に使用される同軸ケーブルに関し、特にシールド効果を高め、軽量化、細線化を可能にすると共に、可撓性も向上する極細同軸ケーブルに関する。

従来、例えば、上記したような折畳式携帯電話の信号処理部に用いられるプリント基板とディスプレイとの間、あるいはノート型パソコンの本体とディスプレイとの間を電気的に接続するには、折畳部におけるヒンジ部内の狭い内部空間を介して、シールド対策などの観点から外部導体層が設けられた極細径の同軸ケーブルが多数本、用いられている。このような同軸ケーブルは、高い周波数信号を用いる折畳式携帯電話においては、良好なシールド効果が求められると共に、折畳式携帯電話の開閉に伴って、頻繁な屈曲作用を受け、これに十分耐えられるように可撓性が必要とされている。

また、最近の折畳式携帯電話の小型化と共に、その高性能化に伴って、信号処理部に用いられるプリント基板の回路配置が高密度実装化され、回路に接続するためのプリント基板の接続端子が狭小なピッチ間隔を有するものになってきているのに対応して、この種の同軸ケーブルも、同じく狭いピッチ間隔で配置される必要がある。したがって、この狭小なピッチ間隔を有するプリント基板の接続端子に同軸ケーブルを接続するには、狭いピッチ間隔で同軸ケーブルを配置可能としなければならず、そのためには同軸ケーブルの外径が小さいことが必要であるが、これまでの同軸ケーブルでは、シールド効果を一層向上させるための外部導体として、編組構造、２重横巻シールド構造を備える同軸ケーブルが用いられたり、あるいは横巻シールド層のような外部導体の外周に巻かれ、この外部導体に接する側の面に金属層が形成された金属層付プラスチックテープを備える同軸ケーブルを用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この種の同軸ケーブルでは、同軸ケーブルの外径が太くなって狭いピッチ間隔で同軸ケーブルを配置することができず、狭小なピッチ間隔を有するプリント基板の接続端子に同軸ケーブルを接続することができないという問題があり、さらに、シールド効果のような電気的特性を向上させると共に、できるだけ細い外径が求められる同軸ケーブルにおいては、薄い金属層付プラスチックテープを有する特許文献１に示すような同軸ケーブルであっても、この金属層付プラスチックテープによるケーブルの外径増加、重量増加も避けられないものとなる。しかも、この同軸ケーブルでは、外部導体の外周に金属層付プラスチックテープを巻かなければならないと言う煩わしい作業工程があり、さらに、この巻回された金属層付プラスチックテープにより同軸ケーブルの可撓性が損なわれるという問題もある。

すなわち、シールド効果のような電気的特性を向上させるために、外部導体として、編組構造、２重横巻シールド構造、あるいは横巻シールド層のような外部導体の外周に巻かれ、この外部導体に接する側の面に金属層が形成された金属層付プラスチックテープを用いた同軸ケーブルの構成では、可撓性の問題と共に、同軸ケーブルの外径および重量の増加を招き、外径が極めて細いことが要求される極細径の同軸ケーブルについては、特に大きな影響を与えることになる。それゆえ、さらにいっそうの外径および重量の減少を図ることができると共に、いっそうの可撓性を有し、しかも十分なシールド効果を得ることができる極細径の同軸ケーブルの実現が求められている。

特開２００３−８６０３０号

したがって、本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、優れた可撓性を有すると共に、十分なシールド効果を得ることができ、さらに、外径を一層減少させ、重量減少も図ることができる極細径の同軸ケーブルを提供することにある。

上記目的は、本発明に係わる同軸ケーブルによって達成される。すなわち、要約すれば、本発明は、中心導体の周囲に誘電体層を設け、この誘電体層の周囲に外部導体層を設け、この外部導体層の周囲に外被を設けてなる同軸ケーブルにおいて、前記外被がカーボンナノチューブを含有した熱可塑性樹脂からなり、前記外被は、７０重量％〜９９重量％の前記熱可塑性樹脂に、３０重量％〜１重量％の前記カーボンナノチューブを配合したものであることを特徴とする同軸ケーブルである。
[発明の効果]

本発明の同軸ケーブルによれば、中心導体の周囲に誘電体層を設け、この誘電体層の周囲に外部導体層を設け、この外部導体層の周囲に外被を設けてなる同軸ケーブルにおいて、前記外被がカーボンナノチューブを含有した熱可塑性樹脂からなり、前記外被は、７０重量％〜９９重量％の前記熱可塑性樹脂に、３０重量％〜１重量％の前記カーボンナノチューブを配合したものであることを特徴とする同軸ケーブルとしたので、本発明の同軸ケーブルは、優れた可撓性を有すると共に、良好なシールド効果を有し、さらに、カーボンナノチューブを含有した外被の薄肉化により、外径を一層減少させ、重量減少も図ることができる極細径の同軸ケーブルとすることができる。
[発明を実施するための最良の形態]

以下、本発明による同軸ケーブルを、好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明による同軸ケーブルの好ましい実施の形態の概略部分斜視図である。

図１を参照すると、本発明による同軸ケーブル１０が示されており、この同軸ケーブル１０は、例えば、錫メッキ錫入り銅合金線、銀メッキ高抗張力銅合金線等の単線あるいは撚り線からなる中心導体１の周囲に、比誘電率の低いふっ素樹脂のような熱可塑性樹脂の誘電体層２が、押出し成形などにより被覆されている。また、この誘電体層２は、多孔質構造を形成するように延伸処理されて得られる延伸膨張ポリテトラフルオロエチレン（E-ＰＴＦＥ）テープを巻回して形成しても良い。

この誘電体層２の周囲には、外部導体層３として、錫メッキ軟銅線等のような導体素線からなる複数本の素線を巻回して形成された横巻シールド層が設けられており、この横巻シールド層３の周囲には、ふっ素樹脂のような熱可塑性樹脂にカーボン系導電性物質を分散含有させたカーボン系導電性物質入り外被４が押出し成形等により被覆される。
このカーボン系導電性物質入り外被４は、導電性が付与された導電性外被となり、その結果、シールド効果の向上を図ることができる。

なお、この導電性外被４の体積固有抵抗は、１０の１０乗Ω・ｃｍ以下である。この体積固有抵抗が、１０の１０乗Ω・ｃｍ以上であると、シールド効果が減少するから好ましくない。なお、体積固有抵抗の下限には特に制限が無く、到達し得る最も低い体積固有抵抗を有する導電性外被を利用することができる。
また、導電性外被４の被覆厚さは、ケーブル径が太くならないように、しかもシールド効果が減少しないように、できるだけ薄肉に形成することが好ましい。

ここで、導電性外被を形成するために用いられる上記した熱可塑性樹脂としては、エチレンーテトラフルオロエチレン共重合体（ETFE）、テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）のような高い耐熱性を有する熱可塑性ふっ素樹脂が好ましく、またカーボン系導電性物質としては、カーボン繊維、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブなどを挙げることができるが、その中でカーボンナノチューブが好ましい。カーボンナノチューブは、導電性外被を形成するために用いられるふっ素樹脂のような熱可塑性樹脂に対し、少量の含有量で高いシールド効果を得ることができると共に、良好な成形性も得ることができ、さらに同軸ケーブルの細線化に寄与することができる。

なお、ふっ素樹脂のような熱可塑性樹脂にカーボン系導電性物質を配合、含有させる割合は、熱可塑性樹脂７０重量％〜９９重量％に対し、３０重量％〜１重量％のカーボンナノチューブが配合、含有される。上記した熱可塑性樹脂に対し、カーボンナノチューブの配合、含有割合が１重量％以下であると、シールド効果がなく、３０重量％以上であると、成形性が悪くなり、横巻シールド層３の周囲にカーボン系導電性物質入り外被４を被覆する際に、薄肉で押出し成形することができない。

このようにして作製された同軸ケーブル１０は、外部導体層３として、横巻シールド層が形成され、しかもカーボン系導電性物質入り外被４に配合、含有されるカーボン系導電性物質がカーボンナノチューブである場合には、外被４が薄肉に形成しても、シールド効果が高いので、外被４の薄肉と相俟って、この同軸ケーブルは、良好なシールド効果を有すると共に、全体として良好な可撓性をも有している。

径が２５μｍの錫メッキ錫入り銅合金線を７個撚りして形成した中心導体１の周囲に、ＰＦＡを押出し成形などにより被覆して、厚さ１６０μｍの誘電体層２を形成した。この誘電体層２の周囲には、外部導体層３として、径が３０μｍの錫メッキ無酸素軟銅線を１８本、横巻きして形成した横巻シールド層を設け、この横巻シールド層の周囲には、PFAにカーボンナノチューブを分散、含有させたカーボン系導電性物質入り外被４が押出し成形等により、３０μｍの厚さで被覆形成され、外径が２８０μｍの同軸ケーブル１０を作製した。
この同軸ケーブル１０のシールド効果の測定をネットワークアナライザ（アンリツ社製）を用いて行った結果を図２に示す。

図２に示されるように、カーボン系導電性物質入り外被４を有する本発明による同軸ケーブル１０のシールド効果（実線で示されている）は、カーボン系導電性物質を外被に有さず、他の構成は本発明の同軸ケーブルと同じである従来の同軸ケーブルのシールド効果（破線で示されている）に比較して、優れていることがわかる。また、本発明の同軸ケーブルは、カーボン系導電性物質入り外被４が薄肉に形成されていても、上記したようにシールド効果が高いので、このカーボン系導電性物質入り外被４の薄肉と相俟って、この同軸ケーブルは、良好なシールド効果を有すると共に、全体として良好な可撓性をも有しており、さらに外被４の薄肉化により、外径の増加を招くこともなく、重量の増加を招くこともない。

なお、このようにして作製した複数本の極細径の同軸ケーブルを並置し、製織を行って製織ケーブルとすることもでき、あるいは複数本の極細径の同軸ケーブルを並置してラミネートを行ってラミネートケーブルとすることもでき、あるいは複数本の極細径の同軸ケーブルを並置してフラット化したフラットケーブルとすることもでき、もしくは複数本の極細径の同軸ケーブルをラウンド化してラウンドケーブルとすることもでき、そのケーブル化は所望に応じて種々の形態を取り得る。

本発明による同軸ケーブルの好ましい実施の形態の概略部分斜視図である。本発明による同軸ケーブルのシールド効果と従来の同軸ケーブルのシールド効果との比較を示す図である。

符号の説明

１：中心導体、２：誘電体層、３：外部導体層、４：外被、
１０：同軸ケーブル。

Claims

中心導体の周囲に誘電体層を設け、この誘電体層の周囲に外部導体層を設け、この外部導体層の周囲に外被を設けてなる同軸ケーブルにおいて、前記外被がカーボンナノチューブを含有した熱可塑性樹脂からなり、
前記外被は、７０重量％〜９９重量％の前記熱可塑性樹脂に、３０重量％〜１重量％の前記カーボンナノチューブを配合したものであることを特徴とする同軸ケーブル。