JP2004063369A - 発泡フッ素樹脂同軸ケーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】極細径であってもケーブルの長さ方向の発泡度のバラツキを無くすことによって誘電率の安定性を良くすることができる発泡フッ素樹脂同軸ケーブルを提供する。
【解決手段】メルトフローレートが３０〜４０ｇ／１０分のＰＦＡであるフッ素樹脂を炭酸ガスで発泡することにより、厚みが０．０８３〜０．１６ｍｍで発泡度が５０％以上の発泡絶縁層の発泡フッ素樹脂同軸ケーブル１１を作製する。この発泡フッ素樹脂同軸ケーブル１１を長さ１ｍ、水１３を満たした金属性パイプ１２に入れ、一方の端を金属性パイプ１２と接続し、他方の端をＬＣＲメーター１４と接続し、１ＭＨｚでの静電容量を測定すると、規格を満足した静電容量が得られた。
【選択図】
図１
【解決手段】メルトフローレートが３０〜４０ｇ／１０分のＰＦＡであるフッ素樹脂を炭酸ガスで発泡することにより、厚みが０．０８３〜０．１６ｍｍで発泡度が５０％以上の発泡絶縁層の発泡フッ素樹脂同軸ケーブル１１を作製する。この発泡フッ素樹脂同軸ケーブル１１を長さ１ｍ、水１３を満たした金属性パイプ１２に入れ、一方の端を金属性パイプ１２と接続し、他方の端をＬＣＲメーター１４と接続し、１ＭＨｚでの静電容量を測定すると、規格を満足した静電容量が得られた。
【選択図】
図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用に用いられるプローブ用の発泡フッ素樹脂同軸ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療用の超音波診断装置などに用いられるプローブケーブルは、絶縁体の外径がφ０．２４〜０．４４ｍｍで、絶縁被覆が０．０８３〜０．１６ｍｍと非常に細く、１０ＭＨｚでのインピーダンスＺｏが７５〜８５Ω、及び１ＭＨｚの静電容量Ｃが５０ｐＦ／ｍ，６０ｐＦ／ｍと規定されている。インピーダンスＺｏの式を下式（１）に、静電容量Ｃの式を下式（２）に示す。
【０００３】
【数１】
【数２】
但し、ε：絶縁被覆の材料である絶縁体の樹脂の誘電率、ｄ１：内部導体外径（φｍｍ）、ｄ３：外部導体内径（φｍｍ）。
【０００４】
これらの特性を満足するには、樹脂の誘電率（ε）を小さくする必要がある。この要求に応じるものとして、誘電率の小さいフッ素樹脂を発泡させることで、絶縁体の誘電率を空気のそれに近づけることができるため、信号の高速伝送が可能となる。フッ素樹脂の発泡は、押出機で溶融したフッ素樹脂に発泡剤を注入し、混練した後、その発泡剤入り樹脂をクロスヘッドから導体上に押出被覆して行う。このようにして発泡フッ素樹脂同軸ケーブルを製造しているが、この時、発泡剤としてはハイドロフルオロカーボンやフルオロカーボンが用いられているのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の発泡フッ素樹脂同軸ケーブルにおいては、上記の発泡剤として用いられるハイドロフルオロカーボンやフルオロカーボンは、フッ素樹脂に対する溶解度が大きい。一般に溶解度が大きいと樹脂中に発泡剤が多く溶け込むため、押出発泡の場合、気泡が大きくなってしまう。このため、気泡径が約５０μｍと大きく、絶縁被覆（発泡絶縁層）の厚さプローブケーブルのような１００μｍ程度の極細径ケーブルの場合、発泡絶縁層の層方向に気泡が１〜２個程度となる。この結果、ケーブルの長さ方向の発泡度にバラツキを生じ、誘電率の安定性が損なわれるという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、極細径であってもケーブルの長さ方向の発泡度のバラツキを無くすことによって誘電率の安定性を良くすることができる発泡フッ素樹脂同軸ケーブルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の発泡フッ素樹脂同軸ケーブルは、導体の外周にフッ素樹脂を主体とする発泡絶縁層が形成される発泡フッ素樹脂同軸ケーブルにおいて、前記発泡絶縁層の発泡剤として炭酸ガスを用いたことを特徴としている。
【０００８】
また、前記フッ素樹脂は、メルトフローレートが３０〜４０ｇ／１０分の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であることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る発泡フッ素樹脂同軸ケーブルの静電容量を測定するための静電容量測定システムの構成図である。
【００１１】
本実施の形態の特徴は、導体の外周にフッ素樹脂を主体とする発泡絶縁層（絶縁被覆）が形成される発泡フッ素樹脂同軸ケーブルにおいて、発泡絶縁層の発泡剤として炭酸ガスを用いたことにある。つまり、発泡フッ素樹脂同軸ケーブルを作製する際に、押出機で溶融したフッ素樹脂に炭酸ガスを注入し、混練することによって発泡した後、その炭酸ガス入り樹脂をクロスヘッドから導体上に押出被覆して行う。
【００１２】
従来は発泡剤としてハイドロフルオロカーボンやフルオロカーボンを用いていたのでフッ素樹脂に対する溶解度が大きく、樹脂中に発泡剤が多く溶け込むため、押出発泡の場合、気泡径が大きくなっていた。しかし、炭酸ガスは、フッ素樹脂に対する溶解度が１／２以下なので気泡径の拡大を防止することができる。
【００１３】
また、フッ素樹脂には、誘電率が２．１と小さく、かつ溶融押出が可能なテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）を用い、これらのメルトフローレートを３０〜４０ｇ／１０分の範囲とするのが良い。この理由は、３０ｇ／１０分未満ではメルトフラクチャによるケーブル外観の荒れを生じる。また、４０ｇ／１０分を超えると粘度が小さくなりすぎてしまい、気泡が更に大きくなり、膨れ等が生じるからである。
【００１４】
また、均一な気泡を形成するため発泡核材を添加してもよい。フッ素樹脂の押出温度は３８℃と高いため無機の核材に限られ、シリカやタルク（珪酸マグネシウム）や窒化ホウ素（ボロンナイトライド）を用いることができるが、窒化ホウ素が最も適している。なお、メルトフローレートは、ＰＦＡの場合、温度３７２℃で荷重５Ｋｇのときの値である。
【００１５】
次に、フッ素樹脂を炭酸ガスで発泡させて発泡フッ素樹脂同軸ケーブルを実際に作製した実施例１，２と、この効果を検証するために作製した比較例１，２の内容を下表１に示す。
【００１６】
【表１】
実施例１，２の発泡フッ素樹脂同軸ケーブルの作製は次の手順で行った。まず、フッ素樹脂に発泡核材である窒化ホウ素（ＢＮ）を０．５ｗｔ％混練し、発泡コンパウンドとした。このコンパウンドを１５ｍｍ又は２０ｍｍ押出機で、発泡剤である炭酸ガスを６〜８ＭＰａ注入後、樹脂と良く混練し、押出ヘッドで導体上に被覆し、発泡絶縁体を得た。押出温度は、押出機のシリンダ温度を３８０℃、ヘッド温度を３４０℃、ダイス温度を２９０〜３００℃とした。
【００１７】
静電容量の測定は、図１に示すように、１ｍの発泡フッ素樹脂同軸ケーブル１１を、水１３を満たした金属性パイプ１２に入れ、一方の端を金属性パイプ１２と接続し、他方の端を横河ヒューレットパッカッード製のＬＣＲメーター１４と接続し、１ＭＨｚでの静電容量を測定した。この時、６０±２ｐＦ／ｍを合格とした。インピーダンスは、アジレント社製スカラネットワークアナライザを用いて測定し、１０ＭＨｚで７５±２Ωを合格とした。
【００１８】
また、実施例１，２には、フッ素樹脂に各々ダイキンの６０１１を用いた。実施例１の６０１１（Ａ）は３５ｇ／１０分、実施例２の６０１１（Ｂ）は３９ｇ／１０分のものを押出後、発泡フッ素樹脂同軸ケーブルを作製したものである。
【００１９】
この結果、静電容量、インピーダンス何れの特性も規格を満足し、平均気泡径も２０μｍであり、外観も良く、また長さ方向の安定性も良好であった。
【００２０】
比較例１には、フッ素樹脂としてダイキン製のＳＰ１００を用いた。この結果、メルトフローレートの下限以下の２５ｇ／１０分であり、押出時にメルトフラクチャを発生し、平均気泡径は２０μｍを満足するが、ケーブルとしては形にならなかった。比較例２には、ダイキンの６０１１（Ｃ）を用いた。メルトフローレートは、上限以上の４４ｇ／１０分であり、押出時に気泡が大きくなりすぎてしまい、外観が凸凹になってしまい、ケーブル化できなかった。
【００２１】
以上説明したように、本実施の形態の発泡フッ素樹脂同軸ケーブルは、メルトフローレートが３０〜４０ｇ／１０分のＰＦＡであるフッ素樹脂を、炭酸ガスで発泡することにより、平均気泡径が２０μｍの気泡を生成することができるので、厚みが０．０８３〜０．１６ｍｍの発泡絶縁層において、発泡度を５０％以上とすることができる。この結果、静電容量、インピーダンス何れの特性も規格を満足し、外観も良く、また、極細径であってもケーブル長さ方向の発泡度のバラツキが無くなるので、誘電率の安定性を良くすることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、導体の外周にフッ素樹脂を主体とする発泡絶縁層が形成される発泡フッ素樹脂同軸ケーブルにあって、発泡絶縁層の発泡剤として炭酸ガスを用いたので、平均気泡径が２０μｍの気泡を生成することができ、厚みが０．０８３〜０．１６ｍｍの発泡絶縁層において、発泡度を５０％以上とすることができる。この結果、極細径であってもケーブル長さ方向の発泡度のバラツキが無くなるので、誘電率の安定性を良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る発泡フッ素樹脂同軸ケーブルの静電容量を測定するための静電容量測定システムの構成図である。
【符号の説明】
１１ 発泡フッ素樹脂同軸ケーブル
１２ 金属性パイプ
１３ 水
１４ ＬＣＲメーター
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用に用いられるプローブ用の発泡フッ素樹脂同軸ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療用の超音波診断装置などに用いられるプローブケーブルは、絶縁体の外径がφ０．２４〜０．４４ｍｍで、絶縁被覆が０．０８３〜０．１６ｍｍと非常に細く、１０ＭＨｚでのインピーダンスＺｏが７５〜８５Ω、及び１ＭＨｚの静電容量Ｃが５０ｐＦ／ｍ，６０ｐＦ／ｍと規定されている。インピーダンスＺｏの式を下式（１）に、静電容量Ｃの式を下式（２）に示す。
【０００３】
【数１】
【０００４】
これらの特性を満足するには、樹脂の誘電率（ε）を小さくする必要がある。この要求に応じるものとして、誘電率の小さいフッ素樹脂を発泡させることで、絶縁体の誘電率を空気のそれに近づけることができるため、信号の高速伝送が可能となる。フッ素樹脂の発泡は、押出機で溶融したフッ素樹脂に発泡剤を注入し、混練した後、その発泡剤入り樹脂をクロスヘッドから導体上に押出被覆して行う。このようにして発泡フッ素樹脂同軸ケーブルを製造しているが、この時、発泡剤としてはハイドロフルオロカーボンやフルオロカーボンが用いられているのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の発泡フッ素樹脂同軸ケーブルにおいては、上記の発泡剤として用いられるハイドロフルオロカーボンやフルオロカーボンは、フッ素樹脂に対する溶解度が大きい。一般に溶解度が大きいと樹脂中に発泡剤が多く溶け込むため、押出発泡の場合、気泡が大きくなってしまう。このため、気泡径が約５０μｍと大きく、絶縁被覆（発泡絶縁層）の厚さプローブケーブルのような１００μｍ程度の極細径ケーブルの場合、発泡絶縁層の層方向に気泡が１〜２個程度となる。この結果、ケーブルの長さ方向の発泡度にバラツキを生じ、誘電率の安定性が損なわれるという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、極細径であってもケーブルの長さ方向の発泡度のバラツキを無くすことによって誘電率の安定性を良くすることができる発泡フッ素樹脂同軸ケーブルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の発泡フッ素樹脂同軸ケーブルは、導体の外周にフッ素樹脂を主体とする発泡絶縁層が形成される発泡フッ素樹脂同軸ケーブルにおいて、前記発泡絶縁層の発泡剤として炭酸ガスを用いたことを特徴としている。
【０００８】
また、前記フッ素樹脂は、メルトフローレートが３０〜４０ｇ／１０分の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であることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る発泡フッ素樹脂同軸ケーブルの静電容量を測定するための静電容量測定システムの構成図である。
【００１１】
本実施の形態の特徴は、導体の外周にフッ素樹脂を主体とする発泡絶縁層（絶縁被覆）が形成される発泡フッ素樹脂同軸ケーブルにおいて、発泡絶縁層の発泡剤として炭酸ガスを用いたことにある。つまり、発泡フッ素樹脂同軸ケーブルを作製する際に、押出機で溶融したフッ素樹脂に炭酸ガスを注入し、混練することによって発泡した後、その炭酸ガス入り樹脂をクロスヘッドから導体上に押出被覆して行う。
【００１２】
従来は発泡剤としてハイドロフルオロカーボンやフルオロカーボンを用いていたのでフッ素樹脂に対する溶解度が大きく、樹脂中に発泡剤が多く溶け込むため、押出発泡の場合、気泡径が大きくなっていた。しかし、炭酸ガスは、フッ素樹脂に対する溶解度が１／２以下なので気泡径の拡大を防止することができる。
【００１３】
また、フッ素樹脂には、誘電率が２．１と小さく、かつ溶融押出が可能なテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）を用い、これらのメルトフローレートを３０〜４０ｇ／１０分の範囲とするのが良い。この理由は、３０ｇ／１０分未満ではメルトフラクチャによるケーブル外観の荒れを生じる。また、４０ｇ／１０分を超えると粘度が小さくなりすぎてしまい、気泡が更に大きくなり、膨れ等が生じるからである。
【００１４】
また、均一な気泡を形成するため発泡核材を添加してもよい。フッ素樹脂の押出温度は３８℃と高いため無機の核材に限られ、シリカやタルク（珪酸マグネシウム）や窒化ホウ素（ボロンナイトライド）を用いることができるが、窒化ホウ素が最も適している。なお、メルトフローレートは、ＰＦＡの場合、温度３７２℃で荷重５Ｋｇのときの値である。
【００１５】
次に、フッ素樹脂を炭酸ガスで発泡させて発泡フッ素樹脂同軸ケーブルを実際に作製した実施例１，２と、この効果を検証するために作製した比較例１，２の内容を下表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
静電容量の測定は、図１に示すように、１ｍの発泡フッ素樹脂同軸ケーブル１１を、水１３を満たした金属性パイプ１２に入れ、一方の端を金属性パイプ１２と接続し、他方の端を横河ヒューレットパッカッード製のＬＣＲメーター１４と接続し、１ＭＨｚでの静電容量を測定した。この時、６０±２ｐＦ／ｍを合格とした。インピーダンスは、アジレント社製スカラネットワークアナライザを用いて測定し、１０ＭＨｚで７５±２Ωを合格とした。
【００１８】
また、実施例１，２には、フッ素樹脂に各々ダイキンの６０１１を用いた。実施例１の６０１１（Ａ）は３５ｇ／１０分、実施例２の６０１１（Ｂ）は３９ｇ／１０分のものを押出後、発泡フッ素樹脂同軸ケーブルを作製したものである。
【００１９】
この結果、静電容量、インピーダンス何れの特性も規格を満足し、平均気泡径も２０μｍであり、外観も良く、また長さ方向の安定性も良好であった。
【００２０】
比較例１には、フッ素樹脂としてダイキン製のＳＰ１００を用いた。この結果、メルトフローレートの下限以下の２５ｇ／１０分であり、押出時にメルトフラクチャを発生し、平均気泡径は２０μｍを満足するが、ケーブルとしては形にならなかった。比較例２には、ダイキンの６０１１（Ｃ）を用いた。メルトフローレートは、上限以上の４４ｇ／１０分であり、押出時に気泡が大きくなりすぎてしまい、外観が凸凹になってしまい、ケーブル化できなかった。
【００２１】
以上説明したように、本実施の形態の発泡フッ素樹脂同軸ケーブルは、メルトフローレートが３０〜４０ｇ／１０分のＰＦＡであるフッ素樹脂を、炭酸ガスで発泡することにより、平均気泡径が２０μｍの気泡を生成することができるので、厚みが０．０８３〜０．１６ｍｍの発泡絶縁層において、発泡度を５０％以上とすることができる。この結果、静電容量、インピーダンス何れの特性も規格を満足し、外観も良く、また、極細径であってもケーブル長さ方向の発泡度のバラツキが無くなるので、誘電率の安定性を良くすることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、導体の外周にフッ素樹脂を主体とする発泡絶縁層が形成される発泡フッ素樹脂同軸ケーブルにあって、発泡絶縁層の発泡剤として炭酸ガスを用いたので、平均気泡径が２０μｍの気泡を生成することができ、厚みが０．０８３〜０．１６ｍｍの発泡絶縁層において、発泡度を５０％以上とすることができる。この結果、極細径であってもケーブル長さ方向の発泡度のバラツキが無くなるので、誘電率の安定性を良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る発泡フッ素樹脂同軸ケーブルの静電容量を測定するための静電容量測定システムの構成図である。
【符号の説明】
１１ 発泡フッ素樹脂同軸ケーブル
１２ 金属性パイプ
１３ 水
１４ ＬＣＲメーター
Claims (2)
- 導体の外周にフッ素樹脂を主体とする発泡絶縁層が形成される発泡フッ素樹脂同軸ケーブルにおいて、
前記発泡絶縁層の発泡剤として炭酸ガスを用いた
ことを特徴とする発泡フッ素樹脂同軸ケーブル。 - 前記フッ素樹脂は、メルトフローレートが３０〜４０ｇ／１０分の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である
ことを特徴とする請求項１に記載の発泡フッ素樹脂同軸ケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002222586A JP2004063369A (ja) | 2002-07-31 | 2002-07-31 | 発泡フッ素樹脂同軸ケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002222586A JP2004063369A (ja) | 2002-07-31 | 2002-07-31 | 発泡フッ素樹脂同軸ケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004063369A true JP2004063369A (ja) | 2004-02-26 |
Family
ID=31942572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002222586A Pending JP2004063369A (ja) | 2002-07-31 | 2002-07-31 | 発泡フッ素樹脂同軸ケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004063369A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013112774A1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Foam insulated conductors |
| JP2016095247A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | 日立金属株式会社 | 多心ケーブルの評価方法及び装置 |
| KR20170108021A (ko) | 2015-01-27 | 2017-09-26 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 동축 케이블 및 의료용 케이블 |
-
2002
- 2002-07-31 JP JP2002222586A patent/JP2004063369A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013112774A1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Foam insulated conductors |
| JP2016095247A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | 日立金属株式会社 | 多心ケーブルの評価方法及び装置 |
| KR20170108021A (ko) | 2015-01-27 | 2017-09-26 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 동축 케이블 및 의료용 케이블 |
| US10614931B2 (en) | 2015-01-27 | 2020-04-07 | Hitachi Metals, Ltd. | Coaxial cable and medical cable |
| US10930416B2 (en) | 2015-01-27 | 2021-02-23 | Hitachi Metals, Ltd. | Coaxial cable and medical cable |
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