【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ギガヘルツバンドの高周波帯域の電磁波伝送に好適な高周波同軸ケーブルおよびその誘電体層をなすオレフィン系樹脂発泡体に関し、その誘電体層の誘電損失を低減し、高周波帯域での信号減衰量を低減したものである。
【０００２】
【従来の技術】
高周波同軸ケーブルには、図１に示すように、銅撚線、銅単線などからなる内部導体１の上に誘電体層２が設けられ、この誘電体層２の上に銅線編組などの外部導体３が設けられ、この外部導体３の上にポリエチレン、可塑化ポリ塩化ビニルなどからなるシース４が被覆されたものがある。
上記誘電体層２には、比誘電率、誘電損失が小さい高密度ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレンなどの無極性樹脂や、比誘電率、誘電損失がさらに小さい発泡ポリエチレンなどが使用されている。
【０００３】
そして、誘電体層２が発泡ポリエチレンからなるものでは、発泡ポリエチレンとなるポリエチレンに予め発泡核剤として炭酸カルシウム、窒化ホウ素粉末、フッ素樹脂粉末などと、化学発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、４，４´−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）などを添加しておき、誘電体層２の押出被覆の際に、溶融ポリエチレン中で化学発泡剤を加熱、分解、発泡させて、発泡度７０〜８０％の発泡ポリエチレンとする方法で製造されている。
【０００４】
このようにして得られた発泡ポリエチレンでは、気泡セル径が均一であり、発泡度も高いものである。しかし、この発泡ポリエチレンには、化学発泡剤の分解生成物が存在している。そして、この分解生成物中には、水酸基やカルボニル基などの極性成分が含まれており、この極性成分に起因する誘電損失によって、高周波帯域での誘電体層の漏れ減衰量が大きくなり、結果的に信号減衰量が大きくなる問題があった。
このようなオレフィン系樹脂発泡体およびこれを誘電体層とする同軸ケーブルに関する先行技術文献としては、以下のようなものが挙げられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭４９−１１９６１号公報
【特許文献２】
特許第３２２７０９１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明における課題は、高周波同軸ケーブルの誘電体層の誘電損失を低減し、ギガヘルツバンドの高周波帯域での信号減衰量を低減することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、オレフィン系樹脂に、発泡核剤として平均粒径０．１〜１５μｍで鱗片状のシリカ粉末を添加し、発泡剤として不活性ガスを用いて発泡させたことを特徴とするオレフィン系樹脂発泡体である。
【０００８】
請求項２にかかる発明は、不活性ガスが、窒素、二酸化炭素、アルゴン、フロンガスのいずれか１種以上であることを特徴とする請求項１記載のオレフィン系樹脂発泡体である。
請求項３にかかる発明は、オレフィン系樹脂１００重量部に対してタルクを０．１〜３重量部配合したことを特徴とする請求項１または２記載のオレフィン系樹脂発泡体である。
【０００９】
請求項４にかかる発明は、オレフィン系樹脂が、高密度ポリエチレンまたは高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとの混合物であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のオレフィン系樹脂発泡体である。
【００１０】
請求項５にかかる発明は、発泡度が７０％以上であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のオレフィン系樹脂発泡体である。
請求項６にかかる発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のオレフィン系樹脂発泡体を誘電体層として用いたことを特徴とする高周波同軸ケーブルである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
本発明のオレフィン系樹脂発泡体は、オレフィン系樹脂に、発泡核剤として平均粒径０．１〜１５μｍで、鱗片状のタルクを添加し、発泡剤として不活性ガスを用いて発泡させたものである。
【００１２】
ここでのオレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられるが、これらのなかでも高密度ポリエチレンまたは高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとの混合物が好ましい。高密度ポリエチレンは、枝分かれが少なく、高結晶性で無極性であり、比誘電率、誘電損失が小さく、誘電特性の点から好適である。
【００１３】
しかし、高密度ポリエチレンは、溶融時の溶融粘度が高く、発泡させづらい問題があるので、溶融粘度が低い低密度ポリエチレンを加えて、溶融粘度を好適な範囲とすることが好ましい。高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとを混合して用いる場合には、密度０．９５〜０．９７ｇ／ｃｍ３で、メルトインデックス７〜９の高密度ポリエチレン１００重量部に対して密度０．９１〜０．９４ｇ／ｃｍ３で、メルトインデックス０．１〜１の低密度ポリエチレン５〜６０重量部を配合することが望ましい。
【００１４】
また、発泡核剤としてのタルクには、その平均粒子径が０．１〜１５μｍの範囲のものが用いられる。平均粒子径が０．１μｍ未満では均一な大きさに発泡せず、１５μｍを越えると巨大なセル径の発泡を生じる。また、このタルクには、外形が鱗片状のものが用いられる。
【００１５】
この鱗片状のタルクを使用することで、均一で微細な発泡セル径が得られる。
鱗片状のタルクは、市販のタルクを粉砕するなどの製法で製造することができる。また、純度が高いものが好ましく、純度９９％以上のものが好ましい。また、予めタルクを仮焼して、分子内の結晶水を除去し、誘電特性を良好としたものを使用することもできる。
【００１６】
このタルクの添加量は、未発泡状態のオレフィン系樹脂１００重量部に対して０．１〜３重量部とされ、０．１重量部未満では発泡核剤として機能せず、３重量部を超えてもその効果の増加が認められなくなる。
【００１７】
本発明における発泡剤には、不活性ガスが用いられる。この不活性ガスには、窒素、二酸化炭素、アルゴン、フロンガスなどの１種または２種以上が用いられる。発泡樹脂分野において、発泡用ガスとしてペンタンなどの低沸点炭化水素が従来使用されてきたが、これら化学物質は大気汚染等の原因物質とされており、使用を避けるべきである。
【００１８】
本発明のオレフィン系発泡樹脂体には、その熱老化特性を高めるため、フェノール系酸化防止剤をオレフィン系樹脂１００重量部に対して０．１重量部以下配合することもできる。また、酸化防止剤として、芳香族第二級アミン系の酸化防止剤、例えばＮ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン（「ノクラック Ｗｈｉｔｅ」商品名、大内新興社製）などを、オレフィン系樹脂１００重量部に対して０．００５〜０．５重量部、好ましくは０．０１〜０．０５重量部配合して用いると、優れた耐老化性と、高周波帯域における誘電正接の悪化を防止できる。
【００１９】
このようなオレフィン系樹脂発泡体の形成は、高密度ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂にタルクを添加し、押出機で溶融混練し、押出機に上記発泡剤を高圧力（１ＭＰａ〜１ＧＰａ程度）で注入して押出成形する方法で行われる。また、高周波同軸ケーブルの誘電体層を形成するには、同様にして内部導体上に発泡押出被覆する方法によって行われる。
このようにして得られたオレフィン系樹脂発泡体の発泡度は、７０％以上、好ましくは８０％以上とされ、これにより誘電特性が高いものとなる。
【００２０】
本発明の高周波同軸ケーブルは、上述のオレフィン系樹脂発泡体からなる誘電体層を有するものである。誘電体層以外の内部導体、外部導体、シースは、先に説明したものと同様であってもよい。
【００２１】
このようなオレフィン系樹脂発泡体にあっては、この発泡体中に極性成分がほとんど存在しないので、超高周波領域においても、誘電損失が極めて小さいものとなる。また、発泡核剤として、平均粒径が０．１〜１５μｍの範囲で形状が鱗片状のタルクを使用しているため、発泡体中の気泡が微細で均一なものとなる。
さらに、不活性ガスを発泡剤に使っているため、高い発泡度を得ることができる。
【００２２】
このため、このオレフィン系樹脂発泡体を誘電体層として使用した高周波同軸ケーブルにあっては、ギガヘルツバンドの極超高周波帯域においての信号減衰量が極めて低いものとなり、この高周波同軸ケーブルは、例えば携帯電話基地局のアンテナ−トランシーバ間の伝送用ケーブル、無線ラン用ケーブル、モバイル機器用ケーブルなどの用途に好適なものとなる。
【００２３】
以下、具体例を示す。
表１および表２に示す配合組成（重量部表示）のポリエチレン樹脂組成物をドライブレンドし、二段押出機により温度１５０〜１８０℃で、径９ｍｍの導体上に発泡押出被覆し、径２２ｍｍの誘電体層を形成した。発泡剤として窒素ガスを使用し、圧力５０ＭＰａで押出機のシリンダ内に圧入した。
【００２４】
タルクには、平均粒径が異なる４種のものを使用したが、その形状はいずれも鱗片状である。
また、高密度ポリエチレンには、密度０．９６２ｇ／ｃｍ３、メルトフローレイト８（ｇ／１０分）のものを、低密度ポリエチレンには、密度０．９２８ｇ／ｃｍ３、メルトフローレイト０．３５（ｇ／１０分）のものを使用した。
酸化防止剤には、「イルガノックス１０１０」（商品名、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）を使用した。
【００２５】
得られた発泡体について、最大発泡度、気泡状態、減衰量を評価した。発泡度は、（ポリエチレンの比重−発泡体の比重）／ポリエチレンの比重×１００で算出した。気泡状態は、発泡体の断面を目視で観察し、微細で均一な気泡であるものを◎とし、一部に大気泡が介在するものを○とし、気泡径が乱れ、大空洞（連胞）が多いものを×として表記した。減衰量は、周波数２．２ＧＨｚにおける信号減衰量である。
結果を、表１および表２に示した。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】
表１および表２の結果から、平均粒径０．１〜１５μｍで、鱗片状のタルクをポリエチレン１００重量部に対して０．１〜３重量部使用し、不活性ガスを発泡剤として使用することにより微細で均一な発泡体を得ることができることが分かる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のオレフィン系樹脂発泡体にあっては、微細で均一な発泡構造、高発泡度を有し、発泡体中に極性成分が存在しないものとなる。したがって、本発明の高周波同軸ケーブルにあっては、その誘電体層中に存在する極性成分が少なく、これに起因する誘電損失が低いものとなり、ギガヘルツバンドの高周波帯域における信号減衰量が小さいものとなる。
このため、この高周波同軸ケーブルは、携帯電話基地局のアンテナ−トランシーバ間の伝送用ケーブル、無線ラン用ケーブル、モバイル機器用ケーブルなどの用途に好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる同軸ケーブルの例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１・・・内部導体、２・・・誘電体層、３・・・外部導体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-frequency coaxial cable suitable for electromagnetic wave transmission in a high-frequency band of the gigahertz band and an olefin-based resin foam forming the dielectric layer thereof, which reduces the dielectric loss of the dielectric layer and reduces the signal attenuation in the high-frequency band. Is reduced.
[0002]
[Prior art]
In the high-frequency coaxial cable, as shown in FIG. 1, a dielectric layer 2 is provided on an internal conductor 1 made of a copper stranded wire, a single copper wire, or the like, and an external material such as a copper wire braid is provided on the dielectric layer 2. In some cases, a conductor 3 is provided, and a sheath 4 made of polyethylene, plasticized polyvinyl chloride, or the like is coated on the outer conductor 3.
The dielectric layer 2 is made of a non-polar resin such as high-density polyethylene or polytetrafluoroethylene having a small relative dielectric constant or dielectric loss, or a foamed polyethylene having a smaller relative dielectric constant or dielectric loss.
[0003]
When the dielectric layer 2 is made of foamed polyethylene, the polyethylene to be foamed polyethylene is preliminarily added with calcium carbonate, boron nitride powder, fluororesin powder, etc. as foam nucleating agents, and azodicarbonamide (ADCA), 4 as chemical blowing agents. , 4'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide (OBSH) or the like is added, and at the time of extrusion coating of the dielectric layer 2, a chemical foaming agent is heated, decomposed and foamed in molten polyethylene to have a foaming degree of 70 to It is manufactured by a method of making 80% foamed polyethylene.
[0004]
The foamed polyethylene thus obtained has a uniform cell diameter and a high degree of foaming. However, decomposition products of the chemical blowing agent are present in the foamed polyethylene. The decomposition products contain polar components such as hydroxyl groups and carbonyl groups, and the dielectric loss caused by these polar components increases the leakage attenuation of the dielectric layer in the high-frequency band. There is a problem that the signal attenuation becomes large.
Prior art documents relating to such an olefin-based resin foam and a coaxial cable using the same as a dielectric layer include the following.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-49-11961 [Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3227091
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to reduce the dielectric loss of the dielectric layer of the high-frequency coaxial cable and reduce the signal attenuation in the high-frequency band of the gigahertz band.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To solve this problem,
The invention according to claim 1 is characterized in that scaly silica powder having an average particle diameter of 0.1 to 15 μm is added to an olefin-based resin as a foam nucleating agent, and foaming is performed using an inert gas as a foaming agent. Is an olefin resin foam.
[0008]
The invention according to claim 2 is the olefin resin foam according to claim 1, wherein the inert gas is any one or more of nitrogen, carbon dioxide, argon, and chlorofluorocarbon gas.
The invention according to claim 3 is the olefin resin foam according to claim 1 or 2, wherein 0.1 to 3 parts by weight of talc is blended with respect to 100 parts by weight of the olefin resin.
[0009]
The invention according to claim 4 is characterized in that the olefin resin is high-density polyethylene or a mixture of high-density polyethylene and low-density polyethylene, and the olefin-based resin foam according to any one of claims 1 to 3, It is.
[0010]
The invention according to claim 5 is the olefin resin foam according to any one of claims 1 to 4, wherein the degree of foaming is 70% or more.
The invention according to claim 6 is a high-frequency coaxial cable using the olefin-based resin foam according to any one of claims 1 to 5 as a dielectric layer.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
The olefin-based resin foam of the present invention is obtained by adding scaly talc having an average particle diameter of 0.1 to 15 μm as a foam nucleating agent to an olefin-based resin, and foaming using an inert gas as a foaming agent. It is.
[0012]
Examples of the olefin-based resin include low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, and polypropylene, among which high-density polyethylene or a mixture of high-density polyethylene and low-density polyethylene is used. preferable. High-density polyethylene has few branches, is highly crystalline and non-polar, has a small relative permittivity and a small dielectric loss, and is suitable in terms of dielectric properties.
[0013]
However, high-density polyethylene has a high melt viscosity at the time of melting and has a problem that foaming is difficult. Therefore, it is preferable to add low-density polyethylene having low melt viscosity to make the melt viscosity in a suitable range. When a mixture of high-density polyethylene and low-density polyethylene is used, the density is 0.95 to 0.97 g / cm 3 , and the density is 0.91 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of high-density polyethylene having a melt index of 7 to 9. It is desirable to mix 5 to 60 parts by weight of low density polyethylene having a melt index of 0.1 to 1 at 0.94 g / cm 3 .
[0014]
Also, talc as a foam nucleating agent has an average particle diameter in the range of 0.1 to 15 μm. If the average particle diameter is less than 0.1 μm, the foam does not foam to a uniform size, and if it exceeds 15 μm, foaming of a huge cell diameter occurs. The talc used has a scale-like outer shape.
[0015]
By using this scaly talc, a uniform and fine foam cell diameter can be obtained.
The scaly talc can be produced by a method such as pulverizing commercially available talc. Further, those having high purity are preferable, and those having a purity of 99% or more are preferable. Alternatively, talc may be calcined in advance to remove water of crystallization in the molecule, and a material having good dielectric properties may be used.
[0016]
The addition amount of this talc is 0.1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the unfoamed olefin resin. If it is less than 0.1 part by weight, it does not function as a foam nucleating agent and exceeds 3 parts by weight. However, no increase in the effect is observed.
[0017]
An inert gas is used as the foaming agent in the present invention. As the inert gas, one or more of nitrogen, carbon dioxide, argon, chlorofluorocarbon and the like are used. In the field of foamed resins, low-boiling hydrocarbons such as pentane have been conventionally used as a gas for foaming. However, these chemicals are regarded as causative substances such as air pollution and should be avoided.
[0018]
The olefin-based foamed resin body of the present invention may contain a phenolic antioxidant in an amount of 0.1 part by weight or less based on 100 parts by weight of the olefin-based resin in order to enhance the heat aging characteristics. As the antioxidant, an aromatic secondary amine-based antioxidant such as N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine ("Nocrack White" trade name, manufactured by Ouchi Shinko Co., Ltd.), etc. Is used in an amount of 0.005 to 0.5 part by weight, preferably 0.01 to 0.05 part by weight, based on 100 parts by weight of the olefin-based resin, whereby excellent aging resistance and dielectric loss tangent in a high frequency band are obtained. Can be prevented from deteriorating.
[0019]
To form such an olefin-based resin foam, talc is added to an olefin-based resin such as high-density polyethylene, melt-kneaded with an extruder, and the above-mentioned foaming agent is injected into the extruder at a high pressure (about 1 MPa to 1 GPa). And extrusion. Further, formation of the dielectric layer of the high-frequency coaxial cable is performed by a method of foaming and extrusion coating on the inner conductor in the same manner.
The foaming degree of the olefin-based resin foam thus obtained is 70% or more, preferably 80% or more, whereby the dielectric properties are high.
[0020]
The high-frequency coaxial cable of the present invention has a dielectric layer made of the above-mentioned olefin-based resin foam. The inner conductor, the outer conductor, and the sheath other than the dielectric layer may be the same as those described above.
[0021]
In such an olefin-based resin foam, since a polar component hardly exists in the foam, the dielectric loss is extremely small even in an ultra-high frequency range. Moreover, since flaky talc having an average particle diameter in the range of 0.1 to 15 μm is used as the foam nucleating agent, the bubbles in the foam are fine and uniform.
Further, since an inert gas is used as a foaming agent, a high foaming degree can be obtained.
[0022]
For this reason, in a high-frequency coaxial cable using this olefin-based resin foam as a dielectric layer, the signal attenuation in the ultra-high frequency band of the gigahertz band is extremely low. It is suitable for use as a transmission cable between an antenna and a transceiver of a telephone base station, a cable for wireless LAN, a cable for mobile equipment, and the like.
[0023]
Hereinafter, specific examples will be described.
A polyethylene resin composition having the composition shown in Tables 1 and 2 (parts by weight) was dry-blended, foamed and extruded onto a 9 mm diameter conductor by a two-stage extruder at a temperature of 150 to 180 ° C. A dielectric layer was formed. Nitrogen gas was used as a foaming agent, and the mixture was pressed into the cylinder of the extruder at a pressure of 50 MPa.
[0024]
Four types of talc having different average particle diameters were used, and their shapes were all scaly.
The high density polyethylene has a density of 0.962 g / cm 3 and a melt flow rate of 8 (g / 10 minutes), and the low density polyethylene has a density of 0.928 g / cm 3 and a melt flow rate of 0.35. (G / 10 minutes).
"Irganox 1010" (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) was used as an antioxidant.
[0025]
About the obtained foam, the maximum foaming degree, the cell state, and the attenuation amount were evaluated. The foaming degree was calculated as (specific gravity of polyethylene−specific gravity of foam) / specific gravity of polyethylene × 100. The bubble state is visually observed by observing the cross section of the foam, and ◎ indicates fine and uniform bubbles, and も の indicates that some large bubbles intervene. Those with a large number were indicated as x. The attenuation is a signal attenuation at a frequency of 2.2 GHz.
The results are shown in Tables 1 and 2.
[0026]
[Table 1]
[0027]
[Table 2]
[0028]
From the results in Tables 1 and 2, from 0.1 to 15 μm in average particle size, 0.1 to 3 parts by weight of scaly talc is used with respect to 100 parts by weight of polyethylene, and an inert gas is used as a blowing agent. This shows that a fine and uniform foam can be obtained.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, the olefin-based resin foam of the present invention has a fine and uniform foam structure, a high foaming degree, and has no polar component in the foam. Therefore, in the high-frequency coaxial cable of the present invention, the polar component present in the dielectric layer is small, the dielectric loss due to this is low, and the signal attenuation in the high frequency band of the gigahertz band is small. Become.
Therefore, this high-frequency coaxial cable is suitable for use as a transmission cable between an antenna and a transceiver of a mobile phone base station, a cable for a wireless LAN, a cable for a mobile device, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a coaxial cable according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inner conductor, 2 ... Dielectric layer, 3 ... Outer conductor
