【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高周波同軸ケーブル用絶縁材料あるいは高周波同軸ケーブル用発泡絶縁材料に関し、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すると同時に極めて良好な耐老化性、耐熱老化性を有するようにしたものである。
【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からなる絶縁材料や、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からなる発泡絶縁材料が使用されている。
【０００３】
そして、誘電体層２が発泡ポリエチレンなどの発泡絶縁材料からなるものでは、ポリエチレンなどに予め発泡核剤としてタルク、炭酸カルシウムなどと、化学発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）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、発泡ポリエチレンなどとする方法で製造されている。
【０００４】
ところで、誘電体層２をなす絶縁材料あるいは発泡絶縁材料にあっては、耐老化性、耐熱老化性が要求されるために、少量のヒンダートフェノール系酸化防止剤等の酸化防止剤が配合されている。
しかし、このような酸化防止剤は、その分子内に極性基を含むため、この極性基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】
特許第２５９３７１５号公報
【特許文献２】
特開２００１−２０００８５号公報
【特許文献３】
特開２００２−０４２５５５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。また、同時に十分な耐老化性、耐熱老化性を有するようにすることにある。
【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酸化防止剤としてＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンを配合してなる高周波同軸ケーブル用絶縁材料である。
請求項２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請求項１記載の高周波同軸ケーブル用絶縁材料である。
請求項３にかかる発明は、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンの配合量が、オレフィン系樹脂１００重量部に対して０．００５〜３重量部である請求項１または２記載の高周波同軸ケーブル用絶縁材料である。
【０００８】
請求項４にかかる発明は、オレフィン系樹脂に酸化防止剤としてＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンを配合し発泡してなる高周波同軸ケーブル用発泡絶縁材料である。
請求項５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請求項３記載の高周波同軸ケーブル用発泡絶縁材料である。
請求項６にかかる発明は、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンの配合量が、オレフィン系樹脂１００重量部に対して０．００５〜３重量部である請求項４または５記載の高周波同軸ケーブル用発泡絶縁材料である。
【０００９】
請求項７にかかる発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の高周波同軸ケーブル用絶縁材料を誘電体層として用いた高周波同軸ケーブルである。
請求項８にかかる発明は、請求項４ないし６のいずれかに記載の高周波同軸ケーブル用発泡絶縁材料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。
【００１０】
【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。
本発明の高周波同軸ケーブル用絶縁材料としては、オレフィン系樹脂からなり発泡していない絶縁材料と、オレフィン系樹脂からなり発泡している発泡絶縁材料との２種がある。そして、いずれの絶縁材料においても酸化防止剤として、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンが用いられる点が本発明の特徴部分である。
【００１１】
まず、発泡していない絶縁材料について説明する。ここで使用される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。このオレフィン系樹脂は、電子線架橋などにより架橋されていてもよい。
【００１２】
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。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、高密度ポリエチレン１００重量部に対して低密度ポリエチレン１０〜４０重量部を配合することが望ましい。
【００１３】
また、ここで使用される酸化防止剤としては、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンが用いられる。このＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンは、下記の化学構造式で示される化合物であって、他の各種酸化防止剤、例えばヒンダートフェノール系、チオビスフェノール系、モノフェノール系の酸化防止剤とは異なり、これをオレフィン系樹脂に配合してもその誘電損失が増大することがなく、特異な性質を示す。このＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンとしては、例えば商品名「ノクラック Ｗｈｉｔｅ」として、大内新興（株）から市販されている。
【００１４】
【化１】
【００１５】
このＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンにあっては、これを高密度ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂１００重量部に対して３重量部まで配合しても全く誘電損失は増大しない。これに対して、ヒンダートフェノール系酸化防止剤では、これをオレフィン系樹脂１００重量部に対して１重量部配合すると、誘電正接は配合しないものに比べて２倍に増大し、３重量部配合すると３〜４倍に増大する。
【００１６】
このＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンを高密度ポリエチレン１００重量部に対して３重量部配合したものでは、耐老化性、耐熱老化性が格段に向上し、１２０℃での推定寿命が７０年となる。よって、このＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンを配合することで、耐老化性、耐熱老化性を著しく高めることができ、しかも誘電損失が全く増大しないと言う格別の効果がえられるものであり、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンの酸化防止剤としての新しい属性を見出したものである。
【００１７】
このＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンの配合量は、オレフィン系樹脂１００重量部に対して、０．００５〜３重量部、好ましくは０．０１〜１重量部とされ、０．００５重量部未満では老化防止効果、熱老化防止効果が得られず、３重量部を越えて配合してもさらなる老化防止効果、熱老化防止効果は得られない。
この絶縁材料は、上記オレフィン系樹脂にＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンを所定量配合して押出機等により混練りすることで得られ、具体的にはこの混練物を内部導体上に常法により押出被覆することにより誘電体層とされる。
【００１８】
次に、発泡している発泡絶縁材料について説明する。
ここでのオレフィン系樹脂としては、先のものと同様に、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。ここでのオレフィン系樹脂も架橋されていても良い。
【００１９】
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が、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、高密度ポリエチレン１００重量部に対して低密度ポリエチレン１０〜４０重量部を配合することが望ましい。
【００２０】
また、ここで使用される酸化防止剤としては、先の例と同様にＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンが用いられる。オレフィン系樹脂が発泡していても先に説明した誘電損失が全く増大しないと言う効果は同様に得られ、また極めて高い耐老化性、耐熱老化性が同時に得られる。
【００２１】
このＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンの配合量は、未発泡状態のオレフィン系樹脂１００重量部に対して、０．００５〜３重量部、好ましくは０．０１〜１重量部とされ、０．００５重量部未満では老化防止効果、熱老化防止効果が得られず、３重量部を越えて配合しても、もはや老化防止効果の改善が頭打ちとなる。
【００２２】
また、オレフィン系樹脂を発泡させるために、発泡核剤と発泡剤とが使用される。この発泡核剤としては、種々の粉末が用いられるが、なかでもタルク、窒化ホウ素、ポリテトラフルオロエチレンなどの粉末が好ましい。これら粉末には、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。
【００２３】
また、発泡剤には、無機ガスが好ましい。この無機ガスには、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどの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、発泡用ガスとしてフロンガスや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。
【００２４】
このような発泡絶縁材料の形成は、高密度ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂に、所定量のＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンとタルクなどの発泡核剤を添加し、押出機で溶融混練し、押出機に窒素などの発泡剤を高圧力（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。
【００２５】
本発明の高周波同軸ケーブルは、上述の高周波同軸ケーブル用絶縁材料もしくは高周波同軸ケーブル用発泡絶縁材料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。
【００２６】
このような高周波同軸ケーブル用絶縁材料または発泡絶縁材料にあっては、酸化防止剤としてＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンを用いているので、良好な耐老化性、耐熱老化性を有する。また、後述の具体例の結果から明らかなように、このＮ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンの添加に起因する絶縁材料の誘電特性の低下が、これ以外の種類の酸化防止剤を用いたものに比較して非常に少なく、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。
【００２７】
また、発泡絶縁材料にあっては、絶縁材料と同様に良好な耐老化性、耐熱老化性を有し、しかも誘電特性の低下がなく、さらに発泡核剤を用いた場合には、発泡体中の気泡が微細で均一なものとなる。さらには、無機ガスを発泡剤に使用したものでは、高い発泡度を得ることができる。
【００２８】
このため、この高周波同軸ケーブル用絶縁材料または発泡絶縁材料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、１００℃程度の温度環境下に置かれても、実質的に半永久的な寿命を有するものとすることができる。よって、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ＬＡＮ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。
【００２９】
以下、具体例を示す。
（例１）
表１〜４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の導体上に押出被覆し、径２２ｍｍの非発泡の誘電体層を形成した
【００３０】
得られた誘電体層について、１２０℃での推定寿命を酸素誘導期間から算出した。また、周波数２．４５ＧＨｚでの誘電正接を求めた。結果を表１〜４に示す。
【００３１】
表１〜４において、
高密度ポリエチレン：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：密度０．９２８ｇ／ｃｍ３、メルトフローレイト０．４（ｇ／１０分）のものを使用した。
【００３２】
チオビスフェノール系酸化防止剤Ａ：４，４′−チオビス−（６−第三−ブチル−３−メチルフェノール）、「ノクラック３００」（商品名、大内新興社製）を使用した。
ヒンダートフェノール系酸化防止剤Ｂ：テトラキス−［メチレン−３−（３′，５′−ジ−第三−ブチル−４′−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、「イルガノックス１０１０」（商品名、チバスペシャルティケミカルズ社製）を使用した。
ヒンダートフェノール系酸化防止剤Ｃ：トリス−（３，５−ジ−第三ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−イソシアヌレート、「イルガノックス３１１４」（商品名、チバスペシャルティケミカルズ社製）を使用した。
ヒンダートフェノール系酸化防止剤Ｄ：Ｎ，Ｎ′−ビス［３−（３，５−ジ−第三ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル］ヒドラジン、「イルガノックスＭＤ１０２４」（商品名、チバスペシャルティケミカルズ社製）を使用した。
【００３３】
モノフェノール系酸化防止剤Ｅ：２，６−ジ−第三−ブチル−４−メチルフェノール、「ノクラック２００」（商品名、大内新興社製）を使用した。
ヒンダートアミン系酸化防止剤Ｆ：こはく酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、「チヌビン６２２ＬＤ」（商品名、チバスペシャルティケミカルズ社製）を使用した。
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）
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】
【表４】
【００３８】
また、これら酸化防止剤の種類および配合量と誘電正接との関係を図２のグラフに示す。図２において、曲線Ｇは、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンを配合したものを示し、Ａ〜Ｆまでの曲線は、上述の酸化防止剤Ａ〜Ｆを配合したものを示す。
【００３９】
表１〜４および図２のグラフから、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンのみが配合量３重量部に至るまで、全く誘電正接が増大せず、無添加のものと同じ値を示しており、特異的な性質を有することがわかる。
【００４０】
（例２）
表５〜８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。発泡核剤としてタルク（平均粒径１．５μｍ）を、発泡剤として窒素ガスを使用し、窒素ガスを圧力５０ＭＰａで押出機のシリンダ内に圧入し、最大発泡率７８％の発泡誘電体層を設けた。
【００４１】
得られた発泡誘電体層について、１２０℃での推定寿命を酸素誘導期間から算出した。また、誘電正接（周波数２．４５ＧＨｚ）を評価した。
結果を表５〜８に示す。表５〜８において使用した材料は、表１〜４のものと同じである。
【００４２】
【表５】
【００４３】
【表６】
【００４４】
【表７】
【００４５】
【表８】
【００４６】
表５〜８の結果から、発泡誘電体層においても、酸化防止剤として、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンを使用することにより、これを多量に配合しても誘電特性の低下がなく、高周波領域においても誘電損失が小さく、減衰量も小さいものとなることがわかる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の高周波同軸ケーブル用絶縁材料または発泡絶縁材料にあっては、耐老化性、耐熱老化性が優れ、かつ誘電正接が小さいものとすることができる。したがって、本発明の高周波同軸ケーブルにあっては、その誘電体層の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り、同時に長寿命を有するものとなる。
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ＬＡＮ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。
【図２】具体例１の結果を示す図表である。
【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 transmission of electromagnetic waves in a high-frequency band of the gigahertz band and an insulating material for a high-frequency coaxial cable or a foamed insulating material for a high-frequency coaxial cable, which forms a dielectric layer thereof, and reduces dielectric loss of the dielectric layer. In addition, the signal attenuation in the high frequency band is reduced, and at the same time, the aging resistance and the heat aging resistance are extremely good.
[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 an insulating material made of a nonpolar resin such as high-density polyethylene or polytetrafluoroethylene having a small relative dielectric constant or dielectric loss, or a foam made of foamed polyethylene having a smaller relative dielectric constant or dielectric loss. Insulating material is used.
[0003]
When the dielectric layer 2 is made of a foamed insulating material such as foamed polyethylene, talc, calcium carbonate or the like as a foam nucleating agent and azodicarbonamide (ADCA) or the like as a chemical foaming agent are added to polyethylene or the like in advance. During the extrusion coating of the dielectric layer 2, a chemical foaming agent is heated, decomposed and foamed in molten polyethylene to produce a foamed polyethylene or the like.
[0004]
Incidentally, the insulating material or the foamed insulating material forming the dielectric layer 2 is required to have aging resistance and heat aging resistance. Therefore, a small amount of an antioxidant such as a hindered phenol antioxidant is blended. ing.
However, since such an antioxidant contains a polar group in its molecule, the dielectric loss caused by the polar group increases the leakage attenuation of the dielectric layer in a high frequency band, resulting in signal attenuation. There was a problem that the amount became 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]
Japanese Patent No. 2593715 [Patent Document 2]
JP 2001-200085 A [Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-042555
[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. Another object of the present invention is to provide sufficient aging resistance and heat aging resistance.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To solve this problem,
The invention according to claim 1 is an insulating material for a high-frequency coaxial cable obtained by mixing N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine as an antioxidant with an olefin resin.
The invention according to claim 2 is the insulating material for a high-frequency coaxial cable according to claim 1, wherein the olefin-based resin is high-density polyethylene or a mixture of high-density polyethylene and low-density polyethylene.
In the invention according to claim 3, the compounding amount of N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine is 0.005 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the olefin resin. 2. An insulating material for a high-frequency coaxial cable according to item 2.
[0008]
The invention according to claim 4 is a foamed insulating material for a high-frequency coaxial cable obtained by blending N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine as an antioxidant with an olefin resin and foaming the mixture.
The invention according to claim 5 is the foam insulating material for a high-frequency coaxial cable according to claim 3, wherein the olefin-based resin is high-density polyethylene or a mixture of high-density polyethylene and low-density polyethylene.
The invention according to claim 6 is the method according to claim 4, wherein the amount of N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine is 0.005 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the olefin resin. 5. A foam insulating material for a high-frequency coaxial cable according to item 5.
[0009]
The invention according to claim 7 is a high-frequency coaxial cable using the insulating material for high-frequency coaxial cable according to any one of claims 1 to 3 as a dielectric layer.
The invention according to claim 8 is a high-frequency coaxial cable using the foamed insulating material for high-frequency coaxial cable according to any one of claims 4 to 6 as a dielectric layer.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
As the insulating material for a high-frequency coaxial cable of the present invention, there are two types, an insulating material made of an olefin resin and not foamed, and a foamed insulating material made of an olefin resin and foamed. The feature of the present invention is that N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine is used as an antioxidant in any of the insulating materials.
[0011]
First, a non-foamed insulating material will be described. Examples of the olefin-based resin used herein include low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, and polypropylene, among which high-density polyethylene, or high-density polyethylene and low-density polyethylene, Are preferred. This olefin-based resin may be crosslinked by electron beam crosslinking or the like.
[0012]
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. When using a mixture of high-density polyethylene and low-density polyethylene, it is desirable to mix 10 to 40 parts by weight of low-density polyethylene with 100 parts by weight of high-density polyethylene.
[0013]
As the antioxidant used here, N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine is used. This N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine is a compound represented by the following chemical structural formula, and includes various other antioxidants such as hindered phenols, thiobisphenols, and monophenols. Unlike an antioxidant of the system, even when it is mixed with an olefin resin, its dielectric loss does not increase and it shows a unique property. The N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine is commercially available from Ouchi Shinko Co., Ltd., for example, under the trade name "Nocrack White".
[0014]
Embedded image
[0015]
In the case of N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine, even if it is added up to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of an olefin resin such as high-density polyethylene, the dielectric loss is increased at all. do not do. On the other hand, in the case of the hindered phenol-based antioxidant, when it is blended at 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the olefin-based resin, the dielectric loss tangent is doubled as compared with the case where no hindered phenolic resin is blended. Then, it increases three to four times.
[0016]
When 3 parts by weight of this N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine is blended with respect to 100 parts by weight of high-density polyethylene, aging resistance and heat aging resistance are remarkably improved. Has an estimated lifetime of 70 years. Therefore, by adding this N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine, the aging resistance and the heat aging resistance can be remarkably improved, and the dielectric loss is not increased at all. And found a new attribute of N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine as an antioxidant.
[0017]
The amount of the N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine is 0.005 to 3 parts by weight, preferably 0.01 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the olefin resin. If the amount is less than 0.005 parts by weight, the anti-aging effect and the heat aging preventing effect cannot be obtained, and if the amount exceeds 3 parts by weight, the further anti-aging effect and the heat aging preventing effect cannot be obtained.
This insulating material is obtained by compounding a predetermined amount of N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine with the olefin resin and kneading the mixture with an extruder or the like. Is formed on the inner conductor by extrusion coating in the usual manner to form a dielectric layer.
[0018]
Next, a foamed insulating material which is foamed will be described.
Examples of the olefin resin here include, similarly to the above, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, polypropylene, and the like. Mixtures with low density polyethylene are preferred. The olefin resin here may also be crosslinked.
[0019]
High-density polyethylene is less branched, highly crystalline, non-polar, has a low relative dielectric constant and low dielectric loss, and is suitable in terms of dielectric properties.However, it has a high melt viscosity at the time of melting and is difficult to foam. Therefore, it is preferable to add a low-density polyethylene having a low melt viscosity to make the melt viscosity in a suitable range. When using a mixture of high-density polyethylene and low-density polyethylene, it is desirable to mix 10 to 40 parts by weight of low-density polyethylene with 100 parts by weight of high-density polyethylene.
[0020]
Further, as the antioxidant used here, N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine is used in the same manner as in the previous example. Even if the olefin-based resin is foamed, the effect that the dielectric loss described above does not increase at all is similarly obtained, and extremely high aging resistance and heat aging resistance are simultaneously obtained.
[0021]
The amount of N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine is 0.005 to 3 parts by weight, preferably 0.01 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the unfoamed olefin resin. When the amount is less than 0.005 parts by weight, the anti-aging effect and the heat aging preventing effect cannot be obtained. Even when the amount exceeds 3 parts by weight, the improvement of the anti-aging effect is no longer at a maximum.
[0022]
In order to foam the olefin resin, a foam nucleating agent and a foaming agent are used. Various powders are used as the foam nucleating agent, and among them, powders such as talc, boron nitride, and polytetrafluoroethylene are preferable. For these powders, those having an average particle diameter in the range of 0.1 to 15 μm are used. 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.
[0023]
In addition, the blowing agent is preferably an inorganic gas. As the inorganic gas, one or more of nitrogen, carbon dioxide, argon and the like are used. In the field of foamed resins, low-boiling hydrocarbons such as chlorofluorocarbon and pentane have been used as foaming gases. However, these chemicals are regarded as causative substances such as air pollution and should be avoided.
[0024]
To form such a foamed insulating material, a predetermined amount of N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine and a foaming nucleating agent such as talc are added to an olefin-based resin such as high-density polyethylene, and extrusion is performed. It is carried out by a method of melt-kneading with an extruder and extruding by injecting a foaming agent such as nitrogen into an extruder at a high pressure (about 1 MPa to 1 GPa). 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.
[0025]
The high-frequency coaxial cable of the present invention has a dielectric layer made of the above-described insulating material for high-frequency coaxial cable or foamed insulating material for high-frequency coaxial cable. The inner conductor, the outer conductor, and the sheath other than the dielectric layer may be the same as those described above.
[0026]
In such an insulating material for a high-frequency coaxial cable or a foamed insulating material, since N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine is used as an antioxidant, good aging resistance and heat resistance are obtained. Has aging properties. Further, as is apparent from the results of the specific examples described later, the decrease in the dielectric properties of the insulating material due to the addition of N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine is caused by the other types of oxidation. The amount is very small as compared with the case using an inhibitor, and the dielectric loss is extremely small even in an ultra-high frequency range.
[0027]
In addition, the foamed insulating material has good aging resistance and heat aging resistance as well as the insulating material, and has no decrease in dielectric properties. Bubbles are fine and uniform. Furthermore, when an inorganic gas is used as a foaming agent, a high foaming degree can be obtained.
[0028]
Therefore, in a high-frequency coaxial cable using the insulating material for a high-frequency coaxial cable or the foamed insulating material as a dielectric layer, the signal attenuation in a very high frequency band of a gigahertz band is extremely low, and is about 100 ° C. Can have a substantially semi-permanent life even when placed in a temperature environment of Therefore, this high-frequency coaxial cable is suitable for applications such as a transmission cable between an antenna and a transceiver of a mobile phone base station, a wireless LAN cable, and a mobile device cable.
[0029]
Hereinafter, specific examples will be described.
(Example 1)
A polyethylene resin composition having the composition shown in parts by weight (expressed in parts by weight) shown in Tables 1 to 4 was dry-blended and extruded on a 9 mm diameter conductor by a two-stage extruder at a temperature of 150 to 180 ° C. to obtain a non-foamed 22 mm diameter. Formed a dielectric layer of
The estimated lifetime at 120 ° C. of the obtained dielectric layer was calculated from the oxygen induction period. The dielectric loss tangent at a frequency of 2.45 GHz was determined. The results are shown in Tables 1 to 4.
[0031]
In Tables 1-4,
High-density polyethylene: one having a density of 0.962 g / cm 3 and a melt flow rate of 8 (g / 10 minutes)
Low-density polyethylene: a low-density polyethylene having a density of 0.928 g / cm 3 and a melt flow rate of 0.4 (g / 10 minutes) was used.
[0032]
Thiobisphenol-based antioxidant A: 4,4'-thiobis- (6-tert-butyl-3-methylphenol), "Nocrack 300" (trade name, manufactured by Ouchi Shinko Co., Ltd.) were used.
Hindered phenolic antioxidant B: tetrakis- [methylene-3- (3 ', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane, "Irganox 1010" (trade name, Ciba Specialty Chemicals) was used.
Hindered phenolic antioxidant C: Tris- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -isocyanurate, "Irganox 3114" (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) was used.
Hindered phenolic antioxidant D: N, N'-bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl] hydrazine, "Irganox MD1024" (trade name, Ciba Specialty Chemicals) Was used.
[0033]
Monophenolic antioxidant E: 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, "Nocrack 200" (trade name, manufactured by Ouchi Shinko Co., Ltd.) was used.
Hindered amine antioxidant F: dimethyl-1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine succinate polycondensate, "Tinuvin 622LD" (trade name, Ciba Specialty Chemicals) was used.
N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine: "Nocrack White" (trade name, manufactured by Ouchi Shinko Co., Ltd.)
[0034]
[Table 1]
[0035]
[Table 2]
[0036]
[Table 3]
[0037]
[Table 4]
[0038]
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the type and amount of these antioxidants and the dielectric loss tangent. In FIG. 2, a curve G shows a mixture of N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine. Curves A to F show a mixture of the above-described antioxidants A to F. Is shown.
[0039]
From the graphs in Tables 1 to 4 and FIG. 2, the dielectric loss tangent does not increase at all until N, N′-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine alone reaches a compounding amount of 3 parts by weight, and no additive is obtained. It shows the same value, indicating that it has specific properties.
[0040]
(Example 2)
A polyethylene resin composition having a composition shown in parts by weight (expressed in parts by weight) shown in Tables 5 to 8 was dry-blended, foamed and extrusion-coated on a conductor having a diameter of 9 mm at a temperature of 150 to 180 ° C using a two-stage extruder, and a dielectric material having a diameter of 22 mm was obtained. A body layer was formed. Using talc (average particle size of 1.5 μm) as a foam nucleating agent and nitrogen gas as a foaming agent, nitrogen gas is pressed into a cylinder of an extruder at a pressure of 50 MPa to form a foamed dielectric layer having a maximum foaming rate of 78%. Provided.
[0041]
For the obtained foamed dielectric layer, the estimated life at 120 ° C. was calculated from the oxygen induction period. The dielectric loss tangent (frequency 2.45 GHz) was evaluated.
The results are shown in Tables 5 to 8. The materials used in Tables 5 to 8 are the same as those in Tables 1 to 4.
[0042]
[Table 5]
[0043]
[Table 6]
[0044]
[Table 7]
[0045]
[Table 8]
[0046]
From the results of Tables 5 to 8, it can be seen that even in the foamed dielectric layer, N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine was used as an antioxidant, so It can be seen that there is no decrease in the characteristics, the dielectric loss is small, and the attenuation is small even in the high frequency range.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, the insulating material for a high-frequency coaxial cable or the foamed insulating material of the present invention can have excellent aging resistance and heat aging resistance and a small dielectric loss tangent. Therefore, in the high-frequency coaxial cable of the present invention, the dielectric loss of the dielectric layer is low, the signal attenuation in the high-frequency band of the gigahertz band is small, and at the same time, the life is long.
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 wireless LAN cable, a mobile device cable, 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.
FIG. 2 is a table showing the results of Example 1.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inner conductor, 2 ... Dielectric layer, 3 ... Outer conductor
