JP2012046574A - Resin composition and high-frequency coaxial cable - Google Patents

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明成 中山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition which can stabilize the bubble shape of an expandable resin insulating layer as closed cells; and to provide a high-frequency coaxial cable which has satisfactory transmission characteristics.SOLUTION: The high-frequency coaxial cable 1 is obtained by providing, on the outer circumference of an internal conductor 2, an internal solid layer 3, an expandable resin insulating layer 4 and an external conductor 6 in this order. The expandable resin insulating layer 4 is made of a resin composition whose melt viscosity at a density of ≥950 [kg/m] and at a shear rate of 4.86×10[1/s] is ≤1×10[Pa s] at 140°C and ≥5×10[Pa s] at 132°C.

Description

本発明は、発泡樹脂絶縁層の気泡成長過程において、連続気泡の発生を抑えうる樹脂組成物及び、電圧定在波比を小さくし、減衰量を小さくする高周波同軸ケーブルに関する。   The present invention relates to a resin composition that can suppress the generation of open cells during the bubble growth process of a foamed resin insulating layer, and a high-frequency coaxial cable that reduces the voltage standing wave ratio and reduces the attenuation.

携帯電話の回線中継のための移動体通信施設やテレビの回線中継のためのマイクロ波通信施設では、高周波の同軸ケーブルが用いられる。高周波同軸ケーブルは、通信速度と通信容量の向上を目的として、使用周波数が高くなる傾向にある。   High frequency coaxial cables are used in mobile communication facilities for mobile phone line relays and microwave communication facilities for TV line relays. A high-frequency coaxial cable tends to use a higher frequency for the purpose of improving communication speed and communication capacity.

これに伴い、減衰量(信号減衰量のこと)を小さくすることが要求されるようになった。同軸ケーブルの減衰量は、導体径に起因する導体損失と、絶縁層材料に起因する誘電体損失とを足した値である。導体損失は高周波同軸ケーブルの形状で決定されるため、変更できない。そこで、誘電体損失を小さくすることで減衰量を小さくすることが望まれる。   Along with this, it has been required to reduce the attenuation (signal attenuation). The attenuation amount of the coaxial cable is a value obtained by adding the conductor loss due to the conductor diameter and the dielectric loss due to the insulating layer material. Since the conductor loss is determined by the shape of the high-frequency coaxial cable, it cannot be changed. Therefore, it is desired to reduce the attenuation by reducing the dielectric loss.

誘電体損失は、(1)式のような関係で示される。   The dielectric loss is expressed by a relationship such as the equation (1).

誘電体損失∝√ε×tanδ×f (1)
εは誘電率
tanδは誘電正接
fは周波数
Dielectric loss ∝√ε × tanδ × f (1)
ε is dielectric constant
tan δ is the dielectric loss tangent
f is frequency

つまり、誘電体損失は誘電率の平方根、誘電正接、および周波数に比例する。従って、使用周波数が高い高周波同軸ケーブルにおいては誘電率および誘電正接を小さくすることが重要となる。   That is, dielectric loss is proportional to the square root of dielectric constant, dielectric loss tangent, and frequency. Therefore, it is important to reduce the dielectric constant and the dielectric loss tangent in a high-frequency coaxial cable having a high operating frequency.

絶縁層として、誘電率の低いポリエチレンなどの発泡樹脂材料を考えると、押出機の口金から吐出されたポリエチレン発泡樹脂絶縁層の気泡成長過程において、ポリエチレンの流動性が高いと気泡壁の流動により気泡が合一してしまい、独立した気泡が成長せずに連続気泡となりやすいという問題が起こる。このような気泡の粗大化は発泡絶縁層内のあらゆる場所で発生するが、冷却されにくい内部充実層付近で特に起こりやすい。   Considering a foamed resin material such as polyethylene with a low dielectric constant as the insulating layer, if the polyethylene has a high fluidity during the bubble growth process of the polyethylene foamed resin insulating layer discharged from the die of the extruder, bubbles are caused by the flow of the bubble wall. Are united, and there is a problem that independent bubbles tend to become continuous bubbles without growing. Such coarsening of bubbles occurs at any location within the foamed insulating layer, but is particularly likely to occur near the internal solid layer that is difficult to cool.

この連続気泡は誘電体としての不均一性の原因となり、同軸ケーブルの電圧定在波比(VSWR)を増加させる。   This open cell causes non-uniformity as a dielectric, and increases the voltage standing wave ratio (VSWR) of the coaxial cable.

例えば、特許文献1では、導体上にオレフィン系樹脂からなる発泡体層と溶融破断張力が6〜20gであるポリオレフィン系樹脂からなる外層を形成する方法が記載されているが、導体と発泡体層の間に内部充実層が形成されていない。内部充実層がない場合には、発泡樹脂絶縁層が発泡する際の発泡剤の排出ガスが、導体側へ混入したり、異常発泡(巣状の巨大気泡ができる)が発生することがある。更に発泡樹脂絶縁層は発泡する際に外側に向けて拡径していくため、導体と発泡樹脂絶縁層との間に大きな隙間が生じ、ケーブルの電圧定在波比が高くなる。   For example, Patent Document 1 describes a method of forming a foam layer made of an olefin resin and an outer layer made of a polyolefin resin having a melt breaking tension of 6 to 20 g on the conductor. No internal enhancement layer is formed between the two. When there is no internal enhancement layer, the exhaust gas of the foaming agent when the foamed resin insulating layer is foamed may be mixed into the conductor side or abnormal foaming (nest-like giant bubbles may be formed) may occur. Further, since the foamed resin insulating layer expands toward the outside when foaming, a large gap is generated between the conductor and the foamed resin insulating layer, and the voltage standing wave ratio of the cable is increased.

特開2005−302412号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-30212

電圧定在波比は、高周波同軸ケーブルに電流を流したときの誤差を意味し、この誤差は、連続気泡の発生により発生する。よって、高周波同軸ケーブルの特性向上を図るためには、連続気泡の発生を防止し、電圧定在波比を小さくする必要がある。   The voltage standing wave ratio means an error when a current is passed through the high-frequency coaxial cable, and this error is generated by the generation of open bubbles. Therefore, in order to improve the characteristics of the high-frequency coaxial cable, it is necessary to prevent the generation of continuous bubbles and reduce the voltage standing wave ratio.

本発明の目的は、上記課題を解決し、発泡樹脂絶縁層の気泡形状を独立気泡として安定化させうる樹脂組成物を提供すること、ならびに良好な伝送特性の高周波同軸ケーブルを提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to provide a resin composition capable of stabilizing the foam shape of a foamed resin insulating layer as closed cells, and to provide a high-frequency coaxial cable having good transmission characteristics. .

発明者らは、このような連続気泡の発生を抑えた樹脂組成物を鋭意検討した結果、下記の発明に至った。   The inventors have intensively studied such a resin composition that suppresses the generation of open cells, and as a result, have reached the following invention.

第一の本発明は、密度950[kg/m3]以上かつ、せん断速度4.86×102[1/秒]における溶融粘度が140℃で1×103[Pa・s]以下、132℃で5×103[Pa・s]以上である樹脂組成物。 In the first aspect of the present invention, the melt viscosity at a density of 950 [kg / m 3 ] or more and a shear rate of 4.86 × 10 2 [1 / second] is 1 × 10 3 [Pa · s] or less at 140 ° C., 132 The resin composition which is 5 × 10 3 [Pa · s] or more at ° C.

第二の本発明は、内部導体の外周に、内部充実層、発泡樹脂絶縁層、外部導体を順に設けた高周波同軸ケーブルにおいて、上記発泡樹脂絶縁層が、密度950[kg/m3]以上かつ、せん断速度4.86×102[1/秒]における溶融粘度が140℃で1×103[Pa・s]以下、132℃で5×103[Pa・s]以上である樹脂組成物の発泡体により構成されることを特徴とする高周波同軸ケーブル。 According to a second aspect of the present invention, in the high-frequency coaxial cable in which an inner solid layer, a foamed resin insulating layer, and an outer conductor are sequentially provided on the outer periphery of the inner conductor, the foamed resin insulating layer has a density of 950 [kg / m 3 ] or more and A resin composition having a melt viscosity at a shear rate of 4.86 × 10 2 [1 / second] of 1 × 10 3 [Pa · s] or less at 140 ° C. and 5 × 10 3 [Pa · s] or more at 132 ° C. A high-frequency coaxial cable comprising a foamed material.

また、良好な伝送特性を与える同軸ケーブルの構造についての検討から、以下の発明に至った。   In addition, the following invention has been reached from the study of the structure of the coaxial cable that gives good transmission characteristics.

上記外部導体は、コルゲート型の形状であり、上記発泡樹脂絶縁層の外径aがコルゲート波型の頂部での内径cおよび谷部での内径bと次の関係にあることが好ましい。   The outer conductor has a corrugated shape, and the outer diameter a of the foamed resin insulating layer is preferably in the following relationship with the inner diameter c at the top of the corrugated wave type and the inner diameter b at the trough.

1.05×b≦a≦0.98×c       1.05 × b ≦ a ≦ 0.98 × c

上記発泡樹脂絶縁層は、発泡剤として窒素、炭酸ガス等の不活性ガス単独あるいは混合ガスを使用することが好ましい。   The foamed resin insulation layer preferably uses an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide alone or a mixed gas as a foaming agent.

上記発泡樹脂絶縁層の発泡度は70%以上であることが好ましい。   The foaming resin insulating layer preferably has a foaming degree of 70% or more.

本発明によれば、高周波同軸ケーブルの伝送損失および電圧定在波比を小さくすることが可能である。   According to the present invention, it is possible to reduce the transmission loss and voltage standing wave ratio of a high-frequency coaxial cable.

本発明の一実施形態を示す高周波同軸ケーブルの図であり、(a)は断面図、(b)は端末部側面部である。It is a figure of the high frequency coaxial cable which shows one Embodiment of this invention, (a) is sectional drawing, (b) is a terminal part side part. 本発明の樹脂組成物の溶融粘度の温度依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature dependence of the melt viscosity of the resin composition of this invention. 本発明の高周波同軸ケーブルを製造する製造装置の要部構成図である。It is a principal part block diagram of the manufacturing apparatus which manufactures the high frequency coaxial cable of this invention. 本発明の他の実施形態を示す高周波同軸ケーブルの図であり、(a)は断面図、(b)は端末部側面部である。It is a figure of the high frequency coaxial cable which shows other embodiment of this invention, (a) is sectional drawing, (b) is a terminal part side part. 本発明の一実施形態を示す高周波同軸ケーブルの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the high frequency coaxial cable which shows one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態の高周波同軸ケーブルを製造する際の製造装置の押出機ヘッドの内部構造図である。It is an internal structure figure of the extruder head of the manufacturing apparatus at the time of manufacturing the high frequency coaxial cable of other embodiment of this invention.

以下、本発明の好適な一実施の形態を図1に基づいて詳述する。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

本発明の高周波同軸ケーブル1は、銅パイプからなる内部導体2の外周に、内部充実層3、発泡樹脂絶縁層4、外部導体6、外皮8を順に設けた高周波同軸ケーブル1において、上記発泡樹脂絶縁層4が密度950[kg/m3]以上かつ、せん断速度4.86×102[1/秒]における溶融粘度が140℃で1×103[Pa・s]以下、132℃で5×103[Pa・s]以上である樹脂組成物の発泡体からなるものである。 The high-frequency coaxial cable 1 of the present invention is the high-frequency coaxial cable 1 in which the inner solid layer 3, the foamed resin insulating layer 4, the outer conductor 6, and the outer skin 8 are sequentially provided on the outer periphery of the inner conductor 2 made of a copper pipe. When the insulating layer 4 has a density of 950 [kg / m 3 ] or more, the melt viscosity at a shear rate of 4.86 × 10 2 [1 / second] is 1 × 10 3 [Pa · s] or less at 140 ° C., and 5 at 132 ° C. × 10 3 [Pa · s] or more of the foamed resin composition.

外部導体6は、銅コルゲートを用いてリング状に形成され、上記発泡樹脂絶縁層4の外径aと外部導体6のコルゲート波型の頂部での内径cおよび谷部での内径bが次の関係にあることを特徴とする。   The outer conductor 6 is formed in a ring shape using a copper corrugate, and the outer diameter a of the foamed resin insulating layer 4 and the inner diameter c at the top of the corrugated wave type of the outer conductor 6 and the inner diameter b at the trough are as follows. It is characterized by being in a relationship.

1.05×b≦a≦0.98×c       1.05 × b ≦ a ≦ 0.98 × c

発泡樹脂絶縁層4の形成には、窒素、炭酸ガス等の不活性ガス単独あるいは混合ガスを発泡剤として使用し、その発泡度を70%以上とする。   In forming the foamed resin insulating layer 4, an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide or a mixed gas is used as a foaming agent, and the degree of foaming is 70% or more.

発泡度は、(2)式により求める。   The degree of foaming is determined by equation (2).

発泡度(%)=100−(発泡後の比重/発泡前の比重)×100・・(2)   Foaming degree (%) = 100− (specific gravity after foaming / specific gravity before foaming) × 100 (2)

発泡後の比重、発泡前の比重は、例えば、東洋精機製自動比重計D−H−100を用い、JIS Z8807に従って測定するとよい。   The specific gravity after foaming and the specific gravity before foaming may be measured according to JIS Z8807 using, for example, an automatic hydrometer DH-100 manufactured by Toyo Seiki.

本発明の樹脂組成物の密度は、950[kg/m3]以上であること望ましい。 The density of the resin composition of the present invention is desirably 950 [kg / m 3 ] or more.

巣の発生のない良好な発泡体を得るためには、樹脂組成物のせん断速度4.86×1012[1/秒]における溶融粘度が140℃で1×103[Pa・s]以下、132℃で5×103[Pa・s]以上であることが好ましい。 In order to obtain a good foam without generation of nests, the melt viscosity at a shear rate of 4.86 × 10 12 [1 / second] of the resin composition is 1 × 10 3 [Pa · s] or less at 140 ° C. It is preferably 5 × 10 3 [Pa · s] or more at 132 ° C.

樹脂組成物のせん断速度4.86×102[1/秒]における溶融粘度が140℃で1×103[Pa・s]以上であると、第二押出機22でのせん断発熱が大きくなるため、効果的に樹脂温度を低下させることができず、発泡樹脂絶縁層内に巣が発生する。 When the melt viscosity at the shear rate of 4.86 × 10 2 [1 / sec] of the resin composition is 1 × 10 3 [Pa · s] or more at 140 ° C., shear heat generation in the second extruder 22 increases. Therefore, the resin temperature cannot be effectively lowered, and a nest is generated in the foamed resin insulating layer.

また、樹脂組成物のせん断速度4.86×102[1/秒]における溶融粘度が132℃で5×103[Pa・s]未満であると、押出ヘッド25から押出した直後の気泡成長過程での樹脂組成物の溶融粘度が低くなるため、成長した気泡が合一してしまい、発泡樹脂絶縁層内に巣が発生する。 Further, when the melt viscosity at a shear rate of 4.86 × 10 2 [1 / second] of the resin composition is less than 5 × 10 3 [Pa · s] at 132 ° C., bubble growth immediately after extrusion from the extrusion head 25 is achieved. Since the melt viscosity of the resin composition in the process is lowered, the grown bubbles are united, and a nest is generated in the foamed resin insulating layer.

本発明の発泡樹脂組成物材料としては、高密度ポリエチレン(HDPE)(密度942kg/m3以上)、中密度ポリエチレン(MDPE)(密度930〜942kg/m3)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)(密度910〜929kg/m3)、低密度ポリエチレン(LDPE)(密度910〜929kg/m3)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)(密度880〜910kg/m3)などのポリエチレン、もしくはエチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体がなどのエチレン系共重合体が挙げられる。これらを単独または2種以上ブレンドして使用することができる。誘電特性と成形加工性の観点から、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンのブレンドが好適である。 Examples of the foamed resin composition material of the present invention include high density polyethylene (HDPE) (density 942 kg / m 3 or more), medium density polyethylene (MDPE) (density 930 to 942 kg / m 3 ), linear low density polyethylene (LLDPE). ) (Density 910 to 929 kg / m 3 ), polyethylene such as low density polyethylene (LDPE) (density 910 to 929 kg / m 3 ), very low density polyethylene (VLDPE) (density 880 to 910 kg / m 3 ), or ethylene Examples thereof include ethylene-based copolymers such as α-olefin copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, and ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymers. These can be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of dielectric properties and moldability, a blend of high-density polyethylene and low-density polyethylene is preferred.

ポリエチレンを溶融状態から結晶化温度付近まで低下させると、部分的にポリエチレン結晶が形成されることにより、分子鎖の流動性が失われるため、急激に溶融粘度が増大する。高密度ポリエチレン(密度945kg/m3以上)、低密度ポリエチレン(密度910kg/m3以上930kg/m3未満)の結晶融点はそれぞれ、おおよそ125〜140℃および100〜125℃であり、ポリエチレンはいずれも密度が高いほど結晶融点は高くなる。高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンをブレンドすると、そのブレンド比率に応じて結晶融点が変化する。 When polyethylene is lowered from the melted state to near the crystallization temperature, polyethylene crystals are partially formed and the fluidity of molecular chains is lost, so the melt viscosity increases rapidly. High density polyethylene (density 945 kg / m 3 or more), each crystalline melting point of the low-density polyethylene (density below 910 kg / m 3 or more 930 kg / m 3) is approximately 125 to 140 ° C. and 100-125 ° C., both polyethylene However, the higher the density, the higher the crystalline melting point. When high density polyethylene and low density polyethylene are blended, the crystalline melting point changes depending on the blend ratio.

せん断速度4.86×102[1/秒]、140℃での樹脂組成物の溶融粘度が1×103[Pa・s]以下であることは、140℃で十分流動性が保たれているということである。 That the melt viscosity of the resin composition at a shear rate of 4.86 × 10 2 [1 / sec] and 140 ° C. is 1 × 10 3 [Pa · s] or less is sufficient fluidity at 140 ° C. That is.

このような組成物を得るためには、樹脂組成物が高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンのブレンド物からなり、ブレンド物中に低密度ポリエチレンが10質量%以上含まれていることが好ましく、かつ、樹脂流動性の指標であるメルトインデックス(MI)が0.2[g/10分]以上であることが好ましい。   In order to obtain such a composition, the resin composition comprises a blend of high-density polyethylene and low-density polyethylene, and the blend preferably contains 10% by mass or more of low-density polyethylene, and The melt index (MI), which is an index of resin fluidity, is preferably 0.2 [g / 10 min] or more.

特に気泡の合一を防止できるため、高圧法により製造された低密度ポリエチレンが最も好ましい。   In particular, low density polyethylene produced by a high-pressure method is most preferred because it can prevent coalescence of bubbles.

高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンのブレンド物からなる樹脂組成物の溶融粘度を132℃で5×103[Pa・s]以上とするためには、ブレンドしたポリエチレン組成物の結晶融点を、高密度ポリエチレンと同レベルに保持しておくことが有効であり、前記ブレンド物中に高密度ポリエチレンが70質量%以上含まれていることが好ましい。 In order to set the melt viscosity of a resin composition comprising a blend of high-density polyethylene and low-density polyethylene to 5 × 10 3 [Pa · s] or higher at 132 ° C., the crystal melting point of the blended polyethylene composition is set to high density. It is effective to keep it at the same level as polyethylene, and it is preferable that 70% by mass or more of high-density polyethylene is contained in the blend.

溶融粘度が規定値を満たす場合、樹脂温度がプロセス温度から132℃まで冷却されることにより結晶化し固化する。従って、例えば第二押出機22の押出ヘッド25の温度を135℃程度、口金温度を130℃程度にコントロールすることにより、気泡成長後速やかに樹脂組成物を固化させ、気泡の合一や異常成長による巣の発生を効果的に抑制できる。   When the melt viscosity satisfies a specified value, the resin temperature is cooled from the process temperature to 132 ° C. to crystallize and solidify. Therefore, for example, by controlling the temperature of the extrusion head 25 of the second extruder 22 to about 135 ° C. and the die temperature to about 130 ° C., the resin composition is solidified immediately after the bubble growth, and the coalescence and abnormal growth of the bubbles. It is possible to effectively suppress the occurrence of nests caused by

また、ポリエチレンは高密度であるほど分子鎖の分岐が少ないので、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンのブレンド物からなる樹脂組成物の密度が、950[kg/m3]以上であることで樹脂組成物のtanδが小さくなる。 In addition, since the higher the density of polyethylene, the lower the molecular chain branching, the resin composition comprising a blend of high-density polyethylene and low-density polyethylene has a resin composition of 950 [kg / m 3 ] or more. The tan δ of the object is reduced.

溶融粘度は炉体径9.55mmのキャピラリーフローメータ(例えば東洋精機製キャピログラフなど)に内径0.5mm、長さ2.5mmのフラットキャピラリを適用し、キャピラリ部における樹脂せん断速度4.86×102[1/秒]を与えるピストン押込み速度で測定する。 Melt viscosity is applied to a capillary flow meter having a furnace body diameter of 9.55 mm (for example, a Capillograph manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) with a flat capillary having an inner diameter of 0.5 mm and a length of 2.5 mm, and a resin shear rate of 4.86 × 10 at the capillary portion. 2 Measure at the piston push-in speed giving 1 / second.

本発明に用いられる発泡核剤としてはタルク、クレー、シリカ、窒化ボロン、金属酸化物、ゼオライトなどの無機化合物や有機発泡剤を使用することができる。有機発泡剤としては4,4’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド(OBSH)あるいはアゾジカルボンアミド(ADCA)を用いることができる。   As the foam nucleating agent used in the present invention, inorganic compounds such as talc, clay, silica, boron nitride, metal oxide, zeolite, and organic foaming agents can be used. As the organic foaming agent, 4,4'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide (OBSH) or azodicarbonamide (ADCA) can be used.

高発泡化できる発泡核剤の含有量は特に規定しないが、樹脂組成物材料100重量部に対して0.001〜0.2重量部が好適である。この範囲内であると、適度な発泡度が得られると共に、樹脂組成物の誘電正接を低く抑えることができる。   The content of the foam nucleating agent that can be highly foamed is not particularly specified, but 0.001 to 0.2 parts by weight is preferable with respect to 100 parts by weight of the resin composition material. Within this range, an appropriate degree of foaming can be obtained, and the dielectric loss tangent of the resin composition can be kept low.

発泡核剤の添加方法は、樹脂に対し直接規定量を混練することができる。より好適には、まず、発泡核剤の濃度が発泡コンパウンドにおける濃度の10〜100倍となる核剤マスターバッチを製造しておき、この核剤マスターバッチを樹脂組成物にドライブレンド法により添加して発泡コンパウンドを得る方法である。この方法を用いると、発泡核剤の分散が向上する。   The method of adding the foam nucleating agent can knead the specified amount directly to the resin. More preferably, first, a nucleating agent master batch in which the concentration of the foam nucleating agent is 10 to 100 times the concentration in the foaming compound is prepared, and this nucleating agent master batch is added to the resin composition by a dry blend method. This is a method for obtaining a foaming compound. Use of this method improves the dispersion of the foam nucleating agent.

樹脂組成物の発泡方法には、化学発泡と物理発泡とがある。化学発泡は分解ガスで発泡するため、分解残渣が残り、この分解残渣が高周波同軸ケーブルの電気特性の悪化を招く。物理発泡には、フロンガスによる発泡、炭化水素ガスによる発泡、不活性ガスによる発泡があるが、フロンガスは環境保護の点から使用不可であり、炭化水素ガスは引火性があるので好ましくないため、不活性ガスを用いるのが好適である。   The foaming method of the resin composition includes chemical foaming and physical foaming. Since chemical foaming is foamed with decomposition gas, a decomposition residue remains, and this decomposition residue causes deterioration of the electrical characteristics of the high-frequency coaxial cable. Physical foaming includes foaming with chlorofluorocarbon gas, foaming with hydrocarbon gas, and foaming with inert gas. However, chlorofluorocarbon gas cannot be used from the viewpoint of environmental protection, and hydrocarbon gas is not preferable because it is flammable. It is preferable to use an active gas.

本発明においては、窒素、炭酸ガス等の不活性ガス単独あるいは混合ガスを発泡剤として使用した。   In the present invention, an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide or a mixed gas is used as a foaming agent.

発泡樹脂絶縁層の発泡度は70%以上である。これにより、誘電率および誘電正接(tanδ)の低下という効果があり、同軸ケーブルの伝送損失を低減できる。発泡度は発泡絶縁層製造時の押出機へのガス注入量および樹脂の目付け量を変化させることで調整可能である。   The foaming degree of the foamed resin insulating layer is 70% or more. This has the effect of lowering the dielectric constant and dielectric loss tangent (tan δ), and can reduce the transmission loss of the coaxial cable. The degree of foaming can be adjusted by changing the amount of gas injected into the extruder and the basis weight of the resin when producing the foamed insulating layer.

発泡成形においては、気泡成長過程での樹脂温度が融点に近いほど発泡体の構造が早く固定されるため、気泡成長と同時に構造を固定する必要がある。これを実現するためにはプロセス温度の低温化が有効である。   In foam molding, since the structure of the foam is fixed earlier as the resin temperature in the bubble growth process is closer to the melting point, it is necessary to fix the structure simultaneously with the bubble growth. In order to realize this, it is effective to lower the process temperature.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

まず、本発明の高周波同軸ケーブルの製造装置を説明する。   First, the manufacturing apparatus of the high frequency coaxial cable of this invention is demonstrated.

図3は、本発明の高周波同軸ケーブルの製造装置から外部導体6及び外皮8を設ける工程を省いたものである。   FIG. 3 omits the step of providing the outer conductor 6 and the outer skin 8 from the high-frequency coaxial cable manufacturing apparatus of the present invention.

図3の製造装置は、発泡コンパウンドを投入するホッパ24と、不活性ガスを注入するガス注入装置23と、発泡コンパウンドと不活性ガスの混練を行う第一押出機21と、その混練物を発泡に適した温度まで下げる第二押出機22と、内部導体2を送り出す送出機29と、内部導体2を引き延ばし所定のサイズに調整するための延伸機30と、内部導体2に対して内部充実層3を形成する内部充実層押出機27と、内部充実層3までが形成された中間製品に対して発泡樹脂絶縁層4を形成する押出ヘッド25と、発泡樹脂絶縁層4までが形成された中間製品を冷却する冷却水槽26と、高周波同軸ケーブル1を巻き取る巻取機31とを備える。   The manufacturing apparatus of FIG. 3 includes a hopper 24 for introducing a foaming compound, a gas injection device 23 for injecting an inert gas, a first extruder 21 for kneading the foaming compound and an inert gas, and foaming the kneaded product. A second extruder 22 for lowering the temperature to a temperature suitable for the above, a delivery device 29 for sending out the inner conductor 2, a stretching machine 30 for extending the inner conductor 2 and adjusting it to a predetermined size, and an internal enhancement layer for the inner conductor 2 3, an internal solid layer extruder 27 that forms 3, an extrusion head 25 that forms a foamed resin insulating layer 4 for an intermediate product in which up to the internal solid layer 3 is formed, and an intermediate that is formed up to the foamed resin insulating layer 4 A cooling water tank 26 for cooling the product and a winder 31 for winding the high-frequency coaxial cable 1 are provided.

次に、本発明の高周波同軸ケーブルの製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the high frequency coaxial cable of this invention is demonstrated.

図1に、本発明の高周波同軸ケーブルの断面図および、端末部側面図を示す。
まず、発泡核剤を低密度ポリエチレンに練り込んで核剤マスターバッチを製造し、その核剤マスターバッチを低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンの混和物に添加し、ドライブレンドして発泡コンパウンドを製造する。
In FIG. 1, sectional drawing and the terminal part side view of the high frequency coaxial cable of this invention are shown.
First, foam nucleating agent is kneaded into low-density polyethylene to produce a nucleating agent master batch, and then the nucleating agent master batch is added to a mixture of low-density polyethylene and high-density polyethylene and dry blended to produce a foaming compound. .

この発泡コンパウンドを図3のホッパ24より第一押出機21に投入する。ガス注入装置23から炭酸ガスを注入し、混練する。その後、第二押出機22において、その混練物を発泡に適した温度まで下げていく。   This foaming compound is put into the first extruder 21 from the hopper 24 of FIG. Carbon dioxide gas is injected from the gas injection device 23 and kneaded. Thereafter, in the second extruder 22, the kneaded product is lowered to a temperature suitable for foaming.

一方、内部充実層押出機27では、内部充実層3を内部導体2の外側に被覆形成し、その中間製品を押出ヘッド25に供給する。   On the other hand, in the internal solid layer extruder 27, the internal solid layer 3 is coated on the outside of the internal conductor 2, and the intermediate product is supplied to the extrusion head 25.

その後、押出ヘッド25において、内部充実層3の外側に外径22.5mm、発泡度73±0.5%に形成した発泡樹脂絶縁層4を押し出し被覆する。   Thereafter, in the extrusion head 25, the foamed resin insulating layer 4 formed to have an outer diameter of 22.5 mm and a foaming degree of 73 ± 0.5% is extruded and coated on the outside of the inner solid layer 3.

押出ヘッド25から吐出された絶縁層7までが形成された中間製品は、吐出直後にサイジングダイにより形状を整えることができる。サイジングダイは押出ヘッド25と冷却水槽26との間または冷却水槽26の中に設けることができる。   The intermediate product on which the insulating layer 7 discharged from the extrusion head 25 is formed can be shaped by a sizing die immediately after discharge. The sizing die can be provided between the extrusion head 25 and the cooling water tank 26 or in the cooling water tank 26.

絶縁層7までが形成された中間製品を冷却水槽26において冷却し、周知・慣用の方法で外部導体6及び外皮8を設ける。   The intermediate product formed up to the insulating layer 7 is cooled in the cooling water tank 26, and the outer conductor 6 and the outer skin 8 are provided by a well-known and conventional method.

外部導体6は銅またはアルミニウムのコルゲート管により構成され、その波型形状はらせん状に溝を形成したスパイラルタイプおよび同心円上に溝を形成した環状コルゲートタイプがあり、いずれも適用可能である。同軸ケーブルの伝送損失を小さくできるため、環状コルゲートタイプがより好適である。   The outer conductor 6 is composed of a copper or aluminum corrugated tube, and the corrugated shape includes a spiral type in which a groove is formed in a spiral shape and an annular corrugated type in which a groove is formed on a concentric circle. Since the transmission loss of the coaxial cable can be reduced, the annular corrugated type is more preferable.

ケーブル構造は、内部導体2に導体径9.0mm、厚さ0.25mmの銅パイプを使用し、内部充実層3を形成し、発泡樹脂絶縁層4及び外部導体6を表3記載の&3の構造で形成した。外部導体6は厚さ0.25mmの銅テープを発泡樹脂絶縁層4を包むように縦添えした後テープエッジを溶接し、その後環状コルゲート加工を施した。コルゲートピッチは6.90mmに設定した。   The cable structure uses a copper pipe with a conductor diameter of 9.0 mm and a thickness of 0.25 mm for the inner conductor 2, forms the inner solid layer 3, and the foamed resin insulating layer 4 and the outer conductor 6 are arranged according to & 3 described in Table 3. Formed with structure. The outer conductor 6 was formed by vertically attaching a copper tape having a thickness of 0.25 mm so as to wrap the foamed resin insulating layer 4, welding the tape edge, and then performing an annular corrugation process. The corrugated pitch was set to 6.90 mm.

図5にケーブル縦断面構造を示す。   FIG. 5 shows the longitudinal cross-sectional structure of the cable.

上記外部導体6は、コルゲート型の形状であり、発泡樹脂絶縁層4の外径aと外部導体6のコルゲート波型の頂部での内径cおよび谷部での内径bが次の関係にあることが必要である。   The outer conductor 6 has a corrugated shape, and the outer diameter a of the foamed resin insulating layer 4, the inner diameter c at the top of the corrugated wave type of the outer conductor 6, and the inner diameter b at the trough have the following relationship: is required.

1.05×b≦a≦0.98×c       1.05 × b ≦ a ≦ 0.98 × c

この関係は、コルゲート波型の頂部においては外部導体6と絶縁層7の間に適当な空気層を保つことによる伝送特性の向上をもたらし、コルゲート波型の谷部においては外部導体6による絶縁層7の固定効果によりケーブルに耐屈曲性を与えるものである。発泡樹脂絶縁層4の外径aが1.05×bより小さい場合、外部導体6による絶縁層7の固定が弱くなり、ケーブルに屈曲を与えたときに絶縁層7がずれることにより伝送特性が悪化する。   This relationship brings about an improvement in transmission characteristics by keeping an appropriate air layer between the outer conductor 6 and the insulating layer 7 at the top of the corrugated wave type, and an insulating layer by the outer conductor 6 at the trough of the corrugated wave type. 7 gives the cable bending resistance. When the outer diameter a of the foamed resin insulating layer 4 is smaller than 1.05 × b, the fixing of the insulating layer 7 by the outer conductor 6 becomes weak, and the transmission characteristic is deteriorated by the displacement of the insulating layer 7 when the cable is bent. Getting worse.

発泡樹脂絶縁層4の外径aが0.98×cより大きい場合、外部導体6と絶縁層7の間に適当な空気層を保つことが出来なくなり、伝送特性が悪化する。   When the outer diameter a of the foamed resin insulating layer 4 is larger than 0.98 × c, it becomes impossible to maintain an appropriate air layer between the outer conductor 6 and the insulating layer 7, and the transmission characteristics are deteriorated.

図4は、本発明の高周波同軸ケーブルの他の実施形態を示すものである。発泡樹脂絶縁層44と外部導体46の間に外部充実層45を設けたものであり、冷却時に発泡樹脂絶縁層44に水が浸入し電気特性を悪化させる場合、これを防止することが可能である。外部充実層45の材料としては、例えばHDPEがある。   FIG. 4 shows another embodiment of the high-frequency coaxial cable of the present invention. An external enhancement layer 45 is provided between the foamed resin insulation layer 44 and the external conductor 46, and this can be prevented when water enters the foamed resin insulation layer 44 during cooling to deteriorate electrical characteristics. is there. An example of the material of the external enhancement layer 45 is HDPE.

図6に高周波同軸ケーブル41を製造する際の製造装置の押出ヘッド33の内部構造を示す。高周波同軸ケーブル41を製造する際は、外部充実層45を形成する工程が必要となるため、製造装置に外部充実層押出機35が加えられる。内部導体42に対して内部充実層43を形成する内部充実層押出機34と、発泡樹脂絶縁層44を形成する第二押出機32と、外部充実層45を押し出すための外部充実層押出機35とを備える。   FIG. 6 shows an internal structure of the extrusion head 33 of the manufacturing apparatus when the high frequency coaxial cable 41 is manufactured. When manufacturing the high frequency coaxial cable 41, since the process of forming the external enhancement layer 45 is required, the external enhancement layer extruder 35 is added to a manufacturing apparatus. An internal solid layer extruder 34 for forming the internal solid layer 43 with respect to the internal conductor 42, a second extruder 32 for forming the foamed resin insulating layer 44, and an external solid layer extruder 35 for extruding the external solid layer 45. With.

この製造装置では、内部導体42を押出ヘッド33に送り込み、押出ヘッド33で内部充実層43と発泡樹脂絶縁層44と外部充実層45とを同時に押し出して絶縁層47を一括に成型する。   In this manufacturing apparatus, the internal conductor 42 is fed into the extrusion head 33, and the internal solid layer 43, the foamed resin insulating layer 44, and the external solid layer 45 are simultaneously extruded by the extrusion head 33 to form the insulating layer 47 in a lump.

外部充実層45の厚さは特に限定されるものではないが、0.01〜0.3mmが好ましい。0.01mm以下とした場合、部分的に冷却水が浸入する可能性があり、0.3mmを越える場合非発泡層の割合が多くなるため減衰量の増大を招く。   The thickness of the external enhancement layer 45 is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 0.3 mm. When the thickness is 0.01 mm or less, there is a possibility that the cooling water partially enters. When the thickness exceeds 0.3 mm, the proportion of the non-foamed layer increases, resulting in an increase in attenuation.

実施例#1〜#10および比較例$1〜$6の材料を用い、上記方法で、高周波同軸ケーブルを製造し、特性評価を行った。実施例#1〜#10は本発明の条件を全て満足し、比較例$1〜$6は本発明の条件を部分的に満足しない材料である。   Using the materials of Examples # 1 to # 10 and Comparative Examples $ 1 to $ 6, high-frequency coaxial cables were manufactured by the above method and evaluated. Examples # 1 to # 10 satisfy all the conditions of the present invention, and Comparative Examples $ 1 to $ 6 are materials that do not partially satisfy the conditions of the present invention.

それぞれのケーブルの特性を評価し、その結果を表1、表2に示す。
また、実施例#1〜#10および比較例$1〜$6の材料のせん断速度4.86×102[1/秒]における溶融粘度の温度依存性を測定し、図2にその一例を示す。
The characteristics of each cable were evaluated, and the results are shown in Tables 1 and 2.
Further, the temperature dependence of the melt viscosity at the shear rate of 4.86 × 10 2 [1 / second] of the materials of Examples # 1 to # 10 and Comparative Examples $ 1 to $ 6 was measured, and an example is shown in FIG. Show.

Figure 2012046574
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Figure 2012046574
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Figure 2012046574
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以下に評価方法について説明する。   The evaluation method will be described below.

ケーブルの伝送損失およびVSWRの測定は、アジレント社のネットワークアナライザ8757Dを用いて行い、2.2GHzでの伝送損失が6.10dB/100m未満を◎、6.14dB/100m未満を○、6.14dB/100m以上を×とした。◎および○が合格である。VSWRは2.2GHzで1.10以下を合格とした。   The transmission loss and VSWR of the cable are measured using an Agilent network analyzer 8757D. The transmission loss at 2.2 GHz is less than 6.10 dB / 100 m, ◎, less than 6.14 dB / 100 m, and 6.14 dB. / 100 m or more was taken as x. ◎ and ○ are acceptable. The VSWR was determined to be 1.10 or less at 2.2 GHz.

ケーブルの屈曲試験は、半径350mmのマンドレルをケーブル両側に固定し、90度左右屈曲を10往復行った。その後VSWRを測定し、2.2GHzで1.10以下を合格とし、屈曲前後でVSWRの変化がないものを◎、屈曲により増大するが1.10以下のものを○とした。   In the cable bending test, a mandrel having a radius of 350 mm was fixed to both sides of the cable, and 90 ° left / right bending was performed 10 times. Thereafter, VSWR was measured. A value of 1.10 or less at 2.2 GHz was accepted, ◎ when there was no change in VSWR before and after bending, and ◯ when increased by bending but 1.10 or less.

材料物性が規定値を満足する実施例#1〜#10は伝送損失、電圧定在波比(VSWR)、耐屈曲性いずれも良好であった。実施例#1〜#7及び、実施例#9、#10は、132℃、4.86×102[1/秒]での溶融粘度が5×103Pa・s以上であり、良好な伝送特性を与える発泡体が形成されており、より好適である。 In Examples # 1 to # 10 in which the physical properties of the materials satisfy the specified values, the transmission loss, the voltage standing wave ratio (VSWR), and the bending resistance were all good. In Examples # 1 to # 7 and Examples # 9 and # 10, the melt viscosity at 132 ° C. and 4.86 × 10 2 [1 / second] is 5 × 10 3 Pa · s or more, which is favorable. A foam that provides transmission characteristics is formed, which is more preferable.

132℃、せん断速度4.86×102[1/秒]での溶融粘度が5×103Pa・s未満の比較例$1〜$4の材料、および140℃、せん断速度4.86×102[1/秒]での溶融粘度が1×103Pa・s以上である比較例$5は発泡体に巣が観察され、この影響で電圧定在波比(VSWR)が大きくなった。また密度が規定値以下の比較例$6は、伝送損失が大きくなった。これはポリエチレン材料のtanδが大きいためと推察できる。 Comparative example $ 1 to $ 4 material having a melt viscosity of less than 5 × 10 3 Pa · s at 132 ° C. and a shear rate of 4.86 × 10 2 [1 / second], and 140 ° C. and a shear rate of 4.86 × In Comparative Example $ 5, in which the melt viscosity at 10 2 [1 / sec] is 1 × 10 3 Pa · s or more, nests were observed in the foam, and the voltage standing wave ratio (VSWR) increased due to this effect. . Further, Comparative Example $ 6 having a density equal to or less than the specified value has a large transmission loss. It can be inferred that this is because the tan δ of the polyethylene material is large.

次に、樹脂組成物材料を実施例#2の材料に固定し、表3の構成のケーブルを作製し、ケーブルの外部導体形状の影響を評価した。   Next, the resin composition material was fixed to the material of Example # 2, a cable having the configuration shown in Table 3 was produced, and the influence of the outer conductor shape of the cable was evaluated.

外部導体6のコルゲート谷部の内径bを変化させた&1〜&7では、bの値が小さくa/b≧1.05となる&1〜&5において、屈曲前後のVSWRが変化せず、特に良好な耐屈曲性を確認した。   In & 1 to & 7 in which the inner diameter b of the corrugated valley portion of the outer conductor 6 is changed, the value of b is small and a / b ≧ 1.05. In & 1 to & 5, the VSWR before and after bending does not change and is particularly good. The bending resistance was confirmed.

外部導体6のコルゲート頂部の内径cを変化させた&8〜&13では、cの値が大きくa/c≦0.98となる&10〜&13において、伝送損失を小さくし得ることを見出した。   In & 8 to & 13 in which the inner diameter c of the top portion of the corrugated outer conductor 6 was changed, it was found that the transmission loss can be reduced in & 10 to & 13 where the value of c is large and a / c ≦ 0.98.

よって、発泡樹脂絶縁層として、せん断速度4.86×102[1/秒]における溶融粘度が140℃で1×103[Pa・s]以下、132℃で5×103[Pa・s]以上である樹脂組成物を用いることで、層内の巣を抑制し、電圧定在波比を小さくすることができ、また、上記発泡樹脂絶縁層外径aと外部導体6のコルゲート波型の頂部での内径cおよび谷部での内径bが、1.05×b≦a≦0.98×cの関係にあることで、良好な伝送特性が得られることが分かる。 Therefore, as the foamed resin insulating layer, the melt viscosity at a shear rate of 4.86 × 10 2 [1 / sec] is 1 × 10 3 [Pa · s] or less at 140 ° C., and 5 × 10 3 [Pa · s at 132 ° C. By using the resin composition as described above, the nest in the layer can be suppressed and the voltage standing wave ratio can be reduced, and the corrugated wave type of the outer diameter a of the foamed resin insulation layer and the outer conductor 6 can be reduced. It can be seen that good transmission characteristics can be obtained when the inner diameter c at the top and the inner diameter b at the trough have a relationship of 1.05 × b ≦ a ≦ 0.98 × c.

1 高周波同軸ケーブル
2 内部導体
3 内部充実層
4 発泡樹脂絶縁層
6 外部導体
7 絶縁層
8 外皮
9 環状コルゲート
21 第一押出機
22 第二押出機
23 ガス注入装置
24 ホッパ
25 押出ヘッド
26 冷却水槽
27 内部充実層押出機
28 外部充実層押出機
29 送出機
30 延伸機
31 巻取機
32 第二押出機
33 押出ヘッド
34 内部充実層押出機
35 外部充実層押出機
41 高周波同軸ケーブル
42 内部導体
43 内部充実層
44 発泡樹脂絶縁層
45 外部充実層
46 外部導体
47 絶縁層
48 外皮
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High frequency coaxial cable 2 Inner conductor 3 Inner solid layer 4 Foamed resin insulation layer 6 Outer conductor 7 Insulation layer 8 Outer skin 9 Annular corrugate 21 First extruder 22 Second extruder 23 Gas injection device 24 Hopper 25 Extrusion head 26 Cooling water tank 27 Internal solid layer extruder 28 External solid layer extruder 29 Sending machine 30 Stretcher 31 Winder 32 Second extruder 33 Extrusion head 34 Internal solid layer extruder 35 External solid layer extruder 41 High-frequency coaxial cable 42 Internal conductor 43 Internal Solid layer 44 Foamed resin insulating layer 45 External solid layer 46 External conductor 47 Insulating layer 48 Skin

Claims (5)

密度950[kg/m3]以上かつ、せん断速度4.86×102[1/秒]における溶融粘度が140℃で1×103[Pa・s]以下、132℃で5×103[Pa・s]以上である樹脂組成物。 The melt viscosity at a density of 950 [kg / m 3 ] or more and a shear rate of 4.86 × 10 2 [1 / second] is 1 × 10 3 [Pa · s] or less at 140 ° C., and 5 × 10 3 [132 ° C.] Pa · s] or more. 内部導体の外周に、内部充実層、発泡樹脂絶縁層、外部導体を順に設けた高周波同軸ケーブルにおいて、上記発泡樹脂絶縁層が、密度950[kg/m3]以上かつ、せん断速度4.86×102[1/秒]における溶融粘度が140℃で1×103[Pa・s]以下、132℃で5×103[Pa・s]以上である樹脂組成物の発泡体により構成されることを特徴とする高周波同軸ケーブル。 In the high-frequency coaxial cable in which an inner solid layer, a foamed resin insulating layer, and an outer conductor are sequentially provided on the outer periphery of the inner conductor, the foamed resin insulating layer has a density of 950 [kg / m 3 ] or more and a shear rate of 4.86 × The melt viscosity at 10 2 [1 / second] is 1 × 10 3 [Pa · s] or less at 140 ° C. and 5 × 10 3 [Pa · s] or more at 132 ° C. A high-frequency coaxial cable characterized by that. 上記外部導体は、コルゲート型の形状であり、上記発泡樹脂絶縁層の外径aがコルゲート波型の頂部での内径cおよび谷部での内径bと次の関係にあることを特徴とする請求項2記載の高周波同軸ケーブル。
1.05×b≦a≦0.98×c
The outer conductor has a corrugated shape, and the outer diameter a of the foamed resin insulating layer has the following relationship with the inner diameter c at the top and the inner diameter b at the trough of the corrugated wave type. Item 5. A high-frequency coaxial cable according to Item 2.
1.05 × b ≦ a ≦ 0.98 × c
上記発泡樹脂絶縁層は、窒素、炭酸ガス等の不活性ガス単独あるいは混合ガスを発泡剤として使用したものであることを特徴とする請求項2または3記載の高周波同軸ケーブル。   The high-frequency coaxial cable according to claim 2 or 3, wherein the foamed resin insulating layer uses an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide alone or a mixed gas as a foaming agent. 上記発泡樹脂絶縁層の発泡度は70%以上であることを特徴とする請求項4記載の高周波同軸ケーブル。   The high-frequency coaxial cable according to claim 4, wherein the foamed resin insulating layer has a foaming degree of 70% or more.
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