JP2012134136A - 伝送ケーブル用絶縁電線及び伝送ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＨｚ帯域において優れた誘電特性、耐つぶれ性及び耐熱性を実現し得る伝送ケーブル用絶縁電線及び伝送ケーブルを提供すること。
【解決手段】導体１と、導体１を被覆する絶縁層２とを備える絶縁電線５であって、絶縁層２が、１２５〜１４５℃の融点を有するプロピレン系共重合体を含み、プロピレン系共重合体が、融点−結晶化ピーク温度＝３０〜４０℃を満たし、絶縁層２の厚さが０．３ｍｍ以下であり、プロピレン系共重合体が、３８〜６０％の結晶化度を有する伝送ケーブル用絶縁電線５。
【選択図】図１

Description

本発明は、伝送ケーブル用絶縁電線及び伝送ケーブルに関する。

近年、ＧＨｚ帯域の周波数を使用した電子機器の開発に伴い、機器間を接続するＵＳＢ３．０ケーブル、ＨＤＭＩケーブル、インフィニバンドケーブル、マイクロＵＳＢケーブルなどの高速伝送ケーブルなどに対して、ＧＨｚ帯域において優れた誘電特性を有することが求められている。

このような伝送ケーブルとして、例えば下記特許文献１に記載されたケーブルが知られている。下記特許文献１では、導体を覆う絶縁層として、オレフィン系樹脂に、ヒンダードフェノール構造を有しないフェノール系の酸化防止剤を配合してなるものを用いることにより、優れた誘電特性を得ることが提案されている。

特開２００９−８１１３２号公報

しかし、上記特許文献１記載のケーブルは、以下に示す課題を有していた。

即ち絶縁層のオレフィン系樹脂としてポリエチレンを用いた場合、ポリエチレンでは高周波帯域で優れた誘電特性を得ることには限界がある。そこで、絶縁層のオレフィン系樹脂としてポリエチレンを用いながら優れた誘電特性を得るために、絶縁層を発泡体とすることが行われてきた。しかし、絶縁層を発泡体とした場合、伝送ケーブルの細径化に伴って絶縁層を薄肉化しなければならず、絶縁層の機械的強度が低下し、側圧に対して絶縁層がつぶれやすくなる。このため、ポリエチレンでは絶縁層にＵＬ９０℃程度の耐熱性を付与することも難しい。そこで、絶縁層にＵＬ９０℃程度の耐熱性を付与する観点から、オレフィン系樹脂としてポリエチレンの代わりに融点の高いプロピレン系樹脂を用いることも考えられる。しかし、プロピレン系樹脂を含む絶縁層では、ＧＨｚ帯域における誘電正接が十分に小さいとは言えず、ＧＨｚ帯域における誘電特性の点で未だ改良の余地があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ＧＨｚ帯域において優れた誘電特性を有し且つ優れた耐つぶれ性および耐熱性を実現し得る伝送ケーブル用絶縁電線及び伝送ケーブルを提供することを目的とする。

本発明者は上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、プロピレン系共重合体のＤＳＣ曲線において見られる融解熱ピーク部分と、結晶化熱のピーク部分との間隔と、ＧＨｚ帯域における誘電特性との間に相関関係があることに気が付いた。そこで、本発明者はさらに鋭意研究を重ねた結果、プロピレン系共重合体の融点を所定の範囲にするとともに、融解熱ピーク部分から求められる融点と、結晶化熱ピーク部分から求められる結晶化ピーク温度との差を所定範囲とすることによって上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち本発明は、導体と、前記導体を被覆する絶縁層とを備える伝送ケーブル用絶縁電線であって、前記絶縁層が、１２５〜１４５℃の融点を有するプロピレン系共重合体を含み、前記プロピレン系共重合体が、下記式：
融点−結晶化ピーク温度＝３０〜４０℃
を満たし、前記絶縁層の厚さが０．３ｍｍ以下であり、前記プロピレン系共重合体が、３８〜６０％の結晶化度を有することを特徴とする伝送ケーブル用絶縁電線である。

この伝送ケーブル用絶縁電線によれば、ＧＨｚ帯域において優れた誘電特性を有し且つ優れた耐つぶれ性および耐熱性を実現し得る。またプロピレン系共重合体の結晶化度が上記範囲内にあると、３８％未満である場合に比べて、高周波帯域で分子振動を受けやすいアモルファス成分の割合がより低減される結果、誘電正接をより十分に低下させることができる。またプロピレン系共重合体の結晶化度が６０％を超える場合に比べて、より適度な柔軟性が得られる。

上記絶縁電線においては、前記プロピレン系共重合体が、メタロセン触媒を用いて合成することにより得られたものであることが好ましい。

この場合、プロピレン系共重合体は、チーグラー・ナッタ触媒などの汎用触媒を用いて合成される場合に比べて、分子量分布の幅が狭いものとなる。その結果、高周波帯域で分子振動を起こしやすい低分子量成分の割合をより低減させることができ、低分子量成分による誘電正接の増加を十分に抑制することができる。

上記絶縁電線においては、前記プロピレン系共重合体が、ランダム共重合体であることが好ましい。

この場合、ブロック共重合体を用いた場合と比べて、プロピレン系共重合体の融点がより低下し、より柔軟性を向上させることができる。

上記絶縁電線においては、前記導体が、銅、銅合金、アルミニウム及びアルミニウム合金からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む本体部と、前記本体部を覆い且つスズ及び銀からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むメッキ膜とを有することが好ましい。

この場合、絶縁層中のベース樹脂を劣化させる原因となる本体部が、スズ及び銀からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むメッキ膜で覆われている。このため、絶縁層中に酸化防止剤や金属不活性化剤が含まれていなくても、導体によるプロピレン系共重合体の劣化が十分に防止される。

また本発明は、上述した伝送ケーブル用絶縁電線を有する伝送ケーブルである。

本発明によれば、ＧＨｚ帯域において優れた誘電特性を有し且つ優れた耐つぶれ性及び耐熱性を実現し得る伝送ケーブル用絶縁電線及び伝送ケーブルが提供される。

本発明の伝送ケーブルの一実施形態を示す部分側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の伝送ケーブルの他の実施形態を示す端面図である。

以下、本発明の実施形態について図１及び図２を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る伝送ケーブルの一実施形態を示す部分側面図であり、電線を、ケーブルとしての同軸ケーブルに適用した例を示すものである。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１に示すように、ケーブル１０は同軸ケーブルを示しており、絶縁電線５と、絶縁電線５を包囲する外部導体３と、外部導体３を被覆するシース４とを備えている。そして、絶縁電線５は、内部導体１と、内部導体１を被覆する絶縁層２とを有している。

ここで、絶縁層２は、ベース樹脂として、１２５〜１４５℃の融点を有するプロピレン系共重合体を含んでいる。ここで、プロピレン系共重合体は、下記式：
融点−結晶化ピーク温度＝３０〜４０℃
を満たす。

このような構成を有するケーブル１０によれば、上記構成の絶縁層２を用いた絶縁電線５が使用されることで、ＧＨｚ帯域において優れた誘電特性を実現することができる。このように絶縁電線５がＧＨｚ帯域において優れた誘電特性を実現できるのは、以下の理由によるものと本発明者は考えている。即ち、低分子量分が多いと、その低分子に引きずられ、融点及び結晶化温度が低めになる。従って、融点を同じにした場合、低分子量分が多いほど結晶化温度は低くなり、ピーク温度差が大きくなる。つまり、ピーク温度差が小さいということは分子量分布が狭いことを示しており、分子量分布が狭ければ、低分子量分に起因する、分子振動による熱的損失が発生しにくくなる。従って、優れた誘電特性が得られると考えられる。そこで、上記のように融点−結晶化ピーク温度＝３０〜４０℃とすることで、誘電正接を低下させることができるのである。

またプロピレン系共重合体は、１２５〜１４５℃の融点を有する。このため、絶縁層２に十分な機械強度と優れた耐つぶれ性を付与することができる。このため、プロピレン系共重合体は、ＵＬ９０℃程度の耐熱性にも優れるものである。

次に、ケーブル１０の製造方法について説明する。

まず絶縁電線５の製造方法について説明する。

＜内部導体＞
はじめに内部導体１を準備する。内部導体１としては、例えば銅、銅合金、アルミニウム等の金属からなる金属線が挙げられる。これらの金属はそれぞれ単独で又は組み合わせて用いることもできる。また、上記金属線を本体部とし、その表面にスズや銀からなるめっきを施してメッキ膜を形成したものを内部導体１として用いることもできる。また内部導体１としては、単線または撚線を用いることができる。

＜絶縁層＞
次に、内部導体１上に絶縁層２を形成する。

絶縁層２を形成するためには、ベース樹脂としてのプロピレン系共重合体を準備する。

（ベース樹脂）
プロピレン系共重合体とは、プロピレンと他のオレフィンとの共重合体を言い、他のオレフィンとしては、例えばエチレン、１−ブテン、２−ブテン、１−ヘキセン、２−ヘキセンなどが挙げられる。他のオレフィンは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、エチレン、１−ブテンが、結晶性を低くし、少量の添加で諸特性の悪化を出来る限り抑えながら効率的に融点を下げることができることから好ましく用いられ、より好ましくはエチレンが用いられる。

具体的には、プロピレン系共重合体としては、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−へキセン共重合体、エチレン−プロピレン−へキセン共重合体、プロピレン−ブテン−へキセン共重合体などが挙げられる。

プロピレン系共重合体は、メタロセン触媒を用いて合成することにより得られたものであることが好ましい。

この場合、プロピレン系共重合体は、チーグラー・ナッタ触媒などの汎用触媒を用いて合成される場合に比べて、分子量分布の幅が狭いものとなる。その結果、高周波帯域で分子振動を起こしやすい低分子量成分の割合をより低減させることができ、低分子量成分による誘電正接の増加を十分に抑制することができる。またプロピレン系共重合体が、メタロセン触媒を用いて合成することにより得られたものであると、所望の融点を有するプロピレン系共重合体中のエチレンやブテンの含有率を効果的に減少させることができる。

プロピレン系共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体でもよいが、ランダム共重合体であることが好ましい。この場合、ブロック共重合体を用いた場合と比べて、プロピレン系共重合体の融点がより低下し、より柔軟性を向上させることができる。

プロピレン系共重合体の融点は１２５〜１４５℃である。融点が１２５℃未満では、十分な耐熱性が得られず、１４５℃を超えると、結晶性が高くなりすぎるため、ケーブルとして求められる柔軟性が不足する。

プロピレン系共重合体の融点は好ましくは１３０〜１４５℃であり、より好ましくは１３３〜１４３℃である。

プロピレン系共重合体は下記式：
融点−結晶化ピーク温度＝３０〜４０℃
を満たす。ここで、融点とは、JIS-K7121の手法に従って測定される融点を言う。具体的には、ＤＳＣ（パーキンエルマー Diamond（入力補償型））で、試料の量を約5mgとし、試料を、1） 200℃で10分等温保持し、 2） 200℃から−60℃に10℃/minで降温し、 3）−60℃で10分等温保持し、 4）−60℃から200℃に10℃/minで昇温 した場合に、4）の条件下で観察される融解熱ピーク部分の頂点として求められる融解熱ピーク温度を融点と言うものとする。結晶化ピーク温度とは、前記２）の条件下で観察される結晶化熱ピーク部分の頂点から求められる結晶化ピーク温度を言うものとする。融点−結晶化ピーク温度は、好ましくは３０〜３５℃であり、より好ましくは３１〜３４℃である。

なお、プロピレン系共重合体の融点−結晶化ピーク温度の値は、メタロセン触媒を用いて合成されたプロピレン系共重合体同士を混合することによって調整することもできるが、メタロセン触媒を用いて合成されたプロピレン系共重合体と、チーグラー・ナッタ触媒等の汎用触媒を用いて合成されたプロピレン系共重合体とを混合することによっても調整することができる。

プロピレン系共重合体は、３８〜６０％の結晶化度を有する。プロピレン系共重合体の結晶化度が上記範囲内にあると、３８％未満である場合に比べて、高周波帯域で分子振動を受けやすいアモルファス成分の割合がより低減される結果、誘電正接をより十分に低下させることができる。またプロピレン系共重合体の結晶化度が６０％を超える場合に比べて、より適度な柔軟性が得られる。ここで、結晶化度とは、下記式：
Ｘｃ＝Ｈｍ／Ｈ_ｍ０
（上記式中、Ｘｃは結晶化度を表し、Ｈｍは融解熱を表し、Ｈ_ｍ０は１００％結晶化熱を表す。）
で定義されるものである。ここで、Ｈｍは、上述したプロピレン系共重合体の融点の測定に際して観察される融解熱ピークの融解熱であり、融解熱としてはJIS-K7122の手法で求めた値が使用される。Ｈ_ｍ０としては、165J/gの値が使用される。ここで、Ｈ_ｍ０は、エドワード・P・ムーア・Jr著、ポリプロピレンハンドブック (1998,P149)から引用したものである。

プロピレン系共重合体は、５０〜６０％の結晶化度を有することが好ましい。

プロピレン系共重合体には必要に応じて、金属不活性化剤、酸化防止剤を添加してもよい。

（金属不活性化剤）
金属不活性化剤は、内部導体１との接触によるベース樹脂の劣化を防止するためのものであればいかなるものであってもよい。このような金属不活性化剤としては、ヒンダードフェノールと異なる化学構造を有するヒドラジド系の金属不活性化剤であることが好ましい。このような金属不活性化剤としては、３−（Ｎ−サリチロイル）アミノ−１，２，４−トリアゾール（例えば、ＡＤＥＫＡ社製ＣＤＡ−１、ＡＤＥＫＡ社製ＣＤＡ−１Ｍ）、２’，３−ビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル］プロピオノヒドラジド又はデカメチレンジカルボン酸ジサリチロイルヒドラジド（例えばＡＤＥＫＡ社製ＣＤＡ−６）が用いられる。これらは単独で又は２種以上を混合して用いることができる。中でも、３−（Ｎ−サリチロイル）アミノ−１，２，４−トリアゾール、２’，３−ビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニル］プロピオノヒドラジドが、耐熱老化特性をより効果的に向上させることができるため好ましい。

金属不活性化剤は、ベース樹脂１００質量部に対して１．５質量部未満の割合で配合することが好ましい。この場合、金属不活性化剤を、１．５質量部以上の割合で配合する場合に比べて、絶縁層２の表面に金属不活性化剤の粒子が浮き出るいわゆるブルーム現象を十分に抑制することができる。金属不活性化剤は、ベース樹脂１００質量部に対して１質量部以下の割合で配合することがより好ましい。但し、金属不活性化剤による耐熱老化特性をより向上させる観点からは、ベース樹脂１００質量部に対して０．０１質量部以上の割合で配合することが好ましい。

（酸化防止剤）
酸化防止剤は、内部導体１との接触によるベース樹脂の劣化を防止するためのものであればいかなるものであってもよい。

酸化防止剤としては、例えば２，６−ジ−第三−ブチルフェノール、２，６−ジ−第三−ブチル−４−エチルフェノール、２，６−ジ−第三−ブチル−４−メチルフェノール、２，６−ジ−第三−ブチル−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，４，６−トリ−第三−ブチルフェノール、ｏ−第三−ブチルフェノール等のモノフェノール系、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−第三−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−第三−ブチルフェノール）、４，４’−メチレン−ビス−（２，６−ジ−第三−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン−ビス−（４−メチル−６−第三−ブチルフェノール）、アルキル化ビスフェノール、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−第三−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン等のポリフェノール系、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、ｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−第三−ブチルフェニル）プロピオネート、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−第三−ブチルフェニル）ブタン、３，９−ビス［２−｛３−（３−第三ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］−ウンデカン等のヒンダードフェノール系、４，４’−チオビス−（６−第三−ブチル−３−メチルフェノール）、４，４’−チオビス−（６−第三−ブチル−ｏ−クレゾール）、ビス（３，５−ジ−第三−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）スルフィド、ジアルキル・フェノール・スルフィド等のチオビスフェノール系、ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト等のりん系トリス（ノニルフェニル）、ジラウリル・チオジプロピオネート、ジステアリル・チオジプロピオネート、ジステアリル−β，β−チオジブチレート、ラウリル・ステアリル・チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’− チオジプロピオネート、ジトリデシル−３，３’− チオジプロピオネート、含硫黄エステル系化合物、アミル−チオグリコレート、１，１’− チオビス−（２−ナフトール）、２−メルカプトベンズイミダゾール、ヒドラジン誘導体、ヒンダードフェノール構造と異なる化学構造を有するフェノール系の酸化防止剤等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。

ヒンダードフェノール構造と異なる化学構造を有するフェノール系の酸化防止剤としては、セミヒンダードフェノール系の酸化防止剤やレスヒンダードフェノール系の酸化防止剤が挙げられる。

セミヒンダードフェノール系の酸化防止剤としては、３，９−ビス［２−｛３−（３−ターシャリーブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン（例えば、ＡＤＥＫＡ社のアデカスタブＡＯ−８０）、エチレンビス（オキシエチレン）ビス［３−（５−ｔｅｒｔ−ブチル−ヒドロキシ−ｍ−トリル）プロピオネート］（例えば、ＢＡＳＦ社のイルガノックス２４５）、トリエチレングリコールビス［３−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート］（例えば、ＡＤＥＫＡ社のアデカスタブＡＯ−７０）が挙げられる。

レスヒンダードフェノール系の酸化防止剤としては、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ターシャリーブチル）フェノール（例えば、大内新興化学工業社のノクラック３００）、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ターシャリーブチルフェニル）ブタン（例えば、ＡＤＥＫＡ社のアデカスタブＡＯ−３０）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ターシャリーブチル）フェノール（例えば、ＡＤＥＫＡ社のアデカスタブＡＯ−４０）が挙げられる。

これらの酸化防止剤は、周波数による影響を比較的受け難く、ＧＨｚ帯域における誘電特性をより良好にすることができる。

酸化防止剤は、上記ベース樹脂１００質量部に対して１．５質量部未満の割合で配合されることが好ましい。この場合、酸化防止剤を、１．５質量部以上の割合で配合する場合に比べて、絶縁層２の表面に酸化防止剤の粒子が浮き出るいわゆるブルーム現象を十分に抑制することができる。酸化防止剤は、ベース樹脂１００質量部に対して１質量部以下の割合で配合することがより好ましい。但し、酸化防止剤による耐熱老化特性をより向上させる観点からは、ベース樹脂１００質量部に対して０．０１質量部以上の割合で配合することが好ましい。

なお、優れた誘電特性、耐つぶれ性及び耐熱性を実現する観点からは、酸化防止剤の配合割合はゼロであってもよい。

また内部導体１が、銅、銅合金、アルミニウム及びアルミニウム合金からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む本体部と、本体部を覆い且つスズ及び銀からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むメッキ膜とを有する場合には、金属不活性化剤及び酸化防止剤を配合しない、即ち金属不活性化剤及び酸化防止剤のベース樹脂に対する配合割合はゼロであることが好ましい。この場合、絶縁層２中のベース樹脂を劣化させる原因となる本体部が、スズ及び銀からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むメッキ膜で覆われる。このため、絶縁層２中に酸化防止剤や金属不活性化剤が含まれていなくても、内部導体１によるプロピレン系共重合体の劣化が十分に防止される。

上記絶縁層２は、上記ベース樹脂と、必要に応じて金属不活性化剤及び酸化防止剤とを押出機に投入し押出機中の樹脂組成物を溶融混練して押し出し、この押出物で内部導体１を被覆することにより得られる。

絶縁層２の外径は、４０ｍｍ以下であることが好ましく、８ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以下であることが特に好ましい。

さらに絶縁層２の厚さは、０．３ｍｍ以下である。プロピレン系共重合体は一般に脆く、常温よりも低温で更に脆くなる傾向があるため、ケーブル１０が曲げられると、絶縁層２にクラック等が生じやすくなる。この点、絶縁層２の厚さが０．３ｍｍ以下であると、０．３ｍｍを超える場合に比べて、脆化の問題、特に低温脆化の問題が顕著に起こりにくくなる。また絶縁層２の厚さは０．２ｍｍ以下であることが好ましい。但し、絶縁層２の厚さは通常は、０．１ｍｍ以上である。

絶縁電線５においては、絶縁層２は非発泡体でも発泡体でもよいが、非発泡体であることが好ましい。絶縁層２が非発泡体である場合、発泡体の場合に比べて製造が容易である。このため、絶縁層２の外径変動などによるスキューの悪化、ＶＳＷＲの悪化およびそれに伴う減衰量の増大が起こりにくくなる。このことは、特に絶縁層２が細径化されるほど、具体的には絶縁層２の外径が０．７ｍｍ以下になると、顕著になる。なお、絶縁層２が発泡体である場合にはその発泡度は３０〜６０％であるのが好ましい。ここで、発泡度は、以下の式に基づいて算出されるものである。

この場合、ケーブル１０のつぶれ（変形）を抑制でき、ＧＨｚ帯域で使用されるケーブル用の電線として、絶縁層２にプロピレン系樹脂を使用したものを用いても発泡セルが粗大化するのを抑制でき、微細且つ均一な発泡セルを有する発泡状態の絶縁層２を得ることができる。また絶縁電線５を使用したケーブル１０は、外径変動が小さく、絶縁層２を薄くしても潰れの問題が少なく、減衰量の劣化等のバラツキが十分に抑制される。

絶縁層２を発泡絶縁層とする場合、発泡絶縁層は、樹脂組成物中に化学発泡剤などの発泡剤を配合することで得ることができる。

また絶縁層２と内部導体１との間に、未発泡樹脂からなる薄層、いわゆる内層を介在させることが好ましい。これにより絶縁層２と内部導体１との密着性を向上させることができる。特に未発泡樹脂がポリエチレンからなる場合、さらに絶縁層２と内部導体１との密着性を向上させることができる。また上記内層は、内部導体１中の銅による絶縁層２の劣化（脆化）を防止することもできる。なお、内層の厚さは例えば０．０１〜０．１ｍｍとすればよい。

さらに絶縁層２と外部導体３との間に、薄層、いわゆる外層を介在させることが好ましい。伝送ケーブルでは色付が必要な場合が多い。この場合、薄層として未発泡樹脂を用いると、顔料によって色付けを行う場合に比べて、電気特性を悪化させることなく容易に色付けを行うことができる。また、発泡樹脂からなる薄層を、絶縁層２と外部導体３との間に介在させると、電線５の外観が改善される。さらに電線５の外径変動が小さくなり、スキューやＶＳＷＲが向上し、また、耐つぶれ性が向上し、電線５の外径を小さくすることもできる。なお、外層の厚さは例えば０．０２〜０．２ｍｍとすればよい。

さらに絶縁層２は、樹脂組成物を溶融混練して内部導体１に押出被覆した後、その押出物に架橋処理を行って得られるものでもよい。この場合、架橋処理は、例えば電子線照射によって行うことができるが、樹脂組成物が有機過酸化物や硫黄などの架橋剤を含む場合には加熱することによっても行うことができる。但し、電気特性の向上の点からは、電子線照射によって行う方が好ましい。

＜外部導体＞
次に、上記のようにして得られた絶縁電線５を包囲するように外部導体３を形成する。外部導体３としては、従来より使用されている公知のものを使用することができる。例えば外部導体３は、導線や、導電シートを樹脂シートの間に挟んで構成したテープなどを絶縁層２の外周に沿って巻くことなどによって形成することができる。また、外部導体３は、コルゲート加工、即ち波形成形した金属管で構成することもできる。

＜シース＞
最後にシース４を形成する。シース４は、外部導体３を物理的又は化学的な損傷から保護するものであり、シース４を構成する材料としては、例えばフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂が挙げられるが、環境性等の観点からポリエチレン樹脂等のハロゲンフリー材料が好ましく用いられる。

以上のようにしてケーブル１０が得られる。

図３は、上記絶縁電線５を有するＴｗｉｎａｘタイプのケーブルを示す端面図である。図３に示すように、Ｔｗｉｎａｘタイプのケーブル２０は、２本の絶縁電線５と、ドレインワイヤ６と、ラミネートテープ７と、２本の電力線８と、アルミテープ層及び編組層からなる積層体層９と、シース４とを備えている。ここで、２本の絶縁電線５は互いに平行に配置されており、これらは信号線として使用される。またラミネートテープ７は絶縁電線５及びドレインワイヤ６を巻回しており、シース４は積層体層９を包囲するように積層体層９上に形成されている。ラミネートテープ７は例えばアルミニウム箔とポリエチレンテレフタレートフィルムとの積層体で構成され、シース４は、例えばリケンテクノス社製のＡＮＡ９８９７Ｎ等のオレフィン系ノンハロ材などで構成される。なお、絶縁電線５及び絶縁層２は上記実施形態と同様のもので構成される。

本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、絶縁電線５が、ケーブルとしての同軸ケーブルやＴｗｉｎａｘタイプのケーブルに適用された例が示されているが、絶縁電線５は、ＵＳＢ３．０ケーブル、ＨＤＭＩケーブル、インフィニバンドケーブル、マイクロＵＳＢケーブルなどの高速伝送ケーブルなどにも適用可能である。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
まずベース樹脂として、メタロセン触媒を用いて合成することによって得られたエチレン−プロピレンランダム共重合体であるＷＭＧ０３（融点：１４２℃）を用意した。

そして、上記ベース樹脂を押出機（スクリュー径（Ｄ）：直径２５ｍｍ、有効スクリュー長（Ｌ）：８００ｍｍ、聖製作所社製）にて、温度を２００℃に設定して、チューブ状に押し出し、このチューブ状の押出物で、直径０．１７２ｍｍの錫めっき銅線を被覆した。こうして、導体と、導体を被覆する絶縁層とからなる絶縁電線を作製した。このとき、押出物は、絶縁層の外径が０．６ｍｍ、厚さが０．２１５ｍｍとなるように押し出した。

こうして得られた絶縁電線を、アルミニウム層とポリエチレンテレフタレート層との積層体からなる厚さ２５μｍのラミネートテープで巻回した。次に、これを、厚さ０．４ｍｍのＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）からなるシースで被覆した。こうして、非発泡および非架橋で、インピーダンスが５０Ωである同軸ケーブルを作製した。

（実施例２〜４、８〜９及び比較例１〜２）
表１に示すベース樹脂１００質量部に対して、表１に示す酸化防止剤及び金属不活性化剤を、表１に示す割合で配合し、ベース樹脂の融点−結晶化ピーク温度、及び結晶化度を表１に示す通りとしたこと以外は実施例１と同様にして同軸ケーブルを作製した。

（実施例５〜７及び比較例３〜４）
押出機（製品名：ラボプラストミル４Ｃ１５０、二軸セグメント押出機２Ｄ３０Ｗ２、スクリュー径（Ｄ）：直径２５ｍｍ、有効スクリュー長（Ｌ）：７５０ｍｍ、東洋精機製作所社製）に、表１に示すベース樹脂、酸化防止剤および金属不活性化剤を、表１に示す配合量（単位は質量部）となるように投入し、溶融混練した。このとき、溶融混練温度は２００℃とした。

そして、この溶融混練物を、押出機（スクリュー径（Ｄ）：直径２５ｍｍ、有効スクリュー長（Ｌ）：８００ｍｍ、聖製作所社製）にて、温度を２００℃に設定してチューブ状に押し出し、このチューブ状の押出物で、直径０．１７２ｍｍの錫めっき銅線を被覆した。こうして、導体と、導体を被覆する絶縁層とからなる絶縁電線を作製した。このとき、押出物は、絶縁層の外径が０．６ｍｍ、厚さが０．２１５ｍｍとなるように押し出した。

こうして得られた絶縁電線を用い、実施例１と同様にして同軸ケーブルを作製した。

なお、表１に示されているベース樹脂、酸化防止剤および金属不活性化剤としては具体的には以下のものを用いた。
（１）ベース樹脂
（1-1）ＷＦＸ４（ウインテック、日本ポリプロ社製）
プロピレンエチレンランダム共重合体
（1-2）ＷＦＷ４（ウインテック、日本ポリプロ社製）
プロピレンエチレンランダム共重合体
（1-3）ＷＭＧ０３（ウインテック、日本ポリプロ社製）
プロピレンエチレンランダム共重合体
（1-4）ＷＦＸ６（ウインテック、日本ポリプロ社製）
プロピレンエチレンランダム共重合体
（1-5）ＦＸ４Ｇ（ノバテックＰＰ、日本ポリプロ社製）
プロピレンエチレンブテンランダム共重合体
（1-6）ＦＷ４Ｂ（ノバテックＰＰ、日本ポリプロ社製）
プロピレンエチレンブテンランダム共重合体
（２）酸化防止剤
（2-1）アデカスタブＡＯ−８０、ＡＤＥＫＡ社製
３，９−ビス［２−｛３−（３−ターシャリーブチル−４−ヒドロキシ−５−メチル
フェニル）プロピオニルオキシ｝−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−
テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン
（３）金属不活性化剤
（3-1）ＣＤＡ−１（アデカスタブＣＤＡ−１、ＡＤＥＫＡ社製）
３−（Ｎ−サリチロイル）アミノ−１，２，４−トリアゾール
なお、表１において、実施例８，９のプロピレン系共重合体は、ＷＦＸ４とＦＸ４Ｇとの混合物を示すものであり、括弧中の数値は、プロピレン系共重合体の総質量を１００質量部とした場合のＷＦＸ４又はＦＸ４Ｇの質量割合を示すものである。

［特性評価］
実施例１〜９及び比較例１〜４で得られた同軸ケーブルについて、以下の特性を評価した。

（１）結晶化ピーク温度および融解熱ピーク温度（融点）、並びに結晶化度
結晶化ピーク温度および融解熱ピーク温度は、実施例１〜９及び比較例１〜４の同軸ケーブルのうちの絶縁電線の絶縁層を剥ぎ取り、その剥ぎ取った絶縁層からなる試験片についてＤＳＣで測定し、算出した。結果を表１に示す。また結晶化度についても同様の試験片についてＤＳＣで測定し、算出した。結果を表１に示す。

（２）誘電特性（ｔａｎδ）
誘電特性は誘電正接（ｔａｎδ）を測定することにより調べた。ここで、誘電正接（ｔａｎδ）は、実施例１〜９及び比較例１〜４の同軸ケーブルのうち絶縁層の製造に使用した樹脂組成物を、直径２ｍｍ、長さ１０ｃｍの棒状に成形し、このシートについて、サムテック社製SUM-TM0m0の測定プログラムを用いたマイクロ波測定システムにて、測定周波数３．０ＧＨｚ、６．９ＧＨｚ、１０．７ＧＨｚおよび１４．６ＧＨｚの各周波数にて測定した。結果を表２に示す。各周波数ごとのｔａｎδの合格基準は以下の通りである。

３．０ＧＨｚ・・・・１．１０×１０^−４以下
６．９ＧＨｚ・・・・１．５０×１０^−４以下
１０．７ＧＨｚ・・・２．００×１０^−４以下
１４．６ＧＨｚ・・・２．５０×１０^−４以下

（３）減衰量
実施例１〜９及び比較例１〜４で得られた同軸ケーブルについて、ネットワークアナライザー（８７２２ＥＳ アジレントテクノロジー社製）を用いて、周波数が３．０ＧＨｚ、６．９ＧＨｚ、１０．７ＧＨｚおよび１４．６ＧＨｚの場合のそれぞれにおける減衰量を測定した。結果を表２に示す。

（４）耐熱性
実施例１〜９及び比較例１〜４の同軸ケーブルのうちの絶縁電線を３０ｍｍの長さに切断して試験片を作製した。この試験片について、加熱変形試験（東洋精機製作所株式会社製の「三個掛加熱変形試験機型番Ｗ−３」）を用い、直径９ｍｍの試料台の中央にのせ、荷重２５０ｇ重、荷重時間１時間、１２１℃における変形量を測定した。この変形量からつぶれ率（加熱変形率）を算出し、このつぶれ率を耐熱性の指標とした。結果を表２に示す。なお、つぶれ率が５０％未満であれば耐熱性に優れるとして合格とし、つぶれ率が５０％以上では、耐熱性に劣るとして不合格とした。

（５）耐つぶれ性
表面硬さを示すショアＤ硬度を測定し、そのショアＤ硬度を耐つぶれ性の指標とした。実施例１〜９及び比較例１〜４の絶縁電線についてのショアＤ硬度は、ＪＩＳ Ｋ７２１５に準拠して測定した。荷重保持時間５秒での測定結果を表２に示す。耐つぶれ性は、ショアＤ硬度が６３以上であれば耐つぶれ性に優れるとして合格とし、６３未満であれば耐つぶれ性に劣るとして不合格とした。

（６）耐熱老化特性
耐熱老化特性は以下のようにして評価した。即ちまず、実施例１〜９及び比較例１〜４で得られた同軸ケーブルについて引張試験を行い、引張強度および伸び残率を測定した。以下、それぞれ「初期引張強度」及び「初期伸び残率」という。次に、同軸ケーブルを恒温槽にて１１０℃で放置し、定期的に取り出して引張試験を行い、引張強度および伸び残率を測定した。そして、この引張強度が初期引張強度の５０％となるか、または伸び残率が初期伸び残率の５０％となった日数を、酸化防止剤及び金属不活性化剤を用いない実施例１の日数を１００とした場合の相対値で算出した。結果を表２に示す。

（７）ブルーム（ブルーミング）
ブルームは、長さ３ｍに切断した実施例１〜９及び比較例１〜４の同軸ケーブルからシース及びラミネートテープを取り除き、５０℃、３ヶ月放置し露出した絶縁層の表面を観察し、以下の基準で評価した。結果を表２に示す。

◎・・・マイクロスコープにて100倍で拡大し、表面に異物が全く確認できない
○・・・マイクロスコープにて100倍で拡大し、表面に異物が確認できる。
△・・・マイクロスコープにて25倍で拡大し、表面に異物が確認できる
×・・・目視で表面に明確に異物が確認できる

表２に示す結果より、実施例１〜９はいずれも、誘電正接が低く、ショアＤ硬度が大きく、ＵＬ９０℃レベルの十分な耐熱性を有しており、誘電特性、耐つぶれ性及び耐熱性の全てについて合格基準に達していた。これに対し、比較例１〜４は、誘電特性、耐つぶれ性及び耐熱性の少なくとも１つの点で合格基準に達しなかった。

よって、本発明の伝送ケーブル用絶縁電線によれば、ＧＨｚ帯域において優れた誘電特性を有し且つ耐つぶれ性及び耐熱性を実現し得ることが確認された。

１…内部導体（導体）、２…絶縁層、５…絶縁電線、１０，２０…伝送ケーブル。

Claims (5)

1. 導体と、
   前記導体を被覆する絶縁層とを備える伝送ケーブル用絶縁電線であって、
   前記絶縁層が、１２５〜１４５℃の融点を有するプロピレン系共重合体を含み、
   前記プロピレン系共重合体が下記式：
   融点−結晶化ピーク温度＝３０〜４０℃
   を満たし、
   前記絶縁層の厚さが０．３ｍｍ以下であり、
   前記プロピレン系共重合体が、３８〜６０％の結晶化度を有する伝送ケーブル用絶縁電線。
2. 前記プロピレン系共重合体が、メタロセン触媒を用いて合成することにより得られたものである、請求項１に記載の伝送ケーブル用絶縁電線。
3. 前記プロピレン系共重合体が、ランダム共重合体である、請求項１又は２に記載の伝送ケーブル用絶縁電線。
4. 前記導体が、
   銅、銅合金、アルミニウム及びアルミニウム合金からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む本体部と、
   前記本体部を覆い且つスズ及び銀からなる群より選ばれる少なくとも１種を含むメッキ膜と、を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の伝送ケーブル用絶縁電線。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の伝送ケーブル用絶縁電線を有する伝送ケーブル。

Images