JP2014055249A - 発泡樹脂成形体、発泡絶縁電線及びケーブル並びに発泡樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＦＡやＦＥＰ等の融点が高いフッ素樹脂を化学発泡方式により発泡させて製造した発泡樹脂成形体、発泡絶縁電線及びケーブル並びに発泡樹脂成形体の製造方法を提供する。
【解決手段】融点が２３０℃以下のフッ素樹脂及び化学発泡剤を含むマスターバッチと、当該フッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有する１種以上のフッ素樹脂を含むベースの樹脂とを押出成形により混練し発泡させて発泡樹脂成形体を得る。また、当該発泡樹脂成形体からなる絶縁層を有する発泡絶縁電線・ケーブルを得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、発泡樹脂成形体、発泡絶縁電線及びケーブル並びに発泡樹脂成形体の製造方法に関する。

絶縁体にフッ素樹脂を用いた電線（いわゆるフッ素樹脂電線）は、融点が高く、ハンダ耐熱性に優れるため、ケーブルと端子・コネクタとのハンダ接続に用いられている。また、フッ素樹脂電線は、耐薬品性等の環境劣化に対する耐久性に優れるため、コンピュータ等の電子機器の内部配線、及び携帯電話や計測機器等の高周波機器の配線に用いられている。更に、フッ素樹脂電線は、耐熱性や耐寒性に優れるため、高温機器の配線や低温環境中での口出し線に用いられている。

従来のフッ素樹脂電線は、絶縁体の材料としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）やテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）が用いられている。これらは、耐熱性、耐寒性及び耐薬品性に優れており、比誘電率も２．０〜２．１と非常に低い。

しかし、最近の電子機器の高速化（伝送速度：１０Ｇｂｐｓ／秒以上）や通信機器の高周波化（ＧＨｚ帯域）に伴い、更に誘電率を下げる必要性が生じている。そのため、発泡若しくは延伸によりフッ素樹脂組成物を繊維状化（フィブリル化）し、多孔質化を図ることで、低誘電率化が行われている。

多孔質化は主にＰＴＦＥで行われている。例えば、延伸により多孔質化したテープ状のＰＴＦＥを絶縁体として内部導体の外周に巻きつけることで、低誘電率化を図っている（特許文献１参照）。多孔質化したＰＴＦＥテープは、主に細径高速伝送ケーブルに用いられている。

しかし、内部導体との密着性が悪化すること等から、特性が悪化してしまう。また、ＰＴＦＥテープを何層にも巻いて絶縁層厚を厚くするので、その分、生産速度が遅くなり、高コストである。

また、ＰＴＦＥは溶融押出が出来ないため、ＰＴＦＥ粉末にソルベントナフサ等の溶剤を含浸させ、ペースト状にしてからペースト押出機を用いてこれを内部導体に被覆し、その後、焼成炉で溶剤分を気化及びＰＴＦＥを焼結することにより、絶縁電線を製造する方法がある。ペースト押出による発泡絶縁体は、主に高周波同軸ケーブルに用いられている。

ペースト押出機を用いる方法としては、例えば、ＰＴＦＥ粉末と一緒にジカルボン酸等の造孔剤を一緒に練りこみ、焼結時にこの造孔剤を気化させることで発泡絶縁電線を製造する方法がある（特許文献２参照）。

しかし、造孔剤による発泡では発泡度が低く、低損失ケーブルには使用できないという問題がある。

一方、溶融押出可能なＰＦＡやＦＥＰの場合は、押出を行っている最中に、押出機のシリンダ中に発泡剤としてフロンガス、窒素ガス、炭酸ガス等の不活性ガスを注入し、材料吐出時の圧力差を利用して発泡させる物理発泡方式が用いられている（特許文献３参照）。

しかし、物理発泡方式を用いた場合、発泡剤として使用するガス量のコントロールが難しく、その結果として、気泡の大きさをコントロールすることが出来ない。細径の発泡絶縁電線では気泡が大きくなりすぎると外径変動が大きくなり、静電容量や特性インピーダンスの悪化という問題を生じてしまう。また、太径の同軸ケーブルでは、外径異常と共に内部導体と発泡絶縁体の間に巨大な気泡(鬆)が発生し、ケーブルの長さ方向の指標となる電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が悪化するという問題が生じる。

さらに、溶融押出時の加熱により発泡する化学発泡剤を樹脂コンパウンド中に添加して発泡させる化学発泡方式も用いられている。

化学発泡剤は、大別すると無機系と有機系の２種類がある。
無機系化学発泡剤の主なものとしては重炭酸ナトリウムなどがあり、これらは分解時にポリマーへの溶解度が大きい炭酸ガスを発生する。しかし、分解生成物として誘電率（ε）及び誘電正接(tanδ)の大きな金属塩が生成されるため、低誘電率化が求められる高速伝送ケーブルや高周波ケーブルに使用することは難しい。そのため、主に有機系の化学発泡剤が用いられている。

有機系化学発泡剤としては、例えば、ビステトラゾール・ジアンモニウム、ビステトラゾール・ピペラジン、ビステトラゾール・ジアグアニジン等のビステトラゾール系の化合物がある。有機系化学発泡剤を用いて発泡絶縁体を製造する方法としては、マスターバッチ（ＭＢ）方式とフルコンパウンド（ＦＣ）方式がある。ＭＢ方式では、有機系化学発泡剤の分散性向上のため、樹脂に化学発泡剤を使用量の１０倍程度の濃度に濃縮した発泡剤マスターバッチ（ＭＢ）を作製し、これをベース樹脂で使用量に薄めて樹脂発泡体を成形する。一方、ＦＣ方式では、化学発泡剤と樹脂全量とを一気に混練りし、発泡性コンパウンドを作製し、これを成形機へ供給して、樹脂発泡体を成形する。

実公平２−３４７３５号公報 特開２０１１−７６８６０号公報 特許４８７９６１３号公報

しかし、前述した絶縁体の材料に用いられるフッ素樹脂のうち、ＦＥＰの融点は２７０℃であり、ＰＦＡの融点は３１０℃である。これに対し、化学発泡剤として最も一般的に用いられているアゾ化合物であるアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）の分解温度は２００℃であり、最も分解温度の高いテトラゾール系化学発泡剤の分解開始温度が３００℃以下である。ゆえに、フッ素樹脂との混練により化学発泡剤が分解してしまうため、ＭＢ方式及びＦＣ方式のいずれもＰＦＡやＦＥＰの溶融押出に適用できないという問題があった。

そこで、本発明の目的は、ＰＦＡやＦＥＰ等の融点が高いフッ素樹脂を化学発泡方式により発泡させて製造した発泡樹脂成形体、発泡絶縁電線及びケーブル並びに発泡樹脂成形体の製造方法を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、下記［１］〜［１２］の発泡樹脂成形体、発泡絶縁電線及びケーブル並びに発泡樹脂成形体の製造方法を提供する。

［１］融点の異なる２種以上のフッ素樹脂を含んで構成された発泡樹脂成形体であって、前記２種以上のフッ素樹脂のうちの１種が融点２３０℃以下のフッ素樹脂であり、前記２種以上のフッ素樹脂のうちの他の１種は、前記融点２３０℃以下のフッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有することを特徴とする発泡樹脂成形体。
［２］融点が２３０℃以下のフッ素樹脂及び化学発泡剤を含むマスターバッチと、前記フッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有する１種以上のフッ素樹脂を含むベースの樹脂とを押出成形により混練し発泡させて得られることを特徴とする発泡樹脂成形体。
［３］前記融点２３０℃以下のフッ素樹脂が、エチレン・テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＥＦＥＰ）又はエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）であることを特徴とする前記［１］又は前記［２］に記載の発泡樹脂成形体。
［４］前記融点２３０℃以下のフッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有するフッ素樹脂が、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）であることを特徴とする前記［１］乃至［３］の何れか１つに記載の発泡樹脂成形体。
［５］前記化学発泡剤が有機系化学発泡剤であり、前記有機系化学発泡剤がアゾ化合物、ヒドラジド化合物、ニトロソ化合物、セミカルバジド化合物、ヒドラゾ化合物、テトラゾール化合物、トリアジン化合物、エステル化合物、ヒドラゾン化合物、及びジアジノン化合物から選ばれる１種以上であることを特徴とする前記［２］に記載の発泡樹脂成形体。
［６］前記マスターバッチは、発泡核剤を含むことを特徴とする前記［２］又は前記［５］に記載の発泡樹脂成形体。
［７］前記融点２３０℃以下のフッ素樹脂を１〜４０質量％含有していることを特徴とする前記［１］乃至［６］の何れか１つに記載の発泡樹脂成形体。
［８］前記マスターバッチは、前記化学発泡剤を前記発泡樹脂成形体の全量に対して３質量％含有していることを特徴とする前記［２］、前記［５］又は前記［６］に記載の発泡樹脂成形体。
［９］平均気泡径（円相当径）が２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の発泡樹脂成形体。
［１０］前記［１］乃至［９］の何れか１つに記載の発泡樹脂成形体からなる絶縁層を有することを特徴とする発泡絶縁電線。
［１１］前記［１０］に記載の発泡絶縁電線を有することを特徴とするケーブル。
［１２］融点が２３０℃以下のフッ素樹脂及び化学発泡剤を含むマスターバッチを作製する工程と、前記マスターバッチ及び前記フッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有する１種以上のフッ素樹脂を含むベースの樹脂を押出成形により混練し発泡させる工程とを有することを特徴とする発泡樹脂成形体の製造方法。

本発明によれば、ＰＦＡやＦＥＰ等の融点が高いフッ素樹脂を化学発泡方式により発泡させて製造した発泡樹脂成形体、発泡絶縁電線及びケーブル並びに発泡樹脂成形体の製造方法を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。 図１の変形例に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る同軸ケーブルの長手方向の側面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る同軸ケーブルの長手方向の側面図である。 図５の変形例に係る同軸ケーブルの長手方向の側面図である。 本発明の第３の実施の形態に係るケーブルの断面構造を示す断面図である。 図７の変形例に係るケーブルの断面構造を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。 図９の変形例に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。 図１１の変形例に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。 実施例における細径の発泡絶縁電線を製造する製造ラインの概略図である。 実施例における太径の発泡絶縁電線を製造する製造ラインの概略図である。 発泡絶縁電線のハンダ耐熱性の測定方法を説明するための図である。 発泡絶縁電線の変形率の測定方法を説明するための図である。 発泡絶縁電線の引き抜き力の測定方法を説明するための図である。 発泡同軸ケーブルの減衰量の測定方法を説明するための図である。 発泡同軸ケーブルの電圧定在波比(ＶＳＷＲ)の測定方法を説明するための図である。

〔発泡樹脂成形体の構成〕
本発明の実施の形態に係る発泡樹脂成形体は、融点が２３０℃以下のフッ素樹脂及び化学発泡剤を含むマスターバッチと、前記フッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有する１種以上のフッ素樹脂を含むベースの樹脂とを押出成形により混練し発泡させて得られる発泡樹脂成形体である。

すなわち、最終形態としての発泡樹脂成形体は、融点の異なる２種以上のフッ素樹脂を含んで構成された発泡樹脂成形体であって、前記２種以上のフッ素樹脂のうちの１種が融点２３０℃以下のフッ素樹脂であり、前記２種以上のフッ素樹脂のうちの他の１種は、前記融点２３０℃以下のフッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有する発泡樹脂成形体である。

（マスターバッチ）
本発明の実施形態で使用するマスターバッチは、融点が２３０℃以下のフッ素樹脂及び化学発泡剤を含む。

（融点が２３０℃以下のフッ素樹脂）
本発明の実施形態で使用する融点が２３０℃以下のフッ素樹脂は、特に限定されるものではないが、マスターバッチに含まれる化学発泡剤の分解温度よりも融点が低いフッ素樹脂を用いることが好ましい。より好ましくは、マスターバッチに含まれる化学発泡剤の分解温度よりも１０℃以上融点が低いフッ素樹脂を用いる。これにより、化学発泡剤の分解温度よりも低い温度でフッ素樹脂と混練することが可能となり、化学発泡剤含有マスターバッチを製造することができる。

具体的には、融点が１５０〜２３０℃のフッ素樹脂を用いることが好ましく、融点が１５５〜２３０℃のフッ素樹脂を用いることがより好ましい。特に、エチレン・テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＥＦＥＰ）又はエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）を用いることが好ましい。ＥＦＥＰ及びＥＴＦＥを併用してもよい。例えば、融点が１５５〜２００℃のＥＦＥＰ（エチレン変性量２０〜５５％程度のもの）や、融点が２１８〜２２８℃のＥＴＦＥを好適に使用できる。

融点２３０℃以下のフッ素樹脂は、発泡樹脂成形体中に１〜４０質量％含有されるように、マスターバッチに添加されることが好ましい。より好ましくは、３〜３５質量％であり、さらに好ましくは、５〜３０質量％である。融点２３０℃以下のフッ素樹脂の含有量が上記範囲内であれば、ハンダ耐熱性が良好な発泡樹脂成形体が得られる。

（化学発泡剤）
本発明の実施形態で使用する化学発泡剤は、有機系化学発泡剤であることが好ましい。有機系化学発泡剤は、アゾ化合物、ヒドラジド化合物、ニトロソ化合物、セミカルバジド化合物、ヒドラゾ化合物、テトラゾール化合物、トリアジン化合物、エステル化合物、ヒドラゾン化合物、及びジアジノン化合物から選ばれる１種以上であることが好ましい。アゾ化合物、ヒドラジド化合物及びテトラゾール化合物から選ばれる１種以上であることがより好ましい。

アゾ化合物は、例えば分解温度２０８℃のもの、ヒドラジド化合物は、例えば分解温度１６０℃のもの、ニトロソ化合物は、例えば分解温度２０５℃のもの、セミカルバジド化合物は、例えば分解温度２３０℃のもの、ヒドラゾ化合物は、例えば分解温度２２０℃のもの、テトラゾール化合物は、例えば分解温度２９０℃のもの、トリアジン化合物は、例えば分解温度２７０℃のもの、エステル化合物は、例えば分解温度２５０℃のもの、ヒドラゾン化合物は、例えば分解温度２６５℃のもの、ジアジノン化合物は、例えば分解温度２４０℃のものを使用することが好ましい。

より具体的には、アゾ化合物としては、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾビスイソブチロジニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾジカルボン酸バリウム（Ｂa−ＡＤＣ）が挙げられる。ヒドラジド化合物としては、例えば、４，４’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジドが挙げられる。ニトロソ化合物としては、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）が挙げられる。セミカルバジド化合物としては、例えば、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド（ＴＳＳＣ）が挙げられる。ヒドラゾ化合物としては、例えば、ヒドラゾジカルボンアミド（ＨＤＣＡ）が挙げられる。テトラゾール化合物としては、例えば、ビステトラゾール・ジアンモニウム、ビステトラゾール・ピペラジン、ビステトラゾール・ジアグアニジン、５−フェニールテトラゾール、アゾビステトラゾール・ブアニジン、アゾビステトラゾールジアミノグアニジンが挙げられる。トリアジン化合物としては、例えば、トリヒドラジノトリアジン（ＴＨＴ）が挙げられる。エステル化合物としては、例えば、ヒドラゾカルボン酸エステル（ＨＤＣ−ＥＳＴＥＲ）、アゾジカルボン酸エステル（ＡＤＣ−ＥＳＴＥＲ）、クエン酸エステルが挙げられる。ヒドラゾン化合物としては、例えば、スルホニルヒドラジドが挙げられる。ジアジノン化合物としては、例えば、５−フェニル−３，６−ジヒドロ−１，３，４−オキシジアジン−２オンが挙げられる。これらのうちの２種以上を併用してもよい。

化学発泡剤は、発泡樹脂成形体中に０．１〜３質量％含有されるように、マスターバッチに添加されることが好ましい。より好ましくは、０．５〜３質量％である。化学発泡剤の添加量は、化学発泡剤の分解時のガス発生量と、押出機からの樹脂吐出量から、所望の発泡度を得るのに必要な量が導かれる。化学発泡剤の含有量が上記範囲内であれば、化学発泡剤の分解残渣の影響が小さいので、電線の電気特性が良い発泡樹脂成形体が得られる。また、気泡径のバラツキが小さい発泡樹脂成形体が得られる。

融点が２３０℃以下のフッ素樹脂及び化学発泡剤の好ましい組み合せとしては、ＥＦＥＰとアゾ化合物、ヒドラジド化合物又はテトラゾール化合物の組み合せが挙げられる。また、ＥＴＦＥとアゾ化合物、ヒドラジド化合物又はテトラゾール化合物の組み合せが挙げられる。

（ベースの樹脂）
本発明の実施形態で使用するベースの樹脂は、前述した融点２３０℃以下のフッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有する１種以上のフッ素樹脂（以下、高融点フッ素樹脂ということがある）を含む。

高融点フッ素樹脂は、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）を用いることが好ましい。ＰＦＡ及びＦＥＰを併用してもよい。ＰＦＡの融点は、およそ３００〜３１５℃であり、ＦＥＰの融点は、およそ２６０〜２７０℃である。

高融点フッ素樹脂は、発泡樹脂成形体中に５９．９〜９８．９質量％含有されるように、マスターバッチと混合されることが好ましい。より好ましくは、６４．７〜９６．７質量％であり、さらに好ましくは、６９．５〜９４．５質量％である。高融点フッ素樹脂の含有量が上記範囲内であれば、ハンダ耐熱性が良好な発泡樹脂成形体が得られる。

（その他の成分）
本発明の実施形態で使用するマスターバッチ又はベース樹脂は、さらに発泡核剤を含んでいてもよい。これにより、発生する気泡の径を微細にできる。発泡核剤としては、溶融フッ素樹脂中で分解せず、かつ分散性が良いものを使用することができる。例えば、窒化ホウ素、タルク、ゼオライト、シリカ、活性炭、シリカゲルなどを好適に使用できる。

本発明の実施形態で使用するマスターバッチ又はベース樹脂は、絶縁電線の絶縁層に通常、配合される酸化防止剤、銅害防止剤、難燃剤、難燃助剤、着色剤、充填剤、光安定剤、架橋剤、カーボンブラックなどがさらに添加されていても良い。

得られた発泡樹脂成形体は、化学発泡剤の分解残渣を含む。除去可能な分解残渣は除去することが好ましい。分解残渣の一例を挙げると、アゾ化合物の分解残渣としては、例えばシアヌル酸、ウラゾール、ビウレア、ヒドラジド化合物の分解残渣としては、例えばポリジチオフェニルエーテル、ポリチオフェニルベンゼンスルホニルエーテル、ニトロソ化合物の分解残渣としては、例えばヘキサメチレンテトラミン、ヒドラゾ化合物の分解残渣としては、例えばウラゾールがある。

〔発泡樹脂成形体の特性・形状・用途〕
本発明の好ましい実施形態において、発泡樹脂成形体は、２００μｍ以下の平均気泡径（円相当径）を有する。発泡樹脂成形体を細径絶縁電線の絶縁体に用いる場合の平均気泡径（円相当径）は、１００μｍ以下、好ましくは６５μｍ以下にする。発泡樹脂成形体を太径絶縁電線の絶縁体に用いる場合の平均気泡径（円相当径）は、２００μｍ以下、好ましくは１６０μｍ以下にする。

本発明の好ましい実施形態において、発泡樹脂成形体は、３０％以上の発泡度を有する。より好ましい実施形態における発泡度は３５％以上であり、さらに好ましい実施形態における発泡度は４０％以上である。

本発明の好ましい実施形態において、発泡樹脂成形体は、４８〜５２Ωの特性インピーダンスを有する。

本発明の好ましい実施形態において、発泡樹脂成形体は、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力、電圧定在波比等の特性において優れている。

本発明の実施形態に係る発泡樹脂成形体は、種々の形状とすることが可能であり、例えば、ひも形状、板形状、フィルム形状、パイプ形状にすることができる。

本発明の実施形態に係る発泡樹脂成形体は、絶縁電線及びケーブルの絶縁層に好適に使用できる。例えば、１０Ｇｂｐｓクラス以上の高速伝送が可能な差動信号伝送用ケーブルの絶縁層にも好適に使用できる。

〔発泡樹脂成形体の製造方法〕
本発明の実施形態に係る発泡樹脂成形体の製造方法は、融点が２３０℃以下のフッ素樹脂及び化学発泡剤を含むマスターバッチを作製する工程と、前記マスターバッチ及び前記フッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有する１種以上のフッ素樹脂を含むベースの樹脂を押出成形により混練し発泡させる工程とを有する。

マスターバッチを作製する装置としては、シングルスクリュ押出機、２軸スクリュ押出機、ニーディングミキサ、バンバリミキサ等を用いることが出来る。

押出成形により混練し発泡させる工程では、例えば、絶縁電線の絶縁層としての発泡樹脂成形体を製造する場合、押出機は耐食仕様の押出機であれば良い。発泡絶縁電線の押出では押出機温度が重要であり、高融点フッ素樹脂としてＦＥＰを用いる場合の押出機温度は、シリンダ温度２３０℃〜３２０℃、ヘッド温度３２０℃程度、口金温度３２０℃程度とすることが好ましい。また、高融点フッ素樹脂としてＰＦＡを用いる場合の押出機温度は、シリンダ温度２６０℃〜３５０℃、ヘッド温度３５０℃程度、口金温度３４０℃程度とすることが好ましい。

〔発泡絶縁電線・ケーブルの構成〕
本発明の実施形態に係る発泡絶縁電線は、前述の本発明の実施形態に係る発泡樹脂成形体からなる絶縁層を有する。
また、本発明の実施形態に係るケーブルは、本発明の実施形態に係る発泡絶縁電線を有する。

（本発明の第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。図２は、図１の変形例に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。また、図３は、本発明の第１の実施の形態に係る同軸ケーブルの長手方向の側面図である。

発泡絶縁電線１０は、内部導体（撚り線）１の外周に前述の本発明の実施形態に係る発泡樹脂成形体からなる発泡絶縁層２が被覆されて構成されている。図１に示されるように、必要に応じて発泡絶縁層２の外側に外部充実層３を設けることができる。また、図２に示される発泡絶縁電線２０のように、必要に応じて発泡絶縁層２の内側に内部充実層４を設けることもできる。

内部導体１としては、銅線、銀メッキ線を用いることができる。図１に示されるような撚り線に限らず、単線を用いることもできる。

外部充実層３及び内部充実層４の材料としては、例えば、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥを用いることができる。

同軸ケーブル１００は、発泡絶縁電線１０の外部充実層３の外周に外部導体１０１を設け、さらにその外周にシース１０２を被覆した構成を有する。

外部導体１０１は、例えば、銅テープ、又はアルミ／ナイロンラミネートテープを縦添え巻き（いわゆるシガレット巻き）して設けることができる。縦添え巻きではなく、螺旋巻きとしてもよい。また、テープ状のもの以外に、銅コルゲート管、アルミストレート管、アルミコルゲート管、銅線編組、錫メッキ銅線編組、銀メッキ銅線編組等を用いることもできる。

シース１０２としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、難燃ポリエチレンを用いることができる。

図３では、発泡絶縁電線１０を１本のみ用いてケーブルを構成しているが、発泡絶縁電線１０複数本を集合したものに外部導体及びシースを被覆してケーブルを構成することもできる。

（本発明の第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。図５は、本発明の第２の実施の形態に係る同軸ケーブルの長手方向の側面図である。また、図６は、図５の変形例に係る同軸ケーブルの長手方向の側面図である。

図４に示される発泡絶縁電線３０は、内部導体（撚り線）１に替えて内部導体（単線）１１を使用している点においてのみ、第１の実施の形態に係る発泡絶縁電線と相違する。

図５に示される同軸ケーブル２００は、発泡絶縁電線３０の外部充実層３の外周に外部導体２０１を設け、さらにその外周にシース１０２を被覆した構成を有する。図５では、外部導体２０１は、銅コルゲート管を使用した形態を示したが、第１の実施の形態（図３）と同様に、図６に示す同軸ケーブル３００のように、銅テープ等を縦添え巻きする形態としてもよい。

（本発明の第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態に係るケーブルの断面構造を示す断面図である。図８は、図７の変形例に係るケーブルの断面構造を示す断面図である。

図７に示されるケーブル４００は、発泡絶縁電線１０を２本、並列させ、その間にドレインワイヤ４０２をケーブル長手方向に沿わせて、これらの外周を一括してシールドテープ４０１で被覆した構成を有する。

図８に示されるケーブル５００は、ドレインワイヤ４０２を設けない点において、ケーブル４００と相違する。

シールドテープ４０１の材料としては、ケーブルに一般的に使用されるものを使用できる。

（本発明の第４の実施の形態）
図９は、本発明の第４の実施の形態に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。図１０は、図９の変形例に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。

図９に示される発泡絶縁電線４０は、内部導体（撚り線）１を２本、並列させ、２本の内部導体１の並び方向に長い楕円形の断面形状を有する発泡絶縁層２で一括被覆している点において第１の実施の形態に係る発泡絶縁電線（図１）と相違する。

また、図１０に示される発泡絶縁電線５０は、楕円形の断面形状ではなく、２本の内部導体１の並び方向に対して平行な平坦部を有する扁平楕円形の断面形状を有する。

（本発明の第５の実施の形態）
図１１は、本発明の第５の実施の形態に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。図１２は、図１１の変形例に係る発泡絶縁電線の断面構造を示す断面図である。

図１１に示される発泡絶縁電線６０は、内部導体（単線）１１を２本、並列させ、２本の内部導体１１の並び方向に長い楕円形の断面形状を有する発泡絶縁層２で一括被覆している点において第２の実施の形態に係る発泡絶縁電線（図４）と相違する。

また、図１２に示される発泡絶縁電線７０は、楕円形の断面形状ではなく、２本の内部導体１１の並び方向に対して平行な平坦部を有する扁平楕円形の断面形状を有する。

〔発泡絶縁電線・ケーブルの製造方法〕
本発明の実施の形態に係る発泡絶縁電線及びケーブルは、絶縁電線の絶縁層としての本発明の実施の形態に係る発泡樹脂成形体を用いる以外は、公知の発泡絶縁電線及びケーブルの製造方法により製造できる。この際、外部充実層の押出機は、シリンダ温度２３０℃〜３５０℃、ヘッド温度３５０℃程度であることが好ましい。押出方式は、発泡絶縁層と外部充実層とを同時に押し出す２層同時押出方式で行なってもよいし、別々に押し出す２層コモン押出方式で行なってもよい。

（本発明の実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、ＰＦＡやＦＥＰ等の融点が高いフッ素樹脂を化学発泡方式により発泡させて製造した発泡樹脂成形体、発泡絶縁電線及びケーブル並びに発泡樹脂成形体の製造方法を提供することができる。さらには、以下の効果を奏する。
（１）本実施の形態に係る発泡樹脂成形体からなる絶縁層を有する発泡絶縁電線及びケーブルによれば、特性インピーダンス、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力といった特性に優れる細径の発泡絶縁電線及びケーブルが得られる。

（２）本実施の形態に係る発泡樹脂成形体からなる絶縁層を有する発泡絶縁電線及びケーブルによれば、減衰量、ＶＳＷＲ、特性インピーダンス、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力といった特性に優れる太径の発泡絶縁電線及びケーブルが得られる。

（マスターバッチの作製）
化学発泡剤を含有したマスターバッチを表１に記載の配合にしたがって作製した。使用した材料は下記の通りである。

＜樹脂＞
ＥＦＥＰ：商品名ＲＰ４０２０、ダイキン工業株式会社製
ＥＴＦＥ：商品名ＥＰ６１０、ダイキン工業株式会社製
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）：商品名ハイゼックス５３０５Ｅ（ハイゼックスは登録商標）、プライムポリマ製

＜化学発泡剤＞
アゾ化合物：アゾジカルボンアミド(ＡＤＣＡ)：商品名ビニホールＡＣ＃３、永和化成工業株式会社製
ヒドラジド化合物：4，4′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）：商品名ネオセルボン＃１０００Ｓ、永和化成工業株式会社製
テトラゾール化合物：ビステトラゾール・ジアンモニウム（ＢＨＴ−２ＮＨ_３）：商品名セルテトラ、永和化成工業株式会社製

＜発泡核剤＞
窒化ホウ素：商品名ボロンナイトライド（ＢＮ）グレード名（ＳＰ２）、電気化学工業株式会社製

具体的には、ＥＦＥＰ又はＥＴＦＥの粉末に化学発泡剤を添加し、高速流動型混合機スーパーミキサー（商品名：ピッコロＳＭＰ−２、株式会社カワタ製）にてミキシングブレードの回転数５０ｒｐｍで５分間混合した。その後、口径２０ｍｍの異方向２軸押出機（株式会社東洋精機製作所製）を使用し、押出温度１５０〜１９０℃、スクリュ回転数２０ｒｐｍにて混練し、マスターバッチを作製した。一部のマスターバッチでは、化学発泡剤と共に発泡核剤を添加して作製した。

一方、比較例用としてＥＦＥＰ又はＥＴＦＥに替えて高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を用いてマスターバッチを作製した（ＭＢ１８〜ＭＢ１９）。具体的には、ＨＤＰＥ（ＭＢ１８は９０質量％、ＭＢ１９は９５質量％）と化学発泡剤としての上記テトラゾール化合物（商品名セルテトラ）（ＭＢ１８は１０質量％、ＭＢ１９は５質量％）とをロールを用いて混練りし、シート状で取り出し、シートペレタイザにてペレット化した。その後、口径２０ｍｍの異方向２軸押出機（株式会社東洋精機製作所製）を使用し、押出温度１６０℃、スクリュ回転数２０ｒｐｍにて混練し、マスターバッチを作製した。

（細径の発泡絶縁電線・ケーブルの製造）
作製したマスターバッチ及びベースの樹脂を表２に記載の配合にしたがい、押出成形により混練し発泡させることで発泡絶縁層を内部導体に被覆し、実施例としての細径の発泡絶縁電線及びケーブルを製造した。使用したベースの樹脂は、下記の通りである。

＜ベースの樹脂＞
ＦＥＰ：商品名ＮＰ２１、ダイキン工業株式会社製
ＰＦＡ：商品名ＡＰ２１０、ダイキン工業株式会社製

図１３は、実施例における細径の発泡絶縁電線を製造する製造ラインの概略図である。内部導体を送り出し機２１で送りだし、製造ラインに２つ設置されたアキュームレータ２２を用いて心線加熱機２３を通過させた後、押し出し機２４にて発泡絶縁層を内部導体の外周に被覆させ、同時に外部充実層押し出し機２５にて外部充実層を発泡絶縁層の外周に被覆させた（２層同時押出方式）。

内部導体は、径7/0.127φｍｍの撚り線（銅線）を使用した。また、外部充実層の材料としては、ＦＥＰ（商品名：ＮＰ１０１、ダイキン工業株式会社製）を使用した。発泡絶縁層径は、1.0±0.04φｍｍにした。発泡絶縁層の発泡度は６０±５％、特性インピーダンスは５０±２Ω以内になるようにする。
ＦＥＰを用いた押出の場合、押し出し機２４のシリンダ温度を２３０℃〜３２０℃、ヘッド温度を３２０℃、口金温度を３２０℃にして行なった。また、ＰＦＡを用いた押出の場合、シリンダ温度を２６０℃〜３５０℃、ヘッド温度を３５０℃、口金温度を３４０℃にして行なった。外部充実層押し出し機２５は、シリンダ温度を２３０℃〜３２０℃、ヘッド温度を３２０℃にして行なった。使用した押出機は、押し出し機２４として４０ｍｍ押出機、外部充実層押し出し機２５として２８ｍｍ押出機を用いた。いずれの押し出し機においても、Ｌ/Ｄ＝２５でスクリュはフルフライトを使用した。また、押し出し機２４のスクリュ回転数は２０ｒｐｍ、外部充実層押し出し機２５のスクリュ回転数は８ｒｐｍで行なった。
外部充実層を被覆したものを冷却槽（水槽）２６を通過させ、引き取り機２８を介して、巻き取り機２９にて巻き取り、発泡絶縁電線１０００ｍを製造した。

製造した発泡絶縁電線にアルミ・ポリエステルラミネートフィルムを縦添えにてシールドした後、ポリ塩化ビニルシースをその外周に押出成形し、細径の高速伝送用ケーブルを製造した。

（細径の発泡絶縁電線・ケーブルの評価）
発泡絶縁電線製造時の発泡絶縁層の良否判断は、押出時のインライン計測値である外径、静電容量（Ｃ）、及び、外径と静電容量から求められる発泡度から判断した。測定方法は、以下に説明する通りであり、測定結果を表２に示す。

発泡絶縁層の外径は、押出機中のインライン測定器（タキカワエンジニアリング株式会社製の２軸レーザー外径測定器２７）を用いて測定した。

発泡絶縁層の静電容量は、押出機中のインライン測定器（ベータ社製の静電容量測定器２６ａ）を用いて測定した。

発泡絶縁層の発泡度は、押出機を制御するパソコン（ＰＣ）のインラインデータから計算され記録される。外径・発泡度共にデータロガーにて記録し、製造したケーブル１０００ｍの平均値を求めた。

また、平均気泡径の測定を、発泡絶縁電線１０００ｍを１００ｍ毎に切断後、断面写真を電子顕微鏡により倍率５０倍で撮影後、画像処理ソフト「ｗｉｎＲＯＯＦ」（三谷商事株式会社製）を用いて各断面の気泡を円相当径にして測定することにより行なった。測定結果を表２に示す。

発泡絶縁層の平均気泡径は１００μｍ以下にする必要がある。本実施例の細径の発泡絶縁電線のように絶縁層厚が薄い場合、気泡径のバラツキが大きいと、外径変動を招くためであり、結果として、特性インピーダンスのバラツキが大きくなるからである。

製造したケーブルの合否の判断は、発泡絶縁電線について特性インピーダンス（５０±２Ω）、ハンダ耐熱性、変形率、及び引き抜き力を測定し、その結果より判断した。測定方法は、以下に説明する通りであり、測定結果を表２に示す。

特性インピーダンスは、得られた細径のケーブルを用いて、アジレント社製インピーダンスアナライザＥ４９９１Ａを使用してＴＤＲ法で測定した。５０±２Ω以内を合格とした。

図１５は、発泡絶縁電線のハンダ耐熱性の測定方法を説明するための図である。発泡絶縁電線の先端から１２．７ｍｍ（図１５（ａ）における長さＡ）のところまでの発泡絶縁層２を剥ぎ取り、内部導体１を露出させる。その後、先端から２５．４ｍｍ（図１５（ａ）における長さＢ）のところから発泡絶縁電線を９０度に曲げて試料とした（試料数は５本）。予め２７０℃に加熱しておいたハンダ槽４１に、先の試料の露出した内部導体１の末端から１０ｍｍ（図１５（ｂ）における長さＣ）をハンダ槽（２７０℃）に１０秒間浸漬する。１０秒後に取り出し、発泡絶縁層２の収縮距離（図１５（ｃ）における長さＤ）を測定する。収縮量が５ｍｍ以内を合格とした。

図１６は、発泡絶縁電線の変形率の測定方法を説明するための図である。加熱変形試験機（変形試験機アンビル（押冶具）５１）を用い、発泡絶縁電線１０に５Ｎの変形荷重を掛け、１０分後の発泡絶縁電線の変形量を測定し、下記式より変形率を求めた。変形率２０％以下を合格とした。
変形率（％）＝[（Ｅ−Ｆ）／（Ｅ−Ｘ）]×１００
Ｅ：初期の発泡絶縁電線の径（図１６（ａ）における長さＥ）
Ｆ：変形後の発泡絶縁電線の径（図１６（ｂ）における長さＦ）
Ｘ：内部導体の径

図１７は、発泡絶縁電線の引き抜き力の測定方法を説明するための図である。
発泡絶縁電線を長さ１００ｍｍ（図１７（ａ）における長さＧ）に切断し、発泡絶縁層２５ｍｍ（図１７（ａ）における長さＨ）を残して、内部導体を露出させる。鉄板上に開けた内部導体径プラス０．２ｍｍの孔に露出させた内部導体を通し、引っ張り試験機（引き抜き冶具６１）にセットし、２００ｍｍ/分の速度で引っ張った時の引き抜き荷重を測定し、最大値を引き抜き力とした。引き抜き力が１０Ｎ以上を合格とした。

表２中の実施例1〜４は、ベース材料をＦＥＰとし、マスターバッチの樹脂材料にＥＦＥＰを用い、化学発泡剤にテトラゾール化合物であるビステトラゾール・ジアンモニウムを用いた場合である。

実施例１はマスターバッチとしてＭＢ１を使用した場合である。特性インピーダンスは４９．５Ωと合格範囲である。また、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格であった。

実施例２はマスターバッチとしてＭＢ４を使用した場合である。発泡核剤の効果により気泡径が５５μｍと微細であり、特性インピーダンスも４９．３Ωと合格範囲であり、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格であった。

実施例３はマスターバッチとしてＭＢ６を使用した場合である。化学発泡剤の添加量が２．０質量％と多く、分解ガス量が多くなるため、発泡度は６４％と高くなる。特性インピーダンスは５１．２Ωと合格範囲であった。また、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格であった。

実施例４は、マスターバッチとしてＭＢ９を使用した場合である。化学発泡剤の量が３．０質量％と更に多く、分解ガス量が更に多くなるため、発泡度は６４．７％と更に高くなった。特性インピーダンスは５１．７Ωと合格範囲であった。また、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格であった。

表２中の実施例５と実施例６はベース材料にＰＦＡを用いた場合である。

実施例５は、マスターバッチとしてＭＢ１を使用した場合である。特性インピーダンスは５０．３Ωと合格範囲であり、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれについても合格であった。

実施例６は、マスターバッチとしてＭＢ４を使用した場合である。発泡核剤の添加により気泡径も微細になった。特性インピーダンスは合格範囲であった。また、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格であった。

表２中の実施例７〜１０はベース樹脂としてＦＥＰを用い、化学発泡剤としてアゾ化合物及び／又はヒドラジド化合物を用いた場合である。

実施例７はマスターバッチとしてＭＢ３を使用した場合である。ＡＤＣＡは核剤としての効果もあるため気泡径も小さく、特性インピーダンスも４９．２Ωと合格範囲である。また、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格であった。

実施例８はマスターバッチとしてＭＢ２を使用した場合である。その他の化学発泡剤を使用した場合に比較して、気泡が大きくなる傾向にあった。しかし特性インピーダンスは４９．６Ωと合格範囲であった。気泡が大きいため変形率は１８．５％と大きくなるが合格であった。また、ハンダ耐熱性、引き抜き力のいずれも合格であった。

実施例９はマスターバッチとしてＭＢ１２を使用した場合である。ＡＤＣＡの核剤効果により気泡径は小さくなった。特性インピーダンスは５０．７Ωと合格範囲であった。また、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも問題なく合格であった。

実施例１０はマスターバッチとしてＭＢ５を使用した場合である。発泡核剤の効果により気泡径が５０μｍと非常に微細になり、特性インピーダンスも５０．３Ωと合格範囲であった。また、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格であった。

表２中の実施例１１はベース材料にＰＦＡを用い、マスターバッチとしてＭＢ３を使用した場合である。若干気泡径が大きくなったが、特性インピーダンスは５０．７Ωと合格であった。また、気泡が若干大きくなるため変形率は１７．５％と高めであったが合格であった。また、ハンダ耐熱性、引き抜き力のいずれも合格であった。

表２中の実施例１２〜１３は発泡剤マスターバッチにＥＴＦＥを用いた場合である。ＥＴＦＥの融点が２３０℃であるため、マスターバッチに用いる化学発泡剤として、分解温度２９０℃程度であるテトラゾール化合物を使用した。

実施例１２はマスターバッチとしてＭＢ１４を使用した場合である。ＥＴＦＥはＥＦＥＰに比べ、ＦＥＰ及びＰＦＡへの相溶性が劣っている。そのため、発泡剤の分散が不十分となる傾向がある。その結果、気泡径が大きくなる。しかし、特性インピーダンスは４９．１Ωと合格範囲であった。一方、ハンダ耐熱性はＥＦＥＰよりも融点の高いＥＴＦＥになるため若干向上する。しかし、変形率は気泡が大きい分、大きくなるがいずれも合格であった。

実施例１３はマスターバッチとしてＭＢ１５を使用した場合である。化学発泡剤に加えて発泡核剤であるＢＮを添加した系であるが、発泡核剤の効果により、気泡径は若干小さくなった。特性インピーダンスは４９．２Ωと合格範囲であり、その他の特性も変形率が大きいめであるがいずれも合格であった。

（細径の発泡絶縁電線・ケーブルの比較例）
比較例１は、融点２３０℃以下のフッ素樹脂を使用せずに、フッ素樹脂としてＦＥＰ（商品名ＮＰ２１）のみを使用し、化学発泡剤としてテトラゾール化合物であるビステトラゾール・ジアンモニウム（ＢＨＴ−２ＮＨ_３）（商品名セルテトラ、永和化成工業株式会社製）を使用した例である。ＦＥＰと化学発泡剤であるＢＨＴ−２ＮＨ_３とを９９：１の質量比で混練した際に化学発泡剤が分解してしまい、発泡押出成形ができなかった。

比較例２として、作製した比較例用のマスターバッチ（Ｍ１８）及びベースの樹脂を用いて最終形態の配合が質量比でＨＤＰＥ：ＢＨＴ−２ＮＨ_３＝９９：１となるように、押出成形により混練し発泡させることで発泡絶縁層を内部導体に被覆し、比較例としての細径の発泡絶縁電線及びケーブルを実施例と同様にして製造した。使用したベースの樹脂は、マスターバッチ（Ｍ１８）の作製で使用した樹脂と同じＨＤＰＥである。特性インピーダンスは合格範囲であったが、ＨＤＰＥの融点が１３５℃と低いため、ハンダ耐熱性の収縮量が１０ｍｍと非常に大きく不合格であった。

比較例３は、ＦＥＰ（９９．５質量％）に発泡核剤である窒化ホウ素（０．５質量％）を混合し、発泡剤として注入圧４５ＭＰａの窒素ガスを用いた物理発泡方式の例である。フルコンパウンド方式で行なった。気泡径のコントロールができず、気泡径が１５０μｍと大きくなった。その結果、特性インピーダンスは合格範囲であるが、変形率が２５％、引き抜き力が７Ｎと小さく、不合格であった。

比較例４〜６は、ベース樹脂としてのエンジニアプラスチック（９９．５質量％）に発泡核剤である窒化ホウ素（０．５質量％）を混合し、発泡剤として注入圧４２〜４６ＭＰａ（比較例４：４３ＭＰａ、比較例５：４６ＭＰａ、比較例６：４２ＭＰａ）の窒素ガスを用いた物理発泡方式の例である。フルコンパウンド方式で行なった。いずれも融点は高いが発泡後の誘電率が２．２〜２．４と大きい。そのため、特性インピーダンスが不合格であった。
使用したエンジニアプラスチックは以下の通りである。
比較例４：ポリアミドナイロン66（商品名マラニールＡ１２５Ｊ、ユニチカ製）
比較例５：ポリエーテルエーテルケトン（商品名381Ｇ、ｖｉｔｒｅｘ製）
比較例６：ポリブチレンテレフタレート（商品名トレコン1401-Ｘ06、東レ製）

（太径の発泡絶縁電線・ケーブルの製造）
次に、作製したマスターバッチ及びベースの樹脂を表３に記載の配合にしたがい、押出成形により混練し発泡させることで発泡絶縁層を内部導体に被覆し、実施例としての太径の発泡絶縁電線及びケーブルを製造した。使用したベースの樹脂は、細径の発泡絶縁電線の場合と同様である。

図１４は、実施例における太径の発泡絶縁電線を製造する製造ラインの概略図である。内部導体を送り出し機（舞輪）３１で送りだし、伸線機３２及び心線加熱機２３を通過させた後、押し出し機２４にて発泡絶縁層を内部導体の外周に被覆させ、同時に外部充実層押し出し機２５にて外部充実層を発泡絶縁層の外周に被覆させた（２層同時押出方式）。

内部導体は、径0.96φｍｍの単線（銅線）を使用した。発泡絶縁層の径は、2.65±0.1φｍｍにした。発泡絶縁層の発泡度は４５±２％、特性インピーダンスは５０±１Ω以内になるようにする。
ＦＥＰを用いた押出の場合、押し出し機２４のシリンダ温度を２３０℃〜３２０℃、ヘッド温度を３２０℃、口金温度を３２０℃にして行なった。また、ＰＦＡを用いた押出の場合、シリンダ温度を２６０℃〜３５０℃、ヘッド温度を３５０℃、口金温度を３４０℃にして行なった。外部充実層押し出し機２５は、シリンダ温度を２３０℃〜３２０℃、ヘッド温度を３２０℃にして行なった。使用した押出機は、押し出し機２４として５０ｍｍ押出機、外部充実層押し出し機２５として２８ｍｍ押出機を用いた。いずれの押し出し機においても、Ｌ/Ｄ＝２５でスクリュはフルフライトを使用した。また、押し出し機２４のスクリュ回転数は２５ｒｐｍ、外部充実層押し出し機２５のスクリュ回転数は１２ｒｐｍで行なった。
外部充実層を被覆したものを冷却槽（水槽）２６を通過させ、引き取り機２８を介して、巻き取り機２９にて巻き取り、発泡絶縁電線１０００ｍを製造した。

製造した発泡絶縁電線に銅テープをコルゲート状に被覆し、外部導体とし、更にポリエチレンシースその外周に押出成形し、太径の３Ｄ同軸ケーブル１００ｍを製造した。

（太径の発泡絶縁電線・ケーブルの評価）
発泡絶縁電線製造時の発泡絶縁層の良否判断は、細径の発泡絶縁電線と同様に押出時のインライン計測値である外径、静電容量（Ｃ）、及び、外径と静電容量から求められる発泡度から判断した。測定方法は、前述の通りであり、測定結果を表３に示す。

また、平均気泡径の測定は、１００ｍのケーブルを１０ｍ毎に切断し、細径の発泡絶縁電線と同様に画像処理ソフトを用いて行った。

気泡径のバラツキが大きいと、外径変動を招き、結果として特性インピーダンスのバラツキが１Ωを越えて不合格になる。１Ω以内に納めるには平均気泡径を２００μｍ以下にする必要がある。

製造したケーブルの合否の判断は、発泡絶縁電線について特性インピーダンス（５０±１Ω）、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力、減衰量、及び電圧定在波比(ＶＳＷＲ)を測定し、その結果より判断した。特に、特性インピーダンス、減衰量、及びＶＳＷＲが規格を満足することが合否の判断基準である。

特性インピーダンス（５０±１Ω）、ハンダ耐熱性、変形率、及び引き抜き力の測定方法は、前述の通りである。但し、特性インピーダンスの測定は、細径の発泡絶縁電線ではＴＤＲ法で行ない、太径の発泡絶縁電線ではスミスチャート法で行ない、５０±１Ω以内を合格とした。また、絶縁層厚が細径電線に比較して厚いため、変形率試験では荷重を２０Ｎとした。測定結果を表３に示す。

図１８は、発泡同軸ケーブルの減衰量の測定方法を説明するための図である。
減衰量の測定には、スカラネットワークアナライザ７２(アジレント社製、8753ES)を使用する。スカラネットワークアナライザ７２は、被測定ケーブル７１の両端に接続ケーブル７３及びコネクタ７４を介して接続される。２ＧＨｚの減衰量が４８．９ｄＢ/100ｍ以下を合格とした。

図１９は、発泡同軸ケーブルの電圧定在波比(ＶＳＷＲ)の測定方法を説明するための図である。ケーブルの長さ方向の安定性の指標となるＶＳＷＲの測定は、減衰量の測定と同じ測定器（スカラネットワークアナライザ７２）を用いて行なった。被測定ケーブル７１の一端にスカラネットワークアナライザ７２を接続ケーブル７３及びコネクタ７４を介して接続し、被測定ケーブル７１の他端に５０Ωの抵抗器（５０Ωダミー７５）を取り付ける。スカラネットワークアナライザ７２を接続した末端より５０Ωの信号を入射し、反射された信号の比率を測定する。被測定ケーブル７１内の気泡等にバラツキが有ると反射波(定在波)が発生し、反射波が発生する。その結果、ＶＳＷＲは１より大きくなる。１に近いほど安定しており、規格である１．１以下を合格とした。

表３に示した実施例１４〜２６は、太径の３Ｄ同軸ケーブルを製造した時の実施例である。３Ｄ同軸ケーブルの場合、所望の発泡度が４５％であることから、化学発泡剤の添加量は０．５質量％に設定した。

実施例１４と１５はベース材料としてＦＥＰを用い、化学発泡剤にはテトラゾール化合物を用い、マスターバッチの樹脂材料にはＥＦＥＰを用いた場合である。

実施例１４はマスターバッチとしてＭＢ６を使用した場合である。気泡径も微細であり、ＶＳＷＲ、減衰量、特性インピーダンス共に合格範囲であった。また、ハンダ耐熱、変形率、引き抜き力も合わせて合格であった。

実施例１５はマスターバッチにＭＢ７を使用した場合である。核剤の効果により、気泡がより微細になった。その結果、外径のバラツキも小さく、発泡度も安定しており、ＶＳＷＲ、減衰量、特定インピーダンス共に合格範囲であった。また、ハンダ耐熱、変形率、引き抜き力についても合格であった。

実施例１６、１７はベース樹脂にＰＦＡを用いた場合である。

実施例１６はマスターバッチとしてＭＢ６を使用した場合である。外径、発泡度共に安定しており、ＶＳＷＲ、減衰量、特性インピーダンス全て合格範囲にあり、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力も合格であった。

実施例１７はマスターバッチとしてＭＢ７を使用した場合である。気泡が更に微細となった。ＶＳＷＲ、減衰量、特性インピーダンス全て合格範囲であり、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力も合格であった。

実施例１８〜２２は発泡剤をアゾ化合物、ヒドラジド化合物に変更した系である。

実施例１８はマスターバッチとしてＭＢ１０を使用した場合である。気泡径も小さく、ＶＳＷＲ、減衰量、特性インピーダンス全てが合格範囲であり、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力も合格であった。

実施例１９はマスターバッチとしてＭＢ１１を使用した場合である。他の化学発泡剤に比べて気泡径が大きくなったが、ＶＳＷＲ、減衰量、特性インピーダンス、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格範囲であった。

実施例２０はマスターバッチとしてＭＢ１３を使用した場合である。化学発泡剤としてＡＤＣＡとＯＢＳＨを併用したことで、ＡＤＣＡの核剤効果により気泡径が小さくなった。そのため、ＶＳＷＲ、減衰量、特性インピーダンス、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格であった。

実施例２１はマスターバッチとしてＭＢ８を使用した場合である。発泡核剤の効果により、平均気泡径は９５μｍと微細になった。そのため、ＶＳＷＲ、減衰量、特性インピーダンス共に合格範囲であり、またハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格であった。

実施例２２はマスターバッチとしてＭＢ１０を使用した場合である。ＶＳＷＲ，減衰量、特性インピーダンス共に合格範囲であった。また、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格であった。

実施例２３〜２６はマスターバッチの樹脂材料をＥＴＦＥにした場合である。ＥＴＦＥの融点が２３０℃であるため、マスターバッチに用いる化学発泡剤として、分解温度２９０℃程度であるテトラゾール化合物を使用した。

実施例２３はマスターバッチとしてＭＢ１６を使用した場合である。ＥＴＦＥとＦＥＰの相溶性が悪いため、発泡剤がＦＥＰ中に分散できず、発泡後の気泡径のバラツキが大きくなったが、ＶＳＷＲ、減衰量、特性インピーダンスのいずれも合格範囲であった。また、ハンダ耐熱性は問題ないが、気泡径が大きいため変形率が大きくなったが合格であった。

実施例２４はマスターバッチとしてＭＢ１７を使用し、発泡核剤のＢＮを併用した場合である。核剤の効果により、平均気泡径が小さくなり、その結果、ＶＳＷＲ、減衰量、特性インピーダンス共に合格範囲であり、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格であった。

実施例２５はマスターバッチとしてＭＢ１６を使用した場合である。ＰＦＡとＦＴＦＥとの相溶性が悪く、発泡剤の分散が不十分であった。そのため、気泡径が１９２μｍと大きくなった。しかし、ＶＳＷＲ、減衰量、特性インピーダンス共に合格範囲であった。また、気泡が大きいため変形率の値が１８％と大きくなったが合格であった。

実施例２６はマスターバッチとしてＭＢ１７を使用した場合である。発泡核剤の効果により、気泡径は小さくなり、ＶＳＷＲ、減衰量、特性インピーダンス共に合格範囲であり、ハンダ耐熱性、変形率、引き抜き力のいずれも合格であった。

（太径の発泡絶縁電線・ケーブルの比較例）

比較例７として、作製した比較例用のマスターバッチ（Ｍ１９）及びベースの樹脂を用いて最終形態の配合が質量比でＨＤＰＥ：ＢＨＴ−２ＮＨ_３＝９９．５：０．５となるように、押出成形により混練し発泡させることで発泡絶縁層を内部導体に被覆し、比較例としての太径の発泡絶縁電線及びケーブルを実施例と同様にして製造した。使用したベースの樹脂は、マスターバッチ（Ｍ１９）の作製で使用した樹脂と同じＨＤＰＥである。ＨＤＰＥの融点が１３５℃と低いためハンダ耐熱性が不合格であった。

比較例８は、ＦＥＰ（９９．５質量％）に発泡核剤である窒化ホウ素（０．５質量％）を混合し、発泡剤として注入圧３８ＭＰａの窒素ガスを用いた物理発泡方式の例である。フルコンパウンド方式で行なった。気泡径のコントロールができず、気泡径が２５０μｍと大きくなった。その結果、変形率及び引き抜き力が不合格であった。

比較例９〜１１は、ベース樹脂としてのエンジニアプラスチック（９９．５質量％）に発泡核剤である窒化ホウ素（０．５質量％）を混合し、発泡剤として注入圧３４〜３７ＭＰａ（比較例９：３４ＭＰａ、比較例１０：３５ＭＰａ、比較例１１：３７ＭＰａ）の窒素ガスを用いた物理発泡方式の例である。フルコンパウンド方式で行なった。いずれも発泡後の誘電率が２．５〜２．７と大きい。そのため、電気特性のＶＳＷＲ、減衰量、特性インピーダンスが不合格であった。使用したエンジニアプラスチックは以下の通りである。
比較例９：ポリアミドナイロン66（商品名マラニールＡ１２５Ｊ、ユニチカ製）
比較例１０：ポリエーテルエーテルケトン（商品名381Ｇ、ｖｉｔｒｅｘ製）
比較例１１：ポリブチレンテレフタレート（商品名トレコン1401-Ｘ06、東レ製）

１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０：発泡絶縁電線
１，１１：内部導体、２：発泡絶縁層
３：外部充実層、４：内部充実層
１００，２００，３００：同軸ケーブル
１０１，２０１：外部導体、１０２：シース
４００，５００：同軸ケーブル
４０１：シールドテープ、４０２：ドレインワイヤ
２１：送り出し機、２２：アキュームレータ、２３：心線加熱機
２４：押し出し機、２５：外部充実層押し出し機
２６：冷却槽（水槽）、２６ａ：静電容量測定器
２７：外径測定器、２８：引き取り機、２９：巻き取り機
３１：送り出し機（舞輪）、３２:伸線機、４１：ハンダ槽
５１：変形試験機アンビル（押冶具）、６１：引き抜き冶具
７１：被測定ケーブル、７２：スカラネットワークアナライザ
７３：接続ケーブル、７４：コネクタ、７５：５０Ωダミー

Claims (12)

1. 融点の異なる２種以上のフッ素樹脂を含んで構成された発泡樹脂成形体であって、前記２種以上のフッ素樹脂のうちの１種が融点２３０℃以下のフッ素樹脂であり、前記２種以上のフッ素樹脂のうちの他の１種は、前記融点２３０℃以下のフッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有することを特徴とする発泡樹脂成形体。
2. 融点が２３０℃以下のフッ素樹脂及び化学発泡剤を含むマスターバッチと、前記フッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有する１種以上のフッ素樹脂を含むベースの樹脂とを押出成形により混練し発泡させて得られることを特徴とする発泡樹脂成形体。
3. 前記融点２３０℃以下のフッ素樹脂が、エチレン・テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＥＦＥＰ）又はエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発泡樹脂成形体。
4. 前記融点２３０℃以下のフッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有するフッ素樹脂が、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発泡樹脂成形体。
5. 前記化学発泡剤が有機系化学発泡剤であり、前記有機系化学発泡剤がアゾ化合物、ヒドラジド化合物、ニトロソ化合物、セミカルバジド化合物、ヒドラゾ化合物、テトラゾール化合物、トリアジン化合物、エステル化合物、ヒドラゾン化合物、及びジアジノン化合物から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項２に記載の発泡樹脂成形体。
6. 前記マスターバッチは、発泡核剤を含むことを特徴とする請求項２又は請求項５に記載の発泡樹脂成形体。
7. 前記融点２３０℃以下のフッ素樹脂を１〜４０質量％含有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の発泡樹脂成形体。
8. 前記マスターバッチは、前記化学発泡剤を前記発泡樹脂成形体の全量に対して３質量％含有していることを特徴とする請求項２、請求項５又は請求項６に記載の発泡樹脂成形体。
9. 平均気泡径（円相当径）が２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の発泡樹脂成形体。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の発泡樹脂成形体からなる絶縁層を有することを特徴とする発泡絶縁電線。
11. 請求項１０に記載の発泡絶縁電線を有することを特徴とするケーブル。
12. 融点が２３０℃以下のフッ素樹脂及び化学発泡剤を含むマスターバッチを作製する工程と、前記マスターバッチ及び前記フッ素樹脂よりも４０℃以上高い融点を有する１種以上のフッ素樹脂を含むベースの樹脂を押出成形により混練し発泡させる工程とを有することを特徴とする発泡樹脂成形体の製造方法。
    

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