JP2023141855A - 通信用電線 - Google Patents

Abstract

【課題】荷重を印加されても、通信特性に影響が及びにくい通信用電線を提供する。【解決手段】導体２と、前記導体２の外周を被覆する絶縁被覆３と、を有する信号線４と、前記信号線４の外周を被覆するシース７と、を有し、前記シース７は、発泡構造を有する発泡層７２と、前記発泡層７２に接して設けられ、前記発泡層７２の外周を被覆する、前記発泡層７２よりも発泡倍率が低い外層７３と、を有し、前記発泡層７２の構成材料は、２２０℃における溶融張力が、５ｍＮ以上、１５ｍＮ以下である、通信用電線１とする。【選択図】図１

Description

本開示は、通信用電線に関する。

自動車等の分野において、高速通信を行うための通信用電線として、信号線の外周に、適宜金属箔や金属編組等を配置したうえで、最外周をシースで被覆した構造が用いられる。この種の通信用電線としては、信号線として１本の絶縁電線を配置した同軸線や、１対の絶縁電線を撚り合わせたり並列に並べたりしたペア線を信号線として含むものが、代表的である。一方で、通信用電線に限らず、電線を自動車等の装置に組み付ける場合には、その電線を、装置のフレーム、あるいは他の電線や周辺の装置等、他の部材に固定する必要がある。この固定には、結束帯等の固定部材の取り付けや、融着、接着等の固定手法が用いられている。例えば、特許文献１等に、外周部に融着層を有する絶縁電線が開示されており、この種の絶縁電線を用いれば、熱融着により、簡便に電線の固定を行うことができる。

特開２００２－２３７２１９号公報 特開平６－２６７３５３号公報

通信用電線についても、自動車等の装置に固定する場合には、固定部材の取り付け、接着、融着等による固定を電線に対して実施する必要がある。しかし、それらの固定構造により、また固定時の操作により、通信用電線に力学的負荷が印加されると、通信用電線の構成部材に変形や変位が生じる場合がある。すると、高速通信において、高い通信特性を維持するのが難しくなる。例えば、同軸線においては、外部から荷重を印加された際に、中心の信号線を構成する絶縁被覆の歪みや、金属箔の凹凸等、構成部材に変形が生じると、通信特性が悪化する可能性がある。また、信号線としてペア線を用いる場合に、外部からの荷重により、信号線を構成する１対の絶縁電線の位置関係にずれが生じると、通信特性の悪化が起こりうる。通信用電線において、高い通信特性を維持するためには、固定等に伴って通信用電線に荷重が印加されることがあっても、構成部材の変形や変位を通じた通信特性への影響が、及びにくいことが望ましい。

以上に鑑み、荷重を印加されても、通信特性に影響が及びにくい通信用電線を提供することを課題とする。

本開示の第一の通信用電線は、導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆と、を有する信号線と、前記信号線の外周を被覆するシースと、を有し、前記シースは、発泡構造を有する発泡層と、前記発泡層に接して設けられ、前記発泡層の外周を被覆する、前記発泡層よりも発泡倍率が低い外層と、を有し、前記発泡層の構成材料は、２２０℃における溶融張力が、５ｍＮ以上、１５ｍＮ以下である。

本開示の第二の通信用電線は、導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆と、を有する信号線と、前記信号線の外周を被覆するシースと、を有し、前記シースは、発泡構造を有する発泡層と、前記発泡層に接して設けられ、前記発泡層の外周を被覆する、前記発泡層よりも発泡倍率が低い外層と、を有し、前記発泡層は、２２０℃における構成材料の溶融張力が、５ｍＮ以上であり、外周面に、発泡セルが開口した凹部を有し、前記外層は、前記発泡層の前記凹部に侵入している。

本開示の通信用電線は、荷重を印加されても、通信特性に影響が及びにくいものとなる。

図１は、本開示の一実施形態にかかる通信用電線の構成を模式的に示す断面図である。枠内には、シースの発泡層と外層の界面の近傍を拡大して表示している。

［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施態様を説明する。

本開示の第一の実施形態にかかる通信用電線は、導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆と、を有する信号線と、前記信号線の外周を被覆するシースと、を有し、前記シースは、発泡構造を有する発泡層と、前記発泡層に接して設けられ、前記発泡層の外周を被覆する、前記発泡層よりも発泡倍率が低い外層と、を有し、前記発泡層の構成材料は、２２０℃における溶融張力が、５ｍＮ以上、１５ｍＮ以下である。

また、本開示の第二の実施形態にかかる通信用電線は、導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆と、を有する信号線と、前記信号線の外周を被覆するシースと、を有し、前記シースは、発泡構造を有する発泡層と、前記発泡層に接して設けられ、前記発泡層の外周を被覆する、前記発泡層よりも発泡倍率が低い外層と、を有し、前記発泡層は、２２０℃における構成材料の溶融張力が、５ｍＮ以上であり、外周面に、発泡セルが開口した凹部を有し、前記外層は、前記発泡層の前記凹部に侵入している。

上記の第一の実施形態および第二の実施形態にかかる通信用電線においては、信号線の外周に設けられたシースが、発泡層を備えている。通信用電線の固定等に伴って、通信用電線に外部から荷重が印加されることがあっても、発泡層が変形し、荷重を吸収することで、信号線等、シースの内側に配置されている通信用電線の構成部材には、荷重が及びにくく、変形や変位が生じにくい。特に、発泡層の構成材料が２２０℃で５ｍＮ以上の溶融張力を有することで、発泡層の形成時に、発泡セルが安定に保持され、発泡セルの効果によって荷重の吸収に高い性能を示す発泡層が形成される。通信用電線に印加された荷重が、シースの発泡層で吸収され、内側の部材に及びにくいことで、荷重の印加を経ても、通信用電線の通信特性に影響が生じにくい。

さらに、上記通信用電線においては、シースの発泡層の外周に外層が設けられている。外層は、発泡層よりも発泡倍率が低いことにより、発泡層を含む内側の構成部材を、外部の部材や水等の液体との接触から保護する役割を果たす。ここで、第一の実施形態にかかる通信用電線においては、発泡層の構成材料の溶融張力が、２２０℃で１５ｍＮ以下に抑えられていることで、発泡層の外周に、開口した発泡セル等に起因して、凹凸構造が形成されやすい。すると、その凹凸構造の凹部に外層の構成材料が侵入した状態で外層が形成されることになり、発泡層と外層の間に高い密着性が得られる。第二の実施形態にかかる通信用電線においても、発泡層が、発泡セルが開口した凹部を外周面に有し、外層がその凹部に侵入しており、これにより、発泡層と外層の間に高い密着性が得られる。発泡層と外層の間の密着性は、発泡層と外層の構成材料に相溶性がなくても発現するため、発泡層と外層のそれぞれに、要求される機能に応じた材料を適用しながら、両層の間の密着性を確保することができる。

ここで、前記第一の実施形態において、前記発泡層は、外周面に、発泡セルが開口した凹部を有し、前記外層は、前記発泡層の前記凹部に侵入しているとよい。すると、発泡層と外層の間に、特に高い密着性が得られる。

前記第一の実施形態および第二の実施形態において、前記外層は、前記発泡層よりも低い引張弾性率を有しているとよい。すると、通信用電線に対して外部から荷重が印加された際に、最初に外層が変形し、次に発泡層が変形することになる。そのため、小さい荷重であれば、外層によって吸収することができる。また、外層が高い引張弾性率を有する場合とは異なり、荷重を受けた際に、外層が発泡層の変形を妨げにくい。よって、シースでの荷重の吸収により、通信特性への荷重の影響を低減する効果に特に優れた通信用電線となる。

また、前記シースはさらに、前記発泡層と一体に構成され、前記発泡層の内周を被覆する、前記発泡層よりも発泡倍率の低い内層を有しているとよい。すると、通信用電線に外部から荷重が印加された際に、内層より内側に配置される信号線等の部材に荷重が及びにくくなり、通信特性を高く維持する効果に優れる。この種の内層は、押出成形によって発泡層を形成する際に、信号線等、内側の部材による抜熱によって、発泡層の構成材料から形成されやすい。

この場合に、前記内層は、前記発泡層よりも高い引張弾性率を有しているとよい。すると、内側に配置される信号線等の部材への荷重の印加を低減する内層の機能が、特に高く得られる。

また、前記発泡層はポリプロピレンを含み、前記外層はポリ塩化ビニルを含むとよい。すると、発泡構造による荷重の吸収効果に優れた発泡層と、保護性能に優れた外層を有するシースを形成することができる。ポリプロピレンとポリ塩化ビニルは、実質的に相溶性を示さないが、開口した発泡セル等によって発泡層の表面に形成された凹凸構造の凹部に外層の構成材料が侵入することにより、発泡層と外層の間に高い密着性が確保される。

［本開示の実施形態の詳細］
以下、図面を用いて、本開示の一実施形態にかかる通信用電線について、詳細に説明する。以下、各種特性については、特記しないかぎり、室温、大気中にて測定される値とする。有機ポリマーには、オリゴマー等、比較的低重合度の重合体も含むものとする。

＜通信用電線の構造＞
図１に、本開示の一実施形態にかかる通信用電線１について、軸線方向に直交する断面の構造を、模式的に示す。通信用電線１は、同軸電線として構成されている。具体的には、通信用電線１は、導体２と、導体２の外周を被覆する絶縁被覆３とを有するコア線（信号線）４を備えている。そして、コア線４の外周には、シールド層として、金属箔５と、金属素線を編んだ編組体として構成された編組層６とが設けられている。金属箔５が、コア線４の外周を被覆して設けられ、さらに金属箔５の外周を被覆して、編組層６が設けられている。シールド層５，６の外周には、シース７が設けられている。

コア線４の外周に、シールド層５，６とシース７を備えた同軸電線として構成された、上記のような通信用電線１は、１ＧＨｚ以上の高周波域の信号を伝送するのに、好適に用いることができる。しかし、本開示にかかる通信用電線１は、信号線の外側を被覆して、シース７が設けられるものであれば、上記のような構造を有するものに限られず、通信周波数や用途に応じた構成を採用すればよい。シース７は、信号線の外周を直接被覆するものであっても、上記シールド層５，６のように、他の層を介在させて、コア線４の外周を被覆するものであってもよい。

例えば、上記の形態では、信号線として、単独の絶縁電線よりなるコア線４を用いているが、信号線として、複数の絶縁電線を用いてもよい。具体的には、１対の絶縁電線を、相互に撚り合わせるか、並走させるかして、差動信号を伝送するように、信号線を構成することができる。また、ノイズの影響がそれほど大きくない場合には、シールド層として、金属箔５と編組層６のいずれか一方のみを配置するようにしてもよく、さらにはシールド層を省略してもよい。また、シールド層として、横巻き線等、金属箔５や編組層６以外の形態のものを用いてもよい。また、上記の形態では、説明した各層を、それぞれ内側の構成層の外周に直接接触させて形成しているが、通信用電線１は、上記で説明した各層以外の構成層を、適宜含むものであってもよい。以下、上記で例示した同軸型の通信用電線１の各構成部材について説明する。

（コア線）
コア線４は、通信用電線１において、電気信号の伝送を担う信号線であり、導体２と、導体２の外周を被覆する絶縁被覆３とを有している。導体２および絶縁被覆３を構成する材料は、特に限定されるものではない。

導体２を構成する材料としては、種々の金属材料を用いることができるが、高い導電性を有する等の点から、銅合金を用いることが好ましい。導体２は、単線として構成されてもよいが、屈曲時の柔軟性を高める等の観点から、複数の素線（例えば７本）が撚り合わせられた撚線として構成されることが好ましい。この場合に、素線を撚り合わせた後に、圧縮成形を行い、圧縮撚線としてもよい。導体２が撚線として構成される場合に、全て同じ素線よりなっても、２種以上の素線を含んでいてもよい。導体２の径は、特に限定されるものではない。導体断面積として、０．０５ｍｍ^２以上、また１．０ｍｍ^２以下の範囲を例示することができる。

絶縁被覆３は、コア線４において、導体２を絶縁するものであり、有機ポリマーを含んでいる。有機ポリマーの種類は、特に限定されるものではないが、ポリオレフィンやオレフィン系共重合体等のオレフィン系ポリマー、ポリ塩化ビニル等のハロゲン系ポリマー、各種エンジニアリングプラスチック、エラストマー、ゴム等を挙げることができる。有機ポリマーは、１種のみを用いても、混合、積層等により、２種以上を合わせて用いてもよい。有機ポリマーは、架橋されていてもよく、また、発泡されていてもよい。

絶縁被覆３の誘電率および誘電正接を低く抑え、通信特性を高める観点からは、絶縁被覆３を構成する有機ポリマーとして、上記で列挙したうち、低分子極性のものを用いることが好ましい。例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）をはじめとするポリオレフィン等、無極性の有機ポリマーを含んで、絶縁被覆３を構成することが好ましい。ポリオレフィンとしては、ホモＰＰ等のホモポリオレフィンを用いても、ブロックＰＰ等のブロックポリオレフィンを用いてもよい。絶縁被覆３の誘電率および誘電正接を特に低く抑える観点からは、それらポリオレフィンを発泡させることが好ましい。図１でも、絶縁被覆３が発泡した形態を表示している。

絶縁被覆３は、有機ポリマーに加え、適宜、添加剤を含有してもよい。添加剤としては、金属水酸化物等の難燃剤、銅害防止剤、ヒンダードフェノール系や硫黄系等の酸化防止剤、酸化亜鉛等の金属酸化物を例示することができる。ただし、通信特性への影響を低減する観点からは、それらの添加剤は添加されない方が好ましい。絶縁被覆３の厚さは、特に限定されるものではないが、０．１ｍｍ以上、また１．０ｍｍ以下の範囲を例示することができる。

（シールド層）
シールド層は、コア線４とシース７との間に設けられており、金属箔５と編組層６とが積層された２層構造を有している。

金属箔５は、金属材料の薄膜として構成されている。金属箔５を構成する金属の種類は、特に限定されるものではなく、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を例示することができる。金属箔５は、単一の金属種より構成されても、２種以上の金属種の層が積層されてもよい。また、金属箔５は、独立した金属薄膜よりなる形態のほか、高分子フィルム等の基材に、蒸着、めっき、接着等によって金属層が結合されたものであってもよい。ノイズ遮蔽性を高める観点から、金属箔５は、コア線４に対して、縦添え状に配置することが好ましい。

編組層６は、複数の金属素線が相互に編み込まれて、中空筒状に成形された編組体として構成されている。編組層６を構成する金属素線としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料、あるいはそれら金属材料の表面に、スズ等によってめっきを施したものを例示することができる。

シールド層５，６は、同軸電線構造において、外部導体を構成するものであり、コア線４に対して侵入するノイズ、またコア線４から放出されるノイズを遮蔽する役割を果たす。シールド層として、金属箔５と編組層６を併用することで、ノイズ遮蔽効果を高めることができる。金属箔５と編組層６の積層順は特に限定されるものではないが、信号の損失を少なくする等の理由で、金属箔５を内側、編組層６を外側に配置することが好ましい。

（シース）
シース７は、シールド層５，６を介してコア線４の外周を被覆する層であり、通信用電線１の最外周部を構成している。シース７は、全体が有機ポリマーを含む被覆体として構成されているが、複数の層を有しており、内側から、内層７１、発泡層７２、外層７３を有している。発泡層（中層）７２は、発泡構造を有する層として構成されており、組織内に発泡セル（気泡）Ｂを有する。

内層７１および外層７３は、発泡層７２に接して、それぞれ発泡層７２の内周および外周を被覆している。内層７１および外層７３は、発泡層７２よりも発泡倍率の低い非発泡層として構成されている。本明細書において、非発泡とは、発泡構造を実質的に有さない状態のみならず、発泡層７２よりも低い発泡倍率で発泡した状態も含む概念を指すものとする。ただし、内層７１および外層７３は、発泡構造を実質的に有さない層として構成されていることが好ましい。内層７１は、シース７に必須に設けられるものではないが、設けられることが好ましい。外層７３は、発泡層７２とは異なる材料より構成され、界面において発泡層７２に密着している。内層７１は、発泡層７２と共通の材料より構成され、発泡層７２と一体に連続している。シース７の各層の構成材料の詳細については、後に説明する。

シース７が、発泡構造を有する発泡層７２を含むことで、通信用電線１が、外部から荷重を受けることがあっても、シース７の内側に配置されたコア線４やシールド層５，６には、荷重の影響が及びにくくなっている。通信用電線１に押し潰す方向の荷重が外部から印加されると、発泡層７２が変形することで、印加された荷重を吸収するからである。荷重による通信用電線１全体としての変形量が発泡層７２の厚み以下であれば、その荷重をほぼ全て発泡層７２で吸収することもできる。発泡層７２による荷重の吸収により、シース７に囲まれた内側の各部材には、荷重が印加されにくくなり、シールド層５，６やコア線４が、荷重による変形や変位を起こしにくい。よって、通信用電線１に荷重が印加さることがあっても、通信用電線１が高い通信特性を維持することができる。通信用電線１への荷重の印加は、例えば、固定部材の取り付けや、融着、接着等によって通信用電線１を外部の物品に固定する際に起こるが、その際に印加される荷重による通信特性への影響が抑制されることで、比較的大きな荷重を発生する強固な固定手段を採用することもできる。

外層７３は、非発泡層として構成されていることにより、発泡層７２、およびさらにその内側の各部材を、外部の物体や水等の液体との接触から保護するものとなる。好ましくは、外層７３は、発泡層７２よりも低い引張弾性率を有しているとよい。すると、通信用電線１に荷重が印加された際、最初に外層７３が変形し、次いで発泡層７２が変形することになる。よって、小さな荷重であれば、外層７３によって吸収することができる。また、外層７３が引張弾性率の高い材料より構成されている場合とは異なり、外層７３が柔軟に変形することで、発泡層７２の変形による荷重の吸収を外層７３が妨げにくくなる。なお、発泡層７２の引張弾性率は、発泡構造も含めた、発泡層７２全体としての引張弾性率を指す（以下でも同様）。

シース７が内層７１を有する場合には、内層７１は、シース７の内側に存在する各部材に対する保護性を高めるものとなる。特に、内層７１は、発泡層７２よりも高い引張弾性率を有することが好ましい。つまり、引張弾性率が、高い方から、内層７１、発泡層７２、外層７３の順になっていることが好ましい。内層７１が高い引張弾性率を有することで、通信用電線１に外部から荷重が印加され、発泡層７２の変形によってその荷重が吸収された場合に、内層７１に囲まれたシールド層５，６およびコア線４に及ぼされる荷重の影響を、効果的に低減することができる。

シース７を構成する各層７１～７３の厚さは、特に限定されるものではないが、各層の機能を十分に果たし、かつ他の層の機能を妨げないようにする等の観点から、外層７３および内層７１は、発泡層７２よりも薄く形成されていることが好ましい。特に、以下の厚さを好適に例示することができる。
発泡層７２：１００μｍ以上～３００μｍ以下
内層７１：１０μｍ以上～５０μｍ以下
外層７３：１００μｍ以上～３００μｍ以下

また、各層の引張弾性率としては、室温における値で、以下の範囲を好適に例示することができる。
発泡層７２：５００ＭＰａ以上～１５００ＭＰａ以下
内層７１：９００ＭＰａ以上～２５００ＭＰａ以下
外層７３：３０ＭＰａ以上～１３００ＭＰａ以下

シース７は、押出成形によって製造することができる。この際、まず、適宜シールド層５，６で被覆したコア線４の外周に、発泡層７２の構成材料を押出成形する。発泡層７２の構成材料には、加熱時に発泡する発泡剤を添加しておき、押出成形時に加えられる熱により、発泡させる。あるいは、押出成形後に別途加熱を行って発泡させる。発泡した押出成形体が凝固することで、発泡層７２が形成される。この際、シース７の内側に存在する部材によって発泡層７２の内周部が優先的に冷却されると、発泡セルＢを含まない、あるいは少ししか含まない内層７１が形成されうる。このようにして、発泡層７２（および内層７１）を形成したうえで、その発泡層７２の外周に外層７３の構成材料を押出成形することで、シース７を形成することができる。

＜シースの構成の詳細＞
（１）発泡層
上記のように、発泡層７２は、発泡構造を有する層として構成される。発泡層７２の構成材料は、２２０℃における溶融張力が、５ｍＮ以上となっている。

樹脂材料の溶融張力は、溶融した樹脂材料に発生する張力を示す。溶融張力は、キャピラリーレオメータを使用した溶融ストランド引き延ばし測定によって評価することができる。つまり、キャピラリーから押出吐出した溶融ストランドを一定速度で押し出しながら、溶融ストランドに荷重を印加して引き取り、溶融ストランドが破断した際の荷重を、溶融張力として記録する。本明細書においては、溶融張力として、２２０℃にて評価した値を用いる。また、発泡層７２の構成材料の溶融張力は、発泡剤を添加しない状態で評価するものとする。溶融張力の測定は、例えば、穴径１．０ｍｍ、長さ２０ｍｍのキャピラリーを使用し、材料をシリンダーに充填してから５分の予熱の後に、キャピラリーの押出速度を１０ｍｍ／ｍｉｎとして行えばよい。

本実施形態において、発泡層７２の構成材料が５ｍＮ以上の溶融張力を有していることで、発泡層７２の構成材料の中に生じた発泡セルＢが安定に保持される。よって、発泡剤を含んだ材料の押出成形によって、十分な発泡率を有し、発泡セルＢが均一性高く分布した発泡層７２を形成することができる。これにより、高い緩衝作用を示す発泡層７２が得られ、通信用電線１に印加された荷重を吸収するのに優れたものとなる。それらの効果をさらに高める観点から、発泡層７２の溶融張力は、８ｍＮ以上であると、より好ましい。

さらに、本実施形態にかかる発泡層７２は、２２０℃における構成材料の溶融張力が、３０ｍＮ以下であることが好ましい。構成材料の溶融張力が小さいほど、発泡層７２の表面に、凹凸構造が形成されやすくなる。凹凸構造の例としては、図１の枠内に示したように、開口セルによる凹部７ａが生じたものが挙げられる。開口セルは、発泡層７２に含まれる発泡セルＢが過膨張によって発泡層７２の外に漏れ出し、外周面に開口したものである。開口セルが形成された領域が、周囲の領域から発泡層７２の外周面が落ち窪んだ凹部７ａとなる。

発泡層７２の外周面に開口セル等の凹部７ａが生じると、その凹部７ａに外層７３が侵入する。つまり、凹部７ａの中に外層７３の構成材料が嵌入した状態で凝固し、外層７３が形成される。このように発泡層７２の凹部７ａに外層７３が侵入することで、アンカー効果が発現し、発泡層７２と外層７３の間に高い密着性が得られる。このアンカー効果による密着性は、発泡層７２と外層７３の間の材料の相溶性によらずに発揮されるものであり、発泡層７２と外層７３の構成材料の組み合わせを問わない。よって、発泡層７２における発泡性や、外層７３における保護性能等、各層７２，７３に求められる機能に応じて、自在に各層７２，７３の構成材料を選択しながら、層間に密着性を確保することができる。発泡層７２と外層７３の間に高い密着性が得られることにより、例えば、通信用電線１の端末部等においてシース７を除去する際に、発泡層７２（および一体化した内層７１）と外層７３とを、一度の操作で除去することが可能となり、通信用電線１の加工の工程が簡素化される。

発泡層７２の構成材料の溶融張力が３０ｍＮ以下であれば、発泡層７２の外周面に凹凸構造が形成されやすくなり、外層７３との密着性向上の効果が十分に得られる。さらにその効果を高める観点から、発泡層７２の構成材料の溶融張力は、１５ｍＮ以下、さらには１０ｍＮ以下であると、好ましい。ただし、発泡層７２を構成する具体的な材料種によっては、必ずしも発泡層７２の構成材料の溶融張力がそれらの上限以下に抑えられていなくても、発泡層７２の外周面に開口セルによる凹部７ａが形成される場合がある。その場合にも、開口セルによる凹部７ａに外層７３が侵入することで、アンカー効果が得られるため、そのような発泡層７２を好適に用いることができる。

発泡層７２の具体的な構成材料は、特に限定されるものではなく、有機ポリマーとして、ポリオレフィンやオレフィン系共重合体等のオレフィン系ポリマー、ポリ塩化ビニル等のハロゲン系ポリマー、各種エンジニアリングプラスチック、エラストマー、ゴム等を用いることができる。これらの中で、５ｍＮ以上３０ｍＮ以下の溶融張力を有するとともに、荷重の吸収に適した発泡層７２を形成しやすい等の観点から、ポリオレフィン、特にポリプロピレン（ＰＰ）を好適に用いることができる。有機ポリマーは、１種類のみを用いても、複数種を混合してもよいが、溶融張力の制御等の観点から、複数種を混合することが好ましい。例えば、３０ｍＮ以上、さらには４０ｍＮ以上のような高い溶融張力を示す高溶融張力ポリマーと、１０ｍＮ以下、さらには５ｍＮ以下のような低い溶融張力を示す低溶融張力ポリマーとを混合するとよい。高溶融張力ポリマーとして、高溶融張力ＰＰを用い、低溶融張力ポリマーとして直鎖構造の占める割合の大きいＰＰを用いる形態を好適に例示することができる。高溶融張力ポリマーおよび低溶融張力ポリマーは、それぞれの有する特性が発泡層７２全体の特性に効果的に反映されるように、いずれも、発泡層７２を構成する有機ポリマー全体のうち、３０質量％以上を占めることが好ましい。また、発泡層７２を構成する各ポリマー成分は、９００ＭＰａ以上２５００ＭＰａ以下の引張弾性率を有することが好ましい。

発泡層７２の構成材料は、有機ポリマーに加えて、発泡剤を含有する。発泡層７２の発泡倍率を発泡剤の含有量によって制御することができ、例えば、発泡剤の含有量を、有機ポリマー１００質量部に対して、１．０質量部以上、５．０質量部以下とする形態を例示することができる。また、発泡層７２の構成材料は、発泡剤以外の添加剤を適宜含有してもよい。添加剤としては、銅害防止剤、ヒンダードフェノール系や硫黄系等の酸化防止剤を例示することができる。

（２）外層
外層７３は、発泡層７２とは異なる材料より構成される非発泡層であり、発泡層７２の外周面を被覆して形成される。外層７３の構成材料は、特に限定されるものではなく、種々の有機ポリマーに、適宜添加剤を添加した材料より構成することができる。

上記のように、外層７３は、発泡層７２よりも低い引張弾性率を有する材料より構成されることが好ましい。発泡構造を有する発泡層７２よりも低い引張弾性率を非発泡の状態で示す有機ポリマーとして、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、スチレン－エチレン－ブチレン－スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）等を、外層７３の構成材料として用いることができる。中でも、ＰＶＣを用いることが好ましい。ＰＶＣは、ＰＰ等のポリオレフィンとの間に実質的に相溶性を示さないが、外層７３がＰＶＣを含み、発泡層７２がＰＰを含む場合でも、上記のように、発泡層７２の外周の凹凸構造を介したアンカー効果により、外層７３と発泡層７２の間に高い密着性が得られる。

外層７３は、複数の層より構成してもよい。その場合に、少なくとも発泡層７２と接する層を、上記材料より構成することが好ましい。例えば、ＰＶＣ等より構成される外層７３の外に、融着層等、別の層を設ける形態も考えられる。

上記のように、押出成形によって発泡層７２を形成したうえで、発泡層７２の外周に別の材料を押出成形することで、外層７３を形成することができる。この際、発泡層７２の発泡と凝固が完了してから、外層７３の構成材料の押出成形を行うことが好ましい。すると、発泡セルＢの過膨張による開口セルの形成が十分に進行した状態で、外層７３を形成することになるため、高いアンカー効果が得られる。なお、同様の理由で、発泡層７２を押出成形した後、水冷等の急冷ではなく温水等での徐冷を行うことが好ましい。

（３）内層
内層７１はシース７において必須に形成されるものではないが、形成される場合には、発泡層７２と共通の材料より構成されるものであることが好ましい。つまり、内層７１は、発泡層７２と一体に連続し、発泡層７２の構成成分の少なくとも一部が、発泡層７２の内周側で非発泡の状態で凝固した層として構成されることが好ましい。この場合に、内層７１は、非発泡である分、発泡層７２よりも高い引張弾性率を有する層として形成されやすい。

そのように発泡層７２と一体に連続した内層７１は、発泡層７２を押出成形によって形成する際に、発泡層７２とともに形成されやすい。押出成形時に、発泡剤の熱分解によって発泡セルＢが形成されるが、シース７の内周側では、押し出された材料が、内側の部材、つまりシールド層５，６やコア線４による抜熱を受けて優先的に冷却されうる。発泡セルＢが十分に生成する前に冷却による凝固が進行すれば、発泡層７２の内側に、非発泡の内層７１が形成される。この際、発泡層７２を構成する成分の一部が内周側に相分離して凝固し、発泡層７２と成分比の異なる内層７１が形成される場合もある。内側からの抜熱による内層７１の形成は、シース７のすぐ内側に金属材料が配置されている場合に起こりやすく、例えば、コア線４の外周に金属箔５および編組層６が配置された同軸構造の通信用電線１は、シース７に内層７１を有するものとなりやすい。

以下に実施例を示す。ここでは、発泡層の構成材料を変化させて、荷重印加の影響および外層との密着性への影響を検証した。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。本実施例において、特性の評価は、特記しないかぎり、室温、大気中において行っている。溶融張力として表示した値は、２２０℃における値である。

［試料の作製］
銅合金の撚線として構成された導体の外周に、押出成形によって絶縁被覆を形成して、コア線とした。絶縁被覆の構成材料としては、表１に示した各成分を混合したものを用いた。導体断面積は０．２３ｍｍ^２、絶縁被覆の厚さは０．５１ｍｍとした。絶縁被覆の構成材料は発泡剤を含有しており、押出成形時に発泡剤が熱分解して発泡し、絶縁被覆が発泡構造を有する層として形成された。

コア線の外周に、金属箔と編組層をこの順に配置した。金属箔としてはＰＥＴ基材を有する銅箔（厚み：銅薄膜９μｍ、ＰＥＴフィルム１６μｍ）を縦添え状に配置し、編組層としては、スズめっき軟銅線（ＴＡ線）よりなる一重編組を設けた。

さらに、編組層の外周に、シースを形成した。まず、表１に示した各成分を、記載した含有量比で含む中層用の組成物を調製し、編組層の外周に押出成形することで、中層を形成した。試料１については、組成物が発泡剤を含まず、中層が非発泡層として形成されたが、試料２～４では組成物が発泡剤を含んでおり、押出成形時に発泡剤が熱分解して発泡し、中層が発泡層として形成された。また、試料２～４では、中層の内側に、非発泡の内層が形成された。次に、中層の凝固後に、下に示す構成成分を混合した外層用組成物を押出成形し、外層を形成した。中層を形成した状態で、電線の外径はφ２．６ｍｍであり、外層を形成して完成した通信用電線の外径はφ３．０ｍｍであった。

コア線の絶縁被覆およびシースの中層の構成成分としては、下の各材料を用いた。各層を形成するための押出成形用の組成物の調製に際しては、発泡剤以外の成分を溶融混練によって混合したうえで、ドライブレンドにて発泡剤を加えた。
・ＰＰ１：ホモＰＰ－日本ポリプロ社製 「ノバテック ＥＡ９ＦＴＤ」
・ＰＰ２：メタロセン系高溶融張力ポリプロピレン－日本ポリプロ社製 「ＷＡＹＭＡＸ ＭＦＸ６」
・ＰＰ３：ホモＰＰ－日本ポリプロ社製 「ノバテック ＭＡ３Ｕ」
・銅害防止剤：ＡＤＥＫＡ社製 「ＣＤＡ－１０」
・酸化防止剤１：ＢＡＳＦ社製 「Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０ＦＦ」
・酸化防止剤２：ＢＡＳＦ社製 「Ｉｒｇａｆｏｓ １６８」
・酸化防止剤３：ＡＤＥＫＡ社製 「アデカスタブ ＡＯ－４１２Ｓ」
・酸化防止剤４：ＡＤＥＫＡ社製 「アデカスタブ ＬＡ－５７」
・発泡剤：三協化成社製 「セルマイク ＭＢ３２７４」

外層の構成成分は以下のとおりである。
・ＰＶＣ：信越化学工業社製 「ＴＫ－１３００」－１００質量部
・衝撃改質剤：三菱ケミカル社製 「メタブレン Ｃ－２２３Ａ」－０．５質量部
・安定化剤：ＡＤＥＫＡ社製 「アデカスタブ ＲＵＰ－１１０」－０．５質量部
・酸化防止剤：ＢＡＳＦ社製 「Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０」－２質量部
・増量剤：丸尾カルシウム社製 重質炭酸カルシウム 「ＳＵＰＥＲ １７００」－１５質量部
・可塑剤：花王社製 「トリメックス Ｎ－０８」－４０質量部

［評価方法］
（１）溶融張力
コア線の絶縁被覆および試料１～４の通信用電線の中層の構成材料、またそれらの材料を構成する成分として用いられる各有機ポリマーについて、溶融張力の測定を行った。測定はキャピラリーレオメータを使用した溶融ストランド引き延ばし測定によって、２２０℃にて行った。キャピラリーから押出吐出した溶融ストランドを一定速度で押し出しながら、溶融ストランドに荷重を印加して引き取り、溶融ストランドが破断した際の荷重を、溶融張力として記録した。発泡剤を添加される材料については、溶融張力の測定は、発泡剤を添加しない状態に対して行った。測定には穴径１．０ｍｍ、長さ２０ｍｍのキャピラリーを使用し、材料をシリンダーに充填して、５分の予熱の後に測定を行った。キャピラリーの押出速度はすべての材料において、１０ｍｍ／ｍｉｎで統一した。

（２）引張弾性率
試料１～４の通信用電線の中層および内層、外層について、引張弾性率を測定した。測定は、内層と外層については、各層を構成する樹脂組成物をそれぞれシート状に成形した測定試料に対して、発泡層については、別途発泡層のみをチューブ押出して成形した測定試料に対して行った。測定方法としては、ＪＩＳ Ｋ ７１６１に準拠した引張試験を、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎ、標線間距離２５０ｍｍとして、引張試験機によって行った。

（３）荷重印加による特性インピーダンス変化
各試料の通信用電線について、初期状態の特性インピーダンスの測定を行った。測定はネットワークアナライザを用いてＬＣＲメータを用いたオープン／ショート法によって行った。測定周波数は、３００ｋＨｚ～８．５ＧＨｚとした。

次に、通信用電線に荷重を印加した。荷重の印加は、２３℃にて、１０Ｎの荷重を、通信用電線の長さ１ｍｍにわたる領域に、側方から印加することで行った。荷重の印加は、４時間にわたって行った。その後、荷重を除去してから、上記の初期状態と同様に、特性インピーダンスの測定を行った。荷重印加により、特性インピーダンスが２Ω以上変化した場合を、荷重による影響が大きい（Ｂ）と判定し、特性インピーダンスの変化が２Ω未満の場合を、荷重による影響が小さい（Ａ）と判定した。

（４）中層と外層の密着性
各試料の通信用電線に対して、シースの中層と外層の間の密着力を計測した。この際、全長１５０ｍｍに切り出した通信用電線において、シースの外層のみを片端から５０ｍｍ除去した状態で測定試料を準備した。そして、外層を除去して中層が露出した箇所を、金属板に設けたφ２．７ｍｍの円形の穴に挿通し、金属板を固定した状態で、露出している中層を引っ張った。その際、中層が外層から抜け落ちるまでに要した力を計測し、長さ１００ｍｍあたりの外層の密着力とした。なお、穴の直径であるφ２．７ｍｍは、中層の外径（φ２．６ｍｍ）よりもわずかに大きいものであり、引張りによる剥離は、中層と外層の間の位置で起こる。

［評価結果］
表１に、試料１～４の通信用電線について、コア線の絶縁被覆およびシースの中層の成分組成と、各評価の結果を示す。成分組成については、各成分の含有量を、質量部を単位として表示している。表には合わせて、各ポリマー成分の溶融張力および引張弾性率も左欄に示している。

表１によると、シースの中層（内層との区別はないが、便宜的に中層と称する）の構成材料が発泡剤を含んでおらず、中層が非発泡層として構成された試料１においては、荷重印加による特性インピーダンスの変化量が２Ωを超えており、通信特性への荷重印加の影響が大きくなっている。シースが発泡層を有さないことで、シースで荷重を十分に吸収することができず、シースより内側の構成部材に変形が生じ、通信特性に大きな影響が生じたものと解釈される。中層が発泡構造を有さないことにより、中層と外層の間にアンカー効果も出現しないため、中層と外層の間の密着力も、３０Ｎ未満の小さな値しか得られていない。

また、試料２では、シースの中層が、構成材料に発泡剤を含み、発泡層として形成されているが、その発泡層の構成材料の溶融張力が５ｍＮ未満と小さくなっている。この試料２でも、試料１と同様に、荷重印加による特性インピーダンスの変化量が２Ωを超えており、通信特性への荷重印加の影響が大きくなっている。これは、発泡層の構成材料の溶融張力が小さいために、発泡構造を安定に保持することができず、荷重の吸収に有効に寄与する発泡構造を形成できなかったものと解釈される。また、発泡構造が十分に形成されていないことと対応して、発泡層と外層の間で強いアンカー効果が利用できず、中層と外層の間の密着力も３０Ｎ未満となっている。

一方、試料３では、シースの中層が、構成材料に発泡剤を含み、構成材料の溶融張力が５ｍＮ以上３０ｍＮ以下の範囲に収まっている。この試料３では、荷重印加による特性インピーダンスの変化量が２Ω未満となっており、通信特性への荷重印加の影響が小さく抑えられている。また、発泡層として構成された中層と外層の間の密着力が、１００Ｎを超えており、試料１，２と比較して顕著に大きくなっている。この試料３では、発泡層の構成材料が十分に大きな溶融張力を有することと対応して、発泡構造が安定に保持され、荷重の吸収に高い効果を示す発泡層が形成されたことにより、外部から印加した荷重の影響が内部の構成部材に及びにくく、荷重印加を経ても、通信特性が高度に維持されたものと解釈される。また、発泡層の構成材料の溶融張力が大きくなりすぎないように抑えられていることで、発泡層の表面に、発泡セルの過膨張に起因する凹凸構造が形成され、外層との間にアンカー効果が発現したために、発泡層と外層の間の密着力が大きくなったものと解釈される。

最後に、試料４では、発泡剤を含んだシース中層の構成材料の溶融張力が、３０ｍＮを超えている。溶融張力が十分に高いことに対応して、荷重印加による特性インピーダンスの変化量が２Ω未満となっており、通信特性への荷重印加の影響が小さく抑えられている。しかし、中層の構成材料の溶融張力が大きすぎることにより、発泡層の表面に凹凸構造が生成しにくく、外層との間にアンカー効果が得られなかったと考えられる。そのため、発泡層と外層の間の密着力が、試料１，２と同水準の３０Ｎ未満となっている。なお、引張弾性率については、中層が発泡層となっている試料２～４のいずれについても、高い方から、内層、中層（発泡層）、外層の順になっている。

以上、本開示の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１ 通信用電線
２ 導体
３ 絶縁被覆
４ コア線（信号線）
５ 金属箔
６ 編組層
７ シース
７１ 内層
７２ 発泡層
７３ 外層
７ａ 発泡層の外周面の凹部
Ｂ 発泡セル

Claims (7)

1. 導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆と、を有する信号線と、
   前記信号線の外周を被覆するシースと、を有し、
   前記シースは、
   発泡構造を有する発泡層と、
   前記発泡層に接して設けられ、前記発泡層の外周を被覆する、前記発泡層よりも発泡倍率が低い外層と、を有し、
   前記発泡層の構成材料は、２２０℃における溶融張力が、５ｍＮ以上、１５ｍＮ以下である、通信用電線。
2. 前記発泡層は、外周面に、発泡セルが開口した凹部を有し、
   前記外層は、前記発泡層の前記凹部に侵入している、請求項１に記載の通信用電線。
3. 導体と、前記導体の外周を被覆する絶縁被覆と、を有する信号線と、
   前記信号線の外周を被覆するシースと、を有し、
   前記シースは、
   発泡構造を有する発泡層と、
   前記発泡層に接して設けられ、前記発泡層の外周を被覆する、前記発泡層よりも発泡倍率が低い外層と、を有し、
   前記発泡層は、２２０℃における構成材料の溶融張力が、５ｍＮ以上であり、外周面に、発泡セルが開口した凹部を有し、
   前記外層は、前記発泡層の前記凹部に侵入している、通信用電線。
4. 前記外層は、前記発泡層よりも低い引張弾性率を有している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信用電線。
5. 前記シースはさらに、前記発泡層と一体に構成され、前記発泡層の内周を被覆する、前記発泡層よりも発泡倍率の低い内層を有している、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の通信用電線。
6. 前記内層は、前記発泡層よりも高い引張弾性率を有している、請求項５に記載の通信用電線。
7. 前記発泡層はポリプロピレンを含み、
   前記外層はポリ塩化ビニルを含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の通信用電線。

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