JPH0448508A

JPH0448508A - 発泡プラスチック絶縁電線

Info

Publication number: JPH0448508A
Application number: JP15605290A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Seki; 育雄関; Hideki Yagyu; 柳生　秀樹
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1990-06-14
Filing date: 1990-06-14
Publication date: 1992-02-18
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: JP2861283B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、発泡プラスチック絶縁電線、特に高速の信号
伝送に適する発泡弗素樹脂絶縁電線に関する。

〔従来の技術〕

コンピュータ等の電子機器に用いられる信号伝送用電線
・ケーブルは、絶縁被覆が薄くしかも高速で信号伝送で
きることが要求される。この要求に応するものとして、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、弗素樹
脂等の低誘電率プラスチックを、７０％を超える発泡度
で発泡させた高発泡絶縁体で導体外周を被覆した絶縁電
線が知られている。この高発泡絶縁を線によると、絶縁
体の誘電率を空気のそれに近似させることができるので
、高速の信号伝送が期待できるばかりでなく、信号の伝
送損失をも低（することができる。

このような高発泡プラスチック絶縁電線では、特に外径
１１Ｉｌｆｆ１以下の極細線の場合、後述のように導体
芯線と絶縁層の間に空隙が生じる現象がある。

これを防ぐため、導体芯線の表面を発泡絶縁体の融点以
下の融点をもつプラスチック層で被覆し、さらにその外
面を発泡絶縁層で被覆する方法が、しかし上記の発泡度
７０％を超える低誘電率プラスチック発泡絶縁体被覆を
有する電線では、信号の高速伝送は可能となるが、外径
が小さい場合、特に外径１．　Ｏｎｕｎ以下の極細径電
線の場合、被覆した発泡絶縁層の内径が導体の外径より
大きくなり、それらの間に空隙が生ずる現象が見られる
。この現象は絶縁層の発泡度を高くするほど著しくなる
。

導体芯線と絶縁層の間に空隙が生ずると、電線の機械的
特性が悪くなるだけでなく、静電容量の変化を招くので
、伝播遅延時間やインピーダンス等の電気的特性にも悪
影響を及ぼす。

また、上記特公昭５５−６９６９号に記載された、導体
芯線の表面を発泡絶縁層の融点以下の融点を持つプラス
チック層（以下、内層と言う）で被覆しさらに発泡絶縁
層で被覆する方法では、外径１ｍｍ以下の極細径電線の
場合内層をかなり薄く、すなわち迫常６０μｍ以下の厚
さとすることが要求されるが、このような薄い内層を導
体外周に均一に形成することは実用的に困難である。特
に、融点の高い弗素樹脂を用いる場合には、均一な層の
形成が極めて困難である。このような内層の厚さの不均
一は、発泡絶縁層と内層または導体との間の局部的な剥
離による空隙を生じ、絶縁電線の機械的および電気的特
性が長さ方向で不均一となる。また、導体芯線の表面に
内層を設けた場合、他の導体に接続するため絶縁電線の
端末の絶縁層を除去する際、絶縁層から引き抜いた導体
の表面に、部分的に内層が付着したまま残ることがある
。

従って、本発明の目的は、外径が極めて細く、発泡プラ
スチック絶縁層の発泡度が高い場合でも、長さ方向で均
一な機械的及び電気的特性を有する発泡プラスチック絶
縁電線を実現することである。

本発明の他の目的は、発泡プラスチック絶縁層で外側を
被覆される導体芯綿が、その表面に接するプラスチック
等の内層を有していても、絶縁電線の端末の絶縁層を除
去する際、絶縁層から引き抜いた導体の表面に部分的に
内層が付着したまま残ることがない、発泡プラスチック
絶縁電線を実現することである。

（課題を解決するための手段〕本発明では、外径が極めて細く、発泡プラスチック絶縁
層の発泡度が高い場合でも、長さ方向で均一な機械的及
び電気的特性を有し、また導体芯線の表面に接して設け
た内層が、絶縁層から引き抜かれた導体の表面に部分的
に付着したまま残ることがない、発泡プラスチック絶縁
電線を実現するため、導体芯線と、その表面を被覆する
絶縁体内層と、さらにその外側を被覆する、気泡を含む
プラスチック絶縁体外層から成る絶縁電線において、絶
縁体内層を、８０ないし３００℃のガラス転移点を有す
るアモルファス弗素樹脂に、アモルファス弗素樹脂より
融点の高い弗素樹脂粉末を０．２重量％以上加えて成る
層とした。

８０ないし３００℃のガラス転移点を有するアモルファ
ス弗素樹脂としては、下記一般式〔１〕で表される弗素
樹脂が好ましい。

（ＣＦ□−ＣＦ、）、−（ＣＦ−ＣＦ）。

（式中ｍ、ｎは正の整数）一般式（１）で表されるアモルファス弗素樹脂のガラス
転移点（Ｔｇ　）はｍとｎの比に依存し、ｍ　／　ｎが
小さいほど高い。ｍ／ｎが８０／２０から１０／９０（
数字はモル％を意味し、ｍ、ｎの絶対値を意味しない）
の範囲にあるとき、−Ｃ式（１）の樹脂は８０ないし３
００℃の範囲のガラス転移点を有する。ガラス転移点が
１５０ないし２５０℃の範囲にあるものが、耐熱性およ
び導体との密着性の点で好ましい、アモルファス弗素樹
脂は１種類でなく、ガラス転移点が異なる２種類以上の
樹脂を用いてもよい。

導体芯線の表面を被覆する絶縁体内層は、上記のアモル
ファス弗素樹脂に、アモルファス弗素樹脂のガラス転移
温度より５０℃以上融点の高い弗、素樹脂粉末、例えば
ポリテトラフルオロエチレン粉末を、０．２重量％以上
加えて、構成される。絶縁層から引き抜いた導体芯線（
以下、単に導体と重量％以上とするが、１０重量％以下
が適当であり、０．５ないし２重量％が好ましい。弗素
樹脂粉末の粒子径は、約０．１μｍから約５μｍの範囲
が適当である。

絶縁体外層を構成するプラスチックとしては、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン等を用いてもよい
が、弗素樹脂が好ましい、具体例を挙げれば、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）、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）、エチレン−テ
トラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）　、エチレ
ン−クロロテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦ
Ｅ）、弗化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等である。

特に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）およびテトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ
）は、誘電率が小さく、電気的特性に優れているので、
好ましい。テトラフルオロエチレンに対するパーフルオ
ロアルキルビニルエーテルまたはへキサフルオロプロピ
レンの共重合比は、モル比で９０：１０から９５：５の
範囲が好ましい。

絶縁体外層を構成するプラスチックには、導体に被覆す
る前に発泡剤を加える。発泡剤は、窒素、ヘリウム、ネ
オン、アルゴン、二酸化炭素のような不活性気体、メタ
ン、プロパン、ブタン、ペンタン等の炭化水素、フルオ
ロトリクロロメタン、ジフルオロジクロロメタン、トリ
フルオロクロロメタン、テトラフルオロメタン、ジフル
オロクロロメタン、トリフルオロメタン、トリフルオロ
トリクロロエタン、テトラフルオロジクロロエタン等の
低分子フルオロカーボン類から選ばれる。二種以上の発
泡剤を用いてもよい、弗素樹脂に発泡剤を均一に混練す
るか、気体状の発泡剤の場合はパイプ等を用いて樹脂中
に吹き込む、必要に応じ、気泡径の調整、均一化のため
、発泡核剤として窒化硼素、二酸化珪素、二酸化チタン
、アルミナ、酸化ジルコニウム等のような無機物！す末
を加える。

絶縁体外層のさらに外側に、弗素樹脂、塩化ビニル樹脂
等の非発泡補強層を設けてもよい。

本発明の発泡プラスチック絶縁電線を製造するには、電
線の多重被覆のために通常行われる方法を用いて、導体
の外周をアモルファス弗素樹脂で被覆して絶縁体内層（
以下、単に内層と言う）を構成し、その外側を発泡剤を
含む弗素樹脂等で被覆して、絶縁体外層（以下、単に外
層と言う）を構成する。内層の外周を発泡プラスチック
から成る外層で被覆する際、内層が損傷を受けて剥離す
ることを防ぐためには、アモルファス弗素樹脂と発泡プ
ラスチックを、それぞれ一つのクロスヘツドの二重に設
けたニップルの間およびニップルとダイスの間から押し
出して、ニップルおびダイスの中心孔を通る導体にこれ
らを同時に被覆することが好ましい。

外層は気泡を含む弗素樹脂等のプラスチックで構成され
るが、例えば、弗素樹脂中での発泡は主に、発泡剤を含
む弗素樹脂層を外層として押し出し被覆する際、押し出
し機からクロスヘツドに圧入された樹脂がクロスヘツド
のダイスから外部に押し出される際の圧力変化により行
われる。押し出された溶融樹脂が冷却され、固化すると
、発泡弗素樹脂の外層が形成される。弗素樹脂以外の場
合でも同様である。

内層は発泡させることを要しないが、内層と外層を同時
に押し出し被覆すると、外層から内層へ発泡剤等が拡散
するため、特に発泡剤を加えてなくても若干発泡する。

本発明の効果を損なわない範囲で、内層のアモルファス
弗素樹脂に発泡剤や発泡核剤を加えてもよい。

本発明は、種々の導体に対し適用できる。すなわち、銅
、アルミニウム、それらの合金等、通常用いられるどの
金属導体にも適用できる。導体は、外周に異なる材料の
めっき層等の導体被覆層を有してもよい（例えば、銀め
っき銅線）。

〔作用〕

本発明において、導体と発泡プラスチックから３００℃
のガラス転移点を有するアモルファス弗素樹脂に、アモ
ルファス弗素樹脂より融点の高い弗素樹脂粉末を加えた
もので、このような内層は厚さを極めて薄く、例えば６
０μｍ以下にしても、均一に形成され、そして導体とも
、外層の発泡プラスチックとも、良く密着するため、長
さ方向で均一なかつ強い密着が得られ、これにより長さ
方向で均一な機械的および電気的特性が得られる。

また上記のアモルファス弗素樹脂に弗素樹脂粉末を加え
た内層は、金属よりも発泡プラスチックと良く密着する
ので、端末付近の絶縁層を除去するために絶縁層から導
体を引き抜く際、導体の表面に内層が部分的に付着した
まま残ることがない。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

〔実施例１］本発明による発泡プラスチック絶縁電線の一例を第１図
に示す、絶縁電線は、導体１、絶縁体内層２、絶縁体外
層３で構成されている。導体１は外径０．２５４　ｍｍ
の銀めっき銅線、絶縁体内層２は前記一般式〔１〕でｍ
が３５、ｎが６５である、ガラス転移点が１６０℃のア
モルファス弗素樹脂（Ｄｕ　Ｐｏｎｔ社製ＴＥＦＬＯＮ
　　ＡＦ−１６００）に、１重量％のポリテトラフルオ
ロエチレン粉末（粒径約１μｍ）を加えた、厚さ３０μ
ｍの層、絶縁体外層３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（共重合比９
５：５）をフロン１１４（テトラフルオロジクロロエタ
ン）で発泡させた、発泡度８５．５％、厚さ約０．２２
ｍｍの発泡弗素樹脂層である。絶縁電線の外径は０．７
５ｍｍである。

この絶縁電線は、第２図に示す被覆装置を用い、以下の
ようにして製造される。第２図の被覆装置は、クロスヘ
ツド２１、その下方に配された押し出し機２２、上方に
配された押し出し機２３を備え、クロスへラド２１は内
側ニップル２４、外側ニップル２５、ダイス２６から成
る。押し出し機２３のシリンダーの中央部にはガス注入
口２７を設けである。下方の押し出し機２２に図示しな
いホッパーからポリテトラフルオロエチレン粉末を加え
たアモルファス弗素樹脂を供給し、３００℃で溶融して
、クロスヘツド２１に導く。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に核剤と
して窒化硼素を０．５％添加し、上方の押し出し機２３
に投入して４００℃で熔融し、一方、図示しないプラン
ジャポンプを用いて、ガス注入口２７からフロン１１４
を連続的に注入し、４００℃で均一に熔融混練しながら
クロスヘツドへ送る。導体１として外径０、２５４０の
銀めっき銅線を図の左方から内側ニップル２４の中心の
孔を通して、ダイス２６の中心孔に通し、右方へ移動さ
せる。導体１は右方へ移動しながら、内側ニップル２４
と外側ニップル２５の間から押し出されるアモルファス
弗素樹脂２ａおよび外側ニップル２５の外面とダイス２
６の間から押し出される発泡弗素樹脂３ａで被覆される
。発泡剤を含む発泡弗素樹脂３ａは押し出し直後に発泡
して、気泡を含む絶縁体外層３（第１図）を形成する。

電線の引抜試験により、導体と絶縁層との密着を評価し
たところ、４００ｇ重／１７０１１Ｉ１１１から８００
ｇ重／１７０ｍｍまでの良好な結果を示した。

また、絶縁体外層３の外側に電極を取りつけて、ＴＤ法
で伝播遅延時間を測定した結果は　Ｔｄ＝３、６　ｎ　
ｓ　／　ｍであった。

さらに別の押し出し機（図示せず）を用いて、絶縁体外
層３の外周に塩化ビニル樹脂ジャケットを押し出し被覆
してから゛、伝播遅延時間の長さ方向でのバラツキを調
べた。その結果サンプル数２００につき９５％が±２５
ｐｓ／ｍの範囲に入っていた。これは、発泡度および導
体と絶縁層との密着性が長さ方向で均一であることを示
す。導体を絶縁層（外層と内層）から引き抜いたとき、
導体への内層の部分的付着は見られなかった。

〔実施例２〕本例の発泡弗素樹脂絶縁電線は、実施例１におけるガラ
ス転移点が１６０℃のアモルファス弗素樹脂の代わりに
、一般式〔１〕でｍが１５、ｎが８５である、ガラス転
移点が２４０℃のアモルＡＦ−２４００）を用い、また
テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合体の代わりにテトラフルオロエチレン−
へキサフルオロプロピレン共重合体を用いたものである
。

この発泡弗素樹脂絶縁電線を製造するには、アモルファ
ス弗素樹脂にポリテトラフルオロエチレン粉末を１重量
％加えて３５０℃で溶融し、それ以外は実施例工と同様
にした。

引抜試験および伝播遅延時間測定の結果は、実施例１と
同じであった。導体を絶縁層（外層と内層）から引き抜
いたとき、導体への内層の部分的付着も見られなかった
。

〔比較例１〕実施例１においてポリテトラフルオロエチレン粉末の添
加を省略し、ガラス転移点が１６０℃のアモルファス弗
素樹脂のみで内層を構成した以外は、実施例１と同様に
して発泡弗素樹脂絶縁電線を得た。

引抜試験および伝播遅延時間測定の結果は実施例１と同
じであった。しかし、導体を絶縁層から引き抜いたとき
、導体には部分的に内層が付着していた。

〔比較例２〕実施例１において、押し出し機２２およびそのクロスヘ
ツド２１への導入口を閉鎖して、ガラス転移点が１６０
℃のアモルファス弗素樹脂の導入を省略し、押し出し機
２３から、核剤を添加しフロン１１４を吹き込んだテト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体の押し出し被覆のみ行い、発泡度８０％の
発泡弗素樹脂絶縁層を有する、外径０．７４　ｍの発泡
プラスチック絶縁電線を得た０発泡絶縁層の内径は約０
、３２　ａｕａとなり、外径０．２５４ｍの導体との間
に約３３μｍの空隙を生じた。

ＴＤ法で伝播遅延時間を測定した結果は　Ｔｄ＝３．７
７ｎｓ／ｍであった。

〔発明の効果〕

本発明によると、発泡プラスチック絶縁電線の外径が極
めて細く、また発泡絶縁層の発泡度が高い場合でも、導
体芯線と発泡絶縁層とが絶縁体内層を介して長さ方向で
均一に密着し、それらの間に空隙が局部的に生ずること
がないため、長さ方向で機械的特性が均一であるばかり
でなく、信号伝播速度等の電気的特性も均一な発泡プラ
スチック絶縁電線が提供される。長さ方向で均一な機械
的強度を有することは、機械的強度の小さい部分がない
ということを意味し、全体としての引張り強度等が大き
い。

２５−・・・・・−・・−外側ニップル２６−・−・−
・−・−ダイス２７−−−−−−−−−−ガス注入口

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導体芯線と、前記導体芯線を被覆する第一の絶縁
層と、前記第一の絶縁層を被覆する第二の絶縁層から成
り、前記第二の絶縁層が発泡プラスチックから成る発泡
プラスチック絶縁電線において、前記第一の絶縁層が、８０ないし３００℃のガラス転移
点を有するアモルファス弗素樹脂と、０．２重量％以上
の、前記アモルファス弗素樹脂より融点の高い弗素樹脂
粉末とから成ることを特徴とする、発泡プラスチック絶
縁電線。
（２）前記弗素樹脂粉末がポリテトラフルオロエチレン
粉末である、請求項第１項の発泡プラスチック絶縁電線
。
（３）前記第二の絶縁層が、７０％を超える発泡度で発
泡させた弗素樹脂から成る、請求項第１項の発泡プラス
チック絶縁電線。
（４）前記弗素樹脂が、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およびテトラ
フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
から選ばれる少なくとも１種の樹脂である、請求項第３
項の発泡プラスチック絶縁電線。