JPH0448510A - 発泡プラスチック絶縁電線およびその製造方法 - Google Patents

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およびその製造方
法、特に高速の信号伝送に適する発泡弗素樹脂絶縁電線
およびその製造方法に関する。

（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。この高発泡絶縁電線によると、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
送損失をも低くすることができる。

このような高発泡プラスチック絶縁電線では、特に外径
１０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、特公昭５５−６９６
９号に提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

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
は可能であるが、外径が小さい場合、特に外径１．　Ｏ
間取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１ｆｆｌ［１１以下の極細
径電線の場合内層をかなり薄（、すなわち通常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。

さらに、上記のような内層で導体芯線を被覆した後さら
に発泡プラスチックを押し出し被覆する場合には、その
工程において内層がニップルと接触することにより所々
で剥離し、この部分に導体と発泡絶縁層の密着の欠陥を
生ずる。発泡度が高くなるほど、発泡絶縁層はその内側
に大きな空隙を生し易いので、内層の不均一や欠陥の影
響は大きくなる。

従って、本発明の目的は、外径が極めて細い場合にも、
また発泡プラスチック絶縁層の発泡度を高めた場合にも
、機械的及び電気的特性の長さ方向での均一性がすぐれ
た、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、外径が極めて細い場合にも、また
発泡プラスチック絶縁層の発泡度を高めた場合にも、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
スチック絶縁電線の製造方法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、外径が極めて細い場合にも、また発泡プラ
スチック絶縁層の発泡度を高めた場合にも、機械的及び
電気的特性の長さ方向での均一性がずぐれた、発泡プラ
スチック絶縁電線を実現するため、導体芯線の外周を８
０ないし３００℃のガラス転移点を有するアモルファス
弗素樹脂で被覆し、その外側に発泡弗素樹脂絶縁層を設
けるようにした。

また本発明では、外径が極めて細い場合にも、また発泡
プラスチック絶縁層の発泡度を高めた場合にも、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
・ンク絶縁電線の製造方法を実現するため、導体芯線の
外周を８０ないし３００℃のガラス転移点ををするアモ
ルファス弗素樹脂で被覆し、その外側を発泡剤を含む弗
素樹脂で被覆し、発泡剤の発泡により発泡弗素樹脂絶縁
層を形成させるようにした。

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。

（式中ｍ、ｎは正の整数） −Ｓ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ｍ、ｎのモル％を意味し、絶対値を意味しない）
の範囲にあるとき、−ａ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種類に限らず、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。

発泡プラスチック絶縁層を構成する弗素樹脂としては、
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）、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１１１体（−ＥＴＦＥ
）　、エチレン−クロロテトラフルオロエチレン共重合
体（ＥＣＴＦＥ）、弗化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等を用
いることができる。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。

絶縁体外層を構成する弗素樹脂には、導体に被覆する前
に発泡剤を加える０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微粉末を加
える。これらの発泡剤により発泡させるには、公知の方
法を用いることができる。

発泡弗素樹脂絶縁層の外周には、さらに弗素樹脂、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の製造方法において
、導体芯線の外周を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で被覆し、その外側を発
泡剤を含む弗素樹脂で被覆するには、電線の多重被覆の
ために通常行われる方法を用いることができる。しかし
、アモルファス弗素樹脂層（以下、内層と言う）の外周
を発泡弗素樹脂層で被覆する際の内層の損傷を防ぐため
には、アモルファス弗素樹脂と発泡弗素樹脂をそれぞれ
、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芯線にそれらを同時に被覆す
る方法が好ましい。

弗素樹脂中での発泡剤の発泡は主に、発泡剤を含む弗素
樹脂層を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、発泡弗素樹脂絶
縁層が形成される。

導体芯線の表面に接する、アモルファス弗素樹脂から成
る内層は発泡させることを要しないが、内層と発泡弗素
樹脂層を同時に押し出し被覆すると、発泡弗素樹脂層か
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。内層は、本発明の効果を損なわ
ない範囲で、発泡剤や核剤を加えて発泡させてもよい。

本発明は、種々の導体芯線に対し適用できる。

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、
異なる導体材料のめっき層等の被覆層を有してもよい（
例えば、銀めっき銅線）。

〔作用〕

本発明の発泡プラスチック絶縁電線は、導体と発泡弗素
樹脂層の間に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の層を有する。この中間層は導
体および発泡弗素樹脂層と良く密着し、また厚さを極め
て薄く、例えば６０μｍ以下にしても、均一に形成され
るので、長さ方向で均一な密着が得られ、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。

本発明の発泡プラスチック絶縁電線の製造方法では、導
体芯線の外周に、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、それを囲む発泡剤を含
む弗素樹脂とを同時に押し出し被覆し、発泡剤を発泡さ
せて発泡弗素樹脂層を形成させるようにしているので、
これにより、芯線を被覆したアモルファス弗素樹脂層は
導体および発泡弗素樹脂層に良く密着し、発泡弗素樹脂
層を押し出し被覆する際、押し出しヘッドのニップルと
の接触による内層の剥離が生じない、また極めて薄い層
も均一に形成できるので、絶縁電線の長さ方向で均一な
密着が得られ、従って、製造された発泡プラスチック絶
縁電線は長さ方向で均一な機械的および電気的特性を有
する。

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、導体芯線１、絶縁体内Ｎ２、絶縁
体外層３で構成されている。導体１は外径０．２５４　
ｔｕｒｎ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１６
０℃のアモルファス弗素樹脂（ＤｕＰｏｎＬ社製ＴＥＦ
ＬＯＮ　　ＡＦ１６００）の、厚さ３０μｍ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９５：５）で構
成される、厚さ約０．２２ｍｍの発泡弗素樹脂層である
。絶縁電線の外径は０．７５＋＋ｕ＋＋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、クロスへ
ラド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、クロスヘツド２１はダ
イス２６、内側ニップル２４、外側ニップル２５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。一方の押し出し機２２に図示しな
いホッパーから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に導り。

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、もう一方の押し出し機２３に投入して４００℃で熔
融し、一方、図示しないプランジ中ポンプを用いて、ガ
ス注入口２７からフロン１１４を連続的に注入し、４０
０℃で均一に溶融混練しながらクロスへラド２１へ送る
。導体ｌとして外径０．２５４　ｍ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０ｇＡ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の外面に沿って押し出される発泡
弗素樹脂３ａで被覆される０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。発泡度は８５．５％であった
。

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／１７０ｍｍから８００ｇ重／　
１７０　ｍｍ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＝３．６ｎｓ／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につき約９５％が上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。

〔実施例２〕 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″Ｃのアモルファス
弗素４Ｍ脂（Ｄ　ｕ　Ｐ　ｏ　ｎ　を社製ＴＥＦＬＯＮ
　　ＡＦ−２４００）を用い、３５０℃で溶融し、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（共重合比９５：５
）を用い、それ以外は実施例１と同様にし耳、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も、実施例１と
同じであった。

〔比較例〕

実施例１において、押し出し機２２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とクロスヘツド２１を用いて、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％の発泡絶縁層を有
する、外径０．７４　ｍの発泡弗素樹脂絶縁電線を得た
。

発泡絶縁層の内径は約０．３２ｍであり、外径０゜２５
４ｍ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＝３．７７ｎ
ｓ／ｍであった。

〔発明の効果〕

本発明の発泡プラスチック絶縁電線は、導体芯線の外周
を８０ないし３００℃のガラス転移点を有するアモルフ
ァス弗素樹脂で被覆し、その外側に発泡弗素樹脂絶縁層
を設けたことにより、外径が極めて細い場合、また発泡
絶縁層の発泡度が高い場合でも、アモルファス弗素樹脂
を介して導体と発泡絶縁層とが長さ方向で均一に密着し
、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
電気的特性も均一である。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
ことを意味するから、全体としての引張り強度等が大き
い。

本発明の発泡プラスチック絶縁電線の製造方法によると
、外径が極めて細い場合でも、また発泡絶縁層の発泡度
が高い場合でも、導体と発泡層との密着が長さ方向で均
一であり、従って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を線を製造することが
できる。

本発明により、機械的及び電気的特性の長さ方向での均
一性を損なうことなく、発泡絶縁層の発泡度を高めるこ
とができるので、絶縁電線の信号伝播速度を増大させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による発泡プラスチック絶縁電線の一実
施例の断面図、第２図は本発明による発泡プラスチック
絶縁を線の製造方法の一実施例において用いた装置の説
明図である。 符号の説明 １−・・・−導体芯線 ２・−・・・・・−絶縁体内層 ２ａ・−・・アモルファス弗素ｍ　脂 ３ａ・−・・ 絶縁体外層 発泡弗素樹脂 クロスヘツド 押し出し機 内側ニップル ダイス ガス注入口 押し出し機 外側ニップル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （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気泡を含む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から成り、前記プラスチ
   ックが弗素樹脂であることを特徴とする、発泡プラスチ
   ック絶縁電線。
2. （２）前記アモルファス弗素樹脂が１５０ないし２５０
   ℃のガラス転移点を有する、請求項第１項の発泡プラス
   チック絶縁電線。
3. （３）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種の弗素樹脂である、請求項
   第１項の発泡プラスチック絶縁電線。
4. （４）導体芯線の外周に、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、発泡剤を添加
   した弗素樹脂とを、該弗素樹脂が前記アモルファス弗素
   樹脂を囲むように同時に押し出し被覆し、 前記発泡剤を発泡させて発泡弗素樹脂層を形成させるこ
   とを特徴とする、発泡プラスチック絶縁電線の製造方法
   。