JPS6044532A - マイクロ波周波数において抵損失の発泡ポリマ− - Google Patents

マイクロ波周波数において抵損失の発泡ポリマ−

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JPS6044532A
JPS6044532A JP59145857A JP14585784A JPS6044532A JP S6044532 A JPS6044532 A JP S6044532A JP 59145857 A JP59145857 A JP 59145857A JP 14585784 A JP14585784 A JP 14585784A JP S6044532 A JPS6044532 A JP S6044532A
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blowing agent
conductor
long
foamed
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ドナルド・アラン・リード
ハンス・エドモンド・ランク
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Raychem Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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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、マイクロ波周波数において低損失の発泡ポリ
マーに関する。
[従来技術] 例えば同軸ケーブルにおいて、軽量電気絶縁を得るため
、発泡ポリマー、例えばポリエチレンを使用することが
知られている。多くの用途において、マイクロ波周波数
における損失を減少させるためにポリマーを発泡させる
ことが重要である。
これら損失の大きさは、絶縁体の誘電率および損失正接
に依存する。発泡ポリマーにおけるように誘電材料にお
いて(損失のない)気孔を加えることによって、損失正
接および誘電率は低下し、マイクロ波損失の実質的な減
少が得られる。この成果は、従来の発泡剤を用い、例え
ばアゾビスホルムアミドの如外化学物質の分解によって
、低損失ポリマー、例えばポリエチレンを発泡させるこ
とによって、これまで達成されていた。しかし、従来の
発泡体は、多くの重要な用途において、適切な熱的およ
び/または化学的安定性に乏しい。例えば、多くの最終
用途において150°Cでの安定性が要求されるが、ポ
リエチレン発泡体はその温度で気泡破壊する。更に、発
泡体が酸素にさらされる場合の安定性も要求されるが、
この要求に適合するために必要である酸化防止剤が存在
すると、発泡体の損失が高くなり望ましくない。
[発明の構成] 本発明者らは、所望の熱安定性を発泡体に付与するため
、高融点の含フツ素ポリマーを用いることを試み、炭素
数少なくとも3のパーフルオロアルカンがポリマー、待
に含フツ素ポリマー、および他の高融点ポリマーに対し
て優れた発泡剤であり、低損失発泡体が得られることを
見い出した。−炭素数1または2のパーフルオロアルカ
ンは、室温において液状でなくガス状であるので、取り
扱い、特に正確な計量が困難であり、好ましくない。
炭化水素発泡剤、例えば11−へブタンによっては望ま
しくない高損失の発泡体しか得られない。押出および発
泡条件下で発泡剤が分解および/または反応するからで
あり、よって発泡生成物は、高損失正接の物質を含有す
る。フッ素以外の少なくとも1つのハロゲンを有する既
知の含ハロゲン発泡剤、例えばモノクロロジフルオロメ
タンは、(ポリマー組放物を押出すのに用いる装置およ
び/または最終生成物においてポリマー発泡体と接触し
ている金属導体の)腐食を発生させ、および/または他
の不利を被る。
すなわち、本発明の@1の要旨によれば、マイクロ波周
波数において低損失の電気絶縁発泡ポリマーからなる成
形物品の製法であり、(IH0GHzにおいて0.00
15より少ない損失正接のポリマーを一般式CnF2n
−2(ここで11は少なくとも3を表わす。)で示され
る発泡剤と混合し、 (2)発泡剤によってポリマーか膨張し、発泡体になる
ような条件下で、工程(1)で得たポリマー混合物を成
形する ことを含んで成る製法が提供される。
特にこの方法は、マイクロ波周波数において使用するの
に適しておI)、中央導体、中央導体を包囲する発泡ポ
リマー誘電層、および誘電層によって中央導体から分離
されている外導電層を有して成る同軸ケーブルの製法で
あり、 (1)(a) 10 GHzにおいて0.0015より
少ない損失正接の溶融押出可能な含フツ素ポリマーと (b)一般式CnF 2n、2(ここでnは少なくとも
3を表わす。)で示される発泡剤との混合物を中央導体
の周囲に溶融押出し、これにより中央導体の周囲に発泡
ポリマー誘電層を形成し、 (2)発泡誘電層の周囲に外導電層を設置することを含
んで成る製法に有用である。
少なくとも最初に製造した時には、上記製法によって製
造した発泡誘電体は新規発泡剤の残余を含有し、このこ
とによって確認することができる。
従って、本発明の別の要旨によれば、 (1)長い導体および(2)ポリマーを発泡させるため
に使われた一般式CnF2n−2(ここでnは少なくと
も3を表わす。)で示される発泡剤の残余を含有する発
泡ポリマーからできており、周波数10GHzにおいて
0.18d B /100 フィート(dB/’30.
5m)より少ない損失を有し、導体に接触する長い誘電
体を有して成る長い成形物品が提供される。
本明細書において、1発泡剤の残余」なる用語は、発泡
剤自体、および/または発泡剤、が分解または反応する
場合に発泡剤の分解生成物またはポリマーと発泡剤との
反応生成物(またはその分解生成物)を表わす。
少なくとも長時間後において、パーフルオロアルカン発
泡剤残余を検出することは困難または不可能であると考
えられる。発泡剤自体が比較的揮発性であり、(既知発
泡剤とは対照的に)成形および発泡工程時に反応または
分解しないからである。
すなわち、本発明の他の要旨によれば、マイクロ波周波
数において低い損失を持ち、長い導体、およびポリマー
を発泡させるために使われた発泡剤の残余を実質的に含
有せず、少なくとも200 ’Cの融点を持つ発泡ポリ
マーからできており、周波Wi−]OG Hzにおいて
0.17dB/100フイー) (clB/ 30 、
5 m)より少ない損失を有し、導体に接触する長い誘
電体を有して成る長い物品か提供される。
添付図面を参照して本発明を説明する。
第1図は、本発明製法によって製造した同軸ケーブルの
横断面図、 第2図は、実施例の発泡誘電体の損失特性を示すグラフ
である。
ポリマー誘電体が低いマイクロ波損失を有するため、発
泡していない誘電体の損失正接および誘電率は可能な限
り小さくなければならない。本発明において用いるポリ
マーは、発泡前に、l0GHzの周波数、好ましくは3
〜18Gのすべての周波数において、o、o O15よ
り少ない、好ましくは0.0010より少ない損失正接
、および好ましくは2.5より少ない、特に2.1より
少ない誘電率を有する。マイクロ波損失は、発泡誘電体
寸法および発泡程度にも影響される。マイクロ波損失に
影響するこれらおよび他の係数は、本発明の発泡誘電体
の損失が、10GHzの周波数において一般に18より
少なく、好ましくは17より少なく、更に好ましくは1
5より少ない、最も好ましくは14より少なく、特に1
1dB/100フイート(dB/ 30 、5 m)よ
り少なく、3〜18GHzの全ての周波数において、好
ましく18より少なく、更に好ましくは17より少なく
、特に16より少ないということによって要約され得る
本発明は、ポリマーが、従来発泡剤の分解および/また
は反応を生じさせる温度、好ましくは少なくとも200
°C1特に少なくとも250℃、例えば280℃で加工
される場合に特に有用である。
ポリマーのあらゆる加工方法を用いることができるが、
溶融成形、特に溶融押出か好ましい。用いるポリマーは
、好ましくは少なくとも2 ’50 ’Cの融点を有す
る含フツ素ポリマー、更に好ましくは実質的に水素を含
まない含フツ素ポリマー、テトラフルオロエチレンと適
切なコモノマー、例えばヘキサフルオロプロピレンおよ
びパーフルオロアルコキシアルケンとの溶融加工可能な
コポリマーである。適切な市販コポリマーとして、E、
I。
du Pont de Ne+noursから商A票名
Teflon FEPおよびTeflonPFAで販売
されているコポリマーが挙げられる。
本発明において用いる発泡剤は、一般式Cn F 2+
1−12 (ここでI+は少なくとも3、好ましくは4
〜6を表わす。)で示されるパーフルオロアルカンであ
る。直鎖化合物、特にパーフルオロフクン、パーフルオ
ロペンクンおよびパーフルオロヘキサンが好ましい。液
状発泡剤は、例えば従来の計量ポンプを用いることによ
って、成形前に溶融ポリマーに注入される。
第1図には、中央金属導体1、発泡誘電体2および外金
属導体3を有する同軸ケ=フルが示されている。
[実施例] 以下に実施例を示し本発明を更に詳しく説明する。特記
しない限り、部および%はそれぞれ重量部および重量%
を表わす。実施例2〜7は比較例であり、本発明による
ものではない。
各実施例において、テトラフルオロエチレン/ヘキサフ
ルオロプロピレンコポリマー 製FEP100)と1%の窒化ホウ素核剤微粉末との混
合物を通常通り、−軸スクリユー溶融押出し、同軸ケー
ブルの誘電層を製造した。溶融物の発泡剤濃度が約1%
になるような速度で、押出(幾バレル受口から加圧下に
発泡剤を注入した。通常のクロスへンドダイ1こよって
、16AWG銀メツ・キ撚り銅ワイヤ(直径:約0. 
1 4 7c+o)上ヘポリマー溶融物を押出した。製
造した成形誘電体において、外、径は0.143インチ
(0.36c+n)、気孔率は65%であった。周囲に
発泡誘電体を有する銅ワイヤを、外径0.3 1 2イ
ンチ(0.79c111)かつ内径0.284インチ(
Q.72cm)の高導電率アルミチューブの内側に同軸
的に配置し、次いで(1.173インチ(0.44cm
)常温グイによって圧延した。アルミチューブは、成形
誘電体のまわりにきれいに成形されており、誘電体とア
ルミチューブとの間に空隙はなく、成形誘電体の歪みも
発生していなかった。
この同軸ケーブルを、適合するSMAコネクタへ成端し
た。周波数3〜1idGHzLこおいて(実施例1〜4
)および周波数10GHzにおいて(実施例5〜7)、
伝送損失を測定した。誘電損失(dB/100yイード
(dB/ 3 0 、 5 +n))は式:%式% [式中、 D=誘電損失(dB/lOoフィート>(dB/30、
5In) ”I’=1′iλ伝送損失( dB/1 00フイート
)( dB/30、5m) 12周波数(GHz) Zo二時特性インピーダンスΩ) Rcc−中央導水の固有抵抗(μΩ/c..)Roc−
外導体の固有抵抗(μΩ/cIo)dcc−中央導体の
直径(インチ) Dd=成形誘電体の直径(インチ) Ks−中央導体のストランド損失係数、文献値から1.
3とした。1 によって導いた。
この式の右辺第2項は、総伝送損失1こおける導体損失
を表わしている。
各実施例で用いた発泡剤および発泡製品の特性を、表お
よび第2図のグラフに示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明製法によって製造した同軸ケーブルの
横断面図、 第2図は、実施例の発泡誘電体の損失特性を示すグラフ
である。 1・・・中央導体、2・・・誘電体、3・・・外導体、
A・・・実施例1、B・・・実施例2、C・・・実施例
3、D・・・実施例4゜ 特許出願人 レイケム・コーポレイション代 理 人 
弁理士 青白 葆 ばか2名特許庁長官 殿 1事件の表示 昭和59年特許願第 14585’7 号゛2発明の名
称 マイクロ波周波数において低損失の発泡ポリマー3、補
正をする者 事件−との関係 特許出願人 住所 アメリカ合衆国94 t) 25カリフオルニア
、メンロパーク、フンスチチューション・ドライブ3.
 t:+ o番 名称 レイケム・コーポレイション 4代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、マイクロ波周波数において低損失の電気絶縁発泡ポ
    リマーからなる成形物品の製法であり、(1)’10 
    GHzにおいて0.0015より少ない損失正接のポリ
    マーを一般式CnF2n−2(ここでnは少なくと“も
    3を表わす。)で示される発泡剤と混合し、 (2)発泡剤によってポリマーが膨張し、発泡体になる
    ような条件下で、工程(1)で得たポリマー混合物を成
    形する ことを含んで成る製法。 2、ポリマーは少なくとも250℃の融点を持つ溶融押
    出可能な含フツ素ポリマーであり、ポリマー混合物は溶
    融押出によって成形され、0.17dB/100フイ 
    )(dB/30.5+o)より少ない損失の発泡誘電体
    を形成する第1項記載の製法。 3、ポリマーはテトラフルオロエチレンとへキサフルオ
    ロプロピレンまたはパーフルオロアルコキシアルケンと
    のコポリマーである第2項記載の製法。 4、発泡剤はパーフルオロブタン、パーフルオロペンク
    ンまたはパーフルオロヘキサンである第1〜3項のいず
    れかに記載の製法。 5、マイクロ波周波数において使用するのに適しており
    、中央導体、中央導体を包囲する発泡ポリマー誘電層、
    および誘電層によって中央導体から分離されている外導
    電層を有して成る同軸ケーブルの製法であり、 ’(1)(a) 10 G Hzにおいて0.0015
    より少ない損失正接の溶融押出可能な含フツ素ポリマー
    と (b)一般式C11F211+2(ここで11は少なく
    とも3を表わす。)で示される発泡剤、との混合物を中
    央導体の周囲に溶融押出し、これにより中央導体の周囲
    に発泡ポリマー誘電層を形成し、 (2)発泡誘電層の周囲に外導電層を設置することを含
    んで成る第1項記載の製法。 6.ポリマーは、テトラフルオロエチレンとへキサフル
    オロプロピレンまたはパーフルオロアルコキシアルケン
    とのコポリマーである第5項記載の製法。 7、発泡剤は、一般式CnF2n+2(ここでI]は4
    〜6の整数を表わす。)で示される化合物である第5項
    または第6項に記載の製法。 8、(1)長い導体および(2)ポリマーを発泡させる
    ために使われた一般式Cl1F’211.+2(ここで
    11は少なくとも3を表わす。)で示される発泡剤の残
    余を含有する発泡ポリマーからできており、周波数10
    GHzにおいて0.18 dB/100フイー) (d
    B/30.5m)より少ない損失を有し、導体に接触す
    る長い誘電体を有して成る長い成形物品。 9、ポリマーは少なくとも250°Cの融点を持つ溶融
    押出可能な含フツ素ポリマーであり、発泡剤は一般式C
    nF2n+2(ここで旧土少なくとも4を表わす。)で
    示される化合物である第8項記載の物品。 10、長い物品は同軸ケーブルである第8項または第9
    項に記載の物品。 11、長い導体、およびポリマーを発泡させるために使
    われた発泡剤の残余を実質的に含有せず、少なくとも2
    00°Cの融点を持つ発泡ポリマーからで外ており、周
    波数10GHzにおいて0.17clB/100フイー
    ト(dB/ 30.5 tll)より少ない損失を有し
    、導体に接触する長い誘電体を有して成る長い物品。 12、ポリマーは、実質的に水素を含まない含フツ素ポ
    リマーであり、発泡誘電体の損失は周波数10GHzに
    おいて0.11dB/100フイーF(dB/30.5
    m)より少ない第11項に記載の物品。 13、長い物品は同軸ケーブルである第11項または第
    12項に記載の物品。 
JP59145857A 1983-07-12 1984-07-12 マイクロ波周波数において抵損失の発泡ポリマ− Pending JPS6044532A (ja)

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GB (1) GB2143237B (ja)

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