(57)【要約】【課題】絶縁層と導電層との密着性を向上させ、曲げ変形に対する強度を高めた細径の同軸ケーブルを提供する。【解決手段】電気導体２の外周に絶縁層３、その絶縁層３の外周に導電層４が形成された同軸ケーブル１において、絶縁層３を形成する絶縁体が、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系ポリマに、不飽和カルボン酸、その不飽和カルボン酸のエステルから選択された１種類以上の化合物がグラフトされた含フッ素ポリマであり、導電層４が、金属ナノ粒子ペーストの焼結体であり、さらに導電層４の外周に外側絶縁層５が形成されたものである。【選択図】図１
2010160970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気導体の外周に絶縁層、その絶縁層の外周に導電層が形成された同軸ケーブルにおいて、
前記絶縁層を形成する絶縁体が、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系ポリマに、不飽和カルボン酸、その不飽和カルボン酸のエステルから選択された１種類以上の化合物がグラフトされた含フッ素ポリマであり、前記導電層が、金属ナノ粒子ペーストの焼結体であり、さらに前記導電層の外周に外側絶縁層が形成されたことを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項２】
前記金属ナノ粒子ペーストの金属粒子が、平均粒径１μｍ以下の銀粒子、もしくは銅粒子である請求項１に記載の同軸ケーブル。
【請求項３】
前記金属ナノ粒子ペーストの保護剤が、前記金属ナノ粒子ペーストの焼結時の還元剤であり、且つ、前記含フッ素ポリマと化学結合をするものである請求項１又は２に記載の同軸ケーブル。
【請求項４】
前記外側絶縁層を形成する絶縁体が、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系ポリマである請求項１〜３のいずれかに記載の同軸ケーブル。
【請求項５】
電気導体の外周に絶縁層、その絶縁層の外周に導電層が形成された同軸ケーブルにおいて、
前記絶縁層が２層以上の多層構造であり、その最内層を形成する絶縁体が、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系ポリマであり、さらに最外層を形成する絶縁体が、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系ポリマに、不飽和カルボン酸、その不飽和カルボン酸のエステルから選択された１種類以上の化合物がグラフトされた含フッ素ポリマであり、前記導電層が、金属ナノ粒子ペーストの焼結体であり、さらに前記導電層の外周に外側絶縁層が形成されたことを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項６】
前記金属ナノ粒子ペーストの金属粒子が、平均粒径１μｍ以下の銀粒子、もしくは銅粒子である請求項５に記載の同軸ケーブル。
【請求項７】
前記金属ナノ粒子ペーストの保護剤が、前記金属ナノ粒子ペーストの焼結時の還元剤であり、且つ、前記含フッ素ポリマと化学結合をするものである請求項５又は６に記載の同軸ケーブル。
【請求項８】
前記外側絶縁層を形成する絶縁体が、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系ポリマである請求項５〜７のいずれかに記載の同軸ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気導体の外周に絶縁層、さらに絶縁層の外周に導電層が形成された同軸ケーブルに係り、特に、導電層に金属ナノ粒子ペーストを用いた細径の同軸ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３に示すように、一般的な同軸ケーブル３０は、中心導体（電気導体）３１の外周に低誘電率の絶縁被覆層（絶縁層）３２を有し、さらにその外周に金属線や、金属フィルムを巻き付けることで外部導体を形成し、シールド層（導電層）３３としているが、巻き付けによる導電層３３の形成方法は、ケーブル線径が小さくなるに従って、製造が難しくなる。
【０００３】
そこで、細径においても量産性に優れた湿式めっきによる方法（例えば、特許文献１参照）や、導電ナノペーストによる方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【０００４】
この導電ナノペーストによる方法は、低誘電樹脂であるフッ素樹脂の外周に金属ナノペーストを用いて、導電層を形成する方法であり、細径の同軸ケーブルの製造方法として効率的な方法と言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１８７８４７号公報
【特許文献２】特開２００６−２９４５２８号公報
【特許文献３】特開２００７−８４７８０号公報
【特許文献４】特開平７−１８０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、導電ナノペーストによる方法で作製した同軸ケーブルは、曲げなどの僅かな外部変形により絶縁層を形成する絶縁体と導電層を形成する金属薄膜との密着性が悪くなって剥がれてしまい、剥がれると膜が破断し外部導体の導通が不十分になり、シールド特性が低下する問題点があった。また、フッ素樹脂の密着性を上げるため、化学及び物理エッチングを行う方法があるが、工程が複雑になり、設備費のアップや、廃液処理が発生するため、量産性が悪いという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、絶縁層と導電層との密着性を向上させ、曲げ変形に対する強度を高めた細径の同軸ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、電気導体の外周に絶縁層、その絶縁層の外周に導電層が形成された同軸ケーブルにおいて、前記絶縁層を形成する絶縁体が、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系ポリマに、不飽和カルボン酸、その不飽和カルボン酸のエステルから選択された１種類以上の化合物がグラフトされた含フッ素ポリマであり、前記導電層が、金属ナノ粒子ペーストの焼結体であり、さらに前記導電層の外周に外側絶縁層が形成された同軸ケーブルである。
【０００９】
請求項２の発明は、前記金属ナノ粒子ペーストの金属粒子が、平均粒径１μｍ以下の銀粒子、もしくは銅粒子である請求項１に記載の同軸ケーブルである。
【００１０】
請求項３の発明は、前記金属ナノ粒子ペーストの保護剤が、前記金属ナノ粒子ペーストの焼結時の還元剤であり、且つ、前記含フッ素ポリマと化学結合をするものである請求項１又は２に記載の同軸ケーブルである。
【００１１】
請求項４の発明は、前記外側絶縁層を形成する絶縁体が、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系ポリマである請求項１〜３のいずれかに記載の同軸ケーブルである。
【００１２】
請求項５の発明は、電気導体の外周に絶縁層、その絶縁層の外周に導電層が形成された同軸ケーブルにおいて、前記絶縁層が２層以上の多層構造であり、その最内層を形成する絶縁体が、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系ポリマであり、さらに最外層を形成する絶縁体が、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系ポリマに、不飽和カルボン酸、その不飽和カルボン酸のエステルから選択された１種類以上の化合物がグラフトされた含フッ素ポリマであり、前記導電層が、金属ナノ粒子ペーストの焼結体であり、さらに前記導電層の外周に外側絶縁層が形成された同軸ケーブルである。
【００１３】
請求項６の発明は、前記金属ナノ粒子ペーストの金属粒子が、平均粒径１μｍ以下の銀粒子、もしくは銅粒子である請求項５に記載の同軸ケーブルである。
【００１４】
請求項７の発明は、前記金属ナノ粒子ペーストの保護剤が、前記金属ナノ粒子ペーストの焼結時の還元剤であり、且つ、前記含フッ素ポリマと化学結合をするものである請求項５又は６に記載の同軸ケーブルである。
【００１５】
請求項８の発明は、前記外側絶縁層を形成する絶縁体が、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系ポリマである請求項５〜７のいずれかに記載の同軸ケーブルである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、導電層に金属ナノ粒子ペーストを用いた細径の同軸ケーブルにおいて、絶縁層と導電層との密着性を向上させ、曲げ変形に対する強度を高めることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、導電層に金属ナノ粒子ペーストを用いた細径の同軸ケーブルにおいて、電気導体と絶縁層との剥離性及び絶縁層と導電層との密着性を両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る同軸ケーブルを示す横断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る同軸ケーブルを示す横断面図である。
【図３】従来の同軸ケーブルを示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２０】
従来、金属などとフッ素樹脂との密着性を向上させるための手段として、フッ素樹脂の改質があり、フッ素樹脂に各種の官能基を導入する方法が提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【００２１】
しかし、同軸ケーブルの絶縁層を形成する絶縁体として改質フッ素樹脂を用いると、絶縁層と電気導体（中心導体）との剥離性が悪くなる。そのため、改質フッ素樹脂は、端末の処理のために絶縁層を剥離することが必要な同軸ケーブルには向かないと考えられてきた。
【００２２】
よって、一般には、汎用のフッ素樹脂が用いられていた。また、導電層（シールド層）を金属線で形成する通常の同軸ケーブルでは、金属線と絶縁層との密着性は不要であるので、汎用のフッ素樹脂が用いられていた。すなわち、通常の同軸ケーブルでは改質フッ素樹脂は用いられていなかった。
【００２３】
このような情勢の中、本発明者らは、導電層を導電ナノペーストの焼結体により形成する同軸ケーブルでは、導電層と絶縁層の剥離を防止するために密着性が必要であり、改質フッ素樹脂を用いることで大きな効果を得ることができるのではないかと考え、本発明に到った。
【００２４】
図１は、本発明の好適な実施の形態に係る同軸ケーブルを示す横断面図である。
【００２５】
図１に示すように、本発明の好適な実施の形態に係る同軸ケーブル１は、複数の銅合金線からなる撚り線などの電気導体２の外周に絶縁層３が形成され、その絶縁層３の外周に導電層４が形成され、その導電層４の外周に外側絶縁層５が形成されたものである。
【００２６】
絶縁層３を形成する絶縁体としては、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系ポリマに、不飽和カルボン酸、その不飽和カルボン酸のエステルから選択された１種類以上の化合物がグラフトされた含フッ素ポリマを用いる。
【００２７】
この含フッ素ポリマは、一般の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系ポリマに比べて、他の樹脂、金属などと密着性がよいことが大きな特徴である。
【００２８】
導電層４は、金属ナノ粒子ペーストの焼結体で形成された導電薄膜である。この金属ナノ粒子ペーストの金属粒子としては、平均粒径１μｍ以下の銀粒子、もしくは銅粒子など導電性を有する導電微粒子を用いることが望ましい。
【００２９】
平均粒径１μｍ以下とするのは、平均粒径が１μｍより大きい導電微粒子を含む塗料は、塗膜厚さ５μｍ程度の中で１μｍより大きい固体が存在することになり、塗布工程で塗膜に凹凸やムラを発生しやすくなり、良好な導電薄膜を形成することが難しくなるためである。
【００３０】
また、一般に微粒子は、表面が活性であり、凝集体を形成しやすい。１μｍより大きい凝集体は塗布工程で塗膜に凹凸やムラを発生しやすいため抑制することが必要である。そのため、微粒子としては、界面活性剤などの適当な有機凝集防止層を有しているものを用いるとよい。
【００３１】
さらに、金属ナノ粒子ペーストの保護剤としては、金属ナノ粒子ペーストの焼結時の還元剤であり、且つ、含フッ素ポリマと化学結合をするもの、例えばドデシルアミンなどを用いるとよい。
【００３２】
外側絶縁層５を形成する絶縁体としては、剥離性や、低誘電率特性、成形性などの特性から、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系ポリマを用いるとよい。
【００３３】
以上のような構成の同軸ケーブル１によれば、絶縁層３を形成する絶縁体として、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系ポリマに、不飽和カルボン酸、その不飽和カルボン酸のエステルから選択された１種類以上の化合物がグラフトされた含フッ素ポリマを用いるため、金属ナノ粒子ペーストの焼結体で形成された導電層４と絶縁層３との密着性を向上することができ、曲げ変形に対する強度を高めることができる。
【００３４】
また、同軸ケーブル１によれば、金属ナノ粒子ペーストの金属粒子が、平均粒径１μｍ以下の銀粒子、もしくは銅粒子であるので、塗装工程で塗膜に凹凸やムラを発生させることなく、良好な導電薄膜を形成することができ、安定したシールド特性が得られる。
【００３５】
さらに、同軸ケーブル１によれば、金属ナノ粒子ペーストの保護剤が、金属ナノ粒子ペーストの焼結時の還元剤であり、且つ、含フッ素ポリマと化学結合をするものであるので、絶縁層３の含フッ素ポリマと化学結合して絶縁層３と導電層４との密着性をより向上させることができる。
【００３６】
同軸ケーブル１によれば、外側絶縁層５を形成する絶縁体として、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系ポリマを用いているので、剥離性や、低誘電率特性、成形性などの特性を満足することができる。
【００３７】
この同軸ケーブル１では、絶縁層３と導電層４との密着性のみならず電気導体２と絶縁層３との密着性も向上され、端末の処理のために芯出しをする際の剥離性を多少犠牲にすることになるが、同軸ケーブルにとってはケーブルのシールド特性の安定化や曲げ変形に対する強度の向上による効果の方がプラスであると言える。
【００３８】
本発明の他の実施の形態を説明する。
【００３９】
図２は、本発明の他の実施の形態に係る同軸ケーブルを示す横断面図である。
【００４０】
他の実施の形態に係る同軸ケーブル２０は、図１に示した同軸ケーブル１と比べて、絶縁層３を第１絶縁層３ａと第２絶縁層３ｂからなる２層構造とした点が異なる。
【００４１】
第１絶縁層３ａを形成する絶縁体としては、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系ポリマを用いるとよく、第２絶縁層３ｂを形成する絶縁体としては、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系ポリマに、不飽和カルボン酸、その不飽和カルボン酸のエステルから選択された１種類以上の化合物がグラフトされた含フッ素ポリマを用いる。
【００４２】
この同軸ケーブル２０の作用を説明する。
【００４３】
図１の同軸ケーブル１では、絶縁層３と導電層４との密着性を向上させることができるが、電気導体２と絶縁層３との密着性も同時に向上するため、剥離性を多少犠牲にしていた。
【００４４】
これに対して、同軸ケーブル２０では、電気導体２と直接接触する第１絶縁層３ａを形成する絶縁体として、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系ポリマを用いているため、電気導体２と第１絶縁層３ａとの剥離性は従来通りのものが得られる。
【００４５】
また、導電層４と直接接触する第２絶縁層３ｂを形成する絶縁体として、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系ポリマに、不飽和カルボン酸、その不飽和カルボン酸のエステルから選択された１種類以上の化合物がグラフトされた含フッ素ポリマを用いているため、絶縁層３と導電層４との密着性を従来に比べて向上できる。
【００４６】
すなわち、同軸ケーブル２０では、絶縁層３を第１絶縁層３ａと第２絶縁層３ｂからなる２層構造としているため、電気導体２と絶縁層３との剥離性及び絶縁層３と導電層４との密着性を両立することができる。
【００４７】
ここでは、絶縁層３が２層構造である例を説明したが、これに限るものではなく、２層以上の多層構造であってもよい。この場合、その最内層を形成する絶縁体として、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系ポリマを用い、さらに最外層を形成する絶縁体として、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系ポリマに、不飽和カルボン酸、その不飽和カルボン酸のエステルから選択された１種類以上の化合物がグラフトされた含フッ素ポリマを用いるとよい。
【００４８】
以上説明した本発明の同軸ケーブル１，２０は、量産性に優れ、細径化に対しても十分に対応可能であり、工業上有用である。
【実施例】
【００４９】
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系ポリマに、無水カルボン酸をグラフトした含フッ素ポリマを使用した。この含フッ素ポリマをグラフトＰＦＡと呼称する。
【００５０】
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系ポリマとして旭硝子（株）製のＦｌｕｏｎ（登録商標）Ｐ−６２ＸＰＴを用いた。このポリマをＰＦＡと呼称する。
【００５１】
（実施例１）
図１に示す本発明の同軸ケーブル１を以下の手順で作製した。
【００５２】
まず直径１６μｍの銅合金線を７本撚りした直径０．０４８ｍｍの電気導体２の外周に、グラフトＰＦＡを溶融押出機によって樹脂温度３５０℃で６０μｍ厚の絶縁層３を形成した。
【００５３】
さらにその外周に、ドデシルアミンを還元剤（保護剤）に含む平均粒径１０ｎｍの銀ナノ粒子ペーストを、塗布用ダイスを用いて塗布し、２９０℃で１０秒の加熱処理を行い焼結させ、厚さ７μｍの導電層（シールド層）４を形成した。
【００５４】
この導電層４の上に、ＰＦＡを溶融押出機によって樹脂温度３５０℃で２０μｍ厚に被覆し、外側絶縁層５を形成し、同軸ケーブル１を作製した。
【００５５】
本同軸ケーブル１をＲ１０で１０回巻き付けて使用しても外部シールドは機能しており、良好な電気特性を有していた。
【００５６】
（実施例２）
図２に示す本発明の同軸ケーブル２０を以下の手順で作製した。
【００５７】
まず直径１６μｍの銅合金線を７本撚りした直径０．０４８ｍｍの電気導体２の外周に、ＰＦＡを溶融押出機によって樹脂温度３５０℃で３０μｍ厚の第１絶縁層３ａを形成した。さらにその外周に、グラフトＰＦＡを溶融押出機によって樹脂温度３５０℃で３０μｍ厚の第２絶縁層３ｂを形成した。
【００５８】
さらにドデシルアミンを還元剤（保護剤）に含む平均粒径１０ｎｍの銀ナノ粒子ペーストを、塗布用ダイスを用いて塗布し、２９０℃で１０秒の加熱処理を行い焼結させ、厚さ７μｍの導電層（シールド層）４を形成した。
【００５９】
この導電層４の上に、ＰＦＡを溶融押出機によって樹脂温度３５０℃で２０μｍ厚に被覆し、外側絶縁層５を形成し、同軸ケーブル２０を作製した。
【００６０】
本同軸ケーブル２０をＲ１０で１０回巻き付けて使用しても外部シールドは機能しており、良好な電気特性を有していた。
【００６１】
（比較例１）
まず直径１６μｍの銅合金線を７本撚りした直径０．０４８ｍｍの電気導体の外周に、ＰＦＡを溶融押出機によって樹脂温度３５０℃で６０μｍ厚の絶縁層を形成した。
【００６２】
さらにその外周に、ドデシルアミンを還元剤（保護剤）に含む平均粒径１０ｎｍの銀ナノ粒子ペーストを、塗布用ダイスを用いて塗布し、２９０℃で１０秒の加熱処理を行い焼結させ、厚さ７μｍの導電層（シールド層）を形成した。
【００６３】
この導電層の上に、ＰＦＡを溶融押出機によって樹脂温度３５０℃で２０μｍ厚に被覆し、外側絶縁層を形成し、同軸ケーブルを作製した。
【００６４】
本同軸ケーブルをＲ１０で１０回巻き付けて使用すると、導電層に割れが発生し、導通不良になり、シールド特性が確保できなかった。
【００６５】
（比較例２）
図３に示す従来の同軸ケーブル３０を以下の手順で作製した。
【００６６】
まず直径１６μｍの銅合金線を７本撚りした直径０．０４８ｍｍの電気導体３１の外周に、ＰＦＡを溶融押出機によって樹脂温度３５０℃で６０μｍ厚の絶縁層３２を形成した。
【００６７】
さらにその外周に、直径１６μｍの銅合金線を密巻き（横巻き）して導電層（シールド層）３３を形成した。
【００６８】
この導電層３３の上に、ＰＦＡを溶融押出機によって樹脂温度３５０℃で２０μｍ厚に被覆し、外側絶縁層３４を形成し、同軸ケーブル３０を作製した。
【００６９】
本同軸ケーブル３０は、横巻き工程に非常に労力と時間が必要であった。
【００７０】
以上の実施例及び比較例より、本発明の同軸ケーブル１，２０によれば、絶縁層３と導電層４との密着性を向上させ、曲げ変形に対する強度を高めることができることが分かる。
【符号の説明】
【００７１】
１  同軸ケーブル
２  電気導体
３  絶縁層
３ａ  第１絶縁層
３ｂ  第２絶縁層
４  導電層
５  外側絶縁層
【図１】
2010160970.tif 000003
【図２】
2010160970.tif 000004
【図３】
2010160970.tif 000005