(57)【要約】【課題】  本発明は、車両用の絶縁電線などとして使用される発泡同軸ケーブルであって、発泡セルが均一で微細に分散され、かつ、吸湿性の低いケーブルを提供する。【解決手段】  かゝる本発明は、少なくとも内部導体１と発泡絶縁体層２と外部導体３とを有する発泡同軸ケーブルにおいて、発泡絶縁体層２が、ポリオレイン樹脂に発泡核剤として数平均粒径が２．５〜１０μｍ、比表面積が１〜１５ｍ2 ／ｇのタルクを添加して発泡させてなる発泡同軸ケーブルにあり、上記性状のタルク添加により、発泡セルが均一で微細に分散され、かつ、吸湿性の低いケーブルが得られる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも内部導体と発泡絶縁体層と外部導体とを有する発泡同軸ケーブルにおいて、前記発泡絶縁体層が、ポリオレイン樹脂に発泡核剤として数平均粒径が２．５〜１０μｍ、比表面積が１〜１５ｍ2 ／ｇのタルクを添加して発泡させてなることを特徴とする発泡同軸ケーブル。
【請求項２】
前記ポリオレイン樹脂に対して、前記タルクを０．３〜１．５質量％添加させてなることを特徴とする請求額１記載の発泡同軸ケーブル。
【請求項３】
前記発泡絶縁体層の発泡度が、約５０％であることを特徴とする請求項１又は２記載の発泡同軸ケーブル。
【請求項４】
前記発泡絶縁体層の発泡が、窒素ガスによるガス発泡であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の発泡同軸ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の絶縁電線などとして使用される発泡同軸ケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発泡同軸ケーブルは、発泡により、軽量化、低誘電率化や低誘電正接（ｔａｎδ）化を図ったものである。近年車載用の電子機器や装置などにおける、取り扱い信号の高周波数化が進み、これらの機器や装置に用いる絶縁電線にあっても、低誘電率化や低ｔａｎδ化が要求され、また、搭載機器や装置の増加から、絶縁電線の軽量化が要求されている。
このような観点から、従来にあっても、絶縁体部分を発泡化したケーブルは、種々提案されている。
【０００３】
一方、絶縁体部分を発泡させるにあたっては、一般的に化学発泡とガス発泡が採用されている。化学発泡では、主にアゾジカルボン酸アミド（ＡＤＣＡ）や４，４’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）などといった化合物が使用されている。これらの化合物は、熱分解時に水を発生したり、ｔａｎδ及び吸水性の大きい化合物を発生させるため、電線の伝送特性に悪影響を生じさせる恐れがある。
【０００４】
また、ガス発泡では、従来ポリオレフィン樹脂に対して溶解し易いフロンガスが使用されていたが、オゾン層を破壊するという問題が生じ、環境への負荷が大きいことから、現在は使用されていない。このフロンガスに替わって、現在は炭酸ガスや窒素ガスなどの不活性ガスが使用されている。しかし、これらの不活性ガスは、フロンガスに比べて、ポリオレフィン樹脂に対して溶解し難いという問題がある。溶解が不十分だと、発泡セル（核）が不均一になり易く、また、発泡セル自体が大きくなり過ぎるなどの恐れがある。
【０００５】
このため、ポリオレイン樹脂に特定性状のタルクや窒化ホウ素を添加することにより、発泡セルの均一化を図る方法が、既に提案されている（例えば特許文献１〜２）。
つまり、特許文献１では、高発泡（発泡度６７％以上）で、かつ、均一で微細な発泡セルを得るため、ポリオレイン樹脂１００質量部に対して、発泡核剤として粒径が０．５〜２μｍの無機タルクを１〜３質量部を添加して、ガス発泡させている。特許文献２でも、同じく高発泡で、かつ、均一で微細な発泡セルを得るため、ポリオレイン系樹脂１００質量部に対して、発泡核剤として粒径が３〜５０μｍで、かつ、比表面積が１〜１０ｍ2 ／ｇの窒化ホウ素を０．１〜５質量部を添加して、ガス発泡させている。
【特許文献１】特開平０８−１８５７２０号公報
【特許文献２】特開平０８−２０８８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、先ず、上記特許文献２で用いる窒化ホウ素は、発泡核剤としてタルクほどは一般的ではなく、高価でコストアップとなる。次に、特許文献１で用いる無機タルクの場合、比較的安価で、コスト上昇の点は解消されるが、その粒径が０．５〜２μｍと相当小さい。１μｍ以下、特に０．５μｍのものはより小さく、所謂ナノフィラーと呼ばれるオーダーのものと言える。このように、添加するタルクの粒径が小さく、微細になってくるほど、一般に水分の吸着性が増大するようになる。このような水分の吸着性は、ケーブル製造時においても問題となるが、製造後にあっても、水分の吸着性が大きいと、ケーブル特性の低下を招く恐れるがである。
【０００７】
そこで、本発明者等は、安価なタルクに着目する一方、発泡度を約５０％とした発泡同軸ケーブルにおいて、水分の吸着性などを考慮して、どのような粒径範囲のタルクが好ましいのか、また、その比表面積がどのような影響を与えるのかなどについて、種々の試験を行った。その結果、数平均粒径が２．５〜１０μｍ、比表面積が１〜１５ｍ2 ／ｇのタルクを添加して発泡させた場合、均一で微細な発泡セルが得られる一方、また、製造後のケーブルにおいて、水分の吸着性（吸湿性）が低く抑えられることを見い出した。
【０００８】
本発明は、このような観点に立ってなされたもので、基本的には、発泡絶縁体層をなすポリオレイン樹脂に添加するタルクとして、特定の性状、即ち、数平均粒径が２．５〜１０μｍ、比表面積が１〜１５ｍ2 ／ｇのものを用いることにより、均一で微細な発泡セルを得、水分の吸湿性を抑えて、伝送特性に優れた発泡同軸ケーブルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の本発明は、少なくとも内部導体と発泡絶縁体層と外部導体とを有する発泡同軸ケーブルにおいて、前記発泡絶縁体層が、ポリオレイン樹脂に発泡核剤として数平均粒径が２．５〜１０μｍ、比表面積が１〜１５ｍ2 ／ｇのタルクを添加して発泡させてなることを特徴とする発泡同軸ケーブルにある。
【００１０】
請求項２記載の本発明は、前記ポリオレイン樹脂に対して、前記タルクを０．３〜１．５質量％添加させてなることを特徴とする請求額１記載の発泡同軸ケーブルにある。
【００１１】
請求項３記載の本発明は、前記発泡絶縁体層の発泡度が、約５０％であることを特徴とする請求項１又は２記載の発泡同軸ケーブルにある。
【００１２】
請求項４記載の本発明は、前記発泡絶縁体層の発泡が、窒素ガスによるガス発泡であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の発泡同軸ケーブルにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の発泡同軸ケーブルによると、発泡度約５０％の下で、特定性状のタルクを用いることにより、均一で微細な発泡セルを形成することができる。また、同時に、ケーブルの吸湿性の低減を図ることができる。結果として、ケーブルの軽量化は勿論のこと、ケーブルの低誘電率及び低ｔａｎδが得られ、安定した伝送特性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明に係る発泡同軸ケーブルの一例を示したものである。図中、１は銅導体や銅撚線などの内部導体、２は内部導体１の外周に被覆した発泡絶縁体層、３は銅導体をネット状に編み込んだ編粗などからなる外部導体、４は最外装のシースである。
【００１５】
上記発泡絶縁体層の被覆は、押出機で被覆する。その際、ベース樹脂のポリオレイン樹脂、例えばポリエチレンなどに、上記した特定の性状、即ち数平均粒径が２．５〜１０μｍ、比表面積が１〜１５ｍ2 ／ｇのタルクを添加すると共に、押出機中に窒素ガスなどの不活性ガスを注入して、ポリオレイン樹脂を発泡度約５０％で発泡させる。このとき、タルクの添加量は、ポリオレイン樹脂に対して、０．３〜１．５質量％とする。
【００１６】
ここで、タルクの数平均粒径を２．５〜１０μｍとしたのは、次の理由による。ポリオレイン樹脂の発泡にあたって、添加するタルクの数平均粒径が小さいほど、粒子数が増加するため、これが樹脂中に均一に分散されるとすれば、理想的である。しかしながら、実際には、粒径が小さくなるほど、その比表面積が急速に増大するため、水分の吸着性が問題となる。水分が存在すると、タルク自体が凝集し易くなる一方、水分自体の誘電率は極めて大きく、ケーブルの誘電率やｔａｎδを上昇させる要因となる。また、ケーブル使用時における吸湿の問題も生じる。
【００１７】
このため、後述する実施例や比較例から明らかなように、本発明では、数平均粒径の下限を２．５μｍとした。つまり、数平均粒径が２．５μｍ未満では、ポリオレイン樹脂での均一で微細な発泡が可能であるものの、得られたケーブルの吸湿性が大きくなるからである。一方、本発明で、数平均粒径の上限を１０μｍとしたのは、これを超える大きなタルクを用いた場合、タルク自体の大きさに起因して、ポリオレイン樹脂での均一で微細な発泡が困難となるからである。
【００１８】
また、本発明で、タルクの比表面積を１〜１５ｍ2 ／ｇと限定したのは、次の理由による。上記したように、タルクの数平均粒径が小さくなれば、相対的に比表面積が増大する傾向となるものの、タルクの形状などによっては、必ずしも比例しないため、水分の吸着性の大きな要因となる、比表面積の値を特定した。比表面積が大きくなる上限値１５ｍ2 ／ｇは、タルクの数平均粒径の下限値に関係する値である。例えば、数平均粒径が２．５μｍであっても、比表面積がこの上限値１５ｍ2 ／ｇを超える値となると、より大きな水分の吸着性が問題となるようになる。一方、比表面積が小さくなる下限値１ｍ2 ／ｇは、逆にタルクの数平均粒径の上限値に関係する値である。例えば、数平均粒径が１０μｍであっても、比表面積がこの下限値１ｍ2 ／ｇ未満の値となると、比表面積が小さ過ぎて、発泡セル分布が不均一となる。
【００１９】
また、本発明で、タルクの添加量を、ポリオレイン樹脂に対して、０．３〜１．５質量％としたのは、次の理由による。つまり、０．３質量％未満では、添加量が少な過ぎてタルクの添加効果が得られないからである。一方、１．５質量％を超えるようになると、吸湿性が大きくなるだけでなく、平均発泡セル径が小さくなる効果に変化がないからである。
【００２０】
本発明では、このようにして発泡絶縁体層を被覆した後、通常の発泡同軸ケーブルの場合と同様、編粗などの外部導体を施し、最外装にシースを押し出し被覆する。これにより、目的とする、本発明の発泡同軸ケーブルが得られる。
【００２１】
〈実施例・比較例〉
表１〜表２に示したタルクの配合条件で、タルクをベース樹脂のポリエチレン〔密度０．９４０ｇ／ｃｍ3 、ＭＦＲ（１９０℃、２．１６Ｋｇ）＝１．２ｇ／１０ｍｉｎ〕に添加し、押出機により、内部導体（外径＝０．６ｍｍ）上に被覆して、発泡絶縁体層を形成した。この発泡は窒素ガスの注入により行い、約５０％の発泡度とした。この外部導体とシースを施して、各サンプルの発泡同軸ケーブルを得た。なお、タルクの数平均粒径はレーザー回折光散乱法（使用機器：ＳＹＳＭＥＸ−ＳＭ２０００）により求めた。タルクの比表面積はＢＥＴ法（ブルナウワー・エメット・テーラー法）により求めた。
【００２２】
そして、各サンプルの発泡同軸ケーブルについて、発泡絶縁体層の「平均発泡セル径」と「発泡セル分布の均一性」を、ＣＣＤマイクロスコープにより調べた。ここで、平均発泡セル径の数値は発泡絶縁体の長手方向に任意に１０箇所選択し、その発泡セル径の平均値として求めた。そして、これらの評価は、先ず、ＣＣＤマイクロスコープを用いた目視により発泡セルの分布を調べ、均一に発泡セルが分布しているものを合格とし、発泡セルが偏在しているものを不合格とした。そのうち、合格したものについては、平均発泡セル径を測定し、１２０μｍ以下の発泡絶縁体を合格とし、１２０μｍを超える発泡絶縁体を不合格とした。なお、この１２０μｍを閾値（境界値）としたのは、発泡絶縁体の任意に選択した各部分の平均発泡セル径の他に発泡セル径の標準偏差を求めると、平均発泡セル径が１２０μｍ以下の場合には全ての部分で標準偏差が小さく、一方、１２０μｍを超える場合には標準偏差が大きい部分と小さい部分が混在しているからである。発泡セル径の標準偏差は発泡絶縁体に荷重を印加した場合の変形率に大きく影響し、平均発泡セル径が同じ場合には標準偏差の大きい発泡絶縁体の変形率は大きくなる。また、平均発泡セル径が大きくなるほどその傾向が顕著になる。つまり、平均発泡セル径が１２０μｍを超える発泡絶縁体では変形率が大きくなることになる。また、上記「発泡セル分布の均一性」については、均一な合格の場合を「○」で表示し、不均一な不合格の場合を「×」で表示した。また、発泡セル分布が不均一の場合には、平均発泡セル径を測定しなかった。
【００２３】
また、各サンプルの発泡同軸ケーブルの「水分量」については、先ず、各ケーブルを、６０℃、１Ｔｏｒｒ以下の真空乾燥機で６０時間乾燥させた。この乾燥後の各ケーブルを、２４℃、１００％湿度の容器に一週間入れて吸湿させて、その水分量を測定した。そして、水分量１７０ｐｐｍ未満のものを合格とした。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
【表２】
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【００２６】
上記表１〜表２から明らかなように、本発明の発泡同軸ケーブルでは（実施例１〜９）、平均発泡セル径が、タルクの添加量が少ない場合（０．３質量％）でも、１２０μｍ以下と小さく、均一で微細に分散していることが判る。また、タルクの数平均粒径が小さく、比表面積が大きい場合（実施例１〜３）でも、水分量が少なく、ケーブルの吸湿性が小さいことが判る。
【００２７】
これに対して、本発明の条件を欠く発泡同軸ケーブルでは（比較例１〜９）、平均発泡セル径が大きくなり過ぎたり、水分量が多く、ケーブルの吸湿性が大きかったりすることが判る。つまり、比較例１〜３では、タルクの数平均粒径が小さく（１μｍ）、比表面積が大きく（３５ｍ2 ／ｇ）、平均発泡セル径の点では小さく、本発明条件を満たすものの、水分量が多いことが判る。比較例４、６の場合、タルクの数平均粒径（２．５μｍ、１０μｍ）、及びその添加量（１．５質量％）が本発明条件を満たすものの、比表面積（２０ｍ2 ／ｇ、０．８ｍ2 ／ｇ）が本発明条件を欠くため、比較例４では、水分量が大きくなり過ぎることが判り、また、比較例６の場合、比表面積が小さいため、発泡体中の発泡セルの分布が不均一であった。比較例５、７では、タルクの数平均粒径（２．５μｍ、１０μｍ）、及び比表面積（１５ｍ2 ／ｇ、１．３ｍ2 ／ｇ）が本発明条件を満たすものの、その添加量（２．０質量％）が多過ぎて、水分量が多くなり、それ以上平均セル径を小さくする効果が得られないことが判る。比較例８〜９では、タルクの数平均粒径（１４μｍ）が大き過ぎるため、発泡セルの分布や大きさにおいて問題があることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る発泡同軸ケーブルの一例を示した断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・内部導体、２・・・発泡絶縁体層、３・・・外部導体、４・・・シース
【図１】
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