(57)【要約】【課題】  優れた減衰特性と耐屈曲性とを兼備する同軸ケーブルを提供する。【解決手段】  内部導体（１）を被覆するフッ素樹脂誘電体層（２）の外周に金属メッキ層（３）をシールド層として配した同軸ケーブルにおいて、該金属メッキ層（３）の外側を金属線状体からなる補助的シールド層（４）で被覆する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部導体を被覆するフッ素樹脂誘電体層の外周に金属メッキ層をシールド層として配した同軸ケーブルにおいて、該金属メッキ層の外側に、金属線状体からなる補助的シールド層が配されていることを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項２】
該金属メッキ層が、無電解金属メッキ層、該無電解金属メッキ層上に電解金属メッキ層を上乗せした金属メッキ複合層、および、導電樹脂膜上に電解金属メッキ層を上乗せした樹脂―金属メッキ複合層の群から選ばれた一種である請求項１に記載の同軸ケーブル。
【請求項３】
該誘電体層と該無電解金属メッキ層または導電樹脂膜との間に、両者に対して媒体的接着能を有する接着性樹脂膜が介在している請求項２に記載の同軸ケーブル。
【請求項４】
該補助的シールド層が、金属編組層または金属横巻き層である請求項１〜３のいずれかに記載の同軸ケーブル。
【請求項５】
該金属編組層または金属横巻き層の隙間が溶融金属メッキ法による金属メッキで埋められた請求項４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、情報通信機器、通信端末機器、さらには計測機器等の高周波部品の信号伝達線状体路として用いられる同軸ケーブルに関する。就中、本発明は、特に耐屈曲性および減衰特性が改善された同軸ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
上述した機器類における高周波部品の信号伝達線状体路として同軸ケーブルのシールド層として、常用されてきた金属編組層や金属横巻層に代えて、より薄膜化できる金属メッキ層を採用することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この薄膜金属メッキ層の特徴としては、誘電体層に密着した状態で平滑面が斑なく形成可能であることから、同軸ケーブルの減衰特性の向上につながるとされている。
【０００３】
ところが、このような金属メッキ層では、より厳しい減衰特性が要求される用途においては、対応しきれないことがある。この問題は、金属メッキ層の膜厚を上げることによって解決されるものの、このとき、以下のような深刻な事態が生じる。すなわち、金属メッキ層は耐屈曲性に乏しく、屈曲により亀裂や剥離が生じ易い。この傾向は、該膜厚の増大にともない金属メッキ層の可撓性が低下することから、益々顕著になる。しかも、金属メッキ層の亀裂や剥離は、導通不良という根幹的問題を惹起するに至る。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０３４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の課題は、薄膜金属メッキ層の特徴を維持しながら、耐屈曲性と導通安定性とを兼備する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】
【０００６】
本発明者等は、薄膜金属メッキ層の外側に金属線状体からなる補助的シールド層を配することにより、上記の課題を解決するに至った。この場合、好ましくは、該金属線状体からなる補助的シールド層の隙間は溶融金属メッキ法による金属メッキで埋められる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の同軸ケーブルにあっては、以下のような顕著な効果が奏される。
ａ．薄膜金属メッキ層（以下、“金属メッキ層”と略記する。）の外側に金属線状体からなる補助的シールド層（以下、“金属線状体層”と略記する。）を設けているので、金属メッキ層単独の場合に比べて減衰特性が向上する。
ｂ．金属メッキ層、金属線状体層ともに可撓性があるので、同軸ケーブルの耐屈曲性が保持される。
ｃ．仮に金属メッキ層に亀裂や剥離が生じても、外層の金属線状体層により、電気的な導通が確保されて減衰特性の低下が抑制される。
ｄ．さらに、該金属線状体層の隙間が溶融金属メッキ法による金属メッキ（以下、“溶融金属メッキ”と略記する。）で埋められるときは、金属メッキ層と溶融金属メッキ層と金属線状体層とが三位一体的に結合するので、さらに減衰特性と伸び・引張り等の耐機械的強度とが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の同軸ケーブルについて、図面を参照しながら説明する。  
【０００９】
図１は、本発明の同軸ケーブルの一例を示す側面図である。
図２は、本発明の同軸ケーブルの好ましい態様を示す側面図である。
図３は、本発明の同軸ケーブルのさらに好ましい態様を示す側面図である。
図４は、図２に示す本発明の同軸ケーブルの減衰特性について説明するグラフである。
図５は、図３に示す本発明の同軸ケーブルの減衰特性について説明するグラフである。
【００１０】
図１において、（１）は内部導体、（２）は内部導体（１）の外周に形成された誘電体層、（３）は誘電体層（２）の外周に形成された金属メッキ層、そして、（４）は金属メッキ層（３）の外側に配された、編組あるいは横巻き構造の金属線状体層である。
【００１１】
図１に示す同軸ケーブルに特徴的なことは、金属メッキ層（３）の外側に、金属線状体層（４）が設けられていることである。こうすることにより、後述する図４〜図５に示されるように、同軸ケーブルの減衰特性と耐性屈曲性が大幅に向上する。併せて、仮に脆弱な金属メッキ層（３）が損傷しても、金属線状体層（４）が電気的導通を補償するので、減衰特性の低下が抑制される。
【００１２】
ここで、金属メッキ層（３）としては、無電解金属メッキ層、無電解金属メッキ層にさらに電解金属メッキ層を上乗せした金属メッキ複合層、あるいは導電樹脂膜上に電解金属メッキ層を上乗せした樹脂―金属メッキ複合層が挙げられる。
【００１３】
上記の無電解金属メッキ層としては、その膜厚が０．０５μｍ〜５μｍの銅メッキ層が好ましい。このメッキ層の形成に際しては、通常の処方に従って、金属、キレート剤および還元剤を含むメッキ液を採用すればよい。
【００１４】
このような無電解金属メッキ層上に上乗せする電解金属メッキの膜厚の下限値は、十分なシールド特性を確保するために０．５μｍ以上が必要であり他方、その上限値は、同軸ケーブルの外径や可撓性を考慮して、３０μｍ以下とするのが好ましい。このメッキ層は、硫酸銅電気メッキやシアン化銅メッキ等の通常のメッキ処方にしたがって形成される。
【００１５】
また、上記の金属メッキ複合層の無電解メッキ層に代えて、採用する導電樹脂膜については、その膜厚を、電解金属メッキ層との十分な結合力および電気特性に配慮して、０．００１μｍ〜３μｍとするのが好ましい。導電樹脂膜を形成する処理剤としては、導電樹脂の有機溶剤溶液に導電化促進剤、および金属触媒核を混在したものが好ましく用いられる。具体的には、導電樹脂としてピロール系、アニリン系、チオフェン系等が、導電化促進剤としてチオジグリコール酸等の硫化物が、触媒核としてパラジウム金属イオン錯体や塩化物、硫酸塩、酢酸塩などのパラジウム化合物が挙げられる。導電樹脂膜の形成に際しては、上述した混合溶液を、例えばディッピング処理すればよい。
【００１６】
一方、金属線状体層（４）は、軟銅線、銀線、二ッケル線、合金線、金属箔、あるいは金属化合物の素線を編組または横巻きして構成される。この場合、該金属素線は０．０２ｍｍ〜０．１４ｍｍの径を有し他方、金属箔は厚みが１μｍ〜１００μｍで幅が０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの断面を有しているものが好ましく採用される。金属線状体層（４）の厚さは、減衰特性を勘案して、０．０９ｍｍ〜０．４０ｍｍが好ましい。金属編組の場合は、打数が８〜２４、持数が３〜８、そして、編組ピッチが１ｍｍ〜１２ｍｍの範囲にあることが好ましい。このとき、編組密度の下限値は、減衰特性の確保と金属メッキ層（３）に対する電気的導通の補償の面から重要である。この下限値としては、８０％〜９８％が好ましく、その中でも９３％〜９７％が特に好ましい。一方、横巻きの場合も編組同様、８０％〜９８％の範囲にあることが好ましい。
【００１７】
図２には、耐屈曲性がさらに改善された同軸ケーブルが示されている。この態様においては、図１の誘電体層（２）と金属メッキ層（３）との間に、双方に親和性を呈し、もって双方向的接着能を発揮する接着性樹脂膜（５）が介在している。この接着性樹脂膜（５）は、金属メッキ層（３）が無電解金属メッキ層の場合は、誘電体層（２）と該無電解金属メッキ層との間に介在し他方、金属メッキ層（３）が導電樹脂膜―金属メッキ複合層の場合は、誘電体層（２）と該導電樹脂膜との間に介在する。これにより、誘電体層（２）と接着性樹脂膜（５）と金属メッキ層（３）とが三位一体的に接着・結合され、しかも均一な膜厚の金属メッキ層（３）が得られる。
【００１８】
上記の接着性樹脂膜（５）は、誘電体層（２）および金属メッキ層（３）の両方に対して化学的親和性と物理的（変形ないし応力）追従性を有する接着性樹脂で構成される。このような接着性樹脂としては、接着剤用に開発された低融点の共重合（ないし変性）ナイロンあるいはポリアミドイミドが好ましい。具体的には、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、さらにはナイロン６１０に第三成分を共重合することにより得られた、融点が１５０℃以下の共重合体が挙げられる。このような共重合体の例としては、メトキシメチル基を導入してアルコール可溶としたものがあり、例えば、「ＡＱナイロン」（東レ株式会社製）が挙げられる。
【００１９】
上記の接着性樹脂のうち、メトキシメチル基が導入されたナイロン系共重合体は、伸び率が２００％を越え、フッ素樹脂の伸び率（３００％前後）に接近している。したがって、同軸ケーブルが屈曲されても、誘電体層（２）との界面、および金属メッキ層（３）との界面での応力集中を吸収する機能を呈する。接着性樹脂膜（５）の厚さの下限値は、誘電体層（２）との十分な接着力を得るため０．０１μｍ以上であるのが好ましく他方、その上限値は誘電率の上昇防止に配慮して３μｍ以下とするのが好ましい。
【００２０】
図３には、減衰特性および伸び・引張等の耐機械的強度がさらに改善された同軸ケーブルが示されている。この態様においては、図１の金属線状体層（４）の内部は、溶融金属メッキ（６）により埋められ、隙間のない状態になる。これに伴い、金属メッキ層（３）と溶融金属メッキ（６）との界面も結合されので、金属メッキ層（３）と金属線状体層（４）と溶融金属メッキ（６）とが三位一体的に結合される。その結果、減衰特性および機械的特性が一段と向上する。この溶融金属メッキ（６）としては、スズ、鉛、銅、亜鉛、銀等の金属あるいはこれらの合金が使用できるが、その中でも、加工性、コストの点からはスズが特に好ましい。また、溶融金属メッキ（６）に代わる埋め込み手段としては、金属溶液の塗布、はんだめっき等の手段も適用できる。ただ、生産性さらには金属メッキ層（３）と金属線状体層（４）との一体的結合効果を考慮すると、溶融金属メッキ法が特に好ましい。  この溶融金属メッキ法では、図１に示したケーブルを溶融金属メッキ槽に浸漬して投入して、金属線状体層（４）の隙間を９０％以上、特に９５％以上で埋めるのが好ましい。このとき、金属線状体層（４）として金属編組層が好ましい採用される。
【００２１】
本発明のその余の構成について触れると、内部導体（１）としては、直径が０．０１〜０．２ｍｍ程度の単線、またはこれらの撚り線が供せられる。このときの単線としては通常、軟銅線や銅被鋼線等にスズや銀のメッキを施したものが使用される。この内部導体（１）に被覆される誘電体層（２）を構成するフッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）やテトラフルオロエチレン／パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）等が挙げられる。
【００２２】
図２に示した同軸ケーブルの製造方法の一例を、前記した金属メッキ複合層を採用した場合について述べる。先ず、内部導体（１）上にフッ素樹脂からなる誘電体層（２）を押出被覆し、この上に接着性樹脂膜（５）を形成する。このときの接着性樹脂は、濃度が１０％〜２０％(重量)の有機溶剤溶液として、これを押出被覆、ディッピング、またはスプレーコーティング等にて誘電体層（２）上に適用してから乾燥・固化すればよい。有機溶剤としては、例えば、メタノール等が用いられる。
【００２３】
さらに、接着性樹脂膜（５）上に、無電解金属メッキ層を形成する。この場合、接着性樹脂膜（５）を形成したケーブルを、好ましくはキレート剤として酒石酸の錯体を添加した無電解メッキ槽に浸漬して、該メッキ液を接着性樹脂膜（５）上にディッピングしてから、乾燥・固化すればよい。このときの液温は１５℃〜３５℃、浸漬時間は１分〜１０分程度であればよい。
【００２４】
得られた無電解金属メッキ層上に、さらに電解金属メッキ層を上乗せする。ここで、電解金属メッキは、硫酸銅やシアン化銅の電解メッキ処方の場合、メッキ液温度２０℃〜３５℃、電流密度０．１Ａ／ｄｍ２〜５Ａ／ｄｍ２、通電時間１分〜２０分の範囲にあればよい。
【００２５】
上記の態様において、電解金属メッキ層を上乗せした後で、アニール処理することにより、メッキの固着性がさらに改善される。アニール処理の条件としては加熱温度５０℃〜２５０℃、加熱時間が１０分〜２４時間程度であればよい。
【００２６】
ついで、電解金属メッキ層の外周に金属線状体層（４）を設ける。その後、好ましくは、金属線状体層（４）の隙間を溶融金属メッキ（６）で埋め、さらに、必要に応じて、金属線状体層（４）の外周には、フッ素樹脂などを押出し被覆によるシースを追加してもよい。
【００２７】
以上、本発明を単芯の同軸ケーブルを例にとって述べてきたが、本発明は、２芯並行同軸、フラット同軸ケーブルあるいは多芯同軸ケーブルにも展開できることは言うまでもない。
【実施例】
【００２８】
[実施例１]  
ここでは、図２の同軸ケーブルの製造例を示す。まず、素線径が０．１２７ｍｍの銀メッキ軟銅線を７本撚って得た、撚り外径が０．３８１ｍｍの銀メッキ軟銅線からなる内部導体（１）上に、誘電体層（２）としてＦＥＰを被覆厚さ０．３４ｍｍとして押出し被覆した。つぎに、誘電体層（２）上に接着性樹脂液をスプレーコーティングして、膜厚が０．０１μｍの接着性樹脂膜（５）を形成した。該接着性樹脂液としては、「ＡＱナイロン」（東レ株式会社製）を用い、このときの液温は２０℃とし、コーティング後の乾燥条件は乾燥温度５０℃、乾燥時間５分とした。
【００２９】
さらに、上記接着性樹脂膜（５）が形成されたケーブルを、無電解メッキ槽（槽温度３２℃）で５分間ディッピング処理してから乾燥・固化して、膜厚が０．１μｍの無電解金属メッキ層を形成した。このとき、無電解メッキ液としては、還元剤を添加した硫酸銅水溶液に、予めアルカリ性にした酒石酸カリウムナトリウム水溶液を加えて調製した。この際の銅イオン濃度は２ｇ／Ｌ、還元剤量２g／Ｌ、水酸化ナトリウム濃度２g／Ｌとし、水溶液のｐＨを１２．４とした。また、メッキ条件は液温３２℃、浸漬時間１０分とした。この無電解金属メッキ層が形成されたケーブルに、さらに厚さ３μｍの電解金属メッキ層を上乗せして、複合金属メッキ層（３）を得た。このときの電解メッキ液は、４％の硫酸銅液で、電流密度は１．５Ａ／ｄｍ２  、通電時間は１０分とした。
【００３０】
さらに、この金属メッキ層（３）の外周に、素線径が０．０５ｍｍの軟銅線を打数１６、持数５で編組して厚さ０．１２５ｍｍの金属編組層（４）を形成した。ついで、金属編組層（４）の外周にＦＥＰを被覆厚さ５０μｍにて押出し被覆し、外径が１．４ｍｍの同軸ケーブルを得た。
【００３１】
［実施例２］  実施例１の無電解金属メッキ層に代えて導電樹脂膜を採用する以外は、実施例１と同様に操作を繰り返した。この場合、接着性樹脂膜（５）が形成されたケーブルを導電処理剤槽（槽温度３０℃）で５分間ディッピング処理してから乾燥・固化して、膜厚が０．００５μｍの導電樹脂膜を形成した。このとき、導電処理剤としては、ポリチオフェン（導電樹脂）の２％重量部、水９６．５％重量部、チオジグリコールの硫化物（導電化促進剤）０．５％重量部、および、塩化パラジウム１％重量部との混合液を用いた。この結果、外径が１．４ｍｍの同軸ケーブルが得られた。  
【００３２】
［比較例１］
実施例１において、フッ素樹脂からなる誘電体層（２）の外周の接着性樹脂膜（５）および金属メッキ層（３）を省略する以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、外径が１．３９ｍｍの同軸ケーブルを得た。
【００３３】
上記の実施例１と比較例1の同軸ケーブル（それぞれ長さ０．５ｍ）について、減衰特性を測定・比較したものが下記の表１および図３のグラフである。
【００３４】
【表１】
2008084810.tif 000003
【００３５】
これらの結果から、実施例１の同軸ケーブルは比較例１のケーブルと比較した場合、明らかに減衰特性が優れていることがわかる。
【００３６】
さらに、実施例１と比較例1の同軸ケーブル（それぞれ長さ０．５ｍ）につき、ＩＥＣ２２７の折り曲げ試験機を使用し、Ｒ＝１０・荷重１００ｇにて屈曲試験をした後、再度、減衰特性を測定した。結果は表２に示すとおりである。
【００３７】
【表２】
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【００３８】
実施例１の同軸ケーブルでは、減衰特性がわずかに０．０４ｄＢ程度低下するのみで、屈曲回数の影響をほとんど受けないが、比較例１のケーブルでは、０．６ｄＢと大幅に低下する。したがって、本発明での同軸ケーブルでは、耐屈曲性も向上していることが確認できた。なお、実施例２の同軸ケーブルも実施例1の同軸ケーブルと同様の減衰特性と屈曲性を有していたので、ここでは、対応するデータおよびグラフは割愛した。
【００３９】
[実施例３]  
ここでは、図３の同軸ケーブルの製造例を示す。まず、素線径が０．５１ｍｍの銀メッキ銅被鋼線の単線を内部導体（１）として用い、内部導体（１）上に、誘電体層（２）としてＰＴＦＥを被覆厚さ０．５３ｍｍとして押出し被覆した。つぎに、実施例１と同様にして、誘電体層（２）上に接着性樹脂液をスプレーコーティングして、膜厚が０．０１μｍの接着性樹脂膜（５）を形成した。
【００４０】
さらに、上記接着性樹脂膜（５）の上に、実施例１と同様にして、膜厚が０．１μｍの無電解金属メッキ層を形成した。さらに、この無電解金属メッキ層の上に、実施例１と同様にして、厚さ３μｍの電解金属メッキ層を上乗せして、複合金属メッキ層（３）を得た。
【００４１】
さらに、この金属メッキ層（３）の外周に、素線径が０．１０ｍｍの錫メッキ軟銅線を打数１６、持数４で編組して厚さ０．２５ｍｍの金属編組（４）を形成した。この金属編組層（４）をフラックス（商品名：「アゾニール」  要薬品株式会社製）で洗浄して溶融金属に対する濡れ性を促進させた後、約３００℃の溶融スズメッキ槽中で編組の隙間が完全に（１００％）埋められるように溶融金属メッキ（６）を施した。ついで、このスズメッキ付の金属編組層（４）の外周にＦＥＰを被覆厚さ０．２０ｍｍにて押出し被覆し、外径が２．５ｍｍの同軸ケーブルを得た。
［比較例２］  
【００４２】
実施例３において、フッ素樹脂からなる誘電体層（２）の外周の接着性樹脂膜（５）および金属メッキ層（３）を省略する以外は、実施例３と同様の操作を繰り返して、外径が２．４９ｍｍの同軸ケーブルを得た。
【００４３】
上記の実施例３と比較例２の同軸ケーブルの各長さ０．５ｍについて、減衰特性を測定・比較した結果が下記の表３および図５のグラフに示されている。
【表３】
2008084810.tif 000005
【００４４】
この結果から、金属メッキ層（３）を具備する実施例３の同軸ケーブルは、該金属メッキ層（３）を具備しない比較例２のケーブルに比べて、明らかに減衰特性に優れていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の同軸ケーブルは、容易に細径化されながらも優れた高周波特性および減衰特性を呈するので、情報通信機器、通信端末機器、計測機器のみならず、小型電子機器用にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の同軸ケーブルの一例を示す側面図である。
【図２】本発明の同軸ケーブルの好ましい態様を示す側面図である。
【図３】本発明の同軸ケーブルのさらに好ましい態様を示す側面図である。
【図４】図２に示す本発明の同軸ケーブルの減衰特性を示すグラフである。
【図５】図３に示す本発明の同軸ケーブルの減衰特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４７】
１    内部導体
２    誘電体層
３    金属メッキ層
４    金属線状体からなる補助的シールド層
５    接着性樹脂膜
６    溶融金属メッキ法による金属メッキ
【図１】
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【図２】
2008084810.tif 000007
【図３】
2008084810.tif 000008
【図５】
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【図４】
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