JP5689692B2 - 発泡電線及びこれを有する伝送ケーブル - Google Patents

Description

本発明は、発泡電線及びこれを有する伝送ケーブルに関する。

ＵＳＢ３．０ケーブル、ＨＤＭＩケーブル、インフィニバンドケーブル、マイクロＵＳＢケーブルなどの高速伝送ケーブルなどに使用される発泡電線は、導体と、その導体を被覆する発泡絶縁層とで構成され、発泡絶縁層を製造する際には、マスターバッチが使用されることがある。

例えば下記特許文献１には、予め樹脂の一部に高濃度で発泡剤を練り込んだマスターバッチを作っておき、これをベース樹脂とドライブレンドして押出することにより導体上に発泡絶縁層を形成し、発泡絶縁電線を得ることが開示されている。

特開平１１−２１３７５９号公報（段落００２２）

しかし、上記特許文献１に記載の発泡電線は、以下に示す課題を有していた。

即ちマスターバッチ樹脂としてプロピレン系樹脂を用いると、低温において脆化が起こり易いという問題があった。発泡電線は極寒地域でも使用されうるため、このような低温における脆化は十分に抑制されることが望ましい。言い換えると、発泡電線は優れた耐寒性を有することが望ましい。

そこで、マスターバッチの樹脂として、耐寒性に優れるポリエチレンを使用することが考えられる。しかし、マスターバッチの樹脂として低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ：Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ）や高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ：Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ）などのポリエチレンを用いる場合、得られる発泡電線には高周波における誘電特性（以下、単に「誘電特性」と呼ぶ）の向上の点で未だ改良の余地があった。

またマスターバッチの樹脂として、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ：Ｌｉｎｅａｒ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ）を用いる場合、発泡絶縁層の表面に、押出に起因する肌荒れが発生する場合があった。この肌荒れは、VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)で表されるような反射減衰特性などを悪化させ、特に高周波での伝送特性を低下させるため、表面肌荒れが十分に抑制されることが求められる。

また発泡電線においては、電気特性の低下を抑制するため、その長手方向に沿った発泡絶縁層の外径変動を十分に抑制することも求められる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐寒性及び誘電特性を有するとともに外径変動及び表面肌荒れを十分に抑制できる発泡電線及びこれを有する伝送ケーブルを提供することを目的とする。

本発明者は上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、マスターバッチの樹脂として、特定のエチレン系樹脂を用い、樹脂全体におけるエチレン系樹脂の配合比率を所定の範囲とすることで上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち本発明は、導体と、前記導体を被覆する発泡絶縁層とを備える発泡電線であって、前記発泡絶縁層が、熱分解型化学発泡剤及びエチレン系樹脂を含むマスターバッチを含有する発泡絶縁層形成用材料において前記エチレン系樹脂を溶融させた後、前記熱分解型化学発泡剤を熱分解させて発泡させることにより得られるものであり、前記発泡絶縁層形成用材料中の樹脂全体における前記エチレン系樹脂の配合比率が５質量％以上であり、前記エチレン系樹脂が、エチレンと、４〜２０個の炭素原子を有するオレフィンとの共重合体であり、前記オレフィンがα−オレフィンであり、前記α−オレフィンが１−ブテン及び／又は１−ヘキセンであり、前記エチレン系樹脂中の１−ヘキセンの配合比率が５質量％を超えない発泡電線である。

この発泡電線によれば、優れた耐寒性及び誘電特性を有するとともに外径変動及び表面肌荒れを十分に抑制できる。またオレフィンがα−オレフィン以外のオレフィンである場合に比べて、結晶性が適度に高くなり、適度に高い耐熱性が得られるとともに、より優れた誘電特性が得られる。さらにα−オレフィンがブテン及び／又はヘキセン以外のα―オレフィンである場合に比べて、エチレン系樹脂を、低配合量でより効率的に適切な結晶性を有するように調節できる。さらにまたエチレン系樹脂中の１−ヘキセンの配合比率が５質量％を超える場合に比べて、結晶性を適度に高い状態にでき、それによって適度に高い耐熱性が得られるとともに、より優れた柔軟性、耐寒性及び誘電特性が得られる。

上記発泡電線においては、前記発泡絶縁層形成用材料がプロピレン系樹脂を更に含み、前記発泡絶縁層形成用材料中における樹脂全体における前記プロピレン系樹脂の配合比率が１０〜９５質量％であり、前記エチレン系樹脂の配合比率が５〜９０質量％であることが好ましい。

この場合、優れた耐熱性と、優れた耐寒性及び誘電特性と、外径変動及び表面肌荒れの抑制とを両立させることができる。

α−オレフィンが１−ブテン及び１−ヘキセンである場合、前記エチレン系樹脂中の１−ブテンと１−ヘキセンとの合計配合比率は１２質量％以下であることが好ましい。

この場合、エチレン系樹脂中の１−ブテンと１−ヘキセンとの合計配合比率が１２質量％を超える場合に比べて、結晶性を適度に高い状態にでき、それによって適度に高い耐熱性が得られるとともに、より優れた柔軟性、耐寒性及び誘電特性が得られる。

前記エチレン系樹脂の融点は１００〜１２８℃であることが好ましい。

この場合、融点が１２８℃を超える場合に比べて、マスターバッチを製造する過程でエチレン系樹脂を高温で溶融する必要がなくなり、化学発泡剤の熱分解をより十分に防止することができる。その結果、得られる発泡絶縁層において発泡ムラが生じにくくなり、誘電特性が大きく低下しにくくなる。またエチレン系樹脂の融点が１００〜１２８℃であると、１００℃未満である場合に比べて、結晶性を適度に高い状態にでき、それによって適度に高い耐熱性が得られるとともに、より優れた柔軟性、耐寒性及び誘電特性が得られる。

前記エチレン系樹脂の密度は０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。

エチレン系樹脂の密度が上記範囲にあると、０．９１０ｇ／ｃｍ^３未満である場合と比べて、エチレン系樹脂の結晶性がより高くなり、より優れた誘電特性が得られる。またエチレン系樹脂の密度が０．９４０ｇ／ｃｍ^３を超える場合と比べて、結晶性が高すぎることがなくなり、それによって適度に高い耐熱性が得られるとともに、より優れた柔軟性、耐寒性及び誘電特性が得られる。

上記発泡電線においては、前記発泡絶縁層中の前記樹脂の破断時における溶融張力が１３〜５０ｍＮであることが好ましい。

発泡絶縁層中の樹脂の破断時における溶融張力が１３ｍＮ以上であると、発泡セルのより十分な微細化が可能になる。一方、発泡絶縁層中の樹脂の破断時における溶融張力が５０ｍＮ以下であると、樹脂の押出時において発泡度が低くなりにくい傾向にある。

また本発明は、上記発泡電線を有する伝送ケーブルである。

なお、本発明において、「破断時における溶融張力」とは、キャピラリーレオメータ（キャピログラフ １Ｄ、東洋精機製作所株式会社製）を用いて測定した溶融張力を言う。詳細には、「破断時における溶融張力」は以下のように定義される。即ち、まず内径１．０ｍｍ、長さ１０ｍｍのフラットキャピラリーに樹脂を充填する。次に、ピストンスピードを５ｍｍ／分、バレルの内径を９．５５ｍｍ、引取加速度を４００ｍ／ｍｉｎ^２に設定するとともに、バレル、キャピラリー及びバレル直後の恒温槽それぞれの温度を２００℃の条件に設定する。その後、バレルに樹脂を充填して５分予熱した後、上記ピストンスピードで樹脂のピストン押出を開始する。そして、樹脂を上記引取加速度で加速して引き取り、樹脂が破断したときの張力を測定する。これを１０回行って得られた張力の測定値の平均値を「破断時における溶融張力」と言うものとする。なお、フラットキャピラリー又はバレルに充填される「樹脂」とは、発泡絶縁層形成用材料中のベース樹脂とマスターバッチ中の樹脂との混合樹脂とする。

本発明によれば、優れた耐寒性及び誘電特性を有するとともに外径変動及び表面肌荒れを十分に抑制できる発泡電線及びこれを有する伝送ケーブルが提供される。

本発明の発泡電線の一実施形態を示す部分側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の発泡電線の他の実施形態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図１及び図２を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る発泡電線の一実施形態を示す部分側面図であり、発泡電線を伝送ケーブルとしての同軸ケーブルに適用した例を示すものである。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１に示すように、伝送ケーブル１０は同軸ケーブルを示しており、発泡電線５と、発泡電線５を包囲する外部導体３と、外部導体３を被覆するシース４とを備えている。そして、発泡電線５は、内部導体１と、内部導体１を被覆する発泡絶縁層２とを有している。

ここで、発泡絶縁層２は、熱分解型化学発泡剤と、エチレン系樹脂とを含むマスターバッチを含有する発泡絶縁層形成用材料において、エチレン系樹脂を溶融させた後、熱分解型化学発泡剤を熱分解させて発泡させることにより得られるものである。ここで、発泡絶縁層形成用材料中の樹脂全体におけるエチレン系樹脂の配合比率は５質量％以上となっている。エチレン系樹脂としては、エチレンと、４〜２０個の炭素原子を有するオレフィンとの共重合体が用いられる。

このような構成を有する発泡電線５によれば、優れた耐寒性及び誘電特性を有するとともに外径変動及び表面肌荒れを十分に抑制できる。

次に、伝送ケーブル１０の製造方法について説明する。

まず発泡電線５の製造方法について説明する。

＜内部導体＞
はじめに内部導体１を準備する。内部導体１としては、例えば銅線、銅合金線、アルミニウム線等の金属線が挙げられる。また、上記金属線の表面にスズや銀等のめっきを施したものを内部導体１として用いることもできる。また内部導体１としては、単線または撚線を用いることができる。

＜発泡絶縁層＞
次に、内部導体１上に発泡絶縁層２を形成する。

発泡絶縁層２を形成するためには、発泡絶縁層形成用材料を準備する。発泡絶縁層形成用材料は、熱分解型化学発泡剤と、エチレン系樹脂とを含むマスターバッチを含有するものである。

ここで、マスターバッチについて説明する。

（エチレン系樹脂）
エチレン系樹脂としては、エチレンと４〜２０個の炭素原子を有するオレフィンとの共重合体が用いられる。ここで、４〜２０個の炭素原子を有するオレフィンは、エチレン系樹脂を押し出す際の樹脂の急激な可塑化を適度にゆるやかにし、押し出しを安定しやすくするため、外径変動をより抑制することができる。また４〜２０個の炭素原子を有するオレフィンは、エチレン系樹脂の表面を平滑化するため、表面肌荒れを抑制することもできる。なお、オレフィンの炭素原子数が４未満では、低温における脆化が生じやすくなる。一方、オレフィンの炭素原子数が２０を超えると、結晶性が低下するとともに、誘電特性が悪化する。

４〜２０個の炭素原子数を有するオレフィンとしては、α−オレフィンが挙げられる。

α−オレフィンとしては、１−ブテン、２−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−デセンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。中でも、１−ブテン及び１−ヘキセンが併用されることが好ましい。この場合、結晶性を適度に高い状態にでき、それによって適度に高い耐熱性が得られるとともに、より優れた柔軟性、耐寒性及び誘電特性が得られる。

オレフィンとしては、α−オレフィンが、不飽和エステルよりも結晶性が低くなりすぎにくいことから好ましく用いられる。

α―オレフィンとして、１−ブテン及び１−ヘキセンが併用される場合、エチレン系樹脂中の１−ブテンと１−ヘキセンとの合計配合比率は、エチレン系樹脂を１００質量％とした場合に１２質量％以下であることが好ましい。

この場合、エチレン系樹脂中の１−ブテンと１−ヘキセンとの合計配合比率が１２質量％を超える場合と比較して、結晶性を適度に高い状態にでき、それによって適度に高い耐熱性が得られるとともに、より優れた柔軟性、耐寒性及び誘電特性が得られる。

１−ブテンと１−ヘキセンとの合計配合比率は、６質量％以下であることがより好ましく、３質量％以下であることがさらに好ましい。但し、エチレン系樹脂中の１−ブテンと１−ヘキセンとの合計配合比率は、結晶性を適度に高い状態にでき、それによって適度に高い耐熱性が得られるとともに、より優れた柔軟性、耐寒性及び誘電特性が得られることから、１質量％以上であることが好ましい。

またエチレン系樹脂中の１−ヘキセンの含有率は５質量％を超えないことが好ましい。

この場合、エチレン系樹脂中の１−ヘキセンの含有率が５質量％を超える場合に比べて結晶性が低くなりすぎにくく、適度に高い耐熱性が得られるとともに、より優れた柔軟性、耐寒性及び誘電特性が得られる。

またエチレン系樹脂中の１−ヘキセンの含有率は、０〜４質量％であることが好ましく、０．５〜２質量％であることがより好ましい。

尚、４〜２０個の炭素原子を有するオレフィンとしては、不飽和エステルを用いることも可能である。不飽和エステルとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸−ｎ−ブチル、アクリル酸−ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸−ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−ｎ−ブチル、メタクリル酸−ｔ−ブチル、メタクリル酸イソブチル等の不飽和カルボン酸アルキルエステル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

エチレン系樹脂の融点は通常は８０〜１３５℃であるが、好ましくは１００〜１２８℃である。この場合、融点が１２８℃を超える場合に比べて、マスターバッチを製造する過程でエチレン系樹脂を高温で溶融する必要がなくなり、化学発泡剤の熱分解をより十分に防止することができる。その結果、得られる発泡絶縁層２において発泡ムラが生じにくくなり、誘電特性が大きく低下しにくくなる。またエチレン系樹脂の融点が１００〜１２８℃であると、１００℃未満である場合に比べて、結晶性を適度に高い状態にでき、それによって適度に高い耐熱性が得られるとともに、より優れた柔軟性、耐寒性及び誘電特性が得られる。

融点とは、JIS-K7121の手法に従って測定される融点を言う。具体的には、ＤＳＣ（パーキンエルマー Diamond（入力補償型））で、試料の量を約5mgとし、試料を、
1） 200℃で10分等温保持し、
2） 200℃から−60℃に10℃/minで降温し、
3）−60℃で10分等温保持し、
4）−60℃から200℃に10℃/minで昇温 した場合に、
4）の条件下で観察される融解熱ピーク部分の頂点として求められる融解熱ピーク温度を融点と言うものとする。

エチレン系樹脂の融点は、１０５〜１２８℃であることがより好ましく、１０９〜１２７℃であることがさらに好ましい。

エチレン系樹脂の密度は通常、０．８９０〜０．９６５ｇ／ｃｍ^３である。中でも、エチレン系樹脂の密度は、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。エチレン系樹脂の密度が上記範囲内にあると、０．９１０ｇ／ｃｍ^３未満である場合と比べて、エチレン系樹脂の結晶性がより高くなり、より優れた誘電特性が得られる。またエチレン系樹脂の密度が０．９４０ｇ／ｃｍ^３を超える場合と比べて、結晶性を適度に高い状態にでき、それによって適度に高い耐熱性が得られるとともに、より優れた柔軟性、耐寒性及び誘電特性が得られる。エチレン系樹脂の密度は、より好ましくは０．９１７〜０．９２９ｇ／ｃｍ^３である。ここで、密度とは、ＪＩＳ−Ｋ７１１２の手法に従って測定される密度を言う。

エチレン系樹脂は、マルチサイト触媒やシングルサイト触媒などの公知の重合触媒を用いて合成することができる。中でも、シングルサイト触媒の一つであるメタロセン系触媒が好ましい。メタロセン系触媒を用いて合成されたエチレン系樹脂においては、分子量分布が狭く、高周波信号を吸収し易く誘電特性を低下させる原因となる不要な低分子量成分の割合が少ないため、誘電特性を向上させることができる。

該メタロセン系触媒は、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属化合物からなる触媒成分と有機アルミニウムなどの助触媒成分とを用いて得られる重合触媒である。また、該シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属化合物としては、元素の周期表（ＩＵＰＡＣ１９８９年）第３〜６族の元素を有する化合物が好ましい。また、シクロペンタジエニル２個が遷移金属をサンドイッチ状に挟みこんだ構造が好ましい。

（熱分解型化学発泡剤）
熱分解型化学発泡剤としては、熱分解してＮＨ₃、Ｎ₂、ＣＯ₂等のガスを発生するものであればよく、例えば、アゾジカルボンアミド（以下、「ＡＤＣＡ」と呼ぶ）、４，４’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、Ｎ,Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。中でも、アゾジカルボンアミドが、微細発泡が形成しやすく、熱分解温度が高く、エチレン系樹脂の融点と熱分解温度との差がより大きくなり、マスターバッチを製造する過程において化学発泡剤の熱分解を十分に抑制できるため好ましい。

マスターバッチ中の熱分解型化学発泡剤の含有率は通常、０．５〜７質量％であり、好ましくは０．６〜５質量％であり、より好ましくは０．７〜４質量％である。

マスターバッチを得るためには、エチレン系樹脂と熱分解型化学発泡剤とを押出機に導入して混練すればよい。そのためには、エチレン系樹脂及び熱分解型化学発泡剤を、エチレン系樹脂の融点以上の温度に加熱して混練すればよい。但し、混練中に熱分解型化学発泡剤が熱分解すると、発泡絶縁層２において発泡ムラが生じるおそれがある。そのため、混練は、樹脂温度が１６０℃以下となる温度で行うことが好ましい。例えば熱分解型化学発泡剤としてＡＤＣＡを用いる場合には、混練は、樹脂温度が１３０〜１６０℃となる温度で行うことが好ましい。

こうしてマスターバッチを準備した後は、マスターバッチを含有する発泡絶縁層形成用材料において、まず発泡絶縁層形成用材料中の樹脂を溶融させる。このとき、熱分解型発泡剤を熱分解させない。こうして熱分解型化学発泡剤を樹脂中に均一に分散させた後、熱分解型化学発泡剤を熱分解温度以上の温度に加熱して熱分解させ、分解ガスを発生させる。そして、分解ガスを含有した樹脂を押し出しながら発泡させて、この押出物で内部導体１を被覆する。こうして内部導体１上に発泡絶縁層２が得られる。

このとき、発泡絶縁層形成用材料中の樹脂全体におけるエチレン系樹脂の配合比率は５質量％以上となるようにする。即ち、エチレン系樹脂は、発泡絶縁層形成用材料中の樹脂全体において５〜１００質量％の割合で含まれる。エチレン系樹脂の配合比率を５質量％以上とするのは、配合比率が５質量％未満である場合に比べて、耐寒性及び誘電特性に優れるとともに外径変動及び表面荒れを十分に抑制できるためである。また、発泡絶縁層２を高速で押し出しても、発泡絶縁層形成用材料の熱による劣化を十分に抑制することができる。従って、発泡電線５の製造効率を十分に向上させることができる。

エチレン系樹脂の配合比率が１００質量％である場合、発泡絶縁層形成用材料中の樹脂は、エチレン系樹脂のみから構成されることになる。

エチレン系樹脂の配合比率が１００質量％未満である場合、発泡絶縁層形成用材料中の樹脂は、エチレン系樹脂と、エチレン系樹脂以外の樹脂とから構成されることになる。

エチレン系樹脂以外の樹脂としては、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニルコポリマー）、ＥＥＡ（エチレン・エチルアクリレート共重合体）、プロピレン系樹脂などが挙げられるが、中でも、耐熱性を向上させる観点からは、プロピレン系樹脂が好ましい。プロピレン系樹脂とは、プロピレンに由来する構成単位を含む樹脂を言う。従って、このようなプロピレン系樹脂には、プロピレンの単独重合により得られるホモポリプロピレン、プロピレン以外のオレフィンとプロピレンとの共重合体、これらの２種以上の混合物が含まれる。プロピレン以外のオレフィンとしては、例えばエチレン、１−ブテン、２−ブテン、１−ヘキセン、２−ヘキセンなどが挙げられる。中でも、エチレン、１−ブテン、１−ヘキセンなどのα−オレフィンが、発泡セルのより十分な微細化を実現し、より優れた耐熱性を得る観点から好ましく用いられ、より好ましくはエチレンが用いられる。

プロピレン系樹脂が、プロピレン以外のオレフィンとプロピレンとの共重合体である場合、この共重合体は、ブロック共重合体を含むものであってもよく、ランダム共重合体を含むものであってもよいが、共重合体はブロック共重合体を含むことが好ましい。共重合体がブロック共重合体を含むと、ブロック共重合体を含まない場合に比べて、発泡セルをより十分に微細化でき、より優れた耐熱性を得ることができる。

ここで、共重合体は、ブロック共重合体のみで構成されてもよく、ブロック共重合体とランダム共重合体との混合物で構成されてもよいが、ブロック共重合体のみで構成されることが好ましい。この場合、共重合体がブロック共重合体とランダム共重合体との混合物で構成される場合と比較して、発泡セルをより十分に微細化でき、より優れた耐熱性を得ることができる。

プロピレン系樹脂は、１５０℃以上の融点を有することが好ましい。この場合、発泡電線５の耐熱性を向上させることができる。

発泡絶縁層２中に含まれるエチレン系樹脂以外の樹脂がプロピレン系樹脂である場合、発泡絶縁層形成用材料中の樹脂全体におけるエチレン系樹脂の配合比率は５〜９０質量％であることが好ましく、プロピレン系樹脂の配合比率は１０〜９５質量％であることが好ましい。

この場合、エチレン系樹脂の配合比率又はプロピレン系樹脂の配合比率が上記範囲を外れる場合に比べて、優れた耐熱性と、優れた耐寒性及び誘電特性と、外径変動及び表面肌荒れの抑制とを両立させることができる。

ここで、エチレン系樹脂の配合比率は、より優れた低温脆化特性及び誘電特性を実現し、外径変動及び表面荒れをより十分に抑制するとともに優れた柔軟性を実現するという観点からは、２０〜１００質量％であることがより好ましく、６０〜１００質量％であることがさらに好ましい。一方、耐熱性を特に向上させる観点からは、２０質量％未満であることが好ましい。

発泡絶縁層形成用材料中の樹脂がプロピレン系樹脂とエチレン系樹脂とで構成される場合、発泡絶縁層形成用材料は、プロピレン系樹脂と、マスターバッチとを混練することによって得られる。

上記発泡電線５においては、発泡絶縁層２中の樹脂の破断時における溶融張力が１３ｍＮ以上であることが、発泡セルのより十分な微細化が可能になるという理由から好ましく、１７ｍＮ以上であることがより好ましい。但し、樹脂の破断時における溶融張力が大きすぎると、樹脂の押出時において発泡度が低くなりやすい傾向にあるため、溶融張力は５０ｍＮ以下であることが好ましく、３５ｍＮ以下であることがより好ましい。

破断時における樹脂の溶融張力は、例えば押出機のダイス出口における樹脂の温度を調整することで調整することができる。

発泡絶縁層２の外径は、発泡電線５が高周波ケーブルに使用される場合には、１．６ｍｍ以下であることが好ましく、１．０ｍｍ以下であることがより好ましい。

なお、ベース樹脂のペレットの平均粒径は通常は０．２〜３ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．８〜１．３ｍｍであり、熱分解型化学発泡剤の粒度分布は、よりシャープな粒度分布であることが好ましく、熱分解型化学発泡剤の平均粒径は、３〜１０μｍとすることが好ましい。この場合、ベース樹脂とマスターバッチとを混練する場合に、発泡剤がベース樹脂中に均一に分散され、その結果、得られる発泡絶縁層２の外径変動をより十分に抑制することができる。このことは特に発泡電線５の発泡絶縁層２が１．６ｍｍ以下の細径である場合に特に有用である。

またマスターバッチペレットの平均粒径は、ベース樹脂のペレットの平均粒径とほぼ同一にすることが好ましい。ここで、この場合、ベース樹脂のペレットとマスターバッチとを混練する場合に、発泡剤がベース樹脂中に均一に分散され、その結果、得られる発泡絶縁層２の外径変動を十分に抑制することができる。このことは特に発泡電線５の発泡絶縁層２が１．６ｍｍ以下の細径である場合に特に有用である。このとき、マスターバッチペレット及びベース樹脂のペレットの平均粒径が０．８〜１．３ｍｍであると外径変動の抑制に対してより効果的である。

＜外部導体＞
次に、上記のようにして得られた発泡電線５を包囲するように外部導体３を形成する。外部導体３としては、従来より使用されている公知のものを使用することができる。例えば外部導体３は、導線や、導電シートを樹脂シートの間に挟んで構成したテープなどを発泡絶縁層２の外周に沿って巻くことなどによって形成することができる。また、外部導体３は、コルゲート加工、即ち波形成形した金属管で構成することもできる。この場合には、加工していない金属管と同程度の強度を有しながら、発泡電線５の屈曲性を向上させることができる。

＜シース＞
最後にシース４を形成する。シース４は、外部導体３を物理的又は化学的な損傷から保護するものであり、シース４を構成する材料としては、例えばフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂が挙げられるが、環境性等の観点からポリエチレン樹脂等のハロゲンフリー材料が好ましく用いられる。

以上のようにして伝送ケーブル１０が得られる。

図３は、本発明に係る発泡電線の他の実施形態を示す断面図であり、発泡電線５を有するＴｗｉｎａｘタイプのケーブルを示している。図３に示すように、Ｔｗｉｎａｘタイプのケーブル２０は、２本の発泡電線５と、ドレインワイヤ６と、ラミネートテープ７と、２本の電力線８と、アルミテープ層及び編組層からなる積層体層９と、シース４とを備えている。ここで、２本の発泡電線５は互いに平行に配置されており、これらは信号線として使用される。またラミネートテープ７は発泡電線５及びドレインワイヤ６を巻回しており、シース４は積層体層９を包囲するように積層体層９上に形成されている。ラミネートテープ７は例えばアルミニウム箔とポリエチレンテレフタレートフィルムとの積層体で構成され、シース４は、例えばリケンテクノス社製のＡＮＡ９８９７Ｎ等のオレフィン系ノンハロ材などで構成される。なお、発泡電線５及び発泡絶縁層２は上記実施形態と同様のものである。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、発泡電線５が、伝送ケーブルとしての同軸ケーブルに適用された例が示されているが、発泡電線５は、ＵＳＢ３．０ケーブル、ＨＤＭＩケーブル、インフィニバンドケーブル、マイクロＵＳＢケーブルなどの高速伝送ケーブルなどにも適用可能である。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、表１中の数値の単位は、特に明示していない場合には「質量部」である。また表１において、空欄は、ベース樹脂又はマスターバッチ樹脂（ＭＢ樹脂）の配合比率が０質量％であることを意味する。さらに表１において、ρは密度を表し、その単位はｇ／ｃｍ^３である。

（実施例１）
まずベース樹脂として、１６５℃の融点を有するエチレン−プロピレン共重合体（商品名：ＦＢ５１００、日本ポリプロ株式会社製。以下、「ＥＰ共重合体」と呼ぶ）を用意した。

一方、ＭＢ樹脂としての、１２５℃の融点を有するエチレン系樹脂であるＣＵ５００３（商品名、密度：０．９２８ｇ／ｃｍ^３、住友化学株式会社製）、及び熱分解型化学発泡剤としてのアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を押出機（製品名：ラボプラストミルＤ２０２０、スクリュー径（Ｄ）：直径２０ｍｍ、有効スクリュー長（Ｌ）：４００ｍｍ、東洋精機製作所社製）に投入した。このとき、ＡＤＣＡは、ＭＢ樹脂９５質量部に対して５質量部を添加した。そして、下記混練温度及びスクリュー速度で溶融押出を行い、溶融押出物をペレタイザーでカットし、ペレット状のマスターバッチを得た。なお、ＭＢ樹脂であるエチレン系樹脂は、メタロセン系触媒を用いて合成されたものである。
混練温度 ：１４５℃(設定温度)
スクリュー速度：２０ｒｐｍ

そして、ベース樹脂であるＥＰ共重合体とマスターバッチとを上記の押出機とは異なる押出機（スクリュー径（Ｄ）：直径２５ｍｍ、有効スクリュー長（Ｌ）：８００ｍｍ、聖製作所社製）に投入し、押出成形を行った。このとき、押出機の投入口から下流側に向かって８０ｍｍの部分（以下、「第１部分」と呼ぶ）を１６０℃に設定し、そのさらに下流側１６０ｍｍの部分（以下、「第２部分」と呼ぶ）を１９０℃に設定することにより、第１部分でマスターバッチ中のＭＢ樹脂を溶融した後、第２部分でＡＤＣＡを熱分解するようにした。またベース樹脂とマスターバッチとを押出機に投入する際には、ベース樹脂と、マスターバッチ中のＭＢ樹脂とからなる樹脂全体に対してＭＢ樹脂の配合比率が表１に示す通りとなるようにした。このとき、最終的に（発泡成形押し出し時）、ベース樹脂及びマスターバッチ中の発泡剤の濃度が０．６質量％となるようにした。

そして、押出機から押出物をチューブ状に押し出し、このチューブ状の押出物で直径０．３２ｍｍの導体を被覆した。こうして、導体と導体を被覆する外径０．９２ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ、発泡度４０％の発泡絶縁層とからなる発泡電線を作製した。

（実施例２〜９）
発泡絶縁層に含まれる樹脂全体におけるベース樹脂およびＭＢ樹脂の配合比率を表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして発泡電線を作製した。

（実施例１０）
ベース樹脂を、ＦＢ５１００から、ＥＰブロック共重合体であるＦＢ３３１２（商品名、ｍｐ（融点）：１６５℃、日本ポリプロ株式会社製）に変更したこと以外は実施例６と同様にして発泡電線を作製した。

（実施例１１）
ベース樹脂を、ＦＢ５１００から、ＥＰランダム共重合体であるＦ２２７Ｄ（商品名、ｍｐ：１５０℃、日本ポリプロ株式会社製）に変更し、ベース樹脂とマスターバッチとを、以下の条件で混練押出することにより得たこと以外は実施例６と同様にして発泡電線を作製した。
混練温度 ：１５０℃
スクリュー速度：２０ｒｐｍ

（実施例１２）
ベース樹脂を、ＦＢ５１００から、ホモポリプロピレン重合体であるＦ１１３Ｇ（商品名、ｍｐ：１６５℃、日本ポリプロ株式会社製）に変更したこと以外は実施例６と同様にして発泡電線を作製した。

（実施例１３〜１５）
ＭＢ樹脂を、ＣＵ５００３から、ＧＴ０５０（商品名、ｍｐ：１１０℃、密度：０．９２２ｇ／ｃｍ^３、住友化学株式会社製）に変更し、発泡絶縁層に含まれる樹脂全体におけるベース樹脂の配合比率およびＭＢ樹脂の配合比率を表１に示す通りとし、マスターバッチを、ＭＢ樹脂とＡＤＣＡとを以下の条件で溶融押出することにより得たこと以外は実施例１と同様にして発泡電線を作製した。なお、ＭＢ樹脂であるＧＴ０５０は、メタロセン系触媒を用いて合成されたエチレン系樹脂である。
混練温度 ：１３０℃(設定温度)
スクリュー速度：２０ｒｐｍ

（実施例１６〜１８）
ＭＢ樹脂を、ＣＵ５００３から、ＧＴ１４０（商品名、ｍｐ：１０６℃、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ^３、住友化学株式会社製）に変更し、発泡絶縁層に含まれる樹脂全体におけるベース樹脂の配合比率およびＭＢ樹脂の配合比率を表１に示す通りとし、マスターバッチを、ＭＢ樹脂とＡＤＣＡとを以下の条件で溶融押出することにより得たこと以外は実施例１と同様にして発泡電線を作製した。なお、ＭＢ樹脂であるＧＴ１４０は、メタロセン系触媒を用いて合成されたエチレン系樹脂である。
混練温度 ：１２５℃(設定温度)
スクリュー速度：２０ｒｐｍ

（実施例１９〜２１）
ＭＢ樹脂を、ＣＵ５００３から、ＧＨ０３０（商品名、ｍｐ：１０２℃、密度：０．９１２ｇ／ｃｍ^３、住友化学株式会社製）に変更し、発泡絶縁層に含まれる樹脂全体におけるベース樹脂の配合比率およびＭＢ樹脂の配合比率を表１に示す通りとし、マスターバッチを、ＭＢ樹脂とＡＤＣＡとを以下の条件で溶融押出することにより得たこと以外は実施例１と同様にして発泡電線を作製した。なお、ＭＢ樹脂であるＧＨ０３０は、メタロセン系触媒を用いて合成されたエチレン系樹脂である。
混練温度 ：１２０℃(設定温度)
スクリュー速度：２０ｒｐｍ

（比較例１〜２）
ＭＢ樹脂を、ＣＵ５００３から、ＥＰランダム共重合体であるＷＦＸ４ＴＣ（商品名、ｍｐ：１２５℃、密度：０．９００ｇ／ｃｍ^３、日本ポリプロ株式会社製）に変更し、発泡絶縁層に含まれる樹脂全体におけるベース樹脂の配合比率およびＭＢ樹脂の配合比率を表１に示す通りとしたこと以外は実施例１と同様にして発泡電線を作製した。なお、ＥＰランダム共重合体であるＷＦＸ４ＴＣは、メタロセン系触媒を用いて合成されたプロピレン系樹脂である。

（比較例３）
ＭＢ樹脂を、ＣＵ５００３から、ＬＤＰＥであるＢ０２８（商品名、ｍｐ：１１３℃、密度：０．９２８ｇ／ｃｍ^３、宇部丸善ポリエチレン株式会社製）に変更し、発泡絶縁層に含まれる樹脂全体におけるベース樹脂の配合比率およびＭＢ樹脂の配合比率を表１に示す通りとし、マスターバッチを、ＭＢ樹脂とＡＤＣＡとを以下の条件で溶融押出することにより得たこと以外は実施例１と同様にして発泡電線を作製した。なお、ＭＢ樹脂であるＢ０２８は、高圧法で合成されたＬＤＰＥである。
混練温度 ：１３５℃(設定温度)
スクリュー速度：２０ｒｐｍ

（比較例４）
ベース樹脂を、ＦＢ５１００から、ＨＤＰＥであるＨｉｚｅｘ５３０５Ｅ（商品名、ｍｐ：１３０℃、プライムポリマー株式会社製）に変更し、熱分解型化学発泡剤であるＡＤＣＡをマスターバッチに含有させた状態ではなく、直接ベース樹脂に添加し、発泡絶縁層を、ベース樹脂とＡＤＣＡとを以下の条件で溶融押出することにより得たこと以外は実施例１と同様にして発泡電線を作製した。
混練温度 ：１５０℃(設定温度)
スクリュー速度：２０ｒｐｍ

（比較例５）
発泡絶縁層に含まれる樹脂全体におけるベース樹脂およびＭＢ樹脂の配合比率を表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にして発泡電線を作製した。

［特性評価］
実施例１〜２１及び比較例１〜５で得られた発泡電線について、以下の特性を評価した。

（１）１−ブテン及び１−ヘキセンの含有率
エチレン系樹脂中の１−ブテン及び１-ヘキセンの含有率は、実施例１〜２１及び比較例１〜５の発泡電線から発泡絶縁層を剥ぎ取り、その発泡絶縁層について測定したＮＭＲスペクトルから算出した。結果を表１に示す。なお、ＮＭＲスペクトルは、日本電子ＪＮＭ ＥＸ−２７０によって測定した。ＮＭＲの測定条件は以下の通りとした。
測 定 核 種：１３Ｃ（６７．８ＭＨｚ）
積 算 回 数：１００００回
測 定 温 度：１１４．２℃
溶 媒：オルトジクロロベンゼン及び重ベンゼンの混合溶媒（体積比＝３：１）
試料の濃度 ：５質量％
プ ロ ー ブ：外径５ｍｍφ（石英ガラス）

（２）破断時における溶融張力
実施例１〜２１及び比較例１〜５で得られた発泡電線について破断時における溶融張力を測定した。結果を表２に示す。

（３）平均発泡セル径
実施例１〜２１及び比較例１〜５で得られた発泡電線から発泡絶縁層の一部を切り取り、その発泡絶縁層の断面を、走査型電子顕微鏡を用いて観察した。そして、無作為に選択した１００個の発泡セルのそれぞれについてセル径を下記式：

に基づいて測定した。そして、１００個の発泡セルのセル径の平均値を「平均発泡セル径」として算出した。結果を表２に示す。

（４）外径変動幅
実施例１〜２１及び比較例１〜５で得られた長さ２０００ｍの発泡電線について、外径の最大値及び最小値を、外径測定器（キーエンス社製高速高精度デジタル測定器ＬＳ−７０００シリーズ）を用いて測定し、下記式：

に基づいて外径変動幅を算出した。結果を表２に示す。なお、表２においては、外径変動幅が４０μｍ未満であれば外径変動幅が十分に抑制されているとして合格とし、外径変動幅が４０μｍ以上であれば外径変動幅が十分に抑制されていないとして不合格とした。

（５）耐熱性
耐熱性は、実施例１〜２１及び比較例１〜５の発泡電線について加熱変形試験を行って測定した加熱変形率に基づいて評価した。加熱変形試験は、東洋精機製作所株式会社製の「三個掛加熱変形試験機型番Ｗ−３」の加熱変形試験機を用いることによって行った。具体的には、直径９ｍｍ、長さ５．０ｍｍの円柱ジグの上に、長さ５ｃｍに切断した発泡電線を載せて１時間予熱した後、この発泡電線を円柱ジグに押し付けながら１００℃に加熱して２５０ｇの荷重を１時間にわたってかけることにより行った。そして、加熱変形率は、下記式：

（式中、Ｔｂは加熱変形試験前の発泡絶縁層の厚さ、Ｔａは加熱変形試験後の発泡絶縁層の厚さを示す）
に従って算出した。結果を表２に示す。

（６）低温脆化特性（耐寒性）
低温脆化特性は、実施例１〜２１及び比較例１〜５の発泡電線について低温脆化試験を行うことによって評価した。低温脆化試験は、以下のようにして行った。

即ち実施例１〜２１及び比較例１〜５の発泡電線について、脆化温度試験機（製品名：ぜい化試験機ＴＭ−２１１０、上島製作所製）を使用して脆化温度を測定した。このとき、試験片は約３８ｍｍに切断した試料を用い、試験条件はＡＳＴＭ Ｄ７４６に従い、発泡絶縁層に傷や割れが発生する温度を脆化温度とした。結果を表２に示す。なお、表２においては、低温脆化特性のレベルを、脆化温度に応じて以下のＡ〜Ｄの４段階に分けて表記した。ここで、Ａ〜Ｃは低温脆化特性に優れるとして合格とし、Ｄは低温脆化特性に劣るとして不合格とした。

Ａ…脆化温度が−５０℃以下
Ｂ…脆化温度が−５０℃より高く−４０℃以下
Ｃ…脆化温度が−４０℃より高く−３０℃以下
Ｄ…脆化温度が−３０℃より高い

（７）柔軟性
柔軟性は、実施例１〜２１及び比較例１〜５で得られた発泡電線について以下のようにして評価した。

即ち発泡電線の柔軟性は、発泡絶縁層を形成するために用いた発泡絶縁層形成用材料をシート化し、この樹脂シートの柔軟性を評価することによって行った。このとき、樹脂シートの柔軟性は、指標として硬度（ショアＤ硬度）を用いて評価した。硬度はＪＩＳ規格Ｋ７２１５に準じて測定した（荷重保持時間5秒）。またこのとき、硬度の測定は、ＡＳＴＭＤ２２４０規格によって作製した樹脂シートに対して行った。結果を表２に示す。なお、表２においては、柔軟性のレベルを、ショアＤ硬度に応じて以下のＡ〜Ｃの３段階に分けて表記した。

Ａ…ショアＤ硬度が60未満
Ｂ…ショアＤ硬度が60以上65未満
Ｃ…ショアＤ硬度が65以上70未満
Ｄ…ショアＤ硬度が70以上

（８）発泡絶縁層製造時の押出外観
実施例１〜２１及び比較例１〜５で得られた発泡電線の外観、即ち、発泡絶縁層の押出外観を目視にて観察することにより表面荒れの状態を調べた。結果を表２に示す。なお、表２においては、押出外観のレベルを、表面荒れの程度に応じて以下のＡ〜Ｄの４段階に分けて表記した。ここで、Ａ〜Ｃは表面荒れが十分に抑制されているとして合格とし、Ｄは表面荒れが十分に抑制されていないとして不合格とした。

Ａ…目視で表面の荒れが確認できず、触ると滑らかであり凹凸は確認できないレベル
Ｂ…目視で表面の荒れが確認できず、触るとわずかに凹凸が確認できるレベル
Ｃ…目視で表面の荒れがやや確認でき、触ると凹凸が確認できるレベル
Ｄ…目視で表面の荒れが十分に確認でき、触ると明確に凹凸が確認できるレベル

（９）誘電特性
誘電特性は、誘電正接（ｔａｎδ）に基づいて評価した。ここで、誘電正接（ｔａｎδ）は、実施例１〜２１及び比較例１〜５の発泡電線のうち絶縁層の製造に使用した発泡絶縁層形成用材料を、直径２ｍｍ、長さ１０ｃｍの棒状に成形し、このシートについて、サムテック社製SUM-TM0m0の測定プログラムを用いたマイクロ波測定システムにて、測定周波数３．０ＧＨｚおよび１４．６ＧＨｚの各周波数にて測定した。結果を表２に示す。各周波数ごとのｔａｎδの合格基準は以下の通りである。

３．０ＧＨｚ・・・・１．６×１０^−４以下
１４．６ＧＨｚ・・・２．４×１０^−４以下

表２に示す結果より、実施例１〜２１の発泡電線はいずれも、外径変動幅、低温脆化特性、押出外観及び誘電正接の点で合格基準に達していた。これに対し、比較例１〜５の発泡電線は、外径変動幅、低温脆化特性、押出外観及び誘電正接のいずれか一つ以上の点で合格基準に達していなかった。

以上より、本発明の発泡電線は、優れた耐寒性及び誘電特性を有するとともに、外径変動及び表面荒れが十分に抑制されることが確認された。

１…内部導体（導体）
２…発泡絶縁層
５…発泡電線
１０…伝送ケーブル

Claims (7)

1. 導体と、
   前記導体を被覆する発泡絶縁層とを備える発泡電線であって、
   前記発泡絶縁層が、
   熱分解型化学発泡剤及びエチレン系樹脂を含むマスターバッチを含有する発泡絶縁層形成用材料において前記エチレン系樹脂を溶融させた後、前記熱分解型化学発泡剤を熱分解させて発泡させることにより得られるものであり、
   前記発泡絶縁層形成用材料中の樹脂全体における前記エチレン系樹脂の配合比率が５質量％以上であり、前記エチレン系樹脂が、エチレンと、４〜２０個の炭素原子を有するオレフィンとの共重合体であり、
   前記オレフィンがα−オレフィンであり、
   前記α−オレフィンが１−ブテン及び／又は１−ヘキセンであり、
   前記エチレン系樹脂中の１−ヘキセンの配合比率が５質量％を超えない発泡電線。
2. 前記発泡絶縁層形成用材料がプロピレン系樹脂を更に含み、前記発泡絶縁層形成用材料中における樹脂全体における前記プロピレン系樹脂の配合比率が１０〜９５質量％であり、前記エチレン系樹脂の配合比率が５〜９０質量％である、請求項１に記載の発泡電線。
3. 前記エチレン系樹脂中の１−ブテンと１−ヘキセンとの合計配合比率が１２質量％以下である、請求項１又は２に記載の発泡電線。
4. 前記エチレン系樹脂の融点が１００〜１２８℃である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発泡電線。
5. 前記エチレン系樹脂の密度が０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発泡電線。
6. 前記発泡絶縁層中の前記樹脂の破断時における溶融張力が１３〜５０ｍＮである請求項１〜５のいずれか一項に記載の発泡電線。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の発泡電線を有する伝送ケーブル。
   

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