专利名称：电介体、绝缘电线、同轴电缆及电介体制造方法
技术领域：
本发明涉及电介体、绝缘电线、同轴电缆及电介体制造方法，特别涉及以聚四氟乙烯树脂(PTFE)为主要成分的电介体，该电介体在高频波段产生的衰减量少、显示出良好的传输特性的同时，中心导体与电介体的密合性良好，起模(strip)加工性良好，能切实地得到所希望的特性阻抗，并且能防止弯曲加工部等的特性阻抗变化。
背景技术：
众所周知，同轴电缆这样的传输高频信号的电缆，从信号的衰减量及延迟时间这一点来看，将未烧成状态的PTFE或半烧成状态的PTFE作为电介体使用是有利的。这是因为未烧成状态的PTFE或半烧成状态的PTFE形成多孔体，因而实效电容率小的缘故。多孔体的实效电容率(εe)由实心体的电容率(εA)及式εe＝εAl-V而得。其中，V为气孔率(空气的占有率)。因此多孔体的实效电容率也比完全烧成状态时的实效电容率低。另外，信号的衰减量随着电介体的实效电容率(εe)的减小而减小。并且信号的延迟时间(τ)由电介体的实效电容率(εe)及式τ=3.33561ϵe(ns/m)]]>而得。信号的延迟时间(τ)随着电介体的实效电容率(εe)的减小而变小。
一直以来，这样的未烧成状态的PTFE或半烧成状态的PTFE作为电介体使用的电线或同轴电缆例如在日本专利特开平2-273416号公报、日本专利实开平3-68315号公报、日本专利特开平8-77843号公报、实用新型登记第2538664号公报、日本专利特开平11-213776号公报、日本专利特开平11-31422号公报、日本专利特开2001-357730号公报中有所揭示。
首先，日本专利特开平2-273416号公报、日本专利实开平3-68315号公报、日本专利特开平8-77843号公报中揭示了将未烧成状态的PTFE作为电介体使用的绝缘电线或同轴电缆。
其次，实用新型登记第2538664号公报、日本专利特开平11-213776号公报、日本专利特开2001-357730号公报揭示了电介体由内层与外层组成、内层为未烧成状态的PTFE或半烧成状态的PTFE、外层为烧成状态的PTFE的绝缘电线或同轴电缆。
另外，日本专利特开平11-31422号公报揭示了将半烧成状态的PTFE作为电介体使用的同轴电缆。
作为与本发明相关的发明，可例举本申请人的日本专利特愿2003-339036号、特愿2003-355432号的发明。
由于在上述日本专利特开平2-273416号公报、日本专利实开平3-68315号公报、日本专利特开平8-77843号公报、实用新型登记第2538664号公报、日本专利特开平11-213776号公报、日本专利特开平11-31422号公报、日本专利特开2001-357730号公报中揭示的绝缘电线或同轴电缆，均将未烧成状态的PTFE或半烧成状态的PTFE作为电介体使用，因此实效电容率低、显示出良好的传输特性。
但是，上述日本专利特开平2-273416号公报、日本专利实开平3-68315号公报、日本专利特开平8-77843号公报、实用新型登记第2538664号公报、日本专利特开平11-213776号公报、日本专利特开平11-31422号公报、日本专利特开2001-357730号公报的电介体，完全不用考察便知其较软，因此中心导体与电介体之间的密合性不充分，当施加外力时，中心导体恐怕会从电介体脱落。
另外，在进行起模加工时，由于电介体被切割得不干净，存在拖着纤维状细线起模的情况，因此显著降低了起模加工性。
并且，由于电介体柔软，所以在卷绕线轴时以及利用金属线材进行编织覆盖形成外部导体时等施加的压力、拉力、紧固力等外力，会使电介体变形，构成外部导体的金属线材可能会相当程度地陷入电介体内。在这种情况下，特性阻抗的计算值与实测值之间的差变大，难以得到所希望的特性阻抗。
另外，在实际使用时，由于铺设时的弯曲加工以及来自外部的压力等也容易使电介体变形。这时，在电介体变形的部分，局部的特性阻抗会产生较大的变化。
本发明是为了解决上述存在的技术问题而完成的发明，其目的是提供高频波段的衰减量少、显示出良好的传输特性的同时，中心导体与电介体的密合性良好、起模加工性良好、能切实地得到所希望的特性阻抗、且能防止弯曲加工部等的特性阻抗变化的电介体、绝缘电线、同轴电缆，并提供制造上述电介体的方法。
发明的揭示为了达到上述目的，本发明的权利要求1的电介体的特征在于，以聚四氟乙烯树脂为主要成分、实效电容率为1.8以下、且硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在A50以上D36以下。
权利要求2的电介体的特征在于，以聚四氟乙烯树脂为主要成分，该聚四氟乙烯树脂包括长边方向已纤维化的部分及存在于该长边方向已纤维化部分的球状连接点(节点)，上述长边方向已纤维化的部分互相间通过小纤维(原纤维)三维连接，同时，上述连接点(节点)互相间具有不通过小纤维(原纤维)而直接连接的部分。
权利要求3的绝缘电线的特征在于，由中心导体与在该中心导体的周围形成的权利要求1或权利要求2所述的电介体形成。
权利要求4的绝缘电线的特征在于，在权利要求3所述的绝缘电线中，将上述中心导体从上述电介体拔出时的导体拔出强度为4.9N以上196N以下。
权利要求5的同轴电缆的特征在于，由权利要求3或权利要求4所述的绝缘电线与在上述绝缘电线的电介体周围形成的外部导体组成。
权利要求6的同轴电缆的特征在于，在权利要求5所述的同轴电缆中，将上述中心导体从上述电介体拔出时的导体拔出强度为4.9N以上196N以下。
权利要求7的同轴电缆的特征在于，在权利要求5或权利要求6所述的同轴电缆中，上述外部导体由金属线材编织而成。
权利要求8的同轴电缆的特征在于，在权利要求7所述的同轴电缆中，上述电介体的硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在A60以上D25以下。
权利要求9的同轴电缆的特征在于，在权利要求5或权利要求6所述的同轴电缆中，上述外部导体由实施了波纹加工的金属管形成。
权利要求10的同轴电缆的特征在于，在权利要求9所述的同轴电缆中，上述电介体的硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在A60以上D25以下。
权利要求11的同轴电缆的特征在于，在权利要求5～权利要求10中任一所述的同轴电缆中，上述外部导体陷入上述电介体的深度只是该电介体厚度的0.4％以上5.0％以下。
权利要求12的电介体制造方法是制造以聚四氟乙烯树脂为主要成分的电介体的方法，该方法的特征在于，进行加热处理，达到通过差示扫描热量测定(DSC)获得的结晶熔解曲线中的烧成状态(完全烧成)的吸热峰尚未明确的程度，由此形成微烧成状态的电介体。
权利要求13的电介体制造方法的特征在于，在权利要求12所述的电介体制造方法中，在聚四氟乙烯树脂的熔解起始温度的+5～+15℃的温度范围内进行规定时间的加热处理。
首先，若电介体的实效电容率超过1.8，则高频波段产生的衰减量变多，得不到理想的传输损耗。若电介体的硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示未满A50，则中心导体有可能从电介体脱落，起模加工性明显降低，同时难以得到所希望的特性阻抗，并且特性阻抗恐怕会在弯曲加工部等中产生较大的变化。另外，若电介体的硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示超过D36，则由于弹性变形的反弹增大，因此会导致弯曲加工时尺寸稳定性的降低。
电介体的结构如下所述。以聚四氟乙烯树脂为主要成分，该聚四氟乙烯树脂包括长边方向已纤维化的部分及存在于该长边方向已纤维化部分的球状连接点(节点)，上述长边方向已纤维化的部分互相间通过小纤维(原纤维)三维连接，同时，上述连接点(节点)互相间具有不通过小纤维(原纤维)而直接连接的部分。由此在实效电容率及硬度两方面均能得到良好的特性。
若将中心导体从电介体拔出时的导体拔出强度为4.9N以上，则施加外力时中心导体不易从电介体拔出来，比较理想。若为196N以下，则将起模加工时的电介体从中心导体剥下时，由于用适当的力度便能剥下，不会因过大的力而导致电介体变形，因而较好。
特别是外部导体由金属线材编织而成的所谓的挠性同轴电缆及半挠性同轴电缆，电介体的硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在A60以上D25以下为好。若硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在A60以上，则在进行加工等情况下电介体被拉伸时，在长边方向连续挤压电介体，能有效地防止电介体从外部导体脱落。若硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在D25以下，则能使外部导体适度地陷入电介体，能够使电介体与外部导体保持适当的密合强度。
另外，用实施了波纹加工的金属管作为外部导体的所谓的波纹同轴电缆，电介体的硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在A60以上D25以下为好。若硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在A60以上，则在进行加工等情况下电介体被拉伸时，在长边方向连续挤压电介体，能有效地防止电介体从外部导体脱落。若硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在D25以下，则能使外部导体适度地陷入电介体，能够使电介体与外部导体保持适当的密合强度。
当外部导体陷入电介体的程度仅为该电介体厚度的0.4％以上时，电介体与外部导体能保持适当的密合强度，较好。当外部导体陷入电介体的程度仅为该电介体厚度的5.0％以下时，由于电介体不会产生大的变形，能得到所希望的特性阻抗，因此较好。
本发明的实效电容率由网络分析仪(HP8510E、ヒェ一レフトパッカ一ド公司制)计测的延迟时间用下列计算式算出。计测条件为频率2GHz、温度20℃。
τ=3.33561ϵe]]>τ信号的延迟时间(ns/m)εe电介体的实效电容率硬度采用由D型杜罗回跳式硬度计或A型杜罗回跳式硬度计测得的值。硬度测定用试料使用的是从长度为30mm的电线抽去了中心导体的电介体。硬度测定按照JIS K 6253-1997硫化橡胶及热塑性橡胶的硬度试验方法实施。
使用电介体部分的长度为50mm的试料，将以12.7mm/min的拔出速度从电介体拔出中心导体时的拉伸试验机所显示的最大值作为导体拔出强度。
通过本发明，能够得到高频波段产生的衰减量少、显示出良好的传输特性的同时，中心导体与电介体的密合性良好、起模加工性良好、能切实地得到所希望的特性阻抗、且可防止弯曲加工部等的特性阻抗变化的电介体，具备该电介体的绝缘电线，使用了该绝缘电线的同轴电缆。
另外，本发明的电介体的制造方法是进行加热处理达到通过差示扫描热量测定(DSC)获得的结晶熔解曲线中烧成状态(完全烧成)的吸热峰尚未明确的程度，由此形成微烧成状态的电介体。这样，能够获得在实效电容率及硬度两方面俱佳的电介体。
对“微烧成状态”加以说明。图8、
图11、图14、图17、图20、图23均为对以聚四氟乙烯树脂为主要成分的电介体进行差示扫描热量测定(DSC)而获得的结晶熔解曲线图，横轴为温度、纵轴为热流量，表示其变化。其中，图17为表示“未烧成状态”的图，在340℃附近只观察到一个峰P1。图23为表示“半烧成状态”的图，在340℃附近观察到峰P1的同时，在其前面的320℃附近还观察到另一个峰P2。图20为表示“完全烧成状态”的图，这时，在320℃附近只观察到一个峰P2。
对应于此，图8、图11、图14均为表示“微烧成状态”的图，显示了图17所示的“未烧成状态”与图23所示的“半烧成状态”的中间状态。区分它们的标准是图23所示的320℃附近有无另一个峰P2。即，将进行烧成直至观察到另一个峰P2的状态称为“半烧成状态”，本发明规定的“微烧成状态”是指直至观察到另一个峰P2之前的烧成状态。对于通过上述另一个峰P2的有无来判断是“半烧成状态”还是“微烧成状态”，这是本专利申请人经过反复实验才发现的。
这时，通过在聚四氟乙烯树脂的熔解起始温度的+5～+15℃的温度范围内进行规定时间的加热处理，能够得到所希望的结构的电介体。
“熔解起始温度”是指在图17所示的“未烧成状态”的聚四氟乙烯树脂通过差示扫描热量测定(DSC)获得的结晶熔解曲线图中的吸热峰起始温度(A点)。
在图17中，符号25为“吸热峰起始前基线”，符号27为“吸热峰起始的最大倾斜点(C点)的切线”。吸热峰起始前基线25与吸热峰起始的最大倾斜点(C点)的切线27的交点(B点)为聚四氟乙烯树脂的熔点。
另外，上述图8、图11、图14、图17、图20、图23也用于后述的实施方式的说明。
附图的简单说明图1为本发明的实施方式1的示意图，即绝缘电线的概略截面图。
图2为本发明的实施方式1～实施方式3的示意图，即同轴电缆的概略截面图。
图3为比较方式1的示意图，即同轴电缆的概略截面图。
图4为比较方式2的示意图，即同轴电缆的概略截面图。
图5为本发明的实施方式1～实施方式3、比较方式1～比较方式3的制造方法的说明图。
图6为本发明的实施方式1～实施方式3的同轴电缆特性的示意图。
图7为比较方式1～比较方式3的同轴电缆特性的示意图。
图8为本发明的实施方式1的差示扫描热量测定(DSC)的结晶熔解曲线示意图。
图9为本发明的实施方式1的同轴电缆的电介体的扫描型电子显微镜照片(10000倍)。
图10为说明本发明的实施方式1的同轴电缆的起模加工特性的照片。
图11为本发明的实施方式2的差示扫描热量测定(DSC)的结晶熔解曲线示意图。
图12为本发明的实施方式2的同轴电缆的电介体的扫描型电子显微镜照片(10000倍)。
图13为说明本发明的实施方式2的同轴电缆的起模加工特性的照片。
图14为本发明的实施方式3的差示扫描热量测定(DSC)的结晶熔解曲线示意图。
图15为本发明的实施方式3的同轴电缆的电介体的扫描型电子显微镜照片(10000倍)。
图16为说明本发明的实施方式3的同轴电缆的起模加工特性的照片。
图17为比较方式1的差示扫描热量测定(DSC)的结晶熔解曲线示意图。
图18为比较方式1的同轴电缆的电介体的扫描型电子显微镜照片(10000倍)。
图19为说明比较方式1的同轴电缆的起模加工特性的照片。
图20为比较方式2的差示扫描热量测定(DSC)的结晶熔解曲线示意图。
图21为比较方式2的同轴电缆的电介体的扫描型电子显微镜照片(10000倍)。
图22为说明比较方式2的同轴电缆的起模加工特性的照片。
图23为比较方式3的差示扫描热量测定(DSC)的结晶熔解曲线示意图。
图24为比较方式3的同轴电缆的电介体的扫描型电子显微镜照片(10000倍)。
图25为说明比较方式3的同轴电缆的起模加工特性的照片。
实施发明的最佳方式以下，参照图1～图25，对比本发明的实施方式1、实施方式2、实施方式3与比较方式1、比较方式2、比较方式3加以说明。
实施方式1本发明的实施方式1的绝缘电线为图1所示的结构。首先，1为中心导体，在该中心导体1的周围形成以PTFE为主要成分的电介体2。
其次，说明上述绝缘电线的制造方法。
关于制造方法，分别整理实施方式1、实施方式2、实施方式3及比较方式1、比较方式2、比较方式3示于图5，参照这些图进行说明。
首先，将熔点约341℃的PTFE树脂100重量份与市售的石油系助剂20.5重量份混合，对混合物熟化24小时，调制出电介体用糊剂。然后，用电介体用糊剂充填滚筒(内径60.2mm、中芯的外径16.25mm)的间隙，以表面压力3.73MPa加压120秒制得预制体。
然后，使用糊剂挤压机(滚筒直径60.8mm、心轴径16.0mm)挤压该预制体，以8.7m/min的线速度使其被覆在由外径0.93mm的镀银包铜钢线形成的中心导体1的外周，使壁厚为1.02mm，再将其连续通过200℃的烘箱1(通过时间24秒)、230℃的烘箱2(通过时间24秒)及250℃的烘箱3(通过时间240秒)，干燥除去挤压助剂，最终外径为2.9mm。
之后，通过335℃的烘箱4(通过时间48秒)，对该电线进行加热处理。该加热处理为烧成工序，经过该烧成工序，能得到所谓的“微烧成状态”。这样就制得在中心导体1的外周由PTFE形成了电介体2的最终外径约为2.9mm的绝缘电线。这时，测定电介体2的实效电容率及硬度，实效电容率为1.8，硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示为D25。
本实施方式对通过在中心导体1的周围挤压糊剂形成电介体2的例子进行了说明，除此之外，也可以考虑例如通过在中心导体1的周围卷装未烧成的PTFE胶带来形成电介体2。
如图2所示，在上述绝缘电线的电介体2的外周，作为外部导体3实施线径为0.12mm的镀锡软铜线的编织被覆与锡的涂覆，由此构成同轴电缆。本实施方式中，来自外部导体3形成时(编织被覆时)的载体的给线张力约为1.47N，电介体2的给线张力约为0.98N，对线轴的卷取张力约为9.8kN。
作为外部导体3，除金属线材的编织被覆之外，例如还可以通过金属线材的横绕、金属箔的长边方向接合及横绕、半刚性同轴电缆以及波纹同轴电缆这样的金属管的被覆等形成。
实施方式2下面是本发明的实施方式2，其中所使用的绝缘电线与上述实施方式1的相同，其结构如图1所示。1为中心导体，在该中心导体的外周形成以PTFE为主要成分的电介体2。
对上述绝缘电线的制造方法加以说明。本实施方式与上述实施方式1相同，首先，将熔点约341℃的PTFE树脂100重量份与市售的石油系助剂20.5重量份混合，对混合物熟化24小时，调制出电介体用糊剂。然后，用电介体用糊剂充填滚筒(内径60.2mm、中芯的外径16.25mm)的间隙，以表面压力3.73MPa加压120秒制得预制体。
然后，使用糊剂挤压机(滚筒直径60.8mm、心轴径16.0mm)挤压该预制体，以8.7m/min的线速度使其被覆在由外径0.93mm的银镀包铜钢线形成的中心导体1的外周，使壁厚为1.02mm，再使其连续通过200℃的烘箱1(通过时间24秒)、230℃的烘箱2(通过时间24秒)及250℃的烘箱3(通过时间240秒)，干燥除去挤压助剂，最终外径为2.9mm。
之后，通过330℃的烘箱4(通过时间48秒)，对该电线进行加热处理。该加热处理为烧成工序，经过该烧成工序，能得到所谓的“微烧成状态”。这样就制得在中心导体1的外周由PTFE形成了电介体2的最终外径约2.9mm的绝缘电线。这时，测定电介体2的实效电容率及硬度，实效电容率为1.75，硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示为D20。
该实施方式2说明了通过在中心导体1的周围挤压糊剂形成电介体2的例子，除此之外，也可以考虑例如通过在中心导体1的周围卷装未烧成的PTFE胶带来形成电介体2。
该实施方式的同轴电缆与上述实施方式1相同，其结构如图2所示。即，在上述绝缘电线的电介体2的外周，作为外部导体3实施线径0.12mm的镀锡软铜线的编织被覆与锡的涂覆。本实施方式中，来自外部导体3形成时(编织被覆时)的载体的给线张力约为1.47N，电介体2的给线张力约为0.98N，对线轴的卷取张力约为9.8kN。
作为外部导体3，除金属线材的编织被覆之外，也可以通过例如金属线材的横绕、金属箔的长边方向接合及横绕、半刚性同轴电缆以及波纹同轴电缆这样的金属管的被覆等形成。
实施方式3下面是本发明的实施方式3，其中所使用的绝缘电线与上述实施方式1、实施方式2的相同，其结构如图1所示。1为中心导体，在该中心导体的外周形成以PTFE为主要成分的电介体2。
下面是绝缘电线的制造方法，与上述实施方式1、实施方式2相同，首先，将熔点约341℃的PTFE树脂100重量份与市售的石油系助剂20.5重量份混合，对混合物熟化24小时，调制出电介体用糊剂。然后，用电介体用糊剂充填滚筒(内径60.2mm、中芯的外径16.25mm)的间隙，以表面压力3.73MPa加压120秒制得预制体。
然后，使用糊剂挤压机(滚筒直径60.8mm、心轴径16.0mm)挤压该预制体，以8.7m/min的线速度使其被覆在由外径0.93mm的银镀包铜钢线形成的中心导体1的外周，使壁厚为1.02mm，再使其连续通过200℃的烘箱1(通过时间24秒)、230℃的烘箱2(通过时间24秒)及250℃的烘箱3(通过时间240秒)，干燥除去挤压助剂，最终外径为2.9mm。
之后，通过325℃的烘箱4(通过时间48秒)，对该电线进行加热处理。该加热处理为烧成工序，经过该烧成工序，能得到所谓的“微烧成状态”。这样就制得在中心导体1的外周由PTFE形成了电介体2的最终外径约2.9mm的绝缘电线。这时，测定电介体2的实效电容率及硬度，实效电容率为1.72，硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示为A62。
该实施方式3也说明了通过在中心导体1的周围挤压糊剂形成电介体2的例子，除此之外，也可以考虑例如通过在中心导体1的周围卷装未烧成的PTFE胶带来形成电介体2。
本实施方式的同轴电缆与上述实施方式1、实施方式2相同，其结构如图2所示。即，在上述绝缘电线的电介体2的外周，作为外部导体3实施线径为0.12mm的镀锡软铜线的编织被覆与锡的涂覆。在本实施方式中，来自外部导体3形成时(编织被覆时)的载体的给线张力约为1.47N，电介体2的给线张力约为0.98N，对线轴的卷取张力约为9.8kN。
作为外部导体3，除金属线材的编织被覆之外，也可以通过例如金属线材的横绕、金属箔的长边方向接合及横绕、半刚性同轴电缆以及波纹同轴电缆这样的金属管的被覆等形成。
比较方式1下面对比较方式1加以说明。其中所使用的绝缘电线与上述实施方式1、实施方式2、实施方式3的相同，其结构如图1所示。1为中心导体，在该中心导体的外周形成以PTFE为主要成分的电介体2。
现在对绝缘电线的制造方法加以说明。与上述实施方式1～实施方式3相同，首先，将熔点约341℃的PTFE树脂100重量份与市售的石油系助剂20.5重量份混合，对混合物熟化24小时，调制出电介体用糊剂。然后，用电介体用糊剂充填滚筒(内径60.2mm、中芯的外径16.25mm)的间隙，以表面压力3.73MPa加压120秒制得预制体。
然后，使用糊剂挤压机(滚筒直径60.8mm、心轴径16.0mm)挤压该预制体，以8.7m/min的线速度使其被覆在由外径0.93mm的银镀包铜钢线形成的中心导体1的外周，使壁厚为1.02mm，再使其连续通过200℃的烘箱1(通过时间24秒)、230℃的烘箱2(通过时间24秒)及250℃的烘箱3(通过时间240秒)，干燥除去挤压助剂，最终外径为2.9mm。之后不进行加热处理，即不经过烧成工序，处于所谓的“未烧成”状态。这时，测定电介体2的实效电容率及硬度，实效电容率为1.7，硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示为A49。
如图3所示，在绝缘电线的电介体2的外周，作为外部导体3实施线径为0.12mm的镀锡软铜线的编织被覆与锡的涂覆，形成同轴电缆。
比较方式2下面对比较方式2加以说明。其中所使用的绝缘电线与上述比较方式1相同，其结构如图1所示。1为中心导体，在该中心导体1的外周形成以PTFE为主要成分的电介体2。
对上述绝缘电线的制造方法加以说明。与上述比较方式1相同，首先，将熔点约341℃的PTFE树脂100重量份与市售的石油系助剂20.5重量份混合，对混合物熟化24小时，调制出电介体用糊剂。然后，用电介体用糊剂充填滚筒(内径60.2mm、中芯的外径16.25mm)的间隙，以表面压力3.73MPa加压120秒制得预制体。
然后，使用糊剂挤压机(滚筒直径60.8mm、心轴径16.0mm)挤压该预制体，以8.7m/min的线速度使其被覆在由外径0.93mm的银镀包铜钢线形成的中心导体1的外周，使壁厚为1.02mm，再使其连续通过200℃的烘箱1(通过时间24秒)、230℃的烘箱2(通过时间24秒)及250℃的烘箱3(通过时间240秒)，干燥除去挤压助剂，最终外径为2.9mm。
之后，将该电线通过330℃的烘箱4(通过时间24秒)、再通过430℃的烘箱5(通过时间24秒)及530℃的烘箱6(通过时间24秒)实施加热处理。这样的加热处理为烧成工序，经过该烧成工序，得到所谓的“完全烧成状态”。这样就制得中心导体1的外周由PTFE形成了电介体2的最终外径约为209mm的绝缘电线。测定电介体2的实效电容率及硬度，实效电容率为2.01，硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示为D37。
如图4所示的那样，在绝缘电线的电介体2的外周，作为外部导体3实施线径为0.12mm的镀锡软铜线的编织被覆与锡的涂覆，构成同轴电缆。
比较方式3下面对比较方式3加以说明。其中所使用的绝缘电线与上述比较方式1、比较方式2的相同，其结构如图1所示。1为中心导体，在该中心导体1的外周形成以PTFE为主要成分的电介体2。
对绝缘电线的制造方法加以说明。与上述比较方式1、比较方式2相同，首先，将熔点约341℃的PTFE树脂100重量份与市售的石油系助剂20.5重量份混合，对混合物熟化24小时，调制出电介体用糊剂。然后，用电介体用糊剂充填滚筒(内径60.2mm、中芯的外径16.25mm)的间隙，以表面压力3.73MPa加压120秒制得预制体。
然后，使用糊剂挤压机(滚筒直径60.8mm、心轴径16.0mm)挤压该预制体，以8.7m/min的线速度使其被覆在由外径0.93mm的银镀包铜钢线形成的中心导体1的外周，使壁厚为1.02mm，再使其连续通过200℃的烘箱1(通过时间24秒)、230℃的烘箱2(通过时间24秒)及250℃的烘箱3(通过时间240秒)，干燥除去挤压助剂，最终外径为2.9mm。
之后，将该电线通过350℃的烘箱4(通过时间48秒)实施加热处理。这样的加热处理为烧成工序，经过该烧成工序，得到所谓的“半烧成状态”。这样就制得在中心导体1的外周由PTFE形成了电介体2的最终外径为2.9mm的绝缘电线。测定电介体2的实效电容率及硬度，实效电容率为1.88，硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示为D30。
该比较方式3也如图4所示的那样，在绝缘电线的电介体2的外周，作为外部导体3实施线径为0.12mm的镀锡软铜线的编织被覆与锡的涂覆，构成同轴电缆。
下面，以实施方式1～实施方式3、比较方式1～比较方式3的同轴电缆作为试料，进行以下所示的特性评价。其结果如图6、图7所示。
传输特性在测定温度20℃下，测定1GHz～18GHz的衰减量(dB/m)，并测定2GHz时的延迟时间(ns/m)。
中心导体与电介体的密合性使用电介体2部分的长度为50mm的试料，以12.7mm/min的拔出速度将中心导体1从电介体2拔出时，将拉伸试验机所示的最大值作为导体拔出强度(N)。
起模加工性用自动机(シェロニガ一公司制MP257)进行起模加工，目视电介体2的切断部分的状态，对起模加工性进行评价。在此，评价为O的，表示不存在问题，能很好地进行起模加工；评价为×的，表示电介体2的PTFE残留有线丝。
特性阻抗通过比较按照TDR法测定的实测值与用计算式Z0=60/ϵe×ln{(D+1.5dw)/d}]]>算出的计算值而进行评价。其中，Z0为特性阻抗，D为芯外径(mm)，dW为编织线径(mm)，εe为电介体的实效电容率。同时，测定R＝10mm时90度弯曲部分的特性阻抗(Q)，从实测值算出变化量。
差示扫描热量测定(DSC)即，按照JIS K7122塑料的转移热测定方法，进行以PTFE为主要成分的电介体2的差示扫描热量测定(DSC)，观察由此而得的结晶熔解曲线中的吸热峰呈何状态。
扫描型电子显微镜照片根据组合物的10000倍扫描型电子显微镜照片，确认电介体的结构。
下面，对实施方式1～实施方式3、比较方式1～比较方式3分别进行考察。
首先，实施方式１如图6所示，实效电容率为1.8，因在1.8以下，所以传输特性较好，延迟时间短，衰减特性也较好。
又，如图6所示，电介体2的硬度为D25，具有足够的硬度。
关于起模加工特性，电介体2具有足够硬度的同时，如图9的扫描型电子显微镜照片所示，由于原纤维13不是仅一个方向地连接节点ll的结构，而是呈三维连接结构，所以如图10所示，电介体2不存在残留细线的状态，因此能毫无问题地进行起模加工。
关于特性阻抗，如图6所示，由于电介体2具有足够的硬度，不易因外部导体3的紧固而压坏，因此能以接近设计值的值制造。另外，弯曲部分的特性阻抗的变化量小至0.8Ω。
关于DSC，如图8所示，只在340℃附近的一处有一明显的峰，即峰P1。若对这一点加以说明的话，则如上述的那样，如果烧成进行到“半烧成状态”为止，如图23所示，在340℃前的320℃附近将出现另一个峰P2。在实施方式1中，烧成进行到另一个峰P2出现之前为止，形成为“微烧成状态”。
关于图9的扫描型电子显微镜照片，如前所述，存在球状的节点11，节点11相互间直接融合的部分较多。另外，节点11相互间进行融合，原纤维较少，在长边方向、横向、斜向以三维状态残留有原纤维13，将节点11三维连接。由如上所述，由于节点11相互间直接融合的部分较多，因此电介体2不易裂开，显示出高硬度。
其次，实施方式2如图6所示，实效电容率为1.75，因在1.8以下，所以与上述的实施方式1一样，传输特性较好，延迟时间短，衰减特性也较好。
又，如图6所示，电介体2的硬度为D20，具有足够的硬度。
关于起模加工特性，电介体2具有足够硬度的同时，如图12的扫描型电子显微镜照片所示，由于原纤维13不是仅一个方向地连接节点11的结构，而是呈三维连接结构，所以如图13所示，电介体2不存在残留细线的状态，因此能进行起模加工。
关于特性阻抗，由于电介体2具有足够的硬度，不易因外部导体3的紧固而压坏，因此能以接近设计值的值制造。又，如图6所示，弯曲部分的特性阻抗的变化量小至1.0Ω。
关于DSC，如图11所示，只在340℃附近的一处有一明显的峰，即峰P1。关于这一点，与上述的实施方式1相同，如果烧成进行到“半烧成状态”为止，则如图23所示，在340℃前的320℃附近将出现另一个峰P2。在该实施方式2中也一样，烧成进行到另一个峰P2出现之前为止，形成为“微烧成状态”。
关于扫描型电子显微镜照片，如图12所示，存在前述的球状节点11，节点11相互间也有直接融合的部分。另外，在长边方向、横向、斜向以三维状态残留有原纤维13，将节点11三维连接。如上所述，由于节点11相互间的融合部分较多，因此电介体2不易裂开，显示出较高的硬度。
其次，实施方式3如图6所示，实效电容率为1.72，因在1.8以下，所以传输特性较好，延迟时间短，衰减特性也较好。
又，如图6所示，电介体2的硬度为A62，具有足够的硬度。
关于起模加工特性，电介体2具有足够硬度的同时，如图15所示，由于原纤维不是仅一个方向地连接节点11的结构，而是呈三维连接结构，所以如图16所示，电介体2不存在残留细线的状态，能进行起模加工。
关于特性阻抗，由于电介体2具有足够的硬度，不易因外部导体3的紧固而压坏，因此能以接近设计值的值制造。另外，如图6所示，弯曲部分的特性阻抗的变化量为1.4Ω，与上述实施方式1、实施方式2相比，虽然变大，但在实用上无任何问题。
关于DSC，如图14所示，只在340℃附近的一处有一明显的峰，即峰P1。关于这一点，与上述的实施方式1、实施方式2的情况相同，如果烧成进行到“半烧成状态”为止，则如图23所示，在340℃前的320℃附近将出现另一个峰P2。在该实施方式3中，烧成进行到另一个峰P2出现之前为止，形成为“微烧成状态”。
关于扫描型电子显微镜照片，如图15所示，存在前述的球状节点11，节点11相互间也有直接融合的部分。另外，在长边方向、横向、斜向以三维状态残留有原纤维13，将节点11三维连接。如上所述，由于节点11相互间融合的部分也较多，因此电介体2不易裂开，显示出高硬度。
与此相对应，比较方式1如图7所示，实效电容率为1.7，因在1.8以下，所以传输特性较好，延迟时间短，衰减特性也较好。关于这一点，与上述实施方式1～实施方式3的情况相同。
又，如图7所示，电介体2的硬度为A49，较软，因此导体拔出强度变低。
关于起模加工特性，电介体2较软，如图18的扫描型电子显微镜照片所示，由于原纤维13是仅一个方向地连接节点11的结构，所以如图19所示，起模加工时电介体2易存在残留细线的状态(图19中该处用符号2’表示)。
关于特性阻抗，由于电介体2柔软，易因外部导体3的紧固而压坏，又因外部导体3的金属线材嵌入，因此难以用接近设计值的值制造。另外，在弯曲部分电介体易压坏，特性阻抗的变化量大至3.0Ω。
关于DSC，如图17所示，虽然只在340℃附近的一处有一明显的峰，即峰P1，但确认有台肩(shouler)部分21。
关于扫描型电子显微镜照片，如图18所示，存在前述的球状节点11，在长边方向原纤维13连接节点11。原纤维13并不向横向、斜向延伸。在节点11间残留有较多空隙。
其次，比较方式2如图7所示，实效电容率为2.01，大大超过1.8，因此传输特性较差，延迟时间也长，衰减特性也不好。
又，如图7所示，电介体2的硬度为D20，较硬，因此导体拔出强度高。关于这一点，也与上述的实施方式1～实施方式3的情况相同。
关于起模加工特性，由于电介体2较硬，如图21所示，原纤维不是仅一个方向地连接节点的结构，而是形成为无间隙的结构，如图22所示，起模加工时电介体2不存在残留细线的状态。
关于特性阻抗，由于电介体2较硬，不易因外部导体3的紧固而压坏，又因外部导体3的金属线材嵌入，因此难以用接近设计值的值制造。另外，弯曲部分的特性阻抗的变化量也小至0.5Ω。
关于DSC，如图20所示，只确认了在320℃附近的峰P2。这是因为充分进行烧成至“完全烧成状态”的缘故，因此，图17所示的“未烧成状态”时的340℃附近的峰转移并出现在320℃附近。
关于扫描型电子显微镜照片，如图21所示，不存在前述的球状节点。也未观察到原纤维及空隙。
其次，比较方式3如图7所示，实效电容率为1.88，大大超过1.8，因此传输特性较差，延迟时间也长，衰减特性也不好。
又，如图7所示，电介体2的硬度为D30，较硬，因此导体拔出强度高。关于这一点，与上述的实施方式1～实施方式3的情况相同。
关于起模加工特性，电介体2较硬，如图24所示，原纤维不是仅一个方向地连接节点的结构，而是形成为间隙较少的结构，所以如图25所示，起模加工时电介体2不存在残留细线的状态。
关于特性阻抗，由于电介体2较硬，不易因外部导体3的紧固而压坏，另外，弯曲部分的特性阻抗的变化量也小至0.6Ω。
关于DSC，如图23所示，确认在340℃附近与320℃附近的2处有峰P1、P2。即，这时的烧成超过上述实施方式1～实施方式3的“微烧成状态”进行至“半烧成状态”，所以，在340℃前面的320℃附近出现另一个峰P2。
关于扫描型电子显微镜照片，如图24所示，无前述的球状节点，也未观察到原纤维。进行节点及原纤维的融合，虽然未观察到球状的节点及纤维状的原纤维，但在裂痕处观察到空隙23。
对比以上的实施方式1～实施方式3与比较方式1～比较方式3，由于实施方式1～实施方式3的电介体2的实效电容率在1.8以下，因此在高频波段无衰减，能得到良好的传输特性。
其次，实施方式1～实施方式3的电介体2的硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在A50以上D36以下，因此电介体2纤维化，无细线拉出，较稳定，能进行起模加工。
又，由于实施方式1～实施方式3的电介体2的硬度以杜罗回跳式硬度计表示硬度为A50以上D36以下，并且从外部对中心导体1施加拔出力时，与电介体2的中心导体1的接触部分不易变形，因此中心导体1与电介体2之间不易产生间隙，能得到中心导体1与电介体2的适当的密合性。
又，由于实施方式1～实施方式3的电介体2的硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示为A50以上D36以下，并由于在卷绕线轴时及形成外部导体3时等施加的压力、拉力、紧固力之类的外力不会使电介体2变形或外部导体3相当程度地陷入电介体2，因此，特性阻抗的计算值与实测值的差变小，能得到所希望的特性阻抗。
又，由于实施方式1～实施方式3的电介体2的硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示为A50以上D36以下，且因为实际使用时来自外部的压力及铺设时的弯曲加工等不易使电介体2变形，因此能局部防止特性阻抗产生较大变化。
在实施方式1～实施方式3中，作为得到具备所希望的实效电容率与硬度的电介体的方法，采用进行加热处理达到通过差示扫描热量测定(DSC)获得的结晶熔解曲线中的烧成状态(完全烧成)的吸热峰尚未明确的程度而形成微烧成状态的电介体的方法，因此能切实地得到具有所希望的实效电容率与硬度的电介体。
产业上利用的可能性如上所述，本发明的以聚四氟乙烯树脂(PTFE)为主要成分的电介体，在高频波段产生的衰减量少、显示出良好的传输特性的同时，中心导体与电介体的密合性良好，起模加工性良好，能切实地得到所要求的特性阻抗，并且能防止弯曲加工部分等的特性阻抗的变化，适合于各种绝缘电线、同轴电缆。并且，通过本发明的电介体的制造方法，能切实得到具有所希望的实效电容率与硬度的电介体。
权利要求
1.电介体，其特征在于，以聚四氟乙烯树脂为主要成分、实效电容率为1.8以下、且硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在A50以上D36以下。
2.电介体，其特征在于，以聚四氟乙烯树脂为主要成分，该聚四氟乙烯树脂包括长边方向已纤维化的部分及存在于该长边方向已纤维化部分的球状连接点(节点)，上述长边方向已纤维化的部分互相间通过小纤维(原纤维)三维连接，同时，上述连接点(节点)互相间具有不通过小纤维(原纤维)而直接连接的部分。
3.绝缘电线，其特征在于，由中心导体与在该中心导体的周围形成的权利要求1或权利要求2所述的电介体形成。
4.如权利要求3所述的绝缘电线，其特征还在于，将上述中心导体从上述电介体拔出时的导体拔出强度为4.9N以上196N以下。
5.同轴电缆，其特征在于，由权利要求3或权利要求4所述的绝缘电线与在上述绝缘电线的电介体周围形成的外部导体构成。
6.如权利要求5所述的同轴电缆，其特征还在于，将上述中心导体从上述电介体拔出时的导体拔出强度为4.9N以上196N以下。
7.如权利要求5或6所述的同轴电缆，其特征还在于，上述外部导体由金属线材编织而成。
8.如权利要求7所述的同轴电缆，其特征还在于，上述电介体的硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在A60以上D25以下。
9.如权利要求5或6所述的同轴电缆，其特征还在于，上述外部导体由实施了波纹加工的金属管形成。
10.如权利要求9所述的同轴电缆，其特征还在于，上述电介体的硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示在A60以上D25以下。
11.如权利要求5～10中任一所述的同轴电缆，其特征还在于，上述外部导体陷入上述电介体的深度仅为该电介体厚度的0.4％以上5.0％以下。
12.电介体制造方法，它是制造以聚四氟乙烯树脂为主要成分的电介体的方法，其特征在于，进行加热处理，达到通过差示扫描热量测定(DSC)获得的结晶熔解曲线中的烧成状态(完全烧成)的吸热峰尚未明确的程度，由此形成微烧成状态的电介体。
13.如权利要求12所述的电介体制造方法，其特征还在于，在聚四氟乙烯树脂的熔解起始温度的+5～+15℃的温度范围内进行规定时间的加热处理。
全文摘要
本发明的电介体的特征是，以聚四氟乙烯树脂为主要成分、实效电容率为1.8以下、且硬度以杜罗回跳式硬度计硬度表示为A50以上D36以下。因此，在高频波段的衰减量较少、显示出良好的传输特性的同时，中心导体与电介体的密合性良好，起模加工性良好，能切实地得到所希望的特性阻抗，并且能防止弯曲加工部等的特性阻抗的变化。
文档编号H01P3/06GK1759454SQ200380110179
公开日2006年4月12日 申请日期2003年12月25日 优先权日2003年3月24日
发明者安川佳和, 大场基行, 岩崎丰太 申请人:株式会社克拉比