(57)【要約】【課題】超音波プローブや電極カテーテルのような細長い細径パイプや細径チューブ内に容易に挿入しやすい狭空間挿入用リード線を提供する。【解決手段】導体径が０．０１５〜０．１８ｍｍの範囲内の銅合金線と、該銅合金線の外周に設けられた絶縁層とを有するリード線であって、前記絶縁層の最表面層の摩擦係数が０．０５〜０．３の範囲内であり、前記リード線の引張強度が７００〜１５００ＭＰａの範囲内であり、前記銅合金線の導電率が６０〜９０％ＩＡＣＳの範囲内である狭空間挿入用リード線により上記課題を解決した。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体径が０．０１５〜０．１８ｍｍの範囲内の銅合金線と、該銅合金線の外周に設けられた絶縁層とを有するリード線であって、前記絶縁層の最表面層の摩擦係数が０．０５〜０．３の範囲内であり、前記リード線の引張強度が７００〜１５００ＭＰａの範囲内であり、前記銅合金線の導電率が６０〜９０％ＩＡＣＳの範囲内である、ことを特徴とする狭空間挿入用リード線。
【請求項２】
前記銅合金線は、０．５〜１５質量％のＡｇを含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物である、請求項１に記載の狭空間挿入用リード線。
【請求項３】
前記絶縁層の最表面層が、フッ素系フィラー含有層、流動パラフィン層又はナイロン層である、請求項１又は２に記載の狭空間挿入用リード線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭空間挿入用リード線に関し、さらに詳しくは、超音波プローブや電極カテーテルのような細長い細径パイプや細径チューブ内に容易に挿入しやすいリード線に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２に示すように、超音波プローブや電極カテーテルのような細長い細径パイプや細径チューブ内に、導電性のリード線を挿入して、その先端部で電気的に接続する場合がある。このような場合、一本一本のリード線を作業者が手で挿入するので、作業性よく容易に挿入できることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３７２４９号公報
【特許文献２】特開２０１８−１４３６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したリード線を作業者が、不具合なく細長い細径パイプや細径チューブに容易に挿入できようにするためには、リード線が簡単に曲がったり折れたりすることなく、一定の強度を有することが望ましい。
【０００５】
本発明の目的は、超音波プローブや電極カテーテルのような細長い細径パイプや細径チューブ内に容易に挿入しやすい狭空間挿入用リード線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る狭空間挿入用リード線は、導体径が０．０１５〜０．１８ｍｍの範囲内の銅合金線と、該銅合金線の外周に設けられた絶縁層とを有するリード線であって、前記絶縁層の最表面の摩擦係数が０．０５〜０．３の範囲内であり、前記リード線の引張強度が７００〜１５００ＭＰａの範囲内であり、前記銅合金線の導電率が６０〜９０％ＩＡＣＳの範囲内である、ことを特徴とする。なお、以下では、狭空間挿入用リード線を単に「リード線」と言うことがある。
【０００７】
この発明によれば、リード線が上記範囲内の外径であり、絶縁層の最表面の摩擦係数が上記範囲内であるので、細径パイプや細径チューブ等の狭空間に容易に挿入でき、特に滑り性が良いので複数本束ねて挿入した場合においても線間の干渉等が少ない。さらに、リード線の引張強度が上記範囲内の剛性線材であるので、作業者が一本一本又は複数本まとめて狭空間に挿入する際に折れや座屈等が起こりにくく、リード線を不具合なく狭空間に挿入しやすいとともに、挿入時にリード線の端面が摩耗したり削れたりすることがない。また、導電率もよく、低抵抗のリード線として好ましく使用できる。
【０００８】
本発明に係る狭空間挿入用リード線において、前記銅合金線は、０．５〜１５質量％のＡｇを含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物であることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る狭空間挿入用リード線において、前記絶縁層の最表面が、フッ素系フィラー含有層、流動パラフィン層又はナイロン層であることが好ましい。この発明によれば、最表面の摩擦係数が小さくて挿入性しやすいとともに、接着剤で他部品に接着し易い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、超音波プローブや電極カテーテルのような細長い細径パイプや細径チューブ内に容易に挿入しやすい狭空間挿入用リード線を提供することができる。その結果、超音波プローブ、電極カテーテル、ロボットアーム等、さらにそれらに接続されるパイプやチューブのような細径パイプや細径チューブ等の狭い場所への配線リード線や、狭い場所、微小穴への挿通、複数本束ねた状態での配線等に好ましく適用される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る狭空間挿入用リード線について説明する。本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
本発明に係る狭空間挿入用リード線は、導体径が０．０１５〜０．１８ｍｍの範囲内の銅合金線と、該銅合金線の外周に設けられた絶縁層とを有するリード線であって、前記絶縁層の最表面の摩擦係数が０．０５〜０．３の範囲内であり、前記リード線の引張強度が７００〜１５００ＭＰａの範囲内であり、前記銅合金線の導電率が６０〜９０％ＩＡＣＳの範囲内である、
【００１３】
この狭空間挿入用リード線は、上記範囲内の外径であり、絶縁層の最表面の摩擦係数が上記範囲内であるので、細径パイプや細径チューブ等の狭空間に容易に挿入でき、特に滑り性が良いので複数本束ねて挿入した場合においても線間の干渉等が少ない。さらに、リード線の引張強度が上記範囲内の剛性線材であるので、作業者が一本一本又は複数本まとめて狭空間に挿入する際に折れや座屈等が起こりにくく、リード線を不具合なく狭空間に挿入しやすいとともに、挿入時にリード線の端面が摩耗したり削れたりすることがない。また、導電率もよく、低抵抗のリード線として好ましく使用できる。
【００１４】
各構成について詳しく説明する。
【００１５】
（銅合金線）
銅合金線は、導体径が０．０１５〜０．１８ｍｍの範囲内の銅合金線で構成されている。この範囲内の導体径とすることにより、狭空間挿入用リード線を細くて狭い空間に挿入することができる。導体径が０．０１５ｍｍ未満の場合は、細すぎて加工コストが嵩むことがある。一方、導体径が０．１８ｍｍを超えると、超音波プローブや電極カテーテルのような細長い細径パイプや細径チューブ内に挿入する細線とは言いにくく、近年の要求に十分に応えたものとはいえない。
【００１６】
銅合金線の導電率が６０〜９０％ＩＡＣＳの範囲内であることが望ましい。こうした特性を備えた銅合金線とすることにより、本発明の効果を奏することができる。なお、引張強度は、絶縁層を含む狭空間挿入用リード線での値であり、その範囲は、７００〜１５００ＭＰａの範囲内である。狭空間挿入用リード線の引張強度が上記範囲内となる線材は剛性線材であるので、作業者が一本一本狭空間に挿入する際に折れや座屈等が起こりにくく、リード線を不具合なく狭空間に挿入しやすいとともに、挿入時にリード線の銅合金端面が摩耗したり削れたりすることがない。なお、こうした機械的特性（引張強度）を有する狭空間挿入用リード線の伸びは、例えば、１〜５％の範囲内であることが多い。
【００１７】
銅合金線は、導電率が６０〜９０％ＩＡＣＳの範囲内であることにより、細長い細径パイプや細径チューブ内に容易に挿入されるリード線として望ましい導通性能を有している。導電率が６０％ＩＡＣＳ未満では、抵抗が高く、狭空間挿入用リード線としては好ましくないことがある。また、導電率が９０％ＩＡＣＳを超えるものであってもよいが、上記した引張強度を有する狭空間挿入用リード線は、導電率がおおむね９０％ＩＡＣＳ以下である。
【００１８】
銅合金線は、上記特性を備えていれば、その種類は特に限定されない。好ましい銅合金線としては、例えば、銀を２〜１０質量％含有する銅合金線、Ｚｒ（ジルコニウム）を０．１〜３．０質量％含有する銅合金線を好ましく挙げることができるが、上記機械的特性と電気的特性を有する銅合金線であれば、その組成は特に限定されない。また、狭空間挿入用リード線の表面には、導電率の向上、予備はんだ付け性の向上、はんだ細りの抑制等の各目的に応じためっき層が設けられていてもよい。そうしためっき層としては、厚さ０．１〜２．０μｍ程度の銀めっき層、ニッケルめっき層、錫めっき層、及び金めっき層等を任意に選択して使用することができる。
【００１９】
（絶縁層）
狭空間挿入用リード線には、銅合金線の全長、又は端部を除いた全長を覆う絶縁層が設けられている。絶縁層は、銅合金線の周囲に設けられてリード線間の電気的な接触を妨げる絶縁性を有するものであれば特に限定されず、銅合金線の外周上に直接設けられていてもよいし、他の層を介して設けられていてもよい。また、絶縁層は、はんだ付け時に分解してはんだ付けを容易にする樹脂が好ましく、例えばポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂から選ばれるいずれか１種又は２種以上であることが好ましい。こうした絶縁層は、各種の方法で設けることができ、例えば焼き付け等の方法で設けることが好ましい。絶縁層の厚さも特に限定されないが、例えば１．０〜１０μｍの範囲内の厚さで設けることが好ましい。なお、絶縁層の耐電圧（直流）は、少なくとも２００Ｖ以上となるように設けられていることが好ましい。
【００２０】
絶縁層の最表面には、摩擦係数で０．０５〜０．３の範囲内の層（「最表面層」ともいう。）が設けられている。なお、絶縁層には、この最表面層も含まれるので、絶縁層全体がその摩擦係数となる絶縁層（絶縁層と最表面層は同じもの。）で構成されていてもよいし、絶縁層のうち最表面だけがその摩擦係数となる最表面層で構成されていてもよい。摩擦係数が０．０５未満の場合や摩擦係数が０．３を超える場合では、細径パイプや細径チューブ等の狭空間への挿入が容易でなくなることがある。なお、摩擦係数は、滑り性の評価方法（ＪＩＳ  Ｃ  ３２１６−３：２０１１  附属書Ｂ：すべり性試験  Ｂ３動摩擦試験方法１）で測定した結果である。また、狭小空間でリード線同士の干渉も起きやすくなる。
【００２１】
最表面層としては、例えば、フッ素系フィラー含有層、流動パラフィン層又はナイロン層等を好ましく挙げることができる。フッ素系フィラー含有層とは、平均粒径０．２〜３．０μｍ程度のフッ素系フィラーを含有する絶縁性樹脂層である。流動パラフィン層とは、白油（ホワイトオイル）とも呼ばれ、アルキルナフテン類を主成分とするもので構成された層である。ナイロン層とは、摩擦係数の低いナイロンからなる層であり、例えばナイロン６、６６ナイロン６６又はそれら変性物を好ましく挙げることができる。
【００２２】
フッ素系フィラー含有層を構成する絶縁性樹脂層としては、上記した絶縁層を構成する樹脂と同じ又は同種の樹脂であることが好ましい。こうすることで、絶縁層とフッ素系フィラー含有層とは相溶性に優れ、優れた密着性を示すことができ、剥離し難くなっている。「同種」とは、完全に同じ樹脂でなくてもよいことを意味し、優れた密着性を阻害しない相溶性を担保できる樹脂（変成樹脂も含む。）であってもよいし、最表面層中へのフッ素系フィラーを分散させる観点から分散剤やその他添加剤を含む樹脂であってもよいことを意味する。フッ素系フィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、及びクロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）から選ばれるいずれか１又は２以上を含むように構成された微粒子であればよい。市販品としては、ＰＴＦＥ微粒子（ＢＹＫ社製、商品名：ＣＥＲＡＦＬＯＵＲ  ９９８）、ＰＴＦＥ微粒子（三井・デュポン・フロロケミカル株式会社製、商品名：テフロン（登録商標）ＰＴＦＥ  ＴＬＰ１０Ｆ−１）、ＰＦＡ微粒子（三井・デュポン・フロロケミカル株式会社製、商品名：テフロン（登録商標）ＰＦＥ  ９７３８−ＪＮ）、ＦＥＰ微粒子（三井・デュポン・フロロケミカル株式会社製、商品名：テフロン（登録商標）ＦＥＰ  １２０−ＪＲＢ）等を挙げることができるが、これらに限定されない。
【００２３】
フッ素系フィラーの平均粒径が最表面層の厚さ未満であれば、分散量を容易に調製できて好ましい。一方、フッ素系フィラーの平均粒径が最表面層の厚さ以上であれば、フッ素系フィラーが最表面層の表面に露出しやすいので、表面に出ているフッ素系フィラーの微粒子が摩擦力を低減させ、滑り性の観点から好ましい。なお、平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定される。また、フッ素系フィラーの分散量は、フッ素系フィラーの平均粒径によっても異なるが、例えば平均粒径が０．２〜３．０μｍの範囲内の場合は、最表面層を構成する合計樹脂量（絶縁層と同じ又は同種の最表面層構成樹脂とフッ素系フィラーとの合計）に対し、例えば０．５〜１０質量％の範囲内であることが好ましい。この範囲内とすることにより、最表面層の摩擦係数を０．０５〜０．３の範囲内にすることができ、良好な滑り性を示すことができる。
【００２４】
これらの各層は、摩擦係数が上記範囲内であるので、滑り性がよく、超音波プローブ、電極カテーテル等のような細長く狭い場所への配線リード線の最表面層として好ましく適用される。こうした最表面層は、絶縁層としてコーティングしたり、又は絶縁層上に最表面層としてオーバーコーティングして形成される。
【００２５】
特に、電極カテーテルを構成するルーメンチューブは、各種フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＶＤＦ）、ＰＥＥＫ、ポリイミド、ポリプロピレン、ナイロンエラストマー（ペバックス）、ウレタン（ＴＥＣＯＦＬＥＸ）、ポリエチレン、ポリエステルエラストマー（ハイトレル）、スチレンエラストマー、シリコーンゴム等で構成される。このように、狭空間挿入用リード線を挿入する材質との関係で、好ましい摩擦係数を示す最表面層の材質を選択して設けることが好ましい。
【００２６】
（リード線の作製）
狭空間挿入用リード線の作製は、銅合金線を構成する所定太さの銅合金線（例えば、直径０．６５ｍｍの銅合金線等）を準備し、その銅合金線を最終線径まで伸線加工する。このとき、伸線加工の途中で、必要に応じて銀めっき等を施してもよい。その後、必要に応じて、例えば３００〜４００℃程度の温度でテンションアニール（張力を掛けながら熱処理を行うこと）を行って真直加工し、曲率半径を例えば３００ｍｍ以上にするとともに、引張強度が７００〜１５００ＭＰａの範囲内で、導電率が６０〜９０％ＩＡＣＳの範囲内の銅合金線からなる銅合金線を作製する。その後、例えば厚さ２〜１０μｍで上記摩擦係数の範囲内の絶縁層を焼き付けコーティング法で形成して、狭空間挿入用リード線を作製する。
【００２７】
狭空間挿入用リード線の作製手段は、上記方法に限定されず、種々の方法で行うことができる。例えば、焼き付けコーティング時の温度は、銅合金線からなる銅合金線の引張強度、導電率、曲率半径等を低下させることがない条件で行うことが望ましい。
【００２８】
銅合金線を有する狭空間挿入用リード線の曲率半径は、少なくとも３００ｍｍ以上であり、曲率半径が１０００ｍｍ以上の真直性を有していることが好ましく、より好ましくは曲率半径が３０００ｍｍ以上の真直性を有していることがより好ましい。この範囲内の曲率半径は、テンションアニールで調整可能である。真直性のよいリード線は、細長く狭い場所への配線が容易であり、本発明に係る狭空間挿入用リード線として好ましく適用することができる。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例と比較例により本発明をさらに詳しく説明する。
【００３０】
［実施例１］
銀を４質量％含有する銅合金線（直径０．６５ｍｍ）を用い、この銅合金線を直径０．０４ｍｍまで伸線加工（加工度９９．６２％）した。得られた銅合金線を、３５０℃でテンションアニール（熱処理時間は２４秒間）し、その後に、銅合金線の外周にポリウレタン樹脂を焼き付けコーティングして厚さ０．００５ｍｍの絶縁層を形成し、さらに最表面層として厚さ０．５μｍのナイロン６６を塗布形成した。こうして実施例１のリード線を得た。
【００３１】
［実施例２，３］
実施例２は、銀を２質量％含有する銅合金線に代えた場合であり、実施例３は、銀を１０質量％含有する銅合金線に代えた場合であり、それ以外は実施例１と同様にして実施例２，３のリード線を得た。
【００３２】
［実施例４，５］
実施例４は、最表面層として厚さ０．５μｍの流動パラフィン層に代えた場合であり、実施例５は、最表面層として厚さ０．５μｍのフッ素系フィラー含有層に代えた場合であり、それ以外は実施例１と同様にしてリード線を得た。なお、フッ素系フィラー含有層は、最表面層を構成する合計樹脂量に対し、３質量％のＰＴＦＥ微粒子（ＢＹＫ社製、商品名：ＣＥＲＡＦＬＯＵＲ  ９９８、平均粒径：０．３μｍ）を含有させたフッ素樹脂ある。こうして実施例４，５のリード線を作製した。
【００３３】
［比較例１］
比較例１は、実施例１において最表面層を設けない場合であり、それ以外は実施例１と同様にして比較例１のリード線を得た。
【００３４】
［比較例２］
比較例２は、実施例１においてテンションアニールを行った場合であり、それ以外は実施例１と同様にして比較例２のリード線を得た。
【００３５】
［比較例３］
実施例１で用いた銅合金線の代わりに軟銅線とし、その軟銅線の外周にポリウレタン樹脂を焼き付けコーティングして厚さ０．００５ｍｍの絶縁層を形成し、さらに最表面層として厚さ０．５μｍの活性ナイロン層（ナイロン６６）を形成した。こうして比較例３のリード線を得た。
【００３６】
［測定］
得られたリード線について、引張強度、伸び、導電率、曲率半径、摩擦係数等について測定した。引張強度と伸びは、得られたリード線を卓上形精密万能試験機（株式会社島津製作所製、ＡＧＳ−Ｘ）にて測定した。導電率は、得られたリード線をマルチメーター（ヒューレットパッカード社製、現キーサイトテクノロジー社、３４６８Ａ）にて測定した。曲率半径は、得られたリード線の自然放置後の曲率半径をスケールで実測して測定した。最表面層の摩擦係数は、得られた各リード線について、滑り性の評価方法（ＪＩＳ  Ｃ  ３２１６−３：２０１１  附属書Ｂ：すべり性試験  Ｂ３動摩擦試験方法１）で測定した。挿入容易性は、得られたリード線１本を、直径０．１５ｍｍで長さ２０ｍｍのＰＦＡ材質からなる細径管内に挿入しやすいか否かで評価した。「○」は、細径管の入り口で座屈せずに挿入でき、挿入後も細径管内を容易に通すことができるもの、「△」は、細径管の入り口では座屈せずに挿入できるが、挿入後は細径管内を容易に通すことができずに座屈しやすいもの、「×」は、細径管の入り口で座屈し易く、挿入後も細径管内で座屈しやすいもの、として評価した。
【００３７】
【表１】
2020167099.tif 000002
【００３８】
［評価］
表１の結果より、挿入性の良い実施例１〜５では、絶縁層の最表面の摩擦係数が０．０７〜０．１７の範囲であり、リード線の引張強度が８５０〜１３５０ＭＰａの範囲であった。また、実施例１〜５のリード線は、導電率が７０〜９０％ＩＡＣＳの範囲であり、高い導電率であった。比較例１〜３は、摩擦係数が大きい又は引張強度が小さいことにより、挿入性が劣っていた。以上の実施例より、好ましいリード線は、引張強度が７００〜１５００ＭＰａの範囲内であり、摩擦係数が０．０５〜０．３の範囲内であり、導電率が６０〜９０％ＩＡＣＳの範囲内であった。
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月30日(2019.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭い空間に一本一本又は複数本束ねて挿入するためのリード線であって、導体径が０．０１５〜０．１８ｍｍの範囲内の銅合金線と、該銅合金線の外周に設けられた絶縁層と、該絶縁層の最表面に設けられた最表面層とを有するリード線であって、前記最表面層の摩擦係数が０．０５〜０．３の範囲内であり、前記リード線の引張強度が７００〜１５００ＭＰａの範囲内であり、前記銅合金線の導電率が６０〜９０％ＩＡＣＳの範囲内であり、前記リード線の曲率半径が３００ｍｍ以上の真直性を有する、ことを特徴とする狭空間挿入用リード線。
【請求項２】
前記銅合金線は、０．５〜１５質量％のＡｇを含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物である、請求項１に記載の狭空間挿入用リード線。
【請求項３】
前記最表面層が、フッ素系フィラー含有層、流動パラフィン層又はナイロン層である、請求項１又は２に記載の狭空間挿入用リード線。
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月17日(2020.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭い空間に一本一本又は複数本束ねて挿入するためのリード線であって、導体径が０．０１５〜０．１８ｍｍの範囲内の銅合金線と、該銅合金線の外周に設けられた焼付け絶縁層と、該絶縁層の最表面に設けられた流動パラフィン層又はナイロン層である最表面層とを有し、前記最表面層の摩擦係数が０．０５〜０．３の範囲内であり、前記リード線の引張強度が７００〜１５００ＭＰａの範囲内であり、前記銅合金線の導電率が６０〜９０％ＩＡＣＳの範囲内であり、前記リード線の曲率半径が３００ｍｍ以上の真直性を有する、ことを特徴とする狭空間挿入用リード線。
【請求項２】
前記銅合金線は、０．５〜１５質量％のＡｇを含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物である、請求項１に記載の狭空間挿入用リード線。