(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機合成繊維を芯部とし、該芯部の上側に銅線を捲回して導体を形成し、さらに該導線の周りを熱可塑性樹脂で被覆してなる電線コードにおいて、芯部が、少なくとも４．０ＧＰａの引張強度を有しかつ単糸繊度が１．０デニールを越えているポリベンザゾール繊維で構成されていること、芯部のポリベンザゾール繊維の全繊度が３００デニール以下であること、電線コードのコード径が１ｍｍ以下でありかつ引張強度が３５００ｇ以上であること、及び電線コードがはんだ付け作業に用いられることを特徴とする高強度電線コード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はＯＡ関係機器、電子機器、オーディオ機器、イアホーンコード、電話コードおよび電熱線用コード等の用途に使用される電線コードに関する。さらに詳しくはこれらの用途に使用される細径で且つ高い破断強力を有する高強度電線コードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電線コードは使用される分野が広くまた使用状態も多様であるため、これに対応すべく従来より芯部を形成する素材の検討が行われてきた。近年のコードの細径化の要求により、芯部を形成する繊維として、高強度の芳香族ポリアミド繊維や芳香族ポリエステル繊維の使用が検討され、使用されている。例えば実開昭６０−６９４２０号公報では金属撚線をポリエステルやケブラー（芳香族ポリアミド繊維：デュポン社商標）等の繊維紐の上に横巻きした耐屈曲用電線を、また実開平２−１２１１３号公報ではアラミド繊維をテンションメンバーとし、この上に軟銅線を同心撚りして導体を形成し、該導体の上をさらに合成樹脂の絶縁体で被覆した細径電線を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、各機器の機能はさらに複雑化しており、芯線のさらなる細径化に対する要求はさらに高まっている。この要求を満足するためには、芯線の径をさらに細くする必要があるが、従来と同一の素材を用いて、その径を細くした場合には、コードの強度が低下し、引っ張りなどの外力が加わった時に容易に破断、断線してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するために創案されたものであり、その目的とするところは近年のさらなる細径化の要求に対応できる高強度電線コードを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、有機合成繊維を芯部とし、該芯部の上側に銅線を捲回して導体を形成し、さらに該導線の周りを熱可塑性樹脂で被覆してなる電線コードにおいて、芯部が、少なくとも４．０ＧＰａの引張強度を有しかつ単糸繊度が１．０デニールを越えているポリベンザゾール繊維で構成されていること、芯部のポリベンザゾール繊維の全繊度が３００デニール以下であること、電線コードのコード径が１ｍｍ以下でありかつ引張強度が３５００ｇ以上であること、及び電線コードがはんだ付け作業に用いられることを特徴とする高強度電線コードである。
【０００６】
従来使用されている芳香族ポリアミド繊維の引張強度は、約２．８ＧＰａである。本発明のポリベンザゾール繊維は少なくとも４．０ＧＰａの引張強度を有しており、この繊維を使用することにより、従来達成できなかった大幅な電線コードの細径化が可能となる。
【０００７】
本発明におけるポリベンザゾール繊維とは、ポリベンザゾールポリマーよりなる繊維をいい、ポリベンザゾール（ＰＢＺ）とは、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）ホモポリマー、ポリベンゾチアゾール（ＰＢＴ）ホモポリマー及びこれらＰＢＯ、ＰＢＴのランダム、シーケンシャルあるいはブロック共重合ポリマーをいう。ここでポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾチアゾール及びこれらのランダム、シーケンシャルあるいはブロック共重合ポリマーは、例えばWolfe らの「Liquid  Crystalline  Polymer  Compositions , Process  and  Products 」米国特許第４７０３１０３号（１９８７年１０月２７日）、「 Liquid  Crystalline  Polymer  Compositions , Process  and  Products  」米国特許第４５３３６９２号（１９８５年８月６日）、「 Liquid  Crystalline  Poly（２，６− Benzothiazole） Compositions ,  Process  and  Products 」米国特許第４５３３７２４号（１９８５年８月６日）、「 Liquid  Crystalline  Polymer  Compositions , Process  and  Products」米国特許第４５３３６９３号（１９８５年８月６日）、Evers の「 Thermooxidatively  Stable  Articulated  p−Benzobisoxazole  and  p −Benzobisthiazole  Polymers」米国特許第４３５９５６７号（１９８２年１１月１６日）、 Tsai らの「 Method  for  Making  Heterocyclic  Block  Copolymer」米国特許第４５７８４３２号（１９８６年３月２５日）などに記載されている。
【０００８】
ＰＢＺポリマーに含まれる構造単位としては、好ましくはライオトロピック液晶ポリマーから選択される。本発明で使用するＰＢＺポリマーは好ましくは本質的に下記構造式（ａ）−（ｈ）から選択されるモノマー単位からなり、さらに好ましくは本質的に構造式（ａ）−（ｃ）から選択されたモノマー単位からなる。
【０００９】
【化１】
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【００１０】
【化２】
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【００１１】
【化３】
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【００１２】
【化４】
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【００１３】
【化５】
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【００１４】
【化６】
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【００１５】
【化７】
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【００１６】
【化８】
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【００１７】
ＰＢＺポリマーのドープを形成するための好適な溶媒としては、クレゾールやそのポリマーを溶解し得る非酸化性の酸が含まれる。好適な酸溶媒の例としては、ポリリン酸、メタンスルホン酸及び高濃度の硫酸あるいはそれらの混合物が挙げられる。そのうちさらに好ましい溶媒はポリリン酸及びメタンスルホン酸であり、最も好ましい溶媒はポリリン酸である。
【００１８】
溶液のポリマー濃度は紡糸性や生産性の点から好ましくは少なくとも７重量％であり、さらに好ましくは、少なくとも１０重量％、最も好ましくは少なくとも１４重量％である。最大ポリマー濃度は、例えばポリマーの溶解性やドープ粘度といった実際上の取扱い性により限定される。それらの限界要因のために、ポリマー濃度は通常では２０重量％を越えることはない。
【００１９】
本発明に好適なＰＢＺポリマーやコポリマーあるいはドープは次のような公知の手法により合成される。例えば、Wolfe らの米国特許第４５３３６９３号（１９８５年８月６日）、 Sybert らの米国特許第４７７２６７８号（１９８８年９月２０日）、 Harris の米国特許第４８４７３５０号（１９８９年７月１１日）に記載される方法で合成される。ＰＢＺポリマーは、Gregory らの米国特許第５０８９５９１号（１９９２年２月１８日）によると、脱水性の酸溶媒中での比較的高温、高剪断条件下において高反応速度での高分子量化が可能である。
【００２０】
本発明において芯部を構成するポリベンザゾール繊維は、少なくとも４．０ＧＰａの引張強度を有し、さらに好ましくは少なくとも５．０ＧＰａの引張強度を有する。引張強度が上記値を満足しない場合には、電線コードの強度特性が十分でなく、十分な補強効果が得られない。
【００２１】
電線コードは用途に応じて一定以上の破断強度が要求される。例えばイヤホーン等の用途分野では電線コード径が１ｍｍ以下の場合、３５００ｇ以上の引張強度が必要とされており、芯部を構成する繊維の単位断面積当りの強度が高ければ、芯部補強材として用いられる繊維の全繊度が小さくなり、即ち、小さいコード径で十分な強度を有する電線コードを得ることができる。
【００２２】
本発明で使用するポリベンザゾール繊維の単糸繊度は、１．０デニールを越えるものを使用する。単糸繊度が１．０デニール以下のポリベンザゾール繊維では、１．０デニールを越える繊維を使用した場合に比べて、加工工程において単糸のほつれが生じやすく、取扱い時に不具合が発生することがある。
通常、単糸繊度の大きい繊維を使用すると、コードを機器側の端子にはんだ付けする時に、コードの中心位置から突出した繊維束の柔軟性が低下し、はんだ付け作業性が低下する場合が見られるが、ポリベンザゾール繊維は従来の芳香族ポリアミド繊維等に比べ極めて柔軟であり、はんだ付け時の作業性は問題にならないことが明らかになった。
【００２３】
本発明で使用する芯部のポリベンザゾール繊維の全繊度は、３００デニール以下である。通常、電線コードの補強として使用されている芳香族ポリアミド繊維の全繊度は４００デニールが主である。本発明のポリベンザゾール繊維は、芳香族ポリアミド繊維に比べ、４０〜１００％高い引張強度を有しているため、芯部の引張強度を一定として設計した場合には、その引張強度の増加に対応した芯部補強線の径の細径化が可能であり、即ち、電線コードの細径化が可能となる。
【００２５】
本発明のポリベンザゾール繊維は、従来の有機合成繊維にない、極めて高い引張強度を有し、この繊維を補強繊維として使用することにより、従来にない細径で且つ高強度の電線コードを作成することができる。
【００２６】
【実施例】
本発明を以下の実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制約されるものではない。また、本発明の評価に用いた各測定値は、下記の手法により求めた。
【００２７】
＜繊維の全繊度＞
全繊度は温度２０℃、湿度６５ＲＨ％で調整した後、ラップリールに試料繊維１０ｍを巻きとって重量を測定し、これを９０００ｍの重量に換算した。
【００２８】
＜繊維および導線の引張特性＞
ＪＩＳ  Ｌ−１０１３に準拠してオリエンテック（株）社製テンシロンにより、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度１００％／分、ｎ＝１０の測定を行い、算術平均値を求めた。
【００２９】
＜実施例１，２、比較例１，２＞
第１表に示した原糸特性を有するポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維および市販のパラアラミド繊維を芯部（補強繊維）に用い、該芯部の上にウレタン被覆した無酸素銅線束１４本を捲回して複合導線を形成した。次いで該複合導線にポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）被覆を施してイヤホーンコードを作成した。得られた各複合導線の破断強度、破断伸度、及びイヤホーンコードの直径等を評価した。評価結果を第１表に示した。
【００３０】
第１表より明らかなように、本発明のイヤホーンコード（実施例１）は、芯部の全繊度が同じ比較例２に比べ、極めて優れた強度特性を有しており、引っ張りなどの外力に対し極めて高い抵抗力を有している。また、実施例２より明らかなように、同等の強度レベルとなるようにイヤホーンコードを作成した場合には、そのコード径を著しく減少させることが可能であり、電線コードの細径化に大きく寄与することができる。
また比較例１の単糸繊度が０．８デニールのＰＢＯ繊維を使用した場合には、加工工程で単糸切れ発生によるほつれが生じやすく、本発明の実施例１のＰＢＯ繊維に比べ、加工特性に劣っていた。
【００３１】
【表１】
0003649350.tif 000010
【００３２】
【発明の効果】
本発明の電線コードは上記のように構成されているので、従来にない高強度を有しており、たとえ、芯線を細径化してもその強度は確保されており、しかも加工特性に優れたものである。