(57)【要約】【課題】軽量性、柔軟性、高引張強力、高導電性を有しながら、さらに優れた半田付け性を兼ね備えた絶縁電線を提供する。【解決手段】有機繊維糸条を含む絶縁電線であって、該有機繊維糸条が金属被覆され、さらに金属被覆された有機繊維糸条が熱可塑性樹脂により被覆されており、下記（１）〜（３）を同時に満足することを特徴とする絶縁電線とする。（１）有機繊維糸条の熱分解温度が４００℃以上、引張強度が１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（２）金属被覆された有機繊維糸条の電気抵抗値が３Ω／ｍ以下（３）絶縁電線のＪＩＳ  Ｃ  ３２１６−６に基づいて測定される耐軟化温度が１７０℃以上【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機繊維糸条を含む絶縁電線であって、該有機繊維糸条が金属被覆され、さらに金属被覆された有機繊維糸条が熱可塑性樹脂により被覆されており、下記（１）〜（３）を同時に満足することを特徴とする絶縁電線。
（１）有機繊維糸条の熱分解温度が４００℃以上、引張強度が１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上
（２）金属被覆された有機繊維糸条の電気抵抗値が３Ω／ｍ以下
（３）絶縁電線のＪＩＳ  Ｃ  ３２１６−６に基づいて測定される耐軟化温度が１７０℃以上
【請求項２】
有機繊維糸条が、パラ型アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリベンゾビスオキサゾール繊維から選ばれた少なくとも一種の繊維からなる請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
熱可塑性樹脂の最大被膜厚さが１〜２００μｍである請求項１または２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
絶縁電線が、電気・電子機器用途に使用される絶縁電線である請求項１〜３のいずれかに記載の絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属被覆された耐熱性有機繊維糸条の金属被覆の外側に絶縁性の熱可塑性樹脂被覆を施したことを特徴とする絶縁電線に関する。さらに詳しくはイヤホンのようなオーディオや電話コード、ロボットケーブル等の電気・電子機器に半田付けされる絶縁電線で、従来のポリウレタン銅線のような絶縁電線に比べ、かつ屈曲疲労性に対して電気抵抗値の低下が小さい絶縁電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電線は、芯線として銅線を用いたものが主流であり、一般的な絶縁電線は、複数の銅細線を束ねて芯線とし、さらに熱可塑性樹脂系の絶縁体で被覆した構造のものである。しかし、電子機器の可動部など頻繁に屈曲や捩じりが加わる用途に用いる電線は、銅線の金属疲労による限界のために断線する、あるいは、取付け作業時の引張に対して弱いため断線しやすいという問題点がある。
例えば自動車の場合には、車載設備の増加や電子化に伴い車内の配線箇所が急増したことにより、燃費を向上させるべく車内電線の軽量化に対する要請が強く、しかも、限られた空間に配線することができる柔軟性を備えた電線が求められている、そのため、高導電率を有し、軽量性、高引張強力および柔軟性を兼ね備えた電線、ケーブルを得るため、従来の銅芯線に替わる各種芯線が検討されてきた。
【０００３】
また、電気・電子機器に使用される電線には半田付け作業が不可欠であり、最近では半田浴に直接絶縁電線を浸漬し、半田浴中で絶縁樹脂を溶融、分解し、内部の導体に半田付けを実施する手法が検討されている。
例えば、半田付け作業性、屈曲性に優れた電線を得るために、熱溶融性のポリベンザゾール繊維からなる芯部の外側に銅線を捲回して導体を形成する技術（特許文献１参照）、あるいは、導体を軽量化するために、アラミド繊維束の周りにポリウレタン銅線を配置して撚線とした電線導体（特許文献２参照）等が知られている。しかし、これらの導体やコードは、繊維に銅線を巻き付けているため、同抵抗の銅線単体に比べて外径が太くなり、柔軟性に劣るといった問題点や、激しい屈曲や摩耗時には、やはり外周の銅線が切れて断線するといった問題が依然残されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９３８３１号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２２１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、軽量性、柔軟性、高引張強力、高導電性を有しながら、さらに優れた半田付け性を兼ね備えた絶縁電線を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、前記課題を解説するべく鋭意検討した結果、次の構成により、上記課題を解決しうることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は以下の通りである。
【０００７】
１．有機繊維糸条を含む絶縁電線であって、該有機繊維糸条が金属被覆され、さらに金属被覆された有機繊維糸条が熱可塑性樹脂により被覆されており、下記（１）〜（３）を同時に満足することを特徴とする絶縁電線。
（１）有機繊維糸条の熱分解温度が４００℃以上、引張強度が１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上
（２）金属被覆された有機繊維糸条の電気抵抗値が３Ω／ｍ以下
（３）絶縁電線のＪＩＳ  Ｃ  ３２１６−６に基づいて測定される耐軟化温度が１７０℃以上
２．有機繊維糸条が、パラ型アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリベンゾビスオキサゾール繊維から選ばれた少なくとも一種の繊維からなる上記１に記載の絶縁電線。
３．熱可塑性樹脂の最大被膜厚さが１〜２００μｍである上記１または２に記載の絶縁電線。
４．絶縁電線が、電気・電子機器用途に使用される絶縁電線である上記１〜３のいずれかに記載の絶縁電線。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、軽量性、柔軟性を備え、さらに、高引張強力、高導電性、優れた半田付け性を兼ね備えた絶縁電線を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明は、有機繊維糸条を含む絶縁電線であって、該有機繊維糸条が金属被覆され、さらに金属被覆された有機繊維糸条が絶縁性の熱可塑性樹脂により被覆されており、下記（１）〜（３）を同時に満足することを特徴とする絶縁電線。
（１）有機繊維糸条の熱分解温度が４００℃以上、引張強度が１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上
（２）金属被覆された有機繊維糸条の電気抵抗値が３Ω／ｍ以下
（３）絶縁電線のＪＩＳ  Ｃ  ３２１６−６に基づいて測定される耐軟化温度が１７０℃以上
【００１０】
以下、（１）〜（３）の各要件について詳細に説明する。
本発明の電線コードにおいては、（１）有機繊維糸条の熱分解温度が４００℃以上、引張強度が１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。
近年、使用される半田は環境対応の面から高融点の鉛フリー半田が用いられるようになっており、また、半田浴中で絶縁被覆樹脂を溶解、或いは分解し、そのまま半田付けを高速で行うためには、半田浴の温度は３００℃〜４００℃が必要になっている。本発明で有機繊維糸条に被覆される金属には、電気伝導性の高い金属が好ましく使用されるが、一般的に電気伝導性の優れた金属は熱伝導性にも優れており、金属に密着している内部の有機繊維にまで瞬時に高熱が伝わる。よって、４００℃未満で分解するような有機繊維糸条では、半田浴の温度で、有機繊維糸条や、半田部分で電線の強度が著しく低下して、その後の電気・電子部品の製造時や使用時において、引張荷重等で半田接続部から断線するといった問題が生じる。
【００１１】
また、有機繊維糸条の引張強度は、１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは１８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、さらに好ましは２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。引張強度が１５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、引張応力負荷時に断線し易くなり、断線を起こさないまでも、めっきの脱落や欠陥が発生し易く好ましくない。
以上の熱分解温度および引張強度の要件を満たす有機繊維糸条としては、パラ型アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維（例えば株式会社クラレ製、商品名「ベクトラン」）、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維（例えば東洋紡績株式会社製、商品名「ザイロン」）が高強度を兼ね備えており好ましい。
【００１２】
特に、上記有機繊維糸条のなかでも、耐熱性および耐切創性に優れ、熱による電線の変形や鋭利な刃物による電線の切断等の恐れがない点から、パラ系アラミド繊維が好ましい。パラ型アラミド繊維としては、例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ株式会社製、商品名「トワロン」）およびコポリパラフェニレン−３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維（例えば、帝人テクノプロダクツ株式会社製、「テクノーラ」等が例示される。中でも、より高強度で耐疲労性にも優れることからコポリパラフェニレン−３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維が好ましい。
【００１３】
上記アラミド繊維の中でも、引張強度が高いパラ系アラミド繊維が好ましく、更には、より高強度で耐疲労性に優れることからコポリパラフェニレン−３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維が好ましい。
有機繊維糸条の総繊度は、好ましくは１０，０００ｄｔｅｘ以下、より好ましくは２０〜１，７００ｄｔｅｘ、より好ましくは２０〜１,０００ｄｔｅｘであり、電気・電子部品の狭いスペースに使用するためには、細径の２００〜６００ｄｔｅｘが好ましく、２０〜４４０ｄｔｅｘがさらに好ましい。また、細径とすることにより、軽量性、柔軟性の点でも優れている。
【００１４】
本発明においては、有機繊維糸条は金属被覆されており、（２）金属被覆された有機繊維糸条の電気抵抗値が３．０Ω／ｍ以下、好ましくは２．０Ω／ｍ以下、より好ましくは１．５Ω／ｍ以下、さらに好ましくは１．０Ω／ｍである。該電気抵抗値が３．０Ω／ｍ未満では、導電性が乏しく、絶縁電線の用途が限定される。
上記の低い電気抵抗値とするためには、有機繊維糸条への金属被覆量が、有機繊維糸条の重量に対して好ましくは１００重量％以上、より好ましくは１５０重量％以上とすることが望ましい。特に有機繊維糸条として総繊度１，０００ｄｔｅｘ以下の細径を採用した場合は、金属被覆量は有機繊維糸条の重量に対して好ましくは２００重量％以上、より好ましくは３００重量％以上である。金属被覆量が有機繊維糸条の重量に対して１００重量％未満の場合は導電性が乏しくなり、上記電気抵抗値が得られ難くなる傾向にある。
【００１５】
本発明で有機繊維糸条を被覆する金属としては、電気抵抗、価格等の面から銅が最も好ましいが、その他、ニッケル、銀、金の単独あるいはこれらの合金等を用いることもできる。有機繊維糸条に銅等の金属を被覆する方法としては、無電解めっき法、スパッタリング法、真空蒸着法等があるが、特に量産性の面から無電解めっき法が好ましい。しかし、無電解めっきで１００重量％以上の被覆をするには、時間を有するため、無電解めっきを実施し、有機繊維糸条に導電性を付与した後に電気めっきすることが効果的な手段である。
【００１６】
本発明においては、金属被覆された有機繊維糸条には、下記式で示す撚り係数で、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．５以上、さらに好ましくは２．０以上の撚りが付与されていることが望ましい。かかる撚りを加えることで、電気抵抗値が低下し、前記の電気抵抗値とし易く、高導電性の絶縁電線を得ることが容易となる。これは、撚りを掛けることで、めっきの脱落やクラック等による欠点がキャンセルされるためと推定する。一方、撚り係数が５．０を超えると、撚り戻りによる取扱い性や強度の低下が顕著に起こり、また生産コストの面からも好ましくない。なお、下記式でＤは、撚りを施す前の有機繊維糸条の総繊度（ｔｅｘ）である。
ＴＭ＝Ｔ×√Ｄ／１０５５
［ここで、ＴＭは撚り係数、Ｔは撚り数（回／ｍ）、Ｄは有機繊維糸条の総繊度（ｔｅｘ）を示す。］
【００１７】
本発明においては、上記の金属被覆された、好ましくはこれに撚りが施された金属被覆有機繊維糸条を熱可塑性樹脂で被覆して得られる、（３）絶縁電線のＪＩＳ  Ｃ  ３２１６−６に基づいて測定される耐軟化温度が１７０℃以上であり、好ましくは２００℃以上である。耐軟化温度が１７０℃以下であると、耐熱性の点から使用される範囲が限定される。また、耐熱性の低い樹脂を使用すると、半田槽に浸漬した際、半田部分周辺まで溶融し、ピンホールに繋がるため好ましくない。これらの理由から、使用する樹脂としては、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリウレタン等の耐熱性に優れた熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。上記樹脂の中でも、高周波の電気特性に優れ、耐溶剤性に優れるポリウレタンが好ましい。
【００１８】
熱可塑性樹脂を金属被覆有機繊維糸条に被覆する方法としては、例えば、樹脂を満たした浴上をローラー等で糸を通過させた後、一定孔径のダイスに通し、乾燥することで均一に樹脂を被覆することができる。さらにその工程を繰り返すことで、被覆を厚くすることが可能である。また、金属被覆有機繊維糸条に熱可塑性樹脂を溶融、押し出しにより被覆しても構わないが、この方法では数十μｍの薄い被覆をすることは困難であり、求められる厚みに応じて使用する方法が選ばれる。樹脂の被膜厚みとしては最大被膜厚みで、好ましくは１〜２００μｍであり、より好ましくは１０〜１５０μｍ、さらに好ましくは１０〜１００μｍである。最大被膜厚みが２００μｍを超えると、半田槽でポリウレタン樹脂が分解するのに時間を要し、結果、半田が一様に付着するのに時間を要するため、内層の糸が劣化し、半田接続部の強力低下が起こり易い。また、得られる絶縁電線の柔軟性が乏しくなる。また、最大被膜厚みが１μｍ未満では、最小被膜厚みの制御が困難となり、結果ピンホール等が発生し、十分な絶縁性を得ることができない傾向にあり、好ましくない。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例で用いた評価方法は下記の通りである。
【００２０】
（１）金属被覆量
下記の方法に従い測定した。
金属被覆量（％）＝（金属被覆後１ｍ当たりの重量−金属被覆前１ｍ当たりの重量）÷金属被覆前１ｍ当たりの重量×１００
（２）電気抵抗値
抵抗値測定器（日置株式会社製  ミリオームハイテスタ３５４０−０２Ａ）にて、電線コード１ｍ間の両端を半田付けし、電気抵抗値を測定した。
（３）ポリウレタン樹脂の被膜厚さ
ポリウレタン樹脂被覆した金属被覆繊維を電子顕微鏡で断面観察し、最も被膜が厚く見える部分を測長した。
（４）耐軟化温度
ＪＩＳ  Ｃ３２１６−６に準拠して測定した。
（５）半田付け性
ＪＩＳ  Ｃ３２１６−４に準拠して測定した。
（６）引張強力
ＪＩＳ  Ｌ１０１３に準拠して測定した。なお、半田後の引張強力は、絶縁電線の一部分に半田付けを実施した後、その外側部分を引張試験機のチャック部分に取り付けて実施した。
（７）熱分解温度
ＪＩＳ  Ｋ７１６０に準拠して熱重量測定により得られるＴＧ曲線にて、試料の重量減少が始まる温度から求めた。
【００２１】
［実施例１］
有機繊維糸条に繊度４４０ｄｔｅｘ、熱分解温度４１５℃、単繊維本数２６７本のコポリパラフェニレン−３、４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド長繊維糸条（帝人株式会社製、「テクノーラ」）を使用し、該繊維糸条に、触媒である「Ｃａｔａｐｏｓｉｔ  ４４」（以下、剤はローム・アンド・ハース電子材料株式会社製）５．０％、および「Ｃａｔａｐｒｅｐ  ４０４」２０％溶液を、４０℃で１０分間接触させることにより、該繊維糸条を構成する繊維の表面に該触媒を吸着させた後、「Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ  １９Ｅ」２．０％溶液に、４０℃で１分間接触させ、触媒を活性化させ、その後、「ＯＭＮＩＳＨＩＥＬＤ  ＥＬＥＣＴＲＯＬＥＳＳ  ＣＯＰＰＥＲ  １５９８Ｍ」１．０％、「ＯＭＮＩＳＨＩＥＬＤ  ＥＬＥＣＴＲＯＬＥＳＳ  ＣＯＰＰＥＲ  １５９８Ｒ」０．２％、「ＣＵＰＯＳＩＴ  Ｙ」１．４％、「ＣＵＰＯＳＩＴ  Ｚ」２．０％溶液に浸漬し、無電解銅めっきを実施した。その後、硫酸銅（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）２０％、硫酸５．０％溶液中で電気銅めっきを実施した。これにより、金属被覆量が４６０ｗｔ％の金属被覆有機繊維糸条を得た。その後、樹脂として熱可塑性ポリウレタン樹脂（東特塗料株式会社製、「ＴＰＵ  ５２４３」を用い、これを塗布し、ダイスを通過させ、乾燥することにより絶縁被覆し、絶縁電線を得た。結果を表１に示す。
【００２２】
［実施例２］
ポリウレタン樹脂の塗布回数を３回に増やした以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を得た。
【００２３】
［実施例３］
有機繊維糸条に繊度１６７０ｄｔｅｘ、単繊維本数１０００本のコポリパラフェニレン−３、４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド長繊維糸条（帝人株式会社製、「テクノーラ」）を使用した以外は、実施例２と同様にして絶縁電線を得た。結果を表１に示す。
【００２４】
［実施例４］
有機繊維糸条に繊度１６８０ｄｔｅｘ、単繊維本数１０００本のポリパラフェニレン−テレフタルアミド長繊維糸条（帝人トワロン株式会社製、「トワロン」）を使用した以外は、実施例２と同様にして絶縁電線を得た。結果を表１に示す。
【００２５】
［実施例５］
絶縁樹脂にポリエステル樹脂（帝人株式会社製）を使用した以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を得た。結果を表１に示す。
【００２６】
［比較例１］
ポリエステル樹脂を押出し成型で被覆した以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を得た。結果を表１に示す。
【００２７】
［比較例２］
有機繊維糸条に繊度１１００ｄｔｅｘ、単繊維本数１９２本のポリエチレンテレフタレート長繊維糸条（帝人株式会社製、「テトロン」）を使用した以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を得た。結果を表１に示す。
【００２８】
［比較例３］
絶縁樹脂にポリプロピレン樹脂を使用した以外は、比較例１と同様にして絶縁電線を得た。結果を表１に示す。
【００２９】
［比較例４］
絶縁樹脂にポリ塩化ビニル樹脂を使用した以外は、比較例１と同様にして絶縁電線を得た。結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2014086390.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の絶縁電線は、細径で、機械的強度、導電性に優れ、従来のポリウレタン銅線同等の半田付け性を保つため、半田付けを伴うオーディオ機器等数多くの電気・電子機器用途に好適に使用できる。