(57)【要約】【課題】軽量性、柔軟性、高引張強力及び高導電性を兼ね備え、かつ引張荷重等が負荷された時でも電気抵抗値の低下が極めて少なく、安定した導電性を有する電線コードを提供する。【解決手段】有機繊維糸条を含む電線コードであって、該有機繊維糸条は金属被覆され、さらに該金属被覆された有機繊維糸条が樹脂により被覆されており、かつ、下記（１）〜（４）を満たすことを特徴とする電線コードとする。（１）有機繊維糸条の引張強度が１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である（２）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１００重量％以上である（３）金属被覆された有機繊維糸条に下記式で示す撚り係数（ＴＭ）で１．０以上の撚りが施されているＴＭ＝Ｔ×√Ｄ／１０５５［ここで、ＴＭは撚り係数、Ｔは撚り数（回／ｍ）、Ｄは有機繊維糸条原糸の総繊度（ｔｅｘ）を示す。］（４）金属被覆され、撚りが施された有機繊維糸条の電気抵抗値が３．０Ω／ｍ以下である【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電線コードであって、該有機繊維糸条は金属被覆され、さらに該金属被覆された有機繊維糸条が樹脂により被覆されており、かつ、下記（１）〜（４）を満たすことを特徴とする電線コード。
（１）有機繊維糸条の引張強度が１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である
（２）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１００重量％以上である
（３）有機繊維糸条が下記式で示す撚り係数（ＴＭ）で１．０以上の撚りを有する
ＴＭ＝Ｔ×√Ｄ／１０５５
［ここで、ＴＭは撚り係数、Ｔは撚り数（回／ｍ）、Ｄは有機繊維糸条の原糸の総繊度（ｔｅｘ）を示す。］
（４）金属被覆され、撚りが施された有機繊維糸条の電気抵抗値が３．０Ω／ｍ以下である
【請求項２】
有機繊維糸条の撚り数が１５０回／ｍより多い請求項１に記載の電線コード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属被覆処理を施した有機繊維からなる電線コード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。
【０００３】
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。
【０００４】
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銅細線を配置して撚線とした電線導体（特許文献２参照）、この撚線をさらに円形圧縮加工して熱処理したコード（特許文献３参照）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残っている。
【０００５】
特許文献４には、高い導電率で、且つ屈曲疲労性に優れた電線を得るために、高強度有機合成繊維の周囲に金属めっき処理を施し、金属めっき層を形成した高強度有機合成繊維の周囲に金属めっき処理を施し、金属めっき層を形成した高強度有機合成繊維のフィラメント束を撚り合わせた導体が記載されている。実施例では、４４０ｄｔｅｘの繊維にめっきをして２．９４Ω／ｍ、１６７０ｄｔｅｘの繊維にめっきをして０．７０Ω／ｍの導体を得ている。
【０００６】
しかしながら、導体の導電率を高めるためにめっき厚を厚くしようとすると、屈曲時にめっきに加わる応力が大きくなり、めっきにクラックが生じ、電気抵抗値が上昇するといった問題があり、できる限り従来と同様のめっき厚で導電率を低減する技術が求められている。また、例えばこれまで銅めっきした繊維は、めっきされている銅の重量と等しい銅線に比べて高い電気抵抗値を示していた。これはめっき繊維の製造において単糸一本一本に均一にめっきすることが困難で、局所にめっきの脱落やクラック等の欠陥が存在しているためと推定された。
【０００７】
これに対して、本発明者らは、上記のようにめっき繊維に撚りをかけることで無撚の場合に比べて、単糸間同士の接触で上記の欠陥がキャンセルされて抵抗値が低下できるのではないかと考え、検討を行った。しかしながら、我々の検討したところ、めっきされた繊維は引張荷重等が負荷された時に電気抵抗値が安定せず、その後の製品設計が困難になるという問題点が依然としてあることがわかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２９３８３１号公報
【特許文献２】特開平４−１３８６１６号公報
【特許文献３】特表２００５−５１００１０号公報
【特許文献４】特開２０１１−７６８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、高引張強力及び高導電性を兼ね備え、かつ引張荷重等が負荷された時でも電気抵抗値の低下が極めて少なく、安定した導電性を有する電線コード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】
【００１０】
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。
【００１１】
１．有機繊維糸条を含む電線コードであって、該有機繊維糸条は金属被覆され、さらに該金属被覆された有機繊維糸条が樹脂により被覆されており、かつ、下記（１）〜（４）を満たすことを特徴とする電線コード。
（１）有機繊維糸条の引張強度が１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である
（２）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１００重量％以上である
（３）金属被覆された有機繊維糸条に下記式で示す撚り係数（ＴＭ）で１．０以上の撚りが施されている
ＴＭ＝Ｔ×√Ｄ／１０５５
［ここで、ＴＭは撚り係数、Ｔは撚り数（回／ｍ）、Ｄは有機繊維糸条原糸の総繊度（ｔｅｘ）を示す。］
（４）金属被覆され、撚りが施された有機繊維糸条の電気抵抗値が３．０Ω／ｍ以下である
２．好ましくは、有機繊維糸条の撚り数が１５０回／ｍより多い上記１に記載の電線コード。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電線コードは、上記（１）〜（４）を同時に満たし、特に特定の撚りを有することにより、軽量性、柔軟性、高引張強力及び高導電性を兼ね備え、かつ引張荷重等が負荷された時でも電気抵抗値の低下がほとんどなく、安定した導電性を有する。特に、細い繊維糸条を用いた細径の電線コードにおいてその効果を発揮する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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電線コードであって、該有機繊維糸条は金属被覆され、さらに該金属被覆された有機繊維糸条が樹脂により被覆されている電線コードである。
【００１４】
本発明の電線コードは下記（１）〜（４）を同時に満足している必要があり、本発明は、かかる電線コードとすることにより、軽量性、柔軟性、高引張強力及び高導電性を兼ね備え、かつ引張荷重等が負荷された時でも電気抵抗値の低下が極めて少なく、安定した導電性能を発揮することを見出したものである。
（１）有機繊維糸条の引張強度が１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である
（２）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１００重量％以上である
（３）金属被覆された有機繊維糸条に下記式で示す撚り係数（ＴＭ）で１．０以上の撚りが施されている
ＴＭ＝Ｔ×√Ｄ／１０５５
［ここで、ＴＭは撚り係数、Ｔは撚り数（回／ｍ）、Ｄは有機繊維糸条原糸の総繊度（ｔｅｘ）を示す。］
（４）金属被覆され、撚りが施された有機繊維糸条の電気抵抗値が３．０Ω／ｍ以下である
【００１５】
以下、（１）〜（４）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。かかる要件を満たし、本発明で用いる繊維としては、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（例えば東洋紡株式会社製、商品名「ザイロン」）などが挙げられる。
【００１６】
特に、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、アラミド繊維が好ましい。該アラミド繊維としては、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維があり、メタ系アラミド繊維としては、例えば、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人株式会社製、商品名「コーネックス」）などのメタ系アラミド繊維が挙げられる。また、パラ系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（帝人トワロン株式会社製、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。
【００１７】
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２０〜２,０００ｄｅｘ、さらにより好ましくは２０〜６００ｄｅｘである。本発明においては、特に細径としたときに、軽量性、柔軟性に優れ、電気・電子部品の狭いスペースにも使用できるメリットがあるだけでなく、本発明の効果が顕著に表れ、後述する撚り係数で撚りを施すことで、引張荷重等の負荷がかかっても電気抵抗値が低下しない電線コードとすることができる。
【００１８】
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）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１００重量％以上、好ましくは１５０重量％以上である。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、電線コードの用途が限定される。
【００１９】
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被覆を行う方法としては、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好ましい。
【００２０】
本発明においては、（３）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（ＴＭ）で１．０以上、好ましくは１．５以上、より好ましくは２．０以上の撚りが施されていることが肝要である。この際、１ｍ当たりの撚り数としては、１５０回／ｍを超えることが好ましく、１８０回／ｍ以上がより好ましく、２００回／ｍ以上がさらに好ましい。なお、下記式でＤは、撚りを施す前の有機繊維糸条（原糸）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は有機繊維糸原糸の総繊度（ｔｅｘ）を示す。］
【００２１】
本発明においては、有機繊維糸条に撚り係数で１．０以上の撚りを加えることで、電気抵抗値が低下し、高導電性の電線コードが得られるだけでなく、引張荷重が付与された場合でも電気抵抗値の変動（低下）がない電気特性が安定した電線コードを得ることができる。これは、上記の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たことに加えて、単糸一本一本に被覆された金属の金属表面同士が強固な撚りで密着することにより、接触抵抗が低減されるためと推察される。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。本発明においては、リング撚糸機、ダブルツイスター撚糸機、イタリー式撚糸機など公知の撚糸機を用いる方法により、有機繊維糸条に撚りを施すことができる。
【００２２】
本発明においては、（４）金属被覆され、撚りが施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以下である。かかる低い電気抵抗値を有する有機繊維糸条は、上記（１）〜（３）の要件を満足させることで容易に達成することができる。本発明においては、上記電気抵抗値は、撚りを付与する前の有機繊維糸条の総繊度（ｄｔｅｘ）を２０で除した初荷重を負荷した際の電気抵抗値であり、引張荷重等が負荷されない状態において高い導電性を有している。さらに、本発明の電線コードは、引張荷重等が負荷されても、電気抵抗値の低下が少なく、高い導電性を維持することができる。
【００２３】
上記の、金属被覆され、撚りが施された有機繊維糸条を被覆する樹脂としては、一般的な電線の絶縁体に使用されている絶縁性を有する樹脂（絶縁樹脂）を用いれば良く、特に熱可塑性樹脂が好ましい。該樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン等を好ましく例示することができる。
【００２４】
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樹脂を溶融、押し出しにより被覆してよいも構わないが、この方法では薄い被覆をすることが難しい傾向にあり、所望の厚みに応じて適宜、樹脂の被覆方法を選択すればよい。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。
【実施例】
【００２５】
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。
（１）繊度、引張強度
ＪＩＳ  Ｌ１０１３に準拠して測定した。
【００２６】
（２）金属被覆量
下記の方法に従い測定した。
金属被覆量［ｗｔ％］＝（金属被覆後の１ｍ当たりの重量−金属被覆前の１ｍ当たりの重量）÷金属被覆前の１ｍ当たりの重量×１００
【００２７】
（３）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間の電気抵抗値を測定した。
その際、電気抵抗値の安定性を評価するため、初荷重を負荷した際と破断強力の１０％荷重を負荷した際の電気抵抗値をそれぞれ測定した。計算方法は以下の通りとした。
初荷重［ｇ］＝原糸の総繊度［ｄｔｅｘ］÷２０
破断強力１０％荷重［ｋｇ］＝破断強力［Ｎ］÷１００
変動率［％］＝初荷重付与時の電気抵抗値÷破断強力１０％荷重付与時の電気抵抗値×１００−１００
【００２８】
［実施例１］
有機繊維糸条に繊度４４０ｄｔｅｘ、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４８０ｗｔ％の金属被覆有機繊維糸条を得た。その後、１６０回／ｍの撚りを施した後、熱可塑性ポリウレタン樹脂を用い厚み４０μｍとして被覆し、電線コードを得た。結果を表１に示す。
【００２９】
［実施例２、比較例１〜３］
金属被覆有機繊維糸条に施す撚り数を表１に示す撚り数に変更した以外は、実施例１と同様にして電線コードを得た。なお、比較例１では、金属被覆有機繊維糸条に撚りを施さなかった。結果を表１に示す。
【００３０】
［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、金属被覆量１７０ｗｔ％の金属被覆有機繊維糸条を得た後、８０回／ｍの撚りを施した以外は、実施例１と同様にして電線コードを得た。
【００３１】
［実施例４、５、比較例４、５］
金属被覆有機繊維糸条に施す撚り数を表１に示す撚り数に変更した以外は、実施例３と同様にして電線コードを得た。なお、比較例４では、金属被覆有機繊維糸条に撚りを施さなかった。結果を表１に示す。
【００３２】
［実施例６］
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３と同様にして電線コードを得た。結果を表１に示す。
【００３３】
［実施例７、比較例７］
金属被覆有機繊維糸条に施す撚り数を表１に示す撚り数に変更した以外は、実施例６と同様にして電線コードを得た。結果を表１に示す。
【００３４】
［比較例６］
金属被覆量を８０ｗｔ％とした以外は、実施例１と同様にして電線コードを得た。結果を表１に示す。
【００３５】
実施例１〜７に示すように、本発明の電線コードは、導電性に優れ、引張荷重を負荷した時でも電気抵抗値の変動が小さい。
【００３６】
【表１】
2014086391.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の電線コードは、細径で、機械的強度、導電性に優れ、引張荷重等が負荷された時でも安定した電気抵抗値を保つため、電子機器やオーディオ機器等の用途に好適に使用できる。