(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗張力繊維の外周に金属膜を形成した金属被膜繊維上に、絶縁層を被覆してなる電線の製造方法であって、
押出機による絶縁層の被覆前に、前記金属被膜繊維の外周に動植物油系統の液体潤滑剤を塗布する工程を有する
ことを特徴とする電線の製造方法。
【請求項２】
抗張力繊維の外周に金属膜を形成した金属被膜繊維と、
前記金属被膜繊維の外周を覆う絶縁層と、
前記金属被膜繊維と前記絶縁層との間に介在され、動植物油系統の液体潤滑剤からなる潤滑剤層と、
を備えることを特徴とする電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線の製造方法、及び電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高強度化、軽量化、及び耐屈曲化等の目的で、アラミド繊維、ＰＢＯ（poly(p-phenylenebenzobisoxazole）繊維、及びポリアリレート繊維などの抗張力繊維にメッキ加工を施したり、抗張力繊維に金属箔を巻き付けたりした金属被膜繊維が提案されている。また、この金属被膜繊維を導体とし絶縁体を被覆した電線についても提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５３３６５号公報
【特許文献２】特開２００８−１３０２４１号公報
【特許文献３】特開２００９−２４２８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、金属被膜繊維に対して絶縁体を被覆した電線の製造においては、押出機による押し出し法が用いられる。しかし、押し出し法にて絶縁体を被覆する場合、押出機のダイス内に金属被膜繊維を通すため、金属被膜繊維がダイスに接触して引っ掛かり、断線してしまう可能性があった。特に、アラミド繊維の径は例えば１２μｍと細いため、ダイスのバリに引っ掛かった場合には非常に断線し易くなってしまう。
【０００５】
さらに、上記の電線は、先述の通り抗張力繊維上に薄い金属膜が形成された金属被膜繊維を導体としている。このため、製造後の電線の使用時に金属被膜繊維の金属膜が剥離し易いという問題がある。例えば電線を屈曲させた場合などに、絶縁体との摩擦により金属膜が剥離する可能性がある。
【０００６】
なお、上記の問題は、１本の金属被膜繊維を導体とし、これに絶縁体を被覆した電線に限られる問題ではなく、複数本の金属被膜繊維を撚ったうえで導体とし、これを絶縁体で被覆した電線、及び、複数本の抗張力繊維に対して一括してメッキ加工を施して金属被膜繊維とし、これを絶縁体で被覆した電線であっても、共通する問題である。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、金属被膜繊維の断線の可能性を低減することが可能な電線の製造方法、及び、金属膜の剥離の可能性を低減することが可能な電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電線の製造方法は、抗張力繊維の外周に金属膜を形成した金属被膜繊維上に、絶縁層を被覆してなる電線の製造方法であって、押出機による絶縁層の被覆前に、金属被膜繊維の外周に動植物油系統の液体潤滑剤を塗布する工程を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の電線の製造方法によれば、押出機による絶縁層の被覆前に、金属被膜繊維の外周に潤滑剤を塗布する工程を有するため、金属被膜繊維は、外周に塗布された潤滑剤によってダイスに引っ掛かり難くなり、金属被膜繊維の断線の可能性を低減することができる。
【００１１】
さらに、潤滑剤は、動植物油系統の液体潤滑剤である。ここで、動植物油系統の液体潤滑剤は金属との親和性を有することから、石油系統の潤滑剤に比べてダイスへの油付着が少なく、付着した油が固形化して絶縁層の被覆に影響を与えてしまう可能性を低減することができる。
【００１２】
また、本発明の電線は、抗張力繊維の外周に金属膜を形成した金属被膜繊維と、金属被膜繊維の外周を覆う絶縁層と、金属被膜繊維と絶縁層との間に介在され、動植物油系統の液体潤滑剤からなる潤滑剤層と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の電線によれば、金属被膜繊維と絶縁層との間に液体潤滑剤からなる潤滑剤層が介在されているため、例えば電線を屈曲させた場合、潤滑剤層により金属被膜繊維と絶縁層との摩擦が軽減されることとなる。これにより、例えば金属被膜繊維の金属膜が薄い状態であっても、摩擦により金属膜が剥離し難くすることができる。従って、金属膜の剥離の可能性を低減することができる。さらに、同心率により優れた電線を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電線の製造方法によれば、金属被膜繊維の断線の可能性を低減することが可能な電線の製造方法を提供することができる。また、本発明の電線によれば、金属膜の剥離の可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る電線の構成を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係る電線の製造方法を示す概略図であって、潤滑剤層の形成工程を示している。
【図３】本実施形態に係る電線の製造方法を示す概略図であって、絶縁層の形成工程を示している。
【図４】比較例に係る電線の製造方法、及び、本実施形態に係る電線の製造方法による断線等の状況を示す図表である。
【図５】石油系統の潤滑剤と動植物油系統の潤滑剤とを用いた場合の電線の同心率を示す図表である。
【図６】本実施形態に係る電線の製造方法を示す概略図であって、絶縁層の形成工程及び潤滑剤の塗布工程を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電線の構成を示す断面図である。同図に示す電線１は、金属被膜繊維１０と、絶縁層２０と、潤滑剤層３０とから構成されている。
【００１７】
金属被膜繊維１０は、抗張力繊維１１と、抗張力繊維１１の外周に設けられる金属膜１２とにより構成されている。ここで、抗張力繊維１１は、高強度、軽量、且つ耐屈曲性に優れた繊維であり、例えばパラ系アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、ポリアリレート繊維、及び高分子量ポリエチレン繊維などが該当する。
【００１８】
金属膜１２は、軟銅、純銅などの銅又はこれらを含む銅合金から構成されるものである。この金属膜１２は、例えば抗張力繊維１１がメッキ槽に浸されることにより抗張力繊維１１上に形成されたり、抗張力繊維１１上に銅又は銅合金からなる金属箔が巻き付けられることにより形成されたりする。なお、金属膜１２は、銅又は銅合金に限らず、アルミなどの他の導体であってもよい。
【００１９】
絶縁層２０は、金属被膜繊維１０上に被覆される部材であって、非導通の部材により構成されている。潤滑剤層３０は、金属被膜繊維１０と絶縁層２０との間に介在され、潤滑剤から構成されている。ここでいう潤滑剤とは、石油系統及び動植物油系統の潤滑剤の双方が含まれる概念である。なお、後述するが、本実施形態に係る電線１を製造するにあたり潤滑剤層３０は、動植物油系統の液体潤滑剤が望ましい。
【００２０】
このような電線１では、例えば電線を屈曲させた場合、潤滑剤層３０により金属被膜繊維１０と絶縁層２０との摩擦が軽減されることとなる。これにより、例えば金属被膜繊維１０の金属膜１２が薄い状態であっても、摩擦により金属膜１２が剥離し難くなる。
【００２１】
次に、本実施形態に係る電線１の製造方法について説明する。まず、本実施形態においては、金属被膜繊維１０を製造する。この際、抗張力繊維１１にメッキ加工を施したり、抗張力繊維１１に金属箔を貼り付けたり、抗張力繊維１１に金属箔を巻きつけたりすることで、金属被膜繊維１０が製造される。
【００２２】
次いで、潤滑剤層３０が形成される。図２は、本実施形態に係る電線１の製造方法を示す概略図であって、潤滑剤層３０の形成工程を示している。図２に示すように、まず、金属被膜繊維１０は、長手方向に搬送され、潤滑剤槽４０上を通過させられる。
【００２３】
潤滑剤槽４０は、底壁４１から第１及び第２の棒材４２，４３が伸びており、これらの先端には、第１ローラ５１と第２ローラ５２とが接続されている。第１及び第２ローラ５１，５２は、回転可能な円形の部材であって、その円形部分の外周が布材等により構成されている。また、第１及び第２ローラ５１，５２は、その下側が潤滑剤槽４０内の潤滑剤に浸かっている状態である。
【００２４】
潤滑剤槽４０上を通過させられる金属被膜繊維１０は、第１及び第２ローラ５１，５２の上部外周に接するように搬送される。このため、第１及び第２ローラ５１，５２は回転することとなり、潤滑剤槽４０内の潤滑剤は第１及び第２ローラ５１，５２の上部まで移送され、金属被膜繊維１０上に塗布されることとなる。その後、潤滑剤が塗布された金属被膜繊維１０は、押出機により絶縁層が被覆される。
【００２５】
なお、図２に示すように、金属被膜繊維１０は、第２ローラ５２よりも搬送方向側において、やや下方にテンションが掛けられている。これは、金属被膜繊維１０が、第１及び第２ローラ５１，５２から離れないようにするためである。
【００２６】
図３は、本実施形態に係る電線１の製造方法を示す概略図であって、絶縁層２０の形成工程を示している。図３に示すように、潤滑剤が塗布された金属被膜繊維１０、すなわち潤滑剤層３０が形成された金属被膜繊維１０は、押出機６０に形成された筒状の空洞部である導体通路６１内を通過して、押出機６０の先端側から出力される。
【００２７】
また、押出機６０は、絶縁体通路６２が形成されており、この通路６２にポリエチレンやポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂が流し込まれる。熱可塑性樹脂は、押出機６０の先端側、特に導体通路６１の外周側において押出機６０の先端側から出力される。このため、金属被膜繊維１０は、導体通路６１を通じて押出機６０の先端側から出力される段階において、周囲が熱可塑性樹脂によって覆われて絶縁層２０が被覆されることとなる。
【００２８】
ここで、従来、押し出し法にて絶縁体を被覆する場合、押出機６０のダイス内に金属被膜繊維１０を通すため、金属被膜繊維１０がダイス（押出機６０の先端側部材）に接触して引っ掛かり、断線してしまう可能性があった。しかし、本実施形態においては、金属被膜繊維１０に潤滑剤層３０を形成した状態で、押し出し法を行っているため、金属被膜繊維１０がダイスに引っ掛かり難くなり、断線の可能性が軽減されることとなる。
【００２９】
また、図２を参照して説明した液体潤滑剤は、動植物油系統の潤滑剤（すなわち、脂肪酸、アルコール、及びエステル類を含む潤滑剤）であることが望ましい。動植物油系統の液体潤滑剤は金属との親和性を有することから、石油系統の潤滑剤に比べてダイスへの油付着が少なく、付着した油がダイスにおいて固まり絶縁層の被覆に影響を与えてしまう可能性を低減することができるからである。具体的に説明すると、例えば付着した油が絶縁体通路６２又はその付近で固形化した場合、固形化した箇所においては熱可塑性樹脂の流れが阻害されることとなり、その部分における絶縁層２０のみ絶縁体の厚さが乱れてしまう可能性がある。しかし、動植物油系統の液体潤滑剤を使用することにより、このような可能性を低減させることができる。
【００３０】
図４は、比較例に係る電線の製造方法、及び、本実施形態に係る電線１の製造方法による断線等の状況を示す図表である。図４に示すように、アラミド繊維（４４０ｄｔｅｘ）に対して１．０μｍの膜厚の金属膜１２を形成した金属皮膜繊維１０を芯金径０．４ｍｍのダイスに通して押出成形を行った場合、潤滑剤を塗布していないと、１０００ｍの電線を製造する際に断線が発生した。これに対して、石油系統の潤滑剤（具体的にはパラフィン系炭化水素）又は動植物油系統の潤滑剤（具体的にはリノール酸）を塗布していた場合、１０００ｍの電線を製造する際に断線は生じなかった。
【００３１】
また、ポリアリレート繊維（４４０ｄｔｅｘ）についても同様の結果が得られた。すなわち、ポリアリレート繊維に１．０μｍの膜厚の金属膜１２を形成した金属皮膜繊維１０を芯金径０．４ｍｍのダイスに通して押出成形を行った場合、潤滑剤を塗布していないと、１０００ｍの電線を製造する際に断線が発生した。これに対して、石油系統の潤滑剤（具体的にはパラフィン系炭化水素）又は動植物油系統の潤滑剤（具体的にはリノール酸）を塗布していた場合、１０００ｍの電線を製造する際に断線は生じなかった。
【００３２】
また、ＰＢＯ繊維（４４０ｄｔｅｘ）についても同様の結果が得られた。すなわち、ＰＢＯ繊維に１．０μｍの膜厚の金属膜１２を形成した金属皮膜繊維１０を芯金径０．４ｍｍのダイスに通して押出成形を行った場合、潤滑剤を塗布していないと、１０００ｍの電線を製造する際に断線が発生した。これに対して、石油系統の潤滑剤（具体的にはパラフィン系炭化水素）又は動植物油系統の潤滑剤（具体的にはリノール酸）を塗布していた場合、１０００ｍの電線を製造する際に断線は生じなかった。
【００３３】
図５は、石油系統の潤滑剤と動植物油系統の潤滑剤とを用いた場合の電線１の同心率を示す図表である。図５に示すように、潤滑剤として石油系統（パラフィン系炭化水素）のものを塗布した場合、同心率は８１．４％〜８６．８％となり平均は８３．５％となった。一方、潤滑剤として動植物油系統（リノール酸）のものを塗布した場合、同心率は８７．７％〜９４．２％となり平均は９１．４％となった。
【００３４】
このように、実験結果からも石油系統の潤滑剤を塗布した場合、熱可塑性樹脂の流れが阻害されて絶縁層２０の被覆に影響を与えてしまうのに対して、動植物油系統の潤滑剤を塗布した場合、与える影響が少ないことがわかった。
【００３５】
このようにして、本実施形態に係る電線１の製造方法によれば、押出機６０による絶縁層２０の被覆前に、金属被膜繊維１０の外周に潤滑剤を塗布する工程を有するため、金属被膜繊維１０は、外周に塗布された潤滑剤によってダイスに引っ掛かり難くなり、金属被膜繊維１０の断線の可能性を低減することができる。
【００３６】
また、潤滑剤は、動植物油系統の液体潤滑剤である。ここで、動植物油系統の液体潤滑剤は金属との親和性を有することから、石油系統の潤滑剤に比べてダイスへの油付着が少なく、付着した油が固形化して絶縁層２０の被覆に影響を与えてしまう可能性を低減することができる。
【００３７】
また、本実施形態に係る電線１によれば、金属被膜繊維１０と絶縁層２０との間に潤滑剤からなる潤滑剤層３０が介在されているため、例えば電線１を屈曲させた場合、潤滑剤層３０により金属被膜繊維１０と絶縁層２０との摩擦が軽減されることとなる。これにより、例えば金属被膜繊維１０の金属膜１２が薄い状態であっても、摩擦により金属膜１２が剥離し難くすることができる。従って、金属膜１２の剥離の可能性を低減することができる。
【００３８】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００３９】
例えば、本実施形態に係る電線１は、金属被膜繊維１０の外周に直接潤滑剤層３０が形成されているが、これに限らず、両者の間に他の層が形成されていてもよい。
【００４０】
また、本実施形態に係る電線１は、１本の金属被膜繊維１０上に絶縁層２０が被覆されているが、これ限らず、複数本の金属被膜繊維１０を撚り線とし、これの上に絶縁層２０が被覆されていてもよい。また、複数本の抗張力繊維１１に対して一括してメッキ加工を施して金属被膜繊維１０とし、これの上に絶縁層２０が被覆されていてもよい。
【００４１】
また、潤滑剤は、液体潤滑剤でなくともよく、例えばゲル状などの潤滑剤であっても問題はない。
【００４２】
さらに、潤滑剤の塗布工程は、図２に示すものに限られるものではなく、絶縁層２０の被覆前であれば種々の方法を採用可能である。例えば、潤滑剤の塗布工程は図６に示すようなものであってもよい。
【００４３】
図６は、本実施形態に係る電線１の製造方法を示す概略図であって、絶縁層２０の形成工程及び潤滑剤の塗布工程を示している。図６に示す押出機６０は、絶縁体通路６２の内側に潤滑剤通路６３を有している。この通路６３には、潤滑剤（望ましくは動植物油系統の潤滑剤）が流し込まれ、金属被膜繊維１０の搬送に合わせて金属被膜繊維１０上に潤滑剤が塗布されることとなる。このように、潤滑剤の塗布工程は、絶縁層２０の被覆前（すなわち金属被膜繊維１０が押出機６０の出口において絶縁層２０が被覆される瞬間の前）に設けられていればよく、特に、図２に示すものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４４】
１…電線
１０…金属被膜繊維
１１…抗張力繊維
１２…金属膜
２０…絶縁層
３０…潤滑剤層
４０…潤滑剤槽
４１…底壁
４２…第１の棒材
４３…第２の棒材
５１…第１ローラ
５２…第２ローラ
６０…押出機
６１…導体通路
６２…絶縁体通路
６３…潤滑剤通路
【図１】
0005926934.tif 000002
【図２】
0005926934.tif 000003
【図３】
0005926934.tif 000004
【図４】
0005926934.tif 000005
【図５】
0005926934.tif 000006
【図６】
0005926934.tif 000007