(57)【要約】 【課題】  耐熱性、耐寒性等に優れた熱加硫型シリコーンゴムを用いて、寒冷地等での使用に耐え得るカールコードを開発すると共に、その製造の際に生じる成形の諸問題を解消し得る製造技術を提供する。【解決手段】  本発明のカールコードの製造方法は、（a）重合度５０００〜１００００なるミラブル型シリコーンゴムに有機過酸化物を添加混拌し、該混拌シリコーンゴムを押出成形機にて線芯に被覆させて紐状の成型体とする工程と、（ｂ）その紐状成型体を加熱して表面部分のみを硬化させる工程と、（ｃ）該表面が硬化した紐状成型体を、一定間隔を保って螺旋状に溝を刻設した溝付きボビンに巻き付ける工程と、（ｄ）該ボビンに巻き付けられた紐状成形体を加熱して全体をカール状に硬化させる工程等から成ることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（a）重合度５０００〜１００００なるミラブル型シリコーンゴムに有機過酸化物を添加混拌し、該混拌シリコーンゴムを押出成形機にて線芯に被覆させて紐状の成型体とする工程と、
（ｂ）その紐状成型体を加熱して表面部分のみを硬化させる工程と、
（ｃ）該表面が硬化した紐状成型体を、一定間隔を保って螺旋状に溝を刻設した溝付きボビンに巻き付ける工程と、
（ｄ）該ボビンに巻き付けられた紐状成形体を加熱して全体をカール状に硬化させる工程と、
（ｅ）その紐状成形体を一定温度に放置して安定化させる工程と、
（ｆ）上記ボビンから取り外した紐状成形体のカール方向を逆転させる工程、
から成ることを特徴とするカールコードの製造方法。
【請求項２】
紐状成形体の表面部分を硬化させるにあたって、加熱温度を９０〜１２０℃とし、加熱印加時間を３０〜６０秒とする請求項１記載のカールコードの製造方法。
【請求項３】
溝付きボビンの形成にあたって、溝と溝との間隔を約１ｍｍに保った螺旋状溝を刻設したボビンとする請求項１記載のカールコードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カールコードの製造技術に関し、更に詳細には、耐熱性と耐寒性を保持した弾性シリコーンゴムにバネ性を付与するカールコードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カールコードはそのバネ特性を生かして、携帯電話機のカールホールダーや航空機、バスのドア付設のセンサー用巻き線などに利用され、その使用材料は熱可塑性樹脂では塩化ビニル系やポリエステル系が一般的に使用され、熱硬化性樹脂ではウレタン系あるいは合成ゴム系などが使用されて、それぞれ用途に応じて使い分けられている。しかし、該バネ特性は使用初期においては１００％の復元力や高耐久性が維持されているが、長期間使用するに従って次第に劣化し、特に北海道などの寒冷地や沖縄、砂漠などの高温地域においてはその劣化が早く、安価な塩化ビニル系の使用可能温度範囲は通常−５〜＋５５℃位に限定されてしまう。
例えば特許文献１には「携帯電話機などの携帯用品に装着する手提げ紐および該手提げ紐の製造方法
に関し、ウレタンまたは塩化ビニルなどの合成樹脂材は透明感を有し、種々の色彩を施すことが可能なので、意匠性やその色彩などによって使用する携帯電話機を他人のものと識別する」ものが提案されている。しかし、この種の提案は人が携帯できる温度範囲に限定されるものであり、寒冷地域で使用すると該手提げ紐は収縮し、バネ性が失われてしまい、逆に＋５５℃を超える高温地域では当該樹脂は軟化し、伸び切ってしまうおそれがある。
又、特許文献２には「使用する材料が複数本の金属素線で構成された直径１〜２ｍｍの線芯、その周りをパラ系アラミド繊維で形成した高強度な組紐で覆い、更にその外部をポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、オレフィン系樹脂およびフッ素系樹脂からなる熱可塑性樹脂で被覆して、カール加工した高剪断コードおよびカールコードとしている。」ものが提案されている。しかし、これは主題が高剪断に目的があり、フッ素系樹脂などは高温においては弾力性を有しても、低温では不向きな材料となってしまう。
従って、北海道等の寒冷地や沖縄等の高温地域では、耐熱性および耐寒性を保持して弾力性を常時備えたバネ性を持ったカールコードに成り得ないものである。
【特許文献１】特開2000-157321号
【特許文献２】特開2002-339280号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記実情に鑑みて製造されたもので、耐熱性、耐寒性等に優れた熱加硫型シリコーンゴムを用いて、上記寒冷地等での使用に耐え得るカールコードを開発すると共に、その製造の際に生じる成形の諸問題を解消し得るカールコードの製造技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載のカールコードの製造方法は、（a）重合度５０００〜１００００なるミラブル型シリコーンゴムに有機過酸化物を添加混拌し、該混拌シリコーンゴムを押出成形機にて線芯に被覆させて紐状の成型体とする工程と、（ｂ）その紐状成型体を加熱して表面部分のみを硬化させる工程と、（ｃ）該表面が硬化した紐状成型体を、一定間隔を保って螺旋状に溝を刻設した溝付きボビンに巻き付ける工程と、（ｄ）該ボビンに巻き付けられた紐状成形体を加熱して全体をカール状に硬化させる工程と、（ｅ）その紐状成形体を一定温度に放置して安定化させる工程と、（ｆ）上記ボビンから取り外した紐状成形体のカール方向を逆転させる工程から成ることを特徴とする。
【０００５】
請求項２記載のカールコードの製造方法は、紐状成形体の表面部分を硬化させるにあたって、加熱温度を９０〜１２０℃とし、加熱印加時間を３０〜６０秒とする。
【０００６】
請求項３記載のカールコードの製造方法は、溝付きボビンの形成にあたって、溝と溝との間隔を約１ｍｍに保った螺旋状溝を刻設した溝付きボビンとする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、シリコーンゴムを主たる素材としたので、−４５〜＋１１５℃の広範囲の温度域で耐熱性および耐寒性を保持し、弾力性を常時備えたバネ性を持ったカールコードが得られ、寒冷地域の北海道や、高温地域の沖縄等での繰り返しの使用に耐えることができる。
そのシリコーンゴムを重合度５０００〜１００００のミラブル型シリコーンゴムとしたので、ロールによる混拌可能とすると共に、押出成形機によって成形後にもゴムの垂れ等を抑え、その後の加工を可能とする。
押出成形機による押出後に熱風によって表面部分のみを硬化させるので、シリコーンゴムの表面は硬化して垂れがなくなると共に、ボビンへの巻き付けを可能にする。一方、シリコーンゴムの内部は未硬化の状態に維持されるので、該ボビンへの巻き付けによるカール加工を可能にする。
上記ボビンは、一定間隔を保って螺旋状に溝を刻設した溝付きボビンとしたので、螺旋状に巻き付けたとき密着による互いの融着を回避することができ、且つ、それが適切な間隔なので硬化後には弾性によって互いが密着、伸延する螺旋状を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
そこで、この発明の実施の形態を、図１〜図３および表１〜表３に基づいて説明する。
本発明は、耐熱性、耐寒性、弾性、バネ性を保有するカールコードを成形するものである。その選定材料としてミラブル型シリコーンゴム、架橋剤を用い、その両者の混拌物としての適切な粘性に着目した成形方法の特徴について説明する。
【０００９】
この発明の原料として使用するシリコーンゴムは、シロキサン結合を有する網状の分子構造を持つミラブル型シリコーンゴムとし、このゴムの重合度は５０００〜１００００で、ロール作業を経て有機過酸化物架橋剤を配合混拌可能な粘性ポリマーである。即ち、重合度を５０００〜１００００としたシリコーンゴムは、ロール作業が困難なほど硬すぎることはなく、一方、混拌後に垂れを起こすほどの柔らかさになることはなく適切なミラブル性を獲得することができる粘性を有している。
物性的には耐熱性、耐寒性を有し、具体的には−４５〜＋１１５℃の耐熱性および耐寒性を有する絶縁弾性体である。その特性を表１に示す。測定方法はＪＩＳＫ６２４９に準拠した。
【００１０】
【表１】
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【００１１】
次に、上記ミラブル型シリコーンゴムに添加する架橋剤は有機過酸化物、特に本発明では、ｐ-メチルベンゾイルパーオキサイドを使用した。配合混拌して成形加工中に該シリコーンゴムと共に適切な粘性を形成して、混拌や押出しの時間と共に粘度が低下し、一定時間経過後には該粘度が安定化して加熱後の弾性とバネ性の均一化が図れる材料で、更に加熱成形加工後に、最終加熱を行って、残留している余分な該過酸化物は除去できる材料として選定した。
【００１２】
上記に説明した各材料の特徴を踏まえ、本発明である耐熱性、耐寒性、弾性、バネ性を保有するカールコードを成形する材料の配合表を表２に記載すると共にその成形方法について説明する。
【００１３】
【表２】
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【００１４】
前記配合表に基づいて、カールコードを製造するための成形方法を以下に説明する。
最初に、所定量のミラブル型シリコーンゴムをロールミルに投入し、ミルを回転させながら、所定量のｐ-メチルベンゾイルパーオキサイドを投入して、両者を混合混拌した。この混拌物の表面状態は未硬化であるのでネバネバ状態を呈している。
【００１５】
次に、押出し成形工程の状況を図１に示す。
上記シリコーン混拌物１を同軸押出し機２のシリンダー３に投入し、電線など線芯４を該同軸押出し機２の後方より挿入して、該線芯４に該シリコーン混拌物１を同心円状に被覆しながら、ノズル５から同軸押出し紐状成形体６として排出する。
このとき、重合度５０００〜１００００なるミラブル型シリコーンゴムをロールによって混拌したので、押しだし中の垂れ下がりや、波打ちがない。即ち、重合度５０００未満のシリコーンゴムでは粘度が低くなり過ぎて押しだし中に垂れ下がりが生じたり、逆に重合度１００００以上のシリコーンゴムの場合には粘度が高くなりすぎて、成型品の表面に波打ちが発生するおそれがあるが、上記重合度範囲にシリコーンゴムはこのような難点がなく、適切な粘度が保持される。
【００１６】
前記押出し工程で成形された同軸押出し紐状成形体６の拡大断面図を図２に示す。この図は、直径４．５ｍｍφの２芯カールコード用ケーブルの断面図で、電線など線芯４は２芯とし、同じ２芯のポリエステルエラストマー製絶縁体７と４芯を形成して紙テープ８で巻き、１本の線芯としたものである。この線芯に上記押出し機によりシリコーンゴム９を被覆した状態を示したものである。
次いで、その紐状成型体６の表面に熱風をかけ、又は温水に浸す等して、表面部分のみを硬化させる。
即ち、当該紐状成形体６の表面に例えば、９０℃の温水に６０秒間浸し、又は１５０℃の熱風を２５秒かけると、シリコーンゴムの表面が架橋反応して、柔らかい表面が硬化して全体が一定形状を保持する。一方、その反応時間は一定以下の短時間とするので内部は架橋反応に至らず、粘性を維持している。
この表層架橋の結果、該シリコーンゴムは表層部の架橋に止まり、表層部の硬化だけが行われる条件となって該表層部から内部への架橋は進行しない。即ち、該シリコーンゴムの表層はサラサラ状態を呈して後述のボビンへの巻着を可能とする一方、内部は依然とネバネバ状態を呈し、このネバネバ状態が線芯への被覆を密着状態にさせると共に、後述する架橋反応でボビンの溝に沿ってシリコーンを硬化させ、螺旋状の弾性ゴム体とすることを可能とする。
【００１７】
前記本架橋前処理工程で表層部が架橋された紐状成形体６を螺旋状溝付きボビン１０に巻き付けて成形する。該ボビンを図３に示す。該ボビン１０の外径は、最終的に形成されるカールコードの外径に合わせ、１１ｍｍφに設定し、長さは４００〜５００ｍｍとし、その外周に、直径４．５ｍｍφの半円状の溝を形成し、ピッチ５．５ｍｍの螺旋状の溝を削り込み、該螺旋状の溝と溝の間には１ｍｍ程度の間隔を設ける。
この１ｍｍの間隔によって、加熱架橋時にシリコーンゴム９被覆押出し成形物を螺旋状に巻き付けたとき密着によって互いが融着するため、これを回避することができる。
この該ボビン１０を巻線機にセットし、該螺旋状の溝に沿って直径４．５ｍｍφの上記前処理されたシリコーンゴム９を巻付け、電気炉で架橋する。例えば、電気炉温度１２０〜１５０℃、電気炉印加時間１５〜２０分とする。
【００１８】
前記螺旋状溝付きボビン１０から紐状成形体６を取外した後、恒温槽に温度１４０〜１６０℃、印加時間５０〜７０分で架橋し、シリコーンゴム中の加硫剤の残渣を除去し、経年変化によって加水分解して発生するひび割れなどの劣化を防止すると共に、本来所有するゴム状弾性を保持するものとする。
【００１９】
前記架橋安定化工程において、該シリコーンゴムに本来所有するゴム状弾性を保持させた後、より高いバネ性を付与するために、該螺旋状の向きを逆回転させて形成させる。逆回転をさせないとバネ性が強化されない。
【実施例】
【００２０】
次いで、実施例を説明する。重合度５０００〜１００００が混在したミラブル型シリコーンゴム１００部にｐ-メチルベンゾイルパーオキサイド１．５部をロールミルに投入して混拌した。押出成型機に掛けて、線芯に被覆させて１．２５ｍｍ厚で直径４．５ｍｍの紐状成形体とした。線芯は、２芯の電線と２芯のポリエステルエラストマー製絶縁体で芯を形成して紙テープを巻いて線芯とした。これを９０℃の温水に６０秒浸漬した。溝深さ４．５ｍｍの半円で溝間隔を１ｍｍで長さを４００ｍｍとしたボビンに、上記紐状成形体を巻き付け、電気炉で１２０℃で２０分間維持した。ボビンから取り外した成形体を１５０℃の恒温槽に１時間放置し、最後に螺旋の向きを逆転させてカールコードとした。
上記実施例で得たカールコードの特性として、耐熱性を表３に、耐寒性を表４に示す。この特性値は、シリコーンゴムの架橋後に耐熱性は２２０℃の雰囲気中に９６時間放置し、ＪＩＳＫ６２４９に準拠して測定した値である。
【００２１】
【表３】
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【００２２】
更に、当該２芯カールコード用ケーブルの電気的な規格にも合格できた。この特性値を表５に示す。
【００２３】
【表４】
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【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明カールコードは、−４５〜＋１１５℃の過酷な雰囲気中に放置しても耐熱性および耐寒性を保持し、広範囲な温度域で弾力性を常時備えたバネ性を持ったカールコードとして十分使用可能であり、船舶、航空機等に広く利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の同軸押出し工程の模式図を示す。
【図２】図２は、直径４．５ｍｍφの２芯カールコード用ケーブルの拡大断面図を示す。
【図３】図３は、螺旋状溝付きボビンを示す。
【符号の説明】
【００２６】
１      シリコーン混拌物
２      同軸押出し機
３      シリンダー
４      線芯
５      ノズル
６      同軸押出し紐状成形体
７      ポリエステルエラストマー絶縁体
８      紙テープ
９      シリコーンゴム
１０      螺旋状溝付きボビン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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