(57)【要約】【課題】導体の外周に絶縁被覆を有する絶縁電線が螺旋形状をとるカールコードの製造方法において、絶縁電線を構成する絶縁被覆の厚さを抑えながら、伸縮を繰り返しても伸縮性が損なわれにくいカールコードを製造できる方法、およびそのようなカールコードを提供する。【解決手段】導体と、導体の外周を被覆する架橋可能なポリマー材料を含んでなる絶縁被覆３０’とを有する絶縁電線２を、ポリマー材料が未架橋の状態で、螺旋形状に加工した後、ポリマー材料を架橋させる。【選択図】図３
2017182951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と、前記導体の外周を被覆する架橋可能なポリマー材料を含んでなる絶縁被覆とを有する絶縁電線を、前記ポリマー材料が未架橋の状態で、螺旋形状に加工した後、前記ポリマー材料を架橋させることを特徴とするカールコードの製造方法。
【請求項２】
前記ポリマー材料は、架橋性ポリオレフィンであることを特徴とする請求項１に記載のカールコードの製造方法。
【請求項３】
導体と、前記導体の外周を被覆する架橋ポリマーを含んでなる絶縁被覆とを有する絶縁電線が、螺旋形状をとっていることを特徴とするカールコード。
【請求項４】
前記架橋ポリマーは、架橋ポリオレフィンであることを特徴とする請求項３に記載のカールコード。
【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方法およびカールコードに関し、さらに詳しくは、導体の外周に絶縁被覆を有する絶縁電線が螺旋形状をとっているカールコードの製造方法、およびそのようなカールコードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
絶縁電線を螺旋状に加工して伸縮自在としたカールコードが公知である。この種のカールコードは、可動部材の間に電気接続を形成する等の用途に用いられる。
【０００３】
カールコードの製造方法は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１では、絶縁電線４本を撚り合わせ、その外側にシールド層を設け、更にその外側にポリ塩化ビニル樹脂組成物による外被を設け、シールド電線を作成している。そして、このシールド電線を丸棒に密に巻き付け、加熱し、空中で冷却した後、巻き付けたコードを反転させて、カールコードを作成している。このように、絶縁電線の絶縁被覆が熱可塑性樹脂よりなる場合に、螺旋形状に巻き付けた状態で加熱と冷却を行うことで、巻き付け時に絶縁被覆に付与されたひずみが除去され、螺旋形状を長期にわたって保持しやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１４７１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、絶縁電線を螺旋形状に巻き付けた状態で熱処理を行うことで、カールコードの螺旋形状が保持されやすくなるが、カールコードの伸縮を繰り返すうちに、絶縁電線の弾性力が低下し、カールコードの伸縮性が損なわれるおそれがある。絶縁被覆を厚くすれば、絶縁電線の弾性力を大きくすることができるが、カールコードが大きな空間を占めるようになり、車両用配線等、空間が限られた部位にカールコードを用いることが難しくなる。
【０００６】
本発明の課題は、導体の外周に絶縁被覆を有する絶縁電線が螺旋形状をとるカールコードの製造方法において、絶縁電線を構成する絶縁被覆の厚さを抑えながら、伸縮を繰り返しても伸縮性が損なわれにくいカールコードを製造できる方法、およびそのようなカールコードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明にかかるカールコードの製造方法は、導体と、前記導体の外周を被覆する架橋可能なポリマー材料を含んでなる絶縁被覆とを有する絶縁電線を、前記ポリマー材料が未架橋の状態で、螺旋形状に加工した後、前記ポリマー材料を架橋させるものである。
【０００８】
ここで、前記ポリマー材料は、架橋性ポリオレフィンであるとよい。
【０００９】
また、本発明にかかるカールコードは、導体と、前記導体の外周を被覆する架橋ポリマーを含んでなる絶縁被覆とを有する絶縁電線が、螺旋形状をとっているものである。
【００１０】
ここで、前記架橋ポリマーは、架橋ポリオレフィンであるとよい。
【発明の効果】
【００１１】
上記発明にかかるカールコードの製造方法によって得られるカールコードは、架橋ポリマーを絶縁被覆に含んだものとなっている。架橋ポリマーは、架橋を経ることで、未架橋の状態よりも、高い弾性率を有している。そのため、絶縁被覆を過度に厚くしなくても、大きな弾性力を有する絶縁電線、そしてカールコードを得ることができる。また、カールコードの伸縮を繰り返しても、その大きな弾性力が維持され、高い伸縮性が長期にわたって保たれやすい。
【００１２】
また、架橋性ポリマーが高い柔軟性を有する未架橋のままの状態で絶縁電線を螺旋形状に加工し、その後に架橋を行うので、先に架橋性ポリマーを架橋させてから螺旋形状に加工する場合と比較して、螺旋形状の巻き戻りを抑制しながら、螺旋形状への加工を簡便に行うことができる。
【００１３】
ここで、ポリマー材料が、架橋性ポリオレフィンである場合には、架橋を経て、高い弾性率を有する架橋ポリマーを形成しやすい。また、未架橋のポリオレフィンを被覆材として有する絶縁電線は、種々の配線材として汎用されているものであり、そのような汎用的な絶縁電線を材料として、架橋ポリマーを絶縁被覆に含む伸縮性の維持に優れたカールコードを簡便に製造することができる。
【００１４】
上記発明にかかるカールコードは、架橋ポリマーを絶縁被覆に含んだものとなっている。架橋ポリマーは、未架橋の状態よりも高い弾性率を有するので、絶縁被覆を過度に厚くしなくても、大きな弾性力を有するカールコードとなる。よって、伸縮を繰り返しても、大きな弾性力が維持され、長期にわたって伸縮性が保たれやすい。
【００１５】
ここで、架橋ポリマーが、架橋ポリオレフィンである場合には、架橋ポリオレフィンが高い弾性率を有することにより、カールコードが、伸縮を繰り返しても高い伸縮性を維持しやすい。また、そのようなカールコードを、未架橋のポリオレフィンを被覆材とする汎用的な絶縁電線から得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態にかかるカールコードを示す側面図である。
【図２】上記カールコードを構成する絶縁電線の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるカールコードの製造方法を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）の順に加工を行う。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を用いて本発明の一実施形態にかかるカールコードおよびその製造方法について詳細に説明する。
【００１８】
［カールコードの構成］
図１に、本発明の一実施形態にかかるカールコード１の外観を示す。カールコード１は、絶縁電線２を螺旋形状に加工したものである。絶縁電線２は、断面を図２に示すように、長尺状の導体１０と、導体１０の外周を被覆する絶縁被覆３０とを有している。
【００１９】
導体１０としては、一般的な絶縁電線に用いられる金属線材を好適に使用することができる。金属線材を構成する金属としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、もしくはこれらの材料に各種メッキが施された材料を例示することができる。これらのうち、高い導電率を有する等の点で、銅または銅合金が特に好適である。導体１０は、多数の素線１１を撚り合わせた撚線よりなることが好ましい。この場合、導体１０は、１種類の素線１１よりなっても、２種類以上の素線１１よりなってもよい。導体１０は、金属線材の素線１１よりなる場合の他に、有機繊維の外周に金属層を形成したものや、炭素繊維等、導電性の繊維材料よりなってもよい。また、導体１０は、十分な導電性と柔軟性を確保できる範囲において、導電性の素線以外に、絶縁性の有機繊維よりなる素線など、他の線材を含んでいてもよい。
【００２０】
なお、本実施形態においては、特許文献１のように、複数の絶縁電線を撚り合わせて、その外側に絶縁被覆を形成した多芯のカールコードとは異なり、導体１０を構成する各素線１１あるいは素線１１の集合体の外周には絶縁被覆が形成されていない方が好ましい。本実施形態にかかるカールコード１においては、後述するように、絶縁電線２を構成する絶縁被覆３０として弾性率の高い架橋ポリマーを用いることで、カールコード１に高い伸縮性を付与するものであり、絶縁被覆３０の高弾性率をカールコード１の伸縮性の向上に効果的に利用するためには、導体１０が高い柔軟性を有し、絶縁被覆３０の曲げ変形に追随して柔軟に変形することが好ましいが、各素線１１が被覆材を有していると、導体１０の柔軟性が確保しにくいからである。
【００２１】
各素線１１の径や導体１０全体の導体径等は、要求される柔軟性や導電性等を考慮して適宜定めればよいが、以下のような範囲を好適な例として挙げることができる。
・素線１１の径：５０〜２５０μｍ
・導体径：３００μｍ以上
【００２２】
導体１０を被覆する絶縁被覆３０は、架橋ポリマーを含む材料よりなっている。架橋ポリマーは、ポリマー鎖の間に化学結合が形成された架橋構造を有するポリマー材料である。具体的な架橋ポリマーの種類は特に限定されるものではいが、架橋ポリオレフィン、架橋ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、架橋ポリウレタン、架橋ポリエステル、架橋フェノール樹脂、架橋エポキシ樹脂、架橋シリコーン樹脂、架橋エラストマー、加硫ゴム等を挙げることができる。
【００２３】
上記のうち、架橋前は比較的弾性率が低く、柔軟性が高い一方で、架橋によって高い弾性率が得やすく、また汎用性が高い架橋ポリマーとして、架橋ポリオレフィンおよび架橋ＰＶＣを好適に用いることができる。未架橋の状態のポリオレフィンやＰＶＣを絶縁被覆として有する絶縁電線は、種々の分野で汎用されており、そのような汎用的な絶縁電線を原料として、絶縁被覆３０が架橋ポリマーよりなる伸縮性の高いカールコード１を簡便に製造することができる。架橋ポリオレフィンとしては、ポリエチレン等、オレフィンの単独重合体、エチレンとαオレフィンとの共重合体、オレフィンと（メタ）アクリル酸エステル、酢酸ビニル等との共重合体等を挙げることができる。なかでも、架橋ポリオレフィン、特に架橋ポリエチレンを好適に用いることができる。架橋ポリオレフィンは、未架橋体が電線の絶縁被覆として汎用され、架橋によって簡便に弾性率を高めることができるポリマー材料として代表的なものである。
【００２４】
絶縁被覆３０を構成する材料は、架橋ポリマーを１種のみ含んでも、２種以上含んでもよい。また、高い弾性率を確保する観点から、絶縁被覆３０を構成するポリマー材料は架橋ポリマーのみよりなる方が好ましいが、十分な弾性率を維持できる範囲において、非架橋ポリマーが含まれていてもよい。また、ポリマー成分の他に、難燃剤、充填剤、着色剤等、各種添加剤が含有されていてもよい。
【００２５】
本実施形態にかかるカールコード１においては、カールコード１を構成する絶縁電線２の絶縁被覆３０が、架橋ポリマーよりなっている。架橋ポリマーは、架橋構造を有することにより、高い弾性率を有している。絶縁被覆３０が、高い弾性率、特に、高い曲げ弾性率を有していることで、絶縁電線２全体として大きな弾性力が得られる。そして、そのような絶縁電線２を螺旋形状に加工したカールコード１において、螺旋の軸に沿って大きな弾性力が得られ、カールコード１の伸縮性が高くなる。つまり、カールコード１を螺旋の軸方向に伸長した時に、絶縁被覆３０の弾性力でもとの長さに戻ろうとする力が強くなる。
【００２６】
さらに、架橋ポリマーが高い弾性率を安定に有することにより、カールコード１を繰り返し伸縮させたとしても、絶縁電線２が弾性力の高い状態に維持される。その結果、カールコード１の螺旋形状および復元力が長期にわたって維持され、伸縮を繰り返しても、伸縮性が低下しにくくなる。
【００２７】
一般に、絶縁電線の絶縁被覆を厚くすれば、カールコードにおいて高い伸縮性を得ることができるが、カールコード全体が占める空間が大きくなり、省スペース性に劣るようになるので、自動車内等、限られた空間の配線に用いることが難しくなる。一方、絶縁被覆を薄くすれば、絶縁被覆の弾性力が小さくなり、カールコードの伸縮性を低下させる方向に作用する。しかし、本実施形態のように、架橋ポリマーよりなり、高い弾性率を有する絶縁被覆３０を使用することで、絶縁被覆３０の厚さを小さく抑えても、カールコード１において、高い伸縮性とその持続を確保することができる。
【００２８】
具体的な絶縁被覆３０の厚さは、弾性率等を考慮したうえで、カールコード１全体として所望の伸縮性が得られるように、また、カールコード１の省スペース性を考慮して、適宜選択すればよい。例えば、絶縁被覆３０が架橋ポリオレフィンを主成分としてなる場合に、絶縁被覆３０の厚さを０．１５ｍｍ以上とする形態を好ましいものとして挙げることができる。
【００２９】
［カールコードの製造方法］
次に、本発明の一実施形態にかかるカールコード１の製造方法の一例について、図３を参照しながら簡単に説明する。
【００３０】
まず、図３（ａ）のように、長尺状の絶縁電線２を準備する。具体的には、ポリマー材料の押し出し成形等によって、導体１０の外周に絶縁被覆３０となる被覆原料層３０’を形成する。
【００３１】
ここで、被覆原料層３０’においては、架橋によって絶縁被覆３０の架橋ポリマーとなる架橋可能なポリマー材料（架橋性ポリマー材料）が、未架橋の状態で含まれている。この際、架橋性ポリマー材料は、想定している架橋方法に応じて、架橋操作を経れば所望の架橋ポリマーが得られるような状態で、被覆原料層３０’中に配合すればよい。例えば、ポリオレフィン等において、架橋をシラン架橋によって行うことを想定している場合には、シラン変性ポリマーの形で、未架橋ポリマーを配合しておけばよい。一方、過酸化物を用いた化学架橋によって架橋を行うことを想定している場合には、有機過酸化物等のラジカル発生剤を、未架橋ポリマーとともに被覆原料層３０’中に配合しておけばよい。
【００３２】
次に、図３（ｂ）のように、所望されるカールコード１の径に応じた外径を有する直線状の棒材９に、所望されるピッチで絶縁電線２を螺旋状に巻き付ける。例えば、絶縁電線２の外径と同じ外径を有する棒材９に絶縁電線２を隙間なく巻き付ける自己径巻き付けを挙げることができる。
【００３３】
そして、図３（ｃ）のように、棒材９を除去した後、図３（ｄ）のように、被覆原料層３０’に含まれる未架橋の状態の架橋性ポリマーを架橋させる架橋操作を行い、架橋ポリマーを含む絶縁被覆３０とする。架橋操作としては、被覆原料層３０’に含有される架橋性ポリマーおよび他の成分の種類や状態、架橋後に所望される架橋ポリマーの状態等に応じて、適宜選択すればよい。例えば、水架橋等によるシラン架橋、過酸化物架橋等の化学架橋、電子線架橋やγ線架橋等の放射架橋を挙げることができる。螺旋形状に加工した状態で被覆原料層３０’に対して架橋操作を行う際に、螺旋形状の各部に対して高い均一性をもって架橋を行う観点から、照射に影が生じる可能性のある放射架橋よりは、水架橋や熱を用いた化学架橋、特に後者を好適に用いることができる。
【００３４】
以上の工程により、架橋ポリマーを含有した絶縁被覆３０を有する絶縁電線２よりなり、繰り返して伸縮を行っても高い伸縮性を保持可能なカールコード１が製造される。図３（ａ）のように絶縁電線２を螺旋形状に加工する前の状態で、架橋性ポリマーを架橋させ、その後に螺旋形状への加工を行っても、そのようなカールコード１を製造することは可能ではあるが、上記のように、未架橋の状態で螺旋形状への加工を行ってから架橋を行うことで、高い伸縮性を有するカールコード１を簡便に製造することができる。つまり、未架橋の状態の架橋性ポリマーは、架橋後の状態に比較して、低い弾性率、つまり高い柔軟性を有するので、図３（ｂ）のように絶縁電線２を棒材９に巻き付ける操作を、架橋後よりも簡便に行うことができる。架橋によって絶縁被覆３０の弾性力が上がった絶縁電線２を棒材９に巻き付けて螺旋形状に加工する場合には、巻き戻りが起こりやすく、所望の螺旋形状を保持するのが難しくなる。
【００３５】
上記のように、図３（ｄ）で螺旋形状に加工した絶縁電線２に対して架橋操作を行った後、螺旋形状の反転の操作をさらに行ってもよい。これにより、得られたカールコード１を伸縮させた際に、伸縮前の形状に戻ろうとする復元力が強く働き、カールコード１の伸縮を繰り返しても、螺旋形状を維持しやすくなる。しかし、架橋後の絶縁被覆３０は、高い弾性力を有するので、反転操作を行わなくても、伸縮を繰り返した際の螺旋形状の維持の効果が十分に得られる。反転操作を省略することで、カールコード１の製造工程を簡便化することができる。
【００３６】
また、螺旋形状に加工した後で架橋操作を行い、最終的な絶縁被覆３０を完成させることで、巻き付けの操作によって架橋前の被覆原料層３０’に付与されたひずみは、最終的に得られるカールコード１に影響を与えない。よって、上記のように螺旋形状に加工した後に架橋を行う製造方法を採用する場合には、ひずみの除去を目的として、架橋操作以外の熱処理を行う必要はない。一方、架橋後に螺旋形状への加工を行う場合には、その後に、加熱、冷却による熱処理、さらには螺旋形状の反転を行わなければ、伸縮を繰り返しても高い伸縮性を維持できるカールコードを得ることは難しい。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１          カールコード
２          絶縁電線
１０        導体
１１        素線
３０        絶縁被覆
３０’      被覆原料層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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