JP2003059346A - Small-diameter wire cord - Google Patents

Small-diameter wire cord

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JP2003059346A
JP2003059346A JP2001250689A JP2001250689A JP2003059346A JP 2003059346 A JP2003059346 A JP 2003059346A JP 2001250689 A JP2001250689 A JP 2001250689A JP 2001250689 A JP2001250689 A JP 2001250689A JP 2003059346 A JP2003059346 A JP 2003059346A
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Japan
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fiber
electric wire
wire cord
small
diameter
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Application number
JP2001250689A
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Japanese (ja)
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Susumu Kitagawa
享 北河
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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Publication date
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    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
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    • D07B1/02Ropes built-up from fibrous or filamentary material, e.g. of vegetable origin, of animal origin, regenerated cellulose, plastics
    • D07B1/025Ropes built-up from fibrous or filamentary material, e.g. of vegetable origin, of animal origin, regenerated cellulose, plastics comprising high modulus, or high tenacity, polymer filaments or fibres, e.g. liquid-crystal polymers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
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    • D07B1/14Ropes or cables with incorporated auxiliary elements, e.g. for marking, extending throughout the length of the rope or cable
    • D07B1/147Ropes or cables with incorporated auxiliary elements, e.g. for marking, extending throughout the length of the rope or cable comprising electric conductors or elements for information transfer
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    • D07B2205/2096Poly-p-phenylenebenzo-bisoxazole [PBO]

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wire core having excellent strength and flexibility (node strength) and capable of meeting the demand for high integration, complication, solderability and thinning of a circuit. SOLUTION: This wire cord uses an organic synthetic fiber as a core part, and is composed by forming a conductor by winding a copper wire around the outside of the core part and by coating the circumference of the conductor with a thermoplastic resin. In the small-diameter wire cord, the organic synthetic resin is a polybenzazol fiber having an X-ray meridian half-width factor of 0.3 deg./GPa or less, an elasticity decrease component Er due to molecule orientation variation of 30 GPa or less, a T1C relaxation time of carbon 13 of 2,000 sec or more and a thermal conductivity of 0.23 W/cm K or more.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は自動車用、電子機器
用やオーディオ機器および電話コードさらにはスーパー
コンピューターを代表とする電子計算機、パソコン、電
話交換機、通信機器、携帯電話機、心臓ペースメーカ
ー、写真機、補聴器、ビデオカメラ、マイクロマシーン
などの精密電子機器用途に使用される電線コードに関す
る。さらに詳しくは細径で且つ高い破断強力を有する細
径電線コード関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to automobiles, electronic equipments, audio equipments, telephone cords, and electronic computers typified by supercomputers, personal computers, telephone exchanges, communication equipments, mobile phones, cardiac pacemakers, photographic machines, The present invention relates to an electric wire cord used for precision electronic equipment applications such as hearing aids, video cameras, and micromachines. More specifically, it relates to a small diameter electric wire cord having a small diameter and a high breaking strength.

【0002】[0002]

【従来の技術】電線コードの構造は比較的単純であるが
使用される分野が広く、また使用状態も多様であり、こ
れに対応すべく従来より芯部を構成する素材の検討が行
われてきた。例えば実開昭60−69420号公報では
金属撚線をポリエステルやケブラー(アラミド系繊維:
デュポン社製 商品名)等の繊維紐の上に横巻きした耐
屈曲用電線を、また実開平2−12113号公報ではア
ラミド繊維をテンションメンバーとし、この上に軟銅線
を同心撚りして導体を形成し、該導体の上をさらに合成
樹脂の絶縁体で被覆した細径電線を提案している。ま
た、特開昭63−175303号公報および特開平1−
107415号公報は高強力ポリオレフィン系繊維を芯
部に用いたハンダ付け作業性が改善された細径電線コー
ドを提案している。
2. Description of the Related Art Although the structure of a wire cord is relatively simple, it is used in a wide variety of fields and is used in various situations. To cope with this, materials for forming a core have been studied conventionally. It was For example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-69420, twisted metal is made of polyester or Kevlar (aramid fiber:
A bending-resistant electric wire wound horizontally on a fiber string (such as DuPont's product name), or aramid fiber as a tension member in Japanese Utility Model Laid-Open No. 12113/1990, on which a soft copper wire is concentrically twisted to form a conductor. A small-diameter electric wire is proposed in which the conductor is formed and the conductor is further covered with a synthetic resin insulator. Further, JP-A-63-175303 and JP-A-1-
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 107415 proposes a small-diameter electric wire cord using a high-strength polyolefin-based fiber in a core portion to improve soldering workability.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】アラミド系繊維を芯部
(テンションメンバー)に用いた細径電線においては該
繊維が高い強度を有することから細い繊度の糸条を用い
て従来は得られなかった高強力の細径電線コードが得ら
れる。しかし、該アラミド系繊維は一般的には加熱によ
って溶融せず、電線コードを機器類の端子にハンダ付け
するに際して繊維末端が障害となりハンダ付け作業性が
低下しやすいという欠点があった。加熱溶融性のポリエ
ステル系繊維を芯部(テンションメンバー)に用いた場
合、電線コードのハンダ付け性の悪さの問題は回避でき
るが、電線コードの引張強力の規格を満たすためには必
然的に用いる繊維の繊度を大きくする必要があり電線コ
ードの細径化には限界があった。高強力ポリオレフィン
系繊維を芯部に用いた場合に該繊維の優れた熱溶融性と
高い引張強度のため前記したハンダ付け作業性および電
線コードの細径化の問題は解消できる。しかしながら、
高強力ポリオレフィン系繊維と銅線の間の静摩擦抵抗係
数は低いため、該繊維からなる芯部の上に捲回した銅線
は極めて滑りやすい。従って電線コードが極端な外力を
受けた際には電線コード内の芯部が破断する前に銅線が
破断し、電気の導通が遮断されるという欠点を有してい
る。係る問題は芯部を構成する繊維と銅線との間の静摩
擦抵抗係数を高めればよく具体的手段としては芯部を構
成する繊維または/および銅線に静摩擦抵抗係数の高い
樹脂を被覆すればある程度は解消できる。しかしなが
ら、芯部または/および銅線に樹脂被覆処理を施すには
専用の被覆設備が必要でありまた電線コードの生産性も
低下する。したがって当然ながら製造コストの増大をき
たす。またポリオレフィン系繊維は樹脂との接着性に難
があり、芯部を樹脂で被覆する際、また銅線を捲回して
導体に形成した後で樹脂を絶縁体として被覆する際にお
いて接着性つまり層間剥離が問題になりやすい。更に最
近の電子機器のコンパクト化軽量化に伴って、電子回路
の複雑化小型化もよりいっそう進んできた。このため、
細径電線コードに対する要求特性として屈曲性の高さが
新たに出てきた。従って、外力によって電気導通が遮断
されにくく且つ細径化が可能な繊維素材の開発が期待さ
れていた。
In a small-diameter electric wire using an aramid fiber as a core (tension member), the fiber has a high strength, and thus it has not been conventionally possible to use a fine yarn. High-strength small-diameter wire cord can be obtained. However, the aramid fibers generally do not melt by heating, and there is a drawback in that when the wire cord is soldered to the terminals of the equipment, the fiber ends are obstructed and the soldering workability is likely to deteriorate. When heat-meltable polyester fiber is used for the core (tension member), the problem of poor solderability of the wire cord can be avoided, but it is inevitably used to meet the tensile strength standard of the wire cord. It was necessary to increase the fineness of the fiber, and there was a limit to making the wire cord diameter smaller. When a high-strength polyolefin fiber is used in the core, the problems of soldering workability and reduction in diameter of the electric wire cord can be solved due to the excellent heat-melting property and high tensile strength of the fiber. However,
Since the coefficient of static friction resistance between the high-strength polyolefin fiber and the copper wire is low, the copper wire wound around the core made of the fiber is extremely slippery. Therefore, when the electric wire cord receives an extreme external force, the copper wire breaks before the core portion in the electric wire cord breaks, and the electrical continuity is interrupted. The problem to be solved is to increase the coefficient of static frictional resistance between the fiber forming the core and the copper wire. Specifically, the fiber or / and the copper wire forming the core is coated with a resin having a high coefficient of static frictional resistance. It can be resolved to some extent. However, in order to perform the resin coating treatment on the core portion and / or the copper wire, a dedicated coating facility is required and the productivity of the electric wire cord is also reduced. Therefore, of course, the manufacturing cost is increased. In addition, polyolefin fibers have difficulty in adhering to a resin, and when the core is coated with resin, or when the resin is coated as an insulator after forming a conductor by winding a copper wire, that is, interlayer Peeling is likely to be a problem. Furthermore, with the recent trend toward compact and lightweight electronic devices, the complexity and size of electronic circuits have become even more advanced. For this reason,
High flexibility has emerged as a required characteristic for small-diameter wire cords. Therefore, it has been expected to develop a fiber material in which electrical conduction is hard to be interrupted by an external force and the diameter can be reduced.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記した様に全芳香族ポ
リアミド系繊維、ポリエステル系繊維およびポリオレフ
ィン系繊維を電線コードの芯部として用いるには一長一
短があり未だ前記要件を全て満たす繊維は工業的に生産
されていない。本発明はかかる事情に着目してなされた
ものである。つまり電線コードの芯部(テンションメン
バー)として好適な繊維素材につき鋭意検討した結果、
繊維の微細構造中の欠陥部位を低減したポリベンザゾー
ル繊維を用いた細径電線コードを用いることで従来の問
題点が解消され、特に屈曲性に対する秀でた性質を有す
る事を知見し、本発明に至った。
As described above, there are advantages and disadvantages in using wholly aromatic polyamide fiber, polyester fiber and polyolefin fiber as the core portion of an electric wire cord, and a fiber that satisfies all the above requirements is industrially available. Not produced in. The present invention has been made paying attention to such circumstances. In other words, as a result of diligent study on suitable fiber materials as the core (tension member) of the electric wire cord,
We found that the conventional problems were solved by using a small diameter electric wire cord using polybenzazole fiber with reduced defect sites in the microstructure of the fiber, and we found that it has excellent properties especially for flexibility, Invented.

【0005】即ち、本発明は下記の構成からなる。 1.有機合成繊維を芯部とし、芯部の外側に銅線を捲回
して導体を形成し、さらに導線の周りを熱可塑性樹脂で
被覆してなる電線コードにおいて、前記有機合成繊維が
X線子午線回折半値幅因子が0.3゜/GPa以下であ
るポリベンザゾール繊維で構成されていることを特徴と
する細径電線コード。 2.ポリベンザゾール繊維が、分子配向変化による弾性
率減分Erが30GPa以下であることを特徴とする1
に記載の細径電線コード。 3.ポリベンザゾール繊維が、プロトンのT1H緩和時間
が5.0秒以上を示すことを特徴とする1に記載の細径
電線コード。 4.ポリベンザゾール繊維が、カーボン13のT1C緩和
時間が2000秒以上であることを特徴とする1に記載
の細径電線コード。 5.ポリベンザゾール繊維の熱伝導率が0.23W/cm K以上
であることを特徴とする1に記載の細径電線コード。 6.ポリベンザゾール繊維の膨張率の異方性因子が−1
00万分の4.5以下であることを特徴とする1に記載
の細径電線コード。 7.ポリベンザゾール繊維の繊維弾性率が300GPa
以上であることを特徴とする1に記載の細径電線コー
ド。 8.ポリベンザゾール繊維のボイド径が25.5Å以上
であることを特徴とする1に記載の細径電線コード。
That is, the present invention has the following configuration. 1. In an electric wire cord in which an organic synthetic fiber is used as a core portion, a copper wire is wound on the outside of the core portion to form a conductor, and the circumference of the conductive wire is covered with a thermoplastic resin, the organic synthetic fiber is an X-ray meridian line. A small-diameter electric wire cord comprising a polybenzazole fiber having a half width factor of 0.3 ° / GPa or less. 2. The polybenzazole fiber has an elastic modulus reduction Er of 30 GPa or less due to a change in molecular orientation. 1
The small-diameter wire cord described in. 3. 2. The small-diameter wire cord according to 1, wherein the polybenzazole fiber has a T1H relaxation time of protons of 5.0 seconds or more. 4. 2. The thin electric wire cord according to 1, wherein the polybenzazole fiber has a T1C relaxation time of carbon 13 of 2000 seconds or more. 5. 2. The small-diameter electric wire cord according to 1, wherein the thermal conductivity of the polybenzazole fiber is 0.23 W / cm K or more. 6. The anisotropy factor of the expansion coefficient of the polybenzazole fiber is -1.
The small-diameter electric wire cord according to 1, which is 4.5 /, 000,000 or less. 7. Fiber elasticity of polybenzazole fiber is 300 GPa
The small-diameter electric wire cord according to 1, which is the above. 8. The thin wire cord according to 1, wherein the void diameter of the polybenzazole fiber is 25.5 Å or more.

【0006】以下、本発明を詳細に説明する。電線コー
ドが外力によって電気導通に遮断を生じるのはコード内
の芯部が破断する前に銅線が破断するからであり、特開
平1−107415号公報によればこの銅線の破断は該
電線コードを形成する芯部と銅線との間の静摩擦抵抗係
数を少なくとも0.20以上にすればこの電気導通の遮
断の問題は回避できるとしている。ポリベンザゾール繊
維はこの要件を満たす繊維の一つであり、該繊維を使用
すれば繊維または/および銅線に静摩擦抵抗係数の高い
樹脂の被覆を施す必要はなく、樹脂を使用しないことで
作業性ひいては製品価格の面で有利となる。またポリベ
ンザゾール繊維は高強力ポリオレフィン系繊維に比して
高い接着性を有しており樹脂を絶縁体として被覆した電
線コードにおける接着性つまり層間剥離は高強力ポリオ
レフィン系繊維を使用した場合ほどには問題にならな
い。
The present invention will be described in detail below. The reason why the electric wire cord breaks the electrical continuity due to an external force is that the copper wire breaks before the core portion in the cord breaks. According to JP-A-1-107415, the breakage of the copper wire is caused by the electric wire. It is said that the problem of interruption of electrical conduction can be avoided by setting the coefficient of static friction resistance between the core portion forming the cord and the copper wire to at least 0.20 or more. Polybenzazole fiber is one of the fibers that meet this requirement. If the fiber is used, it is not necessary to coat the fiber and / or the copper wire with a resin having a high coefficient of static friction, and it is possible to work without using the resin. It is advantageous in terms of sex and product price. In addition, polybenzazole fiber has higher adhesiveness than high-strength polyolefin fiber, and the adhesiveness, that is, delamination, in wire cords coated with resin as an insulator is as high as when high-strength polyolefin fiber is used. Does not matter.

【0007】本発明に必要な繊維の製造法を詳しく述べ
る。細径電線コードの究極物性を実現する手段として
は、いわゆるラダーポリマーなどの剛直ポリマーが考え
られてきたが、こうした剛直なポリマーは可撓性が無
く、有機繊維としてのしなやかさや加工性を持たせるた
めには、直線上のポリマーであることが必須条件であ
る。
The method for producing the fiber necessary for the present invention will be described in detail. Rigid polymers such as so-called ladder polymers have been considered as a means of achieving the ultimate physical properties of small-diameter electric wire cords, but such rigid polymers are not flexible and have flexibility and workability as organic fibers. In order for it to be a linear polymer, it is an essential condition.

【0008】S.G.WierschkeらがMaterial Research Soc
iety Symposium Proceedings Vol.134, p.313 (1989年)
に示したように、直線状のポリマーで最も高い理論弾性
率を持つのはシス型のポリパラフェニレンベンゾビスオ
キサゾールである。この結果は田代らによっても確認さ
れ(Macromolecules vol. 24, p.3706(1991年))、ポリベ
ンザゾールのなかでも、シス型のポリパラフェニレンベ
ンゾビスオキサゾールが475GPaの結晶弾性率を持
ち(P. GalenらMaterial Research Society Symposium P
roceedings Vol. 134, p.329 (1989年))、究極の一次構
造を持つと考えられた。従って究極の弾性率を得るため
には、ポリマーとしてポリパラフェニレンベンゾビスオ
キサゾールを素材とするのが理論的な帰結である。
SG Wierschke et al.
iety Symposium Proceedings Vol.134, p.313 (1989)
As shown in Fig. 3, the linear polymer having the highest theoretical elastic modulus is cis-type polyparaphenylene benzobisoxazole. This result was also confirmed by Tashiro et al. (Macromolecules vol. 24, p. 3706 (1991)), and among polybenzazoles, cis-type polyparaphenylenebenzobisoxazole has a crystal elastic modulus of 475 GPa (P . Galen et al. Material Research Society Symposium P
roceedings Vol. 134, p.329 (1989)), considered to have the ultimate primary structure. Therefore, in order to obtain the ultimate elastic modulus, the theoretical conclusion is to use polyparaphenylene benzobisoxazole as the polymer material.

【0009】該ポリマーの繊維化は米国特許52961
85号、米国特許5385702号に記載された方法で
行われ、熱処理方法は米国特許5296185号に提案
がなされている方法で行わるが、かかる方法で得られる
ヤーンの音波伝搬速度は高々1.3 x 10 6 cm/sec 程度
である。従ってこれらの方法の改良について研究の必要
性を痛感し鋭意研究の結果、次に示す方法により所期の
物性を工業的に容易に達成出来ることを見出した。
Fiberization of the polymer is described in US Pat. No. 5,2961,
No. 85, US Pat. No. 5,385,702, and the heat treatment method is the method proposed in US Pat. No. 5,296,185, but the sound wave propagation velocity of the yarn obtained by such a method is at most 1.3 × 10. It is about 6 cm / sec. Therefore, the inventors have keenly felt the need for research on the improvement of these methods, and as a result of earnest research, they have found that the desired physical properties can be easily achieved industrially by the following methods.

【0010】OhtaがPolymer Engineering and Science,
23, p697 (1983) 中で示したように、繊維中にはボイ
ドや結晶配向の乱れ、分子末端や非晶部分の存在などい
わゆる欠陥構造が存在する。これら欠陥の存在は熱振動
や音波の伝幡を妨げる原因となるため、結果として熱伝
導率の低下をもたらす。しかしながらポリベンザゾール
繊維は重合溶液から溶剤を除去することにより製造され
るためにボイドの発生は不可避である。このために繊維
中のボイド径を25Å以下に低減させることにより繊維
物性の低下を防止する方法が多数提案されているが(例
えば特開平6−240653号公報、特開平6−245
675号公報及び特開平6−234555号公報、
等)、かかる繊維を製造することはコスト面、等の工業
的生産を考慮すると容易になし得ることではない。とは
言うもののポリベンザゾール繊維の熱伝導率を高める為
には繊維構造中に存する欠陥構造の低減が必須である。
Ohta is Polymer Engineering and Science,
As shown in 23, p697 (1983), so-called defect structures such as voids, disordered crystal orientation, and the presence of molecular ends and amorphous portions are present in the fiber. The presence of these defects hinders the transfer of thermal vibrations and sound waves, resulting in a decrease in thermal conductivity. However, since the polybenzazole fiber is produced by removing the solvent from the polymerization solution, generation of voids is unavoidable. For this reason, many methods have been proposed to prevent the deterioration of the physical properties of the fiber by reducing the void diameter in the fiber to 25 Å or less (for example, JP-A-6-240653 and JP-A-6-245).
675 and JP-A-6-234555,
Etc.), it is not easy to produce such a fiber in view of cost and industrial production. However, in order to increase the thermal conductivity of the polybenzazole fiber, it is essential to reduce the defect structure existing in the fiber structure.

【0011】ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾー
ル(PBO)とポリ燐酸からなるドープを紡糸口金から
紡出する。これ以後凝固、中和、水洗、乾燥、張力下の
熱処理を経て製造される。熱伝導率を高めるためには、
繊維の熱振動伝幡の妨げとなるアモルファスなどの欠陥
構造を極力排除する事が必須である。今回、この目的の
ために繊維中のボイド径を25.5Å以上であってもポ
リベンザゾール繊維内部構造を欠陥構造フリーに変化せ
しめることに成功し且つ音波の伝幡速度の速いポリベン
ザゾール繊維を工業的に得た。
A dope composed of polyparaphenylene benzobisoxazole (PBO) and polyphosphoric acid is spun from a spinneret. Thereafter, it is manufactured through coagulation, neutralization, washing with water, drying, and heat treatment under tension. To increase the thermal conductivity,
It is essential to eliminate as much as possible the defective structure such as amorphous that interferes with the thermal vibration propagation of fibers. For this purpose, we succeeded in changing the internal structure of the polybenzazole fiber to the defect structure free even if the void diameter in the fiber is 25.5Å or more, and the polybenzazole fiber having a high propagation speed of sound waves. Was obtained industrially.

【0012】上記の特徴を発現せしめるため、以下の製
造例により実現できる。即ち、ポリパラフェニレンベン
ゾビスオキサゾールからなるポリマーのドープを紡糸口
金から非凝固性の気体中に押し出して得られた紡出糸を
凝固浴中に導入してドープ糸条が含有する燐酸を抽出し
た後、中和、水洗、乾燥、熱処理を行うが、その際、繊
維を一定張力下に500℃以上で熱処理することで繊維
内部の欠陥構造が低減したポリベンザゾールを得ること
を見いだした。
In order to bring out the above characteristics, it can be realized by the following production examples. That is, a spun yarn obtained by extruding a polymer dope composed of polyparaphenylene benzobisoxazole into a non-coagulating gas from a spinneret was introduced into a coagulating bath to extract phosphoric acid contained in the dope yarn. After that, neutralization, washing with water, drying, and heat treatment are carried out. At that time, it was found that by heating the fiber at a constant tension of 500 ° C. or higher, polybenzazole having a reduced defect structure inside the fiber was obtained.

【0013】本発明におけるポリベンザゾール繊維と
は、PBOホモポリマー、及び実質的に85%以上のP
BO成分を含みポリベンザゾール(PBZ)類とのラン
ダム、シーケンシャルあるいはブロック共重合ポリマー
をいう。ここでポリベンザゾール(PBZ)ポリマー
は、例えばWolf等の「Liquid Crystalline Polymer Com
positions, Process and Products」米国特許第4703103
号(1987年10月27日)、「Liquid Crystalline
Polymer Compositions, Process and Products」米国
特許第4533692号(1985年8月6日)、「Liquid Cr
ystalline Poly(2,6-Benzothiazole) Compositions, Pr
ocess and Products」米国特許第4533724号(1985
年8月6日)、「Liquid Crystalline Polymer Composi
tions, Process and Products」米国特許第4533693号
(1985年8月6日)、Eversの「Thermooxidative-l
y Stable Articulated p-Benzobisoxazole and p-Benzo
bisoxazole Polymers」米国特許第4539567号(1982
年11月16日)、Tsaiらの「Method for making Hete
rocyclic Block Copolymer」米国特許第4578432号(1
986年3月25日)、等に記載されている。
The polybenzazole fiber in the present invention means a PBO homopolymer and substantially 85% or more P.
It refers to a random, sequential or block copolymer containing a BO component and polybenzazole (PBZ). Here, the polybenzazole (PBZ) polymer is, for example, “Liquid Crystalline Polymer Com” by Wolf et al.
positions, Process and Products '' U.S. Pat.No. 4703103
Issue (October 27, 1987), "Liquid Crystalline
Polymer Compositions, Process and Products "US Pat. No. 4533692 (August 6, 1985)," Liquid Cr
ystalline Poly (2,6-Benzothiazole) Compositions, Pr
ocess and Products ”US Pat. No. 4,533,724 (1985)
August 6, 2012), "Liquid Crystalline Polymer Composi
tions, Process and Products ”US Pat. No. 4533693 (August 6, 1985), Evers“ Thermooxidative-l
y Stable Articulated p-Benzobisoxazole and p-Benzo
bisoxazole Polymers "US Patent No. 4539567 (1982)
November 16, 2016), "Method for making Hete" by Tsai et al.
rocyclic Block Copolymer "US Pat. No. 4,578,432 (1
March 25, 986), and the like.

【0014】PBZポリマーに含まれる構造単位として
は、好ましくはライオトロピック液晶ポリマーから選択
される。モノマー単位は構造式(a)〜(h)に記載されてい
るモノマー単位から成り、更に好ましくは、本質的に構
造式(a)〜(d)から選択されたモノマー単位から成る。
The structural unit contained in the PBZ polymer is preferably selected from lyotropic liquid crystal polymers. The monomer units consist of the monomer units described in structural formulas (a) to (h), and more preferably essentially consist of monomer units selected from structural formulas (a) to (d).

【0015】[0015]

【化1】 [Chemical 1]

【0016】[0016]

【化2】 [Chemical 2]

【0017】実質的にPBOから成るポリマーのドープ
を形成するための好適溶媒としては、クレゾールやその
ポリマーを溶解し得る非酸化性の酸が含まれる。好適な
酸溶媒の例としては、ポリ燐酸、メタンスルフォン酸及
び高濃度の硫酸或いはそれ等の混合物があげられる。更
に適する溶媒は、ポリ燐酸及びメタンスルフォン酸であ
る。また最も適する溶媒は、ポリ燐酸である。
Suitable solvents for forming the dope of the polymer consisting essentially of PBO include cresol and non-oxidizing acids capable of dissolving the polymer. Examples of suitable acid solvents are polyphosphoric acid, methanesulphonic acid and concentrated sulfuric acid or mixtures thereof. Further suitable solvents are polyphosphoric acid and methanesulfonic acid. The most suitable solvent is polyphosphoric acid.

【0018】溶媒中のポリマー濃度は好ましくは少なく
とも約7重量%であり、更に好ましくは少なくとも10
重量%、最も好ましくは14重量%である。最大濃度は、
例えばポリマーの溶解性やドープ粘度といった実際上の
取り扱い性により限定される。それらの限界要因のため
に、ポリマー濃度は20重量%を越えることはない。
The concentration of polymer in the solvent is preferably at least about 7% by weight, more preferably at least 10%.
% By weight, most preferably 14% by weight. The maximum concentration is
Limited by practical handling properties such as polymer solubility and dope viscosity. Due to these limiting factors, the polymer concentration does not exceed 20% by weight.

【0019】好適なポリマーやコポリマーあるいはドー
プは公知の手法により合成される。例えばWolfe等の米
国特許第4533693号(1985年8月6日)、Sybert等
の米国特許第4772678号(1988年9月20日)、Har
risの米国特許第4847350号(1989年7月11日)に
記載される方法で合成される。実質的にPBOから成る
ポリマーはGregory等の米国特許第5089591号(1992
年2月18日)によると、脱水性の酸溶媒中での比較的
高温、高剪断条件下において高い反応速度での高分子量
化が可能である。
Suitable polymers, copolymers or dopes are synthesized by known methods. For example, Wolfe et al., U.S. Pat. No. 4533693 (August 6, 1985), Sybert et al., U.S. Pat. No. 4,772,678 (September 20, 1988), Har.
synthesized by the method described in US Pat. No. 4,847,350 of ris (July 11, 1989). Polymers consisting essentially of PBO are described by Gregory et al., US Pat. No. 5,089,591 (1992).
(February 18, 2012), it is possible to achieve a high molecular weight at a high reaction rate in a dehydrating acid solvent under relatively high temperature and high shear conditions.

【0020】この様にして重合されるドープは紡糸部に
供給され、紡糸口金から通常100℃以上の温度で吐出
される。口金細孔の配列は通常円周状、格子状に複数個
配列されるが、その他の配列であっても良い。口金細孔
数は特に限定されないが、紡糸口金面における紡糸細孔
の配列は、吐出糸条間の融着などが発生しないような孔
密度を保つことが肝要である。
The dope polymerized in this manner is supplied to the spinning section and is usually discharged from the spinneret at a temperature of 100 ° C. or higher. A plurality of die holes are usually arranged in a circumferential shape or a lattice shape, but other arrangements may be used. The number of spinneret pores is not particularly limited, but it is important that the array of spinneret pores on the surface of the spinneret is maintained at a pore density such that fusion between discharge yarns does not occur.

【0021】紡出糸条は十分な延伸比(SDR)を得る
ため、米国特許第5296185号に記載されたように十分な
長さのドローゾーン長が必要で、かつ比較的高温度(ド
ープの固化温度以上で紡糸温度以下)の整流された冷却
風で均一に冷却されることが望ましい。ドローゾーンの
長さ(L)は非凝固性の気体中で固化が完了する長さが
要求され、大雑把には単孔吐出量(Q)によって決定さ
れる。良好な繊維物性を得るにはドローゾーンの取り出
し応力がポリマー換算で(ポリマーのみに応力がかかる
として)2g/d以上が望ましい。
The spun yarn requires a sufficient draw zone length, as described in US Pat. No. 5,296,185, in order to obtain a sufficient draw ratio (SDR), and at a relatively high temperature (dope It is desirable to uniformly cool with a rectified cooling air having a solidification temperature or higher and a spinning temperature or lower). The length (L) of the draw zone is required to be such that the solidification is completed in the non-solidifying gas, and is roughly determined by the single hole discharge amount (Q). In order to obtain good fiber properties, it is desirable that the draw-out stress in the draw zone is 2 g / d or more in terms of polymer (assuming stress is applied only to the polymer).

【0022】ドローゾーンで延伸された糸条は次に抽出
(凝固)浴に導かれる。紡糸張力が高いため、抽出浴の
乱れなどに対する配慮は必要でなく如何なる形式の抽出
浴でも良い。例えばファンネル型、水槽型、アスピレー
タ型あるいは滝型などが使用出来る。抽出液は燐酸水溶
液や水が望ましい。最終的に抽出浴において糸条が含有
する燐酸を99.0%以上、好ましくは99.5%以上抽出する。
本発明における抽出媒体として用いられる液体に特に限
定はないが好ましくはポリベンザゾールに対して実質的
に相溶性を有しない水、メタノール、エタノール、アセ
トン、エチレングリコール等である。また抽出(凝固)
浴を多段に分離し燐酸水溶液の濃度を順次薄くし最終的
に水で水洗しても良い。さらに該繊維束を水酸化ナトリ
ウム水溶液などで中和し、水洗することが望ましい。こ
の後乾燥、熱処理を施して繊維を製造する。
The yarn drawn in the draw zone is then introduced into the extraction (coagulation) bath. Since the spinning tension is high, it is not necessary to consider disturbance of the extraction bath and any type of extraction bath may be used. For example, a funnel type, an aquarium type, an aspirator type or a waterfall type can be used. The extract is preferably phosphoric acid aqueous solution or water. Finally, in the extraction bath, the phosphoric acid contained in the yarn is extracted by 99.0% or more, preferably 99.5% or more.
The liquid used as the extraction medium in the present invention is not particularly limited, but preferably water, methanol, ethanol, acetone, ethylene glycol or the like which is substantially incompatible with polybenzazole. Also extraction (coagulation)
It is also possible to separate the bath in multiple stages, dilute the concentration of the phosphoric acid aqueous solution sequentially, and finally wash with water. Further, it is desirable to neutralize the fiber bundle with an aqueous solution of sodium hydroxide and wash it with water. Then, it is dried and heat-treated to produce fibers.

【0023】繊維構造から限りなく欠陥の存在を低減
(欠陥フリー化)するためには、凝固速度を遅くして、
丁寧に繊維構造を形成せしめた物を乾燥の後、更に張力
下で熱処理することが特に重要であることを鋭意検討の
結果見出した。そのためには凝固温度の管理が重要で、
浴温を摂氏−20度から0度、望ましくは摂氏−15度
から−5度、更に望ましくは摂氏−12度から−8度に
保つ。凝固剤としては水系でも良いが、水に相溶な有機
溶媒の方が良好な結果を示した。とくにメタノールなど
の低級アルコールやエチレングリコールなどの、分子量
400以下の-OH基を有する化合物が特に有効であっ
た。浴温を−20℃未満にすると糸物性が劇的に減少す
る傾向にあり好ましくない。乾燥温度は繊維強度の低下
をもたらさない温度としては、具体的には150℃以上
400℃以下、好ましくは200℃以上300℃以下、
更に好ましくは220℃以上270℃以下とする。熱処
理の条件に関しては温度は500℃以上700℃未満、
好ましくは550℃以上650℃未満、更に好ましくは
580℃以上630℃未満で実施する。この時付与する
張力は、1.5g/d以上12g/d未満、好ましくは3.0g/d以上1
1g/d未満、更に好ましくは5.0g/d以上10.5g/d未満とす
る。熱処理に供する繊維の水分率は3%以下1%以上、
好ましくは2.7%以下1.7%以上に調整しておく。
In order to reduce the existence of defects infinitely from the fiber structure (defect-free), the solidification rate should be slowed down,
As a result of diligent study, it was found that it is particularly important to heat-treat the material on which the fiber structure has been carefully formed and then to dry it, and to further heat-treat it. For that purpose, it is important to control the solidification temperature,
The bath temperature is maintained at -20 to 0 degrees Celsius, preferably -15 to -5 degrees Celsius, and more preferably -12 to -8 degrees Celsius. As the coagulant, an aqueous solvent may be used, but an organic solvent compatible with water showed better results. Particularly, a compound having a -OH group having a molecular weight of 400 or less, such as a lower alcohol such as methanol or ethylene glycol, was particularly effective. When the bath temperature is less than -20 ° C, the physical properties of yarn tend to be dramatically reduced, which is not preferable. The drying temperature is a temperature at which the fiber strength is not lowered, specifically, 150 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or higher and 300 ° C. or lower,
More preferably, the temperature is 220 ° C. or higher and 270 ° C. or lower. Regarding the heat treatment conditions, the temperature is 500 ° C or higher and lower than 700 ° C,
It is preferably carried out at 550 ° C or higher and lower than 650 ° C, more preferably 580 ° C or higher and lower than 630 ° C. The tension applied at this time is 1.5 g / d or more and less than 12 g / d, preferably 3.0 g / d or more 1
It is less than 1 g / d, more preferably 5.0 g / d or more and less than 10.5 g / d. The moisture content of the fiber to be heat treated is 3% or less and 1% or more,
It is preferably adjusted to 2.7% or less and 1.7% or more.

【0024】本発明にかかる繊維は、X線子午線回折半
値幅因子が0.3゜/GPa以下、好ましく0.25゜/GPa以
下、更に好ましくは0.2゜/GPa以下、最も好ましくは
0.15゜/GPa以下のものとなる。更に好ましくは、分
子配向変化による弾性率減分Erが30GPa以下、好まし
くは25Gpa以下、更に好ましくは20Gpa以下、プロト
ンのT1H緩和時間が5.0秒以上、好ましくは6.5秒以
上、更に好ましくは8秒以上を示す、カーボン13のT
1C緩和時間が2000秒以上、好ましく2300秒以上、更に好
ましくは2700秒以上、熱伝導率が0.23W/cm K以上好まし
くは0.3W/cmK以上更に好ましくは0.36W/cmK以上、ボイ
ド径は25.5Å以上、好ましくは30Å以上150Å
未満、更に好ましくは35Å以上90Å未満である。
The fiber according to the present invention has an X-ray meridional diffraction half-width factor of 0.3 ° / GPa or less, preferably 0.25 ° / GPa or less, more preferably 0.2 ° / GPa or less, and most preferably 0.15. Degrees below ° / GPa. More preferably, the elastic modulus decrement Er due to molecular orientation change is 30 GPa or less, preferably 25 GPa or less, more preferably 20 GPa or less, T1H relaxation time of proton is 5.0 seconds or more, preferably 6.5 seconds or more, and further preferably 8 T of carbon 13 indicating seconds or more
1C relaxation time is 2000 seconds or more, preferably 2300 seconds or more, more preferably 2700 seconds or more, thermal conductivity is 0.23W / cm K or more, preferably 0.3W / cmK or more, more preferably 0.36W / cmK or more, void diameter is 25 5 Å or more, preferably 30 Å or more, 150 Å
Less, more preferably 35 Å or more and less than 90 Å.

【0025】以下欠陥フリーな構造の実現を証明するた
めの解析方法について述べる。ポリベンザゾール繊維は
有機繊維としては非常に剛直な構造を呈しているため、
超薄切片を作成して電子顕微鏡で観察することは容易で
はない。結晶としてはアキシャルシフトと呼ばれる構造
不斉が存在し、確固とした完全な結晶を形成しないた
め、静的な広角X線回折や小角X線散乱法を用いた解析
でも十分な情報が得られなかった。そこで、繊維に刺激
(応力)を与えながらX線回折を測定したり、固体のN
MRをもちいて緩和時間を評価することで構造解析を行
った。
An analysis method for proving the realization of a defect-free structure will be described below. Since polybenzazole fiber has a very rigid structure as an organic fiber,
It is not easy to make ultrathin sections and observe them with an electron microscope. Crystals have structural asymmetry called axial shift and do not form a firm and complete crystal. Therefore, sufficient information cannot be obtained even by analysis using static wide-angle X-ray diffraction or small-angle X-ray scattering method. It was Therefore, measuring the X-ray diffraction while applying stimulation (stress) to the fiber,
Structural analysis was performed by evaluating the relaxation time using MR.

【0026】(X線半値幅因子の測定方法)繊維に張力
を付与する装置を作成し、リガク製ゴニオメーター(Ru-
200X線発生機, RAD-rAシステム)にのせ、(00 10)回折
線幅の応力依存性を測定した。出力40kV x 100mAで運転
し、銅回転ターゲットからCuKα線を発生させた。回折
強度はフジフィルム社製イメージングプレート(フジフ
ィルム FDL UR-V)上に記録した。回折強度の読み出し
は、日本電子社製デジタルミクロルミノグラヒィー(PIX
sysTEM)を用いた。得られたピークプロファイルの半値
幅を精度良く評価するため、ガウス関数とローレンツ関
数の合成を用いてカーブフィッティングを行った。さら
に得られた結果を繊維にかけた応力に対してプロットし
た。データ点は直線に並ぶがその傾きから半値幅因子
(Hws)を評価した。
(Measurement method of X-ray full width at half maximum factor) An apparatus for applying tension to a fiber was prepared, and a goniometer (Ru-
200 X-ray generator, RAD-rA system), and the stress dependence of the (00 10) diffraction line width was measured. It was operated at an output of 40 kV x 100 mA, and CuKα rays were generated from a copper rotating target. The diffraction intensity was recorded on a Fujifilm Imaging Plate (Fujifilm FDL UR-V). Diffraction intensity is read out by JEOL's digital microluminography (PIX
sysTEM) was used. In order to evaluate the full width at half maximum of the obtained peak profile with high accuracy, curve fitting was performed using the synthesis of Gaussian function and Lorentz function. The results obtained were plotted against the stress applied to the fiber. The data points are arranged in a straight line, and the half-width factor (Hws) was evaluated from the slope.

【0027】(配向変化因子の測定方法)上に述べた繊
維に応力を付与する装置をリガク製小角X線散乱装置に
取り付け、(200)回折点の方位角方向のピークの拡がり
を測定し、配向変化に起因する弾性率Erを測定した。
(Measurement Method of Orientation Change Factor) The above-mentioned device for applying stress to the fiber was attached to a small angle X-ray scattering device manufactured by Rigaku, and the spread of the peak in the azimuth direction of the (200) diffraction point was measured, The elastic modulus Er due to the orientation change was measured.

【0028】配向変化<sin 2 φ>は(200)回折強度の方
位角プロファイルI(φ)から以下の式を用いて計算し
た。
The orientation change <sin 2 φ> was calculated from the azimuth profile I (φ) of (200) diffraction intensity using the following formula.

【式1】 方位角の原点は子午線上をφ=0とした。[Formula 1] The origin of the azimuth was φ = 0 on the meridian.

【0029】ノーソルトの提案した理論(Polymer 21, p
1199 (1980))に従えば、繊維全体の歪み(ε)は結晶の
伸び(εc)と回転の寄与(εr)の合成として記述でき
る。 ε=εc + εr εc は結晶弾性率Ecと応力σを用いて、εr は上で<s
in 2 φ>をσの関数として測定した結果を利用して、ε
を以下の式の様に書き直し、算出することが出来る。 ε=σ/Ec + ( <cosφ>/<cosφ0> - 1 ) ここでφ0 は応力0の時の配向角、φは応力σの時の
配向角を表す。
The theory proposed by Nosalt (Polymer 21, p
According to 1199 (1980)), the strain (ε) of the whole fiber can be described as a synthesis of crystal elongation (εc) and rotation contribution (εr). ε = εc + εr εc is the crystal modulus Ec and stress σ, and εr is
Using the result of measuring in 2 φ> as a function of σ, ε
Can be rewritten as the following formula to calculate. ε = σ / Ec + (<cosφ> / <cosφ 0 > -1) Here, φ 0 represents the orientation angle when the stress is 0, and φ represents the orientation angle when the stress is σ.

【0030】配向変化に起因する弾性率減分Erは次式で
定義する
The elastic modulus decrement Er caused by the orientation change is defined by the following equation.

【式2】 ここで上式右辺弟2項の括弧の内側は、εのσ=0におけ
る接線の傾きである。
[Formula 2] Here, the inside of the bracket in the second term on the right side of the above equation is the slope of the tangent line of ε at σ = 0.

【0031】(固体のNMRの測定方法)固体13C−N
MRの測定は、Varian社製XL−300分光器
(1H測定300MHZ、13C測定75MHz)、TH
AMWAY社製固体用アンプA55−8801,A55
−6801MR,DOTY社製固体用プローブを用いて
行った。測定は、CP−MASにより、1H核および13
C核の縦緩和時間測定を行った。測定は、室温下、試料
回転数4KHz、1H90度パルス4.5マイクロ秒、
ロッキング磁場強度55.5KHz、デカップラー強度
55.5KHz、コンタクトタイム3ミリ秒、パルス待
ち時間40秒とした。1H核縦緩和時間(T1H)は、C
P−MAS反転回復法により測定し、128ppmに現
れるピークの保持時間(t)に伴うピーク強度I(t)
の減衰を、I(t)=A・exp(−t/T1H)式でカ
ーブフィットして求めた。13C核の縦緩和時間(T1
C)は、Torchia法により、保持時間を0,0.
001,1.56,3.12,6.24,12.5,2
5.0,50.0,100,150,200,300,
400,500,600,700,800秒として測定
した。128ppmに現れるピークの保持時間(t)に
伴うピーク強度I(t)の減衰を、I(t)=Ao・e
xp(−t/0.1)+Aa・exp(−t/T1Ca)
+Ab・exp(−t/T1Cb)+Ac・exp(−t
/T1Cc)式でカーブフィットして求めた。ここでは、
T1Cc(T1Ca ≦T1Cb ≦T 1Cc )を13C炭素核の緩
和時間 T 1C とする。
(Measurement Method of Solid State NMR) Solid 13C-N
MR measurement is made by Varian XL-300 spectroscope (1H measurement 300MHZ, 13C measurement 75MHz), TH
AMWAY solid state amplifier A55-8801, A55
-6801MR, using a solid probe made by DOTY. The measurement was carried out by CP-MAS with 1H nucleus and 13
The longitudinal relaxation time of C nucleus was measured. The measurement is performed at room temperature, sample rotation speed 4 KHz, 1H 90 degree pulse 4.5 microseconds,
The rocking magnetic field strength was 55.5 KHz, the decoupler strength was 55.5 KHz, the contact time was 3 milliseconds, and the pulse waiting time was 40 seconds. 1H nuclear relaxation time (T1H) is C
Peak intensity I (t) with retention time (t) of the peak appearing at 128 ppm, measured by P-MAS inversion recovery method
Was determined by curve fitting according to the formula I (t) = A · exp (-t / T1H). Vertical relaxation time of 13C nucleus (T1
C) has a retention time of 0, 0.
001,1.56,3.12,6.24,12.5,2
5.0, 50.0, 100, 150, 200, 300,
It was measured as 400, 500, 600, 700, 800 seconds. The attenuation of the peak intensity I (t) with the retention time (t) of the peak appearing at 128 ppm is I (t) = Ao · e
xp (-t / 0.1) + Aa · exp (-t / T1Ca)
+ Ab ・ exp (-t / T1Cb) + Ac ・ exp (-t
/ T1Cc) was calculated by curve fitting. here,
Let T1Cc (T1Ca≤T1Cb≤T1Cc) be the relaxation time T1C of the 13C carbon nucleus.

【0032】(熱伝導率の測定)熱伝導率の測定は、Fu
jishiroらの方法(Jpn. J. Appl. Vol. 36 (1997) p563
3)に準じて温度100Kにおいて測定した。
(Measurement of Thermal Conductivity) The thermal conductivity was measured by Fu
Method of jishiro et al. (Jpn. J. Appl. Vol. 36 (1997) p563
Measurement was carried out at a temperature of 100 K according to 3).

【0033】<小角X線散乱の測定方法>ボイド径の評
価は小角X線散乱法を用い下記の方法で行った。測定に
供するX線は、(株)リガク製ローターフレックスRU-3
00を用いて発生させた。ターゲットとして銅対陰極を用
い、出力30kV x 30mA のファインフォーカスで運転し
た。光学系は(株)リガク製点収束カメラを用い、X線
はニッケルフィルターを用いて単色化した。検出器は、
フジ写真フィルム(株)製イメージングプレート(FDLUR
-V)を用いた。試料と検出器間の距離は200mm 乃至350mm
の間の適当な距離でよい。空気などからの妨害バック
グラウンド散乱を抑えるため、試料と検出器の間は、ヘ
リウムガスを充填した。露光時間は2時間乃至24時間
であった。イメージングプレート上に記録された散乱強
度信号の読みとりは、富士写真フィルム(株)製デジタ
ルミクログラフィー(FDL5000) を用いた。得られたデー
タには、バックグラウンド補正を施した後赤道方向の散
乱強度I に対してギニエプロット(バックグラウンド補
正後の散乱強度の自然対数ln(I) を散乱ベクトルの2乗
k2に対してプロットする)を作成した。ここで散乱ベク
トルkはk=(4π/λ)sinθ、λはX線の波長0.1458nm、θ
は散乱角2θの半分である。
<Measurement Method of Small Angle X-Ray Scattering> The void diameter was evaluated by the following method using the small angle X-ray scattering method. The X-rays used for measurement are rotor flex RU-3 manufactured by Rigaku Corporation.
It was generated using 00. A copper anticathode was used as a target, and the operation was performed at a fine focus of 30 kV x 30 mA. The optical system was a point-focusing camera manufactured by Rigaku Corporation, and the X-rays were monochromatic using a nickel filter. The detector is
Fuji Photo Film Co., Ltd. Imaging Plate (FDLUR
-V) was used. Distance between sample and detector is 200mm to 350mm
Any suitable distance between can be used. A helium gas was filled between the sample and the detector in order to suppress interfering background scattering from air and the like. The exposure time was 2 hours to 24 hours. Digital micrography (FDL5000) manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. was used to read the scattering intensity signal recorded on the imaging plate. For the obtained data, a Guinier plot (the natural logarithm ln (I) of the scatter intensity after the background correction is squared to the scatter vector to the scatter intensity I in the equatorial direction after the background correction is performed.
plotting against k 2 ) was made. Here, the scattering vector k is k = (4π / λ) sin θ, λ is the X-ray wavelength 0.1458 nm, θ
Is half the scattering angle 2θ.

【0034】次に本発明の重要な要件である単糸繊度に
ついて述べる。従来、非熱溶融性の繊維を芯部として該
芯部の上に銅線を捲回して成る電線コードは機器側端子
にハンダ付けするに際して迅速な作業性とハンダ付け部
の健全性に難があるとされてきた。この問題を解決する
手段の一つに加熱溶融性の有機合成繊維の使用がある。
しかし、本発明者等は非熱溶融性の繊維を芯部とした電
線コードでも芯部を構成する繊維の単糸繊度を可及的に
細くし、且つ使用する繊維量を低減させれば実用上なん
ら問題を生じないことを見いだした。即ち、本発明の重
要な構成要件の一つは単糸繊度が1.0デニール以下の
ポリベンザゾール繊維を電線コードの芯部にテンション
メンバーとして配置することである。単糸繊度が1.0
デニールを越えると該コードを機器側の端子にハンダ付
けするに当たって該コードの中心位置から突出した繊維
束の柔軟性が低下するためハンダ付け作業性やハンダ付
け部の接触不良は改善できない。芯部に用いる繊維の単
糸繊度に下限はなく可及的に細いことが好ましい。しか
しながら紡糸技術の難易度および紡糸生産を考慮して適
宜設定すればよい。
Next, the single yarn fineness, which is an important requirement of the present invention, will be described. Conventionally, an electric wire cord formed by winding a copper wire on the core part with a non-heat-melting fiber as the core part has difficulty in quick workability and soundness of the soldered part when soldering to a device side terminal. It has been said that there is. One of the means for solving this problem is the use of heat-meltable organic synthetic fibers.
However, the present inventors have found that even in the case of an electric wire cord having a non-thermofusible fiber as the core, if the single yarn fineness of the fiber constituting the core is made as thin as possible and the amount of fiber used is reduced, I have found that it does not cause any problems. That is, one of the important constitutional requirements of the present invention is to dispose the polybenzazole fiber having a single yarn fineness of 1.0 denier or less as a tension member in the core portion of the electric wire cord. Single yarn fineness is 1.0
When the denier is exceeded, the flexibility of the fiber bundle protruding from the central position of the cord upon soldering the cord to the terminal on the device side is lowered, and therefore the soldering workability and the contact failure of the soldering portion cannot be improved. There is no lower limit to the single yarn fineness of the fibers used for the core, and it is preferable that the fineness is as thin as possible. However, it may be appropriately set in consideration of the difficulty of the spinning technique and the spinning production.

【0035】電線コードには外径の規制があり且つ一定
以上の破断強力が要求される。例えばイヤホーン等の用
途分野では電線コード径が1mm以下の場合、3500
g以上の引張強力が必要とされており、コード中での芯
部の繊維の強力利用率を0.87と仮定すると芯部を構
成する原繊維の引張強度(TS)と該繊維の総繊度(D
en)の間には下記式1の関係が成立する。 TS x Den ≧4000g (式1)
The outer diameter of the electric wire cord is regulated and a breaking strength of a certain level or more is required. For example, in the field of application such as earphones, if the wire cord diameter is 1 mm or less, 3500
A tensile strength of g or more is required, and assuming that the strength utilization factor of the fiber of the core in the cord is 0.87, the tensile strength (TS) of the fibrils constituting the core and the total fineness of the fiber (D
en), the relationship of the following Expression 1 is established. TS x Den ≧ 4000 g (Formula 1)

【0036】この関係式から明かな様に電線コードの引
張強力が4000g以上となるように芯部を構成する繊
維の引張強度と総繊度を設定すればよく、このことはテ
ンションメンバーとして用いる繊維の引張強度が高けれ
ば総繊度は下げることが可能であり、ひいてはコードの
細径化につながることを意味している。かかる観点から
テンションメンバーとして使用する繊維の引張強度は本
発明の重要な構成要件の一つとなる。つまり本発明にお
いては少なく4.0GPa 以上の引張強度を有するポ
リベンザゾール繊維を用いることが電線コードの細径化
の面から重要である。引張強度が4.0GPa未満であ
ると後述するように導線に必要な強力(例えばイヤホー
ンコードでの引張強力は3500g)を得るための繊維
の繊度は必然的に大きくなり本発明の目的である電線コ
ード細径化は困難となる。なお、電線コード径が1mm
以下の場合、繊維の引張強力が4000g未満であると
イヤホーンコードの引張強力が3500gとなって規格
は達成できない。電線コードの芯部を構成する繊維の引
張強力に4000g以上の制限がなく高いほど好ましい
のは当然である。
As is clear from this relational expression, the tensile strength and the total fineness of the fibers forming the core should be set so that the tensile strength of the electric wire cord is 4000 g or more. This means that if the tensile strength is high, the total fineness can be lowered, which in turn leads to a reduction in the diameter of the cord. From this point of view, the tensile strength of the fiber used as the tension member is one of the important constituent features of the present invention. That is, in the present invention, it is important to use polybenzazole fiber having a tensile strength of at least 4.0 GPa or more from the viewpoint of reducing the diameter of the electric wire cord. When the tensile strength is less than 4.0 GPa, the fineness of the fiber for obtaining the strength required for the conductive wire (for example, the tensile strength of the earphone cord is 3500 g) is inevitably increased as described later, and the electric wire which is the object of the present invention. It is difficult to reduce the cord diameter. The wire cord diameter is 1 mm
In the following cases, when the tensile strength of the fiber is less than 4000 g, the tensile strength of the earphone cord becomes 3500 g, and the standard cannot be achieved. It is natural that the tensile strength of the fiber forming the core of the electric wire cord is not limited to 4000 g or more and the higher the tensile strength, the better.

【0037】前記した如く電線コードは外径に規制があ
り、例えばイヤホーン等の製品規格としてはコード径が
1.0mm以下であることが要請されている。例えば電
線コード径が1.0mmの場合の標準的な熱可塑性樹脂
被覆層厚さを300μm 、標準的な銅線捲回層厚さを6
0μm としてテンションメンバー繊維束の太さ(直径)
を算出すると280μm になる。この見掛け繊維束径を
ポリベンザゾール繊維の繊度に換算すると850デニー
ルに相当する。この繊度以下で且つ一定以上の引張強力
(例えば4000g以上)を有するポリベンザゾール繊
維を用いるならば直径が1.0mm以下に細線化された
電線コードを得ることが可能になる。
As described above, the outer diameter of the electric wire cord is regulated, and for example, as a product standard of earphones, the cord diameter is required to be 1.0 mm or less. For example, when the wire cord diameter is 1.0 mm, the standard thermoplastic resin coating layer thickness is 300 μm, and the standard copper wire winding layer thickness is 6 μm.
The thickness (diameter) of the tension member fiber bundle as 0 μm
Is calculated to be 280 μm. When this apparent fiber bundle diameter is converted into the fineness of the polybenzazole fiber, it corresponds to 850 denier. If a polybenzazole fiber having a fineness of less than this fineness and a tensile strength of more than a certain level (for example, 4000 g or more) is used, it is possible to obtain an electric wire cord having a diameter of 1.0 mm or less.

【0038】[0038]

【実施例】以下に本発明を実施例を挙げて説明するが勿
論本発明はこれらに限定されるものではない。本発明の
評価に用いた各尺度は下記の手順で求めた。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but of course the present invention is not limited thereto. Each scale used in the evaluation of the present invention was obtained by the following procedure.

【0039】<繊維の繊度>単糸繊度は温度20℃、湿
度65RH%の雰囲気中で24時間調整した試料につき
デニコン[サーチ(株)製]を使用して試料長50m
m、本数20で測定を行い、算術平均値を求めた。総繊
度は前記条件で調整された試料をラップリールに10m
巻きとって重量を測定し、これを9000mの重量に換
算して求めた。
<Fiber fineness> The single yarn fineness is 50 m when using Denicon [search Co., Ltd.] for a sample adjusted for 24 hours in an atmosphere of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65 RH%.
m and the number of 20 were measured, and the arithmetic mean value was calculated. The total fineness of the sample adjusted under the above conditions is 10m on the lap reel.
It was wound up, the weight was measured, and this was converted into a weight of 9000 m to obtain.

【0040】<繊維束ならびにコードの引張特性>JI
S L−1013に準拠してオリエンテック(株)社製
テンシロンを用い、つかみ間隔20cm、引張速度10
0%/min、n=10の測定を行い、パソコン処理に
よって引張特性を求めた。
<Tensile Properties of Fiber Bundle and Cord> JI
In accordance with SL-1013, using Tensilon manufactured by Orientec Co., Ltd., a gripping interval of 20 cm and a pulling speed of 10
The measurement was performed at 0% / min, n = 10, and the tensile properties were determined by a personal computer process.

【0041】<結節強度の測定方法>試料のつかみ間隔
の中央にZ撚りの本結びを1個作った状態で、上述の引
っ張り強度試験法に準拠して測定して結節強度を評価し
た。
<Measurement Method of Knot Strength> A knot strength was evaluated by measuring in accordance with the above-mentioned tensile strength test method in the state where one Z-twisted main knot was made at the center of the gripping interval of the sample.

【0042】(実施例1)米国特許第4533693号に示さ
れる方法によって得られた、30℃のメタンスルホン酸
溶液で測定した固有粘度が24.4dL/gのポリパラフェニレ
ンベンゾビスオキサゾール14.0(重量)%と五酸化リン
含有率83.17%のポリ燐酸から成る紡糸ドープを紡糸に用
いた。ドープは金属網状の濾材を通過させ、次いで2軸
から成る混練り装置で混練りと脱泡を行った後、昇圧さ
せ、重合体溶液温度を170℃に保ち、孔数166を有
する紡糸口金から170℃で紡出し、温度60℃の冷却
風を用いて吐出糸条を冷却した後、さらに自然冷却で40
℃まで吐出糸条を冷却した後、凝固浴中に導入した。濃
度25%温度−15℃の燐酸水溶液を凝固液として繊維
を作成した。次に繊維をゴゼットロールに巻き付け一定
速度を与えて第2の抽出浴中でイオン交換水で糸条を洗
浄した後、0.1規定の水酸化ナトリウム溶液中に浸漬し
中和処理を施した。更に水洗浴で水洗した後、巻き取
り、80℃の乾燥オーブン中で乾燥し繊維中に含まれる
水分率が2%以下になるまで放置した。更に張力5.0g/
d、温度600℃の状態で2.4秒間熱処理を行った。この
様にして得た繊維を複合糸条製造用の原糸とした。この
繊維のX線子午線半値幅因子を測定したところ0.24゜/
GPa、Erは24GPa、プロトンのT1H緩和時間が
6.5秒、カーボン13のT1C緩和時間が2370秒、
熱伝導率が0.28W/cm K、膨張率の異方性因子がー100
万分の7、繊維強度が6.2GPa、繊維弾性率が34
5GPa、ボイド径が32Å、繊度が249デニールで
あった。次にこの様にして製造したポリベンズオキサゾ
ール繊維(PBO繊維)を芯部(テンションメンバー)
に用い、該芯部の上にウレタン被覆した無酸素銅線束1
4本を捲回して複合導線を形成した。次いで該複合導線
にポリ塩化ビニル樹脂(PVC)被覆を施してイヤホー
ンコードを作成した。得られたイヤホーンコードにつき
ハンダ付け性、コード径等を評価した。評価結果を表1
に示した。
Example 1 Polyparaphenylene benzobisoxazole 14.0 (by weight) having an intrinsic viscosity of 24.4 dL / g measured with a methanesulfonic acid solution at 30 ° C., obtained by the method disclosed in US Pat. No. 4,536,933. %, And a spinning dope composed of polyphosphoric acid having a phosphorus pentoxide content of 83.17% was used for spinning. The dope was passed through a metal mesh filter material, then kneaded and defoamed with a biaxial kneading device, and then the pressure was raised to maintain the polymer solution temperature at 170 ° C and from a spinneret having 166 holes. After spinning at 170 ° C and cooling the discharged yarn using cooling air at a temperature of 60 ° C, it is further cooled naturally by 40
The discharged yarn was cooled to 0 ° C and then introduced into a coagulation bath. Fibers were prepared using a phosphoric acid aqueous solution having a concentration of 25% and a temperature of -15 ° C as a coagulating liquid. Next, the fiber was wound around a gozette roll, the yarn was washed with ion-exchanged water in a second extraction bath at a constant speed, and then the fiber was immersed in a 0.1 N sodium hydroxide solution for neutralization. After further washing with water in a washing bath, it was wound up, dried in a drying oven at 80 ° C., and allowed to stand until the moisture content in the fiber became 2% or less. Further tension 5.0 g /
d, heat treatment was performed at a temperature of 600 ° C. for 2.4 seconds. The fiber thus obtained was used as a raw yarn for producing a composite yarn. The X-ray meridian half-width factor of this fiber was measured to be 0.24 ° /
GPa and Er are 24 GPa, T1H relaxation time of proton is 6.5 seconds, T1C relaxation time of carbon 13 is 2370 seconds,
Thermal conductivity 0.28 W / cm K, expansion factor anisotropy factor -100
7 / 10,000, fiber strength 6.2 GPa, fiber elastic modulus 34
It was 5 GPa, the void diameter was 32Å, and the fineness was 249 denier. Next, the polybenzoxazole fiber (PBO fiber) produced in this manner is used as the core (tension member).
Oxygen-free copper wire bundle 1 used for
Four wires were wound to form a composite conductive wire. Then, a vinyl chloride resin (PVC) coating was applied to the composite conductor to prepare an earphone cord. The earphone cords thus obtained were evaluated for solderability, cord diameter and the like. Table 1 shows the evaluation results
It was shown to.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】(比較例1)X線子午線半値幅因子を測定
したところ0.35゜/GPa、Erは34GPa、プロトンの
T1H緩和時間が4.2秒、カーボン13のT1C緩和時間が189
0秒、熱伝導率が0.19W/cm K、膨張率の異方性因子がー
100万分の4、繊維強度が5.9GPa、繊維弾性率
が260GPa、ボイド径が22Å、繊度が252デニール
であるポリベンズオキサゾール繊維(PBO繊維)を用
いること以外は実施例1と同じコードを作成し評価し
た。結果を表1に示した。
(Comparative Example 1) X-ray meridian half-width factor was measured to be 0.35 ° / GPa, Er was 34 GPa,
T1H relaxation time is 4.2 seconds, T1C relaxation time of carbon 13 is 189
0 seconds, thermal conductivity 0.19 W / cm K, expansion coefficient anisotropy factor -4 million, fiber strength 5.9 GPa, fiber elastic modulus 260 GPa, void diameter 22Å, fineness 252 denier The same code as in Example 1 was prepared and evaluated except that a certain polybenzoxazole fiber (PBO fiber) was used. The results are shown in Table 1.

【0045】(比較例2)繊度250デニールのケブラ
ー29を用いること以外は実施例1と同じコードを作成
し評価した。結果を表1にまとめた。
Comparative Example 2 The same code as in Example 1 was prepared and evaluated except that Kevlar 29 having a fineness of 250 denier was used. The results are summarized in Table 1.

【0046】(実施例2)実施例1で作成したヤーンか
ら分繊してモノフィラメントを取り出したものを芯に、
直径5μmの銀線を巻き付けたものにウレタン樹脂を吹
き付けて細径コードを作成した。結果を表1にまとめ
た。
Example 2 A core obtained by separating monofilaments from the yarn prepared in Example 1 was taken out,
A urethane resin was sprayed on a wire wound with a silver wire having a diameter of 5 μm to prepare a small diameter cord. The results are summarized in Table 1.

【0047】(比較例3)ポリベンザゾール繊維を使用
することに変えて、比較例2で用いたケブラー29から
分繊してモノフィラメントを取り出したものを用いるこ
と以外は実施例1と同じ条件で細径コードを作成した。
結果を表1にまとめる。
Comparative Example 3 Under the same conditions as in Example 1 except that polybenzazole fiber was used instead of the Kevlar 29 used in Comparative Example 2 and the monofilament was taken out. Created a small diameter cord.
The results are summarized in Table 1.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によると強度および屈曲性(結節
強度)に優れた電線コードを得ることが可能となり、回
路の高集積化、複雑化、ハンダ付け性および細径化の要
求に対応できる。
According to the present invention, it is possible to obtain an electric wire cord having excellent strength and flexibility (knot strength), and it is possible to meet the demands for higher integration, complexity, solderability and diameter reduction of circuits. .

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機合成繊維を芯部とし、芯部の外側に
銅線を捲回して導体を形成し、さらに導線の周りを熱可
塑性樹脂で被覆してなる電線コードにおいて、前記有機
合成繊維がX線子午線回折半値幅因子が0.3゜/GP
a以下であるポリベンザゾール繊維で構成されているこ
とを特徴とする細径電線コード。
1. An electric wire cord comprising an organic synthetic fiber as a core portion, a copper wire wound around the core portion to form a conductor, and the periphery of the conductive wire being coated with a thermoplastic resin. Is the X-ray meridian diffraction half-width factor of 0.3 ° / GP
A small-diameter electric wire cord comprising a polybenzazole fiber of a or less.
【請求項2】ポリベンザゾール繊維が、分子配向変化に
よる弾性率減分Erが30GPa以下であることを特徴
とする請求項1に記載の細径電線コード。
2. The thin electric wire cord according to claim 1, wherein the polybenzazole fiber has an elastic modulus reduction Er of 30 GPa or less due to a change in molecular orientation.
【請求項3】ポリベンザゾール繊維が、プロトンのT1H
緩和時間が5.0秒以上を示すことを特徴とする請求項
1に記載の細径電線コード。
3. Polybenzazole fiber is a proton T1H.
The small-diameter electric wire cord according to claim 1, wherein the relaxation time is 5.0 seconds or more.
【請求項4】ポリベンザゾール繊維が、カーボン13の
T1C緩和時間が2000秒以上であることを特徴とする
請求項1に記載の細径電線コード。
4. The small-diameter electric wire cord according to claim 1, wherein the polybenzazole fiber has a T1C relaxation time of carbon 13 of 2000 seconds or more.
【請求項5】ポリベンザゾール繊維の熱伝導率が0.23W/
cm K以上であることを特徴とする請求項1に記載の細径
電線コード。
5. The thermal conductivity of polybenzazole fiber is 0.23 W /
The small-diameter electric wire cord according to claim 1, which has a cm K or more.
【請求項6】ポリベンザゾール繊維の膨張率の異方性因
子が−100万分の4.5以下であることを特徴とする
請求項1に記載の細径電線コード。
6. The small-diameter electric wire cord according to claim 1, wherein the anisotropy factor of expansion coefficient of the polybenzazole fiber is 4.5 / million or less.
【請求項7】ポリベンザゾール繊維の繊維弾性率が30
0GPa以上であることを特徴とする請求項1に記載の
細径電線コード。
7. The fiber elastic modulus of the polybenzazole fiber is 30.
It is 0 GPa or more, The small diameter electric wire cord of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
【請求項8】ポリベンザゾール繊維のボイド径が25.
5Å以上であることを特徴とする請求項1に記載の細径
電線コード。
8. The void diameter of the polybenzazole fiber is 25.
The small-diameter electric wire cord according to claim 1, which is 5 Å or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016089169A (en) * 2014-10-30 2016-05-23 Dic株式会社 Composite resin composition, molding, thermally conductive material, and thermally conductive member

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