JPH07335045A - 絶縁電線およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 表面にＳｎ溶融置換メッキ層を形成した銅導
体素線よりなる圧縮成形導体１を有する絶縁電線Ｚ１。 【効果】 絶縁電線は、密着性に優れるメッキ層が形成
された導体素線を用いるので、圧縮成形導体が細径化で
き絶縁電線をコンパクト化できる。また、導体が細径化
できるので、導体抵抗値の上昇が抑止でき、許容電流を
増大させることができる。また、絶縁電線の製造方法に
よれば、圧縮導体構造を有するコンパクトな絶縁電線を
容易に製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁電線およびその製
造方法に関し、詳しくは密着性に優れたメッキ層を形成
した導体素線よりなる圧縮成形導体を有し、コンパクト
化が可能で導体抵抗の上昇が防止される絶縁電線および
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｃｕ線の導体素線に、例えばゴムによる
絶縁を施してなる電線において、該ゴムは、通常、その
機械的強度を向上させるために加硫されるが、この加硫
を行う際に導体が変色することを防止するために、該導
体素線にＳｎメッキを施すことが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記Ｓｎメッキとして
は、電気メッキ法あるいは溶融メッキ法が汎用されてい
る。しかしながら、該方法によるＳｎメッキを施した銅
導体素線をより線加工し、このより線を圧縮成形する
と、Ｓｎメッキの一部に剥離が生じ、目的とする圧縮成
形導体を得ることができなかった。すなわち、これらの
メッキ方法によれば、メッキ層は物理的あるいは電気化
学的に被メッキ導体表面に形成されるが、導体素線との
密着は不十分であり、圧縮導体成形時にメッキ層の一部
に剥離が生じる問題があった。したがって、導体径を細
径化できないので、導体抵抗値が上昇して、送電量を増
大させることができず、また、絶縁電線をコンパクト化
できないという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、上記従来の絶縁電線にお
ける問題を解消し、導体抵抗値の上昇が抑止され、コン
パクト化が可能な絶縁電線を提供することである。ま
た、本発明の他の目的は、上記絶縁電線が容易に得られ
る製造方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、絶縁電線の
コンパクト化をはかるべくメッキ金属と被メッキ導体素
線の金属とで電子の授受がなされるイオン反応によって
メッキ層が形成される置換メッキに着目し研究を重ねた
ところ、導体素線、特に銅導体素線に、溶融置換メッキ
法によってＳｎメッキ層を形成すると、銅導体素線に対
し優れた密着性を有するＳｎメッキ層が形成され、該銅
導体素線を圧縮成形化する際においても、該メッキ層の
剥離が生じないという知見を得た。

【０００６】本発明は上記知見に基づき完成したもので
あって、本発明の絶縁電線は、表面にＳｎ溶融置換メッ
キ層を形成した銅導体素線よりなる圧縮成形導体を有す
るものであり、好ましくは銅導体素線にＳｎ溶融置換メ
ッキを施し、該銅導体素線をより線加工し、さらに圧縮
加工した後、該圧縮成形導体を絶縁体で被覆することに
よって得られるものである。また、本発明の絶縁電線の
製造方法は、銅導体素線にＳｎ溶融置換メッキを施す工
程、該導体素線をより線加工し、さらに圧縮加工する工
程、該圧縮成形導体を絶縁体で被覆する工程を含むこと
を特徴とするものである。

【０００７】以下、本発明をより詳細に説明する。図１
は、本発明の絶縁電線を示す模式断面図である。同図に
おいて、Ｚ１は絶縁電線であって、圧縮成形導体１に絶
縁被覆層５を形成してなるものである。

【０００８】上記圧縮成形導体１は、Ｓｎ溶融置換メッ
キ層を形成した銅導体素線をより線加工し、さらにこの
より線を圧縮加工して得られたものである。上記銅導体
素線としては、通常の電線分野で使用される純銅や各種
銅合金であればよいが、特にタプピッチ銅、無酸素銅等
の純銅素線が好ましい。

【０００９】上記銅導体素線に形成されるＳｎ溶融置換
メッキ層は、通常、０．５〜２０μｍ、好ましくは１〜
１０μｍ、特に好ましくは２〜５μｍ程度の厚さに形成
される。このＳｎ溶融置換メッキ層の厚さが、０．５μ
ｍ未満であると、十分な変色防止の効果がえられない傾
向があり、一方、２０μｍを越えると、密着性が低下し
剥離し易い傾向がある。

【００１０】本発明においては、溶融置換メッキの金属
としてＳｎを用いる。

【００１１】上記絶縁被覆層を形成する絶縁材として
は、通常の電力ケーブルの分野で使用されるものであれ
ば特に限定されるものではなく、ゴム、エチレン・プロ
ピレン系ゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリ
オレフィン、該ポリオレフィンの架橋体、エチレン・プ
ロピレンゴムとポリエチレンとの組成物等が例示され
る。なかでも導体の変色を防止でき、かつ、コンパクト
化がはかれる点で、エチレン・プロピレン系ゴムが好適
に使用される。

【００１２】なお、本発明の絶縁電線は、図２に示すよ
うに、複数に分割した圧縮成形導体１’に絶縁被覆層
２’を形成したものとすることができる。

【００１３】図３は、上記圧縮成形導体に絶縁被覆層を
形成してなる絶縁電線の製造方法を説明する模式図であ
って、（ａ）〜（ｄ）の順に処理することによって絶縁
電線が得られる。まず、図３（ａ）に示すように、銅導
体素線３にＳｎ溶融置換メッキ層４を形成する。本発明
では、メッキ方法として、メッキ金属と被メッキ導体素
線とで電子授受がなされるイオン反応によって、メッキ
層が形成されるＳｎ溶融置換メッキを行うことを特徴と
する。このＳｎ溶融置換メッキでは、メッキ液として、
いわゆるザルチン処理用の処理液が使用できる。具体的
には、塩化第一スズ，塩化第二スズ，塩化スズ，塩化亜
鉛からなる溶融塩を用いることが好ましい。

【００１４】なお、上記メッキ液には、酸性酒石酸カリ
ウム，水酸化ナトリウム，硫酸ナトリウム等の添加剤を
添加してもよい。

【００１５】Ｓｎ溶融置換メッキは、上記メッキ液中
に、銅導体素線を浸漬することによってなされる。メッ
キ液温は、２５０〜５００℃、好ましくは３００〜４５
０℃、特に好ましくは３５０〜４００℃でなされる。こ
のメッキ液温が、２５０℃未満では、溶融塩の凝固が生
じ、Ｓｎの置換が著しく遅くなり、一方、５００℃を越
えると、膜厚をコントロールしにくい。このＳｎ溶融置
換メッキは、上記メッキ液中に銅導体素線を１０秒〜３
０分、好ましくは３０秒〜１０分程度浸漬することによ
って行われる。

【００１６】上記Ｓｎ溶融置換メッキ層が形成された銅
導体素線Ｓは、図３（ｂ）に示すように、その複数本で
より線加工がなされ、さらに得られたより線導体Ｙは、
図３（ｃ）に示すように、圧縮加工が施されて圧縮成形
導体１０とされる。上記より線加工および圧縮加工は、
公知の方法でなされる。例えば、より線加工は、より線
機を用い導体素線をより合わせて導体を構成してなされ
る。大サイズのケーブルに採用される分割導体は、その
セグメントをより線機でより合わせた後、より合わせ機
で１本の導体に合わせて得られる。より線のより方向
は、ＳよりやＺより等いずれでもよい。一般に、より線
は、素線３７本より線以下に使用される。

【００１７】圧縮加工は、上記より合わせた導体を、公
知の方法、例えば圧縮ダイスや、圧縮ダイスと回転ロー
ルを組合せた装置等によってなされる。この圧縮成形に
よって、圧縮円形導体、圧縮扇形導体、４分割導体、６
分割導体等の圧縮成形導体が製造される。この圧縮成形
を施すことによって、導体を細径化できるようになり、
導体抵抗値の上昇を抑止できるようになる。

【００１８】さらに、図３（ｄ）に示すように、上記圧
縮成形導体１０に絶縁材を被覆して絶縁被覆層２０を形
成して、絶縁電線Ｚが製造される。上記絶縁被覆には、
前記公知の絶縁材が使用され、これらを押出等の公知の
方法によって被覆する。なお、上記絶縁被覆層がゴムよ
りなる場合、その機械的強度を向上させるために加硫し
ておくことが好ましい。その加硫の方法、条件等は既知
のものでよい。

【００１９】

【作用】上記構成においては、銅導体素線表面にＳｎ溶
融置換メッキ法でイオン反応によるＳｎメッキ層を形成
したので、メッキ層の密着性が大幅に向上するようにな
る。この密着性に優れるメッキ層が形成された導体素線
を用いるので、これをより線加工し、さらに圧縮加工し
ても、従来の溶融メッキや電気メッキで形成されるメッ
キ層のように、圧縮時にメッキ層が剥離したり、破壊す
ることが抑止されるようになる。また、圧縮加工するこ
とが可能になるので、圧縮成形導体が容易に得られるよ
うになり、導体抵抗値の上昇が抑止できるようになる。

【００２０】

【実施例】次に、実施例を示し本発明を更に具体的に説
明する。なお、本発明はこれらの実施例によって何ら限
定されるものではない。 実施例１ ０．２６mmφのＣｕ素線表面に、Ｓｎを溶融置換メッキ
法によって厚さ１μｍに被覆した後、この３７本の素線
を撚り合わせた。この撚り線を圧縮加工して占積率が８
４％の圧縮成形導体を作製した後、該圧縮成形導体にエ
チレン−プロピレン系ゴムを押出法によって厚さ０．６
mmに被覆し、その後加硫を行って絶縁電線を製造した。
なお、上記Ｓｎ溶融置換メッキには、メッキ液として塩
化第一スズを溶融した３５０℃の溶融液を用い、上記Ｃ
ｕ素線を１分間浸漬した。得られた絶縁電線は、成形性
が良好で導体が細径化され外径１．５mmの絶縁電線とな
りコンパクト化できた。また、導体が細径化され導体抵
抗値の上昇が抑止されたので、送電時の温度を上昇でき
電線の許容電流を増大させることができた。また、絶縁
電線製造後に、ゴム絶縁層の一部を除去して、圧縮成形
導体の表面着色を調べたが、何の変化も認められなかっ
た。

【００２１】実施例２ 実施例１において、塩化第一スズの溶融液に上記Ｃｕ素
線を１０分間浸漬し、厚さ１０μｍのＳｎ溶融置換メッ
キ層を形成したこと以外はすべて実施例１と同様にして
絶縁電線を製造した。得られた絶縁電線は、成形性が良
好で導体が細径化され外径１．５mmの絶縁電線となりコ
ンパクト化できた。また、導体が細径化され導体抵抗値
の上昇が抑止されたので、送電時の温度を上昇でき電線
の許容電流を増大させることができた。また、絶縁電線
製造後に、ゴム絶縁層の一部を除去して、圧縮成形導体
の表面着色を調べたが、何の変化も認められなかった。

【００２２】比較例１ 実施例１において、Ｃｕ素線表面に、Ｓｎを電気メッキ
によって被覆した以外は、同様にして圧縮成形導体を作
製したところ、メッキ層が破壊されて、均一な圧縮成形
導体を作製することができなかった。そこで、上記より
線の外周に、上記実施例１と同様にして、厚さ０．６mm
のゴム加硫層を形成した絶縁電線を作製した。なお、電
気メッキは、メッキ液として、スズ酸ナトリウム１００
ｇ／リットル，水酸化ナトリウム１０ｇ／リットル，酢
酸ナトリウム１０ｇ／リットルの水溶液を収容した槽
に、Ｃｕ素線を陰極とし、電流密度２Ａ／dm² にて直流
通電を３分行った。この絶縁電線は、径が大きくコンパ
クト化できなかった。

【００２３】比較例２ 実施例１において、Ｓｎを溶融メッキによって被覆した
以外は、同様にして圧縮成形導体を作製したところ、メ
ッキ層が破壊されて、均一な圧縮成形導体を作製するこ
とができなかった。そこで、上記より線の外周に、上記
実施例１と同様にして、厚さ０．６mmのゴム加硫層を形
成した絶縁電線を作製した。なお、溶融メッキは、Ｃｕ
素線を塩化アンモニウム系フラックスにて前処理した
後、３００℃のスズ浴を通過させてメッキした。この絶
縁電線は、径が大きくコンパクト化できなかった。

【００２４】実施例３ 実施例１において、Ｃｕ素線の浸漬時間を１０秒とし、
メッキ厚を０．２μｍとした以外は全て実施例１と同様
にして絶縁電線を製造した。得られた絶縁電線は、成形
性が良好で導体が細径化されコンパクト化できたもので
あったが、絶縁電線製造後に、ゴム絶縁層の一部を除去
して、圧縮成形導体の表面着色を調べたところ、一部に
変色が認められた。

【００２５】下記の表１に実施例及び比較例における絶
縁電線の圧縮成形性及び導体の着色性を調べた結果をま
とめた。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明の絶縁電線によれば、Ｓｎメッキ
層の密着性を大幅に向上させた銅導体素線よりなる圧縮
成形導体を有するので、導体が細径化され絶縁電線をコ
ンパクト化できた。また、導体が細径化されるので、導
体抵抗値の上昇を抑止できる。したがって、絶縁電線
は、送電時の温度を上昇でき電線の許容電流を増大させ
ることができる。また、本発明の絶縁電線の製造方法に
よれば、銅導体素線に密着性に優れるＳｎメッキ層が形
成されるので、圧縮加工しても、従来の他のメッキ方法
によるメッキ層のようにメッキ層が剥離、破壊すること
が防止され、圧縮成形導体を容易に製造できる。したが
って、圧縮導体構造を有するコンパクトな絶縁電線を容
易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の絶縁電線の実施例を示す模式断面図で
ある。

【図２】本発明の絶縁電線の他の実施例を示す模式断面
図である。

【図３】本発明の絶縁電線の製造方法を説明する模式断
面図である。

【符号の説明】

１，１０ 圧縮成形導体 ２，２０ 絶縁被覆層 ３ 銅導体素線 ４ Ｓｎ溶融置換メッキ層 Ｓ Ｓｎ溶融置換メッキ層を形成した銅導体素
線 Ｙ より線導体 Ｚ，Ｚ１ 絶縁電線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にＳｎ溶融置換メッキ層を形成した
   銅導体素線よりなる圧縮成形導体を有する絶縁電線。
2. 【請求項２】 銅導体素線にＳｎ溶融置換メッキを施
   し、該銅導体素線をより線加工し、さらに圧縮加工した
   後、該圧縮成形導体を絶縁体で被覆して得られる請求項
   １記載の絶縁電線。
3. 【請求項３】 銅導体素線にＳｎ溶融置換メッキを施す
   工程、該導体素線をより線加工し、さらに圧縮加工する
   工程、該圧縮成形導体を絶縁体で被覆する工程を含むこ
   とを特徴とする絶縁電線の製造方法。