镀覆纤维、碳纤维、线束以及镀覆方法

镀覆纤维、碳纤维、线束以及镀覆方法
【专利摘要】本发明提供镀覆纤维、碳纤维、线束以及镀覆方法。镀覆纤维是通过在拉伸率为1％以上10％以下的纤维上施加金属镀层而成的。上述金属镀层的拉伸率比上述纤维的拉伸率高。碳纤维中，将利用X射线光电子能谱法测量的O1S峰值强度除以利用上述能谱法测量的C1S峰值强度后的值、即表面氧量为0.097以上0.138以下。
【专利说明】
镀覆纤维、碳纤维、线束以及镀覆方法
技术领域
[0001] 本发明涉及镀覆纤维和线束。
[0002] 本发明涉及碳纤维、线束以及镀覆方法。
【背景技术】
[0003] 近年来，为了提高燃油效率，要求电线的细径化?轻量化，提出了0.13sq电线、 0.35sq电线。这样的电线由于在线束的制造时在布设到布线板上时被施加张力，所以为了 能够承受该张力而在导体部使用了铜合金，实现了高强度化。
[0004] 但是，在使用铜合金进行的电线的高强度化中，已经接近极限，难以进行进一步的 电线的细径化和轻量化。因此，提出了将对芳香族聚酰胺纤维、？80(?〇1 7(?-phenylenebenzobisoxazole))纤维、及聚芳酯纤维等高强度纤维实施镀覆加工的镀覆纤维 作为电线用导体(例如参照专利文献1、2)。另外，提出了 ：为了使用在高强度的有机合成纤 维上设置有镀覆层的高强度导体来制作不会断裂的电线而对断裂强度、冲击载荷进行了研 究的电线(参照专利文献3、4)。
[0005] 以往，研究了对碳纤维施加金属镀层。但是，碳纤维具有与镀覆液的润湿性较差、 且金属镀层的匀镀能力及密合性较差这种问题。因此，提出了通过对碳纤维涂布碱脱脂液 来调整碳纤维表面的润湿性的方法(参照例如专利文献5)。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开2008-130241号公报 [0009] 专利文献2:日本特开2009-242839号公报 [0010] 专利文献3:日本特许5517148号公报 [0011] 专利文献4:日本特开2014-150022号公报 [0012] 专利文献5:日本特开2007-186823号公报

【发明内容】

[0013] 本发明欲解决的技术问题
[0014] 本发明的目的在于提供一种镀覆纤维和线束，能够防止在纤维没有断线的情况下 的镀层的断裂。
[0015] 本发明的目的在于提供一种碳纤维、线束和镀覆方法，不会降低机械强度，能够提 高镀层析出性及密合性。
[0016] 用于解决问题的技术方案
[0017] 本发明的镀覆纤维的特征在于，是在拉伸率为1%以上10%以下的纤维上施加金 属镀层而成的镀覆纤维，所述金属镀层的拉伸率比所述纤维的拉伸率高。
[0018] 在本发明的镀覆纤维中，优选的是，所述金属镀层的拉伸率为8.5%以上24.1%以 下。
[0019] 在本发明的镀覆纤维中，优选的是，所述纤维的拉伸载荷相对于拉伸率的斜率大 于构成所述金属镀层的金属的达到弹性区域的最大拉伸率时的拉伸载荷相对于该最大拉 伸率的斜率。
[0020] 本发明的线束的特征在于，包括电线，所述电线将上述记载的镀覆纤维作为导体 部，并在该导体部上覆盖有绝缘体。
[0021 ]也可以是，所述金属镀层的截面积与所述纤维的截面积相同。
[0022]也可以是，对所述金属镀层实施热处理。
[0023] 本发明的碳纤维的特征在于，将利用X射线光电子能谱法测量的01S峰值强度除以 利用所述X射线光电子能谱法测量的C 1S峰值强度后的值、即表面氧量为0.097以上0.138以 下。
[0024] 本发明的线束的特征在于，包括电线，所述电线将所述记载的在碳纤维上施加了 金属镀层的镀覆纤维作为导体部，并在该导体部上覆盖有绝缘体。
[0025] 本发明的镀覆方法是对碳纤维施加金属镀层的镀覆方法，其特征在于，包括以下 工序:第1工序，在未投入有机金属络合物的处理槽中投入碳纤维;第2工序，向在所述第1工 序中投入了碳纤维的所述处理槽供给超临界状态的二氧化碳;第3工序，在所述第2工序中 供给了超临界状态的二氧化碳之后，在经过预定时间经过后将碳纤维从所述处理槽取出； 以及第4工序，利用电镀，对在所述第3工序中取出的碳纤维施加金属镀层。
[0026] 也可以是，在所述第2工序中，使所述二氧化碳的压力为15MPa、温度为100°C以上 200°C以下，而成为所述超临界状态。也可以，所述预定时间为60分钟。
【附图说明】
[0027]图1是示出本发明的实施方式的线束的构成的立体图。
[0028]图2A及2B是示出本发明的实施方式的镀覆纤维的细节的剖视图，图2A示出镀覆纤 维的截面，图2B示出将镀覆纤维作为导体部的电线。
[0029]图3是示出纤维及构成金属镀层的金属的拉伸率与拉伸强度的关系的图表。
[0030]图4是示出纤维及构成金属镀层的金属的拉伸率与拉伸载荷的关系的图表。
[0031 ]图5是示出液压式鼓胀试验器的概略图。
[0032]图6是包含本发明的实施方式的碳纤维的线束。
[0033]图7A及7B是示出本发明的实施方式的碳纤维的细节的剖视图，图7A示出碳纤维的 截面，图7B示出将镀覆纤维作为导体部的电线。
[0034] 图8是用于说明本实施方式的镀覆方法的概略图。
【具体实施方式】
[0035] 在以往的电线中，当线束制造时等对镀覆纤维施加张力时，有可能纤维不断线而 仅金属即镀层断裂，尽管表观上镀覆纤维没有断线，电阻也会变高而不能作为电线来发挥 功能。
[0036] 本发明是为了解决这样的以往的问题而完成的，其目的在于提供一种镀覆纤维和 线束，能够防止在纤维没有断线的情况下的镀层的断裂。
[0037] 以下，基于图1~5说明本发明的优选的实施方式。此外，本发明不限定于以下示出 的实施方式，能够在不脱离主旨的范围内适当变更。
[0038] 图1是示出本发明的实施方式的镀覆纤维的构成的剖视图。此外，在图1中，为了便 于说明，除了线束之外，示出布线板。
[0039] 如图1所示，线束WH1是将多条电线W1捆束而构成的，在预定部位分支，并且，在电 线W1的末端部分安装有连接器C。另外，线束WH1在特定的部位实施缠绕绑带T、或者安装有 波纹管等外装部件101。并且，有的线束WH1安装有垫圈G。构成线束WH1的多个电线W1中的至 少1条为具有后述的镀覆纤维的电线11。
[0040] 在制造这样的线束WH1时，使用布线板100。在布线板100上，为了决定构成线束WH1 的各电线W1的路径而设置有叉状的卡止销102。作业者利用卡止销102将多个电线W1布设到 布线板100上，并进行缠绕绑带T，根据需要来安装外装部件101、垫圈G，从而制造线束WH1。 另外，对于线束WH1，在连接器C上安装检查部件来进行导通确认。
[0041 ]在这样将电线W1向布线板100布设时，会对电线W1施加某种程度的张力。以下示出 的镀覆纤维的构成如下:在施加有这样的张力的情况下，在纤维断线之前，金属镀层不会断 裂。
[0042] 图2A及2B是示出本发明的实施方式的镀覆纤维的细节的剖视图，图2A示出镀覆纤 维的截面，图2B示出将镀覆纤维作为导体部的电线。
[0043] 如图2A所示，镀覆纤维110是在纤维111上施加金属镀层112而构成的。纤维111是 从石油等原料以化学方式合成并制作为纤维材料的纤维，采用了断裂时的拉伸强度为lGPa 以上且断裂时的拉伸率为1%以上10%以下的纤维。这是因为:如果拉伸率小于1%，则例如 在制造线束WH1时在电线11压曲时纤维111折断而断线的可能性变高。另外，还因为:如果拉 伸率大于10%，则在拉伸率超过10%来拉伸时金属镀层112也会被拉伸，金属镀层112变薄 而电阻值提高10%以上，变得不满足电线11的规格。作为这样的纤维111，例如有芳香族聚 酰胺纤维、聚芳酯纤维、及ΡΒ0纤维。
[0044] 金属镀层112由导电性的金属、在本实施方式中是以预定温度以上的温度进行了 预定时间以上热处理的铜(软铜)构成。
[0045]如图2B所示，电线11包括导体部120、和覆盖在导体部120上的绝缘体30。导体部 120是通过将图2A所示的镀覆纤维110以多条捆束而构成的。
[0046] 将这样的镀覆纤维110作为导体部120的电线11由于镀覆纤维110的内部是由纤维 111构成的，所以轻量且高强度，而且耐弯曲性优良。
[0047] 此处，对于以往的电线，有时，在制造线束WH1时等，如果对镀覆纤维施加张力，则 仅金属镀层断裂，尽管表观上镀覆纤维没有断线，电阻也会变高而不能作为电线来发挥功 能。
[0048] 因此，本实施方式的镀覆纤维110使金属镀层112的拉伸率(断裂时的拉伸率)比纤 维111的拉伸率(断裂时的拉伸率)高。由此，在对镀覆纤维110施加张力的情况下，金属镀层 112比纤维111伸长更多，防止尽管纤维111没有断线而金属镀层112断裂。
[0049] 图3是示出纤维111及构成金属镀层112的金属的拉伸率与拉伸强度的关系的图 表。如图3所示，纤维111的一个例子即对位芳纶（日文纤维的断裂时的拉 伸强度为将近3000MPa，此时的断裂拉伸率为约2.7%。并且，纤维111的一个例子即聚芳酯 纤维的断裂时的拉伸强度为4000MPa余，此时的断裂拉伸率为约3.0%。
[0050] 纤维111在达到断裂拉伸率之前进行弹性变形。即，对位芳纶纤维即使在被施加预 定的张力而被拉伸小于约2.7%，当张力变为零时，弹性恢复到拉伸率0%的状态。聚芳酯纤 维等也同样。
[0051] 金属镀层112的一个例子即软铜的断裂时的拉伸强度为250MPa左右，此时的断裂 拉伸率为约20%以上。此处，含有软铜的很多金属具有拉伸率0.5%以下的弹性区域、和超 过拉伸率0.5%的塑性区域。因此，软铜即使被施加预定的张力而被拉伸约0.5%以下，当张 力变为零时，也会弹性恢复到拉伸率〇%的状态。另一方面，软铜在被施加预定的张力而被 拉伸超过约0.5 %的情况下，即使之后张力变为零，也不会弹性恢复到拉伸率0 %的状态，仍 然是被拉伸的状态。
[0052] 此处，公知作为拉伸强度的单位的MPa是表示每单位面积的拉伸载荷的值。图4是 示出纤维111及构成金属镀层112的金属的拉伸率与拉伸载荷的关系的图表。
[0053] 如图4所示，关于具有预定的截面积的对位芳纶纤维，断裂时的拉伸载荷为Y1，此 时的断裂拉伸率为约2.7% (参照附图标记L1)。同样，对于具有相同截面积的软铜，断裂时 的拉伸载荷为Y2,此时的断裂拉伸率为约20%以上。此外，拉伸率0.5%以下是弹性区域，拉 伸率超过0.5%是塑性区域(参照附图标记L2)。
[0054] 另外，在与以线L2示出的软铜相比截面积为约10倍的软铜，断裂时的拉伸载荷为 10Y2。此时，断裂拉伸率仍然为约20%以上，弹性区域也仍然为0.5%以下（参照附图标记 L3)〇
[0055] 此处，线L1的断裂时的拉伸载荷相对于断裂时的拉伸率的斜率为Yl/2.7(拉伸载 荷/拉伸率）。另一方面，以线L2示出的软铜的弹性区域的达到该最大拉伸率时的拉伸载荷 相对于最大拉伸率（即〇. 5 % )的斜率为Υ2/0.5( <Υ1/2.7)。同样，线L3的斜率为10Υ2/0.5 (>Υ1/2.7)〇
[0056] 本实施方式的镀覆纤维110通过调整纤维111的直径、镀层厚度等，从而纤维111的 上述的斜率比构成金属镀层112的金属的上述的斜率大。即，对于本实施方式的镀覆纤维 110,优选采用具有线L1及线L2的截面积的比率的关系的镀覆纤维，优选不具有线L1及线L3 的截面积的比率的关系的镀覆纤维。
[0057]这是由于以下的原因。例如假设对镀覆纤维110施加有Y2/2左右的拉伸载荷。此 时，如线L1及线L2的截面积的比率的关系那样，如果使纤维111与金属镀层112的截面积相 同，则对于拉伸载荷，纤维111是主导的。即，对于拉伸载荷Y2/2,纤维111的拉伸率为约 0.1 %。与之相对，对于拉伸载荷Y2/2，构成金属镀层112的金属的拉伸率为约0.3%。此处， 由于金属镀层112在纤维111上与纤维111成为一体，所以对于拉伸载荷Y2/2,实际的镀覆纤 维110不会被拉伸超过0.1 %。即，对于拉伸载荷Y2/2，成为负荷容易施加在纤维111的状态， 能够进一步降低仅金属镀层112断裂的可能性。
[0058]另一方面，例如假设对镀覆纤维110施加有3Y2左右的拉伸载荷。此时，如线L1及线 L3的截面积的比率的关系那样，如果使金属镀层112的截面积为纤维111的截面积的10倍， 则对于拉伸载荷，金属镀层112是主导的。即，对于拉伸载荷3Y2,纤维111的拉伸率为约 0.7 %。与之相对，对于拉伸载荷3Y2，构成金属镀层112的金属的拉伸率为约0.1 %。此处，由 于金属镀层112在纤维111上与纤维111成为一体，所以对于拉伸载荷3Y2,实际的镀覆纤维 110不会被拉伸超过0.1%。即，对于拉伸载荷3Y2,成为负荷容易施加在金属镀层112的状 态，有可能导致仅金属镀层112断裂。
[0059] 由于以上那样的原因，在本实施方式中，通过调整纤维111的径、镀层厚度等，从而 使纤维111的上述的斜率比构成金属镀层112的金属的上述的斜率大。
[0060] 接下来，说明本发明的实施例及比较例。表1是示出实施例及比较例的图表。如表1 所示，在实施例1~3及比较例1中，将在聚芳酯纤维上施加了铜镀层的镀覆纤维以80条捆 束，对其施加15N的拉伸载荷。聚芳酯纤维的纤维径为22μπι，拉伸强度(N/条)为1.5,断裂拉 伸率为3%。另一方面，比较例1的铜镀层未被实施热处理，拉伸强度(Ν/条)为2.0,断裂拉伸 率为2%。与之相对，实施例1的铜镀层被以100°C实施预定时间的热处理，拉伸强度(Ν/条） 为0.13,断裂拉伸率为8.5%。另外，在实施例2中，被以150°C实施了预定时间的热处理，拉 伸强度(N/条)为0.09，断裂拉伸率为15.7 %。在实施例3中，被以200°C实施了预定时间的热 处理，拉伸强度(N/条)为0.06，断裂拉伸率为24.1 %。
[0061] 「衷1]
[0062]
[0063]在实施例4~6及比较例2中，将在对位芳纶纤维上施加了铜镀层的镀覆纤维以270 条捆束，对其施加了 15N的拉伸载荷。对位芳纶纤维的纤维径为12μπι，拉伸强度(N/条）为 0.34,断裂拉伸率为2.7%。另一方面，比较例2的铜镀层与比较例1相同。同样，实施例4~6 所示的铜镀层也与实施例1~3相同。
[0064]在实施例7~9及比较例3中，将在TOO纤维上施加了铜镀层的镀覆纤维以270条捆 束，对其施加了 15N的拉伸载荷。PBO纤维的纤维径为12μπι，拉伸强度(N/条)为0.63,断裂拉 伸率为2.3%。另一方面，比较例3的铜镀层与比较例1相同。同样，实施例7~9所示的铜镀层 也与实施例1~3相同。
[0065] 并且，在比较例4~7中，将在聚对苯二甲酸乙二醇酯PET(polyethylene terephthalate)纤维上施加了铜镀层的镀覆纤维以410条捆束，对其施加了 15N的拉伸载 荷。PET纤维的纤维径为ΙΟμπι，拉伸强度(N/条)为0.004，断裂拉伸率为20%。比较例4的铜镀 层与比较例1相同。同样，比较例5~7所示的铜镀层也与实施例1~3相同。
[0066] 此外，对于铜镀层的拉伸率，使用图5所示的液压式鼓胀试验器进行计测。图5是示 出液压式鼓胀试验器的概略图。如图5所示，液压式鼓胀试验器200也在IS08401中示出。在 液压式鼓胀试验器200中，在活塞201处于最低位置时，缸202被水填满。铜箱203被放置在缸 202之上并被固定。然后，活塞201上升，每隔0.1秒检测压力及铜箱203的高度。压力由与缸 202相连的压力传感器204检测，铜箱203的高度由隔着铜箱203而设置在缸202的相反侧的 变位传感器205检测。由此，拉伸率相对于铜箱203的压力的关系显而易见。然后，最后铜箱 203断裂，试验结束。此时的铜箱203的断裂时的拉伸率相当于上述的铜镀层的拉伸率。
[0067] 在对施加了以上的实施例1~9及比较例1~7所示那样的铜镀层的纤维施加15Ν的 拉伸载荷时，在实施例1~9中，在所有的镀层中没有确认到裂纹。另一方面，关于比较例1~ 3,在所有的镀层中确认到了裂纹。并且，关于比较例4~7,不能承受15Ν的拉伸载荷而纤维 自身断线。认为其原因是：即使将每1条的拉伸强度为〇.〇〇4(Ν/条)的PET纤维以410条捆束， 15N的拉伸载荷也大幅超过0.004(N/条）X410(条）=1.64N。
[0068] 这样，对于铜镀层的断裂拉伸率比各纤维的断裂拉伸率高的实施例1~9,未确认 到镀层断裂，已知能够防止纤维没有断线的情况下的镀层的断裂。
[0069] 并且，如表1所示，对于实施例4~6、及比较例2,进行了弯曲试验。关于弯曲试验， 使用圆筒形芯棒弯曲试验器，实施例4~6及比较例2的镀了铜的纤维以预定的弯曲半径重 复进行弯曲，测量了镀了铜的纤维的电阻值从弯曲试验开始前上升了 10%时的往复弯曲次 数。此外，在上述试验中，以对镀了铜的纤维施加0.5%的弯曲变形的方式重复进行了弯曲。
[0070] 其结果是，如表1所示，在实施例4中是1911000次，在实施例5中是1956000次，在实 施例6中是1852000次。另一方面在比较例2中是594000次。并且，对具有与实施例4~6及比 较例2的镀了铜的纤维的束同等程度的径的软铜线进行了与上述相同的弯曲试验，其结果 是，电阻值从弯曲试验开始前上升了 10%时的往复弯曲次数是302330次。
[0071 ]根据以上所述可知，与比较例2相比，实施例4~6的耐弯曲性飞跃性地优良。此外， 在上述试验中，仅对实施例4~6及比较例2进行了耐弯曲试验，但是，在对实施例1~3及比 较例1、以及实施例7~9及比较例3进行耐弯曲试验的情况下，也同样能够推测各个的实施 例与比较例相比耐弯曲性飞跃性地优良。并且，从表1及上述也显而易见，关于实施例4~6 及比较例2,可知与软铜线相比耐弯曲性优良。
[0072]这样，根据本实施方式的镀覆纤维110,金属镀层112的拉伸率(遵循使用了液压式 鼓胀试验器200的IS08401的测量方法下的拉伸率）比纤维111的拉伸率高，因此，在对镀覆 纤维110施加有张力的情况下，金属镀层112会比纤维111拉伸更多。因此，在拉伸镀覆纤维 110的情况下，金属镀层112的断裂不会比纤维111的断线更早发生，能够防止纤维111未断 线的情况下的金属镀层112的断裂。
[0073] 金属镀层112的拉伸率为8.5%以上24.1 %以下，因此，不仅能够防止纤维111未断 线的情况下的金属镀层112的断裂，还能够提供耐弯曲性也优良的镀覆纤维110。
[0074] 另外，纤维111的断裂时的拉伸载荷相对于断裂时的拉伸率的斜率大于金属镀层 112的达到弹性区域的最大拉伸率时的拉伸载荷相对于该最大拉伸率的斜率。由此，在对镀 覆纤维110施加有张力的情况下，张力容易施加到纤维111部分，能够防止张力集中地施加 到金属镀层112而导致断裂的事态。
[0075] 另外，根据本实施方式的线束WH1，由于包括将上述记载的镀覆纤维110作为导体 部120、并在该导体部120上覆盖有绝缘体30的电线11，因此，能够防止提供具有因制造时向 布线板100布设时施加的张力而使金属镀层112断裂且电阻升高的电线11的线束WH1。
[0076] 以上，基于实施方式说明了本发明，但是，本发明不限于上述实施方式，也可以在 不脱离本发明的主旨的范围内施加变更。
[0077] 例如，在上述实施方式中，作为纤维111的例子，例举了芳香族聚酰胺纤维、聚芳酯 纤维、及ΡΒ0纤维等抗拉纤维，但是，不限于此，对于拉伸率为1 %以上10%以下的其他纤维， 当然也能够应用本发明。
[0078] 并且，对于上述的镀覆纤维110,不限于将多条捆束来作为导体部120、并利用绝缘 体30覆盖该导体部120而作为电线11的情况，也可以准备多束的捆束有多条镀覆纤维110的 束，并以预定的捻距将这些束捻合来作为导体部120,并在该导体部120上覆盖绝缘体30而 作为电线11。
[0079] 根据本发明，能够提供一种能够防止纤维没有断线的情况下的镀层的断裂的镀覆 纤维和线束。
[0080] 根据专利文献5所记载的方法来调整了润湿性的碳纤维尽管镀层的匀镀能力（镀 层析出性)及密合性提高，可是机械强度由于碱而降低。
[0081] 本发明是为了解决这样的以往的问题而完成的，其目的在于提供一种碳纤维、线 束和镀覆方法，不会降低机械强度，能够提高镀层析出性及密合性。
[0082] 以下，基于【附图说明】本发明的优选的实施方式。此外，本发明不限定于以下示出的 实施方式，能够在不脱离主旨的范围内适当变更。
[0083] 图6是包含本发明的实施方式的碳纤维的线束。如图6所示，线束WH2是将多个电线 W2作成束而成的线束，多个电线W2的至少1条是包含以下详细说明的碳纤维的电线21。这样 的线束WH2例如可以如图6所示在电线W2的两端部具有连接器C，也可以为了将多个电线W2 束集而被缠绕绑带(未图示）。另外，线束WH2也可以包括波纹管等外装零件(未图示）。
[0084]图7A及7B是示出本发明的实施方式的碳纤维的细节的剖视图，图7A示出碳纤维的 截面，图7B示出将镀覆纤维作为导体部的电线。
[0085]如图7A所示，碳纤维210是将丙烯纤维或沥青(石油、煤炭、煤焦油等的副产物)作 为原料在高温下碳化而制作的纤维。这样的碳纤维210具有导电性，因此，能够用于信号线 等，但是，在导电率不足的情况下，如图7B所示，有时施加有金属镀层220。作为这样的对导 电率进行补足的金属镀层220,优选铜镀层，但是，铜与碳纤维210的润湿性差，即使进行电 镀，镀层析出性及密合性也差。
[0086] 因此，本实施方式的碳纤维210采用了被暴露在超临界状态的二氧化碳中的碳纤 维，其表面氧量与以往的碳纤维不同。此处，本实施方式中所说的表面氧量是将利用X射线 光电子能谱法测量的〇 1S峰值强度除以利用该能谱法测量的C1S峰值强度后的值(01S/C1S)。碳 纤维210的表面越发生氧化，利用X射线光电子能谱法测量的0 1S峰值强度越高，因此，处于表 面氧量的值越高的倾向。
[0087] 此处，已知表面氧原子的数量与酸性官能基的数量以大致相同的比率增加。另外， 认为酸性官能基有助于界面附着。在本实施方式的碳纤维210中，表面氧量为0.097以上 0.138以下。这是因为:表面氧量低于0.097时，与铜的附着性会极端降低。另外，也是因为： 表面氧量超过0.138时，碳纤维210的表面氧会阻碍进行电镀时的与供电部的接触，电流难 以向碳线材1 〇流动，镀层析出性变差。
[0088]如图7B所示，在本实施方式的线束WH2中，将多条对上述那样的碳纤维210施加有 金属镀层220的镀覆纤维捆束而构成导体部230。而且，在该导体部230上覆盖绝缘体240,作 为上述电线21。此外，在图7B中，镀覆纤维是7条，但是，不特别限于7条，例如也可以捆束100 条以上。并且，也可以在对上述那样的碳纤维210施加有金属镀层220的镀覆纤维上，加上上 述碳纤维210、与上述不同的碳纤维（即表面氧量为上述范围外的碳纤维），并将多条捆束来 构成导体部230。
[0089] 接下来，说明本实施方式的镀覆方法。图8是用于说明本实施方式的镀覆方法的概 略图。在本实施方式中，为了得到导体部230所使用的镀覆纤维，首先，在处理槽B内投入碳 纤维(第1工序）。此处，在第1工序中，在本实施方式中，没有在处理槽B内投入有机金属络合 物。这是因为：即使没有在处理槽B内投入有机金属络合物，也能够得到预定的镀层析出性 及密合性。
[0090] 接下来，向投入有碳纤维的处理槽B内供给超临界状态的二氧化碳(第2工序）。然 后，在供给了超临界状态的二氧化碳之后，在经过预定时间后将碳纤维从处理槽B取出（第3 工序）。由此，能够得到表面氧量为0.097以上0.138以下的上述的碳纤维210。
[0091]然后，进行所谓的电镀，在碳纤维210上施加金属镀层220(铜镀层）（第4工序）。
[0092] 接下来，说明实施例及比较例。表2是示出实施例及比较例的图表。此外，碳纤维使 用了 PAN系且纤维径7μπι的碳纤维。对于表2所示的实施例10,作为二氧化碳的超临界条件， 使压力为15MPa，温度为100°C，时间为60分钟。另外，对于实施例11，作为二氧化碳的超临界 条件，压力为15MPa，温度为130°C，时间为60分钟。并且，对于实施例12，作为二氧化碳的超 临界条件，使压力为15MPa，温度为150 °C，时间为60分钟。对于实施例13,作为二氧化碳的超 临界条件，使压力为15MPa，温度为200°C，时间为60分钟。
[0093] [表 2]
[0094]
[0095] 另外，对于经过了上述超临界处理的实施例10~13及未进行超临界处理的比较例 8,进行电镀从而在碳纤维上施加了铜镀层。
[0096] 此外，在表2中，关于镀层析出性，"?"表示没有不均而得到了良好的结果的情况， "X"表示有不均而得到不好的结果的情况。另外，关于贴紧力，"?"表示在镀覆后的水洗中 没有发生镀层的脱离的情况，"X"表示在镀覆后的水洗中发生了镀层的脱离的情况。
[0097] 首先，表面氧量在实施例10中为0.138,在实施例11中为0.123,在实施例12中为 0.103,在实施例13中为0.097。在这样的实施例10~13中，任一镀层析出性都为"〇"，贴紧 力也为"〇"。另一方面，表面氧量在比较例中为0.159。在这样的比较例8中，镀层析出性为 "X"，贴紧力也为"X"。此外，如表2所示，进行电镀时的电压在实施例10~13及比较例8中 为2.0V。此外，电流值在实施例10中为0.57A，在实施例11中为0.65A，在实施例12中为 0.6(^，在实施例13中为0.52六，在比较例8中为0.40八。
[0098]根据以上所述，对于表面氧量为0.097以上0.138以下的碳纤维，在利用电镀实施 了镀铜的情况下，得到合适的结果，可知能够提高镀层析出性及密合性。
[0099]并且，如表2所示，对于实施例10~13及比较例8的碳纤维，测量强度(N/条），并且 利用拉曼散射法进行了构造分析。此处，对于强度，进行了遵循JIS R 7606的单纤维的拉伸 试验，示出测量了断线时的拉伸强度的结果。另外，在拉曼散射法中，为了确认碳纤维的拉 曼光谱，照射波长532nm的激光，示出了对所得到的拉曼光谱的G/D比、半值幅及峰值漂移进 行测量的结果。此外，G/D比的值越高，表示结晶性越高。另外，半值幅是表示结晶的完全性 的值，峰值漂移是表示原子配置的扭曲的值。
[0100]如表2所示，碳纤维的强度在实施例10~13及比较例8中为0.2N/条。这样，它们示 出了相同的值，机械强度未显示差异。
[0101] 并且，在实施例10~13及比较例8，G/D比为0.90~0.93中，半值幅为110.3~ 111.5,峰值漂移为1580~1584.7。即，这些值也未显示大的差异。
[0102] 这样，碳纤维未因超临界处理的有无（即，无论表面氧量是否为0.097以上0.138以 下)而显示构造的变化，也为显示机械强度的降低。
[0103] 因此，可知，实施例10~13的碳纤维不会使机械强度降低，能够提高镀层析出性及 密合性。
[0104] 这样，在本实施方式的碳纤维210中，本申请发明人发现了：当表面氧量为0.097以 上0.138以下时，对于金属镀层的润湿性提高，能够提高镀层析出性及密合性。因此，根据本 实施方式的碳纤维210,通过使表面氧量为上述范围，从而能够提高镀层析出性及密合性。 但是，使表面氧量为上述范围即可，因此，不需要使用碱，也能够抑制机械强度的降低。因 此，能够提供一种不会使机械强度降低、能够提高镀层析出性及密合性的碳纤维210。
[0105] 另外，根据本实施方式的线束WH2,包括电线21，该电线21将对上述记载的碳纤维 210施加有金属镀层220的镀覆纤维作为导体部230,并在该导体部230上覆盖有绝缘体240， 因此，能够提供具有电线21的线束WH2,该电线21将适当地施加有金属镀层220、并抑制了机 械强度的降低的镀覆纤维作为导体部230。
[0106] 另外，在本实施方式的镀覆方法中，本申请发明人发现了：通过将碳纤维210暴露 在超临界状态的二氧化碳中，从而能够使碳纤维210的表面氧量变化，能够使表面氧量为 0.097以上0.138以下。因此，根据本实施方式的镀覆方法，在第1~第3工序中制造具有上述 那样的表面氧量的碳纤维210,之后，在第4工序中进行电镀，从而在碳纤维210上适当地施 加金属镀层220。因此，能够提供一种镀覆方法，不会降低机械强度，能够提高镀层析出性及 密合性而进行适当的金属镀层。
[0107] 根据本发明，能够提供一种碳纤维、线束和镀覆方法，不会降低机械强度，能够提 高镀层析出性及密合性。
[0108] 以上，基于实施方式说明了本发明，但是，本发明不限于上述实施方式，也可以在 不脱离本发明的主旨的范围内施加变更。
【主权项】
1. 一种镀覆纤维，是在拉伸率为1%以上10%以下的纤维上施加金属镀层而成的镀覆 纤维，其特征在于， 所述金属镀层的拉伸率比所述纤维的拉伸率高。2. 如权利要求1所述的镀覆纤维，其特征在于， 所述金属镀层的拉伸率为8.5 %以上24.1 %以下。3. 如权利要求1所述的镀覆纤维，其特征在于， 所述纤维的拉伸载荷相对于拉伸率的斜率，大于构成所述金属镀层的金属的达到弹性 区域的最大拉伸率时的拉伸载荷相对于该最大拉伸率的斜率。4. 一种线束，其特征在于， 所述线束包括电线，所述电线将权利要求1所述的镀覆纤维作为导体部，并在该导体部 上覆盖有绝缘体。5. 如权利要求1所述的镀覆纤维， 所述金属镀层的截面积与所述纤维的截面积相同。6. -种镀覆纤维的制造方法，制造权利要求1的镀覆纤维， 对所述金属镀层实施热处理。7. -种碳纤维，其特征在于， 将利用X射线光电子能谱法测量的此峰值强度除以利用所述能谱法测量的C1S峰值强度 后的值、即表面氧量为0.097以上0.138以下。8. -种线束，其特征在于， 所述线束包括电线，所述电线将在权利要求7所述的碳纤维上施加了金属镀层的镀覆 纤维作为导体部，并在该导体部上覆盖有绝缘体。9. 一种镀覆方法，是对碳纤维施加金属镀层的镀覆方法，其特征在于， 所述镀敷方法包括以下工序： 第1工序，在未投入有机金属络合物的处理槽中投入碳纤维； 第2工序，向在所述第1工序中投入了碳纤维的所述处理槽供给超临界状态的二氧化 碳； 第3工序，在所述第2工序中供给了超临界状态的二氧化碳之后，在经过预定时间后，将 碳纤维从所述处理槽取出；以及 第4工序，利用电镀，对在所述第3工序中取出的碳纤维施加金属镀层。10. 如权利要求9所述的镀覆方法， 在所述第2工序中，使所述二氧化碳的压力为15MPa、温度为100°C以上200°C以下，而成 为所述超临界状态， 所述预定时间为60分钟。
【文档编号】C25D5/54GK106049034SQ201610203983
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月1日 公开号201610203983.8, CN 106049034 A, CN 106049034A, CN 201610203983, CN-A-106049034, CN106049034 A, CN106049034A, CN201610203983, CN201610203983.8
【发明人】近藤宏树, 吉永聪, 吉川裕辅
【申请人】矢崎总业株式会社