CN101174491A - 挠性扁平电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种挠性扁平电缆，其使用不包含化合卤原子或卤族阻燃剂的绝缘包覆材料，具有满足UL规格的高阻燃性，且可挠性、机械物性、耐热性、耐热老化性、耐加热变形性、低温特性、电气绝缘性等优异。本发明的挠性扁平电缆，通过对并列配置的多根扁平导体利用绝缘包覆材料一体地绝缘包覆成型而形成，该绝缘包覆材料为在100重量份的下述树脂成分中，以40～250重量份的比例含有金属氢氧化物的阻燃性树脂组合物，该树脂成分含有按照JIS－K－7311测量的JIS硬度小于或等于A97的热塑性聚氨酯弹性体、和乙酸乙烯单元的含量为50～90重量％的乙烯－乙酸乙烯共聚物，它们的重量比为40∶60～90∶10。

Description

挠性扁平电缆
技术领域
本发明涉及一种挠性扁平电缆，其通过对并列配置的多根扁平导体利用绝缘包覆材料一体地绝缘包覆成型而形成，详细地说，涉及一种挠性扁平电缆，其使用不含有卤族阻燃剂的绝缘包覆材料，具有高阻燃性，并且机械物性、耐热性、耐热老化性、耐加热变形性、低温特性(低温下的可挠性)、电气绝缘性优异。
背景技术
绝缘电线或屏蔽电线、绝缘电缆等各种绝缘包覆电线，其导体由绝缘包覆材料进行绝缘包覆。在绝缘包覆电线中，除绝缘性之外，通常还要求阻燃性。因此，作为用于电子仪器的仪器内配线的绝缘包覆电线的绝缘包覆材料，使用例如混合有柔性聚氯乙烯树脂和阻燃剂的聚烯烃树脂组合物等。
柔性聚氯乙烯树脂含有化合氯原子，并且含有大量的可塑剂。混合在聚烯烃树脂组合物中的阻燃剂，使用在分子中包含溴原子或氯原子的卤族阻燃剂。在卤族阻燃剂中，在分子中包含溴原子的溴族阻燃剂的阻燃化效果较好，通常利用通过与氧化锑一起使用而产生的加成效果，进行阻燃化。溴类阻燃剂与磷化物一起使用而产生的阻燃化效果也很好。
但是，如果将由下述绝缘包覆材料进行绝缘包覆的电线进行焚烧处理，则有可能从聚氯乙烯树脂或卤族阻燃剂中产生腐蚀性气体或二噁英类，上述绝缘包覆材料为含有柔性聚氯乙烯树脂或卤族阻燃剂的聚烯烃树脂组合物等。此外，在将含有可塑剂或磷化物的电线堆积在废弃场时，这些物质有可能析出而污染环境。
近来，为了响应高涨的降低环境负荷的要求，而开发了无卤素电线，其不含有聚氯乙烯树脂和卤族阻燃剂。
另一方面，通常要求用于电子仪器的仪器内配线的绝缘电线或绝缘电缆等电线，具有符合UL(Underwriters Laboratories inc.)规格的各种特性。在UL规格中，详细地规定了产品必须满足的阻燃性、加热变形性、低温特性、包覆材料的初始和加热老化后的拉伸特性等各种特性。在上述各种特性中，阻燃性必须通过称为VW-1实验的垂直燃烧实验，在UL规格中，该垂直燃烧实验是要求最苛刻的项目之一。
作为无卤素电线的绝缘包覆材料，使用例如在聚烯烃树脂中混合氢氧化镁或氢氧化铝等金属氢氧化物(也称为“金属水合物”)的阻燃性树脂组合物。但是，由于金属氢氧化物的阻燃化效果低于卤族阻燃剂，所以为了通过UL规格的垂直燃烧实验，必须在聚烯烃树脂中混合大量的金属氢氧化物。其结果，聚烯烃树脂组合物的拉伸特性(拉伸强度及拉伸断裂延伸率)及耐加热变形性等显著下降，而不适于作为绝缘包覆材料。
通过向由在聚烯烃树脂中混合有金属氢氧化物的聚烯烃树脂组合物构成的绝缘包覆材料，照射加速电子射线等电离放射线而进行交联，能够改善拉伸特性及耐加热变形性。但是，如上述所示由于无卤素的阻燃性树脂组合物，不仅比聚氯乙烯树脂高价，而且电离放射线照射需要高价的照射装置，所以具有制造成本进一步增加这一缺点。所以，期望开发一种即使不进行交联处理，也能够满足UL规格的垂直燃烧实验的无卤素电线。
当前，作为无卤素的阻燃性树脂组合物，提出了一种传输线包覆用树脂组合物(专利文献1)，其在包含乙烯共聚物和聚酯弹性体的树脂成分中，混合大量的金属水合物。作为乙烯共聚物，使用乙酸乙烯含量为25～85质量％的乙烯-乙酸乙烯共聚物。但是，专利文献1公开的含有聚氨酯弹性体的阻燃性树脂组合物，并不一定具有充分的阻燃性和绝缘电阻，特别地，在UL规格的垂直燃烧实验中的合格率不高。
还提出一种阻燃性树脂组合物(专利文献2)，其在乙烯共聚物、和聚酯型及/或具有聚醚型链段的热塑性树脂的树脂成分中，熔融混合有机过氧化物及由硅烷偶合剂处理的金属水合物而构成。在专利文献2中，作为聚酯型及/或具有聚醚型链段的热塑性树脂，可以举出例如热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氨酯弹性体及热塑性聚酰胺弹性体。
但是，在使用专利文献2的实施例中，使用在下述树脂成分中熔融混合有金属水合物的树脂组合物，该树脂成分含有热塑性聚氨酯弹性体(「デイ一アイシ一バイエルポリマ-株式会社」制，商品名为“T-8180N”)和乙酸乙烯含量为41重量％的乙烯-乙酸乙烯共聚物(「三井·デユポン株式会社」制，商品名为“エバフレツクスEV40LX”)，因此难以形成阻燃性、机械物性、耐热性、耐热老化性、耐加热变形性等高度平衡的绝缘包覆，特别地，很难得到具有符合UL规格的垂直燃烧实验要求的高阻燃性的绝缘包覆电线。
在扁平电缆中也具有与上述相同的问题，所以需要进行改善。在扁平电缆中，将并列配置的多根扁平导体由绝缘包覆材料一体地绝缘包覆成型而构成的扁平电缆，是称为挠性扁平电缆(FFC)的带状电缆，其适用于电子仪器等的可动部分或狭小位置。
作为挠性扁平电缆的绝缘包覆材料，例如使用聚氯乙烯树脂(专利文献3)。聚氯乙烯树脂除包含化合氯原子之外，为了柔性化，还需要含有大量的软化剂。实际上，在专利文献3中，记述了为使聚氯乙烯树脂柔性化而含有大量可塑剂的方法。这种柔性聚氯乙烯树脂，除具有如果进行焚烧则会产生腐蚀性气体或二噁英类的危险之外，还有可能在废弃后析出可塑剂。
专利文献1：特开2004-10840号公报
专利文献2：特开2004-51903号公报
专利文献3：特开平1-276514号公报
发明内容
本发明的课题在于，提供一种挠性扁平电缆，其通过将并列配置的多根扁平导体由绝缘包覆材料一体地绝缘包覆成型而构成，使用不含有化合卤族原子或卤族阻燃剂的绝缘包覆材料，具有满足UL规格的高阻燃性，且可挠性、机械物性、耐热性、耐热老化性、耐加热变形性、低温特性、电气绝缘性等优异。
本发明的另一课题在于，提供一种挠性扁平电缆，其具有上述各种特性，同时能够容易地分割或分支出多个含有所期望的扁平导体数的挠性扁平电缆。
本发明的另一课题在于，提供一种挠性扁平电缆，其具有上述各种特性，同时能够根据需要而容易整齐地折叠、捆绑。
本发明人为解决上述课题而努力研究，其结果，通过在下述树脂成分中含有特定量的金属氢氧化物而得到一种阻燃性树脂组合物，该树脂成分以特定比例含有硬度在特定范围内的热塑性聚氨酯弹性体、和乙酸乙烯单元的含量在特定范围内的乙烯-乙酸乙烯共聚物，利用该难燃性树脂组合物能够形成下述绝缘包覆，该绝缘包覆即使不通过电离放射线进行交联处理，也能够具有符合UL规格的垂直燃烧实验VW-1要求的高阻燃性，可挠性(柔软性)、机械物性(拉伸强度及拉伸断裂延伸率)、耐热性、耐热老化性、耐加热变形性、低温特性、电气绝缘性等优异。
特别地，如果将本发明的阻燃性树脂组合物作为挠性扁平电缆的绝缘包覆材料使用，则能够得到具有如下绝缘包覆的挠性扁平电缆，该绝缘包覆具有符合UL规格的垂直燃烧实验VW-1要求的高阻燃性，且可挠性、机械物性、耐热性、耐热老化性、耐加热变形性、低温特性、电气绝缘性等优异。
上述使用扁平导体的挠性扁平电缆，能够根据需要而容易且整齐地进行折叠、捆绑，特别地，能够作为在电子仪器内部的多向分支配线材料使用。本发明的挠性扁平电缆，通过构成为在相邻的扁平导体的中间位置上，在绝缘包覆的两个表面沿长度方向设置切槽，能够容易地分割或分支为多个包含所期望的扁平导体数的挠性扁平电缆。如果具有切槽，则可以更容易地将挠性扁平电缆折叠或捆绑。本发明是基于上述内容而完成的。
根据本发明，提供一种挠性扁平电缆，其通过对并列配置的多根扁平导体利用绝缘包覆材料一体地绝缘包覆成型而形成，该绝缘包覆材料为在100重量份的下述树脂成分中，以40～250重量份的比例含有金属氢氧化物(C)的阻燃性树脂组合物，该树脂成分含有按照JIS-K-7311测量的JIS硬度小于或等于A97的热塑性聚氨酯弹性体(A)、和乙酸乙烯单元的含量为50～90重量％的乙烯-乙酸乙烯共聚物(B)，它们的重量比(A∶B)为40∶60～90∶10。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种形成有如下绝缘包覆(下面，有时称为“绝缘包覆层”或简称为“包覆层”)的挠性扁平电缆，该绝缘包覆即使不通过电离放射线进行交联处理，也能够具有符合UL规格的垂直燃烧实验VW-1要求的高阻燃性，且可挠性、机械物性、耐热性、耐热老化性、耐加热变形性、低温特性、电气绝缘性等优异。
本发明的挠性扁平电缆，通过构成为在相邻的扁平导体的中间位置上，在绝缘包覆的两个表面沿长度方向设置切槽，能够容易地分割或分支为多个包含所期望的扁平导体数的挠性扁平电缆。
挠性扁平电缆由于其带状形状，会妨碍电子仪器内的空气循环，所以有时优选将其折叠或捆绑。根据本发明，不仅能够将挠性扁平电缆整齐地进行折叠、捆绑，而且通过设置切槽构造，还能够作为多向分支配线材料使用。
附图说明
图1是本发明的挠性扁平电缆的一个例子的剖面简图。
图2是表示本发明的挠性扁平电缆的优选构造的一个例子的说明图。
具体实施方式
1.挠性扁平电缆的概要
本发明的挠性扁平电缆具有例如图1所示的剖面构造。具体地说，本发明的挠性扁平电缆10是下述的带状电缆，即，将多根扁平导体(平板型的导体)11、11、11…并列配置，在各扁平导体周围及各扁平导体之间由绝缘包覆材料一体地绝缘包覆成型，而设置绝缘包覆12。下面详细说明该挠性扁平电缆的优选构造。
2.绝缘包覆材料
本发明的最大特征在于形成绝缘包覆12的绝缘包覆材料。本发明所使用的绝缘包覆材料是在100重量份的下述树脂成分中，以40～250重量份的比例含有金属氢氧化物(C)的阻燃性树脂组合物，该树脂成分含有按照JIS-K-7311测量的JIS硬度小于或等于A97的热塑性聚氨酯弹性体(A)、和乙酸乙烯单元的含量为50～90重量％的乙烯-乙酸乙烯共聚物(B)，它们的重量比(A∶B)为40∶60～90∶10。
热塑性弹性体(TPE)是具有如下两种成分的聚合物，上述两种成分为使分子具有弹性的橡胶成分(柔性链段)和防止塑性变形的分子约束成分(硬链段)。
本发明使用的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是如下聚合物，其通过高分子量二醇(长链二醇)、二异氰酸酯及低分子量二醇(短链二醇)这三种成分的分子间反应而生成，分子中具有氨基甲酸乙酯基(-NH-COO-)。长链二醇和短链二醇，与二异氰酸酯进行附加反应而生成线状聚氨酯。在上述成分中，长链二醇形成弹性体的柔软部分(柔性链段)，二异氰酸酯和短链二醇形成较硬部分(硬链段)。热塑性聚氨酯弹性体的基本特性主要由长链二醇的种类决定，但硬度可以通过硬链段的比例进行调整。
作为长链二醇，可以举出例如聚丙二醇(PPG)、聚丁二醇(PTMG)、聚(己二酸丁二醇酯)二醇(PBA)、聚ε-己内酯二醇(PCL)、聚(碳酸亚己基酯)二醇(PHC)、聚(乙烯/1，4-己二酸酯)二醇、聚(1，6-己烯/己二酸新戊二醇酯)二醇等。热塑性聚氨酯弹性体的种类根据长链二醇的种类，而分为例如己内酯型、己二酸酯型、PTMG型、聚碳酸酯(PC)型等。
作为二异氰酸酯，可以举出例如4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4，4’-二异氰酸酯等。作为短链二醇，可以举出1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，4-二(2-羟基乙氧基)苯。
本发明所使用的热塑性聚氨酯弹性体，根据JIS-K-7311(聚氨酯类热塑性弹性体的实验方法)，使用A型杜罗回跳式硬度计测定的硬度(单位＝JIS，也称为“JIS A硬度”)小于或等于A97。如果热塑性聚氨酯弹性体的JIS硬度大于或等于A98，则会使由阻燃性树脂组合物构成的绝缘包覆的拉伸断裂延伸率明显降低，损害绝缘包覆的可挠性。优选本发明所使用的热塑性聚氨酯弹性体的JIS硬度为A50至A96，更优选为A60至A95，特别优选为A70至A93。由于通过使热塑性聚氨酯弹性体的JIS硬度落入上述范围内，能够使由阻燃性树脂组合物构成的绝缘包覆的机械物性、耐热性、耐热老化性、耐加热变形性、低温特性等各种特性高度平衡，因此优选。
本发明使用的热塑性聚氨酯弹性体的分子量的指标即熔体流动速率(下面简称为“MFR”，根据JIS-K-7210，在温度为210℃、负载为5000g的情况下测定)，根据注塑加工性及机械物性等的观点，优选其为0.1～100g/10分钟，更优选为0.5～50g/10分钟。
本发明使用的乙烯-乙酸乙烯共聚物，是乙酸乙烯单元的含量(有时简称为乙酸乙烯含量)为50～90重量％的乙烯和乙酸乙烯的共聚物。如果乙烯-乙酸乙烯共聚物的乙酸乙烯单元的含量过低，则难以得到阻燃性、机械物性、耐热性、耐热老化性、耐加热变形性等优异的树脂组合物，特别地，无法形成具有符合垂直燃烧实验VW-1要求的高阻燃性的绝缘包覆。乙酸乙烯单元的含量优选为55～85重量％，更优选为60～83重量％。本发明使用的乙烯-乙酸乙烯共聚物，通过使乙酸乙烯单元的含量落在上述范围内，能够形成由阻燃性及拉伸特性等各种特性优异的阻燃性树脂组合物构成的绝缘包覆。
本发明使用的乙烯-乙酸乙烯共聚物的分子量的指标即MFR(根据JIS-K-7210，在温度为190℃、负载为2160g的情况下测定)，根据注塑加工性及机械物性等的观点，优选为0.1～100g/10分钟，更优选为0.5～50g/10分钟。
在本发明中，使用以如下重量比含有热塑性聚氨酯弹性体(A成分)及乙烯-乙酸乙烯共聚物(B成分)的树脂成分，其中，两者的重量比(A∶B)落在40∶60～90∶10的范围内。如果树脂成分中的热塑性聚氨酯弹性体的重量比例过低，则会使阻燃性降低，无法通过UL规格的垂直燃烧实验VW-1。而如果树脂成分中的热塑性聚氨酯弹性体的重量比例过高，也会使阻燃性降低，无法通过UL规格的垂直燃烧实验VW-1。如果乙烯-乙酸乙烯共聚物的重量比过低，则会使阻燃性降低，如果过高，则易于使阻燃性降低，或者使拉伸断裂延伸率降低。热塑性聚氨酯弹性体(A成分)和乙烯-乙酸乙烯共聚物(B成分)的重量比(A∶B)，优选为45∶55～85∶15，更优选为50∶50～80∶20。
作为金属氢氧化物，能够举出例如氢氧化镁及氢氧化铝。其中，由于氢氧化镁阻燃性优异而优选。由于氢氧化镁不仅能够使用合成品，即使使用以水镁石矿为原料的天然形成的氢氧化镁(天然氢氧化镁)，也能够形成满足阻燃性、拉伸物性、加热变形性、低温特性等UL规格的绝缘包覆，所以有利于降低制造成本。
根据在树脂成分中的分散性的观点，希望选择如下的氢氧化镁等金属氢氧化物，即，优选平均粒径(通过激光衍射/散射法获得的中值直径)为0.3～7μm，更优选为0.5～5μm，优选BET比表面积为2～20m2/g，更优选为3～15m2/g的范围内。
金属氢氧化物能够使用没有施加表面处理的品级，但根据分散性的观点，优选使用由硬脂酸或油酸等脂肪酸、磷酸酯、硅烷类偶合剂、钛类偶合剂、铝类偶合剂等表面处理剂进行表面处理后的品级。
金属氢氧化物的混合比例为，在100重量份的树脂成分中混合40～250重量份，优选为50～240重量份，更优选为80～200重量份。如果金属氢氧化物的混合比例过低，则会使阻燃性不足，如果混合比例过高，则会由于阻燃性树脂组合物的熔融扭矩变高，所以从注塑成型性这一点来说不优选，并会使拉伸断裂延伸率降低。
在本发明所使用的阻燃性树脂组合物中，根据需要，能够添加三氧化锑、锡酸锌、羟基锡酸锌、硼酸锌、碳酸锌、碱式碳酸镁等无机类阻燃剂或阻燃助剂；氰尿酸三聚氰胺等氮类阻燃剂；缩合型磷酸酯这样的磷类阻燃剂等。
在本发明所使用的阻燃性树脂组合物中，根据需要，能够与需要对应而添加润滑剂、抗氧化剂、加工稳定剂、加水分解抑制剂、重金属不活化性剂、染色剂、填充剂、增强材料、发泡剂等已知的混合试剂。
本发明使用的阻燃性树脂组合物，能够通过使用开放式滚筒、班伯里搅拌机、加压混合机、单轴或多轴搅拌机等已知的熔融搅拌机，混合树脂成分、金属氢氧化物以及根据需要添加的其他成分，从而进行调制。可以使该阻燃性树脂组合物形成为小颗粒状形态。
本发明使用的阻燃性树脂组合物，用于挠性扁平电缆的绝缘包覆，此时，即使不进行交联处理，也能够形成拉伸特性及阻燃性等各种特性优异的绝缘包覆。
另一方面，在希望对使用该阻燃性树脂组合物形成的绝缘包覆进行交联处理的情况下，也可以施加交联处理。具体地说，使用该阻燃性树脂组合物形成挠性扁平电缆的绝缘包覆，如果向其照射加速电子射线或γ射线等电离放射线，则能够使该绝缘包覆交联。如果使该阻燃性树脂组合物中含有有机过氧化物，则可以通过加热使绝缘包覆交联。在进行交联处理时，能够在阻燃性树脂组合物中预先添加多官能单体。通过实施交联处理，还能够提高拉伸特性和耐热性等特性。
具有由本发明的阻燃性树脂组合物形成的绝缘包覆的挠性扁平电缆是符合UL规格的电缆，特别地，具有符合垂直燃烧实验VW-1要求的高阻燃性。该绝缘包覆不仅初始的拉伸强度及拉伸断裂延伸率优异，而且热老化后的拉伸特性也良好。可以获得具有如下拉伸特性的绝缘包覆，在使用拉伸实验机，以拉伸速度为50mm/分、标线间距离为25mm、温度为23℃的状态进行测定时，拉伸强度大于或等于8.2MPa，大多情况为10.0～20.0MPa，拉伸断裂延伸率大于或等于100％，大多情况为105％～230％。该绝缘包覆在113℃的Geer老化试验机中放置168小时的热老化实验后，能够实现拉伸强度残留率大于或等于75％，优选大于或等于80％，且拉伸断裂延伸率残留率大于或等于75％，优选大于或等于80％。
具有由本发明的阻燃性树脂组合物形成的绝缘包覆的挠性扁平电缆，在将单根分割的试样(包含1个扁平导体的试样)放置在100℃的Geer老化试验机中，进行60分钟的预热后，使用负载为250g的外径为9.5mm的圆盘状模具从该试样上部按压60分钟，测定其变形残留率时，能够使加热变形残留率大于或等于50％，优选大于或等于55％，更优选大于或等于60％。
具有由本发明的阻燃性树脂组合物形成的绝缘包覆的挠性扁平电缆，低温特性优异，在将单根分割的试样(包含1个扁平导体的试样)放置在-10℃的低温槽中4个小时后，在-10℃下在直径为该试样外径2倍的金属棒上U字形弯折该试样时，在绝缘包覆上不产生裂纹(开裂)。
上述各种特性的测定方法的详细内容在实施例中记述，其大多是按照UL规格进行的。即，由本发明的阻燃性树脂组合物进行绝缘包覆的电线，适用于作为满足UL规格的安全规格的仪器内配线用电线，具有确保防止火灾等的安全性、同时保护环境这一特征。
3.挠性扁平电缆的详细说明
本发明的挠性扁平电缆所使用的扁平导体的材质，只要是平板型的线状导体即可，没有特别地限定，以平板型的镀锡铜线为代表。
本发明使用的扁平导体的形状，其宽度W通常为0.1～1.6mm，并且其厚度T通常为0.03～0.15mm。扁平导体的形状为，其宽度W大于其厚度T(即，W＞T)，其宽度W相对于其厚度T的比W/T通常为6～45，大多情况为6～16。
作为导体尺寸的具体例子(W×T，单位为mm)，可以举出例如0.5×0.05(W/T＝10)、0.6×0.1(W/T＝6)、0.7×0.032(W/T＝22)、0.7×0.1(W/T＝7)、0.7×0.05(W/T＝14)、0.7×0.035(W/T＝20)、0.8×0.1(W/T＝8)、0.8×0.05(W/T＝16)、1.2×0.15(W/T＝8)、1.4×0.032(W/T＝44)等，但不限定于这些。
优选扁平导体的剖面积为从AWG#20至AWG#35(从0.15mm2至0.52mm2)。
在1根挠性扁平电缆中使用的多根扁平导体，优选其包括宽度及厚度等在内的剖面形状相同，但根据需要，也可以将剖面形状不同的多个扁平导体组合使用。对于导体间距，优选间隔相等，但根据需要，也可以部分地将一部分扁平导体以与其它部分不同的导体间距进行配置。例如，也可以通过使挠性扁平电缆的一部分扁平导体的剖面形状及/或导体间距与其他部分不同，设置容许电流值或导体电阻不同的部分。如后述所示，在将挠性扁平电缆以任意的中间宽度进行切割而分割或分支的情况下，如果设置扁平导体的剖面形状及/或导体间距相互不同的部分，则能够将分割或分支出的挠性扁平电缆与各自的用途对应而进行应用。
本发明的挠性扁平电缆如图1所示，是带状的电缆10，其中并列配置多根扁平导体(平板型的导体)11，在各扁平导体的周围及各扁平导体之间利用绝缘包覆材料而一体地绝缘包覆成型，从而设置绝缘包覆12。在图1中，示出扁平导体根数为4根的情况，通常1根挠性扁平电缆中的扁平导体的根数，随着整体宽度的尺寸、扁平导体的形状、导体间距的大小不同而不同，在以小间距排列时通常为7～100根，以大间距排列时通常为4～50根，但并不限定于此。扁平导体的宽度中心部之间的间隔称为导体间距。导体间距可以根据需要而适当设定，但大多情况下为0.5mm至2.54mm的程度。
图1所示的挠性扁平电缆10的剖面形状为大致矩形(细长的长方形)。优选挠性扁平电缆为相对于中心点PO对称的形状，同时在相邻的2根扁平导体11、11的中间位置上，在绝缘包覆12的两表面沿长度方向设置切槽。同时，优选在2个位置的边缘部14的共计4个角上，设置倒角15。
切槽13的形状以V字形、圆弧形、U字形等为代表。在此情况下，优选等间隔(导体间距相同)地配置宽度、或宽度及厚度相等的扁平导体。优选边缘部的宽度为各扁平导体之间间隔的1/2。所谓边缘部，是指挠性扁平电缆的宽度方向的端部和与其邻接的扁平导体的端部之间的部分。
利用该切槽13，能够以任意的中间宽度切开挠性扁平电缆而进行分割或分支。优选使边缘部14的4个角的倒角15的形状为，在通过设置在绝缘包覆12上的切槽13对挠性扁平电缆进行分割或分支时所呈现的形状。例如，在设置在绝缘包覆12上的切槽13为V字形的情况下，如果通过该V字形的切槽13切开挠性扁平电缆而进行分割或分支，则呈现大致斜向直线状的倒角形状。在此情况下，优选边缘部14的4个角的倒角15的形状也预先设为相同的斜向直线状。在设置在绝缘包覆12上的切槽13为圆弧形的情况下，如果通过该圆弧形的切槽13切开挠性扁平电缆而进行分割或分支，则呈现大致半圆的1/2的剖面形状的倒角形状。在此情况下，优选边缘部14的4个角的倒角15的形状也预先设为相同的半圆的1/2的剖面形状。在切槽13为其他形状的情况下，也与上述情况相同地进行对应。
由阻燃性树脂组合物进行绝缘包覆的挠性扁平电缆，能够通过以规定的张力和间距向注塑机的压模进给多根扁平导体，然后从压模熔融挤出阻燃性树脂组合物而进行包覆，从而进行制造。挠性扁平电缆大多随着应用的部位不同，扁平导体的根数不同。与扁平导体的根数相配合而替换压模，花费费用和工序。如果能够制作具有多根扁平导体的扁平电缆，与各自的规格对应而分割出具有所期望根数的扁平导体的挠性扁平电缆，则能够缓解上述问题。在中途需要使挠性扁平电缆分支的情况也相同。
但是，由于在现有的挠性扁平电缆中，设置在其左右两端部上的边缘部的宽度大于各扁平导体之间间隔的一半，所以如果以中间宽度切开挠性扁平电缆，分割为具有各自所期望根数的扁平导体的多个挠性扁平电缆，则会使分割后的各挠性扁平电缆中的边缘部宽度不同。因此，在端部上安装连接器时，由于扁平导体的位置产生偏差，所以有时会出现必须进行位置调整，或无法安装的情况。
相对于上述情况，如果如上述所示，调整边缘部14的宽度、切槽13的形状及倒角15的形状，则能够解决上述问题。即，分割或分支后的挠性扁平电缆总是具有固定的边缘。因此，由于扁平导体的位置固定，所以能够容易地安装连接器，而无需进行位置调整。能够通过一次注塑工序，使用同一个压模制造在分割或分支后具有多种所期望根数的扁平导体的挠性扁平电缆。
下面，说明本发明的挠性扁平电缆的更优选形状。
本发明的优选挠性扁平电缆的形状，如图2的斜视图所示，在将并列配置的多根扁平导体使用绝缘包覆材料一体地绝缘包覆成型而形成的挠性扁平电缆10中，在邻接的2根扁平导体11、11的中间位置上，在绝缘包覆的两个表面沿长度方向设置切槽13。边缘部14、14的宽度为各扁平导体11、11之间间隔的1/2。各扁平导体的宽度、或宽度及厚度相等。
所以，如果使扁平导体的根数为n，挠性扁平电缆的整体宽度为W，扁平导体的排列间距(导体间距)为P，挠性扁平电缆的边缘部14、14的宽度为M，扁平导体的宽度为C，各扁平导体之间的间隔为G，则更优选本发明的挠性扁平电缆满足下述关系式。
(1)W＝P×n
(2)P＝C+2×M
(3)G＝2×M
边缘部14、14的倒角15如上述所示，与在通过切槽13切开挠性扁平电缆而进行分割或分支时呈现的形状一致。
图2所示的挠性扁平电缆，能够在任意位置的中间宽度上切开而进行分割或分支。分割或分支后的挠性扁平电缆，边缘部的宽度及形状相同，易于安装连接器。
本发明的挠性扁平电缆能够使用下述制造装置制造，其从上游侧向下游侧按顺序具有：1)供给线轴组，其供给扁平导体；2)集线机，其使供给的扁平导体以规定间距排列；以及3)注塑机，其熔融挤出绝缘包覆材料而形成绝缘包覆，从而形成在内部包含多根扁平导体的挠性扁平电缆。在本发明中，作为绝缘包覆材料，使用上述的阻燃性树脂组合物。
在注塑机的下游侧配置卷取筒，但在其之前配置切割机和卷取机，切割机用于对注塑机输出的挠性扁平电缆以任意的中间宽度进行分割，卷取机用于分别卷取分割为大于或等于2根的挠性扁平电缆。优选压模的中空形状的剖面形状与上述边缘部的倒角15及绝缘包覆的切槽13对应。在难以调整压模的剖面形状的情况下等，也可以在压模的下游侧配置模具，用于形成边缘部的倒角15及绝缘包覆的切槽13。
本发明的挠性扁平电缆适于液晶电视机的配线等在狭小空间中配线，或者在具有可动部的电子仪器中配线。本发明的挠性扁平电缆，除能够利用设置在绝缘包覆上的切槽进行分割或分支之外，还易于整齐地折叠、捆绑。
(实施例)
下面，举出实施例及对比例，对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限定于这些实施例。各物性及特性的评价方法如下述所示。
(1)阻燃性的评价
按照UL规格1581，在垂直燃烧实验VW-1中提供5个试样，在5个均合格的情况下判定为“合格”。其判定标准为，在对各试样反复进行5次15秒燃烧的情况下，在60秒内灭火，并且铺设在下部的脱脂棉没有由于燃烧落下物引燃而延烧，安装在试样上部的牛皮纸没有点燃、变焦，则判断该试样为合格。对于5个试样均合格的电缆，记录在各实验中最长持续燃烧时间的平均值(5个试样的平均值)。
(2)拉伸特性的评价
对试样的绝缘包覆层进行拉伸实验(拉伸速度＝50mm/分、标线间距离＝25mm、温度＝23℃)，使用各3个的试样测定拉伸强度和拉伸断裂延伸率，求出它们的平均值。按照UL规格，将拉伸强度大于或等于8.2MPa，而且拉伸断裂延伸率大于或等于100％判定为合格。
(3)耐热老化性的评价
耐热性的评价以如下方式进行，即，在将试样的绝缘包覆层在113℃的Geer老化试验机中放置168小时而使其热老化后，以与上述相同的条件进行拉伸实验。按照UL规格，将延伸率残留率[＝100％×(热老化后的延伸率/热老化前的延伸率)]大于或等于75％，并且拉伸强度残留率[＝100％×(热老化后的拉伸强度/热老化前的拉伸强度)]大于或等于75％，判定为合格。
(4)耐加热变形性的评价
将试样放置在100℃的Geer老化试验机中，进行60分钟的预热后，使用负载为250g、外径为9.5mm的圆盘状模具从试样上部按压试样60分钟，将绝缘体的变形残留率[＝100％×(实验后的厚度/实验前的厚度)]大于或等于50％判定为合格。
(5)低温特性的评价
将试样放置在-10℃的低温槽中4个小时，然后在-10℃下在直径为试样外径2倍的金属棒上U字形弯折该试样，通过目视判定绝缘包覆层是否存在裂纹(开裂)。将没有裂纹的试样判定为“合格”。
(实施例1)
使用双轴搅拌机(45mm φ，L/D＝42)，以表1的实施例1所示的混合配方熔融混合各成分，以线束状熔融挤出，然后，冷却切割熔融线束而制作成小颗粒。在表1所述的树脂组合物中，在100重量份的树脂成分中，作为润滑剂混合0.5重量份的油酸酰胺，作为抗氧化剂混合1重量份的四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
从供给线轴组向集线机输送8根宽度为1.2mm、厚度为0.15mm的扁平导体(平板型的镀锡铜线)，以导体间距为2.0mm并列配置。然后，将并列配置的8根扁平导体输送至熔融注塑机的模具，从熔融注塑机供给如表1的实施例1所示的树脂组合物的小颗粒而进行绝缘包覆。绝缘包覆的厚度为0.2mm，设置在绝缘包覆的两表面上的切槽的形状为V字形(深度为0.2mm)，边缘部的倒角的形状为斜向直线状，边缘部的宽度为各扁平导体之间间隔的1/2。
从由此得到的挠性扁平电缆中切下包括8根扁平导体的试样，进行垂直燃烧实验，其结果，通过垂直燃烧实验VW-1，5个试样的最长燃烧时间的平均值为42秒，具有优异的阻燃性。在表1中示出其结果。
(实施例2～8)
除了将实施例1中的阻燃性树脂组合物的混合配方变更为表1的实施例2～8所示的内容之外，与实施例1相同地制作各挠性扁平电缆。在表1中示出结果。
表1
    实施例
    1     2     3     4     5     6     7     8
 TPU(1)己二酸酯型TPU     JIS硬度＝A80(2)PTMG型TPU        JIS硬度＝A80(3)PC型TPU          JIS硬度＝A80(4)PTMG型TPU        JIS硬度＝A85(5)PC型TPU          JIS硬度＝A85(6)己二酸酯型TPU     JIS硬度＝A85(7)己二酸酯型TPU     JIS硬度＝A97(8)PTMG型TPU        JIS硬度＝A98EVA(9)EVA-1    VA＝90wt％(10)EVA-2   VA＝50wt％(11)EVA-3   VA＝41wt％金属氢氧化物(12)合成氢氧化镁(13)天然氢氧化镁(14)有机过氧化物(15)交联助剂 ---90----10--180--- ---40----60--150--- ---70-----30-250--- ---50-----50-40--- 60-------40--150--- ------60-40--160--- ----50----50-130--- ---60----40---120--
 垂直燃烧实验VW-1       平均燃烧时间(s)判定     42合格     20合格     33合格     55合格     25合格     25合格     30合格     15合格
 包覆层的拉伸实验(初始) 拉伸强度(MPa)断裂延伸率(％)     16.0130     11.0140     10.8110     18.0220     13.3155     15.0110     12.9180     13.0150
 包覆层的拉伸实验       拉伸强度残留率(％)(老化后)113℃×168hs  延伸率残留率(％)     9592     8992     8785     9080     8590     9590     9287     8588
 加热变形残留率(％)     95     96     95     80     85     93     60     63
 低温特性     合格     合格     合格     合格     合格     合格     合格     合格
(备注)
(1)己二酸酯型TPU(JIS硬度＝A80)：柔性链段为己二酸酯型，JIS硬度为A80的热塑性聚氨酯弹性体，
(2)PTMG型TPU(JIS硬度＝A80)：柔性链段为聚丁二醇酯型，JIS硬度为A80的热塑性聚氨酯弹性体，
(3)PC型TPU(JIS硬度＝A80)：柔性链段为聚碳酸酯型，JIS硬度为A80的热塑性聚氨酯弹性体，
(4)PTMG型TPU(JIS硬度＝A85)：柔性链段为聚丁二醇酯型，JIS硬度为A85的热塑性聚氨酯弹性体，
(5)PC型TPU(JIS硬度＝A85)：柔性链段为聚碳酸酯型，JIS硬度为A85的热塑性聚氨酯弹性体，
(6)己二酸酯型TPU(JIS硬度＝A85)：柔性链段为己二酸酯型，JIS硬度为A85的热塑性聚氨酯弹性体，
(7)己二酸酯型TPU(JIS硬度＝A97)：柔性链段为己二酸酯型，JIS硬度为A97的热塑性聚氨酯弹性体，
(8)PTMG型TPU(JIS硬度＝A98)：柔性链段为聚丁二醇酯型，JIS硬度为A98的热塑性聚氨酯弹性体，
(9)EVA-1：乙酸乙烯单元的含量为90重量％的乙烯-乙酸乙烯共聚物[穆尼粘度(ML1+4、100℃)＝28]，
(10)EVA-2：乙酸乙烯单元的含量为50重量％的乙烯-乙酸乙烯共聚物[穆尼粘度(ML1+4、100℃)＝27]，
(11)EVA-3：乙酸乙烯单元的含量为41重量％的乙烯-乙酸乙烯共聚物[MFR＝2g/10分钟]，
(12)合成氢氧化镁：平均粒径＝0.8μm，BET比表面积＝6m2/g，氨基硅烷处理品，合成品，
(13)天然氢氧化镁：平均粒径＝3μm，氨基硅烷处理品，天然品，
(14)有机过氧化物：2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化)己烷，
(15)交联助剂：  三甘醇二异丁烯酸酯。
(讨论)
如表1所示，由下述阻燃性树脂组合物包覆的挠性扁平电缆(实施例1～4)，具有满足UL规格的垂直燃烧实验VW-1要求的高阻燃性，绝缘包覆层(绝缘体)的拉伸强度大于或等于10.0MPa且拉伸断裂延伸率大于或等于100％，进行113℃×168小时老化后的拉伸强度的残留率大于或等于75％且拉伸断裂延伸率的残留率大于或等于75％，在加热变形实验中残留率大于或等于50％，可知全部特性都合格，上述阻燃性树脂组合物为，在100重量份的树脂成分中，以40～250重量份的比例添加平均粒径为0.8μm、利用氨基硅烷偶合剂进行表面处理后的合成氢氧化镁，该树脂成分含有40～90重量％的PTMG型热塑性聚氨酯弹性体及10～60重量％的乙烯-乙酸乙烯共聚物(乙酸乙烯单元的含量＝50～90重量％)。另外，可知上述绝缘电线也通过了低温特性实验，没有在绝缘包覆中产生裂纹。
在取代上述PTMG型热塑性聚氨酯弹性体，使用己二酸酯型热塑性聚氨酯弹性体的情况(实施例5及6)，或使用聚碳酸酯型热塑性聚氨酯弹性体的情况(实施例7)下，也能够得到包括UL规格的垂直燃烧实验VW-1在内的特性全部合格的挠性扁平电缆。
在取代上述合成氢氧化镁，使用平均粒径为3μm、利用氨基硅烷偶合剂进行处理后的天然氢氧化镁的情况(实施例8)下，也能够得到包括UL规格的垂直燃烧实验VW-1在内的特性全部合格的挠性扁平电缆。
(对比例1～10)
除使用具有表2所示的混合配方的树脂组合物之外，与实施例1～8相同地制作绝缘电线。其中，在对比例8中，制作具有如下绝缘包覆的挠性扁平电缆，该绝缘包覆通过将0.04重量份的有机过氧化物和0.08重量份的交联助剂混合而进行热交联。其结果如图2所示。
 表2
    对比例
    1     2     3     4     5     6     7     8     9     10
TPU(1)己二酸酯型TPU     JIS硬度＝A80(2)PTMG型TPU        JIS硬度＝A80(3)PC型TPU          JIS硬度＝A80(4)PTMG型TPU        JIS硬度＝A85(5)PC型TPU          JIS硬度＝A85(6)己二酸酯型TPU     JIS硬度＝A85(7)己二酸酯型TPU     JIS硬度＝A97(8)PTMG型TPU        JIS硬度＝A98EVA(9)EVA-1         VA＝90wt％(10)EVA-2        VA＝50wt％(11)EVA-3        VA＝41wt％金属氢氧化物(12)合成氢氧化镁(13)天然氢氧化镁(14)有机过氧化物(15)交联助剂 -100---------180--- --------100--200--- -30------70--220--- -60--------40190--- -70------30--30--- -55------45--260--- -------6040--120--- --60-------40100-0.040.08 -----30--70--120--- --70-------30150---
               平均燃烧时间(s)垂直燃烧实验VW-1判定     牛皮纸燃烧不合格     20-合格     牛皮纸燃烧不合格     牛皮纸燃烧不合格     牛皮纸燃烧不合格     9合格     30合格     牛皮纸燃烧不合格     ---     牛皮纸燃烧不合格
包覆层的拉伸实验(初始)  拉伸强度(MPa)断裂延伸率(％)     --     --     15.5145     9.0110     14.2169     8.075     -70     14.8180     -75     --
包覆层的拉伸实验        拉伸强度残留率(％)(老化后)113℃×168hs   延伸率残留率(％)     --     熔融-     9492     熔融-     9089     7760     --     9591     --     --
加热变形残留率(％)     -     0     98     0     87     89     -     97     -     -
低温特性     -     不合格     合格     合格     合格     合格     -     合格     -     -
(备注)
与表1的备注相同。
(讨论)
在单独使用PTMG型热塑性聚氨酯弹性体作为树脂成分的情况(对比例1)下，阻燃性不达标。在单独使用乙烯-乙酸乙烯共聚物(乙酸乙烯单元的含量＝90重量％)作为树脂成分的情况(对比例2)下，耐加热变形性不合格，在低温特性实验中，绝缘包覆上也产生裂纹，因此不合格。
在使用树脂成分中乙烯-乙酸乙烯共聚物(乙酸乙烯单元的含量＝90重量％)的比例为70重量％的树脂组合物的情况(对比例3)下，阻燃性不达标。
在使用乙酸乙烯单元的含量为41重量％的EVA-3作为乙烯-乙酸乙烯共聚物的情况(对比例4)下，不仅阻燃性不达标，而且初始的拉伸强度较低，加热变形残留率为0。
在氢氧化镁的混合比例过低的情况(对比例5)下，延燃至牛皮纸，没有通过垂直燃烧实验VW-1。在氢氧化镁的混合比例过高的情况(对比例6)下，通过了垂直燃烧实验VW-1，但拉伸特性不达标。
使用JIS硬度为A98的PTMG型热塑性聚氨酯弹性体作为热塑性聚氨酯弹性体的情况(对比例7)下，通过了垂直燃烧实验VW-1，但绝缘包覆层(绝缘体)的拉伸断裂延伸率较差，为70％。所以其他特性省略测定。
在使用乙酸乙烯单元的含量为41重量％的EVA-3作为乙烯-乙酸乙烯共聚物，并且将有机过氧化物和交联助剂混合而进行热交联的情况(对比例8)下，没有通过垂直燃烧实验VW-1。
在使树脂成分中的己二酸酯型热塑性聚氨酯弹性体(JIS硬度＝A85)的重量比例为30重量％，氢氧化镁的混合比例为120重量份的情况(对比例9)下，绝缘包覆层(绝缘体)的拉伸断裂延伸率低于100％，机械物性差，所以省略其他各种特性的测定。
在使用乙酸乙烯单元的含量为41重量％的EVA-3作为乙烯-乙酸乙烯共聚物，并且树脂成分中的聚碳酸酯型热塑性聚氨酯弹性体的重量比例高达70重量％的情况(对比例10)下，没有通过垂直燃烧实验VW-1。所以省略其他各种特性的测定。
工业实用性
本发明的挠性扁平电缆，适用于电子仪器等的仪器内配线中。

Claims (2)

1.一种挠性扁平电缆，其通过对并列配置的多根扁平导体利用绝缘包覆材料一体地绝缘包覆成型而形成，
其特征在于，
该绝缘包覆材料为在100重量份的下述树脂成分中，以40～250重量份的比例含有金属氢氧化物的阻燃性树脂组合物，上述树脂成分中含有热塑性聚氨酯弹性体和乙烯-乙酸乙烯共聚物，该热塑性聚氨酯弹性体按照JIS-K-7311测量的JIS硬度小于或等于A97，该乙烯-乙酸乙烯共聚物中的乙酸乙烯单元的含量为50～90重量％，并且热塑性聚氨酯弹性体和乙烯-乙酸乙烯共聚物的重量比为40∶60～90∶10。
2.根据权利要求1所述的挠性扁平电缆，其特征在于，
在相邻的扁平导体的中间位置上，在绝缘包覆的两表面沿长度方向设置切槽。
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