JP2001250429A - フラットケーブル用絶縁シート、フラットケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 断面積が小さい導体を用いる場合でも、フラ
ットケーブルの末端で絶縁層を引き抜く時の導体の断線
を十分に防止できるフラットケーブル用絶縁シート、フ
ラットケーブル及びその製造方法を提供することを目的
とする。 【解決手段】 本発明のフラットケーブル用絶縁シート
は、並設された複数の線状導体２を被覆する絶縁層４を
形成するフラットケーブル用絶縁シート９ａ，９ｂであ
って、４５μｍ以下の厚さを有し、線状導体２を固定す
るポリ塩化ビニル層８と、ポリ塩化ビニル層８を支持す
るシート状の基材６とを備える。本発明の絶縁シートを
用いてフラットケーブル１０の絶縁層４を形成すると、
断面積の小さい（０．０１ｍｍ²以下）線状導体２を用
いる場合でもフラットケーブル１０の末端でその絶縁層
４を引き抜く時に線状導体２の断線を十分に防止するこ
とが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば家庭用ビデ
オ、プリンター等の配線材として用いられるフラットケ
ーブル用の絶縁シート、フラットケーブル及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フラットケーブルは、一般的に、薄肉状
の線状導体を一対の絶縁シートで挟持してこれらを加熱
しながら圧力を加えて融着したものであり、家庭用ビデ
オやプリンター等の配線材として用いられている。こう
したフラットケーブルに用いる絶縁シートは、例えば特
開平１１−１１６７５５号公報に開示されており、この
公報に開示された絶縁シートは、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）等の基材と、ポリ塩化ビニル（以下、
「ＰＶＣ」という）樹脂やポリエステル系接着剤等から
なる接着剤層とで構成されており、このうち基材として
ＰＥＴ、接着剤層としてＰＶＣ樹脂を組み合わせて用い
る絶縁シートは、その材料費や加工費が安くなること、
及びＰＶＣ樹脂が導体に接着されないため端末において
絶縁層の引抜き加工や剥ぎ取り加工等が容易であること
から広く用いられるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで近年、フラッ
トケーブルについて、薄肉化、導体の狭ピッチ化（配線
の高密度化）が要求されており、それに伴って、導体と
して厚さが小さく且つ幅が狭いもの（すなわち断面積が
小さいもの）を用いることが要求されており、具体的に
は０．０１ｍｍ²以下の断面積を有する導体が用いられ
るようになっている。

【０００４】しかしながら、前述した従来の公報に記載
の絶縁シートを用いてフラットケーブルを製造した場
合、上述のように導体の断面積が小さくなると、フラッ
トケーブルの末端において絶縁層を引き抜くときに、断
線する導体の割合が多くなるという課題があった。

【０００５】そこで、本発明は、断面積が小さい導体を
用いる場合でもフラットケーブルの末端における絶縁層
の引抜作業時の導体断線を十分に防止することができる
フラットケーブル用絶縁シート、フラットケーブル及び
その製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討した。その結果、導体の断線
が、ＰＶＣ層の厚さを所定値以下にすることにより十分
に防止されることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００７】すなわち本発明のフラットケーブル用絶縁
シートは、少なくとも１本の線状導体を被覆する絶縁層
を形成するフラットケーブル用絶縁シートであって、４
５μｍ以下の厚さを有し、線状導体を固定するＰＶＣ樹
脂層と、ＰＶＣ樹脂層を支持するシート状の基材とを備
えることを特徴とする。また本発明のフラットケーブル
は、少なくとも１本の線状導体と、上記一対の絶縁シー
トのそれぞれのＰＶＣ樹脂層で線状導体を挟持し一対の
絶縁シートを加熱しながら圧力を加えて融着してなる絶
縁層とを備えることを特徴とする。

【０００８】本発明の絶縁シートを用いてフラットケー
ブルの絶縁層を形成すると、フラットケーブルの線状導
体として、断面積の小さい（０．０１ｍｍ²以下）導体
を用いる場合でも、フラットケーブルの端末加工で絶縁
層を引き抜くときに線状導体の断線を十分に防止するこ
とが可能となる。

【０００９】更に本発明のフラットケーブルの製造方法
は、少なくとも１本の線状導体と、線状導体を被覆する
絶縁層とを備えるフラットケーブルの製造方法であっ
て、ＰＶＣ樹脂を含むゾルを基材に塗布し、ゾルを乾燥
させて、基材上にＰＶＣ樹脂層を有する一対の絶縁シー
トを得る工程と、一対の絶縁シートのそれぞれのＰＶＣ
樹脂層で線状導体を挟持し、一対の絶縁シートを加熱し
ながら圧力を加えて融着して絶縁層を形成し、線状導体
及び絶縁層を備えたフラットケーブルを得る工程とを含
むことを特徴とする。

【００１０】この製造方法によれば、厚さが４５μｍ以
下のＰＶＣ樹脂層を基材上に形成することができ、しか
も押出加工法により絶縁シートを形成する場合に比べＰ
ＶＣ樹脂層の厚さを均一にすることが可能である。従っ
て、この製造方法によれば、上記のフラットケーブルを
有効に製造することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明のフラットケーブルの実施
形態を示す断面図である。図１に示すように、フラット
ケーブル１０は、少なくとも１本の線状導体２を有して
いる。線状導体２の本数は、図１では３本となっている
が、フラットケーブル１０の幅に応じて適宜選択され
る。線状導体２の本数は通常１〜５０本である。また各
線状導体２の断面形状は、通常は矩形であるが、円形、
正方形等であってもよい。線状導体２の厚さは通常０．
０１０〜０．１５０ｍｍ、好ましくは０．０１５〜０．
１００ｍｍであり、幅は通常０．１〜１．５ｍｍ、好ま
しくは０．１５〜１．２７ｍｍである。さらに線状導体
２の断面積の上限は、配線の高密度化の観点からは０．
０１ｍｍ²であることが好ましく、０．００９ｍｍ²であ
ることがより好ましい。一方、線状導体２の断面積の下
限は、通常は０．００２ｍｍ²であり、好ましくは０．
００３ｍｍ²である。断面積の下限が０．００３ｍｍ²未
満では、フラットケーブル１０の端末加工で絶縁層を引
き抜く時に、断線する線状導体２の割合が多くなる傾向
がある。線状導体２としては、例えば軟銅、リン青銅等
が用いられる。これらのうちコストの点から軟銅が好ま
しい。

【００１３】上記線状導体２は絶縁層４で被覆されてい
る。絶縁層４は一対の絶縁シート部４ａ，４ｂからな
り、一対の絶縁シートを加熱しながら圧力を加えて融着
することで形成されている。絶縁シート部４ａ，４ｂ
は、シート状の基材６と、その基材６の上に設けられる
ＰＶＣ樹脂層８とを備える。

【００１４】基材６を構成する材料としては、例えばポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリイミド等が
用いられる。また基材６の厚さは通常は０．０１２〜
０．０５０ｍｍである。

【００１５】ＰＶＣ樹脂層８を構成する材料の導電率は
２．７５×１０^-9Ｓ／ｍ以下であることが好ましい。導
電率が２．７５×１０^-9Ｓ／ｍを超えるとフラットケー
ブル１０の絶縁抵抗が大きすぎ、電子機器内の配線とし
て用いるには不適当である。上記のような導電率を有す
るＰＶＣ樹脂層８は、主としてＰＶＣ樹脂を溶剤に溶か
してゾル化したＰＶＣゾルを基材６上に塗布した後乾燥
させ、溶剤を揮発させることにより形成される。ここ
で、ＰＶＣ樹脂層８を構成する材料としては、後述する
融着時の温度で変形可能な程度の軟化点を有する材料が
用いられる。溶剤としては、例えばフタル酸イゾデシ
ル、トリ−（２−エチルヘキシル）トリメリテート等の
可塑剤が用いられ、これらのうちフタル酸イソデシルが
好適である。

【００１６】ＰＶＣゾル中のＰＶＣ樹脂の含有率は好ま
しくは２０〜５０重量％である。ＰＶＣ樹脂の含有率が
２０重量％未満では、ＰＶＣ樹脂層８の表面がベタつ
き、絶縁シートの巻取りや供給時に絶縁シート同士ある
いは絶縁シートと、これをガイドする設備部材とが粘着
して作業が困難となり、５０重量％を超えると、ＰＶＣ
樹脂自体が硬くなるため基材６への塗布が困難となる。
またＰＶＣゾル中の溶剤の含有率は好ましくは５０〜８
０重量％である。溶剤の含有率が５０重量％未満では、
ＰＶＣ樹脂自体が硬くなるため基材６への塗布が困難と
なる傾向があり、８０重量％を超えると、ＰＶＣ樹脂層
８の表面がベタつき、絶縁シートの状態での巻取りや絶
縁シートの供給時に絶縁シート同士あるいは絶縁シート
と、これをガイドする設備部材とが粘着して作業が困難
となる。またＰＶＣゾルは、必要に応じてステアリン酸
バリウム等の安定剤、ケイ酸アルミニウム等のフィラー
などを含有してもよい。

【００１７】ＰＶＣ樹脂層８の厚さの上限は４５μｍで
あり、好ましくは３０μｍである。これは、ＰＶＣ樹脂
層８の厚さの上限が４５μｍを超えると、フラットケー
ブル１０の末端で絶縁層４を引き抜く時に線状導体２が
絶縁層４中で動き、この際に基材６の間に挟まれたＰＶ
Ｃ樹脂層８が波打ったような不均質な状態となり、局所
的に線状導体２を固定する力が大きくなるなどして断線
する線状導体２の割合が多くなるからである。一方、Ｐ
ＶＣ樹脂層８の厚さの下限は１２μｍであることが好ま
しく、１５μｍであることがより好ましい。ＰＶＣ樹脂
層８の厚さが１５μｍ未満では、融着時に導体２の両側
に回り込む樹脂量が不足して導体２の両側面と樹脂層８
の間に空間ができ、個々の導体２と絶縁層４との密着力
が不均一となるため、端部を切断した後に曲げたり、捻
ったりすることによりフラットケーブル１０の端面で個
々の導体２が不均一に動き端子との接続作業が困難とな
る傾向があり、１２μｍ未満では、更に融着時の樹脂の
回り込み量が不十分となり、樹脂層８間の接着面に十分
な圧力が加わらないために、絶縁シート同士の接着が不
十分となり、著しい場合にはフラットケーブル１０に成
型した後に２枚の絶縁シートが剥がれてしまうことがあ
る。

【００１８】次に、上記フラットケーブル１０の製造方
法について図２を用いて説明する。図２はフラットケー
ブル１０の製造の様子を示す一連の工程図である。

【００１９】まずシート状の基材６を用意する。基材６
としては、例えばＰＥＴが用いられる。一方、ＰＶＣゾ
ル７を用意する。ＰＶＣゾル７は、ＰＶＣ樹脂を溶剤に
溶かしてゾル化したものであり、溶剤としては、例えば
可塑剤が用いられる。ＰＶＣゾル７は必要に応じて更に
安定剤、フィラーなども含んでもよい。

【００２０】そして基材６上にＰＶＣゾル７を塗布し
（図２（ａ）参照）、その後ＰＶＣゾル７を加熱乾燥さ
せ、溶剤を揮発させる（図２（ｂ）参照）。ＰＶＣゾル
７の加熱は、基材６上のＰＶＣ樹脂層８の厚さが４５μ
ｍ以下となるまで行う。こうして基材６上にＰＶＣ樹脂
層８が設けられた絶縁シート９ａを得る。同様にしても
う一枚絶縁シート９ｂを用意する。

【００２１】次に複数の線状導体２を用意し、これらを
所定のピッチで並設し、先に用意した一対の絶縁シート
９ａ，９ｂのＰＶＣ樹脂層８で複数の線状導体２を挟持
する（図２（ｃ）参照）。その後、絶縁シート９ａ，９
ｂを加熱しつつ両側から圧力を加えて融着し（図２
（ｄ）参照）、絶縁シート部４ａ，４ｂからなる絶縁層
４を得る。こうしてフラットケーブル１０が得られる
（図１参照）。

【００２２】なお、フラットケーブル１０は線状導体２
が１本の場合も同様にして作製することができる。

【００２３】次に、上記フラットケーブル１０の端末加
工方法の一例について説明する。

【００２４】図３（ａ）に示すように、まずフラットケ
ーブル１０を台１２の上に載せ、その先端が台１２の縁
１２ａから突出するように配置し、更にフラットケーブ
ル１０の上方から押え部材１４でフラットケーブル１０
を固定する。次にフラットケーブル１０の突出した先端
に対し、２枚の刃１６で上下面側からフラットケーブル
１０を挟み込み、両面の基材６に切込みを入れる（図３
（ｂ）、（ｃ）参照）。続いて刃１６をフラットケーブ
ル１０の端面側に引っ張ることにより絶縁層４を除去す
る（図３（ｄ）参照）。なお、２枚の刃１６は、それら
の刃先同士の間隔が最も小さくて導体厚みより大きくな
るように調整する。

【００２５】このとき、フラットケーブル１０について
は、断面積の小さい（０．０１ｍｍ ²以下）線状導体２
を用いる場合でもその断線を十分に防止することが可能
となる。従って、フラットケーブル１０において配線密
度を向上させることができる。

【００２６】次に本発明の内容を実施例を用いて具体的
に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるもので
はない。

【００２７】

【実施例】（実施例１）ＰＶＣ樹脂３５重量％、可塑剤
としてのフタル酸ジイソデシル６２重量％、並びに安定
剤としてのステアリン酸バリウムおよびフィラーとして
のケイ酸アルミニウムを３重量％からなるＰＶＣゾルを
調整した。

【００２８】上記ＰＶＣゾルを厚さ０．０１２ｍｍの基
材としてのポリエチレンテレフタレート樹脂製テープ上
に塗布し、このテープを１６０℃のオーブンで加熱する
ことにより可塑剤の約１／３を揮発させ、ＰＶＣ樹脂層
を、厚さ０．０２ｍｍ（２０μｍ）で且つ指で触っても
指紋がつかない程度になるまで乾燥し、テープ上にＰＶ
Ｃ樹脂層を形成した絶縁シートを得た。このＰＶＣ樹脂
層を構成する材料の軟化点を測定したところ、１７０℃
であった。

【００２９】次に厚さ０．０３５ｍｍ、幅０．１９ｍｍ
の線状導体２０本を０．３ｍｍピッチで並設し、線状導
体の上下にそれぞれ、絶縁シートを配置し、絶縁シート
同士を１６０℃で加熱しながら２本のロールで挟み圧力
を加えて融着して絶縁層を形成し、フラットケーブルを
製造した。

【００３０】こうして得られたフラットケーブルについ
て、絶縁抵抗、耐電圧特性、耐熱性試験、耐環境性試
験、屈曲性能、および加工性能の諸特性の評価を行っ
た。

【００３１】絶縁抵抗は、長さ１．５ｍの２本のフラッ
トケーブルの線状導体間に５００Ｖの電位差を与え、こ
の電位差と、このとき絶縁層に生じる漏れ電流との比と
して求めた。絶縁抵抗は１０００ＭΩｍ以上と良好であ
った。

【００３２】耐電圧特性は、長さ１．５ｍのフラットケ
ーブル３本を並設し、空中で隣接するフラットケーブル
の線状導体同士間に５００Ｖの電位差を与えて１分間保
持し、更にフラットケーブル３本を水中に沈めて隣接す
るフラットケーブルの線状導体同士間に１０００Ｖの電
位差を与え１分間保持したときの絶縁破壊の有無によっ
て評価した。その結果、前者の場合、後者の場合いずれ
も絶縁破壊は起こらなかった。この結果から、フラット
ケーブルは、良好な耐電圧特性を有することが分かっ
た。

【００３３】耐熱性試験は、８５℃の環境に９６時間放
置したフラットケーブルについて絶縁抵抗と耐電圧特性
を調べることにより行った。その結果、いずれの場合も
特性の劣化は見られず、本実施例に係るフラットケーブ
ルが良好な耐熱性を有することが確認できた。

【００３４】耐環境性試験は、フラットケーブルについ
て、−４０℃の環境に４時間放置した後、８５℃で４時
間放置し、更に２５℃で１時間放置するヒートサイクル
を５サイクル実施し、その後絶縁抵抗と耐電圧特性を調
べることにより行った。その結果、これら特性の劣化は
見られなかった。また、４０℃で相対湿度９５％の環境
に９６時間放置したフラットケーブルについても、絶縁
抵抗と耐電圧特性を調べた。その結果、これらの特性の
劣化は見られなかった。以上のことから、本実施例に係
るフラットケーブルが良好な耐環境性を有することが確
認できた。

【００３５】屈曲性能は、３本のフラットケーブルにつ
いて、各ケーブルの厚さと同じ外径のマンドレルをフラ
ットケーブルの線状導体の長手方向に直交するように当
接しそのマンドレルを中心にしてフラットケーブルを１
８０°折り曲げて重ねる作業を５０回行い、そのときの
フラットケーブルの状態（すなわち導体が断線している
か、絶縁層の剥がれがあるか）によりその良否を判定し
た。その結果、いずれのフラットケーブルについても、
全ての導体に破断が見られず、また絶縁層の剥がれも見
られなかった。このことから、本実施例に係るフラット
ケーブルが良好な屈曲性能を有することが分かった。

【００３６】加工性能は、以下のようにしてその良否を
判定した。すなわちまずフラットケーブルを台の上に載
せ、その先端が台の縁から２０ｍｍだけ突出するように
配置し、更にフラットケーブルの上方から押え部材でフ
ラットケーブルを固定した。次にフラットケーブルの端
面から１０ｍｍの位置で、２枚の刃で上下面側からフラ
ットケーブルを挟み込み、両面の樹脂製テープに切込み
を入れた上で、刃をケーブルの端面側に引っ張ることに
より絶縁層を除去する端末加工を行った。ここで、２枚
の刃は、それらの刃先同士の間隔が最も小さくて導体厚
み（３５μｍ）より１５μｍ大きい５０μｍとなるよう
にし、刃先と刃先の中間に導体の中心線がくるように調
整した。そして、この端末加工をフラットケーブル２０
本について行い、このときの導体の破断を観察し、導体
の破断が見られない場合には加工性能が良好と判定し、
見られる場合には不良と判定した。この結果、２０本の
フラットケーブルすべてについて導体の破断という異常
なく絶縁層の除去ができ、端末加工が容易であることが
分かった。

【００３７】（比較例１）基材の上に厚さ０．０５ｍｍ
（５０μｍ）のＰＶＣ樹脂層を形成した以外は実施例１
と同様にしてフラットケーブルを作製した。こうして得
られたフラットケーブルについて、実施例１と同様にし
て諸特性の評価を行った。その結果、加工性能以外は実
施例１と同等の評価結果が得られたものの、加工性能に
ついては、フラットケーブル２０本中１８本において１
本以上の導体の破断が見られた。このことから、このよ
うに断面積が小さく強度が低い導体をフラットケーブル
の導体として使用することは困難であることが分かっ
た。

【００３８】（比較例２）押出加工法により、比較例１
のＰＶＣ樹脂層より厚さが小さい（３０μｍ）ＰＶＣ樹
脂層を形成することを試みたが、押出加工したＰＶＣ樹
脂層の厚さが均一とならず、絶縁シート自体製造するこ
とができず、従って、フラットケーブルを製造すること
ができなかった。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のフラットケ
ーブル用絶縁体、フラットケーブル及びその製造方法に
よれば、導体の断面積が小さい場合でも、フラットケー
ブルの末端において絶縁層を引き抜く時に導体の断線を
十分に防止することができる。このため、導体の配線密
度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフラットケーブルの一実施形態を示す
断面図である。

【図２】図１のフラットケーブルを製造する様子を示す
一連の工程図である。

【図３】図１のフラットケーブルの端末加工の様子を示
す一連の工程図である。

【符号の説明】

２…複数の線状導体、４…絶縁層、６…基材、７…ゾ
ル、８…ポリ塩化ビニル層、９ａ，９ｂ…絶縁シート、
１０…フラットケーブル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１本の線状導体を被覆する絶
   縁層を形成するフラットケーブル用絶縁シートであっ
   て、 ４５μｍ以下の厚さを有し、前記線状導体を固定するポ
   リ塩化ビニル樹脂層と、 前記ポリ塩化ビニル樹脂層を支持するシート状の基材
   と、を備えることを特徴とするフラットケーブル用絶縁
   シート。
2. 【請求項２】 少なくとも１本の線状導体と、 請求項１に記載の一対の絶縁シートのそれぞれのポリ塩
   化ビニル樹脂層で前記線状導体を挟持し前記一対の絶縁
   シートを加熱しながら圧力を加えて融着してなる絶縁層
   と、を備えることを特徴とするフラットケーブル。
3. 【請求項３】 少なくとも１本の線状導体と、前記線状
   導体を被覆する絶縁層とを備えるフラットケーブルの製
   造方法であって、 ポリ塩化ビニル樹脂を含むゾルを基材に塗布し、前記ゾ
   ルを乾燥させて、前記基材上にポリ塩化ビニル樹脂層を
   有する一対の絶縁シートを得る工程と、 前記一対の絶縁シートのそれぞれのポリ塩化ビニル樹脂
   層で前記線状導体を挟持し、前記一対の絶縁シートを加
   熱しながら圧力を加えて融着して前記絶縁層を形成し、
   前記線状導体及び前記絶縁層を備えたフラットケーブル
   を得る工程と、を含むことを特徴とするフラットケーブ
   ルの製造方法。