JP2002367443A - フラットケーブル用被覆材およびそれを用いたフラットケーブル - Google Patents
フラットケーブル用被覆材およびそれを用いたフラットケーブルInfo
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Abstract
み性のほか、難燃性、耐熱性、耐摺動性などに優れると
共に、環境適性にも優れたフラットケーブル用被覆材及
びそれを用いたフラットケーブルを提供する。 【解決手段】 フラットケーブル用被覆材10を、耐熱性
基材フィルム1の一方の面に、接着性向上層2、線状飽
和ポリエステル系樹脂を主成分とする熱接着性樹脂20〜
40重量%と、少なくとも水和金属化合物、酸化アンチモ
ン、窒素系化合物を含む混合系の難燃化剤を主成分とす
るフィラー成分80〜60重量%とからなる難燃性熱接着性
樹脂層3を順に積層して構成し、また、その被覆材10
を、平行に配列した複数本の導体 4〜4 の両側に、難燃
性熱接着性樹脂層3 が接するように重ね合わせて加熱加
圧し、一体化させてフラットケーブル100 を構成する。
Description
用被覆材およびそれを用いたフラットケーブルに関し、
更に詳しくは、フラットケーブルの導体を両側から挟み
込んで埋め込むように熱接着して被覆するテープ状の被
覆材であって、導体との熱接着性、自己融着性、導体の
埋め込み適性、難燃性、耐熱性、耐ブロッキング性など
に優れると共に、廃棄処理などの際の環境適性にも優れ
たフラットケーブル用被覆材およびそれを用いたフラッ
トケーブルに関するものである。
機、携帯電話、プリンター、複写機等の電子・電気機
器、自動車等の各種製品においては、フラットケーブル
が多く使用されている。そして、これらのフラットケー
ブルは、一般に、基材フィルム、プライマーコート層
(接着性向上層)または接着剤層、熱接着性樹脂層を順
次積層してテープ状の熱接着性被覆材を構成し、その熱
接着性樹脂層面同士を対向させて重ね合わせ、且つ、両
者の間に多数本の導体を挟持させて加熱圧着して一体化
させて構成されている。
として、例えば、二軸延伸ポリエステルフィルムなどの
基材フィルムの一方の面に、熱接着性樹脂層としてのポ
リ塩化ビニル系樹脂フィルムをドライラミネーション法
などで積層して熱接着性被覆材を製造し、その熱接着性
被覆材を、熱接着性樹脂層としてのポリ塩化ビニル系樹
脂フィルム面を対向させて重ね合わせ、その間に多数本
の導体を挟み込んだ後、加熱ロールなどにより加熱加圧
して、ポリ塩化ビニル系樹脂フィルムを溶融して多数本
の導体をその中に埋め込むと共に、ポリ塩化ビニル系樹
脂フィルム同士を熱融着させて製造するポリ塩化ビニル
製フラットケーブルが知られている。或いは、二軸延伸
ポリエステルフィルムなどの基材フィルムの一方の面
に、プライマーコート層を介して、飽和ポリエステル系
樹脂と難燃化剤とを含む樹脂組成物による熱接着性樹脂
層を形成して熱接着性被覆材を製造し、その熱接着性被
覆材を使用して、その熱接着性樹脂層面を対向させて重
ね合わせ、その間に多数本の導体を挟み込んだ後、加熱
ロールなどにより加熱加圧して、熱接着性樹脂層を溶融
して多数本の導体をその中に埋め込むと共に、熱接着性
樹脂層同士を熱融着させて製造するポリエステル樹脂製
フラットケーブルが知られている。
ポリ塩化ビニル製フラットケーブルにおいては、難燃性
に優れていることから多く用いられているが、熱接着性
樹脂層としてのポリ塩化ビニル系樹脂のフィルムは、導
体との接着性に乏しく、特に高温の環境下では導体との
間に空隙が発生し、層間剥離などを生じるという問題が
ある。更に、上記のポリ塩化ビニル製フラットケーブル
においては、導体との接着性に乏しいことから、耐屈曲
性にも乏しく、例えば、折り曲げテストや摺動テストな
どにおいて、導体が短時間で切断するという問題もあ
り、また、ポリ塩化ビニル系樹脂のフィルムを使用して
いることから、使用後の廃棄処理において、環境破壊の
要因となりかねない問題がある。
ケーブルにおいては、基材フィルムに二軸延伸ポリエス
テルフィルムを用い、更に熱接着性樹脂層にポリエステ
ル系樹脂を用いていることから、難燃性に欠け、そのた
めに熱接着性樹脂層を構成する樹脂組成物中に大量の難
燃化剤を添加して、難燃性を付与する必要がある。通
常、フラットケーブルにおいては、難燃性を付与するた
めに、難燃化剤として、塩素系、臭素系などのハロゲン
系難燃化剤を主成分として、これに有機または無機のリ
ン系化合物、三酸化アンチモンその他の酸化アンチモ
ン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの水
和金属化合物、メラミン化合物などの窒素系化合物、そ
して、金属粉、金属酸化物などの難燃化剤を使用するこ
とができる。
は、難燃化剤として、上記のようなハロゲン系難燃化剤
や有機または無機のリン系化合物の難燃化剤を含むフィ
ラー成分を使用すると、フラットケーブルの使用中、或
いは使用後の廃棄処理などに際して、大気汚染や河川の
水質汚染などの環境問題を発生する恐れがあることか
ら、ハロゲン系難燃化剤やリン系化合物の難燃化剤を含
まない難燃化剤の開発が必要となっている。
めになされたものであり、その目的とするところは、フ
ラットケーブル用被覆材において、導体(金属)との熱
接着性、自己融着性、導体埋め込み性のほか、難燃性、
耐熱性、耐ブロッキング性、耐摺動性(耐屈曲性)など
のフラットケーブル用被覆材としての諸性能に優れると
共に、構成材料中にハロゲン元素を含む化合物やリン系
化合物を含まず、環境適性にも優れたフラットケーブル
用被覆材およびそれを用いたフラットケーブルを提供す
ることにある。
発明により解決することができる。即ち、請求項1に記
載した発明は、少なくとも耐熱性基材フィルムの一方の
面に、接着性向上層、熱接着性樹脂に難燃化剤を含むフ
ィラーを含有させてなる難燃性熱接着性樹脂層を順に積
層した構成のフラットケーブル用被覆材であって、該熱
接着性樹脂が線状飽和ポリエステル系樹脂を主成分とす
る樹脂であり、該難燃化剤が少なくとも水和金属化合
物、酸化アンチモン、窒素系化合物を含む混合系の難燃
化剤であることを特徴とするフラットケーブル用被覆材
からなる。
ては、必要な諸性能を具備し、且つその環境適性をより
よくするため、その材料構成からハロゲン元素を含む化
合物およびリンを含む化合物を除いて構成したものであ
り、前記熱接着性樹脂としてポリ塩化ビニル系樹脂では
なく、線状飽和ポリエステル系樹脂を主成分とする樹脂
を使用すると共に、被覆材に難燃性を付与するための難
燃化剤に関しても、塩素系や臭素系などハロゲン系化合
物およびリン系化合物の難燃化剤を排除し、少なくとも
水和金属化合物と酸化アンチモンと窒素系化合物の混合
系の難燃化剤を使用することにより、被覆材に必要な熱
接着性と有効な難燃性などの性能を付与することができ
たものである。
り、耐熱性基材フィルムが、耐熱性、絶縁性、可撓性、
耐屈曲性および機械的強度を有し、接着性向上層により
耐熱性基材フィルムと難燃性熱接着性樹脂層とが強固に
接着され、また、難燃性熱接着性樹脂層により、導体と
の熱接着性、自己融着性、導体埋め込み性のほか、難燃
性、耐ブロッキング性、耐摺動性などフラットケーブル
用被覆材として必要な諸性能が付与されると共に、環境
適性にも優れたフラットケーブル用被覆材を提供するこ
とができる。
接着性樹脂層における難燃化剤を含むフィラーの含有量
が60〜80重量%であり、且つ、前記難燃化剤を含む
フィラーのうち、水和金属化合物の含有量が30〜45
重量%、酸化アンチモンの含有量が10〜30重量%、
窒素系化合物の含有量が2〜10重量%であることを特
徴とする請求項1記載のフラットケーブル用被覆材から
なる。
化剤としては、少なくとも水和金属化合物、酸化アンチ
モン、窒素系化合物を使用するが、そのほかにも、ハロ
ゲン元素およびリンを含まないものであれば、上記以外
の難燃化剤、或いは、ブロッキング防止剤など無機また
は有機のフィラーを適宜選択して使用することができ
る。前記難燃性熱接着性樹脂層における難燃化剤を含む
フィラーの含有量は、60〜80重量%が好ましく、そ
の含有量が、60重量%未満の場合は難燃性が不足し、
80重量%を超える場合は熱接着性が低下するため好ま
しくない。また、前記難燃化剤を含むフィラーのうち、
水和金属化合物の含有量は30〜45重量%で、酸化ア
ンチモンの含有量は10〜30重量%で、窒素系化合物
の含有量は2〜10重量%であることが好ましい。水和
金属化合物は難燃化効果は大きいが、含有量が多すぎる
と熱接着性が阻害されるため45重量%までとすること
が好ましい。酸化アンチモンは単独では難燃化効果は大
きくないが難燃助剤としての作用に優れるため、30重
量%までの範囲で含有させることが好ましい。窒素系化
合物は難燃化効果は大きいがコストが高いため、10重
量%までの範囲とし前記水和金属化合物と併用すること
が効果的である。このように難燃化剤としては、少なく
とも水和金属化合物、酸化アンチモン、窒素系化合物を
組み合わせて使用することにより、優れた難燃化効果が
得られるようになる。また、水和金属化合物、酸化アン
チモン、窒素系化合物の含有量が、それぞれの指定の範
囲未満の場合は、十分な難燃性が得られないため好まし
くない。このような難燃化剤の粒子径は、難燃化効果お
よび加工適性の点から、いずれも0.01〜15μm程
度であることが好ましい。従って、前記のような構成を
採ることにより、前記請求項1に記載した発明の作用効
果に加えて、フラットケーブル用被覆材に、難燃性以外
の諸性能を低下させることなく、確実に良好な難燃性を
付与することができる。
の水和金属化合物が水酸化アルミニウムであり、酸化ア
ンチモンが三酸化アンチモンであり、窒素系化合物が硫
酸メラミンであることを特徴とする請求項1または2に
記載のフラットケーブル用被覆材からなる。
化アンチモン、窒素系化合物の中でも水和金属化合物と
しては水酸化アルミニウムが、酸化アンチモンでは三酸
化アンチモンが、また、窒素系化合物では硫酸メラミン
が、それぞれ少量の含有量でより高い難燃化効果を得ら
れる点で特に好ましい。従って、このような構成を採る
ことにより、前記請求項1または2に記載した発明の作
用効果に加えて、フラットケーブル用被覆材の難燃性を
一層優れたものにすることができる。
項1乃至3のいずれかに記載のフラットケーブル用被覆
材を、平行に配列された複数本の導体の両側に、その難
燃性熱接着性樹脂層面同士が対向するように重ね合わ
せ、外側から加熱加圧して導体を埋め込むように熱接着
して形成されていることを特徴とするフラットケーブル
である。
求項1乃至3のいずれかに記載した発明のフラットケー
ブル用被覆材の優れた性能および環境適性がフラットケ
ーブルに付与されるので、フラットケーブルとして必要
な耐摺動性(耐屈曲性)、耐熱性、難燃性、絶縁性など
の性能に優れると共に、環境適性にも優れたフラットケ
ーブルを生産性よく提供することができる。
施の形態について詳しく説明する。図1は、本発明のフ
ラットケーブル用被覆材の一実施例の構成を示す模式断
面図である。また、図2は、本発明のフラットケーブル
用被覆材を用いて製造されたフラットケーブルの一実施
例の構成を示す模式断面図である。
0は、耐熱性基材フィルム1の一方の面に、接着性向上
層2、難燃性熱接着性樹脂層3を順に積層して構成した
ものである。上記耐熱性基材フィルム1は、耐熱性、屈
曲性に優れると共に、機械的強度、寸法安定性、耐薬品
性、耐溶剤性、電気絶縁性などに優れることが好まし
く、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリテ
トラメチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリ
プロピレン、エチレン−プロピレン共重合体などのポリ
オレフィン、ナイロン12、ナイロン6、ナイロン6
6、全芳香族ポリアミドなどのポリアミド、ポリアミド
イミド、ポリエーテルイミドなどのポリイミド、ポリエ
ーテルスルフォン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレ
ンサルファイド、ポリアリレート、ポリエステルエーテ
ルなどの無延伸または延伸フィルムを使用することがで
きる。中でも二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムは、前記性能と共に、製膜の容易さ、経済性にも優
れており特に好ましく使用できる。
常、5〜200μmのものが使用される。また、耐熱性
基材フィルム1の接着性向上層2、難燃性熱接着性樹脂
層3を設ける側の面には、コロナ放電処理、プラズマ処
理、オゾン処理などの接着強化処理を施すことが好まし
い。
ルム1に難燃性熱接着性樹脂層3を塗布などにより積層
する際、その接着性を向上させるために予め耐熱性基材
フィルム1の積層面に設けるものであり、以下のような
接着性向上剤の塗布液を耐熱性基材フィルム1の上に塗
布、乾燥する方法で形成することができる。接着性向上
剤としては、例えば、ポリエチレンイミン、有機チタン
化合物、ポリオレフィン系化合物、ポリブタジエン系化
合物、イソシアネート系化合物、ポリエステルウレタン
化合物、ポリエーテルウレタン化合物などの中から、耐
熱性基材フィルム1と難燃性熱接着性樹脂層3との接着
適合性や作業性を勘案して選定できる。特に、本発明に
おいては、接着部の耐熱性がよく、塗布、溶剤乾燥後3
0〜40℃の低温での硬化が可能なポリオールを主剤と
し、イソシアネートを硬化剤とする2液硬化型の接着性
向上剤を用いることがフラットケーブルの耐熱性、接着
性を向上できる点で好ましい。
リコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコールなどのジオール成分と、
アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、イソフタル
酸、テレフタル酸などの二塩基酸成分とから合成される
ポリエステルポリオールおよびそれらの変性物や、ポリ
エチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコー
ル、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどのポリ
エーテルポリオールおよびそれらの変性物や、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリ
コール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジ
オール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロ
パンなどの低分子ポリオールなどを使用することができ
る。
ンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)、メ
タン−トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェ
ートなどのイソシアネートモノマーや、トリレンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどイソ
シアネートモノマーをトリメチロールプロパンに付加し
たウレタンプレポリマー、ヘキサメチレンジイソシアネ
ートビューレット、ヘキサメチレンジイソシアネート及
びイソホロンジイソシアネートトリマーなどのイソシア
ネート変性体などを使用することができる。
性、反応速度を一層向上させるための助剤として、チタ
ンカップリング剤、シランカップリング剤、或いは無機
フィラーなどを添加することもできる。このような接着
性向上剤は、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケト
ン、イソプロピルアルコールなどの溶剤を適宜加えて塗
布液を作製し、ロールコート法、リバースロールコート
法、グラビアコート法、グラビアリバースコート法など
の塗布手段で耐熱性基材フィルム1に塗布、乾燥して接
着性向上層2を形成することができる。このような接着
性向上層2の厚さは、薄くてよく、0.1〜5μm程度
が適当である。
に難燃化剤、その他のフィラーなどを含有させた樹脂組
成物の層で形成され、その形成方法は特に限定はされな
いが、例えば、熱接着性樹脂の溶液に難燃化剤、その他
のフィラーなどを添加して塗布液を作製し、これを前記
接着性向上層2の上に、公知のコーティング手段を用い
て塗布、乾燥する方法で形成することができる。尚、難
燃性熱接着性樹脂層3の膜厚が大きい場合は、複数回に
分けてコーティングしてもよい。
性樹脂は、難燃化剤を固着させると同時に、導体との熱
接着性、自己融着性、導体埋め込み性などを有し、更
に、耐ブロッキング性などを有することが必要であり、
そのためには、線状飽和ポリエステル系樹脂を主成分と
する樹脂を用いることが好ましい。この線状飽和ポリエ
ステル系樹脂は、ガラス転移点が−50℃〜80℃で、
且つ、重量平均分子量が7000〜50000のものが
好ましく、更に必要に応じてポリエステル系高分子可塑
剤などを適宜添加して熱接着性樹脂を構成することがで
きる。
化剤としては、本発明においては、ハロゲン元素および
リンを含まない難燃化剤を使用するものであり、少なく
とも水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの水
和金属化合物、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンな
どの酸化アンチモン、そして、硫酸メラミンその他のメ
ラミン化合物、尿素、トリアジン、イソシアヌレート、
グアニジン化合物などの窒素系化合物の三種類の難燃化
剤は組み合わせて用いるが、そのほかにも、例えば、ホ
ウ酸、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アンチモン、モリブデン酸ア
ンチモン、酸化モリブデン、カルシウム・アルミニウム
シリケート、ジルコニウム化合物、錫化合物、ドーソナ
イト、アルミン酸カルシウム水和物、錫酸亜鉛、酸化
銅、金属銅粉、炭酸カルシウム、メタホウ酸バリウムな
どの金属粉や無機化合物、その他、シリコーン系ポリマ
ー、フェロセン、フマール酸、マレイン酸なども適宜選
択して使用することができる。
化剤を含むフィラーの含有量は、先に説明した理由で、
60〜80重量%であることが好ましい。また、難燃性
熱接着性樹脂層3の厚さは、被覆する導体(金属ケーブ
ル)の厚さ、用途、使用環境により適宜に選定できる
が、金属ケーブルとの接着強度を保ち、屈曲に追随でき
るように選択され、通常は、金属ケーブルの厚さの0.
1〜2倍の範囲であり、例えば、20〜100μm程度
に形成できる。
用被覆材を用いて製造されたフラットケーブルの一実施
例の構成を示す模式断面図であり、具体的には図1に示
した構成のフラットケーブル用被覆材10を用いて製造
されたフラットケーブルの構成を示す模式断面図であ
る。即ち、図2に示したフラットケーブル100は、平
行に配列された複数本の導体(金属ケーブル)4〜4を
中心にしてその両側に、図1に示した耐熱性基材フィル
ム1、接着性向上層2、難燃性熱接着性樹脂層3が順に
積層された構成のフラットケーブル用被覆材10、10
を、その難燃性熱接着性樹脂層3、3同士が対向するよ
うに重ね合わせて、外側から加熱ロールなどにより加熱
加圧して、難燃性熱接着性樹脂層3、3を溶融し、複数
本の導体4〜4をその中に埋め込むと共に、難燃性熱接
着性樹脂層3、3同士を熱融着させて一体化して構成し
たものであり、また、このようにして製造することがで
きる。
のフラットケーブル用被覆材を製造することとし、耐熱
性基材フィルム1として、厚さ25μmの2軸延伸ポリ
エチレンテレフタレートフィルム(片面コロナ放電処
理)を用い、そのコロナ放電処理面に、熱硬化性のポリ
エステル系樹脂を主成分とする樹脂組成物液を乾燥時の
厚さが1μmとなるように塗布、乾燥して接着性向上層
(プライマー層)2を形成し、次いで、その上に下記の
組成の難燃性熱接着性樹脂層用塗布液をバーコート法に
より、乾燥時の厚さが35μmとなるように塗布、乾燥
して難燃性熱接着性樹脂層3を形成して実施例1のフラ
ットケーブル用被覆材を製造した。
た実施例1のフラットケーブル用被覆材を用いて、フラ
ットケーブルを製造するため、実施例1のフラットケー
ブル用被覆材を、その難燃性熱接着性樹脂層同士が対向
するように配置し、その間に導体(金属ケーブル)とし
て、幅1.0mm、厚さ0.05mmの表面に錫メッキ
が施された銅ケーブルを1mmの間隔を開けて15本挿
入し、3m/minの表面速度で回転する2本の加熱ゴ
ムロールの間を通して加熱圧着し、両側の難燃性熱接着
性樹脂層を溶融し、導体をその中に埋め込むようにして
熱接着させ一体化させた後、チルロールとゴムロールの
間で圧着、冷却して実施例1のフラットケーブルを製造
した。尚、上記加熱ゴムロールのロール温度は180℃
とした。
ケーブル用被覆材、およびその被覆材を用いて製造した
フラットケーブルについて、難燃性熱接着性樹脂層の導
体(金属)に対する熱接着性、導体埋め込み性を試験ま
たは調査したところ、いずれも良好であった。また、フ
ラットケーブルを通電状態で繰り返し屈曲させ、断線す
るまでの摺動回数を測定する耐摺動性試験の結果も良好
であった。
も、UL規格VW−1の難燃性試験に合格するものであ
った。そして、フラットケーブルの環境適性について
も、その構成材料にハロゲン元素を含む化合物およびリ
ンを含む化合物を使用していないので、一層安全である
ことは明らかである。
よれば、フラットケーブルの導体(金属ケーブル)を両
側から挟み込んで埋め込むように熱接着して被覆するテ
ープ状のフラットケーブル用被覆材であって、導体(金
属)との熱接着性、自己融着性、導体の埋め込み適性、
耐熱性、難燃性、そして、耐屈曲性(耐摺動性)など、
フラットケーブル用被覆材として必要な諸性能に優れる
と共に、その構成材料中にハロゲン元素を含む化合物
や、リン化合物を含有せず、使用中、或いは使用後の廃
棄処理などにおいて、大気汚染や水質汚染など環境に対
する悪影響が少なく、環境適性にも優れたフラットケー
ブル用被覆材と、それを用いて製造された前記性能およ
び環境適性に優れたフラットケーブルを提供できる効果
を奏する。
の構成を示す模式断面図である。
造されたフラットケーブルの一実施例の構成を示す模式
断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】少なくとも耐熱性基材フィルムの一方の面
に、接着性向上層、熱接着性樹脂に難燃化剤を含むフィ
ラーを含有させてなる難燃性熱接着性樹脂層を順に積層
した構成のフラットケーブル用被覆材であって、該熱接
着性樹脂が線状飽和ポリエステル系樹脂を主成分とする
樹脂であり、該難燃化剤が少なくとも水和金属化合物、
酸化アンチモン、窒素系化合物を含む混合系の難燃化剤
であることを特徴とするフラットケーブル用被覆材。 - 【請求項2】前記難燃性熱接着性樹脂層における難燃化
剤を含むフィラーの含有量が60〜80重量%であり、
且つ、前記難燃化剤を含むフィラーのうち、水和金属化
合物の含有量が30〜45重量%、酸化アンチモンの含
有量が10〜30重量%、窒素系化合物の含有量が2〜
10重量%であることを特徴とする請求項1記載のフラ
ットケーブル用被覆材。 - 【請求項3】前記難燃化剤の水和金属化合物が水酸化ア
ルミニウムであり、酸化アンチモンが三酸化アンチモン
であり、窒素系化合物が硫酸メラミンであることを特徴
とする請求項1または2に記載のフラットケーブル用被
覆材。 - 【請求項4】請求項1乃至3のいずれかに記載のフラッ
トケーブル用被覆材を、平行に配列された複数本の導体
の両側に、その難燃性熱接着性樹脂層面同士が対向する
ように重ね合わせ、外側から加熱加圧して導体を埋め込
むように熱接着して形成されていることを特徴とするフ
ラットケーブル。
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