JP2004189896A

JP2004189896A - 難燃性接着混和物

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Publication number: JP2004189896A
Application number: JP2002359775A
Authority: JP
Inventors: Tomomitsu Senso; 智充千艘; Koichi Iinuma; 浩一飯沼; Shigeki Kaize; 茂樹海瀬; Hiroshi Yamamoto; 浩山本; Hideki Imamura; 秀機今村
Original assignee: Fujikura Ltd; Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd; Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】フラットケーブル等に用いられる接着剤において、ノンハロゲン性で良好な難燃性を示し、かつ高い接着性を発揮し、着色が淡色でフラットケーブルの接着剤層に用いたときに、フラットケーブルの光センサによる製品検査等が実施できるようにする。
【解決手段】フラットケーブル等の接着フィルム３をなす接着剤層２に、ガラス転移温度−７０〜１０℃、分子量５０００〜５００００のポリエステル樹脂１００重量部と、メラミンシアヌレートなどのノンハロゲン系難燃剤３０〜２００重量部と、トリフェニルホスフェートなどのリン酸エステル１〜１００重量部を含む接着混和物Ａあるいはガラス転移温度−７０〜１０℃、分子量５０００〜５００００のポリエステル樹脂１００重量部と、メラミンシアヌレートなどのノンハロゲン系難燃剤３０〜２００重量部と、窒素含有リン酸エステル１〜７０重量部とを含む接着混和物Ｂを使用する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フラットケーブルやフレキシブルプリント基板などに用いられるノンハロゲン系の難燃性接着混和物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基材フィルム上に接着剤層が形成された２枚の接着フィルムで、複数の平角状の導体を被覆した構造のフラットケーブルが知られている。このようなフラットケーブルは、コンピュータ機器やオーディオ機器、ビディオ機器等の内部の高密度配線等に広く利用されている。
【０００３】
ところで、このようなフラットケーブルにあっては、基材フィルムとしてポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂からなるフィルムが多く使用されている現状から、その接着剤層を構成する接着混和物にはポリエステル樹脂を主成分とするものが主に使用されている。
また、フラットケーブルについては、防災の観点からその構成材料に良好な難燃性が求められており、その接着剤層にも難燃性が要求されている。このため、接着剤層をなす接着混和物として、デカブロモジフェニルエーテルなどのハロゲン系難燃剤を配合したものなどが検討されている。
【０００４】
しかしながら、この種のハロゲン系難燃剤を添加した難燃性接着混和物では、この難燃性接着混和物を用いたフラットケーブルなどの廃棄焼却処分の際に、有害なハロゲン含有ガスが発生するため、その使用を避けざるを得ないと言う欠点がある。
【０００５】
このため、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物などのノンハロゲン系難燃剤を多量に配合したり、あるいは難燃効果の高い赤リンを添加することが行われている。
しかし、金属水酸化物を大量配合した接着剤では、その接着強度が大幅に低下するという大きな問題がある。一方、赤リンを添加した接着剤では、接着剤が濃赤色に着色し、これをフラットケーブルの接着剤層に使用したときに、接着剤層の光線透過率が低下し、光センサによって導体の本数、間隔などを検知して、製造管理することが出来なくなる不都合が生じる。
このようなフラットケーブルの接着剤層を構成する難燃性接着混和物に関する先行技術文献としては、例えば以下のようなものが知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３２９２３８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２２２９２０号公報
【特許文献３】
特開２０００−８０３４２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明における課題は、フラットケーブル等に用いられる接着混和物において、基材フィルムなどに対して接着力が高く、ノンハロゲンで、十分な難燃性を有し、接着剤層としたときにその光線透過率が高く光センサによる検査等が行えるような難燃性接着混和物を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、ポリエステル樹脂１００重量部と、ノンハロゲン系難燃剤３０〜２００重量部と、リン酸エステル１〜１００重量部を含む難燃性接着混和物である。
請求項２にかかる発明は、ポリエステル樹脂１００重量部と、ノンハロゲン系難燃剤３０〜２００重量部と、窒素含有リン酸エステル１〜７０重量部を含む難燃性接着混和物である。
【０００９】
請求項３にかかる発明は、さらにシリカを含む請求項１または２記載の難燃性接着混和物である。
請求項４にかかる発明は、基材フィルムの表面に接着剤層を形成した接着フィルムで導体を挟み、この接着フィルムを接着してなるフラットケーブルにおいて、上記接着剤層を、請求項１ないし３のいずれかに記載の難燃性接着混和物で構成したフラットケーブルである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態に基づいて、詳しく説明する。
図１は、本発明のフラットケーブルの一例を示すもので、図中符号１は、基材フィルムを示す。
この基材フィルム１は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの飽和ポリエステル、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどのプラスチックからなる厚み１０〜２００μｍのフィルムである。これらのプラスチックフィルムの中でもポリエチレンテレフタレートフィルムが、電気的特性、機械的特性、コストなどの点でこのましい。
【００１１】
この基材フィルム１の一方の表面には、厚み１５〜１００μｍの接着剤層２が形成されて接着フィルム３が形成されている。
この接着フィルム３は、その２枚が互いに接着剤層２、２が相対するように重ね合わせられ、その間に複数の平角状の導体４、４が挟まれた状態で貼り合わせられて、この例のフラットケーブルが構成されている。
【００１２】
そして、接着フィルム３の接着剤層２は、ポリエステル樹脂１００重量部と、ノンハロゲン系難燃剤３０〜２００重量部と、リン酸エステル１〜１００重量部を必須成分として含む難燃性接着混和物Ａあるいはポリエステル樹脂１００重量部と、ノンハロゲン系難燃剤３０〜２００重量部と、窒素含有リン酸エステル１〜７０重量部を必須成分として含む難燃性接着混和物Ｂのいずれかで構成されている。
【００１３】
上記ポリエステル樹脂としては、そのガラス転移温度が−７０〜１０℃であり、かつ分子量が５０００〜５００００であるポリエステル樹脂が少なくとも１種用いられ、これ以外のポリエステル樹脂を適宜含むものも使用できる。本発明での分子量は、重量平均分子量で表記するものとする。
【００１４】
このポリエステル樹脂の具体的なものとしては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などの酸成分と、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−ジシクロヘキサンジメチロール、ジエチレングリコールなどのジアルコールなどのアルコール成分を原料として周知の縮重合方法によって得られた各種の飽和ポリエステル、飽和共重合ポリエステルが用いられる。
【００１５】
そして、このポリエステル樹脂のガラス転移温度は、上記酸成分とアルコール成分とをそれぞれ１種以上適切に組み合わせることにより、これを−７０〜１０℃の範囲に調整することができる。
また、その分子量は、酸成分とアルコール成分との縮重合反応時の種々の重合条件、例えば、重合温度、重合時間、重合圧力、重合触媒などを適宜調整することにより、これを５０００〜５００００の範囲に設定することができる。
【００１６】
このポリエステル樹脂において、ガラス転移温度が−７０℃未満ではブロッキング性が悪化し、１０℃を越えると接着力が低下する。また、分子量が５０００未満では機械特性が低下し、５００００を越えると屈曲性が低下する。
【００１７】
本発明の難燃性接着混和物で用いられる難燃剤としては、ノンハロゲン系難燃剤が用いられる。このノンハロゲン系難燃剤の具体的なものとしては、窒素含有有機難燃剤が挙げられる。
この窒素含有有機難燃剤は、ノンハロゲンの難燃剤であり、接着剤層の電気抵抗を低下させないものである。この窒素含有有機難燃剤の具体例としては、シアヌル酸トリアミド、シアヌル酸ジアミド、シアヌル酸モノアミド、メラム、メラミンシアヌレート、メラミン樹脂、ホモグアナミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミンなどの１種または２種以上の混合物が挙げられる。
これらの中でも、ポリエステル樹脂に対する分散性、混合性、接着性等の点から、メラミンシアヌレートが特に好ましい。
【００１８】
また、この窒素含有有機難燃剤としては、その粒子が表面処理されているものが、ポリエステル樹脂に対する分散性が良くなり、難燃性接着混和物の混練性が良好となって好ましい。この表面処理には、シリカなどの粒径が１０〜１００ｎｍの無機微粒子やステアリン酸などで窒素含有有機難燃剤粒子表面を被覆するものなどがある。
【００１９】
この窒素含有有機難燃剤以外のノンハロゲン系難燃剤としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウムなどの金属水酸化物、ポリリン酸アンモニウムなどのリン系難燃剤が挙げられる。金属水酸化物では、チタネート系カップリング剤、シランカップリング剤、ステアリン酸などの脂肪酸で表面処理したものを使用することがポリエステル樹脂との相溶性が高められて好ましい。
なお、本発明では、このノンハロゲン系難燃剤には、以下に説明するリン酸エステルおよび窒素含有リン酸エステルは含まれないものとする。
【００２０】
このノンハロゲン系難燃剤の配合量は、難燃性接着混和物Ａ、Ｂでは、ポリエステル樹脂１００重量部に対して３０〜２００重量部とされ、３０重量部未満では難燃性が不足し、２００重量部を超えると接着力が低下し、混練性も低下する。ただし、表面処理されていない窒素含有有機難燃剤では、その配合量を、３０〜８０重量部程度とすることが良好な混練性を得るうえで好ましい。
【００２１】
本発明の難燃性接着混和物Ａで用いられるリン酸エステルには、分子内にハロゲン元素を含まないノンハロゲン系のもので、リン元素含有量が５〜２０ｗｔ％のものが用いられ、具体的にはトリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェートなどが挙げられる。
【００２２】
このリン酸エステルは、良好な難燃性を発揮し、これの配合によりノンハロゲン系難燃剤の配合量を低減でき、接着性の低下を抑えることが出来る。このリン酸エステルの配合量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対して、１〜１００重量部とされ、１重量部未満では難燃効果が得られず、１００重量部を超えると、光センサでの検知が困難となり、接着性の低下が顕著となる。
【００２３】
また、難燃性接着混和物Ｂで用いられる窒素含有リン酸エステルには、分子内にハロゲン元素を含まず、窒素原子を含むノンハロゲン系のもので、リン元素含有量が５〜１５ｗｔ％のものが用いられる。具体的にはｏ，ｏ−ジエチル−ｎ，ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノメチル・ホスフェートなどが用いられる。
【００２４】
この窒素含有リン酸エステルも、良好な難燃性を発揮し、これの配合によりノンハロゲン系難燃剤の配合量を低減でき、接着性の低下を抑えることが出来る。この窒素含有リン酸エステルの配合量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対して、１〜７０重量部とされ、１重量部未満では難燃効果が得られず、７０重量部を超えると、光センサでの検知が困難となり、接着性の低下が顕著となる。
【００２５】
また、本発明の難燃性接着剤Ａ，Ｂには、シリカ等を添加することができ、シリカをポリエステル樹脂１００重量部に対して５重量部程度添加することで、ブロッキング性が向上し、接着剤が基材に残る糊残り現象を防止することができる。
また、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに種々の添加剤、例えば有機溶剤、酸化防止剤、金属腐食防止剤、着色剤、各種カップリング剤、架橋剤、架橋助剤、帯電防止剤を適宜添加しても良い。
上記有機溶剤には、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、トルエンなどの芳香族類などが用いられる。
【００２６】
本発明の難燃性接着混和物Ａは、ポリエステル樹脂１００重量部と、ノンハロゲン系難燃剤３０〜２００重量部と、リン酸エステル１〜１００重量部と必要に応じて他の添加成分とを均一に混合することにより製造することができる。
また、難燃性接着混和物Ｂは、ポリエステル樹脂１００重量部と、ノンハロゲン系難燃剤３０〜２００重量部と、窒素含有リン酸エステル１〜７０重量部と必要に応じて他の添加成分とを均一に混合することにより製造することができる。
【００２７】
また、本発明の接着混和物の形態としては、溶液、ペースト、ペレット等の形態とすることができ、フラットケーブルの接着剤層を形成するには、溶液タイプとして、基材フィルムに塗布、乾燥して使用する他、ペレットを押出機から基材フィルム上に押出し、製膜して使用することができる。
【００２８】
また、本発明のフラットケーブルは、上述のようにして形成された接着フィルムを使用し、これに導体を挟んで、加圧ロール、加圧プレスなどにより加圧し、この時同時に温度８０〜２００℃に加熱することで製造される。一般的には、加熱加圧ロールを使用し、連続的に接着してゆく方法が作業性等の点で広く使用される。
【００２９】
このような難燃性接着混和物Ａにあっては、ポリエステル樹脂１００重量部と、ノンハロゲン系難燃剤３０〜２００重量部と、リン酸エステル１〜１００重量部を配合したものであるので、十分な難燃性が得られ、これを焼却処分した際に有害なハロゲン含有化合物を生成することがない。
【００３０】
また、これを厚さ１００μｍ以下の接着剤層とした場合には、全光線透過率が４０％以上の光線透過性を示し、これを使用したフラットケーブルの光センサによる検査が行えるようになる。さらに、リン酸エステルは、難燃効果を有するため、ノンハロゲン系難燃剤の配合量を低減することができ、接着力の低下を抑えることができる。
【００３１】
また、難燃性接着混和物Ｂでは、ポリエステル樹脂１００重量部と、ノンハロゲン系難燃剤３０〜２００重量部と、窒素含有リン酸エステル１〜７０重量部を配合したものであるので、十分な難燃性が得られ、これを焼却処分した際に有害なハロゲン含有化合物を生成することがない。また、これを厚さ１００μｍ以下の接着剤層とした場合には、全光線透過率が４０％以上の光線透過性を示し、これを使用したフラットケーブルの光センサによる検査が行えるようになる。さらに、窒素含有リン酸エステルは、高い難燃効果を有するため、ノンハロゲン系難燃剤の配合量を低減することができ、接着力の低下を抑えることができる。
【００３２】
また、本発明のフラットケーブルにあっては、良好な接着力を発揮し、高い難燃性を有するものとなり、焼却処分をしても有害なハロゲン含有ガスが発生することもない。また、光線透過性が得られるため、光センサによる検査等が実施できることになる。
このため、このフラットケーブルは、高い接着性と良好な難燃性を要求されるコンピュータ機器等の配線等に使用できる。
【００３３】
以下、具体例を示す。
表１ないし表４に示した配合組成（重量部）の接着混和物を、メチルエチルケトン１容量部とトルエン４容量部からなる混合溶媒に溶解し、樹脂分３０ｗｔ％の溶液型接着剤を製造した。
この溶剤型接着剤を厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上にバーコーターにて塗布し、乾燥し厚み３５μｍの接着層を形成して、接着フィルムを作成した。
【００３４】
このようにして得られた接着フィルムについて、接着強度、難燃性、光透過性を測定した。
接着強度は、２枚の接着フィルムを貼り合わせ速度０．３ｍ／分、温度１６０℃、圧力１．０ＭＰａで、貼り合わせ、このもののＴ字剥離力を測定し、その強度が０．５ｋｇｆ／ｃｍ以上を○とし、０．５ｋｇｆ／ｃｍ未満を×とした。
【００３５】
難燃性は、酸素指数測定装置により接着混和物の酸素指数を測定し、酸素指数が２５以上を○とし、２５未満を×とした。
光透過性は、接着フィルムを２枚重ねて貼り合わせ、これに市販の光センサの検知光を投射し、透過した検知光が検知されたものを○とし、そうでないものを×とした。
【００３６】
表１ないし表４において、「ポリエステル樹脂」は、ガラス転移点７℃、分子量２３０００のポリエステル樹脂を、「リン酸エステル」は、トリフェニルホスフェート（リン分）１０．５ｗｔ％）を、「窒素含有リン酸エステル」は、ｏ，ｏ−ジエチル−ｎ，ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノメチル・ホスフェート（リン分１２．４ｗｔ％、窒素分５．５ｗｔ％）を、「赤リン」は、赤リン分約７５ｗｔ％のものを示す。
結果を表１ないし４に示す。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
【表３】

【００４０】
【表４】

【００４１】
これらの表の結果から、ノンハロゲン系難燃剤の配合量が、２００重量部を超えると接着強度が低下し、３０重量部未満では難燃性が低くなる。リン酸エステルが１重量部未満あるいは窒素含有リン酸エステルが１重量部未満では難燃性が低い。また、リン酸エステルが１００重量部を超えると、あるいは窒素含有リン酸エステルが７０重量部を超えると、光センサの透過性が悪くなる。
【００４２】
また、本発明の配合組成範囲にある難燃性接着混和物Ａあるいは難燃性接着混和物Ｂは、良好な接着力を発揮し、難燃性にも優れ、フラットケーブルの接着剤層としたときに光センサによる検査が可能であることがわかる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の難燃性接着混和物にあっては、良好な接着力を発揮し、高い難燃性を有するものとなり、焼却処分をしても有害なハロゲン含有ガスが発生することもない。また、接着剤の着色をほとんどなくすることができ、接着剤層としたときに十分な光透過性を示す。
【００４４】
また、本発明のフラットケーブルにあっては、このため良好な接着力を発揮し、高い難燃性を有するものとなる。また、ノンハロゲンであるので焼却処分をしても有害なハロゲン含有ガスが発生することもない。また、その接着剤層は、十分な光透過性を有しているので、光センサによる製品管理などの検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるフラットケーブルの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
２…接着剤層。

Claims

ポリエステル樹脂１００重量部と、ノンハロゲン系難燃剤３０〜２００重量部と、リン酸エステル１〜１００重量部を含む難燃性接着混和物。
ポリエステル樹脂１００重量部と、ノンハロゲン系難燃剤３０〜２００重量部と、窒素含有リン酸エステル１〜７０重量部を含む難燃性接着混和物。
さらにシリカを含む請求項１または２記載の難燃性接着混和物。
基材フィルムの表面に接着剤層を形成した接着フィルムで導体を挟み、この接着フィルムを接着してなるフラットケーブルにおいて、上記接着剤層を、請求項１ないし３のいずれかに記載の難燃性接着混和物で構成したことを特徴とするフラットケーブル。