JP2006508517A - 三次元形状に形成されたフラットケーブル、その製造方法およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、三次元形状に形成されているフラットケーブルであって、少なくとも、２つの絶縁層の間で帯状に配置されてなる導体路と少なくとも１つの支持体層とが接着層によって互いに結合されて形成されている積層体からなっており、該積層体が、雄型の成形工具に取り付けられ、熱、放射線および／または圧力の作用下で成形され、接着層のガラス転移温度Ｔ_ｇを下回る温度での冷却によってまたは接着層の硬化によって三次元形状に固化されているフラットケーブルに関する。

Description

本発明は、三次元形状（３Ｄ）に形成されたフラットケーブル、その製造方法およびその使用方法に関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６４９９７２号明細書より、車両のためのワイヤハーネスの製造方法が公知であり、この方法では、導線を１つの支持フィルムに接着し、プラグを設け、形状安定な支持体に固定する。この場合、この導線のうちの少なくともいくつかは絶縁されていないより線からなっており、これらのより線を、接着層を備えている絶縁支持フィルム上に、予め形成された直線のガイドに沿って次々と互いに独立させて載置し、続いて、この支持フィルム上に絶縁保護フィルムを載置して、圧力をかけることによって支持フィルムと接着させるか、または支持フィルムおよびその上に載置されたより線を保護塗膜で被覆するかし、さらに続いて、切断することによって使用場所の輪郭に適合させる。この方法の欠点は、このような導体の通路を設けることおよびこれを形状安定な支持体へ固定するのに手間がかかることである。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６２８８５０号明細書より、電気ケーブルを備えており、この電気ケーブルが、凹部が形成されている第１の樹脂層に配置されており、この凹部が、電気ケーブルを設けるための予め定められた区間に沿って延びるように形成されており、第２の樹脂層が、少なくとも第１の樹脂層の凹部を覆うようにかつ第１の樹脂層と固く結合していてかつ真空成形によって取り付けられているワイヤハーネスおよびその製造方法が公知である。

これらの公知の解決方法には、導線を、形状安定な支持体の表面上に極めて手間のかかる工程により手によって取り付けなければならないという欠点があるか、または別個の部材を製造して、導体を取り付け、第２の樹脂によってその導体の位置で固定しなければならないという欠点がある。

本発明の課題は、公知の解決方法における欠点を回避した、三次元形状に形成されたフラットケーブルおよびその製造方法を提供することである。この方法では、形状安定なフラットケーブルの製造を中間ステップで行ない、第２のステップにおいて初めてフラットケーブルをその取付け位置に配置する。

本発明により上記課題を解決したフラットケーブルは、接着層によって互いに結合された、２つの絶縁層の間で帯状に配置されてなる導体路と少なくとも１つの支持体層から少なくともなっている積層体からなっており、この積層体は、雄型の成形工具上に取り付けられて熱と圧力の作用下で成形されていて、接着層のガラス転移温度Ｔ_ｇを下回る温度での冷却または接着層の硬化によってその三次元形状に固化されている。このような３Ｄフラットケーブルは、組付け前の中間物としても保存可能である。支持体層は金属フィルムもしくはプラスチックフィルム、または多孔質層からなっている。

接着層として融点Ｔ_ｍが１８０℃未満の熱可塑性接着剤、熱可塑性の接着フィルムおよび／または接着不織布および／または架橋温度が１４０℃未満の潜在性の反応形接着剤を使用すると有利である。この種の接着層によって、フラットケーブル層と支持体層とを固く結合することができ、中間成形部材を成形することができる。導体路層の冷却によって損傷が起こらないのであれば、架橋温度が１４０℃より高い接着層も使用することができる。反応形接着剤が使用される場合には冷却が不要となることもあるが、架橋による十分な硬化によって相応に固化されなければならない。

さらに、より扱い易くするために、カバーとして機能する別の多孔質層を設けることができる。この多孔質層は、高分子繊維の不織布または織布からなっていると有利である。

本発明によるフラットケーブルは、少なくとも部分的に熱可塑性プラスチックで、埋め込まれるように（裏から）射出成形が行われていてもよい。これにより、取付け場所に形成される部材の製造が可能となる。

導体路の導線は、積層前に、その表面の少なくとも部分的な範囲で接点バンクの形成のために露出していると有利である。

電子部品が装着されているフラットケーブルは、特に有利である。これにより極めて効率的に機能的に仕上げられた電子取付け部品を製造することができる。

中間部材としての３Ｄフラットケーブルの製造は、フラットケーブル層、接着層および不織布層からなる積層体を雄型の成形工具に取り付け、位置調整し、熱および／または放射線および／または圧力の作用下で成形して、接着層のガラス転移温度Ｔ_ｇを下回る温度で冷却するかまたは接着層を硬化させることによってその形状で固化させる方法で行なう。圧力としては、例えば負圧が積層体の裏側にかけられる。

その形状に固化された積層部材を、打抜き、フライス削りまたは切断によって後加工し、別のステップでその取付け位置に取り付けるか、またはより良好な取付けのために射出成形法で少なくとも部分的に熱可塑性プラスチックで埋め込むように射出成形を行うと有利である。

温度を均一化させるために、積層工程時におよび／または成形工具中で金属フィルムを使用すると有利である。

上記の方法のための不織布としては、厚み０．１〜２ｍｍ、引裂き強度５０〜２５０Ｎ／５０ｍｍおよび伸度３０〜５０％のポリエステルまたはポリアミドからなる不織布を使用すると有利である。熱可塑性接着層として使用される接着不織布は、軟化点が３０〜１８０℃であり、坪量が１０〜７０ｇ／ｍ^２であり、メルトインデックスが低いことが望ましい。

以下に本発明を実施例に基づき説明する。

実施例１
材料として、厚み１．２〜１．４ｍｍの可撓性のフラットケーブル（ＦＦＣ）、融点Ｔ_ｍ１０５〜１１０℃および坪量３０ｇ／ｍ^２のコポリアミドからなるホットメルト接着不織布、および坪量２５０ｇ／ｍ^２のサーマルボンディングしたポリエチレンテレフタレートスパンボンド不織布を使用した。ＦＦＣの裏面にアイロンプレス機を用いて不織布をホットメルト接着剤で１４０℃で積層させた。この場合、不織布は支持体層として使用され、ホットメルト接着剤により可塑性が改善される。この積層体を雄型の成形工具に取り付け、１４０℃／３０ｓで成形した。成形工具の冷却後、形状安定なフラットケーブルとなった積層体を型から取り外した。

実施例２
実施例１と同様に、可撓性のフラットケーブルを、融点Ｔ_ｍ１０５℃および４５ｇ／ｍ^２のコポリアミドと、坪量１００ｇ／ｍ^２のポリエチレンテレフタレート繊維からなるサーマルボンディングした短繊維不織布と共に、冷却エレメントとしての０．５ｍｍ厚のアルミニウムフィルムを使用して積層させ、雄型の成形工具に取り付け１４０℃／４５ｓで成形した。工具を冷却した後、形状安定なフラットケーブルとなった積層体を型から取り外した。

実施例３
例１と同様に、可撓性のフラットケーブルを、紫外線（ＵＶ）硬化性接着剤および坪量１５０ｇ／ｍ^２のポリエチレンテレフタレート繊維からなるサーマルボンディングしたスパンボンド不織布と共に積層させた。室温で紫外線の照射下で雄型の成形工具に載せて成形を行なった。硬化後、形状安定なフラットケーブルとなった積層体を型から取り外した。続いて、この形状安定なフラットケーブルを射出成形法でポリプロピレンで部分的に埋め込むように射出成形を行った。

実施例４
雄型の成形工具上で電子部品、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を装着させた可撓性のフラットケーブルを、融点Ｔ_ｍ１０５℃および２５ｇ／ｍ^２のコポリアミドと、坪量１５０ｇ／ｍ^２のポリエチレンテレフタレート繊維からなるサーマルボンディングしたスパンボンド不織布と共に積層させ、雄型の成形工具に取り付け１１０℃／１２０ｓで成形した。工具を冷却した後、形状安定なフラットケーブルとなった積層体を型から取り外した。

さらなる実施例を、次表に示す。

Claims (12)

1. 三次元形状に形成されているフラットケーブルであって、少なくとも、２つの絶縁層の間で帯状に配置されてなる導体路と少なくとも１つの支持体層とが接着層によって互いに結合されて形成されている積層体からなっており、該積層体が、雄型の成形工具に取り付けられ、熱、放射線および／または圧力の作用下で成形されて、接着層のガラス転移温度Ｔ_ｇを下回る温度での冷却によってまたは接着層の硬化によって三次元形状に固化されている、三次元形状に形成されているフラットケーブル。
2. 前記支持体層が、金属フィルムまたはプラスチックフィルムからなる、請求項１に記載のフラットケーブル。
3. 前記支持体層が多孔質層からなる、請求項１に記載のフラットケーブル。
4. 前記接着層が、融点Ｔ_ｍが１８０℃未満の熱可塑性接着剤および／もしくは接着フィルムおよび／もしくは接着不織布、ならびに／または架橋温度が１４０℃未満の潜在性の反応形接着剤からなる、請求項１から３のいずれか１項に記載のフラットケーブル。
5. カバーとして機能するさらに別の多孔質層が備えられている、請求項２または３に記載のフラットケーブル。
6. 前記多孔質層が、ポリマー繊維の不織布または織布からなる、請求項５に記載のフラットケーブル。
7. 少なくとも部分的に熱可塑性プラスチックで埋め込まれるように射出成形がなされている、請求項１から６のいずれか１項に記載のフラットケーブル。
8. 前記導体路の導線が、積層加工前に、該導体路の表面の少なくとも部分的な領域で接点バンクの形成のために露出している、請求項１から７のいずれか１項に記載のフラットケーブル。
9. 電子部品が装着されている、請求項１から８のいずれか１項に記載のフラットケーブル。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の形状安定なフラットケーブルの製造方法であって、
    フラットケーブル層、接着層および支持体層からなる積層体をまたは該積層体のための全ての構成要素を別々に雄型の成形工具に取り付け、
    室温で位置調整し、
    熱、放射線および／または圧力の作用下で成形して、接着層のガラス転移温度Ｔ_ｇを下回る温度での冷却または接着層の硬化によってその形状で固化させる、形状安定なフラットケーブルの製造方法。
11. 温度の均一化のために、金属フィルムを積層工程時におよび／または成形工具中で使用する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記形状で固化された積層部材を別のステップで組み付けるかまたは該積層部材に射出成形法で熱可塑性プラスチックで埋め込まれるように射出成形を行う、請求項１０または１１に記載の方法。