JP2007106982A - ホットメルト接着剤およびそれを用いたフラットケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、ハロゲンフリーで、優れた難燃性と高い弾性率を有するホットメルト接着剤と、前記ホットメルト接着剤を接着層として有することにより、ハロゲンフリーであるにもかかわらず、高い難燃性を有し、屈曲に対する高い強度を有するフラットケーブルを提供することを目的とする。
【解決手段】ポリエステル系樹脂とセピオライトを含有するホットメルト接着剤において、セピオライトを０．５質量％以上５０質量％以下含有することを特徴とするホットメルト接着剤と前記ホットメルト接着剤を接着層として有するフラットケーブル。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホットメルト接着剤に関し、更に詳しくは難燃性を有し、弾性率の高いハロゲンフリーなホットメルト接着剤に関する。
また、本発明は、前記ホットメルト接着剤を接着層として有するフラットケーブルに関し、前記フラットケーブルに屈曲が加えられても断線を生じるおそれのないフラットケーブルに関する。

フラットケーブルとは、通常、図１に示すように、ポリエチレンテレフタレートのような汎用プラスチックを絶縁層１とし、接着層２としてホットメルト接着剤を塗布したラミネートフィルムにて芯材３を挟み、熱ロールなどで接着層を融着して一体化した構造である。

近年、前記フラットケーブルにも高い難燃性が要求される。フラットケーブルに難燃性を付与するには、絶縁層として難燃性の高い樹脂を使用することが考えられるが、難燃性の高いプラスチックフィルムは非常に高価である。

そこで、価格を低く抑えるため、接着層に使用する接着剤に難燃剤を添加し、難燃性を高める方法が良く行われている。

汎用で価格も低いポリエチレンテレフタレートを使用し、ＵＬ９４のＶＷ−１（垂直難燃試験）に合格するフラットケーブルを得るには、今までは、難燃効果の高いデカブロモジフェニル系のようなハロゲン系難燃剤が使用されてきた。しかしながら、近年ハロゲンの使用が規制されてきており、ハロゲンフリー化が求められている。

ハロゲンフリーな難燃性接着剤としては、ハロゲン系難燃剤の代わりに、リン酸エステル系やポリリン酸アンモン系などの有機リン系難燃剤を多量に添加することで所望の難燃性を確保する試みが行われている（例えば特許文献１）。

しかし、有機リン系難燃剤を含有する接着剤を使用したフラットケーブルは、屈曲した際に断線が生じる場合があることが明らかとなった。本発明者らが原因を調査したところ、有機リン系を接着剤に添加すると接着剤自身が柔らかくなってしまい、フラットケーブルに屈曲を加えると、屈曲した部分の接着剤が周辺に移動してしまい、その結果薄肉部が生じるため、その位置を基点として断線が起こる場合があることが明らかとなった。
特開平９−２２１６４２号公報

本発明は、上記の問題点を解決し、ハロゲンフリーで、優れた難燃性と高い弾性率を有するホットメルト接着剤を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記ホットメルト接着剤を接着層として有することにより、ハロゲンフリーであるにもかかわらず、高い難燃性を有し、屈曲に対する高い強度を有するフラットケーブルを提供することを目的とする。

発明者らは、鋭意検討した結果、ポリエステル系の樹脂にセピオライトを所定量配合したホットメルト接着剤は、優れた難燃性とともに高い弾性率を有することを見出した。本発明はこれらの知見に基づくものである。
上記課題を解決するために、本発明は、
（１）ポリエステル系樹脂１００質量部に対し、セピオライトを０．５質量％以上５０質量％以下含有することを特徴とするホットメルト接着剤、
（２）複数本の芯材を並列に配置し、接着層を介し一対の絶縁層により挟んで一体化してなるフラットケーブルであって、前記接着層が（１）に記載の接着剤からなることを特徴とするフラットケーブル、
を提供するものである。

本発明のホットメルト接着剤は、ハロゲンフリーで、優れた難燃性と高い弾性率を有するホットメルト接着剤である。
さらに本発明のフラットケーブルは、前記ホットメルト接着剤を接着層として有することにより、ハロゲンフリーであるにもかかわらず、高い難燃性を有し、屈曲に対する高い強度を有するフラットケーブルである。

初めに、本発明のホットメルト接着剤について説明する。
本発明におけるホットメルト接着剤は、ポリエステル系樹脂１００質量部に対し、セピオライトを０．５質量％以上５０質量％以下含有する。

本発明におけるポリエステル系樹脂とは、通常、ホットメルト系接着剤として使用されるポリエステル系の樹脂であれば、特に限定されるものではない。具体的には例えば、ＴＫ−３３％（商品名、東特塗料（株）製）などが挙げられる。

本発明におけるセピオライトとは、針状の粘土鉱物の一種である。具体的には例えば、ＰＡＮＧＥＬ、ＰＡＮＳＩＬ（いずれも商品名、ＴＯＬＳＡ社製）などが挙げられる。
本発明においてはセピオライトを表面処理剤で表面処理したものを使用してもよいし、表面未処理のものを使用してもよい。表面処理剤としては例えば、高級脂肪酸やその金属塩、シラン系、アルミニウム系、チタネート系カップリング剤、リン酸エステル等が挙げられる。表面処理の方法としては例えば、セピオライトの懸濁液に表面処理剤を添加して混合した後，濃縮乾燥する方法、粉体状のセピオライトに表面処理剤を添加して混合、分散させる方法などが挙げられる。

本発明におけるセピオライトの配合量は、０．５質量％以上５０質量％以下である。好ましくは、５質量％以上５０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以上３０質量％以下である。配合量が少なすぎると、弾性率向上効果が不足する場合があり、多すぎると脆くなってしまう可能性がある。
本発明のホットメルト接着剤は、前記セピオライトを所定量配合することにより、ハロゲンフリーで難燃性を有する上に、弾性率も優れたホットメルト接着剤とすることが可能となる。さらにセピオライトは他のフィラーと比較して安価であり、コスト面でも有利である。
本発明のホットメルト接着剤は、本発明の特性を損なわない範囲で他の添加剤を配合しても良い。具体的には例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化チタニウム、焼成クレーなどがあげられる。

次に本発明のフラットケーブルについて説明する。
本発明のフラットケーブルの好ましい一実施態様を図１に基づいて説明する。
本発明のフラットケーブルは、複数本の芯材１を並列に配置し、接着層３を介し一対の絶縁層２により挟んで一体化してなる。

本発明の芯材としては、任意の材質のものであってよいし、任意の断面の形状を有するものであってよく、例えば、丸断面導体等任意の導体、被覆電線等任意の電線または任意の光ファイバ等が挙げられる。芯材の本数は特に制限はないが２〜３０本が好ましい。芯材の厚さ、直径は特に制限はないが２５〜２５０μｍが好ましい。芯材の幅も特に制限はないが０．５〜１５ｍｍが好ましい。芯材同士の間隔も絶縁が保たれる限り特に制限はないが０．５〜５ｍｍが好ましい。

本明細書において、ケーブル又は芯材の「幅」方向とは、ケーブル又は芯材の長さ方向と直交する面内における、芯材が並ぶ方向を表し、「厚さ」方向とはケーブル又は芯材の長さ方向と直交する面内における、幅方向と直交する方向を表す。

本発明の絶縁層としては例えば、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、ポリアミド、ポリイミドをフィルム状にしたものを使用することが出来る。なかでも、強度やコストの点でポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
フラットケーブルの幅は特に制限はないが、２〜１００ｍｍが好ましく、その幅は前記ポリエチレンテレフタレートフィルムの幅に対応する。

本発明の接着層には、前述のポリエステル系樹脂およびセピオライトを含有するホットメルト接着剤において、前記セピオライトの含有量が０．５質量％以上５０質量％以下であるホットメルト接着剤を使用する。前記ホットメルト接着剤を使用することにより、ハロゲンフリーであるにもかかわらず、高い難燃性を有し、屈曲に対する高い強度を有するフラットケーブルとすることが可能である。

本発明のフラットケーブルを製造する方法としては、通常の方法を用いることができ、特に限定されない。例えば、まず、ポリエチレンテレフタレート等の絶縁フィルム１の片面に本発明のホットメルト接着剤を塗布した接着剤つき絶縁フィルム１’をあらかじめ作製しておく。次に図２に示すように、並列に配列した芯材３を、一対の熱ロール４へと案内し、この熱ロール４により、前記芯材３を、前記芯材３の上下方向（それぞれ、矢印ｈ、ｉ）から供給される接着剤つき絶縁フィルム１’を接着剤が芯材に対する状態にて挟み、熱ロール４にて加熱して接着、一体化させる方法などが挙げられる。

以下に本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［接着剤］
表１に示す割合で、各材料をバンバリーミキサーにて混合し、各実施例、比較例に対応する接着剤を得た。なお、配合量を示す数値はすべて質量％である。

なお、表１に示す各材料の詳細は下記の通りである。
ポリエステル系接着剤
ＴＸ−３３％（商品名、東特塗料（株）製）
リン酸エステル系難燃剤
ＤＡＩＧＵＡＲＤ−５８０（商品名、大八化学工業（株）製）
焼成クレー
ＳＡＴＩＮＴＯＮＥ ＳＰ３３（商品名、ＥＮＧＥＬ ＨＡＲＤ社製）
セピオライト
ＰＡＮＧＥＬ ＡＤ（商品名、ＴＯＬＳＡ社製）

［フラットケーブル］
２５μｍ厚、幅６００ｍｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに作製した各実施例、比較例の接着剤を２０μｍの仕上がり厚さになるように塗布し、接着剤付きポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。これを１５０ｍｍ幅に裁断して紙管を芯にしてロール状に巻き取っておいた。
その後、厚さ３５μｍ、幅１．５ｍｍの平角導体を幅方向に複数本並べ、前記導体を各接着剤付きポリエチレンテレフタレートフィルムにてはさみ込み、１６０度の熱ロール間を通過させることにより、接着剤を融着させ、各フラットケーブルを得た。

得られたフラットケーブルに対し、下記の評価を行った。各フラットケーブルの評価結果を表１に示した。なお、引張弾性率、耐屈曲性、剥離試験については、ポリエステル系樹脂に何も配合していない接着剤を使用した比較例１を基準（１００％）とし、それとの比で表示した。

（引張弾性率）
シート状に加工した接着剤に、１分間当たりサンプル変形部長さの１％にあたる変形を加える引張試験を行い、変形量と応力のグラフを作成した。変形量と応力のグラフの立ち上がり部に接線を引き、その傾きから引張弾性率を算出した。

（耐屈曲性）
常温（２５℃）にて屈曲半径７ｍｍに曲げたり真っ直ぐに伸ばしたりを繰り返し、フラットケーブル内の芯材が破断するまでの回数を測定した。数字が大きいほど、耐屈曲性に優れる。

（剥離試験）
フィルムと芯材の間の、１８０度剥離試験（剥離速度５０ｍｍ／分）を行い、接着力を測定した。

（難燃性（ＵＬ９４ＶＷ−１））
ＵＬ１５８１で規定するＶＷ−１垂直燃焼試験を行なった。着火しなくなるまで１５秒間の接炎を繰り返しても全焼しない場合を合格とした。

（回転コネクタ耐久試験）
フラットケーブルを特開平０５−２３４６５１に示される回転コネクタに組み込み、９０℃で１６８時間熱処理を行い、静止状態で徐冷したものを耐久試験（毎秒５回転の速度で左右２回転ずつを１サイクルとして４０００００サイクル実施）にかけた。耐久試験の前後でフラットケーブル内の回路導体の導電抵抗値が５０％以上上昇した場合を不合格とした。

表１をみても明らかなように、本発明の実施例１〜５はいずれの評価項目においても優れた結果となっている。特にセピオライトを配合することにより、引張弾性率が著しく向上していることがわかる。

対して、ポリエステル系接着剤のみからなる比較例１は難燃性に劣り、リン酸エステル系接着剤のみを配合した比較例２は、特に引張弾性率が劣っているため、回転コネクタ耐久試験も不合格となってしまう。また、セピオライトの代わりに焼成クレーを使用した比較例３においては、引張弾性率を向上させる効果が小さく、とくに比較例４においては剥離強度を大いに低下させることから、やはり回転コネクタ耐久試験が不合格となっている。

以上で明らかなように、本発明のホットメルト接着剤は、ハロゲンフリーで、優れた難燃性と高い弾性率を有するホットメルト接着剤である。
さらに本発明のフラットケーブルは、前記ホットメルト接着剤を接着層として有することにより、ハロゲンフリーであるにもかかわらず、高い難燃性を有し、屈曲に対する高い強度を有するフラットケーブルである。

本発明のフラットケーブルの１実施態様を示す断面図である。 本発明のフラットケーブルを製造するための熱ラミネート加工の説明図である。

符号の説明

１ 絶縁層
１’ 接着剤つき絶縁フィルム
２ 接着層
３ 芯材
４ 熱ロール

Claims (2)

1. ポリエステル系樹脂とセピオライトを含有するホットメルト接着剤において、前記セピオライトの含有量が０．５質量％以上５０質量％以下であることを特徴とするホットメルト接着剤。
2. 複数本の芯材を並列に配置し、接着層を介し一対の絶縁層により挟んで一体化してなるフラットケーブルであって、前記接着層が請求項１に記載の接着剤からなることを特徴とするフラットケーブル。

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