JP2010251250A

JP2010251250A - フラットケーブルの製造方法

Info

Publication number: JP2010251250A
Application number: JP2009102175A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Shimada; 智博島田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2009-04-20
Publication date: 2010-11-04

Abstract

【課題】平形導体間の導体が存在しない接着面どうしの接合部分において、ラミネートされる絶縁フィルムの接着面に十分な圧接力が加えられ、接着界面に空隙や剥がれが生じないフラットケーブルの製造方法を提供する。
【解決手段】複数本の平形導体１２を絶縁層１４と接着剤層１５からなる絶縁フィルム１３で挟み、該絶縁フィルム同士を貼り合わせるフラットケーブル１１の製造方法で、絶縁フィルム１３を予加熱して接着剤層を軟化させ、次いで、反発弾性率が５４〜６５％のロール部材１９を有する成形ロール１７で絶縁フィルム１３同士を圧着して、軟化した接着剤層１５を接着させることを特徴とする。なお、成形ロールのロール部材１９は、シリコンゴムまたはフッ素ゴムで形成することができ、また、成形ロールのロール部材１９は、加熱された状態としてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信機器、電子機器等の機器内の電気配線に用いられる可撓性のフラットケーブルの製造方法に関する。

可撓性のフラットケーブルは、複数本の平形導体を絶縁層と接着剤層からなる絶縁フィルムで挟み、絶縁フィルム同士を貼り合わせた形態のものがある（例えば、特許文献１，２参照）。この種のフラットケーブルは、複数本の平形導体を平行一列に並べた状態で、その両側から絶縁フィルムの接着剤層が互いに接触するようにして接合させる。次いで、加圧ロールを用いて接着剤層で接着一体化してラミネートすることにより、ケーブル化される。なお、加圧ロールには、接着剤層の種類に応じて加熱可能なロールが用いられる。

特開平８−２８７７３２号公報特開２００６−４９１８５号公報

図４（Ａ）、（Ｂ）は、上述したフラットケーブル１の製造方法を模擬的に示す図である。先ず、図４（Ａ）に示すように、複数本の平形導体２を所定の間隔をあけて平行一列に並べ、前記の平形導体２を上下両面から絶縁フィルム３でサンドイッチ状に挟む。絶縁フィルム３は、絶縁層４と接着剤層５の２層からなり、接着剤層５が互いに向き合うようにして平形導体２の平面に接合される。次いで、絶縁フィルム３を互いに加圧ローラで圧接すると、図４（Ｂ）に示すように、接着剤層５が互いに平形導体３の外周を埋めるようにラミネートされて、平形導体２は互いに電気的に絶縁された状態で配列が保持される。

しかしながら、絶縁フィルム３をラミネートしたとき、平形導体２間の導体が存在しない部分で接着剤層の埋まり込みが不十分で、空隙６が生じることがある。また、熱老化試験を行った後、フラットケーブルを屈曲すると、フラットケーブルの側面において、接着剤層５の接着面が剥がれ、剥がれ部７が生じることがある。これらの不良発生の原因は、平形導体２間の導体が存在しない接着面同士の接合部分（接着界面）に加えられる圧接が不十分で、接着面での接着力が弱いことにある。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、平形導体間の導体が存在しない接着面同士の接合部分において、ラミネートされる絶縁フィルムの接着面に十分な圧接力が加えられ、接着界面に空隙や剥がれが生じないフラットケーブルの製造方法の提供を目的とする。

本発明によるフラットケーブルの製造方法は、複数本の平形導体を絶縁層と接着剤層からなる絶縁フィルムで挟み、該絶縁フィルム同士を貼り合わせるフラットケーブルの製造方法で、絶縁フィルムを予加熱して接着剤層を軟化させ、次いで、反発弾性率が５４〜６５％のロール部材を有する成形ロールで絶縁フィルム同士を圧着して、軟化した接着剤層を接着させることを特徴とする。
なお、成形ロールのロール部材は、シリコンゴムまたはフッ素ゴムで形成することができ、また、成形ロールのロール部材は、加熱された状態としてもよい。

本発明によれば、平形導体間での接着剤層の埋まり込みがよく、空隙の発生がなくなり、また、熱老化試験後においても、接着剤層の剥がれをなくすことができる

本発明によるフラットケーブルの製造方法の概略を説明する図である。本発明と比較例との成形ロールによる絶縁フィルムの圧接状態を示す図である。本発明の製造方法によるフラットケーブルの断面形状を示す図である。従来技術の課題を説明する図である。

図により本発明の実施の形態を説明する。図中、１１はフラットケーブル、１２は平形導体、１３は絶縁フィルム、１４は絶縁層、１５は接着剤層、１６はシューター、１７は成形ロール、１８はロール心、１９はロール部材を示す。

本発明によるフラットケーブルの製造は、図１に示すように、断面平角状の複数本の平形導体１２を平行一列に並べた状態で供給し、２枚の絶縁フィルム１３を前記の平形導体１２を両側からサンドイッチ状に挟むように供給して実施される。平形導体１２と絶縁フィルム１３は、シューター１６に案内されて一対の成形ロール１７間に送り込まれ、加圧によりラミネートされ、フラットケーブル１１とされる。

平形導体１２は、例えば、導体材料としては、平角銅の表面に錫メッキ等を施したものを用いることができ、厚み０.０３５ｍｍ程度、幅が０.３ｍｍ程度で、隣接の平形導体との間隔が０.２〜０.３ｍｍ位で配列される。絶縁フィルム１３は、絶縁層１４と接着剤層１５の少なくとも２層からなるものが用いられる。絶縁層１４としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などで形成され、厚さが２５μｍ程度のものが用いられる。接着剤層１５としては、例えば、ポリエステル系の接着剤で、厚さ３５μｍで形成される。

絶縁フィルム１３は、図１に示すように、テープ状にして連続的に供給され、１対のシューター１６に案内されて、その接着剤層１５で平形導体１２を挟むようにして一対の成形ロール１７間に送り込まれる。シューター１６は、絶縁フィルム１３がスムーズに移送されるように、滑らかの弧状の表面を有している。また、絶縁フィルム１３は、シューター１６上を通る際に、シューター１６を介して、例えば、数十℃（２５℃〜５０℃）で予加熱して、その接着剤層１５を軟化させておく。これにより、次の成形ロール１７によるラミネート工程での接着を効果的に行なうことができる。

成形ロール１７は、円形の金属製のロール心１８の外周に、ゴム等の弾性のあるロール部材１９を同軸状に配した構造で形成され、シューター１６により案内された平形導体１２の両面の絶縁フィルム１３を、互いのロール部材のロール面で圧接するように配設される。ロール部材１９は、シリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性のある樹脂で形成される。また、このロール部材１９は、後述するように、その反発弾性率が５４％〜６５％とする。なお、反発弾性率の測定方法はＪＩＳＫ６２５５によるものとする。

また、成形ロール１７は加熱可能なロールを用いることができる。加熱可能なロールとしては、ロール内に加熱ヒータを収納した構成のものが用いられ、使用される接着剤層１５の材質にもよるが、ポリエステル系の接着剤の場合は、ロール部材１９の温度が１５０℃〜１７０℃位になるように設定される。
成形ロール１７に加熱可能なロールを用いることにより、シューター１６の予加熱により軟化された状態の絶縁フィルム１３の接着剤層１５を溶融して、互いにラミネートされる絶縁フィルム１３を効率良く圧着して一体化することができる。

図２は、成形ロールによる絶縁フィルムのラミネート状態を示す図で、図２（Ａ）は本発明による例を示し、ロール部材１９の反発弾性率が５４〜６５％の弾性ゴムを用いている場合である。図２（Ｂ）は比較例で、ロール部材１９の反発弾性率が５４％未満の弾性ゴムを用いている場合である。

本発明の図２（Ａ）に示す例においては、ロール部材１９が外力Ｆａにより間隔が狭められると、ロール部材１９は、絶縁フィルム１３を平形導体１２の両側から押圧し、絶縁層１４の内側に付与された接着剤層１５の接着面が平形導体１２の表面に押圧力Ｆｂで圧接される。ロール部材１９に更に強い押圧力を加えると、平形導体１２の厚みにより、ロール部材１９の押圧面１９ａが弾性的に変形して、平形導体１２間の導体が存在しない部分にも十分な押圧力Ｆｃが生じ、軟化ないしは溶融状態にある接着剤層１５同士による接着界面１５ａを接着一体化する。なお、反発弾性率が６５％を超えると、押圧力Ｆｃが大きすぎて、絶縁層１４に皺が生じる恐れがある。

これに対し、比較例として示す図２（Ｂ）では、図２（Ａ）の場合と同様に、ロール部材１９が外力Ｆａにより間隔が狭められると、ロール部材１９は、絶縁フィルム１３を平形導体１２の両側から押圧し、絶縁層１４の内側に付与された接着剤層１５の接着面が平形導体１２の表面に押圧力Ｆｂで圧接される。しかしながら、ロール部材１９に更に強い押圧力を加えても、ロール部材１９の反発弾性率が小さいため、平形導体１２の厚みに対してロール部材１９の押圧面１９ａが弾性的に変形しないか、変形するとしてもその変形量が少ない。このため、平形導体１２間の導体が存在しない部分に付与される押圧力Ｆｃが小さく、接着剤層１５の接着界面１５ａが軟化ないしは溶融状態にあるとしても接着が不十分となる。

図３は、図４に対応する本発明の製造方法により製造されたフラットケーブルの一例を示す図である。フラットケーブル１１に用いられる平形導体１２および絶縁フィルム１３は、図４で例示したのと同じで、図３（Ａ）に示すように、複数本の平形導体１２を所定の間隔をあけて平行一列に並べ、前記の平形導体２を上下両面から絶縁フィルム３でサンドイッチ状に挟む。絶縁フィルム１３は、絶縁層１４と接着剤層１５の２層からなり、接着剤層１５が互いに向き合うようにして平形導体１２の平面に接合される。

次いで、絶縁フィルム１３を互いに成形ロールで圧接すると、図３（Ｂ）に示すように、図４（Ｂ）で示したような空隙を生じることなく、接着剤層１５が互いに平形導体１２の外周を埋めるようにラミネートされたフラットケーブルが得られる。また、このフラットケーブルは、熱老化試験を行った後において、接着剤層１５の接着面に剥がれが生じることがない。

次の表１は、本発明によるフラットケーブルの製造方法を評価した結果を示すものである。試料Ｎｏ.１と２は、本発明の比較例に相当するもので、成形ロール１７のロール部材１９に反発弾性率が４７％のものを用い、製造線速を１ｍ／ｍｉｎと２ｍ／ｍｉｎで行なった。また、試料Ｎｏ.３と４は、本発明に相当するもので、成形ロールのロール部材に反発弾性率が６２％のものを用い、製造線速を１ｍ／ｍｉｎと２ｍ／ｍｉｎで行なった。

なお、試料Ｎｏ.１〜４のいずれにおいても、フラットケーブルの平形導体として、厚み０.０３５ｍｍ、幅０.３ｍｍの銅導体を、導体間隔０.２ｍｍで配列し、絶縁フィルムとして、厚さ２５μｍのＰＥＴに、ポリエステル系の接着剤を厚さ３５μｍで付与したものを使用した。また、シューターによる予加熱温度を５０℃とし、成形ロール１７のロール部材１９の温度を１７５℃とし、成形ロールにかける圧力を０.０５〜０.２ＭＰａとした。

評価試験の結果は、平形導体間のケーブル断面における接着界面の密着状態は、試料Ｎｏ.２は図４（Ｂ）に示すような空隙が生じていたが、試料Ｎｏ.１，３，４については、図３（Ｂ）に示すように空隙がなく、良好であった。熱老化試験（１３６℃で１６８時間放置）の後、試料Ｎｏ.１，２は剥がれが生じたが、試料Ｎｏ.３，４については剥がれがなく、良好であった。

１１…フラットケーブル、１２…平形導体、１３…絶縁フィルム、１４…絶縁層、１５…接着剤層、１５ａ…接着界面、１６…シューター、１７…成形ロール、１８…ロール心、１９…ロール部材、１９ａ…押圧面。

Claims

複数本の平形導体を絶縁層と接着剤層からなる絶縁フィルムで挟み、該絶縁フィルム同士を貼り合わせるフラットケーブルの製造方法であって、
前記絶縁フィルムを予加熱して前記接着剤層を軟化させ、次いで反発弾性率が５４〜６５％のロール部材を有する成形ロールで前記絶縁フィルム同士を圧着して、前記軟化した接着剤層を接着させることを特徴とするフラットケーブルの製造方法。
前記成形ロールのロール部材が、シリコンゴムまたはフッ素ゴムで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフラットケーブルの製造方法。
前記成形ロールのロール部材が、加熱されてい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の製造方法。