JP2012036297A - 接着フィルムおよびフラットケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】ハロゲン系溶剤が使用されていない接着層を有し、かつ、１０５℃定格クラスの耐熱性を有する接着フィルムおよびフラットケーブルを提供する。
【解決手段】絶縁フィルム２上に、プライマー層４と、ビスフェノールＳを含むフェノキシ樹脂で構成される耐熱難燃層５と、導体接着層６とを順次積層して形成された接着層３が設けられているものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、良好な接着性を有し、適度な耐熱性をもった接着フィルムおよびフラットケーブルに関するものである。

フラットケーブルは、平行に配列した複数の平角導体を、２枚の接着フィルムで挟み被覆したケーブルであって、屈曲性に優れた特徴を有している。フラットケーブルは、プリンタ、スキャナ等のＯＡ機器、コンピュータ機器、薄型テレビ等の映像機器、音響機器、ロボット、超音波診断装置等、様々な電気電子機器の内部配線ケーブルとして、広く用いられている。

ところで、フラットケーブルの接着フィルムは、絶縁フィルム上に平角導体を接着するための接着層を設けており、この２枚の接着フィルムの接着層同士を接合することで、平角導体を被覆している。

フラットケーブルの絶縁フィルムには、エンジニアリングプラスチック製のフィルムが用いられている。中でも、価格や供給安定性の良いポリエチレンテレフタレートフィルムが好んで用いられている。

フラットケーブルの接着層には、ポリエチレンテレフタレートフィルム等からなる絶縁フィルムとの接着性が良好なポリエステル樹脂が広く用いられている。ポリエステル樹脂には、非晶性の樹脂と結晶性の樹脂がある。

非晶性のポリエステル樹脂は、汎用の溶媒に良く溶けるので、コーティング（塗装方式）により、絶縁フィルム上に容易に塗布することが出来、８０℃定格クラスのフラットケーブルに用いられる接着層の樹脂として広く用いられている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２０００−１０９７６９号公報 特開２００４−１３０６９１号公報

近年、電気電子機器の省スペース化、高密度配線化が進み、電気電子機器の筐体内部の温度が高くなる傾向にあることから、使用される内部配線ケーブルに対する耐熱性の要求も高くなってきている。そのため、一般的な８０℃定格よりも高い１０５℃定格の耐熱性を有するフラットケーブルの要求が高まっている。

このような１０５℃定格クラスのフラットケーブルとする場合には、非晶性のポリエステル樹脂よりも耐熱性が高い結晶性のポリエステル樹脂で形成した接着フィルムが用いられる傾向にある。

この結晶性のポリエステル樹脂をコーティングにより絶縁フィルム上に塗布して接着層を形成する場合、結晶性のポリエステル樹脂が、汎用の溶媒には溶けにくいため、塩化メチレンなどの塩素系溶媒（塩素系溶剤）に溶かして用いられている。しかし、塩素系溶剤は、ハロゲン系溶剤であるため、人体・環境への悪影響が懸念される。

また、結晶性のポリエステル樹脂を用いるために、押出機により薄く押出す方法もとられているが、この方法は、大がかりな設備が必要となり、コスト高になるため、利用することは難しい。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ハロゲン系溶剤が使用されていない接着層を有し、かつ、１０５℃定格クラスの耐熱性を有する接着フィルムおよびフラットケーブルを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、絶縁フィルム上に、プライマー層と、ビスフェノールＳを含むフェノキシ樹脂で構成される耐熱難燃層と、導体接着層とを順次積層して形成された接着層が設けられている接着フィルムである。

前記フェノキシ樹脂は、ビスフェノールＡとビスフェノールＳとの共重合組成からなる共重合フェノキシ樹脂からなってもよい。

前記フェノキシ樹脂の構造式が下記（化１）であり、前記フェノキシ樹脂を構成するビスフェノールの組成が、ビスフェノールＡ：ビスフェノールＳ＝１００：５〜１００：１００であってもよい。

前記プライマー層は前記絶縁フィルム及び前記耐熱難燃層との接着性を有する樹脂からなり、前記導体接着層は前記耐熱難燃層及び金属導体との接着性を有する樹脂からなり、さらに、前記プライマー層および前記導体接着層を構成する樹脂が、フェノキシ樹脂の良溶媒に可溶な樹脂であってもよい。

前記導体接着層は、前記導体接着層を構成する樹脂を前記フェノキシ樹脂の良溶媒に溶かした後、前記耐熱難燃層上に塗布して形成されてもよい。

また、本発明は、前記の接着フィルムを二枚用い、二枚の前記接着フィルムの導体接着層間に金属導体を挟み、該金属導体を被覆したフラットケーブルである。

本発明によれば、ハロゲン系溶剤が使用されていない接着層を有し、かつ、１０５℃定格クラスの耐熱性を有する接着フィルムおよびフラットケーブルを提供できる。

本発明の一実施の形態に係る接着フィルムの横断面図である。 図１の接着フィルムを用いたフラットケーブルの横断面図である。

本発明者らは、非晶性の樹脂について接着フィルムの接着層の耐熱性向上を鋭意検討した結果、ビスフェノールＳ骨格をもつフェノキシ樹脂が耐熱性と有機溶媒に対する溶解性が良好であることを見出し、本発明に至った。

以下、本発明の一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１に示すように、本発明の接着フィルム１は、絶縁フィルム２上に接着層３を形成してなるものである。

絶縁フィルム２としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート製のものを用いることができる。

接着層３は、絶縁フィルム２上にプライマー層４、耐熱難燃層５及び導体接着層６を順次積層して形成される。プライマー層４、耐熱難燃層５及び導体接着層６は、それぞれ、各層を構成する樹脂を溶媒に溶かして作製した各塗料を、塗布・乾燥することで形成される。

耐熱難燃層５は、接着フィルム１に耐熱性と難燃性との両方を付与するための層であり、分子中にビスフェノールＳ骨格を含むフェノキシ樹脂で構成される。

ここで、フェノキシ樹脂は、ポリマー骨格中にビスフェノール類を有しており、特にビスフェノールＡ骨格のみからなる樹脂が広く用いられている。しかし、ビスフェノールＡ骨格のみからなるフェノキシ樹脂では、耐熱性が十分でない。

一方、ビスフェノールＳ骨格のみからなるフェノキシ樹脂は、耐熱性が高すぎ、ホットメルト特性が悪く、接着層３に適用することは好ましくない。

そこで、耐熱難燃層５に用いるフェノキシ樹脂としては、一部に耐熱骨格を有するビスフェノールＳ骨格を有するビスフェノール樹脂と、ビスフェノールＡ骨格を有するビスフェノール樹脂との共重合組成からなる共重合フェノキシ樹脂を用いることが好ましい。

ビスフェノールＡ骨格とビスフェノールＳ骨格とを有する共重合フェノキシ樹脂の構造式は、下記（化２）であり、共重合フェノキシ樹脂を構成するビスフェノールの組成が、ビスフェノールＡ：ビスフェノールＳ＝１００：５〜１００：１００であることが好ましい。ビスフェノールＳの組成（モル比）が、ビスフェノールＡ１００に対し、５より少ないと耐熱性が十分でなく、ビスフェノールＡ１００に対し、１００より多いとホットメルト特性が悪くなるからである。

耐熱難燃層５には、難燃剤として、例えばエチレンビス（ペンタブロモフェニル）、テトラブロムビスフェノールＡなどの臭素系難燃剤、リン酸エステル、ポリリン酸アンモニウム、リン酸金属塩などのリン系難燃剤、メラミンシアヌレート、トリアジン化合物などの窒素系難燃剤、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、スズ酸亜鉛、ホウ酸カルシウム、三酸化アンチモン、などの無機系難燃剤を配合して用いることが出来る。近年、環境負荷低減が求められていることから、中でも、ハロゲン、アンチモンを含まない難燃剤を用いることが好ましい。

耐熱難燃層５には、上記の難燃剤以外にも必要に応じて、酸化防止剤、着色剤、増粘剤、架橋剤、架橋助剤、銅害防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤を加えることが可能である。

本実施の形態では、ポリエチレンテレフタレート製の絶縁フィルム２と、ビスフェノールＳを含むフェノキシ樹脂で構成される耐熱難燃層５との間にプライマー層４を、金属導体と接する接着フィルム２の最外層に導体接着層６を設けた。このように、絶縁フィルム２と耐熱難燃層５との間にプライマー層４を設けることにより、ビスフェノールＳを含むフェノキシ樹脂で構成される耐熱難燃層５と絶縁フィルム２との間の密着性を向上させることができる。また、導体接着層６を設けたことにより、耐熱難燃層５の特性を低下させることなく、金属導体との良好な密着性を接着フィルム１に付与することができる。

プライマー層４および導体接着層６には、フェノキシ樹脂の良溶媒に可溶な樹脂を用いることが望ましい。プライマー層４および導体接着層６に、耐熱難燃層５に使用するフェノキシ樹脂の良溶媒に可溶な樹脂を使用することにより、プライマー層４と耐熱難燃層５間、耐熱難燃層５と導体接着層６間の密着性を高めることが出来る。

フェノキシ樹脂の良溶媒として、テトラヒドロフラン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンがある。

プライマー層４は、絶縁フィルム２と耐熱難燃層５との接着性を向上させるために設けられるものであり、ポリエチレンテレフタレートからなる絶縁フィルム２及び耐熱難燃層５との高い接着性が求められる。プライマー層４に用いる樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂が好ましい。これらの樹脂は、上記フェノキシ樹脂の良溶媒に可溶である。

導体接着層６は、耐熱難燃層５と金属導体との接着性を向上させるために設けられるものであり、耐熱難燃層５及び金属導体との高い接着性が求められる。導体接着層６に用いる樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂などの樹脂がある。特に、上記フェノキシ樹脂の良溶媒に可溶な、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル樹脂を用いることが好ましい。

プライマー層４および導体接着層６には、必要に応じて各種難燃剤、酸化防止剤、着色剤、増粘剤、架橋剤、架橋助剤、銅害防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤を加えることが可能である。

次に、接着フィルム１を用いたフラットケーブルについて説明する。

図２に示すように、本実施の形態に係るフラットケーブル７は、二枚の接着フィルム１の接着層３，３間（導体接着層６，６間）に、平行に配列した金属導体８を挟み、金属導体８を被覆してなるものである。フラットケーブル７は、例えば、金属導体８を複数本平行に配列し、これを接着層３を内側に向けた上下二枚の接着フィルム１で挟み、ラミネートすることで作製される。

フラットケーブル７の金属導体８としては、省スペース性、コネクタとの接合性、配線性などの取り扱い性の点で、角断面形状の平角導体を用いることが望ましい。

以上説明したように、本発明の接着フィルム１は、絶縁フィルム２上に、プライマー層４と、ビスフェノールＳを含むフェノキシ樹脂で構成される耐熱難燃層５と、導体接着層６とを順次積層して形成された接着層３が設けられてなる。本発明では、接着層３は、塩素系溶剤等のハロゲン系溶剤を使用せずにコーティングにより形成されるので、人体・環境への負担を軽減できる。また、耐熱難燃層５に用いられるフェノキシ樹脂は、一部に耐熱骨格を有するビスフェノールＳを含んでいるので、接着フィルム１は、１０５℃定格クラスの優れた耐熱性を有する。さらに、絶縁フィルム２と耐熱難燃層５との間にプライマー層４が形成されているので、絶縁フィルム２と耐熱難燃層５との接着性が良好である。また、耐熱難燃層５上に導体接着層６が形成されているので、金属導体８との接着性も良好である。

本発明によれば、プライマー層４および導体接着層６を構成する樹脂として、フェノキシ樹脂の良溶媒に可溶な樹脂を用いることで、プライマー層４と耐熱難燃層５間、耐熱難燃層５と導体接着層６間の密着性を高めることが出来る。

さらに、耐熱難燃層５に用いるフェノキシ樹脂として、ビスフェノールＡ骨格とビスフェノールＳ骨格を有する共重合フェノキシ樹脂を用い、組成をビスフェノールＡ：ビスフェノールＳ＝１００：５〜１００：１００とすることで、耐熱性とホットメルト特性に優れた接着フィルム１を得ることが出来る。

本発明に係るフラットケーブル７は、本発明の接着フィルム１を用いているため、人体・環境への負担が小さく、接着性と耐熱性が良好である。

以下に本発明の実施例を示す。

耐熱難燃層５の形成に用いる塗料の組成を表１に、プライマー層４および導体接着層６の形成に用いる塗料の組成を表２に示す。

厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（エンブレット（登録商標）、ユニチカ社製）からなる絶縁フィルム２のコロナ処理を施した表面に、表２の配合組成からなる塗料を塗布・乾燥し、厚さ２μｍのプライマー層４を形成した。このプライマー層４の上に、表１の配合組成からなる塗料を塗布・乾燥し、厚さ２５μｍの耐熱難燃層５を形成した。この耐熱難燃層５上に、さらに表２の配合組成からなる塗料を塗布・乾燥し、厚さ２μｍの導体接着層６を形成して、接着フィルム１を作製した。

作製した接着フィルム１を２枚用意し、一方の接着フィルム１の導体接着層６上に、幅０．３ｍｍ、厚さ３５μｍの錫めっき平角軟導体からなる金属導体８を０．５ｍｍのピッチで４０本平行に並べ、他方の接着フィルム１を導体接着層６同士が対向するように配置して２枚の接着フィルム１をラミネートし、フラットケーブル７を作製した。

作製した接着フィルム１について耐熱性を、また、作製したフラットケーブル７について、接着性、難燃性を評価した。

耐熱性の評価は、作製した接着フィルム１についてＴＭＡ測定装置（ＴＭＡ／ＳＳ１２０Ｕ、セイコーインスツル社製）を用い、ＴＭＡ（Ｔｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ；熱機械分析）測定（条件：針入モード、昇温速度１０℃／分、加重０．４９Ｎ、プローブ径０．５ｍｍ）を行い、１０５℃における針進入率（耐熱難燃層５の厚さに対するプローブの耐熱難燃層５への進入の深さの割合）が３０％以下であれば合格とした。

接着性の評価は、フラットケーブル７の端末の金属導体８を剥離速度５０ｍｍ／分でＴ字剥離試験を行い、強度０．６Ｎ／ｍｍ以上のものを合格とした。

難燃性は、フラットケーブルの垂直燃焼試験（ＵＬ７５８ ＶＷ−１）で評価した。これらの結果を表３に示す。

表３に示すように、実施例では、耐熱性、接着性及び難燃性の全ての特性を満足することが分かる。

次に、比較例として、耐熱難燃層５の形成に用いる塗料の樹脂を、ビスフェノールＳを含むフェノキシ樹脂から表４に示す非晶性のポリエステル樹脂へと変更し、上記と同様の方法で接着フィルム及びフラットケーブルを作製した。作製した接着フィルムについて耐熱性を、また、作製したフラットケーブルについて、接着性、難燃性を評価した。この結果を表４に示す。

表４に示すように、比較例では、接着性及び難燃性は合格であったが、耐熱性が十分でなく、耐熱特性を満たすことが出来ない。

このように、耐熱難燃層５をビスフェノールＳを含むフェノキシ樹脂で構成し、かつ、絶縁フィルム２と耐熱難燃層５との間にプライマー層４を、耐熱難燃層５上に導体接着層６を形成することで、耐熱性、接着性及び難燃性に優れる接着フィルム１及びフラットケーブル７を作製可能である。

１ 接着フィルム
２ 絶縁フィルム
３ 接着層
４ プライマー層
５ 耐熱難燃層
６ 導体接着層
７ フラットケーブル
８ 金属導体

Claims (6)

1. 絶縁フィルム上に、プライマー層と、ビスフェノールＳを含むフェノキシ樹脂で構成される耐熱難燃層と、導体接着層とを順次積層して形成された接着層が設けられていることを特徴とする接着フィルム。
2. 前記フェノキシ樹脂は、ビスフェノールＡとビスフェノールＳとの共重合組成からなる共重合フェノキシ樹脂からなる請求項１に記載の接着フィルム。
3. 前記フェノキシ樹脂の構造式が（化１）
   であり、前記フェノキシ樹脂を構成するビスフェノールの組成が、ビスフェノールＡ：ビスフェノールＳ＝１００：５〜１００：１００である請求項１又は２に記載の接着フィルム。
4. 前記プライマー層は前記絶縁フィルム及び前記耐熱難燃層との接着性を有する樹脂からなり、前記導体接着層は前記耐熱難燃層及び金属導体との接着性を有する樹脂からなり、さらに、前記プライマー層および前記導体接着層を構成する樹脂が、フェノキシ樹脂の良溶媒に可溶な樹脂である請求項１〜３のいずれかに記載の接着フィルム。
5. 前記導体接着層は、前記導体接着層を構成する樹脂を前記フェノキシ樹脂の良溶媒に溶かした後、前記耐熱難燃層上に塗布して形成される請求項１〜４のいずれかに記載の接着フィルム。
6. 請求項１〜５いずれかに記載の接着フィルムを二枚用い、二枚の前記接着フィルムの導体接着層間に金属導体を挟み、該金属導体を被覆したことを特徴とするフラットケーブル。