JP2017210567A - フラットケーブル補強テープ用樹脂組成物、フラットケーブル用補強テープ及びフラットケーブル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の一態様に係るフラットケーブル補強テープ用樹脂組成物は、ポリエステル、ポリウレタン及びポリカルボジイミドを含有し、上記ポリウレタンのポリエステルに対する質量比が40/60以上80/20以下である。本発明の一態様に係るフラットケーブル用補強テープは、樹脂を主成分とする基材層と、この基材層に積層され、当該樹脂組成物を用いた接着層とを備える。本発明の一態様に係るフラットケーブルは、1又は複数の導体と、この1又は複数の導体を挟持する一対の被覆材と、当該フラットケーブル用補強テープとを備える。
【選択図】図1
Description
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
以下、本発明に係るフラットケーブル補強テープ用樹脂組成物、フラットケーブル用補強テープ及びフラットケーブルを適宜図面を参照しつつ詳説する。
当該フラットケーブル補強テープ用樹脂組成物(以下、単に「当該樹脂組成物」ともいう)は、ポリエステル、ポリウレタン及びポリカルボジイミドを含有し、上記ポリウレタンのポリエステルに対する質量比が40/60以上80/20以下である。
上記ポリエステルとは主鎖中にエステル結合を有する樹脂であり、例えば多価カルボン酸又はそのエステル形成性誘導体及び多価アルコール又はそのエステル形成性誘導体を構造単位とする重合体、ヒドロキシカルボン酸又はラクトンを構造単位とする重合体、並びにこれらの共重合体などが挙げられ、これらを単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。ポリエステルとしては公知のものを使用することができ、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリへキシレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等の飽和ポリエステルが挙げられる。ポリエステルの共重合体としては、例えばポリエチレンテレフタレート・セバケート共重合体、ポリブチレンテレフタレート・セバケート共重合体、ポリブチレンテレフタレート・アジペ−ト共重合体、ポリエチレンテレフタレート・サクシネート共重合体、ポリエチレンテレフタレート・アジペ−ト共重合体、ポリエチレンテレフタレート・ドデカジオネート共重合体、ポリブチレンテレフタレート・サクシネート共重合体、ポリブチレンテレフタレート・ドデカジオネート共重合体、ポリヘキシレンテレフタレート・サクシネート共重合体、ポリヘキシレンテレフタレート・アジペ−ト共重合体、ポリヘキシレンテレフタレート・セバケート共重合体、ポリヘキシレンテレフタレート・ドデカジオネート共重合体などが挙げられる。上記ポリエステルは、例えばフマル酸、イタコン酸等の不飽和多価カルボン酸に由来する構造単位を有する不飽和ポリエステルであってもよい。ポリエステルは本発明の効果を損なわない範囲において共重合可能な他のモノマーに由来する構造を有してもよい。具体的には、上記ポリエステルとしては、例えば東洋紡株式会社製の「バイロンGM913」、「バイロンGM915」、「バイロンGM920」等を用いることができる。
上記ポリウレタンとしては、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系等の各種熱可塑性ポリウレタンが挙げられる。詳細には、上記ポリウレタンとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)等のジイソシアネート及びエチレングリコール等のジオールから構成されるポリウレタン部をハードセグメントとし、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート等の非晶性ポリマーをソフトセグメントの主成分とする重合体が挙げられる。上記ポリウレタンとしては、熱可塑性ポリウレタンを1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、上記ポリウレタンとしては、ソフトセグメントがポリカーボネートを主成分とする重合体が好ましい。上記ポリウレタンのソフトセグメントがポリカーボネートを主成分とするとによって、当該樹脂組成物を用いた接着層の耐熱性、耐湿熱性等をさらに向上することができる。具体的には、上記ポリウレタンとしては、例えばディーアイシーコベストロポリマー株式会社製の「パンデックスT9290N」、日本ミラクトラン株式会社製の「ミラクトランE990」、「ミラクトランE985」等を用いることができる。
上記ポリカルボジイミドとしては、脂肪族ポリカルボジイミド、脂環式ポリカルボジイミド及び芳香族ポリカルボジイミドが挙げられる。中でも、耐熱性向上効果の高い脂肪族ポリカルボジイミドが好ましい。また、上記ポリカルボジイミドはイソシアネート基を有することが好ましい。当該樹脂組成物は、上記ポリカルボジイミドがイソシアネート基を有することによって、水の存在下においてポリカルボジイミド間やポリカルボジイミドとポリエステル及びポリウレタンとの間に架橋等が起こり、当該樹脂組成物を用いた接着層の耐熱性を容易かつ確実に向上することができると考えられる。
当該樹脂組成物は、上記ポリエステル、ポリウレタン及びポリカルボジイミド以外にその他の成分として、例えばポリエステル、ポリウレタン及びポリカルボジイミド以外の樹脂、難燃剤、難燃助剤、顔料、酸化防止剤、滑剤、隠蔽剤、加工安定剤、可塑剤、発泡剤等を含有してもよい。
図1のフラットケーブル用補強テープ(以下、単に「当該補強テープ」ともいう)1は、樹脂を主成分とする基材層2と、基材層2に積層され、上述の当該樹脂組成物を用いた接着層3とを備える。当該補強テープ1は、基材層2が一方側の外面を構成し、接着層3が他方側の外面を構成する。当該補強テープ1は、例えばフラットケーブルにおける1又は複数の導体が露出した領域(以下、「露出領域」ともいう)に積層される。
基材層2は、上述のように樹脂を主成分とする。また、基材層2は、本発明の効果を損なわない範囲で、樹脂以外のその他の成分を含んでいてもよい。
接着層3は、上述のように当該樹脂組成物を用いて形成される。接着層3は、上記ポリエステル及びポリウレタンのいずれか一方が海相を構成し、他方が島相を構成する海島構造を有することが好ましい。接着層3は、かかる海島構造を有することによって、接着性を向上すると共に高温環境下における流動性を十分に抑制し易い。
当該補強テープ1の製造方法としては、例えば基材層2及び接着層3をそれぞれフィルム状に押出成形し、これらを重ねて熱ラミネートする方法、基材層2及び接着層3を共押出する方法、基材層2の上に接着層3を直接押し出す方法等が挙げられる。
図2及び図3のフラットケーブル11は、複数の導体12と、この複数の導体12を狭持する一対の被覆材13と、当該補強テープ1とを備える。当該フラットケーブル11は、複数の導体12の少なくとも一方の面側が露出した領域(露出領域B)に、被覆材13に接着層3が接着するよう当該補強テープ1が積層されている。本実施形態においては、当該フラットケーブル11は、複数の導体12の一方の面側が露出した露出領域Bの他方の面側に、被覆材13に接着層3が接着するよう当該補強テープ1が積層されている。当該フラットケーブル11は、可撓性を有するフレキシブルフラットケーブルとして形成されている。
導体12は帯状に構成されている。複数の導体12は、フラットケーブル11の長手方向の全長にわたって伸びている。複数の導体12は、フラットケーブル11の長手方向の両端部において少なくとも一方の面側が露出している。つまり、当該フラットケーブル11は、長手方向の両端部に一対の露出領域Bを有する(一方の露出領域Bについては不図示)。複数の導体12の露出部分には、プリント基板、電子部品等に設けられたコネクタとの接続部分が形成されている。
一対の被覆材13は絶縁性を有する。一対の被覆材13はフラットケーブル11の保護膜として機能する。この一対の被覆材13は耐摩耗性、耐電圧性などを向上させるために用いられる。一対の被覆材13は単層であってもよく、多層であってもよい。また、一対の被覆材13は難燃剤等のその他の成分を含有してもよい。
当該補強テープ1は、接着層3が被覆材13の外面に積層されている。当該フラットケーブル11は、上述のように被覆材13の最外層の主成分がポリフェニレンサルファイドであり、接着層3がこの被覆材13の外面に積層されていることによって、被覆材13の耐熱性を向上すると共に、ポリカルボジイミドとポリフェニレンサルファイド中の硫黄原子との相互作用により、被覆材13と接着層3との接着力をより向上することができる。
当該フラットケーブル11の製造方法は、例えば一方の被覆材13、複数の導体12及び他方の被覆材13をこの順に積層し、加圧加熱により一体化することでフラットケーブルケーブル本体を形成する工程(本体形成工程)と、複数の導体12の少なくとも一方の面側が露出した露出領域Bに当該補強テープ1を接着する工程(補強テープ接着工程)とを備える。
上記本体形成工程では、一対の被覆材13の間に複数の導体12が挟持されるように導体12と被覆材13とを積層する。このとき、被覆材13の一方に開口部を設けることで露出領域Bを形成する。続いて、これを加熱ラミネータ等により一対の被覆材13の外面側から熱することで、一対の被覆材13が複数の導体12に接着されたフラットケーブル本体を形成する。
上記補強テープ接着工程では、上記本体形成工程で形成したフラットケーブル本体の長手方向の少なくとも一方の端部に当該補強テープ1を接着する。具体的には、まず上記補強テープ接着工程では、フラットケーブル本体の複数の導体12の一方の面側が露出した露出領域Bの他方の面側(図2及び図3の下側)において被覆材13の外面に接するように当該補強テープ1を配設する。次に、上記補強テープ接着工程では、当該補強テープ1側からヒーター等により加熱することで当該補強テープ1をフラットケーブル本体に接着する。このヒーターとしては、公知のものを用いることができる。
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[No.1]
ガラス転移温度(Tg)が−70℃のポリエステル(東洋紡株式会社製の「バイロンGM913」)及びショアA硬度が90のポリウレタン(ディーアイシーコベストロポリマー株式会社製の「パンデックスT9290N」)を合計量が100質量部となるよう表1の質量比で混合した。さらに、ポリカルボジイミド(日清紡ケミカル株式会社製の「カルボジライトLA1」)、平均粒子径が8.0μmのタルク(日本タルク株式会社製の「ミクロエースK−1」)及びヒンダードフェノール系酸化防止剤(チバスペシャリティケミカルズ株式会社製の「イルガノックス1010」)を上記ポリエステル及びポリウレタンの合計量100質量部に対する含有量が表1の通りとなるように混合し、No.1のフラットケーブル補強テープ用樹脂組成物を調製した。
上記ポリエステル及びポリウレタンの質量比を表1の通りとした以外はNo.1と同様にしてNo.2及びNo.3のフラットケーブル補強テープ用樹脂組成物を調製した。さらに、No.1と同様の基材層を形成した上、No.1と同様の方法によってこの基材層の面上にNo.2及びNo.3の樹脂組成物を用いた平均厚さ0.03mmの接着層を接着し、No.2及びNo.3のフラットケーブル用補強テープを作成した。
[No.4〜No.6]
上記ポリエステル及びポリウレタンの質量比を表1の通りとした以外はNo.1と同様にしてNo.4〜No.6のフラットケーブル補強テープ用樹脂組成物を調製した。さらに、No.1と同様の基材層を形成した上、No.1と同様の方法によってこの基材層の面上にNo.4〜No.6の樹脂組成物を用いた平均厚さ0.03mmの接着層を接着し、No.4〜No.6のフラットケーブル用補強テープを作成した。
アントンパール株式会社製の回転式レオメーター「RCM302」を用い、No.1〜No.6の樹脂組成物の150℃での剪断速度0.01/sにおける剪断粘度(η1)[Pa・s]及び100/sにおける剪断粘度(η2)[Pa・s]を測定した。この剪断粘度[Pa・s]の測定結果を表2に示す。なお、No.3及びNo.6の剪断粘度は大き過ぎて測定できなかった。
IT計測制御株式会社製の動的粘弾性測定機「DVA−200」を用い、10℃/分の昇温速度にて測定し、No.1〜No.6の接着層の150℃における貯蔵弾性率[MPa]を確認した。この貯蔵弾性率を表2に示す。なお、No.4は、150℃で溶融開始しており、貯蔵弾性率が測定できなかった。
No.1〜No.6の補強テープを厚さ25μmのポリフェニレンサルファイド(PPS)(東レ株式会社製の「トレリナ」)のフィルムに重ね、ヒーターを用い補強テープ側及びPPSフィルム側の両面から加熱することにより補強テープとPPSフィルムとを接着し、評価用サンプルを作成した。この接着時の加熱及び加圧条件は、補強テープ側及びPPSフィルム側の温度が160℃、加熱時間が2秒、加熱時の圧力が0.3MPaであった。
No.1〜No.6の樹脂組成物を用いた平均厚さ30μmの接着層を厚さ25μmの一対のPPS(東レ株式会社製の「トレリナ」)のフィルムで挟み、150℃で3分、0.3MPaの圧力で加熱プレスし、以下の基準で浸み出し性を評価した。この評価結果を表2に示す。
A:目視にて接着層の浸み出しが確認されない。
B:目視にて接着層の浸み出しが確認される。
表2に示すように、No.1〜No.3は、150℃の高温環境下における1000時間後の剥離強度が8.8N/10mm以上と高く、高温環境下において長期間十分な接着力を維持することができている。また、表2に示すように、No.1〜No.3は、接着層の浸み出しが防止されており、コネクタに接続した場合における接着層の浸み出し量を十分に抑えることができることが分かる。特に、ポリウレタンのポリエステルに対する質量比が60/40〜80/20の範囲に含まれるNo.2及びNo.3は、150℃での剪断速度0.01/sにおける剪断粘度(η1)が大きく、かつ150℃における貯蔵弾性率が高くなっており、高温環境下における接着層の浸み出しが特に抑制されていると考えられる。
2 基材層
3 接着層
11 フラットケーブル
12 導体
13 被覆材
B 露出領域
Claims (8)
- ポリエステル、ポリウレタン及びポリカルボジイミドを含有し、
上記ポリウレタンのポリエステルに対する質量比が40/60以上80/20以下であるフラットケーブル補強テープ用樹脂組成物。 - 上記ポリウレタンのソフトセグメントがポリカーボネートを主成分とする請求項1に記載のフラットケーブル補強テープ用樹脂組成物。
- 上記ポリエステル及びポリウレタンの合計量100質量部に対する上記ポリカルボジイミドの含有量が0.5質量部以上10質量部以下である請求項1又は請求項2に記載のフラットケーブル補強テープ用樹脂組成物。
- 上記ポリカルボジイミドがイソシアネート基を有する請求項1、請求項2又は請求項3に記載のフラットケーブル補強テープ用樹脂組成物。
- 150℃での剪断速度0.01/sにおける剪断粘度(η1)に対する同温度での剪断速度100/sにおける剪断粘度(η2)の比(η2/η1)が0.01以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のフラットケーブル補強テープ用樹脂組成物。
- 樹脂を主成分とする基材層と、
この基材層に積層され、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の樹脂組成物を用いた接着層と
を備えるフラットケーブル用補強テープ。 - 1又は複数の導体と、この1又は複数の導体を挟持する一対の被覆材と、請求項6に記載のフラットケーブル用補強テープとを備えるフラットケーブル。
- 上記被覆材の最外層の主成分がポリフェニレンサルファイドである請求項7に記載のフラットケーブル。
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