JP3438611B2 - 難燃性接着フィルム及びフラットケーブル - Google Patents

難燃性接着フィルム及びフラットケーブル

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フラットケーブル
を作製する場合に好ましく使用できる難燃性接着フィル
ム及びそれから作製されたフラットケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】基材フィルム上に接着剤層が形成された
２枚の接着フィルムで、複数のライン状の導電体を被覆
した構造のフラットケーブルが知られている。このよう
なフラットケーブルは、近年の高密度実装されたＡＶ機
器やコンピュータ機器の配線に広く利用されるようにな
っている。
【０００３】ところで、フラットケーブルに対しては、
その電気的用途及び防災の観点から、導体以外の構成材
料（即ち、基材フィルム及び接着剤層からなる接着フィ
ルム）が良好な絶縁性と難燃性とを示すことが望まれて
いる。
【０００４】このため、フラットケーブルに使用される
ような接着フィルムの接着剤層には、従来からハロゲン
系難燃剤（例えば、デカブロモジフェニルエーテルやヘ
キサブロモジフェニルエーテル等）や難燃助剤としてシ
リカやクレー等の無機フィラ等を添加していた。しか
し、最近の地球環境に対する配慮から、接着剤層に添加
する難燃剤として、ハロゲン系難燃剤に代えてノンハロ
ゲン系難燃剤を使用されるようになっている。例えば、
特開平６−３３８２２５号公報は、フラットケーブル用
の接着テープのポリエステル難燃層にノンハロゲン系難
燃剤としてリン酸エステル等のリン系難燃剤を添加する
ことを開示している。また、特開平９−２２１６４２号
公報は、フラットケーブル用の接着性フィルムを構成す
る熱可塑性ポリエステル系樹脂基材あるいはその上に形
成される接着層をリン系難燃化剤により難燃化すること
が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、人体の安全
に関わる種々の製品（例えば自動車のエアーバックや医
療機器）の配線としてフラットケーブルを使用する場
合、安全性を安定的に確保するために非常に高い絶縁性
が要求される。
【０００６】しかし、上述の公報に開示された接着テー
プ又は接着性フィルムの場合、接着剤層に含有させるリ
ン系難燃剤自体が示す吸湿性又はイオン性のために接着
テープ又は接着性フィルムの絶縁抵抗を十分に高くする
ことができないという問題がある。
【０００７】この問題に対し、比較的高い絶縁性能を示
す窒素含有有機難燃剤（例えばメラミン）を難燃性接着
フィルムの接着剤層に添加することも考えられるが、窒
素含有有機難燃剤は難燃性が十分ではないので、ハロゲ
ン系難燃剤を使用した難燃性接着フィルムと同等の難燃
性を実現できない。また、難燃性を増大させるために、
多量の窒素含有有機難燃剤を接着剤層に添加すると必要
な接着力を確保することができない。このため、窒素含
有有機難燃剤は、フラットケーブル用の難燃性接着フィ
ルムに未だ応用されていないのが現状である。
【０００８】本発明は、以上の従来の技術の課題を解決
しようとするものであり、ノンハロゲンタイプの難燃剤
を使用した難燃性接着フィルムに対し、良好な電気的絶
縁性と接着性と難燃性とを実現できるようにすることを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、絶縁性基
材フィルム上に設ける難燃層を少なくとも２層に分け、
基材フィルムから遠い側の難燃層（フラットケーブルの
導電体に接触する接着層）を電気的特性（絶縁性）の良
好な窒素含有有機難燃剤で難燃化し、基材フィルム側の
難燃層を、窒素含有有機難燃剤よりも難燃性に優れたノ
ンハロゲンタイプの難燃剤で難燃化することにより、上
述の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させ
るに至った、即ち、本発明は、絶縁性基材フィルム上
に、難燃性中間層とその上に難燃性接着層とが少なくと
も設けられている難燃性接着フィルムにおいて、難燃性
接着層が窒素含有有機難燃剤を含有し、難燃性中間層が
該窒素含有有機難燃剤よりも難燃性の良好なノンハロゲ
ン系難燃剤を含有することを特徴とする難燃性接着フィ
ルムを提供する。
【００１０】更に、本発明は、導電体をこの難燃性接着
フィルムで被覆したことを特徴とするフラットケーブル
を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】本発明の難燃性接着フィルムは、図１に示
すように、本絶縁性基材フィルム１上に、難燃性中間層
２とその上に難燃性接着層３とが少なくとも設けられて
いる構造を有する。ここで、難燃性接着層３は、窒素含
有有機難燃剤で難燃化されており、接着層用ベース樹脂
中に窒素含有有機難燃剤が分散した構造となっている。
一方、難燃性中間層２は、窒素含有有機難燃剤よりも難
燃性の良好なノンハロゲン系難燃剤で難燃化されてお
り、中間層用ベース樹脂にノンハロゲン系難燃剤が分散
した構造となっている。
【００１３】従って、本発明の難燃性接着フィルムは、
難燃性接着層３により良好な絶縁性を獲得し、難燃性中
間層２により良好な難燃性を獲得している。
【００１４】難燃性接着層３に添加する窒素含有有機難
燃剤としては、ハロゲン原子を含有せず、そして難燃性
接着剤に含有させた場合に高い絶縁抵抗を実現できるも
のを使用する。このような窒素含有有機難燃剤として
は、メラミン（シアヌル酸トリアミド）、アムメリン
（シアヌル酸ジアミド）、アムメリド（シアヌル酸モノ
アミド）、メラム（[３，５−（ＮＨ2）Ｃ3Ｎ3]ＮＨで
あると推定）、メラミンシアヌレート（メラミンとシア
ヌール酸との縮合）、メラミン樹脂、ホモグアナミン、
ベンゾグアナミン、アセトグアナミン等のメラミン誘導
体等を好ましく挙げることができる。これらの中でも、
樹脂への分散性、混合性、接着性等の点からメラミンシ
アヌレートを好ましく使用することができる。
【００１５】窒素含有有機難燃剤の使用量は、少なすぎ
ると十分な難燃性を実現できず、多すぎると接着強度が
不十分となるので、接着層用ベース樹脂１００重量部に
対し好ましくは５０〜１５０重量部、より好ましくは５
０〜１００重量部である。
【００１６】難燃性接着層３の接着層用ベース樹脂とし
ては、種々の熱可塑性樹脂を使用することができるが、
好ましくはポリエステル系樹脂を使用することができ
る。ポリエステル系樹脂が好ましい理由は、接着成分と
して一般的に用いられるポリアミド樹脂等に比べ吸湿性
が比較的低く、しかもフィルム強度が実用上問題がな
く、電気的絶縁性にも優れているからである。
【００１７】このようなポリエステル系樹脂としては、
酸成分（例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェ
ニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、分子中に
リン酸残基を有する多価カルボン酸、グルフタル酸、ト
リメリット酸、スルホイソフタル酸ナトリウム等）と、
ジアルコール成分（例えば、エチレングリコール、１，
４−ブタンジオール、１，４−ジシクロヘキサンジメタ
ノール、１，４−シクロヘキサンジメチロール、ジエチ
レングリコール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイ
ド付加トリメチロールプロパノール等）とから形成され
るポリエステル系樹脂を挙げることができる。中でも、
分子中にリン酸残基を有するリン内添ポリエステル系樹
脂（特開平８−６０１０８号公報）が高い難燃性の点で
好ましい。
【００１８】ポリエステル系樹脂の数平均分子量は、窒
素含有有機難燃剤を多量に含有した場合であっても十分
な成膜性を確保するという観点から、好ましくは３００
０〜１０００００、より好ましくは１００００〜５００
００の範囲である。
【００１９】また、ポリエステル系樹脂のガラス転移点
は、難燃性接着フィルムをフラットケーブルの作製に適
用した場合に、銅等の導電体に良好に熱接着するため
に、好ましくは０〜１００℃、より好ましくは０〜７０
℃である。
【００２０】難燃性接着層３には、一般的な難燃助剤
（例えば、ホウ酸マンガン、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アンモ
ニウム、ホウ酸鉛、水酸化アルミニウム、水酸化マグネ
シウム等）を添加することができる。
【００２１】このような難燃助剤の難燃性接着層３中に
おける使用量は、少なすぎると添加効果が十分に得られ
ず、多すぎると接着性が低下するので、接着層用ベース
樹脂と窒素含有有機難燃剤との合計１００重量部に対し
好ましくは５〜１５０重量部、より好ましくは１０〜１
００重量部である。
【００２２】なお、難燃性接着層３には、本発明の効果
を損なわない範囲で、更に、種々の添加剤、例えば、有
機溶剤、酸化防止剤、金属腐食防止剤、着色剤（顔料、
染料）、接着成分樹脂と難燃剤との間の凝集力を上昇さ
せる各種カップリング剤、架橋剤、架橋助剤、充填剤、
帯電防止剤、難燃触媒等を適宜添加してもよい。
【００２３】難燃性接着層３の厚みは、難燃性接着フィ
ルムの使用目的等により異なるが、通常１０〜１００μ
ｍである。
【００２４】難燃性中間層２に添加するノンハロゲン系
難燃剤としては、前述したように、難燃性接着層３に添
加する窒素含有有機難燃剤よりも難燃性の良好なものを
使用する。このようなノンハロゲン系難燃剤の一例とし
ては、ベース樹脂への分散性、混合性の良好なポリリン
酸アンモニウムが挙げられる。
【００２５】難燃性中間層２中のノンハロゲン系難燃剤
の含有量は、少なくすぎると難燃効果が十分でなく、多
すぎると層間剥離が生じやすくなるので、難燃性中間層
用ベース樹脂１００重量部に対し好ましくは５０〜２０
０重量部、より好ましくは５０〜１５０重量部である。
【００２６】難燃性中間層２に使用する中間層用ベース
樹脂としては、難燃接着層３に使用できるベース樹脂と
同様の樹脂を使用することができる。中でも、前述のポ
リエステル系樹脂を好ましく使用することができる。
【００２７】難燃性中間層２の厚みは、難燃性接着フィ
ルムの使用目的等により異なるが、通常１０〜１００μ
ｍである。
【００２８】なお、難燃性中間層２には、本発明の効果
を損なわない範囲で、種々の添加剤、例えば、難燃助
剤、有機溶剤、酸化防止剤、金属腐食防止剤、着色剤
（顔料、染料）、接着成分樹脂と難燃剤との間の凝集力
を上昇させる各種カップリング剤、架橋剤、架橋助剤、
充填剤、帯電防止剤、難燃触媒を適宜添加してもよい。
【００２９】絶縁性基材フィルム１としては、ポリエチ
レンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレー
トフィルム、ポリイミドフィルム、ポリフェニレンスル
フィドフィルム、ポリプロピレノキサイドフィルム、ポ
リエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリア
ミドフィルム等を挙げることができる。また、その厚み
は、使用目的に応じて適宜選択することができ、例え
ば、数μｍ〜数百μｍとすることができる。
【００３０】なお、絶縁性基材フィルム１と難燃性中間
層２との間に、あるいは難燃性中間層２と難燃性接着層
３との間にそれぞれプライマー層を設けることができ
る。また、難燃性中間層２と難燃性接着層３との間に別
の難燃性中間層を設けることもできる。
【００３１】本発明の難燃性接着フィルムは、公知の手
法に従って製造することができ、例えば、絶縁性基材フ
ィルム１上に、中間層用ベース樹脂及びノンハロゲン系
難燃剤を有機溶剤（例えばトルエン）に溶解した難燃性
中間層組成物を塗布し乾燥して難燃性中間層２を形成
し、更にその上に接着層用ベース樹脂及び窒素含有有機
難燃剤とを有機溶剤に溶解した難燃性接着層組成物を塗
布し乾燥して難燃性接着層３を形成することにより製造
することができる。
【００３２】本発明の難燃性接着フィルムは、種々の回
路の表面保護用フィルムとして用いることができるが、
特にフラットケーブルを作製する際に好ましく使用する
ことができる。例えば、フラットケーブルは、複数の導
体を平行に配列した後に、難燃性接着フィルムを導電体
の上下から積層することにより作製することができる。
本発明の難燃性接着フィルムを使用するこのフラットケ
ーブルは、良好な難燃性、絶縁性及び接着性の難燃性接
着フィルムで被覆されているので、難燃性、電気的信頼
性、剥離強度の良好なフラットケーブルとなる。しか
も、ハロゲンを含有しないので、地球環境的にも好まし
いものとなる。
【００３３】なお、フラットケーブルを作製する際、難
燃性接着性フィルムの粘着力が難燃剤の存在により常温
では十分でない場合には、導体に積層するときに８０〜
２００℃の範囲に加熱したロールを使用する熱ラミネー
ト法を採用することが好ましい。
【００３４】
【実施例】以下、本発明について実施例により具体的に
説明する。
【００３５】実施例１〜２及び比較例１〜４ （難燃性接着層形成用組成物の調製）ポリエステル樹脂
（商品名エリーテルシリーズ、ユニチカ社製）１００重
量部を、メチルエチルケトン７５重量部及びトルエン３
００重量部からなる混合溶媒に溶解し、その溶液にメラ
ミンシアヌレート５０重量部及びホウ酸亜鉛５０重量部
を添加し、混合攪拌して溶液状の難燃性接着層形成用組
成物を調製した。
【００３６】（難燃性中間層形成用組成物の調製）ポリ
エステル樹脂（商品名エリーテルシリーズ、ユニチカ社
製）１００重量部を、メチルエチルケトン７５重量部及
びトルエン３００重量部からなる混合溶媒に溶解し、そ
の溶液にポリリン酸アンモニウム５０重量部を添加し、
混合攪拌して溶液状の難燃性中間層形成用組成物を調製
した。
【００３７】（難燃性接着フィルムの作製）表１に示す
乾燥厚となるように、２５μｍ厚のポリエステルフィル
ム（ユニチカ社製）に、難燃性中間層形成用組成物をバ
ーコータにより塗布し、乾燥炉に投入してメチルエチル
ケトン及びトルエンを揮発させ、難燃性中間層を形成し
た。
【００３８】次に、表１に示す乾燥厚となるように、難
燃性中間層上に難燃性接着層形成用組成物をバーコータ
により塗布し、乾燥炉に投入してメチルエチルケトン及
びトルエンを揮発させ、難燃性接着層を形成した。これ
により難燃性接着フィルムを得た（実施例１及び２）。
【００３９】なお、比較例１の場合には、難燃性接着層
を設けることなく、難燃性中間層の厚みを４５μｍとし
た。この場合、難燃性中間層が接着層としても機能す
る。比較例２の場合には、難燃性中間層を設けることな
く、難燃性接着層の厚みを４５μｍとした。比較例３の
場合には、難燃性接着層形成用組成物中にポリリン酸ア
ンモニウム５０重量部を更に添加し、その難燃性接着層
形成用組成物を使用して、難燃性中間層を設けることな
く、４５μｍ厚の難燃性接着層を設けることにより難燃
性接着フィルムを作製した。
【００４０】また、比較例４として、ハロゲン系難燃剤
を使用した難燃性接着フィルムを作製した。
【００４１】（フラットケーブルの作製）得られた難燃
性接着フィルムを所定の長さに切断したものを２枚用意
し、１つの難燃性接着フィルムに線厚が５０μｍである
複数の平角導体（平角銅線をスズメッキしたもの）を平
行に並設し、その上にもう一方の難燃性接着フィルムを
載置した後に、１５０℃に加熱した２本のロール間を通
過させることにより、両フィルムを貼り合わせ、フラッ
トケーブルを作製した。
【００４２】（評価）実施例１〜２及び比較例１〜４の
難燃性接着剤について、以下に説明するように、「絶縁
抵抗」、「難燃性」及び「接着性」に関する評価を行っ
た。得られた結果を表１に示す。
【００４３】（絶縁抵抗） （i） フラットケーブルの隣り合う導体（導体長１０
０ｍｍ）間の絶縁抵抗（印可電圧０．５ＫＶ）を測定し
た。絶縁抵抗が１０11Ω以上の場合を「○」と評価し、
絶縁抵抗が１０11Ω未満の場合を「×」と評価した。
【００４４】(ii) 実用試験として、４０℃、９０％Ｒ
Ｈの環境下に１６８時間放置したフラットケーブルの互
いに隣接する導体（導体長１００ｍｍ）間の絶縁抵抗
（印可電圧０．５ｋＶ）を測定した。絶縁抵抗が１０9
Ω以上の場合を「○」と評価し、絶縁抵抗が１０9Ω未
満の場合を「×」と評価した。
【００４５】（難燃性）ＵＬ−ＳＵＢ７５８−ＶＷ１に
準拠した方法で難燃性試験を行った。ここでハロゲン系
難燃剤を使用したもの（比較例４）と同等の場合を
「◎」として評価し、ハロゲン系難燃剤を使用したもの
（比較例４）よりも難燃性が劣るが、実用上問題のない
場合を「○」として評価し、ハロゲン系難燃剤を使用し
たもの（比較例４）よりも明らかに難燃性が劣り、実用
上問題のある場合を「×」と評価した。
【００４６】（接着性）難燃性接着フィルム同士が接着
している部分、及び導体と難燃性接着フィルムとが接着
している部分を切り出し、６０℃の恒温槽に１週間放置
した後、各接着力をテンシロン（オリエンテック社製）
により測定した。ここで、接着フィルム同士及び導体と
接着フィルムとの間の接着力が０．５ｋｇ／ｃｍ以上の
高い接着力が測定されたものを「○」として評価し、
０．５ｋｇ／ｃｍ未満のものは「×」として評価した。
【００４７】
【表１】 実施例 比較例 １ ２ １ ２ ３ ４ 難燃性接着層厚 30 15 ０ 45 45 45 （μｍ） 難燃性中間層厚 15 30 45 ０ ０ ０ （μｍ） 難燃性 ◎ ◎ ◎ ○ ○ ◎ 絶縁抵抗(ｉ)/Ω ○/1014 ○/1014 ○/1012 ○/1014 ○/1012 ○/1014 (ii)/Ω ○/109 ○/109 ×/108> ○/1012 ×/108> ○/1012 接着性 ○ ○ × ○ ○ ○
【００４８】（結果）表１からも明らかなように、実施
例１及び２の難燃性接着フィルムは、絶縁抵抗は高く、
難燃性及び接着力も良好な結果を値を示した。
【００４９】一方、比較例１の場合には、ポリリン酸ア
ンモニウムにより難燃化されている難燃性中間層が接着
層として機能しているので、絶縁抵抗(ii)の結果が不満
足なものであった。また、難燃性中間層が設けられてい
ない比較例２の場合には、難燃性がハロゲン系難燃剤よ
りも劣っていた。
【００５０】また、２層化せずに、単層の接着層をメラ
ミンシアヌレートとポリリン酸アンモニウムとで難燃化
した比較例３の場合には、絶縁抵抗(ii)の結果が不満足
なものであった。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれは、ノンハロゲンタイプの
難燃剤を使用した難燃性接着フィルムに対し、良好な電
気的絶縁性と接着性と難燃性とを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の難燃性接着フィルムの断面図である。
【符号の説明】
１ 絶縁性基材フィルム、２ 難燃性中間層、３ 難燃
性接着層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09J 4/00 - 201/10 H01B 7/00 - 7/36

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁性基材フィルム上に、難燃性中間層
    とその上に難燃性接着層とが少なくとも設けられている
    難燃性接着フィルムにおいて、難燃性接着層が窒素含有
    有機難燃剤を含有し、難燃性中間層がノンハロゲン系難
    燃剤を含有し、難燃性中間層が難燃性接着層よりも難燃
    性が良好なことを特徴とする難燃性接着フィルム。
  2. 【請求項２】 難燃性接着層が、ポリエステル系樹脂中
    に窒素含有有機難燃剤が分散した構造を有する請求項１
    記載の難燃性接着フィルム。
  3. 【請求項３】 窒素含有有機難燃剤が、メラミン、アム
    メリン、アムメリド、メラム、メラミンシアヌレート、
    メラミン樹脂及びメラミン誘導体から選択される少なく
    とも一種である請求項１又は２記載の難燃性接着フィル
    ム。
  4. 【請求項４】 窒素含有有機難燃剤が、メラミンシアヌ
    レートである請求項３記載の難燃性接着フィルム。
  5. 【請求項５】 難燃性接着層中の窒素含有有機難燃剤の
    含有量が、難燃性接着層用ベース樹脂１００重量部に対
    し５０〜１５０重量部である請求項１〜４のいずれかに
    記載の難燃性接着フィルム。
  6. 【請求項６】 難燃性接着層が更に難燃助剤を含有する
    請求項１〜５のいずれかに記載の難燃性接着フィルム。
  7. 【請求項７】 難燃助剤が、ホウ酸亜鉛、ホウ酸マンガ
    ン、水酸化アルミニウム又は水酸化マグネシウムである
    請求項６記載の難燃性接着フィルム。
  8. 【請求項８】 難燃性中間層が、ポリエステル系樹脂中
    にノンハロゲン系難燃剤が分散した構造を有する請求項
    １〜７のいずれかに記載の難燃性接着フィルム。
  9. 【請求項９】 ノンハロゲン系難燃剤が、ポリリン酸ア
    ンモニウムである請求項１〜８のいずれかに記載の難燃
    性接着フィルム。
  10. 【請求項１０】 難燃性中間層中のノンハロゲン系難燃
    剤の含有量が、難燃性中間層用ベース樹脂１００重量部
    に対し５０〜２００重量部である請求項１〜９のいずれ
    かに記載の難燃性接着フィルム。
  11. 【請求項１１】 導電体を請求項１〜１０のいずれかに
    記載の難燃性接着性フィルムにより被覆したことを特徴
    とするフラットケーブル。
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