JP3606295B2 - フラットケーブル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気、電子機器の配線材料等に使用されるフラットケーブルに関し、さらに詳しくは、屈曲耐久性にすぐれるフラットケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１はフラットケーブルの一例の横断面図である。フラットケーブルは図１に示すように、間隔をおいて平行に配列した複数本の平角導体１を、片面に接着剤層３を形成した２枚の絶縁フィルム２で接着剤層３を内側にして挟み込み、加熱により上記接着剤層３を融着することにより製造されている。上記絶縁フィルムとしては、電気的、機械的特性にすぐれた２軸延伸ＰＥＴフィルムが用いられ、接着剤としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル共重合体、ポリエステル等をベースポリマーとしたものが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなフラットケーブルは屈曲耐久性が要求される部位に使用されることが多く、これまで、導体、接着剤層、絶縁フィルムをできる限り薄くしたフラットケーブルがこのような部位に使用されてきた。
ところが、使用される状況によっては導体の厚さを薄くできない場合がある。例えば、ケーブルの電気抵抗値に上限がある場合である。このような場合でも屈曲耐久性にすぐれたフラットケーブルが要求されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決したフラットケーブルを提供するもので、その特徴は、平行に配列した厚さ５０μｍ〜 １００μｍの複数本の平角導体を、片面に接着剤層を形成した絶縁フィルムの２枚で、上記接着剤層を内側にして挟み込んだフラットケーブルにおいて、絶縁フィルムの厚さ（Ｔｉ）と導体の厚さ（Ｔｃ）が ０．３≦Ｔｉ／Ｔｃ≦１の関係を満たすことにある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
使用される導体は、純銅の他、銅合金も使用できる。導体の形状は、電気抵抗の制限等の制約によって決まるが、導体の厚さ（Ｔｃ）は５０μｍ〜 １００μｍが必要で、導体の幅（Ｗｃ）との間に、Ｗｃ／Ｔｃ≦３５の関係があり、さらに接着剤層の厚さ（Ｔａ）は導体の厚さ（Ｔｃ）との間に、 ０．３≦Ｔａ／Ｔｃ≦０．７ の関係があることが必要である。
【０００６】
本発明に用いる絶縁フィルムとしては、各種エンジニアリングプラスチックフィルムを用いることができるが、例えばポリイミド（ＰＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等を挙げることができ、ＰＰＳ、ＰＥＮ、ＰＥＴは強度を向上させる目的で２軸延伸されたものを用いるのが良い。
【０００７】
接着剤はできるだけ導体との接着性があるものが好ましい。例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化型接着剤や共重合ポリエステル、シラン変性ポリオレフィンや無水マレイン酸グラフトポリオレフィン等のホットメルト型接着剤等をベースとする樹脂組成物が用いられる。なお、ポリオレフィン系樹脂を接着剤層のベースとする場合には、電離放射線を照射することによって耐熱性機械的特性を向上させることが好ましい。
絶縁フィルム上への接着剤層のコーティングは、ロールコーターによる方法やＴダイ押出法等で行う。絶縁フィルムと接着剤層の接着力を強固にするために、アンカーコート剤（ＡＣ剤）を使用してもよい。
【０００８】
【作用】
本発明では、フラットケーブルの屈曲性を向上させる方法について種々検討した結果、絶縁フィルム、導体、接着剤層の厚さの構成を上述のような関係が成立つようにすれば、屈曲耐久性に大きな効果が得られることを見出した。
０．３＞Ｔｉ／Ｔｃの場合、絶縁基材の曲げ強度が小さく屈曲時に導体に応力が集中するケ所が現われるため、屈曲耐久性が悪くなる。又Ｔｉ／Ｔｃ＞１の場合はケーブルの厚さが厚くなりすぎて屈曲耐久性が悪くなる。
又Ｗｃ／Ｔｃ＞３５の場合は幅方向にゆがみが生じ易く、屈曲時に均一な応力分散ができず屈曲耐久性は悪くなる。さらに、Ｔａ／Ｔｃ＜ ０．３では導体間に接着剤がまわりにくく、導体脇に気泡が入り、この気泡が屈曲時に応力集中点となり屈曲耐久性の良好なフラットケーブルが作製できず、Ｔａ／Ｔｃ＞ ０．７では導体上の接着剤層の厚さが厚すぎて屈曲耐久性が悪くなる。
【０００９】
【実施例】
評価用のサンプルを以下のようにして作製した。
まず、実施例及び比較例として、Ｔダイ押出機により表１，表２，表３及び表４記載の絶縁フィルム上にポリエステル系ホットメルト接着剤を所定の厚みに押出コーティングし、各々の絶縁基材を得た。次に、得られた絶縁基材２枚の間に １．０ｍｍ間隔で６本の所定幅、所定厚の錫メッキ平角軟銅導体を並列して挟み込み、熱ローラを通すことでこれらをラミネートして一体化し、図１に示すようなサンプルを得た。
得られたサンプルの屈曲特性をＪＩＳＣ５０１６の方法により測定した。これは試験機の摺動棒と試料固定枠の間に、所定の屈曲半径に屈曲させてサンプルを装着し、前記摺動棒を所定のストロークで往復運動させるとともにサンプルの導体パターンに通電して、電流が１０^−６秒間以上停止するまでの屈曲回数を調べるものである。
又導体埋まり性については、フラットケーブル断面を観察した時、導体脇に空洞が全くなければ◎、独立気泡程度なら○、連続気泡があれば×とした。
【００１０】
【表１】

【００１１】
【表２】

【００１３】
【表３】

【００１４】
【表４】

【００１５】
実施例１は５０μｍ厚の２軸延伸ＰＥＴフィルム（ルミラー：東レ）からなる絶縁フィルムと厚さ３０μｍの接着剤層からなる絶縁基材で、７０μｍ厚の導体を被覆したフラットケーブルで、屈曲性、導体埋まり性ともに良好であった。実施例２は２５μｍ厚の２軸延伸ＰＥＴフィルムを使用したものであるが、これも良好な結果を得た。実施例３は５０μｍ厚の２軸延伸ＰＥＴフィルム、８０μｍ厚の導体を使用したものであるが、屈曲性、導体埋まり性ともに良好であった。実施例４は実施例１の導体厚を５５μｍにした場合であるが、これも良好な結果を得た。実施例５は実施例１の導体幅を ２．４ｍｍにした場合であるが実施例１より屈曲耐久性は下がるが高いレベルの耐久性を有している。
【００１６】
実施例６及び実施例７は接着剤厚と導体厚の比を変えたものであるが、良好な結果が得られた。実施例８は実施例１のＰＥＴフィルムをＰＩフィルム（カプトン：東レデュポン）に、実施例９はＰＰＳフィルム（トレリナ：東レ）に実施例１０はＰＥＮフィルム（テオネックス：帝人）に替えたものであるが、これらも良好な結果を得た。
【００１７】
一方、比較例１は１２μｍ厚の２軸延伸ＰＥＴフィルムと３０μｍ厚の接着剤層を用いた絶縁基材で、７０μｍ厚の導体を被覆したケーブルで、比較例２は２５μｍ厚の２軸延伸ＰＥＴフィルムと９０μｍ厚の導体を使用したものであるが、ともにＴｉ／Ｔｃが ０．３未満であり、導体厚に対して絶縁フィルム厚が薄すぎるため屈曲耐久性が充分でなかった。
【００１８】
比較例３は４５μｍ厚の導体に５０μｍ厚の２軸延伸ＰＥＴフィルムを使用し、比較例４は７０μｍ厚の導体に １２５μｍ厚の２軸延伸ＰＥＴフィルムを用いたものであるが、導体厚に対して絶縁フィルムの厚さが厚すぎて、Ｔｉ／Ｔｃは１を越え、屈曲耐久性は充分でなかった。比較例５は幅 ２．６ｍｍ、厚さ７０μｍの導体を使用したもので、Ｗｃ／Ｔｃが３５を越え屈曲耐久性は悪い。
【００１９】
比較例６は９０μｍ厚の導体を２５μｍ厚の接着剤層を有する絶縁フィルムで覆ったものであり、比較例７は７０μｍ厚の導体を２０μｍの接着剤層を有する絶縁フィルムで覆ったケーブルであるが、ともに接着剤層が薄すぎて導体埋まり性が充分でなく、従って屈曲耐久性も不十分であった。比較例８は接着剤層の厚さを５０μｍにしたものであるが、接着剤層が厚すぎてＴａ／Ｔｃが ０．７を越え、屈曲耐久性が充分でなかった。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフラットケーブルによれば、絶縁フィルム、導体、接着剤層の厚さの構成を限定することにより、従来より屈曲耐久性にすぐれたフラットケーブルが得られる。従って、導体厚さに限界があるような場合には効果的な配線材料となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フラットケーブルの一例の横断面図である。
【符号の説明】
１ 平角導体 ２ 絶縁フィルム ３ 接着剤層

Claims (1)

1. 平行に配列した厚さ５０μｍ〜 １００μｍの複数本の平角導体を、片面に接着剤層を形成した絶縁フィルム２枚で、上記接着剤層を内側にして挟み込んだフラットケーブルにおいて、
   絶縁フィルムの厚さ（Ｔｉ）と導体の厚さ（Ｔｃ）が ０．３≦Ｔｉ／Ｔｃ≦１の関係にあり、
   導体の幅（Ｗｃ）と厚さ（Ｔｃ）がＷｃ／Ｔｃ≦３５の関係にあり、
   さらに接着剤層の厚さ（Ｔａ）と導体の厚さ（Ｔｃ）が ０．３≦Ｔａ／Ｔｃ≦０．７ の関係にあることを特徴とするフラットケーブル。

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