JPH07503095A - フラットケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フラットケーブルに関し、さらに詳しくは複数の導体およびポリマー 材料が含浸された多孔質基材を有してなるフラットケーブルに関する。

フラットケーブルは良く知られており、幾つかの形態をとる。フラットケーブル の１つの形態において、複数の導体が、相互に平行に配置され、それぞれの導体 を包囲する一対のフィルムの間に積層され、これにより、隣接物からそれぞれの 導体が絶縁され、フラットケーブル構造が形成される。それぞれの個々の導体の 絶縁は、望ましい程度に、正確でかつ再現性よ（、常に制御できるとは限らない 。

フラットケーブルの他の形態は本願明細書の対象とされるものであり、予絶縁導 体がキャリアフィルムに結合される。フィルムは、一般的に、絶縁と同様のポリ マー材料からできており、絶縁導体とフィルムの間に結合を得るために、フィル ムをほぼその融点に加熱しなければならない。この温度において、フィルムの寸 法形状を保つことは難しく、ワイヤを適切に整列させることができない。さらに 、成るポリマー材料の場合に、例えば、ポリビニリデンフルオライドの場合に、 フィルムは、結合工程に続いて冷却した場合に脆弱になることがわかっている。

脆弱なフィルムが破れる傾向にありケーブルが破損するので、個々の絶縁導体を ケーブルから分離することは困難である。また、導体は、脆弱なフィルムの強く 付着した残存物を一般的に有する。これによって、従来のコネクタ中でワイヤを 成端することが困難になる。できる限りきれいにフィルムから個々の導体を剥離 できることが望ましい。

ＵＳＰ４．６２５．０７４　（Ｃｏｘ）　、ＵＳＰ４，７６７．８９１　（Ｂｉ ｅｇｏｎら）およびＵＳＰ４．６７８．８６４　（Ｃｏｘ）は、ケーブルの製造 時の高温において寸法的安定性を有するフラットケーブルを得る試みを記載して いる。これら特許は、第１ポリマー材料の取り付は層および第１ポリマー材料よ りも高い融点を有する材料の寸法的安定層からなるラミネートを有してなるキャ リアフィルムを使用することを開示している。取り付は層および寸法的安定層は 接着剤層によって一体に結合されている。使用時に、フラットケーブルが接着剤 層の融点よりも高い温度にさらされた場合に、フラットケーブルは層間剥離する ことがある。

発明の要旨 本発明は、キャリアフィルムから１つまたはそれ以上の個々の導体を容易にかつ きれいに分離する能力である剥離性および寸法的安定性を有するフラットケーブ ルを提供する。

１つの要旨によれば、本発明は、 （ａ）第１ポリマー材料の外層でそれぞれ個々に包囲された複数の長い導体要素 ：および （ｂ）第１ポリマー材料に結合できる第２ポリマー材料が含浸されている多孔質 基材 を宵してなり、導体は実質的に相互に平行に配置され、基材の表面に結合されて いるフラットケーブルを提供する。

他の要旨によれば、本発明は、 （ａ）第１ポリマー材料の層によってそれぞれ個々に包囲されている複数の長い 導体要素を、実質的に相互に平行に配列し。

（ｂ）第１ポリマー材料に結合できる第２ポリマー材料が含浸されている多孔質 基材を準備し。

（Ｃ）導体および基材の一方または両方をほぼ第２ポリマー材料の融点に加熱し 。

（ｄ）導体を基材と接触させ、および （ｅ）得られたアッセンブリを冷却することを含んでなるフラットケーブルの製 法を提供する。

図面の簡単な説明 図１は、本発明のフラットケーブルを示す図である。

図２は、図１のケーブルのＡ−Ａ’線に沿った拡大断面図である。

図３は、多くの異なった種類の導体が基材に結合している本発明の他のケーブル の断面図である。

図４は、本発明のフラットケーブルの製法を示す図である。

発明の詳細な説明 本発明のフラットケーブルは、第１ポリマー材料の層によってそれぞれ個々に包 囲されている複数の導体であって、かつ第２ポリマー材料が含浸されている多孔 質基材に結合している複数の導体を有する。図１は、それぞれの導体が絶縁電気 導体である本発明のフラットケーブルを示す図である。図１において、フラット ケーブル１０は、基材１２および個々に絶縁された導体１４を有してなる。図１ において、導体は同様のものである。これは、Ａ−Ａ″線に沿ったケーブルの拡 大断面図である図２においてさらに明瞭に示されている。図２は、ポリマー材料 １３が含浸されている多孔質基材１２を示す。

個々の電気導体は、単一または複数の撚り導体であってよい。別の態様において 、１本またはそれ以上の導体は、ねじれ対、即ち、一体にねじった個々の絶縁導 体の対を有してなり、ケーブル、即ち、外ジャケット内の１本またはそれ以上の 絶縁導体は、導体の１本が内地縁導体を包囲する同軸ケーブルを包含してもよい 。これは図３において示されており、図３において、フラットケーブル２０は、 絶縁ワイヤ２２、ワイヤ２３および２４のねじれ対、内導体２６、およびジャケ ット２８によって包囲されている外導体２７を有してなる同軸ケーブル２５、な らびにノヤケット３１によって包囲されている４本の個々のワイヤ３０を有して なるケーブル２９を担持する基材２１を有してなる。

本発明の他の態様において、導体は、ポリマー材料の眉（典型的には光フアイバ ケーブルのジャケット）によって包囲されている光ファイバを有してなる。従っ て、本明細書において、「導体」という用語は、電気導体の種々の可能なアレン ジメント、ならびに保護ポリマー材料で包囲されている個々の光ファイバおよび 光フアイバケーブルを包含する。簡便のために、本明細書において、「絶縁導体 」という用語は、ポリマー材料の層で包囲されているいずれかの導体または導体 アレンジメントを意味する。

導体は、第１ポリマー材料の層によって包囲されている。導体は、外層が第１ポ リマー材料を含んでなる限り、ポリマー材料の追加的な層によって包囲されてい てもよい。第１ポリマー材料は、例えば、ポリビニルクロライド、ポリエチレン 、ポリビニリデンフルオライド、エチレン／テトラフルオロエチレンコポリマー （ターポリマーを包含する）、エチレン／トリクロロフルオロエチレンコポリマ ー、ポリアミド、特に、芳香族ポリアミド、ポリイミドなどであってよい。要す れば、ポリマー材料は架橋していてもよく、改良された性質、特に高温での改良 性質を与える。

好ましい態様において、導体は、架橋ポリエチレンの内層および架橋ポリビニリ デンフルオライドの外層で絶縁されている電気導体である。

本発明に従って、絶縁導体を相互に平行に整列させ、第１ポリマー材料に結合で きる第２ポリマー材料が含浸されている多孔質基材に結合する。多孔質基材は布 であることが好ましいが、他の多孔質基材、例えば、連続泡発泡体も使用でき、 本発明の範囲内である。好ましい態様において、基材は、織布または不織（ｓｐ ｕｎｂｏｎｄｅｄ）布であり、これの全体にわたって第２ポリマー材料が含浸さ れる。絶縁導体は一般的に基材の１つの表面に結合されるので、第２ポリマー材 料が含浸されかつ多孔質でなければならないのは基材のその表面である。被覆法 などによってその表面のみがポリマー材料で含浸されている多孔質基材を使用す ることは、本明細書において使用する「多孔質基材」という用語によって包含さ れる。同様に、表面層のみが多孔質であり、表面層のみにポリマー材料が含浸さ れる基材は、「多孔質基材」という用語の範囲内である。好ましい態様において 、多孔質基材は、織布、不織布またはスパンポンド布である。布は天然繊維また は合成繊維からなることが好ましい。繊維の例は、ポリエステル、ガラス、ポリ アミド、特に芳香族ポリアミドなどである。繊維は、第２ポリマー材料の融点よ りも高い融点を有する材料からなることが好ましい。

多孔質基材の厚さは、好ましくは約１０〜２００ミクロン、より好ましくは２０ 〜１５０ミクロンである。好ましい布は、約２０〜２０００デニールである繊維 からできている織布である。織布の性質は限定されない。

多孔質基材には第２ポリマー材料が含浸されている。第２ポリマー材料は、フラ ットケーブルを形成するために導体を包囲する第１ポリマー材料に結合できる。

第２ポリマー材料は外層と同様のポリマーであることが好ましい。好ましい第２ ポリマー材料は、例えば、ポリビニルクロライド、ポリエチレン、ポリエチレン テレフタレート、ビニリデンフルオライドのホモポリマーおよびコポリマー、エ チレン／テトラフルオロエチレンコポリマー（ターポリマーを包含する）、エチ レン／トリクロロフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン／パー フルオロアルコキノビニルエーテルコポリマー、ポリアミド、特に芳香族ポリア ミド、ポリイミドなどである。

含浸ポリマー材料は、いずれかの好都合な手順で多孔質基材に適用できる。例え ば、溶液、スラリーまたはエマルションの形態のポリマー材料を基材上に被覆し 、次いて基材を乾燥させる。ポリマー組成物は、基材の表面上に組成物をスプレ ーするか、はけ塗りするかまたはドクターブレードの使用によって塗布すること によって適用でき、あるいはポリマー組成物の浴またはポリマー組成物の溶液、 スラリーまたはエマルションの浴の中に基材を通過させることによって適用でき る。本発明の他の態様において、ポリマーフィルムが溶融して布中に含浸するよ うに布を一対のポリマーフィルムの間に積層してよい。

含浸剤の量は、含浸基材に導体を結合するために多孔質基材の表面に充分な含浸 剤を供給するように充分であるべきである。含浸剤の量は、所望の程度の剥離性 を与えるように、変化されればよいことがわかっている。一般的に、少ない量の 含浸剤が高い剥離性を与え、一方、多い量の含浸剤が導体と基材の間のより強い 結合を与える。特定のフラットケーブルに所望される基材への結合の程度を得る ために含浸剤の量を変えることは当業者には容易に理解できる。

いずれの理論にも結び付けるつもりはないが、本発明のケーブルの利点は、少な くとも部分的に、多孔質基材内での含浸剤の機械的捕捉に原因していると考えら れる。これは、含浸剤に対してかなり非相容性である多孔質基材の使用を可能に する。即ち、含浸剤と多孔質基材の間の強い結合は必要ではない。多孔質基材は 、上記のケーブルに対して強度および寸法的安定性を与え、含浸剤の量を変える ことによって、ケーブル構造物に対するダメージなくケーブルから導体の１本ま たはそれ以上を剥離することが可能になる。

ケーブルは、導体を所望の平行関係で配列することによって組み立てられる。

隣接導体は、所望なように、相互に接触してまたは相互に離れていてよい。次い で、導体を、多孔質基材と接触状態で配置する。導体と基材を接触させる直前に 、基材および／または導体を含浸第２ポリマー材料の融点程度に加熱する。結合 を行うように、充分な圧力を加える。加える圧力の量は、約１〜４Ｑｐｓ　ｉ、 好ましくは約５〜２０ｐｓ　ｉである。次いで、アッセンブリを冷却させる。

実施例１ フラットケーブル用の基材は、１．２５オンス／平方ヤードの重量、１０デニー ルおよび７２１５０のカウントで４００ミクロンの開口を有するダクロン（Ｄａ ｃｒｏｎ）ポリエステル織布であった。この布にカイナーフレックス（Ｋｙｎａ ｒｆｌ、ｅｘ）　（登録商樟）２８０１エマルシヨンを、重金重量が３．６オン ス／平方ヤードになるようにおよび厚さ４ミルで含浸した。布を幅４インチに切 断した。結合操作は、図４に示す装置において行い、次の手順を使用した。被覆 布４０をスプール１１１から引き出し、ローラー４２に巻き付けた。ローラー４ ２の地点において、被覆布４０をホントエアーブローワ−４３によって含浸剤の 融点に加熱した。次いて、被覆布４０を、相互に触れる単一の層４４として水平 に配列されている３５セットのねじれ対のＭＩＬ−Ｗ８１０４４／１２−２０ワ イヤと接触させた。ねじれ対もホソトエアーブローワ−４５によって加熱した。

加熱布およびねじれ対をローラー４２と４６の間に通過させ、約２０ｐｓｉの圧 力を適用することによって結合を形成した。次いでラミネートをローラー４８の まわりに巻き付け、−セントのワイヤガイド４９および５０に通し、キャタピラ −引取装置５１に至らせる。過剰の布は両面でインラインスリッタ５２によって トリミングした。工程の後、布は、ΔＳＴＭＤ−１００４に従って試験した場合 に、５ポンドの引き裂き強さを有していた。

実施例２ フラットケーブル用の基材として、１１１５オンス／平方ヤードの重量、縦糸お よび充填糸それぞれ４５０デニールおよび４６０デニールで６０／４７のカウン トを有するガラス繊維織布を使用する以外は、実施例１を繰り返した。この布に テフゼル（Ｔｅｆｚｅｌ）　（登録商標）２８０を含浸した。含浸は、１ミルの テフゼルフイルムの２つの層の間に布を挟んでテフゼルフィルムを熱的に溶融す ることによって行った。条件は、５００°Ｆ１および５Ｑｐｓ　ｉで３０秒間で あった。

これら条件の下で、織布の開口を介してテフゼルを溶融し融合させ、４．３オン ス／平方ヤードの基材全重量および最大厚さ６ミルの含浸布を得た。布を幅２イ ンチに切断した。含浸布に絶縁ねじれ対を結合する工程において約１０ｐｓｉの 圧力を用いる以外は、実施例１と同様の手順および装置を使用して、結合操作を 行った。布は、ＡＳＴＭ　Ｄ−１００４に従って試験した場合に、５．５ポンド の引き裂き強さを有していた。

本発明を好ましい態様を参照して説明したが、多くの改良および変形は当業者に は明白である。本発明の真の精神および範囲にはいる限り、全てのそのような改 良および変形は、本発明の特許請求の範囲に含まれるものである。

フロントページの続き （７２）発明者　メハン、アショック・ケイアメリカ合衆国　９４５８７　カリ フォルニア、ユニオン・シティ、タイドウォーター・ドライブ　３０７６０番 （７２）発明者　ランク、ハンス・イーアメリカ合衆国　９４０２５　カリフォ ルニア、メジ口・パーク、モンテ・口＝ザ・ドライブ　１１４５番 （７２）発明者　オブライエン、ジエイムス・マーティンアメリカ合衆国　９４ ５３６　カリフォルニア、フレモント、カーネーション・ウェイ ３６０２８番

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）第１ポリマー材料の層でそれぞれ個々に包囲された複数の長い導体要 素；および （ｂ）第１ポリマー材料に結合できる第２ポリマー材料が含浸されている多孔質 基材 を有してなり、導体は実質的に相互に平行に配置され、基材の表面に結合されて いるフラットケーブル。
2. ２．基材が布シートを含んでなる請求の範囲第１項に記載のケーブル。
3. ３．布シートが織布を含んでなる請求の範囲第２項に記載のケーブル。
4. ４．布シートが不織布を含んでなる請求の範囲第２項に記載のケーブル。
5. ５．布か、ポリエステル、ガラスまたはポリアミドの合成繊維または天然繊維を 含んでなる請求の範囲第２項に記載のケーブル。
6. ６．多孔質基材の厚さが約１０〜２００ミクロンである請求の範囲第１項に記載 のケーブル。
7. ７．第２ポリマー材料が、ポリビニルクロライド、ポリエチレン、ポリエチレン テレフタレート、ビニリデンフルオライドのホモポリマーおよびコポリマー、エ チレン／テトラフルオロエチレンコポリマー（ターポリマーを包含する）、エチ レン／トリクロロフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン／パー フルオロアルコキシビニルエーテルコポリマー、ポリアミド、芳香族ポリアミド およびポリイミドからなる群から選択されたものである請求の範囲第１項に記載 のケーブル。
8. ８．該導体要素の少なくとも１つは電気導体を含んでなる請求の範囲第１項に記 載のケーブル。
9. ９．該導体要素の少なくとも１つは単一金属ストランドを含んでなる請求の範囲 第８項に記載のケーブル。
10. １０．該導体要素の少なくとも１つはねじれ対を含んでなる請求の範囲第８項に 記載のケーブル。
11. １１．該導体要素の少なくとも１つは、同軸ケーブルを含んでなるケーブルを含 んでなる請求の範囲第８項に記載のケーブル。
12. １２．該導体要素の少なくとも１つは、光ファイバーを含んでなる請求の範囲第 １項に記載のケーブル。
13. １３．（ａ）第１ポリマー材料の層によってそれぞれ個々に包囲されている複数 の長い導体要素を、実質的に相互に平行に配列し；（ｂ）第１ポリマー材料に結 合できる第２ポリマー材料が含浸されている多孔質基材を準備し； （ｃ）導体および基材の一方または両方をほぼ第２ポリマー材料の融点に加熱し ； （ｄ）導体を基材と接触させ；および （ｅ）得られたアッセンブリを冷却することを含んでなるフラットケーブルの製 法。