JPH09221642A - ノンハロゲン難燃性接着性フィルム及びそれを用いたフラットケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電気絶縁性が優れると共に、ハロゲン系難燃剤
を使用せずに優れた難燃性が付与されているので、燃焼
時にハロゲン化水素が発生しないノンハロゲン難燃性接
着性フィルム及びそれを用いたフラットケーブルを提供
する。 【解決手段】熱可塑性ポリエステル系樹脂からなるフィ
ルム基材上に接着剤層が形成された接着性フィルムであ
って、上記基材及び／又は粘着剤層がリン系難燃剤によ
り難燃化されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノンハロゲン難燃
性接着性フィルム及びそれを用いたフラットケーブルに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電線の実装技術において、断
面が偏平な複数の配線パターンを有する導電体を、両側
から電気絶縁性樹脂でサンドイッチ状に被覆したフラッ
トケーブルが、配線作業の効率化のために広く用いられ
ている。このようなフラットケーブルは、例えば、特開
平５−２８２９２２号公報に開示されており、軽量で取
り付けが簡単であるため、特に自動車業界において、配
線作業の効率化や車体の軽量化のため、その採用が検討
されている。

【０００３】近年、フラットケーブルの用途は多岐にわ
たっているが、特に、電気機器部材、自動車用途などに
使用する場合には、難燃性が要求されるようになってき
た。フラットケーブルの難燃化方法としては、例えば、
特開平５−３０３９１８号公報に開示されているよう
に、基材上に難燃剤を含有する接着剤層を形成した２枚
の接着フィルムの接着剤層側を対向させ、接着剤層間に
配線パターンを有する導電体を挟み込んで密封する方法
が開示されている。

【０００４】しかしながら、この方法では、燃焼時にハ
ロゲン化水素が発生し、生産設備を腐食する恐れがある
ため、ハロゲン化水素を除去するための設備が別途必要
になるという問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気絶縁性
が優れると共に、ハロゲン系難燃剤を使用せずに優れた
難燃性が付与されているので、燃焼時にハロゲン化水素
が発生しないノンハロゲン難燃性接着性フィルム及びそ
れを用いたフラットケーブルを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のノンハロゲン難
燃性接着性フィルムは、熱可塑性ポリエステル系樹脂か
らなるフィルム基材上に接着剤層が形成された接着性フ
ィルムであって、上記基材及び／又は接着剤層がリン系
難燃剤により難燃化されていることを特徴とするもので
ある。

【０００７】本発明で用いられる基材は、熱可塑性ポリ
エステル系樹脂のフィルムから形成される。上記熱可塑
性ポリエステル系樹脂としては、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、ポリヘキシレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレ
ート、ポリエチレン−１，２−ビス（フェノキシエタ
ン）−４，４'-ジカルボキシレート等の共重合体；ポリ
（エチレンイソフタレート−テレフタレート）、ポリ
（ブチレンテレフタレート−イソフタレート）、ポリ
（ブチレンテレフタレート−デカンジカルボキシレー
ト）等の共重合体が挙げられるが、これらの中で、特
に、加工性、耐熱性、寸法安定性が良好なポリブチレン
テレフタレート（以下ＰＢＴという）の使用が好まし
い。ＰＢＴは単独で使用されてもよく、ポリエステル系
エラストマーとの混合物で使用されてもよい。

【０００８】上記ＰＢＴは、１，４−ブタンジオールと
テレフタル酸を主たるモノマー成分として重縮合により
得られる熱可塑性ポリエステル系樹脂である。上記ＰＢ
Ｔには、ＰＢＴ本来の特性を損なわない範囲で、１，４
−ブタンジオール以外のジオール成分やテレフタル酸以
外のジカルボン酸成分がモノマー成分として含有されて
もよい。

【０００９】上記１，４−ブタンジオール以外のジオー
ル成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキ
サンジメタノール等が挙げられる。また、上記テレフタ
ル酸以外のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、
セバシン酸、アジピン酸、アゼライン酸、コハク酸等が
挙げられる。

【００１０】また、上記ＰＢＴは、固有粘度（I.V.）が
低くなると、得られるフィルム基材が折り曲げ時に破断
し易くなるため、２５℃のｏ−クロロフェノール中での
固有粘度が、少なくとも０．６以上であることが好まし
い。

【００１１】上記ポリエステル系エラストマーとして
は、ポリエステル成分と、ポリエーテル、ポリシロキサ
ン成分等の柔軟成分との縮重合物が挙げられ、特にポリ
エステル樹脂で用いたものと同様なポリエステルとポリ
エーテルとの縮重合物であるポリエーテル−エステル系
エラストマーを用いるのが好ましい。

【００１２】上記混合物におけるポリエステル系エラス
トマーの配合量は、少なくなると得られるフィルム基材
が強靱性に欠け、多くなると成形性に悪影響を与えてフ
ィルム層に乱れを生じるので、ＰＢＴ１００重量部に対
して、１０〜３００重量部が好ましい。

【００１３】上記基材は難燃化されていてもよく、基材
を難燃化するために、上記熱可塑性ポリエステル系樹脂
にリン系難燃剤が配合される。上記リン系難燃剤として
は、一般式（１）で表されるリン化合物及び／又はポリ
リン酸アンモニウムが用いられる。

【００１４】

【化１】

【００１５】式中、Ｒ¹ は、水素原子、炭素数１〜１６
の直鎖状もしくは分岐状アルキル基又は炭素数６〜１６
のアリール基を、Ｒ² は、水素原子、炭素数１〜１６の
直鎖状もしくは分岐状アルキル基、アルコキシ基、炭素
数６〜１６のアリール基又はアリーロキシ基を、Ｒ
³ は、水素原子、炭素数１〜１６の直鎖状もしくは分岐
状アルキル基又は炭素数６〜１６のアリール基を、それ
ぞれ示す。

【００１６】上記一般式（１）で表されるリン化合物と
しは、例えば、メチルホスホン酸、メチルホスホン酸ジ
メチル、メチルホスホン酸ジエチル、エチルホスホン
酸、プロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、２−メチ
ルプロピルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、２，３
−ジメチルブチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、フ
ェニルホスホン酸、ジオクチルフェニルホスホネート、
ジメチルホスフィン酸、メチルエチルホスフィン酸、メ
チルプロピルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、ジ
オクチルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、ジエチ
ルフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、ビ
ス（４−メトキシフェニル）ホスフィン酸等が挙げら
れ、これらは単独で使用されても、二種以上が併用され
てもよい。

【００１７】上記ポリリン酸アンモニウムとしては、一
般式（ＮＨ₄ ＰＯ₃)_n で表されるものであって、易流動
性の粉末状、水に難溶性のものが好ましい。また、式
中、ｎは１０〜１０００のものが、ポリエステル樹脂へ
の分散性の点から好ましい。

【００１８】上記リン系難燃剤の配合量は、少なくなる
と基材に十分な難燃性が付与できず、多くなると基材の
各種物性が低下するので、熱可塑性ポリエステル系樹脂
１００重量部に対して５〜２００重量部が好ましい。

【００１９】上記リン系難燃剤には、難燃助剤や炭化促
進剤が添加されてもよい。上記難燃助剤としては、二酸
化ケイ素等の無機酸化物や炭酸カルシウム等の無機塩が
挙げられ、上記炭化促進剤としては、カーボンブラック
等が挙げられる。これらの難燃助剤や炭化促進剤は、単
独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。

【００２０】上記難燃助剤及び／又は炭化促進剤の配合
量は、少なくなると難燃性の向上効果が得られず、多く
なると基材の機械的特性が低下するので、熱可塑性ポリ
エステル系樹脂１００重量部に対して０．５〜２０重量
部が好ましい。

【００２１】また、上記熱可塑性ポリエステル系樹脂に
は、成形加工時の樹脂のやけを防止して成形体の外観を
良好にすると共に、酸化劣化を防止して機械的強度の低
下を防ぐために、酸化防止剤が添加されてもよい。

【００２２】上記酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ
−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソ
ール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノー
ル、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−
ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２'-メチレ
ンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、
２，２'-メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフ
ェノール）、４，４'-チオビス（３−メチル−６−ｔ−
ブチルフェノール）、４，４'-ブチリデンビス（３−メ
チル−６−ｔ−ブチルフェノール）、テトラキス〔メチ
レン−３−（３',５'-ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
フェニル）プロピオネート〕メタン、１，１，３−トリ
ス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェ
ニル）ブタン等のフェノール系化合物；フェニル−β−
ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ'-ジフェニル−ｐ−フェニレン
ジアミン等のアミン系化合物；トリス（ノニルフェニ
ル）ホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリオ
クタデシルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスフ
ァイト等のリン系化合物；ジラウリルチオジプロピオネ
ート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリ
ルチオジプロピオネート等の硫黄系化合物などが挙げら
れ、これらは、単独で用いられてもよく、二種以上が併
用されてもよい。

【００２３】上記酸化防止剤の配合量は、少なくなると
十分な効果が得られず、一定量以上多くなってもそれ以
上の効果が得られないので、熱可塑性ポリエステル系樹
脂１００重量部に対して、２重量部以下が好ましく、よ
り好ましくは０．１〜１重量部である。

【００２４】上記基材には、さらに必要に応じて、ガラ
ス繊維、無機充填剤の他、紫外線吸収剤、帯電防止剤、
滑剤、離型剤、顔料等が添加されてもよい。

【００２５】上記接着剤層で用いられる接着剤として
は、公知の接着剤が使用可能であり、例えば、不飽和カ
ルボン酸でグラフト重合した変成エチレン−酢酸ビニル
共重合体と未変成のエチレン−アクリル酸エチル共重合
体とからなる接着剤；ジカルボン酸成分とジオール成分
とトリアジン成分よりなるポリエステル共重合体とポリ
イソシアネート化合物とを主成分とする接着剤；飽和共
重合体ポリエステル樹脂とポリエチレン樹脂と有機アル
コキシシランの３成分からなる接着剤等が挙げられる。

【００２６】上記接着剤層には、リン系難燃剤を添加し
て難燃化されていてもよい。上記リン系難燃剤として
は、上記基材の難燃化に用いられるものと同様な、リン
化合物及び／又はポリリン酸アンモニウムが用いられ
る。上記リン系難燃剤の配合量は、少なくなると基材に
十分な難燃性が付与できず、多くなると基材の各種物
性、特に接着性が低下するので、接着剤中の樹脂分１０
０重量部に対して５〜２００重量部が好ましい。

【００２７】このリン系難燃剤には、必要に応じて、上
記基材に用いられるものと同様な難燃助剤や炭化促進剤
が添加されてもよい。

【００２８】上記難燃助剤及び炭化促進剤の配合量は、
少なくなると難燃性の向上効果が得られず、多くなると
基材の機械的特性が低下するので、接着剤中の樹脂分１
００重量部に対して０．５〜２０重量部が好ましい。

【００２９】本発明の難燃性接着性フィルムとしては、
単層基材の片面又は両面に接着剤層が形成されたもの；
多層に積層されたフィルム積層体を基材とし、その片面
又は両面に接着剤層が形成されたものの、いずれから形
成されていてもよい。上記フィルム積層体としては、接
着剤層を有する基材を交互に多層に積層したものや共押
出しによって多層に積層したもの等が挙げられる。

【００３０】上記接着剤層は、従来公知の種々の方法に
よって形成することができ、例えば、押出機等により基
材となるフィルムを押出し成形した後、得られた基材上
に接着剤、難燃剤等を含む接着剤組成物をバーコーター
等で塗工する方法が挙げられる。

【００３１】上記接着剤層の厚みは、特に限定されない
が、厚くなると十分な難燃性が付与できず、薄くなると
接着強度が不足するので、基材層と接着剤層の厚み比
は、０．０１〜１００が好ましい。

【００３２】上記基材と接着剤層との間には、接着性を
向上させるために、プライマー層を介在させてもよい。
このプライマー層に使用されるプライマーとしては、例
えば、クロロプレンゴム・メチルメタクリレートのグラ
フト共重合物；塩素化ポリプロピレン；環化ゴム溶液；
イソシアネート系、ポリエステル系、ウレタン系のポリ
マーなどが挙げられる。

【００３３】本発明のフラットケーブルは、上記で得ら
れた難燃性接着性フィルムの接着剤層同士を対向させ、
この両方の接着剤層の間に、配線パターンを形成した導
電体を挟み込んで熱融着によって積層することにより得
られる。

【００３４】本発明のフラットケーブルは、上記配線パ
ターンを形成した導電体を挟み込んで熱融着した複数の
フラットケーブルを積層することにより、配線パターン
を形成した導電体が立体的に組み込まれた多層構造とし
て使用してもよく、上記フラットケーブルの表面に、ア
ルミ箔を積層して電磁波シールド性を付与してもよい。
このために、フラットケーブルの基材として、両面に接
着剤層を設けたものを使用してもよく、接着剤を使用し
てフラットケーブルの表面同士を積層したり、表面にア
ルミ箔を積層してもよい。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

【００３６】〔基材（Ａ−１）の作製〕２５℃のｏ−ク
ロロフェノール中で測定された固有粘度が１．０である
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）１００重量部に
対して、酸化防止剤（チバガイギー社製「ＩＲＧＡＮＯ
Ｘ Ｂ−２２５」）０．１重量部を溶融混練して基材用
樹脂組成物を得た後、該樹脂組成物を押出し成形して、
厚み１００μｍのフィルム基材（Ａ−１）を作製した。

【００３７】〔接着剤（Ｂ−１）の製造〕酢酸ビニル含
有量２９重量％、ＭＩ（メルトインデックス）＝１５の
エチレン−酢酸ビニル共重合体と該共重合体をアクリル
変成した変成エチレン−酢酸ビニル共重合体とを混合し
て製造した。なお、未変成のエチレン−酢酸ビニル共重
合体の含有量が６０重量％のもの。

【００３８】〔接着剤（Ｂ−２）の製造〕テレフタル酸
とイソフタル酸の等量混合物４ｍｏｌ、エチレングリコ
ール２ｍｏｌ、ネオペンチルグリコール３．５ｍｏｌ及
び１，４−シクロヘキサンジメタノール０．７ｍｏｌを
反応させて得られるポリエステル共重合体（平均分子量
３５，０００）１００重量部に、キサメチレンジイソシ
アネートを５重量部配合して製造した。

【００３９】〔接着剤（Ｂ−３）の製造〕ジメチルテレ
フタル酸４５ｍｏｌと１，４−ブタンジオール１００ｍ
ｏｌとを反応させて得られる飽和ポリエステル（ＭＩ＝
６０、平均分子量１００，０００）１００重量部に、低
密度ポリエチレン（ＭＩ＝９．５）及びγ−グリドキシ
プロピルトリメトキシシラン２重量部を加熱混合して製
造した。

【００４０】〔接着剤（Ｂ−４）の製造〕上記接着剤
（Ｂ−１）１００重量部に対して、パークロロペンタシ
クロデカン（難燃剤）２０重量部及び三酸化アンチモン
１５重量部を分散混合して製造した。

【００４１】（実施例１〜８、比較例１、２）上記（Ｂ
−１）〜（Ｂ−３）から選ばれたいずれか１種の接着剤
１００重量部に対して、表１及び２に示す配合量の酸化
防止剤、難燃剤、難燃助剤及び炭化促進剤を混練して得
られた接着剤組成物を、１００μｍ厚の基材（Ａ−１）
上にバーコーターで塗布して、５０μｍ厚の接着剤層を
有する難燃性接着性フィルムを作製した。

【００４２】次いで、上記難燃性接着性フィルム２枚の
接着剤層同士を対向させ、この両方の接着剤層の間に、
配線パターンを形成した導電体を挟み込んだ後、ラミネ
ートロールを使用して熱融着により積層し、接着剤層間
に導電体の挟み込まれたフラットケーブルを作製した。
尚、使用した導電体とラミネート条件は下記の通りであ
る。導電体：厚さ０．１２ｍｍ、幅３ｍｍの銅箔を１ｍ
ｍ間隔で設置した。 ラミネート条件：温度１７０℃、圧力６ｋｇ／ｃｍ² 、
速度０．５ｍ／ｍｉｎ

【００４３】上記実施例及び比較例で得られた、難燃性
接着性フィルム及びフラットケーブルにつき下記の性能
評価を行い、その結果を表１及び２に示した。 （１）燃焼性試験 幅６０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの多層フィルムを試料と
し、この試料をＵ字型保持具に取り付け、水平に据え付
けて着火させたとき、１０秒以内に自己消火したものを
◎、２０秒以内に自己消火したものを○、２０秒以内に
自己消火しなかったものを×、と判定した。

【００４４】（２）燃焼ガス試験 ＪＩＳ Ｋ７２１７に準拠して燃焼ガス分析を行い、ハ
ロゲン化水素の発生が検知されなかったものを○、検知
されたものを×と、表示した。

【００４５】（３）電気特性（電気抵抗、耐電圧）試験 フラットケーブルを、１００ｍｍより少し長くなるよう
に切り出した後、両端の導電体部分を露出させて、未露
出部分の長さが１００ｍｍの試料を作製した。この試料
につき、互いに反対側に位置する導電体部分に電圧を印
加して、隣り合う導電体間の電気抵抗を測定した。ま
た、同様の方法で、１ｋＶ×１ｍｉｎの耐電圧試験を行
った。上記試験において、導電体間の電気抵抗１０³ Ｍ
Ω以上で、かつ耐電圧試験後導電不良のないものを○、
そうでないものを×と、表示した。

【００４６】（４）耐折り畳み性試験 フラットケーブルを、１８０度に完全に折り曲げた状態
で、１００℃で１２０時間加熱した後、導電不良のない
ものを○、導電不良の起こったものを×と、表示した。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】（実施例９〜16、比較例３〜５）表３及び
４に示す配合量のＰＢＴ、酸化防止剤、難燃剤、難燃助
剤及び炭化促進剤を混練して得られた基材樹脂組成物を
押出し成形して、厚み１００μｍのフィルム基材を得
た。さらに、この基材上にバーコーターにより、上記
（Ｂ−１）〜（Ｂ−４）から選ばれたいずれか１種の接
着剤を塗布して、５０μｍ厚の接着剤層を有する難燃性
接着性フィルムを作製した。次いで、上記難燃性接着性
フィルムを使用して、実施例１と同様な方法により、フ
ラットケーブルを作製した。

【００５０】上記実施例９〜16及び比較例３〜５で得ら
れた、難燃性接着性フィルム及びフラットケーブルにつ
き、実施例１と同様にして（１）〜（３）の性能評価を
行うと共に、さらに、下記（４）の接着強度試験を行
い、その結果を表３及び４に示した。 （４）接着強度試験 上記難燃性多層フィルム２枚の接着剤層同志を接着した
ものにつき、ＪＩＳＺ−１５２６に準拠して、１５ｍｍ
幅の試料を引張り速度２００ｍｍ／分、９０℃で、Ｔ型
剥離試験によりヒートシール接着強度を測定し、ヒート
シール接着強度１〜２．５ｋｇ／１５ｍｍのものを○、
表示した。ヒートシール接着強度１ｋｇ／１５ｍｍ以上
であれば、フラットケーブルとして十分な接着強度を有
する。尚、ヒートシール条件は、下記の通りである。 圧力：２ｋｇ／ｃｍ² 、温度：１７０℃、時間：１秒

【００５１】

【表３】

【００５２】

【表４】

【００５３】

【発明の効果】本発明の難燃性多層フィルムは、上述の
構成とすることにより、良好な接着性、電気特性と共に
優れた難燃性が付与されているので、それを用いたフラ
ットケーブルは、電線被覆材料、コネクター材料等の電
気機器材料、自動車部材、住宅部材など幅広い用途に好
適に使用される。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性ポリエステル系樹脂からなるフ
   ィルム基材上に接着剤層が形成された接着性フィルムで
   あって、上記基材及び／又は粘着剤層がリン系難燃剤に
   より難燃化されていることを特徴とするノンハロゲン難
   燃性接着性フィルム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基材が、ポリブチレンテ
   レフタレート単独又はポリブチレンテレフタレートとポ
   リエステル系エラストマーとの混合物より形成されてい
   ることを特徴とするノンハロゲン難燃性接着性フィル
   ム。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載のノンハロゲ
   ン難燃性接着性フィルムの接着剤層同士が対向するよう
   に熱融着され、両方の接着剤層間に配線パターンを形成
   した導電体が挟み込まれていることを特徴とするフラッ
   トケーブル。