JPS61502109A - 連続的なポリマ−状可撓性基層に着色する方法およびこの方法から製造される製品 - 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】 連続的なポリマー状可撓性基層に着色する方法およびこの方法から製造される製 品 この発明は、導体ケーブルの製造に関し、特に偏平で可撓性のある多心ケーブル の製造に関する。

ビジネス機械、コミュニケーション・システム、およびコンピュータのような電 気および電子装置においては、可撓性のある導体ケーブルの使用が増大している 。増大する使用に付随して、特に前記ケーブルが前記装置を見る人、または使用 する人にとって見えるものであるとき、装置製造者によりケーブルが前記装置と 調和する色であることを必要とされることが増大している。さらに、このケーブ ルは、どの露出表面からもぎらぎらする光を除去するため、艶のない仕上げを有 するのが望ましいものである。

導体ケーブルは、典型的には絶縁シース内に収納され、かつ長手方向に延在する 互いに離間された多数の導体要素から構成されている。これらの導体要素は、銅 等のように、可撓性および強度に関して所頁の特質を呈する任意の適宜な導電性 材料から構成されることが可能である。前記絶縁材料は、通常はポリエステル、 ポリビニール塩化物、または他のプラスチック材料である。前記使用される絶縁 材料は、一般に透明または半透明の艶なしフィルムとして製造される。一般に、 これらのフィルムは、ケーブルとして製造される前に縮みを制ｗするため、熱的 に安定されねばならない。前記ケーブルは、接着剤を積層された絶縁材料からな る複数の帯材間に前記導体要素をサンドインチ状態に挟み、そしてこのサンドイ ンチに熱と圧力を加えることで前記各層を積層することによって作られる。可撓 性ケーブルを作るための典型的な方法および装置は、米国特許第３５１３０４５ 号および第４３５１６８９号に開示されている。

可撓性ケーブルを作る以前に前記プラスチックに着色するための標準的な方法は 不満足なものである。絶縁フィルムのｖＪ料の押し出し、または形成を行う以前 に、生の材料に対し顔料を付加することも可能であるけれども、この方法は、か なりの大量生産に対してのみ経済的に実行可能なものである。前記フィルムの表 面に対し、浸漬、噴霧により着色すること、あるいはそれらの代わりに、前記フ ィルムの少なくとも一方の表面に顔料溶液のコーティングを施すことも、不満足 なものである。前記着色されたコーティングは、前記ケーブルの製造工程中に、 特に積層時に、前記表面に充分に接着されず、あるいは熱に抵抗する状態で前記 表面上に残存する。

完成後のケーブルに、浸漬、噴霧、または他のコーティング手段により着色する ことも不満足なものである。前記絶縁材料および前記導電要素の異なる膨張率が 、着色工程のために必要な条件下で前記ケーブルの各層を分離させる。

さらに、前記ケーブルの表面上の着色されたコーティングは、剥離による摩耗と 、洗浄溶液による攻撃とに畷される。

また、可撓性ケーブルは、前記各接着剤層に染料を付加することによっても着色 され、あるいは前記外側の絶縁性帯片と前記導体要素の間に、着色された絶縁材 料からなる層を付加することによっても着色されることが可能である。

これらの方法は、表面のコーティングに関連する問題を除去するけれども、それ らは、透明フィルムに対して使用されたときのみ真の鮮やかな色を発生する。こ れらの方法は、一般に半透明のフィルムを着色するためには不満足なものである 。なぜなら、真の鮮やかな色は、前記艷なしフィルムの拡散および屈折特性によ り達成不可能だからである。

さらに、これらの方法は、仕上げ済みの製品を作るために必要な製造工程数を増 加させる。

ここに開示された方法は、上記した問題を除去する。所望の単一または複数の色 が、昇華染色の手段により前記絶縁フィルムに付与される。また、この工程は前 記フィルムに対し、多色デザインおよび文字・数字両用の符号ならびに堅固な色 を付与する手段も提供する。

フィルムのごとき、連続的で可撓性のあるポリマー状纏層を染色するための工程 は、転移紙からなる帯片を使用し、この帯片は一表面上に堆積された１つまたは それ以上の昇華可能な染料を有している。前記基層および転移紙は、加熱手段お よび基層保持手段から構成された熱移送装置の中へ同時に供給される。前記各層 は、前記転移紙のコーティングを施されない側が前記加熱手段に接近する状態で 前記装置の中へ供給され、且つその際、前記転移紙のコーティングを施された側 が前記基層の一表面に接近し、また前記基層の他の表面が前記基層保持手段に接 近する。

前記基層保持手段は、前記転移紙を前記基層および前記加熱手段間に固く保持す るために使用される。充分な熱が前記転移紙に加えられて前記染料が前記紙から 昇華するとともに、それが加熱工程の期間中に膨張するに従い、前記基層の隙間 の中へ拡散する。着色された基層は、前記熱移送装置から取り出される。

前記染料はこの工程により前記基層の隙間の中へ拡散されるので、それは前＆！ 基層の一体的な一部となり、かつ単なるコーティングではなくなる。前記染料は 、以後の処理工程中に安定状態に残存し、そして洗浄溶液または磨滅により影響 されない。

この方法により染色された偏平なリボン状の可撓性電気ケーブルのごとき製品も 開示されている。前記ケーブルは、１つまたはそれ以上の互いに離間され、且つ 長手方向に延在する導体要素から構成され、当該導体要素は可撓性を有する絶縁 フィルムからなる２つの層間に収納され、この場合少なくとも１つの前記フィル ム層がここに開示された方法により染色されている。前記ケーブルを製造するた めの方法は、本発明により着色された前記フィルムの一表面に接着剤を塗布する 工程と、当該接着剤を積層されたフィルム、および少なくとも１つの導体要素、 および接着剤を積層された絶縁フィルムから３なる第２１１を同時に、前記少な くとも１つの導体要素が前記各フィルム層の接着剤を積層された表面間に位置す る状態で、積層手段の中へ給送する工程と、前記少なくとも１つの導体要素を前 記２つのフィルム層間に積層し、それにより前記少なくとも１つの導体を絶縁フ ィルムで包囲する工程とから構成される。織物工業は、多年に亘り織物の昇華染 色を使用してきた。昇華染色のための装置および方法は、米国特許第２９１１２ ８０号、第３９６６３９６号、第４１６３６４２号、第４２２６５９４号、およ び第４４１９１０２号のような特許に開示されている。また、昇華染色は、膜ス ィッチのためのキーボード類に記号等を印刷するためにも使用されてきた。その 印刷は、前記キーボードの最終組立ての直前に行なわれる。

しかし、可撓ケーブルを製造するために使用される可撓性プラスチック・フィル ムからなる連続的な帯材の中へ色彩を付与するため、昇華染色を使用することは 新規なことである。さらに、ケーブル製造方法における最初の複数工程の１つと して、昇華染色を使用することは新規なことである。ここに開示された方法を使 用することは、ケーブルを製造する前に、予め安定させるフィルムの必要性を排 除することにもなる。昇華染色は、前記材料を安定させるために普通に使用され ているものよりも高温を必要とする。

したがって、前記フィルムは同時に安定され且つ着色されることが可能である。

さらに、テストによると、ここに開示された方法に従って昇華染色により着色さ れた可撓ケーブルは、この方法により着色されなかったケーブルよりも、剥離に 対して驚異的かつ期待以上に、より大きな抵抗を呈することが示される。

前記方法は、以下の図面を参照することによりさらに理解されることが可能であ る。

第１図は、連続的な可撓性ポリマー状基層に色彩を転移させるために使用される 装置の概略図、第２図は、第１図の円Ａ内における拡大断面図、第３図は、本発 明に従って可撓性導体ケーブルを製造するための概略方法を与えるフローチャー トである。

第１図は、開示される方法における昇華染色のために使用される装置の概略図を 示している。装置１０は、回転するに保持された連続ベルト３２とから構成され ている。＠色された転移紙１Ｂからなる連続的な帯材と、連続的なポリマー状の 基層１２が、前記回転ドラム３０とベルト３２の間へ通される。また、第１図は 吸取紙２４の使用も示しており、吸取紙２４は、前記昇華工程中に前記基層を貫 通し゛τ浸透する全ての余分な染料を吸収するため、前記ポリマー状基層１２お よび前記ベルト３２間で使用されてもよいものである。前記転移紙１８、前記ポ リマー状！！層１２、および前記吸取紙２４は、供給リール２０．１４．２６の それぞれの使用により前記装置１０の中へ給送される。使用済みの転移紙１８′ 、着色されたフィルム１２′、および使用済みの吸取紙２４′　は、巻取りり一 ル２２．１６．２８のそれぞれに巻付けられる。

第２図は、装置１０の一部の拡大断面図であって、前記ドラム３０、および前記 ベルト３２と一緒に、前記ドラム３０および前記ベルト３２の閂に位置された前 記転移紙１８、前記フィルム１２、および任意の吸取紙２４とを示している。前 記昇華染色工程中に、前記ベルト３２と、前記紙１８．２４およびフィルム１２ の各層は、第１図に示されているように引っ張り手段３４により前記ドラム３０ に対して当接状態に固く保持される。

第３図は、ここに開示される方法に従って可撓性ケーブルを製造する際に使用さ れる各工程の概略的な表示である。

前記ポリマー状基層は、電気ケーブルのため普通に使用されているプラスチック である。前記絶縁フィルムは、昇華により染色されるとともに、適宜の接着剤を コーティングされる。可撓ケーブルは、接着剤をコーティングされたフィルムか らなる２つのｌ１間に導体要素を積層することにより作られる。また、第３図は 、着色されたフィルムからなる幅広のストリップ（帯材）を多数の帯片に細く裁 断するために使用されることが可能な裁断装置の使用も示している。前記フィル ムは、接着剤が塗布される前または後に細く裁断されることが可能である。

前記転移紙は、所望の色彩を有し且つ所望のデザインにある昇華可能な染料を転 移紙上へ印刷することにより作られる。使用される染料またはインク、および転 移紙は、織物工業で使用されているものと同一のものである。紙は、住所がＳ　 ａｎ　Ｆ　ｒａｎｃｉｓｃｏ、Ｃａｌ　１ｆｏｒｎｉａ　、９４１０４にあるＣ ｒｏｗｎ　ｚｅｌｌｅｒ　Ｑｏｒｐ　、という会社のごとき、商業的印刷紙供給 者から入手することができる。昇華可能な染″色原料は、住所がＡｒｄｓｌｅｙ 、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　１０５０２にあるＣ１ｂａ　−Ｇ　ｅｔＵＶという業者 、および住所がＬ　ｏｎｇ　ｌ　５ｌａｎｄ　Ｃｉｔｙ　、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ 　１１１０１にあるＧＯｔｈａｌ　Ｉ　ｎｋ　ａｎｄ　Ｃｏ１ｏｒＣｏ、ｉｎｃ 、という会社のごとき製造者から入手可能である。

前記吸取紙も、もし使用されるならば、織物工業により普通に使用されている入 手可能な標準的な紙である。吸取紙は、前記装置が前記染料を前記フィルムに通 して前記ベルト上へ昇華させるような条件下で操作されるならば必要なものであ る。前記ベルトは、織物工業で使用されているような継目のない繊維製のベルト である。

好ましい実施例において、ケーブルは、二輪方向に方向性を与えられたポリエス テル・フィルムから作られる。二輪方向に方向性を与えられたフィルムは、方向 性を与えられないフィルムよりも、大きい絶縁強度、物理的強度、および可撓性 の長い寿命を有する。寸法的に安定したケーブルを得るためには、前記フィルム が、ケーブルにされる前に加熱により普通に安定化される必要がある。二軸方向 に方向性を与えられたフィルムは、次のような会社から入手することができる。

すなわち、住所をＷｉｌｌｓｉｎｇｔｏｎ、　Ｄｅｌａｗａｒｅ　１９８９ｇに 有する［）Ｌｌｌ）Ｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｅ＋ｏｕｒｓ　＆　Ｃｏ　。

（ｎｃ、という会社、住所をＷ　ｉ　ｌ　Ｉｉｉｎｇｔｏｎ、　Ｄ　ｅｌａｗａ ｒｅ　１９８９７に有するＩ　ＣＩ　Ａ　ｇｉｅｒｉｃａｓ　ｌ　ｎｃ、という 会社、および住所を５ｏｓｅｒｖｉｌｌｅ　、　Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ　０８８ ７６に有するＡｉｅｒｉｃａｎ　Ｈｏｅｃｈｓｔ　Ｑｏｒｐ　、という会社等か ら入手することができる。

前記使用される装置は、織物工業により普通に使用されている標準的な装置を変 更したものである。追加のヒーターおよび温度制御装置は、前記ドラムの全体に 亘って均一な熱が維持されるように付加されたものである。前記フィルムを着色 するのに必要な温度は、使用される染料、前記ドラムの速度、ならびに前記紙お よびフィルムの層の厚さに依存する。ポリエステルのフィルムは、３５０〜４５ ０′″Ｆ（１１７〜２３２℃）の範囲の温度にされたときに最も良く染まること が見出された。温度と時間の関係は極めて重要である。前記染料を昇華させると ともに前記プラスチック・フィルムへ浸透させるのに必要な時間は、織物を染色 するのに必要な時間よりもかなり長くなる。

さらに、前記フィルムにおける張力は、染色工程の全段階において注意深く制御 されねばならない。なぜなら、前記フィルムは前記熱伝送装置の中へ供給され、 その間に前記フィルムは熱に接した状態に維持され、その後、前記フィルムは前 記装置から退出するためである。前記連続ベルトに１３＆：する張力は制御され ・ねばならない。

また、前記巻取り駆動装置も、前記巻取りリール上には多数の層が存在するにも かかわらず、前記フィルムにおいて一定の張力が維持されることができるよう゛ に、変更された。前記フィルムは、最早前記ドラムと接触しなくなると直ちに冷 却を開始する。もし、前記退出中のフィルムにおける張力が精密に制御されない とすると、前記フィルムは、縮れるとともに、しわが寄り、そして当該フィルム が冷却するに従い、その帯材を横切って異なる収縮度を有することになる。

着色されたケーブルが本発明に従って作られた。転移紙およびフィルムの連続的 な帯材が、リールから前記回転ドラム上へ供給された。前記ドラムは、染色工程 の全体に亘って一定の温度に保持された。前記温度および前記ドラムの速度を注 意深く制御することにより、前記フィルム中へ昇華される染料の量が最良にされ るとともに、無駄になる染料の量が最小にされた。したがって、昇華された染料 の大部分が前記フィルムの構造の一部となった。前記フィルムは、前記ドラムか ら退出するとき一定の張力に維持され、そして前記巻取りリール上に巻付けられ た。次に、接着剤が前記着色されたフィルムの一表面に塗布された。好ましい実 施例において、接着剤は、前記転移紙に対向したフィルムの表面に塗布され、そ れにより前記フィルムの表面上の全ての染料が、前記積層されたケーブル内に収 容されることを確保した。次に、前記フィルムは、所望の幅に裁断された。好ま しいケーブルの実施例においては、導体要素が、前記着色されたフィルムからな る２つの層間にサンドイッチ状に挟まれて、積層された。

前記昇華法は、可撓性のあるポリマー状基層に対し、頑丈な着色、複数の色、ア ルファベット・数字両用の文字、および複数のデザインを与えるために使用され ることができた。前記転移紙上のデザインが前記基層へ与えられる。

したがって、それ以外に、頑丈に着色される基層は、電気ケーブルのために使用 されるとき、特別な導体を指示するため、色でコードを付されることが可能であ る。もし、色によるコード化が望まれれば、この方法は、前記フィルムに色でコ ードを付すために使用されることができ、この場合、前記ケーブルは、フィルム からなる１つの色でコードを付された層と、フィルムからなる１つのコードを付 されない層とで作られることが可能である。

本発明の連続的な可撓性ポリマー状基層に着色する方法、およびそれの多くの付 随する利点は、前記の説明から理解されると考えられる。

前記熱伝送装置、前記基層のタイプ、前記基層に与えられるデザインおよび色彩 、ならびに前記ケーブルおよびこれらから作られる他の製品のタイプにおいては 、本発明の精神または範囲から離れることなく、あるいはその材゛科内利点を犠 牲にすることなく、種々な変更をなし得ることが明らかであろう。

ここに記載された形状は、単にそれの好ましい、または例示的な実施例である。

国際調査報告 １＋ｎ、１１．ｍ＋＋ａｌ　Ａ＊７＃ｈｍ　ｎｏ、　ＰＣτ／ＵＳ　１１５１０ ０６６１１ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔ）ＩＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴ工０！４ＡＬ　５Ｅ ＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴ　ＯＮ−―＋−−――＋＋＋―・優−一一彎−＋―・−一 一一噂−――−＋−−−・―曽＋皓−倦−−ｘ＞ｒｘＥＲＮｐ、ＴｘｏＮＡＩ： 、ＡＰｐＬｒｃｘτｒｃＮＮｏ、　ｐｃ六／Ｕｓ　ａｓ７ｏｏ６６ａ　（ＳＡ　 ９３９８）−＋・伽−一＋旬−−昏・−一―・−一働一―――−−＋鱒−ｅ　＋ 嗜−・＋＋噂・―−−−＋轡−嗜−―＋＋鋤−＋拳−一−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．連続的な可撓性のあるポリマー状基層を着色するための方法であって、 自らの一側に少なくとも１つの昇華可能な染料を有する紙製の連続的な帯材から なる転移紙（１８）を選択する工程と、 前記転移紙を熱伝送装置１０の中へ供給する工程であって、前記装置が加熱手段 （３０）および基層保持手段（３２）を有し、それにより前記転移紙（１８）の 被覆されない側が前記加熱手段（３０）に接近するようにする工程と、前記基層 （１２）の一表面が前記転移紙（１８）の前記被覆された表面に接近し、かつ前 記基層（１２）の他方の表面が前記基層保持手段（３２）に接近するように、同 時に前記連続的な基層（１２）を前記熱伝送装置（１０）の中へ供給する工程と 、 前記保持手段（３２）により前記基層（１２）を前記加熱手段（３０）へ当接さ せるように加圧し、それにより前記転移紙（１８）が前記基層（１２）および前 記加熱手段（３０）の間に保持されるようにする工程と、 前記染料が前記転移紙から昇華して、前記可撓性のポリマー状基層（１２）の中 へ拡散するように、前記加熱手段（３０）によって前記転移紙（１８）へ充分な 熱を加える工程と、 前記熱伝送装置から着色された基層（１２）を取り出す工程と、 を備える連続的な可撓性ポリマー状基層に着色する方法。 ２．前記基層（１２）および前記基層保持手段（３２）の間において、前記基層 （１２）および転移紙（１８）と一緒に吸取紙（２４）からなる連続的な帯材を 同時に前記熱伝送装置の中へ供給し、それゆえ前記基層（１２）を前記転移紙（ １８）と前記吸取紙（２４）との間に挟む工程をさらに備えることを特徴とする 特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３．前記連続的なポリマー状基層（１２）が、プラスチック・フィルムであるこ とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４．前記連続的なポリマー状基層が、ポリエステル・フィルムであることを特徴 とする特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の方法。 ５．前記転移紙（１８）の表面上にデザインを形成するため、１つまたはそれ以 上の昇華可能な染料が塗布されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記 載の方法。 ６．特許請求の範囲第１項記載の方法により１つまたはそれ以上の染料で着色さ れた可撓性ポリマー状基層（１２）。 ７．偏平なリボン状可撓性電気ケーブルであって、可撓性の絶縁フィルムからな る２つの層間に収容された１つまたはそれ以上の、互いに離間され且つ長手方向 に延在する導体要素から構成され、前記フィルム層（１２）の少なくとも１つが 、特許請求の範囲第１項記載の方法により着色されていることを特徴とする偏平 なリボン状可撓性電気ケープル。 ８．前記フィルム層（１２）の少なくとも１つが、頑丈な色、多色デザイン、お よび特定の導体要素を示す色によりコードを付されたデザインからなるグループ から選択されるパターンに着色されていることを特徴とする特許請求の範囲第７ 項記載の偏平なリボン状可撓性電気ケープル。 ９．前記フィルム層（１２）が、艶無しの繊物化されたポリエステル、艶無しの 繊物化されたポリマー状フィルム、および本質的に透明なポリマー状フィルムか らなるグループから選択されることを特徴とする特許請求の範囲第７項または第 ８項記載の偏平なリボン状可撓性電気ケープル。 １０．可撓性絶縁フィルムからなる１つの層間に収容された１つまたはそれ以上 の、互いに離間され且つ長手方向に延在する導体要素から構成された偏平なリボ ン状可撓性電気ケープルを製造するための方法であって、自らの一表面上に少な くとも１つの昇華可能な染料を有する紙からなる連続的な帯材から構成された転 移紙（１８）を選択する工程と、 前記転移紙を熱伝送装置（１０）の中へ供給する工程であって、前記装置（１０ ）が加熱手段（３０）およびフィルム保持手段を有し、それにより前記転移紙（ １８）の被覆されない側が前記加熱手段（３０）に接近するようにする工程と、 前記フィルムの一表面が前記転移紙（１８）の被覆されない表面に接近するとと もに、前記フィルムの他方の表面が前記フィルム保持手段（３２）に接近するよ うに、可撓性絶縁フィルムからなる層を同時に前記熱伝送装置（１０）の中へ供 給する工程と、 前記保持手段（３２）により前記フィルムを前記加熱手段（３０）へ当接させる ように加圧し、それにより前記転移紙（１８）が前記フィルムおよび前記加熱手 段（３０）の間に保持されるようにする工程と、 前記染料が前記転移紙から昇華して、前記可撓性絶縁フィルムの中へ拡散し且つ 着色するように、前記加熱手段（３０）によって前記転移紙（１８）へ充分な熱 を加える工程と、 前記熱伝送装置（１０）から前記着色されたフィルムを取り出す工程と、 前記着色されたフィルムの一表面に接着剤を塗布する工程と、 前記接着剤で被覆され且つ着色されたフィルムを積層手段の中へ供給する工程と 、 少なくとも１つの導体要素および接着剤で被覆された絶縁フィルムの他の層を同 時に前記積層手段の中へ供給し、それにより前記少なくとも１つの導体要素が、 前記複数のフィルム層の前記接着剤で被覆された表面問で長手方向へ延在するよ うにする工程と、および、前記少なくとも１つの導体要素を前記２つのフィルム 層間に積層し、それゆえ前記少なくとも１つの導体要素を絶縁フィルムで収容し 且つ包囲するエ程と、を備える偏平なリボン状可撓性電気ケープルを製造する方 法。