JPWO2015166796A1 - フラットケーブル用補強テープ及びフラットケーブル - Google Patents

Abstract

高温及び高湿環境下において、長期間十分な接着力を維持できるフラットケーブル用補強テープ及びこのフラットケーブル用補強テープを用いたフラットケーブルを提供する。本発明は、樹脂を主成分とする基材層及びこの基材層の一方の面側に積層される接着層を備えるフラットケーブル用補強テープであって、上記接着層が、熱可塑性樹脂及びポリカルボジイミド化合物を含有し、上記ポリカルボジイミド化合物がイソシアネート基を有する。上記熱可塑性樹脂１００質量部に対するポリカルボジイミド化合物の含有量としては、０．５質量部以上１０質量部以下が好ましい。上記ポリカルボジイミド化合物が脂環構造をさらに有するとよい。上記熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリエステルであるとよい。上記基材層の主成分がポリエチレンテレフタレートであるとよい。

Description

本発明は、フラットケーブル用補強テープ及びフラットケーブルに関する。

電子機器の内部配線用の電線としてフラットケーブルが使用されている。このフラットケーブルは、２枚の被覆材の間に複数本の導体を並列して挟み、加熱等により一体化する方法等により製造されている。

このフラットケーブルは、コネクタ等に接続するために長手方向の端部で導体が露出した領域を有している。この露出領域は強度が他の領域よりも低く、そのままではコネクタ等への接続が困難であるため、一方の面側に補強テープを接着することで露出領域の強度を補うことが行われている（特開平６−２７５１３７号公報及び特開２００８−２１８２５２号公報参照）。

特開平６−２７５１３７号公報 特開２００８−２１８２５２号公報

しかし、近年フラットケーブルが高温環境下や高湿環境下などの多様な環境で用いられるようになっている。これに伴い、補強テープが上記多様な環境下でも高い接着性を長期間維持することが求められているが、上記従来の補強テープでは接着力の維持が不十分である。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、高温及び高湿環境下において、長期間十分な接着力を維持できるフラットケーブル用補強テープ及びこのフラットケーブル用補強テープを用いたフラットケーブルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた発明は、樹脂を主成分とする基材層及びこの基材層の一方の面側に積層される接着層を備えるフラットケーブル用補強テープであって、上記接着層が、熱可塑性樹脂及びポリカルボジイミド化合物を含有し、上記ポリカルボジイミド化合物がイソシアネート基を有する。

上記課題を解決するためになされた別の発明は、１又は複数の導体及びこの１又は複数の導体を狭持する一対の被覆材を備えるフラットケーブルであって、長手方向の端部に、上記１又は複数の導体が露出する領域を有し、上記露出領域の一方の面側に上記接着層が接着するよう積層された当該フラットケーブル用補強テープをさらに備える。

本発明によれば、高温及び高湿環境下において、長時間にわたり十分な接着力を維持できる補強テープ及びフラットケーブルが提供される。

本発明の一実施形態に係るフラットケーブル用補強テープの模式的断面図である。 本発明の一実施形態に係るフラットケーブルの模式的平面図である。 図２のＸ１−Ｘ１線に沿う模式的断面図である。

［本発明の実施形態の説明］
本発明は、樹脂を主成分とする基材層及びこの基材層の一方の面側に積層される接着層を備えるフラットケーブル用補強テープであって、上記接着層が、熱可塑性樹脂及びポリカルボジイミド化合物を含有し、上記ポリカルボジイミド化合物がイソシアネート基を有する。

当該フラットケーブル用補強テープによれば、上記ポリカルボジイミド化合物が有するイソシアネート基により水の存在下においてポリカルボジイミド化合物間やポリカルボジイミド化合物と熱可塑性樹脂との間に架橋等が起こり、上記接着層の耐熱性が向上すると考えられる。また、カルボジイミド化合物のカルボジイミド基が空気中の水分と反応することにより熱可塑性樹脂の加水分解が抑制されると考えられる。これらの結果、当該フラットケーブル用補強テープは高温高湿の環境下において長期間接着力を維持できる。

上記熱可塑性樹脂１００質量部に対するポリカルボジイミド化合物の含有量としては、０．５質量部以上１０質量部以下が好ましい。このようにポリカルボジイミド化合物の含有量が上記範囲であることで、上記の耐熱性及び加水分解抑制効果がより向上する。

上記ポリカルボジイミド化合物が脂環構造をさらに有するとよい。このようにポリカルボジイミド化合物が脂環構造をさらに有することで、ポリカルボジイミド化合物等に立体障害が生じる。その結果、接着層の耐熱性がさらに向上する。

上記熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリエステルであるとよい。このように上記熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリエステルであることで、接着層の機械的強度が向上する。また、接着層の加工が容易であり、低コストで製造することができる。

上記基材層の主成分がポリエチレンテレフタレートであるとよい、このように基材層の主成分がポリエチレンテレフタレートであることで、基材層の強度を高めつつ、製造コストを抑えることができる。

本発明は、１又は複数の導体及びこの１又は複数の導体を狭持する一対の被覆材を備えるフラットケーブルであって、長手方向の端部に、上記１又は複数の導体が露出する領域を有し、上記露出領域の一方の面側に上記接着層が接着するよう積層された当該フラットケーブル用補強テープをさらに備えるフラットケーブルを含む。

当該フラットケーブルによれば、導体の露出領域に当該補強テープを備えているため、高温及び高湿環境下において、露出領域に当該補強テープが長時間安定的に接着される。
その結果、当該フラットケーブルは高温及び高湿環境下における高い安定性を有する。

上記被覆材の最外層の主成分がポリフェニレンサルファイドであるとよい。このように上記被覆材の最外層の主成分がポリフェニレンサルファイドであることで、被覆材の耐熱性が向上し高温等の環境により適する。また、上記被覆材の最外層は上記接着層と接するため、上記ポリカルボジイミド化合物が有するイソシアネート基及びカルボジイミド基とポリフェニレンサルファイド中の硫黄原子とが相互作用し、上記被覆材と上記接着層との接着力が向上する。

ここで、「主成分」とは、最も含有量の多い成分（例えば５０質量％以上含有される成分）である。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、図面を参照しつつ本発明に係るフラットケーブル用補強テープ及びフラットケーブルを説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等な意味及び範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。

［フラットケーブル用補強テープ］
図１は、本発明の一実施形態に係るフラットケーブル用補強テープを示す模式的断面図である。

図１のフラットケーブル用補強テープ１は、基材層２の一方の面側に接着層３が積層されたものである。この補強テープ１は、例えば後述するフラットケーブル４（図２及び図３）の露出領域Ａにおいて、導体６の端部６ａに接着される。

＜基材層＞
基材層２は、樹脂を主成分とする。また、基材層２は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記樹脂以外のその他の成分を含んでいてもよい。

上記樹脂は、露出領域を補強可能な機械的強度を有するものであればよい。また、電気絶縁性を有することが好ましい。上記樹脂としては、例えば、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂；
ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；
ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂；
ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド等のポリイミド系樹脂；
ポリアリレート、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル−エーテルケトン、ポリエーテルサルファイドなどが挙げられる。

上記樹脂としては、機械的強度、加工容易性及びコストの点から、ポリエステル系樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレートがより好ましい。

基材層２の長さ寸法及び幅寸法は、用途等に応じて適宜設定できる。基材層２の平均厚さの上限としては、３００μｍが好ましく、２５０μｍがより好ましく、２００μｍがさらに好ましい。一方、基材層２の平均厚さの下限としては、２０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましく、５０μｍがさらに好ましい。上記平均厚さが上記上限を超えると、フラットケーブル等の端部の厚みが不必要に増加し、コネクタ等への接続が困難になるおそれがある。逆に、上記平均厚さが上記下限未満であると、フラットケーブル等の露出領域の強度が不十分となり、露出領域が破損しやすくなるおそれがある。

また、基材層２は、接着層３との接着性を高めるために表面処理が施されたものであってもよい。この表面処理としては、例えばコロナ処理が挙げられる。このようなコロナ処理を行うことにより、樹脂フィルム２の表面に水酸基、カルボニル基等の極性官能基が導入され、親水性が付与される。また、この表面処理は薬剤処理等の他の方法により行うこともできる。

さらに、基材層２の接着層３が積層される側の面に、プライマー層（接着付与層）をさらに積層してもよい。このように、基材層２の接着層３が積層される側の面に上記プライマー層を備えることにより、上記表面処理を施した場合と同様に基材層２と接着層３との接着性が向上する。このプライマー層としては、例えば上記基材層２において例示した樹脂と同様のもの又はウレタン樹脂を用いることができる。

加えて、基材層２の表面に着色層をさらに積層してもよい。この着色層は基材層２のいずれの側の面に積層されてもよい。このように、基材層２の表面に上記着色層をさらに積層することで、当該補強テープ１の意匠性が向上する。この着色層としては、例えば上記基材層２において例示した樹脂又はウレタン樹脂に、顔料、染料等を混合したものにより形成することができる。

上記プライマー層及び着色層の平均厚さの上限としては、５０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。一方、上記平均厚さの下限としては、０．５μｍが好ましく、１μｍがより好ましい。上記平均厚さが上記上限を超えると、フラットケーブル等の端部の厚みが不必要に増加し、コネクタ等への接続が困難になるおそれがある。逆に、上記平均厚さが上記下限未満であると、接着性が十分に向上しないおそれや、着色層が破損し易くなるおそれがある。

＜接着層＞
接着層３は基材層２の一方の面側に積層される層である。この接着層３により、補強テープ１はフラットケーブル等の露出領域に接着される。

上記接着層３は、熱可塑性樹脂及びポリカルボジイミド化合物を含有する。また接着層３は本発明の効果を損なわない範囲で、その他の成分を含んでいてもよい。

（熱可塑性樹脂）
上記熱可塑性樹脂は、接着性を有し、ポリカルボジイミド化合物と混合できるものであれば特に限定されない。上記熱可塑性樹脂としては、上記基材層２と同様のものが挙げられる。これらの中で、熱可塑性ポリエステルが好ましく、熱可塑性ポリエステル系エラストマー又はポリエチレンテレフタレートがより好ましい。接着層３は、これらの樹脂を主成分とすることが好ましい。

（ポリカルボジイミド化合物）
上記ポリカルボジイミド化合物はイソシアネート基及びカルボジイミド基を有する。このようなポリカルボジイミド化合物としては、例えばポリカルボジイミドの水素原子をイソシアネート基で置換した化合物等が挙げられる。

上記ポリカルボジイミドとしては、鎖状炭化水素基及びイソシアネート基のみを有するポリカルボジイミド、これらの基に加えて脂環構造又は芳香環構造をさらに有するポリカルボジイミド等が挙げられる。

上記鎖状炭化水素基及びイソシアネート基のみを有するポリカルボジイミドとしては、例えばポリ（１，６−ヘキサメチレンカルボジイミド）、ポリ（ジイソプロピルカルボジイミド）等が挙げられる。

上記脂環構造をさらに有するポリカルボジイミドとしては、例えばポリ（４，４’−メチレンビスシクロヘキシルカルボジイミド）、ポリ（１，３−シクロヘキシレンカルボジイミド）、ポリ（１，４−シクロヘキシレンカルボジイミド）、ポリ（４，４’−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド）等が挙げられる。

上記芳香環構造をさらに有するポリカルボジイミドとしては、例えばポリ（４，４’−ジフェニルメタンカルボジイミド）、ポリ（３，３’−ジメチル−４，４’−ジフェニルメタンカルボジイミド）、ポリ（ナフチレンカルボジイミド）、ポリ（ｐ−フェニレンカルボジイミド）、ポリ（ｍ−フェニレンカルボジイミド）、ポリ（トリルカルボジイミド）、ポリ（メチル−ジイソプロピルフェニレンカルボジイミド）、ポリ（１，３，５−トリイソプロピルベンゼン）ポリカルボジイミド、ポリ（トリエチルフェニレンカルボジイミド）、ポリ（トリイソプロピルフェニレンカルボジイミド）等が挙げられる。

ポリカルボジイミド化合物としては、加工性と耐熱性を両立させる観点から、脂環構造を有することが好ましく、シクロヘキシル基を有することがより好ましい。

ポリカルボジイミド化合物中のイソシアネート基の含有率の上限としては、５質量％が好ましく、３質量％がより好ましい。一方、上記含有率の下限としては、０．５質量％が好ましく、１質量％がより好ましい。上記含有率が上記上限を超えると、架橋反応等が過剰となり、接着層３の加工性が低下するおそれがある。逆に、上記含有率が上記下限未満であると、高温高湿下における接着層３の接着力が十分に維持されないおそれがある。

接着層３におけるポリカルボジイミド化合物の含有量の上限としては、上記熱可塑性樹脂１００質量部に対して１０質量部が好ましく、８質量部がより好ましく、７質量部がさらに好ましい。一方、ポリカルボジイミド化合物の含有量の下限としては、上記熱可塑性樹脂１００質量部に対して０．５質量部が好ましく、１質量部がより好ましく、２質量部がさらに好ましい。

（その他の成分）
接着層３が含有してもよいその他の成分としては、例えば熱可塑性樹脂以外の樹脂、難燃剤、難燃助剤、顔料、酸化防止剤、隠蔽剤、滑剤、加工安定剤、可塑剤、発泡剤等が挙げられる。

上記難燃剤は、接着層３に難燃性を付与するものである。難燃剤としては、例えば塩素系難燃剤、臭素系難燃剤等のハロゲン系難燃剤が挙げられる。

難燃助剤は、接着層３の難燃性をより向上させるものである。難燃助剤としては、三酸化アンチモン等が挙げられる。

顔料は、接着層３を着色するものである。顔料としては、公知の種々のものを使用することができ、例えば酸化チタン等が挙げられる。

酸化防止剤は、接着層３の酸化を防止するものである。酸化防止剤としては、公知の種々のものを使用することができ、例えばフェノール系酸化防止剤が挙げられる。

接着層３の平均厚さの上限としては、１００μｍが好ましく、８０μｍがより好ましい。一方、接着層３の平均厚さの下限としては、１０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。接着層３の平均厚さが上記上限を超えると、導体等との間の接着性が低下するおそれがある。逆に、接着層３の平均厚さが上記下限未満であると、接着層３自体の接着性を十分に確保できないおそれがある。

＜補強テープの製造方法＞
補強テープ１の製造方法としては、例えば基材層２及び接着層３をそれぞれフィルム状に押出成形し、これらを重ねて熱によりラミネートする方法、基材層２及び接着層３を共押出する方法、基材層２の上に接着層３を直接押し出す方法等が挙げられる。

上記ラミネート方法の場合、ラミネート温度の上限としては、１３０℃が好ましく、１１０℃がより好ましい。一方、ラミネート温度の下限としては、６０℃が好ましく、７０℃がより好ましい。ラミネート温度が上記上限を超えると、基材層２や接着層３が熱変形するおそれがある。逆に、ラミネート温度が上記下限未満の場合、基材層２と接着層３が十分に接着されないおそれがある。

また、ラミネート速度の上限としては、５０ｍ／分が好ましく、４０ｍ／分がより好ましい。一方、ラミネート速度の下限としては、５ｍ／分が好ましく、１０ｍ／分がより好ましい。ラミネート速度が上記上限を超えると、基材層２と接着層３が十分に接着されないおそれがある。逆に、ラミネート速度が上記下限未満の場合、当該補強テープ１の生産性が低下するおそれがある。

＜利点＞
補強テープ１は、基材層２及び接着層３を備え、この接着層３がポリカルボジイミド化合物を含有する。また、このポリカルボジイミド化合物はイソシアネート基及びカルボジイミド基を有する。このイソシアネート基及びカルボジイミド基のそれぞれが水と反応でき、また接着層３の熱可塑性樹脂等と結合できる。そのため、空気中の水分による接着層３の劣化が低減され、接着層３の耐熱性が向上する。これらの結果、補強テープ１は高温高湿の環境下において長期間接着力を維持できる。

［フラットケーブル］
図２及び図３のフラットケーブル４は複数の導体６及びこの複数の導体６を狭持する一対の被覆材５を備える。また、フラットケーブル４は長手方向の両端部には導体６が露出した露出領域Ａを有し、この露出領域Ａの一方の面側に、接着層３が接着するよう積層された補強テープ１をさらに備える。なお、図２及び図３においては、図１の当該補強テープ１と同様な要素等については同一の符号を付し、以下における重複説明を省略する。

＜被覆材＞
被覆材５はフラットケーブル４の保護膜として機能するものである。この被覆材５は耐摩耗性、耐電圧性などを向上させるために用いられる。被覆材５は単層であってもよく、多層であってもよい。また、被覆材５は難燃剤等のその他の成分を含有してもよい。

被覆材５の主成分としては、例えば上記基材層２において例示したものと同様の樹脂等が挙げられる。これらの中で、耐熱性に優れる点からポリフェニレンサルファイドが好ましい。特に、補強テープ１と接着される層である最外層がポリフェニレンサルファイドを主成分とすることが好ましい。

被覆材５の長さ寸法及び幅寸法は、用途等に応じて適宜設定すればよい。被覆材５の平均厚さの下限としては、６μｍが好ましく、９μｍがより好ましく、１２μｍがさらに好ましい。上記平均厚さが上記下限未満であると、十分な剛性を確保できないおそれがある。一方、被覆材５の平均厚さの上限としては、７５μｍが好ましく、５０μｍがより好ましく、４０μｍがさらに好ましい。上記平均厚さが上記上限よりも大きいと、十分な柔軟性を確保できないおそれがある。

＜導体＞
複数の導体６は、一対の被覆材５に狭持され、フラットケーブル４の長手方向の全長にわたって配置されている。これらの導体６の露出領域Ａに存在する端部６ａは、被覆材５に覆われずに露出している。端部６ａは、フラットケーブル４の導体６をプリント基板、電子部品等に設けられた接続端子と接続する部分である。

これらの導体６は、例えば銅、錫メッキ軟銅、ニッケルメッキ軟銅等の導電性金属からなる。導体６としては、箔状の導電性金属が好ましい。導体６の平均厚さは、使用する電流量等に応じて決定すれば良く、例えば導体６を箔状とする場合には２０μｍ以上１００μｍ以下とされる。

接着層３の被覆材５に対する接着直後のはく離強度の下限としては、１５Ｎ／１０ｍｍが好ましく、２５Ｎ／１０ｍｍがより好ましく、４０Ｎ／１０ｍｍがさらに好ましく、４５Ｎ／１０ｍｍが特に好ましい。ここで、はく離強度はＪＩＳ−Ｋ−６８５４−２（１９９９）「接着剤−はく離接着強さ試験方法−第２部：１８０度はく離」に準じて測定される値である。

温度８５℃、湿度８５％の環境下で接着から１２０時間経過した後の接着層３の被覆材５に対するはく離強度の下限としては、７Ｎ／１０ｍｍが好ましく、２０Ｎ／１０ｍｍがより好ましく、４０Ｎ／１０ｍｍがさらに好ましく、４５Ｎ／１０ｍｍが特に好ましい。

温度８５℃、湿度８５％の環境下で接着から２４０時間経過した後の接着層３の被覆材５に対するはく離強度の下限としては、５Ｎ／１０ｍｍが好ましく、２０Ｎ／１０ｍｍがより好ましく、４０Ｎ／１０ｍｍがさらに好ましく、４５Ｎ／１０ｍｍが特に好ましい。

温度８５℃、湿度８５％の環境下で接着から５００時間経過した後の接着層３の被覆材５に対するはく離強度の下限としては、５Ｎ／１０ｍｍが好ましく、１５Ｎ／１０ｍｍがより好ましく、４０Ｎ／１０ｍｍがさらに好ましく、４５Ｎ／１０ｍｍが特に好ましい。

温度８５℃、湿度８５％の環境下で接着から１，０００時間経過した後の接着層３の被覆材５に対するはく離強度の下限としては、５Ｎ／１０ｍｍが好ましく、１５Ｎ／１０ｍｍがより好ましく、３０Ｎ／１０ｍｍがさらに好ましく、４０Ｎ／１０ｍｍが特に好ましい。

接着層３の被覆材５に対するはく離強度が上記下限未満の場合、補強テープ１がケーブル本体７に十分に接着せず、高温高湿環境下における安定性に欠けるおそれがある。

＜フラットケーブルの製造方法＞
フラットケーブル５の製造方法は、例えば被覆材５、導体６、及び被覆材５をこの順に積層し、加圧加熱により一体化することでケーブル本体７を形成する工程（以下、「ケーブル本体形成工程」ともいう）、及びケーブル本体７の両端部に補強テープ１を接着する工程（以下、「補強テープ接着工程」ともいう）を備える。

［ケーブル本体形成工程］
ケーブル本体形成工程では、まず一対の被覆材５で導体６を狭持する。具体的には、被覆材５の表面に導体６を積層し、さらにその表面に被覆材５を積層する。この一対の被覆材５は、図２及び図３に示すように長手方向の長さが導体６よりも短く、両端側で導体６が露出する。続いて、この一対の被覆材５で導体６を狭持したものを加熱ラミネータ等により上下から熱することで、一対の被覆材５が導体６に接着されケーブル本体７が形成される。

［補強テープ接着工程］
補強テープ接着工程では、ケーブル本体７の両端に補強テープ１を接着する。具体的には、ケーブル本体７の裏面側（図３の下側）において、導体６及び被覆材５の両方に接するように補強テープ１を配設し、補強テープ側からヒーター等により加熱することで補強テープ１をケーブル本体７に接着する。このヒーターとしては、公知のものを用いることができる。

上記加熱温度の上限としては、２５０℃が好ましく、２２０℃がより好ましい。一方、上記加熱温度の下限としては、１００℃が好ましく、１２０℃がより好ましい。上記加熱温度が上記上限を超えると、補強テープ１やケーブル本体７が熱変形等するおそれがある。逆に、上記加熱温度が上記下限未満の場合、補強テープ１とケーブル本体７との接着が不十分となり、補強テープ１が剥がれやすくなるおそれがある。

上記加熱時間の上限としては、１０秒が好ましく、７秒がより好ましい。一方、上記加熱時間の下限としては、１秒が好ましく、２秒がより好ましい。上記加熱時間が上記上限を超えると、補強テープ１やケーブル本体７が熱変形等するおそれがある。逆に、上記加熱時間が上記下限未満の場合、補強テープ１とケーブル本体７との接着が不十分となり、補強テープ１が剥がれやすくなるおそれがある。

上記加熱時の圧力の上限としては、０．８ＭＰａが好ましく、０．６ＭＰａがより好ましい。一方、上記加熱時の圧力の下限としては、０．０１ＭＰａが好ましく、０．０５ＭＰａがより好ましい。上記加熱時の圧力が上記上限を超えると、ケーブル本体７内で導体６が破損するおそれがある。逆に、上記加熱時の圧力が上記下限未満の場合、補強テープ１とケーブル本体７との接着が不十分となり、補強テープ１がケーブル本体７から剥がれやすくなるおそれがある。

＜利点＞
フラットケーブル４によれば、長手方向の端部に導体６が露出する露出領域Ａを有し、この露出領域の一方の面側に補強テープ１が接着される。このように補強テープ１が接着されることで、導体６の端部６ａが保護されると共に、露出領域Ａの強度が向上する。また、補強テープ１は高温及び高湿の環境下でも十分な接着力を長期間維持できるため、フラットケーブル４は乗用車等に好適に用いることができる。

［他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

上記実施形態ではフラットケーブルの被覆材が１層のみであるものを例にとり説明したが、被覆材は多層であってもよい。被覆材が多層である場合、これらの層の組成は同一であってもよく異なっていてもよいが、導体と接する最内側の層は被覆接着層であることが好ましい。この被覆接着層は多層の被覆材を導体と接着する役割を有している。この被覆接着層の材料としては、上記接着層において挙げた熱可塑性樹脂等が挙げられる。

さらに、被覆材が多層である場合、被覆材と導体とを積層する前にラミネートにより多層の被覆材を一体化することが好ましい。これにより、積層時のずれ等を低減できる。このラミネートとしては、上記基材層及び接着層を接着する際のラミネートと同様の手順及び条件が適用できる。

上記実施形態では、フラットケーブルの製造方法として被覆材上に導体を積層し、この導体上に被覆材を積層するものを例にとり説明したが、導体を狭持するように被覆材を共押出し、被覆材の形成及び導体との接着を同時に行ってもよい。また、上記の加熱により被覆材及び導体を接着する方法のほか、被覆材や導体の表面に接着剤を塗布し被覆材及び導体を圧着することも可能である。さらに、被覆材の一方の面上に銅箔等を接着し、この銅箔等をエッチングすることにより導体を被覆材上に形成してもよく、被覆材の一方の面上にマスキングを行い、その後メッキを行うことで導体を被覆材上に形成してもよい。

また、当該フラットケーブルの製造方法は、ケーブル本体を形成した後に任意の長さに切断する工程をさらに備えてもよい。この場合、ケーブル本体の両端部以外に導体が露出する領域を設け、この露出領域内でケーブル本体を切断してもよい。また、被覆材により導体が被覆されている領域を切断し、その後切断部近傍の被覆材を剥離してもよい。このケーブル本体の切断方法及び被覆材の剥離方法としては、公知の方法を採用できる。

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［接着層用の樹脂組成物の調製］
＜合成例１（樹脂組成物Ａ１の調製）＞
熱可塑性樹脂としての熱可塑性ポリエステル系エラストマー（バイロンGM４００：東洋紡社）１００質量部にイソシアネート基を有するポリカルボジイミド化合物としてカルボジライトＬＡ１（日清紡ケミカル社）０．５質量部を添加し、２軸混合機を用いて均一に混合することで樹脂組成物Ａ１を調製した。

＜合成例２〜７（樹脂組成物Ａ２、Ａ３及びＣＡ１〜４の調製）＞
樹脂組成物Ａ２、Ａ３及びＣＡ１〜ＣＡ４は、表１に示す種類及び添加量のポリカルボジイミド化合物を用いた以外は上記樹脂組成物Ａ１と同様の操作によって調製した。ここで、スタバグゾールP（ラインケミー社）はイソシアネート基を有しないポリカルボジイミド化合物である。なお、樹脂組成物ＣＡ４ではポリカルボジイミド化合物を添加していない。

［実施例１］
＜補強テープの作成＞
ポリエチレンテレフタレート（ルミラー：東レ社）を材料とする平均厚さ１８８μｍのフィルムの片面にコロナ処理を施し、基材層を形成した。また、樹脂組成物Ａ１を材料として平均厚さ０．１ｍｍのフィルムを押出成形し、接着層を形成した。次いで、基材層のコロナ処理が施された面上に接着層を重ね、ヒーターを用い、基材層側及び接着層側の両面から加熱することで基材層及び接着層を接着し、補強テープを作成した。この接着時の加熱条件は、基材層側及び接着層側の温度が１００℃、ラミネート速度が１０ｍ／分であった。

［実施例２及び３、比較例１〜４］
接着層として、表２に示す種類の樹脂組成物を用いた以外は上記実施例１と同様の操作により補強テープを作成した。

［評価］
＜評価用サンプルの作成＞
上記補強テープを厚さ２５μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）（トレリナ：東レ社）のフィルムに重ね、ヒーターを用い補強テープ側及びＰＰＳフィルム側の両面から加熱することで補強テープとＰＰＳフィルムとを接着し、評価用サンプルを作成した。この接着時の加熱及び加圧条件は、補強テープ側及びＰＰＳフィルム側の温度が２１５℃、加熱時間が５秒、加熱時の圧力が０．４ＭＰａであった。

＜接着力＞
接着力は、上記評価用サンプルを温度８５℃、湿度８５％の環境下に置き、補強テープ接着直後、接着から１２０時間後、接着から２４０時間後、接着から５００時間後、接着から１，０００時間後における剥離強度を３点ずつ測定することで評価した。

はく離強度はＪＩＳ−Ｋ−６８５４−２（１９９９）「接着剤−はく離接着強さ試験方法−第２部：１８０度はく離」に準じて測定した。この測定結果及び３点の平均値を表２に示す。

また、上記試験においてはく離した箇所を表３に示す。表３において、「Ａ」は基材層及びＰＰＳフィルムと接着層とがはく離せず、ＰＰＳフィルムが破壊されはく離したものを示す。「Ｂ１」は接着層と基材層との間がはく離せず、接着層とＰＰＳフィルムとの間ではく離したものを示す。「Ｂ２」はＰＰＳフィルムと接着層との間がはく離せず、接着層と基材層との間ではく離したものを示す。

表２に示すように、実施例１〜３の補強テープは接着直後の接着力が高く、また１，０００時間経過後の接着力も高い傾向が見られた。特に、実施例３の補強テープは接着力に優れる。これに対し、比較例の補強テープは接着直後及び１，０００時間経過後の接着力が共に劣る傾向があった。

また、表３に示すように、特に実施例３の補強テープは、長時間経過後も基材層及びＰＰＳフィルムの両方と高い接着力を示している。

＜合成例８〜１２（樹脂組成物Ａ４〜Ａ８の調製）＞
合成例１と同様に操作して、熱可塑性ポリエステル系エラストマー（バイロンGM４００：東洋紡社）１００質量部にカルボジライトＬＡ１（日清紡ケミカル社）を３、５、７、１０及び１２質量部を添加した５種類の樹脂組成物Ａ４〜Ａ８を調製した。得られた各樹脂組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）をＪＩＳＫ７２１０に準じて測定した。各樹脂組成物におけるカルボジライトＬＡ１の添加量及びＭＦＲの値を表４に示す。

［実施例４〜８］
実施例１と同様にして、接着層に樹脂組成物Ａ４〜Ａ８を用いた補強テープを作成した。

＜ＰＰＳとの接着力＞
実施例１と同様にして、上記補強テープとＰＰＳフィルムとを接着し、ＰＰＳとの接着評価用サンプルを作成した。接着力は上記評価用サンプルを温度８５℃、湿度８５％の環境下に置き、補強テープ接着直後及び接着から１，０００時間後における剥離強度を３点ずつ測定し、その平均値で評価した。

＜導体接着力＞
上記補強テープに、幅０.３ｍｍ、厚さ０.０３５ｍｍのニッケルめっきした平角導体を載せ、補強テープ側２１５℃、導体側１１０℃の熱プレスで、プレス時間２秒、プレス圧力０.３ＭＰａで接着した。導体１芯についての１８０°剥離強度を求め、導体接着力とした。なお、実施例１〜３及び比較例４についてもＭＦＲの測定と導体接着力の評価を行った。これらの結果をまとめて表４に示した。

カルボジライトの添加量を増やしていくといずれの接着力も向上した。ＰＰＳとの接着力は、カルボジライトを２質量部添加することでＰＰＳフィルムの破断する接着力が得られたが、それ以上の添加量で接着力は変わらず飽和した。導体接着力もカルボジライト添加量の増加で向上したが、５質量部以上で接着力はほぼ飽和した。一方、カルボジライトの添加量を増やしていくとベース樹脂との反応が進み、ＭＦＲは低下して加工性は悪くなった。カルボジライトを１２質量部添加した実施例８では、ＭＦＲの測定ができなかった。これから、接着力と加工性の観点から、カルボジライトの添加量は０.５質量部以上１０質量部以下が好ましく、２質量部以上７質量部以下がさらに好ましいことがわかる。

本発明によれば、高温及び高湿環境下において、長期間十分な接着力を維持できるフラットケーブル用補強テープ及びこのフラットケーブル用補強テープを用いたフラットケーブルが提供できる。

１ 補強テープ
２ 基材層
３ 接着層
４ フラットケーブル
５ 被覆材
６ 導体
６ａ 導体の端部
７ ケーブル本体
Ａ 露出領域

上記課題を解決するためになされた発明は、樹脂を主成分とする基材層及びこの基材層の一方の面側に積層される接着層を備えるフラットケーブル用補強テープであって、上記接着層が、熱可塑性樹脂及びポリカルボジイミド化合物を含有し、上記ポリカルボジイミド化合物がイソシアネート基及び脂環構造を有する。

［本発明の実施形態の説明］
本発明は、樹脂を主成分とする基材層及びこの基材層の一方の面側に積層される接着層を備えるフラットケーブル用補強テープであって、上記接着層が、熱可塑性樹脂及びポリカルボジイミド化合物を含有し、上記ポリカルボジイミド化合物がイソシアネート基及び脂環構造を有する。

当該フラットケーブル用補強テープによれば、上記ポリカルボジイミド化合物が有するイソシアネート基により水の存在下においてポリカルボジイミド化合物間やポリカルボジイミド化合物と熱可塑性樹脂との間に架橋等が起こる。また、ポリカルボジイミド化合物が有する脂環構造により、ポリカルボジイミド化合物等に立体障害が生じる。これらの結果、上記接着層の耐熱性が向上すると考えられる。また、カルボジイミド化合物のカルボジイミド基が空気中の水分と反応することにより熱可塑性樹脂の加水分解が抑制されると考えられる。これらの結果、当該フラットケーブル用補強テープは高温高湿の環境下において長期間接着力を維持できる。

（ポリカルボジイミド化合物）
上記ポリカルボジイミド化合物はイソシアネート基、脂環構造及びカルボジイミド基を有する。このようなポリカルボジイミド化合物としては、例えばポリカルボジイミドの水素原子をイソシアネート基で置換した化合物等が挙げられる。

上記ポリカルボジイミドとしては、脂環構造及びイソシアネート基を有するポリカルボジイミド、これらの基等に加えて芳香環構造をさらに有するポリカルボジイミド等が挙げられる。

上記脂環構造を有するポリカルボジイミドとしては、例えばポリ（４，４’−メチレンビスシクロヘキシルカルボジイミド）、ポリ（１，３−シクロヘキシレンカルボジイミド）、ポリ（１，４−シクロヘキシレンカルボジイミド）、ポリ（４，４’−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド）等が挙げられる。

ポリカルボジイミド化合物としては、加工性と耐熱性を両立させる観点から、シクロヘキシル基を有することが好ましい。

＜利点＞
補強テープ１は、基材層２及び接着層３を備え、この接着層３がポリカルボジイミド化合物を含有する。また、このポリカルボジイミド化合物はイソシアネート基、脂環構造及びカルボジイミド基を有する。このイソシアネート基及びカルボジイミド基のそれぞれが水と反応でき、また接着層３の熱可塑性樹脂等と結合できる。そのため、空気中の水分による接着層３の劣化が低減される。また、ポリカルボジイミド化合物が有する脂環構造により立体障害が生じる。これらの結果、接着層３の耐熱性が向上する。よって、補強テープ１は高温高湿の環境下において長期間接着力を維持できる。

［接着層用の樹脂組成物の調製］
＜合成例１（樹脂組成物Ａ１の調製）＞
熱可塑性樹脂としての熱可塑性ポリエステル系エラストマー（バイロンＧＭ４００：東洋紡社）１００質量部にイソシアネート基及び脂環構造を有するポリカルボジイミド化合物としてカルボジライトＬＡ１（日清紡ケミカル社）０．５質量部を添加し、２軸混合機を用いて均一に混合することで樹脂組成物Ａ１を調製した。

Claims (7)

1. 樹脂を主成分とする基材層及びこの基材層の一方の面側に積層される接着層を備えるフラットケーブル用補強テープであって、
   上記接着層が、熱可塑性樹脂及びポリカルボジイミド化合物を含有し、
   上記ポリカルボジイミド化合物がイソシアネート基を有するフラットケーブル用補強テープ。
2. 上記熱可塑性樹脂１００質量部に対するポリカルボジイミド化合物の含有量が、０．５質量部以上１０質量部以下である請求項１に記載のフラットケーブル用補強テープ。
3. 上記ポリカルボジイミド化合物が脂環構造をさらに有する請求項１又は請求項２に記載のフラットケーブル用補強テープ。
4. 上記熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリエステルである請求項１、請求項２又は請求項３のいずれかに記載のフラットケーブル用補強テープ。
5. 上記基材層の主成分がポリエチレンテレフタレートである請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のフラットケーブル用補強テープ。
6. １又は複数の導体及びこの１又は複数の導体を狭持する一対の被覆材を備えるフラットケーブルであって、
   長手方向の端部に、上記１又は複数の導体が露出する領域を有し、
   上記露出領域の一方の面側に上記接着層が接着するよう積層された請求項１に記載のフラットケーブル用補強テープをさらに備えるフラットケーブル。
7. 上記被覆材の最外層の主成分がポリフェニレンサルファイドである請求項６に記載のフラットケーブル。

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