WO2017018774A1 - 절연필름 및 플렉서블 플랫 케이블 - Google Patents

절연필름 및 플렉서블 플랫 케이블 Download PDF

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flame retardant
adhesive layer
resin
polyester
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김성문
박광석
유의덕
정인기
박수병
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주식회사 두산
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    • B32B2307/306—Resistant to heat
    • B32B2307/3065—Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant

Definitions

  • the present invention can be used for a flexible flat cable (FFC), and relates to an insulating film having excellent mechanical and thermal properties and a flexible flat cable (FFC) using the insulating film.
  • FFC flexible flat cable
  • Flexible flat cables are conventionally used for electrical connections or various types of wiring that require flexibility or fluidity in computers, liquid crystal displays, mobile phones, printers, automobiles, home appliances, copiers, and other electronic, electrical, and mechanical products. ) Is used a lot.
  • Such a flexible flat cable (FFC) generally has a structure in which a base film or the like coated with an adhesive on one or more conductors is attached and coated on one or both sides of the conductor.
  • Flexible flat cable is applied to an electronic device or a mechanical device that performs movements such as rotation and sliding movements, and flexibly deforms to the change of the structure according to the movement of the electronic device or mechanical device, and the motion of the electronic device or the mechanical device. It is used to transfer electrical signals smoothly even in the heating environment. For this reason, the insulating film for the flexible flat cable (FFC) covering the flexible flat cable (FFC) requires tensile strength and flexibility for movements such as rotation or sliding movement, and high stability and flame resistance for high temperatures.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 8-60108 proposes a non-halogen flame retardant flat cable by an adhesive layer made of a polyimide film and a phosphorus-modified saturated polyester copolymer.
  • an insulating film in which an adhesive layer, an intermediate layer, and a resin layer are sequentially stacked and has a tensile stress (T H ) after maintaining 1000hr under a condition of 85 ° C. and 85% humidity of the insulating film.
  • the ratio (T H / T R ) of the tensile stress (T R ) at room temperature may be 0.9 to 1.0.
  • the tensile stress (T H ) of the insulating film after maintaining 1000hr under a condition of temperature 85 ° C and humidity 85% may be 115 ⁇ 135MPa.
  • the tensile stress (T R ) of the insulating film at room temperature may be 130 to 140 MPa.
  • the longitudinal shrinkage (MD) of the insulation film may be 0.20 to 0.35%, and the shrinkage of the width direction (TD) may be 0.08 to 0.13%.
  • the ratio of the shrinkage in the width direction with respect to the shrinkage in the longitudinal direction of the insulating film may be 2.5 to 3.0.
  • the adhesive layer may include a polymer resin.
  • the polymer resin may include a polyester (PE) resin.
  • the polymer resin includes two or more polyester (PE) resins
  • the polyester (PE) resin may include a first polyester (PE) resin having a molecular weight of 1,000 to 15,000 and a molecular weight of 20,000 to 35,000. 2 polyester (PE) resin can be mixed and used.
  • the adhesive layer may include at least one curing agent.
  • the curing agent may be a compound including at least one functional group of an isocyanate group, a block isocyanate group, and a carbodiimide group.
  • the curing agent may be included in an amount of 6 to 60 parts by weight based on 50 parts by weight of the polymer resin.
  • the adhesive layer may further include at least one flame retardant filler.
  • the flame retardant filler in the present invention may be one or more selected from the group consisting of halogen flame retardant, phosphorus flame retardant, nitrogen flame retardant, metal flame retardant and antimony flame retardant.
  • E H elongation
  • the tensile stress (T H ) of the insulating film after maintaining 1000hr under a condition of temperature 85 ° C and humidity 85% may be 115 ⁇ 135MPa.
  • the tensile stress (T R ) of the insulating film at room temperature may be 130 to 140 MPa.
  • the longitudinal direction (MD) shrinkage of the insulating film is 0.20 to 0.35%
  • the width direction (TD) shrinkage may be 0.08 to 0.13%.
  • the ratio of the shrinkage in the width direction with respect to the shrinkage in the longitudinal direction of the insulating film may be 2.5 to 3.0.
  • the adhesive layer may include a polymer resin.
  • the polymer resin may include a polyester (PE) resin.
  • the polymer resin includes two or more polyester (PE) resins
  • the polyester (PE) resin may include a first polyester (PE) resin having a molecular weight of 1,000 to 15,000 and a molecular weight of 20,000 to 35,000. It may comprise a 2 polyester (PE) resin.
  • the adhesive layer may include at least one curing agent.
  • the curing agent may be a compound including at least one functional group of an isocyanate group, a block isocyanate group, and a carbodiimide group.
  • the curing agent may be included in an amount of 6 to 60 parts by weight relative to 50 parts by weight of the polymer.
  • the adhesive layer may further include at least one flame retardant filler.
  • the flame retardant filler may be one or more selected from the group consisting of halogen flame retardants, phosphorus flame retardants, nitrogen flame retardants and metal flame retardants.
  • the conductor ; And it provides a flexible flat cable (FFC), the insulating film is laminated on at least one surface of the conductor according to one embodiment or another embodiment of the present invention.
  • FFC flexible flat cable
  • the peel strength value of the conductor to the adhesive layer after maintaining 1000hr under the condition of 85 ° C. and 85% humidity in the flexible flat cable (FFC) of the present invention may be 0.75 to 1.00 kg / cm.
  • the insulating film provided by the present invention is very excellent in mechanical properties such as tensile strength, elongation and bendability, and also excellent in heat resistance properties such as shrinkage due to heat and modification.
  • the flexible flat cable provided by the present invention also has excellent mechanical and heat resistance properties by using the insulating film described above.
  • FIG. 1 schematically illustrates a cross-sectional structure of an insulating film according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 schematically shows the cross-sectional structure of a flexible flat cable according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the curing agent content and T H / T R in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 in Experimental Example 1.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the curing agent content and T H / T R in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 in Experimental Example 1.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the curing agent content and E H in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 in Experimental Example 2.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the curing agent content and E H in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 in Experimental Example 2.
  • the present invention is an insulating film in which an adhesive layer, an intermediate layer, and a resin layer are sequentially stacked, and the tensile stress at room temperature with respect to the tensile stress (T H ) after maintaining 1000hr under the condition of 85 ° C. and 85% humidity of the insulating film (the ratio of R T) (T H / T R) may be 0.9 to 1.0.
  • the flexible flat cable (FFC) used in various electronic devices or automobile fields is mainly used in a high temperature environment due to the heat generation of electronic components, and thus, characteristics such as high tensile strength and elongation rate are required under severe conditions such as high temperature and high humidity. .
  • the inventors of the present invention have found an insulating film capable of maintaining mechanical properties and flexibility such as high tensile strength and elongation under severe conditions as described above, thereby leading to the present invention.
  • the present invention is an insulating film in which an adhesive layer, an intermediate layer, and a resin layer are sequentially stacked
  • FIG. 1 schematically illustrates a cross-sectional structure of an insulating film according to an embodiment of the present invention. It can be seen that the intermediate layer 2 is laminated on (3), and the adhesive layer 1 is laminated on the intermediate layer 2.
  • the adhesive layer 1 serves to bond and bond the insulating film to the conductor
  • the intermediate layer 2 is positioned between the adhesive layer 1 and the resin layer 3 so that the adhesive layer 1 and the resin layer ( 3) serves to compensate for the insufficient bonding force when directly bonded
  • the resin layer (3) is located at the outermost of the insulating film so that the conductor can be insulated from the outside.
  • the ratio of the tensile stress (T R ) at room temperature to the tensile stress (T H ) after maintaining 1000hr under the condition of the temperature of 85 ° C. and the humidity of 85% of the insulating film (T H / T R ) is 0.9 to 1.0, and more preferably 0.93 to 1.0.
  • room temperature' in the present specification means a natural temperature that is not heated or desensitized, for example, may mean a temperature of about 15 to 35 °C, about 20 to 25 °C, about 25 or 23 °C. have.
  • the ratio (T H / T R ) of the tensile stress (T R ) at room temperature to the tensile stress (T H ) after maintaining 1000hr under severe conditions of 85 ° C. and 85% humidity of the insulation film is 0.9.
  • the same and similar mechanical properties as room temperature conditions can be maintained.
  • the T H / T R ratio is less than 0.9, the cleavage of the crosslinked chain in the polymer resin included in the adhesive layer or the intermediate layer may occur, which may significantly reduce mechanical strength and flexibility.
  • the ratio (T H / T R ) of the tensile stress (T R ) at room temperature to the tensile stress (T H ) after maintaining 1000hr under the condition of 85 ° C. and 85% humidity of the insulating film is preferable to control to 0.9 or more, it is desirable to control to 1.0 or less in consideration of feasibility and economic situation.
  • the tensile stress (T R ) at room temperature of the insulating film may have a high value of 130 to 140 MPa.
  • the tensile stress (T H ) of the insulating film after maintaining the insulation film under a severe condition of 85 ° C. and a humidity of 85% may also have a very high value of 115 to 135 MPa.
  • the insulating film provided as described above has a shrinkage in the longitudinal direction (MD) of 0.20 to 0.35%, a shrinkage in the width direction (TD) of 0.08 to 0.13%, and a width direction with respect to the shrinkage in the longitudinal direction.
  • MD longitudinal direction
  • TD width direction
  • the ratio (MD / TD) of the shrinkage ratio can be further improved.
  • the adhesive layer may include a polymer resin, wherein the polymer resin may be polyester (PE) -based resin, polyimide-based resin, polyethylene-based resin, polyurethane-based resin, and polyphenylene sulfide At least one selected from the group consisting of resins may be used, but preferably, a polyester (PE) resin may be essentially included.
  • the polymer resin may be polyester (PE) -based resin, polyimide-based resin, polyethylene-based resin, polyurethane-based resin, and polyphenylene sulfide
  • At least one selected from the group consisting of resins may be used, but preferably, a polyester (PE) resin may be essentially included.
  • polyester resin that can be used as the polymer resin in the present invention
  • two or more polyester resins may be used, and more preferably, a first polyester (PE) resin having a molecular weight of 1,000 to 15,000, molecular weight 20,000 to 35,000 second polyester (PE) resin or a mixture thereof may be used, more preferably two or more first polyester (PE) resins, two or more second polyester (PE) resins, or A mixture of one or more first polyester (PE) resins and one or more second polyester (PE) resins may be used, but most preferably one or more first polyester (PE) resins and one or more Mixtures of second polyester (PE) resins can be used.
  • PE polyester
  • a mixture of one or more first polyester (PE) resins and one or more second polyester (PE) resins may be used, but most preferably one or more first polyester (PE) resins and one or more Mixtures of second polyester (PE) resins can be used.
  • the kind of the polyester resin that can be used in the present invention is not limited to the above-described kind, and may be selectively used depending on the characteristics of the product to be implemented.
  • the adhesive layer preferably comprises at least one curing agent.
  • the curing agent may be a compound including at least one functional group of an isocyanate group, a block isocyanate group, and a carbodiimide group. More specifically, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, xylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, polyethylene phenyl diisocyanate and hexamethylene Polyfunctional isocyanates such as diisocyanates, polyol modified products of these isocyanates, carbodiimide modified products, block type isocyanates obtained by masking these isocyanates with alcohols, phenols, lactams, amines, and the like, but are not limited thereto. no.
  • the curing agent is 6 to 60 parts by weight, preferably 6 to 26 parts by weight, more preferably 8 to 22 parts by weight, still more preferably 8 to 50 parts by weight of the polymer resin included in the adhesive layer. It is included in the amount of ⁇ 18 parts by weight can further improve mechanical properties and flexibility such as tensile strength, elongation and heat shrinkage. When the content of the polymer resin is 100 parts by weight, the content of the curing agent may increase twice.
  • the curing agent is used in comparison to 50 parts by weight of the polymer resin to obtain the above effects, and more preferably, 8 parts by weight or more of the curing agent cross-linking between the polyester (Cross-Linking) It can fully exhibit excellent mechanical properties even under severe conditions. However, if the hardener is used in excess of 26 parts by weight, the adhesive layer is hardened, thereby reducing flexibility and flexibility and lowering the elongation.
  • the present invention may further include at least one flame retardant filler to impart flame retardancy to the adhesive layer.
  • the type of the flame retardant filler is not particularly limited, but due to the addition of the flame retardant filler, the flexible flat cable (FFC) according to the present invention provides flame retardancy that passes the UL standard vertical combustion test (VW-1 test). It is preferable.
  • the flame retardant filler may be used at least one member selected from the group consisting of halogen flame retardant, phosphorus flame retardant, nitrogen-based flame retardant, metal-based flame retardant and antimony flame retardant, preferably at least one kind or a mixture of seven or less It can be used, More preferably, it can mix and use 3 or more types and 5 or less types of compounds suitably.
  • the flame retardant in the present invention include chlorine-based flame retardants such as chlorinated paraffin, chlorinated polyethylene, chlorinated polyphenyl, and perchloropentacyclodecane; Ethylenebispentabromobenzene, ethylenebispentabromodiphenyl, tetrabromoethane, tetrabromobisphenol A, hexabromobenzene, decabromobiphenyl ether, tetrabromophthalic anhydride, polydibromophenylene oxide, Brominated flame retardants such as hexabromocyclodecane and ammonium bromide; Triallyl phosphate, alkylallyl phosphate, alkyl phosphate, dimethyl phosphonate, phospholinate, halogenated phosphonate ester, trimethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, tributoxy ethyl phosphat
  • the content of the flame retardant filler in the present invention is not particularly limited, it is sufficient for the adhesive layer to include 5 parts by weight or more, preferably 10 parts by weight or more, and more preferably 15 parts by weight or more based on 50 parts by weight of the polymer resin. Flame retardancy can be imparted, and the upper limit thereof is 75 parts by weight, preferably 65 parts by weight, more preferably 60 parts by weight. If the content of the flame retardant filler exceeds the above upper limit, it may be economically problematic because the effect of improving the flame retardancy may not be seen in comparison with the increase in the amount added, and the filler may have low flexibility and low elongation due to the filler content.
  • flame-retardant aids pigments, antioxidants, concealing agents, lubricants, processing stabilizers, plasticizers, foaming agent reinforcing agents in the above-described adhesive layer in a range that does not impair the mechanical properties, flexibility and flame retardancy of the insulating film, Colorants, fillers, granules, metal inerts, silane coupling agents, and the like may further be included.
  • the conductor; And an insulating film according to one embodiment or another embodiment of the present invention is laminated on at least one surface of the conductor to provide a flexible flat cable (FFC) excellent in mechanical properties, flexibility and flame retardancy.
  • FFC flexible flat cable
  • FIG. 2 schematically illustrates a cross-sectional structure of a flexible flat cable according to an embodiment of the present invention, in which an adhesive layer 1 is stacked on both sides of a conductor 10, and an intermediate layer (on the other side of the adhesive layer 1) is formed. 2) is laminated, and the resin layer 3 is laminated on the other rear surface of the intermediate layer 2.
  • the peel strength value of the conductor to the adhesive layer may be 0.75 to 1.00 kg / cm under conditions of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%.
  • the kind of the conductor is not particularly limited, but for example, the conductor may be made of a conductive metal such as copper, tin plated copper, nickel plated copper, or the like. As a conductor, a thin conductive metal is preferable.
  • a method of preparing a first solvent includes combining and synthesizing one or more polyester resins, one or more curing agents, and one or more flame retardant fillers; Preparing a second solvent by combining and synthesizing one or more polyester resins, one or more curing agents, and an inorganic filler; Coating the second solvent on a resin layer to form an intermediate layer; And coating and drying the first solvent on the intermediate layer to form an adhesive layer.
  • the polyester resin, the curing agent, and the flame retardant filler are overlapped with those described in the insulating film, and detailed description thereof will be omitted below.
  • the type of the inorganic filler used in the preparation of the second solvent is not particularly limited, but silica (SiO 2 ) may be used.
  • preparing two insulating films according to the present invention provides a method for producing a flexible flat cable comprising the step of laminating the conductor between the adhesive layer of the two insulating films.
  • the step of cutting the insulating film to the desired size may be further performed prior to attaching the insulating film to the conductor.
  • silica was added to 80 parts by weight of the mixed resin of the polyester resin (molecular weight 5,000 / glass transition temperature 51 ° C.) and the reactive polyester resin (molecular weight 20,000 / glass transition temperature 35 ° C.) to add a second solvent for the intermediate layer.
  • One surface of the stretched polyethylene film was coated with a coating amount of 10 g / m 2 in a comma coat method, followed by drying to form an intermediate layer, and then coating the first solvent on the intermediate layer with a coating amount of 100 g / m 2 . Coating and drying to form an adhesive layer having a thickness of 20 ⁇ m.
  • the insulation film of each sample was maintained for 1000hr under the normal temperature condition (T R ), the temperature of 85 ° C., and the humidity of 85% (T H ) of the insulating films prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6, respectively.
  • T R normal temperature condition
  • T H humidity of 85%
  • Tensile stress was evaluated by the tensile tester, and the results are shown in Table 2, and the relationship between the curing agent content and T H / T R in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 is shown graphically in FIG. 3.
  • the insulating film of Examples 1 to 6 according to the present invention can be seen that the T H / T R in the range of 0.90 ⁇ 0.96 is very excellent in the harsh conditions compared to the ambient temperature conditions have.
  • Comparative Examples 1 to 6 can be seen that the mechanical properties in the harsh conditions compared to the room temperature conditions are very reduced.
  • the insulating films prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 were evaluated by elongation at room temperature (E R ) and elongation (E H ) after maintaining at an temperature of 85 ° C. and humidity of 85% for 1000 hr.
  • Table 3 shows the relationship between the curing agent content and E H in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 as a graph in FIG. 4.
  • the insulating films of Examples 1 to 6 according to the present invention has a high elongation rate (E H ) of 85 to 105% after maintaining 1000hr at 85 ° C. and 85% humidity. You can see that you have On the other hand, in the insulating films of Comparative Examples 1 to 6 it can be seen that the elongation (E H ) under harsh conditions after maintaining 1000hr at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% is only about 75 to 82%.
  • the insulation films prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 were maintained at 1000 hr under conditions of heat shrinkage, temperature of 85 ° C. and humidity of 95%, and flexibility of 1000 hr under conditions of temperature of 85 ° C. and 85% humidity.
  • the external appearance was evaluated and the results are shown in Table 4 below.
  • ⁇ More than 100,000 times, ⁇ : 7-100,000 times, ⁇ : 50,000-70,000 times, X: 50,000 times or less
  • Example 1 0.30 0.10 3 ⁇ ⁇ Example 2 10 0.20 0.08 2.5 ⁇ ⁇ Example 3 14 0.20 0.08 2.5 ⁇ ⁇ Example 4 18 0.20 0.08 2.5 ⁇ ⁇ Example 5 22 0.20 0.08 2.5 ⁇ ⁇ Example 6 26 0.20 0.08 2.5 ⁇ ⁇ Comparative Example 1 One 0.75 0.25 3 ⁇ ⁇ Comparative Example 2 3 0.60 0.20 3 ⁇ ⁇ Comparative Example 3 5 0.40 0.15 2.67 ⁇ ⁇ Comparative Example 4 - 0.80 0.30 2.67 ⁇ ⁇ Comparative Example 5 14 0.35 0.13 2.69 ⁇ ⁇ Comparative Example 6 14 0.35 0.12 2.92 ⁇ ⁇
  • the insulating films of Examples 1 to 6 according to the present invention have a MD level of 0.2 to 0.3%, and a TD level of 0.08 to 0.10% than the insulating films of Comparative Examples 1 to 6. It can be seen that the heat shrinkage rate has a significantly low value, and the properties of flexibility and appearance are also very good.
  • a flexible flat cable was manufactured by sandwiching a conductor having a thickness of 35 ⁇ m between two adhesive layers of the insulating films prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6, and laminating at a speed of 0.8 m / min. Thereafter, the peeling strength (Peel strength, P / S) after maintaining for 1000hr under the conditions of the temperature 85 °C, 85% humidity was measured and the results are shown in Table 5 below.
  • Example 1 High temperature and high humidity P / S (kg / cm)
  • Example 1 8 0.80
  • Example 2 10 0.90
  • Example 3 14 1.00
  • Example 4 18 0.90
  • Example 5 22 0.82
  • Example 6 26 0.75 Comparative Example 1
  • One 0.30 Comparative Example 2 3 0.50 Comparative Example 3 5 0.70 Comparative Example 4 - 0.30 Comparative Example 5 14 0.20 Comparative Example 6 14 0.35
  • the insulating film of Examples 1 to 6 according to the present invention has a much higher peel strength than the insulating films of Comparative Examples 1 to 6 even under severe conditions.
  • the present invention relates to an insulating film and a flexible flat cable (FFC) using the insulating film.

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Abstract

본 발명은 플렉서블 플랫 케이블(FFC)에 사용될 수 있으며, 굴곡성 및 기계적 특성이 우수한 절연필름과 상기 절연필름을 이용한 플렉서블 플랫 케이블(FFC)에 관한 것이다. 본 발명에서 제공하는 절연필름은 인장 강도, 신장율 및 굴곡성 등의 기계적 특성이 매우 우수하고, 열에 의한 수축성, 변성 등의 내열 특성 또한 매우 우수하다. 또한, 본 발명에서 제공하는 플렉서블 플랫 케이블 역시 상기한 절연필름을 사용함으로써 기계적 특성과 내열 특성이 매우 우수하다.

Description

절연필름 및 플렉서블 플랫 케이블
본 발명은 플렉서블 플랫 케이블(FFC)(flexible flat cable)에 사용될 수 있으며, 기계적 특성 및 열적 특성이 우수한 절연필름과 상기 절연필름을 이용한 플렉서블 플랫 케이블(FFC)에 관한 것이다.
종래부터 컴퓨터, 액정 표시 장치, 휴대 전화, 프린터, 자동차, 가전제품, 복사기 및 그 외 각종 전자, 전기, 기계 제품에서 굴곡성 또는 유동성이 필요한 전기적인 접속이나 다양한 형태의 배선을 위하여 플렉서블 플랫 케이블(FFC)이 많이 사용되고 있다. 이러한 플렉서블 플랫 케이블(FFC)은 일반적으로 단수 또는 복수의 도체에 접착제가 도포된 기재 필름 등을 도체의 단면 또는 양면에 부착하여 피복하는 구조를 갖는다.
플렉서블 플랫 케이블(FFC)은 회전, 미끄럼 이동 등 운동을 하는 전자기기 또는 기계 장치에 적용하여 전자기기 또는 기계 장치의 운동에 따른 구조의 변화에 유연하게 변형하면서, 전자기기의 동작 또는 기계 장치의 운동에 의한 발열 환경에서도 원활하게 전기적 신호를 전달하는데 사용된다. 이 때문에 플렉서블 플랫 케이블(FFC)을 피복하고 있는 플렉서블 플랫 케이블(FFC)용 절연필름은 회전 또는 미끄럼 이동 등의 운동에 대한 인장강도와 유연성이 요구되고 고온에 대한 높은 안정성 및 난연성이 요구된다.
이러한 플렉서블 플랫 케이블(FFC)용 절연필름으로는 일본 특허 공개 평성8-60108호 공보에는, 폴리이미드 필름과 인 변성 포화 폴리에스테르 공중합체로 이루어지는 접착층에 의한 비할로겐의 난연성 플랫 케이블이 제안되어 있다.
하지만 이러한 절연필름도 충분한 인장응력 및 유연성의 특성을 갖지 못해 문제되고 있다.
본 발명의 목적은 인장 강도, 신장율 및 굴곡성 등의 기계적 특성과 열에 의한 수축성, 변성 등의 내열 특성이 우수한 절연필름과 상기 절연필름을 이용한 플렉서블 플랫 케이블(FFC)을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현 예에 따르면, 접착층, 중간층 및 수지층이 순서대로 적층된 절연필름으로서, 상기 절연필름의 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 인장응력(TH)에 대한 상온에서의 인장응력(TR)의 비율(TH /TR)은 0.9 ~ 1.0일 수 있다.
본 발명에서 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 상기 절연필름의 인장응력(TH)은 115 ~ 135MPa일 수 있다.
본 발명에서 상온 조건 하에서의 상기 절연필름의 인장응력(TR)은 130 ~ 140MPa일 수 있다.
본 발명에서 상기 절연필름의 길이 방향(MD) 수축율은 0.20 ~ 0.35%이고, 폭 방향(TD) 수축율은 0.08 ~ 0.13%일 수 있다.
본 발명에서 상기 절연필름의 길이 방향 수축율에 대한 폭 방향 수축율의 비율(MD/TD)은 2.5 ~ 3.0일 수 있다.
본 발명에서 상기 접착층은 고분자 수지를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 고분자 수지는 폴리에스터(PE) 수지를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 고분자 수지는 2종 이상의 폴리에스터(PE) 수지를 포함하고, 상기 폴리에스터(PE) 수지는 분자량이 1,000 내지 15,000인 제1폴리에스터(PE) 수지와 분자량이 20,000 내지 35,000인 제2폴리에스터(PE) 수지를 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 접착층은 1종 이상의 경화제를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 경화제는 이소시아네이트기, 블록이소시아네이트기, 및 카르보디이미드기 중 적어도 하나의 작용기를 포함하는 화합물일 수 있다.
본 발명에서 상기 경화제는 고분자 수지 50 중량부에 대하여 6 내지 60 중량부의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명에서 상기 접착층은 1종 이상의 난연제 필러를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 난연제 필러는 할로겐 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제, 금속계 난연제 및 안티몬계 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 접착층, 중간층 및 수지층이 순서대로 적층된 절연필름으로서, 상기 절연필름의 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 신장율(EH)은 85 ~ 105%인 절연필름을 제공한다.
본 발명에서 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 상기 절연필름의 인장응력(TH)은 115 ~ 135MPa일 수 있다.
본 발명에서 상온 조건 하에서의 상기 절연필름의 인장응력(TR)은 130 ~ 140MPa일 수 있다.
본 발명에서 상기 절연필름의 길이 방향(MD) 수축율은 0.20~0.35%이고, 폭 방향(TD) 수축율은 0.08 ~ 0.13%일 수 있다.
본 발명에서 상기 절연필름의 길이 방향 수축율에 대한 폭 방향 수축율의 비율(MD/TD)은 2.5 ~ 3.0일 수 있다.
본 발명에서 상기 접착층은 고분자 수지를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 고분자 수지는 폴리에스터(PE) 수지를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 고분자 수지는 2종 이상의 폴리에스터(PE) 수지를 포함하고, 상기 폴리에스터(PE) 수지는 분자량이 1,000 내지 15,000인 제1폴리에스터(PE) 수지와 분자량이 20,000 내지 35,000인 제2폴리에스터(PE) 수지를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 접착층 1종 이상의 경화제를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 경화제는 이소시아네이트기, 블록이소시아네이트기 및 카르보디이미드기 중 적어도 하나의 작용기를 포함하는 화합물일 수 있다.
본 발명에서 상기 경화제는 고분자 50 중량부 대비 6 내지 60 중량부의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명에서 상기 접착층은 1종 이상의 난연제 필러를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 난연제 필러는 할로겐 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제 및 금속계 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 도체; 및 상기 도체의 적어도 일면에 본 발명의 일 구현 예 또는 다른 구현 예에 따른 절연필름이 적층된, 플렉서블 플랫 케이블(FFC)을 제공한다.
본 발명의 플렉서블 플랫 케이블(FFC)에서 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 상기 접착층에 대한 도체의 박리 강도(Peel Strength) 값은 0.75 ~ 1.00kg/cm일 수 있다.
본 발명에서 제공하는 절연필름은 인장 강도, 신장율 및 굴곡성 등의 기계적 특성이 매우 우수하고, 열에 의한 수축성, 변성 등의 내열 특성 또한 매우 우수하다.
또한, 본 발명에서 제공하는 플렉서블 플랫 케이블 역시 상기한 절연필름을 사용함으로써 기계적 특성과 내열 특성이 매우 우수하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 필름의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 플랫 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 실험예 1에서 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4에서 경화제 함량과 TH/TR의 관계를 그래프로 나타내었다.
도 4는 실험예 2에서 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4에서 경화제 함량과 EH의 관계를 그래프로 나타내었다.
본 발명은 접착층, 중간층 및 수지층이 순서대로 적층된 절연필름으로서, 상기 절연필름의 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 인장응력(TH)에 대한 상온에서의 인장응력(TR)의 비율(TH /TR)은 0.9 ~ 1.0일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
최근 각종 전자 기기나 자동차 분야에서 사용되는 플렉서블 플랫 케이블(FFC)은 전자 부품의 발열에 따라 고온의 환경 하에서 주로 사용되므로, 고온 및 고습 등의 가혹 조건 하에서 높은 인장 강도 및 신장율 등의 특성이 요구된다.
본 발명의 발명자들은 상기와 같이 가혹 조건 하에서 높은 인장 강도와 신장율 등의 기계적 특성 및 유연성을 유지할 수 있는 절연필름을 발견하여 본 발명에 이르게 되었다.
구체적으로, 본 발명은 접착층, 중간층 및 수지층이 순서대로 적층된 절연필름으로서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연필름의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것으로, 상기한 바와 같이 수지층(3) 상에 중간층(2)이 적층되고, 중간층(2) 상에 접착층(1)이 적층되는 것을 볼 수 있다.
여기서 상기 접착층(1)은 절연필름이 도전체에 접착하여 결합하게 해주는 역할을 하고, 상기 중간층(2)은 접착층(1)과 수지층(3) 사이에 위치하여 접착층(1)과 수지층(3)이 직접 결합했을 때의 부족한 결합력을 보완해 주는 역할을 하며, 상기 수지층(3)은 절연필름의 최외각에 위치하며 도전체가 외부와 절연이 될 수 있도록 한다.
본 발명의 일 구현 예에 따르면, 상기 절연필름의 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 인장응력(TH)에 대한 상온에서의 인장응력(TR)의 비율(TH /TR)은 0.9 ~ 1.0, 보다 바람직하게는 0.93 ~ 1.0인 것을 특징으로 한다.
단, 본 명세서에서 용어 '상온'은 가온 또는 감온되지 않은 자연 그대로의 온도를 의미하고, 예를 들면, 약 15 내지 35℃, 약 20 내지 25℃, 약 25 또는 23℃의 온도를 의미할 수 있다.
본 발명에서 상기 절연필름의 온도 85℃ 및 습도 85%의 가혹 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 인장응력(TH)에 대한 상온에서의 인장응력(TR)의 비율(TH /TR)은 0.9 이상으로 가혹 조건에서도 상온 조건과 동일 및 유사한 기계적 특성이 유지될 수 있다. 반면 상기 TH /TR 비율이 0.9 미만인 경우, 접착층 또는 중간층에 포함되는 고분자 수지 내 가교 체인의 절단이 발생하고, 이로 인하여 기계적 강도 및 굴곡성이 현저히 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 절연필름의 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 인장응력(TH)에 대한 상온에서의 인장응력(TR)의 비율(TH/TR)을 0.9 이상으로 제어하는 것이 바람직하나, 실현 가능성 및 경제적 상황을 고려할 때 1.0 이하로 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 상기 절연필름의 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후, 즉 가혹 조건 하에서 신장율(EH)이 85 ~ 105%의 높은 값을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 절연필름의 상온에서의 인장응력(TR)은 130 ~ 140MPa의 높은 값을 가질 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서 상기 절연필름을 온도 85℃, 습도 85%의 가혹 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 상기 절연필름의 인장응력(TH) 역시 115 ~ 135MPa의 매우 높은 값을 가질 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기와 같이 제공하는 절연필름은 그 길이 방향(MD)의 수축율이 0.20 ~ 0.35%이고, 폭 방향(TD)의 수축율은 0.08 ~ 0.13%이며, 길이 방향의 수축율에 대한 폭 방향의 수축율의 비율(MD/TD)을 2.5 ~ 3.0로 제어함으로써 열 수축율의 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 절연필름에서 상기 접착층은 고분자 수지를 포함할 수 있고, 이때 상기 고분자 수지로는 폴리에스터(PE)계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리우레탄계 수지 및 폴리페닐렌설파이드계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 폴리에스터(PE) 수지를 필수적으로 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 고분자 수지로 사용될 수 있는 폴리에스터 수지로는, 바람직하게는 2종 이상의 폴리에스터 수지를 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 분자량이 1,000 내지 15,000인 제1폴리에스터(PE) 수지, 분자량이 20,000 내지 35,000인 제2폴리에스터(PE) 수지 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2종 이상의 제1폴리에스터(PE) 수지, 2종 이상의 제2폴리에스터(PE) 수지 또는, 1종 이상의 제1폴리에스터(PE) 수지와 1종 이상의 제2폴리에스터(PE) 수지의 혼합물을 사용할 수 있으나, 가장 바람직하게는 1종 이상의 제1폴리에스터(PE) 수지와 1종 이상의 제2폴리에스터(PE) 수지의 혼합물을 사용할 수 있다.
단, 본 발명에서 사용할 수 있는 폴리에스터 수지의 종류는 상기한 종류로 한정되는 것은 아니고, 구현하고자 하는 제품의 특성에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 절연필름에서 상기 접착층은 1종 이상의 경화제를 포함하는 것이 바람직하다.
이때 상기 경화제의 종류로는 이소시아네이트기, 블록이소시아네이트기, 및 카르보디이미드기 중 적어도 하나의 작용기를 포함하는 화합물일 수 있다. 보다 상세하게는 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 폴리에틸렌 페닐 디이소시아네이트 및 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 다관능 이소시아네이트, 이들의 이소시아네이트의 폴리올 변성물, 카르보디이미드 변성물, 이들의 이소시아네이트를 알코올, 페놀, 락탐, 아민 등으로 마스크한 블록형 이소시아네이트 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 상기 경화제는 상기 접착층에 포함되는 고분자 수지 50 중량부에 대하여 6 ~ 60 중량부, 바람직하게는 6 ~ 26 중량부, 보다 바람직하게는 8 ~ 22 중량부, 더욱 바람직하게는 8 ~ 18 중량부의 양으로 포함되는 것이 인장 강도, 신장율 및 열 수축율 등의 기계적 물성과 굴곡성을 보다 향상시킬 수 있다. 고분자 수지의 함량이 100 중량부일 때는 경화제의 함량이 2배 증가할 수 있다.
본 발명에서 상기 고분자 수지 50 중량부 대비 경화제를 최소 6 중량부 이상 사용하여야 상기한 효과를 얻을 수 있고, 보다 바람직하게는 8 중량부 이상 사용하여야 경화제가 폴리에스테르 간에 가교역할(Cross-Linking)을 충분히 하여 가혹 조건 하에서도 우수한 기계적 특성을 발휘할 수 있다. 다만, 상기 경화제를 26 중량부 초과하여 사용할 경우 접착층이 딱딱해 져서 굴곡성과 유연성이 떨어지고 신장율도 낮아질 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 접착층에 난연성을 부여하기 위하여 1종 이상의 난연제 필러를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 난연제 필러의 종류는 특별히 한정하지는 않으나, 상기한 난연제 필러의 첨가로 인하여 본 발명에 따르는 플렉서블 플랫 케이블(FFC)은 UL 규격의 수직 연소 시험(VW-1시험)에 합격하는 난연성을 부여하는 것이 바람직하다.
보다 상세하게는, 상기 난연제 필러로는 할로겐 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제, 금속계 난연제 및 안티몬계 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 바람직하게는 1종 이상 7종 이하를 혼합하여 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 적절하게는 3종 이상 5종 이하의 화합물을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 난연제의 구체적인 예를 들면, 염소화파라핀, 염소화폴리에틸렌, 염소화폴리페닐, 퍼클로로펜타시클로데칸 등의 염소계 난연제; 에틸렌비스펜타브로모벤젠, 에틸렌비스펜타브로모디페닐, 테트라브로모에탄, 테트라브로모비스페놀 A, 헥사브로모벤젠, 데카브로모비페닐에테르, 테트라브로모무수프탈산, 폴리디브로모페닐렌옥사이드, 헥사브로모시클로데칸, 브롬화암모늄 등의 브롬계 난연제; 트리알릴포스페이트, 알킬알릴포스페이트, 알킬포스페이트, 디메틸포스포네이트, 포스폴리네이트, 할로겐화포스폴리네이트에스테르, 트리메틸포스페이트, 트리부틸포스페이트, 트리옥틸포스페이트, 트리부톡시에틸포스페이트, 옥틸디페닐포스페이트, 트리크레딜포스페이트, 크레딜페닐포스페이트, 트리페닐포스페이트, 트리스(클로로에틸)포스페이트, 트리스(2-클로로프로필)포스페이트, 트리스(2,3-디클로로프로필)포스페이트, 트리스(2,3-디브로모프로필)포스페이트, 트리스(브로모클로로프로필)포스페이트, 비스(2,3디브로모프로필)2,3디클로로프로필포스페이트, 비스(클로로프로필)모노옥틸포스페이트, 폴리포스포네이트, 폴리포스페이트, 방향족폴리포스페이트, 디브로모네오펜틸글리콜, 트리스(디에틸포스핀산)알루미늄 등의 인산에스테르 또는 인 화합물; 포스포네이트형 폴리올, 포스페이트형 폴리올, 할로겐 원소 함유 폴리올 등의 폴리올류; 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탄산마그네슘, 삼산화안티몬, 삼염화안티몬, 붕산아연, 붕산안티몬, 붕산, 몰리부텐산안티몬, 산화몰리부텐, 인·질소 화합물, 칼슘·알루미늄 실리케이트, 티타늄 다이옥사이드, 지르코늄 화합물, 주석 화합물, 도오소나이트, 알루민산칼슘 수화물, 산화구리, 금속 구리분, 탄산칼슘, 메타붕산바륨 등의 금속분 또는 무기 화합물; 멜라민시아누레이트, 트리아진, 이소시아누레이트, 요소, 구아니딘 등의 질소 화합물; 및 실리콘계 폴리머, 페로센, 푸마르산, 말레산 등의 그 밖의 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 브롬계 난연제, 염소계 난연제 등의 할로겐계 난연제가 바람직하다.
본 발명에서 상기 난연제 필러의 함량은 특별히 한정하지 않으나, 고분자 수지 50 중량부에 대하여 5 중량부 이상, 바람직하게는 10 중량부 이상, 보다 바람직하게는 15 중량부 이상으로 포함되는 것이 접착제층에 충분한 난연성을 부여할 수 있어 바람직하고, 그 상한으로는, 75 중량부, 바람직하게는 65 중량부, 보다 바람직하게는 60 중량부일 수 있다. 난연제 필러의 함량이 상기한 상한 값을 초과하는 경우, 첨가량 증가에 비하여 충분한 난연성 개선의 효과를 볼 수 없어 경제적으로 문제될 수 있고, 필러 함량 증가로 인해 유연성이 떨어지고 신장율도 낮아질 수 있다.
본 발명에서 필요에 따라서는 절연필름의 기계적 물성, 굴곡성 및 난연성 등의 특성을 손상시키지 않는 범위 하에서 상기한 접착층에 난연조제, 안료, 산화방지제, 은폐제, 윤활제, 가공 안정제, 가소제, 발포제 보강제, 착색제, 충전제, 과립제, 금속 불활성제, 실란 커플링제 등을 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 도체; 및 상기 도체의 적어도 일면에 본 발명의 일 구현 예 또는 다른 구현 예에 따른 절연필름이 적층되어 기계적 특성, 굴곡성 및 난연성이 매우 우수한 플렉서블 플랫 케이블(Flexible flat cable, FFC)을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 플랫 케이블의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것으로, 도체(10)의 양면에 접착층(1)이 적층되고, 접착층(1)의 다른 일면 상에 중간층(2)이 적층되며, 중간층(2)의 다른 이면에 수지층(3)이 적층된다.
본 발명의 플렉서블 플랫 케이블(FFC)에서 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 상기 접착층에 대한 도체의 박리 강도(Peel Strength) 값은 0.75 ~ 1.00kg/cm일 수 있다.
본 발명에서 상기 도체의 종류는 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들어, 구리, 주석 도금 구리, 니켈 도금 구리 등의 도전성 금속으로 이루어질 수 있다. 도체로서는 박 형상의 도전성 금속이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 1종 이상의 폴리에스터 수지, 1종 이상의 경화제 및 1종 이상의 난연성 필러를 배합 및 합성하여 제1용매를 제조하는 단계; 1종 이상의 폴리에스터 수지, 1종 이상의 경화제 및 무기필러를 배합 및 합성하여 제2용매를 제조하는 단계; 수지층에 상기 제2용매를 코팅하여 중간층을 형성하는 단계; 및 상기 중간층 상에 상기 제1용매를 코팅하고 건조하여 접착층을 형성하는 단계를 포함하는 절연필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 절연필름의 제조방법에서 상기 폴리에스터 수지, 경화제 및 난연성 필러는 상기 절연필름에 기재한 바와 중복되어 이하에서는 그 구체적인 기재를 생략한다.
본 발명에서 상기 제2용매의 제조에 사용되는 무기필러의 종류를 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들어 실리카(SiO2)를 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 따르면, 본 발명에 따른 절연필름을 2개 준비하는 단계; 및 2개의 절연필름의 접착층 사이에 도체를 개재시킨 뒤 합지하는 단계를 포함하는, 플렉서블 플랫 케이블의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서는 절연필름을 도체에 부착시키기에 앞서, 절연필름을 원하는 크기로 절단하는 단계를 추가로 수행할 수 있다.
실시예
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6]
반응형 폴리에스터 수지 (분자량 8,000 / 유리전이온도 61℃)와 반응형 폴리에스터 수지 (분자량 30,000 / 유리전이온도 80℃) 각각 25중량부를 톨루엔 80 중량부, 메틸에틸케톤 90 중량부로 구성되는 용제 중에 용해해 수지 용액을 제조하고, 난연 특성 개선을 위한 난연제 필러 50 중량부를 첨가해 혼합한 후, 이소시아네이트 경화제를 하기 표 1에 나타난 함량으로 첨가하여 2,000cps 이상의 접착층용 제1용매를 제조하였다. 이소시아네이트 경화제는 수지 조성물의 경시에 영향을 미치는 인자로 코팅하기 직전에 투입하여 혼합물을 제조하였다. 또한, 폴리에스터 수지(분자량 5,000/유리전이온도 51℃)와 반응형 폴리에스터 수지(분자량 20,000/유리전이온도 35℃)의 혼합 수지 80 중량부에 대하여 실리카 20 중량부를 첨가하여 중간층용 제2용매를 제조하였다. 연신 폴리에틸렌 필름의 일 면에 콤마 코트 방식으로 제2용매를 10g/m2의 코팅량으로 코팅한 후 건조하여 중간층을 형성한 뒤, 상기 중간층 상에 제1용매를 100g/m2의 코팅량으로 코팅하고 건조하여 두께 20㎛의 접착층을 형성하였다.
구분 조성(중량부)
제1 폴리에스터(분자량 1,000 ~ 15,000) 제2 폴리에스터(분자량 20,000 ~ 35,000) 경화제 난연제 필러
실시예 1 25 25 8 50
실시예 2 25 25 10 50
실시예 3 25 25 14 50
실시예 4 25 25 18 50
실시예 5 25 25 22 50
실시예 6 25 25 26 50
비교예 1 25 25 1 50
비교예 2 25 25 3 50
비교예 3 25 25 5 50
비교예 4 25 25 - 50
비교예 5 50 - 14 50
비교예 6 - 50 14 50
[실험예 1]
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에서 제조된 절연필름에 대하여 상온 조건(TR) 및 온도 85℃, 습도 85%의 조건(TH) 하에서 1000hr 유지한 후 각 샘플의 절연필름을 인장 시험기로 인장응력을 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었고, 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4에서 경화제 함량과 TH/TR의 관계를 도 3에 그래프로 나타내었다.
구분 경화제 함량(중량부) TR(MPa) TH(MPa) TH/TR
실시예 1 8 134 128 0.96
실시예 2 10 138 131 0.95
실시예 3 14 139 129 0.93
실시예 4 18 135 125 0.93
실시예 5 22 131 118 0.90
실시예 6 26 130 117 0.90
비교예 1 1 115 88 0.77
비교예 2 3 119 94 0.79
비교예 3 5 128 108 0.84
비교예 4 - 112 75 0.67
비교예 5 14 89 72 0.81
비교예 6 14 111 90 0.81
상기 표 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6의 절연필름은 TH/TR이 0.90 ~ 0.96의 범위로 상온 조건 대비 가혹 조건에서의 특성이 매우 우수한 것을 볼 수 있다. 하지만, 비교예 1 내지 6는 상온 조건 대비 가혹 조건에서의 기계적 특성이 매우 저하된 것을 볼 수 있다.
[실험예 2]
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에서 제조된 절연필름에 대하여 상온 조건에서의 신장율(ER) 및 온도 85℃, 습도 85%에서 1000hr 유지한 후의 신장율(EH)을 평가하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었고, 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4에서 경화제 함량과 EH의 관계를 도 4에 그래프로 나타내었다.
구분 경화제 함량(중량부) ER(%) EH(%)
실시예 1 8 120 92
실시예 2 10 123 97
실시예 3 14 125 103
실시예 4 18 121 105
실시예 5 22 104 89
실시예 6 26 109 85
비교예 1 1 104 77
비교예 2 3 109 78
비교예 3 5 117 82
비교예 4 - 98 75
비교예 5 14 85 75
비교예 6 14 88 76
상기 표 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6의 절연필름은 온도 85℃, 습도 85%에서 1000hr 유지한 후의 신장율(EH)이 85 ~ 105%로 높은 값을 갖는 것을 볼 수 있다. 반면, 비교예 1 내지 6의 절연 필름은 온도 85℃, 습도 85%에서 1000hr 유지한 후의 가혹 조건에서의 신장율(EH)이 75 ~ 82% 정도의 수준에 불과한 것을 볼 수 있다.
[실험예 3]
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에서 제조된 절연필름에 대하여 열 수축율, 온도 85℃, 습도 95%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 유연성과 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 외관성을 평가하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
단, 상기 유연성 및 외관성의 구체적인 평가 기준은 다음과 같다.
1. 유연성 평가
온도 85℃, 습도 95%의 조건 하에서 도체 저항이 기존대비 10% 이상 증가할 때까지 절연필름을 미끄럼 이동 방식으로 횟수를 측정하였다.
◎ : 10만회 이상 , ○ : 7~10만회, △ : 5~7만회, X : 5만회 이하
2. 외관성 평가
온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 층간박리(Delamination) 발생 여부로 평가하였다.
◎ : 2,000시간이상 층간박리 발생 無, ○ : 1,500~2,000시간 층간박리 발생, △ : 1,000~1,500시간 층간박리 발생, X : 1,000시간이하 층간박리 발생
구분 경화제 함량(중량부) MD(%) TD(%) MD/TD 유연성 외관성
실시예 1 8 0.30 0.10 3 ◎ ◎
실시예 2 10 0.20 0.08 2.5 ◎ ◎
실시예 3 14 0.20 0.08 2.5 ◎ ◎
실시예 4 18 0.20 0.08 2.5 ○ ○
실시예 5 22 0.20 0.08 2.5 ○ ○
실시예 6 26 0.20 0.08 2.5 ○ ○
비교예 1 1 0.75 0.25 3 △ △
비교예 2 3 0.60 0.20 3 ○ ○
비교예 3 5 0.40 0.15 2.67 ○ ○
비교예 4 - 0.80 0.30 2.67 △ △
비교예 5 14 0.35 0.13 2.69 △ △
비교예 6 14 0.35 0.12 2.92 △ △
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6의 절연필름은 MD가 0.2 ~ 0.3% 정도의 수준이고, TD가 0.08 ~ 0.10%의 수준으로 비교예 1 내지 6의 절연필름보다 열 수축율이 현저히 낮은 값을 갖는 것을 볼 수 있고, 유연성 및 외관성의 특성 또한 매우 우수한 것을 볼 수 있다.
[실험예 4]
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에서 제조된 절연필름 2개의 접착층 사이에 두께 35㎛의 도체를 개재시킨 뒤, 0.8m/min의 속도로 라미네이팅 하여 플렉서블 플랫 케이블을 제조하였다. 이 후, 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 박리하는 강도(Peel strength, P/S)를 측정하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
구분 경화제 함량(중량부) 고온고습P/S(kg/cm)
실시예 1 8 0.80
실시예 2 10 0.90
실시예 3 14 1.00
실시예 4 18 0.90
실시예 5 22 0.82
실시예 6 26 0.75
비교예 1 1 0.30
비교예 2 3 0.50
비교예 3 5 0.70
비교예 4 - 0.30
비교예 5 14 0.20
비교예 6 14 0.35
상기 표 5에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6의 절연필름은 가혹 조건 하에서도 비교예 1 내지 6의 절연필름보다 박리 강도가 매우 높은 값을 갖는 것을 볼 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
[부호의 설명]
1: 접착층, 2: 중간층, 3: 수지층, 10: 도체
본 발명은 절연필름과 상기 절연필름을 이용한 플렉서블 플랫 케이블(FFC)에 관한 것이다.

Claims (21)

  1. 접착층, 중간층 및 수지층이 순서대로 적층된 절연필름으로서,
    상기 절연필름의 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 인장응력(TH)에 대한 상온에서의 인장응력(TR)의 비율(TH /TR)은 0.9 ~ 1.0인 절연필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절연필름의 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 인장응력(TH)은 115 ~ 135Mpa인 절연필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절연필름의 상온에서의 인장응력(TR)은 130 ~ 140MPa인 절연필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절연필름의 길이 방향(MD) 수축율은 0.20~0.35%이고, 폭 방향(TD) 수축율은 0.08~0.13%이며,
    상기 절연필름의 길이 방향 수축율에 대한 폭 방향 수축율의 비율(MD/TD)은 2.5 ~ 3.0인 절연필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 고분자 수지를 포함하는 절연필름.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 폴리에스터(PE) 수지를 포함하는 절연필름.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 2종 이상의 폴리에스터(PE) 수지를 포함하고, 상기 폴리에스터(PE) 수지는 분자량이 1,000 내지 15,000인 제1폴리에스터(PE) 수지와 분자량이 20,000 내지 35,000인 제2폴리에스터(PE) 수지를 포함하는 절연필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 적어도 1종 이상의 경화제를 포함하고,
    상기 경화제는 이소시아네이트기, 블록이소시아네이트기, 및 카르보디이미드기 중 적어도 하나의 작용기를 포함하는 화합물인 절연필름.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 경화제는 고분자 수지 50 중량부에 대하여 6 내지 60 중량부의 양으로 포함되는 절연필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 1종 이상의 난연제 필러를 더 포함하고,
    상기 난연제 필러는 할로겐 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제, 금속계 난연제 및 안티몬계 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 절연필름.
  11. 접착층, 중간층 및 수지층이 순서대로 적층된 절연필름으로서,
    상기 절연필름의 온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 신장율(EH)은 85~105%인 절연필름.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 절연 필름의 길이 방향(MD) 수축율(%)은 0.20~0.35%이고, 폭 방향(TD) 수축율(%)은 0.08~0.13%이며,
    상기 절연 필름의 길이 방향 수축율(%)에 대한 폭 방향 수축율(%)의 비율(MD/TD)은 2.5 ~ 3.0인 것을 특징으로 하는 절연필름.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 접착층은 폴리에스터 수지를 포함하는, 절연필름.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 접착층은 2종 이상의 폴리에스터 수지를 포함하고, 상기 폴리에스터 수지는 분자량이 1,000~15,000인 제1폴리에스터 수지와 분자량이 20,000~35,000인 제2폴리에스터 수지를 포함하는, 절연필름.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 접착층은 적어도 1종 이상의 경화제를 포함하고,
    상기 경화제는 이소시아네이트기, 블록이소시아네이트기, 및 카르보디이미드기 중 적어도 하나의 작용기를 포함하는 화합물인, 절연필름.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 경화제는 고분자 수지 50 중량부에 대하여 6 내지 60 중량부로 포함되는, 절연필름.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 접착층은 1종 이상의 난연제 필러를 더 포함하고,
    상기 난연제 필러는 할로겐 난연제, 인계 난연제, 질소계 난연제, 금속계 난연제 및 안티몬계 난연제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 절연필름.
  18. 도체; 및
    상기 도체의 적어도 일면에 청구항 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 절연필름이 적층된 플렉서블 플랫 케이블(FFC).
  19. 제18항에 있어서,
    온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 상기 접착층에 대한 도체의 박리 강도(Peel Strength) 값은 0.75 ~ 1.00kg/cm인 플렉서블 플랫 케이블(FFC).
  20. 도체; 및
    상기 도체의 적어도 일면에 청구항 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 절연필름이 적층된 플렉서블 플랫 케이블(FFC).
  21. 제20항에 있어서,
    온도 85℃, 습도 85%의 조건 하에서 1000hr 유지한 후의 상기 접착층에 대한 도체의 박리 강도(Peel Strength) 값은 0.75 ~ 1.00kg/cm인 플렉서블 플랫 케이블(FFC).
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