説明

フレキシブルフラットケーブル

【課題】腰があって配索性が優れていると共に、押出性が良好であり且つ耐薬品性の良好な押出法によるフレキシブルフラットケーブルを提供する。
【解決手段】絶縁体3の材料に、ポリエステル系樹脂を主体とし、伸びが300%以上であるか、又は下記(1)式で表される重量結晶比率指数が0.20以上であるものを用いてフレキシブルフラットケーブル1を構成した。
重量結晶比率指数=(ΔHm1−ΔHc1)/119.9・・・(1)
(1)式においてΔHm1は、絶縁体を昇温速度10℃/minで30℃から300℃まで温度を上昇させて示差走査熱量を測定した際の結晶融解ピークの面積であり、ΔHc1は結晶化ピークの面積である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フレキシブルフラットケーブルに関する。
【背景技術】
【0002】
フレキシブルフラットケーブル(以下、FFCということもある)は、可撓性を有するテープ状絶縁体の内部に、断面が平角型の線状導体が埋設されたものである。FFCは、薄く、可撓性に優れており、例えば自動車のルーフ、ドア、フロア、インパネなどの各種配線材として用いられている。
【0003】
従来、FFCは片面に熱接着層を有する2枚の絶縁フィルムの接着層の間に導体を挟み、加熱ローラの間を通して絶縁フィルム同士を熱接着する熱ラミネート法により製造されていた。上記FFCの絶縁フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルムが使用されていた。
【0004】
しかしながら上記熱ラミネート法によるFFCは、接着層を加熱溶融させる必要があり、またフィルムの接着に時間がかかる為、FFCの生産性が低く、コストが高いという問題があった。そこで、押出機を用いて絶縁体の樹脂を線状導体の周囲に押出被覆する押出法により製造されたFFCが公知である(例えば特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】特開2008−117609号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、これまで量産されている押出法によるFFCは、絶縁体の材料として、ポリウレタンエラストマーや、ポリ塩化ビニル系樹脂等の軟質樹脂が用いられていた。このような軟質樹脂は、押出しが容易であり、電気的特性が比較的良好であり、コストが低いという利点があった。
【0007】
しかしながら、上記従来の押出法によるFFCは、熱ラミネート法によるFFCと比較すると、絶縁体が柔軟な材料により形成されているため、腰がないという問題があった。腰がないFFCは、束ねてハーネスとした場合に巻き癖が付きやすい。例えば巻き癖がついたFFCは、自動車のボディー等に配索する場合、手で広げる必要があり、配索作業性が低下することになる。そこで押出法によるFFCであっても、従来の熱ラミネート法によるFFCと同等の腰があるFFCが要望されている。
【0008】
従来の熱ラミネート法によるFFCに使用されるポリエステル系樹脂を用いて押出法によるFFCを製造することで、押出法のFFCに腰を持たせようと試みた。しかしながら、熱ラミネート法と押出法では、製造方法が全く異なるために、単純に熱ラミネート法のFFC用ポリエステル系樹脂を適用して押出法によるFFCを得ることはできなかった。すなわち、熱ラミネート法に使用されるポリエステル系樹脂は、結晶性が高いため、押出してFFCを得ることがきわめて困難である。一方、結晶性の低いポリエステル系樹脂を使用すれば、押出性が良好になるものの、耐薬品性が低下してしまい、実用的ではないという問題があった。
【0009】
本発明の解決しようとする課題は、上記問題点を解決しようとするものであり、腰があって配索性が優れていると共に、押出性が良好であり且つ耐薬品性の良好な押出法によるFFCを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために本発明のFFCは、並列に配置した複数本の平角導体が、絶縁被覆材料が押出成形された絶縁体により絶縁被覆されてなるフレキシブルフラットケーブルにおいて、前記絶縁被覆材料がポリエステル系樹脂を主体とし、前記絶縁体の伸びが300%以上であるか、又は前記絶縁体は下記(1)式で表される重量結晶比率指数が0.20以上であることを要旨とするものである。
重量結晶比率指数=(ΔHm1−ΔHc1)/119.9・・・(1)
(1)式においてΔHm1は、絶縁体を昇温速度10℃/minで30℃から300℃まで温度を上昇させて示差走査熱量を測定した際の結晶融解ピークの面積であり、ΔHc1は結晶化ピークの面積である。
【発明の効果】
【0011】
本発明のFFCは、絶縁体にポリエステル系樹脂を主体とする絶縁被覆材料から形成されているため、従来のポリウレタン樹脂等の軟質樹脂の押出法による絶縁体を有するFFCと比較して、腰があって配索性が良好なFFCが得られる。更に本発明のFFCは、絶縁体の伸びが300%以上か又は上記の特定の重量結晶比率指数を有するものであるから、押出性が良好であると共に耐薬品性も良好なものが得られる。しかも本発明のFFCは、押出法により得られるものであるから、熱ラミネート法によるFFCと比較して低コストである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明のFFCの一例を示す、幅方向の断面図である。図1に示すFFC1は、3本)の平角導体(平板型の導体)2を並列に配置し、各導体2、2、2の周囲及び各導体間が、押出成形された絶縁被覆材料により絶縁被覆されてなる絶縁体3により構成されている。本発明のFFC1は、平角導体2の数は特に3本に限定されず、2本、或いは4本以上の複数本であれば、いずれでも良い。
【0013】
図1に示すFFC1は、断面が長方形に形成され、表面及び裏面が凹凸のない平らな面として形成されている。またFFC1の角は、面取りしない状態に形成されている。特に図示しないが、本発明のFFC1は、表面及び裏面の導体間に対応する部分に、長手方向に延びる断面V字形の凹溝を設けても良いし、角の部分を面取りしても良い。
【0014】
FFC1の好ましい寸法は、幅3〜50mmであり、厚さ0.15〜0.6mmである。上記寸法範囲のFFC1は、一般的な自動車ボディーの配索用に最適に使用できる。
【0015】
FFC1の平角導体2は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、錫めっきを施した銅等の導電性を有する導線が用いられる。タフピッチ軟銅は、導電率、コスト、屈曲性が良好なことから平角導体として好ましい材料の一つである。また平角導体2は、扁平な断面形状を有するものが好ましく用いられる。平角導体2の好ましい寸法は、例えば、厚さ0.1〜0.2mm、幅1〜3mmである。
【0016】
FFC1の絶縁体3は、ポリエステル系樹脂を主体とする絶縁被覆材料を押出成形してなる押出法により形成されたものである。押出法では、複数の線状の平角導体2に対し、押出機を用いて絶縁被覆材料を押出して、平角導体2の周囲を絶縁被覆する。押出法は、熱ラミネート法によるFFC製造方法と比較して、FFCの生産性が高く、FFCを低コストで製造することができる。押出法は、公知のFFCの製造に用いられる方法が利用できる。
【0017】
本発明のFFC1において絶縁体3は、伸びが300%以上であるもの、又は下記(1)式で表される重量結晶比率指数が0.20以上であるものが用いられる。
重量結晶比率指数=(ΔHm1−ΔHc1)/119.9・・・(1)
【0018】
本発明のFFC1は、絶縁体3の伸び又は重量結晶比率指数が上記の特定の範囲としたことにより、押出性が良好であると共に良好な耐薬品性のFFCを得ることができる。絶縁体3の伸びが300%未満の場合には、FFC1をガソリン等の薬品に浸漬した際に絶縁体の伸びが低下することにより、耐薬品性が低下してしまう。絶縁体3の伸びが300%以上であれば、薬品に浸漬した際に伸びの低下があっても、十分な耐薬品性が得られる。またFFC1は、絶縁体3の伸びの上限が400%以下であることが好ましい。絶縁体3の伸びが400%を超えると、耐薬品性が低下する虞がある。更に好ましい絶縁体3の伸びは、305%以上〜375%以下の範囲である。
【0019】
絶縁体3の伸びの試験方法は以下の通りである。絶縁体3の伸びは、FFC1から幅1.5mm×長さ100mmの試験片を切り出して、引張りスピード50mm/min、標線間距離20mmの条件で引張り試験を行うことで測定することができる。図2(a)、(b)は、絶縁体の伸びの測定に用いる試験片をFFCから切り出す方法を示す工程図である。FFCから試験片を切り出すには図2(a)に示すように、FFC1の幅方向の矢印C1−C2間を1.5mmとし、この幅で長手方向が150mmの長さに切り込みを入れる。次いで図2(b)に示すように、絶縁体3の表面から平角導体2までの深さの厚さTに切り出して、試験片31を得ることができる。この試験片31の厚さTは、FFC1の絶縁厚になる。FFC1の絶縁厚は、通常、0.05〜0.15mm程度に形成することが好ましい。
【0020】
絶縁体3の重量結晶比率指数は、示差走査熱量計を用いて、絶縁体3を昇温速度10℃/minで30℃から300℃まで温度を上昇させて示差走査熱量を測定することで求める事ができる。図3は、示差走査熱量測定結果を説明するためのグラフである。図3のグラフは、縦軸に熱流を示し、横軸に温度を示している。図3に示すように、絶縁体を加熱していくと、先ず、発熱ピークが現れる。この発熱ピークは、非晶質の部分が加熱により結晶化する際の発熱によるものである。この発熱ピークの面積は、結晶化ピークの面積ΔHc1(単位:J/g)に該当する。更に加熱を続けると、吸熱ピークが現れる。この吸熱ピークは、結晶融解に伴うものであり、この吸熱ピークの面積が結晶融解ピークの面積ΔHm1(単位:J/g)である。また上記(1)式において「119.9」は、定数(単位:J/g)であり、ポリエステル系樹脂の平衡融解熱量に基づくものである。すなわち上記重量結晶比率指数は、絶縁体の結晶化している部分の重量の比率を示す指標であり、数値が大きくなると結晶化している部分が多くなり、数値が小さくなると結晶化している部分が小さくなることを意味する。
【0021】
絶縁体3の重量結晶比率指数が0.20未満の場合には、FFC1は十分な耐薬品性が得られない。絶縁体3の重量結晶比率指数が0.20未満の場合には、絶縁体3自体の耐薬品性が低くなり、FFC1をガソリン等の薬品に浸漬した際に、十分な耐薬品性が得られなくなってしまう。またFFC1は、絶縁体3の重量結晶比率指数は、上限が0.40以下であることが好ましい。絶縁体3の重量結晶比率指数が0.40を超えると、押出性が低下する虞がある。更に好ましい絶縁体3の重量結晶比率指数は、0.22〜0.38の範囲である。
【0022】
絶縁体3を構成する絶縁被覆材料は、ポリエステル系樹脂を少なくとも30質量%以上、好ましくは50質量%以上含んでいればよく、各種添加剤等を配合した組成物から構成される。絶縁被覆材料のポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、共重合ポリエステル等が用いられる。共重合ポリエステルとしては、テレフタル酸とエチレングリコールから得られる結晶性ポリエチレンテレフタレート(PET)に副原料のコモノマーとしてシクロヘキサンジメタノール(CHDM)加え、非晶性とした非晶性コポリエステル(PETG、PCTG等)が挙げられる。また共重合ポリエステルは、エチレングリコールとテレフタル酸、イソフタル酸との共重合体でもよい。
【0023】
絶縁体3は、伸びが300%以上、又は重量結晶比率指数を0.20以上に形成するには、ポリエステル系樹脂の物性を調節すればよい。ポリエステル系樹脂の物性は、複数のポリエステル系樹脂を混合することや、ポリエステル系樹脂の結晶化度、分子量等を選択することや、アニール処理等の成形後の後処理条件等を選択することで、押出し性や柔軟性、耐薬品性等の物性を適宜調節することができる。
【0024】
例えば絶縁被覆材料に、共重合ポリエステルを添加すると、絶縁体の結晶性が低下して押出性が良好になる。またポリエステル系樹脂は、一般に分子量が大きければ伸びも大きくなり、伸びの特性が良好となるが、押出性は低下する。一方、ポリエステル系樹脂の分子量が小さくなると、押出し性は向上するが、結晶化速度が速くなり伸びが小さくなるという傾向がある。
【0025】
絶縁被覆材料に用いられる各種添加剤としては、難燃剤、樹脂改質剤、造核剤、成形助剤、無機フィラー、紫外線吸収剤、安定剤等が挙げられる。これらの添加剤は、耐薬品性等の絶縁体3の特性を阻害しない範囲で添加することができる。また、これらの添加剤の種類や添加量を変更することによって、絶縁体3の伸びや重量結晶比率指数を変化させることができる。
【0026】
また絶縁体3の重量結晶比率指数は、成形後に加熱処理(アニール処理ということもある)を行うことで結晶化度を変化させ、調節することができる。アニール処理の温度が高いと、短時間で結晶化させることができるが、温度が高くなりすぎると、溶融してしまうので、溶融しない範囲の温度とする必要がある。またアニール処理の時間は、温度が高くなると短時間で良く、温度が低くなると処理時間が長く必要となる。
【実施例】
【0027】
以下、本発明の実施例、比較例を示す。
実施例1
厚さ0.1mm、幅1.5mmのタフピッチ軟銅からなる平角導体をピッチ2.5mmで3芯を並列に配置した状態で、絶縁性樹脂としてポリエステル樹脂A(PET樹脂)が50部(質量部、以下、全て質量部)、ポリエステル樹脂B(共重合PET樹脂)50部、縮合リン酸エステル10部、樹脂改質剤1部から成る配合組成物を用い、平角導体の周囲に厚さが200μmになるように押し出して絶縁体を形成し、FFCを製造した。得られたFFCについて絶縁体の伸び、重量結晶比率指数を測定し、耐薬品性試験を行った。その結果を表1に示す。尚、FFCの耐薬品性の試験方法は以下の通りである。
【0028】
〔耐薬品性試験方法〕
長さ600mmのFFCを試験体とし、試験液(ISO1817に規定された液体3)に40℃×24時間浸漬した。試験液に試験体を浸漬後、試験体を取り出して−(マイナス)40℃の低温槽に4時間放置した後、低温槽内にて、試験体を1回/秒の巻き付け速度で、φ6mmのマンドレルに500gの負荷をかけて3回以上巻き付けた。巻き付け後、試験体を室内雰囲気に戻し、絶縁体の外観を観察して導体の露出がない場合は、耐電圧試験を行った。耐電圧試験は、電圧を加える前に、試験体を少なくとも10分間塩水に浸し、電圧1KVを1分間加えて絶縁破壊の有無を調べた。耐薬品性の評価は、巻き付け後に導体露出が無く、更に耐電圧試験で絶縁破壊が無い場合を○とし、それ以外の場合を×として評価した。表1に示すように、実施例1のFFCは、伸びが350%であり、耐薬品性が良好であった。
【0029】
実施例2〜8
絶縁体の絶縁材料の配合組成を表1に示すように変更し、実施例1と同様に押出成形してFFCを得た、更に実施例2〜5は、表1に示す温度、時間で、FFCをアニール処理した。得られたFFCについて、実施例1と同様に伸び及び耐薬品性の評価を行った。評価結果を表1に示す。表1に示すように実施例2〜8のFFCは絶縁体の重量結晶比率指数が0.20以上か、又は伸びが300%以上であり、耐薬品性の評価が良好であった。
【0030】
【表1】

【0031】
※1:帝人化成社製 PET樹脂 「TR−4550BH」
※2:イーストマンケミカルジャパン社製 共重合PET樹脂 「イースター6763」
※3:東洋紡績社製 PBT樹脂 「バイロペットEMC700」
※4:アルベマール日本社製 臭素系難燃剤 「Saytex8010」
※5:大八化学工業社製 縮合リン酸エステル 「PX−200」
※6:和光純薬工業社製 三酸化アンチモン
※7:日清紡績社製 ポリエステル樹脂改質剤 「カルボジライト LA−1」
※8:日本タルク社製 タルク 「MICROACE P−3」
※9:チバ・ジャパン社製 造核剤 「IRGASTAB NA11」
※10:ホージュン社製 有機ベントナイト 「エスベンNO12S」
※11:クラリアントジャパン社製 造核剤 「リコモント NaV101」
【0032】
比較例1〜6
比較のために、絶縁体を表2に示す絶縁被覆材料の組成とし、実施例1と同様に押出成形してFFCを得た。得られたFFCについて、実施例1と同様に、伸び、重量結晶比率指数の測定と耐薬品性の評価を行った。評価結果を表2に示す。表2に示すように比較例1〜6のFFCは、絶縁体の重量結晶比率指数が0.20以上、伸びが300%以上のいずれにも該当せず、耐薬品性の評価が悪く、十分な耐薬品性が得られなかった。
【0033】
【表2】



【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明フレキシブルフラットケーブルの一例を示す、幅方向の縦断面図である。
【図2】(a)、(b)は、絶縁体の伸びの測定に用いる試験片をFFCから切り出す方法を示す工程図である。
【図3】示差走査熱量測定結果を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【0035】
1 フレキシブルフラットケーブル(FFC)
2 平角導体
3 絶縁体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
並列に配置した複数本の平角導体が、絶縁被覆材料が押出成形された絶縁体により絶縁被覆されてなるフレキシブルフラットケーブルにおいて、前記絶縁被覆材料がポリエステル系樹脂を主体とし、前記絶縁体の伸びが300%以上であることを特長とするフレキシブルフラットケーブル。
【請求項2】
前記絶縁体は、伸びが400%以下であることを特長とする請求項1記載のフレキシブルフラットケーブル。
【請求項3】
並列に配置した複数本の平角導体が、絶縁被覆材料が押出成形された絶縁体により絶縁被覆されてなるフレキシブルフラットケーブルにおいて、前記絶縁被覆材料がポリエステル系樹脂を主体とし、前記絶縁体は下記(1)式で表される重量結晶比率指数が0.20以上であることを特長とするフレキシブルフラットケーブル。
重量結晶比率指数=(ΔHm1−ΔHc1)/119.9・・・(1)
(1)式においてΔHm1は、絶縁体を昇温速度10℃/minで30℃から300℃まで温度を上昇させて示差走査熱量を測定した際の結晶融解ピークの面積であり、ΔHc1は結晶化ピークの面積である。
【請求項4】
前記絶縁体は、前記重量結晶比率指数が0.40以下であることを特長とする請求項3記載のフレキシブルフラットケーブル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2010−103011(P2010−103011A)
【公開日】平成22年5月6日(2010.5.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−274632(P2008−274632)
【出願日】平成20年10月24日(2008.10.24)
【出願人】(395011665)株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】(000183406)住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】(000002130)住友電気工業株式会社 (12,747)
【Fターム(参考)】