説明

接着フィルムおよびフラットケーブル

【課題】ハロゲン系溶剤が使用されていない接着層を有し、かつ、105℃定格クラスの耐熱性を有する接着フィルムおよびフラットケーブルを提供する。
【解決手段】絶縁フィルム2上に、プライマー層4と、ビスフェノールSを含むフェノキシ樹脂で構成される耐熱難燃層5と、導体接着層6とを順次積層して形成された接着層3が設けられているものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、良好な接着性を有し、適度な耐熱性をもった接着フィルムおよびフラットケーブルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
フラットケーブルは、平行に配列した複数の平角導体を、2枚の接着フィルムで挟み被覆したケーブルであって、屈曲性に優れた特徴を有している。フラットケーブルは、プリンタ、スキャナ等のOA機器、コンピュータ機器、薄型テレビ等の映像機器、音響機器、ロボット、超音波診断装置等、様々な電気電子機器の内部配線ケーブルとして、広く用いられている。
【0003】
ところで、フラットケーブルの接着フィルムは、絶縁フィルム上に平角導体を接着するための接着層を設けており、この2枚の接着フィルムの接着層同士を接合することで、平角導体を被覆している。
【0004】
フラットケーブルの絶縁フィルムには、エンジニアリングプラスチック製のフィルムが用いられている。中でも、価格や供給安定性の良いポリエチレンテレフタレートフィルムが好んで用いられている。
【0005】
フラットケーブルの接着層には、ポリエチレンテレフタレートフィルム等からなる絶縁フィルムとの接着性が良好なポリエステル樹脂が広く用いられている。ポリエステル樹脂には、非晶性の樹脂と結晶性の樹脂がある。
【0006】
非晶性のポリエステル樹脂は、汎用の溶媒に良く溶けるので、コーティング(塗装方式)により、絶縁フィルム上に容易に塗布することが出来、80℃定格クラスのフラットケーブルに用いられる接着層の樹脂として広く用いられている(例えば、特許文献1,2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2000−109769号公報
【特許文献2】特開2004−130691号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
近年、電気電子機器の省スペース化、高密度配線化が進み、電気電子機器の筐体内部の温度が高くなる傾向にあることから、使用される内部配線ケーブルに対する耐熱性の要求も高くなってきている。そのため、一般的な80℃定格よりも高い105℃定格の耐熱性を有するフラットケーブルの要求が高まっている。
【0009】
このような105℃定格クラスのフラットケーブルとする場合には、非晶性のポリエステル樹脂よりも耐熱性が高い結晶性のポリエステル樹脂で形成した接着フィルムが用いられる傾向にある。
【0010】
この結晶性のポリエステル樹脂をコーティングにより絶縁フィルム上に塗布して接着層を形成する場合、結晶性のポリエステル樹脂が、汎用の溶媒には溶けにくいため、塩化メチレンなどの塩素系溶媒(塩素系溶剤)に溶かして用いられている。しかし、塩素系溶剤は、ハロゲン系溶剤であるため、人体・環境への悪影響が懸念される。
【0011】
また、結晶性のポリエステル樹脂を用いるために、押出機により薄く押出す方法もとられているが、この方法は、大がかりな設備が必要となり、コスト高になるため、利用することは難しい。
【0012】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ハロゲン系溶剤が使用されていない接着層を有し、かつ、105℃定格クラスの耐熱性を有する接着フィルムおよびフラットケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記目的を達成するために本発明は、絶縁フィルム上に、プライマー層と、ビスフェノールSを含むフェノキシ樹脂で構成される耐熱難燃層と、導体接着層とを順次積層して形成された接着層が設けられている接着フィルムである。
【0014】
前記フェノキシ樹脂は、ビスフェノールAとビスフェノールSとの共重合組成からなる共重合フェノキシ樹脂からなってもよい。
【0015】
前記フェノキシ樹脂の構造式が下記(化1)であり、前記フェノキシ樹脂を構成するビスフェノールの組成が、ビスフェノールA:ビスフェノールS=100:5〜100:100であってもよい。
【0016】
【化1】

【0017】
前記プライマー層は前記絶縁フィルム及び前記耐熱難燃層との接着性を有する樹脂からなり、前記導体接着層は前記耐熱難燃層及び金属導体との接着性を有する樹脂からなり、さらに、前記プライマー層および前記導体接着層を構成する樹脂が、フェノキシ樹脂の良溶媒に可溶な樹脂であってもよい。
【0018】
前記導体接着層は、前記導体接着層を構成する樹脂を前記フェノキシ樹脂の良溶媒に溶かした後、前記耐熱難燃層上に塗布して形成されてもよい。
【0019】
また、本発明は、前記の接着フィルムを二枚用い、二枚の前記接着フィルムの導体接着層間に金属導体を挟み、該金属導体を被覆したフラットケーブルである。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、ハロゲン系溶剤が使用されていない接着層を有し、かつ、105℃定格クラスの耐熱性を有する接着フィルムおよびフラットケーブルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施の形態に係る接着フィルムの横断面図である。
【図2】図1の接着フィルムを用いたフラットケーブルの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明者らは、非晶性の樹脂について接着フィルムの接着層の耐熱性向上を鋭意検討した結果、ビスフェノールS骨格をもつフェノキシ樹脂が耐熱性と有機溶媒に対する溶解性が良好であることを見出し、本発明に至った。
【0023】
以下、本発明の一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0024】
図1に示すように、本発明の接着フィルム1は、絶縁フィルム2上に接着層3を形成してなるものである。
【0025】
絶縁フィルム2としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート製のものを用いることができる。
【0026】
接着層3は、絶縁フィルム2上にプライマー層4、耐熱難燃層5及び導体接着層6を順次積層して形成される。プライマー層4、耐熱難燃層5及び導体接着層6は、それぞれ、各層を構成する樹脂を溶媒に溶かして作製した各塗料を、塗布・乾燥することで形成される。
【0027】
耐熱難燃層5は、接着フィルム1に耐熱性と難燃性との両方を付与するための層であり、分子中にビスフェノールS骨格を含むフェノキシ樹脂で構成される。
【0028】
ここで、フェノキシ樹脂は、ポリマー骨格中にビスフェノール類を有しており、特にビスフェノールA骨格のみからなる樹脂が広く用いられている。しかし、ビスフェノールA骨格のみからなるフェノキシ樹脂では、耐熱性が十分でない。
【0029】
一方、ビスフェノールS骨格のみからなるフェノキシ樹脂は、耐熱性が高すぎ、ホットメルト特性が悪く、接着層3に適用することは好ましくない。
【0030】
そこで、耐熱難燃層5に用いるフェノキシ樹脂としては、一部に耐熱骨格を有するビスフェノールS骨格を有するビスフェノール樹脂と、ビスフェノールA骨格を有するビスフェノール樹脂との共重合組成からなる共重合フェノキシ樹脂を用いることが好ましい。
【0031】
ビスフェノールA骨格とビスフェノールS骨格とを有する共重合フェノキシ樹脂の構造式は、下記(化2)であり、共重合フェノキシ樹脂を構成するビスフェノールの組成が、ビスフェノールA:ビスフェノールS=100:5〜100:100であることが好ましい。ビスフェノールSの組成(モル比)が、ビスフェノールA100に対し、5より少ないと耐熱性が十分でなく、ビスフェノールA100に対し、100より多いとホットメルト特性が悪くなるからである。
【0032】
【化2】

【0033】
耐熱難燃層5には、難燃剤として、例えばエチレンビス(ペンタブロモフェニル)、テトラブロムビスフェノールAなどの臭素系難燃剤、リン酸エステル、ポリリン酸アンモニウム、リン酸金属塩などのリン系難燃剤、メラミンシアヌレート、トリアジン化合物などの窒素系難燃剤、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、スズ酸亜鉛、ホウ酸カルシウム、三酸化アンチモン、などの無機系難燃剤を配合して用いることが出来る。近年、環境負荷低減が求められていることから、中でも、ハロゲン、アンチモンを含まない難燃剤を用いることが好ましい。
【0034】
耐熱難燃層5には、上記の難燃剤以外にも必要に応じて、酸化防止剤、着色剤、増粘剤、架橋剤、架橋助剤、銅害防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤を加えることが可能である。
【0035】
本実施の形態では、ポリエチレンテレフタレート製の絶縁フィルム2と、ビスフェノールSを含むフェノキシ樹脂で構成される耐熱難燃層5との間にプライマー層4を、金属導体と接する接着フィルム2の最外層に導体接着層6を設けた。このように、絶縁フィルム2と耐熱難燃層5との間にプライマー層4を設けることにより、ビスフェノールSを含むフェノキシ樹脂で構成される耐熱難燃層5と絶縁フィルム2との間の密着性を向上させることができる。また、導体接着層6を設けたことにより、耐熱難燃層5の特性を低下させることなく、金属導体との良好な密着性を接着フィルム1に付与することができる。
【0036】
プライマー層4および導体接着層6には、フェノキシ樹脂の良溶媒に可溶な樹脂を用いることが望ましい。プライマー層4および導体接着層6に、耐熱難燃層5に使用するフェノキシ樹脂の良溶媒に可溶な樹脂を使用することにより、プライマー層4と耐熱難燃層5間、耐熱難燃層5と導体接着層6間の密着性を高めることが出来る。
【0037】
フェノキシ樹脂の良溶媒として、テトラヒドロフラン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンがある。
【0038】
プライマー層4は、絶縁フィルム2と耐熱難燃層5との接着性を向上させるために設けられるものであり、ポリエチレンテレフタレートからなる絶縁フィルム2及び耐熱難燃層5との高い接着性が求められる。プライマー層4に用いる樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂が好ましい。これらの樹脂は、上記フェノキシ樹脂の良溶媒に可溶である。
【0039】
導体接着層6は、耐熱難燃層5と金属導体との接着性を向上させるために設けられるものであり、耐熱難燃層5及び金属導体との高い接着性が求められる。導体接着層6に用いる樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂などの樹脂がある。特に、上記フェノキシ樹脂の良溶媒に可溶な、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル樹脂を用いることが好ましい。
【0040】
プライマー層4および導体接着層6には、必要に応じて各種難燃剤、酸化防止剤、着色剤、増粘剤、架橋剤、架橋助剤、銅害防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤を加えることが可能である。
【0041】
次に、接着フィルム1を用いたフラットケーブルについて説明する。
【0042】
図2に示すように、本実施の形態に係るフラットケーブル7は、二枚の接着フィルム1の接着層3,3間(導体接着層6,6間)に、平行に配列した金属導体8を挟み、金属導体8を被覆してなるものである。フラットケーブル7は、例えば、金属導体8を複数本平行に配列し、これを接着層3を内側に向けた上下二枚の接着フィルム1で挟み、ラミネートすることで作製される。
【0043】
フラットケーブル7の金属導体8としては、省スペース性、コネクタとの接合性、配線性などの取り扱い性の点で、角断面形状の平角導体を用いることが望ましい。
【0044】
以上説明したように、本発明の接着フィルム1は、絶縁フィルム2上に、プライマー層4と、ビスフェノールSを含むフェノキシ樹脂で構成される耐熱難燃層5と、導体接着層6とを順次積層して形成された接着層3が設けられてなる。本発明では、接着層3は、塩素系溶剤等のハロゲン系溶剤を使用せずにコーティングにより形成されるので、人体・環境への負担を軽減できる。また、耐熱難燃層5に用いられるフェノキシ樹脂は、一部に耐熱骨格を有するビスフェノールSを含んでいるので、接着フィルム1は、105℃定格クラスの優れた耐熱性を有する。さらに、絶縁フィルム2と耐熱難燃層5との間にプライマー層4が形成されているので、絶縁フィルム2と耐熱難燃層5との接着性が良好である。また、耐熱難燃層5上に導体接着層6が形成されているので、金属導体8との接着性も良好である。
【0045】
本発明によれば、プライマー層4および導体接着層6を構成する樹脂として、フェノキシ樹脂の良溶媒に可溶な樹脂を用いることで、プライマー層4と耐熱難燃層5間、耐熱難燃層5と導体接着層6間の密着性を高めることが出来る。
【0046】
さらに、耐熱難燃層5に用いるフェノキシ樹脂として、ビスフェノールA骨格とビスフェノールS骨格を有する共重合フェノキシ樹脂を用い、組成をビスフェノールA:ビスフェノールS=100:5〜100:100とすることで、耐熱性とホットメルト特性に優れた接着フィルム1を得ることが出来る。
【0047】
本発明に係るフラットケーブル7は、本発明の接着フィルム1を用いているため、人体・環境への負担が小さく、接着性と耐熱性が良好である。
【実施例】
【0048】
以下に本発明の実施例を示す。
【0049】
耐熱難燃層5の形成に用いる塗料の組成を表1に、プライマー層4および導体接着層6の形成に用いる塗料の組成を表2に示す。
【0050】
【表1】

【0051】
【表2】

【0052】
厚さ12μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(エンブレット(登録商標)、ユニチカ社製)からなる絶縁フィルム2のコロナ処理を施した表面に、表2の配合組成からなる塗料を塗布・乾燥し、厚さ2μmのプライマー層4を形成した。このプライマー層4の上に、表1の配合組成からなる塗料を塗布・乾燥し、厚さ25μmの耐熱難燃層5を形成した。この耐熱難燃層5上に、さらに表2の配合組成からなる塗料を塗布・乾燥し、厚さ2μmの導体接着層6を形成して、接着フィルム1を作製した。
【0053】
作製した接着フィルム1を2枚用意し、一方の接着フィルム1の導体接着層6上に、幅0.3mm、厚さ35μmの錫めっき平角軟導体からなる金属導体8を0.5mmのピッチで40本平行に並べ、他方の接着フィルム1を導体接着層6同士が対向するように配置して2枚の接着フィルム1をラミネートし、フラットケーブル7を作製した。
【0054】
作製した接着フィルム1について耐熱性を、また、作製したフラットケーブル7について、接着性、難燃性を評価した。
【0055】
耐熱性の評価は、作製した接着フィルム1についてTMA測定装置(TMA/SS120U、セイコーインスツル社製)を用い、TMA(Thermomechanical Analysis;熱機械分析)測定(条件:針入モード、昇温速度10℃/分、加重0.49N、プローブ径0.5mm)を行い、105℃における針進入率(耐熱難燃層5の厚さに対するプローブの耐熱難燃層5への進入の深さの割合)が30%以下であれば合格とした。
【0056】
接着性の評価は、フラットケーブル7の端末の金属導体8を剥離速度50mm/分でT字剥離試験を行い、強度0.6N/mm以上のものを合格とした。
【0057】
難燃性は、フラットケーブルの垂直燃焼試験(UL758 VW−1)で評価した。これらの結果を表3に示す。
【0058】
【表3】

【0059】
表3に示すように、実施例では、耐熱性、接着性及び難燃性の全ての特性を満足することが分かる。
【0060】
次に、比較例として、耐熱難燃層5の形成に用いる塗料の樹脂を、ビスフェノールSを含むフェノキシ樹脂から表4に示す非晶性のポリエステル樹脂へと変更し、上記と同様の方法で接着フィルム及びフラットケーブルを作製した。作製した接着フィルムについて耐熱性を、また、作製したフラットケーブルについて、接着性、難燃性を評価した。この結果を表4に示す。
【0061】
【表4】

【0062】
表4に示すように、比較例では、接着性及び難燃性は合格であったが、耐熱性が十分でなく、耐熱特性を満たすことが出来ない。
【0063】
このように、耐熱難燃層5をビスフェノールSを含むフェノキシ樹脂で構成し、かつ、絶縁フィルム2と耐熱難燃層5との間にプライマー層4を、耐熱難燃層5上に導体接着層6を形成することで、耐熱性、接着性及び難燃性に優れる接着フィルム1及びフラットケーブル7を作製可能である。
【符号の説明】
【0064】
1 接着フィルム
2 絶縁フィルム
3 接着層
4 プライマー層
5 耐熱難燃層
6 導体接着層
7 フラットケーブル
8 金属導体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁フィルム上に、プライマー層と、ビスフェノールSを含むフェノキシ樹脂で構成される耐熱難燃層と、導体接着層とを順次積層して形成された接着層が設けられていることを特徴とする接着フィルム。
【請求項2】
前記フェノキシ樹脂は、ビスフェノールAとビスフェノールSとの共重合組成からなる共重合フェノキシ樹脂からなる請求項1に記載の接着フィルム。
【請求項3】
前記フェノキシ樹脂の構造式が(化1)
【化1】

であり、前記フェノキシ樹脂を構成するビスフェノールの組成が、ビスフェノールA:ビスフェノールS=100:5〜100:100である請求項1又は2に記載の接着フィルム。
【請求項4】
前記プライマー層は前記絶縁フィルム及び前記耐熱難燃層との接着性を有する樹脂からなり、前記導体接着層は前記耐熱難燃層及び金属導体との接着性を有する樹脂からなり、さらに、前記プライマー層および前記導体接着層を構成する樹脂が、フェノキシ樹脂の良溶媒に可溶な樹脂である請求項1〜3のいずれかに記載の接着フィルム。
【請求項5】
前記導体接着層は、前記導体接着層を構成する樹脂を前記フェノキシ樹脂の良溶媒に溶かした後、前記耐熱難燃層上に塗布して形成される請求項1〜4のいずれかに記載の接着フィルム。
【請求項6】
請求項1〜5いずれかに記載の接着フィルムを二枚用い、二枚の前記接着フィルムの導体接着層間に金属導体を挟み、該金属導体を被覆したことを特徴とするフラットケーブル。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−36297(P2012−36297A)
【公開日】平成24年2月23日(2012.2.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−177969(P2010−177969)
【出願日】平成22年8月6日(2010.8.6)
【出願人】(000005120)日立電線株式会社 (3,358)
【Fターム(参考)】