説明

難燃性接着剤組成物、及び難燃性接着剤組成物を用いたフラットケーブル

【課題】多湿環境下において絶縁抵抗の低下を抑制することができる耐湿性を有し、難燃性、接着性に優れたノンハロゲン難燃性接着剤組成物、及び難燃性接着剤組成物を用いたフラットケーブルを提供する。
【解決手段】本発明の難燃性接着剤組成物は、ガラス転移温度が互いに異なる共重合ポリエステル樹脂(A)と共重合ポリエステル樹脂(B)とを含み、共重合ポリエステル樹脂(A)の重量部と共重合ポリエステル樹脂(B)の重量部との比が(A)/(B)=80/20〜20/80である混合物からなる共重合ポリエステル樹脂と、メジアン径による平均粒径が10μm以下であり、50重量部以上150重量部以下のホウ酸カルシウムとを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、難燃性接着剤組成物、及び難燃性接着剤組成物を用いたフラットケーブルに関する。特に、本発明は、ハロゲン、鉛、アンチモン、リン等を含まない難燃性接着剤組成物、及び難燃性接着剤組成物を用いたフラットケーブルに関する。
【背景技術】
【0002】
フラットケーブル、電気絶縁材等には、絶縁フィルム上に接着層が設けられている接着フィルムが用いられている。この接着フィルムには高い難燃性が要求されていることから、難燃性を有する絶縁フィルム、あるいは共重合ポリエステル樹脂に難燃剤を混和した難燃性接着剤組成物(接着剤組成物)からなる絶縁層が用いられている。この難燃剤としては、従来、ハロゲン系難燃剤が用いられてきた。しかしながら、ハロゲン系難燃剤を含む接着剤組成物を燃焼すると、ダイオキシン類等の有害ガスが発生するので、リサイクルの際の安全性等を考慮し、リン系難燃剤(例えば、ポリリン酸アンモニウム、リン酸エステル等)、金属水酸化物系難燃剤(例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等)等のノンハロゲン系難燃剤が多く用いられている。
【0003】
例えば、窒素原子を含むノンハロゲン系難燃剤(例えば、ポリリン酸アンモニウム)と有機樹脂(例えば、ポリエステル樹脂)を含有する難燃性樹脂組成物が知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、結晶性ポリエステル、およびN=C=N−の構造を有する化合物からなり、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水和金属系難燃剤が添加される熱可塑性接着剤組成物が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
【0004】
特許文献1に記載の難燃性樹脂組成物によれば、難燃性、発煙抑制効果に優れ、基材成形体又は基材フィルムとの密着性が良好な難燃性樹脂組成物を提供できる。また、特許文献2に記載の熱可塑性接着剤組成物によれば、プラスチックフィルムや金属に対する接着性に優れており、また、優れた耐加水分解性、製膜性を有する熱可塑性接着剤組成物を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2002−155210号公報
【特許文献2】特開2006−83263号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献1に記載の難燃性樹脂組成物、特許文献2に記載の熱可塑性接着剤組成物は、耐湿性が低く、多湿環境下で組成物の一部がイオン化したり加水分解を起こす場合があるので、これらの組成物をフラットケーブルの接着フィルムの接着層として用いると、フラットケーブルの絶縁抵抗が低下する場合がある。
【0007】
したがって、本発明の目的は、多湿環境下において絶縁抵抗の低下を抑制することができる耐湿性を有し、難燃性、接着性に優れたノンハロゲン難燃性接着剤組成物、及び難燃性接着剤組成物を用いた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】
【0008】
本発明は、上記目的を達成するため、ガラス転移温度が互いに異なる共重合ポリエステル樹脂(A)と共重合ポリエステル樹脂(B)とを含み、前記共重合ポリエステル樹脂(A)の重量部と前記共重合ポリエステル樹脂(B)の重量部との比が(A)/(B)=80/20〜20/80である混合物からなる共重合ポリエステル樹脂と、メジアン径による平均粒径が10μm以下であり、50重量部以上150重量部以下のホウ酸カルシウムとを含む難燃性接着剤組成物が提供される。
【0009】
また、上記難燃性接着剤組成物において、混合物が、ガラス転移温度が−30℃以上20℃未満の共重合ポリエステル樹脂(A)と、ガラス転移温度が20℃以上110℃以下の共重合ポリエステル樹脂(B)とを含むことが好ましい。
【0010】
また、上記難燃性接着剤組成物において、上記ホウ酸カルシウムが、脂肪酸金属塩による表面処理が施されていることが好ましい。
【0011】
また、本発明は、上記目的を達成するため、導体と、基材と、基材上に設けられ、ガラス転移温度が互いに異なる共重合ポリエステル樹脂(A)と共重合ポリエステル樹脂(B)とを含み、共重合ポリエステル樹脂(A)の重量部と共重合ポリエステル樹脂(B)の重量部との比が(A)/(B)=80/20〜20/80である混合物からなる共重合ポリエステル樹脂と、メジアン径による平均粒径が10μm以下であり、50重量部以上150重量部以下のホウ酸カルシウムとを含む難燃性接着剤組成物からなる接着層とを有する一対の接着フィルムとを備え、導体が、一方の接着フィルムの接着層と他方の接着フィルムの接着層とに挟まれ被覆されるフラットケーブルが提供される。
【0012】
また、上記フラットケーブルにおいて、共重合ポリエステル樹脂が、ガラス転移温度が互いに異なる複数のポリエステル樹脂の混合物であることが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る難燃性接着剤組成物、及び難燃性接着剤組成物を用いたフラットケーブルによれば、多湿環境下において絶縁抵抗の低下を抑制することができる耐湿性を有し、難燃性、接着性に優れたノンハロゲン難燃性接着剤組成物、及び難燃性接着剤組成物を用いたフラットケーブルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施の形態に係るフラットケーブルの斜視図である。
【図2】図1のA−A線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
[実施の形態の要約]
共重合ポリエステル樹脂と難燃剤とを含む難燃性接着剤組成物において、ガラス転移温度が互いに異なる共重合ポリエステル樹脂(A)と共重合ポリエステル樹脂(B)とを含み、前記共重合ポリエステル樹脂(A)の重量部と前記共重合ポリエステル樹脂(B)の重量部との比が(A)/(B)=80/20〜20/80である混合物からなる共重合ポリエステル樹脂と、メジアン径による平均粒径が10μm以下であり、50重量部以上150重量部以下のホウ酸カルシウムとを含む難燃性接着剤組成物が提供される。
【0016】
[実施の形態]
図1は、本発明の実施の形態に係るフラットケーブルの概念的な斜視図を示し、図2は、図1のA−A線における断面の概要を示す。
【0017】
本実施の形態に係るフラットケーブル1は、基材としての絶縁フィルム10の一方の表面に接着層15を有する一対の接着フィルム17と、一方の接着フィルム17の接着層15と他方の接着フィルム17の接着層15とに挟まれ被覆される複数の導体としての平角導体2とを備える。すなわち、絶縁フィルム10上に接着層15が塗布されて設けられることにより接着フィルム17が構成されると共に、一対の接着フィルム17の間に複数の平角導体2のそれぞれが予め定められた間隔をおいて互いに実質的に平行に配列されることにより、フラットケーブル1は構成される。
【0018】
(絶縁フィルム10)
絶縁フィルム10は、可撓性、屈曲性を有する材料から形成される。例えば、絶縁フィルム10は、樹脂材料から形成することができる。樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド等のポリエステル系樹脂を用いることができる。
【0019】
(平角導体2)
平角導体2は、四角形状の断面を有する導体であって、導電性を有する材料、例えば、タフピッチ銅等の金属材料から形成される。平角導体2の表面には、平角導体2の機械的特性、耐食性等を向上させることを目的として、所定の金属材料のめっきを施すこともできる。なお、実施の形態の変形例においては、平角導体2の代わりに、断面が他の形状の導体、例えば、断面が円形の導体を用いることもできる。
【0020】
(接着フィルム17、難燃性接着剤組成物)
接着フィルム17は、絶縁フィルム10の一方の表面に接着層15を構成する難燃性接着剤組成物を塗布することにより形成される。本実施の形態に係る難燃性接着剤組成物は、100重量部の共重合ポリエステル樹脂と、メジアン径による平均粒径d(50)が10μm以下であり、50重量部以上150重量部以下のノンハロゲン系難燃剤としてのホウ酸カルシウムとを含む。なお、平均粒径は、光学顕微鏡(レーザ回折式粒度測定装置(株式会社堀場製作所製、LA−700))を用いて測定して求めることができる。
【0021】
難燃性接着剤組成物を構成する共重合ポリエステル樹脂は、ガラス転移温度が互いに異なる複数のポリエステル樹脂の混合物であることが好ましい。具体的に、混合物は、ガラス転移温度が−30℃以上20℃未満の共重合ポリエステル樹脂(A)と、ガラス転移温度が20℃以上110℃以下の共重合ポリエステル樹脂(B)とを含んで構成される。そして、混合物のポリエステル樹脂(A)の重量部とポリエステル樹脂(B)の重量部との比が、(A)/(B)=80/20〜20/80であることが好ましい。
【0022】
ポリエステル樹脂の共重合成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ナフタレンジカルボン酸等のジカルボン酸成分と、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAジエタノール等のジオール成分とを組み合わせることができる。なお、これらジカルボン酸成分とジオール成分との配合比等を制御することにより、ポリエステル樹脂の分子量及びガラス転移温度等の樹脂特性を適宜調整できる。
【0023】
ここで、共重合ポリエステル樹脂(A)と共重合ポリエステル樹脂(B)とを混合する理由は以下のとおりである。すなわち、共重合ポリエステル樹脂(A)単体を用いて接着フィルムを構成した場合、接着フィルムがブロッキングすることや、コールドフローを起こす場合がある。一方、共重合ポリエステル樹脂(B)単体を用いて接着フィルムを構成した場合、接着フィルムの接着力、可撓性が十分ではない場合がある。したがって、本実施の形態においては、共重合ポリエステル樹脂(A)と共重合ポリエステル樹脂(B)との混合物を用いて接着フィルム17を構成する。
【0024】
更に、本実施の形態においては、難燃性接着剤組成物にホウ酸カルシウムが混和されている。ホウ酸カルシウムは、天然物のコレマナイトを粉砕して形成できる。本実施の形態においてホウ酸カルシウムの平均粒径は、粗大な粒子、及び/又は凝集した粒子が接着フィルム17の外観を損なわせることを防止することを目的として、10μm以下に制御される。また、ホウ酸カルシウムの粒子の表面に、脂肪酸金属塩による表面処理を施すこともできる。脂肪酸金属塩としては、一例として、ステアリン酸カルシウムを用いることができる。
【0025】
また、難燃性接着剤組成物に、難燃助材として、メラミンシアヌレート、ビステトラゾールジアンモニウム等の窒素系難燃剤を添加することもできる。更に、酸化防止剤、着色剤、架橋剤、架橋助材、銅害防止材、帯電防止材、紫外線吸収剤、光安定剤を難燃性接着剤組成物に適宜、添加することもできる。
【0026】
(実施の形態の効果)
本実施の形態に係る難燃性接着剤組成物は、メジアン径による平均粒径が10μm以下であり、50重量部以上150重量部以下のホウ酸カルシウムを共重合ポリエステル樹脂に混合して製造されるので、優れた難燃性、耐湿性、接着性を発揮することができる。これにより、この難燃性接着剤組成物を用いて製造されるフラットケーブル1は、UL VW−1クラスの難燃性を発揮することができる。このようなフラットケーブル1は、難燃性のみならず、優れた耐湿性を発揮することができる。
【0027】
すなわち、本実施の形態によれば、非リン系難燃剤・非金属水酸化物でありながら、優れた耐湿性、難燃性等を発揮する共重合ポリエステル樹脂からなる接着層を備えるフラットケーブル1を提供することができる。
【実施例】
【0028】
実施例1〜8に係る難燃性接着剤組成物と、比較例1〜7に係る難燃性接着剤組成物とを作製した。
【0029】
具体的に、表1に実施例1〜8に係る難燃性接着剤組成物の配合及び評価結果を示す。また、表2に比較例1〜7に係る難燃性接着剤組成物の配合及び評価結果を示す。
【0030】
【表1】

【0031】
【表2】

【0032】
まず、トルエンとメチルエチルケトンとをそれぞれ50wt%ずつ混合した溶媒を実施例1〜8、及び比較例1〜7のそれぞれ用に準備した。ここに、表1に記載の実施例1〜8に係る配合の難燃性接着剤組成物、及び表2に記載の比較例1〜7に係る配合の難燃性接着剤組成物をそれぞれ溶解させ、固形分濃度が40wt%の接着剤溶液をそれぞれ作製した。すなわち、実施例1〜8、及び比較例1〜7それぞれについて、固形分濃度が40wt%の接着剤溶液を作製した。
【0033】
次に、実施例1に係る接着剤溶液を、12μmの厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に塗布後、乾燥させた。なお、当該表面には、予めコロナ処理を施しておいた。これにより、30μmの厚さの接着層を有する接着フィルムが得られた。実施例2〜8、及び比較例1〜7の接着剤溶液についても同様に接着フィルムを作製した。
【0034】
そして、作成した接着フィルムのそれぞれについて、接着力、耐ブロッキング性、外観、難燃性、及び耐湿性について評価した。評価方法は以下のとおりである。
【0035】
(接着力の評価)
2枚の接着フィルムの接着面を、温度140℃、圧力0.5MPaでラミネートすることにより試験体を作製した。そして、作製した試験体について、剥離速度50mm/分でT字剥離試験を実施した。T字剥離試験において強度が0.4N/mm以上の試験体を合格にした。
【0036】
(耐ブロッキング性の評価)
作製した接着フィルムの接着面と表面処理を施していないポリエチレンテレフタレートフィルムとを、温度80℃、圧力0.2MPaでラミネートすることにより試験体を作製した。そして、作製した試験体について、剥離速度100mm/分でT字剥離試験を実施した。T字剥離試験において強度が0.01N/mm以下の試験体を合格にした。
【0037】
(外観の評価)
作製した接着フィルムを目視にて評価した。つぶ、厚さむら、ピンホールが観察された場合、不合格にした。
【0038】
(難燃性の評価)
作製した一対の接着フィルムの間に幅0.5mm、厚さ22μmの平角軟導体を40本、隣り合う平角導体の中心間の間隔が0.5mmになるように平行に並べ、ラミネートすることによりフラットケーブルを作製した。そして、このフラットケーブルについて垂直燃焼試験(UL758VW−1)を実施することにより評価した。
【0039】
(耐湿性の評価)
耐湿性は、長さ1mのフラットケーブルについて、60℃、90〜95%RH雰囲気中に500時間、暴露した後、フラットケーブルの導体間の絶縁抵抗を測定することにより評価した。絶縁抵抗の値が1000MΩ以上を示したフラットケーブルについて「○(合格)」にし、1000MΩ未満を示したフラットケーブルについて「×(不合格)」にした。
【0040】
実施例1〜4は、ホウ酸カルシウムを150重量部添加した難燃性接着剤組成物を用いた。実施例1〜4のいずれもすべての評価項目に合格することが示された。特に、ガラス転移温度が比較的高い共重合ポリエステル4を用いた実施例2及び実施例4であっても、接着力が十分であることが示された。
【0041】
実施例5〜8は、ホウ酸カルシウムを50重量部添加した難燃性接着剤組成物を用いた。実施例5〜8のいずれも、難燃性の評価、耐湿性の評価をはじめ、すべての評価項目で合格することが示された。また、ガラス転移温度が最も低い共重合ポリエステル重1を80重量部含む難燃性接着剤組成物を用いた実施例5及び実施例6においても、ブロッキングしないことが確認された。
【0042】
比較例1は、ホウ酸カルシウムの添加量が40重量部と少ないことから、難燃性の評価で不合格であった。一方、比較例2は、ホウ酸カルシウムの添加量が160重量部と過剰であることから、接着力が十分でないことが示された。また、比較例3は、使用したホウ酸カルシウムの粒径が大きいことから、外観が不合格であった。
【0043】
比較例4は、ガラス転移温度が低い共重合ポリエステル2を90重量部用いていることから、ブロッキング性について不合格であった。また、比較例5は、ホウ酸カルシウムの添加量は50重量部であるが、ガラス転移温度が高い共重合ポリエステル3を90重量部用いていることから、接着力が不合格であった。また、比較例6は、難燃材として水酸化マグネシウムを用いていることから、耐湿性が不合格であった。更に、比較例7は、難燃材としてリン酸エステルを用いていることから、耐湿性が不合格であった。
【0044】
以上、本発明の実施の形態及び実施例を説明したが、上記に記載した実施の形態及び実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態及び実施例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【0045】
1 フラットケーブル
2 平角導体
10 絶縁フィルム
15 接着層
17 接着フィルム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガラス転移温度が互いに異なる共重合ポリエステル樹脂(A)と共重合ポリエステル樹脂(B)とを含み、前記共重合ポリエステル樹脂(A)の重量部と前記共重合ポリエステル樹脂(B)の重量部との比が(A)/(B)=80/20〜20/80である混合物からなる共重合ポリエステル樹脂と、
メジアン径による平均粒径が10μm以下であり、50重量部以上150重量部以下のホウ酸カルシウムと
を含む難燃性接着剤組成物。
【請求項2】
前記混合物が、ガラス転移温度が−30℃以上20℃未満の共重合ポリエステル樹脂(A)と、ガラス転移温度が20℃以上110℃以下の共重合ポリエステル樹脂(B)とを含む請求項1に記載の難燃性接着剤組成物。
【請求項3】
前記ホウ酸カルシウムが、脂肪酸金属塩による表面処理が施されている請求項1に記載の難燃性接着剤組成物。
【請求項4】
導体と、
基材と、前記基材上に設けられ、ガラス転移温度が互いに異なる共重合ポリエステル樹脂(A)と共重合ポリエステル樹脂(B)とを含み、前記共重合ポリエステル樹脂(A)の重量部と前記共重合ポリエステル樹脂(B)の重量部との比が(A)/(B)=80/20〜20/80である混合物からなる共重合ポリエステル樹脂と、メジアン径による平均粒径が10μm以下であり、50重量部以上150重量部以下のホウ酸カルシウムとを含む難燃性接着剤組成物からなる接着層とを有する一対の接着フィルムと
を備え、
前記導体が、一方の前記接着フィルムの前記接着層と他方の前記接着フィルムの前記接着層とに挟まれ被覆されるフラットケーブル。
【請求項5】
前記共重合ポリエステル樹脂が、ガラス転移温度が互いに異なる複数のポリエステル樹脂の混合物である請求項4に記載のフラットケーブル。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2011−208078(P2011−208078A)
【公開日】平成23年10月20日(2011.10.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−79142(P2010−79142)
【出願日】平成22年3月30日(2010.3.30)
【出願人】(000005120)日立電線株式会社 (3,358)
【Fターム(参考)】