(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁フィルム層と絶縁接着剤層とからなる絶縁基材２枚の間に、間隔をおいて平行に配置した複数の導体を挟み込んで一体化したフラットケーブルにおいて、
前記絶縁フィルム層は、ポリエステルから構成され、
上記絶縁接着剤層に用いる接着剤の引張り弾性率が150kg/mm2以上、弾性限界歪みが0.7％以上であることを特徴とするフラットケーブル。
【請求項２】
絶縁フィルム層と絶縁接着剤層とからなる絶縁基材２枚の間に、間隔をおいて平行に配置した複数の導体を挟み込んで一体化したフラットケーブルにおいて、
前記絶縁フィルム層は、ポリエステルから構成され、
上記絶縁接着剤層に用いる接着剤が、１分子中に少なくとも２個以上のアミン基を有するイミドオリゴマー100重量部に対して、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物50〜200重量部、ビスマレイミド−トリアジン樹脂化合物10〜50重量部、ニトリルゴム成分20〜70重量部よりなる接着剤組成物であることを特徴とするフラットケーブル。
【請求項３】
絶縁フィルム層と絶縁接着剤層とからなる絶縁基材２枚の間に、間隔をおいて平行に配置した複数の導体を挟み込んで一体化したフラットケーブルにおいて、
前記絶縁フィルム層は、ポリエステルから構成され、
上記絶縁接着剤層に用いる接着剤が、１分子中に少なくとも２個以上のアミン基を有するイミドオリゴマー100重量部に対して、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物50〜200重量部、ビスマレイミド−トリアジン樹脂化合物10〜50重量部、ニトリルゴム成分20〜70重量部よりなる接着剤組成物であり、
前記接着剤の引張り弾性率が150kg/mm2以上、弾性限界歪みが0.7％以上であることを特徴とするフラットケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電気、電子機器等の配線に使用されるフラットケーブルに関し、特に繰返し屈曲する部分で使用するフラットケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種機器内配線が複雑化するのに対応して、配線作業の省力化や誤配線防止のため、ビデオ機器、音響機器、ＯＡ機器、コンピュータ機器等の内部配線用の電線として、多心平型のフラットケーブルが使用されている。
【０００３】
図１はこのようなフラットケーブルの一例の横断面図である。図面に示すように、例えば機械特性、電気特性の優れた２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエステルフィルム等の絶縁フィルム２の片面に、絶縁接着剤層３を積層してなる２枚の絶縁基材１の間に、間隔をおいて平行に配置した複数の導体４を挟み込み、上記絶縁基材１同士を熱融着し、一体化することにより形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したフラットケーブルは繰返し屈曲する部分に使用されることも多くなり、耐屈曲特性が要求される場合が多い。耐屈曲特性を向上させるためには、従来フラットケーブルの厚みを薄くすることで柔軟性を持たせる方法がよく用いられてきた。
このように、フラットケーブル全体の厚みを薄くする方法は有効ではあるが、電流量に応じて導体の厚みを厚くしたり、接着剤層の接着強度に応じて接着剤層を厚くする必要がある。つまり、全体の厚みを薄くする方法は必ずしも全ての場合に通用する方法ではなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の問題点を解消し、材料面での改良により耐屈曲特性を向上させる手段を確立したフラットケーブルを提供するもので、その第１の特徴は、前記フラットケーブルの絶縁接着剤層に、引張り弾性率が１５０ｋｇ／ｍｍ２  以上、弾性限界歪みが０．７  ％以上の接着剤を用いることにある。弾性限界歪みとは、弾性変形から塑性変形に変わるときの歪み量を意味する。
【０００６】
さらに、本発明の第２の特徴は、絶縁接着剤層の接着剤に、１分子中に少くとも２個以上のアミン基を有するイミドオリゴマー１００  重量部に対して、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物５０〜２００  重量部、ビスマレイミドートリアジン樹脂化合物１０〜５０重量部、ニトリルゴム成分２０〜７０重量部よりなる接着剤組成物を用いることにある。
【０００７】
【作用】
従来は、上述のようにフラットケーブルの全体の厚みが薄い程柔軟であり、かつ耐屈曲特性に優れていると考えられていた。しかしながら本願発明者等が検討した結果、たとえケーブルが厚い場合でも、絶縁フィルム層、絶縁接着剤層に剛性の高い材料を用い、それらを弾性領域内で使用すれば、屈曲時の導体形状が半円形に近づいて応力集中を防ぎ、耐屈曲特性が向上するという知見を得た。
【０００８】
従来使用されてきた接着剤のうち、ゴム成分を主成分とする接着剤は弾性限界歪みは１．０  ％と大きいが、引張り弾性率は５０ｋｇ／ｍｍ２以下と小さく、又イミド成分を主成分とする接着剤は引張り弾性率が１５０ｋｇ／ｍｍ２  と大きいが、限界弾性歪みが０．５  ％以下と小さく、両方の特性を満足するものはなかった。
【０００９】
ケーブルの耐屈曲特性は用途に応じて種々の方法で評価されるが、ここではＵ字摺動屈曲試験について評価した。勿論、本発明はこの評価方法のみに限定されるものではない。
Ｕ字摺動屈曲試験は図２に示すように、２枚の平行板の間に試料を逆Ｕ字状に折曲げて挟み、両端をそれぞれの壁に固定し、一方の壁を固定、他方の壁を上下方向に摺動させる試験である。そして、導体の抵抗値が所定の割合まで増大するときの摺動屈曲回数を耐屈曲寿命と定義し、試料の耐屈曲特性を評価する。
【００１０】
耐屈曲寿命は屈曲時に導体部に発生する応力に依存するため、その応力を低減することが耐屈曲寿命の向上に有効である。即ち、屈曲時の導体形状を図３（イ）のように半円形状に近づけて、応力を分散させる方法が有効である。剛性が高い接着剤を使用すると、導体を半円形に近づける力が働くが、接着剤が塑性変形すると図３（ロ）のように導体が半円からずれて局所的な応力集中が発生するため、弾性領域内で変形させる必要がある。
【００１１】
屈曲時の導体を半円形状に近づけるためには、接着剤の引張り弾性率が１５０ｋｇ／ｍｍ２  以上であることが必要で、より好ましくは１８０ｋｇ／ｍｍ２  以上に、さらに２００ｋｇ／ｍｍ２  以上であることが望ましい。しかし、たとえ引張り弾性率が大きくても、弾性限界歪みが小さく、屈曲時に塑性変形する場合には屈曲時の導体の形状は半円形から外れてしまい、耐屈曲性は低下する。導体を半円形に近づけるためには、弾性限界歪みは０．７  ％以上であることが必要である。
【００１２】
引張り弾性率、弾性限界歪みが上記に示した範囲にある場合、高耐屈曲性を得ることが可能となる。即ち請求項１記載の物性を有する接着剤を使用すれば、屈曲時に導体部が半円形に近づき、応力が分散される。請求項２記載の接着剤は請求項１記載の物性を満たし、これを使用することでこの効果を得ることができる。
【００１３】
イミドオリゴマーは１分子中にアミン基を少なくとも２個以上有するものであればよく、構造は特に限定しない。これは酸二無水物とジアミンを１：２のモル比で配合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中に２０％程度の濃度となるように溶解し、６０℃１時間→１８０  ℃１時間の加熱を行い反応させる。反応後、ろ過を行いエタノールで洗滌し、乾燥することで得ることができる。
【００１４】
例えば、酸二無水物は３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物が適当であり、又ジアミンは２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシル）フェニル］プロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシル）フェニル］スルホン、トリメチレン−ビス（４−アミノベンゾアート）等が挙げられる。以上のような酸二無水物、ジアミンからそれぞれ１種もしくは２種以上の材料を選択し、それらを重合させることで所望するイミドオリゴマーを得ることができる。なお、イミドオリゴマーについて製造方法、構成材料について例示したが、これらに限定されるものではない。
【００１５】
エポキシ樹脂も１分子中に少なくとも２個のエポキシ基を有するものであればよく、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂等が使用し易く、これらのものを単独で、もしくは２種類以上のものを併せて使用してもよい。ただし、主成分であるイミドオリゴマーと分子量が近い程相溶性がよく混合作業は容易である。
【００１６】
ビスマレイミドートリアジン樹脂は公知の熱硬化性樹脂組成物であり、例えばビスマレイミド成分とシアネート基を有するトリアジンモノマー又はプレポリマー成分とから得られたイミド基とトリアジン環を有する熱硬化性樹脂組成物である。
【００１７】
ゴム成分としては各種のゴムが考えられ、例えばアクリルゴム、クロロピレンゴム、アクリロニトリルゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ウレタンゴム等があるが、これらのゴムは上記イミドオリゴマーやエポキシ樹脂と相容し、かつ反応性のあるものが好ましい。各種ゴム成分とその添加量について検討した結果、ニトリルゴムが最適であることがわかった。
【００１８】
ニトリルゴムはブタジエンとアクリロニトリル（ＡＮ）のランダムコポリマーで、非結晶性、不規則性のゴムであるが、ＡＮ量３１〜３５％のうち高ニトリルのものが適切である。しかし、イミドオリゴマーやエポキシ樹脂の種類によっては、さらにＡＮ量の多いものが相溶性がよく作業し易い場合がある。その場合、柔軟性が減少する問題を伴うので、ニトリルゴムの種類については特に限定しないが、用途に応じて使い分けは必要である。
【００１９】
【実施例】
図１はフラットケーブルの一例の横断面図である。図面に示すように、絶縁フィルム２と絶縁接着剤層３を積層した絶縁基枚１の２枚の間に、上記絶縁接着剤層３を内側にして、間隔をおいて平行に配置した複数の導体４を挟み込み、加熱融着して一体化して構成されている。
【００２０】
試料として、上記フラットケーブルにおいて、絶縁フィルムとして厚さｔ３  ＝２５μｍ、絶縁接着剤層の厚さｔ２  ＝８０μｍ、厚さｔ１  ＝３５μｍ、幅ｗ＝０．８ｍｍ  、間隔ｇ＝１．０ｍｍ  の軟銅導体のフラットケーブルを用いた。
絶縁接着剤層に使用した接着剤の実施例と比較例を表１及び表２に示す。イミドオリゴマーにはＳＭ−２０（住友化学製）、エポキシ樹脂にはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エピクトロン（大日本インキ化学製）、ビスマレイミドートリアジン樹脂にはＢＴ−２１００（三菱瓦斯化学製）、ニトリルゴムにはＮＩｐｏｌＤＮ６０１（日本ゼオン製）をそれぞれ用いた。ただし、本実施例は本発明を制限するものではない。
【００２１】
接着剤の引張り弾性率、弾性限界歪みは５ｍｍ×９０ｍｍの短冊形状の試料とし、初期状態を５０ｍｍとしてチャックに挟み、引張り速度０．５ｍｍ  ／分で引張った時の応力−歪み特性より求めた。引張り弾性率は応力−歪み特性の初期部分の直線の傾きより求め、弾性限界歪みはこの直線関係が終る時点の歪みより求めた。（図４参照）
フラットケーブルの耐屈曲性は屈曲半径Ｒ＝５．０ｍｍ  、屈曲速度１０００サイクル／分でのＵ字摺動屈曲試験により評価し、１０００万回以上の耐屈曲寿命を有するものを合格とした。
【００２２】
【表１】
0003551273.tif 000002
【００２３】
【表２】
0003551273.tif 000003
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接着剤を改良することにより、耐屈曲性にすぐれたフラットケーブルが得られ、繰返し屈曲する部分で使用すると効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】フラットケーブルの一例の横断面図である。
【図２】Ｕ字摺動屈曲試験の説明図である。
【図３】図３（イ）及び（ロ）は屈曲時の導体形状と応力分布の説明図である。
【図４】引張り弾性率と弾性限界歪みの説明図である。
【符号の説明】
１  絶縁基材
２  絶縁フィルム
３  絶縁接着剤層
４  導体
【図１】
0003551273.tif 000004
【図２】
0003551273.tif 000005
【図３】
0003551273.tif 000006
【図４】
0003551273.tif 000007