(57)【要約】【課題】  ＦＦＣ用接着剤付きプラスチックフィルムの改善により、電気・電子機器の可動部配線へ適用するＦＦＣにより高度の耐屈曲信頼性を付与できる接着剤付きプラスチックフィルムを提供する。【解決手段】  単数もしくは複数の導体２の上下面を、絶縁性を有する接着剤付きプラスチックフィルム３，４でラミネートし一体化した形のフレキシブルフラットケーブル１において、接着剤付きプラスチックフィルム３，４の伸びが、伸び測定途中に接着剤層の破壊もしくは絶縁プラスチックフィルム基材９と接着剤層１１との剥離無しに５０％以上有し、前記接着剤付きプラスチックフィルム３，４を伸び５０％以上まで引張ったとき、引張応力が、弾性変形で上昇し、その後塑性変形で徐々に上昇し、かつ弾性変形域から塑性変形域に移るときに引張応力が下がらず連続して上昇する特性を有し、前記接着剤付きプラスチックフィルムの縦弾性係数が、２．０５ＧＰａ以上有するようにしたものである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単数もしくは複数の導体の上下面を、絶縁性を有する接着剤付きプラスチックフィルムでラミネートし一体化した形のフレキシブルフラットケーブルにおいて、
接着剤付きプラスチックフィルムの伸びが、伸び測定途中に接着剤層の破壊もしくは絶縁プラスチックフィルム基材と接着剤層との剥離無しに５０％以上有し、前記接着剤付きプラスチックフィルムを伸び５０％以上まで引張ったとき、引張応力が、弾性変形で上昇し、その後塑性変形で徐々に上昇し、かつ弾性変形域から塑性変形域に移るときに引張応力が下がらず連続して上昇する特性を有し、前記接着剤付きプラスチックフィルムの縦弾性係数が、２．０５ＧＰａ以上有することを特徴とする高耐屈曲ＦＦＣ用接着剤付きプラスチックフィルム。
【請求項２】
伸び測定は、引張試験機にて、接着剤付きプラスチックフィルムの標点距離３０ｍｍ、試料幅１０ｍｍ、引張速度を４ｍｍ／ｍｉｎとして引っ張ったときに絶縁プラスチックフィルム基材と接着剤層とが剥離するまでの、標点距離３０ｍｍに対する試料の伸び長さで求められる請求項１記載の高耐屈曲ＦＦＣ用接着剤付きプラスチックフィルム。
【請求項３】
プラスチックフィルムがＰＥＴあるいはＰＰＳである請求項１又は２記載の高耐屈曲ＦＦＣ用接着剤付きプラスチックフィルム。
【請求項４】
接着剤付きプラスチックフィルムの接着剤層と導体との間の１８０°ピール強度が、１０Ｎ／ｃｍ以上である請求項１〜３いずれかに記載の高耐屈曲ＦＦＣ用接着剤付きプラスチックフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気・電子機器の可動部配線へ適用するＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）に係り、特にその導体の上下面を挟んでＦＦＣを形成するための高耐屈曲ＦＦＣ用接着剤付きプラスチックフィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）は、厚み０．１〜０．３ｍｍの薄いテープ状の電線である。
【０００３】
それは単数本から数十本並列した導体を、絶縁性を有する接着剤付きプラスチックフィルムで挟み、熱ロールでラミネートすることにより製造される。
【０００４】
ＦＦＣはその柔軟性を活かし、回路間のジャンパ線（固定配線）に用いられてきた。
【０００５】
近年、ＦＦＣの屈曲寿命特性評価が進み、それを電気・電子機器の可動部配線材にフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）代替として適用するケースが増加している。特に、低価格化を狙つたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）用のインクジェツト型プリンタ印字ヘッド部配線やＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどの光ピックアップ部配線として使用される例が急増している。
【０００６】
最近では、ピッチ０．３ｍｍの高精細品や耐熱タイプの開発、量産化が進み、その用途が大きく広がっている。
【０００７】
インクジェツト型プリンター印字ヘッドやＣＤ−ＲＯＭのピックアップ部が可動することにより、そこに適用されるＦＦＣは繰返し屈曲を受ける。現状、プリンタ印字ヘッド配線の場合、屈曲寿命Ｎf ＝５×１０6 〜１×１０7 回（屈曲半径＝８〜１５ｍｍ）、また、機器内部空間の狭いＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤのピックアップ部配線の場合、屈曲寿命Ｎf ＝１×１０5 〜１×１０6 回（屈曲半径＝２〜５ｍｍ）が要求される。
【０００８】
その耐屈曲特性は、実機評価に近いＪＩＳ  Ｇ５０１６に準じた繰り返し摺動屈曲試験で評価される。
【０００９】
この試験装置は、ＦＦＣをＵ字状に曲げて設定し、その片端末を固定、さらにもう片端末を一定のストロークで繰返し摺動させることにより、導体が断線するまでの疲労寿命を評価するものである。
【００１０】
ＦＦＣ用の絶縁性接着剤付きプラスチックフィルムは、柔軟で且つ絶縁性を有するＰＥＴなどに難燃性を有するポリエステル系などの接着剤を塗工したものである。
【００１１】
プラスチックフィルムと接着剤を接着させるため、接着剤をフィルム塗工前に前処理（(1) フィルム表面に厚み数μｍ以下のアンカーコートを塗工している、あるいは(2) フィルム表面にコロナ処理あるはプラズマ処理を施している）を行つている。
【００１２】
ＦＦＣの耐屈曲特性は、接着剤単体の引張弾性率、もしくは接着剤付きフィルム全体の引張弾性率の向上と共に高まることが既に知られている。
【００１３】
【特許文献１】特開平８−１６１９３８号公報
【特許文献２】特開２００２−１０９９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ＦＦＣの耐屈曲特性は接着剤単体の引張弾性率、もしくは接着剤付きフィルム全体の引張弾性率の向上と共に高まる。しかしながら、(1) 接着剤、(2) フィルム、もしくは(3) 接着剤付きフィルム全体の引張弾性率が高い場合でも、耐屈曲性が著しく低下する場合が存在することを本発明者等が発見した。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ＦＦＣ用接着剤付きプラスチックフィルムの改善により、電気・電子機器の可動部配線へ適用するＦＦＣにより高度の耐屈曲信頼性を付与できる接着剤付きプラスチックフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、単数もしくは複数の導体の上下面を、絶縁性を有する接着剤付きプラスチックフィルムでラミネートし一体化した形のフレキシブルフラットケーブルにおいて、
接着剤付きプラスチックフィルムの伸びが、伸び測定途中に接着剤層の破壊もしくは絶縁プラスチックフィルム基材と接着剤層との剥離無しに５０％以上有し、前記接着剤付きプラスチックフィルムを伸び５０％以上まで引張ったとき、引張応力が、弾性変形で上昇し、その後塑性変形で徐々に上昇し、かつ弾性変形域から塑性変形域に移るときに引張応力が下がらず連続して上昇する特性を有し、前記接着剤付きプラスチックフィルムの縦弾性係数が、２．０５ＧＰａ以上有する高耐屈曲ＦＦＣ用接着剤付きプラスチックフィルムである。
【００１７】
請求項２の発明は、伸び測定は、引張試験機にて、接着剤付きプラスチックフィルムの標点距離３０ｍｍ、試料幅１０ｍｍ、引張速度を４ｍｍ／ｍｉｎとして引っ張ったときに絶縁プラスチックフィルム基材と接着剤層とが剥離するまでの、標点距離３０ｍｍに対する試料の伸び長さで求められる請求項１記載の高耐屈曲ＦＦＣ用接着剤付きプラスチックフィルムである。
【００１８】
請求項３の発明は、プラスチックフィルムがＰＥＴあるいはＰＰＳである請求項１又は２記載の高耐屈曲ＦＦＣ用接着剤付きプラスチックフィルムである。
【００１９】
請求項４の発明は  接着剤付きプラスチックフィルムの接着剤層と導体との間の１８０°ピール強度が、１０Ｎ／ｃｍ以上である請求項１〜３いずれかに記載の高耐屈曲ＦＦＣ用接着剤付きプラスチックフィルムである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、以下に示すごとく優れた効果を発揮するものである。
【００２１】
（１）縦弾性係数を高め、かつプラスチックフィルム基材と接着剤層との接着を強固にする。
【００２２】
（２）導体と接着剤層の間の接着強度を高める。
【００２３】
それにより、ＦＦＣに高耐屈曲特性を付与できる接着剤付きフィルムを提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２５】
図１は、本発明の高耐屈曲ＦＦＣ用接着剤付きプラスチックフィルムを用いてＦＦＣを製造するための製造工程を示す側面図で、図２は図１の平面図である。
【００２６】
図１，図２において、単数もしくは複数本の導体２の上下面を、接着剤付きプラスチックフィルム３，４で挟み、熱ロール５、６でラミネートすることによりＦＦＣ１が製造される。
【００２７】
また、熱ロール５、６でラミネートする際に、一方の接着剤付きプラスチックフィルム３をプレス金型７を通して、所定間隔で開口を穿っておき、ラミネート後に、導体２が露出したＦＦＣ端部８が形成される。
【００２８】
図３は、図１における接着剤付きプラスチックフィルム３のＡ−Ａ線断面図を示したもので、接着剤付きプラスチックフィルム３は、ＰＥＴ（厚みは、最大１００μｍ以下、本実施形態では２５μｍ）などからなる絶縁プラスチックフィルム基材９にアンカーコート１０を施し、そのアンカーコート１０に難燃性ポリエステル系接着剤などからなる接着剤層（厚さは、最大１００μｍ以下、本実施形態では厚さ３５μｍ）１１を形成して構成される。
【００２９】
また、接着剤付きプラスチックフィルム３は、図４に示すように絶縁プラスチックフィルム基材９に直接接着剤層１１を形成して構成しても良い。
【００３０】
なお、図３、図４では、導体２の上面にラミネートする接着剤付きプラスチックフィルム３を示したが、下面にラミネートする接着剤付きプラスチックフィルム４も同じである。
【００３１】
図１、図２のようにして製造されたＦＦＣ１は、ＦＦＣ端部８の位置で切断されると共にその下面に補強板１２が設けられて図５、図６に示したようなＦＦＣ１ａとされる。
【００３２】
さて、前述の通り、ＦＦＣ１ａに高耐屈曲性を付与させるためには、接着剤層の縦弾性率を高める（特許文献１）、あるいは接着剤付きフィルム全体の引張弾性率を高める（特許文献２）ことが有効である。
【００３３】
具体的に後者は、接着剤層１１だけの弾性率向上だけでなく接着剤付きプラスチックフィルム３（フィルム基材９、接着剤層１１、およびそれをつなぎとめるアンカーコート１０）の全体で弾性率を高めることが有効と述べている。
【００３４】
接着剤付きプラスチックフィルム３の全体の縦弾性率（Ｅ）は、複合則より与えられる（特許文献１）。
【００３５】
接着剤付きプラスチックフィルム全体の縦弾性率（Ｅ）を、以下式（１）に示す。
【００３６】
Ｅ＝ＥFIL（ｔFIL／Ｔ）＋ＥAC（ｔAC／Ｔ）＋ＥAD（ｔAD／Ｔ）  （１）
ここに、ＥFIL ：絶縁プラスチックフィルム基材９の縦弾性率
ＥAC  ：アンカーコート１０の縦弾性率
ＥAD  ：接着剤層１１の縦弾性率
ｔFIL ：絶縁プラスチックフィルム基材９の厚み
ｔAC        ：アンカーコート１０の厚み
ｔAD  ：接着剤層１１の厚み
Ｔ    ：接着剤付きプラスチックフィルム３の厚み
（Ｔ＝ｔFIL＋ｔAC＋ｔAD）
この式（１）から、接着剤付きプラスチックフィルム３の縦弾性率を高めるためには、絶縁プラスチックフィルム基材９やアンカーコート１０の縦弾性率を高めても良いことが分かる。
【００３７】
反対に、接着剤層１１の縦弾性率のみを高めたとしても、絶縁プラスチックフィルム基材９の縦弾性率が低い場合には、結果として、接着剤付きプラスチックフィルム３の全体の縦弾性率は低下し、高屈曲特性を有するＦＦＣは得られない。
【００３８】
しかし最近、本発明者等の調査により接着剤付きプラスチックフィルム３の全体で弾性率を高めても、ＦＦＣに高耐屈曲性を付与できない場合があることが判明した。
【００３９】
絶縁プラスチックフィルム基材９の全体の弾性率が高くても、(1) 接着剤層１１の延性が低い、あるいは(2) 絶縁プラスチックフィルム基材９と接着剤層１１との接合が不十分である場合には、ＦＦＣ１ａとしての耐屈曲性が著しく低下することが分かった。
【００４０】
そこで、本発明では接着剤付きプラスチックフィルム３に以下改善を図る。
【００４１】
１）伸びが５０％以上（引張応力／伸び測定中に接着剤層の破壊もしくはフィルムとの剥離無しに）。
【００４２】
２）縦弾性率が２．０５ＧＰａ以上。
【００４３】
３）接着剤層１１と導体２と間の１８０°ピール強度が１０Ｎ／ｃｍ以上。
【００４４】
伸びの測定は、引張試験機にて、接着剤付きプラスチックフィルムを標点距離３０ｍｍ、試料幅１０ｍｍ、引張速度４ｍｍ／ｍｉｎで、引張ったときの伸びと引張応力を測定し、伸び測定中に接着剤層１１の破壊もしくは絶縁プラスチックフィルム基材９と接着剤層１１とが剥離するまでの、標点距離３０ｍｍに対する伸び（＝伸び長さ／３０ｍｍ  ×１００％）と引張応力（ＭＰａ）で求めた。
【００４５】
図７は、接着剤付きフィルムの引張強度／伸び測定試験結果を示すもので、タイプＡが本発明を、タイプＢが従来例（高弾性であるが接着剤試験中に割れる）を示している。
【００４６】
本発明のタイプＡにおいては、接着剤付きプラスチックフィルムを伸び約１００％まで引っ張ったとき、引張応力は、弾性変形で上昇し、その後塑性変形で徐々に上昇し、かつ弾性変形域Ａｅから塑性変形域Ａｐに移るときに引張応力が下がらず連続して上昇する特性を有する。
【００４７】
これに対して、従来例のタイプＢは、弾性変形域Ｂｅから塑性変形域Ｂｐに移るときに引張応力が急激に落ちる特性となる。これは、弾性変形域Ｂｅの引張応力が高くても、塑性変形域Ｂｐに移行する際に、絶縁プラスチックフィルム基材と接着剤層とが剥離または割れが生じ応力を分担しなくなるためと考えられる。
【００４８】
本発明では、上述のように縦弾性率と伸びとで、最適な接着剤付きプラスチックフィルムとしては、接着剤付きプラスチックフィルムの縦弾性係数Ｅが、２．０５ＧＰａ以上で、伸びは５０％以上で、好ましくは８０％以上がよい。また、接着剤層１１と導体２と間の１８０°ピール強度が１０Ｎ／ｃｍ以上が好ましい。
【実施例】
【００４９】
本発明の効果を検証するため、接着剤付きフィルムの縦弾性率の異なるＦＦＣを数種試作し屈曲寿命を評価した。
【００５０】
試作したＦＦＣの仕様と屈曲寿命評価条件は以下の通りである。
【００５１】
目標の屈曲寿命は４００万回以上とした。
【００５２】
尚、試験条件により大きく変動する接着剤付きプラスチツクフイルムの引張強さ／伸び／縦弾性係数は、引張試験機にて標点距離３０ｍｍ、試料幅１０ｍｍ、引張速度；４ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
【００５３】
供試ＦＦＣ
導体：半由めつき平角ＴＰＣ線（厚みｈc 、０．０３５ｍｍ×幅０．７ｍｍ、
メッキ厚み１．５μｍ、引張強さ２４５ＭＰａ、０・２％耐力
１４７ＭＰａ、伸び２８％）
接着剤付きフィルム：フィルム／ＰＥＴ（厚み２５μｍ）、
接着剤／難燃性ポリエステル系（厚み３５μｍ）
ケーブル寸法：厚み１７０μｍ×幅１５ｍｍ、導体間ピッチ１．０ｍｍ、
芯数１４芯
屈曲寿命測定条件
屈曲速度Ｖ：１５００回／分
ストロークＳ：２５ｍｍ
ＦＦＣ固定板間距離Ｈ：７ｍｍ
寿命検知：モニタ用の導体通電電流が１０-6秒以上停止もしくは導体
抵抗が初期から１０％アップした回数
屈曲寿命の合否：４００万回以上
表１に供試したＦＦＣの構成材の機械的特性および屈曲寿命評価結果を示す。
【００５４】
【表１】
2005183292.tif 000003
【００５５】
表１は本発明および従来接着剤付きプラスチックフィルムによる機械的特性およびＦＦＣとしての屈曲寿命評価結果である。
【００５６】
この表１のＮｏ．１〜４に本発明を示し、Ｎｏ．５〜８に従来技術を示す。
【００５７】
本発明のＮｏ．１〜４は、いずれも接着剤付きフィルムのフィルム基材（ＰＥＴ、厚み２５μｍ）と接着剤層として、難燃性ポリエステル系接着剤（接着層の厚み３５μｍ）とした。
【００５８】
また、比較例のＮｏ．５〜８は、いずれもＰＥＴの厚み２５μｍ、難燃性ポリエステル系接着剤層の厚み３５μｍ）とした。
【００５９】
表１には本発明のＮｏ．１〜４、比較例Ｎｏ．５〜８の縦弾性率と、破断までの最大引張強さと伸びを示し、またＰＥＴのフィルム基材と難燃性ポリエステル系接着剤層の引張応力−伸びにおける１８０°ピール強度は、図７で説明したタイプＡ、Ｂで評価し、接着剤と導体の１８０°ピール強度と屈曲寿命とは、図１、図２で説明したようにＦＦＣを製造した後の試験である。
【００６０】
この比較例Ｎｏ.５〜６は接着剤付きフィルムの弾性率が規定以下（縦弾性係数が、２．０５ＧＰａ以下）のもの、Ｎｏ．７〜８は接着剤付きフィルムの弾性率は規格以上であるが、破壊形態が異なり、引張試験時に接着剤が途中でフィルムから剥離し割れ、途中から応力を分担していないものである。
【００６１】
この結果から、本発明のＮｏ．１〜４に示すように、接着剤付きフィルムの縦弾性係数を２．０５ＧＰａ以上で伸びが５０％以上とし、かつフィルムと接着剤の接合を強固にすることにより、ＦＦＣの屈曲寿命が従来品に比較して著しく向上することが検証できた。又、縦弾性係数は、２．２０ＧＰａ以下が好ましい。
【００６２】
なお、本発明のＮｏ．１〜４について試作条件を変更し、導体と接着剤の間の接着強度を小さくしたサンプルを新たに試作した。
【００６３】
その結果、接着強度を示す１８０°ピール強度（引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎで測定）を１０Ｎ／ｃｍ以下としたＦＦＣは、接着剤付きフィルムの縦弾性係数を高く設定し、かつフィルムと接着剤の間の接着を強固にしたにも関わらず低寿命となった。
【００６４】
この結果から、ＦＦＣの屈曲寿命に接着剤の接着強度が大きく影響しており、１８０°ピール強度は１０Ｎ／ｃｍ以上必要であることが分かる。
【００６５】
応用例
本発明は、ＦＦＣだけでなく、耐屈曲性が要求されるＦＰＣにも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明におけるＦＦＣの製造工程を示す側面図である。
【図２】図１のＦＦＣの製造工程の平面図である。
【図３】本発明の接着剤付きプラスチックフィルムの断面図（図１のＡ−Ａ線断面）である。
【図４】図３の変形例である。
【図５】ＦＦＣの基本構造を示す側面図である。
【図６】ＦＦＣの基本構造を示す断面図（図５のＢ−Ｂ線断面図）である。
【図７】接着剤付きプラスチックフィルムの引張応力−伸び線図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  ＦＦＣ
２  導体
３、４  接着剤付きプラスチックフィルム
９  絶縁プラスチックフィルム基材
１０  アンカーコート
１１  接着剤層
【図１】
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【図２】
2005183292.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005183292.tif 000009
【図７】
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