(57)【要約】【課題】難燃性フレキシブルフラットケーブルをノンハロゲン材料により低コストで実現することにある。【解決手段】ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム２の間に接着剤層３を介して平角導体４を挟んだ難燃性フレキシブルフラットケーブルにおいて、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム２は、平角導体４を挟む内側の面とは反対側の外側の面に２，６−ジメチルフェニレンエーテルを繰り返し単位として有するポリフェニレンエーテル系ポリマーをイソシアナート変性してなる樹脂を含有する保護層１を形成する。そして、保護層１は、その厚みを１μｍ以上１０μｍ以下とし、接着剤層３は、リン系及びメラミン系難燃剤を含む構成とする。【選択図】図１
2012195060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムの間に接着剤層を介して平角導体を挟んだ難燃性フレキシブルフラットケーブルにおいて、
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムは、
平角導体を挟む内側の面に接着剤層が形成され、
外側の面に２，６−ジメチルフェニレンエーテルを繰り返し単位として有するポリフェニレンエーテル系ポリマーをイソシアナート変性してなる樹脂を含有する保護層が形成されていることを特徴とする難燃性フレキシブルフラットケーブル。
【請求項２】
請求項１において、前記接着剤層は、リン系及びメラミン系難燃剤を含むことを特徴とする難燃性フレキシブルフラットケーブル。
【請求項３】
請求項１において、前記保護層の厚みを１μｍ以上１０μｍ以下とすることを特徴とする難燃性フレキシブルフラットケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性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は、薄型テレビ、パソコン、プリンタ、自動車などの合理化した内部配線材料として用いられている。このフレキシブルフラットケーブルは、接着剤が付いた二枚の樹脂フィルムの間に導体を挟んで該二枚の樹脂フィルムを接着したサンドイッチ構造になっている。
【０００３】
フレキシブルフラットケーブルの用途が広がるにしたがい、フレキシブルフラットケーブルに対する要求も多岐に亘ってきている。特に、ＯＡ機器、家電機器への用途では、難燃性が強く求められ、臭素系難燃剤などの毒性物質を用いないノンハロゲン材料からなる難燃性フレキシブルフラットケーブルとすることが求められている。
【０００４】
このような要求を満たすために、特開２００８−２４０４２号公報、特開２００７−１０６９８２号公報、特開２００６−４３９７４号公報、特開平８−７７８４０号公報、特開２００４−９５３７３号公報、特許第４３１１２０８号公報等の方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４０４２号公報
【特許文献２】特開２００７−１０６９８２号公報
【特許文献３】特開２００６−４３９７４号公報
【特許文献４】特開平８−７７８４０号公報
【特許文献５】特開２００４−９５３７３号公報
【特許文献６】特許第４３１１２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００８−２４０４２号公報、特開２００７−１０６９８２号公報、特開２００６−４３９７４号公報、特開平８−７７８４０号公報において提案している方法は、接着剤の中に難燃剤を添加することにより難燃性を確保する方法であるが、有機リン化合物や金属水酸物などの高価な難燃剤を大量に添加することが必要であることから製造コストが高くなるという問題点がある。
【０００７】
また、特開２００４−９５３７３号公報、特許第４３１１２０８号公報において提案している方法は、樹脂フィルムの接着剤層とは別の面に難燃性の樹脂層を形成する方法であるが、難燃性樹脂層を形成するポリアミドイミドなどの材料が高価であり、また、樹脂層形成には高温乾燥が必要であることから使用する材料が制限され、かつ、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、難燃性フレキシブルフラットケーブルをノンハロゲン材料を用いることにより低コストで製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムの間に接着剤層を介して平角導体を挟んだ難燃性フレキシブルフラットケーブルにおいて、
前記ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムは、
平角導体を挟む内側の面に接着剤層が付与され、
外側の面に２，６−ジメチルフェニレンエーテルを繰り返し単位として有するポリフェニレンエーテル系ポリマーをイソシアナート変性してなる樹脂を含有する保護層が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
そして、前記接着剤層は、リン系及びメラミン系難燃剤を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、前記保護層は、その厚みを１〜１０μｍとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、難燃性フレキシブルフラットケーブルをノンハロゲン材料を用いることにより低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に基づいて実現する難燃性フレキシブルフラットケーブルを長手方向に対して横断して示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の難燃性フレキシブルフラットケーブルは、外側の表面に保護層を形成した２枚の樹脂フィルムの間に接着剤層を介して平角導体を挟むように該２枚の樹脂フィルムを接合した構成である。
【００１５】
この難燃性フレキシブルフラットケーブルの導体としては、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観点で角断面の平角導体が望ましい。
【００１６】
また、導体を挟む２枚の樹脂フィルムの材質は、電気絶縁性、耐熱性、耐湿熱性、柔軟性、難燃性、コストなどを勘案して選定する。この樹脂フィルムとしては、コストの観点から、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）フィルムが好適である。しかしながら、ＰＥＴ樹脂は、難燃性に乏しい材料であることから、ケーブルとしての難燃性を付与することが必要である。
【００１７】
ここで、接着剤層には、ポリマー樹脂フィルム同士を接合する機能と、導体とポリマー樹脂フィルムを接合する機能が要求される。さらに、この接着剤層は、ケーブルとしての難燃性を付与するように機能することが望ましい。
【００１８】
難燃性付与には、一般の難燃剤である燐酸エステル系難燃剤、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物系難燃剤、メラミンシアヌレートなどの窒素系難燃剤などを使用することができる。
【００１９】
保護層は、ケーブルの難燃性を低コストで高めることができるように構成する。このように機能する保護層は、２，６−ジメチルフェニレンエーテルを繰り返し単位として有するポリフェニレンエーテル系ポリマーをイソシアナート変性した樹脂によって形成する。
【００２０】
２，６−ジメチルフェニレンエーテルを繰り返し単位として有するポリフェニレンエーテル系ポリマーは、構造内にエーテル結合を持つために難燃性が高い。したがって、従来の接着剤層に多量の難燃剤を入れてケーブルとしての難燃性を付与する必要がなく、製造コストを低減することが可能となる。
【００２１】
この２，６−ジメチルフェニレンエーテルを繰り返し単位として有するポリフェニレンエーテル系ポリマーは、分子量が低いことが好ましい。低分子量のポリフェニレンエーテル系ポリマーは、塗布によって保護層を形成するきに、トルエン等の汎用溶剤に溶け易く、ポリフェニレンエーテル系ポリマーの溶解性を改善することができるほか、保護層材料の水酸基濃度の調整が容易になる。好ましい分子量の範囲は、スチレン換算数平均分子量において、１０００〜３０００である。分子量が３０００を大幅に超えてしまうと、保護層材料内の水酸基濃度を調整するために多量のポリフェニレンエーテル系ポリマーを添加することが必要となる。ポリフェニレンエーテル系ポリマーは、融点が高いことから、その増量は、接着フィルムのラミネート温度の上昇、接着力の低下を招く恐れがある。
【００２２】
分子量が１０００よりも低いと、塗装膜の強度や伸び特性が低下して機械的に弱くなる問題が生じる。
【００２３】
さらに、この２，６−ジメチルフェニレンエーテルを繰り返し単位として有するポリフェニレンエーテル系ポリマーは、イソシアナート化合物で変性させるにより両末端にイソシアナート基を有するポリマーとなり、このイソシアナート基を介して基材フィルムであるポリエチレンテレフタレート樹脂の官能基と化学的に結合して接着性が良好なものとなる。
【００２４】
保護層形成用のワニスを作製するときには、２，６−ジメチルフェニレンエーテルを繰り返し単位として有するポリフェニレンエーテル系ポリマーを予めイソシアナート変性した樹脂を用いても良いが、水酸基等の官能基を両末端に持つ２，６−ジメチルフェニレンエーテルを繰り返し単位として有するポリフェニレンエーテル系ポリマーと、複数のイソシアナート基を有する化合物を先に変性せずにそのまま保護層材料として混合しても良い。これは、イソシアナート基と水酸基の反応性が高く、ワニス調整時及び接着剤層の乾燥時にポリフェニレンエーテル系ポリマーの水酸基と多機能イソシアナート化合物との反応が進行し、イソシアナート変性がなされるためである。予め両末端をイソシアナート基に変性したものを用いる場合には、保護層材料を混合するときに、複数のイソシアナート基を有する化合物を再度添加する必要はない。
【００２５】
これらの、２，６−ジメチルフェニレンエーテルを繰り返し単位として有するポリフェニレンエーテル系ポリマーをイソシアナート変性した樹脂は、両末端に官能基を有していることから、保護層の乾燥及びラミネート工程で高分子量化するので保護層の強度が増し、接着力の改善を図ることができる。
【００２６】
低分子量で両末端に水酸基を有するポリフェニレンエーテル系ポリマーとしては、三菱ガス化学（株）製の低分子ポリフェニレンエーテルであるＯＰＥ（登録商標）を挙げることができ、イソシアナート変性ポリフェニレンエーテルとしては、例えば、ＯＰＥと各種エソシアナート化合物との反応物を挙げることができる。
【００２７】
複数のイソシアナート基を有する化合物は、ポリフェニレンエーテル系樹脂表面に設置した水酸基等と化学的に結合し、接着力の改善に寄与する成分である。イソシアナート基を複数有する化合物であれば何れの化合物も接着力の改善に寄与する。その例としては、ヘキサメチレンジイソシアナート及びその重合体であるポリヘキサメチレンジイソシアナート、ジシクロヘキシルメタン４，４’−ジイソシアナート、１，５−ジイソシアナトナフタレン、２，４−トリレンジイソシアナート及びその重合体であるポリ（２，４−トリレンジイソシアナート）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、ｍ−キシレンジイソシアナート等を挙げることができる。好ましいイソシアナート化合物としては、ジイソシアナート化合物が挙げられる。
【００２８】
また、基材となる樹脂フィルムであるポリエチレンテレフタレート樹脂の片面（外側面）に付与する２，６−ジメチルフェニレンエーテルを繰り返し単位として有するポリフェニレンエーテル系ポリマーをイソシアナート変性してなる保護層は、フレキシブルフラットケーブルの難燃性を確保する目的で形成するものであり、その厚さは、１μｍ以上１０μｍ以下であることが望ましい。１μｍ未満では難燃性を確保することが困難であり、１０μｍを超えると樹脂フィルムであるポリエチレンテレフチレートとの密着性が不十分となって剥がれが生じる問題が発生する。
【実施例】
【００２９】
以下に発明の実施例を示す。
【００３０】
図１は、本発明に基づいて実現する難燃性フレキシブルフラットケーブルを長手方向に対して横断して示す正面図である。この難燃性フレキシブルフラットケーブルは、外側面に保護層１を形成した基材フィルムである２枚のポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム２の内側面に接着剤層３を形成し、複数本の平角導体４を接着剤層３側に挟んで前記ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム２同士を接合した構造である。
【００３１】
接着剤層３は、非晶性ポリエステル樹脂（東洋紡社製  バイロン２００）を５０重量部、非晶性ポリエステル樹脂（東洋紡社製  バイロン６７０）を５０重量部、リン酸アルミ系難燃剤（クラリアント化学社製  Exolit  ＯＰ１２３０）を５０重量部、メラミンシアヌレート（堺化学社製  ＭＣ５Ｓ）を２０重量部、微粒子シリカ（アエロジル社製  アエロジルＲ９７２）を３重量部、二酸化チタン（石原産業社製  Ｒ８２０）を５重量部、トルエンを３００重量部、を秤量、攪拌混合することにより接着剤層ワニスを作製して塗布することにより形成した。
【００３２】
難燃性評価は、フラットケーブルの垂直燃焼試験（ＵＬ７５８  ＶＷ−１）で評価した。５本の試験片中５本とも自己消火したものを〇（合格）、２本〜４本自己消火したものを△（不合格）、自己消火が１本以下のものを×（不合格）とした。
【００３３】
保護層１は、両末端に水酸基を有する２，６−ジメチルフェニレンエーテルを繰り返し単位として有するポリフェニレンエーテル系ポリマーとしてオリゴフェニレンエーテル（スチレン換算数平均分子量１０００  三菱ガス化学社製  ＯＰＥ）を２０重量部、ヘキサメチレンジイソシアナート（和光純薬社製）を１０重量部、トルエン７０部を秤量、攪拌混合することにより保護層ワニスを作製して塗布することにより形成した。
【実施例１】
【００３４】
両面をコロナ放電処理した厚さ１２μｍの２枚のポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム２の各外側面に保護層ワニスを塗布して５μｍの厚さの保護層１を形成し、さらに、各ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム２の各内側面に接着剤層ワニスを塗布して２３μｍの接着剤層３を形成して接着性樹脂フィルムを構成した。
【００３５】
平角導体４は、幅０．５０ｍｍ、厚さ０．０２２ｍｍのもの４０本を０．５０ｍｍの導体間ピッチで前記２枚の接着性樹脂フィルムの内側（接着剤層３側）に挟むように配置して該接着性樹脂フィルム同士を貼り合わせ、熱ロールで１３０℃、０．８ＭＰａで加圧することにより難燃性フレキシブルフラットケーブルを製造した。
【００３６】
製造した難燃性フレキシブルフラットケーブルの難燃性を評価したところ、５本中５本とも自己消火していたため、評価を〇とした。高い難燃性を実現することができたことがわかる。
【００３７】
保護層１によって難燃性が付与されていることから、接着剤層３を形成する接着剤層ワニスに添加する難燃剤を少なくすることができ、ノンハロゲン材料により安価な難燃性フレキシブルフラットケーブとすることができた。
【実施例２】
【００３８】
実施例１と同様な方法で、保護層１の厚さを変えた難燃性フレキシブルフラットケーブルを製造した。その他の構成は実施例１と同一である。
【００３９】
保護層１の厚さを３μｍとした。
【００４０】
保護層１の厚さは十分であり、実施例１と同様な難燃性試験において評価は〇であり、高い難燃性を有していることを確認することができた。
【００４１】
保護層１によって難燃性が付与されていることから、接着剤層３を形成する接着剤層ワニスに添加する難燃剤を少なくすることができ、ノンハロゲン材料により安価な難燃性フレキシブルフラットケーブとすることができた。
【実施例３】
【００４２】
実施例１と同様な方法で、保護層１の厚さを変えた難燃性フレキシブルフラットケーブルを製造した。その他の構成は実施例１と同一である。
【００４３】
保護層１の厚さを１μｍとした。保護層１の厚さは十分であり、実施例１と同様な難燃性試験において評価は〇であり、高い難燃性を有していることを確認することができた。
【００４４】
保護層１によって難燃性が付与されていることから、接着剤層３を形成する接着剤層ワニスに添加する難燃剤を少なくすることができ、ノンハロゲン材料により安価な難燃性フレキシブルフラットケーブとすることができた。
【実施例４】
【００４５】
実施例１と同様な方法で、保護層１の厚さを変えた難燃性フレキシブルフラットケーブルを製造した。その他の構成は実施例１と同一である。
【００４６】
保護層１の厚さを１０μｍとした。
【００４７】
保護層１の厚さは十分であり、実施例１と同様な難燃性試験において評価は〇であり、高い難燃性を有していることを確認することができた。
【００４８】
保護層１によって難燃性が付与されていることから、接着剤層３を形成する接着剤層ワニスに添加する難燃剤を少なくすることができ、ノンハロゲン材料により安価な難燃性フレキシブルフラットケーブとすることができた。
【実施例５】
【００４９】
実施例１と同様な方法で、保護層１の厚さを変えた難燃性フレキシブルフラットケーブルを製造した。その他の構成は実施例１と同一である。
【００５０】
保護層１の厚さを１３μｍとした。
【００５１】
保護層１の厚さは十分であり、実施例１と同様な難燃性試験において評価は〇であり、高い難燃性を有していることを確認することができた。
【００５２】
保護層１によって難燃性が付与されていることから、接着剤層３を形成する接着剤層ワニスに添加する難燃剤を少なくすることができ、ノンハロゲン材料により安価な難燃性フレキシブルフラットケーブとすることができた。
【００５３】
しかしながら、保護層１を比較的厚く形成したために、ケーブル折り曲げ時に保護層１と基材の樹脂フィルム２との密着性が不十分であり、保護層１の厚さは１０μｍ以下が好ましいことが分かった。
【実施例６】
【００５４】
実施例１と同様な方法で、保護層１の厚さを変えた難燃性フレキシブルフラットケーブルを製造した。その他の構成は実施例１と同一である。
【００５５】
保護層４の厚さを０．５μｍとした。
【００５６】
実施例１と同様な難燃性試験において、後述の比較例１よりは難燃性が優れるものの実施例１よりは不十分であることを確認したため△とした。これは、保護層１が薄すぎて該保護層１により付与される難燃性が不十分であるためであり、保護層１の厚さは１μｍ以上が好ましいことが分かった。
【実施例７】
【００５７】
実施例１と同様な方法で、保護層１の厚さを変えた難燃性フレキシブルフラットケーブルを製造した。その他の構成は実施例１と同一である。
【００５８】
保護層１の厚さを２０μｍとした。
【００５９】
保護層１によって難燃性が付与されていることから難燃性は十分であり（評価は〇）、接着剤層３を形成する接着剤層ワニスに添加する難燃剤を少なくすることができ、ノンハロゲン材料により安価な難燃性フレキシブルフラットケーブとすることができた。
【００６０】
しかしながら、保護層１を厚くしたために、ケーブル折り曲げ時に基材の樹脂フィルム１から保護層１が一部剥離した。このことから、保護層１の厚さは１０μｍ以下が好ましいことが分かった。
〔比較例１〕
【００６１】
保護層１を形成せずに、実施例１と同様な方法で難燃性フレキシブルフラットケーブを製造した。
【００６２】
接着剤層３を形成する接着剤層ワニスに添加する難燃剤は少なく、且つ難燃性を付与する保護層１も形成されていないことから、実施例１と同様な難燃性試験において難燃性が低く、評価を×とした。
〔比較例２〕
【００６３】
保護層１を５μｍのポリイミド膜とし、それ以外は、実施例１と同様な方法で難燃性フレキシブルフラットケーブを製造した。
【００６４】
実施例１と同様な難燃性試験において評価は〇であり、十分な難燃性を有することを確認した。
【００６５】
しかしながら、ポリイミド膜は、材料費が高く、しかも膜形成には高温焼付けが必要であり、コスト高になる問題が発生した。
〔比較例３〕
【００６６】
接着剤層ワニスとして、非晶性ポリエステル樹脂（東洋紡社製  バイロン２００）を５０重量部、非晶性ポリエステル樹脂（東洋紡社製  バイロン６７０）を５０重量部、リン酸アルミ系難燃剤（クラリアント化学社製  Exolit  ＯＰ１２３０）を１００重量部、メラミンシアヌレート（堺化学社製  ＭＣ５Ｓ）を２０重量部、微粒子シリカ（アエロジル社製  アエロジルＲ９７２）を３重量部、二酸化チタン（石原産業社製  Ｒ８２０）を５重量部、トルエン  ３００重量部を秤量、攪拌混合してリン酸アルミ系難燃剤を増量したワニスを作製し、この接着剤層３を形成した。その他は、比較例１と同様に構成した。
【００６７】
保護層１を形成していないので、接着剤層ワニスに多くの難燃剤を添加して難燃性を付与したが、リン酸アルミ系難燃剤は高価であることから、コスト高になる問題が発生した。
【００６８】
表１は、実施例１〜実施例７に関する事項を示し、表２は、比較例１〜３に関する事項を示している。表において、基材フィルムは、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム２を意味する。
【００６９】
【表１】
2012195060.tif 000003
【００７０】
【表２】
2012195060.tif 000004
【符号の説明】
【００７１】
１…保護層、２…ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、３…接着剤層、４…平角導体。
【図１】
2012195060.tif 000005