JP4662511B2

JP4662511B2 - Flame-retardant flat cable and method for manufacturing the same

Info

Publication number: JP4662511B2
Application number: JP2000043518A
Authority: JP
Inventors: 正久山口; 貴樹宮地; 弥一郎堀; 清小口
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2020-02-16
Also published as: JP2001076550A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、難燃性フラットケーブル、ＨＳテープ及びその製造方法に関し、更に詳しくは難燃性、耐熱性及び耐久性等に優れた難燃性フラットケーブルの提供を目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置、携帯電話、複写機、プリンター、自動車、家電製品、コンピュータ等の電子部品、電子機器等には、多くの場合、フラットケーブルが用いられている。これらのフラットケーブルは、フィルム状基材、ＡＣ層及びＨＳ層から構成される２枚のＨＳテープと、該２枚のテープ間にヒートシールして挟持された多数本の導体とから構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の塩化ビニル製フラットケーブルは難燃性に優れ、多く用いられてきた。
しかし、塩化ビニル製フラットケーブルは導体との接着性がないために、折り曲げテストや摺動試験でケーブル中の導体が短時間に切断する欠点があり、最近、フィルム状基材とヒートシール剤がポリエステル系樹脂に置き換えられてきている。しかし、フィルム状基材（ポリエチレンテレフタレート系フィルム：ＰＥＴ或いはポリアミド系フィルム）とポリエステル系ヒートシール剤は燃え易いので、一般的にはポリエステル系ヒートシール剤の中に大量の難燃剤を添加して難燃化しているが、このためにＨＳ層の導体への接着性が低下、或いは熱時にケーブルの末端より導体が突出するという問題が起こってきた。
【０００４】
上記フラットケーブルにおいては、ＨＳ層の導体への接着性は折り曲げ又は摺動時に、導体がケーブル内で断線する現象に対して重要な要因であって、ＨＳ層と導体との接着性が低い時には導体が断線し易い。ＨＳ層の導体への接着性はＴｇの低いポリエステル樹脂を用いると良いが、低ＴｇポリエステルからなるＨＳ層は、熱的耐久力と樹脂収縮により導体が突出するという問題が起こってきた。
導体の突出防止に対してはＴｇの高いポリエステル樹脂をＨＳ層に添加すると効果があるが、ＨＳ層の導体への接着性を低下させる作用がある。
【０００５】
もう一つの因子として、ＨＳ層を構成するヒートシール剤（Ｖ）とフィラー（Ｆ）の比が挙げられる。即ち、Ｆを多くすると導体の突出を抑える方向にあるが、Ｆが多すぎるとＨＳ層の導体への接着性が低下する。従ってＶとＦとは極めて狭い範囲で実施されいるが、現実には両方を同時に満足させることは困難であった。
従って、本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、難燃性、耐熱性及び耐久性等に優れた難燃性フラットケーブルを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、フィルム状基材、ＡＣ層及びＨＳ層から構成される２枚のＨＳテープと、該２枚のテープ間にヒートシールして挟持された導体とからなるフラットケーブルにおいて、上記ＡＣ層が、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基及び／又はカルボジイミド基を有する多官能性化合物が添加された、Ｔｇが２０℃〜１２０℃のポリエステル樹脂と、ポリウレタン樹脂とからなる、上記多官能性化合物のイソシアネート基、ブロックイソシアネート基及び／又はカルボジイミド基との反応基を有する樹脂の混合物からなり、且つ、上記ＨＳ層が、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、赤燐、ホウ酸亜鉛、ジルコニウム系難燃剤、錫系難燃剤、臭素系難燃剤及びリン酸系難燃剤からなる群から選ばれる難燃剤と、必要に応じて添加するシリカ微粒子、タルク、炭酸カルシウム、有機顔料、無機顔料又はカーボンとからなるフィラー８０〜２０重量％と、ポリエステル樹脂を主成分とする樹脂成分２０〜８０重量％とからなり、上記ポリエステル樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部の平均分子量２，５００〜１０，０００の高分子可塑剤を含有することを特徴とする難燃性フラットケーブル及びその製造方法を提供する。
【０００７】
本発明によれば、ＡＣ層として、多官能性化合物とともに、Ｔｇの高いポリエステル樹脂及び柔らかいポリウレタン樹脂からなる層を設け、更にＨＳ層中にポリエステル樹脂に高分子可塑剤と必要に応じて多官能性化合物を添加することによって、ＨＳ層の導体への接着性と導体の突出防止に関して同時に満足させる良好な結果を得ることができる。
【０００８】
本発明の難燃性フラットケーブルの製造は、ヒートシール方式で行われるが、ＡＣ層として高Ｔｇポリエステル樹脂とウレタン樹脂からなるＡＣ層を形成することによって、その上に塗布されるＨＳ層の熱時の収縮作用を小さくすることことができ、この効果によって導体の突出を少なくできる。又、ＨＳ層の導体への接着性は、高分子可塑剤を添加することによって達成され、長期的な接着安定性とＨＳ層の熱時収縮防止は、ＨＳ層に架橋剤を添加されることによって達成される。その結果、耐熱性及び耐折り曲げ性に優れた物性を付与すると共に収縮或いは捻れ、反り等の変形を小さくさせる効果がある。上記操作において、ＡＣ層を形成する溶液が、下のフィルム状基材及び／又はその上のＨＳ層中に浸透して、ＡＣ層がフィルム状基材及び／又はその上のＨＳ層中に浸入した構造を形成し、更に優れた物性を示した。この場合、ＡＣ層を形成するために溶液の溶媒がフィルム状基材やＨＳ層に親和性を有し、それらを膨潤又は溶解し、ＡＣ成分の少なくとも一部がフィルム状基材及びＨＳ層に浸透したものと考えられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
図１は、本発明の難燃性フラットケーブルとその製造を説明する図である。本発明のフラットケーブルは、図１ｂに示すように、フィルム状基材１、ＡＣ層２及びＨＳ層３から構成される２枚のＨＳテープＡと、該２枚のテープＡ，Ａ間にヒートシールして挟持された導体Ｂとから構成されており、特にそのＨＳテープの構成に特徴がある。従って導体Ｂは従来公知の導体と同じであり詳細な説明は省略し、以下ＨＳテープについて詳細に説明する。
【００１０】
本発明で使用するフィルム状基材としては、通常フラットケーブルの形成に使用されるフィルムが全て使用可能であり、最も好ましいものは２軸延伸されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムであり、ポリブチレンテレフタレートフィルムやポリアミドフィルムも好ましい。フィルムの厚さは５〜２００μｍの範囲であり、好ましくは１５〜１００μｍである。５μｍ未満ではその表面へのＡＣ層の塗布が困難であり、２００μｍを超えると実用的でない。又、フィルムの表面処理は必ずしも必要ではないが、コロナ放電処理や酸化処理等の処理を施してもよい。
【００１１】
本発明では、上記フィルム状基材の一方の表面にＡＣ層を形成する。ＡＣ層用の樹脂としては、Ｔｇが２０〜１２０℃で、好ましくは３０〜１００℃のポリエステル（ＰＥＳ）樹脂とポリウレタン樹脂（ＰＵ）の混合物からなり、好ましくはＰＥＳ／ＰＵ（重量比）＝０．７／０．３〜０．３／０．７の範囲である。ＰＥＳが０．７を超えると、ＡＣ層のフィルム状基材への接着が弱くなり、０．３未満ではＨＳ層の収縮による導体の突出が大きくなる。又、ＡＣ層は後述の多官能性化合物を包含する。
【００１２】
上記ＡＣ層の表面にＨＳ層を形成する。ＨＳ層用の樹脂成分の物性としては、フラットケーブルが使用される全ての環境で、形状、接着性、フレキシビリティ、即ち、柔軟性、折り曲げ性、慴動性等の面で優れた性能が要求される。従って、ＨＳ層の主成分であるポリエステル樹脂成分のＴｇは、フラットケーブルが使用される環境の温度以下であることが必要である。具体的にはＴｇは約２０℃以下、好ましくは１０℃以下である。
又、フラットケーブルを温度の高い使用環境に適応させる場合には、上記のポリエステル樹脂に、例えば、Ｔｇが４０℃以上、好ましくは６０℃以上の高Ｔｇのポリエステル樹脂を併用することもできる。この場合でも上記高Ｔｇのポリエステル樹脂が多すぎると、ＨＳ層の導体への接着性が著しく低下するので、その含有量は樹脂成分の１０重量％以下である。
【００１３】
ＨＳ層に加える可塑剤は、分子量が約２，５００〜１０，０００程度の高分子可塑剤、特に好ましくはポリエステル系可塑剤であり、具体的にはアジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、フタル酸等とエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン等の二価又は三価アルコール類、及び１塩基酸等の組み合わせからなる常温で液状のポリエステル系可塑剤が挙げられる。分子量が２，５００未満では接着性には効果があるが、可塑剤の移行性や抽出性等の問題があり、フラットケーブルの長期間の耐久安定性（経時的変化）に問題があり、１０，０００を超えると可塑剤としての本来の特性が失われる。
【００１４】
上記可塑剤の添加量の範囲は、前記ポリエステル樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲であり、０．１重量部未満ではＨＳ層の導体への接着が弱く、ケーブル内の導体の耐久性に問題があり（例えば、折り曲げ、慴動によって導体が断線し易くなる）、又、１０重量部を超えると、熱放置時にフラットケーブルの末端からの導体が突出の度合いが大きくなり、ケーブル同士を連結した時に接触不良等のトラブル等の発生原因となる。
【００１５】
上記以外の可塑剤、例えば、分子量４００〜３，０００のエポキシ脂肪酸エステル、分子量約１，０００〜５，０００のエポキシ化油脂類等のエポキシ系可塑剤、又はジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジフェニルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート等のフタル酸系エステル類、オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル等の脂肪族一塩基酸エステル類、アジピン酸ジｎ−へキシル、アジピン酸ジ２−エチルヘキシル、アゼライン酸ジエチルヘキシル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸２−エチルヘキシル等の脂肪族二塩基酸エステル類、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ２−エチルブチラート等の二価アルコールエステル類、アセチルリシノール酸ブチル、ブチレングリコールビス（ブチルフタレート）ブチルフタレート、アセチルクエン酸トリブチル等のオキシ酸エステル類、リン酸トリブチル、リン酸トリ２−エチルヘキシル、リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル類等が挙げられ、これらの可塑剤を前記高分子可塑剤に対して５０重量％以下の範囲で混合して使用してもよい。可塑剤から期待されることは明らかでないが、接着性に対してはヒートシール時の粘着効果とフィルムの歪みの緩和に効果的であるものと考えられる。
【００１６】
多官能性化合物は、ＡＣ層に、或いは更にＨＳ層に添加される。ＡＣ層への添加は、樹脂の反応基に対して１〜２０倍当量程度が好ましく、ＡＣ層への添加はフィルム状基材とＨＳ層への接着を目的とする。ＨＳ層への添加は長期に連結した時の導体接合に係わる耐熱耐久性等を向上させるために添加する。それらは単独或いは組み合わせによって使用される。
【００１７】
多官能性化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、へキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソフォロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）とそれらのビューレット体、トリメチロールプロパン等とのアダクト体、イソシアネート３量体等のイソシアネート類、更にはイソシアネートをアルコール又はフェノール類（エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、フェノール、ニトロフェノール等）、ラクタム（ε−カプロラクタム等）、活性メチレン系化合物（マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン）でブロックしたブロックイソシアネート等が挙げられる。更に、上記イソシアネート類より合成される、例えば、ポリトルエンカルボジイミド、ポリ４，４−ジフェニルメタンカルボジイミド、ポリイソホロンカルボジイミド、ポリヘキサンカルボジイミド等のカルボジイミド系架橋剤及びその誘導体が挙げられる。
【００１８】
上記多官能性化合物は、分子中に２〜６個のイソシアネート基、ブロックイソシアネート基及び／又はカルボジイミド基を有することが好ましい。又、多官能性化合物は溶剤に溶解又は分散させて使用することが好ましい。使用する溶剤は、多官能性化合物の官能基の反応性で異なるので特定できないが、水、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸プロピル、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ヘキサン等の単独及び混合溶剤が用いられる。
【００１９】
アルコール類の添加によって多官能性化合物の反応速度を調整できる場合がある。例えば、イソシアネート基を低級アルコール類或いはフェノール類でブロックすることにより、イソシアネート基の安定化、或いはチタンキレート類はイソプロピルアルコールによって安定化される。このような場合、多官能性化合物は一液の溶液として取り扱えるのでＡＣ層用溶液又はＨＳ層用溶液への添加に効果的である。多官能性化合物の添加量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対して０．０５〜１０重量部の範囲である。好ましくは０．１〜５重量部の範囲である。又、可塑剤との併用が効果的（耐久性と接着性）であることが分かった。
【００２０】
ＨＳ層を構成するフィラー成分のうち、難燃剤としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、赤燐、ホウ酸亜鉛、ジルコニウム系、錫系、ハロゲン系難燃剤：テトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＡ）、ヘキサブロモシクロドデカン、ビス（トリブロモフェノキシ）エタン、ＴＢＡエポキシオリゴマー、ＴＢＡカーボネートオリゴマー、エチレンビステトラブロムフタルイミド、エチレンビスペンタブロモジフェニル、トリブロモフェニルマレイミド、テトラブロモペンタエリスリトール、トリス（ペンタブロモベンジル）イソシアヌレート、リン酸系難燃剤：トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリス（クロロエチル）ホスフェート、トリス（２−クロロプロピル）ホスフェート、トリス（２，３−ジクロロプロピル）ホスフェート、トリス（２，３−ジブロモプロピル）ホスフェート、トリス（２，３−ジブロムクロロプロピル）ホスフェート、ビス（２，３−ジブロモプロピル）、２，３−ジクロロプロピルホスフェート、ビス（クロロプロピル）モノオクチルホスフェート、リン酸グアニジン及びその誘導体、リン酸グアニル尿素及びその誘導体、他にスルファミン酸及びその誘導体等の単独或いは組み合わせが挙げられる。
【００２１】
その他のフィラーとしては、ポリアミド系ワックス類、シリカ微粒子、タルク、炭酸カルシウム、有機顔料、酸化チタン等の無機顔料、カーボン、ワックスを必要に応じて添加できる。ＨＳ層のフィラー（Ｆ）の含有量は８０〜２０重量％の範囲であり、Ｆが８０重量％を超えると接着せず、２０重量％未満では導体の突出が大くなり、又、ＨＳ層自体が難燃性でなくなる。
【００２２】
本発明に用いるＨＳテープは、上記の材料を用いて、フィルム状基材にＡＣ層を形成し、次いでＨＳ層を形成することによって得られる。ＡＣ層及びＨＳ層はいずれも前記成分を含む有機溶剤溶液又は分散液を塗布及び乾燥することによって形成される。塗布は一般的な塗装方法で達成できる、例えば、バーコーター、ダイコーター、ロールコータ、グラビア方式、フローコータ方式、リバース方式、スプレー方式等が利用できるが、ＡＣ層を塗布及び乾燥後、直ちにＨＳ層を塗布する方法（インライン方式）が好ましい。
【００２３】
ＡＣ層の塗布量は厚みで０．０５〜１０μｍの範囲であり、好ましくは０．１〜５μｍである。０．０５μｍ未満では導体が突出し、１０μｍ超えると実用的な範囲を超え、場合によっては難燃性に問題を生ずる。ＨＳ層の塗布量は厚みで５〜２００μｍであり、好ましくは１０〜１００μｍである。５μｍ未満では導体を接着するのが困難であり、難燃性に問題がある。２００μｍを超えると乾燥時に溶剤を蒸発させるのに多大のエネルギーを要し実用的でない。ＡＣ層用溶液の固形分は２〜６０重量％であり、ＨＳ層用溶液の固形分は５〜７５重量％の範囲であり、上記範囲未満では粘性関係から塗布量を上げることはできない。又、上記範囲を超えると溶液中のフィラーの分散が困難である。
【００２４】
上記のようにして本発明に用いるＨＳテープが形成される。図１ａ，ｂに示すように、本発明のＨＳテープＡの２枚の間に適当な導体Ｂを挟持し、例えば、熱ロール（１８０℃）を通してＨＳテープ同士をヒートシールすることによって本発明の難燃性フラットケーブルが得られる。
【００２５】
【実施例】
次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
実施例１〜５及び比較例１〜４
（材料）
▲１▼フィルム状基材：厚さ２５μｍの２軸延伸ポリエステルフィルム（ＰＥＴ）
▲２▼−１ＡＣ層形成用溶液−１：（固形分４０重量％）
Ａ液；Ｔｇ４０℃のポリエステル樹脂とポリオール系ウレタン樹脂（固形分重量比１：１、水酸基価＝１０ｍｇＫＯＨ／ｇ）をメチルエチルケトン／トルエンに溶かした溶液。
Ｂ液；ＴＤＩ＋ＨＤＩ
Ａ液／Ｂ液＝１／３（ＯＨ基／ＮＣＯ基、当量比）
【００２６】
▲２▼−２ＡＣ層形成用溶液−２、
Ａ液；Ｔｇ５℃のポリエステル（水酸基価＝３ｍｇＫＯＨ／ｇ）をメチルエチルケトン／トルエンに溶かした溶液。
Ｂ液；ＴＤＩ＋ＨＤＩ
Ａ液／Ｂ液＝１：４（ＯＨ基／ＮＣＯ基、当量比）
▲３▼ＨＳ層形成用塗料：Ｔｇ１０〜２０℃のポリエステル（Ｖ）とシリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、臭素系難燃剤、三酸化アンチモンからなるフィラー（Ｆ）において、Ｖ／Ｆ＝４５／５５（重量比）であり、メチルエチルケトン／トルエン＝１／１の溶剤に溶解分散した液（固形分４５重量％、平均粒径０．４５μｍ）。
【００２７】
（ＨＳテープの調製）
ＰＥＴフィルムに上記ＡＣ層形成用溶液をドライで０．５ｇ／ｍ²になるように塗布し、５分間風乾後に上記ＨＳ層形成用塗料をドライで３０ｇ／ｍ²になるように塗布して、８０℃で１２時間乾燥する。ＡＣ層及びＨＳ層における可塑剤及び架橋剤（多官能性化合物）の含有量は表１に示した。
【００２８】
試験方法
〔評価項目〕
▲１▼ＨＳ／ＨＳ間Ｔ字剥離強度試験：ＨＳテープのヒートシール面同士をヒートシーラーで接着後（温度１５０℃、圧力：３Ｋｇ／ｃｍ²、時間：３秒）、引っ張り試験でＴ字剥離強度（ｇ／幅１０ｍｍ）を比較する。
▲２▼ＨＳ／導体間Ｔ字剥離強度試験：ＨＳテープのヒートシール面と厚さ１００μｍの銅箔とのＴ字剥離強度（ｇ／幅１０ｍｍ）を比較する。
▲３▼ケーブル耐熱試験：導体（幅×厚さ＝０．８ｍｍ×５０μｍ）３本を幅２５ｃｍの２枚のＨＳテープ間に挟み、熱ロール（１８０℃）を通してフラットケーブルを作製した。このフラットケーブルを２５ｃｍに切り、１１０℃の乾燥機に７２時間入れる。フラットケーブルの両端より突出する導体の程度を顕微鏡で観察し、写真より突出した長さを比較する。表１に結果を示す。
【００２９】
【表１】

【００３０】
以上の表１の結果からして、比較例１〜３は可塑剤及び架橋剤の有無の結果であり、接着性、或いは耐熱性に問題がある。比較例４はＡＣ層の効果の比較であり、比較例４の架橋剤を添加しないのが従来品であるが、これは接着性が実施例程度はあるが、耐熱性が劣っていた（１５０μｍ程度）。耐熱性を上げるために架橋剤を添加したが接着性が低下した。これは架橋剤をＨＳ層に添加したことによって何らかの作用を受け、フィルム状基材とＡＣ層間剥離と考えられる。
【００３１】
一方、実施例からは、高ＴｇＰＥＳとウレタン樹脂のＡＣ層を形成させることによって、耐熱性（耐収縮性）と接着性が両方が良いことが分かる。理由は明らかではないが、高ＴｇＰＥＳの耐熱性（熱収縮）の改良とウレタン樹脂によるフィルム状基材とＡＣ層の接着性の向上が、ＨＳ層に架橋剤を添加しても接着性の低下は小さいことと関連しているものと推定される。尚、ウレタン樹脂を除いた高ＴｇＰＥＳのみのＡＣ層は、前述した如く接着性は低いものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上の如き本発明によれば、難燃性、耐熱性及び耐久性等に優れた難燃性フラットケーブル、及びＨＳテープを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の難燃性フラットケーブル及びＨＳテープの構成及び製造を説明する図。
【符号の説明】
１：フィルム状基材
２：ＡＣ層
３：ＨＳ層
Ａ：ＨＳテープ
Ｂ：導体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flame-retardant flat cable, an HS tape, and a method for producing the same, and more particularly, to provide a flame-retardant flat cable excellent in flame retardancy, heat resistance, durability, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in many cases, flat cables have been used for electronic components such as liquid crystal display devices, mobile phones, copiers, printers, automobiles, home appliances, computers, and electronic devices. These flat cables are composed of two HS tapes composed of a film-like base material, an AC layer and an HS layer, and a large number of conductors sandwiched by heat sealing between the two tapes. Yes.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Conventional vinyl chloride flat cables have excellent flame retardancy and have been widely used.
However, since the flat cable made of vinyl chloride has no adhesiveness to the conductor, the conductor in the cable is cut in a short time in a bending test or sliding test. It has been replaced by polyester resin. However, since a film-like substrate (polyethylene terephthalate film: PET or polyamide film) and a polyester heat sealant are flammable, it is generally difficult to add a large amount of a flame retardant into a polyester heat sealant. Although it is burning, there has been a problem that the adhesion of the HS layer to the conductor is reduced or the conductor protrudes from the end of the cable when heated.
[0004]
In the above flat cable, the adhesion of the HS layer to the conductor is an important factor for the phenomenon that the conductor breaks in the cable when bent or slid, and when the adhesion between the HS layer and the conductor is low. The conductor is easy to break. For the adhesion of the HS layer to the conductor, a polyester resin having a low Tg may be used. However, the HS layer made of low Tg polyester has a problem that the conductor protrudes due to thermal durability and resin shrinkage.
Although it is effective to add a polyester resin having a high Tg to the HS layer to prevent the conductor from protruding, it has an effect of reducing the adhesion of the HS layer to the conductor.
[0005]
Another factor is the ratio of the heat sealing agent (V) and the filler (F) constituting the HS layer. That is, when F is increased, the protrusion of the conductor is suppressed, but when F is too large, the adhesiveness of the HS layer to the conductor decreases. Therefore, although V and F are implemented in a very narrow range, in reality, it is difficult to satisfy both at the same time.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a flame retardant flat cable that solves the above-described problems of the prior art and is excellent in flame retardancy, heat resistance, durability, and the like.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention relates to a flat cable comprising two HS tapes composed of a film-like substrate, an AC layer and an HS layer, and a conductor sandwiched by heat sealing between the two tapes. The above-mentioned polyfunctional compound consisting of a polyester resin having a Tg of 20 ° C. to 120 ° C. and a polyurethane resin , to which a polyfunctional compound having an isocyanate group, a blocked isocyanate group and / or a carbodiimide group is added . It consists of a resin mixture having a reactive group with an isocyanate group, a blocked isocyanate group and / or a carbodiimide group , and the HS layer is based on aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony oxide, red phosphorus, zinc borate, zirconium Difficulty selected from the group consisting of flame retardants, tin flame retardants, bromine flame retardants and phosphate flame retardants And may include silica fine particles to be added if necessary, talc, calcium carbonate, organic pigments, inorganic pigments or carbon and filler 80-20 wt% consisting of 20 to 80 wt% resin component consisting mainly of a polyester resin from it, the flame-retardant flat cable及 benefactor, characterized by containing a polymeric plasticizer having an average molecular weight 2,500～10,000 of 0.1 to 10 parts by weight relative to the polyester resin 100 parts by weight A manufacturing method is provided.
[0007]
According to the present invention, as an AC layer, a layer composed of a polyester resin having a high Tg and a soft polyurethane resin is provided together with a polyfunctional compound, and a polymer plasticizer is added to the polyester resin in the HS layer. By adding a functional compound, it is possible to obtain good results that satisfy both the adhesion of the HS layer to the conductor and the prevention of the protrusion of the conductor at the same time.
[0008]
The flame-retardant flat cable of the present invention is manufactured by a heat seal method, but by forming an AC layer made of a high Tg polyester resin and a urethane resin as an AC layer, the heat of the HS layer applied thereon is formed. The shrinkage action at the time can be reduced, and this effect can reduce the protrusion of the conductor. In addition, the adhesion of the HS layer to the conductor is achieved by adding a polymer plasticizer, and long-term adhesion stability and prevention of the HS layer from shrinkage when heated include the addition of a crosslinking agent to the HS layer. Achieved by: As a result, there are the effects of imparting physical properties excellent in heat resistance and bending resistance and reducing deformation such as shrinkage, twisting, and warping. In the above operation, the solution forming the AC layer penetrates into the underlying film-like substrate and / or the HS layer thereon, and the AC layer penetrates into the film-like substrate and / or the HS layer thereon. As a result, a further excellent physical property was exhibited. In this case, in order to form the AC layer, the solvent of the solution has affinity for the film-like substrate and the HS layer, and swells or dissolves them, so that at least a part of the AC component is in the film-like substrate and the HS layer. It is thought that it penetrated.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments.
FIG. 1 is a diagram for explaining the flame-retardant flat cable of the present invention and its manufacture. As shown in FIG. 1b, the flat cable of the present invention has two HS tapes A composed of a film-like substrate 1, an AC layer 2 and an HS layer 3, and heat between the two tapes A and A. It is comprised from the conductor B sealed and pinched | interposed, and especially the structure of the HS tape has the characteristics. Accordingly, the conductor B is the same as a conventionally known conductor, and a detailed description thereof is omitted. Hereinafter, the HS tape will be described in detail.
[0010]
As the film-like substrate used in the present invention, all films usually used for forming flat cables can be used, and the most preferable one is a biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) film, which is polybutylene terephthalate. Films and polyamide films are also preferred. The thickness of the film is in the range of 5 to 200 μm, preferably 15 to 100 μm. If the thickness is less than 5 μm, it is difficult to apply an AC layer to the surface, and if it exceeds 200 μm, it is not practical. Moreover, although the surface treatment of a film is not necessarily required, you may perform processes, such as a corona discharge process and an oxidation process.
[0011]
In the present invention, an AC layer is formed on one surface of the film-like substrate. The resin for the AC layer is a mixture of a polyester (PES) resin and a polyurethane resin (PU) having a Tg of 20 to 120 ° C., preferably 30 to 100 ° C., preferably PES / PU (weight ratio) = 0. The range is from 7 / 0.3 to 0.3 / 0.7. When the PES exceeds 0.7, the adhesion of the AC layer to the film-like substrate becomes weak, and when the PES is less than 0.3, the protrusion of the conductor due to the shrinkage of the HS layer increases. The AC layer includes a polyfunctional compound described later.
[0012]
An HS layer is formed on the surface of the AC layer. The physical properties of the resin component for the HS layer require excellent performance in terms of shape, adhesion, and flexibility, that is, flexibility, bendability, and slidability in all environments where flat cables are used. Is done. Therefore, the Tg of the polyester resin component that is the main component of the HS layer needs to be equal to or lower than the temperature of the environment where the flat cable is used. Specifically, Tg is about 20 ° C. or less, preferably 10 ° C. or less.
When the flat cable is adapted to a high temperature use environment, a high Tg polyester resin having a Tg of 40 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or higher can be used in combination with the polyester resin. Even in this case, if the polyester resin having a high Tg is too much, the adhesiveness of the HS layer to the conductor is remarkably lowered, so the content is 10% by weight or less of the resin component.
[0013]
The plasticizer added to the HS layer is a polymer plasticizer having a molecular weight of about 2,500 to 10,000, particularly preferably a polyester plasticizer. Specifically, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, phthalic acid Polyester which is liquid at room temperature comprising a combination of a dihydric or trihydric alcohol such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butylene glycol, neopentyl glycol and glycerin, and a monobasic acid System plasticizers. If the molecular weight is less than 2,500, the adhesiveness is effective, but there are problems such as plasticizer migration and extractability, and there is a problem in long-term durability stability (change over time) of the flat cable. If it exceeds 1,000, the original properties as a plasticizer are lost.
[0014]
The range of the amount of the plasticizer added is in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester resin, and if it is less than 0.1 parts by weight, the adhesion of the HS layer to the conductor is weak. There is a problem with the durability of the conductor (for example, it becomes easy to break the conductor by bending or swinging), and if it exceeds 10 parts by weight, the degree of protrusion of the conductor from the end of the flat cable when exposed to heat is large Therefore, when the cables are connected, troubles such as poor contact occur.
[0015]
Plasticizers other than the above, for example, epoxy fatty acid esters having a molecular weight of 400 to 3,000, epoxy plasticizers such as epoxidized oils and fats having a molecular weight of about 1,000 to 5,000, or dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, diphenyl phthalate, Phthalic acid esters such as dicyclohexyl phthalate, aliphatic monobasic esters such as butyl oleate and glycerol monooleate, di-n-hexyl adipate, di-2-ethylhexyl adipate, diethylhexyl azelate, sebacine Aliphatic dibasic acid esters such as dibutyl acid, 2-ethylhexyl sebacate, dihydric alcohol esters such as diethylene glycol dibenzoate, triethylene glycol di-2-ethyl butyrate, butyl acetylricinoleate, butylene glycol Bis (butyl phthalate) butyl phthalate, oxy acid esters such as tributyl acetylcitrate, phosphate esters such as tributyl phosphate, tri-2-ethylhexyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, etc. These plasticizers may be mixed and used in an amount of 50% by weight or less based on the polymer plasticizer. Although it is not clear what is expected from the plasticizer, it is considered that the adhesive property is effective for the adhesive effect at the time of heat sealing and the relaxation of the distortion of the film.
[0016]
The polyfunctional compound is added to the AC layer or further to the HS layer. The addition to the AC layer is preferably about 1 to 20 times equivalent to the reactive group of the resin, and the addition to the AC layer is aimed at adhesion to the film-like substrate and the HS layer. Addition to the HS layer is performed in order to improve the heat resistance and durability associated with conductor bonding when connected for a long time. They are used alone or in combination.
[0017]
Examples of the polyfunctional compound include tolylene diisocyanate (TDI), 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), xylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), and isophorone diisocyanate (IPDI). Islets such as burettes, adducts with trimethylolpropane, isocyanate trimers and the like, and isocyanates with alcohols or phenols (ethanol, isopropanol, n-butanol, phenol, nitrophenol, etc.), lactams (ε- Caprolactam, etc.), blocked isocyanates blocked with active methylene compounds (diethyl malonate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, acetylacetone). Furthermore, for example, carbodiimide-based crosslinking agents such as polytoluene carbodiimide, poly 4,4-diphenylmethane carbodiimide, polyisophorone carbodiimide, polyhexane carbodiimide, and derivatives thereof synthesized from the above isocyanates may be mentioned.
[0018]
The polyfunctional compound preferably has 2 to 6 isocyanate groups, blocked isocyanate groups and / or carbodiimide groups in the molecule. The polyfunctional compound is preferably used by dissolving or dispersing in a solvent. The solvent to be used cannot be specified because it differs depending on the reactivity of the functional group of the polyfunctional compound, but water, methanol, ethanol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, tetrahydrofuran, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl Single and mixed solvents such as ketone, ethyl acetate, propyl acetate, toluene, xylene, cyclohexane, methylcyclohexane, hexane and the like are used.
[0019]
In some cases, the reaction rate of the polyfunctional compound can be adjusted by adding an alcohol. For example, the isocyanate group is stabilized by blocking the isocyanate group with lower alcohols or phenols, or the titanium chelate is stabilized with isopropyl alcohol. In such a case, since the polyfunctional compound can be handled as a single solution, it is effective for addition to the AC layer solution or the HS layer solution. The addition amount of the polyfunctional compound is in the range of 0.05 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester resin. Preferably it is the range of 0.1-5 weight part. Moreover, it turned out that combined use with a plasticizer is effective (durability and adhesiveness).
[0020]
Among the filler components constituting the HS layer, the flame retardant is aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony oxide, red phosphorus, zinc borate, zirconium-based, tin-based, halogen-based flame retardant: Tetrabromobisphenol A (TBA) , Hexabromocyclododecane, bis (tribromophenoxy) ethane, TBA epoxy oligomer, TBA carbonate oligomer, ethylenebistetrabromophthalimide, ethylenebispentabromodiphenyl, tribromophenylmaleimide, tetrabromopentaerythritol, tris (pentabromobenzyl) Isocyanurates, phosphate flame retardants: trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, tricresi Phosphate, cresyl phosphate, triphenyl phosphate, tris (chloroethyl) phosphate, tris (2-chloropropyl) phosphate, tris (2,3-dichloropropyl) phosphate, tris (2,3-dibromopropyl) phosphate, tris (2 , 3-Dibromochloropropyl) phosphate, bis (2,3-dibromopropyl), 2,3-dichloropropyl phosphate, bis (chloropropyl) monooctyl phosphate, guanidine phosphate and its derivatives, guanyl urea phosphate and its Derivatives, sulfamic acid and derivatives thereof alone or in combination are also exemplified.
[0021]
As other fillers, polyamide-based waxes, silica fine particles, talc, calcium carbonate, organic pigments, inorganic pigments such as titanium oxide, carbon, and wax can be added as necessary. The content of the filler (F) in the HS layer is in the range of 80 to 20% by weight. If F exceeds 80% by weight, the adhesive does not adhere, and if it is less than 20% by weight, the protrusion of the conductor becomes large. It is no longer flame retardant.
[0022]
The HS tape used in the present invention is obtained by forming an AC layer on a film-like substrate using the above materials, and then forming an HS layer. Both the AC layer and the HS layer are formed by applying and drying an organic solvent solution or dispersion containing the above components. Application can be achieved by a general coating method, for example, bar coater, die coater, roll coater, gravure method, flow coater method, reverse method, spray method, etc. can be used. A method of applying a layer (in-line method) is preferred.
[0023]
The coating amount of the AC layer is 0.05 to 10 μm in thickness, and preferably 0.1 to 5 μm. When the thickness is less than 0.05 μm, the conductor protrudes, and when the thickness exceeds 10 μm, the practical range is exceeded. The coating amount of the HS layer is 5 to 200 μm in thickness, and preferably 10 to 100 μm. If it is less than 5 μm, it is difficult to bond the conductor, and there is a problem in flame retardancy. If it exceeds 200 μm, it takes much energy to evaporate the solvent during drying, which is not practical. The solid content of the solution for the AC layer is 2 to 60% by weight, and the solid content of the solution for the HS layer is in the range of 5 to 75% by weight. If the above range is exceeded, it is difficult to disperse the filler in the solution.
[0024]
The HS tape used in the present invention is formed as described above. As shown in FIGS. 1a and b, an appropriate conductor B is sandwiched between two HS tapes A of the present invention, and the HS tapes are heat-sealed through a heat roll (180 ° C.), for example. A flame retardant flat cable is obtained.
[0025]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
Examples 1-5 and Comparative Examples 1-4
(material)
(1) Film substrate: Biaxially stretched polyester film (PET) with a thickness of 25 μm
(2) -1 AC layer forming solution-1: (solid content 40% by weight)
Liquid A: A solution in which a polyester resin having a Tg of 40 ° C. and a polyol urethane resin (solid content weight ratio of 1: 1, hydroxyl value = 10 mgKOH / g) are dissolved in methyl ethyl ketone / toluene.
B liquid; TDI + HDI
A liquid / B liquid = 1/3 (OH group / NCO group, equivalent ratio)
[0026]
(2) -2 AC layer forming solution-2,
Liquid A: A solution in which polyester having a Tg of 5 ° C. (hydroxyl value = 3 mg KOH / g) was dissolved in methyl ethyl ketone / toluene.
B liquid; TDI + HDI
A liquid / B liquid = 1: 4 (OH group / NCO group, equivalent ratio)
(3) Paint for forming an HS layer: In a filler (F) comprising a polyester (V) having a Tg of 10 to 20 ° C., silica, calcium carbonate, aluminum hydroxide, a brominated flame retardant, and antimony trioxide, V / F = 45 / 55 (weight ratio), and a solution dissolved and dispersed in a solvent of methyl ethyl ketone / toluene = 1/1 (solid content 45% by weight, average particle size 0.45 μm).
[0027]
(Preparation of HS tape)
Apply the above AC layer forming solution to a PET film to a dry weight of 0.5 g / m ^2, and after air drying for 5 minutes, apply the HS layer forming paint to a dry weight of 30 g / m ² , Dry at 80 ° C. for 12 hours. Table 1 shows the contents of the plasticizer and the crosslinking agent (polyfunctional compound) in the AC layer and the HS layer.
[0028]
Test method (evaluation items)
(1) HS / HS T-shaped peel strength test: After bonding the heat seal surfaces of HS tape to each other with a heat sealer (temperature 150 ° C., pressure: 3 Kg / cm ² , time: 3 seconds), T-peel in a tensile test The strength (g / width 10 mm) is compared.
(2) HS / interconductor T-shaped peel strength test: T-shaped peel strength (g / width 10 mm) between the heat seal surface of the HS tape and a copper foil having a thickness of 100 μm is compared.
(3) Cable heat resistance test: Three conductors (width × thickness = 0.8 mm × 50 μm) were sandwiched between two HS tapes having a width of 25 cm, and a flat cable was produced through a hot roll (180 ° C.). This flat cable is cut to 25 cm and placed in a dryer at 110 ° C. for 72 hours. Observe the degree of the conductor protruding from both ends of the flat cable with a microscope, and compare the length protruding from the photograph. Table 1 shows the results.
[0029]
[Table 1]

[0030]
From the results of Table 1 above, Comparative Examples 1 to 3 are the results of the presence or absence of a plasticizer and a crosslinking agent, and there are problems with adhesiveness or heat resistance. Comparative Example 4 is a comparison of the effects of the AC layer, and the conventional product is that the crosslinking agent of Comparative Example 4 is not added, but this has poor adhesiveness but heat resistance (150 μm). degree). A cross-linking agent was added to increase the heat resistance, but the adhesion decreased. This is affected by the addition of a crosslinking agent to the HS layer and is considered to be delamination from the film-like substrate.
[0031]
On the other hand, it can be seen from the Examples that both heat resistance (shrinkage resistance) and adhesiveness are good by forming an AC layer of high TgPES and urethane resin. The reason is not clear, but the improvement in heat resistance (heat shrinkage) of high TgPES and the improvement of the adhesion between the film-like substrate and the AC layer by urethane resin, the adhesiveness decreases even when a cross-linking agent is added to the HS layer. Is presumed to be related to smallness. Note that the AC layer of only high TgPES excluding the urethane resin has low adhesion as described above.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, a flame retardant flat cable excellent in flame retardancy, heat resistance, durability, and the like, and an HS tape can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view for explaining the construction and production of a flame-retardant flat cable and HS tape of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Film base material 2: AC layer 3: HS layer A: HS tape B: Conductor

Claims

Two heat-sealable tapes (hereinafter referred to as HS tapes) composed of a film-like substrate, an anchor coat layer (hereinafter referred to as AC layer) and a heat seal layer (hereinafter referred to as HS layer), and the two tapes In flat cables consisting of conductors that are sandwiched by heat sealing,
From the AC layer, an isocyanate group, a polyfunctional compound having a blocked isocyanate group and / or carbodiimide groups is added, and the glass transition temperature (hereinafter referred to as Tg) of 20 ° C. to 120 ° C. of the polyester resin, a polyurethane resin Comprising a mixture of resins having a reactive group with an isocyanate group, a blocked isocyanate group and / or a carbodiimide group of the polyfunctional compound ,
And, selected the HS layers, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony oxide, red phosphorus, zinc borate, zirconium-based flame retardant, a tin-based flame retardants, from the group consisting of brominated flame retardants and phosphoric acid-based flame retardant 80 to 20% by weight of a filler composed of a flame retardant , silica fine particles, talc, calcium carbonate, organic pigment, inorganic pigment or carbon added as necessary, and 20 to 80% by weight of a resin component mainly composed of a polyester resin A flame retardant flat cable comprising 0.1 to 10 parts by weight of a polymer plasticizer having an average molecular weight of 2,500 to 10,000 with respect to 100 parts by weight of the polyester resin.

The flame-retardant flat cable according to claim 1, wherein the film-like substrate is polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET), polybutylene terephthalate and / or polyamide film.

The flame-retardant flat cable according to claim 1 or 2 , wherein the polyfunctional compound has 2 to 6 isocyanate groups, blocked isocyanate groups and / or carbodiimide groups in the molecule.

The flame retardant flat cable according to any one of claims 1 to 3 , wherein the polymer plasticizer is a polyester polymer plasticizer.

The flame-retardant flat cable according to any one of claims 1 to 4 , wherein the AC layer penetrates into the film-like substrate and / or the HS layer.