电气配线的制作方法

专利名称：电气配线的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有导体和使用粘接剂粘接于该导体表面的绝缘体的电气配线。
背景技术：
近年，电子设备类的高性能化、小型化、低成本化急剧地推进，为了将设备内的配线合理化，在扁平导体上被覆绝缘膜的电气配线(joiner，连接件)被广泛使用。作为该绝缘膜，多数使用便宜的聚酯膜，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。 随着使用范围变宽，上述连接件出现了在比以往更严峻的高温高湿环境下长时间使用的情况。包括PET在内，聚酯树脂是便宜且耐热性优异的材料，但由于容易引起水解，因此有人担心在高温高湿环境下特别是弯曲部位的断裂、剥离会引起的性能下降。作为应对聚酯树脂的水解的方法，已知有(1)在聚酯树脂中混炼赋予耐水解性的添加剂的方法(例如，参照专利文献I 4) ；(2)在聚酯表面涂布混合了有机硅树脂和溶剂的耐水解性赋予剂的方法。专利文献I :日本特开2010-121112号公报专利文献2 日本特开2008-156392号公报专利文献3 日本特开2002-38087号公报专利文献4 :日本特许第3331501号公报

发明内容
然而，虽然使用了 PET树脂等聚酯树脂的膜由于低成本化而在工业上被大量制造，但在进行少量多品种生产的场合，必须制造添加了针对各个用途的添加剂的多品种的膜，从而导致大幅的成本上升，经济上变得不利。另外，虽然在聚酯树脂膜的表面涂布耐水解性赋予剂的方法简便，但由于一点点损伤就会丧失其功能，因此存在操作上需要小心的问题。因此，以往技术中没有既维持低成本、又有效地赋予聚酯树脂膜以高效的耐水解性的方法。为了解决上述这样的以往技术中的问题点，本发明的目的在于提供一种电气配线，其为具有导体和在该导体上的绝缘体的电气配线，有效地赋予了作为前述绝缘体使用的便宜的PET等聚酯树脂以高效的耐水解性。为了达到上述目的，进行了多次研究，结果发现使用粘接剂在导体上贴附绝缘体，同时通过在该粘接剂中预先添加耐水解性赋予剂，该耐水解性赋予剂能够向前述绝缘体迁移、扩散，从而赋予耐水解性，本发明具有以下的构成。[I]本发明提供一种电气配线，其特征为，具有导体和使用粘接剂粘接于该导体表面的绝缘体，前述粘接剂中含有耐水解性赋予剂。[2]本发明提供一种前述[I]记载的电气配线，其特征为，前述耐水解性赋予剂为碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物或环氧系化合物。
[3]本发明提供一种前述[I]或[2]记载的电气配线，其特征为，前述粘接剂为聚酷树脂系粘接剂。[4]本发明提供一种前述[2]或[3]记载的电气配线，其特征为，前述耐水解性赋予剂为碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物，相对于前述粘接剂的树脂成分100重量份含有5 15重量份。[5]本发明提供一种前述[I] [4]的任一个记载的电气配线，其特征为，前述导体是在相对于长度方向的直角方向上的断面为正方形或长方形的扁平线。[6]本发明提供一种前述[I] [5]的任一个记载的电气配线，其特征为，前述绝缘体由绝缘膜构成。[7]本发明提供一种前述[I] [6]的任一个记载的电气配线，其特征为，前述绝
缘体由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。[8]本发明提供一种前述[4] [7]的任一个记载的电气配线，其特征为，前述碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物的分子量为250以下。[9]本发明提供一种前述[8]记载的电气配线，其特征为前述碳二亚胺系化合物
为二异丙基碳二亚胺。根据本发明，由于使用粘接剂在导体上粘接绝缘体，因此不仅能够容易地制造能够针对各个用途的多品种的绝缘体被覆电气配线(连接件)，而且通过在粘接剂的配合时或将粘接剂涂布于绝缘体或导体时混合耐水解性赋予剂这样的简便方法，能够赋予连接件的树脂部分(绝缘体+粘接剂)以耐水解性。因此，能够低成本地得到耐水解性优异、可靠性高的连接件。


图I为本发明的电气配线的结构图。图2为表示对于本发明的实施例的电气配线，粘接剂中含有的耐水解性赋予剂的配合量和伸长的残率达到50%的时间以及和初期粘接力的关系的图。符号说明I绝缘体被覆电气配线，10导体，20粘接剂，30绝缘体
具体实施例方式以下，关于本发明的实施方式，参照附图详细地说明。图I为本发明的电气配线的结构图。如图I所示，本发明的绝缘体被覆电气配线(连接件)I由导体10和粘接剂20以及绝缘体30构成。粘接剂20中预先配合有耐水解性赋予剂。该耐水解性赋予剂为具有防止或抑制连接件的树脂部分(绝缘体+粘接剂)的水解的效果的添加剂。以往技术中，由于耐水解性赋予剂一般在绝缘体中含有，因此例如在绝缘体以膜状成形的场合，由于耐水解性赋予剂的气化等，高温下的熔融混炼有时变得很困难。另外，还可发现由耐水解性赋予剂的添加引起的绝缘体的耐热性、电气特性及机械强度等的下降。本发明由于无需在绝缘体中含有耐水解性赋予剂，或者可以减少绝缘体中的耐水解性赋予剂的含量，因此能够回避上述以往的技术问题。本发明的电气配线通过以下步骤来制作在绝缘体或导体上涂布预先含有耐水解性赋予剂的粘接剂，在粘接剂中含有溶剂等挥发成分时进行加热、干燥以除去挥发成分后，与未涂布粘接剂的一侧的导体或绝缘体贴合，通过指定的温度和压力进行压接、粘接。此处，耐水解性赋予剂可以在粘接剂的制作时和其他成分同时混合，另外也可以在就要将已制作好的粘接剂涂布于绝缘体或导体前，重新配合耐水解性赋予剂。接下来，对于构成本发明的电气配线的导体、粘接剂、该粘接剂中含有的耐水解性赋予剂及绝缘体的构成成分或结构，进行详述。导体关于图I所示的导体10的种类、结构，没有特别规定。导体的材质例如也可以是铜、银、铁等金属单质，也可以是在这些金属中添加I种以上的金、锌、镍、钴、锰、铬、锡、铁等金属而形成的合金线。另外，还可以是烧结了金属氧化物的导电性陶瓷。就导体的形状而言，可以使用圆形、椭圆形或矩形的导体，没有特别规定。在形成 于导体上的绝缘体为膜状的场合，由于容易制造，因此相对导体的长度方向的直角方向的断面多数使用矩形，即长方形或正方形的扁平状的线。导体的形状为圆形或椭圆形时，能够采用以下两种方法例如使用圆筒状、且以确定的厚度涂布了内部含有耐水解性赋予剂的粘接剂的收缩膜等的方法；在圆形断面的导体上涂布含有耐水解性赋予剂的粘接剂后，使用圆筒状的收缩膜来被覆的方法。另外，不仅可以使用在导体的长度方向具有相同断面面积和断面形状的导体，还可以使用在长度方向具有不规则断面的导体。为了使设备内部的配线合理化，本发明的电气配线以平面形状为主要目标，导体优选相对长度方向的直角方向的断面为长方形或正方形的扁平状的线。对于导体的表面也没有特别规定，可以使用单独的导体材料，也可以使用在表面镀有金、银、锡、镍、铅、锌或这些的合金的导体。另外，一个连接件中可以配置多个导体，此时，各个导体相互接触，还可包含能够导通的场合以及独立且绝缘的场合。粘接剂图I所示的粘接剂20能够根据所使用的绝缘体和导体的种类来决定材料和配合量。本发明中，绝缘体多数使用便宜且耐热性和机械特性优异的聚酯树脂，特别是PET。因此，本发明优选使用与绝缘体的相溶性优异、能够大幅提高粘接性的聚酯树脂系作为粘接齐U。但是，除此以外，本发明还可以根据绝缘体的种类、使用环境来选择各种树脂作为粘接剂的构成成分。除聚酯树脂系粘接剂以外，例如可举出丙烯酸树脂系、a-烯烃系、氨基甲酸酯系、环氧系、氰基丙烯酸酯系、有机硅系、水性高分子-异氰酸酯系、苯乙烯-丁二烯橡胶溶液系、丁腈橡胶系、硝化纤维素系、酚树脂系、改性硅系、聚酰亚胺系、聚氨酯系、聚乙烯基系、聚甲基丙烯酸酯系的粘接剂等。由于本发明通过粘接剂中含有的耐水解性赋予剂向绝缘体扩散、迁移，从而使绝缘体的耐水解性提高，因此，能够作为粘接剂使用的树脂只要能够充分确保初期和长期的粘接性，则不限定于聚酯树脂系。本发明中，作为粘接剂的构成成分，根据需要可以添加阻燃剂、阻燃助剂、增量剂、防氧化剂、润滑剂、表面活性剂、软化剂、增塑剂、相容剂、稳定剂、交联剂、着色剂等添加物。作为无机阻燃剂，可举出氢氧化镁、氢氧化铝等金属氢氧化物，或氧化锑(二氧化铺、三氧化铺)、氧化钛、氧化铺、氧化钥、氧化鹤、氧化硼、氧化镁、氧化锌、氧化钇、氧化铝、氧化钡等。其中，从阻燃效果高的观点出发，优选氢氧化镁、氢氧化铝等金属氢氧化物。
作为阻燃助剂，有磷系阻燃剂、有机硅系阻燃剂、氮系阻燃剂、硼酸化合物、钥化合物、锌化合物等。作为上述以外的成分，可以添加二氧化硅、碳黑、其他的有机、无机粒子。耐水解性赋予剂本发明的耐水解性赋予剂是以预先包含在粘接剂中的方式进行处理，并在使导体和绝缘体压接、粘接后从粘接剂向绝缘体迁移，从而赋予绝缘体以耐水解性的添加剂。本发 明中，绝缘体多数使用便宜、且耐热性和机械特性优异的聚酯树脂，特别是PET。因此，本发明的耐水解性赋予剂优选为赋予聚酯树脂以耐水解性的效果高的碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物或环氧系化合物。本发明中作为耐水解性赋予剂使用的碳二亚胺系化合物是指I分子中至少有2个碳化二亚胺基(-N = C = N-)的化合物，例如，能够通过使分子中至少具有2个异氰酸酯基的多元异氰酸酯化合物在碳二亚胺化催化剂的存在下进行脱二氧化碳缩合反应(碳二亚胺化反应)来制造。碳二亚胺化反应可通过公知的方法进行，具体而言，可通过在非活性溶剂中溶解异氰酸酯，或无溶剂且在氮等非活性气体的气流下或气泡下加入以环磷烯氧化物(* 7 7才> > jC V F )类为代表的有机磷系化合物等碳二亚胺化催化剂，并在150 200°C的温度范围内加热和搅拌，来进行伴随脱二氧化碳的缩合反应(碳二亚胺化反应)。作为本发明中使用的碳二亚胺系化合物，其为二异丙基碳二亚胺、二环己基碳二亚胺、1_乙基-3-(3- 二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N-[3-( 二甲基氨基)丙基]-N’ -乙基碳二亚胺、N，N’ - 二对甲苯基碳二亚胺、或通过上述方法从六亚甲基二异氰酸酯或4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯合成而得到的碳二亚胺系化合物。另外，本发明还可以使用具有这些碳二亚胺系化合物的骨架的衍生物。其中，为了使作为耐水解性赋予剂的碳二亚胺系化合物从粘接剂树脂向绝缘体迁移，优选容易迁移的低分子量的碳二亚胺系化合物。具体而言，优选分子量为250以下的二异丙基碳二亚胺(分子量为126. 2)、二环己基碳二亚胺(分子量为206)、I-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(分子量为191. 7)，由于最低分子量的二异丙基碳二亚胺的迁移性最优异，因此特别优选。如果分子量超过250，则由于需要增多碳二亚胺系化合物的配合量或提高粘接剂树脂的柔软性，因此有可能产生使粘接剂的耐热性和粘接性下降这样的问题。本发明中，上述碳二亚胺系化合物及其衍生物可以使用I种或组合使用2种以上。另外，从粘接性和机械特性的观点出发，粘接剂中含有的碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物的含量相对于粘接剂的树脂成分100重量份优选为为3 20重量份，更加优选为5 15重量份。如果含量小于3重量份，则提高绝缘体的耐水解性的效果小。另夕卜，如果含量超过20重量份，则相对于含量的耐水解性的提高效果无法得到那么多，相反，粘接力的下降变得明显。对于本发明，如果含量进一步在5 15重量份的范围，则能够在抑制粘接剂的粘接性的下降的同时大幅实现绝缘体的耐水解性的提高。本发明中，作为耐水解性赋予剂使用的环氧系化合物可举出环氧树脂和具有缩水甘油基的乙烯基系共聚物等。作为环氧树脂，例如可举出缩水甘油醚环氧树脂(双酚型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂等)、缩水甘油酯型环氧树脂(邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、二聚酸缩水甘油酯等)、缩水甘油胺型环氧树脂(四缩水甘油基二氨基二苯甲烷、三缩水甘油基对(或间)氨基苯酚等)、杂环式环氧树脂(异氰脲酸三缩水甘油酯等)、环式脂肪族环氧树脂(二氧化乙烯基环己烯、氧化双环戊二烯等)、环氧
化聚二烯等。具有缩水甘油基的乙烯基系共聚物为具有缩水甘油基的聚合性单体和其他的共聚合性单体的共聚物。具有缩水甘油基的聚合性单体在具有缩 水甘油基的同时还具有至少I个聚合性基团(乙烯基等)，例如可举出烯丙基缩水甘油醚、乙烯基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、马来酸缩水甘油酯、乙烯基苯甲酸缩水甘油酯、二聚酸缩水甘油酯等。作为能够与前述具有缩水甘油基的聚合性单体共聚的其他的单体，例如可举出烯烃系单体(乙烯、丙烯、丁烯等)、二烯系单体(丁二烯、异戊二烯等)、芳香族系乙烯基系单体(苯乙烯、乙烯基甲苯等)、甲基丙烯酸系单体(甲基丙烯酸、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯腈等)、乙烯基酯类(乙酸乙烯酯等)、乙烯基醚类等。具有缩水甘油基的乙烯基系共聚物中的前述具有缩水甘油基的聚合性单体的构成成分的摩尔比率为5 90摩尔％，优选为10 80摩尔％。这些具有缩水甘油基的乙烯基系共聚物可以使用I种或组合使用2种以上。由于需要使上述环氧树脂或具有缩水甘油基的乙烯基系共聚物从粘接剂树脂向绝缘体迁移，因此和上述碳二亚胺系化合物同样，优选容易迁移的分子量小的物质。作为分子量，重均分子量为200 10000以下，优选为200 6000以下。如果重均分子量超过10000，则绝缘体的迁移困难，如果小于200，则粘接剂的耐热性和粘接性的下降变得显著。本发明中，从粘接性和机械特性的观点出发，粘接剂中含有的环氧系化合物的含量相对于粘接剂的树脂成分100重量份优选为3 20重量份，更加优选为5 15重量份。如果含量小于3重量份，则提高绝缘体的耐水解性的效果小。另外，如果含量超过20重量份，则相对于含量的耐水解性的提高效果无法得到那么多，相反，粘接力的下降变得显著。对于上述耐水解性赋予剂，碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物与环氧系化合物相比，从粘接剂向绝缘体的迁移容易、耐水解效果相对较高。另外，就碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物而言，不仅聚酯树脂系粘接剂，对于其以外的由树脂构成的粘接剂，向绝缘体的迁移也能够顺利进行。与此相对，就环氧系化合物而言，由于与粘接剂的树脂成分的反应、结合等，其迁移受阻，根据粘接剂内含有的树脂的种类，有可能无法充分进行耐水解性的提高。从以上观点出发，作为本发明的耐水解性赋予剂，优选碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物。绝缘体从操作性和连接件制造时的作业性良好、且厚度的控制容易的观点等出发，图I所示的绝缘体30优选膜状。作为绝缘膜的材质，从便宜、且成形性良好、机械特性及耐热性的平衡优异的材料考虑，优选聚酯树脂。作为聚酯系树脂，可举出PET、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)等。其中，从成本、供给稳定性和品种多等考虑，本发明优选PET。作为绝缘膜，除聚酯树脂以外，还可使用聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)等，并不限定于聚酯树脂。特别地，作为耐水解性赋予剂的上述已举出的碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物，对于聚酯树脂以外的树脂也是能够提高绝缘膜的耐水解性的成分。
另外，本发明中，绝缘体的形状并不限定于膜。将聚酯树脂或其以外的树脂的粉体以乳液的形式喷在预先涂布有粘接剂的导体表面后，进行加热、一体化，也能够形成绝缘体。另外，如果有溶解这些粉体的溶剂，则通过将预先涂布有粘接剂的导体浸溃在溶液中，或在溶液喷雾涂布后，通过加热使溶剂挥发后，也可以形成绝缘体涂膜。这种情况下，溶解构成绝缘体的树脂的溶剂优选选择不溶解粘接剂的树脂成分的溶剂来使用。本发明中，上述耐水解性赋予剂具有不在绝缘体中含有而在粘接剂中含有的特征，但也可以使绝缘体中含有。这种情况下，通过将绝缘体中含有的耐水解性赋予剂设定在必要的最小限度的含量，在将绝缘体成形为膜状时，成形变得容易，同时能够减小物性、特性的下降。另外，如果使用含有耐水解性的粘接剂来使导体和绝缘体加压、粘接，则能够进一步提高连接件的树脂部分(绝缘体+粘接剂)的耐水解性。这样，本发明具有能够减少绝缘体中的耐水解性赋予剂的含量的效果。电气配线的制造方法
图I所示的粘接剂20由于多数由树脂、填充物、溶剂的混合物构成，因此从粘接剂20的树脂成分的表中读取树脂量，从而添加需要量的耐水解性赋予剂。此时，虽然粘接剂自身中有时也添加同样的耐水解性赋予剂，但其种类和添加量未明确的情况除外，从计算中除去来添加需要量。这是由于有可能含有不针对以添加量和迁移性为本发明的目的和作用的化合物。另外，在粘接剂中含有的耐水解性赋予剂针对本发明的目的和作用的情况下，基于其添加量，不足时则重新配合本发明的耐水解性赋予剂。如上述所说明，耐水解性赋予剂可以在粘接剂的制作时与其他的成分同时混合，另外，也可以在就要将已制作好的粘接剂涂布于绝缘体或导体前，重新配合耐水解性赋予剂。耐水解性赋予剂受水分影响时，优选在就要进行粘接剂的涂布、粘接工序如进行添加。把图I所示的绝缘体30作为基材使用，在前述绝缘体30上涂布添加了耐水解性赋予剂的粘接剂。在实验室水平，虽然也有在导体10上涂布的方法，但由于工业上采用利用大型的辊涂机等进行涂布的方法，因此通常在绝缘体30上进行涂布。即使在实验室水平，也可以通过使用旋涂机或刮刀式的涂布设备在绝缘体30上进行涂布。涂布粘接剂后，为了使溶剂挥发，进行加热、干燥。干燥在不使所添加的耐水解性赋予剂变质的条件下进行。接下来，把涂布了粘接剂的绝缘体放置在导体上，在指定的温度和压力下进行压接、粘接。该粘接条件也在粘接剂及耐水解性赋予剂的物性和特性不受损的范围内进行。粘接后，除去绝缘体的多余部分。另外，也可以采用在膜上预先切出确定的形状、再粘接于导体的方法。如上所述，制造本发明的电气配线。以下，基于实施例和比较例更加具体地说明本发明，但本发明并不限定于以下的实施例。导体和导体模拟试样的制作按以下所述制造下述的实施例及比较例的导体和导体模拟试样。作为导体，准备通过无铅焊涂镀了表面的断面为长方形的扁平铜线。该扁平铜线用于评价和粘接剂的初期粘接力。另外，为了在高温高湿条件(85°C X85% RH)下评价由水解等劣化引起的绝缘体的伸长，在表面平滑的聚四氟乙烯(PTFE)薄片上和导体的场合相同地进行粘接处理，制作导体模拟试样(脱模膜)。这是由于在导体上粘接的试样无法从导体剥离，无法进行绝缘体的伸长的评价。导体模拟试样的厚度和导体相同。由上述所得的导体和导体模拟试样的性状如表I所示。表I
权利要求
1.一种电气配线，其特征在于，具有导体和使用粘接剂粘接于该导体表面的绝缘体，所述粘接剂中含有耐水解性赋予剂。
2.如权利要求I所述的电气配线，其特征在于，所述耐水解性赋予剂为碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物或环氧系化合物。
3.如权利要求I或2所述的电气配线，其特征在于，所述粘接剂为聚酯树脂系粘接剂。
4.如权利要求2或3所述的电气配线，其特征在于，所述耐水解性赋予剂为碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物，相对于所述粘接剂的树脂成分100重量份含有5 15重量份。
5.如权利要求I 4的任一项所述的电气配线，其特征在于，所述导体是在相对于长度方向的直角方向上的断面为正方形或长方形的扁平线。
6.如权利要求I 5的任一项所述的电气配线,其特征在于,所述绝缘体由绝缘膜构成。
7.如权利要求I 6的任一项所述的电气配线，其特征在于，所述绝缘体由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。
8.如权利要求4 7的任一项所述的电气配线，其特征在于，所述碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物的分子量为250以下。
9.如权利要求8所述的电气配线，其特征在于，所述碳二亚胺系化合物为二异丙基碳二亚胺。
全文摘要
本发明提供一种电气配线，其为具有导体和在该导体上的绝缘体的电气配线，有效地赋予了作为前述绝缘体使用的便宜的PET等聚酯树脂以高效的耐水解性。其特征在于，具有导体和使用粘接剂粘接于该导体表面的绝缘体，前述粘接剂中含有耐水解性赋予剂，具体而言，含有碳二亚胺系化合物或碳二亚胺系化合物的衍生物或环氧系化合物。
文档编号H01B7/02GK102655036SQ201110154308
公开日2012年9月5日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年3月3日
发明者社内大介, 铃木秀幸 申请人:日立电线株式会社