扁平电缆增强带用树脂组合物、扁平电缆增强带和扁平电缆的制作方法

文档序号:16513845发布日期:2019-01-05 09:30阅读:201来源:国知局
扁平电缆增强带用树脂组合物、扁平电缆增强带和扁平电缆的制作方法

本发明涉及扁平电缆增强带用树脂组合物、扁平电缆增强带和扁平电缆。

本申请要求于2016年5月26日向日本专利局提交的日本专利申请no.2016-105702的优先权,其全部内容通过引用而并入本文中。



背景技术:

扁平电缆用作电子设备的内部布线用电线。通过将并列布置的多个导体插入在两个包覆材料之间,并且通过(例如)加热使导体和包覆材料一体化,从而生产各个扁平电缆。

这种扁平电缆包括这样的区域,其中导体在纵向方向上的端部处露出以便连接到(例如)连接器。露出区域的强度低于其他区域,并且困难在于将该区域原位连接到(例如)连接器。因此,将增强带粘接到露出区域的一侧(参见日本待审专利申请公开no.2008-218252)。

引文列表

专利文献

专利文献1:日本待审专利申请公开no.2008-218252



技术实现要素:

根据本发明的一个方面,扁平电缆增强带用树脂组合物包含聚酯、聚氨酯和聚碳化二亚胺,其中聚氨酯与聚酯的质量比为40/60以上80/20以下。

根据本发明的另一方面,扁平电缆增强带包含含有树脂作为主要成分的基材层和堆叠在基材层上的粘接层,该粘接层含有所述树脂组合物。

根据本发明的一个方面,扁平电缆包括一个或多个导体、将所述一个或多个导体保持在其间的一对包覆材料、以及扁平电缆增强带。

附图说明

[图1]图1是根据本发明的实施方案的扁平电缆增强带的示意性截面图。

[图2]图2是根据本发明的实施方案的扁平电缆的示意性透视图。

[图3]图3是沿图2的a-a线截取的局部端视图。

具体实施方式

[本公开所要解决的问题]

近年来,扁平电缆已经开始用于各种环境(例如高温环境和高湿度环境)中。因此要求扁平电缆增强带在各种环境中在长时间内保持高粘接性。在这方面,传统的增强带难以在当前需要的高温环境等中充分保持粘接性。

鉴于上述情况完成了本发明。本发明的一个目的是提供一种能够在高温环境中长时间地保持足够的粘接性的扁平电缆增强带用树脂组合物和扁平电缆增强带。本发明的另一个目的是提供一种在高温环境中具有高强度的扁平电缆。

[本公开的有利效果]

本发明的扁平电缆增强带用树脂组合物和扁平电缆增强带可以在高温环境中长时间地保持足够的粘接性。本发明的扁平电缆在高温环境中具有高强度。

[本发明的实施方案的说明]

首先,列出并解释了本发明的实施方案。

为了解决上述问题,根据本发明的实施方案的扁平电缆增强带用树脂组合物包含聚酯、聚氨酯和聚碳化二亚胺,其中聚氨酯与聚酯的质量比为40/60以上80/20以下。

通常,在一些情况下,聚酯通常用作形成扁平电缆增强带的粘接层的树脂组合物。聚酯与具有高熔点的树脂(例如,聚丙烯)的混合提高了耐热性;然而,粘接性显著降低。相反,本发明的扁平电缆增强带用树脂组合物除了包含聚酯之外,还含有聚氨酯和聚碳化二亚胺,聚氨酯与聚酯的质量比在上述范围内;因此,可以同时提高耐热性和粘接性。具体而言,聚氨酯与聚酯的质量比在上述范围内的扁平电缆增强带用树脂组合物可以抑制含有扁平电缆增强带用树脂组合物的粘接层在高温环境中的流动性,从而充分抑制粘接层在高温环境中的流出。扁平电缆增强带用树脂组合物含有聚碳化二亚胺;因此,在聚碳化二亚胺和聚酯之间以及聚碳化二亚胺和聚氨酯之间似乎发生交联等,从而提高了粘接层的耐热性。聚碳化二亚胺的碳化二亚胺基团似乎与空气中的水反应,从而抑制了聚酯和聚氨酯的水解。因此,扁平电缆增强带用树脂组合物可以在高温环境中长时间地保持足够的粘接性。

聚氨酯的软链段优选由聚碳酸酯作为主要成分构成。当聚氨酯的软链段由聚碳酸酯作为主要成分构成时,可以进一步提高耐热性、耐湿热性等。

相对于100质量份的聚酯和聚氨酯的总量,聚碳化二亚胺的含量优选为0.5质量份以上10质量份以下。当聚碳化二亚胺的含量相对于100质量份的聚酯和聚氨酯的总量在上述范围内时,可以进一步提高耐热性和抑制水解的效果。

聚碳化二亚胺优选包含异氰酸酯基。当聚碳化二亚胺包含异氰酸酯基时,在水的存在下在聚碳化二亚胺分子之间、聚碳化二亚胺和聚酯之间以及聚碳化二亚胺和聚氨酯之间似乎发生交联等,从而容易且可靠地提高粘接层的耐热性。

在扁平电缆增强带用树脂组合物中,100/s的剪切速度和150℃下的剪切粘度(η2)与0.01/s的剪切速度和相同温度下的剪切粘度(η1)之比(η2/η1)优选为0.01以下。当剪切粘度比(η2/η1)等于或小于上限时,可以更精确地抑制粘接层在高温环境中的流动性,从而容易且可靠地抑制粘接层在高温环境中的流出。

为了解决上述问题,根据另一个实施方案的扁平电缆增强带包含含有树脂作为主要成分的基材层和堆叠在基材层上的粘接层,所述粘接层含有所述树脂组合物。

扁平电缆增强带包括堆叠在基材层上并含有树脂组合物的粘接层;因此,如上所述,可以充分抑制粘接层在高温环境中的流出,从而提高粘接层的耐热性和耐久性。因此,包括扁平电缆增强带的扁平电缆可以在高温环境中长时间地保持足够的粘接性。

为了解决上述问题,根据另一个实施方案的扁平电缆包括一个或多个导体、将所述一个或多个导体保持在其间的一对包覆材料、以及扁平电缆增强带。

因为扁平电缆包括扁平电缆增强带,所以充分抑制了增强带的剥离和粘接层在高温环境中的流出,使得扁平电缆具有高强度。

扁平电缆的各个包覆材料的最外层的主要成分优选为聚(苯硫醚)。当各个包覆材料的最外层的主要成分是聚(苯硫醚)时,包覆材料具有提高的耐热性。因此,扁平电缆更适合于高温环境。在各个包覆材料的最外层的主要成分是聚(苯硫醚)并且粘接层与包覆材料接触的情况下,粘接层中的聚碳化二亚胺与聚(苯硫醚)的硫原子之间的相互作用可以进一步提高包覆材料和粘接层之间的粘接性。

在本发明中,术语“剪切粘度”是指用旋转流变仪测定的值。术语“主要成分”是指含量最高的成分,并且(例如)表示含量为50质量%以上的成分。

[本发明的实施方案的详述]

下面参照附图详细描述根据本发明的实施方案的扁平电缆增强带用树脂组合物、扁平电缆增强带和扁平电缆。

<扁平电缆增强带用树脂组合物>

扁平电缆增强带用树脂组合物(下文中,也简称为“树脂组合物”)包含聚酯、聚氨酯和聚碳化二亚胺,其中聚氨酯与聚酯的质量比为40/60以上80/20以下。

通常,聚酯通常用作形成扁平电缆增强带的粘接层的树脂组合物。聚酯与具有高熔点的树脂(例如,聚丙烯)的混合提高了耐热性;然而,粘接性显著降低。相反,本发明的树脂组合物除了包含聚酯之外还含有聚氨酯和聚碳化二亚胺,聚氨酯与聚酯的质量比在上述范围内;因此,可以同时提高耐热性和粘接性。具体而言,聚氨酯与聚酯的质量比在上述范围内的树脂组合物可以抑制含有树脂组合物的粘接层在高温环境中的流动性,从而充分抑制粘接层在高温环境中的流出。树脂组合物含有聚碳化二亚胺;因此,在聚碳化二亚胺和聚酯之间以及聚碳化二亚胺和聚氨酯之间似乎发生交联反应等,从而提高了粘接层的耐热性。聚碳化二亚胺的碳化二亚胺基团似乎与空气中的水反应,从而抑制了聚酯和聚氨酯的水解。因此,树脂组合物可以在高温环境中长时间地保持足够的粘接性。

(聚酯)

聚酯是在主链中具有酯键的树脂。其实例包括具有由多元羧酸或其成酯衍生物和多元醇或其成酯衍生物构成的结构单元的聚合物,具有由羟基羧酸或内酯构成的结构单元的聚合物,以及它们的共聚物。这些可以单独使用,也可以两种以上组合使用。可以使用已知的聚酯作为该聚酯。其实例包括饱和聚酯,例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(对苯二甲酸环己二甲酯)、聚(对苯二甲酸己二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸丙二醇酯)和聚(萘二甲酸丁二醇酯)。聚酯共聚物的实例包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯-癸二酸乙二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸丁二醇酯-癸二酸丁二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸乙二醇酯-琥珀酸乙二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸乙二醇酯-己二酸乙二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸乙二醇酯-十二烷酸乙二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸丁二醇酯-琥珀酸丁二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸丁二醇酯-十二烷酸丁二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸己二醇酯-琥珀酸己二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸己二醇酯-己二酸己二醇酯)共聚物、聚(对苯二甲酸己二醇酯-癸二酸己二醇酯)共聚物和聚(对苯二甲酸己二醇酯-十二烷酸己二醇酯)共聚物。聚酯可以是不饱和聚酯,其具有源自不饱和多元羧酸(如富马酸或衣康酸)的结构单元。聚酯可以具有源自其他可聚合单体的结构,只要不损害本发明的效果即可。具体而言,例如,可以使用toyoboco.,ltd.的“vylongm913”、“vylongm915”或“vylongm920”作为聚酯。

聚酯的玻璃化转变温度(tg)的下限优选为-100℃,更优选为-80℃。聚酯的玻璃化转变温度(tg)的上限优选为-40℃,更优选为-60℃。如果聚酯的玻璃化转变温度(tg)低于下限,则含有树脂组合物的粘接层可能具有不足的耐热性。如果聚酯的玻璃化转变温度(tg)高于上限,则含有树脂组合物的粘接层可能具有不充分的粘接性。术语“玻璃化转变温度(tg)”是指根据jis-k7121:2012的值。

聚酯的熔点的下限优选为110℃,更优选为120℃。聚酯的熔点的上限优选为200℃,更优选为150℃。如果聚酯的熔点低于下限,则含有树脂组合物的粘接层可能具有不足的耐热性。如果聚酯的熔点高于上限,则可能难以通过加热使树脂组合物成形。术语“熔点”是指根据jis-k7121:2012的值。

聚酯在200℃下的熔融粘度的下限优选为450pa·s,更优选为550pa·s。聚酯的熔融粘度的上限为1,000pa·s,更优选为800pa·s。如果熔融粘度低于下限,则含有树脂组合物的粘接层可能具有不足的耐热性。如果熔融粘度高于上限,则可能难以通过加热使树脂组合物成形。术语“在200℃下的熔融粘度”是指根据jis-k7199:1999“塑料-用毛细管和狭缝口模流变仪测定塑料的流动性”,在100秒-1的剪切速率和200℃下用毛细管流变仪测定的熔融粘度。

聚酯优选为结晶聚酯。结晶聚酯不易软化至熔点附近。因此,当聚酯是结晶聚酯时,含有树脂组合物的粘接层具有提高的耐热性。术语“结晶聚酯”是指这样的聚酯,其中根据jis-k7121:1987“塑料转变温度的测试方法”,通过差示扫描量热法(dsc)观察源自晶体的熔融峰。

(聚氨酯)

聚氨酯的实例包括各种热塑性聚氨酯,例如聚酯基、聚醚基和聚碳酸酯基热塑性聚氨酯。聚氨酯的具体实例是具有由聚氨酯部分形成的硬链段和主要由非结晶聚合物(如聚酯、聚醚或聚碳酸酯)构成的软链段的聚合物,该聚氨酯部分由二异氰酸酯(如二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)或甲苯二异氰酸酯(tdi))和二醇(如乙二醇)构成。作为聚氨酯,可以单独使用热塑性聚氨酯,也可以两种以上组合使用。特别地,优选将具有主要由聚碳酸酯构成的软链段的聚合物作为聚氨酯。当聚氨酯具有主要由聚碳酸酯构成的软链段时,含有树脂组合物的粘接层可具有进一步提高的耐热性、耐湿热性等。具体而言,例如,可以使用购自diccovestropolymerltd.的“pandext9290n”和购自nipponmiractranco.ltd.的“miractrane990”、“miractrane985”等作为聚氨酯。

聚氨酯的肖氏a硬度的下限优选为75,更优选为85。聚氨酯的肖氏a硬度的上限优选为110,更优选为100。如果聚氨酯的肖氏a硬度小于下限,则含有树脂组合物的粘接层可能具有不足的耐热性和耐湿热性。如果聚氨酯的肖氏a硬度大于上限,则含有树脂组合物的粘接层可能具有不充分的粘接性。术语“肖氏a硬度”是指根据jis-k7215:1986的值。

树脂组合物中聚酯和聚氨酯的总含量的下限优选为80质量%,更优选为85质量%,甚至更优选为90质量%。

如果聚酯和聚氨酯的总含量小于下限,则可能难以在抑制含有树脂组合物的粘接层在高温环境中的流动性的同时,提高粘接层的粘接性。聚酯和聚氨酯的总含量的上限优选为95质量%,更优选为92质量%。如果聚酯和聚氨酯的总含量高于上限,则树脂组合物中的聚碳化二亚胺等含量可能不足,从而可能导致含有树脂组合物的粘接层具有不够高的耐热性。

如上所述,聚氨酯与聚酯的质量比的下限为40/60,优选为50/50,更优选为55/45。如上所述,质量比的上限为80/20,优选为70/30,更优选为65/35。如果质量比小于下限,则可能无法充分抑制含有树脂组合物的粘接层在高温环境中的流动性。如果质量比大于上限,则含有树脂组合物的粘接层可能具有不充分的粘接性。

(聚碳化二亚胺)

聚碳化二亚胺的实例包括脂肪族聚碳化二亚胺、脂环族聚碳化二亚胺和芳香族聚碳化二亚胺。特别地,具有显著提高耐热性效果的脂肪族聚碳化二亚胺是优选的。聚碳化二亚胺优选具有异氰酸酯基。在树脂组合物中,当聚碳化二亚胺含有异氰酸酯基时,在水存在下聚碳化二亚胺分子之间、聚碳化二亚胺和聚酯之间以及聚碳化二亚胺和聚氨酯之间似乎发生交联等,从而容易且可靠地提高了含有树脂组合物的粘接层的耐热性。

含有异氰酸酯基的聚碳化二亚胺的实例包括其中聚碳化二亚胺的氢原子被异氰酸酯基取代的化合物。

聚碳化二亚胺的实例包括仅含有碳化二亚胺基、直链烃基和异氰酸酯基的聚碳化二亚胺,以及除这些基团外还具有脂环结构或芳环结构的聚碳化二亚胺。

仅含有碳化二亚胺基、直链烃基和异氰酸酯基的聚碳化二亚胺的实例包括聚(1,6-六亚甲基碳化二亚胺)和聚(二异丙基碳化二亚胺)。

进一步具有脂环结构的聚碳化二亚胺的实例包括聚(4,4'-亚甲基双亚环己基碳化二亚胺)、聚(1,3-亚环己基碳化二亚胺)和聚(1,4-亚环己基碳化二亚胺)。

进一步包含芳环结构的聚碳化二亚胺的实例包括聚(4,4’-亚甲基双二亚苯基碳化二亚胺)、聚(3,3’-二甲基-4,4’-二苯基甲烷碳化二亚胺)、聚(亚萘基碳化二亚胺)、聚(对亚苯基碳化二亚胺)、聚(间亚苯基碳化二亚胺)、聚(苯亚甲基碳化二亚胺)、聚(亚甲基-二异丙基亚苯基碳化二亚胺)、聚(1,3,5-三异丙基苯)聚碳化二亚胺、聚(三乙基亚苯基碳化二亚胺)和聚(三异丙基亚苯基碳化二亚胺)。

从同时实现良好的加工性和耐热性的观点出发,聚碳化二亚胺优选具有脂环结构,更优选环己烷结构。

聚碳化二亚胺中的异氰酸酯基的含量的下限优选为0.5质量%,更优选为1质量%。含量的上限优选为5质量%,更优选为3质量%。如果含量低于下限,则在高温环境中可能无法充分保持含有树脂组合物的粘接层的粘接性。如果含量高于上限,则可能过度发生交联反应等,从而降低含有树脂组合物的粘接层的柔性。

相对于100质量份的聚酯和聚氨酯的总量,聚碳化二亚胺的含量的下限优选为0.5质量份,更优选为1质量份,甚至更优选为2质量份。含量的上限优选为10质量份,更优选为8质量份,甚至更优选为7质量份。如果含量低于下限,则可能无法充分提高耐热性和抑制含有树脂组合物的粘接层的水解的效果。如果含量高于上限,则含有树脂组合物的粘接层的粘接性和抑制高温环境中的流动性的效果可能不足。

树脂组合物在0.01/s的剪切速率和150℃下的剪切粘度(η1)的下限优选为1.0×105pa·s,更优选为5.0×105pa·s,甚至更优选为1.0×106pa·s。如果剪切粘度(η1)小于下限,则可能无法充分抑制含有树脂组合物的粘接层在高温环境中的流动性。剪切粘度(η1)的上限可以是,但不特别限于(例如)1.0×108pa·s。

树脂组合物在100/s的剪切速率和150℃下的剪切粘度(η2)与在0.01/s的剪切速度和相同温度下的剪切粘度(η1)之比(η2/η1)的上限优选为0.01,更优选为0.001。如果该比值(η2/η1)大于上限,则可能无法充分抑制含有树脂组合物的粘接层在高温环境中的流动性。比(η2/η1)的下限可以是,但不特别限于,例如,0.00001。

(其他成分)

除了聚酯、聚氨酯和聚碳化二亚胺以外,树脂组合物可包含(例如)除了聚酯、聚氨酯或聚碳化二亚胺以外的树脂、阻燃剂、阻燃助剂、颜料、抗氧化剂、润滑剂、掩蔽剂、加工稳定剂、增塑剂和发泡剂作为其他成分。

阻燃剂赋予含有树脂组合物的粘接层阻燃性。阻燃剂的实例包括卤素类阻燃剂,例如氯类阻燃剂和溴类阻燃剂。

阻燃助剂进一步提高了含有树脂组合物的粘接层的阻燃性。阻燃助剂的实例是三氧化锑。

颜料用于使含有树脂组合物的粘接层着色。各种已知的颜料可用作颜料。其实例是氧化钛。

抗氧化剂防止含有树脂组合物的粘接层的氧化。可以使用各种已知的抗氧化剂。其实例包括酚类抗氧化剂。

润滑剂提高了含有树脂组合物的粘接层的成形性。可以使用各种已知的润滑剂。其实例是滑石。

<扁平电缆增强带>

图1中所示的扁平电缆增强带(下文中,也简称为“增强带”)1包括含有树脂作为主要成分的基材层2和堆叠在基材层2上的粘接层3,该粘接层3含有树脂组合物。增强带1包括由基材层2形成的一个外表面和由粘接层3形成的另一个外表面。增强带1堆叠在(例如)扁平电缆的露出一个或多个导体的区域上(下文中,也称为“露出区域”)。

增强带1包括含有树脂组合物的粘接层3;因此,增强带1可以充分地抑制粘接层3在高温环境中的流出,并且粘接层3具有提高的耐热性和耐久性。因此,增强带1可以在高温环境中长时间地保持足够的粘接性。

(基材层)

如上所述,基材层2含有树脂作为主要成分。只要不损害本发明的效果,基材层2可以含有除树脂以外的其他成分。

可以将具有足以增强露出区域的机械强度的树脂用作该树脂。该树脂优选具有电绝缘性。该树脂的实例包括聚酯,如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和聚(萘二甲酸乙二醇酯);聚酰胺,如尼龙6,尼龙66和尼龙610;聚烯烃,如聚乙烯和聚丙烯;丙烯酸树脂,如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯;和聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚芳酯、聚(醚砜)、聚(苯硫醚)、聚(醚醚酮)和聚(醚硫醚)。

考虑到机械强度、加工容易性和成本,树脂优选为聚酯,更优选聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。

基材层2在平面图中具有(例如)矩形形状。可以根据露出区域的尺寸等适当地设定基底层2的平均长度和平均宽度。基材层2的平均厚度的下限优选为20μm,更优选为30μm,甚至更优选为50μm。基材层2的平均厚度的上限优选为300μm,更优选为250μm,甚至更优选为200μm。如果基材层2的平均厚度小于下限,则可能无法充分提高保护露出区域中的导体的功能。如果基材层2的平均厚度大于上限,则可能不必要地增加扁平电缆的端部的厚度,从而可能使得难以将扁平电缆连接到(例如)连接器。

可以对基材层2进行表面处理,以增强对粘接层3的粘接性。表面处理的一个实例是电晕处理。通过进行电晕处理,将诸如羟基或羰基之类的极性官能团引入基材层2的表面以赋予其亲水性。也可以通过化学处理等其他方法进行表面处理。

在增强带1中,可以进一步在其上堆叠有粘接层3的基材层2的表面上堆叠底漆层(粘接性赋予层)。当将底漆层设置在其上堆叠有粘接层3的基材层2的表面上时,与进行表面处理的情况一样,提高了基材层2和粘接层3之间的粘接性。可以使用与基材层2中列举的树脂相同的树脂,或者使用聚氨酯树脂作为底漆层的主要成分。

增强带1还可以包括堆叠在基材层2的表面上的着色层。着色层可以堆叠在基材层2的任何表面上。在基材层2的表面上布置着色层提高了增强带1的设计特征。着色层可以由(例如)基材层2所示例的树脂或者聚氨酯树脂和颜料、染料等的混合物来形成。

底漆层和着色层各自的平均厚度的下限优选为0.5μm,更优选为1μm。平均厚度的上限优选为50μm,更优选为30μm。如果平均厚度小于下限,则基材层2和粘接层3可能具有不充分的粘接性,并且着色层可能容易被损坏。如果平均厚度大于上限,则不必要地增加扁平电缆的端部的厚度,从而可能使得难以将扁平电缆连接到(例如)连接器。

(粘接层)

粘接层3由如上所述的树脂组合物构成。粘接层3优选具有海岛结构,其中聚酯和聚氨酯中的一者形成海相,另一者形成岛相。通过使用粘接层3的海岛结构,提高了粘接性,并且容易且充分地抑制了高温环境中的流动性。

粘接层3的平均厚度的下限优选为10μm,更优选为20μm。

粘接层3的平均厚度的上限优选为100μm,更优选为80μm。如果粘接层3的平均厚度小于下限,则粘接层3本身可能具有不足的粘接性。如果粘接层3的平均厚度大于上限,则可以减少与导体等的粘接性。

粘接层3在150℃下的储存模量的下限优选为1.0mpa,更优选为1.5mpa,进一步优选为3.0mpa。如果储存模量小于下限,则可能无法充分抑制高温环境中的流动性,并且当将扁平电缆连接到连接器时,流出的粘接层3的量可能不会充分减少。储存模量的上限可以是,但不特别限于(例如)10.0mpa。

术语“储存模量”是指复弹性模量的实数项并且是用粘弹性分析仪(dms)测量的值,该复弹性模量表示当对粘弹性体施加正弦变化的振动应变时应力和应变之间的关系。

<增强带的制造方法>

增强带1的制造方法的实例包括下述方法:通过挤出成形将基材层2和粘接层3成形为膜,堆叠所得的膜并进行热层压的方法;通过共挤出形成基材层2和粘接层3的方法;以及通过挤出将粘接层3直接布置在基材层2上的方法。

在层压法的情况下,层压温度的下限优选为60℃,更优选为70℃。层压温度的上限优选为130℃,更优选为110℃。如果层压温度低于下限,则基材层2和粘接层3可能不会充分地粘接在一起。如果层压温度高于上限,则基材层2和粘接层3可能发生热变形。

层压速度的下限优选为5m/分钟,更优选为10m/分钟。层压速度的上限优选为50m/分钟,更优选为40m/分钟。如果层压速度小于下限,则可能会降低增强带1的生产率。如果层压速度大于上限,则基材层2和粘接层3可能不会充分地粘接在一起。

<扁平电缆>

图2和图3中所示的扁平电缆11包括多个导体12、将所述多个导体保持在其间的一对包覆材料13和增强带1。在扁平电缆11中,以这样的方式堆叠增强带1:将粘接层3粘接到区域(露出区域b)中的包覆材料13的一个上,在该区域中露出各个多个导体12的至少一侧。在根据该实施方案的扁平电缆11中,以这样的方式堆叠增强带1:将粘接层3粘接到设置在露出区域b的一侧上的包覆材料13的一个上,该露出区域b的一侧与其上露出各个多个导体12的一侧的侧相对。将扁平电缆11形成为具有柔性的柔性扁平电缆。

扁平电缆11包括增强带1,从而充分地抑制了增强带1的剥离和粘接层3在高温环境中的流出,获得了高强度。

(导体)

导体12均为条带形式。多个导体12在纵向方向上沿着扁平电缆11的整个长度延伸。在扁平电缆11的纵向方向上的两个端部处露出各个多个导体12的至少一侧。也就是说,扁平电缆11包括在纵向方向上的两个端部处的一对露出区域b(未示出露出区域b中的一个)。对于设置在印刷电路板、电子元件等上的连接器用连接部分,其被设置在多个导体12的露出部分中。

多个导体12由导电材料构成。多个导体12的主要成分的实例包括导电金属,如铜、镀锡退火铜和镀镍退火铜。

特别地,多个导体12优选地由箔形导电金属形成。可以根据(例如)所使用的电流量来确定导体12的平均厚度。当导体12为箔的形式时,平均厚度为20μm以上100μm以下。

(包覆材料)

一对包覆材料13具有绝缘性。一对包覆材料13用作扁平电缆11的保护膜。一对包覆材料13用于(例如)提高耐磨性和耐电压性。一对包覆材料13中的每一者可以由单层或多层形成。一对包覆材料13可包含其他成分,如阻燃剂。

一对包覆材料13的主要成分的实例包括与增强带1的基材层2所例举的树脂相同的树脂。其中,考虑到其良好的耐热性,优选聚(苯硫醚)。特别地,与增强带1粘接的最外层优选由聚(苯硫醚)作为主要成分构成。

一对包覆材料13在平面图中具有矩形形状,矩形形状的纵向方向沿着多个导体12的轴向延伸。可以根据布置的多个导体12的面积适当地设定一对包覆材料13的平均长度和平均宽度。一对包覆材料13的平均厚度的下限优选为6μm,更优选为9μm,甚至更优选为12μm。一对包覆材料13的平均厚度的上限优选为75μm,更优选为50μm,甚至更优选为40μm。如果平均厚度小于下限,则可能无法确保足够的刚度。如果平均厚度大于上限,则可能无法确保足够的柔性。

(增强带)

以这样的方式设置增强带1:粘接层3堆叠在包覆材料13之一的外表面上。如上所述,在扁平电缆11中,各个包覆材料13的最外层的主要成分是聚(苯硫醚),并且粘接层3堆叠在包覆材料13之一的外表面上。因此,包覆材料13具有提高的耐热性,并且聚碳化二亚胺与聚(苯硫醚)中的硫原子之间的相互作用可以进一步提高包覆材料13之一与粘接层3之间的粘接性。

在150℃的温度下粘接经过1,000小时后,粘接层3与包覆材料13之一的剥离强度的下限优选为8n/10mm,更优选为10n/10mm,甚至更优选13n/10mm。如果剥离强度小于下限,则粘接层3和包覆材料13之间的粘接性可能不足,可能无法在高温环境中提供足够的稳定性。术语“剥离强度”是指根据jis-k6854-2:1999“粘接剂-粘接组件的剥离强度的测定-第2部分:180°剥离”所测定的值。

<扁平电缆的制造方法>

扁平电缆11的制造方法包括(例如):通过依次堆叠包覆材料13中的一个、多个导体12和另一包覆材料13并且通过在压力下加热使其一体化,从而形成电缆主体的步骤(主体形成步骤);和将增强带1粘接到设置在露出区域b的一侧上的包覆材料13中的一个上的步骤(增强带粘接步骤),该露出区域b的一侧与其上露出各个多个导体12的至少一侧的侧相对。

(主体形成步骤)

在主体形成步骤中,导体12和包覆材料13以这样的方式堆叠,即多个导体12保持在一对包覆材料13之间。此时,在包覆材料13之一中形成开口部分,以形成露出区域b。随后,从一对包覆材料13的外表面侧用(例如)热层压机加热所得的堆叠,以形成将一对包覆材料13粘接到多个导体12的扁平电缆主体。

(增强带粘接步骤)

在增强带粘接步骤中,将增强带1在纵向方向上粘接到在主体形成步骤中形成的扁平电缆主体的至少一个端部。具体而言,在增强带粘接步骤中,将增强带1设置成与露出区域b的一侧(图2和3的下侧)上的包覆材料13之一的外表面接触,该露出区域b的一侧与其上扁平电缆主体的各个多个导体12露出一侧的侧相对。接下来,在增强带粘接步骤中,通过从增强带1侧使用(例如)加热器加热来将增强带1粘接到扁平电缆主体上。作为加热器,可以使用已知的加热器。

加热温度的下限优选为100℃,更优选为120℃。加热温度的上限优选为250℃,更优选为220℃。如果加热温度低于下限,则增强带1和扁平电缆主体之间的粘接性可能不足,从而可能导致增强带1容易剥离。如果加热温度高于上限,则增强带1和扁平电缆主体可能发生热变形。

加热时间的下限优选为1秒,更优选为2秒。加热时间的上限优选为10秒,更优选为7秒。如果加热时间短于下限,则增强带1与扁平电缆主体之间的粘接性不足,从而可能导致增强带1易于剥离。如果加热时间长于上限,则增强带1和扁平电缆主体可能发生热变形。

加热期间的压力的下限优选为0.01mpa,更优选为0.05mpa。加热期间的压力的上限优选为0.8mpa,更优选为0.6mpa。如果加热期间的压力小于下限,则增强带1和扁平电缆主体之间的粘接性不足,从而可能导致增强带1易于从扁平电缆主体剥离。如果加热期间的压力大于上限,则导体12可能在扁平电缆主体中损坏。

[其他实施方案]

本文所公开的实施方案在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。本发明的范围不是由前述实施方案的结构所限定,而是由所附权利要求限定,并且旨在包括在与权利要求的范围等同的范围和含义内的任何修改。

例如,扁平电缆不一定包括多个导体,可以仅包括单个导体。扁平电缆不一定是具有柔性的柔性扁平电缆。

在前述实施方案中,已经作为实例描述了包含单层包覆材料的扁平电缆;然而,包覆材料可各自由多层形成。在各个包覆材料由多层形成的情况下,这些层可具有相同的组成或不同的组成。与导体接触的各个最内层优选是包覆粘接层。包覆粘接层用于将多层包覆材料粘接到导体上。包覆粘接层的主要成分的实例包括但不特别限于环氧树脂、聚酰亚胺、聚酯、酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂和聚酰胺-酰亚胺。

在各个包覆材料由多个层形成的情况下,优选在包覆材料和导体堆叠之前通过层压使各个多层包覆材料一体化。这可以减少堆叠期间的错位。可以使用与用于粘接增强带的基材层和粘接层的层压相同的方法和条件。

在前述实施方案中,已经描述了包括在包覆材料之一上堆叠导体并在导体上堆叠另一个包覆材料的方法作为用于制造扁平电缆的方法的实例。可以通过以使得导体保持在包覆材料之间这样的方式共挤出一对包覆材料来在一次操作中进行一对包覆材料的形成和包覆材料与导体的粘接。代替上述通过加热将一对包覆材料粘接到导体上的方法,可以采用这样的方法,其中将粘接剂施加到包覆材料和待堆叠的导体的表面上,然后对包覆材料和导体进行压接。可将铜箔等粘接到包覆材料的表面上并且对铜箔进行刻蚀等,从而在包覆材料的一个上形成导体。可以通过掩蔽包覆材料的表面并进行镀覆以在包覆材料的一个上形成导体。

制造扁平电缆的方法还可以包括:在形成扁平电缆主体之后,将扁平电缆主体切割成所需长度的步骤。在这种情况下,除了扁平电缆主体的两个端部之外,还可以提供露出导体的区域,然后可以在露出区域中切割扁平电缆主体。可以切割导体被包覆材料覆盖的区域,然后可以剥离切割部分附近的包覆材料。可以采用已知的方法作为切割扁平电缆主体的方法和剥离包覆材料的方法。

实施例

尽管下面将通过实施例更详细地描述本发明,但本发明不限于下面描述的这些实施例。

[实施例]

[no.1]

将玻璃化转变温度(tg)为-70℃的聚酯(“vylongm913”,购自toyoboco.,ltd.)和肖氏a硬度为90的聚氨酯(“pandext9290n”,购自diccovestropolymerltd.)以使得总量为100质量份的方式以表1中所示的质量比混合在一起。此外,向混合物中混入聚碳化二亚胺(“carbodilitela1”,购自nisshinbochemicalinc.)、平均粒度为8.0μm的滑石(“microacek-1”,购自nippontalcco.,ltd.)和受阻酚类抗氧化剂(“irganox1010”,购自cibaspecialtychemicals),以使得它们的含量相对于100质量份的聚酯和聚氨酯的总量如表1中所示。由此,制备了no.1的扁平电缆增强带用树脂组合物。

对由聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(“lumirror”,购自torayindustries,inc.)组成且平均厚度为188μm的膜的一个表面进行电晕处理以形成基材层。通过用上述树脂组合物进行挤出成形来形成平均厚度为0.03mm的膜,从而形成粘接层。

将粘接层堆叠在基材层的经电晕处理的表面上。通过使用加热器从基材层侧和粘接层侧这两侧进行加热,将基材层和粘接层彼此粘接,从而形成no.1的扁平电缆增强带。粘接期间的加热条件如下:基材层侧和粘接层侧的温度为100℃,速度为10m/min。

[no.2和no.3]

按照与no.1相同的方式制备no.2和no.3的扁平电缆增强带用树脂组合物,不同之处在于:聚氨酯与聚酯的质量比如表1所示。形成了与no.1相同的基材层。以与no.1相同的方式将由no.2和no.3的树脂组合物组成且平均厚度为0.03mm的粘接层粘接至各个基材层,从而形成no.2和no.3的扁平电缆增强带。

[比较例]

[no.4至no.6]

按照与no.1相同的方式制备no.4至no.6的扁平电缆增强带用树脂组合物,不同之处在于:聚氨酯与聚酯的质量比如表1所示。形成了与no.1相同的基材层。以与no.1相同的方式将由no.4至no.6的树脂组合物组成且平均厚度为0.03mm的粘接层粘接至各个基材层,从而形成no.4至no.6的扁平电缆增强带。

[表1]

<剪切粘度>

使用购自antonpaarjapankk的“rcm302”旋转流变仪在150℃下测量no.1至no.6的各树脂组合物在0.01/s的剪切速率下的剪切粘度(η1)[pa·s]和在100/s的剪切速率下的剪切粘度(η2)[pa·s]。表2列出了剪切粘度[pa·s]的测量结果。no.3和no.6各自的剪切粘度太高而无法测量。

<150℃下的储存模量>

使用购自itkeisokuseigyoco.,ltd.的“dva-200”动态粘弹性分析仪,以10℃/min的升温速率进行测量,以确定no.1至no.6中的各粘接层在150℃下的储存模量[mpa]。表2列出了储存模量。no.4的增强带在150℃开始熔化,因此不能测量储存模量。

<剥离强度>

将no.1至no.6的各增强带堆叠在厚度为25μm且由聚(苯硫醚)(pps)(“torelina”,购自torayindustriesinc)组成的膜上。通过使用加热器从增强带侧和pps膜侧这两侧进行加热,将增强带和pps膜彼此粘接,从而形成评价用样品。粘接期间的加热和加压条件如下:增强带侧和pps膜侧的温度为160℃,加热时间为2秒,并且加热期间的压力为0.3mpa。

如下所述评价剥离强度[n/10mm]:将评价用样品置于温度为150℃的环境中。测量刚粘接增强带后的三个样品的剥离强度值。测量粘接1,000小时后的三个样品的剥离强度值。将其平均值用于评价。根据jis-k6854-2:1999,“粘接剂-粘接组件的剥离强度的测定-第2部分:180°剥离”测定剥离强度。表2列出了测量结果。

<流出性质>

将由no.1至no.6的树脂组合物组成且平均厚度为30μm的粘接层各自插入厚度为25μm的一对pps膜(由“torelina”组成,购自torayindustriesinc)之间。在150℃和0.3mpa的压力下对所得的堆叠进行热压3分钟。根据以下标准评价流出性质。表2列出了评估结果。

a:目视观察不到粘接层的流出。

b:目视观察到粘接层的流出。

[表2]

<评价结果>

如表2中所列出的,no.1至no.3在150℃的高温环境中1,000小时后具有8.8n/10mm以上的高剥离强度,因此可以在长时间内在高温环境中保持足够的粘接性。表2表明,no.1至no.3抑制了粘接层的流出,并且当连接到连接器时,可以充分地减少流出的粘接层的量。特别地,聚氨酯与聚酯的质量比在60/40至80/20范围内的no.2和no.3在0.01/s的剪切速度和150℃下具有高剪切粘度(η1)并且在150℃下具有高储存模量,这可以表明粘接层在高温环境中的流出受到显著抑制。

相反,具有低聚氨酯含量的no.4和no.5在150℃的高温环境中1000小时后具有7.2以下的低剥离强度。具有低聚氨酯含量的no.4和no.5在0.01/s的剪切速度和150℃下具有低剪切粘度(η1)并且在150℃下具有低储存模量。这表明粘接层的流出性质不足。虽然no.6具有良好的粘接层的流出性质,但是不含聚酯的no.6在刚粘接后和在150℃的高温环境中1,000小时后都具有低的剥离强度值。这表明粘接性不足。

附图标记列表

1扁平电缆增强带

2基材层

3粘接层

11扁平电缆

12导体

13包覆材料

b露出区域

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1