EP1506553B1 - Flexibles band-oder flachkabel und verhahren zu seiner herstellung - Google Patents

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EP1506553B1 EP03706514A EP03706514A EP1506553B1 EP 1506553 B1 EP1506553 B1 EP 1506553B1 EP 03706514 A EP03706514 A EP 03706514A EP 03706514 A EP03706514 A EP 03706514A EP 1506553 B1 EP1506553 B1 EP 1506553B1
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band
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Horst Kober
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Carl Freudenberg KG
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/08—Flat or ribbon cables
    • H01B7/0838—Parallel wires, sandwiched between two insulating layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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    • H01B7/08—Flat or ribbon cables
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    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form

Definitions

  • the invention relates to a flexible ribbon or flat cable consisting of at least one embedded between at least two nonwoven fabric layers signal conductor.
  • US Pat. No. 5,744,756 discloses a cable insulated with melt-blown microfibers.
  • the object of the invention has been found to provide a simple and inexpensive to manufacture, flexible ribbon or flat cable.
  • the object is achieved by a flexible ribbon cable or flat cable comprising at least one electrical conductor embedded between at least two nonwoven fabric layers and provided with an insulating layer, the nonwoven fabric layers comprising only polyester, polyamide, polyolefin, syndiotactic polystyrene, polysulfone and / or glass fibers and are interconnected by a binder.
  • the band or flat cables according to the invention also show a dielectric strength and a dimensional stability in accordance with the requirements of the industry, even without the use of polyaromatic amides.
  • electrical conductors with different cross-sections are present in the ribbon or flat cables.
  • the electrical conductors advantageously have a thickness of 5 to 200 microns and the distance from each other is ⁇ its thickness.
  • the pitch of the signal conductors to each other 1.25; 1.27; 2.5 or 2.54 mm.
  • Flame retardants are preferably contained in the strip or flat cable according to the invention for improving the flame resistance, which are introduced either together with the binder or during nonwoven laying.
  • leather fibers are particularly preferably contained, which are in particular leather fiber residues of the manufacture of chrome leather.
  • the invention further relates to a method for producing a ribbon or flat cable, wherein nonwoven fabrics are used with an air permeability of 20 to 8000 mm / s at a pressure difference of 200 Pa, between which at least one signal conductor is introduced and connected with a binder.
  • the binder is applied to the nonwoven fabric layers in liquid, powdery or fibrous form or as a film.
  • the binders used according to the invention are thermoplastic polymers such as, for example, polyolefins, polyesters, polyimides, polyamides, polyurethanes, polyacrylates or nitrilobutyl rubber, or crosslinkable systems such as, for example, polyurethanes, epoxy resin systems or UV-crosslinkable products.
  • thermoplastic polymers such as, for example, polyolefins, polyesters, polyimides, polyamides, polyurethanes, polyacrylates or nitrilobutyl rubber
  • crosslinkable systems such as, for example, polyurethanes, epoxy resin systems or UV-crosslinkable products.
  • the ribbon or flat cable according to the invention are used for wiring in vehicles or household electrical appliances.
  • a flexible flat cable consisting of two polyethylene terephthalate spunbonded fabrics is produced by laminating between the spunbonded nonwovens the electrical signal conductors having a thickness of 35 ⁇ m with a spacing of the signal conductors from each other of 2.5 mm with the aid of a copolyamide adhesive tape at 120 ° C. ,
  • a flexible flat cable consisting of two polyethylene terephthalate spunbonded fabrics is prepared by powdering the spunbond webs with a blend of a copolyamide and an epoxy, laying several electrical signal conductors 35 ⁇ m thick with a 2.54 mm pitch of the signal conductors to each other and laminated at 160 ° C.
  • a flexible flat cable consisting of two polyethylene terephthalate spunbonded fabrics is prepared by powdering the spunbonded nonwoven fabrics with a polyurethane hot melt adhesive, laying electrical signal conductors 35 ⁇ m thick with the signal conductors spaced 2.5 mm apart and at 165 ° C laminated.
  • a flexible flat cable consisting of two polyethylene terephthalate spunbonded fabrics is prepared by powdering the spunbonded nonwoven fabrics with a mixture of a copolyester and an epoxy resin, laying a plurality of electrical signal conductors having a thickness of 30 ⁇ m with a pitch of the signal conductors of 2.54 mm to each other and laminated at 175 ° C.

Landscapes

  • Insulated Conductors (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein flexibles Band- oder Flachkabel bestehend aus mindestens einem zwischen mindestens zwei Vliesstoffschichten eingebetteten Signalleiter.
  • Aus dem Dokument US-A 5,049,435 sind flexible Leiterplatten bekannt, die mit aus polyaromatischen Amiden bestehenden Vliesstoffen verstärkt sind und als Flachkabel eingesetzt werden können. Die aus polyaromatischen Amiden bestehenden Vliesstoffe werden dazu mit einem hitze- und/oder lichthärtbaren Harz imprägniert.
  • Weiterhin ist aus dem Dokument US-A 5,744,756 ein mit schmelzgeblasenen Mikrofasern isoliertes Kabel bekannt.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein einfach und kostengünstig herzustellendes, flexibles Band- oder Flachkabel anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein flexibles Band- oder Flachkabel gelöst, dass aus mindestens einem zwischen mindestens zwei Vliesstoffschichten eingebetteten und mit einer Isolierschicht versehenen elektrischen Stromleiter, wobei die Vliesstoffschichten lediglich aus Polyester-, Polyamid-, Polyolefin-, syndiotaktischen Polystyren-, Polysulfon- und/oder Glasfasern bestehen und durch ein Bindemittel miteinander verbunden sind. Überraschenderweise zeigen die verbindungsgemäßen Band- oder Flachkabel auch ohne Verwendung von polyaromatischen Amiden eine Durchschlagsfestigkeit und eine Dimensionsstabilität gemäß den Anforderungen der Industrie.
  • Vorzugsweise sind in den Band- oder Flachkabeln elektrische Stromleiter mit verschiedenen Querschnitten vorhanden. Die elektrischen Stromleiter weisen vorteilhafterweise eine Dicke von 5 bis 200 µm auf und der Abstand voneinander ist ≥ ihrer Dicke. Vorteilhafterweise beträgt das Rastermaß der Signalleiter zueinander 1,25; 1,27; 2,5 oder 2,54 mm.
  • Vorzugsweise sind in dem erfindungsgemäßen Band- oder Flachkabel zur Verbesserung der Flammbeständigkeit Flammschutzmittel enthalten, die entweder zusammen mit dem Bindemittel oder bei der Vlieslegung eingebracht werden.
  • Besonders bevorzugt sind als Flammschutzmittel Lederfasern enthalten, die insbesondere Lederfaserrückstände der Chromlederherstellung sind.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Band- oder Flachkabels, wobei Vliesstoffe mit einer Luftdurchlässigkeit von 20 bis 8000 mm/s bei einer Druckdifferenz von 200 Pa verwendet werden, zwischen die mindestens ein Signalleiter eingebracht wird und mit einem Bindemittel verbunden werden.
  • Vorteilhafterweise wird das Bindemittel vor dem Verbinden der Vliesstoffschichten mit dem Signalleiter auf die Vliesstoffschichten in flüssiger, pulvriger oder faseriger Form oder als Folie aufgebracht.
  • Als Bindemittel werden erfindungsgemäß thermoplastische Polymere wie zum Beispiel Polyolefine, Polyester, Polyimide, Polyamide, Polyurethane, Polyacrylate oder Nitrilbutylkautschuk eingesetzt oder venetzbare Systeme wie zum Beispiel Polyurethane, Epoxydharzsysteme oder UV venetzbare Produkte eingesetzt.
  • Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem die Vliesstoffschichten mit dem Signalleiter zu einem Verbund zusammenlaminiert werden.
  • Die erfindungsgemäßen Band- oder Flachkabel werden zur Verkabelung in Fahrzeugen oder in Haushaltselektrogeräten eingesetzt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert.
    • Beispiel 1
  • Ein flexibles Flachkabel, bestehend aus zwei Polyethylenterephthalat-Spinnvliesstoffen, wird hergestellt, indem man zwischen die Spinnvliesstoffe die elektrischen Signalleiter mit eine Dicke von 35 µm mit einem Abstand der Signalleiter zueinander von 2,5 mm mit Hilfe eines Copolyamid-Klebevliess bei 120°C einlaminiert.
    • Beispiel 2
  • Ein flexibles Flachkabel, bestehend aus zwei Polyethyleneterephthalat-Spinnvliesstoffen, wird hergestellt, indem man die Spinnvliesstoffe mit einer Mischung aus einem Copolyamid und einem Epoxydharz bepudert, mehrere elektrischen Signalleiter mit eine Dicke von 35 µm mit einem Abstand der Signalleiter zueinander von 2,54 mm auflegt und bei 160°C laminiert.
    • Beispiel 3
  • Ein flexibles Flachkabel, bestehend aus zwei Polyethylenterephthalat-Spinnvliesstoffen, wird hergestellt, indem man die Spinnvliesstoffe mit einem Polyurethan-Schmelzkleber bepudert, elektrischen Signalleiter mit einer Dicke von 35 µm mit einem Abstand der Signalleiter zueinander von 2,5 mm auflegt und bei 165°C laminiert.
    • Beispiel 4
  • Ein flexibles Flachkabel, bestehend aus zwei Polyethylenterephthalat-Spinnvliesstoffen, wird hergestellt, indem man die Spinnvliesstoffe mit einer Mischung eines Copolyesters und eines Epoxydharzes bepudert, mehrere elektrischen Signalleiter mit einer Dicke von 30 µm mit einem Abstand der Signalleiter zueinander von 2,54 mm auflegt und bei 175°C laminiert.
  • Die Dimensionsstabilität nach einer thermischen Behandlung bei 140°C für 30 Minuten und 24 Stunden wurde beurteilt im Vergleich mit einem Standard-Flachkabel aus Folie. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
    Materialbezeichnung Schrumpf in %
    30 Minuten bei 140°C 24 Stunden bei 140°C
    Standard Kabel -0.03 -0.30
    Beispiel 1 0.03 0.05
    Beispiel 2 -0.04 -0.02
    Beispiel 3 0.04 0.05
    Beispiel 4 0.01 -0.03

Claims (13)

  1. Flexibles Band- oder Flachkabel bestehend aus mindestens einem zwischen mindestens zwei Vliesstoffschichten eingebetteten und mit einer Isolierschicht versehenen elektrischen Stromleiter, wobei die Vliesstoffschichten lediglich aus Polyester-, Polyamid-, Polyolefin-, syndiotaktischen Polystyren-, Polysulfon- und/oder Glasfasern bestehen und durch ein Bindemittel miteinander verbunden sind.
  2. Band- oder Flachkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Stromleiter mit verschiedenen Querschnitten vorhanden sind.
  3. Band- oder Flachkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Stromleiter eine Dicke von 5 µm bis 200 µm und einen Abstand ≥ ihrer Dicke aufweisen.
  4. Band- oder Flachkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Stromleiter in einem Rastermaß von 1,25; 1,27; 2,5 oder 2,54 mm angeordnet sind.
  5. Band- oder Flachkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Flammschutzmittel enthalten sind.
  6. Band- oder Flachkabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Flammschutzmittel Lederfasern enthalten sind.
  7. Band- oder Flachkabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Flammschutzmittel Lederfaserrückstände der Chromlederherstellung enthalten sind.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Band- oder Flachkabels nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Vliesstoffe mit einer Luftdurchlässigkeit von 20 bis 8000 mm/s bei einer Druckdifferenz von 200 Pa verwendet werden, zwischen die mindestens ein elektrischer Stromleiter eingebracht wird und mit einem Bindemittel verbunden werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel vor dem Verbinden der Vliesstoffschichten mit dem elektrischen Stromleiter auf die Vliesstoffschichten in flüssiger, pulvriger oder faseriger Form oder als Folie aufgebracht wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel thermoplastische Polyolefine, Polyester, Polyimide, Polyamide, Polyacrylate, Polyurethane oder Nitrilbutylkautschuk eingesetzt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Polymere aus der Gruppe ausgewählt sind, die Polymere mit reaktiven chemischen Funktionen einschließt, welche sich miteinander vernetzen können, wobei dies unter der Zufuhr von Energie in Form von Wärme und/oder UV-Strahlung und/oder Elektronenbeschuß geschieht, welche diese Reaktion einleitet, unterhält oder fördert.
  12. Verwendung eines Band- oder Flachkabels nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Verkabelung in Fahrzeugen.
  13. Verwendung eines Band- oder Flachkabels nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Verkabelung in Haushaltselektrogeräten.
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