JPH07169352A

JPH07169352A - 絶縁テープ

Info

Publication number: JPH07169352A
Application number: JP5316819A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Sakai; 洋和酒井; Takayuki Shimizu; 孝行志水; Ryuzo Asano; 隆三浅野; Naotoshi Miyahara; 尚利宮原; Kiyoshi Furukawa; 清志古川; Masaaki Nagai; 正章永井; Hiromasa Honjo; 宏昌本城; Hiroyuki Kamibayashi; 裕之上林
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd; Tokai Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1995-07-04
Anticipated expiration: 2014-06-23
Also published as: JP2909370B2

Abstract

(57)【要約】【目的】低コストで優れた接着性，耐座屈性，耐電圧
特性を備えた絶縁テープを提供する。【構成】ポリエステルフィルム３のフィルム面上に、
有機チタン化合物を主成分とするアンカーコート層２が
形成され、上記アンカーコート層２の上にポリオレフィ
ン系接着剤層１が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気，電子機器，自
動車等の電気配線部分または家庭用屋内，屋外配線等の
用途に用いられる絶縁テープに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、絶縁テープは、図２に示すよう
に、テープの基材となるポリエステルフィルム３上に、
接着剤層４を設けた構造になっており、上記フィルム３
と接着剤層４との間に、両者の接着性を高めるためにア
ンカーコート剤からなるアンカーコート層５が設けられ
ているという構成をとる。そして、絶縁テープに難燃性
を付与する必要が生じた時は、通常、上記接着剤層４に
難燃剤が配合される。この絶縁テープは、電気，電子機
器あるいは自動車等の電気配線部分または家庭用屋内，
屋外配線等のフラット電線の構成材料として、電線を被
覆して絶縁保護するために用いられるものである。ま
た、このような構成をとるテープは、産業用テープとし
て、その用途は上記以外の多岐にわっている。

【０００３】上記絶縁テープとしては、接着剤層４の種
類により、熱硬化型ポリエステル系，熱可塑型ポリエス
テル系，ポリオレフィン系等の接着剤を用いたものがあ
る。なかでも、熱硬化型ポリエステル系の接着剤を用い
た絶縁テープは、接着性および耐座屈性に優れているこ
とから賞用されている。しかしながら、この絶縁テープ
は、常温で硬化が進むため管理面で扱いにくいという欠
点を有する。すなわち、時間が経過した熱硬化型ポリエ
ステル系接着剤を用いて貼り合わせ加工をしようとして
も接着しない場合がある。また、接着を完了させるため
に、加熱処理（オーブン硬化）の工程が必要になり、工
程が長くなるという問題もある。さらに、接着性樹脂を
溶媒に溶解させて基材フィルムに塗工する必要があるた
め、ロスが多くなり、また原料も高価であるため、コス
トが高くなるという問題も有する。

【０００４】一方、熱可塑型ポリエステル系の接着剤を
用いた絶縁テープも耐座屈性に優れ、また熱硬化型のも
のと比べて、常温で硬化しないため管理面で扱いやすい
という利点を有する。しかし、上記熱硬化型のものと同
様に、溶媒に溶解して塗工する必要があり、原料も高価
なためコストが高くなるという欠点を有する。

【０００５】さらに、熱硬化型および熱可塑型を問わず
ポリエステル系の接着剤は、樹脂表面の水に対する濡れ
性や、樹脂自身の吸水性が高いという性質を有し、長期
耐水特性に劣る。このため、熱硬化型または熱可塑型の
ポリエステル系接着剤を使用した絶縁テープを折り畳ん
だ状態で熱老化させ、その後、形状を復元し、塩水中に
て耐電圧テストを行うような過酷な評価を実施した場合
は、絶縁不良となり耐電圧特性に劣るという欠点があ
る。

【０００６】他方、上記接着剤としてポリオレフィン系
接着剤を用いた絶縁テープは、ポリエステル系の接着剤
を用いた絶縁テープと比べて、接着性および耐座屈性の
特性に劣るが、常温で硬化せず、さらにコストは最も安
価であるという利点を有する。しかしながら、ポリオレ
フィン系接着剤を用いた絶縁テープも上記ポリエステル
系のものと同様に耐電圧特性に劣るという欠点を有す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、接着剤と
してポリオレフィン系のものを用いた絶縁テープは、接
着性，耐座屈性，耐電圧特性に劣るという性質を有す
る。したがって、この絶縁テープを、例えば、自動車の
電気系統部分や家庭用屋外配線等の苛酷な条件の電気配
線に用いた場合、物理的衝撃によりフラット電線が座屈
変形し、断線等の故障が起こるという問題が生じる。ま
た、フラット電線を折り曲げて長期間使用した場合、部
分的剥離の発生や、クラックの発生の問題も生じる。し
かし、ポリオレフィン系接着剤を用いた絶縁テープは、
前述のように他の接着剤を用いた絶縁テープと比べてコ
ストが大幅に安く常温で熱硬化せず管理面で扱い易いた
め、接着性，耐座屈性，耐電圧特性のそれぞれの特性を
高め、実用に供しうるようにすることが強く求められて
いる。

【０００８】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、低コストで優れた接着性，耐座屈性，耐電圧
特性を備えた絶縁テープの提供をその目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ポリエステルフィルムのフィルム面上
に、有機チタン化合物を主成分とするアンカーコート層
が形成され、上記アンカーコート層の上にポリオレフィ
ン系接着剤層が形成されているという構成をとる。

【００１０】

【作用】すなわち、本発明者等は、上記の課題を解決す
るために、まず、絶縁テープの接着性および耐電圧特性
の問題について検討した。その結果、上記の問題はポリ
オレフィン系接着剤層自身に起因するのではなく、従来
から使用されているウレタン系アンカーコート層による
ことを突き止めた。すなわち、耐電圧特性の問題は、絶
縁テープを折り畳んだ後、形状を復元したときに、ウレ
タン系アンカーコート層と接着剤層との間の微少な浮き
および剥がれが生じることに起因する。そこで、このウ
レタン系アンカーコート層に代えて、有機チタン化合物
を主成分とするアンカーコート剤を用いてアンカーコー
ト層を形成すると、接着性および耐電圧特性が改善され
ることを見出した。さらに、耐座屈性の問題について検
討した。その結果、耐座屈性の問題は、基材フィルムと
の接着性を考慮して柔軟なポリオレフィン系接着剤を使
用することによる接着剤層の剛性不足が原因であること
を突き止めた。そこで、接着剤層の剛性不足を解決する
ために、上記ポリオレフィン系接着剤層について検討し
た。その結果、ポリオレフィン系接着剤層の曲げ弾性率
を５００〜２００００ｋｇ／ｃｍ²に設定すれば、耐座
屈性の問題を解決できるとともに、耐電圧特性をさらに
改善することができることを突き止めた。また、上記接
着剤層に難燃性を付与するための難燃剤を配合しても、
各特性に影響がないことを確認した。この発明により、
接着性，耐座屈性，耐電圧特性の全ての特性に優れ、か
つ必要に応じて、難燃性を備えた低コストの絶縁テープ
を提供することが可能となる。

【００１１】つぎに、この発明について詳細に説明す
る。

【００１２】この発明の絶縁テープは、ポリエステルフ
ィルム，有機チタン化合物を主成分としたアンカーコー
ト剤，ポリオレフィン系接着剤を用いて得られる。

【００１３】絶縁テープの基材となる上記ポリエステル
フィルムは、特に制限されるものではなく、従来公知の
ものが使用される。そして、その厚みは、耐久性，屈曲
性および電気絶縁性の観点から、通常、０．０１２〜
０．２ｍｍの範囲に設定される。好ましくは、０．０２
５〜０．１ｍｍの範囲である。

【００１４】上記アンカーコート剤は、有機チタン化合
物を主成分とするものである。この有機チタン化合物と
しては、下記の一般式で表されるアルキルチタネートを
用いることができる。

【００１５】Ｔｉ（ＯＲ）₄ 〔上記式において、Ｒはアルキル基またはアリル基であ
る。〕

【００１６】このようなアルキルチタネートとしては、
例えば、下記に示すような化合物があげられ、単独であ
るいは併せて用いられる。

【００１７】テトラ−ｉ−プロピルチタネート〔Ｔｉ
（Ｏ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇）₄〕，テトラ−ｎ−ブチルチタネ
ート〔Ｔｉ（Ｏ−ｎ−Ｃ₄Ｈ₉）₄〕，テトラ（２−エ
チルヘキシル）チタネート｛Ｔｉ〔ＯＣＨ₂ＣＨ（Ｃ₂
Ｈ₅）Ｃ₄Ｈ₉〕₄｝，テトラステアリルチタネート
〔Ｔｉ（ＯＣ₁₈Ｈ₃₇）₄〕。

【００１８】上記アンカーコート剤を用いたアンカーコ
ート層は、分子内の−ＯＲ基が加水分解反応により解離
するため、酸化チタン（ＴｉＯ₂）に近い構造の無色透
明で非常に薄い高分子酸化チタン膜となる。その厚み
は、０．０００５〜１０．０μｍの範囲、好ましくは
０．００１〜２．０μｍの範囲に設定される。

【００１９】上記ポリオレフィン系接着剤としては、例
えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ），低密度ポリエ
チレン（ＬＤＰＥ），直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−
ＬＤＰＥ），超低密度ポリエチレン，ポリプロピレン
（ＰＰ）およびその重合体等の樹脂や、これらの不飽和
カルボン酸（アクリル酸，メタクリル酸，マレイン酸，
フマル酸，イタコン酸，クロトン酸，シトラコン酸
等）、または酸無水物（無水マレイン酸，無水イタコン
酸，無水シトラコン酸等）によるグラフト変性体等を用
いることができる。また、エチレン−酢酸ビニル共重合
体（ＥＶＡ），エチレン−アクリル酸エチル共重合体
（ＥＥＡ），エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡ
Ａ），エチレン−酢酸ビニルグリシジルメタクリル酸共
重合体（Ｅ−ＶＡ−ＧＭＡ）等の共重合体、およびこれ
らの樹脂をアルコキシシランでグラフト変性したもの
や、アイオノマー（エチレン−アクリル酸金属イオン共
重合体，エチレン−メタクリル酸金属イオン共重合体
等）を用いることができる。

【００２０】上記ポリオレフィン系接着剤を用いて形成
される接着剤層の曲げ弾性率は、５００〜２００００ｋ
ｇ／ｃｍ²の範囲に設定することが好ましく、特に好ま
しくは２５００〜１００００ｋｇ／ｃｍ²の範囲であ
る。上記特定の範囲に曲げ弾性率を設定することによ
り、接着剤層とポリエステルフィルムの両者の曲げ弾性
率の相違が小さくなり、耐座屈性がより一層優れるよう
になる。また、耐電圧特性を改善することもできるよう
になる。

【００２１】この発明において、曲げ弾性率は、ＪＩＳ
Ｋ７２０３の硬質プラスチックの曲げ弾性試験法を
参考にした以下に示す方法により測定される。すなわ
ち、ポリオレフィン系接着剤層を、１０ｍｍ幅×１ｍｍ
厚み×８０ｍｍ長さに熱プレスにより成形し、試験サン
プルとする。そして、図８に示すように、試験サンプル
２１を２つの支持台２０にのせ、加圧くさび１９を一定
速度（５ｍｍ／分）で降下させ、この時の、荷重−たわ
み曲線をチャート紙に記録し、下記の式により曲げ弾性
率を算出する。図８において、Ｌは２つの支持台２０の
支点間距離を示す。

【００２２】Ｅ＝Ｌ³／（４×ｂｈ³）×Ｆ／Ｙ〔上記式において、Ｅは曲げ弾性率（ｋｇ／ｃｍ²），
Ｌは支点間距離（ｃｍ），ｂは試験サンプルの幅（ｃ
ｍ），ｈは試験サンプルの厚み（ｃｍ），Ｆは荷重−た
わみ曲線の初めの直線部分の任意に選んだ点の荷重（ｋ
ｇｆ），Ｙは荷重Ｆにおけるたわみ量（ｃｍ）をそれぞ
れ表す。〕

【００２３】この発明の絶縁テープに難燃性を付与する
必要が生じたときは、難燃剤をポリオレフィン系接着剤
層に配合することにより、その目的を達成することがで
きる。この難燃剤としては、デカブロモジフェニルエー
テル，ヘキサブロモベンゼン，テトラブロモビスフェノ
ールＡおよびその誘導体，ペンタブロモベンジルポリア
クリレート等の臭素系難燃剤、塩素化パラフィン，パー
クロロシクロペンタデカン，テトラクロロ無水フタル
酸，クロレンド酸等の塩素系難燃剤、水酸化アルミニウ
ム，水酸化マグネシウム等の無機系充填剤、リン酸エス
テル，含ハロゲンリン酸エステル等の含リン系難燃剤等
があげられる。この難燃剤の配合割合は、ポリオレフィ
ン系接着剤１００重量部（以下「部」と略す）に対し
て、２０〜２５０部の範囲に設定することが好ましい。
また必要に応じて、三酸化アンチモン，ホウ酸亜鉛等の
難燃助剤を併せて用いることも可能である。

【００２４】また、上記難燃剤，難燃助剤の他に、従来
からポリオレフィン系接着剤層に用いられる各種の添加
剤を必要に応じて配合することが可能である。これらの
添加剤としては、二酸化チタン，タルク，アルミナ等の
無機充填剤、および酸化防止剤，銅害防止剤，紫外線吸
収剤等があげられる。

【００２５】この発明の絶縁テープは、上記原料を用
い、例えば、つぎのようにして作製することができる。
すなわち、ペレット状のポリオレフィン系接着剤を準備
する。そして、上記接着剤ペレットに難燃剤等の添加剤
を所定量配合し、２軸混合機を用いて混練した後、水
冷、裁断して再度ペレット化する。他方、有機チタン化
合物を酢酸エチル，トルエン等の有機溶剤と混合し、３
〜５重量％の溶液を調製する。この溶液をグラビアロー
ルコート法やリバースロールコート法等の通常用いられ
るロールコート法により、ポリエステルフィルムの片面
に塗布し、加熱乾燥炉を通して溶剤を除去することによ
り、アンカーコート層を形成する。なお、この塗布方法
は、ロールコート法に限定されず、スプレーコート法等
により行うことも可能である。そして、このアンカーコ
ート層の上に、先にペレット化しておいたポリオレフィ
ン系接着剤をＴダイ押出機等により押出ラミネート加工
する。このようにして、図１に示すような３層構造の絶
縁テープを得ることができる。図において、１はポリオ
レフィン系接着剤層、２は有機チタン化合物を主成分と
するアンカーコート層、３はポリエステルフィルムであ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明の絶縁テープ
は、ポリエステルフィルムと接着剤層の間に、有機チタ
ン化合物を主体とするアンカーコート層を設けていて、
ウレタン系アンカーコート剤を使用していない。そのた
め、絶縁テープの接着性および耐電圧特性の向上が実現
できるようになる。さらに、上記接着剤層の曲げ弾性率
を特定の範囲に設定することにより、耐座屈性および耐
電圧特性が一層向上するため、自動車の電気系統部分や
屋外配線等の過酷な条件の電気配線に用いても、物理的
衝撃による絶縁テープの座屈等が生じることがなくな
り、断線や絶縁不良等の事故が発生しなくなる。また、
上記接着剤層に難燃剤を配合すれば、この発明の絶縁テ
ープをフラット電線等に応用した場合、火災が伝播する
ことを防止することが可能となる。

【００２７】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００２８】

【実施例１〜５】下記のようにして、絶縁テープを作製
した。すなわち、まず、厚み５０μｍのポリエステルフ
ィルムのフィルム面に、アルキルチタネートを用いて厚
み０．１μｍのアンカーコート層を形成した。他方、下
記の表１に示す材料を同表に示す割合で配合し、これを
２軸混合機を用いて混練した後、水冷、裁断して接着剤
ペレットを作製した。そして、上記ポリエステルフィル
ムのアンカーコート層の上に、上記接着剤ペレットをＴ
ダイ押出機により押出ラミネート加工して厚み８０μｍ
の接着剤層を形成することにより目的とする絶縁テープ
を得た。

【００２９】

【比較例１〜７】前記の方法にしたがって、下記の表２
および表３に示す材料を同表に示す割合で配合し絶縁テ
ープを作製した。なお、比較例１〜５は、ＥＥＡのシラ
ン変性体により、比較例６は、ウレタン系アンカーコー
ト剤により、それぞれ、厚み１０μｍのアンカーコート
層を形成した。また、比較例７は、アンカーコート層を
形成しなかった。その他は、実施例と同様にして目的と
する絶縁テープを作製した。

【００３０】このようにして得られた実施例１〜５品，
比較例１〜７品の絶縁テープについて、耐電圧特性，対
銅箔接着力，耐座屈性のそれぞれの特性を調べた。その
結果も下記の表１〜表３に示す。なお、上記特性は、下
記に示す方法にしたがって調べた。

【００３１】〔耐電圧特性〕絶縁テープ２枚と、１２０
μｍ厚，３ｍｍ幅の銅線５本を用いて、線間が１ｍｍに
なるように貼り合わせ加工を行い、図３に示すようなフ
ラットケーブル１８を作製し、これを試験サンプルとし
た。図３において、（ａ）は、フラットケーブル１８の
断面図、（ｂ）はその平面図を示す。そして、このフラ
ットケーブル１８を図４に示すように直角に折り畳み、
この状態で、１００℃で１２０時間の熱老化処理を行っ
た。その後、室温まで冷却し、元の形状に復元した。そ
して、図５に示すように、容器１０に５％食塩水９を満
たし、上記フラットケーブル１８の折り目を食塩水９に
浸した。そして直流電源７を用いて銅線６の最側部に位
置する銅線から１ｋｖの電圧で１分間印加した。そし
て、電圧計８により電圧の低下を測定した。すなわち、
銅線６と接着剤層１との間に空隙があると、そこに食塩
水９が浸入して電圧が低下する。したがって、耐電圧特
性は、電圧が低下しなかったものを○、電圧が低下した
もの×で表した。また、併せてフラットケーブルの外観
観察も行い、変化がなかったものを○、変色やクラック
等の発生が認められたものを×で表した。

【００３２】〔対銅箔接着力〕絶縁テープの接着剤層を
ヒートロールラミネート法により圧延銅箔（厚み５０μ
ｍ，無処理品）に接着させた。このときのラミネートの
条件は、３段の２本一対の直径８０ｍｍのシリコンゴム
ロールを用いて、ロール温度１７５℃、ラミネート速度
０．５ｍｍ／分、ラミネート線圧６．０ｋｇｆ／ｃｍで
行った。そして、得られた接着物を１０ｍｍ幅に切断
し、試験サンプルとした。これを、ストログラフ（東洋
精機社製、Ｒ−２型）により、速さ５０ｍｍ／分の１８
０度剥離試験を行い、銅箔と絶縁テープとの剥離強度を
測定した。

【００３３】〔耐座屈性〕２つの絶縁テープを、それぞ
れの接着層が互いに接触するようにして、上記対銅箔接
着力の評価と同様の条件でヒートロールラミネート法に
より接着させ、これを５０ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さに成
形したものを試験サンプルとした。この試験サンプルを
用い、上記ストログラフを使用して耐座屈性の評価をし
た。すなわち、図６に示すように、試験サンプル１２を
２つの支持板１４ａおよび１４ｂの間に配置し、テープ
１３で固定する。そして支持板１４ｂを一定速度で矢印
方向に移動させることにより圧縮力を加え、上記サンプ
ル１２が完全に折れ曲がった状態になるまで加圧し、そ
の時の荷重−圧縮距離の曲線をチャート紙に記録する。
なお、図６において、１１はロードセルを示す。また、
この荷重−圧縮距離の曲線の一例を図７に示す。図７に
おいて、曲線１６は座屈がなかった場合の曲線であり、
曲線１５は座屈した場合の曲線である。座屈した場合に
は、曲線１５において、ピーク１７が現れる。したがっ
て、耐座屈性の評価は、このピーク１７が現れなかった
ものを○、現れたものを×として表した。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】

【表３】

【００３７】上記表１〜３から、実施例品の絶縁テープ
は、耐電圧特性，対銅箔接着特性，耐座屈性の全ての特
性に優れていることがわかる。これに対し、比較例１お
よび６の絶縁テープは耐座屈性に劣り、比較例４および
７の絶縁テープは接着性に劣っていた。そして、比較例
１〜７の絶縁テープは、全て耐電圧特性に劣っていた。
なお、実施例品では、体銅箔接着力の耐熱性（１３５℃
×７日），耐水性（８０℃熱水×７日）についても良好
な結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の絶縁テープの断面図であ
る。

【図２】従来の絶縁テープの断面図である。

【図３】（ａ）は耐電圧特性の測定に使用する試験サン
プルの断面図であり、（ｂ）はその平面図である。

【図４】耐電圧特性の測定での絶縁テープの折り畳み状
態を示す説明図である。

【図５】耐電圧特性の測定方法の説明図である。

【図６】耐座屈性の測定方法の説明図である。

【図７】上記耐座屈性の測定において得られる荷重−圧
縮距離の曲線図である。

【図８】曲げ弾性率の測定方法の説明図である。

【符号の簡単な説明】

１ポリオレフィン系接着剤層２有機チタン化合物を主成分とするアンカーコート層３ポリエステルフィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｃ０８Ｊ 7/04 ＣＦＤＥ (72)発明者浅野隆三愛知県小牧市大字北外山字哥津3600 東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者宮原尚利愛知県小牧市大字北外山字哥津3600 東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者古川清志兵庫県尼崎市東向島西之町８番地三菱電線工業株式会社内 (72)発明者永井正章兵庫県尼崎市東向島西之町８番地三菱電線工業株式会社内 (72)発明者本城宏昌兵庫県尼崎市東向島西之町８番地三菱電線工業株式会社内 (72)発明者上林裕之兵庫県尼崎市東向島西之町８番地三菱電線工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステルフィルムのフィルム面上
に、有機チタン化合物を主成分とするアンカーコート層
が形成され、上記アンカーコート層の上にポリオレフィ
ン系接着剤層が形成されていることを特徴とする絶縁テ
ープ。
【請求項２】ポリオレフィン系接着剤層の曲げ弾性率
が、５００〜２００００ｋｇ／ｃｍ²の範囲に設定され
ている請求項１記載の絶縁テープ。