JPH09180547A - シールドフラットケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールド層として機能する導電性組成物の層
２の熱安定性がよいため、熱にさらされた際等に上記層
２の抵抗値が上昇して、シールド層としてのシールド特
性が大幅に低下したり、あるいはシールド特性が製品毎
にばらついたりしないシールドフラットケーブルＦを提
供する。 【解決手段】 シールドフラットケーブルＦのシールド
層として機能する、導電性組成物の層２中に含まれる基
材樹脂を、層形成後に架橋した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シールドフラッ
トケーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フラットケーブルは、たとえば各種ビデ
オ機器、カメラ、コンピュータ、液晶機器等の精密電子
機器の内部配線として多用されているが、これら機器の
多機能化にともなって、機器の内部にノイズ対策を必要
とする部位が増加する傾向にあり、これに対応すべくフ
ラットケーブルについても、シールド付きのものに対す
る需要が増加しつつある。

【０００３】上記シールドフラットケーブルＦとしては
従来、たとえば図４に示すように、絶縁被覆１０内に複
数本の導体１１〜１５を埋設し、かつそのうち導体１５
を接地線として、絶縁被覆１０に形成した凹部１０ａを
通じて外部に露出させたケーブル本体１の外周に、当該
シールドフラットケーブルＦの外被層９１となるフィル
ムの片面に金属箔９２をラミネートし、さらにこの金属
箔９２の表面に熱接着性あるいは感圧接着性の接着層９
３を積層したものを巻きつけて接着するとともに、上記
導体１５と金属箔９１とを、凹部１０ａ内で電気的に接
続したものが一般的であった。

【０００４】しかし、かかるシールドフラットケーブル
Ｆにおいては、金属箔９１をケーブル本体１に接着する
ための接着層９３が絶縁性であるため、導体１５と金属
箔９１とを電気的に接続するには、両者をスポット溶接
等で直接に接続する工程が別途、必要であった。そこで
近時、従来の絶縁性の接着剤に代えて、導電性フィラー
を含有することで導電性が付与された組成物（導電性組
成物）からなる接着剤を使用して、金属箔と接地線との
導通を、両者と接着される上記導電性組成物の導通によ
り確保することで、スポット溶接等を省略したシールド
フラットケーブルが提案された。

【０００５】また上記導電性組成物の層は、上記のごと
くそれ自体、導電性を有し、金属箔とともにシールド層
として機能することから、金属箔を省略して、上記層自
体をシールド層としたシールドフラットケーブルも提案
された。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】導電性組成物は、上述
したように熱接着性、または感圧接着性の接着剤として
の機能が要求されるので、当該導電性組成物を構成する
基材樹脂としては熱可塑性樹脂が使用され、中でもとく
に熱接着性の接着剤の場合は、熱接着によるシールドフ
ラットケーブル製造の効率化をはかるべく、主として低
融点のホットメルト接着剤が好適に使用される。

【０００７】ところが、上記ホットメルト接着剤等の熱
可塑性樹脂を基材樹脂として使用した導電性組成物の層
は、高温にさらされると抵抗値が上昇して、シールド層
としてのシールド特性が低下する他、抵抗値の上昇の程
度が個々のケーブル毎にばらついて一定しないために、
各ケーブル毎のシールド特性にもばらつきが生じて、製
品として特性の安定したものがえられないといった問題
が生じるおそれがあった。

【０００８】すなわち導電性組成物の層においては、基
材樹脂中に分散された導電性フィラー同士の接触により
導電性が付与されているが、かかる層が高温にさらされ
ると熱可塑性の基材樹脂が軟化して、上記導電性フィラ
ー同士の接触がゆるむ結果、層の抵抗値が上昇し、当該
層の、シールド層としてのシールド特性が低下する。し
かもこの抵抗値の上昇の程度は、単に温度によって一義
的に決まるのではなく、層中での導電性フィラーの分散
状態や、導電性フィラー同士の元々の接触状態、あるい
は上記接触状態の、熱によるゆるみの程度等の様々な要
因によって変化するため、シールドフラットケーブル製
造時の層の抵抗値が一定となるように調整しても、各ケ
ーブル毎のシールド特性にばらつきが生じるのである。

【０００９】導電性フィラー同士の接触状態のゆるみに
よる、導電性組成物の層の抵抗値の上昇を単純に防止す
るだけなら、たとえば二液硬化型の不飽和ポリエステル
樹脂等の、硬化型の接着剤を基材樹脂として使用して、
層の耐熱性を向上することも考えられるが、 融点以下に冷却すれば固化するため接着を瞬時に完
了できるホットメルト接着剤や、つねに感圧接着性を有
するため瞬時に接着できる感圧接着剤と違って、硬化型
の接着剤は、完全硬化させるのに長時間、加熱しなけれ
ばならないため、製造工程の連続化が容易でないこと
や、あるいは 融点以上に加熱すれば溶融していつでも使用可能な
状態となるホットメルト接着剤や、上記のようにつねに
感圧接着性を有するためいつでも使用な感圧接着剤と違
って、とくに二液硬化型の接着剤は、一旦、混合すると
接着可能な時間、いわゆるポットライフ（可使時間）が
限られてしまい、このポットライフが製造工程上、種々
の制約となること、等の問題があり、シールドフラット
ケーブルの生産性が低下するという新たな問題をひき起
こすおそれがあるため、上記硬化型の接着剤は、基材樹
脂としては使用できなかった。

【００１０】この発明の目的は、ホットメルト接着剤等
の熱可塑性樹脂からなる基材樹脂を含む導電性組成物の
層を有しているにも拘らず、当該層の熱安定性がよいた
め、熱にさらされた際等に層の抵抗値が上昇して、シー
ルド層としてのシールド特性が大幅に低下したり、ある
いはシールド特性が製品毎にばらついたりしないシール
ドフラットケーブルを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、この発明のシールドフラットケーブルは、熱可塑性
の基材樹脂と導電性フィラーとを含有する導電性組成物
の層を、シールド層として備えたシールドフラットケー
ブルであって、上記導電性組成物を構成する基材樹脂
が、層形成後に架橋されていることを特徴とするもので
ある。

【００１２】上記構成からなる、この発明のシールドフ
ラットケーブルにおいては、導電性組成物を構成する基
材樹脂が架橋されて、熱的に安定な三次元網目状構造と
なっており、当該導電性組成物の層がたとえ高温にさら
されても、基材樹脂が軟化して導電性フィラー同士の接
触がゆるんだりしないので、導電性組成物の層の抵抗値
が上昇して、シールド層としてのシールド特性が低下し
たり、あるいはシールド特性が製品毎にばらついたりす
ることが防止される。

【００１３】また上記基材樹脂は、層形成後に架橋され
るまでは熱可塑性樹脂としての性質を示すため、硬化型
の接着剤を基材樹脂として使用した場合のように、シー
ルドフラットケーブルの生産性が低下する等の問題を引
き起こすおそれもない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下にこの発明のシールドフラッ
トケーブルを、その実施の形態の一例を示す図１(a)(b)
を参照しつつ説明する。これらの図に示したシールドフ
ラットケーブルＦは、従来同様に、ケーブル本体１の外
周に、シールド層と接着層とを兼ねる、熱可塑性の基材
樹脂と導電性フィラーとを含有した導電性組成物の層２
を介して、外被層３を接着することで構成されており、
このうち層２を構成する基材樹脂が、層形成後に架橋さ
れたものである。

【００１５】この架橋により基材樹脂は、熱的に安定な
三次元網目状構造となり、層２がたとえ高温にさらされ
ても、軟化して導電性フィラー同士の接触がゆるんだり
しないので、上記層２の抵抗値が上昇して、シールド層
としてのシールド特性が低下したり、あるいはシールド
特性が製品毎にばらついたりすることが防止される。上
記のうちケーブル本体１は、絶縁被覆１０内に複数本
（図では５本）の導体１１〜１５を埋設し、かつそのう
ち導体１５を接地線として、絶縁被覆１０に形成した凹
部１０ａを通じて外部に露出させたもので、この導体１
５に、凹部１０ａ内で層２を構成する導電性組成物が接
着されて、当該層２と導体１５とが電気的に接続されて
いる。

【００１６】上記ケーブル本体１を構成する絶縁被覆１
０および導体１１〜１５の材料、寸法等は、従来と同様
でよい。たとえば導体１１〜１５としては、従来同様に
銅箔やすずめっき銅箔等が、好適に使用される。層２を
構成する導電性組成物は、前記のように基材樹脂と導電
性フィラーとを含有するもので、このうち基材樹脂とし
ては、前述したように熱接着性、または感圧接着性を有
する熱可塑性樹脂が好適に使用される。

【００１７】上記熱接着性の熱可塑性樹脂としてはホッ
トメルト接着剤の組成を有するものが好ましく、また感
圧接着性の熱可塑性樹脂としては感圧接着剤の組成を有
するものが好ましい。かかるホットメルト接着剤および
感圧接着剤はともに熱可塑性樹脂をベースとして、たと
えば粘着性付与剤、粘度調整剤、酸化防止剤、無機充て
ん剤、可塑剤等の各種添加剤を適宜添加して融点を調整
したもので、ベースとなる熱可塑性樹脂としては、これ
に限定されないがたとえば、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合
体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン
−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体等のポ
リオレフィン系共重合体；飽和ポリエステル樹脂を主体
とする共重合体；ポリアミド系樹脂；アタクチックポリ
プロピレン；ブチルゴム、スチレン系ブロック共重合体
等の熱可塑性エラストマーなどがあげられる。

【００１８】また上記ホットメルト接着剤や感圧接着剤
に添加される、粘着性付与剤その他の添加剤としては、
これらの接着剤において常用される、従来公知の種々の
添加剤がいずれも使用可能である。たとえば粘着性付与
剤としてはロジン誘導体、石油樹脂等があげられ、粘度
調整剤としてはパラフィン等のワックス類があげられ
る。これら添加剤の配合量は、ホットメルト接着剤の場
合は融点等に応じて、また感圧接着剤の場合は感圧接着
性等に応じて、適宜調整される。

【００１９】また基材樹脂を、後述する電離放射線の照
射によって架橋する場合は、架橋を効果的に行うため
に、上記の各成分にさらに架橋剤を添加する必要があ
る。架橋剤としては、分子内に複数個の不飽和結合部分
を有する多官能性化合物が使用できる。多官能性化合物
としては、たとえばエチレングリコールジアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペン
タエリスリトールトリアクリレート等のアクリル系単量
体；トリアリルシアヌレート、ジエチレンゴルコールジ
アリルエーテル等のアリル系単量体；アクリル変性エポ
キシオリゴマー、アクリル変性エステルオリゴマー、ア
クリル変性ウレタンオリゴマー、アクリル変性スピロア
セタールオリゴマー、アクリル変性ブタジエンオリゴマ
ー等のアクリル変性オリゴマー類；ポリエン−チオール
型スピロアセタールオリゴマー等があげられ、これらは
それぞれ単独で使用できる他、２種以上を併用すること
もできる。

【００２０】架橋剤の配合量はとくに限定されないが、
架橋による層２の耐熱性向上の効果を考慮すると、上記
架橋剤の配合量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して
５〜１００重量部、とくに１０〜５０重量部であるのが
好ましい。上記基材樹脂とともに導電性組成物を構成す
る導電性フィラーとしては、これに限定されないがたと
えば、銀、銅、ニッケル等の金属粉や合金粉、金属ウィ
スカー、金属めっきを施したガラス繊維、カーボンブラ
ック等があげられる。

【００２１】上記導電性フィラーは、基材樹脂中でのフ
ィラー同士の接触抵抗を低くするために、隣接するもの
同士が接触しやすい形状が好ましい。具体的には球状よ
りも鱗片状（薄片状）が好ましく、樹枝状がさらに好ま
しい。

【００２２】さらに導電性フィラーは、長期間に亘って
初期の導電性を維持すべく、酸化防止処理されたり、あ
るいは基材樹脂に対する分散性を向上するために、たと
えばシランカップリング剤やチタネートカップリング剤
等で処理されてもよい。導電性組成物における、上記導
電性フィラーと基材樹脂との配合割合は、導電性組成物
の層２が、シールド層として十分なシールド特性を発揮
しうる程度の抵抗値を有する範囲内であれば、とくに限
定はされない。具体的には、導電性フィラーの種類や形
状、粒径等を考慮して、上記の条件を満たすように、両
者の配合割合の範囲を設定すればよいが、一般的には、
基材樹脂１００重量部に対して、導電性フィラーを５０
〜４００重量部の範囲内、とくに１５０〜３００重量部
の範囲内で配合するのが好ましい。

【００２３】導電性フィラーの配合量が上記範囲未満で
は、導電性フィラー間の接触抵抗が大きくなって、導電
性組成物の層２の抵抗値が高くなる分、当該層２の、シ
ールド層としてのシールド特性が低下するおそれがあ
り、また逆に配合量が上記範囲を超えた場合には、相対
的に基材樹脂の配合量が少なくなる分、当該基材樹脂に
よる熱接着性や感圧接着性が不十分となるおそれがあ
る。

【００２４】導電性組成物は、上記導電性フィラーと基
材樹脂とを、たとえばオープンロールミキサーや単軸あ
るいは多軸の混合機等で混合して製造される。上記導電
性組成物の層２の厚みはとくに限定されないが、当該層
２の、シールド層としてのシールド特性や、接着層とし
ての接着力、さらには絶縁被覆１０の凹部１０ａ内で導
体１５と電気的に接続される際に、当該凹部１０ａの内
外の層２の連続性を維持すること等を考慮すると、１０
〜１００μｍ程度、とくに１０〜５０μｍ程度が好まし
い。

【００２５】外被層３としては、少なくとも導電性組成
物の層２と接する面が導電性を有するか、または導電性
を有しないものが使用される。このうち前者の、少なく
とも導電性組成物の層２と接する面が導電性を有する外
被層３としては、たとえば上記層２と接する面に金属箔
がラミネートされたフィルムや、あるいは上記面に、真
空蒸着法、湿式めっき法等の方法で金属薄膜が形成され
たフィルム等があげられる。上記金属箔や金属薄膜は、
導電性組成物の層２との接着により電気的に接続され
て、当該層２とともにシールド層として機能する。

【００２６】一方、後者の、導電性を有しない外被層３
としては、上記金属箔や金属薄膜等を有しないフィルム
があげられる。上記外被層３を構成するフィルムとして
は、当該外被層３が表面保護層として機能することを考
慮すると、機械的強度や耐熱性等にすぐれ、しかもシー
ルドフラットケーブルＦの柔軟性を妨げない柔軟性にす
ぐれたフィルムが好ましい。

【００２７】かかるフィルムとしては、これに限定され
ないがたとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカ
ーボネート、ポリアミド等があげられる。また、たとえ
ばＵＬ規格等を満足するために、ポリフェニレンサルフ
ァイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリ
エーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート等の難燃性
のフィルムを使用してもよい。

【００２８】フィルムの厚みについてもとくに限定され
ないが、前記機械的強度やシールドフラットケーブルＦ
の柔軟性等を考慮すると、９〜５０μｍ程度、とくに９
〜２５μｍ程度が好ましい。上記各部からなるフラット
ケーブルＦは、たとえば図２に示すようにその片面に、
熱接着性、あるいは感圧接着性の導電性組成物２ａを塗
布した、外被層３となるフィルム３ａを、ケーブル本体
１の周囲に巻きつけ、導電性組成物２ａが熱接着性であ
る場合はたとえば熱ロール等を用いて加熱、加圧して熱
接着処理し、また感圧接着性である場合は加圧接着処理
して図１(a)(b)に示す状態とした後、層２を構成する導
電性組成物中の基材樹脂を架橋することで製造される。

【００２９】導電性組成物２ａは、フィルム３ａの全面
に均一に形成するのが一般的であるが、場合によって
は、ストライプ状、網目状等いったように部分的に形成
してもよい。またフィルム３ａの、上記導電性組成物２
ａが塗布される面は、当該導電性組成物２ａとの密着強
度を向上すべく、あらかじめコロナ放電処理等の表面処
理を施してもよい。

【００３０】熱接着や加圧接着の条件は、導電性組成物
２ａの接着特性（たとえば熱接着性のものではその融点
等）に応じて、適宜調整すればよい。基材樹脂を架橋す
るには種々の方法が考えられるが、とくにごく短時間の
処理で、熱架橋等ではえられない高度の架橋が可能であ
る、電離放射線の照射による架橋処理が好適に採用され
る。

【００３１】照射する電離放射線としては、たとえばα
線、電子線（β線）、γ線、Ｘ線等がいずれも採用可能
であるが、電離放射線の透過厚み（層２の中まで十分に
透過できるか否か）、電離放射線の照射量と照射時間と
の関係（短時間でどれだけ効率よく照射できるか）、必
要とする設備の規模（とくに放射線の漏れを防止する保
安設備の規模）等の工業的見地からすると、電子線また
はγ線が好適に採用される。

【００３２】上記のうち電子線の加速電圧や照射量につ
いてはとくに限定されないが、層２の中まで電子線を十
分に透過させるためには、その加速電圧は２００ｋＶ〜
１ＭＶ程度であるのが好ましく、また層２を電子線によ
って十分に架橋させるためには、その照射量は、吸収線
量で表して２５〜５０ｋＧｙ程度であるのが好ましい。
一方、γ線の照射量についてもとくに限定されないが、
層２を十分に架橋させるためには、γ線の照射量は、吸
収線量で表して２５〜５０ｋＧｙ程度であるのが好まし
い。

【００３３】上記電離放射線は、その上の外被層３を通
して内部の層２に照射されるので、外被層３も同時に架
橋される場合がある。この発明はこのような場合を排除
するものではなく、外被層３が、とくに耐熱性の低い樹
脂によって形成される場合には、積極的に架橋させるの
が好ましい。ただし、樹脂の種類によっては、架橋によ
り外被層３の柔軟性が低下する等の問題を生じる場合も
あり、そのような場合には、たとえば外被層３を構成す
る樹脂中に、架橋禁止剤を配合すればよい。

【００３４】

【実施例】その片面に、真空蒸着法によって厚み０．２
μｍのアルミニウム薄膜が形成された、外被層３となる
厚み２５μｍのＰＥＴフィルムの、上記アルミニウム薄
膜の上に、導電性フィラーであるニッケル粉６０重量部
と、基材樹脂である飽和ポリエステル系ホットメルト接
着剤３０重量部と、アクリル変性オリゴマー系の架橋剤
１０重量部とを混合して作製した導電性組成物の層を、
ドライラミネート法により形成した。

【００３５】そして、上記ＰＥＴフィルム上の導電性組
成物の層に、γ線を、吸収線量が５０ｋＧｙとなるよう
に照射して、当該導電性組成物中の基材樹脂を架橋させ
たものを実施例１とし、γ線の照射を省略して基材樹脂
を架橋させなかったものを比較例１とした。上記実施例
１、比較例１のサンプルをそれぞれ５枚ずつ作製し、各
サンプルの初期のシート抵抗値を、下記の方法で測定し
た。また、それぞれのサンプルを７日間、１１３℃に加
熱して熱老化させた後のシート抵抗値を、同じ方法で測
定した。測定結果を、各サンプルにおける初期および熱
老化後のシート抵抗値の平均値、ならびに各サンプルに
おける初期および熱老化後のシート抵抗値の最大値と最
小値との差の結果とともに表１に示す。 シート抵抗値測定 図３に示すように、ＰＥＴフィルム３ａ上の導電性組成
物２ａの表面に、縦１ｃｍ×横１ｃｍの金属ブロックＭ
を２個、１ｃｍの間隔をあけて載置し、さらにその上
に、図中二点鎖線で示す絶縁性の板Ｐを含む合計１ｋｇ
の荷重を載せた状態で、環境温度２５℃における両金属
ブロックＭ間の抵抗値（ｍΩ／□）を、ミリオームメー
タで測定した。

【００３６】

【表１】

【００３７】上記表１より、導電性組成物中の基材樹脂
を架橋させなかった比較例１の各サンプルは、熱老化に
よりシート抵抗値が著しく上昇するとともに、その最大
値と最小値との差も大きくなるが、これに比べて実施例
１の各サンプルは、熱老化によるシート抵抗値の上昇が
小さく、かつそのばらつきの増加も小さいことがわかっ
た。

【００３８】

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、ホットメルト接着剤等の熱可塑性樹脂からなる基材
樹脂を含む導電性組成物の層を有しているにも拘らず、
当該層の熱安定性がよいため、熱にさらされた際等に層
の抵抗値が上昇して、シールド層としてのシールド特性
が大幅に低下したり、あるいはシールド特性が製品毎に
ばらついたりしないシールドフラットケーブルがえられ
るという特有の作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のシールドフラットケーブルの、実施
の形態の一例を示す図であって、同図(a) は平面図、同
図(b) は同図(a) のＢ−Ｂ線断面図である。

【図２】図１のシールドフラットケーブルを製造する一
工程を示す断面図である。

【図３】この発明の実施例、比較例で作製した導電性組
成物の層のシート抵抗値を測定する方法を説明する斜視
図である。

【図４】従来のシールドフラットケーブルの一例を示す
断面図である。

【符号の説明】

Ｆ シールドフラットケーブル １ ケーブル本体 ２ 導電性組成物の層 ２ａ 導電性組成物 ３ 外被層 ３ａ フィルム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性の基材樹脂と導電性フィラーとを
   含有する導電性組成物の層を、シールド層として備えた
   シールドフラットケーブルであって、上記導電性組成物
   を構成する基材樹脂が、層形成後に架橋されていること
   を特徴とするシールドフラットケーブル。
2. 【請求項２】基材樹脂が、電離放射線の照射により架橋
   されている請求項１記載のシールドフラットケーブル。
3. 【請求項３】導電性組成物の層の外側に、少なくとも当
   該層と接する面が導電性を有するか、または導電性を有
   しない外被層を備えており、導電性組成物の層が、上記
   外被層をケーブル本体と接着する接着層をも兼ねている
   請求項１または２記載のシールドフラットケーブル。
4. 【請求項４】片面に導電性組成物を塗布した、外被層と
   なるフィルムを、上記導電性組成物を塗布した側がケー
   ブル本体の表面と接するようにして、当該ケーブル本体
   の表面に接着させて形成されている請求項３記載のシー
   ルドフラットケーブル。