JPH10511502A - 難燃性フラットケーブル製造の装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明による難燃性フラットケーブルは、複数の導体をＰＴＦＥあるいはＰＴＦＰから成る底側フィルムと上側フィルムとの２枚のフィルムでラミネートした構造を有する。導体はＰＴＦＥあついはＰＴＦＰ樹脂材料で被覆されていてもよい。底側フィルムおよび上側フィルムのラミネート面は、底側および上側フィルムがラミネートされる際の良接着能を与える目的で弗素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）でラミネートされている。本発明による難燃性フラットケーブルの製造方法は、複数の導体をラックからラミネータへ供給し、導体を２６０から６５９℃（５００から１２００°Ｆ）の温度の一対のコアヒータを通して予熱し、底側フィルムを導体の下へ、また上側フィルムを導体の上へ、下部ＩＲヒータと上部ＩＲヒータの間および下部シューヒータと上部ジューヒータの間より供給し、導体を下部加熱ロールと上部加熱ロールによって、ラミネートされたフラットケーブルが形成されるように底側フィルムと上側フィルムでラミネートし、次いでラミネートされたフラットケーブルを一対の冷却ロールを有する冷却システムによって冷却することから成る。

Description

【発明の詳細な説明】 難燃性フラットケーブル製造の装置および方法 発明の属する技術分野 本発明は難燃性フラットケーブル、難燃性フラットケーブル製造装置と難燃性 フラットケーブル製造方法に係る。より具体的には本発明は、複数個の導体が２ 枚のポリテトラフルロエオチレン（ＰＴＦＥ）フィルム間にラミネートされて居 りＶＣＲ、カムレコーダー、コンピュータ、ロケット、ミサイル、自動車、船舶 、航空機、光通信分野などで用いられる難燃性フラットケーブルに関するもので ある。 発明の背景 多くの電気的あるいはメカトロニックな装置がすべての工業で用いられて来て いる。殊に、各種の電気的あるいはメカトロニックな装置がＶＣＲ、カムレコー ダー、コンピュータ、ロケット、ミサイル、自動車、船舶、航空機、光通信装置 に用いられており、また多くのケーブルが絶対的に必要である。 電気的あるいはメカトロニックな装置に用いられるフラットケーブルは複数の 導体ワイヤ（以下導体とする）を合成樹脂フィルムでラミネートして製造される 。換言すると、電気的あるいはメカトロニックな装置に用いられる従来のフラッ トケーブルは平配列された２０本、４０本、１２０本などのような複数個の導体 を底側フィルムと上側フィルムのような２本の合成樹脂フィルムでラミネートし て製造されている。合成樹脂フィルムで導体をラミネートしたフラットケーブル は、また導体リボンケーブルと呼ばれる。 従来のフラットケーブルにおいては、導体のラミネートにポリエステル系フィ ルムが用いられている。ポリエステルの融点は比較的低い。従って、従来のフラ ットケーブルは火災時に容易に損傷を受け、さらに、この損傷が電気的あるいは メカトロニックな装置に重大な問題を引き起こす。時には、損傷した装置は修理 、 回復不能となる。殊に通信システムの火災の場合には、通信停電が厳しい損害を 引き起こす可能性がある。 従って、最先端の電気的あるいはメカトロニックな装置用の難燃性フラットケ ーブルの開発の必要がある。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とポリテ トラフルオロロピレン（ＰＴＦＰ）は優れた難燃性を有することが知られている 。ＰＴＦＥやＰＴＦＰは８００°Ｆにおいても難燃性でまた高温で溶融しない。 もしフラットケーブルがＰＴＦＥあるいはＰＴＦＰでラミネートされれば、火災 の場合にも損傷されずに安全に保たれる。ＰＴＦＥおよびＰＴＦＰは米国のデュ ポン社により登録商標（テフロンあるいはケプトン）を付して販売されている。 しかしながら、ＰＴＦＥあるいはＰＴＦＰフィルムで複数の導体をラミネートす る技術は開発されていない。 本発明者はＰＴＦＥあるいはＰＴＦＰで導体をラミネートした難燃性フラット ケーブルおよびかかる難燃性フラットケーブルの製造方法を開発した。 発明の目的 本発明の目的は、先端の電気的あるいはメカトロニックな装置用の難燃性フラ ットケーブルを提供することにある。 本発明の他の目的は、先端の電気的あるいはメカトロニックな装置用の難燃性 フラットケーブルであって、複数の導体をＰＴＦＥあるいはＰＴＦＰフィルムで ラミネートして製造されていて、８００°Ｆにおいても難燃性を有するような、 ものを提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、複数の導体をＰＴＦＥあるいはＰＴＦＰフィルム でラミネートして製造された難燃性フラットケーブルの製造に用いる装置を提供 することにある。 本発明のさらにその他の目的は、複数導体をＰＴＦＥあるいはＰＴＦＰフィル ムラミネートして製造される難燃性フラットケーブルの製造方法を提供すること にある。 発明の開示 本発明による難燃性フラットケーブルは、複数の導体をＰＴＦＥあるいはＰＴ ＦＰから成る底側フィルムと上側フィルムの２本のフィルムでラミネートした構 造を有する。導体はＰＴＦＥあるいはＰＴＦＰ樹脂材料で被覆されていてもよい 。底側および上側フィルムのラミネート面は、底側及び上側フィルムがラミネー ト加工される際の良好な接触能を与えるために、弗素化エチレンプロピレン（Ｆ ＥＰ）フィルムでラミネートされる。 本発明による難燃性フラットケーブルの製造方法は、複数の導体をラックより ラミネーターへ供給し、導体を１対のコアヒーターを通して５００°〜１２００ °Ｆに予熱し、底側フィルムを導体の下側にまた上側フィルムを導体の上側に上 部ＩＲヒータと下部ＩＲヒータの間と、下部シューヒータと上部シューヒータの 間を通して供給し、導体を下部ヒーティングロールおよび上部ヒーティングプレ スロールによって底側フィルムと上側フィルムでラミネートされたフラットケー ブルが形成されるようにラミネートし、さらにラミネートされたフラットケーブ ルを１対のクーリングロールを有する冷却システムで冷却することから成る。 本発明による難燃性フラットケーブルの製造装置は、導体巻取用の複数のスプ ールを支持するラック；導体を５００°〜１２００°Ｆに予熱する手段；１対の ＩＲヒータおよび１対のシューヒータを含む底側フィルムおよび上側フィルムの 供給システム；下部ヒーティングロールおよび上部ヒーティングプレスロールを 含み導体を底側フィルムと上側フィルムでラミネートするラミネータ；ラミネー トされたフラットケーブルを冷却する手段；予め定められた数の導体を有するラ ラミネートされたフラットケーブルにスリッティングする手段；スリッティング されたフラットケーブルを引張る手段；およびスリッティングされたフラットケ ーブルを巻き取る手段から成る。 図面の簡単な説明 本発明は、添付図面と関連して、以下の本発明の好的具体例の詳細な説明を参 照することによってさらに充分に理解される。 図１は、難燃性フラットケーブル製造用のラミネータに供給するための導体を 巻いた複数のスプールを支持するためのラックの概略透視図。 図２は、本発明による難燃性フラットケーブル製造用のラミネータの概略正面 図。 図３は、本発明による難燃性フラットケーブルの概略透視図。 図４Ａ〜４Ｆは、本発明の好適具体例の難燃性フラットケーブルの断面図。 好適実施例（実施形態）の詳細な説明 本発明のフラットケーブルは図３に概略的に示されている。図３に示したフラ ットケーブルは本発明による一具体例であり、ＰＴＦＥで被覆され平面状態に配 列した導体１の上部と下部をそれぞれＦＥＰでラミネートされたＰＴＦＥフィル ム１１，１２でラミネートした構造を有する。 さらに具体的には、ＰＴＦＥフィルムはＰＴＦＥ層とＦＥＰ層から構成される 。ＰＴＦＥ層は約３μｍの厚さを、ＦＥＰ層は約２μｍの厚さをもつ。ＦＥＰと ＰＴＦＥ層は熱接着によってラミネートされる。ＰＴＦＥ層にＦＥＰをラミネー トさせる理由はこのＦＥＰ層が加熱加圧によって良好な接着を示すためで、これ は、ＰＴＦＥフィルム間に複数の導体が平面状態に配列され、またＦＥＰ層が導 体とＰＴＦＥ層との両者に固着するからである。 フラットケーブルの導体の数は２０，４０，１２０などのように可変であるが 、それぞれ用いられる用途に応じて本発明によって製造されることができる。 フラットケーブルの設計図も非常に多様であり、幾つかの型の設計図の具体例 が図４に示されている。 本発明によってフラットケーブルを製造する方法及び装置は次の通りである。 図１と図２はワイヤ分配ラックとラミネーターに分離して示すが、これら装置 は連続的に作動される。 図１は、難燃性フラットケーブルを製造するためのラミネーターに導体を供給 するためのワイヤ分配ラックの概略透視図である。 導体１を巻いたスプールを導体１を供給するためのワイヤ分配ラック中に示す 。 ワイヤスプールから供給された導体１はセンサ２によってその切断の有無が感知 される。即ち、いずれか一つの導体１が作業途中で切断されると、感知センサ２ が機械の作動を停止させる。感知センサ２を通過する導体１はそれぞれガイドロ ール３とコームタイプロール４，５を通過しながら配列される。コームタイプロ ーラ５を通過した導体１はモータ駆動供給ローラ６を通過した後、図２に示した ラミネータへ供給される。 図１のワイヤ分配ラックは４０個のスプールのみを示す。それ以上の数の設置 ができる。 図２は本発明による難燃性フラットケーブルを製造するためのラミネーターの 概略的な正面図である； 複数個の平面配列された導体１がコームガイドローラ１０を通り、またコアヒ ータ１３の間に供給される。一対のコアヒータ１３は５００℃〜１２００℃Ｆの 範囲に加熱され、導体ワイヤ１を予熱する。予熱の目的は、次の段階でＰＴＦＥ フィルムでラミネートするためと、ＰＴＦＥフィルムで配列された導体をラミネ ートする時にフィルム間に気泡が発生することを防止するためである。 平面配列されたワイヤの上部面にラミネートされる上側フィルム１１は、ガイ ドロール１０を経てＩＲヒータ１４とシューヒータ１６を通って後加熱及び圧着 装置を通過する。 平面配列されたワイヤの下部面にラミネートされる底側フィルム１２は、ガイ ドロール１０を経てＩＲヒータ１５とシューヒータ１７を通って後加熱及び圧着 装置を通過する。 ＩＲヒータ１４，１５とシューヒータ１６，１７はそれぞれ上側および底側フ ィルム１１，１２を予熱してラミネートを円滑に行えるようにする役を果たす。 上側および底側フィルム１１，１２はＰＴＦＥ層とＦＥＰ層から構成され、Ｐ ＴＦＥ層は約３μｍの厚さを、ＦＥＰ層は約２μｍの厚さをもつ。平面配列され たワイヤ１に接着される層はＦＥＰ層であり、またその外部層はＰＴＦＥ層であ る。ＦＥＰ層が接着層になるべき理由は強い接着力を保つためである。 加熱及び圧着装置５０中で、上面および底側加熱ロール１８，１９がそれぞれ のフラットケーブルの特定の用途に合う温度に加熱されて導体にフィルムをラミ ネートする。底側加熱ロール１９は固定されており、上側加熱ロール１８はラミ ネータロール圧着システムによってフラットケーブルを圧着する。 フラットケーブルの断面は図４Ａ〜図４Ｆに示したように非常に多様である。 フラットケーブルの断面において導体１を含んだ部位はその高さだけ厚い厚さを もち、また導体を含んでいない上側および底側フィルム１１，１２が直接接着さ れる部位は薄い厚さをもつ。このような形状でラミネートを行うために断面の形 状をもつスリップシート（slip sheet）が使用される。上側フィルム１１を圧着 するように供給ロール３１から送られたスリップシート３５が上側加熱ロール１ ８に従って巻取りロール３２に巻き取られる。供給ロール３３から送られたスリ ップシート３５が底側加熱ロール１９を通って巻取りロール３４に巻き取られる 。 平面配列された導体１が上側および底側フィルム１１，１２によってラミネー トされると、冷却装置６０に入る。冷却システムでは冷却ロール２１，２２を通 して冷却される場合と、その他に冷却ロール２１を通過した後冷却水タンク７０ の冷却ロール３０を通して冷却し、その後冷却ロール２２を通す場合の２つのケ ースがある。 冷却装置６０の冷却ロール２２を通過したフラットケーブルは、フィルムの両 エッジ（以下スクラップと呼ぶ）をスクラップケーブルスプール２４によって巻 き取られ、またそれぞれのフラットケーブルが切断されて引張ロール２５を通過 してケーブル巻取りアーバ２６に巻き取られる。 スクラップは切断システムのロータリスリッタ２３によってストリップ状に切 断され、またそれぞれのフラットケーブルもストリップ状に切断される。即ち、 フラットケーブルが２０本の導体からなる場合には、本発明の装置によって４０ ，６０，８０，１００，１２０本のワイヤ１が一体にラミネートされた後に、ロ ータリスリッタ２３によって２０本の導体を有するフラットケーブルが形成され るように長手方向に切断される。図１及び図２は約４０本の導体１が供給されて 、２０本の導体を含む２個のフラットケーブルを製造するもので、ロータリスリ ッタ２３によって長手方向に切断されたものがケーブル巻取りアーバ２６に巻き 取 られる。 上側フィルム１１と底側フィルム１２はＩＲヒータ１４，１５へ供給する前に 湿気が除去されるようにすることが好ましい。このオーブン１００の温度は２５ ０°Ｆに保持することが好ましい。 図４Ａ〜図４Ｆは本発明によるフラットケーブルの断面図の概略を示す。図４ Ａは被覆されていない複数個のワイヤ１をその上側及び底側でＰＴＦＥフィルム でラミネートしたフラットケーブルの断面図である。図４ＢはＰＴＦＥで被覆さ れた複数個のワイヤ１の上側及び底側をＰＴＦＥフィルムでラミネートしたフラ ットケーブルの断面図である。図４ＣはＰＴＦＥで被覆された２本のワイヤ１が 一単位となるように上側及び底側でＰＴＦＥフィルムでラミネートしたフラット ケーブルの断面図である。図４ＤはＰＴＦＥで被覆された２本のワイヤ１と接地 線１０１が一単位となるように上側及び底側でＰＴＦＥフィルムでラミネートし たフラットケーブルの断面図である。図４ＥはＰＴＦＥで被覆された３本のワイ ヤ１が一単位となるように上側及び底側でＰＴＦＥフィルムでラミネートしたフ ラットケーブルの断面図である。図４Ｆは被覆されていない４本のワイヤ１が一 単位となるように上側及び底側でＰＴＦＥフィルムでラミネートしたフラットケ ーブルの断面図である。 本発明は先端的な電気的あるいはメカトロニックな装置などに用いられる複数 個の導体をＰＴＦＥフィルムでラミネートした高い難燃性をもつフラットケーブ ルの製造に関する効果を奏する。 本発明はこの分野で通常の技術を有する者によって容易に実施することができ る。多くの変形や変更は以下の請求項に定義されるように本発明の範囲に含まれ るものと言える。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 から成る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 複数の導体をＰＴＦＥあるいはＰＴＥＰから成る底側フィルムと上側フィ ルムの二枚のフィルムでラミネートした構造の難燃性フラットケーブルにおいて 、上記フィルムが良好な接着のための厚さが２μｍである弗素化エチレンプロピ レン（ＦＥＰ）フィルムでラミネートされた３０μｍの厚さのＰＴＦＥあるいは ＰＴＦＰ層である難燃性フラットケーブル。 ２． ＰＴＦＥあるいはＰＴＦＰで被覆されたあるいは被覆されない導体１の複 数個をワイヤ分配ラックからラミネータに供給し； 加熱圧着システムに供給する前の発泡を防ぐために、一対のコアヒータ１ ３を通して導体１を予熱し； 加熱と圧着によって弗素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）層を接着するた めに、導体１の上部と下部に夫々にＩＲヒータ１４，１５およびシューヒータ１ ６，１７を通してＰＴＦＥあるいはＰＴＦＰフィルムを供給し； 下部加熱ロール１９および上部加熱圧着ロール１８によって８００°Ｆに おいて上記導体１および上記フィルム１１，１２をラミネートし； 冷却ロール２１，２３によってラミネートされたフラットケーブルを冷却 し； 予め決められた導体数に基づいて、ロータリースリッタ２３によって冷却 されたフラットケーブルを長手方向に切断し；さらに 引張りりローラで引張られるようにされた夫々のフラットケーブルをケー ブル巻き取りアボール２６に巻き取る工程から成る難燃性フラットケーブルの製 造方法。 ３． ワイヤ分配ラックから供給される上記導体１がセンサ２，ガイドロール３ ，コームタイプローラ４，５及びモータ駆動供給ローラ６を通して供給されるよ うにする請求項２記載の方法。 ４． 上記上部加熱ロール１８がラミネータロール圧着システム２０によって圧 着される請求項２記載の方法。 ５． 一方のスリップシート３５が上記上部加熱ロール１８をその表面に沿って 通過し、他方のスリップシート３５が前記下部加熱ロール１９をその表面に沿っ て通過する請求項２記載の方法。 ６． 上記冷却ロール２１を通過したフラットケーブルが冷却タンク７０の冷却 ロール３０を通過し、次いで冷却ロール２２を通過する請求項２記載の方法。 ７． 上記フィルム１１，１２をＩＲヒータ１４，１５へ供給する前に２５０° Ｆの温度をもつオーブン１００内で乾燥させる工程をさらに含む請求項２記載の 方法。