特許7116732フラットケーブル用基材フィルムおよびそれを用いたフラットケーブル用絶縁フィルム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-02
(45)【発行日】2022-08-10
(54)【発明の名称】フラットケーブル用基材フィルムおよびそれを用いたフラットケーブル用絶縁フィルム
(51)【国際特許分類】
H01B 3/44 20060101AFI20220803BHJP
H01B 3/30 20060101ALI20220803BHJP
H01B 17/62 20060101ALI20220803BHJP
B32B 27/30 20060101ALI20220803BHJP
H01B 7/08 20060101ALI20220803BHJP
【ＦＩ】
H01B3/44 K
H01B3/30 Q
H01B17/62
B32B27/30 B
H01B7/08
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019540991
(86)(22)【出願日】2018-09-06
(86)【国際出願番号】 JP2018033000
(87)【国際公開番号】W WO2019049922
(87)【国際公開日】2019-03-14
【審査請求日】2021-07-05
(31)【優先権主張番号】P 2017173557
(32)【優先日】2017-09-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001096
【氏名又は名称】倉敷紡績株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100167988
【弁理士】
【氏名又は名称】河原 哲郎
(72)【発明者】
【氏名】安田 晴紀
【審査官】中嶋 久雄
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－８８５３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－３２３９１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－７１３９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１００４８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－４０４２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１６４０３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平９－１００３６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－３６３７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１１１５９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００２－５０６２６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－８３３６４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｂ ３／４４
Ｈ０１Ｂ ３／３０
Ｈ０１Ｂ １７／６２
Ｈ０１Ｂ ７／０８
Ｂ３２Ｂ ２７／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおいて、比誘電率が２．５以下であり、誘電正接が０．００５以下であり、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂を含有し、二軸配向された、
フラットケーブル用基材フィルム。
【請求項2】
温度６０℃、相対湿度９０％、周波数１０ＧＨｚにおいて、比誘電率が２．５以下であり、誘電正接が０．００５以下である、請求項１記載のフラットケーブル用基材フィルム。
【請求項3】
温度６０℃、相対湿度９０％、周波数１０ＧＨｚにおける前記基材フィルムの比誘電率の、温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおける前記基材フィルムの比誘電率に対する変化率が３．０％以下である、請求項２記載のフラットケーブル用基材フィルム。
【請求項4】
引張破壊呼びひずみが、室温において、１５％以上である、請求項１から３いずれか記載のフラットケーブル用基材フィルム。
【請求項5】
ガラス転移点が、１４０℃以上である、請求項１から４いずれか記載のフラットケーブル用基材フィルム。
【請求項6】
熱膨張率が、８０ｐｐｍ／℃以下である、請求項１から５いずれか記載のフラットケーブル用基材フィルム。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか記載のフラットケーブル用基材フィルムと、その基材フィルムに設けられた接着層とを有する、フラットケーブル用絶縁フィルム。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フラットケーブル用基材フィルムおよびそれを用いたフラットケーブル用絶縁フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
基材フィルムおよびその表面に設けられた接着層を備えた絶縁フィルムの間に、接着層同士が向かい合うようにして複数の導体を挟んで閉じたフラットケーブルが知られている。このフラットケーブルは、コンパクトで密な配線が可能なことから、種々の電子機器の配線に使用されている。また、電子機器の発達に伴い、フラットケーブルにも、高周波化した電気信号を伝播することが求められている。
【0003】
一方、高周波化することにより、フラットケーブルを流れる電気信号の減衰（伝送損失）が問題となる。この伝送損失は、導体損失と、誘電損失との和で表すことができ、電気信号の高周波化に伴いこの導体損失と誘電損失は大きくなる。そして誘電損失は、周波数と共に、絶縁フィルムの比誘電率の平方根と、誘電正接とに比例する。
従来、絶縁フィルムによる誘電損失は、例えば、特許文献１のように、導体を包み込む接着層の比誘電率および誘電正接を下げることにより対応してきた。そして、絶縁フィルムの基材フィルムとしては、一般的に、加工性が優れていることからポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられていた。
しかし、さらなる大容量化が求められる中、誘電損失をさらに抑制するべく、より比誘電率および誘電正接を低くした基材フィルムが求められている。
従来、絶縁フィルムによる誘電損失は、例えば、特許文献１のように、導体を包み込む接着層の比誘電率および誘電正接を下げることにより対応してきた。そして、絶縁フィルムの基材フィルムとしては、一般的に、加工性が優れていることからポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられていた。
しかし、さらなる大容量化が求められる中、誘電損失をさらに抑制するべく、より比誘電率および誘電正接を低くした基材フィルムが求められている。
【0004】
例えば、特許文献２には、二軸配向ポリアリーレンスルフィドフィルムからなり、温度２５℃、周波数１ＧＨｚにおける誘電損失が０～０．０１であり、長手方向および幅方向の引張破断伸度が１００～２５０％である絶縁フィルムが開示されている。
また特許文献３には、比誘電率が２．４～３．０である発泡ポリエステル系樹脂絶縁層と、比誘電率が２．１～２．７であるポリオレフィン系接着剤層とを備え、接着剤層の比誘電率が絶縁層の比誘電率より小さいフラットケーブルが開示されている。
また特許文献３には、比誘電率が２．４～３．０である発泡ポリエステル系樹脂絶縁層と、比誘電率が２．１～２．７であるポリオレフィン系接着剤層とを備え、接着剤層の比誘電率が絶縁層の比誘電率より小さいフラットケーブルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第６０６４３７８号
【文献】特開２００７－２５０２４５号公報
【文献】特開２０１２－６４４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、高周波信号を効率よく伝送するためのフラットケーブル用基材フィルムおよびそれを用いたフラットケーブル用絶縁フィルムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のフラットケーブル用基材フィルムは、温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおいて、比誘電率が２．５以下であり、誘電正接が０．００５以下であり、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂（ＳＰＳ系樹脂）を含有し、二軸配向されていることを特徴としている。
なお、本明細書において、基材フィルムの比誘電率および誘電正接は、ＡＳＴＭＤ２５２０に基づいた空洞共振器摂動法によって求める。また温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおける基材フィルムの比誘電率、誘電正接は、基材フィルム（試験片）を温度２３℃、相対湿度５０％の環境に４８時間放置した後、温度２３（±２）℃、相対湿度５０（±５）％の試験環境下で測定した値である。
なお、本明細書において、基材フィルムの比誘電率および誘電正接は、ＡＳＴＭＤ２５２０に基づいた空洞共振器摂動法によって求める。また温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおける基材フィルムの比誘電率、誘電正接は、基材フィルム（試験片）を温度２３℃、相対湿度５０％の環境に４８時間放置した後、温度２３（±２）℃、相対湿度５０（±５）％の試験環境下で測定した値である。
【0008】
本発明のフラットケーブル用基材フィルムは、比誘電率が２．５以下であり、誘電正接が０．００５以下であるため、誘電損失が小さい。また、フラットケーブルの導体を流れる信号の伝播速度は、絶縁フィルムの比誘電率の平方根に反比例するため、信号の伝播速度が大きい。さらに、ＳＰＳ系樹脂は吸水率が低いため、湿度による品質劣化がしにくい。つまり、基材フィルムに吸収された極性分子である水分子は、高周波信号によって生じる電場によって大きく動くため、絶縁フィルムの比誘電率および誘電正接に大きな影響をもたらすが、ＳＰＳ系樹脂は吸水率が低いため、この基材フィルムを用いたフラットケーブルを多湿な環境で使用してもその電気特性を維持できる。さらに、耐加水分解性に優れている。
【0009】
本発明のフラットケーブル用基材フィルムであって、温度６０℃、相対湿度９０％、周波数１０ＧＨｚにおいて、比誘電率が２．５以下であり、誘電正接が０．００５以下であるものが好ましい。なお温度６０℃、相対湿度９０％、周波数１０ＧＨｚにおける基材フィルムの比誘電率、誘電正接は、基材フィルム（試験片）を温度６０℃、相対湿度９０％の環境に４８時間放置した後、温度２３（±２）℃、相対湿度５０（±５）％の試験環境下で測定した値である。なお、測定は、温度６０℃、相対湿度９０％の環境から取出し、２０分以内に行った。温度６０℃、相対湿度９０％の環境下においても基材フィルムの比誘電率は小さいため、この基材フィルムを用いたフラットケーブルは、高温高湿の環境下で使用しても信号の伝播速度を保つことができる。また、誘電損失も抑えることができる。
特に、温度６０℃、相対湿度９０％、周波数１０ＧＨｚにおける前記基材フィルムの比誘電率の、温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおける前記基材フィルムの比誘電率に対する変化率が３．０％以下である場合、好ましい。
特に、温度６０℃、相対湿度９０％、周波数１０ＧＨｚにおける前記基材フィルムの比誘電率の、温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおける前記基材フィルムの比誘電率に対する変化率が３．０％以下である場合、好ましい。
【0010】
本発明のフラットケーブル用基材フィルムであって、引張破壊呼びひずみが、室温において、１５％以上であるものが好ましい。この場合、引張破壊呼びひずみが１５％より小さいと、フラットケーブルとしての可撓性を十分に与えることができない。
なお、本明細書中において、フィルムの引張破壊呼びひずみは、ＪＩＳＫ７１２７（１９９９）に基づいて試験片タイプ２（１０ｍｍ×１００ｍｍの短冊）を２００ｍｍ／分の速度で引っ張ったときにおける降伏後の破断時の伸び率をいう。
なお、本明細書中において、フィルムの引張破壊呼びひずみは、ＪＩＳＫ７１２７（１９９９）に基づいて試験片タイプ２（１０ｍｍ×１００ｍｍの短冊）を２００ｍｍ／分の速度で引っ張ったときにおける降伏後の破断時の伸び率をいう。
【0011】
本発明のフラットケーブル用基材フィルムであって、ガラス転移点が１４０℃以上であるものが好ましい。絶縁フィルムの製造工程における接着層の乾燥やフラットケーブルの製造過程における接着層同士を熱融着させる加熱加圧等の熱処理を比較的高い温度で行えるため、プライマ層や接着層の材料の選択性が高い。
なお、本明細書中において、ガラス転移点は、ＪＩＳＫ７１９７（１９９１）に基づいて得られる熱機械分析（ＴＭＡ）測定結果から求める。
なお、本明細書中において、ガラス転移点は、ＪＩＳＫ７１９７（１９９１）に基づいて得られる熱機械分析（ＴＭＡ）測定結果から求める。
【0012】
本発明のフラットケーブル用基材フィルムにおいて、熱膨張率が８０ｐｐｍ／℃以下であるものが好ましい。熱膨張率が８０ｐｐｍ／℃より大きくなると、耐熱寸法安定性が低下する。
なお、本明細書中において、熱膨張率は、試験片（２ｍｍ×２５ｍｍ）を長手方向が鉛直方向になるように吊り下げて、該試験片の下端に５ｇｆ／２ｍｍ幅の引張荷重を印加し、雰囲気温度を昇温速度１０℃／分で５０℃から１００℃まで昇温したときの熱膨張率である。
なお、本明細書中において、熱膨張率は、試験片（２ｍｍ×２５ｍｍ）を長手方向が鉛直方向になるように吊り下げて、該試験片の下端に５ｇｆ／２ｍｍ幅の引張荷重を印加し、雰囲気温度を昇温速度１０℃／分で５０℃から１００℃まで昇温したときの熱膨張率である。
【0013】
本発明のフラットケーブル用絶縁フィルムは、本発明のフラットケーブル用基材フィルムと、その基材フィルムに設けられた接着層とを有することを特徴としている。また基材フィルムと接着層との間にプライマ層を備えたものが好ましい。
本発明のフラットケーブル用絶縁フィルムは、基材フィルムの比誘電率および誘電正接が低いため、誘電損失の小さいフラットケーブルを構築することができる。
本発明のフラットケーブル用絶縁フィルムは、基材フィルムの比誘電率および誘電正接が低いため、誘電損失の小さいフラットケーブルを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
図１ａのフラットケーブル用絶縁フィルム１は、基材フィルム１０と、その基材フィルム上に設けられたプライマ層１１と、そのプライマ層上に設けられた接着層１２とを有する。プライマ層１１は、基材フィルム１０と接着層１２の剥離を抑制する樹脂層である。接着層１２は、ヒートシール性を有する樹脂層である。なお、プライマ層１１および接着層１２の比誘電率および誘電正接は、基材フィルム１０と同等か小さくするのが好ましい。
【0016】
基材フィルム１０は、シンジオタクチックポリスチレン（以下、ＳＰＳ）系樹脂を含有し、二軸配向されている。
二軸配向とは、面方向において、高分子が互いに異なる２方向で配向していることを意味する。異なる２方向としては、略直角をなす２方向（フィルムの押出方向（ＭＤ）および押出方向に対して垂直な方向（ＴＤ））で配向しているのが好ましい。二軸配向することによりフィルムに、靭性（伸びおよび引張強さ）を付与することができる。
二軸配向は、未延伸の前躯体フィルムを二軸延伸することにより達成される。例えば、同時二軸延伸方式、逐次二軸延伸方式等が挙げられ、同時二軸延伸方式が好ましい。未延伸の前駆体フィルムは、樹脂材料を溶融してフィルム状に成形することにより得られる。例えば、押出成形法、カレンダー成形法、キャスティング法等が挙げられ、押出成形法が好ましい。
基材フィルム１０の厚みは、５～３００μｍ、好ましくは５μｍ～１００μｍ、特に好ましくは１０μｍ～７５μｍである。
二軸配向とは、面方向において、高分子が互いに異なる２方向で配向していることを意味する。異なる２方向としては、略直角をなす２方向（フィルムの押出方向（ＭＤ）および押出方向に対して垂直な方向（ＴＤ））で配向しているのが好ましい。二軸配向することによりフィルムに、靭性（伸びおよび引張強さ）を付与することができる。
二軸配向は、未延伸の前躯体フィルムを二軸延伸することにより達成される。例えば、同時二軸延伸方式、逐次二軸延伸方式等が挙げられ、同時二軸延伸方式が好ましい。未延伸の前駆体フィルムは、樹脂材料を溶融してフィルム状に成形することにより得られる。例えば、押出成形法、カレンダー成形法、キャスティング法等が挙げられ、押出成形法が好ましい。
基材フィルム１０の厚みは、５～３００μｍ、好ましくは５μｍ～１００μｍ、特に好ましくは１０μｍ～７５μｍである。
【0017】
基材フィルム１０は、比誘電率が、温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおいて、２．５以下である。好ましくは、２．４以下、特に好ましくは２．３以下である。比誘電率が２．５より高いと、温度２３℃、相対湿度５０％において、信号の伝送速度が遅くなり、誘電損失が大きくなる。なお、ＳＰＳ系樹脂を主成分とした基材フィルムの場合、比誘電率が１．５を下回ることはない。
【0018】
基材フィルム１０は、比誘電率が、温度６０℃、相対湿度９０％、周波数１０ＧＨｚにおいて、２．５以下である。好ましくは、２．４以下、特に好ましくは２．３５以下である。比誘電率が２．５より高いと、温度６０℃、相対湿度９０％、信号の伝送速度が遅くなり、誘電損失が大きくなる。なお、ＳＰＳ系樹脂を主成分とした基材フィルムの場合、比誘電率が１．５を下回ることはない。
なお基材フィルムを温度６０℃、相対湿度９０％の環境下に放置することにより基材フィルムは微小ながら水分を吸収するため、温度６０℃、相対湿度９０％、周波数１０ＧＨｚにおける基材フィルムの比誘電率は、温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおける基材フィルムの比誘電率より若干高くなる。その変化率は３．０％以下である。好ましくは２．０％以下、特に好ましくは１．５％以下である。そして、変化率が０．１％を下回ることはない。
このように温度６０℃、相対湿度９０％の環境下における周波数１０ＧＨｚの基材フィルム１０の比誘電率の変化率が、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下における周波数１０ＧＨｚの基材フィルム１０の比誘電率に対して３．０％以下であるため、環境変化によってもフラットケーブルの電気特性の変化が小さい。
なお基材フィルムを温度６０℃、相対湿度９０％の環境下に放置することにより基材フィルムは微小ながら水分を吸収するため、温度６０℃、相対湿度９０％、周波数１０ＧＨｚにおける基材フィルムの比誘電率は、温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおける基材フィルムの比誘電率より若干高くなる。その変化率は３．０％以下である。好ましくは２．０％以下、特に好ましくは１．５％以下である。そして、変化率が０．１％を下回ることはない。
このように温度６０℃、相対湿度９０％の環境下における周波数１０ＧＨｚの基材フィルム１０の比誘電率の変化率が、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下における周波数１０ＧＨｚの基材フィルム１０の比誘電率に対して３．０％以下であるため、環境変化によってもフラットケーブルの電気特性の変化が小さい。
【0019】
基材フィルム１０の誘電正接は、温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおいて、０．００５以下である。好ましくは、０．００２以下、特に好ましくは０．００１以下である。基材フィルムの誘電正接が０．００５より大きいと、温度２３℃、相対湿度５０％において誘電損失が大きくなる。なお、ＳＰＳ系樹脂を主成分とした基材フィルムの場合、誘電正接が０．００００５を下回ることはない。
【0020】
基材フィルム１０の誘電正接は、温度６０℃、相対湿度９０％、周波数１０ＧＨｚにおいて、０．００５以下である。好ましくは、０．００２以下、特に好ましくは、０．００１以下である。基材フィルムの誘電正接が０．００５より大きいと、温度６０℃、相対湿度９０％において誘電損失が大きくなる。なお、ＳＰＳ系樹脂を主成分とした基材フィルムの場合、誘電正接が０．００００５を下回ることはない。
なお基材フィルムを温度６０℃、相対湿度９０％の環境下に放置することにより基材フィルムは微小ながら水分を吸収するため、温度６０℃、相対湿度９０％、周波数１０ＧＨｚにおける基材フィルムの誘電正接は、温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおける基材フィルムの誘電正接より若干高くなる。その変化率は３０％以下である。好ましくは２５％以下、特に好ましくは２０％以下である。なお、変化率が５％を下回ることはない。
なお基材フィルムを温度６０℃、相対湿度９０％の環境下に放置することにより基材フィルムは微小ながら水分を吸収するため、温度６０℃、相対湿度９０％、周波数１０ＧＨｚにおける基材フィルムの誘電正接は、温度２３℃、相対湿度５０％、周波数１０ＧＨｚにおける基材フィルムの誘電正接より若干高くなる。その変化率は３０％以下である。好ましくは２５％以下、特に好ましくは２０％以下である。なお、変化率が５％を下回ることはない。
【0021】
基材フィルム１０の引張破壊呼びひずみ、室温において、ＭＤ方向およびＴＤ方向のいずれの方向についても、好ましくは１５％以上であり、より好ましくは３５％以上であり、特に好ましくは５０％以上である。室温での引張破壊呼びひずみは、フラットフィルムの可撓性に関係する。室温での引張破壊呼びひずみが小さすぎると、ハンドリング時や使用時にフィルムが破損しやすい。なお、室温における引張破壊呼びひずみが大きくても特に問題はないが、ＳＰＳ系樹脂を主成分とした基材フィルム１０の場合、通常２００％を超えることはない。
【0022】
基材フィルム１０のガラス転移温度は１４０℃以上、好ましくは１８０℃以上、特に好ましくは２００℃以上である。ガラス転移点が低いと、絶縁フィルムの製造工程および／またはフラットケーブルの製造工程において、品質が低下するおそれがある。なお、ガラス転移温度は大きくても特に問題はないが、ＳＰＳ系樹脂を主成分とした基材フィルム１０の場合、通常２５０℃を超えることはない。
【0023】
基材フィルム１０は、実質的にＳＰＳ系樹脂からなる。しかし、基材フィルム１０は、上記基材フィルム１０の電気特性、引張破壊呼びひずみ、ガラス転移温度に影響を与えない範囲で、ＳＰＳ系樹脂以外の合成樹脂を含有していてもよい。
また基材フィルム１０は、本発明の効果が発揮できる範囲内で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、帯電防止剤、無機フィラー、着色剤、結晶核剤、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。
また基材フィルム１０は、本発明の効果が発揮できる範囲内で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、帯電防止剤、無機フィラー、着色剤、結晶核剤、難燃剤等の添加剤を含有してもよい。
【0024】
ＳＰＳ系樹脂は、シンジオタクチック構造を有するスチレン系ポリマーである。シンジオタクチック構造とは、炭素－炭素結合から形成される主鎖に対して側鎖であるフェニル基または置換フェニル基が交互に反対方向に位置する立体構造を意味する。
【0025】
ＳＰＳ系樹脂の立体規則性の程度（タクティシティ）は同位体炭素による核磁気共鳴法（１３Ｃ－ＮＭＲ法）により定量することができる。１３Ｃ－ＮＭＲ法により測定されるＳＰＳ系樹脂のタクティシティは、数個のモノマー単位からなる連鎖、例えば、２個の場合はダイアッド、３個の場合はトリアッド、５個の場合はペンタッドのうち、構成単位の立体配置が逆のシンジオタクチックであるもの（ラセミダイアッド等）の割合によって示すことができる。本発明におけるＳＰＳ系樹脂は、通常、ラセミダイアッドで７５％以上、好ましくは８５％以上、もしくはラセミトリアッドで６０％以上、好ましくは７５％以上、もしくはラセミペンタッドで３０％以上、好ましくは５０％以上のシンジオタクティシティーを有するスチレン系ポリマーである。
【0026】
ＳＰＳ系樹脂としてのスチレン系ポリマーの種類としては、ポリスチレン、ポリ（アルキルスチレン）、ポリ（ハロゲン化スチレン）、ポリ（ハロゲン化アルキルスチレン）、ポリ（アルコキシスチレン）、ポリ（ビニル安息香酸エステル）、これらの水素化重合体等及びこれらの混合物、又はこれらを主成分とする共重合体が挙げられる。ポリ（アルキルスチレン）としては、ポリ（メチルスチレン）、ポリ（エチルスチレン）、ポリ（イソプロピルスチレン）、ポリ（ターシャリーブチルスチレン）、ポリ（フェニルスチレン）、ポリ（ビニルナフタレン）、ポリ（ビニルスチレン）等が挙げられる。ポリ（ハロゲン化スチレン）としては、ポリ（クロロスチレン）、ポリ（ブロモスチレン）、ポリ（フルオロスチレン）等が挙げられる。ポリ（ハロゲン化アルキルスチレン）としては、ポリ（クロロメチルスチレン）等が挙げられる。ポリ（アルコキシスチレン）としては、ポリ（メトキシスチレン）、ポリ（エトキシスチレン）等が挙げられる。
【0027】
ＳＰＳ系樹脂の重量平均分子量は、１０，０００～３，０００，０００、好ましくは３０，０００～１，５００，０００、特に好ましくは５０，０００～５００，０００である。
【0028】
ＳＰＳ系樹脂の融点は２００～３２０℃、好ましくは２２０～２８０℃である。融点は、ＪＩＳＫ７１２１（１９８７）に従って測定した値である。
ＳＰＳ系樹脂の吸水率は、０．００５％～０．２０％、好ましくは０．０１％～０．２０％、特に好ましくは０．０５％～０．１５％である。吸水率は、ＪＩＳＫ７２０９（２０００）の６．２Ａ法に基づいて、１００ｍｍ×１００ｍｍ平方の試験片を用いて測定した値である。
ＳＰＳ系樹脂の吸水率は、０．００５％～０．２０％、好ましくは０．０１％～０．２０％、特に好ましくは０．０５％～０．１５％である。吸水率は、ＪＩＳＫ７２０９（２０００）の６．２Ａ法に基づいて、１００ｍｍ×１００ｍｍ平方の試験片を用いて測定した値である。
【0029】
ＳＰＳ系樹脂の熱膨張率は、ＭＤ方向およびＴＤ方向のいずれの方向についても、８０ｐｐｍ／℃以下、好ましくは７５ｐｐｍ／℃以下、特に好ましくは７０ｐｐｍ／℃以下である。なお、熱膨張率は小さいほど好ましいが、ＳＰＳ系樹脂を主成分とした基材フィルム１０の場合、通常１０ｐｐｍ／℃を下回ることはない。また熱膨張率のＭＤ方向とＴＤ方向との差の絶対値は、５０ｐｐｍ／℃以下、好ましくは４０ｐｐｍ／℃以下、特に好ましくは２０ｐｐｍ／℃以下である。
【0030】
ＳＰＳ系樹脂の１５０℃での熱収縮率の絶対値は、ＭＤ方向およびＴＤ方向のいずれの方向についても、４．０％以下、好ましくは２．０％以下、特に好ましくは１．５％以下である。１５０℃での熱収縮率は、２００ｍｍ×２００ｍｍの試験片を温度２３℃、相対湿度５０％の環境下に２時間放置した後のＭＤ方向とＴＤ方向の長さと、雰囲気温度１５０℃で３０分間放置した後、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下に２時間放置した後のＭＤ方向とＴＤ方向の長さとの変化量を求め、試験前の長さに対する変化量の割合である。
【0031】
次に基材フィルム、絶縁フィルムおよびフラットケーブルの製造方法を示す。
初めに、ＳＰＳ樹脂ペレットを、溶融・混練し、押出成形して未延伸の前躯体フィルムを成形する。この前躯体フィルムを同時二軸延伸または逐次二軸延伸してフラットケーブル用基材フィルムを製造する。なお、二軸延伸後、二軸延伸処理時の張力を弛緩させて熱処理を行う弛緩式熱処理を行うのが好ましい。二軸延伸の延伸倍率、延伸温度、延伸速度は、所望の熱膨張率、引張破壊呼びひずみに応じて適当な条件を選択することができる。弛緩式熱処理の温度および弛緩倍率は、熱収縮率に応じて適当な条件を選択することができる。
次いで、このフラットケーブル用基材フィルム１０の一方の面にプライマ層１１、接着層１２を積層して、図１（ａ）のフラットケーブル用絶縁フィルム１を製造する。なお、基材フィルム１０の他方の面に、電磁波シールド層等を設けてもよい。また図１（ｂ）の絶縁フィルム１のように、接着層１２を基材フィルム１０に直接設けてもよい。
絶縁フィルム１を２枚準備し、互いに接着層１２を向け合い、導体を挟み、加熱しながら張り合わせて熱融着することにより、フラットケーブルを製造する。
初めに、ＳＰＳ樹脂ペレットを、溶融・混練し、押出成形して未延伸の前躯体フィルムを成形する。この前躯体フィルムを同時二軸延伸または逐次二軸延伸してフラットケーブル用基材フィルムを製造する。なお、二軸延伸後、二軸延伸処理時の張力を弛緩させて熱処理を行う弛緩式熱処理を行うのが好ましい。二軸延伸の延伸倍率、延伸温度、延伸速度は、所望の熱膨張率、引張破壊呼びひずみに応じて適当な条件を選択することができる。弛緩式熱処理の温度および弛緩倍率は、熱収縮率に応じて適当な条件を選択することができる。
次いで、このフラットケーブル用基材フィルム１０の一方の面にプライマ層１１、接着層１２を積層して、図１（ａ）のフラットケーブル用絶縁フィルム１を製造する。なお、基材フィルム１０の他方の面に、電磁波シールド層等を設けてもよい。また図１（ｂ）の絶縁フィルム１のように、接着層１２を基材フィルム１０に直接設けてもよい。
絶縁フィルム１を２枚準備し、互いに接着層１２を向け合い、導体を挟み、加熱しながら張り合わせて熱融着することにより、フラットケーブルを製造する。
【実施例】
【0032】
［実施例１］
ＳＰＳ系樹脂（出光興産株式会社製、ザレック、ガラス転移点９３℃、融点２７２℃）を、Ｔ－ダイを先端に取り付けた押出機を用いて、３２０℃にて溶融押出し、冷却して前駆体フィルム（約２５０μｍ）を得た。この前躯体フィルムを１１０℃で延伸速度５００％／分、延伸倍率３．３×３．４（ＭＤ×ＴＤ）にてＭＤ方向およびＴＤ方向に同時二軸延伸し、その後、２３０℃および弛緩倍率９４％×９６％（ＭＤ×ＴＤ）にて弛緩式熱処理を行い、厚さ２５μｍの基材フィルム（実施例１）を得た。
［実施例２］
ＳＰＳ系樹脂（出光興産株式会社製、ザレック、ガラス転移点９５℃、融点２４７℃）を、Ｔ－ダイを先端に取り付けた押出機を用いて、３２０℃にて溶融押出し、冷却して前駆体フィルム（約５００μｍ）を得た。この前躯体フィルムを１１０℃で延伸速度５００％／分、延伸倍率３．３×３．４（ＭＤ×ＴＤ）にてＭＤ方向およびＴＤ方向に同時二軸延伸し、その後、２３０℃および弛緩倍率９４％×９６％（ＭＤ×ＴＤ）にて弛緩式熱処理を行い、厚さ５０μｍの基材フィルム（実施例２）を得た。
ＳＰＳ系樹脂（出光興産株式会社製、ザレック、ガラス転移点９３℃、融点２７２℃）を、Ｔ－ダイを先端に取り付けた押出機を用いて、３２０℃にて溶融押出し、冷却して前駆体フィルム（約２５０μｍ）を得た。この前躯体フィルムを１１０℃で延伸速度５００％／分、延伸倍率３．３×３．４（ＭＤ×ＴＤ）にてＭＤ方向およびＴＤ方向に同時二軸延伸し、その後、２３０℃および弛緩倍率９４％×９６％（ＭＤ×ＴＤ）にて弛緩式熱処理を行い、厚さ２５μｍの基材フィルム（実施例１）を得た。
［実施例２］
ＳＰＳ系樹脂（出光興産株式会社製、ザレック、ガラス転移点９５℃、融点２４７℃）を、Ｔ－ダイを先端に取り付けた押出機を用いて、３２０℃にて溶融押出し、冷却して前駆体フィルム（約５００μｍ）を得た。この前躯体フィルムを１１０℃で延伸速度５００％／分、延伸倍率３．３×３．４（ＭＤ×ＴＤ）にてＭＤ方向およびＴＤ方向に同時二軸延伸し、その後、２３０℃および弛緩倍率９４％×９６％（ＭＤ×ＴＤ）にて弛緩式熱処理を行い、厚さ５０μｍの基材フィルム（実施例２）を得た。
【0033】
［比較例１］
厚さ２５μｍの熱硬化性ポリイミド樹脂製の基材フィルム（東レ・デュポン株式会社製、カプトン）を準備した。
［比較例２］
厚さ２５μｍの二軸配向されたポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴ）樹脂製の基材フィルム（東レ株式会社製、ルミラー）を準備した。
［比較例３］
ＳＰＳ系樹脂（出光興産株式会社製、ザレック、ガラス転移点９５℃、融点２４７℃）を、Ｔ－ダイを先端に取り付けた押出機を用いて、３２０℃にて溶融押出し、冷却して未延伸の基材フィルム（約５０μｍ）を得た。
厚さ２５μｍの熱硬化性ポリイミド樹脂製の基材フィルム（東レ・デュポン株式会社製、カプトン）を準備した。
［比較例２］
厚さ２５μｍの二軸配向されたポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴ）樹脂製の基材フィルム（東レ株式会社製、ルミラー）を準備した。
［比較例３］
ＳＰＳ系樹脂（出光興産株式会社製、ザレック、ガラス転移点９５℃、融点２４７℃）を、Ｔ－ダイを先端に取り付けた押出機を用いて、３２０℃にて溶融押出し、冷却して未延伸の基材フィルム（約５０μｍ）を得た。
【0034】
［１ＧＨｚにおける誘電率・誘電正接の測定］
実施例１、２、比較例１、２の基材フィルムを幅１．５ｍｍ×長さ６０ｍｍに切り出し、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で４８時間放置した。その後、温度２３（±２）℃、相対湿度５０（±５）％の試験環境下で、周波数を１ＧＨｚとして、それぞれの比誘電率および誘電正接を２回ずつ測定し、その平均値を求めた。測定装置としては、アジレント・テクノロジー株式会社製のＰＮＡ－ＬネットワークアナライザＮ５２３０Ａと、株式会社関東電子応用開発製の空洞共振器１ＧＨｚ用ＣＰ４３１とを用いた。その結果を表１に示す。
実施例１、２、比較例１、２の基材フィルムを幅１．５ｍｍ×長さ６０ｍｍに切り出し、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で４８時間放置した。その後、温度２３（±２）℃、相対湿度５０（±５）％の試験環境下で、周波数を１ＧＨｚとして、それぞれの比誘電率および誘電正接を２回ずつ測定し、その平均値を求めた。測定装置としては、アジレント・テクノロジー株式会社製のＰＮＡ－ＬネットワークアナライザＮ５２３０Ａと、株式会社関東電子応用開発製の空洞共振器１ＧＨｚ用ＣＰ４３１とを用いた。その結果を表１に示す。
【0035】
【表1】
【0036】
本発明のフラットケーブル用基材フィルムは、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下、周波数１ＧＨｚにおいて、比誘電率および誘電正接の両方において優れた値を示した。
【0037】
「１０ＧＨｚにおける誘電率・誘電正接の測定」
実施例１、２、比較例１、２の基材フィルムを幅１．５ｍｍ×長さ６０ｍｍに切り出し、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で４８時間放置した。その後、温度２３（±２）℃、相対湿度５０（±５）％の試験環境下で、周波数を１０ＧＨｚとして、それぞれの比誘電率および誘電正接を２回ずつ測定し、その平均値を求めた。測定装置としては、アジレント・テクノロジー株式会社製のＰＮＡ－ＬネットワークアナライザＮ５２３０Ａと、株式会社関東電子応用開発製の空洞共振器１０ＧＨｚ用ＣＰ５３１とを用いた。
同様に、実施例１、２、比較例１、２、３の基材フィルムを幅１．５ｍｍ×長さ６０ｍｍに切り出し、温度６０℃、相対湿度９０％の環境下で４８時間放置した。それぞれの基材フィルムを上記環境下から取出した後、１０分～１５分の間に、温度２３（±２）℃、相対湿度５０（±５）％の試験環境下で、周波数を１０ＧＨｚとして、それぞれの比誘電率および誘電正接を２回ずつ測定し、その平均値を求めた。比誘電率の結果を表２に、誘電正接の結果を表３に示す。
実施例１、２、比較例１、２の基材フィルムを幅１．５ｍｍ×長さ６０ｍｍに切り出し、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で４８時間放置した。その後、温度２３（±２）℃、相対湿度５０（±５）％の試験環境下で、周波数を１０ＧＨｚとして、それぞれの比誘電率および誘電正接を２回ずつ測定し、その平均値を求めた。測定装置としては、アジレント・テクノロジー株式会社製のＰＮＡ－ＬネットワークアナライザＮ５２３０Ａと、株式会社関東電子応用開発製の空洞共振器１０ＧＨｚ用ＣＰ５３１とを用いた。
同様に、実施例１、２、比較例１、２、３の基材フィルムを幅１．５ｍｍ×長さ６０ｍｍに切り出し、温度６０℃、相対湿度９０％の環境下で４８時間放置した。それぞれの基材フィルムを上記環境下から取出した後、１０分～１５分の間に、温度２３（±２）℃、相対湿度５０（±５）％の試験環境下で、周波数を１０ＧＨｚとして、それぞれの比誘電率および誘電正接を２回ずつ測定し、その平均値を求めた。比誘電率の結果を表２に、誘電正接の結果を表３に示す。
【0038】
【表2】
【0039】
表２に示すように、実施例１、２の比誘電率は、いずれの環境下でも２．５以下と非常に優れた数値であった。さらに、その変化率は、わずかに１．３％であった。
【0040】
【表3】
【0041】
表２に示すように、実施例１、２の誘電正接は、いずれの環境下でも０．００２以下と非常に優れた数値であった。
【0042】
実施例１、２、比較例１、２、３の基材フィルムについての物性を表４に示す。なお、引張破壊応力、引張破壊呼びひずみ、引張弾性率、熱膨張率、熱収縮率は、ＭＤ方向とＴＤ方向の値（MD/TD）を示す。また引張破壊応力および引張弾性率は、引張破壊呼びひずみと同条件（ＪＩＳＫ７１２７、試験片タイプ２、２００ｍｍ／分）で求めた。熱収縮率（200℃）は、雰囲気温度２００℃で３０分放置した以外は、熱収縮率（150℃）と同じ条件で求めた。
【0043】
【表4】
【0044】
「耐久試験」
実施例１および比較例２の基材フィルムを、幅１００ｍｍ×長さ１５０ｍｍに切り出した。実施例１および比較例２の基材フィルムの試験片を、温度１２０℃、相対湿度１００％の環境下で、宙吊り状態で、それぞれ５０時間、１００時間、１５０時間、２００時間放置した。各条件におけるそれぞれの基材フィルムの状態を確認した。その結果を表５に示す。
実施例１および比較例２の基材フィルムを、幅１００ｍｍ×長さ１５０ｍｍに切り出した。実施例１および比較例２の基材フィルムの試験片を、温度１２０℃、相対湿度１００％の環境下で、宙吊り状態で、それぞれ５０時間、１００時間、１５０時間、２００時間放置した。各条件におけるそれぞれの基材フィルムの状態を確認した。その結果を表５に示す。
【0045】
【表5】
△：折り曲げると割れる
×：触ると崩れる
※２：１５０時間で中止した
【0046】
比較例２の基材フィルムは、温度１２０℃、相対湿度１００％の環境下に５０時間放置しただけで、加水分解によってフィルムが劣化した。一方、実施例１の基材フィルムは、上記環境下に２００時間放置してもフィルムに変化は見られなかった。実施例１の基材フィルムは、比較例２の基材フィルムに比べて、耐加水分解性に優れていることがわかる。
【符号の説明】
【0047】
１ 絶縁フィルム
１０ 基材フィルム
１１ プライマ層
１２ 接着層
１０ 基材フィルム
１１ プライマ層
１２ 接着層
【図1】