JP2005307208A - 構造化フラットケーブルを特に基質、例えば乗用車の内部装飾構成要素、特にルーフライニング、ドアサイド部分およびトランクふたなどに固定する目的での発泡体が中心に位置する両面接着テープの使用 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造化フラットケーブルを特に基質、例えば乗用車の内部装飾構成要素、特にルーフライニング、ドアサイド部分およびトランクふたなどに固定する目的での発泡体が中心に位置する両面接着テープの使用。
【解決手段】 好適には乗用車の内部の構造化および／または形状化フラットケーブルを固定する目的で５０％の圧縮歪み下で３００ｋＰａ未満の圧縮強度（ＩＳＯ ８４４に従って測定）を示すＰＥ発泡体で作られた担体層が備わっている両面接着テープを用いる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、構造化フラットケーブル（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ｆｌａｔ ｃａｌｂｅｓ）を特に基質、例えば乗用車の内部装飾構成要素（ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｄｅｃｏｒａｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）、特に自動車の内部のルーフライニング（ｒｏｏｆ ｌｉｎｉｎｇ）、ドアサイド（ｄｏｏｒ ｓｉｄｅ）部分およびトランクふた（ｂｏｏｔ ｌｉｄ）などに固定する目的で発泡体が中心に位置する両面接着テープ（ｄｏｕｂｌｅ−ｓｉｄｅｄ ｆｏａｍ−ｃｅｎｔｅｒｅｄ ａｄｈｅｓｉｖｅ ｔａｐｅ）を用いることに関する。

乗用車の内部では、電子技術の躍進が理由で断面が円形のケーブルの代わりにフラットケーブル（ｆｌａｔ ｃａｂｌｅｓ）と呼ばれるケーブルが益々用いられるようになってきており、それに関連して空間要求が増大してきている。そのようなフラットケーブルは、主に、フィルムと一緒に積層された銅片（ＦＣＣ）または印刷された柔軟な薄い回路（ＦＰＣ）の形態の導体路線（ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｔｒａｃｋｓ）のいずれかである。

そのような種類の比較的滑らかなフラットケーブルを乗用車のルーフライニングに不利な条件下であっても、言い換えれば、例えば温度および大気湿度の影響下で自動車の寿命全体に渡って信頼できる様式で永久的に固定することを確保する目的で、高いせん断強度を示す樹脂混合アクリレート接着剤（ｒｅｓｉｎ−ｂｌｅｎｄｅｄ ａｃｒｙｌａｔｅ ａｄｈｅｓｉｖｅｓ）が既に定着してきている。

比較的滑らか、従って接着が容易な表面を有する前記ＦＣＣおよびＦＰＣフラットケーブル以外に、より高度に構造化したケーブル、例えば押出し加工されたフラットケーブル［また、例えばグリッドリッジケーブル（ｇｒｉｄ−ｒｉｄｇｅ ｃａｂｌｅｓ）などとも呼ばれる］なども、同様に使用されようとしている。そのようなケーブルは、形状化（ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ）が理由で、接着が非常に困難な表面を有する。同じことが、電力を相対的に高い度合で伝達するための断面積が比較的大きな積層フラットケーブル（ＦＦＣ）にも当てはまる。そのようなケーブルもまた今日まで用いられていたケーブルに比べてずっと形状化されている（ｐｒｏｆｉｌｅｄ）。

接着ボンドの耐久性に影響を与える重要な要因は、それを実行する様式である。フラットケーブルのような柔軟な部品を完全に自動化した手順でルーフライニングに接着かつ取り付けるのは今日まで不可能であった。まず最初に、最初の組み立て操作で両面接着テープを手で断片的にフラットケーブルに接着させることが非常に頻繁に実施されている。その後、次のさらなる組み立て操作でライナーを剥がした後、そのフラットケーブルを例えば乗用車のルーフライニングに手で接着させることが行われている。今日までは、そのような手順を用いることで、結果として両面接着テープを注意深く付着させることが充分に確保されていた。

手で組み立てる場合、組み立て操作ができるだけより容易になるように、接着テープの接着特性が必ず重要である。従って、自己接着性主要部（ｍａｓｓｅｓ）は常に感圧性である、と言うのは、接着ボンドでは感圧性が最も重要な作用原理であるからである。しかしながら、それを実現するのはしばしば非常に困難である。

組み立てを容易に行うには、しばしば、接着剤に高い初期粘着性と高い瞬間接着力を持たせる必要がある。他方、車の寿命に渡る長期の耐久性に関して、フラットケーブルをしっかりと固定するには非常に高いせん断強度を有する接着剤が必要である。それらは接着剤の観点から矛盾する要求であり、それを実現することができるとしても歩み寄りによってのみである。その結果として、かける圧力の作用原理が常に特に重要である。

そのような複雑な組み立て操作を少なくともある程度自動化しようとして、相当するアプリケータ、例えば接着テープ取り出し装置などをロボットで例えば乗用車のルーフライニングなどに導いて両面接着テープの取り付けを実施する最初の試みが成された。そのようなアプリケータを用いて接着を行う場合には、ライナーを同時に剥がす必要がある。その後に手で行う次の組み立て操作は、その接着テープの上にフラットケーブルを位置させることのみである。

そのようにある程度自動化しても、結果として、手による接着操作はあまり好ましくない。

加工作業者が人間工学的に考案された作業場所の中で接着テープの短い断片を相当して配列させて固定したフラットケーブルに注意深い様式で接着させるのは今のところ不可能である。現時点では、完成したフラットケーブルを配列させて両面接着テープを取り付けておいたルーフライニングに押し付ける必要がある。そのように広範な作業様式では、近づき難さが増すことから、フラットケーブルを両面接着テープのあらゆる領域に非常に注意深く押し付けることができず、これは、以前に行われていた両面接着テープの断片を接着させる場合と同様であった。複雑なさらなる要因は、そのような操作が現時点ではある領域の中で一般に実質的に短いサイクル時間で行われる点にある。

高度に形状化したフラットケーブル（この上に既に述べた）が用いられるようになってきていると言った背景とは対照的に、現在商業的に入手可能な両面接着テープを用いたのではそのような種類のある程度自動化した手順も接着ボンドも実現することができない。

相当するアプリケータを用いてフラットケーブルの接着をある程度自動化しようとする試み（この上に既に述べた）が成されていると言った背景とは対照的に、ライナーが非常に重要である。

フラットケーブルを乗用車のルーフライニングに固定しようとする時には、例えば、最初にアプリケータを用いて両面接着テープをルーフライニングに付着させる。その場合の作業はケーブルの方向にできるだけ正確に従うことができなければならない。フラットケーブルの場合に要求される直角のブランチ（ｒｉｇｈｔ−ａｎｇｌｅｄ ｂｒａｎｃｈｅｓ）を後で接着させることができるとしても、通常は、それを剥がして再び位置させることでのみ可能である。このことは、相当して接着当たりのサイクル時間が長いことを意味し、これはある程度自動化した場合に特に重要である。両面接着テープを非常に狭い範囲内に接着させることができかつブランチ毎にアプリケータを取り外しかつ再び位置させる必要がないならば、サイクル時間をかなり短くすることができる。

本発明の目的は、従来技術で知られる欠点を持っていなくて構造化および／または形状化フラットケーブルを特に基質、例えば乗用車の内部装飾構成要素、特にルーフライニング、ドアサイド部分およびトランクふたなどに信頼できる様式で固定することを可能にしかつ取り付けが容易な接着テープを提供することにある。

主請求項に挙げる如き発泡体が中心に位置する両面接着テープを用いることで本目的を達成する。本発明の方法の進展が従属請求項の主題である。

従って、本発明は、構造化および／または形状化フラットケーブルを好適には乗用車の内部に固定する目的でＰＥ発泡体［このＰＥ発泡体は５０％の圧縮歪み下で３００ｋＰａ未満の圧縮強度（ＩＳＯ ８４４に従って測定）を示す］の担体層（ｃａｒｒｉｅｒ ｌａｙｅｒ）が備わっている両面接着テープを用いることを提供する。

圧縮強度は、ある発泡体を特定の高さ（通常の高さの５０％）にまで圧縮するに要する力を表す。それは気泡壁の分子構造の影響を決定的に受ける。

本発明の１番目の有利な１つの態様では、好適にはＬＤＰＥフィルムで構成させたライナーを前記接着テープの片面に位置させる。

ＬＤＰＥライナーは特になじみ易く（ｃｏｎｆｏｒｍａｂｌｅ）て柔軟であることが知られており、従って広範囲に用いられる。

更に好適には、接着剤を樹脂混合アクリレート主要部で構成させるが、これは高いせん断強度を示すべきである。

そのような主要部は例えばＤ．Ｓｔａｔａｓ［Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１９８９、Ｖｅｒｌａｇ ＶＡＮ ＮＯＳＴＲＡＮＤ ＲＥＩＮＨＯＬＤ、ニューヨーク］に述べられている。

１つの有利な進展では、
・ フリーラジカル付加重合で入手可能であり、
・ 下記の一般式：

［式中、Ｒ_１＝ＨまたはＣＨ_３であり、そして基Ｒ_２＝ＨまたはＣＨ_３であるか或は炭素原子数が２から２０、好適には４から９の分枝および非分枝飽和アルキル基から成る群から選択される］
で表される化合物の群の少なくとも１種のアクリル系単量体が少なくとも６５重量％の度合で基になっており、
・ 感圧接着剤の平均分子量が少なくとも６５００００であり、かつ
・ 担体に付着させた時に優先的な方向を示し、その優先的な方向の測定屈折率ｎ_ＭＤの方が前記優先的な方向に対して垂直な方向の測定屈折率ｎ_ＣＤよりも大きくかつその差Δｎ＝ｎ_ＭＤ−ｎ_ＣＤが少なくとも１ｘ１０^−５である、
感圧接着剤を用いる。

基Ｒ_２として優先的に使用可能なアルキル基の非排他的例には、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、イソオクチル、２−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、ノニル、デシル、ドデシル、ラウリルまたはステアリルが含まれる。

また、ビニル化合物の形態の共重合用単量体、特に下記の群から選択される１種以上のビニル化合物が３５重量％の度合で基になった感圧接着剤を用いると、打ち抜き加工が卓越して進行する：
ビニルエステル、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、およびエチレン系不飽和炭化水素のニトリル。

また、表示「ビニル化合物」の下に入る官能基を有するアクリル系化合物も使用に含める。そのような種類の官能基を含有するビニル化合物は無水マレイン酸、スチレン、スチレン化合物、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド、β−アクリロイルオキシプロピオン酸、ビニル酢酸、フマル酸、クロトン酸、アコニチン酸、ジメチルアクリル酸、トリクロロアクリル酸、イタコン酸、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキル、アミノ含有（メタ）アクリレート、ヒドロキシル含有（メタ）アクリレート、より好適には（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピルおよび／または（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、そして二重結合による官能化を受けている光開始剤であるが、この上に挙げたリストは単に例示であり、完全ではない。

感圧接着剤に関して、相当する単量体の組成を結果として生じる接着剤がＤ． Ｓａｔａｓ［Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１９８９、Ｖｅｒｌａｇ ＶＡＮ ＮＯＳＴＲＡＮＤ ＲＥＩＮＨＯＬＤ、ニューヨーク］に従う感圧接着特性を持つように選択するのが特に有利である。この目的で、アクリル系感圧接着剤が示すガラス転移温度が例えば２５℃未満になるようにすべきである。

この用途で用いる感圧接着剤、特にこの上に有利であると挙げたポリアクリレート系感圧接着剤の調製を好適にはフリーラジカルで開始させる付加重合で行う。この目的に非常に適した１つの方法は下記の段階を伴うことで区別される：
・ ビニル、アクリロイルもしくはメタアクリロイルが基になった少なくとも１種の単量体もしくはこのような単量体の組み合わせを含んで成る混合物を重合させて、結果として生じる重合体が示す平均分子量が６５００００以上になるようにし、
・ 次に、その重合体組成物の押出し加工被覆を行ない、
・ 次に、担体の上に位置する前記重合体組成物を電子ビームによる照射で架橋させる。

前記押出し加工被覆を好適には押出し加工用ダイスに通して行う。使用する押出し加工用ダイスは下記の３種類の中の１つに属するものであってもよい：Ｔ字形ダイス、魚尾形ダイスおよびコートハンガー形ダイス。その個々の種類は流路のデザインの点で異なる。配向したアクリレート系感圧接着剤を製造しようとする場合には、コートハンガー形ダイスを用いて担体を被覆するのが特に好適であり、特にダイスを担体に関係させて動かすことで前記担体の上に重合体の層を生じさせる様式で被覆を実施するのが好適である。

被覆と架橋の間の時間を有利には非常に短くし、好適には１０秒以内にする。

コートハンガー形ダイスを用いてアクリレート系ホットメルト（ａｃｒｙｌａｔｅ ｈｏｔｍｅｌｔ）の成形を行いかつそれを前記ダイスから限定した膜厚で出させることから、その感圧接着剤の膜を担体材料に移行させる時にそれが引き伸ばされ、その結果として膜厚がより薄くなり、そして次にインラインで架橋させる結果として、配向が得られる。

フリーラジカル付加重合は有機溶媒の存在下または水の存在下でか或は有機溶媒と水の混合物中でか或は塊状で実施可能である。溶媒の使用量をできるだけ少なくするのが好適である。重合時間は変換率および温度に応じて６時間から４８時間の範囲である。

溶液重合の場合に用いる溶媒は、好適には、飽和カルボン酸のエステル（例えば酢酸エチル）、脂肪族炭化水素（例えばｎ−ヘキサンまたはｎ−ヘプタン）、ケトン（例えばアセトンまたはメチルエチルケトン）、特殊な沸点のスピリット、またはそのような溶媒の混合物である。重合を水性媒体または有機溶媒と水性溶媒の混合物中で実施する場合には、この目的に適することが本分野の技術者に知られている乳化剤および安定剤を重合に添加する。使用する重合開始剤はラジカルを発生する通常の化合物、例えば過酸化物、アゾ化合物およびペルオキソ硫酸塩などである。開始剤の混合物も同様に使用可能である。分子量をより低くしかつ多分散性を低くする目的でさらなる調節剤（ｒｅｇｕｌａｔｏｒｓ）を重合中に用いることも可能である。重合調節剤として、例えばアルコールおよびエーテルを用いてもよい。アクリレート系感圧接着剤の分子量を有利には６５００００から２００００００ｇ／モルの範囲、より好適には７０００００から１００００００ｇ／モルの範囲にする。

さらなる手順では、一般に撹拌機、２個以上の供給槽、還流冷却器、加熱および冷却が備わっておりかつＮ_２雰囲気および大気圧以上の圧力下で操作するに適するように装備されている重合反応槽を用いて重合を実施する。

重合を溶媒中で実施した時には、その後に重合用媒体を減圧下で除去してもよく、この操作は高温、例えば８０から１５０℃の範囲の温度で実施可能である。次に、その重合体を溶媒を含有しない状態、特にホットメルト感圧接着剤［ホットメルトＰＳＡ］として用いることができる。ある場合には、また、本発明の重合体を塊状（無溶媒）で調製するのも有利であり得る。

アクリレート系ＰＳＡを調製する時、前記重合体に通常の修飾を受けさせてもよい。例えば、粘着付与樹脂、例えばテルペン、テルペンフェノール樹脂、Ｃ_５、Ｃ_９、Ｃ_５／Ｃ_９炭化水素、ピネン、インデン樹脂またはロジンなどを単独または互いの組み合わせで添加してもよい。更に、また、可塑剤、いろいろな充填材［例えば繊維、カーボンブラック、酸化亜鉛、二酸化チタン、固体状微細球、固体状もしくは中空ガラス球、シリカ、ケイ酸塩、チョーク、ブロックされていない（ｂｌｏｃｋｉｎｇ−ｆｒｅｅ）イソシアネートなど］、老化抑制剤、光安定剤、オゾン保護剤、脂肪酸、可塑剤、核形成剤、膨張剤および／または促進剤などを添加剤として用いることも可能である。架橋剤および架橋促進剤を混合することも同様に可能である。電子ビーム架橋に適切な架橋剤の例は、二官能もしくは多官能アクリレート、二官能もしくは多官能イソシアネート、または二官能もしくは多官能エポキシドである。

スロットの幅を変えることができるダイスを用いてアクリレート系ホットメルト（そのまままたは混合物の形態の）で担体材料を被覆した後、電子ビームを用いてそれを担体上で硬化させる。インライン操作では、その感圧接着剤を当該担体に付着させた後直ちに架橋させる。

担体層として、５０％の圧縮歪み下で１５０ｋＰａ未満の圧縮強度（ＩＳＯ ８４４に従って測定）を示すＰＥ発泡体を用いるのが特に好適である。

更に好適には、用いるＰＥ発泡体は下記の如く特徴付け可能である：
密度［ｋｇ／ｍ^３］：５０から９０、好適には６７
引張り強度、ＭＤ［ｋＰａ］−ＩＳＯ １９２６：８００から１０００、好適には８９５
破壊伸び、ＭＤ［％］−ＩＳＯ １９２６：１５０から２００、好適には１８０
圧縮強度［ｋＰａ］−ＩＳＯ ８４４
圧縮歪みが１０％の時：２５から４５、好適には３６
圧縮歪みが２５％の時：５０から７０、好適には６０
圧縮歪みが５０％の時：１２０から１６０、好適には１４０
驚くべきことに、本発明の接着テープは有利に公知アプリケータを用いて取り出すことができ、それをまたロボットで動かすことも可能である。

ＰＥ発泡体は低い圧縮強度を示すことから特になじみ易く、それを弾性のあるＬＤＰＥライナーと協力して用いると、公知のアプリケータを用いて非常に狭い範囲内に接着させることができる。このことは、次に行う乗用車のルーフライニングへの接着を例えばアプリケータなどを用いてケーブルの方向に従って時間の損失（そうでない場合には剥がして再び位置させる必要がある結果として生じる）無しに実施することができることを意味する。

ＰＥ発泡体は低い圧縮強度を示しかつそれに伴って前記発泡体が示す反発力は非常に低く、その結果として、高いせん断強度を有する樹脂混合アクリレート系接着剤を用いかつかける圧力が低くかつ非常に短時間であっても革新的な構造化および／または形状化フラットケーブルの接着させるべき表面との充分な接触を自然に達成することができる。その上、前記発泡体が示す反発力は低く、その結果として、当該アクリレート系接着剤が粘弾性的に流れる挙動を示しても、剥がれる現象が早期に起こることなく充分な効果を達成することができる。

このことは、前記アクリレート系接着剤が示す特性を考慮して特に乗用車内部の部品を長期間に渡って固定する目的でそれが自動車産業で長年に渡って定着してきていることから有利である。

本発明に従う製品デザインを用いると、加工作業者は、新規な構造化フラットケーブルの信頼できる自然な固定をこの上に挙げた益々厳格になる作業条件下でさえ車のルーフライニングにかける圧力をあまり高くしなくても特に問題無しに達成することができる。

Claims (4)

1. 構造化および／または形状化フラットケーブルを好適には乗用車の内部に固定する目的で５０％の圧縮歪み下で３００ｋＰａ未満の圧縮強度（ＩＳＯ ８４４に従って測定）を示すＰＥ発泡体で作られた担体層が備わっている両面接着テープを用いる使用。
2. 好適にはＬＤＰＥフィルムで構成されているライナーが前記接着テープの片面に位置することを特徴とする請求項１記載の使用。
3. 接着剤が高いせん断強度を示す樹脂混合アクリレート接着剤であることを特徴とする請求項１または２記載の使用。
4. ５０％の圧縮歪み下の前記圧縮強度（ＩＳＯ ８４４に従って測定）が１５０ｋＰａ未満であることを特徴とする請求項１から３の少なくとも１項記載の使用。