專利名稱：電氣配線的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有導體和使用粘接劑粘接于該導體表面的絕緣體的電氣配線。
背景技術：
近年，電子設備類的高性能化、小型化、低成本化急劇地推進，為了將設備內的配線合理化，在扁平導體上被覆絕緣膜的電氣配線(joiner，連接件)被廣泛使用。作為該絕緣膜，多數使用便宜的聚酯膜，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。 隨著使用范圍變寬，上述連接件出現了在比以往更嚴峻的高溫高濕環境下長時間使用的情況。包括PET在內，聚酯樹脂是便宜且耐熱性優異的材料，但由于容易引起水解，因此有人擔心在高溫高濕環境下特別是彎曲部位的斷裂、剝離會引起的性能下降。作為應對聚酯樹脂的水解的方法，已知有(1)在聚酯樹脂中混煉賦予耐水解性的添加劑的方法(例如，參照專利文獻I 4) ；(2)在聚酯表面涂布混合了有機硅樹脂和溶劑的耐水解性賦予劑的方法。專利文獻I :日本特開2010-121112號公報專利文獻2 日本特開2008-156392號公報專利文獻3 日本特開2002-38087號公報專利文獻4 :日本特許第3331501號公報
發明內容
然而，雖然使用了 PET樹脂等聚酯樹脂的膜由于低成本化而在工業上被大量制造，但在進行少量多品種生產的場合，必須制造添加了針對各個用途的添加劑的多品種的膜，從而導致大幅的成本上升，經濟上變得不利。另外，雖然在聚酯樹脂膜的表面涂布耐水解性賦予劑的方法簡便，但由于一點點損傷就會喪失其功能，因此存在操作上需要小心的問題。因此，以往技術中沒有既維持低成本、又有效地賦予聚酯樹脂膜以高效的耐水解性的方法。為了解決上述這樣的以往技術中的問題點，本發明的目的在于提供一種電氣配線，其為具有導體和在該導體上的絕緣體的電氣配線，有效地賦予了作為前述絕緣體使用的便宜的PET等聚酯樹脂以高效的耐水解性。為了達到上述目的，進行了多次研究，結果發現使用粘接劑在導體上貼附絕緣體，同時通過在該粘接劑中預先添加耐水解性賦予劑，該耐水解性賦予劑能夠向前述絕緣體遷移、擴散，從而賦予耐水解性，本發明具有以下的構成。[I]本發明提供一種電氣配線，其特征為，具有導體和使用粘接劑粘接于該導體表面的絕緣體，前述粘接劑中含有耐水解性賦予劑。[2]本發明提供一種前述[I]記載的電氣配線，其特征為，前述耐水解性賦予劑為碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物或環氧系化合物。
[3]本發明提供一種前述[I]或[2]記載的電氣配線，其特征為，前述粘接劑為聚酷樹脂系粘接劑。[4]本發明提供一種前述[2]或[3]記載的電氣配線，其特征為，前述耐水解性賦予劑為碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物，相對于前述粘接劑的樹脂成分100重量份含有5 15重量份。[5]本發明提供一種前述[I] [4]的任一個記載的電氣配線，其特征為，前述導體是在相對于長度方向的直角方向上的斷面為正方形或長方形的扁平線。[6]本發明提供一種前述[I] [5]的任一個記載的電氣配線，其特征為，前述絕緣體由絕緣膜構成。[7]本發明提供一種前述[I] [6]的任一個記載的電氣配線，其特征為，前述絕
緣體由聚對苯二甲酸乙二醇酯構成。[8]本發明提供一種前述[4] [7]的任一個記載的電氣配線，其特征為，前述碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物的分子量為250以下。[9]本發明提供一種前述[8]記載的電氣配線，其特征為前述碳二亞胺系化合物
為二異丙基碳二亞胺。根據本發明，由于使用粘接劑在導體上粘接絕緣體，因此不僅能夠容易地制造能夠針對各個用途的多品種的絕緣體被覆電氣配線(連接件)，而且通過在粘接劑的配合時或將粘接劑涂布于絕緣體或導體時混合耐水解性賦予劑這樣的簡便方法，能夠賦予連接件的樹脂部分(絕緣體+粘接劑)以耐水解性。因此，能夠低成本地得到耐水解性優異、可靠性高的連接件。
圖I為本發明的電氣配線的結構圖。圖2為表示對于本發明的實施例的電氣配線，粘接劑中含有的耐水解性賦予劑的配合量和伸長的殘率達到50%的時間以及和初期粘接力的關系的圖。符號說明I絕緣體被覆電氣配線，10導體，20粘接劑，30絕緣體
具體實施例方式以下，關于本發明的實施方式，參照附圖詳細地說明。圖I為本發明的電氣配線的結構圖。如圖I所示，本發明的絕緣體被覆電氣配線(連接件)I由導體10和粘接劑20以及絕緣體30構成。粘接劑20中預先配合有耐水解性賦予劑。該耐水解性賦予劑為具有防止或抑制連接件的樹脂部分(絕緣體+粘接劑)的水解的效果的添加劑。以往技術中，由于耐水解性賦予劑一般在絕緣體中含有，因此例如在絕緣體以膜狀成形的場合，由于耐水解性賦予劑的氣化等，高溫下的熔融混煉有時變得很困難。另外，還可發現由耐水解性賦予劑的添加引起的絕緣體的耐熱性、電氣特性及機械強度等的下降。本發明由于無需在絕緣體中含有耐水解性賦予劑，或者可以減少絕緣體中的耐水解性賦予劑的含量，因此能夠回避上述以往的技術問題。本發明的電氣配線通過以下步驟來制作在絕緣體或導體上涂布預先含有耐水解性賦予劑的粘接劑，在粘接劑中含有溶劑等揮發成分時進行加熱、干燥以除去揮發成分后，與未涂布粘接劑的一側的導體或絕緣體貼合，通過指定的溫度和壓力進行壓接、粘接。此處，耐水解性賦予劑可以在粘接劑的制作時和其他成分同時混合，另外也可以在就要將已制作好的粘接劑涂布于絕緣體或導體前，重新配合耐水解性賦予劑。接下來，對于構成本發明的電氣配線的導體、粘接劑、該粘接劑中含有的耐水解性賦予劑及絕緣體的構成成分或結構，進行詳述。導體關于圖I所示的導體10的種類、結構，沒有特別規定。導體的材質例如也可以是銅、銀、鐵等金屬單質，也可以是在這些金屬中添加I種以上的金、鋅、鎳、鈷、錳、鉻、錫、鐵等金屬而形成的合金線。另外，還可以是燒結了金屬氧化物的導電性陶瓷。就導體的形狀而言，可以使用圓形、橢圓形或矩形的導體，沒有特別規定。在形成 于導體上的絕緣體為膜狀的場合，由于容易制造，因此相對導體的長度方向的直角方向的斷面多數使用矩形，即長方形或正方形的扁平狀的線。導體的形狀為圓形或橢圓形時，能夠采用以下兩種方法例如使用圓筒狀、且以確定的厚度涂布了內部含有耐水解性賦予劑的粘接劑的收縮膜等的方法；在圓形斷面的導體上涂布含有耐水解性賦予劑的粘接劑后，使用圓筒狀的收縮膜來被覆的方法。另外，不僅可以使用在導體的長度方向具有相同斷面面積和斷面形狀的導體，還可以使用在長度方向具有不規則斷面的導體。為了使設備內部的配線合理化，本發明的電氣配線以平面形狀為主要目標，導體優選相對長度方向的直角方向的斷面為長方形或正方形的扁平狀的線。對于導體的表面也沒有特別規定，可以使用單獨的導體材料，也可以使用在表面鍍有金、銀、錫、鎳、鉛、鋅或這些的合金的導體。另外，一個連接件中可以配置多個導體，此時，各個導體相互接觸，還可包含能夠導通的場合以及獨立且絕緣的場合。粘接劑圖I所示的粘接劑20能夠根據所使用的絕緣體和導體的種類來決定材料和配合量。本發明中，絕緣體多數使用便宜且耐熱性和機械特性優異的聚酯樹脂，特別是PET。因此，本發明優選使用與絕緣體的相溶性優異、能夠大幅提高粘接性的聚酯樹脂系作為粘接齊U。但是，除此以外，本發明還可以根據絕緣體的種類、使用環境來選擇各種樹脂作為粘接劑的構成成分。除聚酯樹脂系粘接劑以外，例如可舉出丙烯酸樹脂系、a-烯烴系、氨基甲酸酯系、環氧系、氰基丙烯酸酯系、有機硅系、水性高分子-異氰酸酯系、苯乙烯-丁二烯橡膠溶液系、丁腈橡膠系、硝化纖維素系、酚樹脂系、改性硅系、聚酰亞胺系、聚氨酯系、聚乙烯基系、聚甲基丙烯酸酯系的粘接劑等。由于本發明通過粘接劑中含有的耐水解性賦予劑向絕緣體擴散、遷移，從而使絕緣體的耐水解性提高，因此，能夠作為粘接劑使用的樹脂只要能夠充分確保初期和長期的粘接性，則不限定于聚酯樹脂系。本發明中，作為粘接劑的構成成分，根據需要可以添加阻燃劑、阻燃助劑、增量劑、防氧化劑、潤滑劑、表面活性劑、軟化劑、增塑劑、相容劑、穩定劑、交聯劑、著色劑等添加物。作為無機阻燃劑，可舉出氫氧化鎂、氫氧化鋁等金屬氫氧化物，或氧化銻(二氧化鋪、三氧化鋪)、氧化鈦、氧化鋪、氧化鑰、氧化鶴、氧化硼、氧化鎂、氧化鋅、氧化釔、氧化鋁、氧化鋇等。其中，從阻燃效果高的觀點出發，優選氫氧化鎂、氫氧化鋁等金屬氫氧化物。
作為阻燃助劑，有磷系阻燃劑、有機硅系阻燃劑、氮系阻燃劑、硼酸化合物、鑰化合物、鋅化合物等。作為上述以外的成分，可以添加二氧化硅、碳黑、其他的有機、無機粒子。耐水解性賦予劑本發明的耐水解性賦予劑是以預先包含在粘接劑中的方式進行處理，并在使導體和絕緣體壓接、粘接后從粘接劑向絕緣體遷移，從而賦予絕緣體以耐水解性的添加劑。本發 明中，絕緣體多數使用便宜、且耐熱性和機械特性優異的聚酯樹脂，特別是PET。因此，本發明的耐水解性賦予劑優選為賦予聚酯樹脂以耐水解性的效果高的碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物或環氧系化合物。本發明中作為耐水解性賦予劑使用的碳二亞胺系化合物是指I分子中至少有2個碳化二亞胺基(-N = C = N-)的化合物，例如，能夠通過使分子中至少具有2個異氰酸酯基的多元異氰酸酯化合物在碳二亞胺化催化劑的存在下進行脫二氧化碳縮合反應(碳二亞胺化反應)來制造。碳二亞胺化反應可通過公知的方法進行，具體而言，可通過在非活性溶劑中溶解異氰酸酯，或無溶劑且在氮等非活性氣體的氣流下或氣泡下加入以環磷烯氧化物(* 7 7才> > jC V F )類為代表的有機磷系化合物等碳二亞胺化催化劑，并在150 200°C的溫度范圍內加熱和攪拌，來進行伴隨脫二氧化碳的縮合反應(碳二亞胺化反應)。作為本發明中使用的碳二亞胺系化合物，其為二異丙基碳二亞胺、二環己基碳二亞胺、1_乙基-3-(3- 二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、N-[3-( 二甲基氨基)丙基]-N’ -乙基碳二亞胺、N，N’ - 二對甲苯基碳二亞胺、或通過上述方法從六亞甲基二異氰酸酯或4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯合成而得到的碳二亞胺系化合物。另外，本發明還可以使用具有這些碳二亞胺系化合物的骨架的衍生物。其中，為了使作為耐水解性賦予劑的碳二亞胺系化合物從粘接劑樹脂向絕緣體遷移，優選容易遷移的低分子量的碳二亞胺系化合物。具體而言，優選分子量為250以下的二異丙基碳二亞胺(分子量為126. 2)、二環己基碳二亞胺(分子量為206)、I-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(分子量為191. 7)，由于最低分子量的二異丙基碳二亞胺的遷移性最優異，因此特別優選。如果分子量超過250，則由于需要增多碳二亞胺系化合物的配合量或提高粘接劑樹脂的柔軟性，因此有可能產生使粘接劑的耐熱性和粘接性下降這樣的問題。本發明中，上述碳二亞胺系化合物及其衍生物可以使用I種或組合使用2種以上。另外，從粘接性和機械特性的觀點出發，粘接劑中含有的碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物的含量相對于粘接劑的樹脂成分100重量份優選為為3 20重量份，更加優選為5 15重量份。如果含量小于3重量份，則提高絕緣體的耐水解性的效果小。另夕卜，如果含量超過20重量份，則相對于含量的耐水解性的提高效果無法得到那么多，相反，粘接力的下降變得明顯。對于本發明，如果含量進一步在5 15重量份的范圍，則能夠在抑制粘接劑的粘接性的下降的同時大幅實現絕緣體的耐水解性的提高。本發明中，作為耐水解性賦予劑使用的環氧系化合物可舉出環氧樹脂和具有縮水甘油基的乙烯基系共聚物等。作為環氧樹脂，例如可舉出縮水甘油醚環氧樹脂(雙酚型環氧樹脂、間苯二酚型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂等)、縮水甘油酯型環氧樹脂(鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、二聚酸縮水甘油酯等)、縮水甘油胺型環氧樹脂(四縮水甘油基二氨基二苯甲烷、三縮水甘油基對(或間)氨基苯酚等)、雜環式環氧樹脂(異氰脲酸三縮水甘油酯等)、環式脂肪族環氧樹脂(二氧化乙烯基環己烯、氧化雙環戊二烯等)、環氧
化聚二烯等。具有縮水甘油基的乙烯基系共聚物為具有縮水甘油基的聚合性單體和其他的共聚合性單體的共聚物。具有縮水甘油基的聚合性單體在具有縮 水甘油基的同時還具有至少I個聚合性基團(乙烯基等)，例如可舉出烯丙基縮水甘油醚、乙烯基縮水甘油醚、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、馬來酸縮水甘油酯、乙烯基苯甲酸縮水甘油酯、二聚酸縮水甘油酯等。作為能夠與前述具有縮水甘油基的聚合性單體共聚的其他的單體，例如可舉出烯烴系單體(乙烯、丙烯、丁烯等)、二烯系單體(丁二烯、異戊二烯等)、芳香族系乙烯基系單體(苯乙烯、乙烯基甲苯等)、甲基丙烯酸系單體(甲基丙烯酸、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯腈等)、乙烯基酯類(乙酸乙烯酯等)、乙烯基醚類等。具有縮水甘油基的乙烯基系共聚物中的前述具有縮水甘油基的聚合性單體的構成成分的摩爾比率為5 90摩爾％，優選為10 80摩爾％。這些具有縮水甘油基的乙烯基系共聚物可以使用I種或組合使用2種以上。由于需要使上述環氧樹脂或具有縮水甘油基的乙烯基系共聚物從粘接劑樹脂向絕緣體遷移，因此和上述碳二亞胺系化合物同樣，優選容易遷移的分子量小的物質。作為分子量，重均分子量為200 10000以下，優選為200 6000以下。如果重均分子量超過10000，則絕緣體的遷移困難，如果小于200，則粘接劑的耐熱性和粘接性的下降變得顯著。本發明中，從粘接性和機械特性的觀點出發，粘接劑中含有的環氧系化合物的含量相對于粘接劑的樹脂成分100重量份優選為3 20重量份，更加優選為5 15重量份。如果含量小于3重量份，則提高絕緣體的耐水解性的效果小。另外，如果含量超過20重量份，則相對于含量的耐水解性的提高效果無法得到那么多，相反，粘接力的下降變得顯著。對于上述耐水解性賦予劑，碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物與環氧系化合物相比，從粘接劑向絕緣體的遷移容易、耐水解效果相對較高。另外，就碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物而言，不僅聚酯樹脂系粘接劑，對于其以外的由樹脂構成的粘接劑，向絕緣體的遷移也能夠順利進行。與此相對，就環氧系化合物而言，由于與粘接劑的樹脂成分的反應、結合等，其遷移受阻，根據粘接劑內含有的樹脂的種類，有可能無法充分進行耐水解性的提高。從以上觀點出發，作為本發明的耐水解性賦予劑，優選碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物。絕緣體從操作性和連接件制造時的作業性良好、且厚度的控制容易的觀點等出發，圖I所示的絕緣體30優選膜狀。作為絕緣膜的材質，從便宜、且成形性良好、機械特性及耐熱性的平衡優異的材料考慮，優選聚酯樹脂。作為聚酯系樹脂，可舉出PET、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)等。其中，從成本、供給穩定性和品種多等考慮，本發明優選PET。作為絕緣膜，除聚酯樹脂以外，還可使用聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚醚酰亞胺(PEI)等，并不限定于聚酯樹脂。特別地，作為耐水解性賦予劑的上述已舉出的碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物，對于聚酯樹脂以外的樹脂也是能夠提高絕緣膜的耐水解性的成分。
另外，本發明中，絕緣體的形狀并不限定于膜。將聚酯樹脂或其以外的樹脂的粉體以乳液的形式噴在預先涂布有粘接劑的導體表面后，進行加熱、一體化，也能夠形成絕緣體。另外，如果有溶解這些粉體的溶劑，則通過將預先涂布有粘接劑的導體浸潰在溶液中，或在溶液噴霧涂布后，通過加熱使溶劑揮發后，也可以形成絕緣體涂膜。這種情況下，溶解構成絕緣體的樹脂的溶劑優選選擇不溶解粘接劑的樹脂成分的溶劑來使用。本發明中，上述耐水解性賦予劑具有不在絕緣體中含有而在粘接劑中含有的特征，但也可以使絕緣體中含有。這種情況下，通過將絕緣體中含有的耐水解性賦予劑設定在必要的最小限度的含量，在將絕緣體成形為膜狀時，成形變得容易，同時能夠減小物性、特性的下降。另外，如果使用含有耐水解性的粘接劑來使導體和絕緣體加壓、粘接，則能夠進一步提高連接件的樹脂部分(絕緣體+粘接劑)的耐水解性。這樣，本發明具有能夠減少絕緣體中的耐水解性賦予劑的含量的效果。電氣配線的制造方法
圖I所示的粘接劑20由于多數由樹脂、填充物、溶劑的混合物構成，因此從粘接劑20的樹脂成分的表中讀取樹脂量，從而添加需要量的耐水解性賦予劑。此時，雖然粘接劑自身中有時也添加同樣的耐水解性賦予劑，但其種類和添加量未明確的情況除外，從計算中除去來添加需要量。這是由于有可能含有不針對以添加量和遷移性為本發明的目的和作用的化合物。另外，在粘接劑中含有的耐水解性賦予劑針對本發明的目的和作用的情況下，基于其添加量，不足時則重新配合本發明的耐水解性賦予劑。如上述所說明，耐水解性賦予劑可以在粘接劑的制作時與其他的成分同時混合，另外，也可以在就要將已制作好的粘接劑涂布于絕緣體或導體前，重新配合耐水解性賦予劑。耐水解性賦予劑受水分影響時，優選在就要進行粘接劑的涂布、粘接工序如進行添加。把圖I所示的絕緣體30作為基材使用，在前述絕緣體30上涂布添加了耐水解性賦予劑的粘接劑。在實驗室水平，雖然也有在導體10上涂布的方法，但由于工業上采用利用大型的輥涂機等進行涂布的方法，因此通常在絕緣體30上進行涂布。即使在實驗室水平，也可以通過使用旋涂機或刮刀式的涂布設備在絕緣體30上進行涂布。涂布粘接劑后，為了使溶劑揮發，進行加熱、干燥。干燥在不使所添加的耐水解性賦予劑變質的條件下進行。接下來，把涂布了粘接劑的絕緣體放置在導體上，在指定的溫度和壓力下進行壓接、粘接。該粘接條件也在粘接劑及耐水解性賦予劑的物性和特性不受損的范圍內進行。粘接后，除去絕緣體的多余部分。另外，也可以采用在膜上預先切出確定的形狀、再粘接于導體的方法。如上所述，制造本發明的電氣配線。以下，基于實施例和比較例更加具體地說明本發明，但本發明并不限定于以下的實施例。導體和導體模擬試樣的制作按以下所述制造下述的實施例及比較例的導體和導體模擬試樣。作為導體，準備通過無鉛焊涂鍍了表面的斷面為長方形的扁平銅線。該扁平銅線用于評價和粘接劑的初期粘接力。另外，為了在高溫高濕條件(85°C X85% RH)下評價由水解等劣化引起的絕緣體的伸長，在表面平滑的聚四氟乙烯(PTFE)薄片上和導體的場合相同地進行粘接處理，制作導體模擬試樣(脫模膜)。這是由于在導體上粘接的試樣無法從導體剝離，無法進行絕緣體的伸長的評價。導體模擬試樣的厚度和導體相同。由上述所得的導體和導體模擬試樣的性狀如表I所示。表I
權利要求
1.一種電氣配線，其特征在于，具有導體和使用粘接劑粘接于該導體表面的絕緣體，所述粘接劑中含有耐水解性賦予劑。
2.如權利要求I所述的電氣配線，其特征在于，所述耐水解性賦予劑為碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物或環氧系化合物。
3.如權利要求I或2所述的電氣配線，其特征在于，所述粘接劑為聚酯樹脂系粘接劑。
4.如權利要求2或3所述的電氣配線，其特征在于，所述耐水解性賦予劑為碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物，相對于所述粘接劑的樹脂成分100重量份含有5 15重量份。
5.如權利要求I 4的任一項所述的電氣配線，其特征在于，所述導體是在相對于長度方向的直角方向上的斷面為正方形或長方形的扁平線。
6.如權利要求I 5的任一項所述的電氣配線,其特征在于,所述絕緣體由絕緣膜構成。
7.如權利要求I 6的任一項所述的電氣配線，其特征在于，所述絕緣體由聚對苯二甲酸乙二醇酯構成。
8.如權利要求4 7的任一項所述的電氣配線，其特征在于，所述碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物的分子量為250以下。
9.如權利要求8所述的電氣配線，其特征在于，所述碳二亞胺系化合物為二異丙基碳二亞胺。
全文摘要
本發明提供一種電氣配線，其為具有導體和在該導體上的絕緣體的電氣配線，有效地賦予了作為前述絕緣體使用的便宜的PET等聚酯樹脂以高效的耐水解性。其特征在于，具有導體和使用粘接劑粘接于該導體表面的絕緣體，前述粘接劑中含有耐水解性賦予劑，具體而言，含有碳二亞胺系化合物或碳二亞胺系化合物的衍生物或環氧系化合物。
文檔編號H01B7/02GK102655036SQ201110154308
公開日2012年9月5日 申請日期2011年6月2日 優先權日2011年3月3日
發明者社內大介, 鈴木秀幸 申請人:日立電線株式會社