JP5786782B2 - ワイヤーハーネス保護材及びワイヤーハーネス - Google Patents

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Description

本発明は、ワイヤーハーネス保護材及びワイヤーハーネスに関するものである。
近年、自動車や電化製品を中心に高性能化、高機能化が進められている。自動車や電化製品等の様々なエレクトロニクス設備を正確に作動させるため、自動車や電化製品等の内部配線には、複数の電線が使用されている。一般に、これら複数の電線は、ワイヤーハーネスの形態で使用される。
ワイヤーハーネスは、複数の電線からなる電線束が予め配線に必要な形態に組み上げられている。例えばワイヤーハーネスは、必要な分岐が形成され、その端末へのコネクタ付け等を施した上で、テープ状、チューブ状又はシート状等の種々の形状からなるワイヤーハーネス保護材が電線束の外周に巻装されて形成されている。
一般に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂短繊維を用いて作製された不織布は、例えば、フィルターやクッション材、車内シート材、車内天井材等のように、多種多様な分野で利用されている。本出願人等は、不織布を用いたワイヤーハーネス保護材を先に提案している（特許文献１参照）。
特開２０１０−２６７４１２号公報
ワイヤーハーネス保護材は、車載環境として、高温、高湿の温湿度環境になる可能性が高い。その為、ＰＥＴ樹脂単繊維を使用した不織布の場合、ＰＥＴ樹脂が高温、高湿下で劣化を引き起こす為、保護材としての性能に影響を及ぼす可能性があるという問題があった。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決しようとするものであり、高温、高湿下で使用されても保護性能が良好なワイヤーハーネス保護材及びワイヤーハーネスを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明のワイヤーハーネス保護材は、ポリプロピレン樹脂繊維が１０〜９０質量％、ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維が９０〜１０質量％を含有する混合繊維からなる不織布が、所定の形状に成形されていることを要旨とするものである。
上記ワイヤーハーネス保護材において、前記不織布が、前記混合繊維に更に低融点樹脂繊維が配合された不織布であり、前記低融点樹脂繊維の配合量が、前記ポリプロピレン樹脂繊維と前記ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維の合計量１００質量部に対し、５〜８０質量部の範囲内とすることができる。
本発明のワイヤーハーネスは、ポリプロピレン樹脂繊維が１０〜９０質量％、ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維が９０〜１０質量％を含有する混合繊維からなる不織布が所定の形状に成形されたワイヤーハーネス保護材により、電線束の周囲が被覆されていることを要旨とするものである。
上記ワイヤーハーネスにおいて、前記ワイヤーハーネス保護材が、前記混合繊維に更に低融点樹脂繊維が配合された不織布を用いたものであり、前記低融点樹脂繊維の配合量が、前記ポリプロピレン樹脂繊維と前記ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維の混合繊維１００質量部に対し、５〜８０質量部の範囲内とすることができる。
本発明は、ポリプロピレン樹脂繊維が１０〜９０質量％、ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維が９０〜１０質量％を含有する混合繊維からなる不織布を用いたものであるから、ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維のみからなる不織布を用いた場合と比較して、高温、高湿下で使用されても保護性能が良好なワイヤーハーネス保護材及びワイヤーハーネスが得られる。
図１は本発明のワイヤーハーネスの一例を示す外観斜視図である。
以下、図面を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明のワイヤーハーネスの一例を示す外観斜視図である。図１に示すように、不織布１、１が所定の形状に成形されたワイヤーハーネス保護材２を用いて、電線束４の周囲を被覆することでワイヤーハーネス３が構成されている。図１に示すワイヤーハーネス保護材２、２は、予め断面が凹溝状に成形されたものである。
ワイヤーハーネス保護材２は、ポリプロピレン樹脂繊維（以下、ＰＰ樹脂繊維ということもある）が１０〜９０質量％、ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維（以下、ＰＥＴ樹脂繊維ということもある）が９０〜１０質量％を含有する混合繊維からなる不織布が、所定の形状に熱成形されたものである。ワイヤーハーネス保護材２は、ワイヤーハーネス３の形状保持と、電線束４の保護材としての機能を有する。
ワイヤーハーネス保護材２は、不織布１のＰＰ樹脂繊維が１０質量％以上であるから、ＰＥＴ樹脂繊維の高温、高湿下の強度低下や磨耗性低下等の性能低下を防止することができ、保護材として必要な性能を満足することができる。また不織布１のＰＰ樹脂繊維が９０質量％以下であるから、ＰＰ樹脂繊維がバインダーとして機能し、熱成形性も確保することができる。
更に好ましい混合繊維の割合は、ＰＰ樹脂繊維１０〜５０質量％、ＰＥＴ樹脂繊維９０〜５０質量％の範囲内である。
不織布中の繊維の中で、ＰＰ樹脂繊維が多くなって、ＰＥＴ樹脂繊維が少なくなると、ＰＥＴ樹脂繊維のみを使用した不織布と比較して、不織布の熱成形性が低下してくる。これに対し、不織布中に、上記ＰＰ樹脂繊維及びＰＥＴ樹脂繊維以外の第三成分である低融点樹脂繊維を添加することで、熱成形性を向上させることができる。不織布中の低融点樹脂繊維の配合量は、ＰＰ樹脂繊維とＰＥＴ樹脂繊維からなる混合繊維１００質量部に対し、５〜８０質量部の範囲内である。
低融点繊維の配合量が、混合繊維１００質量部に対し５質量部未満では、成形性改良効果が得られない虞があり、また８０質量部を超えると、ワイヤーハーネス保護材とした場合に、諸物性が低下して、ワイヤーハーネス保護材としての保護機能を十分発揮できない虞がある。
不織布における低融点繊維の更に好ましい配合量は、混合繊維１００質量部に対し５．０〜６６．６質量部の範囲内である。
低融点繊維は、例えば、芯部分の繊維を鞘部分のバインダー層で被覆してなる芯鞘構造を有するバインダー繊維を用いることができる。バインダー繊維のバインダー層の樹脂は、芯部分の繊維よりも軟化温度の低い低融点樹脂を用いたものである。
上記低融点繊維のバインダー層は、例えば、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）とＰＥＴとの共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。また上記低融点樹脂の芯部分の繊維は、ＰＥＴ樹脂繊維が用いられる。例えば低融点ＰＥＴ樹脂繊維を混合することにより、不織布の持つ耐加水分解性を保持したまま、ＰＥＴ樹脂繊維のみからなる不織布を用いた場合と同等の成形性を有する配合とすることができる。
尚、不織布１の熱成形性とは、加熱により所定の形状に成形することが可能な熱可塑性を有しているという意味である。熱成形性を有する不織布を用いると、ワイヤーハーネス保護材を容易に所定形状に形成することが可能である。
不織布１は、目付１００〜２０００ｇ／ｍ２、厚み０．１〜３０ｍｍのものが用いられる。不織布を構成する繊維は、繊維径１〜４０デニール、繊維長３０〜１２０ｍｍの単繊維である。繊維形状は、円筒型、中空型、サイドバイサイド型、芯鞘型等が挙げられる。また繊維は繊維形状の異なる異型断面繊維を使用してもよい。
不織布１は、上記のＰＰ樹脂繊維、ＰＥＴ樹脂繊維、低融点繊維等を用いて、ニードルパンチやスパンボンド法で作製することができる。
図１に示すようにワイヤーハーネス３は、複数の電線を束にした電線束４の周囲が、ワイヤーハーネス保護材２により被覆されているものである。ワイヤーハーネス保護材２は、上記の上記不織布が所定の形状に成形されたものである。
ワイヤーハーネス３を製造するには、例えば、上下に二分割される上型と下型からなる所定の成形型を用い、各成形型に上記不織布１を対向するように配置し、型締めして２枚の前記不織布１、１が電線束４を挟んでいる状態で加熱して成形を行う。成形の際、不織布１、１の電線束４の外側に突出している鍔の部分を接着させる。
本発明のワイヤーハーネスは、上記の形態に限定されるものではない。特に図示しないが、ワイヤーハーネスは、１枚の不織布を用いて、電線束４の周囲を巻回した状態で熱成形して、ワイヤーハーネス保護材２を所定の形状に形成して構成してもよい。また、ワイヤーハーネス保護材２は、予め、不織布１を所定の凹溝状に成形して、二つの部材に分割形成しておいてもよい。この分割形成されたワイヤーハーネス保護材２の間に電線束４を挟んで接合してワイヤーハーネス３を構成することができる。
本発明のワイヤーハーネスは、自動車用ワイヤーハーネス等として好適に用いることができる。
以下、本発明の実施例、比較例を示す。尚、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例１〜５、比較例１、２
（Ａ）ＰＰ繊維（ＰＰ樹脂繊維）と（Ｂ）ＰＥＴ繊維（ＰＥＴ樹脂繊維）を表１に示す組成で配合した不織布をワイヤーハーネス保護材の試験片として用いた。試験片は、シート形状に成形したものを用いた。試験片を高温、高湿試験機を使用し、ＪＩＳ Ｃ ６００６８ ３−４の規格に準拠して、温度８０℃、湿度１００％に設定して５００時間、高温、高湿試験を行った。試験片について、試験前（初期）と試験後（高温、高湿試験後）の引張り強さの測定と、耐磨耗性試験を行い、引張り強さと耐磨耗性を評価した。評価結果を表１に合わせて示す。試験方法及び評価方法は下記の通りである。
〔引張り試験〕
ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して、引張り試験を行い、引張り強さを測定した。初期の試験片の引張り強さに対し、高温、高湿試験後の試験片の引張り強さが５０％を超えていた場合を合格（○）とし、それ以外を不合格（×）とした。
〔耐磨耗性試験〕
ＪＩＳ Ｋ ７２１８に準拠し、耐磨耗性試験を行った。試験の結果、初期の試験片が所定の摩耗量となる往復回数に対し、高温、高湿試験後の試験片が所定の摩耗量となる往復回数が、同値がそれ以上であった場合を合格（○）とし、それ以外を不合格（×）とした。
Figure 0005786782
表１に示すように、実施例１〜５は、不織布がＰＰ樹脂繊維を１０〜９０質量％含有しているから、高温、高湿試験の後でも特性の優れたワイヤーハーネスであった。表１の比較例１は、ＰＥＴ樹脂繊維１００％の不織布を用いているので、高温、高湿試験後では性能の低下が見られた。また比較例２はＰＰ樹脂繊維が５質量％なので、性能が不十分であった。
実施例６〜１０、参考例１
（Ａ）ＰＰ繊維（ＰＰ樹脂繊維）と（Ｂ）ＰＥＴ繊維（ＰＥＴ樹脂繊維）と（Ｃ）低融点ＰＥＴ繊維（低融点樹脂繊維）を表２に示す組成で配合した不織布をワイヤーハーネス保護材の試験片として用いた。低融点ＰＥＴ繊維は、ＰＥＴ繊維（融点２５５℃）の周囲がＰＥＩ／ＰＥＴの共重合体（融点１１０℃）からなるバインダー層で被覆された繊維である。試験片について、実施例１〜５と同様に高温、高湿試験を行い、試験前後の引張り強さの測定と、耐磨耗性試験と成形性について試験を行い、引張り強さと耐磨耗性と成形性を評価した。評価結果を表２に合わせて示す。引張り強さと耐磨耗性の試験方法は上記した通りであり、成形性の試験方法及び評価方法は下記の通りである。
〔成形性試験方法〕
２００℃で不織布を２枚貼り合わせてシート状にプレスして試験体（プレス成形品）を得た。プレス成形品に対して、表面にしわ、剥離、ヤケ等の有無を目視で観察した。その結果、プレス成形品のシート表面に上記のような不良が確認できなかった場合を合格（○）とし、それ以外を不合格（×）とした。
Figure 0005786782
表２に示すように、実施例６〜１０は、引張り強さと耐磨耗性、成形性についていずれも良好であった。参考例１は、実施例６〜１０に対し、更に第３成分の低融点樹脂繊維の配合量を増やしたものである。このように、低融点樹脂繊維がある一定量を超えて、配合量が多くなりすぎると、引張り強さ、耐磨耗性等の成形性以外の特性が低下する。
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。
１ 不織布
２ ワイヤーハーネス保護材
３ ワイヤーハーネス
４ 電線束

Claims (2)

  1. ポリプロピレン樹脂繊維が１０〜９０質量％、ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維が９０〜１０質量％を含有する混合繊維からなる不織布が、所定の形状に成形されているワイヤーハーネス保護材であって、
    前記不織布が、前記混合繊維に更に低融点樹脂繊維が配合された不織布であり、前記低融点樹脂繊維の配合量が、前記ポリプロピレン樹脂繊維と前記ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維の合計量１００質量部に対し、５〜８０質量部の範囲内であることを特徴とするワイヤーハーネス保護材。
  2. ポリプロピレン樹脂繊維が１０〜９０質量％、ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維が９０〜１０質量％を含有する混合繊維からなる不織布が所定の形状に成形されたワイヤーハーネス保護材により、電線束の周囲が被覆されているワイヤーハーネスであって、
    前記ワイヤーハーネス保護材が、前記混合繊維に更に低融点樹脂繊維が配合された不織布を用いたものであり、前記低融点樹脂繊維の配合量が、前記ポリプロピレン樹脂繊維と前記ポリエチレンテレフタレート樹脂繊維の混合繊維１００質量部に対し、５〜８０質量部の範囲内であることを特徴とするワイヤーハーネス。
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