JPWO2014041895A1 - ワイヤーハーネス用保護材料及びワイヤーハーネス保護材 - Google Patents

Abstract

接着性、成形性が良好であり、ワイヤーハーネス保護材の引張強さが高温で低下し難く、耐熱性に優れたワイヤーハーネス用保護材料、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。ワイヤーハーネス用保護材料１は、少なくとも２枚の不織布が積層された不織布積層体から構成され、前記不織布積層体は、主体繊維を主成分とし強度を付与するための基材不織布２と、熱接着性を有するバインダー繊維を主成分とし熱成形性を付与するための熱接着性不織布３を有する。

Description

本発明は、ワイヤーハーネス用保護材料、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、多くの工業用途、自動車用途等で利用されている。本出願人等は、不織布をワイヤーハーネス用保護材料として用いたワイヤーハーネス保護材及びワイヤーハーネスを先に提案している（特許文献１参照）。

特開２０１０−２６７４１２号公報

従来の短繊維不織布を用いたワイヤーハーネス用保護材料は、軟化点の低いバインダー繊維を混合しているため、ワイヤーハーネス保護材とした場合に、高温で軟化・溶融し易くなり、ワイヤーハーネス保護材自体の引張強さが低下するという問題があった。

また接着力を高めようとする、バインダー繊維の含有量を多くする必要があるが、バインダー繊維が多くなると、耐熱性が低下す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、接着性、成形性が良好であり、ワイヤーハーネス保護材の引張強さが高温で低下し難く、耐熱性に優れたワイヤーハーネス用保護材料、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用保護材料は、
ワイヤーハーネス保護材の成形に用いられるワイヤーハーネス用保護材料であって、少なくとも２枚の不織布が積層された不織布積層体から構成され、
前記不織布積層体は、主体繊維を主成分とし強度を付与するための基材不織布と、熱接着性を有するバインダー繊維を主成分とし熱成形性を付与するための熱接着性不織布を有することを要旨とするものである。

上記ワイヤーハーネス用保護材料において、前記基材不織布の主体繊維を短繊維とすることができる。

上記ワイヤーハーネス用保護材料において、前記基材不織布の主体繊維を長繊維とすることができる。

上記ワイヤーハーネス用保護材料において、前記基材不織布の主体繊維が、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリアミド繊維、ポリ塩化ビニル繊維、レーヨン繊維、アクリロニトリル繊維、セルロース繊維、ガラス繊維からなる群から選択されるいずれか１種であることが好ましい。

上記ワイヤーハーネス用保護材料において、前記熱接着性不織布のバインダー繊維が、低融点ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維からなる群より選択されるいずれか１種の繊維であることが好ましい。

本発明のワイヤーハーネス保護材は、上記のワイヤーハーネス用保護材料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。

本発明のワイヤーハーネスは、上記のワイヤーハーネス用保護材料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り、前記ワイヤーハーネス保護材の前記基材不織布が外側となるように配置されていることを要旨とするものである。

本発明のワイヤーハーネス用保護材料は、ワイヤーハーネス保護材の成形に用いられるワイヤーハーネス用保護材料であって、少なくとも２枚の不織布が積層された不織布積層体から構成され、前記不織布積層体は、主体繊維を主成分とし強度を付与するための基材不織布と、熱接着性を有するバインダー繊維を主成分とし熱成形性を付与するための熱接着性不織布を有することにより、バインダー繊維を含む不織布の単一層により構成した従来のワイヤーハーネス用保護材料と比較して、基材不織布により全体の強度、耐熱性を持たせ、熱接着性繊維により熱成形性を付与するように、各不織布層に機能を分けたことにより、全体としてバインダー繊維を減らすことが可能となり、接着性、成形性を低下させずに、耐熱性に優れたワイヤーハーネス保護材及びワイヤーハーネスを得ることができる。

本発明のワイヤーハーネスは、上記のワイヤーハーネス保護材料から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て、ワイヤーハーネス保護材の外側に位置している基材不織布により、保護性能を発揮することができるとともに、内側の熱接着性不織布により、電線束との接着性やワイヤーハーネス保護材の良好な接着が得られる。また熱接着性不織布が外側に露出しない状態なので、加熱により溶融したバインダー繊維の樹脂により、表面がべたつくといった不具合もない。

本発明のワイヤーハーネス保護材は、上記のワイヤーハーネス用保護材料が所定の形状に成形されているものであるから、上記のワイヤーハーネスを形成するのに用いることが可能である。

図１は本発明のワイヤーハーネス用保護材料の一例を示す断面図である。 図２は本発明のワイヤーハーネスの一例を示す断面図である。 図３は本発明のワイヤーハーネス保護材とワイヤーハーネスの他の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用保護材料の一例を示す断面図である。図１に示すように、本発明のワイヤーハーネス用保護材料１は、ワイヤーハーネス保護材の成形に用いられるものであり、基材不織布２と熱接着性不織布３の２枚の不織布が積層された不織布積層体から構成されている。２枚の不織布２、３は、ニードルパンチ法により積層一体化されている。

基材不織布２は、主体繊維を主成分としワイヤーハーネス保護材を形成した場合に、芯材として強度を付与するためのものである。主体繊維は、例えば、単繊維、長繊維のいずれを用いてもよい。また基材不織布２は、主体繊維を５０質量％以上含有していればよく、バインダー繊維（詳細は後述する）等の他の繊維を混合してもよい。

上記主体繊維の繊維径は、１〜４０ｄｔが好ましい。また上記バインダー繊維の繊維径は、１〜４０ｄｔが好ましい。

基材不織布２の主体繊維の種類としては、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリアミド繊維、ポリ塩化ビニル繊維、レーヨン繊維、アクリロニトリル繊維、セルロース繊維、ガラス繊維等が挙げられる。これらは、１種単独で使用しても、複数種類を混合してもいずれでもよい。

基材不織布２の主体繊維として短繊維を用いる場合は、繊維長３０〜１２０ｍｍの繊維が好ましい。繊維の形状は特に限定されず、芯鞘型、円筒型、中空型、サイドバイサイド型や、通常の円形断面繊維以外に異形断面繊維を使用してもよい。

基材不織布２は、目付１００〜２５００ｇ／ｍ^２、厚み０．１〜３０ｍｍのものを用いるのが好ましい。基材不織布２は、短繊維を用いた場合は、ニードルパンチ法等で製造することができる。また基材不織布２は、長繊維を用いた場合は、スパンボンド法等で製造することができる。

主体繊維として長繊維不織布を用いた場合には、短繊維不織布と比較して、引張強さ等が大きくなるので、ワイヤーハーネス保護材に強固な物性を付与することができるという利点がある。尚、長繊維不織布は、バインダー繊維等の他の繊維と混綿することができないので、単層の不織布の構成では、成形性を付与することが不可能である。熱接着性不織布３と積層することで、熱成形性を持たせることができる。

熱接着性不織布３は、熱接着性を有するバインダー繊維を主成分とし、ワイヤーハーネス用保護材料１に熱成形性を付与するためのものである。熱接着性不織布３はバインダー繊維が５０質量％以上含有していればよく、上記主体繊維等で例示した他の繊維を含有していてもよい。熱接着性繊維のバインダー繊維は、熱成形性を付与するために、基材不織布２の主体繊維に対し、低融点（軟化点）の樹脂繊維を用いたものである。バインダー繊維の軟化点は、２００℃以下であるのが好ましい。

上記熱成形性とは、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ことで、ワイヤーハーネス用保護材料から所定の形状のワイヤーハーネス保護材に容易に形成することが可能である。

上記バインダー繊維は、例えば低融点ポリエステル繊維又はポリオレフィン繊維が挙げられる。上記バインダー繊維は単独で使用しても混合して使用しても、いずれでもよい。

上記バインダー繊維は、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繊維を用いてもよい。芯鞘構造のバインダー繊維は、バインダー層の樹脂に、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。

芯鞘構造のバインダー繊維は、例えば芯部分にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂繊維を用い、バインダー層の樹脂として、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）とＰＥＴとの共重合体を用いた低融点ポリエステル繊維、芯部分にＰＥＴ繊維を用い、バインダー層の樹脂として、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂等を用いたポリオレフィン繊維が挙げられる。

熱接着性不織布３は、目付１００〜２０００ｇ／ｍ^２、厚み０．１〜３０ｍｍのものを用いるのが好ましい。また上記繊維は、繊維径１〜４０ｄｔ、繊維長３０〜１２０ｍｍの単繊維を用いることができる。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。

上記２枚の不織布の積層は、ニードルパンチ法以外に、カレンダー法や超音波接着法等の手段を用いて積層してもよい。

図２は本発明のワイヤーハーネスの一例を示す断面図である。図２に示すように、ワイヤーハーネス４は、複数の電線５を束にした電線束の周囲を、上記のワイヤーハーネス用保護材料から成形されたワイヤーハーネス保護材６により被覆されている。電線５は芯線５１の周囲が絶縁体５２により被覆されたものである。

図２に示すワイヤーハーネス４は、下記の製造方法で得られる。ワイヤーハーネス用保護材料１を電線束の周囲に巻き回し、端部をオーバーラップさせて、端部が重なった状態とする。そして、その形状を保持した状態で、熱接着性不織布のバインダー樹脂の成形可能な温度まで全体を加熱する。所定の温度、時間を保持した後、冷却することで、所定の形状に固定される。

図２に示すワイヤーハーネス４は、ワイヤーハーネス用保護材料１の熱接着性不織布３が内側（電線５側）となり、基材不織布２が外側となるように、電線束の周囲を覆っている。熱接着性不織布３が外側に露出していないので、熱接着性不織布３のバインダー繊維が加熱により溶融しても、外表面がべたつく等の不具合を避けることができる。

図３は本発明のワイヤーハーネス保護材とワイヤーハーネスの他の例を示す外観斜視図である。図３に示すワイヤーハーネス４は、上記の不織布からなるワイヤーハーネス用保護材料１が、予め加熱プレス等の成形方法により、所定の形状に成形されたワイヤーハーネス保護材６を用いたものである。ワイヤーハーネス保護材６は、断面半円の凹溝状に成形され、両端部に平板状の接合部６ａ、６ａが形成されている。ワイヤーハーネス保護材６は、基材不織布４が外側となり、熱接着性不織布３が内側となるように、ワイヤーハーネス用保護材料１を用いた。

図３に示すワイヤーハーネス４は、２つのワイヤーハーネス保護材６、６を用いたものである。ワイヤーハーネス４は、複数の電線５から構成される電線束の周囲を覆うようにワイヤーハーネス保護材６、６を配置し、接合部６ａどうしが接するようにする。その後、全体を加熱、加圧して、ワイヤーハーネス保護材６、６の熱接着性不織布どうしを接着させて一体化することができる。

また図３に示すワイヤーハーネス４は、下記の方法で製造することも可能である。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、各成形型にワイヤーハーネス用保護材料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所定の温度に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接合部６aの部分を接着させて一体化する。

本発明のワイヤーハーネス用保護材料及びワイヤーハーネス保護材は、自動車用ワイヤーハーネス等の製造に用いることができ、特にエンジンルーム等のような耐熱性が要求される箇所で使用されるワイヤーハーネスとして好適に用いることができる。

以下、本発明の実施例を示す。
〔実施例１−１〜１−４〕
表１に示すように、基材不織布として、ＰＥＴ短繊維単独あるいはバインダー繊維との混合繊維を用い表１に示す配合割合とし、熱接着性繊維として、ＰＥＴ短繊維とバインダー繊維の混合繊維を用い、基材不織布と熱接着性不織布を貼り合わせて、実施例１−１〜１−４の積層不織布からなるワイヤーハーネス用保護材料を得た。不織布の作製は、上記の混合繊維をニードルパンチ法により積層し、目付３００ｇ／ｍ^２、厚み４ｍｍとした。得られた積層不織布を用いて、引張強さ、高温引張強さ、剥離接着強さ、成形性について試験を行った。試験結果を表１に合わせて示す。尚、表1に示す各繊維の詳細と試験条件は、下記の通りである。

〔不織布で使用した繊維について〕
（ａ）ＰＥＴ短繊維：ポリエチレンテレフタレート短繊維（６．６ｄｔ×５１ｍｍ）
（ｂ）バインダー繊維：バインダー層がポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）の共重合体で軟化点１１０℃、芯材がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で、軟化点２５５℃の芯鞘型短繊維（６．６ｄｔ×５１ｍｍ）である。
（ｃ）ＰＥＴ長繊維：ポリエチレンテレフタレート長繊維（４．４ｄｔ）

〔引張強さ〕
積層不織布をＪＩＳ Ｋ ６２５２に準拠して引張試験を行い、引張強さを測定した。

〔高温引張強さ〕
８０℃の高温環境下で上記引張強さと同様の条件で引張試験を行った。

〔剥離接着強さ〕
積層不織布をＪＩＳ Ｋ ６８５４に準拠して試験片を作製し、Ｔ型剥離試験を行い、剥離接着強さを測定した。引張速度は、１００ｍｍ／分で行った。

〔成形性〕
２枚の積層不織布を、２００℃で貼り合わせてシート状にプレスしてプレス成形品を作製した。このプレス成形品を目視で観察して、表面にシワ、剥離、ヤケ等の成形不良が確認できない場合、合格（○）とし、それ以外を不合格(×）とした。

〔比較例１〕
比較のため、実施例１−４の基材不織布のみの物性を実施例と同様にして評価した。評価結果を表１に合わせて示す。

〔比較例２〕
比較のため、実施例１−４の熱接着性不織布のみの物性を実施例と同様にして評価した。評価結果を表１に合わせて示す。

表１に示すように、基材不織布のみから構成した比較例１は、成形性が不十分であり、引張強さ、高温引張強さ、剥離接着強さのいずれも実施例１−１〜１−４と比較して大きく低下していた。また熱接着性不織布のみから構成した比較例２は高温引張強さが、初期の引張強さと比較して大きく低下しており、耐熱性が低い結果となっている。これに対し実施例１−１〜１−４は、いずれも高温接着強さが比較例１、２よりも良好であった。

〔実施例２−１〜２−４〕
表２に示すように基材不織布として、ＰＥＴ長繊維不織布を用い、実施例１−１で用いた熱接着性不織布と同じ不織布を用いて、実施例１−１と同様にして積層不織布を作製した。実施例２−１〜２−４は、ＰＥＴ長繊維の目付（ｇ／ｍ^２）を、５０、１００、２００、３００と変化させている。実施例２−１〜２−４の積層不織布を用いて、表１の実施例１−１〜１−４と同様に、引張強さ、高温引張強さ、剥離接着強さ、成形性について試験を行った。試験結果を表２に合わせて示す。

〔比較例３〕
比較のため、実施例２−１〜２−４で用いた基材不織布のみの物性を評価した。評価結果を表２に合わせて示す。

表２に示すように、実施例２−１〜２〜４は、引張強さ、高温引張強さ、剥離接着強さのいずれも良好なものであった。特に基材不織布の目付が１００（ｇ／ｍ^２）以上の実施例２−２〜２−４は、短繊維不織布を用いた実施例１−１と比較して５倍以上の引張強さを備えている。

比較例３は、長繊維不織布のみから構成されているので、引張強さ、高温引張強さのいずれも良好であったが、接着性不織布を有していないので、２枚の不織布はほとんど接着していないので剥離接着強さが不良であった。これに対し実施例２−１〜２−４は、剥離接着強さが良好であった。

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。

例えば上記実施例のワイヤーハーネス保護材料は、２枚の不織布の積層体から構成したが、本発明ワイヤーハーネス用保護材料は、基材不織布又は熱接着性不織布を複数枚使用して、３枚以上の不織布の積層体から構成してもよい。

Claims (7)

1. ワイヤーハーネス保護材の成形に用いられるワイヤーハーネス用保護材料であって、少なくとも２枚の不織布が積層された不織布積層体から構成され、
   前記不織布積層体は、主体繊維を主成分とし強度を付与するための基材不織布と、熱接着性を有するバインダー繊維を主成分とし熱成形性を付与するための熱接着性不織布を有することを特徴とするワイヤーハーネス用保護材料。
2. 前記基材不織布の主体繊維が、短繊維であることを特徴とする請求項１記載のワイヤーハーネス用保護材料。
3. 前記基材不織布の主体繊維が、長繊維であることを特徴とする請求項１又は２記載のワイヤーハーネス用保護材料。
4. 前記基材不織布の主体繊維が、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリアミド繊維、ポリ塩化ビニル繊維、レーヨン繊維、アクリロニトリル繊維、セルロース繊維、ガラス繊維からなる群から選択されるいずれか１種であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイヤーハーネス用保護材料。
5. 前記熱接着性不織布のバインダー繊維が、低融点ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維からなる群より選択されるいずれか１種の繊維であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイヤーハーネス用保護材料。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のワイヤーハーネス用保護材料が所定の形状に成形されていることを特徴とするワイヤーハーネス保護材。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のワイヤーハーネス用保護材料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り、
   前記ワイヤーハーネス保護材の前記基材不織布が外側となるように配置されていることを特徴とするワイヤーハーネス。

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