JP5817586B2 - ワイヤーハーネス用保護材料及びワイヤーハーネス - Google Patents
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Description
本発明は、ワイヤーハーネス用保護材料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が施され、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。
上記ワイヤーハーネス保護材は、シート状のワイヤーハーネス用保護材料が、凹溝状、チューブ状等の種々の形状に形成されているものが用いられ、電線束の周囲を被覆することで所定の形状に形成される。
一般に、ポリエチレンテレフタレート短繊維を用いて作成された不織布（ＰＥＴ不織布ということもある）は、工業用途、自動車用途等に使用されている。ＰＥＴ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、ポリエチレンテレフタレート短繊維を用いて作成された不織布を用いたワイヤーハーネス用保護材料を先に提案している（特許文献１参照）。
上記特許文献１に記載のワイヤーハーネス用保護材料を用いたワイヤーハーネス保護材は、成形性、形状維持性等の特性に優れたものである。ワイヤーハーネス保護材は、自動車用ワイヤーハーネスに用いられる場合、車載環境が高温、高湿環境で使用される可能性が高い。しかしながら、ポリエチレンテレフタレート短繊維を用いて作成された不織布は、高温、高湿下で劣化を引き起こすため、保護材としての性能が低下する虞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、ワイヤーハーネス保護材として利用されるワイヤーハーネス用保護材料において、高温、高湿環境でも保護性能を有するワイヤーハーネス用保護材料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、熱成形性を有する不織布を用いたワイヤーハーネス用保護材料であって、前記不織布は、重量平均分子量が１００００〜２０００００の範囲内のポリエチレンテレフタレート繊維を含むものであ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、前記ポリエチレンテレフタレート繊維が、繊維径１〜４０デニール、繊維長３０〜１２０ｍｍ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、前記不織布が、目付１００〜２０００ｇ／ｍ２、厚み０．５〜３０ｍｍの短繊維不織布であることが好ましい。
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から形成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。
本発明のワイヤーハーネス用保護材料は、熱成形性を有する不織布を用いたワイヤーハーネス用保護材料であって、前記不織布は、重量平均分子量が１００００〜２０００００の範囲内のポリエチレンテレフタレート繊維を含むものであるから、ポリエチレンテレフタレート繊維が高温、高湿環境で加水分解を受けて分子量が低下しても、ある程度の分子量を維持することができるので、分子量が１００００未満のポリエチレンテレフタレート繊維からなる不織布を用いて作成した保護材料と比較して、保護性能を満足することができる。
また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から形成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により、高温、高湿等の車載環境でも保護性能を発揮できるものである。
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、熱成形性を有する不織布からなるワイヤーハーネス保護材料１、１から形成されたワイヤーハーネス保護材２により、電線束４の周囲が被覆されてワイヤーハーネス３が構成されている。
ワイヤーハーネス用保護材料１（以下、単に保護材料ということもある）は、ポリエチレンテレフタレート短繊維（以下、ＰＥＴ短繊維ということもある）を含む不織布を用いてシート状に形成されている。ワイヤーハーネス保護材２は、ワイヤーハーネス用保護材料１が所定の形状に熱成形されたものであり、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。
保護材料１のＰＥＴ短繊維を含む不織布は、熱成形性を有するものである。本発明において、不織布の熱成形性とは、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。
ＰＥＴ短繊維は、重量平均分子量が１００００以上〜２０００００以下の範囲内のポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴということもある）からなるものである。本発明においてＰＥＴの重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）装置を用いて測定したメタクリル酸樹脂（ＰＭＭＡ）換算重量平均分子量（Ｍｗ）のことである。
ＰＥＴ短繊維の重量平均分子量は、例えば、東ソー社製、商品名「ＨＬＣ−８１２０」等の市販のＧＰＣ装置を用いて測定することができる。重量平均分子量のＧＰＣ測定は、カラムとして東ソー社製、商品名「ＴＳＫ−ｇｅｌ ｓｕｐｅｒ ＡＷＭ−Ｈ（６ｍｍＩ．Ｄ．×１５ｃｍ）」を用い、溶離液として１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパノール（ＨＦＩＰ）を用いて、流速０．３ｍｌ／ｍｉｎで測定することができる。
ＰＥＴ短繊維の重量平均分子量が１００００未満では、高温、高湿環境下に曝された後に、加水分解等により分子量が低下した際に、低分子量になり過ぎるために、性能の低下が著しくなってしまう。その結果、ワイヤーハーネス保護材料としての保護性能が不十分となる虞がある。ＰＥＴ繊重量平均分子量が１００００以上であれば、高温、高湿環境下に曝されて加水分解等により分子量が低下したとしても、ある程度の分子量が維持されるので低分子量になり過ぎず、性能が低下する虞がない。
ＰＥＴ短繊維の重量平均分子量が２０００００超になると、分子量が高くなりすぎて、熱成形性等が低下する虞がある。また繊維が硬くなり、伸縮性が低下して、熱成形が不可能となる等の不具合がある。
ＰＥＴ短繊維は、目付１００〜２０００ｇ／ｍ２、厚み０．５〜３０ｍｍのものが用いられる。ＰＥＴ短繊維は、繊維径１〜４０デニール、繊維長３０〜１２０ｍｍである。ＰＥＴ短繊維の繊維形状は、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ＰＥＴ短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。
保護材料１は、上記の分子量が１００００〜２０００００のＰＥＴ短繊維を含む繊維を用いて、ニードルパンチやスパンボンド法で不織布を作製することで得られる。
保護材料１の不織布は、少なくとも分子量が１００００〜２０００００のＰＥＴ短繊維を有するものであるが、耐熱、耐湿性能を低下させない範囲であれば、分子量が１００００〜２０００００のＰＥＴ短繊維以外の熱可塑性樹脂繊維を含有してもよい。
このような熱可塑性樹脂繊維に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、変性ポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、６-ナイロン、６，６-ナイロン等のポリアミド樹脂、アクリル樹脂、トリアセテート樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。
また保護材料の不織布に用いられるＰＥＴ短繊維は、周囲をバインダ層により被覆したバインダ繊維を用いてもよい。上記バインダ層としては、例えば、ポリエチレンイソフタレートとＰＥＴとの共重合体等が挙げられる。
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、上記の特定の範囲の重量平均分子量のＰＥＴ短繊維を含む不織布からなる保護材料1を用いて形成されたものである。
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、各成形型に上記保護材料１のシートを対向するように配置し、型締めして２枚の前記保護材料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、電線束４の外側に突出している上下の保護材料１、１どうしを接着させる。また熱成形すると電線束４の外表面と保護材料１も熱融着して接合する。
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枚の保護材料１のシートを用いて、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。
上記の場合、ワイヤーハーネス保護材の形状は、長手方向と交差する断面が、円形となるように形成しても、四角形になるように形成してもいずれでもよい。
本発明のワイヤーハーネス３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。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
表１に示す分子量の異なるポリエチレンテレフタレート短繊維（ＰＥＴ短繊維）を用いたＰＥＴ不織布について、高温、高湿条件に放置した後の分子量を測定し、引張試験と耐摩耗性試験を行って物性を評価した。試験の結果を表１に示す。尚、試験に用いた不織布は、目付３００ｇ／ｍ２、厚み３．０ｍｍ、ＰＥＴ短繊維の繊維径４．４デニール、繊維長５１ｍｍのものを用いた。評価方法は下記の通りである。
表１に示す分子量の異なるポリエチレンテレフタレート短繊維（ＰＥＴ短繊維）を用いたＰＥＴ不織布について、高温、高湿条件に放置した後の分子量を測定し、引張試験と耐摩耗性試験を行って物性を評価した。試験の結果を表１に示す。尚、試験に用いた不織布は、目付３００ｇ／ｍ２、厚み３．０ｍｍ、ＰＥＴ短繊維の繊維径４．４デニール、繊維長５１ｍｍのものを用いた。評価方法は下記の通りである。
高温、高湿条件は、高温高湿試験機を使用し、ＪＩＳ Ｃ６００６８−３−４に準拠して、温度８０℃、湿度１００％に設定して５００時間放置した。
引張試験方法は、ＪＩＳ Ｋ６２５１の引張試験方法に準拠し、高温、高湿試験前（初期）と試験後のサンプルについて、それぞれ引張試験を行った。引張試験の結果、高温、高湿試験後のサンプルの破断強度が初期のサンプルの破断強度の５０％を超える場合を良好（○）とし、５０％以下の場合を不良（×）として評価した。
耐磨耗試験方法は、ＪＩＳ Ｋ７２１８の耐磨耗試験方法に準拠し、高温、高湿試験前（初期）と試験後のサンプルについて、それぞれ耐磨耗試験を行った。試験の結果、高温、高湿試験後のサンプルの摩耗量が、初期のサンプルの摩耗量と同値が、それ以下の場合を良好（○）とし、初期の摩耗量よりも大きい場合は不良（×）として評価した。
引張試験、耐磨耗試験の結果、いずれも良好である場合、合格（○）と判定した。また、いずれか一方が不良である場合、不合格（×）と判定した。
表１に示すように、分子量が１００００〜２０００００の範囲内のＰＥＴ短繊維を用いた実施例１〜５は、引張試験、耐磨耗試験の結果がいずれも良好であった。これに対し分子量が１００００未満のＰＥＴ短繊維を用いた比較例１は、引張試験、耐磨耗試験の結果がいずれも不良であり、不合格の判定結果であった。
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。
１ ワイヤーハーネス用保護材料
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
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 (4)
- 熱成形性を有する不織布を用いたワイヤーハーネス用保護材料であって、前記不織布は、重量平均分子量が１００００〜２０００００の範囲内のポリエチレンテレフタレート繊維を主として含むものであることを特徴とするワイヤーハーネス用保護材料。
- 前記ポリエチレンテレフタレート繊維が、繊維径１〜４０デニール、繊維長３０〜１２０ｍｍ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。
- 前記不織布が、目付１００〜２０００ｇ／ｍ２、厚み０．５〜３０ｍｍの短繊維不織布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。
- 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から形成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特徴とするワイヤーハーネス。
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