JPS585484B2 - ワイヤ−ハ−ネス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ワイヤーハーネス特に自動車の配線に用いら
れるワイヤーハーネスに関する。

近年、自動車のエンジンおよびその附属機器は自動車の
排気ガスに含まれるＮＯｘ、００等有害ガスを減少せし
めるような構造をとるようになってきており、そのため
、エンジンおよびその附属機器は、運転時に、従来に比
較して高温になりつつある。

従来は９０℃であったものが１２０〜１５０℃にもなる
場合もある。

このためエンジン周辺の電線の絶縁体は、従来の塩化ビ
ニル樹脂（以下ＰＶＣという）を主体とするものでは不
充分となってきている。

一方自動車用の電線は自動車に組込まれる前に枝状に組
立てられたいわゆるワイヤーハーネスを用いるが、この
時複数体の電線を所定の枝状に束ね、これにテープを一
部もしくは全部にわたり捲回して結束し、ワイヤーハー
ネスを作成する。

このテープとして従来軟質ＰｖＣテープが用いられてい
るが、このテープも上記の温度上昇によって、老化、融
解、変形するようになり、結束物としての役目をなさな
くなる。

本願は上記の欠点を解決し、高温時においても、老化、
融解変形を起すことのないワイヤーハーネスを提供する
ものである。

すなわち、重合度７００〜３０００の塩化ビニル樹脂１
００重量部に対して、３０〜８０重量部のトリメリット
酸のエステル３〜２０重量部の架橋助剤、０．０１〜５
重量部の重合禁止剤を配合し、これをフィルム状に成型
した後０．１〜２０Ｍｒａｄの放射線を照射した架橋塩
化ビニル樹脂テープにて、複数本の電線を結束したワイ
ヤーハーネスを用いることによって上記の欠点を解決し
得ることを見出したものである。

自動車ワイヤーハーネスに使用されるテープに要求され
る性能としては、■長時間の実用に対し、伸び、抗張力
等の性能の低下がないこと。

■難燃性、耐油性、耐寒性、耐摩耗性がすぐれているこ
と。

■捲回時の作業性が良いこと。すなわち適度の弾力性が
あり、柔軟性があること。

■安価であること等である。

これらの全てを満たすものとして、従来軟質ＰＶＣテー
プが使用されてきた。

しかしながら前述の如く耐熱性を要求される場合には、
これを用いることが出来ず、又耐熱性をあけようとすれ
ば、上記の■〜■の要求特性をなかなか満足させること
は出来ない。

本発明に使用するテープは、上記■〜■の要求特性を全
て満足し、かつ耐熱性のあるものであって、このテープ
を用いることによって耐熱性あるすぐれたワイヤーハー
ネスを得ることに成功した。

以下に本願発明に用いるテープの製造方法について述べ
る。

ＰＶＣ１可塑剤、架橋助剤、重合禁止剤、必要とあれば
、充填剤、難燃助剤、安定剤、顔料等を混合し１これを
フィルム状に成型し２、これを照射架橋し３、これに粘
着剤を塗布し４、適当な巾に切断し５、テープを作成す
る。

粘着剤が不要な場合は４を省略してもよい。

もちろん、３，４゜５の工程はそれぞれ前後してもよい
。

しかし１と２、あるいは２と３．４．５の工程は逆転し
てはならない。

ＰＶＣテープの素材となる原材料の配合はテープの性能
に重大な影響をおよぼすので非常に重要である。

以下原材料のそれぞれについてテープ性能への寄与と最
適配合範囲を記す。

勿論それぞれは相互作用を持っており、一元的に説明す
るのは困難であるので主たる寄与について述べる。

本願で用いる塩化ビニル樹脂は、通常の塩化ビニル樹脂
及び、若干のビニル化合物との共重合体例えば酢酸ビニ
ル、アクリル酸、エチレン等との共電体あるいは混合物
が含まれる。

重合度は７００〜３０００のものが最適である。

重合度が犬なる場合は、混合、フィルム成型がやりにく
いきらいがあるが少量の放射線、照射量で充分な耐熱変
形性が得られる。

一般的に放射線はＰＶＣ分子中に活性点を作り、これが
テープとなったのち性能に悪影響を与えることがあるの
で、放射線照射量は少ない方が好ましい。

従って混合やフィルム成型性と耐熱変形性と放射線によ
る活性点の生成防止のバランスがとれた分子量のものを
用いるのが良い。

可塑剤の質（種類）は耐老化性、難燃性、耐寒性等に影
響を与える。

本願の最大の特徴は、可塑剤としてトリメリット酸のエ
ステルを用いることである。

トリメリット酸のエステルを特定量用いかつ、樹脂等地
の混合材料を特定量配合することによってはじめて、耐
熱性でかつ、他の特性も満足するテープを得ることが出
来る。

従来よく用いられているジオクチルフタレート、シフチ
ルフタレート、トリクレジルフオフフユート等の可塑剤
では、本願の如くすぐれた特性を有するテープを得るこ
とは出来ない。

トリメリット酸のエステルの量は、ＰＶＣ１００重量部
に対して３０〜８０重量部配合しなければならない。

より好ましくは５０〜８０重量部である。

トリメリット酸エステルとしては例えば、トリブチルエ
ステル、トリヘキシルエステル、トリー２−エチルヘキ
シルエステル、トリーｎ−オクチルエステル、トリーイ
ソオクチルエステル、トリデシルエステル、トリイソデ
シルエステル等が用いられる。

ＰＶＣ配合物は特に架橋助剤を配合しなくても放射線照
射によって架橋させることができるが、かなり大量の放
射線が必要である。

ところが放射線によって脱塩酸を起し、その物性を低下
させる現象も同時に起るため、できるだけ少い放射線照
射量で必要な架橋を達成させる必要がある。

これには、架橋助剤、特に分子内に不飽和二重結合やエ
ポキシ基を２ヶ以上有する化合物をあらかじめＰＶＣに
配合しておくのが良い。

これ等の化合物としては、ポリエチレングリコールのジ
アクリル系エステル、トリメチロールプロパンのトリア
クリル系エステルなど多価アルコールのアクリル酸、メ
タクリル酸エステル、トリアリルシアニュレート、ジア
リルフタレート等の多価酸のアリルアルコールエステル
、ジビニールベンゼン等の化合物脂肪酸のエポキシ化物
、グリシジルエーテル、グリシジルエステル等の低分子
重合物がある。

これらの化合物のうちエポキシ系のものは放射線への感
応性が小さいので安定剤的な効果を合せて期待する場合
に使用するとよい。

配合量が多くなると架橋後の硬度が大となりテープの伸
びが減少するのであまり大量の配合は好ましくなく３〜
２０重量部配合しなければならない。

より好ましくは、５〜１５重量部である。

上記した架橋助剤のうち （Ａ。

Ｂ、Ｄ、ＥはＨ，Ｆ、Ｃ１，Ｂｒ、ＣＨ３，Ｃ２Ｈ５゜
ＯＨ，ＣＨ３０，Ｃ６Ｈ５等の元素もしくは基）で示さ
れる不飽和二重結合を含む化合物は高温で架橋しやすい
。

したがって加工中あるいは保管中に架橋してしまい成型
不能になることがある。

これを防止するため重合禁止剤を用いねばならない。

通常用いる重合禁止剤はラジカル重合禁止剤が良い。

例えばピクリン酸、トリニトロベンゼン、２．５−ジオ
キシ−１，４−ベンゾキノン、１．４−ナフトキノン、
１．５−ベンゾキノンクロルアニル、９．１０−フエナ
ントラキノン、ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、４．アミ
ノ−１−ナフトールヒドロキノン、フェニル−β−ナフ
チルアミン等である。

これらの架橋防止剤は熱重合は充分防止するが、放射線
による重合架橋の防止効果はほとんどないので、成型加
工時の架橋は防止でき、テープ成型後の架橋は防げない
ので都合が良い。

この他必要とあらば、安定剤、難燃助剤、顔料等を加え
てもよい。

上記の配合物に放射線を照射することにより架橋がおこ
るが、同時に劣化も起ることが多い。

したがって最も良い照射量が存在する。

この最適照射量は種々の配合剤の配合量にある程度左右
されるが０．１〜２０Ｍｒａｄの範囲が好ましい。

これ以下では架橋剤を大量に用いても充分な架橋が行わ
れないし、２０Ｍｒａｄ以上では安定剤を大量に配合し
ても性能の劣化が激げしく使用に耐えない。

以下実施例によって説明する。

上記配合物を１８０℃のロールで２０分間混合した。

Ｆはロール上で一部固化し混合が不能であった。

Ａ−Ｅをカレンダーロールにて巾５００ｍｍ、厚み０．
１ｍｍのシートに成型した。

Ａ−Ｄは良好な表面平滑のフィルムができたが、Ｅは表
面に若干のざらつきが発生した。

このＡ−Ｅのフィルムに電電子線を１〜３０Ｍｒａｄ照
射して種々の特性を測定した。

その結果を第２表に示す。この結果から■重合禁止剤を
用いない場合（配合Ｆ）は加工ができない■ＰＶＣの重
合度が小さい場合（配合Ａ）は大量の照射（１０Ｍｒａ
ｄ）を行わないと熱変形率を少くできないが重合度が大
きいＰＶＣを使用すると（配合Ｄ）少い照射量でよい。

すなわち、ＰｖＣの重合度に応じて照射量を変化させ最
適物性が得られるがあまり重合度が小さいＰＶＣを使用
するのは良くない。

実施例 ２ 次にＰＶＣ重合度１１００のものを用い次の実験を行っ
た。

材料を混合する際Ｇは可塑剤が少く混合がやりにくいか
とに角混合した。

その他の配合は混合可能であった。

この配合を用いて実施例１と同じ方法でフィルムを製造
した。

Ｇはカレンダー圧延加工がやゝ行いにくく表面があまり
平滑ではなかった。

０についてもカレンダー加工は可能だが表面にザラツキ
が出る他、Ｇ、０ではカレンダー機の負荷電力がかなり
大きく無理な加工を行わねばならなかった。

その他の材料の加工は特に問題はなかった。

これらについて５Ｍｒａｄの放射線照射を行ない特性の
測定を行った結果を第４表に示す。

○△×は第２表と同じ内容を示す この表の結果から ■可塑剤トリオクチルトリメリテートの配合量の少いＧ
、Ｈについては老化後件残率が悪い。

配合量の多いＪについては熱変形率が太きい。

■ 架橋剤トリメチロールプロパントリメタクリレート
の配合量の少いＭについては熱変形率が悪く、配合量の
多いＮは老化後件残率が悪い■ 重合禁止剤ハイドロキ
ノンの少い０はカレンダー加工が行いにくい他色相が悪
くなる。

配合の多いＬは架橋が不充分で熱変形が悪い外表化にも
悪影響を与えることが判った。

熱変形の悪いＪ、に、Ｌ、Ｍについて照射量を増大させ
てみたが色相および老化後件残率が悪くなった。

以上の実験例から重合度７００〜３０００のＰＶＣを使
用し、３０〜８０ＰＨＲの可塑剤、好ましくは５０〜８
０ＰＨＲ，架橋助剤３〜２０ＰＨＲ好ましくは５〜１５
ＰＨＲ，０，０１〜５ＰＨＲ好ましくは０．０３〜０．
２ＰＨＨの重合禁止剤を配合し０．１〜２．０Ｍｒａｄ
好ましくは１〜１０Ｍｒａｄの放射線を照射した架橋Ｐ
ＶＣテープ（フィルム）が実用上すぐれた特性を示すこ
とが判明した。

実施例 ３ 上記りに示す配合物で製造したフィルムに５Ｍｒａｄの
放射線の照射を行ない巾２０ｍｍに切断しテープとした
。

このテープおよび現在自動車用電線の結束に用いられて
いる通常のＰＶＣテープも比較用として準備した。

電線として現在自動車用に用いられているＰＶＣ絶縁の
もの、および上記配合Ｃで絶縁し、これに１０Ｍｒａｄ
の放射線を照射したものを準備した。

実験条件として電線１０本をテープで捲回しこれを１２
０℃７日間および１８０℃６時間の雰囲気に放置し外観
色相の変化をみた。

その結果を第５表に示す。

以上の結果から放射線架橋ＰＶＣテープで結束した電線
束は耐熱性に非常に優れていることが判明した。

テープを電線に捲付ける場合に粘着剤が付着していた方
が都合が良い場合がある。

この時は本発明のテープに通常のＰＶＣ粘着テープの製
造と同じ方法で粘着剤を塗布すればよい。

また粘着剤を用いないで、テープを巻いた後テープの端
末のみを金具や別の粘着剤付テープで止める方法もある
。

さらには一般に粘着剤は高温になると接着力が弱まるの
で端末のみをハンダゴテ等で熱融着させたり、電線束全
体をオーブン中で加熱する方法もある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 重合度７００〜３０００の塩化ビニル樹脂１００重
   量部に対して、３０〜８０の重量部のトリメリット酸の
   エステル、３〜２０の重量部の架、橋助剤、０．０１〜
   ５重量部の重合禁止剤を配合し、０．１〜２０Ｍｒａｄ
   の放射線を照射した架橋塩化ビニル樹脂テープにて、複
   数本の電線を結束したことを特徴とするワイヤーハーネ
   ス。