JP2004056861A

JP2004056861A - 片面熱硬化型成形テープ

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Publication number: JP2004056861A
Application number: JP2002207794A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Naruge; 成毛　一彦
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】金型等を必要とせず経済的に有利であって、かつ、簡易な方法で線状部品の形状を保持するとともに、各種外力から当該部品を保護する機能を持った片面熱硬化型テープを提供する。
【解決手段】一定の形状を持たない線状部品に貼り付け、所定の形状に規定した後、熱硬化させることによって、当該線状部品を所定の形状に保持するとともに、当該線状部品を保護するために用いられる片面熱硬化型成形テープである。当該片面熱硬化型成形テープ１は、熱硬化層３と熱硬化層３の片面に接着された基材層５とから構成される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に使用されるケーブル、ワイヤーハーネス、ホース等の一定の形状を持たない線状部品を所定の形状に保持するとともに、当該線状部品を各種外力から保護するために用いられるテープ状材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、車両等に使用されるケーブル、ワイヤーハーネス、ホース等の線状部品は、一定の形状を持たないため、車両等への配索時の作業効率が悪く、また、正規位置への組み付けが困難であった。更に、正規位置への組み付け後においても、車両走行時の振動等により、線状部品が正規位置からズレやすく、このズレによって、線状部品の一部、特に屈曲部や湾曲部に対して、擦れ、依れ、捻れ等のストレスが加わりやすくなり、部品の損傷を起こすことがあった。
【０００３】そこで、従来、このような線状部品、特にワイヤーハーネスの配索作業性を改善するとともに、組み付け後のズレに起因する部品の損傷を防ぐため、図５に示すような治具１１を用いて所定形状に整えた線状部品７の必要部位にコルゲートチューブに代表される変形自由度の比較的高い樹脂プロテクターを巻き付け、その上からＰＶＣ基材などの片面テープ９で固定し、所定の形状に癖付けする方法が取られている。
【０００４】また、別途金型等を用いて、射出成形等により、図６に示すような所定形状のプロテクター１３を作製し、当該プロテクター１３を線状部品７に固定することによって、所定の形状を確保するとともに、線状部品の保護を行う方法も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の方法においては、コルゲートチューブ自体には形状保持性能はなく、また、屈曲させた場合には反力が生じる。このため、線状部品７の形状保持は、コルゲートチューブ上への片面テープ９の巻き付け形状と接着力に依存するが、所定の形状を確実に得ることは難しく、作業に熟練を要する。更に、線状部品７に対するコルゲートチューブの固定も片面テープ９の接着力に頼らざる得ないことから、正規位置からのコルゲートチューブのズレや、所定の形状からの変形も発生しやすく、信頼性に乏しいという問題があった。
【０００６】また、後者の方法においては、必要とされる個々の形状に対して、それぞれ異なる金型等を用いてプロテクター１３を作製する必要があり、経済的に好ましくないという問題があった。
【０００７】本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金型等を必要とせず経済的に有利であって、かつ、簡易な方法で線状部品の形状を保持するとともに、各種外力から当該部品を保護する機能を持った、片面熱硬化型成形テープを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、一定の形状を持たない線状部品に貼り付け、所定の形状に規定した後、熱硬化させることによって、当該線状部品を所定の形状に保持するとともに、当該線状部品を保護するために用いられる成形テープであって、熱硬化層と当該熱硬化層の片面に接着された基材層とから構成されることを特徴とする片面熱硬化型成形テープ、が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の片面熱硬化型成形テープは、車両等に使用されるケーブル、ワイヤーハーネス、ホース等の一定の形状を持たない線状部品に貼り付け、所定の形状に規定した後、熱硬化させることによって、当該線状部品を所定の形状に保持するものである。
【００１０】このテープは、一定の熱を加えることにより硬化する熱硬化層と、当該熱硬化層の片面に接着された基材層とから構成された多層構造を有するものであり、初期状態（加熱前の状態）では、適度な柔軟性と片面のベタツキを有することにより、前記のような線状部品に自由に貼り付けることが可能である。
【００１１】テープを貼り付けた線状部品は、治具やガイド等を用いて所定の形状に規定する。その後、熱を加えることによってテープが硬化し、線状部品が規定された所定の形状に保持される。また、硬化後のテープは、線状部品の形状の保護に加え、線状部品にかかる擦れ、依れ、捻れ等から当該部品を保護する機能を併せ持つ。
【００１２】図１は、本発明に係る片面熱硬化型成形テープの構造を示す断面図である。前記のとおり、本発明の片面熱硬化型成形テープ１は、硬化前にベタツキを有し、熱反応により硬化して適度な硬度を発揮する熱硬化層３と、ベタツキのない基材層５とを備える。このテープを線状部材に貼り付ける方法としては、例えば図２〜４に示すような方法が挙げられる。このような各種の方法で本発明の片面熱硬化型成形テープ１を貼り付けた線状部品７を、必要な形状に規定し、加熱することで、テープ１が硬化して形状が保持される。
【００１３】本発明において、熱硬化層３はエポキシ変性樹脂材料からなることが好ましい。エポキシ変性樹脂材料の具体例としては、特に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノール−ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾール−ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアネート、ヒダントインエポキシ等の含複素環エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、プロピレングリコール−ジグリシジルエーテル共重合体、ペンタエリスリトール−ポリグリシジルエーテル共重合体等の芳香族若しくは脂肪族エポキシ樹脂、脂環式のカルボン酸とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるエポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、ｏ（オルト）−アリル−フェノールノボラック化合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物であるグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型のそれぞれの水酸基のオルト位にアリル基を有するジアリルビスフェノール化合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物であるグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂などを挙げることができる。このようなエポキシ変性樹脂材料からなる熱硬化層は、硬化前に適度なベタツキを有し、線状部品に直接接着することが可能である。また、適度な柔軟性を持つことにより、線状部品に貼り付けた後、線状部品を変形させても、大きなシワや反発力を発生させることなく、線状部品の変形に追従することができる。
【００１４】更に、この熱硬化層は、線状部品の性状を変化せないような温度、好適には８０〜１２０℃の温度条件下でエポキシが硬化反応する。そして、硬化後には、適度な剛性を発揮することにより、硬化前に規定された線状部品の形状を保持することが可能となる。なお、熱硬化層の厚みは０．２〜２ｍｍ程度であることが好ましい。
【００１５】本発明のもう一方の構成要素である基材層５は、ポリアミドフィルム、ポリエステル不織布、ポリエステル織布などのような、耐熱性及び柔軟性に優れた単体材料からなることが好ましい。基材層５は、熱硬化層３の片面に接着され、ベタツキ面を覆うことによって、線状部品へのテープの貼り付け作業性を向上させるとともに、熱硬化層３の支持体として機能し、更に線状部品を傷つける原因となる各種外力から当該部品を保護する役目を果たす。
【００１６】基材層５の熱硬化層３との接触面５ａは、熱硬化層３との密着性を高めるために、必要に応じて、電気的処理（コロナ放電処理）、化学的処理、機械的処理（シボがけ）などの処理を施してもよい。また、基材層５の他面５ｂは、このような処理はせず、熱硬化層３を貼り合わせた後でも短時間であれば最剥離が可能であり、また、貼り合わせた状態で熱硬化させた後は十分な接着性を発揮する。このような基材層を持つことにより、特に図３及び図４のように線状部品７への巻き付けが可能となる。なお、基材層の厚みは２５〜１５０μｍ程度であることが好ましい。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施例によって限定されるものではないことを理解されたい。
【００１８】
（実施例１）
まず、下記（１）〜（３）のビニル系モノマー及び重合開始剤を透明のジャーに入れて混合した。
（１）１５重量部のｎ−ブチルアクリレート（ｎＢＡ）
（２）８５重量部の２−フェノキシエチルアクリレート（２−ＰＯＥＡ）
（３）０．０４重量部の「Ｉｒｇａｃｕｒｅ（イルガキュア）６５１」（商品名、チバガイギー社製）
【００１９】その後、このジャーを窒素でパージした。それから波長３００〜４００ｎｍの紫外領域に最大強度を持った紫外光源を用いて、紫外線を当該混合物に照射し、ビニル系モノマーの部分的な重合を行った。かかる紫外線の照射は１．７６ｍＷ／ｃｍ^２の出力密度の状態で行い、また、混合物が約３，０００ｍＰａ・ｓの粘度を示すまでビニル系モノマーの部分的な重合を行った。
【００２０】次に、この部分重合生成物を連続的に撹拌しながら下記（４）〜（１３）の成分を添加して、エポキシ変性アクリル樹脂材料を調製した。
（４）０．１重量部の「イルガキュア６５１」
（５）０．３重量部のグリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）
（６）５０重量部の、約５００のエポキシ当量を有する「エピコート１００１」（油化シェルエポキシ社製）
（７）３０重量部の、約１９０のエポキシ当量を有する「エピコート８２８」（油化シェルエポキシ社製）
（８）６重量部のジシアンジアミド
（９）２重量部の２，４−ジアミノ−６−〔２’−メチルイミダゾリル−（１’）〕−エチル−ｓ−トリアジン（２−ＭＺＡ）
（１０）４重量部の溶融シリカ（商品名「Ｒ−９７２」、日本エアロゾル社製）
（１１）４重量部の中空のガラス微小球（商品名「Ｇｌａｓｓ　ｂｕｂｂｌｅｓ　Ｃ１５−２５０」、ミネソタ・マイニング・アンド・マニファクチャリング社製）
（１２）０．２重量部の３−メルカプトプロピオン酸（３−ＭＰＡ）
（１３）０．４重量部のポリジメチルシロキサン（商品名「ＴＳＦ−４５１−１０００」、東芝シリコーン社製）
【００２１】次に、図１に示すように、厚み０．０５ｍｍのポリアミドフィルムからなる基材層５に、熱硬化層３として前記のエポキシ変性アクリル樹脂材料を厚み１．０ｍｍとなるようにラミネートし、一定幅Ｗの片面熱硬化型成形テープ１を作製した。このテープ１を、実際に車両に使用されるものと同等のワイヤーハーネスに、図３のように螺旋状に巻き付けた。その後、このワイヤーハーネスの形状を規定して熱硬化させたところ、テープが適度な硬さに硬化してワイヤーハーネスを規定した形状に保持するとともに、外力による変形にも耐えることが確認された。
【００２２】なお、基材層５として、前記ポリアミドフィルムに代えて、厚み０．１ｍｍのポリエステル不織布又はポリエステル織布を用い、これに熱硬化層３として前記のエポキシ変性アクリル樹脂材料を厚み０．２ｍｍとなるようにラミネートして構成した成形テープでも、同様の効果が得られることが確認された。
【００２３】
（実施例２）
基材層として厚み０．５ｍｍのＰＶＣフィルム（商品名「Ｃ−９５０」、三菱樹脂社製）を使用した以外は、前記実施例１と同様にして片面熱硬化型成形テープを作製した。この片面熱硬化型成形テープを、前記実施例１と同様にワイヤーハーネスに巻き付け、ワイヤーハーネスの形状を規定して熱硬化させるとともに、表１に示すような各種要求項目に関する評価を行った。評価結果は表２に示すとおりであり、全ての要求項目において概ね良好な評価が得られた。
【００２４】
（実施例３）
基材層として厚み０．５ｍｍのＥＶＡフィルム（商品名「エマソフト」、オカモト社製）を使用した以外は、前記実施例１と同様にして片面熱硬化型成形テープを作製した。この片面熱硬化型成形テープを、前記実施例１と同様にワイヤーハーネスに巻き付け、ワイヤーハーネスの形状を規定して熱硬化させるとともに、表１に示すような各種要求項目に関する評価を行った。評価結果は表２に示すとおりであり、全ての要求項目において概ね良好な評価が得られた。
【００２５】
（比較例１）
３Ｍ社製のホットメルトシート「ＴＢＦ　６６８」（商品名）をベースとし、ホットメルト材料をダイでフィルム上に押し出して、厚み０．３ｍｍのポリアミド系のシート状ホットメルトを得た。このシート状ホットメルトを、先に形状を規定したワイヤーハーネスに図３のように螺旋状に巻き付け、熱硬化させるとともに、表１に示すような各種要求項目に関する評価を行った。評価結果は表２に示すとおりであり、このシート状ホットメルトは、材料にベタツキがないため、電線へのセットに仮止めが必要で、作業性において問題が生じた。また、高温軟化タイプのため１５０℃の加熱が必要であり、この加熱によってハーネスの被覆材に損傷が生じた。
【００２６】
（比較例２）
３Ｍ社製のホットメルトシート「ＴＢＦ　５５７ＥＧ」（商品名）をベースとし、ホットメルト材料をダイでフィルム上に押し出して、厚み０．３ｍｍのＥＶＡ系のシート状ホットメルトを得た。このシート状ホットメルトを、先に形状を規定したワイヤーハーネスに図３のように螺旋状に巻き付け、熱硬化させるとともに、表１に示すような各種要求項目に関する評価を行った。評価結果は表２に示すとおりであり、このシート状ホットメルトは、材料にベタツキがないため、電線へのセットに仮止めが必要で、作業性において問題が生じた。また、低温軟化タイプのため成形時にハーネスの被覆材に損傷を生じさせることはないが、８０℃前後で再軟化してしまうため形状保持ができなかった。
【００２７】
（比較例３）
ポリエステル製の熱収縮チューブ（商品名「ヒシチューブ」、三菱樹脂社製）にワイヤーハーネスを通し、加熱により当該チューブを収縮させてワイヤーハーネスを締め付けることでワイヤーハーネスの形状保持を試みるとともに、この熱収縮チューブについて表１に示すような各種要求項目に関する評価を行った。評価結果は、表２に示すとおりであり、熱収縮チューブは、単独では直線形状にしか保持できず、２次元、３次元形状への成形はできなかった。なお、熱収縮チューブにワイヤーハーネスと共に金属ガイドを通して加熱することにより、当該金属ガイドの形状に沿った形状にワイヤーハーネスを保持することも可能であるが、熱収縮チューブにワイヤーハーネスと金属ガイドを通す作業に難がある。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、ケーブル、ワイヤーハーネス、ホース等の一定の形状を持たない線状部品に対し、本発明の片面熱硬化型成形テープを貼り付け、所定の形状に規定して熱硬化させることより、金型等を必要とすることなく、また作業の熟練を要することなく、線状部品を所定形状に規定し、保持することができる。
【００３１】また、本発明の片面熱硬化型成形テープは、硬化前には適度な柔軟性を持つため、直線状態の線状部品に対してテープを貼り付けてから、当該テープを貼り付けた線状部品を所定の形状に規定することができる。このため、テープの貼り付け作業が簡便なものとなり、自動機による貼り付けも可能となる。
【００３２】更に、本発明の片面熱硬化型成形テープは、その片面にベタツキがあることから、線状部品への貼り付け時に、同時に車体への固定用のクリップ、ブラケット、リテーナー等を巻き込んで固定することも可能である。なお、これらの固定用部品は、テープの熱硬化後には当該テープに強固に接着される。
【００３３】更にまた、車両への線状部品の配索において、本発明の片面熱硬化型成形テープにて形状を保持した線状部品の屈曲部や湾曲部を、組み付け位置基準とすることより、配索作業を簡便なものとするとともに、組み付け時の位置ズレを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る片面熱硬化型成形テープの構造を示す断面図である。
【図２】本発明に係る片面熱硬化型成形テープを線状部品に貼り付ける方法を示す説明図である。
【図３】本発明に係る片面熱硬化型成形テープを線状部品に貼り付ける方法を示す説明図である。
【図４】本発明に係る片面熱硬化型成形テープを線状部品に貼り付ける方法を示す説明図である。
【図５】従来の線状部品の形状保持及び保護の方法を示す説明図である。
【図６】従来の線状部品の形状保持及び保護の方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１…片面熱硬化型成形テープ、３…熱硬化層、５…基材層、７…線状部品、９…片面テープ、１１…治具、１３…プロテクター。

Claims

一定の形状を持たない線状部品に貼り付け、所定の形状に規定した後、熱硬化させることによって、当該線状部品を所定の形状に保持するとともに、当該線状部品を保護するために用いられる成形テープであって、
熱硬化層と当該熱硬化層の片面に接着された基材層とから構成されることを特徴とする片面熱硬化型成形テープ。
前記熱硬化層がエポキシ変性樹脂材料からなる請求項１記載の片面熱硬化型成形テープ。
前記エポキシ変性樹脂材料がエポキシ変性アクリル樹脂である請求項２に記載の片面熱硬化型成形テープ。
前記基材層がポリアミドフィルム、ポリエステル不織布及びポリエステル織布のうちの何れかからなる請求項１ないし３の何れか一項に記載の片面熱硬化型成形テープ。