CN102666928A - 防腐蚀剂、具有端子的包覆电线和线束 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防腐蚀剂，其与常规防腐蚀剂相比具有优异的涂布性和优异的防腐蚀性能。所述防腐蚀剂主要包含热塑性聚酰胺树脂，并且根据JIS K6850测量的铝之间的重叠拉伸剪切强度为6N/mm2以上；根据ASTM D-1708测量的伸长率为100%以上；且根据JIS K7209测量的吸水率为1.0%以下。所述防腐蚀剂能够涂布至具有端子的包覆电线10的电线导体18和端子构件14之间的电连接部。

Description

防腐蚀剂、具有端子的包覆电线和线束
技术领域
本发明涉及防腐蚀剂、具有端子的包覆电线和线束，更具体地涉及适用于防止电线导体和端子构件之间的电连接部处的腐蚀的防腐蚀剂、使用所述防腐蚀剂的具有端子的包覆电线和使用所述防腐蚀剂的线束。
背景技术
通常，将通过用绝缘体包覆由退火线如韧铜制成的电线导体而制备的包覆电线广泛用作在车辆如汽车中布线用的电线。在该包覆电线的末端处，将端子构件与通过剥去绝缘体而露出的电线导体连接。将电连接至包覆电线末端的端子构件***并锁定到连接体中。
将多根上述具有端子的包覆电线捆束成线束。将线束形式的包覆电线用于在车辆如汽车中布线。
当用于在涉水的机舱或特定室内环境中布线时，所述线束易受热和水的影响，因此易于在电线导体和端子构件之间的电连接部处生锈。因此，当将线束用于该环境中时，必须防止在所述电连接部处产生腐蚀。
为了防止在所述电连接部处产生腐蚀，专利文献1公开了在连接至电线导体的端子构件***并锁定的连接体中注入油脂的技术。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本特开平05-159846号公报
发明内容
技术问题
近年来，通过车辆如汽车的轻型化而提高燃料效率的倾向不断增加，并因此要求构成线束的电线材料的轻型化。因此，考虑将铝用于电线导体。
一般将具有优异电特性的铜或铜合金用于端子构件，并且因此将铝电线和铜端子构件组合使用。然而，当电线导体与端子构件的材料不同时，在电连接部处产生双金属腐蚀。与电线导体和端子构件使用相同材料的情况相比，这种腐蚀更容易产生。因此，需要一种防腐蚀剂，其能够以确信的方式防止在电连接部处产生腐蚀。
然而，常规使用的油脂如果不致密地注入至连接体中，则不能充分地防止水的浸入。如果为了增强防腐蚀效果而增加油脂的填充量，则在不需要防腐蚀的部分上也涂布了油脂。另外，过度填充使得连接体和电线发粘，这降低了操作性。从双金属腐蚀的观点来看，需要代替油脂的具有优异的涂布性并能够发挥高防腐蚀性能的防腐蚀剂。
本发明的目的是提供一种防腐蚀剂，其与常规防腐蚀剂相比，具有优异的涂布性和优异的防腐蚀性能。本发明的另一目的是提供一种使用所述防腐蚀剂的具有端子的包覆电线，并提供一种使用所述防腐蚀剂的线束。
解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的防腐蚀剂主要包含热塑性聚酰胺树脂，并且根据JIS K6850测量的铝之间的重叠拉伸剪切强度为6N/mm2以上；根据ASTM D-1708测量的伸长率为100%以上；且根据JIS K7209测量的吸水率为1.0%以下。
优选的是，在所述防腐蚀剂中，所述热塑性聚酰胺树脂包含二聚酸和二羧酸中的至少一种以及二胺。
优选的是，将所述防腐蚀剂用于电线导体和端子构件之间的电连接部处。
在本发明的另一方面中，具有端子的包覆电线包含电线导体和端子构件，其中所述电线导体和所述端子构件之间的电连接部覆盖有所述防腐蚀剂。
优选的是，在所述具有端子的包覆电线中，所述电线导体包含由铝或铝合金制成的线材且所述端子构件由铜或铜合金制成。
另外，在本发明的另一方面中，线束包含所述具有端子的包覆电线。
发明效果
本发明的防腐蚀剂主要包含热塑性聚酰胺树脂，所以与油脂相比具有优异的涂布性。因为具有的铝之间的重叠拉伸剪切强度、伸长率和吸水率的物性均落入各自特定范围内，所以本发明的防腐蚀剂具有优异的防腐蚀性能。
如果所述热塑性聚酰胺树脂包含聚二酸和二羧酸中的至少一种以及二胺，则在重叠拉伸剪切强度、伸长率、吸水率和熔融粘度的物性之间可保持良好的平衡，这使得所述防腐蚀剂可具有良好平衡的涂布性和防腐蚀性能。
如果将所述防腐蚀剂用在电线导体和端子构件之间的电连接部处，则所述电连接部具有提高的防腐蚀性能，这使得所述电连接部的连接可靠性增加。
本发明具有端子的包覆电线因为具有在电线导体和端子构件之间的电连接部涂布有所述防腐蚀剂的构造，所以电连接部的防腐蚀性能提高，这使得所述电连接部的连接可靠性增加。
如果所述电线导体包含由铝或铝合金制成的线材且所述端子构件由铜或铜合金制成，则其建立双金属连接，可以充分利用本发明防腐蚀剂的效果。
本发明的线束包含上述具有提高的防腐蚀性能的包覆电线。因此，所述线束可适用于在涉水的机舱或特定室内环境中布线。
附图说明
图1是示出本发明第一优选实施方式的具有端子的包覆电线的图。
图2是示出沿图1的线A-A的横截面图。
图3是说明腐蚀试验方法的图。
具体实施方式
现在将提供本发明优选实施方式的防腐蚀剂(在下文中，也称为“本防腐蚀剂”)，本发明优选实施方式的具有端子的包覆电线(在下文中，也称为“本包覆电线”)和本发明优选实施方式的线束(在下文中，也称为“本线束”)的详细说明。
1.本防腐蚀剂
本防腐蚀剂主要包含热塑性聚酰胺树脂。所述热塑性聚酰胺树脂优选包含二聚酸和二羧酸的至少一种以及二胺。这是因为，可以在所述防腐蚀剂的物性如重叠拉伸剪切强度、伸长率、吸水率和熔融粘度之间保持良好的平衡，这使得所述防腐蚀剂可具有良好平衡的涂布性和防腐蚀性能。
优选的是，本防腐蚀剂包含单一种类的热塑性聚酰胺树脂，或优选的是，本防腐蚀剂包含两种以上不同种类的热塑性聚酰胺树脂。另外，优选的是，在不损害其物性的范围内，本防腐蚀剂根据需要包含添加剂和其它聚合物。
上述添加剂不受特别限制，只要其是通常可用于树脂成型材料中的添加剂即可。具体地，添加剂的实例包括无机填料、抗氧化剂、金属钝化剂(铜抑制剂)、紫外线吸收剂、紫外线屏蔽剂、阻燃助剂、加工助剂(例如，润滑剂、蜡)、碳、及其它着色颜料。
为了提高耐热性和机械强度，优选的是，根据需要使本防腐蚀剂交联。用于交联的方法的实例包括热交联法、化学交联法、硅烷交联法、电子照射交联法和紫外线交联法，其不受特别限制。优选在使用本防腐蚀剂进行防腐蚀处理之后，使本防腐蚀剂交联。
所述防腐蚀剂根据JIS K6850测量的铝之间的重叠拉伸剪切强度为6N/mm2以上。应注意，JIS K6850(“胶粘剂-刚性被粘材料的重叠拉伸剪切强度的试验方法”)规定通过使用标准试验片，在规定的调节和试验条件下来测定刚性被粘材料相互的胶粘结合物的重叠拉伸剪切强度。在本发明中，将铝板用作刚性被粘材料，并将本防腐蚀剂用作夹在铝板之间的胶粘层，并由此制备试验片。
如果铝之间的重叠拉伸剪切强度小于6N/mm2，则即使将防腐蚀剂熔融也难以使要求防腐蚀性的部位如电线导体和端子构件之间的电连接部实现密合。因此，防腐蚀剂难以获得高防腐蚀效果。铝之间的重叠拉伸剪切强度优选为7N/mm2以上，更优选8N/mm2以上。因为优选的是本防腐蚀剂具有充分的密合性，所以铝之间的重叠拉伸剪切强度的上限不受特别限制。
所述防腐蚀剂根据ASTM D-1708测量的伸长率(在24℃的常温下)为100%以上。
如果所述伸长率小于100%，则在要求防腐蚀性的部位如电线导体和端子构件之间的电连接部上熔融涂布之后，在将防腐蚀剂冷却并固化时，在所述防腐蚀剂中产生收缩裂纹。由此水浸入到裂纹中，所以所述防腐蚀剂难以获得高防腐蚀效果。所述伸长率优选为150%以上，更优选200%以上。因为优选的是本防腐蚀剂具有充分的伸长率，所以所述伸长率的上限不受特别限制。
所述防腐蚀剂根据JIS K7209测量的吸水率为1.0%以下。所述吸水率是在浸渍时间为7天、并且试验片形状为片状的条件下，在A法中测量的值。
如果所述吸水率大于1.0%，则根据其使用环境如车辆环境，所述防腐蚀剂易吸水。因此，所述防腐蚀剂难以获得高防腐蚀效果。所述吸水率优选为0.8%以下，更优选0.5%以下。因为优选的是本防腐蚀剂具有较低的吸水率，所以所述吸水率的下限不受特别限制。
例如，本防腐蚀剂适用于防止在车辆如汽车中布线用的电线导体和端子构件之间的电连接部处产生腐蚀。
2.本包覆电线
接着，提供本包覆电线的说明。
如图1和2中所示，本包覆电线10包含包覆电线12，其包含电线导体18和包覆所述电线导体18的绝缘体20；和连接至所述包覆电线12的所述电线导体18末端的端子构件14。
在包覆电线12的电线导体18末端剥去绝缘体20，因此在末端露出电线导体18。将端子构件14连接至该露出的电线导体18的末端。所述电线导体18是由多根线材18a构成的绞合线。在这种情况下，所述绞合线可由一种金属线材构成，或者可由两种以上金属线材构成。除了金属线材之外，所述绞合线可还包含由有机纤维制成的线材。应注意，所述一种金属线材是指所述绞合线的全部金属线材都由相同的金属材料制成，并且所述两种以上金属线材是指在所述绞合线中包含由不同金属材料制成的金属线材。所述绞合线还可包含用于增强包覆电线12的增强线(抗拉构件)。
金属线材优选由铜、铜合金、铝、铝合金、或者用各种材料镀敷的这些材料中的一种制成。作为增强线的线材优选由铜合金、钛、钨或不锈钢制成。作为有机纤维的线材优选由KEVLAR制成。
绝缘体20优选由橡胶、聚烯烃、PVC或热塑性弹性体制成，其可以单独或组合使用。所述绝缘体20可适当地包含各种添加剂如阻燃剂、填料和着色剂。
端子构件14包含具有拉片(タブ)状并与相对端子连接的连接部14c，从连接部14c的基础端延伸并紧固连接到电线12的电线导体18末端上的电线套管(バレル)14a，和从电线套管14a延伸并紧固连接到包覆电线12末端的绝缘体20上的绝缘套管14b。
所述端子构件14(其基础构件)优选由普通黄铜、各种铜合金和铜制成。优选用各种金属如锡、镍和金镀敷端子构件14的部分表面(例如连接点)或全部表面。
在电线导体18和端子构件14之间的电连接部处露出电线导体18的一部分。在本包覆电线10中，用上述防腐蚀剂覆盖露出的部分。具体而言，防腐蚀剂的涂膜16跨过端子构件14的连接部14c的基础端和电线导体18前端之间的边界，直至覆盖连接部14c的基础端，并且跨过端子构件14的绝缘套管14b和绝缘体20之间的边界，直至覆盖绝缘体20。
所用防腐蚀剂可考虑电线导体18的材料和端子构件14的材料的组合而从上述物性范围内进行选择。对防腐蚀剂的涂膜16的厚度进行适当地调节；然而，所述厚度优选为0.01mm至0.1mm。如果涂膜16的厚度太大，则难以将端子构件14***到连接体中。另一方面，如果涂膜16的厚度太小，则防腐蚀效果易于下降。
在将端子构件14紧固连接到包覆电线12末端上以连接电线导体18和端子构件14之后，将所述防腐蚀剂涂布到电线导体18和端子构件14之间的连接部表面，即绝缘体20末端的表面、绝缘套管14b的表面、电线套管14a的表面、露出的电线导体18的表面和连接部14c的基础端的表面上。由此，在电线导体18和端子构件14之间的连接部的表面上形成涂膜16。
如果形成的涂膜16不损害电连接，则还优选在从端子构件14的电线套管14a延伸的拉片状连接部14c的背面、电线套管14a的背面、和绝缘套管14b的背面上形成涂膜16。
在涂布防腐蚀剂时，防腐蚀剂只要能流动至可涂布的程度即可。因此，在涂布防腐蚀剂时，优选将其适当加热，或者使用适当的溶剂使其液化。优选以滴落法、涂布法、或挤出法进行防腐蚀剂的涂布。用于所述防腐蚀剂的加热温度优选为150至250℃。
为了提高耐热性和机械强度，优选的是，根据需要使所述涂膜16交联。用于交联的方法的实例包括热交联法、化学交联法、硅烷交联法、电子照射交联法和紫外线交联法，其不受特别限制。
因为所述防腐蚀剂主要包含热塑性聚酰胺树脂，所以通过加热显示流动性。因此，所述防腐蚀剂具有易涂布的性质，这使得可以以确信的方式将防腐蚀剂精确地涂布至目的位置。例如，即使在包覆电线12的直径小(例如，0.8mm)且端子构件14的宽度小(例如在所述拉片处为0.64mm)的情况下，也可以以确信的方式将防腐蚀剂精确地紧密定位并仅涂布在电线导体18和端子构件14之间的电连接部处。
另外，因为所述防腐蚀剂在涂布后冷却并固化，所以在操作时不发粘，并可长期固定至涂布场所。因此，可长期保持防腐蚀效果。
3.本线束
将包含本包覆电线10的多根具有端子的包覆电线捆束成本线束。在本线束中，所包含的包覆电线中的一些可以为本包覆电线10，或者所包含的包覆电线可以全部为本包覆电线10。
在本线束中，所述包覆电线可以用带捆束，或者可以用外包装构件如圆管、波纹管和保护器将其外包装。
本线束适用于在车辆如汽车中布线，特别适用于在涉水的机舱或车辆内部中布线。这些场所容易受到热和水的影响，因此当将线束用于在这些场所中布线时，容易在电线导体18和端子构件14之间的电连接部处生锈。然而，使用本线束可有效防止在电线导体18和端子构件14之间的电连接部处生锈。
实施例
现在将参考实施例提供对本发明的具体说明。应注意，本发明不限于实施例。
1.包覆电线的制备
如下制备聚氯乙烯组合物：在开放式辊中在180℃下将100质量份聚氯乙烯(聚合度1300)与40质量份作为增塑剂的邻苯二甲酸二异壬酯、20质量份作为填料的重碳酸钙和5质量份作为稳定剂的钙锌稳定剂混合，并使用造粒机使所述混合物形成为小球。
然后，用如上制备的聚氯乙烯组合物挤出包覆至由七根铝合金线绞合所得铝合金绞合线构成的导体(具有0.75mm的横截面积)的外周，使得涂层具有0.28mm的厚度。由此，制备包覆电线(PVC电线)。
2.具有端子的包覆电线的制备
通过使用多根如上制备的包覆电线，如下制备具有端子的包覆电线。在每根包覆电线的末端剥去涂层以露出每根电线导体，然后将通常用于汽车的由黄铜制成的凸形压接端子构件(在拉片处的宽度为0.64mm)紧固连接到每根包覆电线的末端。
然后，将下述各种防腐蚀剂中的一种涂布至电线导体和端子构件之间的电连接部，由此用所述防腐蚀剂包覆露出的电线导体和端子构件的套管。以这种方式，制备其中用各种防腐蚀剂包覆连接部的多根具有端子的包覆电线。应注意，将所述防腐蚀剂加热至230℃以液化并以使涂层的厚度为0.05mm的方式涂布。
(实施例1)
热塑性聚酰胺树脂(A)[由汉高日本株式会社(HENKEL JAPANLTD.)制造，“MACROMELT(注册商标)6801”]
(实施例2)
热塑性聚酰胺树脂(B)[由汉高日本株式会社制造，“MACROMELT(注册商标)JP116”]
(实施例3)
热塑性聚酰胺树脂(C)[由汉高日本株式会社制造，“MACROMELT(注册商标)6301”]
(比较例1)
热塑性聚酰胺树脂(a)[由汉高日本株式会社制造，“MACROMELT(注册商标)6217”]
(比较例2)
热塑性聚酰胺树脂(b)[由汉高日本株式会社制造，“MACROMELT(注册商标)6030”]
(比较例3)
热塑性聚酰胺树脂(c)[由汉高日本株式会社制造，“MACROMELT(注册商标)6880”]
3.评价方法
使用以所述防腐蚀剂涂布的具有端子的包覆电线，确认在防腐蚀剂中是否存在形成的裂纹，并按以下方式评价防腐蚀性能。
(裂纹)
在用各种防腐蚀剂涂布之后，将具有端子的包覆电线在空气中放置一天，并通过使用显微镜目视观察在防腐蚀剂中是否存在形成的裂纹。将在防腐蚀剂中不存在裂纹的具有端子的包覆电线评价为合格。将在防腐蚀剂中存在裂纹的具有端子的包覆电线评价为不合格。
(防腐蚀性能)
如图3中所示，将制备的具有端子的包覆电线1各自连接至12伏电源2的正极，同时将纯铜板3(宽度1cm×长度2cm×厚度1mm)连接至12伏电源2的负极。将每根包覆电线1的电线导体与端子构件之间的电连接部和纯铜板3浸渍在300毫升包含5%NaCl的水溶液4中，并经2分钟对其施加12伏的电压。在施加电压后，进行水溶液4的ICP发光分析以测量从具有端子的包覆电线1的电线导体中溶出的铝离子量。将从电线导体中溶出的铝离子量小于0.1ppm的具有端子的包覆电线评价为合格。将从电线导体中溶出的铝离子量为0.1ppm以上的具有端子的包覆电线评价为不合格。
将根据JIS K6850测量的实施例和比较例的防腐蚀剂的铝之间的重叠拉伸剪切强度，根据ASTM D-1780测量的实施例和比较例的防腐蚀剂的伸长率(在24℃常温下)，和根据JIS K7209测量的实施例和比较例的防腐蚀剂的吸水率(在浸渍时间为7天，试验片形状为片状的条件下的A法)，以及实施例和比较例的防腐蚀剂的评价结果示于表1中。
Figure BDA00001630149600131
从表1中明显看出，比较例1的防腐蚀剂其重叠拉伸剪切强度和吸水率落在由本发明限定的范围之外，结果密合性不足，易吸水并且防腐蚀性能差。
比较例2的防腐蚀剂其重叠拉伸剪切强度和伸长率落在由本发明限定的范围之外，结果密合性不足，并且因为水浸入到形成的裂纹中而防腐蚀性能差。
比较例3的防腐蚀剂其重叠拉伸剪切强度、伸长率和吸水率落在由本发明限定的范围之外，结果密合性不足，易吸水并且因为水浸入到形成的裂纹中而防腐蚀性能差。
同时，本发明的防腐蚀剂其重叠拉伸剪切强度、伸长率和吸水率均落在由本发明限定的范围内，因而具有对电连接部的充分密合性，并可以防止水浸入。另外，与油脂相比，本发明的防腐蚀剂具有优异的涂布性。另外，在涂布后在本发明的防腐蚀剂中很少产生收缩裂纹。因此，本发明的防腐蚀剂能够发挥高防腐蚀性能。
出于例示和说明的目的，对本发明的优选实施方式进行了上述说明；然而，其不旨在是详尽的或将本发明限制为公开的精确形式，并且可以进行修改和改变，只要不背离本发明的主旨即可。
例如，尽管在上述实施方式中示出的具有端子的包覆电线10中，作为端子构件14示出了具有拉片状的连接部14c的凸形端子，但本发明不限于该构造。还优选的是，将可与凸形端子嵌合的凹形端子，或者音叉端子用作端子构件14。另外，还优选的是，端子构件14不包含绝缘套管14b，并且仅由电线套管14a进行压接。另外，用于连接电线导体12和端子构件14的方法不限于使用套管进行压接，还优选的是，通过诸如压力电阻焊接、超声焊接和钎焊的方法将电线导体12和端子构件14连接。另外，尽管在上述实施方式中示出的是由绞合线构成的导体18，但是同样优选的是，导体18为单芯线。

Claims (6)

1.一种防腐蚀剂，其主要包含热塑性聚酰胺树脂，并且
根据JIS K6850测量的铝之间的重叠拉伸剪切强度为6N/mm2以上；
根据ASTM D-1708测量的伸长率为100%以上；且
根据JIS K7209测量的吸水率为1.0%以下。
2.根据权利要求1所述的防腐蚀剂，其中所述热塑性聚酰胺树脂包含：
二聚酸和二羧酸中的至少一种；以及
二胺。
3.根据权利要求1或2所述的防腐蚀剂，用在电线导体和端子构件之间的电连接部处。
4.一种具有端子的包覆电线，所述电线包含电线导体和端子构件，其中所述电线导体和所述端子构件之间的电连接部覆盖有根据权利要求1至3中任一项所述的防腐蚀剂。
5.根据权利要求4所述的具有端子的包覆电线，其中所述电线导体包含由铝或铝合金制成的线材，并且所述端子构件由铜或铜合金制成。
6.一种线束，其包含根据权利要求4或5所述的具有端子的包覆电线。
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