CN107251326A - 带端子包覆电线 - Google Patents

Abstract

提供一种无须担心防腐蚀剂的防腐蚀性能因油的附着等而降低且电线连接部的防腐蚀性能优良的带端子包覆电线以及线束。一种带端子包覆电线(1)，在通过导体(3)被包覆材料(4)包覆而构成的包覆电线(2)的端部具有导体露出部(4)，在所述导体露出部的所述导体(3)连接有端子零件(5)，所述导体(3)与所述端子零件(4)之间的接触部(6)被防腐蚀剂(7)密封，所述防腐蚀剂(7)由固化性树脂的固化物构成，所述固化物的交联密度在0.6×10^‑5～4×10‑4(mol/cm3)的范围内。

Description

带端子包覆电线

技术领域

本发明涉及于一种带端子包覆电线以及使用了这种带端子包覆电线的线束，且更具体地涉及一种导体与端子零件之间的电气连接部的防腐蚀性优良的带端子包覆电线以及线束。

背景技术

近年，通过汽车等车辆的轻型化而提高燃料消耗率的倾向增加，对于构成线束的电线材料，也要求轻型化。因此，考虑在导体中使用铝。

但是端子零件一般采用电气特性优良的铜或者铜合金。因此，使用铝电线-铜端子零件的组合等情况变多。若导体与端子零件的材质不同，则在电气连接部，因不同金属接触而发生腐蚀。这种腐蚀比导体和端子零件的材质相同的情况更容易发生。因此，能够确实地防止电气连接部腐蚀的防腐蚀剂变得必要。

为了防止在上述电气连接部发生腐蚀，例如在专利文献1中公开了用硅系树脂或丙烯酸系树脂对铝电线的顶端部的导体(芯线)露出的部分进行密封的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-238500号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在车载环境下使用的情况下，若在被上述以前的防腐蚀剂密封的部分附着发动机油等油，则担心防腐蚀剂的皮膜会吸收油而劣化或防腐蚀剂与导体和端子之间的粘接性会降低。因此，担心因油而使防腐蚀性能无法充分发挥。

本发明的目的在于解决上述现有技术的问题点，提供一种无须担心防腐蚀剂的防腐蚀性能因油的附着等而降低且电线连接部的防腐蚀性能优良的带端子包覆电线以及线束。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的带端子包覆电线，在通过导体被包覆材料包覆而构成的包覆电线的端部具有所述包覆材料被剥离而使得所述导体露出的导体露出部，在所述导体露出部的所述导体连接有端子零件，所述导体与所述端子零件之间的接触部被防腐蚀剂密封，

所述带端子包覆电线的特征在于，

所述防腐蚀剂由固化性树脂的固化物构成，所述固化物的交联密度在0.6×10^-5～4×10^-4(mol/cm³)的范围内，

所述交联密度通过从所述固化物的动态粘弹性测定出平衡弹性模量后采用以下公式(1)求得，

ρ＝E/(3RT)…(1)

在公式(1)中，ρ为交联密度(mol/cm³)、E为弹性模量(MPa)、R为气体常数(8.31J/mol·k)、T为绝对温度(K)。

在本发明的带端子包覆电线中，优选所述固化物相对于金属的拉伸剪切粘接强度在耐油性试验后为0.5MPa以上。

在本发明的带端子包覆电线中，优选所述固化性树脂是紫外线固化型丙烯酸系树脂。

在本发明的带端子包覆电线中，优选所述端子零件在铜系材料的表面被实施镀锡。

在本发明的带端子包覆电线中，优选所述导体具有由铝系材料构成的线材。

本发明的线束具有上述的带端子包覆电线。

发明效果

在本发明中，防腐蚀剂由固化性树脂的固化物构成，所述固化物的交联密度处于0.6×10^-5(mol/cm³)以上，从而获得充分的耐油性，能够防止如下情况：油容易渗透防腐蚀剂的涂膜而渗出到粘接界面等，从而导致防腐蚀剂剥离，由此防腐蚀性降低。另一方面，由于交联密度在4×10^-4

(mol/cm³)以下，所以无须担心交联密度过高而使防腐蚀剂的皮膜发生裂纹。通过防腐蚀剂的交联密度处于上述范围内，能够获得无须担心防腐蚀性能因油的附着等而降低且电线连接部的防腐蚀性能优良的带端子包覆电线以及线束。

附图说明

图1是示出本发明的带端子包覆电线的一实施例的立体图。

图2是表示图1的沿A-A线的纵剖视图。

图3是表示图1的沿B-B线的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。图1是示出本发明的带端子包覆电线的一实施例的立体图，图2是表示图1的沿A-A线的纵剖视图，图3是表示图1的沿B-B线的纵剖视图。如图1～图3所示，在本实施例的带端子包覆电线1中，在包覆电线2的端部压接并连接有端子零件5，包覆电线2通过用包覆材料4包覆铝合金制的导体3而构成，包覆材料4由聚氯乙烯树脂构成，端子零件5由被实施了镀锡的铜系材料构成。

导体3与端子零件5之间的接触部6被防腐蚀剂7的涂膜包覆而密封。在图1的带端子电线中，被防腐蚀剂7的涂膜包覆的部分处于单点划线所示的范围。并且，图1示出了将防腐蚀剂的涂膜7透视的状态。防腐蚀剂7具有作为保护膜的功能：在导体3与端子零件5之间的不同种类金属的接触部6处防止从外部侵入水分等而使金属部分被腐蚀。

端子零件5采用通过如下方法制成的零件：采用铜系金属板材，铜系金属板材以黄铜为基材并在黄铜的表面镀锡，然后将金属板材冲裁成端子零件展开的预定的形状，并将筒状的部分等折弯制成端子零件。因此，端子零件5的端面不存在镀锡，而是处于露出黄铜的状态。

端子零件5具有作为阳端子的薄片状的连接部51和用于压装包覆电线的筒状部54(52、53)，连接部51连接于对方侧阴端子(未图示)，筒状部54(52、53)在该连接部51的基端延伸形成。筒状部54由电线筒状部52和绝缘筒状部53这两个压接部构成，电线筒状部52设置于连接部51侧，绝缘筒状部53设置于导体3侧。

在带端子包覆电线1中，处于包覆电线2的末端被剥皮而露出状态的导体3被电线筒状部52紧固压接。导体3与端子零件5之间的压接部成为接触部6(参照图2、图3)，两者被电气连接。接触部6处于导体3的铝合金与端子零件5的被镀锡的黄铜之间的不同种类金属相接触的状态。

另外，端子零件5的绝缘筒状部53被紧固压接于包覆电线2的包覆材料4的周围。绝缘筒状部53的压接部成为电线固定部，电线固定部用于将端子零件5固定并保持于包覆电线2的末端。

并且，在本实施例中，方便起见，以端子零件5的连接部51侧的端部为顶端，以绝缘筒状部53侧的端部为后端，以所述顶端侧为带端子电线1的前方，以所述后端侧为后方。另外，以端子零件5的电线压接面侧为表面，以反面侧为底面。

涂布防腐蚀剂7之前的带端子包覆电线在作为导体3与端子之间的连接部分的接触部6处于导体3的一部份露出于外部的状态。而且，如图1～3所示，导体3的露出部分以防腐蚀剂7将带端子包覆电线1的上述接触部6覆盖的方式被涂布，从而被防腐蚀剂7的涂膜所覆盖。

本发明的主要特征在于：作为防腐蚀剂，其由固化性树脂的固化物构成，固化物的交联密度处于0.6×10^-5～4×10^-4(mol/cm³)的范围内。通过固化物的交联密度在0.6×10^-5(mol/cm³)以上，从而能够获得充分的耐油性。当交联密度小于0.6×10^-5(mol/cm³)时，油容易渗透防腐蚀剂的涂膜而渗出到粘接界面等，从而导致防腐蚀剂剥离，由此防腐蚀性降低。

另一方面，若交联密度变高则耐油性提高，但是若交联密度超过4×10^-4(mol/cm³)，则有可能交联密度变得过高而使防腐蚀剂的皮膜发生破裂。防腐蚀剂的交联密度处于上述范围内能够防止腐蚀剂相对于油膨胀以及在界面处发生剥离。

上述交联密度是通过以下方式求得的数值：从所述固化物的动态粘弹性测定出平衡弹性模量，然后通过以下公式(1)求得交联密度。

ρ＝E/(3RT)…(1)

在公式(1)中，ρ为交联密度(mol/cm³)、E为弹性模量(MPa)、R为气体常数(8.31J/mol·k)、T为绝对温度(K)。

弹性模量E是从利用粘弹性测定装置测定到的固化物的动态粘弹性的值求得的平衡弹性模量。动态粘弹性是通过利用市面上出售的固体粘弹性测定装置对试验体施加周期性的应变，对所产生的应力以及相位差进行检测而获得的。作为具体的动态粘弹性的测定条件，可以使用TA仪器公司制的“Q800”来测定出平衡弹性模量。测定条件如下：在拉伸模式下进行测定，升温速度为3℃/min，温度范围为-60℃至+200℃，频率为1Hz。平衡弹性模量采用上述温度范围内的测定值的150℃(423K)的值。采用150℃的值是因为该温度比弹性模量处于恒定的温度高出30℃以上，所以达到充分的平衡。

在防腐蚀剂7中，固化物相对于端子零件的金属的拉伸剪切粘接强度优选为在耐油性试验后为0.5MPa以上。拉伸剪切粘接强度是按照JISK6850规定对试验片的拉伸剪切粘接强度进行测定而获得的值，试验片通过将防腐蚀剂粘贴到作为被粘接体的镀锡铜板和玻璃板而构成。试验片的耐油性试验是在JIS2219的齿轮油中在20℃下浸渍处理8小时。

通过耐油性试验之后的剪切粘接强度为0.5MPa以上，从而能够在被油附着之后仍维持防腐蚀剂的界面的粘接性，防止防腐蚀剂在界面剥离。其结果，能够良好地防止因水从界面侵入而发生腐蚀。

在防腐蚀剂7中所使用的固化性树脂采用紫外线固化型树脂、热固性树脂、二成分固化型树脂等各种固化性树脂。作为固化性树脂，例如采用紫外线固化型丙烯酸树脂的粘合剂组合物(以下，有时称为紫外线固化型粘合剂)。紫外线固化型粘合剂能够在涂布后通过紫外线照射或者加热而固化成固化物。

作为防腐蚀剂7，在采用紫外线固化型丙烯酸系树脂的固化物的情况下，在将紫外线固化型丙烯酸系树脂涂布后，通过照射紫外线，从而使组合物迅速固化，即使粘度低，也能够防止防腐蚀剂7流进顶端部。

用于防腐蚀剂7的紫外线固化型粘合剂的粘度，从涂布时容易浸透到导体等间隙的观点出发，优选为在常温下处于1000～4000mPa·s的范围内。

紫外线固化型粘合剂例如包含丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯单体、光聚合引发剂以及热聚合引发剂等。

上述丙烯酸酯低聚物能够采用通常作为紫外线固化型粘合剂被使用的、通过紫外线固化能够发挥作为粘合剂的功能的各种丙烯酸酯低聚物。从粘度调制的容易性、粘接性良好性、物理性调制的容易性等观点出发，丙烯酸酯低聚物优选采用聚氨酯丙烯酸酯低聚物。聚氨酯丙烯酸酯低聚物能够利用在紫外线固化型粘合剂中使用的公开的聚氨酯丙烯酸酯低聚物。

光聚合引发剂只要是吸收紫外线使自由基聚合开始的化合物，并没有特别的限制，能够采用以前以来公知的物质。

另外，在紫外线固化型粘合剂中也可以混配(甲基)丙烯酸异冰片酯等丙烯酸酯单体。

紫外线固化型粘合剂只要在没有阻碍本发明的目的的范围内，除了上述的成份以外，也可以混配其他添加剂。作为上述其他添加剂，可以列举老化防止剂、密合性赋予剂、腐蚀防止剂、触变性赋予剂、均化剂等液性调制剂、颜料、染料、无机填充物等。

将上述紫外线固化型粘合剂固化而获得的防腐蚀剂7是透明或者半透明的树脂均可。

防腐蚀剂7的涂膜的厚度优选为在0.01～3mm的范围进行涂布。若防腐蚀剂7的涂膜的厚度变得过厚，则有可能变得难以将端子零件5***对方侧端子的连接器。另外，若防腐蚀剂7的涂膜的厚度变得过薄，则有可能防腐蚀性能变得不充分。

将防腐蚀剂7的紫外线固化型粘合剂涂布于导体与端子零件之间的接触部时的涂布方法能够采用滴下法、涂布法、挤压法等公知的手段。另外，当涂布紫外线固化型粘合剂时，也可以通过对防腐蚀剂进行加热、冷却等进行温度调制。

防腐蚀剂7处于至少将导体3的露出部分完全包覆的状态。进一步，防腐蚀剂7以包覆电线2的顶端侧从导体3的顶端朝端子零件5的连接部51侧稍微凸出的方式进行包覆。包覆电线2的导体3露出的部分被防腐蚀剂7覆盖从而不露出到外部。另外，防腐蚀剂7在包覆电线2侧将绝缘筒状部53的表面和包覆材料4的一部分包覆。绝缘筒状部53的端面的包覆材料4侧被防腐蚀剂7包覆。

防腐蚀剂7和包覆材料4的拉伸剪切粘接强度优选为0.5MPa以上。另外，防腐蚀剂7和端子零件5的拉伸剪切粘接强度优选为0.5MPa以上。为了使防腐蚀剂的拉伸剪切粘接强度成为0.5MPa以上，只要根据被粘接部件适当选择在紫外线固化型粘合剂中使用的聚氨酯丙烯酸酯的种类等即可。只要防腐蚀剂的拉伸剪切粘接强度在上述范围内，就能够防止带端子电线在高温放置后包覆材料收缩而产生间隙导致防腐蚀性能下降。上述拉伸剪切粘接强度是按照JISK6850的规定在常温测定的值。

包覆电线2的导体3采用由多根线材3a捻合在一起而成的绞合线。在这种情况下，绞合线可以由1种金属线材构成，也可以由2种以上的金属线材构成。另外，除了金属线材以外，绞合线也可以包含由有机纤维构成的线材等。另外，由1种金属线材构成是指构成绞合线的全部金属线材由相同的金属材料制成，由2种以上的金属线材构成是指在绞合线中包含由相互不同的金属材料制成的金属线材。绞合线还可以包含用于增强包覆电线的增强线(拉抗构件)等。

作为构成上述导体3的金属线材的材料，除了铝合金以外，还能够例举铜、铜合金、铝或对这些材料实施了各种镀膜的材料等。另外，作为增强线的金属线材的材料能够例举铜合金、钛、钨、不锈钢等。另外，作为增强线的有机纤维，能够例举KEVLAR(杜邦公司的注册商标)等。从电线3的轻型化等的观点出发，作为导体3的金属线材优选使用铝或者铝合金。

作为包覆电线2的包覆材料4的材料例如可以例举橡胶、聚烯烃、聚氯乙烯树脂(PVC)、热塑性弹性体等。这些可以单独使用，也可以混合两种以上使用。在包覆材料4的材料中可以适宜地添加各种添加剂。作为添加剂可以例举阻燃剂、填充剂、着色剂等。

作为端子零件5的材料(基材的材料)，除了黄铜以外，可以使用各种铜合金、铜等。另外，也可以用锡、镍、金等各种金属对端子零件5的表面的一部分(例如触点)或整体实施镀膜。

在制造带端子包覆电线1的过程中，首先在将包覆电线2的顶端的包覆材料4剥除从而使导体3露出预定的长度的包覆电线2的末端紧固压接端子零件5，端子零件5是通过对如上所述被镀膜的基材进行冲裁后施加弯曲加工等而制成。在端子零件的电线筒状部52压接导体3，在绝缘筒状部53压接包覆材料4，从而将导体3与端子零件5连接。接着，在包含导体3与端子零件5之间的接触部在内的预定的范围内涂布防腐蚀剂。接着，对防腐蚀剂照射紫外线，使照射光照射到的范围固化。通过紫外线的照射，使防腐蚀剂固化成紫外线固化型粘合剂的流动性消失的程度。能够防止紫外线固化型粘合剂流入到顶端侧。进一步，通过在预定的温度下进行预定时间的加热，从而使紫外线没有照射到的未固化的部分的树脂加热固化。能够得到通过紫外线固化型粘合剂已固化的防腐蚀剂7而将导体3与端子零件5之间的接触部6密封的带端子包覆电线1。

以下，对本发明的线束进行说明。本发明的线束是将包含上述带端子包覆电线1在内的多个包覆电线捆扎在一起的线束。在线束中，可以是包覆电线中的一部分是本发明的带端子包覆电线1，也可以是包覆电线的全部是本发明的带端子包覆电线1。

在线束中，多个包覆电线可以通过胶带卷捆扎在一起或者通过被圆管、波纹管、保护件等包装部件包装从而捆扎在一起，也可以采用这两方法。

本发明的线束适用于在汽车等车辆中布线，特别是适用布线于涉水区域的发动机舱室或车内。在线束被布线于这样的场所的情况下，即使在附着有发动机油等油的状态下暴露于高温状态，由于防腐蚀剂7的耐油性良好，所以能够维持防腐蚀剂的防腐蚀性能。

实施例

以下示出了本发明的实施例、比较例。另外，本发明并没有限定于这些实施例。

实施例～5、比较例1～2

作为防腐蚀剂，采用包含丙烯酸酯低聚物的紫外线固化型粘合剂，如表1所示，使用使交联密度变化的固化物，将带端子电线的导体露出部密封，制作实施例1～5、比较例1～2的带端子电线。结合表1记载了防腐蚀剂的交联密度、平衡弹性模量以及拉伸剪切粘接强度(耐油试验前、后)。交联密度、平衡弹性模量的测定条件如上所述。拉伸剪切粘接强度的试验方法如下所述。

〔拉伸剪切粘接强度试验〕

·试验片尺寸：25mm×80mm×厚度0.5mm

·粘贴面积：25mm×12.5mm

·拉伸速度：100mm/min

·试验片材料：镀锡黄铜板×玻璃板

在实施例、比较例中所用的防腐蚀剂的组合物采用如下物质。防腐蚀剂的交联密度是通过改变低聚物的混配量进行调制的。

〔防腐蚀剂的组成〕

·丙烯酸单体(共荣社化学社制、商品名“Light acrylate IB-XA”)

·光聚合引发剂(BASF社制、商品名“Irgacure184”)

·低聚物(共荣社化学社制、商品名“Light acrylate TMP-A”：下述的混配量。

实施例1：30质量份

实施例2：25质量份

实施例3：20质量份

实施例4：15质量份

实施例5：10质量份

比较例1：5质量份

比较例2：45质量份

利用实施例1～5、比较例1～2的带端子电线，进行耐油性试验，对外观进行观察并对防腐蚀性能进行评价。另外，进行热试验，对表面裂纹进行观察。表1示出试验的结果。这些试验方法如下。

〔耐油性试验方法〕

按照JISK6858的规定，对将带端子电线浸渍到油后的端子的状态进行评价。评价基准如下：将防腐蚀剂没有膨胀或剥离的情况评为优良(◎)，将发生膨胀而没有剥离的情况评为良好(○)，将发生膨胀且剥离的情况评为不良(×)。另外，为了观察到耐油试验后的防腐蚀剂的质量的变化，用防腐蚀剂的薄片制作哑铃形试验片(JISK6251的6号哑铃片、厚度1mm)，在与上述相同的条件下进行耐油试验，对试验前后的哑铃形试验片的重量进行测定，求出质量增加率(％)，质量增加率(％)是试验后所增加的质量相对于试验前质量的比例。质量增加率是用于对防腐蚀剂吸收了油的比例进行评价。

〔热试验方法〕

热试验如下进行：将带端子电线保持在+125℃温度下1小时，保持在-45℃温度下1小时作为1个循环，对反复进行了500次循环后的带端子电线的防腐蚀剂的外观进行观察，将在外观上没有裂纹的情况评为良好(○)，而在外观上有裂纹的情况评为不良(×)。

〔关于试验结果〕

如表1所示，在实施例1～5中，交联密度在本发明的范围内，耐油性、粘接强度也良好。与此相对比，在比较例1中，由于交联密度不满0.6×10^-5(mol/cm³)，所以耐油性不合格。另外，在比较例2中，由于交联密度超过4×10^-4(mol/cm³)，所以热试验后的外观不良。

[表1]

以上，对本发明的实施方式进行详细说明，本发明并非限定于上述实施方式，只要没有超出本发明的要旨的范围可以进行各种变更。

例如在上述实施例的带端子包覆电线1中，作为端子零件，采用了薄片状的阳端子，但是并不限定于此。例如在带端子包覆电线中，作为端子零件，也可以采用阴端子。另外，作为端子零件，也可以采用音叉端子等。

另外，端子零件5也可以不具有绝缘筒状部，仅用一个电线筒状部将导体和包覆材料压接，电线筒状部的后端也可以露出到外部。

另外，筒状部也可以仅由绝缘筒状部构成。在这种情况下，作为导体与端子零件的连接方法，也可以是压接电阻焊接、超声波焊接、焊锡等方法。另外，在上述实施例中，作为导体采用了绞合线，导体也可以采用单芯线。

Claims (6)

1.一种带端子包覆电线，在通过导体被包覆材料包覆而构成的包覆电线的端部具有所述包覆材料被剥离而使得所述导体露出的导体露出部，在所述导体露出部的所述导体连接有端子零件，所述导体与所述端子零件之间的接触部被防腐蚀剂密封，

所述带端子包覆电线的特征在于，

所述防腐蚀剂由固化性树脂的固化物构成，所述固化物的交联密度在0.6×10^-5～4×10^-4(mol/cm³)的范围内，

所述交联密度通过从所述固化物的动态粘弹性测定出平衡弹性模量后采用以下公式(1)求得，

ρ＝E/(3RT)…(1)

在公式(1)中，ρ为交联密度(mol/cm³)、E为弹性模量(MPa)、R为气体常数(8.31J/mol·k)、T为绝对温度(K)。

2.根据权利要求1所述的带端子包覆电线，其特征在于，所述固化物相对于金属的拉伸剪切粘接强度在耐油性试验后为0.5MPa以上。

3.根据权利要求1或2所述的带端子包覆电线，其特征在于，所述固化性树脂是紫外线固化型丙烯酸系树脂。

4.根据权利要求1至3的任意一项所述的带端子包覆电线，其特征在于，所述端子零件在铜系材料的表面被实施镀锡。

5.根据权利要求1至4的任意一项所述的带端子包覆电线，其特征在于，所述导体具有由铝系材料构成的线材。

6.一种线束，其特征在于，具有根据权利要求1至5的任意一项所述的带端子包覆电线。