JP2014120283A - 端子付電線 - Google Patents

Abstract

【課題】端子と芯線の接続部分が優れた防食性能を発揮する防食材に覆われた端子付電線を提供すること。
【解決手段】端子における芯線に接続された部分の外側に粘度が５０〜１００００ｍＰａ・ｓである第一防食材料３１を塗布した後、この第一防食材料３１の外側に第一防食材料３１よりも高粘度である粘度が１００００〜５００００ｍＰａ・ｓである第二防食材料３２を塗布してなる端子付電線１とする。塗布された第一防食材料３１および第二防食材料３２によって形成された防食材３０の厚みが１．０〜２．５ｍｍであるとよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、電線の芯線と端子の接続部分を覆う防食材料が塗布された端子付電線に関する。

下記特許文献１などに記載されるように、端子付電線における芯線と端子の接続部分の腐食を防止するため、当該接続部分を覆う防食材料が塗布されることがある。特に、このような防食材料の塗布は、アルミニウム製の芯線に銅製の端子がかしめられたものなど、異種金属の接触部分が存在する端子付電線におけるいわゆる「異種金属腐食」の防止に効果的である。

特開２０１２−５９５９５号公報

上記防食材料は、端子に密接するように塗布しないと、隙間から水が進入してしまい十分な防食作用が得られない。例えば端子に対する濡れ広がりが十分でない高粘度の防食材料を用いると、隙間からの水の進入を許してしまう。また、高粘度の防食材料は取り扱いも困難である。一方、防食材料の粘度が低すぎると水の進入を阻止する膜としての十分な厚みが確保できない。

上記実情に鑑み、本発明は、端子と芯線の接続部分が優れた防食性能を発揮する防食材に覆われた端子付電線を提供することを目的とする。

本発明にかかる端子付電線は、電線およびこの電線の芯線に接続された部分を有する端子を備える端子付電線であって、前記端子における前記芯線に接続された部分の外側に粘度が５０〜１００００ｍＰａ・ｓである第一防食材料を塗布した後、この第一防食材料の外側に第一防食材料よりも高粘度である粘度が１００００〜５００００ｍＰａ・ｓである第二防食材料を塗布してなることを特徴とする。

塗布された前記第一防食材料および前記第二防食材料によって形成された防食材の厚みが１．０〜２．５ｍｍであるとよい。

前記第一防食材料および前記第二防食材料はともに常温で液体である反応硬化型樹脂であるとよい。

本発明にかかる端子付電線によれば、相対的に低粘度の第一防食材料が芯線と端子の接続部分に濡れ広がることにより当該接続部分に密着する。また、相対的に高粘度の第二防食材料は防食材料として十分な厚みを確保するために機能する。このように、内側に相対的に低粘度の第一防食材料を塗布し、その外側に相対的に高粘度の第二防食材料を塗布することにより、芯線と端子の接続部分に密着し、かつ十分な厚みをもつ防食材に端子と芯線の接続部分が覆われる。つまり、相対的に低粘度の第一防食材料と相対的に高粘度の第二防食材料によって防食に必要な機能を分担させることで、優れた防食機能をもつ端子付電線となる。

第一防食材料および第二防食材料がともに常温で液体である反応硬化型樹脂であれば、塗布作業が容易である。

本発明の一実施形態にかかる端子付電線の外観図である。 実施例における腐食試験方法を模式的に説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示す本実施形態にかかる端子付電線１は、電線１０および端子２０を備える。電線１０は、導電性材料からなる芯線１１が絶縁性材料からなるシース１２に覆われたものである。端子２０は、導電性材料からなり、電線１０の芯線１１にかしめられる芯線バレル２１、シース１２にかしめられるシースバレル２２、および相手方端子との嵌合部分２３を有する。例えば、芯線１１がアルミニウムやアルミニウム合金からなり、端子２０が銅、銅合金などからなる場合、芯線１１と端子２０の電気的接続部分（以下単に接続部分と称することもある）に異種金属接触部が形成される。本発明は、このような異種金属接触部が形成される電線１０の腐食防止に特に有効である。

端子付電線１において、芯線１１と端子２０の接続部分は防食材３０（防食膜）に覆われている。防食材３０は第一防食材料３１および第二防食材料３２を含む。芯線１１と端子２０の接続部分を覆うように第一防食材料３１が塗布された後、第二防食材料３２が塗布される。

第一防食材料３１は、少なくとも芯線１１と端子２０の接続部分を覆うようにその外側に塗布されるものであり、当該接続部分に塗布される際の粘度が５０〜１００００ｍＰａ・ｓのものである。この塗布される際の粘度は、後述する第二防食材料３２の粘度よりも小さい。表面張力は１０〜６０ｍＮ／ｍ、アルミニウム板に対する接触角が５〜７０度、アルミニウム板に対する接着強度０．１ＭＰａ以上、引張伸度が１０％以上のものを使用するとよい。

第二防食材料３２は、少なくとも芯線１１と端子２０の接続部分に塗布された第一防食材料３１の外側に塗布されるものであり、塗布される際の粘度が１００００〜５００００ｍＰａ・ｓのものである。この塗布される際の粘度は、上記第一防食材料３１の粘度よりも大きい。表面張力は１０〜６０ｍＮ／ｍ、アルミニウム板に対する接触角が５〜７０度、アルミニウム板に対する接着強度０．１ＭＰａ以上、引張伸度が１０％以上のものを使用するとよい。

上記第一防食材料３１および第二防食材料３２としては、疎水性を有する樹脂材料が適用できる。具体的には、熱可塑性樹脂（オレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂など）、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂など）、紫外線硬化性樹脂（エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂など）、嫌気硬化性樹脂（アクリル樹脂など）などが適用できるが、塗布しやすさを考慮すると常温で液体（上記粘度範囲内にある液体）である、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、嫌気硬化性樹脂などの反応硬化型樹脂を用いることが望ましい。例えば、熱硬化性樹脂は、粘度が上記範囲内となるように加熱した状態で芯線１１と端子２０の接続部分に塗布しなければならないため、塗布作業が困難である。また、第一防食材料３１とその上から塗布される第二防食材料３２の接着性を考慮すると、両防食材料を粘度の異なる同じ材質のものとすることが好ましい。

上記本実施形態にかかる端子付電線１によれば、相対的に低粘度の第一防食材料３１が芯線１１と端子２０の接続部分に濡れ広がることにより当該接続部分に密着する。また、相対的に高粘度の第二防食材料３２は防食材料として十分な厚みを確保するために機能する。このように、内側に相対的に低粘度の第一防食材料３１を塗布し、その外側に相対的に高粘度の第二防食材料３２を塗布することにより、芯線１１と端子２０の接続部分に密着し、かつ十分な厚みをもつ防食材３０に端子２０と芯線１１の接続部分が覆われる。つまり、相対的に低粘度の第一防食材料３１と相対的に高粘度の第二防食材料３２によって防食に必要な機能を分担させることで、優れた防食機能をもつ端子付電線１が得られる。

以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。

１．自動車用アルミニウム電線の作製
ポリ塩化ビニル（重合度１３００）１００質量部に対して、可塑剤としてジイソノニルフタレート４０質量部、充填剤として重炭酸カルシウム２０質量部、安定剤としてカルシウム亜鉛系安定剤５質量部をオープンロールにより１８０℃で混合し、ペレタイザーにてペレット状に成形することにより、ポリ塩化ビニル組成物を調製した。

次いで、５０ｍｍ押出機を用いて、上記得られたポリ塩化ビニル組成物を、アルミ合金線を７本撚り合わせたアルミニウム合金撚線よりなる芯線１１（断面積０．７５ｍｍ２）の周囲に０．２８ｍｍ厚で押出被覆した。これによりアルミニウム電線（ＰＶＣ電線）を作製した。

２．端子の圧着および防食材料の塗布
上記作製したアルミニウム電線の端末を皮剥して芯線を露出させた後、自動車用として汎用されている黄銅製のオス形状の端子（タブ幅０．６４ｍｍ、芯線バレルおよびシースバレルを有する）を芯線にかしめ圧着した。

次いで、アルミニウム電線の芯線と端子の接続部分（圧着部分）の全周囲を覆うようにして、低粘度の第一シリコーン樹脂（第一防食材料３１）を塗布した。第一シリコーン樹脂（第一防食材料３１）を硬化させた後、高粘度の第二シリコーン樹脂（第二防食材料３２）を塗布し、硬化させた。なお、ＡＥＲＯＧＩＬ２００（エボニックインダストリー社製）を用いてシリコーン樹脂（信越シリコーン社製）の粘度調整を行うことにより、所定の粘度の第一シリコーン樹脂および第二シリコーン樹脂を得た。

なお、第一シリコーン樹脂および第二シリコーン樹脂の各種特性の測定方法は次の通りである。粘度はＪＩＳＺ８８０３に準拠して測定した。表面張力は自動表面張力計（ＣＢＶＰ−Ｚ型；協和界面科学社製）を用いプレート法にて測定した。接触角は個液界面解析システム（ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ５００画像処理式；協和界面科学社製）を用い、アルミニウム板に対するものを測定した。接着強度はＪＩＳ６８５０に準拠して、アルミニウム板に対するものを測定した。引張伸度はＪＩＳＫ６２５１に準拠して測定した。防食材３０の厚みはマイクロスコープ（ＶＸ１０００；キーエンス社製）を使用して端子表面から塗布したシリコーン樹脂表面（防食材３０表面（塗布された第一シリコーン樹脂および第二シリコーン樹脂によって形成された層の表面）までの距離を測定することにより得た。

このようにして作製した端子付電線１を１２Ｖ電源９１の＋極につなぐとともに、純銅板９２（幅１ｃｍ×長さ２ｃｍ×厚み１ｍｍ）を１２Ｖ電源９１の−極につなぎ、端子付電線１の芯線と端子の接続部分および純銅板を３００ｃｃのＮａＣｌ５％水溶液９３に浸漬し、１２Ｖで２分間通電した（図２参照）。通電後、ＮａＣｌ５％水溶液９３のＩＣＰ発光分析を行ない、端子付電線１の芯線からのアルミニウムイオンの溶出量を測定した。溶出量が０．１ｐｐｍ未満であった場合を「○」とし、溶出量が０．１ｐｐｍ以上であった場合を「×」とした。

第二シリコーン樹脂の塗布時の粘度を２００００ｍＰａ・ｓとして、第一シリコーン樹脂の塗布時の粘度を変化させたときの試験結果を表１に、第一シリコーン樹脂の塗布時の粘度を１０００ｍＰａ・ｓとして、第二シリコーン樹脂の塗布時の粘度を変化させたときの試験結果を表２に示す。

第一シリコーン樹脂の粘度が５０〜１００００ｍＰａ・ｓである場合には、異種金属の接触部分を覆う防食材料として優れた防食性能を発揮することがわかった。低粘度の第一シリコーン樹脂が芯線と端子の接続部分に濡れ広がるためであると思われる。また、第一シリコーン樹脂の粘度が１００００ｍＰａ・ｓを超えると、濡れ広がり性が低下することにより、防食性能が低下するものと推測される。

第二シリコーン樹脂の粘度が１００００〜５００００ｍＰａ・ｓである場合には、異種金属の接触部分を覆う防食材料として優れた防食性能を発揮することがわかった。高粘度の第二シリコーン樹脂によって防食材３０の十分な厚みが確保できるためであると思われる。また、第二シリコーン樹脂の粘度が１００００ｍＰａ・ｓ未満であると、十分な厚みが確保できないことにより、防食性能が低下するものと推測される。さらに、第二シリコーン樹脂の粘度が５００００ｍＰａ・ｓを超えると、加工が困難となり、必要となる範囲を塗布できないため、防食性能が低下するものと推測される。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１ 端子付電線
１０ 電線
１１ 芯線
２０ 端子
２１ 芯線バレル
３０ 防食材
３１ 第一防食材料
３２ 第二防食材料

Claims (3)

1. 電線およびこの電線の芯線に接続された部分を有する端子を備える端子付電線であって、
   前記端子における前記芯線に接続された部分の外側に粘度が５０〜１００００ｍＰａ・ｓである第一防食材料を塗布した後、この第一防食材料の外側に第一防食材料よりも高粘度である粘度が１００００〜５００００ｍＰａ・ｓである第二防食材料を塗布してなる端子付電線。
2. 塗布された前記第一防食材料および前記第二防食材料によって形成された防食材の厚みが１．０〜２．５ｍｍである請求項１に記載の端子付電線。
3. 前記第一防食材料および前記第二防食材料はともに常温で液体である反応硬化型樹脂である請求項１または請求項２に記載の端子付電線。

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