專利名稱：防腐蝕劑、具有端子的包覆電線和線束的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防腐蝕劑、具有端子的包覆電線和線束，更具體地涉及適用于防止電線導體和端子構(gòu)件之間的電連接部處的腐蝕的防腐蝕劑、使用所述防腐蝕劑的具有端子的包覆電線和使用所述防腐蝕劑的線束。
背景技術(shù)：
通常，將通過用絕緣體包覆由退火線如韌銅制成的電線導體而制備的包覆電線廣泛用作在車輛如汽車中布線用的電線。在該包覆電線的末端處，將端子構(gòu)件與通過剝?nèi)ソ^緣體而露出的電線導體連接。將電連接至包覆電線末端的端子構(gòu)件插入并鎖定到連接體中。將多根上述具有端子的包覆電線捆束成線束。將線束形式的包覆電線用于在車輛如汽車中布線。當用于在涉水的機艙或特定室內(nèi)環(huán)境中布線時，所述線束易受熱和水的影響，因此易于在電線導體和端子構(gòu)件之間的電連接部處生銹。因此，當將線束用于該環(huán)境中時，必須防止在所述電連接部處產(chǎn)生腐蝕。為了防止在所述電連接部處產(chǎn)生腐蝕，專利文獻I公開了在連接至電線導體的端子構(gòu)件插入并鎖定的連接體中注入油脂的技木。引用列表專利文獻專利文獻I :日本特開平05-159846號公報

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題近年來，通過車輛如汽車的輕型化而提高燃料效率的傾向不斷増加，并因此要求構(gòu)成線束的電線材料的輕型化。因此，考慮將鋁用于電線導體。一般將具有優(yōu)異電特性的銅或銅合金用于端子構(gòu)件，并且因此將鋁電線和銅端子構(gòu)件組合使用。然而，當電線導體與端子構(gòu)件的材料不同時，在電連接部處產(chǎn)生雙金屬腐蝕。與電線導體和端子構(gòu)件使用相同材料的情況相比，這種腐蝕更容易產(chǎn)生。因此，需要一種防腐蝕劑，其能夠以確信的方式防止在電連接部處產(chǎn)生腐蝕。然而，常規(guī)使用的油脂如果不致密地注入至連接體中，則不能充分地防止水的浸入。如果為了增強防腐蝕效果而增加油脂的填充量，則在不需要防腐蝕的部分上也涂布了油脂。另外，過度填充使得連接體和電線發(fā)粘，這降低了操作性。從雙金屬腐蝕的觀點來看，需要代替油脂的具有優(yōu)異的涂布性井能夠發(fā)揮高防腐蝕性能的防腐蝕劑。
本發(fā)明的目的是提供ー種防腐蝕劑，其與常規(guī)防腐蝕劑相比，具有優(yōu)異的涂布性和優(yōu)異的防腐蝕性能。本發(fā)明的另一目的是提供ー種使用所述防腐蝕劑的具有端子的包覆電線，并提供ー種使用所述防腐蝕劑的線束。
解決問題的手段為了解決上述問題，本發(fā)明的防腐蝕劑主要包含熱塑性聚酰胺樹脂，并且根據(jù)JISK6850測量的鋁之間的重疊拉伸剪切強度為6N/mm2以上；根據(jù)ASTM D-1708測量的伸長率為100%以上；且根據(jù)JIS K7209測量的吸水率為I. 0%以下。優(yōu)選的是，在所述防腐蝕劑中，所述熱塑性聚酰胺樹脂包含ニ聚酸和ニ羧酸中的至少ー種以及ニ胺。優(yōu)選的是，將所述防腐蝕劑用于電線導體和端子構(gòu)件之間的電連接部處。在本發(fā)明的另一方面中，具有端子的包覆電線包含電線導體和端子構(gòu)件，其中所述電線導體和所述端子構(gòu)件之間的電連接部覆蓋有所述防腐蝕劑。
優(yōu)選的是，在所述具有端子的包覆電線中，所述電線導體包含由鋁或鋁合金制成的線材且所述端子構(gòu)件由銅或銅合金制成。另外，在本發(fā)明的另一方面中，線束包含所述具有端子的包覆電線。發(fā)明效果本發(fā)明的防腐蝕劑主要包含熱塑性聚酰胺樹脂，所以與油脂相比具有優(yōu)異的涂布性。因為具有的鋁之間的重疊拉伸剪切強度、伸長率和吸水率的物性均落入各自特定范圍內(nèi)，所以本發(fā)明的防腐蝕劑具有優(yōu)異的防腐蝕性能。如果所述熱塑性聚酰胺樹脂包含聚ニ酸和ニ羧酸中的至少ー種以及ニ胺，則在重疊拉伸剪切強度、伸長率、吸水率和熔融粘度的物性之間可保持良好的平衡，這使得所述防腐蝕劑可具有良好平衡的涂布性和防腐蝕性能。如果將所述防腐蝕劑用在電線導體和端子構(gòu)件之間的電連接部處，則所述電連接部具有提高的防腐蝕性能，這使得所述電連接部的連接可靠性增加。
本發(fā)明具有端子的包覆電線因為具有在電線導體和端子構(gòu)件之間的電連接部涂布有所述防腐蝕劑的構(gòu)造，所以電連接部的防腐蝕性能提高，這使得所述電連接部的連接可靠性增加。如果所述電線導體包含由鋁或鋁合金制成的線材且所述端子構(gòu)件由銅或銅合金制成，則其建立雙金屬連接，可以充分利用本發(fā)明防腐蝕劑的效果。本發(fā)明的線束包含上述具有提高的防腐蝕性能的包覆電線。因此，所述線束可適用于在涉水的機艙或特定室內(nèi)環(huán)境中布線。


圖I是示出本發(fā)明第一優(yōu)選實施方式的具有端子的包覆電線的圖。圖2是示出沿圖I的線A-A的橫截面圖。圖3是說明腐蝕試驗方法的圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將提供本發(fā)明優(yōu)選實施方式的防腐蝕劑(在下文中，也稱為“本防腐蝕劑”)，本發(fā)明優(yōu)選實施方式的具有端子的包覆電線(在下文中，也稱為“本包覆電線”)和本發(fā)明優(yōu)選實施方式的線束(在下文中，也稱為“本線束”)的詳細說明。I.本防腐蝕劑
本防腐蝕劑主要包含熱塑性聚酰胺樹脂。所述熱塑性聚酰胺樹脂優(yōu)選包含ニ聚酸和ニ羧酸的至少ー種以及ニ胺。這是因為，可以在所述防腐蝕劑的物性如重疊拉伸剪切強度、伸長率、吸水率和熔融粘度之間保持良好的平衡，這使得所述防腐蝕劑可具有良好平衡的涂布性和防腐蝕性能。優(yōu)選的是，本防腐蝕劑包含單ー種類的熱塑性聚酰胺樹脂，或優(yōu)選的是，本防腐蝕劑包含兩種以上不同種類的熱塑性聚酰胺樹脂。另外，優(yōu)選的是，在不損害其物性的范圍內(nèi)，本防腐蝕劑根據(jù)需要包含添加劑和其它聚合物。上述添加劑不受特別限制，只要其是通?？捎糜跇渲尚筒牧现械奶砑觿┘纯伞＞唧w地，添加劑的實例包括無機填料、抗氧化劑、金屬鈍化劑(銅抑制劑)、紫外線吸收劑、紫外線屏蔽劑、阻燃助劑、加工助劑(例如，潤滑劑、蠟)、碳、及其它著色顔料。為了提高耐熱性和機械強度，優(yōu)選的是，根據(jù)需要使本防腐蝕劑交聯(lián)。用于交聯(lián)的 方法的實例包括熱交聯(lián)法、化學交聯(lián)法、硅烷交聯(lián)法、電子照射交聯(lián)法和紫外線交聯(lián)法，其不受特別限制。優(yōu)選在使用本防腐蝕劑進行防腐蝕處理之后，使本防腐蝕劑交聯(lián)。所述防腐蝕劑根據(jù)JIS K6850測量的鋁之間的重疊拉伸剪切強度為6N/mm2以上。應注意，JIS K6850( “膠粘劑-剛性被粘材料的重疊拉伸剪切強度的試驗方法”)規(guī)定通過使用標準試驗片，在規(guī)定的調(diào)節(jié)和試驗條件下來測定剛性被粘材料相互的膠粘結(jié)合物的重疊拉伸剪切強度。在本發(fā)明中，將鋁板用作剛性被粘材料，并將本防腐蝕劑用作夾在鋁板之間的膠粘層，并由此制備試驗片。如果鋁之間的重疊拉伸剪切強度小于6N/mm2，則即使將防腐蝕劑熔融也難以使要求防腐蝕性的部位如電線導體和端子構(gòu)件之間的電連接部實現(xiàn)密合。因此，防腐蝕劑難以獲得高防腐蝕效果。鋁之間的重疊拉伸剪切強度優(yōu)選為7N/mm2以上，更優(yōu)選8N/mm2以上。因為優(yōu)選的是本防腐蝕劑具有充分的密合性，所以鋁之間的重疊拉伸剪切強度的上限不受特別限制。所述防腐蝕劑根據(jù)ASTM D-1708測量的伸長率(在24°C的常溫下)為100%以上。如果所述伸長率小于100%，則在要求防腐蝕性的部位如電線導體和端子構(gòu)件之間的電連接部上熔融涂布之后，在將防腐蝕劑冷卻并固化時，在所述防腐蝕劑中產(chǎn)生收縮裂紋。由此水浸入到裂紋中，所以所述防腐蝕劑難以獲得高防腐蝕效果。所述伸長率優(yōu)選為150%以上，更優(yōu)選200%以上。因為優(yōu)選的是本防腐蝕劑具有充分的伸長率，所以所述伸長率的上限不受特別限制。所述防腐蝕劑根據(jù)JIS K7209測量的吸水率為I. 0%以下。所述吸水率是在浸潰時間為7天、并且試驗片形狀為片狀的條件下，在A法中測量的值。如果所述吸水率大于I. 0%，則根據(jù)其使用環(huán)境如車輛環(huán)境，所述防腐蝕劑易吸水。因此，所述防腐蝕劑難以獲得高防腐蝕效果。所述吸水率優(yōu)選為O. 8%以下，更優(yōu)選O. 5%以下。因為優(yōu)選的是本防腐蝕劑具有較低的吸水率，所以所述吸水率的下限不受特別限制。例如，本防腐蝕劑適用于防止在車輛如汽車中布線用的電線導體和端子構(gòu)件之間的電連接部處產(chǎn)生腐蝕。2.本包覆電線接著，提供本包覆電線的說明。如圖I和2中所示，本包覆電線10包含包覆電線12，其包含電線導體18和包覆所述電線導體18的絕緣體20 ;和連接至所述包覆電線12的所述電線導體18末端的端子構(gòu)件14。在包覆電線12的電線導體18末端剝?nèi)ソ^緣體20，因此在末端露出電線導體18。將端子構(gòu)件14連接至該露出的電線導體18的末端。所述電線導體18是由多根線材18a構(gòu)成的絞合線。在這種情況下，所述絞合線可由ー種金屬線材構(gòu)成，或者可由兩種以上金屬線材構(gòu)成。除了金屬線材之外，所述絞合線可還包含由有機纖維制成的線材。應注意，所述ー種金屬線材是指所述絞合線的全部金屬線材都由相同的金屬材料制成，并且所述兩種以上金屬線材是指在所述絞合線中包含由不同金屬材料制成的金屬線材。所述絞合線還可包含用于增強包覆電線12的增強線(抗拉構(gòu)件)。金屬線材優(yōu)選由銅、銅合金、鋁、鋁合金、或者用各種材料鍍敷的這些材料中的一種制成。作為增強線的線材優(yōu)選由銅合金、鈦、鎢或不銹鋼制成。作為有機纖維的線材優(yōu)選由KEVLAR制成。絕緣體20優(yōu)選由橡膠、聚烯烴、PVC或熱塑性彈性體制成，其可以單獨或組合使 用。所述絕緣體20可適當?shù)匕鞣N添加劑如阻燃劑、填料和著色劑。端子構(gòu)件14包含具有拉片(タブ)狀并與相對端子連接的連接部14c，從連接部14c的基礎(chǔ)端延伸并緊固連接到電線12的電線導體18末端上的電線套管(バレル)14a，和從電線套管14a延伸并緊固連接到包覆電線12末端的絕緣體20上的絕緣套管14b。所述端子構(gòu)件14(其基礎(chǔ)構(gòu)件)優(yōu)選由普通黃銅、各種銅合金和銅制成。優(yōu)選用各種金屬如錫、鎳和金鍍敷端子構(gòu)件14的部分表面(例如連接點)或全部表面。在電線導體18和端子構(gòu)件14之間的電連接部處露出電線導體18的一部分。在本包覆電線10中，用上述防腐蝕劑覆蓋露出的部分。具體而言，防腐蝕劑的涂膜16跨過端子構(gòu)件14的連接部14c的基礎(chǔ)端和電線導體18前端之間的邊界，直至覆蓋連接部14c的基礎(chǔ)端，并且跨過端子構(gòu)件14的絕緣套管14b和絕緣體20之間的邊界,直至覆蓋絕緣體20。所用防腐蝕劑可考慮電線導體18的材料和端子構(gòu)件14的材料的組合而從上述物性范圍內(nèi)進行選擇。對防腐蝕劑的涂膜16的厚度進行適當?shù)卣{(diào)節(jié)；然而，所述厚度優(yōu)選為O. Olmm至O. 1_。如果涂膜16的厚度太大，則難以將端子構(gòu)件14插入到連接體中。另ー方面，如果涂膜16的厚度太小，則防腐蝕效果易于下降。在將端子構(gòu)件14緊固連接到包覆電線12末端上以連接電線導體18和端子構(gòu)件14之后，將所述防腐蝕劑涂布到電線導體18和端子構(gòu)件14之間的連接部表面，即絕緣體20末端的表面、絕緣套管14b的表面、電線套管14a的表面、露出的電線導體18的表面和連接部14c的基礎(chǔ)端的表面上。由此,在電線導體18和端子構(gòu)件14之間的連接部的表面上形成涂膜16。如果形成的涂膜16不損害電連接，則還優(yōu)選在從端子構(gòu)件14的電線套管14a延伸的拉片狀連接部14c的背面、電線套管14a的背面、和絕緣套管14b的背面上形成涂膜16。在涂布防腐蝕劑吋，防腐蝕劑只要能流動至可涂布的程度即可。因此，在涂布防腐蝕劑時，優(yōu)選將其適當加熱，或者使用適當?shù)娜軇┦蛊湟夯?。?yōu)選以滴落法、涂布法、或擠出法進行防腐蝕劑的涂布。用于所述防腐蝕劑的加熱溫度優(yōu)選為150至250°C。為了提高耐熱性和機械強度，優(yōu)選的是，根據(jù)需要使所述涂膜16交聯(lián)。用于交聯(lián)的方法的實例包括熱交聯(lián)法、化學交聯(lián)法、硅烷交聯(lián)法、電子照射交聯(lián)法和紫外線交聯(lián)法，其不受特別限制。因為所述防腐蝕劑主要包含熱塑性聚酰胺樹脂，所以通過加熱顯示流動性。因此，所述防腐蝕劑具有易涂布的性質(zhì)，這使得可以以確信的方式將防腐蝕劑精確地涂布至目的位置。例如，即使在包覆電線12的直徑小(例如，O. 8mm)且端子構(gòu)件14的寬度小(例如在所述拉片處為O. 64mm)的情況下，也可以以確信的方式將防腐蝕劑精確地緊密定位并僅涂布在電線導體18和端子構(gòu)件14之間的電連接部處。另外，因為所述防腐蝕劑在涂布后冷卻并固化，所以在操作時不發(fā)粘，并可長期固定至涂布場所。因此，可長期保持防腐蝕效果。3.本線束將包含本包覆電線10的多根具有端子的包覆電線捆束成本線束。在本線束中,所包含的包覆電線中的一些可以為本包覆電線10，或者所包含的包覆電線可以全部為本包覆電線10。在本線束中，所述包覆電線可以用帶捆束，或者可以用外包裝構(gòu)件如圓管、波紋管和保護器將其外包裝。本線束適用于在車輛如汽車中布線，特別適用于在涉水的機艙或車輛內(nèi)部中布線。這些場所容易受到熱和水的影響，因此當將線束用于在這些場所中布線時，容易在電線導體18和端子構(gòu)件14之間的電連接部處生銹。然而，使用本線束可有效防止在電線導體18和端子構(gòu)件14之間的電連接部處生銹。實施例現(xiàn)在將參考實施例提供對本發(fā)明的具體說明。應注意，本發(fā)明不限于實施例。I.包覆電線的制備如下制備聚氯こ烯組合物在開放式輥中在180°C下將100質(zhì)量份聚氯こ烯(聚合度1300)與40質(zhì)量份作為增塑劑的鄰苯ニ甲酸ニ異壬酷、20質(zhì)量份作為填料的重碳酸鈣和5質(zhì)量份作為穩(wěn)定劑的鈣鋅穩(wěn)定劑混合，并使用造粒機使所述混合物形成為小球。然后，用如上制備的聚氯こ烯組合物擠出包覆至由七根鋁合金線絞合所得鋁合金絞合線構(gòu)成的導體(具有O. 75mm的橫截面積)的外周，使得涂層具有O. 28mm的厚度。由此，制備包覆電線(PVC電線)。2.具有端子的包覆電線的制備通過使用多根如上制備的包覆電線，如下制備具有端子的包覆電線。在每根包覆電線的末端剝?nèi)ネ繉右月冻雒扛娋€導體，然后將通常用于汽車的由黃銅制成的凸形壓接端子構(gòu)件(在拉片處的寬度為O. 64mm)緊固連接到每根包覆電線的末端。然后，將下述各種防腐蝕劑中的一種涂布至電線導體和端子構(gòu)件之間的電連接部，由此用所述防腐蝕劑包覆露出的電線導體和端子構(gòu)件的套管。以這種方式，制備其中用各種防腐蝕劑包覆連接部的多根具有端子的包覆電線。應注意，將所述防腐蝕劑加熱至2300C以液化并以使涂層的厚度為O. 05mm的方式涂布。
(實施例I)熱塑性聚酰胺樹脂(A)[由漢高日本株式會社(HENKEL JAPANLTD.)制造，“MACR0MELT (注冊商標)6801 ” ]
(實施例2)熱塑性聚酰胺樹脂(B)[由漢高日本株式會社制造，“ MACR0MELT(注冊商標)JPl 16，，](實施例3)熱塑性聚酰胺樹脂(C)[由漢高日本株式會社制造，“MACR0MELT (注冊商標)6301”](比較例I)熱塑性聚酰胺樹脂(a)[由漢高日本株式會社制造，“MACR0MELT (注冊商標)6217，，]
(比較例2) 熱塑性聚酰胺樹脂(b)[由漢高日本株式會社制造，“MACR0MELT (注冊商標)6030”](比較例3)熱塑性聚酰胺樹脂(C)[由漢高日本株式會社制造，“MACR0MELT (注冊商標)6880”]3.評價方法使用以所述防腐蝕劑涂布的具有端子的包覆電線，確認在防腐蝕劑中是否存在形成的裂紋，并按以下方式評價防腐蝕性能。(裂紋)在用各種防腐蝕劑涂布之后，將具有端子的包覆電線在空氣中放置一天，并通過使用顯微鏡目視觀察在防腐蝕劑中是否存在形成的裂紋。將在防腐蝕劑中不存在裂紋的具有端子的包覆電線評價為合格。將在防腐蝕劑中存在裂紋的具有端子的包覆電線評價為不合格。(防腐蝕性能)如圖3中所示，將制備的具有端子的包覆電線I各自連接至12伏電源2的正扱，同時將純銅板3 (寬度IcmX長度2cmX厚度Imm)連接至12伏電源2的負極。將每根包覆電線I的電線導體與端子構(gòu)件之間的電連接部和純銅板3浸潰在300毫升包含5%NaCl的水溶液4中，并經(jīng)2分鐘對其施加12伏的電壓。在施加電壓后，進行水溶液4的ICP發(fā)光分析以測量從具有端子的包覆電線I的電線導體中溶出的鋁離子量。將從電線導體中溶出的鋁離子量小于O. Ippm的具有端子的包覆電線評價為合格。將從電線導體中溶出的鋁離子量為O. Ippm以上的具有端子的包覆電線評價為不合格。將根據(jù)JIS K6850測量的實施例和比較例的防腐蝕劑的鋁之間的重疊拉伸剪切強度，根據(jù)ASTM D-1780測量的實施例和比較例的防腐蝕劑的伸長率(在24°C常溫下)，和根據(jù)JIS K7209測量的實施例和比較例的防腐蝕劑的吸水率(在浸潰時間為7天，試驗片形狀為片狀的條件下的A法)，以及實施例和比較例的防腐蝕劑的評價結(jié)果示于表I中。
權(quán)利要求
1.ー種防腐蝕劑，其主要包含熱塑性聚酰胺樹脂，并且 根據(jù)JIS K6850測量的鋁之間的重疊拉伸剪切強度為6N/mm2以上； 根據(jù)ASTM D-1708測量的伸長率為100%以上；且 根據(jù)JIS K7209測量的吸水率為I. 0%以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防腐蝕劑，其中所述熱塑性聚酰胺樹脂包含 ニ聚酸和ニ羧酸中的至少ー種；以及 ニ胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的防腐蝕劑，用在電線導體和端子構(gòu)件之間的電連接部處。
4.ー種具有端子的包覆電線，所述電線包含電線導體和端子構(gòu)件，其中所述電線導體和所述端子構(gòu)件之間的電連接部覆蓋有根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的防腐蝕劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有端子的包覆電線，其中所述電線導體包含由鋁或鋁合金制成的線材，并且所述端子構(gòu)件由銅或銅合金制成。
6.ー種線束，其包含根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的具有端子的包覆電線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種防腐蝕劑，其與常規(guī)防腐蝕劑相比具有優(yōu)異的涂布性和優(yōu)異的防腐蝕性能。所述防腐蝕劑主要包含熱塑性聚酰胺樹脂，并且根據(jù)JIS K6850測量的鋁之間的重疊拉伸剪切強度為6N/mm2以上；根據(jù)ASTM D-1708測量的伸長率為100%以上；且根據(jù)JIS K7209測量的吸水率為1.0%以下。所述防腐蝕劑能夠涂布至具有端子的包覆電線10的電線導體18和端子構(gòu)件14之間的電連接部。
文檔編號C23F11/00GK102666928SQ201080051268
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者中村哲也, 井上正人, 佐藤雄厚, 坂本幸康, 安田久洋, 山口裕司, 橋本大輔, 田中成幸, 西村直也, 須藤博 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社, 住友電裝株式會社, 株式會社自動網(wǎng)絡技術(shù)研究所