(57)【要約】【課題】電線導体と端子金具の電気接続部を被覆する防食剤が加水分解性樹脂を含んでいる場合に、高温環境下で使用されても、それらの樹脂の加水分解による防食剤の機械的特性の低下を受けず、高い防食性能を維持できる端子付き被覆電線及びワイヤーハーネスを提供すること。【解決手段】端子金具５と被覆電線２の電線導体３とが電気的に接続された電気接続部６を、加水分解性を有する樹脂とカルボジイミド基を有する添加剤とを含有する防食剤７により被覆して端子付き被覆電線１を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子金具と被覆電線の電線導体とが電気的に接続された電気接続部を、加水分解性を有する樹脂とカルボジイミド基を有する添加剤とを含有する防食剤により被覆していることを特徴とする端子付き被覆電線。
【請求項２】
前記防食剤中に含まれる前記添加剤の量が０．１〜１０質量％の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の端子付き被覆電線。
【請求項３】
前記樹脂は、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリエステル樹脂より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１又は２に記載の端子付き被覆電線。
【請求項４】
前記樹脂はポリアミド樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の端子付き被覆電線。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の端子付き被覆電線を有することを特徴とするワイヤーハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子付き被覆電線及びワイヤーハーネスに関し、さらに詳しくは、電線導体と端子金具の電気接続部の防食性に優れた端子付き被覆電線及びそれを用いたワイヤーハーネスに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に配索される被覆電線の端末の電線導体には端子金具が接続されている。端子金具と被覆電線の電線導体とが電気的に接続された電気接続部においては、腐食を防止することが求められる。
【０００３】
特に近年、自動車等の車両の軽量化などを目的として、電線導体の材料にアルミニウムやアルミニウム合金を用いることが検討されている。一方、端子金具の材料には銅や銅合金が用いられることが多い。また、端子金具の表面にはスズめっきなどのめっきが施されることが多い。つまり、電線導体と端子金具の材質が異なる場合が生じる。電線導体と端子金具の材質が異なると、その電気接続部で異種金属接触による腐食が発生する。このため、電気接続部を確実に防食することが求められる。そこで、端子金具と被覆電線の電線導体とが電気的に接続された電気接続部における腐食を防止するため、例えば特許文献１には、電線導体に接続された端子金具が挿入係止されているコネクタ内にグリースを注入する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１５９８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
グリースを用いて端子金具と電線導体との間の電気接続部の防食を図る場合、コネクタ内に注入したグリースの漏出等により、端子付き電線の取り扱い性が低下するので、グリースの代替として、接着性の樹脂よりなる防食剤を使用することが考えられる。ポリアミドやポリエステル、ポリウレタン等の樹脂は、このような防食剤として使用できる樹脂の候補となる物質であるが、これらは加水分解性を有する。そのため、特に１２０℃付近にまで達することがある車載環境で使用された場合に、加水分解が起こって防食剤の機械的特性が低下し、十分な防食性能が発揮されないおそれがある。
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、電線導体と端子金具の電気接続部を被覆する防食剤が加水分解性樹脂を含んでいる場合に、高温環境下で使用されても、それらの樹脂の加水分解による防食剤の機械的特性の低下を受けず、高い防食性能を維持できる端子付き被覆電線及びワイヤーハーネスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る端子付き被覆電線は、端子金具と被覆電線の電線導体とが電気的に接続された電気接続部を、加水分解性を有する樹脂とカルボジイミド基を有する添加剤とを含有する防食剤により被覆していることを要旨とする。
【０００８】
ここで、前記防食剤中に含まれる前記添加剤の量が０．１〜１０質量％の範囲内にあることが好ましい。
【０００９】
また、前記樹脂は、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリエステル樹脂より選択される少なくとも１種であることが好適であり、特にポリアミド樹脂であることが好適である。
【００１０】
本発明にかかるワイヤーハーネスは、上記の端子付き電線を有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る端子付き被覆電線によれば、カルボジイミド基を有する添加剤が樹脂の加水分解を抑制する働きをする。よって、端子付き電線が高温環境下で使用された場合にも、空気中の水分等の影響で樹脂が加水分解を受けることが阻害され、加水分解の影響で防食剤の機械的特性が低下することが防止される。これにより、高温環境下で端子付き被覆電線が使用された場合にも、防食剤の防食性能が維持される。
【００１２】
ここで、前記防食剤中に含まれる前記添加剤の量が０．１〜１０質量％の範囲内にある場合には、添加剤の効果によって樹脂の加水分解が効果的に抑制されるとともに、添加剤と樹脂の間の化学反応によって防食剤の粘度が上昇し、防食剤の塗布が困難化することが回避される。
【００１３】
また、前記樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリエステル樹脂より選択される少なくとも１種である場合、特にポリアミド樹脂の場合には、これらの樹脂の特性により、防食剤に高い防食性能が付与される。そして、これらの樹脂の加水分解が添加剤の効果で抑制されることにより、その高い防食性能が、高温環境下での使用を経ても維持される。
【００１４】
本発明にかかるワイヤーハーネスは、上記の端子付き電線を有するため、高温環境下で使用されても、防食剤を構成する樹脂の加水分解の影響を受けず、端子金具と電線導体との間の電気接続部において高い防食性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の端子付き被覆電線の一例の外観斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の端子付き被覆電線の一例を示す外観斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線縦断面図である。図１及び図２に示すように、本発明の端子付き被覆電線１は、電線導体３が絶縁体４により被覆された被覆電線２の電線導体３と端子金具５が電気接続部６により電気的に接続される。
【００１８】
端子金具５は、相手側端子と接続される細長い平板からなるタブ状の接続部５１と、接続部５１の端部に延設形成されているワイヤバレル５２とインシュレーションバレル５３からなる電線固定部５４を有する。
【００１９】
電気接続部６では、被覆電線２の端末の絶縁体４を皮剥ぎして、電線導体３を露出させ、この露出させた電線導体３が端子金具５の片面側に圧着されて、被覆電線２と端子金具５が接続される。端子金具５のワイヤバレル５２を被覆電線２の電線導体３の上から加締め、電線導体３と端子金具５が電気的に接続される。又、端子金具５のインシュレーションバレル５３を、被覆電線２の絶縁体４の上から加締める。
【００２０】
そして、電気接続部６は、図１において一点鎖線で示した範囲が、防食剤７により被覆される。尚、図１の電気接続部６は、防食剤７を透視した状態で示している。防食剤７は、電線導体３、電線導体３と端子金具５との接触部分等に外部から水分等が侵入して金属部分が腐食するのを防止する。
【００２１】
防食剤７が被覆している具体的な部分は、以下の部分である。図１に示すように、被覆電線２の先端２ａ側は、電線導体３の先端から端子金具５の接続部５１側に少しはみ出すように防食剤７で被覆する。端子金具５の先端５ａ側は、インシュレーションバレル５３の端部から被覆電線２の絶縁体４側に少しはみ出すように防食剤７で被覆する。図２に示すように、端子金具５の側面５ｂも防食剤７で被覆する。端子金具５の裏面５ｃは防食剤７で被覆しない。こうして、端子金具５と被覆電線２の外側周囲の形状に沿って、電気接続部６を防食剤７により所定の厚さで被覆する。被覆電線２の端末が皮剥ぎされて電線導体３が露出した部分は、防食剤７によって完全に覆われていて、外部に露出しないようになっている。なお、電気接続に影響を与えないのであれば、端子金具５の電線固定部５４の裏面側（ワイヤバレル５２及びインシュレーションバレル５３の裏面側も含む）を、防食剤７により被覆してもよい。
【００２２】
したがって、電気接続部６を被覆する防食剤７の周端のうち３方が端子金具５の表面に接し、１方が絶縁体４の表面に接する。つまり、防食剤７の周端の大部分が端子金具５の表面に接する。
【００２３】
防食剤７は、以下のような特定の組成を有する。防食剤７は、加水分解性を有する樹脂とカルボジイミド基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−）を有する添加剤とを含んでなる。
【００２４】
加水分解性を有する樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。また、加水分解性を有さない樹脂と混合されていてもよい。これらの樹脂のうち硬化性樹脂は、最終的に硬化物とされる。
【００２５】
上記の各樹脂のうちポリアミド樹脂を使用することが最も好適である。ポリアミド樹脂、は金属との接着に優れているからである。ポリアミド樹脂としては、具体的にはナイロン６、ナイロン６６等を挙げることができる。
【００２６】
防食剤７に含まれるカルボジイミド基を有する添加剤としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩、３−（ジメチルアミノ）プロピルエチルカルボジイミド、ｔｅｒｔ−ブチルエチルカルボジイミド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルカルボジイミドなどを挙げることができる。
【００２７】
さらに、防食剤７には、着色用顔料、粘度調整剤、老化防止剤、無機充填材、保存安定剤、分散剤などの添加剤が加えられていても良い。
【００２８】
カルボジイミド基を有する添加剤は、防食剤７中において、加水分解性樹脂が加水分解するのを阻止する役割を果たす。防食剤７がカルボジイミド基を有する添加剤を含んでいなければ、端子付き被覆電線が１２０℃にも及ぶ車載環境など高温環境下で使用された際に、大気中の水分や防食剤をはじめとする端子付き被覆電線の構成部材に取り込まれていた水分の影響で、防食剤７を構成する加水分解性樹脂が加水分解を受けてしまう。すると、防食剤７の機械的特性が低下し、防食剤７と端子金具５や電線導体３との間に空隙が生じたり、防食剤７に亀裂が発生したりし、それらの箇所からの水分の浸入を招くことになる。しかし、本発明にかかる端子付き電線においては、防食剤７がカルボジイミド基を有する添加剤を含んでいるため、加水分解性樹脂の加水分解が抑制され、樹脂の加水分解によってもたらされるこのような防食剤７の防食性能の低下が防止される。
【００２９】
防食剤７中におけるカルボジイミド基を有する添加剤の含有量は、０．１〜１０質量％の範囲内にあることが好ましい。この含有量が０．１質量％以上であることで、加水分解の抑制において高い効果が発揮され、高温環境下での防食剤７の防食性能の維持が効果的に行われる。一方、カルボジイミド基を有する添加剤の含有量が多すぎると、防食剤７の調製段階において、カルボジイミド基を有する添加剤と加水分解性樹脂との間で化学結合が形成され、防食剤の粘度が増大してしまう。すると、防食剤７を電気接続部６に塗布する工程が困難となる。カルボジイミド基を有する添加剤の含有量を１０質量％以下としておけば、防食剤７の塗布を容易に行うことができ、端子付き被覆電線１の生産性が高くなる。
【００３０】
防食剤７の調整は、加水分解性を有する樹脂、カルボジイミド基を有する添加剤、その他必要な添加剤を混合することによって行うことができる。この際、混合を容易にするために、適宜温度調節等を行ってもよい。
【００３１】
防食剤７の塗布は、滴下法、塗布法、押し出し法等の公知の手段を用いることができる。また防食剤７の塗布の際、防食剤７を加熱、冷却等により温度調節してもよい。また、防食剤７の浸透性（塗布性）を高めるため、塗布する際には防食剤７を溶剤で希釈して液状にしてもよい。防食剤７中の樹脂が硬化性のものである場合には、塗布後に、紫外線照射、加熱、加湿等、適宜硬化のための処理を行えばよい。
【００３２】
以下、端子付き被覆電線１の各部について説明する。
【００３３】
被覆電線２の電線導体３は、複数の素線３ａが撚り合わされてなる撚線よりなる。この場合、撚線は、１種の金属素線より構成されていても良いし、２種以上の金属素線より構成されていても良い。また、撚線は、金属素線以外に、有機繊維よりなる素線などを含んでいても良い。なお、１種の金属素線より構成されるとは、撚線を構成する全ての金属素線が同じ金属材料よりなることをいい、２種以上の金属素線より構成されるとは、撚線中に互いに異なる金属材料よりなる金属素線を含んでいることをいう。撚線中には、被覆電線を補強するための補強線（テンションメンバ）等が含まれていても良い。
【００３４】
上記電線導体３を構成する金属素線の材料としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、もしくはこれらの材料に各種めっきが施された材料などを例示することができる。また、補強線としての金属素線の材料としては、銅合金、チタン、タングステン、ステンレスなどを例示することができる。また、補強線としての有機繊維としては、ケブラーなどを挙げることができる。
【００３５】
絶縁体４の材料としては、例えば、ゴム、ポリオレフィン、ＰＶＣ、熱可塑性エラストマーなどを挙げることができる。これらは単独で用いても良いし、２種以上混合して用いても良い。絶縁体４の材料中には、適宜、各種添加剤が添加されていても良い。添加剤としては、難燃剤、充填剤、着色剤等を挙げることができる。
【００３６】
端子金具５の材料（母材の材料）としては、一般的に用いられる黄銅の他、各種銅合金、銅などを挙げることができる。端子金具５の表面の一部（例えば接点）もしくは全体には、錫、ニッケル、金などの各種金属によりめっきが施されていても良い。
【００３７】
本発明にかかるワイヤーハーネスは、上記本発明にかかる端子付き被覆電線１を含む複数の被覆電線よりなる。ワイヤーハーネスを構成する被覆電線の全てが本発明にかかる端子付き電線１であってもよいし、その一部のみが本発明にかかる端子付き電線１であってもよい。
【実施例】
【００３８】
以下に本発明の実施例、比較例を示す。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。
【００３９】
＜防食剤の調製＞
（実施例１〜４）
ポリアミド樹脂としてマクロメルト６２０２（ヘンケル社製）を１８０℃に加熱して溶融させた状態で、カルボジイミド基を有する添加剤であるカルボジライト（日清紡ケミカル社製）を添加して混練し、実施例１〜４にかかる防食剤を調製した。各防食剤中の上記添加剤の含有量は下記表１中に示してある。
【００４０】
（比較例１）
防食剤中にカルボジイミド基を有する添加剤を混合せず、その点を除いては上記実施例１〜４にかかる防食剤と同様にして、比較例１にかかる防食剤を調製した。
【００４１】
＜熱劣化試験＞
加水分解による防食剤の機械的強度の低下を評価するため、熱劣化試験を行った。各実施例及び比較例にかかる防食剤をシート状に成形し、ダンベル片（ＪＩＳ  Ｋ６２５１  ６号ダンベル）を作成した。このダンベル片を１２０℃で１２０時間放置する熱劣化試験を行った。熱劣化試験の前後でダンベル片について、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠し、切断時伸びを測定した。初期状態に対する熱劣化試験後の伸びの低下率が２００％未満の場合を合格（機械的強度が十分である）「○」とし、２００％以上の場合を不合格（機械的強度が不十分である）「×」とした。
【００４２】
＜塩水噴霧試験（常温）＞
防食剤の防食性能を評価するために、塩水噴霧試験を行った。まず、各実施例及び比較例にかかる防食剤を用いて、試料を準備した。つまりアルミニウム合金素線を撚り合わせた電線導体（導体断面積０．７５ｍｍ２）の周囲にポリプロピレン樹脂を押出し被覆し、被覆電線を作成した。次いで、この被覆電線の端末を皮剥して電線導体を露出させた後、自動車用として汎用されているメス型圧着端子（黄銅製母材にスズめっきが施されたもの）を被覆電線の端末に加締め圧着した。そして、図１、２に示すように、電線導体と圧着端子との電気接続部に、各実施例及び比較例にかかる防食材を厚さ０．０５ｍｍで塗布した。
【００４３】
各試料について、ＪＩＳ  Ｃ００２３に準拠し、電気接続部に対して塩水噴霧試験を行った。つまり、９６時間の塩水噴霧試験を経た試料について、樹脂被覆を剥がした後電気接続部に対して目視で外観を判定し、腐食が生じていない場合（錆が発生していない場合）を合格「○」、腐食が生じている場合（錆が発生している場合）を不合格「×」とした。
【００４４】
＜塩水噴霧試験（熱劣化後）＞
熱劣化による防食剤の防食性能の低下の程度を評価するため、熱劣化後の防食剤について、上記と同様に塩水噴霧試験を行った。その後、外観観察を行い、アルミの腐食の有無を確認し、腐食が生じていない場合（錆が発生していない場合）を合格「○」、腐食が生じている場合（錆が発生している場合）を不合格「×」とした。
【００４５】
＜結果及び考察＞
表１に、各実施例及び比較例にかかる防食剤におけるカルボジイミド基を有する添加剤の含有量（単位：質量％）と、熱劣化試験、塩水噴霧試験（常温）、塩水噴霧試験（熱劣化後）の結果を示す。
【表１】
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【００４６】
表１によると、カルボジイミド基を有する添加剤を含有しない比較例１にかかる防食剤については、熱劣化試験の結果が不合格となっている。これは、空気中の水分や、防食剤中に取り込まれた水分により、加水分解性を有する樹脂が高温環境中で加水分解され、防食剤の機械的強度が低下しているためであると考えられる。一方、カルボジイミド基を有する添加剤を含有する各実施例にかかる防食剤については、熱劣化試験の結果が合格となっている。このことは、カルボジイミド基を有する添加剤を防食剤に含有させることにより、樹脂の加水分解が抑制され、防食剤が高温環境に晒されても、高い機械的強度が維持されることを示している。
【００４７】
熱劣化後の塩水噴霧試験の結果をみると、カルボジイミド基を有する添加剤を含有しない比較例１にかかる防食剤においては、不合格となっているのに対し、カルボジイミド基を有する添加剤を含有する各実施例にかかる防食剤においては、合格となっている。これは、上記の熱劣化試験の結果に対応しており、防食剤にカルボジイミド基を含有させることで、樹脂の加水分解が抑制され、高温環境を経た際にも機械的強度が維持される結果、防食剤が高い防食性能を維持することを示している。
【００４８】
常温での塩水噴霧試験は、加水分解の影響を受けない条件下での防食剤の防食性能を示しているが、表１の結果によると、カルボジイミド基を有する添加剤を防食剤中に含有させても、防食剤の防食性能は低下していない。
【００４９】
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。
【符号の説明】
【００５０】
１        端子付き被覆電線
２        被覆電線
３        電線導体
４        絶縁体
５        端子金具
５２      ワイヤバレル
５３      インシュレーションバレル
５４      電線固定部
６        電気接続部
７        防食剤
【図１】
2014192141.tif 000004
【図２】
2014192141.tif 000005