(57)【要約】【課題】成形機内に樹脂を供給する際に生じる樹脂ペレット間の密着が抑えられるとともに、電線導体と端子金具の電気接続部を覆ったときに優れた防食性が発揮される金属防食用材料を提供する。【解決手段】電線導体１８と端子金具１４の電気接続部を覆う防食剤として用いられる金属防食用材料は、成形用樹脂の樹脂ペレットに添加する外添剤が樹脂ペレットの表面に付着されたものからなり、外添剤の添加量が０．０１〜０．５０質量％の範囲内である。【選択図】図１
2013196914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形用樹脂の樹脂ペレットに添加する外添剤が樹脂ペレットの表面に付着されたものからなり、前記外添剤の添加量が０．０１〜０．５０質量％の範囲内であり、電線導体と端子金具の電気接続部を覆う防食剤として用いられることを特徴とする金属防食用材料。
【請求項２】
前記樹脂がポリアミドであることを特徴とする請求項１に記載の金属防食用材料。
【請求項３】
前記外添剤がステアリン酸カルシウムであることを特徴とする請求項１または２に記載の金属防食用材料。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の金属防食用材料の成形物により電線導体と端子金具の電気接続部が覆われていることを特徴とする端子付き電線。
【請求項５】
前記樹脂ペレットの表面に付着されていた外添剤が前記成形物中に分散されていることを特徴とする請求項４に記載の端子付き電線。
【請求項６】
前記成形物のＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して測定される引張強度が３．５ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項５に記載の端子付き電線。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか１項に記載の金属防食用材料を電線導体と端子金具の電気接続部に成形することを特徴とする端子付き電線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属防食用材料および端子付き電線ならびに端子付き電線の製造方法に関し、さらに詳しくは、電線導体と端子金具の電気接続部を覆う防食剤として用いられる金属防食用材料および端子付き電線ならびに端子付き電線の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電線端末の電線導体には端子金具が接続される。端子金具の接続に際し、電線端末では電線導体を覆っている絶縁被覆が皮剥されて電線導体が露出される。露出された電線導体に端子金具が接続される。したがって、電線導体と端子金具の電気接続部はむき出しにされる。
【０００３】
電線導体と端子金具の電気接続部の腐食を防止するため、特許文献１では、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ハウジング内にグリースを注入する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１５９８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、コネクタハウジング内にグリースを密に注入しないとコネクタハウジング内への水の浸入を十分に抑えることができない。グリースの充填量を上げると、防食する必要のない部分にまでグリースが流入するおそれがある。また、グリースの過度の充填によってコネクタ周辺がベタつくおそれがあり、取り扱い性が悪くなる。このため、グリースを用いた接続部の防食方法に代わる防食方法が求められる。
【０００６】
特に、電線材料の軽量化などを目的として電線導体にアルミニウム系材料が用いられる場合には、端子金具には一般に銅系材料が用いられることから、電線導体と端子金具の間で異種金属による接触が生じる。このような接触部では、特に腐食が生じやすいため、より高い防食性能が求められる。
【０００７】
グリースを用いた接続部の防食方法に代わるものとしては、電線導体と端子金具の電気接続部を樹脂で覆う方法がある。この場合、成形機を用いて電線導体と端子金具の電気接続部に樹脂を成形する。ところが、成形機に樹脂を供給する段階で、樹脂ペレット同士が密着して成形機内に樹脂をスムーズに供給できないという問題が発生した。
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は、成形機内に樹脂を供給する際に生じる樹脂ペレット間の密着が抑えられるとともに、電線導体と端子金具の電気接続部を覆ったときに優れた防食性が発揮される金属防食用材料と、これを用いた端子付き電線および端子付き電線の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明に係る金属防食用材料は、成形用樹脂の樹脂ペレットに添加する外添剤が樹脂ペレットの表面に付着されたものからなり、前記外添剤の添加量が０．０１〜０．５０質量％の範囲内であり、電線導体と端子金具の電気接続部を覆う防食剤として用いられることを要旨とするものである。
【００１０】
この際、樹脂はポリアミドであることが好ましい。また、外添剤はステアリン酸カルシウムであることが好ましい。
【００１１】
そして、本発明に係る端子付き電線は、上記金属防食用材料の成形物により電線導体と端子金具の電気接続部が覆われていることを要旨とするものである。
【００１２】
この際、樹脂ペレットの表面に付着されていた外添剤は成形物中に分散されていることが好ましい。このとき、成形物のＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して測定される引張強度は３．５ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００１３】
そして、本発明に係る端子付き電線の製造方法は、上記金属防食用材料を電線導体と端子金具の電気接続部に成形することを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る金属防食用材料によれば、特定量の外添剤が樹脂ペレットの表面に付着されているので、成形機内に樹脂を供給する際に生じる樹脂ペレット間の密着が抑えられる。そして、この金属防食用材料で電線導体と端子金具の電気接続部を覆っても、金属防食用材料の電線導体や端子金具への接着性に優れるため、優れた防食性が発揮される。
【００１５】
そして、本発明に係る端子付き電線によれば、上記金属防食用材料の成形物により電線導体と端子金具の電気接続部が覆われているので、優れた防食性が発揮される。
【００１６】
この際、樹脂ペレットの表面に付着されていた外添剤が成形物中に分散されていれば、成形物の材料強度が高められる。
【００１７】
また、本発明に係る端子付き電線の製造方法によれば、上記金属防食用材料を電線導体と端子金具の電気接続部に成形するので、成形機内に樹脂を供給する際に生じる樹脂ペレット間の密着が抑えられる。また、金属防食用材料の電線導体や端子金具への接着性に優れるため、優れた防食性が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る端子付き電線の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る端子付き電線の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
本発明に係る金属防食用材料は、成形用樹脂の樹脂ペレットに外添剤が添加されてその外添剤が樹脂ペレットの表面に付着されたものからなる。本発明に係る金属防食用材料は、電線導体と端子金具の電気接続部を覆う防食剤として用いられるものである。金属防食用材料は、電線導体と端子金具の電気接続部に成形される。
【００２１】
樹脂は、電線導体と端子金具の電気接続部を覆う成形物を形成するものであるから、熱可塑性樹脂であることが好ましい。また、接着性あるいは粘着性を有する熱可塑性樹脂であることが好ましい。熱可塑性樹脂のうちでは、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、これらの共重合体や混合物などが好ましい。
【００２２】
外添剤は、樹脂ペレットの表面に付着させるものであるから、樹脂ペレットよりも粒径の小さいものであることが好ましい。したがって、外添剤の平均粒径は、０．１〜１０００μｍの範囲内であることが好ましい。より好ましくは１〜３００μｍの範囲内である。外添剤の平均粒径は、レーザー光回折法などによる粒度分布測定装置を用いて累積重量平均値Ｄ５０（またはメジアン径）として求めることができる。
【００２３】
外添剤は、樹脂ペレットの表面に付着して樹脂ペレット間の密着を抑えるものである。このような機能を有するものであれば、無機物質、有機物質のいずれであっても良いが、粉末状であることが好ましい。このような外添剤としては、ステアリン酸カルシウムなどの金属石鹸、ステアリン酸などの脂肪酸、ステアリルアルコールなどの高級アルコール、ステアリン酸アマイドなどの脂肪族アマイド、ステアリン酸モノグリセリドなどの脂肪酸エステル、ポリエチレンワックスなどの炭化水素ワックス、微粉シリカやアルミノケイ酸塩などの無機粉末などが挙げられる。外添剤としては、成形物の材料強度を高める効果に優れるなどの観点から、より好ましくはステアリン酸カルシウム、アルミノケイ酸塩である。
【００２４】
外添剤の添加量は、０．０１〜０．５０質量％の範囲内とする。外添剤の添加量が０．０１質量％未満では、成形機内に樹脂を供給する際の樹脂ペレット間の密着を抑える効果が低い。また、外添剤の添加量が０．５０質量％超では、金属防食用材料の電線導体や端子金具への接着性を低下させる。外添剤の添加量としては、より好ましくは０．０１〜０．２０質量％の範囲内である。より好ましい添加量の範囲とすることで、樹脂本来の接着性能を低下させることなく、樹脂ペレット間の密着抑制効果を付与することができる。
【００２５】
外添剤の添加は、タンブラー機などを用いて行うことができる。タンブラー機中で樹脂ペレットに対して所定量の外添剤を添加し、ドライブレンドによって均一に混ぜ合わせることにより、外添剤が樹脂ペレットの表面に付着される。
【００２６】
以上の構成の金属防食用材料を用いて、電線導体と端子金具の電気接続部に防食処理が施される。
【００２７】
図１及び図２に示すように、電線１２は、複数本の金属素線２０よりなる電線導体１８の外周に絶縁体２２が被覆されて構成されるものである。電線１２は、端末で絶縁体２２が皮剥されて電線導体１８が露出されている。
【００２８】
端子金具１４は、相手側端子に電気的に接続される筒状の端子接続部１４ａと、端子接続部１４ａの後端側に端子基部１４ｂを介して延設形成されたワイヤバレル１４ｃと、ワイヤバレル１４ｃの後端側に延設形成されたインシュレーションバレル１４ｄとを備えている。ワイヤバレル１４ｃは、絶縁電線１２の端末で露出された電線導体１８を加締めて端子金具１４と電線導体１８とを電気的に接続するものであり、インシュレーションバレル１４ｄは、露出された電線導体１８の近傍の絶縁体２２（絶縁電線１２の端末の絶縁体２２）を加締めて端子金具１４を絶縁電線１２の端末に取り付けるものである。
【００２９】
絶縁電線１２の端末で露出された電線導体１８は、端子金具１４のワイヤバレル１４ｃにより加締められており、端子金具１４と電線導体１８との電気接続部（電線接続部）が形成されている。露出された電線導体１８の近傍の絶縁体２２（絶縁電線１２の端末の絶縁体２２）は、端子金具１４のインシュレーションバレル１４ｄにより加締められており、端子金具１４は、絶縁体２２に固定されている。
【００３０】
電線導体１８を構成する金属素線２０の材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金、金、銀、銅、銅合金、もしくはこれらの材料に、錫、ニッケル、金などの各種めっきが施された材料を挙げることができる。
【００３１】
絶縁体２２の材料としては、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）やポリオレフィン樹脂などを挙げることができる。コストの面からいえば、絶縁体２２の主材料としては、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）がより好ましい。絶縁体２２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。
【００３２】
絶縁体２２の材料としてのポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンと炭素数４以上のα−オレフィンの共重合体、プロピレンと炭素数４以上のα−オレフィンの共重合体などを挙げることができる。
【００３３】
絶縁体２２の主材料として用いるポリオレフィン樹脂は、不飽和カルボン酸などで変性されたものであっても良い。あるいは、不飽和カルボン酸などで変性されたものと変性されていないものとの組み合わせであっても良い。ポリオレフィン樹脂の変性に用いられる不飽和カルボン酸としては、マレイン酸、フマル酸などを挙げることができる。不飽和カルボン酸誘導体としては、無水マレイン酸、マレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステルなどを挙げることができる。このうち、マレイン酸、無水マレイン酸がより好ましい。これらは１種または２種以上併用しても良い。
【００３４】
端子金具１４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１４の表面の一部（例えば接点）もしくは全体には、錫、ニッケル、金などの電気伝導性を有する各種金属によりめっきが施されていても良い。
【００３５】
電線導体１８の金属素線２０がアルミニウムもしくはアルミニウム合金からなり、端子金具１４が銅、銅合金、もしくは錫めっき材からなる場合、端子金具１４と電線導体１８との電気接続部では、異種金属接触部が形成される。
【００３６】
絶縁電線１２の端末で露出された電線導体１８は、端子金具１４のワイヤバレル１４ｃにより加締められて、ワイヤバレル１４ｃにより部分的に覆われているものの、ワイヤバレル１４ｃよりも先端側と後端側で露出されている。そのため、端子金具１４と電線導体１８との電気接続部は露出されている部分が存在している。
【００３７】
このような端子金具１４と電線導体１８との電気接続部に、上記の金属防食用材料を用いて防食処理が施される。防食処理は、電気接続部に上記の金属防食用材料を成形することにより行われる。具体的には、電気接続部を取り囲むように成形金型を取り付けた後、成形機により成形金型内に上記の金属防食用材料を注入する。この金属防食用材料の成形物により、電線導体１８と端子金具１４の電気接続部が覆われる（点線１６の範囲に金属防食用材料の成形物が成形される。）。これにより、本発明に係る端子付き電線１０が得られる。
【００３８】
金属防食用材料の成形物は、電線端末において、ワイヤバレル１４ｃよりも先端側で露出されている先端側電線導体１８ａの先端よりも先端側の端子金具１４の表面まで覆い、先端側電線導体１８ａが成形物の外に露出しないように電気接続部を覆っていることが好ましい。また、金属防食用材料の成形物は、ワイヤバレル１４ｃよりも後端側で露出されている後端側導体１８ｂの後端よりも後端側の絶縁体２２の表面まで覆い、後端側導体１８ｂが成形物の外に露出しないように電気接続部を覆っていることが好ましい。さらに、金属防食用材料の成形物は、ワイヤバレル１４ｃよりも後端側にあるインシュレーションバレル１４ｄの後端よりも後端側の絶縁体２２の表面まで覆い、後端側導体１８ｂだけでなくインシュレーションバレル１４ｄも成形物の外に露出しないように電気接続部を覆っていることが好ましい。
【００３９】
成形機を用いて電線導体１８と端子金具１４の電気接続部に金属防食用材料を成形する際には、成形機にペレット状の金属防食用材料を供給する。この材料供給段階でペレット状の金属防食用材料同士が密着すると、金属防食用材料の成形機内への供給が妨げられる。これに対し、本発明に係る金属防食用材料によれば、特定量の外添剤が樹脂ペレットの表面に付着されているので、成形機内に金属防食用材料を供給する際に生じる樹脂ペレット間の密着が抑えられる。そして、この金属防食用材料で電線導体１８と端子金具１４の電気接続部を覆っても、金属防食用材料の電線導体１８や端子金具１４、絶縁体２２などへの接着性に優れるため、優れた防食性が発揮される。
【００４０】
金属防食用材料は、成形機内で加熱混練された後、成形される。成形機内での加熱混練により、樹脂ペレットの表面に付着されていた外添剤は樹脂内にも分散されることとなる。この結果、樹脂ペレットの表面のみに外添剤が付着されていたときよりも樹脂表面の外添剤の量が少なくなり、加熱混練前と比べて樹脂表面（成形物表面）での接着性が向上する。これにより、加熱混練前では樹脂ペレット間の密着（ブロッキング）が抑えられ、加熱混練後には金属防食用材料の電線導体１８や端子金具１４、絶縁体２２などへの優れた接着性が確保されることとなる。そして、樹脂ペレットの表面に付着されていた外添剤が成形物中に分散されたことにより、成形物の材料強度が高められる。これは、外添剤の添加により樹脂の結晶化度が高められるためと推察される。
【００４１】
上記補強効果により材料強度が高められた成形物の引張強度としては、３．５ＭＰａ以上であることが好ましい。より好ましくは４．０ＭＰａ以上である。成形物の引張強度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して測定される。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明を実施例によって説明する。
【００４３】
＜金属防食用材料の調製＞
ポリアミド樹脂のペレット（ヘンケル社製「マクロメルト６２０２」）に対し、外添剤としてステアリン酸カルシウム（メジアン径８μｍ）を所定量添加してドライブレンドすることにより、ポリアミド樹脂のペレットの表面にステアリン酸カルシウムの粒子が付着した金属防食用材料を調製した。
【００４４】
（耐ブロッキング性）
５０ｍｌのアルミ製のカップに約３０ｇの金属防食用材料を詰め込み、上から１５０ｇの荷重をかけた状態で５０℃で１週間静置させた。その後、室温に冷ました状態で、ペレット同士が密着しているか否かを調べた。ペレット同士が密着していない場合を耐ブロッキング性に優れる「○」とし、ペレット同士が密着している場合を耐ブロッキング性に劣る「×」とした。
【００４５】
（接着性）
ＪＩＳ  Ｋ６８５０の接着試験に準拠して測定した。剛性被着材としてＡｌ板を用い、Ａｌ板間を接着する接着剤として金属防食用材料を用い、引張せん断強さを接着性の指標とした。引張速度は１ｍｍ／分とした。この際、引張荷重が１．０ＭＰａ以上であったものを「○」とし、引張荷重が１．０ＭＰａ未満であったものを「×」とした。
【００４６】
（材料強度）
ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して測定した。６号ダンベル引張試験片により引張速度１００ｍｍ／分で実施した。試験はＮ＝３で実施し、測定値の平均をとった。
【００４７】
【表１】
2013196914.tif 000003
【００４８】
表１から、樹脂ペレットに対し外添剤を０．０１〜０．５質量％添加したことで、樹脂の金属に対する接着性能を低下させることなく、ペレット同士が密着するのを抑えることができることが確認された。また、実施例の材料によれば、材料強度も向上していることが確認された。
【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】
１０  端子付き電線
１２  電線
１４  端子金具
１６  金属防食用材料の成形範囲
１８  電線導体
２０  金属素線
２２  絶縁体
【図１】
2013196914.tif 000004
【図２】
2013196914.tif 000005