带连接器的电线及其制造方法
【专利摘要】带连接器的电线(1)包括被覆电线(2)、端子配件(3)、连接器壳体(4)及粘接剂(5)。被覆电线(2)具有导体(21)和由交联聚乙烯树脂构成并覆盖导体(21)的被覆材料(22)。端子配件(3)连接于被覆电线(2)的末端部(23)。连接器壳体(4)埋设末端部(23)并且与被覆电线(2)及端子配件(3)一体地形成。粘接剂(5)配置于末端部(23)处的被覆材料(22)与连接器壳体(4)之间所存在的间隙(6)的一部分，并对间隙(6)进行密封。另外，粘接剂(5)含有从由改性聚烯烃类树脂、改性聚酰胺树脂以及改性聚酯树脂构成的组中选择的任意一种或两种以上的树脂来作为粘接成分。并且，在粘接剂(5)与被覆材料(22)之间形成有两者混和而成的混合层(7)。
【专利说明】
带连接器的电线及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及带连接器的电线及其制造方法。
【背景技术】
[0002]在混合动力汽车、电动汽车等中，例如使用对逆变器与电机之间进行连接的AC线束等线束。在线束中使用的带连接器的电线具有:通过被覆材料覆盖导体的周围而成的被覆电线；以及与被覆电线的末端部连接的连接器。作为被覆材料，多使用便宜且绝缘性高的交联聚乙烯树脂。
[0003]另外，出于防止水等浸入到连接器内部的目的，有时在带连接器的电线设置对被覆电线与连接器之间进行液密地密封的密封单元。例如在专利文献I中公开有作为密封单元使用的橡胶塞。橡胶塞以使被覆电线贯通的状态插入到连接器壳体的腔体中使用。
[0004]另一方面，近年来，出于减少部件数量和连接器的小型化等的目的，有时通过嵌件成型将连接器与被覆电线一体地形成。此时，研究了以下内容:以在被覆电线上预先配置密封单元的状态进行嵌件成型，从而液密地密封形成于两者之间的间隙。
[0005]作为密封单元，研究了适合于被覆材料的粘接剂、以往在配置于汽车的发动机室内的电气安装部件中使用的密封材料。作为密封材料存在湿固型、UV固化型、热固型或热熔型等，使用聚氨酯类、聚酯类、丙烯酸类、硅类等树脂。例如在专利文献2中公开有通过紫外线的照射而固化的硅类树脂的例子。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献I:日本特开2013-152803号公报
[0009]专利文献2:日本特开2007-130836号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的课题
[0011]但是，在通过嵌件成型将具有由交联聚乙烯树脂构成的被覆材料的被覆电线与连接器一体地形成时，存在粘接剂等不会牢固地粘接于交联聚乙烯树脂的问题。即，一般使用的粘接剂、热固化型的密封材料和热熔型的密封材料与交联聚乙烯树脂的粘接力不充分。因此，粘接剂等容易从交联聚乙烯树脂剥离。
[0012]另外，关于湿固型的密封材料，固化所需的湿气不会充分地供给到密封材料的内部，存在密封材料的固化不完全的问题。同样，关于UV固化型的密封材料，很难将紫外线照射到密封材料全体，存在密封材料的固化不完全的问题。并且，固化不完全的密封材料与交联聚乙烯树脂的粘接力不充分，因此容易从交联聚乙烯树脂剥离。
[0013]如上所述，在使用以往的粘接剂等时，由于与交联聚乙烯树脂的粘接力不充分，因此粘接剂等容易从交联聚乙烯树脂剥离。因此，在被覆电线与连接器之间容易产生间隙，很难对两者之间进行液密地密封。
[0014]本发明是鉴于上述的背景而完成的，提供具有优良的防水性的带连接器的电线及其制造方法。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]本发明的一个方式提供带连接器的电线，其特征在于，包括:
[0017]被覆电线，具有导体和由交联聚乙烯树脂构成并覆盖上述导体的被覆材料；
[0018]端子配件，连接于上述被覆电线的末端部；
[0019]连接器壳体，埋设上述末端部，并且与上述被覆电线及上述端子配件一体地形成；以及
[0020]粘接剂，配置于上述末端部处的上述被覆材料与上述连接器壳体之间所存在的间隙的一部分，并对该间隙进行密封，
[0021]上述粘接剂含有从由改性聚烯烃类树脂、改性聚酰胺树脂以及改性聚酯树脂构成的组中选择的任意一种或两种以上的树脂来作为粘接成分，
[0022]在上述粘接剂与上述被覆材料之间形成有上述粘接剂与上述被覆材料混和而成的混合层。
[0023]另外，本发明的其他方式提供带连接器的电线的制造方法，其特征在于，包括:
[0024]端子连接工序，在具有导体和由交联聚乙烯树脂构成并覆盖上述导体的周围的被覆材料的被覆电线的末端部连接端子配件；
[0025]粘接剂涂敷工序，将包含从由改性聚烯烃类树脂、改性聚酰胺树脂以及改性聚酯树脂构成的组中选择的任意一种或两种以上的树脂和非质子性有机溶剂的粘接剂涂敷到上述末端部处的上述被覆材料表面；以及
[0026]连接器成型工序，通过在上述粘接剂中残留有上述非质子性有机溶剂的状态下进行嵌件成型，以埋设上述末端部的方式与上述被覆电线及上述端子配件一体地形成连接器壳体。
[0027]发明效果
[0028]上述带连接器的电线具有配置于上述末端部处的上述被覆材料与上述连接器壳体之间所存在的间隙的一部分并对该间隙进行密封的粘接剂。并且，在上述粘接剂与上述被覆材料之间形成有两者混合而成的混合层。如上所述，上述粘接剂与上述被覆材料混和，从而将上述粘接剂与上述被覆材料牢固地粘接。因此，上述粘接剂很难从上述被覆材料剥离，上述间隙被上述粘接剂液密地密封。其结果是，上述带连接器的电线具有优良的防水性。
[0029]另外，上述带连接器的电线的制造方法具有将包含从由改性聚烯烃类树脂、改性聚酰胺树脂以及改性聚酯树脂构成的组中选择的任意一种或两种以上的树脂和非质子性有机溶剂的上述粘接剂涂敷到上述被覆材料表面的上述粘接剂涂敷工序。并且，上述连接器壳体是在上述连接器成型工序中通过在上述粘接剂稀释液中残留有上述非质子性有机溶剂的状态下进行嵌件成型而形成的。
[0030]通过如上所述地进行嵌件成型，对埋设到上述连接器壳体的上述末端部以存在上述非质子性有机溶剂的状态施加热和压力。由此，形成上述混合层，将上述粘接剂与上述被覆材料牢固地粘接。其结果是，能够容易地得到具有优良的防水性的带连接器的电线。
【附图说明】
[0031]图1是实施例1中的带连接器的电线的说明图。
[0032]图2是实施例1中的被覆材料与粘接剂的界面附近的透射电子显微镜照片。
[0033]图3(a)是示出实施例1中的带连接器的电线的实施了端子连接工序之后的状态的说明图，图3(b)是示出实施例1中的带连接器的电线的实施了粘接剂涂敷工序之后的状态的说明图。
[0034]图4是实施例2中的使用未通过非质子性有机溶剂稀释的粘接剂时的、被覆材料与粘接剂的界面附近的透射电子显微镜照片。
[0035]图5是比较例中的在将粘接剂稀释液涂敷到被覆材料的状态下进行干燥时的、被覆材料与粘接剂的界面附近的透射电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0036]在上述带连接器的电线中，根据耐热性和绝缘性的观点，连接器壳体通常由芳香族尼龙树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂等形成。
[0037]包含于粘接剂中的粘接成分是从由改性聚烯烃类树脂、改性聚酰胺树脂以及改性聚酯树脂构成的组中选择的任意一种或两种以上的树脂。这些树脂与连接器壳体的粘接性良好，因此连接器壳体与粘接剂之间很难剥离。
[0038]另外，在上述带连接器的电线的制造方法中，粘接剂包含非质子性有机溶剂。非质子性有机溶剂也可以不预先包含在粘接剂中，也可以另外混合到粘接剂中。
[0039]在非质子性有机溶剂的含有量过少时，在连接器成型工序中残留在粘接剂中的非质子性有机溶剂的量变得过少。因此，在连接器成型工序完成之后，可能很难在粘接剂与被覆材料之间形成混合层。另外，此时，粘接剂的粘度容易变高。因此，在粘接剂的涂敷时容易混入气泡，可能在连接器成型工序完成之后残留气泡。这种气泡成为质量降低的原因，因此是不优选的。另一方面，在非质子性有机溶剂的含有量过多时，粘接剂的粘度可能变得过低，很难在被覆材料的表面上涂敷足够量的粘接剂。
[0040]如上所述，关于粘接剂中的非质子性有机溶剂的含有量，以呈现适合向被覆材料表面涂敷的粘度并且在连接器成型工序中在粘接剂中残留足够量的非质子性有机溶剂的方式，根据使用的粘接剂和非质子性有机溶剂的种类进行调整。
[0041]上述非质子性有机溶剂优选为从由芳烃和甲基乙基酮构成的组中选择的一种的溶剂或两种以上的混合溶剂。这些化合物能够稀释粘接剂而不会溶解连接器壳体和被覆材料。另外，这些化合物在嵌件成型时更容易形成上述混合层。因此，此时，被覆材料与粘接剂更牢固地粘接，两者之间更难剥离。其结果是，带连接器的电线具有更优良的防水性。
[0042]实施例
[0043](实施例1)
[0044]使用图1?图3对上述带连接器的电线的实施例进行说明。如图1所示，带连接器的电线I具有被覆电线2、端子配件3、连接器壳体4及粘接剂5。被覆电线2具有导体21和由交联聚乙烯树脂构成并覆盖导体21的被覆材料22。端子配件3被连接到被覆电线2的末端部23。连接器壳体4埋设末端部23并且与被覆电线2及端子配件3—体地形成。
[0045]粘接剂5配置于末端部23处的被覆材料22与连接器壳体4之间所存在的间隙6的一部分，并对间隙6进行密封。另外，粘接剂5作为粘接成分含有从由改性聚烯烃类树脂、改性聚酰胺树脂以及改性聚酯树脂构成的组中选择的任意一种或两种以上的树脂。并且，如图2所示，在粘接剂5与被覆材料22之间形成两者混和的混合层7。
[0046]如图1所示，在被覆电线2中，在作为导体21的铜线的周围覆盖有由交联聚乙烯树脂构成的被覆材料22。被覆电线2的末端部23具有导体21从被覆材料22露出的端子连接部211。另外，在本例中使用的被覆电线2为住友电工电子线制品株式会社制造的?Χ-30”。
[0047]端子配件3具有压接到端子连接部211的压接部31和成为与对方端子连接的电接点的接点部32。压接部31被压接到端子连接部211。由此，导体21与端子配件3连接。另外，接点部32向连接器壳体4的外方突出。
[0048]在末端部23处的被覆材料22的表面，在被覆电线2的全周上涂敷有粘接剂5。粘接剂5包含作为粘接成分的改性聚烯烃树脂。并且，在粘接剂5与被覆材料22之间形成有混合了两者的混合层7。另外，在本例中使用的粘接剂5为东亚合成株式会社制造的uPPET 1401 SG"，预先在粘接剂5中含有由甲苯和正己烷构成的混合溶剂。
[0049]为了确认混合层7的详细的构造，使用TEM(透射型电子显微镜)进行了粘接剂5与被覆材料22之间的界面附近的观察。向TEM观察供给的样品是以包含混合层7的方式从带连接器的电线I提取的薄片。图2中示出实施了基于RuO4的电子染色的样品的TEM照片。
[0050]如通过图2可知，在呈现比较暗的色调的粘接剂5与呈现比粘接剂5亮的色调的被覆材料22之间，观察到色调从被覆材料22侧向粘接剂5侧连续地变化的混合层7。另外，虽然能够明确地确认混合层7与粘接剂5之间的边界71，但是混合层7与被覆材料22之间的边界不明确。另外，混合层7的厚度为Ιμπι?3μηι，形成于粘接剂5与被覆材料22之间的整个面上。
[0051]连接器壳体4埋设被覆电线2的末端部23并与被覆电线2及端子配件3—体地形成。即，在连接器壳体4内埋设有粘接剂5、端子连接部211以及端子配件3的压接部31，端子配件3的接点部32向连接器壳体4的外方突出。另外，本例的连接器壳体4由聚对苯二甲酸丁二酯树脂(宝理塑料株式会社制造的“551HS”)构成。
[0052]接着，对带连接器的电线I的制造方法进行说明。在制造带连接器的电线I时，首先，实施在具有导体21和由交联聚乙烯树脂构成并覆盖导体21的周围的被覆材料22的被覆电线2的末端部23连接端子配件3的端子连接工序(图3(a))。接着，实施将包含从由改性聚烯烃类树脂、改性聚酰胺树脂以及改性聚酯树脂构成的组中选择的任意一种或两种以上的树脂和非质子性有机溶剂的粘接剂5涂敷到被覆电线2的末端部23处的被覆材料22的表面的粘接剂涂敷工序(图3(b))。并且，实施通过在粘接剂5中残留有非质子性有机溶剂的状态下进行嵌件成型，以埋设末端部23的方式与被覆电线2及端子配件3—体地形成连接器壳体4的连接器成型工序。
[0053]在端子连接工序中，预先去除末端部23的前端部分中的被覆材料22，提供形成有端子连接部211的被覆电线2。被覆电线2的端子连接部211插入到大致呈现环状的端子配件3的压接部31。并且，在端子连接部211插入到压接部31的状态下对压接部31实施嵌缝加工，端子配件3压接到导体21。由此，端子配件3连接到被覆电线2的末端部23。
[0054]在粘接剂涂敷工序中，预先准备通过甲苯稀释了粘接剂5而得到的粘接剂稀释液，并将该粘接剂稀释液涂敷到被覆材料22。粘接剂稀释液是以粘接剂5成为粘接剂稀释液全体的50质量％?90质量％的方式将粘接剂5与甲苯进行混合而制作的。另外，在粘接剂5的混合量为95质量％以上时，粘接剂稀释液的粘度变得过高，在向被覆材料22涂敷时气泡容易混入。另一方面，在粘接剂5的混合量为30质量％以下时，粘接剂稀释液的粘度变得过低，不能涂敷到被覆材料22。
[0055]另外，在本例中，在粘接剂涂敷工序之后，将涂敷有粘接剂稀释液的被覆电线2静置在通风室内，实施了使粘接剂稀释液自然干燥的干燥工序。另外，在如上所述的条件下，包含于粘接剂中的非质子性有机溶剂不会完全挥发，在干燥工序之后成为在粘接剂中残留有非质子性有机溶剂的状态。
[0056]在壳体形成工序中，在将配置有粘接剂5的被覆电线2的末端部23和端子配件3的压接部31配置于模具内的状态下进行嵌件成型。由此，形成连接器壳体4，并且在连接器壳体4内埋设末端部23和压接部31。另外，通过嵌件成型时的热和压力，在末端部23处的被覆材料22与粘接剂5之间形成两者混和的混合层。另外，嵌件成型时的模具温度为40°C?80°C，填充了树脂之后的保压压力为1MPa?10MPa。
[0057]由此，制作图1所示的带连接器的电线I。
[0058]接着，对本例的作用效果进行说明。带连接器的电线I具有配置于末端部23处的被覆材料22与连接器壳体4之间所存在的间隙6的一部分并对间隙6进行密封的粘接剂5 ο并且，在粘接剂5与被覆材料22之间形成有两者混和的混合层7。因此，粘接剂5很难从被覆材料22剥离，间隙6通过粘接剂5而被液密地密封。其结果是，带连接器的电线I具有优良的防水性。
[0059]另外，带连接器的电线I的制造方法具有将包含改性聚烯烃类树脂和非质子性有机溶剂的粘接剂5涂敷到被覆材料22的表面的粘接剂涂敷工序。并且，连接器壳体4是在连接器成型工序中通过在粘接剂5中残留有非质子性有机溶剂的状态下进行嵌件成型而形成的。
[0060]因此，通过嵌件成型时的热和压力形成混合层7，将粘接剂5与被覆材料22牢固地粘接。其结果是，能够容易地得到具有优良的防水性的带连接器的电线I。虽然形成混合层7的机理在目前并不清楚，但是能够从图2所示的TEM照片推测出粘接剂5与非质子性有机溶剂一起向被覆材料22侧扩散而形成混合层7。
[0061]另外，本例的非质子性有机溶剂为被分类为芳烃的甲苯。因此，能够稀释粘接剂5而不会溶解连接器壳体4和被覆材料22。另外，甲苯在嵌件成型时使混合层7更容易形成。因此，被覆材料22与粘接剂5更牢固地粘接，两者之间变得更难剥离。其结果是，带连接器的电线I具有更优良的防水性。
[0062]如上所述，带连接器的电线I具有优良的防水性。
[0063](实施例2)
[0064]本例是使用了不进行基于非质子性有机溶剂的稀释的粘接剂5的带连接器的电线I的例子。本例的带连接器的电线I，除了在实施例1的粘接剂涂敷工序中，代替粘接剂稀释液将粘接剂5本身涂敷到被覆材料22以外，通过与实施例1相同的方法来制作。
[0065]接着，通过TEM进行了本例的带连接器的电线I中的粘接剂5与被覆材料22的界面附近的观察。在图4中示出实施了基于RuO4的电子染色的样品的TEM照片。通过图4可知，虽然没有实施例1清晰，但是在粘接剂5与被覆材料22之间观察到了色调从被覆材料22侧向粘接剂5侧连续地变化的混合层7。
[0066]如上所述，如果在粘接剂5本身中包含有非质子性有机溶剂，则不用另外进行稀释而形成混合层7。另外，可以认为本例的带连接器的电线I中的混合层7没有实施例1清晰是因为在向被覆材料22涂敷时包含于粘接剂5中的非质子性有机溶剂的含有量比实施例1少。
[0067](比较例)
[0068]本例是将粘接剂5涂敷到被覆材料22之后不进行嵌件成型的例子。在本例中，对于与实施例1相同的被覆电线2，涂敷了通过甲苯稀释了粘接剂5而得到的粘接剂稀释液。之后，使粘接剂稀释液自然干燥。
[0069]关于由此得到的测试体，通过TEM进行了粘接剂5与被覆材料22的界面附近的观察。图5示出实施了基于RuO4的电子染色的样品的TEM照片。通过图5可知，粘接剂5与被覆材料22之间的边界51明确，没有在两者之间观察到色调连续地变化的混合层7。如上所述，为了在粘接剂5与被覆材料22之间形成混合层7，在嵌件成型时施加的程度的热和压力是必要的。另外，当如本例所示在粘接剂5与被覆材料22之间没有形成有混合层7的情况下，两者的粘接力变得不充分，两者之间容易剥离。因此，不具有混合层7的带连接器的电线的防水性容易变低。
【主权项】
1.一种带连接器的电线，其特征在于，包括: 被覆电线，具有导体和由交联聚乙烯树脂构成并覆盖上述导体的被覆材料； 端子配件，连接于上述被覆电线的末端部； 连接器壳体，埋设上述末端部，并且与上述被覆电线及上述端子配件一体地形成；以及粘接剂，配置于上述末端部处的上述被覆材料与上述连接器壳体之间所存在的间隙的一部分，并对该间隙进行密封， 上述粘接剂含有从由改性聚烯烃类树脂、改性聚酰胺树脂以及改性聚酯树脂构成的组中选择的任意一种或两种以上的树脂来作为粘接成分， 在上述粘接剂与上述被覆材料之间形成有上述粘接剂与上述被覆材料混和而成的混入[3口 /Ζλ O2.一种带连接器的电线的制造方法，其特征在于，包括: 端子连接工序，在具有导体和由交联聚乙烯树脂构成并覆盖上述导体的周围的被覆材料的被覆电线的末端部连接端子配件； 粘接剂涂敷工序，将包含从由改性聚烯烃类树脂、改性聚酰胺树脂以及改性聚酯树脂构成的组中选择的任意一种或两种以上的树脂和非质子性有机溶剂的粘接剂涂敷到上述末端部处的上述被覆材料表面;以及 连接器成型工序，通过在上述粘接剂中残留有上述非质子性有机溶剂的状态下进行嵌件成型，以埋设上述末端部的方式与上述被覆电线及上述端子配件一体地形成连接器壳体。3.根据权利要求2所述的带连接器的电线的制造方法，其特征在于， 上述非质子性有机溶剂是从由芳烃和甲基乙基酮构成的组中选择的一种的溶剂或两种以上的混合溶剂。
【文档编号】C09J177/10GK105874651SQ201480072115
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年12月23日
【发明人】滨口隆彰, 长谷达也, 松井克文, 中嶋雄, 中嶋一雄
【申请人】株式会社自动网络技术研究所, 住友电装株式会社, 住友电气工业株式会社