JP2022071507A - 端子付き電線の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
端子付き電線の製造方法で用いられ、図6に示される防食材35は、硬化することで、図8に示され異なる金属部材からなる接合部60を被覆する封止材30を形成するものである。封止材30は、腐食原因物質の接合部60への浸入を抑制することにより接合部60における腐食を長期に亘り防止するものである。防食材35は、紫外線硬化型樹脂を含む。
重合性化合物を構成する光重合性(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、単官能(メタ)アクリレートモノマー、2官能(メタ)アクリレートモノマー、3官能(メタ)アクリレートモノマー、及び多官能(メタ)アクリレートモノマーが用いられる。ここで、単官能(メタ)アクリレートモノマーとは、炭素-炭素不飽和結合を備える官能基を1つ有する(メタ)アクリレートモノマーである。2官能(メタ)アクリレートモノマーとは、上記官能基を2つ有する(メタ)アクリレートモノマーである。3官能(メタ)アクリレートモノマーとは、上記官能基を3つ有する(メタ)アクリレートモノマーである。多官能(メタ)アクリレートモノマーとは、上記官能基を4つ以上有する(メタ)アクリレートモノマーである。なお、本実施形態に係る防食材を構成する重合性化合物では、上記光重合性(メタ)アクリレートモノマーを特定の組み合わせで用いる。光重合性(メタ)アクリレートモノマーの特定の組み合わせについては後述する。
光重合性(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、例えば、単官能(メタ)アクリレートオリゴマー、2官能(メタ)アクリレートオリゴマー、3官能(メタ)アクリレートオリゴマー、多官能(メタ)アクリレートオリゴマー等が用いられる。ここで、単官能(メタ)アクリレートオリゴマーとは、炭素-炭素不飽和結合を備える官能基を1つ有する(メタ)アクリレートオリゴマーである。2官能(メタ)アクリレートオリゴマーとは、上記官能基を2つ有する(メタ)アクリレートオリゴマーである。3官能(メタ)アクリレートオリゴマーとは、上記官能基を3つ有する(メタ)アクリレートオリゴマーである。多官能(メタ)アクリレートオリゴマーとは、上記官能基を4つ以上有する(メタ)アクリレートオリゴマーである。
なお、紫外線硬化型樹脂に含まれるモノマーとして、3官能(メタ)アクリレートモノマー及び多官能(メタ)アクリレートモノマーの少なくとも一方のみを用いた場合、紫外線硬化型樹脂の硬化物の架橋密度が非常に高くなる傾向がある。この架橋密度が非常に高い紫外線硬化型樹脂の硬化物では、強度・硬度が向上し、表面硬化性(タック性)が高くなるものの、伸びや深部硬化性が低下し、得られる硬化物が剥離しやすくなる。このため、架橋密度が非常に高い紫外線硬化型樹脂の硬化物を用いた封止材では、長期に亘り腐食を抑制することが困難であった。
単官能アクリレートモノマーとしては、化学式1に示す化合物を用いることができる。具体的には、新中村化学工業株式会社製のエトキシ化o-フェニルフェノールアクリレート((a)参照、粘度:150mPa・s/25℃)、メトキシポリエチレングリコール♯400アクリレート((b)参照、n=9、粘度:28mPa・s/25℃)、メトキシポリエチレングリコール♯550アクリレート((b)参照、n=13)、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート((c)参照、粘度:16mPa・s/25℃)、2-アクリロイルオキシエチルサクシネート((d)参照、粘度:180mPa・s/25℃)、イソステアリルアクリレート((e)参照、粘度:18mPa・s/25℃)を挙げることができる。また、単官能アクリレートモノマーとしては、ダイセル・オルネクス株式会社製のβ-カルボキシエチルアクリレート(粘度:75mPa・s/25℃)、イソボルニルアクリレート(粘度:9.5mPa・s/25℃)、オクチル/デシルアクリレート(粘度:3mPa・s/25℃)、エトキシ化フェニルアクリレート(EO2mol)(粘度:20mPa・s/25℃)、エトキシ化フェニルアクリレート(EO1mol)(粘度:10mPa・s/25℃)も挙げることができる。
2官能アクリレートモノマーとしては、化学式2-1~2-3に示す化合物を用いることができる。具体的には、新中村化学工業株式会社製の2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート((a)参照、粘度:44mPa・s/25℃)、ポリエチレングリコール♯200ジアクリレート((b)参照、n=4、粘度:22mPa・s/25℃)、ポリエチレングリコール♯400ジアクリレート((b)参照、n=9、粘度:58mPa・s/25℃)、ポリエチレングリコール♯600ジアクリレート((b)参照、n=14、粘度:106mPa・s/25℃)、ポリエチレングリコール♯1000ジアクリレート((b)参照、n=23、粘度:100mPa・s/40℃)、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート((c)参照、粘度:500mPa・s/25℃)、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート((d)参照、粘度:1500mPa・s/25℃)、9,9-ビス[4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン((e)参照、粘度:91000mPa・s/60℃)、プロポキシ化ビスフェノールAジアクリレート((f)参照、粘度:3000mPa・s/25℃)、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート((g)参照、粘度:120mPa・s/25℃)、1,10-デカンジオールジアクリレート((h)参照、粘度:10mPa・s/25℃)、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート((i)参照、粘度:8mPa・s/25℃)、1,9-ノナンジオールジアクリレート((j)参照、粘度:8mPa・s/25℃)、ジプロピレングリコールジアクリレート((k)参照、粘度:8mPa・s/25℃)、トリプロピレングリコールジアクリレート((l)参照、m+n=3、粘度:12mPa・s/25℃)、ポリプロピレングリコール♯400ジアクリレート((l)参照、m+n=7、粘度:34mPa・s/25℃)、ポリプロピレングリコール♯700ジアクリレート((l)参照、m+n=12、粘度:68mPa・s/25℃)、ポリテトラメチレングリコール♯650ジアクリレート((m)参照、粘度:140mPa・s/25℃)を挙げることができる。また、2官能アクリレートモノマーとしては、ダイセル・オルネクス株式会社製のジプロピレングリコールジアクリレート(粘度:10mPa・s/25℃)、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(粘度:6.5mPa・s/25℃)、トリプロピレングリコールジアクリレート(粘度:12.5mPa・s/25℃)、PO変性ネオペンチルグリコールジアクリレート(粘度:20mPa・s/25℃)、変性ビスフェノールAジアクリレート(粘度:1100mPa・s/25℃)、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(粘度:140mPa・s/25℃)、PEG400ジアクリレート(粘度:60mPa・s/25℃)、PEG600ジアクリレート(粘度:120mPa・s/25℃)、ネオペンチルグリコール・ヒドロキシピバリン酸エステルジアクリレート(粘度:25mPa・s/25℃)も挙げることができる。
3官能アクリレートモノマー及び多官能アクリレートモノマーとしては、化学式3-1及び3-2に示す化合物を用いることができる。具体的には、新中村化学工業株式会社製のエトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート((a)参照、粘度:1000mPa・s/50℃)、ε-カプロラクトン変性トリス-(2-アクリロキシエチル)イソシアヌレート((b)参照、粘度:3000~4000mPa・s/25℃)、Ethoxylated glycerine triacrylate(EO9mol)((c)参照、l+m+n=9、粘度:190mPa・s/25℃)、Ethoxylated glycerine triacrylate(EO20mol) ((c)参照、l+m+n=20、粘度:110mPa・s/25℃)、ペンタエリスリトールトリアクリレート(トリエステル37%)((d)参照、粘度:790mPa・s/25℃)、ペンタエリスリトールトリアクリレート(トリエステル55%)((d)参照、粘度:490mPa・s/25℃)、ペンタエリスリトールトリアクリレート(トリエステル57%)((d)参照、粘度:730mPa・s/25℃)、トリメチロールプロパントリアクリレート((e)参照、粘度:110mPa・s/25℃)、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート((f)参照、粘度:1000mPa・s/25℃)、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート((g)参照、粘度:350mPa・s/25℃)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート((h)参照、粘度:200mPa・s/40℃)、ジペンタエリスリトールポリアクリレート((i)参照、粘度:6500mPa・s/25℃)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート((j)参照、粘度:6600mPa・s/25℃)を挙げることができる。また、多官能アクリレートモノマーとしては、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性ジアクリレートも挙げることができる。
単官能メタクリレートモノマーとしては、化学式4に示す化合物を用いることができる。具体的には、新中村化学工業株式会社製の2-メタクリロイロキシエチルフタル酸((a)参照、粘度:3400mPa・s/25℃)、メトキシポリエチレングリコール♯400メタクリレート((b)参照、n=9、粘度:23mPa・s/25℃)、メトキシポリエチレングリコール♯1000メタクリレート((b)参照、n=23、粘度:55mPa・s/40℃)、フェノキシエチレングリコールメタクリレート((c)参照、粘度:7mPa・s/25℃)、ステアリルメタクリレート((d)参照、粘度:8mPa・s/30℃)、2-メタクリロイルオキシエチルサクシネート((e)参照、粘度:160mPa・s/25℃)を挙げることができる。
2官能メタクリレートモノマーとしては、化学式5-1及び5-2に示す化合物を用いることができる。具体的には、新中村化学工業株式会社製のエチレングリコールジメタクリレート((a)参照、粘度:3mPa・s/25℃)、ジエチレングリコールジメタクリレート((b)参照、n=2、粘度:5mPa・s/25℃)、トリエチレングリコールジメタクリレート((b)参照、n=3、粘度:9mPa・s/25℃)、ポリエチレングリコール♯200ジメタクリレート((b)参照、n=4、粘度:14mPa・s/25℃)、ポリエチレングリコール♯400ジメタクリレート((b)参照、n=9、粘度:35mPa・s/25℃)、ポリエチレングリコール♯600ジメタクリレート((b)参照、n=14、粘度:64mPa・s/25℃)、ポリエチレングリコール♯1000ジメタクリレート((b)参照、n=23、粘度:80mPa・s/40℃)、エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート((c)参照、粘度:1000mPa・s/25℃)、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート((d)参照、粘度:100mPa・s/25℃)、1,10-デカンジオールジメタクリレート((e)参照、粘度:10mPa・s/25℃)、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート((f)参照、粘度:6mPa・s/25℃)、1,9-ノナンジオールジメタクリレート((g)参照、粘度:8mPa・s/25℃)、ネオペンチルグリコールジメタクリレート((h)参照、粘度:5mPa・s/25℃)、エトキシ化ポリプロピレングリコール♯700ジメタクリレート((i)参照、粘度:90mPa・s/25℃)、グリセリンジメタクリレート((j)参照、粘度:40mPa・s/25℃)、ポリプロピレングリコール♯400ジメタクリレート((k)参照、粘度:27mPa・s/25℃)を挙げることができる。
3官能メタクリレートモノマーとしては、化学式6に示す化合物を用いることができる。具体的には、新中村化学工業株式会社製のトリメチロールプロパントリメタクリレート(粘度:42mPa・s/25℃)を挙げることができる。
また、光重合性(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、ダイセル・オルネクス株式会社製の芳香族ウレタンアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレートも用いることができる。エポキシアクリレートとしては、ビスフェノールAタイプエポキシアクリレート、エポキシ化大豆油アクリレート、変性エポキシアクリレート、脂肪酸変性エポキシアクリレート、アミン変性ビスフェノールAタイプエポキシアクリレートを挙げることができる。
単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、イソボルニルアクリレート及びエトキシ化フェニルアクリレートが好ましい。2官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート及びジプロピレングリコールジアクリレートが好ましい。3官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、グリセリンプロポキシトリアクリレート及びトリメチロールプロパンプロポキシトリアクリレートが好ましい。4官能以上の多官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート及びジトリメチロールプロパンテトラアクリレートが好ましい。
次に、本実施形態に係る端子付き電線の製造方法で製造される端子付き電線について説明する。図1及び図5に示すように、本実施形態の端子付き電線1は、導電性の導体11及び導体11を覆う電線被覆材12を有する電線10と、電線10の導体11に接続する金属端子20とを備える。また、端子付き電線1は、導体11と金属端子20との接合部60を覆い、上述の防食材35が硬化してなる封止材30を備える。
本実施形態に係る製造方法で得られる端子付き電線によれば、特定形状の封止材が必要な部位のみに形成された端子付き電線を提供することができる。
次に、本実施形態に係る端子付き電線の製造方法について説明する。本実施形態に係る端子付き電線の製造方法は、特定の端子付き電線の製造装置を用いる製造方法である。
図4~図9を用いて端子付き電線の製造装置について説明する。
透明型70は、第1の透明型部材71と第2の透明型部材72とを有する。図5に示すように、透明型70は、第1の透明型部材71と第2の透明型部材72とを重ね合わせることにより、内部に接合部60を収容し防食材35が導入されるキャビティ部80が形成されるようになっている。
透明型70を構成する第1の透明型部材71には、透明型70からキャビティ部80内に突出して防食材35の流動を制限する凸部90が設けられる。図6は、防食材注入時の端子付き電線の製造装置の断面図である。図7は、図6の部分Dの拡大図である。図6は、キャビティ部80内に防食材35が導入された状態を示す図である。
紫外線照射装置40は、透明型70の外部に設けられ、透明型70内に、防食材35を光硬化させる紫外線42を照射する部材である。防食材35を光硬化させる紫外線42としては、例えば、波長10~400nmの紫外線が用いられる。紫外線照射装置40から照射された紫外線42が、透明型70を介して、キャビティ部80内の防食材35に達すると、防食材35が光硬化して封止材30が形成される。
なお、LED式UV照射機は、発光波長が単一ピーク波長であるため、防食材35との組み合わせによっては、光硬化性が低くなる場合もある。この場合は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、及び無電極放電型ランプの1種以上を組み合わせた紫外線照射装置40を用いたり、これらの紫外線照射装置40とLED式UV照射機とを併用したりすることが好ましい。
導入工程は、電線10と金属端子20とを備え封止材30を備えない未封止端子付き電線5をキャビティ部80内に配置し、凸部90をキャビティ部80内に突出させた状態でキャビティ部80内に防食材35を導入する工程である。
型締め工程は、電線10と金属端子20とを備え封止材30を備えない未封止端子付き電線5をキャビティ部80内に配置し、凸部90をキャビティ部80内に突出させる工程である。具体的には、型締め工程では、未封止端子付き電線5を、第1の透明型部材71の第1の凹部81と第2の透明型部材72の第2の凹部82とで形成されるキャビティ部80内に配置されるようにして、第1の透明型部材71と第2の透明型部材72とを型締めする。この際、第1の透明型部材71と第2の透明型部材72とは、図5及び図6に示すように、キャビティ部80内に突出した凸部90の先端がキャビティ部80内に載置された未封止端子付き電線5の繋ぎ部23に当接するようにして型締めする。
防食材充填工程は、凸部90をキャビティ部80内に突出させた状態でキャビティ部80内に防食材35を導入する工程である。
照射工程は、キャビティ部80内の防食材35に透明型70を介して紫外線を照射する工程である。
なお、照射工程の終了後に、必要に応じて封止材30を冷却する冷却工程を施してもよい。封止材30の冷却方法としては、例えば空気を送風し、封止材30に接触させることにより冷却する方法が挙げられる。冷却工程を行うと、表面のべた付きが抑えられ、ホコリ等の吸着を抑制できるため好ましい。
本実施形態に係る端子付き電線の製造方法によれば、特定形状の封止材が必要な部位のみに形成された端子付き電線の製造方法を提供することができる。
次に、端子付き電線を用いたワイヤーハーネスについて説明する。端子付き電線を用いたワイヤーハーネスは、上述の端子付き電線を備える。具体的には、ワイヤーハーネス2は、図10に示すように、コネクタハウジング50と、上述の端子付き電線1とを備える。
端子付き電線を用いたワイヤーハーネスによれば、特定形状の封止材が必要な部位のみに形成された端子付き電線を用いたワイヤーハーネスを提供することができる。
2 ワイヤーハーネス
5 未封止端子付き電線
10 電線
11 導体
12 電線被覆材
20 金属端子
21 電気接続部
24 導体圧着部
25 被覆材加締部
30 封止材
31 平面端部
35 防食材
40 紫外線照射装置
42 紫外線
50 コネクタハウジング
51 キャビティ
60 接合部
70 透明型
71 第1の透明型部材
72 第2の透明型部材
80 キャビティ部
81 第1の凹部
82 第2の凹部
84 クリアランス
85 流動抑制部
86 流動抑制基部
90 凸部
91 ノズル
92 樹脂注入孔
95 エジェクトピン
100 製造装置
Claims (2)
- 導体及び前記導体を覆う電線被覆材を有する電線と、前記電線の導体に接続する金属端子と、前記導体と前記金属端子との接合部を覆い防食材が硬化してなる封止材とを備える端子付き電線の製造方法であって、
前記防食材は、光重合性(メタ)アクリレートモノマー及び光重合性(メタ)アクリレートオリゴマーの少なくとも一方からなる重合性化合物を含む紫外線硬化型樹脂を含み、前記重合性化合物は、単官能(メタ)アクリレートモノマー及び2官能(メタ)アクリレートモノマーを併用してなるか、又は単官能(メタ)アクリレートモノマー及び2官能(メタ)アクリレートモノマーの少なくとも一方と、3官能(メタ)アクリレートモノマー及び4官能以上の多官能(メタ)アクリレートモノマーの少なくとも一方とを併用してなり、
第1の透明型部材と第2の透明型部材とを重ね合わせることにより内部に前記接合部を収容し前記防食材が導入されるキャビティ部が形成される透明型と、前記透明型から前記キャビティ部内に突出して前記防食材の流動を制限する凸部と、を備えた端子付き電線の製造装置を用い、
前記電線と前記金属端子とを備え前記封止材を備えない未封止端子付き電線をキャビティ部内に配置し、前記凸部を前記キャビティ部内に突出させた状態で前記キャビティ部内に前記防食材を導入する導入工程と、
前記キャビティ部内の前記防食材に前記透明型を介して紫外線を照射する照射工程と、
を有する端子付き電線の製造方法。 - 前記凸部と、前記透明型とは、分離可能である、請求項1に記載の端子付き電線の製造方法。
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