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図面 (3)

課題

端子ケーブル間に埃および水分等の外部の汚染に対して封止することにより、導電接続完全性を維持する。

解決手段

第1の金属から形成された導電性芯線14を有するケーブル10のためのワイヤ端子アセンブリが開示される。第2の金属の導電端子22は、導電性の接続界面28に沿って導電ケーブル芯線14に接続される。コーティングが、導電性の接続界面28上に配置される。コーティングは、(a)少なくとも2つの活性不飽和結合を有するオリゴマーと、(b)アクリルモノマーと、のコーティング組成物102のフリーラジカル付加重合体を含有する。

概要

背景

[0002]ケーブル端子接続は、一般的に、様々な電気コンポーネントまたは電子コンポーネントサブコンポーネントとの間の電気的接続を容易にするために使用される。設計は無数にあり、一般的な特徴は、端子導電ケーブル芯線との間の物理的および導電接続を含む。この導電接続は、導電接続の完全性を維持するために、埃および水分等の外部の汚染に対して封止することが望ましいことがある。

[0003]導電ケーブル芯線および端子は、一般的に、導電性金属で作られている。自動車電気配線用等の様々な用途における軽量化およびコスト削減への関心は、アルミニウムケーブルを、銅系ケーブルの魅力的代替品にしている。しかしながら、いくつかのワイヤおよび電気コネクタは、銅系のままであることがある。したがって、電気回路における当該回路のアルミニウム系の部分と当該回路の銅系の部分との間のどこかに移行部が存在し得る。この移行部は、多くの場合、端子で生じ得る。なぜなら、銅系材料による方がアルミニウム系材料よりも容易に達成することができる寸法および形状の複雑さの理由から、端子が銅(例えば、スズめっきされた銅)系のものを含むことがあるからである。異なる金属端子(例えば、銅)への金属ケーブル芯線(例えば、アルミニウム)の圧着界面接続は、塩水等の電解質が存在すると、卑金属の界面で電解腐食を起こし得る。

[0004]電気ケーブル端子接続のところで水分から保護するために、様々な材料および技術が提案されている。しかしながら、界面で露出した少量の金属でさえ水分の存在下で著しい電解腐食をもたらし得るので、電線およびケーブルのために頑端子接続を提供するための新たな手法が、必要とされ続けている。

概要

端子とケーブル間に埃および水分等の外部の汚染に対して封止することにより、導電接続の完全性を維持する。第1の金属から形成された導電性の芯線14を有するケーブル10のためのワイヤ端子アセンブリが開示される。第2の金属の導電端子22は、導電性の接続界面28に沿って導電ケーブル芯線14に接続される。コーティングが、導電性の接続界面28上に配置される。コーティングは、(a)少なくとも2つの活性不飽和結合を有するオリゴマーと、(b)アクリルモノマーと、のコーティング組成物102のフリーラジカル付加重合体を含有する。

目的

しかしながら、界面で露出した少量の金属でさえ水分の存在下で著しい電解腐食をもたらし得るので、電線およびケーブルのために頑丈な端子接続を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

ワイヤ端子アセンブリであって、第1の金属を含有する導電ケーブル芯線と、導電性接続界面に沿って前記導電ケーブル芯線と接続され、第2の金属を含有する導電端子と、前記導電性の接続界面上のコーティングであって、コーティング組成物フリーラジカル付加重合体を含有するコーティングとを備え、前記コーティング組成物は、(1)少なくとも2つの活性不飽和結合を有するオリゴマーと、(2)不飽和結合を有するモノマーとを含有するワイヤ端子アセンブリ。

請求項2

請求項1に記載のアセンブリであって、前記オリゴマーは、ポリイソシアネートと、ポリオールと、ヒドロキシ官能性アクリレートと、を含有する反応混合物重合体であるアセンブリ。

請求項3

請求項2に記載のアセンブリであって、前記オリゴマーは、脂肪族ポリオールまたは脂肪族ポリイソシアネート由来する脂肪族基を有するアセンブリ。

請求項4

請求項2または請求項3に記載のアセンブリであって、前記ポリオールは、ヒドロキシ末端ポリエステルを含有するアセンブリ。

請求項5

請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のアセンブリであって、前記モノマーは、(メタアクリレート基を有するアセンブリ。

請求項6

請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のアセンブリであって、前記第1の金属および前記第2の金属は、異なる電極電位を有するアセンブリ。

請求項7

請求項6に記載のアセンブリであって、前記端子は、スズめっきされた銅を含有し、前記ケーブル芯線は、アルミニウムを含有するアセンブリ。

請求項8

請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のアセンブリであって、前記ケーブルは、電気絶縁性外側カバーをさらに備え、前記外側カバーから前記ケーブル芯線のリード部が延在しており、前記導電性の接続界面は、前記ケーブル芯線の前記リード部上の端子の構造体圧着接続部と、前記電気絶縁性の外側カバー上の圧着接続部と、を備えるアセンブリ。

請求項9

請求項8に記載のアセンブリであって、前記コーティングは、前記導電性の接続界面および前記リードを覆うアセンブリ。

請求項10

請求項8または請求項9に記載のアセンブリであって、前記コーティングは、前記ケーブル芯線の前記リード部に隣接する前記ケーブル外側カバーの一部分をさらに覆うアセンブリ。

請求項11

請求項1ないし請求項10のいずれか一項に記載のアセンブリであって、前記コーティングは、50μm以上、5mm以下の硬化厚みを有するアセンブリ。

請求項12

請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載のアセンブリであって、前記コーティングされたアセンブリは、防錆油で処理されるアセンブリ。

請求項13

請求項1ないし請求項12のいずれか一項に記載のアセンブリであって、前記コーティングされたアセンブリは、3回の試験サイクル曝露後に、前記端子と前記導電ケーブル芯線との間で、7.5マイクロオーム未満の抵抗の変化を示し、前記試験サイクルの各々は、−40℃で15分、続いて130℃で15分を含む100回の熱サイクルと、35℃で2時間の塩のミストスプレー、続いて40℃、93%の相対湿度で22時間を含む4回の塩曝露サイクルと、23℃、45〜55%の相対湿度で72時間を含む1回の調整期間とを含むアセンブリ。

請求項14

請求項1ないし請求項13のいずれか一項に記載のアセンブリであって、前記コーティング組成物は、UVで活性化されるフリーラジカル開始剤をさらに含有するアセンブリ。

請求項15

第1の金属を含有する導電ケーブル芯線を備えるワイヤ端子アセンブリの製造方法であって、導電性の接続界面に沿って導電ケーブル芯線に導電端子を接続する工程と、前記導電性の接続界面上にコーティング組成物を堆積および硬化させる工程とを備え、前記コーティング組成物は、(1)少なくとも2つの活性不飽和結合を有するオリゴマーと、(2)アクリルモノマーとを含有する方法。

請求項16

請求項15に記載の方法であって、前記硬化は、コーティングされた基板紫外線光に曝露する工程によって行われる方法。

請求項17

請求項15または請求項16に記載の方法であって、ジェットコーティング装置によって前記コーティングを堆積させる工程を含む方法。

請求項18

請求項17に記載の方法であって、前記コーティング組成物は、40℃で300以上、1000センチポアズ以下の粘度を有する方法。

請求項19

請求項17または請求項18に記載の方法であって、前記ジェットコーティング装置は、前記コーティング組成物を2nl以上、2ml以下の滴径で堆積する方法。

請求項20

請求項15ないし請求項19のいずれか一項に記載の方法であって、前記コーティングされた基板を防錆油で処理する工程をさらに備える方法。

技術分野

0001

[0001]本開示の分野は、ケーブル端子との間の電気的接続に関する。

背景技術

0002

[0002]ケーブル端子接続は、一般的に、様々な電気コンポーネントまたは電子コンポーネントサブコンポーネントとの間の電気的接続を容易にするために使用される。設計は無数にあり、一般的な特徴は、端子と導電ケーブル芯線との間の物理的および導電接続を含む。この導電接続は、導電接続の完全性を維持するために、埃および水分等の外部の汚染に対して封止することが望ましいことがある。

0003

[0003]導電ケーブル芯線および端子は、一般的に、導電性金属で作られている。自動車電気配線用等の様々な用途における軽量化およびコスト削減への関心は、アルミニウム系ケーブルを、銅系ケーブルの魅力的代替品にしている。しかしながら、いくつかのワイヤおよび電気コネクタは、銅系のままであることがある。したがって、電気回路における当該回路のアルミニウム系の部分と当該回路の銅系の部分との間のどこかに移行部が存在し得る。この移行部は、多くの場合、端子で生じ得る。なぜなら、銅系材料による方がアルミニウム系材料よりも容易に達成することができる寸法および形状の複雑さの理由から、端子が銅(例えば、スズめっきされた銅)系のものを含むことがあるからである。異なる金属端子(例えば、銅)への金属ケーブル芯線(例えば、アルミニウム)の圧着界面接続は、塩水等の電解質が存在すると、卑金属の界面で電解腐食を起こし得る。

0004

[0004]電気ケーブル端子接続のところで水分から保護するために、様々な材料および技術が提案されている。しかしながら、界面で露出した少量の金属でさえ水分の存在下で著しい電解腐食をもたらし得るので、電線およびケーブルのために頑端子接続を提供するための新たな手法が、必要とされ続けている。

0005

[0005]いくつかの実施形態によれば、ワイヤ端子アセンブリは、第1の金属を含有する導電ケーブル芯線を備えている。第2の金属を含有する導電端子が、導電性接続界面に沿って導電ケーブル芯線に接続される。コーティングが、導電性の接続界面上に配置される。コーティングは、(1)少なくとも2つの活性不飽和結合を有するオリゴマーと、(2)アクリルモノマーと、を含むコーティング組成物フリーラジカル付加重合体を含有する。

0006

[0006]いくつかの例の実施形態によれば、第1の金属を含有する導電ケーブル芯線と、第2の金属を含有する導電端子と、を備えるワイヤ端子アセンブリを製造する方法が提供される。本方法によれば、導電端子は、導電性の接続界面に沿って導電ケーブル芯線に接続される。(1)少なくとも2つの活性不飽和結合を有するオリゴマーと(2)アクリルモノマーとを含むコーティング組成物が、導電性の接続界面上に堆積され、硬化される。

0007

[0007]本発明として見なされる主題は、具体的に指摘され、本明細書の最後の特許請求の範囲において明確に主張される。本発明の前述した特徴および他の特徴ならびに利点は、添付の図面とあわせて、以下の詳細な説明から明らかにされる。

図面の簡単な説明

0008

[0008]ワイヤ端子アセンブリの例の実施形態の斜視図を概略的に示す図である。
[0009]端子ワイヤアセンブリのコーティング部分の例の実施形態の断面図を概略的に示す図である。

実施例

0009

[0010]上記したように、導電ケーブル芯線と導電端子との間の導電性の接続界面は、少なくとも2つの活性二重結合を有するオリゴマーを含有するコーティング組成物でコーティングされる。本明細書で使用される場合、活性二重結合とは、フリーラジカル重合中に、フリーラジカルモノマー単位と反応する二重結合である。典型的には、このような二重結合は、オリゴマーの主鎖分子末端末端基に存在するが、オリゴマーに付加された側鎖基に配置することもできる。いくつかの実施形態において、オリゴマーは、オリゴマー主鎖の2つの末端のそれぞれに活性二重結合を有する。いくつかの実施形態において、オリゴマーは、オリゴマー主鎖に付加された側鎖基に配置された1つまたは複数の二重結合を有していてもよい。側鎖基二重結合の導入により、オリゴマー分子中に2つを超える活性二重結合が可能になり、これは、重合体中に分子分枝場所を提供することができる。

0010

[0011]オリゴマーは、ポリマーと同様に、従来のモノマービルディングブロックから構築することができるが、分子量を制御するためにプロセスおよび成分の制御が使用される(例えば、分子量の増加を制御するための一般的な技術には、限定されないが、縮合反応用の1つの種類のモノマーの化学量論過剰量、一官能性キャッピング剤の使用、重合触媒失活剤、または、温度の低下等反応停止処理が含まれる)。オリゴマーおよびポリマーはいずれも、IUPAC Gold Bookにおいて、1つまたはいくつかのモノマー単位の付加または除去によって性質が著しく変化しないというそれらの性質によって特徴付けられ、オリゴマーが中程度の分子量であり、ポリマーが高分子量であることによって区別される。オリゴマーをポリマーと区別する分子量についての広く認められている明確なラインはないが、いくつかの例示の実施形態において、オリゴマーは、下限が、5モノマー単位、より限定的には10モノマー単位、より限定的には20モノマー単位、より限定的には50モノマー単位、さらにより限定的には100モノマー単位であり、上限が、1000モノマー単位、より限定的には500モノマー単位、より限定的には200モノマー単位、より限定的には150モノマー単位、より限定的には125モノマー単位、さらにより限定的には100モノマー単位である範囲内のモノマー単位数の重合度を有することができる。上記の下限および上限の範囲の端点を独立して組み合わせて、いくつかの異なる範囲を開示することができる。いくつかの実施形態において、オリゴマーは、100〜500モノマー単位の重合度を有する。

0011

[0012]いくつかの実施形態において、オリゴマーは、二官能性不飽和ウレタンオリゴマー、例えば、ウレタンメタクリレートであってよい。このようなオリゴマーは、ウレタン鎖を構築する重縮合反応に関するキャッピング剤として働く不飽和結合含有モノヒドロキシ化合物(例えば、ヒドロキシル含有(メタアクリレート)を用いて、ポリイソシアネートおよびポリオールポリウレタンモノマービルディングブロックから形成することができる。ポリイソシアネートの例としては、ヘキサメチレンジイソシアネートイソホロンジイソシアネートシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネートメチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、トルエンジイソシアネートジフェニルメタン4,4−ジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、HDI系オリゴマーのジイソシアネートおよびトリイソシアネート、ならびに他の脂肪族および芳香族イソシアネートが挙げられる。ポリオールの例としては、エチレングリコールプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2、1,3または1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール(MPDiol)、ネオペンチルグリコール(NPG)等のジオール、このようなジオールのアルコキシ化誘導体ポリエーテルジオールポリエステルジオール等が挙げられる。より高級官能性のポリオールとしては、トリメチロールプロパン(TMP)、PETA、ジ−TMP、ジ−PETA、グリセロール、これらのアルコキシ化誘導体等を挙げることができる。ヒドロキシル含有(メタ)アクリレート等のモノヒドロキシ含有不飽和化合物は、不飽和結合を含む末端基を有するオリゴマーを提供するために使用することができる。ヒドロキシル含有(メタ)アクリレートの例は、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ−およびジ−(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ−、ジ−、トリ−(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノ−、ジ−、トリ−、テトラ−およびペンタ−(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートモノ−およびジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレン/ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリブチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート,およびこれらのエトキシ化およびプロポキシ化誘導体である。オリゴマー上の末端基としては、アクリレート基以外の不飽和基も挙げることができる。例えば、米国特許第6,559,260号は、アリル基を末端に有するウレタンオリゴマーを開示している。

0012

[0013]ウレタンオリゴマーは、触媒を用いて、または、用いずに調製することができる。触媒を使用する場合、様々な異なる触媒を使用することができる。触媒反応は、反応時間を短縮し、副生成物を少なくするので、望ましい。この反応に使用することができる典型的な触媒は、アミンおよび金属系触媒である。いくつかの例としては、ジラウリン酸ジブチルスズ、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]−オクタン(DABCO)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−ウンデカ−7−エン(DBU)、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミンDMCA)、テトラメチルスズ、テトラブチルスズ、テトラオクチルスズ、塩化トリブチルスズ、二塩化ジブチルスズ、ジメチルスズオキシド、塩化トリメチルスズ、二塩化ジメチルスズ、塩化トリオクチルスズ、ジブチルスズオキシド二酢酸ジブチルスズ、三塩化ブチルスズ、二塩化ジオクチルスズ、ジオクチルスズオキシド、二ラウリン酸ジオクチルスズ、および二酢酸ジオクチルスズが挙げられる。上記のスズ系錯体のものと類似する、亜鉛、鉄、ビスマスおよびジルコニウム錯体も触媒として使用することができる。

0013

[0014]ウレタンオリゴマーは、ポリオールを1モル過剰のポリイソシアネートと反応させ、続いて、得られたイソシアネート基を末端に有する生成物ヒドロキシ官能性(メタ)アクリレートと反応させることによって、または、ポリイソシアネート、ヒドロキシ官能性(メタ)アクリレートおよびポリオールの金属塩を1工程で混合および反応させ得る代替法によって、形成することができる。縮合反応において、それぞれの当量のヒドロキシルに対して、0.5〜2.0当量、好ましくは0.75〜1.5当量、より限定的には0.9〜1.1当量のイソシアネートを使用することができる。このようにして、最終物中に残存する遊離アルコールまたは遊離イソシアネートを回避することができる。最終的な縮合した生成物は、過酸化物等のフリーラジカル機構または放射線での硬化処理で硬化し得る(メタ)アクリレート官能基を含有しているであろう。

0014

[0015]いくつかの実施形態において、オリゴマーは、4〜10個の炭素原子、より限定的には6〜8個の炭素原子の脂肪族炭化水素鎖セグメントを含有していてよい。このような脂肪族セグメントは、モノマー(例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのC6セグメント、1,5−ペンタンジオールのC5セグメント)を通じて、オリゴマー鎖内に導入されていてよい。

0015

[0016]いくつかの実施形態において、オリゴマーは、ポリエステルセグメントを含有していてよい。このようなセグメントは、ポリ酸とのポリオールの重縮合反応で調製することができる。本発明での使用のためのポリエステルの調製において有用なポリオールは、ポリエステル調製で従来から利用される種類の多官能性アルコールである。このようなポリオールとしては、エチレングリコール、1,5−プロパンジオール、プロピレングリコール、トリエチレングリコールブチレングリコール、グリセロール、ジエチレングリコール、1,4,6−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンジプロピレングリコール、ペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール、アルコキシ化2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニルプロパン等が挙げられる。ジオールは、不飽和ポリエステルの調製に通常利用されているが、より高級官能性のポリオール、即ち、3〜5個の官能基を有するポリオールも使用することができる。さらに、ジシクロペンタジエンまたはビスフェノールAジシクロペンタジエンおよびこれらの誘導体等のポリエチレン性不飽和モノマーを含有していてよい。本発明で使用される不飽和ポリエステルの調製において有用となり得るポリカルボン酸の例としては、フタル酸無水フタル酸イソフタル酸テトラヒドロフタル酸ヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、グルタル酸テトラクロロフタル酸スベリン酸ヘキサクロロエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、セバシン酸テトラヒドロ無水フタル酸コハク酸アジピン酸等が挙げられ、「酸」という用語は、無水物が存在する場合、その対応する無水物を含む。不飽和結合を有する末端基は、ヒドロキシ(メタ)アクリレート鎖停止剤を用いて、または、不飽和モノ酸を用いて提供することができ、限定されないが、マレイン酸シトラコン酸フマル酸グルタコン酸、イタコン酸クロロマレイン酸、メサコン酸等が含まれ、「酸」という用語は、無水物が存在する場合、その対応する無水物を含むように使用される。ポリエステル分子は、公知のエステル交換縮合反応および触媒技術によって形成することができる。脂肪族セグメントは、ポリ酸(例えば、セバシン酸のC8セグメント、1,5−ペンタンジオールのC5セグメント)を含有していてよい。

0016

[0017]いくつかの実施形態において、オリゴマーは、ポリウレタンおよびポリエステルセグメントの両方を有していてよい。例えば、ポリエステルジオールは、ポリエステル形成技術を使用して調製されてよく、ウレタンアクリレートオリゴマー等のウレタンオリゴマーの形成におけるポリオール反応物の一部として導入されてよい。

0017

[0018]上記に記載のオリゴマーは、市販品を入手可能であり、米国特許出願公開第2004/0054798号、米国特許出願公開第2003/0149179号、米国特許出願公開第2005/0154121号、および、米国特許第6,472,069号、米国特許第6,559,260号、米国特許第6,380,278号を含む様々な米国の特許文献に記載されており、これらの各開示は、それらの全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

0018

[0019]上述のように、コーティング組成物は、不飽和結合含有モノマーも含有する。このようなモノマーの例としては、例えば、アルキル(メタ)アクリレート;アルコキシアルキル(メタ)アクリレート;(メタ)アクリロニトリル塩化ビニリデンスチレン系モノマー;アルキルおよびアルコキシアルキルフマレートおよびマレート、ならびに、これらの半エステルシンナメート;およびアクリルアミド;N−アルキルおよびN−アリールマレイミド(メタ)アクリル酸;フマル酸、マレイン酸;ケイ皮酸;ならびにこれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態において、モノマーは、(メタ)アクリレートモノマーまたはアクリル酸を含む。より具体的には、モノマーの例として、任意の特定の種に限定されないが、様々なモノマー、例えば、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、n−ヘプチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、トルイル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−アミノエチル(メタ)アクリレート、(メタクリロイルオキシプロピル)トリメトキシシラン、(メタ)アクリル酸−エチレンオキシド付加物トリフルオロメチルメチル(メタ)アクリレート、2−トリフルオロメチルエチル(メタ)アクリレート、2−ペルフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、2−ペルフルオロエチル−2−ペルフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、2−ペルフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペルフルオロメチル(メタ)アクリレート、ジペルフルオロメチルメチル(メタ)アクリレート、2−ペルフルオロメチル−2−ペルフルオロエチルエチル(メタ)アクリレート、2−ペルフルオロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、2−ペルフルオロデシルエチル(メタ)アクリレートおよび2−ペルフルオロヘキサデシルエチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸モノマースチレンビニルトルエンα−メチルスチレンクロロスチレンスチレンスルホン酸およびその塩等のスチレン系モノマー;ペルフルオロエチレン、ペルフルオロプロピレンおよびフッ化ビニリデン等のフッ素含有ビニルモノマービニルトリメトキシシランおよびビニルトリエトキシシラン等のケイ素含有ビニルモノマー;マレイン酸無水物、マレイン酸、マレイン酸のモノアルキルエステルおよびジアルキルエステル;フマル酸、フマル酸のモノアルキルエステルおよびジアルキルエステル;マレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、ヘキシルマレイミド、オクチルマレイミド、ドデシルマレイミド、ステアリルマレイミド、フェニルマレイミドおよびシクロヘキシルマレイミド等のマレイミドモノマー;アクリロニトリルおよびメタクリロニトリル等のニトリル含有ビニルモノマー;アクリルアミドおよびメタクリルアミド等のアミド含有ビニルモノマー;酢酸ビニルプロピオン酸ビニルピバル酸ビニル安息香酸ビニルおよびケイヒ酸ビニル等のビニルエステル;エチレンおよびプロピレン等のアルケンブタジエンおよびイソプレン等の共役ジエン塩化ビニル、塩化ビニリデン、塩化アリルアリルアルコール等を挙げることができる。上述のモノマーは、単独で、連続して、または、組み合わせて使用してよい。生成物の物理的性質の望ましさから、1つまたは複数の種類のモノマーをコーティング組成物のために選択して、導電性の接続界面に適用してよい。いくつかの実施形態において、モノマーは、1つまたは複数の(メタ)アクリレートまたはアクリル酸を含有する。

0019

[0020]本開示は、任意の特定の理論もしくは操作の方法に限定されず、または、それによって限定されないが、オリゴマーは、所望のコーティングの性質(例えば、耐水性、柔軟性、耐熱性等)を提供するコーティングの樹脂マトリックスにおけるポリマーセグメント(ポリウレタンセグメントおよび/またはポリエステルセグメント等)の導入に寄与することができ、一方で、モノマーは、基板(従来の溶媒のようにコーティングを希釈しない)の全ての所望の範囲にコーティング組成物の適切な堆積および流動性をもたらすためのコーティング組成物の性質(例えば、粘度および接着性)の調整に寄与することができ、反応性の高いフリーラジカル種(例えば、(メタ)アクリレートおよび/またはアクリル酸の重合中に生成するもの)の存在によるオリゴマーおよびモノマー両方の硬化中の付加重合は、基板とのコーティングの接着および組込みに寄与することができると考えられる。また、オリゴマー鎖長とモノマー(単独ユニット鎖長との間で分布する、二峰性分子量分布および出発分子の他の性質によって形成されるそれらのマクロ分子構造および分子量分布は、導電接続界面に対する特有のポリマー保護をもたらし得る。

0020

[0021]いくつかの実施形態において、コーティング組成物は、40℃で、下限が100cp、より限定的には200cp、より限定的には300cpであり、上限が4500cp、より限定的には2500cp、より限定的には1500cpである範囲の粘度を有していてよい。上記の下限および上限の範囲の端点を独立して組み合わせて、いくつかの異なる範囲を開示することができる。いくつかの実施形態において、コーティング組成物は、40℃で300〜1000cpの粘度を有していてよい。いくつかの実施形態において、コーティング組成物は、40℃で200〜800cpの粘度を有していてよい。コーティング組成物の粘度は、オリゴマーおよびモノマーのそれぞれの量を変更することによって操作することができ、コーティング組成物中のモノマーの割合が高くなることによってより低い粘度が促進され、コーティング組成物中のオリゴマーの割合が高くなることによってより高い粘度促進される。

0021

[0022]コーティング組成物中のオリゴマーおよびモノマーのそれぞれの量は、適用プロセスおよび最終のコーティングの標的の性質に応じて変更することができる。いくつかの例の実施形態において、組成物は、少なくとも50重量%のオリゴマーおよび100重量%未満のオリゴマー、ならびに、0重量%超のモノマーおよび50重量%以下のモノマーを含有することができる。

0022

[0023]いくつかの実施形態において、コーティングされた基板を、防錆油で処理することができ、この防錆油には、従来の未処理の鉱物油、または、リン酸塩(例えば、ジチオリン酸亜鉛)等の防錆添加剤を含有する鉱物油が含まれ得る。油は、従来の手段、例えばスプレーまたはブラシを用いて適用することができる。防錆油の例には、従来の鉱物油や、他の市販の油(例えば、Ecoline 3690、Nye 531J、Nye 561JまたはRichardsApex 562CPD)が含まれる。コーティングされたコンポーネントへの油の適用は、限定されないが、ジェット、スプレー、または、道具(例えば、ブラシ、スポンジまたはローラ)を使用する道具適用を含む様々な技術によって行うことができる。

0023

[0024]ここで図面を参照すると、図1は、絶縁性外側カバー12と、第1の金属(合金が含まれ得る)を含有する導電性の芯線14と、を備えるケーブル10の例示的な実施形態を示す。芯線14は、一緒束ねられたおよび/または撚り合わされた個々の撚り線15の群を備えるように図1に示されているが、単要素の金属芯線等の他の構成を有することもできる。絶縁性の外側カバー12の端部が除去されて芯線14のリード16が露出される。第2の金属を含有する端子22は、後方部84を有している。後方部84は、一対の絶縁圧着ウイング36と、一対の芯線圧着ウイング38と、を備えている。それらの間には、切り込みまたは隙間40が形成されている。ウイング36,38は、端子22が絶縁性の外側カバー12に固定され、芯線14のリード16と電気接触するように、圧着されてケーブル10との物理的接続が得られる。空隙42が、端子22をケーブル10上に圧着する前または後に、芯線14の個々の撚り線15間に形成されてよい。芯線圧着ウイング38は、リード16への芯線圧着ウイング38の食いつきを向上させるために、オプションとして刻み目17を備えていてもよい。

0024

[0025]図1にさらに示すように、コーティング塗布装置100は、リード16と端子22との界面でコーティング組成物102を吐出することができる。コーティング塗布装置は、任意の種類の塗布装置であってもよく、そのような塗布装置には、限定はされないが、1つまたは複数のスプレーノズル、ブラシ、ローラ、または、ジェットヘッドが含まれる。いくつかの実施形態において、スプレー塗布装置は、1つまたは複数のジェットヘッドを備える。ジェット塗布装置は公知であり、例えば、米国特許第5,320,250号、米国特許第5,747,102号および米国特許第6,253,957号ならびに米国特許出願公開第2016/0089681(A1)号に記載されており、これらの各開示は、それらの全体が参照によって本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態において、ジェットヘッドは、端子の上方を所定のパターンで移動しながら、コーティング組成物を適用することができる。特定の吐出パラメータは、封止される端子アセンブリの寸法および構成に応じて、広範囲に変更することができる。興味深いいくつかの実施形態において、ジェット吐出は、下限が0.1mm/s、より限定的には5mm/s、さらにより限定的には10mm/sであり、上限が500mm/s、より限定的には100mm/s、さらにより限定的には50mm/sである範囲の線形吐出速度で行うことができる。興味深いいくつかの実施形態において、ジェットヘッドは、下限が1Hz、より限定的には125Hzであり、上限が500Hz、より限定的には250Hzである周波数の範囲で、流体を吐出および適用することができる。興味深いいくつかの実施形態において、ジェットヘッドは、多数のドットを吐出して、均一なコーティングを形成する。いくつかの実施形態において、液滴は、2nl〜2mlの間、より限定的には0.25ml〜2mlの間の大きさである。吐出パルスは、バルブが連続的に開くように設定することができ、例えば2mlの、バルブ中に含まれる材料の量に限定された最大容量での定常流が生成される。いくつかの実施形態において、紫外(UV)線源等の化学線源104を、コーティング塗布装置100と共に組み込むことができる。

0025

[0026]上述のように、コーティングは、水分に曝露され得る任意の部分のところの導電性の接続界面に適用される。言うまでもなく、直接的にコーティングされていない界面のいくつかの部分(例えば、水分もコーティング組成物も浸透しないように、端子ウイング38の食いつき部分または把持部分が、ケーブル芯線14に対して、深く係合かつ封止されるところ)が存在し得るが、実施形態によっては、コーティングは、導電性の接続界面の露出部分、および、ケーブル芯線および端子の隣接する露出部分の全てを覆い、封止する。いくつかの実施形態において、コーティングは、絶縁外側カバーの外側に露出した導電ケーブル芯線の全ての部分を覆い、封止する。図1に示すように、塗布装置100は、隙間40の領域にコーティング組成物を適用する。図1のいくつかの実施形態において、コーティング組成物は、隙間40の導電性の芯線14の露出部分、端子ウイング38、端子ウイング38と導電性の芯線14との間の界面28、端子ウイング38と隙間40の領域の導電性の芯線14との間の対応する界面(図示せず)、および、端子ウイング38を越えて突出した導電性の芯線14の露出部分(存在する場合には、撚り線15間の任意の空隙42を含む)のうちの、いずれか1つまたは組み合わせもしくは全てを覆うために適用される。

0026

[0027]いくつかの実施形態において、第1および第2の金属は、同一であってよく、または、同じ金属の異なる合金であってよい。いくつかの実施形態において、第1および第2の金属は、異なる金属であってよい。いくつかの実施形態において、コーティングは、電解腐食の原因となり得る水分の侵入に対する保護を提供するために、異なる電極電位(左側の電極標準的な水素電極であり、右側の電極が問題の電極である電池起電力として定義される)を有する金属間の導電性の接続界面を封止するために適用される。電解腐食を引き起こすために必要な電極電位の差は、侵入した水分中塩含有量、露出した金属の表面積、金属間の液体電解質を通る距離、温度等の多くの要因に基づいて広く変化し得る。電解腐食に通常関連する電極電位の差は、0.15〜1.8ボルトの範囲になり得る。電極電位の差が電解腐食をもたらし得る金属の組み合わせの例には、アルミニウムおよび銅(例えば、アルミニウムケーブル芯線、および、銅またはスズめっきされた銅の端子)が含まれる。いくつかの実施形態において、端子は、ケーブル芯線の金属よりも貴な金属から形成することができる。いくつかの実施形態において、端子は、ケーブル芯線の金属よりも卑な金属から形成することができる。いくつかの実施形態において、第1および第2の金属は、同じ電極電位を有していてよく、または、同じ金属であってよい。このような実施形態において、適用されたコーティングは、電解腐食の可能性がなくても、酸化を引き起こし得る水分に対しても封止することができる。

0027

[0028]コーティング組成物は、本技術分野において公知の様々な添加剤およびコーティング助剤を含有していてよい。添加剤およびコーティング助剤には、限定はされないが、フリーラジカル開始剤(例えば、UV活性化フリーラジカル開始剤)、染料(静的または蛍光)、界面活性剤増粘剤、安定剤、顔料充填剤、および、他の公知のコーティング添加剤が含まれ得る。

0028

[0029]いくつかの実施形態では、界面とリードとの間または隣接領域における任意の隙間を含む、リードと端子との間の界面のところで等角コーティングの形成を促進するために(例えば、撚り線15における任意の空隙42の被覆または充填を促進するために)、適用のプロセスパラメータおよび/またはコーティング組成物の性質(例えば、粘度)を調節または維持することができる。いくつかの実施形態において、等角コーティングは、水平面を形成するための隙間の充填および水平化ではなく、下層の基板の外形適合するものとして定義することができる。いくつかの実施形態において、等角コーティング等のコーティングは、下限が50μm、より限定的には75μm、さらにより限定的には100μmであり、上限が5mm、より限定的には2mm、より限定的には1mm、さらにより限定的には0.5mmの範囲の厚みを有していてよい。上記のようなジェット塗布のために、等角コーティングを促進するために有用な粘度は、上述の粘度範囲を含むことができる。等角コーティング等のコーティングの例が、図2に模式的に示されている。図2において、導電性の芯線14の一部分を有する基板と端子22とが、コーティング102’でコーティングされている。

0029

[0030]適用後、コーティング組成物は、オリゴマーおよびモノマーのフリーラジカル重合反応を経て硬化される。フリーラジカル重合反応は、反応混合物中でのフリーラジカルの形成によって開始されることができ、これがモノマー上の二重結合またはオリゴマーの末端のところでの二重結合と反応して、フリーラジカルカスケード重合反応が開始される。フリーラジカル開始剤は、化学線の適用によって、または、化学的および放射線学的の両方によって、添加された化学的なフリーラジカル開始剤種により形成することができる。いくつかの実施形態において、UV光源等の化学線のエミッター104は、図1に示すようなコーティング塗布装置100に組み込むことができ、それによって、UV光へ曝露させる前のコーティング組成物の連続的な適用が容易になる。いくつかの実施形態において、適用されたコーティングをUV光へ曝露させることによって、UV活性化可能なフリーラジカル開始剤を活性化することができる。

0030

[0031]以下の実施例は、本開示をさらに説明することを目的とするものであり、本開示を限定するものではない。

0031

実施例1
[0032]表1で特定されたオリゴマーを使用する、表2および3で特定されたコーティング組成物を、ロボットによるジェット塗布装置を使用して、Delphi端子#13781251で終端された0.75mm2のG&Gケーブルに適用し、395nmで発光するLEDのUVランプを使用して、硬化させた。端子の嵌合部分の汚染なしに、0.75mm2の終端化されたアルミニウムケーブルのリードに対してコーティングを約2〜3秒適用した。プリント回路基板への適用のために工業的に使用されることが公知の等角コーティングF9108F(EMS製)およびDymax9102(Dymax製)を、工業用電気コーティング供給業者から入手した。以下で特定するオリゴマーおよびモノマーを含有する実験的な二峰性のコーティング組成物を、Spectra製のUV活性化フリーラジカル開始剤H-NULT5 UVと共にオリゴマーおよびモノマーを混合することによって調製した。コモノマーを添加して、オリゴマーの粘度を目標レベルまで低下させるとともに、接着、架橋または柔軟化に使用できる官能基を提供した。

0032

0033

[0033]自動車業界でPG18Cとして公知の改良型試験をこの研究に使用した。試料を−40〜130℃の100回の熱サイクルに2回曝露し、次いで、8時間の塩スプレーを6日実施し、湿潤環境に16時間おいた。試験中にわたって両端が終端化されたリードの電気抵抗の増加(合格するために7.5マイクロオーム未満の増加が必要)を測定することによって、端子の性能を評価した。各試料についてコーティングされた10個のアセンブリを試験に付した。試験の結果を表4に示す。

0034

0035

[0034]表4の結果から分かるように、本発明のコーティングで全体的にコーティングされた端子は、最小抵抗増加、平均抵抗増加、および、7.5マイクロオーム未満の抵抗増加を伴う試料のパーセントに関して、比較のコーティングに対して大幅に改善された性能を有し、試料1および4が最良の結果を示した。

0036

[0035]さらに、油を局所的に適用することによって、PG18Cについての合格性能を、表4の結果のために上記で使用された2サイクルから3サイクルまで拡張できることが分かった。別の研究において、試料#1でコーティングされた10個のアセンブリを、様々な油で処理し、2サイクルまたは3サイクルの手順で試験した。結果を表5に示し、3サイクルの試験の合格が達成できることを実証する。

0037

0038

[0036]本発明を、限られた数の実施形態のみに関して詳細に説明してきたが、本発明がこのような開示された実施形態に限定されないことは、容易に理解されるべきである。むしろ、本発明は、これまでに記載されていないが、本発明の趣旨および範囲に応じた、任意の数の変形、代替置換または等価な構成を組み込むように変更することができる。さらに、本発明の様々な実施形態を説明してきたが、本発明の態様は、記載された実施形態の一部のみを備えていてもよいことを理解すべきである。したがって、本発明は、上記の説明によって限定されるものと理解されるべきではない。

0039

10ケーブル
12外側カバー
14芯線
15撚り線
16リード
17刻み目
22端子
28 界面
36絶縁圧着ウイング
38 芯線圧着ウイング
40 隙間
42 空隙
84後方部
100塗布装置
102コーティング組成物
102’コーティング
104化学線源
104化学線のエミッター

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