特許 7259618 配線部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-10

(45)【発行日】2023-04-18

(54)【発明の名称】配線部材

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/00 20060101AFI20230411BHJP

   H01B 7/40 20060101ALI20230411BHJP

   H02G 3/04 20060101ALI20230411BHJP

   C09J 201/00 20060101ALI20230411BHJP

   C09J 201/06 20060101ALI20230411BHJP

【ＦＩ】

H01B7/00 301

H01B7/40 307A

H02G3/04

C09J201/00

C09J201/06

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019138107

(22)【出願日】2019-07-26

(65)【公開番号】P2021022484

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2021-10-27

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(74)【代理人】

【識別番号】100117662

【弁理士】

【氏名又は名称】竹下 明男

(74)【代理人】

【識別番号】100103229

【弁理士】

【氏名又は名称】福市 朋弘

(72)【発明者】

【氏名】福嶋 大地

【審査官】鈴木 圭一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－３０６２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２８１５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１９９８５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｂ ７／００

Ｈ０１Ｂ ７／４０

Ｈ０２Ｇ ３／０４

Ｃ０９Ｊ ２０１／００

Ｃ０９Ｊ ２０１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

伝送線本体と前記伝送線本体を覆う被覆層とを有する線状伝送部材と、
表面に無機物層を有する被着体と、
前記被覆層と前記無機物層との間に介在して前記被覆層及び前記無機物層に接着している接着剤と、
を備え、
前記接着剤は、分子構造中に樹脂側官能基及び無機物側官能基を含む化合物を含有し、
前記樹脂側官能基が前記被覆層を構成する樹脂と化学結合し、
前記無機物側官能基が前記無機物層を構成する無機物と化学結合しており、
前記無機物は金属であり、
前記無機物側官能基はキレート基である、配線部材。

【請求項2】

請求項１に記載の配線部材であって、
前記樹脂は、ポリ塩化ビニルであり、
前記樹脂側官能基は、アミノ基、チオール基、及びエポキシ基からなる群より選択された１種または２種以上の官能基である、配線部材。

【請求項3】

請求項１に記載の配線部材であって、
前記樹脂は、ポリオレフィンであり、
前記樹脂側官能基は、アミノ基、チオール基、ビニル基、アクリル基、メタクリル基、及びエポキシ基からなる群より選択された１種または２種以上の官能基である、配線部材。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の配線部材であって、
前記化合物は分子鎖に前記樹脂側官能基及び前記無機物側官能基がそれぞれ複数結合したポリマーである、配線部材。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の配線部材であって、
前記被着体はシート状部材であり、
前記線状伝送部材が前記シート状部材における前記無機物層の主面上に配設されている、配線部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、配線部材に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、線状伝送部材が車両搭載部品に接着されたワイヤーハーネスを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－８５０２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

線状伝送部材と表面が金属などの無機物層である被着体とが良好に接着されることが望まれている。

【0005】

そこで、線状伝送部材と表面が金属などの無機物層である被着体とが良好に接着される技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の配線部材は、伝送線本体と前記伝送線本体を覆う被覆層とを有する線状伝送部材と、表面に無機物層を有する被着体と、前記被覆層と前記無機物層との間に介在して前記被覆層及び前記無機物層に接着している接着剤と、を備え、前記接着剤は、分子構造中に樹脂側官能基及び無機物側官能基を含む化合物を含有し、前記樹脂側官能基が前記被覆層を構成する樹脂と化学結合し、前記無機物側官能基が前記無機物層を構成する無機物と化学結合している、配線部材である。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、線状伝送部材と表面が金属などの無機物層である被着体とが良好に接着される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は実施形態にかかる配線部材を示す断面図である。

【図2】図２は図１の領域Ａ１における模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

【0010】

本開示の配線部材は、次の通りである。

【0011】

（１）伝送線本体と前記伝送線本体を覆う被覆層とを有する線状伝送部材と、表面に無機物層を有する被着体と、前記被覆層と前記無機物層との間に介在して前記被覆層及び前記無機物層に接着している接着剤と、を備え、前記接着剤は、分子構造中に樹脂側官能基及び無機物側官能基を含む化合物を含有し、前記樹脂側官能基が前記被覆層を構成する樹脂と化学結合し、前記無機物側官能基が前記無機物層を構成する無機物と化学結合している、配線部材である。樹脂側官能基が被覆層を構成する樹脂と化学結合し、無機物側官能基が無機物層を構成する無機物と化学結合していることによって、電線と被着体とが良好に接着される。

【0012】

（２）前記無機物側官能基は、アルコキシ基であり、前記化合物は、分子構造中に前記アルコキシ基と前記樹脂側官能基とをつなぐケイ素をさらに含んでもよい。これにより、接着剤が無機物層に良好に接着される。

【0013】

（３）前記無機物は金属であり、前記無機物側官能基はキレート基であってもよい。これにより、金属とキレート基とがキレート錯体を形成しつつ化学結合することによって、接着剤が金属製の無機物層に良好に接着される。

【0014】

（４）前記樹脂は、ポリ塩化ビニルであり、前記樹脂側官能基は、アミノ基、チオール基、及びエポキシ基からなる群より選択された１種または２種以上の官能基であってもよい。これにより、接着剤がポリ塩化ビニル製の被覆層に良好に接着される。

【0015】

（５）前記樹脂は、ポリオレフィンであり、前記樹脂側官能基は、アミノ基、チオール基、ビニル基、アクリル基、メタクリル基、及びエポキシ基からなる群より選択された１種または２種以上の官能基であってもよい。これにより、接着剤がポリオレフィン製の被覆層に良好に接着される。

【0016】

（６）前記化合物は分子鎖に前記樹脂側官能基及び前記無機物側官能基がそれぞれ複数結合したポリマーであってもよい。これにより、一の化合物における官能基の数が多くなることによって、接着性の向上が図られる。

【0017】

（７）前記被着体はシート状部材であり、前記線状伝送部材が前記シート状部材における前記無機物層の主面上に配設されていてもよい。これにより、シート状部材における無機物層に線状伝送部材が良好に接着される。

【0018】

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の配線部材の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0019】

［実施形態］
以下、実施形態に係る配線部材１０について説明する。図１は実施形態１にかかる配線部材１０を示す断面図である。図２は図１の領域Ａ１における模式図である。図２は接着剤４０に含まれる化合物が被覆層２４及び無機物層３２と化学結合している様子を示す模式図である。

【0020】

配線部材１０は、線状伝送部材２０と被着体３０と接着剤４０とを備える。配線部材１０は、例えば車両に搭載される。配線部材１０は、車両における電気部品などをつなぐ配線として用いられる。

【0021】

線状伝送部材２０は、電気又は光等を伝送する線状の部材であればよい。線状伝送部材２０は、伝送線本体２２と被覆層２４とを有する。伝送線本体２２は、電気又は光を伝送する。被覆層２４は、伝送線本体２２を覆う。被覆層２４のうち最外層は樹脂層である。例えば、線状伝送部材２０は、電線であってもよい。電線は、伝送線本体２２としての芯線と、被覆層２４としての絶縁層とを含む。芯線は、金属等の導電部材によって形成された線状導体である。絶縁層は、芯線の周囲を覆う絶縁部分である。例えば、線状伝送部材２０は、電線の他、シールド線、ツイスト線、エナメル線、光ファイバ等であってもよい。

【0022】

被着体３０は、表面に無機物層３２を有する。ここでは、かかる無機物層３２が金属層であるものとして説明される。無機物層３２は、例えば、ガラス層などであってもよい。被着体３０には線状伝送部材２０が固定される。

【0023】

ここでは被着体３０はシート状部材３０であるものとして説明される。被着体３０は、例えばパネルなどであってもよい。シート状部材３０における一方主面が金属層３２とされる。なお、シート状部材３０は、金属層３２のみを含む単層構造を有していてもよい。またシート状部材３０は、金属層３２に別の層が積層された複層構造を有していてもよい。金属層３２に積層される層は、金属層３２とは別種の金属を材料とした金属層であってもよいし、樹脂層であってもよい。

【0024】

複数の線状伝送部材２０がシート状部材３０における金属層３２の主面上に配設されている。これにより、配線部材１０は扁平配線部材１０とされる。例えば複数の線状伝送部材２０は、シート状部材３０上において車両における経路に沿った状態に配線されているとよい。例えば、複数の線状伝送部材２０は、シート状部材３０上において曲がって配設されていてもよい。また例えば、複数の線状伝送部材２０は、接続先となる各電気部品の位置に応じて分岐していてもよい。この場合、シート状部材３０上に分岐部分が固定されていてもよい。またシート状部材３０上において複数の線状伝送部材２０が複数層積層されていてもよい。またシート状部材３０上において複数の線状伝送部材２０が交差していてもよい。

【0025】

各線状伝送部材２０の端部はコネクタ等を介して電気部品等に接続される。線状伝送部材２０の端部はシート状部材３０から外方に延出していてもよい。またシート状部材３０上にコネクタ等が設けられていてもよい。

【0026】

接着剤４０は、被覆層２４と無機物層３２との間に介在する。図１に示す例では、接着剤４０は、無機物層３２の表面全体に設けられているが、このことは必須の構成ではない。接着剤４０は、被覆層２４と無機物層３２との間に設けられていれば、無機物層３２の表面の一部に設けられていてもよい。例えば、接着剤４０は、被覆層２４及び無機物層３２に接着している。かかる接着剤４０の主成分は、特に限定されるものではない。接着剤４０の主成分は、エポキシ樹脂、シリコーン、変性シリコーン、アクリル系樹脂、シアノアクリレート系樹脂などであってもよい。接着剤４０は、以下の化合物Ｃ１（式（１）の化合物）を含有している。

【0027】

【化1】

【0028】

ただし、式（１）中におけるＵは樹脂側官能基である。式（１）中におけるＶは任意の分子鎖である。式（１）中におけるＷは無機物側官能基である。つまり、化合物Ｃ１は、分子構造中に、樹脂側官能基Ｕ及び無機物側官能基Ｗを両方含む化合物である。

【0029】

樹脂側官能基Ｕが被覆層２４を構成する樹脂と化学結合している。無機物側官能基Ｗが無機物層３２を構成する無機物（ここでは金属層３２を構成する金属）と化学結合している。樹脂側官能基Ｕと被覆層２４を構成する樹脂との化学結合、及び無機物側官能基Ｗと無機物層３２を構成する無機物との化学結合の種類は特に限定されるものではない。また樹脂側官能基Ｕと被覆層２４を構成する樹脂との化学結合、及び無機物側官能基Ｗと無機物層３２を構成する無機物との化学結合の種類は同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、各化学結合の種類は、共有結合、イオン結合、及びファンデルワールス力からなる群より選ばれる１種又は２種以上の化学結合であってもよい。

【0030】

無機物側官能基Ｗは、アルコキシ基であってもよい。アルコキシ基の種類は、特に限定されるものではない。例えば、アルコキシ基として、メトキシ基、又はエトキシ基などであってもよい。また一の原子に結合するアルコキシ基の数は、１つであってもよいし、２つであってもよいし、３つであってもよい。つまり、アルコキシ基は、モノアルコキシ基であってもよいし、ジアルコキシ基（ジメトキシ基、ジエトキシ基など）であってもよいし、トリアルコキシ基（トリメトキシ基、トリエトキシ基など）であってもよい。

【0031】

化合物Ｃ１は、分子構造中にアルコキシ基と樹脂側官能基Ｕとをつなぐケイ素をさらに含んでもよい。化合物Ｃ１は、ケイ素にアルコキシ基が結合しているものであってもよい。ケイ素にアルコキシ基が結合した化合物Ｃ１は、以下の化合物Ｃ２（式（２）の化合物）のような化合物である。化合物Ｃ２は、シランカップリング剤などとも呼ばれる。

【0032】

【化2】

【0033】

ただし、式（２）中におけるＲはメチル基、エチル基などのアルキル基などである。式（２）中におけるＲ_１は、任意の分子鎖である。例えばＲ_１は、炭素数が１から３のアルキル鎖などであってもよい。

【0034】

化合物Ｃ２におけるアルコキシ基は、例えば以下のように金属などの無機物と化学結合する。すなわち化合物Ｃ２におけるアルコキシ基は、加水分解されてヒドロキシル基とされる。このときアルキル基Ｒは、アルコール（メタノール又はエタノールなど）となって排出される。このヒドロキシル基が無機物表面のヒドロキシル基と化学反応（脱水縮合）する。１つの化合物Ｃ２においてケイ素に結合する３つのアルコキシ基のうち１つのアルコキシ基が無機物と化学反応し、他のアルコキシ基は、他の化合物Ｃ２におけるアルコキシ基と化学反応（脱水縮合）することもある。つまり、複数の化合物Ｃ２が縮合重合することもある。例えば、２つの化合物Ｃ２が縮合重合し、かつ１つの化合物Ｃ２が無機物と縮合反応した反応物は、以下の化合物Ｃ３（式（３）の化合物）となる。もちろん、３つ以上の化合物Ｃ２が縮合重合することもあり得る。なお図２は、３つ以上の化合物Ｃ２が縮合重合して、被覆層２４と無機物層３２とに接着している様子を示す模式図である。図２におけるＵ‘は、Ｕ－Ｒ_１部分が被覆層２４と結合した部分である。

【0035】

【化3】

【0036】

ただし式（３）中におけるＭは金属などの無機物である。

【0037】

被覆層２４を構成する樹脂は、ポリ塩化ビニルであってもよい。この場合、樹脂側官能基Ｕは、アミノ基、チオール基、及びエポキシ基からなる群より選択された１種または２種以上の官能基であってもよい。例えば、アミノ基、チオール基とポリ塩化ビニルとの間にハロゲン置換反応が生じる。

【0038】

樹脂側官能基Ｕがアミノ基である化合物Ｃ２と、ポリ塩化ビニルとの反応物は以下の化合物Ｃ４（式（４）の化合物）となる。

【0039】

【化4】

【0040】

樹脂側官能基Ｕがチオール基である化合物Ｃ２とポリ塩化ビニルとの反応物は以下の化合物Ｃ５（式（５）の化合物）となる。

【0041】

【化5】

【0042】

また被覆層２４を構成する樹脂がポリオレフィンであってもよい。この場合、樹脂側官能基Ｕがアミノ基、チオール基、ビニル基、アクリル基、メタクリル基、及びエポキシ基からなる群より選択された１種または２種以上の官能基であってもよい。例えば、ビニル基、アクリル基、メタクリル基とポリオレフィンとの間に、二重結合への付加反応が生じる。

【0043】

樹脂側官能基Ｕがビニル基である化合物Ｃ２と、ポリオレフィンとの反応物は以下の化合物Ｃ６（式（６）の化合物）となる。

【0044】

【化6】

【0045】

樹脂側官能基Ｕがメタクリル基である化合物Ｃ２と、ポリオレフィンとの反応物は以下の化合物Ｃ７（式（７）の化合物）となる。

【0046】

【化7】

【0047】

以上のように構成された配線部材１０によると、化合物Ｃ１における樹脂側官能基Ｕが被覆層２４を構成する樹脂と化学結合し、無機物側官能基Ｗが無機物層３２を構成する無機物と化学結合していることによって、線状伝送部材２０と被着体３０とを良好に接着させることができる。

【0048】

また無機物側官能基Ｗはアルコキシ基であり、化合物Ｃ１は分子構造中にアルコキシ基と樹脂側官能基Ｕとをつなぐケイ素をさらに含むため、接着剤４０が無機物層３２に良好に接着される。

【0049】

また被覆層２４を構成する樹脂がポリ塩化ビニルであり、樹脂側官能基Ｕがアミノ基、チオール基、及びエポキシ基からなる群より選択された１種または２種以上の官能基であると、接着剤４０がポリ塩化ビニル製の被覆層２４に良好に接着される。

【0050】

また被覆層２４を構成する樹脂がポリオレフィンであり、樹脂側官能基Ｕがアミノ基、チオール基、ビニル基、アクリル基、メタクリル基、及びエポキシ基からなる群より選択された１種または２種以上の官能基であると、接着剤４０がポリオレフィン製の被覆層２４に良好に接着される。

【0051】

また被着体３０はシート状部材３０であり、線状伝送部材２０がシート状部材３０における無機物層３２の主面上に配設されているため、シート状部材３０における無機物層３２に線状伝送部材２０が良好に接着される。また線状伝送部材２０が電線であり、無機物層３２が金属層３２であると、金属層３２を介して電線の熱が放熱されやすくなる。これにより、配線部材１０における放熱性が高められる。

【0052】

［変形例］
化合物Ｃ１は分子鎖に樹脂側官能基Ｕ及び無機物側官能基Ｗがそれぞれ複数結合したポリマーであってもよい。かかる分子鎖はアルキル鎖、シロキサン鎖などであってもよい。

【0053】

分子鎖がアルキル鎖である化合物Ｃ１は、以下の化合物Ｃ８（式（８）の化合物）のような化合物である。

【0054】

【化8】

【0055】

ただし、式（８）中におけるｘは、１から３のうちいずれかの整数である。

【0056】

分子鎖がシロキサン鎖である化合物Ｃ１は、以下の化合物Ｃ９（式（９）の化合物）のような化合物である。

【0057】

【化9】

【0058】

化合物Ｃ１が分子鎖に樹脂側官能基Ｕ及び無機物側官能基Ｗがそれぞれ複数結合したポリマーであると、一の化合物Ｃ１における官能基の数が多くなることによって、被覆層２４及び無機物層３２への接着性の向上が図られる。また化合物Ｃ１が分子鎖に樹脂側官能基Ｕ及び無機物側官能基Ｗがそれぞれ複数結合したポリマーであると、揮発性が低くなりやすい。

【0059】

また化合物Ｃ２は、予めアルコキシ基が加水分解されてヒドロキシル基とされたシラノールの状態のシランカップリング剤であってもよい。この場合、使用時にアルコールが生じることを抑制できる。これにより、揮発性有機化合物の低減を図ることができる。

【0060】

実施形態において、無機物側官能基Ｗがアルコキシ基であるものとして説明されたが、このことは必須の構成ではない。無機物側官能基Ｗはキレート基であってもよい。この場合、無機物は、金属であるとよい。キレート基と金属とは、キレート錯体を形成しつつ化学結合する。これにより、接着剤４０が金属製の無機物層３２に良好に接着される。

【0061】

かかるキレート基は、特に限定されるものではない。例えば、キレート基は、ポリリン酸、アミノカルボン酸、１，３－ジケトン、アセト酢酸（エステル）、ヒドロキシカルボン酸、ポリアミン、アミノアルコール、芳香族複素環式塩基類、フェノール類、オキシム類、シッフ塩基、テトラピロール類、イオウ化合物、合成大環状化合物、スルホン酸、ヒドロキシエチリデンスルホン酸の群から選ばれる１種又は２種以上のキレート基であってもよい。

【0062】

無機物側官能基Ｗがキレート基である化合物において、樹脂側官能基Ｕは、特に限定されるものではない。例えば、樹脂側官能基Ｕは、アミノ基、チオール基、ビニル基、アクリル基、メタクリル基、及びエポキシ基からなる群より選択された１種または２種以上の官能基であってもよい。

【0063】

樹脂側官能基Ｕがアミノ基又はチオール基であり、無機物側官能基Ｗがキレート基である化合物は例えば、以下のように製造される。

【0064】

まずキレート基を有する化合物Ｃ１０（式（１０）の化合物）、及び樹脂側官能基Ｕを有する化合物Ｃ１１（式（１１）の化合物）が用意される。

【0065】

【化10】

【0066】

【化11】

【0067】

ただし、式（１１）中におけるＡは、保護基である。

【0068】

次に、化合物Ｃ１０と化合物Ｃ１１とが反応されて化合物Ｃ１２（式（１２）の化合物）が得られる。

【0069】

【化12】

【0070】

そして、化合物Ｃ１２が脱保護反応されることによって、樹脂側官能基Ｕがアミノ基又はチオール基であり、無機物側官能基Ｗがキレート基である化合物を得ることができる。

【0071】

なお、樹脂側官能基Ｕがビニル基、アクリル基又はメタクリル基である場合、化合物Ｃ１１において保護基Ａを有しなくてもよい。つまり保護基Ａを有しない化合物が化合物Ｃ１０と反応されることによって、化合物Ｃ１２を介さずに樹脂側官能基Ｕがビニル基、アクリル基又はメタクリル基であり、無機物側官能基Ｗがキレート基である化合物が得られる。

【0072】

また樹脂側官能基Ｕがエポキシ基であり、無機物側官能基Ｗがキレート基である化合物は例えば、以下のように製造される。

【0073】

まずキレート基を有する化合物Ｃ１３（式（１３）の化合物）、及び樹脂側官能基Ｕを有する化合物Ｃ１４（式（１４）の化合物）が用意される。

【0074】

【化13】

【0075】

【化14】

【0076】

次に、化合物Ｃ１３と化合物Ｃ１４とが反応されて化合物Ｃ１５（式（１５）の化合物）が得られる。

【0077】

【化15】

【0078】

そして、化合物Ｃ１５が脱保護反応されることによって、樹脂側官能基Ｕがエポキシ基であり、無機物側官能基Ｗがキレート基である化合物が得られる。

【0079】

無機物側官能基Ｗがキレート基である化合物についても、化合物Ｃ８又はＣ９のように、分子鎖に複数の樹脂側官能基Ｕ、及び複数の無機物側官能基Ｗが結合していてもよい。

【0080】

このほか、接着剤４０は、フィラーを含んでいてもよい。フィラーは、主成分となる樹脂よりも熱伝導性が高い部材である。フィラーは、無機フィラーを含んでいてもよいし、金属フィラーを含んでいてもよい。無機フィラーの材料としては、シリカ、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、ムライト、グラファイト、カーボンナノチューブなどであってもよい。金属フィラーの材料としては、銅、アルミニウム、銀、鉄などであってもよい。

【0081】

なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0082】

１０ 配線部材
２０ 線状伝送部材
２２ 伝送線本体
２４ 被覆層
３０ 被着体（シート状部材）
３２ 無機物層（金属層）
４０ 接着剤

【図1】

【図2】