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CN102933749B - 防腐蚀剂、具有端子的包覆电线、以及线束 - Google Patents

防腐蚀剂、具有端子的包覆电线、以及线束 Download PDF

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CN102933749B CN201180028538.8A CN201180028538A CN102933749B CN 102933749 B CN102933749 B CN 102933749B CN 201180028538 A CN201180028538 A CN 201180028538A CN 102933749 B CN102933749 B CN 102933749B
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Abstract

本发明提供可以发挥高防腐蚀性能的防腐蚀剂。一种防腐蚀剂,其特征在于，以光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体和/或光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物为主要成分，根据JIS？Z8803测定的25℃下的粘度处于1000mPa·s以上且低于20000mPa·s的范围内。上述防腐蚀剂可以优选涂布于具有端子的包覆电线(10)的电线导体(18)与端子构件(14)的电连接部。用上述防腐蚀剂的固化物覆盖电线导体(18)与端子构件(14)的电连接部，可以构成具有端子的包覆电线。

Description

防腐蚀剂、具有端子的包覆电线、以及线束
技术领域
本发明涉及防腐蚀剂、具有端子的包覆电线、以及线束，更具体而言，涉及适合于电线导体与端子构件之间的电连接部的防腐蚀用的防腐蚀剂、使用该防腐蚀剂的具有端子的包覆电线以及线束。
背景技术
以往，作为布设在汽车等车辆上的电线，广泛使用在由韧铜的软质材料等构成的导体的外周包覆绝缘体而成的包覆电线。在这种包覆电线的末端，在剥去绝缘体而露出的导体上连接有端子构件。与包覆电线的末端电连接的端子构件插入锁定至连接器中。
多根这样的具有端子的包覆电线束在一起，形成线束。汽车等车辆中，通常以线束的方式进行布设。
在受水区域的发动机舱、一部分室内环境等中布设上述线束的情况下，受到热和水的影响，在电线导体与端子构件接触的电连接部容易生锈。因此，在这样的环境下布设线束时，需要防止上述电连接部中的腐蚀。
为了防止上述电连接部中的腐蚀，例如，在专利文献1中公开了如下技术，向与电线导体连接的端子构件所插入锁定的连接器内注入油脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平05-159846号公报
发明内容
近年来，通过汽车等车辆的轻量化而提高燃料效率的趋向在加速，对于构成线束的电线材料也正在寻求轻量化。因此，正在研究将铝用于电线导体。
但是，端子构件一般使用电特性优良的铜或铜合金。因此，多以铝电线-铜端子构件的组合等形式使用。电线导体与端子构件的材质不同时，在其电连接部产生由异种金属接触造成的腐蚀。这种腐蚀比电线导体与端子构件的材质相同的情况更容易产生。因此，需要可以可靠地防止电连接部腐蚀的防腐蚀剂。
但是，一直以来所使用的油脂若不稠密地注入到连接器内，则无法充分地防止水的浸入。若为了提高防腐蚀效果而加大油脂的填充量时，则连本来不需要防腐蚀的部分也被涂布油脂。另外，过度的填充会导致连接器、电线发粘，降低操作性。因此，正在寻求可以发挥高防腐蚀性能的防腐蚀剂作为具有这种问题的油脂的代替品。
本发明所要解决的课题在于提供可以发挥高防腐蚀性能的防腐蚀剂。另外，在于提供使用该防腐蚀剂的具有端子的包覆电线、线束。
为了解决上述课题，本发明的防腐蚀剂的特征在于，以光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体和/或光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物为主要成分，根据JISZ8803测定的25℃下的粘度处于1000mPa·s以上且低于20000mPa·s的范围内。
在此，上述光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体和/或光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物优选为紫外线固化型(甲基)丙烯酸酯单体和/或紫外线固化型(甲基)丙烯酸酯低聚物。
另外，上述防腐蚀剂优选应用于电线导体与端子构件的电连接部。
本发明的具有端子的包覆电线的要点在于，由上述防腐蚀剂的固化物覆盖电线导体与端子构件的电连接部。
在此，上述电线导体优选含有由铝或铝合金构成的线材(素線)，所述端子构件优选由铜或铜合金构成。
本发明的线束的要点在于，含有上述具有端子的包覆电线。
发明效果
本发明的防腐蚀剂，以光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体和/或光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物为主要成分，根据JISZ8803测定的25℃下的粘度处于1000mPa·s以上且低于20000mPa·s的范围内。因此，与油脂相比，涂布性优良，并且在固化后可以发挥高防腐蚀性能。
在此，上述光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体和/或光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物为紫外线固化型(甲基)丙烯酸酯单体和/或紫外线固化型(甲基)丙烯酸酯低聚物时，达到固化的时间短，操作性优良，因此，也可以有助于在将防腐蚀剂应用于电线导体与端子构件的电连接部等时的生产率的提高。
另外，在将上述防腐蚀剂应用于电线导体与端子构件的电连接部时，可以提高电连接部的耐腐蚀性。因此，可以提高连接可靠性。
本发明的具有端子的包覆电线中，电线导体与端子构件的电连接部由上述防腐蚀剂的固化物覆盖，因此，可以得到电连接部的耐腐蚀性提高，并且连接可靠性优良的包覆电线。
在此，在上述电线导体含有由铝或铝合金构成的线材、且上述端子构件由铜或铜合金构成时，由于为异种金属连接，因此可以充分发挥本发明的防腐蚀剂的效果。
本发明的线束含有上述防腐蚀性能优良的具有端子的包覆电线。因此，例如，可以优选布设于受水区域的发动机舱、一部分室内环境等中。
附图说明
图1是示出本发明第一实施方式的具有端子的包覆电线的图。
图2为图1中的A-A剖面图。
图3是用于说明腐蚀试验方法的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式的防腐蚀剂(以下，有时称为“本防腐蚀剂”)、本发明的实施方式的具有端子的包覆电线(以下，有时称为“本包覆电线”)、本发明的实施方式的线束(以下，有时称为“本线束”)进行详细说明。
1.本防腐蚀剂
本防腐蚀剂以光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体和/或光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物为主要成分。上述光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体、光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物可以为具有一个官能团的单官能性单体、单官能性低聚物，也可以为具有两个以上官能团的多官能性单体、多官能性低聚物。另外，特别地，有时官能团为两个的情况称为二官能性单体、二官能性低聚物，官能团为三个的情况称为三官能性单体、三官能性低聚物。
本防腐蚀剂可以含有一种或两种以上光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体。另外，也可以含有一种或两种以上光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物。另外，也可以含有一种或两种以上光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体、及一种或两种以上光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物。
作为上述光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体、光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物，可以例示，例如：异氰脲酸EO(环氧乙烷)改性二丙烯酸酯、ε-己内酯改性三(丙烯酰氧(アクロキシ)乙基)异氰脲酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五和六丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等。
本防腐蚀剂可以仅由上述光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体或光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物构成，或者由上述光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体和光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物的混合物构成。另外，除上述光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体、光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物以外，在不损害物性的范围内，可以根据需要混合有添加剂、其它单体、其它低聚物、热塑性聚合物、热固化性聚合物等。
作为上述添加剂，只要是一般在树脂成形材料中使用的添加剂即可，没有特别限定。具体而言，可以列举，例如：固化剂、无机填充剂、抗氧化剂、金属减活化剂(铜抑制剂)、紫外线吸收剂、紫外线屏蔽剂、阻燃助剂、加工助剂(润滑剂、蜡等)、碳或其它着色用颜料、增韧剂、耐冲击性赋予材料、有机填充材料、稀释材料(溶剂等)、触变材料、各种偶联材料、消泡材料、流平材料等。
本防腐蚀剂为未固化物，在涂布到电线连接部等处后，出于提高机械强度等目的而进行固化。作为固化方法，可以列举，例如：紫外线照射固化、电子射线照射固化等，没有特别限定。优选使用紫外线固化型单体、低聚物，通过紫外线照射进行固化。这是因为，到达固化的时间短，操作性优良，因此，也可以有助于将防腐蚀剂应用于电线导体与端子构件的电连接部等时的生产率的提高。另外，这是因为，与电子射线照射固化等相比，可以通过简易的设备进行固化。
在进行上述照射时，作为光照射的手段，没有特别限制，可以根据目的适当选择。例如，可以使用汞灯、金属卤化物灯等公知的光照射装置。另外，也可以通过反射镜等将来自光照射装置的光进行聚光，并将该汇聚后的光进行照射的方法。另外，也可以使用斑点型光照射装置照射近似均匀的照射光。上述照射可以在大气中进行，也可以在氮气、氩气等惰性气体气氛下进行。另外，在将本防腐蚀剂应用于电线连接部的情况下，进行上述照射时由于电线导体的线材间的间隙、端子构件等的阴影而产生紫外线等光难以到达的部位、或者光不到达的部位时，可以适当地组合使用热固化、湿气固化等其它固化方法。
在此，本防腐蚀剂根据JISZ8803测定的25℃下的粘度处于1000mPa·s以上且低于20000mPa·s的范围内。即，本防腐蚀剂由上述各种丙烯酸酯单独构成时，该丙烯酸酯的粘度处于上述范围内。另外，本防腐蚀剂由上述两种以上丙烯酸酯构成时，该丙烯酸酯混合物的粘度处于上述范围内。另外，本防腐蚀剂除丙烯酸酯以外还含有上述其它单体、聚合物等时，它们的混合物的粘度处于上述范围内。另外，测定中使用的粘度计为旋转粘度计。
上述粘度小于1000mPa·s时，涂布时材料流出，从而在需要防腐蚀性的部位难以确保充分量的防腐蚀剂，难以得到高防腐蚀效果。上述粘度的下限值优选为1500mPa·s以上，更优选1600mPa·s以上，进一步优选1800mPa·s以上，最优选2000mPa·s以上。另一方面，上述粘度为20000mPa·s以上时，涂布时材料不充分流动，从而在需要防腐蚀性的部位难以确保充分量的防腐蚀剂，难以得到高防腐蚀效果。从生产率、防腐蚀性等观点考虑，上述粘度的上限值优选为18000mPa·s以下，更优选17000mPa·s以下，进一步优选16000mPa·s以下，最优选15000mPa·s以下。
本防腐蚀剂例如可以优选用于防止布设在汽车等车辆中的包覆电线的导体与端子构件的电连接部等的腐蚀。
2.本包覆电线
接着，对本包覆电线进行说明。
如图1和图2所示，本包覆电线10具有：在电线导体18的外周包覆有绝缘体20的包覆电线12、和与包覆电线12的电线导体18的末端连接的端子构件14。
包覆电线12中，在末端处绝缘体20被剥去而露出电线导体18，并且端子构件14与该露出的电线导体18的末端连接。电线导体18由多根线材18a捻合而成的捻线构成。此时，捻线可以由一种金属线材构成，也可以由两种以上金属线材构成。另外，所述捻线除含有金属线材以外还可以含有由有机纤维构成的线材等。另外，由一种金属线材构成是指，构成捻线的全部金属线材由相同金属材料构成；由两种以上金属线材构成是指，捻线中含有由相互不同的金属材料构成的金属线材。捻线中也可以含有用于增强包覆电线的增强线(抗拉构件)等。
作为金属线材的材料，可以例示铜、铜合金、铝、铝合金、或者对这些材料实施各种镀敷而得到的材料等。另外，作为增强线的金属线材的材料，可以例示铜合金、钛、钨、不锈钢等。另外，作为增强线的有机纤维，可以例示芳纶纤维(ケブラ一)等。
作为绝缘体20的材料，可以列举例如，橡胶、聚烯烃、PVC、热塑性弹性体等。这些材料可以单独使用，也可以两种以上混合使用。绝缘体20的材料中可以适当添加各种添加剂。作为添加剂，可以列举：阻燃剂、填充剂、着色剂等。
端子构件14具有：与对手侧端子连接的拉片(タブ)状的连接部14c、从连接部14c的基端延伸形成并且将包覆电线12的电线导体18的末端紧固的线筒14a、和由线筒14a进一步延伸形成并且将包覆电线12的末端的绝缘体20紧固的绝缘筒14b。
作为端子构件14的材料(母材的材料)，可以列举一般使用的黄铜、以及各种铜合金、铜等。在端子构件14的表面的一部分(例如接点)或者整体处，可以由锡、镍、金等各种金属实施镀敷。
在电线末端的电线导体18与端子构件14的电连接部，电线导体18的一部分露出。本包覆电线10由上述防腐蚀剂覆盖该露出部分。具体而言，防腐蚀剂的涂膜16越过端子构件14的连接部14c的基端与电线导体18的前端的边界而覆盖到连接部14c的基端，并且越过端子构件14的绝缘筒14b与绝缘体20的边界而覆盖到绝缘体20。
所使用的防腐蚀剂，可以考虑电线导体18的材料与端子构件14的材料的组合等而从上述的物性范围内选择。防腐蚀剂的涂膜16的厚度进行适当调节即可，可以优选为0.01mm~0.1mm的范围内。涂膜16的厚度过厚时，难以将端子构件14插入连接器。另外，涂膜16的厚度过薄时，防腐蚀效果容易降低。
在电线末端将端子构件14紧固从而将电线导体18与端子构件14连接后，在电线导体18与端子构件14的连接部分的表面，即在末端的绝缘体20的表面、绝缘筒14b的表面、线筒14a的表面、露出的电线导体18的表面、和连接部14c的基端的表面上涂布防腐蚀剂。由此，在电线导体18与端子构件14的连接部分的表面上形成涂膜16。
另外，只要不对电连接造成影响，则在由端子构件14的线筒14a突出的拉片状的连接部14c的背面侧、线筒14a以及绝缘筒14b的背面侧也可以形成涂膜16。
涂布防腐蚀剂时，可以使用滴加、涂布等方法。也可以根据需要进行加温、冷却。
在涂布到电线连接部后，为了提高机械强度等，防腐蚀剂的涂膜16也可以通过照射紫外线等光进行固化。
上述防腐蚀剂在固化后进行凝固，因此，在操作时自然不会发粘，并且能够长期固定在涂布的部位。因此，能够长期保持防腐蚀效果。
3.本线束
本线束是通过将含有上述本包覆电线10的多根具有端子的包覆电线捆束而成。在本线束中，可以是线束中含有的包覆电线中的一部分为本包覆电线10，也可以是全部为本包覆电线10。
在本线束中，多根包覆电线可以通过胶带卷绕而捆结成束，或者也可以通过圆管、波纹管、保护装置等包装部件进行包装。
本线束优选作为布设在汽车等车辆上的线束，特别优选作为布设在受水区域的发动机舱、车内的线束。这样的部位容易受到热和水的影响，因此线束布设在这样的部位时，容易在电线导体18与端子构件14的电连接部生锈。而通过本线束，能够有效地抑制本包覆电线10中电线导体18与端子构件14的电连接部的锈的产生。
实施例
以下，使用实施例对本发明进行详细说明。另外，本发明并不限于这些实施例。
1.包覆电线的制作
相对于聚氯乙烯(聚合度1300)100质量份，将作为增塑剂的邻苯二甲酸二异壬酯40质量份、作为填充剂的碳酸氢钙20质量份、作为稳定剂的钙锌系稳定剂5质量份通过开放式辊在180℃下进行混合，并通过造粒机成形为颗粒状，由此，制备聚氯乙烯组合物。
然后，使用50mm挤出机将上述得到的聚氯乙烯组合物以0.28mm的厚度挤出包覆在由铝合金捻线构成的导体(剖面面积0.75mm)的周围，所述铝合金捻线通过将七根铝合金线捻合而得到。由此，制成包覆电线(PVC电线)。
2.具有端子的包覆电线的制作
将上述制成的包覆电线的末端剥去而使电线导体露出后，将在汽车中通常使用的黄铜制的阳模形状的压接端子构件(拉片宽度0.64mm)紧固、压接到包覆电线的末端。
然后，在电线导体与端子构件的电连接部涂布下述各种防腐蚀剂，从而用各种防腐蚀剂包覆露出的电线导体和端子构件的筒。然后，在由金属卤化物灯和聚光型冷镜构成的800W紫外线照射装置(オ一ク制作所制造)的聚光部(焦点区域)，布置上述防腐蚀剂的包覆部，照射5000mJ/cm2以上的紫外线进行紫外线固化处理，由此制成具有端子的包覆电线。另外，各种防腐蚀剂以0.05mm的厚度涂布。
(实施例1)
ε-己内酯改性三(丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯[东亚合成(株式会社)制造，“ARONIXM-327”，25℃下的粘度为1800~3000mPa·s]
(实施例2)
二季戊四醇五和六丙烯酸酯[东亚合成(株式会社)制造，“ARONIXM-405”，25℃下的粘度为3700~5700mPa·s]
(实施例3)
多元酸改性的丙烯酸类低聚物[东亚合成(株式会社)制造，“ARONIXM-510”，25℃下的粘度为3500~6500mPa·s]
(实施例4)
邻苯二甲酸单羟乙酯丙烯酸酯[东亚合成(株式会社)制造，“ARONIXM-5400”，25℃下的粘度为4000~7000mPa·s]
(实施例5)
异氰脲酸EO改性二丙烯酸酯[东亚合成(株式会社)制造，“ARONIXM-215”，25℃下的粘度为3500~15000mPa·s]
(实施例6)
聚酯丙烯酸酯(三官能以上)[东亚合成(株式会社)制造，“ARONIXM-7100”，25℃下的粘度为8000~13500mPa·s]
(比较例1)
苯酚EO改性丙烯酸酯[东亚合成(株式会社)制造，“ARONIXM-101A”，25℃下的粘度为10~20mPa·s]
(比较例2)
聚酯丙烯酸酯(三官能以上)[东亚合成(株式会社)制造，“ARONIXM-8030”，25℃下的粘度为560~960mPa·s]
(比较例3)
异氰脲酸改性二和三丙烯酸酯[东亚合成(株式会社)制造，“ARONIXM-313”，25℃下的粘度为20000~36000mPa·s]
3.评价方法
使用涂布有各种防腐蚀剂的具有端子的包覆电线，以下述方式进行防腐蚀剂的剥落、防腐蚀性能的评价。
(剥落试验)
将各防腐蚀剂涂布、固化后，用指甲刮擦，将防腐蚀剂未剥落的评价为“○”，剥落的评价为“×”。另外，在存在剥落的情况下，防腐蚀性能明显劣化。因此，要在以下的防腐蚀性能评价之前进行剥落试验。
(防腐蚀性能)
如图3所示，将制成的各具有端子的包覆电线1与12V电源2的+极相连，并且将纯铜板3(宽度1cm×长度2cm×厚度1mm)与12V电源2的-极相连，将具有端子的包覆电线1的电线导体与端子构件的电连接部和纯铜板3浸渍到300cc的5%NaCl水溶液4中，以12V通电2分钟。通电后，进行5%NaCl水溶液4的ICP发光分析，测定从具有端子的包覆电线1的电线导体溶出的铝离子的溶出量。将溶出量低于0.1ppm的情况评价为“○”，将溶出量为0.1ppm以上的情况评价为“×”。
实施例和比较例的防腐蚀剂的根据JISZ8803测定的25℃下的粘度、评价结果总结于表1中。
[表1]
根据表1可知如下事项。即，比较例的防腐蚀剂的粘度处于本发明的规定外。因此，防腐蚀性能差。推测这是因为，虽然防腐蚀剂粘附而不从电连接部剥落，但是单体、低聚物未充分渗透到电线连接部内部，因此无法发挥充分的防腐蚀性能。
与此相对，本发明的防腐蚀剂的粘度均处于本发明规定的范围内。因此，对电连接部充分粘附，并且能够发挥优良的防腐蚀性能。推测这是因为，由于防腐蚀剂的粘度处于特定的范围内，因此单体、低聚物充分渗透到电线连接部内部。
以上，对本发明的实施方式进行了详细说明，但是，本发明无论如何不限于上述实施方式，在不脱离本发明要旨的范围内，可以对本发明进行各种改变。
例如，上述实施方式表现的具有端子的包覆电线10中，作为端子构件14，示出了具有拉片状的连接部14c的阳模端子，但是并不限定于此，例如，可以是能够与阳模端子嵌合的阴模端子，也可以是音叉端子等。另外，端子构件14也可以不具有绝缘筒14b，而仅以线筒14a压接。另外，作为电线导体12与端子构件14的连接方法，不限于由筒进行的压接，也可以是压力电阻焊接、超声波焊接、软钎焊等方法。另外，在上述实施方式中，示出了由捻线构成的导体18，但是导体18也可以是单芯线。

Claims (8)

1.一种具有端子的包覆电线，其特征在于，由如下防腐蚀剂的固化物覆盖电线导体与端子构件的电连接部，所述防腐蚀剂以光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体和/或光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物为主要成分，且根据JISZ8803测定的25℃下的粘度处于1000mPa·s以上且低于20000mPa·s的范围内，其中所述光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体和/或光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物选自异氰脲酸环氧乙烷改性二丙烯酸酯、ε-己内酯改性三(丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五和六丙烯酸酯、多元酸改性的丙烯酸类低聚物、邻苯二甲酸单羟乙酯丙烯酸酯、以及三官能以上的聚酯丙烯酸酯。
2.如权利要求1所述的具有端子的包覆电线，其特征在于，所述电线导体含有由铝或铝合金构成的线材，且所述端子构件由铜或铜合金构成。
3.一种具有端子的包覆电线，其特征在于，由如下防腐蚀剂的固化物覆盖电线导体与端子构件的电连接部，所述防腐蚀剂以光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体和/或光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物为主要成分，且根据JISZ8803测定的25℃下的粘度处于1000mPa·s以上且低于20000mPa·s的范围内，其中所述光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体和/或光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物选自异氰脲酸环氧乙烷改性二丙烯酸酯、ε-己内酯改性三(丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五和六丙烯酸酯、多元酸改性的丙烯酸类低聚物、邻苯二甲酸单羟乙酯丙烯酸酯、以及三官能以上的聚酯丙烯酸酯，所述光聚合性(甲基)丙烯酸酯单体和/或光聚合性(甲基)丙烯酸酯低聚物为紫外线固化型(甲基)丙烯酸酯单体和/或紫外线固化型(甲基)丙烯酸酯低聚物。
4.如权利要求3所述的具有端子的包覆电线，其特征在于，所述电线导体含有由铝或铝合金构成的线材，且所述端子构件由铜或铜合金构成。
5.一种线束，其特征在于，含有权利要求4所述的具有端子的包覆电线。
6.一种线束，其特征在于，含有权利要求3所述的具有端子的包覆电线。
7.一种线束，其特征在于，含有权利要求2所述的具有端子的包覆电线。
8.一种线束，其特征在于，含有权利要求1所述的具有端子的包覆电线。
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