JP6462670B2 - 可撓性の向上したラップ可能なラミネート加工された繊維スリーブとラップ可能な繊維スリーブのホイル層のクラッキングを低減する方法 - Google Patents

Description

発明の背景
１．技術分野
本発明は概ね細長い部材を保護するための保護的な繊維スリーブに関し、より具体的には、外側ホイル層を有するラップ可能な繊維スリーブに関する。

２．関連技術
さまざまな外的環境条件から細長い部材を保護するために、編組、編成あるいは織られた繊維構造を含む繊維スリーブを活用することが知られている。ラップ可能な壁を有するスリーブを形成することがさらに知られている。ラップ可能な壁とともに、対向する縦方向に延びる壁の縁部を保護し、重なり合う関係に維持するために閉鎖テープを活用することもさらに知られている。いくつかの適用例では、例えば高熱などの熱環境条件に対抗するスリーブ内の細長い部材を有するのが望ましい。これらの適用例では、繊維スリーブに外側反射層を提供し、さらには、反射性外側ホイル層を有する閉鎖テープを提供することが知られている。典型的にはスリーブのホイル層と閉鎖テープは繊維スリーブ壁の外側表面およびスリーブ壁のホイル層の外側表面にそれぞれ取付ける。

残念ながら、使用中に、自動車の排気管の適用例のようにスリーブ壁と閉鎖テープが高熱に晒された際、スリーブ壁のホイル層はひび割れがちである。ひび割れが閉鎖テープの領域で発見されるととりわけ厄介である。スリーブ壁のホイル層がひび割れしたならば、スリーブの耐用年数は概ね減少するとともに、見た目も悪くなる。

発明の概要
本発明の一態様によれば、ラップ可能な繊維スリーブが提供される。スリーブは対向する端部の間の長手方向軸に沿って延びる縦方向に延びる縁部のある対向する端部の間の長手方向軸に沿って延びる細長い壁を含む。壁は繊維層、内側繊維層に固定されたポリマーフィルム層及びポリマーフィルム層に固定された金属ホイル層を含む。ポリマーフィルム層は第１の厚さを有し、金属ホイル層は第２の厚さを有し、第２の厚さは第１の厚さよりも大きい。

本発明の別の態様によれば、第１の厚さは約０．０００１インチから０．０００４インチの間にあり、第２の厚さは０．０００３５インチから０．００１０インチの間にある。

本発明の別の態様によれば、第１の厚さは約０．０００２インチから０．０００３インチの間にあり、第２の厚さは０．０００５インチから０．０００９インチの間にある。

本発明の別の態様によれば、金属ホイル層は軟アルミニウムである。
本発明の別の態様によれば、ポリマーフィルムは防縮加工済であるポリマーフィルムである。

本発明の別の態様によれば、ポリマーフィルムはポリエチレンテレフタレートである。
本発明の別の態様によれば、ポリマーフィルム層と金属ホイル層とは接着剤によって一体的に固着されている。

本発明の別の態様によれば、ポリマーフィルム層は接着剤によって繊維層に固着されている。

本発明の別の態様によれば、繊維層は交絡フィラメントを有する。
本発明の別の態様によれば、繊維層は織られている。

本発明の別の態様によれば、繊維層は、隣接する帯域は互いに異なる直径の横糸を有する周方向に延びる横糸で形成される複数の個別の周方向に延びる環状の帯域を有する。

本発明の別の態様によれば、第１の厚さは第１の厚さは約０．０００１インチから０．０００３インチの間にあり、第２の厚さは約０．０００３５インチから０．００１０インチの間にある。

本発明の別の態様によれば、スリーブは相互に接着した織布スクリムと金属ホイルスクリムを有する閉鎖テープを含む。織布スクリムは、その上にスリーブ壁の金属ホイル層と接着するための接着剤を付される金属ホイルスクリムと面しない側面を有する。

本発明の別の態様によれば、ラップ可能な繊維スリーブのホイル層におけるクラッキングを低減する方法が提供される。この方法は繊維層を提供するステップ、第１の厚さを有するポリマー層を提供するステップ、互いに第２の厚さを有する金属ホイル層およびポリマーフィルム層を提供するステップ、ポリマーフィルム層を繊維層に固着するステップ、金属ホイル層をポリマーフィルム層に固着するステップ、ポリマーフィルム層の第１の厚さよりも大きい金属ホイル層の第２の厚さを提供するステップを含む。

本発明の別の態様によれば、方法はさらに、約０．０００１インチから０．０００４インチの間のポリマーフィルム層の第１の厚さを提供し、約０．０００３５インチから０．００１０インチの間のホイル層の第２の厚さを提供するするステップを含む。

本発明の別の態様によれば、方法はさらに金属ホイル層を軟アルミニウムとして提供するステップを含む。

本発明の別の態様によれば、方法はさらにポリマーフィルムを防縮加工済であるポリマーフィルムとして提供するステップを含む。

本発明の別の態様によれば、方法はさらに繊維層を織られた層として提供するステップを含む。

本発明の別の態様によれば、方法はさらに隣接する帯域が互いに異なる直径の横糸を有する周方向に延びる横糸で形成される複数の個別の周方向に延びる環状の帯域を有する繊維層を提供するステップを含む。

図面の簡単な説明
本発明のこれらおよびその他の態様、特徴および利点は以下の現在の好ましい実施例および最善の形態の詳細な説明、附属の特許請求の範囲および添付の図面との関係で考慮されるとより明確に理解されるであろう。

細長い部材周辺がラップされた本発明の１態様によって構築されたラップ可能な繊維スリーブの斜視図である。 図１の繊維スリーブの拡大断面図である。 図１の繊維スリーブの平坦化した壁の一部を破断した平面図である。 図１の繊維スリーブの閉鎖テープの拡大断面図である。

現在の好ましい実施例の詳細な説明
図面をより詳細に参照すると、図１は細長い部材１２（たとえば可撓性のワイヤーハーネスまたは他の可撓性部材）を保護するためにその周辺でラップされる本発明の１態様にしたがって構築されたラップ可能な繊維スリーブ１０を示す。スリーブ１０は対向する端部１８、２０の間で長手方向軸１６に沿って縦に延びる縁部２２、２４を備えた対向する端部１８、２０の間で長手方向軸１６に沿って延びる細長い壁１４を有する。壁１４は、内側繊維層２６、アルミニウムの金属層のような外側反射性層２８および内側および外側層２６、２８の間に挟まれる中間ポリマーフィルム層３０を含む。フィルム層３０は第１の厚さを有し繊維層２６に固定され、金属ホイル層２８は第２の厚さを有しポリマーフィルム層３０に固定される。ホイル層２８の第２の厚さはフィルム層３０の第１の厚さよりも大きく、これは特に屈曲に沿ったりコーナー周辺を通る際に、スリーブ１０の最適な効能を発揮することが発見されている。フィルム層３０の厚さをホイル層２８の厚さよりも薄くすることにより、壁１４は比較的滑らかな円弧を保持し、ねじれることなく、さらにホイル層２８のクラッキングを抑止し、そのようにして、スリーブ１０の効能と耐用年数が向上する。この現象の１つの理論は、例として限定なく、エンジン室内あるいは廃棄システム内で遭遇するような高温の場合に特に、フィルム層３０の硬化やホイル層のねじれやひび割れを低減するという貢献をする。

繊維層２６は織る、編成あるいは編組されることができ、好ましくは少なくとも１つの縦に延びる縦糸３２と複数の周方向に延びる横糸３４で織られる。横糸３４は長手方向軸１６に沿って互いに交互に隣接する関係で延びる複数の個別の環状帯域Ａ，Ｂを形成するよう織られ、すぐ隣接の帯域Ａ，Ｂは互いに異なる直径の横糸を有する。示されるように、帯域Ａは第１の直径を有する横糸３４で織られ、帯域Ｂは第２の直径を有する横糸３４で織られ、第１および第２の直径は互いに異なり、第１の直径として示されるものは第２の直径よりも小さい。このように、繊維層２６は帯域Ａ、Ｂ内の横糸２８の異なる直径によりスリーブ１０の全長に沿って様々な物理的特性を有して形成される。帯域Ａは非常に良好な直径のモノフィラメント横糸３４を有し、スリーブ１０の可撓性領域を増大させ、それによりスリーブ１０は９０度あるいはそれ以上の角度のコーナーを含むコーナー周辺を、ねじれることなくまた重なり合う端部２２、２４の間で開口部や穴を形成することなく柔軟に屈折する増大された能力をもたらす。一方で帯Ｂは約０．３８ミリメートルから０．４８ミリメートルの間のより大きい直径のモノフィラメント横糸３４を有し、帯Ａよりも硬い剛性領域を提供し、これにより壁１４の平坦化や破砕を防止する増大されたフープ力を壁１４にもたらす。そのようにして、スリーブ１０内に含まれる細長い部材１２は圧搾される損傷に対して保護される。

横糸３４は両方の帯Ａ，Ｂうちのモノフィラメント糸として提供され、少なくとも部分的に熱設定可能なモノフィラメント糸として提供されることができ、要望があれば適用例に応じて、壁１４を保温形成したり、壁を自己ラッピングしたり、あるいはポリマーおよび/または鉱物繊維糸に熱設定する。交互の帯域Ａ、Ｂは上記で議論したように、異なるサイズのモノフィラメントを有し、これによりスリーブに可撓性の増した帯域Ａとフープ力の増した帯域Ｂをもたらす。本発明の１態様によれば、可撓性の帯域Ａ内の横糸２８の直径はより固い帯２８の横糸の直径の約３分の１である。したがって、関連する帯域ＢとＡの横糸の直径比約３：１は、スリーブ１０に素晴らしい屈折及び衝突耐性効能をもたらすことが発見されている。帯域Ａ、Ｂは望ましい可撓性およびフープ力をもたらすために互いに相対的な軸方向に延びる幅に区分され、同時に壁１４をねじれや重なり合う端部２２、２４の間の継ぎ目に沿った開口部/穴の形成を防止する。仮に帯域Ａ、Ｂの間の相対的な幅が維持されないとすれば、壁１４は例えば帯域Ａが帯域Ｂとの関係で広すぎる場合、必要なフープ力を犠牲にしてしまうか、例えば帯域Ｂが帯域Ａとの関係で広すぎる場合、壁が固く柔軟でなくなり、これによりねじれや端部２２、２４の間の継ぎ目に沿って開口部/穴が形成されてしまう可能性がある。したがって、スリーブ１０にねじれや開口部/穴を形成しない可撓性と硬くなりすぎず望ましいフープ力の保持をもたらすために、帯域Ａ、Ｂのそれぞれの幅同志のバランスが維持される必要があることが認識されるべきである。

縦糸３２はモノフィラメントあるいはマルチフィラメントを含む任意の適切な糸素材と任意の適切な数の端部が提供されてもよい。好ましくは縦糸３２は、壁１４によって内部の細長い部材１２に提供されるカバー保護を増大させるために少なくとも部分的にマルチフィラメント糸が提供される。縦糸３２の密度はスリーブ壁の可撓性に影響を与え、そのようなものとして、スリーブ壁１４に望ましい可撓性をもたらすためにスリーブ壁１４の端部周辺のインチあたりの密度を減らすことが最適であると発見されているが、最適な可撓性が必要でなければ縦糸の密度を増すことができる。

ホイル層２８は可撓性の層として提供され、デッド軟アルミニウム（強度および硬度を低減するために華氏約６００度で焼きなまされたアルミニウム）が好ましい。他の類型及び等級のホイルが試されてきたが、しかしながらそれらは堅すぎて非常に僅かな伸びしかないことが判明し、これにより引き裂けやすくひび割れやすい傾向がある。ホイル層２８の厚さは約０．０００３５インチから０．００１０インチの間である。

フィルム層３０は、防縮加工済であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような、不透過性ポリマー層として提供される。防縮加工済であることによって、使用中のさらなる収縮が最小化され、これにより繊維およびホイル層２６、２８からの剥離傾向を低減する。フィルム層３０は約０．０００１インチから０．０００４インチの間の範囲の厚さを持って提供される。

スリーブ１０の現在の好ましい構造では、繊維層２６は上記で議論したように織る過程において交互の帯域Ａ、Ｂを有して形成される。さらに、ホイル層２８およびフィルム層３０の積層体は高温で剥離することなく耐えることが可能な接着剤を通じて２つの層２８、３０を互いに固着させて形成される。スリーブ１０の最適な強度および可撓性を決定するためのいくつかのテストでは、フィルム層３０は一定の厚さを有して提供され、他方でホイル層２８は０．００００３５インチから０．００１インチの間で変化させた。テストの完了にあたり、ホイル層２８の最適な厚さは約０．０００７インチと判明し、ホイル層２８に形成されたひび割れ数はホイル層２８の厚さが増すにつれて減少するが、厚さが０．００１インチよりも大きくなるとスリーブ１０の可撓性は著しく低減した。ホイル層２８の厚さを一定にし、フィルム層３０の厚さ３０を０．０００２５インチから０．００２インチの間で変化させてさらなるテストが行われた。このテスト中、フィルム層３０の最適な厚さが約０．０００２５インチで、フィルム層３０の厚さが増すと、フィルム層３０は増加した厚さにより著しく脆くなり、ホイル層２８のひび割れ数が増加した。これは、フィルム層３０を含まないサンプルがテストされ、それは貧弱な性能でホイル層２８がサポートされていないので容易に引き裂かれがちである。

本発明の別の態様によれば、スリーブ壁１２の対向する端部が重なり合い、互いに閉じた関係を維持するため閉鎖テープ３６が提供される。閉鎖テープ３６は、互いに接着剤４１で固着される、織る、編組または編成された層３８のようなスクリム３８とも称される高温繊維格子およびスリーブ層１０のホイル層２８の厚さと等しいか実質的に等しい厚さを有する金属ホイル層４０を有する。織られたスクリム３８はスリーブ１０の金属層２８と固着するために接着剤４４が付される金属ホイル層４０と面しない側面４２を有する。閉鎖テープ３６を未使用のままにするために、使用のために接着剤４４が覆われないことが望まれるまで接着剤４４に剥離紙４５が適用可能である。もちろん、閉鎖テープ３６の１つの端部４６はスリーブ１０の製造の間、スリーブ壁１４が細長い部材１２の周辺でラップされスリーブ壁１４の対向する端部１８、２０が互いに重なり合って固定が望まれるまで対向する端部４８に隣接する解放紙がむき出しにされて接着剤４４で固着していない部分を残したままで、スリーブ１０のホイル層２８に接着してもよい。

閉鎖テープ３６の金属ホイル層４０はスリーブ１０の全体にわたって反射性ホイルによるカバーを提供し、閉鎖テープ３６の接着剤４４の能力が熱で影響されるのを防止しスリーブ壁１４の金属ホイル層２８への接着を維持する。閉鎖テープ３６の繊維スクリム３６はバサルト、シリカ、繊維ガラスあるいはこれに類したものを含む任意の適切な高温糸で織る、編組、編成されてもよい。さらに、閉鎖テープ３６は壁１４の対向する端部２２、２４に接着するのに十分な任意の適切な長さを有して形成されてもよいが、概ねスリーブ１０のラップされた外側表面の約３分の１から２分の１の長さを有して提供される。ポリマーフィルム層のそれと比較して繊維スクリムを有する閉鎖テープ３６があることにより、スリーブ壁１４の柔軟性およびひび割れ耐性は最適化される。テストによりポリマースクリム層を含む閉鎖テープと比較して繊維スクリムを含む閉鎖テープの可撓性およびひび割れ耐性は２倍近くになることが判明している。これに至った理由は熱に晒された際に硬化する結可、可撓性およびひび割れ耐性を損なうことが知られているポリマーフィルムを除去したことに大きく基づいている。

本発明の多くの修正および変形が上記の教示に照らして可能である。したがって、本発明は具体的に説明した以外の方法で実施でき、本発明の範囲は任意の最終的に許可された特許請求の範囲によって定義されることが理解されるべきである。

Claims (17)

1. ラップ可能な繊維スリーブであって、
   対向する端部の間で長手方向軸に沿って延び、前記対向する端部の間で前記長手方向軸に沿って縦に延びる縁部を有する細長い壁を備え、
   前記壁は繊維層、前記繊維層に固定されるポリマーフィルム層、および前記ポリマーフィルム層に固定される金属ホイル層を含み、
   前記ポリマーフィルム層が第１の厚さを有し、前記金属ホイル層は第２の厚さを有し、前記第２の厚さは前記第１の厚さよりも大きく、
   前記繊維層は織られている、ラップ可能な繊維スリーブ。
2. 前記第１の厚さは０．０００１インチから０．０００４インチの間にあり、前記第２の厚さは０．０００３５インチから０．００１０インチの間にある、請求項１に記載のラップ可能な繊維スリーブ。
3. 前記第１の厚さは０．０００２インチから０．０００３インチの間にあり、前記第２の厚さは０．０００５インチから０．０００９インチの間にある、請求項２に記載のラップ可能な繊維スリーブ。
4. 前記金属ホイル層は軟アルミニウムである、請求項１に記載のラップ可能な繊維スリーブ。
5. 前記ポリマーフィルムは防縮加工済である、請求項１に記載のラップ可能な繊維スリーブ。
6. 前記ポリマーフィルムはポリエチレンテレフタレートである、請求項５に記載のラップ可能な繊維スリーブ。
7. 前記ポリマーフィルム層および前記金属ホイル層は接着剤によりともに固着されている、請求項１に記載のラップ可能な繊維スリーブ。
8. 前記ポリマーフィルム層および前記繊維層は接着剤により固着されている、請求項７に記載のラップ可能な繊維スリーブ。
9. 前記繊維層は交絡フィラメントを有する、請求項１に記載のラップ可能な繊維スリーブ。
10. 前記繊維層は、周方向に延びる横糸で形成された複数の個別の周方向に延びる環状の帯域を有し、隣接する帯域は互いに異なる直径の横糸を有する、請求項１に記載のラップ可能な繊維スリーブ。
11. 前記第１の厚さは０．０００１インチから０．０００３インチの間にあり、前記第２の厚さは０．０００３５インチから０．００１０インチの間にある、請求項１に記載のラップ可能な繊維スリーブ。
12. 閉鎖テープをさらに含み、前記閉鎖テープは互いに固着された織られたスクリムおよび金属ホイル層を有し、前記織られたスクリムは前記閉鎖テープの前記金属ホイル層と面しない側面を有し、その上に前記壁の前記金属ホイル層との接着のための接着剤が付される、請求項１に記載のラップ可能な繊維スリーブ。
13. ラップ可能な繊維スリーブ内におけるクラッキングを低減する方法であって、
    繊維層を提供するステップと、
    第１の厚さを有するポリマーフィルム層を提供するステップと、
    第２の厚さを有する金属ホイル層を提供するステップと、
    前記ポリマーフィルム層を前記繊維層へ固着するステップと、
    前記金属ホイル層を前記ポリマーフィルム層へ固着するステップと、
    前記金属ホイル層の前記第２の厚さを前記ポリマーフィルム層の前記第１の厚さよりも大きく提供するステップと、
    前記繊維層を織られた層として提供するステップとを備えた、方法。
14. 前記第１の厚さを０．０００１インチから０．０００４インチの間に、前記第２の厚さを０．０００３５インチから０．００１０インチの間を提供するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記金属ホイル層に軟アルミニウムを提供するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
16. 前記ポリマーフィルムを防縮加工済のポリマーフィルムとして提供するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
17. 周方向に延びる横糸で形成される複数の個別の周方向に延びる環状帯域を有し、隣接する帯域は互いに異なる直径の横糸を有する前記繊維層を提供するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。

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