JPH0214890B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱収縮性物品およびその製法に関
し、更に詳しくは熱により変化する寸法形状を有
する中空物品および特にその製法に関する。

従来、熱回復性物品は、一般に、ポリマーを所
望の熱安定形状に成形し、同時にまたは続いて熱
安定形状でポリマーを架橋し、物品を架橋ポリマ
ーの結晶融点または軟化点以上の温度に加熱し、
物品を変形し、変形形状が保持される様に変形状
態にある間に物品を冷却することにより製造され
てきた。使用時には、物品の変形状態は熱的に不
安定であるので、熱を加えることにより物品はそ
の最初の熱安定形状に戻る、または戻ろうとす
る。

物品が押出成型により直接製造することができ
ない様に形状を有している場合、たとえば電気ブ
ーツ、アダー（この用語は、一般的に、電気ケー
ブルの成端において用いられる少くとも３個の出
口を有して成るいずれの中空熱収縮性物品も包含
する意味で用いられ、また通常、ケーブル・ブレ
ークアウトといわれることもある。）または電気
ケーブル用端末キヤツプ（なめらかにテーパ付け
された封鎖末端を有する中空チユーブ状物品）な
どの場合、この様な物品は一般にここれまで成
形、たとえば射出成形、圧縮成形またはトランス
フア成形技術などにより一品毎に所望の熱安定形
状に作られてきた。

この様な技術は費用がかさむことは別にして、
たとえばアダーの様に複雑な形状の場合、物品を
成型ピンまたはコアからはずす為にゆがませる必
要があり、物品は弾性的に変形することが要求さ
れる。さらに、この様な物品を熱回復性にするた
めに、成形部品は一般にこれまで一品毎に加熱さ
れ、熱不安定形状に変形されていた。

本発明の一目的は、上述の様な欠点を取り除
く、あるいは減少する熱回復性物品の製法を提供
することである。

すなわち、本発明は、少くとも２つの重ね合わ
されたポリマー物質の領域間で、所望の熱収縮性
が結合物品に沿つて存在する様に配列された結合
物品を製造する為に、結合を形成し、結合物品お
よびポリマー物質の間の結合部を架橋し、結合物
品を延伸し、結合物品を延伸し、物品を熱収縮性
にする為に延伸状態で結合物品を冷却する（自然
に冷却する為に放置することも含む。）ことから
成る熱収縮性物品の製造を提供する。中空物品を
熱収縮性にする為に、延伸に加えて空気膨張また
は他の膨張方法を用いることができ、延伸とこの
様な他の方法との組み合せは、仕上げた中空回復
性物品の対象性を充分に保ちながら高膨張比を達
成する場合に有利である。

好ましくは溶融結合により結合されるポリマー
物質は、たとえば２枚の不連続で分離したポリマ
ーウエブ、縦方向に折られたポリマーウエブの２
枚のフラツプまたは押しつぶされたポリマーチユ
ーブの対向する壁などから成つていてよい。

ここで用いる「溶融結合」という表現は、結合
すべき部分の物質を、たとえば熱、溶媒または超
音波もしくは高周波エネルギーにより流動化さ
せ、好ましくは圧を加えながら、結合、たとえば
融着を形成し、これによりそれぞれのポリマー物
質からブリツジを作るかまたは架橋工程において
該部分の物質と架橋される他の物質と共に該部分
を溶融させることを意味する。

中空物品の好ましい熱収縮を方向は、径方向内
向きである。従つて、熱収縮性チユーブ状物品を
製造しようとする場合、物品は、径方向内向きの
熱収縮性を付与する為、ポリマー物質を横切る様
に並んで配列される。好ましい物品は、実質的に
径方向にのみ回復する（たとえば、好ましくは軸
方向へは10％以下収縮する。）。

本発明の製法は、結晶性および非結晶性ポリマ
ーの両方に応用でき、ポリマーの軟化点（結晶性
ポリマーの場合には結晶融点を意味する。）は、
最低変形温度に従つて選択される。

ここで用いられる溶融結合性ポリマー物質とは
架橋されていないもの、または溶融によりそれ自
体もしくは他のポリマー物質と容易に結合しうる
程度にのみ架橋されているものを意味する。

一般に、ゲル含量（ANSI／ASTM D2765−
68）で表わしたポリマー物質の架橋度は、好まし
くは40％、より好ましくは20％、特に５％を越え
ない。本発明の製法により架橋した場合、少くと
も40％、たとえば少くとも50％、特に少くとも65
％のゲル含量が得られる。

特に重要であるのは、結合されるべき重ね合わ
されるポリマー物質がポリマーの結晶融点または
軟化点またはそれ以上の温度にある過程である。
好ましい温度は、典型的には該物質が押出機から
出た直後の温度である。この理由から、本発明の
製法では、溶融結合の前にインラインでポリマー
物質の押出機を配置するのが好ましい。この様な
温度にあるポリマー物質を用いた場合、溶融工程
は容易になり、要すればさらに加熱しながら局所
的な圧を加えるこことにより行うことができる。

本発明の製法により製造された熱収縮性物品も
本発明の一要旨である。

本発明の製法は、電気的な用途、たとえば電気
ケーブルなどに用いる熱回復性ブーツ、トランジ
シヨン、アダーおよび端末キヤツプの製造に特に
有用である。この様な製品の使用は広範囲にわた
り、たとえばProc.IEE1970、117(7)、1365 1372
に記載されている。また、製品については英国特
許出願第80.24621号に記載されている。

この様な製品は、たとえば、少くとも２枚の重
ね合わされた予備延伸したポリマーウエブ、一回
折られた予備延伸したポリマーウエブの２枚の重
ね合わされたフラツプまたは予備延伸し、平らに
されたポリマーチユーブの重ね合わされた側部を
融着して本発明の製法に従つて製造することがで
きる。たとえばブーツ、アダーおよび端末キヤツ
プの場合、熱収縮の方向は、それらが適用される
基材に対して径方向内向きが好ましく、基材に対
して軸方向の収縮が実質上生じないのが特に好ま
しい。

本発により製造された熱収縮性物品では、その
内側に、英国特許出願第80.24622号（1980年７月
８日出願）記載された方法に準じて、たとえばホ
ツトメルト型接着剤のような接着剤またはシーラ
ント（たとえば英国特許第1116878号に記載のも
の）を有利に被覆することができる。接着剤また
はシーラントの塗布は、接着またはシーラント種
類および製造条件を適当に選択することにより、
本発明方法の前、途中または後のいずれでも行う
ことができる。たとえば、ホツトメルト型接着剤
またはシーラントは溶融結合性ポリマー物質へ溶
融工程前に塗布し、その後、溶融されるべき部分
を局部的に加熱し、一体に加圧して溶融すべき領
域から局部的に接着剤またはシーラントを移動さ
せることができる。一方、接着剤またはシーラン
トは結合工程後に塗布してもよい。

接着剤またはシーラント被覆接触部分の自己接
着が問題となるならば、その部分を剥離紙の様な
非接着性物質で分離しておけばよい。

寸法的な回復性を付与しうるならばいずれの溶
融結合性ポリマー物質（たとえば英国特許第
990235号に記載のもの）も本発明物品を成形する
のに用いることができる。ポリマー物質として用
いられるポリマーは、ポリオレフイン類、たとえ
ばポリエチレンおよびポリプロピレンならびにエ
チレンとたとえばプロピレン、ブテン、ヘキセ
ン、オクチン、酢酸ビニルもしくは他のビニルエ
ステルまたはアクリル酸メチルもしくはエチルと
のコポリマー、ポリアミド類、ポリウレタン類、
ポリ塩化ビニル、ポリフツ化ビニリデンまたは他
のフツ化ポリマーもしくはコポリマー、たとえば
Tefzel（商品名−Dupont社販売）、英国特許第
1010064号に開示された様なエラストマー物質、
英国特許第1284082号および第1294665号に開示さ
れた様なブレンドおよび米国特許第4275180号な
らびに英国特許出願第8019412号に開示された様
な組成物を包含する。ポリマー物質は、所期の用
途に適合する様、充填物、たとえば半導性充填物
または抗トラツキング剤、難燃剤、可塑剤、顔
料、安定剤および潤滑剤を添加して製造すること
ができ、また要すれば、たとえばポリマー物質が
実質的に非結晶性である場合、熱可塑性ポリマ
ー、たとえばポリエチレンの様な接続剤（hold−
out agent）を物質中に含ませることができる。

ポリマー物質は、放射線照射、たとえば電子
線、またはγ線の照射により架橋することがで
き、または化学的に架橋することもできる。いず
れの架橋方法が用いられたとしても、１種または
それ以上の共加硫剤、たとえば多不飽和モノマー
（トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシア
ヌレート、ジアリルフタレート、エチレングリコ
ールジメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート、ペンタエリスリトールテト
ラメタクリレート、アリルメタクリレートおよび
ビニルメタクリレートなど）を加えるのが有利で
ある。本発明方法において用いることができる化
学的架橋の一方法は、ポリマー上に加水分解性不
飽和シランをグラフトし、次いで架橋中に物品を
湿気にさらす工程（たとえば英国特許第1286460
号および第1357549号に記載）を含むものである。

ポリマー物質を共に溶融するのに用いられてい
る通常の技術はいずれも本発明方法において用い
ることができ、たとえば高周波、超音波またはホ
ツトバー溶接が用いられ、さらに充分な接着を得
るために圧を加えてもよい。

しかし、前に示した様に、ポリマー物質は高温
で一体に溶融するのが好ましい。

もし熱回復性物品が望ましくない外側に突出し
た溶接シームを有しているならば、物品の内側を
外側にかえして除くことができる。

前述の様に、本発明の製法は、電気的な分野、
たとえばブーツ、アダーおよび端末キヤツプに用
いる中空熱回復性物品の製造に特に適している。
一般に、この様な物品は、熱回復前の壁厚が好ま
しくは0.1〜５mm、特に0.5〜３mm、たとえば３mm
であることに特徴がある。

次に、添付図面を参照して本発明の製法を具体
的態様について説明する。図面中、 第１図は、ケーブルの成端に用いる分離できる
熱回復性アダーのアツセンブリの上面図、 第２図は、第１図のアツセンブリから製造され
たアダーの等測図、 第３図は、ケーブルの成端においてケーブルを
密封するのに用いられる分離できる熱回復性ブー
ツのアツセンブリの上面図、 第４図は、第３図のアツセンブリから製造され
たブーツの等測図、 第５図は、第４図のブーツを製造しうる分離で
きる熱回復性ブーツの他のアツセンブリの上面
図、 第６図は、ケーブルの末端を密封するのに用い
る分離できる熱回復性端末キヤツプのアツセンブ
リの上面図、および 第７図は、第６図のアツセンブリから製造され
た端末キヤツプの等測図である。

第１図および第２図に示す態様では、１対のポ
リエチレンシート１は、ダイ温度170℃で押出成
形して製造し、加熱された一対の協働するローラ
（図示せず）のニツプ間を通過させる。ニツプに
おけるシートの温度は約150℃である。一対のロ
ーラの一方またはそれぞれに盛り上がつたパター
ンが形成されており、シートがニツプを通過する
際、参照符号３で示される融着部に沿つた位置２
においてシートを一体に溶融して並んで配列され
た連続した複数のアダー４を規定する一連のシー
ムを作る。この様にして製造された結合物品を、
次に15Mradsの照射量で電子線照射する。架橋
後、物品を赤外線ヒータで約180℃に加熱し、こ
の温度で２組のニツプロールの間を通過させる
が、第２組のニツプロールは第１組のものより速
く働いているので物質は長手方向に４倍に延伸さ
れる。延伸状態を保ちながら物質を100℃以下の
温度に冷却する。この後、熱回復性にされた個々
のアダー４を物品から切り離す。各アダー４は、
融着部３で規定される２本の脚５を有している。
参照符号６で示される部分は棄却する。

この様なアダーは、２本の一次線を有するケー
ブルの電気的端において、アダーの脚に一次線を
通し、ケーブルの端部でアダーを熱回復させて用
いることができる。

この状態の改良例（図示せず）では、シートの
内側に、融着工程前に、シーラントまたはホツト
メルト型接着剤の様な接着剤が予備塗布される。
選ばれるシーラントまたは接着剤は、後続の照射
処理に比較的不感能性のものである。さらに、シ
ートとかみ合う加熱ローラは、融着されるべき領
域において、シーラントまたは接着剤を流動さ
せ、融着工程の直前に移動させる。得られた製品
は、次いで上述と同様の方法で処理される。

第１の態様について記述したのと同様の方法に
より、第３〜５図および第６〜７図にそれぞれ示
したトランジシヨンおよび端末キヤツプを製造す
ることができる。同様の要素には同じ参照符号が
付してある。

上述の各態様において、変形後のポリエチレン
の壁厚は0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、
4.5および5.0mmであつてよく、いずれも同様の結
果を与える。

本発明の全ての態様において、ポリマー物質を
物品の組立て後に架橋することにより、照射によ
る架橋が可能となる。これにより、架橋に要する
時間が短縮され、物質中に過酸化物や他の化学硬
化剤を添加する必要がなくなり、結合領域が強化
される。後者の特徴は、第１および第２の基体が
溶融により一体に結合され、強力な架橋された結
合領域になる場合、特に重要である。溶融結合
は、好ましくは、溶融された物質が結合されたシ
ームの縁部に沿つて押し出され、これにより結合
の効果を高めるために結合物質が高度に流動性で
あることが示される様な圧および他の条件におい
て行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ケーブルの成端に用いる分離できる
熱回復性アダーのアツセンブリの上面図、第２図
は、第１図のアツセンブリから製造されたアダー
の等測図、第３図は、ケーブルの成端部において
ケーブルを密封するのに用いられる分離できる熱
回復性ブーツのアツセンブリの上面図、第４図
は、第３図のアツセンブリから製造されたブーツ
の等測図、第５図は、第４図のブーツを製造しう
る分離できる熱回復性ブーツの他のアツセンブリ
の上面図、第６図は、ケーブルの末端を密封する
のに用いる分離できる熱回復性端末キヤツプのア
ツセンブリの上面図、および第７図は、第６図の
アツセンブリから製造された端末キヤツプの等測
図である。 １……シート、２……（溶融）位置、３……融
着部、４……アダー、５……脚部、６……棄却部
分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも２つの重ね合わされたポリマー物質
   の領域間で、相互連結された物品の所望の熱収縮
   方向が相互連結された熱収縮性物品の列に沿う様
   に結合を形成し、相互連結された物品の列を架橋
   し、相互連結された物品の列を加熱し、相互連結
   された物品の列を延伸し、相互連結された物品を
   熱収縮性にする為に延伸状態で相互連結された物
   品の列を冷却することを特徴とする相互連結され
   た熱収縮性物品の列の製法。 ２ 結合物品が中空であり、結合および延伸工程
   を中空物品が実質的に径方向にのみ熱収縮性とな
   るように行う特許請求範囲第１項記載の製法。 ３ 熱収縮性物品が少くとも0.1mmの壁厚を有す
   る特許請求範囲第１項または第２項記載の製法。 ４ ポリマー物質が溶融結合性であり、結合を該
   ポリマー物質の溶融により行う特許請求の範囲第
   １〜３項のいずれかに記載の製法。 ５ 結合により複数の熱収縮性物品の形状が定め
   られた結合物品を製造する特許請求の範囲第１〜
   ４項のいずれかに記載の製法。 ６ 結合形成物質が該ポリマー物質に加えて他の
   物質を含み、架橋工程において該ポリマー物質と
   他の物質とを架橋する特許請求の範囲第１〜５項
   のいずれかに記載の製法。 ７ 架橋工程前のポリマー物質が、ANSI／
   ASTM D2765−68試験法により測定して５％を
   越えないゲル含量を有する特許請求の範囲第１〜
   ６項のいずれかに記載の製法。 ８ 該２つのポリマー物質が共に同じ単一体の部
   分である特許請求の範囲第１〜７項のいずれかに
   記載の製法。 ９ 熱収縮性中空物品が0.1〜5.0mmの壁厚を有す
   る特許請求の範囲第１〜８項のいずれかに記載の
   製法。 １０ 連続長のポリマー物質を用いて連続的に行
   う特許請求の範囲第１〜９項のいずれかに記載の
   製法。 １１ 架橋を電離線により行う特許請求の範囲第
   １〜１０項のいずれかに記載の製法。 １２ 少くとも２つの重ね合わされたポリマー物
   質の領域間で、相互連結された物品の所望の熱収
   縮方向が相互連結された熱収縮性物品の列に沿う
   様に結合を形成し、相互連結された物品の列を架
   橋し、相互連結された物品の列を加熱し、相互連
   結された物品の列を延伸し、相互連結された熱収
   縮性物品にする為に延伸状態で相互連結された物
   品の列を冷却することを特徴とする方法により相
   互連結された熱収縮性物品の列を製造し、相互連
   結された熱収縮製物品の列から個々の熱収縮性物
   品を切り離すことにより製造された熱収縮性物
   品。 １３ 少くとも２つの重ね合わされたポリマー物
   質の領域間で、相互連結された物品の所望の熱収
   縮方向が相互連結された熱収縮性物品の列に沿う
   様に結合を形成し、相互連結された物品の列を架
   橋し、相互連結された物品の列を加熱し、相互連
   結された物品の列を延伸し、相互連結された熱収
   縮性物品にする為に延伸状態で相互連結された物
   品の列を冷却することを特徴とする相互連結され
   た熱収縮性物品の列の製法により製造された相互
   連結された熱収縮性物品の列。