JPH10217346A - 複合材 - Google Patents

複合材

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JPH10217346A
JPH10217346A JP10036279A JP3627998A JPH10217346A JP H10217346 A JPH10217346 A JP H10217346A JP 10036279 A JP10036279 A JP 10036279A JP 3627998 A JP3627998 A JP 3627998A JP H10217346 A JPH10217346 A JP H10217346A
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JP
Japan
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fibers
fiber
composite
strength
heat
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JP10036279A
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George B Park
ジョージ・バリー・パーク
Frank J Lowe
フランク・ジェームズ・ローウェ
George M J Ganbuehler
ジョージ・マイケル・ジョン・ガンスビューラー
Norman Hutt
ノーマン・ヒュット
Stephen A Webb
スティーブン・アラン・ウェッブ
Hendrick Graulus
ヘンドリック・グラウラス
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Original Assignee
Raychem Ltd
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Priority claimed from GB888819134A external-priority patent/GB8819134D0/en
Priority claimed from GB888819896A external-priority patent/GB8819896D0/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複合材の成分として選択され得るマルチフィ
ラメント繊維における空気、水及び他の汚染物を通過さ
せるという問題を解決する。 【解決手段】 補強としての周囲延在繊維および寸法的
回復性マトリックス材料を有して成る半径方向回復性ス
リーブ（１３、１６）の形態である複合材であって、マ
ルチフィラメント繊維である周囲延在繊維によって特徴
付けられ、複合材は、少なくとも回復後に、繊維とマト
リックス材料との間の繊維の外表面に沿って及び／又は
繊維の間隙に沿って長手方向における流体の通過を防止
する又は妨げる手段（２３、２５、２７、３０、３２、
３４）を有することを特徴とする寸法的回復性複合材。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、改良された平面気
密性を有する、マルチフィラメント繊維（これは束と呼
ばれることがある。）及びマトリックス材料を含んで成
る複合材に関する。改良された平面気密性とは、その表
面に対してほぼ平行な方向における流動物移動抵抗性が
改良されていることを意味する。複合材における流動物
の吸収及び貯蔵が減少されていることが好ましい。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】複合
材には、可撓性又は強力（強度）などに起因して、広範
囲の用途が見い出されている。しかし、多くの用途にお
いて、その高可撓性などのために複合材の成分として選
択され得るマルチフィラメント繊維は、空気、水及び他
の汚染物を通過させる能力に原因した問題を呈する。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、１つの要旨に
よれば、補強としての周囲延在繊維および寸法的回復性
マトリックス材料を有して成る半径方向回復性スリーブ
（１３、１６）の形態である複合材であって、マルチフ
ィラメント繊維である周囲延在繊維によって特徴付けら
れ、複合材は、少なくとも回復後に、繊維とマトリック
ス材料との間の繊維の外表面に沿って及び／又は繊維の
間隙に沿って長手方向における流体の通過を防止する又
は妨げる手段（２３、２５、２７、３０、３２、３４）
を有することを特徴とする寸法的回復性複合材を提供す
る。
【０００４】マルチフィラメント繊維（これは強度を与
えてもよく、強度繊維を含んで成るとみなされ得る。）
が、そのような問題を解決するように処理され構成され
得、これにより布又は複合材が予め使用されない場合に
あるいはそのような物品がモノフィラメント繊維から製
造されている場合にマルチフィラメント繊維の使用が可
能になることを見い出した。そのような処理及び構成に
よって、マルチフィラメント繊維はその長さ方向に沿っ
て、好ましくは実質的に連続的に、１つ又はそれ以上の
位置で封止（すなわち、閉塞）される。封止は、マルチ
フィラメント繊維の隙間に沿って長さ方向に流動物の通
過を防止又は妨害する幾つかの手段によって行われ、封
止手段はポリマー充填剤を一般に含んで成る。空間的に
離れた封止は、繊維に沿った流動物移動を防止又は減少
する。しかし、繊維は流動物を吸収又は貯蔵する能力を
有してもよい。これも、繊維長さ方向に沿った実質的に
連続な封止によって防止又は減少され得る。
【０００５】本発明は、（ａ）封止されたマルチフィラ
メント繊維;及び（ｂ）ポリマーマトリックス材料、好
ましくは複合材の厚さ方向における液状物の通過に対し
て複合材を実質的に不透過性にするポリマーマトリック
ス材料を含んで成る複合材を提供する。本発明は、
（ａ）少なくとも回復後に(好ましくは回復前にも)物品
における少なくとも幾つかのマルチフィラメント繊維が
ポリマー材料によって個々に封止されているマルチフィ
ラメント繊維;及び（ｂ）ポリマーマトリックス材料、
好ましくは物品の厚さ方向における液状物の通過に対し
て物品を実質的に不透過性にするポリマーマトリックス
材料を含んで成る寸法的熱回復性物品をさらに提供す
る。マルチフィラメント繊維は、好ましくは、織布、特
に寸法的回復性布の少なくとも一部分を構成することが
好ましい。
【０００６】本発明は、 （ｉ）ポリマーマトリックス材料; （ii）マルチフィラメント繊維;並びに （iii）（ａ）強度繊維（好ましくは複数の強度繊維)、
及び（ｂ）複合材の加熱時に（好ましくは圧縮時及び／
又は回復時にも）マルチフィラメント繊維の隙間（強度
繊維の間に隙間を有して成ることが好ましい。）を封止
する熱軟化性繊維の形態であるか又は該熱軟化性繊維か
ら形成されている封止用材料を含んで成る（好ましくは
該マルチフィラメント繊維を含んで成る）ハイブリッド
繊維を含んで成る複合材をも提供する。
【０００７】本発明は、 （i）少なくとも２０％の寸法的回復を示す寸法的回復
性繊維; (ii）マルチフィラメント繊維;並びに （iii）（ａ）強度繊維（好ましくは複数の強度繊維)、
及び（ｂ）物品の加熱時に（好ましくは圧縮時及び／又
は回復時にも）マルチフィラメント繊維の隙間（好まし
くは強度繊維の間に隙間を含んで成る。）を封止する熱
軟化性繊維の形態であるか又は該熱軟化性繊維から形成
されている封止用材料を含んで成る（好ましくは該マル
チフィラメント繊維を含んで成る）ハイブリッド繊維を
含んで成る寸法的回復性物品をも提供する。
【０００８】本発明は、 （i）マルチフィラメント繊維及び（該マルチフィラメ
ント繊維を含んで成ることが好ましい）ハイブリッド繊
維を、好ましくは布の形態で、準備し、但し、ハイブリ
ッド繊維は（ａ）強度繊維(好ましくは複数の強度繊
維)、及び（ｂ）マルチフィラメント繊維の加熱時に
（好ましくは圧縮時にも）マルチフィラメント繊維の隙
間（好ましくは強度繊維の間に隙間を含んで成る。）を
封止する熱軟化性繊維の形態である封止用材料を含んで
成り、 （ii）布をポリマーマトリックス材料で被覆し; （iii）熱軟化性繊維を軟化させてマルチフィラメント
繊維の隙間を封止する前又は間又は後に、ハイブリッド
繊維を加熱する（好ましくは圧縮をも行う)ことを含ん
で成る複合材の製法をも提供する。
【０００９】回復時（特に、下にある基材に向かって圧
縮される時）に、又は回復を生じさせるために使用する
加熱工程時に、又は回復性物品もしくは複合材に適用さ
れる他の加熱もしくは圧縮工程時に回復性物品において
生じ得る変化によって、適切に構成されているが、平面
気密性でない物品が平面気密性になる。
【００１０】封止された又は平面気密性である構造で物
品又は材料を最終用途のために供給することが好ましい
が、これが常に必要であるとは限らない。(好ましく
は、使用又は装着において固有である処理、例えば、前
記熱回復を含んで成る処理を含んでよい）別の処理によ
って、封止又は平面気密が行なわれる。種々の技術が本
明細書において開示されているが、当業者は、そのよう
な別の処理が必要であるか否かを容易に判断できる。し
かし、簡便のため、封止又は平面気密が装着又は使用又
は他の簡単な処理から生じる場合に、物品又は材料が封
止されているか又は平面気密性であるという。封止又は
平面気密を達成する適した構造は、含浸されたマルチフ
ィラメント繊維、又は繊維周囲の被覆、又は繊維上に延
在する層、又は強度繊維と熱軟化性繊維とのハイブリッ
ド構造を含んで成ってよい。
【００１１】おおまかに言えば、熱回復又は他の装着処
理の前に封止が必要である場合に含浸が好ましい。他の
技術、特にハイブリッド繊維の使用は、封止が装着など
の後においてのみ必要である場合に選択できる。
【００１２】一般に、ハイブリッド構造を使用する場合
に、１つ又はそれ以上の（金属線材を包含する）強度繊
維のコアは、２〜３００(好ましくは５〜２００、より
好ましくは１０〜１００、特に１０〜８０）のテックス
値を有することが好ましく、熱軟化性繊維のシースによ
って包囲されており、コアとシースは合わせて、１０〜
１０００（好ましくは２０〜７００、より好ましくは３
０〜５００、特に５０〜３００）のテックス値を有する
ことが好ましい。封止手段である含浸物又は被覆物又は
物質層又は熱軟化性繊維は、回復時に流動し又は他の形
態で変形し、所望の封止を行う。含まれる物質は、一般
に、マトリックス材料よりもずっと低い粘度を有する。
熱軟化性繊維は、軟化性繊維とともにハイブリッド繊維
を含んで成るマルチフィラメントコアを封止することが
好ましい。しかし、他の繊維、例えば、ハイブリッド繊
維とともに織られる又は編まれる又は他の形態で布形成
される繊維、あるいは複合材の一部分をハイブリッド繊
維とともに形成する繊維によって、封止が付加的に又は
代替的に行われてもよい。ハイブリッド繊維が単繊維の
コアを有する場合に、他の繊維のこの封止が生じ得る。
【００１３】物品は回復性繊維によって回復性であるこ
とが好ましいが、マトリックス材料、あるいは強度など
のために供給されるマルチフィラメント繊維が回復性で
あってよい。回復性繊維が供給される場合に、回復性繊
維が、マルチフィラメント繊維又は束の繊維を含んで成
ってよく、あるいはこれらは異なってよい。異なる場合
には、両者は、混合され、布の少なくとも一部分を形成
してよく、例えば実質的に単一軸的に回復性の織物又は
縦糸もしくは横糸挿入編物を形成してよい。例えば、回
復性布は、一方向に延在する該マルチフィラメント繊
維、及び垂直方向に延在する（マルチフィラメント繊維
であってよい）回復性繊維を有するものであってよい。
それぞれの方向の繊維がマルチフィラメントである場合
に、封止用材料が両セットの封止を生じさせてよい。
【００１４】本発明は、メチレンブルー溶液が２４時間
でマルチフィラメント繊維に沿って好ましくは１０cm又
はそれ以下で吸上げられるようにポリマー材料で封止さ
れたマルチフィラメント繊維をさらに供給する。封止用
ポリマー材料は、いずれかの適した技術によって、例え
ば、ラテックス、溶融物、溶液又はモノマーもしくは後
に硬化される他の前駆体の形態である封止用ポリマー材
料に未封止の繊維を通過させることによって適用でき
る。溶液が、２４時間で、５cmよりも少なく、より好ま
しくは２cmよりも少なく、最も好ましくは１cmよりも少
なく吸上げられることが好ましい。
【００１５】本発明は、エマルジョンの形態で、特にラ
テックス、例えば水系ラテックスの形態でポリマー材料
を繊維に適用することを含んで成るマルチフィラメント
繊維を封止する方法をも提供する。マルチフィラメント
繊維を適切に封止することはささいな問題ではない。湿
気、水蒸気又は他の汚染物が長時間にわたって繊維の隙
間に沿って吸上げられる能力は、封止用材料が製造時間
で隙間に浸透する能力よりも大きいと予想されるからで
ある。しかし、前記技術によれば、前記の別の処理（例
えば、一部分を形成する回復性物品の回復）無く、封止
繊維を製造できる。
【００１６】熱回復性物品又は複合材が（基材、例えば
ケーブル又はパイプを含んで成る基材を封止するために
使用される場合に特に）実質的に水もしくは他の汚染物
を又は空気さえも含んでいないことは多くの理由から好
ましい。例えば、水は、封止されるべき基材を破損する
ことがあり、特に蒸発又はバブリングによる熱装着の間
に回復性物品を破損することがあり、空隙が、高圧ケー
ブルの封止において電気放電を導くことがある。
【００１７】従って、本発明は、基材（例えば、ケーブ
ル又はパイプを含んで成る基材）を環境的に保護する方
法であって、封止されたマルチフィラメント繊維を含ん
で成る物品（好ましくは、熱回復性であることが好まし
いラップアラウンド又は他のスリーブ）を基材の周囲に
（好ましくは熱回復により）装着することを含んで成る
方法をも提供する。
【００１８】本発明は、封止基材（例えば、ケーブル又
はパイプを含んで成る基材）に再接近し、基材を再封止
する方法であって、 （ａ）複合材のマルチフィラメント束の横断方向に複合
材を切断し、部分的に複合材を除去し、これにより基材
を露出し; （ｂ）複合材の切断部を横断して延在するように被覆
（好ましくは熱収縮性スリーブ）を基材の上に配置する
ことによって基材を再封止することを含んで成る方法を
提供する。
【００１９】環境的封止において本発明の方法を使用す
ることに加えて、構造部材及びパイプ及び他の導管など
の製造においても本発明の方法は利点を有する。例え
ば、繊維強化材料が、水又は他の汚染物の吸収又は移動
に対して抵抗性を有する必要がある場合である。従っ
て、例えば、捕捉水の凍結による損傷は防止される。熱
軟化性繊維として適用しない場合に、ポリマー封止用材
料は、エマルジョンの形態で、好ましくは水系ラテック
スとして繊維に適用されることが好ましい。別の方法
は、溶融物での適用、(溶媒の除去が問題となるかもし
れないが）溶液での適用、又はポリマー前駆体としての
適用及びその場での重合を包含する。
【００２０】一般に、「マルチフィラメント繊維の封止」
とは、繊維が流動物を移動又は保持する能力を顕著に減
少させる処理を意味する。フィラメント間の隙間は、試
料の長さに沿って実質的に完全にポリマー材料で充填す
ることが好ましい。しかし、流動物の移動の顕著な減少
は、繊維の封止されたセグメントを繰り返して空間的に
離すことによっても達成され得る。
【００２１】「回復性」とは、物品が、適切な処理に付さ
れる場合に寸法的変化を行えることを意味する。通常、
これら物品は、予め変形された形状から元の形状に回復
するが、本明細書において「回復性」とは、回復性繊維か
ら製造された回復性布又は複合材の場合のように、予め
変形されていなくとも新しい形状を採る物品をも包含す
る。
【００２２】布を有して成る熱回復性物品は、例えば、
アメリカ合衆国特許第３,６６９,１５７号、ヨーロッパ
特許出願公開第０,１１６,３９３号、第０,１１６,３９
１号、第０,１１７,０２６号、第０,１１５,９０５号、
第０,１１６,３９２号、第０,１１６,３９０号、第０,
１１７,０２５号、第０,１１８,２６０号、第０,１３
７,６４８号、第０,１５３,８２３号、第０,１７５,５
５４号、ヨーロッパ特許出願第８６３０３７６７.７
号、イギリス国特許出願第８５２８９６６号、第８６１
０８１３号及び第８５２９８００号、並びにアメリカ合
衆国特許出願第８２１,６６２号に記載されている。熱
回復性繊維を有して成る布からの熱回復性物品の製造に
は、熱収縮性物品を製造する従来の技術に比較して、製
造の容易さを含めて多くの利点がある。後の拡張工程が
不要であり、機械的強度、例えば、引張強さ、耐摩耗性
及び引裂抵抗性が改良されており、非常に高い強度の熱
安定性繊維を物品に導入することが可能であり、これら
の全ては、熱回復性物品の不適であると従来考えられて
いた分野において熱回復性布を使用することを可能にす
る。
【００２３】従来技術において記載されている熱収縮性
布には、多くの用途、例えば、布により包囲された物体
の被覆、機械的保護、電気的遮へい及び環境的封止があ
る。これら用途の多くにおいて、水、湿気又は他の液状
物の侵入に対して不透過性であるエンクロージャーを供
給することが布において特に望まれている。そのような
用途の一例は、布が、通信用などの電気ケーブルもしく
は光ファイバーケーブル並びに電力ケーブルの間のスプ
ライスにおいてエンクロージャーを供給する場合であ
る。そのような用途において、水の存在は、電気短絡次
いで信号ゆがみを生じさせることがある。従来技術の熱
回復性布材料において、一般に、不浸透性は、回復性布
とともに、回復性布に結合して、あるいは回復性布の全
体にわたって延在するポリマーマトリックス材料を使用
することによって達成されている。典型的には、ポリマ
ーマトリックス材料は、布の片面又はそれぞれの面にラ
ミネート層として、あるいは繊維が延在して通過するマ
トリックスとして適用されている。布は、布のそれぞれ
の面にポリマーマトリックス材料を有することが好まし
い。
【００２４】マトリックス材料による繊維の被覆は、熱
軟化性繊維が、封止用材料の供給源として供給されてい
る場合に軟化する、要すれば流動して又は他の形態で変
形して強度繊維間の隙間を封止するような温度及び／又
は圧力で行える。押出被覆が、要すればニップロールと
組み合わせて使用できる。布又は繊維が存在する方向に
対して実質的に横断方向とみなされる、物品の厚さ方向
を通過する水、湿気又は他の液状物の侵入が、ポリマー
材料による熱回復性布のラミネート又は含浸によって防
止される。しかし、ポリマー材料が正の小さい水蒸気移
動値を有することがあり、少量の湿気浸透が生じること
がある。このため、ポリマーマトリックス材料は、スリ
ーブの厚さ方向における液状物及び水蒸気の侵入を「実
質的」に防止するという。
【００２５】特に、スプライスケース又は他のエンクロ
ージャーへの水蒸気、又は空気を包含する他の侵入物
は、複合材の繊維に沿った通過によって生じることがあ
る。また、エンクロージャーへの接近が可能でない場合
にさえ、スプライスケースは貯蔵時に大気から水を吸収
することがある。従って、スプライスケースには、実質
的に封止された繊維が供給されていることが好ましい。
これは、以下のような場合に生じることがある。例え
ば、使用繊維自体がその長さ方向に沿って水を移動する
場合（特にマルチフィラメント繊維の場合）、複合構造
物が、繊維の自由末端が液状物に接近できかつ繊維がエ
ンクロージャーの内部に露出されるようなものである場
合。複合物品が、例えばポリマー材料の内部層を有する
チューブである場合に、繊維に沿った液状物の通過は一
般に（少なくとも低圧ケーブルの場合において）問題に
ならない。液状物がエンクロージャー内に顕著な程度ま
で通過できず、その通路がポリマー材料によって封止さ
れているからである。
【００２６】しかし、繊維の外部のみをポリマー材料で
ラミネートした場合にあるいは内部ラミネートが破損し
た場合に、繊維に沿った水の通過がエンクロージャー内
に生じる。そのような侵入が生じる例は、ガラス繊維を
含有する熱回復性布スリーブにおいて、ガラスがスリー
ブの一末端から他末端に延在し、布がその外表面におい
てのみラミネートされている場合である。例えば、初め
にガラス繊維の自由末端に（例えば、マルチフィラメン
ト束のフィラメントの間に）入り、次いで繊維の長さ方
向に沿って移動し、スリーブの内部を通過することによ
って、水又は空気はスリーブの内部に侵入する。空気に
対する封止は、最終製品が耐圧性である場合に特に重要
である。そのような例は、加圧ケーブルにおける通信ス
プライスケースである。
【００２７】問題が生じる別の例は、布の一部分の縁が
環境に暴露され、他の部分の縁がエンクロージャーの内
部に暴露されるように、布又は複合材がエンクロージャ
ーの一部分のみを形成する場合である。湿気又は他の汚
染物は、布の厚さ方向に沿って移動し、第１部分（すな
わち、環境に暴露されている部分）で縁に侵入し、第２
部分（すなわち、エンクロージャーの内側の部分）にお
いて縁からでてくることによってエンクロージャーの外
側から内側に移動できる。この問題の特別な例は、ケー
ブルスプライスケース（又は他のエンクロージャー）が
以下のように再接近かつ再封止される場合である。スプ
ライスケースの中央部分は、それを通過する２つの円周
方向切断部をスプライスのそれぞれの末端で形成するこ
とによって除去されている。切断部はスプライスケース
のマルチフィラメント繊維を横断している。これによ
り、古いスプライスケースの末端部分は、スプライスの
それぞれの末端でスプライスされたケーブル上で所定位
置に存在したままであるが、スプライスそれ自体を露出
し、導体に処理を施すことが可能になる。古い末端部分
を所定位置に留どめておくことが好ましい。ケーブルに
封止を形成すること、特に分岐ケーブルの周囲で封止を
形成することが困難であり、封止を形成する場合に破壊
しないでおくことが好ましいからである。
【００２８】再封止は、例えば、古い末端部分上で、収
縮性スリーブを収縮させ、あるいは被覆を他の態様で装
着することによって行える。新しいスリーブは、スプラ
イスをブリッジし、数cmにわたってそれぞれの古い末端
部分に重なり、複合材の切断部を横断して延在するよう
に充分に長い。新しいスリーブは、一般に、前記理由か
ら、古い末端部分から出現するケーブルに直接に封止を
形成していない。再構成スプライスケースへの湿気の侵
入の経路は、古い末端部分におけるほぼ軸方向に配列し
た繊維に沿って存在することがわかる。それぞれの古い
末端部分の１つの縁部分が環境に暴露され、他の縁部分
が再構成スプライスケース内で新しいスリーブの下に存
在する。
【００２９】従って、本発明によれば、物品の厚さ方向
における液状物の通過を実質的に防止し、布の繊維に沿
って液状物又は蒸気の通過を実質的に防止する繊維系物
品の新規な構造が提供される。これは、液状物が沿って
移動する繊維に沿って実質的に連続な封止を有する布又
は複合材を供給することによって達成される。封止は、
これらの繊維又は他の繊維とともに供給されることが好
ましいポリマー材料によって為されることが好ましい。
複合材の場合において、物品は繊維に適用された第２ポ
リマー材料を含んで成ってもよく、繊維が存在する平面
に対して垂直な方向の液状物の通過に対して繊維を実質
的に不浸透にする。繊維は、布、特に織布又は編布の形
態で供給されることが好都合である。
【００３０】本明細書において、「繊維」という用語は、
モノフィラメント及びマルチフィラメント繊維束を包含
する。或る物品において少なくとも熱収縮性繊維であっ
てよく、例えば、モノフィラメントの形態であってよ
い。この用語は、型付けテープ、エンボステープ及びフ
ィブリル化テープを含むテープを包含する。
【００３１】１つの好ましい態様において、布又は複合
材被覆、従って物品は、スリーブ（この用語は、ラップ
アラウンドスリーブ及びチューブ状スリーブを包含す
る。）の形態である。この場合において、スリーブが切
断されたときにさえ、物品の厚さ方向を通過するか又は
チューブ状物品のいずれかの末端からのスリーブ内部へ
の液状物の通過は実質的に防止される。熱回復性繊維の
好ましい好ましい形態は、前記イギリス及びヨーロッパ
特許出願に記載されている。熱回復性繊維は、良好な物
理的性質、例えば、繊維に対する良好な耐クリープ性を
付与するポリマー材料から形成されていることが好まし
い。架橋可能なオレフィンポリマー、例えば、ポリエチ
レン（特に、高密度ポリエチレン）及びエチレンコポリ
マー、ポリアミド、ポリエステル、並びにアクリルポリ
マーを使用することができる。繊維に好ましいポリマー
材料は、密度０.９４〜０.９７g／cc、重量平均分子量
(Ｍw)８０x１０3〜２００x１０3、及び数平均分子量(Ｍ
n)１５x１０3〜３０x１０3を有するポリエチレンから成
る。
【００３２】熱回復性繊維は、繊維の転移温度以上の温
度で１０-1ＭＰa、より好ましくは５x１０-1ＭＰa、通
常には少なくとも１ＭＰaの最小回復応力を有すること
が好ましい。回復応力の上限について理論的に特別な値
は存在しないが、実際には２００ＭＰa、より通常には
１００ＭＰaがポリマー繊維によって通常に達成される
上限値である。回復温度における繊維の引張強さは、繊
維を形成するポリマー材料を化学的手段により、あるい
は高エネルギー電子線照射、ガンマ線照射などの放射線
照射により、あるいは紫外線照射により架橋することに
よって０.１ＭＰa又はそれ以上に増加させることが好ま
しい。
【００３３】繊維を放射線照射によって架橋することが
好ましい場合に、架橋はいずれかの適切な段階において
行う。一例として、架橋段階は、繊維の製造に組み込ん
でよい。繊維は、その融点よりも低い温度で、好ましく
は４００〜２０００％の量で、押出又は伸長でき、次い
で架橋のために放射線照射に付される。あるいは、繊維
は、押出され、架橋のため放射線照射され、加熱され、
伸長され、次いで冷却される。高密度ポリエチレン繊維
は、約５〜３５メガラド、好ましくは約５〜２５メガラ
ド、特に約８〜１０メガラドの線量で放射線照射される
ことが好ましい。通常、架橋された繊維のゲル含量は、
２０％、より好ましくは３０％、最も好ましくは４０％
よりも高い。実際には、９０％よりも高いゲル含量は容
易に達成できない。他の例として、繊維は、押出され、
融点よりも低い温度で伸長され、繊維に組み込まれ、次
いで放射線照射される。
【００３４】熱回復性繊維が少なくとも２０％、特に少
なくとも４０％の回復を示すことが通常好ましいが、該
繊維から形成した布又は複合材が充分に高い回復を有す
るようにより高い値が好ましい。多くの用途において、
例えば、スプライスケース又は他の環境的封止用物品に
おいて、複合材が、少なくとも４５％、特に少なくとも
６０％の回復を有することが好ましい。しかし、或る状
況において、かなり低い回復比、例えば５％程度に低い
値を有する熱回復性繊維を使用することが好ましいこと
がある。
【００３５】マルチフィラメント繊維は、熱安定性であ
ることが好ましいが、熱回復性であってよい。マルチフ
ィラメント繊維は、一般に、強度を付与し、そのため、
少なくともその成分は強度繊維と呼ばれることがある。
マルチフィラメント繊維は、１２０℃において、好まし
くは少なくとも１８０℃において、テックス当たり少な
くとも０.０３ニュ−トン、より好ましくは少なくとも
０.０７ニュ−トン、特に少なくとも０.１ニュ−トン、
最も好ましくは少なくとも１.０ニュ−トンの強力を有
することが好ましい。それらの強度は、封止を供給する
ために使用される熱軟化性繊維の強度と同程度であって
よい。
【００３６】「熱安定性物品」とは、熱回復性物品と異な
って、加熱された場合に、その相が変化するまで、形状
変化を行わない物品を意味する。繊維は、布、例えば、
織布、編布、編組布又は不織布の少なくとも一部分とし
て存在してよい。布は、熱回復性繊維が１つの方向に延
在し寸法的熱安定性繊維が他の方向(好ましくは、第１
の方向に実質的に垂直である方向)に延在しており、布
が全体として１つの方向のみに回復性である布、より好
ましくは織布であることが好ましい。布が織布から成る
場合に、横糸が回復性であることが好ましいが、方向は
逆になってもよい。しかし、布は、全体的に熱安定性で
あってよく、例えば、ガラス繊維マット又は織りガラス
繊維構造又は編みガラス繊維構造の形態であってよい。
【００３７】従って、例えば、新規な非回復性マルチフ
ィラメントガラス又は他の繊維の布が、１つ又はそれ以
上の方向に封止されていてよい。そのような布は、機械
的又は熱的保護のために使用でき、例えば、ケーブルス
プライスなどの用途のためにラップアラウンド又はチュ
ーブ状スリーブなどの熱収縮性製品の一部分を形成して
よく又は該熱収縮性製品とともに使用してよい。例え
ば、寸法的回復性のスリーブが、その表面に、好ましく
は外表面に、ガストーチに対する保護を供給するよう
に、そのような封止されたガラス布を有してよい。
【００３８】物品がスリーブの形態である多くの用途に
おいて、第１セットの熱回復性繊維が物品の円周方向に
延在し、第２セットの熱安定性繊維が物品の長さ方向に
沿って延在することが好ましい。これは、回復時に物品
が半径方向に回復性であるが、長さの顕著な変化を行わ
ないことを意味する。物品の長さ方向に沿って延在する
熱安定性繊維は、高い軸方向強度を有することが好まし
く、これにより、最終物品に良好な軸方向強度を付与す
る。
【００３９】第２セットの繊維はポリマー材料によって
封止されている。繊維のために使用できる材料の例とし
て、ガラス、合成ポリマー材料、例えば、ポリエーテル
ケトン、ライトン(Ｒyton、商標)、ノーメックス(Ｎome
x、商標)、ケブラー(Ｋevler、商標)のようなポリアリ
ールイミド、架橋ポリオレフィン、及び天然繊維、例え
ば、綿、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、フ
ルオロオレフィン、(熱分解)ポリアクリロニトリル及び
金属である。使用できる他の繊維は、炭素繊維及びシリ
カステープル繊維を包含する。
【００４０】第２セットの繊維のポリマーの封止は、繊
維間の隙間に沿った液状物の移動を実質的に防止する。
従って、スリーブの場合において、液状物が内部に侵入
することが防止される。封止は、被覆を通過する液状物
の漏れを防止するように及び被覆に対する損傷、特に下
にある繊維自体を露出する損傷を防止するように充分な
強度及び厚さを有する。封止用材料は可撓性であること
が好ましく、繊維を容易に布に形成することが可能にな
る。封止用材料は、物品が物品の製造又は装着時に破損
するのを防止するように充分に強くかつ強靭であること
が好ましい。このことは、単一のラミネート層のみが使
用され、封止された繊維が他の態様で露出される場合に
特に重要である。
【００４１】好ましい封止用材料は、エチレン酢酸ビニ
ルなどのホットメルト接着剤、ラテックス又は溶液状態
で供給できる樹脂、熱又は紫外線などによって硬化でき
るアクリル又は他の樹脂を包含する。他の封止用材料
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレートなど
のエステル、及びナイロン−６などのナイロンを包含
し、これら材料は熱軟化性繊維として供給する場合に好
ましい。
【００４２】布を織る又は他の手段で布を形成する以前
に、封止用材料を繊維束に適用してよい。そのような適
用によって、適切に封止された繊維ができあがり得る
が、できあがる必要はない。ラミネート化又は加熱など
の後の製造段階によって、あるいは熱回復などの後の装
着によって、封止用材料は流動して所望の封止を達成す
る。他の可能性において、非封止用繊維が布に形成され
る。布が、例えばシートの形状で又は噴霧によって又は
ディッピングによって、適切な材料でラミネート又は他
の態様で被覆され、次いで布を不透過性にする布用マト
リックスを形成する別の材料でさらにラミネートされ
る。適用される第１材料は、加熱時に低い粘度を有し、
後に封止を供給するように働き得る。
【００４３】特に、封止用材料を熱軟化性繊維として供
給する場合は、 (a)マトリックス材料が、６０〜１８０℃、好ましくは
７０〜１６０℃、より好ましくは８５〜１４０℃の軟化
温度を有し; (b)熱回復性繊維が、８０〜１８０℃、好ましくは９０
〜１６０℃、より好ましくは１００〜１５０℃の回復温
度を有し; (c)封止用材料が、３００℃又はそれ以下、好ましくは
２５０℃又はそれ以下、より好ましくは２００℃又はそ
れ以下の軟化温度を有することが好ましい。
【００４４】回復温度は、熱軟化性繊維の軟化温度より
も１５０℃(より好ましくは１００℃)低い温度〜軟化温
度よりも５０℃(より好ましくは２５℃)高い温度である
ことが好ましい。マトリックス材料の軟化温度は、封止
用材料の軟化温度よりも１８０℃(より好ましくは６０
℃)低い温度〜軟化温度よりも１００℃(より好ましくは
２０℃)高い温度であることが好ましい。
【００４５】布は、種々のパターンで織ることができ、
例えば、綾織、朱子織、サテーン、レノ、平織、ホップ
サック、サック、マット及び種々の織り方の組み合わせ
で、単又は複プライ織で、例えば、２プライ又は３プラ
イ織で織ることができる。織物、編物及び編組を使用で
きるが、織物及び編物が最も好ましい。幾つかの用途に
おいて、特に物品の良好な耐摩耗性が望まれる場合に、
綾織を使用することが好ましい。
【００４６】前記のように、本発明の物品は、繊維が存
在する平面に対して垂直な方向の液状物の通過に対して
繊維を実質的に不透過性にする繊維に適用されるポリマ
ーマトリックス材料を包含してよい。他の態様におい
て、繊維は、ポリマーマトリックス材料を補強又は保護
するように存在し、回復性スリーブの形態などで回復性
であってよい。ポリマーマトリックス材料は、繊維のセ
ット又は布の１つの又は両方の表面に適用される層の形
態であってよく、繊維が延在するマトリックスの形態で
あってよい。ポリマーマトリックス材料は、繊維に結合
されることが好ましく、従って、繊維とマトリックス材
料の間の繊維の外表面に沿った液状物の通過を防止す
る。繊維及びポリマー材料が使用時のクラック又はラミ
ネート剥離を防止するように充分に可撓性であることも
好ましい。
【００４７】実質的に布の１つの面においてのみでポリ
マー材料の単一ラミネート層を使用することは、状況に
応じて選択できる。例えば、物品の全重量が軽くでき
る。１つの面のみでラミネートされた布物品は、両方の
面でラミネートされたか又はマトリックスで含浸された
同等の布よりも高い回復比を達成できる。本発明を限定
するものではないが、二重ラミネート層又は含浸マトリ
ックスが存在する場合に、ポリマー材料が布の隙間を封
止し、回復を妨害する傾向にあるからである。本発明の
物品の好ましい態様は、１.１:１〜８:１、特に２:１〜
８:１の回復比を有する。
【００４８】ポリマーマトリックス材料(この用語は、
ポリマー封止用材料からポリマーマトリックス材料を区
別することが必要である場合に、第２ポリマー材料とい
うことがある。)は、第２ポリマー材料が２０％よりも大
きい破断時伸び、(３００％／分の歪速度で測定して)少
なくとも１０-2ＭＰaの２０％及び好ましくは２％セカ
ントモジュラス（Ｘ）を有する温度であり、不等式:
【数１】 [式中、Ｙは回復温度以上(好ましくは繊維の物質の結晶
溶融温度以上)の温度における繊維の回復応力(好ましく
は少なくとも５x１０-2ＭＰａ）、Ｒは、熱回復性繊維
及び第２ポリマー材料の総容量に対して回復方向に沿っ
た複合構造における熱回復性繊維の平均有効容量割合を
表す。］を満足する温度であり、繊維の回復温度又はそ
れ以上(好ましくは結晶溶融温度以上)の温度である温度
(t)が存在するように、伸び／温度特性を有することが
好ましい。第２ポリマー材料に適した材料は、ヨーロッ
パ特許出願公開第０,１１６,３９３号に記載されてい
る。
【００４９】回復時の繊維がマトリックス材料の変形を
生じさせ、該変形は(単なる折曲と対照的に)流動による
ものであることが好ましい。マトリックスの厚さは、そ
の表面積が繊維回復によって減少するとともに増加する
ことが好ましい。繊維の回復温度又はそれ以上の温度に
おいて、第２ポリマー材料は加圧下で流動を限定できる
ことが好ましい。第２ポリマー材料は、前記温度におい
て、５０％よりも大きい、より好ましくは１００％より
も大きい破断時伸び、３００％／分の歪速度で測定して
少なくとも５x１０-2ＭＰa、より好ましくは少なくとも
１０-1ＭＰaの２０％及び好ましくは２％セカントモジ
ュラスを有することが好ましい。
【００５０】加熱される場合に第２ポリマー材料が流動
する能力は、回復後に適用される必要はない。従って、
例えば、第２ポリマー材料が加熱時に熱硬化物へと均一
に硬化してよいが、回復条件下の硬化速度は、回復が妨
害されないようなかつ材料が回復中に布から滴り落ちな
いような硬化速度であることが好ましい。従って、例え
ば、第２ポリマー材料は、湿気の存在下で材料を後に架
橋できるグラフト化加水分解可能なシラン基を有してよ
い。そのような材料の例は、ダウ・コーニング社のアメ
リカ合衆国特許第１,２８６,４６０号に記載されてい
る。あるいは、第２ポリマー材料は、エポキシ基及びジ
シアンジアミドなどの室温不溶性硬化剤を含有するポリ
マー、好ましくはアクリルゴムなどのゴムを包含する。
しかし、一般に、マトリックス材料は、ポリオレフィ
ン、例えばポリエチレン、特に低密度ポリエチレンを含
有することが好ましい。マトリックス材料は架橋されて
いることが好ましい。
【００５１】第２材料は、繊維の封止に使用されるポリ
マー材料と化学的に及び／又は物理的に適合することが
好ましい。第２ポリマー材料と熱回復性繊維との間の適
合性も可能である。さらに、布に適用される第２ポリマ
ー材料、熱回復性繊維のポリマー材料及びマルチフィラ
メント繊維のポリマー封止用材料の間に適合性が存在し
てもよい。ポリマーの適合性は、ポリマーが同様の又は
同一の化学的種類を有すること及びラミネート装着時又
は使用時の関係物理的性質が同様又は同一であることに
よって生じてよいが、これは不可欠ではない。
【００５２】単一のラミネート層のみを使用する場合に
良好な適合性を有することが好ましい。そうでなけれ
ば、ラミネートと繊維の間で剥離が生じることがある。
布の両面でラミネートを使用するダブルラミネートを使
用する場合に、ポリマー層は布の隙間を通過して相互に
結合してよく、良好な適合性の存在は重要ではないが好
ましい。
【００５３】第２ポリマー材料がラミネート層として繊
維に適用される場合に、(a)第２ポリマー材料と(b)封止
用材料及び／又は回復性繊維との間の適合性は、ラミネ
ート層と繊維の間の接着剥離強度が、２３℃において測
定して少なくとも１０Ｎ／２５mm幅であり、ラミネート
層の繊維からの剥離を防止するようなものであることが
好ましい。
【００５４】封止用材料は熱回復性繊維及び第２ポリマ
ー材料と適合するように選択できるので、マルチフィラ
メント繊維と第２ポリマー材料との間に直接結合が存在
しない状態で非常に気密な構造が達成できる。従って、
広範囲の材料の組み合わせを使用できる。
【００５５】第２ポリマー材料及びポリマー封止用材料
のために使用できる物質の例は、熱可塑性及び弾性物質
を包含する。適した熱可塑性物質の例は、エチレン／酢
酸ビニルコポリマー、エチレン／アクリル酸エチルコポ
リマー、エチレン／アクリル酸ブチルコポリマー、線状
の低密度及び高密度のものを包含するポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリブチレン、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリエーテルアミド、パーフルオロエチレン／エチ
レンコポリマー、及びポリフッ化ビニリデンを包含す
る。弾性物質の例は、スチレン／ブタジエンコポリマ
ー、それの官能性同族体、アクリロニトリル／ブタジエ
ン／スチレンブロックコポリマー、アクリレート及びメ
タクリレート及びこれらのコポリマーを包含するアクリ
ルエラストマー、例えば、ポリアクリル酸ブチル、ポリ
アクリル酸２−エチルヘキシル、エチレンと酢酸ビニル
のコポリマー(ＶＡＥ)、ポリノルボルネン、ポリウレタ
ン及びシリコーンエラストマーなどを包含する。
【００５６】適切な場合に、これら物質は、封止用材料
として使用され、溶液状態で、溶融物状態で、紫外線又
はそれ以外の手段で硬化する硬化性樹脂として、あるい
は好ましいことであるがラテックスとして適用できる。
封止用材料として使用するために、製造時に初期の低粘
度を(溶液、分散物及び高温によって)供給すべきであ
り、さらに、トーチ装着熱回復性スリーブの場合に高い
ことがある製品装着温度において良好な熱安定性を有す
るべきである。含浸後の放射線照射などによる架橋は、
これら性質の組み合わせを与えるのに役立つ。
【００５７】第２ポリマー材料及び封止用材料は、放射
線照射でき、又は化学的架橋剤、例えば過酸化物架橋剤
などの他の手段によって処理できる。未架橋マトリック
ス材料があまりに低い融点を有する場合に架橋すること
が好ましい。封止用材料が熱軟化性繊維として供給さ
れ、流動又は他の変形が必要である場合に、架橋しない
物質(これは、鎖切断速度が架橋速度よりも大きい物質
を包含する。)(例えばポリプロピレン)を選択することが
好ましい。このようにして、複合材は、後の封止を形成
するように流動する能力を封止用材料に付与することな
く、その熱回復性繊維及び／又はマトリックスを架橋す
るように放射線照射できる。実際、放射線照射は、ポリ
プロピレンなどの封止用ポリマー材料の流動性及び他の
性質を改良(例えば、メルトフローインデックスを増加)
できる。これは、鎖切断及び他の分解によって生じる。
従って、封止用材料は、照射下で分解するか又はそのよ
うな物質の分解生成物である物質を含んでよい。
【００５８】従って、放射線照射段階は、(分解によっ
て)封止用材料の性質を改良するように、同時に(架橋に
よって)布の強度又は回復性を改良しかつマトリックス
材料の流動性を減少するように働き得る。放射線照射を
行う場合に、アンチラド又はプロラドを含有しない材料
において１３メガラド又はそれ以下、好ましくは１０メ
ガラド又はそれ以下、特に２〜７メガラドの線量が好ま
しい。アンチラド又はプロラドを含有する材料において
この値よりも高い又は低い線量が好ましい。架橋度によ
って、第２ポリマー材料が布とともに回復することが可
能になる。これによって、第２ポリマー材料及び封止用
材料が熱回復時に、特にトーチによる熱回復時に流動又
は滴り落ちることが防止される。放射線照射後の物品の
回復比は、照射前の回復比の少なくとも５０％、特に少
なくとも７０％であることが好ましい。これら線量値
は、ポリエチレンなどのオレフィンポリマーにおける代
表値であり、当業者は、存在することがあるプロラドな
どの濃度に応じて適当な線量値を容易に選択することが
できる。
【００５９】存在する全てのポリマー材料のビーム応答
性が適合するならば、単一の照射段階を使用して物品を
製造できる。熱回復性繊維のビーム応答性は、要すれ
ば、プロラドの添加によって増加し、第２ポリマー材料
及び／又は封止用材料のビーム応答性はアンチラドの添
加によって減少する。あるいは、別の架橋段階を使用で
きる。物品の１つの製法は、熱回復性繊維を押出し及び
伸張し、封止される繊維とともにこれらの繊維を織り、
(要すれば、アンチラドを含有する材料の単一ラミネー
ト層を適用することによって)第２ポリマー材料を適用
し、約１２メガラドの放射線線量で(ラミネート)物品を
架橋することを含んで成る。(特に放射線照射による)後
ラミネート架橋の別の特徴は、厳しい回復条件下で特
に、物品の構造を保持するのを助ける、回復性繊維及び
／又は他の繊維及び／又は第２ポリマー材料の間で架橋
結合が形成され得ることにある。これにより、より厳し
くないラミネート段階が可能になる。物理的相互係合の
必要が明白であるからである。
【００６０】使用ポリマーは非導電性であってよく、例
えば、１０１０Ω・cmよりも大きい、より好ましくは１
０14Ω・cmよりも大きい抵抗率を有してよい。電気的に
加熱可能な、例えば電気的に熱回復性の製品を、低い抵
抗率の材料を組込むことによって製造してよい。本発明
の熱回復性物品には、種々の用途がある。例えば、基材
上で、特に種々の又は不連続な輪郭を有する基材上で熱
回復性物品を回復させてよく、機械的保護及び環境から
の保護を供給してよい。物品が例えばパイプカップリン
グとして使用できるように軸方向に配置した場合に、高
い引張強度を有する熱安定性繊維、例えば、ガラス繊
維、アラミド繊維(例えば、デュポンから商標「ケブラ
ー」として市販されているもの)を布において使用してよ
い。高強度の熱安定性繊維が物品に高い軸方向引張強さ
を与える。
【００６１】物品は、その用途に応じて、種々の適当な
形状を採る。例えば、物品は、物品の長さ方向に沿っで
均一な断面を有してよく、あるいは断面の形状及び／又
は寸法は物品の長さ方向に沿って変化してよい。或る用
途において、接着剤、好ましくは熱活性化接着剤、特に
ホットメルト接着剤によって物品の内部を被覆すること
が好ましい。
【００６２】以下、添付図面を参照して、本発明の好ま
しい態様を説明する。図１及び図２は、布層３及び低密
度ポリエチレンのマトリックス５を有して成るチューブ
状物品１を示す。布層３は、例えば、物品１の円周方向
に延在する熱収縮性高密度ポリエチレン繊維７の横糸、
及び物品１の長さ方向に沿って延在する熱安定性繊維９
の縦糸を有して成る２x２綾織物から成る。熱安定性繊
維９は、エチレン／酢酸ビニルコポリマーによって封止
されたマルチフィラメントガラス束を有して成る。
【００６３】これは挿入図に詳細に示されている。フィ
ラメント１１を有して成るマルチフィラメント繊維１０
が、ポリマー材料１２によって封止されていることがわ
かる。図３（ａ）は、本発明の態様である布及び複合材
を含んでよいラップアラウンドスリーブを示す。スリー
ブは、チャンネル１５などによって一体に保持される
(例えば、図示するように立ち上がりレールの形態の)ク
ロージャー手段１４を有してよい。内部接着剤被覆をＸ
印によって示す。図３（ｂ）は回復後のスリーブを示
す。２本のケーブル１７のスプライス１８が、末端部分
１９を有するスリーブ１６に封入されている。
【００６４】図４（ａ）は、２本の通信ケーブル１７の
間のスプライス１８の周囲で熱収縮したスリーブ１６を
有して成るスプライスケースを示す。スプライス１８の
修理又は変更のため中央部分が除去されている。末端部
分１９がケーブル上に残っている。図４（ｂ）は、古い
スリーブの末端部分１９の上で収縮した付加的なスリー
ブ２０によって再封止されている図４（ａ）のスリーブ
を示す。一般に、収縮する熱いスリーブがケーブルスプ
ライス１８を破損するのを防止するためサポートとして
働くように、初めのスリーブの下にライナーが供給され
てよい。なお、ライナーは図示していない。
【００６５】初めのスリーブにおける長さ方向に沿っ
た、一般に熱安定性繊維に沿った漏れ経路２１を図４
（ｂ）に示す。経路２１が、スプライスケースの外側か
ら内側に延在することがわかる。従って、長さ方向繊維
が、封止されていないマルチフィラメントを含んで成る
場合に、汚染物が、フィラメント間でそのような繊維に
沿って吸上げられることによってスプライスケースに侵
入する。本発明において、これは繊維の封止によって防
止される。付加的に又は代替的に、円周方向延在マルチ
フィラメント回復性繊維を封止するために本発明を使用
できる。
【００６６】図５〜１１は、回復性繊維を含んでよい、
布に織られ、編まれ又は他の手段で布に形成されてよ
い、あるいはポリマーマトリックス材料と組み合わされ
てよく、複合材及び／又は回復材を形成する種々の形態
のハイブリッド繊維を示す。そのような多層材は、特に
加熱、放射線照射、加圧及び／又は回復の後に、平面気
密性であってよく、基材、例えばケーブル及びパイプを
含んで成る基材の周囲に環境的保護を与えるのに有用で
ある。そのような加熱、放射線照射、回復及び／又は加
圧の後に、マルチフィラメント束は、一般に、図２の繊
維１０の構造を有する。
【００６７】図５は、連続強度繊維２２及び連続熱軟化
性繊維２３(点線で図示。)を有して成るマルチフィラメ
ント繊維を示す。マルチフィラメント繊維はその成分を
一体に混ぜることによって製造されている。フィラメン
トの数は、好ましいものよりも少ない数で示してある。
「連続」とは、ステープル繊維を単に意味するのでなく、
束の長さに又はいずれかの布もしくは複合材に比較し
て、いずれかの長さを意味するものでもない。しかし、
繊維が束と実質的に同程度の長さを有することが好まし
く、束は布又は複合材の関連寸法と実質的に同程度の長
さであることが好ましい。
【００６８】図６は、安定性熱軟化性繊維２５のシース
によって包囲されている強度繊維２４のコアを含んで成
る、コア−スピニングマルチフィラメント繊維の横断面
を示す。コアは、複数の強度繊維でなく、単一の強度繊
維から成ってよい。そのようなコア−スピニング繊維
は、ドレフ(Ｄref)法によって形成してよい。「ドレフ」
とは、フェーラー(Ｆehrer)ＡＧ(オーストリア在)の商
標である。コアは、２〜３００、好ましくは１５〜３
０、より好ましくは約２２のテックス値を有し、コアと
シースが合わせて、１０〜１０００、好ましくは７５〜
１５０、より好ましくは約１００のテックス値を有する
ことが好ましい。コアがガラスを含んで成り、シースが
ポリプロピレンステープル短繊維を含んで成ることが好
ましい。そのようなコア−スピニング繊維を熱収縮性高
密度ポリエチレン繊維とともに織り、低密度ポリエチレ
ンマトリックス材料でラミネートする。
【００６９】コア−スピニング繊維を、加工前に、例え
ば製織すること又はニップロールもしくは他の装置に通
過させる前に処理し、その毛羽立ち又は粘着性を減少さ
せることが好ましい。そのような処理は、加熱を含む。
これは、本明細書でいう他のハイブリッド繊維に適用し
てよい。得られる複合材は、５％熱収縮し、次いで、平
面気密性について、即ち、ガラスコアに沿った液状物通
過に抵抗する能力について試験される。少なくとも８０
psiの液状物圧力に、少なくとも１５分間にわたって耐
え得ることがわかった。この試験は、一般に、ケーブル
付属品及び環境的保護の分野において複合材を使用する
場合の優れた平面気密性を表示するものである。
【００７０】熱軟化性繊維として供給されたポリプロピ
レン又は他の封止用材料を軟化及び／又は変形するのに
充分な加熱、放射線照射及び／又は圧力が適用される場
合に、初期の５％の回復が無い状態で、平面気密性が、
一般に、達成される。必要な軟化度又は変形度は、強度
繊維の性質(例えば、フィラメントの寸法及び数)、及び
複合材が用いられる用途に依存する。
【００７１】図７は、ステープル強度繊維２６及びステ
ープル熱軟化性繊維２７(点線で図示。)を含んで成るマ
ルチフィラメント繊維束を示す。強度繊維はそれ自体の
長さよりも長い距離にわたってテンションを伝え得るこ
とが好ましく、それらは相互に混合されていることが好
ましく、熱軟化性繊維によって単に相互結合されていな
いことが好ましい。従って、強度繊維は束の大部分を形
成することが好ましい。
【００７２】図８は、ポリマーシース２９によって包囲
された連続強度繊維２８を含んで成るマルチフィラメン
ト繊維束の横断面図を示す。シース２９の外側にはステ
ープル熱軟化性繊維３０が付着されている。このような
ハイブリッド繊維を製造する方法は、ボブテックス(Ｂo
btex、商標)一体化複合紡糸を含んで成る。ポリマーシ
ースは、熱軟化性繊維の物質と同一の又は同様の物質を
含んで成ってよい。
【００７３】図９は、実質的に相互に平行に延在する連
続強度繊維３１及び連続熱軟化性繊維３２を有して成る
マルチフィラメント繊維束の横断面図である。強度繊維
は、３〜３０μ、好ましくは６〜１２μの直径を有する
ガラスから成ることが好ましい。熱軟化性繊維は、５〜
１５μの直径を有するポリエチレン、ポリプロピレン又
はナイロン−６から成ることが好ましい。束にはいくつ
かの撚りを供給してよい。強度繊維の１つ又はそれ以上
の束を、熱軟化性繊維の１つ又はそれ以上の束とともに
撚ってよい。しかし、熱軟化性繊維は、強度繊維から全
体にわたって分離されていることが好ましい。リング撚
り、２対１撚り、ＲＥＰＣＯ(商標)自己撚り紡糸及びフ
ライヤ撚りなどの方法を使用できる。
【００７４】図１０は、連続強度繊維から成るコア３３
及び熱軟化性繊維から成る外被覆３４をラップ紡糸する
(これは、中空スピンドル紡糸としても知られている。)
ことを含んで成る方法によって形成されているマルチフ
ィラメント繊維束を示す。外被覆３４は、ラップ又はバ
インダー３５によってコアの周囲に保持され得る。熱軟
化性繊維は、ステープル又は連続繊維を含んで成る。図
１１は、撚り合わせによって４本の連続繊維から形成さ
れているマルチフィラメント繊維束を示す。
【００７５】前記のように、製織(他の製造法)又はラミ
ネート化などの加工を行う以前に、そのようなハイブリ
ッド繊維を予め熱処理に付すことが好都合である。その
ような熱処理繊維の加工はより容易である。撚りハイブ
リッド繊維の場合に、これは、撚りの弾力性及び勢力の
増強又は減少に応じてよく、コア−スピニング繊維の場
合に毛羽立ちの減少が達成され、繊維は、より容易に、
特に粘着性無く、装置を通過できる。
【００７６】
【実施例】以下に、本発明の物品の実施例を示す。それ
ぞれの場合において、物品は、回復前に３０mmの直径を
有する均一なスリーブの形態である。しかし、他の寸法
のスリーブ及び他の物品を製造してもよいのは当然であ
る。
【００７７】実施例１ ４０テックスの(熱分解)ポリアクリロニトリル糸を３０
テックス低融点モノフィラメント(ポリカプロラクトン
製)の２つの末端と撚った。得られた撚糸の線密度は１
１０テックスであった。ポリカプロラクトンは５５℃で
溶融した。実施例２ コア糸製造法、例えば、コアスピニングなどを組み合わ
せた方法を使用して、２２テックスガラス繊維糸を、ポ
リプロピレンステープル繊維のシース内に埋め込んだ。
得られた糸の線密度は、５０テックスであった。ポリプ
ロピレンは１６０℃で溶融した。
【００７８】実施例３ １７テックス連続マルチフィラメントポリエチレンテレ
フタレート糸の巻き付け糸を使用して、１６７テックス
ケブラー(Ｋevlar、商標)パラアラミド糸を、ポリエチ
レンテレフタレートステープル繊維のシース内にラップ
−スピニングした。得られた糸の線密度は３８０テック
スであった。糸のポリエチレンテレフタレート成分は２
６０℃で溶融した。
【００７９】実施例４ ６８テックスガラスマルチフィラメント繊維に、以下に
示す種類の水系ラテックスを含浸した。含浸は、ラテッ
クス浴中で繊維を引き、過剰のラテックスを除去するこ
とによって行った。水を強制風乾によって除去した。そ
れぞれの場合において、ラテックス含浸ガラスをスプー
ルに巻き取り、後において複合材、例えば熱回復性複合
材を形成するために使用した。 ラテックスの種類 １．エチレン／酢酸ビニルコポリマー ２．エチレン／酢酸ビニル／アクリル酸ブチルターポリ
マー ３．クロロスルホン化ポリエチレン ４．カルボキシル化スチレン／ブタジエンコポリマー
【００８０】実施例５ エチレン／酢酸ビニルコポリマー(２８％酢酸ビニル)に
より溶融物から予め含浸した３４テックスマルチフィラ
メントガラス繊維を前記のように使用して、熱回復性複
合構造のような複合構造において使用する布を製造し
た。実施例６ 紫外線照射によってその場で重合するポリマー前駆体を
含有する液状組成物を６８テックスマルチフィラメント
ガラス繊維に含浸し、中実ポリマー含浸物を得た。含浸
ガラスを、熱回復性複合構造のような複合構造において
使用する布を製造するために使用した。
【００８１】実施例７ エチレン／アクリル酸エチルコポリマー(２５％アクリ
ル酸エチル)のトルエン溶液を６８テックスマルチフィ
ラメントガラス繊維に８０℃で含浸した。過剰の溶剤は
強制風乾によって除去した。得られた封止ガラスを、後
の使用のために、例えば、ガラス系複合材に組み込み、
布を製造するために、スプールに巻き取った。
【００８２】実施例８ 実施例１〜３のハイブリッド繊維を織り、得られた織物
を低密度ポリエチレンの層でラミネートした。得られた
複合材を熱圧縮し、そのような繊維を含んで成る回復性
複合材が装着時に付される条件をシュミレーションし
た。ガラス繊維が垂直であり、下縁が新しく切断されて
いる長さ２００mmの複合材をメチレンブルー水溶液に１
０cmの深さで浸漬した。室温で２４時間後、ガラスの長
さを測定し、ガラスに沿ったメチレンブルー溶液の移動
(吸上)距離を求めた。次の値は、測定された距離を示
す。 ガラス未含浸(比較例) ３３mm 実施例１〜３ 微少値
【００８３】実施例９ 実施例４〜７のハイブリッド繊維を織り、得られた布を
ラミネートした。ガラス繊維が垂直であり、下縁が新し
く切断されている得られた２００mmのガラス繊維をメチ
レンブルー水溶液に１０mmの深さで浸漬した。室温で２
４時間後、ガラスの長さを測定し、ガラスに沿ったメチ
レンブルー溶液の移動(吸上)距離を求めた。次の値は、
測定された距離を示す。 ラテックス１(実施例４) １.１mm ラテックス２(実施例４) １.０mm ラテックス３(実施例４) １.７mm ラテックス４(実施例４) ０mm エチレン／酢酸ビニル(実施例５) １０mm 紫外線硬化アクリル(実施例６) １.１mm エチレン／アクリル酸エチル(実施例７) ４.４mm
【００８４】実施例１０ 実施例１〜７のマルチフィラメント繊維を前記のように
布に織り、押出被覆によって低密度ポリエチレンでラミ
ネートし、複合構造を形成した。これを既知の方法によ
って熱回復性スプライスケースに形成できた。図３
（ｂ）に示すように、得られたスリーブをケーブルスプ
ライス上で回復させた。エンクロージャーに再接近する
ため、それを通過する２つの円周方向切断部を形成する
ことによってスプライスケースの中央部分を除去した。
スプライスのそれぞれの末端での切断部は、ケーブルの
一定位置に末端部分を残した(図４（ａ）)。スプライス
をブリッジするように、第２スリーブを古い末端部分上
で回復させた(図４（ｂ）)。
【００８５】スプライスクロージャーを冷却した後、水
に浸けながら１００ＫＰaの内圧を１５分間かけた。ク
ロージャーからの空気の逃げは観測されず、スプライス
の周囲に完全な封止が形成されていることがわかった。
前記のように含浸されたマルチフィラメントガラス繊維
から、空気が漏れることはない。続いて、温度サイクル
試験を行った。クロージャーの内部を４０ＫＰaに加圧
し、孤立させた。即ち、室温で４０ＫＰaの圧力を保持
し、温度を変化させた。封入スプライスを−３０〜＋６
０℃の温度サイクルに付し、１つの完全なサイクルには
１２時間かけた。１５サイクル完了の後に圧力損失は観
測されなかった。
【００８６】比較として、封止用材料が存在しない６８
テックスガラスを使用して製造された熱回復性スプライ
スを使用して前記手順を繰り返した。再接近し、再封入
し、次いで加圧した場合に、マルチフィラメントガラス
の末端からの多量の空気の漏れが観測された。温度サイ
クル試験においても同様の空気の漏れが観測された。本
発明は、封止された又は平面気密性である種々の回復性
物品、複合材及び方法を提供する。１種又はそれ以上の
繊維、布、物品、複合材、封止用材料及び方法を選択で
きる。また、特許請求された種々の特徴を組み合わせて
もよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 マトリックス材料の一部分が切り欠かれ内部
の繊維が現れている、複合材から成る半径方向に熱収縮
性のスリーブの斜視図である。
【図２】 図１の物品の断面図である。
【図３】 図３（ａ）および図３（ｂ）は、ラップアラ
ウンドスリーブを示す図である。
【図４】 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、部分的に切り
取られたスリーブを示す図である。
【図５】 強度繊維及び熱軟化性繊維を有して成るマル
チフィラメントハイブリッド繊維の形態を示す図であ
る。
【図６】 強度繊維及び熱軟化性繊維を有して成るマル
チフィラメントハイブリッド繊維の形態を示す図であ
る。
【図７】 強度繊維及び熱軟化性繊維を有して成るマル
チフィラメントハイブリッド繊維の形態を示す図であ
る。
【図８】 強度繊維及び熱軟化性繊維を有して成るマル
チフィラメントハイブリッド繊維の形態を示す図であ
る。
【図９】 強度繊維及び熱軟化性繊維を有して成るマル
チフィラメントハイブリッド繊維の形態を示す図であ
る。
【図１０】 強度繊維及び熱軟化性繊維を有して成るマ
ルチフィラメントハイブリッド繊維の形態を示す図であ
る。
【図１１】 強度繊維及び熱軟化性繊維を有して成るマ
ルチフィラメントハイブリッド繊維の形態を示す図であ
る。
【符号の説明】
１…物品、３…布層、５…マトリックス、７…熱収縮性
繊維、９…熱安定性繊維、１０…マルチフィラメント繊
維、１１…フィラメント、１２…ポリマー材料、１４…
クロージャー手段、１５…チャンネル、１６,２０…ス
リーブ、１７…ケーブル、１８…ケーブルスプライス、
１９…末端部分、２１…漏れ経路、２２,２４,２６,２
８,３１…強度繊維、２３,２５,２７,３０,３２…熱軟
化性繊維、２９…シース、３３…コア、３４…外被覆、
３５…ラップ又はバインダー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク・ジェームズ・ローウェ イギリス国イングランド、ウイルトシャ ー、スウィンドン、グレインジ・パーク、 サーニー・ドライブ20番 (72)発明者 ジョージ・マイケル・ジョン・ガンスビュ ーラー イギリス国イングランド、ウイルトシャ ー、スウィンドン、リデン、オースチン・ クレセント１番 (72)発明者 ノーマン・ヒュット イギリス国イングランド、ウイルトシャ ー、スウィンドン、オールド・タウン、ク ロフト・ロード83番 (72)発明者 スティーブン・アラン・ウェッブ イギリス国イングランド、ウイルトシャ ー、スウィンドン、パートン、バスター ン・クローズ39番 (72)発明者 ヘンドリック・グラウラス ベルギー国3008ヘレント、グローエンスト ラート69番

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 補強としての周囲延在繊維および寸法的
    回復性マトリックス材料を有して成る半径方向回復性ス
    リーブ（１３、１６）の形態である複合材であって、 周囲延在繊維はマルチフィラメント繊維であり、複合材
    は、少なくとも回復後に、繊維とマトリックス材料との
    間の繊維の外表面に沿って及び／又は繊維の間隙に沿っ
    て長手方向における流体の通過を防止する又は妨げる手
    段（２３、２５、２７、３０、３２、３４）を有するこ
    とを特徴とする複合材。
  2. 【請求項２】 マトリックス材料が架橋されている請求
    項１に記載の複合材。
  3. 【請求項３】 マトリックス材料がグラフト化加水分解
    性シラン基によって架橋されている請求項２に記載の複
    合材。
  4. 【請求項４】 マルチフィラメント繊維が布の少なくと
    も一部分として存在する請求項１〜３のいずれかに記載
    の複合材。
  5. 【請求項５】 ラップアラウンドスリーブ（１３、１
    ６）の形態である請求項１〜４のいずれかに記載の複合
    材。
  6. 【請求項６】 マルチフィラメント繊維がガラスを含ん
    で成る請求項１〜５のいずれかに記載の複合材。
  7. 【請求項７】 （ａ）強度繊維（２２、２４、２６、２
    ８、３１、３３）、及び（ｂ）複合材の加熱時及び／又
    は圧縮時及び／又は照射時に繊維の隙間を封止する熱軟
    化性繊維の形態であるか又は該熱軟化性繊維から形成さ
    れている手段を有して成るハイブリッド繊維を有する請
    求項１〜６のいずれかに記載の複合材。
  8. 【請求項８】 マルチフィラメント繊維が該ハイブリッ
    ド繊維を有して成る請求項７に記載の複合材。
  9. 【請求項９】 該手段（２３、２５、２７、３０、３
    ２、３４）がポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロ
    ン、ポリカプロラクタム、ポリエステル、ポリ塩化ビニ
    リデン又はポリ塩化ビニルを含んで成り、及び／又は強
    度繊維が架橋ポリオレフィン、ガラス、炭素繊維、シリ
    カステープル繊維、ポリアラミド、ポリエーテルケト
    ン、アクリロニトリル又は金属を含んで成る請求項１〜
    ４のいずれかに記載の複合材。
  10. 【請求項１０】 該手段（２３、２５、２７、３０、３
    ２、３４）が熱軟化性ポリエチレン繊維を含んで成る請
    求項９に記載の複合材。
  11. 【請求項１１】 マトリックス材料が架橋ポリエチレン
    を含んでなる請求項９に記載の複合材。
  12. 【請求項１２】 熱軟化性繊維（２３、２５、２７、３
    ０、３２、３４）が、照射下で分解する材料を含んで成
    る請求項７または８に記載の複合材。
  13. 【請求項１３】 ハイブリッド繊維が単一繊維のコアを
    有する請求項７、８または１２に記載の複合材。
  14. 【請求項１４】 マトリックス材料が１セットの繊維の
    表面に適用されている層の形態である請求項１〜１３の
    いずれかに記載の複合材。
  15. 【請求項１５】 繊維がマトリックス材料を通過して延
    在する請求項１〜１４のいずれかに記載の複合材。
  16. 【請求項１６】 マトリックスが押出被覆によって繊維
    に適用されている請求項１４または１５に記載の複合
    材。
  17. 【請求項１７】 ハイブリッド繊維が、一体にした連続
    強度繊維（２２、２４、２６、２８、３１、３３）およ
    び連続熱軟化性繊維（２３、２５、２７、３０、３２、
    ３４）を含んで成るか又はこれらから形成されている請
    求項７または８に記載の複合材。
  18. 【請求項１８】 ハイブリッド繊維が、コア-スピニン
    グ連続強度繊維（２２、２４、２６、２８、３１、３
    ３）および包囲熱軟化性繊維（２３、２５、２７、３
    ０、３２、３４）を含んで成るか又はこれらから形成さ
    れており、ハイブリッド繊維はマトリックス材料と組み
    合わせる前に熱処理されている請求項７または８に記載
    の複合材。
  19. 【請求項１９】 ハイブリッド繊維が、ステープル強度
    繊維（２２、２４、２６、２８、３１、３３）およびス
    テープル熱軟化性繊維（２３、２５、２７、３０、３
    ２、３４）のブレンドを含んで成るか又はこれらから形
    成されている請求項７または８に記載の複合材。
  20. 【請求項２０】 ハイブリッド繊維が、ポリマーシース
    （２９）によって包囲されている連続強度繊維（２２、
    ２４、２６、２８、３１、３３）を含んで成るか又はこ
    れらから形成されており、ポリマーシースの外側にステ
    ープル熱軟化性繊維（２３、２５、２７、３０、３２、
    ３４）が付着されている請求項７または８に記載の複合
    材。
  21. 【請求項２１】 ハイブリッド繊維が、実質的に相互に
    平行に存在する連続強度繊維（２２、２４、２６、２
    ８、３１、３３）および連続熱軟化性繊維（２３、２
    ５、２７、３０、３２、３４）を含んで成るか又はこれ
    らから形成されている請求項７または８に記載の複合
    材。
  22. 【請求項２２】 強度繊維（２２、２４、２６、２８、
    ３１、３３）および熱軟化性繊維（２３、２５、２７、
    ３０、３２、３４）が一体に撚られている請求項７また
    は８に記載の複合材。
  23. 【請求項２３】 ハイブリッド繊維が、熱軟化性繊維
    （２３、２５、２７、３０、３２、３４）を含んでなる
    外被覆でラップ-スピニングされた強度繊維（２２、２
    ４、２６、２８、３１、３３）を有するコア、あるいは
    強度繊維（２２、２４、２６、２８、３１、３３）を含
    んでなる外被覆でラップ-スピニングされた熱軟化性繊
    維（２３、２５、２７、３０、３２、３４）を有するコ
    アを有する請求項７または８に記載の複合材。
  24. 【請求項２４】 連続強度繊維（２２、２４、２６、２
    ８、３１、３３）および連続熱軟化性繊維（２３、２
    ５、２７、３０、３２、３４）を一体にケーブル化する
    ことを含んでなる方法によってハイブリッド繊維が形成
    されている請求項７または８に記載の複合材。
  25. 【請求項２５】 ハイブリッド繊維が、熱軟化性繊維
    （２３、２５、２７、３０、３２、３４）のシースによ
    って包囲されている強度繊維（２２、２４、２６、２
    ８、３１、３３）のコアを有しており、コアが２〜３０
    ００のテックス値を有しコアとシースが１０〜１０００
    のテックス値を有する請求項７または８に記載の複合
    材。
  26. 【請求項２６】 強度繊維（２２、２４、２６、２８、
    ３１、３３）が、１２０℃で１テックス当たり少なくと
    も０．０３ニュートンの強力を有する請求項７または８
    に記載の複合材。
  27. 【請求項２７】 該手段が、照射下で分解する材料、ま
    たはそのような材料の分解生成物；及び／又はマトリッ
    クス材料が照射下で架橋するかまたはそれの架橋生成物
    である請求項１〜２６のいずれかに記載の複合材。
  28. 【請求項２８】 熱軟化性繊維（２３、２５、２７、３
    ０、３２、３４）が、照射下で分解する材料を含んで成
    る請求項１２、１３および１８〜２７のいずれかに記載
    の複合材。
  29. 【請求項２９】 マルチフィラメント繊維が熱安定性で
    ある請求項１〜２８のいずれかに記載の複合材。
  30. 【請求項３０】 熱収縮性繊維をさらに有する請求項１
    〜２９のいずれかに記載の複合材。
  31. 【請求項３１】 マトリックス材料が繊維に結合されて
    おり、繊維とマトリックス材料の間の繊維の外表面に沿
    った流動体の通過を防止する請求項１〜３０のいずれか
    に記載の複合材。
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