JPH11277626A - 熱収縮チューブの製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各ローラーの速度比を一定比で管理することに
より、縦収縮率を自在にコントロールし、かつ種々な縦
収縮率を持つ熱収縮チューブを製造する方法、および、
その熱収縮チューブの製造装置を提供とする。 【解決手段】この発明の熱収縮チューブは、チューブの
第１の送りローラー１、熱媒槽２、チューブの第２の送
りローラー３、拡径装置４および引取ローラー５の順
に、連続的にポリマーチューブを通して拡径するに際
し、該第１の送りローラー１によるチューブ送り速度と
該引取ローラー５によるチューブ引取速度の比が１．２
以下であり、かつ、該引取ローラー５によるチューブ引
取速度≦第２の送りローラー３によるチューブ送り速度
≦第１の送りローラー１によるチューブ送り速度とする
ことにより製造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々の歪みを持っ
た素材となるチューブを安定に拡径でき、かつ、製品の
縦方向に収縮する量を自在にコントロールできる熱収縮
チューブの製造方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱収縮チューブは、ポリエチレンやエチ
レン共重合体などのポリマーを架橋し、電線およびパイ
プなどのジョイント部や末端処理あるいは保護材として
広く使用されている。これらの熱収縮チューブでは、熱
特性や復元性を付与するため電子線照射架橋、化学架
橋、水架橋等の架橋が行なわれている。熱収縮チューブ
の製造方法は、溶融したポリマーを円筒形状のチューブ
に成形し、架橋を行なった後、径方向に加熱膨張させ、
冷却固化することによって製造されている。

【０００３】従来、熱収縮チューブの製造方法の具体例
として、特公昭３３−２６３７号公報に、熱可塑性樹脂
管を軟化点以上に加熱し径拡大成形管の中に通し、外径
を規制しながら圧空を供給して、ローラー速度を一定に
し拡径することが記載されている。

【０００４】また、特公平３−４７１７９号公報には、
拡径装置に減圧室を多数設け減圧度を同じあるいは異な
る減圧室で拡径することを特徴とする熱収縮チューブの
製造方法が記載されている。また、特公平３−６３９４
３号公報では、張力を検出、フィードバックすることに
よりチューブ縦方向の伸びを抑え径方向に拡径する方法
が記載されている。

【０００５】さらに、特公平３−６３９４４公報では、
真空室内で軟化された樹脂管が軸方向の伸びをほぼ零と
し、半径方向に拡大成形される伸びの分だけ送り速度を
引き取り速度を早くする方法が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】熱収縮チューブを、電
線やパイプなどのジョイント部や末端処理あるいは保護
材として使用するため、熱処理による被覆装着時に熱収
縮チューブの寸法が変化すると、保護したい部分が完全
に被覆出来ない、さらには、装着時の肉厚が不均一にな
り、かつ、装着後のチューブ末端位置がばらつき、被覆
していない部分のいわゆる裸部分の長さが変動する等の
問題が発生する。

【０００７】前記の特公昭３３−２６３７号公報に示さ
れている圧空で風船のように拡径する方法は、径方向の
みならず、軸方向にも寸法が変動するため、均一な軸方
向の収縮率（縦収縮率という。）を有する熱収縮チュー
ブを得ることは困難であり、かつ、肉厚の不均一なチュ
ーブしか得られない問題があった。

【０００８】また、特公平３−４７１７９号公報に示さ
れている加熱軟化部、拡径部のチューブの送り速度と引
取速度が同じ速度で拡径する方法では、素材となるチュ
ーブの残留歪みに比例する縦収縮率をもった熱収縮チュ
ーブしか得られない問題があった。

【０００９】また、特公平３−６３９４３号公報に示さ
れている張力を測定して引き取り速度にフィードバック
する方法の中で巻き癖のついた素管チューブや肉厚が厚
く堅いチューブについては、補足出来ない問題と張力の
調整が非常に手間がかかる問題があった。

【００１０】また、特公平３−６３９４４号公報に示さ
れている径方向に拡大成形される伸びの分のみでチュー
ブ送り速度と引取速度をコントロールする方法では、熱
媒槽中で軟化したチューブがたるみやすく、縦収縮率の
変動、およびチューブ外観低下の原因となる。

【００１１】よって、本発明の目的は、上記問題点を解
決し、種々の歪みを持った素管チューブを安定に拡径出
来、かつ、チューブ製品の縦方向に収縮する量を自在に
コントロール出来る熱収縮チューブの製造方法を提供す
ることにある。本発明の他の目的は、上記熱収縮チュー
ブの製造装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成せんとするものであって、本発明の請求項１に記載の
発明は、チューブの第１の送りローラー１、熱媒槽２、
チューブの第２の送りローラー３、拡径装置４および引
取ローラー５の順に、連続的にポリマーチューブを通し
て拡径するに際し、該第１の送りローラー１によるチュ
ーブ送り速度と該引取ローラー５によるチューブ引取速
度の比が１．２以下であり、かつ、該引取ローラー５に
よるチューブ引取速度≦第２の送りローラー３によるチ
ューブ送り速度≦第１の送りローラー１によるチューブ
送り速度であることを特徴とする熱収縮チューブの製造
方法である。この発明においては、前記ポリマーチュー
ブが水架橋を行なったチューブであること、または、化
学架橋を行なったチューブであることが好ましい。

【００１３】さらに本発明では、前記ポリマーチューブ
が、内層に熱溶融性接着層を設けたチューブであるこ
と、および前記拡径装置４が少なくとも０．０２ＭＰａ
以上の減圧度に保たれていること、が好ましい実施態様
として含まれる。

【００１４】また、本発明の請求項６に記載の発明は、
ポリマーチューブを拡径して熱収縮チューブを製造する
装置において、チューブを移送する第１の送りローラー
１、チューブを加熱する熱媒槽２、チューブを移送する
第２の送りローラー３、チューブの拡径装置４および引
取ローラー５の順に配置され、該熱媒槽２の入口に第１
の送りローラー１を配し、該熱媒槽２の出口に第２の送
りローラー３を配し、かつ拡径装置４の出口に引取ロー
ラー５を配してなることを特徴とする熱収縮チューブの
製造装置である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は、架橋ポリマー等のポリ
マーチューブを拡径し熱収縮チューブを製造するに際
し、チューブの第１送りローラー１、熱媒槽２、チュー
ブの第２送りローラー３、拡径装置４および引取ローラ
ー５の順に、連続的にポリマーチューブを通して拡径す
る熱収縮チューブの製造方法である。

【００１６】本発明で用いられる架橋ポリマーとして
は、ポリマーとしてポリオレフィンが好適で、特にポリ
エチレンが好ましく用いられる。架橋方法としては、水
分子によって架橋するシラングラフト化ポリオレフィン
を使用する方法、あるいは過酸化物をポリオレフィンに
少量添加する方法が用いられる。

【００１７】本発明における架橋ポリマーのチューブを
拡径し熱収縮チューブを製造する方法において、チュー
ブ速度は、熱媒槽への送り速度と拡径後の引取速度比が
１．２以下であることが望ましく、かつ、引取速度より
送り速度が大きいことが望ましい。さらに、速度比１．
０、すなわち、引取速度と送り速度が同じでも構わない
が、最も好ましくは速度比１．１０〜１．１５である。
速度比が１．２０を超えると、熱媒槽中で架橋ポリマー
チューブがたるんでしまい、安定した拡径が得られな
い。一方、速度比１．００を下回ると、拡径後のチュー
ブが引き伸ばされて、安定した肉厚と拡径を有するチュ
ーブが得られない。

【００１８】また、チューブを拡径する拡径装置の減圧
度は、０．０２ＭＰａ以上が望ましい。０．０２ＭＰａ
を下回ると、拡径チューブが安定して得られない。

【００１９】本発明における熱収縮チューブは、架橋ポ
リマー単層で構成されるか、あるいは、熱溶融性接着層
を内層とする２層で構成されるかのいずれでもよい。熱
溶融性接着層は、低融点で、かつ、金属パイプに良好な
接着性を有するポリマーであれば特に限定しないが、ポ
リオレフィンとの相性に優れる酸変性エチレン共重合
体、あるいは、アクリル酸系共重合体との混合物が特に
好ましい。

【００２０】本発明の熱収縮チューブを得るための拡径
前である素管チューブを成形する方法は、従来から行な
われている公知の成形方法が使用される。すなわち、１
台以上の押出成形機を組み合わせることで、各々の成形
機で溶融されたポリマーを多層ダイスで同時に押出成形
し、サイジングダイスを通すことで、寸法安定な素管チ
ューブが得られる。

【００２１】次に、本発明の架橋ポリマーのチューブを
拡径し、熱収縮チューブを製造する方法および装置を、
図面を参照して詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明の熱収縮チューブを製造す
る工程と装置を説明するための概略側面図である。

【００２３】架橋した素管チューブ６を、チューブの第
１の送りローラー１で熱媒槽２に、一定の速度で送り込
む。熱媒槽２は、例えば、エチレングリコールで満たさ
れ、一定の高温１４０℃に保たれている。この熱媒槽２
中を通過した素管チューブ６は、チューブの第２の送り
ローラー３で拡張装置４に一定の速度で送り込まれる。
拡張装置４内は、一定の減圧度、例えば、０．０５ＭＰ
ａに保たれており、ここで素管チューブ６は、径方向に
拡張されて拡張チューブ７となる。拡張装置４を出てき
た拡張チューブ７は、引取ローラー５で一定の速度で引
き取られる。

【００２４】本発明の熱収縮チューブの製造装置におい
ては、熱媒槽２の入口に第１の送りローラー１を配し、
該熱媒槽２の出口に第２の送りローラー３を配し、かつ
拡径装置４の出口に引取ローラー５を配され、これらの
第１の送りローラー１、第２の送りローラー３、および
引取ローラー５は、各１個でもよいが２以上複数個配置
することができる。

【００２５】本発明を以下の具体的実施例により詳細に
説明する。

【００２６】

【実施例】本発明の実施例において、縦収縮率は、拡径
後のチューブを１００ｍｍ長に切断後、１５０℃に加熱
した熱風乾燥機中に１０分間処理し、冷却後の寸法を測
定、処理前、処理後の寸法変化率を縦収縮率とした。

【００２７】また、残留歪みは、拡径前の架橋後素管チ
ューブを１００ｍｍ長に切断後、１５０℃に加熱した熱
風乾燥機中に１０分間処理し、冷却後の寸法を測定、処
理前、処理後の寸法変化率を残留歪みとした。

【００２８】（実施例１） 素管チューブ成形および架
橋 ２台の押出機に、三菱化学（株）製シラン共重合低密度
ポリエチレン（商品名リンクロンＸＦ８００Ｔ）１００
重量部に三菱化学（株）製触媒マスタ（商品名リンクロ
ンＬＺ０１３−Ｓ）を５重量部配合した材料を外層材
に、そして三井・デュポンポリケミカル（株）製無水マ
レイン酸変性エチレン／メタクリル酸／アクリル酸エス
テル共重合体（商品名ＨＰＲ ＮＲ３０１−１）を内層
材とし、２台の押出機で共押出後、円筒形の素管チュー
ブ６を連続成形した。次に、架橋を行なうため、９０℃
の温水中に１２時間浸漬し、拡径前の素管となる架橋チ
ューブを得た。

【００２９】第１の送りローラー１、第２の送りローラ
ー３、引取ローラー５と、１４０℃に加熱したエチレン
グリコール熱媒槽２、０．０５ＭＰａに保たれた拡径装
置４を用いて、上記素管チューブ６を第１の送りローラ
ー１で加熱槽内に送り込み、第２の送りローラー３の先
に設けた拡径ダイスに加熱軟化した架橋チューブを通
し、径方向に拡径した後、引取ローラー５で拡径チュー
ブを引き取った。

【００３０】縦収縮率１０．０％の熱収縮チューブを得
るため、測定の結果残留歪みが２０％を有する素管チュ
ーブ６を用いて、第１の送りローラー１の速度を５．５
ｍ／ｍｉｎ、第２送りローラー３の速度を５．２５ｍ／
ｍｉｎ、引取ローラー５の速度を５．００ｍ／ｍｉｎと
した条件で、上記の方法で拡径したチューブの縦収縮率
を測定した結果、９．９〜１０．１％の拡径チューブが
得られた。

【００３１】（実施例２）縦収縮率１％の熱収縮チュー
ブを得るため、実施例１と同じ装置を使用し、測定の結
果残留歪みが２０％有するチューブを用いて、第１の送
りローラー１の速度を５．９５ｍ／ｍｉｎ、第２の送り
ローラー３の速度を６．５０ｍ／ｍｉｎ、引取ローラー
５の速度を５．００ｍ／ｍｉｎとした条件で実施例１と
同様に拡径したチューブの縦収縮率を測定した結果、
０．９〜１．１％の拡径チューブが得られた。

【００３２】（実施例３）縦収縮率５．０％の熱収縮チ
ューブを得るため、実施例１と同じ装置を使用し、測定
の結果残留歪みが１０％有するチューブを用いて、第１
の送りローラー１の速度を５．２５ｍ／ｍｉｎ、第２の
送りローラー３の速度を５．１０ｍ／ｍｉｎ、引取ロー
ラー５の速度を５．００ｍ／ｍｉｎとした条件でで実施
例１と同様に拡径したチューブの縦収縮率を測定した結
果、４．９〜５．１％の拡径チューブが得られた。

【００３３】（実施例４） 素管チューブ形および架橋 ２台の押出機に、三井化学（株）製低密度ポリエチレン
（商品名ミラソンＦ９６７３−Ｐ）１００重量部にジク
ミルパーオキサイドを０．４重量部配合した材料を外層
材に、三井・デュポンポリケミカル（株）製無水マレイ
ン酸変性エチレン／メタクリル酸／アクリル酸エステル
共重合体（商品名ＨＰＲ ＮＲ３０１−１）を内層材と
し、２台の押出機で共押出後円筒形の素管チューブ６を
連続成形した。次に、架橋を行なうため１２０℃に加熱
した熱風乾燥機中で１０時間処理し、拡径前の素管とな
る架橋チューブを得た。

【００３４】縦収縮率１０．０％の熱収縮チューブを得
るため、測定の結果残留歪みが２０％を有する素管チュ
ーブを用いて、第１の送りローラー１の速度を５．５ｍ
／ｍｉｎ、第２の送りローラー３の速度を５．２５ｍ／
ｍｉｎ、引取ローラー５の速度を５．００ｍ／ｍｉｎと
した条件で実施例１と同様に拡径したチューブの縦収縮
率を測定した結果、９．８〜１０．１％の拡径チューブ
が得られた。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、架橋したポリマーチュ
ーブを拡径する際、送りローラー、引取ローラーの速度
をコントロールすることにより、成形法、寸法等の違い
による架橋後素材に有する各々の残留歪を緩和でき、希
望する縦収縮率を持った拡径チューブを容易に得ること
により、種々の用途にあった熱収縮チューブが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の熱収縮チューブを製造する
工程と装置を説明するための概略側面図である。

【符号の説明】

１・・・第１の送りローラー ２・・・熱媒槽 ３・・・第２の送りローラー ４・・・拡径装置（拡径サイジングを含む） ５・・・引取ローラー ６・・・素管チューブ ７・・・拡径チューブ ８・・・減圧計

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チューブの第１の送りローラー１、熱媒
   槽２、チューブの第２の送りローラー３、拡径装置４お
   よび引取ローラー５の順に、連続的にポリマーチューブ
   を通して拡径するに際し、該第１の送りローラー１によ
   るチューブ送り速度と該引取ローラー５によるチューブ
   引取速度の比が１．２以下であり、かつ、該引取ローラ
   ー５によるチューブ引取速度≦第２の送りローラー３に
   よるチューブ送り速度≦第１の送りローラー１によるチ
   ューブ送り速度であることを特徴とする熱収縮チューブ
   の製造方法。
2. 【請求項２】 前記ポリマーチューブが水架橋を行なっ
   たチューブであることを特徴とする請求項１記載の熱収
   縮チューブの製造方法。
3. 【請求項３】 前記ポリマーチューブが化学架橋を行な
   ったチューブであることを特徴とする請求項１記載の熱
   収縮チューブの製造方法。
4. 【請求項４】 前記ポリマーチューブが、内層に熱溶融
   性接着層を設けたチューブであることを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載の熱収縮チューブの製造方
   法。
5. 【請求項５】 前記拡径装置４が少なくとも０．０２Ｍ
   Ｐａ以上の減圧度に保たれていることを特徴とする請求
   項１〜４のいずれかに記載の熱収縮チューブの製造方
   法。
6. 【請求項６】 ポリマーチューブを拡径して熱収縮チュ
   ーブを製造する装置において、チューブを移送する第１
   の送りローラー１、チューブを加熱する熱媒槽２、チュ
   ーブを移送する第２の送りローラー３、チューブの拡径
   装置４および引取ローラー５の順に配置され、該熱媒槽
   ２の入口に第１の送りローラー１を配し、該熱媒槽２の
   出口に第２の送りローラー３を配し、かつ拡径装置４の
   出口に引取ローラー（ｃ）を配してなることを特徴とす
   る熱収縮チューブの製造装置。