JPH0415480Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 電気絶縁、防食保護、防水などを目的をする収
縮チユーブに関する。

〔従来の技術〕

従来より加熱によつて所定径に収縮する熱収縮
チユーブが広く知られており、各種機器類、航空
機、自動車などの機器内配線の端末保護、あるい
は、パイプ防食保護などの用途で幅広く実用に供
されている。

この熱収縮チユーブは高分子材料あるいは高分
子材料の混合物を溶融押出などの方法によつて収
縮後の径に成形せしめたものを電離放射線照射も
しくは化学的架橋によつて架橋構造とした後、径
方向に必要径に膨張せしめたものであり、周囲か
ら加熱すると、架橋高分子材料の形状記憶効果に
より径が押出成形時の径に戻ることを利用したも
のである。

加熱の方法としては、火炎による加熱、熱風に
よる加熱、赤外線照射による加熱などが一般に用
いられるが、収縮が短時間に行なえる作業性の良
さの点から特に火炎加熱がよく用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の熱収縮チユーブを熱によつて収縮せしめ
ようとした場合、何れの加熱方法を採用場合も根
本的には外部からの加熱が必要であり、例えば、
洞道内などのような可燃性ガスが発生、滞留し易
いような環境下では収縮せしめるために使用する
熱源が可燃性ガスの引火や爆発を導く危険性があ
るため、熱収縮チユーブが使用できない問題があ
つた。

また、熱源からの加熱による収縮チユーブでは
収縮させたい部位を全て均一温度に加熱すること
が難しい場合があり、加熱により部分的に高分子
材料の特性を劣化せしめたり、径方向の収縮率が
均一でなくなるなどの問題もあつた。

以上のような理由で収縮機構が熱源からの加熱
によらない収縮チユーブの開発が望まれていた。

〔問題点を解決するための手段とその作用〕 本考案者は上記のような問題点を鑑み、鋭意検
討した結果、高分子材料とキユリーポイントが
100〜400℃の強磁性体粉末の混練物をチユーブ状
に成形し、当該チユーブに電離放射線照射もしく
は化学的架橋を行なつて高分子材料を架橋せし
め、さらに径方向に膨張せしめたものを収縮チユ
ーブとして使用し、周囲より高周波磁界を印加す
れば短時間に径方向に均一な収縮が進行し、初期
成形時の径に戻ることを見出した。

本考案は、上記知見に基づいてなされたもの
で、その要旨とするところは、高分子材料とキユ
リーポイントが100℃以上400℃以下の強磁性体粉
末との混練物層と、該混練物層の内方及び外方に
軟化温度が前記混練物層における高分子材料の軟
化温度より低い高分子材料からなる内層及び外層
を設けてなるチユーブ状成形体であつて、前記高
分子は電離放射線照射によつてもしくは化学的に
架橋され、径方向に膨張されてなることを特徴と
する収縮チユーブに存る。

本考案において、混練物層の内方及び外方に混
練物層における高分子材料の軟化温度よりも低い
軟化温度の高分子材料からなる内層及び外層を設
けたのは以下の理由からである。高分子材料と強
磁性体粉末の混合物のチユーブ状成形体だけを径
方向に膨張することにより形成した収縮チユーブ
は強磁性体粉末の含有量が増えるに従つて体積固
有抵抗が低下する問題があり、一例を挙げるとエ
チレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル含有10
モル％）100重量部に対し100重量部のBaフエラ
イト系強磁性体粉末を混合した場合、もとのエチ
レン−酢酸ビニル共重合体の体積固有抵抗がおよ
そ10¹⁴乃至は10¹⁵（Ωcm）オーダーであつたもの
が混合後は10⁹〜10¹⁰（Ωcm）オーダーに低下して
しまう場合があり、電気絶縁用として使用する場
合には実用上問題が生じる場合があるからであ
る。

第１図がその具体例であつて、２が高分子材料
とキユリーポイントが100℃以上400℃以下の強磁
性体粉末の混練物層、１が軟化温度が混練物層２
に使用する高分子材料の軟化温度より低い高分子
材料からなる内層、３が混練物層２に使用する高
分子材料の軟化温度より低い高分子材料からなる
外層である３層構造のものである。

上記の構造のチユーブ状成形体に電離放射線照
射もしくは化学的架橋を行ない高分子材料を架橋
せしめた後、径方向に膨張せしめることにより本
考案の収縮チユーブが得られる。

上記各層に使用可能な高分子材料としては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、EVA、ポリ塩化
ビニル、フツ化ビニリデン−四フツ化エチレン共
重合体などのポリオレフイン類、ポリエステル系
エラストマー、シリコーン系樹脂、ブタジエン系
ゴム、EPゴムなどの高分子材料あるいはこれら
の混合物などが挙げられ、軟化温度によつて各層
の高分子材料が選ばれる。

また、これらの樹脂に難燃剤、含量、紫外線吸
収剤を必要に応じ添加することが可能である。軟
化温度の低い高分子材料からなる内層、外層には
上記の混練物層に使用する高分子材料と基本的に
同様の材料が使用可能であるが、軟化温度を中間
層に使用する高分子材料の軟化温度より低く設定
しておけば高周波磁界を印加せしめ収縮せしめる
場合、系方向に均一な収縮が可能である。

混練層において２の高分子材料に添加する強磁
性材料としてはチユーブの均一収縮の点から特に
100〜400℃の範囲にキユリー温度のある磁性体が
望ましく、キユリー温度が100℃未満のものでは
仮に高分子材料の溶融温度が100℃未満であつて
も短時間に収縮せしめることができず作業性が悪
くなり、また、400℃を越える強磁性体の場合に
は収縮時の高分子材料の特性劣化の問題が発生す
る場合があり好ましくなかつた。

上記の酸化鉄を主成分とする酸化金属系もしく
は金属合金系のキユリーポイントが100〜400℃の
範囲にある強磁性体の具体例としては、MnZn系
フエライト、Ba系フエライト、Sr系フエライト、
Mg系フエライトなどのスピネル系フエライト、
あるいはガーネツト系フエライト、パーマロイＣ
級、パーマロイＤ級、などのMi基合金などの材
料を上げることができ、特に粒子径が0.1〜10ミ
クロンになるように設定すれば高分子材料との混
練性などの点で特に望ましい。

周囲から印加する高周波磁界は100kHz乃至は
3GHz程度の周波数の磁界を印加すれば、短時間
にしかも径方向に均一に溶融押出成形時の径に収
縮せしめることが可能であり、特に100kHz〜
100MHz程度の高周波磁界を使用すればＸ線など
の副次的な電磁波の発生も少なく安全性も高く作
業することができる。

上記の強磁性体はよく知られているように、物
質固有のキユリーポイントを持ち、使用する高分
子材料の溶融物性、比熱に見合つたキユリーポイ
ントを持つ磁性体を選定することで高分子材料の
焼けや熱劣化を引き起こすことなく均一に短時間
に径方向に収縮せしめることが可能であり、ま
た、本質的に火気を使用しないものであるので、
可燃性ガスが発生する環境下であつても可燃性ガ
スを引火せしめたり爆発させる危険性も極めて少
なくすることができる。

〔実施例〕

実施例 １ 内層および外層にはEVA樹脂（酢酸ビニル含
有量15モル％、軟化温度91℃）、混練物層には
EVA樹脂（酢酸ビニル含有量10モル％、軟化温
度102℃）100重量部に対し、キユリーポイントが
150℃のMnZn系フエライト粉末（中心粒子径１
〜２ミクロンに粉砕）を80重量部、ステアリン酸
亜鉛0.6重量部の割合で添加しロール混合により
均一に混合した材料を使用した。

この材料を溶融共押出法で内層の内径２mmφ肉
厚0.1mm、中間層の肉厚0.4mm、外層の肉厚が0.1mm
φのチユーブ状に成形した後、加速電圧が1MeV
の電子線を12Mrad照射し、全層のEVA樹脂を架
橋せしめた。

次にこの３層構造のチユーブを160℃の油槽に
浸漬しチユーブ内に圧搾空気を注入した後、室温
に急冷する方法で内径を４mmφに膨張せしめ収縮
チユーブを得た。

このチユーブに45.5MHzの高周波磁界（放射出
力300W）を周囲から印加したところ、約10秒で
膨張前の内径である２mmφに収縮することができ
た。

また、この収縮チユーブの体積固有抵抗は1.6
×10¹⁴（Ωcm）であり、電気絶縁用としても十分
な絶縁性能が得られていることが分つた。

実施例 ２ 内層および外層にはフツ化ビニリデン−四フツ
化エチレン共重合樹脂（四フツ化エチレン含有量
４モル％、軟化温度158℃）、混練物層には低密度
ポリエチレン樹脂（軟化温度130℃）100重量部に
対し、Ba系フエライト磁性体粉末（磁気等方性、
キユリーポイント：約220℃、中心粒子径１〜２
ミクロン）を160重量部、ステアリン酸0.5重量部
添加し、ロール混合により均一になるように混合
した材料をそれぞれ使用した。

この材料を溶融押出法で内層の内径３mmφ肉厚
0.2mm、中間層の肉厚0.5mm、外層の肉厚が0.1mmφ
のチユーブ状に成形した後、加速電圧が1MeVの
電子線を18Mrad照射し、フツ化ビニリデン−四
フツ化エチレン共重合樹脂層、低密度ポリエチレ
ン樹脂層を架橋せしめた。

次にこの３層構造のチユーブを190℃の油槽に
浸漬しチユーブ内に圧搾空気を注入した後、室温
に急冷する方法で内径を５mmφに膨張せしめ収縮
チユーブを得た。

このチユーブに45.5MHzの高周波磁界（放射出
力350W）を周囲から均一に印加したところ、約
７秒で膨張前の内径である１mmφ均一に収縮する
ことができた。

また、この収縮チユーブの体積固有抵抗は6.3
×10¹⁴（Ωcm）であり、電気絶縁用としても十分
な絶縁性能が得られていることが分つた。

実施例 ３ 内層および外層にはEVA樹脂（酢酸ビニル含
有量５モル％、軟化温度155℃）、中間層にはフツ
化ビニリデン−六フツ化プロピレン共重合体（六
フツ化プロピレン含有量３モル％、軟化温度180
℃）100重量部に対し、キユリーポイントが350℃
のNiCuMo系組成のNi基合金粉末（中心粒子径
0.3〜２ミクロンに粉砕）を120重量部、トリアリ
ルイソシアヌレート５重量部、ステアリン酸0.5
重量部添加し、ロール混合により均一になるよう
に混合した材料をそれぞれ用いた。

この材料を溶融共押出法で内層の内径2.5mmφ
肉厚0.2mm、混練物層の肉厚0.5mm、外層の肉厚が
0.2mmφのチユーブ状に成形した後、加速電圧が
1MeVの電子線を18Mrad照射し、全層の樹脂を
架橋せしめた。

次にこの３層構造のチユーブを180℃の油槽に
浸漬しチユーブ内に圧搾空気を注入した後、室温
に急冷する方法で内径を５mmφに膨張せしめ収縮
チユーブを得た。

このチユーブに455kHzの高周波磁界（放射出
力300W）を周囲から印加したところ、約７秒で
膨張前の内径である2.5mmφに収縮することがで
きた。

また、この収縮チユーブの体積固有抵抗は2.8
×10¹⁴（Ωcm）であり、電気絶縁用としても十分
な絶縁性能が得られていることが分つた。

比較例 １ EVA樹脂（酢酸ビニル含有量10モル％、軟化
温度約76℃）100重量部に対し、キユリーポイン
トが90℃のMgMnFe₂O₄系組成のMg系フエライ
ト（中心粒子径１〜２ミクロンに粉砕）を140重
量部、ステアリン酸0.6重量部添加し、ロール混
合により均一になるように混合した。

この材料を溶融押出法で外径が３mmφ、肉厚が
0.4mmのチユーブに押出成形した後、加速電圧が
1MeVの電子線を12Mrad照射し、EVA樹脂を架
橋せしめた。次にこのチユーブを140℃の油槽に
浸漬しチユーブ内に圧搾空気を注入した後、室温
に急冷することで外径を２mmφに膨張せしめ収縮
チユーブを得た。

このチユーブに45.5MHzの高周波磁界（放射出
力150W）を周囲から均一に印加したところ、約
60秒で若干収縮を開始する作業性の悪いものであ
り、この収縮チユーブの体積固有抵抗は8.8×
10¹¹（Ωcm）であり、電気絶縁用としての性能は
良くなかつた。

比較例 ２ フツ化ビニリデン−六フツ化プロピレン共重合
体（六フツ化プロピレン含有量３モル％、軟化温
度180℃）100重量部に対し、キユリーポイントが
460℃のNiCuMo系組成のNi基合金粉末（中心粒
子径0.3〜２ミクロンに粉砕）を200重量部、トリ
アリルイソシアヌレート５重量部、ステアリン酸
0.5重量部添加し、ロール混合により均一になる
ように混合した。

この材料を溶融押出法で外径が20mmφ、肉厚が
0.5mmのチユーブに押出成形した後、加速電圧が
1MeVの電子線を12Mrad照射し、フツ化ビニリ
デン−六フツ化プロピレン共重合体樹脂を架橋せ
しめた。

次にこのチユーブを210℃の油槽に浸漬しチユ
ーブ内に圧搾空気を注入した後、室温に急冷する
ことで外径を30mmφに膨張せしめ収縮チユーブを
得た。

このチユーブに455kHzの高周波磁界（放射出
力200W）を周囲から印加したところ、約３秒で
押出成形時の外径である20mmφに収縮したが、樹
脂が部分的に焼けていることが認められた。

また、この収縮チユーブの体積固有抵抗は7.2
×10¹⁰（Ωcm）であり、電気絶縁用としての性能
は良くなかつた。

比較例 ３ EVA樹脂（酢酸ビニル含有量10モル％、軟化
温度102℃）100重量部に対し、Ba系フエライト
磁性体粉末（磁気等方性、キユリーポイント：約
140℃、中心粒子径１〜２ミクロン）を160重量
部、ステアリン酸亜鉛0.3重量部の割合で添加し
た。

この材料を溶融押出法で外径が20mmφ、肉厚が
0.4mmφのチユーブに押出成形した後、加速電圧
が1MeVの電子線を12Mrad照射し、EVA樹脂を
架橋せしめた。

次にこのチユーブを160℃の油槽に浸漬しチユ
ーブ内に圧搾空気を注入した後、室温に急冷する
ことで外径を40mmφに膨張せしめ収縮チユーブを
得た。

このチユーブに45.5MHzの高周波磁界（放射出
力200W）を周囲から印加したところ、約６秒で
押出成形時の外径である20mmφに収縮したが、こ
の収縮チユーブの体積固有抵抗は2.1×10¹²（Ω
cm）であり、電気絶縁用としての性能は十分では
なかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の収縮チユーブであり、１が内
層、３は外層、２が高分子材料とキユリーポイン
トが100℃以上400℃以下の強磁性体粉末の混練物
層である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高分子材料とキユリーポイントが100℃以上400
   ℃以下の強磁性体粉末との混練物層と、該混練物
   層の内方及び外方に軟化温度が前記混練物層にお
   ける高分子材料の軟化温度より低い高分子材料か
   らなる内層及び外層を設けてなるチユーブ状成形
   体であつて、前記高分子は電離放射線照射によつ
   てもしくは化学的に架橋され、径方向に膨張され
   てなることを特徴とする収縮チユーブ。