JP7440010B2 - 熱収縮チューブ、熱収縮シート、接続体及び熱収縮チューブの製造方法 - Google Patents
熱収縮チューブ、熱収縮シート、接続体及び熱収縮チューブの製造方法 Download PDFInfo
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Description
上記公報に記載されているような従来の熱収縮チューブは、複数の電線を全体として円柱状にまとめて結束するものである。一方、近年においては、車、飛行機等の乗り物、電化製品などにおいては室内空間における容積の増大が図られていることに伴い、これらの室内で複数の電線を設置する場合に省スペース化が求められている。
本開示によれば、複数の電線を並列に結束して設置することができ、省スペース化を図ることが可能な熱収縮チューブを提供できる。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の好適な実施形態について、以下に図面を参照しつつ説明する。
<熱収縮チューブ>
図1及び図2の熱収縮チューブ1は、複数の電線の外周を被覆する筒状のベース層2と、ベース層2の内周面に形成され、ベース層2の軸方向に延在する複数の凸条部3とを備える。
ベース層2は合成樹脂を主成分とする樹脂組成物から構成される。ベース層2は、例えば円筒状であり、可撓性を有する。ベース層2の複数の凸条部3が形成されていない部分の内周面は当該熱収縮チューブ1の内周面を構成する。ベース層2は、複数の電線を外部から視認しやすいよう透明であってもよい。上記合成樹脂としては、例えばポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂等が挙げられる。合成樹脂としては、これらの中でも使用温度の観点から、ポリエチレンが好ましい。これらの合成樹脂は、単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。ベース層2は、本開示の効果を損なわない範囲で必要に応じて上記合成樹脂以外の他の成分を含有していてもよく、例えば難燃剤、酸化防止剤、銅害防止剤、滑材、着色剤、熱安定剤、紫外線吸収剤等を含有していてもよい。
複数の凸条部3は、ベース層2の軸方向と平行に配設されている。複数の凸条部3は、ベース層2の軸方向の両端に亘って形成されている。複数の凸条部3は、ベース層2と同一の樹脂組成物によってベース層2と一体的に形成されている。当該熱収縮チューブ1は、複数の凸条部3によってガイドされて、複数の電線が上記ベース層の内周側に並列に収容されやすくなる。従って、複数の電線の設置において、省スペース化を図ることができる。また、各凸条部の配置の間隔を広げて各凸条部を仕切りとして用いることにより、ベース層の内周面の空間を区分けすることができる。複数の凸条部3は、当該熱収縮チューブ1の製造過程で(具体的には後述の拡径する工程で)膨張しないため、熱収縮前後のサイズが略等しい。
次に、図4を参照して、当該熱収縮チューブ1を用いた接続体10について説明する。当該接続体10は、導体6a及び導体6aの外周面側に積層される絶縁層6bを有する複数の電線6と、複数の電線6を被覆するチューブ7とを備える。チューブ7は、当該熱収縮チューブ1が熱収縮したものである。チューブ7は、複数の電線6の外周を被覆する筒状のベース層2と、ベース層2の内周面に形成され、ベース層2の軸方向に延在する複数の凸条部3とを有する。
図5を参照して、図1の熱収縮チューブ1の製造方法について説明する。当該熱収縮チューブの製造方法は、樹脂組成物を筒状に押出す工程と、上記押出す工程で押し出された筒状体を架橋する工程と、上記架橋する工程で架橋された筒状体を融点又は軟化点以上に加熱する工程と、上記加熱する工程による加熱後の筒状体を拡径する工程と、上記拡径する工程による拡径後の筒状体を冷却する工程とを備える。当該熱収縮チューブの製造方法は、上記押出す工程で、上記筒状体の内周面に、軸方向に延在する複数の凸条部を形成する。なお、「融点」とは、JIS-K7121:2012「プラスチックの転移温度測定方法」に準拠して示差走査熱量計(DSC)により測定される融点ピーク温度をいう。「軟化点」とは、JIS-K7206:2016「プラスチック-熱可塑性プラスチック-ビカット軟化温度の求め方」に準拠して測定されるビカット軟化温度をいう。対象となる樹脂組成物の主成分が結晶性樹脂である場合には融点を基準とし、この主成分が非晶性樹脂である場合には軟化点を基準として加熱温度を決定する。また、対象となる樹脂組成物が結晶性樹脂と非晶性樹脂との混合物である場合には、加熱温度は、非晶性樹脂の軟化点を基準とする。上記融点又は軟化点は、例えば主成分となる合成樹脂の融点と他の構成成分の融点の加重平均で求めてもよい。
上記押出す工程では、ベース層2及び複数の凸条部3を形成するための樹脂組成物を公知の溶融押出成形機を用いて筒状に押し出す。上記樹脂組成物は、ベース層2及び複数の凸条部3の主成分となる合成樹脂、並びに必要に応じて含まれる添加剤を例えば溶融混合機により混合することで調製される。上記押出す工程では、ベース層2に対応する層を押し出す筒状の第1空間と、この第1空間の内周面上に形成され、複数の凸条部3に対応する形状の複数の棒状の第2空間とを有する押出ダイスを用いて上記樹脂組成物を押出成形する。これにより、ベース層2に対応する層の内周面に複数の凸条部3に対応する凸条部が形成された筒状体(押出体)が得られる。
上記架橋する工程では、上記押出す工程で押し出された筒状体を架橋する。架橋方法としては、例えば電子線等の電離性放射線の照射、化学架橋、熱架橋等の方法が挙げられる。中でも架橋時間が短く製造効率の高い電子線照射架橋が好ましい。電離性放射線の照射線量は上記樹脂組成物を十分に架橋できる限り特に限定されないが、上記照射線量の下限としては、例えば30kGyが好ましく、100kGyがより好ましい。一方、上記照射線量の上限としては、例えば500kGyが好ましく、400kGyがより好ましい。これにより、上記架橋する工程では、上記樹脂組成物の構成材料を架橋させ、上記筒状体を押出時の形状で固定する。その結果、当該熱収縮チューブの製造方法によって製造された熱収縮チューブは、加熱された場合にこの押出し後の筒状体の形状に戻るよう収縮する。
上記加熱する工程では、上記架橋する工程で架橋された筒状体を次の拡径する工程で拡径しやすいよう融点又は軟化点以上に加熱する。上記加熱する工程では、上記筒状体を軸方向に搬送しつつ、融点又は軟化点以上に加熱する。上記加熱する工程による加熱温度としては、上記筒状体の融点又は軟化点に対応して設定可能であるが、上記加熱温度の下限としては、例えば70℃が好ましく、80℃がより好ましい。一方、上記加熱温度の上限としては、例えば230℃が好ましく、180℃がより好ましい。
上記拡径する工程では、上記加熱する工程で加熱され、軸方向に搬送される上記筒状体を拡径する。上記拡径する工程は、例えば公知のサイジング管を用い行うことができる。上記拡径する工程では、例えば上記筒状体の端部開口からこの筒状体内に気体を供給しつつ、上記サイジング管の内部空間を減圧する。これにより、上記拡径する工程では、上記筒状体の内圧と、上記サイジング管の内部空間の圧力との差圧に基づいて上記筒状体を拡径する。
上記冷却する工程では、上記拡径する工程で拡径された筒状体を冷却することで、この筒状体を拡径後のサイズで固定する。
<熱収縮チューブ>
図6の熱収縮チューブ11は、複数の電線の外周を被覆する筒状のベース層2と、ベース層2の内周面に形成され、ベース層2の軸方向に延在する複数の凸条部3とを備える。さらに、当該熱収縮チューブ11は、ベース層2の外周面側に積層される接着剤層4を備える。当該熱収縮チューブ11がベース層2の外周面側に積層される接着剤層4をさらに備えることによって、熱収縮後のチューブにより並列に結束された複数の電線を車等の乗り物、電化製品などの設置面に容易に固定することができる。
接着剤層4はベース層2の外周面に直接積層される。接着剤層4は当該熱収縮チューブ11の最外周側の層を構成する。接着剤層4は、ベース層2の取付基板に取り付けられる側の外周面に積層されている。具体的には、接着剤層4は、ベース層2の熱収縮時の扁平な面上に積層されており、本実施形態では一方の平板部2aの外面に積層されている。
次に、図7を参照して、当該熱収縮チューブ11を用いた接続体20について説明する。当該接続体20は、導体6a及び導体6aの外周面側に積層される絶縁層6bを有する複数の電線6と、複数の電線6を被覆するチューブ17と、チューブ17の外周面側に接続される取付基板8とを備える。チューブ17は、当該熱収縮チューブ11が熱収縮したものである。チューブ17は、複数の電線6の外周を被覆する筒状のベース層2と、ベース層2の内周面に形成され、ベース層2の軸方向に延在する複数の凸条部3と、ベース層2の外周面側に積層される接着剤層4とを有する。チューブ17は、接着剤層4によって取付基板8に接着されている。複数の電線6は、チューブ17の内周面側に1列に配設されている。複数の電線6としては、図4の接続体10の複数の電線6と同様のため、同一符号を付して説明を省略する。
図6の熱収縮チューブ11の製造方法について説明する。当該熱収縮チューブの製造方法は、樹脂組成物を筒状に押出す工程と、上記押出す工程で押し出された筒状体を架橋する工程と、上記架橋する工程で架橋された筒状体を融点又は軟化点以上に加熱する工程と、上記加熱する工程による加熱後の筒状体を拡径する工程と、上記拡径する工程による拡径後の筒状体を冷却する工程とを備える。当該熱収縮チューブの製造方法は、上記押出す工程で、ベース層2に対応する層の内周面に複数の凸条部3に対応する凸条部を形成すると同時に、ベース層2に対応する層の外周面に接着剤層4に対応する層を形成する以外、図5の熱収縮チューブの製造方法と同様の手順で行うことができる。
<熱収縮チューブ>
図8の熱収縮チューブ21は、複数の電線の外周を被覆する筒状のベース層22と、ベース層22の内周面に形成され、ベース層22の軸方向に延在する複数の凸条部23とを備える。当該熱収縮チューブ21は、ベース層22が軸方向に延在する一対の肉厚部22aを有する。具体的には、ベース層22は、一対の肉厚部22aと、一対の肉厚部22a間に形成され、一対の肉厚部22aよりも厚さの小さい一対の肉薄部22bとを有する。また、ベース層22の熱収縮後の形状が扁平な円筒状である。本実施形態では、図9に示すように、ベース層22は、図1の熱収縮チューブ1と同様、対向する一対の平板部22cを有する長円筒状に収縮する。一対の肉厚部22aは、対向するように位置する。
ベース層22は、合成樹脂を主成分とする樹脂組成物から構成される。ベース層22は、例えば円筒状であり、可撓性を有する。ベース層22の複数の凸条部23が形成されていない部分の内周面は当該熱収縮チューブ21の内周面を構成する。ベース層22は、複数の電線を外部から視認しやすいよう透明であってもよい。上記合成樹脂としては、図1の熱収縮チューブ1のベース層2の主成分として含まれる合成樹脂と同様とすることができる。また、ベース層22は、図1の熱収縮チューブ1と同様、本開示の効果を損なわない範囲で難燃剤、酸化防止剤、銅害防止剤、滑材、着色剤、熱安定剤、紫外線吸収剤等の他の成分を含有していてもよい。
複数の凸条部23は、ベース層22の軸方向と平行に配設されている。複数の凸条部23は、ベース層22の軸方向の両端に亘って形成されている。複数の凸条部23は、ベース層22と同一の樹脂組成物によってベース層22と一体的に形成されている。複数の凸条部23は、当該熱収縮チューブ21の熱収縮前後のサイズが略等しい。
次に、図10を参照して、当該熱収縮チューブ21を用いた接続体30について説明する。当該接続体30は、導体6a及び導体6aの外周面側に積層される絶縁層6bを有する複数の電線6と、複数の電線6を被覆するチューブ27とを備える。チューブ27は、当該熱収縮チューブ21が熱収縮したものである。チューブ27は、複数の電線6の外周を被覆する筒状のベース層22と、ベース層22の内周面に形成され、ベース層22の軸方向に延在する複数の凸条部23とを有する。複数の電線6は、チューブ27の内周面側に1列に配設されている。複数の電線6としては、図4の接続体10の複数の電線6と同様のため、同一符号を付して説明を省略する。
当該熱収縮チューブの製造方法は、図5の熱収縮チューブの製造方法と同様、樹脂組成物を筒状に押出す工程と、上記押出す工程で押し出された筒状体を架橋する工程と、上記架橋する工程で架橋された筒状体を融点又は軟化点以上に加熱する工程と、上記加熱する工程による加熱後の筒状体を拡径する工程と、上記拡径する工程による拡径後の筒状体を冷却する工程とを備える。当該熱収縮チューブの製造方法は、上記押出す工程で押し出される上記筒状体が、一対の肉厚部22aに対応する一対の肉厚部及び一対の肉薄部22bに対応する一対の肉薄部を有する以外、図5の熱収縮チューブの製造方法と同様の手順で行うことができる。当該熱収縮チューブの製造方法は、ベース層22に対応する層を押し出す筒状の第1空間を、一対の肉厚部22a及び一対の肉薄部22bに対応する形状とすることで、一対の肉厚部22a及び一対の肉薄部22bに対応する形状を有する筒状体を押し出すことができる。
<熱収縮チューブ>
図11の熱収縮チューブ31は、複数の電線の外周を被覆する筒状のベース層22と、ベース層22の内周面に形成され、ベース層22の軸方向に延在する複数の凸条部33とを備える。複数の凸条部33は、上記複数の電線をガイドする複数の第1凸条部33aと、当該熱収縮チューブ31を取付基板(不図示)に取り付けるための第2凸条部33bとを含む。当該熱収縮チューブ31は、複数の凸条部33が複数の第1凸条部33aと第2凸条部33bとを含む以外、図8の熱収縮チューブ21と同様に構成することができる。そのため、ベース層22については、図8の熱収縮チューブ21のベース層22と同様符号を付して説明を省略する。
当該熱収縮チューブ31は、複数の第1凸条部33aと1つの第2凸条部33bとを有する。複数の第1凸条部33a及び1つの第2凸条部33bは、ベース層22の軸方向と平行に配設されている。複数の第1凸条部33a及び1つの第2凸条部33bは、ベース層22の軸方向の両端に亘って形成されている。複数の第1凸条部33a及び1つの第2凸条部33bは、ベース層22と同一の樹脂組成物によってベース層22と一体的に形成されている。複数の第1凸条部33a及び1つの第2凸条部33bは、当該熱収縮チューブ21の熱収縮前後のサイズが略等しい。
次に、図12を参照して、当該熱収縮チューブ31を用いた接続体40について説明する。当該接続体40は、導体6a及び導体6aの外周面側に積層される絶縁層6bを有する複数の電線6と、複数の電線6を被覆するチューブ37と、チューブ37の外周面側に接続される取付基板8とを備える。チューブ37は、当該熱収縮チューブ31が熱収縮したものである。チューブ37は、複数の電線6の外周を被覆する筒状のベース層22と、ベース層22の内周面に形成され、ベース層22の軸方向に延在する複数の凸条部33とを有する。複数の凸条部33は、複数の電線6をガイドする複数の第1凸条部33aと、チューブ37を取付基板8に取り付けるための第2凸条部33bとを含む。取付基板8は、直線状のスリット8aを有する。第2凸条部33bはスリット8aに係合している。複数の電線6は、チューブ37の内周面側に1列に配設されている。複数の電線6としては、図4の接続体10の複数の電線6と同様のため、同一符号を付して説明を省略する。
当該熱収縮チューブの製造方法は、図8の熱収縮チューブ21の製造方法と同様、樹脂組成物を筒状に押出す工程と、上記押出す工程で押し出された筒状体を架橋する工程と、上記架橋する工程で架橋された筒状体を融点又は軟化点以上に加熱する工程と、上記加熱する工程による加熱後の筒状体を拡径する工程と、上記拡径する工程による拡径後の筒状体を冷却する工程とを備える。当該熱収縮チューブの製造方法は、上記押出す工程で、ベース層22に対応する層の内周面に、複数の第1凸条部33a及び第2凸条部33bに対応する複数の凸条部を形成する以外、図8の熱収縮チューブ21の製造方法と同様の手順で行うことができる。当該熱収縮チューブの製造方法は、複数の棒状の第2空間を、複数の第1凸条部33a及び第2凸条部33bに対応する構成とすることで、複数の第1凸条部33a及び第2凸条部33bに対応する構成を有する筒状体を押し出すことができる。
<熱収縮シート>
図13及び図14の熱収縮シート41は、複数の電線の外周を被覆する矩形状のベース層42と、上記ベース層42の両端縁に沿って延在する一対の凸条部43とを備える。つまり、当該熱収縮シート41は、上記筒状のベース層の分断によって形成された矩形状(より詳しくは、平幕状への展開状態で矩形状)のベース層42と、このベース層42の対向する両端縁に沿って延在する一対の凸条部43とを備える。
ベース層42は、例えば図1の熱収縮チューブ1のベース層2が軸方向に沿って分断された一方を用いたものである。そのため、ベース層42の主成分及び平均厚さとしては、図1の熱収縮チューブのベース層2と同様とすることができる。
一対の凸条部43は、当該熱収縮シート41を取付基板(不図示)に取り付けるためのものである。一対の凸条部43は、ベース層42の湾曲方向の両端縁に設けられていることが好ましい。換言すると、一対の凸条部43は、分断前の円筒状のベース層の中心軸を挟んだ対向位置に設けられることが好ましい。一対の凸条部43の軸方向と垂直な方向の断面形状としては、特に限定されるものではなく、例えば扇型状、多角形状等が挙げられる。一対の凸条部43のサイズ(例えば平均高さ)としては、図11の熱収縮チューブ31の第2凸条部33bと同様とすることができる。
次に、図15を参照して、当該熱収縮シート41を用いた接続体50について説明する。当該接続体50は、導体6a及びこの導体6aの外周面側に積層される絶縁層6bを有する複数の電線6と、複数の電線6を被覆するシート47と、直線状かつ平行な一対のスリット48aを有し、複数の電線6をシート47との間に挟んだ状態でシート47に接続される取付基板48とを備える。シート47は、当該熱収縮シート41が熱収縮したものである。シート47は、複数の電線6の外周を被覆する矩形状(平幕状への展開状態で矩形状)のベース層42と、ベース層42の両端縁に沿って延在する一対の凸条部43とを有する。一対の凸条部43は一対のスリット48aに係合している。取付基板48は、平板状である。複数の電線6は、シート47及び取付基板48の間で1列に配設されている。複数の電線6としては、図4の接続体10の複数の電線6と同様のため、同一符号を付して説明を省略する。
図16を参照して、当該熱収縮シート41の製造方法について説明する。当該熱収縮シートの製造方法は、樹脂組成物を筒状に押出す工程と、上記押出す工程で押し出された筒状体を架橋する工程と、上記架橋する工程で架橋された筒状体を融点又は軟化点以上に加熱する工程と、上記加熱する工程による加熱後の筒状体を拡径する工程と、上記拡径する工程による拡径後の筒状体を冷却する工程と、上記冷却する工程による冷却後の筒状体を軸方向に(軸方向と平行な分断面が形成されるよう)分断する工程とを備える。上記押出す工程は、分断前のベース層42に対応する層の内周面に、一対の凸条部43に対応する一対の凸条部を形成する以外、図5の熱収縮チューブの押出す工程と同様の手順で行うことができる。当該熱収縮シートの製造方法は、複数の棒状の第2空間を一対の凸条部43に対応する構成とすることで、分断前のベース層42に対応する層の内周面に、軸方向に延在する一対の凸条部を形成することができる。また、上記加熱する工程、拡径する工程及び上記冷却する工程としては、図5の熱収縮チューブの製造方法と同様の手順で行うことができる。
上記分断する工程は、上記冷却する工程後の筒状体の搬送経路に、上記筒状体を分断するための刃を配置することで行うことができる。図17に示すように、上記分断する工程では、一対の凸条部43が両端に位置するよう上記筒状体を1/2に分断することが好ましい。
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
2,22,42 ベース層
2a,22c 平板部
3,23,33,43 凸条部
4,64 接着剤層
6 電線
6a 導体
6b 絶縁層
7,17,27,37,67 チューブ
8,48 取付基板
8a,48a スリット
10,20,30,40,50,70 接続体
22a 肉厚部
22b 肉薄部
33a 第1凸条部
33b 第2凸条部
41 熱収縮シート
47 シート
Claims (7)
- 複数の電線の外周を被覆する筒状のベース層と、
上記ベース層の内周面に形成され、このベース層の軸方向に延在する複数の凸条部と
を備え、
上記ベース層の熱収縮前における形状が円筒状で、かつ熱収縮後における形状が熱収縮前の形状よりも扁平な円筒状であり、
上記ベース層が軸方向に延在する一対の肉厚部を有し、
上記一対の肉厚部が、対向するように位置する熱収縮チューブ。 - 上記ベース層の外周面側に積層される接着剤層をさらに備える請求項1に記載の熱収縮チューブ。
- 上記ベース層の内周面側に積層される接着剤層をさらに備える請求項1又は請求項2に記載の熱収縮チューブ。
- 複数の電線の外周を被覆する矩形状のベース層と、
上記ベース層の両端縁に沿って延在する一対の凸条部と
を備え、
上記ベース層の熱収縮後の断面形状が扁平な部分円環状である熱収縮シート。 - 導体及びこの導体の外周面側に積層される絶縁層を有する複数の電線と、
上記複数の電線を被覆するチューブと
を備え、
上記チューブが、
上記複数の電線の外周を被覆する筒状のベース層と、
上記ベース層の内周面に形成され、このベース層の軸方向に延在する複数の凸条部と
を有し、
上記チューブの外周面側に接続される取付基板をさらに備え、
上記取付基板が直線状のスリットを有し、
上記凸条部が上記スリットに係合している接続体。 - 導体及びこの導体の外周面側に積層される絶縁層を有する複数の電線と、
上記複数の電線を被覆するシートと、
直線状かつ平行な一対のスリットを有し、上記複数の電線を上記シートとの間に挟んだ状態で上記シートに接続される取付基板と
を備え、
上記シートが、
上記複数の電線の外周を被覆する矩形状のベース層と、
上記ベース層の両端縁に沿って延在する一対の凸条部と
を有し、
上記ベース層の主成分が、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニルまたはフッ素樹脂であり、
上記ベース層が可撓性を有し、上記一対の凸条部が上記ベース層と同じ樹脂組成物によって上記ベース層と一体的に形成されており、上記一対の凸条部が上記一対のスリットに係合している接続体。 - 樹脂組成物を筒状に押出す工程と、
上記押出す工程で押し出された筒状体を架橋する工程と、
上記架橋する工程で架橋された筒状体を融点又は軟化点以上に加熱する工程と、
上記加熱する工程による加熱後の筒状体を拡径する工程と、
上記拡径する工程による拡径後の筒状体を冷却する工程と
を備え、
上記押出す工程で、上記筒状体の内周面に、軸方向に延在する複数の凸条部を形成し、
上記押出す工程で、上記筒状体に、上記軸方向に延在し、互いに対向するように位置する一対の肉厚部を形成し、
上記押出す工程で、上記樹脂組成物を扁平な円筒状に押し出し、
上記架橋する工程で、上記筒状体を扁平な円筒状に固定し、
上記拡径する工程で、上記筒状体を、上記架橋する工程で固定したよりも非扁平な円筒状に拡径する熱収縮チューブの製造方法。
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