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WO2019097820A1 - 耐熱性2層熱収縮チューブ及び被覆対象物の被覆方法 - Google Patents

耐熱性2層熱収縮チューブ及び被覆対象物の被覆方法 Download PDF

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WO2019097820A1
WO2019097820A1 PCT/JP2018/033071 JP2018033071W WO2019097820A1 WO 2019097820 A1 WO2019097820 A1 WO 2019097820A1 JP 2018033071 W JP2018033071 W JP 2018033071W WO 2019097820 A1 WO2019097820 A1 WO 2019097820A1
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WO
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heat
resin
layer
melting point
outer layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/033071
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English (en)
French (fr)
Inventor
智 山崎
翼 ▲高▼野
清一郎 村田
Original Assignee
住友電工ファインポリマー株式会社
住友電気工業株式会社
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Filing date
Publication date
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Priority to US16/479,364 priority patent/US20190351639A1/en
Priority to EP18878706.3A priority patent/EP3715115B1/en
Priority to JP2019503368A priority patent/JP6630021B2/ja
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    • C09J127/20Homopolymers or copolymers of hexafluoropropene
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Definitions

  • the present disclosure relates to a heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube used to cover a binding portion of an insulated wire which requires high heat resistance, an end portion of a wire, etc., and a covering object using the heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube It relates to a method of coating an object.
  • This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2017-222394 filed on Nov. 20, 2017, and uses all the contents described in the aforementioned Japanese application.
  • the heat-shrinkable tube is a resin tube that shrinks by heating, and when it covers and heats the binding portion of insulated wires, the end of a wire, etc., it shrinks along the shape of the portion to be covered and adheres to the portion. Then, it is used for protection of the binding part of insulated wires, the terminal of wiring, etc., insulation, waterproofing, corrosion prevention, etc.
  • Patent Document 1 a partially hydrogenated fluorocarbon resin containing tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene and ethylene, and a fluorocarbon resin composition containing a polyfunctional monomer are extruded into a tube shape, and the resin is irradiated with an electron beam.
  • a heat-shrinkable tube is disclosed, which is obtained by expanding the diameter of the tube after crosslinking and imparting heat-shrinkability.
  • a heat recovery article is disclosed in which an adhesive layer (inner layer) made of ethylene-vinyl acetate copolymer or polyamide is laminated.
  • Patent Document 3 discloses a radiation crosslinkable composition containing a fluorine-based polymer and a polyfunctional monomer, an unsaturated compound having at least one polar group selected from the group consisting of a fluorine-based polymer and an epoxy group and a carboxyl group.
  • insulated wires insulated with high heat resistant resin such as ETFE insulated with a copolymer of tetrafluoroethylene and ethylene (ETFE) Wires are used.
  • the multilayer heat-shrinkable tube used for protecting the binding part of high heat-resistant insulated wire and the end part of wiring, ensuring waterproofness, etc. has high heat resistance, for example, even when used at 200 ° C for 1000 hours It is required that the resin of the tube does not deteriorate and does not flow, so it has high heat aging resistance, high heat resistance, and sufficient adhesion with a high heat resistant electric wire insulation coating or conductor.
  • the resin that forms the inner layer (the adhesive layer of the inner surface) of the multilayer heat-shrinkable tube is heated so that it flows during heat contraction and adheres tightly to the binding portion of the insulated wire and the end portion of the wiring. Sufficient fluidity at the temperature of contraction is desired.
  • the multilayer heat-shrinkable tube described in Patent Document 2 is a general-purpose heat-shrinkable tube, and the polyolefin resin constituting the substrate layer (outer layer) has a melting point of 125 ° C. or more and 135 ° C. or less
  • fusing point is less than 125 degreeC is mentioned (Claim 2). Therefore, in an environment of about 200 ° C. in which a highly heat resistant insulated wire is used, the resin flows and the resin tends to deteriorate, so it is not a heat-shrinkable tube having heat resistance that can withstand use at 200 ° C. for 1000 hours.
  • ethylene-vinyl acetate copolymer or polyamide is used for the adhesive layer (inner layer) to be laminated on the inner peripheral surface of the base layer, in consideration of the adhesive force with the resin or metal.
  • These resins tend to flow or deteriorate in a use environment of about 200 ° C., and further, there is a problem that sufficient adhesion with ETFE wires can not be obtained.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the heat resistance of the resin forming the outer layer and the inner layer is insufficient, and sufficient adhesion with an ETFE wire or the like can not be obtained. It could not be used for protection of the binding part of the insulated wire or the terminal part of the wiring or for securing the waterproofness. Also, a multilayer heat-shrinkable tube which is considered to have excellent flame retardancy and transparency has not been known.
  • the present disclosure is a two-layer heat-shrinkable tube having an outer layer having heat-shrinkability and an adhesive layer (inner layer) provided on the inner periphery thereof, which is a resin even for long-term use at high temperatures at which ETFE wire is used. Excellent heat resistance without deterioration of the heat resistance and excellent heat resistance not causing the flow of the adhesive layer (inner layer), and with the insulating layer of the ETFE wire (that is, ETFE) and the conductor (metal such as copper) It is an object of the present invention to provide a heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube which is excellent in adhesiveness and which has sufficient fluidity at a heating temperature for heat-shrinkage for a resin forming an adhesive layer.
  • the present disclosure is also a method of covering a coated object using the heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube, which is excellent in adhesion and adhesiveness between the coated object and the tube. Excellent thermal aging resistance which does not cause deterioration of the resin of the tube even if it is used for a long time at which the ETFE electric wire is intended to be used, and a coating having excellent heat resistance which does not cause the flow of the adhesive layer. It is an object of the present invention to provide a coating method capable of forming
  • the outer layer is ETFE having a melting point of 210 ° C. to 260 ° C., acid-modified ETFE having a melting point of 160 ° C. to 260 ° C., and an acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer having a melting point of 150 ° C. to 210 ° C.
  • a two-layer heat-shrinkable tube made of a hot-melt adhesive which contains an adhesive selected from the group consisting of acid-modified ETFE and acid-modified EFEP and which can flow even at 250 ° C. It found out that it solved, and completed the present invention.
  • a two-layer heat-shrinkable tube having an outer layer and an inner layer in contact with the inner circumferential surface thereof,
  • the outer layer is a resin selected from the group consisting of ETFE having a melting point of 210 ° C. to 260 ° C., acid-modified ETFE having a melting point of 160 ° C. to 260 ° C., and acid-modified EFEP having a melting point of 150 ° C. to 210 ° C. It consists of a crosslinked body of a resin composition containing 0.1 parts by mass to 8 parts by mass of a crosslinking assistant based on 100 parts by mass of the resin, and the heat shrinkage temperature of the outer layer is 250 ° C.
  • the inner layer is made of a hot melt adhesive containing a resin selected from the group consisting of acid-modified ETFE and acid-modified EFEP, and the hot melt adhesive has a shear viscosity of 10000 Pa ⁇ s at 250 ° C. and a shear rate of 10 s ⁇ 1. It is a heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube that is less than.
  • the present disclosure provides, as a preferred embodiment of the first embodiment, a heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube, wherein the crosslinking aid is triallyl isocyanurate (TAIC) or trimethylolpropane triacrylate.
  • TAIC triallyl isocyanurate
  • trimethylolpropane triacrylate is triallyl isocyanurate
  • the melting point of the resin constituting the hot melt adhesive is in the range of 160 ° C. or more and 240 ° C. or less, and after maintaining vertically at 200 ° C. for 1000 hours Provided is a heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube in which no flow is observed.
  • the present disclosure provides, as a preferred embodiment of the first embodiment, a heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube in which the melting point of the resin constituting the hot melt adhesive is in the range of 160 ° C. or more and 200 ° C. or less.
  • the present disclosure further provides, as a preferred embodiment of the first aspect,
  • the resin constituting the outer layer is a resin selected from the group consisting of ETFE having a melting point of 230 ° C. or less and acid-modified ETFE having a melting point of 230 ° C. or less
  • the heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube is provided, wherein the resin constituting the inner layer is a resin selected from the group consisting of acid-modified EFEP having a melting point of 230 ° C. or less and acid-modified ETFE having a melting point of 230 ° C. or less.
  • the second aspect of the present disclosure is A step of covering the object to be coated with the heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube of the first aspect, and after the step, heat-shrinking the heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube to 250 ° C or more and 280 ° C or less; It is a coating method of the covering subject which it has.
  • the third aspect of the present disclosure is Resin selected from the group consisting of ETFE having a melting point of 210 ° C. to 260 ° C., acid-modified ETFE having a melting point of 160 ° C. to 260 ° C., and acid-modified EFEP having a melting point of 150 ° C. to 210 ° C.
  • Hot melt adhesive containing a resin selected from the group consisting of acid-modified ETFE and acid-modified EFEP and having a shear viscosity of less than 10000 Pa ⁇ s at a shear rate of 10 s -1 at 250 ° C. is tubularly melt extruded to form an inner layer Step 3 to Step 4 of coating the inner layer obtained in step 3 on the object to be coated; Step 5 of coating the outer layer obtained in step 2 on the coated object coated with the inner layer, and heat-shrinking the outer layer by heating the coated object coated of the outer layer at 250 ° C. or more and 280 ° C.
  • a two-layer heat-shrinkable tube having a heat-shrinkable outer layer and an adhesive layer (inner layer) in contact with the inner periphery thereof and heat-shrinks by heating at 250 ° C. or more and 280 ° C. or less
  • ETFE wire has excellent heat aging resistance and heat resistance that does not cause deterioration of resin and flow of adhesive layer even when used for a long time at the scheduled temperature of use of ETFE wire, insulating layer of ETFE wire (that is, ETFE)
  • a heat resistant two-layer heat-shrinkable tube having excellent adhesion to a conductor (a metal such as copper), and the adhesive layer having sufficient fluidity upon heating for heat-shrinkage.
  • the outer layer is made of ETFE having a melting point of 230 ° C. or less or acid-modified ETFE having a melting point of 230 ° C. or less
  • the inner layer is made of acid-modified EFEP having a melting point of 230 ° C. or less or acid-modified ETFE having a melting point of 230 ° C. or less
  • the object to be coated such as the ETFE wire
  • the object to be coated has excellent adhesion and adhesion to the insulating layer or conductor
  • the use of the ETFE wire is scheduled Forming a coating with excellent heat aging resistance and heat resistance that does not cause deterioration of the resin or the flow of the adhesive layer and the resulting decrease in adhesion and adhesion even when used for a long time at Can.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line aa of FIG.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 1;
  • the first aspect of the present disclosure is A two-layer heat-shrinkable tube having an outer layer and an inner layer in contact with the inner circumferential surface thereof,
  • the outer layer is a resin selected from the group consisting of ETFE having a melting point of 210 ° C. to 260 ° C., acid-modified ETFE having a melting point of 160 ° C. to 260 ° C., and acid-modified EFEP having a melting point of 150 ° C. to 210 ° C. It consists of a crosslinked body of a resin composition containing 0.1 parts by mass to 8 parts by mass of a crosslinking assistant based on 100 parts by mass of the resin, and the heat shrinkage temperature of the outer layer is 250 ° C.
  • the inner layer is made of a hot melt adhesive containing a resin selected from the group consisting of acid-modified ETFE and acid-modified EFEP, and the hot melt adhesive has a shear viscosity of 10000 Pa ⁇ s at 250 ° C. and a shear rate of 10 s ⁇ 1. It is a heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube that is less than.
  • the outer layer is a resin selected from the group consisting of ETFE having a melting point of 210 ° C. to 260 ° C., acid-modified ETFE having a melting point of 160 ° C. to 260 ° C., and acid-modified EFEP having a melting point of 150 ° C. to 210 ° C. Since it is formed from a crosslinked product of a resin composition containing 0.1 parts by mass to 8 parts by mass of a crosslinking assistant with respect to 100 parts by mass of resin (a molded product obtained by crosslinking the resin), the ETFE electric wire Etc. It has excellent heat resistance (heat aging resistance) which does not melt and does not cause deterioration etc. even when used for a long time at a temperature at which a high heat resistant insulated wire is used. And it is a resin tube (tube) which carries out heat contraction by heating at 250 ° C or more and 280 ° C or less.
  • the inner layer is formed of a hot melt adhesive containing a resin selected from the group consisting of acid-modified ETFE and acid-modified EFEP
  • the inner layer is made of an insulating layer of ETFE wire (that is, ETFE) and a conductor (a metal such as copper).
  • ETFE ETFE
  • a conductor a metal such as copper
  • the heat-shrinkable tube and the hot melt adhesive do not cause deterioration or flow of the resin even when used for a long time at the temperature at which the ETFE wire is intended to be used, specifically storage at 200 ° C. for 1000 hours. Furthermore, when the resin forming the outer layer is cross-linked, it is less likely to be deteriorated by, for example, ionizing radiation.
  • the heat-shrinkable outer layer and the adhesive layer (inner layer) provided in contact with the inner periphery thereof, the end portion of the binding portion or wiring of high heat resistant insulated wire A heat resistant two-layer heat-shrinkable tube is provided which has the following excellent properties when used for the protection of water, the protection of water resistance and the like. -Has excellent heat aging resistance and heat resistance that do not cause deterioration of the resin or flow of the adhesive layer even when used for a long time at the temperature at which the ETFE electric wire is scheduled to be used. It has excellent adhesion to the insulating layer (ie ETFE) of the ETFE wire and to the conductor (metal such as copper).
  • the resin forming the adhesive layer As for the resin forming the adhesive layer, sufficient fluidity is maintained at the time of heating for thermal contraction, so by using this heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube, thermal contraction can be achieved.
  • the adhesive layer can flow along the shape of the part to be covered and protected, and the adhesion with the part can be made sufficient.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of one example of the heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube of the first embodiment.
  • 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line aa of FIG. 1
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line bb of FIG.
  • 1 is an outer layer and 2 is an inner layer.
  • an inner layer 2 is provided in close contact with the inner peripheral surface of the outer layer 1.
  • the outer layer 1 is formed of a crosslinked body in which the above-mentioned resin is crosslinked, and therefore has high heat resistance which does not melt even at a heating temperature of 250 to 280.degree.
  • the outer layer 1 is expanded in diameter after the tube of the crosslinked body is formed and is imparted with heat shrinkability (shape memory property), and thermally shrinks at a heating temperature of 250 ° C. or more and 280 ° C. or less.
  • the inner layer 2 is formed of a hot melt adhesive whose sufficient flowability is secured at a thermal contraction temperature of about 250 ° C. Therefore, when the inner layer 2 is covered with the binding portion of the insulated wire or the terminal portion of the wiring to be thermally shrunk Flows along the shape of the part and adheres to the part.
  • the diameter of the tube and the thickness of the outer layer and the inner layer differ depending on the application etc. and the preferable range is different and can not be limited to the specific range, but the inner diameter is 1.0 mm to 30 mm and the thickness of the outer layer is 0.1 mm It is often used in the range of 10 mm or less.
  • the thickness of the inner layer is such that the flow of the hot melt adhesive that forms the inner layer due to heat contraction of the tube can ensure protection, waterproof, etc. of the binding portion of the insulated wire covered by the heat contraction tube and the terminal of the wiring. It is desirable to be designed. Therefore, the preferable range of the thickness of the inner layer varies depending on the size and shape of the portion such as the binding portion of the insulated wire and the end of the wire, and is not limited to a specific range.
  • the outer layer is a resin selected from the group consisting of ETFE having a melting point of 210 ° C. to 260 ° C., acid-modified ETFE having a melting point of 160 ° C. to 260 ° C., and acid-modified EFEP having a melting point of 150 ° C. to 210 ° C. And the resin is cross-linked by ionizing radiation irradiation or the like.
  • ETFE having a melting point of 210 ° C. or more and 260 ° C. or less commercially available products such as Fluon LM730AP (melting point 225 ° C.) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
  • Neoflon EP 526 (melting point 255 ° C.) manufactured by Daikin Co., Ltd. can be mentioned.
  • As acid-modified ETFE having a melting point of 160 ° C. or more and 260 ° C. or less, commercially available products such as Fluon AH2000 (melting point 240 ° C.) and Fluon LH 8000 (melting point 180 ° C.) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. can be mentioned.
  • Examples of the acid-modified EFEP having a melting point of 150 ° C. or more and 210 ° C.
  • Neoflon RP5000 melting point 200 ° C.
  • Neoflon RP4020 melting point 160 ° C.
  • acid modification is meant that an acid such as maleic anhydride is grafted onto the polymer chain or there is a carboxylic acid group at the resin end.
  • a resin which forms an outer layer you may use the mixture of the said resin.
  • the resin composition which selected said resin as resin which comprises an outer layer made the melting point into the said range, and mix
  • the coagent which constitutes the outer layer is added to promote the crosslinking of the resin.
  • crosslinking of the resin formation of a crosslinked product
  • TAIC or trimethylolpropane triacrylate is preferred as the crosslinking assistant.
  • the compounding quantity of the crosslinking adjuvant in a resin composition is the range of 0.1 to 8 mass parts with respect to 100 mass parts of said resin.
  • the compounding amount of the crosslinking assistant is less than 0.1 parts by mass, the crosslinking becomes insufficient even if the resin is crosslinked by ionizing radiation irradiation by increasing the irradiation dose, and the shape memory property as a heat-shrinkable tube can not be obtained .
  • the compounding amount of the crosslinking aid exceeds 8 parts by mass, crosslinking causes the resin to be hardened, making it difficult to expand the diameter of the heat-shrinkable tube. That is, it becomes difficult to impart heat shrinkability by diameter expansion.
  • additives may be added to the material forming the outer layer, as needed, as long as the purpose of the invention is not impaired.
  • examples of other additives include antioxidants, copper inhibitors, lubricants, colorants, heat stabilizers, and ultraviolet light absorbers.
  • the hot melt adhesive constituting the inner layer may be composed only of a resin selected from the group consisting of acid-modified ETFE and acid-modified EFEP, and other components are blended together with the above-mentioned resin within the scope of the present invention. May be However, 80 mass% or more is preferable, and, as for the compounding ratio of the said resin in this hot-melt-adhesive agent, More preferably, it is 85 mass% or more.
  • the hot melt adhesive forming the inner layer has a shear viscosity of less than 10000 Pa ⁇ s, preferably less than 8000 Pa ⁇ s, more preferably less than 6000 Pa ⁇ s, at 250 ° C. and a shear rate of 10 s ⁇ 1 .
  • the shear viscosity is in the above-mentioned range, it flows sufficiently even at the time of heat contraction of the heat-shrinkable tube performed at a temperature of about 250 ° C., and the adhesion to the portion to be coated is improved to achieve excellent waterproofness etc. it can.
  • this shear viscosity is a viscosity after mix
  • the inner layer may also be affected by the crosslinking.
  • the hot melt adhesive forming the inner layer may also be irradiated with the ionizing radiation.
  • the shear viscosity is, for example, the viscosity after irradiation of ionizing radiation after being affected by the crosslinking of the outer layer. Therefore, the resin constituting the hot melt adhesive is a resin selected from the group consisting of acid-modified ETFE and acid-modified EFEP, and the above-mentioned shear viscosity (if other components are blended, other components are blended) After that, when irradiated with ionizing radiation, the shear viscosity after the irradiation with ionizing radiation is selected from resins which can be within the above range.
  • resin which comprises the hot-melt-adhesive which forms an inner layer that whose melting
  • the resin was selected from the group consisting of acid-modified ETFE and acid-modified EFEP, and was maintained at 200 ° C. vertically for 1000 hours by providing the inner layer in contact with the inner peripheral surface of the outer layer using a resin having a melting point of 160 ° C. or more. It is possible to obtain a heat resistant two-layer heat-shrinkable tube in which the flow of the inner layer is not observed even after that. Further, by selecting a resin having a melting point of 240 ° C.
  • the shear rate is 10 s ⁇ 1 at 250 ° C. of the hot melt adhesive even when other components are blended or even when ionizing radiation is irradiated. Shear viscosity can be adjusted to less than 10000 Pa ⁇ s.
  • a resin having a melting point exceeding 240 ° C. it may be difficult to make the shear viscosity less than 10000 Pa ⁇ s, and the flowability at the heat shrinkage temperature may be reduced.
  • fusing point of resin which comprises the said hot-melt-adhesive agent the inside of the range of 200 degreeC or more and 160 degreeC or more is more preferable. By using a resin having a melting point of 200 ° C. or less, the fluidity of the inner layer at the time of thermal contraction can be further enhanced, the adhesion to the portion to be coated can be further improved, and waterproofness and the like can be further enhanced.
  • antioxidants in addition to the above-mentioned resin, if necessary, within the range that does not impair the spirit of the invention, antioxidants, copper inhibitors, deterioration inhibitors, examples thereof include viscosity property improvers, flame retardants, lubricants, colorants, heat stabilizers, UV absorbers, and pressure-sensitive adhesives.
  • viscosity property improvers flame retardants, lubricants, colorants, heat stabilizers, UV absorbers, and pressure-sensitive adhesives.
  • the resin forming the outer layer and the inner layer is co-extruded to form a two-layer tube and then the resin of the outer layer is crosslinked by ionizing radiation irradiation, it is desirable to suppress the deterioration of the inner layer by irradiation. This deterioration can be suppressed by adding a deterioration inhibitor to the material to be
  • Resin forming heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube with excellent flame resistance and transparency Resin selected from the group consisting of ETFE having a melting point of 230 ° C. or less and acid-modified ETFE having a melting point of 230 ° C. or less, and 0.1 to 8 parts by weight of a crosslinking aid based on 100 parts by weight of the resin Comprising a cross-linked body of a resin composition containing an agent, and the heat shrinkage temperature of the outer layer is 250.degree. C. or more and 280.degree. C. or less,
  • the inner layer comprises a hot melt adhesive comprising a resin selected from the group consisting of acid-modified EFEP having a melting point of 230 ° C.
  • the heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube having a shear viscosity of less than 10000 Pa ⁇ s at a velocity of 10 s -1 has excellent flame retardancy and transparency, as well as the above-mentioned excellent heat aging resistance, heat resistance and adhesion.
  • flame retardancy that passes the VW-1 vertical combustion test described in UL Standard 224, or 50% or more of the light transmittance at 550 nm when the total thickness of the inner and outer layers of the tube is 1.4 mm. Transparency is obtained.
  • the formation of the outer layer and the inner layer can be carried out by melt extruding the respective forming materials into a tubular form using a known extruder.
  • the resin forming the outer layer and the inner layer may be simultaneously extruded (co-extrusion), or the resin forming the outer layer and the resin forming the inner layer may be separately extruded in a tubular manner to form respective tubes.
  • the formation of the outer layer and the formation of the inner layer are performed independently, a co-extruder is unnecessary, and this is preferable because it has the advantages of being easy to increase the linear speed of extrusion because the extrusion is performed separately. Furthermore, when the outer layer is irradiated with ionizing radiation to crosslink the resin, the ionizing radiation does not irradiate the inner layer, which is preferable because the inner layer is not deteriorated by the irradiation. Furthermore, it is possible to adjust the thickness of the inner layer to be suitable for each use site by forming the inner layers of different thicknesses and adhering them to different points on the inner peripheral surface of the outer layer. There is also an advantage.
  • the resin forming the outer layer of the heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube of this embodiment is crosslinked in the manufacturing process of the heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube to form a crosslinked product.
  • the diameter of the outer layer can be increased, and heat shrinkage (shape memory) can be imparted to the outer layer.
  • This crosslinking may be performed after the outer layer and the inner layer are combined by coextrusion or the like, but if the outer layer is formed and then combined with the inner layer, the resin forming the inner layer is not deteriorated due to the crosslinking of the outer layer.
  • the resin that forms the inner layer is a resin that does not easily deteriorate during crosslinking, but may deteriorate depending on the method of crosslinking and conditions. Therefore, when cross-linking after combining the outer layer and the inner layer by co-extrusion etc., it is preferable to select the cross-linking method and the cross-linking conditions so as to suppress the deterioration of the inner layer due to the cross-linking of the outer layer Etc. are also preferred.
  • Examples of the crosslinking method include crosslinking by irradiation with ionizing radiation, chemical crosslinking, thermal crosslinking and the like, but the method of crosslinking by irradiation with ionizing radiation is that the process is simple, water or crosslinking residue It is preferable in that it has no influence.
  • Examples of the ionizing radiation include particle beams such as alpha rays, beta rays and electron beams, and high energy electromagnetic waves such as X rays and gamma rays. Among them, electron beams and ⁇ -rays are preferably used in terms of easiness of control and safety.
  • the irradiation dose of the ionizing radiation is not particularly limited, for example, in the case of irradiating an electron beam as the ionizing radiation, the irradiation dose is 10 kGy or more and 300 kGy or less in order to suppress deterioration of the resin by irradiation while obtaining a sufficient crosslink density. Is preferred.
  • the crosslinking by ionizing radiation may be performed at normal temperature or may be performed at high temperature, for example, about 250 ° C. When it carries out at high temperature, it is preferable at the point which bridge
  • the diameter of the outer layer is expanded to impart heat shrinkage (shape memory).
  • This diameter expansion is performed by expanding the outer layer so as to have a predetermined inner diameter in a state where it is heated to a heat contraction temperature (250 ° C. to 280 ° C.) or higher, and then cooling to fix the shape.
  • Can. Expansion of the outer layer can be performed, for example, by a method of introducing compressed air into the inside.
  • the diameter expansion is usually performed so that the inner diameter is about 1.2 times to 5 times. By this diameter expansion, a heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube having heat-shrinkability is produced.
  • the heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube of the first aspect adheres to the heat-shrinkable portion by covering and heat-shrinking the binding portion of a high heat-resistant wire such as an ETFE wire or the end portion of the wire. And waterproof. In particular, it is suitably applied to applications requiring high heat resistance such as automotive applications and aircraft applications.
  • a method of coating a coated object comprising the steps of:
  • the binding part of high heat resistant electric wires such as an ETFE electric wire, the terminal part of wiring, etc.
  • the heat shrinking step can be performed by heating the heat resistant two-layer heat shrinkable tube to 250 ° C. or more and 280 ° C. or less. Sufficient heat shrinkage can be achieved by heating the heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube of the first aspect at 250 ° C. or higher. On the other hand, heating at a temperature exceeding 280 ° C. is not preferable because damage to the wire / inner layer is increased.
  • the inner layer of the heat-resistant two-layer heat-shrinkable tube of the first aspect has excellent adhesion with the insulating layer (that is, ETFE) of the ETFE wire and the conductor (metal such as copper) and is sufficiently heated by about 250 ° C. Good liquidity.
  • the resin has excellent heat aging resistance and heat resistance that do not cause deterioration of the resin or the flow of the adhesive layer.
  • the covering object such as ETFE wire is excellent in adhesion and adhesion to the insulating layer and conductor and It has excellent heat aging resistance and heat resistance that do not cause deterioration of the resin, flow of the adhesive layer, and the resulting decrease in adhesion and adhesion even when used for a long time at the temperature at which the use of the electric wire is planned.
  • a coating can be formed.
  • the third aspect of the present disclosure is Resin selected from the group consisting of ETFE having a melting point of 210 ° C. to 260 ° C., acid-modified ETFE having a melting point of 160 ° C. to 260 ° C., and acid-modified EFEP having a melting point of 150 ° C. to 210 ° C.
  • a hot melt adhesive containing a resin selected from the group consisting of acid-modified ETFE and acid-modified EFEP and having a shear viscosity of less than 10000 Pa ⁇ s at a shear rate of 10 s -1 at 250 ° C is tubularly melt extruded to form an inner layer Step 3 to Step 4 of coating the inner layer obtained in step 3 on the object to be coated; Step 5 of coating the outer layer obtained in step 2 on the coated object coated with the inner layer, and heat-shrinking the outer layer by heating the coated object coated of the outer layer at 250 ° C. or more and 280 ° C.
  • examples of the object to be covered include a binding portion of a high heat resistant wire such as an ETFE wire and a terminal portion of a wire.
  • Steps 1 and 3 of the third aspect can be carried out in the same manner as the “method of separately forming the outer layer and the inner layer separately (independently)” described for the first aspect.
  • Step 2 can be performed in the same manner as “crosslinking and diameter expansion of the resin forming the outer layer” described for the first aspect.
  • step 4 the object to be coated is coated with the inner layer formed in step 3.
  • step 5 is performed, in which the coated object covered by the inner layer is further coated with the outer layer formed in step 2.
  • the outer layer formed in step 2 is imparted with heat shrinkability by cross-linking and diameter expansion of the resin
  • step 6 the object to be covered with the outer layer is heated at 250 ° C. or more and 280 ° C. or less As a result, the outer layer shrinks thermally.
  • the inner peripheral surface of the outer layer adheres to the outer peripheral surface of the inner layer, and the inner layer also contracts and adheres to the outer periphery of the object to be coated.
  • the inner layer has the same configuration as the inner layer of the heat resistant two-layer heat-shrinkable tube of the first aspect, and has the same characteristics. Therefore, it has excellent adhesiveness with the insulating layer (that is, ETFE) and conductor (metal such as copper) of the ETFE electric wire, and sufficient fluidity is generated by heating at 250 ° C. or more and 280 ° C. or less. In addition, even when used for a long time at a temperature at which the ETFE electric wire is intended to be used, the resin has excellent heat aging resistance and heat resistance that do not cause deterioration of the resin or the flow of the adhesive layer.
  • ETFE insulating layer
  • metal metal such as copper
  • the coating method of the third aspect is excellent in adhesion and adhesiveness with the object to be coated, for example, the insulating layer or conductor of the ETFE wire, and also for long-term use at a temperature intended for use of the ETFE wire. It is possible to form a coating having excellent heat aging resistance and heat resistance that does not cause deterioration of the resin, flow of the adhesive layer, and the resulting decrease in adhesion and adhesion.
  • a resin composition (the resin composition of Experiment 11 for the outer layer described later) in which 100 parts by mass of ETFE 1 is blended with 1 part by mass of TAIC is extruded into a sheet having a thickness of 0.5 mm using a known melt extrusion molding machine After shaping
  • the resin sheet A was sandwiched between the two resin sheets A2 and adhered by pressing at 250 ° C. and 0.3 MPa for 20 seconds to prepare a sample for shear adhesion evaluation.
  • the resin sheet B was sandwiched between two resin sheets B2, and pressure was applied at 250 ° C. and 0.3 MPa for 20 seconds for adhesion to prepare a sample for shear adhesion evaluation. This sample is taken as sample 1.
  • shear adhesion was measured in the same manner as described above (measurement of shear adhesion), and the results are shown in the "Shear adhesion (ETFE)" column after irradiation in Tables 1 and 2.
  • the resin sheet B was sandwiched between two copper foils 5 mm wide, 10 mm long and 0.2 mm thick, and pressed for 20 seconds at 250 ° C. and 0.3 MPa for bonding to prepare a sample for evaluation of shear adhesion. .
  • This sample is referred to as sample 2.
  • the shear adhesion of Sample 2 was measured in the same manner as described above (Measurement of shear adhesion), and the results are shown in the column of "Shear adhesion (Cu)" after irradiation in Tables 1 and 2.
  • a resin composition (the resin composition of Experiment 11 for the outer layer described later) in which 100 parts by mass of ETFE 1 is mixed with 1 part by mass of TAIC is formed into a sheet, and electron beam irradiation is performed with the irradiation dose shown in Tables 1 and 2. It went and produced the resin sheet of width 30 mm, length 50 mm, and thickness 0.5 mm.
  • the produced resin sheet and a resin sheet having a width of 5 mm, a length of 20 mm and a thickness of 0.5 mm obtained by extruding the resin shown in Tables 1 and 2 into a sheet using a known melt extrusion molding machine
  • the respective upper edges were aligned and stacked, and then pressed at 250 ° C. and 0.3 MPa for 20 seconds, and bonded, to prepare a sample for evaluation of falling edge distance.
  • the sample is held vertically and stored at 200 ° C. for 1000 hours, and then the position of the lower end of the resin sheet shown in Tables 1 and 2 is moved from the position (initial position) of the lower end at the time of bonding (at the start of storage) Distance was measured.
  • the result is shown in the column of "falling distance (crosslinked ETFE)" after irradiation in Tables 1 and 2.
  • the polyethylene (LDPE) produced by the high pressure method was irradiated with an electron beam at an irradiation dose of 300 kGy to crosslink the resin to produce a crosslinked PE sheet having a width of 30 mm, a length of 50 mm, and a thickness of 0.5 mm.
  • This crosslinked PE sheet and a resin sheet having a width of 5 mm, a length of 20 mm and a thickness of 0.5 mm obtained by extruding the resin shown in Tables 1 and 2 into a sheet using a known melt extrusion molding machine After aligning and overlapping the respective upper ends, they were bonded by pressing at 250 ° C. and 0.3 MPa for 20 seconds to prepare a sample for evaluation of falling edge distance. With respect to this sample, the sag distance was measured in the same manner as described above, and the results are shown in the column of “Shale distance (crosslinked PE)” after irradiation in Tables 1 and 2.
  • the shear adhesion to ETFE is larger than 50 N / cm 2 and excellent in heat aging resistance and heat resistance. Furthermore, when crosslinked ETFE is attached to the inner layer, 1000 at 200 ° C. Even after vertical time holding, the sag distance is 1 mm or less, and the resin flow is suppressed even in a high temperature use environment where ETFE electric wire is used. 2) In Experimental Example 8 in which the inner layer was formed using PVDF, the shear adhesion to ETFE and copper was almost 0, and adhesion to ETFE and copper was not obtained.
  • Example 10 the inner layer is formed of acid-modified ETFE, but since the irradiation dose is 350 kGy, the shear viscosity is 10000 Pa ⁇ s or more, and the resin becomes damaged in 1000 hours at 200 ° C., and the ETFE wire It could not be used in the high temperature operating environment where it is used.
  • the inner layer is formed of acid-modified ETFE, and the irradiation doses are 10 kGy and 300 kGy, respectively, but the shear viscosity is less than 10000 Pa ⁇ s and used at 200 ° C. for 1000 hours. It was tolerable.
  • the irradiation dose is preferably 10 kGy or more and 300 kGy or less (when irradiation is performed after combining the outer layer and the inner layer).
  • the inner layer is formed of acid-modified ETFE having a melting point of 160 ° C.
  • the sag distance after vertically maintaining at 200 ° C. for 1000 hours is large.
  • the sag distance after vertically maintaining at 200 ° C. for 1000 hours in Experimental Examples 2 to 4 is 0, and ETFE wire is used. The flow of resin is suppressed even in such a high temperature use environment.
  • a resin sheet of 5 mm in width, 10 mm in length and 0.5 mm in thickness is prepared from EFEP 2 (the resin of Experiment 3 for the inner layer described in Table 1), and after overlapping on the resin sheet C, at 250 ° C. and 0.3 MPa The adhesive was applied for 20 seconds under pressure to prepare a sample for shear adhesion evaluation.
  • a resin composition prepared by melt-blending the resin of the formulation shown in Tables 3 to 5 and a polyfunctional monomer by a twin-screw mixer (single substance is not mixed) is used for forming the outer layer, and EFEP 2 (described in Table 1)
  • the resin of Experiment 3 for the inner layer was used for forming the inner layer, and a two-layer extruded product was produced using a known melt extruder.
  • the two-layer extrusion-molded product was irradiated with the irradiation dose shown in Tables 3 to 5 and then expanded so that the inner diameter was doubled, and cooled to prepare a heat-shrinkable tube.
  • the heat-shrinkable tube is placed on the welded portion of a harness formed by welding two insulated wires, placed horizontally on a floor surface in a thermostat at 250 ° C., heated for 90 seconds to shrink the heat-shrinkable tube, and the welded portion I was in close contact with
  • the sample thus obtained was put in water, and 200 kPa of air was blown from one end of one insulated wire for 30 seconds to confirm the presence or absence of bubble generation in water. Those that did not generate bubbles were accepted, and those that did generate bubbles were rejected. The results are shown in the “waterproof” column of Tables 3 to 5.
  • ETFE copolymer having a melting point of 210 ° C. to 260 ° C. an acid-modified ETFE copolymer having a melting point of 160 ° C. to 260 ° C., and an acid-modified EFEP having a melting point of 150 ° C. to 210 ° C.
  • Examples 11 to 21 formed of a crosslinked product of a resin and a resin composition containing 0.1 part by mass to 8 parts by mass of a crosslinking aid based on 100 parts by mass of the resin and the resin, heat shrinkage is It is possible to expand the diameter to be applied, shear adhesion with the inner layer is more than 50 N / cm 2 , and when the inner layer is adhered to make a two-layer tube, it is possible to make the tube excellent in waterproofness did it. 7) In the case of Experimental Example 22 in which the outer layer was formed using the resin composition containing no polyfunctional monomer (crosslinking coagent), it melted at 250 ° C. in shear adhesion measurement and had no heat resistance It was a thing.
  • the resin composition for forming the outer layer and the resin for forming the inner layer shown in Tables 6 to 7 were subjected to a known melt-extrusion molding machine, and the inner layer for the outer layer was 2.2 mm in diameter, 0.7 mm in thickness, (inner layer (adhesive layer) ) Was melt extruded so as to have an inner diameter of 0.8 mm and a thickness of 0.7 mm, to produce a tubular two-layer extruded product.
  • VW-1 vertical combustion test The VW-1 vertical combustion test described in UL Standard 224 was carried out for each of the tubular two-layer extrusion molded articles (samples for evaluation of flame retardancy) produced in the above (preparation of samples for evaluation). Specifically, the sample for flame resistance evaluation is held vertically, and the flame of the burner is applied at an angle of 20 °, and the test for examining the degree of burning of the sample is repeated five times with 15 seconds of ignition and 15 seconds of rest. The results are shown in the column of "VW-1 vertical combustion test" in Tables 6-7. In all five tests, the fire was extinguished within 60 seconds, and the case where the absorbent cotton laid on the lower side did not burn out due to burning and falling objects and the kraft paper attached on the upper side of the sample did not burn out by 25% or more was accepted.
  • ETFE 1 (mp: 225 ° C .: ETFE) having a melting point of 230 ° C. or less or ETFE 4 (mp: 180 ° C .: acid-modified ETFE) having a melting point of 230 ° C. or less ETFE 4 (mp: 180 ° C.) which is EFEP 1 (mp: 200 ° C.) or EFEP 2 (mp: 160 ° C.) which is EFEP having a melting point of 230 ° C. or less and acid-modified ETFE having a melting point of 230 ° C.
  • excellent flame retardancy passing the VW-1 vertical burning test and excellent transparency exceeding 50% are obtained.
  • the addition amount of the cross-linking auxiliary added to the resin composition for forming an outer layer is 0.2 parts by mass to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin for forming an outer layer. Excellent flame retardancy and excellent transparency are obtained even if it is varied in the range of parts.
  • the resin for forming the outer layer is used as the resin for forming the outer layer. Nevertheless, the transmissivity is lower than 50% and excellent transparency is not obtained.
  • the outer layer forming resin and the inner layer forming resin are both ETFE 2 (mp: 255 ° C.) and ETFE 3 (mp: 240 ° C.) whose melting points exceed 230 ° C., the transmittance is 5% and transparency is required It was not usable for the purpose.

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Abstract

融点が210℃以上260℃以下のテトラフルオロエチレン-エチレン共重合体等の樹脂及び架橋助剤を含有した樹脂組成物の架橋体からなり、250℃以上280℃以下で熱収縮性する外層と、酸変性テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体等を主成分とし、250℃で剪断速度10s-1での剪断粘度が10000Pa・s未満であるホットメルト接着剤からなる内層とを有し、高い温度での長時間の使用でも樹脂の劣化や接着層(内層)の流動が生じない優れた耐熱性、並びに、ETFE電線の絶縁層及び導体との接着性に優れるとともに、接着層を形成する樹脂については、熱収縮のための加熱温度で十分な流動性が確保されている耐熱性2層熱収縮チューブ、及び前記耐熱性2層熱収縮チューブを用いる被覆対象物の被覆方法。

Description

耐熱性2層熱収縮チューブ及び被覆対象物の被覆方法
 本開示は、高い耐熱性が要求される絶縁電線の結束部や配線の端末部分等を被覆するために用いられる耐熱性2層熱収縮チューブ、及び前記耐熱性2層熱収縮チューブを用いる被覆対象物の被覆方法に関する。本出願は、2017年11月20日出願の日本出願第2017‐222394号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
 熱収縮チューブは、加熱により収縮する樹脂チューブであって、絶縁電線同士の結束部、配線の端末等を被覆して加熱すると、被覆される部分の形状に沿って収縮し当該部分に密着する。そこで、絶縁電線同士の結束部、配線の端末等の保護、絶縁、防水、防食等のために使用されている。
 例えば、特許文献1には、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及びエチレンを含む部分水素化フッ素樹脂、並びに多官能性モノマーを含有するフッ素系樹脂組成物をチューブ状に押出し、電子線照射により樹脂を架橋した後、当該チューブを拡径して熱収縮性を付与してなる熱収縮チューブが開示されている。
 熱収縮チューブとしては、絶縁電線同士の結束部、配線の端末等との密着性を向上させるため、熱収縮性の外層の内周面に接着剤層(内層)が設けられている多層の熱収縮チューブも知られている。例えば、特許文献2には、ポリエチレン、ポリオレフィン系エラストマー等のポリオレフィン系樹脂からなる基材層(外層)を有する円筒状の熱回復物品(=熱収縮チューブ)であって、前記基材層の内面に、エチレン-酢酸ビニル共重合体又はポリアミドからなる接着剤層(内層)が積層されている熱回復物品が開示されている。
 又、特許文献3には、フッ素系ポリマー及び多官能モノマーを含有する放射線架橋性組成物と、フッ素系ポリマー並びにエポキシ基及びカルボキシル基からなる群より選ばれる少なくとも一種の極性基を有する不飽和化合物を含有するフッ素系ポリマー組成物とを共押出しして、放射線架橋性組成物からなる外層とフッ素系ポリマー組成物からなる内層とを有する2層構成のチューブ状成形物を作製し、
 前記チューブ状成形物に電離放射線を照射して、外層の放射線架橋性組成物を架橋すると共に、内層のフッ素系ポリマー組成物をグラフト変性し、
 その後、当該チューブ状成形物を加熱下に径方向に膨張させた後冷却して形状を固定する方法により製造される内面に接着層を有する多層熱収縮性チューブが開示されている。
特開2011-162668号公報(特許請求の範囲) WO2016-174962(請求の範囲) 特開2005-48156号公報(請求項8)
 自動車用途・航空機用途等の高い耐熱性が要求される用途には、高耐熱性の樹脂で絶縁被覆された絶縁電線、例えばテトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体(ETFE)で絶縁被覆されたETFE電線が使用されている。このような高耐熱性の絶縁電線の結束部や配線の端末部分の保護や防水性の確保等に使用される多層熱収縮性チューブには、高い耐熱性、例えば200℃で1000時間の使用でもチューブの樹脂が劣化せずかつ流動しないとの耐熱老化性、耐熱性、及び高耐熱性電線の絶縁被覆や導体との充分な接着性が求められる。
 又、多層熱収縮性チューブの内層(内面の接着層)を形成する樹脂には、熱収縮時に流動して絶縁電線の結束部や配線の端末部分との間と隙間なく密着するように、熱収縮時の温度での十分な流動性が望まれる。
 さらに、高耐熱性の絶縁電線が使用される用途分野によっては、結束部や配線の端末部分を被覆するための多層熱収縮性チューブに、優れた難燃性が求められる場合があり、又、結束部や配線の端末部分の状態を外側から視認できるようにするため、多層熱収縮性チューブに高い光線透過率(透明性)が求められる場合もある。
 しかし、特許文献2に記載の多層熱収縮性チューブは、汎用的な熱収縮チューブであり、その基材層(外層)を構成するポリオレフィン系樹脂としては、融点が125℃以上135℃以下の第1ポリオレフィン系樹脂と融点が125℃未満の第2ポリオレフィン系樹脂との混合物を含有する(請求項2)ものが挙げられている。従って、高耐熱性の絶縁電線が使用される200℃程度の環境では樹脂は流動し又樹脂も劣化しやすいので、200℃で1000時間の使用に耐えられる耐熱性を有する熱収縮チューブではない。又、前記基材層の内周面に積層される接着剤層(内層)には、樹脂や金属との接着力を考慮してエチレン-酢酸ビニル共重合体又はポリアミドが使用されているが、これらの樹脂は、200℃程度の使用環境では流動し又劣化しやすく、さらにETFE電線との充分な接着性は得られないとの問題がある。
 特許文献3に記載の多層熱収縮性チューブでは、外層や内層を形成するフッ素系ポリマーとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)が挙げられており、内層については150℃のギアオーブン中で3000時間促進劣化させた後の金属板に対する接着強度が1.0kg/cm以上であるとの特性も記載されているが、PVDFの耐熱性を考慮すると200℃で1000時間の使用に耐えられる耐熱性は得られない。また、ETFE電線との充分な接着性も得られない。
 このように従来の多層熱収縮チューブは、外層や内層を形成する樹脂の耐熱性が不十分であり、又ETFE電線等との充分な接着性も得られないので、ETFE電線等の高耐熱性の絶縁電線の結束部や配線の端末部分の保護や防水性の確保等に使用することができなかった。又、優れた難燃性や透明性を有するとされる多層熱収縮チューブも知られていなかった。
 本開示は、熱収縮性を有する外層及びその内周に設けられた接着層(内層)を有する2層熱収縮チューブであって、ETFE電線が使用される高い温度での長時間の使用でも樹脂の劣化を生じない優れた耐熱老化性や接着層(内層)の流動が生じない優れた耐熱性を有し、並びに、ETFE電線の絶縁層(すなわちETFE)及び導体(銅等の金属)との接着性に優れるとともに、接着層を形成する樹脂については熱収縮のための加熱温度で十分な流動性が確保されている耐熱性2層熱収縮チューブを提供することを課題とする。
 本開示は、又、前記耐熱性2層熱収縮チューブを用いる被覆対象物の被覆方法であって、被覆対象物とチューブとの密着性及び接着性に優れる、
 ETFE電線の使用が予定される温度での長時間の使用でもチューブの樹脂の劣化を生じない優れた耐熱老化性や接着層の流動を生じない優れた耐熱性を有する
との優れた特性の被覆を形成できる被覆方法を提供することを課題とする。
 本発明者は検討の結果、
 外層を、融点が210℃以上260℃以下のETFE、融点が160℃以上260℃以下の酸変性ETFE及び融点が150℃以上210℃以下の酸変性エチレン-テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(酸変性EFEP)からなる群より選ばれるフッ素樹脂に架橋助剤を配合した樹脂組成物の架橋体から形成し、
 接着層である内層を、酸変性ETFE及び酸変性EFEPからなる群より選ばれるフッ素樹脂を含有し250℃でも流動可能なホットメルト接着剤から形成してなる2層熱収縮チューブが前記の課題を解決することを見出し、本発明を完成した。
 前記課題を解決するためになされた本開示の第1の態様は、
 外層とその内周面に接する内層とを有する2層熱収縮チューブであって、
 前記外層が、融点が210℃以上260℃以下のETFE、融点が160℃以上260℃以下の酸変性ETFE及び融点が150℃以上210℃以下の酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂、及び前記樹脂100質量部に対して0.1質量部以上8質量部以下の架橋助剤を含有する樹脂組成物の架橋体からなり、かつ前記外層の熱収縮温度が250℃以上280℃以下であり、
 前記内層が、酸変性ETFE及び酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂を含有するホットメルト接着剤からなり、前記ホットメルト接着剤の250℃、剪断速度10s-1での剪断粘度が10000Pa・s未満である耐熱性2層熱収縮チューブである。
 本開示は前記第1の態様の好ましい態様として、前記架橋助剤がトリアリルイソシアヌレート(TAIC)又はトリメチロールプロパントリアクリレートである耐熱性2層熱収縮チューブを提供する。
 本開示は前記第1の態様の好ましい態様として、前記ホットメルト接着剤を構成する樹脂の融点が160℃以上240℃以下の範囲内であり、200℃で垂直に1000時間保持した後も内層の流動(たれおち)が見られない耐熱性2層熱収縮チューブを提供する。
 本開示は前記第1の態様の好ましい態様として、前記ホットメルト接着剤を構成する樹脂の融点が160℃以上で200℃以下の範囲内である耐熱性2層熱収縮チューブを提供する。
 本開示は、さらに、前記第1の態様の好ましい態様として、
 外層を構成する前記樹脂が、融点が230℃以下のETFE及び融点が230℃以下の酸変性ETFEからなる群より選ばれる樹脂であり、
 内層を構成する前記樹脂が、融点が230℃以下の酸変性EFEP及び融点が230℃以下の酸変性ETFEからなる群より選ばれる樹脂である耐熱性2層熱収縮チューブを提供する。
 本開示の第2の態様は、
 前記第1の態様の耐熱性2層熱収縮チューブにより被覆対象物を被覆する工程、前記工程後、前記耐熱性2層熱収縮チューブを250℃以上280℃以下に加熱して熱収縮させる工程を有する被覆対象物の被覆方法である。
 本開示の第3の態様は、
 融点が210℃以上260℃以下のETFE、融点が160℃以上260℃以下の酸変性ETFE及び融点が150℃以上210℃以下の酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂、及び前記樹脂100質量部に対して0.1質量部以上8質量部以下の架橋助剤を含む樹脂組成物を管状に溶融押出して外層を形成する工程1、
 工程1の後、前記外層を構成する樹脂を架橋し、その後前記外層を拡径して250℃以上280℃以下で収縮する熱収縮性を付与する工程2、
 酸変性ETFE及び酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂を含有し、250℃、剪断速度10s-1での剪断粘度が10000Pa・s未満であるホットメルト接着剤を管状に溶融押出して内層を形成する工程3、
 被覆対象物に工程3で得られた内層を被覆する工程4、
 内層が被覆された被覆対象物に工程2で得られた外層を被覆する工程5、及び
 外層が被覆された被覆対象物を250℃以上280℃以下で加熱して前記外層を熱収縮させる工程6を有する被覆対象物の被覆方法である。
 本開示の第1の態様により、熱収縮性を有する外層及びその内周に接する接着層(内層)を有し、250℃以上280℃以下の加熱で熱収縮する2層熱収縮チューブであって、ETFE電線の使用が予定される温度での長時間の使用でも、樹脂の劣化や接着層の流動が生じない優れた耐熱老化性、耐熱性を有し、ETFE電線の絶縁層(すなわちETFE)及び導体(銅等の金属)との優れた接着性を有するとともに、前記接着層は、熱収縮のための加熱の際に十分な流動性を有する耐熱性2層熱収縮チューブが提供される。
 さらに、外層を融点が230℃以下のETFE又は融点が230℃以下の酸変性ETFEから構成し、内層を融点が230℃以下の酸変性EFEP又は融点が230℃以下の酸変性ETFEから構成することにより、優れた耐熱老化性、耐熱性や優れた接着性とともに、難燃性や透明性に優れた耐熱性2層熱収縮チューブが提供される。
 本開示の第2の態様又は第3の態様の被覆対象物の被覆方法により、被覆対象物、例えばETFE電線の絶縁層や導体との密着性及び接着性に優れ、かつETFE電線の使用が予定される温度での長時間の使用でも、樹脂の劣化や接着層の流動及びこれらの結果としての密着性及び接着力の低下を生じない優れた耐熱老化性、耐熱性を有する被覆を形成することができる。
本開示の耐熱性2層熱収縮チューブの1例の構成を模式的に示す斜視図である。 図1のa-a線に沿う模式的断面図である。 図1のb-b線に沿う模式的断面図である。
 以下、本開示を実施するための形態について具体的に説明する。なお、本開示は下記の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲内及び請求の範囲と均等の意味、範囲内での全ての変更が含まれる。
 本開示の第1の態様は、
 外層とその内周面に接する内層とを有する2層熱収縮チューブであって、
 前記外層が、融点が210℃以上260℃以下のETFE、融点が160℃以上260℃以下の酸変性ETFE及び融点が150℃以上210℃以下の酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂、及び前記樹脂100質量部に対して0.1質量部以上8質量部以下の架橋助剤を含有する樹脂組成物の架橋体からなり、かつ前記外層の熱収縮温度が250℃以上280℃以下であり、
 前記内層が、酸変性ETFE及び酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂を含有するホットメルト接着剤からなり、前記ホットメルト接着剤の250℃、剪断速度10s-1での剪断粘度が10000Pa・s未満である耐熱性2層熱収縮チューブである。
 前記外層は、融点が210℃以上260℃以下のETFE、融点が160℃以上260℃以下の酸変性ETFE及び融点が150℃以上210℃以下の酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂及び、前記樹脂100質量部に対して0.1質量部以上8質量部以下の架橋助剤を含有した樹脂組成物の架橋体(前記樹脂を架橋してなる成形体)から形成されているので、ETFE電線等の高耐熱性の絶縁電線が使用される温度での長時間の使用でも溶融せず又劣化等を生じない優れた耐熱性(耐熱老化性)を有する。そして、250℃以上280℃以下での加熱により熱収縮する樹脂チューブ(管)である。
 前記内層は、酸変性ETFE及び酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂を含有したホットメルト接着剤から形成されているので、ETFE電線の絶縁層(すなわちETFE)及び導体(銅等の金属)との優れた接着性を有する。又、250℃で剪断速度10s-1での剪断粘度が10000Pa・s未満であるので、250℃程度の熱収縮温度でも十分な流動性が確保されている。さらに、前記熱収縮チューブやホットメルト接着剤は、ETFE電線の使用が予定される温度での長時間の使用、具体的は200℃で1000時間の保管でも、樹脂の劣化や流動が生じない。さらに又、外層を形成する樹脂の架橋の際、例えば電離放射線照射により劣化しにくいものである。
 従って、本開示の第1の態様により、熱収縮性を有する外層及びその内周に接して設けられた接着層(内層)を有し、高耐熱性の絶縁電線の結束部や配線の端末部分の保護や防水性の確保等に使用した場合以下に述べる優れた特性を有する耐熱性2層熱収縮チューブが提供される。
・ETFE電線の使用が予定される温度での長時間の使用でも、樹脂の劣化や接着層の流動が生じない優れた耐熱老化性、耐熱性を有する。
・ETFE電線の絶縁層(すなわちETFE)及び導体(銅等の金属)との優れた接着性を有する。
・接着層を形成する樹脂については、熱収縮のための加熱の際に十分な流動性が確保されているので、この耐熱性2層熱収縮チューブを使用することにより、熱収縮の際には被覆され保護される部分の形状に沿って接着層が流動し当該部分との密着を充分なものとすることができる。
[第1の態様の耐熱性2層熱収縮チューブの構成]
 図1は、第1の態様の耐熱性2層熱収縮チューブの1例の構成を示す斜視図である。図2は、図1のa-a線に沿う模式的断面図であり、図3は、図1のb-b線に沿う模式的断面図である。図中、1は外層であり、2は内層である。図1~3に示されるように、外層1の内周面に密着して内層2が設けられている。
 外層1は、前記の樹脂が架橋された架橋体から形成されているので、250~280℃の加熱温度でも溶融しない高い耐熱性を有する。又、外層1は、架橋体のチューブが形成された後拡径されて熱収縮性(形状記憶性)が付与されており、250℃以上280℃以下の加熱温度で熱収縮する。
 内層2は、250℃程度の熱収縮温度で十分な流動性が確保されているホットメルト接着剤により形成されているので、絶縁電線の結束部や配線の端末部分等に被せて熱収縮させると、その部分の形状に沿って流動しその部分に密着する。
 チューブの径や外層、内層の厚さは、用途等に応じてその好ましい範囲が異なり特定の範囲に限定することはできないが、内径が1.0mm以上30mm以下、外層の厚さが0.1mm以上10mm以下の範囲で用いられる場合が多い。内層の厚さは、チューブの熱収縮による内層を形成するホットメルト接着剤の流動により、熱収縮チューブにより被覆される絶縁電線の結束部や配線の端末等の保護や防水等が確保できるように設計されることが望まれる。従って、内層の厚さの好ましい範囲は、絶縁電線の結束部や配線の端末等の部分の大きさや形状に応じて変動し、特定の範囲に限定されない。
[外層を形成する材料]
 外層は、融点が210℃以上260℃以下のETFE、融点が160℃以上260℃以下の酸変性ETFE及び融点が150℃以上210℃以下の酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂及び架橋助剤を含有する樹脂組成物から形成されたチューブであり、前記樹脂は電離放射線照射等により架橋されている。
 融点が210℃以上260℃以下のETFEとしては、旭硝子社製のフルオンLM730AP(融点225℃)、ダイキン社製のネオフロンEP526(融点255℃)等の市販品を挙げることができる。
 融点が160℃以上260℃以下の酸変性ETFEとしては、旭硝子社製のフルオンAH2000(融点240℃)、フルオンLH8000(融点180℃)等の市販品を挙げることができる。
 融点が150℃以上210℃以下の酸変性EFEPとしては、ダイキン社製のネオフロンRP5000(融点200℃)、ネオフロンRP4020(融点160℃)等の市販品を挙げることができる。
 酸変性とは、無水マレイン酸等の酸がポリマー鎖にグラフトしている、又は樹脂末端にカルボン酸基が存在することを意味する。
 外層を形成する樹脂としては、前記樹脂の混合物を用いてもよい。
 外層を構成する樹脂として前記の樹脂を選択し、その融点を前記の範囲内とし、前記樹脂100質量部に対して0.1質量部以上8質量部以下の架橋助剤を配合した樹脂組成物を架橋した後拡径することにより、250℃~280℃の加熱温度で熱収縮するチューブが得られる。外層を構成する前記の樹脂の融点が、前記の範囲の下限より低い場合は、本開示が目的とする高い耐熱性、耐熱老化性が得られない。一方樹脂の融点が前記の範囲の上限より高い場合は、熱収縮のためには、280℃を超える高い温度での加熱が必要となり電線・内層へのダメージが大きくなる。
 外層を構成する架橋助剤は、樹脂の架橋を促進するために添加される。樹脂の架橋(架橋体の形成)が、電離放射線照射により行われる場合は、架橋助剤としては、TAIC又はトリメチロールプロパントリアクリレートが好ましい。これらの化合物を架橋助剤として用いることにより、樹脂を十分に架橋することができ、又熱収縮温度を上記範囲へ調整することが容易となる。
 樹脂組成物中の架橋助剤の配合量は、前記樹脂の100質量部に対して0.1質量部以上8質量部以下の範囲である。架橋助剤の配合量が0.1質量部未満の場合は、照射線量を増やして電離放射線照射により樹脂を架橋させても架橋は不十分となり、熱収縮チューブとしての形状記憶性が得られない。架橋助剤の配合量が8質量部を超える場合は、架橋により樹脂が硬くなり熱収縮チューブの拡径が困難になる。すなわち、拡径による熱収縮性の付与が困難となる。
 外層を形成する材料には、前記の樹脂及び架橋助剤に加えて、必要に応じて、発明の趣旨を損ねない限り他の添加剤を添加してもよい。他の添加剤としては、酸化防止剤、銅害防止剤、滑剤、着色剤、熱安定剤、紫外線吸収剤等を挙げることができる。
[内層を形成する材料]
 酸変性ETFE及び酸変性EFEPとしては、外層の形成に用いられる前記の樹脂と同様なものを用いることができる。内層を構成するホットメルト接着剤は、酸変性ETFE及び酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂のみから構成されてもよいし、前記樹脂とともに発明の趣旨を損ねない範囲で他の成分が配合されてもよい。ただし、このホットメルト接着剤中の前記樹脂の配合割合は、80質量%以上が好ましく、より好ましくは85質量%以上である。
 内層を形成するホットメルト接着剤は、250℃、剪断速度10s-1での剪断粘度が10000Pa・s未満であり、好ましくは8000Pa・s未満、より好ましくは6000Pa・s未満である。剪断粘度が前記範囲内であることにより、250℃程度の温度で行われる熱収縮チューブの熱収縮のときでも充分流動して、被覆する部分との密着性が向上し優れた防水性等を達成できる。
 なお、この剪断粘度とは、ホットメルト接着剤が前記他の成分を配合する場合は、他の成分を配合した後の粘度である。又、後述のように、耐熱性2層熱収縮チューブの製造過程で外層と内層を接着した後に外層の架橋を行う場合、内層も架橋の影響を受けることがある。例えば、外層を形成する樹脂を電離放射線の照射により架橋する際に、内層を形成するホットメルト接着剤も電離放射線の照射がされる場合がある。これらの場合は、前記剪断粘度は、外層の架橋の影響を受けた後、例えば電離放射線の照射後の粘度である。従って、ホットメルト接着剤を構成する樹脂としては、酸変性ETFE及び酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂であって、かつ前記剪断粘度(他の成分を配合する場合は他の成分を配合した後、電離放射線の照射がされる場合は電離放射線の照射後の剪断粘度)を、前記の範囲内にすることができる樹脂から選択される。
 さらに、内層を形成するホットメルト接着剤を構成する樹脂としては、融点が160℃以上240℃以下の範囲内であるものが好ましい。酸変性ETFE及び酸変性EFEPからなる群より選ばれ、かつ融点が160℃以上の樹脂を用いて前記の外層の内周面に接して内層を設けることにより、200℃で垂直に1000時間保持した後も内層の流動が見られない耐熱性2層熱収縮チューブを得ることができる。
 又、前記融点が240℃以下の樹脂を選択することにより、他の成分が配合される場合や電離放射線が照射される場合であってもホットメルト接着剤の250℃で剪断速度10s-1での剪断粘度を10000Pa・s未満に調整できる。一方、融点が240℃を超える樹脂を用いた場合は、前記剪断粘度を10000Pa・s未満とすることが困難となり、熱収縮温度での流動性が低下する場合がある。
 前記ホットメルト接着剤を構成する樹脂の融点としては、160℃以上で200℃以下の範囲内がより好ましい。融点が200℃以下の樹脂を用いることにより、熱収縮のときの内層の流動性をより高め被覆する部分との密着性をより向上でき防水性等をさらに優れたものとすることができる。
 内層を形成する材料に、前記の樹脂に加えて、必要に応じて、発明の趣旨を損ねない範囲で添加される他の添加剤としては、酸化防止剤、銅害防止剤、劣化抑制剤、粘度特性改良剤、難燃剤、滑材、着色剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、粘着剤等を挙げることができる。例えば、外層と内層を形成する樹脂を共押出して2層のチューブを作製した後、電離放射線照射により外層の樹脂を架橋する場合は、照射による内層の劣化の抑制が望まれるが、内層を形成する材料に劣化抑制剤を添加することによりこの劣化を抑制することができる。
[難燃性、透明性に優れた耐熱性2層熱収縮チューブを形成する樹脂]
 外層が、融点が230℃以下のETFE及び融点が230℃以下の酸変性ETFEからなる群より選ばれる樹脂、及び前記樹脂100質量部に対して0.1質量部以上8質量部以下の架橋助剤を含有する樹脂組成物の架橋体からなり、かつ前記外層の熱収縮温度が250℃以上280℃以下であり、
 前記内層が、融点が230℃以下の酸変性EFEP及び融点が230℃以下の酸変性ETFEからなる群より選ばれる樹脂を含有するホットメルト接着剤からなり、前記ホットメルト接着剤の250℃、剪断速度10s-1での剪断粘度が10000Pa・s未満である耐熱性2層熱収縮チューブは、前記の優れた耐熱老化性、耐熱性や接着性とともに、優れた難燃性や透明性を有する。例えば、UL規格224に記載のVW-1垂直燃焼試験に合格する難燃性や、チューブの内層と外層の合計の厚さを1.4mmとしたときの550nmでの光線透過率が50%以上となる透明性が得られる。
 外層を構成する樹脂が、ETFE又は酸変性ETFEであってもその融点が230℃を超える場合、及び、内層を構成する樹脂が、酸変性EFEP又は酸変性ETFEであってもその融点が230℃を超える場合のいずれでも優れた透明性は得られず、前記光線透過率は50%より低いものとなる。
 なお、優れた透明性を得るためには、架橋助剤としてはTAICが好ましい。又、前記の樹脂に加えて他の成分を配合することもできるが、他の成分としてはチューブの透明性を阻害しない成分を選択する必要があり、又その配合量も20質量%以下とする必要がある。
[外層、内層の形成(樹脂の押出し成形)]
 外層及び内層の形成は、それぞれの形成材料を、公知の押出し機を用いて管状に溶融押出しすることにより行うことができる。外層及び内層を形成する樹脂を同時に押出し(共押出し)してもよいし、外層を形成する樹脂と内層を形成する樹脂を別々に管状に押出して、それぞれの管(チューブ)を形成する方法でもよい。すなわち外層の形成と内層の形成を別々に(独立して)行ってもよい。
 外層の形成と内層の形成を独立して行う場合には、共押出機が不要である、別々に押し出すため押出しの線速を上げることが容易であるとの利点があるので好ましい。さらに、外層に電離放射線を照射して樹脂を架橋するとき、電離放射線は内層を照射しないので、照射による内層の劣化がなく好ましい。
 さらに又、異なった厚さの内層を形成し、それぞれを外層の内周面の異なった箇所に接着させることにより、内層の厚さを使用部位毎に適するように調整することが可能になるとの利点もある。
[外層を形成する樹脂の架橋及び拡径]
 本態様の耐熱性2層熱収縮チューブの外層を形成する樹脂は、耐熱性2層熱収縮チューブの製造工程で架橋されて架橋体となる。樹脂が架橋されることにより、外層を拡径できるようになり、外層に熱収縮性(形状記憶性)を付与できる。
 この架橋は、外層と内層とを共押出し等により組み合わせた後に行ってもよいが、外層を成形した後、内層と組み合わせる前に行えば、外層の架橋による内層を形成する樹脂の劣化がないので好ましい。内層を形成する樹脂は架橋の際に劣化しにくい樹脂ではあるが、架橋の方法、条件によっては劣化することもあり得る。従って、共押出し等により外層と内層を組み合わせた後架橋する場合、外層の架橋による内層の劣化を抑制するように架橋方法や架橋条件を選択することが好ましく、又内層への劣化抑制剤の添加等も好ましい。
 架橋方法としては、例えば電離性放射線の照射による架橋、化学架橋、熱架橋等の方法が挙げられるが、電離性放射線の照射により架橋する方法は、工程が簡単である点、水や架橋残渣の影響がない点で好ましい。前記電離放射線としては、α線、β線、電子線等の粒子線、X線、γ線等の高エネルギーの電磁波等が挙げられる。中でも、制御の容易さ、安全性等の点より電子線やγ線が好ましく用いられる。
 前記電離放射線の照射線量は、特に限定されないが、例えば前記電離放射線として電子線を照射する場合、十分な架橋密度を得つつ照射による樹脂の劣化を抑制するため、その照射線量は10kGy以上300kGy以下の範囲が好ましい。
 電離放射線照射による架橋は、常温で行ってもよいし、高温、例えば250℃程度の温度で行ってもよい。高温で行う場合は、架橋効率が向上し照射線量を下げることができる点で好ましい。
 外層の樹脂が架橋された後、外層は拡径されて熱収縮性(形状記憶性)が付与される。この拡径は、前記外層を、熱収縮温度(250℃~280℃)以上の温度に加熱した状態で所定の内径となるように膨張させた後、冷却して形状を固定させる方法により行うことができる。外層の膨張は、例えば内部に圧縮空気を導入する方法により行うことができる。拡径は、通常、内径が1.2倍~5倍程度となるように行われる。この拡径により熱収縮性を有する耐熱性2層熱収縮チューブが作製される。
[外層と内層の接着]
 外層及び内層を形成する樹脂を共押出しする場合は、押出しのときに外層の内周面に内層の外周面が接着される。電離放射線照射等による外層を構成する樹脂の架橋は、この共押出し後に行われる。
 外層の形成と内層の形成を独立して行う場合、被覆対象物に内層を被覆した後、その内層の外周に、架橋、拡径により熱収縮性が付与された外層をさらに被覆し、その後外層を熱収縮させることにより外層の内周面と内層の外周面とを接着させることができる。
[用途]
 前記第1の態様の耐熱性2層熱収縮チューブは、ETFE電線等の高耐熱性電線の結束部や配線の端末部分を被覆し熱収縮させることによりその部分に密着するので、その部分の保護や防水性の確保等に好適に使用される。特に自動車用途・航空機用途等の高い耐熱性が要求される用途に好適に適用される。
 本開示の第2の態様は、前記第1の態様の耐熱性2層熱収縮チューブにより被覆対象物を被覆する工程、前記工程後、前記耐熱性2層熱収縮チューブを250℃以上280℃以下に加熱して熱収縮させる工程を有する被覆対象物の被覆方法である。
 前記被覆対象物としては、ETFE電線等の高耐熱性電線の結束部や配線の端末部分等を挙げることができる。
 熱収縮させる工程は、前記耐熱性2層熱収縮チューブを250℃以上280℃以下に加熱することにより行うことができる。
 前記の第1の態様の耐熱性2層熱収縮チューブを、250℃以上で加熱することにより充分な熱収縮を達成することができる。一方、280℃を超える温度で加熱すると、電線・内層へのダメージが大きくなるので好ましくない。
 第1の態様の耐熱性2層熱収縮チューブの内層は、ETFE電線の絶縁層(すなわちETFE)及び導体(銅等の金属)との優れた接着性を有するとともに、250℃程度の加熱により十分な流動性を有する。又、ETFE電線の使用が予定される温度での長時間の使用でも、樹脂の劣化や接着層の流動が生じない優れた耐熱老化性、耐熱性を有する。従って、第1の態様の耐熱性2層熱収縮チューブを被覆する第2の態様の被覆方法により、被覆対象物、例えばETFE電線の絶縁層や導体との密着性及び接着性に優れるとともに、ETFE電線の使用が予定される温度での長時間の使用でも、樹脂の劣化や接着層の流動及びこれらの結果としての密着性及び接着力の低下を生じない優れた耐熱老化性、耐熱性を有する被覆を形成することができる。
 本開示の第3の態様は、
 融点が210℃以上260℃以下のETFE、融点が160℃以上260℃以下の酸変性ETFE及び融点が150℃以上210℃以下の酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂、及び前記樹脂100質量部に対して0.1質量部以上8質量部以下の架橋助剤を含む樹脂組成物を管状に溶融押出して外層を形成する工程1、
 工程1の後、前記外層を構成する樹脂を架橋し、その後前記外層を拡径して250℃以上280℃以下で収縮する熱収縮性を付与する工程2、
 酸変性ETFE及び酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂を含有し、250℃で剪断速度10s-1での剪断粘度が10000Pa・s未満であるホットメルト接着剤を管状に溶融押出して内層を形成する工程3、
 被覆対象物に工程3で得られた内層を被覆する工程4、
 内層が被覆された被覆対象物に工程2で得られた外層を被覆する工程5、及び
 外層が被覆された被覆対象物を250℃以上280℃以下で加熱して前記外層を熱収縮させる工程6を有する被覆対象物の被覆方法である。
 前記被覆対象物としては、第2の態様の場合と同様に、ETFE電線等の高耐熱性電線の結束部や配線の端末部分等を挙げることができる。
 第3の態様の工程1及び工程3は、前記第1の態様について説明した「外層の形成と内層の形成を別々に(独立して)行う方法」と同様にして行うことができる。
 工程2は、前記第1の態様について説明した「外層を形成する樹脂の架橋及び拡径」と同様にして行うことができる。
 工程4では、被覆対象物を、工程3で形成された内層により被覆する。工程4の後、内層により被覆された被覆対象物を、さらに工程2で形成された外層により被覆する工程5が行われる。工程2で形成された外層は、樹脂の架橋、拡径により熱収縮性が付与されたものであるので、工程6で、外層が被覆された被覆対象物を250℃以上280℃以下で加熱することにより外層は熱収縮する。外層の熱収縮により、外層の内周面と内層の外周面が接着するとともに、内層も収縮し被覆対象物の外周に密着する。
 内層は、第1の態様の耐熱性2層熱収縮チューブの内層と同じ構成であり、同じ特性を有するものである。従って、ETFE電線の絶縁層(すなわちETFE)及び導体(銅等の金属)との優れた接着性を有するとともに、250℃以上280℃以下での加熱により十分な流動性が生じる。又、ETFE電線の使用が予定される温度での長時間の使用でも、樹脂の劣化や接着層の流動が生じない優れた耐熱老化性、耐熱性を有する。従って、第3の態様の被覆方法により、被覆対象物、例えばETFE電線の絶縁層や導体との密着性及び接着性に優れるとともに、ETFE電線の使用が予定される温度での長時間の使用でも、樹脂の劣化や接着層の流動及びこれらの結果としての密着性及び接着力の低下を生じない優れた耐熱老化性、耐熱性を有する被覆を形成することができる。
(1)実験例に使用した材料
ア)外層・内層形成用樹脂
ETFE(酸変性なし)
・フルオンLM730AP(融点225℃:旭硝子社製:以下「ETFE1」と表す)
・ネオフロンEP526(融点255℃:ダイキン社製:以下「ETFE2」と表す)
無水マレイン酸変性EFEP(接着性EFEP):
・ネオフロンRP5000(融点200℃:ダイキン社製:以下「EFEP1」と表す)
・ネオフロンRP4020(融点160℃:ダイキン社製:以下「EFEP2」と表す)
無水マレイン酸変性ETFE(接着性ETFE):
・フルオンAH2000(融点240℃:旭硝子社製:以下「ETFE3」と表す)
・フルオンLH8000(融点180℃:旭硝子社製:以下「ETFE4」と表す)
PVDF
・カイナー705(融点175℃:三菱化学社製:以下「PVDF1」と表す)
イ)架橋助剤(多官能性モノマー)
・トリアリルイソシアヌレート (日本化成社製:TAIC)
・トリメチロールプロパントリアクリレート (DIC社製:TD1500s) 
(2)内層用樹脂の評価
ア)電子線照射前の剪断接着力、チューブ成形性の評価
(剪断接着力評価用サンプルの作製)
 表1、2に示す各樹脂を、公知の溶融押出成形機を用いて厚さ0.5mmのシート状に押出成形した後、幅5mm、長さ40mmに切り出して樹脂シートAを作製した。100質量部のETFE1に1質量部のTAICを配合した樹脂組成物(後述の外層用の実験11の樹脂組成物)を公知の溶融押出成形機を用いて厚さ0.5mmのシート状に押出成形した後、幅5mm、長さ10mmに切り出して樹脂シートA2を作製した。この樹脂シートA2の2枚により前記樹脂シートAをはさみ、250℃、0.3MPaで20秒加圧することにより接着して剪断接着力評価用サンプルを作製した。
(剪断接着力の測定)
 作製されたそれぞれの前記サンプルについて、引張試験機(島津製作所社製)を用いて23℃、引張速度200mm/分で剪断接着力を3回測定し、その平均値(単位:N/cm)を求め、その結果を表1、2の未照射の「剪断接着力(ETFE)」の欄に示した。
(チューブ成形性の評価)
 表1、2に示す樹脂を公知の溶融押出成形機を用いて管状に押出成形し、以下に示す基準でチューブ成形性を評価した。その結果を表1、2の未照射の「チューブ成形性」の欄に示した。
  良好:1000m押出の間に、成型肉厚が一定(0.5±0.2mmの範囲内にある)で、かつ樹脂切れや外観荒れがない。
  不良:1000m押出の間に、成型肉厚が0.5±0.2mmの範囲からはずれる、樹脂切れや外観荒れが発生する、内径サイズが1.0mmφ±0.2mmの範囲からはずれる、との問題の少なくとも1つが発生した場合。
イ)電子線照射後の剪断粘度、剪断接着力の測定、たれおち距離(流動の程度)の評価
(剪断粘度測定)
  表1、2に示す各樹脂のそれぞれをシート状にした後、表1、2に示す照射線量で電子線照射を行った。その後、回転式レオメーター(「MCR302」:アントンパール社製)を用い、温度250℃、剪断速度10s-1で剪断粘度(Pa・s)を測定した。その測定値を表1、2の「剪断粘度」の欄に示した。
(剪断接着力の測定)
 表1、2に示す樹脂を公知の溶融押出成形機を用いてシート状に押出成形した後、表1、2に示す照射線量で電子線照射を行い、樹脂シートBを作製した。
 100質量部のETFE1に1質量部のTAICを配合した樹脂組成物(後述の外層用の実験11の樹脂組成物)を公知の溶融押出成形機を用いて厚さ0.5mmのシート状に押出成形した後、幅5mm、長さ10mmに切り出して樹脂シートB2を作製した。樹脂シートB2の2枚により前記樹脂シートBをはさみ、250℃、0.3MPaで20秒加圧して接着し剪断接着力評価用のサンプルを作製した。このサンプルをサンプル1とする。サンプル1について、前記(剪断接着力の測定)と同様にして剪断接着力を測定し、その結果を表1、2の照射後の「剪断接着力(ETFE)」の欄に示した。
 幅5mm、長さ10mm、厚さ0.2mmの銅箔の2枚により前記樹脂シートBをはさみ、250℃、0.3MPaで20秒加圧して接着し剪断接着力評価用のサンプルを作製した。このサンプルをサンプル2とする。サンプル2について、前記(剪断接着力の測定)と同様にして剪断接着力を測定し、その結果を表1、2の照射後の「剪断接着力(Cu)」の欄に示した。
 前記サンプル1を200℃で1000時間保管した後、前記(剪断接着力の測定)と同様にして剪断接着力を測定し、その結果を表1、2の照射後の「剪断接着力1(老化後)」の欄に示した。
(たれおち距離(流動の程度)の評価)
 100質量部のETFE1に1質量部のTAICを配合した樹脂組成物(後述の外層用の実験11の樹脂組成物)をシート状に成形し、表1、2に示す照射線量で電子線照射を行って、幅30mm、長さ50mm、厚さ0.5mmの樹脂シートを作製した。作製された樹脂シートと、表1、2に示す樹脂を公知の溶融押出成形機を用いてシート状に押出成形して得られた幅5mm、長さ20mm、厚さ0.5mmの樹脂シートとを、それぞれの上端をそろえて重ねた後に250℃、0.3MPaで20秒加圧して貼り合わせ、たれおち距離評価用のサンプルを作製した。
 このサンプルを垂直に保持し、200℃で1000時間保管した後、表1、2に示す樹脂のシートの下端の位置が、貼り合わせ時(保管開始時)の下端の位置(初期位置)から移動した距離を測定した。その結果を表1、2の照射後の「たれおち距離(架橋ETFE)」の欄に示した。
 高圧法で作製したポリエチレン(LDPE)に300kGyの照射線量で電子線照射を行って樹脂を架橋して幅30mm、長さ50mm、厚さ0.5mmの架橋PEシートを作製した。この架橋PEシートと、表1、2に示す樹脂を公知の溶融押出成形機を用いてシート状に押出成形して得られた幅5mm、長さ20mm、厚さ0.5mmの樹脂シートとを、それぞれの上端をそろえて重ねた後に250℃、0.3MPaで20秒加圧して貼り合わせ、たれおち距離評価用のサンプルを作製した。このサンプルについて前記と同様にしてたれおち距離を測定し、その結果を表1、2の照射後の「たれおち距離(架橋PE)」の欄に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1~2に記載の実験結果より、以下の1)~5)が示されている。
1)酸変性ETFE及び酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂により内層が形成された実験例1~7では、
 樹脂の、250℃、剪断速度10s-1での剪断粘度は、10000Pa・s未満であり、250℃での流動性に優れ、
 ETFEとの剪断接着力は50N/cmより大きく、かつ銅との剪断接着力も50N/cmより大きく、ETFE(絶縁層)及び銅(導体)に対する接着力に優れ、
 200℃で1000時間垂直保持した後でも、ETFEとの剪断接着力は50N/cmより大きく耐熱老化性、耐熱性に優れ、さらに
 内層に架橋ETFEが貼付されている場合は、200℃で1000時間垂直保持した後でもたれおち距離は1mm以下であり、ETFE電線が使用されるような高温の使用環境でも樹脂の流動が抑制されている。
2)PVDFを用いて内層が形成された実験例8では、ETFE及び銅との剪断接着力はほとんど0であり、ETFE及び銅との接着性が得られていない。又、内層に架橋ETFEが貼付されている場合の、200℃で1000時間垂直保持した後のたれおち距離は10mmを超えておりETFE電線が使用されるような高温での使用環境により樹脂が流動し、耐熱性が劣るものである。
3)酸変性されていないETFEを用いて内層が形成された実験例9では、銅との剪断接着力はほとんど0であり銅との接着性がない。
4)実験例10では、酸変性ETFEにより内層が形成されているが、照射線量が350kGyであるため、剪断粘度は10000Pa・s以上となり、200℃で1000時間で樹脂がボロボロとなり、ETFE電線が使用されるような高温での使用環境では使用できないものであった。
 一方、実験例2、4では、酸変性ETFEにより内層が形成されており、照射線量はそれぞれ10kGy、300kGyであるが、剪断粘度は10000Pa・s未満であり、200℃で1000時間での使用に耐えるものであった。
 この結果より、(外層と内層を組合せた後照射を行う場合は)照射線量は10kGy以上300kGy以下が好ましいことが示されている。
5)なお、内層に架橋PEが貼付されている場合、融点が160℃である酸変性ETFEより内層が形成された実験例2~4では200℃で1000時間垂直保持した後のたれおち距離が大きい。しかし、前記のように、架橋ETFEが内層に貼付されている場合は、実験例2~4での200℃で1000時間垂直保持した後のたれおち距離は0であり、ETFE電線が使用されるような高温の使用環境でも樹脂の流動が抑制されている。
(3)外層用樹脂組成物の評価
(剪断接着力評価用サンプルの作製)
 表3~5に示す樹脂と多官能性モノマー(架橋助剤)からなる配合処方のそれぞれについて、二軸混合機で溶融混合して樹脂組成物を作製後、公知の溶融押出成形機を用いて厚さ0.5mmのシート状に押出成形した。その後、表3~5に示す照射線量で電子線照射を行った後所定の大きさに切り出して樹脂シートCを作製した。
 EFEP2(表1に記載の内層用の実験3の樹脂)により幅5mm、長さ10mm、厚さ0.5mmの樹脂シートを作製し、前記樹脂シートCに重ねた後に250℃、0.3MPaで20秒加圧して接着して剪断接着力評価用サンプルを作製した。
(剪断接着力の測定)
 作製されたそれぞれのサンプルについて、引張試験機(島津製作所社製)を用いて23℃、引張速度200mm/分で剪断接着力を3回測定し、その平均値(単位 N/cm)を求め、その結果を表3~5の「剪断接着力」の欄に示した。
(押出成形性の評価)
 表3~5に示す配合処方の樹脂及び多官能性モノマーを二軸混合機で溶融混合して樹脂組成物を作製した(単体のものは混合なし)。この樹脂組成物を外層形成に用い、表1に示す実験3の内層形成用樹脂を内層形成に用いて、公知の溶融押出成形機を用い、外層については内径2.2mm、厚さ0.7mm、内層(接着剤層)については内径0.8mm、厚さ0.7mmとなるように溶融押出して、管状の2層押出成形品を作製した。押出途中に破断が見られないものを外観良好とし表3~5の押出成形性の欄に合格と示し、破断等が見られたものを不合格とした。
(拡径可能性の評価)
 表3~5に示す配合処方の樹脂及び多官能性モノマーを二軸混合機で溶融混合して樹脂組成物を作製した(単体のものは混合なし)。この樹脂組成物により、公知の溶融押出成形機を用いて、内径2.2mm、厚さ0.7mmで管状の単層押出成形品を作製した。得られた単層押出成形品について、表3~5に示す照射線量で照射後、250℃で内径4.4mmとなる様に膨張(2倍に膨張)させ膨張の可否を確認した。拡径が可能な場合は、表3~5の「拡径可能性」の欄に「可能」と示した。
(防水性の評価)
 表3~5に示す配合処方の樹脂及び多官能性モノマーを二軸混合機で溶融混合して作製した樹脂組成物(単体のものは混合なし) を外層形成に用い、EFEP2(表1に記載の内層用の実験3の樹脂)を内層形成に用い、公知の溶融押出成形機を用いて2層押出成形品を作製した。この2層押出成形品を、表3~5に示す照射線量で電子線照射した後内径が2倍になるように拡径し、冷却して熱収縮チューブを作製した。
 2本の絶縁電線を溶接してなるハーネスの溶接部分に前記熱収縮チューブを被せ、250℃の恒温槽中で床面に水平に置き90秒加熱して熱収縮チューブを収縮させて前記溶接部分と密着させた。このようにして得られたサンプルを水中に入れ、絶縁電線1本の片端から200kPaの空気を30秒間吹き込み、水中でのバブル発生の有無を確認した。バブルが発生しないものを合格、バブルが発生したものを不合格とし、その結果を表3~5の「防水性」の欄に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表3~5に記載の実験結果より、以下の6)~9)が示されている。
6)融点が210℃以上260℃以下のETFE共重合体、融点が160℃以上260℃以下の酸変性ETFE共重合体及び融点が150℃以上210℃以下の酸変性EFEPからなる群より選ばれる樹脂及び前記樹脂の100質量部に対して0.1質量部以上8質量部以下の架橋助剤を含有する樹脂組成物の架橋体から形成されている実験例11~21では、熱収縮性を付与するための拡径が可能であり、内層との剪断接着力は50N/cmを超えるものであり、内層を接着させて2層チューブを作製したときも防水性に優れるチューブとすることができた。
7)多官能性モノマー(架橋助剤)を含まない樹脂組成物を用いて外層を形成した実験例22の場合は、剪断接着力測定の際の250℃の加熱で溶融し、耐熱性のないものであった。
8)多官能性モノマー(架橋助剤)を樹脂100質量部に対して10質量部配合した樹脂組成物を用いて外層を形成した実験例23の場合は、樹脂が硬くなり熱収縮性を付与するための拡径が不可能であった。
9)樹脂としてPVDFを用いて外層を形成して2層チューブを作製した場合である実験例24では、使用できる防水性は得られなかった。
(4)難燃性、透明性の評価
(評価用サンプルの作製)
 表6~7に示す外層形成用樹脂とTAIC(日本化成社製:架橋助剤:多官能性モノマー)からなる配合処方のそれぞれを、二軸混合機で溶融混合して外層形成用樹脂組成物を作製した。この外層形成用樹脂組成物と表6~7に示す内層形成用樹脂とを、公知の溶融押出成形機を用いて、外層については内径2.2mm、厚さ0.7mm、内層(接着剤層)については内径0.8mm、厚さ0.7mmとなるように溶融押出して、管状の2層押出成形品を作製した。
(難燃性の評価:VW-1垂直燃焼試験)
 前記(評価用サンプルの作製)により作製された管状の2層押出成形品(難燃性評価用サンプル)のそれぞれについて、UL規格224に記載のVW-1垂直燃焼試験を行った。具体的には、難燃性評価用サンプルを垂直に保持し、20°の角度でバーナの炎をあて、15秒着火15秒休止を5回繰り返し試料の燃焼の程度を調べる試験を、各サンプルについて5回行い、その結果を、表6~7の「VW-1垂直燃焼試験」の欄に示した。5回の試験の全部において、60秒以内に消火し、下部に敷いた脱脂綿が燃焼落下物により類焼せず、かつ試料の上部に取り付けたクラフト紙が25%以上焼損しない場合を合格とした。
(透明性の評価:透過率の測定)
 前記(評価用サンプルの作製)により作製された2層押出成形品を管の長さ方向に切り開いて平面状とし、厚さ1.4mm(外層0.7mm、内層0.7mm)の板を作製した。この板の外層側から、表6~7に示す照射量で電離放射線を照射し、透明性評価用サンプルを作製した。作製された各透明性評価用サンプルについて、島津製作所社製の紫外可視分光光度計UV-2450により、波長550nmにおける光線透過率を測定した。その結果を、表6~7の「透過率(%)」の欄に示した。
 各透明性評価用サンプルについて、透過率が50%以上であれば内部を目視できる透明性であり(透明性が求められる用途での)実用に適したレベルであるが、60%以上がより好ましく、さらに好ましくは80%以上である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表6、7に記載の実験結果より、外層形成用樹脂として融点が230℃以下のETFE1(mp:225℃:ETFE)又は融点が230℃以下のETFE4(mp:180℃:酸変性ETFE)を用いるとともに、内層形成用樹脂として融点が230℃以下のEFEPであるEFEP1(mp:200℃)もしくはEFEP2(mp:160℃)又は融点が230℃以下の酸変性ETFEであるETFE4(mp:180℃)を用いた実験25、27、28、29、30及び31では、VW-1垂直燃焼試験に合格する優れた難燃性及び透過率50%を超える優れた透明性が得られている。実験28、29、30及び31の結果が示すように、外層形成用樹脂組成物に配合される架橋助剤添加量を、外層形成用樹脂100質量部に対して0.2質量部~8質量部の範囲で変動させても優れた難燃性及び優れた透明性が得られている。
 一方、外層形成用樹脂として融点が230℃を超えるETFE2(mp:255℃)を用いた実験26、32では、内層形成用樹脂として融点が230℃以下のEFEP1(mp:200℃)又はEFEP2(mp:160℃)を用いているにも係わらず透過率は50%より低く優れた透明性は得られていない。
 又、内層形成用樹脂として融点が230℃を超えるETFE3(mp:240℃)を用いた実験33でも、外層形成用樹脂として融点が230℃以下のETFE1(mp:225℃)を用いているにも係わらず透過率は50%より低く優れた透明性は得られていない。
 外層形成用樹脂及び内層形成用樹脂を共に融点が230℃を超えるETFE2(mp:255℃)及びETFE3(mp:240℃)とした実験34では、透過率は5%であり透明性が求められる用途で使用できるものではなかった。
 以上の結果より、VW-1垂直燃焼試験に合格する優れた難燃性及び透過率50%を超える優れた透明性を得る耐熱性2層熱収縮チューブを作製するためには、外層形成用樹脂
及び内層形成用樹脂のいずれについても、融点が230℃以下の樹脂を選択する必要があることが示されている。
 なお、より好ましい透過率を得るためには、内層形成用樹脂として融点がより低い樹脂を使用することが好ましいことが実験25と実験27の比較より示されており、又、実験27~29の比較より、架橋助剤量は少ない方が好ましいことが示されている。
1.外層
2.内層

Claims (9)

  1.  外層とその内周面に接する内層とを有する2層熱収縮チューブであって、
     前記外層が、融点が210℃以上260℃以下のテトラフルオロエチレン-エチレン共重合体、融点が160℃以上260℃以下の酸変性テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体及び融点が150℃以上210℃以下の酸変性エチレン-テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなる群より選ばれる樹脂、及び前記樹脂100質量部に対して0.1質量部以上8質量部以下の架橋助剤を含有する樹脂組成物の架橋体からなり、かつ前記外層の熱収縮温度が250℃以上280℃以下であり、
     前記内層が、酸変性テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体及び酸変性エチレン-テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなる群より選ばれる樹脂を含有するホットメルト接着剤からなり、前記ホットメルト接着剤の250℃、剪断速度10s-1での剪断粘度が10000Pa・s未満である耐熱性2層熱収縮チューブ。
  2.  前記架橋助剤が、トリアリルイソシアヌレート又はトリメチロールプロパントリアクリレートである請求項1に記載の耐熱性2層熱収縮チューブ。
  3.  前記ホットメルト接着剤を構成する樹脂の融点が、160℃以上で240℃以下の範囲内であり、200℃で垂直に1000時間保持した後も内層のたれおちが見られない請求項1又は請求項2に記載の耐熱性2層熱収縮チューブ。
  4.  前記ホットメルト接着剤を構成する樹脂の融点が、160℃以上で200℃以下の範囲内である請求項3に記載の耐熱性2層熱収縮チューブ。
  5.  外層を構成する前記樹脂が、融点が230℃以下のテトラフルオロエチレン-エチレン共重合体及び融点が230℃以下の酸変性テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体からなる群より選ばれる樹脂であり、
     内層を構成する前記樹脂が、融点が230℃以下の酸変性エチレン-テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体及び融点が230℃以下の酸変性テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体からなる群より選ばれる樹脂である請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の耐熱性2層熱収縮チューブ。
  6.  請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の耐熱性2層熱収縮チューブにより被覆対象物を被覆する工程、前記工程後、前記耐熱性2層熱収縮チューブを250℃以上280℃以下に加熱して熱収縮させる工程を有する被覆対象物の被覆方法。
  7.  融点が210℃以上260℃以下のテトラフルオロエチレン-エチレン共重合体、融点が160℃以上260℃以下の酸変性テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体及び融点が150℃以上210℃以下の酸変性エチレン-テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなる群より選ばれる樹脂、及び前記樹脂100質量部に対して0.1質量部以上8質量部以下の架橋助剤を含む樹脂組成物を管状に溶融押出して外層を形成する工程1、
     工程1の後、前記外層を構成する樹脂を架橋し、その後前記外層を拡径して250℃以上280℃以下で収縮する熱収縮性を付与する工程2、
     酸変性テトラフルオロエチレン-エチレン及び酸変性エチレン-テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなる群より選ばれる樹脂を含有し、250℃で剪断速度10s-1での剪断粘度が10000Pa・s未満であるホットメルト接着剤を管状に溶融押出して内層を形成する工程3、
     被覆対象物に工程3で得られた内層を被覆する工程4、
     内層が被覆された被覆対象物に工程2で得られた外層を被覆する工程5、及び
     外層が被覆された被覆対象物を250℃以上280℃以下で加熱して前記外層を熱収縮させる工程6を有する被覆対象物の被覆方法。
  8.  前記工程2における架橋が、電離放射線を照射して行われる請求項7に記載の被覆対象物の被覆方法。
  9.  照射線量が10~300kGyである請求項8に記載の被覆対象物の被覆方法。
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