(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-10
(45)【発行日】2022-11-18
(54)【発明の名称】熱収縮性チューブ
(51)【国際特許分類】
B29C 61/08 20060101AFI20221111BHJP
B29C 61/02 20060101ALI20221111BHJP
B29C 55/24 20060101ALI20221111BHJP
B29C 48/09 20190101ALI20221111BHJP
C08J 5/00 20060101ALI20221111BHJP
F16L 11/12 20060101ALI20221111BHJP
B29K 71/00 20060101ALN20221111BHJP
B29L 23/00 20060101ALN20221111BHJP
【FI】
B29C61/08
B29C61/02
B29C55/24
B29C48/09
C08J5/00 CEZ
F16L11/12 N
B29K71:00
B29L23:00
(21)【出願番号】P 2020512255
(86)(22)【出願日】2019-04-02
(86)【国際出願番号】 JP2019014611
(87)【国際公開番号】W WO2019194172
(87)【国際公開日】2019-10-10
【審査請求日】2022-01-24
(31)【優先権主張番号】P 2018071062
(32)【優先日】2018-04-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001339
【氏名又は名称】グンゼ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124431
【氏名又は名称】田中 順也
(74)【代理人】
【識別番号】100174160
【氏名又は名称】水谷 馨也
(72)【発明者】
【氏名】脇中 敏
(72)【発明者】
【氏名】藤澤 光
【審査官】北澤 健一
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-136230(JP,A)
【文献】特開平04-255323(JP,A)
【文献】特開昭60-217134(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29C 61/00-61/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(A):
-(Ar
1-C(=O)-Ar
2-O-Ar
3-O)- (A)
[一般式(A)において、基Ar
1、基Ar
2、及び基Ar
3は、それぞれ独立に、置換基を有することがある芳香族炭化水素基である。]
で表される繰り返し単位を有するポリマーを含む熱可塑性樹脂により形成された、熱収縮性チューブであって、
肉厚が600μm以上であり、
前記肉厚の長手方向のばらつきが10%以下であり、
温度150℃の気相中で5分間加熱された際の熱収縮率をX%とし、温度300℃の気相中で5分間加熱された際の熱収縮率をY%とした場合に、以下の関係を充足する、熱収縮性チューブ。
5≦X
0.9≦Y/X≦1.1
【請求項2】
温度25℃の環境から、温度150℃の気相中で5分間置かれた後の結晶化度が、10%以下である、請求項1に記載の熱収縮性チューブ。
【請求項3】
温度25℃の環境から、温度200℃の気相中で5分間置かれた後の結晶化度が、20%以上である、請求項1又は2に記載の熱収縮性チューブ。
【請求項4】
熱収縮性チューブが、円筒状無端チューブである、請求項1~3のいずれかに記載の熱収縮性チューブ。
【請求項5】
下記一般式(A):
-(Ar
1-C(=O)-Ar
2-O-Ar
3-O)- (A)
[一般式(1)において、基Ar
1、基Ar
2、及び基Ar
3は、それぞれ独立に、置換基を有することがある芳香族炭化水素基である。]
で表される繰り返し単位を有するポリマーを含む熱可塑性樹脂を温度340℃以上に加熱し、連続溶融押出成形に供してチューブ状に成形した成形チューブを、温度130~160℃にまで冷却した後、さらに温度10~50℃にまで冷却を行って、未延伸チューブを得る成形工程と、
前記成形工程で成形された未延伸チューブを延伸して、熱収縮性チューブを得る延伸工程と、
を備え
、
肉厚が600μm以上である、熱収縮性チューブの製造方法。
【請求項6】
請求項1~4のいずれかに記載の熱収縮性チューブを用意する工程と、
前記熱収縮性チューブの内側に部材を配置する工程と、
前記熱収縮性チューブを160℃以下の温度に加熱し、熱収縮させることにより、前記部材を熱収縮性チューブで被覆する収縮工程と、
を備える、耐熱性部材の製造方法。
【請求項7】
請求項1~4のいずれかに記載の熱収縮性チューブを用意する工程と、
前記熱収縮性チューブを160℃以下の温度に加熱し、熱収縮させる収縮工程と、
を備える、被覆部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱収縮性チューブ、熱収縮性チューブの製造方法、耐熱性部材の製造方法、及び被覆部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、様々な分野において、耐熱性樹脂により形成された被覆部材が使用されている。耐熱性樹脂の中でもフッ素系樹脂は、耐熱性だけでなく、耐薬品性に優れているため、部材の耐熱性を向上させる被覆部材として幅広い分野で使用されている。
【0003】
一方、フッ素系樹脂は、耐熱性に優れるものの、耐摩耗性には劣るため、高い耐摩耗性が求められる被覆部材には適していない。耐熱性に加えて、優れた耐摩耗性を備える樹脂としては、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)に代表される芳香族ポリエーテルケトンが知られている。
【0004】
例えば、特許文献1には、棒状または筒状に形成された導電性の芯材(すなわち部材)と、ポリエーテルエーテルケトンにより筒状に形成され、挿入される前記芯材に結晶化度を高めて収縮して密着される絶縁性の筒体(すなわち被覆部材)とを備える、耐熱性、耐久性に優れた静電容量式レベル計用電極棒が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前記の通り、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)に代表される芳香族ポリエーテルケトンは、耐熱性に加えて、耐摩耗性にも優れているという特徴を有している。また、このような芳香族ポリエーテルケトンは、チューブ状に成形して熱収縮させることによって、部材の表面を被覆する被覆部材としても使用することができる。
【0007】
ところが、従来、チューブ状に成形された芳香族ポリエーテルケトンが高い熱収縮率を発揮して、部材の表面を被覆するためには、芳香族ポリエーテルケトンの融点付近の高温(例えばポリエーテルエーテルケトンであれば、340℃程度)にまで加熱する必要がある。特に、肉厚の大きな芳香族ポリエーテルケトン製チューブを十分に熱収縮させる際には、高温環境での十分な加熱が必要となる。
【0008】
このため、芳香族ポリエーテルケトンの融点付近の高温環境において、熱変形するような部材の被覆部材としては、従来の芳香族ポリエーテルケトン製チューブは適していない。
【0009】
また、熱膨張しやすい部材の場合には、芳香族ポリエーテルケトンの融点付近の高温に加熱して芳香族ポリエーテルケトン製チューブを熱収縮させる際に、部材が大きく熱膨張した状態となる。このため、芳香族ポリエーテルケトンからなる被覆部材で被覆した部材が、使用温度まで低下すると、被覆部材と部材との密着性が不十分となる。このような事態を回避するため、芳香族ポリエーテルケトン製チューブの熱収縮率を大きくすると、部材の使用温度での部材の熱膨張によって、芳香族ポリエーテルケトン製チューブが破損するなど、芳香族ポリエーテルケトン製チューブと部材の寸法設計が困難という問題がある。
【0010】
さらに、熱収縮性チューブには、肉厚のばらつきを抑制した高い形状精度も求められる。
【0011】
このような状況下、本発明は、熱収縮して部材の表面を被覆できる熱収縮性チューブであって、低温環境(例えば150℃程度)において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率(例えば熱収縮率が5%以上)を発揮することができ、かつ、肉厚のばらつきも抑制された、新規な熱収縮性チューブを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者は、上記の従来技術の課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、所定の製造条件によってチューブを成形し、その後に延伸することにより、熱収縮して部材の表面を被覆できる熱収縮性チューブであって、低温環境において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率を発揮することができ、さらに肉厚のばらつきも抑制された、新規な熱収縮性チューブが得られることを見出した。
【0013】
より具体的には、チューブの成形工程において、チューブを構成する熱可塑性樹脂を温度340℃以上に加熱し、連続溶融押出成形に供してチューブ状に成形した成形チューブを、温度130~160℃にまで冷却した後、さらに温度10~50℃にまで冷却を行って、未延伸チューブを得た後、未延伸チューブを延伸することにより、例えば肉厚が600μm以上であっても、温度150℃の気相中で5分間加熱された際の熱収縮率をX%とし、温度300℃の気相中で5分間加熱された際の熱収縮率をY%とした場合に、以下の関係を充足し、さらに肉厚のばらつき(後述の通り、長手方向の50mm以内の範囲について、5mm間隔で肉厚を測定した場合に、[肉厚の最大値-肉厚の最小値]/肉厚の平均値×100で算出される割合(%)を、肉厚のばらつきとし、これを周方向に等間隔で8箇所について測定し、最も値が大きいものを熱可塑性チューブの肉厚のばらつきとする)が10%以下である熱収縮性チューブが得られることを見出した。
5≦X
0.9≦Y/X≦1.1
【0014】
すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. 下記一般式(A):
-(Ar1-C(=O)-Ar2-O-Ar3-O)- (A)
[一般式(A)において、基Ar1、基Ar2、及び基Ar3は、それぞれ独立に、置換基を有することがある芳香族炭化水素基である。]
で表される繰り返し単位を有するポリマーを含む熱可塑性樹脂により形成された、熱収縮性チューブであって、
肉厚が600μm以上であり、
前記肉厚の長手方向のばらつきが10%以下であり、
温度150℃の気相中で5分間加熱された際の熱収縮率をX%とし、温度300℃の気相中で5分間加熱された際の熱収縮率をY%とした場合に、以下の関係を充足する、熱収縮性チューブ。
5≦X
0.9≦Y/X≦1.1
項2. 温度25℃の環境から、温度150℃の気相中で5分間置かれた後の結晶化度が、10%以下である、項1に記載の熱収縮性チューブ。
項3. 温度25℃の環境から、温度200℃の気相中で5分間置かれた後の結晶化度が、20%以上である、項1又は2に記載の熱収縮性チューブ。
項4. 熱収縮性チューブが、円筒状無端チューブである、項1~3のいずれかに記載の熱収縮性チューブ。
項5. 下記一般式(A):
-(Ar1-C(=O)-Ar2-O-Ar3-O)- (A)
[一般式(1)において、基Ar1、基Ar2、及び基Ar3は、それぞれ独立に、置換基を有することがある芳香族炭化水素基である。]
で表される繰り返し単位を有するポリマーを含む熱可塑性樹脂を温度340℃以上に加熱し、連続溶融押出成形に供してチューブ状に成形した成形チューブを、温度130~160℃にまで冷却した後、さらに温度10~50℃にまで冷却を行って、未延伸チューブを得る成形工程と、
前記成形工程で成形された未延伸チューブを延伸して、熱収縮性チューブを得る延伸工程と、
を備える、熱収縮性チューブの製造方法。
項6. 肉厚が600μm以上である、項5に記載の熱収縮性チューブの製造方法。
項7. 項1~4のいずれかに記載の熱収縮性チューブを用意する工程と、
前記熱収縮性チューブの内側に部材を配置する工程と、
前記熱収縮性チューブを160℃以下の温度に加熱し、熱収縮させることにより、前記部材を熱収縮性チューブで被覆する収縮工程と、
を備える、耐熱性部材の製造方法。
項8. 項1~4のいずれかに記載の熱収縮性チューブを用意する工程と、
前記熱収縮性チューブを160℃以下の温度に加熱し、熱収縮させる収縮工程と、
を備える、被覆部材の製造方法。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、熱収縮して部材の表面を被覆できる熱収縮性チューブであって、低温環境(例えば150℃程度)において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率(例えば熱収縮率が5%以上)を発揮することができ、さらに肉厚のばらつきも抑制された、新規な熱収縮性チューブを提供することができる。さらに、本発明によれば、当該熱収縮性チューブの製造方法、当該熱収縮性チューブを熱収縮させて部材の表面を被覆した耐熱性部材の製造方法、及び熱収縮性チューブを熱収縮させた被覆部材の製造方法を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本発明の熱収縮性チューブの略図的斜視図である。
【
図2】本発明の熱収縮性チューブを熱収縮させて部材を被覆する方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の熱収縮性チューブは、下記一般式(A)で表される繰り返し単位を有するポリマーを含む熱可塑性樹脂により形成された、熱収縮性チューブであって、肉厚が600μm以上であり、肉厚の長手方向のばらつきが10%以下であり、温度150℃の気相中で5分間加熱された際の熱収縮率をX%とし、温度300℃の気相中で5分間加熱された際の熱収縮率をY%とした場合に、5≦Xかつ0.9≦Y/X≦1.1の関係を充足することを特徴としている。
-(Ar1-C(=O)-Ar2-O-Ar3-O)- (A)
[一般式(A)において、基Ar1、基Ar2、及び基Ar3は、それぞれ独立に、置換基を有することがある芳香族炭化水素基である。]
【0018】
<肉厚のばらつきの測定>
本発明において、熱収縮性チューブの肉厚のばらつき(%)とは、熱収縮性チューブの長手方向の50mm以内の範囲について、5mm間隔で肉厚を測定した場合に、下記式で算出される値であり、熱収縮性チューブの周方向に等間隔で8箇所について肉厚のばらつきを測定し、最も値が大きいものを本発明の熱可塑性チューブの肉厚のばらつきとする。なお、肉厚の測定箇所は、長手方向の長さが50mm以内の熱収縮性チューブを用意し、各長手方向について、5mm間隔となるように、それぞれ10箇所以上について測定することが好ましい。例えば、長手方向に50mmの熱収縮性チューブについては、各長手方向(周方向に等間隔で8箇所についての長手方向)について、10箇所ずつ肉厚を測定して肉厚のばらつきを下記式で算出し、周方向の8箇所のうち、ばらつきの値が最も大きいものを、熱収縮性チューブの肉厚のばらつき(%)とする。
肉厚のばらつき(%)=(肉厚の最大値-肉厚の最小値)/肉厚の平均値×100
【0019】
以下、本発明の熱収縮性チューブ、当該熱収縮性チューブの製造方法、当該熱収縮性チューブを熱収縮させて部材の表面を被覆した耐熱性部材の製造方法、及び熱収縮性チューブを熱収縮させた被覆部材の製造方法について詳述する。
【0020】
1.熱収縮性チューブ
本発明の熱収縮性チューブは、下記一般式(A)で表される繰り返し単位を有するポリマー(芳香族ポリエーテルケトン)を含む熱可塑性樹脂により形成されたチューブ状の部材である。
-(Ar1-C(=O)-Ar2-O-Ar3-O)- (A)
【0021】
一般式(A)において、基Ar1、基Ar2、及び基Ar3は、それぞれ独立に、置換基を有することがある芳香族炭化水素基である。基Ar1、基Ar2、及び基Ar3は、それぞれ独立に、置換基を有することがあるフェニレン基であることが好ましい。
【0022】
基Ar1、基Ar2、及び基Ar3が置換基を有する場合、置換基としては、特に制限されないが、低温環境において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率を発揮する観点から、好ましくは、炭素数1~10のアルキル基、炭素数6~10のアリール基、炭素数7~10のアラルキル基、ハロゲン原子等が挙げられる。同様の観点から、基Ar1、基Ar2、及び基Ar3は、それぞれ、置換基を有しないことが好ましく、フェニレン基であることがより好ましい。
【0023】
一般式(A)において、基Ar1、基Ar2、及び基Ar3が、全てフェニレン基であるポリマーは、ポリエーテルエーテルケトン(以下、「PEEK」と表記する場合がある。)と称されるポリマーである。PEEKは、通常、ヒドロキノンと、ハロゲンを置換体として両端に結合させたベンゾフェノンとを、公知の求核置換反応により結合させて製造される。例えば、ジフェニルスルホン(DPS)中で、例えば、炭酸カリウム及び/又は炭酸ナトリウムなどの炭酸アルカリ金属の存在下、4,4’-ジフルオロベンゾフェノンとヒドロキノンとを反応させる方法等により製造することができる。また、ベンゾフェノンと、両端に求電子剤として塩素を結合させたケトン基を持つベンゼン環を、塩化アルミニウム等を触媒として、公知の求電子置換反応で結合させる製造方法もある。PEEKを構成するモノマーの構成比を調整して、ポリマーの末端を、フッ素原子等のハロゲン原子としたものも用いることができ、水酸基としたものも用いることができる。また、PEEKの末端に末端封止剤を反応させることにより、ハロゲン末端や水酸基末端を、フェニル基等の不活性置換基に置き換えたものを用いることもできる。
【0024】
PEEKの市販品として代表的なものとしては、ビクトレックス(Victrex)社製の商品名「ビクトレックスPEEK」シリーズなどが挙げられる。具体的には、ビクトレックス社PEEK450G、381G、151G、90G(商品名)などがある。また、PEEKの市販品としては、ダイセル・デグサ社のVESTAKEEP(商品名)も挙げられ、他に、ソルベイ社からも上市されている。
【0025】
本発明において、一般式(A)で表される繰り返し単位を有するポリマーは、上記繰り返し単位により構成された単独重合体であってもよいし、他の繰り返し単位との共重合体であってもよい。他の繰り返し単位との共重合体である場合、低温環境において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率を発揮する観点から、他の繰り返し単位の具体例としては、下記一般式(B)~(F)などが挙げられる。
【0026】
-(Ar-C(=O)-Ar-O-Ar-X-Ar-O)- (B)
-(Ar-C(=O)-Ar-O)- (C)
-(Ar-C(=O)-Ar-C(=O)-Ar-O-Ar-X-Ar-O)- (D)
-(Ar-SO2-Ar-O-Ar-O)- (E)
-(Ar-SO2-Ar-O-Ar-X-Ar-O)- (F)
【0027】
一般式(B)~(F)において、複数の基Arは、それぞれ独立して、上記の一般式(A)の基Ar1~Ar3と同様である。また、基Xとしては、単結合、酸素原子、硫黄原子、基-SO2-、基-CO-、または2価の炭化水素基が挙げられる。
【0028】
本発明の熱収縮性チューブを形成する熱可塑性樹脂は、上記のポリマーに加えて、さらに他のポリマーを含んでいてもよい。他のポリマーとしては、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリフェニルスルホン(PPSU)などが挙げられる。これらの他のポリマーは、例えば、上記のポリマーを補強することなどを目的として用いることができる。
【0029】
本発明の熱収縮性チューブを形成する熱可塑性樹脂において、上記一般式(A)で表される繰り返し単位を有するポリマーの割合としては、好ましくは50~100質量%程度、より好ましくは80~100質量%程度が挙げられる。また、上記の他のポリマーの割合としては、好ましくは0~20質量%程度が挙げられる。熱可塑性樹脂における上記ポリマーと上記他のポリマーの割合がこのような範囲にあることにより、低温環境において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率を発揮し得る。
【0030】
本発明の熱収縮性チューブを構成している熱可塑性樹脂の融点としては、耐熱性に優れた特性を発揮すれば、特に制限されないが、好ましくは330~360℃程度、より好ましくは340~350℃程度が挙げられる。
【0031】
本発明の熱収縮性チューブは、上記の熱可塑性樹脂に加えて、必要に応じてフィラーや添加剤を含んでいてもよい。フィラーは、本発明の熱収縮性チューブを熱収縮させて得られる被覆部材の機械的強度を高めることなどを目的として、必要に応じて添加される。フィラーとしては、公知のフィラーを用いることができ、板状、薄片状、鱗片状等の無機フィラーや、カーボンブラックなどを使用することができる。
【0032】
無機フィラーとしては、例えば、鱗片状または薄片状の雲母、マイカ、セリサイト、イライト、タルク、カオリナイト、モンモリロナイト、スメクタイト、バーミキュライト、板状または薄片状の二酸化チタン、チタン酸カリウムやチタン酸リチウムなどの鱗片状チタン酸塩化合物、ベーマイトなどが挙げられる。フィラーとしては、これらの中でも、好ましくは、マイカ、セリサイト、イライト、タルク、カオリナイト、モンモリロナイト、鱗片状チタン酸塩化合物、ベーマイトなどが挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば、ガスブラック、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブなどが挙げられる。フィラーは、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。本発明の熱収縮性チューブがフィラーを含む場合、フィラーの含有量としては、好ましくは3~30質量%程度が挙げられる。
【0033】
添加剤としては、酸化防止剤、熱安定剤、熱伝導剤、可塑剤、光安定剤、滑剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、架橋剤、架橋助剤、接着剤、難燃剤、分散剤などが挙げられる。添加剤は、1種類単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。本発明の熱収縮性チューブが添加剤を含む場合、添加剤の含有量としては、好ましくは30~60質量%程度が挙げられる。
【0034】
本発明の熱収縮性チューブの形状は、円筒状である。本発明の熱収縮性チューブを熱収縮させて、円筒状または円柱状の部材の表面を好適に被覆する観点からは、当該チューブは円筒状無端チューブであることが好ましい。
【0035】
本発明の熱収縮性チューブの肉厚M(
図1を参照)は、600μm以上であることを特徴としている。従来の芳香族ポリエーテルケトン製チューブを熱収縮させて部材の表面を被覆させるためには、芳香族ポリエーテルケトンの融点付近の高温(例えばポリエーテルエーテルケトンであれば、340℃程度)にまで加熱する必要があり、特に、肉厚が600μm以上という肉厚の大きな芳香族ポリエーテルケトン製チューブを十分に熱収縮させる際には、高温環境での十分な加熱が必要となる。これに対して、本発明の熱収縮性チューブは、肉厚Mが600μm以上であるにもかかわらず、低温環境(例えば150℃程度)において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率(例えば熱収縮率が5%以上)を発揮することができる。
【0036】
本発明の熱収縮性チューブの肉厚Mは、600μm以上であれば特に制限されず、用途に応じて適宜調整すればよいが、耐熱性部材(本発明の熱収縮性チューブを熱収縮させた被覆部材によって、部材の表面が被覆されたもの)の耐熱性や耐摩耗性を高めつつ、低温環境において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率を発揮し、さらに、被覆部材の肉厚の増大に伴う耐熱性部材の大型化を抑制する観点からは、好ましくは600~1400μm程度、より好ましくは600~1000μm程度が挙げられる。
【0037】
本発明の熱収縮性チューブの肉厚Mの長手方向のばらつきは、10%以下であれば、特に制限されないが、より高い形状精度を備える観点から、好ましくは8%以下、さらに好ましくは5%以下が挙げられる。なお、肉厚Mの長手方向のばらつきの下限値は0%である。熱収縮性チューブの肉厚Mの長手方向のばらつきの測定方法は、前述の通りである。
【0038】
また、チューブの長さL(
図1を参照)としては、被覆する部材の大きさなどに応じて適宜設定すればよく、特に制限されないが、例えば1000~4000mm程度が挙げられる。チューブの外径N(
図1を参照)としては、被覆する部材の大きさなどに応じて適宜設定すればよく、特に制限されないが、例えば50~300mm程度が挙げられる。
【0039】
本発明の熱収縮性チューブは、温度150℃の気相中で5分間加熱された際の熱収縮率をX%とし、温度300℃の気相中で5分間加熱された際の熱収縮率をY%とした場合に、以下の関係を充足する。
5≦X
0.9≦Y/X≦1.1
【0040】
すなわち、本発明の熱収縮性チューブは、温度150℃の気相中で5分間加熱された際の熱収縮率Xが5%以上と大きく、かつ、当該熱収縮率X(%)に対する、温度300℃の気相中で5分間加熱された際の熱収縮率Y(%)の比(Y/X)が、0.9~1.1の範囲内であり、温度150℃の低温での熱収縮率X%と、温度300℃の高温での熱収縮率Y%との差が小さいことを特徴としている。このため、本発明の熱収縮性チューブは、低温環境(例えば150℃程度)において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率(例えば熱収縮率が5%以上)を発揮することができる。このような従来の芳香族ポリエーテルケトン製チューブとは異なる特徴を備える本発明の熱収縮性チューブは、例えば後述の「2.熱収縮性チューブの製造方法」に記載の方法によって好適に製造することができる。
【0041】
本発明において、熱収縮性チューブの熱収縮率X,Y(%)は、次のようにして測定して得られた値である。熱収縮性チューブを、大気環境下、温度25℃の環境から、温度150℃の恒温槽内へ移し、5分間加熱して、熱収縮率X%を測定する。また、別途、熱収縮性チューブを、大気環境下、温度25℃の環境から、温度300℃の恒温槽内へ移し、5分間加熱して、熱収縮率Y%を測定する。熱収縮率X,Y(%)は、それぞれ、熱収縮前後の熱収縮性チューブについて、チューブを長手方向に切断してチューブを開き、チューブの周長をノギスで測定して、次の計算式により求める。
熱収縮率=(熱収縮前の周長-熱収縮後の周長)÷熱収縮前の周長×100(%)
【0042】
本発明において、熱収縮性チューブの熱収縮率X%は、5%以上であればよいが、好ましくは5~30%程度、より好ましくは8~30%程度、さらに好ましくは10~30%程度挙げられる。熱収縮率Xがこのような範囲にあることにより、低温環境において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率を発揮し得る。また、熱収縮性チューブの熱収縮率Y%は、熱収縮率X%と前記の関係を充足していればよいが、好ましくは5~33%程度、より好ましくは9~30%程度、さらに好ましくは11~30%程度挙げられる。
【0043】
また、温度150℃の低温での熱収縮率X%と、温度300℃の高温での熱収縮率Y%との比(Y/X)としては、0.9~1.1の範囲内であればよいが、より好ましくは0.95~1.1の範囲が挙げられる。
【0044】
また、本発明の熱収縮性チューブは、低温環境において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率を発揮しつつ、肉厚のばらつきを抑制する観点から、温度25℃の環境から、温度150℃の気相中で5分間置かれた後の結晶化度Aは、10%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましく、5%以下であることがさらに好ましい。なお、当該結晶化度Aの下限値は、例えば、0%が挙げられる。
【0045】
また、本発明の熱収縮性チューブは、熱収縮後に高い機械的強度を発揮する観点から、温度25℃の環境から、温度200℃の気相中で5分間置かれた後の結晶化度Bは、20%以上であることが好ましく、25%以上であることがより好ましく、30%以上であることがさらに好ましい。なお、当該結晶化度Bの上限値は、例えば、35%が挙げられる。
【0046】
また、本発明の熱収縮性チューブの結晶化度Aは、次のようにして測定する。熱収縮性チューブを、大気環境下、温度25℃の環境から、温度150℃の恒温槽内へ移し、5分間加熱して、以下の方法により結晶化度Aを測定する。また、別途、各熱収縮性チューブを、大気環境下、温度25℃の環境から、温度200℃の恒温槽内へ移し、5分間加熱して、以下の方法により結晶化度Bを測定する。
【0047】
<結晶化度の測定方法>
示差走査熱量計(例えば、島津製作所製 DSC-60)にて、JIS K 7121に記載の測定方法に準拠し、30℃から380℃まで10℃/minで昇温させたときの結晶化熱量及び融解熱量を測定し、以下の式により算出する。
結晶化度=(融解熱量-結晶化熱量)/100%結晶化時の想定融解熱量×100
【0048】
2.熱収縮性チューブの製造方法
前述の熱収縮特性を備える本発明の熱収縮性チューブは、例えば次のような成形工程と延伸工程とを備える製造方法により、好適に製造することができる。
【0049】
(成形工程)
下記一般式(A):
-(Ar1-C(=O)-Ar2-O-Ar3-O)- (A)
[一般式(1)において、基Ar1、基Ar2、及び基Ar3は、それぞれ独立に、置換基を有することがある芳香族炭化水素基である。]
で表される繰り返し単位を有するポリマーを含む熱可塑性樹脂を温度340℃以上に加熱し、連続溶融押出成形に供してチューブ状に成形した成形チューブを、温度130~160℃にまで冷却(第1の冷却工程)した後、さらに温度10~50℃にまで冷却(第2の冷却工程)を行って、未延伸チューブを得る。
【0050】
成形工程において、連続溶融押出成形に供される熱可塑性樹脂の組成としては、前記の「1.熱収縮性チューブ」の欄で説明したとおりである。成形工程においては、具体的には、まず、上記の組成を有する熱可塑性樹脂、必要に応じて添加されるフィラーや添加物などの原料を温度340℃以上に加熱して混合し、連続溶融押出成形によってチューブ状に成形された成形チューブを得る。
【0051】
原料の混合方法としては、公知の混合手段を適用することができ、例えば二軸押出成形を用いることができる。連続溶融押出成形は、公知の溶融押出成形手段を適用することができ、例えば単軸押出機と押出成形用のサーキュラーマンドレルダイとを用いる方法が挙げられる。このとき、得られる成形チューブの肉厚は、サーキュラーマンドレルのリップ幅及び押出成形条件を適宜設定して所望の厚みに調節することができる。吐出後のチューブの形状を精度よく保持するために、ダイ出口にエアーリング等のマンドレルを使用してもよい。また、二軸押出機の先端にサーキュラーマンドレルダイを設置することにより、原料の混合と溶融押出を一度に行ってチューブ状に成形することもできる。
【0052】
連続溶融押出成形における加熱温度は、得られる熱収縮性チューブに対して、低温環境(例えば150℃程度)において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率(例えば熱収縮率が5%以上)を発揮させる観点から、340℃以上であればよく、原料とする熱可塑性樹脂の組成に応じて適宜設定すればよいが、後述する収縮工程において被覆部材に上記所定の熱収縮率X,Y(%)を付与しつつ、肉厚のばらつきを抑制する観点と、得られた熱収縮性チューブを熱収縮させた被覆部材の耐熱性などの特性を高める観点から、好ましくは350~420℃程度、より好ましくは370~400℃程度が挙げられる。
【0053】
成形工程においては、成形チューブを形成した後、温度130~160℃にまで冷却(第1の冷却工程)、さらに温度10~50℃にまで冷却(第2の冷却工程)を行って、未延伸チューブを得る。これにより、得られる熱収縮性チューブの肉厚が600μm以上と厚いにもかかわらず、肉厚のばらつきを抑制し、かつ、低温環境において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率を発揮させることが可能となる。
【0054】
第1の冷却工程において、成形チューブの冷却を開始する際の成形チューブの温度としては、好ましくは280~400℃程度である。また、第1の冷却工程後の成形チューブの温度としては、130~160℃であれば特に制限されないが、好ましくは130~150℃程度である。
【0055】
また、第1の冷却工程において、成形チューブを冷却する際の冷却時間としては、好ましくは30秒以下、より好ましくは20秒以下、さらに好ましくは1~15秒が挙げられる。
【0056】
第1の冷却工程に引き続き行われる、第2の冷却工程において、成形チューブの冷却を開始する際の成形チューブの温度は、第1の冷却工程直後の前記の温度程度(すなわち、130~160℃程度、好ましくは130~150℃程度)である。また、第2の冷却工程後の成形チューブの温度としては、10~50℃であれば特に制限されないが、好ましくは10~40℃程度である。
【0057】
また、第2の冷却工程において、成形チューブを冷却する際の冷却時間としては、好ましくは5秒以上、より好ましくは10秒以上、さらに好ましくは10~90秒が挙げられる。
【0058】
第1の冷却工程及び第2の冷却工程における成形チューブの冷却は、それぞれ、例えば冷却マンドレルを用いて行うことができる。より具体的には、溶融押出しされた溶融状態の熱可塑性樹脂をマンドレル形状のサイジング(サイジングマンドレル)に沿わせてチューブ状に成形する。このとき、サイジングマンドレルの金型リップ側の温度を130~160℃(好ましくは130~150℃)に設定(第1の冷却工程)し、その先の部分を10~50℃(好ましくは10~40℃)に設定する(第2の冷却工程)ことで、成形チューブの第1の冷却工程と第2の冷却工程を行うことができる。
【0059】
(延伸工程)
延伸工程においては、上記の成形工程で成形されたチューブ(未延伸チューブ)を延伸する。この延伸工程により、熱収縮性チューブに前記の熱収縮性を付与する。この延伸工程は、成形工程と連続して行ってもよいし、別工程で行ってもよい。また、チューブの延伸工程は、公知の延伸装置を用いたチューブラー延伸によって行うことができる。チューブラー延伸は同時二軸延伸であってもよいし、TD方向のみの一軸延伸であってもよい。
【0060】
延伸工程においては、本発明の熱収縮性チューブに上記所定の熱収縮率を付与するために、延伸条件を設定する。具体的には、TD方向の熱収縮率は、未延伸チューブの外径と延伸チューブの外径の比(横方向延伸倍率)で制御する。上記の熱収縮率を有する熱収縮性チューブを得るためには、横方向延伸倍率を1.10以上に設定する。また、MD方向の収縮率は、延伸部に導入する未延伸チューブの速度と延伸部から離脱してゆく延伸チューブの速度の比(縦方向延伸倍率)で制御する。一方、上記の熱収縮率を有する熱収縮性チューブを得るためには、縦方向延伸倍率は任意で構わない。そのため、縦方向の長さを固定せずにある程度自由な状態で、横方向の延伸のみを行なってもよい。また、使用用途によっては、縦方向延伸倍率を0.95~1.20倍程度の範囲内に設定してもよい。
【0061】
延伸工程を行う雰囲気下の温度は、原料となる熱可塑性樹脂の弾性率を急激に低下させる温度から同樹脂の結晶化温度までの範囲内に設定することが好ましい。上記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリマーは、結晶性樹脂であるため、延伸温度が高いほど結晶化が進む。結晶化が進むほど、チューブの機械的強度を高めることができるものの、チューブの熱収縮率は小さくなる。したがって、被覆部材に上記所定の熱収縮率を付与しつつ、肉厚のばらつきを抑制する観点と、部材を被覆した後における耐熱性及び機械的強度を高める観点とを両立させるためには、延伸工程を行う雰囲気下の温度としては、好ましくは120~160℃程度、より好ましくは130~150℃程度が好ましい。熱可塑性樹脂の結晶化温度付近以下の温度を選択して、結晶化があまり進まないようにすることで、低温環境において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率を発揮させることができる。
【0062】
本発明の熱収縮性チューブは、上記の成形工程及び延伸工程を経て、長尺のチューブとして得られる。したがって、本発明の熱収縮性チューブを熱収縮させて被覆させる部材の大きさに応じて、所望の長さに切断し、本発明の熱収縮性チューブとすることができる。
【0063】
3.耐熱性部材の製造方法
本発明の耐熱性部材は、本発明の熱収縮性チューブを熱収縮させた被覆部材によって、部材の表面が被覆されたものである。本発明の耐熱性部材は、本発明の熱収縮性チューブの内側に部材を配置して、熱収縮性チューブを熱収縮させることにより、部材を熱収縮性チューブで被覆することにより製造することができる。より具体的には、本発明の耐熱性部材は、以下の工程を備える方法によって好適に製造することができる。
【0064】
本発明の熱収縮性チューブの内側に部材を配置する工程
本発明の熱収縮性チューブを160℃以下の温度に加熱し、熱収縮させることにより、部材を熱収縮性チューブ(本発明の熱収縮性チューブが熱収縮した被覆部材)で被覆する収縮工程
【0065】
本発明の熱収縮性チューブの内側に部材を配置する工程において、本発明の熱収縮性チューブの詳細については、前述の通りである。また、部材としては、特に制限されないが、本発明の熱収縮性チューブが熱収縮した被覆部材で外表面を好適に被覆して、耐熱性等を付与する観点から、円柱状または円筒状の部材であることが好ましい。部材としては、優れた耐熱性、耐摩摩耗性が要求される分野に使用されるものであり、具体例としては、CFRP製ローラなどが挙げられる。
【0066】
(収縮工程)
収縮工程においては、本発明の熱収縮性チューブ内に部材を配置した状態で、熱収縮性チューブを160℃以下の温度に加熱し、熱収縮性チューブを熱収縮させて、部材の表面に熱収縮性チューブを密着させる。すなわち、この収縮工程により、本発明の熱収縮性チューブが熱収縮した被覆部材によって、部材を被覆して、耐熱性部材を得る。前述のとおり、本発明の熱収縮性チューブは、低温環境(例えば150℃程度)において、部材の表面を被覆するために十分な熱収縮率(例えば熱収縮率が5%以上)を発揮するため、150℃以下においても、熱収縮させることができ、好適に耐熱性部材が得られる。
【0067】
収縮工程を説明するための模式図を
図2に示す。収縮工程においては、
図2のように、部材2を熱収縮性チューブ1内に配置し、この状態で熱収縮性チューブ1を加熱して内側に収縮させて、熱収縮性チューブ1を部材2に密着させることにより、熱収縮性チューブ1が熱収縮した被覆部材10で部材2の表面を被覆して、耐熱性部材を得る。
【0068】
収縮工程における加熱温度としては、部材の耐熱温度に応じて適宜設定できるが、本発明の耐熱性部材の製造方法においては、160℃以下という低温において、好適に収縮工程を行うことができる。本発明の熱収縮性チューブを好適に熱収縮させて、部材の表面に密着させる観点から、収縮工程における加熱温度としては、好ましくは150~160℃程度、好ましくは152~155℃程度が挙げられる。また、加熱時間は、熱収縮性チューブ及び部材の大きさに応じて適宜設定されるが、例えば、熱収縮性チューブが上記の温度に到達してから10分間以上、好ましくは10~15分間程度の間、上記の温度を保持すればよい。
【0069】
本発明の熱収縮性チューブによる部材の被覆は、例えば円柱状又は円筒状の部材であれば、部材の表面に本発明の熱収縮性チューブを被せ、おおよそ同心軸上に自由状態で静置させ、恒温槽で加熱することにより行うことができる。
【0070】
(アニール工程)
本発明の耐熱性部材の製造方法においては、収縮工程の後、さらにアニール工程を有していてもよい。アニール工程においては、収縮工程における加熱温度よりも高温度において、耐熱性部材を加熱する。アニール工程は、耐熱性部材の機械的強度を高める(特に、引張弾性率と、耐摩耗性を高める)ために必要に応じて行う。すなわち、アニール工程によって、上記のポリマーを含む熱可塑性樹脂により構成された被覆部材の機械的強度が高められる。
【0071】
本発明において、アニール工程における耐熱性部材の加熱温度としては、上記の収縮工程における加熱温度よりも高温、かつ、被覆部材を構成する熱可塑性樹脂の結晶化温度よりも高温であることが好ましく、具体的には、好ましくは160~200℃程度、より好ましくは170~180℃程度が挙げられる。
【0072】
アニール工程は、上記の収縮工程における加熱後、連続して加熱温度を上昇させて行ってもよいし、収縮工程後に被覆部材を冷却してから、アニール工程における加熱を行ってもよい。加熱時間は、耐熱性部材の大きさに応じて適宜設定されるが、例えば、耐熱性部材の表面温度が上記の温度に到達してから30分間以上、好ましくは60~90分間程度の間、上記の温度を保持すればよい。
【0073】
アニール工程は、例えば、耐熱性部材を恒温層中で加熱することにより行うことができる。
【0074】
4.被覆部材の製造方法
本発明の被覆部材は、本発明の熱収縮性チューブを熱収縮させたものである。本発明の被覆部材は、以下の工程を備える方法によって好適に製造することができる。
【0075】
本発明の熱収縮性チューブを用意する工程
本発明の熱収縮性チューブを160℃以下の温度に加熱し、熱収縮させる収縮工程
【0076】
すなわち、本発明の熱収縮性チューブを160℃以下の温度に加熱し、熱収縮させることにより、本発明の被覆部材が得られ、収縮工程において、部材が内側に配置されていれば、本発明の耐熱性部材が得られる。
【0077】
本発明の熱収縮性チューブを用意する工程において、本発明の熱収縮性チューブの詳細については、前述の通りである。また、本発明の被覆部材の製造方法において、収縮工程については、「3.耐熱性部材の製造方法」と同様であり、必要に応じて前述のアニール工程をさらに有していてもよい。
【実施例】
【0078】
以下に、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。本発明において、熱収縮性チューブの熱収縮率、結晶化度、及び肉厚のばらつきは、それぞれ、以下のとおり測定した。
【0079】
<熱収縮率>
実施例、比較例、及び参考例で得られた各熱収縮性チューブを、大気環境下、温度25℃の環境から、温度150℃の恒温槽内へ移し、5分間加熱して、熱収縮率X%を測定した。また、別途、各熱収縮性チューブを、大気環境下、温度25℃の環境から、温度300℃の恒温槽内へ移し、5分間加熱して、熱収縮率Y%を測定した。熱収縮率X,Y(%)は、それぞれ、熱収縮前後の熱収縮性チューブについて、チューブを長手方向に切断してチューブを開き、チューブの周長をノギスで測定して、次の計算式により求めた。結果を表1に示す。
熱収縮率=(熱収縮前の周長-熱収縮後の周長)÷熱収縮前の周長×100(%)
【0080】
<結晶化度>
実施例、比較例、及び参考例で得られた各熱収縮性チューブを、大気環境下、温度25℃の環境から、温度150℃の恒温槽内へ移し、5分間加熱して、以下の方法により結晶化度Aを測定した。また、別途、各熱収縮性チューブを、大気環境下、温度25℃の環境から、温度200℃の恒温槽内へ移し、5分間加熱して、以下の方法により結晶化度Bを測定した。結果を表1に示す。
【0081】
<結晶化度の測定方法>
示差走査熱量計(例えば、島津製作所製 DSC-60)にて、JIS K 7121に記載の測定方法に準拠し、30℃から380℃まで10℃/minで昇温させたときの結晶化熱量及び融解熱量を測定し、以下の式により算出する。
結晶化度=(融解熱量-結晶化熱量)/100%結晶化時の想定融解熱量×100
【0082】
<肉厚のばらつきの測定>
実施例、比較例、及び参考例で得られた各熱収縮性チューブを長手方向に50mmに裁断した。次に、各長手方向(周方向に等間隔の8箇所)について、それぞれ、5mm間隔で10箇所ずつ肉厚を測定して肉厚のばらつきを下記式で算出した。周方向の8箇所の肉厚のばらつきのうち、ばらつきの値が最も大きいものを熱収縮性チューブの肉厚のばらつき(%)とした。
肉厚のばらつき(%)=(肉厚の最大値-肉厚の最小値)/肉厚の平均値×100
【0083】
<実施例1>
以下の成形工程及び延伸工程により、熱収縮性チューブを製造した。
(1)熱可塑性樹脂のチューブ状への成形工程
熱可塑性樹脂として、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン、ビクトレックス社製のPEEK650G)をスクリュー径40mの単軸押出機に投入し、380℃に加熱混練した。次に、リップ径φ146mmダイスから0.3m/minの速度にて溶融押出しして成形チューブとし、サイジングマンドレル(外径φ110mm、130mm長のリップ側(押出吐出側)30mm長までマンドレル内部に加圧水を循環させて140℃に設定(第1の冷却工程を行う)し、残りの100mm長に水を循環させることにより30℃に設定(第2の冷却工程を行う))を用いて、第1の冷却工程(140℃で6秒間)と第2の冷却工程(30℃で20秒間)を行い、内径φ110mm、肉厚800μmの未延伸チューブを得た。
(2)未延伸チューブの延伸工程
成形工程で得られた未延伸チューブを、長さ4000mmにカットし、150℃に加熱した外径φ150mmマンドレルにて拡張し、チューブの内径を保った状態でTg(143℃)以下の温度(80℃)まで冷却することにより、内径φ150mm、肉厚610μmの収縮チューブが得られた。
【0084】
<実施例2>
以下の成形工程及び延伸工程により、熱収縮性チューブを製造した。
(1)熱可塑性樹脂のチューブ状への成形工程
熱可塑性樹脂として、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン、ビクトレックス社製のPEEK650G)をスクリュー径40mの単軸押出機に投入し、380℃に加熱混練した。次に、リップ径φ146mmダイスから0.3m/minの速度にて溶融押出しして成形チューブとし、サイジングマンドレル(外径φ110mm、130mm長のリップ側(押出吐出側)30mm長までマンドレル内部に加圧水を循環させて140℃に設定(第1の冷却工程を行う)し、残りの100mm長を、水を循環させることにより30℃に設定(第2の冷却工程を行う)を用いて、第1の冷却工程(140℃で6秒間)と第2の冷却工程(30℃で20秒間)を行い、内径φ110mm、肉厚1200μmの未延伸チューブを得た。
(2)未延伸チューブの延伸工程
成形工程で得られた未延伸チューブを、長さ4000mmにカットし、150℃に加熱した外径φ150mmマンドレルにて拡張し、チューブの内径を保った状態でTg(143℃)以下の温度(80℃)まで冷却することにより、内径φ150mm、肉厚990μmの収縮チューブが得られた。
【0085】
<比較例1>
以下の成形工程及び延伸工程により、チューブを製造した。
(1)熱可塑性樹脂のチューブ状への成形工程
熱可塑性樹脂として、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン、ビクトレックス社製のPEEK650G)をスクリュー径40mの単軸押出機に投入し、380℃に加熱混練した。次に、リップ径φ146mmダイスから0.3m/minの速度にて溶融押出しして成形チューブとし、サイジングマンドレル(外径φ110mm、130mm長のリップ側(押出吐出側)30mm長までマンドレル内部に加圧水を循環させて140℃に設定(冷却工程を行う)し、残りの100mm長は140℃)を用いて、冷却工程(140℃で26秒間)を行い、内径φ110mm、肉厚800μmの未延伸チューブを得た。
(2)未延伸チューブの延伸工程
成形工程で得られた未延伸チューブ(室温まで自然冷却させたもの)を、長さ4000mmにカットし、150℃に加熱した外径φ150mmマンドレルにて拡張しようと試みたが、未延伸チューブが均一に拡張されないことによって、未延伸チューブをマンドレルに掛けることができず、延伸が不可能であったため、収縮チューブが得られなかった。
【0086】
<比較例2>
以下の成形工程及び延伸工程により、熱収縮性チューブを製造した。
(1)熱可塑性樹脂のチューブ状への成形工程
熱可塑性樹脂として、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン、ビクトレックス社製のPEEK650G)をスクリュー径40mの単軸押出機に投入し、380℃に加熱混練した。次に、リップ径φ146mmダイスから0.3m/minの速度にて溶融押出しして成形チューブとし、サイジングマンドレル(外径φ110mm、130mm長のリップ側(押出吐出側)30mm長までマンドレル内部に加圧水を循環させて30℃に設定(冷却工程を行う)し、残りの100mm長は30℃)を用いて、冷却工程(30℃で26秒間)を行い、内径φ110mm、肉厚800μmの未延伸チューブを得た。しかしこの際、成形チューブの外周にリング状模様の外観欠陥が発生した。
(2)未延伸チューブの延伸工程
成形工程で得られた未延伸チューブを、長さ4000mmにカットし、150℃に加熱した外径φ150mmマンドレルにて拡張し、チューブの内径を保った状態でTg(143℃)以下の温度(80℃)まで冷却することにより、内径φ150mm、肉厚610μmの収縮チューブが得られた。しかしながら、成形工程で形成された成形チューブのリング状模様は、この延伸工程によって、収縮チューブの外周にさらに顕著に形成された。
【0087】
<比較例3>
以下の成形工程及び延伸工程により、熱収縮性チューブを製造した。
(1)熱可塑性樹脂のチューブ状への成形工程
熱可塑性樹脂として、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン、ビクトレックス社製のPEEK650G)をスクリュー径40mの単軸押出機に投入し、380℃に加熱混練した。次に、リップ径φ80mmダイスから0.3m/minの速度にて溶融押出しして、所定温度での冷却工程を行わずに、サイジング内径φ150mmにて、内径150φmm、肉厚650μmの成形チューブとし、これを熱収縮性チューブとした。
【0088】
<参考例1>
以下の成形工程及び延伸工程により、熱収縮性チューブを製造した。
(1)熱可塑性樹脂のチューブ状への成形工程
熱可塑性樹脂として、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン、ビクトレックス社製のPEEK650G)をスクリュー径40mの単軸押出機に投入し、380℃に加熱混練した。次に、リップ径φ146mmダイスから0.3m/minの速度にて溶融押出しして成形チューブとし、サイジングマンドレル(外径φ110mm、130mm長のリップ側(押出吐出側)30mm長までマンドレル内部に加圧水を循環させて140℃に設定(冷却工程を行う)し、残りの100mm長は140℃)を用いて、冷却工程(140℃で26秒間)を行い、内径φ110mm、肉厚200μmの未延伸チューブを得た。
(2)未延伸チューブの延伸工程
成形工程で得られた未延伸チューブを、長さ4000mmにカットし、150℃に加熱した外径φ150mmマンドレルにて拡張し、チューブの内径を保った状態でTg(143℃)以下の温度(80℃)まで冷却することにより、内径φ150mm、肉厚150μmの収縮チューブが得られた。
【0089】
[引張弾性率と耐摩耗性の評価]
(サンプル1)
実施例1で得られた収縮チューブを、150℃の大気環境下の恒温槽で30分間加熱したものをサンプル1とした。
【0090】
(サンプル2)
実施例1で得られた収縮チューブを、150℃の大気環境下の恒温槽で30分間加熱した後、さらにアニール処理(170℃の大気環境下の恒温槽で1時間加熱)したものをサンプル2とした。
【0091】
(引張弾性率の測定方法)
JIS K 7127に準拠した試験片で、常温環境下、引張速度10mm/分の条件で、サンプル1,2のチューブの周方向における引張弾性率を測定した。その結果、サンプル1の引張弾性率は2.0GPaであり、サンプル2の引張弾性率は2.8GPaであった。
【0092】
(耐摩耗性の評価)
JIS K 7218に準拠し、ピン・オン・ディスク法により評価した。評価条件は、無潤滑で、室温の温度条件のもと、2.76MPaで加圧し、0.15m/sの周速で、相手材をS45C(Ra1.1)に設定した。そして、評価前の試験片重量と240分後の試験片重量を測定し、摩耗体積に換算し評価した。その結果、サンプル1の摩耗体積は1.6mm2であり、サンプル2の摩耗体積は1.1mm2であった。
【0093】
【符号の説明】
【0094】
1…熱収縮性チューブ
2…部材
10…被覆部材
L…チューブの長さ
M…チューブの肉厚
N…チューブの外径