用作防護封閉件的可熱回縮的板材的製作方法

2023-06-13 23:41:06 1

專利名稱:用作防護封閉件的可熱回縮的板材的製作方法
本發明涉及一種用作卷合式防護封閉件的可熱回縮的板材。更具體地說，本發明涉及這樣一種可熱回縮的板材，其中，此板材的一邊結構製成當將其用作卷合式防護封閉件時，能改進該板材的封接特性。
Evans等人的美國專利3770556中公布了一種可熱回縮的套，在此套的一個橫向邊上設有阻止該套筒所用材料發生皺縮的一些孔隙，這樣的套筒材料已沿該橫向邊處理過而降低了它的可回縮性，同時也敞露在由該套子所形成的封閉件的外部。
Holmes等人的美國專利4448824中披露了一種尺寸上可回縮的板材，此種板材的一個橫向邊加工成具有循環結構單元的異型。此種尺寸上可回縮的板材以這樣一種方式卷合一基底件，使上述異型邊處於此同一板材的一搭接部分之下。當促使此尺寸上可回縮的板材回縮時，這種異型邊就使得敷於此可回縮板材搭接部內側上的熱熔粘接劑斷裂成一條漏洩的路徑。這樣斷裂成的漏洩路徑卻形成了更為牢靠的封閉件，這是因為在接縫任一端面上的熱熔粘接劑中的裂口，當其沿著一條不連續的漏洩路徑上時是不會象沿著一條連續的漏洩路徑那樣不去使整個封接處都斷裂的。
雖然形成一條不連續的漏洩路徑是有利的，但同時也要求由尺寸上可回縮的板材收縮時造成熱熔粘接中的全部空隙都能達到最小程度。
本發明涉及到這樣一種可熱回縮的板材，它具有第一與第二的相對外橫向邊和一批內邊，後者從第一外橫向邊伸延出去，其中，每個內邊至少在其長向上有一部分是橫切該板材的復蓋方向的。在一優選的實施例中，此第一橫向邊中有一批狹縫，其中每個狹縫在其長向上至少有一部分是，沿著橫切此板材回縮方向的方向從第一外邊朝第二外邊延伸。本發明還涉及由上述可熱回縮材料板卷合成的防護封閉件，這種板材的一側有熱熔粘接劑塗層。
本發明還涉及到一種封圍住一基底件的方法，即以這樣的方式將前述的封閉件卷繞到此基底件上使第一邊包在此基底件與板料之間。本發明也涉及以前述的可熱回縮材料板來封圍一基底件的方法，此板料的一側上塗有熱熔粘接劑層，在將此板材卷合基底件時，板材的第一邊包在基底件與板材之間，而此板材的至少是與第一邊鄰接且包在封閉件內的部分則與熱熔粘合劑塗層接觸。
當板材卷合到基底件上且已回縮時，那批內邊可形成控制性的邊與指狀件，有效地在這些指狀件之間隔絕熱熔粘接層中的各種空隙。
圖1為已繞裝有本發明之可回縮板的基底件的透視圖，從該板相應的外橫向邊上延伸出一些斜的狹縫。
圖2為已使本發明之板材回原後的圖1中所示封閉件的透視圖;
圖3是這樣一個基底件的透視圖，繞此基底件已安裝了本發明的可回縮板，而從板上適當的外橫向邊上延伸出一些T形槽;
圖4是這樣一個基底件的透視圖，繞此基底件業已安裝了本發明的可回縮板，這種板由於其上有一些圓孔和從每個圓孔到相應外橫向邊的狹縫而形成了許多內邊。
本發明的可熱回縮板具有相對的外橫向邊，板材最好是矩形的。橫向邊指的是沿橫切板的回縮方向延伸的邊。外邊指定出板的整個外形即外周的那些邊。如前所述，這種板還有一批內邊，它們從一個外橫向邊延伸出，使得每個內邊至少有一部分橫切板的回縮方向。此處所用「內邊」一詞將指板的這樣一種邊，它具有至少是一部分由其延伸出的外橫向邊。而所謂「相對」則指這種邊之間存在一段鋪張開的板，使這些邊相對於此鋪張開的板的最小面。板的鋪張開部分最好要在其它方面與其餘部分一致，即在無顯著張力的條件下回縮時能有基本上相同的回縮率。這裡所用的邊之「橫長」一詞是指該邊在垂直於板的回縮方向上延伸的距離。例如，一條直邊在同回縮方向相交成45°角下延伸1.414英寸時的橫長約為1英寸。相反，一個邊的「回縮長度」是指該邊在平行於板的回縮方向上延伸的距離。
在一些優選的實施例中，內邊乃是外橫向邊中簡單狹縫從橫切板的回縮方向朝另一外橫邊延伸的結果。而這裡的「狹縫」一詞是指從外橫向邊延伸出的空隙。一般地說，這種狹縫的寬度約小於1/8英寸。這種狹縫的寬度最好不超過未回縮的板厚。最為理想的情況是，狹縫寬不超過板中簡單切口所形成的間隙，即是說，板中沒有切除掉任何一點材料。這些狹縫可取多種形式，只要各狹縫長向上至少有一部分是橫切板的回縮方向。
如上所述，本發明的優選實施例乃是一些具有從一個外邊延伸出有簡單狹縫的板。在本發明的某些實施例中，基本上是所有狹縫中每一個都在其總長向上橫切板的回縮方向。這些狹縫以後稱作為斜縫，示明於後面即將討論的圖1中。在這些實施例的優選例子中，每個狹縫最好與它所在之橫向邊的外線構成一條理想上是成15°至45°間的角的一條大致直線。
在另一些實施例中，每個狹縫有一部分平行於第一外邊的外線而另一部分則否。在這些實施例的一個較理想的例子中，此狹縫有一部分垂直於對應的橫邊，這部分是從第一外邊延伸至一由該垂直狹縫橫延且平行於此第一邊的一個狹縫之中點。這種狹縫以後稱為T形縫，將於後面要討論的圖3中闡明。
在另一些實施例中，內邊是由通過這種板的一批孔所形成，而這些孔上各有一通向第一外橫向邊的狹縫。這些狹縫將在以後要討論的圖4中說明。每個孔在垂直於板回縮方向上的寬度最好約大於未回縮板厚的4倍。這類孔可取任何形式，例如圓形、三角形、方形、與矩形等，只要它們在板中形成這裡所述的那種內橫向邊即可。
用不著求助於任何特殊的理論就可知道，如後所述，當板材卷合一基底件後回縮時，內橫向邊可形成一控制性的邊，通過它能縮減使封圍之邊回縮的距離。據信，這種控制現象乃是內橫向邊的皺縮相對於可熱回縮材料板的那種搭連部發生摩擦的結果。
除此，當此板是由第一種外邊與一批位於其中的內邊所環繞並使之沿一基底件回縮時，則此板介於該內、外橫向邊之間的部分將形成一些細長的突出物即指狀件。業已發現，熱熔粘合劑中的任何空隙都是存在於相鄰指狀件中每個指狀件的底部，使得每一空隙不僅僅是由於熱熔粘接劑的慘入且為相鄰的指狀件而更有效地隔絕。這種因板材的指狀件介入而形成的隔絕，要比單靠介入熱熔粘合劑能更好地保證著任何空隙的隔絕，這是因為熱熔粘合劑是用來在加熱下軟化;就是說，加壓來軟化熱熔粘接劑時可使此熱熔體流動，從而可能使任何空隙聚結。
內邊的累計橫向長度，即全體內邊所有橫向部分的總長，將會影響對板回縮過程中引起內邊延伸的外橫向邊運動的控制程度，並影響到回縮過程中形成的指狀件長度。特別是，內邊的累計橫向長度越長，在復原過程中就越能控制第一外邊，而所形成的指狀件也越大。內邊的累計橫向長度因此並非是關鍵的，只要求它足以在回縮過程中提供合乎要求的控制外橫向邊運動的程度以及所形成的指狀件的合理長度。因此，這種內邊的累計橫向長度要能在圍繞基底件的板材於回縮過程中足以使外橫向邊的運動最小化，並在該過程中形成隔離的指狀件群。特別是，這種內邊的累計橫向長度應較外橫向長度約大出5%，由此使內邊延伸而提供一顯著的控制效應，大於約25%時更好，而大於約50%時則最好。
當此種板材用作防護封閉件時，它是繞一基底件卷合的，使得從其中延伸出內橫向邊的外橫向邊隱敝於此閉合件內。
圖1示明了本發明的一種套筒1，它在回縮之前牢牢地卷繞在一圓柱形基底件2上，後者有一層將套筒1封接到基底件2上的熱熔粘接劑。為套筒1之搭接部5所掩敝的斜縫4由虛線表示，而由中間剖開部分6所暴露的斜縫4則由實線表示。當通過加熱引致套筒1回縮並使熱熔粘接劑軟化時，斜縫的內邊T將相對於搭接部5的內表面皺縮，因而阻滯著套筒1的下邊8退朝向9處運動，這就使得套筒1在回縮過程中牢牢地圍繞著基底件2。
圖2表明的是圖1中的封閉件在套筒1已然被導致回縮而繞到基底件2上的情形。圖1中下邊8的斜縫4業已形成了指狀件11，在這些指狀件中，熱熔粘合劑層3中的空隙12已受到隔絕。
圖3表明的是類似於圖1的封閉件，此時是在回縮之前，其中的狹縫13為T形縫而非圖1中所示的斜縫。
圖4表明的是類似於圖1的封閉件，在回縮之前，其中的內邊14乃是由圓孔17所成，從該種圓孔延伸出通至外橫向邊19的狹縫18。
當卷合併固定好如圖1所示，隱敝的第一外邊8乃是這樣一部分板斜的邊，它從搭接的那部分板的第二外邊16定出的界線延展此隱敝邊8。這一隱敝部分在回縮方向上的精確長度並不是很嚴格的，但一般約為板在回縮方向上長度的25%。內邊應限制到上述隱敝部分為止。因此，套筒的所有內邊基本上要求它的每一個之長度都不應超過板在回縮前長度的約25%，即這些內邊從第一外邊沿平行於回縮方向不得延伸到超過板材在回縮前之長度的約25%，更好是小於約20%，而最好是小於約15%。
能用作本發明的可熱回縮的板料典型地有半結晶的可交聯聚合物，如聚烯烴類(例如聚乙烯)、聚酯類(例如聚對苯二甲酸酯)或聚醯胺類(例如尼龍)，它們已經過抗紫外與抗氧化降解的穩定化處理。在聚乙烯和其它於輻射下具有交聯性而無顯著降解作用的聚合物情形，為了進行捲筒件或管件的加工處理和精密地控制交聯化學，最好採用電子束交聯。輻射交聯的材料一般含有一種親輻射物(一種多功能的丙烯酸鹽或丙烯基單體)以增強劑量/模數反應，同時含有碳黑以提高強度和熱導率。化學交聯的聚合物，例如採用矽烷與過氧化物等交聯化的聚合物也是有用的。這類材料的定向一般是遵隨擠壓與交聯步驟，而且必須在高於組成的結晶熔化溫度的溫度下進行。當此種材料冷卻至其舒張狀態時，這種定向就固定下來。一般地說，採用直到每英寸長度約15磅的回縮力時，是可以有約高達8的回縮率來適應直徑的過渡的，這是能夠通過延伸比與交聯密度予以控制的。
如上所述，採用了一種熱熔粘接劑在板料回縮後將其封接到基底件上。這種熱熔粘接劑可用任何一種將保證有效封接的方式置於基底件與板料之間。在一優選的實施例中，此種可熱復蓋的板料的一個面最好塗上一薄層的熱熔粘接劑，用來在封閉件已卷合併經過熱激活回縮後將其封接。這類熱熔粘接劑是已知技術，例如可參看美國專利號4018733，其中所公布的內容已吸收在本說明書中作為參考，一種特別理想的熱熔粘接劑見T.J.Bonk於1985年7月8日提出的美國專利申請系列號753016，其中公布的內容已引入於此作為參考，這種熱熔粘接劑是由(a)從二聚物酸衍生出的一種胺終止的聚醯胺，以及(b)一種酸性的乙烯共聚物這兩者的混合物構成，當加熱使板料繞基底件回縮時，這種粘接劑是粘性地交聯的。
在可熱復原板的回縮過程中保持封閉件可靠性的措施對本發明來說並非關鍵的，在這項技術領域：
內已有許多合用的手段，一種特別理想的方法是Bonk等人提出的，見1985年7月8日美國專利申請系列號752946，已併入此處作為參考，其中描述到應用一種交聯的對壓力敏感的粘接劑，它可塗敷到可熱回縮的板材上以在其回縮時保持封閉件的牢靠性。
可以被封圍的基底件包括管子、導管、電纜及其類似物，特別是電信傳輸線路中以轉動封圍方式製成的那些產品。這些基底件一般有由金屬或合成聚合物例如鉛或聚乙烯構成的表面。這種閉合件特別適合於封接基底件中的裂口，以使基底件的這種內部與周圍環境隔絕。
實例例1由聚乙烯可熱回縮板製成的套筒，此種板材的特性為襯板特性擠壓的Caliper＝0.100英寸伸展的Caliper＝0.020英寸回縮的Caliper＝0.090英寸收縮比＝4.5
收縮力＝2.8pliM-200＝24磅/平方英寸凝膠%＝95%這種板材在其反向側有一層20密耳厚的擠壓上的熱熔體。板材切割成矩形，在「纜長」方向上為12英寸，在「周沿」或「復原」方向上為12.7英寸，得以形成一套筒。然後在一個12英寸的外橫向邊上切出一列斜縫。這列斜縫沿著外邊以這樣的角度按一英寸的間隔一一切割成，使得各個斜縫的長度約為0.7至0.8英寸，每個斜縫朝相對的外橫向邊延約0.3英寸而順著原來外橫向邊上的長度約為0.68英寸。本例和後面各例中的狹縫都是用一種市售的剃刀片對板材進行簡單切入而成，使得不會有板料被切削掉。自然，從例3中的板料上切除掉部分材料，但也只限於須形成圓孔的範圍。
然後將此板材圍繞一1.9英寸直徑的纜卷合，使第一外邊在將搭接的底襯安置於下方的底襯面之前圍入4英寸，這樣就能夠構成一個2.7英寸直徑的封閉的搭接成的套筒。採用一種MAPP(經穩定化處理的甲基乙炔丙二烯，新澤西州Marray Hill的航空公司出售)燃氣噴燈，以濃密的火焰促使此套筒收縮到纜上。上述的幾何結構可使套筒上約回縮25%，留下有約2.24pli的剩餘回縮力，這是那種封圍條帶用來固定此套筒時所必須具有的。所用的封閉帶是按照1985年7月8日公布的美國專利申請系列號752946中的內容製備的。將這種套筒加熱約3至5分鐘以保證激活此熱熔體。當該套筒已完全冷卻後，沿著纜長方向上對向隱敝的外邊切開此套筒，可用肉眼檢驗此隱敝的外橫向邊。此種邊部的外觀如圖2所示，其中的指狀件11的平均長度為1.5至2英寸。
例2與例1所述相同但例外的是狹縫為圖3中所示的T形縫，其中每個T形縫的底與相鄰T形縫的底分隔2英寸，每個底的長度為0.3英寸，每個T形縫的橫向縫長為1英寸(即套筒分開每個相鄰的橫向縫為1英寸展距)。此種板材經卷合併使之回縮如例1，獲得類似結果，不同的只是指狀件具有塊狀的端部而其長度從0.8至1英寸。
例3與例1所述相同但例外的是由圓孔與狹縫形成的內邊如圖4所示，其中的每一狹縫18長為0.1英寸，與各鄰縫相距0.75英寸，每個圓孔的直徑為0.4英寸，即板材離開每個圓孔17最接近的點處的展距為0.35英寸。板材經卷合併讓其回縮上如例1，獲得相似結果，不同的是指狀件具塊狀端部而其長度為0.5至0.8英寸。
權利要求
1.一種可熱回縮的板材，它具有第一與第二相對的外橫向邊和一批從此種第一外橫向邊延伸出的內橫向邊，其中的每一內邊在其長向上至少有一部分是橫切此板材的回縮方向。
2.權利要求
1中的那種可熱回縮板，其中所說的內邊之累計橫向長度約較上述第一外橫向邊長度大5%。
3.權利要求
1的那種可熱回縮板，其中，在每個內邊與所說的第一外橫向邊之間的板料當允許在無顯著張力下回縮時，具有與此板材其餘部分基本上相同的回縮比。
4.權利要求
1的那種可熱回縮板，其中基本上是所有述及的各內邊的回縮長度都不超過此板材在復原方向上長度的25%。
5.權利要求
1的那種可熱回縮板，其中述及的內邊是由一批由上述第一邊朝第二邊延伸的狹縫所確定，使得每個狹縫在長向上至少有一部分在一個橫切板的回縮方向上延伸。
6.權利要求
5的那種可熱回縮板，其中每個狹縫的寬度約小於該板材的厚度。
7.權利要求
6的一種可熱回縮板，其中基本上是所有狹縫的每一個之寬度都不大於對此板材作一簡單切入而不去掉任何一點板材所成之縫隙寬度。
8.權利要求
5的那種可熱回縮板，其中基本上是所有狹縫中每一個的全長都橫切回縮方向。
9.權利要求
5的那種可熱回縮板，其中每個狹縫長向上至少有一部分基本上是一條直線，而此直線與上述第一邊的外線構成一在15°至45°間的角度。
10.權利要求
5的那種可熱回縮板，其中所說狹縫在長向上至少有一部分是與所說第一邊的外線平行。
11.權利要求
5的那種可熱回縮板，其中的每個狹縫有一部分垂直於所說的第一與第二相對橫向邊。
12.權利要求
1的那種可熱回縮板，其中述及的內邊是由一批通過所說板材的孔所確定，而從每一個這樣的孔有一狹縫延伸之前述的外橫向邊。
13.權利要求
12的那種可熱回縮板，其中每個孔在垂直於復原方向上的寬度的較此板材厚度大4倍。
14.權利要求
1的那種可熱回縮板還在其一個主要面上包括一種熱熔粘接劑塗層。
15.權利要求
14的那種可熱回縮板，其中的熱熔粘接劑是這樣的一種混合物，它包括a)一種從二聚物酸衍生出的胺終止的聚醯胺，以及b)一種酸性的乙烯共聚物;當通過加熱以影響此板材圍繞一基底件回縮時，這種粘接劑是粘性地交聯的。
16.封閉一種基底件的方法，包括將權利要求
1的那種可熱回縮板以這樣一種方式卷合到基底件上a)上述板材的第一邊是封在該基底件與板材之間，以及b)在此基底件與板材間加上了一種熱熔粘接劑，得以在板材回縮後有效地封接此封閉件。
17.權利要求
16的那種方法，其中，上述板材的一個主要面上有一種熱熔粘接劑塗層，而此板材是以這樣一種方式卷合;至少有一部分封入在此封閉件中的板材是與上述熱熔粘合劑塗層接觸。
18.按照權利要求
16中的方法製備的一種封閉成的基底件。
19.製備一種具有第一與第二相對外橫向邊且用作一卷合式防護封閉件的可熱回縮板的方法，包括在此板上形成一批內邊，此種內邊以這樣的方式從上述第一外橫向邊延伸出去，使得每一個述及內邊在長向上至少有一部分是橫切該板材的回縮方向。
專利摘要
一種可熱回縮的板，它有兩個相對的外橫向邊和從此兩外邊之一延伸出橫切板的回縮方向的內邊。當此可熱回縮板的一面上塗有一層熱熔粘接劑而用作一種卷合式防護性封閉件時，是以上述內邊與熱熔粘接劑封包於此封閉件中的，而此已封圍的外邊在回縮過程的運動得以滯後，以使此熱熔粘接劑中形成的任何空隙減到最小限度。
文檔編號B29C63/38GK86105059SQ86105059
公開日1987年4月1日 申請日期1986年8月18日
發明者威廉姆·A·哈爾洛克 申請人:明尼蘇達州採礦製造公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan