技術コラム：熱収縮チューブの原理と選び方のポイント

← 技術コラム（目次）へ戻る

熱収縮チューブとは・収縮の原理

熱収縮チューブ（ヒートシュリンクチューブ）は、加熱することで一定の割合で収縮し、対象物に密着する特殊な樹脂製のチューブです。
この性質はプラスチックの「形状記憶効果（電子線架橋技術）」を利用しています。樹脂に電子線を当てて分子同士を網目状に結合（架橋）させた後、加熱して膨張させ、そのまま冷やして固めることで製造されます。これを再び加熱すると、架橋された網目が元の大きさに戻ろうとする力（収縮力）が働き、チューブが縮む仕組みです。

主な役割と用途

絶縁保護 端子と電線の接続部（圧着部や半田付け部）の金属露出部を覆い、ショート（短絡）や感電を防ぐための電気的絶縁を行います。
物理的保護
（断線防止）		 コネクタの根元など、電線が曲がりやすく負荷がかかる部分を補強し、振動や引張による断線を防ぎます（ストレインリリーフ機能）。摩耗や薬品からも電線を保護します。
防水・防食 内側に接着剤（ホットメルト）が塗布された「二重管（接着剤付き）チューブ」を使用することで、収縮時に接着剤が溶け出して隙間を完全に密閉し、水分や埃、腐食性ガスの侵入を防ぎます。
結束・識別 複数のバラバラな電線を一つに束ねる役割や、チューブの色（赤、黒、青、黄など）を使い分けることで、配線の極性や行き先を視覚的に識別しやすくする役割があります。

選び方の重要ポイント（寸法・材質）

熱収縮チューブを適切に機能させるためには、単に太さだけでなく、収縮後の変化や材質特性を考慮した慎重な選定が必要です。

1. 寸法選定
（内径・収縮率）
  • 収縮前・収縮後内径： 被覆する対象物の「最大外径」より通しやすい太さ（収縮前内径）であり、かつ対象物の「最小外径」よりもしっかり小さくなる（収縮後内径）サイズを選ぶのが鉄則です。
  • 収縮率： 一般的なものは「2:1（元の太さの半分になる）」ですが、段差の大きいコネクタ部などには「3:1」や「4:1」の高収縮タイプを使用します。
2. 見落としがちな
「長さ方向の収縮」と「肉厚」
  • 縦収縮（長さの変化）： チューブは加熱すると径方向（細くなる）だけでなく、長さ方向にも数％〜10%程度縮む性質があります。これを考慮し、設計寸法より少し長めにカットする配慮が必要です。
  • 収縮後の肉厚： 径が細くなるにつれてチューブの壁（肉厚）は厚くなります。可動部など柔軟性が求められる箇所では、収縮後の肉厚が硬さに影響するため注意が必要です。
3. 材質と特性
  • ポリオレフィン： 最も一般的。柔軟性があり、多くは「難燃性（UL規格等）」を持っています。
  • フッ素樹脂（テフロン等）： 耐熱性・耐薬品性・滑り性に極めて優れており、高温環境や特殊な溶剤がかかる過酷な環境で使用されます。
  • シリコン・エラストマー： 極めて高い柔軟性と耐寒・耐熱性を持ち、ロボットケーブル等の可動部に適しています。

【参考】熱収縮チューブの詳しい選定ガイド
対象物の径に対する適切なチューブサイズの計算方法や、材質ごとの詳細な選定基準につきましては、配線結束部材メーカーであるヘラマンタイトン株式会社様の「熱収縮チューブの選び方」ページが非常に分かりやすいため、ぜひご参照ください。

ヘラマンタイトン 技術情報「熱収縮チューブの選び方」を見る（外部サイト）

均一な熱処理と確かな加工品質

熱収縮チューブの加工において、加熱不足は密着不良やズレを招き、過加熱はチューブの焦げや破れ、内部電線の損傷（絶縁体の溶融など）を引き起こします。
イー・エス製作所では、チューブの材質や収縮温度（収縮開始温度・完全収縮温度）を熟知したスタッフが、工業用のヒートガンや専用の加熱炉を使用し、適切な温度と時間で均一な熱処理を行っています。防水仕様の接着剤付きチューブから、特殊な耐熱チューブの加工まで、用途に合わせた最適な処理をご提供いたします。

技術コラムトップへ戻る