JP2000120972A - 融着継手とその製造方法 - Google Patents

融着継手とその製造方法

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JP2000120972A
JP2000120972A JP10286326A JP28632698A JP2000120972A JP 2000120972 A JP2000120972 A JP 2000120972A JP 10286326 A JP10286326 A JP 10286326A JP 28632698 A JP28632698 A JP 28632698A JP 2000120972 A JP2000120972 A JP 2000120972A
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Japan
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joint
antioxidant
fusion
heating wire
resistance heating
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JP10286326A
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Hiroshi Higuchi
裕思 樋口
Seiji Miyaki
誠二 宮木
Hiromichi Inoue
博道 井上
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱可塑性樹脂製の継手本体を有し、この継手
本体の接続管接合部に給電可能な抵抗加熱線が埋設され
ていている融着継手融着継手において、融着過程の融着
熱によって、抵抗加熱線近傍の樹脂に含まれる酸化防止
剤を消費し、融着後の継手接続部の耐熱性に問題があっ
た。本発明は、このような事情を鑑みて、融着後も融着
部が十分な耐熱性を有する融着継手とその製造方法を提
供することを目的としている。 【解決手段】 前記抵抗加熱線4を含む第1領域11に
含まれる酸化防止剤の濃度を、前記継手本体2におけ
る、前記第1領域11以外の第2領域12に含まれる酸
化防止剤の濃度よりも高くしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、融着継手とその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この融着継手は、たとえば、特公昭61
−41292号公報や特開平4−347094号公報に
記載されているように、熱可塑性樹脂で形成された継手
本体の接続管接合部の内周面近傍に抵抗加熱線が螺旋状
に埋設されて構成されている。この融着継手の使用に際
しては、接続管接合部に同じく熱可塑性樹脂製の接続管
を嵌め合わせたのち、電気融着装置を介して抵抗加熱線
に通電し抵抗加熱線を発熱させ、この発熱によって接続
管接合部の内周面とその近傍、および、接続管の外周面
とその近傍を溶融することによって継手本体と接続管と
を簡単に接合一体化できる。また、この種の融着継手
で、ポリエチレン製の融着継手の場合、その製造過程に
おいて、抵抗加熱線を継手本体の樹脂と同等の被覆樹脂
で被覆し、被覆した抵抗加熱線を円筒状の芯型に巻き付
け、金型に装着し射出成形することがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この融着継手
では、融着過程の融着熱によって、抵抗加熱線近傍の樹
脂に含まれる酸化防止剤を消費し、融着後の継手接続部
の耐熱性に問題があった。本発明は、このような事情を
鑑みて、融着後も融着部が十分な耐熱性を有する融着継
手とその製造方法を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る融着継手は、熱可塑性樹脂製の継手本
体を有し、この継手本体の接続管接合部に給電可能な抵
抗加熱線が埋設されていている融着継手であって、前記
抵抗加熱線を含む第1領域に含まれる酸化防止剤の濃度
を、前記継手本体における、前記第1領域以外の第2領
域に含まれる酸化防止剤の濃度よりも高くしたことにあ
る。この構成により、融着時の前記抵抗加熱線の発熱で
酸化防止剤が消費された後の、前記融着継手の継手接続
部における耐熱性が改善される。また、前述の構成にお
いて、前記抵抗加熱線の中心からみて、抵抗加熱線の半
径の1.1〜7倍の領域内に、前記第1領域の少なくと
も一部が備えられていることが好ましく、1.1〜3.
5倍とするのがさらに好ましい。しかし、前記幅を抵抗
加熱線の径に対して1.1倍以下とすると、前記抵抗加
熱線の発熱により、融着熱が前記第1領域に隣接してい
る前記第2領域、および、酸化防止剤を多く添加してい
ない部分の酸化防止剤を消費し、耐熱性の低下が考えら
れる。また、前記幅を抵抗加熱線の径に対して7倍以上
にすると、前記抵抗加熱線の発熱による影響は十分に前
記第1領域内に収まるが、材料費等が高騰し、製作上有
利でない。前述の構成において、前記第1領域に含まれ
る酸化防止剤の濃度が1000〜10000ppmであ
るのが好ましく、1000〜5000ppmにするのが
さらに好ましい。通常第2領域における酸化防止剤の濃
度は500ppm程度であるが、これとの関係で、前記
濃度を1000ppm以下にすると前記抵抗加熱線の発
熱により消費される酸化防止剤の量を十分に補えない場
合もある。この場合、融着後の接続管接合部の耐熱性
を、継手本体部および管本体部と同等にすることができ
ず、劣ってしまう。また、濃度を10000ppm以上
にすると、実際に使用している樹脂のポリエチレン樹脂
が混ざりにくくなり、成形加工時に問題があり、製作上
有利でない。第2領域における酸化防止剤濃度と第1領
域における酸化防止剤濃度との関係は前記の酸化防止剤
濃度条件を満たして、後者が前者に対して1.5〜3倍
とされていることが望ましい。
【0005】また、本発明に係る融着継手の製造方法
は、熱可塑性樹脂製の継手本体を有し、この継手本体の
接続管接合部に給電可能な抵抗加熱線が埋設されていて
いる融着継手の製造方法であって、前記継手本体より高
い濃度の酸化防止剤を含む被覆材を抵抗加熱線に被覆
し、被覆した抵抗加熱線を円筒状の芯型に巻き付け、金
型に装着し、射出成形することにある。また、本発明に
係る融着継手の製造方法は、熱可塑性樹脂製の継手本体
を有し、この継手本体の接続管接合部に給電可能な抵抗
加熱線が埋設されていている融着継手の製造方法であっ
て、前記継手本体より高い濃度の酸化防止剤を含み、外
周面に螺旋状の溝を形成した筒に、前記抵抗加熱線を螺
旋状の溝に嵌まり込ませながら巻き付けた後に金型に装
着し、前記継手本体の樹脂により射出成形することにあ
る。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の融着継手とその製造方法
についての実施の形態を、図面に基づいて説明する。図
1は本発明に係る融着継手について、1つの実施の形態
をあらわしている。図1に示すように、本発明の融着継
手2は、継手本体1と、端子9a、9bより給電可能な
抵抗加熱線4を備えている。また、融着時に前記抵抗加
熱線4の発熱の影響がある第1領域11と、前記継手本
体1における前記第1領域11以外の第2領域12を備
えている。この構成の融着継手において、第1領域11
の前記幅を前記抵抗加熱線の2倍とする。
【0007】図2、3は本発明の実施の形態をあらわし
ている。酸化防止剤の濃度が1000ppmのポリエチ
レン樹脂の被覆材5を抵抗加熱線4に被覆し、被覆した
抵抗加熱線4を円筒状の芯型6に巻き付け、図3で示
す、金型7に装着し、酸化防止剤の濃度が500ppm
のポリエチレン樹脂で射出成形する。ここで被覆材5の
厚みは抵抗加熱線4の直径とほぼ同一である。なお、酸
化防止剤とは樹脂の熱酸化劣化を防止する添加剤のこと
であり、ここでの酸化防止剤は、ほとんどの樹脂に使用
されているフェノール系酸化防止剤を使用する。この製
造方法により製造された融着継手2は、融着時に前記抵
抗加熱線4の発熱により、被覆材5の酸化防止剤を消費
する、しかし、前記被覆材5は前記継手本体1より高い
濃度の酸化防止剤を含み、融着後の酸化防止剤の濃度を
前記継手本体1と同等に保つことができ、融着後の耐熱
性の低下を抑制することができる。
【0008】〔実験例〕以下に、継手全体において、酸
化防止剤の濃度が500ppmのポリエチレン樹脂で形
成されている従来の融着継手(以下、従来の融着継手)
と、本発明に係る、抵抗加熱線近傍において、酸化防止
剤の濃度が1000ppmのポリエチレン樹脂で形成さ
れ、それ以外の継手本体部分において、酸化防止剤の濃
度が500ppmのポリエチレン樹脂で形成されている
融着継手(本発明の融着継手)の比較した結果を示す。
ここで、耐熱性を評価する手法(JIS K 677
4:1998(ガス用ポリエチレン管)6.6熱安定性
試験に基づく)として、酸化誘導時間(OIT)測定法
を用いた。この方法は、測定試料を熱分析手法(DS
C)を用いて昇温させ発熱までに要する時間を測定する
方法である。すなわち、酸化誘導時間が長いと耐熱性が
よい樹脂であり、短いと耐熱性がよくない樹脂であると
判断できる。本試験に使用したポリエチレン樹脂に添加
した酸化防止剤量と酸化誘導時間の関係はほぼ一意的な
関係であることから、融着継手の融着時に消費する酸化
防止剤の量を求め、融着時に消費される以上の酸化防止
剤を融着継手の抵抗加熱線近傍に添加した本発明の融着
継手を製作した。表1に、本試験における、管、融着継
手本体、加熱抵抗線近傍の融着前、融着後の酸化誘導時
間を表している。
【0009】
【表1】
【0010】表1に示すように、本発明の融着継手の融
着前に加熱抵抗線の近傍の酸化誘導時間は、酸化防止剤
の融着時消費分以上の添加したことにより、他の部分よ
り50分と長くなっている。融着後は融着熱により酸化
防止剤を消費し、25分となり、管、融着継手、抵抗加
熱線近傍の酸化誘導時間はほぼ均一になる。よって、本
発明の融着継手は融着後でも抵抗加熱線近傍の耐熱性は
管、継手本体と比べほぼ同等であり、従来の融着継手に
おいて、抵抗加熱線近傍の耐熱性の悪化という問題は解
消できるといえる。比較例とし、継手本体において、酸
化防止剤の濃度が500ppmのポリエチレン樹脂で形
成されている従来の融着継手において、表1に示すよう
に、融着前後の管、継手本体、抵抗加熱線近傍の酸化誘
導時間を測定した。融着前後では、抵抗加熱線近傍の酸
化誘導時間が28分から5分になり、融着時の抵抗加熱
線の発熱により酸化防止剤が消費されていることがわか
り、融着後の抵抗加熱線近傍の耐熱性に問題があること
がわかる。このことより、抵抗加熱線近傍の酸化防止剤
を融着時に消費される量を見込んで多く添加することに
より、融着時の発熱による耐熱性の悪化が抑制されるこ
とがわかる。
【0011】〔別実施の形態〕前述の実施の形態におい
て、前記抵抗加熱線4に被覆材5を被覆した製造方法と
したが、図4に示すように、抵抗加熱線4を、外周面に
螺旋状の溝17を形成した筒14の前記螺旋状の溝17
に嵌まり込ませながら巻き付け、その後、金型15に装
着し、継手本体16の樹脂により射出成形をし製造して
もよい。また、継手本体において、その第1領域の酸化
防止剤の濃度が1000ppmであり、第2領域の酸化
防止剤の濃度が500ppmである例を示したが、本願
の目的は、第1領域の酸化防止剤の濃度が、第2領域の
酸化防止剤の濃度より高ければ程度の差こそあれ、融着
において消費される酸化防止剤の補充の役割を果せる。
さらに、第1領域の酸化防止剤の濃度は10000pp
m程度まで許容される。また、前述の実施の形態におい
て、酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤を使用し
たが、酸化防止剤としてイオウ系酸化防止剤およびリン
系酸化防止剤を使用してもかまわない。
【0012】
【発明の効果】本発明に係る融着継手およびその製造方
法は、以上のように構成されているので、融着後の融着
部において、管および継手本体と同等の耐熱性を有する
ことが可能である。したがって、融着継手の配管システ
ム全体としての信頼性が向上する。
【0013】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の融着継手の側断面図
【図2】本発明の融着継手の製造方法を説明する側面図
【図3】本発明の融着継手の製造方法を説明する断面図
【図4】本発明の融着継手の製造方法を説明する断面図
【符号の説明】
1 融着継手 2 継手本体 3 接続管接合部 4 抵抗加熱線 5 被覆材 9a 端子 9b 端子 11 第1領域 12 第2領域
フロントページの続き (72)発明者 井上 博道 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 3H019 FA12 GA03 4F206 AA04 AB06 AD15 AH11 JA07 JB12 JF05

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂製の継手本体を有し、この
    継手本体の接続管接合部に給電可能な抵抗加熱線が埋設
    されていている融着継手であって、 前記抵抗加熱線を含む第1領域に含まれる酸化防止剤の
    濃度を、前記継手本体における、前記第1領域以外の第
    2領域に含まれる酸化防止剤の濃度よりも高くした融着
    継手。
  2. 【請求項2】 前記抵抗加熱線の中心からみて、抵抗加
    熱線の半径の1.1〜7倍の領域内に、前記第1領域の
    少なくとも一部が備えられている請求項1記載の融着継
    手。
  3. 【請求項3】 前記第1領域に含まれる酸化防止剤の濃
    度が1000〜10000ppmである請求項1又は2
    記載の融着継手。
  4. 【請求項4】 熱可塑性樹脂製の継手本体を有し、この
    継手本体の接続管接合部に給電可能な抵抗加熱線が埋設
    されていている融着継手の製造方法であって、 前記継手本体より高い濃度の酸化防止剤を含む被覆材を
    抵抗加熱線に被覆し、被覆した抵抗加熱線を円筒状の芯
    型に巻き付けた後に、金型に装着し、射出成形する融着
    継手の製造方法。
  5. 【請求項5】 熱可塑性樹脂製の継手本体を有し、この
    継手本体の接続管接合部に給電可能な抵抗加熱線が埋設
    されていている融着継手の製造方法であって、 前記継手本体より高い濃度の酸化防止剤を含み、外周面
    に螺旋状の溝を形成した筒に、前記抵抗加熱線を螺旋状
    の溝に嵌まり込ませながら巻き付けた後に、金型に装着
    し、前記継手本体の樹脂により射出成形する融着継手の
    製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003012844A (ja) * 2001-07-02 2003-01-15 Inoac Corp ポリオレフィン発泡体及びその製造方法
JP2010230173A (ja) * 2010-07-20 2010-10-14 Furukawa Electric Co Ltd:The エレクトロフュージョン継手
CN102700050A (zh) * 2012-05-03 2012-10-03 浙江工贸职业技术学院 磁流变减振器的电磁线圈组件注塑加工工艺

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JP2003012844A (ja) * 2001-07-02 2003-01-15 Inoac Corp ポリオレフィン発泡体及びその製造方法
JP2010230173A (ja) * 2010-07-20 2010-10-14 Furukawa Electric Co Ltd:The エレクトロフュージョン継手
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