JP2002001826A - 合成樹脂管の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便な工法により数時間以内で樹脂管同士の
接着接合が完了出来、また、接合された樹脂管は、ＳＣ
等の溶剤による損傷が発生せずに十分な接着強度が確保
出来る樹脂管の接合方法を提供する。 【解決手段】 差込み継手を用いて合成樹脂管同士を接
合する方法であって、上記差込み継手の管受口部内周径
と、上記合成樹脂管の挿口外周径とのクリアランスを埋
める厚みとなるように、少なくとも前記管受口部内周
面、又は前記管挿口外周面に光後硬化型粘着シートを貼
付して該シートに光照射した後、差込み継手の管受口部
に、合成樹脂管の挿口を挿入して接合することを特徴と
する合成樹脂管の接合方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は差込み継手を用いた
合成樹脂管同士の接合方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】管路の接合方法としては一般に接着接合
・突き合わせ融着・フランジ接合等がある。その中でも
特に合成樹脂管の接合に最も広く使われているのが接着
接合である。接着接合に使用される接着剤は一般的に溶
剤系接着剤と呼ばれ、被着体と同じ合成樹脂を溶媒に溶
解させたものが広く使用されている（例えば、特開昭５
５−９７９２２号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
な「溶剤型接着剤」では、接着剤中の固形分量が、せい
ぜい２０％程度と低いため、溶剤が揮発すると接着層に
は多くの空隙が発生することがあった。そのため被着体
同士のクリアランスが大きい場合、うまく空隙を埋める
ことが出来ずに漏水する可能性があった。また、溶剤系
接着剤の場合、接合完了から実際に使用するまで通常、
１日程度の養生時間が必要となる為、それが工期延長の
一因となっていた。更には、溶剤により合成樹脂が可塑
化して管の強度が大きく低下したり、溶剤の揮発により
作業環境が悪化したり、火災や爆発の原因になるという
問題があった。

【０００４】また、溶剤型接着剤では、溶剤または溶剤
蒸気によって合成樹脂管に微細なクラックが発生するい
わゆるソルベントクラッキング（以下、ＳＣ）の現象が
起こることが知られている。上記ＳＣ現象は管路の強
度、耐久性を低下させ、ひどい場合には管路の破損、漏
洩等の原因となったりする。また、破損にまで到らなく
とも、例えば超純水用管路の場合にはクラックに滞留す
る水が純度低下の原因になる等、管路にさまざまな悪影
響を及ぼす可能性がある。そのため、施工時に、管路内
の溶剤を送風機でパージして速やかに溶剤を揮散させた
り、管路に応力がかからないような施工方法を定めてこ
れを守りＳＣの発生を最小限に押さえたりする工夫が必
要であった。

【０００５】また、エポキシ系、ウレタン系等の溶剤を
含有しない「２液型接着剤」もあるが、予め主剤と硬化
剤とを混合して置かなければならず、このとき混合比が
所定の値から外れたり、混合が不均一であったりすると
接着力が低下するため、正確な計量と均一な混合が求め
られる。更に、混合後はポットライフ以内の時間で施工
してしまわねばならず施工性に難がある上、余剰になっ
た混合済み接着剤は廃棄しなければならないため、必要
量の接着剤の分量を推定しなければならない等、施工の
手間が煩雑であった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、簡便な工法により
数時間以内で合成樹脂管同士の接着接合作業が完了出
来、また、接合された合成樹脂管は、ＳＣ等の溶剤によ
る損傷が発生せずに十分な接着強度が確保出来るような
接合方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、差込み継手を
用いて合成樹脂管同士を接合する方法であって、上記差
込み継手の管受口部内周径と、上記合成樹脂管の挿口外
周径とのクリアランスを埋める厚みとなるように、少な
くとも前記管受口部内周面、又は前記管挿口外周面に光
後硬化型粘着シートを貼付して該シートに光照射した
後、差込み継手の管受口部に、合成樹脂管の挿口を挿入
して接合することを特徴とする合成樹脂管の接合方法で
ある。

【０００８】本発明に用いられる合成樹脂管は、特に限
定されないが、一般的に幅広く使われている塩化ビニル
樹脂管に好適である。

【０００９】本発明において、差込み継手の管受口部内
周径と合成樹脂管の挿口外周径とのクリアランスを埋め
る厚みにするには例えば、粘着シートを前記クリアラン
ス厚みとなるように、繰り返し巻き付ける等して厚み調
製することが出来る。また、粘着シートを貼付する被着
体面は、管受口部内周面であっても良いし、管挿口外周
面であっても良い。さらには、上記両者共に貼付しても
良い。とにかく、粘着シートを貼付した後、差込み継手
の管受口部に、合成樹脂管の挿口を挿入して接合出来る
ような厚みとなるように調製すれば良い。

【００１０】また、光後硬化型粘着シートは後述するよ
うに、光照射してから接着硬化するまでに、粘着性を確
保出来る時間を有して貼直しが可能なので、接着硬化す
るまでに仮固定が出来る。上記光照射を行うタイミング
としては、上記被着体（管受口部内周面、又は前記管挿
口外周面）に貼付けた後でも良いし或いは、貼付ける前
に予め、粘着シートに光照射をして置いても良い。上記
貼付作業工程と光照射作業工程の終了後に、挿口を受口
に挿入して、接合作業工程を済ませて置けば、その後、
粘着シートの接着強度が数時間程度で十分な接着強度を
発現して、合成樹脂管同士の接続が出来る。

【００１１】さらに、本発明の合成樹脂管の接合方法に
おいて、差込み継手の管受口部が透明性を有する材料で
構成されている場合は、上記方法において粘着シートを
貼付後、差込み継手の管受口部に合成樹脂管を挿入し
て、接合作業終了後に光照射を行っても、光が透明性を
有する差込み継手の管受口部を透過して、既に貼付され
た粘着シートに当てることが可能となり作業がより簡便
となる。

【００１２】本発明に用いる光後硬化型粘着シートと
は、通常は、粘着性を有するシート状のものであり、光
を照射することにより一定のポットライフ期間（粘着性
が確保出来る時間）を経て接着強度が増加して行き、最
終的に接着剤と同等の接着力を発現出来るものを意味す
る。このような機能を有するものであれば、特に限定さ
れないが、本発明の方法で使用する場合には、このよう
な粘着シートとして、光カチオン重合性化合物（Ａ）、
光カチオン重合開始剤（Ｂ）、及び粘着性ポリマー
（Ｃ）からなるものが好ましい。

【００１３】上記カチオン重合性化合物（Ａ）は、光に
よりカチオン重合が進行して最終的に接着強度が発現し
得る化合物であり、このようなものとして、エポキシ基
を有する化合物が例示出来、ビスフェノールＡ、ビスフ
ェノールＦ、ノボラック樹脂等の多価フェノールとエピ
クロルヒドリンとの反応生成物であるポリグリシジルエ
ーテル；エチレングリコール、プロピレングリコール、
トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多
価アルコールとエピクロルヒドリンとの反応生成物であ
るポリグリシジルエーテル等が挙げられる。

【００１４】さらに、分子内に二重結合を含む高分子量
体を酸化することによりエポキシ化した化合物が挙げら
れ、このような化合物としては、エポキシ化スチレン・
ブタジエン・スチレンブロック共重合体（エポキシ化Ｓ
ＢＳ）が挙げられる。ブロック重合の形態は、ジブロッ
ク（スチレン・ブタジエン）、トリブロック（スチレン
・ブタジエン・スチレン）、マルチブロック等のいずれ
の形態であっても良い。上記エポキシ化ＳＢＳは、エポ
フレンドＡ１０２０１Ｈ（「商品名」、ダイセル化学工
業社製）として市販されている。

【００１５】上記光カチオン重合開始剤（Ｂ）は、電子
線、紫外線、可視光線等の活性エネルギー線の照射によ
って、常温で分解することなくかつ活性エネルギー線の
照射で速やかに酸を発生し、発生した酸が効率良くエポ
キシ基の開環反応を開始させてカチオン重合を進行させ
るものであり、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族
ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ピリジニウム
塩、鉄−アレン錯体化合物、アルミニウム錯体−シラノ
ール系化合物等が挙げられる。上記開始剤（Ｂ）の配合
量は、上記カチオン重合性化合物（Ａ）１００重量部に
対して、０．０１〜１０重量部好ましい。０．０１重量
部未満では硬化速度が遅くなり、１０重量部を超えると
重合後の接着剤層強度が低下する。

【００１６】上記粘着性ポリマー（Ｃ）は、シートに貼
り付、貼り直し等の仮固定が出来る程度の粘着性を付与
出来るものであれば特に限定されない。上記ポリマーと
しては例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂等の
ポリオレフィン系樹脂、ブタジエン−スチレンブロック
共重合体等のゴム系樹脂、アクリル系共重合体樹脂、ポ
リエステル系樹脂等が挙げられるが、耐久性、製造上の
使い易さ等の点で、アクリル系共重合体樹脂が好まし
い。

【００１７】また、上述のカチオン重合性化合物（Ａ）
で例示された、分子内に二重結合を含む高分子量体を酸
化することによりエポキシ化した化合物も挙げられる。
これらは、カチオン重合性化合物と粘着性ポリマーの両
方の機能を有するので、硬化前の粘着シートに粘着性が
付与出来る。特に、上述のエポキシ化ＳＢＳはゴム弾性
を有しており、粘着性ポリマーとしても好適である。上
記粘着性ポリマー（Ｃ）の配合量は、上記カチオン重合
性化合物（Ａ）１００重量部に対して、６０〜９０重量
部が好ましい。６０重量部未満では粘着シートの粘着性
が乏しくなり、９０重量部を超えると、カチオン重合性
化合物の硬化後において、接着強度が不充分となる。
尚、上記エポキシ化ＳＢＳはゴムのような、カチオン重
合性化合物と粘着性ポリマーを兼ねる機能を有するもの
を用いる場合には、粘着性ポリマーとして配合部数を考
慮すれば良い。さらに、スチレン系樹脂や石油性樹脂、
天然系樹脂等の粘着付与樹脂として慣用されている樹脂
等を併用しても良い。

【００１８】本発明で用いる光後硬化型粘着シートに
は、架橋速度向上、粘度調整、接着強度向上等を目的と
して各種物質を添加することが出来る。架橋速度向上、
粘度調整を目的として、単官能のエポキシ化合物や、エ
ポキシ以外のカチオン重合性化合物を添加しても良い。
カチオン重合性化合物の例としては、オキセタン化合
物、オキソラン化合物等の環状エーテル化合物、環状エ
ステル化合物、ビニルエーテル化合物等を挙げることが
出来る。

【００１９】上記架橋速度向上剤としては、ヒドロキシ
ル化合物が挙げられる。上記ヒドロキシル化合物は、少
なくとも１個、好ましくは、２個以上のヒドロキシル基
を有するものであり例えば、アルキレングリコール、ポ
リヒドロキシアルカン、ポリオキシアルキレンポリオー
ル等が挙げられる。さらに、粘度調整、接着層の強度向
上等を目的として、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛
等の微粉末を添加しても良い。また、粘度調整、界面密
着力の強化等を目的としてＳＣや作業環境への悪影響が
出ない範囲で少量の溶剤が添加されても良い。

【００２０】また、光後硬化型粘着シートは、上記樹脂
配合組成物単独でシート状（所謂、ノンサポート型）と
しても良いが、接着後の強度を向上させるために繊維等
を基材として併用しても良い。上記繊維としては特に限
定されず、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、炭化珪素繊
維、硼素繊維、セラミック繊維、金属繊維、ビニロン繊
維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等
の、長繊維が好適に用いられ、これらは単独又は複数の
繊維を併用しても良い。

【００２１】上記光後硬化型粘着シートの製造方法とし
ては、上記光後硬化型粘着シートの成分から公知方法に
より製造することが出来る。すなわち、基材等を用いな
い場合には、上述の光後硬化型粘着シート成分を、有機
溶剤等に溶解して溶液成分とし、その溶液成分を離型紙
上に一定厚み塗布して、有機溶剤を揮発させることによ
り、一定厚みの後硬化型粘着シートが得られる。

【００２２】また、繊維基材を用いる場合には予め、離
型紙上に一方向に延ばした強化繊維を敷いて置き、上記
光後硬化型粘着シートの溶液成分を繊維に含浸させ、乾
燥により溶剤を揮発させることにより得られる。

【００２３】本発明に用いる光としては、上記光カチオ
ン重合開始剤（Ｂ）から、エポキシの開環反応を誘起す
る酸成分が生成し得る活性光線であれば良く、架橋開始
剤の感光波長に応じて適宜選択され、３００〜４００ｎ
ｍの波長を含む、紫外線が好ましい。照射光源としては
蛍光ランプ、高圧水銀灯、キセノン灯等、一般的な光源
を用いることが出来る。照射方法としては光源からの光
線を直接照射しても良いし、石英ファイバーや反射鏡を
利用して被照射部に光線を導いても良い。

【００２４】上記活性光線の照射量については、光カチ
オン重合開始剤の種類やシート厚みによって異なるが、
１００〜２０００ｍＪの範囲が好ましい。照射量が少な
過ぎると架橋硬化に長時間を要し、照射量が多過ぎると
貼付するまでに架橋硬化が進行してしまい、硬化後に十
分な接着強度が得られなくなる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の詳細を実施例によ
り説明する。 （実施例１）ポリグリシジルエーテル化合物（ダイセル
化学工業社製、商品名「セロキサイド２０８１」）６０
重量部を５０℃に加熱し、これにエポキシ化ＳＢＳ（ダ
イセル化学工業社製、商品名「エポフレンドＡ１０２０
１Ｈ」）４０重量部を溶解させ、常温に冷却してから、
カチオン重合開始剤（旭電化社製、商品名「ＳＰ−１７
０」）２重量部を加えて光後硬化型粘着剤を調製し、こ
れを酢酸エチルに溶解させて光後硬化型粘着剤溶液とし
た。上記光後硬化型粘着剤溶液を、ガラス繊維を並べた
容器にキャスティング後、溶剤を乾燥させて、膜厚１ｍ
ｍの光後硬化型粘着シートを得た。

【００２６】次に硬質塩化ビニル樹脂管（エスロンＶＰ
「商品名」；積水化学工業社製、管径２６ｍｍ）および
同材料からなる差込み継手（呼び径２０ｍｍ）に上記方
法にて調製した光後硬化型粘着シートを、上記樹脂管の
表面と継手の内面に、１ｍ厚みとなるように、１回巻付
けて貼付し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１５００ｍＪ
を上記貼付した粘着シートに照射した。その後、上記樹
脂管を上記差込み継手に挿入して常温で２時間放置後、
水圧試験を行い管路の抜け、漏れ等の有無の確認試験を
行った。その結果、接合部に抜け・漏れ等の異常は見ら
れなかった。又、合成樹脂管にＳＣ等の現象も見られな
かった。

【００２７】（実施例２）次に、硬質塩化ビニル樹脂管
（エスロンＨＴＳＰ「商品名」；積水化学工業社製、管
径２６ｍｍ），及び同材料からなる管受口部が透明であ
る差込み継手（呼び径２０ｍｍ）に上記方法にて調製し
た光後硬化型粘着シートを、上記樹脂管の表面と継手の
内面に、１ｍｍ厚みとなるように、１回巻付けて貼付し
た後、上記樹脂管を上記差込み継手に挿入した。その
後、紫外線（波長３６５ｎｍ）、１５００ｍＪを、上記
差込み継手の上から粘着シートに照射した。常温で２時
間放置後、水圧試験を行い管路の抜け、漏れ等の有無の
確認試験を行った。その結果、上記同様に接合部に抜け
・漏れ等の異常は見られなかった。又、合成樹脂管にＳ
Ｃ等の現象も見られなかった。

【００２８】（比較例）実施例１と同様の硬質塩化ビニ
ル樹脂管および差込み継手を使用して、溶剤型の接着剤
である、エスロン接着剤ＮＯ．１００（「商品名」；積
水化学工業社製）を上記樹脂管の表面と継手の内面に、
クリアランスを埋めるように塗布した後、上記樹脂管を
上記差込み継手に挿入して接着接合を行った。常温で２
４時間放置後、実施例と同様の試験を行った結果、接合
部からの漏れが見られた。又、合成樹脂管にＳＣ現象が
見られた。

【００２９】

【発明の効果】本発明は粘着シートを用いるので、塗布
作業の必要性がなくシートの貼付、貼り直し等が任意に
行え接合作業が非常に簡便である。また溶剤型接着剤と
異なり光後硬化型の粘着シートを用いるので、合成樹脂
管に対してＳＣ等の現象も起こらない。さらに、光後硬
化型粘着テープの成分として、カチオン重合性化合物を
用いることにより、光照射後には、数時間以内で接着成
分の重合硬化が完了するので、従来よりも短い養生時間
で管路の水圧を試験を行うことが可能となる。上述のよ
うな本発明の方法は特に、管路更正、管路の構築等に緊
急性を要する場合に好適である。

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により合成樹脂管が、光後硬化型
粘着シートを介して差込み継手に接合された状態を示す
説明図である。

【図２】合成樹脂管同士が差込み継手により接合された
状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 合成樹脂管 ２ 差込み継手 ３ 光後硬化型粘着シート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 差込み継手を用いて合成樹脂管同士を接
   合する方法であって、上記差込み継手の管受口部内周径
   と、上記合成樹脂管の挿口外周径とのクリアランスを埋
   める厚みとなるように、少なくとも前記管受口部内周
   面、又は前記管挿口外周面に光後硬化型粘着シートを貼
   付して該シートに光照射した後、差込み継手の管受口部
   に、合成樹脂管の挿口を挿入して接合することを特徴と
   する合成樹脂管の接合方法。
2. 【請求項２】 管受口部が透明性を有する差込み継手を
   用いて、合成樹脂管同士を接合する方法であって、上記
   差込み継手の管受口部内周径と、上記合成樹脂管の挿口
   外周径とのクリアランスを埋める厚みとなるように、少
   なくとも前記管受口部内周面又は前記管挿口外周面に、
   光後硬化型粘着シートを貼付して差込み継手の管受口部
   に、合成樹脂管の挿口を挿入した後、上記透明性を有す
   る差込み継手を通して光照射して接合する合成樹脂管の
   接合方法。
3. 【請求項３】 上記光後硬化型粘着シートが、カチオン
   重合性化合物（Ａ）、光カチオン重合開始剤（Ｂ）、及
   び粘着性ポリマー（Ｃ）からなる請求項１、又は２記載
   の合成樹脂管の接合方法。