JP2002541404A - ソケットを有するプラスチックパイプ及びソケット付きプラスチックパイプの調製方法 - Google Patents

ソケットを有するプラスチックパイプ及びソケット付きプラスチックパイプの調製方法

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plastic pipe
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イエルベンキレ，イリ
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ウポノール・イノベーシヨン・エイ・ビー
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Abstract

(57)【要約】 ソケットの設けられたプラスチックパイプ及びソケット付きのプラスチックパイプに製造方法であって、これによりソケット（２ｅ）は少なくも２個の層から構成される。少なくも一方のソケット層の配向は他方の層の配向とは異なり、更に少なくも一方の層の配向はプラスチックパイプ（２）のボデー部分（２ｄ）の配向と異なる。ソケット（２ｅ）は、例えば少なくも２層（２ａないし２ｃ）を有するプラスチックパイプ（２）から作られる。少なくも２個の異なった層（２ａないし２ｃ）の配向温度は異なる。プラスチックパイプ（２）は、少なくも１層の材料が拡大中に配向されかつ少なくも１層の材料が拡大中に実質的に配向されない温度に加熱される。ソケット（２ｅ）のあるパイプを提供するように、プラスチックパイプの端部が前記温度において拡大される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、ソケットを有するプラスチックパイプであって、ホデー部分、及び
少なくもその一方の端部に少なくも２層を有するソケットよりなるソケットを備
えたプラスチックパイプに関する。
【０００２】 本発明は、更にソケット付きプラスチックパイプを調製する方法であって、プ
ラスチックパイプのボデー部分の少なくも一方の端部がソケットを形成するよう
に加熱され拡大される方法に関する。
【０００３】 ソケット部分は、典型的にパイプの最も弱い部分である。ソケットを強化する
ために、フィンランド特許９４９０２号は、ソケットに、パイプのソケット以外
の部分の配向とは異なる配向を作るための解答を教示する。しかし、かかる強く
配向された材料は、ソケットの内面に対して常に適しているわけではない。ある
プラスチックにおいては、例えば、溶剤形接着剤が表面に応力亀裂を引き起こす
ことがあり、これにより接着接合を不可能にする。一方、フィンランド特許９４
５１０７号は、拡大されたパイプ端部とこの内側に適合されたスリーブとを備え
たソケットを明らかにする。しかし、かかる解答はソケットの特性を十分に改良
できないことが多い。
【０００４】 上の欠点の少なくも幾つかを避けるためのプラスチックパイプ及び方法を提供
することが本発明の目的である。
【０００５】 本発明のプラスチックパイプは、ソケットの少なくも１層の配向が、他の層の
配向と異なり、かつ少なくも１層の配向がボデー部分の配向と異なることを特徴
とする。
【０００６】 本発明の方法は、プラスチックパイプが少なくも２層よりなること、及びプラ
スチックパイプの端部がソケット付きのプラスチックパイプを提供するように拡
大され、そのソケットの少なくも１層の配向が別の層の配向とは異なりかつ少な
くも１層の配向がボデー部分の配向とは異なることを特徴とする。
【０００７】 本発明の本質的な理念は、パイプが少なくも２層を有するソケットを備えるこ
と、及び少なくも１層の配向がパイプのボデー部分の配向と異なることである。
更なる本質的な理念は、ソケットの少なくも１層の配向がソケットの他の層の配
向と異なることである。好ましい実施例の理念は、ソケットが、パイプの大きく
形成された部分とこの中に配置されたスリーブとより構成されることである。パ
イプは、例えばその配向を実質的に変えない温度で拡大され、そしてソケットの
配向がパイプの配向とは異なり、或いはパイプがその配向を変える温度で拡大さ
れ、そしてソケットの配向がパイプの拡大された部分の配向と異なる。ソケット
は少なくも２層を有するパイプ端部より構成され、端部は、そこにソケットを形
成するように拡大されることが別の好ましい実施例の理念である。例えば、パイ
プの層は、配向温度が異なるように異なった材料のものである。パイプ端部は、
これが拡大されるより前に、拡大中に少なくも一方の材料の配向が生ずるが拡大
中に少なくも一方の材料の配向が実質的に生じない温度に加熱される。更に、異
なった層における異なった配向は、例えば、原料パイプの一方の面のみを加熱す
ることにより達成することができる。加熱された面は高温に達し、引張りにより
引き起こされる張力を直ちに緩和してこの面は配向されないが、内側の低温の面
は配向される。
【０００８】 材料が引張りにより配向されるがステーブルファイバーを含むときに好ましい
構成が達成される。理想的には、ソケットはファイバーで強化された２層よりな
り、そして反対のファイバーの方向が軸線に関して約５０゜の角度であり耐圧性
を提供する。第３の層は、他の層と比較して異なる方向をなす軸方向の補強が提
供される。耐張力パイプにおいては、前記軸方向の層はソケット部分においての
み要求され、パイプには要求されない。最後に、構成全体がファイバーなしの熱
可塑性プラスチックの内層及び外層で覆われる。
【０００９】 ソケットの機械強度が、パイプのその他の部分と同様に良好となり、或いはそ
れ以上となることが本発明の長所である。ソケット層に異なった配向を配列する
ことにより、例えば、少なくも１層は、ソケットを引張りに対して非常に強くさ
せる軸方向配向が与えられ、そして少なくも１層は、ソケットを耐圧性にする半
径方向配向が与えられる。他方、少なくも１層を配向させ、これによりソケット
の機械的特性及び恐らくは遮断性を改良し、更に少なくも１層は実質的に配向さ
れず、これにより化学的特性を良くすることができる。
【００１０】 パイプ及び／又はソケットの配向は、異なった方法で達成することができる。
配向が、例えば引張り又は剪断（例えば、工具の回転軸）により達成されたとき
は分子配向が関連する。配向の程度の差は、パイプ及び／又はソケットのある層
をファイバー強化熱可塑性プラスチックで作ることによっても達成することがで
きる。本発明は、自己強化性熱可塑性プラスチックパイプ及び／又はステープル
ファイバーで強化された熱可塑性プラスチックパイプに関するだけである。連続
ファイバーで強化されたプラスチックパイプは、拡大によりソケットを設けるこ
とができないので、本発明には含まれない。代わりに、ステープルファイバーは
マトリックスプラスチック内で滑り、ソケットを広げるには問題ない。
【００１１】 この説明においては、用語「ソケット」は、パイプを広げることにより又はパ
イプの外側にスリーブを配置することにより、パイプの端部以外の部分より広く
されたパイプ端部の部分を呼ぶ。更に、用語「少なくも２層を有するソケット」
は、ソケットの少なくも１層がパイプのその他の部分の壁と一体部分でありかつ
スリーブが第２の層を構成すること、或いはパイプとソケットの両者が、ソケッ
ト層と対応パイプ層とが一体であるような少なくも２層を有することを意味する
。後者の場合は、少なくも２層を有する一体式のパイプソケットを指す。
【００１２】 本発明は付属図面を参照し、より詳細に説明されるであろう。
【００１３】 図１ａは、内部に３層のプラスチックパイプ２が配列された型１を示す。プラ
スチックパイプ２の端部を加熱するための加熱手段３が、型１のソケット支持具
１ａ内に配列される。プラスチックパイプ２の内側に拡大用マンドレル４が配列
される。拡大用マンドレル４は、プラスチックパイプ２を機械的に拡大し得る装
置である。拡大用マンドレル４は、例えばゴムのものとし、この内部に空気が圧
送されたとき、これが拡大し、同時にプラスチックパイプ２を拡大させることが
できる。拡大用マンドレル４は、ソケット２ｅを形成するプラスチックパイプ２
の部分を広げるために使用される。拡大用マンドレル４は、図１ｂに示された方
法で型１のソケット支持具１ａに押し付けてプラスチックパイプ２を広げるため
に使用される。
【００１４】 プラスチックパイプ２の層２ａないし２ｃは、異なった温度で配向を生ずるよ
うに異なった材料のものである。内側層２ａと外側層２ｃは、例えばポリエチレ
ンＰＥ、中間層２ｂは架橋結合ポリエチレンＰＥＸのものとすることができる。
プラスチックパイプ２の端部を、ポリエチレンＰＥの結晶化温度以上、即ち１５
０℃以上の温度に加熱するために加熱手段３が使用される。この場合、ポリエチ
レンの内側層２ａと外側層２ｃとは拡大中に配向されない。しかし、架橋結合ポ
リエチレンＰＥＸは前記温度で配向されるのため、架橋結合により作られたネッ
トワーク結合が材料の緩和を防ぐため、中間層２ｂは半径方向に配向される。
【００１５】 従って、ボデー部分２ｄが３層を有しかつ３層の一体ソケット２ｅが連結され
たプラスチックパイプ２であって、その内側層２ａと外側層２ｃとは配向されず
、そして中間層２ｂが配向された図１ｃに示されたプラスチックパイプ２が得ら
れる。配向された中間層２ｂは、ソケット２ｅの機械的強度を大きくしかつその
遮断性を改善する。内側層２ａ及び外側層２ｃの化学的特性は極めて良好である
。かかる層は、例えば、パイプ継手に使用される溶剤形接着剤に耐え、ソケット
２ｅの収縮又はその表面亀裂を起こすことがない。
【００１６】 内側層２ａ及び外側層２ｃは、例えば変性ポリ塩化ビニルＰＶＣのものとする
こともでき、この場合は、前記層は配向されない。この場合、配向された中間層
２ｂは、例えばポリ塩化ビニルＰＶＣのものとすることができる。
【００１７】 プラスチックパイプに図１ａないし１ｃに示された方法でソケットを設けると
きは、異なった層の材料の特性は、希望するならば実質的に同じとすることがで
き、これにより、例えば材料パイプの外側面のみが加熱される。この場合、外側
面は、引張りにより生じた張力が、例えば外側層２ｃにおいては配向なしで直ち
に緩和するような高温に加熱される。この場合、内側層の温度は配向の生ずる低
温である。
【００１８】 図２は、本発明による第２のプラスチックパイプ２を示す。図２の実施例にお
いては、ソケット２ｅは、パイプ２のボデー部分２ｄより大きい直径を持った層
、及びソケット内側に配置されたスリーブ５により提供される。パイプ２のソケ
ット２ｅ部分は、例えば、パイプ材料のを拡大中に配向の生じない温度に加熱し
、更に加熱後にパイプを広げることにより大きく作ることができる。この場合、
スリーブ５は、その配向が、パイプのボデー部分２ｄの配向及びパイプの拡大部
分の壁の配向とは異なるように配向される。スリーブ５における配向の方向は半
径方向か又は軸方向のいずれかであり、或いは両方向とすることができる。半径
方向の配向はソケット２ｅの耐圧性を大きくし、軸方向配向はソケット２ｅの引
張り強度を大きくする。
【００１９】 ソケット２ｅを作る別の方法は、プラスチックパイプを、拡大中にプラスチッ
クパイプの壁に配向の生ずる温度に加熱し、そして前記温度においてプラスチッ
クパイプを拡大させることである。これは、プラスチックパイプの壁における配
向が、ボデー部分２ｄ及びソケット部分２ｅとは異なる場合である。スリーブ５
の配向は、これが、ソケット２ｅのボデー部分２ｄの一体部分であるプラスチッ
クパイプの壁の配向とは異なるように選定される。スリーブ５は、完全に配向さ
れないようにすることもでき、またスリーブ５の配向をボデー部分２ｄの配向と
同じにし、或いは異なったものとすることができる。
【００２０】 スリーブ５は、パイプ２の外側に置き換えることもできる。従って、スリーブ
５は、これを別に配向されたスリーブとし、又は通常の射出成型品とすることが
できる。スリーブ５は、これをパイプ２の内側に押し込み、スリーブ５が内側か
ら押されたときにパイプ２の端部を広げることができる。他方、パイプ２の端部
を、先にスリーブ５の外径まで正確に広げておくことができる。更に、パイプ２
の端部をスリーブ５より大きくなるように広げて、潜在的なパイプの配向を少な
くも部分的に緩和する方法又は緩和させない方法で、パイプ２の端部をスリーブ
５の上に収縮させることができる。配向の緩和は、例えば収縮段階においてパイ
プ端部を軸方向に引張って保持することにより防ぐことができる。
【００２１】 図３は、本発明による第３のプラスチックパイプ２を示す。スリーブ５の外面
に、溝、突起、傾斜面又は同等形状を設けることができ、これがスリーブ５とパ
イプ２とを互いに動かないように保持する。スリーブ５は、好ましくは射出成型
で作られ、これによりスリーブ５の寸法は正確であり、かつ難しい形のものを作
ることができる。スリーブ５は、例えば、スリーブ５上へのパイプ２の収縮が、
スリーブ５の内部部分の寸法及び形状を実質的に変化させないガラス繊維強化プ
ラスチックのような強固な材料で作られる。スリーブ５の内側に第２のパイプ６
が配列される。スリーブ５とパイプ部分６との間にくさびリング７を配置するこ
とができる。くさびリング７は、スリーブ５のくさび面５ａに押し付けられて配
列されるくさび面７ａを備える。この方法で、くさび面５ａと７ａとが、第２の
パイプ６とスリーブ５との間の軸方向運動を防止する。くさび面５ａと７ａとは
強い半径方向摩擦力をこの点に向け、これにより、くさびリング７が第２のパイ
プ６にきつく押されることにより軸方向運動が防がれる。
【００２２】 スリーブ５の内側にシール用の溝５ｂが設けられ、この中にシール用リング８
を置き、スリーブ５と第２のパイプ６との間の継手の気密を確保することができ
る。
【００２３】 スリーブ５は、スリーブ５をパイプ２内に押し込み易くする傾斜端部９を備え
る。パイプ２及びスリーブ５の材料の配向の程度及び／又は配向の方向は同じに
すべきではなく、これらは、各特定の用途に適するように変更することができる
。配向はポリマーの分子配向とすることができ、また可能なファイバー強化材の
配向とすることもできる。スリーブ５が主に半径方向の応力と力とを受ける場合
は、配向は、特に周囲方向に向けられる。また、スリーブ５が主に軸方向の力を
受ける場合は、スリーブ５の主配向は軸方向である。例えば、くさびリング７が
スリーブ５のくさび面５ａにあるとき、スリーブ５に軸方向の引張り応力が生ず
る場合は、スリーブ５は、軸方向に配向され又は繊維強化されることが好ましい
。パイプ２とスリーブ５とは同じポリマーで作ることができるが、これらの充填
材及び／又は強化用材料及びその含有量は異なることができる。パイプ２の端部
は、パイプ２のオリフィスに、特にオリフィスの周囲方向強度を大きくするフラ
ンジ式の追加の補強部１０が設けられる。
【００２４】 諸図面及び関連の説明は、本発明の理念を図解するためにのみ意図された。本
発明の詳細は、特許請求の範囲内で変更可能である。従って、ソケット２ｅの異
なった層の配向は、異なった層が異なった配向の度合い及び／又は配向の方向を
有するような方法で違えることが可能である。更にソケット２ｅは、２層又は３
層より多くを備えることができる。スリーブ５を、少なくも２層を有しかつボデ
ー部分２ｄと一体の部品を形成するソケット２ｅの内側の配置することができる
。即ち、スリーブ５を、例えば図１ｃのソケット２ｅの内側に配置することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ、１ｂ、及び１ｃ】 本発明の方法の処理段階の図式的な断面側面図である。
【図２】 本発明によるソケットを設けられた第２のプラスチックパイプの図式的な断面
側面図である。
【図３】 本発明によるソケットを設けられた第３のプラスチックパイプの部分の図式的
な側面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年３月３０日（２００１．３．３０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｂ２９Ｋ 23:00 105:24 105:24 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 23:00 23:00 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3H019 JA01 JA02 4F100 AK04A AK04B AK04C BA02 BA03 BA06 BA07 BA10A BA10B BA10C BA16 DA11 EJ05C GB90 JK01 4F209 AA04 AG03 AG08 AG23 NA22 NB01 NP01

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ソケットを有するプラスチックパイプ（２）であって、ボデ
    ー部分（２ｄ）及びその端部の少なくも一方にある少なくも２層を有するソケッ
    ト（２ｅ）を備え、ソケットの少なくも１層の配向が他の層の配向と異なり、か
    つ少なくも１層の配向がボデー部分（２ｄ）の配向と異なることを特徴とするプ
    ラスチックパイプ。
  2. 【請求項２】 ソケット（２ｅ）の少なくも１層がスリーブ（５）よりなる
    ことを特徴とする請求項１に記載されたプラスチックパイプ。
  3. 【請求項３】 スリーブ（５）に配向が設けられることを特徴とする請求項
    ２に記載されたプラスチックパイプ。
  4. 【請求項４】 スリーブ（５）がプラスチックパイプ（２）の内側に配置さ
    れることを特徴とする請求項２又は３に記載されたプラスチックパイプ。
  5. 【請求項５】 ソケット（２ｅ）の少なくも２層が、ボデー部分（２ｄ）と
    一体部分である層（２ａないし２ｃ）からなり、少なくも一方の層の配向が他の
    層の配向と異なることを特徴とする先行請求項のいずれかに記載されたプラスチ
    ックパイプ。
  6. 【請求項６】 ソケット（２ｅ）が、ボデー部分（２ｄ）の一体部分である
    少なく３個の層（２ａないし２ｃ）を備えることを特徴とする請求項５に記載さ
    れたプラスチックパイプ。
  7. 【請求項７】 内側層（２ａ）及び外側層（２ｃ）が実質的に非配向のポリ
    エチレン（ＰＥ）であり、少なくも１個の中間層が配向された架橋結合ポリエチ
    レン（ＰＥＸ）であることを特徴とする請求項６に記載されたプラスチックパイ
    プ。
  8. 【請求項８】 ソケット（２ｅ）を形成するようにプラスチックパイプ（２
    ）のボデー部分（２ｄ）の少なくも一方の端部を加熱し拡大させることからなる
    ソケット付きのプラスチックパイプを調製する方法であって、プラスチックパイ
    プ（２）が少なくも２層（２ａないし２ｃ）よりなること、及びプラスチックパ
    イプ（２）の端部がソケット（２ｅ）付きのプラスチックパイプを提供するよう
    に拡大され、その少なくも１層の配向が他の層の配向と異なりかつ少なくも１層
    の配向がボデー部分（２ｄ）の配向と異なることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 少なくも２個の異なった層（２ａないし２ｃ）の配向温度が
    異なり、かつプラスチックパイプ（２）の端部は少なくも１層の材料が拡大中に
    配向されかつ少なくも１層の材料が拡大中に実質的に配向されない温度に加熱さ
    れ、そしてソケット（２ｅ）付きのプラスチックパイプを提供するようにプラス
    チックパイプ（２）の端部が前記温度において拡大され、その少なくも１層の配
    向が他の層の配向と異なりかつ少なくも１層の配向がボデー部分（２ｄ）の配向
    と異なることを特徴とする請求項８に記載された方法。
  10. 【請求項１０】 プラスチックパイプ（２）の端部の一方の面のみが加熱さ
    れ、このため、前記面は、前記表面に関連した層（２ａないし２ｃ）が拡大中に
    実質的に配向されない高い温度に達するが、加熱された面から最も遠い層（２ａ
    ないし２ｃ）は実質的に配向されないことを特徴とする請求項８に記載された方
    法。
  11. 【請求項１１】 プラスチックパイプ（２）の少なくも１層（２ａないし２
    ｃ）がポリエチレン（ＰＥ）のものであり、少なくも１層（２ａないし２ｃ）が
    架橋結合ポリエチレン（ＰＥＸ）のものであることを特徴とする請求項８ないし
    １０のいずれかに記載された方法。
  12. 【請求項１２】 プラスチックパイプ（２）が少なくも３層よりなり、その
    最内側層（２ａ）と最外側層（２ｃ）とがポリエチレン（ＰＥ）であり、そして
    少なくも１個の中間層が架橋結合ポリエチレン（ＰＥＸ）であることを特徴とす
    る請求項１１に記載された方法。
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