JP2005256935A - 電気融着継手及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 耐ガソリン性を得るためにエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を中間に設けたポリエチレン多層管を簡単に接続することができ、継手部分でバリア層を連続させることができる電機融着継手及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 ポリエチレン樹脂からなる継手本体１３の受口１５の内周面に、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を中間に有する多層管の端部外周面のポリエチレン樹脂及び継手本体の受口内周面のポリエチレン樹脂をそれぞれ溶融させて接合するための電熱線１２を埋設するとともに、継手本体中央部内周に、多層管を接続したときにバリア層の端面が当接するように、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなるストッパー１４を突設する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気融着継手及びその製造方法に関し、詳しくは、ガソリンや軽油、灯油、さらに、各種有機溶剤に対するバリア性を付加するためにエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層をポリエチレン樹脂からなる外管と内管との間に設けた多層管を接続するための電気融着継手及びその製造方法に関する。
ガソリン輸送用に用いる合成樹脂管として、ポリアミドとエチレン−ビニルアルコール共重合体とからなる多層管が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このガソリン輸送用多層管は、自動車のタンクとエンジンとを接続するための配管材料として用いることを主な目的としている。したがって、多層管同士の接続に対してはほとんど考慮されていない。
特開２００３−２１２７６号公報
しかし、ガソリンスタンドでのガソリン輸送に使用する配管の場合は、配管の屈曲部や分岐部等で配管同士を接続する必要があり、この接続部には、接続作業が容易で、かつ、確実な接続状態が得られる管継手を使用する必要がある。例えば、水道管やガス管等に多用されているポリエチレン管を接続するための電気融着継手のような管継手を用いることが望ましい。
一方、ポリエチレン樹脂からなる外管と内管との間に、耐ガソリン性に優れたエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けることにより、ポリエチレン管に耐ガソリン性を付与することが行われている。
そこで本発明は、耐ガソリン性を得るためにエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を中間に設けたポリエチレン多層管を簡単に接続することができ、継手部分でガソリン等に対するバリア性を備えたバリア層を連続させることができる電機融着継手及びその製造方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明の電気融着継手は、ポリエチレン樹脂からなる外管及び内管の間にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けた多層管を接続するための電機融着継手であって、ポリエチレン樹脂からなる継手本体の受口内周面に前記多層管の端部外周面のポリエチレン樹脂及び該継手本体の受口内周面のポリエチレン樹脂をそれぞれ溶融させて接合するための電熱線を埋設するとともに、該継手本体中央部内周に、前記多層管を接続したときに前記バリア層の端面が当接するエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるストッパーを突設したことを特徴としている。
また、本発明の電機融着継手の製造方法は、ポリエチレン樹脂からなる外管及び内管の間にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けた多層管を接続するための電機融着継手の製造方法であって、継手本体の内周面を形成する射出成形用コアの両側に設けられた一対の受口形成部の外周にポリエチレン被覆電熱線を巻回する工程と、前記射出成形用コアを金型内に配置して前記コアの中央部に設けられた小径のストッパー形成部にエチレン−ビニルアルコール共重合体を射出成形して前記多層管を接続したときに前記バリア層の端面が当接するストッパーを成形する工程と、該ストッパーの外周及び両受口形成部の外周にポリエチレン樹脂を射出成形する工程とを含むことを特徴としている。
本発明によれば、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を中間に設けたポリエチレン多層管同士を一般の水道用やガス用のポリエチレン管と同様の作業で簡単に接続することができ、本発明の継手に多層管を接続した際に、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなるストッパーに多層管のバリア層が当接するので、継手両側の配管のバリア層がストッパーを介して連続した状態になり、ガソリン等に対する十分なバリア性を備えた配管系統を形成することができる。
図１は本発明の電気融着継手の製造工程の一形態例を説明する各工程ごとの断面正面図、図２は本発明の電気融着継手で接続する多層管の一例を示す断面側面図、図３及び図４は本発明の電気融着継手を使用して多層管を接続する状態を示すもので、図３は電気融着継手の受口に多層管の端部を挿入する前の状態を示す断面正面図、図４は電気融着継手の受口に多層管の端部を挿入した状態を示す断面正面図である。
まず、本形態例に示す電気融着継手１１は、図１（Ｃ）に示すように、電熱線１２を埋設したポリエチレン樹脂からなる継手本体１３と、該継手本体１３の中央部内周に突設したエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるストッパー１４とで形成されており、継手本体両端の受口１５の外周には、電熱線１２の両端部がそれぞれ接続されるコネクター１６と、融着接合操作完了を示すインジケータピン１７とが設けられている。
電気融着継手１１の基本的な構造や形状等は、水道用やガス用のポリエチレン樹脂製電気融着継手と同じものとすることができ、接続対象となるパイプ（多層管）のサイズに応じた内径の受口、例えば、サイズが１００の場合は約１１４ｍｍの受口１５を有していればよい。電熱線１２も従来から用いられている線径が０．５〜１．０ｍｍ程度の電熱線を用いることができる。
この電気融着継手１１の製造は、中央部に小径のストッパー形成部２１を有し、その両側に受口形成部２２をそれぞれ有する継手本体内周面射出成形用のコア２３を用いて行う。まず、図１（Ａ）に示すように、受口形成部２２の外周に、電熱線１２の元となるポリエチレン被覆電熱線２４を巻回する。このポリエチレン被覆電熱線２４には、特別なものを用いる必要はなく、従来の水道用やガス用のポリエチレン樹脂製電気融着継手に用いるものと同じものを用いることができる。
次に、ポリエチレン被覆電熱線２４を巻回したコア２３をストッパー形成用の金型内に配置し、図１（Ｂ）に示すように、コア中央部のストッパー形成部２１にエチレン−ビニルアルコール共重合体を射出成形して前記ストッパー１４を成形する。その後、ストッパー１４が成形された状態のコア２３を継手本体成形用の金型内に配置し、図１（Ｃ）に示すように、ストッパー１４の外周及び両受口形成部２２の外周にポリエチレン樹脂を射出して継手本体１３を成形することにより、コネクター１６やインジケータピン１７を備えた電気融着継手１１が成形される。このとき、ポリエチレン被覆電熱線２４のポリエチレン被覆は、ポリエチレン樹脂の射出成形時の熱で溶融することにより、射出成形したポリエチレン樹脂と一体化した状態となり、受口１５の内周部に電熱線１２が埋設された状態となる。
図２に示すように、前記形態例で示した電気融着継手１１の接続対象となるガソリン輸送用の多層管３１は、内側から順に、ポリエチレン樹脂からなる内管３２、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層３３、ポリエチレン樹脂からなる外管３４を積層した３層構造を有している。多層管３１の全体的な寸法は、水道用やガス用のポリエチレン樹脂製パイプと同様に設定することができ、例えば、サイズが１００の場合は、外径を１１４ｍｍ、肉厚を１０ｍｍに設定すればよい。
前記ストッパー１４の突出量は、接続する多層管３１の切断面に露出したバリア層３３の端面が密着状態で当接するように設定すればよいが、多層管３１の切断面全体が当接するように設定することもできる。
電気融着継手１１や多層管３１で使用するポリエチレン樹脂は、通常の水道用やガス用のポリエチレン管等に用いられているポリエチレン樹脂と同じもの、例えば高密度ポリエチレンを使用することができる。また、多層管３１における内管３２と外管３４との厚みのバランスは、製作性等に応じて任意に設定することが可能である。また、電気融着継手１１や多層管３１の表面には、耐ガソリン性パイプであることを示す着色を施しておくこともできる。
ストッパー１４及びバリア層３３を構成するエチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレン−ビニルアルコール共重合体又はエチレン−ビニルアルコール共重合体を主体とした混合物であって、エチレン−ビニルアルコール共重合体としては、エチレン含有量が３５〜７０モル％で、ケン化度が９５モル％以上のものを使用することができる。エチレン含有量が３５モル％未満では成形性に問題が発生することがあり、７０モル％を超えると、成形性は向上するがバリア性が低下して所望の耐ガソリン性が得られなくなる。また、ケン化度が９５モル％未満でもバリア性が低下するため好ましくない。バリア層３３の厚みは、バリア性、特に耐ガソリン性が十分に得られる厚みであればよく、通常は、１００〜３００μｍが適当であり、２ｍｍを超える厚みにしてもガソリンに対するバリア性はほとんど向上しない。
さらに、前記ポリエチレン樹脂やエチレン−ビニルアルコール共重合体には、従来から用いられている各種添加剤を混合することができる。また、必要に応じてポリエチレン樹脂とエチレン−ビニルアルコール共重合体との間に接着剤層を介在させることもできる。この接着剤層としては、ポリエチレン樹脂とエチレン−ビニルアルコール共重合体とを接着できればよく、任意の接着剤を使用することが可能であり、例えば、無水マレイン酸とグラフトポリオレフィンとからなる接着性樹脂を用いることができる。接着剤層の厚みは１００μｍ程度で十分である。
電気融着継手１１を用いて多層管３１を接続する際には、まず、図３に示すように、多層管３１の端部外周面をスクレープして酸化膜を除去した接合面３５を露出させる。次に、図４に示すように、スクレープ後の多層管３１の端部（接合部）を電気融着継手１１の受口１５内に切断面がストッパー１４に当接するまで挿入し、コネクター１６を電源に接続して電熱線１２に通電し、電熱線１２の周囲のポリエチレン樹脂、すなわち、多層管３１の接合面３５のポリエチレン樹脂及び受口１５の内周面のポリエチレン樹脂を溶融させて多層管３１の端部外面と受口１５の内面とを熱融着させる。このとき、電熱線１２の外側のポリエチレン樹脂の溶融膨張によってインジケータピン１７が突出する。
このようにして耐ガソリン性を備えた多層管３１を、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなるストッパー１４を設けた電気融着継手１１を用いて熱融着で接続することにより、ガソリンスタンド等でのガソリン輸送に使用する配管の屈曲部や分岐部等での配管同士の接続を容易に行うことができるとともに、耐ガソリン性を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層３３がエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるストッパー１４を介して連続した状態になるので、継手を含む配管全体に耐ガソリン性を付与することができる。
本発明の一形態例を示す電気融着継手の製造工程を説明する各工程ごとの断面正面図である。 本発明の電気融着継手で接続する多層管の一例を示す断面側面図である。 電気融着継手の受口に多層管の端部を挿入する前の状態を示す要部の断面正面図である。 電気融着継手の受口に多層管の端部を挿入した状態を示す要部の断面正面図である。
符号の説明
１１…電気融着継手、１２…電熱線、１３…継手本体、１４…ストッパー、１５…受口、１６…コネクター、１７…インジケータピン、２１…ストッパー形成部、２２…受口形成部、２３…コア、２４…ポリエチレン被覆電熱線、３１…多層管、３２…内管、３３…バリア層、３４…外管、３５…接合面

Claims (2)

  1. ポリエチレン樹脂からなる外管及び内管の間にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けた多層管を接続するための電機融着継手であって、ポリエチレン樹脂からなる継手本体の受口内周面に前記多層管の端部外周面のポリエチレン樹脂及び該継手本体の受口内周面のポリエチレン樹脂をそれぞれ溶融させて接合するための電熱線を埋設するとともに、該継手本体中央部内周に、前記多層管を接続したときに前記バリア層の端面が当接するエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるストッパーを突設したことを特徴とする電気融着継手。
  2. ポリエチレン樹脂からなる外管及び内管の間にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けた多層管を接続するための電機融着継手の製造方法であって、継手本体の内周面を形成する射出成形用コアの両側に設けられた一対の受口形成部の外周にポリエチレン被覆電熱線を巻回する工程と、前記射出成形用コアを金型内に配置して前記コアの中央部に設けられた小径のストッパー形成部にエチレン−ビニルアルコール共重合体を射出成形して前記多層管を接続したときに前記バリア層の端面が当接するストッパーを成形する工程と、該ストッパーの外周及び両受口形成部の外周にポリエチレン樹脂を射出成形する工程とを含むことを特徴とする電気融着継手の製造方法。
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CN113864559A (zh) * 2021-09-28 2021-12-31 临海伟星新型建材有限公司 一种具有阻隔功能的电熔管件及其制造方法

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