JP2005315405A - 電気融着継手 - Google Patents

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Abstract

【課題】 一般的な射出成形によって成形された電気融着継手に、管接続時の作業性や管との接合性を損なうことなく、ガソリン等に対するバリア性を付与した電気融着継手を提供する。
【解決手段】 耐ガソリン性を付与されたポリエチレン製樹脂管を融着接合するための電熱線１３をポリエチレン製継手本体１２の内周部に埋設した電気融着継手１１において、ポリエチレン製継手本体１２の外表面に、アンカーコート層２１を介してエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層２２を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気融着継手に関し、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したポリエチレン製の電気融着継手に関する。
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おり、多層管同士の接続に対しては考慮されていない。
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、確実な接合状態が得られる管継手を使用する必要がある。また、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、従来の金属管に代えてガソリンスタンドでのガソリン輸送用配管に用いることが提案されている。
一方、ガス又は水道の用途に用いられているポリエチレン樹脂管の接続には、電気融着継手が一般的に用いられているが、電気融着継手は、射出成形によって成形されるため、耐ガソリン性を得るために前述の多層管のような多層構造を採用することが困難であり、バリア層を含む多層構造を採用する場合には、複数回の射出成形工程を必要とし、製造コストの上昇が避けられない。
そこで本発明は、一般的な射出成形によって成形された電気融着継手に、管接続時の作業性や管との接合性を損なうことなく、ガソリン等に対するバリア性を付与した電気融着継手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、耐ガソリン性を付与されたポリエチレン製樹脂管を融着接合するための電熱線をポリエチレン製継手本体の内周部に埋設した電気融着継手において、前記ポリエチレン製継手本体の外表面に、アンカーコート層を介してエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けたことを特徴としている。
さらに、本発明の電気融着継手は、前記アンカーコート層がウレタン系又は不飽和ポリエステル系又はエチレンー酢酸ビニル共重合体エマルジョン系のアンカーコート剤を使用して形成されたことを特徴としている。また、前記バリア層が、エチレン−ビニルアルコール共重合体が１０〜４０質量％、ｎ−プロパノールが３０〜４５質量％、残部が水である溶液を前記アンカーコート層の上に塗布した後、前記ｎ−プロパノール及び水を乾燥除去して形成されたものであることを特徴としている。加えて、前記バリア層は、トルエンとイソオクタンとを各５０質量％の割合で混合した溶液中に浸漬したときの前記溶液の透過率が、０．０１〜０．５ｇ／ｍ２・ｄａｙであることを特徴としている。
本発明の電気融着継手によれば、ガソリンや軽油、灯油、各種有機溶剤、酸素等に対して不透過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をポリエチレン製継手本体の外表面に設けたので、電気融着継手における耐ガソリン性等を大幅に向上させることができる。特に、アンカーコート層を介してバリア層を設けたので、継手本体外表面にバリア層を容易かつ確実に形成することができる。さらに、電気融着継手としての基本的な構造は、一般の電気融着継手と同一にすることができるので、多層管接続時の作業性や接合性が損なわれることがない。
図１及び図２は、本発明の電気融着継手の一形態例を示すもので、図１は電気融着継手の要部断面正面図、図２は同じく断面側面図である。なお、図１，図２では、バリア層及びアンカーコート層を見やすくするために、これらの厚みを拡大して表示している。
電気融着継手１１は、ポリエチレン樹脂を射出成形した継手本体１２の端部に、内周部に電熱線１３を巻回した受口１４を有している。受口１４の外面には、電熱線１３に通電するためのコネクター１５とインジケータピン１６とが設けられている。
この電気融着継手１１を使用してポリエチレン製樹脂管を接続する際には、継手本体両端の受口１４内にポリエチレン管の端部がストッパー１７に突き当たるまでそれぞれ挿入した後、両端のコネクター１５から電熱線１３に通電して電熱線１３を発熱させることにより、電熱線周囲の受口内周面及びポリエチレン管端部外周面の樹脂を溶融させて両者を溶融接合する。この樹脂溶融時の樹脂体積の膨張によって前記インジケーターピン１６が外部に押し出され、受口外周面から突出して樹脂の溶融が確実に行われたことを外部から視認可能な状態とする。
本発明では、このような電気融着継手１１における継手本体１２の外表面に、アンカーコート層２１を介してエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層２２を設けている。
アンカーコート層２１を形成するアンカーコート剤については特に限定されないが、継手本体１２のポリエチレン樹脂とバリア層２２のエチレン−ビニルアルコール共重合体との接着性、密着性等を考慮すると、ウレタン系のアンカーコート剤、又は不飽和ポリエステル系のアンカーコート剤、又はエチレンー酢酸ビニル共重合体エマルジョン系のアンカーコート剤を用いることが好ましい。ウレタン系のアンカーコート剤として、具体的には、三菱化学株式会社製のサーフレンシリーズ等を挙げることができる。
また、アンカーコート層２１は、上述のようなアンカーコート剤を、各アンカーコート剤に適した方法で継手本体１２の外表面に塗布した後、各アンカーコート剤に適した条件で乾燥させ、アンカーコート剤中の溶媒を揮発させて除去するという通常の方法によって形成することができる。アンカーコート層２１の厚みも、アンカーコート剤に応じた通常の厚みとすることができる。
バリア層２２を形成するエチレン−ビニルアルコール共重合体は、特に限定されるものではないが、エチレン−ビニルアルコール共重合体単独又はエチレン−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。このようなエチレン−ビニルアルコール共重合体としては、例えば、日本合成化学工業株式会社製のソアノールシリーズを用いることができる。
上記エチレン−ビニルアルコール共重合体をアンカーコート層２１の上に塗布する際には、水系溶剤に溶解した溶液状態であることが好ましく、特に、エチレン−ビニルアルコール共重合体が１０〜４０質量％、ｎ−プロパノールが３０〜４５質量％、残部が水である混合溶液状態であることが更に好ましい。このようなエチレン−ビニルアルコール共重合体、ｎ−プロパノール及び水からなる組成範囲の溶液は、溶液の粘度が適当で塗布が容易であり、塗布後の液だれ等の問題を生じることがなく、溶剤がｎ−プロパノール及び水であるから、環境に悪影響を及ぼすこともない。
上述のようなエチレン−ビニルアルコール共重合体溶液を、継手本体１２の外表面に設けられた前記アンカーコート層２１の上に塗布した後、乾燥工程を経て前記溶媒を揮発させることにより、電気融着継手１１の外表面にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層２２を形成することができる。乾燥工程における温度は、８０〜１１０℃の範囲が好ましく、９０〜１００℃が更に好ましい。また、乾燥工程の時間は、１〜３時間が適当である。バリア層２２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、１〜５０μｍが適当であり、１００μｍ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。
前記バリア層２２は、トルエンとイソオクタンとを各５０質量％の割合で混合した溶液中に浸漬したときの前記溶液の透過率が、０．０１〜０．５ｇ／ｍ２・ｄａｙの範囲であることが好ましく、この透過率が多くなるとガソリンに対するバリア性が低下する。
このように、非相溶性のポリエチレン製継手本体１２の外表面に、アンカーコート層２１を介してエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層２２を設けることにより、電気融着継手１１のガソリンに対する不透過性を大幅に向上させることができる。したがって、この電気融着継手１１を用いて耐ガソリン性を付与された前述のようなポリエチレン製樹脂管を融着接合することにより、継手部分からガソリン等が漏洩することを確実に防止することができ、配管全体にガソリン等に対する十分なバリア性を得ることができる。
本発明の電気融着継手の一形態例を示す要部の断面正面図である。 同じく断面側面である。
符号の説明
１１…電気融着継手、１２…継手本体、１３…電熱線、１４…受口、１５…コネクター、１６…インジケータピン、１７…ストッパー、２１…アンカーコート層、２２…バリア層

Claims (4)

  1. ポリエチレン製樹脂管を融着接合するための電熱線をポリエチレン製継手本体の内周部に埋設した電気融着継手において、前記ポリエチレン製継手本体の外表面に、アンカーコート層を介してエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けたことを特徴とする電気融着継手。
  2. 前記アンカーコート層は、ウレタン系又は不飽和ポリエステル系又はエチレンー酢酸ビニル共重合体エマルジョン系のアンカーコート剤を使用して形成されたことを特徴とする請求項１記載の電気融着継手。
  3. 前記バリア層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体が１０〜４０質量％、ｎ−プロパノールが３０〜４５質量％、残部が水である溶液を前記アンカーコート層の上に塗布した後、前記ｎ−プロパノール及び水を乾燥除去して形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の電気融着継手。
  4. 前記バリア層は、トルエンとイソオクタンとを各５０質量％の割合で混合した溶液中に浸漬したときの前記溶液の透過率が、０．０１〜０．５ｇ／ｍ２・ｄａｙであることを特徴とする請求項１記載の電気融着継手。
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