JP2015504928A - （メタ）アクリレート系接着剤を用いるプラスチックパイプの粘着的結合方法 - Google Patents

Abstract

（メタ）アクリレート系接着剤を用いて、嵌合部と共にまたはなしでプラスチックパイプと粘着結合させる方法、およびまた対応するパイプ接続が記載される。

Description

本発明は、プラスチックパイプを粘着的に接続する方法、ならびに少なくとも２個のプラスチックパイプのパイプネットワークに関する。

プラスチックパイプ、例えばＰＶＣ圧力パイプを結合させる場合、通常使用される結合剤は、適当な溶媒または溶媒系に溶ける固形ポリマーを含む。

接着の原理は、溶媒の膨潤、溶解および拡散特性に基づく。溶媒が原材料中に拡散し、原材料を膨潤させ、組み込まれている溶解ポリマー部分によって助成して、押圧操作にて成分の結合を誘導する。溶媒は不定期間にわたって除去され、均質な結合が得られる。パイプの結合技法におけるこの原理は、例えば欧州特許出願ＥＰ０１９７４８１Ａ２に記載されている。

パイプを結合するこの技法は極めて優れた結果をもたらすが、溶媒に基づく結合剤なしで管理する可能性を確立するための様々な試みがなされている。

国際特許出願ＷＯ２００９／１０８７５１Ａ１では、ここでの背景技術に対して、エポキシ樹脂と硬化剤（ポリアミドとポリアミンの混合物を含有する硬化剤）の混合物を含む室温硬化型接着剤を用いてＰＶＣパイプを接続する方法が提案されている。

本発明の関心は、溶媒に基づく結合剤の使用を必要とせず、さらに接着結合の強度、特に剪断強度の改善されたパイプネットワークを提供することである。

この点について、嵌合部を用いて、または用いることなく、プラスチックパイプを粘着的に接続させる方法にて、意外にも、（メタ）アクリレート系接着剤の使用が極めて良好な結果をもたらすことが見出された。

従って、本発明の第一の態様は、プラスチックパイプを嵌合部によって粘着的に接続する方法で、
（ａ）接着剤を、嵌合部の接合面に、および／または該嵌合部と接続させる該パイプ端部の接合面に塗布し；
（ｂ）該パイプと嵌合部を一緒にスライドさせ；ついで
（ｃ）接着剤を硬化させる；
ところの方法であって、
接着剤として（メタ）アクリレート系接着剤を用いることを特徴とする、方法である。

好ましい実施態様によれば、特に工程（ａ）にて、接着剤は嵌合部の接合面、ならびにそれと接続させるパイプ端部の接合面の両方に塗布される。

「嵌合部」なる語はパイプラインの接続部分をいう。これらの接続部分は、例えばパイプセクションの（特に真っ直ぐな）接続を可能とするが、方向転換または径変更のためのパイプ接続ならびに構成部材への接続も可能とする。特に、嵌合部を用いることで、パイプラインは外部条件（例えば、障害物の迂回、ブランチの取り付け、および径変更等を含む）に容易に適合するようにその経路を決めることができる。パイプラインの経路は、このように、構成要件に容易に適合され得る。「嵌合部」なる語は、パイプライン計画にて、ならびにインスタレーションテクノロジーにて、どこでも一般的に用いられる。本発明との関連で、プラスチック嵌合部の利用が好ましい。

さらには、本発明の第二の態様は、プラスチックパイプを粘着的に接続する方法で、
ここで、パイプ接続が第一パイプ端部を第二パイプ端部と一緒にスライドさせることで達成され、一方のパイプ端部がパイプ受入部であり、他方のパイプ端部がパイプ挿入部であり、
パイプ端部を一緒にスライドさせる前に、その接続させる接合面の少なくとも一方に（とりわけ、両方に）接着剤を塗布し、パイプ端部を一緒にスライドさせた後に、接着剤を硬化させるところの方法であって、
接着剤として（メタ）アクリレート系接着剤を用いることを特徴とする、方法である。

本発明の方法は一連の利点を提示する。第一に、パイプの耐用年数に相当する耐用年数を有し、特に圧力パイプラインに適用する品質検証要件に合致する、恒久的に安定した高強度のパイプ接続が可能である。本発明の方法により得られる結合した接続体は耐光性、耐溶媒性に非常に優れ、加水分解に、高低温に対して優れた耐性を有し、非常に優れた衝撃耐性を有する。特に、結合した接続体にて極めて良好な剪断強度が得られる。本発明において、剪断強度は特にＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ９３１１−２に従って試験され得る。この試験の規格は、結合・接合した接続体の剪断強度を、適正に調製したサンプルで測定して、熱可塑性パイプラインシステム用の接着剤の特性評価をする方法を規定する。本発明の接続法による利点は、通常の硬化条件下で（例えば、室温、２０℃で）、特に剪断強度に関して、特に迅速に強度を構築することであり、それによりプラントをより速やかにスタートアップすることができる。接着剤は、例えば静的ミキサーによるような問題なく塗布され得る。本発明に係る２つの方法は、第一の方法ではパイプが嵌合部と一緒に接続されている点、第二の方法ではパイプが直接接続されている点でのみ異なる。

原則として、該接着剤は本発明の方法にて可能性のあるすべての様式で塗布され得る。しかしながら、接着剤は、塗布の道具の助けを借りて、特にはけ塗りにより塗布されるのが好ましい。これにより、所望する適切な厚みで特に均一な塗布が可能となる。

該接着剤は、気候条件に応じて、好ましくは約１０〜３５℃の、例えば２０℃の周囲温度でとりわけ硬化しうる。結合した接続体の極めて優れた強度が１時間後には既に達成される。

本発明との関連で、次に本発明の好ましい実施態様との関連で、嵌合部を用いてまたは用いることなく、プラスチックパイプで特に優れた結合を達成するためには、組み立て前の接合面での接着剤のフィルム厚が０．１ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ〜１．５ｍｍ、特に０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲にある場合が有利である。利用される（メタ）アクリレート系接着剤との関連したこれらの接着剤のフィルム厚が、本当に耐用年数の長いパイプ結合部をもたらす。意外にも、該接着剤は優れた潤滑作用を有するため、０．２ｍｍの径の間隙も接合され得る。

本発明に関して、接合面間の結合による接続は、パイプと嵌合部を、またはパイプとパイプを一緒にスライドすることでなされる。特に恒久的にしっかりと固定したパイプ接続体を生成しうるためには、本発明の方法を、パイプと嵌合部またはパイプとパイプが歪むことなく一緒にスライドするような好ましい実施態様で実施するのが有利である。

実際、非常に恒久的にしっかりと固定したパイプ接続体はまた、本発明の特定の利点が本発明にて利用される（メタ）アクリレート系接着剤が（溶媒性接着剤と比べて）比較的長いオープンタイムを有することであるので、仮にパイプと嵌合部またはパイプとパイプが歪んだ状態で一緒にスライドしたとしても、本発明において生成され得、従って、歪みが回避される場合にはさらに良い結果が得られるとしているが、パイプと嵌合物またはパイプとパイプが一緒にスライドした際、修正または歪みは許容される。また、比較的長いオープンタイムは、大径のパイプ、すなわち４００ｍｍより大きな径のパイプにて問題のない結合を可能とする。

本発明の方法は、基本的には、あらゆる型のプラスチックパイプをしっかりと結合させるのに適している。本発明の特定の実施態様によれば、接続されるプラスチックパイプは、熱可塑性ポリマーに基づく、特にＰＶＣ（好ましくは、ＰＶＣ−ＵまたはＰＶＣ−Ｃ）、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンのコポリマー）、ＡＳＡ（アクリル酸エステル−スチレン−アクリロニトリルのコポリマー）、ＡＢＳ／ＡＳＡ、および／またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）に基づくパイプに関する。嵌合部も同様に熱可塑性ポリマーに基づくことが、特に上記したポリマーに基づくことが好ましい。

ＰＶＣ−Ｃは、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ１０４３−１：２００２−０６に従った、塩素化ポリ塩化ビニルの略語である。塩素化ポリ塩化ビニルは、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を流動床工程で、拡散工程で、または溶液工程で塩素化することで製造でき、一般に、塩素含量が約６２−７３％、比重が約１．５〜１．５８ｇ／ｃｍ^３の無色粉末として販売されている。塩素化により、特にポリ塩化ビニルの熱安定性および熱変形耐性が増す。

ＰＶＣ−Ｕは、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ１０４３−１：２００２−０６に従った、可塑剤を０−１２重量％の含量で有し得る硬質ＰＶＣの略語である。本発明に従って結合するＰＶＣ−Ｕに基づくプラスチックパイプは可塑剤を特に含まない。逆に、軟質ＰＶＣは可塑剤を＞１２重量％の含量で含む。

本発明の（メタ）アクリレート系接着剤の使用、特に熱可塑性ポリマーに基づく上記したプラスチックパイプとの使用は、パイプの接続に優れた品質および恒久的な靱性を付与する。

本発明特有の利点は、接続させる接合部が異なるプラスチック材料からなっていてもよいことであり、それにも拘わらず、恒久的にしっかりと固定したパイプの接続が可能なことである。このように、本発明の他の好ましい実施態様は、接合部が異なるプラスチック材料からなる場合に対応する。

本発明特有の他の利点は、溶媒の必要量を最小とし、または除去さえする、結合による接続を可能とすることである。

パイプを結合する通常の結合剤の結合原理は、背景技術のセクションで説明されるように、利用した溶媒の膨潤、溶解および拡散作用に基づくことが多い。

本発明では、反対に、利用した接着剤は、溶媒を１０重量％未満、好ましくは５重量％未満、特に２重量％未満で含むか、または含まないことが好ましい。溶媒画分の減少はとりわけ職業安全衛生に役立つ。本発明に関して、反応性モノマーは本発明の範囲にて溶媒ではない。

本発明にて利用した接着剤は（メタ）アクリレート系接着剤である。

本発明に関して、（メタ）アクリレート系接着剤は、アクリル酸および／またはメタクリル酸および／またはそのエステルを含む接着剤である。それらは２成分系接着剤に特に関与する。本発明に関して特に好ましい（メタ）アクリレート系接着剤は、メタクリル酸エステル、特にメタクリル酸メチルエステル（メチルメタクリレート）を含む、２成分系反応性接着剤である。この点で、反応性モノマー系が少なくとも１０重量％のメタクリル酸メチル、好ましくは少なくとも２０重量％のメタクリル酸メチル、特に少なくとも３０重量％のメタクリル酸メチルを含む（各重量％は全体の反応性モノマー系に対する％である）ところの（メタ）アクリレート系接着剤が好ましい。さらには、反応性モノマー系が少なくとも４０重量％のメタクリル酸メチル、好ましくは少なくとも５０重量％のメタクリル酸メチル、特に少なくとも６０重量％のメタクリル酸メチルを含む（各重量％は全体の反応性モノマー系に対する％である）ところの（メタ）アクリレート系接着剤が好ましい。

（メタ）アクリレート系接着剤に利用される、特にメタクリル酸メチルなどのモノマーはラジカル連鎖反応により高分子化され得る。

高分子化反応を開始するには、促進剤をペルオキシドに添加した場合に、主にそのペルオキシドにより付与される、反応性ラジカルを必要とする。例えば、ジベンゾイルペルオキシドなどの適当なペルオキシド、例えば芳香族第三アミンなど、特にジメチル−ｐ−トルイジンなどの適当な促進剤が自体公知である。

（メタ）アクリレート系は、例えば、第一成分Ａが（メタ）アクリレートに基づく少なくとも１種の高分子化可能なモノマー成分、および硬化剤を含み、第二成分Ｂが少なくとも１種の（メタ）アクリレートに基づく高分子化可能なモノマー成分、および硬化反応を触媒するための触媒成分（いわゆる促進剤）を含むように、加工され得る。成分ＡおよびＢは、接合部に塗布する前に必要とされる割合で混合し、次に接合部に塗布され得る。混合操作は特には静的ミキサーで行われる。さらには、成分を接合部に直接塗布し、接合部での接触圧を介して必要とする混合を実現することも可能であり；このことは、本発明の方法が労力を節約するため、該方法にとって特に有利な点である。

原則的に、（メタ）アクリレートに基づく少なくとも１種の高分子化可能なモノマー成分は、（メタ）アクリレート系接着剤における使用に適するいずれかのモノマー成分を、特にアクリル酸および／またはメタクリル酸および／またはそのエステルを含み得る。メタクリル酸メチルが含まれるのが好ましい。（メタ）アクリレートに基づく高分子化可能なモノマー成分は、接着性全組成物に対して合計３０−８０重量％の量で含まれるのが好ましい。

モノマー系はメタクリル酸メチルを含むのが好ましい。メタクリル酸メチルは接着性全組成物に対して２０−７０重量％、特に３０−６０重量％の量で含まれるのが好ましい。

その上、好ましくはメタクリル酸またはアクリル酸の他のエステル、例えば、メタクリル酸ヒドロキシエチルおよび／またはメタクリル酸ヒドロキシプロピルも、接着性全組成物に対して好ましくは５−５０重量％、特に１０−３０重量％の総量で更に用いてもよい。

その上、他の酸性モノマー、特にメタクリル酸も、接着性全組成物に対して好ましくは０．５−１０重量％、特に１−５重量％の総量で更に用いてもよい。酸性モノマー、特にメタクリル酸の、接着剤の他の成分と組み合わせた付加は、パイプ結合部の熱変形耐性を特に改善するが、また硬化作用、およびパイプ材料への粘着特性、ならびに引っ張り強度も改善する。メタクリル酸の使用は、従って、発明の大きな利点と関連しており、かくして本発明の特に好ましい実施態様に相当する。

全組成物、すなわち全（メタ）アクリレート２成分系組成物において、好ましくは、
（ｉ）（メタ）アクリレートに基づく少なくとも３種の高分子化可能なモノマー成分；すなわち
ａ）全組成物に対して２０−７０重量％の量のメタクリル酸メチル、
ｂ）全組成物に対して５−３０重量％の量の、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ｔ−ブチルアミノエチル、メタクリル酸シアノエチル、およびメタクリル酸クロロエチルから選択されるが、特にメタクリル酸ヒドロキシエチルおよび／またはメタクリル酸ヒドロキシプロピルである、極性基を有するメタクリル酸エステル、および
ｃ）全組成物に対して０．５−１０重量％の量の、酸性モノマー成分、特にメタクリル酸
を含む成分が用いられる。

極性基を有するメタクリレートの特に好ましい例は、例えば、Ｍｈｏｒｏｍｅｒ ＢＭ ９０５（Evonikから）として入手可能なメタクリル酸ヒドロキシエチルモノマーである。

さらに好ましい実施態様において、全組成物は、
ａ）３０−６０重量％の量のメタクリル酸メチル、
ｂ）合計で５−１５重量％の量のメタクリル酸ヒドロキシエチルおよび／またはメタクリル酸ヒドロキシプロピル、
ｃ）０．５〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％の量のメタクリル酸、
ｄ）合計で５〜７０重量％、好ましくは１０〜６０重量％の量の、衝撃耐性を改善するための、特にクロロスルホニル化および／またはスチレン−アクリロニトリル−ブタジエンのコポリマーを含む、１または複数の成分、
ｅ）合計で０．１〜５重量％の量のペルオキシドに基づく硬化剤、
ｆ）好ましくは、合計で０．０１〜５重量％の量の、硬化反応を触媒する触媒成分、
ｇ）合計で０．１〜１５重量％の量の安定化剤、
ｈ）好ましくは、合計で０．１〜３０重量％の量の、適宜加えられる増粘剤、好ましくは湿式シリカ
を含み、各重量％の表示は全組成物に対するものである。

もちろん、本発明の利用可能な（メタ）アクリレート系接着剤はすべて、要求に応じて、さらに適宜加えられる成分を含みうる。

他の好ましい実施態様の枠内で、二官能性モノマーまたはそれ以上の官能性モノマーが、例えば、エチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレートおよび／または１，１，１−トリメチロプロパントリメタクリレートなどの高分子化可能なモノマー成分としてさらに用いられ得る。これは、特に、パイプ結合部の熱変形耐性を改善する。かかる二官能性またはそれ以上の官能性モノマーの総量は、全組成物に対して、例えば０〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％、特に０．１〜５重量％とすることができる。

ペルオキシド、ヒドロペルオキシド、ペルオキシエステル、ペルオキシ塩、ペルオキシ酸および／またはその混合物が、ペルオキシドに基づく硬化剤として考慮に入れられるようになる。例えば、クメンヒドロペルオキシドまたはジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシドが特に好ましい。クメンヒドロペルオキシドが最も好ましい。例えば、tert-ブチルヒドロペルオキシド（ＴＢＨ）、tert-ブチルベンゾエート（ＴＢＰＢ）およびベンゾイルペルオキシド（ＢＰＯ）も適当である。典型的には、それらは、合計で全組成物の約０．５重量％〜３重量％の量で用いられるのが適当である。

例えば、立体障害性フェノール、ヒドロキノンまたはキノンに基づく生成物などの安定化剤の添加は、ラジカル連鎖反応の望ましくない早過ぎる開始を妨げ、組成物の貯蔵安定性を増加させる。

両方の成分に配合され得る好ましい安定化剤は、相互に独立して、チアジン、ヒドロキノン、キノン、立体障害性フェノール（例えば、２，６−ジ−tert−ブチル−４−メチルフェノール）、有機酸およびオキサゾール官能性を有する化合物から選択される。しかしながら、ヒドロキノンおよび立体障害性フェノールの使用が特に好ましい。安定化剤の総量は、全組成物に対して、例えば０．１〜１０重量％の範囲であり得る。

硬化剤の分解、特にペルオキシドのラジカルへの変形を触媒しうる物質は、硬化反応に触媒作用を及ぼす触媒成分として利用され得る。例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシエチル−ｐ−トルイジン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−トルイジンおよびその組み合わせなどの第三アミンが適する。

例えば、ブタナールとアニリンからのイミンなどのイミン類も適している。３，５−ジエチル−１，２−ジヒドロ−１−フェニル−２−プロピルピリジンなどのジヒドロピリジン誘導体も同様に適している。好ましくは有機媒体に可溶性である、遷移金属塩、例えば、オクタン酸銅などの銅および／またはコバルト塩も同様に利用することができる。遷移金属塩を、硬化反応に触媒作用を及ぼす触媒成分としての第三アミン、イミンまたはジヒドロピリジン誘導体と組み合わせて利用することが特に好ましい。硬化反応に触媒作用を及ぼす触媒成分の適切な総量は、全組成物に対して、０．０１〜５重量％の範囲にあることが好ましい。

衝撃耐性を改善するための成分（いわゆる「衝撃強化剤（toughener）」）は、特にエラストマー、好ましくはクロロスルホン化ポリエチレン（いわゆる「Hypalon（登録商標）」（デュポン製）である。クロロスルホン化ポリエチレンは、全組成物の、例えば好ましくは、５−５０重量％で、特に１０−３０重量％の量で配合され得る。

クロロスルホン化ポリエチレンは、例えば、ポリエチレンを塩素および二酸化硫黄と同時に処理することにより製造され得る。市販のクロロスルホン化ポリエチレンの型は約２５−４５％の塩素および０．８−１．５％の硫黄を含む。

衝撃耐性を改善するために利用可能な好ましい成分（いわゆる「衝撃強化剤」）は、特にまた、ＡＢＳコポリマーと簡略される、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエンのコポリマー（例えば、ブレンデックス３３８（Chemtura製）である。ＡＢＳコポリマーは、エラストマー修飾の熱可塑性物質の群に属する。本発明で利用可能なＡＢＳコポリマーは、好ましくは、熱可塑性および弾性ポリマーブレンドに関与し、ブタ−１，３−ジエンのホモポリマーまたはコポリマーのその不連続な弾性相は、硬質の熱可塑性スチレン−アクリロニトリルのコポリマーの連続相に分散される。スチレン−アクリロニトリル−ブタジエンのコポリマーは、例えば、全組成物に、好ましくは５−５０重量％、特に１０−３０重量％の量で含まれうる。

原則として、衝撃耐性を改善するのに適するいずれの成分も本発明にて利用可能である。特に、本発明の衝撃耐性を改善するための成分は、多数の弾性材料より選択され得る。例えば、ポリアクリレート、スチレン／ブタジエン／スチレン（ＳＢＳ）コポリマー、スチレン／イソプレン／スチレン（ＳＩＳ）コポリマーまたはスチレン／ブタジエンのコポリマーが利用され得る。さらに適するエラストマーが、アクリレート−ブタジエンのコポリマー、ブタジエン、クロロプレン、エチレン−プロピレン、エチレン−プロピレン−ジエン、イソプレン、 イソブチレン、イソブチレン−イソプレン（ブチルラバー）、スチレン−ブタジエン、スチレン−イソプレン、アクリロニトリル−ブタジエン、アクリロニトリル−クロロプレン、ビニルピリジン−ブタジエン、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン、クロロイソブチレン−イソプレン（クロロブチルラバー）、ブロモイソブチレン−イソプレン（ブロモブチルラバー）、ジアルキルシロキサン、ポリプロピレンオキシド、ポリエステルウレタン ポリエーテルウレタンならびにそれらの混合物からなる群より選択される。その上、反応性液体ポリマーが利用され得る。反応性液体ポリマーは、一般に、その末端に官能基を含んでおり、インシトゥーで樹脂と反応し、弾性ドメインを形成する。反応性液体ポリマーの例が、カルボキシ末端のブタジエンニトリル（ＣＴＢＮ）、アミン末端のブタジエンニトリル（ＡＴＢＮ）、ヒドロキシ末端のブタジエンニトリル（ＨＴＢＮ）、エポキシ末端のブタジエンニトリル（ＥＴＢＮ）、メルカプト末端のブタジエンニトリル（ＭＴＰＮ）およびフェノキシ末端のブタジエンニトリル（ＰＴＢＮ）である。

衝撃耐性を改善するのに特に有用な成分は、確かに、クロロスルホン化ポリエチレン、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエンのコポリマー（例えば、ブレンデックス３３８（Chemtura製）など）および／またはニトリルラバーである。

例えば、ヒパロン（Hypalon）２０またはヒパロン３０（デュポン製）ならびにスチレン−アクリロニトリル−ブタジエンのコポリマー（例えば、ブレンデックス３３８（Chemtura製）など）等のクロロスルホン化ポリエチレンが最も好ましく、その中でもクロロスルホン化ポリエチレンとスチレン−アクリロニトリル−ブタジエンのコポリマーの組み合わせを利用するのが好ましい。このようにして、パイプを接続するのに特に優れた強度が得られた。

衝撃耐性を改善するために利用可能な成分の総量は、好ましくは、全組成物に対して、５〜７０重量％、特に１０−６０重量％の範囲でありうる。

本発明に関して、利用することが好ましい、硬化性（メタ）アクリレート接着剤は：
（ｉ）（メタ）アクリレートに基づく、好ましくはメタクリル酸メチルを含む、少なくとも１つの高分子化可能なモノマー成分、
（ｉｉ）好ましくはペルオキシドに基づく硬化剤、
（ｉｉｉ）安定化剤
を含む第一成分と、
（ｉ）（メタ）アクリレートに基づく、好ましくはメタクリル酸メチルを含む、少なくとも１つの高分子化可能なモノマー成分、
（ｉｉ）硬化反応に触媒作用を及ぼすための触媒成分、
（ｉｉｉ）安定化剤
を含む第二成分とを含む。

第一成分の高分子化可能なモノマーは、好ましくは、第一成分の総重量の２０〜６０重量％、特に３０〜５０重量％の量で存在する。

第一成分の、特にペルオキシドに基づく硬化剤は、好ましくは、第一成分の総重量の０．１〜５重量％、特に０．２〜４重量％の量で存在する。

第一成分の安定化剤は、好ましくは、第一成分の総重量の０．１〜５重量％、特に０．２〜４重量％の量で存在する。

第二成分の高分子化可能なモノマーは、好ましくは、第二成分の総重量の１０〜９０重量％、特に３０〜８０重量％の量で存在する。

第二成分の触媒成分は、好ましくは、第二成分の総重量の０．０１〜５重量％、特に０．０２〜４重量％の量で存在する。

第二成分の安定化剤は、好ましくは、第二成分の総重量の０．０１〜５重量％、特に０．０２〜４重量％の量で存在する。

本発明に関して、利用することが好ましい、硬化性（メタ）アクリレート接着剤は：
（ｉ）第一成分に対して２０〜６０重量％の総量の、（メタ）アクリレートに基づく、好ましくはメタクリル酸メチルを含む、少なくとも１つの高分子化可能なモノマー成分、
（ｉｉ）第一成分に対して０．１〜５重量％の総量の、ペルオキシドに基づく硬化剤、
（ｉｉｉ）第一成分に対して０．１〜５重量％の総量の安定化剤
を含む第一成分と、
（ｉ）第二成分に対して１０〜９０重量％の総量の、（メタ）アクリレートに基づく、好ましくはメタクリル酸メチルを含む、少なくとも１つの高分子化可能なモノマー成分、
（ｉｉ）第二成分に対して０．０１〜５重量％の総量の硬化反応に触媒作用を及ぼすための触媒成分、
（ｉｉｉ）第二成分に対して０．１〜５重量％の総量の安定化剤
を含む第二成分とを含む。

本発明に関して、利用することが好ましい、他の硬化性（メタ）アクリレート接着剤は：
（ｉ）第一成分に対して２０〜６０重量％の量のメタクリル酸メチル、
（ｉｉ）第一成分に対して０．１〜５重量％の総量のペルオキシドに基づく硬化成分、
（ｉｉｉ）第一成分に対して０．１〜５重量％の総量の安定化剤、
（ｉｖ）第一成分に対して５〜５０重量％の総量の衝撃耐性を改善するための成分（いわゆる「衝撃強化剤」）、
（ｖ）好ましくは、第一成分に対して０．５〜２０重量％の総量の増粘剤、
（ｖｉ）第一成分に対して０．５〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％の量のメタクリル酸
を含む第一成分と、
（ｉ）第二成分に対して１０〜９０重量％の量のメタクリル酸メチル、
（ｉｉ）第二成分に対して０．０１〜５重量％の総量の硬化反応に触媒作用を及ぼすための触媒成分、
（ｉｉｉ）第二成分に対して０．１〜５重量％の総量の安定化剤
（ｉｖ）第二成分に対して５〜５０重量％の総量の衝撃耐性を改善するための成分（いわゆる「衝撃強化剤」）、
（ｖ）好ましくは、第二成分に対して０．５〜２０重量％の総量の増粘剤
を含む第二成分とを含む。この点において、極性基を有するメタクリレート、特にメタクリル酸ヒドロキシエチルおよび／またはメタクリル酸ヒドロキシプロピルは、２つの成分の少なくとも一方に、特に第一成分に、その目的とする成分に対して５〜１５重量％の総量で含まれることが好ましい。

増粘剤として、湿式シリカが特に適している。

本発明にて利用可能な（メタ）アクリレート接着剤は、必要に応じて、さらに適宜加えられる成分、例えば適宜加えられる顔料成分を含みうる。

特に、ペルオキシドの早過ぎる分解および高分子化を調整および防止するために、ならびに微量の金属不純物を取り除くために、キレート化剤も同様に、（メタ）アクリレート系接着剤に用いることができる。特に好ましいキレート化剤はエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）の四ナトリウム塩である。キレート化剤、特にＥＤＴＡの有用な総量は、典型的には、全組成物の〜。０１重量％〜５重量％の範囲である。とりわけ、キレート化剤、特にＥＤＴＡは全組成物の０．０２重量％〜３重量％の総量で含まれ得る。

有機酸が本発明で使用され得る。適当な有機酸の例が、カルボン酸である。適当なカルボン酸が、例えば、マレイン酸ならびにフマル酸である。

任意の有機酸の有用な総量は、一般に、全組成物に対して、好ましくは０重量％〜９重量％の範囲にある。例えば、有機酸は、全組成物に対して、０．１重量％〜５重量％の総量で含まれ得る。

本発明に関して、好ましい利用可能な硬化性二成分系（メタ）アクリレート接着剤は、全組成物中に、
ａ）３０〜６０重量％の量のメタクリル酸メチル、
ｂ）５〜１５重量％の総量のメタクリル酸ヒドロキシエチルおよび／またはメタクリル酸ヒドロキシプロピル、
ｃ）０．５〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％の量のメタクリル酸、
ｄ）５〜７０重量％の、好ましくは１０〜６０重量％の総量の、衝撃耐性を改善するための１または複数の成分（特に、クロロスルホン化ポリエチレンおよび／またはスチレン−アクリロニトリル−ブタジエンのコポリマーが挙げられる）、
ｅ）０．１〜５重量％の総量のペルオキシドに基づく硬化剤、
ｆ）好ましくは０．０１〜５重量％の総量の、硬化反応に触媒作用を及ぼすための触媒成分、
ｇ）０．１〜１５重量％の総量の安定化剤、
ｈ）好ましくは０．１〜３０重量％の総量の、適宜加えられる増粘剤、好ましくは湿式シリカ
を含み、
重量％の表示は、各々、全組成物に対するものであり、
ここで、全組成物は、２つの成分（ａ）および（ｂ）、すなわち、
（ｉ）成分（ａ）に対して２０〜６０重量％の量のメタクリル酸メチル、
（ｉｉ）成分（ａ）に対して０．１〜５重量％の総量のペルオキシドに基づく硬化成分、
（ｉｉｉ）成分（ａ）に対して０．１〜５重量％の総量の安定化剤、
（ｉｖ）成分（ａ）に対して５〜５０重量％の総量の衝撃耐性を改善するための成分（いわゆる「衝撃強化剤」）、
（ｖ）好ましくは、成分（ａ）に対して０．５〜２０重量％の総量の増粘剤、
（ｖｉ）１〜５重量％の量のメタクリル酸
を含む第一成分（ａ）と、
（ｉ）成分（ｂ）に対して１０〜９０重量％の量のメタクリル酸メチル、
（ｉｉ）成分（ｂ）に対して０．０１〜５重量％の総量の、硬化反応に触媒作用を及ぼすための触媒成分、
（ｉｉｉ）成分（ｂ）に対して０．１〜５重量％の総量の安定化剤、
（ｉｖ）成分（ｂ）に対して５〜５０重量％の総量の、衝撃耐性を改善するための成分（いわゆる「衝撃強化剤」）、
（ｖ）好ましくは、成分（ｂ）に対して０．５〜２０重量％の総量の増粘剤
を含む第二成分（ｂ）に分けられる。

この点、メタクリル酸ヒドロキシエチルおよび／またはメタクリル酸ヒドロキシプロピルは、成分（ａ）に含まれることが好ましく、すなわち目的とする成分に対して５〜１５重量％の総量で含まれることが好ましい。

さらには、本発明の組成物は、所望により、特にワックスに基づくいわゆるオープンタイムエクステンダーを、好ましくは全組成物の両方の成分に含めることが可能である。オープンタイムエクステンダーはオープンタイムの延ばすのに供し、それ自体が当業者に公知である。適当なオープンタイムエクステンダーが、各々、本発明の組成物に適宜含まれ得る。適当なオープンタイムエクステンダーとして、一連の種々のワックスが挙げられ、例えば、「ＩＧＩ １９７７」（International Group製）などのパラフィンワックスが好ましい。適宜加えられるオープンタイムエクステンダーの有用な量は、典型的には、全組成物に対して０．１重量％〜３重量％、好ましくは０．２重量％〜１．５重量％の範囲にある。

他の好ましい実施態様によれば、本発明で使用されるプラスチックパイプは圧力パイプに関する。圧力パイプはそれ自体が当業者に公知であり、圧力パイプラインに用いられる。オープンチャネルラインと異なり、大気圧よりも高い圧力を使用するパイプラインを圧力パイプラインと称する。加圧しない適用、すなわち重力ラインまたはオープンチャネルラインももちろん同様に本発明で実現され得る。

本発明で提供され得るパイプ接続体は水を移送するのに特に用いられるが、例えば冷却剤として用いられる、例えばグリコール混合液などの他の媒体ももちろん移送できる。しかしながら、水の移送がとりわけ好ましい。

好ましい実施態様によれば、本発明のパイプ接続体は、結果として特に、飲用水ライン、工業用水ラインおよび／または加圧排水に利用される。

プラスチックパイプを粘着的に接続させる本発明の方法は、少なくとも２つのプラスチックパイプのパイプネットワークを付与する。

本発明のさらなる態様は、結果として、飲用水ライン、工業用水ラインおよび／または加圧排水に特に適する、嵌合部がパイプ端部の間にあってもなくてもよく、少なくとも２つのプラスチックパイプでできているパイプネットワークであって、相互に接続される接合部の接合面が２成分系（メタ）アクリレート接着剤で結合されていることを特徴とするパイプネットワークである。

実施例

結合したＰＶＣ−Ｕパイプの接続の剪断強度をＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ９３１１−２に従って試験した。ＤＩＮ ＥＮ １４８１４によれば、２３℃の試験温度で、結合して１時間経過した後、パイプ接続体の剪断強度についての最低要件は０．４ＭＰａであり、結合から２４時間後では１．５ＭＰａであり、結合から４８０時間後では７．０ＭＰａである。

７５ｍｍ長のパイプ片（材料：ＰＶＣ−Ｕ；４０ｍｍ外径）をまず、本発明の２成分系（メタ）アクリレート系接着剤で、同じ材料でできた嵌合部に２０ｍｍの長さにわたって結合させ、その後で接続部の剪断強度をＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ９３１１−２に従って試験した。本発明で利用した２成分系の（メタ）アクリレート系接着剤は次のフレーム処方：
ａ）３０〜６０重量％の量のメタクリル酸メチル、
ｂ）５〜１５重量％の量のメタクリル酸ヒドロキシエチル、
ｃ）１〜５重量％の量のメタクリル酸、
ｄ）１０〜６０重量％の総量の、衝撃耐性を改善するための成分、
ｅ）０．１〜５重量％の量のペルオキシドに基づく硬化剤、
ｆ）０．０１〜５重量％の量の、硬化反応に触媒作用を及ぼすための触媒成分、
ｇ）０．１〜１５重量％の総量の安定化剤、
ｈ）０．５〜２０重量％の量の増粘剤
を有しており、
ここで、重量％の表示は、各々、全組成物に対するものである。

ＤＩＮ ＥＮ１４８１４に従って測定した接続部の剪断強度は、２３℃の試験温度で、結合して１時間経過した後、５．０ＭＰａであり、２４時間後では１６ＭＰａであり、４８０時間後では２０．０ＭＰａであった。４８０時間後の値を最終強度とみなすことができる。結果的に、本発明では、２４時間後に既にＤＩＮ ＥＮ１４８１４で必要とされる値の２倍以上の強度が可能である。１時間後でも該接続体は既にＤＩＮ ＥＮ１４８１４の２４時間の要件の数倍ある極めて高い強度を示す。

比較実験にて、今回は、本発明の２成分系の（メタ）アクリレート系接着剤の代わりに、通常の溶媒に基づくＰＶＣ−Ｕパイプ用の接着剤を用いて、同じ実験を繰り返した。ＤＩＮ ＥＮ ９３１１−２に従って測定した結合接続体の剪断強度は、１時間結合させた後で０．８ＭＰａであり、２４時間の結合後で２．５ＭＰａであり、４８０時間の結合後で１３ＭＰａであった。本発明の結合技術は、結果として、通常の溶媒に基づく接着剤と比べて、接続体の強度ならびに結合速度に関するあらゆる点ではるかに優れていることは明らかである。

Claims (13)

1. プラスチックパイプを嵌合部を用いて粘着的に接続する方法で、
   （ａ）接着剤を、嵌合部の接合面に、および／または該嵌合部と接続させる該パイプ端部の接合面に塗布し；
   （ｂ）該パイプと嵌合部を一緒にスライドさせ；ついで
   （ｃ）接着剤を硬化させる；
   ところの方法であって、
   接着剤として（メタ）アクリレート系接着剤を用いることを特徴とする、方法。
2. プラスチックパイプを粘着的に接続する方法で、
   ここで、パイプ接続が第一パイプ端部を第二パイプ端部と一緒にスライドさせることで達成され、一方のパイプ端部がパイプ受入部であり、他方のパイプ端部がパイプ挿入部であり、
   ここで、パイプ端部を一緒にスライドさせる前に、その接続させる接合面の少なくとも一方に接着剤を塗布し、パイプ端部を一緒にスライドさせた後に、接着剤を硬化させる
   ところの方法であって、
   接着剤として（メタ）アクリレート系接着剤を用いることを特徴とする、方法。
3. 接着剤が、塗布手段によって、特にはけ塗りによって塗布されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 組み立て前の接合面での接着剤のフィルム厚が０．１ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ、特に０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲にあることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. パイプと嵌合部が、またはパイプとパイプが、歪むことなく一緒にスライドすることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 熱可塑性プラスチック、特にＰＶＣ、ＡＢＳ、ＡＳＡ、ＡＢＳ／ＡＳＡ、またはＰＥＴに基づくプラスチックパイプに関与することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 接合させる部分が異なるプラスチック材料でできていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 接着剤が溶媒を１０重量％未満、好ましくは５重量％未満、特に２重量％未満で含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. プラスチックパイプが圧力パイプに関与することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. パイプ接続が、飲用水ライン、工業用水ラインおよび／または加圧排水に用いられることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. パイプ端部の間に嵌合挿入部があってもなくてもよい少なくとも２つのプラスチックパイプでできている、飲用水ライン、工業用水ラインおよび／または加圧排水に適するパイプネットワークであって、相互に接続される接合部の接合面が（メタ）アクリレート系接着剤で結合されることを特徴とするパイプネットワーク。
12. （メタ）アクリレート系接着剤が、その全組成において、
    ａ）３０〜６０重量％の量のメタクリル酸メチル、
    ｂ）５〜１５重量％の総量のメタクリル酸ヒドロキシエチルおよび／またはメタクリル酸ヒドロキシプロピル、
    ｃ）０．５〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％の量のメタクリル酸、
    ｄ）５〜７０重量％の総量の、衝撃耐性を改善するための１または複数の成分（特にクロロスルホニル化ポリエチレンおよび／またはスチレン−アクリロニトリル−ブタジエンのコポリマーを含む成分）、
    ｅ）０．１〜５重量％の総量のペルオキシドに基づく硬化剤、
    ｆ）硬化反応を触媒する触媒成分、
    ｇ）０．１〜１５重量％の総量の安定化剤、
    ｈ）適宜加えられる増粘剤、好ましくは湿式シリカ
    を含み、
    ここで、「重量％」の表示が、各々の場合で、全組成物に基づくものである、
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法、または請求項１１に記載のパイプ接続体。
13. （メタ）アクリレート系接着剤の全組成物が、２成分（ａ）および（ｂ）に分けられる、すなわち、
    （ｉ）成分（ａ）に基づき２０〜６０重量％の量のメタクリル酸メチル、
    （ｉｉ）成分（ａ）に基づき０．１〜５重量％の総量のペルオキシドに基づく硬化成分、
    （ｉｉｉ）成分（ａ）に基づき０．１〜５重量％の総量の安定化剤、
    （ｉｖ）成分（ａ）に基づき５〜５０重量％の総量の衝撃耐性を改善するための成分（「衝撃強化剤」）、
    （ｖ）好ましくは、成分（ａ）に基づき０．５〜２０重量％の総量の増粘剤、
    （ｖｉ）成分（ａ）に基づき１〜５重量％の量のメタクリル酸
    を含む第一成分（ａ）と、
    （ｉ）成分（ｂ）に基づき１０〜９０重量％の量のメタクリル酸メチル、
    （ｉｉ）成分（ｂ）に基づき０．０１〜５重量％の総量の、硬化反応に触媒作用を及ぼすための触媒成分、
    （ｉｉｉ）成分（ｂ）に基づき０．１〜５重量％の総量の安定化剤、
    （ｉｖ）成分（ｂ）に基づき５〜５０重量％の総量の、衝撃耐性を改善するための成分（「衝撃強化剤」）、
    （ｖ）好ましくは、成分（ｂ）に基づき０．５〜２０重量％の総量の増粘剤
    を含む第二成分（ｂ）に分けられることを特徴とする、請求項１２に記載の方法またはパイプ接続体。