JP2722334B2 - エチレン系樹脂パイプの接合方法およびその接合構造 - Google Patents

エチレン系樹脂パイプの接合方法およびその接合構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エチレン系樹脂パイプ
間に接着部材を介して互いに溶着せしめる接合方法およ
びその接合構造に関するものである。特に、本発明は、
エチレン系樹脂パイプ等を工事現場に持込み、その場
で、接合できる簡単な接合方法およびその接合構造に関
するものである。また、本発明は、エチレン系樹脂パイ
プ間にソフトフェライトからなる接着部材を介し、上記
接合部に配置された高周波誘導コイルに印加された高周
波電流によって接着部材中の磁性粉末にヒステリシス損
失を発生させてエチレン系樹脂間を互いに溶着せしめる
エチレン系樹脂パイプの接合方法およびその接合構造に
関するものである。なお、本明細書において、「接着部
材」とは、高周波誘導電流によって自ら発熱する磁性体
と合成樹脂部材とを混練したものであり、磁性体の発熱
によって、前記合成樹脂部材が加熱溶融すると共に、被
接合部材どうしの一部も溶融させるものをいう。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック部材の溶着方法には、化学
的に材質を変化させる接着剤、高周波を利用した誘電体
加熱、および電磁エネルギーを吸収する強磁性体の微粉
末を入れた接着部材を利用する高周波誘導加熱等があ
る。たとえば、高周波誘導加熱を利用したものとして、
特開平６−２７８２１１号公報がある。上記公報に記載
されているエチレン系樹脂パイプの接合方法は、突き合
わされた接合すべきエチレン系樹脂パイプの突き合わせ
部周囲を同軸的に継手によって覆われている。上記継手
には、その内面に磁性合金からなる網目状のヒータが埋
設されている。そして、継手の周囲には、高周波電源に
接続されたワークコイルが設けられている。ワークコイ
ルに高周波電流を印加することによって、上記網目状の
ヒータが高周波誘導により加熱され、エチレン系樹脂パ
イプの外周面と継手の内周面とが溶融し接合される。
【０００３】また、別の例として、図５に示すものがあ
る。図５は従来例における合成樹脂パイプの接合方法を
説明するための図である。図５において、合成樹脂パイ
プＡおよびＢは、それぞれの端面５１で突き合わされた
状態で、図示されていない固定手段によって保持されて
いる。合成樹脂パイプＡおよびＢの突き合わせ端面５１
の近傍には、継手５２が同軸的に嵌合されている。継手
５２は、その内周面にホットメルト樹脂に磁性合金体５
３が埋設されている。そして、上記継手５２の周囲に
は、高周波誘導コイル保持部材５５によって合成樹脂パ
イプＡおよびＢと同軸的になるように埋設された高周波
誘導コイル５４が配設されている。高周波誘導コイル５
４は、図示されていない高周波電源に接続されていると
共に、高周波誘導コイル５４が過加熱されるのを防止す
るための水冷パイプ５６が設けられている。
【０００４】このような状態で、高周波電源から高周波
誘導コイル５４に電流が印加されると、電磁誘導によ
り、継手５２の内面に設けられている磁性合金体５３は
発熱する。この発熱によって合成樹脂パイプＡおよびＢ
の外周面と継手５２の内周面とが溶融し、両パイプは互
いに接合される。この継手５２部分の溶融によって、継
手５２が変形したり、あるいは溶融して継手５２や合成
樹脂パイプＡ、Ｂの一部が外部に流れ出ないように、シ
ールド部材５７は、図示されているように、複数箇所に
設けられている。すなわち、シールド部材５７の下部に
ある磁性合金体５３は、加熱溶融されないため、この部
分の継手５２は、変形しないだけでなく、この部分から
溶融した継手５２や合成樹脂パイプＡ、Ｂの一部が流出
することもない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平６−２
７８２１１号公報に記載されている継手は、網目状のヒ
ータを埋め込む必要があり、高価なものとなる。特に、
合成樹脂パイプは、材質、太さ、あるいは厚さ等によっ
て継手に埋め込むヒータの太さ、および網目の間隔等を
調整しなければならないため、現場における接合作業の
多い水道管やガス管等に応用することができない。ま
た、段落
【０００３】および段落
【０００４】において説明した従来例は、継手に磁性合
金体とシールド部材とを設けておかないと、継手の変形
や溶けた部材の流出があるという欠点を有しており、継
手自体も高価なものとなる。上記方法は、加熱溶融時間
および冷却固化のための保持時間が長く作業現場におい
て簡単に施工できないだけでなく、作業能率も悪い。
【０００６】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、エチレン系樹脂とソフトフェライトとを混
練した接着部材を使用して、エチレン系樹脂パイプどう
しの接合時間を短くすると共に、接合の作業性を向上さ
せるエチレン系樹脂パイプの接合方法およびその接合構
造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】（第１発明） 本発明におけるエチレン系樹脂パイプの接合方法は、エ
チレン系樹脂パイプどうしの先端部近傍が接着部材を介
して溶着されるものであり、メタロセン触媒により重合
されたエチレン系樹脂と磁性粉末とを混練して一定形状
に成形した接着部材１２を接合すべき一方のエチレン系
樹脂パイプＡの先端部外周に取り付ける工程と、接合す
べき他方のエチレン系樹脂パイプＢで先端部に成形され
た拡径受口１３に、前記接着部材１２の取り付けられた
一方のエチレン系樹脂パイプＡの先端部を挿入すると共
に、両者を所定の圧力で保持する工程と、接合すべきエ
チレン系樹脂パイプＡ、Ｂの周囲に配置された高周波誘
導コイル１５に所定の周波数の電流を所定時間だけ印加
する工程とからなることを特徴とする。
【０００８】（第２発明） 本発明におけるエチレン系樹脂パイプの接合方法は、エ
チレン系樹脂パイプどうしの先端部近傍が接着部材を介
して溶着される継手を用いるものであり、エチレン系樹
脂より成形された継手２２の内周面にメタロセン触媒に
より重合されたエチレン系樹脂と磁性粉末とを混練した
接着部材２３を取り付ける工程と、接合すべきエチレン
系樹脂パイプどうしの先端部を上記継手２２に挿入して
保持する工程と、上記エチレン系樹脂パイプＡ、Ｂおよ
び継手２２の接合部の周囲に配置された高周波誘導コイ
ル２４に所定の周波数の電流を所定時間だけ印加する工
程とからなることを特徴とする。
【０００９】（第３発明） 本発明のエチレン系樹脂パイプの接合方法におけるメタ
ロセン触媒により重合されたエチレン系樹脂と磁性粉末
とを混練して一定形状に成形した接着部材１２は、エチ
レン系樹脂パイプＡ、Ｂどうしを接合する際に、エチレ
ン系樹脂パイプＢに成形された拡径受口１３のテーパー
面と略一致するテーパー状に成形されていることを特徴
とする
【００１０】（第４発明）本発明におけるエチレン系樹
脂パイプの接合方法に使用する接着部材１２のテーパー
は、エチレン系樹脂パイプＡ、Ｂの軸方向の加圧力が接
着面の加圧力に変換できる形状であることを特徴とす
る。
【００１１】（第５発明）本発明におけるエチレン系樹
脂パイプの接合方法における高周波誘導コイルに印加す
る電流の周波数は、４５０ＫＨｚないし１０００ＫＨｚ
であることを特徴とする。
【００１２】（第６発明）本発明のエチレン系樹脂パイ
プの接合方法における接着部材１２、２３としてマンガ
ン・ジンクフェライトからなる磁性粉末に混練するエチ
レン系樹脂は、メタロセン触媒を用いて製造された、メ
ルトフローレートが１ないし１０ｇ／１０分、密度が
０．９２５ｇ／ｃｍ3 以下のエチレン・炭素数４以上の
α−オレフィン共重合体からなることを特徴とする。
【００１３】（第７発明） 本発明におけるエチレン系樹脂パイプの接合構造は、一
方のエチレン系樹脂パイプＡと、先端部に成形され、拡
径受口部を有する他方のエチレン系樹脂パイプＢと、上
記一方のエチレン系樹脂パイプＡの先端部と上記拡径受
口部との間に配置されたメタロセン触媒により重合され
たエチレン系樹脂と磁性粉末とを混練した接着部材２２
と、上記エチレン系樹脂パイプの接合部に上記接着部材
を介し、該接合部に配置されて高周波誘導コイル１５に
印加された高周波電流によって一方のエチレン系樹脂パ
イプＡの外周面と他方のエチレン系樹脂パイプＢの内周
面とを上記接着部材１２の加熱溶融する際の熱により溶
着された溶着部と、 から構成されていることを特徴とす
る。
【００１４】（第８発明） 本発明におけるエチレン系樹脂パイプの接合構造は、二
つのエチレン系樹脂パイプＡと、上記エチレン系樹脂パ
イプＡ、Ｂどうしの先端部を接続する継手２２と、メタ
ロセン触媒により重合されたエチレン系樹脂と磁性粉末
とを混練した接着部材２３と、上記エチレン系樹脂パイ
プＡ、Ｂと継手２２の接合部に上記接着部材２３を介
し、該接合部に配置されて高周波誘導コイル２４に印加
された高周波電流によってエチレン系樹脂パイプＡ、Ｂ
の外周面と継手２２の内周面とを上記接着部材２３の加
熱溶融する際の熱により溶着された溶着部とから構成さ
れていることを特徴とする。
【００１５】（第９発明）本発明のエチレン系樹脂パイ
プの接合構造における接着部材として上記マンガン・ジ
ンクフェライトからなる磁性粉末と混練するエチレン系
樹脂は、メタロセン触媒を用いて製造された、メルトフ
ローレートが１ないし１０ｇ／１０分、密度が０．９２
５ｇ／ｃｍ3 以下のエチレン・炭素数４以上のα−オレ
フィン共重合体からなることを特徴とする。
【００１６】
【作 用】本出願人は、メタロセン触媒により重合さ
れたエチレン系樹脂は、ビカット軟化点と融点との温度
差が少ないことに着目した。すなわち、本出願人は、メ
タロセン触媒により重合されたエチレン系樹脂と一般の
エチレン系樹脂とを比較すると、上記のように温度差が
少ないことと、融点の低いことに気付いた。その結果、
メタロセン触媒により重合されたエチレン系樹脂に磁性
粉末を混練した接着部材は、一般のエチレン系樹脂に磁
性粉末を混練した接着部材と比較して、加熱溶融時間お
よび冷却固化のための保持時間が少なくて済むと共に、
継手あるいは被接着部材の変形や接着部材の流出がな
い。本出願人は、上記接着部材の加熱溶融時間および冷
却固化のための保持時間が少なくて済むことにより、接
合現場における作業性が向上することを発見した。
【００１７】（第１発明および第７発明） エチレン系樹脂パイプの先端部近傍どうしを接合する接
着部材は、メタロセン触媒により重合されたエチレン系
樹脂と磁性粉末とを混練して一定形状に成形される。そ
の後、接合すべき一方のエチレン系樹脂パイプの先端部
近傍の外周には、上記成形された接着部材が取り付けら
れる。エチレン系樹脂パイプと接着部材との取り付け
は、成形された接着部材をパイプの先端部に嵌合する以
外に、予め別の接着剤を使用したり、熱圧着、溶着、あ
るいは塗布・乾燥しておくこともできる。一方、接合す
べき他方のエチレン系樹脂パイプは、先端部近傍に拡径
受口が成形されている。そして、前記接着部材の取り付
けられた一方のエチレン系樹脂パイプは、他方のエチレ
ン系樹脂パイプの拡径受口に挿入されると共に、両者が
所定の圧力で保持される。
【００１８】両エチレン系樹脂パイプの接合部周面の近
傍には、高周波誘導コイルが配設されると共に、所定の
周波数の電流が所定時間だけ印加される。高周波誘導コ
イルに高周波電流が印加されると、前記接着部材中に混
練されている磁性粉末に磁気ヒステリシス損失が発生
し、磁性粉末は発熱する。この熱によって、接着部材を
構成するメタロセン触媒により重合されたエチレン系樹
脂が溶融すると共に、当該溶融熱によって、一方のエチ
レン系樹脂パイプの外周面と他方のエチレン系樹脂パイ
プ内周面も溶融された溶着部となる。この接合に際し、
メタロセン触媒により重合されたエチレン系樹脂は、ビ
カット軟化点と融点との温度差が少ないため、加熱溶融
時間と冷却固化の保持時間を短くし、信頼性の高い接合
ができるようになった。また、エチレン系樹脂パイプど
うしは、所定の圧力によって保持されることにより、パ
イプの変形や接着部材の流出がない。
【００１９】（第２発明および第８発明） メタロセン触媒により重合されたエチレン系樹脂と磁性
粉末とは、混練されて接着部材となり、継手の内周面に
取り付けられる。接着部材の取り付けは、第１発明と同
様に任意の手段を用いることができる。次に、二つの接
合すべきエチレン系樹脂パイプの先端部どうしは、上記
継手の中央部で接合するように配置すると共に、所定時
間ずれないように保持される。その後、接合すべきエチ
レン系樹脂パイプおよび継手の周囲に配置された高周波
誘導コイルには、所定の周波数の電流が所定時間だけ印
加され、継手の内部に設けられている接着部材中の磁性
粉末を加熱する。磁性粉末の加熱によって、メタロセン
触媒により重合されたエチレン系樹脂、両エチレン系樹
脂パイプの外周面、継手の内周面とは、互いに溶融した
溶着部となる。
【００２０】（第３発明） メタロセン触媒により重合されたエチレン系樹脂と磁性
粉末とを混練した接着部材は、拡径受口の内面と同じテ
ーパー面に成形される。上記接着部材のテーパーは、エ
チレン系樹脂パイプどうしを接合する際に、エチレン系
樹脂パイプに成形された拡径受口と略一致するものとす
る。上記テーパー状の接着部材は、成形部材としておく
ことで、エチレン系樹脂パイプどうしの接合現場におい
て、必要な長さに切断して、一方のエチレン系樹脂パイ
プの先端部に挿入される。その後、高周波誘導コイルに
電流を印加することで、接着部材中の磁性粉末の加熱に
よって、メタロセン触媒により重合されたエチレン系樹
脂と、エチレン系樹脂パイプどうしは、加熱溶融して、
互いに接合される。
【００２１】（第４発明）上記接着部材は、テーパー状
に成形されているため、一方のエチレン系樹脂パイプを
他方のエチレン系樹脂パイプの拡径受口に挿入する際
に、一方のエチレン系樹脂パイプの軸方向への加圧力を
接着面の加圧力に変換できる。上記接着部材に対する加
圧力は、両エチレン系樹脂パイプの接合に対してより一
層信頼性を向上させることができる。
【００２２】（第５発明）エチレン系樹脂どうしの接合
に際し、メタロセン触媒により重合されたエチレン系樹
脂と磁性粉末とを混練した接着部材を使用して、高周波
誘導コイルに印加する電流の周波数を４５０ＫＨｚない
し１０００ＫＨｚとすることで、極めて効率よく短時間
に接着部材を加熱溶融することができる。
【００２３】（第６発明）上記接着部材は、メタロセン
触媒により重合されたエチレン系樹脂とマンガン・ジン
クフェライトからなる磁性粉末とをその他の添加剤と共
に混練したものからなる。上記接着部材は、通常のソフ
トフェライトを作製する技術によって簡単に得ることが
できる。 （第９発明）本出願人は、メタロセン触媒を用いて製造
された、メルトフローレートが１ないし１０ｇ／１０
分、密度が０．９２５ｇ／ｃｍ3 以下のエチレン・炭素
数４以上のα−オレフィン共重合体からなるエチレン系
樹脂を研究している際に、ビカット軟化点と溶融点とに
差がないため、接着剤として使用した場合、加熱溶融時
間および冷却固化のための保持時間が短くて済むことを
発見した。そこで、本出願人は、上記樹脂部材とマンガ
ン・ジンクフェライトからなる磁性粉末とを組み合わせ
た接着部材を開発することに成功した。
【００２４】
【実 施 例】図１（イ）は本発明の一実施例で、エチ
レン系樹脂パイプどうしを接合する際の概略を説明する
ための図である。図１（ロ）および（ハ）は、上記接合
部における接合前後を説明するための図である。図１
（イ）ないし（ハ）は、エチレン系樹脂パイプの先端部
を誇張して描かれている。図１において、エチレン系樹
脂パイプＡおよびエチレン系樹脂パイプＢの接合部が示
されている。エチレン系樹脂パイプＡは、たとえば、水
道管やガス管に使用されるもので、その先端部１１の外
周面に接着部材１２が設けられている。そして、上記接
着部材１２は、後述のマンガン・ジンクフェライトとメ
タロセン触媒により重合されたエチレン系樹脂とを混練
したものであり、シート状またはリング状にすると共
に、先端部１１に向かって細くなるテーパー状に成形さ
れている。
【００２５】上記接着部材１２は、成形品として、エチ
レン系樹脂パイプの接合現場において、図示のように取
り付けることもできる。さらに、予めエチレン系樹脂パ
イプの先端部に接着、溶着、あるいは塗布・乾燥等の手
段によって取り付けておくことができる。エチレン系樹
脂パイプＢは、接合部に拡径受口１３が設けられてい
る。当該拡径受口１３は、予め開放端部に向けて広げる
と共に、前記エチレン系樹脂パイプＡの先端部が挿入で
きるように成形される。そして、エチレン系樹脂パイプ
Ａをエチレン系樹脂パイプＢの拡径受口１３に挿入した
後、両エチレン系樹脂パイプＡ、Ｂの先端部間に空隙１
４が残る場合がある。また、高周波誘導コイル１５は、
高周波電流を発生する高周波電源１６に接続されてい
る。高周波誘導コイル１５は、高周波誘導コイル間が絶
縁されると共に、高温を発生するため、導体を中空とし
た水冷パイプ（図示されていない）を兼ねている。
【００２６】上記高周波電源１６は、エチレン系樹脂パ
イプＡ、Ｂの組み立て現場等に持込み易いように可搬型
にすると共に、高周波誘導コイル１５を分解できるよう
にしておくと便利である。たとえば、組み立て現場にお
いて、図１（イ）で示すようにエチレン系樹脂パイプ
Ａ、Ｂは、互いに図示されていない保持手段によって先
端部が当接され、その後、当接部の上から高周波誘導コ
イル１５が組み立てられる。そして、両エチレン系樹脂
パイプＡ、Ｂは、高周波誘導コイル１５に高周波電流が
印加されて、互いに溶融して接合される。その後、高周
波誘導コイル１５は、分解して当接部から除去される。
【００２７】図１（イ）に示す状態において、高周波電
源１６から高周波電流を高周波誘導コイル１５に印加す
ると、接着部材１２内に混練されたマンガン・ジンクフ
ェライトは、発熱すると共に、メタロセン触媒により重
合されたエチレン系樹脂とエチレン系樹脂パイプＡ、Ｂ
を溶融し、両パイプが接合される。図１（ロ）は、エチ
レン系樹脂パイプＡ、Ｂを所定の状態で保持し、高周波
電源１６から高周波誘導コイル１５に電流を供給する前
の状態である。図１（ハ）はマンガン・ジンクフェライ
トのヒステリシス損失によって加熱された後、エチレン
系樹脂の溶融状態を示す図である。すなわち、メタロセ
ン触媒により重合されたエチレン系樹脂は、マンガン・
ジンクフェライトの加熱によって最初に溶融を開始し、
その後、エチレン系樹脂パイプＡの外周面と、エチレン
系樹脂パイプＢの内周面が互いに加熱溶融されて、互い
に溶け込み部１７を形成する。
【００２８】また、エチレン系樹脂パイプＡをエチレン
系樹脂パイプＢの拡径受口１３に挿入した後、図示され
ていない保持手段によって一方のエチレン系樹脂パイプ
Ａに圧力を加えながら高周波電流を高周波誘導コイル１
５に印加する。この時、エチレン系樹脂パイプＢの拡径
受口１３および接着部材１２は、互いにテーパー状にな
っているため、エチレン系樹脂パイプＡ、Ｂの軸方向か
らの加圧力を接着面の加圧力に変換できる。したがっ
て、上記エチレン系樹脂パイプに対する加圧力は、接合
をより一層強固なものとする。
【００２９】図２（イ）は本発明の他の実施例で、エチ
レン系樹脂パイプの接合部に継手を用いて接合した例を
説明するための図である。図２（ロ）はエチレン系樹脂
パイプが継手によって接合されている状態を説明するた
めの図である。図２において、エチレン系樹脂パイプＡ
およびエチレン系樹脂パイプＢの先端部どうしによる接
合部２１は、内周面に接着部材２３を設けた継手２２に
よって覆われる。そして、上記継手２２の上部周面に
は、所定の間隔をおいて、高周波誘導コイル２４を埋設
した高周波誘導コイル保持部材２５が設けられている。
高周波誘導コイル２４は、高周波誘導コイル２４の発熱
を抑えるために導体を中空状とした水冷パイプ２６とな
っている。
【００３０】また、上記接着部材２３は、リング状成形
品として、予め継手２２の内周面に接着、溶着、あるい
は塗布・乾燥等の手段によって取り付けておく。なお、
上記接着部材２３は、図１で説明した接着部材１２と同
じものである。エチレン系樹脂パイプＡ、Ｂは図２
（イ）の状態に図示されていない保持手段によって保持
されると共に、高周波電源１６から高周波誘導コイル１
５に電流を供給する前の状態である。図２（ロ）はマン
ガン・ジンクフェライトが高周波誘導磁界によって加熱
された後に、メタロセン触媒により重合されたエチレン
系樹脂、エチレン系樹脂パイプＡ、Ｂが互いに溶融され
て、溶け込み部２７を形成している状態を示す。
【００３１】次に、上記実施例と比較例とによる加熱溶
融時間と冷却固化時間を比較する。図３は本実施例と比
較例との効果を説明するための図である。実施例は、メ
タロセン触媒により重合されたエチレン系樹脂〔東ソー
製（４Ｐ−０８７Ｙ）、（ビカット軟化点１１０°Ｃ、
融点１１５°Ｃ）〕と、マンガン・ジンクフェライト
〔戸田工業製（ＢＳＦ５４７）〕とを図３に示すような
混合比で混練した後、０．４ｍｍ厚のシート状の接着部
材に成形した。そして、エチレン系樹脂パイプＡの先端
部は、外径が４９ｍｍ、内径４３ｍｍのものを使用し
た。また、エチレン系樹脂パイプＢの拡径受口は、外径
５６ｍｍ、内径５０ｍｍのものを使用した。両エチレン
系樹脂パイプの接合に配置された高周波誘導コイルは、
外径５８ｍｍのもので、高周波電源として、９００ＫＨ
ｚ、２．５ＫＷのものを使用した。
【００３２】比較例は、一般のエチレン系樹脂（ビカッ
ト軟化点９９°Ｃ、融点１２０°Ｃ）と、マンガン・ジ
ンクフェライト〔戸田工業製（ＢＳＦ５４７）〕とを図
３に示すような混合比で混練してシート状の接着部材と
した。そして、エチレン系樹脂パイプおよびその他の条
件を実施例と同じにした。その結果、図３に示すよう
に、実施例は、加熱溶融時間および冷却固化時間を共に
短くすることができたにもかかわらず、接着部の剪断強
度を比較例と同じにすることができた。
【００３３】図４（イ）は実施例と比較例における加熱
溶融時間と接着強度を説明するための図である。（ロ）
は実施例と比較例における加熱溶融時間と耐水圧力を説
明するための図である。図４（イ）および（ロ）におい
て、丸印はメタロセン触媒により重合されたエチレン系
樹脂とマンガン・ジンクフェライトとを混練した接着部
材を使用し、三角印は低密度エチレン系樹脂とマンガン
・ジンクフェライトとを混練した接着部材を使用した例
である。なお、図４（ロ）における耐水圧力は、エチレ
ン系樹脂パイプに水を入れた時、素材が破壊される圧力
である。図４（イ）および（ロ）から、メタロセン触媒
により重合されたエチレン系樹脂とマンガン・ジンクフ
ェライトとを混練した接着部材を使用した本実施例の方
が従来のものより優れていることが判る。
【００３４】次に、メタロセン触媒により重合されたエ
チレン系樹脂について説明する。メタロセン触媒により
重合されたエチレン系樹脂は、軽量、透明性、耐引張り
性、耐衝撃性等に優れた素材として近年着目されるよう
になってきた。たとえば、メタロセン触媒により重合さ
れたエチレン系樹脂は、メルトフローレートが１〜１０
ｇ／１０分、密度が０．９２５ｇ／ｃｍ3 以下のエチレ
ン・炭素数４以上のα−オレフイン共重合体が製造され
る。
【００３５】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、
特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することがな
ければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たと
えば、実施例でエチレン系樹脂パイプについて説明した
が、パイプに限定されず、シート状、各種形状からなる
成形品どうしの接合に応用できることはいうまでもな
い。その場合、接合部における形状は、拡径受口の作り
易さ、あるいは継手の作り易さ等によって、接着部材の
形状も変わってくる。したがって、接着部材は、シート
状、テーパー状のシート、リング状、あるいは成形品の
形状に合った厚さと形状に成形される。また、メタロセ
ン触媒により重合されたエチレン系樹脂と、マンガン・
ジンクフェライトとの混合比は、接合する部材によって
任意に変えることができる。
【００３６】また、実施例では、二本のエチレン系樹脂
パイプどうしの接合について説明したが、エチレン系樹
脂パイプを「Ｔ」型に接続することもできる。この場
合、継手の形状も「Ｔ」型にし３方向からエチレン系樹
脂パイプを順次挿入すると共に、高周波誘導コイルも一
箇所ずつ移動させながら接合する。さらに、実施例で
は、パイプ状の継手が示されているが、接合すべきパイ
プを挿入し易くするために継手の中央部においてストッ
パーとなる突部が成形されているものでもよい。すなわ
ち、継手は、従来からある各種形状を採用することがで
きる。
【００３７】高周波誘導コイルは、上下に分解・組立が
可能なものや、両パイプの接合後に抜きやすい形状に一
部を分解できるようにしたもの等、可搬し易いものが便
利である。しかし、エチレン系樹脂パイプの長さが比較
的短いものの場合は、高周波誘導コイルを螺旋状に連続
したものとすることもできる。エチレン系樹脂パイプの
保持固定手段は、接合部材の形状に合ったものとし、加
熱溶融時間と冷却固化時間だけ静止させることができる
もの、あるいは多少加圧を加えながら保持できるもの等
任意に選択できる。また、マンガン・ジンクフェライト
は、詳細な製造方法を開示していないが、市販のもので
十分である。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、メタロセン触媒により
重合されたエチレン系樹脂の特性、特にビカット軟化点
と融点との温度差を巧みに使用した接着部材によって、
エチレン系樹脂パイプどうしを短時間でしかも信頼性の
ある接合ができるようになった。すなわち、エチレン系
樹脂パイプおよび接着部材を冷却固化するための保持時
間が少なく、これらの変形および流出がなくなる。本発
明によれば、メタロセン触媒により重合されたエチレン
系樹脂とマンガン・ジンクフェライトとを混練したもの
を接着部材とした成形品とすることで、接合部に接着、
あるいは取り付け等が簡単になった。上記接着部材は、
簡単に製造できるだけでなく、成形技術や接合部材に接
着する技術等が確立しているため、水道管、ガス管、お
よび下水道管等の組立て現場における接合作業を簡単に
すると共に、効率を向上させることができた。本発明に
よれば、従来より短時間で、エチレン系樹脂パイプどう
しを接合できるため、接合部における変形、あるいは溶
融部材の流出等がないため、信頼性の高い接合が可能に
なった。本発明によれば、エチレン系樹脂パイプを所定
の圧力で保持することにより、接合部における変形およ
び流出がなく、信頼性のある接合が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）は本発明の一実施例で、エチレン系樹脂
パイプどうしを接合する際の概略を説明するための図で
ある。（ロ）および（ハ）は、上記接合部における接合
前後を説明するための図である。
【図２】（イ）は本発明の他の実施例で、エチレン系樹
脂パイプの接合部に継手を用いて接合した例を説明する
ための図である。（ロ）はエチレン系樹脂パイプが継手
によって接合されている状態を説明するための図であ
る。
【図３】本実施例と比較例との効果を説明するための図
である。
【図４】（イ）は実施例と比較例における加熱溶融時間
と接着強度を説明するための図である。（ロ）は実施例
と比較例における加熱溶融時間と耐水圧力を説明するた
めの図である。
【図５】従来例における合成樹脂パイプの接合方法を説
明するための図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ・・・エチレン系樹脂パイプ １１・・・先端部 １２・・・接着部材 １３・・・拡径受口 １４・・・空隙 １５・・・高周波誘導コイル １６・・・高周波電源 １７・・・溶け込み部 ２１・・・接合部 ２２・・・継手 ２３・・・接着部材 ２４・・・高周波誘導コイル ２５・・・高周波誘導コイル保持部材 ２６・・・水冷パイプ ２７・・・溶け込み部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−117130（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−117133（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−117132（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−285609（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−336539（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−93（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−285924（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エチレン系樹脂パイプどうしの先端部近
    傍が接着部材を介して溶着される接合方法において、 メタロセン触媒により重合されたエチレン系樹脂と磁性
    粉末とを混練して一定形状に成形した接着部材を接合す
    べき一方のエチレン系樹脂パイプの先端部外周に取り付
    ける工程と、 接合すべき他方のエチレン系樹脂パイプで先端部に成形
    された拡径受口に、前記接着部材の取り付けられた一方
    のエチレン系樹脂パイプの先端部を挿入すると共に、両
    者を所定の圧力で保持する工程と、 接合すべきエチレン系樹脂パイプの周囲に配置された高
    周波誘導コイルに所定の周波数の電流を所定時間だけ印
    加する工程と、 からなることを特徴とするエチレン系樹脂パイプの接合
    方法。
  2. 【請求項２】 エチレン系樹脂パイプどうしの先端部近
    傍が接着部材を介して溶着される継手を用いた接合方法
    において、 エチレン系樹脂より成形された継手の内周面にメタロセ
    ン触媒により重合されたエチレン系樹脂と磁性粉末とを
    混練した接着部材を取り付ける工程と、 接合すべきエチレン系樹脂パイプどうしの先端部を上記
    継手に挿入して保持する工程と、 上記エチレン系樹脂パイプおよび継手の接合部の周囲に
    配置された高周波誘導コイルに所定の周波数の電流を所
    定時間だけ印加する工程と、 からなることを特徴とするエチレン系樹脂パイプの接合
    方法。
  3. 【請求項３】 メタロセン触媒により重合されたエチレ
    ン系樹脂と磁性粉末とを混練して一定形状に成形した接
    着部材は、エチレン系樹脂パイプどうしを接合する際
    に、エチレン系樹脂パイプに成形された拡径受口のテー
    パー面と略一致するテーパー状に成形されていることを
    特徴とする請求項１記載のエチレン系樹脂パイプの接合
    方法。
  4. 【請求項４】 上記接着部材のテーパーは、エチレン系
    樹脂パイプの軸方向の加圧力が接着面の加圧力に変換で
    きる形状であることを特徴とする請求項１記載のエチレ
    ン系樹脂パイプの接合方法。
  5. 【請求項５】 上記高周波誘導コイルに印加する電流の
    周波数は、４５０ＫＨｚないし１０００ＫＨｚであるこ
    とを特徴とする請求項１または請求項２記載のエチレン
    系樹脂パイプの接合方法。
  6. 【請求項６】 上記接着部材としてマンガン・ジンクフ
    ェライトからなる磁性粉末に混練するエチレン系樹脂
    は、メタロセン触媒を用いて製造された、メルトフロー
    レートが１ないし１０ｇ／１０分、密度が０．９２５ｇ
    ／ｃｍ３以下のエチレン・炭素数４以上のα−オレフィ
    ン共重合体からなることを特徴とする請求項１または請
    求項２記載のエチレン系樹脂パイプの接合方法。
  7. 【請求項７】 一方のエチレン系樹脂パイプと、 先端部に成形され、拡径受口部を有する他方のエチレン
    系樹脂パイプと、上記一方のエチレン系樹脂パイプの先端部と上記拡径受
    口部との間に配置された メタロセン触媒により重合され
    たエチレン系樹脂と磁性粉末とを混練した接着部材と、 上記エチレン系樹脂パイプの接合部に上記接着部材を介
    し、該接合部に配置されて高周波誘導コイルに印加され
    た高周波電流によって一方のエチレン系樹脂パイプの外
    周面と他方のエチレン系樹脂パイプの内周面とを上記接
    着部材の加熱溶融する際の熱により溶着された溶着部
    と、 から構成されている ことを特徴とするエチレン系樹脂パ
    イプの接合構造。
  8. 【請求項８】 二つのエチレン系樹脂パイプと、 上記エチレン系樹脂パイプどうしの先端部を接続する継
    手と、 メタロセン触媒により重合されたエチレン系樹脂と磁性
    粉末とを混練した接着部材と、 上記エチレン系樹脂パイプと継手の接合部に上記接着部
    材を介し、該接合部に配置されて高周波誘導コイルに印
    加された高周波電流によってエチレン系樹脂パイプの外
    周面と継手の内周面とを上記接着部材の加熱溶融する際
    の熱により溶着された溶着部と、 から構成されている ことを特徴とするエチレン系樹脂パ
    イプの接合構造。
  9. 【請求項９】 上記接着部材としてマンガン・ジンクフ
    ェライトからなる磁性粉末と混練するエチレン系樹脂
    は、メタロセン触媒を用いて製造された、メルトフロー
    レートが１ないし１０ｇ／１０分、密度が０．９２５ｇ
    ／ｃｍ３以下のエチレン・炭素数４以上のα−オレフィ
    ン共重合体からなることを特徴とする請求項７または請
    求項８記載のエチレン系樹脂パイプの接合構造。
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