JP4171353B2

JP4171353B2 - 変換用継手

Info

Publication number: JP4171353B2
Application number: JP2003164148A
Authority: JP
Inventors: 好弘橋本
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2023-06-09
Also published as: JP2005002571A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水道用硬質塩化ビニル樹脂製管をポリエチレン製管に変換接合するための継手に関し、さらに詳しくは、ポリオレフィン系樹脂を主成分とするポリエチレン製管に有効な接着剤を使用することにより、硬質塩化ビニル樹脂製管とポリエチレン製管との接続は、マンホール等を用いなくても管路中で直接行うことができる、下水道用硬質塩化ビニル樹脂製管をポリエチレン製管に変換接合するための継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンは、加工性、再利用性、燃焼廃ガスの低公害性、強度、潤滑性、耐久性や表面エネルギーの低さに基づく耐汚染性等、多くの特徴をもつため、各種の設備や装置の部品、容器、配管等、広範な分野で需要が拡大し続けている。
その中でも、ポリエチレン製管（以下、ＰＥ管又はポリエチレン管と称することもある。）は、近年耐震性等の優れた管路性能を有していることから、普及が進んできている。特に、下水道用分野では、公的規格化（日本下水道協会規格：ＪＳＷＡＳＫ−１４−２０００）により、下水道事業体での採用件数が増加傾向にあり、また、用途として真空下水、圧送式・圧力式下水、自然流下方式へと展開が進んできた。
【０００３】
しかしながら、ＰＥ管の普及を進めるためには、既存下水道管路の大部分を占める自然流下方式に採用されている既存管との安価で確実な接続方法の確立は、重要である。特に、自然流下方式で普及率の高い硬質塩化ビニル樹脂製管（以下、塩ビ管と称することもある。）との接続方法は、必須である。
従来は、マンホールを介し接続を行うため、マンホールを設置し、一方からＰＥ管、他方から塩ビ管とする方法があるが、マンホール費用及び設置工事費用が高額になるため、採用にブレーキが掛かることもあった。
【０００４】
また、ポリエチレンは、代表的な難接着材料であり、そのため、ポリエチレン表面近くで数千〜数万ボルトの電圧によってコロナ放電を行い、ポリエチレン表面を変質させる方法、あるいは薬液によってポリエチレン表面を変質させる方法などを用いることにより、異種材料と強固に接着する方法が採られてきた。
しかしながら、上記従来の方法では、専用の設備やある程度の専門知識、安全管理が必要であり、準備に多大な労力を要するばかりでなく、場所的制約を受けるため、現場施工、修理、小規模利用等の分野では、利用のための技術が行き詰まり、特に異種材料と接合して使用する分野では、多くのユーザーがその接合方法に関して、多大な悩みを抱えているという問題もある。
【０００５】
本発明に直接関連するものではないが、関連する先行技術としては、地中に埋設された樹脂管によって形成された管路と、マンホールとの接続方法であって、樹脂管は、熱可塑性樹脂からなり、一端部に受口部が形成され、該受口部に通電によって発熱するコイルが埋設されてなり、この受口部に他の樹脂管の他端部が挿入され、この両者が電気融着されることによって管路が形成され、かつ、この管路の端部には砂が融着されてなる砂付き部が形成され、この砂付き部がマンホールに形成された分岐孔に挿入された状態で、この両者がモルタル仕上げされたことを特徴とするもの（例えば、特許文献１参照。）、また、地中に埋設された下水道等の管路に接続される排水ますの交換作業等に際し、既設管への接続を容易に行うことができる排水ます（例えば、特許文献２参照。）や、耐震マンホール継手の弾性体交換作業における作業手間を省き、水エマルジョン系接着剤やエポキシ系等の反応型接着剤が塗布された弾性体を所定場所に配置するのみで、接着剤を圧着し接着完了を待つことなく作業を完了できる補修方法（例えば、特許文献３参照。）、また、汚物溜をなくし、リング装着が容易となる塩ビまたはＰＰ製小口径マンホール、又は小口径ますに付設された可撓製ゴム輪受口（例えば、特許文献４参照。）などが知られている。
【０００６】
【特許文献１】
実用新案登録第２５０７１８６号公報（実用新案登録請求の範囲等）
【特許文献２】
特開平１１−３０３１９１号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】
特開２００１−２５４３７６号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献４】
特開平９−１０５４８６号公報（特許請求の範囲等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、下水道用硬質塩化ビニル樹脂製管をポリエチレン製管に変換接合するための変換用継手を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の目的を達成するために、鋭意研究を重ねた結果、地中に埋設された下水道用塩化ビニル樹脂製管によって形成された管路と、新設するポリエチレン製管とを接合させるための変換用継手において、塩化ビニル樹脂製短管とポリエチレン製短管の接合部を特定のホットメルト接着剤により接合させた構造にすると、塩ビ管とＰＥ管の接続、接合は、マンホール等を用いなくても、管路中で直接行うことができ、既存施工方法で安価に且つ容易に可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、地中に埋設された下水道用塩化ビニル樹脂製管によって形成された管路と、新設するポリエチレン製管とを接合させるための変換用継手であって、
塩化ビニル樹脂製短管の差口が、ポリエチレン製短管の端部受口内に、分子内にゴムセグメントをもつポリオレフィン系ブロックポリマー又はグラフトポリマーを主成分とするホットメルト接着剤を介して接合されており、前記塩化ビニル樹脂製短管およびポリエチレン製短管として同じ呼び径のものを用いるとともに、ポリエチレン製短管の端部受口内面は切削加工されて、その内径が塩化ビニル樹脂製短管の差口の外径より少し大きくされていることを特徴とする変換用継手が提供される。
また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、塩化ビニル樹脂製短管とポリエチレン製短管との外周面に跨ってＦＲＰ補強層が形成されていることを特徴とする変換用継手が提供される。
【００１０】
本発明は、上記した如く、下水道用塩化ビニル樹脂製管をポリエチレン製管に変換接合するための継手に係るものであるが、その好ましい態様として、次のものが包含される。
（１）第１の発明において、塩化ビニル樹脂製短管側の接続部はゴム輪受口とし、一方、ポリエチレン製短管側の接続部は差口とすることを特徴とする変換用継手。
（２）第１の発明において、塩化ビニル樹脂製短管側の接続部はゴム輪受口とし、一方、ポリエチレン製短管側の接続部はＥＦ受口とすることを特徴とする変換用継手。
（３）第１の発明において、塩化ビニル樹脂製短管側の接続部は差口とし、一方、ポリエチレン製短管側の接続部は差口とすることを特徴とする変換用継手。（４）第１の発明において、塩化ビニル樹脂製短管側の接続部は差口とし、一方、ポリエチレン製短管側の接続部はＥＦ受口とすることを特徴とする変換用継手。
（５）第１の発明において、塩化ビニル樹脂製短管側の接続部は接着受口とし、一方、ポリエチレン製短管側の接続部は差口とすることを特徴とする変換用継手。
（６）第１の発明において、塩化ビニル樹脂製短管側の接続部は接着受口とし、一方、ポリエチレン製短管側の接続部はＥＦ受口とすることを特徴とする変換用継手。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の変換用継手について説明する。
【００１２】
本発明の変換用継手において、塩化ビニル樹脂製管については、下水道硬質塩ビ本管、継手、取付管として、日本下水道協会規格品（ＪＳＷＡＳＫ−１）を用い、一方、ポリエチレン製管については、下水道ポリエチレン本管、継手、取付管として、日本下水道協会規格品（ＪＳＷＡＳＫ−１４）を用いることができる。
【００１３】
塩化ビニル樹脂製短管とポリエチレン製短管との接合には、特定のホットメルト接着剤が用いられる。
ホットメルト接着剤は、加熱すると軟化溶融して対象物に馴染み、冷えると強い接着力を発生し、再加熱するとまた軟化するという性質を有する接着剤であり、本発明において、このホットメルト接着剤に要求される性質は、塩ビ短管とＰＥ短管が加熱時に完全に、しかも、容易に接着し、また、水による剥れを起こさず、耐薬品性を有することである。また、安定して接着するためには、接着界面にストレスがかからないよう、可能であればゴム弾性を持ったものが望ましい。
【００１４】
このような性質を有するホットメルト接着剤として、分子内にゴムセグメントをもつブロックポリマー、又はグラフトポリマーを必須の成分とするポリエチレン用ホットメルト接着剤が挙げられ、例えば、ゴム弾性を持つ高分子量ブロックポリマーを主成分とし、防水性、耐触性に優れた、株式会社ソテック製の「スキップ６６」（商品名）などを用いることができる。
【００１５】
塩化ビニル樹脂製短管とポリエチレン製短管との接合におけるホットメルト接着剤の使用方法は、特に限定されず、例えば、接合部にホットメルト接着剤を塗布して、乾かした後、ホットガン、トーチ、赤外ランプなどで強熱（瞬時でも、１２０℃以上に加熱）して、接着剤を融かし、熱いうちに張り合わせし、そのまま冷却、硬化して、接着（接合）する方法が採られる。
さらに、ホットメルト接着剤の硬化の後、塩ビ短管とＰＥ短管の接合部の水密性及び強度を補強するため、両短管の外周面に跨って、ＦＲＰ等で補強する方が好ましい。
【００１６】
本発明の継手において、塩化ビニル樹脂製短管（塩ビ短管）とポリエチレン製短管（ＰＥ短管）との接合部の形状は、例えば、図１に示すように、塩ビ短管１側が差口で、ＰＥ短管２側が受口となる。
また、通常、塩化ビニル樹脂製短管側の接続部は、接着受口、ゴム輪受口、又は差口とし、一方、ポリエチレン製短管側の接続部は、ＥＦ受口又は差口とする。その組合せは、塩ビ短管側がゴム輪受口でＰＥ短管側が差口、塩ビ短管側がゴム輪受口でＰＥ短管側がＥＦ受口、塩ビ短管側が差口でＰＥ短管側が差口、塩ビ短管側が差口でＰＥ短管側がＥＦ受口、塩ビ短管側が接着受口でＰＥ短管側が差口、又は塩ビ短管側が接着受口でＰＥ短管側がＥＦ受口などが挙げられる。
尚、ＥＦは、エレクトロフュージヨンの略称であり、ＥＦ接合とは、接合面に電熱線を埋め込んだ管継手（受口）に管（差口）をセットした後、コントローラから通電して電熱線を発熱させ、管継手内面と管外面の樹脂を加熱溶融して融着し、一体化させる接合方法である。
【００１７】
さらに、塩化ビニル樹脂製短管とポリエチレン製短管との接合、取付では、同じ呼び径のものを用いることにより、塩ビ管をＰＥ管に変換可能であり、その呼び径は、通常、７５〜３００のものが可能である。
【００１８】
【実施例】
以下に、図面を参照しながら本発明の変換用継手について説明する。
【００１９】
図１（Ａ）は、ＰＥ短管の内面切削例の一例を示す図であり、図１（Ｂ）は、ＰＥ短管と塩化ビニル樹脂短管が接合した一例の外観を示す図である。
また、図２は、本発明の変換用継手、６例（Ａ）〜（Ｆ）の外観を示す図である。図２（Ａ）は、塩化ビニル樹脂製短管１側の接続部はゴム輪受口（３２）とし、一方、ポリエチレン製短管２側の接続部は差口（４２）としている。また、図２（Ｂ）は、塩化ビニル樹脂製短管１側の接続部はゴム輪受口（３２）とし、一方、ポリエチレン製短管２側の接続部はＥＦ受口（４１）としている。図２（Ｃ）は、塩化ビニル樹脂製短管１側の接続部は差口（３３）とし、一方、ポリエチレン製短管２側の接続部は差口（４２）としている。図２（Ｄ）は、塩化ビニル樹脂製短管１側の接続部は差口（３３）とし、一方、ポリエチレン製短管２側の接続部はＥＦ受口（４１）としている。図２（Ｅ）は、塩化ビニル樹脂製短管１側の接続部は接着受口（３１）とし、一方、ポリエチレン製短管２側の接続部は差口（４２）としている。図２（Ｆ）は、塩化ビニル樹脂製短管１側の接続部は接着受口（３１）とし、一方、ポリエチレン製短管２側の接続部はＥＦ受口（４１）としている。
【００２０】
ＰＥ短管（２）として、日本下水道協会規格品（ＪＳＷＡＳＫ−１４）の呼び径１５０（外径１８０ｍｍ、厚さ１３．３ｍｍ）を用いて、塩ビ短管（１）（日本下水道協会規格品：ＪＳＷＡＳＫ−１）の呼び径１５０（外径１６５ｍｍ、厚さ５．１ｍｍ）との変換継手を作製する方法を説明する
・先ず、図１（Ａ）に示すように、塩ビ短管（１）の外径を実測し、ＰＥ短管（２）の内径切削寸法を決定する。
図１（Ａ）では、塩ビ短管（１）の外径寸法が１６５ｍｍであり、図１（Ａ）に示すＰＥ短管（２）の内径を１６５．２ｍｍ（接着及び挿入幅を考慮し、０．２〜０．４ｍｍの内径切削代を考慮する方が好ましい）に決定し、切削する。
この内径切削幅は、接着強度及び水密性の確保から、５０ｍｍ以上が好ましく、また、塩ビ短管とＰＥ短管の内面段差をなくすために、ＰＥ短管内面に緩やかなテーパ加工を行う。
【００２１】
（２）次に、塩ビ短管の外面とＰＥ短管の内面に、ホットメルト接着剤として、（株）ソテック製のＰＥ用接着剤「スキップ６６」（商品名）を塗布し、混合溶剤を蒸発し、乾かした後、ホットガンなどで強熱（瞬時でも、１２０℃以上）して、接着剤を融かし、熱いうちに塩ビ短管をＰＥ短管に挿入する。その後、冷却、硬化するまで所定時間挿入したままで保持する。このようにして、塩ビ短管（１）とＰＥ短管（２）が接合される。この状態を説明した図が、図１（Ｂ）である。
【００２２】
（３）さらに、ホットメルト接着剤の硬化の後、塩ビ短管とＰＥ短管の接合部（５）の水密性及び強度を補強するため、ＦＲＰ（６）等で補強する。
（４）このようにして、図２に示すような、本発明の変換用継手が得られる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の下水道用硬質塩化ビニル樹脂製管をポリエチレン製管に変換接合するための変換用継手は、特に、分子内にゴムセグメントをもつポリオレフィン系ブロックポリマー又はグラフトポリマーを主成分とする、ＰＥ管に有効なホットメルト接着剤を使用するとともに、塩化ビニル樹脂製短管およびポリエチレン製短管として同じ呼び径のものを用い、かつ、ポリエチレン製短管の端部受口内面を切削加工して、その内径が塩化ビニル樹脂製短管の差口の外径より少し大きくしているという特徴を有している。そのため、ＰＥ短管と塩ビ短管との接着接合により、塩ビ管とＰＥ管との変換接続に安価な変換用継手を提供することができる。
これにより、塩ビ管とＰＥ管の接続、接合は、マンホール等を用いなくても、管路中で直接行うことができ、既存施工方法で安価に且つ容易に可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、ＰＥ短管の内面切削例の一例を示す図であり、（Ｂ）は、ＰＥ短管と塩化ビニル樹脂短管が接合した一例の外観を示す図である。
【図２】本発明の変換用継手、６例（Ａ）〜（Ｆ）の外観を示す図である。
【符号の説明】
１塩ビ短管
２ポリエチレン短管
３１接着受口
３２ゴム輪受口
３３差口
４１ＥＦ受口
４２差口
５接合部
６ＦＲＰ

Claims

地中に埋設された下水道用塩化ビニル樹脂製管によって形成された管路と、新設するポリエチレン製管とを接合させるための変換用継手であって、
塩化ビニル樹脂製短管の差口が、ポリエチレン製短管の端部受口内に、分子内にゴムセグメントをもつポリオレフィン系ブロックポリマー又はグラフトポリマーを主成分とするホットメルト接着剤を介して接合されており、前記塩化ビニル樹脂製短管およびポリエチレン製短管として同じ呼び径のものを用いるとともに、ポリエチレン製短管の端部受口内面は切削加工されて、その内径が塩化ビニル樹脂製短管の差口の外径より少し大きくされていることを特徴とする変換用継手。
塩化ビニル樹脂製短管とポリエチレン製短管との外周面に跨ってＦＲＰ補強層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の変換用継手。