JPH01295829A - プラスチック部品の結合方法 - Google Patents

プラスチック部品の結合方法

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JPH01295829A
JPH01295829A JP1035987A JP3598789A JPH01295829A JP H01295829 A JPH01295829 A JP H01295829A JP 1035987 A JP1035987 A JP 1035987A JP 3598789 A JP3598789 A JP 3598789A JP H01295829 A JPH01295829 A JP H01295829A
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parts
component
crosslinking
plastic material
temperature
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JP1035987A
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Denis Dufour
デニス・デュフオー
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Gaz de France SA
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、いずれも非架橋熱融解性プラスチック材料製
の、１つの継手部品を管形をし念他の少なくとも１つの
部品に結合する方法に関する。
〔従来の技術〕
現在まで、この種の部品の組み立ては、熱接着によるか
、又は既に少なくとも部分的に架橋性である部品を使用
する“化学的接着”によって行われてきた。
熱接着技術は、現在、ガス産業を中心として広く、特に
配管網の敷設に使用されている。
極めて普及している工事法によれば、一般に管である被
結合部品は、電気的コイル等の加熱抵抗を内面に含むス
リーブを介して組み立てられる。
接着作業は、この加熱抵抗を電源に接続しジュール効果
によってこの抵抗を加熱してスリーブとこれに対向して
置かれた管部品のプラスチック材料に局部的融解を起こ
し、この結果、接着を行う。
分岐器、栓９等々のような他の部品も、この原理に従っ
て同様に配管網上に組み立てられる。
この技術の持つ不便は、接着工事の前に予め管に準備を
施しておく必要を生じ、この準備とは管表層のきさげ仕
上げである。
“化学接着°°は、最近、温水輸送に適用されるポリエ
チレン管の領域において行われるようになった。
しかしながら、現在までのところ、少なくとも部分的架
橋管しか使用されていない。
フランス特許公告ＦＲ−Ａ−２２５２１９１号の教示に
よれば、例えば、架橋重合体で作られた２つの管の組み
立てに当たって、１つの管の一端を変形させることによ
ってこれを他の管の端に挿入し、その後、こうして接触
し合つ念両管をその継手された表面位置において加熱し
、両管の収縮を起こさせ、これらの管に局部的に融解を
起こさせるに充分な持続時間に亘って加熱を続ける。
この特許においては、有機過酸化物型の架橋化剤が利用
される。
フランス特許公告ＥＰ−Ａ−０１６１３７７号は、同様
に組み立て技術に関するものであるが、これによれば、
スリーブを使用して熱塑性材料で作られ次管の“化学接
着°゛による組み立てを可能にしている。しかし、この
場合もまた部品を構成するプラスチック材料は、少なく
とも部分的に架橋性である。
〔発明の概要〕
ところで、本発明は、特に部品の失透の際の作用剤の、
その後の部品の組み立てに擾乱を起こすおそれのある、
予期せざる反応を完全に回避するように、非架橋部品を
使用する方法を正に目的とするものである。
したがって、本発明は、特に実施条件、なかでも部品の
組み立ての際にこれら部品の加熱温度、この際の熱勾配
、及び最適の架橋化剤の選択を特に重視するような実施
条件を考慮した方法を提案することによって“化学接着
”にまつわる上記のような不便を解決することを目的と
している。
さらに正確にいうならば、本発明は、１つの継手部品を
管形をした他の少なくとも１つの部品に結合する方法を
提案し、この場合、こｎらの部品は非架橋熱融解性プラ
スチック材料製でありかつ相互継手表面を有し、これら
の部品の１つは前記継手表面に接近して配置され急加熱
電気抵抗を含み、本方法は次のように構成される： ａ）有機化過酸化物型の架橋化剤を選択すること、 ｂ）拡散によりこれら部品内へこの架橋化剤を導入する
こと、 Ｃ）これらの部品をその相互継手表面を対向して配置す
ること、 ｄ）これらの部品の相互継手表面に少なくとも接近して
そのプラスチック材料の完全な架橋を誘導するように、
約１分間に亘り５０から４００℃の間の温度勾配を以て
１５０から３５０℃の間の電気加熱抵抗の温度を上昇さ
せ、その結果これらの部品の結合を保証すること。
このような方法は、多くの利点を持たらす。なかでも、
これらの部品の継手表面に接近して配置された電気加熱
抵抗を利用することによって、これらの部品がその全厚
さに亘り融解及び軟化するのを回避できる。軟化は継手
の界面の付近に局部化され、このことが加熱の高速化に
、したがってま次その後の冷却にとって好ましい。
それゆえ、より厚い部品を使用することが可能になる。
このほか、良品質の継手に必要な架橋化剤の量が少々く
て済む。
組み立ての際の温度上昇速度範囲が、収縮応力に対する
高い抵抗及び流体（特にガス）に対する完全な封止性を
有する継手を得るのに好ましい点も同じく注目に値する
。
本発明の、他の特徴は、架橋化剤として次に列挙する有
機過酸化物を使用する： ２．２　−ジー第三ブチル過酸化ブタン第三ブチル炭酸
ステアリル 第三ブチル過酸化ベンゼン ４．４−第三ブチル過酸化ｎブチル吉草酸塩第三ブチル
過酸化カミン ガス産業においては、管を構成するプラスチック材料は
、多くの場合、ポリエチレンである。
ところで、上掲の過酸化物は、約１４０から２１０℃の
間の温度に対してポリエチレン内で約１分間の半減期を
有する。
本発明によって、それゆえ、比較的高速の反応速度、し
たがって、比較的短い部品加熱期間を得ることができ、
その結果、地中への敷設条件を極めて容易化にする。
現在まで行われた試験の結果、部品の加熱時間は、約３
０から３００秒である。
特に、実施条件に関しては、次のような手順を踏むこと
が明らかにされている。
実施条件 ポリエチレンのような、非架橋熱融解性プラスチック材
料で製造された部品から出発する。
最適の有機過酸化物を選択したならば、この架橋化剤を
部品内へ拡散により導入する。これらの部品を組み立て
の際にその継手表面を対向配置して置く。
拡散の全期間に亘り、これらの部品をその構成プラスチ
ック材料の軟化温度（ポリエチレンの場合結晶融解温度
）より低い温度に維持し、これによって、架橋剤が継手
表面に向けて拡散できるようにして、分裂動作を伴って
拡散出口にのみに起るはずの、このプラスチック材料の
架橋化を、さらにほかへ移らないようにする。
このような架橋化を起こさせるために、電気加熱抵抗を
介してこれらの部品の温度を上昇する。
温度上昇は、先に述べたように、約１５０から３５０℃
の範囲にアク、これに伴う温度勾配は約５０から４００
℃である。この加熱の持続時間を選択過酸化物の半減期
エフ長く取り、これによって、部品の継手表面の少なく
とも接近してプラスチック材料の架橋を起こさせ、この
結果、その封止継手を保証する。
従来の仕方で、温度上昇は電気加熱抵抗を適当な電源端
子に接続して前者に適した給電をすることにより行われ
る。加熱パラメータの調整及び制御は、全て適蟲な装置
によって実現される。
実際には、上記の温度範囲の加熱を、凍結点に到達する
に充分な時限に亘り実行する。幾つかの試験の結果、凍
結点は部品の継手表面の近くにおいて達成され、その場
合のプラスチック材料の少なくとも１，２に等しい、こ
とが観察されている。
プラスチック材料の０．２＋％／ｃｍ　　以上の架橋剤
濃度が、反応に効果的であるとされている。
いったん、架橋化が起こり、これらの部品は封止裡に継
手されると、その温度を周囲温度に持たらす。
参考までに挙げると、標本架の架橋化率はＴ＝２／（Ｓ
＋ｆｆ）　　で定義され、ここに、Ｓは架橋標本の非溶
解性部分であｒ）、ｓ＝１−（Ｍｒ／Ｍｏ）で定義され
る： ただし、Ｍｏ：試験される標本の質量、Ｍｒ：　この標
本の架橋質量。
ポリエチレンの場合、周知のように、質量Ｍｒを測定す
るためにキシレンを利用する。
本発明によれば、架橋化剤の被継手部品への添加には、
２つの異なる仕方が考えられる。
架橋化剤の添加技術 まず、組み立てられる部品の継手表面に接触して置かれ
次薄膜の中継によって架橋化剤を添加することができる
。
スリーブを介して２つの管を端と端で結合する場合は、
問題にしている薄膜は、これらの管継手される端で管表
面を包むように置かれる。
この薄膜は、プラスチック材料の支持層を有しこの支持
層内に架橋化剤が含浸される。温度上昇の際にこの薄膜
はこの位置に維持され、架橋化を起こす。
また別の仕方では、部品の成形の過程中に、架橋化剤を
部品を構成するプラスチック材料内に含浸させる。
この場合、問題の薄膜は部品を継手しようとするときに
配置される。
この薄膜はプラスチック材料で構成され、この材料は過
酸化物により架橋化される傾向を有するものでなければ
ならない。さらに、この材料は、被継手部品を構成する
プラスチック材料と両立性の、すなわち、拡散動作及び
架橋化動作の過程中化学的擾乱を起こさないもので々け
ればならない。
好適には、選択される薄膜は、これに含浸して、約１か
ら１０％の範囲の、最適には５％の程度の重量濃度の架
橋化剤を含む。
その厚さ、一般に、約１０から１００μｍである。
一般に、実施された試験の示すところによれば、部品の
継手表面に接近する箇所において、拡散の終端時に、部
品内の架橋化剤の質量濃度は０．２チ以上でなければな
らない。
実施例 非架橋ポリエチレン製の２つの管を取り上げてその外周
面の周りに、厚さ約５０μｍかつポリエチレンに約５チ
Ｚ肩　の濃度の過酸化物ＴＢＰＢ　（第三ブチル過酸化
ベンゼン）を含有するポリエチレンの薄膜を巻き付ける
。次いで、この２つの管をこれの外径より僅かに大きい
内径を有するスリーブの円形断面シリンダ孔内にほぼ同
軸に挿入する。
これが行われる間、部品は周囲温度（約２０℃）に置か
れており、次いで、スリーブの抵抗を約温度２５０℃ま
で、１分間当念！＋２００℃の速度で上昇させる。その
結果、得られる継手は、良品質のものでありこの薄膜の
管とスリーブに対する２つの界面上の架橋化率は１．２
　’５−上回る。
ｂ０部品成形の際の架橋化剤の含浸 この場合、結合しようとする２つの部品の１つ及び（又
は）他方は、その“製造°°の際に、ポリエチレンのよ
うな非架橋熱融解性プラスチック材料と、選択架橋化剤
とを含む混合物質でなければならない。プラスチック材
料内の架橋化剤の重量濃度は、０．３から３％の範囲で
ある。好適には、１．５チである。
このように成形された部品上に電気加熱抵抗を、部品の
継手表面に接近して埋設するように配置する。もしこの
抵抗から旋又はコイル電線であるならば、これをこの又
は（これらの）部品、すなわち、管の外面に対向して置
かれるスリーブの全体的に円形の開口内面下に埋設する
。
周知のように、この技術において、成形を実施する過程
を通してこのときに全面的な架橋花が起こるのを回避す
るように細心の注意を払わなければならない。
架橋化剤の初期濃度が幾らであろうと、継手を生じる瞬
間にこれらの部品の継手表面に接近してそのプラスチッ
ク材料内に重量濃度で少なくとも０．２チの架橋化剤が
既存するように、充分な濃度を与えておかなければなら
ない。
いつ之ん、継手が実現すると、これらの部品は直ちに利
用されることも又は保管されることもできる（もとより
、部品内にさらに架橋化が起こることはない）。
ただし、保管される場合、保管期間は２年を超えてはな
らない。
実施例 押出しにより２つの管及びスリーブを形成し後者の内面
付近に集積コイルのような電気加熱抵抗を埋設する。
これらの部品はポリエチレンで作られ、スリーブは約１
．４％の過酸化物、第三ブチル過酸化ベンゼン（ＴＢＰ
Ｂ）を含む。
この過酸化物は、１８０℃において約１分の半減期を有
する。もし成形実施温度がこの温度に達するのであるな
らば、ポリエチレン／過酸化物ＴＢＰＢの混合物質のこ
の温度への滞在時間を１分エリ短くなるようにこの材料
の流量を調節しなければならない。
部品ができ上がると、スリーブは約２０℃において保管
される。部品は２年以内に組み立てられなければならな
い。望むときに、これらの管をスリーブの開口内に挿入
し後者のコイルの温度を２０℃から２５０℃に、１分間
に２００℃の速度で上昇させれば充分である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 非架橋熱融解性プラスチック材料製でかつ相互継手表面
    を有する部品の１つが前記継手表面の付近に配置された
    電気加熱抵抗を含み、継手する前記部品の１つを管形を
    した前記部品の他の１つに結合する方法であつて： 有機過酸化物型の作用剤を選択することと、前記部品内
    へ拡散により前記作用剤を導入することと、 前記部品の前記継手面が対向するように前記部品を配置
    することと、 前記部品の結合を保証するために少なくも前記部品の前
    記継手表面に接近して前記プラスチック材料の完全な架
    橋を誘導するように約１分間に５０から４００℃の間の
    温度勾配で以て前記電気加熱抵抗を１５０から３５０℃
    の間に温度上昇させて前記部品を加熱すること、 の工程からなることを特徴とするプラスチック部品の結
    合方法。
JP1035987A 1988-02-15 1989-02-15 プラスチック部品の結合方法 Pending JPH01295829A (ja)

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FR8801758 1988-02-15

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KR (1) KR890012779A (ja)
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GR3007574T3 (ja) 1993-08-31
ES2033663T1 (es) 1993-04-01
DE68905840T2 (de) 1993-10-07
EP0329529B1 (fr) 1993-04-07
CA1334720C (fr) 1995-03-14
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ES2033663T3 (es) 1993-10-01
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ATE87856T1 (de) 1993-04-15
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FR2627125B1 (fr) 1990-08-10

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