JPH0341294A - 樹脂被覆金属製管継ぎ手 - Google Patents

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】 （イ）　発明の目的 〔従来の技術〕 ガス管や水道管等の配管曲部等において。

直管同志を接合する目的で主に用いられる金属製管継ぎ
手は、直管部と比較して金属疲労による錆が発生し易い
ため、防錆が必要な用途には金属表面が塩化ビニル系樹
脂等で被覆１゜ された管継ぎ手が用いられている。

上記樹脂被覆は、軽度の防錆を目的とする場合には粉体
塗装等によって行われ、他方たとえば地中配管に用いら
れる管継ぎ手のように高度な防錆が要求される場合には
、射出成形により５箇程度の膜厚の塩化ビニル系樹脂膜
を金属表面に形成するという方法等によってなされてい
た。

しかしたから、上記射出成形法によって塩化ビニル系樹
脂製保護膜が設けられた管継ぎ手においては、たとえば
常温から一２０℃程度の低温への温度変化があると、金
属と樹脂の熱膨張率の差異が原因して樹脂中に大きな内
部応力が発生し、樹脂膜に応力割れが生じることがあっ
た。

さらに、樹脂被覆管継ぎ手における上記応力割れσ）発
生傾向は、管継ぎ手の管の口径によって異なり、口径の
大きいものほど応力割れが発生し易く、たとえばロ径４
インチ程度の管継ぎ手σ）場合、従来方法の樹脂被覆で
は、割れに対する信頼性が乏しいため、実用可能々樹脂
被覆管継ぎ手が得られていないのが現状である。

（ロ）　発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結
果、本発明を完成するに至った。

すなわち１本発明は、ピペラジンと脂肪族ジカルボン酸
とからなるアミド繰返し単位を主単位とするポリアミド
またはコポリアミドからなる中間樹脂層を介し、塩化ビ
ニル系樹脂が表面に被覆されてなる樹脂被覆金属製管継
ぎ手であり、更には中間樹脂層が、前記ポリアミドまた
はコポリアミド、およびエポキシシランからなる前記の
樹脂被覆金属製管継ぎ手である。

坦下、本発明について更に詳しく説明する。

〔ボリア□ド又はコポリアミド〕

本発明において使用されるポリアミド又はコポリアミド
は、ピペラジンと脂肪族ジカルボン酸とから構成される
一般式〔ｌ〕 で示されるアミド繰返し単位を主単位とするポリアミド
又はコポリアミドであって、−分子中に複数存在するＲ
は互に同一であっても異ｆＫツていてもよい。

本発明において好ましいコポリアミドは、該コポリアミ
ドを構成する全アミド繰返し単位を基準にして、上記繰
返し単位を少たくとも５０重量多以上含有するコポリア
ミドである。

上記ポリアミド又はコポリアミドとしては、１種又は２
種以上の脂肪族ジカルボン酸とピペラジ／とからｋるポ
リアミド又はコポリアミド。

１種又は２種以上の脂肪族ジカルボン酸及びピペラジン
とラクタム化合物及び／又はＷ−アミノカルボン酸とか
らなるコポリアミド、ピペラジン、ピペラジン以外のジ
アミン化合物及び１種又は２種以上の脂肪族ジカルボン
酸からｋるコポリアミド並びにピペラジン、ピペラジン
以外のジアミン化合物及び１種又は２種以上の脂肪族ジ
カルボン酸とラクタム化合物及び／又はＷ−アミノカル
ボン酸とからなるコポリアミドが挙げられる。

上記脂肪族ジカルボン酸としては、アジピン酸、アゼラ
イン酸、セパシン酸及びドデカンニ酸等が挙げられ、ま
たラクタム化合物及びｗ　−アミノカルボン酸化合物と
しては、カプロラクタム、ラウリロラクタム、Ｗ−アミ
ノウンデカン酸及びＷ−アミノドデカン酸等が挙げられ
る。

ピペラジン以外のジアミン化合物としては、テトラメチ
レンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン及びデカメチレンジアミン等の脂肪族ジアミ
ン、バラキシリレンジアミン等の芳香族ジアミン並びに
シクロヘキサンジアミン等の脂環式ジアミン等が挙げら
れる。

本発明において、上記ポリアミド又はコポリアミドは溶
剤溶液として使用するとその取り扱いが容易になるが、
コポリアミドが溶剤への溶解性に優れることから好まし
い。

本発明におけるポリアミド又はコポリアミドは、公知の
縮合重合によって製造することができ、例えばコポリア
ミドであれば、水媒体中でピペラジンと脂肪族ジカルボ
ン酸の等モル塩とＷ−アミノカルボン酸及び／又はラク
タムを重合溶器に仕込み、加熱・加圧下で反応をスター
トさせ反応後半において加熱・減圧状態に維持するとい
う方法により製造することができる。

上記ポリアミド又はコポリアミドからなる樹脂層を管継
ぎ手の金属表面上に形成させるためには、ポリアミド又
はコポリアミドを有機溶剤に溶解し、得られる溶液をス
プレー、浸漬或いははげ塗り等によって塗布乾燥すると
いう手段を用いるのが好ましく、また形成する樹脂層の
膜厚は２μｍ以上が適当であり、より好ましくは５μｍ
以上である。

ポリアミドの溶解に用いる有機溶剤としては、メタノー
ル、エタノールおよびプロパツール等の低級アルコール
、低級アルコールと水の混合溶剤、並びに低級アルコー
ルとクロロホルム、トリクロロエチレンまたはジクロロ
メタン等の塩素系溶剤とび）混合溶剤が挙げられる。

〔エポキシシラン〕

本発明において、管継ぎ手の金属表面と後記する塩化ビ
ニル系樹脂製膜との間に介在させる中間樹脂層は、前記
のポリアミドまたはコポリアミドのみからなる樹脂層で
あるか、またはポリアミドまたはコポリアミドにエポキ
シシランが配合された組成物からなる樹脂層であり、後
者が採用される場合に使用し得るエポキシシラは、例え
ば米国特許第９４６７０１号明細書、ジャーナル・オブ
・アメリカン・ケミカル・ソサイエテイ４１２６３２〜
２６３５（１９５９）に記載されている分子内にエポキ
シ基と硅素原子と含み、ｔｘおかつ硅素原子にアルコキ
シ基などの加水分解基を有するエポキシシランである。

具体例としては、ｒ−グリシドキシグロビルトリメトキ
シシラ／、β−（３・４−エポキシシクロヘキシル）エ
チルトリメトキシシランを挙げられる。

ポリアミド又はコポリアミドに対するエポキシシランの
配合割合は、特に制限されないが。

ポリアミド又はコポリアミド１００Ｍｔ部に対してエポ
キシシラン０．０５〜１０重量部が適当である。ポリア
ミド又はコボリア□ド１００重量部に対するエポキシシ
ランの量が１０重葉部を越えると、これらより得られる
組成物からなる樹脂層の塩化ビニル系樹脂膜へσ）接着
性が不十分となり易い。

上記ポリアミド又はコポリアミド、およびエポキシシラ
ンからなる組成物（以下ポリアミド／エポキシシラン組
成物という）は、有機溶剤液として用いられ、有機溶剤
は前２掲の有機溶剤を用いることができ、また溶液の固
形分濃度は１０〜１５重ｉ％程度が適当である。

ポリアミド／エポキシシラン組成物の有機溶剤溶液の調
製方法としては、５０〜６０℃に加温した有＠溶剤中に
ポリアミド又はコポリアミドを添加し、１〜６時間攪拌
することにより溶解させた後、エポキシシランを加えさ
らに１５〜２０分間攪拌混合する方法が挙げられる。

上記ポリアミド／エポキシシラン組成物の有機溶剤溶液
の管継ぎ手への塗布は、ポリアミド又はコポリアミドの
有機溶剤溶液σ）場合と同様な方法によって行うことが
でき、形成する好ましい膜厚は２μｍ９上、更に好まし
くは５μｍ坦上である。

本発明においては、更に形成された樹脂層を加熱処理し
て該樹脂層の構成成分であるポリアミドとエポキシシラ
ンとを部分的に化学結合させておくことが好ましい。加
熱処理としては、７０〜１５０℃好ましくは１００〜１
２０℃の温度に３〜５分間維持する程度が好ましく、過
度な熱処理では、ポリアミドの硬化が進み過ぎ得られる
樹脂層と塩化ビニル系樹脂との接着性が低下し、得られ
る樹脂被覆管継ぎ手における被覆膜の割れ防止が不十分
とｋり易い。

〔塩化ビニル系樹脂〕

本発明における好ましい塩化ビニル系樹脂は。

射出成形が可能な流動性に富む硬質系の塩化ビニル系樹
脂であり、より好ましくはＪＩＳ　　Ｋ−７２０２に規
定のロックウェル硬度が９０度以上の硬さを有するもの
である。

［化ビニル系樹脂のロックウェル硬度が９０度未満であ
ると、パイプレンチ等の締め付は具を使用して樹脂被覆
管継ぎ手を他の配管と接合する際に、締め付は具によっ
て樹脂が破損し易ちゝ。

上記塩化ビニル系樹脂は、通常ポリ塩化ビニルを主成分
とする樹脂組成物として市販されており、該樹脂組成物
におけるポリ塩化ビニルとしては、重合度６００〜８０
０程度のポリ塩化ビニルが好ましく、またポリ塩化ビニ
ルに代えて、塩化ビニルとエチレン、ウレタン、ＥＶＡ
もしくは酢酸ビニル等からなる共重合体を含む樹脂組成
物であっても良く、さらには適量の可塑剤が添加された
樹脂組成物も使用できる。

さらに、安定剤、滑剤、ＭＢＳ樹脂等のｇ＃撃強化剤お
よびＭＭＡ［脂等の加工助剤等が添加されていても良い
。

塩化ビニル系樹脂を用いて、射出酸形法により前記中間
樹脂層の形成された管継ぎ手の管の外側、または管の外
側および内側を通常５１１ｍ１程度の厚みの塩化ビニル
系樹脂膜で被覆するようにインサート成形することによ
り、本発明の樹脂被覆管継ぎ手を得ることができる。射
出成形条件としては１ＭＲ脂温度が１７５〜１８５℃で
、射出用油圧が１００にｙ／−程度の条件が適当である
。

〔実施例及び比較例〕

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明
する。なお、６例において使用した材料等は、下記ａ）
〜ｄ）に示すもσ）である。

ｄ）鋳鉄管継ぎ手 ＪＩＳ−８２３０１で規定される呼び径４のソケット型
鋳鉄管継ぎ手。

ｂ）塩化ビニル系樹脂 平均重合度７００の塩ビレジン（東亜合成化学工業製）
１００重量部当り、下記成分が下記の量配合された樹脂
組成物。該樹脂組成物のロックウェル硬度は１０５であ
った。

ＭＢＳ樹脂　　　　　　　　　　１５重量部安定剤（ブ
チル錫系）　　　　　　３　＃滑剤（ポリエチレンクク
クス系）０．５＃加工助剤（ＭＭＡ系）　　　　　　　
１　〃Ｃ）ポリアミド ピペラジンとアセライン酸の等モル塩、ピペラジンとド
デカンニ酸の等モル塩、Ｗ−アミノウンデカン酸および
蒸留水を１５ニア０：１５：８０の重量比でオートクレ
ーブ中に仕込み、系内を窒素置換した。その後１．５時
間かけて系内温度を２３０℃に、圧力を１８Ｋｙ／−に
した後、この条件で水を少量ずつ抜きながら反応させた
ところ、４時間で水の発生がなくなった。

そσ）後１５時間かげて系内の圧力を常圧に戻し、放圧
中に系内温度を２３０℃〜２７０℃まで上昇させ、その
後３０分間そのまま保持した後、重合物を系外の冷却水
槽へ抜き出し、ベレット化した。

得られたポリアミドは、融点が１１０〜１１５９Ｃ（Ｊ
ＩＳ　　Ｋ６８１０）で、比重ｔ１１（ＪＩＳ　　Ｋ６
８１０）および相対粘度ｔ５５であった。

ｄ）ポリアミド／エポキシシラン組成物上記Ｃ）で製造
したポリアミド１５．９を、エタノール８０部と水２０
部からなるアルコール系溶媒１００ｇに、５０℃の温浴
中で１時間かけて溶解し、溶解液中にγ−グリシドキシ
グロビルトリメトキシシラン（日本ユニカー株式会社製
、エポキシシランＡ−１８７）を０．３　、Ｆ　（ポリ
アミド樹脂に対して２．０％）を加えて５分間混合し、
ポリアミド／エポキシシラン組成物の溶液を得た。

実施例１ 前記ａ）の鋳鉄管継ぎ手１００個に、前記ｄ）で示した
ポリアミド／エポキシシラン組成物の溶液をエアースプ
レーで膜厚が７μ風になるように塗布した後、溶剤を風
乾で乾燥した。ついで１２０℃り炉に入れ５０分間加熱
処理した。

常法のインサート射出成形により、上記ポリアシド系中
間樹脂層の形成された管継ぎ手の表面に、平均膜厚５箇
で塩化ビニル系樹脂膜を形成した。

得られた塩化ビニル系樹脂被覆管継ぎ手１００個を、射
出成形後直ちに一３０℃の冷凍庫内に入れ３０日貯蔵し
た後、樹脂の割れを目視で検査した。１００個の樹脂被
覆管継ぎ手の内、樹脂に割れの認められた管継ぎ手（以
下不良品という）は無かった。

実施例２ 前記Ｃ）に示したボリア□ドのみからなる中間樹脂層の
形成された管継ぎ手を使用した以外は、実施例１と同様
に操作して樹脂被覆管継ぎ手を得た。１００個の内、不
良品は２個であった。

比較例１ 中間樹脂層を設けない以外は、実施例１と同様な試験を
実施し塩化ビニル系樹脂被覆管継ぎ手を得た。１００個
のテスト品の内、不良品は５６個であった。

（ハ）発明の効果 本発明の樹脂被覆管継ぎ手は、鋳鉄管と被覆する塩化ビ
ニル系樹脂とが射出成形時に強固に接着されているので
、例えば寒冷時に発生する金属と樹脂との線膨張差によ
って生じる応力破壊を抑止できる。

特許出如人 東亜合或化学工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ピペラジンと脂肪族ジカルボン酸とからなるアミド
   繰返し単位を主単位とするポリアミドまたはコポリアミ
   ドからなる中間樹脂層を介し、塩化ビニル系樹脂が表面
   に被覆されてなる樹脂被覆金属製管継ぎ手。 ２、中間樹脂層が、前記ポリアミドまたはコポリアミド
   、およびエポキシシランからなる請求項１記載の樹脂被
   覆金属製管継ぎ手。