JPH04308729A - 融着接合又は封止方法及び導電融着性発熱体 - Google Patents
融着接合又は封止方法及び導電融着性発熱体Info
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- JPH04308729A JPH04308729A JP3101715A JP10171591A JPH04308729A JP H04308729 A JPH04308729 A JP H04308729A JP 3101715 A JP3101715 A JP 3101715A JP 10171591 A JP10171591 A JP 10171591A JP H04308729 A JPH04308729 A JP H04308729A
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂成形品の
融着接合又は封止方法及びこの融着接合に用いられる導
電融着性発熱体に関するものである。
融着接合又は封止方法及びこの融着接合に用いられる導
電融着性発熱体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性樹脂製品、例えばポリエチレン
製の板、箱、パイプ等を接合または封止する方法として
接合部をバーナー等で部分的に溶融させ、溶接棒により
融着させる方法がポリエチレン製容器や大口径ポリエチ
レン管の接続部に適用され、又ポリエチレン製ガスパイ
プの場合、双方のパイプの接続端面に加熱された金属板
を押し当てて端面を溶融させた後、金属板をはずし、瞬
時にこの溶融部を圧し当てて融着するバットヒュージョ
ン法がある。これらの方法は非常に熟練した作業者が、
溶融不足又は過溶融にならないように細心の注意のもと
に行う必要があり、又、場所的に狭い所の施工には不向
きである。予め、熱可塑性樹脂製の継手にニクロム線等
の金属発熱体を融着する部分に埋設しておき、これに通
電して周囲の樹脂を溶融させて接合するエレクトロフュ
ージョン法が近年ポリエチレン製ガス管等の継手に使わ
れている。このものは製造方法が複雑で価格が高く、種
々の形状、寸法が要求される少量多品種の継手に適用す
ることは困難で、又、大口径の継手は射出成形等の一般
成形方法で作るので、価格的に無理がある。
製の板、箱、パイプ等を接合または封止する方法として
接合部をバーナー等で部分的に溶融させ、溶接棒により
融着させる方法がポリエチレン製容器や大口径ポリエチ
レン管の接続部に適用され、又ポリエチレン製ガスパイ
プの場合、双方のパイプの接続端面に加熱された金属板
を押し当てて端面を溶融させた後、金属板をはずし、瞬
時にこの溶融部を圧し当てて融着するバットヒュージョ
ン法がある。これらの方法は非常に熟練した作業者が、
溶融不足又は過溶融にならないように細心の注意のもと
に行う必要があり、又、場所的に狭い所の施工には不向
きである。予め、熱可塑性樹脂製の継手にニクロム線等
の金属発熱体を融着する部分に埋設しておき、これに通
電して周囲の樹脂を溶融させて接合するエレクトロフュ
ージョン法が近年ポリエチレン製ガス管等の継手に使わ
れている。このものは製造方法が複雑で価格が高く、種
々の形状、寸法が要求される少量多品種の継手に適用す
ることは困難で、又、大口径の継手は射出成形等の一般
成形方法で作るので、価格的に無理がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は大型や
種々の形状の熱可塑性樹脂製品を信頼性の高い方法で容
易に接合、封止できる方法、及びこの方法に用いる融着
性発熱体を得ることにある。
種々の形状の熱可塑性樹脂製品を信頼性の高い方法で容
易に接合、封止できる方法、及びこの方法に用いる融着
性発熱体を得ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、接合す
べき両合成樹脂成形品の接合部隙間に、又は双方に接す
るように導電融着性発熱体を配位し、該導電融着性発熱
体に通電溶融せしめて成形品を相互に融着させることを
特徴とする合成樹脂成形品の融着接合又は封止方法及び
、この方法に用いられる導電融着性発熱体が提供される
。即ち、図３に例示するように接合すべき両樹脂製品の
間隙に導電融着性発熱体４を配位し、（図３の場合、樹
脂製品として例えばポリエチレンパイプ５及びポリエチ
レン継手６）リード線３を引き出して、ここより通電す
ることにより発熱体を昇温させ発熱体と発熱体が接する
樹脂成形品の接合部表層を溶融させ融着させるものであ
る。
べき両合成樹脂成形品の接合部隙間に、又は双方に接す
るように導電融着性発熱体を配位し、該導電融着性発熱
体に通電溶融せしめて成形品を相互に融着させることを
特徴とする合成樹脂成形品の融着接合又は封止方法及び
、この方法に用いられる導電融着性発熱体が提供される
。即ち、図３に例示するように接合すべき両樹脂製品の
間隙に導電融着性発熱体４を配位し、（図３の場合、樹
脂製品として例えばポリエチレンパイプ５及びポリエチ
レン継手６）リード線３を引き出して、ここより通電す
ることにより発熱体を昇温させ発熱体と発熱体が接する
樹脂成形品の接合部表層を溶融させ融着させるものであ
る。
【０００５】導電融着性発熱体は例えば、図１に示すよ
うに接合しようとする熱可塑性樹脂製品と同系の加熱溶
融性の高分子材料に導電性カーボン又はカーボンブラッ
クを混合し体積抵抗率が６×１０１Ω・ｃｍ以下にとし
たシート状の発熱溶融部１の両側に平行に通電用電極２
を取り付け、この電極に樹脂製品に融着する樹脂で絶縁
被覆を施したリード線３を取り付けて融着性発熱体４を
形成する。導電融着性発熱体は、通電することにより安
定で短時間に均一に昇温するためには、体積抵抗率が四
探針法の測定で６×１０１Ω・ｃｍ以下、好ましくは５
×１００Ω・ｃｍ以下がよい。融着性発熱体は昇温によ
り溶融して樹脂製品と融着するが、この温度より多少高
い温度域で安定性良く、又樹脂成形品の使用に耐える接
着力を有し、且つ樹脂成形品に要求される性質、例えば
耐薬品性、耐久性等を満たす必要がある。導電融着性発
熱体は製造時に導電性粉体を多量に混入するが、この組
成物は混練、成形加工が可能であること、また得られた
発熱体は施工し易く適切な曲げ強度を有することが要求
される。又、発熱体の形状としては図１に示すリボン状
，図２に示すリング状、その他スリーブ状、板状、棒状
、コ字状等、接合すべき成形品形状に合わせて作られる
。
うに接合しようとする熱可塑性樹脂製品と同系の加熱溶
融性の高分子材料に導電性カーボン又はカーボンブラッ
クを混合し体積抵抗率が６×１０１Ω・ｃｍ以下にとし
たシート状の発熱溶融部１の両側に平行に通電用電極２
を取り付け、この電極に樹脂製品に融着する樹脂で絶縁
被覆を施したリード線３を取り付けて融着性発熱体４を
形成する。導電融着性発熱体は、通電することにより安
定で短時間に均一に昇温するためには、体積抵抗率が四
探針法の測定で６×１０１Ω・ｃｍ以下、好ましくは５
×１００Ω・ｃｍ以下がよい。融着性発熱体は昇温によ
り溶融して樹脂製品と融着するが、この温度より多少高
い温度域で安定性良く、又樹脂成形品の使用に耐える接
着力を有し、且つ樹脂成形品に要求される性質、例えば
耐薬品性、耐久性等を満たす必要がある。導電融着性発
熱体は製造時に導電性粉体を多量に混入するが、この組
成物は混練、成形加工が可能であること、また得られた
発熱体は施工し易く適切な曲げ強度を有することが要求
される。又、発熱体の形状としては図１に示すリボン状
，図２に示すリング状、その他スリーブ状、板状、棒状
、コ字状等、接合すべき成形品形状に合わせて作られる
。
【０００６】上記発熱体４の高分子材料としては、熱可
塑性樹脂が用いられ、例えば高・中・低密度ポリエチレ
ン、超高分子ポリエチレン、共重合，グラフト重合によ
る変成ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体，
エチレン−ブテン１共重合体，エチレン−酢酸ビニル共
重合体などのエチレン共重合体、ポリブテン１、１，２
−ポリブタジエン、ポリプロピレン及びその共重合体、
ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニル共重合体、ＡＢ
Ｓ樹脂等が挙げられる。また、エラストマーの未架橋、
半架橋、部分架橋物も適する。エラストマーとしてはポ
リイソプレン、天然ゴム、ＳＢＲ、１１Ｒ，ＥＰＴ，Ｅ
ＰＤＭ等が挙げられる。これらの樹脂及びエラストマー
は、目的とする性能，加工性を得るために、これらの高
分子材料の混合物であってもよく、又、これらの高分子
材料に可塑剤，加工助剤，分散助剤，粘着剤，充填剤，
難燃剤，老化防止剤等の配合剤を混合しても良い。例え
ば、界面活性剤，ワックス，石油樹脂，オイル，炭酸カ
ルシウム，三酸化アンチモン，フェノール系老化防止剤
等が挙げられる。
塑性樹脂が用いられ、例えば高・中・低密度ポリエチレ
ン、超高分子ポリエチレン、共重合，グラフト重合によ
る変成ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体，
エチレン−ブテン１共重合体，エチレン−酢酸ビニル共
重合体などのエチレン共重合体、ポリブテン１、１，２
−ポリブタジエン、ポリプロピレン及びその共重合体、
ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニル共重合体、ＡＢ
Ｓ樹脂等が挙げられる。また、エラストマーの未架橋、
半架橋、部分架橋物も適する。エラストマーとしてはポ
リイソプレン、天然ゴム、ＳＢＲ、１１Ｒ，ＥＰＴ，Ｅ
ＰＤＭ等が挙げられる。これらの樹脂及びエラストマー
は、目的とする性能，加工性を得るために、これらの高
分子材料の混合物であってもよく、又、これらの高分子
材料に可塑剤，加工助剤，分散助剤，粘着剤，充填剤，
難燃剤，老化防止剤等の配合剤を混合しても良い。例え
ば、界面活性剤，ワックス，石油樹脂，オイル，炭酸カ
ルシウム，三酸化アンチモン，フェノール系老化防止剤
等が挙げられる。
【０００７】導電性粉体としては導電性カーボンブラッ
ク、導電性黒鉛粉、カーボンウイスカー及びこれらの混
合物が適している。通電用電極２は導電性金属であれば
良く、特に銅，アルミニウム，ステンレス鋼が適してい
る。発熱体との接触電気抵抗を低くするために、単位表
面積を大きくし、充分に接触させる必要がある。例えば
多数の細かい線をまとめたもの、又はリボン状にして、
更にその表面を粗くしたり、孔を多数開けたものが用い
られる。電極は、導電融着性発熱体の加熱溶融部分に均
一に電流が流れるように、対向する電極が平行になるよ
うに配設される。電極は発熱体に埋設し、又は発熱体の
外側から圧着するか、又は二つ折して発熱体を間に挟む
ようにして圧着する。リード線３は樹脂成形品と融着し
、且つ電気絶縁性高分子材料で被覆した金属線を用いる
。通常は導電融着性発熱体に用いた高分子材料と同一系
統のものが使用される。
ク、導電性黒鉛粉、カーボンウイスカー及びこれらの混
合物が適している。通電用電極２は導電性金属であれば
良く、特に銅，アルミニウム，ステンレス鋼が適してい
る。発熱体との接触電気抵抗を低くするために、単位表
面積を大きくし、充分に接触させる必要がある。例えば
多数の細かい線をまとめたもの、又はリボン状にして、
更にその表面を粗くしたり、孔を多数開けたものが用い
られる。電極は、導電融着性発熱体の加熱溶融部分に均
一に電流が流れるように、対向する電極が平行になるよ
うに配設される。電極は発熱体に埋設し、又は発熱体の
外側から圧着するか、又は二つ折して発熱体を間に挟む
ようにして圧着する。リード線３は樹脂成形品と融着し
、且つ電気絶縁性高分子材料で被覆した金属線を用いる
。通常は導電融着性発熱体に用いた高分子材料と同一系
統のものが使用される。
【０００８】樹脂成形品の接合すべき箇所の間隙に導電
融着性発熱体を配位させる方法としては、間隙に導電融
着性発熱体を押し込む方法、また樹脂成形品の一方の接
合すべき箇所に予め融着性発熱体を装着する方法がある
。予め装着する方法としては、樹脂成形品の接合すべき
箇所にピッタリ嵌めてもよいが、少し溝を作りここに嵌
めて固定する方法や接合すべき箇所に導電融着性発熱体
を配位し、通電して融着固定する方法、又条件が許せば
接着剤による固定方法でもよい。或いは、両方の接合部
外周を不溶性の材料で巻き締め付ける等の方法も可能で
ある。
融着性発熱体を配位させる方法としては、間隙に導電融
着性発熱体を押し込む方法、また樹脂成形品の一方の接
合すべき箇所に予め融着性発熱体を装着する方法がある
。予め装着する方法としては、樹脂成形品の接合すべき
箇所にピッタリ嵌めてもよいが、少し溝を作りここに嵌
めて固定する方法や接合すべき箇所に導電融着性発熱体
を配位し、通電して融着固定する方法、又条件が許せば
接着剤による固定方法でもよい。或いは、両方の接合部
外周を不溶性の材料で巻き締め付ける等の方法も可能で
ある。
【０００９】
【作用】接合方法としては、導電融着性発熱体を接合部
に配位した後、リード線を外部に引き出し、ここから通
電する。電気量は導電融着性発熱体及び被着体の大きさ
、比熱、溶融温度、外気温度等個々の条件によって決め
る。通電昇温し、融着すると溶融流動が始まる。例えば
接合部の縁からはみ出すビード、又は検知用に設けた孔
から溶融物が流出するのを確認して、電源を切る。冷却
後、リード線等不要となったものを切除する。溶融体は
接合表層部をも溶融し隙間を充分に充填して後、外部に
流出するので、確実に接合されたことが目視により確認
できる。
に配位した後、リード線を外部に引き出し、ここから通
電する。電気量は導電融着性発熱体及び被着体の大きさ
、比熱、溶融温度、外気温度等個々の条件によって決め
る。通電昇温し、融着すると溶融流動が始まる。例えば
接合部の縁からはみ出すビード、又は検知用に設けた孔
から溶融物が流出するのを確認して、電源を切る。冷却
後、リード線等不要となったものを切除する。溶融体は
接合表層部をも溶融し隙間を充分に充填して後、外部に
流出するので、確実に接合されたことが目視により確認
できる。
【００１０】
【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ ポリエチレンパイプ接続の場合ポリエ
チレン（日本石油化学（株）製、商品名レクスロンＭ１
４）７５重量部に導電性カーボンブラック（商品名ケッ
チェンブラックＥＣ）２５重量部を添加しバンバリーミ
キサーで混練しペレットとした後、外径３８ｍｍ、厚さ
１ｍｍのチューブ状に押し出し、長さ３０ｍｍのリング
に切り、リング両端の全体に厚さ０．１ｍｍ、幅１０ｍ
ｍの銅薄板をＶ形に二つ折してはめ、かしめて圧着する
。このとき、この各々の電極の一箇所の内側に同じ銅薄
板を幅３ｍｍ、長さ５０ｍｍのリボン状に２枚に切った
ものの一端を折曲げて先の電極と一緒にかしめ、リード
線とし、これを低密度ポリエチレンシートで被覆し、図
２に示す導電融着性発熱体４を作成した。この融着性発
熱体４を図３に示すように上記と同じポリエチレン製パ
イプ５の一端の接合箇所に嵌めて、リード線より１２Ｖ
の交流電気を２分間流して融着させた。これを内径３８
．５ｍｍのパイプの同質のポリエチレン製継手６の接合
箇所に入れて、１８Ｖの交流電流を約３分流すと、ポリ
エチレンが溶出し、継手の縁から流れ出すのを確認して
電流を切った。冷却後、リード線及び縁に出た電極を切
除した。接合部を縦に切断し、接合部が完全に融着一体
化していることが確認された。
る。 実施例 １ ポリエチレンパイプ接続の場合ポリエ
チレン（日本石油化学（株）製、商品名レクスロンＭ１
４）７５重量部に導電性カーボンブラック（商品名ケッ
チェンブラックＥＣ）２５重量部を添加しバンバリーミ
キサーで混練しペレットとした後、外径３８ｍｍ、厚さ
１ｍｍのチューブ状に押し出し、長さ３０ｍｍのリング
に切り、リング両端の全体に厚さ０．１ｍｍ、幅１０ｍ
ｍの銅薄板をＶ形に二つ折してはめ、かしめて圧着する
。このとき、この各々の電極の一箇所の内側に同じ銅薄
板を幅３ｍｍ、長さ５０ｍｍのリボン状に２枚に切った
ものの一端を折曲げて先の電極と一緒にかしめ、リード
線とし、これを低密度ポリエチレンシートで被覆し、図
２に示す導電融着性発熱体４を作成した。この融着性発
熱体４を図３に示すように上記と同じポリエチレン製パ
イプ５の一端の接合箇所に嵌めて、リード線より１２Ｖ
の交流電気を２分間流して融着させた。これを内径３８
．５ｍｍのパイプの同質のポリエチレン製継手６の接合
箇所に入れて、１８Ｖの交流電流を約３分流すと、ポリ
エチレンが溶出し、継手の縁から流れ出すのを確認して
電流を切った。冷却後、リード線及び縁に出た電極を切
除した。接合部を縦に切断し、接合部が完全に融着一体
化していることが確認された。
【００１１】実施例 ２ ポリエチレン容器の蓋の
接合中密度ポリエチレン（三井石油化学（株）製，比重
０．９３，メルトフロー１．５）に２５％の導電性カー
ボンブラックを約１５０℃の２本ロールで混練し、厚み
１ｍｍのシートとし、巾２０ｍｍ、長さ３１４ｍｍのリ
ボン状に切り、その両方の長辺に実施例１と同様に通電
用電極及びリード線を付け、図１に示すようなリボン状
の導電融着性発熱体を作成した。これを上記と同じポリ
エチレンで作った図４に示す容器７と蓋８の接合部の径
１００ｍｍの間隙に配位し、リード線を引き出して２０
Ｖの交流電流を約４分間流し、昇温させて蓋と容器間か
らポリエチレンが溶出するのを確認して電流を切った。 冷却後、接合部を縦に切り、蓋、導電融着性発熱体、容
器本体が一体に溶融接着しているのが確認された。
接合中密度ポリエチレン（三井石油化学（株）製，比重
０．９３，メルトフロー１．５）に２５％の導電性カー
ボンブラックを約１５０℃の２本ロールで混練し、厚み
１ｍｍのシートとし、巾２０ｍｍ、長さ３１４ｍｍのリ
ボン状に切り、その両方の長辺に実施例１と同様に通電
用電極及びリード線を付け、図１に示すようなリボン状
の導電融着性発熱体を作成した。これを上記と同じポリ
エチレンで作った図４に示す容器７と蓋８の接合部の径
１００ｍｍの間隙に配位し、リード線を引き出して２０
Ｖの交流電流を約４分間流し、昇温させて蓋と容器間か
らポリエチレンが溶出するのを確認して電流を切った。 冷却後、接合部を縦に切り、蓋、導電融着性発熱体、容
器本体が一体に溶融接着しているのが確認された。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、熱可塑性合成樹脂成形
品を、小型製品から大型製品に至るまで、融着接合させ
ることができる。しかも目視により融着が確認できるの
で、熟練を必要とせず容易且つ確実に融着接合すること
ができる。場所による施工の制約がなく、大型熱可塑性
樹脂製品の融着、特に現場施工のパイプの接合等に有用
である。
品を、小型製品から大型製品に至るまで、融着接合させ
ることができる。しかも目視により融着が確認できるの
で、熟練を必要とせず容易且つ確実に融着接合すること
ができる。場所による施工の制約がなく、大型熱可塑性
樹脂製品の融着、特に現場施工のパイプの接合等に有用
である。
【図１】本発明に係るリボン状導電融着性発熱体の平面
図である。
図である。
【図２】本発明に係るリング状導電融着性発熱体の斜視
図である。
図である。
【図３】パイプと継手の接合例を示す説明図である。
【図４】容器と蓋の接合例を示す説明図である。
１ 発熱溶融部
２ 通電用電極
３ リード線
４ 導電融着性発熱体
５ ホリエチレンパイプ
６ ポリエチレン継手
７ 容器
８ 蓋
Claims (3)
- 【請求項１】 接合すべき両合成樹脂成形品の接合部
隙間に、又は双方に接するように導電融着性発熱体を配
位し、該導電融着性発熱体に通電し溶融せしめて成形品
を相互に融着させることを特徴とする合成樹脂成形品の
融着接合又は封止方法。 - 【請求項２】 接合すべき合成樹脂成形品が管及びこ
の管に嵌合する管または継手である請求項１記載の合成
樹脂成形品の融着接合又は封止方法。 - 【請求項３】 前記導電融着性発熱体が、接合すべき
合成樹脂成形品に融着でき且つ体積抵抗率が６×１０１
Ω・ｃｍ以下とした導電性熱可塑性樹脂材の両側縁に平
行に、それぞれリード線を付した電極を取り付けたもの
であることを特徴とする導電融着性発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101715A JPH04308729A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 融着接合又は封止方法及び導電融着性発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101715A JPH04308729A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 融着接合又は封止方法及び導電融着性発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04308729A true JPH04308729A (ja) | 1992-10-30 |
Family
ID=14308003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3101715A Pending JPH04308729A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | 融着接合又は封止方法及び導電融着性発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04308729A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732486A (ja) * | 1993-07-16 | 1995-02-03 | Toa Koukiyuu Keishiyu Valve Seizo Kk | 被溶融着熱可塑性樹脂体 |
| US6585951B1 (en) * | 2000-10-30 | 2003-07-01 | Idaho Research Foundation, Inc. | Methods for manufacturing dielectric powders |
| WO2005053936A1 (en) * | 2003-12-05 | 2005-06-16 | Petro Technik Limited | Sealing element and method |
| CN110539500A (zh) * | 2018-05-29 | 2019-12-06 | 乔治费希尔管路系统公开股份有限公司 | 电熔合带 |
| CN111618414A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-09-04 | 郭波 | 一种材质电磁连接方法 |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP3101715A patent/JPH04308729A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732486A (ja) * | 1993-07-16 | 1995-02-03 | Toa Koukiyuu Keishiyu Valve Seizo Kk | 被溶融着熱可塑性樹脂体 |
| US6585951B1 (en) * | 2000-10-30 | 2003-07-01 | Idaho Research Foundation, Inc. | Methods for manufacturing dielectric powders |
| WO2005053936A1 (en) * | 2003-12-05 | 2005-06-16 | Petro Technik Limited | Sealing element and method |
| CN110539500A (zh) * | 2018-05-29 | 2019-12-06 | 乔治费希尔管路系统公开股份有限公司 | 电熔合带 |
| CN111618414A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-09-04 | 郭波 | 一种材质电磁连接方法 |
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