JPH04337191A - プラスチック製融着継手とその製造方法 - Google Patents
プラスチック製融着継手とその製造方法Info
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- JPH04337191A JPH04337191A JP3107507A JP10750791A JPH04337191A JP H04337191 A JPH04337191 A JP H04337191A JP 3107507 A JP3107507 A JP 3107507A JP 10750791 A JP10750791 A JP 10750791A JP H04337191 A JPH04337191 A JP H04337191A
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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、接着剤による接合に適
していないポリエチレン樹脂（以下、ＰＥ樹脂と略称す
る）から製造されたプラスチック製融着継手に関する。 より詳しくは、本発明は、融着接合時に融着不良の原因
となる継手内面の融着部の溶融ヒケの形成が防止された
、プラスチック製融着継手に関する。
していないポリエチレン樹脂（以下、ＰＥ樹脂と略称す
る）から製造されたプラスチック製融着継手に関する。 より詳しくは、本発明は、融着接合時に融着不良の原因
となる継手内面の融着部の溶融ヒケの形成が防止された
、プラスチック製融着継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＰＥ樹脂などのポリオレフィ
ン樹脂製のプラスチック管は、この樹脂と汎用の接着剤
との相溶性が十分でないために、接着による接合では十
分な接合強度が得られず、同種のプラスチック製の熱融
着継手により接合されることが多かった。例えば、ソケ
ット型の熱融着継手により管を接続する場合、図１に示
すように、ソケット２の内面２ａと、被接続管１の外面
１ａとをそれぞれ加熱して溶融した状態にしてから、管
端をソケットに押し込んで接続している。また、管に分
岐部を設ける場合には、図３に示すように、サドル状本
体部７に分岐部８を突設した分岐サドル６からなる融着
継手のサドル本体部内面７ａと、管１のサドル本体部７
との融着部表面１ｄとをそれぞれ加熱して溶融状態にし
てから、サドル６を管１に押圧融着して分岐部を形成し
、最後に分岐穴１ｃをあけている。その後、分岐部８に
別の管を熱融着させると分岐管の接続が完了する。
ン樹脂製のプラスチック管は、この樹脂と汎用の接着剤
との相溶性が十分でないために、接着による接合では十
分な接合強度が得られず、同種のプラスチック製の熱融
着継手により接合されることが多かった。例えば、ソケ
ット型の熱融着継手により管を接続する場合、図１に示
すように、ソケット２の内面２ａと、被接続管１の外面
１ａとをそれぞれ加熱して溶融した状態にしてから、管
端をソケットに押し込んで接続している。また、管に分
岐部を設ける場合には、図３に示すように、サドル状本
体部７に分岐部８を突設した分岐サドル６からなる融着
継手のサドル本体部内面７ａと、管１のサドル本体部７
との融着部表面１ｄとをそれぞれ加熱して溶融状態にし
てから、サドル６を管１に押圧融着して分岐部を形成し
、最後に分岐穴１ｃをあけている。その後、分岐部８に
別の管を熱融着させると分岐管の接続が完了する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、熱融着時、融
着継手（ソケット２またはサドル６）の加熱された内面
２ａまたは７ａに、溶融した樹脂の不均一な流動が起こ
り、ソケットを例にとると、図２に示すように、内面２
ａの先端に溶融ヒケ部Ｈが形成され、融着不良となるこ
とがしばしば経験されてきた。そして、管１に内圧や軸
力が加わると、この溶融ヒケ部Ｈに応力集中が生じ、長
期間の使用を考えると、プラスチック特有のクリープ現
象によって、この部分から割れを生ずる危険がある。ま
た、管１にサドル６を融着した場合にも、同様の原因に
より、図４〜図５に示すように、サドル本体部７の両端
部および分岐穴の両側の双方に溶融ヒケ部Ｈが形成され
、融着不良となり、上記と同様の問題が生ずる。特に、
分岐穴の周囲では、管１に穴１ｃを穿孔するため、融着
部に亀裂欠陥が生じ易いという別の問題もある。本発明
は、上記の問題点を解消することを課題とするものであ
る。
着継手（ソケット２またはサドル６）の加熱された内面
２ａまたは７ａに、溶融した樹脂の不均一な流動が起こ
り、ソケットを例にとると、図２に示すように、内面２
ａの先端に溶融ヒケ部Ｈが形成され、融着不良となるこ
とがしばしば経験されてきた。そして、管１に内圧や軸
力が加わると、この溶融ヒケ部Ｈに応力集中が生じ、長
期間の使用を考えると、プラスチック特有のクリープ現
象によって、この部分から割れを生ずる危険がある。ま
た、管１にサドル６を融着した場合にも、同様の原因に
より、図４〜図５に示すように、サドル本体部７の両端
部および分岐穴の両側の双方に溶融ヒケ部Ｈが形成され
、融着不良となり、上記と同様の問題が生ずる。特に、
分岐穴の周囲では、管１に穴１ｃを穿孔するため、融着
部に亀裂欠陥が生じ易いという別の問題もある。本発明
は、上記の問題点を解消することを課題とするものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の熱
融着継手の溶融ヒケの形成が、溶融部の樹脂の分子鎖の
からみ合いの低下が関与していることに着目し、融着継
手の熱融着時に溶融される内面部分の分子鎖のからみ合
い程度を一定値以上に保持するようにすると、溶融ヒケ
が起こらないことを見出し、本発明を完成させた。
融着継手の溶融ヒケの形成が、溶融部の樹脂の分子鎖の
からみ合いの低下が関与していることに着目し、融着継
手の熱融着時に溶融される内面部分の分子鎖のからみ合
い程度を一定値以上に保持するようにすると、溶融ヒケ
が起こらないことを見出し、本発明を完成させた。
【０００５】ここに、本発明の要旨は、メルトフローレ
ートが０．１０〜０．１８ｇ／１０分のＰＥ樹脂からな
ることを特徴とする、プラスチック製融着継手にある。 この融着継手は、ＰＥ樹脂を ２３０〜３００ ℃の樹
脂温度で溶融成形することにより製造できる。
ートが０．１０〜０．１８ｇ／１０分のＰＥ樹脂からな
ることを特徴とする、プラスチック製融着継手にある。 この融着継手は、ＰＥ樹脂を ２３０〜３００ ℃の樹
脂温度で溶融成形することにより製造できる。
【０００６】本発明において、ＰＥ樹脂のメルトフロー
レートは、ＪＩＳＫ７２１０ の表１の条件４ （試験
温度１９０ ℃、試験荷重２．１６ ｋｇｆ） で測定
したメルトフローレートの値を意味する。また、このメ
ルトフローレートの値は、成形に用いた原料ＰＥ樹脂で
の測定値 （初期値） ではなく、このＰＥ樹脂を成形
して得た樹脂継手について測定した値である。
レートは、ＪＩＳＫ７２１０ の表１の条件４ （試験
温度１９０ ℃、試験荷重２．１６ ｋｇｆ） で測定
したメルトフローレートの値を意味する。また、このメ
ルトフローレートの値は、成形に用いた原料ＰＥ樹脂で
の測定値 （初期値） ではなく、このＰＥ樹脂を成形
して得た樹脂継手について測定した値である。
【０００７】
【作用】プラスチック製融着継手は、図１に示すような
ソケットの場合であっても、単純な円筒形ではないため
、押出法ではなく、一般に熱可塑性樹脂の溶融体を射出
成形法により成形することにより製造される。
ソケットの場合であっても、単純な円筒形ではないため
、押出法ではなく、一般に熱可塑性樹脂の溶融体を射出
成形法により成形することにより製造される。
【０００８】射出成形により製造される融着継手に前述
した溶融ヒケ部が形成される原因について調査した結果
、本発明者らは次のことを見出した。射出成形中に溶融
樹脂は、金型からの冷却効果の高い金型表面近傍から結
晶化が始まる。この金型近傍から結晶化するためと、金
型内での剪断流動のために、金型表面近傍の溶融樹脂は
、流動方向に配向したままの状態で凍結され、その結果
、金型充填後に応力緩和が起こらない。従って、成形体
の表層部の樹脂分子は、配向度が高く、緊張状態に止ま
っている。そのため、融着継手と被接続管との熱融着時
、継手の熱融着部（ソケット２の場合は内面２ａ、サド
ル６の場合は本体部内面７ａ）が再溶融した時に、伸び
きった緊張形状で固定されていた分子が応力緩和（配向
緩和）されるため、溶融樹脂の不均一な流動が起こり、
溶融ヒケ部Ｈが形成される。この溶融ヒケは、図２また
は図４〜５に示したように、継手の内面でも特に、射出
成形時に溶融樹脂が金型内を二手に分かれて流動してき
てぶつかり合う部分（ウェルドライン部）で生ずる。
した溶融ヒケ部が形成される原因について調査した結果
、本発明者らは次のことを見出した。射出成形中に溶融
樹脂は、金型からの冷却効果の高い金型表面近傍から結
晶化が始まる。この金型近傍から結晶化するためと、金
型内での剪断流動のために、金型表面近傍の溶融樹脂は
、流動方向に配向したままの状態で凍結され、その結果
、金型充填後に応力緩和が起こらない。従って、成形体
の表層部の樹脂分子は、配向度が高く、緊張状態に止ま
っている。そのため、融着継手と被接続管との熱融着時
、継手の熱融着部（ソケット２の場合は内面２ａ、サド
ル６の場合は本体部内面７ａ）が再溶融した時に、伸び
きった緊張形状で固定されていた分子が応力緩和（配向
緩和）されるため、溶融樹脂の不均一な流動が起こり、
溶融ヒケ部Ｈが形成される。この溶融ヒケは、図２また
は図４〜５に示したように、継手の内面でも特に、射出
成形時に溶融樹脂が金型内を二手に分かれて流動してき
てぶつかり合う部分（ウェルドライン部）で生ずる。
【０００９】この原因についてより詳しく説明すると、
ソケット型継手２およびサドル型継手６の射出成形時の
金型内での溶融樹脂の流動の状況はそれぞれ図６および
図７に示す通りである。この図に示したように、金型内
へ樹脂注入口から入ってきた溶融樹脂は、二手に分かれ
て金型内を流動した後、最後にこの二つの流れがぶつか
り合ってウェルドラインを形成し、流動が終わる。従っ
て、このウェルドライン部が、金型内での冷却と剪断流
動により最も分子配向し易く、かつまた、熱融着時に再
溶融した時に、配向緩和による不均一な流動が最も起こ
り易い。従って、溶融ヒケはこの部分に集中して発生す
ることになる。ソケット型継手２およびサドル型継手６
の溶融ヒケＨのより詳細な発生状況を、図８および図９
にそれぞれ示す。
ソケット型継手２およびサドル型継手６の射出成形時の
金型内での溶融樹脂の流動の状況はそれぞれ図６および
図７に示す通りである。この図に示したように、金型内
へ樹脂注入口から入ってきた溶融樹脂は、二手に分かれ
て金型内を流動した後、最後にこの二つの流れがぶつか
り合ってウェルドラインを形成し、流動が終わる。従っ
て、このウェルドライン部が、金型内での冷却と剪断流
動により最も分子配向し易く、かつまた、熱融着時に再
溶融した時に、配向緩和による不均一な流動が最も起こ
り易い。従って、溶融ヒケはこの部分に集中して発生す
ることになる。ソケット型継手２およびサドル型継手６
の溶融ヒケＨのより詳細な発生状況を、図８および図９
にそれぞれ示す。
【００１０】本発明者らは、この溶融ヒケの原因につい
てさらに研究を進めた結果、融着継手の溶融ヒケは分子
の配向緩和により引き起こされるが、これは継手の溶融
ヒケ発生部分（ウェルドライン部）の樹脂の融着性に大
きく左右されることを見出した。つまり、溶融ヒケ発生
部（ウェルドライン部）の樹脂の融着性が良好であれば
、配向緩和が起きても、樹脂が容易に流動できないため
、溶融ヒケが起こらないことが判明した。
てさらに研究を進めた結果、融着継手の溶融ヒケは分子
の配向緩和により引き起こされるが、これは継手の溶融
ヒケ発生部分（ウェルドライン部）の樹脂の融着性に大
きく左右されることを見出した。つまり、溶融ヒケ発生
部（ウェルドライン部）の樹脂の融着性が良好であれば
、配向緩和が起きても、樹脂が容易に流動できないため
、溶融ヒケが起こらないことが判明した。
【００１１】一方、継手の樹脂のメルトフローレートが
小さいと、溶融ヒケ発生部（ウェルドライン部）の融着
強度が大きい。これは、メルトフローレートの小さい樹
脂の方が、分子鎖のからみ合いの程度が大きく、そのた
め射出成形により形成された継手のウェルドライン部の
分子鎖の引き抜きが起こりにくくなるため、その部分の
融着強度が大きくなると考えられる。
小さいと、溶融ヒケ発生部（ウェルドライン部）の融着
強度が大きい。これは、メルトフローレートの小さい樹
脂の方が、分子鎖のからみ合いの程度が大きく、そのた
め射出成形により形成された継手のウェルドライン部の
分子鎖の引き抜きが起こりにくくなるため、その部分の
融着強度が大きくなると考えられる。
【００１２】以上の知見に基づいて、樹脂のメルトフロ
ーレート値と射出成形で得られた融着継手の溶融ヒケの
発生状況との関連を調べた結果、樹脂の成形前のメルト
フローレート （初期値） に関係なく、成形後の樹脂
のメルトフローレートが０．１８ｇ／１０分以下である
と、溶融ヒケが発生しないことを究明した。
ーレート値と射出成形で得られた融着継手の溶融ヒケの
発生状況との関連を調べた結果、樹脂の成形前のメルト
フローレート （初期値） に関係なく、成形後の樹脂
のメルトフローレートが０．１８ｇ／１０分以下である
と、溶融ヒケが発生しないことを究明した。
【００１３】射出成形では、次のような事実が知られて
いる。成形時に樹脂の溶融混練部のスクリューによる加
熱、剪断（または混練）により、分子鎖のからみ合いの
減少（または増加）が起こったり、分子鎖の切断（また
は架橋）が起こるため、樹脂のメルトフローレートが増
加（または減少）し、成形前の初期値とは異なる値をと
る。従って、同一の樹脂を使用しても、成形条件（例、
樹脂の成形温度、シリンダー内加熱保持時間、またはス
クリュー回転数）が変化すると、得られる樹脂継手のメ
ルトフローレートが変化する。
いる。成形時に樹脂の溶融混練部のスクリューによる加
熱、剪断（または混練）により、分子鎖のからみ合いの
減少（または増加）が起こったり、分子鎖の切断（また
は架橋）が起こるため、樹脂のメルトフローレートが増
加（または減少）し、成形前の初期値とは異なる値をと
る。従って、同一の樹脂を使用しても、成形条件（例、
樹脂の成形温度、シリンダー内加熱保持時間、またはス
クリュー回転数）が変化すると、得られる樹脂継手のメ
ルトフローレートが変化する。
【００１４】図１０に、メルトフローレートが０．２２
ｇ／１０分のポリエチレン樹脂の射出成形における樹脂
温度と、得られた成形体のメルトフローレートとの関係
を示す。この図に示したように、成形時の樹脂温度が約
２２０ ℃より低いと、溶融混練時のスクリューの剪断
効果により、原料樹脂が当初に有していた分子鎖のから
み合いが減少する結果、樹脂のメルトフローレートは原
料樹脂より増大する。逆に、樹脂温度約２２０ ℃以上
で射出成形すると、スクリューの混練効果により、分子
鎖のからみ合いが原料樹脂が当初に有していたものより
増加する結果、メルトフローレートは原料樹脂より低下
する。しかし、射出成形時の樹脂温度が約２７５ ℃を
超えると、その熱により樹脂の溶融混練部のシリンダー
内で樹脂の分子鎖の切断が起こり、樹脂のメルトフロー
レートは再び増大に転ずる。
ｇ／１０分のポリエチレン樹脂の射出成形における樹脂
温度と、得られた成形体のメルトフローレートとの関係
を示す。この図に示したように、成形時の樹脂温度が約
２２０ ℃より低いと、溶融混練時のスクリューの剪断
効果により、原料樹脂が当初に有していた分子鎖のから
み合いが減少する結果、樹脂のメルトフローレートは原
料樹脂より増大する。逆に、樹脂温度約２２０ ℃以上
で射出成形すると、スクリューの混練効果により、分子
鎖のからみ合いが原料樹脂が当初に有していたものより
増加する結果、メルトフローレートは原料樹脂より低下
する。しかし、射出成形時の樹脂温度が約２７５ ℃を
超えると、その熱により樹脂の溶融混練部のシリンダー
内で樹脂の分子鎖の切断が起こり、樹脂のメルトフロー
レートは再び増大に転ずる。
【００１５】このように、成形後の樹脂のメルトフロー
レートは、成形時の樹脂温度に依存して大きく変動する
。図１０からわかるように、射出成形時の樹脂温度が
２３０〜３００ ℃の範囲内であると、樹脂のメルトフ
ローレートは初期より大きく低下し、０．１８ｇ／１０
分以下にとどまり、溶融ヒケの発生が抑制される。
レートは、成形時の樹脂温度に依存して大きく変動する
。図１０からわかるように、射出成形時の樹脂温度が
２３０〜３００ ℃の範囲内であると、樹脂のメルトフ
ローレートは初期より大きく低下し、０．１８ｇ／１０
分以下にとどまり、溶融ヒケの発生が抑制される。
【００１６】従来、ＰＥ樹脂製のプラスチック管継手の
成形後のメルトフローレートは全く考慮されていなかっ
た。ＪＩＳ Ｋ６７７５ に規定されるガス用ＰＥ管に
ついて、使用する材料のメルトフローレート値 （ｇ／
１０分） によって、この値が０．１５以上、０．４未
満のＡ種、０．４ 以上、１．０ 未満のＢ種、および
１．０ 以上、２．５ 未満のＣ種と区分することが規
定されている。しかし、このメルトフローレートは、成
形前の原料樹脂の値 （初期値） であり、成形後の値
ではない。
成形後のメルトフローレートは全く考慮されていなかっ
た。ＪＩＳ Ｋ６７７５ に規定されるガス用ＰＥ管に
ついて、使用する材料のメルトフローレート値 （ｇ／
１０分） によって、この値が０．１５以上、０．４未
満のＡ種、０．４ 以上、１．０ 未満のＢ種、および
１．０ 以上、２．５ 未満のＣ種と区分することが規
定されている。しかし、このメルトフローレートは、成
形前の原料樹脂の値 （初期値） であり、成形後の値
ではない。
【００１７】また、ＰＥ樹脂の射出成形は、従来は １
８０〜２３０℃程度の比較的低い樹脂温度で行われてき
た。この範囲内の樹脂温度で射出成形を行うと、たとえ
原料樹脂のメルトフローレートが上記Ａ種のように低く
ても、得られた成形体の分子鎖のからみ合いは上述した
スクリューによる剪断や加熱といった原因により必然的
に減少し、メルトフローレートは増大する結果、成形体
のメルトフローレートは、融着継手の溶融ヒケを防止す
るための指標である０．１８ｇ／１０分を超えてしまう
。従って、何らかの手段で融着継手のメルトフローレー
ト値を０．１８ｇ／１０分以下に低減させる必要がある
。
８０〜２３０℃程度の比較的低い樹脂温度で行われてき
た。この範囲内の樹脂温度で射出成形を行うと、たとえ
原料樹脂のメルトフローレートが上記Ａ種のように低く
ても、得られた成形体の分子鎖のからみ合いは上述した
スクリューによる剪断や加熱といった原因により必然的
に減少し、メルトフローレートは増大する結果、成形体
のメルトフローレートは、融着継手の溶融ヒケを防止す
るための指標である０．１８ｇ／１０分を超えてしまう
。従って、何らかの手段で融着継手のメルトフローレー
ト値を０．１８ｇ／１０分以下に低減させる必要がある
。
【００１８】融着継手の溶融ヒケ発生部の樹脂の融着強
度を大きくする方法、換言すると樹脂のメルトフローレ
ートを０．１８ｇ／１０分以下にする方法としては、特
に限定されるものではなく、この目的が達成される限り
任意の方法を採用することができるが、例えば、射出成
形機のシリンダー内で樹脂を ２３０〜３００ ℃の温
度で溶融混練し、射出成形することによって （即ち、
樹脂温度 ２３０〜３００ ℃で射出成形することによ
って） 、分子鎖のからみ合いを増大させ、メルトフロ
ーレートが０．１８ｇ／１０分以下の成形体を得ること
ができる。
度を大きくする方法、換言すると樹脂のメルトフローレ
ートを０．１８ｇ／１０分以下にする方法としては、特
に限定されるものではなく、この目的が達成される限り
任意の方法を採用することができるが、例えば、射出成
形機のシリンダー内で樹脂を ２３０〜３００ ℃の温
度で溶融混練し、射出成形することによって （即ち、
樹脂温度 ２３０〜３００ ℃で射出成形することによ
って） 、分子鎖のからみ合いを増大させ、メルトフロ
ーレートが０．１８ｇ／１０分以下の成形体を得ること
ができる。
【００１９】融着継手の樹脂のメルトフローレートが０
．１８ｇ／１０分を超えると、上述したように、被接合
管との熱融着時に配向緩和の起こる部分 （ウェルドラ
イン部） の樹脂分子鎖のからみ合い程度が小さく、引
き抜ける傾向が大きくなってその部分の融着強度が低い
ままであるので、溶融ヒケが起こる。
．１８ｇ／１０分を超えると、上述したように、被接合
管との熱融着時に配向緩和の起こる部分 （ウェルドラ
イン部） の樹脂分子鎖のからみ合い程度が小さく、引
き抜ける傾向が大きくなってその部分の融着強度が低い
ままであるので、溶融ヒケが起こる。
【００２０】一方、樹脂のメルトフローレートが０．１
０ｇ／１０分未満であると、分子のからみ合いが大きす
ぎて、金型内での樹脂の流動性が悪化し、射出成形時に
継手表面の肌荒れが生じたり、金型への樹脂の充填圧力
が不足し、成形体の寸法精度が低下する。
０ｇ／１０分未満であると、分子のからみ合いが大きす
ぎて、金型内での樹脂の流動性が悪化し、射出成形時に
継手表面の肌荒れが生じたり、金型への樹脂の充填圧力
が不足し、成形体の寸法精度が低下する。
【００２１】本発明の融着継手を構成する原料樹脂はＰ
Ｅ樹脂であるが、その樹脂の製造方法は特に限定はない
。ただし、原料樹脂のメルトフローレートがあまりに大
きい場合には、上述した手段でもメルトフローレートが
０．１８ｇ／１０分以下の融着継手を射出成形により得
ることができないので、原料樹脂としては、メルトフロ
ーレートが約０．１５〜０．２５ｇ／１０分程度のもの
を使用することが好ましい。射出成形の条件、特に樹脂
温度は、原料樹脂のメルトフローレートに応じて、射出
成形後にメルトフローレートが０．１０〜０．１８ｇ／
１０分の成形体が得られるように選定する。ＰＥ樹脂は
エチレンの単独重合体でも、エチレンと少量の他の共重
合性単量体との共重合体であってもよい。
Ｅ樹脂であるが、その樹脂の製造方法は特に限定はない
。ただし、原料樹脂のメルトフローレートがあまりに大
きい場合には、上述した手段でもメルトフローレートが
０．１８ｇ／１０分以下の融着継手を射出成形により得
ることができないので、原料樹脂としては、メルトフロ
ーレートが約０．１５〜０．２５ｇ／１０分程度のもの
を使用することが好ましい。射出成形の条件、特に樹脂
温度は、原料樹脂のメルトフローレートに応じて、射出
成形後にメルトフローレートが０．１０〜０．１８ｇ／
１０分の成形体が得られるように選定する。ＰＥ樹脂は
エチレンの単独重合体でも、エチレンと少量の他の共重
合性単量体との共重合体であってもよい。
【００２２】継手の成形は、多くは射出成形法により行
われるが、成形法は特にこれに限定されるものではない
。本発明は、例えば、ブロー成形法、インジェクション
ブロー成形法により成形された融着継手にも適用される
ものである。その場合も、成形時の樹脂温度を上記と同
様に制御することによって、溶融ヒケを生じないメルト
フローレートが０．１８ｇ／１０分以下の融着継手を製
造することができる。
われるが、成形法は特にこれに限定されるものではない
。本発明は、例えば、ブロー成形法、インジェクション
ブロー成形法により成形された融着継手にも適用される
ものである。その場合も、成形時の樹脂温度を上記と同
様に制御することによって、溶融ヒケを生じないメルト
フローレートが０．１８ｇ／１０分以下の融着継手を製
造することができる。
【００２３】また、以上には外挿型の継手について図面
を参照して説明したが、本発明の熱融着継手は被接続部
材の内部に挿入される内挿型のものであってもよい。
を参照して説明したが、本発明の熱融着継手は被接続部
材の内部に挿入される内挿型のものであってもよい。
【００２４】
【実施例】次に実施例により本発明の作用・効果を例証
しつつ本発明をより具体的に説明する。
しつつ本発明をより具体的に説明する。
【００２５】実施例１，２および比較例１本例は、図１
に示すように、融着継手部材として、ＰＥ樹脂製のソケ
ット２を用いて、外径６０ｍｍのＰＥ樹脂管１を接続す
る場合について例示する。このソケット２の成形は、樹
脂温度Ｔ℃（実施例１では２３５ ℃、実施例２では２
８５ ℃、比較例１では２１０ ℃）での射出成形によ
り行った。原料ＰＥ樹脂は、昭和電工製の中密度ＰＥ樹
脂 （密度＝０．９３５ ｇ／ｃｍ３ 、メルトフロー
レート＝０．２２ｇ／１０分） を使用した。射出成形
により得られたソケット２への管１の熱融着は、従来と
同様の方法、即ち、ソケットの内面と管の外面のそれぞ
れの接合部分を、例えば熱板（電熱ヒーター）により加
熱して溶融状態とし、管端をソケットに押し込み、放冷
することにより行った。
に示すように、融着継手部材として、ＰＥ樹脂製のソケ
ット２を用いて、外径６０ｍｍのＰＥ樹脂管１を接続す
る場合について例示する。このソケット２の成形は、樹
脂温度Ｔ℃（実施例１では２３５ ℃、実施例２では２
８５ ℃、比較例１では２１０ ℃）での射出成形によ
り行った。原料ＰＥ樹脂は、昭和電工製の中密度ＰＥ樹
脂 （密度＝０．９３５ ｇ／ｃｍ３ 、メルトフロー
レート＝０．２２ｇ／１０分） を使用した。射出成形
により得られたソケット２への管１の熱融着は、従来と
同様の方法、即ち、ソケットの内面と管の外面のそれぞ
れの接合部分を、例えば熱板（電熱ヒーター）により加
熱して溶融状態とし、管端をソケットに押し込み、放冷
することにより行った。
【００２６】融着接続による溶融ヒケの形成状況を調べ
るため、融着させたソケットと管を管軸方向に切断し、
その断面で溶融ヒケの有無を目視により検査した。一方
、継手として用いたソケット２の樹脂のメルトフローレ
ート値を、前述のＪＩＳ Ｋ７２１０ の表１の条件４
（試験温度１９０ ℃、試験荷重２．１６ ｋｇｆ）
に従って求めた。以上の結果を表１にまとめて示す。 樹脂温度２３０ ℃以上で射出成形した実施例１および
２では、スクリューによる混練効果により分子鎖のから
み合いが増加した結果、表１に示したようにメルトフロ
ーレートが減少し、射出成形により製造した継手のウェ
ルドライン部の融着性が良好となり、熱融着時に溶融ヒ
ケは形成されず、接合部が完全に密着した良好な融着が
行われた。これに対し、樹脂温度２１０ ℃で射出成形
した比較例１では、スクリューによる加熱下での剪断効
果により分子鎖のからみ合いが減少した結果、表１に示
すようにメルトフローレートが増加し、継手のウェルド
ライン部の融着性が悪く、図２に示すように溶融ヒケＨ
がソケットの先端のウェルドライン部に生成した。
るため、融着させたソケットと管を管軸方向に切断し、
その断面で溶融ヒケの有無を目視により検査した。一方
、継手として用いたソケット２の樹脂のメルトフローレ
ート値を、前述のＪＩＳ Ｋ７２１０ の表１の条件４
（試験温度１９０ ℃、試験荷重２．１６ ｋｇｆ）
に従って求めた。以上の結果を表１にまとめて示す。 樹脂温度２３０ ℃以上で射出成形した実施例１および
２では、スクリューによる混練効果により分子鎖のから
み合いが増加した結果、表１に示したようにメルトフロ
ーレートが減少し、射出成形により製造した継手のウェ
ルドライン部の融着性が良好となり、熱融着時に溶融ヒ
ケは形成されず、接合部が完全に密着した良好な融着が
行われた。これに対し、樹脂温度２１０ ℃で射出成形
した比較例１では、スクリューによる加熱下での剪断効
果により分子鎖のからみ合いが減少した結果、表１に示
すようにメルトフローレートが増加し、継手のウェルド
ライン部の融着性が悪く、図２に示すように溶融ヒケＨ
がソケットの先端のウェルドライン部に生成した。
【００２７】
【表１】
【００２８】実施例３，４および比較例２本例は、図３
に示すように、融着継手部材として、ＰＥ樹脂製の分岐
サドル６を用いて、外径６０ｍｍのＰＥ樹脂管１に融着
接合する場合について例示する。このサドル６の成形は
、樹脂温度Ｔ℃（実施例３では２３５ ℃、実施例４で
は２８５ ℃、比較例２では２１０ ℃）での射出成形
により行った。原料ＰＥ樹脂は、前記のソケットの場合
と同一の中密度ＰＥ樹脂を使用した。そして、サドル６
と管１との熱融着も、前記と同様の従来法により行った
。
に示すように、融着継手部材として、ＰＥ樹脂製の分岐
サドル６を用いて、外径６０ｍｍのＰＥ樹脂管１に融着
接合する場合について例示する。このサドル６の成形は
、樹脂温度Ｔ℃（実施例３では２３５ ℃、実施例４で
は２８５ ℃、比較例２では２１０ ℃）での射出成形
により行った。原料ＰＥ樹脂は、前記のソケットの場合
と同一の中密度ＰＥ樹脂を使用した。そして、サドル６
と管１との熱融着も、前記と同様の従来法により行った
。
【００２９】融着接続による溶融ヒケの形成状況を調べ
るため、融着させたサドルと管を管軸方向に切断し、そ
の断面で溶融ヒケの有無を目視により検査した。一方、
継手として用いたサドル６の樹脂のメルトフローレート
値を、前述と同様の条件 （試験温度１９０ ℃、試験
荷重２．１６ ｋｇｆ） で求めた。以上の結果を表２
にまとめて示す。 樹脂温度２３０ ℃以上で射出成形した実施例３および
４では、スクリューによる混練効果により分子鎖のから
み合いが増加した結果、表２に示したようにメルトフロ
ーレートが減少し、射出成形により製造した継手のウェ
ルドライン部の融着性が良好となり、熱融着時に溶融ヒ
ケは形成されず、接合部が完全に密着した良好な融着が
行われた。これに対し、樹脂温度２１０ ℃で射出成形
した比較例２では、スクリューによる加熱下での剪断効
果により分子鎖のからみ合いが減少した結果、表２に示
すようにメルトフローレートが増加し、継手のウェルド
ライン部の融着性が悪く、図４〜５に示すように溶融ヒ
ケＨがサドルの両端のウェルドライン部および分岐穴の
周囲のウェルドライン部に生成した。
るため、融着させたサドルと管を管軸方向に切断し、そ
の断面で溶融ヒケの有無を目視により検査した。一方、
継手として用いたサドル６の樹脂のメルトフローレート
値を、前述と同様の条件 （試験温度１９０ ℃、試験
荷重２．１６ ｋｇｆ） で求めた。以上の結果を表２
にまとめて示す。 樹脂温度２３０ ℃以上で射出成形した実施例３および
４では、スクリューによる混練効果により分子鎖のから
み合いが増加した結果、表２に示したようにメルトフロ
ーレートが減少し、射出成形により製造した継手のウェ
ルドライン部の融着性が良好となり、熱融着時に溶融ヒ
ケは形成されず、接合部が完全に密着した良好な融着が
行われた。これに対し、樹脂温度２１０ ℃で射出成形
した比較例２では、スクリューによる加熱下での剪断効
果により分子鎖のからみ合いが減少した結果、表２に示
すようにメルトフローレートが増加し、継手のウェルド
ライン部の融着性が悪く、図４〜５に示すように溶融ヒ
ケＨがサドルの両端のウェルドライン部および分岐穴の
周囲のウェルドライン部に生成した。
【００３０】
【表２】
【００３１】
【発明の効果】本発明のプラスチック製融着継手は、Ｐ
Ｅ樹脂のメルトフローレートが０．１８ｇ／１０分以下
であるため、全体的に分子鎖のからみ合いが増加し、射
出成形によりできたウェルドライン部においても樹脂分
子鎖のからみ合いが増加しているため、樹脂の融着性が
良好となっている。そのため、この継手を被接合管と熱
融着する場合、継手表面の溶融した樹脂が配向緩和現象
を起こしても、樹脂が容易に流動することが避けられ、
この不均一な流動によって生ずる継手の溶融ヒケの発生
が防止される。それにより、従来より問題となっていた
、溶融ヒケ部への応力集中が軽減できるので、長期間使
用しても割れ等が生ずることがなく、融着継手の信頼性
が高まる。従って、本発明は、長期間安心して使用でき
る、信頼性の高い熱融着継手として有用である。また、
本発明の０．１８ｇ／１０分以下という低いメルトフロ
ーレートを持つ融着継手は、射出成形などの溶融成形を
２３０〜３００ ℃の範囲内の従来より高い樹脂温度
で行うことにより容易に得ることができる。
Ｅ樹脂のメルトフローレートが０．１８ｇ／１０分以下
であるため、全体的に分子鎖のからみ合いが増加し、射
出成形によりできたウェルドライン部においても樹脂分
子鎖のからみ合いが増加しているため、樹脂の融着性が
良好となっている。そのため、この継手を被接合管と熱
融着する場合、継手表面の溶融した樹脂が配向緩和現象
を起こしても、樹脂が容易に流動することが避けられ、
この不均一な流動によって生ずる継手の溶融ヒケの発生
が防止される。それにより、従来より問題となっていた
、溶融ヒケ部への応力集中が軽減できるので、長期間使
用しても割れ等が生ずることがなく、融着継手の信頼性
が高まる。従って、本発明は、長期間安心して使用でき
る、信頼性の高い熱融着継手として有用である。また、
本発明の０．１８ｇ／１０分以下という低いメルトフロ
ーレートを持つ融着継手は、射出成形などの溶融成形を
２３０〜３００ ℃の範囲内の従来より高い樹脂温度
で行うことにより容易に得ることができる。
【図１】ソケット型の融着継手と被接続管とを示す略式
縦断面である。
縦断面である。
【図２】従来のソケット型融着継手が被接続管に融着さ
れた状態を示す略式縦断面図である。
れた状態を示す略式縦断面図である。
【図３】分岐サドル型融着継手を被接続管に融着する状
況を示す略式斜視図である。
況を示す略式斜視図である。
【図４】従来の分岐サドル型融着継手が被接続管に融着
された状態を示す、管軸方向の略式縦断面図である。
された状態を示す、管軸方向の略式縦断面図である。
【図５】従来の分岐サドル型融着継手が被接続管に融着
された状態を示す、管軸に直交する方向の略式縦断面図
である。
された状態を示す、管軸に直交する方向の略式縦断面図
である。
【図６】ソケット型融着継手の射出成形時の金型内での
樹脂の流動を示す説明図である。
樹脂の流動を示す説明図である。
【図７】分岐サドル型融着継手の射出成形時の金型内で
の樹脂の流動を示す説明図である。
の樹脂の流動を示す説明図である。
【図８】ソケット型融着継手の溶融ヒケの発生状況を示
す説明図である。
す説明図である。
【図９】分岐サドル型融着継手の溶融ヒケの発生状況を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１０】成形時のＰＥ樹脂温度と得られた成形体のメ
ルトフローレートとの関係を示す図である。
ルトフローレートとの関係を示す図である。
１ 被接続管、 ２ ソケット、
６ 分岐サドル、 Ｈ 溶融ヒケ
６ 分岐サドル、 Ｈ 溶融ヒケ
Claims (2)
- 【請求項１】 メルトフローレートが０．１０〜０．
１８ｇ／１０分のポリエチレン樹脂からなることを特徴
とする、プラスチック製融着継手。 - 【請求項２】 ポリエチレン樹脂を ２３０〜３００
℃の樹脂温度で溶融成形することからなる、請求項１
記載のプラスチック製融着継手の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107507A JPH04337191A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | プラスチック製融着継手とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107507A JPH04337191A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | プラスチック製融着継手とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04337191A true JPH04337191A (ja) | 1992-11-25 |
Family
ID=14460960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3107507A Withdrawn JPH04337191A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | プラスチック製融着継手とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04337191A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010035813A1 (ja) | 2008-09-26 | 2010-04-01 | 旭有機材工業株式会社 | 配管部材の接続方法及びその接続方法で接続されてなるポリフェニレンエーテル系樹脂組成物製配管部材 |
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1991
- 1991-05-13 JP JP3107507A patent/JPH04337191A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010035813A1 (ja) | 2008-09-26 | 2010-04-01 | 旭有機材工業株式会社 | 配管部材の接続方法及びその接続方法で接続されてなるポリフェニレンエーテル系樹脂組成物製配管部材 |
| JP2010078094A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Asahi Organic Chem Ind Co Ltd | 配管部材の接続方法及びその接続方法で接続されてなるポリフェニレンエーテル系樹脂組成物製配管部材 |
| KR101258977B1 (ko) * | 2008-09-26 | 2013-04-29 | 아사히 유키자이 고교 가부시키가이샤 | 배관부재의 접속방법 및 그 접속방법으로 접속되어 이루어지는 폴리페닐렌에테르계 수지조성물제 배관부재 |
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