JPH05239428A - 複合管用接着剤及び複合管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属管の内面を熱膨張性の合成樹脂管でライ
ニングした複合管の製造の際に用いられる接着剤の、加
熱膨張工程におけるコンタクト性の維持と、使用時にお
ける耐熱性が改善された接着剤及びその接着剤を用いた
複合管を提供すること。 【構成】 アクリロニトリル−ブタジエン共重合体１０
０重量部に対し、フェノール樹脂６０〜８０重量部、ビ
スフェノール型固形エポキシ樹脂４０〜６０重量部、カ
ルボキシル化クロロプレンゴム５０−２００重量部、金
属酸化物３〜２５重量部、フェノール樹脂誘導体と酸化
マグネシウム反応物２０〜８０重量部を含み、溶剤に溶
解または分散されてなる接着剤、及びこの接着剤を合成
樹脂管の外周面に塗布し、金属管に挿入、膨張させて複
合管を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属管の内面を塩化ビ
ニル樹脂管などの合成樹脂管でライニングした複合管用
の接着剤、及びこの接着剤を用いた複合管の製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属管の内面を、合成樹脂管例えば塩化
ビニル樹脂管でライニングした複合管を製造する方法と
して、先ず、この塩化ビニル樹脂管の外周面にホットメ
ルト型接着剤または溶剤型接着剤を塗布する。次いで、
この塩化ビニル樹脂管を金属管内に挿入し、その後、塩
化ビニル樹脂管を加熱膨張させて拡径するか、金属管を
縮径することにより、塩化ビニル樹脂管と金属管とを密
着させて接着する方法が採用されている。

【０００３】このようにして製造された複合管は、給
湯、冷温水用配管に用いられることが多く、高温水が使
用されるので、塩化ビニル樹脂管に耐熱性硬質塩化ビニ
ル樹脂管が用いられることが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の製造
方法において、接着剤にホットメルト型接着剤を用いた
場合には、ホットメルト型接着剤の耐熱性不足から、使
用中に耐熱性塩化ビニル樹脂管が金属管から剥離してし
まうという問題があった。

【０００５】一方、接着剤の耐熱性を高めるため、クロ
ロプレン溶剤型ゴム系接着剤を用いた場合には、塩化ビ
ニル樹脂管の加熱膨張工程において、金属管の内面に耐
熱性塩化ビニル管を密着する迄の比較的長い時間、耐熱
性塩化ビニル樹脂管の外面に塗布された接着剤層が、高
温に曝されることになってクロロプレン溶剤型ゴム系接
着剤の加硫が進行し、コンタクト性が消失して接着不良
が起こるという問題があった。

【０００６】本発明は、合成樹脂管と金属管とを接着す
るホットメルト型接着剤の耐熱性の不足や、接着工程中
に、クロロプレン溶剤型ゴム系接着剤の加硫が進行する
という問題を解消し、使用中においても、また製造工程
中においても優れた耐熱接着性を示す複合管用接着剤及
びその接着剤を用いた複合管の製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、アクリロニト
リル−ブタジエン共重合体１００重量部に対して、フェ
ノール樹脂６０〜８０重量部、ビスフェノール型固形エ
ポキシ樹脂４０〜６０重量部、カルボキシル化クロロプ
レンゴム５０〜２００重量部、金属酸化物３〜２５重量
部、フェノール樹脂誘導体と酸化マグネシウムとの反応
物２０〜８０重量部を含み、溶剤に溶解または分散され
てなる複合管用接着剤である。また、本発明は、上記の
接着剤を合成樹脂管の外周面に塗布し、金属管内に挿入
後、合成樹脂管を拡径するか金属管を縮径することによ
り合成樹脂管と金属管とを密着させて接着することを特
徴とする複合管の製造方法である。

【０００８】本発明において使用されるアクリロニトリ
ル−ブタジエン共重合体としては、アクリルニトリル含
有量が３１〜４３重量％、ムーニー粘度ＭＬ₁₊₄ （１０
０℃）が３３〜４２のものが好適に使用される。

【０００９】フェノール樹脂としては熱硬化性ノボラッ
ク樹脂が用いられ、その含有量が前記のとおりの範囲と
されるのは、６０重量部未満であると十分な接着力が得
られず、８０重量部超であると接着剤が硬くなって接着
力が低下するからである。ビスフェノール型固形エポキ
シ樹脂としては、エピクロルヒドリンとビスフェノール
Ａとの重合体であってエポキシ当量４００〜１２００ｇ
／ｅｑのものが好適に用いられる。その含有量が前記の
とおりの範囲とされるのは、４０重量部未満であると、
金属管への接着力が低下し、逆に６０重量部超である
と、硬化反応が遅く初期凝集力が十分でないからであ
る。

【００１０】カルボキシル化クロロプレンゴムとして
は、クロロプレン単量体をこれと共重合し得る不飽和カ
ルボン酸などにて共重合したものであって、ムーニー粘
度ＭＬ ₁₊₄ （１００℃）３０〜６０のものが好適に用い
られる。その含有量が前記のとおりの範囲とされるの
は、５０重量部未満であるとコンタクト性に欠け、逆に
２００重量部超であると、耐熱性が低下するからであ
る。

【００１１】金属酸化物としては、ゴム配合薬品として
知られるマグネシア、亜鉛華などの金属複塩、またはこ
れらの混合物が用いられ、その含有量が上記のとおりの
範囲とされるのは、３重量部未満であると、硬化反応が
遅く初期凝集力が十分でないからであり、逆に２５重量
部超であると、接着剤が硬くなりすぎて十分な接着力を
発揮しないからである。

【００１２】また、フェノール樹脂誘導体と酸化マグネ
シウムとの反応物は、フェノール樹脂誘導体と酸化マグ
ネシウムとのキレート化物であり、その含有量が前記の
とおりの範囲とされるのは、２０重量部未満であると耐
熱性が不足し、逆に８０重量部超であるとコンタクト性
に欠けるからである。

【００１３】上記の配合成分以外に、場合によってはサ
リチル酸及び天然ゴムを塩素化した塩化ゴムの一方もし
くは双方を含ませることも有効である。その場合、アク
リロニトリル−ブタジエン共重合体１００重量部に対し
て、前者を１０〜１５重量部、後者を１０〜５０重量部
とするのが好ましい。塩化ゴムを含ませると、メチルエ
チルケトンとトルエンとの混合溶剤に非常に良く溶解
し、低粘度の液体が得られるので、塗布性に優れ、溶剤
塗布工程が容易なものとなる利点がある。

【００１４】本発明の溶剤型接着剤において用いられる
溶剤としては、メチルエチルケトン、トルエンなどの有
機溶剤があげられるが、メチルエチルケトンとトルエン
の混合溶剤を使用すれば、本発明のゴム成分を良く溶解
して低粘度で塗布性のよい接着剤を提供できので好まし
い。この溶剤の使用量は、アクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合体１００重量部に対して、４００〜８００重量
部とされるのが通常である。

【００１５】

【作用】本発明の複合管用接着剤は、次の特性（１）〜
（４）が発現されることにより、冷熱繰り返しの（１５
〜９５℃程度）ような使用状況にあって、金属管と合成
樹脂管との熱膨張係数の相違によって生ずる応力を緩和
し得る性能を持つことになる。 （１）アクリロニトリルーブタジエン共重合体などの存
在により耐熱性硬質塩化ビニル樹脂管などの合成樹脂管
との接着性が良好となる。 （２）ビスフェノ−ル型固形エポキシ樹脂とカルボキシ
ル化クロロプレンゴムとの組み合わせ効果、並びにアク
リロニトリル−ブタジエン共重合体とフェノ−ル樹脂と
の組み合わせ効果などにより金属管との接着性が良好と
なる。 （３）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、及びカ
ルボキシル化クロロプレンゴム等のゴムベースの存在に
より優れた可撓性が発現される。 （４）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体とフェノ
−ル樹脂、及びフェノ−ル樹脂誘導体と酸化マグネシウ
ムとの反応物とカルボキシル化クロロプレンゴムによる
複合的な強靱な皮膜が形成されることにより高温（例え
ば９５℃）熱クリープ性が優れている。

【００１６】また、本発明の複合管用接着剤は、アクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合体とフェノ−ル樹脂とに
より高温長時間活性型が発現され、かつ、フェノ−ル樹
脂誘導体と酸化マグネシウムとの反応物とカルボキシル
化クロロプレンゴムにより優れたコンタクト性が発現さ
れているため、製造時、合成樹脂管の熱膨張工程（例え
ば１７０℃×３０分）においても十分な活性状態を維持
し、金属管と良好に接着する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細に
説明する。なお、部とあるのは重量部を意味する。

【００１８】接着剤の調製 先ず、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ニッポ
ール１０４１：日本ゼオン社製）１００部と熱硬化性ノ
ボラック樹脂（スケネクタディＳＰ−６７００：スケネ
クタディケミカル社製）７０部をロールで混練し、シー
ト状に取り出した後カッターで小片にしたもの、及び、
ビスフェノール型固形エポキシ樹脂（エピコート１００
４：油化シェルエポキシ社製）５０部、塩化ゴム（アデ
カ塩化ゴム：旭電化工業社製）３０部、サリチル酸１０
部を、トルエン３００部とメチルエチルケトン３００部
からなる混合溶剤に溶解して接着剤成分（Ａ）を得た。

【００１９】次に、カルボキシル化クロロプレンゴム
（スカイプレン５８０：東ソー社製）１００部と金属酸
化物（マグネシア５部と亜鉛華５部との混合物）１０部
をロールで混練し、シート状に取り出した後カッターで
小片にした。また、フェノール樹脂誘導体（バーカムＴ
Ｄ−７３００：大日本インキ化学工業社製）４０部と酸
化マグネシウム４部をトルエン４０部に溶解し、４０℃
にて８時間反応させてフェノール樹脂誘導体と酸化マグ
ネシウムとの反応物を得た。この反応液中に、上記カル
ボキシル化クロロプレンゴムと亜鉛華との混練物小片
と、トルエン３６０部を添加し攪拌、溶解して接着剤成
分（Ｂ）を得た。

【００２０】接着剤性能試験 試料の接着剤を鋼板と、耐熱性硬質塩化ビニル樹脂板に
塗布し、常温下で乾燥後、１７０℃×３０分間オーブン
に入れ加熱活性させた。次に、それらを２５ｍｍ×２５
ｍｍの接着面積となるよう重ね合わせて５ｋｇ／ｃｍ²
の荷重をかけて接着させたものを試験片とし、冷熱サイ
クル試験を行った。冷熱サイクル試験の方法は、１５℃
の冷水に３０分間浸漬した後、９５℃の熱水に３０分間
浸漬するのを１サイクルとしてこれを繰り返し、冷熱試
験前、３００冷熱サイクル目、６００冷熱サイクル目の
引張り剪断強度を測定した。なお、引張り剪断強度試験
の引張速度は、５０ｍｍ／分とした。

【００２１】（実施例１）接着剤成分（Ａ）１００部と
接着剤成分（Ｂ）５０部とを混合して得られた接着剤を
用い、上述の方法で冷熱サイクル試験を行った。その結
果は表１に示すとおりであった。

【００２２】（実施例２）接着剤成分（Ａ）１００部と
接着剤成分（Ｂ）１００部とを混合して得られた接着剤
を用い、上述の方法で冷熱サイクル試験を行った。その
結果は表１に示すとおりであり、冷熱サイクルの増加に
伴う引張り剪断強度の低下は実施例１の場合よりさらに
少なくなっている。

【００２３】（実施例３）接着剤成分（Ａ）５０部に接
着剤成分（Ｂ）１００部とを混合して得られた接着剤を
用い、上述の方法で冷熱サイクル試験を行った。その結
果は表１に示すとおりであり、冷熱サイクルの増加に伴
う引張り剪断強度の低下は非常に少なくなっている。

【００２４】（比較例１）接着剤成分（Ａ）のみの場合
について、上述の方法で冷熱サイクル試験を行った。そ
の結果は表１に示すとおりであり、冷熱サイクルの増加
に伴う引張り剪断強度の低下は非常に大きい。

【００２５】（比較例２）接着剤成分（Ｂ）のみの場合
について、上述の方法で冷熱サイクル試験を行った。そ
の結果は表１に示す通りであり、引っ張り剪断強度は、
冷熱サイクル試験を行わない場合でも既に小さく、冷熱
試験後は殆ど０まで低下してしまっている。

【００２６】

【表１】

【００２７】以上の例から明らかなように、接着剤成分
（Ａ）、および接着剤成分（Ｂ）単独では、冷熱サイク
ルに対して非常に弱いが、接着剤成分（Ａ）および
（Ｂ）を混合して使用することにより、特にその混合比
が適切である場合には、冷熱サイクルに対する抵抗性が
非常に改善される。すなわちこれら二種の接着剤成分
は、それらの混合により、耐熱性や接着性に関して、複
合的な改善効果を生ずるのである。

【００２８】

【発明の効果】以上記述したように、本発明の接着剤成
分の使用により、金属管の内面を合成樹脂管でライニン
グした複合管について、拡径法による製造時に、従来見
られたコンタクト性の消失というような問題が解決され
ると共に、この複合管の使用に当たっては、耐熱性や熱
クリープ性が非常に改善されたので、冷温水の通過によ
る冷熱の繰り返しにより、合成樹脂管が剥離、離脱する
問題が無くなった。このように本発明の工業的意義は極
めて大きい。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクリロニトリル−ブタジエン共重合体１
   ００重量部に対して、フェノール樹脂６０〜８０重量
   部、ビスフェノール型固形エポキシ樹脂４０〜６０重量
   部、カルボキシル化クロロプレンゴム５０〜２００重量
   部、金属酸化物３〜２５重量部、フェノール樹脂誘導体
   と酸化マグネシウムとの反応物２０〜８０重量部を含
   み、溶剤に溶解もしくは分散されてなる複合管用接着
   剤。
2. 【請求項２】合成樹脂管の外周面に、請求項１記載の複
   合管用接着剤を塗布し、金属管内に挿入後、合成樹脂管
   を拡径するか金属管を縮径することにより合成樹脂管と
   金属管とを密着させて接着することを特徴とする複合管
   の製造方法。