JPH07285177A - パイプの接続方法 - Google Patents

パイプの接続方法

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JPH07285177A JP20313794A JP20313794A JPH07285177A JP H07285177 A JPH07285177 A JP H07285177A JP 20313794 A JP20313794 A JP 20313794A JP 20313794 A JP20313794 A JP 20313794A JP H07285177 A JPH07285177 A JP H07285177A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】熱可塑性樹脂からなるパイプを接続するに際し
て、パイプの接続部において、円筒状のコア１をパイプ
３の外面に接して設け、円筒状の接着用治具２を円筒状
のコア１とパイプ３の間に挿入してマイクロ波を照射す
ることにより接続する。円筒状のコア１はパイプ３と同
質の材質からなり、両端部の内径がパイプ３の外径より
大きく、内側に向かって内径が連続的に狭くなってい
る。接着用治具２は、パイプ３の外径と同じ内径を有
し、外径は少なくとも円筒状のコア１の最小の内径より
は大きく、外形の大きい方の端から小さい方の端に向か
って円筒状のコア１の内径と同じ変化率で連続的に小さ
くなっており、針状の酸化チタンあるいは四三酸化鉄を
含有しパイプと同質の材質からなる。 【効果】容易にパイプを接続することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は特定の構造を有する接着
用治具を用いマイクロ波を照射することによってパイプ
を融着する方法に関する。詳しくは特定の形状をした接
着用治具と円筒状のコアを用いるパイプの接着方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性樹脂で成形されたパイプを接続
する方法については種々の提案がなされており、加熱融
着方法としてはニクロム線等の導電性のパターンを樹脂
中に埋め込み電流を流してジュール熱によって融着する
方法( 特公昭61-41293、特開昭64-74381等) と種々の電
磁波を吸収し熱に変換する物質を分散した樹脂を用い電
磁波の照射によって加熱する方法（特開平3-186690、特
開平2-261626等) がある。
【０００３】電磁波を用いる方法は、非接触状態で加熱
融着可能であり、接着用の治具の成形が簡便であるとい
う特徴を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電磁波を照射する方法
は上述のように利点を有するが、実際には充分な発熱を
得ようとすると、電磁波を吸収し熱に変換する物質を多
量に樹脂中に分散する必要があり、電磁波の照射によっ
て発熱する物質を分散した層とそれを覆う部分は流動性
が大きく異なることになる。従って一体の成形物として
成形するのは困難であるという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決して安価で簡便にパイプを接着する方法について鋭
意検討し本発明を完成した。
【０００６】即ち本発明は、熱可塑性樹脂からなるパイ
プを、接続部において該パイプの外面に接して設けられ
た円筒状のコアを用いマイクロ波を照射することによっ
て接続する方法において、該円筒状のコアがパイプと同
質の材質からなりしかも両端部の内径がパイプの外径よ
り大きくしかも内側に向かって内径が連続的に狭くなっ
ており、パイプの外径と同じ内径を有し、しかも外径は
少なくとも円筒状のコアの最小の内径よりは大きく、さ
らに一方の端の外径が他方のそれに比べて大きく、大き
い方の端から小さい方の端に向かって円筒状のコアの内
径と同じ変化率で連続的に小さくなっており、マイクロ
波を照射すると発熱する物質を含有する、パイプと同質
の材質からなる円筒状の接着用治具を円筒状のコアとパ
イプの間に挿入してマイクロ波を照射することを特徴と
するパイプの接続方法である。
【０００７】本発明においてパイプを形成する樹脂とし
ては、熱可塑性であれば良く特に制限はなく具体的に
は、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリアミ
ド、ポリエチレン、ポリプロピレン、あるいはエチレ
ン、プロピレンなどの共重合体などのポリオレフィン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリメチルメタクリレート、あるいはスチレン、塩化ビ
ニル、メチルメタクリレート、塩化ビニリデンなどの共
重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステ
ル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテル
エーテルケトン、ポリスルフォン、ポリイミドなどの縮
合系のエンジニアリングプラスチックなどどのようなも
のであっても良い。
【０００８】熱可塑性樹脂のパイプの大きさ、形状、成
形方法についても、本発明の趣旨から明らかなように特
に制限はない。
【０００９】本発明において、マイクロ波を照射すると
発熱する物質としてはそのような性質を有するものであ
ればどのようなものでも利用可能であるが、具体的に
は、酸化チタン、四三酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛などが
例示され、特に好ましくは針状の酸化チタン、四三酸化
鉄が利用される。
【００１０】針状の酸化チタンとしては市販のものが利
用可能であり、短軸の長さが０．０１〜１０μm 、アス
ペクト比が５〜１０００の針状の酸化チタンであり、マ
グネシウム、カルシウムなど他の金属酸化物がドープさ
れたもの、さらには酸化錫、酸化インジウム等をドープ
して導電性にしたものであっても良く市販されたものが
そのまま利用できる。酸化チタンの結晶形としてはルチ
ル型、アナターゼ型のどちらであっても良いが、微粒子
の形状が針状であることが必要である。また四三酸化鉄
としても市販のものが利用可能であり、天然の磁鉄鉱を
微粉砕したもの、あるいは鉄を空気中で焼成したもの、
酸化鉄(III) を水蒸気を含む水素で還元したもの、赤熱
した鉄に水蒸気を作用させたものなどを微粉砕すること
で合成したものなどが例示できる。このような四三酸化
鉄の粒径としては１０００μm 以下、好ましくは０．０
１〜１００μm 程度のものが好ましく利用される。
【００１１】本発明において、円筒状の接着用治具を形
成する熱可塑性樹脂中に前記のマイクロ波を照射すると
発熱する物質を含有させる方法としては特に制限はな
く、よく混合できる方法であればどのような方法でも良
い。たとえば、ポリマーの溶液にマイクロ波を照射する
と発熱する物質を混合し、ボールミル、ホモジナイザー
など公知の混合方法でよく混合することで分散しついで
後述の形状に成形乾燥することも可能であるが、熱可塑
性樹脂の粉末とマイクロ波を照射すると発熱する物質を
加熱溶融混合するのが好ましい。具体的には熱可塑性樹
脂とマイクロ波を照射すると発熱する物質をヘンシェル
ミキサーなどで混合した後、押出機、ブラベンダーなど
で加熱溶融混合しついでペレット状としておくと後述の
接着用治具を成形するのが容易である。
【００１２】ここで熱可塑性樹脂とマイクロ波を照射す
ると発熱する物質の比率としては１００：１〜１００：
５００（重量比）程度、好ましくは１００：１０〜１０
０：２００（重量比）程度である。
【００１３】本発明における円筒状のコアおよび接着用
治具の形状について以下に説明する。図１はパイプの接
続部の横断面図であり、１はパイプを覆う円筒状のコア
の断面でありパイプと同質の材質からなる。３は接続す
るパイプの断面、２は円筒状のコア１とパイプ３の間に
挟んだ接着用治具を示しておりマイクロ波を照射するこ
とによって発熱する物質を含有する、パイプと同質の材
質によって形成される。図２は接着用治具の形状を示す
ための斜視図であり、点線で治具の内側を示しており内
側はパイプの外径と同じ径で一定であり外側は傾斜して
いることを示している。
【００１４】この接着用治具は、必要に応じ外側の形が
小さい方の端で内径をパイプの外径より小さくすること
によってパイプを押し込んだときパイプと接着用治具が
滑らずパイプと円筒状のコアによって接着用治具に圧力
がかかることによってパイプとの密着性をより良好にす
ることができる。マイクロ波を充てる際にはパイプの両
端から圧力をかけ、接着用治具がマイクロ波の照射によ
って溶融した際に良く密着するようにするとより好まし
い。
【００１５】図１のように組み立てた接着部に、ついで
マイクロ波が照射される。マイクロ波としては家庭用の
電子レンジとして市販されている程度の波長、エネルギ
ーで充分熱可塑性樹脂を融着する程度に加熱可能であ
り、数ギガヘルツ（通常２．４５ギガヘルツ）の周波数
のマイクロ波が利用でき、数ＫＷ／１Ｋｇ程度のエネル
ギーで充分である。
【００１６】
【実施例】以下に実施例を示しさらに本発明を説明す
る。
【００１７】実施例１ 富士チタン工業（株）製針状酸化チタン（アナターゼ
型、銘柄名ＮＴ−１００）１５ｇと日本石油化学（株）
製高密度ポリエチレン（銘柄名スタフレンＥ７９２）１
５ｇをラボプラストミルＲ型（東洋精機製作所（株）
製）で２４０℃で良く混合した。この操作を繰り返して
約１００ｇの混合物を得た。混合物を２２０℃でプレス
成形して一方の厚さが１ｍｍで他方の厚さが３ｍｍ、そ
の間の幅が５０ｍｍ、長さが３００ｍｍの楔型のシート
を作った。
【００１８】日本石油化学（株）製高密度ポリエチレン
（銘柄名スタフレンＥ８０１）を用い押出成形法で外径
５０ｍｍ、厚さ５ｍｍのパイプと外径７０ｍｍ、厚さ１
０ｍｍ（内径が５０ｍｍとなる）のパイプを成形した。
外径７０ｍｍのパイプを１００ｍｍ切り出し、中心（両
端から５０ｍｍの部分）部の内径が５０ｍｍ、両端の内
径が５６ｍｍとなるように傾斜させて削って円筒状のコ
アとした。２本の外径が５０ｍｍのパイプの接合する部
分にそれぞれ端のほうに薄い部分がくるように上記のシ
ートをきっちりと一重に巻き円筒状のコアに押し込ん
だ。
【００１９】こうして図１に示したものと同様の接続部
を組み立てたものを市販の電子レンジ（東芝製東芝電子
レンジＥＲＴ−５４０Ｆ）に入れ８分間マイクロ波を照
射した。照射の際にはパイプの中に輪ゴムをいれゴムの
端をパイプの外にだし、両側を厚さ２ｍｍのポリエチレ
ンのシートでとめることでパイプを中心に向かって押す
ようにした。接着した部分を輪切りにし接着用治具とパ
イプの接着状態を観察したところ完全に接着していた。
【００２０】実施例２ 針状酸化チタンに代え、四三酸化鉄（和光純薬（株）
製、試薬）を用いた他は実施例１と同様にしたところ、
同様に完全に接着していた。
【００２１】
【発明の効果】本発明の方法を実施することで容易にパ
イプを接続でき工業的に極めて価値がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における円筒状のコアおよび円筒状の接
着用治具を設けた、パイプの接続部の横断面図である。
【図２】本発明における円筒状の接着用治具の形状を示
す斜視図である。
【符号の説明】
１ 円筒状のコアの断面 ２ 円筒状の接着用治具の断面 ３ 接続するパイプの断面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱可塑性樹脂からなるパイプを、接続部に
    おいて該パイプの外面に接して設けられた円筒状のコア
    を用いマイクロ波を照射することによって接続する方法
    において、該円筒状のコアがパイプと同質の材質からな
    りしかも両端部の内径がパイプの外径より大きくしかも
    内側に向かって内径が連続的に狭くなっており、パイプ
    の外径と同じ内径を有し、しかも外径は少なくとも円筒
    状のコアの最小の内径よりは大きく、さらに一方の端の
    外径が他方のそれに比べて大きく、大きい方の端から小
    さい方の端に向かって円筒状のコアの内径と同じ変化率
    で連続的に小さくなっており、マイクロ波を照射すると
    発熱する物質を含有する、パイプと同質の材質からなる
    円筒状の接着用治具を円筒状のコアとパイプの間に挿入
    してマイクロ波を照射することを特徴とするパイプの接
    続方法。
  2. 【請求項２】マイクロ波を照射すると発熱する物質が針
    状の酸化チタンあるいは四三酸化鉄である請求項１に記
    載の方法。
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