JPH0796245B2

JPH0796245B2 - 多層管継手の製造方法

Info

Publication number: JPH0796245B2
Application number: JP25095889A
Authority: JP
Inventors: 昌博塚本; 英樹影山; 秀世吉川
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-09-27
Filing date: 1989-09-27
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPH03112618A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、給水管、給湯管などを接続するために用いら
れる多層管継手の製造方法に関し、詳しくは内層と外層
とを異なる熱可塑性樹脂成形材料で成形した多層管継手
の製造方法に関する。

（従来の技術）合成樹脂製の管継手において、外層と内層とを異なる樹
脂で成形することにより種々の性能を向上することがで
きる。

例えば、液体と接する内層は耐熱性、耐熱水性、耐薬品
性等に優れた性質を有する樹脂からなる成形材料にて成
形し、外部に露出しかつ外部からの荷重を受け易い外層
は耐衝撃性、耐候性等に優れた樹脂からなる成形材料に
て成形することが考えられる。

このような外層と内層とを有する多層構造の管継手を製
造するにあたって、外層を成形した後、この外層を二次
射出成形する金型にインサートし、この状態で内層用の
成形材料を射出すると、内層用の成形材料の熱収縮によ
って外層との間でずれを生じ、そのため内外層間の密着
性が悪く、また内層用成形材料の射出圧によって外層に
クラックを生じるおそれがある。

そこで、例えば、特開昭61−189913号公報には、外層を
成形した後、外層を二次射出成形する金型にインサート
すると共に、外層の外面と金型内面との間に二次射出す
る内層の成形収縮量に相当する隙間を設ける技術が提案
されている。この方法によれば、内層の成形収縮に追従
して外層が隙間内で収縮することで上記問題をある程度
解決することはできる。

（発明が解決しようとする課題）一般に、多層管継手の外層は強度が要求されるために、
外層用成形材料としての剛性の高いものが用いられるこ
とが多いが、このような成形材料を用いて上記方法に従
って多層管継手を製造すると、剛性の高い成形材料は一
般に伸縮性が悪いために内層用成形材料の二次射出圧に
よってクラックを生じてしまう。

この外層のクラックを防止するために二次射出圧を下げ
ていくと、内層に圧不部（成形材料が存在しない部分）
を生じてしまうという欠点がある。さらに、上記方法に
おいては、外層と内層との熱収縮率が大きく異なるため
に、密着性が悪いという問題をも有している。

従って、上記方法によって得られた多層管継手は、踏み
付けなどの外力を受けると容易に割れ易く、また内層の
厚みを厚くしないと管継手内が負圧になった際に内層が
内部へ折れて変形し管継手内が閉塞されるおそれがあ
る。また、この管閉塞の問題をなくすために内層の厚み
を厚くすると、比較的高価な樹脂を多量に用いることに
なってコスト高となる。

本発明は、かかる実状に着目して成されたものであり、
高価な樹脂を多量に用いることなく内外層間の密着性及
び耐衝撃性等の機械的強度を上げることができる多層管
継手の製造方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明の多層管継手の製造方法は、異なる種類の熱可塑
性樹脂成形材料を射出して円筒状の外層と内層をそれぞ
れ成形する多層管継手の製造方法において、外層と内層
用の成形材料のうち少なくとも一方に補強材が配合され
ており、補強材が配合された成形材料を射出した後、他
の成形材料を射出することを特徴としており、そのこと
により上記目的が達成される。

以下に、本発明を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一例を示し、二層管継手の製造方法の
概略を示したものである。

まず第１図（ａ）に示すように、外層射出成形用外金型
３と外層射出成形用内金型３′とを用いて円筒状の外層
１を射出成形する。この外層１を形成する成形材料は、
熱可塑性樹脂に補強材が配合されたものを用いる。次
に、この外金型３より外層１を取り出し、一次成形によ
って生じたランナーに相当する部分や外層１の両端部を
切削する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、外層１を再び外層射
出成形用外金型３に組み込み、第１図（ｃ）に示すよう
に、この時、内金型として外層射出成形用内金型３′よ
りも内層２の肉厚分だけ小径の内層射出成形用内金型５
を用い、前記外層１の内周側に内層用成形材料を射出し
て内層２を成形する。内層用成形材料は、熱可塑性樹脂
あるいは熱可塑性樹脂に補強材を配合したものを用いる
ことができる。こうして、内層２と外層１とを有する二
層構造の管径手Ａを得ることができる。

上記内層用の成形材料に用いられる熱可塑性樹脂として
は、ポリエーテルエーテルケトン（以下、PEEKとい
う）、又は、ポリエーテルニトリルが好ましく用いられ
る。このPEEKは、ICI社が開発した特殊エンジニアリン
グプラスチックであり、その融点は334℃である。PEEK
は軽量であって、耐熱性、耐熱水性、耐薬品性等の諸物
性に優れている。PEEKの市販品としては、VICTREX PEEK
（ICI社商標）があげられる。また、該成形材料にはPEE
Kを主成分とし、他の添加剤が含有されてもよい。ま
た、ポリエーテルニトリルとは、出光興産（株）が開発
した特殊エンジニアリングプラスチックであり、その融
点は340℃である。ポリエーテルニトリルは軽量であっ
て耐熱性、耐熱水性、耐薬品性等の諸物性に優れてい
る。ポリエーテルニトリルは、以下の繰り返し単位を有
した構造を持つ。

ポリエーテルニトリルの市販品としては、ID300（出光
興産（株）商標）がある。

外層用の成形材料に用いられる熱可塑性樹脂としては、
例えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリア
セタール、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォ
ン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリスルホン、ポリエーテルイミド等があげられ、
特に、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテ
ルスルフォン、ポリフェニレンスルフィドが好ましい。
これらの樹脂はPEEK及びポリエーテルニトリルとの熱融
着性が優れており、また耐熱性、耐候性、耐圧性、耐衝
撃性も比較的優れており着色が可能である。

外層と内層用の成形材料のうち、補強材は少なくとも一
方に配合されればよいが、耐衝撃性を高めるために少な
くとも外層用成形材料に補強材が配合されているのが好
ましい。

上記補強材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、
ボロン繊維、炭化硅素繊維、アルミナ繊維、アモルファ
ス繊維、シリコン・チタン・炭素系繊維等の無機繊維、
アラミド繊維等の有機繊維があげられ、特にガラス繊維
が好ましい。これらは短繊維（繊維長は２〜3mmもしく
はそれ以下、繊維径は５〜25μｍ程度が好ましい）の形
で使用され、実用性を損なわない範囲で添加される。

また、外層及び内層用の成形材料には、補強のための他
の充填剤、着色剤、老化防止剤等が必要に応じて添加さ
れる。

このようにして得られた管継手Ａは、外層１に補強剤が
配合されているので、外層１の内周面には補強材の一部
が露出し、または補強材によって微細な凹凸が形成され
ている状態であり、この外層の内周面に内層用成形材料
を射出すると上記補強材の一部が内層用成形材料内に入
った状態で固化するために、外層と内層とを良好に密着
させることができ、耐ブリスター性を向上し、かつ耐衝
撃性を向上することができる。

特に、上記したように、流体と接する内層を補強材を含
まない成形材料で成形し、外層を補強材を含む成形材料
で成形することにより、外層の耐衝撃性をさらに向上す
ることができる。また、内層の樹脂を耐熱性、耐熱水
性、耐薬品性等に優れた熱可塑性樹脂、例えばPEEK及び
ポリエーテルニトリルを用いることにより、管継手の耐
熱性、耐熱水性等をさらに高めることができるものであ
り、そして、内層の成形材料には顔料を添加せず、外層
の成形材料に顔料を添加することにより、内層の物性を
低下させることなく管継手を自由に着色することができ
る。

なお、本発明の多層管継手の製造方法は二層に限らず、
三層以上の多層管継手の製造方法にも適用できる。さら
に、多層管継手の形状は第１図（ｅ）に示したストレー
トタイプのものに限らず、エルボタイプのものにも適用
することができる。

（実施例）以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

実施例１第１図（ｄ）に示す多層管継手を多層射出成形機を用い
て成形した。

まず、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）にて内層用
のペレットを作成し、ポリエーテルイミドにガラス繊維
が30％混合された成形材料にて外層用のペレットを作成
した。次に、第１図（ａ）に示したように、外層射出成
形用外金型３に外層用成形材料を供給して射出成形を行
い外層１を成形した。

次に、得られた外層１のランナーに相当する部分と、内
層２が形成される外層１の両端部を切削した後、第１図
（ｂ）に示すように再び、外層射出成形用外金型３内に
セットした。次に、第１図（ｃ）に示すように、内金型
として外層射出成形用内金型３′よりも内層２の肉厚分
だけ小径の内層射出成形用内金型５を用い、内外層間に
内層用成形材料を射出し、その後180℃で１時間熱処理
し、PEEKを結晶化させて多層管継手Ａを得た。

得られた多層管継手Ａの内外層２、１間の密着強度を測
定したところ220Kg/cm²であった。

次に、この多層管継手Ａを用いて第２図に示すように、
一対の管４、４を接続し、この管４、４内に通湯（95℃
×10Kg/cm）し、また外面を35℃の水に浸漬して耐ブリ
スター試験を行ったところ、5000時間後の密着力の低下
は見られず、また管継手の閉塞状況（ブリスター）も見
られなかった。なお、第２図中、６はスリットリング、
７は袋ナットである。

実施例２内層用の成形材料としてガラス繊維が30重量％配合され
たPEEKを用い、外層用の成形材料としてガラス繊維が30
重量％配合された芳香族ポリアミドを用いた以外は、実
施例１と同様にして多層管継手を得た。得られた多層管
継手の内外層間の密着強度を測定したところ200Kg/cm²
であった。

また、実施例１と同様に耐ブリスター試験を行ったとこ
ろ、5000時間後も密着力の低下は見られず、また管継手
のブリスターも見られなかった。

実施例３内層用の成形材料として、PEEKの代わりにガラス繊維が
30重量％配合されたポリサルホンを用いた以外は、実施
例１と同様にして多層管継手を得た。得られた多層管継
手の内外層間の密着強度を測定したところ350Kg/cm²で
あった。

比較例１ PEEKを射出して内層を成形し、その後ポリエーテルイミ
ドにガラス繊維が30％混合された成形材料を射出して外
層を成形した以外は、実施例１と同様にして多層管継手
を得た。得られた多層管継手の内外層間の密着強度を測
定したところ50Kg/cm²であり、実施例１と比較して約半
分の衝撃力で折損してしまった。

比較例２ PEEKを射出して内層を成形し、その後ガラス繊維が30重
量％配合されたポリサルホンを射出して外層を成形した
以外は、実施例３と同様にして多層管継手を得た。得ら
れた多層管継手の内外層間の密着強度を測定したところ
30Kg/cm²以下であり、実施例３と比較して約半分の衝撃
力で折損してしまった。

比較例３ポリエーテルイミドにガラス繊維が30％混合された成形
材料を射出して管継手を得た。得られた多層管継手につ
いて、実施例１と同様に耐ブリスター試験を行ったとこ
ろ、管継手の内面が加水分解して強度の低下をきたし、
パッキン部分が折損した。

（発明の効果）本発明は、補強材が配合された成形材料を射出した後、
他の成形材料を射出しているので、補強材のアンカー効
果によって内層と外層との密着強度を上げることができ
る。従って、密着性が低下することなく内層と外層の樹
脂を選択することが可能となり、例えば、外層用の樹脂
としては着色性、耐衝撃性等に優れた樹脂を使用し、内
層用の樹脂としては耐熱性、耐熱水性、耐薬品性等に優
れた樹脂を使用することにより、管継手の性能を向上で
きると共に、特に高価な樹脂を多量に用いる必要もなく
なり比較的安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の多層管継手の製造方法
一実施例を示す説明図、第２図は多層管継手の接続状態
を示す断面図である。１……外層、２……内層、Ａ……多層管継手、３……外
層用射出成形用外金型、５……内層用射出成形用内金
型、３′……外層用射出成形用内金型。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】異なる種類の熱可塑性樹脂成形材料を射出
して円筒状の外層と内層をそれぞれ成形する多層管継手
の製造方法において、外層と内層用の成形材料のうち少
なくとも一方に補強材が配合されており、補強材が配合
された成形材料を射出した後、他の成形材料を射出する
ことを特徴とする多層管継手の製造方法。