JPH0852803A - パイプの接続方法 - Google Patents

パイプの接続方法

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JPH0852803A
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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２をパイプ
１の外面に接して設け、マイクロ波を照射することによ
って接続する。円筒状のコア２は、パイプ１と同質の材
質からなり、四三酸化鉄を含有しパイプ１と同質の材質
からなる内周３を有し、さらに外周から内周に向かって
設けられた貫通しない穴４を有し、しかも少なくとも１
つの接続部を有する。 【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パイ
プを融着する方法に関する。
【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、電磁波を熱に変換する物質が高価である
とか、樹脂中に充分な発熱量を与えるには多量に用いる
必要があり樹脂の物性が大きく低下するとか、流動性が
悪く充分な接着強度が得られない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、四三酸化
鉄を含有する、パイプと同質の材質からなる内周を有
し、外周から内周に向かって設けられた貫通しない穴を
有するものであり、しかも円筒状のコアが少なくとも１
つの接続部を有するものであ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、ポリイミド、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、四三酸化鉄としては市販
ののもが利用可能であり、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０．０１〜１００μ
m 程度のものが好ましく利用される。
【００１０】本発明において、円筒状のコアの内周を形
成する熱可塑性樹脂中に前記の四三酸化鉄を含有させる
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
液に四三酸化鉄を混合し、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
性樹脂の粉末と四三酸化鉄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四三酸化鉄をヘンシェ
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
の円筒状のコアを成形するのが容易である。
【００１１】ここで熱可塑性樹脂と四三酸化鉄の比率と
しては１００：１〜１００：５００（重量比）程度、好
ましくは１００：１０〜１００：２００（重量比）程度
である。
【００１２】本発明における円筒状のコアの形状につい
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は接続するパイプの断面、２は円筒状のコアの
断面でありパイプと同質の材質からなる。３は四三酸化
鉄を含有する部分である。また４は、円筒状のコアの外
周から内周に向かって開けられた穴である。この穴の大
きさは穴の底が容易に観察できれば良く、特に制限はな
いが大きくても円筒状のコアの強度を損なわないもので
ある必要がある。穴の深さは、四三酸化鉄を含有する層
に達しない程度であるのが一般的であり、通常パイプの
厚さの１／３〜１／１０程度の厚さの層が残る程度であ
るのが好ましい。
【００１３】この穴の底を観察することによって発熱層
である四三酸化鉄を含有する層が加熱されその層が溶融
するか、その熱が伝わって四三酸化鉄を含有しない層が
溶融したのが観測できる。従って、加熱溶融する必要の
ある層の厚さに合わせてこの部分の穴の深さを調節すれ
ばマイクロ波の照射で充分な発熱があったかどうかを観
察することが可能になる。この穴の底に細い突起を設け
ることで底の部分が溶融した時突起が曲がったり、倒れ
たりすることによって溶融状態がより観測し易くするこ
とができる。
【００１４】図２はパイプの接続部の縦断面図であり１
〜３は図１と同じ、５は円筒状のコアの接続部を表す。
円筒状のコアは５の部分で接続され、通常樹脂製のボル
トで補強される。ボルトを締めつけた時、円筒状のコア
とパイプの外周が密着するように圧力が掛かるようにす
るのが好ましい。
【００１５】上述のようにパイプと円筒状のコアを組み
立てたものに、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 四三酸化鉄（和光純薬（株）製試薬）１０ｇ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Ｅ
７９２）２０ｇ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℃
でプレス成形して厚さ１ｍｍのシートを作った。一方、
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）を同様にプレス成形して厚さ４ｍｍの
シートを得た。
【００１８】四三酸化鉄を混合したものを９０ｍｍ×１
６０ｍｍのシート状に切り出し、高密度ポリエチレンは
１００ｍｍ×１７０ｍｍに切り出し重ね２３０℃でプレ
ス成形して厚さ３ｍｍの複合シートとした。同様な操作
で作ったシートを真ん中で切断したところポリエチレン
部、四三酸化鉄含有部の厚さは２．４ｍｍ、０．８ｍｍ
の厚さであった。
【００１９】このシートを外径５０ｍｍ、厚さ５ｍｍの
パイプ（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）で押出成形法で成形したも
の。）を覆うように、内側を四三酸化鉄含有部として、
２４０℃で加熱成形してパイプの外面に円筒状のコアを
成形した。また外側に内径５ｍｍで深さ２ｍｍの穴を４
個あけた。なおコアの接続部は約２０ｍｍとしナイロン
製のボルトで接続した。図１、２のようにセットしたも
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７
分４０秒で穴の底が溶融して変化し良く反射するように
なったのが観察できた。取り出してボルトをはずしたと
ころ充分に接着していた。接続部にナイフを差し込み抉
ったが外れなかった。また接着した部分を輪切りにし円
筒状のコア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】
【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コアを設けた、パイプ
の接続部の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 接続するパイプの断面 ２ 円筒状のコアの断面 ３ 四三酸化鉄を含有する内周 ４ 円筒状のコアの外周から内周に向かって設けられた
穴 ５ 円筒状のコアの接続部
【手続補正書】
【提出日】平成６年８月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】本発明において、四三酸化鉄としては市販
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０．０１〜１００μ
ｍ程度のものが好ましく利用される。

Claims (1)

    【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、四三酸化鉄を含有する、
    パイプと同質の材質からなる内周を有し、外周から内周
    に向かって設けられた貫通しない穴を有するものであ
    り、しかも円筒状のコアが少なくとも１つの接続部を有
    するものであることを特徴とするパイプの接続方法。
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