JPH10176765A - バルブ、継手等の金属と樹脂の接合構造及びその接合方法 - Google Patents

バルブ、継手等の金属と樹脂の接合構造及びその接合方法

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JPH10176765A
JPH10176765A JP31689996A JP31689996A JPH10176765A JP H10176765 A JPH10176765 A JP H10176765A JP 31689996 A JP31689996 A JP 31689996A JP 31689996 A JP31689996 A JP 31689996A JP H10176765 A JPH10176765 A JP H10176765A
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JP
Japan
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resin
metal
valve
joint
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JP31689996A
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English (en)
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Chikashi Gomi
知佳士 五味
Shigeo Kitazawa
茂男 北澤
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Kitz Corp
Original Assignee
Kitz Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブや継手等の金属部品と樹脂パイプを密
封シールして接続可能とし、また、バルブ、継手等の金
属部品の外周面に密着した樹脂成形を可能とし、もっ
て、接着強度を大とし、長期に亘って密封性、耐食性を
良好としたバルブ、継手等の金属部品を提供することに
ある。 【解決手段】 バルブ、継手等の金属体11と変性ポリ
ブデン樹脂などのポリオレフィン系樹脂である合成樹脂
体12をエポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂系接着剤1
3を介在物として接合する構成とする。この金属体11
の接合面を酸化処理して設けた酸化膜14を介して金属
体11とエポキシ樹脂系接着剤13を接着する。このエ
ポキシ樹脂系接着剤13と合成樹脂体12を変性低融点
ポリオレフィン樹脂と低融点界面活性剤の混合粉体15
を介して接着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バルブ、継手等の
配管金属部材である金属体と合成樹脂体を接合する構造
とその接合方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、冷・温水などの配管には、赤水対
策などのために合成樹脂管が多く用いられている。そし
て、それらの配管では従来の金属管の配管に用いられる
ねじ込み式の金属バルブを用いているのが通常であり、
この金属バルブと合成樹脂管を接続する場合は、金属バ
ルブの配管接続部に合成樹脂のバルブソケットをねじ込
み、更に、このソケットに接着剤を用いたり、熱融着し
たりして合成樹脂管に対して金属バルブを装着してい
る。
【0003】しかし、このような配管方法では、現場で
金属バルブにバルブソケットを接続する工程と、バルブ
ソケットに合成樹脂管を接続する工程の2つの工程を実
施しなければならず、作業性が悪い。このため、この種
のバルブには軽量化や原価低減のために合成樹脂管専用
のバルブも提供されている。
【0004】特に、ポリオレフィン系樹脂は耐食性等に
優れているため、最近、広く利用されているが、ポリオ
レフィンは、非極性物質であるため、ポリオレフィン系
の樹脂管とバルブ等の金属製部品との接合が極めて困難
であり、このポリオレフィン系樹脂は、一般に用いられ
ている接着剤では接着は不可能であって、同系の樹脂を
熱によって融着する手段しかなく、従って、上記のよう
に樹脂と金属との接合は、メカニカル継手構造によるし
かないのが実情である。殊に、金属と樹脂は、熱収縮
(線膨張係数)が異なるため有効な密着性が得られない
ため、金属部分と樹脂を一体に成形することは困難であ
った。
【0005】一方、ポリオレフィン系樹脂に化学結合を
行う極性基を導入した変性ポリオレフィン樹脂を用い、
この変性ポリオレフィン樹脂を接着剤によって金属に接
着する技術も提案されているが、バルブや継手の金属部
品と樹脂部材を接合した耐震性や耐食性に有効な技術は
提案されていないのが実情である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の実情
に鑑みて鋭意検討の結果、開発したものであり、その目
的とするところは、バルブや継手等の金属部品と樹脂パ
イプを密封シールして接続可能とし、また、バルブ、継
手等の金属部品の外周面に密着した樹脂成形を可能と
し、もって、接着強度を大とし、長期に亘って密封性、
耐食性を良好としたバルブ、継手等の金属部品を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、バルブ、継手等の金属体と合成樹脂体を
接合する構造において、この金属体の接合面を酸化処理
して酸化膜を施こし、一方、合成樹脂体の接合面は、無
水マレイン酸、過酸化ベンゾイル等により変性されたポ
リオレフィン樹脂と共に、金属体と合成樹脂体の接合面
に界面活性剤等高分子パウダーを介在物質として金属体
と合成樹脂体を接着するバルブ、継手等の金属と樹脂の
接合構造とした。
【0008】上記の構造は、合成樹脂体は変性ポリオレ
フィン樹脂であり、高分子パウダーは、変性低融点ポリ
オレフィン樹脂と低融点界面活性剤の混合粉体であるの
が好ましく、また、バルブ、継手等の金属体は、配管接
続部であり、合成樹脂体は樹脂継手であり、この配管接
続部と樹脂継手を接続するようにした。この場合、青銅
製バルブのボデーの外周面に上記の手段で変性ポリブデ
ン樹脂を一体に樹脂成形するようにしても良い。
【0009】更に、他の手段として、バルブ、継手等の
金属体と変性ポリブデン樹脂などのポリオレフィン樹脂
系の合成樹脂体をエポキシ樹脂からなるエポキシ樹脂系
接着剤を介在物として接合する構成とし、前記金属体の
接合面を酸化処理して設けた酸化膜を介して金属体とエ
ポキシ樹脂系接着剤を接着すると共に、前記エポキシ樹
脂系接着剤と合成樹脂体を変性低融点ポリオレフィン樹
脂と低融点界面活性剤の混合粉体を介して接着した。
【0010】また、バルブ、継手等の金属体の接合表面
を酸化処理を施こして酸化膜を形成し、この酸化膜の表
面にエポキシ樹脂系接着剤を塗布して酸化膜と界面接着
し、この接着剤の表面にエポキシ樹脂系接着剤と低融点
の変性ポリオレフィン樹脂と低融点界面活性剤の混合粉
体を塗布して界面接着させた後に、加熱処理し、その
後、これを冷却半硬化させて均一層になし、次いで、上
記の工程を経た金属体を金型内に保持し、変性ポリブデ
ン樹脂等のポリオレフィン樹脂系の合成樹脂体を金型内
に充填して金属体と一体に樹脂成形するバルブ、継手等
の金属と樹脂の接合方法とした。
【0011】この場合、青銅製バルブのボデーの外周面
や配管接続部に変性ポリブデン樹脂を上記の手段によっ
て一体に樹脂成形するようにしても良い。
【0012】
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示したもので、
ゲートバルブの金属製ボデーの接続部に樹脂パイプ接合
した一部切欠き正面図、図2は、他の実施例を示したも
ので、ゲートバルブの金属製ボデーの外周面に樹脂成形
した一部切欠き正面図であり、図3は、図1に示した接
合構造を説明するための模式図、図4は、図2に示した
接合構造を説明するための模式図である。
【0013】図1と図3において、バルブ、継手等の金
属体1とポリオレフィン樹脂体2を接合する場合、この
金属体1の接合面を酸洗、サンドブラストや高温炉で加
熱して酸化処理を施こし、この接合面に酸化膜3を施こ
す。
【0014】一方、ポリオレフィン樹脂体2は、無水マ
レイン酸、過酸化ベンゾイル等によりグラフト重合させ
た変性ポリオレフィン樹脂でカルボキシル基4を有して
いる。これは、2に極性基を与え、化学結合を促進させ
るためである。酸化膜3に硬化剤とからなるエポキシ樹
脂接着剤5を塗布し、次いで、接着剤5と変性ポリオレ
フィン樹脂体2の接合面に界面活性剤粉体と高分子粉体
の混合粉体6を介在物質として接着剤5と樹脂体2を接
着する。混合粉体6は、水酸基と樹脂体2のカルボキシ
ル基4の結合を図り、更に、接着剤5と化学的に水素結
合させるものである。また、界面活性剤粉体により樹脂
体2との分子間力も接合力に取り込んでいる。
【0015】本例において、ポリオレフィン樹脂体2は
変性ポリブデン樹脂であり、高分子パウダー6は変性低
融点ポリブデン樹脂と低融点界面活性剤の混合粉体であ
り、また、バルブ、継手等の金属体1は、配管接続部7
であり、合成樹脂体2は変性ポリブデン樹脂で形成した
樹脂継手であり、この配管接続部7と樹脂継手2を接続
する。金属体1は、青銅などの銅合金、アルミ、鉄、ダ
クタイル、ステンレス等の鋳物又はその他の金属を用い
るものとする。その他、本例は、図2のように金属体1
の外周を合成樹脂体2で本例の接合方法によって被覆す
る場合においても応用することが可能である。なお、図
中8は、樹脂継手2の端部に接続パイプを接続するため
の接着層等の接合手段である。
【0016】図2と図4において、バルブ、継手等の金
属体11と変性ポリブデン樹脂などのポリオレフィン系
樹脂である合成樹脂体12をエポキシ樹脂からなるエポ
キシ樹脂系接着剤13を介在物として接合する構成とす
る。この金属体11の接合面を酸化処理して設けた酸化
膜14を介して金属体11とエポキシ樹脂系接着剤13
を接着する。このエポキシ樹脂系接着剤13と合成樹脂
体12を変性低融点ポリブデン樹脂と界面活性剤の混合
粉体15を介して接着する。金属体1は、青銅などの銅
合金、アルミ、鉄、ダクタイル、ステンレス等の鋳物又
はその他の金属を用いるものとする。
【0017】本発明における上記の接合方法の一例を説
明する。バルブ、継手等の金属体である青銅製バルブの
ボデー11の外周面を水、塩化第二鉄、硝酸などの処理
液で酸化処理を施こし、これを水洗いの後に乾燥させて
酸化膜14を形成する。この酸化膜14の表面にエポキ
シ樹脂の主剤と硬化剤とからなるエポキシ樹脂系接着剤
13を塗布して酸化膜14と界面接着させる。このエポ
キシ樹脂系接着剤13の表面に変性ポリブデン樹脂と界
面活性剤の混合粉体15を塗布する。
【0018】次いで、これを接着可能な時間、100°
〜120℃程度加熱処理を施こして接着剤13を半硬化
させ、それぞれの界面を反応させる。この混合粉体15
を加熱するのは、固化している部分を溶解して均一層に
するためである。その後、これを冷却半硬化させて均一
層にする。
【0019】次いで、上記の工程を経た金属体を金型
(図示せず)内に保持して、変性ポリブデン樹脂等のポ
リオレフィン系樹脂である合成樹脂体12を金型内に充
填してボデー11と一体に樹脂成形して、エポキシ樹脂
系接着剤13と混合樹脂粉体15を界面接着させ、図2
に示すようなボデー11を成形する。なお、図中16
は、合成樹脂体12の端部に樹脂パイプを融着させる発
熱体である。
【0020】上記の変性低融点ポリブデン樹脂と界面活
性剤の混合粉体15は、変性ポリブデン樹脂12に強力
な接着力を保持するために用い、両者は、分子間力と水
素結合によって接合され、接着剤13の界面は、この粉
体15と水素結合によって接合される。また、界面活性
剤によりその分子は、分子内に極性を示す部分と非極性
を示す部分の両方を持ち合わせており、その中で非極性
を示す部分とポリオレフィン樹脂体との分子間力も接合
力に取り込んでいる。また、本例は、図1に示すよう
に、青銅製バルブのボデ11ーの配管接続部に、本例の
接合方法で変性ポリブデン樹脂12を一体に樹脂成形す
るようにしても良い。
【0021】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
によると、バルブや継手金属部品と樹脂部材を確実に密
封シールした状態で接続でき、また、バルブ、継手等の
金属部品の外周面に密着性の良好な樹脂成形を実施する
ことができると共に、接着強度が大であり、長期に亘っ
て密封性、耐食性を保持することが出来るバルブ、継手
等の金属部品を得ることができる等の優れた効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示したもので、ゲートバル
ブの金属製ボデーの接続部に樹脂パイプ接合した一部切
欠き正面図である。
【図2】本発明の他の実施例を示したもので、ゲートバ
ルブの金属製ボデーの外周面に樹脂成形した一部切欠き
正面図である。
【図3】図1と図2に示した接合構造を説明するための
模式図である。
【図4】図2に示した接合構造を説明するための模式図
である。
【符号の説明】
1 金属体 2 合成樹脂体(ポリオレフィン樹脂体) 3 酸化膜 4 カルボキシル基 5 接着剤 6 混合粉体 7 配管接続部 11 金属体 12 合成樹脂体 13 エポキシ樹脂系接着剤 14 酸化膜 15 混合粉体

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バルブ、継手等の金属体と合成樹脂体を
    接合する構造において、この金属体の接合面を酸化処理
    して酸化膜を施こし、一方、合成樹脂体の接合面には、
    無水マレイン酸、過酸化ベンゾイル等により変性された
    ポリオレフィン樹脂と共に、金属体と合成樹脂体の接合
    面に界面活性剤等の高分子パウダーを介在物質として金
    属体と合成樹脂体を接着することを特徴とするバルブ、
    継手等の金属と樹脂の接合構造。
  2. 【請求項2】 上記の合成樹脂体は変性ポリオレフィン
    樹脂であり、高分子パウダーは、変性低融点ポリオレフ
    ィン樹脂と低融点界面活性剤の混合粉体である請求項1
    記載のバルブ、継手等の金属と樹脂の接合構造。
  3. 【請求項3】 バルブ、継手等の金属体は、配管接続部
    であり、合成樹脂体は樹脂継手であり、この配管接続部
    と樹脂継手を接続する請求項1又は2記載のバルブ、継
    手等の金属と樹脂の接合構造。
  4. 【請求項4】 バルブ、継手等の金属体と変性ポリブデ
    ン樹脂などのポリオレフィン樹脂系の合成樹脂体をエポ
    キシ樹脂系接着剤を介在物として接合する構成とし、前
    記金属体の接合面を酸化処理して設けた酸化膜を介して
    金属体とエポキシ樹脂系接着剤を接着すると共に、前記
    エポキシ樹脂系接着剤と合成樹脂体を変性低融点ポリオ
    レフィン樹脂と低融点界面活性剤を介して接着すること
    を特徴とするバルブ、継手等の金属と樹脂の接合構造。
  5. 【請求項5】 バルブ、継手等の金属体の接合表面を酸
    化処理を施こして酸化膜を形成し、この酸化膜の表面に
    エポキシ樹脂系接着剤を塗布して酸化膜と界面接着し、
    この接着剤の表面にエポキシ樹脂系接着剤と低融点の変
    性ポリオレフィン樹脂と低融点界面活性剤の混合粉体を
    塗布して界面接着させた後に、加熱処理し、その後、こ
    れを冷却半硬化させて均一層になし、次いで、上記の工
    程を経た金属体を金型内に保持し、変性ポリブデン樹脂
    等のポリオレフィン樹脂系の合成樹脂体を金型内に充填
    して金属体と一体に樹脂成形するようにしたことを特徴
    とするバルブ、継手等の金属と樹脂の接合方法。
  6. 【請求項6】 青銅製バルブのボデーの外周面に変性ポ
    リブデン樹脂を一体に樹脂成形した請求項1乃至4記載
    の何れか1項に記載のバルブ、継手等の金属と樹脂の接
    合構造及びその接合方法。
  7. 【請求項7】 青銅製バルブのボデーの配管接続部に変
    性ポリブデン樹脂を一体に樹脂成形した請求項1乃至4
    記載の何れか1項に記載のバルブ、継手等の金属と樹脂
    の接合構造及びその接合方法。
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