JPH1024490A - 合成樹脂製品の接合方法 - Google Patents

合成樹脂製品の接合方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 難融着性合成樹脂製の製品でも融着に
より接合する。 【解決手段】 合成樹脂製品の接合面の間に過酸化物
を含有する融着用合成樹脂を配置し、これら被接合合成
樹脂と融着用合成樹脂を加熱・溶融させることにより融
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、合成樹脂製品の接
合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、合成樹脂製品の接合面に電線を配
置し、その電線に通電して被接合合成樹脂を加熱溶融さ
せることにより融着する合成樹脂製品の接合方法があっ
た。しかしながら、架橋された合成樹脂は分子量が大き
く、三次元構造をもった部分もあり、また超高分子合成
樹脂は極めて分子量が大きく、従ってこれら合成樹脂に
対しては限られた時間内に目的とする強度で融着させる
ことは困難であった。そこで、上記のような融着が困難
な合成樹脂（以下難融着性合成樹脂という）を融着する
ために、難融着性合成樹脂と比較的融着が容易に行える
合成樹脂を二層構造に成形して融着させる技術、難融着
性合成樹脂の表面を酸化させて融着させる技術が既に知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、前者の技
術は、製造時に特殊な金型を使用するため金型のコスト
が高くなり、成形速度、成形温度も厳重にコントロール
しなければならないため生産効率に限界があり製造コス
トが高価となると共に、製品の機械的強度及び耐薬品
性、耐熱性、耐候性等が低下する問題があり、後者の技
術においても、難融着性合成樹脂の表面を酸化処理する
ために、高電圧、紫外線、酸化剤等が必要となり、前者
の技術と同様の問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記のような問題を発生
させることなく、難融着性合成樹脂製の合成樹脂製品で
も融着により接合させるために、本発明では、合成樹脂
製品の接合面の間に過酸化物を含有する融着用合成樹脂
を配置し、これら被接合合成樹脂と融着用合成樹脂を加
熱・溶融させることにより融着する。
【０００５】
【作 用】難融着性の被接合合成樹脂と過酸化物を含有
する融着用合成樹脂を加熱・溶融させると、過酸化物が
分解してラジカルが発生し、被接合合成樹脂の水素を引
抜き、分子量を低下させることにより難融着性が減退し
て融着性が表われ、融着することができる。また溶融樹
脂同士に化学結合ができるため強固な融着ができる。さ
らには融着用合成樹脂を不飽和結合を含む樹脂にするこ
とにより、不飽和基同士が重合して架橋樹脂となるた
め、より強固な融着ができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図に示した
実施例に基づいて説明する。図１のは本発明の方法によ
って接合された架橋ポリエチレンまたは超高分子合成樹
脂製の合成樹脂管（１）とその継手（２）の一例を示す
ものであって、この継手（２）はエレクトロフュージョ
ン継手が用いられている。
【０００７】エレクトロフュージョン継手（２）は、内
部に電線（３）を埋込んだもので、この電線（３）に通
電することによって管（１）外面と継手（２）内面の接
合面の樹脂（以下被接合合成樹脂という）を加熱・溶融
させ、管（１）と継手（２）の融着を行う。この継手
（２）に使用される電線（３）は、図１の（イ）に示す
ように、ニッケル線等の導電（３ａ）の周囲にガラス繊
維網組等による絶縁層（３ｂ）を介して合成樹脂被膜
（３ｃ）が被覆された一本の電線（３）を中間部で折返
して２重にしたものを螺旋状に巻回し、図１の（ロ）に
示すように、部分的に溶着（４）して筒状に保形すると
共に、同一方向に引出される導電（３ａ）の両端に接続
端子（５）を固着して構成されており、この電線（３）
を成形金型内にインサートして継手（２）を射出成形す
ることにより、前記のエレクトロフュージョン継手
（２）を製造することができる。また融着時に継手
（３）に接続させるコントローラにより接続端子（５）
を介して通電することにより、品種に応じたヒートパタ
ーンに基づいて被接合合成樹脂と共に電線被覆樹脂を設
定された温度に加熱・溶融し、その温度で所定時間保持
した後、通電を断ち冷却を経て融着が行われるものであ
る。
【０００８】前記の管（１）と継手（２）が架橋樹脂や
超高分子樹脂等の難融着性樹脂製の場合には融着が困難
である。
【０００９】そこで、本実施例では、接合合成樹脂の間
の樹脂、つまり融着用合成樹脂である電線被覆樹脂に過
酸化物を含有させ、その被覆樹脂を用いて融着時に化学
反応を起こさせることにより、融着させる。
【００１０】電線被覆樹脂は、不飽和結合、特に二重結
合、アリル位を持つ二重結合、アクリル基、メタクリル
基を含有する樹脂、例えばブタジエン樹脂、スチレンブ
タジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ＥＰ
Ｍ、ＥＰＤＭ、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレン
ゴム、ブチルゴム、ポリエチレンゴム、ポリイソブチレ
ン、クマロン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フラン樹
脂、石油樹脂、シクロペンタジエン系石油樹脂、ポリヒ
ドロキシポリオレフィン、マレイン酸樹脂、フマル酸樹
脂、ポリアルコールメタクリレート等を、空気中あるい
は酸素中で加熱・溶融撹拌することにより、樹脂内にパ
ーオキサイド、ヒドロペルオキシド等の過酸化物を生成
させる。尚、樹脂中に必要とする量のパーオキサイド、
ヒドロペルオキシド等の過酸化物が既に含有している場
合は空気中あるいは酸素中で加熱・溶融撹拌を行わなく
てもよい。また必要に応じて紫外線を照射しても、パー
オキサイド、ヒドロペルオキシド等の過酸化物を添加し
てもよい。
【００１１】不飽和基は樹脂の主鎖にあっても、側鎖に
あっても、または樹脂中に不飽和基を含む化合物、例え
ばオレイン酸エステル、ステアリン酸エステル、ラウリ
ン酸エステル、ポリエチレングリコールアクリル酸ジエ
ステルモノマー等を混合してもよい。
【００１２】ヒドロペルオキシドイオンを安定化させる
ために、樹脂中にトリアルキルアミン、メタクリル酸及
びその金属塩特にニッケル錯体、２ーメタクリロイロキ
シエチルアシッドフォスフェート及びその金属塩特にニ
ッケル錯体、ジー２ーメタクリロイロキシエチルアシッ
ドフォスフェート及びその金属塩特にニッケル錯体を含
有させてもよい。
【００１３】上記のように、不飽和結合を含む合成樹脂
を空気あるいは酸素中で加熱酸化することにより過酸化
物を含有する電線被覆樹脂を製造するもので、この電線
被覆樹脂を導線（３ａ）の絶縁層（３ｂ）の上から押出
成形機によって被覆することにより、電線（３）を製造
することができる。
【００１４】そして、管（１）と継手（２）の融着時
に、コントローラにより電線（３）の導線（３ａ）を２
００〜２５０℃に加熱、数１０秒その温度で保持し、導
線（３ａ）周囲の樹脂、つまり電線被覆樹脂と、被接合
合成樹脂を加熱溶融させる。このとき電線被覆樹脂中の
過酸化物及び不飽和結合をラジカル開裂させて被接合合
成樹脂との間に水素引抜き反応、再結合反応等のラジカ
ル反応によって化学結合を生じさせる。次いで、コント
ローラは電線（３）の導線（３ａ）を３００〜３５０℃
まで昇温加熱し、数１０秒その温度で保持し、溶融樹脂
中の不飽和結合を重合させ、架橋反応を起こさせること
により、融着を行わしめると共に、高い融着強度を得
る。
【００１５】電線被覆樹脂中の過酸化物による難融着性
の被接合合成樹脂との間の化学反応だけでも融着は行え
るが、電線被覆樹脂に不飽和結合を含有させることによ
り、過酸化物の生成を容易にし、融着時の化学結合を安
定的に行わせ、且つ、架橋反応も起こさせて融着強度を
高めるので、電線被覆樹脂中に過酸化物と共に不飽和結
合を含有させると効果的である。
【００１６】また、電線被覆樹脂そのものを酸化（過酸
化物の含有操作）した場合には、樹脂中に過酸化物が含
有されるため過酸化物の量が増え、接合合成樹脂と化学
結合をする化学反応（ラジカル反応、水素引抜反応、重
合反応、最結合反応等）を起こり易くし、より強固な融
着を得られるが、電線被覆樹脂表面のみの酸化では上記
の効果は期待できないし、製造上、電線被覆樹脂そのも
のを酸化する場合には一度に大量生産できるが、樹脂表
面を酸化処理する場合には大量生産は非常に困難である
ため、電線被覆樹脂そのものを酸化させることにより過
酸化物を樹脂中に含有させると効果的である。
【００１７】また、融着時に樹脂と過酸化物が化学結合
しているため、生成する副生物が外部に出ないか、ある
いは、過酸化物がハイドロパーオキサイドである場合に
は水しか外部に出ないため、臭気の発生が無く、副生物
の人体に対する影響に留意する必要がない。
【００１８】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこれら実施例に特定されるものではなく、その
構成要件を備え、本発明にいう目的を達成し、以下にい
う効果を有する範囲内において適宜改変して実施するこ
とができることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】叙上の如く、本発明によれば、合成樹脂
製品の被接合合成樹脂を加熱溶融させ、同時に樹脂の難
融着性を減退させて樹脂同士を化学結合させ融着し接合
を行うので、難融着性樹脂製の合成樹脂製品でも融着に
よる接合が可能となり、その際に製品の機械的強度及び
耐薬品性、耐熱性、耐候性等を低下させることもなく、
製品の製造コストもほとんど上げることがない等の顕著
な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法によって接合される合成樹脂製品
の一例を示す図。
【符号の説明】
（１）（２） 合成樹脂製品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 23:00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 合成樹脂製品の接合面の間に過酸化物を
    含有する融着用合成樹脂を配置し、これら被接合合成樹
    脂と融着用合成樹脂を加熱・溶融させることにより融着
    することを特徴とする合成樹脂製品の接合方法。
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