JPS58155920A - 10↑3ポイズより大きな溶融粘度を有するプラスチツクの接合方法 - Google Patents

10↑3ポイズより大きな溶融粘度を有するプラスチツクの接合方法

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JPS58155920A
JPS58155920A JP57209493A JP20949382A JPS58155920A JP S58155920 A JPS58155920 A JP S58155920A JP 57209493 A JP57209493 A JP 57209493A JP 20949382 A JP20949382 A JP 20949382A JP S58155920 A JPS58155920 A JP S58155920A
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JP
Japan
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joined
end faces
joining
plastics
before heating
Prior art date
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JP57209493A
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スデニエク・ザプレタル
アレナ・コネチエナ
ミラン・ペテルカ
ヤン・ザプレタル
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SHIGUMA KONTSUERUN
Original Assignee
SHIGUMA KONTSUERUN
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、 41Kiml融粘度が103ボイスより
大であるプラスチック1例えば、高圧且つ広い1度範−
において使用するための、又化学的及び機械的に活性な
環境において使用する丸めの内部直径の大きなボールパ
ルプのシールリング用のポリテトラフルオロエチレンを
基礎とするプレス形iの接合方法に関する。
ここで、ボールバルブとは1食品工業、化学及び石油化
学工業、熱エネルギー及び核エネルギーを含むエネルギ
ー生産等広範囲に使用される最も改曳され丸部の對止W
t−有するボールバルブを意味する。ボールパルプの品
質及び技術標準は、技術的−経済的バラメーター、特に
機能的信頼性。
閉止状−における漏れの少なさ、及びパルプの有効寿命
の長i5により標価さ扛る。これらの有用性及びその他
の多くのパラメーターは、Cれらの主要封止部、すなわ
ちボールパルプのシートリングにはめこまれるシールリ
ングの設計レベル及び製造方法に直接関連する。
今まで、シールリングは1例えばプラスチックをプレス
して製造されており、最も特殊な目的のためにはシール
リングは例えば、純粋な、又は添加剤を加えたポリナト
2フルオロエチレンカ6作られ、こ扛を焼結し、そして
最後に機械処理していた。この製造方法は5作業パラメ
ーターが必要な圧力及び要求さ扛る作業ピストン行橘速
度に合致するように設計さnlプラスチック成形専用の
プレス機を必要とするという欠点を有する。一方。
一連のプレス型を製作する必要があり、このことはシー
ルリングの大きさがそれぞn異なるため種々プレス型を
計画しなければならないために困難且つ手軽≠である。
このため、特に大形のボールバルブJ例えば内部直径が
1000■以上のボールパルプにおいては、シールリン
グ製造のための特殊な設備が必要であり、このようなボ
ールバルブの閉止部は一定の寸法限界を越えている丸め
に。
前記の設備は特定のプレス機製造者のカタログに含まれ
ていない。
さらに1例えば押出し法に比べた場合1個別的なプレス
加工及び焼結工程のために1機械加工が困難であり、真
東部分の比率が多くなり、耐摩耗性を含む機械的性質が
不良であるという欠点が存在する。押出成形した半製品
をシートリングの溝に挿入し、その接合していない末端
を他方の末端の上に配置することKよりシールリングを
製造するという解決策が知らnている。この解決策には
プラスチックの熱膨張が大きいために高圧、高温におい
ては適当でないという欠点がある。
さらに、熱可遡性樹脂を溶接する方法が知らnており、
この方法においては、まず適当な方法で加熱し、そして
加熱した両端を相互に圧しつけ適当な形に濤接し、そし
てと1rLt−冷却する。この方法は、熱可遡性′#!
脂とは実質的に異なる性質を有するポリテトラフルオロ
エチレン製の部品に適用することができない、このため
1例えばポリテトラフルオロエチレンt−龜扱うための
技術的方法は。
実際に粉末金−学の分野から採用されていた。溶接に際
して、ポリテトラフルオロエチレンハ1例えば溶融粘度
が高い(1g14ボイズ)点において常用の熱町遡性樹
脂と異なり、この材料がむしろセラミックスに類似して
いるのく対し熱可遡性樹脂は同様の条件下で実質上低い
粘度(103ボイズ)を有する。このほかに、テトラフ
ルオロエチレンは熱可遡性樹脂に比べて、ゲル様状態に
変化する際に大きさの変化が大である。
上記の欠点及び短所は、接合すべき端面を相互に圧接し
、0.1MPa以上の圧力を3軸方向から加えながら、
接合阻t、接合に有効な温度である200℃〜400℃
にて10分間以上加熱し1次に接合部を150℃より低
温に冷却し、そして加圧を終了することtW黴とする特
に103ボイズより大きな溶融粘度を有するプラスチッ
ク、例えば高圧且つ広いgijL度範囲で使用するため
の、又化学的及び4!i!械的に活性な環境において使
用するための内部直径の大きなボールバルブのシールリ
ング用のポリテトラフルオロエチレンを基礎とする押出
形材を接合する方法からなるこの発明により除去された
この発明の他の対象は、押出形材を巻いて冷却しリング
形にすることでおる。さらにこの発明の他の対象は、接
合すべき端面を接合前に垂直切断処理することである。
この発明の対象はさらに、接合前に接合すべき端1ii
Iを斜め切断処理することである。
この発明の対象はさらに、接合前に接合すべき端面をか
み合う形に成形することである。
この発明の他の対象は接合部を加熱する前に接合すべ1
端面関に未焼結ポリテトラフルオロエチレンの箔を挿入
することである。
この発明の対象はさらに、接合部を加熱する前に可融性
弗素ポリマーの箔を接合すべき端面間に挿入することで
ある。
この発明の対象はさらに、接合Sを加熱する前に可融性
弗素コポリマーの箔を接合すべき端面間に挿入すること
である。
この発#4Qそのほかの対象は、接合部をカロ熱する前
に未焼結ポリテトラフルオロエチレンの分散体からなる
被膜を接合すべき端面間に配置することである。
この発明のさらにそのほかの対象は、接合部を加熱する
前に可融性弗素ポリマーの分散体から作られた被膜を接
合すべき端面間に配置することである。
この発明の対象は、加熱前に可融性弗素コポリマーの分
散体から作らnた被膜を接合すべき端面間に配置するこ
とである。
この発明の対象はさらに、接合部を加熱する前に未焼結
ポリテトラフルオロエチレンの粉末を接合すべき端面間
に配置することである。
この発明のその他の対象は、接合部を加熱する前に可融
性弗素ポリマーの粉末を接合すべき端面間に配置するこ
とである。
この発明のさらにこ扛ら以外の対象は、接合部を加熱す
る前に可融性弗素コポリマーの粉末を接合すべき端面間
に配置することである。
この発明の^い効果は、特別の且つ高価な機械及び器具
を使用することなく、シかもシールリング用の高価な輸
入材料を相当に節約しながら、高い閉止圧と広い使用温
度範囲を有するシールリングを高い生産性をもって製造
できる点にある。それぞれ異る直径のシールリングt−
製造するために。
特別のプレス器を必要とせず、又機械加工をすることな
く正確な直径と横断面が得られる。任意の直径のシール
がlりの機械を使用し、I!棄部分を出さないで製造し
得る。押出半製品の機械的性質及びボール閉止パルプの
使用条件において特に菖要な耐摩耗性はプレス成形し大
まかに焼結した半製品より良好である。押出半製品の製
造においては、プレス成形した後室内炉で焼結する半製
品の製造の場合よりもエネルギーの必要蓋が少ない。
この発明を添付図面により例をもって説明する。
シールリングの横断面(1)は本質上長方形であり、こ
のリングの長方形の3表面はシートリングの壽(図示し
てない〕にはめ込まれ、第4の一面(2)はそれ自体シ
ール面を構成し、′構成部位の閉止要素の球状シール向
(図示してない)とかみ合う。シールリングは、押出成
形した棒状半製品全コイル状にし、その端を直接に又は
中間層(3)を介して、接着又は熱溶着することにより
相互に接合して製造する。半製品の接合すべき端面(4
)は第1図及び第2図に示すように垂直に切断し。
又は第4図及び第5図に示すように任意の角度で斜めに
切断し、あるいは第6図及び第7図に示すように、接合
すべき面をはめ込み形に成形する。
棒状半製品は、純粋な又は添加剤t−加え九ポリテトラ
フルオロエチレンの十分な流動性を示す粒子を、押出機
の作業キャビティーに環状に満たし、次に加圧し、焼結
温度に加熱した作業キャビティーを通して押出rことに
より液状にし、そして所望の横断面を有する連続的な形
材棒に成形する。
押出半製品を直線状又はあらかじめ形成して冷却する。
例えばコイル状にする場合には、ドラム上に対応する断
面の溝を円周状に形成する。冷却した半製品をシールリ
ングを製造するのに必要な長さに切断し、そしてその接
合すべき端部を、面(4)が相互に対応するように加工
する。接合すべき面(4)の形は廃棄部分が出ないよう
に直接切断により調製することができる。次に両端の脱
脂及び洗浄を行い1例えば接着により相互に接合する。
接着工程は、まず接合すべき端部をアルカリ性複合化合
物中でわずかに溶融し1次に水洗し、を燥し、そしてフ
ェノール樹脂系i着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着
剤、又は他の任意の接着剤を塗布し、*合すべき面(4
)を相互に接合し。
そして、m4rgを使用する接着剤の種類に応じて常温
又は高温で硬化せしめることにより行う。あるいは半製
品の端部は、介在材料を使用して又はとnを使用しない
で、溶接に類する熱処理により接合することができる。
この方法を使用する場合には、接合すべ*mt−まず相
互に圧接し、ポリテトラフルオロエチレンの結晶部分が
溶融する温度よ)高温すなわち327〜400℃に加熱
し、そしてこの温度をポリテトラフルオロエチレン粒子
の焼結に必要な時間である10〜60分間保持し。
同時に接合11に3軸方向から0.1〜10 MPaの
圧力を加える。11合部に歪が生ずるのを防止するため
に、前記の加圧を溶融工程が終った後温度が100℃〜
150℃より低くなるまで続ける0次に接合部を解放し
、常温まで冷却する。このシールリングはすぐ使用する
ことができる。介在材料を使用しないで特に添加剤を含
むポリテトラフルオロエチレンを上記の方法により接合
した場合。
接合強度が低くなる。このため、介在材料1例えば未焼
結のポリテトラフルオロエチレンを箔1分散体又は粉末
の形で接着すべき端面間に挿入して使用するのが有利で
ある。こnにより、接合部の強度が実質的に強化さnる
。接着すべき端面間に配置する介在材料として可融性弗
素ポリマー、例えば低分子−のポリマー、又はパーフル
オロプロピルビニルエーテルもしくは弗素コポリマー、
例ttfヘキサフルオロプロピレンを伴うテトラフルオ
ロエチレンを箔1分散体又は粉末の形で使用する点を除
き前記の方法と同様であるろう付に類似する方法により
、接合部の強度をさらに強化することができる。この材
料はポリテトラフルオロエチレンの#m粘度より低い浴
融積度を南°していてより良好な液動性を有するもので
あり、そしてポリテトラフルオロエチレンより実質上良
好に、ポリテトラフルオロエチレン表面及び充填剤表面
と結合する。この接合方法においては前記の方法より低
い温度を採用することができるが、温度會低くすれば接
合温度を時間長保持しなければならないので、工程時間
を短縮し、生産性を上げるため(はより高い温度を採用
するのが有利である。a用し得る温度範囲は介在材料の
種類に応じて200℃〜400℃の範“囲であり、この
温度範囲において327℃より高温では用材の溶融が生
じろう付過程が11M過程に移行する。この場合両過糧
の組合わせとして取扱われる。使用された接着剤、箔1
分散体又は粉末は、s縁シールリングにおいて、接合中
間属(3)を構成する。この1−の厚さは中間層(3)
を構成する材料α1形状及び種類に依存し、そして0.
01m〜1.00mの範囲で変化し、0.1■が液適で
ある。接着の強度は通常、押出し半製品の強度の10〜
25%であり。
介在材料を使用しない場合の溶盾の強度は押出し半製品
の強度の20〜40%であり、介在材料を使用した場合
の溶層の強度は押出し半製品の強度の30〜50%であ
り、そして、ろう付の強度は押出し半製品の強度の50
〜80%に達する。攻撃的条件下では、接着剤の化学薬
品耐性が不良であるために接着部の強度が実質的に低下
するため。
ポリテトラフルオロエチレン製シールリングにこの接着
法を使用するには実質的な限界がある。
この発明に従って接合したシールリングは、密着シール
要素が使用される任意の場所に使用することができるが
、特に1例えば前記のボールバルブ、フラップ及びパル
プの閉止部に有用である。
この発明はさらに他の場合1例えばパイプの取りはずし
可能な接続部の封止eこも使用することができる。これ
らそれぞれの場合に、7−ルリングの接合部位を装置中
で機械的歪の最も小さい場所に向けるのが好ましい。例
えばボールパルプにおいては、この場所はバルブの流通
軸と球体の回転軸により決定される千面内及びこれから
13011以内の近傍にある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に従って製造された/−ルリングの正
面図であり、第2図は第1図中のシールリングの轟−A
面の断面図であり、第3図は、@1図中のシールリング
の接合部Bの詳細でおり、第4図〜11N7図はシール
リングの接合部の他の具体例である。 図中、1及び2はシールリングの表面を表わし。 3Fi接合部の中間層を表わし、そして4は接合部を表
わす。 特許出願人 シグマ コンツェルン 特許出願代理人 弁理士 青  木    朗 弁理士  西 舘 和 之 弁理士 福 本    積 弁理士 山  口 昭 之 手続補正書c方式) 昭和58年4118日 特許庁長官 若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和57年 特許願  第209493号2、発明の名
称 1G”ボイズより大きな溶融粘度を有するプラスチック
の接合方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名称  シグマ コンツェルン 4、代理人 (外 3 名) 5、補正命令の日付 昭和s8年3月29日 (発送1) 6、補正の対象 図   面 7、補正の内容 図面の浄書(内容に変更なし) 8、添付書類の目録 浄書図面     1通

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、接合すべき端面を相互に圧接し、0.1MPm以上
    の圧力Jk3軸方向から加えながら、接合部を接合に有
    効な温度である200℃〜400℃にて10分間以上加
    熱し1次に接合部を150℃より低温に冷却し、セして
    加圧を終了することを特徴とするlO3ボイズよシ大き
    な溶融粘度を有するプラスチックの接合方法。 2、押出し形材をリング形に巻いて冷却することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のプラスチックの接合
    方法。 ″゛3.接合前に接合すべき端面を垂直切断処理するこ
    とを′4!j黴とする特許請求の範囲第1項又は第2項
    記載のプラスチックの接合方法。 4 接合前に接合すべき端面を斜め切断処理することを
    特徴とする特許請求の範1第1項又は嬉2項記載のプラ
    スチックの接合方法。 五 接合前K11合すべき端面をかみ合う形に成形する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載
    のプラスチックの接合方法。 亀 加熱前に未焼結ポリテトラフルオロエチレン箔を接
    合すぺ自端面間に挿入することを特徴とする特許請求の
    範囲II1項〜第5項のいずれか1項に記@c)7’?
    スチツクの接合方法。 L 接合部を加熱する前に可融性弗素ポリマーの箔を接
    合すべき端面間に挿入することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項〜第5項のいずnか1項に記載のプラスチッ
    クの接合方法。 a !1合部を加熱すゐ前に可融性弗素コポリマーの箔
    を接合すべき端面間に挿入することを特徴とする特許請
    求の範1iti嬉1項〜第5項のいずnか1項に記載の
    プラスチックの接合方法。 伍 接合Illを加熱する前に未焼結ポリテトラフルオ
    ロエチレンの分散体から成る被Illを接合すべき端面
    間に配置することを特徴とする特許請求の範囲第1項〜
    第5項のいず扛か1項に記載のプラスチックの接合方法
    。 10.接合部を加熱する前に可動性弗素ポリマーの分散
    体から作られた被膜を接合すべき端面間に配置すること
    を特徴とする特許請求の範囲111項〜第5項のいずれ
    か1項に記載のプラスチックの接合方法。 11、加熱前に可融性弗素コポリマーの分散体から作ら
    れた被膜を接合すべき端面間に配置することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項〜第5項のいずれか1墳に記載
    のプラスチックの接合方法。 12、接合部を加熱する前に未焼結ポリテトラフルオロ
    エチレンの粉末を接合すべき端面間に配置すること全特
    徴とする特許請求の範囲第1項〜第5項のいず牡か1項
    に記載のプラスチックの接合方法。 13、接合部を加熱する前に可融性弗素ポリマーの粉末
    を接合すべき端面間に配置することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項〜第5項のいすnか1項に記載のプラス
    チックの接合方法。 14、接合部を加熱する前に可融性弗素ゴを慢i−の粉
    末を接金すべき端面間に配置することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項〜第5項のいずれか1項に記載のプラ
    スチックの接合方法。
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