JPS5859058A - 架橋ポリオレフイン成形物の接着法 - Google Patents

架橋ポリオレフイン成形物の接着法

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JPS5859058A
JPS5859058A JP13591181A JP13591181A JPS5859058A JP S5859058 A JPS5859058 A JP S5859058A JP 13591181 A JP13591181 A JP 13591181A JP 13591181 A JP13591181 A JP 13591181A JP S5859058 A JPS5859058 A JP S5859058A
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JP
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molded product
crosslinking
organic peroxide
pipes
pipe
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JP13591181A
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English (en)
Inventor
Masaki Matsui
松井 正毅
Chiaki Momose
百瀬 千秋
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Dainichi Nippon Cables Ltd
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Dainichi Nippon Cables Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/12Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment

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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (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】 接着法に関する。
架橋ポリオレフィンは未架橋のポリオレフィンに比較し
て、耐熱性、機械強度、とくに耐環境応力亀裂性にすぐ
れていることから、ガス管、水道管あるいは給湯管など
用のパイプ、熱収縮が必要とされる種々の成形物品の祠
料として有望視されている。
未架橋のポリオレフィンのばあいは成形物の接着すべき
面を互いに圧接しつつ加熱して融着させることによって
容易に充分な強度の接合かえられるか、架橋ポリオレフ
ィンのばあいはそのような圧接・加熱法では良好な接合
をうることかできない。したかって、たとえは架橋ポリ
オレフィンパイプの接続には、いわゆるメカニカル・ジ
ヨイントが採用されているか、そうしたメカニカル・ジ
ヨイントは、(1)コスト高である、(2)接続部に金
属製の接続部材の大きな突起が生じ、そのため狭隘な場
所に布設されたパイプの接続には不向きである、(3)
パイプと金属製の接続部材とはfit!IjCがまった
く相違するため、接続部における気密性か必ずしも良好
でないはめいか生する、(4)金属製の接続部材が腐蝕
するなど種々の問題が存在している。
本発明は、メカニカル・ジョイントラ用イずに架橋ポリ
オレフィン成形物を接合することのできる新規な接着法
を提供するものであり、架橋ポリオレフィン成形物の接
着すべき面同士の間に有機過酸化物および示差熱分析法
によってえられた融解ピーク(mp、°C)および密度
(ρ、f/em3)がつきの条件(1)および(2):
mp≧500 p −345(11 0,915≦ ρ≦ 0.9 7 0     (2)
を満たすポリエチレンからなる接層用組成物を介在せし
め、ついで成形物により該成形物を加圧しつつ加熱し、
架41fせしめることを要旨とするものである。
本発明において、mpで表わされる示差熱分析法によっ
てえられる融解ピークの温J楚は、押片、藤原輸1[高
分子分析ハンドブックJ3.15゜1項、178〜18
6頁、昭和40年、朝食書店に記載されている方法によ
ってえられる融解の吸収ピークの値である。また密度は
J工S K 6760(20°O)にしたがってえられ
る値である。
密度およびmpが前記範囲内に存在するポリエチレンと
しては、線状低密度ポリエチレン、線状中密度ポリエチ
レンと称されるものがあげられる。
用いるポリエチレンのmpおよび密度が前記条(4(1
)および(2)で示される範囲よりはずれるときは、介
在させる接着用組成物自体の強度が低くなるため接合強
度が小となり、好ましくない。
mpの上限はとくにないか、高くなると介在させる接着
性組成物に使用する有機イ・ル酸化物の逗定範囲が狭く
なるため、160°C以下か好ましい。
本発明において用いる有機過酸化物としては、たとえは
ポリエチレンの架橋剤として公知のものたとえは、ジク
ミルパーオキザイド、2.5−ジメチル−2,5−ジー
(t−ブチルパーオキシ)−ヘキシル−5,1,3−ビ
ス−(t−ブチルパーオキシイソプロビル)−ベンゼン
、1.1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−ト
リメナルシクロヘキサン、t−ブチル−クミルパーオキ
サイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、4,4′−ジ
ーt−プチルパーオキシバレリックアシッドn−ブチル
エステルなどのジアルキル系パーオキサイド類、2,5
−ジメチルヘキシン−2,5−ジ−ヒドロパーオキサイ
ドなどのヒドロパーオキサイド類、あるいはt−ブチル
パーオキシベンゾエート、シーt−フチルージ−パーオ
キシフタレート、2.5−ジー(ベンゾイルパーオキシ
)ヘキサンなどのパーオキシ酸またはそのエステル類が
用いられるか、なかんづく、ジアルキル系パーオキサイ
ド類が一般に架橋所要時間か短かく、かつ現場でのパイ
プ接続を短時間で行ないうるのでとくに好ましいもので
ある。
ま1こ、有機過酸化物の使用量が少ないと成形物の接着
強度か四<、一方、その使用量が多いと有機過酸化物の
分解生成物による発泡が生じやすく、発泡によりやはり
接着強度が低下する傾向にあるので、接着用組成物中に
おける有機過酸化物の好ましい使用量はポリオレフィン
100部(畝貴部、以下同様)あたり0.1〜20部、
なかんづ<0.5〜5部である。
本発明において接合すべき成形物の材料である架橋ポリ
オレフィンとしては、たとえばエチレン、プロピレン、
ブテン−1,4−メチルペンテン−1などのα−オレフ
ィンの犀独重合体または共重合体類あるいはそれらのハ
ロゲン化物の架橋物1カルボン酸またはその誘導体やハ
ロゲン原子を含むα−オレフィンの単独重合体または共
重合体類の架橋物番カルボン殻またはその誘導体とα−
オレフィンとの共m合体づ、11の架橋物などがあげら
れ、具体例としては、たと人は架橋ポリエチレン、架橋
ポリプロピレン、架橋ポリブテン−1、架橋ポリ−4−
メチルペンテン−1、架倫エチレンープロピレン共車合
体、架橋エチレンー酢酸ビニル共重合体、架橋エチレン
−エチルアクリレート共電Q体、架橋塩素化ポリエチレ
ンなどがあげられる。
架橋ポリオレフィンの架橋度はゲル分率にして90〜1
00%の4i[架橋であってもよ(,90%以下、たと
えは10〜90%の低度ないし中架橋であってもよい。
架橋ポリオレフィン成形物は、たとえばtl) 1m’
11記する有機過酸化物の1種を含むポリオレフィン組
成物を用いて押出欣1形・加熱架橋する、(2)水架橋
性のポリオレフィン組成物を押出成形後水により架橋す
る、あるいは(3)放射線や紫外線に対して感応性物質
を宮むポリオレフィン組成物を押出成jし供放射線や糸
外線を照射して架柑8させるなどの公知の方法にて製造
することができ、本発明においては、いずれの架橋法に
て製造されたものでも用いることかできる。なかんつく
、好ましいものは有機過酸化物を用いて加熱架橋された
、または水架橋法により架橋されたゲル分率が少なくと
も20%の架橋ポリエチレンよりなる成形物である。
つぎに本発明の接看法の好ましい実施態様をパイプの接
続に用いたばあいに代表させて説明する。
接続される2本のパイプの接続端面は、両端面が接触し
たとき、多少の間隙は許容しうるとしても、できるだけ
間隙を残さないようにあらかじめ切りそろえておく。た
だし、切り口は、必すしもパイプ中心軸に垂直である必
要はなく、該軸に対して傾斜していてもよい。さらにノ
Rイブ両端面は間ll+iiなく互いに嵌合しうる凹凸
を有していてもよい。
このように端面か相対応してそるえ八れたノfイブの両
端面間に前記接着用組成物を介在させ、2本のパイプに
て該介在物を圧迫する状態に保持したまま加熱し介在物
を架橋させる。加熱による介在物の粘度低下ならびにパ
イプにによる加圧のために該介在物の厚さは、加熱によ
る架橋の進行の間漸次その厚さを減じ、架橋の終了時点
においては1mmJd下、ばあいによってはQ、1mm
以下の薄層となるが、介在物の薄層化はパイプ接続強度
上何ら問題はない。
たたし、パイプを接続端面全周にわたり可及的均一な強
度で接続するために、介在物の厚さは少なくとも該介在
物の架橋が充分に進行し始める段階、たとえば介在物お
よびパイプ接続端面が後記する架橋温度に達した段階に
おいては接続端面全周にわたりほぼ均一となるようにす
ることが望ましい。そのためには、介在物として接着用
組成物のシートまたは板を用いるとよい。シートまたは
板の厚さは、接続されるべき架橋ポリオレフィンパイプ
の外径肉厚によって変り、大サイズパイプはど厚内のも
のを用いるか、たとえば外径29 mm前後、肉厚2 
mm前後の小サイズパイプのはあいは0.5〜5mm程
度のもの、また外径200mm、肉厚20mm前後の大
サイズパイプのばあいは2〜20 mm程度のものを用
いるとよい。
接続工程における加熱は、任意の方法でなしうるが、介
在物のみならずパイプの端面またはその近傍、とくにパ
イプ端面か介在物中の有機過酸化物の分解温度、なかん
づく有機過酸化物の10時間半減温度より少なくとも1
0°C高い温+iに充分加熱されることか狙要である。
加熱時、5〜l 50 ky/ am”  程度の面圧
にて、介在物を加圧状態に保持して架橋に至らしめると
よい。
このようにすることにより、加熱・架橋により介在物中
の有機過酸化物の一部かパイプ側に移行してパイプを構
成するポリオレフィン分子と介在物を構成するポリエチ
レン分子を結合し、この結合により2本のパイプは予想
外の強度で接続される。
本発明の方法は2本のパイプの接続のみならず3本また
はそれ以上の多数本を1個しゾrでタコ足状に接続する
ばあいにも通用できる。
さら(こ本発明の方法は、パイプに限らす、前記のよう
な架橋ポリオレフィンからなるあらゆる成形物の接合に
用いることかできる。
つきに実施例εよひ比較例をあけて本発明の接層法を詳
しく説明するか、本発明はかかる実施例のみに限定され
るものではない。
実施例1 當K O,92f / am3、M I 1.1 y/
10分のポリエチレンをジクミルパーオキサイドを用い
て架橋したゲル分率80%の架橋ポリエチレンからなる
外径91mrn、肉厚10 mmのパイプ2本を接続す
るために、両パイプの接続端面をパイプ軸に垂直に切り
そろえた。
ついで密度0.925 ft / am3、mp 11
9°Cのポリエチレン100部あたり2.0部のジクミ
ルパーオキサイドを含む接着用組成物からなる厚さ2m
m、内径71mm、外径91mmのリングを125°C
,5分間のプレス成形により製造し、これを2本の架橋
ポリエチレンパイプの接続端面[13」に介在さぜ、該
画パイプ」−に設置した圧迫冶具によりリング状の介在
物を20kP/ern2の面H二にて圧迫した状態に保
持して、接続部全体を230°Cに10分間保持した。
かくして、接続されたパイプにつき水圧テストを実施し
耐水圧強r++測定したところ、水圧53 kg/em
2のときパイプ本体部において破壊が生じた。
なお、実施例1で用いた架橋ポリエチレンパイプの耐水
圧強度は53 kFI/ am2であって、実施例1で
えられたパイプ接続部は、架橋ポリエチレンパイプの而
」水圧強度を超える耐水圧強度を有することが理解され
よう。
水圧テストはパイプ内に満した水の圧力を20 kf 
/ am2/分の速度でパイプか破裂するまで漸次上昇
せしめることによって行ない、パイプが破裂したときの
水圧をもってパイプの耐水圧強度とした。
つぎに接続したパイプから接続部を含むように試料を切
り取り、JISK6774の6.6項にしたがって引張
試験を行なった。接続部の引張強度は2.8 kg/ 
mrn2以上(パイプ本体部で切断)であった。
比較例1 リング状介在吻を介在させなかったほかは実施例1と同
様にしてパイプ接続を行ったところ、接1跣されたパイ
プの耐水圧強jkは5 kf / am”であり接続部
で破裂した。引張強度は0.2 kf/mm  であっ
た。
比較例2 接着用組成物に用いるポリエチレンとして密度0.92
0 g/em3、mP 111°Cのものを用いかつプ
レス成形時の加熱温度を120°Cにしたほかは実施例
1と同様にしてパイプの接続を行なったところ、接続さ
れたパイプの耐水圧強度はl Q ky/ cm”であ
り接続部で破裂した。引張強度は0.7 kg/ mm
”であった。
実施例2 密度0.9509 / am8、MrO,45&/10
分のポリエチレン100部、ビニルトリメトキシシラン
2.0都、ジクミルパーオキサイド0.2部およびジブ
チル−錫−ジラウレート0.05部からなる水で架構し
うるポリエチレン組成物を用い水架倫により架橋したゲ
ル分率72%の架橋ポリエチレンからなる外径91rn
m、肉厚10mmのパイプ(血]水圧強U 53 kg
/ am2) 2本を接続するために、両パイプの接続
端面をパイプ軸に垂直に切りそろえた。
ついで’IHft O,935ft am2、mp 1
23°Cのポリエチレン100部あたりジクミルパーオ
キサイド2.5部を含む接着用組成物からなる厚さ2m
m、内径71mm、外径91 rnmのリングを125
°C15分間のプレス成形によって製造し、実施例1と
同様にして前記2本のパイプを接続した。
接続されたパイプの耐水圧強度は53 kp/am2以
」−(パイプ本体部で破壊)であり、引張強度は2.8
 ky/ mm2B上(パイプ本体部で切断)であった
比較例3 接着用組成物からなるリング状介在物を用いなかったほ
かは実施例2と同様にして2木のパイプを接続した。
接続されたパイプの耐水圧強度は4 kg/ am2、
引張り強IWは0.3 icy/ mm  であった。
実施例3 密度0.91 f/ 5m3、MIo、sy、/】o分
のポリプロピレン100部、3−トリメトキシシリルプ
ロピルアジドホルメート3.0部、ジクミルパーオキサ
イド0.2部石よひジブチル−錫−ジラウレート0.0
5部からなる水架橋性ポリプロピレン組成物を用い、こ
れを水架橋したゲル分率72%の架橋ポリプロピレンか
らなる外径91rnm 、肉厚I Q mmの2本のパ
イプ(耐水圧強度60 kg/’crn2)を実施例2
と同じリング状介在物を用い、実施例2と同様にして接
続した。
接続されたパイプの耐水圧強度は60 kf/’am”
以上(パイプ本体部で破壊)、引張強度は3.0kp 
/’ mm2以」−(パイプ本体部で切断)であった。
実施例4 密m’、 0.92 y/’ am”、M I 1.1
 &/10分のポリエチレンをジクミルパーオキサイド
を用いて架橋してえられたゲル分率80%の架橋ポリエ
チレンからなる]OcmXlOcm、厚さ4 n+mの
板状物を作製した。
ついで実施例1で用いた接着用組成物を125°Cで5
分間プレス成形して、10omx10 am、厚さ0.
5mmのシート状物をr[製し、前記板状物2枚の間に
介在させ220°Cにて5 Q J / am”の圧力
で介在物を圧迫しつつ10分間その状態を保持し、接着
を行なった。
えられた接着部の剥離強度をJI8  K 6854(
たたし、試験片は10mm幅、T剥離法)にしたがって
測定したところ、38 ky/ 10mm幅であった。
比較例4 シート状介在物を用いなかったほかは実施例4と同様に
して架橋ポリエチレン板状物2枚を接着した。
えられた接6部の剥離強度は0.8 kg/ 10rn
m幅であった。
実施例5 酢飯ビニル含有率15重量%のエチレン−酢酸ビニル共
重合体(密IJt 0.93 y/ am3、MI3&
/’10分)100部あたり2.2部のジクミルパーオ
キサイドを含むエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を
成形・架橋し、ゲル分率80%で10cmxlOcm、
厚さ5 mmの板状物を作製した。
ついで実施例2で用いた接着用組成物を実施例4と同様
にプレス成形してえられたI OcmXlocm、厚さ
0.5mmのシート状物を介在させ、前記板状物2枚を
実施例4と同様にして接着した。
えられた接着部の剥除強度は41 kf / 10mm
幅以上で、板状物本体が切断された。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■ 架橋ポリオレフィン成形物の接着すべき面同士の間
    に有機過酸化物および示差熱分析法によってえられる融
    解ピーク(mp )の温反2よび密度(ρ)かつきの条
    件(1)および(2):mp≧500ρ−345(11 0,915≦ρ≦0.97 Of2+ を満たすポリエチレンからなる接着用組成物を介在せし
    め、ついで成形物により該組成物を加圧しつつ加熱し、
    架橋せしめることを特徴とする架橋ポリオレフィン成形
    物の接着法。
JP13591181A 1981-08-28 1981-08-28 架橋ポリオレフイン成形物の接着法 Pending JPS5859058A (ja)

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PCT/JP1982/000330 WO1983000871A1 (en) 1981-08-28 1982-08-23 Method for bonding polyolefin articles
KR1019820003856A KR840001206A (ko) 1981-08-28 1982-08-26 폴리올레핀 물품의 접착법
CA000410274A CA1196262A (en) 1981-08-28 1982-08-27 Method of adhering articles of polyolefin

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