JPH01502576A

JPH01502576A - 物品の接合方法

Info

Publication number: JPH01502576A
Application number: JP63502962A
Authority: JP
Inventors: マックミルズ、コーレイ・ジョン; ロス、ジョン・アーサー; サンプソン、ジェフリー・アラン; バーマ、パラディープ; マシューズ、バリー; リッター、ロバート; ムラネイ、ジュリアン・エス
Original assignee: Raychem Corp
Current assignee: Raychem Corp
Priority date: 1987-02-24
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1989-09-07
Anticipated expiration: 2012-02-19
Also published as: FI884885L; AU1491088A; WO1988006517A3; KR960013070B1; WO1988006517A2; JP2582886B2; BR8805640A; FI884885A0; AU616402B2; EP0304476B1; ATE68405T1; KR890700462A; EP0304476A1; FI884885A7; DE3865589D1

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】

発明の青畳肪±１本発明は、導電性ポリマー部材を使用することによって物品を一体に接合する方法、及び新躾導電性ポリマー部材に関する。発明の青畳導電性ポリマーは既知である。導電性ポリマーは、ポリマー成分、及びその中に分散されに又は他の形態で分布されに粒状導電性充填剤、例えば、カーボンブラックを含んで成る。導電性ポリマーは、熱回復性物品の形態であるか、あるいは電力供給された場合に物品を回復させるように熱回復性物品に固定されたヒーターを包含する電気ヒーターに広く使用されている。代表的には、物品の回復に上って、基材の周囲で又は基材に向かって物品が回復する１つ又はそれその融点よりも高いａ度で実質的な強度を保持する導電性ポリマー、特に、超高分子量ボリニチレンＥＨＭＷＰＥ）などの焼結ポリマーが、有機ポリマーから成るパイプ（プラスチックパイプ）を改変するのに特に有用であることが示されている。例えば、アメリカ合衆国特許第３，９８７，２７６号、第４．０８５．２８６号、第４．１７７゜３７６号、第４，１７７，４４６号、第４．４２１，５８２号、第４゜４５５．４８２号、第４，５７０，０５５号、第４，５７５，６１８号及び＊４．６８６．０７１号、イギリス国特許第１，２６５．１９４号、第１．４４９．５３９号及び第２．１２４．４３９号、西ドイツ国特許出願第３，４４２．６７４号、＝−ロツバ特許出願公開第１５７，６４０号（放棄されたアメリカ合大国特許出願第５９６．７６１号に対応）、ヨーロッパ出願公開第１５３，１９９号（放棄されたアメリカ合衆国特許出願第５８２，１０５号に対応）、ヨーロッパ特許出願公開第２３１，０６８号（放棄されたアメリカ合衆国特許出願第８１８゜８４５号に対応）、並びにアメリカ特許出ａ第７２０．１１７号（１９８５年４月２日出ｌｉ）、第７２０．１１８号（１９Ｂ５年４月２日出願〕、第７８４．２８８号（１９８５年１０月４日出願）、第８１８゜８４６号（１９８６年１月１４日出願）、第８５３，８０５号（１９８６年４月１８日出願）、第８６７．８３０号（１９８６年５月２７日出願）、第１７．４９７号（１９８７年２月２３日出願）、第６１．３５３号（１９Ｂ、７年６月１１日出願）、第６１，３５４号（１９８７年６月１１日出願）、第６１．２５９号（１９８７年６月１１日出願）、第６７．６７９号（１９８７年６月２６日出願）、第７５．９２９号（１９８７年７月２１日出願）、第８９．３８９号（１９８７年８月２５日出願）、第１２０，８８３号（１９ｇ７年１１月１６日出願）及び第１３２．６９８号（１９８７年１２月１４日出願）を参照できる。ｌ−服一旦一！−豊本発明者らは、導電性ポリマーを使用して、導電性ポリマー部材がそれ自体熱回復性でなく熱回復性物品に固定されていない場合にさえ、物品を一体に接合できることを見い出し１；。１つの要旨によれば、本発明は、第】物品を第２物品に接合する方法であって、（１）第２物品に隣接して第１物品を配置し、並びに（２Ｘａ）熱回復性でなく、（ｂ）第１物品と第２物品の間に配置されるか、あるいは第１物品の少なくとも一部分又は第２物品の少なくとも一部分を形成し、及び（ｅ）熱がその内部に発生した場合に寸法的変化を行う導電性ポリマー部材内で熱を発生させることを含んで成り、第４及び第２物品並びに導電性ポリマー部材が、熊が導電性ポリマー部材内で生じる場合に、導電性ポリマー部材の寸法的変化によって第１物品が第２物品に接合されるようになっているか又は接合されるように物理的拘束に付される方法を提供する。導電性ポリマー部材は、第１物品及び／又は第２物品の一部分又は全てであってよく、あるいは、別の部材であってよい。第１物品及び第２物品の好ましくは少なくとも一方、特にそれぞれが（導電性ポリマー部材と同様に）熱回復性でなくてよい。熱回復性でないとは、物品、又は部材が、前記方法で使用するいずれかの温度に加熱される場合に、寸法における実質的な変化を行わない、例えば、寸法が１０％よりも多く変化しないことを意味する。導電性ポリマー部材が行う寸法的変化は、一般に膨張であるが、他の形態の寸法的変化を含まないものではない８本明細書において、用語″接合」とは、存在する接合を改良すること、例えば、他の方法で相互に隣接して保持されている表面を一体に融着することによって改良することを包含する。導電性ポリマー内での熱の発生は、通常、電流を導電性ポリマーに流すことによって行うが、他の方法、例えば、誘導加熱及び超音波加熱を使用できる。別の要旨によれば、本発明は、シート縁部分を一体に接合する封止器具であって、（ａ）第１練部分を収容できる第１くぼみ、（ｂ）第２縁部分を収容できる第２くぼみ、（ｅ）導電性ポリマー、好ましくは焼結導電性ポリマーを含んで成る、該くぼみの間の加熱部分、及び（ｄ）電源との接続時に該加熱部分の加熱を生じさせる第１及び第２電極を有して成る封止器具を提供する。別の要旨によれば、本発明は、（ｉ）導電性ポリマー組成物を含んで成り、（ｉｉ）供給ラインの第２表面に接触かつ合致できるような形状の第１表面を有し、（ｉｉｉ　）タップを収容する手段を存し、（ｉｉ・）第１１極を収容する手段を有し、（〜・）第２を極を収容する手段を有する　。供給ライン又は中空導管に圧力アクセスを供給するのに遼し１；器具でるって、手段（ｉｖ）及び（１）が、該手段中に収容した第１電極及び第２を極の間に電位差を適用した場合に、該第１及び第２表面が相互に接触する状態で、電流が導電性ポリマー組成物中を流れ、器具を加熱し、該第１表面及び／又は該第２表面が溶融するように、相互に位置している器具を提供する。別の要旨によれば、本発明は、熱回復性でなく、（ａ）テープの形状であり、（ｉ）超高分子量ポリエチレンから成る焼結ポリマー成分、及び該ポリマー成分に分散した導電性粒状充填剤を含んで成り、及び（ｉｉ）２３℃から、ポリマー成分の少なくとも一部分の融点に加熱された場合に、少なくともｌＯ％体積増加する導電性ポリマーから成る要素、並びに（ｂ）を源に接続でき、電源に接続され几場合２二導電性ポリマー要素に１流を流す電極を宵して成る物品を提供する。導電性ポリマー組成物は、ポリエチレン、特に超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）とともに、導電性粒状充填剤、特にカーボンブラックを含んで成る。一般に、組成物は、（ａ）有機ポリマー粒子がその独立性を完全に失うことなく融着するように一体に焼結されている有機ポリマー粒子から本質的に成るマトリックス、及び（ｂ）該マトリックスに分散されているが、融着粒子の境界で又は境界付近でのみ実質的に存在する粒状充填剤、好ましくはカーボンブラックから本質的に成ることが好ましい。適し几組成物は、ヨーロッパ特許出願公開第１５７，６４０号（現在は放棄されたアメリカ合衆国特許出願第５９６，７６１号に対応）及びアメリカ合衆国特許出願第７２０．１１７号に見られる。ＵＨＭＷＰＥが好ましいが、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフニニレンスルフィド及びポリイミドを包含する他のポリマーを焼結してもよい。そのような導電性ポリマーは、ポリマー粒子及び充填剤の乾燥混合物を焼結することによって製造できる。代表的な方法は、乾燥混合物を圧縮し、大気圧又はそれ以上の圧力及びポリマーカ曵軟化するが過剰に流動しない温度で圧縮混合物を焼結し、次

【Ａで、加圧下で冷却することを包含する。焼結は、好ましＬ）形状の物品を製造するために型内で行い、あるいは（ラム押出によって製造されること力（頻繁にある）焼結塊又はウッドを旋盤で削り又（ま他の形態で機械加工し、好ましい寸法の物品を製造する。表面形状は、清ら力・又（言損であってよく、物品の地肌は、変化させてよく、例えば、伝熱又は結合などのにめに表面積を増加することが好ましい場合には、適切なスカイブブレードの使用？；よって溝付けされる。不規則な又はリブ付きの表面が強い溶接のために好ましい。本発明において使用するのに適した導電性ポリマーは、低い電気抵抗率、通常１０００Ω・Ｃｍ以下、好ましくは１００Ω・ｃｒｂ以下、特に１０Ω・Ｃｍ以下、例えぼ、約０．５〜ｌＯΩ・ｃｍの抵抗率を一般に有する。導電性ポリマーに電力供給する場合に、好ましい抵抗率は、電源に依存する。を源は、例えば、約４８Ｖまでの直流（ＤＣ）、あるいは約１２０又は２４０Ｖまでの交流（ＡＣ）であってよい、焼結によって、溶融混合生成物においてよりも低い導電性充填剤充填量で低い電気抵抗率が得られる。したがって、本発明において使用する好ましい焼結組成物は、９体積％よりも少ない、好ましくは７体積％よりも少ない、特に２〜６体積％のカーボンブラック又は他の導電性充填剤を含有する。特に好ましいカーボンブラックは、アクシー・ヘミ−（Ａｋｚｏ　Ｃｈｅ＋ｈｉｅ）によって商標ケッチェンブラック（Ｋｅｔｊｅｎｂｌａｃｋ）Ｅ　Ｃとして及びデグッサ（Ｄ　ｅｇｕｓｓａ）によって商標プリンテックス（Ｐ　ｒｉｎｔｅｘ）　Ｘ　Ｅ　−２として市販されているカーボンブラックである。低レベルのカーボンブラックは、ポリマーの好ましい物理的性質、例えば、可撓性、良好な伸び、高い引張強さ、良好なノツチ及び衝撃抵抗性、並びに化学的抵抗性を保持するのに有効である。導電性ポリマーは要すれば架橋８れていてよい。好ましいポリマーは、その軟化点又は融点以上においてかなり高い粘度を保持するポリマー：即ち、その軟化点よりも５０℃高い温度で、３ｋｇ負荷時ニ、０．３ｇ／１０分ヨリも小サイ、特１：ｏ、１ｇ／１０分よりも小さい、特別には０．０５ｇ／１０分よりも小さいメルトフローインデックス、１５ｋｇ負荷時に、３．０ｇ／１０分よりも小さい、特Ｊ１．Ｏｇ／１０分よりも小さい、特別１：：：０．１ｇ／１０分よりも小さいメルトフローインデックスを賽するポリマーである。好ましくは１．５百万よりも大きい、特に３．０百万よりも大きい、特別には４〜約６百万程度の分子量を有するＬ：ＨＭＷＰＥが、本発明において最も好ましいポリマーであるわしかし、約６００．００θ〜１，５百万の分子量を有する非常に高い分子量のポリエチレン（ＶＨＭＷＰＥ）を・溶融混合の後に使用してもよい。本発明において有用な導電性ポリマーは、ＺＴＣ性質、即ち、操作温度範囲、例えば、２３〜２５０℃において、抵抗率が、５よりも小さい係数、好ましくは２よりも小さい係数、特に１よりも小さい係数で変化する性質を示すことが好ましい。物品に適切に・結合するために、電力供給又は他の手段で加熱する場合に、導電性ポリマーは、少なくとも１３５℃、好ましくは１５０℃、より好ましくは少なくとも２００℃、特に少なくとも２５０℃の結合線温度を達成できる。通常周囲条件において、５０Ｖよりも小さい電源を使用した場合に、１５分以内、好ましくは５分以内、特に０．５〜３分で所期温度に達することが好ましい。そのような迅速な加熱及び高温によって、短い装着時間、並びに導電性ポリマー、基材及び包囲材料への最小の損失が達成される。一般に、そのような導電性ポリマーが保持できる最大電力密度は、ポリマーの破損が生じる前で、約２０　Ｗ　／　ｃｖｈ”までのみであることが以前かられかっていπ。ケーブル及びパイプの環境的保護は、基材周囲にシート材料を巻き付けることによって、即ち、「ラップアラウンド」スリーブを使用することによって達成され得る。充分に小さい寸法の封止を、導電性ポリマー封止ストリップ又は他の器具を使用することによって、ラップアラウンドスリーブの練の間に形成することができる。導電性ポリマーは、充分な熱膨張係数を有し、封止器具は、加熱された場合に、接合すべき２つの表面を局在化するように働き、要すれば、それらの間の空隙をブリッジする。封止ストリップは、断面において本質的に円形、楕円形又は長方形であってよい。封止ストリップは、ラップアラウンドスリーブ又は他のシートの縁部分が挿入される、中央領域によって分離された向かい合う又は離れたくぼみを有することが好ましいｅＩｌ上でストリップを滑動することによって、又は縁を横方向からストリップに挿入することによって縁を封止ストリップ中に配置させることができる。スリーブの周囲に位置する弾性バンドなどのラップを使用する二となどによって、くぼみにおいてかつ中央領域に向かって縁を把持するための幾つかの手段を供給することが好ましい。中央領域は、該領域における溶接又は結合を改良する几め、加熱された場合に、膨張することが好ましい。好ましいことであるが、封止ストリップの材料と縁部分の材料とが相溶性である場合に、加熱加圧下で相互侵入が生じて結合及び溶接を改良してよい。封止器具のくぼみに接着剤を供給してもよい。くぼみは、滑らかであってよく、あるいは加熱又は組立時にスリーブ！を部分の位置を保持する上うな形状、例えば、縁部分にスナップ嵌めを与えるような形状を存してよい。くぼみは、線部分が遊び嵌めであり結合が熊膨張のために生じるような寸法を有してよい。好ましい態様は、くぼみが、縁部分よりも大きく、導電性ポリマーか膨張すると充填され得るアンダーカットを有する態様である。これは、結合線を圧縮及び剪断下に置くことによって結合領域をさらに強くする。別の態様は、封止ストリップが、１つのスロット又はチャンネルカットを中央に有する導電性ポリマーのロッドを有して成る態様である。加熱された場合に、封止ストリップの選択部分は膨張して、挿入された縁部分を収納する。封止ストリップの加熱は、電極がストリップに埋設されている又は１つのもしくは両方の表面上に存在する場合には内的に、あるいは（例えば、トーチ又はオーブンによって）外的に行ってよいｃｌ；ｔｉ極はストリップの長さ方向に延在することが好ましく、例えば、電気絶縁性材料で１つの又は両方の面を被覆することによって装着されてよい。本発明の１つの特別な態様において、パイプ又はケーブル又は液体もしくは気体を流通する他の供給ラインに圧力アクセスを供給するのに適した器具をパイプ又は供給ラインに取り付ける。器具は、加熱された場合に（好ましくは、電極を電源に接続した後に）、器具をパイプに溶接する導電性ポリマーを、少なくとも一部分において含んで成ることが好ましい。器具を装着した後にタップを収容する手段を通過して供給ラインに穴を設けてよく、あるいは装着前に穴を設けてよい。前者は、装着時のパイプ中の圧力損失を防止するために、及び器具を穴あけガイドとして働かせるために好ましいものである。器具は実質的に均一；組成物かみ成ることが好ましく、取付用表面、電極、タップ収容手段は相互に一体であることが好ましい。器具は断面において実質的に円形であってよく、るるいは好ましくは実質的に板状である。円形器具において、１つの電極か周囲くぼみに位置してよく、第２電極がタップを収容する手段をも供給する実質的に軸方向の穴に位置してよい。器具と電極との間の接触抵抗を減少してよく、導電性ポリマーと電極との間に銀塗料を塗布することによって付着性を改良してよい、電極は、可撓性線材又は編組を宵して成ることが好ましく、あるいは銀塗料を含んで成ってよい。好ましい幾何において、器具は実質的に平面状であり、向かい合う縁部分に配置された２つの金属ストリップ電極を有する導電性ポリマーテープを有して成る。タップを収容する手段は、円筒状であり、テープの表面から突出する。穴が、タップでの流体の接近を可能にするたのに、要すればタップを収容するにめにも、テープに形成されている。この好ましい器具ｊよ、器具が種々の寸法のパイプの表面に合致できる上うに可撓性であってよい。器具は、要すれば、装着の後、溶接線を再溶融するように再び電力供給することによってパイプから除去してもよい。他の態様において、封止物品は、導電性ポリマーに設定し得る電力負荷（ｉｉ力密度に関して）が少なくとも５０Ｗ／ｃｒｎ”、好ましくは少なくとも１００Ｗ／ｃが、及びある場合には２００Ｗ／ｃｒｈ”まで又はそれ以上に増加できるように、テープ形状の導電性ポリマーを含んで成ってよい。そのような高い電力負荷に耐え得るテープは、限定された狭い空間において低い全電力入力を使用して短時間で多量の熱を供給するのに非常に有用である。「テープ」という用語は、中実基材に接触した場合に、少なくとも５０　’Ａ’／　ｃｍ”（７Ｗ／インチ１、電極間のテープ表面の横断方向に）の最小電力出力に耐え得るように、（熱発生部分において）充分に高い熱消散外表面面積とポリマー体積の比を有するいずれかの形状（例えば、ストリップ、ロッド、又は楕円もしくはドツグボーン断面の片）のポリマー材料を意味する。外表面面積とポリマー体積の比は、少ｔくとも約４０インチｔ／インチ３、好ましくは少なくとも約１３０インチ２フインチ３であり、約２００インチ２／インチ３であってよい。最も好ましい形態において、テープは、約１〜６ｃｍの幅、２１までの厚さを有しており、１つの又は両方の表面の縁に沿って（又は付近に）適用された長さ方向電極（例えば、金属ストリップ、編組、銀電極又はこれらの組み合わき）を有する。好ましい態様において、電極又は他の板状要素が、導電性接着剤を使用することによって導電性ポリマーテープに取り付けられていてよい。有機ポリマー及び該ポリマーに分散した導電性粒状充填剤の）ら成る自己支持ストリップの形態である導電性接着剤が、テープと電極又は他の板状要素との間に位置してよく、接着剤を溶融するのに充分な温度で加圧下で積層さ乙てよい。電極以外の板状要素、例えば、メツシュ、ガラス又はセラミック層あるいは他の誘電体を接着剤によって取り付けてもよい。接着剤は、一般に、板状要素と形状と同様の形状に切断され、一般に、板状要素面積の少なくとも３０％、好ましくは板状要素面積の少ｔくとも５０％、特に板状要素面積の少なくとも７５％を覆う。テープは誘を層によって覆われていてよい。Ｌ″ＨＭＷＰＥ及びｖＨＳｉ　Ｗ　Ｐ　Ｅは、高温での高い体積膨張、即ち、融点以上の温度での少なくとも１０％の体積増加、時々３０％程度の体積増加のために、テープとして使用するのに好ましいポリマーである。Ｕ）ＩＭＷＰＥ＝Ｊ電性ポリマーは、融点以上の温度で流動することなく固形エラストマー形態を保持できるので、加圧用途において好ましい、ＶＨＭＷＰＥ導電性ポリマーは、テープと基材との間の空隙を充填するのが必要である場合に好ましい。テープがスリット又は孔を有し、テープが基材表面を溶融する場合、溶融基材は穴、スリット又は孔の中を流れ、再び固化する。従って、テープは、溶接することなく基材に固定される。従って、材料は非相溶性であってよい。テープは、ラップアラウンドシートの縁を封止するため、２つのパイプの末端を突き合わせ溶接するため、又は重ね接合を形成することによってカップリングスリーブ又はパイプを封止する１；め、使用してよい。例えば、カップラー（例えば、ポリエチレンのスリーブ又はディスク）の内表面又は外表面の両方にテープ層を設けてよい。次いで、カップラーを使用して接続を行い、種々の直径及び材料のパイプの間に末端キャップバリヤを与える。これは、鍋パイプの外径部とプラスチックパイプ内径部との間に接続を形成する局部加熱用途において特に重要でみる。テープの膨張特性は、両方のパイプに気密封止を与え、ポリエチレンディスクは、大きいポリエチレンパイプと、小さい縞バイブ周囲の絶縁との間に強い物理的湿気バリヤを与え、パイプの軸合わせ維持を確実に行う。あるいは、テープは基材の周囲に巻き付けられてよい。それを長さ方向に折り曲げてよく、加熱及び溶接又は結合のために使用される封止ストリップのくぼみに挿入してよく、封止ストリップそれ自体が電気的に熱安定性である場合に広範囲ρ材料（例えば、溶融加工可能でない材料）から封止ストリップを形成することか可能になる。他の用途において、テープを基材、接着剤層又はフオーム層上で長さ方向に折り曲げる。フオーム層は、加圧クロージヤーにおける末端板に種々の形状及び寸法のケーブルを封止する几めにテープを使用する場合に、特に宵月である。圧縮フオーム層は、結合されるべき表面に対してテープを押し付け、かつケーブル表面における不均一性又は不規則性を償う力を与える。図面の詳細な説明第１図は、封止ストリップ１０の使用によってチューブ構造に形成される２つＯ平坦を縁部分２を膏するラップアラウンドスリーブ】を示す。封止ストリップｌＯは、ストリップに対して長さ方向に縁部分２を滑動させることによって又は縁部分２を横方向から挿入することによって、縁部分２を収容する縁くぼみ１１を有する。封止ストリップは、例えば、１〜ｌＯ１特に１〜５、特別には２〜４ｃｍＯ幅、及び０．５〜３ｃｍの厚さを有するが、その正確な寸法はスリーブｌの寸法に依存する。封止ストリップは、いずれかの適切な方法、例えば、トーチ又は熱空気によって加熱してよいが、電気加熱が好ましい。加熱は領域１２に実質的に局在することが好ましく、領域１２によって縁部分２の縁が領域１２に溶接されることが好ましい。要すれば、加熱時に活性化する接着剤を供給してよい。第２図は、領域１２に取り付けられた、好ましくは埋設された２つの電極１３を有する封止ストリップを示す、ｉｉ極を電源に接続する場合に、封止第６図は、導電性ポリマーとの良好な電気接続のために導電性ポリマーテープ２０に導電性インク電極２１がプリントされており、電極（又は母線）線材２２がプリントインク電極２１の上に配置されている導電性ポリマーテープを示す。要すれば存在する誘電層２３がテープの上に積層されてよく、絶縁を与え、インク電極２１と線材２２の良好な接続を確保する。要すれば、第２誘電層が、テープの他方の面に積層されてよく、２枚のフィルムがテープを包封するように縁を封止してよい。第７図は、カップリング３３を使用したパイプ３１及び３２０間の重ねパイプ接合・を示す。カップリング３３は、その内表面に切り込まれた溝３４を有し、テープ２０を収容するだめのくぼみを形成するｃｉｌ極線材２２が、いずれかの望ましい地点で導電性ポリマーテープ２０からカップリング３３の壁を通って延在してよい。第４供給する以前の状態を示し、パイプ３１の右側の融着領域はテープに電力供給し１こ後の状態を示す。第８図は、パイプ４１とパイプ４２の間の突合わせ型接合を示す。導電性ポリマーテープ２１がシーム４４上に配置されており、シリコーンニラストマーバンドである圧縮手段４３が使用されており、シーム４４に向かってテープを押し付け、良好な熱的接触を保持し、ポリマー及び導電性ポリマーテープが加熱時に膨張した場合にテープ上での圧力を保持する。第９図は、ラップアラウンドスリーブの縁部分２への加熱溶接に使用するためのくぼみ１１に挿入する導電性ポリマーテープ２０を有する封止ストリップ１０を示す。第１０図は、導電性ポリマーテープ２０の種々の使用を示す。スプライスケース５０は、ケーブル５を包囲するハーフシェルを有して成る。ケーブルジャケット修理を単なるテープ巻き付けとして５１で示す。ケーブル又はパイプとダクトとの間の封止を５２で示す。ケーブルとスプライスケース末端プレートとの間の封止を５３で示し、末端プレートハーフ間の封止を５４で示す。ハーフシェル間の長さ方向封止を５５で示し、ケーブルと末端キャップとの間の封止を５６で示す。第１１図は、ケーブル６１の上の圧力アクセス器具６０を示す。器具６０は、ケーブルジャケット６３に溶接される第１表面６２を有する。接着剤シートを第１表面とケーブルジャケットとの間に供給してよい。器具は、１〜５　ｅ＋ｃ、より好ましくは１．５〜３ｃＩ１１の直径、及び０．５〜２．５ｃ眠より好ましくは０．７５〜２ｃｍの高さを有することが好ましい。器具６０はバルブのよう；タップを収容する手段６４を存し、該手段６４は、タップを固定する（ＵＨＭｗｐＥ組成物に直接に設けられていることが好ましいが、穴内でライナーに設けちれていてもよい）内部ねじ山が設けちれた軸方同大を存する。第１１１極を収容する手段６５を、表面６２に接近して位置した円周方向くぼみとして示す、第２を極を収容する手段を、タップを収容するのと同様の六６４の一部分である６６として示す。しかし、電流経路が第８図に矢印で示すように半径方向であるように、第２電極は、くぼみ６５と同様の平面に実質的に位置することが好ましい。第１２図は、ケーブル６１に装着された器具６０を示すｅ第１電極及びタップ６８がみられる。器具６０の縁の溶融ポリマー材料６９は良好を溶接が生じていることを示す。ケーブルと器具の間の溶接線を点線で示す。穴７０がケーブルジャケット６３にあけられている。第１３図は、圧力アクセス器具の別ＯＢ様を示す。器具７１は導電性ポリマーの可撓性板状テープ７２を有して成る。細長い電極ストリップ７３、例えば、金属ストリップ、線材編組又は銀電極がテープの表面に取り付けられている。タップを収容する円筒状手段７４が、テープの表面から突出しており、テープを通過する開ロア５を有する。テープの底表面は、滑らかであるか、あるいは基材に対する付着性を向上するために溝を有してよい。第１４図は、第１０図の器具のＡ−Ａ線における断面図である。溝７６が、電極７３を配置するためにテープの向かい合う縁に配置されている。下記の実施例及び前記図面により本発明を説明する。釆１匹上分子量約４．０百万及び平均粒径的０　、１　ｍｍの超高分子量ポリエチレン粉末（ＵＨＭＷＰＥ）ｒｆ、スタレン（Ｈｏｓｔａｌｅｎ）　Ｇ　ＵＲ−４１３、アメリカン・ヘキストから入手〕９５体積部及びカーボンブラック［ケチエンブラック（Ｋｅｔ３ｅｎｂｌａｃｋ）Ｅ　Ｃ３００Ｄ　Ｊ、アクゾ・ヘミ−（Ａｋｚｏ　Ｃｈｅｍｉｅ）から入手〕５体積部を高速混合機において乾燥混合することによって第３図の導電性ポリマーテープ２０を製造した。１７０℃に加熱したラム押出機によって混合物を速度５フィート／分及び圧力３０００ｐｓｉで押出し、直径８インチ（２０、３ｃｍ）６焼結ロツド８を製造し１：ｃ　ロッドを削り取り、０．０１５インチＸ０．８７５インチ（０，０３８Ｘ　２．２２３ｃ功）のテープを製造した。銀充填インク：エレクトロダグ（Ｅ　ｌｅｃｔｒｏｄａｇ）　５０４、アチニソン・コロイズ（Ａｃｈｅｓｏｎ　Ｃｏ１１ｏｉｄｓ）から入手コを使用して、それぞれの幅が０．１８７５インチ（０，４７６ｃｍ）である２つの電極ストリップを、０．１５インチ（１，２７ｃｍ）の間隔でテープの１つの面に塗布した。断面０．００３　Ｘ　０．０１３インチ（０，００８ｘ　Ｏ，０３３ｃｉ）になるように３０ＡＷＧ銀塗布電線材を平坦にし、次いで平坦にした線材を一体に編組することによって電極又は母線線材を製造しに、ｌフィート７分（３０，５ｃｍ／分）で作動するロールラミネーターを使用して、電極／母線線材をインク電極ストリップ上に配置し、０．０１２インチ（０，０３０ｃｘ）のきれいなポリエチレンフィルム層を電極ストリップ及び母線線材上でテープの上表面に積層し、第２層をテープの下表面に積層し、縁を熱封止し、完全に封止かっ絶縁された導電性ポリマーテープを製造しｋｅこのテープを所定長に切断し、ポリエチレンフィルムの上層を両方の末端から剥離し、テープに電力供給する電極を露出した。罠！％Ｊ２以下のようにして、２本のプラスチックバイブを接続した。３゜５インチ（８，９ｃｍ）直径の橙色ポリエチレンカップラーを射出成形した。幅が０．８７５インチ（２，２２３ｃｍ）であり２インチ（５，０８ｃｍ）離れた２つの溝を、カップラーの内周に機械加工しに。溝の所定位置に保持するために１つの面に接着剤を有する２つの銅ホイルストリップ（それぞれ０．００２　Ｋ　Ｏ，１８８イン−（０，００５ｘＯ，４７６ｃｍ））を溝に配置し、テープ上のインク電極が銅ストリップと接触するように、母線線材又はポリエチレンフィルム層のいずれも持たない実施例１のテープを銅ストリップの上に配置し乙。テープを所定位置に保持するためにマンドレルを使用して、テープに３０Ｖ１５．５Ａで１分間電力供給し、テープをカップラーに溶融結合した。カップラーをバイブに接続するため、パイプをカップラー中に挿入し、テープに３０　■／　５　、５　Ａで２分間電力供給した。カップラー及びパイプへのテープの溶融が、テープ上でのカップラーの壁を通してあけられた小穴から観測された。溶融時点において、穴から見える色は黒色から橙色に変化しに。これら条件は優れた無空隙結合を形成するのに充分でろっ几。導電性ポリマーテープの膨張並びにバイブ及びカップリングの表面の溶融が無空隙結合を形成する。図面の簡単な説明添付図面を参照して本発明をさるに説明する。第１図は、巻き付は形状に固定するために封止ストリップを有するラップアラウンドスリーブを示し；第２図は、電気的加熱手段を有する封止ストリップを示し：第３図及び第４図は封止ストリップの別の態様を示し；第５図は、中央スロットを有する封止ストリップを示し；第６図は、実質的に長方形の断面を有する薄い可撓性ｏｓｉａ性ポリマーテープの斜視図を示し；第７図は、カップリングスリーブによって形成され１；パイプ重ね型接合を示す断面図であり：第８図は、導電性ポリマーテープを使用し１；突合わせ溶接型パイプ接合を示す断面図であり：第９図は、封止ストリップのくぼみに挿入された導電性ポリマーテープを示し：第１Ｏ図は、ケーブルスプライスにおける導電性ポリマーテープの種々の用途を示し；第１１図は、本発明Ｏ圧力アクセス器具の側面を示し：第１２図は、装着した圧力アクセス器具を示し：第１３図は、圧力アクセス器具の他の態様の上面図を示し：第１４図は、第１０図の圧力アクセス器具の断面図を示す。ＦＩＧ　９ＦＩＧ−３ＦＩＧ−４ＦＩＧ−５Ｈθ−８ＦＩＧ　１０ＦＩＧ　／／ＦＩＧ　／２ＦＩＧ　１３　ＦＩＧ　／４国際調査報告一一一喝１４ｅＮａｍヤｋｌ　：’ＣＴＩ’：Ｓ　ε８１０Ｃ５９２２ＩｍｅＰＭ陣Ｎａｌ　ｂａ仙ｒａｂｍ　ｍ、ｐ−７２ｇ　９ε／口ｏ５９：Ｐａｇｅ匡際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．第１物品を第２物品に接合する方法であって、（１）第２物品に隣接して第１物品を配置し、並びに（２）（ａ）熱回復性でなく、（ｂ）第１物品と第２物品の間に配置されるか、あるいは第１物品の少なくとも一部分又は第２物品の少なくとも一部分を形成し、及び（ｃ）熱がその内部に発生した場合に寸法的変化を行う導電性ポリマー部材内で熱を発生させることを含んで成り、第１及び第２物品並びに導電性ポリマー部材が、熱が導電性ポリマー部材内で生じる場合に、導電性ポリマーの寸法的変化によって第１物品が第２物品に接合されるようになっているか又は接合されるように物理的拘束に付される方法。
２．第１物品及び第２物品が熱回復性でない請求の範囲第１項記載の方法。
３．熱が導電性ポリマー部材内で発生した場合に導電性ポリマー部材が膨張し、電流が導電性ポリマー部材を流れることによって熱が導電性ポリマー部材内で発生する請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。
４．導電性ポリマー内で発生した熱が熱可塑性ポリマーを溶融して第１物品と第２物品を接合する請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の方法。
５．第１物品が、第２物品に隣接し熱可塑性ポリマー組成物から成る第１表面部分を有しており、導電性ポリマー内で発生した熱が該第１表面部分を溶融して第１物品と第２物品を接合する請求の範囲第４項記載の方法。
６．第２物品が、該第１表面部分に隣接し熱可塑性ポリマー組成物から成る第２表面部分を有しており、導電性ポリマー内で発生した熱が該第２表面部分を溶融して第１物品と第２物品を接合する請求の範囲第５項記載の方法。
７．第１物品が電気絶縁性熱可塑性ポリマー組成物から成る外部第１表面部分を有する中空導管であり、第２物品が導電性ポリマー組成物から成る内部第２表面部分を有する請求の範囲第５項又は第６項記載の方法。
８．第２物品が、（ｉ）導管の周囲の一部分のらのまわりで中空導管に接続されるサドルの形状であり、（ｉｉ）流体が導管の内外を通過するための開口部を供給するタップを収容する手段を含んで成る請求の範囲第７項記載の方法。
９．該タップを第２物品に嵌めることをさらに含んで成る請求の範囲第８項記載の方法。
１０．第２物品が円筒状であり、中空導管の末端に接合される請求の範囲第７項記載の方法。
１１．第２物品が電気絶縁性熱可塑性組成物から成り、導電性ポリマー部材が、第１及び第２物品の第１表面部分と第２表面部分との間に位置しており、熱が導電性ポリマー部材内で発生する場合に膨張する別の物品である請求の範囲第１０項記載の方法。
１２．別の中空導管を第２物品に固定することを含んで成る請求の範囲第１１項記載の方法。
１３．第２物品が、第１中空導管の実質的に軸方向で末端を越えて延在し、別の中空導管が電気絶縁性熱可塑性組成物を含んで成り、（ｉ）第２物品の軸方向延在部分に隣接して別の中空導管を配置し、（ｉｉ）第２物１品と別の中空導管との間に別の導電性ポリマー部材を配置し；該導電性ポリマー部材が熱回復性でなく、熱がその内部に発生した場合に膨張するものであり、並びに（ｉｉｉ）別の導電性ポリマー部材に電流を流し、その内部に熱を発生させ；別の中空導管及び別の導電性ポリマー部材は、別の導電性ポリマー部材内で発生した熱が第２物品及び別の中空導管の少なくとも一方を溶融して第２物品と別の中空導管を接合するようになっていることによって第１中空導管と実質的に同軸に別の中空導管を第２物品に接合する請求の範囲第１２項記載の方法。
１４．電気絶縁性熱可塑性ポリマー組成物から成る外表面部分をそれぞれ有する２つの中空導管のインライン接合を、（ｉ）円筒状であり、（ｉｉ）中空導管の末端を配置し、及び（ｉｉｉ）導電性ポリマーから成る第２物品によって行い、該第２物品が、熱がその内部で発生する間、拘束部材によって包囲されている請求の範囲第５項記載の方法。
１５．第１物品が第１長さ方向延在縁部分を有するシートの形状であり、第２物品が、該第１縁部分が配置され接合される第１長さ方向延在スロットを有する長い物品である請求の範囲第１〜６項のいずれかに記載の方法。
１６．第１物品が第２長さ方向延在縁部分を有し、第１物品は、第１縁部分と第２縁部分が相互に隣接するように、第１物品によって覆われるべき物体の周囲に巻き付けられ、第２物品は、第２縁部分が配置され接合される第２長さ方向延在スロットを有する請求の範囲第１５項記載の方法。
１７．導電性ポリマー部材が第２物品の少なくとも一部分を形成する請求の範囲第１５項又は第１６項記載の方法。
１８．第１物品が電気絶縁性熱可塑性組成物から成り、第２物品が電気絶縁性熱可塑性組成物から成り、テープの形態の導電性ポリマー部材が第１及び第２スロットのそれぞれに配置される請求の範囲第１５項又は第１６項記載の方法。
１９．導電性ポリマーが、（ｉ）ポリマー成分、及びポリマー成分に分散された粒状導電性充填剤を含んで成り、及び（ｉｉ）２３℃から、ポリマー成分の少なくとも一部分の融点に加熱される場合に、少なくとも１０％体積増加する請求の範囲第１〜１８項のいずれかに記載の方法。
２０．ポリマー部材が、粒子がその独立性を完全には失うことなく融着するように一体に焼結された有機ポリマー粒子から本質的に成り、粒状充填剤が、融着粒子の境界において又は境界付近においてのみ実質的に存在する請求の範囲第１９項記載の方法。
２１．有機ポリマーが起高分子量ポリエチレンである請求の範囲第２０項記載の方法。
２２．シート縁部分を一体に接合する封止器具であって、（ａ）第１縁部分を収容できる第１くぼみ、（ｂ）第２縁部分を収容できる第２くぼみ、（ｃ）焼結導電性ポリマーを含んで成る、該くぼみの間の加熱部分、及び（ｄ）電源との接続時に該加熱部分の加熱を生じさせる第１及び第２電極を有して成る封止器具。
２３．シート縁部分を一体に接合する封止器具であって、（ａ）（ｉ）焼結ポリマー成分及び該ポリマー成分に分布された導電性粒状充填剤を含んで成る導電性ポリマーから成り、及び（ｉｉ）要素の表面上にスロットを有する要素、並びに（ｂ）電源に接続でき、電源に接続された場合に導電性ポリマー要素に電流を流す２つの電極を有して成る封止器具。
２４．（ｉ）導電性ポリマー組成物を含んで成り、（ｉｉ）供給ラインの第２表面に接触かつ合致できるような形状の第１表面を有し、（ｉｉｉ）タップを収容する手段を有し、（ｉｖ）第１電極を収容する手段を有し、（ｖ）第２電極を収容する手段を有する導管に圧力アクセスを供給するのに適した器具であって、手段（ｉｖ）及び（ｖ）が、該手段中に収容した第１電極及び第２電極の間に電位差を適用した場合に、該第１及び第２表面が相互に接触する状態で、電流が導電性ポリマー組成物の中を流れ、器具を加熱し、該第１表面（ｉｉ）及び／又は該第２表面が溶融するように、相互に位置している器具。
２５．（ｉ）導電性ポリマーがテープの形状であり、（ｉｉ）第１及び第２電極が、テープの向かい合う縁に配置されている長い金属ストリップであり、及び（ｉｉｉ）タップを収容する手段がテープ表面からテープを通過して円筒状突起を有して成る請求の範囲第２３項記載の器具。
２６．熱回復性でなく、（ａ）テープの形状であり、（ｉ）超高分子量ポリエチレンから成る焼結ポリマー成分、及び該ポリマー成分に分散した導電性粒状充填剤を含んで成り、及び（ｉｉ）２３℃から、ポリマー成分の少なくとも一部分の融点に加熱された場合に、少なくとも１０％体積増加する導電性ポリマーから成る要素、並びに（ｂ）電源に接続でき、電源に接続された場合に導電性ポリマー要素に電流を流す電極を有して成る物品。