JPH06117595A - 配管用分岐管 - Google Patents

配管用分岐管

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JPH06117595A
JPH06117595A JP4285108A JP28510892A JPH06117595A JP H06117595 A JPH06117595 A JP H06117595A JP 4285108 A JP4285108 A JP 4285108A JP 28510892 A JP28510892 A JP 28510892A JP H06117595 A JPH06117595 A JP H06117595A
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JP
Japan
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pipe
polyolefin
branch pipe
inner layer
heating element
Prior art date
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Application number
JP4285108A
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English (en)
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Shoji Suzuki
昭司 鈴木
Yasushi Tanaka
靖司 田中
Takashi Sato
隆士 佐藤
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Furukawa Electric Co Ltd
Zeon Corp
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ポリオレフィンで形成された内層と架橋ポリ
ノルボンで形成され、該内層と一体化した外層とからな
る配管用分岐管であって、その少くとも一つのパイプ受
け口部においてポリオレフィン内層と架橋ポリノルボル
ネン外層との間に、電極が取付けられたリング状発熱体
が介在している配管用分岐管。 【効果】 パイプ受け口に接続すべき管を挿入し、発熱
体に通電し発熱することによってポリオレフィン内層を
管に容易かつ確実に融着でき、その作業は何ら困難を伴
わない。また、管継手の外層は架橋ポリノルボルネンか
らなるため強度、耐食性、耐薬品性および耐熱性に優
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポリオレフィン内層と架
橋ポリノルボルネン外層とからなる配管用分岐管に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、水道用配管、給湯用配管、温泉輸
送管などに金属管に代えてポリオレフィン管（ポリエチ
レン管など）が使用されるようになってきている。ポリ
オレフィン管は金属管に比べ、軽量で取扱いが容易であ
る、耐食性および耐薬品性に優れている、スケールの付
着が少ない、長尺で接続箇所が少なくて済む、可撓性が
よい等の利点があり、それらの性能は年々向上してい
る。
【０００３】かかるポリオレフィン管を接続するための
管継手として種々のタイプのものが実用化されている。
最近では、ＪＩＳ Ｋ ６７６３の水道用ポリエチレン
管継手や、ＪＩＳ Ｋ ６７７０の架橋ポリエチレン管
継手なども使用されるようになっている。ＪＩＳ Ｋ
６７６３の管継手は、例えば、金属管とポリエチレン管
との接続に用いられるものであって、その金属管側がね
じ込み接続で、ポリエチレン管側が融着接続となってい
る。またＪＩＳ Ｋ ６７７０管継手は、架橋ポリエチ
レン管の接続口に熱融着作業を容易にするため発熱体が
内蔵されているものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＪＩＳ
Ｋ ６７６３の水道用ポリエチレン管継手は、ポリエ
チレン管を接続する際に、ポリエチレン管の端部を加熱
して溶融させた状態で、継手に挿入する必要があるた
め、接続作業が面倒であるうえ、熟練を要するという欠
点がある。一方、ＪＩＳ Ｋ ６７７０の管継手は、接
続口にポリエチレン管を挿入して発熱体を通電加熱する
だけで熱融着が行えるので、接続作業は容易である。し
かしながら、この管継手は、融着部に発熱体をセットす
るため成形操作が煩雑で難しい。また、分岐管のように
狭い部位に複数の接続部が集中している場合には、パイ
プの融着作業自体が困難を極める。
【０００５】特開平４−１６３２７号には、ポリノルボ
ルネンその他の高いガラス転移温度を有する形状記憶樹
脂で構成され、その拡径開口端部の内面にポリオレフィ
ン層が形成された管継手が記載されている。この管継手
の拡径開口端部に、接続すべきポリオレフィンパイプを
挿入し、形状記憶樹脂の形状記憶温度より高い温度に加
熱して、拡径端部の形状の凍結を解除すると同時にポリ
オレフィン層を溶融しポリオレフィンパイプに融着一体
化することによってパイプの接続が行なわれる。
【０００６】しかしながら、一般に分岐管には狭い部位
に多数の受け口部が設けられているため、融着させるた
めの加熱ユニットを受け口部に取付け、融着する作業は
非常に厄介である。また、作業効率の面から多数の受け
口部を一度に融着することも多く、このような場合、多
数の加熱ユニットを用意して、それを狭い部位に一度に
取付けて作業せねばならず、作業が非常に厄介であるだ
けでなく、融着不良を生じやすい。
【０００７】本発明の目的は、パイプの接続作業を難な
く行なうことができ、かつ、強度、耐食性、耐薬品性お
よび耐熱性に優れ、しかも大型品であって比較的容易に
成形することができる配管用分岐管を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、ポリオレ
フィンで形成された内層と架橋ポリノルボルネンで形成
され、該内層と一体化した外層とからなる配管用分岐管
であって、その少くとも一つのパイプ受け口部において
ポリオレフィン内層と架橋ポリノルボルネン外層との間
に、電極が取付けられたリング状発熱体が介在している
ことを特徴とする配管用分岐管によって達成される。
【０００９】以下、本発明の配管用分岐管を図面を参照
して詳細に説明する。図１は本発明の分岐管の一実施例
を示す断面図である。この分岐管１は、ポリオレフィン
で形成された内層３と、架橋ポリノルボルネンで形成さ
れ、該内層３と一体化した外層２とからなる二層構造を
有し、両層は一体的に形成されている。分岐管１は少く
とも一つ（図示の例では３つ）のパイプ受け口５を有し
ており、そのうち少くとも一つ（図示の例では３つ）の
パイプ受け口部分においてはポリオレフィン内層３と架
橋ポリノルボルネン外層２との間にリング状発熱体４が
介在している。
【００１０】図２は、本発明の分岐管の別の一実施例を
示す断面図である。この分岐管１は、図１に示す分岐管
１と同様であるが、パイプ受け口５が拡径されている点
で図１に示す分岐管と相違している。図２に示す分岐管
１は、パイプ受け口５が拡径されているので他の管６と
の接続作業が容易であり、より確実に融着できる点で、
図１に示す分岐管１より好ましい。
【００１１】図３は配管用分岐管１のパイプ受け口部に
取付けるリング状発熱体４を示しており、このリング状
発熱体４には電気ゴテによる溶着その他の接着手段によ
って一対の電極８が取付けられている。発熱体４は、電
極８に通電することにより発熱し、外側に接する架橋ポ
リノルボルネン２は溶融しないが、内側に接するポリオ
レフィン３を溶融する。すなわち、配管用分岐管１のパ
イプ受け口に、接続すべき他のパイプを挿入し、電極８
に通電すると発熱体４が発熱し、その内側に接するポリ
オレフィン内層３が溶融し、挿入された他のパイプに融
着する。ポリオレフィン内層３と他のバイプとの融着を
良好にするため、他のパイプもポリオレフィンであるこ
とが好ましく、特にポリオレフィン内層３と同じポリオ
レフィン材料製であることが一層好ましい。
【００１２】リング状発熱体４としては熱可塑性ポリマ
ーからなるマトリックスにカーボンブラック粉末その他
の導電性粒子を配合したものが用いられる。図２に示さ
れるように、分岐管の受け口部を拡径する場合には、発
熱体４は、拡径された内層３および外層２に追随して拡
径することができ、且つ、受け口部に他の管の接続端部
を挿入して発熱体を発熱せしめた際に内層３および外層
２に追随して収縮することができるものでなければなら
ない。発熱体のマトリックスポリマーとして用いる熱可
塑性ポリマーは、外層を構成する熱硬化性ポリノルボル
ネン系樹脂と一体成形可能で、かつ導電性粒子を配合し
たときに所定形状に成形可能なものであればよい。
【００１３】このような熱可塑性ポリマーとしては、例
えば、高密度ポリエチレン（ＰＥ）、中密度ＰＥ、低密
度ＰＥ、超高分子量ＰＥ、エチレン−プロピレン共重合
体、エチレン−ブテン−１共重合体、ポリプロピレン
（ＰＰ）、ポリブテン−１、ポリペンテン−１、ポリ４
−メチルペンテン−１、エチレン−プロピレンゴム（Ｅ
ＰＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体
（ＥＰＤＭ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニ
ル共重合体などのオレフィン系モノマーを主成分とする
オレフィン系ポリマー；ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）など
のハロゲン化ビニル系ポリマー；ポリスチレンなどの芳
香族ビニル系ポリマー；これらのポリマーの塩素化物；
およびこれらの混合物などが挙げられる。混合物の具体
例としては、例えば、高密度ＰＥと低密度ＰＥの混合
物、中密度ＰＥと低密度ＰＥの混合物、高密度ＰＥとエ
チレン−α−オレフィン共重合体の混合物、低密度ＰＥ
とエチレン−α−オレフィン共重合体の混合物などが挙
げられる。
【００１４】熱可塑性ポリマーの他の例としては、スチ
レンに代表される芳香族ビニル化合物と、イソプレンや
ブタジエンなどの共役ジエンから構成される各種ブロッ
ク共重合体、具体的には、Ｓ−Ｉ型、Ｓ−Ｂ型、Ｓ−Ｉ
−Ｓ型、Ｓ−Ｂ−Ｓ型、Ｓ−Ｉ−Ｓ−Ｉ−Ｓ型などのブ
ロック共重合体、これらの水素化物、これらの混合物な
どの炭化水素系熱可塑性エラストマー；ポリブタジエ
ン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、
クロロプレンゴム、ブチルゴムなどの未加硫ゴムが挙げ
られる。これらの炭化水素系熱可塑性エラストマーや未
加硫ゴムは、上記オレフィン系ポリマーなどと任意の割
合で混合して使用することができる。
【００１５】これらの重合体の中でも、外層への密着
性、一体成形性、被接合部材への融着性などの観点か
ら、オレフィン系ポリマーが好ましく、特にオレフィン
系モノマーのみで構成されるポリオレフィンが好まし
い。リング状発熱体４の肉厚は一般に０．５〜５ｍｍ程
度であり、その径および高さは接続すべき管６に応じて
適宜設定される。
【００１６】発熱体４に取付ける電極８は、図３に示す
ように発熱体の軸と平行に取付けた線状のものが好まし
い。図２に示すようにパイプ受け口部を拡径する場合、
電極８は、リング状発熱体４の拡径および収縮時に切断
せず、追随するものでなければならない。特に、編組線
（編込み線）で構成された電極８は、伸縮性を有し、発
熱体４の変形に追随できる余裕が大きいので好ましい。
【００１７】図１および図２に示すように、配管用分岐
管１は、少なくとも一端側（図示の例では両端側）に、
金属管７との接続部９を有し、この金属管接続部９の内
側には、ねじ加工が施された金属部品１０がインサート
され、雌ねじが形成されている。この雌ねじ部１０は分
岐管１の成形時に金属製雌ねじ部をインサートするか、
または成形後に切削加工したり、金属製雌ねじ部をイン
サートすることにより形成される。雌ねじ部１０には必
ずしもテーパーを付ける必要はないが、ＪＩＳＢ ０２
０３に規定されるような管用テーパーねじであってもよ
い。
【００１８】雌ねじ部１０の外側には好ましくは拡径防
止部材１１が嵌着されている。この拡径防止部材１１は
分岐管１を構成する樹脂よりも剛性の高い材料からつく
られ、一般には金属製である。拡径防止部材１１の形状
は円環状リング、多角型リングのいずれでもよい。この
リングの装着は、通常成形後にリングをはめ込むことに
より行われる。この際、接着剤を用いてリングと管とを
接着したり、リングを加締めることが望ましい。また拡
径防止部材１１は、所望によりインサート成形によって
管開口部を形成する樹脂の中に完全にまたは部分的に埋
設することもできる。完全に埋設する場合には管の肉厚
が大きくなるがねじ加工部とリングとの間隔を小さくす
ることができ、雄ねじで螺合した際のシール性が向上す
るとともに外観も良好になる。
【００１９】本発明の配管用分岐管の外層２を構成する
架橋ポリノルボルネンは、ジシクロペンタジエンに代表
される三環体以上の架橋性ノルボルネン系モノマーを金
型内でメタセシス触媒系の存在下に塊状開環重合させて
得られる。ポリノルボルネン系樹脂は、耐熱変形性、機
械的強度に優れ、しかも常温での耐衝撃性が高いのみな
らず、低温においても耐衝撃性や弾性率、可撓性等の変
化が少なく、かつ、ＲＩＭ法により大型の成形品を容易
に成形でき、安価でもあるため、特に好ましい。
【００２０】ノルボルネン系モノマーは、三環体以上で
あることによって、熱変形温度の高い重合体が得られ
る。三環体以上のノルボルネン系モノマーを塊状開環重
合すると架橋ポリマーが生成するが、ポリマーの架橋度
を高めるためには全モノマー中の少なくとも１０重量
％、好ましくは３０重量％以上の架橋性モノマーを使用
することが好ましい。
【００２１】三環体以上のノルボルネン系モノマーとし
ては、ジシクロペンタジエンやジヒドロジシクロペンタ
ジエンなどの三環体、テトラシクロドデセンなどの四環
体、トリシクロペンタジエンなどの五環体、テトラシク
ロペンタジエンなどの七環体、これらのアルキル置換体
（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル置換体な
ど）、アルキリデン置換体（例えば、エチリデン置換体
など）、アリール置換体（例えば、フェニル、トリル置
換体など）などが挙げられる。これらのノルボルネン系
モノマーは、単独で使用してもよいし、また、２種以上
を混合して用いることもできる。
【００２２】なお、上記三環体以上のノルボルネン系モ
ノマーの１種以上とともに、開環重合し得る２−ノルボ
ルネン、５−メチル−２−ノルボルネン、５−エチリデ
ン−２−ノルボルネン、５−フェニル−２−ノルボルネ
ンなどの二環体のノルボルネン系モノマー、あるいはシ
クロブテン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シ
クロオクテン、シクロドデセンなどの単環シクロオレフ
ィンなどを、本発明の目的を損なわない範囲で使用する
ことができる。
【００２３】分岐管の内層３を構成するポリオレフィン
は、リング状発熱体に通電して発熱させた際、その熱に
よって溶融してポリオレフィン管その他の管６に接合し
得る材料からなっている。そのようなポリオレフィン材
料としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリ
エチレン、低密度ポリエチレン、ポリブテン−１、エチ
レン−プロピレン共重合体、ポリプロピレン、エチレン
−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル
酸エステル共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−エチルアク
リル酸共重合体（ＥＥＡ）などのオレフィンを主成分と
するポリマーが使用可能である。これらは単独で用いて
もよいし、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
【００２４】図１に示す分岐管１は次のように製造する
ことができる。先ず、分岐管１の内層３となる中空成形
体をポリオレフィン成形材料のブロー成形によって形成
する。中空成形体の両端の金属管と接合すべき部分およ
びポリオレフィンその他の材料でできた管６の受け口と
なる部分を裁断してそれぞれ他の管の受け口となる開口
を形成する。次いで、ポリオレフィンその他の材料でで
きた管と接続すべき受け口部分に、予め電極８を取付け
たリング状発熱体４を嵌め込む。嵌め込んだリング状発
熱体が中空成形体の受け口部分から容易に脱落すること
がないようリング状発熱体の内径と中空成形体の受け口
部分の外径とは同じであることが望ましい。
【００２５】次いで、パイプ受け口部分にリング状発熱
体を嵌め込んだ中空成形体を中子として金型内に据付け
て、金型内面と中空成形体との間に前記の架橋性ノルボ
ルネン系モノマーを注入し、反応射出成形（ＲＩＭ）法
によりモノマーを重合硬化せしめることによって、架橋
ポリノルボルネンからなる外層２を形成する。より具体
的に言えば、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒
とから成る第１の反応原液とノルボルネン系モノマーと
共触媒（活性剤）とからなる第２の反応原液とを、別々
にＲＩＭ装置のミキシングヘッドに供給して、ここで瞬
間的に混合した後金型内に注入する。金型内でノルボル
ネン系モノマーは開環重合を起こして架橋ポリノルボル
ネンになる。
【００２６】図２に示す分岐管１は、図１に示すものと
同様に製造することができるが、図１のものと同様に製
造した後、分岐管の受け口部を拡径する点で相違してい
る。すなわち、分岐管１の外層２を構成する架橋ポリノ
ルボルネンの形状記憶特性を利用して拡径し、さらに管
６を接続した後に収縮せしめる。受け口部を拡径するに
は、受け口部を架橋ポリノルボルネン外層のガラス転移
温度（Ｔｇ）以上に加熱して、または常温において、接
続しようとする管６よりやや径の大きいロッドを、加熱
された受け口部に押し込むことによって受け口部を拡径
し、拡径状態で凍結しておく。
【００２７】次に、上記のように形成された分岐管１と
金属管７の接続方法を説明する。まず金属管７の軸部の
好ましくはテーパーのついた雄ねじ部１３に、分岐管１
の雌ねじ１０を螺合させ、十分に締め付ける。もし、分
岐管端部の外周に拡径防止部材１１が装着されていない
と、ねじ部が徐々に拡径し、シール性が低下ないし喪失
するので、本発明の分岐管には拡径防止部材１１が設け
られていることが好ましい。拡径防止部材１１が装着さ
れていると、締付けが強固になるほどシール性が向上す
る。
【００２８】リング状発熱体４が一体的に装着せる分岐
管１の受口部とポリオレフィン、その他の材料製の管６
とを接続するには、図１に示す分岐管１の場合は、発熱
体４の電極８に通電して発熱体４を発熱せしめポリオレ
フィン内層３を溶融するとともに受け口部に管６の接続
端部を挿入して、ポリオレフィン内層３を管６の表面に
融着する。
【００２９】また、図２に示す分岐管１の場合は、前記
のように拡径された状態で凍結されている分岐管の拡径
受け口部に管６の接続端部を挿入する。次いで、リング
状発熱体４の電極８に通電して、架橋ポリノルボルネン
の形状記憶温度以上の温度に加熱することによって、拡
径受け口部の凍結状態が解かれて受け口部は先の径に復
元し管６を強く緊締する。同時に、発熱体から供給され
る熱によってポリオレフィン内層３が溶融し、管６の表
面に融着する。かくして、ポリオレフィン内層３と管６
とが融着一体化し、強固な接続が達成される。
【００３０】管６の材質はポリオレフィン内層３と接合
可能であれば格別限定されないが、耐熱性を考慮すれば
架橋ポリエチレンその他の架橋ポリオレフィンであるこ
とが好ましい。しかしながら、架橋ポリオレフィンは溶
融しにくいため、本発明の管継手１との融着一体化が必
ずしも円滑にいかない場合がある。その場合には架橋ポ
リオレフィン管の外周面に無架橋のポリオレフィン被膜
を一体に融着して設けたポリオレフィン管６を使用する
ことにより、管継手１との融着一体化を確実なものにす
ることができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明の配管用分岐管は、そのパイプ受
け口に接続すべき管を挿入し、リング状発熱体に通電す
ることによって分岐管のポリオレフィン内層を溶融し、
挿入された管に融着することができ、そのパイプ接続作
業は難なく行うことができる。さらに、分岐管の外層
は、架橋ポリノルボルネンで構成されるため、強度、耐
食性、耐薬品性および耐熱性に優れ、しかも大型品であ
っても比較的容易に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る配管用分岐管１をポリ
オレフィン管６および金属管７とともに示す部分断面
図。
【図２】本発明の他の一実施例に係る配管用分岐管１を
金属管７とともに示す部分断面図。
【図３】本発明の分岐管に用いられるリング状発熱体の
斜視図。
【符号の説明】
１ 配管用分岐管 ２ 分岐管の架橋ポリノルボルネン外層 ３ 分岐管のポリオレフィン内層 ４ リング状発熱体 ５ パイプ受け口 ６ ポリオレフィンその他の材料製管 ７ 金属管 ８ 電極 ９ 金属管接続部 １０ 雌ねじ部 １１ 拡径防止部材 １３ 雄ねじ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 隆士 東京都千代田区丸の内二丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリオレフィンで形成された内層と架橋
    ポリノルボンで形成され、該内層と一体化した外層とか
    らなる配管用分岐管であって、その少くとも一つのパイ
    プ受け口部においてポリオレフィン内層と架橋ポリノル
    ボルネン外層との間に、電極が取付けられたリング状発
    熱体が介在していることを特徴とする配管用分岐管。
JP4285108A 1992-09-30 1992-09-30 配管用分岐管 Pending JPH06117595A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003038647A (ja) * 2001-08-02 2003-02-12 Atom Medical Corp 鼻孔カニューラ及びその製造方法
JP2009286109A (ja) * 2008-05-01 2009-12-10 Sekisui Chem Co Ltd ポリオレフィン系樹脂架橋体とその融着接合物

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JP2003038647A (ja) * 2001-08-02 2003-02-12 Atom Medical Corp 鼻孔カニューラ及びその製造方法
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