JPH09324889A - ジョイント用被覆発熱素線とその加工方法及びジョイント用スリーブと管継手 - Google Patents
ジョイント用被覆発熱素線とその加工方法及びジョイント用スリーブと管継手Info
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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-
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- B29C65/3484—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the composition of the heated elements which remain in the joint being non-metallic
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱融着式のジョイントスリーブや管継手に、
それ等の接合面を加熱溶融させる目的で用いられるジョ
イント用被覆発熱素線を、高温になっても電気絶縁性が
維持されて短絡が防止されるものにすることである。 【解決手段】 線状発熱体2の外面に熱可塑性樹脂から
成る絶縁被覆層3を設け、その外面にプライマー処理ヤ
ーンから成る耐熱性、電気絶縁性繊維層4を設け、さら
に熱可塑性樹脂から成る外面被覆層5を設けたのであ
る。
それ等の接合面を加熱溶融させる目的で用いられるジョ
イント用被覆発熱素線を、高温になっても電気絶縁性が
維持されて短絡が防止されるものにすることである。 【解決手段】 線状発熱体2の外面に熱可塑性樹脂から
成る絶縁被覆層3を設け、その外面にプライマー処理ヤ
ーンから成る耐熱性、電気絶縁性繊維層4を設け、さら
に熱可塑性樹脂から成る外面被覆層5を設けたのであ
る。
Description
【0001】
【発明の技術分野】この発明は、熱可塑性高分子材料か
ら成る配管施工等のためのジョイント用スリーブや管継
手に用いる被覆発熱素線とその加工方法及びこれを用い
たスリーブと管継手に関する。
ら成る配管施工等のためのジョイント用スリーブや管継
手に用いる被覆発熱素線とその加工方法及びこれを用い
たスリーブと管継手に関する。
【0002】
【従来の技術】各種合成樹脂、合成ゴム等の高分子材料
は、成形が容易であり、耐水性、耐薬品性等に優れ、軽
量であるなどの特性を有することから、金属または陶磁
器に代わって利用される分野が急激に拡大されつつあ
る。例えば、鉄管、鉛管、銅管、ステンレス鋼管、土
管、陶管等の管類、これらを接続する継手類更には弁栓
類等の分野を見ても、現在すでにかなり多くの高分子材
料が使用されている。
は、成形が容易であり、耐水性、耐薬品性等に優れ、軽
量であるなどの特性を有することから、金属または陶磁
器に代わって利用される分野が急激に拡大されつつあ
る。例えば、鉄管、鉛管、銅管、ステンレス鋼管、土
管、陶管等の管類、これらを接続する継手類更には弁栓
類等の分野を見ても、現在すでにかなり多くの高分子材
料が使用されている。
【0003】いま、このような高分子材料、特に熱可塑
性樹脂またゴムからなる管類、継手類または弁栓類等
を、漏洩等が起こらないように接続して、円滑な配管施
工を可能にするためには、それぞれの接続部を密に封じ
る必要がある。ところが、例えば、ABS樹脂、PV
C、ポリスチレン等の限られた高分子材料に対してはそ
れぞれに適した接着剤が開発されていて、それらを接続
部に適宜塗布して、硬化させれば、容易に目的を果たす
ことができるが、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリア
セタール、フッ素含有樹脂等多くのものに対しては適当
な接着剤は未だ得られていない。そこでこのような接着
剤のない高分子材料に対しては、接続する部分を外熱法
(火炎または管状炉等)によって軟化もしくは溶融させ
て冷却しない間に一気に接合させ、冷却固化させる方法
が採られている。しかし、このような外熱方法では均一
に加熱すること及び適当な軟化もしくは溶融の状態に調
整維持することがきわめて難しく、良い結果が得られて
いない。
性樹脂またゴムからなる管類、継手類または弁栓類等
を、漏洩等が起こらないように接続して、円滑な配管施
工を可能にするためには、それぞれの接続部を密に封じ
る必要がある。ところが、例えば、ABS樹脂、PV
C、ポリスチレン等の限られた高分子材料に対してはそ
れぞれに適した接着剤が開発されていて、それらを接続
部に適宜塗布して、硬化させれば、容易に目的を果たす
ことができるが、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリア
セタール、フッ素含有樹脂等多くのものに対しては適当
な接着剤は未だ得られていない。そこでこのような接着
剤のない高分子材料に対しては、接続する部分を外熱法
(火炎または管状炉等)によって軟化もしくは溶融させ
て冷却しない間に一気に接合させ、冷却固化させる方法
が採られている。しかし、このような外熱方法では均一
に加熱すること及び適当な軟化もしくは溶融の状態に調
整維持することがきわめて難しく、良い結果が得られて
いない。
【0004】そこで、同一発明者等による特開平2−1
90695号公報において、二つに折り曲げられ、互い
に接触することなく平行して螺旋状の巻き上げられた線
状発熱体が中空の筒状体に形成された熱可塑性高分子材
料層の中に封入された状態にあるジョイント用スリーブ
を提案している。しかし、このジョイント用スリーブを
製造する場合、又は使用する場合に、線状発熱体が高熱
になると、例えばエナメルやワニスによって表面被覆が
なされていても、被覆が蒸散したり、クラックが生じて
短絡してしまう危険がある。
90695号公報において、二つに折り曲げられ、互い
に接触することなく平行して螺旋状の巻き上げられた線
状発熱体が中空の筒状体に形成された熱可塑性高分子材
料層の中に封入された状態にあるジョイント用スリーブ
を提案している。しかし、このジョイント用スリーブを
製造する場合、又は使用する場合に、線状発熱体が高熱
になると、例えばエナメルやワニスによって表面被覆が
なされていても、被覆が蒸散したり、クラックが生じて
短絡してしまう危険がある。
【0005】また、同一発明者等による特開平3−32
486号公報においては、螺旋状に巻き上げられた合成
樹脂被覆線を隣接する巻線の少なくとも一部において互
いに融着したスリーブを提案しているが、これも、使用
の際に上述と同様の問題が生じることは避けられない。
486号公報においては、螺旋状に巻き上げられた合成
樹脂被覆線を隣接する巻線の少なくとも一部において互
いに融着したスリーブを提案しているが、これも、使用
の際に上述と同様の問題が生じることは避けられない。
【0006】さらに、上の公報において、線状発熱体の
被覆素線を一体成形した管継手が開示されているが、こ
れも上記と同様の問題が生じている。
被覆素線を一体成形した管継手が開示されているが、こ
れも上記と同様の問題が生じている。
【0007】
【発明の課題】このため、特開昭61−130695号
公報に記載されているように、線状発熱体に耐熱性のあ
る材料、例えばワニスや熱硬化性樹脂を被覆することが
提案されているが、例えば300℃程度の熱で蒸散して
しまうため、短絡を生じる危険は大きい。
公報に記載されているように、線状発熱体に耐熱性のあ
る材料、例えばワニスや熱硬化性樹脂を被覆することが
提案されているが、例えば300℃程度の熱で蒸散して
しまうため、短絡を生じる危険は大きい。
【0008】また、上記いずれの技術においても、外面
被覆層と線状発熱体が互いに強固に固着していないと水
や薬品等の侵入によって線状発熱体が腐食し、経時的に
管の接続不良やジョイント部の変形等好ましくない影響
が現れることは明らかである。
被覆層と線状発熱体が互いに強固に固着していないと水
や薬品等の侵入によって線状発熱体が腐食し、経時的に
管の接続不良やジョイント部の変形等好ましくない影響
が現れることは明らかである。
【0009】そこで、この発明の課題は、線状発熱体の
短絡を防止し、かつ外面被覆層と線状発熱体の強固な接
合をはかることである。
短絡を防止し、かつ外面被覆層と線状発熱体の強固な接
合をはかることである。
【0010】
【課題の解決手段】上記の課題を解決するため、第1の
発明においては、特殊な構成の被覆発熱素線とその加工
方法を提案し、第2の発明はその素線によって、ジョイ
ント用スリーブを形成したのである。上記素線は、線状
発熱体を加熱しながらその外面に熱可塑性樹脂からなる
絶縁被覆層を接着形成し、その表面にプライマー処理を
施した耐熱性及び電気絶縁性繊維層を設け、更にその外
面を加熱しながら熱可塑性樹脂からなる被覆層を設けた
ものである。また、第3の発明において、上記素線によ
って形成した螺旋コイルを管継手の内面又は外面に一体
成形したのである。更に、第4の発明においては、上記
素線によって形成したスリーブを管継手の内面又は外面
に一体成形したのである。
発明においては、特殊な構成の被覆発熱素線とその加工
方法を提案し、第2の発明はその素線によって、ジョイ
ント用スリーブを形成したのである。上記素線は、線状
発熱体を加熱しながらその外面に熱可塑性樹脂からなる
絶縁被覆層を接着形成し、その表面にプライマー処理を
施した耐熱性及び電気絶縁性繊維層を設け、更にその外
面を加熱しながら熱可塑性樹脂からなる被覆層を設けた
ものである。また、第3の発明において、上記素線によ
って形成した螺旋コイルを管継手の内面又は外面に一体
成形したのである。更に、第4の発明においては、上記
素線によって形成したスリーブを管継手の内面又は外面
に一体成形したのである。
【0011】
【作用】上記被覆発熱素線は、線状発熱体に接着形成さ
れた絶縁被覆層を介して絶縁性繊維層が強固に接合され
るため、外面被覆層が溶融しても短絡することがなく、
かつ繊維層の間隙を外面被覆材が埋めていて、絶縁被覆
層と外面被覆層が接合されているため、線状発熱体をし
っかりと保持する。従って、線状発熱体と樹脂との接合
不良が生じず、ジョイント部の腐食等による接続不良が
生じない。
れた絶縁被覆層を介して絶縁性繊維層が強固に接合され
るため、外面被覆層が溶融しても短絡することがなく、
かつ繊維層の間隙を外面被覆材が埋めていて、絶縁被覆
層と外面被覆層が接合されているため、線状発熱体をし
っかりと保持する。従って、線状発熱体と樹脂との接合
不良が生じず、ジョイント部の腐食等による接続不良が
生じない。
【0012】
【実施の形態】まず、この発明の被覆発熱素線について
説明する。図1に示すように、被覆発熱素線1は、鋼
線、ニッケル線、ニクロム線、炭素線等から成る線状発
熱体2と、その外面に形成された変性ポリオレフィン、
ポリアミド、ポリアセタール、フッ化ビニリデン等から
成る絶縁被覆層3と、さらにその外面にプライマー処理
を施した耐熱性及び絶縁性繊維層4を介して、絶縁被覆
層3と一体化した外面被覆層5から成る。外面被覆層5
に使用する熱可塑性樹脂は、絶縁被覆層3と同一の熱可
塑性樹脂が望ましいが親和性、接着性を阻害しない範囲
で他の樹脂を用いることができる。また管継手或はパイ
プに使用される材料との親和性、接着性を配慮して選択
する必要がある。
説明する。図1に示すように、被覆発熱素線1は、鋼
線、ニッケル線、ニクロム線、炭素線等から成る線状発
熱体2と、その外面に形成された変性ポリオレフィン、
ポリアミド、ポリアセタール、フッ化ビニリデン等から
成る絶縁被覆層3と、さらにその外面にプライマー処理
を施した耐熱性及び絶縁性繊維層4を介して、絶縁被覆
層3と一体化した外面被覆層5から成る。外面被覆層5
に使用する熱可塑性樹脂は、絶縁被覆層3と同一の熱可
塑性樹脂が望ましいが親和性、接着性を阻害しない範囲
で他の樹脂を用いることができる。また管継手或はパイ
プに使用される材料との親和性、接着性を配慮して選択
する必要がある。
【0013】図2に製造方法を示す。図示のように、繰
り出し装置6に、線状発熱体2のコイル8を装着し連続
して繰り出し、洗浄機9によって洗浄を行い加熱装置1
0で加熱する。この温度は250℃程度であり、この状
態で押出成形機11のクロスヘッド12に通される。
り出し装置6に、線状発熱体2のコイル8を装着し連続
して繰り出し、洗浄機9によって洗浄を行い加熱装置1
0で加熱する。この温度は250℃程度であり、この状
態で押出成形機11のクロスヘッド12に通される。
【0014】押出成形機11では、パイプ等の素材と親
和性、接着性の良好な熱可塑性樹脂を200℃程度で加
熱溶融して、線状発熱体2の表面に250〜300μm
の絶縁被覆層3を接着形成させる。絶縁被覆層を形成さ
せた線状発熱体2は、冷却装置13にて冷却され、引取
装置14を経て巻取装置15によりリール16に巻き取
られる。
和性、接着性の良好な熱可塑性樹脂を200℃程度で加
熱溶融して、線状発熱体2の表面に250〜300μm
の絶縁被覆層3を接着形成させる。絶縁被覆層を形成さ
せた線状発熱体2は、冷却装置13にて冷却され、引取
装置14を経て巻取装置15によりリール16に巻き取
られる。
【0015】絶縁被覆層3を形成した後、変性ポリオレ
フィン溶液又はディスパージョン又はエマルジョン又は
ラテックスによってプライマー処理を施されたガラス繊
維、綿糸、ポリイミド繊維、ポリアミド繊維、ポリアミ
ドイミド繊維、ポリサルホン繊維等のうち少なくとも一
種以上より成るヤーン、紡績糸、ないし合撚糸より成る
耐熱性及び絶縁性繊維を編組して、図3に示すような繊
維層4を形成する。なお、プライマー処理剤としては、
絶縁被覆層3及び外面被覆層5と親和性、接着性の良い
樹脂を選択するのが望ましく、変性ポリオレフィンのほ
か、ポリアミド、ポリアセタール、フッ化ビニリデン等
を使用することができる。
フィン溶液又はディスパージョン又はエマルジョン又は
ラテックスによってプライマー処理を施されたガラス繊
維、綿糸、ポリイミド繊維、ポリアミド繊維、ポリアミ
ドイミド繊維、ポリサルホン繊維等のうち少なくとも一
種以上より成るヤーン、紡績糸、ないし合撚糸より成る
耐熱性及び絶縁性繊維を編組して、図3に示すような繊
維層4を形成する。なお、プライマー処理剤としては、
絶縁被覆層3及び外面被覆層5と親和性、接着性の良い
樹脂を選択するのが望ましく、変性ポリオレフィンのほ
か、ポリアミド、ポリアセタール、フッ化ビニリデン等
を使用することができる。
【0016】特に、耐熱性及び電気絶縁性を向上させる
ためには、熱可塑性樹脂と接着性良好なプラスチックサ
イズガラスヤーンが望ましい。
ためには、熱可塑性樹脂と接着性良好なプラスチックサ
イズガラスヤーンが望ましい。
【0017】さらに、編組密度5%未満の場合は、線状
発熱体に対する被覆度が低く、融着時に短絡が生じやす
い。また、編組密度95%を越えると絶縁性繊維が断熱
効果をもたらし、融着時に外面被覆層との融着不良が生
じやすかったり、絶縁被覆層と外面被覆層との接合が乏
しくなる。ゆえに編組密度としては5〜95%にするの
が望ましいが、好ましくは20〜80%、さらに好まし
くは40〜60%である。次に、この編組を施した絶縁
被覆線を80℃程度に加熱し、押出成形機(図示せず)
により図1に示すような角型の外面被覆層5を形成させ
る。この外面被覆層5は絶縁被覆層3と同じ樹脂を使用
するのが好ましいが、接着性を阻害しない範囲で他の樹
脂を使用してもよい。こうして絶縁性繊維層4の間隙を
外面被覆層5が埋めるように被覆するので、予熱された
絶縁被覆層3と完全に接合され、絶縁性繊維層を包み込
んで一体化された被覆発熱素線1が完成する。
発熱体に対する被覆度が低く、融着時に短絡が生じやす
い。また、編組密度95%を越えると絶縁性繊維が断熱
効果をもたらし、融着時に外面被覆層との融着不良が生
じやすかったり、絶縁被覆層と外面被覆層との接合が乏
しくなる。ゆえに編組密度としては5〜95%にするの
が望ましいが、好ましくは20〜80%、さらに好まし
くは40〜60%である。次に、この編組を施した絶縁
被覆線を80℃程度に加熱し、押出成形機(図示せず)
により図1に示すような角型の外面被覆層5を形成させ
る。この外面被覆層5は絶縁被覆層3と同じ樹脂を使用
するのが好ましいが、接着性を阻害しない範囲で他の樹
脂を使用してもよい。こうして絶縁性繊維層4の間隙を
外面被覆層5が埋めるように被覆するので、予熱された
絶縁被覆層3と完全に接合され、絶縁性繊維層を包み込
んで一体化された被覆発熱素線1が完成する。
【0018】この押出被覆は、図4に示すように、複数
本の線状発熱体2に同時に行なってもよい。
本の線状発熱体2に同時に行なってもよい。
【0019】上述のような被覆発熱素線1又は1’を図
5のように円錐台形コアCに螺旋状に密接して巻きつ
け、線状発熱体2に通電すると、発熱体2の熱によって
外面被覆層5が溶融し、隣接する素線1又は1’が融着
して図6に示すようなジョイント用スリーブ18が形成
される。なお、素線1は、コアCに一重螺旋巻きしても
よいが、並列に二重螺旋巻きしてもよい。
5のように円錐台形コアCに螺旋状に密接して巻きつ
け、線状発熱体2に通電すると、発熱体2の熱によって
外面被覆層5が溶融し、隣接する素線1又は1’が融着
して図6に示すようなジョイント用スリーブ18が形成
される。なお、素線1は、コアCに一重螺旋巻きしても
よいが、並列に二重螺旋巻きしてもよい。
【0020】次に、スリーブ18の他の形成方法につい
て述べる。
て述べる。
【0021】いま、図4のような二本の線状発熱体2を
有する素線1’をコアCに巻き付けると、図7のような
螺旋コイルが得られる。得られたコイルの一端では、二
本の線状発熱体2をそのまま露出させて端子とし、他方
の端における二本の線状発熱体2を互いに撚り合わせて
短絡させると一つの回路が形成される。しかしこのまま
では螺旋コイルを構成する輪は不安定であり、形状が定
まらないので、被覆層5の融点以上(例えば被覆材が変
性ポリオレフィンの場合150℃程度)に別途加熱した
熱器具(従来プラスチックの溶接に用いられる熱風溶
接、熱棒、熱刃もしくは熱板溶接、インパルス溶接、高
周波溶接、超音波溶接等いずれの溶接方法であってもよ
いが、最も簡便で設備費も少なくて好ましいのは内熱式
もしくは外熱式の熱板である)を螺旋の周方向の少なく
とも一箇所に接触させて被覆融着部17を設けると図7
及び図8に示すようなジョイント用スリーブ18が得ら
れる。即ち、螺旋コイルの表面に熱器具が触れると被覆
層5は直ちに溶融し、隣接する被覆材同志がその部分で
融着し、熱器具が遠のくと直ちに冷却し固化する。した
がって、前記の被覆線1又は1’全体を通電によって加
熱溶融しさらに冷却するものと比較すれば溶融したり冷
却したりする樹脂量は極めて少ないので被覆融着部17
の形成に要する時間は1秒程度と短くすることができ、
量産体制にも対応できる。
有する素線1’をコアCに巻き付けると、図7のような
螺旋コイルが得られる。得られたコイルの一端では、二
本の線状発熱体2をそのまま露出させて端子とし、他方
の端における二本の線状発熱体2を互いに撚り合わせて
短絡させると一つの回路が形成される。しかしこのまま
では螺旋コイルを構成する輪は不安定であり、形状が定
まらないので、被覆層5の融点以上(例えば被覆材が変
性ポリオレフィンの場合150℃程度)に別途加熱した
熱器具(従来プラスチックの溶接に用いられる熱風溶
接、熱棒、熱刃もしくは熱板溶接、インパルス溶接、高
周波溶接、超音波溶接等いずれの溶接方法であってもよ
いが、最も簡便で設備費も少なくて好ましいのは内熱式
もしくは外熱式の熱板である)を螺旋の周方向の少なく
とも一箇所に接触させて被覆融着部17を設けると図7
及び図8に示すようなジョイント用スリーブ18が得ら
れる。即ち、螺旋コイルの表面に熱器具が触れると被覆
層5は直ちに溶融し、隣接する被覆材同志がその部分で
融着し、熱器具が遠のくと直ちに冷却し固化する。した
がって、前記の被覆線1又は1’全体を通電によって加
熱溶融しさらに冷却するものと比較すれば溶融したり冷
却したりする樹脂量は極めて少ないので被覆融着部17
の形成に要する時間は1秒程度と短くすることができ、
量産体制にも対応できる。
【0022】なお、図7には一方向に巻いた螺旋コイル
を例示したが、このような螺旋は右巻き、左巻きのいず
れであってもかまわない。また図9に示すように被覆素
線1を曲げて変曲点19とし、左右逆巻きの二つの螺旋
コイル20および21を同時に作ることもできる。この
ような二つのコイルが最初から形成されていると、変曲
点19において螺旋コイル20および21のそれぞれの
軸を任意の角度で交差させることが極めて容易である。
を例示したが、このような螺旋は右巻き、左巻きのいず
れであってもかまわない。また図9に示すように被覆素
線1を曲げて変曲点19とし、左右逆巻きの二つの螺旋
コイル20および21を同時に作ることもできる。この
ような二つのコイルが最初から形成されていると、変曲
点19において螺旋コイル20および21のそれぞれの
軸を任意の角度で交差させることが極めて容易である。
【0023】しかし、図7のスリーブ18においても、
被覆融着部17の1箇所のみを残し、他の箇所(螺旋コ
イル20および21の二つに分割しようとするときの両
者の境界線に跨がる部分)を切り離せば、図10および
図11に例示したように、両群の軸を任意の角度で交差
することができ、図9に示すような途中に変曲点19を
有する螺旋コイルの場合と全く同じように多角的な利用
も可能となる。
被覆融着部17の1箇所のみを残し、他の箇所(螺旋コ
イル20および21の二つに分割しようとするときの両
者の境界線に跨がる部分)を切り離せば、図10および
図11に例示したように、両群の軸を任意の角度で交差
することができ、図9に示すような途中に変曲点19を
有する螺旋コイルの場合と全く同じように多角的な利用
も可能となる。
【0024】上述のようなスリーブ18の使用法を図1
2に基づいて説明する。図示のように、例えば熱可塑性
合成樹脂製ソケット30を用意し、同質の材料から成る
パイプ31の端部にジョイント用スリーブ18を被せ
て、軽く押し込むようにしながらソケット30に嵌合さ
せる。そしてスリーブ18の線状発熱体2に通電すると
スリーブ18は軟化する。そこで通電を止め、ソケット
30をパイプ31に軽く押しつけながら冷却すると、両
者はスリーブ18を介して固着される。
2に基づいて説明する。図示のように、例えば熱可塑性
合成樹脂製ソケット30を用意し、同質の材料から成る
パイプ31の端部にジョイント用スリーブ18を被せ
て、軽く押し込むようにしながらソケット30に嵌合さ
せる。そしてスリーブ18の線状発熱体2に通電すると
スリーブ18は軟化する。そこで通電を止め、ソケット
30をパイプ31に軽く押しつけながら冷却すると、両
者はスリーブ18を介して固着される。
【0025】次に、熱可塑性高分子材料から成る管継手
に前記被覆発熱素線1を一体に成形した例について説明
する。
に前記被覆発熱素線1を一体に成形した例について説明
する。
【0026】図13の符号40はエルボーを示し、これ
は、例えば図10又は図11に示すようなスリーブ18
を射出成形用の金型に予め組み込んでおいてエルボー4
0の本体を射出成形し、同時にコイル20、21が一体
に融着したエルボー40を形成したものである。一体成
形を行なう場合のスリーブ18は、勿論図6に示すもの
であってもよい。また、スリーブ18に形成する前のコ
アCに巻回したコイルを一体成形してもよい。なお、管
継手は、上記エルボーのほか、T型継手、Y型継手、返
し継手等のあらゆる継手を含む。
は、例えば図10又は図11に示すようなスリーブ18
を射出成形用の金型に予め組み込んでおいてエルボー4
0の本体を射出成形し、同時にコイル20、21が一体
に融着したエルボー40を形成したものである。一体成
形を行なう場合のスリーブ18は、勿論図6に示すもの
であってもよい。また、スリーブ18に形成する前のコ
アCに巻回したコイルを一体成形してもよい。なお、管
継手は、上記エルボーのほか、T型継手、Y型継手、返
し継手等のあらゆる継手を含む。
【0027】以下に実施例及び比較例を挙げる。
【0028】
【実施例1】0.3mmφのニッケル線をトリクロロエ
タン等の洗浄液にて洗浄し、その後ニッケル線を250
℃程度で予備加熱する。予備加熱されたニッケル線の表
面に200℃程度に溶融加熱されたアドマー(変性ポリ
エチレン樹脂:三井石油化学工業社製)を250〜30
0μm押出被覆した。このアドマーを被覆したニッケル
線に、アイオノマー樹脂のディスパージョン(ケミパー
ル S−300:三井石油化学工業社製)とエチレン−
メタクリル酸共重合体樹脂のエマルジョン(アクアテッ
クス AC−2010:中央理化工業社製)をそれぞれ
付着させた2種類のガラス繊維(E225 1/2 S
EA013:ユニチカグラスファイバー社製)を用意
し、編組機にて8打ちの編組を施した。これらのガラス
繊維をそれぞれ編組させたニッケル線を80℃程度に予
備加熱し、200℃程度に溶融加熱されたアドマーを角
形のダイスで押出被覆し、1.5mm×2.6mmの角
形の2種類の被覆発熱素線を得た。
タン等の洗浄液にて洗浄し、その後ニッケル線を250
℃程度で予備加熱する。予備加熱されたニッケル線の表
面に200℃程度に溶融加熱されたアドマー(変性ポリ
エチレン樹脂:三井石油化学工業社製)を250〜30
0μm押出被覆した。このアドマーを被覆したニッケル
線に、アイオノマー樹脂のディスパージョン(ケミパー
ル S−300:三井石油化学工業社製)とエチレン−
メタクリル酸共重合体樹脂のエマルジョン(アクアテッ
クス AC−2010:中央理化工業社製)をそれぞれ
付着させた2種類のガラス繊維(E225 1/2 S
EA013:ユニチカグラスファイバー社製)を用意
し、編組機にて8打ちの編組を施した。これらのガラス
繊維をそれぞれ編組させたニッケル線を80℃程度に予
備加熱し、200℃程度に溶融加熱されたアドマーを角
形のダイスで押出被覆し、1.5mm×2.6mmの角
形の2種類の被覆発熱素線を得た。
【0029】これらを264cmの長さにし、それを半
分に折り、引き揃え、引き揃えた2本の被覆発熱素線
を、テーパー(1/30)付きコアに、コアの大径側に
ニッケル線の両端子が来るようにして、隙間が生じない
ように密着させながら9回巻きつけてダブル巻の螺旋コ
イルとし、この螺旋コイルの表面に上下両方から挟むよ
うにして、150℃に加熱されている鉄製のヒーターの
端面を軽く接触させ、被覆融着部を6箇所形成した。少
量のアドマー被覆材を溶融することで隣接する被覆同志
を融着させることができるので、熱器具の接触時間は短
くてよく、また、冷却も速く、1秒程度で形状の安定し
た大口径60mm、小口径58mm、長さ36mmのジ
ョイント用スリーブが得られた。
分に折り、引き揃え、引き揃えた2本の被覆発熱素線
を、テーパー(1/30)付きコアに、コアの大径側に
ニッケル線の両端子が来るようにして、隙間が生じない
ように密着させながら9回巻きつけてダブル巻の螺旋コ
イルとし、この螺旋コイルの表面に上下両方から挟むよ
うにして、150℃に加熱されている鉄製のヒーターの
端面を軽く接触させ、被覆融着部を6箇所形成した。少
量のアドマー被覆材を溶融することで隣接する被覆同志
を融着させることができるので、熱器具の接触時間は短
くてよく、また、冷却も速く、1秒程度で形状の安定し
た大口径60mm、小口径58mm、長さ36mmのジ
ョイント用スリーブが得られた。
【0030】得られたスリーブをポリエチレン製パイプ
の管端部に被せて、ポリエチレン製のソケット中に軽く
押し込み、ジョイント用スリーブのニッケル線に蓄電池
を連結し、1.5Aの電流を2.5分間通電させた。そ
の結果、ジョイント用スリーブの被覆は完全に軟化した
ので、通電を引き続き嵌合部分を軽く押し込むようにし
ながら冷却すると、ソケットおよび管は共に固着して動
かなくなった。融着部分の状態を確認する目的で、接続
部分を軸方向に8等分したところ、ジョイント用スリー
ブ、ソケットおよび管の三者は境界が全く認められない
までに完全に融着し、ニッケル線はほぼ等間隔で整然と
並びポリエチレン、アドマー及び繊維層に封じ込められ
て、管内に通じるような空洞は発見されなかった。
の管端部に被せて、ポリエチレン製のソケット中に軽く
押し込み、ジョイント用スリーブのニッケル線に蓄電池
を連結し、1.5Aの電流を2.5分間通電させた。そ
の結果、ジョイント用スリーブの被覆は完全に軟化した
ので、通電を引き続き嵌合部分を軽く押し込むようにし
ながら冷却すると、ソケットおよび管は共に固着して動
かなくなった。融着部分の状態を確認する目的で、接続
部分を軸方向に8等分したところ、ジョイント用スリー
ブ、ソケットおよび管の三者は境界が全く認められない
までに完全に融着し、ニッケル線はほぼ等間隔で整然と
並びポリエチレン、アドマー及び繊維層に封じ込められ
て、管内に通じるような空洞は発見されなかった。
【0031】上記のように8等分したテストピースにつ
いて、ニッケル線の引抜強度をテストしたところ、ニッ
ケル線が3.5kgで破断するのみで、ニッケル線が強
固に組織中に接合していることを示していた。
いて、ニッケル線の引抜強度をテストしたところ、ニッ
ケル線が3.5kgで破断するのみで、ニッケル線が強
固に組織中に接合していることを示していた。
【0032】
【実施例2】実施例1で得られたスリーブを射出成型の
金型内に取り付け、ポリエチレンを射出成型して、内面
にニッケル線がコイル状の巻回されたエルボーを得た。
金型内に取り付け、ポリエチレンを射出成型して、内面
にニッケル線がコイル状の巻回されたエルボーを得た。
【0033】このエルボーをポリエチレン製パイプの先
端に嵌合してニッケル線に1.5Aの電流を2.5分間
通電した後、冷却すると、エルボーとパイプは完全に固
着していた。この固着部を軸方向に8等分して断面を観
察したところ、ニッケル線は整然とほぼ等間隔に配置さ
れ、接触しているところは見られなかった。
端に嵌合してニッケル線に1.5Aの電流を2.5分間
通電した後、冷却すると、エルボーとパイプは完全に固
着していた。この固着部を軸方向に8等分して断面を観
察したところ、ニッケル線は整然とほぼ等間隔に配置さ
れ、接触しているところは見られなかった。
【0034】8等分した固着部をさらに幅20mmに裁
断し、得られたピースの層間剥離試験(エルボーとポリ
エチレン管との層間)を行なったところ、層間剥離は不
可能であり約160kgf/20mmでポリエチレンパ
イプの材料破壊が認められた。ニッケル線の引張強度も
実施例1とほぼ同様の結果を示していた。
断し、得られたピースの層間剥離試験(エルボーとポリ
エチレン管との層間)を行なったところ、層間剥離は不
可能であり約160kgf/20mmでポリエチレンパ
イプの材料破壊が認められた。ニッケル線の引張強度も
実施例1とほぼ同様の結果を示していた。
【0035】
【比較例】プライマー処理を施していないガラス繊維を
使用した以外は実施例2と同様の試験を行なったとこ
ろ、約30kgf/20mmの剥離強度しか得られなか
った。
使用した以外は実施例2と同様の試験を行なったとこ
ろ、約30kgf/20mmの剥離強度しか得られなか
った。
【0036】以上のことから、この発明のプライマー処
理を施した耐熱性及び電気絶縁性繊維を使用するとエル
ボーとポリエチレン樹脂製パイプとの接着性に優れてい
ることがわかる。
理を施した耐熱性及び電気絶縁性繊維を使用するとエル
ボーとポリエチレン樹脂製パイプとの接着性に優れてい
ることがわかる。
【0037】
【効果】この発明によれば、以上のように、線状発熱体
の外面に熱可塑性樹脂からなる絶縁被覆層を接着形成
し、その上にプライマー処理を施した耐熱性及び電気絶
縁性繊維を有する繊維層を設け、さらにその外面に熱可
塑性樹脂からなる被覆層を設けて被覆発熱素線を形成し
たので、ジョイント用スリーブ形成の際及びスリーブ使
用の際の加熱によって外面被覆層の樹脂が溶融しても、
前記繊維層が線状発熱体の短絡を防止し、また繊維層の
凹凸及び間隙を絶縁被覆樹脂及び外面被覆樹脂が埋めて
いるので、線状発熱体−絶縁被覆樹脂−繊維層−外面被
覆樹脂層という強固な結合が果たされ、結果として線状
発熱体がパイプや管継手類の接続部において、コンクリ
ート中の鉄筋のように強固に保持され、耐久性の優れた
配管施工等がなされる。
の外面に熱可塑性樹脂からなる絶縁被覆層を接着形成
し、その上にプライマー処理を施した耐熱性及び電気絶
縁性繊維を有する繊維層を設け、さらにその外面に熱可
塑性樹脂からなる被覆層を設けて被覆発熱素線を形成し
たので、ジョイント用スリーブ形成の際及びスリーブ使
用の際の加熱によって外面被覆層の樹脂が溶融しても、
前記繊維層が線状発熱体の短絡を防止し、また繊維層の
凹凸及び間隙を絶縁被覆樹脂及び外面被覆樹脂が埋めて
いるので、線状発熱体−絶縁被覆樹脂−繊維層−外面被
覆樹脂層という強固な結合が果たされ、結果として線状
発熱体がパイプや管継手類の接続部において、コンクリ
ート中の鉄筋のように強固に保持され、耐久性の優れた
配管施工等がなされる。
【図1】この発明の被覆発熱素線の一例を示す横断面図
【図2】被覆発熱素線の加工方法を示す図
【図3】線状発熱体に耐熱性及び電気絶縁性繊維層を設
けた状態を示す正面図
けた状態を示す正面図
【図4】被覆発熱素線の他の例を示す横断面図
【図5】被覆発熱素線をコアに巻回した状態を示す縦断
面図
面図
【図6】被覆発熱素線によって形成したジョイント用ス
リーブを示す縦断面図
リーブを示す縦断面図
【図7】ジョイント用スリーブの他の例を示す正面図
【図8】同上の端面図
【図9】ジョイント用スリーブの他の例を示す正面図
【図10】ジョイント用スリーブの他の例を示す正面図
【図11】ジョイント用スリーブの他の例を示す正面図
【図12】ジョイント用スリーブの使用例を示す縦断面
図
図
【図13】管継手の一例を示す縦断面図
1、1’ 被覆発熱素線 2 線状発熱体 3 絶縁被覆層 4 絶縁性繊維層 5 外面被覆層 6 繰り出し装置 8 コイル 9 洗浄機 10 加熱装置 11 押出成形機 12 クロスヘッド 13 冷却装置 14 引取装置 15 巻取装置 16 リール 17 被覆融着部 18 ジョイント用スリーブ 19 変曲点 20、21 螺旋コイル 30 ソケット 31 パイプ 40 エルボー
フロントページの続き (71)出願人 390002381 株式会社キッツ 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目10番1 (72)発明者 田渕 嘉人 大阪府大阪市中央区南船場1丁目18番17号 ユニチカグラスファイバー株式会社内 (72)発明者 小泉 博康 京都府宇治市宇治小桜45番地の2 ユニチ カグラスファイバー株式会社内 (72)発明者 千桐 一芳 京都府福知山市長田野町1丁目14番地 ヒ エン電工株式会社福知山工場内 (72)発明者 岸田 喜廣 大阪府大阪市中央区農人橋2丁目1番35号 第8松屋ビル6F 602
Claims (17)
- 【請求項1】 線状発熱体外面に熱可塑性樹脂から成る
絶縁被覆層を設け、その外面にプライマー処理ヤーンか
ら成る耐熱性、電気絶縁性繊維層を設け、さらに熱可塑
性樹脂から成る外面被覆層を設けたジョイント用被覆発
熱素線。 - 【請求項2】 線状発熱体を加熱しながら、その外面に
熱可塑性樹脂からなる絶縁被覆層を接着形成し、プライ
マー処理ヤーンから成る耐熱性及び電気絶縁性繊維層を
設け、さらにその表面を加熱しながら、熱可塑性樹脂か
らなる外面被覆層を形成することから成るジョイント用
被覆発熱素線の加工方法。 - 【請求項3】 線状発熱体の外面に熱可塑性樹脂からな
る絶縁被覆層を設け、その外面にプライマー処理ヤーン
から成る耐熱性及び電気絶縁性繊維層を設け、さらに熱
可塑性樹脂からなる外面被覆層を形成した被覆発熱素線
を螺旋状に巻回したコイルの隣接する外面被覆層の少な
くとも一部を融着したジョイント用スリーブ。 - 【請求項4】 プライマー処理ヤーンから成る耐熱性及
び電気絶縁性繊維層の編組密度が5〜95%である請求
項1記載のジョイント用被覆発熱素線。 - 【請求項5】 プライマー処理ヤーンから成る耐熱性及
び電気絶縁性繊維層の編組密度が5〜95%である請求
項2記載のジョイント用被覆発熱素線の加工方法。 - 【請求項6】 プライマー処理ヤーンから成る耐熱性及
び電気絶縁性繊維層の編組密度が5〜95%である請求
項3記載のジョイント用スリーブ。 - 【請求項7】 熱可塑性樹脂から成る絶縁被覆層が変性
ポリオレフィン融着被覆層より成り、プライマー処理ヤ
ーンが変性ポリオレフィン溶液又はディスパージョン又
はエマルジョン又はラテックスのいずれかによって処理
したヤーンより成る請求項1又は4記載のジョイント用
被覆発熱素線。 - 【請求項8】 熱可塑性樹脂から成る絶縁被覆層が変性
ポリオレフィン融着被覆層より成り、プライマー処理ヤ
ーンが変性ポリオレフィン溶液又はディスパージョン又
はエマルジョン又はラテックスのいずれかによって処理
したヤーンより成る請求項2又は5記載のジョイント用
被覆発熱素線の加工方法。 - 【請求項9】 熱可塑性樹脂から成る絶縁被覆層が変性
ポリオレフィン融着被覆層より成り、プライマー処理ヤ
ーンが変性ポリオレフィン溶液又はディスパージョン又
はエマルジョン又はラテックスのいずれかによって処理
したヤーンより成る請求項3又は6記載のジョイント用
スリーブ。 - 【請求項10】 プライマー処理ヤーンがガラスヤーン
から成る請求項1、4、7のいずれかに記載のジョイン
ト用被覆発熱素線。 - 【請求項11】 ガラスヤーンがプラスチックサイズヤ
ーンよりなる請求項10記載のジョイント用被覆発熱素
線。 - 【請求項12】 プライマー処理ヤーンがガラスヤーン
から成る請求項2、5、8のいずれかに記載のジョイン
ト用被覆発熱素線の加工方法。 - 【請求項13】 ガラスヤーンがプラスチックサイズヤ
ーンよりなる請求項12記載のジョイント用被覆発熱素
線の加工方法。 - 【請求項14】 プライマー処理ヤーンがガラスヤーン
から成る請求項3、6、9のいずれかに記載のジョイン
ト用スリーブ。 - 【請求項15】 ガラスヤーンがプラスチックサイズヤ
ーンよりなる請求項14記載のジョイント用スリーブ。 - 【請求項16】 請求項3、6、9、14のいずれかに
記載のコイルを内面又は外面に一体成形した熱可塑性合
成樹脂管継手。 - 【請求項17】 請求項3、6、9、14のいずれかに
記載のスリーブを内面又は外面に一体成形した熱可塑性
合成樹脂管継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8141832A JPH09324889A (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | ジョイント用被覆発熱素線とその加工方法及びジョイント用スリーブと管継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8141832A JPH09324889A (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | ジョイント用被覆発熱素線とその加工方法及びジョイント用スリーブと管継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09324889A true JPH09324889A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=15301180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8141832A Pending JPH09324889A (ja) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | ジョイント用被覆発熱素線とその加工方法及びジョイント用スリーブと管継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09324889A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2839466A1 (fr) * | 2002-05-13 | 2003-11-14 | Pole De Plasturgie De L Est | Jonc de soudage chauffant renforce destine a assembler des pieces de structures homogenes ou heterogenes composees au moins en partie de materiaux thermoplastiques |
| KR100474093B1 (ko) * | 2002-06-10 | 2005-03-08 | 윤한신 | 합성수지관 융착용 체결형 발포소켓, 및 그 제조방법과제조장치 |
| CN105135133A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-12-09 | 张家港昌达实业有限公司 | 一种二维缠绕布线器及利用其进行的布线方法 |
| CN107486995A (zh) * | 2016-06-13 | 2017-12-19 | 北京化工大学 | 一种连接件以及利用该连接件粘接聚烯烃导管的方法 |
| WO2025149993A1 (en) * | 2024-01-11 | 2025-07-17 | 9T Labs Ag | Apparatus and method for forming and bonding fiber-reinforced composite devices |
-
1996
- 1996-06-04 JP JP8141832A patent/JPH09324889A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2839466A1 (fr) * | 2002-05-13 | 2003-11-14 | Pole De Plasturgie De L Est | Jonc de soudage chauffant renforce destine a assembler des pieces de structures homogenes ou heterogenes composees au moins en partie de materiaux thermoplastiques |
| KR100474093B1 (ko) * | 2002-06-10 | 2005-03-08 | 윤한신 | 합성수지관 융착용 체결형 발포소켓, 및 그 제조방법과제조장치 |
| CN105135133A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-12-09 | 张家港昌达实业有限公司 | 一种二维缠绕布线器及利用其进行的布线方法 |
| CN107486995A (zh) * | 2016-06-13 | 2017-12-19 | 北京化工大学 | 一种连接件以及利用该连接件粘接聚烯烃导管的方法 |
| CN107486995B (zh) * | 2016-06-13 | 2019-04-26 | 北京化工大学 | 一种连接件以及利用该连接件粘接聚烯烃导管的方法 |
| WO2025149993A1 (en) * | 2024-01-11 | 2025-07-17 | 9T Labs Ag | Apparatus and method for forming and bonding fiber-reinforced composite devices |
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