JPS58209526A - 接続部の構造 - Google Patents

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】 本発明は架橋型ポリエチレンパイプの接合強度にすぐれ
た接続部の構造に関するものである。

架橋型ポリエチレンパイプは概してｍｓしにくいもので
あるが、使用するポリエチレン系接着剤や接合法の改良
により接着力についてははば満足しうるものとなってい
る。

しかしながら、そのように接着力が向上していするにも
かかわらず、バット接続および継手接続のいずれにおい
ても長期安定性からみて接合不良がしばしば問題となる
ことがあった。

本発明者らはそうした問題が生ずる原因について鋭意研
究を慮ねた結果、従来接着剤はその接着力の向上を至上
の目的として改良されてきたため、形成された接着剤層
自体の機械的強度は考慮されておらず、そのため使用に
際しパイプの内圧による応力が接着剤層にもかかり、そ
れにより接着剤層がまず機械的に破壊されるためである
ことが判明した。

本発明者らはかかる事実に基づきさらに研究を進め１本
発明を完成した。

すなわち本発明は、架橋型ポリエチレン系接層剤で接続
された架橋型ポリエチレンパイプにおい°ＣＮ接続部の
接着剤ｊ−を構成する架橋型ポリエチレンの単位〜ｆ面
積あたりの引張破断強度（以下一単位引張破断強度とい
う）が該パイプをル成する架橋型ポリエチレンの単位引
張破断強度以上であることを特徴とする接続部の構造に
関する。

本発明においては、接着剤層を構成する架橋型ポリエチ
レンの単位引張破断強度が、いつの時点においてもパイ
プを構成する架橋型４ζリエチレンの単位引張破断強度
と同じかまたは大きいことが肝要である。たとえば、後
述するごとく、水架橋型のポリエチレンでパイプおよび
接着剤を構成するばあいでも（このばあい接続後のパイ
プを使用している同に水により架橋が進行し、機械的強
度が増大する）、実用時には常に接着剤層を１喫する架
橋型ポリエチレンの単位引張破断強度がパイプをＩＩｊ
ｔ成する架橋型ホ゛リエチレンの単位引張破断強度以上
でなければならない。

好ましい単位引張破断強度の関係は、パイプを構成する
架橋型ポリエチレンの単位引張破断強度をＴ　ｋｇ／ｍ
ｍ２とするとき接着剤層を構成する架橋型ポリエチレン
の単位引張破断強度は（Ｔ　＋　０　、１　）　ｋ（１
／ｍｍ２以上である。

なお、パイプの接続を継手接続で行なうばあい、継手の
引張破断強度はパイプの引張破断強度以上でなければな
らない。

本発明においてパイプの材質として用いられる架橋型ポ
リエチレンは、架橋済のものであってもよいし、徐々に
架橋が進行する経時架橋型のものであってもよく−それ
らのうちとくに水で架橋する水架橋性の経時架橋型ポリ
エチレンが好ましい。水架橋型のポリエチレンとしては
、ポリエチレンをビニルトリメトギシシランなどの有機
シラン化合物およびジクミルパーオキサイドなどの有機
過酸化物を用いてシランをグラフトしたものがあげられ
る。有機シラン化合物や有機過酸化物、えられるシラン
グラフトポリエチレンとしては−たとえば特開昭５１１
−１２６７８９号公報、特公昭５０−６５９４０号公報
に記載されているものがあげられる。さらに前記有機シ
ラン化合物とエチレンとを共重合し、主鎖にシラン基を
導入したポリエチレンも用いることができ、かかる共重
合体の例としては特開昭５６−８８４４６号公報に記載
されているものがあげられる。

継手接続のばあい用いる継手の材質としてはパイプに用
いるものと同じものが好ましいが、それらに限られるも
のではなく、ポリ塩化ビニルやポリエステルなどの合成
樹脂やゴムなどを用いてもよい。

本発明で用いる架橋型ポリエチレン系按着剤としては１
主成分として架橋型のポリエチレンをそのままあるいは
他の成分と混合して、固形状や粉末状、フィルム状また
は溶液状、ペースト状％乳化状、ｋｍ状にしたものが用
いられる。

架橋型ポリエチレンとしては、６ｔｌ記した水架橋型ポ
リエチレンおよびジアルキル系パーオキサイドやパーオ
キシ酸、パーオキシ酸エステルなどの架橋剤を混合した
熱架橋型ポリエチレンがあげられる。

なお、本発明におけるパイプおよび接着剤層の単位引張
破断＠度の関係を満たすようにパイプおよび接着剤を選
定するにあたって、たとえば架橋型ポリエチレンにおい
ては、ポリマー主鎖の構成単位の炭素数が多いほど、ポ
リマーの結晶密度が高、いけど、またはメルトインデッ
クス（Ｍ工）が低いほど、あるいは架橋度が高いほど一
般に単位引張破断強度が高くなるので、これらを指標と
して選べばよい。

パイプの接続方法はとくに限定されるものではなく、従
来より通常採用されている方法がそのまま使用できる。

たとえば、突合せ方式、さし込み方式−７レア方式、く
い込み方式あるいはスリーブ１エルボ、Ｔ継手、Ｙ継手
、りｏ　７．、ソケット、キャップなどの継手を用いる
継手方式などが採用できる。

本発明のＷ造を用いるときは、接続部の接着剤層の機械
的強度をパイプのそれ以上に増大せしめであるので、耐
圧性や耐クリープ性にすぐれた接続部を提供することが
でき、ひいては配管系全体の信頼性を高めかつ寿命を延
長することができる。

つぎに実施例をあげて本発明の接続部の構造を説明する
。

実施例１ ポリエチレン１００部（ｉｍＪｉｉ部、以下間１）、ジ
クミルパーオキナイド２．０部、酸化防止剤０．３部お
よびカーボンブラック０．８部を混合し成形し、加熱架
橋せしめて外径２７，０ｍｍ５　　内厚５．０ｍｍのパ
イプを作製した。このポリエチレンパイプのゲル分率は
８０％、密度は０．９４５９／ｃｍ３、単位引張破断強
度は’１　、５　ｋｉｍ２であった。

ポリエチレン系接着剤として、単位引張破断強度の異な
るポリエチレン１００部、ビニルトリメトキシシラン２
．０部およびジクミルパーオキサイド０．２部を混合し
て水架橋型シラングラフトホ゛リエチレン（未架橋）を
調製し、フィルムに成形した。このものの密度は０．９
５６９７部ｍ”、Ｍ工は０．８９／１０分、単位引張破
断強度は２　、６　ｋ−一であった。

なお単位引張破断強度は、Ｊ工ｓ　Ｋ６７７４の６．６
項の引張試験の方法に準じて測定した。

パイプの接続は、パイプおよびスリーブの接続すべき部
分を清拭したのち接着剤である水架橋型ポリエチレンフ
ィルムで被覆し、雄型部（スリーブ用）および雌型部（
パイプ用）を有する２００°ａに保持された熱板に挿入
して余分の接着剤を除くと同時に加熱し、引き抜くと同
時にスリーブとパイプを押しつけることによって行なっ
た。なお、スリーブの材質としてはパイプと同じものを
用いた。

同様にして本発明の１＃！造を有する接続部の試料をさ
らに２本作製し、計６本の試料の熱間内圧クリープ性を
Ｊ工ｓ　ｘ　６７７４の６．１０項の方法に準じて測定
（８０％）した。ただし、試験は１５００時間行なった
。

その結果、３本の試料とも１５００時間経過後も何ら異
常がなかった。

比較例１ 接着剤として密度０−９４５９／ａｍ３、単位引張破断
強（ｆ　２　、　Ｏｋ　９７ｍｍ２の水架橋型シラング
ラフトポリエチレン（未架橋）フィルムを用いたほかは
実施例１と同様にして３本の試料を作製し、接続部の熱
間ｆ内圧クリープ性を調べた。

その結果、１本は８００時間経過後、１本は１２００時
′間経過後に水漏れが発生した。残りの１本は１５００
時間経過後も異常はなかった。

実施例２ ポリエチレン１００部、ビニルトリメトキシシラン２．
０部、ジクミルノぜ一オキサイド０．２部、ジブチル−
錫−ジラウレー）　０．０５部、酸化防止剤０．６部お
よびカーボンブラック０．８部を混合して水架橋型シラ
ンブラットポリエチレン（未架橋）を調製した。

この水架橋型シラングラフトポリエチレンを用いて外径
４８．０ｍｍ、肉厚４　、５　ｍｍの、＜イブを成形し
た。このパイプを構成するポリエチレンはゲル分率６０
％、単位引張破断強度’ｌ　、　５　ｋｇ７ｍｍ”であ
った。

接着剤として水架橋型シランブラットポリエチレン（水
架橋、単位引張破断強ｔｌ　２−８　ｋｇ／ｍｍ２　）
を５倍容のギシレンに溶解したペースト状のものを用い
た。

パイプの接続は、パイプと同じ材質のスリ・−ブを用い
た継手接続で行ない、６本の試料を作製した。

これら６本の試料の熱間内圧クリープ性を実施例１と同
様にして測定したところ、６本の試料とも１５００時間
経過後も何ら異常が生じなかった０ 比較例２ 接着剤として密度０−９５２９１０ｍ３、単位引張破断
強ＩＮ　２　、５　ｋｇ／ｍｍＨの水架橋型シランブラ
ットポリエチレン（未架橋）を用いたほかは実施例２と
同様にして３本の試料を作製し、接続部の熱間内圧クリ
ープ性を調べた。

その結果、１本は１０００時間経過後に水漏れが発生し
た。残りの２本は１５００時間経過後も異常はなかった
。

実施例６ 水架橋型シランブラットポリエチレンを用いて外経４８
ｍｍ、肉厚４　、５　ｍｍのノぐイブを成形した。

このパイプを構成するポリエチレンはゲル分率５０％、
単位引張破断強度２．７　Ｑ／ｍｍ２であった。

接着剤として水架橋型シラングラ７トポリエチレン（未
架橋、単位引張破断強度５．２　Ｑ／ｍｍ２　）を５倍
容のキシレンに溶解したペースト状のものを用いた。

パイプの接続は、実施例２で用いたパイプと同じ材質の
スリーブを用いた継手接続で行ない、３本の試料を作製
した。

これら３本の試料の熱間内圧クリープ性を実施例１と同
様にして測定したところ、６本の試料とも１５００時間
経過後も何ら異常が生じなかった。

実施例４ 水架橋型シラングラフトポリエチレンを用いて外径６０
　ｍｍ　、肉厚５．５ｍｍのパイプを成形した。

このパイプを構成するポリエチレンはゲル分率６０％、
単位引張破断強度’１　、５１ｃｇ／ｒｎｍ２であった
。

接着剤として水架橋型シラングラ７トポリエチレン（未
架橋、単位引張破断強度３．５　ｋｇ／＋ｎｍ２　）を
５倍容のキシレンに溶解したペースト状のものを用いた
。

パイプの接続は、実施例３で用いたバンプと同じ材質の
スリーブを用いた継手接続で行ない、６本の試料を作製
した。

これら３本の試料の熱間内圧クリープ性を実施例１と同
様にして測定したところ、３本の試料とも１５００時間
経過後も何ら異常が生じなかった。

なお、水架橋型シラングラ７トポリエチレンはパイプに
用いようとも接着剤層に用いようとも水により徐々に架
橋が進行し、通常ゲル分率約８０％にまで達し、単位引
張破断強度も架橋の進行に伴なって増大することが判明
している。

特許出願人　大日日本電線株式会社 代理人弁理士　朝　日　奈　宗　　太り−、′、。

・に

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　架橋型ポリエチレン系接着剤で！＆続された架橋ｍ
   　、ｔ＝’リエチレンパイプにおいて、接続部の接着剤
   層を構成する架橋型ポリエチレンの単位断面積あたりの
   引張破断強度が該パイプを形成する架橋型ポリエチレン
   のそれ以上であることを特徴とする接続部の構造。