JPS60232932A - 熱回復性物品 - Google Patents

熱回復性物品

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JPS60232932A
JPS60232932A JP60070755A JP7075585A JPS60232932A JP S60232932 A JPS60232932 A JP S60232932A JP 60070755 A JP60070755 A JP 60070755A JP 7075585 A JP7075585 A JP 7075585A JP S60232932 A JPS60232932 A JP S60232932A
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JP
Japan
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pipe
composition
heat
coupler
substrate
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JP60070755A
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ネイチヤン・ローゼンウエイグ
プラビン・ソニ
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Raychem Corp
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Publication date
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    • F16L55/168—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from outside the pipe
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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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、導電性ポリマー組成物を含んでなる物品（特
に熱回復性物品）、および基材（特に有機ポリマーから
なるパイプ）に接合、修復、補強または他の改良を行う
用途に関する。
［従来技術］ パイプおよび他の基材に接合、修復、補強および他の改
良を行う多くの方法が知られている。これらは、電力供
給された場合に物品回復に必要な熱を供給する導電性ポ
リマーを含んでなる熱回復性物品を使用する方法を包含
する。米国特許第４゜０８５．２８６．４，１７７．４
４６および４，４２１．５８１号ならびに英国特許第１
，２６５，１６４号を参照されたい。しかし、全ての既
知の方法は、特に、有機ポリマーからなるパイプ（「プ
ラスチックパイプ」と呼ばれることが頻繁である。）の
接合において、１つまたはそれ以上の不都合を有する。
本発明は、プラスチックパイプ、およびポリマー組成物
からなる外表面を少なくとも有する他の基材を接合する
新規で有益な方法に関する。
本発明の方法において、導電性ポリマーからなっており
、導電性ポリマーに電流を流すことによってその収縮温
度に加熱される熱収縮性カップラーを使用することが好
ましい。いくつかの導電性ポリマー組成物は本発明のカ
ップラーに適している。
１つの好ましいカップラーは焼結導電性ポリマー組成物
からなり、そのような焼結組成物は、新規であり本発明
の一部を形成する他の物品および方法においても非常に
有用である。
［発明の構成］ 第１の要旨によれば、本発明は、有機ポリマーを含んで
なる熱軟化性の第１組成物からなる外表面を少なくとも
有する基材に接合、修復、補強または他の改良を行う方
法であって、 （ｌ　Ｘａ）第１組成物と相溶し、（ｂ）有機ポリマー
、およびポリマーに分散する粒状導電性充填剤を含んで
なることを特徴とする第２組成物からなる熱回復性要素
を有してなる。物品、ならびに接合、修復、補強もしく
は他の改良を行うべき基材の一部分を相互に隣接して配
置し、 （２）要素内に熱を発生し、接合、修復、補強または他
の改良を行うべき基材の一部分に接触するように要素を
回復させ、要素と外表面の間を融合させる ことを含んでなる方法を提供する。要素に電流を流すこ
とによって熱を発生することが好ましい。
「融合」なる語句は、熱回復性要素と基材の外表面の間
に生じると表示され、本明細書において、充分な分子的
相溶性が要素と基材外表面の間に存在し、基材の機械的
性能に等しいかそれ以上の機械的性能を供給する結合が
形成することを意味する。これは、ジェイ・エヌ・アナ
ンドによる接着（Ａｄｈｅｓｉｏｎ）　１　（１９６９
年月６頁、および接着（Ａｄｈｅｓｉｏｎ）　２　（１
９７０年）１６〜２２頁に規定されているように粘弾性
接触を介してよく、あるいは界面領域内に１つのポリマ
ーの他での連続濃度勾配があるように、ポリマー／ポリ
マー界面の横方向に分子拡散を介してよい。
１つの好ましい態様において、物品は、粒子がその同一
性を失うことなく癒着するように一体に焼結している有
機ポリマー粒子から本質的になるマトリックスを含んで
なる焼結導電性ポリマー組成物からなる。焼結導電性ポ
リマー組成物は、分子量少なくとも３００万の超高分子
量ポリエチレンを含んでなることが好ましい。他の好ま
しい態様において、物品は、好ましくは１５０，０００
〜６００，０００、更に好ましくは３００，０００〜４
００，０００の分子量の高分子量ポリマーからなる。高
分子量ポリマーは、焼結されるより溶融形成されること
が多い。高分子量ポリエチレンが特に好ましい。
第２の要旨によれば、本発明は、 （ａ）粒子がその同一性を失うことなく癒着するように
一体に焼結している有機ポリマー粒子から本質的になる
マトリックス、および （ｂ）マトリックスに分散しているが、癒着粒子の境界
付近でまたは境界でのみ実質的に存在する粒状導電性充
填剤 を含んでなる導電性ポリマー組成物からなる熱回復性要
素を有してなる物品を提供する。
第３の要旨によれば、本発明は、基材に接合、修復、補
強または他の改良を行う方法であって、上記のような焼
結した導電性ポリマー組成物からなる要素を有してなる
物品（好ましくは熱回復性物品）を基材に隣接して配置
し、導電性ポリマー要素内に熱を（好ましくは電流を流
すことによって）発生させ、物品を直接または間接に基
材に密着させることを含んでなる方法を提供する。
第４の要旨によれば、本発明は、その間に空隙があるよ
うに相互に隣接して配置された少なくとも２つの基材を
接合する方法であって、（１）少なくとも１つの基材が
熱軟化性組成物からなる外表面を少なくとも有するよう
に基材を選択し、および／または熱軟化性組成物からな
るインサート部材を供給し、 （２）有機ポリマー、およびポリマーに分散している粒
状導電性充填剤を含んでなる熱回復性要素を有してなる
物品を基材に隣接して配置し、（３）要素内に熱を発生
させ、（ｉ）接合すべき基材の一部分に接触するように
要素を回復させ、（ｉｉ）熱軟化性組成物を軟化させ、
（ｉｉｉ）軟化した組成物によって基材間の空隙を充填
する ことを含んでなる方法を提供する。
第５の要旨によれば、本発明は、中空基材に接合、修復
、補強または他の改良を行う方法であって、 （１）有機ポリマー、およびポリマーに分散している粒
状導電性充填剤を含んでなる熱回復性要素を有してなる
物品を基材に隣接して配置し、（２）外表面に突起を有
する支持部材を中空基材内に配置し、 （３）要素内に熱を発生させ、要素が支持部材の突起間
の空隙に基材を変形するように基材に向かって要素を回
復させる ことを含んでなる方法を提供する。
本発明は、第１および第３の要旨の方法により形成した
改良された基材、ならびに第４の要旨の方法により供給
された少なくとも２つの基材の間の接合をも提供する。
本発明の方法は、パイプおよびケーブル（例えば、電カ
ケーブル、通信ケーブルおよび光ファイバーを包含する
ケーブル）を包含するあらゆる基材に接合、修復、補強
または他の改良を行うために用いることができる。導電
性ポリマー物品が熱回復性物品であり、基材（２つまた
はそれ以上の基材を一体に接合する場合に少なくとも１
つの基材）が有機ポリマーを含んでなる熱軟化性組成物
（本明細書において「第１組成物」と呼ぶ。）からなる
（または咳組成物からなる外表面を少なくとも有する）
場合、特に良好な結果が得られる。本明細書において「
有機ポリマー」なる語句は、主鎖および／または側鎖に
炭素を有するあらゆるポリマーを表し、例えば、オレフ
ィンモノマーのポリマー、ポリアミド、ポリエステル、
ポリアクリレート、ポリイミド、ポリカーボネートおよ
びポリシロキサンを、　包含する。そのような物品およ
び基材を用いる場合、物品が回復して基材に接触した楓
に、基材の表面が加熱され軟化するように、回復性物品
を加熱し続けることが好ましい。これは、少なくとも一
方の熱軟化性ポリマーが他方を湿潤し、よって界面で組
成物を（上記のように）融合するように、基材表面およ
び回復性物品が相互に直接に接触し、相互に相溶する組
成物からなる場合に特に有益である。例えば、好ましい
焼結導電性ポリマー組成物、または高分子量組成物を用
いる場合に、粘ちょう性の少ない基材組成物は、焼結し
た物品またはカップラーのまイっりにおよびおそらくそ
れの中に湿潤および流動する。そのような融合を行うた
め、組成物の少なくとも一方および好ましくは両方はそ
の軟化点（結晶性ポリマーの場合に結晶融点）より高い
温度になる。異なったポリマー組成物の相溶性は、組成
物のポリマーおよび他の成分（例えば、充填剤）の両方
の化学的性質を包含する種々の因子に依存する。しかし
、当業者は、その知識および本明細書の開示から、２つ
の特定組成物のいずれが相溶するかを決めるについて困
難を要しない。多くの場合（全ての場合でない。）、相
溶性は、２つの組成物のポリマーの共通繰り返し単位の
実質量の結果である。例えば、第１組成物のポリマー成
分の繰り返し単位の少なくとも１０％、好ましくは少な
くとも３０％が第２組成物のポリマー成分の少なくとも
１０％、好ましくは少なくとも３０％と同じである場合
がある。これら％は繰り返し単位の数に基づく。
界面を通過して結合するように２つの組成物が相互に相
溶しないおよび／または加熱されない場合、および／ま
たは基材（２つもしくはそれ以上の基材を用いる場合に
少なくとも１つの基材）が熱軟化性ポリマー組成物から
ならない場合（例えば、金属、コンクリートまたは熱硬
化性ポリマーからなる場合）、満足な結果を得るため、
最終製品の機能的要求に応じて、他の工程が好ましい。
そのような工程は、例えば、基材と物品の間のインサー
トの使用を包含する。本明細書において「インサート」
なる語句は、広い意味において、自己支持または一表面
に支持された層の形態であろうと、基材への物品の取り
付けを促進するまたは界面での他の望ましい結果（例え
ば、電気絶縁）を与えるあらゆる物品を包含する。イン
サートは、界面での物理的および／または化学的効果の
結果として効果的であり得て、例えば、ホットメルト接
着剤、熱硬化性接着剤または熱硬化性樹脂（例えば、エ
ポキシ樹脂）を包含する接着剤、一方もしくは両方の表
面に対しての架橋剤または他の化学的活性剤、熱回復性
物品の溝に嵌合するＯ−リングもしくは他の封止部材を
包含する金属、弾性もしくは繊維状部材であってよい。
インサートの性質に応して、インサート、基材および物
品の１つまたはそれ以上が望ましく変化するように、回
復性物品が回復した後に回復性物品を加熱し続けること
が好ましい。
インサートは、回復性要素の内表面のライニングとして
供給されてよく、あるいは（例えば、基材に巻き付ける
テープの形状で）別に供給かつ装着されてよい。
本発明の第４の要旨によれば、基材からもしくは別のイ
ンサート部材からもしくは両方からの熱軟化性材料が基
材間の空隙を充填するため、回復柱要素内に熱を発生さ
せる。軟化した材料が基材間の空隙を充填するよりも空
隙を通過して流動するのを防止するため、基材に隣接し
て支持部材をも含むことが好ましい。支持部材には、基
材間に空隙を与えるため基材を離す止めをも供給してよ
い。用いてよいライナーの例には、（ｉ）基材間に良好
な結合を形成するため加熱時に硬化するように好ましく
は選択された樹脂、特に熱硬化性樹脂（例えば、エポキ
シ樹脂）、および（２）熱活性接着剤（例えば、ホット
メルト接着剤）がある。樹脂または接着剤は繊維または
ホイスカーによって補強することが好ましい。
本発明の第４の要旨の方法は、熱回復性要素を有してな
る物品と相溶しない基材間にジヨイントを形成すること
を可能にするので、特に有益である。物品が、接合また
は修復すべき基材と相溶しない場合、軟化した材料は、
空隙を充填し、形成したジヨイントを補強するように機
能する。補強が必要でない場合、物品は、形成したジヨ
イントから除去してよい。本方法は、ライナー材料を適
切に選択することによって、接合領域の性質（例えば、
ジヨイントの電気的連続性）が制御されるので有益でも
ある。例えば、絶縁電気ケーブルの一部の末端での絶縁
を剥がし、ケーブルを電気接続する場合、本方法は剥離
絶縁を接合するために用いてよい。ジヨイントの電気的
連続性または不連続性は、導電性または非導電性インサ
ートを適切に選択することによって行える。いくつかの
用途において、インサートは２つの要素からなり、例え
ば、１つの導電性要素および１つの非導電性要素は接合
領域において望ましい性質を得るように選択してよい。
ライナーを本発明の方法（好ましくは第４の方法）にお
いて用いる場合、熱回復性要素に（ａＸｉ）その同一性
を失うことなく癒着するように焼結した有機ポリマー粒
子から本質的になるマトリックス、および（ｉ　ｉ）マ
トリックスに分散しているが、癒着した粒子の境界付近
でまたは境界でのみ実質的に存在する粒状導電性充填剤
を含んでなる組成物、あるいは（ｂ）架橋していてもし
ていなくてもよい１５０，０．００〜６００，０００、
更に好ましくは２００，０００〜４００．’０００の分
子量の高分子量ポリマーを用いることが好ましい。超高
分子量ポリエチレンまたは高分子量ポリエチレンを用い
ることは特に好ましい。そのような材料で得られる利点
は、そのような材料が数時間までの長い時間にわたって
その融点より１００℃またはそれ以上高い温度の加熱に
耐えることである。焼結材料または架橋高分子量材料を
用いる他の利点は、数百ｐｓｉ半径圧力程度の高回復力
を及ぼすことである。高回復力は、本発明の第４の方法
において、基材間の空隙を充填するため良好な駆動力を
確実に与えるので特に有益である。
パイプの表面、ライナーまたはこれら両方が流動して基
材間の空隙を充填する場合、物品は、物品の末端に隣接
したライナーまたはパイプのそれら部分が軟化せず、よ
って物品末端からの軟化した材料の流出を実質的に防止
するダムとして働くように設計されていることが好まし
い。これは、例えば、その両末端に内環状溝を有するよ
うに物品を形成することによって行える。
本発明の第４の要旨による方法は、例えば、ガラス補強
プラスチックパイプを接続するのに用いることができる
。
物品は、基材の性質に応じてあらゆる適切な形状であっ
てよい。１つの態様において物品は一般にチューブ状、
好ましくは円筒状である。物品の壁厚は、形状に関係な
く、少なくとも００フイノヂであることか好ましい。ヂ
コーブ状物品は、種々の方法、例えば、直接にその形状
に成形、押出、または焼結することによって、または所
望厚さにになるまで多層テープをマンドレルに螺旋状に
巻き付け、次いでマンドレルを除去することによって形
成してよい。巻き付けたテープは、テープ層を融合する
ために、マンドレルを除去する而に加熱してよい。テー
プは押出によって形成することか好ましい。
１つまたはそれ以上の基材が、過剰な加熱により悪影響
を受ける機能的性質を有する熱軟化性ポリマー組成物ま
たは他の材料を含んでなる場合、悪影響を与えない量に
導電性ポリマー内での発熱を限定するように注意する必
要がある。従って熱軟化性ポリマー材料からなるパイプ
において、パイプが（カップラーからの圧力の結果とし
てまたは配向パイプの結果として）ゆがむ前に、加熱は
悪影響を実質的に与えない程度で中断しなければならな
い。パイプの内表面は実質的に変化しないことが好まし
い。
本発明の非常に有用な１つの態様において、２つまたは
それ以上の基材を接合するためカップラー、好ましくは
熱回復性カップラーを用いることが好ましい。パイプは
、寸法が同じでも異なってもよく、組成が同じでも異な
ってもよい。パイプ末端は接合でき、１本またはそれ以
上のパイプは他のパイプ（通常、大きな直径のパイプ）
に分岐として接続できる。本発明の好ましい方法におい
て熱軟化性有機ポリマー組成物からそれぞれなる２本の
パイプ（好ましくは２本の同一のパイプ）は、半径方向
収縮性の中空カップラーを用いて一直線に接合する。
本発明のカップラーは、異なった寸法および／または形
状の断面を有する基材（例えば、パイプ）を接合するた
め有益に用いることができる。従って、例えば、小直径
のパイプを大直径のパイプに接続することができる。パ
イプの寸法間の差の限界はカップラーの回復比によって
決まる。
他の好ましい方法において第１パイプの末端は、（，１
）第２パイプの壁に孔を形成し、（２Ｘａ）第２パイプ
の壁に全体的に嵌合し、孔を有する部分を有してなり、
（ｂ）カップラーが加熱された時に孔の寸法が減少する
ように孔に隣接する領域において熱回復性であるカップ
ラーを第２パイプに隣接して配置し、カップラーの孔を
第２パイプの孔に軸合わせし、 （３）カップラーの孔を通過して第１パイプの末端を配
置し、 （４）導電性ポリマー要素に電流を流し、第１パイプに
接触するようにカップラーを回復させることを含んでな
る方法によって第２パイプに分岐として接合できる。こ
の方法において第１および第２パイプそれぞれは、熱軟
化性ポリマー組成物からなることが好ましく、カップラ
ーは両方のパイプに融合することが好ましい。第１パイ
プの末端は好ましくは滑り嵌めとして第２パイプの壁の
孔に通すことが好ましい。しかし、第２パイプの壁の孔
が第１パイプより小さいことも可能であり、第１パイプ
は第２パイプの壁に対して衝接される。
第１パイプの末端は、第２パイプの壁に対してきっちり
とはまるような形状を有している。この方法においてカ
ップラーは、一般に第２パイプの壁に初めに全体的に嵌
合する部分を有してなる。この部分は壁に始めに密接に
嵌合する必要がないが、この方法が完了する前に嵌合し
なければならない。
これは、第２パイプに隣接する部分が半径方向収縮性の
シリンダの少なくとも一部分であり、第２パイプに接触
するように収縮するカップラーによっ、　て達成するこ
とが好ましい。そのようなカップラーは、例えば、割れ
シリンダを変形することによって、または第２パイプの
まわりに回復性シート部材を巻き付けて巻き付は末端を
一体に固定することによって形成できる。あるいはまた
は加えて、物品は、第２パイプに密着するように、導電
性ポリマー内に熱を発生させながら、第２パイプニ向か
って物品を押し付ける固定部材（例えば、弾性ストラッ
プ）によって第２パイプに固定できる。
本発明の第５の要旨または本発明の他の要旨の好ましい
態様によれば、特に基材（例えば、パイプ）を一体に接
合する場合、中空内部支持部材を用いる。例えば、支持
部材は、パイプの初期内部寸法を実質的に保つようにの
み機能できる（例えば、そうしないならカップラーによ
りゆかむ薄壁プラスチックパイプを接合する場合。）。
支持部材は、（例えば、支持部材の外表面上の周囲リブ
もしくは他の突起の存在によって、または中央部分が末
端部分より小さい寸法を有する支持部材の使用によって
）パイプの形状を変えることにより接続の強度を増加す
ることができる。外突起を有するそのような支持の使用
は、基材が物品に融合しないポリマー（例えば、架橋ポ
リエチレン）を含んでなる場合に基材に接合、補強、補
修または他の改良を行う方法において特に好ましい。支
持部材は、パイプに対して接着剤を供給してもよく、お
よび／または１本もしくはそれ以上のパイプに化学的に
結合してもよい。支持部材は、パイプ末端が衝接できる
止めをも供給してよく、またはパイプを軸合わせする（
または他の好ましい空間関係にパイプを保つ）のを助け
てよい。支持部材は、ジヨイントが実質的に可撓性であ
る場合に屈曲力が支持部材末端に集中しないように、カ
ップラーより短いことが好ましい。支持部材は、基材を
挿入できる１つまたはそれ以上のポケットを与えるよう
に物品に固定できる。
本発明は、少なくとも１本のパイプが有機ポリマー、特
にポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリ塩化ビニル
を基本とする組成物からなる場合に、２本またはそれ以
上のパイプ（例えば、かんがいパイプなどの天然ガスま
たは水を配給するのに用いるポリエチレンパイプ）を接
合するのに特に有用である。
本発明において用いる物品は、導電性ポリマー組成物か
らなる要素、好ましくは熱回復性要素を含んでなる（該
要素からなってよい）。熱は導電性ポリマー組成物内に
発生し、これは要素に電流を流すことによって行うこと
が好ましい。しかし、内部熱発生は他の方法（例えば、
誘導またはマイクロ波加熱）によっても行える。導電性
ポリマー組成物はよく知られており、有機ポリマー、お
よび有機ポリマー成分に分散している粒状導電性充填剤
を含んでなる。本明細書において「粒状」なる語句は、
高いおよび低いアスペクト比（例えば、球状、板状また
は針状）の粒子を含むあらゆる形状の粒子を包含する。
本発明において好ましい粒状充填剤はカーボンブラック
である。本発明において用いる導電性ポリマーは２３℃
で０．５〜１００Ω・ｃｍの抵抗率を有することが好ま
しく、この範囲での特に好ましい値は、導電性ポリマー
の組成、物品の寸法、電極位置および電源に依存する。
焼結導電性ポリマーを用いる場合、組成物は１．５〜１
００Ω・ｃｍの抵抗率を有することが好ましい。これら
係数は、満足な結果（例えば、物品の回復、および適切
ならば界面での融合）がかなり短い時間（例えば、１０
分以内、好ましくは５分以内）で得られるように選択す
ることが好ましい。適切な電源は、例えば、６．１２．
２４もしくは４８Ｖの直流電圧（この場合に０．５〜１
０Ω・ｃｍの抵抗率が好ましい。）および３６〜４０．
１１０〜１２０もしくは２２０〜２４０■の交流電圧（
この場合に高い抵抗率（例えば、５０〜１００Ω・ｃｍ
）が適切である。）を包含する。物品の好ましい寸法が
その所望用途に依存するのは当然である。チューブ状物
品において、物品の直径：壁厚の比は回復後に１８・１
（例えば、２・ｌ）より小さいことが好ましい。（回復
前に）少なくとも０゜０フインチ、好ましくは少なくと
もＯ１インチのかなり大きい壁厚は、機械的応力および
内部圧力に耐えるように適切な強度を確実に与えるため
好ましいことが頻繁にある。物品が（例えば、パイプの
内表面を軟化することなくプラスチックパイプの外表面
の急速な軟化を促進するように）回復温度においてさえ
高速度で発熱することが好ましいことも頻繁にある。こ
のため、組成物が回復温度までまたはこれより少し高い
温度（例えば、これより５０℃まで高い温度）でＰＴＣ
挙動を示さないことが好ましく、２３〜（ＴＲ＋５０＞
’Ｃの温度（ここでＴＲは回復温度である。）で、５よ
り少ない、好ましくは２より少ない係数で変化すること
が好ましい。
多くの導電性ポリマー組成物が知られており、これらの
ほとんどは溶融混合法によって製造される。充填剤充填
は、かなり劣悪な物理的性質を典型的に導く溶融ポリマ
ー組成物での好ましい抵抗率値を得るため必要である。
例えば、少なくともｌ　２、好ましくは少なくとも１．
５の拡張比は、（パイプの偏心を含む基材の寸法範囲に
適合するため）本発明において好ましく、高充填剤充填
で達成するのが典型的に難しい。驚くべきことに、１５
０、Ｇｏｏ〜６Ｇ０，０００の分子量の溶融加工高分子
量ポリエチレンを用いる場合、充填剤充填を増加すると
ともに生じる物理的性質の変化は、低い分子量のポリエ
チレンより少なく、例えば、１．５の拡張比が達成でき
る。この溶融加工高分子量ポリエチレンは、本発明の導
電性ポリマー組成物のため好ましい材料である。
高分子量ポリエチレンは、ポリマー粒子および導電性充
填剤を乾燥混合または溶融混合することによって製造で
きる。所定抵抗率値を得るのに必要な導電性充填剤の量
は超高分子量ポリエチレンの場合より多い。高分子量ポ
リエチレン組成物は、カーボンブラックまたは他の導電
性充填剤を２６重量％より少なく、好ましくは２４重量
％より少なく、特に１８〜２４重量％含むことが好まし
い。
他の態様において、得られる有益さの点から、本発明に
おいて溶融加工ポリマーより焼結導電性ポリマーを用い
ることが好ましい。焼結組成物は、（ａ）粒子が同一性
を失うことなく癒着するように一体に焼結している超高
分子量ポリエチレンの粒子から°本質的になるマトリッ
クス、および（ｂ）マトリックスに分散しているが、癒
着粒子の境界付近でまたは境界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）を含んでな
る（好ましくはこれらから本質的になる）。そのような
導電性ポリマーは、ポリマー粒子および導電性充填剤の
乾燥混合物を焼結することによって製造できる。典型的
な方法は、乾燥混合物を圧縮し、ポリマーが軟化するが
過剰に流動しない温度で大気圧またはそれ以上の圧力で
圧縮混合物を焼結し、次いで加圧下で冷却することを包
含する。
所定抵抗率値を得るため必要な導電性充填剤の量は、溶
融混合製品においてよりずっと少ない。従って、本発明
において用いるのに好ましい焼結組成物はカーボンブラ
ックまたは他の導電性充填剤を９体積％より少なく、好
ましくは７体積％より少なく、特に２〜６体積％含む。
これら充填において所望抵抗率値を得るためカーボンブ
ラック（または他の充填剤）を選択するのに注意を要す
る。
アクゾ・ケミ−から市販されているケッチェンブラック
・イージー（Ｋｅｔｊｅｎｂｌａｃｋ　Ｅ　Ｃ）を用い
ることによって優れた結果が得られる。
好ましい溶融形成高分子量組成物においてまたは焼結導
電性ポリマー組成物において用いるポリマーは、溶融形
成焼結温度でかなり高い粘度を有するポリマーであるこ
とが好ましい。従って、その軟化点より５０℃高い温度
において５ｋｇの負荷で０．３ｇ７１０分より少ない、
更に好ましくは０゜１ｇ／１０分より少ない、特に０．
０５ｇ／１０分より少ないメルトフローインデックス、
および１５ｋｇの負荷で３．０ｇ／１０分より少ない、
更に好ましくは１．ｏｇＺｔｏ分より少ない、特に０．
１ｇ／１０分より少ないメルトフローインデックスを有
するポリマーを用いることが好ましい。超高分子量ポリ
エチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、特に約１５０万より大きい
、好ましくは約３００万より大きい分子量を有するその
ようなポリエチレンを用いることによって特に良好な結
果が得られる。このことに関しては、本出願人による１
９８４年２月２１日出願の米国特許出願第５８２，１０
５号を参照されたい。焼結した場合に同様に挙動する他
のポリマーはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
である。焼結できる他のポリマーは、焼結条件下で、好
ましい粘度より低い粘度であるが、ポリフェニレン１０
スルフイド（ＰＰＳ）およびポリイミドである。
溶融加工高分子量ポリマー、好ましくは高分子量ポリエ
チレン（ＨＭＷＰＥ）、特に約１５０，０００、好まし
くは２００，０００より大きい分子量を有するそのよう
なポリエチレンを用いることによって特に良好な結果が
得られる。
分子量は種々の方法で測定できる。本発明において高分
子量ポリエチレン（超高分子量ポリマーでない。）で言
う分子量値は、次のゲル透過クロマトグラフィー法を用
いて測定した。
ポリエチレンを粉末に破砕し、ポリマーの劣化を防止す
るため酸化防止剤を含む１，２．４−トリクロロベンゼ
ン１０ｍ１を粉末３０ｍｇに加えた。窒素気流下、撹拌
しながら１５分間加熱してポリエチレンを溶解した。溶
液を濾過し、温度１４５℃において高温ゲル透過クロマ
トグラフィー装置（ウォーターズモデル１５０Ｃとして
市販されている。）に注入した。溶離液を示差屈折計に
よってモニターした。クロマトグラフィー装置は、アメ
リカ合衆国ナショナル・ビューロー・オブ・スタンダー
ドから供給されている標準試料を用いて検量した。
ボリエチレン以外の材料をも本発明において用いること
ができる。他の材料の例として、他のオレフィン（例え
ば、ポリプロピレンおよびオレフィンコポリマー）、ポ
リエステル、例えば、ポリビニリデンフルオライド、パ
ーフルオロアルコキンポリマー、エチルテトラフルオロ
エチレン、フッ素化エチレンプロピレンおよびエヂルク
ロロトリフルオロエチレンならびにアリーレン（例えば
、ポリエーテルエーテルケトン）が挙げられる。好まし
い分子量範囲は、本発明に従って基材に接合、修復、補
強または他の改良を行うのに望ましい性質（例えば、回
復力および物理的性質）を得るため、それぞれの種類の
ポリマーにおいて異なっている。
１つの態様において、熱回復性にするため拡張する前に
回復性要素の組成物を架橋することが好ましい。架橋は
、例えば、高エネルギー電子線またはガンマ線などによ
り組成物を照射することによって行える。架橋による性
質の変化を示すためＨＭＷＰＥの架橋試料および非架橋
試料に種々の比較試験を行った。結果を第１表に示す。
第　１　表 明らかなように架橋によって材料の全ての物理的性質（
特に靭性）が改良される。架橋材料を用いる場合、その
融点より低い温度で拡張しなければならない非架橋試料
において必要であるより少ない拡張力が必要であるよう
に、架橋材料をその融点より高い温度で拡張することも
できる。架橋材料を用いることによって高回復力を得る
こともできる。
熱回復性要素は全体にわたって同じ組成からなることが
好ましいが、異なった部分において異なった導電性ポリ
マーからなってよい。熱回復性要素は導電性ポリマー要
素の一部分または全部であってよい。熱回復性要素は熱
回復性物品の唯一の熱回復性部分であることが好ましい
が、物品は、導電性ポリマーからならない第２熱回復性
要素をも含んでよい。熱回復性物品は、円筒状もしくは
他の閉鎖断面の半径方向収縮性チューブ、またはそのよ
うなチューブの一部分（例えば、割れシリンダ）を何し
てなることが好ましい。しかし、他の形状、特に、基材
に巻き付けて巻き付は末端を固定することより熱回復性
エンクロージャーに形成するノート、または基材に一体
に固定できる２つもしくはそれ以上の部品（例えば、バ
ーフンエル）であってよい。要素の抵抗率および／また
は形状は、基材に及ぼず残留応力および／または回復力
および／または加熱速度か場所によって望ましく変化す
るように変化してよい。
熱回復性要素は２つまたはそれ以上の層を何してなって
よい。層は同じ材料からなってよいが、異なった材料か
らなることが好ましい。好ましい態様において１つの層
は、有機ポリマー、および角−機ポリマーに分散してい
る粒状導電性充填剤を含んでなり、電流の通過により熱
を発生するように設計されており、他の層は望ましい性
質に応じご選択された非導電性材料を含んでなる。導電
性充填剤を含何する層は非導電性ポリマー層の内側に位
置してよく、この逆であってらよい。充填剤充填層が熱
回復性要素の内層を与える場合、下の基材に結合させる
熱は要素／基材界面でのみ必要である。これは、カップ
リングを回復するのに必要な熱を好都合に低減する。こ
のアレンジメントにおいて非導電性外層は絶縁層として
働くように適切な材料から選択してよく、環境の冷却効
果を低減する。これは、更に、要素の回復に必要な熱を
減少し、必要な熱の量を周囲温度に無関係にする。外層
は支持または補強層として働いてもよく、代わりにその
ように働いてもよい。例えば、外層は要素の衝撃性質を
改良するように、充填された導電性内層より靭性がある
材料からなってよい。
逆のアレンジメントにおいて非導電性ポリマー内層が、
導電性充填剤を含む層の内側に位置する場合、非導電性
ポリマー内層は良好な結合を形成するように下にある基
材と相溶するように選択することが好都合である。例え
ば、内層は、容易に流動して下にある基材に融合する非
架橋ポリマーを含んでなってよい。例えば、ポリエチレ
ンパイプを接続する場合、内層は非架橋ポリエチレンを
含んでなってよい。
２重または多層熱回復性要素は、あらゆる適切な二次加
工技術によって製造してよい。例えば、層は共押出また
は共成形してよく、次いで形成した２重または多層要素
を全体として拡張することが好ましい。テープ巻き付け
によって要素を形成する場合、２種またはそれ以上の異
なった材料からなるテープを用いてよい。一つのテープ
は導電性ポリマー材料を含んでなり、他のテ・−プは非
導電性材料を含んでなることが好ましい。（チューブ構
造において最も拡張された層である）内層が非導電性ポ
リマー層であるアレンジメントにおいて、内層は、高拡
張比に耐えるように充填していないポリマー材料を含ん
でなることが好ましい。
そのようなアレンジメントにおいて１５程度の高拡張比
が得られる。
高回復性要素を製造するため押出を用いる場合、種々の
電極アレンジメントを用いてよい。例えば、−列の軸方
向に伸びる電極を用いてよく、導電性ポリマーをその上
に押出してよい。あるいは環状電極を要素末端に配置し
てよい。
多くの場合、望ましい熱回復度を得るため、導電性ポリ
マーを好ましくは（例えば、３〜２０Ｍラドの）照射こ
とよって架橋することが望ましい（または必要である）
。導電性ポリマーと基材の間の融合を望む場合、架橋度
はこれを可能にするように選択すべきである。しかし、
高分子量ポリエチレンまたは焼結ＵＨＭＷＰ’Ｅ導電性
ポリマー組成物を用いる場合、架橋が不可欠でないこと
が頻繁にある。
導電性ポリマーを満足な電流が確実に流れるようにあら
ゆる適切な電極を用い得る。よって、電極は、成形時に
導電性ポリマーに含めることができ、成形要素の外表面
に適用することができる。
電極は、要素の回復時に形状変化を必要としないように
配置しなければならず、あるいは要素が回復する時の形
状変化に適合しなければならない。
（例えば、市販されている銀含有塗料を用いて）チュー
ブ状要素の上に電極を塗り、要素が回復する時に銀塗布
電極との接触を保つバネ負荷電気リードを用いることに
よって優れた結果が得られる。要すれば、電流を広げる
ため塗布電極を用いて、導電性ポリマー要素にくぼみを
形成し、可撓性り−ドに取り付けられた電気コネクタで
これらくぼみを塞ぐことも可能である。
１つの適切な電極システムは、本出願人による米国特許
出願第６０７．９９１号に開示されている。ここで、電
極は、要素が電極と要素の間の界面で電気保全性を保つ
ように回復する時にその形状および寸法が変化するよう
になっている。
熱回復性要素は最適回復条件を制御する手段を有してな
ってよい。そのような手段は、例えば、本出願人による
米国特許出願第６３４，２４１号および米国特許出願第
６３４，２４２号に開示されている。
添付図面を参照して本発明を説明する。
第１図、および第１図のＡ−Ａ線での断面図である第２
図は、−直線に接合されている２本のプラスチックパイ
プｌおよび２の断面図を示す。パイプの末端は、導電性
ポリマーからなる半径方向回復性円筒状中空熱回復性カ
ップラー３の中央で衝接している。銀塗布電極３１（こ
れは実際、図面に示すよりずっと薄い。）はカップラー
の環状末端上に塗布されている。電極板４は、電源に接
続可能であり、固定ベアリング板４２を押し付ける圧縮
バネ４１によって電極３１に押し付けられている。電極
板４を電源に接続する場合、カップラーはその収縮温度
に発熱し、半径方向に収縮し、パイプに接触する。同時
に軸方向の収縮も生じるが、バネ４１は電極板４を電極
３１と接触した状態に保つ。好ましいことであるが、パ
イプ材料が相互に相溶する場合、加熱はパイプがカップ
ラーに融合するまで続けることが好ましい。
第３図は、第１図および第２図に示す方法により形成し
たパイプジヨイントの断面図である。加熱によってパイ
プへのカップラーの融合が生じるが、パイプの軟化だけ
でなく収縮にも起因してパイプ末端でのゆがみが生じる
。第３図に示すゆがみの程度は望ましいものより多いが
、ジヨイントは完全に使用可能である。
第４図、および第４図のＢ−Ｂ線での断面図である第５
図は、パイプｌがパイプ２からの分岐であるように直角
に接合するパイプｌおよび２の断面図を示す。パイプｌ
の外径と同じ直径婆持つ孔がパイプ２の壁にあけられて
いる。カップラー３は導電性ポリマーからなり、第２パ
イプに嵌合できる半径方向収縮性割れシリンダの形状で
ある。
カップラーの中央には、孔のまわりのカップラー領域が
小さい寸法に熱回復するように、第２パイプの孔と同じ
直径を持っており、カップラーに小さい孔をあけ望まし
い直径に拡張して形成した孔か存在する。カップラー３
は、孔が軸合わせされた状態でパイプ２に嵌合する。金
属支持部材１２がパイプｌの末端に配置され、カップラ
ーおよびパイプ２の孔を通過して嵌合し、滑り嵌めを形
成する。電流はカップラー末端で銀塗布電極３１を通過
してカップラーを流れ、カップラーはパイプ１に接触す
るように半径方向におよびパイプ２に接触するように孔
の中央に向かって収縮する。出来上がりのジヨイントは
、カップラーが回復した後の第４図のＣ−Ｃ線での断面
図として第６図に示す。第４図および第５図に示す方法
は、ある手段が、カップラーの発熱時にパイプ２との接
触を保ち続けてカップラーに結合するように用いられる
場合、孔のまわりでのみ回復性である力、ソプラーにお
いても用いることができる。
第７図は、その末端よりその中央で小さい外径を宵しか
つ外周囲リブ５１を有してなるチューブ状支持部材５を
用いる以外は第１図と同様である。
支持部材は接続工程時にパイプを支持しかつパイプに係
合し、第８図に示すジヨイントが形成する。
第９図も、プラスチックパイプｌを異なった直径の金属
パイプ２に接合する本発明の使用を示し、カップラーが
、金属パイプ２にカップラーを結合する非溶融接着剤層
６の形態のインサートを有してなる以外は第１図と同様
である。支持部材１２はプラスチックバイブをも支持す
る。
第１０図は、２本のプラスチックバイブｌおよび２を接
合するため共押出した２重層熱回復性カップラー３を使
用する以外は第１図と同様である。
カップラー３は、非導電性非充填高分子量ポリエチレン
からなる外層３５、およびカーボンブラック充填高分子
量ポリエチレンを含んでなる溶損形成導電性ポリマーか
らなる内層３６を有してなる。
銀塗布電極３１は導電性層３６の環状末端に塗布されて
いる。電流が層３６を流れることによって熱は実質的に
カップラー３とペイプｌおよび２の間の結合線において
のみ発生する。よって回復に要する熱は最小である。層
３５は加熱されず、補強および絶縁層として働く。
第１１図は、パイプ材料と相溶する焼結導電性ポリマー
組成物からなり、熱回復性でないパッチ８を用いてプラ
スチックバイブｌを修復することを示よ。プラスチック
バイブ１は修復が必要な孔１４を有する。パッチは孔の
上に位置し、パッチおよびテープのまわりに巻き付けら
れるテープ１５によって所定位置に保たれる。パッチが
軟化しパイプに融合するようにパッチに電流を流す。第
１２図は、第１１図のＤ−Ｄ線での出来上がったものの
断面図を示す。
第１３図は、パイプ末端が衝接する中央止め５１を有す
る他のチューブ状支持部材５を用いる以外は第７図と同
様である。止め５１は、パイプ末端間の接着を促進する
ためホットメルト接着剤からなり得て、および／または
パイプに嵌合するポケットを有する単一の物品を供給す
るためカップラーに固定できる。第１・３図には、電気
コネクタが嵌合できるくぼみ３２をも示す。
第１４図は、第７図および第１３図と同様であるが、パ
イプ末端が衝接する中央止め５１を有するチューブ状支
持５を用いる。止め５１はパイプｌとパイプ２の間に空
隙があるように、これら両者を離す。接合すべきパイプ
ｌおよび２はガラス補強プラスチックを含んでなり、そ
の表面は加熱時に軟化し、カップラー３は超高分子量ポ
リエチレンを含んでなる。エポキシ接着性ガラスフィラ
メント補強テープ５５がジヨイントに数回巻き付けられ
ている。カップラー３は、環状ワイヤ電極３９が存在す
る末端において環状くぼみ３８を有する。溝３８は銀塗
料（図示せず。）で被覆されている。電流は電極３８お
よび３９を通過してカッ７　プラー３を流れ、カップラ
ーはテープ５５に接触するように回復し、エポキシチー
ブ５５ならびにパイプ！および２の表面は軟化する。回
復力によって、軟化した材料はパイプｌとパイプ２の間
の空隙を充填し、ここでエポキシは硬化してパイプ間に
結合を形成する。よって、パイプ末端の衝接融合が行な
われる。カップラーのくぼみ３９に隣接するパイプｌお
よび２の表面ならびにテープ５５の部分は、カップラー
の本体に隣接する部分より少なく加熱されるので、これ
ら部分は軟化せず、従って、軟化した材料のカップラー
３の末端からの流出を実質的に防止する。
［実施例］ 以下に実施例を示し、本発明を更に詳しく説明する。全
ての実施例において２本のパイプを一体に接続するため
ポリエチレンカップラーを用いた。
実施例！および実施例３においてＵＨＭＷＰＥを用い、
実施例２においてＨＭＷＰＥを用いた。実施例１および
実施例２においてカップラーはパイプと相溶したが、実
施例３においてカップラーはパイプに相溶せず、硬化性
エポキシインサートをカップラーとパイプの間に用いた
。
実施例１ 分子量約４００万および平均粒子寸法的０．１ｍｍのＵ
ＨＭＷＰＥ粉末（ホスタレン（Ｈｏｓｔａｌｅｎ）Ｇ　
Ｕ’Ｒ−４１３（商標名）、アメリカン・ヘキスト市販
品）９５体積部、およびカーボンブラック（ケッチェン
ブラック・イージー（Ｋｅｔｊｅｎ　Ｂｌａｃｋ　ＥＣ
，商標名）、アクゾ・ケミ−市販品）５体積部を高速ブ
レンダーで完全に混合した。環状断面（内径０．８イン
チ、外径１．２インチ）を有する円筒状型に混合物を充
填した。混合物を型内で、約１５，０００ｐｓｉの圧力
で室温で約５分間圧縮し、非常に低い圧力（２ｐｓｉま
たはそれ以下）で約２３０℃で約６０分間焼結した。焼
結完了後、約１２，０００ｐｓｉの圧力に保ちながら焼
結混合物を型内で約５０℃に冷却した。次いで型を開き
、焼結製品を取出した。
製品の長さは約２インチであった。
焼結製品は、約３Ｍラドの線量の照射によって架橋し、
円錐台マンドレルを用いて１２０℃で内径を約１．２イ
ンチに拡張して熱収縮性にした。
拡張した製品の環状末端に銀塗料電極を塗布した。
電極間での製品の抵抗率は約５Ωであり、導電性ポリマ
ーの抵抗率は約３．８Ω・ｃｍであった。
外径的０．８４インチおよび壁厚的０．１１インヂの２
本のポリエチレンパイプを一体に接続するため、焼結製
品を用いた。パイプ末端をカップラー内に配置し、パイ
プ末端をカップラー中央で衝接させた。軸方向にバネ負
荷されている金属板によって銀塗料電極を２４交流Ｖ電
源に接続した。
カップラーは発熱し、その収縮温度に達した時（約３０
〜４５秒後）に収縮してパイプに接触した。
バネ負荷金属板は、カップラーが収縮してもカップラー
と電気接触を保った。カップラーに電流を更に１分間流
すと、パイプはカップラーに融合した。
冷却後、ジヨイントを温度約８０℃、内圧的１２０ｐｓ
ｉに保つことによる試験を行った。５００時間後にジヨ
イントからの漏れはなく、試験を中断した。室温で引抜
試験を行い、パイプの降伏が生じる場合に引抜試験を終
えた。この時、ジヨイントは正常なままであった。
実施例２ ＨＭＷＰＥペレット（マーレックス（Ｍａｒｌｅｘ）Ｈ
ＸＭ　５０１．００（商標名）、フィリップス・ケミカ
ル・ンーオー市販品）７４重量％、およびカーボンブラ
ック（ケッチェンブラック・イージー）２５重量％を、
従来の混合を用いて（例えば、バンバリー２０−ルミル
およびペラレット製造押出機を用いて）完全に混合した
。混合物は、環状断面（内径０８９インチ、外径１２イ
ンチ）に連続的に押出した。
次いで円錐台マンドレルを用いて１２０℃で内径的１２
インチに拡張することによって押出製品を熱回復性にし
た。拡張した製品の環状末端上に銀塗料電極を塗布した
。導電性ポリマーの抵抗率は約０．５〜１０Ω・ｃｍで
あった。
押出ＨＭＷＰＥ製品を用いて、実施例１のＵＨＭＷＰＥ
カップラーにより接続したパイプと同じである２本のポ
リエチレンパイプを接続した。ア）　、ヵ、ア、（よ、
４，２．ア、（、よ、１カ。（１、。
した金属板によって電源に電極を接続する以外はＵＨＭ
ＷＰＥカップラーで用いたのと同じであった。接続した
ジヨイントは、Ｕ　ＨＭ　Ｗ　Ｐ　Ｅ接続ジヨイントと
同様にして試験した。ＵＨＭＷＰＥ接続ジヨイントと同
様に、５００時間後に漏れはなく、引抜試験の後にジヨ
イントは正常なままであった。
実施例３ ｔＪＨＭＷＰＥ（実施例１のものと同じであった。）９
３体積％とカーホンブラック（実施例１のものと同じで
あった。）７体積％の乾燥混合物をラム押出し、円筒状
製品（内径１８インチ、外径２４インチ、長さ４インチ
）を製造した。ノリンダ内側の末端に環状溝を付けた。
コバルト源にさらして約６Ｍラドの線量で照射すること
によってラム押出製品を架橋した。次いて、１３０℃で
内径を２．５インチにすることによって製品を熱収縮性
にした。冷却後、銀塗料を溝に塗布し、溝に電極を挿入
した。
２本のガラスフィラメント巻付エポキシパイプ（外径１
９インチ、厚さＯ１インチ）を接続するためＵＨＭＷＰ
Ｅカップラーを用いた。パイプの外表面は、微細研摩紙
で研摩して形成した。パイプを末端どうし軸合わせし、
エポキシ接着性ガラスフィラメントテープ（厚さ０．０
０７５インチ、３Ｍ市販品）を、ジヨイントの両側のパ
イプに約１８インチにわたるようにジヨイントに巻きイ
」けた。テープは約８層で適用した。
ＵＨＭＷＰＥカップラーをテープの上に配置し、ワイヤ
電極を２４Ｖ直流電源に接続した。カップラーは発熱し
、収縮温度に達する（約４分）と収縮してエポキシテー
プを把持した。２４Ｖ電源からの電流を更に１０分間供
給し、カップラーを約２００℃にした。次いで電圧をＩ
ＯＶに下げ、更に７０分間電流を供給し、温度を２００
〜２１０°Ｃに保った。最後に温度を２３０℃に上げ、
この温度を更に１０分間保った。冷却後、テープを硬化
した。
実施例１および２の方法と同様にしてジヨイントを試験
した。漏れはなく、ジヨイントは正常のままであった。
【図面の簡単な説明】
１．２・・・パイプ、３・・・カップラー、４・・電極
板、５．１２・・支持部材、６・・インサート、８・・
パッチ、１４・孔、１５・・テープ、３１・・電極、３
２・・・くぼみ、３５．３６・層、４１　・バネ、４２
・・ヘアリング板、５１・　リブ。 第１図は本発明の方法によってプラスチックパイプを一
直線に接合するアッセンブリを示す図、第２図は第１図
のＢ−Ｂ線での断面図、第３図は第１図および第２図に
より示す方法によって形成した出来上がりのジヨイント
を示す図、第４図および第５図は１本のパイプが他のパ
イプに対して分岐するようにプラスチックパイプを接合
するアッセンブリを示す図、 第６図は第４図および第５図により示す方法によって形
成した出来上がりのジヨイントを示す図、第７図は支持
部材を用いて２本のプラスチックパイプを接合するアッ
センブリを示す図、第８図は第６図および第７図により
示す方法によって形成した出来上がりのジヨイントを示
す図、第９図は金属パイプにプラスチックパイプを接合
するアッセンブリを示す図、 第１Ｏ図は二重層カップラーを用いてパイプを接合する
アッセンブリを示す図、 第１１図はパイプの孔を修復するアブセンブリを示す図
、 第１２図は第１１図の方法により形成した修復パイプを
示す図、 第１３図は２本のプラスチックパイプを一直線に接合す
る他のアッセンブリを示す図、第１４図は、パイプと熱
回復性要素の間のインサートを含む、パイプを一直線に
接合する他のア・シ゛センブリを示す図である。 特許出願人　レイケム・コーポレイション代　理　人　
弁理士　青白　葆　はか２名図面の浄書（Ｆ Ｌ２ ヲ容に変更なし） ＩＧ　４ ６に−Ｉ ＦＩＧ　９ 昭和６０年　５月　９日 特許庁　長官　殿　肩 １、事件の表示 昭和６０年特許願第　７０７５５　号 ２発明の名称 熱回復性物品 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　アメリカ合衆国９４　（１２５カリ７オルニア、
メンロパーク、フンスチチューション・ドライブ３００
番 名称　レイケム・コーポレイション ４、代理人 ５、補正命令の日付　：　自　発

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ｌ、有機ポリマーを含んでなる熱軟化性の第１組成物か
    らなる外表面を少なくとも有する基材に接合、修復、補
    強または他の改良を行う方法であって、 （Ｉ　Ｘａ）第１組成物と相溶し、（ｂ）有機ポリマー
    、およびポリマーに分散する粒状導電性充填剤を含んで
    なることを特徴とする第２組成物からなる熱回復性要素
    を有してなる物品、ならびに接合、修復、補強もしくは
    他の改良を行うべき基材の一部分を相互に隣接して配置
    し、 （２）要素内に熱を発生し、接合、修復、補強または他
    の改良を行うべき基材の一部分に接触するように要素を
    回復させ、要素と外表面の間を融合させる ことを含んでなる方法。 ２、基材はパイプであり、電流を要素に流すことによっ
    て熱を発生する第１項記載の方法。 ３、（ａ）パイプは同じであり、本質的に第１組成物か
    らなり、 （ｂ）パイプは一直線に接合し、 （ｃ）カップラーは半径方向熱収縮性の中空カップラー
    である第１項または第２項に記載の方法。 ４、第２組成物は、 （ａ）有機ポリマー粒子がその同一性を完全に失うこと
    なく癒着するように一体に焼結した有機ポリマー粒子か
    ら本質的になるマトリックス、および（ｂ）マトリック
    スに分散しているが、癒着粒子の境界付近でまたは境界
    でのみ実質的に存在する粒状導電性充填剤 を含んでなる第１〜３項のいずれかに記載の方法。 ５、第２組成物は、２３℃で１〜１００Ω・Ｃｌ１１の
    抵抗率を有し、粒状導電性充填剤を９体積％より少なく
    含む第１〜４項のいずれかに記載の方法。 ６、第２組成物は、２３℃で１−１００Ω・Ｃｌ１１の
    抵抗率を有し、粒状導電性充・填剤を２６重量％より少
    なく含み、２００，０００より大きい分子量を有する第
    １〜５項のいずれかに記載の方法。 ７　熱回復性要素は、異なった材料からなる２つまたは
    それ以上の層を有してなる第１〜６項の１）ずれかに記
    載の方法。 ８．１つの層は有機ポリマー、およびポリマーに分散し
    ている粒状導電性充填剤を含んでなり、他の層は非導電
    性層を有してなる第７項記載の方法。 ９、第２組成物は、 （ａ）２３℃で１〜１００Ω・側の抵抗率を有し、（ｂ
    Ｘｉ）粒子が同一性を失うことなく癒着するように一体
    に焼結している超高分子量ポリエチレンの粒子から本質
    的になるマトリックス、および（ｉｉ）マトリックスに
    分散しているが、ポリエチレンの癒着粒子の境界付近で
    または境界でのみ実質的に存在する９体積％より少ない
    粒状導電性充填剤 を含んでなる第１〜８項のいずれかに記載の方法。 １０、ポリエチレンは４００万より大きい分子量を有す
    る第９項記載の方法。 １１、導電性ポリマー組成物はカーボンブラックを２〜
    ６体積％含む第９項記載の方法。 １２　第１パイプの末端を第２パイプに分岐として接合
    する方法であって、 （１）第２パイプの壁に孔を形成し、 （２Ｘａ）第２パイプの壁に全体的に嵌合し、孔を有す
    る部分を有してなり、（ｂ）カップラーが加熱された時
    に孔の寸法が減少するように孔に隣接する領域において
    熱回復性であるカップラーを第２パイプに隣接して配置
    し、カップラーの孔を第２パイプの孔に軸合わせし、 （３）カップラーの孔を通過して第１パイプの末端を配
    置し、 （４）導電性ポリマー要素に電流を流し、第１パイプに
    接触するようにカップラーを回復させることを含んでな
    る第２〜１１項のいずれかに記載の方法。 １３、第１パイプの末端は第２パイプの壁の孔を通過し
    、第１パイプおよび第２パイプは第１組成物からなり、
    カップラーは第１パイプおよび第２パイプの両方に融合
    する第１２項記載の方法。 １４　物品の回復前に少なくとも１つのパイプ内に中空
    支持部材を配置することを含んでなる第２項記載の方法
    。 ＋Ｓ、（ａ）粒子がその同一性を失うことなく癒着する
    ように一体に焼結している有機ポリマー粒子から本質的
    になるマトリックス、および（ｂ）マトリックスに分散
    しているが、癒着粒子の境界付近でまたは境界でのみ実
    質的に存在する粒状導電性充填剤 を含んでなる導電性ポリマー組成物からなる熱回復性要
    素を有してなる物品。 １６、マトリックスは超高分子量ポリエチレンから本質
    的になる第１５項記載の物品。 １７、導電性ポリマー組成物は、カーボンブラックを２
    〜６重量％含み、２３℃で２．５〜２５Ω・ｃｍの抵抗
    率を有する第１５項または第１６項に記載の物品。 １８　使用時に物品と基材の間になるように配置される
    インサートを有してなる第１５〜１７項のいずれかに記
    載の物品。 １９　基材に接合、修復、補強または他の改良を行う方
    法であって、 （Ｉ　Ｘａ）粒子がその同一性を失うことなく癒着する
    ように一体に焼結している有機ポリマー粒子から本質的
    になるマトリックス、および （ｂ）マトリックスに分散しているが、癒着粒子の境界
    付近でまたは境界でのみ実質的に存在する粒状導電性充
    填剤 を含んでなる導電性ポリマー組成物からなる要素を有し
    てなる物品を基材に隣接して配置し、（２）物品を直接
    または間接に基材に接触させながら導電性ポリマー要素
    内に熱を発生させ、よって物品を基材に密着する ことを含んでなる方法。 ２０、インサートを物品と基材の間に配置する第１９項
    記載の方法。 ２１、インサートは熱硬化性樹脂を含んでなる第１９項
    または第２０項に記載の方法。 ２２、電流を物品に流すことによって物品内に熱を発生
    させ、有機ポリマーを含んでなる熱軟化性組成物からな
    る接触表面を有する基材に導電性ポリマー要素を直接に
    接触させ、導電性ポリマー要素と基材の間の融合が生じ
    るのに充分な時間にわたって導電性ポリマー要素に電流
    を流す第１９〜２１項のいずれかに記載の方法。 ２３、その間に空隙があるように配置された少なくとも
    ２つの基材を接合する方法であって、有機ポリマーを含
    んでなる熱軟化性組成物からなる接触表面を有する基材
    に導電性ポリマー要素を直接に接触させ、（ｉ）熱軟化
    性組成物を軟化しくｉｆ）軟化した組成物によって基材
    の間の空隙を充填するのに充分な時間にわたって導電性
    ポリマー要素に電流を流す第１９〜２２項のいずれかに
    記載の方法。 ２４、その間に空隙があるように相互に隣接して配置さ
    れた少なくとも２つの基材を接合する方法であって、 （１）少なくとも１つの基材が熱軟化性組成物からなる
    外表面を少なくとも有するように基材を選釈し、および
    ／または熱軟化性組成物からなるインサート部材を供給
    し、 （２）有機ポリマー、およびポリマーに分散している粒
    状導電性充填剤を含んでなる熱回復性要素を有してなる
    物品を基材に隣接して配置し、（３）要素内に熱を発生
    させ、（ｉ）接合すべき基材の一部分に接触するように
    要素を回復させ、（ｉｉ）熱軟化性組成物を軟化させ、
    （ｉｉｉ）軟化した組成物によって基材間の空隙を充填
    する ことを含んでなる方法。 ２５、中空基材に接合、修復、補強または他の改良を行
    う方法であって、 （＋）有機ポリマー、およびポリマーに分散している粒
    状導電性充填剤を含んでなる熱回復性要素を有してなる
    物品を基材に隣接して配置し、（２）外表面に突起を有
    する支持部材を中空基村内に配置し、 （３）要素内に熱を発生させ、要素が支持部材の突起間
    の空隙に基材を変形するように基材に向かって要素を回
    復させる ことを含んでなる方法。
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