(57)【要約】【課題】  融着部表面の紫外線劣化に対して、電気融着継手が適正に使用できるか否かの判断を可能にする。【解決手段】  電気融着継手における融着部の表面又はその周辺から試験片を抽出する試験片抽出工程Ｓ１と、抽出した試験片を用いて、試験片に対する酸化劣化度合を推定する指標を求める試験片分析工程Ｓ２と、求めた指標に基づいて電気融着継手の紫外線劣化に関する評価を行う融着性能評価工程Ｓ３とを有する。【選択図】図２
2006090399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気融着継手における融着部の表面又はその周辺から抽出した試験片を用いて、該試験片に対する酸化劣化度合を推定する指標を求め、該指標に基づいて前記電気融着継手の融着性能に関する評価を行う電気融着継手の品質管理方法。
【請求項２】
前記試験片は、前記電気融着継手の製造当初に融着部の表面に分離可能に添着されていることを特徴とする請求項１に記載された電気融着継手の品質管理方法。
【請求項３】
前記試験片が厚さ一定のポリエチレンフィルムであり、前記指標がカルボニルインデックス（ＣＩ）であることを特徴とする請求項１又は２に記載された電気融着継手の品質管理方法。
【請求項４】
前記試験片がポリエチレンフィルムであり、前記指標がカルボニルインデックス（ＣＩ）を前記試験片の厚さで除したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載された電気融着継手の品質管理方法。
【請求項５】
前記融着性能に関する評価は、予め求められた前記指標と前記融着性能との相関関係に基づいてなされることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された電気融着継手の品質管理方法。
【請求項６】
電熱線を内蔵したポリエチレン製の融着部を備えた電気融着継手であって、
前記融着部の表面又はその周辺に、カルボニルインデックス（ＣＩ）を求めるポリエチレンフィルム試験片が分離可能に添着されていることを特徴とする電気融着継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気融着継手の品質管理方法、或いは適正な品質管理が可能な電気融着継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレン管等の樹脂管の継手としては電気融着継手（ＥＦ（Electro-fusion）継手）が一般に用いられており、樹脂管端部に他の樹脂管の端部を接続する場合、或いは樹脂管から他の管を分岐する場合に、この電気融着継手を介した接続が行われている。図１は、一般的な電気融着継手を用いて樹脂管相互の接続を行う例を示した説明図である。電気融着継手Ｊ１は、電熱線Ｊ１ａを内蔵して成形された樹脂製の継手であり、図示の例では、樹脂管Ｊ２の端部を継手内に挿入して、端子Ｊ１ｂに通電することによって継手の内面と樹脂管Ｊ２の外表面を融着して樹脂管Ｊ２の端部を接続している。
【０００３】
このような電気融着継手においては、継手側或いは樹脂管側の融着部表面が日光に曝されると、その表面において紫外線等により酸化劣化が発生し適正な融着がなされない融着不良を引き起こすことが確認されている。
【０００４】
これを防ぐために、下記特許文献１では、継手本体の融着予定部に、融着前の表面の変質を保護する表面保護部材を設けることが提案されている。また、この文献には、この継手本体を紫外線を透過し難い色彩の収納袋に収納して、この収納袋を密封状態にして継手の製造工場から出荷すること等が開示されている。
【０００５】
更に、下記特許文献２には、樹脂管の融着部外表面を皮剥ぎした後、皮剥ぎした外表面に樹脂製の表面保護部材を装着し、この表面保護部材を装着した状態の樹脂管を継手に挿入して管の融着部から表面保護部材をスライドさせ、継手の端部入り口に表面保護部材を介在させた状態で継手と管を融着する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２８８２９４号公報
【特許文献２】特開平１１−２１０９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来技術のように融着部の表面を表面保護部材で保護することで、この表面の紫外線による劣化を防ぐことは可能である。しかしながら、このような表面保護部材を設けると、接続施工時に融着部表面から表面保護部材を取り除く作業が加わるので接続現場での作業が煩雑になる不都合が生じる。また、継手の製造時に融着予定部の表面に正確に表面保護部材を貼付けたり、或いは継手本体を収納袋に納めて密封する作業が加わるので、製造コストが高くならざるを得ないという問題がある。
【０００８】
また、このような表面保護部材を一旦取り除いた後には、その後にどの程度融着部表面の劣化が進行しているかを把握することできないので、表面保護部材を取り除いた後にはその継手が適正に使用可能であるか否かの判断を行うことができないという問題がある。
【０００９】
また、実際上はこのような表面保護部材を設けていないものが多く、保管倉庫や現場で放置された継手が、適正に使用可能であるか否かの判断を行うことができないという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような問題に対処するために提案されたものであって、融着部表面の紫外線劣化に対して、電気融着継手が適正に使用できるか否かの判断が可能になること、また、このような判断を容易に可能にする電気融着継手を提供すること等を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するための本発明の特徴は以下のとおりである。
【００１２】
一つには、電気融着継手の品質管理方法において、電気融着継手における融着部の表面又はその周辺から抽出した試験片を用いて、該試験片に対する酸化劣化度合を推定する指標を求め、該指標に基づいて前記電気融着継手の融着性能に関する評価を行うことを特徴とする。
【００１３】
また一つには、前述の電気融着継手の品質管理方法において、前記試験片は、前記電気融着継手の製造当初に融着部の表面に分離可能に添着されていることを特徴とする。
【００１４】
また一つには、前述の電気融着継手の品質管理方法において、前記試験片が厚さ一定のポリエチレンフィルムであり、前記指標がカルボニルインデックス（ＣＩ）であることを特徴とする。
【００１５】
また一つには、前述の電気融着継手の品質管理方法において、前記試験片がポリエチレンフィルムであり、前記指標がカルボニルインデックス（ＣＩ）を前記試験片の厚さで除したものであることを特徴とする。
【００１６】
また一つには、前述の電気融着継手の品質管理方法において、前記融着性能に関する評価は、予め求められた前記指標と前記融着性能との相関関係に基づいてなされることを特徴とする。
【００１７】
また、電熱線を内蔵したポリエチレン製の融着部を備えた電気融着継手であって、前記融着部の表面又はその周辺に、カルボニルインデックスを求めるポリエチレンフィルム試験片が分離可能に添着されていることを特徴とする。
【００１８】
このような特徴を有する本発明に係る電気融着継手の品質管理方法又は電気融着継手によると、電気融着継手の融着部表面に紫外線がどの程度照射されたかを定量的に把握することが可能になり、融着部表面の紫外線劣化に対して、電気融着継手が適正に使用できるか否かの判断を行うことができる。
【００１９】
特に、試験片を電気融着継手の製造当初に融着部表面に分離可能に添着しておき、この試験片を電気融着継手の使用時に分析することで、使用前の電気融着継手の紫外線劣化状態を定量的に把握することが可能になる。
【００２０】
また、ポリエチレン樹脂で形成された電気融着継手の融着部に対しては、この試験片をポリエチレンフィルムで形成して、試験片に対する酸化劣化度合を推定する指標としてカルボニルインデックス（ＣＩ）又はＣＩ／ｔ（ｔ：試験片の厚さ）を採用することで、効果的に融着部表面の劣化状態を把握することが可能になる。
【００２１】
一般にポリエチレン樹脂は屋外に暴露しておくと、太陽光中の紫外線を吸収して伸び・衝撃強度などの物性が低下する他、融着界面の物性が変化することにより融着性能が低下することが知られている。同様の劣化進行は加熱によっても進行する。これは、ポリエチレンの表面分子が紫外線又は熱線照射によって活性化され、ラジカル反応が進行してカルボニル基や分岐鎖が増加することによるものである。カルボニルインデックス（ＣＩ）は、JIS K7200で定めるポリエチレンフィルム標準試験片（厚さ一定）を用いて、光の照射による酸化反応によって生成されるカルボニル基の量から照射エネルギーを相対的に求めるもので、1715cm-1（カルボニル基）の吸光度と2030cm-1（試料膜圧を補正するための内部基準）の吸光度の比で整理された指標である。
【００２２】
そして、融着性能に関する評価は、予め求められた前述の指標と融着性能（剥離度等）との相関関係に基づいて行うことができる。融着部表面の紫外線劣化の程度に応じて電気融着継手の融着性能は悪化すると考えられるので、試験片から求められる指標と融着性能の相関関係を電気融着継手の個別形態毎に予め求めておくことで、試験片の分析結果から電気融着継手の融着性能劣化状況を客観的に把握することができるようになる。
【００２３】
試験片は、電気融着継手の製造当初に融着部の表面に分離可能に添着するようにしてもよいし、或いは使用時の融着部から削り取った材料から試験片を形成するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
この特徴を有する電気融着継手の品質管理方法及び電気融着継手によって、融着部表面の紫外線等による酸化劣化に伴う融着性能に対して、電気融着継手が適正に使用できるか否かの判断を客観的に行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明の実施形態を説明する。図２は、本発明の実施形態に係る電気融着継手の品質管理方法を説明するための説明図である。この品質管理方法は、図示のように、試験片抽出工程Ｓ１、試験片分析工程Ｓ２、融着性能評価工程Ｓ３によって行われる。
【００２６】
試験片抽出工程Ｓ１は、使用対象の電気融着継手から試験片を抽出する工程である。試験片は厚さ１００〜３００μｍ程度のフィルムとする。電気融着継手の融着部表面又はその周辺から表面を薄く削り取る等して試験片を抽出するようにしてもよいし、或いは、予め製造当初の電気融着継手における融着部表面又はその周辺に試験片（例えば、JIS K7200で定めるポリエチレンフィルム標準試験片）を分離可能な状態で添着しておき、これを使用前に分離して抽出するようにしてもよい。
【００２７】
試験片分析工程Ｓ２は、ＩＲ（Infrared Ray；赤外線）吸収スペクトル分析（例えば、フーリエ変換赤外分光分析装置を用いた分析）によって、試験片の分析を行い、試験片に対する酸化劣化度合を推定する指標を求める。例えば、ポリエチレン樹脂を融着部材料として採用している電気融着継手に対して、ポリエチレンフィルム標準試験片を添着したものでは、これを抽出してカルボニル基のＩＲ吸収量（カルボニルインデックス（ＣＩ）：1715ｃｍ-1と2030cm-1の吸光度比）を指標として求める。また、電気融着継手の融着部表面から抽出されたフィルによって形成された試験片を分析する場合には、これを分析してカルボニル基吸収域増減相対値（1670〜1780cm-1と2030cm-1の吸光度比）を求める。
【００２８】
なお、ＣＩは試験片フィルムの厚さに大きく依存することが知られている。したがって、試験片の厚さを一定に揃えるか、厚みの影響を相殺するために、指標ｍ＝ＣＩ／ｔ（ｔ：試験片の厚さ）を導入する。
【００２９】
融着性能評価工程Ｓ３では、前述の試験片分析で求めた指標と電気融着継手の融着性能との相関関係に基づいて融着性能の評価を行う。このためには、予め前述した指標と電気融着継手の融着性能との相関関係データを個々の電気融着継手の形態毎に求めておく必要がある。
【００３０】
この相関関係データの作成は、人工光源を用いて実験的に行うことができる。例えば、設定時間（例えば、６００〜１４００時間）だけ人工光源に暴露後の電気融着継手に対してその融着部表面を薄く剥ぎ取って試験片を抽出し、これのＩＲ分析による指標を求め、一方、この電気融着継手に対して融着実験を行い、これのピーリング試験で剥離率（剥離領域／全体の融着領域）を測定する。この実験を多数のサンプルに対して行って得たデータにより、相関関係データを作成する。また、ポリエチレンフィルム標準試験片を用いる場合には、電気融着継手の融着部表面等にこの試験片を添着した状態で人工光源に暴露するか、試験片と電気融着継手を同等の条件で人工光源に暴露する。そして、分離した試験片を抽出し、これのＩＲ分析による指標（カルボニルインデックス（ＣＩ）又はｍ＝ＣＩ／ｔ）を求め、一方、この電気融着継手に対して融着実験を行い、これのピーリング試験で剥離率を測定する。以下前例と同様に、この実験を多数のサンプルに対して行って得たデータにより、相関関係データを作成する。
【００３１】
このような電気融着継手の品質管理方法によると、融着部表面の紫外線劣化に対して、電気融着継手が適正に使用できるか否かの判断が定量的に可能になり、ユーザはこれによって、電気融着継手の保管期間や保管状態を適正に管理することができる。
【００３２】
図３は、前述した相関関係データの一例であって、ポリエチレンフィルム標準試験片のカルボニルインデックスを指標として、これと前述した剥離率（％）との関係を示したグラフである。このように紫外線劣化の指標となるカルボニルインデックス（ＣＩ）と剥離率との関係は線形的な相関関係として得られる。これを用いて、例えば、剥離領域が融着領域全体の２／３程度になる剥離率６６％を一つの基準にして、それに対応するカルボニルインデックスＣＩａを基準値に定め、個々の試験片から得たＣＩの値がＣＩ＞ＣＩａとなった場合に、その試験片が抽出された電気融着継手を使用不可にするという評価を行う。
【００３３】
図４は、本発明の実施形態に係る電気融着継手を示す説明図（部分断面図）である。この電気融着継手１０は、電熱線１１を内蔵したポリエチレン製の融着部１２を備え、融着部１２の表面１２ａに、カルボニルインデックスを求めるポリエチレンフィルム試験片１３が分離可能に添着されている。ここでは、融着部１２の表面１２ａにポリエチレンフィルム試験片１３を添着した例を示したが、これに限らず、表面１２ａの劣化状態を把握することができる部分（表面１２ａの周辺部）にポリエチレンフィルム試験片１３を添着したものであってもよい。
【００３４】
このポリエチレンフィル試験片１３は、電気融着継手１０の製造当初に、例えばシール状にして分離可能に表面１２ａ等に添着する。そして、電気融着継手１０の使用時にこれを剥がして試験片分析を行う。
【００３５】
この実施形態の電気融着継手１０によると、前述した品質管理方法を採用して、電気融着継手が適正に使用できるか否かの判断を客観的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来技術の説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電気融着継手の品質管理方法を説明する説明図である。
【図３】ポリエチレンフィルム標準試験片のカルボニルインデックスを指標として、これと剥離率（％）との関係を示したグラフである。
【図４】本発明の実施形態に係る電気融着継手を示す説明図（断面図）である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    電気融着継手
１１    電熱線
１２    融着部
１２ａ    表面
１３    ポリエチレンフィルム試験片
【図１】
2006090399.tif 000003
【図２】
2006090399.tif 000004
【図３】
2006090399.tif 000005
【図４】
2006090399.tif 000006