(57)【要約】【課題】従来に比べて有機溶剤等の有害物質の浸透防止機能を顕著に向上した電気融着継手及びスピゴット継手を提供する。【解決手段】樹脂管と電気融着が可能な電気融着継手であって、前記電気融着継手は少なくとも樹脂層と金属層を積層してなるとともに、前記樹脂管と接合する部分は樹脂層からなることを特徴とする電気融着継手。樹脂管と電気融着継手とを接合したとき、ターミナル部及び／またはインジケータ部以外の外層部分の全面が金属層を有する請求項１に記載の電気融着継手。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂管と電気融着が可能な電気融着継手であって、
前記電気融着継手は少なくとも樹脂層と金属層を積層してなるとともに、前記樹脂管と接合する部分は樹脂層からなることを特徴とする電気融着継手。
【請求項２】
樹脂管と電気融着継手とを接合したとき、ターミナル部及び／またはインジケータ部以外の外層部分の全面が金属層を有する請求項１に記載の電気融着継手。
【請求項３】
金属層が金属めっきからなる請求項１または２に記載の電気融着継手。
【請求項４】
ターミナル部及び／またはインジケータ部に金属部品が装着されている請求項１乃至３のいずれかに記載の電気融着継手。
【請求項５】
樹脂管と電気融着継手とを接合したとき、樹脂管及び／または電気融着継手の未溶融接合部分の外層側に金属層が配置されるように構成した請求項１乃至４のいずれかに記載の電気融着継手。
【請求項６】
金属層の上に樹脂層を設けた請求項１乃至５のいずれかに記載の電気融着継手。
【請求項７】
電気融着継手と電気融着が可能なスピゴット継手であって、前記スピゴット継手は少なくとも樹脂層と金属層を積層してなるとともに、前記電気融着継手と接合する部分は樹脂層からなることを特徴とするスピゴット継手。
【請求項８】
金属層が金属めっきからなる請求項７に記載のスピゴット継手。
【請求項９】
金属層の上に樹脂層を設けた請求項６または７に記載のスピゴット継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は有機溶剤等の有害物質の浸透防止機能を顕著に向上した電気融着継手及びスピゴット継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂管（例えばＰＥ（ポリエチレン）管等のポリオレフィン樹脂管）の配管に際し、電気融着継手（以下ＥＦ継手と略す）を用いた接合方法が多用されているが、汚染土壌中に埋設された樹脂管への汚染物質の透過の問題がクローズアップされている。例えば、水道用ＰＥ管を有機溶剤で汚染された土壌に敷設した場合、ＰＥ管の外周側から内周側に、即ちＰＥ管本体内の水道水中に有機溶剤が浸透し、汚染することが懸念されている。このように汚染土壌中に埋設配管される水道用ＰＥ管には有機溶剤等の浸透を抑える工夫が求められている。
【０００３】
特開平１０−３１８４４８号公報には、可撓性を有するポリオレフィン樹脂製の管本体の外周面を覆うように、管本体に金属薄膜層が積層された複合管が記載されている。この複合管は金属薄膜層により光が遮断されて紫外線等による劣化を抑制できるとともに、金属薄膜層により有機溶媒の管本体内への浸透を防止できるという効果を奏するものである。
しかし、電気融着継手やスピゴット継手において、埋設時に土壌に接する部分を金属部分で構成したことにより、土壌中の有機溶剤等の浸透性有害物質の配管内部への浸透を抑止するという本発明の技術的思想は開示されていない。ここで、スピゴット継手とは、チーズやレデュースソケットやベンドなどであり、電気融着継手に挿入して融着接続するために端部が挿し口構造になっている継手である。
【０００４】
特開平１０−１８５０１５号公報には、ポリオレフィン系樹脂２０〜９５重量部、熱可塑性エラストマー０〜４０重量部、酸可溶性無機粉体５〜４０重量部及びカチオン系界面活性剤０．０１〜５．０重量部を含有した樹脂組成物からなる管状成形体にめっき処理を施した樹脂管が開示されている。
しかし、この樹脂管はＥＭＩシールド（電磁波シールド）用であり、土壌中の有機溶剤等の浸透性有害物質の配管内部への浸透を抑止するという本発明の技術的思想の開示は無い。
【０００５】
特開２００２−２９５７７９号公報にはＥＦ継手本体の外周に金属製の補強層を設けることが記載されている。
しかし、この金属製の補強層は高圧流体を流す管の接続部の強度不足を解決するためのものであり、土壌中の有機溶剤等の浸透性有害物質の配管内部への浸透を抑止するという本発明の技術的思想は記載されていない。また、特開２００２−２９５７７９号の図１では、ＥＦ継手の両端部に金属製の補強層が無く露出しており、土壌中の浸透性有害物質が両端部から浸透して配管内部の水道水中に混入してしまう虞がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３１８４４８号公報
【特許文献２】
特開平１０−１８５０１５号公報
【特許文献３】
特開２００２−２９５７７９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、従来に比べて有機溶剤等の有害物質の浸透防止機能を顕著に向上した電気融着継手及びスピゴット継手を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明の電気融着継手は、少なくとも樹脂層と金属層を積層してなるとともに、前記樹脂管と接合する部分は樹脂層からなることを特徴とする。
本発明の電気融着継手は、樹脂管と電気融着継手とを接合したとき、ターミナル部及び／またはインジケータ部以外の外層部分の全面が金属層を有するものが好ましい。
前記金属層を金属めっきで構成するのが実用性に富み、良好な浸透防止機能を具備することができる。また、複雑形状のＥＦベンドやＥＦチ―ズなど前記金属層を金属めっきで構成することにより容易に形成できる。
ターミナル部及び／またはインジケータ部に金属部品（金属製の蓋等）を装着することにより、埋設時に電気融着継手が土壌と接する部分が前記の金属層及び金属部品になるので良好な浸透防止機能を具備することができる。
また樹脂管と電気融着継手とを接合したとき、樹脂管及び／または電気融着継手の未溶融接合部分の外層側に金属層が配置されるように構成すると浸透防止機能を更に向上することができる。
前記金属層上に樹脂層を設けることにより配管した状態での防食性を向上することができる。
【０００９】
本発明のスピゴット継手は、電気融着継手と電気融着が可能であり、少なくとも樹脂層と金属層を積層してなるとともに、前記電気融着継手と接合する部分は樹脂層からなり、かつ埋設時に土壌に接する部分は金属層からなることを特徴とする。
前記金属層を金属めっきで構成するのが実用性に富み、良好な浸透防止機能を具備することができる。
前記金属層上に樹脂層を設けることにより配管した状態での防食性を向上することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明について詳しく説明する。
【００１１】
図１は本発明のＥＦ継手の一実施態様を示す長手軸方向の断面図である。
図１のＥＦ継手１はソケット型であり、樹脂層２ａの外周面及び長手軸方向の両端面上に金属層３が形成されている。尚、電気融着しようとする樹脂管（図示省略）との融着面となる内周面４には樹脂層２ａが露出している構造である。このため、従来のＥＦ継手と同様に電気融着が可能である。２ｂは樹脂層の突起部であり、樹脂層２ａとともに一体成形して形成される。７は電熱線であり、８はターミナルであり、９はターミナル８にコネクタ（図示省略）を接続するための空隙である。ターミナル８、空隙９及び樹脂層突起部２ｂをまとめてターミナル部という。６は電気融着の良否を判別するためのインジケータ（突起）であり、１０はインジケータ穴である。インジケータ６及びインジケータ穴１０をまとめてインジケータ部という。ターミナル部及びインジケータ部を除き、ＥＦ継手１の外層は継手端部を始めとして金属層３で全て被覆されている。
【００１２】
図２は図１のＥＦ継手１を良好な溶剤浸透防止機能を具備する樹脂管（複合管３１ａ，３１ｂ）と電気融着して接合し、次いで土壌中に配管した状態の一実施態様を示す断面図である。
図２において、３０はＥＦ継手１と複合管３１ａ，３１ｂとを電気融着し、土壌中に配管した状態の接合構造体部分である。３２ａ，３２ｂは樹脂層突起部２ｂ及び空隙９を介して有機溶剤等が配管内に浸透するのを防止するために装着された金属製部品（例えばステンレス鋼等の耐食性金属製の蓋）である。３３ａ，３３ｂはインジケータ６及びインジケータ穴１０を介して配管内に有機溶剤等が浸透するのを防止するために装着された金属製部品（例えばステンレス鋼等の耐食性金属製の蓋）である。これら金属製部品３２ａ，３２ｂ，３３ａ及び３３ｂとして、粘着剤付きの金属箔テープを所定量巻き付ける方法などにより金属薄膜層の積層体としたものを用いてもよい。
【００１３】
図３は本発明のＥＦ継手の他の実施態様を示す断面図である。
図３のＥＦ継手２０はサドル型であり、樹脂層２１ａ及び２１ｂは一体成形して形成される。樹脂層２１ａ，２１ｂの外周面上及び樹脂層２１ａの下端面上に金属層２２が形成され、電気融着しようとする樹脂管（図示省略）との電気融着面となる内周面２３には金属層が設置されていない構造である。このため、従来のＥＦ継手と同様に電気融着が可能である。２４は電熱線である。ＥＦ継手２０の外周面及び下端面は金属層２２で被覆されているので埋設時の土壌から配管内への有機溶剤等の浸透を防止することができる。
【００１４】
図４は本発明のスピゴット継手の一実施態様を示す長手軸方向の断面図である。
図４のスピゴット継手４０はチ―ズであり、樹脂層４１の外周面上に金属層４２が形成されている。電気融着しようとするＥＦ継手（図示省略）との電気融着予定面４３ａ、４３ｂ及び４３ｃ、及び電気融着しようとする樹脂管（図示省略）との電気融着予定面（内周面）４４は樹脂層４１が露出した構造である。ＥＦ継手（図示省略）及び樹脂管（図示省略）との電気融着による接合後のスピゴット継手４０の外層は金属層４２部分で被覆されるので、土壌中に配管した状態での有機溶剤の配管内への浸透を防止することができる。
【００１５】
図５は本発明のＥＦ継手の他の実施態様を示す長手軸方向の断面図である。図５の電気融着継手１００は金属層５２ａ、５２ｂを付加した以外は図１の電気融着継手１と同一構成のものである。
図５では、電気融着継手１００と複合管３１ａ、３１ｂとを電気融着し接合したとき、複合管３１ａ、３１ｂ及び／または電気融着継手１００の未溶融接合部分の外層側に金属層５２ａ、５２ｂを配置することにより、配管内の水道水への溶剤浸透防止機能を更に高めている。
【００１６】
金属層は有機溶剤等の浸透性有害物質が配管内部へ浸透するのを防止することを目的として樹脂層上に形成される。即ち、複雑な表面形状を有するＥＦ継手あるいはスピゴット継手において、樹脂管との接合後に土壌と接する部分からの浸透を防止するために金属層でそれら部分を覆う必要がある。しかし、実用上金属層でそれら部分を被覆しないことが望ましい場合があり、その場合は金属部品でもって所定位置を被装し、金属層の機能を代替するのが実用的である。
尚、金属層あるいは金属部品と樹脂層との境界は隙間がなく、密着していることが望ましい。この境界に隙間があると、隙間から有機溶剤等が樹脂層上に侵入し、更に樹脂層から配管内に浸透してしまうという問題を招く。
【００１７】
金属層は、蒸着法、電解めっき法、無電解めっき法、あるいは金属薄膜層を粘着剤付きの金属箔テープを巻き付ける方法や金属薄膜層体を予め別に形成しておき射出成形時にこの金属薄膜層体を金型に入れてインサート成形する方法などを適用して形成することができる。しかしながら、これらの方法は製造上難しく煩雑な作業となり、実用上は金属めっき法が好ましく、その中でも無電解めっきがより好ましい。金属層の構成材料としては金属であればよく特に限定されないが、好ましくはニッケルまたはニッケル系合金、亜鉛または亜鉛系合金、銅または銅系合金、錫または錫系合金のいずれか１種または２種以上を用いる。そのうち実用性に富むのは特にニッケルまたはニッケル系合金である。
金属層の平均厚さは０．２〜１００μｍとし、１〜３０μｍとするのが好ましい。厚さが０．２μｍ未満ではピンホールが存在し全面に覆うのが困難であり、１００μｍ超では金属層の応力が大きくなり、もって金属層の密着性が低下する。
ピンホール対策の点から、めっきは単層でもよいが、２層または３層以上の多層膜とするのが好ましい。
【００１８】
金属層をめっきで形成する場合、樹脂層との密着性が重要な技術となる。密着性を確保するため、めっき前処理として、ブラスト処理、イオンスパッタ、プラズマ処理、コロナ処理、化学エッチングあるいはサンドペーパ等による粗化等を行う必要がある。
【００１９】
（実施例）
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、それら実施例より本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施例１）
射出成形法により成形した、水道用ポリエチレンパイプシステム研究会規格の呼び径５０のソケット型ＰＥ樹脂製ＥＦ継手（ソルベー社製高密度ポリエチレン樹脂；商品名：ＴＵＢ１２４を使用）を準備した。このＥＦ継手は金属層を有しない以外は図１のＥＦ継手と同じ構造であり、融着面、ターミナル部及びインジケータ部がめっきされないようにマスキングした。次に無電解ニッケルめっきを行い金属層を形成した。この無電解ニッケルめっきに際し、まずＰＥ樹脂層表面の脱脂処理、親水化及び粗化を行い、次にＰｄ活性処理を行い、次に無電解ニッケルめっき膜の平均厚みが２０μｍになるように被膜した。
【００２１】
実施例１で作製したＥＦ継手の溶剤浸透防止効果を確認するのが重要であるが、前記ＥＦ継手そのものを使用して評価するのは長期にわたる。そこで溶剤浸透性を実験的に加速試験により評価した結果について以下に説明する。
図６の透過試験装置８０により溶剤浸透防止効果を評価した。
まず透過試験装置８０の第１セル６２にイオン交換水とトリクロロエチレンからなるトリクロロエチレン濃度３．０ｍｇ／ｌ（初期値）の水溶液を、イオン交換水を第２セル６３にそれぞれに充填した。透過性評価試料３８として、厚みを１ｍｍとした以外は実施例１と同様にして実施例１のＥＦ継手の樹脂層及び無電解ニッケルめっき部分と同じ構造の複合膜を作製し、評価装置８０に取り付けた。透過試験は試験温度２０．０±０．１℃で、かつ試験開始時点から１〜４日間隔で第１セル６２及び第２セル６３内の液体をサンプリングし、ガスクロマトグラフ質量計（（株）島津製作所製、型式：ＧＣＭＳ−ＰＱ５０５０Ａ）によりトリクロロエチレン濃度を測定した。また並行して所定時間経過毎に第１セル６２に所定量のトリクロロエチレン及びイオン交換水を添加し、第１セル６２内のトリクロロエチレン濃度が常に初期値±１０％以内になるように制御した。このようにして前記複合膜を介して第１セルから第２セルに透過したトリクロロエチレン量を測定し、透過係数及び拡散係数を求めた。評価結果を表１に示す。
（比較例１）
透過性評価試料３８として、厚さ１ｍｍの高密度ポリエチレン膜（ＴＵＢ１２４を使用）を用いた以外は前記と同様の透過試験を行った。結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１より、実施例１のＥＦ継手はトリクロロエチレンの管本体内への浸透を防止できるのがわかる。これに対して、比較例１のＰＥ膜では試験開始８日目でトリクロロエチレンがＰＥ膜を透過するのがわかる。
【００２４】
上記各実施態様及び実施例１では外層が金属層である場合を説明したが特に限定されるものではない。例えば前記ＥＦ継手の金属層の上に更に樹脂層またはゴム層を被覆するのが浸透防止及び防食性を具備するために好ましい。
【００２５】
【発明の効果】
以上記述の通り、本発明によれば、従来に比べて有機溶剤等の有害物質の浸透防止機能を顕著に向上した電気融着継手及びスピゴット継手を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＥＦ継手の一例を示す軸方向断面図である。
【図２】本発明のＥＦ継手を配管し、土壌中に埋設した一例を示す軸方向断面図である。
【図３】本発明のＥＦ継手の他の例を示す断面図である。
【図４】本発明のスピゴット継手の一例を示す軸方向断面図である。
【図５】本発明のＥＦ継手を配管し、土壌中に埋設した他の例を示す軸方向断面図である。
【図６】評価装置を説明する断面図である。
【符号の説明】
１，２０  ＥＦ継手、３０，５１  接合構造体、４０  スピゴット継手、
８０  浸透性評価装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004316691.tif 000008
【図６】
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