(57)【要約】【課題】  耐ガソリン性を得るためにエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を中間に設けたポリエチレン多層管を簡単に接続することができ、継手自体にも耐ガソリン性を付与した電機融着継手及びその製造方法を提供する。【解決手段】  ポリエチレン樹脂からなる継手内管部１３に、接続する多層管の端部外周面のポリエチレン樹脂及び該電気融着継手の受口内周面のポリエチレン樹脂をそれぞれ溶融させて接合するための電熱線１２を埋設し、該継手内管部１３の外周にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層１４を設けるとともに、該バリア層１４の外周にポリエチレン樹脂からなる継手外管部１５を設けた電機融着継手１１である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレン樹脂からなる外管及び内管の間にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けた多層管を接続するための電機融着継手であって、ポリエチレン樹脂からなる継手内管部に、前記多層管の端部外周面のポリエチレン樹脂及び該電気融着継手の受口内周面のポリエチレン樹脂をそれぞれ溶融させて接合するための電熱線を埋設し、該継手内管部の外周にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けるとともに、該バリア層の外周にポリエチレン樹脂からなる継手外管部を設けたことを特徴とする電機融着継手。
【請求項２】
ポリエチレン樹脂からなる外管及び内管の間にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けた多層管を接続するための電機融着継手の製造方法であって、ポリエチレン樹脂を射出成形して継手内管部を成形する工程と、成形後の継手内管部の外周面に電熱線を巻回する工程と、電熱線巻回後の継手内管部の外周にエチレン−ビニルアルコール共重合体を射出成形又はインサートしてバリア層を成形する工程と、成形後のバリア層の外周にポリエチレン樹脂を射出成形して継手外管部を成形する工程とを含むことを特徴とする電気融着継手の製造方法。
【請求項３】
ポリエチレン樹脂からなる外管及び内管の間にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けた多層管を接続するための電機融着継手の製造方法であって、射出成形用コアの外周にポリエチレン被覆電熱線を巻回する工程と、前記射出成形用コアを金型内に配置してポリエチレン樹脂を射出成形することにより電熱線を埋設した状態の継手内管部を成形する工程と、成形後の継手内管部の外周にエチレン−ビニルアルコール共重合体を射出成形又はインサートしてバリア層を成形する工程と、成形後のバリア層の外周にポリエチレン樹脂を射出成形して継手外管部を成形する工程とを含むことを特徴とする電気融着継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電機融着継手及びその製造方法に関し、詳しくは、ガソリンや軽油、灯油、さらに、各種有機溶剤に対するバリア性を付加するためにエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層をポリエチレン樹脂からなる外管と内管との間に設けた多層管を接続するための電機融着継手及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリン輸送用に用いる合成樹脂管として、ポリアミドとエチレン−ビニルアルコール共重合体とからなる多層管が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このガソリン輸送用多層管は、自動車のタンクとエンジンとを接続するための配管材料として用いることを主な目的としている。したがって、多層管同士の接続に対してはほとんど考慮されていない。
【特許文献１】特開２００３−２１２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ガソリンスタンドでのガソリン輸送に使用する配管の場合は、配管の屈曲部や分岐部等で配管同士を接続する必要があり、この接続部には、接続作業が容易で、かつ、確実な接続状態が得られる管継手を使用する必要がある。例えば、水道管やガス管等に多用されているポリエチレン管を接続するための電気融着継手のような管継手を用いることが望ましい。
【０００４】
一方、ポリエチレン樹脂からなる外管と内管との間に、耐ガソリン性に優れたエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けることにより、ポリエチレン管に耐ガソリン性を付与することが行われている。
【０００５】
そこで本発明は、耐ガソリン性を得るためにエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を中間に設けたポリエチレン多層管を簡単に接続することができ、継手自体にもガソリン等に対するバリア性を付与した電機融着継手及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の電機融着継手は、ポリエチレン樹脂からなる外管及び内管の間にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けた多層管を接続するための電機融着継手であって、ポリエチレン樹脂からなる継手内管部に、前記多層管の端部外周面のポリエチレン樹脂及び該電気融着継手の受口内周面のポリエチレン樹脂をそれぞれ溶融させて接合するための電熱線を埋設し、該継手内管部の外周にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けるとともに、該バリア層の外周にポリエチレン樹脂からなる継手外管部を設けたことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の電機融着継手の製造方法は、ポリエチレン樹脂からなる外管及び内管の間にエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けた多層管を接続するための電機融着継手の製造方法であって、第１の構成は、ポリエチレン樹脂を射出成形して継手内管部を成形する工程と、成形後の継手内管部の外周面に電熱線を巻回する工程と、電熱線巻回後の継手内管部の外周にエチレン−ビニルアルコール共重合体を射出成形又はインサートしてバリア層を成形する工程と、成形後のバリア層の外周にポリエチレン樹脂を射出成形して継手外管部を成形する工程とを含むことを特徴としている。
【０００８】
さらに、本発明の電機融着継手の製造方法における第２の構成は、射出成形用コアの外周にポリエチレン被覆電熱線を巻回する工程と、前記射出成形用コアを金型内に配置してポリエチレン樹脂を射出成形することにより電熱線を埋設した状態の継手内管部を成形する工程と、成形後の継手内管部の外周にエチレン−ビニルアルコール共重合体を射出成形又はインサートしてバリア層を成形する工程と、成形後のバリア層の外周にポリエチレン樹脂を射出成形して継手外管部を成形する工程とを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を中間に設けたポリエチレン多層管同士を一般の水道用やガス用のポリエチレン管と同様の作業で簡単に接続することができる。また、継手にもエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層を設けているので、継手自体にもガソリン等に対する十分なバリア性を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の第１形態例を示す電気融着継手の製造工程を説明する各工程ごとの断面正面図、図２は本発明の第２形態例を示す電気融着継手の製造工程を説明する各工程ごとの断面正面図、図３は本発明の電気融着継手で接続する多層管の一例を示す断面側面図、図４及び図５は第２形態例で示した電気融着継手を使用して多層管を接続する状態を示すもので、図４は電気融着継手の受口に多層管の端部を挿入する前の状態を示す要部の断面正面図、図５は電気融着継手の受口に多層管の端部を挿入した状態を示す要部の断面正面図である。
【００１１】
まず、第１形態例に示す電気融着継手１１は、図１（Ｄ）に示すように、電熱線１２を埋設したポリエチレン樹脂からなる継手内管部１３と、該継手内管部１３の外周に設けられたエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層１４と、該バリア層１４の外周に設けられたポリエチレン樹脂からなる継手外管部１５とを有する多層管構造を有している。
【００１２】
電気融着継手１１の基本的な構造や形状等は、水道用やガス用のポリエチレン樹脂製電気融着継手と同じものとすることができ、接続対象となるパイプ（多層管）のサイズに応じた内径の受口、例えば、サイズが１００の場合は約１１４ｍｍの受口を有していればよい。電熱線１２も従来から用いられている線径が０．５〜１．０ｍｍ程度の電熱線を用いることができる。
【００１３】
この電気融着継手１１の製造は、まず、図１（Ａ）に示すように、ポリエチレン樹脂を射出成形して電気融着継手１１の継手内管部１３となるボビンを成形する。次に、図１（Ｂ）に示すように、継手内管部１３の外周面所定位置に電熱線１２を巻回する。次に、図１（Ｃ）に示すように、電熱線１２を巻回した継手内管部１３の外周にエチレン−ビニルアルコール共重合体を射出成形又はインサート成形してバリア層１４を成形する。最後に、バリア層１４の外周にポリエチレン樹脂を射出成形して継手外管部１５を成形する。この継手外管部１５の射出成形と同時に、電熱線１２の両端部がコネクター１６にそれぞれ接続され、該コネクター１６の近傍にインジケータピン１７がそれぞれ形成され、図１（Ｄ）に示す形状の電気融着継手１１が成形される。
【００１４】
このような製造工程で電気融着継手１１を製造する場合、前記継手内管部１３における電熱線巻回部の厚みは、多層管接続時に電熱線１２の発熱によって継手内管部１３のポリエチレン樹脂及び多層管外周面のポリエチレン樹脂をそれぞれ溶融させて接合できる肉厚に設定され、電気融着継手１１のサイズにも依存するが、通常は１．０〜２．０ｍｍが適当である。
【００１５】
また、図２の第２形態例に示す電気融着継手２１は、図２（Ｄ）に示すように、電熱線２２を埋設したポリエチレン樹脂からなる継手内管部２３と、該継手内管部２３の外周に設けられたエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層２４と、該バリア層２４の外周に設けられたポリエチレン樹脂からなる継手外管部２５とを有する多層管構造を有しており、基本構成は、第１形態例で示した前記電気融着継手１１と同一である。
【００１６】
この電気融着継手２１の製造は、まず、図２（Ａ）に示すように、射出成形用コア３１の外周に、電熱線２２の元となるポリエチレン被覆電熱線３２を巻回する。このポリエチレン被覆電熱線３２も、特別なものを用いる必要はなく、従来の水道用やガス用のポリエチレン樹脂製電気融着継手に用いるものと同じものを用いることができる。
【００１７】
次に、ポリエチレン被覆電熱線３２を巻回したコア３１を所定の金型内に配置してポリエチレン樹脂を射出成形することにより、図２（Ｂ）に示すように、電熱線２２を埋設した状態の継手内管部２３を成形する。このとき、ポリエチレン被覆電熱線３２のポリエチレン被覆は、ポリエチレン樹脂の射出成形時の熱で溶融することにより、射出成形したポリエチレン樹脂と一体化した状態となり、継手内管部２３に電熱線２２が埋設された状態となる。
【００１８】
さらに、図２（Ｃ）に示すように、電熱線２２を埋設した継手内管部２３の外周にエチレン−ビニルアルコール共重合体を射出成形又はインサート成形してバリア層２４を成形する。最後に、バリア層２４の外周にポリエチレン樹脂を射出成形して継手外管部２５を成形する。この継手外管部２５の射出成形と同時に、電熱線２２の両端部がコネクター２６にそれぞれ接続され、該コネクター２６の近傍にインジケータピン２７がそれぞれ形成され、図２（Ｄ）に示す形状の電気融着継手２１が成形される。
【００１９】
図３に示すように、前記両形態例で示した電気融着継手１１，２１の接続対象となるガソリン輸送用の多層管４１は、内側から順に、ポリエチレン樹脂からなる内管４２、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなるバリア層４３、ポリエチレン樹脂からなる外管４４を積層した３層構造を有している。多層管４１の全体的な寸法は、水道用やガス用のポリエチレン樹脂製パイプと同様に設定することができ、例えば、サイズが１００の場合は、外径を１１４ｍｍ、肉厚を１０ｍｍに設定すればよい。
【００２０】
電気融着継手１１，２１や多層管４１で使用するポリエチレン樹脂は、通常の水道用やガス用のポリエチレン管等に用いられているポリエチレン樹脂と同じもの、例えば高密度ポリエチレンを使用することができる。また、継手内管部１３，２３と継手外管部１５，２５との厚みのバランス、内管４２と外管４４とにおける厚みのバランスは、製作性等に応じて任意に設定することが可能である。また、電気融着継手１１，２１や多層管４１の表面には、耐ガソリン性パイプであることを示す着色を施しておくこともできる。
【００２１】
バリア層１４，２４，４３を構成するエチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレン−ビニルアルコール共重合体又はエチレン−ビニルアルコール共重合体を主体とした混合物であって、エチレン−ビニルアルコール共重合体としては、エチレン含有量が３５〜７０モル％で、ケン化度が９５モル％以上のものを使用することができる。エチレン含有量が３５モル％未満では成形性に問題が発生することがあり、７０モル％を超えると、成形性は向上するがバリア性が低下して所望の耐ガソリン性が得られなくなる。また、ケン化度が９５モル％未満でもバリア性が低下するため好ましくない。バリア層１４，２４，４３の厚みは、バリア性、特に耐ガソリン性が十分に得られる厚みであればよく、通常は、１００〜３００μｍが適当であり、２ｍｍを超える厚みにしてもガソリンに対するバリア性はほとんど向上しない。
【００２２】
さらに、前記ポリエチレン樹脂やエチレン−ビニルアルコール共重合体には、従来から用いられている各種添加剤を混合することができる。また、必要に応じて各層間に接着剤層を介在させることもできる。この接着剤層としては、ポリエチレン樹脂とエチレン−ビニルアルコール共重合体とを接着できればよく、任意の接着剤を使用することが可能であり、例えば、無水マレイン酸とグラフトポリオレフィンとからなる接着性樹脂を用いることができる。接着剤層の厚みは１００μｍ程度で十分である。
【００２３】
例えば、電気融着継手２１を用いて多層管４１を接続する際には、まず、図４に示すように、多層管４１の端部外周面をスクレープして酸化膜を除去した接合面４５を露出させる。次に、図５に示すように、スクレープ後の多層管４１の端部（接合部）を電気融着継手２１の受口内に挿入し、コネクター２６を電源に接続して電熱線２２に通電し、電熱線２２の周囲のポリエチレン樹脂、すなわち、多層管４１の接合面４５のポリエチレン樹脂及び該電気融着継手２１の受口内周面のポリエチレン樹脂を溶融させて多層管４１の端部外面と電気融着継手２１の受口内面とを熱融着させる。このとき、電熱線２２の外側のポリエチレン樹脂の溶融膨張によってインジケータピン２７が突出する。
【００２４】
このようにして耐ガソリン性を備えた多層管４１を、同じく耐ガソリン性を備えた電気融着継手１１，２１を用いて熱融着で接続することにより、ガソリンスタンド等でのガソリン輸送に使用する配管の屈曲部や分岐部等での配管同士の接続を容易に行うことができ、配管全体の耐ガソリン性を損なうこともない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１形態例を示す電気融着継手の製造工程を説明する各工程ごとの断面正面図である。
【図２】本発明の第２形態例を示す電気融着継手の製造工程を説明する各工程ごとの断面正面図である。
【図３】本発明の電気融着継手で接続する多層管の一例を示す断面側面図である。
【図４】電気融着継手の受口に多層管の端部を挿入する前の状態を示す要部の断面正面図である。
【図５】電気融着継手の受口に多層管の端部を挿入した状態を示す要部の断面正面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１１，２１…電気融着継手、１２，２２…電熱線、１３，２３…継手内管部、１４，２４…バリア層、１５，２５…継手外管部、１６，２６…コネクター、１７，２７…インジケータピン、３１…射出成形用コア、３２…ポリエチレン被覆電熱線、４１…多層管、４２…内管、４３…バリア層、４４…外管、４５…接合面
【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】
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