(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリサルホン系樹脂製のフェルール継手とパイプを接着するための接着剤であって、
テトラハイドロフラン及びアセトフェノン又はアニソールからなり、
前記テトラハイドロフランの含有量が、８０〜９７質量％であること
を特徴とする接着剤。
【請求項２】
ポリサルホン系樹脂製のフェルール継手とパイプとの接着方法であって、
テトラハイドロフラン及びアセトフェノン又はアニソールからなり、
前記テトラハイドロフランの含有量が、８０〜９７質量％である接着剤を用いて、フェルール継手とパイプを接合すること
を特徴とする接着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ポリサルホン、ポリフェニルサルホン、ポリエーテルサルホンなどのポリサルホン系樹脂製のフェルール継手とパイプの接着に適した接着剤、及びこの接着剤を用いてポリサルホン系樹脂製のフェルール継手とパイプを接着する方法に関するもので、接着剤又はプラスチック加工技術に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食品、飲料、医薬品、酪農、化学、バイオテクノロジーなどの多くの分野においては、流体移送のための手段として、フェルール継手とパイプを用いたサニタリー配管システムが採用されている。
【０００３】
このサニタリー配管システムは、Ｉ．Ｄ．Ｆ．（国際酪農連盟）やＩ．Ｓ．Ｏ．（国際標準化機構）などの規格に準拠して施工されるもので、洗浄あるいは殺菌のために、必要に応じて分解され、配管内の洗浄あるいは殺菌が施されるものである。
【０００４】
サニタリー配管システムに用いられる材料としては、従来、ステンレスや塩化ビニル樹脂などが使用されている。
これらの材料の内、例えば、ステンレスの場合は溶接による接続が基本であるので、溶接部が組織変化して薬品による腐食や錆を生じ、配管内の流体の組成変化、変質あるいは分解、さらには異物の混入などのおそれがある。
一方、塩化ビニル樹脂の場合は、耐熱性に劣るとともに、温度８０℃以上の高温液体の移送や配管内面の薬品洗浄、あるいは温湯や蒸気による洗浄には不適当であるという問題を有していた。
【０００５】
このような問題を解決するため、出願人は、先に特開２０００−２１３６８２号公報において、ポリサルホン系樹脂をフェルール継手やパイプに用いることを提案した。
【０００６】
前記の出願にかかる発明は、ポリサルホン系樹脂が、透明で耐熱性、耐蝕性や耐衝撃性に優れるため、配管内部の流動状態や汚染状態を外部より容易に発見でき、洗浄や殺菌などの時期を容易に把握することができ、効果的な洗浄・殺菌を行うことができる。
また、分解や組み立てが容易で、配管の分解による洗浄や殺菌の作業が簡単であるという優れた効果を奏するものである。
【０００７】
さらに、出願人は、特願２０００−３３２０５２において、ポリサルホン系樹脂製のフェルール継手とパイプの接合方法についても検討を行い、先の提案において、接着剤として、塩化メチレンやメチルピロリドンなどを例示した。
また、それらよりもさらに優れたものとして、常温液体のケトンを接着剤として用いることを提案した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、塩化メチレンやメチルピロリドンからなる接着剤は、ポリサルホン系樹脂の接着剤として優れたものであるが、サニタリー配管システムにおいて採用されることがある、高温（温度８０〜９０℃）・高圧（１０〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２）という過酷な条件に適応する能力にやや欠ける。
また、常温液体のケトンは、それらの条件には耐えるものであるが、接着面に、ソルベントクラックによるものと思われるクレイズが発生し、接着部の外観を不良とすることがあり、コスト面でも問題を有し、使用に際しては、必ずしも完璧なものとは言い切れない。
【０００９】
このような現状に鑑み、発明者はさらに優れた接着剤、すなわち、高温高圧のような過酷な条件下でも、有効な接着性能・強度を維持すると共に、外観にも悪影響を与えず、コスト的にも安価な接着剤を見出すべく開発を継続してきた。
【００１０】
その結果、常温液体の複素環式化合物と常温液体のケトン又は芳香族エーテルを併用した接着剤が、上記課題を解決するものであることを見出し、この発明を完成させた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、この発明の請求項１に記載の発明は、
ポリサルホン系樹脂製のフェルール継手とパイプを接着するための接着剤であって、
テトラハイドロフラン及びアセトフェノン又はアニソールからなり、
前記テトラハイドロフランの含有量が、８０〜９７質量％であることを特徴とする接着剤である。
【００１２】
さらに、請求項２に記載の発明は、
ポリサルホン系樹脂製のフェルール継手とパイプとの接着方法であって、
テトラハイドロフラン及びアセトフェノン又はアニソールからなり、
前記テトラハイドロフランの含有量が、８０〜９７質量％である接着剤を用いて、フェルール継手とパイプを接合すること
を特徴とする接着方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明は、テトラハイドロフラン及び、アセトフェノン又はアニソールからなる組成物を、ポリサルホン系樹脂製のフェルール継手とパイプとの接着に用いる接着剤とするものである。
【００１４】
この発明において、テトラハイドロフラン及びアセトフェノン又はアニソールの接着剤中における含有割合としては、テトラハイドロフラン８０〜９７質量％、アセトフェノン又はアニソール３〜２０質量％であって、好ましくは５〜１５質量％である。
アセトフェノン又はアニソールが３質量％より少ない場合、あるいは２０質量％を越えるような場合、それらを併用した効果、すなわち、この発明が目的とする効果が認められず、クレイズが発生するおそれがある。
【００１５】
この発明の接着剤は、ポリサルホン系樹脂製のフェルール継手とパイプとの接着に有効なもので、前記ポリサルホン系樹脂としては、ポリサルホン、ポリフェニールサルホン、ポリエーテルサルホンなどが挙げられる。
【００１６】
この発明の接着剤は、ポリサルホン系樹脂製のパイプと、ポリサルホン系樹脂を材質の一部とするフェルール継手の、ポリサルホン系樹脂製部材との接着に使用され、ポリサルホン系樹脂を用いたサニタリー配管システムの形成に有効なものである。
【００１７】
この発明の接着剤を構成する、テトラハイドロフラン、アセトフェノン及びアニソールは、それぞれ溶剤として知られているものである。
この発明における、それら化合物によるポリサルホン系樹脂の接着も、溶着によるものと判断されるもので、材質がポリサルホン系樹脂である被着体の接着に際しては、被着体の表面に、この発明の接着剤を塗布し、接着剤が揮散する前に、他の被着体を重ね合わせ、適宜圧力を加えることにより、被着体同士を接着することができる。
【００１８】
接着は、テトラハイドロフラン、アセトフェノン及びアニソールの大部分が揮散することにより完了するので、接着力が発揮されるようになるまで、被着体同士を圧着しておくこと、すなわち養生が必要なもので、被着体の形状に応じて、養生条件を実験的に求める必要がある。
【００１９】
例えば、この発明の接着剤の開発目的であった、接着剤が揮散し難い被着体であるポリサルホン系樹脂製のパイプと、ポリサルホン系樹脂製フェルール継手の接着に際しては、接着剤の塗布されたパイプをフェルール継手に差し込み、その状態を約３０秒間固定し、その後、常温で約１週間放置（養生）することにより、被着体同士が強固に接着される。
【００２０】
【作用】
この発明におけるテトラハイドロフラン、アセトフェノン及びアニソールからなる接着剤を構成する各成分は、溶剤として知られているものであるが、ポリサルホン系樹脂に対して、溶着作用を奏するに適した溶解力を有することにより、ポリサルホン系樹脂からなる被着体を、ソルベントクラックに基づくと思われるクレイズを発生させずに、強固に接着、しかも、高温高圧、更には薬品にも耐える接着力で接着することを可能にするものと思われる。
【００２１】
【実施例】
以下、具体的な実施例に基づいて、この発明の優れた効果を説明する。
＜実施例１、２＞
外観（接着剤滴下試験）
エチルアルコールで清浄にしたポリフェニールサルホン製の板状試験片の表面に、テトラハイドロフラン（９０質量％）とアセトフェノン（１０質量％）からなる接着剤Ａ（実施例１）、及びテトラハイドロフラン（９０質量％）とアニソール（１０質量％）からなる接着剤Ｂ（実施例２）を滴下し、常温にて自然乾燥させた。
乾燥後の両試験片の表面は透明な仕上がりとなっており、試験片の表面にヘアークラック、クレイジング、著しい溶解などによる損傷の発生は認められなかった。
【００２２】
接着強度（引張強度）
引張試験用ダンベル片（全長１７５ｍｍ、中心部幅１０ｍｍ）を２分割し、一方の先端の表面１ｃｍ２  に上記接着剤Ａ及び接着剤Ｂを塗布し、他方の先端部分を重ね合わせて２ｋｇ／ｃｍ２  の荷重をかけて接着した。
室温で１週間以上養生した試験片を用いて、引張試験機（温度２０℃×６５％ＲＨ、引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎ）で接着強度を測定したところ、接着剤Ａの場合は１２．０ＭＰａ／１００ｍｍ２  、接着剤Ｂの場合は１２．５ＭＰａ／１００ｍｍ２  であった（ｎ＝２）。
【００２３】
常温耐圧試験
長さ２５０ｍｍで、外径４５ｍｍのポリフェニールサルホン製パイプの両端表面に、上記接着剤Ａ又は接着剤Ｂを刷毛で塗布し、予め用意したポリフェニールサルホン製サニタリー継手に素早く差し込み、そのまま約３０秒間保持した。
接着したパイプと継手は、常温で約１週間養生した後、継手両端に、フッ素樹脂製サニタリーパッキンを装着し、一方の継手には、閉止継手を接続し、他方の継手には、ネジ付きフェルール継手を繋ぎ、共にサニタリークランプにて締め付け固定した。
ネジ付きフェルール継手に、手押ポンプ式加圧試験機にて水圧を加えた。
各圧力において、５分間維持し、その圧力での水漏れの有無を目視で観察したところ、接着剤Ａ、接着剤Ｂで接着したいずれのものも、３０ｋｇｆ／ｃｍ２  以上の圧力にも耐えるものであった（ｎ＝２）。
【００２４】
高温耐圧試験
上記耐圧試験を温度９０〜１００℃の水槽内で、パイプ内に封入する水も温度９０℃の熱水を用いて行った。
接着剤Ａ、接着剤Ｂで接着したポリフェニールサルホン製パイプとサニタリー継手のいずれも、温度９０℃の高温条件下においても、３０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力に耐える性能を発揮することができた（ｎ＝２）。
【００２５】
＜実施例３、比較例＞
実施例１及び２の接着剤を含め、表１に示される組成の接着剤を用いて、ポリフェニールサルホン製パイプとサニタリー継手を接着し、室温において一昼夜養生したのち、接着部の外観を目視で観察し、その結果を表１に示す。
外観評価の判定基準は、以下の通りである。
白丸（○）      良好
白三角（△）    僅かにクレイズの発生が認められる
黒三角（▲）    クレイズ発生多し
ばつ（×）      割れ発生
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】
この発明の接着剤は、ポリサルホン系樹脂製パイプとフェルール継手の接着接合に適したもので、ポリサルホン系樹脂製パイプやフェルール継手を用いるサニタリー配管システムにおいて、当該配管システムにおいて用いられることのある過酷な条件、例えば、高温（温度８０〜９０℃）・高圧（１０〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２）という条件においても、内容物を漏洩させることのない、ポリサルホン系樹脂製パイプとフェルール継手の接着を、クレイズを発生させることなく可能とするものであって、サニタリー配管システムの有効性を著しく向上させるものである。