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JP3301636B2 - 溶接方法 - Google Patents
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JP3301636B2 - 溶接方法 - Google Patents

溶接方法

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JP3301636B2
JP3301636B2 JP23164292A JP23164292A JP3301636B2 JP 3301636 B2 JP3301636 B2 JP 3301636B2 JP 23164292 A JP23164292 A JP 23164292A JP 23164292 A JP23164292 A JP 23164292A JP 3301636 B2 JP3301636 B2 JP 3301636B2
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智 臼井
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呉羽化学工業株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined

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  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリアリーレンスルフ
ィドを主とする成形体同士の溶接方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、様々な合成樹脂により成形体が成
形され利用されている。例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ
プロピレン、ポリエチレン等の配管材料は汎用材料とし
て、住宅、工場等の水配管や化学薬品配管に幅広く使用
されている。この際配管同士の接続や装置内での機器と
の接続のために溶接が行われる。その溶接方法には通
常、熱板を用いる方法、溶接棒を用いる方法、接着剤を
用いる方法等があるが、前二者の場合には全開先或いは
部分開先を設ける方法が採用されてきた。
【0003】溶接部分に全開先を設ける方法は勿論、部
分開先を設ける溶接方法でも、開先部先端の裏側に大き
なビードが出来、例えば微粒子の滞留や微生物の繁殖を
防ぐことが要請されている超純水用配管等の分野では、
溶接によってできるビードが大きな問題となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、実質
的に直鎖状のポリアリーレンスルフィドを主とする成形
体同士を溶接する際、実用物性を発現しつつ且つ生成す
るビードを小さくする方法を提示することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは実質的に直鎖状のポリアリーレンスルフィドを主と
する成形体同士を溶接するに当たり、溶接されるべき端
面の相対する二箇所に開先を設け、その内の一方は他方
に比し開先の削掘によって除去される部分を大きくし、
且つ開先の削掘によって除去されない溶接部断面積を、
開先を削掘する以前の被溶接部断面積の5〜50%と
し、その開先の削掘によって除去される部分の大きい方
に溶接棒を押圧して溶接することを特徴とする溶接方法
にある。
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。
【0007】本発明が対象とするポリアリーレンスルフ
ィドとは、−(−Ar−S−)−[ここで“−Ar−”
はアリーレン基を意味する]を主構成要素とするポリマ
ーを意味する。ここでアリーレン基とは、広義に用いる
ものであり、p−フェニレン、m−フェニレン、oーフ
ェニレン、2,6−ナフチレン、4,4’−ビフェニレ
ン、或いは、−Ph−O−Ph−(ここで“−Ph−”
はフェニレン基を意味する。以下同様)、ーPh−CH
2−Ph−、−Ph−SO2−Ph−等の如き少なくとも
2個の炭素数6の芳香環を含む2価の芳香族残基を包含
する。尚、各芳香環には例えばF、Cl、Br、CH3
等の置換基が導入されていても良い。また、これらはホ
モポリマーであっても良いし、ランダム共重合体であっ
ても良いし、ブロック共重合体であっても良い。
【0008】中でもフェニレン基、特にパラフェニレン
基を主構成要素とするものが好適である。尚ここで主構
成要素とは−(−Ar−S−)−を1基本モルとして計
算したときに、50基本モル%以上を意味する。好適に
は70基本モル%以上、より好適には90基本モル%以
上のものが用いられる。
【0009】本発明においては上記ポリアリーレンスル
フィドを主とするもののうち、実質的に直鎖状の高分子
量のものが用いられる。ここで実質的に直鎖状の高分子
量ポリアリ−レンスルフィドとは実質的に2官能性モノ
マ−を主体とするモノマ−から得られるポリマ−を云
う。したがって少量の多官能性単量体を構成単位として
存在させたものであっても良い。
【0010】本発明におけるポリアリ−レンスルフィド
よりなる成形物としては、ポリアリ−レンスルフィド単
独の他、ポリアリ−レンスルフィドを主とする組成物の
成形体を指す。組成物としては例えば耐衝撃強化剤、強
化繊維、無機物充填剤等が包含される。
【0011】本発明において用いられる溶接棒も実質的
に直鎖状のポリアリーレンスルフィドを主とするものが
用いられ、好適には溶接されるべき成形体と同一の構成
のものが用いられる。
【0012】図1に示すように本発明においては成形体
1の溶接されるべき端面の相対する二箇所に開先A、B
を設け、そのうちの一方Aは他方Bに比し開先の削掘に
よって除去される部分を大きくする。開先の削掘によっ
て除去された部分が小さい方の体積は、開先の削掘によ
って除去された部分の大きい方の体積の0.5〜30
%、好ましくは1〜20%、更に好ましくは1.5〜1
5%である。0.5%より小さいとビードを小さくする
ことができず、また30%より大きいと接合強度が低下
するためである。
【0013】また開先の削掘によって除去されない溶接
部2の厚さtは、成形体の溶接する部分の厚さTの5〜
50%、好ましくは5〜40%、更に好ましくは5〜3
0%の大きさに調整する。開先の削掘によって除去され
ない溶接部2の厚さtが成形物の溶接する部分の厚さT
の5%未満の場合、図1における溶接棒3と反対側の成
形体表面に生ずるビードが大きくなってしまい、好まし
くないためであり、また、開先の削掘によって除去され
ない溶接部の厚さtが成形物の溶接する部分の厚さTの
50%より大きな場合、例えば、引張物性や耐衝撃性等
の溶接部の実用物性が発現できず好ましくないためであ
る。
【0014】本発明では上記のようにして調整された開
先の削掘によって除去される部分の大きい方に溶接棒を
押圧して溶接する。溶接棒によって融解した樹脂の大部
分は溶接棒自体を構成する樹脂と共に開先Aの部分にお
いて溶融接合面を構成し、一部は押圧されつつ開先Bの
部分にも溶融接合面を構成する。従来技術においては開
先は一箇所しか設けないため、溶接棒により押圧されて
例えばパイプであれば内側にビードがかなり大きなもの
とならざるを得なかったのであるが、本発明によれば開
先Bの存在によりビードは小さくすることができる。
【0015】開先の削掘によって除去される部分の大き
い方の開先角θAは好ましくは10〜60゜、より一層
好ましくは15〜50゜、特に好ましくは20〜45゜
に調整する。開先角θAが10゜未満の場合、溶接部分
を十分に溶融することが難しく、また60゜より大きな
場合、開先部分が大きくなりすぎ均一な溶接をすること
が難しいためである。尚、開先の削掘によって除去され
る部分の小さい方の開先角θBは特に限定されない。
【0016】本発明における溶接のための装置に関して
は特に特殊なものは必要ではなく、ポリアリーレンスル
フィドからなる成形体及び溶接棒を溶融温度以上に加熱
可能な装置であれば使用できる。従って、通常プラスチ
ックの溶接に使用されるヒートガン等の装置が使用でき
る。その際の加熱媒体として窒素、アルゴン等の不活性
ガスが好ましいが、酸素含有ガスであっても良い。
【0017】
【実施例】
【試験法】引張強度の測定は材料が塩化ビニ−ル樹脂の
替わりにポリフェニレンスルフィドである他はJISK
6742に従った。また温度はそれぞれ熱電対により測
定した。
【0018】
【実施例1】直鎖状ポリフェニレンスルフィドからなる
厚さTが3mm、120mm角の平板2枚の溶接すべき
端面の上方に、開先の削掘によって除去される部分の大
きい方の開先を設けた。その角θAは30゜、除去され
た厚みtAは2.3mmであった。またこの開先と相対
する位置である端面の下方に、開先の削掘によって除去
される部分の小さい方の開先を設けた。その角θBは4
5゜、除去された厚みtBは0.2mmであった。開先の
削掘によって除去された部分の小さい方の体積は開先の
削掘によって除去された部分の大きい方の体積の3%で
あった。さらに溶接棒は直鎖状ポリフェニレンスルフィ
ドからなる3mmφの丸棒を用いた。
【0019】溶接はライスター型ヒートガンを使用し、
熱風は窒素ガスであり、その温度は400℃、溶接棒押
し付け荷重約1kgf、溶接速度約1m/分で行った。
【0020】このような溶接により溶接棒と反対側の溶
接部のビードの大きさは1mmであった。また、溶接部
より試験片を切り出し引張強度を測定したところ、未溶
接部の強度が750kgf/cm2に対し、溶接部の引
張強度は740kgf/cm2であった。
【0021】
【比較例1】θBを0゜、即ち開先の削掘によって除去
された部分の小さい方を設けなかった他は実施例1と同
様に行ったところ、溶接部の引張強度は760kgf/
cm2であり、溶接部と反対側のビードは1.7mmで
あった。
【0022】
【発明の効果】本発明によればビードが小さく、接着強
度の大きな溶接が簡単な管理の下に可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】溶接方法を示す説明図である。
【符号の説明】
1 成形体 2 開先を取らない部分 3 溶接棒 T 成形体の溶接する部分の厚さ t 開先を設けない部分2の厚さ θA 開先の削掘によって除去される部分の大きい方
の開先角 θB 開先の削掘によって除去される部分の小さい方
の開先角 tA 開先の削掘によって除去される部分の大きい方
の開先により削掘された厚さ tB 開先の削掘によって除去される部分の小さい方
の開先により削掘された厚さ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的に直鎖状のポリアリーレンスルフ
    ィドを主とする成形体同士を溶接するに当たり、溶接さ
    れるべき端面の相対する二箇所に開先を設け、その内の
    一方は他方に比し開先の削掘によって除去される部分を
    大きくし、且つ開先の削掘によって除去されない溶接部
    断面積を、開先を削掘する以前の被溶接部断面積の5〜
    50%とし、その開先の削掘によって除去される部分の
    大きい方に溶接棒を押圧して溶接することを特徴とする
    溶接方法。
  2. 【請求項2】 開先の削掘によって除去された部分の小
    さい方の体積は、開先の削掘によって除去された部分の
    大きい方の体積の0.5〜30%であることを特徴とす
    る請求項1の溶接方法。
  3. 【請求項3】 溶接を行う際の熱風が不活性ガスである
    ことを特徴とする請求項1の溶接方法。
  4. 【請求項4】 開先の削掘によって除去される部分の大
    きい方の開先角θAを10〜60゜とすることを特徴と
    する請求項1の溶接方法。
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