JP3057615B2 - 超高分子量ポリエチレン被覆鋼管 - Google Patents
超高分子量ポリエチレン被覆鋼管Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超高分子量ポリエチレン
被覆鋼管に関し、特に、耐摩耗性、非粘着性、自己潤滑
性、耐薬品性に優れた超高分子量ポリエチレンからなる
被覆層を有するため、これらの特性を生かして各種用途
に好適な超高分子量ポリエチレン被覆鋼管に関する。
被覆鋼管に関し、特に、耐摩耗性、非粘着性、自己潤滑
性、耐薬品性に優れた超高分子量ポリエチレンからなる
被覆層を有するため、これらの特性を生かして各種用途
に好適な超高分子量ポリエチレン被覆鋼管に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、地下埋設管、水中、薬品中への配
管、あるいは水道管、ガス管等に用いられる鋼管は、苛
酷な環境に晒され、また安全上、その耐蝕性、電気絶縁
性、耐薬品性、耐久性等が良好であることが要求され
る。そのため、これらの用途に用いられる鋼管は樹脂等
で被覆して保護することが行われている。ところで、超
高分子量ポリエチレンは、耐摩耗性、自己潤滑性、耐薬
品性、電気絶縁性、耐蝕性、非粘着性等の各種特性に優
れている。そこで、この超高分子量ポリエチレンからな
るパイプを製造し、このパイプに鋼管を挿入して鋼管を
被覆することか行われている。この超高分子量ポリエチ
レンからなるパイプは、従来、圧縮成形による方法や超
高分子量ポリエチレンの丸棒を機械研削する方法などに
よって製造されている。また、超高分子量ポリエチレン
製フレキシブルチューブを製造する方法として、超高分
子量ポリエチレンをスクリュー押出機で溶融し、マンド
レルがスクリューの回転に伴って回転するＬ／Ｄが５の
チューブダイから溶融押出成形する方法も提案されてい
る。（特公平２−３１２７０号公報）
管、あるいは水道管、ガス管等に用いられる鋼管は、苛
酷な環境に晒され、また安全上、その耐蝕性、電気絶縁
性、耐薬品性、耐久性等が良好であることが要求され
る。そのため、これらの用途に用いられる鋼管は樹脂等
で被覆して保護することが行われている。ところで、超
高分子量ポリエチレンは、耐摩耗性、自己潤滑性、耐薬
品性、電気絶縁性、耐蝕性、非粘着性等の各種特性に優
れている。そこで、この超高分子量ポリエチレンからな
るパイプを製造し、このパイプに鋼管を挿入して鋼管を
被覆することか行われている。この超高分子量ポリエチ
レンからなるパイプは、従来、圧縮成形による方法や超
高分子量ポリエチレンの丸棒を機械研削する方法などに
よって製造されている。また、超高分子量ポリエチレン
製フレキシブルチューブを製造する方法として、超高分
子量ポリエチレンをスクリュー押出機で溶融し、マンド
レルがスクリューの回転に伴って回転するＬ／Ｄが５の
チューブダイから溶融押出成形する方法も提案されてい
る。（特公平２−３１２７０号公報）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法によって得られる超高分子量ポリエチレンからなるパ
イプまたはチューブは、例えば、機械研削によるパイプ
では不定長のものが得られないばかりでなく、直径方向
の熱収縮性が十分でない。また、特公平２−３１２７０
号公報に記載の方法は、押出速度の１．１倍以上の引取
速度で引取りながら縮径させるため、得られるチューブ
は熱収縮性を有しないものであった。そのため、長尺鋼
管に経済的に超高分子量ポリエチレンからなるパイプま
たはチューブで被覆された長尺鋼管を経済的に得ること
ができなかった。
法によって得られる超高分子量ポリエチレンからなるパ
イプまたはチューブは、例えば、機械研削によるパイプ
では不定長のものが得られないばかりでなく、直径方向
の熱収縮性が十分でない。また、特公平２−３１２７０
号公報に記載の方法は、押出速度の１．１倍以上の引取
速度で引取りながら縮径させるため、得られるチューブ
は熱収縮性を有しないものであった。そのため、長尺鋼
管に経済的に超高分子量ポリエチレンからなるパイプま
たはチューブで被覆された長尺鋼管を経済的に得ること
ができなかった。
【０００４】そこで本発明の目的は、耐摩耗性、非粘着
性、自己潤滑性、電気絶縁性、耐蝕性、耐薬品性に優れ
た超高分子量ポリエチレンからなる被覆層を有するた
め、これらの特性を生かして各種用途に好適な超高分子
量ポリエチレン被覆鋼管を提供することにある。
性、自己潤滑性、電気絶縁性、耐蝕性、耐薬品性に優れ
た超高分子量ポリエチレンからなる被覆層を有するた
め、これらの特性を生かして各種用途に好適な超高分子
量ポリエチレン被覆鋼管を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、鋼管と、該鋼管の外側に配設された超高
分子量ポリエチレン収縮パイプを収縮させてなる被覆層
とを有する超高分子量ポリエチレン被覆鋼管であって、
前記超高分子量ポリエチレン収縮パイプが、極限粘度
〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリエチレン
からなり、外径（Ｄ）１０ｍｍ以上、肉厚（ｔ）０．２
ｍｍ以上、および外径／肉厚（Ｄ／ｔ）の比が１０以上
であり、かつ１４０℃における直径方向の収縮率が１０
％以上のものである超高分子量ポリエチレン被覆鋼管を
提供するものである。
決するために、鋼管と、該鋼管の外側に配設された超高
分子量ポリエチレン収縮パイプを収縮させてなる被覆層
とを有する超高分子量ポリエチレン被覆鋼管であって、
前記超高分子量ポリエチレン収縮パイプが、極限粘度
〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリエチレン
からなり、外径（Ｄ）１０ｍｍ以上、肉厚（ｔ）０．２
ｍｍ以上、および外径／肉厚（Ｄ／ｔ）の比が１０以上
であり、かつ１４０℃における直径方向の収縮率が１０
％以上のものである超高分子量ポリエチレン被覆鋼管を
提供するものである。
【０００６】
【０００７】さらに、前記超高分子量ポリエチレン収縮
パイプが、極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高
分子量ポリエチレンをスクリュー押出機に供給して溶
融、混練し、該スクリュー押出機のスクリューに連結さ
れ、スクリュー押出機のスクリューの回転とともに回転
するインナーダイが内部に配設されてなる、Ｌ／Ｄ比が
少なくとも１０であるダイから、超高分子量ポリエチレ
ンの溶融物を連続して押出して円筒状の粗成形物に成形
した後、該円筒状の粗成形物を、前記インナーダイに連
結されたテーパーコアによって、最大拡径部分の外径が
インナーダイの外径の１．２〜３．０倍になるように拡
径させながら、スクリュー押出機における超高分子量ポ
リエチレンの押出速度の５倍以下の引取速度で引き取る
とともに、テーパーコアのテーパー部において超高分子
量ポリエチレンが冷却固化を開始するようにする工程を
含む方法によって製造されたものであると、好ましい。
パイプが、極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高
分子量ポリエチレンをスクリュー押出機に供給して溶
融、混練し、該スクリュー押出機のスクリューに連結さ
れ、スクリュー押出機のスクリューの回転とともに回転
するインナーダイが内部に配設されてなる、Ｌ／Ｄ比が
少なくとも１０であるダイから、超高分子量ポリエチレ
ンの溶融物を連続して押出して円筒状の粗成形物に成形
した後、該円筒状の粗成形物を、前記インナーダイに連
結されたテーパーコアによって、最大拡径部分の外径が
インナーダイの外径の１．２〜３．０倍になるように拡
径させながら、スクリュー押出機における超高分子量ポ
リエチレンの押出速度の５倍以下の引取速度で引き取る
とともに、テーパーコアのテーパー部において超高分子
量ポリエチレンが冷却固化を開始するようにする工程を
含む方法によって製造されたものであると、好ましい。
【０００８】以下、本発明の超高分子量ポリエチレン被
覆鋼管（以下、「被覆鋼管」と略す）について、図１に
示す実施態様に基づいて詳細に説明する。
覆鋼管（以下、「被覆鋼管」と略す）について、図１に
示す実施態様に基づいて詳細に説明する。
【０００９】本発明の被覆鋼管は、図１に示すように、
鋼管１と該鋼管１の外側を被覆する被覆層２とを有する
ものである。
鋼管１と該鋼管１の外側を被覆する被覆層２とを有する
ものである。
【００１０】鋼管１の材質は、いずれのものでもよく、
特に制限されない。例えば、炭素鋼、鋳鋼、あるいはス
テンレス鋼、クロム鋼等の特殊鋼、銅合金、軽合金など
が挙げられる。
特に制限されない。例えば、炭素鋼、鋳鋼、あるいはス
テンレス鋼、クロム鋼等の特殊鋼、銅合金、軽合金など
が挙げられる。
【００１１】被覆層２は、超高分子量ポリエチレン収縮
パイプを収縮させてなるものであり、通常、肉厚が０．
２〜５ｍｍ程度、好ましくは０．５〜３．０ｍｍ程度の
ものである。
パイプを収縮させてなるものであり、通常、肉厚が０．
２〜５ｍｍ程度、好ましくは０．５〜３．０ｍｍ程度の
ものである。
【００１２】本発明の被覆鋼管の製造は、例えば、鋼管
２を超高分子量ポリエチレン収縮パイプ内に挿入した
後、加熱して超高分子量ポリエチレン収縮パイプを熱収
縮させて、鋼管の外周面に超高分子量ポリエチレン収縮
パイプを密着させることにより行うことかできる。熱収
縮させるための加熱温度は、通常、１００〜１６０℃程
度、好ましくは１２０〜１４０℃程度である。この超高
分子量ポリエチレン収縮パイプによる被覆において、予
め鋼管の外面を粗面にしておくと、収縮パイプと鋼管の
接触界面における滑り抵抗を向上させることができるた
め、好ましい。
２を超高分子量ポリエチレン収縮パイプ内に挿入した
後、加熱して超高分子量ポリエチレン収縮パイプを熱収
縮させて、鋼管の外周面に超高分子量ポリエチレン収縮
パイプを密着させることにより行うことかできる。熱収
縮させるための加熱温度は、通常、１００〜１６０℃程
度、好ましくは１２０〜１４０℃程度である。この超高
分子量ポリエチレン収縮パイプによる被覆において、予
め鋼管の外面を粗面にしておくと、収縮パイプと鋼管の
接触界面における滑り抵抗を向上させることができるた
め、好ましい。
【００１３】また、このとき、予め、鋼管の外周面に接
着性樹脂を介在させてから、超高分子量ポリエチレン収
縮パイプを熱収縮させると、被覆層と鋼管の界面の接着
強度が良好な被覆鋼管を得ることができるため、好まし
い。この方法は、ロール、鋼管等の筒状体の外面に接着
性樹脂の粉末あるいはフィルムを予め熱融着させること
によって行うことができる。用いられる接着性樹脂とし
ては、例えば、アドマーＮＥ０６０（三井石油化学工業
株式会社製、商品名）等が挙げられ、また、これらの変
性物も挙げられる。
着性樹脂を介在させてから、超高分子量ポリエチレン収
縮パイプを熱収縮させると、被覆層と鋼管の界面の接着
強度が良好な被覆鋼管を得ることができるため、好まし
い。この方法は、ロール、鋼管等の筒状体の外面に接着
性樹脂の粉末あるいはフィルムを予め熱融着させること
によって行うことができる。用いられる接着性樹脂とし
ては、例えば、アドマーＮＥ０６０（三井石油化学工業
株式会社製、商品名）等が挙げられ、また、これらの変
性物も挙げられる。
【００１４】以上の熱収縮における加熱は、例えば、エ
アーオーブンによる加熱、液体熱媒槽による加熱、火炎
による加熱等の方法にしたがって、行うことができる。
アーオーブンによる加熱、液体熱媒槽による加熱、火炎
による加熱等の方法にしたがって、行うことができる。
【００１５】本発明の被覆鋼管の被覆層に用いられる超
高分子量ポリエチレン収縮パイプは、極限粘度〔η〕が
５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリエチレンからな
り、外径（Ｄ）１０ｍｍ以上、肉厚（ｔ）０．２ｍｍ以
上、好ましくは０．５〜３ｍｍであり、および外径／肉
厚（Ｄ／ｔ）の比が１０以上、好ましくは１５〜１５０
のものであり、かつ１４０℃における直径方向の収縮率
が１０％以上、好ましくは２０％以上、さらに好ましく
は４０〜１５０％のものである。本発明においては、こ
の超高分子量ポリエチレン収縮パイプを被覆層に用いる
ことにより、鋼管と被覆層との密着性、鋼管の耐蝕性、
耐薬品性、耐摩耗性等に優れた被覆鋼管を得ることがで
きる。
高分子量ポリエチレン収縮パイプは、極限粘度〔η〕が
５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリエチレンからな
り、外径（Ｄ）１０ｍｍ以上、肉厚（ｔ）０．２ｍｍ以
上、好ましくは０．５〜３ｍｍであり、および外径／肉
厚（Ｄ／ｔ）の比が１０以上、好ましくは１５〜１５０
のものであり、かつ１４０℃における直径方向の収縮率
が１０％以上、好ましくは２０％以上、さらに好ましく
は４０〜１５０％のものである。本発明においては、こ
の超高分子量ポリエチレン収縮パイプを被覆層に用いる
ことにより、鋼管と被覆層との密着性、鋼管の耐蝕性、
耐薬品性、耐摩耗性等に優れた被覆鋼管を得ることがで
きる。
【００１６】この超高分子量ポリエチレン収縮パイプの
製造は、例えば、極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上
の超高分子量ポリエチレンをスクリュー押出機に供給し
て溶融、混練し、該スクリュー押出機のスクリューに連
結され、スクリュー押出機のスクリューの回転とともに
回転するインナーダイが内部に配設されてなる、Ｌ／Ｄ
比が少なくとも１０であるダイから、超高分子量ポリエ
チレンの溶融物を連続して押出して円筒状の粗成形物に
成形した後、該円筒状の粗成形物を、前記インナーダイ
に連結されたテーパーコアによって、最大拡径部分の外
径がインナーダイの外径の１．２〜３．０倍になるよう
に拡径させながら、スクリュー押出機における超高分子
量ポリエチレンの押出速度の５倍以下の引取速度で引き
取るとともに、テーパーコアのテーパー部において超高
分子量ポリエチレンが冷却固化を開始するようにする工
程を含む方法によって行うことができる。
製造は、例えば、極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上
の超高分子量ポリエチレンをスクリュー押出機に供給し
て溶融、混練し、該スクリュー押出機のスクリューに連
結され、スクリュー押出機のスクリューの回転とともに
回転するインナーダイが内部に配設されてなる、Ｌ／Ｄ
比が少なくとも１０であるダイから、超高分子量ポリエ
チレンの溶融物を連続して押出して円筒状の粗成形物に
成形した後、該円筒状の粗成形物を、前記インナーダイ
に連結されたテーパーコアによって、最大拡径部分の外
径がインナーダイの外径の１．２〜３．０倍になるよう
に拡径させながら、スクリュー押出機における超高分子
量ポリエチレンの押出速度の５倍以下の引取速度で引き
取るとともに、テーパーコアのテーパー部において超高
分子量ポリエチレンが冷却固化を開始するようにする工
程を含む方法によって行うことができる。
【００１７】本発明の被覆鋼管において用いられる超高
分子量ポリエチレン収縮パイプの素材である超高分子量
ポリエチレンは、エチレンを主成分とするものであり、
例えば、エチレンの単独重合体、エチレンを主成分とし
エチレンと該エチレンと共重合可能な単量体との共重合
体などが挙げられる。このエチレンと共重合可能な単量
体としては、例えば、炭素数３以上のα−オレフィンな
どが挙げられる。前記炭素数３以上のα−オレフィンの
具体例としては、プロピレン、１−ブテン、イソブテ
ン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチ
ル−１−ブテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ペン
テン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−
オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセ
ン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコ
セン等が挙げられる。
分子量ポリエチレン収縮パイプの素材である超高分子量
ポリエチレンは、エチレンを主成分とするものであり、
例えば、エチレンの単独重合体、エチレンを主成分とし
エチレンと該エチレンと共重合可能な単量体との共重合
体などが挙げられる。このエチレンと共重合可能な単量
体としては、例えば、炭素数３以上のα−オレフィンな
どが挙げられる。前記炭素数３以上のα−オレフィンの
具体例としては、プロピレン、１−ブテン、イソブテ
ン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチ
ル−１−ブテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ペン
テン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−
オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセ
ン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコ
セン等が挙げられる。
【００１８】また、この超高分子量ポリエチレンには、
必要に応じて各種の安定剤、顔料等を配合してもよい。
必要に応じて各種の安定剤、顔料等を配合してもよい。
【００１９】次に、この製造方法について、図２〜４に
示す超高分子量ポリエチレン収縮パイプの製造装置の実
施態様に基づいて詳細に説明する。
示す超高分子量ポリエチレン収縮パイプの製造装置の実
施態様に基づいて詳細に説明する。
【００２０】図２に示す超高分子量ポリエチレン収縮パ
イプの製造装置は、基本的に、スクリュー押出機３と、
該スクリュー押出機３に装着されたダイ４と、ダイ４に
連設されたテーパーコア５とを有するものである。
イプの製造装置は、基本的に、スクリュー押出機３と、
該スクリュー押出機３に装着されたダイ４と、ダイ４に
連設されたテーパーコア５とを有するものである。
【００２１】スクリュー押出機３は、図３に示すとお
り、溝付シリンダー６と、該溝付シリンダー６に内挿さ
れたスクリュー７とを有し、さらに原料である超高分子
量ポリエチレンを供給するホッパー８を有するものであ
る。
り、溝付シリンダー６と、該溝付シリンダー６に内挿さ
れたスクリュー７とを有し、さらに原料である超高分子
量ポリエチレンを供給するホッパー８を有するものであ
る。
【００２２】溝付シリンダー６の内径は、所望の外径の
収縮パイプが得られるように適宜選択される。また、ス
クリュー７は圧縮比１〜２．５、好ましくは圧縮比１．
３〜２．０のものが用いられる。このスクリューの有効
長さ（Ｌ／Ｄ）は、通常、２０〜２８程度である。スク
リューの圧縮部長さは、有効長さ（Ｌ／Ｄ）の２５〜８
０％程度てある。また、スクリューフライトピッチは、
通常、０．４〜０．８程度である。このスクリュー７の
回転数は、通常、１０〜３０ｒ．ｐ．ｍ．程度である。
また、ホッパー８は、原料が粉体である場合に、原料の
落込み不良が防止できる点で、二段ホッパーが好まし
い。
収縮パイプが得られるように適宜選択される。また、ス
クリュー７は圧縮比１〜２．５、好ましくは圧縮比１．
３〜２．０のものが用いられる。このスクリューの有効
長さ（Ｌ／Ｄ）は、通常、２０〜２８程度である。スク
リューの圧縮部長さは、有効長さ（Ｌ／Ｄ）の２５〜８
０％程度てある。また、スクリューフライトピッチは、
通常、０．４〜０．８程度である。このスクリュー７の
回転数は、通常、１０〜３０ｒ．ｐ．ｍ．程度である。
また、ホッパー８は、原料が粉体である場合に、原料の
落込み不良が防止できる点で、二段ホッパーが好まし
い。
【００２３】このスクリュー押出機３の周壁には、供給
される超高分子量ポリエチレンを溶融するために、加熱
バレル９が配設され、また、その加熱温度を調節するた
めに、水冷バレル１０が配設されている。このスクリュ
ー押出機３における加熱温度は、通常、超高分子量ポリ
エチレンの融点以上３４０℃以下の温度、好ましくは１
６０〜３３０℃に調節される。
される超高分子量ポリエチレンを溶融するために、加熱
バレル９が配設され、また、その加熱温度を調節するた
めに、水冷バレル１０が配設されている。このスクリュ
ー押出機３における加熱温度は、通常、超高分子量ポリ
エチレンの融点以上３４０℃以下の温度、好ましくは１
６０〜３３０℃に調節される。
【００２４】このスクリュー押出機３に装着されるダイ
４は、インナーダイ１１とアウターダイ１２とから構成
され、アウターダイ１２内にインナーダイ１１が内挿さ
れている。インナーダイ１１はスクリュー押出機３のス
クリュー７の先端１３に連結され、スクリュー７の回転
とともに回転する。また、アウターダイ１２は、スクリ
ュー押出機３の加熱バレル９の先端１４に装着される。
このダイ４は、Ｌ／Ｄ比が少なくとも１０、好ましくは
２０〜５０であるものである。また、インナーダイ１１
は、スクリュー７とともに回転するので、超高分子量ポ
リエチレンとの滑りをよくするために、表面にフッ素樹
脂を被覆したものが好ましい。このダイ４の外周壁に
は、ダイ４中を移動する超高分子量ポリエチレンの温度
を調節するために、電熱ヒーター１５が配設されてい
る。このダイ４における加熱温度は、通常、１６０〜２
５０℃程度に調節される。
４は、インナーダイ１１とアウターダイ１２とから構成
され、アウターダイ１２内にインナーダイ１１が内挿さ
れている。インナーダイ１１はスクリュー押出機３のス
クリュー７の先端１３に連結され、スクリュー７の回転
とともに回転する。また、アウターダイ１２は、スクリ
ュー押出機３の加熱バレル９の先端１４に装着される。
このダイ４は、Ｌ／Ｄ比が少なくとも１０、好ましくは
２０〜５０であるものである。また、インナーダイ１１
は、スクリュー７とともに回転するので、超高分子量ポ
リエチレンとの滑りをよくするために、表面にフッ素樹
脂を被覆したものが好ましい。このダイ４の外周壁に
は、ダイ４中を移動する超高分子量ポリエチレンの温度
を調節するために、電熱ヒーター１５が配設されてい
る。このダイ４における加熱温度は、通常、１６０〜２
５０℃程度に調節される。
【００２５】本発明の製造装置において、ダイ４のイン
ナーダイ１１には、図４に拡大図を示すテーパーコア５
が連設されている。テーパーコア５は、インナーダイ１
１の先端１７に連結されているシャフト１８と、該シャ
フト１８に遊嵌されているテーパー成形部材１９とを有
する。インナーダイ１１の先端１７に連結されたシャフ
ト１８は、スクリュー７に連結されているインナーダイ
１１とともに回転する。このシャフト１８の外径は、通
常、インナーダイの外径よりも細く、また、長さは、通
常、１０〜５０ｃｍ程度である。
ナーダイ１１には、図４に拡大図を示すテーパーコア５
が連設されている。テーパーコア５は、インナーダイ１
１の先端１７に連結されているシャフト１８と、該シャ
フト１８に遊嵌されているテーパー成形部材１９とを有
する。インナーダイ１１の先端１７に連結されたシャフ
ト１８は、スクリュー７に連結されているインナーダイ
１１とともに回転する。このシャフト１８の外径は、通
常、インナーダイの外径よりも細く、また、長さは、通
常、１０〜５０ｃｍ程度である。
【００２６】またテーパー成形部材１９は、軸受２０に
よりシャフト１８に遊嵌され、シャフト１８と同調して
回転しないようにシャフト１８に装着されている。この
テーパー成形部材１９は、ダイ４から押し出された粗成
形物を有効に拡径することができ、またこの拡径に際し
ての摩擦抵抗を成形を容易に行うことができる範囲に止
めることができる点で、シャフト１８の軸方向に対し
て、通常、５〜５０度、好ましくは１０〜３０度の角度
に傾斜して形成されたテーパー部２１と該テーパー部２
１に連接する円筒状部２２とを有する。
よりシャフト１８に遊嵌され、シャフト１８と同調して
回転しないようにシャフト１８に装着されている。この
テーパー成形部材１９は、ダイ４から押し出された粗成
形物を有効に拡径することができ、またこの拡径に際し
ての摩擦抵抗を成形を容易に行うことができる範囲に止
めることができる点で、シャフト１８の軸方向に対し
て、通常、５〜５０度、好ましくは１０〜３０度の角度
に傾斜して形成されたテーパー部２１と該テーパー部２
１に連接する円筒状部２２とを有する。
【００２７】このテーパー成形部材１９のテーパー部２
１と円筒状部２２の表面に、テフロン等のフッ素樹脂に
よるコーティングを施しておくと、超高分子量ポリエチ
レン成形物との摩擦係数が低減し、成形を円滑に行うこ
とができるため、好ましい。
１と円筒状部２２の表面に、テフロン等のフッ素樹脂に
よるコーティングを施しておくと、超高分子量ポリエチ
レン成形物との摩擦係数が低減し、成形を円滑に行うこ
とができるため、好ましい。
【００２８】このテーパー成形部材１９において、軸方
向におけるテーパー部２１／円筒状部２２の長さの比
は、通常、０．２〜１程度、好ましくは０．３〜０．７
程度に形成される。また、円筒状部２２の外径は、その
最大外径が少なくとも前記インナーダイの直径の１．２
〜３．０倍であり、好ましくは前記インナーダイの直径
の１．５〜３．０倍、さらに好ましくは１．７〜２．５
倍である。
向におけるテーパー部２１／円筒状部２２の長さの比
は、通常、０．２〜１程度、好ましくは０．３〜０．７
程度に形成される。また、円筒状部２２の外径は、その
最大外径が少なくとも前記インナーダイの直径の１．２
〜３．０倍であり、好ましくは前記インナーダイの直径
の１．５〜３．０倍、さらに好ましくは１．７〜２．５
倍である。
【００２９】本発明の方法は、この製造装置において、
まず極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量
ポリエチレンをスクリュー押出機３に供給して溶融、混
練し、ダイ４から超高分子量ポリエチレンの溶融物を連
続して押出して円筒状の粗成形物に成形した後、適正な
肉厚の良好な収縮パイプが得られる点で、テーパーコア
５によって最大拡径部の内径がダイ４のインナーダイ１
１の外径の１．２〜３．０倍、好ましくは１．５〜３．
０倍、さらに好ましくは１．７〜２．５倍になるように
拡径させる。拡径されて形成された収縮パイプは、冷却
槽２３にて冷却されながら、引取機２４によって引き取
られる。この引取機２４の引取速度は、長手方向の収縮
率が適正な範囲にある超高分子量ポリエチレン収縮パイ
プが得られる点で、スクリュー押出機における超高分子
量ポリエチレンの押出速度の５倍以下、好ましくは１．
１〜５倍、さらに好ましくは２〜３倍である。この引取
機２４としては、例えば、ロール式、キャタピラ式、ベ
ルト式等が挙げられる。
まず極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量
ポリエチレンをスクリュー押出機３に供給して溶融、混
練し、ダイ４から超高分子量ポリエチレンの溶融物を連
続して押出して円筒状の粗成形物に成形した後、適正な
肉厚の良好な収縮パイプが得られる点で、テーパーコア
５によって最大拡径部の内径がダイ４のインナーダイ１
１の外径の１．２〜３．０倍、好ましくは１．５〜３．
０倍、さらに好ましくは１．７〜２．５倍になるように
拡径させる。拡径されて形成された収縮パイプは、冷却
槽２３にて冷却されながら、引取機２４によって引き取
られる。この引取機２４の引取速度は、長手方向の収縮
率が適正な範囲にある超高分子量ポリエチレン収縮パイ
プが得られる点で、スクリュー押出機における超高分子
量ポリエチレンの押出速度の５倍以下、好ましくは１．
１〜５倍、さらに好ましくは２〜３倍である。この引取
機２４としては、例えば、ロール式、キャタピラ式、ベ
ルト式等が挙げられる。
【００３０】また、収縮率が大きい超高分子量ポリエチ
レン収縮パイプが得られる点で、テーパーコア５のテー
パー部２１、好ましくはテーパー部２１の中間より細い
部位において、超高分子量ポリエチレンが冷却固化を開
始するように調整するのが望ましい。この超高分子量ポ
リエチレン収縮パイプの冷却固化の開始の調整は、スク
リュー押出機の押出速度、テーパーコアの位置、あるい
は冷却空気の吹き付けリングの設置位置等を調整するこ
とによって行うことができる。
レン収縮パイプが得られる点で、テーパーコア５のテー
パー部２１、好ましくはテーパー部２１の中間より細い
部位において、超高分子量ポリエチレンが冷却固化を開
始するように調整するのが望ましい。この超高分子量ポ
リエチレン収縮パイプの冷却固化の開始の調整は、スク
リュー押出機の押出速度、テーパーコアの位置、あるい
は冷却空気の吹き付けリングの設置位置等を調整するこ
とによって行うことができる。
【００３１】引取機２４により引き取られて形成された
本発明の超高分子量ポリエチレン収縮パイプは、切断機
２５により、適宜切断される。この切断機２５として
は、例えば、丸鋸式等の自動切断機が挙げられる。
本発明の超高分子量ポリエチレン収縮パイプは、切断機
２５により、適宜切断される。この切断機２５として
は、例えば、丸鋸式等の自動切断機が挙げられる。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の実施例を挙げ、本発明を詳細
に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、こ
れらの実施例に何ら制約されるものではない。
に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、こ
れらの実施例に何ら制約されるものではない。
【００３３】（実施例１）図２に示す収縮パイプの製造
装置と同じ構成を有し、各部の仕様が下記のとおりであ
る装置を用いて超高分子量ポリエチレン収縮パイプを製
造した。 押出機：スクリュー外径 ３０ｍｍφ スクリュー有効長さ（Ｌ／Ｄ） ２２ フライトピッチ １８ｍｍ スクリュー圧縮比 １．８ ダイ：ダイ長さ ７５０ｍｍ ダイ出口におけるアウターダイ外径 ２０ｍｍφ ダイ有効長さ（Ｌ／Ｄ） ３７．５ インナーダイ外径 １５ｍｍφ インナーダイ先端に連結されたテーパーコア：アルミニ
ウム金属で一体成形されたテーパー部と円筒状部とを有
し、表面がテフロンコーティングされている。 テーパー部 最大径 ３０ｍｍφ 長さ ５０ｍｍ 円筒状部 外径 ３０ｍｍφ 長さ ８０ｍｍ さらに、この装置は、樹脂の粗成形物を冷却するエアー
リング、冷却水槽、ロール式引取機、パイプ切断機を有
する。
装置と同じ構成を有し、各部の仕様が下記のとおりであ
る装置を用いて超高分子量ポリエチレン収縮パイプを製
造した。 押出機：スクリュー外径 ３０ｍｍφ スクリュー有効長さ（Ｌ／Ｄ） ２２ フライトピッチ １８ｍｍ スクリュー圧縮比 １．８ ダイ：ダイ長さ ７５０ｍｍ ダイ出口におけるアウターダイ外径 ２０ｍｍφ ダイ有効長さ（Ｌ／Ｄ） ３７．５ インナーダイ外径 １５ｍｍφ インナーダイ先端に連結されたテーパーコア：アルミニ
ウム金属で一体成形されたテーパー部と円筒状部とを有
し、表面がテフロンコーティングされている。 テーパー部 最大径 ３０ｍｍφ 長さ ５０ｍｍ 円筒状部 外径 ３０ｍｍφ 長さ ８０ｍｍ さらに、この装置は、樹脂の粗成形物を冷却するエアー
リング、冷却水槽、ロール式引取機、パイプ切断機を有
する。
【００３４】この装置に、超高分子量ポリエチレン
（〔η〕：１５．１ｄｌ／ｇ、融点：１３６℃、嵩比
重：０．４３ｇ／ｃｃ）の粉末樹脂を供給し、水冷バレ
ル（Ｃ1 ）、および３ゾーン（Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ4 ）に分
けた加熱バレルにおける温度を、それぞれ２０℃、２９
０℃、３３０℃および３３０℃に調整し、また３ゾーン
（Ｄ 1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ）に分けたダイの温度をそれぞれ２
３０℃、１８０℃および１７０℃にし、スクリュー回転
数１２ｒｐｍ、押出速度１８ｃｍ／ｍｉｎで粗成形物を
押出成形した。ダイ出口において、押出される円筒状の
粗成形物を押出方向にナイフで切開しながら冷却水槽を
通し、３０ｃｍ／ｍｉｎの速度で回転するロールを備え
るロール式引取機に誘導した後、ナイフによる切開を止
めて、テーパーコアのテーパー部によって粗成形物を拡
径し、エアーリングから冷却用空気を吹き付け、この冷
却空気の風量を調節して粗成形物の冷却固化がテーパー
部の中間で開始されるように調整し、外径３１．０ｍｍ
φおよび内径２９．５ｍｍφの膨比（内径比）１．９７
倍、１４０℃における直径方向の熱収縮率４５％の超高
分子量ポリエチレン製収縮パイプを製造した。
（〔η〕：１５．１ｄｌ／ｇ、融点：１３６℃、嵩比
重：０．４３ｇ／ｃｃ）の粉末樹脂を供給し、水冷バレ
ル（Ｃ1 ）、および３ゾーン（Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ4 ）に分
けた加熱バレルにおける温度を、それぞれ２０℃、２９
０℃、３３０℃および３３０℃に調整し、また３ゾーン
（Ｄ 1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ）に分けたダイの温度をそれぞれ２
３０℃、１８０℃および１７０℃にし、スクリュー回転
数１２ｒｐｍ、押出速度１８ｃｍ／ｍｉｎで粗成形物を
押出成形した。ダイ出口において、押出される円筒状の
粗成形物を押出方向にナイフで切開しながら冷却水槽を
通し、３０ｃｍ／ｍｉｎの速度で回転するロールを備え
るロール式引取機に誘導した後、ナイフによる切開を止
めて、テーパーコアのテーパー部によって粗成形物を拡
径し、エアーリングから冷却用空気を吹き付け、この冷
却空気の風量を調節して粗成形物の冷却固化がテーパー
部の中間で開始されるように調整し、外径３１．０ｍｍ
φおよび内径２９．５ｍｍφの膨比（内径比）１．９７
倍、１４０℃における直径方向の熱収縮率４５％の超高
分子量ポリエチレン製収縮パイプを製造した。
【００３５】次に、超高分子量ポリエチレン製収縮パイ
プを１．７ｍの長さにとり、この超高分子量ポリエチレ
ン製収縮パイプの内部に外径２７．２ｍｍφの配管用炭
素鋼製鋼管（長さ１．５ｍ）を挿入した後、１４０℃の
エアーオーブンで１時間加熱した。その後、エアーオー
ブンから取り出し、室温で４０分間冷却して、超高分子
量ポリエチレン被覆鋼管を得た。得られた超高分子量ポ
リエチレン被覆鋼管における超高分子量ポリエチレン被
覆層の厚さは０．８３ｍｍであった。
プを１．７ｍの長さにとり、この超高分子量ポリエチレ
ン製収縮パイプの内部に外径２７．２ｍｍφの配管用炭
素鋼製鋼管（長さ１．５ｍ）を挿入した後、１４０℃の
エアーオーブンで１時間加熱した。その後、エアーオー
ブンから取り出し、室温で４０分間冷却して、超高分子
量ポリエチレン被覆鋼管を得た。得られた超高分子量ポ
リエチレン被覆鋼管における超高分子量ポリエチレン被
覆層の厚さは０．８３ｍｍであった。
【００３６】
【発明の効果】本発明の被覆鋼管は、耐摩耗性、自己潤
滑性、耐蝕性、電気絶縁性、耐薬品性等に優れた超高分
子量ポリエチレンからなる被覆層を有するため、耐スト
レスクラック性、耐久性、耐薬品性、耐摩耗性、電気絶
縁性に優れ、また、超高分子量ポリエチレンは非粘着性
であるため、取扱上の作業性にも優れるものである。そ
のため、本発明の被覆鋼管は、これらの優れた特性を生
かして、各種用途に好適に用いることができるものであ
る。例えば、地下埋設管、水中や薬品中への配管、水道
管、ガス管等の用途に好適に用いることができる。
滑性、耐蝕性、電気絶縁性、耐薬品性等に優れた超高分
子量ポリエチレンからなる被覆層を有するため、耐スト
レスクラック性、耐久性、耐薬品性、耐摩耗性、電気絶
縁性に優れ、また、超高分子量ポリエチレンは非粘着性
であるため、取扱上の作業性にも優れるものである。そ
のため、本発明の被覆鋼管は、これらの優れた特性を生
かして、各種用途に好適に用いることができるものであ
る。例えば、地下埋設管、水中や薬品中への配管、水道
管、ガス管等の用途に好適に用いることができる。
【図１】 本発明の超高分子量ポリエチレン収縮パイプ
により被覆された鋼管の一実施態様を説明する図。
により被覆された鋼管の一実施態様を説明する図。
【図２】 超高分子量ポリエチレン収縮パイプの製造装
置の主要部を説明する模式断面図。
置の主要部を説明する模式断面図。
【図３】 超高分子量ポリエチレン収縮パイプの製造装
置の主要部を説明する図。
置の主要部を説明する図。
【図４】 超高分子量ポリエチレン異型パイプの製造装
置のテーパーコアを説明する図。
置のテーパーコアを説明する図。
１ 鋼管 ２ 被覆層 ３ スクリュー押出機 ４ ダイ ５ テーパーコア ６ 溝付シリンダー ７ スクリュー ８ ホッパー ９ 加熱バレル １０ 水冷バレル １１ インナーダイ １２ アウターダイ １３ スクリュー６の先端 １４ 加熱バレル９の先端 １７ インナーダイ１１の先端 １８ シャフト １９ テーパー成形部材 ２０ 軸受 ２１ テーパー部 ２２ 円筒状部 ２３ 冷却槽 ２４ 引取機 ２５ 切断機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−53829（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 15/08 103 B29C 63/42 B32B 1/08
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼管と、該鋼管の外側に配設された超高
分子量ポリエチレン収縮パイプを収縮させてなる被覆層
とを有する超高分子量ポリエチレン被覆鋼管であって、 前記超高分子量ポリエチレン収縮パイプが、極限粘度
〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリエチレン
からなり、外径（Ｄ）１０ｍｍ以上、肉厚（ｔ）０．２
ｍｍ以上、および外径／肉厚（Ｄ／ｔ）の比が１０以上
であり、かつ１４０℃における直径方向の収縮率が１０
％以上のものである 超高分子量ポリエチレン被覆鋼管。 - 【請求項２】 前記超高分子量ポリエチレン収縮パイプ
が、 極限粘度〔η〕が５．０ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリ
エチレンをスクリュー押出機に供給して溶融、混練し、 該スクリュー押出機のスクリューに連結され、スクリュ
ー押出機のスクリューの回転とともに回転するインナー
ダイが内部に配設されてなる、Ｌ／Ｄ比が少なくとも１
０であるダイから、超高分子量ポリエチレンの溶融物を
連続して押出して円筒状の粗成形物に成形した後、 該円筒状の粗成形物を、前記インナーダイに連結された
テーパーコアによって、最大拡径部分の外径がインナー
ダイの外径の１．２〜３．０倍になるように拡径させな
がら、スクリュー押出機における超高分子量ポリエチレ
ンの押出速度の５倍以下の引取速度で引き取るととも
に、テーパーコアのテーパー部において超高分子量ポリ
エチレンが冷却固化を開始するようにする工程を含む方
法によって製造されたものである請求項１に記載の超高
分子量ポリエチレン被覆鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17503391A JP3057615B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 超高分子量ポリエチレン被覆鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17503391A JP3057615B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 超高分子量ポリエチレン被覆鋼管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0516294A JPH0516294A (ja) | 1993-01-26 |
| JP3057615B2 true JP3057615B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=15989049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17503391A Expired - Fee Related JP3057615B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | 超高分子量ポリエチレン被覆鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057615B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6639020B1 (en) | 1999-09-03 | 2003-10-28 | Exxon Mobil Chemical Patents Inc. | Plasticized polypropylene thermoplastics |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2994241B1 (fr) * | 2012-08-03 | 2015-03-06 | Technip France | Conduite flexible sous marine comprenant une couche comprenant un polyethylene a resistance thermique accrue |
| CN103042069A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-17 | 江苏金波新材料科技有限公司 | 一种复合管材的制备方法 |
-
1991
- 1991-07-16 JP JP17503391A patent/JP3057615B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6639020B1 (en) | 1999-09-03 | 2003-10-28 | Exxon Mobil Chemical Patents Inc. | Plasticized polypropylene thermoplastics |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0516294A (ja) | 1993-01-26 |
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