JPH0247042A - 複合管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属管内周面が合成樹脂層で被覆された複合
管の製造方法に関する。

（従来の技術） 近時、給湯用、給水用、　１１．水用、ガス配管等にア
ルミニウム管等の金属管の内周面を合成樹脂層にて被覆
した複合管が使用されている。該複合管は　内周面が合
成樹脂層にて被覆されているため。

内部を通流する水等にて腐食するおそれがなく。

また機械的強度にも優れているため、配管材として好適
に用いられている。しかしながら２合成樹脂層は金属管
との接着性が悪く、該合成樹脂層内を高温水等が通流す
れば、該合成樹脂層が金属管より離脱したり、ブリスタ
ーが発生して、管内閉塞を招来するおそれがある。

複合管を構成する合成樹脂層は２通常、金属シートを金
属管に成形した状態で該金属管の内部から溶融樹脂を放
射状に押出して、該溶融樹脂を金属管内に配設された円
筒状のコア部等により該金属管内周面に強制的に押付け
て製造される。

（発明が解決しようとする課題） このような方法により、金属管内周面が合成樹脂層にて
被覆された複合管を製造する場合には。

金属管と合成樹脂層との接着力を向上させるために、コ
ア部により溶融樹脂が金属管内周面に押付けられる行程
を長くしなければならない。しかし。

このように溶融樹脂がコア部より金属管内周面に強制的
に押付けられる行程を長くすれば、金属管が変形したり
破損するおそれがある。金属管の変形、破損を防止する
ためには、コア部により金属管に押付けられる溶融樹脂
の圧力以上の圧力を金属管外周面に加える等の工夫が必
要になる。

また、上述の複合管の製造方法は、溶融樹脂を金属管内
周面に押出す構成であるため、該溶融樹脂が固化する際
に、該溶融樹脂が収縮し、固化した樹脂の内部に残留ひ
ずみが発生する。この樹脂内部の残留ひずみは、該樹脂
と金属管との接着性を低下させ、複合管の寿命が短くな
るという問題がある。

本発明は上記従来の問題を解決するものであり。

その目的は９合成樹脂層と金属管内周面との接着性に優
れた複合管を容易に製造し得る複合管の製造方法を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、金属管内周面が合成樹脂層にて被覆された複
合管の製造方法であって、熱可塑性の合成樹脂管を製造
する工程と、該合成樹脂管を、その合成樹脂の転移点以
下の温度で縮径させる工程と、該合成樹脂管に金属管を
外嵌する工程と、金属管が外嵌された合成樹脂管を転移
点以上の温度で膨径させる工程と、を包含してなり、そ
のことにより上記目的が達成される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

第１図は本発明方法の実施状態を示す複合管製造ライン
の概略図である。本発明方法は、まず。

押出機２０により熱可塑性樹脂を押出成形して９合成樹
脂管１１を形成し、該合成樹脂管１１を、縮径冷却装置
３０により強制的に縮径させて冷却する。

合成樹脂管を構成する熱可塑性合成樹脂としては、３０
〜２００°Ｃのガラス転移温度、結晶溶融温度。

二次転移温度等の転移点を有するものが用いられ具体的
には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密
度ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ
塩化ビニル等が単独であるいは混合して用いられる。

該縮径冷却装置３０の合成樹脂管搬出側には、管引取り
装置４０が配設されており、押出機２０から押出された
合成樹脂管１１が、該縮径冷却装置３０内を強制的に通
過し得るように、該合成樹脂管１１を引取っている。

第２図は、該縮径冷却装置３０の断面を、押出機２０の
一部の断面と共に示したものである。押出機２０は、そ
の内部にスクリュー２１が配設されており。

該スクリュー２１にて搬送される熱可塑性溶融樹脂が、
押出部２２の外型２２ａとコア２２ｂとの間隙を通過す
ることにより、所定の内径および外径を有する合成樹脂
管１１が形成される。

該押出機に連設された縮径冷却装置３０は、第１次冷却
槽３１．第２次冷却槽３２．および第３次冷却槽３３が
５合成樹脂管１１の搬送方向に順次配設されており、第
１次冷却槽３１の導出部から第２次冷却槽３２の導入部
にかけて、縮径金型３４が配設されている。該縮径金型
３４は、押出機２０にて形成された合成樹脂管１１の外
径よりも若干小さい内径の円筒状空間を内部に有する外
型３４ａと、核外型３４ａの円筒状空間内に該空間とは
所定の間隙をあけて同心状に嵌合されたコア部３４ｂと
を有する。外型３４ａの円筒状空間における合成樹脂管
導入側部分は。

その導入端側になるように連れて徐々に拡径されたテー
パ状になっている。該円筒状空間内に嵌合されたコア部
３４ｂは、各端部が該円筒状空間部より外方へ延出して
いる。該コア部３４ｂと押出機２０のコア部２２ｂとは
、相互に同軸に位置するように。

連結されている。

押出機２０により押出成形された合成樹脂管１１は。

該縮径冷却装置３０内に導入され、該縮径冷却装置３０
の第１次冷却槽３１にて冷却される。該第１次冷却槽３
１により、熱可塑性合成樹脂管１１は、その転移点以下
の温度にまで冷却される。

該第１次冷却槽３１により所定温度にまで冷却された合
成樹脂管１１は、縮径金型３４内に導入されて縮径され
る。該縮径金型３４は２合成樹脂管１１を。

直径が該縮径金型３４に導入される前の０．８〜０．９
８程度になるまで縮径する。

該縮径金型３４により縮径された合成樹脂管１１は。

第２次冷却槽３２および第３次冷却槽３３にて冷却され
、完全に固化される。

縮径冷却装置３０により、所定の内外径で固化された合
成樹脂管１１は、第１図に示すように、引取り機４０を
通過した後に、接着剤塗布装置５０へ搬送され、該接着
剤塗布装置５０により外周面に接着剤が塗布される。

外周面に接着剤が塗布された合成樹脂管１１は金属管製
管装置６０へ搬送される。該金属管製管装置６０には、
金属シートリール１２０から繰り出される金属シート１
２が９表面処理槽６１および乾燥炉６２を介して、送給
されている。

金属シートを構成する金属としては、アルミニウム、ア
ルミニウム合金、鉄５鉄合金、ステンレス鋼、銅、銅合
金等、公知のあらゆる金属が用いられる。また、それら
の金属のクランド材も用いられる。

該金属シート１２は１表面処理槽６１により１表面に付
着するゴミや表面の油脂弁が除去され、乾燥炉６２によ
り表面の水分が除去されている。

表面処理槽６１では、金属シート１２が鉄系金属であれ
ば酸処理、アルミニウム系金属であればアルカリ処理が
２通常１行われるが、界面活性剤により脱脂処理を行う
ようにしてもよい。

乾燥炉６２により乾燥処理された金属シート１２は。

金属管製管装置６０に導入される。なお、金属シー目２
は、金属管製管装置６０に導入する前に予備加熱しても
よい。このように金属シート１２を予備加熱すると、後
工程において該金属シート１２により形成される金属管
と該金属管内に嵌合された合成樹脂管ＩＩとが強固に接
着し得る。

金属管製管装置６０は１合成樹脂管１１と共に導入され
る金属シート１２を１合成樹脂管１１が内嵌されるよう
に、外形規制により円管状に成形するものであり、具体
的には、ロールにより金属シートを徐々に屈曲させて円
管状に成形するロール成形法。

あるいは、所定の外型内を通過させて徐々に屈曲させる
型抜き法等が採用される。

該金属管製管装置６０により円管状に成形された金属シ
ー目２は１合成樹脂管ＩＩを内嵌した状態で溶接機７０
に送給され、該溶融＠７０にて１重ね合わされた金属シ
ート１２の各側縁部同士あるいは突き合わされた金属シ
ート１２の各側縁部同士が溶接され、金属管１２’　と
される。該溶接機７０としては。

金属シー１−１２の各側縁部同士が重ね合わされる場合
には、超音波圧接機２連続スボント溶接機等が使用され
、金属シート１２の各側縁部同士が突き合わされる場合
には、電子ビーム溶接機、交流ミグ）容接機、交流ティ
グ溶接機等が使用される。

該溶接機７０から導出される金属管１２’　は５合成樹
脂管１１を内嵌した状態で、加熱炉８０に搬送され。

該加熱が８０内に導入される。該加熱炉８０では金属管
１２′　と共に導入された合成樹脂管１１が、その転移
点以上の温度となるように加熱される。これにより１合
成樹脂管１１は、軟化状態で三次元方向に膨張すること
により膨径され、金属管１２′内周面に接着剤を介して
強固に接着される。

金属管１２°は５その内周面に合成樹脂管１１が強固に
接着された状態で、冷却槽９０に搬送され、該冷却槽９
０にて合成樹脂管１１と共に冷却されて複合管とされる
。

得られた複合管は、さらに、必要に応じて金属管外周面
に樹脂を被覆してもよい。

次に９本発明方法により製造された複合管の強度および
耐久性を調べる実験を行ったので以下に詳述する。

尖荻炎上 熱可塑性合成樹脂として、錫系安定剤を添加したポリ塩
化ビニル樹脂（重合度は１０５０）を用いて。

第１図に示す製造ラインの押出機２０により、外形７４
．０ｍｍ、肉厚４．０ｍｍの合成樹脂管を製造した。そ
して、該合成樹脂管を縮径金型３４により、外径７２．
５ｍｍ、肉厚３．８ｍｍまで縮径した。このときの合成
樹脂管の温度は６０℃であった。次に、該合成樹脂管の
外周面に、ホントメルト型の接着剤として、スチレン−
ブタジェン−スチレンのブロック共重合体を、１７０°
Ｃの温度に加熱して、５０〜８０μｍの厚さに塗布した
。

他方２幅２３３ｍｍ、板厚０　、４　ｍｍの帯状の鉄板
を。

表面処理槽６１により、　１０％ＨＣＩ水溶液（３０°
Ｃ）により酸処理し、その後に乾燥炉６２により鉄板表
面の水分を蒸発させた。そして、金属管製管装置６０に
よる型抜き法により、該鉄板を２合成樹脂管が内嵌され
るように、外径７４．０ｍｍ、肉厚０．４鴫の管状に成
形し、溶接機７０により溶接して金属管（鉄管）を製造
した。溶接時に発生した熱は、溶接直後に５°Ｃのエア
ーを吹付けて冷却した。次に。

金属管が外嵌された合成樹脂管を加熱炉８０に搬送し、
該合成樹脂管を金属管と共に加熱して該合成樹脂管を膨
張させた。これにより、該合成樹脂管が金属管内周面に
密着された。その後、これらを冷却槽９０にて冷却し、
所定の長さに切断して、複合管を得た。

得られた複合管は、切断面を目視した限りでは。

合成樹脂管が金属管内周面に密着していた。この複合管
を、さらに長さ２０胴に切断して２合成樹脂層の打ち抜
き強度をオートグラフ（島津製作所製。

荷重１００１００Ｏにて測定した。その結果、打ち抜き
強度は２０ｋｇ／ｃｍであった。

また、複合管を長さ５０ｃｍに切断して、該複合管全体
を水温３０°Ｃの水槽に浸漬した状態で、管内部と外部
との間に３０°Ｃの温度差をつけるべく、該複合管内に
６０°Ｃの温水を２０００時間にわたって通流させた。

２０００時間後に複合管内周面（合成樹脂層内周面）を
観察したが異常は見られなかった。

尖狂炭叉 合成樹脂管として、塩素化ポリ塩化ビニルを使用したこ
と以外は、実験例１と同じである。得られた複合管の打
ち抜き強度は２１．５ｋｇ／ｃｍであった。

また、複合管全体を水温６０°Ｃの水槽内に浸漬させて
管内に９０°Ｃの熱水を２０００時間にわたって通流さ
せたところ、複合管内周面に（合成樹脂層内周面）には
異常は認められなかった。

比較炎上 押出機により、外径７３．１ｍｍ、肉厚３　、８　ｍｍ
の合成樹脂管を製造し、該合成樹脂管を縮径させること
なく、金属管内に嵌合したこと以外は前記実験例１と同
様である。得られた複合管の打ち抜き強度は３．５ｋｇ
／ｃｍであった。水温３０°Ｃの水槽内に複合管を浸漬
した状態で、該複合管内に６０°Ｃの温水を通流したと
ころ、３５０時間で合成樹脂層にふくれ（ブリスター）
が発生し、管内径が減少した。

比較■又 実験例１において、加熱炉８０による加熱を行わず９合
成樹脂管を膨径させなかった。それ以外は実験例１と同
様である。得られた複合管の合成樹脂層と金属管内周面
との接着性は悪く、該合成樹脂層と金属管との接着強度
はほとんどなかった。

比較■１ 実験例２において、押出機により、外径７３．５ｍｍ。

肉厚４．０ｍｍの合成樹脂管を形成し、縮径させること
なく、金属管内に嵌合させた。それ以外は実験例２と同
様である。得られた複合管の打ち抜き強度は１３．５ｋ
ｇ／ｃｍであった。水温６０℃の水槽内に該複合管を浸
漬させた状態で９０°Ｃの熱水を通流させたところ、　
１１００時間で合成樹脂層にふくれ（ブリスター）が発
生し、管内径が減少した。

（発明の効果） 本発明の複合管の製造方法は、このように１合成樹脂管
を転移点以下の温度で縮径した後に、金属管内に嵌合し
て加熱膨径させるものでるため。

金属管と合成樹脂管とが強固に接着され、しかも耐久性
に優れた複合管が容易に製造される。

４　゛　の′　な舌゛日 第１図は本発明の複合管の製造方法の実施状態の一例を
示す製造ラインの模式的ブロック図、第２図はその要部
の断面図である。

１０・・・複合管、　１１・・・合成樹脂管、１２・・
・金属シー１−。

２０・・・押出機、３０・・・縮径冷却装置、３４・・
・縮径金型。

３４ａ・・・外型、３４ｂ・・・コア部、４０・・・引
取り装置、５０・・・接着剤塗布装置、　６０・・・金
属管製管装置、７０・・・溶接機、　８０・・・加熱炉
、９０・・・冷却槽。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属管内周面が合成樹脂層にて被覆された複合管の
   製造方法であって、 熱可塑性の合成樹脂管を製造する工程と、 該合成樹脂管を、その合成樹脂の転移点以下の温度で縮
   径させる工程と、 該合成樹脂管に金属管を外嵌する工程と、 金属管が外嵌された合成樹脂管を転移点以上の温度で膨
   径させる工程と、 を包含する複合管の製造方法。