JPH03227218A

JPH03227218A - 複合管の製造方法

Info

Publication number: JPH03227218A
Application number: JP2022518A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Enomoto; 榎本　聖一; Taichiro Nagura; 名倉　太一郎
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1990-02-01
Filing date: 1990-02-01
Publication date: 1991-10-08
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH0698706B2

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、給水、給湯、排水等に使用される金属管内周
面を合成樹脂層にて被覆した複合管の製造方法に関する
。

（従来の技術）金属管の内周面を樹脂で被覆した複合管の製造方法とし
て、鋼等の金属製の帯状材料、いわゆる金属フープ材を
、ロールフォーミング装置等によって両側縁部を突き合
わせて管状に成形した後に、その突き合わせ部を溶接す
ることにより連続製管し、製管された金属管の内周面に
連続的に溶融樹脂を押出被覆する方法が知られている。

（発明が解決しようとする課題）このような複合管の製造方法では、通常、突き合わせ部
の溶接にアーク溶接等が採用されるために、高温の溶接
熱によって、溶接部付近の金属表面に脆弱な酸化膜が生
成される。この状態で、金属管の内周面を合成樹脂で被
覆すると、溶接部の近傍において、樹脂層は金属表面に
生成された酸化膜上に積層されるために、樹脂層ととも
に酸化膜が金属管表面から剥離するおそれがある。この
ような複合管を排水管等として長期間にわたって使用し
た場合、あるいは長期にわたって保管した場合には、溶
接部近傍における接着不良の樹脂層部分を起点として、
金属層と樹脂層との剥離が広がる。このようにして樹脂
層が金属管から剥離すると、剥離された樹脂層により管
閉塞が生じて、内部を流体が通流されなくなるおそれが
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、溶接により製造される金属管の内周面を被覆する
樹脂層が、容易に剥離するおそれのない複合管の製造方
法を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明の複合管の製造方法は、帯状金属材の両側縁部を
突き合わせて円管状に成形して、その突き合わせ部を溶
接して金属管を製造した後に、その金属管の少なくとも
内周面に熱可塑性樹脂を溶融状態で押し出すことにより
、該金属管の内周面を樹脂で被覆した複合管を製造する
方法であって、突き合わせ部を溶接した後に、その溶接
部近傍を、０．１〜５．０体積％の酸素を含有する不活
性ガスに曝すことを特徴としてなり、そのことにより上
記目的が達成される。

不活性ガスとは、ヘリウムガス、アルゴンガス等の希ガ
スのほか、窒素ガス等をも含めた広義の不活性ガスをい
う。

（作用）溶接直後の金属管の溶接部およびその近傍部は、溶接熱
が高温であるために、雰囲気中の酸素により酸化される
が、この酸化が生じる部分を不活性ガス雰囲気下に置（
ことによって、酸化膜の生成は抑制される。

しかし、溶接部近傍部を、１００％の不活性ガス雰囲気
下に置くと、溶接ビードの近傍部は、樹脂との接着性が
向上するが、溶接ビード部自体は酸化膜が形成されずに
金属素面となってしまうため、濡れ性が悪く、樹脂との
接着性は低下する。金属と樹脂との接着性を向上させる
ためには、ある程度の酸化膜が必要である。そのために
、高温酸化が起こる表面温度以上になる溶接部近傍の領
域を、酸素含有量の少ないガス、特に、０．１〜５．０
体積％の酸素を含有する不活性ガスに曝すことにより、
薄くてち密で剥がれにくい酸化膜を生成させることが可
能になる。このような薄い酸化膜の生成により、金属管
の樹脂との接着性が改善される。

（実施例）第１図は本発明の複合管の製造方法に使用される複合管
製造装置の一例を示す全体構成図である。

アンフィラー１にセットした冷延鋼板フープ材ｌＯは連
続的に繰り出され、表面処理装置２によって脱脂および
酸洗される。

脱脂および酸洗されたフープ材１０は、ロールフォーミ
ング装置３によって、断面Ｕ字状に成形された後に、そ
の両側縁部が突き合わされて円筒状に成形され、ＴＩＧ
溶接機５によってその突き合わせ部が溶接される。これ
により、金属管が連続的に製造される。

ロールフォーミング装置３により、断面Ｕ字状にされた
フープ材１０部分から、円筒状に成形される部分内に、
内部樹脂被覆金型４が挿入されている。該内部樹脂被覆
金型４は、溶接後の金属管の内周面に向けて溶融樹脂を
押し出す。これにより、金属管内周面が樹脂にて被覆さ
れた複合管が得られる。この複合管は、定尺カッタ６に
よって所定長さに切断される。

内部樹脂被覆金型４の詳細を第２図に示す。フープ材１
０は、ロールフォーミング装置３により、断面Ｕ字状部
分１１から、両側縁部がつき合わされて円筒形状部分１
２へと、順次、成形されており、その突き合わせ部をＴ
ＩＧ溶接機によって溶接することにより金属管１３とさ
れる。

内部樹脂被覆金型４は、フープ材が断面Ｕ字状部分１１
から円筒状部分１２内に挿入された円筒状の樹脂通流部
４１を有しており、該樹脂通流部４１の軸心部に棒状の
コア部４２が挿通している。樹脂通流部４１内には、金
属管１３の内周面を被覆する溶融樹脂が通流され、その
先端は、ＴＩＧ溶接機５による溶接位置を越えて金属管
１３内に位置している。

該樹脂通流部４１の先端部内周面は、先端側になるにつ
れて順次拡径されたテーパー状になっている。

コア部４２の先端部は、樹脂通流部４１先端部のテーパ
ー状内周面に整合するテーパー面を介して、樹脂通流部
４１の先端から延出しており、金属管１３の内周面とは
適当な間隔があけられた円柱状をしている。そして、溶
接機５による溶接後に、樹脂通流部４１内を通流する溶
融樹脂が、該樹脂通流部４１先端部とコア部４２の先端
部との間隙から放射状に押し出され、金属管１３の内周
面が樹脂で被覆される。

樹脂通流部４１の外周面には、溶接位置よりも若干後方
の位置に、シリコン樹脂製のパツキン２１が固着されて
おり、該パツキン２１は、円筒形に成形された状態のフ
ープ材１２の内面と気密に接触するように構成されてい
る。そして、このパツキン２１には、微量の酸素を含む
不活性ガスを供給するためのガス供給管２２が貫通して
おり、該ガス供給管２２の先端が溶接位置よりも、若干
前方に位置している。該ガス供給管２２は、例えば、銅
製である。

該ガス供給管２２からは、０．１〜５．Ｏ体積％の酸素
を含有する不活性ガスが供給され、内層樹脂被覆前の金
属管１３の内周面は、溶接後に、ガス供給管２２の先端
から吐出されるガス雰囲気中に曝される。

このような装置を用いて実際に複合管を製造した例につ
いて以下に述べる。

押出樹脂としてシラン変性ポリエチレンを用い、フープ
材として、厚さがそれぞれ３，０閣、１．６ｍの２種類
の冷延鋼板を用いた。

溶接はアルゴン被覆ＴＩＧ溶接とし、ラインスピード　
１．０ｍ７分とした。

パツキン２１は溶接ポイントから後方２０ｍのところに
設けた。ガス供給管２２は、外径が、３．０ｍのものを
用イテ、Ｎ２：　０２の体積比が、９９．５：　ｏ、ｓ
ノ混合ガスを供給した。ｏ２は酸化膜を形成するために
消費され、また、フープ材の未溶接部からガスが漏洩す
るために、混合ガスはｌｏ　７：　／分の速度で連続的
に供給し続けた。なお、ガスが供給される位置は、溶接
装置のガスの巻き込みを防ぐために、金属管の中心に対
して溶接点とは反対側の位置とした。

このような条件で製造された２種類の複合管は、溶接に
より高温となる部分に脆弱な酸化膜が生成サレス、しか
も、溶接ビード部には金属素面が露出されずにち密で薄
い酸化膜が生成される結果、金属管１３内周面に樹脂が
、全体にわたって良好な接着性で接着されていた。

また、ガス供給管から供給されるガスの酸素含有量を、
０．１体積％未満とすると、溶接ビード部１こ金属素面
が認められ、樹脂の接着不良力；生じた。

反対に、酸素含有量が５．０体積％を越えると、酸イし
膜が成長し過ぎて、脆弱な酸化膜となり、金属と樹脂と
の接着性を阻害する結果となった。

なお、複合管を構成する金属としてｉ′！、熱延鋼板（
ＳＨＰＣ）、冷延鋼板（ｓ　ｐ　ｃ　ｃ＞力ｆ好適であ
り、樹脂は、金属酸化面との接着性の良ｔ）樹脂、例え
ば、水架橋ポリエチレン、酸変性ポリエチレン等の変性
ポリオレフィンが好適である。また、溶接法としては、
各種アーク溶接のほか、電子ビーム溶接等も使用するこ
とができる。更に、微量酸素を含有する不活性ガスとし
ては、前記実施伊１のように窒素ガスのほか、ヘリウム
ガス、アルゴンガス等が好適である。

また、本発明において、金属管１３の外周面に樹脂を被
覆する場合には、溶接機５の前方力）ら後方の金属管１
３への樹脂被覆部までの間の金属管１３の外面の少なく
とも溶接熱の及ぶ部分に、金属管１３の外面と間隙をお
いたカッイーを被せて不活性力スを供給しながら溶接す
ればよい。

（発明の効果）本発明の複合管の製造方法では、帯状金属材料の製管の
ための溶接後に、その溶接熱により高温酸化を起こす領
域を、０．１〜５．０体積％の酸素を含む不活性ガス中
に曝しているために、溶接ビード部を含めて金属表面に
ち密で薄い酸化膜が形成され、樹脂は金属管内周面に、
周方向全体にわたって強固に接着される。従って、本発
明方法により得られる複合管は、溶接部から樹脂層が剥
離するおそれがない。

４、　　　　の　　　な号　日第１図は本発明の実施に使用される複合管製造装置の一
例を示す全体構成図、第２図は内部樹脂被覆金型の詳細
を示す断面図である。

１・・・アンコイラ、２・・・表面処理装置、３・・・
ロールフォーミング装置、４・・・内層樹脂被覆金型、
５・・・ＴＩＧ溶接機、６・・・定尺カッタ、２１・・
・ノ寸・ノキン、２２・・・ガス供給管、４１・・・樹
脂通流部、４２・・・コア部。

以上

Claims

【特許請求の範囲】

１、帯状金属材の両側縁部を突き合わせて円管状に成形
して、その突き合わせ部を溶接して金属管を製造した後
に、その金属管の少なくとも内周面に熱可塑性樹脂を溶
融状態で押し出すことにより、該金属管の内周面を樹脂
で被覆した複合管を製造する方法であって、突き合わせ
部を溶接した後に、その溶接部近傍を、０．１〜５．０
体積％の酸素を含有する不活性ガスに曝すことを特徴と
する複合管の製造方法。