JPH0367633A - 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、給湯、給水等に使用される複合管の製造方法
に関し、さらに詳述すれば、鉄を主成分とする金属管の
外周面に発泡性樹脂が被覆された複合管の製造方法に関
する。

（従来の技術） マンション、アパート等の集合住宅、ホテル等の宿泊施
設では、給湯用あるいは給水用配管に、鉄を主成分とし
た金属製の管体（金属管）内周面を合成樹脂にて被覆し
た複合管が使用されている。

このような複合管では、例えば、周囲の温度に対して非
常に高温の熱水が通流されると、複合管の内部と外部と
の温度差が大きくなり、複合管内部の熱が金属管内周面
に被覆された合成樹脂層内から金属管に伝達され、該金
属管外周面から外部に拡散する。このため、複合管内部
を通流する熱水の温度が低下するという問題がある。ま
た、このとき、複合管内部に存在する水蒸気も、熱と同
様に、内層の合成樹脂層内に浸透する。該合成樹脂層に
浸透した水蒸気は、金属管と該合成樹脂層との界面に拡
散し、該合成樹脂層が金属管内周面から剥離するおそれ
がある。金属管内周面からの合成樹脂層の剥離（ブリス
ター）が甚だしい場合には、剥離した合成樹脂層により
金属管内が閉塞され、熱水等の通流が妨げられる。

このような問題を解決するために金属管外周面を保温筒
により被覆して、複合管内を通流する熱水の温度が低下
することを防止するとともに、金属管と合成樹脂層との
間に水蒸気が拡散して合成樹脂層が金属管から剥離する
ことを防止している。

しかし、従来、金属管外周面を被覆する保温筒は、金属
管とは別体であって、通常、金属管とは接着されていな
い。このために、例えば、保温筒にて被覆された複合管
に振動等が加わると、該保温筒が金属管からずれたり、
はずれたりするおそれがある。外部から加わる衝撃によ
り、保温筒が容易に破損するおそれもある。

また、複合管内に周囲の温度との差が大きい冷水が通流
されると、金属管が冷却されることにより、周囲の大気
が冷却され、該大気中の水蒸気が金属管の外周面に結露
するおそれがある。このよう□に、金属管外周面に大気
中の水分が結露すると、金属管は、通常、鉄を主成分と
しているために、金属管外周面は、錆が発生して腐食す
る。これにより、金属管の強度が低下して、衝撃等が該
金属管に加わると、該金属管が破損するおそれがある〇
従来、このような問題を解決するために、金属管外周面
を防食塗装して錆の発生や腐食を防止することが行われ
ている。

しかし、金属管外周面に防食塗装する方法では、形成さ
れる塗膜が、経時的に、金属管外周面から剥離するため
、金属管外周面に藷が発生して腐食することを確実に防
止することができない。

このような問題を解決するために、金型から押し出され
る発泡性樹脂を金属管外周面に被覆して発泡させること
により、金属管外周面を該金属管外周面に密着した発泡
製樹脂で被覆する方法が提案されており、また、特開昭
５６−１５５７２７号公報には、金属管外周面に溶融樹
脂および発泡性溶融樹脂を順次被覆して該発泡性溶融樹
脂を発泡させることにより、金属管外周面に樹脂層を介
して発泡製樹脂層を形成する方法が開示されている。

（発明が解決しようとする課題） 上述した金属管の外周面に、直接、発泡性樹脂層を形成
する場合には、金属管と該発泡性樹脂との接着性が悪い
という問題がある。しかも、金属管外周面と発泡性樹脂
層との間に空隙が生じるために、該空隙内に水が浸入す
ることは避けられず、金属管外周面が発泡性樹脂との間
に浸入する水により、該金属管に錆、腐食等が生じる。

特開昭５６−１５５７２７号公報に開示されているよう
に、金属管と発泡性樹脂層との間に合成樹脂層を介在さ
せる場合にも、金属管外周面と合成樹脂層との接着性に
問題があり、発泡性樹脂層が合成樹脂層とともに金属管
外周面から剥離するおそれがある。

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、金属管外周面に強固に接着され、た発泡性樹脂層
を有する複合管を容易に製造し得る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、鉄を主成分とした金属製
であってその内周面が合成樹脂にて被覆された管体の外
周面を脱脂する工程と、脱脂された該管体の外周面を酸
化する工程と、酸化された該管体の外周面に、鉄に対し
て接着性のある官能基を末端に有する溶融樹脂と発泡剤
とを混合した発泡性樹脂を被覆して発泡させる工程と、
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。

本発明方法により製造される複合管は、例えば、第１図
に示すように、鉄を主成分とする鋼板により形成された
鋼管１１と、該鋼管１１の内周面に被覆された合成樹脂
層１２と、該鋼管１１外周面に被覆された発泡性樹脂層
１３とを有している。

本発明方法は、このような複合管を製造する場合に実施
される。本発明方法では、鉄を主成分とする鋼板により
製造された鋼管１１の内周面および外周面の両面を脱脂
処理する。該脱脂処理は、鋼管１１と合成樹脂層１２お
よび発泡性樹脂層１３との接着性を阻害する該鋼管の側
周面に付着する油脂を除去するものであり、アルカリ洗
浄、有機溶剤洗浄、溶剤蒸気洗浄等により実施される。

脱脂処理された鋼管Ｌ！は、その内部から、溶融状態の
合成樹脂を円筒状に押し出して、該鋼管１１内周面を該
溶融樹脂にて被覆する。

このようにして、内周面が合成樹脂層１２にて被覆され
た鋼管１１が製造されると、該鋼管１１の外周面に砂を
吹き付けるサンドブラストにより、該鋼管１１外周面を
凹凸化する。ｍ管１１外周面の凹凸化は、サンドブラス
トに限らず、鉄片を吹き付ける方法、酸性溶液を用いて
該鋼管１１外周面を腐食させる方法等がある。

次いで、鋼管１１の凹凸化された外周面が酸化処理され
る。該酸化処理は、塩酸、硝酸等の溶液に浸漬させる方
法、熱水、熱風等の熱による方法等により実施される。

このようにして、鋼管１１外周面が酸化処理されると、
該鋼管１１外周面に、鋼管１１とは接着性のある官能基
を末端に有する熱可塑性溶融樹脂と発泡剤とを混合した
溶融状態の発泡性合成樹脂を被覆する。そして、溶融状
態の発泡性合成樹脂を加熱して発泡させ、鋼管１１外周
面に発泡性樹脂層１３を形成する。これにより、第１図
に示す複合管が製造される。

本発明方法により製造される複合管の金属管としては、
鉄を主成分としているものであればよく、例えば、熱延
鋼板（ＳＰＨＣ）、冷延鋼板（ＳＰＣＣ）、熱延炭素鋼
板（ＳＰＨＴ）等により製造される鋼管が使用される。

金属管内周面に被覆される合成樹脂層としては、ポリエ
チレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ｐｐ）等のポリオレ
フィン、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂が使用される
。このような樹脂は、単体であっても、また複数の混合
体であってもよい。さらに、該合成樹脂内に、抗酸化剤
、紫外線劣化防止剤等が含まれていてもよい。該合成樹
脂層と金属管内周面との接着性を向上させるために、両
者の間に接着剤、ブライマー等を介在させたり、金属管
内周面に被覆される合成樹脂をマレイン酸、有機シラン
等で変性させてもよい。

金属管外周面に被覆される発泡性合成樹脂層は、前述し
たように、鉄に対して接着性がある官能基を末端に有す
る熱可塑性樹脂と発泡剤との混合物である。該熱可塑性
樹脂の末端の鉄に対して接着性がある官能基としては、
−Ｃ○ＯＨ（カルボキシル）基、−３１（ＯＲ）　３（
シラノール）基（Ｒはアルキル基）等がある。該熱可塑
性樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）、塩素化ポリエ
チレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等が
ある。発泡剤としては、無機発泡剤、有機発泡剤のいず
れであってもよい。無機発泡剤としては、炭酸アンモニ
ウム、炭酸ソーダ等があり、有機発泡剤としては、尿素
およびその誘導体、ベンジルモノヒドラシーン等がある
。該発泡剤の熱分解温度は、１００’Ｃ以上であって１
５０″Ｃ以下が好ましい。該熱分解温度が１００　’Ｃ
以下になると、熱可塑性の溶融樹脂と混合されて金属管
外周面に押し出し被覆する場合に、溶融樹脂との混合時
に分解してしまい、金属管外周面には発泡した樹脂層が
被覆されないおそれがある。反対に、熱分解温度が１６
０’Ｃ以上になると金属管外周面に被覆された際に、完
全に発泡せずに良好な発泡樹脂層が形成されないおそれ
がある。

次ぎに、本発明方法の具体的な実施例について説明する
。

実圭αＬＬ 外径８４圓、厚さ１．６ａｎ、長さ１ｍの熱延鋼管を、
５０°Ｃの１０％水酸化ナトリウム溶液に１分間浸漬さ
せて、該鋼管の内周面および外周面を脱脂した。

次いで、該鋼管を９０″Ｃの熱水に１分間浸漬して該鋼
管の内周面および外周面を酸化処理した。その後、該鋼
管の内周面に、シラングラフト変性低密度ポリエチレン
（密度＝０．９３５、メルトインデックス−０，１ｇ／
ｉｏ分、弾性率（９０℃におけるＥ′値）−１、７７ｘ
　１０９ｄｙｎ／　ｃｍ２）を２．０圓の厚さとなるよ
うに、２００″Ｃの加熱温度で溶融して被覆した。

さらに、上記シラングラフト変性低密度ポリエチレン（
ＬＤＰＥ）と無機発泡剤である炭酸ソーダとを、１００
重量部に対して３０重量部の割合で混合したものを、押
出機に供給して２００°Ｃの温度で溶融し、該鋼管の外
周面に押し出し被覆した。厚さは、４．０柵、発泡倍率
は２０倍であった。

このようにして製造された複合管をｌｏｍに切断して、
保温性について試験するべく、気温２３°Ｃ１湿度６０
％の雰囲気中において、該複合管の一端部から、９０″
Ｃの熱水を０．５７Ｚ／秒の流速で通流させた。

該複合管を通流した熱水の温度は８８．５℃であった。

このようにして、熱水を１０００時間にわたって通流さ
せて、鋼管内周面の合成樹脂層と該鋼管との接着性につ
いて調べたところ、該合成樹脂層にはブリスターの発生
等の異常は認められなかった。

また、防露性および耐食性につ腎１て試験するべく、気
温２３℃、湿度６０％の雰囲気下で、５℃の冷水を０．
５／Ｚ／秒の流速で通流させたところ、１０００時間経
過しても、複合管外周面には、結露はみられなかった。

この複合管の一部を切断して、鋼管と該鋼管外周面を被
覆する発泡性合成樹脂層との接着強度について、Ｔ型剥
離法で測定したところ、２５、０ｋｇ　ｆ／　２ｃｍと
高強度であった。しかも、鋼管外周面には錆等の腐食は
認められなかった。結果を表１に示す。

及血且主 金属管として冷延鋼管を用い、該鋼管の外周面に被覆さ
れる発泡性樹脂の熱可塑性樹脂として、密度＝　０．９
６４、メルトインデックス＝　０．１ｇ／　１０分、弾
性率（９０℃におけるＥ°値）　＝　３．２０　Ｘ　１
０”ｄｙｎ／　Ｃｍ　２のシラングラフト変性高密度ポ
リエチレン（ＨＤＰＥ）を用いたこと以外は実施例１と
同様にして複合管を製造した。製造された複合管を実施
例１と同様にして試験したところ、鋼管外周面と発泡性
樹脂層との接着強度が２７．０ｋｇ　ｆ／　２ｃｍであ
ったこと以外は実施例１と同様の結果が得られた。結果
を表１に併記する。

笈血皿主 鋼管の内周面を被覆する合成樹脂および鋼管の外周面を
被覆する発泡性合成樹脂の熱可塑性樹脂として、シラン
グラフト変性塩素化ポリエチレン（密度工０．９３Ｇ、
　　メルトインデックス＝７ｇ／１０分、弾性率（９０
℃におけるＥ°値）＝　０．５０ｘ　１０’ｄｙｎ／　
ｃｍ２）を用いたこと以外は実施例１と同様にして複合
管を製造した。製造された複合管を実施例１と同様にし
て試験したところ、接着強度が２５．７ｋｇ　ｆ／　２
ｃｍであったこと以外は実施例１と同様の結果が得られ
た。結果を表１に併記する。

笈凰園工 鋼管の内周面を被覆する合成樹脂および鋼管の外周面を
被覆する発泡性合成樹脂の熱可塑性−樹脂として、密度
−０，９３２、メルトインデックス＝１２ｇ／１０分、
弾性率（９０℃におｊｔ　６　Ｅ　’値）＝２．７３Ｘ
１０’ｄｙｎ／ｃｍ２のシラングラフト変性エチレン−
酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いたこと以外は実施
例１と同様にして複合管を製造した。製造された複合管
を実施例１と同様にして試験したところ、接着強度が、
２５．９ｋｇ　ｆ／　２ｃｍであったこと以外は実施例
１と同様の結果が得られた。結果を表１に併記する。

ＪＬＬ 鋼管の外周面に、密度＝０．９３７、メ゛ルトインデッ
クス＝３ｇ／ｌＧ分、弾性率（９０℃におけるＥ°値）
半１、６３　Ｘ　１０”ｄｙｎ／　ｃｍ　２の未変性の
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）であること以外は実施
例１と同様にして複合管を製造した。このようにして製
造された複合管を１０ｍに切断して、実施例１と同様に
して試験した。気温２３℃、湿度６０％の雰囲気中で、
該複合管の一端部から、９０°Ｃの熱水をＯ，５７２７
秒の流速で通流させたところ、該複合管を通流した熱水
の温度は、実施例１と同様に、８８．５°Ｃであった。

このようにして、熱水を１０００時間にわたって通流さ
せて、鋼管内周面の合成樹脂層と鋼管との接着性につい
て調べたところ、該合成樹脂層には、ブリスターの発生
は認められなかった。

また、気温２３℃、湿度６０％の雰囲気下で、５℃の冷
水を、０．５／Ｚ／秒の流速で、１０００時間にわたっ
て通流させたところ、鋼管と該鋼管外周面を被覆する発
泡性合成樹脂層とが剥離していた。鋼管外周面には錆が
発生して結露とみられろ水が付着していた。結果を表２
に示す。

監艷皿主 鋼管の外周面に、樹脂（発泡樹脂）を被覆しなかったこ
と以外は実施例１と同様にして複合管を製造した。この
ようにして製造された複合管をｌＯｍに切断して、実施
例１と同様にして試験した。

気温２３°Ｃ１湿度６０％の雰囲気中において、該複合
管の一端部から、９０℃の熱水を０．５ｖχ／秒の流速
で通流させたところ、該複合管を通流した熱水の温度は
、７７．２℃に低下していた。このようにして、熱水を
１０００時間にわたって通流させて、鋼管内周面の合成
樹脂層と鋼管との接着性について調べたところ、該合成
樹脂層には、面積率で５％のブリスターが発生していた
。

また、気温２３°Ｃ１湿度６０％の雰囲気下で、５℃の
冷水を、０．５）’；／秒の流速で通流させたところ、
１０分後に鋼管外周面に結露が生じた。このような冷水
の通流を、１０００時間にわたって行ったところ、鋼管
外周面には錆が生じており、該錆は鋼管内周面に達して
いた。結果を表２に併記する。

え性鮭主 鋼管に対して熱水浸漬による酸化処理を行わなかったこ
と以外は実施例１と同様にして複合管を製造した。製造
された複合管に対して実施例１と同様にして試験した。

気温２３°Ｃ１湿度６０％の雰囲気中において、該複合
管の一端部から、９０°Ｃの熱水をｏ、ｓｙｚ、、’秒
の流速で通流させたところ、該複合管を通流した熱水の
温度は、実施例１と同様に、８８．５℃であった。この
ようにして、熱水を１０００時間にわたって通流させて
、鋼管内周面の合成樹脂層と鋼管との接着性について調
べたところ、該合成樹脂層にはブリスターの発生は認め
られなかった。

また、気温２３°Ｃ１湿度６０％の雰囲気下で、５°Ｃ
の冷水を、Ｏ，ｓｙＺ、／秒の流速で、１０００時間に
わたって通流させて、鋼管外周面と発泡性樹脂層との接
着強度を測定したところ、５．２ｋｇｆ／　２ｃｍ　Ｌ
、かなかった。結果を表２に併記する。

（以下余白） 表１（実施例） 表２（比較例） （発明の効果） 本発明の複合管の製造方法は、このように、鉄を主成分
とする金属製の管体の外周面を、順次、脱脂処理および
酸化処理した後に、熱可塑性の溶融樹脂に発泡剤を混合
した発泡性樹脂を被覆して完治させているために、製造
される複合管は、金Ｆｆ４製の管体外周面に発泡性樹脂
が強固に接着している。従って、該複合管は、熱水や冷
水の通流により剥離するおそれがなく、金属製の管体の
外周面に結露が生じることを確実に防止して、該管体外
周面が腐食するおそれがない。該複合管は保温性にも優
れており、内部を通流する熱水等を確実に保温し得る。

４、゛　　のエ　な！Ｈ 第１図は本発明の複合管の製造方法により製造される複
合管の横断面図である。

１工・・・鋼管、１２・・・合成樹脂層、１３・・・発
泡性樹脂層。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鉄を主成分とした金属製であってその内周面が合成
   樹脂にて被覆された管体の外周面を脱脂する工程と、 脱脂された該管体の外周面を酸化する工程と、酸化され
   た該管体の外周面に、鉄に対して接着性のある官能基を
   末端に有する溶融樹脂と発泡剤とを混合した発泡性樹脂
   を被覆して発泡させる工程と、 を包含する複合管の製造方法。