JPH044921A - 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〉 本発明は複合管の製造方法に関し、更に詳しくは、例え
ば排水管、空調用の冷温水管等に使用される、金属管の
内面に樹脂層を設けた複合管−の製造方法に関する。

〈従来の技術〉 近年、建物用の排水管や空調用冷温水管材として、従来
の銅管等の金属管から、金属管の内面を樹脂で被覆した
、いわゆる金属−樹脂複合管が多く使用されるようにな
っている。これは、近年における管内に流される水質の
悪化（例えば溶存塩素、溶存酸素、ＰＨ酸性化等）が原
因で、金属管では腐食がひどく耐久性に問題があるため
である。

すなわち、このような水質に対しては、金属管の内面に
科学的に安定な樹脂層を設けた金属−樹脂複合管が信顧
性に高く、多く用いられる理由となっている。

このような用途に実際に用いられる複合管は、内面にＰ
ＶＣ層をライニングしたもの、ＰＥ層をコーティングし
たもの、あるいはＰＰＳ層をコーティングしたもの等で
ある。

ところで、これらの複合管の製造方法は、従来、いずれ
も多段式で工程数が多いという問題があった。例えばＰ
ＶＣ層をライニングした複合管では、まずＰＶＣ管を別
工程で製管した後、その表面に接着剤を塗布して金属管
内に挿入し、ＰＶＣ管を膨張させるか、あるいは金属管
を収縮させて金属管とＰＶＣ管を相互に接着させる方法
が用いられている。また、ＰＥ層をコーティングした複
合管にいたっては、金属管を樹脂溶融温度にまで一旦加
熱した後、その内面にＰＥ粉体樹脂を塗布し、その後管
全体を冷却して製造するといった方法が用いられている
。

このような工程数の多さを解消する技術として、近年、
多段式ではなく、帯状金属板をロールによりその長手方
向に沿って屈曲させて連続的に製管するとともに、同時
にその内面を樹脂で被覆するという製造方法が提案され
ている（特開昭６２−１９８４４７号）。この方法によ
ると、工程数が少なくなるばかりでなく、ランニングコ
ストも低く抑えられるという利点もある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、上記したロールによる連続的製管と同時にその
内面に樹脂を被覆する製造方法では、設備ラインの増大
化や、管サイズごとの設備が必要である点等、製造設備
投資が大きいという欠点がある。この事実は特に管サイ
ズを大口径化する場合に顕著である。

この問題点を解消する糸口として、特開昭５０−７３９
６３号に開示されている技術がある。この特開昭５０−
７３９６３号の技術は、金属素線を螺旋状に製管し、か
つ、その間、素線供給側の装置を回転させることによっ
て得られた管側を回転させないようにし、その螺旋管の
内面に樹脂を被覆する可撓性の管の製造方法である。こ
の製造方法によれば、設備も小さくてすみ、管サイズ別
の対応も容易であるが、排水管や空調用管材のように剛
性を必要とする複合管の製造に供することはできない。

すなわち、この製法により得られる管は金属素線を単に
外周に巻回して補強材とした可撓性管とはなるものの、
耐圧管材としての剛性を存する複合管として位置づけす
ることはできない 本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、その
主たる目的は、建物用の排水管、空調用管材等に用いる
剛性のある複合管を、小さな設備で、かつ、特に管サイ
ズ別の設備を必要とすることなく効率的に製造する方法
を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、内面樹脂層の肉厚が均一な
複合管を容易に得ることのできる製造方法を提供するこ
とにある。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するため、本発明は、帯状の金属の一
面に樹脂層が積層されてなる金属−樹脂積層帯板の樹脂
層を、その両側縁部から所定寸法だけ金属に対して接着
させない状態で、樹脂層が内側になるよう、かつ、金属
の側縁部が相互に突き合わされるように螺旋状に屈曲さ
せた後、その金属突き合わせ部を連続的に溶接して螺旋
管を得るとともに、その溶接の後に、未接着部の樹脂層
を金属に接着させることによって特徴付けられる。

〈作用〉 金属−樹脂積層帯板を、金属の両側縁部が相互に突き合
わされるように螺旋状に屈曲させ、その金属の突き合わ
せ部を溶接することにより、剛性のある管が得られる。

この金属の突き合わせ溶接時に、螺旋管の内側にくる樹
脂層が全面的に金属に接着した状態であれば、溶接熱に
より樹脂が劣化し、分解してしまうが、金属と樹脂層と
が溶接部近傍において相互に接着されておらず両者の間
に空気層が存在しておれば、樹脂に対する溶接熱の影響
は殆どなく、樹脂劣化にはいたらない。

〈実施例〉 本発明実施例を、以下、図面に基づいて説明する。

第１図は本発明が適用された複合管の製造装置の一例を
示す全体構成図である。

金属−樹脂積層帯板１１　（以下、複合帯板１１と称す
る）は、供給ロール装置１によって製管装置２に供給さ
れる。

この複合帯板１１は、第２図にその断面図を示すように
、帯状金属板１１ａの一面にこれとほぼ等しい幅の樹脂
層１１ｂを積層して相互に接着したものであるが、樹脂
層ｚｂはその両側縁部の所定寸法りだけ帯状金属Ｆｉ、
１１　ａに接着されていない。なお、この複合帯板１１
としては、例えば鋼板に接着性のある樹脂をラミネート
することによって得ることができる。

このような複合帯板１１が製管装置２によって螺旋状に
屈曲された後、溶接機３によって連続的に溶接されて管
となるわけであるが、製管装置２は、第３図に溶接ポイ
ントにおける断面図を示すように、複数本の強制ロール
２１・・・・２１を、成形すべき螺旋管の周方向に、各
ロール軸方向が螺旋管の長手方向に略沿うよう配置した
もので、４複合帯板１１の外側を規制しながら、その両
側縁部が相互に突き合わされた状態となるように強制的
に管状に成形していく機構を有している。このとき、樹
脂層１１ｂが管の内側になるように複合帯板１１が供給
されるべく設定されている。なお、製管装置２のロール
本数は、第３図においては６本を等配しているが、管サ
イズによって適当に選定することが好ましく、この本数
を可変としておき、かつ、ロールの位置を同心状に移動
可能な機構としておけば、一つの装置で多数種の管径の
製管に対応できる。

管状成形された複合帯板１２は、第３図に示すようにそ
の帯状金属板１１ａの突き合わせ部において溶接機３に
連結されたトーチ３１により溶接され、管１３となる。

トーチ３１は製管装置２の強制ロール２１０間から挿入
され、その先端が帯状金属板１１ａの突き合わせ部の直
上にくるように位置決め配置される。

そして、この溶接後に、管１３内に挿入された加熱治具
４１によって、樹脂層１１ｂの未接着部分が金属面と接
着されるとともに、樹脂層１１ｂの相互の側縁部が接合
される。

すなわち、製管装置２０手前側に加熱装置４が配設され
、その加熱装置４に接続された加熱治具４１が、製管装
置２の手前側から管１３内に挿入樹脂層１１ｂを加熱融
着させる。この加熱治具４１の先端部における管１３の
軸に直交する方向の要部断面図を第４図に示す。加熱治
具４１の先端部は所定の温度に加熱された状態で、樹脂
１ｌｌｂの未接着部に押しつけられ、この部分を加熱押
圧することによって、樹脂層１１ｂの両縁部を相互に接
合するとともに、この部分を金属面に接着するわけであ
る。

これによって管１３の内面には樹脂層１１ｂが全面的に
接着された状態となる。

その後、管１３は、これを安定的に移送するための駆動
装置５によって製管装置２内から排出され、切断機６に
よって所定長さに切断される。

以上の本発明実施例の製造方法において特に注目すべき
点は、突き合わせ溶接を行う前の複合帯板１１の樹脂層
１１ｂが、その両側縁部において寸法したけ帯状金属１
１ａに接着されていない点である。

すなわち、樹脂層ｆｉｂがその全面において帯状金属１
１ａに接着されていると、帯状金属４１ａの側縁部を相
互に溶接したときに、その１０００°Ｃ以上にも達する
溶接熱によって、溶接部近傍の樹脂層１１ｂが劣化して
分解していまい、複合管内層としての性能を充分に発揮
することができない。しかし、上記したように樹脂層１
１ｂと帯状金属１１ａとが溶接部近傍において互いに接
着していすに少しでも空気層が介在していると、溶接熱
の影響は殆どなく、樹脂が劣化するまでには至らないこ
とを、本発明者は種々の実験およびシュミレーションに
よって把握し、確認しできた。

この接着していない部分の長さしは、帯状金属１１ａと
して２ｍｍ厚さの鋼板を用いた場合にその突き合わせ溶
接の方法によって若干のばらつきはあるが、５〜１０＋
＋＋ｍ程度でよいことが確かめられた。溶接方法は、鋼
板の場合高周波溶接、直流ＴＩＣ溶接、電子ビーム溶接
等があるが、本発明に用いる溶接としては、直流ＴＩＧ
溶接や電子ビーム溶接が好ましい。直流ＴＩＧ溶接で行
う場合、溶接による熱影響部の幅が１０ｍｍ程度と広く
なるが、電子ビーム溶接の場合には同しく溶接による熱
影響部の幅がより狭く、５ａ＋ｍ程度であって、Ｌの寸
法として５ｍｍ程度でいいことが確認された。

なお、樹脂層１１ｂの未接着部分の接着のための加熱治
具４１の加熱方法としては、種々の方法を採用すること
ができる。例えば油等の熱媒の循環による加熱、ヒータ
ーによる通電加熱、誘導加熱、あるいは遠赤外線による
間接加熱等のいずれをも採用可能であるが、本発明に最
も適したものは加熱治具４１の先端に油を循環させる加
熱方法であって、その安定した加熱機能で樹脂を溶融さ
せて圧着することが望ましい。

また、樹脂層１１ｂの表面については、前記した実施例
のように平面状でもいいが、得られる管の用途によって
は第５図に示すように長手方向に延びる突条１０１を形
成しても良い。これにより、製管後にはこの突条１０１
は管内において螺旋状となり、この管をスパイラルリブ
管とすることができわけであるが、このような管の用途
としては、建物用の翌排水管で、少量排水時に流体がリ
ブに沿って遠心流下することになり、流下音が抑えられ
るとともに、管中心部に空気芯ができるため、通常設置
す必要のある通気管が不要となるといった効果がある。

ここで、本発明に用いられる金属としては、主として鋼
板であるが、なかでも熱延鋼板、冷延鋼板、あるいは鋼
板表面を防蝕のために亜鉛メツキ処理した鋼板等が適し
ている。また樹脂としては、建物用排水管や空調用の冷
温水管の使用条件に耐え、かつ、上記の金属との接着性
に冨んだもの、例えば酸、変成ポリエチレン、シラン変
成ポリエチレン等が好ましい。

なお、本発明は以上説明した実施例に限定されることな
く、特に製造装置としては適宜に種々の変形を施し得る
ことは勿論である。

例えば、複合帯板１１の幅を変えれば、管の蝮旋の角度
が変わり、第５図に示す突条１０１の角度を建物用の竪
排水管として最適な角度とすることができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、金属−樹脂積層
帯板を螺旋状に屈曲させてその両縁部を相互に突き合わ
せ溶接して複合管に成形するとともに、その金属−樹脂
複合管の樹脂層を、その両縁部から所定の寸法だけ金属
に対して接着しない部分を設けておき、金属の突き合わ
せ溶接後にこの未接着部分を金属表面に接着させるので
、溶接熱によって樹脂層が熱的影響を受けて劣化するこ
となく、その性能を充分に保った状態で金属管の内面を
被覆することができる。

また、溶接して金属管となった後に樹脂層を溶融圧着す
ることによって、樹脂層の肉厚が均一となるという効果
もあり、多段の工程を必要としない点、および特に管径
に併せた設備ラインが不要な点等と併せて、小型で比較
的簡単な設備のもとに、容易に高性能の複合管が得られ
、建物用排水管、空調用の冷温水管等の耐久性に優れた
管材を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された複合管の製造装置の全体構
成図、 第２図はその複合帯板１１の断面図、 第３図は第１図の溶接ポイントにおける断面図、第４図
は第１図における加熱治具５１先端部における管１３の
軸方向に直交方向への要部断面図、第５図は本発明の他
の実施例に用いられる樹脂層の断面形状の説明図である
。 １・・・・供給ロール装置 ２・・・・製管装置 ２１・・・・強制ロール ３・・・・ン容接機 ３１・・・・トーチ ４・・・・加熱装置 ４１・・・・加熱治具 ６・・・・切断機 １１・・・・複合帯板 １１ａ・・・・帯状金属 １１ｂ・・・・樹脂層 特許出願人　　積水化学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　帯状の金属の一面に樹脂層が積層されてなる金属−樹
   脂積層帯板の樹脂層を、その両側縁部から所定寸法だけ
   金属に対して接着させない状態で、上記樹脂層が内側に
   なるよう、かつ、上記金属の側縁部が相互に突き合わさ
   れるように螺旋状に屈曲させた後、その金属突き合わせ
   部を連続的に溶接して螺旋管を得るとともに、その溶接
   の後に、未接着部の樹脂層を金属に接着させる複合管の
   製造方法。