JPH0524153A - 超高分子量ポリエチレン被覆鋼管およびその製造方法 - Google Patents
超高分子量ポリエチレン被覆鋼管およびその製造方法Info
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- JPH0524153A JPH0524153A JP17786391A JP17786391A JPH0524153A JP H0524153 A JPH0524153 A JP H0524153A JP 17786391 A JP17786391 A JP 17786391A JP 17786391 A JP17786391 A JP 17786391A JP H0524153 A JPH0524153 A JP H0524153A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 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およびその製造方法。 【構成】 鋼管１と、該鋼管１の内面に接着性樹脂層３
を介して積層された内側被覆層２とを有し、前記内側被
覆層２が超高分子量ポリエチレン薄肉パイプからなるも
のである超高分子量ポリエチレン被覆鋼管、およびその
製造方法。
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およびその製造方法。 【構成】 鋼管１と、該鋼管１の内面に接着性樹脂層３
を介して積層された内側被覆層２とを有し、前記内側被
覆層２が超高分子量ポリエチレン薄肉パイプからなるも
のである超高分子量ポリエチレン被覆鋼管、およびその
製造方法。
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
被覆層を内側に有するため、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
被覆層を内側に有するため、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、内面の耐食性を向上させるため
に、亜鉛めっき、あるいは塩化ビニル樹脂やポリエチレ
ン粉体によるライニング処理を内面に施した鋼管が、上
下水道の地下埋設管、ビル配管、温水用配管、気体用配
管、化学薬品用配管等に用いられている。
に、亜鉛めっき、あるいは塩化ビニル樹脂やポリエチレ
ン粉体によるライニング処理を内面に施した鋼管が、上
下水道の地下埋設管、ビル配管、温水用配管、気体用配
管、化学薬品用配管等に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の亜
鉛めっき、あるいは塩化ビニル樹脂やポリエチレン粉体
によるライニング処理を内面に施した鋼管は、鉱石、石
炭、穀物等の粉粒体の輸送管、あるいは液体食品の輸送
管として用いると、摩耗損失による耐久性の喪失、ある
いは摩耗粉混入による毒性の問題など、各種の問題があ
った。そのため、用途が限定されていた。
鉛めっき、あるいは塩化ビニル樹脂やポリエチレン粉体
によるライニング処理を内面に施した鋼管は、鉱石、石
炭、穀物等の粉粒体の輸送管、あるいは液体食品の輸送
管として用いると、摩耗損失による耐久性の喪失、ある
いは摩耗粉混入による毒性の問題など、各種の問題があ
った。そのため、用途が限定されていた。
【０００４】そこで本発明の目的は、耐摩耗性、非粘着
性、自己潤滑性、耐薬品性に優れた超高分子量ポリエチ
レンからなる内側被覆層を有するため、これらの特性を
生かして広範囲の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、耐薬品性に優れた超高分子量ポリエチ
レンからなる内側被覆層を有するため、これらの特性を
生かして広範囲の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、該鋼管の内面に接着性樹脂層を
介して積層された内側被覆層とを有し、前記内側被覆層
が超高分子量ポリエチレン薄肉パイプからなるものであ
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、該鋼管の内面に接着性樹脂層を
介して積層された内側被覆層とを有し、前記内側被覆層
が超高分子量ポリエチレン薄肉パイプからなるものであ
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】前記超高分子量ポリエチレン薄肉パイプ
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）０．１ｍｍ以上、および外径／肉厚（Ｄ／ｔ）の
比が１０以上であり、かつ１００℃における直径方向の
収縮率が５％以下のものであると、好ましい。
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）０．１ｍｍ以上、および外径／肉厚（Ｄ／ｔ）の
比が１０以上であり、かつ１００℃における直径方向の
収縮率が５％以下のものであると、好ましい。
【０００７】また、本発明は、前記超高分子量ポリエチ
レン被覆鋼管の製造方法として、鋼管の内面または該鋼
管の内径よりも２〜２５％小さい外径を有する超高分子
量ポリエチレン薄肉パイプの外周面に接着性樹脂層を形
成した後、鋼管に超高分子量ポリエチレン薄肉パイプを
内挿し、該超高分子量ポリエチレン薄肉パイプを膨張さ
せ、超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの外周面を接着
性樹脂層を介して鋼管の内面に当接させて接着させる工
程を有する超高分子量ポリエチレン被覆鋼管の製造方法
を提供するものである。
レン被覆鋼管の製造方法として、鋼管の内面または該鋼
管の内径よりも２〜２５％小さい外径を有する超高分子
量ポリエチレン薄肉パイプの外周面に接着性樹脂層を形
成した後、鋼管に超高分子量ポリエチレン薄肉パイプを
内挿し、該超高分子量ポリエチレン薄肉パイプを膨張さ
せ、超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの外周面を接着
性樹脂層を介して鋼管の内面に当接させて接着させる工
程を有する超高分子量ポリエチレン被覆鋼管の製造方法
を提供するものである。
【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」と略する）およびその製造
方法について、図１〜２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」と略する）およびその製造
方法について、図１〜２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の内面に積層された内側被覆層２とを
有するものである。
鋼管１と該鋼管１の内面に積層された内側被覆層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、配管用炭素鋼鋼管、水道用
亜鉛めっき鋼管、ステンレス鋼鋼管等が挙げられる。
特に制限されない。例えば、配管用炭素鋼鋼管、水道用
亜鉛めっき鋼管、ステンレス鋼鋼管等が挙げられる。
【００１１】内側被覆層２は、超高分子量ポリエチレン
薄肉パイプからなるものであり、通常、厚さが０．１〜
３．０ｍｍ程度、好ましくは０．３〜１．０ｍｍ程度の
ものである。
薄肉パイプからなるものであり、通常、厚さが０．１〜
３．０ｍｍ程度、好ましくは０．３〜１．０ｍｍ程度の
ものである。
【００１２】この内側被覆層２は、接着性樹脂層３を介
して鋼管１の内面に積層されている。この接着性樹脂層
は、通常、２０〜２００μｍ程度、好ましくは３０〜１
００μｍ程度の厚さに形成される。また、この接着性樹
脂層を形成する接着性樹脂は、超高分子量ポリエチレン
からなる内側被覆層と鋼管との間に介在して両者を接着
できるものであれば、特に制限されない。例えば、不飽
和カルボン酸またはその無水物で変性したポリエチレン
等が挙げられる。
して鋼管１の内面に積層されている。この接着性樹脂層
は、通常、２０〜２００μｍ程度、好ましくは３０〜１
００μｍ程度の厚さに形成される。また、この接着性樹
脂層を形成する接着性樹脂は、超高分子量ポリエチレン
からなる内側被覆層と鋼管との間に介在して両者を接着
できるものであれば、特に制限されない。例えば、不飽
和カルボン酸またはその無水物で変性したポリエチレン
等が挙げられる。
【００１３】本発明の被覆鋼管の製造は、鋼管の内面ま
たは該鋼管の内径よりも２〜２５％小さい外径を有する
超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの外周面に接着性樹
脂層を形成した後、鋼管に超高分子量ポリエチレン薄肉
パイプを内挿し、該超高分子量ポリエチレン薄肉パイプ
を膨張させ、超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの外周
面を接着性樹脂層を介して鋼管の内面に当接させて接着
させる工程を有する方法にしたがって、行うことができ
る。
たは該鋼管の内径よりも２〜２５％小さい外径を有する
超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの外周面に接着性樹
脂層を形成した後、鋼管に超高分子量ポリエチレン薄肉
パイプを内挿し、該超高分子量ポリエチレン薄肉パイプ
を膨張させ、超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの外周
面を接着性樹脂層を介して鋼管の内面に当接させて接着
させる工程を有する方法にしたがって、行うことができ
る。
【００１４】本発明の被覆鋼管の製造方法において、接
着性樹脂層は、鋼管の内面に形成してもよいし、超高分
子量ポリエチレン薄肉パイプの外周面に形成してもよ
い。鋼管の内面に接着性樹脂層を形成する方法として
は、例えば、予め加熱しておいた鋼管の内面に接着性樹
脂の粉末を散布して融着させる方法などが挙げられる。
鋼管の加熱温度は、接着性樹脂の融点＋２０〜８０℃程
度が好ましく、接着性樹脂として前記の不飽和カルボン
酸またはその無水物で変性したポリエチレンを用いる場
合には１４０〜２００℃程度である。また、超高分子量
ポリエチレン薄肉パイプの外周面に接着性樹脂層を形成
する方法としては、例えば、超高分子量ポリエチレン薄
肉パイプに１４０〜１６０℃で接着性樹脂を押出被覆す
る方法、あるいは超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの
外周面を１４０〜１６０℃に加熱しながら接着性樹脂か
らなるフィルムを被覆させる方法などが挙げられる。
着性樹脂層は、鋼管の内面に形成してもよいし、超高分
子量ポリエチレン薄肉パイプの外周面に形成してもよ
い。鋼管の内面に接着性樹脂層を形成する方法として
は、例えば、予め加熱しておいた鋼管の内面に接着性樹
脂の粉末を散布して融着させる方法などが挙げられる。
鋼管の加熱温度は、接着性樹脂の融点＋２０〜８０℃程
度が好ましく、接着性樹脂として前記の不飽和カルボン
酸またはその無水物で変性したポリエチレンを用いる場
合には１４０〜２００℃程度である。また、超高分子量
ポリエチレン薄肉パイプの外周面に接着性樹脂層を形成
する方法としては、例えば、超高分子量ポリエチレン薄
肉パイプに１４０〜１６０℃で接着性樹脂を押出被覆す
る方法、あるいは超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの
外周面を１４０〜１６０℃に加熱しながら接着性樹脂か
らなるフィルムを被覆させる方法などが挙げられる。
【００１５】また、本発明の被覆鋼管の製造に際して、
前処理として、鋼管の内面を十分に脱脂し、プライマー
処理を施しておくと、鋼管と内側被覆層との接着強度ば
かりでなく、耐水性、耐塩水性に優れる被覆鋼管を得る
ことができるため、好ましい。プライマー処理は、例え
ば、熱可塑性エポキシ樹脂をトルオール、キシロール、
ブタノール等の溶媒に溶解させ、鋼管の内面に５〜１０
μｍの厚さに塗布することによって行うことができる。
前処理として、鋼管の内面を十分に脱脂し、プライマー
処理を施しておくと、鋼管と内側被覆層との接着強度ば
かりでなく、耐水性、耐塩水性に優れる被覆鋼管を得る
ことができるため、好ましい。プライマー処理は、例え
ば、熱可塑性エポキシ樹脂をトルオール、キシロール、
ブタノール等の溶媒に溶解させ、鋼管の内面に５〜１０
μｍの厚さに塗布することによって行うことができる。
【００１６】次に、超高分子量ポリエチレン薄肉パイプ
を鋼管に内挿し、該超高分子量ポリエチレン薄肉パイプ
を膨張させて接着性樹脂層を介して超高分子量ポリエチ
レン薄肉パイプの外周面を鋼管の内面に当接させて接着
させる。
を鋼管に内挿し、該超高分子量ポリエチレン薄肉パイプ
を膨張させて接着性樹脂層を介して超高分子量ポリエチ
レン薄肉パイプの外周面を鋼管の内面に当接させて接着
させる。
【００１７】鋼管に内挿された超高分子量ポリエチレン
薄肉パイプを膨張させる方法としては、例えば、超高分
子量ポリエチレン薄肉パイプの両端に栓をして密閉した
後、鋼管を加熱して超高分子量ポリエチレン薄肉パイプ
内の空気を熱膨張させて行う方法；鋼管を加熱するとと
もに超高分子量ポリエチレン薄肉パイプ内に加圧空気を
吹き込んで超高分子量ポリエチレン薄肉パイプを加圧膨
張させる方法などが挙げられる。超高分子量ポリエチレ
ン薄肉パイプ内の空気を熱膨張させる場合、その加熱温
度は、通常、１４０〜２００℃程度である。また加圧空
気を吹き込んで加圧膨張させる場合、加圧の圧力は、通
常、２〜９気圧程度、好ましくは３〜６気圧程度であ
る。
薄肉パイプを膨張させる方法としては、例えば、超高分
子量ポリエチレン薄肉パイプの両端に栓をして密閉した
後、鋼管を加熱して超高分子量ポリエチレン薄肉パイプ
内の空気を熱膨張させて行う方法；鋼管を加熱するとと
もに超高分子量ポリエチレン薄肉パイプ内に加圧空気を
吹き込んで超高分子量ポリエチレン薄肉パイプを加圧膨
張させる方法などが挙げられる。超高分子量ポリエチレ
ン薄肉パイプ内の空気を熱膨張させる場合、その加熱温
度は、通常、１４０〜２００℃程度である。また加圧空
気を吹き込んで加圧膨張させる場合、加圧の圧力は、通
常、２〜９気圧程度、好ましくは３〜６気圧程度であ
る。
【００１８】本発明の方法において、超高分子量ポリエ
チレン薄肉パイプは、鋼管の内径よりも２〜２５％小さ
い外径のものを用いる。空気を熱膨張させて超高分子量
ポリエチレン薄肉パイプを膨張させる場合には、用いら
れる超高分子量ポリエチレン薄肉パイプは、鋼管の内径
よりも２〜１０％、好ましくは３〜５％小さい外径を有
するものが、鋼管と内側被覆層との接着強度が強固な被
覆鋼管を得ることができるため、望ましい。また、加圧
空気を吹き込んで超高分子量ポリエチレン薄肉パイプを
加圧膨張させる場合には、用いられる超高分子量ポリエ
チレン薄肉パイプは、鋼管の内径よりも２〜２５％小さ
い外径を有するものでよい。
チレン薄肉パイプは、鋼管の内径よりも２〜２５％小さ
い外径のものを用いる。空気を熱膨張させて超高分子量
ポリエチレン薄肉パイプを膨張させる場合には、用いら
れる超高分子量ポリエチレン薄肉パイプは、鋼管の内径
よりも２〜１０％、好ましくは３〜５％小さい外径を有
するものが、鋼管と内側被覆層との接着強度が強固な被
覆鋼管を得ることができるため、望ましい。また、加圧
空気を吹き込んで超高分子量ポリエチレン薄肉パイプを
加圧膨張させる場合には、用いられる超高分子量ポリエ
チレン薄肉パイプは、鋼管の内径よりも２〜２５％小さ
い外径を有するものでよい。
【００１９】本発明の被覆鋼管の内側被覆層の形成に用
いられる超高分子量ポリエチレン薄肉パイプは、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．
１ｍｍ以上、好ましくは０．３〜５．０ｍｍであり、お
よび外径／肉厚（Ｄ／ｔ）の比が１０以上、好ましくは
２０〜５０のものであり、かつ１００℃における直径方
向の収縮率が５％以下、好ましくは１〜３％のものであ
る。また、この超高分子量ポリエチレンの密度は、通
常、０．９２０〜０．９５０ｇ／ｃｍ3 程度である。
いられる超高分子量ポリエチレン薄肉パイプは、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．
１ｍｍ以上、好ましくは０．３〜５．０ｍｍであり、お
よび外径／肉厚（Ｄ／ｔ）の比が１０以上、好ましくは
２０〜５０のものであり、かつ１００℃における直径方
向の収縮率が５％以下、好ましくは１〜３％のものであ
る。また、この超高分子量ポリエチレンの密度は、通
常、０．９２０〜０．９５０ｇ／ｃｍ3 程度である。
【００２０】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薄肉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薄肉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。
【００２１】この超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの
製造は、例えば、図２に示すように、超高分子量ポリエ
チレンをスクリュー押出機４に供給して溶融、混練し、
該スクリュー押出機４のスクリュー５に連結され、スク
リュー押出機４のスクリュー５の回転とともに回転する
インナーダイ６が内部に配設されてなる、Ｌ／Ｄ比が少
なくとも１０、好ましくは２０〜５０であるダイ７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、図３に示すように、テーパー部８と該テーパー部
８に連設された円筒状部９とからなり前記インナーダイ
６に連結された、テーパーコア１０によって、最大拡径
部分の外径がインナーダイ６の外径の１．２〜３．０
倍、好ましくは１．５〜２．５倍になるように拡径させ
ながら、スクリュー押出機４における超高分子量ポリエ
チレンの押出速度の１０倍以下、好ましくは２〜７倍の
引取速度で引き取るとともに、テーパーコア１０の円筒
状部９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、図２に示すように、超高分子量ポリエ
チレンをスクリュー押出機４に供給して溶融、混練し、
該スクリュー押出機４のスクリュー５に連結され、スク
リュー押出機４のスクリュー５の回転とともに回転する
インナーダイ６が内部に配設されてなる、Ｌ／Ｄ比が少
なくとも１０、好ましくは２０〜５０であるダイ７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、図３に示すように、テーパー部８と該テーパー部
８に連設された円筒状部９とからなり前記インナーダイ
６に連結された、テーパーコア１０によって、最大拡径
部分の外径がインナーダイ６の外径の１．２〜３．０
倍、好ましくは１．５〜２．５倍になるように拡径させ
ながら、スクリュー押出機４における超高分子量ポリエ
チレンの押出速度の１０倍以下、好ましくは２〜７倍の
引取速度で引き取るとともに、テーパーコア１０の円筒
状部９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。
【００２２】スクリュー押出機４は、図２に示すとお
り、溝付シリンダー１１と、該溝付シリンダー１１に内
挿されたスクリュー５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１２を有するも
のである。
り、溝付シリンダー１１と、該溝付シリンダー１１に内
挿されたスクリュー５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１２を有するも
のである。
【００２３】また、スクリュー５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。
好ましくは圧縮比１．３〜２．０のものが用いられる。
【００２４】このスクリュー押出機４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１３が配設され、また、スクリューによる原料の
搬送を強化するために、水冷バレル１４が配設されてい
る。このスクリュー押出機４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１６０〜３３０℃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１３が配設され、また、スクリューによる原料の
搬送を強化するために、水冷バレル１４が配設されてい
る。このスクリュー押出機４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１６０〜３３０℃に調節される。
【００２５】このスクリュー押出機４に装着されるダイ
７は、インナーダイ６とアウターダイ１５とから構成さ
れ、アウターダイ１５内にインナーダイ６が内挿されて
いる。インナーダイ６はスクリュー押出機４のスクリュ
ー５の先端１６に連結され、スクリュー５の回転ととも
に回転する。また、アウターダイ１５は、スクリュー押
出機４の加熱シリンダー１３の先端１７に装着される。
このダイ７の外周壁には、ダイ７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、一般的な電熱
ヒーターが配設されている。このダイ７における加熱温
度は、通常、１６０〜２５０℃程度に調節される。
７は、インナーダイ６とアウターダイ１５とから構成さ
れ、アウターダイ１５内にインナーダイ６が内挿されて
いる。インナーダイ６はスクリュー押出機４のスクリュ
ー５の先端１６に連結され、スクリュー５の回転ととも
に回転する。また、アウターダイ１５は、スクリュー押
出機４の加熱シリンダー１３の先端１７に装着される。
このダイ７の外周壁には、ダイ７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、一般的な電熱
ヒーターが配設されている。このダイ７における加熱温
度は、通常、１６０〜２５０℃程度に調節される。
【００２６】この製造装置において、ダイ７のインナー
ダイ６には、図３に拡大図を示すテーパーコア１０が連
設されている。テーパーコア１０は、インナーダイ６の
先端に連結されているシャフト１９と、該シャフト１９
に遊嵌されているテーパー成形部材２０とを有する。シ
ャフト１９は、インナーダイ６とともに回転する。
ダイ６には、図３に拡大図を示すテーパーコア１０が連
設されている。テーパーコア１０は、インナーダイ６の
先端に連結されているシャフト１９と、該シャフト１９
に遊嵌されているテーパー成形部材２０とを有する。シ
ャフト１９は、インナーダイ６とともに回転する。
【００２７】またテーパー成形部材２０は、軸受２１に
よりシャフト１９に遊嵌され、シャフト１９と同調して
回転しないようにシャフト１９に装着されている。この
テーパー成形部材２０は、ダイ７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１９の軸方向に対し
て、通常、３〜５０度、好ましくは５〜２０度の角度に
傾斜して形成されたテーパー部８と該テーパー部８に連
接する円筒状部９とを有する。
よりシャフト１９に遊嵌され、シャフト１９と同調して
回転しないようにシャフト１９に装着されている。この
テーパー成形部材２０は、ダイ７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１９の軸方向に対し
て、通常、３〜５０度、好ましくは５〜２０度の角度に
傾斜して形成されたテーパー部８と該テーパー部８に連
接する円筒状部９とを有する。
【００２８】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４に供給して溶融、混練し、ダイ７
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
薄肉パイプが得られるように、テーパーコア１０によっ
て最大拡径部の内径がダイ７のインナーダイ６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１．７〜２．０倍になるように拡径させ
る。拡径されて形成された薄肉パイプは、冷却槽にて冷
却されながら、引取機によって引き取られる。この引取
機の引取速度は、長手方向にも延伸した超高分子量ポリ
エチレン薄肉パイプを得る点で、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１．５倍以
上、好ましくは２〜７倍である。
〔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４に供給して溶融、混練し、ダイ７
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
薄肉パイプが得られるように、テーパーコア１０によっ
て最大拡径部の内径がダイ７のインナーダイ６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１．７〜２．０倍になるように拡径させ
る。拡径されて形成された薄肉パイプは、冷却槽にて冷
却されながら、引取機によって引き取られる。この引取
機の引取速度は、長手方向にも延伸した超高分子量ポリ
エチレン薄肉パイプを得る点で、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１．５倍以
上、好ましくは２〜７倍である。
【００２９】また、直径方向の熱収縮率の小さい超高分
子量ポリエチレン薄肉パイプが得られる点で、テーパー
コア１０の円筒状部９、好ましくは円筒状部９の中間部
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
エチレン薄肉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。
子量ポリエチレン薄肉パイプが得られる点で、テーパー
コア１０の円筒状部９、好ましくは円筒状部９の中間部
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
エチレン薄肉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。
【００３０】
【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
れらの例に何ら制約されるものではない。
【００３１】（実施例１）図２に示す薄肉パイプの製造
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薄肉パイプを製
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：シャフト
に対して１４／１００の角度（８°）に拡径しているテ
ーパー部を有し、表面にフッ素樹脂コティングされてい
る。また、テーパー部と円筒状部との間に厚さ１ｍｍの
テフロンシートが断熱材として挟み込まれている。 テーパー部 最大径 ２６ｍｍφ 長さ ５０ｍｍ 円筒状部 外径 ２６ｍｍφ 長さ １５０ｍｍ さらに、この装置は、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薄肉パイプを製
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：シャフト
に対して１４／１００の角度（８°）に拡径しているテ
ーパー部を有し、表面にフッ素樹脂コティングされてい
る。また、テーパー部と円筒状部との間に厚さ１ｍｍの
テフロンシートが断熱材として挟み込まれている。 テーパー部 最大径 ２６ｍｍφ 長さ ５０ｍｍ 円筒状部 外径 ２６ｍｍφ 長さ １５０ｍｍ さらに、この装置は、冷却水槽、ロール式引取機、パイ
プ切断機を有する。
【００３２】この装置に、超高分子量ポリエチレン
（〔η〕：１５．４ｄｌ／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２０ｒｐｍ、押出速度３０ｃｍ／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、４０ｃｍ／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、テーパーコアの円筒状部で拡径されたパイプが冷
却固化するように、円筒状部の先端を、１００ｍｍの長
さだけ冷却水槽中に浸入させて、外径２７．８ｍｍφ、
内径２５．６ｍｍφ、１００℃における直径方向の収縮
率が０．２％の超高分子量ポリエチレン製薄肉パイプを
製造した。
（〔η〕：１５．４ｄｌ／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２０ｒｐｍ、押出速度３０ｃｍ／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、４０ｃｍ／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、テーパーコアの円筒状部で拡径されたパイプが冷
却固化するように、円筒状部の先端を、１００ｍｍの長
さだけ冷却水槽中に浸入させて、外径２７．８ｍｍφ、
内径２５．６ｍｍφ、１００℃における直径方向の収縮
率が０．２％の超高分子量ポリエチレン製薄肉パイプを
製造した。
【００３３】一方、１．５ｍの長さの配管用ステンレス
鋼管（外径：３４．０ｍｍφ、内径：３０．７ｍｍφ）
の内面に、プライマー処理としてエピコート８２８（シ
ェル社製、エポキシ樹脂）／エポメートＢ００２（シェ
ル社製、エポキシ樹脂）／トルオールの含有比率が２／
１／７である混合溶液を７〜１０μｍの厚さに塗布し
た。
鋼管（外径：３４．０ｍｍφ、内径：３０．７ｍｍφ）
の内面に、プライマー処理としてエピコート８２８（シ
ェル社製、エポキシ樹脂）／エポメートＢ００２（シェ
ル社製、エポキシ樹脂）／トルオールの含有比率が２／
１／７である混合溶液を７〜１０μｍの厚さに塗布し
た。
【００３４】次に、超高分子量ポリエチレン製薄肉パイ
プを１．５ｍの長さにとり、この超高分子量ポリエチレ
ン製薄肉パイプの外周面に不飽和カルボン酸で変性した
接着性ポリエチレンフィルムを、地肌が表れないように
常温で螺旋状に巻き付けた。この外周面に接着性ポリエ
チレンフィルムを巻き付けた超高分子量ポリエチレン製
薄肉パイプを、配管用ステンレス鋼管の内部に挿入し
た。さらに、超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの一端
にＳＵＳ３０４製の栓を、これが内圧で脱落しないよう
に、外層の配管用ステンレス鋼管に予め加工してあるネ
ジに螺着した。また、ステンレス鋼管の他端に、通気が
可能なようにシール機能を具備する継手（日東工器
（株）製、カプラ）の雄プラグを取付けた通気孔を備え
るＳＵＳ３０４製の栓を螺着した。次に、６気圧の圧縮
空気源に接続した銅管（外径：６ｍｍφ，内径：４ｍｍ
φ）の銅管の先端に装着した前記継手の雌プラグを、ス
テンレス鋼管側の雄プラグと連結して、この銅管と超高
分子量ポリエチレン薄肉パイプとを連通させて、超高分
子量ポリエチレン薄肉パイプの内部に圧縮空気を導入し
て６気圧に加圧した後、雌プラグを雄プラグから取外し
て超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの内部に６気圧の
空気を封入した。
プを１．５ｍの長さにとり、この超高分子量ポリエチレ
ン製薄肉パイプの外周面に不飽和カルボン酸で変性した
接着性ポリエチレンフィルムを、地肌が表れないように
常温で螺旋状に巻き付けた。この外周面に接着性ポリエ
チレンフィルムを巻き付けた超高分子量ポリエチレン製
薄肉パイプを、配管用ステンレス鋼管の内部に挿入し
た。さらに、超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの一端
にＳＵＳ３０４製の栓を、これが内圧で脱落しないよう
に、外層の配管用ステンレス鋼管に予め加工してあるネ
ジに螺着した。また、ステンレス鋼管の他端に、通気が
可能なようにシール機能を具備する継手（日東工器
（株）製、カプラ）の雄プラグを取付けた通気孔を備え
るＳＵＳ３０４製の栓を螺着した。次に、６気圧の圧縮
空気源に接続した銅管（外径：６ｍｍφ，内径：４ｍｍ
φ）の銅管の先端に装着した前記継手の雌プラグを、ス
テンレス鋼管側の雄プラグと連結して、この銅管と超高
分子量ポリエチレン薄肉パイプとを連通させて、超高分
子量ポリエチレン薄肉パイプの内部に圧縮空気を導入し
て６気圧に加圧した後、雌プラグを雄プラグから取外し
て超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの内部に６気圧の
空気を封入した。
【００３５】次いで、超高分子量ポリエチレン薄肉パイ
プを内挿した配管用ステンレス鋼管を、エアーオーブン
に入れ、１６０℃で９０分間加熱した。その後、エアー
オーブンから取り出し、常温で冷却した。冷却を開始し
てから４時間後に、鋼管の両端に装着されたＳＵＳ３０
４製の栓を取外して、超高分子量ポリエチレン薄肉パイ
プからなる内側被覆層を有する超高分子量ポリエチレン
被覆鋼管を得た。
プを内挿した配管用ステンレス鋼管を、エアーオーブン
に入れ、１６０℃で９０分間加熱した。その後、エアー
オーブンから取り出し、常温で冷却した。冷却を開始し
てから４時間後に、鋼管の両端に装着されたＳＵＳ３０
４製の栓を取外して、超高分子量ポリエチレン薄肉パイ
プからなる内側被覆層を有する超高分子量ポリエチレン
被覆鋼管を得た。
【００３６】
【発明の効果】本発明の被覆鋼管は、耐摩耗性、自己潤
滑性、耐薬品性等に優れた超高分子量ポリエチレンから
なる内側被覆層を有するため、耐ストレスクラック性等
の耐食性、耐久性、耐薬品性、耐摩耗性に優れるもので
ある。また、超高分子量ポリエチレンは毒性を有しない
ため、液体食品を始めとして穀物、鉱石、石炭等の輸送
管として好適である。
滑性、耐薬品性等に優れた超高分子量ポリエチレンから
なる内側被覆層を有するため、耐ストレスクラック性等
の耐食性、耐久性、耐薬品性、耐摩耗性に優れるもので
ある。また、超高分子量ポリエチレンは毒性を有しない
ため、液体食品を始めとして穀物、鉱石、石炭等の輸送
管として好適である。
【図１】本発明の超高分子量ポリエチレン被覆鋼管の一
実施態様を説明する図。
実施態様を説明する図。
【図２】超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの製造装置
の主要部を説明する図。
の主要部を説明する図。
【図３】超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの製造装置
のテーパーコアを説明する図。
のテーパーコアを説明する図。
１ 鋼管
２ 内側被覆層
３ 接着性樹脂層
４ スクリュー押出機
５ スクリュー
６ インナーダイ
７ ダイ
８ テーパー部
９ 円筒状部
１０ テーパーコア
１１ 溝付シリンダー
１２ ホッパー
１３ 加熱バレル
１４ 水冷バレル
１５ アウターダイ
１６ スクリュー５の先端
１７ 溝付シリンダー１１の先端
１９ シャフト
２０ テーパー成形部材
２１ 軸受
２２ 冷却槽
２３ 引取機
Claims (3)
- 【請求項１】 鋼管と、該鋼管の内面に接着性樹脂層を
介して積層された内側被覆層とを有し、前記内側被覆層
が超高分子量ポリエチレン薄肉パイプからなるものであ
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薄肉パイプ
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）０．１ｍｍ以上、および外径／肉厚（Ｄ／ｔ）の
比が１０以上であり、かつ１００℃における直径方向の
収縮率が５％以下のものである請求項１に記載の超高分
子量ポリエチレン被覆鋼管。 - 【請求項３】 請求項１に記載の超高分子量ポリエチレ
ン被覆鋼管の製造方法であって、鋼管の内面または該鋼
管の内径よりも２〜２５％小さい外径を有する超高分子
量ポリエチレン薄肉パイプの外周面に接着性樹脂層を形
成した後、鋼管に超高分子量ポリエチレン薄肉パイプを
内挿し、該超高分子量ポリエチレン薄肉パイプを膨張さ
せ、超高分子量ポリエチレン薄肉パイプの外周面を接着
性樹脂層を介して鋼管の内面に当接させて接着させる工
程を有する超高分子量ポリエチレン被覆鋼管の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17786391A JPH0524153A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 超高分子量ポリエチレン被覆鋼管およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17786391A JPH0524153A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 超高分子量ポリエチレン被覆鋼管およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0524153A true JPH0524153A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16038395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17786391A Pending JPH0524153A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 超高分子量ポリエチレン被覆鋼管およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0524153A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001205735A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-07-31 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | 超高分子量ポリエチレン樹脂フィルム積層体 |
| JP2016150559A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 日鉄住金防蝕株式会社 | 被覆管の製造方法、その製造方法によって得られる被覆管および被覆鋼材 |
| KR101832425B1 (ko) * | 2017-11-28 | 2018-02-26 | 주식회사 케이이씨 | 난연 uhmw-pe 열 성형 리턴 롤러의 제조 방법 |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP17786391A patent/JPH0524153A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001205735A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-07-31 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | 超高分子量ポリエチレン樹脂フィルム積層体 |
| JP2016150559A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 日鉄住金防蝕株式会社 | 被覆管の製造方法、その製造方法によって得られる被覆管および被覆鋼材 |
| KR101832425B1 (ko) * | 2017-11-28 | 2018-02-26 | 주식회사 케이이씨 | 난연 uhmw-pe 열 성형 리턴 롤러의 제조 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000516 |