JPH06114969A - 複合管の製造方法 - Google Patents

複合管の製造方法

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JPH06114969A
JPH06114969A JP4265809A JP26580992A JPH06114969A JP H06114969 A JPH06114969 A JP H06114969A JP 4265809 A JP4265809 A JP 4265809A JP 26580992 A JP26580992 A JP 26580992A JP H06114969 A JPH06114969 A JP H06114969A
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JP
Japan
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metal
pipe
resin
primer
metal plate
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Pending
Application number
JP4265809A
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English (en)
Inventor
Seiichi Enomoto
聖一 榎本
Yasushi Goto
靖志 五藤
Hisao Ikeda
尚夫 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産性に優れた複合管の連続製造方法で、し
かも得られる複合管は金属管と樹脂層との接着性並びに
接着耐久性が良好で、長期にわたって使用しても剥離や
それに伴う管閉塞等が生じない方法を提供する。 【構成】 帯状金属板の両側縁部を突き合わせ、または
重ね合わせるよう円管状に成形し、その両側縁部を溶接
して連続製管しつつ、その内部に樹脂押出金型を挿入し
て内面を樹脂被覆する方法において、帯状金属板が断面
略U字形になったところでその内面側にプライマー組成
物を塗布し、溶接後、樹脂被覆前の管の内面溶接ビード
部とその近傍の部位を覆うよう、プライマー処理を施し
た金属薄板を接着させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、給水、給湯、排水、空
調用等の流体を移送するために用いられる管のうち、耐
蝕性、耐薬品製を向上させる目的で、金属管の少なくと
も内面を樹脂で被覆した複合管の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属管の内面を樹脂で被覆した複合管の
製造方法としては、従来、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂
管の外面に接着剤を塗布した後、電縫鋼管等の金属管内
に挿入し、合成樹脂管を膨径させたり、あるいは金属管
を縮径させることによって、金属管と合成樹脂管を複合
化させる方法や、金属管の内面に接着促進剤(プライマ
ー)を塗布した後にポリエチレンやPPS(ポリフェニ
レンサルファイド)等の合成樹脂を粉体コーティングす
る方法が知られている。
【0003】また、上記のようなバッチ式の生産方式で
はなく、連続的に金属・合成樹脂複合管を製造する方法
として、例えば特開昭61−198447号等が提案さ
れている。これは、熱間圧延鋼板(SPHC)や冷間圧
延鋼板(SPCC)等の金属フープ材等、帯状の金属板
を円管状に成形し、その両側縁部を例えばTIG溶接等
の溶接手段によって接合することにより金属管を製管し
ながら、この金属管内に、成形途上の開口部分から溶接
工程の下流側にまで到る樹脂押出金型を挿入して、溶接
後の金属管内面に連続的に合成樹脂を押し出して被覆す
る連続製造方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のような連続製造
方法においては、生産性は優れるものの、金属管と樹脂
層との接着性並びに接着耐久性が良好ではなく、長期に
使用した場合には金属管と内面樹脂層とが剥離してしま
い、管閉塞が発生する場合がある、という問題があっ
た。
【0005】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、生産性に優れた連続的な製造方法でありながら、
金属管と樹脂層との接着性および接着耐久性が良く、長
期に使用しても剥離やそれに伴う管閉塞等の不具合が生
じることのない複合管を製造することのできる方法の提
供を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の複合管の製造方法は、帯状金属板を、その
両側縁部を互いに突き合わせ、または重ね合わせるよう
に円管状に成形するとともに、その両側縁部を相互に溶
接することにより連続的に金属管を製管しながら、この
金属管の内部に成形途上の開口部分から樹脂押出金型を
挿入して、溶接後の金属管内面に向けて溶融樹脂を押し
出すことにより、金属管内面を樹脂で被覆する複合管の
製造方法において、帯状金属板が成形途上で断面略U字
形になったところで、その内面側にプライマー組成物を
塗布するとともに、溶接後で、かつ、樹脂被覆前の金属
管の内面に対して、内面溶接ビード部およびその近傍の
部位を覆うよう、プライマー処理を施した金属薄板を接
着させることによって特徴づけられる。
【0007】
【作用】本発明は、複合管の連続製造工程において、樹
脂被覆前の金属管の内面の全面的なプライマー処理を可
能とし、金属管と被覆樹脂層との間の接着性および接着
耐久性を向上させようとするものである。
【0008】すなわち、形成途上の断面略U字形の状態
の帯状金属板の内面側にプライマー組成物を塗布するだ
けであれば、後続の溶接工程において、その溶接熱によ
り溶接ビード部の近傍のプライマー層が変質して、その
部分においては所期の性能を発揮できなくなる。そこ
で、溶接工程の下流側で、しかも樹脂被覆工程の上流側
において、溶接ビード部とその近傍の部位を覆うよう
に、あらかじめプライマー処理を施した金属薄板を接着
する工程を追加することにより、その部分における金属
管内面がプライマー処理されたことと等価となり、連続
製造工程中における金属管内面の全面プライマー処理を
実現している。
【0009】
【実施例】図1は本発明を適用した複合管の連続製造工
程の一例を示す模式図である。アンコイラー1にセット
された帯状金属板10は、順次引き出されて表面処理槽
2に供給される。この表面処理槽2は、帯状金属板10
とその内面を被覆する合成樹脂との接着性を向上させる
ための処理槽であって、ここで帯状金属板10の表面に
脱脂処理、除錆処理、防錆処理が施される。
【0010】表面処理槽2を経た帯状金属板10は、次
いで金属フォーミング装置3に導かれ、断面略U字形に
成形される。この金属フォーミング装置3は、凸曲面お
よび凹曲面を持つ一対のフォーミングロールを対向させ
たものを、帯状金属板10の流れる方向に複数段配列し
たもので、帯状金属板10の上流側から下流側に向かっ
て各段のロールの曲率半径が順次小さくなるよう配置さ
れており、帯状金属板10はこの各フォーミングロール
対を通過することにより、平板状から順次断面略U字形
へと成形されていく。なお、この金属フォーミング装置
3は、一般的なロールフォーミングによる金属板の円管
状への成形工程において、いわゆるブレークダウンと称
される工程に相当し、後述する円管成形機5は、この金
属フォーミング装置3により成形された断面略U字形の
金属板11のプロファイルの外周面側から支持されるサ
イドロール、フィンパスロール、サイジングロール等に
よって構成され、金属板11をその外側からの負荷によ
って成形していく工程を担うものである。
【0011】さて、このような金属フォーミング装置3
を経た断面略U字形の金属板11は、次いで円管成形機
5によって断面真円状に成形される前に、プライマー塗
布装置4に導かれ、その上面(金属管となった状態で内
面となる面)にプライマー組成物が塗布される。
【0012】プライマー塗布装置4としては、図2およ
び図3にそれぞれ斜視図で示すような構造のものを使用
することができる。図2に示すものは、断面略U字形の
金属板11の長手方向に沿う軸を中心として回動自在の
回転ブラシ41と、この回転ブラシ41をベルト42を
介して回転駆動するためのモータ43、および回転ブラ
シ41と金属板11の上面との間にプライマー組成物を
定量供給するポンプ44を主体として構成されている。
また、回転ブラシ41の外周面の上部に沿って曲板45
が設けられており、この曲板45には適宜箇所にスリッ
ト45aが形成され、過剰に供給されたプライマー組成
物をスリット45aによってしごきだすようになってい
る。そして、この曲板45は、金属板11の両側縁部近
傍を覆う当て板としての機能も有しており、この曲板4
5の存在により、断面略U字形の金属板11の両側縁部
近傍の所定領域にはプライマー組成物が塗布されないよ
うになっている。
【0013】図3に示すものは、以上の回転ブラシ41
に代えて、金属板11の長手方向に沿う軸41aを中心
とてその周囲に複数枚のゴム板41bを軸41aに沿っ
て固着したものを使用している。この場合にも、図示し
ないが適当な当て板で金属板11の両側縁部近傍を覆
い、その部分へのプライマー組成物の塗布を防止するこ
とが望ましい。
【0014】以上のようなプライマー塗布装置4を経た
断面略U字形の金属板11は、必要に応じて設けられた
加熱装置40によってプライマー組成物が加熱乾燥また
は加熱硬化された後、円管成形機5に導かれ、両側縁部
どうしが上方において突き合わされ、あるいは重ね合わ
された状態の断面真円状に成形される。そして、その両
側縁部が溶接機6により相互に溶接されて金属管12と
なる。この溶接工程にはTIG溶接をはじめとする公知
の溶接法を採用することができる。
【0015】そして、溶接後の金属管12の内部には、
供給装置71から接着剤塗布装置72を経て、片面にあ
らかじめプライマー層13aが形成され、他面には接着
剤塗布装置72により接着剤13bが塗布された細い帯
状の金属薄板13が供給され、この金属薄板13が金属
管12の内面にその溶接ビード部およびその近傍を覆う
ように接着された後、その金属薄板13を含む金属管1
2の内面の全面が、樹脂被覆装置8から押し出される樹
脂により被覆される。
【0016】図4は図1における金属薄板13の接着位
置並びに樹脂被覆装置8の近傍の要部拡大断面図であ
る。樹脂被覆装置8は、円管成形機5により断面真円状
に成形される直前の金属板11の上方開口部の近傍に位
置する本体部81と、この本体部81に片持支持されて
金属板11の上方開口部から金属板11の搬送方向下流
側に伸びる樹脂通流管82、およびその先端に形成され
たサイジングコア83等によって構成され、樹脂通流管
82には、本体部81の樹脂流入部81aとサイジング
コア83の直前に形成された樹脂吐出口82aとに連通
する樹脂通流部82bが形成されている。そして、樹脂
吐出口82a並びにサイジングコア83は、溶接機6に
よる溶接ポイントを越えて金属管12の内部にまで到
り、溶接後の金属管12の内面に合成樹脂を押出被覆す
る。
【0017】成形途上にある金属板11の上方開口部か
らは、前述した金属薄板13が接着剤13bの塗布面を
上側に向けて供給されており、この金属薄板13は、溶
接機6による溶接ポイントの下流側で、樹脂吐出口82
aの上流側の位置に設けられたロール73によって金属
管12の内面の溶接ビード部およびその近傍両側所定領
域を覆うように、金属管12の内面に押しつけられて接
着される。従って、樹脂被覆装置8からの合成樹脂は、
この金属薄板13の接着後の金属管12の内面を全面的
に覆うことになる。
【0018】その結果、樹脂被覆装置8を経ることによ
り、図5に断面図で示すような複合管15が得られるこ
とになる。すなわち、金属管12は、その溶接ビード部
12aの内面側およびその近傍が、プライマー層13a
を表面側に有する金属薄板13で覆われ、かつ、その接
着部分を除く内面全面にはプライマー塗布装置4による
プライマー層12bが形成された状態で、金属薄板13
を含めてその全内周面が樹脂層14によって被覆される
た複合管15となる。
【0019】このような複合管15によると、金属管1
2と樹脂層14との間には全面的にプライマー層12b
ないしは13aが介在することになり、両者間の接着強
度並びに接着耐久性が極めて良好なものとなる。
【0020】以上のようにして得られた複合管15は、
その後、樹脂被覆装置8の下流側に必要に応じて設けら
れた金属管外面被覆装置91、冷却装置92および切断
装置93に導かれる。
【0021】以上の実施例において注目すべき点は、プ
ライマー塗布装置4によるプライマーの塗布位置を、金
属フォーミング装置3と円管成形機5の間とした点であ
り、これにより、プライマー層12bは劣化のない一様
な厚さとなる。すなわち、プライマー塗布後に成形用の
各種ロール等の加工具がその塗布面に接触すると、プラ
イマー組成物がそのロール等に付着して塗布厚が薄くな
ったり、あるいはロール等に付着して経時的に劣化した
プライマー組成物が後続の金属板側に再付着する恐れが
あるが、前記したブレークダウンに相当する金属フォー
ミング装置3を通過した後では、金属板はその上面(内
面側)には他のロールが接触せず、このような問題を生
じる恐れがない。
【0022】また、プライマー塗布装置4によってプラ
イマーを塗布するに当たり、前述したように断面略U字
形の金属板11の両側縁部近傍への塗布を防止しておく
ことにより、溶接機6による溶接工程における品質が安
定する。
【0023】更に、以上の実施例の溶接工程において、
金属と樹脂との接着を阻害する溶接熱よる脆い高温酸化
膜が発生しないように、溶接工程から樹脂被覆工程まで
の間を不活性ガス雰囲気に曝すことが好ましい。このと
き、不活性ガスに0.1〜5.0体積%の酸素を添加す
ると、溶接部での樹脂の接着力がより向上することが確
認されている。
【0024】ここで、本発明において使用されるプライ
マー組成物としては、熱硬化性の接着剤であるエポキシ
樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、変性アクリル樹
脂、尿素樹脂、ポリイソシアネート、シアノアクリレー
ト等で、接着促進剤としてはシランカップリング剤、チ
タネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリン
グ剤、有機チタネート等が使用可能である。
【0025】また、本発明において帯状金属板として
は、鋼板、ステンレス板、アルミニウム板、銅板、メッ
キ鋼板等の一般的な金属板を使用することができる。金
属板の表面には、サンドブラスト等の機械的な処理や、
アルカリ等による脱脂処理、および塩酸、硫酸、硝酸等
による酸処理を施すことが望ましい。
【0026】更に、金属薄板としては上記と同等の材料
を用いることができる。更にまた、本発明において、被
覆用の合成樹脂としては、シラングラフトポリエチレ
ン、カルボン酸変性ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、ポ
リビニルアセタール、ポリビニルアルコール、ポリアミ
ド等の熱可塑性樹脂が、その製品用途に応じて選定され
る。また、この被覆樹脂内に、マイカ、タルク、ガラス
短繊維、チタン酸カリウム、炭酸カルシウム、酸化チタ
ン等の公知の充填材を添加してもよい。
【0027】次に、本発明の製造方法を適用して、実際
に複合管を製造してその性能を調査した例を、比較例と
ともに述べる。 (実施例)肉厚2.3mmの熱間圧延鋼板帯板にアルカ
リ脱脂、硝酸処理を行い、金属フォーミング装置3およ
び円管成形機5により断面略U字形を経て円筒状に成形
した後、両側縁部をTIG溶接にて溶接接合し、外形8
9mmの鋼管を成形した。この際、内面の溶接部近傍に
脆い酸化膜が生じないように酸素を1.0体積%添加し
た窒素ガスで金属管内面の雰囲気を置換した。このフォ
ーミング途中において、鋼板が断面略U字形となったと
ころで、その内面側にナイロン製の回転ブラシを用いて
有機チタネートを塗布した後、高周波加熱により350
°Cで加熱硬化させた。
【0028】また、幅20mm、厚さ0.5mmの薄鋼
板の片面に有機チタネートを塗布・硬化させたものを用
意し、その反対面にエポキシ接着剤を塗布した後に、溶
接後の鋼管の溶接ビード部直下に接着させた。
【0029】その後、この鋼管内面に、シラン変性ポリ
エチレン90を肉厚1.3mmで押出被覆し、連続的に
複合管を製造した。以上のようにして得られた複合管
を、90°Cの熱水と25°Cの温水内に繰り返して浸
漬させたところ、10,000サイクルで異常は発生し
なかった。
【0030】(比較例)上記の実施例のうち、溶接ビー
ド部直下への薄鋼板の接着のみを実施せず、他は全く同
等として複合管を連続的に製造した。
【0031】この複合管を上記と同様の試験に付したと
ころ、10,000サイクルにおいて溶接ビード部直下
を中心に幅20mmで樹脂の剥離が観察された。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
帯状金属板を円筒状に成形して連続的に溶接製管しなが
ら、その内面に合成樹脂を押し出して被覆する方法にお
いて、帯状金属板が断面略U字形に成形されたところで
その内面側にプライマー処理を施すとともに、その後の
溶接工程により生じる内面側の溶接ビード部近傍の領域
には、別途プライマー処理を施した金属薄板を接着させ
ることにより、連続製造工程の途中において、樹脂被覆
前に実質的に金属管の内面全面にプライマー処理を施す
ことを可能としたので、得られる複合管は金属と樹脂と
の接着強度および接着耐久性が良好なものとなり、長期
に使用しても樹脂の剥離やそれに伴う管閉塞の生じにく
い耐久性の高い複合管を連続的に製造できるようになっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した複合管の連続製造工程の一例
を示す模式図
【図2】そのプライマー塗布装置4の具体的構成例を示
す斜視図
【図3】同じくプライマー塗布装置4の他の具体的構成
例を示す斜視図
【図4】図1における金属薄板13の接着位置並びに樹
脂被覆装置8の近傍の要部拡大断面図
【図5】図1の樹脂被覆装置8を経て得られた複合管1
5の構造を示す断面図
【符号の説明】
1 アンコイラー 2 表面処理槽 3 金属フォーミング装置 4 プライマー塗布装置 40 加熱装置 5 円管成形機 6 溶接機 71 供給装置 72 接着剤塗布装置 73 ロール 8 樹脂被覆装置 10 帯状金属板 11 断面略U字形の金属板 12 金属管 12a 溶接ビード部 12b プライマー層 13 金属薄板 13a プライマー層 13b 接着剤 14 樹脂層 15 複合管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B05C 1/02 101 9045−4D 7/02 6804−4D B29L 23:22 4F

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帯状金属板を、その両側縁部を互いに突
    き合わせ、または重ね合わせるように円管状に成形する
    とともに、その両側縁部を相互に溶接することにより連
    続的に金属管を製管しながら、この金属管の内部に成形
    途上の開口部分から樹脂押出金型を挿入して、溶接後の
    金属管内面に向けて溶融樹脂を押し出すことにより、金
    属管内面を樹脂で被覆する複合管の製造方法において、
    上記帯状金属板が成形途上で断面略U字形になったとこ
    ろで、その内面側にプライマー組成物を塗布するととも
    に、溶接後で、かつ、樹脂被覆前の金属管の内面に対し
    て、内面溶接ビード部およびその近傍の部位を覆うよ
    う、プライマー処理を施した金属薄板を接着させること
    を特徴とする複合管の製造方法。
JP4265809A 1992-10-05 1992-10-05 複合管の製造方法 Pending JPH06114969A (ja)

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