JPH07171908A - フランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本体ライニング層とフランジライニング層との
密着性に優れ、熱伸縮などによって本体ライニング層と
フランジライニング層との間で剥離などを起こすことの
ないフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法を提供す
ることを目的とする。 【構成】鋼管本体１１の外側から加熱してあらかじめ本
体樹脂ライニング層３ｂの端部を軟化点近傍まで昇温さ
せたのち、樹脂を射出成形し、射出樹脂の温度と圧力で
軟化した本体樹脂ライニング層の端部と、溶融樹脂とが
よく馴染み、フランジ樹脂ライニング層７と本体樹脂ラ
イニング層３ｂとが界面においてしっかりと接合一体化
されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管端に接合用のフラン
ジを有するフランジ付鋼管の内面から管端にかけて樹脂
をライニングしてフランジ付樹脂ライニング鋼管を製造
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管本体の端部にフランジが一体に設け
られた配管材として用いられるフランジ付鋼管には、そ
の耐食性等を高めることを目的として、鋼管本体の内面
から管端フランジ面にかけて樹脂をライニングしたもの
がある。このようなフランジ付樹脂ライニング鋼管を製
造する際、管端部の内面からフランジ面にかけて樹脂が
存在しない部分ができると、使用時にその部分から腐食
が進行するおそれがある。そのため、製造に当たって
は、鋼管の内面については言うに及ばず、その管端部内
面からフランジ面にかけても樹脂が途切れることなく存
在するようにライニング層を形成する必要がある。

【０００３】そこで、従来においては、鋼管本体よりも
長い樹脂管を鋼管内に挿入するとともに、この樹脂管を
膨張させて鋼管内面を樹脂管によってライニングした
後、その樹脂管の端部を鋼管の管端フランジ面に沿って
鍔返しする方法（例えば特開昭４９−９９３７０号公報
参照）、あるいは樹脂管を膨張させると同時にフランジ
部も一体に膨張成形する方法（たとえば、特開昭５４−
２９３８２号公報参照）等によってフランジ付樹脂ライ
ニング鋼管を製造している。

【０００４】しかし、上記のような鍔返し加工を用いる
従来の製造方法は、フランジ付鋼管内に挿入された内面
ライニング用の樹脂管の端部を加熱・軟化させた後、そ
の部分を上述のように鍔返し加工して管端フランジ面に
密着させるものである。そのため、熱可塑性樹脂のうち
でも例えば硬質塩化ビニル樹脂のように比較的伸びがよ
くて加工性に優れる樹脂に対しては適用できるが、エン
ジニアリングプラスチックと呼ばれる高融点で伸びにく
い樹脂、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポ
リフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエーテルエ
ーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂に対しては適用がで
きないか又は極めて困難である。

【０００５】このため、従来においてはフランジ付樹脂
ライニング鋼管の鋼管本体内面から管端フランジ面まで
の部分を樹脂でライニングする場合には、上述のような
鍔返し加工が可能な樹脂した使用できず、それだけライ
ニング用樹脂の種類ひいては製品の性能面で制限を受け
るという問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の出願
人は、つぎのようなフランジ付樹脂ライニング鋼管の製
造方法を先に提案している（特願平５−７５７５９
号）。すなわち、この製造方法は、図９に示すように、
まず、鋼管本体１０１の端部にフランジ１０２が一体に
設けられ、鋼管本体１０１の内面に本体樹脂ライニング
層１０４が形成されたフランジ付鋼管１００を用意す
る。なお、本体樹脂ライニング層１０４は、鋼管本体１
０１内面に接着剤１０３を塗布したのち、鋼管本体１０
１より少し短い合成樹脂管を鋼管本体１０１内へ挿入
し、接着剤１０３を介して鋼管本体１０１と合成樹脂管
とを接着一体化することで形成されるようになってい
る。

【０００７】つぎに、本体樹脂ライニング層１０４の内
径と略同径の中子型１０５を、本体樹脂ライニング層１
０４の先端部に嵌合するように鋼管本体１０１の端部か
ら挿入し、さらにフランジ付鋼管１００の端部に射出成
形用金型１０６をセットする。そして、図１０に示すよ
うに所定温度に加熱溶融させた樹脂をキャビティ１０７
内に注入して冷却固化させることにより、鋼管本体１０
１の端部内面からフランジ１０２面にかけて射出成形に
よって本体樹脂ライニング層１０４と連結一体化したフ
ランジ樹脂ライニング層１０８を形成するようになって
いる。

【０００８】この方法によれば、内面ライニング用樹脂
管の端部を鍔返し加工する必要がない。従って、例えば
上述のＰＰＳ等のエンジニアリングプラスチックのよう
に、寸法安定性、耐熱性、耐薬品性等の点で優れた物性
を有しながら鍔返し加工や接着剤の使用が困難であった
ためにライニング素材として利用できなかった樹脂をも
使用できることとなり、ひいては当該樹脂のもつ物性を
活かした性能に優れた各種のフランジ付樹脂ライニング
鋼管の製造が可能となると言う優れた効果を奏する。

【０００９】しかしながら、先に本出願人が提案した上
記製造方法では、つぎのような問題が残っていた。すな
わち、フランジ樹脂ライニング層１０８が溶融樹脂を射
出することで形成されるようになっているため、本体樹
脂ライニング層１０４が溶融樹脂と接する部分で溶融し
てフランジ樹脂ライニング層１０８とその界面において
融着するが、樹脂の流れによって部分的に融着が不十分
になる場合があり、その不十分な部分で樹脂の熱伸縮に
よって両者の界面で剥離が生じ、十分な防食効果が発揮
できなくなる虞がある。

【００１０】本発明は、このような問題に鑑みて、本体
樹脂ライニング層とフランジ樹脂ライニング層との接合
性に優れ、伸縮などによって本体樹脂ライニング層とフ
ランジ樹脂ライニング層との界面で剥離などが発生しな
いフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
願の請求項１記載の発明（以下、発明１という）にかか
るフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法は、鋼管本
体と、この鋼管本体の端部に設けられたフランジと、鋼
管本体の内壁面を管端近傍まで被覆する本体樹脂ライニ
ング層とを有するフランジ付鋼管に、フランジ面から前
記本体樹脂ライニング層に到るフランジ樹脂ライニング
層を射出成形によって成形するフランジ付樹脂ライニン
グ鋼管の製造方法であって、鋼管本体の外側から加熱し
てあらかじめ本体樹脂ライニング層の端部を軟化点近傍
まで昇温させたのち、樹脂を射出成形することを構成と
し、本願の請求項２記載の発明（以下、発明２という）
にかかるフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法は、
鋼管本体と、この鋼管本体の端部に設けられたフランジ
と、鋼管本体の内壁面を管端近傍まで被覆する本体樹脂
ライニング層とを有するフランジ付鋼管に、フランジ面
から前記本体樹脂ライニング層に到るフランジ樹脂ライ
ニング層を射出成形によって形成するフランジ付樹脂ラ
イニング鋼管の製造方法であって、本体樹脂ライニング
層の端面に溶剤または接着剤を塗布したのち、樹脂を射
出成形することを構成とした。

【００１２】上記構成において、鋼管本体に樹脂ライニ
ング層を設ける方法としては、特に限定されないが、た
とえば、鋼管本体の内周面に接着剤を塗布したのち、鋼
管本体より短い合成樹脂管を鋼管本体内に挿入して鋼管
本体と一体化する方法が挙げられる。

【００１３】ライニング層を形成する樹脂としては、塩
化ビニル樹脂，ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポ
リエチレン、架橋ポリエチレン、ポリブテン、ポリフェ
ニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエーテルエーテル
ケトン（ＰＥＥＫ），フッ素樹脂（例えば、ＰＶＤＦ）
等が挙げられる。また、フランジ付鋼管とは、フランジ
が鋼管本体の両端に設けられているものだけではなく、
鋼管本体のいずれか一端のみに設けられているものも含
まれる。

【００１４】さらに、上記構成に加えて、本管樹脂ライ
ニング層の端部内周縁を段状またはテーパ状に切り欠い
ておくことが好ましい。段状に切り欠く場合、段部の平
行部の長さは５mm以上とすることが好ましい。また、段
の厚みは本体樹脂ライニング層の厚みによって異なる
が、本体樹脂ライニング層の厚みが２mm以下の場合はそ
の肉厚の半分以上が好ましく、本体樹脂ライニング層の
厚みが２mmを越える場合は、その肉厚の半分を越えない
範囲で１〜３mm程度が好ましい。

【００１５】また、テーパ状に切り欠く場合は、鋼管本
体側から本体樹脂ライニング層の内壁面に向かってテー
パを６０°以下、特に４５°以下にすることが好まし
い。

【００１６】本発明１における、鋼管本体の外側からの
本体樹脂ライニング層の加熱温度は、両樹脂ライニング
層が塩化ビニル樹脂─塩化ビニル樹脂の組み合わせとな
る場合、６０〜１００℃（熱変形温度約８０℃）程度が
好ましい。

【００１７】本発明２における、溶剤としては、本体樹
脂ライニング層を形成する樹脂を膨潤させるような溶剤
が使用され、例えば、本体樹脂ライニング層を形成する
樹脂が塩化ビニル樹脂である場合には、テトラヒドロフ
ラン、ジクロロメタン、アセトン、シクロヘキサン、酢
酸エチル、キシレン等が挙げられる。又、接着剤として
は、上記の如き熱可塑性樹脂を膨潤させる溶剤を含有す
る接着剤が使用され、例えば、本体樹脂ライニング層を
形成する樹脂が塩化ビニル樹脂である場合には、積水化
学工業社製のエスロン接着剤等が挙げられる。

【００１８】

【作用】本発明１の構成のように、鋼管本体の外側から
加熱してあらかじめ本体樹脂ライニング層の端部を軟化
点近傍まで昇温させたのち、樹脂を射出成形するする
と、あらかじめ昇温されるとともに射出樹脂の温度と圧
力により軟化した本体樹脂ライニング層の端部と、射出
された溶融樹脂とがよく馴染み、フランジ樹脂ライニン
グ層と本体樹脂ライニング層とが界面においてしっかり
と接合一体化される。

【００１９】本発明２の構成のように、本体樹脂ライニ
ング層の端面に溶剤または接着剤を塗布したのち、樹脂
を射出成形すると、溶剤または接着剤が塗布されるとと
もに射出樹脂の温度と圧力により軟化した本体樹脂ライ
ニング層の端部は、射出された溶融樹脂とがよく馴染
み、フランジ樹脂ライニング層と本体樹脂ライニング層
とが界面においてしっかりと接合一体化される。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明を、その実施例をあらわす図
面を参照しつつ詳しく説明する。図１〜図４は本発明１
にかかるフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法の第
１実施例を工程順にあらわしている。すなわち、このフ
ランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法は、以下の工程
順に実施されるようになっている。

【００２１】 図１に示すように、まず、鋼管本体１
１の両端にフランジ１２，１２をそれぞれ一体に設けた
フランジ付鋼管１を用意し、このフランジ付鋼管１の鋼
管本体１１内面に接着剤１３を塗布する。

【００２２】 合成樹脂管３ａを矢印方向に挿入して
接着剤１３を介して鋼管本体１１と一体化する。なお、
合成樹脂管３ａは、鋼管本体１１より少し短くなってい
る。したがって、この合成樹脂管３ａを鋼管本体１１と
接着一体化することで、図２に示すように、フランジ１
２近傍の鋼管本体端部１４を除いて本体樹脂ライニング
層３ｂが形成される。

【００２３】 図３に示すように、本体樹脂ライニン
グ層３ｂの端部にあたる鋼管本体１１の外周部にヒータ
８を全周に渡って配置し、本体樹脂ライニング層３ｂの
端部を樹脂軟化温度まで加熱するとともに、鋼管本体１
１の管軸と同一軸心を有する射出成形型（フランジ型）
６をフランジ付鋼管１の端部に装着し、中子型５を本体
樹脂ライニング層３ｂの端部に嵌合させる。

【００２４】 樹脂注入口６１から溶融樹脂をキャビ
ティ６２内に射出し、図４に示すような本体樹脂ライニ
ング層３ｂに連続してフランジ樹脂ライニング層がを形
成されたフランジ付樹脂ライニング鋼管Ａを得ることが
できる。このフランジ付樹脂ライニング鋼管Ａの製造方
法は、以上のように鋼管本体１１の外部から加熱して、
本体樹脂ライニング層３ｂの端部の樹脂を軟化状態にし
ておき、フランジ樹脂ライニング層７となる溶融樹脂を
射出するため、あらかじめ昇温されるとともに射出樹脂
の温度と圧力により軟化された本体樹脂ライニング層３
ｂの端部と、射出された溶融樹脂とがよく馴染み、フラ
ンジ樹脂ライニング層７と本体樹脂ライニング層３ｂと
が界面においてしっかりと接合して一体化される。

【００２５】したがって、フランジ樹脂ライニング層７
と本体ライニング層３ｂとが、熱伸縮によって界面で剥
離などを起こすことがなくなり、常に十分な強度や耐蝕
性を備えたフランジ付樹脂ライニング鋼管Ａを提供する
ことができる。

【００２６】勿論、本体樹脂ライニング層３ｂを形成し
たのち、鋼管本体１１の未ライニング部分内面からフラ
ンジ１２面に到る部分に対して別途射出成形によりフラ
ンジ付ライニング層７を形成するので、鋼管本体１１の
内面から管端のフランジ１２面にかけて樹脂ライニング
層が途切れることなく形成される。従って、従来のよう
に鋼管の内面ライニング用樹脂管の端部を鍔返し加工し
たり、あるいは樹脂管に接着剤を介して樹脂製短管を接
着した上でその端部を鍔返し加工したりしなくても、鋼
管本体１１内面から管端のフランジ１２面まで確実に樹
脂がライニングされることになり、鍔返し加工が困難な
高融点で伸びにくい樹脂を用いた場合でもフランジ付樹
脂ライニング鋼管の製造が可能となる。

【００２７】言い換えると、フランジ付樹脂ライニング
鋼管のライニング素材として、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の優
れた物性を有する樹脂を利用することかでき、それだけ
性能面（例えば寸法安定性）でも優れた製品が得られる
ことになる。

【００２８】図５は本発明１にかかるフランジ付樹脂ラ
イニング鋼管の製造方法の第２実施例をあらわしてい
る。この実施例では、図５に示すように、本体樹脂ライ
ニング層３ｂが端部において、その内周面が段状に切り
欠かれることで段部３２が形成されている。したがっ
て、上記第１実施例と同様に射出成形によって、第１実
施例と同様にしてフランジ樹脂ライニング層７を形成す
れば、フランジ樹脂ライニング層７と本体樹脂ライニン
グ層３ｂとの接合部の面積が大きくなり、両ライニング
層３ｂ，７とを広い区域でよりしっかりと融着すること
ができる。

【００２９】図６は本発明１にかかるフランジ付樹脂ラ
イニング鋼管の製造方法の第３実施例をあらわしてい
る。この実施例では、図６に示すように、本体樹脂ライ
ニング層３ｂが端部において、その内周面がテーパー状
に切り欠かれることでテーパー部３３が形成される。

【００３０】したがって、上記第１実施例と同様に射出
成形によって、第１実施例と同様にしてフランジ樹脂ラ
イニング層７を形成すれば、フランジ樹脂ライニング層
７間を広い区域でしっかり融着することができる。

【００３１】図７および図８は、本発明２にかかるフラ
ンジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法の実施例を工程順
にあらわしている。すなわち、このフランジ付樹脂ライ
ニング鋼管の製造方法は、以下の工程順に実施されるよ
うになっている。

【００３２】なお、，の工程は、本発明１の第１実
施例と同様であり、その詳細な説明は省略する。

【００３３】 図７に示すように、本体樹脂ライニン
グ層３ｂ′の端面に溶剤または接着剤を塗布してをらか
じめ本体樹脂ライニング層３ｂ′の端部を膨潤させると
ともに、鋼管本体１１′の管軸と同一軸心を有する射出
成形型（フランジ型）６′をフランジ付鋼管１′の端部
に装着し、中子型５′を本体樹脂ライニング層３ｂ′の
端部に嵌合させる。

【００３４】 樹脂注入口６１′から溶融樹脂をキャ
ビティ６２′内に射出し、図８に示すような本体樹脂ラ
イニング層３ｂ′に連続してフランジ樹脂ライニング層
がを形成されたフランジ付樹脂ライニング鋼管Ａ′を得
ることができる。このフランジ付樹脂ライニング鋼管
Ａ′の製造方法は、以上のように本体樹脂ライニング層
３ｂ′の端面に溶剤または接着剤を塗布しておき、フラ
ンジ樹脂ライニング層７′となる溶融樹脂を射出するた
め、溶剤または接着剤が塗布されるとともに射出樹脂の
温度と圧力により軟化した本体樹脂ライニング層３ｂ′
の端部と、射出された溶融樹脂とがよく馴染み、フラン
ジ樹脂ライニング層７′と本体樹脂ライニング層３ｂ′
とが界面においてしっかりと接合して一体化される。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明１，２にかかるフ
ランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法よれば、前述の
本出願人が先に提案したフランジ付樹脂ライニング鋼管
の製造方法と同様にフランジ付鋼管の内面から管端フラ
ンジ面にわたる部分をライニングする場合に、フランジ
付鋼管の内面を樹脂でライニングした後、その鋼管の管
端部に対して射出成形により樹脂ライニング層を形成す
るので、内面ライニング用樹脂管の端部を鍔返し加工し
たり、その樹脂管に接着剤を介して樹脂製の短管を接合
した上でその短管の端部を鍔返し加工したりする必要が
ない。

【００３６】従って、この種のフランジ付樹脂ライニン
グ鋼管を製造する場合において、例えば上述のＰＰＳ等
のエンジニアリングプラスチックのように、寸法安定
性、耐熱性、耐薬品性等の点で優れた物性を有しながら
鍔返し加工や接着剤の使用が困難であったためにライニ
ング素材として利用できなかった樹脂をも使用できるこ
ととなり、ひいては当該樹脂のもつ物性を活かした性能
の優れた各種のフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造が
可能となる。

【００３７】しかも、本体樹脂ライニング層の端部を、
鋼管本体の外部から加熱手段によって樹脂軟化温度近傍
まで加熱状態とするか、溶剤または接着剤を塗布して、
本体樹脂ライニング層とフランジ樹脂ライニング層と
を、より確実にかつ強固に融着によって一体化するた
め、熱伸縮によって本体樹脂ライニング層とフランジ樹
脂ライニング層との界面で剥離などを起こすことがなく
なり、常に十分な強度や耐蝕性を備えたフランジ付樹脂
ライニング鋼管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明１にかかるフランジ付樹脂ライニング鋼
管の製造方法の第１実施例をあらわす図であって、その
本体ライニング層となる合成樹脂管を鋼管本体に挿入す
る前の状態をあらわす断面図である。

【図２】上記第１実施例の鋼管本体内に本体ライニング
層を成形した状態をあらわす断面図である。

【図３】上記第１実施例のフランジに射出金型をセット
し、キャビティ内に樹脂を射出した状態をあらわす断面
図である。

【図４】上記第１実施例のフランジ樹脂ライニング層と
本体樹脂ライニング層との接合部を熱盤を利用して融着
する状態をあらわす断面図である。

【図５】本発明１にかかるフランジ付樹脂ライニング鋼
管の製造方法の第２実施例をあらわす図であって、その
フランジに射出金型をセットした状態をあらわす断面図
である。

【図６】本発明２にかかるフランジ付樹脂ライニング鋼
管の製造方法の実施例をあらわす図であって、そのフラ
ンジに射出金型をセットした状態をあらわす断面図であ
る。

【図７】図６の実施例のフランジに射出金型をセット
し、キャビティ内に樹脂を射出した状態をあらわす断面
図である。

【図８】上記第１実施例のフランジ樹脂ライニング層と
本体樹脂ライニング層との接合部を熱盤を利用して融着
する状態をあらわす断面図である。

【図９】先に提案したフランジ付樹脂ライニング鋼管の
製造方法における射出成形前の状態をあらわす断面図で
ある。

【図１０】図９の射出後の状態をあらわす断面図であ
る。

【符号の説明】

１，１′ フランジ付鋼管 ７，７′ フランジ樹脂ライニング層 ８ 熱盤（加熱手段） ３ｂ，３ｂ′ 本体樹脂ライニング層 １１，１１′ 鋼管本体 １２，１２′ フランジ １４ フランジ近傍の鋼管本体端部 ３２ 段部 ３３ テーパ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｌ 23/026 23/024 23/028 // Ｂ２９Ｋ 105:22 Ｂ２９Ｌ 23:00 (72)発明者 吉野 豊 滋賀県栗太郡栗東町野尻75 積水化学工業 株式会社内 (72)発明者 中田 宏幸 滋賀県栗太郡栗東町野尻75 積水化学工業 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管本体と、この鋼管本体の端部に設け
   られたフランジと、鋼管本体の内壁面を管端近傍まで被
   覆する本体樹脂ライニング層とを有するフランジ付鋼管
   に、フランジ面から前記本体樹脂ライニング層に到るフ
   ランジ樹脂ライニング層を射出成形によって成形するフ
   ランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法であって、鋼管
   本体の外側から加熱してあらかじめ本体樹脂ライニング
   層の端部を軟化点近傍まで昇温させたのち、樹脂を射出
   成形することを特徴とするフランジ付樹脂ライニング鋼
   管の製造方法。
2. 【請求項２】 鋼管本体と、この鋼管本体の端部に設け
   られたフランジと、鋼管本体の内壁面を管端近傍まで被
   覆する本体樹脂ライニング層とを有するフランジ付鋼管
   に、フランジ面から前記本体樹脂ライニング層に到るフ
   ランジ樹脂ライニング層を射出成形によって形成するフ
   ランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法であって、本体
   樹脂ライニング層の端面に溶剤または接着剤を塗布した
   のち、樹脂を射出成形することを特徴とするフランジ付
   樹脂ライニング鋼管の製造方法。