JPS5812742A - プラスチツク被覆鋼管の製造方法 - Google Patents

プラスチツク被覆鋼管の製造方法

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JPS5812742A
JPS5812742A JP10994781A JP10994781A JPS5812742A JP S5812742 A JPS5812742 A JP S5812742A JP 10994781 A JP10994781 A JP 10994781A JP 10994781 A JP10994781 A JP 10994781A JP S5812742 A JPS5812742 A JP S5812742A
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JP
Japan
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water
plastic
coating
molten plastic
steel pipe
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Pending
Application number
JP10994781A
Other languages
English (en)
Inventor
Saburo Ishiro
居城 三郎
Takeo Adachi
足立 武夫
Tokio Nakagawa
時雄 中川
Ryoji Saito
斉藤 良次
Katsumi Omori
大森 克己
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.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP10994781A priority Critical patent/JPS5812742A/ja
Publication of JPS5812742A publication Critical patent/JPS5812742A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor

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】 本発明は凹凸表面を有するプラスチック被覆鋼管を製造
する方法に関する。
プラスチック被覆鋼管は防食用鋼管として優れた品質を
有し1近年地中に埋設される場合は勿論その他の配管に
もその耐久防食性を高く評価され、広く使用されている
このプラスチック被覆鋼管の主要用途であるガス、石油
、水道等の輸送管においては、最近長大パイプラインが
発達しており、河川或いは海底等に敷設する場合が多く
なってきている。
上記水底に敷設する場合、鋼W被覆の保護と管体の重量
増加を目的として、プラスチック被覆層上に更にモルタ
ル、コンクリート、特に海底敷設管ではヘビーコンクリ
ートをコーティングすることが行われている。
コンクリート被覆したプラスチック被覆m管を水底に敷
設するとき、コンクリート被覆とプラスチック被覆との
間の剪断密着力が十分でないと、両層間でずれが生じ、
完全彦配管敷設が困′Hにがる。
ところが、押出法或いは粉末融着法その他の方法によっ
て製造されるプラスチック被覆鋼管の被覆表面は、極め
て平滑に仕−hげられていて、そのためにコンクリート
被覆層とプラスチック被覆層との間に良好な剪断密着力
は得られなかった。
上記の如きプラスチック被覆鋼管の欠点を改善するため
、プラスチック被電の表面に凹凸形状を形成して剪断密
着力を高めるという試みがなされた。このような方法と
して、例えば特開昭51−59959号公報或いは特開
昭51−59975号公報に記載された方法がある。然
し、これらの方法には次の如き欠点があった。
特開昭51−59.959号公報記載の方法は、プラス
チック押出被覆鋼管の被覆内に#fI状体を巻きつける
ことにより物覆に凸部を形成するもので、プラスチック
被覆層を溶融押出被覆する以前に管体に紐状体を巻きつ
けておくため、紐状体の上に溶融プラスチック層が重な
る際、段差のために溶融プラスチックが切断したり、膜
厚が不均一になったり皮膜下に空隙が出来たりするとい
う欠点がある。
又、特開昭51−59975号公報記載の方法は、プラ
スチック被覆層の外面に熱溶融粘着剤を部分的に塗布固
化させるというものであるが、この方法は通・常の押出
ラインにおいて溶融プラスチックをコーティングした直
後の熱プラスチツク被覆層に対する熱溶融粘着剤の部分
的塗布は可能であっても、粘着剤が流動して所望の凹凸
が得られない、即ちオンライン化が困難であるという欠
点がある。
以上述べた方法の欠点がなく、オンライン化を容易にす
るものとして、特開昭51−59960号公報記載の方
法が提案されている。この方法は、押出直後のプラスチ
ック被覆表面を水スプレーを用いて不均一に急冷するこ
とにより被覆に凹凸を形成する方法である。然し、この
方法には形成される凹凸の適正な大きさ、形状及び分布
の均一化を決定する適切な条件が示されておらず、安定
し・て良好な結果を得るための指針か与えられていない
という欠点があり、そのために水の流れ等により発生す
る不均一な凹凸、ひけ等の形成がまぬがれなかった。
本発明は、上記水スプレーによる方法を更に改善して、
プラスチック被覆の表面に、不均一な凹凸、ひけ等の欠
陥が存在せず、均一な形状で、均一な分布を有する凹凸
を形成して、プラスチック被覆層と外層モルタル又はコ
ンクリート被覆との間に高い剪断密着力を発生させるも
ので、実施が容易で能率の高いプラスチック被覆鋼管の
製造方法を提供するものである。
本発明の方法は1.WW衣表面プラスチック被覆を行う
にあたり、プラスチック押出機から加熱溶融したプラス
チックを押出し、これを鋼管表面に連続的に被覆した後
、溶融プラスチック被覆が硬化する前に、噴霧の粒子領
域の部分が該溶融プラスチック被覆の表面に当るように
スプレーノズルから水を噴霧し、該溶融プラスチック被
覆の表面に付着した多数の微細な水滴が該被覆の表面上
で互に会合生長して大きな水滴となり、該生長した水滴
の冷却作用により水滴下の溶融プラスチック被覆表面に
凸起を形成し、該凸起の大きさが約0゜5闘φ〜3,0
鰭φとなった時点において、前記生長した水滴を空気又
はラミナーフロー水を用いて除去し、次いで前記プラス
チック被覆表面を強制的に水冷することによりプラスチ
ック被覆鋼管のプラスチック被覆表面に[、+1]凸を
形成させるものである。以下本発明の方法をその原理、
実施例によって説明する。
一般に加熱溶融したプラスチック表面に水の如き液体を
滴下すると、滴下された液体に接するプラスチック表面
はその部分だけ急速に冷却されるが、その周囲はまだ溶
融しているので軟かい。冷却された部分には収縮しよう
とする力が鋤くので、軟い部分にこの力が作用し、結果
的に救い部分が粘性流動を起すために水滴下の部分が盛
り上り凸状となる。従って、このような凸状の本のがプ
ラスチック表面に多数、密に存在すると凹凸状の表面と
なる。これが本発明の方法の基本的な原理である。
上記水滴のつくり方として、本発明の方法においてはス
プレー法を採用した。それは、例えばシャワーのような
水滴では、水滴として大きすぎ、且降りかけられる単位
面積当りの給体水量が多くなることが避けられず、その
結果凹凸が十分に形成されないうちにプラスチック表面
から流れたり、又独立した個々の水滴が出来値い等の理
由により、形状の均−且分布の均−寿凹凸の形成が困難
であることによる。
ノズルから噴射されるスプレーの形状は第1図に示す如
く扇形をなすことは一般に知られている。
このスプレーの骨組には6つのけつきりした領域が存在
する。第1図に示されたスプレーにおいて、ノズルNに
一番近い領域W(ま網(Web)と呼ばれる交錯した線
状の水によって構成される領域で、これに続くLの領域
はちぎれ(Llgaments )と呼ばれる不均一な
形状と大きさの長形の分散した水によって構成される領
域で、然して最も速いSの領域は粒子(5pheric
al Drops)  (D領域テ、微細で比較的均一
なサイズの水滴によって構成されるものである。
本発明者達は、上記の各領域がプラスチック被膜の凹凸
形状に与える影響を調査した結果、次の如き知見を得た
(1)網の領域が当る場合は、通常のシャワーと同様に
水が成る一部分に集中してプラスチックに衝突するため
、水の一部が飛散したり、流れを生じたりする。従って
、所望の均一な凹凸が得られず、水みちが発生したり、
極端なひけが生じたりして外観が極めて悪化する。
(2)  ちぎれの領域が当る場合は、凹凸が互に不規
則に接合して、形状、分布共に不均一な表面状態となる
(3)  粒子領域が当る場合は、均一な分布の理想的
な凹凸が形成される。
従って、水スジ1/−法によりプラスチック被覆表面に
理想的な凹凸を形成するには、スプレーパターンの粒子
領域が溶融プラスチック被覆の表面に当るようにスプレ
ーをかけなければならない。
次に、水スプレーの粒子領域内に溶融プラスチック被膜
を位置させ、一定時間スプレー後凹凸の形成する状態を
観察したところ、凹凸形成のメカニズムが以下の通りで
あることがわかった。これを第2図によね説明する。図
において、(a)の如く溶融プラスチック被膜1に対し
てスプレーを開始すると(2はスプレーを示す)、スプ
レー中又は停止直後においては(b)の如く小さな液滴
6が形成される。然し、時間が経つとこれらの小さな液
滴が互に会合して半球状の大きな液滴5へと成長する。
初期段階(C)においてはプラスチック被膜表面に形成
される凸起4けまだ小さいが、時間が経つとともに液滴
下の凸起4′も大きくなる。これが(d)の段階である
(これを中期段階と呼ぶ)。更に時間が経つとこれらの
凸起は互に接近して接合するようになり、せっかく出来
た凹凸が消失する。これが(e)の段階である(これを
後期段階と呼X>。
プラスチック被覆上に形成される凹凸として理想的なも
のは、前記中期段階で得られるもので、この場合凸起の
サイズは平均約2闘φで、0.’Etxszφ〜6,0
酩φの範囲に分布している。スプレー開始後中期段階に
達するまでの時間は、鋼管サイズ、被覆加工条件等によ
り5秒〜60秒の間で適宜調整する。5秒未満では水滴
下の凸起の成長が十分でなく、又60秒を超えては凹凸
にくずれが生じる。
上記の各段階は、プラスチック被覆表面に凹凸形成処理
を実施するにあたって、考慮しなければならない要件で
ある。一般にプラスチック被覆鋼管は、先ず鋼管表面に
粘着剤、接着剤等の下塗りを施し、次いでプラスチック
押出機により加熱混練した溶融プラスチックをチュービ
ング法又はスパイラルラッピング法によって被覆し、被
覆径溶融プラスチック被覆をラミナー70−水にてオン
ライン中で冷却固化させて製造するものである。
然し、製造ライン又はライン速度によっては、比較的早
く被覆直後に水冷に入る場合、かなり時間が経過した後
に水冷に入る場合等まちまちである。
前者の場合は初期段階の凹凸しか形成されない傾向にな
り、後者の場合は後期段階の凹凸となるので好ましくな
い。
水冷1でに長時間かかる場合、特に後期段階の凹凸を避
けるためには、中期段階に達するための適切な時間経過
後成長した半球状の水滴をプラスチック被覆表面から強
制的に除去し、その後プラスチック被膜の本格的冷却に
入ることが好ましい。
上記強制的な水滴除去方法としては、エアーブローを用
いるのがよい。又条件が許せばプラスチック被覆の本格
的冷却水即ちラミナー71112−水とともに半球状水
滴を流し去って、冷J41と除去を兼ねる方法が好まし
い。
凹凸形成のための水スプレーシステムとしては、エアレ
ス・スプレーシステム、二流体型噴霧ノズルシステム等
が利用出来る。スプレーノズルの数は対象とする鋼管の
サイズとスプレーのひろがりの大きさニ1ノーじて決定
されるが、チュービング法の場合はノズルをリング状に
配置し、又スパイラルラッピング方式の場合は鋼管の進
行方向と同一の方向に鋼管の上部又は側部に並べるのが
好ましい。又、スプレーする水Hについては、あまり多
量に噴霧すると水の流れが生じたり、適切な半球状水滴
が形成しない等の欠点がある。本発明者達の検討によれ
ば、水の噴霧量は単位面積当り1000v2るゼ 以下
におさえるとよい結果が得られる。
本発明をプラスチック被覆鋼IFf製造工程において実
施するにあたっては、製造ラインに例えば第6図の如く
各装置を配置する。図において5は被覆される鋼管、6
はプラスチック押出機、7は凹凸形成用スプレーノズル
、8け水滴除去装置(エアーノズル等)、9は冷却装置
である。ここにおいて、予め鋼管のラインスピード等の
条件に基いてスプレーノズルの噴霧量を調整しておけば
、特に細かい管理の必要なく所定の凹凸部を形成するこ
とが出来る。
次に、実施例により本発明の優れた効果を説明する。
水スプレーにより柚々の段階の凹凸表面を有するプラス
チック被部鋼管を作り、コンクリート被覆との剪断密着
力を測定した。
被覆する鋼管としてはJ工5G3452  による60
0Aのものを用い、プラスチック被覆は高密度ポリエチ
レン3囮厚とし、その溶融時の温度は220°Cとした
上記600Aの鋼管にクロスへラドチュービングダイに
てポリエチレン被覆を行い、ダイの後に鋼管と同心円状
に配置したエアスプレーノズルから水スプレーを吹きつ
けた。この時のスプレーノズルと鋼管破梱面との距離は
、スプレーパターンの粒子領域に被覆が位置するように
保った。そしてスプレー位置からラミナーフローによる
本格水冷に入るまでの時間を柚々設定して各段階の凹凸
を有する被覆鋼管を作った。
上記被覆鋼管を750酊の長さに切断し、そのうち50
0 v=m長さに40闘厚、のコンクリート被覆を施し
、押抜き方式による剪断力測定試験機を用い、ポリエチ
レン被覆とコンクリート被覆間の剪断密着力を測定した
。その結果を表1に示す。
表    1 表1に示す如く、本発明に従って作成した被覆鋼管(中
期段階の凹凸を有するもの)の剪断密着力は凹凸加工し
ないものに比較して約5倍の値を示し、又粒径の小さい
凹凸表面を有するもの(切孔二段階)及び凹凸粒子が成
長し互に接合した表面を有するもの(後期段@)に比較
して2倍以上の各段の良好な値を示している。
以上述べたように、本発明によるプラスチック被覆鋼管
の製造方法は、被覆の凹凸加工のため効果が高く、且実
施が容易で、特別な副資材を要せず、又エアレススプレ
ー塗装機等既存の装置を利用出来、更に水による加工で
あるので安全衛生上の問題がないという利点もあり、工
業的に極めて優れた方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図はスプレーの骨組みを示す説明図、第2図はプラ
スチック被Nに凹凸の発生するメカニズムの説明図、第
6図はプラスチック被覆鋼管凹凸加工の装置の配置例を
示す説明図である。 W:網の領域、11:ちき゛れの領域、S:粒子領域、
1ニブラスチツク+lF膜、2ニスプレー、3゜6/:
水滴、4.4’:被膜凸起、5:鋼管、6:押出機、7
:スプレーノズル、8:水滴除去装置、9:冷却装fi
′t0 代理人 弁理士  佐 Llゑ 正 年出 第3図 第2図 手続補正書(自発) 1寺Wロー1°長杓T少        昭和56年8
 月18e1、事件の表示 特願昭56−109947号 2、発明の名称 プラスチック被覆鋼管の製造方法 4、代理人 特許請求の範囲 鋼管表面にプラスナック被覆を行うにあたシ、1) プ
ラスチック押出機から加熱溶融したプラスチックを押出
し、これを鋼管表面に被覆した後、2) 溶融プラスチ
ック被覆が固化する前に、噴霧の粒子領域の部分が該溶
融プラスチック被覆の表面に当るようにスプレーノズル
から水を噴霧し、6) 該溶融プラスチック被覆の表面
に付着した多数の微細な水滴が該被覆の光面上で互に会
合生長して大きな水滴となシ、その冷却作用によシ水滴
下の溶融プラスチック表面に凸起を形成し、4) 該凸
起の大きさが約0.5■φ〜3.0 wmφとなった時
点において、前記生長した水滴を空気又はラミナーフロ
ー水を用いて除去し、 5) 次いで前記プラスチック被覆表面を強制的に水冷
することにより、 プラスチック被覆表面に凹凸を形成することを特徴とす
るプラスチック被覆鋼管の製造方法。 214−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 鋼管表面にプラスチック被覆を行うにあたり、1) プ
    ラスチック押出機から加熱溶融したプラスチックを押出
    し、これを鋼管表面に被覆した後、2) 溶融プラスチ
    ック被覆が硬化する前に、噴霧の粒子領域の部分が該溶
    融プラスチック被覆の表面に当るようにスプレーノズル
    から水を噴霧し、3) 該溶融プラスチック被覆の表面
    に付着した多数の微細な水滴が該被覆の表面上で互に会
    合生長して大きな水滴となり、その冷却作111により
    水滴下の溶融プラスチック表面に凸起を形成し、4) 
    該凸起の大きさが約0.5 amφ〜6.OwLtnφ
    となった時点において、前記生長した水滴を空気又はラ
    ミナーフロー水を用いて除去し、 5) 次いで前記プラスチック被覆表面を強制的に水冷
    することにより、 プラスチック被覆表面に凹凸を形成することを特徴とす
    るプラスチック被覆鋼管の製造方法。
JP10994781A 1981-07-16 1981-07-16 プラスチツク被覆鋼管の製造方法 Pending JPS5812742A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000012295A1 (en) * 1998-08-28 2000-03-09 General Electric Company Apparatus and process for texturing a thermoplastic extrusion
CN102218388A (zh) * 2011-02-14 2011-10-19 广东联塑科技实业有限公司 外镀锌钢塑复合管的内壁预处理设备和方法

Cited By (3)

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WO2000012295A1 (en) * 1998-08-28 2000-03-09 General Electric Company Apparatus and process for texturing a thermoplastic extrusion
US6309200B1 (en) 1998-08-28 2001-10-30 General Electric Company Apparatus for texturing a thermoplastic extrusion utilizing a liquid jet printer head
CN102218388A (zh) * 2011-02-14 2011-10-19 广东联塑科技实业有限公司 外镀锌钢塑复合管的内壁预处理设备和方法

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