JPS5850168B2 - 芯体の被覆方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、棒等の芯体の外周面に合成樹脂被覆層を形成
せしめる方法に関するものである。

従来、耐食等の目的で金属パイプ棒等の芯体の外周面に
合成樹脂被覆層を形成する方法には、（１）円環ダイを
芯体に当てはめ、押出機によってダイから芯体外周面に
樹脂を押出し、直接樹脂層を形成させる方法、（２）樹
脂粉末の流動床に芯体を入れ、その外周面に樹脂層を形
成させる流動浸漬法、（３）樹脂製パイプ中に芯体を挿
入、樹脂パイプを加熱収縮させ、芯体へ密着させ被覆層
とする方法、或いは（４）粘着性樹脂フィルム、延伸フ
ィルム等を芯体に巻付け、その接着性或いは熱収縮力に
よって芯体に密着あるいは融着せしめ被覆層とする方法
等が知られている。

しかるに、（１）〜（３）の方法は芯体の径、即ち芯体
の規格によって被覆装置を変える必要があり、特に径の
大きい芯体柱その実施は著しく困難になる。

（４）の方法はそれに比較して芯体の規格に左右されず
、大径の芯体でも本質的に実施に困難性はなく、大きな
利点を有する方法である。

然し、（４）の方法にても欠点を有する。即ち、粘着性
フィルムの場合には芯体への密着性が不完全であり外気
又は水分と芯体とが接触し防食性等に劣る。

また、延伸フィルムの場合は、巻付は後の融点又は軟化
点以上の再加熱によって自己収縮を起させ、その収縮に
よる締め付は圧力の下に各積層面間の密着あるいは融着
を促進し、密着あるいは融着一体化した被覆層を形成さ
せるものである。

この場合自己収縮の程度は原材料にもよるが、使用され
る延伸フィルムの伸長倍率、及び延伸時の温度と収縮時
の温度との湯度差にほぼ左右される。

一般に伸長倍率が大きい程、又は収縮時の湿度が高い程
収縮は大きくなる。

前記延伸フィルムを使用する方法における問題点を以下
にのべる。

第１に結晶性熱可塑性樹脂の延伸においては少なくとも
４〜５倍以下の伸長倍率では未延伸部の発生が起り、結
果として比較的高伸長倍率の延伸フィルムとせねばなら
ず、添巻後の再加熱において過度の収縮の発生を避けら
れず、高温下で添巻フイルムの破断を招きやすい。

第２に斯くの如き比較的高伸長倍率の延伸フィルムは延
伸方向に沿って裂けやすく、巻付時にトラブルが起りや
すい。

本発明は前記（４）の方法におけるかかる問題点を解決
し、該方法の有する長所を生かそうとするものである。

先に我々は、上記の目的を趣旨とする一つの提案（特願
昭５１−４６４６０号）を為した。

即ち、熱溶融成形にてフィルム又はシートを得る工程、
次いでこのフィルム（以後、フィルム又はシートを単に
フィルムと称する）を固体状態にて少なくとも一対の圧
延ロールによりロール圧延して圧延フィルムを得る玉揚
、更に圧延フィルムを圧延時の塩度よりも高くかつ該フ
ィルムの融点より低いかまたは軟化点以下の塩度に加熱
し、予めほぼ同湿度に予熱された芯体軸中心に回転する
芯体に巻付は積層し、そのまま収縮力により各積層面間
および該層と芯体とを密着させ一体化させる工程よりな
るものである。

該方法にて、前記（４）の問題は大きく改善される事は
既にこの提案において述べた如くである。

本発明は、上記方法を更に改善する事を趣旨とするもの
である。

即ち、熱溶融成形にてフィルムを得る工程、次いでこの
フィルムを固体状態にて少なくとも一対（７）圧延０−
ルによりロール圧延して圧延フィルムを得る工程、更に
該融点又は軟化点以下で、且つ圧延時の塩度よりも高い
湿度に加熱し、予めほぼ同湿度に予熱された芯体軸中心
に回転する芯体に巻き付け、積層し、次いで該フィルム
の融点又は軟化点以下で且つ該融点又は軟化点より１５
℃以上高くない範囲の塩度で再加熱し、積層体を融着一
体化する工程よりなる。

この場合積層後の再加熱時は該フィルムの融点又は軟化
点より１５℃以上高くない塩度とする事が肝要である。

さらに好ましくは１０℃以上高くない塩度とすると良好
な結果となる。

上記湿度範囲を超える高温とすると該フィルムはその自
己収縮により破断を起し、被覆層は著しく外観の悪い状
況を呈する。

本来、圧延フィルムの表面は至って平滑の為積層体の各
面間の密着度は高く、斯くの如き融点直上程度の塩度範
囲の再加熱によって完全に融着、一体化するものである
。

従来の引張延伸によるフィルムの場合はもともと密着度
に乏しく、融着を均一に起させる事がかなり困難であり
、再加熱時の温度選定は困難なものである。

本発明の方法の有利な点は次の様なものである。

即ち、第１にロール圧延された配向フィルムはその表面
の平滑性が著しく優れており、互いのフィルム表面間の
密着性に富む事、およびロール圧延は比較的低湿条件で
も実施出来るので圧延時と収縮時の温度差を大きく出来
、結果として強力な収縮力が得られる事である。

ちなみに延伸による場合は延伸フィルムの表面平滑性は
ロール圧延フィルムに比しかなり劣り、且つ延伸は一般
には融点又は軟化点より低い範囲内で高温にしないと破
断を招くため前記塩度差はそれ程大きくは出来ない。

一方延伸においても大きな収縮力を得るには高伸長倍率
が必要であるが、この場合延伸方向に沿う裂けが発生し
、且つ必然的に収縮時には融点又は軟化点に近い高温を
使用する為、その収縮力により破断しやすくなる、第２
に延伸と違って伸長倍率は状況に応じて全く自由に選択
出来る事で、低伸長倍率においても均一な配向フィルム
を得る事が可能である。

第３には伸長方向に沿う裂けが生しにくい事であり、そ
の他、厚さに制限されない長所も有する。

さらに本発明の方法の特徴の第４としてフィルムを芯体
に収縮力を利用しながら巻き付けた後、該フィルムの融
点又は軟化点とそれより１５℃高い温度との範囲の所定
温度に加熱することによりフィルムの切れがなくしてフ
ィルム同志を融着させることにより強固な芯体被覆とす
ることにある。

斯くの如く本方法は、従来の延伸フィルムの巻付は法に
判う欠点を解消し得るものである。

なお、本明細書で「融点より下または軟化点以下の塩度
」という表置を用いているのは、樹脂のごとき高分子物
質において融点が明確でないため軟化点をもって代用さ
れる場合があるからである。

次に添付図によって本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施態様の一例であり、１は被覆され
るべき芯体、２は芯体の加熱装置、３は圧延フィルム、
４は圧延ロール、５は収縮用加熱装置、６は圧延前の原
反フィルム、７は押えロール、１０は融着の為の再加熱
装置である。

又、第１図のＡ −Ａ’線による断面を第２図に示す。

第２図において８は接着剤塗布ロール、９は接着剤であ
る。

第３図は第１図の装置の右側面図である。第１図におい
て、芯体は適当な手段で図右方へその軸中心に回転しな
がら走行する。

２，５、及び１０の加熱装置は特にその型式に限定はな
く例えば赤外線輻射、熱空炉等いずれでも良い。

前記加熱装置２により芯体表面は圧延フィルムの湿度と
ほぼ等淵程度に加熱される。

この場合の樹脂フィルムおよび芯体表面の湿度は使用す
る合成樹脂によって異なるが、ポリオレフィンの場合通
常６０〜１５０’Ｃ特に高密度ポリエチレンでは９０〜
１３０℃である。

しかしながら該温度はフィルムの融点より低いか又は軟
化点以下としなければならない。

次に巻付は工程に入る直前にて所要に応じ接着剤が芯体
表面へ塗布される。

この方法も特に限定されるものではなく第２図はその１
例である。

なお、添付図には一対の圧延ロールが示されているが、
必要に応じて複数対の圧延ロールをシリーズに配置する
こともできる。

一対の圧延ロール４により圧延されたフィルム３は加熱
装置５により加熱される。

この時フィルム３は前取て圧延された伸長フィルムであ
るため収縮するのであるが、実質的には収縮という状態
では現われず、フィルム３自体に緊張力が発生する状態
になっている。

すなわち芯体１の周速度はロール４から圧出されるフィ
ルム３の速度と同じかあるいはやや大きく設定されてた
めの張力に加え、フィルム３は自己収縮緊張力下で芯体
１に巻き取られることになり、フィルム積層間に空気が
巻き込まれるのを防止できる。

かような働きをする加熱装置５により熱せられたフィル
ム３の温度は、その軟化点もしくは融点より低く、シか
し該フィルム３が圧延された時の湿度以上でなければな
らない。

該温度が軟化点もしくは融点以上となると溶融してしま
いフィルムの形状を保てなくなり、一方、圧延時と同程
度の温度以下ではフィルム３の自己収縮が起らないため
芯体１に対する被覆が完全となり得ない。

さらに圧延時の湿度と加熱時の温度差が大きい程フィル
ムの自己収縮が大きくて好ましい。

巻き付は工程にて圧延フィルムは芯体に対して成る角度
を以て、芯体表面に順次巻付けられる。

その角度は、所望される芯体への合成樹脂の被覆される
厚さおよび圧延フィルムの幅によって異なるが、成形上
の観点からは芯体垂直線から４５゜以上にならない方が
良い。

さらに７の押えロールは適当なる押圧力にて芯体表面へ
押しつげられ、圧延フィルムの巻付は時に該フィルム間
に空気が巻き込まれるのを防止する。

必要ならば、このロールを芯体と同温度に加熱しても差
支えない。

又巻付は後の再加熱装置では圧延フィルムの融点又は軟
化点以上で且つ該融点又は軟化点よりも１５℃以上高く
ない温度、好ましくは１０℃以上高くない温度の範囲に
なる様に積層体は加熱される。

また、被覆層の厚みは積層枚数および圧延フィルム単体
の厚さによって決定される。

また本発明における圧延フィルムの厚さが薄過ぎると、
巻付は時の張力に耐えきれず破断等の欠点を生じ、また
厚すぎると加熱にむらが生じ芯体への巻付けが困難とな
る。

かような理由から圧延されたフィルムの厚さは１０〜６
００μ好ましくは２０〜３００μが良い。

また圧延されたフィルムの巾（実質的には圧延時には原
反フィルムの巾の減少はないから原反フィルムの巾と考
えてよい）は狭い視作業性は良くなるが、反面芯体単位
長さ当りの巻付は回数が多くなり合理的でなく、また巾
が広すぎると均一な張力で巻付けるのが困難となり各フ
ィルム積層間に空気が入り好ましくなくなり、かような
理由から圧延フィルムの巾は１００〜１５００關好まし
くは２００〜１０００ｍｍが良い。

また巻き付けに供せられる圧延フィルムの圧延倍率は一
部に決定されないが、伸長倍率を上昇させる程収縮力は
増し、表面平滑性は良好となるが、本発明に使用される
圧延フィルムの伸長倍率（圧延前の厚さ／圧延後の厚さ
）は１．５〜１０倍、好ましくは４〜７倍が良い。

この範囲内にあれば厚みむらあるいはフィルムの延伸方
向への裂けも無く、またフィルムの収縮力も充分みたさ
れているので成形しやすい。

さらに圧延ロールの表面粗度は小さい程圧延フィルムの
表面が平滑になるので好ましい。

本発明に用いられるロール圧延方法は従来公知の如何な
る手段でもよいが、特に、ロール周速度を互いに異なら
しめるような方法により得られる圧延フィルムは膜厚均
一性、耐たて裂は性が優れるため本発明の方法を円滑に
実施出来る。

この非等周速圧延の方法はロールから排出される圧延フ
イルムを第４図の如く、高速側ロール４１にそのロール
周面長の１／８以上密接して沿わせた後引きとると尚効
果は大きい。

いずれの圧延方法においても圧延時の湿度は該フィルム
の融点より下か又は軟化点以下に設定される。

しかしながら圧延時の温度が低すぎると圧延効果が得ら
れにくいため、融点又は軟化点より１００’Ｃ好ましく
は７０℃低い温度以上でかつ前記融点より低いかまたは
軟化点以下の温度の範囲内で圧延するのが良い。

以上図により詳細に説明してきたが、本発明に用いられ
る合成樹脂とは、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチ
レン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、
エチレンプロピレン共重合体、ポリアミド、ポリエステ
ル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等一般の熱可塑性合
成樹脂であ°る。

あるいは、これらに、ガラス繊維あるいは無機物等の補
強剤等を加えたものでもよい。

さらに架橋処理をなしたものでもよい。

また芯体表面にアンダーコートする接着剤は、ホットメ
ルト系接着剤、ゴム系シーリング剤等通常用いられてい
るものでよい。

実施例 次に実施例を記すと、市販高密度ポリエチレン（ＭＩＯ
，３、密度０．９６）を溶融押出して４００皿、厚み１
２０μのフィルムとし、これを２０μの厚さに６倍ロー
ル圧延した。

ロール圧延法は第４図の如くして、該圧延ロール周速を
５．２ｍ／分（高速ロール４１）、１．８ｍ／分（低速
ロール４）とし、ロール間隙を約１７μに設定した。

圧延ロール表面湿度は約９０℃±１°Ｃである。

これをそのまま第１図に示す如き装置にて６倍に圧延さ
れたフィルムは赤外線輻射により１２５℃に熱せられ、
収縮による緊張下にて芯体として２００ｍｍφの外径を
有するスチールパイプに巻き付けた。

巻きつけ回数（積層数）は２０回とした。

金属パイプの走行速度は１０ｒｒＬ／分である。

又、金属パイプは予めその表面が約１２５℃に熱せられ
ていた。

なお、本実施例においては、接着剤を使用しない場合と
、接着剤として合成ゴム系のシーリング剤を使用した場
合とを実施したが、いずれも実用上殆んど差異は認めら
れなかった。

巻き付は終端は終端部のみを局所的に被覆層へ融着させ
た。

巻付は後の再加熱では積層体は、１４０〜１４３℃に熱
せられた。

この被覆パイプをプレスにて横置に変形させた後、その
面の断面を観察したが、フィルム間の層間剥離は全くな
く完全に各層とも融着しでおり、またパイプ表面との剥
離は認められなかった。

これと比較のため、同じ溶融成形したフィルムを約１２
００±１℃にて引張りによる６倍延伸をなし、２０μの
延伸フィルムを作りこれを実施例と同様にして金属パイ
プに巻き付は処理をなした後、同じく変形させた面を観
察したが積層フィルムはその層間にて不規則に融着した
箇所と剥離した箇所とが混在しており、且つ一部は破断
していた。

又、巻き付は積層後の再加熱における温度を１５０’Ｃ
とした以外はすべて実施例と同様にして得られた被覆体
は融着と共に至る所でフィルムの破断、塊状化が発生し
、その外観は著しく劣悪なものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、芯体への熱可塑性樹脂シートまたはフィルム
による本発明の被覆法を実施する装置の一例の模式平面
図であり、第２図は第１図のＡ−Ｘ面の断面図であり、
第３図は第１図の装置の右側面図であり、第４図は本発
明の実施において使用するフィルム圧延法の一例である
。 １：金属パイプ（芯体）、２，５：加熱装置、３：圧延
フィルム、４，４１：圧延用ロール、６：原反フィルム
、７：押えロール、８：接着剤塗布ロール、９：接着剤
、１０：融着用再加熱装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂のシート又はフィルムを、固体状態で
   少なくとも一対の圧延ロールにより長手方向にロール圧
   延し、次いで該圧延シート又はフィルムをその融点より
   下か又は軟化点以下の湿度で加熱し、芯体の周囲に該シ
   ート又はフィルムのふち部が相互に重なり合うように巻
   き付けた後、この巻き付けたシート又はフィルムをその
   融点又は軟化点とそれより１５℃高い温度との範囲の所
   定温度に加熱することにより該シート又はフィルムの積
   層体を融着せしめることを特徴とする、芯体の被覆方法
   。 ２ 前記圧延シートまたはフィルムの伸長倍率が１．５
   〜１０倍である、前記特許請求の範囲第１項記載の芯体
   被覆方丸