JPS6028574Y2 - 金属管のプラスチツク被覆装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は鋼管、鋼管、あるいはアルミニウム管等の金
属管の外面に互いに物性の異なる二層の半溶融プラスチ
ック帯状体を巻きつけてプラスチック被覆金属管を製造
する装置に関する。

〔従来の技術〕

石油、ガス等の輸送に用いられるパイプライン、特に地
中に敷設される金属管は耐食性が要求され、このため金
属管の外面にプラスチック等からなる耐食性物質層で被
覆することが通例となっている。

この熱可塑性プラスチックスとして現在最も多く使用さ
れているものはポリエチレン樹脂である。

熱可塑性プラスチックスを金属管の外面に被覆する装置
としては従来より種々あるが、以下に説明の便宜上熱可
塑性プラスチックスとしてポリエチレン樹脂を例にとり
説明する。

ポリエチレン樹脂を金属管の外面に被覆する装置として
は、例えば金属管を回転させ、かつその管軸方向に移動
させなから押出機により連続して押出される一種類の半
溶融ポリエチレン帯状体を金属管に該帯状体の一部が相
互に重なるように螺旋状に被覆する特開昭５０−２０７
２に示される装置がある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしこのような装置には次のような問題がある。

現在ポリエチレン樹脂被覆金属管が使用される用途とし
ては熱帯地あるいは寒冷地などにおけるパイプライン等
使用環境の劣悪な条件下で長時間使用される場合が多い
。

ポリエチレン樹脂はその種類によって物性が異なるため
、上記の装置においては、被覆層が一種類のポリエチレ
ン樹脂を後で詳述するごとくその使用環境条件や用途に
適応した物性のポリエチレン樹脂をその都度選択して使
用しなければならず、さらに被覆金属管のハンドリング
の際や配管等の施工時に被覆層に疵が入らないように充
分注意して取り扱わなければならない等の問題がある。

金属管の被覆材料であるポリエチレン樹脂ハ密度の大小
によって互いに相反する物性を有し、それぞれに長短を
有している。

例えば低密度ポリエチレン樹脂の場合は、軟らかいため
伸びが大きく、耐環境応力破壊性（以下耐Ｅ、Ｓ、Ｃ０
という）および低温時における耐脆化性が良いという長
所を有しているが、反面引張強度、硬度が小さいため被
覆面に疵がつき易く配管時の施工時におけるハンドリン
グに充分留意しなければならなく、又軟化温度が低いた
め、熱帯地などでの段積作業時に被覆面に疵がつき易い
という欠点がある。

一方、高密度ポリエチレン樹脂の場合は、引張強度や硬
度が高いため耐衝撃性が良く被覆面に疵がつき難く、配
管時の施工時のハンドリングにも問題はないが、耐Ｅ、
Ｓ、Ｃ，性及び耐熱軟化性が悪いという欠点がある。

このようにポリエチレン樹脂の密度により物性が異なる
ためポリエチレン被覆金属管の使用環境条件や用途によ
り、それに適応した物性のポリエチレン樹脂をその都度
選択し、その相反する欠点を黙認して使用しているのが
現状である。

又、これらの相反する欠点を解消するためには、管軸方
向に並べた二層の押出機により互に物性の異なるポリエ
チレン樹脂を押出して二層被覆する装置（特開昭５２−
５４７７２）が考えられるが、作業性が非常に困難とな
り又設備費が高くなるという欠点がある。

なお、前述の必要条件を完全に満足させるような合成樹
脂は現在まで存在しておらず、従って一種類の合成樹脂
、例えばポリエチレン樹脂等で上記の欠点を解決するこ
とは不可能である。

〔考案の目的〕

この考案は互に物性の異なる二種類の半溶融プラスチッ
クスを一体の帯状体として金属管に被覆することにより
前述の従来法の欠点を全て解決したプラスチック被覆金
属管の製造装置を提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

すなわち本考案は回転されながら管軸方向に移送されて
加熱され、外面を粘着あるいは接着処理された金属管の
外面に半溶融プラスチック帯状体を螺旋状に巻きつけて
被覆するプラスチック被覆金属管の製造装置において、
ダイスは物性の異なる二種類の半溶融プラスチックスを
通す二層構造とし、該ダイスのリップは前記二種類の熱
可塑性樹脂を互に異なる幅を有する一体の帯状体とじて
押出し可能な異形リップ構造としたことを特徴とする金
属管のプラスチック被覆装置である。

〔実施例〕

第１図、第２図、第３図はそれぞれ本考案装置の断面図
、平面図及び正面図である。

４はダイスであり、物性の異なる半溶融プラスチックス
２゜３が二層の押出機５，５′から押出されて二層状態
のまま、ダイス４で押出口が一つになり互に重なり合う
ように構成される。

第６図は本考案装置の帯状体の幅を可変可能な異形リッ
プ構造であり、第６図ａは断面図、第６図すは正面図で
ある。

７は異形リップであり各帯状体の厚さと幅を持った押出
口が開口しているものをダイス４にボルト８で取付ける
ようになっている。

異形リップはこの他にも帯状体の厚さと幅を容易にセッ
トできるものであればどのような構造でもかまわない。

〔考案の作用〕

第１図、第２図に示すように金属管１は被覆工程前まで
外面を清浄処理され予め定められた温度に加熱され、か
つ、外表面に粘着剤あるいは接着剤を塗布される。

このように外面処理された金属管１を回転させながら管
軸方向に移送し二層の押台機５、及び５′を用いて、互
に物性の異なる半溶融プラスチックス、例えば押出機５
′からは高密度ポリエチレン樹脂を、押出機５からは低
密度ポリエチレン樹脂を異形リップを有する二層ダイス
４に送り込み高密度ポリエチレン樹脂を上部層３、低密
度ポリエチレン樹脂を下部層２となし、上部層３一方の
縁部を第３図に示すごとく、下部層２の端部より２０〜
４ｈ外方に位置した状態で、かつ被覆する下部層２の重
ね合わせ巻数に応じて被覆後の上部層３が図に示すごと
く常に一層となるように上部層３の幅１を設定して上部
層３と下部層２との二層を重ね合わせて一体の帯状体と
して押出しながら金属管１の外面に螺旋状に巻きつけ圧
着ロール６により圧着しながら連続被覆を行う。

ここで下部層２の重ね合わせ巻数に応じて被覆後の上部
層３が常に一層になるように上部層３の幅１を設定する
方法は、例えば第４図すに示すごとく下部層２を二層巻
きする場合は、上部層３の幅１を下部層２の幅りの約１
７２とし、第４図ａに示すごとく三層巻きする場合には
上層部３の幅１を下部層２の幅りの約１７３にして設定
する。

このように下部層２を多層巻きする場合はその巻数をＮ
とすると上部層３の幅１をｌ ＝Ｌ／Ｎ （Ｌ ：下部
層３の幅）として設定して多層巻きを行う。

この上部層３の幅ｌを設定する方法としては被覆する下
部層３の巻数に応じた異形リップを有する二層ダイスを
用いてもよいが、二層ダイス４に上部層３の幅を可変可
能な機構を設けることにより上部層３の幅を容易に設定
できる。

本考案の特徴とするところは上述のように異形リップを
有する二層ダイスを用いることにより互に物性の異なる
ポリエチレン樹脂を一体の帯状体として押出すことが可
能な点にある。

すなわち上部層として硬度及び引張強度が高い高密度ポ
リエチレン樹脂を、又下部層として耐Ｅ、Ｓ、Ｃ６性及
び低温での耐脆化性の高い低密度ポリエチレン樹脂を用
いているので被覆後の金属管は耐Ｅ、Ｓ、Ｃ９性及び低
温での耐脆化性が高く、また配管等の施工作業やハンド
リングなどにおける衝撃や疵の発生にも充分耐えること
ができる。

従って施工する場所の環境条件や用途により適応するポ
リエチレン樹脂被覆の選択を行なうことなく必要条件を
完全に満足した製品（被覆鋼管）が得られる。

又、上記の異形リップを有する二層ダイス４を用いて下
部層２としてナチュラル（白色）の低密度ポリエチレン
樹脂を用い、上部層３として光線遮断効果の大きいカー
ボンブラック（黒色）を２〜３％添加した高密度ポリエ
チレン樹脂を用いることにより紫外線及び赤外線による
ポリエチレン樹脂の物性変化を防ぎ耐候性の良い被覆金
属管が得られる。

この装置によれば上部層３の高密度ポリエチレン樹脂に
のみ添加剤を含入すればよいので被覆するポリエチレン
樹脂全体に添加剤を含入する必要がないため添加剤の使
用量が少なくてすみ安価な製品（被覆金属管）が得られ
る。

又より耐Ｅ、Ｓ、Ｃ６性を良くするためには被覆するポ
リエチレン樹脂の性質及び加工性の良否を示すメルトイ
ンデックス（以下ＭＩという）を上部層３の高密度ポリ
エチレンの場合０．５〜１．Ｏｆ ／ １０分、又下部
層２の低密度ポリエチレンの場合０．１〜０．２Ｐ／１
０分と小さくする必要があるが、このようにＭＩを小さ
くすると異形リップを有する二層ダイス４を使用する場
合は下部層流出リップ２′及び上部層流出リップ３′よ
り一体として押出される半溶融ポリエチレン帯状体の端
部に押出欠陥であるいわゆる１耳切れヨが生じ、ポリエ
チレン被覆金属管の外観を著しく悪くすることがあるの
で、本考案の装置では第３図に示すように異形リップを
有する二層ダイス４の上部層流出リップ３′の端部を下
部層流出リップ２′の端部よりも２０〜４ｏＴＩｒ！Ｉ
Ｌ外方に長くすることにより下部層２の帯状体の端部を
上部層３が覆うようにしであるので、前記の１耳切れヨ
は被覆面に現われず、′耳切れヨのない美麗な被覆が得
られる。

また第５図に示すように金属管の最端部は上部層３の高
密度ポリエチレン樹脂によって被覆されているため、被
覆端部の疵防止等に好ましい状態となっている。

次に本考案の実施例装置による被覆例について説明する
。

上部層３としてカーボンブラック２％を添加した高密度
ポリエチレン樹脂を用い、その厚みを０．５ｍｍとし、
又下部層２として低密度ポリエチレンを用い、その厚み
を１．５ｒＩｖＩＬとし、上部層３の幅１を３３０ｍｍ
、下部層２の幅りを６０−として、上部層３の一方の縁
部を３０ｍ外方に長くして、第４図すに示すごとく下部
層２の重ね合わせ巻数を２巻として金属管１の外面に螺
旋状に巻きつけてＬ合計３．５ｍｍの厚みの被覆層とし
て製造したポリエチレン被覆金属管とこれと同じ厚みの
従来装置による一種類の低密度ポリエチレン被覆金属管
とを下記のごとく比較試験を行った。

被覆層の外表面の硬さ、強さを示す押込深さ試験（Ｐｅ
ｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ｔｅ５ｔ）を（１）試験温度６０
’Ｃ！、 （２）試験荷重１ＯＮ／ｒｄｔ、 （３）押
込芯径１．８ＴｒｒＩｎφの試験条件で試験を行った結
果従来装置による一種類のポリエチレン被覆金属管の場
合は０．２７ＴｒｒＩｎの押込深さが生じたが、本考案
装置によるポリエチレン被覆金属管の場合は０．０２７
１ｒｊｎとその押込深さは非常に小さく良好な結果が得
られ配管などの施工時における衝撃や疵発生などに対し
て充分な強度を有することが実証された。

以上に本考案装置を上部層を高密度または添加剤を含有
した高密度ポリエチレン樹脂、下部層を低密度ポリエチ
レン樹脂として二層被覆する場合について述べたが、目
的によっては土層部を低密度ポリエチレン樹脂とし、下
部層を高密度または添加剤を含有した高密度ポリエチレ
ン樹脂として被覆可能なことはもちろんである。

また以上に熱可塑性プラスチックスとしてボリエチレン
樹脂を例として述べたが、本考案はこれに限ることなく
、ポリエチレン、塩化ビニル、ナイロンあるいはポリカ
ーボネイト等の熱可塑性プラスチックスを用いることが
できる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案の装置によれば配管等の施工及び種
々の使用環境に対しての必要条件を充分満足でき、かつ
、防食効果が高く、耐用年数の長い安価なプラスチック
樹脂被覆金属管を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案実施例装置によるプラスチッ
ク被覆金属管の製造状態を示す図で第１図は断面図、第
２図は平面図、第３図は本考案装置に用いられる異形リ
ップを有する二層ダイスの正面図、第４図、第５図は本
号実業装置による被覆後の金属管の部分断面図であり、
第４図ａは三層巻きの場合、第４図すは二層巻きの場合
を示し、第５図は管端部の状態を示す図、第６図は本考
案装置の帯状体の幅の可変可能な異形リップ構造を示す
図でａは断面図、ｂは正面図である。 図中１・・・・・・金属管、２・・・・・・下部層、２
′・・・・・・下部層流出リップ、３・・・・・・上部
層、３′・・・・・・上部層流出リップ、４・・・・・
・二層ダイス、５，５’・・・・・・押出機。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転されながら管軸方向に移送されて加熱され、外面を
   粘着あるいは接着処理された金属管の外面に半溶融プラ
   スチック帯状体を螺旋状に巻きつけて被覆するプラスチ
   ック被覆金属管の製造装置において、ダイスは物性の異
   なる二種類の半溶融プラスチックスを通す二層構造とし
   、該ダイスのリップは前記二種類の熱可塑性樹脂を互に
   異なる幅を有する一体の帯状体として押出し可能な異形
   リップ構造としたことを特徴とする金属管のプラスチッ
   ク被覆装置。