KR100796713B1 - 내면 수지라이닝관의 제조방법 - Google Patents

Abstract

통상의 폴리에틸렌관과 같은 가열확경성을 거의 갖지 않는 수지관을 금속관내에 라이닝함으로써 저 코스트로 두꺼운 막의 내면 수지라이닝관을 제조한다.

금속관에 라이닝해야할 수지관을 냉각하여 일시적으로 축경시키고, 그 상태에서 금속관내에 삽입함으로써 삽입작업을 용이하게 하고, 그 후, 삽입된 수지관이 상온으로 복귀하여 혹은 예열에 의해 수지관 외면이 금속관내면에 접촉한 상태로 된 후, 금속관을 수지관의 융착온도 이상으로 가열하고, 수지관을 금속관 내면에 융착시켜서 내면 라이닝층으로 한다.

수지관, 금속관, 접착제층, 가열확경성, 폴리에틸렌관, 폴리올레핀관, 수지 라이닝층

Description

내면 수지라이닝관의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF INNER SURFACE RESIN LINING PIPE}

본 발명은 상하수도 등에 사용되는 내면 수지라이닝관의 제조방법에 관한 것이다.

전부터 내면 수지라이닝강관은 그 방식성(防食性), 비용출성(非溶出性), 내구성 등을 살려서, 상하수도를 비롯한 각종 배관에 사용되고 있으며, 수요도 확대의 일로이다. 그 중에서도 폴리에틸렌 라이닝강관은 전술한 특징을 현저히 가지고 있으며, 또 작금의 환경문제가 거의 발생하지 않기 때문에 보다 주목을 받아오고 있다.

그러나 폴리에틸렌 라이닝강관은 염화비닐 라이닝강관에 비교하면 시장점유율은 낮게 멈추고 있다. 그 주요한 원인은 제조방법 및 코스트에 있다.

염화비닐 라이닝강관의 주된 제조방법으로서 들을 수 있는 것은 염화비닐 팽창튜브를 사용한 확관방식이다. 즉 형상기억에 의한 가열확경성(加熱擴徑性)(1차적으로 축경시킨 상태를 그 대로 동결하고, 가열에 의해 본래의 직경에 가까운 확경 상태로 복원시키는 기능)을 부여한 염화비닐 팽창튜브(가열한 때의 확경율이 20∼50% 정도)를 강관내에 삽입하고, 가열함으로써 그 염화비닐 팽창튜브를 확경시켜, 강관내면에 라이닝하는 방법이다. 염화비닐튜브에 20∼50% 정도의 가열확경성을 부여하는 것은 열처리와 기계적인 가공으로 행할 수 있기 때문에, 매우 용이하며, 저코스트로 실시가능하다.

한편 폴리에틸렌관의 경우에는, 염화비닐 팽창튜브와 동등 정도의 가열확경성을 부여하려고 하면, 수지의 가교나 변성처리를 시행할 필요가 있고, 그것에 더하여 열처리 및 기계적 가공을 필요로 하기 때문에 이론적으로는 가능하나 경제성이 부족하고 수지관제조의 곤란도도 증가한다. 그 때문에 현재로서는 폴리에틸렌 라이닝강관의 제조에는 폴리에틸렌관을 라이닝하는 방법은 채용되고 있지 않으며, 분쇄된 폴리에틸렌분체를 가열된 강관내로 공급하고, 열에 의해 용해되어 피막을 형성시키는 이른바 분체융착방식으로 폴리에틸렌 라이닝강관이 제조되고 있다. 그러나 이 방법에서는 분체를 사용하기 때문에 재료코스트가 높게 되고, 펠릿으로부터의 밀어내기방법으로 제조되는 염화비닐관에 비교하면, 상당히 고가의 것으로 된다. 또 분체융착방식에서는 후막화(厚膜化: 막을 두껍게 하는 것)가 기술적으로 용이하지 않고, 현상태에서는 실질적으로 0.5mm 정도이고, 염화비닐의 1mm 이상에 비하면 견고하지 않은 인상을 주는 경향도 있다. 또 후막화되는 분량만큼 고가의 분체수지의 사용량이 증가하는 것으로 되어 더욱 코스트 상승이 생긴다.

본 발명은 이러한 현상을 감안하여 이루어진 것으로, 통상의 폴리에틸렌관과 같은 가열확경성을 부여하고 있지 않은 수지관, 혹은 부여하고 있다 하더라도 가열 확경성이 작은 수지관을 강관 등의 금속관에 대하여 라이닝하는 것을 가능하게 하고, 이것에 의해 후막의 내면 수지라이닝관을 저코스트로 제조하는 것을 가능하게 하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 가열확경성이 없는 혹은 작은 수지관을 강관 등의 금속관내에 용이하게 삽입하고 또한 금속관 내면에 확실하게 접착하여 라이닝하기 위해 그 수지관을 냉각하여 일시적으로 축경시켜, 그 상태에서 금속관내에 삽입하고, 그 후 금속관을 가열함으로써 금속관 내면에 수지관을 접착시킨다는 구성으로 한 것이다. 이와 같이 수지관을 금속관내에 삽입할 때에 그 수지관을 냉각하여 일시적으로 축경시켰으므로 본래의 외경이 금속관 내경과 대략 동등한 수지관이었어도 금속관에 대하여 용이하게 삽입되고, 수지관을 삽입한 후는 그 수지관이 상온으로 복귀하여 본래의 외경으로 복귀함으로써, 혹은 필요에 따라 예열 혹은 가열을 행하여 수지관의 외경을 복원 내지 더 확대시키므로써, 그 수지관을 금속관 내면에 대략 밀착한 상태로 할 수 있어, 그 상태에서 금속관을 가열함으로써 이것에 따른 수지관 외면의 가열에 의해 금속관 내면에 접착시킬 수 있다. 이렇게 하여 염가의 수지관을 금속관 내면에 용이하게 라이닝할 수가 있고, 또 그 수지관의 두께를 원하는 것으로 해놓으므로써 원하는 두께의 수지라이닝을 형성할 수 있고, 후막의 내면 수지라이닝관을 저코스트로 제조할 수 있다.

(발명의 실시형태)

상기한 바와 같이, 본 발명에 관한 내면 수지라이닝관의 제조방법은 금속관 내면에 수지라이닝할 때에 미리 냉각하여 일시적으로 축경시킨 수지관을 금속관내로 삽입하고, 그 후 금속관을 가열함으로써 금속관 내면에 수지관을 접착하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 사용되는 금속관은 통상은 강관인데, 그 밖의 재질의 금속관이라도 좋다. 또 본 발명에 사용되는 수지관도 특히 한정하는 것은 아니지만, 방식성, 비용출성, 내구성, 환경문제 등을 고려하면, 폴리올레핀(폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리브텐 등, 혹은 이들의 혼합물)제의 수지관이 바람직하다. 그 경우, 폴리올레핀의 물성은 한정되지 않지만, 금속관에 대한 삽입의 용이성을 고려하면 강성이 큰 것(폴리에틸렌으로 말하면 중밀도 이상의 것)이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 수지관은 형상기억에 의한 가열확경성을 구비하고 있지 않은 것도 좋고, 구비한 것도 좋고, 또 그 가열확경성의 크기도 임의이다. 가열확경성을 구비한 수지관을 사용하면, 그 가열확경성이 클수록 삽입되는 수지관의 외경을 작게 할 수 있어 금속관으로의 삽입작업이 용이하게 된다는 이점을 얻을 수 있는데, 한편 제조에 코스트가 들기 때문에, 재질에 따라서는 득책이라고 할 수 없는 경우가 있다. 예를 들면 폴리에틸렌관에서는 20∼50% 정도의 가열확경성을 부여하는데에는, 수지의 가교(架橋)나 변성이 필요하게 되어 극히 코스트가 높게 되고, 득책이라고는 할 수 없으나, 1∼5% 정도의 가열확경성이면, 풀리에틸렌관을 가열한 상태로 다이스를 통과시켜서 축경시켜, 즉시 냉각, 고화한다는 열처리 및 기계적 가공에 의해 부여할 수 있고, 그다지 코스트 상승으로는 되지 않는다. 따라서 1∼5% 정도의 가열확경성은 부여해 놓는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 수지관의 외경은 다음과 같이 선정한다. 즉 가열확경성을 갖지 않는 수지관을 사용할 경우, 그 수지간의 외경은 수지관을 냉각해서 금속관내에 삽입하고, 상온으로 복귀했을 때 혹은 예열했을 때, 수지관의 외면이 금속관의 내면에 접촉한 상태로 되도록 선정한다. 또 가열확경성을 가진 수지관을 사용할 경우, 그 수지관의 외경은 수지관을 냉각해서 금속관내로 삽입하고 가열확경시킨 때에 수지관의 외면이 금속관의 내면에 접촉한 상태로 되도록 선정한다. 여기서「수지관의 외면이 금속관의 내면에 접촉한 상태」란, 수지관 외면이 금속관 내면에 적당한 접촉압으로 가압된 상태 뿐만 아니라, 수지관 외면이 금속관 내면에 대략 접촉한 상태도 포함하는 것이다. 따라서 가열확경성을 갖지 않는 수지관을 사용하고 또한 예열을 행하지 않는 경우에는, 그 수지관의 외경은 금속관의 내경과 대략 동등하든지, 그것보다 크게 선정한다. 가열확경성을 갖지 않는 수지관을 사용하고 또한 예열을 행하는 경우에는 그 수지관의 외경은 예열을 행하지 않는 경우의 수지관 외경보다도 예열을 행하는 분량만큼 작게 선정할 수 있어, 그 분량만큼 삽입작업이 용이하게 된다. 더욱이, 가열확경성을 갖는 수지관을 사용하는 경우에는, 그 외경은 가열확경성을 갖지 않는 수지관을 사용하는 경우에 비하여 가열확경율의 분량만큼 작게 선정할 수 있어, 그 분량만큼 삽입작업이 용이하게 된다. 또한 후술하는 바와 같이 수지관 외면과 금속관 내면 사이에 접착제층을 개재시키는 것이 바람직하고, 접착제층을 개재시킨 경우에는 수지관 외면이 금속관 내면에 대하여 접착제층을 통하여 접촉한 상태가 되도록 수지관 외경을 선정하면 좋다.

수지관은 금속관내로의 삽입후 금속관 내면에 접착되어서 수지라이닝층을 형성하는 것이므로, 수지관의 두께는 금속관 내면에 형성되어야 할 수지라이닝층의 원하는 두께와 동등하게 설정해 놓으면 좋다. 환언하면 수지관의 두께를 형성해야할 수지라이닝층의 원하는 두께와 동등하게 설정하고, 그 수지관을 금속관내에 삽입하고 접착함으로써 원하는 두께의 수지라이닝층을 용이하게 형성할 수 있고, 종래 곤란했던 두꺼운 두께의 폴리에틸렌 라이닝층도 용이하게 형성된다.

수지관을 금속관에 용이하게 끼워넣기 위해서는 수지관의 형성이 중요하다. 즉 외경의 분산이나 구부러짐이 있으면 삽입에 곤란을 초래한다. 그래서 수지관의 외경을 ±50㎛ 이내로 억제하고, 또한 구부러짐이 거의 없는 것으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 수지관은 최근의 기술진보에 의해 용이하게 제조될 수 있다.

수지관을 금속관에 삽입할 때에는 그 수지관을 미리 냉각하여 축경시켜 놓는다. 이것에 의해 금속관 내면과의 사이에 적당한 간극을 생기게 하고, 수지관의 금속관에 대한 삽입작업을 용이하게 할 수 있다. 여기서 수지관의 냉각온도는 낮을 수록 축경량을 크게 하여 금속관으로의 삽입을 용이하게 할 수 있는데, 한편 냉각에 요하는 코스트가 증대한다. 따라서 수지관의 냉각온도는 이들을 고려하여 정하는데 대략 그 값으로서는 －20∼－40℃ 정도로 하는 것이 바람직하다. 상온에서의 외경이 금속관 내경과 동등한 수지관을 －20℃로 냉각하면, 폴리에틸렌관에서 약 1%의 축경이 생긴다. 이 때문에 외경 100mm의 수지관에서는 약 1mm의 축경이 생기고, 금속관 사이에 약 1mm의 간극을 확보할 수 있으므로 금속관에 대한 수지관의 삽입작업이 용이하게 된다. 또 －20∼－40℃ 정도의 냉각은 비교적 염가로 입수가능한 액체(드라이아이스＋메탄올액 또는 에탄올액) 혹은 냉동기나 냉동고를 사용해 서 실시할 수 있으므로 저코스트로 실시할 수 있다.

수지관의 냉각방법은 어떠한 방법을 사용해도 좋고, 구체적으로는 저온의 액체에 침지하는 방법, 냉동기나 냉동고를 사용해서 냉각하는 방법 등을 들을 수 있다. 저온의 액체의 예로서는 드라이아이스＋메탄올액 또는 에탄올액, 혹은 액체질소, 액체공기를 예시할 수 있다. 드라이아이스＋메탄올액 등은 －80℃ 정도까지 온도를 낮출 수도 있으므로, 수지관을 상기한 바와 같이, －20∼－40℃ 정도로 냉각하는데에는 충분하고, 또한 코스트도 비교적 낮으므로 바람직하다. 한편 액체질소를 사용하는 경우에는 온도를 －196℃ 정도까지 낮출 수 있으므로, 수지관의 축경율을 크게 할 수 있고, 다소 형상에 분산이 있는 것이라도 삽입가능하게 된다. 단지 예를 들면 폴리에틸렌의 일반적인 취화(脆化)온도(－80℃) 이하로 되기 때문에, 삽입할 때에는 손상이 없도록 주의가 필요하다.

냉각된 수지관을 금속관에 삽입하는 방법은, 수지관을 금속관에 밀어넣어서 삽입하는 방법과 수지관을 끌어당겨서 금속관에 삽입하는 방법중 어느것이라도 혹은 양자를 병용해도 좋다. 수지관을 끌어당겨서 금속관에 삽입하는 방법은 수지관에 작용하는 인장력에 의해 축경이 생기므로 삽입을 한층 더 용이하게 할 수 있는 이점이 있다. 그러나 어쨌든 냉각에 의해 축경된 상태인 때에 민첩하게 삽입할 필요가 있다.

수지관을 금속관내에 삽입한 후는 금속관을 가열함으로써 수지관 외면을 금속관 내면에 접착한다. 이 접착력은 수지관 자체의 융착에 의해 생기게 해도 좋으나, 수지관과 금속관 사이에 양자에게 양호하게 접착되는 접착제층을 개재시켜놓 고, 그 접착제층에 의한 접착을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서 사용하는 접착제층으로서는 수지관보다도 저융점의 열가소성 수지가 적합하고, 구체적으로는 수지관으로서 폴리올레핀관을 사용하는 경우, 칼본산변성폴리올레핀이나, EVA, EAA 등을 예시할 수 있다. 접착제층의 두께는 10∼100㎛로 충분한데, 후술하는 2층 압출을 행할 경우 등의 형편에 따라서 이것보다 두껍게되므로써 생기는 지장은 없다.

수지관과 금속관 사이에 접착제층을 개재시키는 데에는, 수지관의 외면에 미리 접착제층을 형성해 놓든지 혹은 금속관의 내면에 접착제층을 형성해 놓으면 좋고, 작업성 등의 점에서 전자가 바람직하다. 수지관의 외면에 미리 접착제층을 형성하는 방법으로서는 2층 압출에 의해 수지관의 제조와 동시에 접착제층을 형성하는 방법, 접착제시트를 수지관 외면에 나선형상 등의 형태로 감는 방법, 액상화된 접착제를 수지관 외면에 스프레이하는 방법 등을 들을 수 있다. 이들의 방법중 2층 압출에 의해 수지관의 제조와 동시에 접착제층을 형성하는 방법은, 염가의 양산에 적합한데 더하여 접착제층을 외주에 균일하게 형성할 수 있고, 또 금속관으로의 삽입시에 접착제층이 젖힌 상태로 말린다는 일이 적으므로 바람직하다. 한편 금속관의 내면에 접착제층을 형성해 놓는 방법으로서는 접착제시트를 금속관 내면에 붙이는 방법을 들을 수 있다. 또한 수지관으로서 폴리에틸렌관을 사용하는 경우에는 접착제에 따라서는 폴리에틸렌표면에 미리 코로나(corona)처리 등의 전처리를 행하여 놓으면 효과적이다.

수지관을 금속관에 삽입한 후는 금속관을 가열하여 수지관 외면 혹은 접착제층을 가열, 용융해서 금속관 내면에 접착시킨다. 이 가열조작시에 금속관 내면과 수지관 외면 혹은 접착제층 사이에 다소의 간극이 있어도, 가열을 시작하면 금속관의 열에 의해 수지관도 팽창하기 시작하고, 밀착해가는 경향에 있고, 수지관 외면 혹은접착제층의 가열은 가능하다. 그렇지만 금속관으로부터 수지관 외면 혹은 접착제층으로의 양호한 열전달을 행하는데에는, 수지관 외면이 직접 혹은 접착제층을 통하여 금속관 내면에 접촉하고 있는 것이 바람직하다. 그래서 수지관을 냉각하여 금속관에 삽입한 후, 금속관의 가열을 개시하기 전에, 그 상태로 적당한 시간 방치해 놓는다. 이것에 의해 수지관은 금속관내에서 상온으로 복귀되어 확경되고, 본래의 수지관 외경이 금속관 내경과 동등 혹은 그 이상의 것을 사용한 경우에는 금속관 내면에 접촉한 상태로 된다. 이후, 금속관의 가열조작을 개시한다. 또한 수지관을 냉각하여 금속관에 삽입했을 때, 수지관 표면이 결로되는 경우가 있고, 그 경우에는 수증기의 말려들어가기 등이 없도록 가열에 앞서서 건조공정을 넣는 것이 좋다.

수지관으로서 외경이 금속관 내경보다도 작은 것을 사용한 경우 등에는 금속관내에 삽입된 수지관이 상온으로 복귀해도, 금속관 내면과의 사이에 간극이 생겨 있는 경우가 있다. 그 경우에는 금속관의 가열 이전에 수지관의 예열을 행하고, 수지관을 팽창시켜서 금속관 내면에 직접 혹은 접착제층을 통하여 접촉시킨다. 여기서 예열온도는 당연히 접착제의 융점이하가 아니면 안된다. 예열은 수지관내에 열풍을 보내는 등 하여, 수지관만을 승온시킬 수도 있는데, 전체를 노에 넣는 등 해서 강관마다 가열해도 좋고, 후술하는 금속관의 본 가열과 동일하게 금속관을 가열하고, 금속관으로부터의 전열에 의해 수지관을 승온시켜도 좋다. 그 경우에도 수지 관의 열팽창율은 금속관의 10배에 그치지 않기 때문에, 동일온도로 승온해도 수지관의 팽창량이 금속관의 팽창량을 큰폭으로 상회하고, 수지관을 금속관 내면에 접촉시킬 수 있다. 또 수지관으로서 가열확경성을 갖는 것을 사용한 경우, 금속관내에 삽입된 수지관이 상온으로 복귀해도, 금속관 내면과의 사이에 간극이 생겨 있다. 그래서 금속관의 가열 이전에 수지관을 가열해서 수지관의 가열확경성을 발현시키고, 금속관 내면에 직접 혹은 접착제층을 통하여 접촉시킨다. 이 가열온도는 당연히 가열확경성을 발현할 수 있는 온도 이상으로 또한 접착제의 융점 이하로 한다. 이 가열에도 수지관내에 열풍을 보내는 등 하여, 수지관만을 승온시켜도 좋고 강관마다 가열해도 좋다.

상기한 바와 같이, 수지관을 금속관 내면에 직접 혹은 접착제층을 통하여 접촉하는 상태로 한 후, 금속관의 가열을 행하고, 이 금속관을 수지관 또는 접착제층의 융점이하로 가열한다. 이것에 의해, 수지관 외면 또는 접착제층이 용융하고 수지관이 금속관 내면에 접착한다. 여기서, 접착제층을 사용하지 않는 경우에는 금속관의 가열에 의해 수지관을 융점 이상으로 가열하는 것으로 되어, 수지관은 금속관에 접촉된 외층뿐만 아니라 내층도 용융하는 경우가 있다. 그렇지만, 수지관으로서 일반적으로 사용되는 압출용의 폴리에틸렌은 용융유동성이 나쁘고, 변형 등 발생하지 않으면 특히 문제는 없다. 내층과 외층을 일단 용융시키므로써 잔류응력이 저감한다는 메리트도 있다.

금속관의 가열은 전기로 등을 이용해서 금속관 전체를 동시에 가열, 승온시키는 방법으로 행해도 좋은데, 전체가열을 바꾸어서 금속관의 길이방향의 소구간을 가열하고, 그 가열부위를 금속관의 일단으로부터 타단을 향해서 혹은 중앙부로부터 양쪽 끝부를 향해서 축선방향으로 이동시켜가는 이동가열로 행하는 것이 바람직하다. 이와 같은 이동가열을 행하면, 수지관과 금속관의 융착부위가 축선방향으로 순차 이동해가고, 수지관과 금속관 사이의 기포를 압출하면서 융착부위가 진행된다. 이 때문에 수지관과 금속관의 관에 기포의 말려들어가기를 극히 적게 할 수 있고, 금속관으로의 수지관의 양호한 접착이 가능하다.

금속관의 이동가열을 행하는 수단으로서는 고주파유도가열이 최적이다. 즉 고주파유도가열을 사용하면 금속관의 외주에 원하는 가열폭을 확보할 수 있는 유도코일을 배치하고, 통전함으로써, 그 내측의 금속관부분을 민속하게 원하는 온도로 가열할 수 있고, 그 유도코일을 금속관에 대하여 상대적으로 축선방향으로 이동시키므로써 가열부위를 이동시킬 수 있다. 또한 가열수단은 고주파유도가열에 한정되는 것은 아니며 물품의 형상이나 물량, 경제성을 고려하여, 가스가열이나 전기로의 내부에서 이동하게 함에 따른 전기로가열 등이나 그들을 복합시킨 것을 사용해도 좋다.

금속관을 가열하고, 수지관을 금속관 내면에 접착시킨 후는 방냉 혹은 수냉에 의해 냉각하면 좋다.

(실시예)

[실시예 1]

수지관 : 고밀도 폴리에틸렌관

치수 : 외경 42.0mm, 내경 34.2mm, 두께 3.9mm, 길이 500mm

금속관 : 강관(SGP40A)

치수 : 외경 48.6mm, 내경 41.7mm, 두께 3.5mm, 길이 500mm

접착제 : 무수마레인산 변성폴리에틸렌테이프

치수 : 두께 50㎛, 폭 25mm

이상의 재료를 준비하였다.

먼저 강관의 내면을 블라스팅처리하고, 내면 전주에 강관축선방향으로 변성폴리에틸렌 테이프를 임시고정하였다.

다음에 폴리에틸렌관을 엑체질소욕(-196℃)에 3분간 침지하고, 축경한 후, 민첩하게 강관에 꽂아 넣었다. 축경시의 폴리에틸렌관의 외경은 약 41.0㎜ 였다.

다음에 폴리에틸렌관이 꽂아넣어진 강관을 가열폭 30mm의 유도코일에 의해 유도가열하고, 가열온도 150℃로 일단으로부터 220㎜/min의 속도로 이동시켰다. 방냉후 절단하고 외관관찰과 필링시험을 행하여 다음의 결과를 얻었다.

외관 : 내면은 광택이 있고, 부풀음, 주름, 상처는 없었다.

접착력 : 10mm 폭 필링시험의 결과, 20kg 이상을 나타내고, 충분한 값이었다.

[실시예 2]

수지관 : 고밀도 폴리에틸렌관

치수 : 외경 41.5mm, 내경 38.0mm, 두께2.0mm, 길이500mm

단, 외층은 100㎛ EAA 수지피복층

금속관 : 강관(SGP40A)

치수 : 외경 48.6mm, 내경 41.7mm, 두께 3.5mm, 길이 500mm

이상의 재료를 준비하였다.

먼저 강관의 내면을 블라스팅처리하였다.

다음에 폴리에틸렌관을 드라이아이스＋메탄올욕(－79℃)에 3분간 침지하고, 축경한 후, 민첩하게 강관에 꽂아 넣었다. 축경시의 폴리에틸렌관의 외경은 약 41.0㎜였다.

다음에 폴리에틸렌관이 꽂혀넣어진 강관을 가열폭20mm의 유도코일에 의해 유도가열하고, 가열온도90℃에서 한쪽 끝으로부터 110㎜/min의 속도로 이동시켜, 폴리에틸렌관의 예열을 행했다. 이 예열에 의해, 약간 간극이 존재해 있던 강관과 폴리에틸렌 사이가 밀착해가는 것이 확인되었다.

다음에 온도가 식기전에 가열폭 30mm의 유도코일에 의해 유도가열되고, 가열온도120℃ 에서 일단으로부터 220mm/min의 속도로 이동시켜 본 가열을 행했다.

방냉후 절단하고, 외관관찰과 필링시험을 행해서 다음의 결과를 얻었다.

외관 : 내면은 광택이 있고, 부풀음, 주름, 상처는 없었다.

접착력 : 10mm폭 필링시험의 결과, 20kg 이상을 나타내고, 충분한 값이었다.

이상과 같이 본 발명은 금속관 내면에 라이닝하고자 하는 수지관을 미리 냉각하여 축경시키고, 그 상태로 금속관내로 삽입하고, 그 후 금속관을 가열함으로써 금속관 내면에 수지관을 접촉시킨다는 구성으로 함으로써, 수지관을 용이하게 금속관내에 삽입하고, 금속관의 가열에 의해 금속관에 양호하게 접착할 수 있고, 원하 는 두께의 수지라이닝을 구비한 내면수지라이닝관을 저코스트로 제조할 수 있다는 효과를 가지고 있다.

여기서 금속관의 가열에 앞서서 금속관내에 삽입된 수지관을 예열하는 구성으로 하면, 예열에 의한 열팽창을 이용해서 수지관을 금속관 내면에 접촉하는 상태로 할 수 있고, 환언하면 수지관 외경을 예열을 행하지 않는 경우에 비하여 작게 선정할 수 있어, 이 때문에 금속관 내로의 삽입을 한층 더 용이하게 할 수 있다는 효과를 얻게 된다.

또 상기 금속관내로 삽입되는 수지관으로서, 형상기억에 의한 가열확경성을 구비한 수지관을 사용하는 구성으로 하면, 금속관으로의 삽입후에 가열해서 확경시킬 수 있으므로 삽입전의 상온시의 수지관 외경으로서, 한층 더 작은 것을 사용하는 것이 가능하고, 이 때문에 금속관내로의 삽입을 한층 더 용이하게 할 수 있다는 효과를 얻게 된다.

또 상기 금속관과 그 안에 삽입된 수지관 사이에 수지관 보다도 저융점의 접착제층을 개재시켜 놓는 구성으로 하면, 금속관의 가열에 의해 그 접착제층을 용융해서 금속관과 수지관을 상호 접착할 수 있어, 수지관을 용융하여 금속관에 접착할 경우에 비하여 가열온도를 낮게 하여 접착작업을 행할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 견고한 접착을 얻을 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

상기 접착제층을 사용하는 경우에 있어서, 금속관내로 삽입되는 수지관의 외면을, 수지관보다도 저융점의 접착제층으로 피복해 놓는다는 구성으로 하면, 그 수지관을 삽입하는 것만으로, 금속관과 수지관 사이에 접착제층을 개재시킬 수 있고, 또한 수지관의 외면에 접착제층을 배치하면 좋으므로 접착제층을 균일 또한 용이하게 수지관 외면에 배치할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

수지관을 금속관에 접착하기 위한 이 금속관의 가열을, 금속관의 축선방향의 소구간을 가열하고 그 가열부위를 일단으로부터 타단을 향해서 혹은 중앙부로부터 양단을 향해서 이동시키는 이동가열로 행하는 구성으로 하면, 가열에 의한 융착부위가 금속관의 축선방향으로 진행하면서 융착이 행해지고, 이것에 의해 수지관과 금속관 사이의 기포를 압출하면서 융착이 진행되고, 수지관과 금속관 사이에 기포가 말려들어가는 것이 거의 없는 접착을 확보할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 사용되는 수지관으로서 폴리에틸렌관 등의 폴리올레핀관을 사용함으로써 방식성, 비용출성, 내구성이 우수하고, 환경문제를 일으키는 일이 없는 두꺼운 막의 폴리올레핀 라이닝관을 염가로 제조할 수 있다는 효과를 얻게된다.

Claims (7)

1. 금속관 내면에 수지라이닝을 시행할 때에, 미리 냉각하여 일시적으로 축경시킨 폴리올레핀관을 금속관내에 삽입하고, 그 후, 금속관을 가열함으로써 금속관 내면에 폴리올레핀관을 접착하는 것을 특징으로 하는 내면 수지라이닝관의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속관의 가열에 앞서서, 금속관내에 삽입된 폴리올레핀관을 예열하는 것을 특징으로 하는 내면 수지라이닝관의 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 금속관내에 삽입되는 폴리올레핀관으로서, 형상기억에 의한 가열확경성을 구비한 폴리올레핀관을 사용하는 것을 특징으로 하는 내면 수지라이닝관의 제조방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 금속관과 폴리올레핀관 사이에 폴리올레핀관보다도 저융점의 접착제층을 개재시켜 놓는 것을 특징으로 하는 내면 수지라이닝관의 제조방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 금속관내에 삽입되는 폴리올레핀관의 외면을, 폴리올레핀관보다도 저융점의 접착제층으로 피복해 놓는 것을 특징으로 하는 내면 수지라이닝관의 제조방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 금속관의 가열을, 금속관의 축선방향의 소구간을 가열하여 그 가열부위를, 금속관의 일단으로부터 타단을 향해서 혹은 중앙부로부터 양단을 향해서 이동시키는 이동가열로 행하는 것을 특징으로 하는 내면 수지라이닝관의 제조방법.
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