JPH0376627A - 複合管の製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野〉 本発明は、給水、給湯、排水、あるいは排気等の用途に
使用され、金属管内周面が合成樹脂層にて被覆された複
合管の製造方法に関する。

（従来の技術） 近時、給湯用、温水暖房用等の配管材として、金属管内
周面を合成樹脂層にて被覆した複合管が使用されている
。このような複合管は、金属管を製造した後に、該金属
管の内周面に、溶融樹脂を被覆することにより製造され
る。該複合管は、例えば、特開昭６２−１９８４４７号
公報に開示された製造装置により、製造される。該複合
管の製造装置は、まず、金属シートを円管状に成形し、
その各側縁部同士を溶接して金属管を製造した後に、該
金属管の内部から溶融樹脂を押し出して、該金属管内周
面を被覆している。

また、特開昭６０−２２４５２３号公報には、金属管と
該金属管内に挿入される合成樹脂管とを、予め製造して
おき、該合成樹脂管の外周面に発泡性の接着剤を塗布し
た後に該合成樹脂管を金属管内に挿入し、次いで、合成
樹脂管が挿入された金属管を縮径した後に発泡性接着剤
を発泡させることにより、複合管を製造する方法が開示
されている。

（発明が解決しようとする課題〉 上述した特開昭６２−１９８４４７号公報に開示された
複台管の製造方法では、金属シートから複合管が順次連
続的に製造されるため、製造効率に優れている。しかし
、金属管内周面に被覆された溶融樹脂は、固化する際に
収縮しようとするが、該樹゛脂は、金属管に接着されて
拘束されているために、固化した樹脂内には引っ張り応
力が残留する。このように、内部に引っ張り応力が残留
した合成樹脂層を有する複合管を給湯管や排水管に使用
すると、内部を通流する水の温度変化等により熱応力が
繰り返し加わるため、その熱応力の繰り返しによる疲労
や、応力集中により、該合成樹脂層に亀裂が生じるおそ
れがある。また、合成樹脂層と金属管との接着力の低下
により、該樹脂層が金属管から剥離するおそれもある。

また、前述した特開昭６０−２２４５２３号公報に開示
された複合管の製造方法では、予め所定長さの金属管お
よび合成樹脂管を製造しておかなければならず、生産性
が悪いという欠点がある。予め製造された金属管を縮径
するためには、金属管は所望の口径よりも若干大きく製
造しなければならず、従って、この金属管は規格外にな
るため、製造が容易ではなく、しかも経済性を損なう。

本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目
的は、金属管と合成樹脂層との接着性に優れており、長
期にわたって使用しても樹脂層が金属管から剥離したり
樹脂層に亀裂が生じるおそれのない複合管を、経済性を
損なうことなく高効率で製造し得る方法を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 本発明の複合管の製造方法は、金属管内周面が合成樹脂
層にて被覆された複合管の製造方法であって、帯状の金
属シートを順次円管状に成形し、各側縁部同士を溶接し
て金属管を製造する工程と、製造された金属管の内部か
ら溶融樹脂を放射状に押゛し出して該金属管の内周面を
該樹脂にて被覆する工程と、内周面が樹脂にて被覆され
た金属管を、該樹脂が略硬化した状態で所定の口径に縮
径する工程と、を包含してなり、そのことにより上記目
的が達成される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

第１図は、本発明の複合管の製造方法の実施状態の概略
図である。本発明方法では、まず、金属シート１１が巻
回されたアンコイラ−１０から金属シート１１を順次引
き出し、該金属シー）１１を表面処理槽２０に送給する
。該表面処理槽２０は、金属シート１１と該金属シート
に被覆される樹脂との接着性を向上させるために、該金
属シート１１表面を脱脂処理、酸洗処理等の表面処理す
る。

表面処理された金属シート１１は、金型あるいはロール
を用いたフォーミング装置３０により、断面真円状に成
形され、各側縁部同士が突き合わされた状態、もしくは
重なった状態の断面真円状の金属シートが形成される。

そして、溶接機４０により、断面真円状の金属シート１
２の各側縁部同士が溶接される。

該フォーミング装置３０内には、樹脂被覆装置５０の一
部が位置している。核上（膜被覆装置５０は、第２図に
示すように、フォーミング装置３０により断面真円状に
成形される直前の断面Ｕ字状の金属シート１３内に位置
する本体部５１と、該本体部ｓ１に片支持されて該本体
部５１から金属シート搬送方向に延出する樹脂通流管５
２とを有する。該樹脂通流管５２には溶融樹脂が送給さ
れる。

樹脂通流管５２は、本体部５１と一体に構成されており
、その先端部内周面は、先端側になるに連れて順次拡径
するテーパー面５２ａとなっている。該樹脂通流管５２
内には、該樹脂通流管５２とは所定の間隙を有するよう
に、マンドレル５３が同心状に押通している。該マンド
レル５３は、本体部５１に一端部が片支持されており、
その先端部には、樹脂通流管５２先端から延出した円筒
状のコア部５３ａを有している。該コア部５３ａは、樹
脂通流管５２における先端内周部のテーパー面５２ａと
略同様に先端になるに連れて順次拡径したテーパー面５
３ｂを有しており、該テーパー面が、樹脂通流管５２の
テーパー面５２ａとは所定の間隙をあけて対向している
。円筒状のコア部５３ａは、フォーミング装置３０によ
り円管状にされた金属シート１２内であって、溶接機４
ｏによる溶）妾位置よりも金属シート搬送方向下流側に
位置している。そして、該コア部５３ａのテーパー面５
３ｂと樹脂通流管５２のテーパー面５２ａとにより形成
される円筒状の間隙からは、該樹脂通流管５２とマンド
レル５３との間隙内を通流する溶融樹脂が円筒状に押し
出される。該コア部５３ａの外径は、フォーミング装置
３０により円管状にされて溶接機４０により各側縁部同
士が溶接された金属管１４の内径よりも若干小さく、両
者の間隙が該金属管１４内周面に被覆される樹脂の厚さ
に相当する。

表面処理槽２０にて表面処理された金属シート１１は、
樹脂被覆装置５０における本体部５１配設位置を通過し
た後に、フォーミング装置３０により、各側縁部同士が
突き合わされ、あるいは重ね合わされて断面真円状に成
形される。そして、断面真円状にされた金属シート１１
は、各側縁部同士が溶接機４０により溶接されて接着さ
れ、金属管とされる。

このようにして製造された金属管１４内周面には、樹脂
被覆装置５０における樹脂通流管５２とマンドレル５３
のコア部５３ａとの間隙から押し出される溶融樹脂が被
覆される。

該樹脂被覆装置５０による金属管内周面被覆位置よりも
下流側には、縮径装置６０が配設されている。

該縮径装置６０としては、例えば、金属管移動方向に順
次縮径された貫通孔６１ａを有する金型６１が使用され
、該金型６１の貫通孔６１ａ内を内周面が樹脂にて被覆
された金属管が挿通することにより、該金属管が順次縮
径される。そして、金属管は、該縮径装置６０を通過す
ることにより所定の口径の複合管とされる。

縮径装置６０としては、このような金型６１を使用する
構成に限らず、例えば第３図に示すように、ロール６２
を用いて金属管を順次縮径させるようにしてもよい。

該縮径装置６０の下流側には、第１図に示すように、切
断装置７０が配設されており、該切断装置７０により複
合管が所定の長さに切断される。

本発明方法では、金属シートとしては、各種アルミニウ
ム合金、各種鋼板、各種銅合金等が用いられる。金属シ
ートの表面処理は、樹脂との接着性を向上させるために
、アルカリ脱脂、溶剤脱脂処理等の脱脂処理、塩酸等に
よる除錆処理等が行われる。金属管内周面を被覆する樹
脂としては、適当な表面処理が施された金属シートと接
着性のよい水架橋性ポリオレフィン、酸変性ポリエチレ
ン等の変性ポリオレフィンが好適である。また、これら
の変性ポリオレフィンを接着層として用いて該変性ポリ
オレフィンの内周面に耐薬品性、耐熱性に優れた樹脂、
例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤ　Ｐ　Ｅ）等を積層
してもよい。金属シートの各側縁部同士の溶接には、高
周波溶接、抵抗溶接、アーク溶接、ガス溶接、電子ビー
ム溶接等が採用される。

縮径装置６０による縮径率は、金属管内周面に被覆され
た樹脂の収縮率により決定される。金属管内周面に被覆
された樹脂の収縮には、溶融状態から固化するときの状
態変化に伴う収縮と、温度低下に伴う収縮（金属管の収
縮を差し引いた分）とがあるが、通常、状態変化に伴う
収縮が大部分を占めるために、温度低下に伴う収縮は無
視してもよい。例えば、変性ポリエチレンでは、収縮率
は、通常、３％程度であるため、金属管内周面に該変性
ポリエチレンを被覆する場合には、金属管の縮径率を３
％以上にすることにより、製造される複合管の樹脂層に
は、周方向の引っ張り応力が残留せず、該樹脂層に亀裂
が生じたり、該樹脂層が金属管から剥離するおそれがな
い。金属管の縮径率は、縮径される金属管の圧縮強度に
より制限され、アルミニウム管では、通常、１０％程度
以下とされる。金属管の縮径は、樹脂層の内部に引っ張
り応力がまったく残留しないようにすることが好ましい
が、樹脂層内に若干の引っ張り応力が残留していても、
該樹脂層と金属管との接着性が向上し、しかも、該樹脂
層には亀裂が生じにくくなるために、製造される複合管
の強度が著しく向上することは当然である。

金属管の縮径は、樹脂が硬化した後であればよく、例え
ば、該金属管内周面に被覆された樹脂の冷却勾配が、ｌ
Ｏ°Ｃ／ｓｅｅの場合には、金属管内周面に樹脂が被覆
された後、５秒程度経過してから縮径させればよい。金
属管内周面を被覆する樹脂が未硬化の状態で金属管が縮
径されると、硬化した樹脂層内に引っ張り応力が残留す
るため、該樹脂層と金属管との接着強度の低下等を招来
する。

金属管を縮径させることにより、該金属管の肉厚がポア
ソン化分だけ増加するが、通常、その増加分はきわめて
微少であるため、考慮する必要はない。

このような本発明方法により、厚さが１．６ｍｍ、幅が
２７８．９閣のアルミ合金製の金属シート（Ａ５０５２
、フープ材）を用いて、管径９０ｍｍの金属管を製造し
、該金属管内周面を厚さ２．０ｍのグラフト変性ポリエ
チレンにより被覆した。金属管の各側縁部は、アルゴン
ガスアーク溶接により溶接した。このようにして製造さ
れた複合管を、内周側の樹脂が硬化した後に、ロールを
用いて、連続的に３．０％程度縮径させて、外径を８７
ａｍとした。製造された複合管を、９０℃の熱水を１５
分間通流させた後に３０℃の冷水を１５分間通流させる
ことを１０００サイクルにわたって繰り返す熱水−冷水
繰り返し試験に供した。

試験後の複合管は、樹脂層が金属管に強固に接着されて
おり、樹脂層の剥離は認められなかった。

（発明の効果） 本発明の複合管の製造方法は、このように、円管状に成
形された金属管の各側縁部同士を溶接して金属管を製造
し、該金属管内周面を溶融樹脂にて被覆して、該樹脂が
略硬化した後に、金属管を縮径させているために、製造
される複合管は、樹脂層内に残留する引っ張り応力が緩
和され、該樹脂層が金属管内周面に強固に接着される。

従って、製造される複合管は樹脂層に亀裂が生じるおそ
れがほとんどなく、また、長期にわたって樹脂層の剥離
や亀裂を生じることなく使用できる。しかも、このよう
な複合管が連続的に製造し得るために、生産性にも優れ
ている。

４、゛　　　の　　な１日 第１図は本発明方法の実施状態の概略図、第２図は本発
明方法の実施に使用される装置の一例を示す断面図、第
３図は縮径装置の池の例の説明図である。

１０・・・アンフィラー　１１・・・金属シート、２０
・・・表面処理槽、３０・・・フォーミング装置、４０
・・・溶接機、５０・・・樹脂被覆装置、５１・・・本
体部、５２・・・樹脂通流管、５３・・・マンドレル、
５３ａ・・・コア部、６０・・・ｍ径装置。

以上 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属管内周面が合成樹脂層にて被覆された複合管の
   製造方法であって、 帯状の金属シートを順次円管状に成形し、各側縁部同士
   を溶接して金属管を製造する工程と、製造された金属管
   の内部から溶融樹脂を放射状に押し出して該金属管の内
   周面を該樹脂にて被覆する工程と、 内周面が樹脂にて被覆された金属管を、該樹脂が略硬化
   した状態で所定の口径に縮径する工程と、を包含する複
   合管の製造方法。