JPH0439033A - 金属・樹脂複合管の製造方法 - 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、排水等の流体を移送するために用いら
れるパイプのうち、耐食性、耐薬品性を向上する目的で
、金属管の少なくとも内面に樹脂をライニングさせた複
合管の製造方法に関する。

〈従来の技術〉 金属・樹脂複合管を連続的に製造する方法として、従来
、例えば特開昭６２−１９８４４７号に示されているよ
うな、帯状金属材（金属フープ材）の両側縁部を突き合
わせて円管状に成形し、その突き合わせ部を連続的に溶
接した後に、その管の内面に樹脂を押し出して被覆する
方法が知られている。

この製造方法では、帯状金属材の両側縁部を相互に突き
合わせて円管状に成形しつつ、その突き合わせ部をアー
ク溶接等の溶接手段により接合して金属管を製造する。

そして、その金属管の内側に、成形途上の管の開口部か
ら樹脂押し出し型を挿入し、その先端部から溶接点より
も下流側の部位において溶融樹脂を押し出し、押し出し
型先端に形成された先端コア部の外周面で樹脂を金属管
の内面に押しつけ、管の内面を樹脂で被覆する。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、金属・樹脂複合管の耐久性を左右する要因の
一つに、金属層と樹脂層の接着力がある。

その接着力は、溶融樹脂が金属表面に押しつけられる圧
力、およびその加圧時間に大きく影響される。

上記した従来の製造方法により得られる複合管では、金
属層と樹脂層の接着力は、押し出し型の先端コアの外周
面の長さによってほぼ決まってしまう。

すなわち、樹脂層の金属層に対する接着力は、加圧力が
大きい程、また、加圧時間が長い程大きくなるが、従来
の製造方法においてこの条件を満たすためには、金型先
端コア部の長さを長くすることが必要となるわけである
。そして、ラインスピードが高（なるほど、同じ接着力
を得るのに必要とする金型先端コア部の長さが長くなる
。

ところが、金型先端コアの長さが長くなると、それに比
例して樹脂流路が長くなることになり、背圧の上昇、製
品表面の荒れ等の好ましくない結果を生じる。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、その目的とするところは、金型先端コアの長さを
長くすることなく、金属層と樹脂層の間の接着力の高い
複合管を得ることのできる金属・樹脂複合管の製造方法
を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するため、本発明の金属・樹脂複合管
の製造方法は、帯状金属材を円管状に成形しつつ連続的
に溶接することによって製管すると同時に、溶接により
得られた管の内面に樹脂を押し出し被覆する複合管の製
造方法において、樹脂の押し出し被覆直後の複合管の内
周面側を、加圧雰囲気とすることによって特徴付けられ
る。

〈作用〉 金属管内面に押し出した樹脂を、押し出し直後に空気圧
によって加圧して金属表面に押しつける。

すなわち、金属管内面に樹脂を金型先端コ°アの外周で
押しつける以外に、空気圧で加圧することにより、加圧
時間を長く取ることが可能となり、所期の目的を達成で
きる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明方法の実施態様である連続処理工程の一
例を示す模式図である。

アンコイラ−１０にセットされた帯状の金属シート１１
は、順次引き出されて表面処理槽２０に供給される。こ
の表面処理槽２０は、金属シート１１とこれに被覆され
る樹脂との接着性を向上させるために、金属シート１１
０表面処理を行うだめのものである。

表面処理された金属シート１１は、次いでフォーミング
装置３０に導かれ、ここで断面路Ｕ字型に湾曲される。

このフォーミング装置３０で成形された断面路Ｕ字型の
金属シート１２は、加熱装置４０により加熱された後に
、円管成形機５０により、順次断面真円状に近づくよう
に成形され、各側縁部が相互に突き合わされた状態、も
しくは重ね合わされた状態の断面真円状の金属シート１
３が得られる。

そして、この断面真円状の金属シート１３は、溶接機６
０により、その側縁部どうしが相互に溶接され、金属管
１４となる。

上記した円管成形機５０内には、樹脂被覆装置７０の一
部が挿入されている。この樹脂被覆装置７０は、第２図
にその詳細を縦断面図で示すように、断面真円状に成形
される直前の断面路ｔＪ字状の金属シート１２内に位置
する本体部７１と、この本体部７１に片持ち支持されて
金属シートの搬送方向に延出する樹脂通流管７２を有し
ている。

樹脂通流管７２の内側には同心状にマンドレル７３が設
けられているとともに、この樹脂通流管７２の先端部に
は、先端側になるにつれて順次拡径するテーバ部が形成
されおり、マンドレル７３の先端コア７４の外周面とは
所定の間隙を開けて対向している。そして、この間隙か
ら樹脂１６が円筒状に押し出され、溶接後の金属管１４
の内面を被覆し、これによって複合管１５が得られる。

以上の構成において、本発明実施例では、マンドレル７
３内に圧縮空気吹き込み管８０が形成されている。そし
て、先端コア７４の先端面はその中央部分のみが複合管
１５内で下流側に所定距離だけ延びて延出部７４ａを形
成し、上記した圧縮空気吹き込み管８０は、その一端が
外部の圧縮空気源（図示せず）に、他端が先端コア７４
の延出部７４ａから複合管１５の内部に通じている。ま
た、先端コア７４の延出部７４ａの先端には、複合管１
５の内側を封止するパツキン８１が固着されている。

このような構成により、圧縮空気吹き込み管８０から圧
縮空気を吹き込むと、先端コア７４からパツキン８１ま
での間の複合管１５内部、換言すれば溶融樹脂１６の押
し出し部から下流側所定の距離の複合管１５の内部が、
加圧雰囲気下に置かれることになる。

なお、樹脂被覆装置７０の下流側には、必要に応じて、
第１図に示すように、順に金属管外面被覆装置９１、冷
却装置９２、および巻取り装置もしくは切断装置９３が
配設される。

以上の装置により、金属シートとしてアルミ合金製のシ
ートを、樹脂としてシラン変性ポリエチレンを用いて、
圧縮空気吹き込み管８０から圧縮空気を吹き込んで複合
管を製造した結果は以下の通りであった。なお、溶接は
ヘリウムガスをシールドに用いたＴＩＧアーク溶接によ
り行った。

加圧条件として、空気圧力３　ｋｇ／ｃｊ、加圧時間（
樹脂押し出し後にその部分がパツキン８１−に到達する
までの時間）３分で行ったところ、得られた複合管の樹
脂の接着強度は１２ｋｇｆ／ｃｍであった。また、加圧
条件を空気圧１．　５ｋｇ／ｃｄ、加圧時間３分に変更
したところ、得られた複合管の樹脂の接着強度は７ｋｇ
ｆ／ｃｍであり、圧縮空気の吹き込みによる樹脂接着強
度の向上が確認された。

第３図は本発明の他の実施例の要部構成を示す縦断面図
である。

この例は、樹脂被覆装置１７０に先端コアを有さない場
合の例である。すなわち、樹脂被覆装置１７０は、本体
部１７１、樹脂通流管１７２、マンドレル１７３を備え
ているものの、マンドレル１７３の先端部１７４は金属
管１４の内周に向かって突出せず、樹脂通流管１７２内
にとどまっている。そして、マンドレル１７３には先の
例と同様に圧縮空気吹き込み管１８０が形成されている
とともに、このマンドレルの先端部１７４には、下流側
に向かって所定距離だけ延びる延出部１７４ａが形成さ
れており、その延出部１７４ａの先端には同様に複合管
１５の内側を封止するパツキン１８１が固着されている
。

この第３図に示す例によれば、溶融樹脂１６は樹脂通流
管１７２を通ってマンドレル１７３の先端部１７４との
間の円筒型の開口部から金属管１４内に押し出され、圧
縮空気吹き込み管１８０から管内に供給される圧縮空気
の圧力によって金属管１４の内周面に押しつけられる。

そして、パツキン１８１の配設位置までの間、樹脂１６
は圧縮空気によって管の内壁に押圧される。

この第３図の例では、樹脂の押し出し径よりも大きい寸
法の内径を持つ金属管の内面を被覆することが可能とな
るため、−台の樹脂押し出し金型で複数サイズの複合管
の製造が可能となる。また、先端コアが無いので、肉厚
のばらつきが小さくなるとともに、金属と樹脂の接着時
の面に対する垂直方向への圧力分布が全く無いので、接
着力の周方向のばらつきが低減されるという効果もある
。

ただし、第３図に示す方法を用いた場合、圧縮空気の圧
力を高くしすぎると、押し出された樹脂が製管進行方向
と逆向きに拡がってしまう可能性があるため、第４図に
示すように、パツキン１８１と樹脂押し出し部との間に
もう一つパツキン１８２を配設し、このパツキン１８２
の下流側に圧縮空気吹き込み管１８０の吐出口を設け、
圧縮空気の一部のみがこのパツキン１８２を介して上流
側に流れ込むように構成することにより、パツキン１８
２を挟んで上流側の圧力を下流側の圧力に対して低くす
ることが好ましい。

なお、本発明方法においては、金属シートとしては各種
アルミニウム合金、各種鋼板、各種銅合金等を用いるこ
とができる。また、このような金属シートの各側縁部同
士の溶接には、各種アーク溶接、高周波抵抗溶接等が好
適である。更に、樹脂としては、金属との接着性に優れ
る変性ポリオレフィン系、例えば酸変性ポリエチレン、
シラン変性ポリエチレン等が適している。

また、本発明における樹脂押し出し直後の複合管内面の
加圧条件としては、パツキンのシールド力の限度内でで
きるだけ高い圧力とすることが好ましいが、圧力が過大
であれば、押し出し部での樹脂のバックフローを生じる
恐れがある。加圧時間は長いほど高い接着力が得られる
ものの、樹脂が完全に固化している部分での加圧は接着
力の向上には効果が少な（、この点を考慮して決定する
ことが好ましい。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、金属管内に樹脂
を押し出した直後の管の内面を加圧雰囲気下に置くため
、従来のように先端コアの長さを長くすることなく、つ
まり、それに伴う製品表面の荒れや樹脂押し出し時の背
圧等の問題を考慮することなく、樹脂の加圧力および加
圧時間を任意に設定でき、高ラインスピード時にも強固
な樹脂接着力を持つ複合管を得ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施態様である連続処理工程の一
例を示す模式図、 第２図はその樹脂被覆装置７０の詳細構成を示す縦断面
図、 第３図は本発明方法を適用した他の実施例の要部構成を
示す縦断面図 第４図は本発明方法を適用した更に他の実施例の要部構
成を示す縦断面図である。 １０・・・・アンコイラ− １１・・・・金属シート １２・、・・断面略し字型の金属シート１３・・・・断
面真円状の金属シート １４・・・・金属管 １５・・・・複合管 １６・・・・樹脂 ２０・・・・表面処理槽 ３０・・・・フォーミング装置 ４０・・・・加熱装置 ５０・・・・円管成形機 ６０・・・・溶接機 ７０・、・・樹脂被覆装置 ７１・・・・本体部 ７２、・・、樹脂通流管 ７３・・・・マンドレル ７４・・・・先端コア ７４ａ・・９・延出部 ８０・・、・圧縮空気吹き込み管 ８１・・・・パツキン １７０・・、・樹脂被覆装置 １７１・・・・本体部 １７２、・・・樹脂通流管 １７３・・・・マンドレル １７４・・・・先端部 １７４ａ・・・・延出部 １８０・・・・圧縮空気吹き込み管 １８１・・・・パツキン １８２・・・・パツキン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯状金属材を円管状に成形しつつ連続的に溶接すること
   によって製管すると同時に、その溶接により得られた管
   の内面に樹脂を押し出し被覆する複合管の製造方法にお
   いて、上記樹脂の押し出し被覆直後の複合管の内周面側
   を、加圧雰囲気とすることを特徴とする、金属・樹脂複
   合管の製造方法。