JPS6178625A - ポリエチレンテレフタレ−ト系樹脂被覆金属の製造方法 - 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］ 本発明のポリエチレンテレフタレート系樹脂被覆金属（
管状体、棒状体、板状体等の如何を問わないが、以ドの
説明においては、これらを代表するものとして管状体を
採りあげ、以下単に金属管体と称すことがある）は室内
装飾用バイブ、農業用ハウスの支柱、家具や家庭用具等
のパイプ材料、屋外フェンス、印刷機用ローラ、食品工
業用搬送ローラ等広範な用途に利用される。

上記の被覆樹脂は金属管表面を保護し、耐食性を改良す
るばかりでなく、着色樹脂を使用することにより美麗で
多彩な金属管状体を得ることができる。特に本発明のポ
リエステル系樹脂被覆金属管状体は、機械加工例えば曲
げ、かしめ、穴あけなどに際して被覆自体の破損或は被
覆と金属管の剥＃等を生じず、自在な加工を行なうこと
ができる。

［従来の技術］ 従来の被覆金属管状体は、ポリエチレンやポリ塩化ビニ
ルを異形押出成形によって金属管の表面に被覆処理する
という手段で製造されるものが多かった。こうして製造
されたものは、金属の腐食を防ぐという面では十分な効
果を発揮できていた。又熱硬化型の塗料を金属表面に塗
布する方法も広く用いられ、金属管の表面保護或はカラ
ー化等といった面に広く実用化されてきた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしなから、これらの方法で製造されたものは曲げ、
かしめ、穴あけなどの後機械加工性に欠けており、後機
械加工性の優れた被覆金属管状体か強く要望されている
。また食品検査に用いる搬送ローラは検査作業性向上の
ために着色化され且つ被覆層の均一化などが要求されて
いる。しかしなから従来の製造法では、被覆層が厚くし
かも均一径を有する金属管状体を得ることができず１円
滑な直径を有する金属管状体の出現が望まれている。

本発明は２軸延伸ポリエチレンテレフタレート系チュー
ブを用いることにより、又適切な被覆手段を採用するこ
とにより、特に後機械加工適性のすぐれた被覆金属管状
体を製造できる方法を提供しようとするものである。

［問題点を解決する為の手段］ 本発明の製造方法は、２軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ート系樹脂チューブを金属上に非緊密状態で被せ、８０
〜１５０℃で上記チューブでの熱収縮処理を行なって該
チューブを金属にｖ：Ｒさせたのら、２００〜３００℃
で加熱処理を行なって該チューブを金属に融着させ、次
いで逮やかに冷却する点に要旨を有するものである。

［作用］ 本発明で用いられるポリエチレンテレフタレート系樹脂
チューブとは。

（１）ポリエチレンテレフタレート、 （２）ポリエチレンテレフタレートを主たる構成成分と
する共重合体、 （３）上記（１）　　、　　（２）の共重合体に他の高
分子化合物を混合した重合体混合物 からつくられた結晶性ポリエステル系樹脂製チューブで
ある。共重合成分としてはイソフタル酸、アジピン酸、
セパシン酸等の２塩基性酸やネオペンチルグリコール、
ジエチレングリコールなどのジオール類が挙げられる。

ポリエチレンテレフタレートに見られる一般的な特性で
ある耐熱性、耐薬品性、高強力等のすぐれた特性を本発
明においても十分発揮させるためには、エチレンテレフ
タレート成分の量が７０モル％以とを占める様な共重合
体或は重合体混合物であることが望まれる。また被覆用
の樹脂中には被覆金属管状体の使用環境や使用目的に応
じて顔料、染料、紫外線安定剤、酸化防止剤、難燃剤。

滑剤などの添加剤を混入してもよい。

ポリエチレンテレフタレート基（以下単にポリエステル
系と言うこともある）樹脂から金属管状体被覆チューブ
を製造するには、ポリエステル系樹脂を環状ダイスより
溶融押出ししてチューブ状フィルムを得、その内部に加
圧気体を封入してから又は封入しながら圧力下で面積延
伸倍率が３〜１７倍となる様に２軸延伸を行なう、得ら
れたチューブ状のポリエステル系フィルムとしては、屈
折率による面内配向指数が１６Ｘ１０−２　　、結晶化
度が５〜３０％の値をボす様なものが望まれる。ポリエ
ステル系２軸延伸チューブは金属管状体に非緊密状態で
被せ、まず８０〜１５０℃で最初の加熱を行ない、該チ
ューブを収縮させて金属管状体に密着させポリエステル
被覆を形成する。

次いでこれを２００〜３００℃に加熱して上記被覆を金
属管に融着させ、最後に冷却する。

本発明において被覆処理の対象となる金属とは、素材的
には一般鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、＃Ｉ及びそ
れらの合金などが使用され、形、５的には金属管の他前
述の如く金属棒や金属板などであっても良く、更に断面
形状としても、例えば管状体では円型のみならず異型も
含まれ、エンホス加工を行なったものでもよい、ポリエ
ステル系２軸延伸チューブの口径は金属管状体に対して
１．０５〜１．２０倍のものであることが好まれる。

チューブの口径比が１．０５倍未満の場合、金属管に対
するチューブの装着作業性が悪くなる。一方。

チュープロ径が１．２０倍を超えると、最初の熱処理に
おいてチューブ体に収縮斑が発生するので、均一な被覆
体は得られない、そして最初の加熱処理温度が８０℃未
満では、チューブ体の熱収縮が不均一になり易く被覆処
理時に被ｆｆ１斑の発生原因となる。即ち、ポリエステ
ル系２軸延伸フイルムの均質な熱収縮は８０℃未満では
不十分であり、所望熱収縮状態を得るには長時間加熱が
必要であり、土業生産上大きな問題となる。他方熱収縮
温度か１５０℃を超えると、チューブが急激に熱収動を
起こし、不均一な被覆金属管状体になってしまいやすい
、特に高温下の熱収縮処理では金属とポリエステル系チ
ューブの間に気泡が残り、ピンホールの原因となって耐
腐食性を低下させてしまう、他方上記の加熱温度と密着
性の関係に注目すると、８０〜１５０℃で処理したもの
では、金属とフィルムとの融着がほとんど見られず、簡
単に剥離することができる。

上述の方法で得た被覆金属を加熱温度２００〜３００℃
、好ましくは２４０〜２８０℃の高温雰囲気中で５秒〜
ｌＯ分間、好ましくは２０秒〜８分間保って、被覆処理
を行なうとフィルムが金属面上に融着され、フィルムが
簡単に剥離されてしまうことはない１例えば、ポリエス
テル系樹脂チューブを上述の方法で被覆した被覆金属管
状体を、プレス機を用いて完全に板状となるまで加圧扁
平化した場合、扁平板の耳部でもフィルムの剥離は発生
しておらず、フィルムが金属の変形によく追随している
。即ち融着力の優れた被覆金属を得ることができる。し
かし処理温度が３００℃を超えると、数秒間で熱劣化を
発生し、プレス後の板片耳部に放射状の亀裂が集中的に
生じ、実用上全く価値のない商品となる。一方、２００
℃未満では、金属との融着性に乏しく後機械加工適性の
乏しいものとなる。又、２００℃未満の加熱によって実
用性のある融着性を得ようとすれば加熱時間が著しく長
くなり、生産性の低下の問題が生ずる。尚被覆処理温度
は共重合体組成によっても条件が異なるが、一般的な傾
向としては処理温度が高くなるにつれて処理時間は短く
なる。結局樹脂の熱劣化による後機械加工適性の低下を
招かないためにも２４０〜２８０℃が特に好ましい範囲
として推奨される。

本発明におけるチューブ状フィルムの加熱方式は特に限
定を受けず、熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱、湿式
加熱等向れの加熱方式を採用してもよい、又、加熱手順
については第１段の熱収縮工程及び第２段の融着工程を
夫々パッチ方式で段階的に行なう方法と、両工程をＩＭ
続的に行なう方法のどちらであっても良い。

（実施例］ 以ド実施例によって本発明の詳細な説明する。

実施例１ イソフタル酸成分２５モル％を共重合したポリエチレン
テレフタレート樹脂（固有粘度０．７５）を用い、押出
温敗２７０℃で外径１１ｍ５＋φ、肉厚１．１　ｓｅｔ
の管状未延伸チューブを成形した１次いで、該チューブ
を延伸炉内で９５℃に加熱し、チューブ内部に１．２　
ｋｇ／ｃｍ２の加圧空気を封入した。径方向に４．１倍
延伸し、同時に長手方向は上ド夫々一対のニップロール
の周速差によって３．０倍の延伸を行なった。

この場合、最終ニップロール速度は８．１ｍ／分で巻取
った。得られたチューブ状フィルムは厚み８５ｐｍ、折
径７１ｍ重の透明なフィルムであった。フィルムの熱収
縮率は、乾熱１２０’ｃ′Ｆで径方向３０．２％、長手
方向２７．１％であり、フィルムの結晶化度は密度勾配
法で２１．２％であった。

これらのチューブを市販金属管（口径３８．１■φ、肉
厚１厘厘）に被せたのち、１３５０℃の熱風乾燥機内で
１０分間熱収縮を行ない、次いで２６０℃で４．５分間
融着処理を行ない冷却して被覆金属管を得た。該ポリエ
ステル系樹脂被覆金属管を小型万力で完全に押しつぶし
て板状とする。

板状の該被覆金属管の耳部で曲率の最も大きい点のフィ
ルムの状態を観察すると、透明で金属表面に十分融着し
た状態であった。さらに曲率の大きい部分にＮＴカッタ
ーで約１膳膳ピッチの基盤目をつくり、テープ剥離テス
トを行なったが剥離するものは全くなく、金属に強固に
密着した状態であった。

比較例１ 実施例１との比較の為に同一ポリエステル系２軸延伸フ
イルムを実施例１と同様の金属管上に被せ、熱風乾燥機
１３５℃で１０分間処理したのち、３１０℃下で５分間
融着処理を行なった。得られた被覆金属管は被覆層が均
一かつ透明であつたが、実施例１と同様に小型万力で完
全に押しつぶした場合、板状の耳部で無数の亀裂が放射
状に見られ、テープテスト前に剥離か生じた。この場合
、該被覆金属管は後機械加工性に適していないことが明
らかである。

他方前記実施例１と同様のチューブを金属管上に被い、
熱風乾燥機を用いて１３５℃で１０分間熱収縮処理した
のち、１９０℃で８分間密着処理を行なった。得られた
被覆金属管は均一かつ透明に被覆されているが、管上の
フィルムをひねると金属と被覆フィルムが容易に剥れた
。即ち密着力が全くなく、従来品の被覆フィルムと同様
に後機械加り適性のない被覆管であった。

実施例２ イソフタル酸成分１１％を共重合したポリエチレンテレ
フタレート樹脂（固有粘度０．７２）に緑色のフタロシ
アニン系顔料０．２５％を配合した原料レジンを用いて
、押出温度２８５℃で外径ｌｌ■φ、肉厚１．１ｖｓの
管状物を溶融押出しし、冷却して未延伸チューブを巻取
った。該チューブを１０５℃の延伸炉に導き、チューブ
内部に０．８ｋｇ／ｃｍ２の加圧空気を封入し実施例１
と同様に面積延伸倍率が１２．８倍となるように同時２
４￥１１延伸を行ない、フィルム厚み８０　ＪＬｍ　、
折径７１■の緑色透明なフィルムを得た。得られたチュ
ーブ状フィルムの結晶化度は２７．２％であり、乾ｆ！
％１２０℃下の熱収縮率は径方向３３．５％、長手方向
２５．２％であった。

これらのポリエステル系樹脂チューブを直径４０ｗｍφ
９幅３００＋ｍの搬送用ロール（鉄製中空ロール）に被
せ、熱風乾燥機内で１４０℃の雰囲気下に１０分間熱処
理を行なったのち、２６０℃で７分間融着処理を行ない
着色被覆ロールを得た。得られた被覆ロールの表面上を
金属表面が露出するまで雲でたたき、フィルムの密着状
態を観察した。暫で破損した部分のみ金属面が出ており
、フィルムと金属との密着力が強く他の部分への伝幡剥
離が見られなかった０次いでこの被覆ロールを１％食塩
水中に常温下２０日間浸漬したものでも、破損した部分
のみに錆が発生しており、ポリエステルフィルムで被覆
を施した部分は美しい金属表面を保持していた。

比較例２．３ 実施例２どの比較の為に実施例２と同一のポリエステル
系２軸延伸フイルムを？Ｓ備し、実施例２と同様の金属
ロール上に被せ、熱風乾燥機内で１４０’０ＸＬＯ分間
の熱収縮を行なった６次いで１９０°Ｃで７分間融着処
理を行ない、着色被覆ロールを得た。得られた被覆ロー
ルは上記実施例２と同様霊で強くたたき被覆フィルム上
に傷をつけ、塩水テストを行なった。室温下１１！！間
でロール表面全面に錆が発生した。又、実施例２どの比
較の為に熱収縮処理を行わず、はじめから熱風乾燥機内
を２６０℃にして７分間加熱融着処理を行なったもの・
お上記と同様に塩水テストを行なった。塩水テスト２０
日間でロールの一部分に錆が見られ、ロール表面の金属
光沢もなくなり商品価値のないものとなった。

実施例３ イソフタル酸成分４９モル％を共重合したポリエチレン
テレフタレート樹脂（固有粘度０．７２）１５！ｉ量部
に対して、ポリエチレンテレフタレート単独樹脂（固有
粘度７．０　）　８５１ｉ部を配合したものを実施例１
と同一条件下で製膜延伸を行ない、フィルム厚み８０Ｊ
Ｌｍ、折径７１ｍｍの透明な２軸延伸チューブを得た。

得られたフィルムの１２０℃での熱収縮率は径方向３５
％、長手方向２９％であった。

実施例１と同一条件で金属管上への熱収縮及び融着処理
後、急冷してポリエステル系樹脂被覆管を得た。得られ
た被覆金属管を実施例１と同様に万力で扁平化したもの
を密着テストした結果、すぐれた密着力を有し、透明性
のすぐれた被覆体であった。さらに塩水中で２０日間の
ＮＭテストを行なっても美しい金属光沢を保ち、農業ハ
ウスの支柱基材としての所望要件を十分満足していた。

参考例１ イソフタル酸成分４９モル％を共重合したポリエチレン
テレフタレート樹脂（固有粘度０．７２）を用い、押出
温度２００℃で外径１１ｍｍφの管状未延伸チューブを
成形した０次いで、該チューブを延伸炉内で７０℃に加
熱し、チューブ内部に０．６ｋｇ／ｃｍ２の加圧空気を
封入して径方向に４．０倍、長−ト方向に３．２倍延伸
した。得られたチューブ状フィルムは厚み８０膳ｍ、折
径６９ｍ厘の透明なフィルムであった。

上述実施例で使用した金属管を用い、９０℃の熱風乾燥
機内で１０分間熱収翰処理を行なったのち、引続き２１
０℃で２分間融着処理後樹脂被覆管を得た。該被覆金属
管の表面は透明かつ非常に柔軟であるが、２１０℃の融
着処理時にチューブか融解流動を起こし易く、得られた
被覆物は偏肉となり外観か多少悪い金属管となった。こ
のようにＪ％−ｉ合組成比が３０モル％以上になると、
透明かつ布着力は良好であるが、被覆工程時に融解によ
る流動か起こり、被覆物の外観を損なうので融着温度を
やや低めにすることか望まれる。

し発明の効果］ 本発明の方法によれば、簡単かつ廉価な設備でポリエス
テル系８脂を被覆した金属を製造することができる。し
乙も得られた被覆金属はすぐれた表面精度を持ち、さら
に金属とフィルムの融着性もすぐれており、後機械加工
にも十分耐えるものである。また耐熱性や耐腐食性にす
ぐれているばかりでなく、着色処理によって色彩感のあ
ふれた多彩な被覆金属が得られ実用上も広範な利用用途
が考えられる０例えば、印刷機ローラや搬送用ロールな
どの工業用途、小型事務機器のローラ被覆、インテリア
パイプ、屋外フェンス、ｅ業用ハウス支柱などに好適で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２軸延伸ポリエチレンテレフタレート系樹脂チューブを
   金属上に非緊密状態で被せ、８０〜１５０℃で上記チュ
   ーブの熱収縮処理を行なって該チューブを金属に密着さ
   せたのち、２００〜３００℃で加熱処理を行なって該チ
   ューブを金属に融着させ、次いで速やかに冷却すること
   を特徴とするポリエチレンテレフタレート系樹脂被覆金
   属の製造方法。