(57)【要約】      （修正有）【課題】被覆樹脂層全体の厚さを３００μｍ以下に押出し成形して成り、使用済み後は鋼管と樹脂を分離することなく、そのまま廃棄処分することができる薄層樹脂被覆鋼管およびその製造方法を提供する。【解決手段】電縫鋼管１０の表面の溶接ビートが除去処理され、次いでサイジングミルにより鋼管１０の外周面の真円度を数十ミクロン単位に高める成形加工が行なわれ、この鋼管１０の外周面に接着剤が塗布され、その上に多層ダイスにより鋼管１０全周面へ均等厚さに押出された被覆樹脂層２を順次に複数層被覆して、被覆樹脂層２全体の厚さが３００μｍ以下に押出し成形され、管軸方向に均等断面に構成されている。【選択図】図１
2011058605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯鋼板を管状にロール成形して合せ目を溶接した電縫鋼管の外周面へ複数層の合成樹脂を接着被覆して成る樹脂被覆鋼管において、
前記電縫鋼管の表面の溶接ビートが除去処理され、次いでサイジングミルにより鋼管外周面の真円度を数十ミクロン単位に高める成形加工が行なわれ、この鋼管の外周面に接着剤が塗布され、その上に多層ダイスにより鋼管全周面へ均等厚さに押出された被覆樹脂層を順次に複数層被覆して、被覆樹脂層全体の厚さが３００μｍ以下に押出し成形され、管軸方向に均等断面に構成されていることを特徴する、薄層樹脂被覆鋼管。
【請求項２】
複数層の樹脂層は、鋼管表面側から順にＡＢＳ樹脂層、メタリック樹脂層、透明硬質樹脂層の３層で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載した薄層樹脂被覆鋼管。
【請求項３】
帯鋼板を管状にロール成形して合せ目を溶接した電縫鋼管の外周面へ複数層の合成樹脂を接着被覆して成る樹脂被覆鋼管の押出し成形方法において、
前記電縫鋼管の表面の溶接ビートを除去処理し、次いでサイジングミルにより鋼管外周面の真円度を数十ミクロン単位に高める成形加工を行ない、この鋼管の外周面に接着剤を塗布し、その上に多層ダイスにより鋼管全周面へ均等厚さに押出された被覆樹脂層を順次に複数層被覆して、被覆樹脂層全体の厚さが３００μｍ以下に押出し成形し、管軸方向に均等断面に構成することを特徴する、薄層樹脂被覆鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、帯鋼板を管状にロール成形してその合せ目を溶接した電縫鋼管の外周面へ接着剤を塗布し、その上に複数層の合成樹脂を被覆して成る樹脂被覆鋼管の技術分野に属し、更に云えば、被覆樹脂層全体の厚さを３００μｍ以下に押出し成形して成り、使用済み後は鋼管と樹脂を分離することなく、そのまま廃棄処分することができる薄層樹脂被覆鋼管およびその製造方法を提供することである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼管の外周面に合成樹脂を被覆した樹脂被覆鋼管は、例えば下記特許文献１及び２等に種々開示されており、既に周知、公知の技術に属する。鋼管の外周面に樹脂を被覆すると、手触りが良く、美麗で、防錆の効果が得られ、人の手足や物にやさしく、更に継手を使用して構造物を構築した場合、継手の密着度が良く、鋼管同士のズレ止めの効果も得られる。また、金属にない温かみと色彩に富む意匠の構造物を構築できる。
前記の樹脂被覆鋼管は、鋼板をロールフォーミングにより管状に曲げ加工し、合せ目を電縫溶接して成形した鋼管の外周面に接着剤を塗布し、例えば特許第３６１２５７６号公報等に開示された多層ダイスで、鋼管の外周面に被覆樹脂層を順次に複数層被覆して押出し成形することにより製造される。但し、従来の押出し成形方法による樹脂被覆前の鋼管は、単にロールフォーミングによって帯鋼板を管状に曲げ加工しただけで真円度が低いので、偏肉のない被覆樹脂層を管軸方向へ均等断面に被覆するためには、被覆樹脂層を少なくとも１層当たり０．３ｍｍ程度の厚さに成形する必要があり、３層に被覆すると約１ｍｍの厚さになった。
【０００３】
したがって、上記厚層に成形された樹脂被覆鋼管を廃棄処分する場合は、再使用（リサイクル）の要求から、通例、剥離機を使用して鋼管と樹脂を分離する必要がある。１層あたり０．３ｍｍの被覆を要するため、複数層に構成された樹脂被覆鋼管からは、例えば３層だと約１ｍｍ厚さの樹脂を剥離して廃棄処分することとなり、大量の産業廃棄物を発生するため環境への悪影響が問題となった。また、鋼管と樹脂を分離させる作業に手間とコストも掛かり、エネルギー収支から考えると返って環境に悪い考えも成り立った。
【０００４】
その解決策として、樹脂被覆鋼管の樹脂層を、鋼管の表面に塗装を施した程度に、具体的には３００μｍ以下の薄層に被覆すると、塗装品と同様に廃棄処分ができ、鋼管と樹脂を分離させることなくそのまま廃棄可能と考えらている。
【０００５】
樹脂被覆鋼管の合成樹脂を薄層に成形する従来技術Ａとしては、加熱した薄いフィルム状の合成樹脂を鋼管に貼り付けて成形する方法がある。
また、樹脂被覆鋼管に代えて耐蝕性を高めた鋼管Ｂや、鋼管表面に塗装を施して美観を高めた塗装鋼管Ｃも、そのまま廃棄可能な利点から、生産、使用のケースが増えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２１１３１３号公報
【特許文献２】特開２００４−２１１４４１号公報
【非特許文献１】日下部電機(株)のホームページ［平成２１年８月３１日検索］、＜http://www.kusakabe.com/jpn/index.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記段落番号［0005］で説明した従来技術Ａによる樹脂被覆鋼管では、樹脂層が鋼管の外表面にならって載っかるだけであって、フィルム状合成樹脂の薄さから、鋼管の粗い凹凸の表面が、被覆樹脂層の上面に浮き出てしまうので、樹脂被覆鋼管製品は意匠性が悪く美観を損なうし、手触りも良いとは言い難い。しかも、流れ性のよい樹脂の使用に限定され、例えば表面に光沢があり傷が付き難く、耐候性に優れているが、流動性が悪いアクリル樹脂等は使用できない欠点がある。
【０００８】
また、樹脂被覆鋼管に代えて耐蝕性を高めた鋼管Ｂをそのまま使用する場合、経済的に安価に製造できるが、やはり鋼管表面の凹凸が非常によく目立つので、美観を損なう問題がある。更に、継手を使用して構造物を構築した場合、継手の密着度が悪くて滑ってしまい、継手の結合力を期待できない問題もある。
鋼管表面に塗装を施した塗装鋼管Ｃは、ある程度の美観を呈することができる。しかし、鋼管表面の凹凸が目立つことが多く、更に塗装処理を施すには、密閉した塗装室と乾燥設備等が必要になる。そのため塗装に係るコストが非常に高価になり、大量生産するとなると不経済となる。
【０００９】
ところで、鋼管外周面の真円度を数十ミクロン単位の精度に高める加工技術として、日下部電機(株)によりロータリーサイジングミルが開発され既に実用に供されている（上記非特許文献１を参照）。
前記ロータリーサイジングミルは、本願の図２（Ｂ）に示すように、各ローラー３２がそれぞれ反対方向に回転駆動する前後２つのケージ３０、３１が支持台３３に固定された構成である。本願の図３及び４に前記ケージ３０、３１の主要部の拡大図を示す。同図３及び図４から分かる通り、電縫鋼管１０の外周面を取り巻く複数のローラー３２…が、前記電縫鋼管１０に対して一定の角度に傾けた配置で設置されている。この複数のローラー３２…は、各端部を図示することを省略した共通のエンドプレートによって回転可能に支持されている。つまり、相互に回転駆動する前後２つのケージ３０、３１の複数のローラー３２…間へ電縫鋼管１０を通すことにより、鋼管１０外周面の真円度を数十ミクロン単位の精度に高める加工技術であると説明されている。
このローラーサイジングミル３の外径精度を確認する実験を行ない、その結果を図５（Ｂ）に示している。
前記ローラサイジングミル３により加工された外径７０ｍｍの電縫鋼管１０を４０本選び、図５（Ａ）に示す４方向（ａ）〜（ｄ）から外径精度を測定し、得られた合計１６０の寸法を図５（Ｂ）にグラフで示す。図５（Ｂ）に示すグラフは、縦軸を測定点数、横軸をパイプ外径として表している。つまり、設定寸法７０ｍｍで製造した鋼管の外径寸法は、７０ｍｍ〜７０．０８ｍｍの範囲となり、最大寸法差が０．０８ｍｍの高いパイプ真円度を達成していることがわかる。
【００１０】
本発明の目的は、上記ロータリーサイジングミルの技術を採用して電縫鋼管の真円度を高め、同鋼管の外周面へ多層ダイスにより複数層の樹脂を薄層に高精度に接着被覆することに着眼し、真円度を高めた鋼管の外周面へ樹脂層全体の厚さが３００μｍ以下に合成樹脂を押出し成形することで、前記樹脂層全体を薄層に構成し、使用済み後の樹脂被覆鋼管はそのまま廃棄処分することを可能にした薄層樹脂被覆鋼管およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載した発明に係る薄層樹脂被覆鋼管は、
帯鋼板を管状にロール成形して合せ目を溶接した電縫鋼管の外周面へ複数層の合成樹脂を接着被覆して成る樹脂被覆鋼管において、
前記電縫鋼管の表面の溶接ビートが除去処理され、次いでサイジングミルにより鋼管外周面の真円度を数十ミクロン単位に高める成形加工が行なわれ、この鋼管の外周面に接着剤が塗布され、その上に多層ダイスにより鋼管全周面へ均等厚さに押出された被覆樹脂層を順次に複数層被覆して、被覆樹脂層全体の厚さが３００μｍ以下に押出し成形され、管軸方向に均等断面に構成されていることを特徴する。
【００１２】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した薄層樹脂被覆鋼管において、
複数層の樹脂層は、鋼管表面側から順にＡＢＳ樹脂層、メタリック樹脂層、透明硬質樹脂層の３層で構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載した発明に係る薄層樹脂被覆鋼管の製造方法は、
帯鋼板を管状にロール成形して合せ目を溶接した電縫鋼管の外周面へ複数層の合成樹脂を接着被覆して成る樹脂被覆鋼管の押出し成形方法において、
前記電縫鋼管の表面の溶接ビートを除去処理し、次いでサイジングミルにより鋼管外周面の真円度を数十ミクロン単位に高める成形加工を行ない、この鋼管の外周面に接着剤を塗布し、その上に多層ダイスにより鋼管全周面へ均等厚さに押出された被覆樹脂層を順次に複数層被覆して、被覆樹脂層全体の厚さが３００μｍ以下に押出し成形し、管軸方向に均等断面に構成することを特徴する
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る薄層樹脂被覆鋼管およびその製造方法は、電縫鋼管１０の外周面（外径面）を、サイジングミル３により真円度を数十ミクロン単位の精度に高めた成形加工を行ない、同鋼管１０の外周面へ被覆樹脂層２を順次に複数層被覆して、樹脂層２全体の厚さを３００μｍ以下の薄層に成形し、被覆樹脂層２全体を塗装品と略同じくらい薄層に構成したので、使用済み後の薄層樹脂被覆鋼管１はそのまま廃棄処分が可能となる。従って、剥離した樹脂を産業廃棄物として処分する必要がないから、環境保全に有益であるし、鋼管と樹脂を剥離する手間とコストを要しないから非常に経済的である。もとより、樹脂を被覆した鋼管製品は、美麗で手触りが良く、優れた美観を呈するし、防錆の効果も得られ、更に継手による結合時に継手の密着度が良く、鋼管同士のズレ止めの効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】薄層樹脂被覆鋼管を示す斜視図である。
【図２】薄層樹脂被覆鋼管の製造方法の工程を示す全体図である。
【図３】サイジングミルのケージ内部を拡大して示す概略図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、日下部電機(株)製のサイジングミルの効果を示す説明図である。
【図６】多層ダイスの正面方向の拡大図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る薄層樹脂被覆鋼管およびその製造方法は、電縫鋼管１０の表面の溶接ビートを除去処理し、次いでサイジングミル３により鋼管１０外周面の真円度を数十ミクロン単位に高める成形加工を行ない、この鋼管１０の外周面に接着剤を塗布し、その上に多層ダイス６により鋼管１０の全周面に均等厚さに押出された被覆樹脂層２を順次に複数層被覆して、樹脂層２全体の厚さを３００μｍ以下に押出し成形して、管軸方向に均等断面に構成する。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明に係る薄層樹脂被覆鋼管およびその製造方法を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、帯鋼板を管状にロール成形して合せ目を電縫溶接した電縫鋼管１０の外周面へ３層から成る樹脂２（２０、２１、２２）を接着被覆し押出し成形し、被覆樹脂層２全体の被覆厚さを３００μｍ以下とした薄層樹脂被覆鋼管１を示している。
ところで、鋼管１０の被覆樹脂層２を薄くした場合、紫外線の影響を受け易くなる。よって、屋外使用を考えると、使用する樹脂は耐候性が良くパイプ表面に傷が付き難いように表面硬度が高い樹脂を被覆する必要がある。その樹脂としては、アクリル樹脂が適切であると考えたが、鋼管との接着強度に心配がある。そこで、従来からの接着剤を使用しても鋼管との接着強度の特性を効果的に引き出せる３層で樹脂被覆することを考えた。
高級感があって非常に外観の良いパイプ製品を狙った前記薄層樹脂被覆鋼管１の３層で成る合成樹脂２は、鋼管表面側から順に、内層（１層目）をＡＢＳ樹脂２２とし、中層（２層目）はメタリック樹脂２１であるＡＢＳ樹脂系メタリック樹脂またはアクリル系メタリック樹脂とし、外層（３層目）は透明硬質樹脂２０である透明アクリル系樹脂で構成している。前記メタリック樹脂２１にアクリル系メタリック樹脂を使用すれば、耐候性が非常に良いが、鋼管１０との接着強度に心配がある。そこで、内層（１層目）にＡＢＳ樹脂２２を使用して、鋼管１０との接着強度を高めている。
【００１８】
上記３層で成る薄層樹脂被覆鋼管１の製造方法を図２〜７により説明する。先ず、図２の（Ａ）に示す段階で、公知のロールフォーミングにより帯鋼板を管状にロール成形し、電縫溶接によって合せ目を溶接し、同鋼管１０の表面に現われる溶接ビートを公知の技術で研磨して除去処理を行ない、電縫鋼管１０に製造する。
【００１９】
上記工程（Ａ）で電縫鋼管１０を製造した後は、図２の（Ｂ）に示す段階で、上記段落番号［0009］で説明した日下部電機(株)製のロータリーサイジングミル３により、前記電縫鋼管１０外周面の真円度を数十ミクロン単位の精度に高める成形加工を行なう。このロータリーサイジングミル３で電縫鋼管１０の外周面の真円度を高めることにより、被覆樹脂層２を薄層に構成して電縫鋼管１０を管軸方向に均等断面に構成できる。
【００２０】
そして、図２の（Ｃ）に示す段階で、前記電縫鋼管１０の外周面に、例えば吹き付け装置等５を用いて接着剤を塗布する。図２の（Ｄ）に示す段階で、前記接着剤を塗布した電縫鋼管１０の上に多層ダイス６により電縫鋼管１０の全周面へ均等厚さに押出された被覆樹脂層を順次に複数層被覆して樹脂層２全体の厚さを３００μｍ以下に押出し成形して管軸方向に均等断面に構成する。
【００２１】
前記多層ダイス６の具体的構成を図６及び７に示す。図中の符号６１〜６３は分配板、７２は内層樹脂口金、８２は中層樹脂口金、９２は外層樹脂口金を指している。
【００２２】
先ず、図示を省略した加熱筒シリンダと連結された内層連結駒７０から軟化溶融されたＡＢＳ樹脂（内層樹脂）が、二つの分配板６１、６２の間の一方に設けられた流路７１を通じて内層樹脂口金７２へと注入され、同内層樹脂口金７２を経て鋼管表面に塗布された接着剤の表面へ約５０μｍに薄く均一な被覆層として押出し成形される。
前記内層樹脂の流路７１は、図７に例示したように、鋼管１０の表面全周に均等に樹脂が行きわたるように、分配板６２により分岐されて薄肉鋼管１０の通過位置を中心として大きな半円状をなす第１の流路７１ａの両端が、内側の小径の円状をなす第２の流路７１ｂと１８０゜対称な位置で接続されている。この第２の流路７１ｂから前記内層樹脂口金７２が形成する中心の鋼管１０の外周面に向かって漸次浅くなる流路７１ｃへと一連につながって、内層樹脂流路面７１が形成されている。
【００２３】
次に、加熱筒シリンダと連結された中層連結駒８０から軟化溶融されたメタリック樹脂（中層樹脂）を、流路８１を通じて中層樹脂口金８２へと注入され、同中層樹脂口金８２を経て前記ＡＢＳ樹脂（内層樹脂）の表面に約１５０μｍに薄く均一な被覆層として押出し成形される。
【００２４】
最後に、図示を省略した加熱筒シリンダと連結された外層連結駒９０から軟化溶融された透明硬質樹脂（外層樹脂）が、二つの分配板６２、６３の間の一方に設けられた流路９１を通じて外層樹脂口金９２へと注入され、同外層樹脂口金９２を経て前記メタリック樹脂（中層樹脂）の表面に約８０〜１００μｍに薄く均一な被覆層として押出し成形される。
【００２５】
上記のようにして、被覆樹脂層２の全体を塗装品と略同じくらい薄層に構成したので、使用済み後の薄層樹脂被覆鋼管１はそのまま廃棄処分することができ、剥離した樹脂を産業廃棄物として処分する必要がないから、環境保全に有益であるし、鋼管と樹脂を剥離する手間とコストを要しないから非常に経済的である。もとより、樹脂を被覆した鋼管製品は、美麗で手触りが良く、優れた美観を呈するし、防錆の効果も得られ、更に継手による結合時に継手の密着度が良く、鋼管同士のズレ止めの効果も奏する。
また、被覆樹脂層を３層として各層の樹脂を適切に選定しているので、被覆樹脂層を薄くしても耐候性が良く表面に傷付き難く、その上非常に外観の良いパイプが提供できる。
【００２６】
以上に本発明を図示した実施例に基づいて説明したが、本発明は上述した実施例の構成に限定されるものではない。当業者が必要に応じて通常行う設計変更その他の応用範囲で様々な実施態様が可能であることを念の為に申し添える。
【符号の説明】
【００２７】
１          薄層樹脂被覆鋼管
１０        電縫鋼管
２          樹脂層
２０        透明硬質樹脂
２１        メタリック樹脂
２２        ＡＢＳ樹脂
３          サイジングミル
３０、３１  ケージ
３２        ローラー
６          多層ダイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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