(57)【要約】【課題】３層ポリオレフィン樹脂被覆鋼管の管端被覆の除去部に対しては現地溶接後に現地防食が行われるが、現地防食と３層ポリオレフィンの接合部分の接着性に課題があった。また、長期に置き場で保管されている場合に被覆を除去した管端部が腐食してポリオレフィン被覆部の端部に剥離が生じるといった問題があった。【解決手段】本発明の端部形状を有する３層ポリオレフィン樹脂重防食被覆鋼管は、被覆端部加工時に防食性・接着性に優れるエポキシ樹脂からなる１５０〜６００μｍの厚膜で塗装したプライマーを残存させ、延長する構造としたものである。この構造とすることで、現地防食でのシール性が向上する。また、屋外曝露で腐食が発生した場合でも、応力の高いポリオレフィン樹脂が端部とならないことから、剥離発生が少ない。【選択図】図３
2018001546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管表面からエポキシ樹脂プライマー層、ポリオレフィン接着剤層、ポリオレフィン層が順次積層されたポリオレフィン被覆鋼管において、当該被覆端部のポリオレフィン接着剤層、ポリオレフィン層が鋼管表面と角度４５度以下に形成され、当該端部から外側にエポキシ樹脂プライマー層のみ５ｍｍ以上塗り残されていることを特徴とする耐剥離性に優れた端部形状を有するポリオレフィン被覆鋼管。
【請求項２】
エポキシ樹脂プライマー層が粉体塗料を用いて形成され、その厚みが１５０〜６００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の耐剥離性に優れた端部形状を有するポリオレフィン被覆鋼管。
【請求項３】
ポリオレフィン被覆が形成されたのち、その端部をまず切削刃によってポリオレフィン接着剤層、ポリオレフィン層を鋼管表面と角度４５度以下に形成し、しかるのちにスチールブラシによってエポキシ樹脂プライマー層を５ｍｍ以上塗り残すように整えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐剥離性に優れた端部形状を有するポリオレフィン被覆鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
石油・ガス等のエネルギー輸送に用いられるラインパイプの防食用外面被覆には通常ポリオレフィン樹脂被覆鋼管が使用されるが、本発明は、この耐剥離性に優れた端部形状を有する３層ポリオレフィン樹脂被覆鋼管に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラインパイプに用いられる外面ポリオレフィン樹脂被覆鋼管において、長期の防食性と施工時の耐疵性が要求される場合には３層被覆鋼管が用いられる。その構成は防食性の高いエポキシ樹脂プライマー層、接着剤層、ポリオレフィン樹脂層からなる３層構造である。被覆されるポリオレフィン樹脂には、ポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂があるが、安価で信頼性が高いことから、一般的にはポリエチレン樹脂が、高温用や耐疵性が要求される場合にはポリプロピレン樹脂が使用される。これらの３層被覆鋼管は被覆工場で生産され、現地で溶接接合を行う。
【０００３】
通常、外面被覆は、現地での溶接接合時の熱影響による被覆の劣化を考慮して、管端部の被覆を除去しておくため、管端部は鋼材が露出した状態で出荷される。ラインパイプで一般的な３層ポリオレフィン樹脂被覆に行われている鋼管端部の形状を図１に示す。鋼管被覆の一番弱い部分は、当該端部であり、ここから水分が侵入し被覆の剥離を発生させる場合がある。
【０００４】
そこで、端部の応力を小さくするために、図１に示すように被覆端部を斜めの形状にする事が一般的に行われている。特許文献１では、この斜めの形状を形成するための加工装置が示されており、特許文献２では、斜めの形状をワイヤーブラシで形成するために曲面形状が示されている。
この斜めの形状は、現場溶接接合後に鋼材が露出した部分を架橋ポリエチレンスリーブ（収縮スリーブ）で防食する際に該スリーブと鋼管被覆端部とのなじみを良くし、埋設後の地中の水侵入を防止する働きがある。この関係を図２に示す。
【０００５】
しかしながら、上記対策を持ってしても長期の埋設時には完全に水の侵入を防ぐことはできない。そこで、該スリーブと鋼管被覆端部の接着性をさらに向上させて水の侵入を防止する方法として、鋼管被覆端部にポリオレフィンプライマーを塗布することが特許文献３に提案されている。しかしこの方法は、現場での工程が増える問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平３−７４１５号公報
【特許文献２】特開平３−１２１７７０号公報
【特許文献３】特開平２−２５５２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
鋼管被覆の最も弱い部分は端面であり、端面の部分に水が侵入し鋼面が腐食すると被覆が剥離していく。従って、水の侵入を完全に防止する手段があればこの問題は解決するが、水の分子は小さく、ラインパイプのように数十年間の長期に渡って供用されるインフラにあっては、水の侵入を完全に防ぐことは困難である。
従って、この水の侵入を出来るだけ小さくし、被覆の剥離に至らしめない技術の開発が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明に関する要旨は次の通りである。
（１）鋼管表面からエポキシ樹脂プライマー層、ポリオレフィン接着剤層、ポリオレフィン層が順次積層されたポリオレフィン被覆鋼管において、当該被覆端部のポリオレフィン接着剤層、ポリオレフィン層が鋼管表面と角度４５度以下に形成され、当該端部から外側にエポキシ樹脂プライマー層のみ５ｍｍ以上塗り残されていることを特徴とする耐剥離性に優れた端部形状を有するポリオレフィン被覆鋼管。
（２）エポキシ樹脂プライマー層が粉体塗料を用いて形成され、その厚みが１５０〜６００μｍであることを特徴とする上記（１）に記載の耐剥離性に優れた端部形状を有するポリオレフィン被覆鋼管。
（３）ポリオレフィン被覆が形成されたのち、その端部をまず切削刃によってポリオレフィン接着剤層、ポリオレフィン層を鋼管表面と角度４５度以下に形成し、しかるのちにスチールブラシによってエポキシ樹脂プライマー層を５ｍｍ以上塗り残すように整えることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の耐剥離性に優れた端部形状を有するポリオレフィン被覆鋼管の製造方法。
【０００９】
次に、上記本発明の要旨について、その内容を記載する。
３層ポリオレフィン被覆鋼管の管端部の形状を検討した結果、ポリオレフィン被覆の端部よりプライマー部分をはみ出させて長くする事がもっとも簡便で効果が大きい事が分かった。概略を図３に示す。当該プライマー部をはみ出させて５ｍｍ上長くする（延長する）事によって、被覆の端部いわゆる鋼面と被覆の端部がプライマー部の端にまで移動する結果、鋼面に水が侵入したとしても剥離するのは当該プライマー部のみであり、被覆の剥離には至らないこととなり、長期の耐久性を有する３層ポリオレフィン被覆を得ることが出来る。
また、延長されたプライマー部には上層のポリオレフィン被覆層がないため、当該層の収縮応力が働かず剥離が起こりにくくなる。
さらに、副次的効果として、現場でポリオレフィン被覆鋼管を溶接後に防食の目的で溶接部分を収縮スリーブで被覆するが、該スリーブと延長されたプライマー部との接着性が向上し、供用中の鋼管被覆への水の侵入をなお一層防止することができる。（図４）
なお、現場でプライマーを塗布すれば一見同様の効果が得られるように考えられるが、ポリオレフィン被覆時に塗布されたプライマー層と現場で塗布したプライマー層とは完全には一体にならないため長年月の間に両層間が剥離し、ここに水が侵入することによって被覆の剥離が発生する可能性がある。
【００１０】
延長するプライマーのみの部分には高い防食性と耐加工性が要求されるため、無機顔料が２０重量％以上添加され、加熱硬化後のガラス転移温度が９５℃以上になるように樹脂成分を調整した粉体状のエポキシ樹脂を塗布して加熱硬化させ、１５０〜６００μｍの膜厚となるようにする。
なお、非晶質の固体（例えば、ポリオレフィン樹脂）を加熱した場合、低温では結晶なみに硬く（剛性が大きく）流動性がなかった固体が、ある狭い範囲で急速に剛性と粘度が低下し流動性が増す。このような温度をガラス転移温度という。従って、ガラス転移温度が高いポリオレフィン樹脂ほど、低温（常温）では硬い樹脂となる。
このようにして、無機顔料とガラス転移温度の高温化によって塗膜硬度が確保されることから、上層のポリオレフィン被覆のみを除去するのが容易となる。また、１５０μｍ以上の膜厚とすることで、加工後でもピンホールが発生しない膜厚を残存させることが可能で、防食性確保に有効となる。
【００１１】
次に、本発明の被覆鋼管の端部の形成方法について説明する。通常、樹脂被覆鋼管の被覆端部は溶接の熱影響を避けるために、管端部から１００ｍｍ以上カットし溶接熱影響が被覆に及ばない用に鋼材露出部を設ける。この時、管端被覆端部には在る程度の斜めの形状（テーパー）加工が行われる。
【００１２】
本発明の３層被覆鋼管では管端部の被覆に切削あるいはブラシ加工を行って、４５度以下のテーパー形状のポリオレフィン被覆部とそのテーパー端の延長に５〜５０ｍｍのエポキシ樹脂のプライマー層のみを残存させ、プライマー層から鋼管端部までは鋼材を露出させた加工を行う。３層の積層のうちプライマー１層のみを残す加工を行うため、最下層のエポキシ樹脂プライマーには厚みと耐切削・耐ブラシ加工性が必要となる。このため、加工に耐える厚み確保が容易な粉体エポキシ樹脂を塗装する。また、塗料としては、顔料を２０重量％以上含有し、硬化後のガラス転移温度が９５℃以上の粉体エポキシ樹脂を用いる。このときのプライマー層の厚みは１５０〜６００μｍとする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の粉体エポキシ樹脂を用いた３層ポリオレフィン被覆鋼管において、鋼管の被覆両管端部に所定のテーパー加工とプライマー層のみを残存させる加工とを行う処理を行うことにより、現地溶接継ぎ手部の防食性を向上させる（図４）とともに、置き場保管中における被覆端部からの剥離を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は一般的な３層ポリオレフィン樹脂被覆鋼管の端部構造を示す断面図である。
【図２】図２は一般的な３層ポリオレフィン樹脂被覆鋼管の被覆端部構造を用いた場合に現地溶接後の防食に接着剤付きの収縮スリーブを用いた場合の断面図の一例。
【図３】図３は本発明の３層ポリオレフィン樹脂被覆鋼管の端部構造を示す断面図である。
【図４】図４は本発明の３層ポリオレフィン樹脂被覆鋼管の被覆端部構造を用いた場合に現地溶接後の防食に接着剤付きの収縮スリーブを用いた場合の断面図の一例。
【図５】図５は本発明の被覆端部形状を形成する方法の工程模式図で、切削工具を用いてプライマー以外の被覆を除去するとともにテーパー加工を行う方法。
【図６】図６は鋼管露出部を作成するために、回転ワイヤーブラシを用いて除去する方法の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明につき詳細に説明を行なう。
本発明の３層ポリオレフィン樹脂被覆鋼管本体部分の被覆は既存の方法によって鋼管１の外面にプライマー層５、接着剤層３、ポリオレフィン樹脂層４の順に３層に形成される。
被覆に使用する鋼管に特に制限は無く、普通鋼、あるいは高合金鋼など、どのような鋼種でも適用可能である。また、サイズ、厚みの制約は設備に起因するのみである。鋼管は油等の付着がある場合は事前に除去した後に鋼管表面の錆や汚れを除去し、接着に必要な粗度を確保するためにブラスト処理を行う。ブラスト処理に用いる研掃材としては、一般的には鋼製グリッド・ショット粒を用いる。更に清浄な表面が要求される場合には、アルミナ等のセラミック素材を用いても良い。ブラスト処理後の表面に、鉄粉等の汚れが付着している場合、ブラシ、吸引、液体による洗浄等の処理を行うことができる。
【００１６】
次に、洗浄処理、あるいは化成処理を行う。化成処理はリン酸やその他の処理を使用する事が出来るが、特に高い防食性能が要求される場合には、例えば日本パーカーライジング社製のパルクロム１００などを用いて塗布型クロメート化成処理を行っても良い。
【００１７】
次に、エポキシ樹脂プライマー層について説明する。プライマー層５には本発明の管端被覆構造を得るのに必要な１５０μｍ以上の膜厚と加工に対する耐切削性・耐ブラシ加工性が必要である。従来使用されているような液体タイプでは耐切削性・耐ブラシ加工性向上のために無機顔料を多く入れた場合、沈降や粘度の問題が生じる。また、厚膜塗装が難しいこともあって、厚膜塗装が可能な粉体エポキシ樹脂を加熱した鋼管に静電粉体塗装して形成する。
【００１８】
粉体エポキシ樹脂塗料はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を単独、もしくは混合し、更に多官能性のフェノールノボラック型エポキシ樹脂やハロゲン化エポキシ樹脂を組み合わせたものに、フェノール系、アミン系、イミダゾール化合物、ジシアンジアミドといった硬化剤を添加して調整されているものが用いられるが、本発明で必要とされる特性としては切削、あるいはブラシ加工時の膜の耐久性である。そのため、粉体エポキシ樹脂紛体塗料としては無機顔料を２０〜５０重量％配合する。
【００１９】
無機顔料はシリカ、酸化チタン、ウォラストナイト、マイカ、タルク、カオリン、酸化クロム、ホウ酸亜鉛、燐酸亜鉛等の顔料、もしくは亜鉛、Ａｌ等の金属粉、あるいはセラミック粉等を適宜用いることができる。また、膜の硬度は耐切削性・耐ブラシ加工性には重要であるから、塗膜の硬度を上げるために高いガラス転移温度を持った材料を使用する。具体的にはガラス転移温度としては９５℃以上になることが好ましい。
【００２０】
粉体エポキシ樹脂塗料は、国内では日本ペイント株式会社、もしくは関西ペイント株式会社から入手可能で、本発明に該当するものを選択して用いる。プライマー層の厚みは１５０μｍ以上であれば良いが、厚みが厚くなりすぎると塗膜の内部応力が増加し、昼夜又は季節の移り変わりによる冷熱繰り返しで応力が加わる場合、特に屋外での曝露で剥離し易くなることから１５０〜６００μｍが適切である。
【００２１】
粉体エポキシ樹脂プライマー層５を形成後に、変性ポリオレフィン樹脂接着剤層３を介してポリオレフィン樹脂層４を積層する。変性ポリオレフィン樹脂接着剤は、ポリオレフィン樹脂を無水マレイン酸で変性したもの、あるいはポリオレフィンと無水マレイン酸との共重合体、ポリオレフィンとアクリル酸エステルと、無水マレイン酸との共重合体を用いることができる。
【００２２】
変性ポリオレフィン樹脂接着剤は、粉体あるいはペレットで供給される。ポリエチレン被覆に使用する接着剤としては、例えば三井化学社製のNE060,NE065,NE080、BOREALIS社製のBorcoat ME0420、Lyondell Basell社製のLucalen G3710E等が使用できる。ペレットの場合、接着剤押出機を用いて加熱溶融した樹脂を、Ｔダイスを用いてプライマー塗布後の鋼管外面に被覆する。中小径鋼管では丸ダイスを用いる場合もある。その他の方法としては、変性ポリオレフィン樹脂接着剤を粉砕して粉体化し、この粉体を塗布する方法もある。これらの方法により、０．１〜０．４ｍｍの接着剤層を形成する。
【００２３】
変性ポリオレフィン接着剤層３の上に被覆するポリオレフィン樹脂は、鋼管被覆用として市販されているものを使用することができる。代表的なポリオレフィンはポリエチレンであり、その他には高温用にポリプロピレンが用いられる。ポリエチレン樹脂としては鋼管被覆用に用いられる銘柄を使用することができる。例えば、国内では日本ポリエチレン社製のNOVATEC ER002S、海外では BOREALIS社製のBorcoat HE3450、Lyondell Basell社製のLupolen 4552Dなどの、鋼管被覆に要求される長期耐久性を有し、カーボンブラックを添加したものが使用可能である。
【００２４】
ポリプロピレン樹脂としては一般的にはホモポリマーよりも低温特性に優れる共重合体が使用され、耐熱性と耐候性対策として、着色顔料、充填強化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系の耐候剤等が添加されたもので、低温靭性と高温使用での耐酸化劣化性を兼ね備えたものであることが好ましい。ポリプロピレン樹脂での着色顔料としてカーボンブラックを用いると、高温で酸化防止剤の効果が消失するため、高性能の被覆鋼管品では用いられない。このため、着色顔料の色としては白色が一般的である。ポリプロピレン樹脂は、例えば国内では日本ポリプロピレンのTX1843B、海外ではBOREALIS社製のBorcoat BB108E-1199、LyondellBasell社製のMoplen Coat EP60R/BIANCOといった鋼管被覆用の樹脂が使用出来る。
【００２５】
ポリオレフィン樹脂層４は取り扱い時の疵発生を抑制するため、通常２ｍｍ以上被覆される。ポリオレフィン樹脂層は厚い程、耐疵性と防食性に優れるが、厚膜になると内部応力が大きくなるため、６ｍｍ以下が望ましい。
【００２６】
以下に図３に示す本発明のテーパー形状を有する管端被覆部と、その延長にプライマー層５を有する管端部構造の形成方法の一例を述べる。３層ポリオレフィン樹脂被覆鋼管を製造した後、図５に示すように鋼管を回転させながら、ポリオレフィン被覆部が斜め（テーパー）になるような角度を持ち、かつ、プライマーと接着剤の界面を切削可能とするために鋼管に対して平行な形状の切削刃８を、表面から内部に押し込んで切削加工を実施する。これにより、ポリオレフィン樹脂被覆部には４５度以下の一定の角度を有するテーパー断面を形成し、且つプライマーのみを残す加工が可能である。
【００２７】
次いで、図６に示すように回転ワイヤーブラシ９によって被覆を完全に削りとって、管端部から１００ｍｍ以上の鋼管露出部（カットバック）を形成する。一般的なカットバックの場合、１５０ｍｍを確保する。最後に図３で形成した延長部のプライマー層の上に接着剤が残存していると現地防食との接着性を阻害するので、必要に応じて、プライマー面をワイヤーブラシ等で研磨して残存接着剤をはぎ取って仕上げる。
【００２８】
プライマー単層部分はパイプラインの供用中に水の侵入がポリオレフィン被覆部まで到達しない距離があれば良く、最低でも５ｍｍの延長が必要である。また最大長さに特に制約は無いが、長すぎると加工が困難であることと、カットバック距離との関係にもよるが被覆端部の鋼材露出部を標準の１５０ｍｍとすると、プライマーを５０ｍｍ以上延長すると現地溶接時に溶接の熱影響を受けやすい１００ｍｍ以内（溶接部からの距離）となってしまうことから５０ｍｍまでとし、５〜５０ｍｍを適切な範囲とした。
【実施例】
【００２９】
〔実施例１〜５〕
以下、本発明のポリオレフィンにポリエチレンを使用し、テーパー角度、プライマーの塗装厚みを変えた実施例１〜５を具体的に説明する。
鋼管は２００ＡのＪＩＳ  Ｇ３４５２の配管用炭素鋼管５．５ｍ長を用いた。鋼管外面にIKK社製のTGD−70番のグリッドブラスト処理を行って除錆したものを用意した。その後、鋼管の表面洗浄処理を行って汚れや鉄粉等を除去した。
鋼管を加熱装置で２２０℃に加熱後、粉体エポキシ樹脂プライマー（BASEPOX PE50-1081、Arsonsisi社製、顔料添加量27%、ガラス転移温度102℃）を、本発明の膜厚範囲である１５０〜６００μｍで静電粉体塗装を実施した後にポリエチレン接着剤として三井化学社製のNE065のペレットを押出機とＴダイスを用いてシート状の半溶融状態に成形して巻き付け被覆を行った。次いで、ポリエチレン被覆には日本ポリエチレン社製のNOVATEC ER002Sのペレットを押出機とＴダイスを用いてシート状の半溶融状態に成形して巻き付け被覆を行った。接着剤膜厚は０．２ｍｍ、ポリエチレン樹脂被覆は３ｍｍになるように調整した。被覆後、水冷を行って３層ポリエチレン樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３０】
作製した３層ポリエチレン樹脂被覆鋼管を回転させ、角度を持った刃と鋼管に平行な刃を兼ね備えた切削刃によってテーパー加工と、延長プライマー層を形成するための接着剤とポリエチレン樹脂被覆の切削加工とを同時に行った。テーパー加工の角度は本発明の範囲となる３０度と４５度の角度を選定した。この時、ポリエチレン樹脂の被覆端部は鋼管の端部から１５０ｍｍの位置になるように調整した。その後ワイヤーブラシを用いて鋼管端部から被覆を削り取って鋼面を露出させ、プライマー単層部分を２０ｍｍの長さで残存させた。プライマー単層部分についてはワイヤーブラシで表面のみを更に研削し、接着剤が表面に残存しないように仕上げ、実施例１〜５を製造した。
【００３１】
〔実施例６〜８〕
以下、本発明のポリオレフィンにポリプロピレンを使い、プライマー延長部の長さを変えた場合の実施例６〜８を具体的に説明する。
鋼管は２００ＡのＪＩＳ  Ｇ３４５２の配管用炭素鋼管５．５ｍ長を用いた。鋼管外面にIKK社製のTGD−70番のグリッドブラスト処理を行って除錆したものを用意した。その後、鋼管の表面洗浄処理を行って汚れや鉄粉等を除去した。
鋼管を加熱装置で２２０℃に加熱後、粉体エポキシ樹脂プライマー（Scotchkote 226N+、３M社製、顔料添加量44%、ガラス転移温度106℃）を、本発明の膜厚範囲である３００μｍで静電粉体塗装を実施した後に接着剤として三菱化学のAP−P501のペレットを押出機とＴダイスを用いてシート状の半溶融状態に成形して巻き付け被覆を行った。次いで、ポリプロピレン被覆には日本ポリプロピレンのTX1843Bのペレットを押出機とＴダイスを用いてシート状の半溶融状態に成形して巻き付け被覆を行った。接着剤膜厚は０．２ｍｍ、ポリプロピレン樹脂被覆は３ｍｍになるように調整した。被覆後、水冷を行って３層ポリプロピレン樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３２】
作製した３層ポリプロピレン樹脂被覆鋼管を回転させ、角度を持った刃と鋼管に平行な刃を兼ね備えた切削刃によってテーパー加工と、延長プライマー層を形成するための接着剤とポリエチレン樹脂被覆の切削加工とを同時に行った。テーパー加工の角度は本発明の範囲となる４５度の角度を選定した。この時、ポリプロピレン樹脂の被覆端部は鋼管の端部から１５０ｍｍの位置になるように調整した。その後ワイヤーブラシを用いて鋼管端部から被覆を削り取って鋼面を露出させ、プライマー単層部分を調整して本発明の範囲である５〜５０ｍｍ長さで残存させた。プライマー単層部分についてはワイヤーブラシで表面のみを更に研削し、接着剤が表面に残存しないように仕上げ、実施例６〜８を製造した。
【００３３】
〔比較例１〜３〕
以下、本発明のポリオレフィンにポリエチレンを使用し、テーパーの無い場合を比較例１、プライマー単層部が無いか又は小さい場合を比較例２及び３として具体的に説明する。
鋼管は２００ＡのＪＩＳ  Ｇ３４５２の配管用炭素鋼管５．５ｍ長を用いた。鋼管外面にIKK社製のTGD−70番のグリッドブラスト処理を行って除錆したものを用意した。その後。鋼管の表面洗浄処理を行って汚れや鉄粉等を除去した。
鋼管を加熱装置で２２０℃に加熱後、粉体エポキシ樹脂プライマー（BASEPOX PE50-1081、Arsonsisi社製、顔料添加量27%、ガラス転移温度102℃）を、本発明の膜厚範囲である１５０μｍで静電粉体塗装を実施した後にポリエチレン接着剤として三井化学社製のNE065のペレットを押出機とＴダイスを用いてシート状の半溶融状態に成形して巻き付け被覆を行った。次いで、ポリエチレン被覆には日本ポリエチレン社製のNOVATEC ER002Sのペレットを押出機とＴダイスを用いてシート状の半溶融状態に成形して巻き付け被覆を行った。接着剤膜厚は０．２ｍｍ、ポリエチレン樹脂被覆は３ｍｍになるように調整した。被覆後、水冷を行って３層ポリエチレン樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３４】
〔比較例１〕
作製した３層ポリエチレン樹脂被覆鋼管を回転させ、９０度の角度を持った刃と鋼管に平行な刃を兼ね備えた切削刃による加工と、延長プライマー層を形成するための接着剤とポリエチレン樹脂被覆の切削加工とを同時に行った。この時、ポリエチレン樹脂の被覆端部は鋼管の端部から１５０ｍｍの位置になるように調整した。その後ワイヤーブラシを用いて鋼管端部から被覆を削り取って鋼面を露出させ、プライマー単層部分を５ｍｍの長さで残存させた。プライマー単層部分についてはワイヤーブラシで表面のみを更に研削し、接着剤が表面に残存しないように仕上げ、比較例１を製造した。
【００３５】
〔比較例２〕
作製した３層ポリエチレン樹脂被覆鋼管を回転させ、４５度の角度を持った刃と鋼管に平行な刃を兼ね備えた切削刃によってテーパー加工と、延長プライマー層を形成するための接着剤とポリエチレン樹脂被覆の切削加工とを同時に行った。テーパー加工の角度は本発明の範囲となる４５度の角度を選定した。この時、ポリエチレン樹脂の被覆端部は鋼管の端部から１５０ｍｍの位置になるように調整した。その後ワイヤーブラシを用いて鋼管端部から被覆を削り取って鋼面を露出させ、プライマー単層部分を残さない（０ｍｍ）ようにして比較例２を製造した。
【００３６】
〔比較例３〕
作製した３層ポリエチレン樹脂被覆鋼管を回転させ、４５度の角度を持った刃と鋼管に平行な刃を兼ね備えた切削刃によってテーパー加工と、延長プライマー層を形成するための接着剤とポリエチレン樹脂被覆の切削加工とを同時に行った。この時、ポリエチレン樹脂の被覆端部は鋼管の端部から１５０ｍｍの位置になるように調整した。その後ワイヤーブラシを用いて鋼管端部から被覆を削り取って鋼面を露出させ、プライマー単層部分を２ｍｍの長さで残存させて比較例３を製造した。
【００３７】
〔比較例４〕
以下、本発明のポリオレフィンにポリエチレンを使用し、プライマー部分の厚みが異なる場合として具体的に説明する。
鋼管は２００ＡのＪＩＳ  Ｇ３４５２の配管用炭素鋼管５．５ｍ長を用いた。鋼管外面にIKK社製のTGD−70番のグリッドブラスト処理を行って除錆したものを用意した。その後、鋼管の表面洗浄処理を行って汚れや鉄粉等を除去した。
鋼管を加熱装置で２２０℃に加熱後、粉体エポキシ樹脂プライマー（BASEPOX PE50-1081、Arsonsisi社製、顔料添加量27%、ガラス転移温度102℃）を、本発明の膜厚範囲から外れる１００μｍで静電粉体塗装を実施した後にポリエチレン接着剤として三井化学社製のNE065のペレットを押出機とＴダイスを用いてシート状の半溶融状態に成形して巻き付け被覆を行った。次いで、ポリエチレン被覆には日本ポリエチレン社製のNOVATEC ER002Sのペレットを押出機とＴダイスを用いてシート状の半溶融状態に成形して巻き付け被覆を行った。接着剤膜厚は０．２ｍｍ、ポリエチレン樹脂被覆は３ｍｍになるように調整した。被覆後、水冷を行って３層ポリエチレン樹脂被覆鋼管を製造した。
【００３８】
作製した３層ポリエチレン樹脂被覆鋼管を回転させ、４５度の角度を持った刃と鋼管に平行な刃を兼ね備えた切削刃によってテーパー加工と、延長プライマー層を形成するための接着剤とポリエチレン樹脂被覆の切削加工とを同時に行った。この時、ポリオレフィン樹脂の被覆端部は鋼管の端部から１５０ｍｍの位置になるように調整した。その後ワイヤーブラシを用いて鋼管端部から被覆を削り取って鋼面を露出させ、プライマー単層部分を４ｍｍの長さで残存させて比較例４を製造した。
【００３９】
〔比較例５〕
以下、本発明のポリオレフィンにポリエチレンを使用し、プライマー部分のガラス転移温度が不足した場合として具体的に説明する。
鋼管は２００ＡのＪＩＳ  Ｇ３４５２の配管用炭素鋼管５．５ｍ長を用いた。鋼管外面にIKK社製のTGD−70番のグリッドブラスト処理を行って除錆したものを用意した。その後、鋼管の表面洗浄処理を行って汚れや鉄粉等を除去した。
鋼管を加熱装置で２２０℃に加熱後、粉体エポキシ樹脂プライマー（国内試作品、顔料添加量25%、ガラス転移温度91℃）を、本発明の膜厚範囲の１５０μｍで静電粉体塗装を実施した後にポリエチレン接着剤として三井化学社製のNE065のペレットを押出機とＴダイスを用いてシート状の半溶融状態に成形して巻き付け被覆を行った。次いで、ポリエチレン被覆には日本ポリエチレン社製のNOVATEC ER002Sのペレットを押出機とＴダイスを用いてシート状の半溶融状態に成形して巻き付け被覆を行った。接着剤膜厚は０．２ｍｍ、ポリエチレン樹脂被覆は３ｍｍになるように調整した。被覆後、水冷を行って３層ポリエチエン樹脂被覆鋼管を製造した。
【００４０】
作製した３層ポリエチレン樹脂被覆鋼管を回転させ、４５度の角度を持った刃と鋼管に平行な刃を兼ね備えた切削刃によってテーパー加工と、延長プライマー層を形成するための接着剤とポリエチレン樹脂被覆の切削加工とを同時に行った。この時、ポリエチレン樹脂の被覆端部は鋼管の端部から１５０ｍｍの位置になるように調整した。その後ワイヤーブラシを用いて鋼管端部から被覆を削り取って鋼面を露出させ、プライマー単層部分を４ｍｍの長さで残存させて比較例５を製造した。
【００４１】
〔比較例６〕
以下、本発明のポリオレフィンにポリエチレンを使用し、プライマー部分の無機顔料の添加が不足した場合として具体的に説明する。
鋼管は２００ＡのＪＩＳ  Ｇ３４５２の配管用炭素鋼管５．５ｍ長を用いた。鋼管外面にIKK社製のTGD−70番のグリッドブラスト処理を行って除錆したものを用意した。その後、鋼管の表面洗浄処理を行って汚れや鉄粉等を除去した。
鋼管を加熱装置で２２０℃に加熱後、粉体エポキシ樹脂プライマー（国内試作品、顔料添加量11%、ガラス転移温度101℃）を、本発明の膜厚範囲の１５０μｍで静電粉体塗装を実施した後にポリエチレン接着剤として三井化学社製のNE065のペレットを押出機とＴダイスを用いてシート状の半溶融状態に成形して巻き付け被覆を行った。次いで、ポリエチレン被覆には日本ポリエチレン社製のNOVATEC ER002Sのペレットを押出機とＴダイスを用いてシート状の半溶融状態に成形して巻き付け被覆を行った。接着剤膜厚は０．２ｍｍ、ポリエチレン樹脂被覆は３ｍｍになるように調整した。被覆後、水冷を行って３層ポリエチレン樹脂被覆鋼管を製造した。
【００４２】
作製した３層ポリエチレン樹脂被覆鋼管を回転させ、４５度の角度を持った刃と鋼管に平行な刃を兼ね備えた切削刃によってテーパー加工と、延長プライマー層を形成するための接着剤とポリエチレン樹脂被覆の切削加工とを同時に行った。この時、ポリオレフィン樹脂の被覆端部は鋼管の端部から１５０ｍｍの位置になるように調整した。その後ワイヤーブラシを用いて鋼管端部から被覆を削り取って鋼面を露出させ、プライマー単層部分を４ｍｍの長さで残存させて比較例６を製造した。
【００４３】
〔実施例、比較例の性能試験結果〕
前記方法で製造した実施例及び比較例の、鋼管の端部仕様の違いと腐食による耐剥離性との関係を確認するため、管端部から５００ｍｍ長さで切断して屋外に１年間曝露した後、ポリオレフィン被覆端部から被覆をはつって、円周上の８点の剥離長さを測定して平均剥離長さを求めた。
また、現地防食被覆における防食性を評価するため、同様に管端部から５００ｍｍ長さに鋼管を切断後、これらの鋼管を円周溶接し接合した。その後、現地防食収縮スリーブの内層６、現地防食収縮スリーブの外層７からなるポリエチレン樹脂製収縮スリーブにて現地防食被覆を実施し、腐食評価用の模擬現地継ぎ手部を作製した。現地継ぎ手部の防食性については、促進試験として８０℃の塩水に９０日間試験体を浸漬した後、継ぎ手部の現地防食被覆を除去しさらに上記と同様にポリオレフィン被覆端部から被覆をはつって、円周上の８点の剥離長さを測定して平均剥離長さを求めた。
【００４４】
上記試験結果について実施例、比較例を表１にまとめた。
表１の本発明の実施例の結果からも明らかな様に、ポリオレフィン被覆にテーパー形状加工を行い、その先端にプライマー層のみを残存させた本発明では、被覆の端部の剥離応力が小さいだけで無く、腐食剥離も残存プライマーによって抑制されることから、屋外に１年間曝露しても剥離を生じない。更に、現地防食が２層被覆であっても、プライマーが残存することによって３層となる部分が円周状の両端に出来ることから、腐食因子である水やイオンが鋼材と現地被覆の接着界面に到達しづらいため、促進試験においてもポリオレフィン被覆の端部剥離が発生しなかった。
【００４５】
一方、ポリオレフィン被覆端部がテーパー形状を有しない比較例１の場合には、剥離応力が端部に集中することと、現地防食が角部に十分になじまないといった問題から、防食性に問題が生じる。比較例２及び３のように、本発明に必要なプライマー残存長さが不十分であった場合、屋外曝露では腐食剥離、現地防食では管端シール効果が不十分となって剥離が生じる。
また比較例４〜６の様にプライマーに必要な膜厚や、加工による耐切削性・耐ブラシ加工性（ガラス転移温度及び無機顔料添加量）等が不足すると、プライマー残存部の防食性が低下し、結果としてポリオレフィン被覆の端部剥離が発生する。
【００４６】
以上の結果からも明らかなように、３層ポリオレフィン樹脂被覆鋼管において既存のカットバックとテーパーのみによる端部の被覆仕様では、置き場曝露と、現地被覆を行った後の防食性が十分では無かった。これに対して、本発明のプライマー部を残存させる加工を行う被覆の端部仕様では、屋外曝露で問題となる冷熱繰り返しによる剥離応力が小さく、防食性の高いプライマー部が延長被覆されていることから、曝露によってポリオレフィン被覆端部の剥離が開始する事が無く、更に現地防食においてはシール効果が高いために現地防食部の防食性を大きく向上させることが可能である。
【００４７】
【表１】
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【符号の説明】
【００４８】
１  鋼管
２  プライマー層
３  接着剤層
４  ポリオレフィン樹脂層
５  延長被覆された粉体エポキシ樹脂塗装によるプライマー層
６  現地防食収縮スリーブの内層
７  現地防食収縮スリーブの外層
８  被覆端部のテーパー加工とプライマー残存部上の被覆を切削除去する形状の切削刃
９  回転ワイヤーブラシ
【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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