(57)【要約】【課題】金属管内面に形成されている樹脂被覆層を効率よく剥離することができる新規な剥離方法を提供すること。【解決手段】金属管１１の内面に形成されている樹脂被覆層１６を剥離する方法であって、樹脂被覆層１６の表面を水冷しながら、金属管１１と樹脂被覆層１６との界面を、高周波誘導加熱手段３１により、樹脂被覆層１６の構成樹脂の熱分解温度以上の温度で加熱することにより、界面近傍における構成樹脂を熱分解させる第１工程と、金属管１１の内面から樹脂被覆層１６を剥離除去する第２工程とを含む。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管の内面に形成されている樹脂被覆層を剥離する方法であって、
前記樹脂被覆層の表面を水冷しながら、前記金属管と前記樹脂被覆層との界面を前記樹脂被覆層の構成樹脂の熱分解温度以上の温度で加熱することにより、前記界面近傍における構成樹脂を熱分解させる第１工程と、
前記金属管の内面から前記樹脂被覆層を剥離除去する第２工程と
を含むことを特徴とする金属管内面樹脂被覆層の剥離方法。
【請求項２】
前記第１工程において、前記金属管と前記樹脂被覆層との界面を高周波誘導加熱手段により加熱することを特徴とする請求項１に記載の金属管内面樹脂被覆層の剥離方法。
【請求項３】
前記第１工程において、前記金属管の温度が６００℃を超えないように加熱することを特徴とする請求項１または２に記載の金属管内面樹脂被覆層の剥離方法。
【請求項４】
前記第１工程において、前記金属管内に水を充填することにより、前記樹脂被覆層の表面を水冷することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の金属管内面樹脂被覆層の剥離方法。
【請求項５】
前記第１工程において、前記金属管内に水を流通させることにより、前記樹脂被覆層の表面を水冷することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の金属管内面樹脂被覆層の剥離方法。
【請求項６】
前記第１工程において、前記樹脂被覆層の表面に水を噴射することにより、前記樹脂被覆層の表面を水冷することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の金属管内面樹脂被覆層の剥離方法。
【請求項７】
前記樹脂被覆層の構成樹脂がポリエチレンであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の金属管内面樹脂被覆層の剥離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属管内面に形成されている樹脂被覆層を剥離する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、金属管内面に形成されている樹脂被覆層を貼り替える際において、当該樹脂被覆層を剥離する方法として、金属管の一端で樹脂被覆層を剥がして掴み代を作り、金属管内に挿入した把持・牽引手段にその掴み代を連結すると共にその掴み代を反転させ、剥離前線近傍の管体を、誘導加熱手段によって接着強度が一過的に低下するように加熱し、誘導加熱手段を管軸方向に順次移動させて加熱位置を順次移動させながら把持・牽引手段を金属管の他端に向かって引き抜き、樹脂被覆層を反転させながら剥がして行く方法が、本出願人によって紹介されている（下記の特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、金属管の加熱温度は、接着強度は低下させるが、樹脂被覆層を過度に軟化させることのないよう設定され、例えば８０〜１５０℃とされる（特許文献１の段落００１５参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されているような方法では、剥がされた後の樹脂被覆層は、加熱により軟化して強度が低下しているため、引張力により途中で破断してしまうことがある。
【０００５】
このような場合に、剥がされた後の樹脂被覆層に対して、冷却用の空気、ミスト、水を吹き付けて冷却することも考えられるが（特許文献１の段落００１４参照）、強度を十分に回復することはできない。
【０００６】
また、金属管の加熱温度を更に高くする（樹脂被覆層を構成する樹脂の融点以上にする）と、樹脂被覆層の構成樹脂が溶融し、流動して金属管の内面に再固着することがあり、このように再固着した樹脂の剥離はきわめて困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２１０９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上のような事情に基いてなされたものであって、その目的は、金属管内面に形成されている樹脂被覆層を効率よく剥離することができる新規な剥離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の金属管内面樹脂被覆層の剥離方法は、金属管の内面に形成されている樹脂被覆層を剥離する方法であって、
前記樹脂被覆層の表面を水冷しながら、前記金属管と前記樹脂被覆層との界面を前記樹脂被覆層の構成樹脂の熱分解温度以上の温度で加熱することにより、前記界面近傍における構成樹脂を熱分解させる第１工程と、
前記金属管の内面から前記樹脂被覆層を剥離除去する第２工程と
を含むことを特徴とする。
【００１０】
このような剥離方法によれば、第１工程において、金属管と樹脂被覆層との界面近傍の構成樹脂が熱分解されることにより当該樹脂被覆層の金属管内面に対する固着強度は殆ど失われる。他方、界面を加熱する際に樹脂被覆層の表面が水冷されることにより、当該樹脂被覆層は、昇温が抑制されて、溶融して流動するようなことなく、金属管内面に対する固着強度が失われていること以外は一定強度を備えた樹脂被覆層の状態を維持することができる。これにより、第１工程終了後に実施される第２工程において、当該樹脂被覆層を容易に剥離除去することができる。
【００１１】
（２）本発明の剥離方法では、前記第１工程において、前記金属管と前記樹脂被覆層との界面を高周波誘導加熱手段により加熱することが好ましい。
【００１２】
このような剥離方法によれば、金属管と樹脂被覆層との界面を所期の温度に迅速に加熱して樹脂被覆層の固着強度を確実に消失させることができる。
【００１３】
（３）本発明の剥離方法では、前記第１工程において、前記金属管の温度が６００℃を超えないように加熱することが好ましい。
【００１４】
このような剥離方法によれば、金属管の劣化（金属としての物性の低下）を回避することができ、剥離後の金属管の内面を新たに樹脂被覆して再利用することができる。
【００１５】
（４）本発明の剥離方法では、前記第１工程において、前記金属管内に水を充填することにより、前記樹脂被覆層の表面を水冷することが好ましい。
【００１６】
（５）本発明の剥離方法では、前記第１工程において、前記金属管内に水を流通させることにより、前記樹脂被覆層の表面を水冷することが好ましい。
【００１７】
（６）本発明の剥離方法では、前記樹脂被覆層の表面に水を噴射することにより、前記樹脂被覆層の表面を水冷することが好ましい。
【００１８】
（７）本発明の剥離方法において、前記樹脂被覆層の構成樹脂がポリエチレンであることが好ましい。
この場合において、前記界面の加熱温度は４５０〜５５０℃であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の剥離方法によれば、金属管内面に形成されている樹脂被覆層を容易にかつ効率よく剥離することができる。
また、剥離された樹脂被覆層の殆どを再利用可能な状態で回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態における第１工程を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態における第１工程を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態における第１工程を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態における第１工程を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の剥離方法の第１工程の一例において、（Ａ）は、金属管の外面温度、金属管と樹脂被覆層との界面温度、および樹脂被覆層の表面温度について、それぞれの変化を示すグラフであり、（Ｂ）は、加熱処理のために供給した電力の変化を示すグラフである。
【図６】樹脂被覆層の表面を水冷しない場合において、金属管の外面温度、金属管と樹脂被覆層との界面温度、および樹脂被覆層の表面温度について、それぞれの変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の剥離方法は、金属管の内面に形成（ライニング）されている樹脂被覆層を剥離する方法である。
【００２２】
金属管としては、各種鋼管、銅管などを例示することができる。
金属管の外径としては、通常２０〜１５００ｍｍ、好ましくは１００〜６００ｍｍとされる。
金属管の肉厚としては、通常２．８〜３０ｍｍ、好ましくは４．５〜７．９ｍｍとされる。
【００２３】
樹脂被覆層を構成する樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂を例示することができ、本発明は、特に、ポリエチレンからなる被覆樹脂層の剥離方法として好適である。
樹脂被覆層の厚さとしては、通常０．５〜６．０ｍｍ、好ましくは１．０〜２．５ｍｍとされる。
【００２４】
本発明の剥離方法における第１工程は、樹脂被覆層の表面を水冷しながら、金属管と樹脂被覆層との界面（樹脂被覆層の接着面）を加熱することにより、当該界面近傍における構成樹脂を局所的に熱分解させる工程である。
【００２５】
金属管と樹脂被覆層との界面の加熱方法としては、特に限定されるものではなく、金属管を加熱炉内に載置する方法、金属管の外面をガスバーナなどで炙る方法などを挙げることができるが、温度制御が容易で、金属管と樹脂被覆層との界面を迅速かつ局所的に加熱することができる観点から、電磁誘導加熱方法を採用することが好ましい。
ここに、電磁誘導加熱装置を構成するコイルは、金属管の外部に配置してもよく、内部に配置してもよい。
【００２６】
図１〜図４は、それぞれ、第１工程の実施形態を模式的に示している。
図１に示す形態では、電磁誘導加熱装置を構成するリング状のコイル３１が、金属管１１の管軸方向に移動することにより、当該金属管１１、延いては、金属管１１と樹脂被覆層１６との界面を加熱することができる。
【００２７】
図２に示す形態では、電磁誘導加熱装置を構成するリング状のコイル３２が、金属管１２の管軸方向に移動することにより、当該金属管１２、延いては、金属管１２と樹脂被覆層１７との界面を加熱することができる。
【００２８】
図３に示す形態では、電磁誘導加熱装置を構成するリング状のコイル３３が、金属管１３の管軸方向に移動することにより、当該金属管１３、延いては、金属管１３と樹脂被覆層１８との界面を加熱することができる。
【００２９】
図４に示す形態では、電磁誘導加熱装置を構成するリング状のコイル３４が、金属管１４の管軸方向に移動することにより、当該金属管１４、延いては、金属管１４と樹脂被覆層１９との界面を加熱することができる。
【００３０】
前記界面の加熱温度は、樹脂被覆層の構成樹脂の熱分解温度以上とされる。
ここに、構成樹脂の熱分解温度とは、窒素雰囲気下で熱分析（ＴＧ／ＤＴＡ）を行った場合に当該樹脂の重量が５％減少したときの温度をいい、ポリエチレン樹脂の熱分解温度は４００〜４５０℃とされる。
【００３１】
熱分解温度以上の温度で加熱される界面近傍の樹脂は熱分解され、これにより、金属管内面に対する固着強度は殆ど消失し、簡単に剥離できる状態となる。
加熱温度が熱分解温度未満（融点以上）であると、樹脂被覆層の構成樹脂が溶融し、流動して金属管内面に再固着してしまい、そのような樹脂を剥離することがきわめて困難になる。
【００３２】
また、６００℃を超えるような高温での熱履歴を受けた金属管は、金属としての物性（強度）が低下することがあるため、前記界面を加熱する際には、金属管の温度が６００℃を超えないようにすることが好ましい。
【００３３】
ポリエチレン樹脂からなる樹脂被覆層を剥離する場合において、界面の加熱温度は４５０℃以上であることが好ましく、更に好ましくは４５０〜５５０℃である。
【００３４】
前記界面の加熱温度が樹脂被覆層の構成樹脂の熱分解温度以上であるか否かは、当該界面に温度センサを装着したり、金属管の外面温度から推定したりすることにより判定することができる。
【００３５】
加熱処理時における前記界面温度と金属管の外面温度との差は、厚肉（例えば、肉厚が２０ｍｍ以上）の金属管であっても、精々１００℃以内、通常は５０℃以内であり、薄肉（例えば、肉厚が３．２ｍｍ程度）の金属管であれば、前記界面温度と金属管の外面温度とは略等しい。
従って、加熱処理時における金属管の外面温度を測定（監視）することにより、前記界面温度を推定することができ、当該界面温度が、樹脂被覆層の構成樹脂の熱分解温度以上であるか否かを判定することができる。
【００３６】
なお、加熱処理後における界面近傍の構成樹脂が熱分解されたことを観察することで、熱分解温度以上の温度で加熱されていたことを事後的に確認することもできる。
【００３７】
前記界面の加熱処理は、樹脂被覆層の表面を水冷しながら行われる。
樹脂被覆層の水冷方法としては、図１に示すように、樹脂被覆層１６が形成されている金属管１１内に冷却水Ｗ１を充填する方法を採用することができる。
【００３８】
また、図２に示すように、樹脂被覆層１７が形成されている金属管１２内に冷却水Ｗ２を流通させる方法を採用することもできる。図２において、２２１は冷却水の供給ポンプ、２２２は冷却水の供給口、２２３は金属管内を流通させた冷却水の排水口である。
【００３９】
また、図３に示すように、金属管１３の内部に挿入された噴射装置２３から樹脂被覆層１８の表面に向けて冷却水Ｗ３を噴射する方法を採用することもできる。
【００４０】
更に、図４に示すように、リング状のコイル３４とともに金属管１４の内部に挿入された噴射装置２４から樹脂被覆層１９の表面に向けて冷却水Ｗ４を噴射する方法を採用することもできる。
【００４１】
上記のように、金属管と樹脂被覆層との界面を加熱する際に、樹脂被覆層の表面を水冷することにより、界面近傍以外の部分の昇温が抑制され、当該樹脂被覆層は、界面近傍の構成樹脂のみが熱分解される。また、構成樹脂が熱分解されることにより界面近傍の部分がポーラス状となり、界面から樹脂被覆層の表面方向への熱伝導性が低下する。
この結果、加熱処理によって樹脂被覆層が溶融して流動するようなことなく、金属管内面に対する固着強度が失われていること以外は、当該樹脂被覆層は、加熱処理前の状態（組成・引張強度などの物性）を実質的に維持することができる。
【００４２】
図５（Ａ）は、第１工程において、金属管の外面温度、金属管と樹脂被覆層との界面温度、および樹脂被覆層の表面温度について、それぞれの変化を示すグラフである。
図５（Ａ）に示す温度変化は、図１に示したような形態において、ポリエチレン樹脂からなる厚さ２ｍｍの樹脂被覆層１６が内面に形成された、外径４０６．２ｍｍ、肉厚２２ｍｍの金属管１１の内部に冷却水Ｗ１を充填した後、当該金属管１１の外側に、コイル径１０ｍｍ、ターン間５ｍｍのコイル３１を１０ｍｍのクリアランスで配置し、１２０秒後に前記界面温度が４５０℃に到達し、その後、当該界面温度が４５０℃を保持するように加熱することにより測定されたものである。ここに、周波数は２０ｋＨｚであり、０〜１２０秒までの電流は７００Ａ、１２０〜１８０秒までの電流は２００Ａである。図５（Ｂ）は、上記の加熱処理のために供給した電力の変化を示すグラフである。
【００４３】
図５（Ａ）に示したように、金属管１１内に冷却水Ｗ１を充填して、樹脂被覆層１６の表面を水冷することによれば、前記界面温度が４５０℃（ポリエチレン樹脂の熱分解温度以上）でありながら、樹脂被覆層１６の表面温度が１００℃（ポリエチレン樹脂の溶融温度未満）を超えていないことが理解できる。また、昇温時（０〜１２０秒）において、金属管の外面温度と前記界面温度との差は１００℃程度、その後（１２０〜１８０秒）の温度差は５０℃程度であり、金属管の外面温度が６００℃を超えることもない。
【００４４】
図６は、金属管１１の内部に冷却水Ｗ１を充填しなかったこと以外は上記と同様にして測定された、金属管の外面温度、金属管と樹脂被覆層との界面温度、および樹脂被覆層の表面温度について、それぞれの変化を示すグラフである。
ここに、周波数は２０ｋＨｚであり、０〜１２０秒までの電流は４００Ａ、１２０〜２４０秒までの電流は１５０Ａである。
【００４５】
図６に示したように、金属管内に冷却水を充填（樹脂被覆層の表面を水冷）しない場合には、前記界面温度の上昇に伴って樹脂被覆層の表面温度が上昇し、当該表面温度は最終的に４００℃を超えている。
【００４６】
本発明の剥離方法における第２工程は、金属管内面から樹脂被覆層を剥離除去する工程である。
樹脂被覆層を剥離除去する方法としては特に限定されるものではなく、例えば、カッターナイフやスクレパーなどを使用して容易に剥離することができる。
【００４７】
以上、説明したように、本発明の剥離方法によれば、金属管内面に形成されている樹脂被覆層を容易にかつ効率よく剥離することができる。
また、剥離除去した樹脂被覆層（樹脂シート）は、固着面近傍の一部（熱分解された部分）を除く殆どの部分を再利用可能な状態で回収することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１１〜１４  金属管
１５〜１９  樹脂被覆層
２２１  冷却水の供給ポンプ
２２２  冷却水の供給口
２２３  冷却水の排水口
２３〜２４  噴射装置
３１〜３４  コイル
【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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