(57)【要約】【課題】耐摩耗性に優れるライニングを施工する方法を提供する。【解決手段】少なくとも、直鎖低密度ポリエチレンの粉体と該直鎖上低密度ポリエチレンを架橋可能な架橋剤とを含むライニング用組成物粉体を製造する工程と、前記ライニング用組成物粉体を、大気雰囲気にて所定の温度に加熱された施工対象部材２に接触させて、前記施工対象部材２の表面に前記ライニング組成物粉体からなるライニング層を形成する工程と、前記ライニング層の周囲を低酸素濃度雰囲気とし、前記施工対象部材２の温度が６０℃以上３００℃以上である条件で、前記直鎖低密度ポリエチレンを架橋させる工程とを含み、前記低酸素濃度雰囲気が、前記ライニング層の周囲が、１０ｐｐｍ未満の酸素濃度とされる不活性ガス雰囲気、または、架橋前の前記ライニング層の発泡が防止される圧力以上６Ｐａ以下の圧力とされる減圧雰囲気とされるライニング施工方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、直鎖低密度ポリエチレンの粉体と該直鎖上低密度ポリエチレンを架橋可能な架橋剤とを含むライニング用組成物粉体を製造する工程と、
前記ライニング用組成物粉体を、大気雰囲気にて所定の温度に加熱された施工対象部材に接触させて、前記施工対象部材の表面に前記ライニング組成物粉体からなるライニング層を形成する工程と、
前記ライニング層の周囲を低酸素濃度雰囲気とし、前記施工対象部材の温度が６０℃以上３００℃以上である条件で、前記直鎖低密度ポリエチレンを架橋させる工程とを含み、
前記低酸素濃度雰囲気が、前記ライニング層の周囲が、１０ｐｐｍ未満の酸素濃度とされる不活性ガス雰囲気、または、架橋前の前記ライニング層の発泡が防止される圧力以上６Ｐａ以下の圧力とされる減圧雰囲気とされるライニング施工方法。
【請求項２】
前記施工対象部材が金属製の配水管とされ、
前記配水管の内側の表面に前記ライニング層が形成され、
前記配水管の内側が前記減圧雰囲気となるように制御される請求項１に記載のライニング施工方法。
【請求項３】
前記施工対象部材が金属製の配水管とされ、
前記配水管の内側の表面に前記ライニング層が形成され、
前記配水管の内側が所定の減圧された後に、前記配水管の内側に不活性ガスを充填して、前記配水管の内側が前記酸素濃度になるように制御される請求項１に記載のライニング施工方法。
【請求項４】
前記施工対象部材が金属製の配水管とされ、
前記配水管の内側の表面に前記ライニング層が形成され、
前記配水管の内側に所定量の不活性ガスを流通させて、前記配水管の内側が前記酸素濃度になるように制御される請求項１に記載のライニング施工方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のライニング施工方法によって施工されたライニングを備えるライニング部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば配水管の内面をライニング用組成物で被覆するライニング施工方法、及び、該ライニング用組成物からなるライニング層が形成されたライニング部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学プラント、発電プラント、海水淡水化プラントなどでは水や海水を輸送する配水管が多数使用されている。その中でも長期間の使用を前提とした配水管や強度を要する配水管には金属製配水管が用いられるが、コストの点から配水管材質は炭素鋼を使用する例が多い。従って、内部流体による配水管の腐食を防止するために配水管内面全体をライニングで覆う場合がある。
【０００３】
ライニング材としては、高分子材料、特にゴムやポリエチレン（ＰＥ）を主としてなるものが知られている。このうち、ＰＥは水分透過率が小さいことから、炭素鋼などを母材とする配水管の腐食防止に有効であることが知られている。特に、直鎖低密度ＰＥ（ＬＬＤＰＥ）は、分岐鎖が少ない分子構造により分子間の隙間が少ない。すなわち、ＬＬＤＰＥは、分子が比較的密にパッキングされているため、分岐鎖が相対的に多い低密度ＰＥ（ＬＤＰＥ）よりも水分が透過しにくい。よって、近年、ライニング用としてＬＬＤＰＥが適用されることが多い。
【０００４】
しかしながら、ＰＥは分子間の結合（架橋）がなく、さらに分子の極性もほとんどないため分子間の引き合う力も弱い。分子同士が物理的に絡み合うことにより、分子を引き離す力に対して多少の抵抗力はあるが、この抵抗力は化学的な結合と比較すると弱い。そのため、耐摩耗性についてはゴムなどに比較すると必ずしも優れた材料とは言えない。
【０００５】
機械的特性を向上させたＰＥとして、近年、合成用触媒としてメタロセン触媒を用いたＰＥ（以下、メタロセンＰＥと表記）が実用化されている。メタロセンＰＥは、従来のチグラー触媒を使用した合成法によるＰＥと比較して、ＰＥの分子量分布がシャープであるという特性があり、結果としてＰＥの機械的特性（引張強度や伸びなど）が向上する傾向を示す。このような特性に着目し、メタロセンＰＥを金属に成形被覆したライニング品が特許文献１に開示されている。
【０００６】
ＰＥの耐摩耗性を向上させるために、分子同士を架橋させる。架橋させたＰＥでは溶融成形加工ができないため、所望のライニング皮膜を形成した後にＰＥを架橋させる手法が採用される。ＰＥを架橋させる方法として、有機過酸化物をラジカル発生源に用いる過酸化物架橋が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３５２５８１８号公報（請求項１、段落［００２５］及び［００２８］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
過酸化物架橋では、主として粉体とされる原料ＰＥに有機過酸化物を混合してから加熱成形する。このため、低温でラジカルを発生させる有機過酸化物を使用した場合は、加熱成形中に架橋反応が進行し、流動性が阻害されるため、均一なライニング皮膜を形成することが困難であった。一方、高温でラジカルを発生させる有機過酸化物を使用した場合は、架橋反応温度でＰＥが酸化劣化する。このため原料ＰＥに酸化防止剤が添加されるが、酸化防止剤によってラジカルが捕捉されてしまう。結果的に得られるライニング皮膜は架橋部分が少なくなり、耐摩耗性を向上させることが困難であった。
【０００９】
本発明は、ＰＥと架橋剤とを混合したライニング組成物を用いて、耐摩耗性に優れるライニングを施工する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも、直鎖低密度ポリエチレンの粉体と該直鎖上低密度ポリエチレンを架橋可能な架橋剤とを含むライニング用組成物粉体を製造する工程と、前記ライニング用組成物粉体を、大気雰囲気にて所定の温度に加熱された施工対象部材に接触させて、前記施工対象部材の表面に前記ライニング組成物粉体からなるライニング層を形成する工程と、前記ライニング層の周囲を低酸素濃度雰囲気とし、前記施工対象部材の温度が６０℃以上３００℃以上である条件で、前記直鎖低密度ポリエチレンを架橋させる工程とを含み、前記低酸素濃度雰囲気が、前記ライニング層の周囲が、１０ｐｐｍ未満の酸素濃度とされる不活性ガス雰囲気、または、架橋前の前記ライニング層の発泡が防止される圧力以上６Ｐａ以下の圧力とされる減圧雰囲気とされるライニング施工方法を提供する。
【００１１】
従来の架橋剤を用いたライニング施工では、ライニング層形成工程及び架橋工程は大気雰囲気下で実施されていた。大気中の酸素濃度は１８〜２１ｖｏｌ％である。
これに対し、本発明では、ライニング層を形成する工程は大気雰囲気で実施する。酸素が多量に存在する環境では、加熱により架橋剤からラジカルが発生し、直鎖低密度ポリエチレン分子にラジカルが移動しても酸素に捕捉される。このため、ライニング層形成工程では直鎖低密度ポリエチレンを架橋させずに流動性を保持させることができる。そして、架橋工程はライニング層周囲が減圧雰囲気、または、ライニング層周囲が酸素濃度１０ｐｐｍ未満の不活性ガス雰囲気下とされる低酸素雰囲気で実施する。この架橋工程は必ずしも樹脂が溶融流動状態でなくとも良い。こうすることで、酸素に捕捉されていたラジカルが開放され、ライニング層中に多量のラジカルが存在することになる。このため、直鎖低密度ポリエチレンの架橋反応が促進されて、ライニングの耐摩耗性が向上する。
【００１２】
上記発明において、前記施工対象部材が金属製の配水管とされ、前記配水管の内側の表面に前記ライニング層が形成され、前記配水管の内側が前記減圧雰囲気となるように制御される。
このように、ライニング層が形成される配水管の内側のみを減圧雰囲気とすれば、配水管全体を真空容器に入れてライニング層の架橋を実施する必要はない。従って、施工装置が縮小化されるとともに、施工工程が簡略化する。この結果、ライニング層施工に要するコストを削減することが可能である。
【００１３】
上記発明において、前記施工対象部材が金属製の配水管とされ、前記配水管の内側の表面に前記ライニング層が形成され、前記配水管の内側が所定の減圧された後に、前記配水管の内側に不活性ガスを充填して、前記配水管の内側が前記酸素濃度になるように制御されることが好ましい。
このように、ライニング層が形成される配水管の内側のみを低酸素濃度とされる不活性ガス雰囲気にすれば、施工装置を縮小化できるとともに施工工程を簡略化することができる。この結果、ライニング施工に要するコストを削減することができる。
【００１４】
上記発明において、前記施工対象部材が金属製の配水管とされ、前記配水管の内側の表面に前記ライニング層が形成され、前記配水管の内側に所定量の不活性ガスを流通させて、前記配水管の内側が前記酸素濃度になるように制御されることが好ましい。
上記方法では、より容易な方法でライニング層周囲を低酸素濃度とすることができるので、施工工程が簡略化できる。
【００１５】
本発明は、上記のライニング施工方法によって施工されたライニングを備えるライニング部材の製造方法を提供する。
本発明のライニング施工方法によれば、優れた耐摩耗性を有するライニング層が形成される。このライニング層を有するライニング部材は、長期間にわたり母材金属の腐食が防止される。このため、長寿命のライニング部材とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、大気雰囲気で直鎖低密度ポリエチレンの流動性を確保しながらライニング層を形成して、その後、低酸素濃度条件で直鎖低密度ポリエチレンを架橋させることで直鎖低密度ポリエチレンの架橋を促進させる。その結果、本発明により得られるライニングは、従来の方法で施工されたライニングと比較して耐摩耗性が向上したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ライニング施工装置の概略図である。
【図２】ライニング施工装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係るライニング施工方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
（ライニング用組成物粉体の製造工程）
本実施形態に係るライニング用組成物は、ライニング施工前の中間材料であり、少なくとも直鎖低密度ポリエチレンと架橋剤とを含む。低密度ポリエチレンとは、密度０．９１０以上０．９３０未満のポリエチレンと定義される。
【００１９】
本実施形態における直鎖低密度ポリエチレン（以下、ＬＬＤＰＥと称す）は、重合触媒を用いてα−オレフィンとエチレンとを共重合させたポリマーである。本実施形態のＬＬＤＰＥに適用される重合触媒は、メタロセン触媒であることが特に好ましい。メタロセン触媒は、二塩化ジルコノセンとメチルアルミノキサンを組み合わせたもので、エチレンに対して高い重合活性を示し、さらに活性点が均一であるという特徴を有する。
メタロセン触媒で合成したＬＬＤＰＥ（以下、メタロセンＬＬＤＰＥと称する）は、例えば、「ハーモレックス」（日本ポリエチレン株式会社製）、「ユメリット」（宇部丸善ポリエチレン株式会社製）、「スミカセン」「エクセレン」（いずれも住友化学株式会社製）などとされるが、これに限るものではない。
【００２０】
本実施形態では、ＬＬＤＰＥの他に、接着性ポリエチレン、架橋性添加剤などが添加されていても良い。接着性ポリエチレンとは、側鎖に極性基を導入したポリエチレンである。例えば、「モディック」（三菱化学株式会社製）、「アドテックス」（日本ポリエチレン株式会社製，三菱化学株式会社製）、「フローセン」（住友精化株式会社製）などとされるが、これらに限るものではない。架橋性添加剤とは、イソプレン単位、１，３−ブタジエン単位、メチルスチレン単位などの炭素二重結合を持つポリエチレンを、単独で重合あるいは複数を混合して共重合させたもの、または、ポリエチレンの一部に架橋性と極性とを有する無水マレイン酸、フマル酸などをグラフト結合させたものである。例えば、「ＶＭＸ」（三菱化学株式会社製）、「ユーメックス２０００」（三洋化成株式会社製）、「レクスパール」（三菱化学株式会社製）などとあるが、これらに限るものではない。
あるいは、ＬＬＤＰＥを主体とし、接着性ポリエチレンなどを配合した粉体塗料を用いても良い。粉体塗料は、例えば「ＵＢＥ粉末ポリエチレン」（宇部丸善ポリエチレン株式会社製）などとされるが、これらに限るものではない。
【００２１】
架橋剤は、ＬＬＤＰＥを架橋可能な有機過酸化物とされる。詳細には、架橋剤は、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド（ＤＢＰ）、２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，５−ジメチルヘキシン−３（２５ＹＢ）などとされるが、これらに限るものではない。架橋剤の配合量は、ＬＬＤＰＥ１００重量部に対して通常０．５重量部〜１０重量部が好ましい。架橋材の配合量が０．５重量部未満では、架橋度が小さすぎて効果が発現しにくい。架橋材の配合量が１０重量部を越えると、架橋度が上がりすぎてライニングが脆くなる懸念がある。
【００２２】
本実施形態のライニング用組成物は、添加剤として滑剤、アンチブロッキング剤、紫外線吸収剤、充填剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、酸化防止剤等が添加されていても良い。アンチブロッキング剤を添加すると、粉体の流動性及び取扱い性が向上する。ライニングの施工対象が配水管の外面である場合には、紫外線吸収剤の添加が有用である。帯電防止剤を添加すると、ライニング用組成物（粉体）としての取扱い性が改良される。
【００２３】
ライニング用組成物粉体は、以下の工程により製造される。
ＬＬＤＰＥ粉体を加熱しながら架橋剤を添加し、さらに必要に応じての添加剤を加えて均一に混練する。混練は大気中で実施される。加熱温度はＬＬＤＰＥの軟化点以上、架橋剤の分解開始温度以下の温度とされる。ＬＬＤＰＥの融点は一般に１２０〜１３０℃程度とされる。架橋剤の分解開始温度は、架橋剤の種類により異なる。例えば、架橋剤の分解開始温度は、１時間半減期温度（１時間で物質が半減する温度）とされる。前述の架橋剤の１時間半減期温度は、ＤＣＰで１３６℃，ＤＢＰで１４６℃,２５ＹＢで１５０℃である。
混練時に架橋反応が開始することを避けるため、混練時間は可能な限り短時間で行う。更に、架橋前の混練時における架橋を抑制するため、ライニング用組成物にスコーチ防止剤が適宜添加されていても良い。
【００２４】
混練した混合物は、粉砕されてライニング用組成物粉体にされる。粉砕方法は熱可塑性樹脂の粉砕に用いられる方法であればよく、例えば、冷凍粉砕法あるいは冷却粉砕法などがあるが、これに限るものではない。
【００２５】
上記工程で得られたライニング用組成物粉体では、メタロセンＬＬＤＰＥは実質的に未架橋状態で架橋剤と均一混合されている。また、上記工程で得られたライニング用組成物粉体は、１粒子にＬＬＤＰＥ、高分子酸化剤及び架橋剤などが均一混合した状態の粉体となる。これによって、施工対象部材上でＬＬＤＰＥ及び架橋剤が偏在することを抑制できる。
【００２６】
（施工対象部材の前処理工程）
以下では、施工対象部材が金属製配水管とされ、配水管の内側の壁にライニング層が形成されたライニング部材を製造する場合を例に挙げて説明する。
【００２７】
まず、配水管を受け入れ、外観検査を行う。詳細には、割れ、変形、及び溶接部の内面に突起など有害なものがないことを目視し、配水管のライニング施工が可能であることを確認する。
【００２８】
次に、配水管に下地処理を施す。下地処理は、スチールグリッドによるブラスト処理などとされる。下地処理後、圧縮空気で下地処理面の清掃を行い、下地処理面の検査を行う。また、下地処理後１２時間以内にライニング処理（ライニング層形成工程及び架橋工程）を行う。
【００２９】
（ライニング層形成工程）
図１は、本実施形態のライニング施工を実施するためのライニング施工装置の概略図である。図２は、図１のライニング施工装置を紙面左側から見たときの概略図である。ライニング施工装置１は、回転台３、ヒータ４、回転シールジョイント５、排気系統６、及び、ガス供給系統７を備える。
【００３０】
回転台３は、配水管２の両端部にそれぞれ設置される回転台３は、２つの回転軸８を有し、回転台３は架台（不図示）に支持されている。回転軸８上に配水管２の一方の端部が載置される。２つの回転軸８は、配水管２を担持可能であり、且つ、回転時においても配水管２が落下しない距離で離間されている。各回転軸８の回転速度は同一とされる。
【００３１】
後述する架橋工程における酸素濃度を低減させる方法に応じて、配水管２の一方の端部にシール部材９が設置されていても良い。
配水管２の他方の端部に、回転シールジョイント５が接続される。回転シールジョイント５には、配水管２と反対方向に、ガスが流通する配管１０が接続される。この配管１０に、排気系統６及びガス供給系統７が接続されている。
【００３２】
ヒータ４は例えば電気ヒータとされ、配水管２の周辺に配置されて、配水管２外側から配水管２を加熱する。図１では、ヒータ４は略水平に配置された配水管２の下側に配置されているが、この配置に限定されない。
【００３３】
排気系統６は、排気トラップ１１及び減圧ポンプ１２で構成されている。ガス供給系統７はボンベとされる。配管１０には、回転シールジョイント５と排気系統６またはガス供給系統７との間で、それぞれバルブ１３，１４が設置されている。また、配管１０には、大気開放バルブ１５が設置されている。
【００３４】
まず、ライニング層が形成される配水管２が、回転台３に設置される。必要に応じて、配水管２の端部にシール部材９が取り付けられる。配水管２の他方の端部に、回転シールジョイント５が取り付けられる。シール部材９及び回転シールジョイント５により、配管内側は気密に保持される。シール部材９を設置しない場合は、配水管２の一方の端部が大気開放されている。
【００３５】
回転台３に設置された配水管２は、回転台３により回転されながら、ヒータ４によって加熱される。ヒータ４により加熱された配水管２の温度はＬＬＤＰＥが溶融可能な温度とされ、具体的に１５０℃以上３００℃以上、好ましくは１８０℃以上２８０℃以下とされる。
【００３６】
温度が高すぎると、後の工程で配水管内面にライニング層を形成する際に、メタロセンＬＬＤＰＥと配水管（母材）界面に気泡が発生する、あるいは、ライニング層形成前に架橋が進みすぎて均一な厚さのライニング層が形成しにくいなどの不具合が発生する懸念がある。また、温度が高すぎると、メタロセンＬＬＤＰＥが分解してしまう懸念がある。
温度が低すぎると、メタロセンＬＬＤＰＥ粉体の溶融不足で一部が粉体状態のままでライニング層に残留する、あるいは、粉体粒子間に含まれる気泡が抜け切らずライニング層中に残るなどにより、均一な連続層のライニング層が形成できない懸念がある。
【００３７】
シール部材９が設置される場合、ライニング層形成工程では大気開放バルブ１５は開放され、バルブ１３，１４は閉鎖されている。シール部材９を設けていない場合、バルブ１４は閉鎖されている。これにより、配水管２の内側の雰囲気は空気とされ、圧力は大気圧（１．０１×１０５Ｐａ）と同一となっている。
【００３８】
加熱された配水管２が規定された温度に到達していることが、非接触式温度計や温度チョークなどで確認される。所定の温度に達した配水管２に、樹脂容器１６を取り付ける。次いで、配水管２の内部に、上述の工程で作製されたライニング用組成物粉体が投入される。ライニング層の形成には、粉体成形法が採用される。粉体投入量は、配水管２の口径、配水管２の長さ、形状などにより適宜規定される。
【００３９】
ライニング用組成物粉体が配水管２の内部に投入された後、配水管２と樹脂容器を一体としてたとえば樹脂容器を中心に配水管をほぼ半径とする円を描くように回転させ、また配水管軸を中心に配水管を回転させながら、配水管２内面にライニング層を形成する。配水管の回転数及び回転時間は、ライニング層の目標膜厚、配水管の口径・寸法・形状などに応じて適宜設定される。
【００４０】
ライニング層形成工程は、大気雰囲気で実施される。加熱によりライニング層中の架橋剤から発生したラジカルは酸素に捕捉されるので、ＬＬＤＰＥの架橋反応は進行しない。このため、ライニング層形成工程で、ライニング用組成物粉体の平滑流動が維持される。
【００４１】
（架橋工程）
本実施形態では、ライニング層を架橋させる際に、配水管２内側を低酸素濃度雰囲気に制御される。すなわち、ライニング層周囲の酸素量が低減された状態で、ライニング層の架橋が実施される。配水管２内部の酸素濃度が低下すると、酸素にトラップされるラジカル量が減少して、配水管２内部に存在するラジカル量が増加する。このため、ＬＬＤＰＥの架橋反応が促進され、架橋されるＬＬＤＰＥの割合が上昇する。その結果、ライニングの耐摩耗性が向上する。
【００４２】
酸素濃度を低減させる方法として、配水管内側を減圧させる法（減圧法）、配水管内側に不活性ガスを充填する法（不活性ガス充填法）、配水管内側に不活性ガスを流通させる方法（不活性ガス流過法）が挙げられる。
【００４３】
（１）減圧法
以下では、減圧法による配水管内側の酸素濃度制御方法を説明する。
減圧法を採用する場合、上記のライニング層形成工程において、配水管２の一方の端部にシール部材９が取り付けられている。シール部材９には、圧力計（不図示）が取り付けられている。
【００４４】
架橋工程では、配水管２の回転は継続されている。配水管２の温度は、６０℃以上３００℃以下、好ましくは１８０℃以上２８０℃以下に保持されている。
【００４５】
ライニング層が形成された後、大気開放バルブ１５が閉鎖される。次いで、減圧ポンプ１２が作動する。排気系統６に連結するバルブ１３が開放されて、配水管２内部が排気される。シール部材９に取り付けられた圧力計により、配水管２内側の圧力が計測される。配水管２内側の圧力は、６Ｐａ以下に制御される。
【００４６】
但し、配水管２内部の圧力が低下しすぎると、形成されたライニング層が発泡する恐れがある。ライニング層が発泡した状態で架橋反応が進行すると、発泡した部分から水分が侵入し配水管を腐食させる原因となり得る。従って、配水管２内側の圧力が所定の下限圧力値に到達した場合、バルブ１３が閉鎖されて配水管２内部の減圧が停止される。ライニング層の膜厚や加熱温度などの条件毎にライニング層の発泡を防止できる圧力の下限値が予備実験で求められ、施工時は上記予備実験に基づいて下限圧力値が適宜設定される。
【００４７】
架橋反応時間は、架橋剤の分解速度に応じて決定される。架橋反応を継続させている間に配水管２内部が上記の下限圧力値に到達した場合は、バルブ１３が閉鎖された状態で、配水管２の回転及び加熱が継続されて、架橋反応が進行させられる。
【００４８】
（２）不活性ガス充填法
以下では、不活性ガス充填法による配水管内側の酸素濃度制御方法を説明する。
不活性ガス充填法を採用する場合、上記のライニング層形成工程において、配水管２の一方の端部にシール部材９が取り付けられている。シール部材９には、圧力計（不図示）が取り付けられている。
【００４９】
減圧法と同様に、配水管２の回転は継続され、配水管２の温度は上述の範囲に保持されている。
【００５０】
ライニング層が形成された後、大気開放バルブ１５が閉鎖される。次いで、減圧ポンプ１２が作動する。排気系統６に連結するバルブ１３が開放されて、配水管２内部が排気される。圧力計で計測される配水管２内側の圧力が所定値に到達すると、バルブ１３が閉鎖されて排気が停止される。ここで、バルブ１３を閉鎖するときの配水管２内側の到達圧力は、ライニング層の発泡を防止するために（１）で説明した下限圧力値以上の値とされ、かつ、配水管２内側に入れる不活性ガスの濃度や分圧により適宜設定される。
【００５１】
続けて、バルブ１４が開放されて、ガス供給系統７から不活性ガスが配水管２内部に供給される。
本実施形態において使用される不活性ガスは、窒素、アルゴン、二酸化炭素などが使用可能である。なお、不活性ガスには不純物として許容される微量の酸素が含まれていても構わない。
【００５２】
不活性ガスが配水管２内側に供給されて、配水管２内側が大気圧または加圧状態とされる。配水管２内側が加圧される場合、圧力は１ＭＰａを上限値とすることが好ましい。配水管２内側の圧力が所定値に到達した場合、バルブ１４が閉鎖されて不活性ガスの供給が停止される。この時、所定の架橋反応時間に達していない場合は、不活性ガスの供給が停止された状態で、配水管２の回転及び加熱が継続されて、架橋反応が進行されられる。
【００５３】
配水管２内側（ライニング層周囲）の酸素濃度は、排気時の到達圧力と不活性ガス供給後の配水管内側の到達圧力とに基づいて見積もられる。本実施形態では、ライニング層の架橋工程における酸素濃度は、１０ｐｐｍ未満、好ましくは５ｐｐｍ以下、より好ましくは２ｐｐｍ以下に制御される。
【００５４】
（３）不活性ガス流過法
以下では、不活性ガス流過法による配水管内側の酸素濃度制御方法を説明する。
不活性ガス流過法には、配水管内側を大気圧とする場合と、配水管内側を加圧状態とする場合とがある。大気圧にする場合は、上記のライニング層形成工程において、シール部材９は設置されない。加圧状態にする場合は、配水管２の一方の端部にシール部材９が取り付けられている。シール部材９には、配水管２の内側の圧力を調整できるように、弁が設けられている。また、シール部材９には、圧力計（不図示）が取り付けられている。
【００５５】
減圧法と同様に、配水管２の回転は継続され、配水管２の温度は上述の範囲に保持されている。
【００５６】
配水管２内側を大気圧とする場合、ライニング層が形成された後、バルブ１４が開放されて、ガス供給系統７から上記の不活性ガスが配水管２内部に供給される。これにより、配水管２内側の空気の一部が不活性ガスに置換され、配水管２内側の酸素濃度が低下する。
配水管２内側のライニング層近傍に、酸素濃度計が設置される。酸素濃度計で計測される酸素濃度が１０ｐｐｍ未満になるように、不活性ガスの供給量が調整される。なお、酸素濃度は、好ましくは５ｐｐｍ以下、より好ましくは２ｐｐｍ以下とされる。
【００５７】
配水管２内側を加圧状態とする場合、ライニング層が形成された後、バルブ１４が開放されて、ガス供給系統７から上記の不活性ガスが配水管２内部に供給される。同時に、シール部材９の弁が開放される。これにより、配水管２内側の空気の一部が不活性ガスに置換される。弁の開度及び不活性ガス流量を調整することにより、配水管２内側の圧力が調整される。配水管２内側の圧力は、１ＭＰａを上限値とした所定の到達圧力とされる。
【００５８】
本工程では、不活性ガスを流通させながら配水管２の回転及び加熱が継続されて、架橋反応が進行されられる。
【００５９】
（後処理工程）
ライニング用組成物粉体の粒子が完全に溶融し、均一なライニングが形成されたら、配水管２内側が大気開放される。架橋工程終了時に不活性ガスが供給されている場合は、不活性ガスの供給が停止される。その後、配水管２を自然放冷などで表面に光沢がでるまで冷却する。
最後に、配水管のフランジ面外周のバリ取り、フランジガスケット接触面の平面出しなどを行い、端面を仕上げる。これにより、ライニング部材としてライニング層が形成された配水管が製造される。
【００６０】
（実施例）
メタロセンＬＬＤＰＥ（「ＵＢＥ粉末ポリエチレンＵＭ１３８０」（宇部丸善ポリエチレン株式会社製））と架橋剤（ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド「パーブチルＤ」（日本油脂株式会社製））とを用いて、ライニング用組成物粉体を作製した。
粉体作製には、口径４０ｍｍ，全長６４０ｍｍの二軸押出機を用いた。メタロセンＬＬＤＰＥ１００重量部に対して架橋剤０．５重量部を予備混合したものをホッパーに投入し、シリンダ温度：１５０℃、スクリュー回転数：６０ｒｐｍ、平均滞留時間：１分の条件で押出機によって溶融混練した。溶融混練後に、直ちに水冷ストランドカット法によりペレット（直径約５ｍｍ、長さ約６ｍｍ）を作製した。ペレットを乾燥後、冷凍粉砕機にて液体窒素温度で粉砕し、ライニング用組成物粉体を得た。ライニング用組成物粉体は、更に振動篩機を用いて、２０メッシュ以上の粗いものと１００メッシュ以下の細かいものを除いた。
容器内に作製したライニング用組成物粉体を充填し、該組成物粉体を流動させた。予め２５０℃に加熱した鋼板（材質：ＳＳ４００、厚さ：１０ｍｍ）を、流動するライニング用組成物粉体中に３０秒間投入して、厚さ約２ｍｍのライニング層を形成した。
次いで、高純度窒素ガス（純度：９９．９９９％）を用いて上述の不活性ガス流過法を適用し、ライニング層の架橋を実施した。鋼板を容器内に収納した状態で、容器内に窒素ガスを流下させ、鋼板を１２５℃にて１時間保持した。窒素ガスの供給量は１Ｎリットル／分とし、容器内の酸素濃度を１０ｐｐｍ未満となるように調整した。その後、自然放冷し実施例の試験片を作製した。
【００６１】
（比較例１）
架橋剤を添加しなかった以外は実施例と同様の工程でライニング用組成物粉体を作製した。
実施例と同様の条件でライニング層を形成した後、窒素を流通させずに鋼板を１２５℃にて１時間保持した。その後、自然放冷して比較例１の試験片を作製した。
【００６２】
（比較例２）
実施例と同じライニング組成物粉体を用い、実施例と同様の条件でライニング層を形成した。その後、窒素を流通させずに鋼板を１２５℃にて１時間保持した。その後、自然放冷して比較例２の試験片を作製した。
【００６３】
（耐摩耗性試験）
実施例及び比較例の試験片について、ＪＩＳ  Ｋ  ７２０４「プラスチック摩耗輪による摩耗試験方法」に則って耐摩耗性試験を行った。
上記試験の結果を表１に示す。
【表１】
2013119199.tif 000003
【００６４】
本発明の試験片及び比較例２の試験片と比較すると、比較例１の試験片は摩耗量が非常に大きい。このことから、架橋により耐摩耗性が向上することが確認された。
本発明の試験片は、比較例２の試験片と比較して摩耗量が非常に小さい。すなわち、酸素濃度を低下させた条件とすることで、ＬＬＤＰＥの架橋が促進されて耐摩耗性が更に向上することが確認された。
【符号の説明】
【００６５】
１  ライニング施工装置
２  配水管（施工対象部材）
３  回転台
４  ヒータ
５  回転シールジョイント
６  排気系統
７  ガス供給系統
８  回転軸
９  シール部材
１０  配管
１１  排気トラップ
１２  減圧ポンプ
１３，１４  バルブ
１５  大気開放バルブ
１６  樹脂容器
【図１】
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【図２】
2013119199.tif 000005