JP2661782B2 - 新規なテープ被覆 - Google Patents

新規なテープ被覆

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JP2661782B2 JP2227889A JP22788990A JP2661782B2 JP 2661782 B2 JP2661782 B2 JP 2661782B2 JP 2227889 A JP2227889 A JP 2227889A JP 22788990 A JP22788990 A JP 22788990A JP 2661782 B2 JP2661782 B2 JP 2661782B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般には管状物品の保護コーティングに関
し、具体的には、パイプ、更に具体的には地下埋設のパ
イプの保護コーティングに関する。
当該技術は衝撃、機械的浸透、貯蔵、押込み、摩耗、
土壌応力、陰極的破壊に対する抵抗性が色々と異なるパ
イプライン保護コーティングの技術で満たされている。
次の四つの範疇に入るパイプラインの保護コーティング
がパイプライン産業によって現在用いられている。それ
らは: (1)コールタールエナメルとアスファルトマスチック
スを比較的厚い層(100ミル)に熱塗布し、普通はその
外側をガラス又はアスベストのシートで強化する。その
ような被覆(コーティング)は米国では工場−塗布の被
覆物の半分以上を代表すると報告されているが、それら
の使用によって呈示された危険性が此の範疇の人気が減
少することを予告している。更に、この製品は衝撃、機
械的浸透、摩耗に対する抵抗性が劣り、土壌応力条件に
対する安定性は低く、僅かに押込み抵抗、パイプの撓
み、陰極的破壊、炭化水素溶剤に対する抵抗性に関して
のみまずまずと見なされている。
(2)熱可塑性樹脂の押出し被覆(典型的には、40ミ
ル)。実際には、ポリエチレンが事実上この分野で独占
されている。この技術はパイプの上に継ぎ目なしチュー
ブを押出しするか、又はパイプを包むようにフラットダ
イシート押出しをする方法を含む。大抵の場合、ポリマ
ーは最初に塗布したマスチック層(例えば、ビチューメ
ン)の上に適用される。これらの被覆は、熱塗布したエ
ナメルとコールタールの被覆の場合に上述したような性
質に関しては改良された性質を示すが、炭化水素溶剤に
対する抵抗性に関する限りは例外である。
(3)融着被覆−熱可塑性樹脂粉末を熱いパイプに静電
塗装すると樹脂粉末はパイプ上で“溶融”し、金属と接
着し、金属に融着する。僅か三つの基本材料‥‥ポリエ
チレン、ビニル、及びエポキシの粉末が広く用いられて
来たが、米国で商業的に成功しているのは後者のみであ
る。化学的には、これらは一般にエポキシ末端基を有す
るビス−フェノールAポリマーである。
エポキシ樹脂を熱硬化型にするには熱硬化が必要であ
り、普通には系内で接触(例えば、アミン、酸、ハロゲ
ン化硼素など)を使用する。しばしば、液体のエポキシ
下塗剤(プライマー)が粉末被覆の前に用いられる。少
なくとも許容できる程度の陰極的破壊に対する抵抗性を
与える為に、エポキシ樹脂の被覆層の厚さは、典型的に
は12〜14ミルとされて来た。しかし、1977年9月に英国
で開催された第二回パイプの内部的及び外部的保護に関
する国際会議に提出されたM.D.シンプソンの論文“エポ
キシ粉末被覆を用いた鋼管の外部的保護”(寄稿SI)の
中で、彼は“瀝青コールタールとポリエチレンは比較的
厚く塗布する必要があるが、エポキシ粉末被覆は厚さ僅
か3mmの被覆層で優れた保護を与える”と述べている。
見たところ、そして明らかに“3mm"は0.3mm(12ミ
ル)であるべきだが、それにも拘わらず、此の値(即
ち、0.3mm)でさえ比較的厚い被覆とそれに付随する不
利、例えば、脆弱性、柔軟性の欠如、パイプ−エポキシ
界面における応力と言ったものを表わしている。
衝撃、機械的浸透、押込み(凹み)、摩耗、土壌応
力、及び陰極的破壊に対する十分な抵抗力を持つような
満足のゆくエポキシ被覆を行なう為には、約12〜14ミル
の厚さを持つ被覆が必要であるとされて来たが、これを
作り出すには非常に費用が掛かる。
(4)テープ被覆システム(典型的には、20〜80ミルの
厚さ) この方法は、ゴムをベースとした下塗り剤の被覆の回
りに当該技術で内包と呼ばれる防食(腐食防止)テープ
を螺旋状に巻き付け、その後に第二のプラスチックの外
包テープを内包の場合と同じように巻き付けるものであ
る。
内包と外包を含む此のテープ被覆システムはその後多
くの改良が加えられて来たが、それらは総て本質的には
緊密な結合を促進し、それによってパイプを外部の崩壊
力から絶縁すると言う主要な仕事を持っている。
従って、或る種のテープには感圧接着剤又はプライマ
ーで活性化した接着剤の被覆層をその上に持ったポリエ
チレン裏打ちからなる物もある。これのパイプ被覆によ
って示された性質は押出しコートされたパイプ被覆のそ
れと類似している。
サムウアー他に対して発行され、本発明の権利譲り受
け人に譲渡された米国特許第4,213,486号明細書は内包
のエポキシ層への結合を生じさせる為の手段(この場
合、その手段はホットメルト接着剤又は感圧接着剤であ
るが)を備えたポリエチレンの外包を開示している。
ハイエレマに対して発行され、本譲り受け人に譲渡さ
れた米国特許第3,874,418号明細書は次のように開示す
る: “パイプを被覆する方法並びにそれによって被覆され
たパイプの製造方法において、該方法は、パイプの外面
上に腐食防止接着剤を塗布したプラスチックテープをそ
の縁が重なるように漸進的に螺旋状に巻き付け、被覆さ
れたパイプ上に予め決められた幅の重複部分が出来るよ
うにフィルムを漸進的に巻き付けることによって被覆さ
れたパイプの全面をカバーし、そして被覆されたパイプ
の上にフィルムが巻かれる間に、フィルムの後縁の境界
部分の表面とその前縁に沿って重複した部分及びフィル
ムの前縁にすぐ隣接するテープ部分の表面とが緊密に接
触するように加圧下に熱溶融した接着剤を導入し、分散
するステップからなる前記方法。” テープ被覆システムにおける更に一段と進歩した技術
が、サンカクタールに対して発行され本譲受人に譲渡さ
れた米国特許第4,806,400号明細書に開示されている
が、そこでは土壌から受ける応力をより少なくすること
によって、より緊密な閉鎖を高める為にテープの反対側
の縁にテープを付けることからなる改良が示されてい
る。
前述した総てのテープ被覆システムはパイプにとって
好結果の保護被覆を与えるが、それらは依然として別個
の複数の層から成り立っている。従って、本発明に課せ
られた仕事は、連続した継ぎ目無しの保護テープ被覆シ
ステムに対して必要な手段を提供することによって崩壊
的な外部力に対抗できるようなテープによる現在のパイ
プ巻き技術を改良することに向けられている。
本発明に従えば前述した仕事は、加熱し冷却した時に
完全に閉鎖された保護テープ被覆が形成されるように、
内包と外包の中に熱溶融性の物質を組み入れることによ
ってポリマーの外包をポリマーの内包テープ被覆に熱融
着させることによって簡単でスマートな方法で解決され
る。
前に述べた如く、本発明は一般に管状の物体の保護被
覆に関し、具体的には地下埋設管の保護テープによる被
覆に関する。
本発明の新規な被覆システムはポリマーの内包とポリ
マーの外包からなる。ポリマーの内包は、A層が実質的
に厚さ約0.5〜10.0ミルの熱溶融性の物質から構成され
るものとして、A/B/Cの順に積み重なつた層状構造を生
ずる。好ましい熱溶融性物質は、エチルビニルアセテー
ト、エチルメチルアクリレート及び低密度ポリエチレン
であり、その中でエチルビニルアセテートが特に好まし
く用いられる。B層は実質的に耐衝撃性のポリオレフィ
ン物質、好ましくはポリエチレン、最も好ましくは低密
度ポリエチレンと高密度ポリエチレンの混合物で厚さが
約5.0〜約30.0ミルの層から構成される。C層は実質的
に接着剤、好ましくは厚さが約2.0〜20.0ミルの熱硬化
性の接着剤から構成される。代表的な熱硬化性接着剤
は、例えば、ブチルゴム、天然ゴムとスチレン−ブタジ
エン、ブチルゴムとスチレン−ブタジエン、並びにKrat
onのような熱硬化性のゴム−ベースの接着剤である。
新規な外包は前述の記述に対応してA/B/Aの層状構造
からなり、A層の厚さは約0.5〜約10.0ミル、B層の厚
さは約5.0〜約30.0ミル、そしてA層の厚さは約0.5〜約
10.0ミルである。そのような被覆構造の製造方法は当該
技術に周知のものがあり、例えば、カレンダリング、押
し出し、同時押し出しのような良く知られたプロセスか
らなるが、それらは本発明の構成要素ではない。特に注
目すべきは、内包と外包におけるA層とB層は同一でも
異なった物質でも良く、及び/又は同一物質であっても
濃度が異なっていて、前述の一般的範疇内に留どまって
いれば良いことである。
新規な発明を包含するテープ被覆システムの一般的な
製造法は周知の工場テープ被覆法を含む。パイプを先ず
大凡そ200゜Fに予熱にし、次に当該技術に周知の任意の
慣用的方法、例えばショットブラスチング又はグリット
ブラスチングのような方法によって、被覆前の準備をす
ることができる。次に、スプレー又はブラッシングのよ
うな周知の方法で下塗り剤をパイプに塗布する。次に、
パイプの外面上に該テープをテープの縁が重なり合うよ
うに漸進的な螺旋状に巻き付けることによってパイプを
A/B/Cの内包で被覆する。特に、内包を巻いて行く時
は、層Cがパイプ表面に接触し、一方A層は外側に来る
ようにする。次に外包A/B/Aのテープを内包で被覆され
たパイプの上に該A/B/Aテープを予め決められた幅に重
なり合うようにしながら漸進的に巻いて行き、被覆パイ
プをカバーする。最後に、被覆されたパイプに火炎を当
てるか又はオーブンの中で加熱してテープ温度が約225
゜Fから約325゜Fまでの範囲になるようにする。その後
で、パイプを既知の任意の方法、例えば、水冷によって
冷却する。
この新規な方法によれば、外包は完全に内包に融着
し、それによって外部からの崩壊力に抗してパイプを完
全に保護する均一で、連続な、完全に密閉された保護被
覆を形成する。もっと具体的に言えば、エチレンビニル
アセテート層、即ち、層Aが熱溶融して内包と外包との
間に緊密な結合を創り出し、事実上一つの層からなる継
ぎ目無しの被覆層が得られる。該継ぎ目無しの被覆は、
パイプが外力を受けた時にパイプを腐食させる因子が入
り込むかも知れない入り口を創り出すような開口部
(穴)が存在しないと言う点で極めて有利である。要す
るに、本発明はパイプを常に完全な状態に保って行くよ
うな完全に閉鎖された内部的パイプ被覆の環境を与える
ものである。
以下の実施例は本発明を具体的に例示する為のもので
あって、本発明の新規な特徴を限定するものではない。
前述の方法によって、そして実施例IとIIに従って調
製した被覆を陰極破壊試験、衝撃試験、土壌応力試験に
掛けた。ポリエチレン裏打ちとその上に塗布された感圧
接着剤を有する外包と、前述の方法の中で調製され、し
かし加熱と冷却の両方のステップを省略したポリエチレ
ンから構成される内包とからなる従来技術のテープを対
照として使用した。
下記のデータは新規な本発明の有利な特性とその結果
として新規な発明によって被覆されたパイプの寿命の長
さと完全な状態を具体例で示す。
表 I 陰極的破壊(30日後に測定) システム 温度 陰極的破壊 (゜F) (平方インチ) 試験試料 140 2.44 対照 140 6.00 試験試料 70 0.75 対照 70 0.6〜0.75 表 II 衝撃試験 (ASTM G−14指導要綱に従って実行され測定された) 試験試料 60インチ/ポンド 対照 45インチ/ポンド 表 III 90゜Fにおける土壌応力 (J.ケラーに対して発行され、本譲り受け人に譲渡され
た米国特許第4,483,197号明細書の開示、参考としてこ
こに引用) 試験試料 外包の背面剥がれ無し 対照 外包背面に剥がれる これらの試験結果は本発明の有利な特性と、従って外
部からの崩壊力に対する抵抗性を実証している。具体的
には、陰極的破壊は140゜Fで50%以上減少し、この事は
パイプを高温の領域に埋設するような時に特に有利であ
る。衝撃試験の結果は対照より優れた性質を示している
が、しかし最も重要な土壌応力試験は高度に有意的な改
善を示し、90゜Fで外包の背面剥がれは認められない。
土壌応力に対する抵抗性は、パイプライン被覆のテープ
の劣化、腐食が大抵の場合地下埋設のパイプの上に加わ
る土壌応力が原因になっているから極めて重要な意味を
持っている。
以上を要約すると、両方の層に熱溶融性物質を組み入
れることによってポリマーの内包にポリマーの外包が熱
融着するようにすれば地下埋設のパイプの完全な状態
と、従って使用寿命を有利に長くすることができる。
ここに記述した本発明の範囲から外れること無しに幾
つかの変法が為し得る以上、本明細書の記述の目的は前
述の中に含まれる総ての事項が実施例を含めて例示とし
て示すものであって決して限定的な意味をもつのではな
いと考えるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09J 7/00 JLF C09J 7/00 JLF 7/02 JHR 7/02 JHR JJA JJA JJF JJF C23F 15/00 C23F 15/00 F16L 58/10 F16L 58/10 58/16 58/16 // B29L 23:00 (72)発明者 レオナルド・ディー・デコステ・ジュニ アー アメリカ合衆国マサチューセッツ州 02180,ストーンハム,フランクリン・ ストリート 159シー‐8 (72)発明者 ジョーダン・ディー・ケルナー アメリカ合衆国マサチューセッツ州 01778,ウェイランド,グローブ・スト リート 38

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】保護しようとする管状物品の表面をカバー
    する内包と該内包の上に位置する外包とからなる、管状
    物品を保護するのに適したテープ状ラップシステムであ
    って、該内包はその内表面上に熱硬化性の接着剤層とそ
    の外表面上に熱溶融性の物質よりなる層とを持つ耐衝撃
    性のポリオレフィン層からなり、該外包はその両面に熱
    溶融性の層を持つ耐衝撃性のポリオレフィン層からな
    り、該テープ包装システムは加熱され、その後に冷却さ
    れる時に該内包と該外包とが一緒に溶融することを特徴
    とする前記システム。
JP2227889A 1989-09-06 1990-08-29 新規なテープ被覆 Expired - Lifetime JP2661782B2 (ja)

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US40341689A 1989-09-06 1989-09-06
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