JPH03100086A - 新規なテープ被覆 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
の四つの範瞬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鳩の人
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が低く、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、熱塗市したエ
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をにするには熱硬化が必要であり
、普通には系内で触媒（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？：、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ｆＩ４３１）の中で、彼は“＠胃コールタール
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３ｍ＋ａ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ｌ　３ｍｌ５ｊ＋は０　、
３　ｍＩ＋＋（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米たが、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、成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。これらのパイプ被覆によ
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は
人に譲渡された米国特許筒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Ｉ・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、本譲り受は人に譲渡され
た米国特許筒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
、サンカフク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
対側の縁にテーパー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ｔ；仕事は、連続しｔ；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ノ
くイブ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０．５〜１ｏ、ｏ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の順に積み重なった層状
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
エチレンでアリ、ソ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３Ｏ，Ｏミルの層から構成される
。０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−ブタジェン、ブチルゴムとスチレン−ブタ
ジェン、並びにＫ　ｒａｔｏｎ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であり、
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
の一船釣範曙内に留と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、例えばショットプラスチ
ング又はグリッドプ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に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−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ｌ；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。

Ａ　　エチレン− ビニルアセテート　　　　　　４ ６４％低密度ポリエチレン ３２％高密度ポリエチレン ２．５％濃縮ブラック １．０％酸化防止剤／低密度 ポリエチレン（５″、９５） 高剪断接着剤　　　　　　　　２５ １ 実施例■ ！　　　成分　　　　　　　　　　厚さ（ミル）Ａ′　
９６％エチレン− ビニルアセテート　　　　３ ４％濃縮ホワイト ８　　６６〜９６％高密度 ポリエチレン　　　１９ ０〜３０％低密度 ポリエチレン ４％濃縮ホワイト Ｃ“　９６％エチレン　ビニル− アセテート　　　　２．５ミル ４％濃縮ホワイト 前述の方法によって、そして実施例工と■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
が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１ 陰極的破壊（３０日後に測定） システム　　　　温度　　　　　陰極的破壊（’Ｆ）　
　　　　Ｃ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■ 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７ボンド 対照 ４５インチ７ポンド 表ｍ ９０’　Ｆにおける土壌応力 （Ｊ、ケラ−に対して発行され、本譲り受は人に譲渡さ
れｔ；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、しがし最も重要
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−の外包が熱融
着するようにすれば地下埋設のバイブの完全な状態と、
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も含めて例示として
示すものであって決して限定的な意味を持つものではな
いと考えるべきである。

（外４名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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。