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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-06
(45)【発行日】2024-11-14
(54)【発明の名称】油井用金属管及び油井用金属管の製造方法
(51)【国際特許分類】
F16L 15/04 20060101AFI20241107BHJP
C08L 101/00 20060101ALI20241107BHJP
C10M 139/00 20060101ALI20241107BHJP
C10M 125/02 20060101ALI20241107BHJP
C10M 125/26 20060101ALI20241107BHJP
C10M 125/30 20060101ALI20241107BHJP
C10M 125/22 20060101ALI20241107BHJP
C10M 135/12 20060101ALI20241107BHJP
C10M 147/02 20060101ALI20241107BHJP
C10N 10/12 20060101ALN20241107BHJP
C10N 10/04 20060101ALN20241107BHJP
C10N 10/10 20060101ALN20241107BHJP
C10N 10/08 20060101ALN20241107BHJP
C10N 40/00 20060101ALN20241107BHJP
【ＦＩ】
F16L15/04 A
C08L101/00
C10M139/00 Z
C10M125/02
C10M125/26
C10M125/30
C10M125/22
C10M135/12
C10M147/02
C10N10:12
C10N10:04
C10N10:10
C10N10:08
C10N40:00 G
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2022543940
(86)(22)【出願日】2021-08-16
(86)【国際出願番号】 JP2021029935
(87)【国際公開番号】W WO2022039131
(87)【国際公開日】2022-02-24
【審査請求日】2023-02-15
(31)【優先権主張番号】P 2020139430
(32)【優先日】2020-08-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】391021031
【氏名又は名称】株式会社ダイゾー
(73)【特許権者】
【識別番号】595099867
【氏名又は名称】バローレック・オイル・アンド・ガス・フランス
(74)【代理人】
【識別番号】110001553
【氏名又は名称】アセンド弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】安倍 知花
(72)【発明者】
【氏名】富安 健
(72)【発明者】
【氏名】松本 圭司
(72)【発明者】
【氏名】落合 守
【審査官】伊藤 紀史
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０２３２９５５３（ＣＮ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／２１６４１６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許第５０５９４９２（ＵＳ，Ａ）
【文献】国際公開第２００８／０３２８７２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－０１２２５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０１２４０１３７（ＣＮ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５０６４４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００８－５２７２４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表平１１－５０７６７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／００９６８５０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２１０７４５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｌ １５／０４
Ｃ０８Ｋ ５／３４１７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
油井用金属管であって、第１端部と第２端部とを含む管本体を備え、
前記管本体は、
前記第１端部に形成されているピンと、
前記第２端部に形成されているボックスとを含み、
前記ピンは、
雄ねじ部を含むピン接触表面を含み、
前記ボックスは、
雌ねじ部を含むボックス接触表面を含み、
前記油井用金属管はさらに、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末、及び、０．２～３０．０質量％のフタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備え、
前記固体潤滑粉末は、
黒鉛、酸化亜鉛、窒化硼素、タルク、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、フッ化黒鉛、硫化スズ、硫化ビスマス、有機モリブデン、チオ硫酸塩化合物、及び、ポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される１種以上である、
油井用金属管。
【請求項2】
請求項１に記載の油井用金属管であって、前記樹脂被膜は、
０．２～３０．０質量％のフタロシアニン銅と、
６０～９０質量％の前記樹脂と、
１～３０質量％の前記固体潤滑粉末とを含有する、
油井用金属管。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の油井用金属管であって、前記樹脂被膜は、
０．２～９．０質量％のフタロシアニン銅を含有する、
油井用金属管。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか１項に記載の油井用金属管であってさらに、前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方と、前記樹脂被膜との間に、めっき層を備える、
油井用金属管。
【請求項5】
請求項１～３のいずれか１項に記載の油井用金属管であってさらに、前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方と、前記樹脂被膜との間に、化成被膜を備える、
油井用金属管。
【請求項6】
請求項４に記載の油井用金属管であってさらに、前記めっき層と前記樹脂被膜との間に、化成被膜を備える、
油井用金属管。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、前記樹脂被膜はさらに、
防錆顔料を含有する、
油井用金属管。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方が、ブラスト処理及び酸洗からなる群から選択される１種以上の処理をされた面である、
油井用金属管。
【請求項9】
請求項１～８のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、前記樹脂は、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、及び、ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる群から選択される１種以上である、
油井用金属管。
【請求項10】
請求項１～９のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、前記ピン接触表面はさらに、ピンシール面及びピンショルダ面を含み、
前記ボックス接触表面はさらに、ボックスシール面及びボックスショルダ面を含む、
油井用金属管。
【請求項11】
請求項１に記載の油井用金属管の製造方法であって、雄ねじ部を含むピン接触表面を含むピンと、雌ねじ部を含むボックス接触表面を含むボックスとを含む管本体を備える油井用金属管を準備する工程と、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を含有する組成物を塗布する工程と、
塗布された前記組成物を硬化して樹脂被膜を形成する工程とを備える、
油井用金属管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、油井用金属管及び油井用金属管の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
油田や天然ガス田（以下、油田及び天然ガス田を総称して「油井」もいう）の採掘のために、油井用金属管が使用される。油井用金属管は、ねじ継手を有する。具体的には、油井採掘地において、複数の油井用金属管を連結して、ケーシングやチュービングに代表される油井管連結体を形成する。油井管連結体は、油井用金属管同士をねじ締めすることによって形成される。油井管連結体に対して検査を実施する場合がある。検査を実施する場合、油井管連結体は、引き上げられ、ねじ戻しされる。そして、ねじ戻しにより油井管連結体から油井用金属管が取り外され、検査される。検査後、油井用金属管同士は再びねじ締めされ、油井管連結体の一部として再度利用される。
【0003】
油井用金属管は、ピン及びボックスを備える。ピンは、油井用金属管の端部の外周面に、雄ねじ部を含むピン接触表面を有する。ボックスは、油井用金属管の端部の内周面に、雌ねじ部を含むボックス接触表面を有する。本明細書において、雄ねじ部と雌ねじ部とを総称して、「ねじ部」ともいう。なお、ピン接触表面はさらに、ピンシール面とピンショルダ面とを含む、ピンねじ無し金属接触部を含む場合がある。同様に、ボックス接触表面はさらに、ボックスシール面とボックスショルダ面とを含む、ボックスねじ無し金属接触部を含む場合がある。
【0004】
油井用金属管のねじ締め及びねじ戻し時に、ピン接触表面及びボックス接触表面は、強い摩擦を繰り返し受ける。そのため、ピン接触表面及びボックス接触表面は、ねじ締め及びねじ戻しを繰り返した時に、ゴーリング（修復不可能な焼付き）が発生しやすい。したがって、油井用金属管には、摩擦に対する十分な耐久性、すなわち、優れた耐焼付き性が要求される。
【0005】
従来、油井用金属管の耐焼付き性を向上するために、ドープと呼ばれる重金属粉入りのコンパウンドグリスが使用されてきた。ピン接触表面及び／又はボックス接触表面にコンパウンドグリスを塗布することにより、油井用金属管の耐焼付き性を改善できる。しかしながら、コンパウンドグリスに含まれるＰｂ、Ｚｎ及びＣｕ等の重金属粉は、環境に影響を与える可能性がある。このため、コンパウンドグリスを使用しなくても、耐焼付き性に優れる油井用金属管の開発が望まれている。
【0006】
油井用金属管の耐焼付き性を高める技術が、たとえば、国際公開第２０１４／０４２１４４号（特許文献１）、及び、国際公開第２０１７／０４７７２２号（特許文献２）に提案されている。
【0007】
特許文献１に開示された組成物は、油井用金属管のねじ継手の表面に固体被膜を形成するための組成物である。組成物は、水と双極性非プロトン溶媒とを含む混合溶媒中に、双極性非プロトン溶媒に対して少なくとも部分的に可溶性を有する粉末状有機樹脂を含有させた組成物である。組成物中において、粉末状有機樹脂は混合溶媒中に溶解状態又は分散状態で存在している。
【0008】
特許文献２に開示された組成物は、油井用金属管のねじ継手に固体潤滑被膜を形成するための組成物である。組成物は、結合剤と、潤滑添加剤と、防錆添加剤と、可塑剤とを含有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】国際公開第２０１４／０４２１４４号
【文献】国際公開第２０１７／０４７７２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ところで、油井用金属管は、様々なサイズ（直径）が使用される。そのため、油井用金属管のサイズの大小にかかわらず、油井用金属管同士の締結が緩み難いことが望ましい。ここで、大口径の油井用金属管には、締結された油井用金属管が緩まないように、予め高い締結トルクが設定される。
【0011】
大口径の油井用金属管を高いトルクで締結する場合、ハイトルク性能が高いことが望ましい。ハイトルク性能が高いとは、すなわちトルクオンショルダ抵抗が大きいことを意味する。トルクオンショルダ抵抗とは、油井用金属管の一部が降伏するイールドトルクと、油井用金属管同士の干渉が急激に大きくなるショルダリングトルクとの差を意味する。一方、特許文献１及び特許文献２に開示された技術を用いても、トルクオンショルダ抵抗が小さい場合がある。この場合、大口径の油井用金属管は、高いトルクで締結することが難しい。
【0012】
本開示の目的は、大口径であっても高いトルクで締結できる油井用金属管と、その油井用金属管の製造方法とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本開示による油井用金属管は、
第１端部と第２端部とを含む管本体を備え、
前記管本体は、
前記第１端部に形成されているピンと、
前記第２端部に形成されているボックスとを含み、
前記ピンは、
雄ねじ部を含むピン接触表面を含み、
前記ボックスは、
雌ねじ部を含むボックス接触表面を含み、
前記油井用金属管はさらに、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末、及び、フタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備える。
第１端部と第２端部とを含む管本体を備え、
前記管本体は、
前記第１端部に形成されているピンと、
前記第２端部に形成されているボックスとを含み、
前記ピンは、
雄ねじ部を含むピン接触表面を含み、
前記ボックスは、
雌ねじ部を含むボックス接触表面を含み、
前記油井用金属管はさらに、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末、及び、フタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備える。
【0014】
本開示による油井用金属管の製造方法は、
雄ねじ部を含むピン接触表面を含むピンと、雌ねじ部を含むボックス接触表面を含むボックスとを含む管本体を備える油井用金属管を準備する工程と、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を含有する組成物を塗布する工程と、
塗布された前記組成物を硬化して樹脂被膜を形成する工程とを備える。
雄ねじ部を含むピン接触表面を含むピンと、雌ねじ部を含むボックス接触表面を含むボックスとを含む管本体を備える油井用金属管を準備する工程と、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を含有する組成物を塗布する工程と、
塗布された前記組成物を硬化して樹脂被膜を形成する工程とを備える。
【発明の効果】
【0015】
本開示による油井用金属管は、大口径であっても高いトルクで締結できる。本開示による油井用金属管の製造方法は、上記油井用金属管を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して、本実施形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【0018】
本発明者らは、油井用金属管と締結トルクとの関係について種々検討を行った。その結果、以下の知見を得た。
【0019】
［ハイトルク性能］
油井用金属管同士を締結する際、締結を終了する最適なトルクがあらかじめ決められている。図１は、ショルダ部を有する油井用金属管を締結した際の、油井用金属管の回転数と、トルクとの関係を示す図である。図１を参照して、油井用金属管をねじ締めすれば、初めは、回転数に比例してゆるやかにトルクが上昇する。さらにねじ締めをすれば、ショルダ部同士が接触する。この時のトルクを、ショルダリングトルクＴｓという。ショルダリングトルクＴｓに達した後、さらにねじ締めをすれば、回転数に比例して急激にトルクが上昇する。トルクが所定の値（締結トルクＴｏ）に達した時点で、締結は完了する。締結トルクＴｏでは、金属シール部同士が適切な面圧で干渉し合う。この場合、油井用金属管は、高い気密性が得られる。締結トルクＴｏに達した後さらに過剰にねじ締めすると、トルクはイールドトルクＴｙに達し、ピン及びボックスの一部が降伏する。本明細書において、ショルダリングトルクＴｓとイールドトルクＴｙとの差をトルクオンショルダ抵抗ΔＴという。
油井用金属管同士を締結する際、締結を終了する最適なトルクがあらかじめ決められている。図１は、ショルダ部を有する油井用金属管を締結した際の、油井用金属管の回転数と、トルクとの関係を示す図である。図１を参照して、油井用金属管をねじ締めすれば、初めは、回転数に比例してゆるやかにトルクが上昇する。さらにねじ締めをすれば、ショルダ部同士が接触する。この時のトルクを、ショルダリングトルクＴｓという。ショルダリングトルクＴｓに達した後、さらにねじ締めをすれば、回転数に比例して急激にトルクが上昇する。トルクが所定の値（締結トルクＴｏ）に達した時点で、締結は完了する。締結トルクＴｏでは、金属シール部同士が適切な面圧で干渉し合う。この場合、油井用金属管は、高い気密性が得られる。締結トルクＴｏに達した後さらに過剰にねじ締めすると、トルクはイールドトルクＴｙに達し、ピン及びボックスの一部が降伏する。本明細書において、ショルダリングトルクＴｓとイールドトルクＴｙとの差をトルクオンショルダ抵抗ΔＴという。
【0020】
なお、油井用金属管の別の形態として、ショルダ部を有さず楔型ねじ（Ｗｅｄｇｅ Ｔｈｒｅａｄ）を有する油井用金属管がある。このような楔形ねじを有する油井用金属管の場合も、ショルダ部を有する油井用金属管の場合と同様に、油井用金属管の回転数とトルクとの関係は図１のとおりとなる。
【0021】
ここで、楔型ねじとは、次の構造を有するねじを意味する。楔型ねじの雄ねじ部では、ピンのねじ込みの進行方向とともに、ねじ山の幅がねじの弦巻線に沿って次第に狭くなり、ねじ溝の幅がねじの弦巻線に沿って次第に広くなる。さらに、楔型ねじの雌ねじ部では、ボックスのねじ込みの進行方向とともに、ねじ溝の幅がねじの弦巻線に沿って次第に狭くなり、ねじ山の幅がねじの弦巻線に沿って次第に広くなる。楔型ねじを有する油井用金属管の場合、ねじ締めの進行に伴い、雄ねじ部と雌ねじ部の荷重フランク面同士、及び、挿入フランク面同士が接触してロッキング（締りばめ）が生じる。ロッキングが生じるときのトルクは、ロッキングトルク又はロックドフランクトルクとも呼ばれる。
【0022】
本明細書では、特に断らない限り、ロッキングトルクとショルダリングトルクとを区別せず、ショルダリングトルクＴｓと称する。楔型ねじを有する油井用金属管の場合も、ショルダ部を有する油井用金属管の場合と同様に、ショルダリングトルクＴｓに達した後、さらにねじ締めをすれば、回転数に比例して急激にトルクが上昇する。つまり、ショルダリングトルクＴｓでは油井用金属管同士の干渉が急激に大きくなる。そして、さらにねじ締めをすれば、締結トルクＴｏに達する。締結トルクＴｏに達した後さらに過剰にねじ締めするとイールドトルクＴｙに達し、ピン及びボックスの一部が降伏する。
【0023】
上述のとおり、大口径の油井用金属管には、高い締結トルクＴｏが設定されている。しかしながら、締結トルクＴｏを高く設定した場合、締結トルクＴｏに達する前にピン及びボックスの一部が降伏し、塑性変形を起こす場合がある。トルクオンショルダ抵抗ΔＴが大きければ、ショルダリングトルクＴｓに到達した後、さらにねじ締めすることができる。したがって、トルクオンショルダ抵抗ΔＴが大きければ、大口径の油井用金属管であっても、高いトルクで締結することができる。この場合、油井用金属管が緩み難くなる。ここで、本明細書において、ハイトルク性能が高いとは、トルクオンショルダ抵抗ΔＴが大きいことを意味する。本明細書において、大口径の油井用金属管とは、外径２５４ｍｍ（１０インチ）以上の油井用金属管を意味する。
【0024】
トルクオンショルダ抵抗ΔＴを大きくするには、ショルダリングトルクＴｓを低下させるか、イールドトルクＴｙを高めることが有効である。しかしながら、一般的には、ショルダリングトルクＴｓとイールドトルクＴｙとは同様の挙動を示すことが知られている。たとえば、ショルダリングトルクＴｓを低下させるために、油井用金属管の表面の摩擦係数を下げた場合、ショルダリングトルクＴｓだけでなく、イールドトルクＴｙも低下する。この場合、締結トルクＴｏに達する前にピン又はボックスの一部が降伏してしまう場合がある。また、イールドトルクＴｙを高めるために、油井用金属管の表面の摩擦係数を上げた場合、イールドトルクＴｙだけでなく、ショルダリングトルクＴｓも高まる。この場合、締結トルクＴｏに達してもショルダ部が接触しない場合がある。
【0025】
通常～小口径の油井用金属管と比較して、大口径の油井用金属管では、ハイトルク性能を高めることがさらに要求される。そこで本発明者らは、大口径の油井用金属管であってもハイトルク性能を高めることができる方法を検討した。その結果、以下の知見を得た。
【0026】
図２Ａは、樹脂被膜中のフタロシアニン銅の含有量と、ハイトルク性能との関係を示す図である。図２Ａは後述する実施例１の結果から得られた。実施例１では、いわゆる大口径（外径２７３．０５ｍｍ（１０．７５インチ）、肉厚：１２．５７０ｍｍ（０．４９５インチ））の油井用金属管が用いられた。
【0027】
図２Ａの横軸は、樹脂被膜中のフタロシアニン銅の含有量（質量％）を示す。図２Ａの縦軸は、トルクオンショルダ抵抗ΔＴを示す。トルクオンショルダ抵抗ΔＴは、ＡＰＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）規格 Ｂｕｌ ５Ａ２（１９９８）に定められたドープを使用した場合のトルクオンショルダ抵抗ΔＴを１００とし、それと比較した相対値である。図２Ａにおいて、白丸印（〇）は樹脂被膜中にフタロシアニン銅が含有されていたことを示し、黒丸印（●）は樹脂被膜中にフタロシアニン銅が含有されていなかったことを示す。
【0028】
図２Ａを参照して、樹脂被膜がフタロシアニン銅を含有しない場合と比較して、樹脂被膜がフタロシアニン銅を含有すれば、トルクオンショルダ抵抗ΔＴが高まる。つまり、樹脂被膜がフタロシアニン銅を含有すれば、ハイトルク性能が高まる。この場合、大口径の油井用金属管であっても、高いトルクで締結することが可能になる。
【0029】
図２Ｂは、樹脂被膜中のフタロシアニン銅の含有量と、ハイトルク性能との関係を示す図の一部拡大図である。図２Ｂを参照して、樹脂被膜中のフタロシアニン銅の含有量を０．２質量％以上に調整すれば、油井用金属管のハイトルク性能が、さらに高まる。
【0030】
以上の知見に基づいて完成した本実施形態による油井用金属管、及び、油井用金属管の製造方法の要旨は、次のとおりである。
【0031】
［１］
油井用金属管であって、
第１端部と第２端部とを含む管本体を備え、
前記管本体は、
前記第１端部に形成されているピンと、
前記第２端部に形成されているボックスとを含み、
前記ピンは、
雄ねじ部を含むピン接触表面を含み、
前記ボックスは、
雌ねじ部を含むボックス接触表面を含み、
前記油井用金属管はさらに、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末、及び、フタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備える、
油井用金属管。
油井用金属管であって、
第１端部と第２端部とを含む管本体を備え、
前記管本体は、
前記第１端部に形成されているピンと、
前記第２端部に形成されているボックスとを含み、
前記ピンは、
雄ねじ部を含むピン接触表面を含み、
前記ボックスは、
雌ねじ部を含むボックス接触表面を含み、
前記油井用金属管はさらに、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末、及び、フタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備える、
油井用金属管。
【0032】
本実施形態による油井用金属管は、フタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備える。そのため、大口径の油井用金属管であっても、高いトルクで締結することが可能である。なお、本実施形態による油井用金属管は、通常～小口径の油井用金属管にも適用可能である。本実施形態による油井用金属管は、通常～小口径の油井用金属管に適用した場合であっても、必要十分なトルクで締結することが可能である。
【0033】
［２］
［１］に記載の油井用金属管であって、
前記樹脂被膜は、
０．２～３０．０質量％のフタロシアニン銅を含有する、
油井用金属管。
［１］に記載の油井用金属管であって、
前記樹脂被膜は、
０．２～３０．０質量％のフタロシアニン銅を含有する、
油井用金属管。
【0034】
この場合、油井用金属管は、ハイトルク性能がさらに高まる。
【0035】
［３］
［２］に記載の油井用金属管であって、
前記樹脂被膜は、
０．２～３０．０質量％のフタロシアニン銅と、
６０～９０質量％の前記樹脂と、
１～３０質量％の前記固体潤滑粉末とを含有する、
油井用金属管。
［２］に記載の油井用金属管であって、
前記樹脂被膜は、
０．２～３０．０質量％のフタロシアニン銅と、
６０～９０質量％の前記樹脂と、
１～３０質量％の前記固体潤滑粉末とを含有する、
油井用金属管。
【0036】
［４］
［２］又は［３］に記載の油井用金属管であって、
前記樹脂被膜は、
０．２～９．０質量％のフタロシアニン銅を含有する、
油井用金属管。
［２］又は［３］に記載の油井用金属管であって、
前記樹脂被膜は、
０．２～９．０質量％のフタロシアニン銅を含有する、
油井用金属管。
【0037】
この場合、油井用金属管は、ハイトルク性能に加え、耐焼付き性が高まる。
【0038】
［５］
［１］～［４］のいずれか１項に記載の油井用金属管であってさらに、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方と、前記樹脂被膜との間に、めっき層を備える、
油井用金属管。
［１］～［４］のいずれか１項に記載の油井用金属管であってさらに、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方と、前記樹脂被膜との間に、めっき層を備える、
油井用金属管。
【0039】
［６］
［１］～［４］のいずれか１項に記載の油井用金属管であってさらに、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方と、前記樹脂被膜との間に、化成被膜を備える、
油井用金属管。
［１］～［４］のいずれか１項に記載の油井用金属管であってさらに、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方と、前記樹脂被膜との間に、化成被膜を備える、
油井用金属管。
【0040】
［７］
［５］に記載の油井用金属管であってさらに、
前記めっき層と前記樹脂被膜との間に、化成被膜を備える、
油井用金属管。
［５］に記載の油井用金属管であってさらに、
前記めっき層と前記樹脂被膜との間に、化成被膜を備える、
油井用金属管。
【0041】
［８］
［１］～［７］のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、
前記樹脂被膜はさらに、
防錆顔料を含有する、
油井用金属管。
［１］～［７］のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、
前記樹脂被膜はさらに、
防錆顔料を含有する、
油井用金属管。
【0042】
［９］
［１］～［８］のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方が、ブラスト処理及び酸洗からなる群から選択される１種以上の処理をされた面である、
油井用金属管。
［１］～［８］のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方が、ブラスト処理及び酸洗からなる群から選択される１種以上の処理をされた面である、
油井用金属管。
【0043】
［１０］
［１］～［９］のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、
前記樹脂は、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、及び、ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる群から選択される１種以上である、
油井用金属管。
［１］～［９］のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、
前記樹脂は、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、及び、ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる群から選択される１種以上である、
油井用金属管。
【0044】
［１１］
［１］～［１０］のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、
前記固体潤滑粉末は、
黒鉛、酸化亜鉛、窒化硼素、タルク、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、フッ化黒鉛、硫化スズ、硫化ビスマス、有機モリブデン、チオ硫酸塩化合物、及び、ポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される１種以上である、
油井用金属管。
［１］～［１０］のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、
前記固体潤滑粉末は、
黒鉛、酸化亜鉛、窒化硼素、タルク、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、フッ化黒鉛、硫化スズ、硫化ビスマス、有機モリブデン、チオ硫酸塩化合物、及び、ポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される１種以上である、
油井用金属管。
【0045】
［１２］
［１］～［１１］のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、
前記ピン接触表面はさらに、ピンシール面及びピンショルダ面を含み、
前記ボックス接触表面はさらに、ボックスシール面及びボックスショルダ面を含む、
油井用金属管。
［１］～［１１］のいずれか１項に記載の油井用金属管であって、
前記ピン接触表面はさらに、ピンシール面及びピンショルダ面を含み、
前記ボックス接触表面はさらに、ボックスシール面及びボックスショルダ面を含む、
油井用金属管。
【0046】
［１３］
［１］に記載の油井用金属管の製造方法であって、
雄ねじ部を含むピン接触表面を含むピンと、雌ねじ部を含むボックス接触表面を含むボックスとを含む管本体を備える油井用金属管を準備する工程と、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を含有する組成物を塗布する工程と、
塗布された前記組成物を硬化して樹脂被膜を形成する工程とを備える、
油井用金属管の製造方法。
［１］に記載の油井用金属管の製造方法であって、
雄ねじ部を含むピン接触表面を含むピンと、雌ねじ部を含むボックス接触表面を含むボックスとを含む管本体を備える油井用金属管を準備する工程と、
前記ピン接触表面及び前記ボックス接触表面の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を含有する組成物を塗布する工程と、
塗布された前記組成物を硬化して樹脂被膜を形成する工程とを備える、
油井用金属管の製造方法。
【0047】
以下、本実施形態による油井用金属管について詳述する。
【0048】
［油井用金属管の構成］
初めに、本実施形態の油井用金属管の構成について説明する。油井用金属管は、周知の構成を有する。油井用金属管は、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管と、インテグラル型の油井用金属管とがある。以下、各型の油井用金属管について詳述する。
初めに、本実施形態の油井用金属管の構成について説明する。油井用金属管は、周知の構成を有する。油井用金属管は、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管と、インテグラル型の油井用金属管とがある。以下、各型の油井用金属管について詳述する。
【0049】
［油井用金属管１がＴ＆Ｃ型である場合］
図３は、本実施形態による油井用金属管１の一例を示す構成図である。図３は、いわゆるＴ＆Ｃ型（Ｔｈｒｅａｄｅｄ ａｎｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ）の油井用金属管１の構成図である。図３を参照して、油井用金属管１は、管本体１０を備える。
図３は、本実施形態による油井用金属管１の一例を示す構成図である。図３は、いわゆるＴ＆Ｃ型（Ｔｈｒｅａｄｅｄ ａｎｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ）の油井用金属管１の構成図である。図３を参照して、油井用金属管１は、管本体１０を備える。
【0050】
管本体１０は、管軸方向に延びている。管本体１０の管軸方向に垂直な断面は円形状である。管本体１０は、第１端部１０Ａと、第２端部１０Ｂとを含む。第１端部１０Ａは、第２端部１０Ｂの反対側の端部である。図３に示すＴ＆Ｃ型の油井用金属管１では、管本体１０は、ピン管体１１と、カップリング１２とを備える。カップリング１２は、ピン管体１１の一端に取り付けられている。より具体的には、カップリング１２は、ピン管体１１の一端にねじにより締結されている。
【0051】
図４は、図３に示す油井用金属管１のカップリング１２の管軸方向に平行な断面（縦断面）を示す一部断面図である。図３及び図４を参照して、管本体１０は、ピン４０と、ボックス５０とを含む。ピン４０は、管本体１０の第１端部１０Ａに形成されている。ピン４０は、締結時において、他の油井用金属管１（図示せず）のボックス５０に挿入されて、他の油井用金属管１のボックス５０とねじにより締結される。
【0052】
ボックス５０は、管本体１０の第２端部１０Ｂに形成されている。締結時において、ボックス５０には、他の油井用金属管１のピン４０が挿入されて、他の油井用金属管１のピン４０とねじにより締結される。
【0053】
［ピン４０の構成について］
図５は、図４に示す油井用金属管１のうちのピン４０近傍部分の、油井用金属管１の管軸方向に平行な断面図である。図５中の破線部分は、他の油井用金属管１と締結する場合の、他の油井用金属管１のボックス５０の構成を示す。図５を参照して、ピン４０は、管本体１０の第１端部１０Ａの外周面に、ピン接触表面４００を備える。ピン接触表面４００は、他の油井用金属管１との締結時において、他の油井用金属管１のボックス５０にねじ込まれ、ボックス５０のボックス接触表面５００（後述）と接触する。
図５は、図４に示す油井用金属管１のうちのピン４０近傍部分の、油井用金属管１の管軸方向に平行な断面図である。図５中の破線部分は、他の油井用金属管１と締結する場合の、他の油井用金属管１のボックス５０の構成を示す。図５を参照して、ピン４０は、管本体１０の第１端部１０Ａの外周面に、ピン接触表面４００を備える。ピン接触表面４００は、他の油井用金属管１との締結時において、他の油井用金属管１のボックス５０にねじ込まれ、ボックス５０のボックス接触表面５００（後述）と接触する。
【0054】
ピン接触表面４００は、第１端部１０Ａの外周面に形成された雄ねじ部４１を少なくとも含む。ピン接触表面４００はさらに、ピンシール面４２と、ピンショルダ面４３とを含んでもよい。図５では、ピンショルダ面４３は第１端部１０Ａの先端面に配置され、ピンシール面４２は、第１端部１０Ａの外周面のうち、雄ねじ部４１よりも第１端部１０Ａの先端側に配置されている。つまり、ピンシール面４２は、雄ねじ部４１とピンショルダ面４３との間に配置されている。ピンシール面４２はテーパ状に設けられている。具体的には、ピンシール面４２では、第１端部１０Ａの長手方向（管軸方向）において、雄ねじ部４１からピンショルダ面４３に向かうにしたがって、外径が徐々に小さくなっている。
【0055】
他の油井用金属管１との締結時において、ピンシール面４２は、他の油井用金属管１のボックス５０のボックスシール面５２（後述）と接触する。より具体的には、締結時において、ピン４０が他の油井用金属管１のボックス５０に挿入されることにより、ピンシール面４２がボックスシール面５２と接触する。そして、ピン４０が他の油井用金属管１のボックス５０にさらにねじ込まれることにより、ピンシール面４２は、ボックスシール面５２と密着する。これにより、締結時において、ピンシール面４２は、ボックスシール面５２と密着してメタル－メタル接触に基づくシールを形成する。そのため、互いに締結された油井用金属管１において、気密性を高めることができる。
【0056】
図５では、ピンショルダ面４３は、第１端部１０Ａの先端面に配置されている。つまり、図５に示すピン４０では、管本体１０の中央から第１端部１０Ａに向かって順に、雄ねじ部４１、ピンシール面４２、ピンショルダ面４３の順に配置されている。他の油井用金属管１との締結時において、ピンショルダ面４３は、他の油井用金属管１のボックス５０のボックスショルダ面５３（後述）と対向し、接触する。より具体的には、締結時において、ピン４０が他の油井用金属管１のボックス５０に挿入されることにより、ピンショルダ面４３がボックスショルダ面５３と接触する。これにより、締結時において、高いトルクを得ることができる。また、ピン４０とボックス５０との締結状態での位置関係を安定させることができる。
【0057】
なお、ピン４０のピン接触表面４００は、少なくとも雄ねじ部４１を含んでいる。つまり、ピン接触表面４００は、雄ねじ部４１を含み、ピンシール面４２及びピンショルダ面４３を含んでいなくてもよい。ピン接触表面４００は、雄ねじ部４１とピンショルダ面４３とを含み、ピンシール面４２を含んでいなくてもよい。ピン接触表面４００は、雄ねじ部４１とピンシール面４２とを含み、ピンショルダ面４３を含んでいなくてもよい。
【0058】
［ボックス５０の構成について］
図６は、図４に示す油井用金属管１のうちのボックス５０近傍部分の、油井用金属管１の管軸方向に平行な断面図である。図６中の破線部分は、他の油井用金属管１と締結する場合の、他の油井用金属管１のピン４０の構成を示す。図６を参照して、ボックス５０は、管本体１０の第２端部１０Ｂの内周面に、ボックス接触表面５００を備える。ボックス接触表面５００は、他の油井用金属管１との締結時において、他の油井用金属管１のピン４０がねじ込まれ、ピン４０のピン接触表面４００と接触する。
図６は、図４に示す油井用金属管１のうちのボックス５０近傍部分の、油井用金属管１の管軸方向に平行な断面図である。図６中の破線部分は、他の油井用金属管１と締結する場合の、他の油井用金属管１のピン４０の構成を示す。図６を参照して、ボックス５０は、管本体１０の第２端部１０Ｂの内周面に、ボックス接触表面５００を備える。ボックス接触表面５００は、他の油井用金属管１との締結時において、他の油井用金属管１のピン４０がねじ込まれ、ピン４０のピン接触表面４００と接触する。
【0059】
ボックス接触表面５００は、第２端部１０Ｂの内周面に形成された雌ねじ部５１を少なくとも含む。締結時において、雌ねじ部５１は、他の油井用金属管１のピン４０の雄ねじ部４１と噛み合う。
【0060】
ボックス接触表面５００はさらに、ボックスシール面５２と、ボックスショルダ面５３とを含んでもよい。図６では、ボックスシール面５２は、第２端部１０Ｂの内周面のうち、雌ねじ部５１よりも管本体１０側に配置されている。つまり、ボックスシール面５２は、雌ねじ部５１とボックスショルダ面５３との間に配置されている。ボックスシール面５２はテーパ状に設けられている。具体的には、ボックスシール面５２では、第２端部１０Ｂの長手方向（管軸方向）において、雌ねじ部５１からボックスショルダ面５３に向かうにしたがって、内径が徐々に小さくなっている。
【0061】
他の油井用金属管１との締結時において、ボックスシール面５２は、他の油井用金属管１のピン４０のピンシール面４２と接触する。より具体的には、締結時において、ボックス５０に他の油井用金属管１のピン４０がねじ込まれることにより、ボックスシール面５２がピンシール面４２と接触し、さらにねじ込まれることにより、ボックスシール面５２がピンシール面４２と密着する。これにより、締結時において、ボックスシール面５２は、ピンシール面４２と密着してメタル－メタル接触に基づくシールを形成する。そのため、互いに締結された油井用金属管１において、気密性を高めることができる。
【0062】
ボックスショルダ面５３は、ボックスシール面５２よりも管本体１０側に配置されている。つまり、ボックス５０では、管本体１０の中央から第２端部１０Ｂの先端に向かって順に、ボックスショルダ面５３、ボックスシール面５２、雌ねじ部５１、の順に配置されている。他の油井用金属管１との締結時において、ボックスショルダ面５３は、他の油井用金属管１のピン４０のピンショルダ面４３と対向し、接触する。より具体的には、締結時において、ボックス５０に他の油井用金属管１のピン４０が挿入されることにより、ボックスショルダ面５３がピンショルダ面４３と接触する。これにより、締結時において、高いトルクを得ることができる。また、ピン４０とボックス５０との締結状態での位置関係を安定させることができる。
【0063】
ボックス接触表面５００は、少なくとも雌ねじ部５１を含む。締結時において、ボックス５０のボックス接触表面５００の雌ねじ部５１は、ピン４０のピン接触表面４００の雄ねじ部４１に対応し、雄ねじ部４１と接触する。ボックスシール面５２は、ピンシール面４２と対応し、ピンシール面４２と接触する。ボックスショルダ面５３は、ピンショルダ面４３と対応し、ピンショルダ面４３と接触する。
【0064】
ピン接触表面４００が雄ねじ部４１を含み、ピンシール面４２及びピンショルダ面４３を含まない場合、ボックス接触表面５００は雌ねじ部５１を含み、ボックスシール面５２及びボックスショルダ面５３を含まない。ピン接触表面４００が雄ねじ部４１とピンショルダ面４３とを含み、ピンシール面４２を含まない場合、ボックス接触表面５００は、雌ねじ部５１とボックスショルダ面５３とを含み、ボックスシール面５２を含まない。ピン接触表面４００が雄ねじ部４１とピンシール面４２とを含み、ピンショルダ面４３を含まない場合、ボックス接触表面５００は、雌ねじ部５１とボックスシール面５２とを含み、ボックスショルダ面５３を含まない。
【0065】
ピン接触表面４００は、複数の雄ねじ部４１を含んでもよいし、複数のピンシール面４２を含んでもよいし、複数のピンショルダ面４３を含んでもよい。たとえば、ピン４０のピン接触表面４００において、第１端部１０Ａの先端から管本体１０の中央に向かって、ピンショルダ面４３、ピンシール面４２、雄ねじ部４１、ピンシール面４２、ピンショルダ面４３、ピンシール面４２、雄ねじ部４１の順で配置されてもよい。この場合、ボックス５０のボックス接触表面５００において、第２端部１０Ｂの先端から管本体１０の中央に向かって、雌ねじ部５１、ボックスシール面５２、ボックスショルダ面５３、ボックスシール面５２、雌ねじ部５１、ボックスシール面５２、ボックスショルダ面５３の順に配置される。
【0066】
図５及び図６では、ピン４０が、雄ねじ部４１、ピンシール面４２、及び、ピンショルダ面４３を含み、ボックス５０が、雌ねじ部５１、ボックスシール面５２、及び、ボックスショルダ面５３を含む、いわゆる、プレミアムジョイントを図示している。しかしながら、上述のとおり、ピン４０は、雄ねじ部４１を含み、ピンシール面４２及びピンショルダ面４３を含んでいなくてもよい。この場合、ボックス５０は、雌ねじ部５１を含み、ボックスシール面５２及びボックスショルダ面５３を含んでいない。図７は、ピン４０が雄ねじ部４１を含み、ピンシール面４２及びピンショルダ面４３を含んでおらず、かつ、ボックス５０が雌ねじ部５１を含み、ボックスシール面５２及びボックスショルダ面５３を含んでいない油井用金属管１の一例を示す図である。
【0067】
［油井用金属管１がインテグラル型である場合］
図３、図４及び図７に示す油井用金属管１は、管本体１０が、ピン管体１１とカップリング１２とを含む、いわゆる、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管１である。しかしながら、本実施形態の油井用金属管１は、Ｔ＆Ｃ型ではなく、インテグラル型であってもよい。
図３、図４及び図７に示す油井用金属管１は、管本体１０が、ピン管体１１とカップリング１２とを含む、いわゆる、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管１である。しかしながら、本実施形態の油井用金属管１は、Ｔ＆Ｃ型ではなく、インテグラル型であってもよい。
【0068】
図８は、本実施形態によるインテグラル型の油井用金属管１の構成図である。図８を参照して、インテグラル型の油井用金属管１は、管本体１０を備える。管本体１０は、第１端部１０Ａと、第２端部１０Ｂとを含む。第１端部１０Ａは、第２端部１０Ｂと反対側に配置されている。上述のとおり、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管１では、管本体１０は、ピン管体１１と、カップリング１２とを備える。つまり、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管１では、管本体１０は、２つの別個の部材（ピン管体１１及びカップリング１２）を締結して構成されている。これに対して、インテグラル型の油井用金属管１では、管本体１０は一体的に形成されている。
【0069】
ピン４０は、管本体１０の第１端部１０Ａに形成されている。締結時において、ピン４０は、他のインテグラル型の油井用金属管１のボックス５０に挿入されてねじ込まれ、他のインテグラル型の油井用金属管１のボックス５０と締結される。ボックス５０は、管本体１０の第２端部１０Ｂに形成されている。締結時において、ボックス５０には、他のインテグラル型の油井用金属管１のピン４０が挿入されてねじ込まれ、他のインテグラル型の油井用金属管１のピン４０と締結される。
【0070】
インテグラル型の油井用金属管１のピン４０の構成は、図５に示すＴ＆Ｃ型の油井用金属管１のピン４０の構成と同じである。同様に、インテグラル型の油井用金属管１のボックス５０の構成は、図６に示すＴ＆Ｃ型の油井用金属管１のボックス５０の構成と同じである。なお、図８では、ピン４０において、第１端部１０Ａの先端から管本体１０の中央に向かって、ピンショルダ面４３、ピンシール面４２、雄ねじ部４１の順で配置されている。そのため、ボックス５０において、第２端部１０Ｂの先端から管本体１０の中央に向かって、雌ねじ部５１、ボックスシール面５２、ボックスショルダ面５３の順に配置されている。しかしながら、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管１のピン４０のピン接触表面４００と同様に、インテグラル型の油井用金属管１のピン４０のピン接触表面４００は、少なくとも雄ねじ部４１を含んでいればよい。また、Ｔ＆Ｃ型の油井用金属管１のボックス５０のボックス接触表面５００と同様に、インテグラル型の油井用金属管１のボックス５０のボックス接触表面５００は、少なくとも雌ねじ部５１を含んでいればよい。
【0071】
要するに、本実施形態の油井用金属管１は、Ｔ＆Ｃ型であってもよいし、インテグラル型であってもよい。
【0072】
［樹脂被膜］
本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に、樹脂被膜１００を備える。図９は、図５に示すピン接触表面４００の拡大図である。図１０は、図６に示すボックス接触表面５００の拡大図である。図９及び図１０に示すように、本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の両方の上に、樹脂被膜１００を備えてもよい。しかしながら、本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００又はボックス接触表面５００の一方の上のみに、樹脂被膜１００を備えてもよい。たとえば、図９に示すように、ピン接触表面４００上に樹脂被膜１００を備える場合、ボックス接触表面５００上には、樹脂被膜１００を備えなくてもよい。また、図１０に示すように、ボックス接触表面５００上に樹脂被膜１００を備える場合、ピン接触表面４００上には、樹脂被膜１００を備えなくてもよい。言い換えると、本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００上及び／又はボックス接触表面５００上に、樹脂被膜１００を備える。
本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に、樹脂被膜１００を備える。図９は、図５に示すピン接触表面４００の拡大図である。図１０は、図６に示すボックス接触表面５００の拡大図である。図９及び図１０に示すように、本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の両方の上に、樹脂被膜１００を備えてもよい。しかしながら、本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００又はボックス接触表面５００の一方の上のみに、樹脂被膜１００を備えてもよい。たとえば、図９に示すように、ピン接触表面４００上に樹脂被膜１００を備える場合、ボックス接触表面５００上には、樹脂被膜１００を備えなくてもよい。また、図１０に示すように、ボックス接触表面５００上に樹脂被膜１００を備える場合、ピン接触表面４００上には、樹脂被膜１００を備えなくてもよい。言い換えると、本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００上及び／又はボックス接触表面５００上に、樹脂被膜１００を備える。
【0073】
樹脂被膜１００は、樹脂、固体潤滑粉末、及び、フタロシアニン銅を含有する固体の被膜である。樹脂及び固体潤滑粉末は、それぞれ独立して選択することができる。以下、本実施形態による樹脂被膜１００に含有される、樹脂、固体潤滑粉末、及び、フタロシアニン銅について詳述する。
【0074】
［樹脂］
本実施形態による樹脂被膜１００中に含有される樹脂は、特に限定されない。しかしながら、油井用金属管１の締結時に、樹脂被膜１００は、その表面が削れて摩耗粉が発生する。そのため、樹脂被膜１００の耐摩耗性（被膜寿命）と、ハイトルク性能とを安定して得るには、下地との密着力が高く適度な硬度を有する樹脂を使用することが好ましい。下地との密着力が高く適度な硬度を有する樹脂は、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、及び、ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる群から選ばれる１種以上である。
本実施形態による樹脂被膜１００中に含有される樹脂は、特に限定されない。しかしながら、油井用金属管１の締結時に、樹脂被膜１００は、その表面が削れて摩耗粉が発生する。そのため、樹脂被膜１００の耐摩耗性（被膜寿命）と、ハイトルク性能とを安定して得るには、下地との密着力が高く適度な硬度を有する樹脂を使用することが好ましい。下地との密着力が高く適度な硬度を有する樹脂は、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、及び、ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる群から選ばれる１種以上である。
【0075】
好ましくは、樹脂は、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂からなる群から選択される１種又は２種である。
【0076】
樹脂被膜１００中の樹脂の含有量は、たとえば、６０～９０質量％である。この場合、樹脂被膜１００の成形性と耐焼き付き性とハイトルク性能とをより安定して高めることができる。樹脂の含有量の下限は好ましくは６２質量％であり、より好ましくは６３質量％であり、さらに好ましくは６５質量％である。樹脂の含有量の上限は好ましくは８８質量％であり、より好ましくは８６質量％である。
【0077】
［固体潤滑粉末］
本実施形態による樹脂被膜１００中に含有される固体潤滑粉末は、特に限定されない。固体潤滑粉末は、たとえば、黒鉛、酸化亜鉛、窒化硼素、タルク、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、フッ化黒鉛、硫化スズ、硫化ビスマス、有機モリブデン、チオ硫酸塩化合物、及び、ポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される１種以上である。
本実施形態による樹脂被膜１００中に含有される固体潤滑粉末は、特に限定されない。固体潤滑粉末は、たとえば、黒鉛、酸化亜鉛、窒化硼素、タルク、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、フッ化黒鉛、硫化スズ、硫化ビスマス、有機モリブデン、チオ硫酸塩化合物、及び、ポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される１種以上である。
【0078】
好ましくは、固体潤滑粉末は、黒鉛、ポリテトラフルオロエチレン、及び、二硫化モリブデンからなる群から選択される１種以上である。さらに好ましくは、固体潤滑粉末はポリテトラフルオロエチレンである。
【0079】
樹脂被膜１００中の固体潤滑粉末の含有量は、たとえば、１～３０質量％である。この場合、樹脂被膜１００の成形性と耐焼付き性とをより安定して高めることができる。固体潤滑粉末の含有量の下限は好ましくは２質量％であり、より好ましくは５質量％である。固体潤滑粉末の含有量の上限は好ましくは２５質量％であり、より好ましくは２０質量％である。
【0080】
［フタロシアニン銅］
本実施形態による樹脂被膜１００は、フタロシアニン銅を含有する。フタロシアニン銅は本実施形態による油井用金属管１において、ハイトルク性能を発揮するために最も重要な物質である。フタロシアニン銅は、フタロシアニン（Ｃ３２Ｈ１８Ｎ８）が銅イオン（Ｃｕ２＋）に配位したフタロシアニン錯体の一種である。以下、フタロシアニン銅の化学式を示す。
本実施形態による樹脂被膜１００は、フタロシアニン銅を含有する。フタロシアニン銅は本実施形態による油井用金属管１において、ハイトルク性能を発揮するために最も重要な物質である。フタロシアニン銅は、フタロシアニン（Ｃ３２Ｈ１８Ｎ８）が銅イオン（Ｃｕ２＋）に配位したフタロシアニン錯体の一種である。以下、フタロシアニン銅の化学式を示す。
【0081】
【化1】
【0082】
フタロシアニン銅が樹脂被膜１００に含有されれば、油井用金属管１のハイトルク性能が高まる。この理由について、詳細は明らかになっていない。しかしながら、本実施形態による樹脂被膜１００にフタロシアニン銅が含有されることによって、イールドトルクＴｙとショルダリングトルクＴｓとの差である、トルクオンショルダ抵抗ΔＴが大きくなることが、後述する実施例によって証明されている。そのため、本実施形態による油井用金属管１は、大口径であっても、高いトルクで締結することができる。
【0083】
本実施形態による樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量は、特に限定されない。すなわち、フタロシアニン銅が樹脂被膜１００に少しでも含有されれば、油井用金属管１のハイトルク性能を高める効果が、ある程度得られる。樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量の下限は０．１質量％であってもよい。一方、樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量が０．２質量％以上であれば、油井用金属管１のハイトルク性能がさらに高まる。したがって、本実施形態では、樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量の下限は好ましくは０．１質量％であり、より好ましくは０．２質量％であり、さらに好ましくは０．４質量％である。
【0084】
本実施形態による樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量が３０．０質量％以下であれば、フタロシアニン銅の分散性が高まる。したがって、樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量の好ましい上限は３０．０質量％である。さらに、本実施形態による樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量が９．０質量％以下であれば、油井用金属管１は、ハイトルク性能だけでなく、耐焼付き性も高まる。したがって、樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量の上限は９．０質量％であってもよい。
【0085】
以上より、本実施形態による樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量の上限は好ましくは３０．０質量％であり、より好ましくは１４．０質量％であり、さらに好ましくは１２．０質量％であり、さらに好ましくは１０．０質量％であり、さらに好ましくは９．０質量％であり、さらに好ましくは６．０質量％である。
【0086】
［耐焼付き性］
本実施形態による油井用金属管１では、樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量の上限をさらに調整すれば、油井用金属管１のハイトルク性能だけでなく、耐焼付き性も高まる。以下、この点について表を用いて具体的に説明する。
本実施形態による油井用金属管１では、樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量の上限をさらに調整すれば、油井用金属管１のハイトルク性能だけでなく、耐焼付き性も高まる。以下、この点について表を用いて具体的に説明する。
【0087】
表１に、樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量と、耐焼付き性の指標であるバウデン試験の結果とを示す。表１は後述する実施例２の結果の一部抜粋である。実施例２では、各試験番号の鋼板の表面に、表１に記載の含有量でフタロシアニン銅を含む樹脂被膜１００を形成した。さらに、樹脂被膜１００を形成した各試験番号の鋼板を用いて、バウデン試験を実施した。バウデン試験では、各試験番号の鋼板の樹脂被膜１００の表面に鋼球を摺動させて、摩擦係数を求めた。表１には、各試験番号の樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量と、摩擦係数が０．３を超えるまでの摺動回数を示す。なお、摩擦係数が０．３を超えるまでの摺動回数が多いほど、耐焼付き性が高いことを意味する。
【0088】
【表1】
【0089】
表１を参照して、樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量が０．２～９．０質量％であれば、樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量が０．１質量％の場合、及び、樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量が１０．０質量％の場合と比較して、摩擦係数が０．３を超えるまでの摺動回数が増加する。つまり、樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量が０．２～９．０質量％であれば、油井用金属管１のハイトルク性能だけでなく、耐焼付き性も高まる。
【0090】
［その他の成分］
本実施形態による樹脂被膜１００はさらに、上述する以外の成分を含有しても良い。その他の成分とは、たとえば、防錆剤、防腐剤、及び、酸化防止剤からなる群から選択される１種以上である。防錆剤は、たとえば、トリポリリン酸アルミニウム、亜燐酸アルミニウム、及び、カルシウムイオン交換シリカからなる群から選択される１種以上である。防錆剤として、市販の撥水剤を使用してもよい。
本実施形態による樹脂被膜１００はさらに、上述する以外の成分を含有しても良い。その他の成分とは、たとえば、防錆剤、防腐剤、及び、酸化防止剤からなる群から選択される１種以上である。防錆剤は、たとえば、トリポリリン酸アルミニウム、亜燐酸アルミニウム、及び、カルシウムイオン交換シリカからなる群から選択される１種以上である。防錆剤として、市販の撥水剤を使用してもよい。
【0091】
本実施形態による樹脂被膜１００は、単層であってもよく、複数の層を含んでいてもよい。「複数の層を含む」とは、樹脂被膜１００が油井用金属管１の径方向に、２層以上積層している状態を意味する。樹脂被膜１００を形成するための組成物の塗布と硬化とを繰り返すことによって、樹脂被膜１００を２層以上積層させて形成できる。樹脂被膜１００は、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に直接形成してもよく、後述する下地処理を、ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００に実施した上に、形成してもよい。樹脂被膜１００が複数の層を含む場合、樹脂被膜１００のうちいずれか１層が上記範囲内で各成分を含有してもよく、複数の樹脂被膜１００の全てが上記範囲内で各成分を含有してもよい。好ましくは、樹脂被膜１００は、防錆樹脂被膜を含む。本実施形態において、防錆樹脂被膜は任意の構成である。すなわち、本実施形態による油井用金属管１において、防錆樹脂被膜は形成されなくてもよい。以下、防錆樹脂被膜について詳述する。
【0092】
［防錆樹脂被膜］
本実施形態による油井用金属管１はさらに、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方に形成された樹脂被膜１００に、防錆樹脂被膜を含んでもよい。防錆樹脂被膜は、防錆顔料とアクリルシリコン樹脂とを含有する。防錆顔料はたとえば、トリポリリン酸アルミニウム、亜リン酸アルミニウム、ジンクリッチプライマー（ＪＩＳ Ｋ５５５２（２０１０））及び雲母状酸化鉄からなる群から選択される１種以上である。アクリルシリコン樹脂は市販のアクリルシリコン樹脂を使用できる。市販のアクリルシリコン樹脂はたとえば、ＤＩＣ株式会社製のアクリルシリコン樹脂アクリディックである。油井用金属管１の樹脂被膜１００が防錆樹脂被膜７０を含む場合、油井用金属管１の耐食性が高まる。
本実施形態による油井用金属管１はさらに、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方に形成された樹脂被膜１００に、防錆樹脂被膜を含んでもよい。防錆樹脂被膜は、防錆顔料とアクリルシリコン樹脂とを含有する。防錆顔料はたとえば、トリポリリン酸アルミニウム、亜リン酸アルミニウム、ジンクリッチプライマー（ＪＩＳ Ｋ５５５２（２０１０））及び雲母状酸化鉄からなる群から選択される１種以上である。アクリルシリコン樹脂は市販のアクリルシリコン樹脂を使用できる。市販のアクリルシリコン樹脂はたとえば、ＤＩＣ株式会社製のアクリルシリコン樹脂アクリディックである。油井用金属管１の樹脂被膜１００が防錆樹脂被膜７０を含む場合、油井用金属管１の耐食性が高まる。
【0093】
防錆樹脂被膜中の防錆顔料の含有量は、たとえば、５～３０質量％である。防錆樹脂被膜中のアクリルシリコン樹脂の含有量は、たとえば、５０～８０質量％である。防錆樹脂被膜は、防錆顔料及びアクリルシリコン樹脂に加え、他の成分を含有してもよい。他の成分はたとえば、顔料、消泡剤、レベリング剤及び繊維状フィラーからなる群から選択される１種以上である。防錆樹脂被膜中の他の成分の含有量はたとえば、合計で０～２０質量％である。
【0094】
上述のとおり、防錆樹脂被膜は、樹脂被膜１００に含まれる。具体的に、図１１は、図９と異なる本実施形態によるピン接触表面４００の拡大図である。図１１を参照して、油井用金属管１は、ピン接触表面４００上に形成された樹脂被膜１００に、防錆樹脂被膜７０と、樹脂被膜１００の上層６０とを含む。この場合、樹脂被膜１００の上層６０は、樹脂と、固体潤滑粉末と、フタロシアニン銅とを含有し、樹脂被膜１００の下層である防錆樹脂被膜７０は、防錆顔料とアクリルシリコン樹脂とを含有する。
【0095】
本実施形態による油井用金属管１における、防錆樹脂被膜７０の配置は、図１１に限定されない。図示しないが、図１１と同様に、油井用金属管１は、ボックス接触表面５００上に形成された樹脂被膜１００に、防錆樹脂被膜７０を含んでもよい。防錆樹脂被膜７０はまた、ピン接触表面４００上に形成された樹脂被膜１００にのみ含まれ、ボックス接触表面５００上に形成された樹脂被膜１００には含まれなくてもよい。防錆樹脂被膜７０はさらに、ピン接触表面４００上に形成された樹脂被膜１００には含まれず、ボックス接触表面５００上に形成された樹脂被膜１００にのみ含まれてもよい。防錆樹脂被膜７０はさらに、ピン接触表面４００上に形成された樹脂被膜１００、及び、ボックス接触表面５００上に形成された樹脂被膜１００の両方に含まれてもよい。
【0096】
本実施形態において、防錆樹脂被膜７０は、後述するめっき層の上に形成された樹脂被膜１００に含まれてもよく、後述する化成被膜の上に形成された樹脂被膜１００に含まれてもよい。すなわち、本実施形態において、防錆樹脂被膜７０は、ピン接触表面４００上に形成されてもよく、ボックス接触表面５００上に形成されてもよく、後述するめっき層上に形成されてもよく、後述する化成被膜上に形成されてもよい。
【0097】
樹脂被膜１００は、ピン接触表面４００上及び／又はボックス接触表面５００上に最表層として配置されてもよい。油井用金属管１の締結時には、樹脂被膜１００の上にさらに、液状の潤滑剤が塗布されてもよい。
【0098】
［樹脂被膜の厚さ］
樹脂被膜１００の厚さは特に限定されない。樹脂被膜１００の厚さはたとえば、１～１００μｍである。この場合、油井用金属管１のハイトルク性能をより安定して高めることができる。樹脂被膜１００の厚さの下限は好ましくは２μｍであり、より好ましくは５μｍであり、さらに好ましくは１０μｍである。樹脂被膜１００の厚さの上限は好ましくは８０μｍであり、より好ましくは７０μｍであり、さらに好ましくは６０μｍであり、さらに好ましくは５０μｍである。
樹脂被膜１００の厚さは特に限定されない。樹脂被膜１００の厚さはたとえば、１～１００μｍである。この場合、油井用金属管１のハイトルク性能をより安定して高めることができる。樹脂被膜１００の厚さの下限は好ましくは２μｍであり、より好ましくは５μｍであり、さらに好ましくは１０μｍである。樹脂被膜１００の厚さの上限は好ましくは８０μｍであり、より好ましくは７０μｍであり、さらに好ましくは６０μｍであり、さらに好ましくは５０μｍである。
【0099】
［樹脂被膜の測定方法］
樹脂被膜１００の厚さは、次の方法で測定する。樹脂被膜１００を形成したピン接触表面４００又はボックス接触表面５００上に、電磁誘導式の膜厚測定器のプローブを接触させる。プローブは電磁石を有しており、磁性体を近づけると電磁誘導が起こり、プローブと磁性体との距離に依存してその電圧が変化する。電圧量の変化から樹脂被膜１００の厚さを求める。測定箇所は、油井用金属管１の管周方向の１２箇所（０°、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°、２１０°、２４０°、２７０°、３００°、３３０°の１２箇所）である。１２箇所の測定結果の算術平均を、樹脂被膜１００の厚さとする。
樹脂被膜１００の厚さは、次の方法で測定する。樹脂被膜１００を形成したピン接触表面４００又はボックス接触表面５００上に、電磁誘導式の膜厚測定器のプローブを接触させる。プローブは電磁石を有しており、磁性体を近づけると電磁誘導が起こり、プローブと磁性体との距離に依存してその電圧が変化する。電圧量の変化から樹脂被膜１００の厚さを求める。測定箇所は、油井用金属管１の管周方向の１２箇所（０°、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°、２１０°、２４０°、２７０°、３００°、３３０°の１２箇所）である。１２箇所の測定結果の算術平均を、樹脂被膜１００の厚さとする。
【0100】
樹脂被膜１００は、ピン接触表面４００又はボックス接触表面５００の上に、ピン接触表面４００又はボックス接触表面５００と接触して直接形成されてもよい。油井用金属管１は、ピン接触表面４００又はボックス接触表面５００と、樹脂被膜１００との間にさらに他の被膜を備えてもよい。他の被膜とはたとえば、めっき層、及び、化成被膜からなる群から選択される１種以上の被膜である。
【0101】
［任意の構成］
［めっき層］
本実施形態による油井用金属管１はさらに、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方と、樹脂被膜１００との間に、めっき層を備えてもよい。本実施形態の油井用金属管１において、めっき層は任意の構成である。すなわち、本実施形態による油井用金属管１において、めっき層は形成されなくてもよい。
［めっき層］
本実施形態による油井用金属管１はさらに、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方と、樹脂被膜１００との間に、めっき層を備えてもよい。本実施形態の油井用金属管１において、めっき層は任意の構成である。すなわち、本実施形態による油井用金属管１において、めっき層は形成されなくてもよい。
【0102】
図１２は、図９及び図１１と異なる、本実施形態によるピン接触表面４００の拡大図である。図１２では、ピン接触表面４００と樹脂被膜１００との間に、めっき層８０が配置される。具体的に、図１２では、ピン接触表面４００上にめっき層８０が形成され、めっき層８０上に樹脂被膜１００が形成される。しかしながら、めっき層８０の配置は、図１２に限定されない。図示しないが、たとえば、ボックス接触表面５００と樹脂被膜１００との間に、めっき層８０が配置されてもよい。たとえばさらに、ピン接触表面４００と樹脂被膜１００との間にめっき層８０が配置され、ボックス接触表面５００には、樹脂被膜１００もめっき層８０も配置されなくてもよい。たとえばさらに、ピン接触表面４００と樹脂被膜１００との間にめっき層８０が配置され、ボックス接触表面５００と樹脂被膜１００との間にめっき層８０が配置されてもよい。
【0103】
本実施形態ではさらに、めっき層８０の上に防錆樹脂被膜７０を備えてもよい。具体的に、図１３は、図９、図１１及び図１２と異なる、本実施形態によるピン接触表面４００の拡大図である。図１３を参照して、ピン接触表面４００と樹脂被膜１００との間にめっき層８０が配置され、樹脂被膜１００に防錆樹脂被膜７０と樹脂被膜１００の上層６０とが含まれていてもよい。
【0104】
本実施形態において、めっき層８０の種類は、特に限定されない。めっき層８０は、たとえば、Ｚｎめっき層、Ｎｉめっき層、Ｃｕめっき層、Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層、Ｚｎ－Ｃｏ合金めっき層、Ｎｉ－Ｗ合金めっき層からなる群から選択される。めっき層８０がＺｎ－Ｎｉ合金めっき層である場合、Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の化学組成は、たとえば、１０～２０質量％のＮｉ、及び、残部はＺｎ及び不純物からなる。めっき層８０がＣｕめっき層である場合、Ｃｕめっき層の化学組成は、たとえば、Ｃｕ及び不純物からなる。
【0105】
本実施形態による油井用金属管１が、ピン接触表面４００上及び／又はボックス接触表面５００上にめっき層８０を備える場合、油井用金属管１の耐焼付き性がさらに高まる。
【0106】
図１４は、めっき層８０と、フタロシアニン銅の含有量と、耐焼付き性の指標であるバウデン試験の結果との関係を示す図である。図１４は後述する実施例２から得られた。図１４の横軸は、樹脂被膜１００中のフタロシアニン銅の含有量を示す。図１４の縦軸は、摩擦係数が０．３を超えるまでの摺動回数を示す。実施例２では、めっき層８０及び／又は樹脂被膜１００を形成した鋼板の表面に鋼球を摺動させて、摩擦係数が０．３を超えるまでの摺動回数を測定した。摩擦係数が０．３を超えるまでの摺動回数が多いほど、耐焼付き性が高いことを示す。図１４中、白丸印（〇）は、鋼板表面にめっき層８０を形成せず、樹脂被膜１００のみを形成したことを示す。図１４中、四角印（□）は、鋼板表面にＺｎ－Ｎｉ合金めっき層を形成し、その上に樹脂被膜１００を形成したことを示す。図１４を参照して、Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層を備える油井用金属管１では、めっき層８０を備えていない油井用金属管１と比較して、摩擦係数が０．３を超えるまでの摺動回数が多い。このように、めっき層８０がピン接触表面４００上及び／又はボックス接触表面５００上に形成された油井用金属管１は、耐焼付き性がさらに高まる。
【0107】
［めっき層の厚さ］
めっき層８０の厚さは特に限定されない。めっき層８０の厚さはたとえば、１～３０μｍである。この場合、油井用金属管１の耐焼付き性をより安定して高めることができる。めっき層８０の厚さの下限は好ましくは２μｍであり、より好ましくは３μｍであり、さらに好ましくは４μｍである。めっき層８０の厚さの上限は好ましくは２０μｍであり、より好ましくは１０μｍである。
めっき層８０の厚さは特に限定されない。めっき層８０の厚さはたとえば、１～３０μｍである。この場合、油井用金属管１の耐焼付き性をより安定して高めることができる。めっき層８０の厚さの下限は好ましくは２μｍであり、より好ましくは３μｍであり、さらに好ましくは４μｍである。めっき層８０の厚さの上限は好ましくは２０μｍであり、より好ましくは１０μｍである。
【0108】
［めっき層の厚さの測定方法］
めっき層８０の厚さは、次の方法で測定する。めっき層８０を形成したピン接触表面４００又はボックス接触表面５００上に、電磁誘導式の膜厚測定器のプローブを接触させる。プローブの接触は、ピン接触表面４００又はボックス接触表面５００上の樹脂被膜１００を除去した部分にて行う。プローブは電磁石を有しており、磁性体を近づけると電磁誘導が起こり、プローブと磁性体との距離に依存してその電圧が変化する。電圧量の変化からめっき層８０の厚さを求める。測定箇所は、油井用金属管１の管周方向の１２箇所（０°、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°、２１０°、２４０°、２７０°、３００°、３３０°の１２箇所）である。１２箇所の測定結果の算術平均を、めっき層８０の厚さとする。
めっき層８０の厚さは、次の方法で測定する。めっき層８０を形成したピン接触表面４００又はボックス接触表面５００上に、電磁誘導式の膜厚測定器のプローブを接触させる。プローブの接触は、ピン接触表面４００又はボックス接触表面５００上の樹脂被膜１００を除去した部分にて行う。プローブは電磁石を有しており、磁性体を近づけると電磁誘導が起こり、プローブと磁性体との距離に依存してその電圧が変化する。電圧量の変化からめっき層８０の厚さを求める。測定箇所は、油井用金属管１の管周方向の１２箇所（０°、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°、２１０°、２４０°、２７０°、３００°、３３０°の１２箇所）である。１２箇所の測定結果の算術平均を、めっき層８０の厚さとする。
【0109】
［化成被膜］
本実施形態による油井用金属管１はさらに、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方と、樹脂被膜１００との間に、化成被膜を備えてもよい。本実施形態の油井用金属管１において、化成被膜は任意の構成である。すなわち、本実施形態による油井用金属管１において、化成被膜は形成されなくてもよい。
本実施形態による油井用金属管１はさらに、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方と、樹脂被膜１００との間に、化成被膜を備えてもよい。本実施形態の油井用金属管１において、化成被膜は任意の構成である。すなわち、本実施形態による油井用金属管１において、化成被膜は形成されなくてもよい。
【0110】
図１５は、図１０と異なる、本実施形態によるボックス接触表面５００の拡大図である。図１５では、ボックス接触表面５００と樹脂被膜１００との間に、化成被膜９０が配置される。具体的に、図１５では、ボックス接触表面５００上に化成被膜９０が形成され、化成被膜９０上に樹脂被膜１００が形成される。しかしながら、化成被膜９０の配置は、図１５に限定されない。図示しないが、たとえば、ピン接触表面４００と樹脂被膜１００との間に化成被膜９０が配置され、ボックス接触表面５００には、樹脂被膜１００も化成被膜９０も配置されなくてもよい。たとえばさらに、ピン接触表面４００と樹脂被膜１００との間に、化成被膜９０が配置され、さらに、ボックス接触表面５００と、樹脂被膜１００との間に、化成被膜９０が配置されてもよい。
【0111】
本実施形態ではさらに、化成被膜９０の上に防錆樹脂被膜７０を備えてもよい。具体的に、図１６は、図９、図１１、図１２及び図１３と異なる、本実施形態によるピン接触表面４００の拡大図である。図１６を参照して、ピン接触表面４００と樹脂被膜１００との間に化成被膜９０が配置され、樹脂被膜１００に防錆樹脂被膜７０と樹脂被膜１００の上層６０とが含まれていてもよい。
【0112】
本実施形態によるピン接触表面４００及びボックス接触表面５００はさらに、めっき層８０と化成被膜９０との両方を備えてもよい。図１７は、図９、図１１、図１２、図１３及び図１６と異なる、本実施形態によるピン接触表面４００の拡大図である。図１７では、ピン接触表面４００上にめっき層８０が配置され、めっき層８０上に化成被膜９０が配置され、化成被膜９０上に樹脂被膜１００が配置される。つまり、めっき層８０を備える場合、油井用金属管１は、めっき層８０と樹脂被膜１００との間に、化成被膜９０を備える。
【0113】
本実施形態による油井用金属管１における、めっき層８０と化成被膜９０との配置は、図１７に限定されないが、ピン接触表面４００と樹脂被膜１００との間にめっき層８０及び化成被膜９０が配置される場合、めっき層８０の上に化成被膜９０が配置され、化成被膜９０の上に樹脂被膜１００が配置されてもよい。また、ピン接触表面４００と樹脂被膜１００との間にめっき層８０が配置されない場合、ピン接触表面４００上に化成被膜９０が配置され、化成被膜９０の上に樹脂被膜１００が配置されてもよい。同様に、ボックス接触表面５００と樹脂被膜１００との間にめっき層８０及び化成被膜９０を備える場合、めっき層８０の上に化成被膜９０が配置され、化成被膜９０の上に樹脂被膜１００が配置されてもよい。また、ボックス接触表面５００と樹脂被膜１００との間にめっき層８０を備えない場合、ボックス接触表面５００上に化成被膜９０が配置され、化成被膜９０の上に樹脂被膜１００が配置されてもよい。
【0114】
本実施形態ではさらに、めっき層８０と化成被膜９０とを備える場合、化成被膜９０の上に防錆樹脂被膜７０を備えてもよい。具体的に、図１８は、図９、図１１、図１２、図１３、図１６及び図１７と異なる、本実施形態によるピン接触表面４００の拡大図である。図１８を参照して、ピン接触表面４００上にめっき層８０が配置され、めっき層８０上に化成被膜９０が配置され、化成被膜９０上に樹脂被膜１００が配置され、樹脂被膜１００に防錆樹脂被膜７０と樹脂被膜１００の上層６０とが含まれていてもよい。
【0115】
本実施形態において、化成被膜９０の種類は、特に限定されない。化成被膜９０は、たとえば、燐酸塩化成被膜、蓚酸塩化成被膜、硼酸塩化成被膜、及び、クロメート被膜からなる群から選択される。樹脂被膜１００の密着性の観点からは、燐酸塩化成被膜が好ましい。ここで、燐酸塩とは、たとえば、燐酸マンガン、燐酸亜鉛、燐酸鉄マンガン、又は、燐酸亜鉛カルシウムからなる群から選択される１種以上である。化成被膜９０は、クロメート被膜であってもよい。クロメート被膜は周知の方法で形成されてもよい。クロメート被膜は、好ましくは、６価クロムを含まない。
【0116】
本実施形態による油井用金属管１のピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００上に化成被膜９０を備える場合、油井用金属管１の耐焼付き性がさらに高まる。化成被膜９０はアンカー効果によってその上の樹脂被膜１００の密着性を高める。これにより、油井用金属管１の耐焼付き性が高まる。後述する実施例３を参照して、化成被膜９０を備える油井用金属管１では、化成被膜９０を備えていない油井用金属管１よりも、摩擦係数が０．３を超えるまでの摺動回数が多い。このように、化成被膜９０がピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００に形成された油井用金属管１は、耐焼付き性がさらに高まる。
【0117】
本実施形態の油井用金属管１は、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に樹脂被膜１００を備えていればよい。めっき層８０、化成被膜９０及び防錆樹脂被膜７０の配置については、上述のとおり、ピン接触表面４００上とボックス接触表面５００上とで同じであってもよいし、異なっていてもよい。油井用金属管１は、必要に応じてさらに他の被膜を備えてもよい。
【0118】
［下地処理］
本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方が、下地処理を施された面であってもよい。つまり、本実施形態において、下地処理は任意に施される工程であり、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００のいずれも、下地処理を施された面でなくてもよい。施される場合、下地処理は、たとえば、ブラスト処理及び酸洗からなる群から選択される１種以上である。下地処理を施せば、ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の表面粗さが高まる。そのため、その上に形成する樹脂被膜１００、めっき層８０及び／又は化成被膜９０の密着性が高まる。その結果、油井用金属管１の耐焼付き性が高まる。
本実施形態による油井用金属管１は、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方が、下地処理を施された面であってもよい。つまり、本実施形態において、下地処理は任意に施される工程であり、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００のいずれも、下地処理を施された面でなくてもよい。施される場合、下地処理は、たとえば、ブラスト処理及び酸洗からなる群から選択される１種以上である。下地処理を施せば、ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の表面粗さが高まる。そのため、その上に形成する樹脂被膜１００、めっき層８０及び／又は化成被膜９０の密着性が高まる。その結果、油井用金属管１の耐焼付き性が高まる。
【0119】
［管本体の化学組成］
本実施形態による油井用金属管１の管本体１０の化学組成は、特に限定されない。本実施形態の油井用金属管１の特徴は、樹脂被膜１００である。そのため、本実施形態では、油井用金属管１の管本体１０の鋼種は特に限定されない。
本実施形態による油井用金属管１の管本体１０の化学組成は、特に限定されない。本実施形態の油井用金属管１の特徴は、樹脂被膜１００である。そのため、本実施形態では、油井用金属管１の管本体１０の鋼種は特に限定されない。
【0120】
管本体１０は、たとえば、炭素鋼、ステンレス鋼及び合金等によって形成されていてもよい。つまり、油井用金属管とは、Ｆｅ基合金からなる鋼管であってもよく、Ｎｉ基合金管に代表される合金管であってもよい。ここで、鋼管はたとえば、低合金鋼管、マルテンサイト系ステンレス鋼管、二相ステンレス鋼管等である。一方、合金鋼の中でも、Ｎｉ基合金及びＣｒ、Ｎｉ及びＭｏ等の合金元素を含んだ二相ステンレス鋼等の高合金鋼は、耐食性が高い。そのため、これらの高合金鋼を管本体１０として使用すれば、硫化水素や二酸化炭素等を含有する腐食環境において、優れた耐食性が得られる。
【0121】
［製造方法］
以下、本実施形態による油井用金属管１の製造方法を説明する。
以下、本実施形態による油井用金属管１の製造方法を説明する。
【0122】
本実施形態による油井用金属管１の製造方法は、準備工程と、塗布工程と、硬化工程とを備える。硬化工程は、塗布工程の後に実施される。
【0123】
［準備工程］
準備工程では、雄ねじ部４１を含むピン接触表面４００を含むピン４０と、雌ねじ部５１を含むボックス接触表面５００を含むボックス５０とを含む管本体１０を備える油井用金属管１を準備する。上述のとおり、本実施形態による油井用金属管１は、周知の構成を有する。すなわち、準備工程では、周知の構成を有する油井用金属管１を準備すればよい。
準備工程では、雄ねじ部４１を含むピン接触表面４００を含むピン４０と、雌ねじ部５１を含むボックス接触表面５００を含むボックス５０とを含む管本体１０を備える油井用金属管１を準備する。上述のとおり、本実施形態による油井用金属管１は、周知の構成を有する。すなわち、準備工程では、周知の構成を有する油井用金属管１を準備すればよい。
【0124】
［塗布工程］
塗布工程では、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を含有する組成物を塗布する。組成物は、上述の樹脂被膜１００を形成するための組成物である。組成物は、樹脂、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を含有する。樹脂被膜１００を形成するための組成物の溶媒を除いた組成は、上述の樹脂被膜１００の組成と同じである。
塗布工程では、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を含有する組成物を塗布する。組成物は、上述の樹脂被膜１００を形成するための組成物である。組成物は、樹脂、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を含有する。樹脂被膜１００を形成するための組成物の溶媒を除いた組成は、上述の樹脂被膜１００の組成と同じである。
【0125】
無溶媒型の組成物はたとえば、樹脂を加熱して溶融状態とし、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を添加して混練することにより製造できる。全ての成分を粉末状として混合した粉末混合物を組成物としてもよい。
【0126】
溶媒型の組成物はたとえば、溶媒中に、樹脂、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を溶解又は分散させて混合することにより製造できる。溶媒はたとえば、水、アルコール、及び、有機溶剤である。溶媒は、微量の界面活性剤を含んでもよい。溶媒の割合は特に限定されない。溶媒の割合は、塗布方法に応じて組成物が適正な粘性になるよう調整すればよい。溶媒の割合はたとえば、溶媒以外の全成分の合計を１００質量％とした場合に、４０～６０質量％である。
【0127】
ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の上に、組成物を塗布する方法は特に限定されず、周知の方法でよい。無溶媒型の組成物の場合、たとえば、ホットメルト法を用いて、ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の上に組成物を塗布できる。ホットメルト法では、組成物を加熱して樹脂を溶融させ、低粘度の流動状態にする。流動状態の組成物を、温度保持機能を有するスプレーガンから噴霧する。組成物をピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の上に塗布する方法は、スプレー塗布に替えて、刷毛塗り及び浸漬等でもよい。なお、組成物の加熱温度は、樹脂の融点より１０～５０℃高い温度とすることが好ましい。
【0128】
溶媒型の組成物の場合、たとえば、溶液状態となった組成物を、スプレーによってピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の上に塗布できる。この場合、組成物は、常温及び常圧の環境下でスプレー塗布できるように、粘度が調整される。組成物をピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の上に塗布する方法は、スプレー塗布に替えて、刷毛塗り及び浸漬等でもよい。
【0129】
［硬化工程］
硬化工程では、塗布された組成物を硬化して樹脂被膜１００を形成する。無溶媒型の組成物の場合、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に塗布された組成物を冷却することにより、溶融状態の組成物が硬化して固体の樹脂被膜１００が形成される。この場合、冷却方法は特に限定されず、周知の方法でよい。冷却方法は、たとえば、大気放冷及び空冷である。溶媒型の組成物の場合、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に塗布された組成物を乾燥させることにより、組成物が硬化して固体の樹脂被膜１００が形成される。この場合、乾燥方法は特に限定されず、周知の方法でよい。乾燥方法は、たとえば、自然乾燥、低温送風乾燥及び真空乾燥である。また、樹脂が熱硬化性樹脂である場合、組成物を熱硬化処理により硬化させて固体の樹脂被膜１００を形成してもよい。
硬化工程では、塗布された組成物を硬化して樹脂被膜１００を形成する。無溶媒型の組成物の場合、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に塗布された組成物を冷却することにより、溶融状態の組成物が硬化して固体の樹脂被膜１００が形成される。この場合、冷却方法は特に限定されず、周知の方法でよい。冷却方法は、たとえば、大気放冷及び空冷である。溶媒型の組成物の場合、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に塗布された組成物を乾燥させることにより、組成物が硬化して固体の樹脂被膜１００が形成される。この場合、乾燥方法は特に限定されず、周知の方法でよい。乾燥方法は、たとえば、自然乾燥、低温送風乾燥及び真空乾燥である。また、樹脂が熱硬化性樹脂である場合、組成物を熱硬化処理により硬化させて固体の樹脂被膜１００を形成してもよい。
【0130】
以上の製造工程により、本実施形態の油井用金属管１が製造される。
【0131】
［任意の製造工程］
本実施形態の油井用金属管１の製造方法はさらに、めっき層形成工程、化成処理工程、防錆樹脂被膜形成工程、及び、下地処理工程のいずれか１工程以上を含んでもよい。これらの工程はいずれも任意の工程である。したがって、これらの工程は実施しなくてもよい。
本実施形態の油井用金属管１の製造方法はさらに、めっき層形成工程、化成処理工程、防錆樹脂被膜形成工程、及び、下地処理工程のいずれか１工程以上を含んでもよい。これらの工程はいずれも任意の工程である。したがって、これらの工程は実施しなくてもよい。
【0132】
［めっき層形成工程］
本実施形態による油井用金属管１の製造方法はさらに、塗布工程の前に、めっき層形成工程を備えてもよい。めっき層形成工程を実施する場合、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上にめっき層８０を形成する。
本実施形態による油井用金属管１の製造方法はさらに、塗布工程の前に、めっき層形成工程を備えてもよい。めっき層形成工程を実施する場合、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上にめっき層８０を形成する。
【0133】
めっき層８０を形成する方法は特に限定されず、周知の方法でよい。めっき層８０の形成は、電解めっきでもよいし、無電解めっきでもよい。たとえば、電解めっきによりＺｎ－Ｎｉ合金めっき層を形成する場合、めっき浴は亜鉛イオン及びニッケルイオンを含有する。めっき浴の組成は好ましくは、亜鉛イオン：１～１００ｇ／Ｌ及びニッケルイオン：１～５０ｇ／Ｌを含有する。電解めっきの条件はたとえば、めっき浴ｐＨ：１～１０、めっき浴温度：２０～６０℃、電流密度：１～１００Ａ／ｄｍ２及び、処理時間：０．１～５０分である。たとえば、電解めっきによりＣｕめっき層を形成する場合、周知の方法で実施できる。
【0134】
［化成処理工程］
本実施形態による油井用金属管１の製造方法はさらに、塗布工程の前に、化成処理工程を備えてもよい。化成処理工程を実施する場合、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に、化成被膜９０を形成する。
本実施形態による油井用金属管１の製造方法はさらに、塗布工程の前に、化成処理工程を備えてもよい。化成処理工程を実施する場合、ピン接触表面４００及びボックス接触表面５００の少なくとも一方の上に、化成被膜９０を形成する。
【0135】
化成処理の方法は特に限定されず、周知の方法でよい。化成処理は、たとえば、燐酸塩化成処理、蓚酸塩化成処理、硼酸塩化成処理、及び、クロメート処理からなる群から選択される。化成処理の処理液としては、一般的な亜鉛めっき材用の酸性燐酸塩化成処理液が使用できる。処理液として、たとえば、燐酸イオン１～１５０ｇ／Ｌ、亜鉛イオン３～７０ｇ／Ｌ、硝酸イオン１～１００ｇ／Ｌ、ニッケルイオン０～３０ｇ／Ｌを含有する燐酸亜鉛系化成処理が使用できる。処理液として、油井用金属管１に慣用されている燐酸マンガン系化成処理液も使用できる。処理液として、市販のクロメート処理液も使用できる。処理液の液温は、たとえば、常温から１００℃である。化成処理の処理時間は、所望の膜厚に応じて適宜設定でき、たとえば、０．５～１５分である。化成被膜９０の形成を促すため、化成処理前に、表面調整を行ってもよい。表面調整は、コロイドチタンを含有する表面調整用水溶液に浸漬する処理を意味する。化成処理工程を実施する場合、化成処理を実施した後、水洗又は湯洗してから、乾燥することが好ましい。
【0136】
なお、上述のとおり、本実施形態による油井用金属管１では、化成被膜９０はピン接触表面４００と、ボックス接触表面５００と、めっき層８０とのいずれかの上に形成される。すなわち、本実施形態による油井用金属管１の製造方法において、めっき層形成工程と化成処理工程とをいずれも実施する場合、めっき層形成工程の後、化成処理工程を実施して、その後、塗布工程を実施する。
【0137】
［防錆樹脂被膜形成工程］
本実施形態による油井用金属管１の製造方法はさらに、塗布工程の前に、防錆樹脂被膜形成工程を備えてもよい。防錆樹脂被膜形成工程を実施する場合、ピン接触表面４００、ボックス接触表面５００、めっき層８０、及び、化成被膜９０のうち、少なくとも１種の上に、防錆樹脂被膜７０を形成する。
本実施形態による油井用金属管１の製造方法はさらに、塗布工程の前に、防錆樹脂被膜形成工程を備えてもよい。防錆樹脂被膜形成工程を実施する場合、ピン接触表面４００、ボックス接触表面５００、めっき層８０、及び、化成被膜９０のうち、少なくとも１種の上に、防錆樹脂被膜７０を形成する。
【0138】
防錆樹脂被膜７０の形成方法は特に限定されず、周知の方法でよい。防錆樹脂被膜７０はたとえば、防錆顔料とアクリルシリコン樹脂とを含有する組成物を、ピン接触表面４００、ボックス接触表面５００、めっき層８０、及び、化成被膜９０のうち、少なくとも１種の上に塗布して、組成物を硬化させることで形成できる。塗布方法は特に限定されず、スプレー塗布、刷毛塗り及び浸漬でもよい。防錆樹脂被膜７０を形成するための組成物は溶媒を含んでもよい。防錆樹脂被膜７０を形成するための組成物の溶媒を除いた組成は、上述の防錆樹脂被膜７０の組成と同じである。硬化方法はたとえば、自然乾燥、低温送風乾燥及び加熱乾燥である。
【0139】
なお、上述のとおり、本実施形態による油井用金属管１では、防錆樹脂被膜７０は、ピン接触表面４００と、ボックス接触表面５００と、めっき層８０と、化成被膜９０とのいずれかの上に形成される。すなわち、本実施形態による油井用金属管１の製造方法において、めっき層形成工程、化成処理工程及び防錆樹脂被膜形成工程をいずれも実施する場合、めっき層形成工程、化成処理工程、防錆樹脂被膜形成工程の順で実施し、その後、塗布工程を実施する。
【0140】
［下地処理工程］
本実施形態による油井用金属管１の製造方法はさらに、塗布工程の前に、下地処理工程を備えてもよい。めっき層形成工程を実施する場合、油井用金属管１の製造方法は、めっき層形成工程の前に下地処理工程を備えてもよい。化成処理工程を実施する場合、油井用金属管１の製造方法は、化成処理工程の前に、下地処理工程を備えてもよい。防錆樹脂被膜形成工程を実施する場合、油井用金属管１の製造方法は、防錆樹脂被膜形成工程を実施する前に、下地処理工程を実施してもよい。下地処理工程では、たとえば、酸洗処理及び／又はブラスト処理等を実施する。他には、アルカリ脱脂処理を行ってもよい。
本実施形態による油井用金属管１の製造方法はさらに、塗布工程の前に、下地処理工程を備えてもよい。めっき層形成工程を実施する場合、油井用金属管１の製造方法は、めっき層形成工程の前に下地処理工程を備えてもよい。化成処理工程を実施する場合、油井用金属管１の製造方法は、化成処理工程の前に、下地処理工程を備えてもよい。防錆樹脂被膜形成工程を実施する場合、油井用金属管１の製造方法は、防錆樹脂被膜形成工程を実施する前に、下地処理工程を実施してもよい。下地処理工程では、たとえば、酸洗処理及び／又はブラスト処理等を実施する。他には、アルカリ脱脂処理を行ってもよい。
【0141】
酸洗処理を実施する場合、たとえば、硫酸、塩酸、硝酸、フッ酸、又は、これらの混酸等の強酸液に、ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００を浸漬して、ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の表面粗さを高める。ブラスト処理を実施する場合、たとえば、ブラスト材（研磨剤）と圧縮空気とを混合して、ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００に投射する、サンドブラストを実施する。この場合、ピン接触表面４００及び／又はボックス接触表面５００の表面粗さが高まる。
【0142】
なお、上述するめっき層形成工程、化成処理工程、及び、下地処理工程は、ピン接触表面４００とボックス接触表面５００とで同じ処理を実施してもよく、異なる処理を実施してもよい。また、これらの処理は、ピン接触表面４００にのみ、実施されてもよく、ボックス接触表面５００にのみ、実施されてもよい。
【0143】
以上の工程により、本実施形態による油井用金属管１が製造される。しかしながら、上述する製造方法は、本実施形態による油井用金属管１の製造方法の一例であって、この製造方法に限定されるものではない。本実施形態による油井用金属管１は、他の方法によって製造されてもよい。
【実施例1】
【0144】
実施例１では、油井用金属管１のピン接触表面４００又はボックス接触表面５００に樹脂被膜１００を形成して、ハイトルク性能と耐焼付き性とを評価した。具体的には、実施例１では、日本製鉄株式会社製の油井用金属管ＶＡＭ２１（登録商標）ＨＴ（外径２７３．０５ｍｍ（１０．７５インチ）、肉厚：１２．５７０ｍｍ（０．４９５インチ））を用いた。油井用金属管の鋼種は、ＳＭ２５３５Ｍ１１０鋼（Ｃ≦０．０３％、Ｓｉ：≦０．５０％、Ｍｎ≦１．０％、Ｃｕ≦１．５％、Ｎｉ：２９．５～３６．５％、Ｃｒ：２４．０～２７．０％、残部：Ｆｅ及び不純物）であった。
【0145】
試験番号１～１２のボックス接触表面に対して、めっき層、及び、防錆樹脂被膜を含む樹脂被膜を適宜形成して、試験番号１～１２のピン及びボックスを含む油井用金属管を準備した。表２中の「めっき層」欄に、形成しためっき層を示す。表２中の「めっき層」欄における「－」は、めっき層を形成しなかったことを意味する。なお、形成しためっき層は、いずれも厚さが８μｍであった。めっき層の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて、上述の方法で実施した。表２中の「防錆樹脂被膜」欄に、防錆樹脂被膜を形成したか否かを示す。表２中の「防錆樹脂被膜」欄における「形成」は、防錆樹脂被膜を形成したことを意味する。表２中の「防錆樹脂被膜」欄における「－」は、防錆樹脂被膜を形成しなかったことを意味する。なお、形成した防錆樹脂被膜は、後述する実施例４の試験番号３２及び３３の防錆樹脂被膜と同じであった。
【0146】
さらに、表２中の「樹脂被膜」欄に、樹脂被膜を形成したか否かを示す。表２中の「樹脂被膜」欄における「形成」は、樹脂被膜を形成したことを意味する。表２中の「樹脂被膜」欄における「－」は、樹脂被膜を形成しなかったことを意味する。なお、試験番号１～９及び１１～１２において、形成した樹脂被膜はいずれも、厚さが２０μｍであった。試験番号１０において、樹脂被膜の厚さは、防錆樹脂被膜の厚さを除いて、２０μｍであった。樹脂被膜の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて、上述の方法で実施した。試験番号２～９及び１１～１２では、樹脂被膜はいずれも、上述のめっき層の表面上に形成した。
【0147】
なお、試験番号１では、めっき層を形成しなかった。そのため、試験番号１では、ボックス接触表面の上に直接樹脂被膜を形成した。さらに、試験番号１０では、防錆樹脂被膜上に樹脂被膜の上層を形成した。つまり、試験番号１０では、樹脂被膜は、複層であった。各試験番号について、形成した樹脂被膜中のフタロシアニン銅の含有量を表２に示す。なお、形成した樹脂被膜はさらに、固体潤滑粉末として、１～３０質量％のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有し、残部は樹脂として、エポキシ樹脂を含有した。表２中の「フタロシアニン銅の含有量」欄における「－」は、樹脂被膜を形成しなかったこと、又は、形成した樹脂被膜中にフタロシアニン銅を含有しなかったことを意味する。なお、試験番号１２では、形成した樹脂被膜がフタロシアニン銅を含有しなかった。試験番号１２では、樹脂被膜がフタロシアニン銅の代わりにＣｒ２Ｏ３を８．６質量％含有した。試験番号１２の樹脂被膜はさらに、固体潤滑粉末として、１～３０質量％のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有し、残部は樹脂として、エポキシ樹脂を含有した。
【0148】
【表2】
【0149】
［ボックス接触表面］
［めっき層形成工程］
表２に示すとおり、試験番号２～９及び１１～１２のボックス接触表面には、電気めっきによりＺｎ－Ｎｉ合金めっき層を形成した。めっき浴は、大和化成株式会社製、ダインジンアロイＮ－ＰＬ（商標）を使用した。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の厚さは、８μｍであった。めっき層の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて、上述の方法で実施した。電気めっきの条件は、めっき浴ｐＨ：６．５、めっき浴温度：２５℃、電流密度：２Ａ／ｄｍ２、及び処理時間：１８分であった。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の組成は、Ｚｎ：８５％及びＮｉ：１５％であった。さらに得られたＺｎ－Ｎｉ合金めっき層上に、三価クロメート被膜を形成した。三価クロメート被膜を形成するための処理液は、大和化成株式会社製、ダインクロメ－トＴＲ－０２を用いた。化成処理の条件は、浴温：２５℃、ｐＨ：４．０、処理時間５０秒であった。
［めっき層形成工程］
表２に示すとおり、試験番号２～９及び１１～１２のボックス接触表面には、電気めっきによりＺｎ－Ｎｉ合金めっき層を形成した。めっき浴は、大和化成株式会社製、ダインジンアロイＮ－ＰＬ（商標）を使用した。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の厚さは、８μｍであった。めっき層の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて、上述の方法で実施した。電気めっきの条件は、めっき浴ｐＨ：６．５、めっき浴温度：２５℃、電流密度：２Ａ／ｄｍ２、及び処理時間：１８分であった。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の組成は、Ｚｎ：８５％及びＮｉ：１５％であった。さらに得られたＺｎ－Ｎｉ合金めっき層上に、三価クロメート被膜を形成した。三価クロメート被膜を形成するための処理液は、大和化成株式会社製、ダインクロメ－トＴＲ－０２を用いた。化成処理の条件は、浴温：２５℃、ｐＨ：４．０、処理時間５０秒であった。
【0150】
［塗布工程及び硬化工程］
表２に示すとおり、試験番号１～１２のボックス接触表面に、樹脂被膜を形成した。試験番号２～９、１１及び１２では、めっき層を形成したボックス接触表面に、樹脂被膜を形成した。試験番号１では、ボックス接触表面上に直接樹脂被膜を形成した。試験番号１０では防錆樹脂被膜上に樹脂被膜の上層を形成した。ボックス接触表面、Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層、又は、防錆樹脂被膜の上に、樹脂被膜を形成するための組成物をスプレー塗布し、硬化させた。上述のとおり、組成物中、溶媒以外の成分は、ポリテトラフルオロエチレン粒子、フタロシアニン銅を含有し、残部はエポキシ樹脂であった。組成物はさらに、溶媒を含有した。溶媒は、水、アルコール及び界面活性剤の混合溶液を使用した。ボックス表面のＺｎ－Ｎｉ合金めっき層上に、組成物をスプレー塗布した後、２１０℃で２０分間の熱硬化処理を行い、樹脂被膜を形成した。試験番号１２では、フタロシアニン銅を使用せず、代わりにＣｒ２Ｏ３を８．６質量％使用した。
表２に示すとおり、試験番号１～１２のボックス接触表面に、樹脂被膜を形成した。試験番号２～９、１１及び１２では、めっき層を形成したボックス接触表面に、樹脂被膜を形成した。試験番号１では、ボックス接触表面上に直接樹脂被膜を形成した。試験番号１０では防錆樹脂被膜上に樹脂被膜の上層を形成した。ボックス接触表面、Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層、又は、防錆樹脂被膜の上に、樹脂被膜を形成するための組成物をスプレー塗布し、硬化させた。上述のとおり、組成物中、溶媒以外の成分は、ポリテトラフルオロエチレン粒子、フタロシアニン銅を含有し、残部はエポキシ樹脂であった。組成物はさらに、溶媒を含有した。溶媒は、水、アルコール及び界面活性剤の混合溶液を使用した。ボックス表面のＺｎ－Ｎｉ合金めっき層上に、組成物をスプレー塗布した後、２１０℃で２０分間の熱硬化処理を行い、樹脂被膜を形成した。試験番号１２では、フタロシアニン銅を使用せず、代わりにＣｒ２Ｏ３を８．６質量％使用した。
【0151】
［ピン接触表面］
試験番号１～１２のピン接触表面は、機械研削仕上げを行った。すなわち、表２に示すとおり、試験番号１～１２のピン接触表面には、めっき層、樹脂被膜を形成しなかった。
試験番号１～１２のピン接触表面は、機械研削仕上げを行った。すなわち、表２に示すとおり、試験番号１～１２のピン接触表面には、めっき層、樹脂被膜を形成しなかった。
【0152】
［ハイトルク性能評価］
試験番号１～１２のピン接触表面及びボックス接触表面を有する油井用金属管を用いて、トルクオンショルダ抵抗ΔＴを測定した。具体的には、締付け速度１０ｒｐｍで締結トルク値を徐々に上昇させていき、材料が降伏したところで試験を終了させた。ねじ締めの際にトルクを測定し、図１９に示す様なトルクチャートを作成した。図１９中のＴｓは、ショルダリングトルクを意味する。図１９中のＭＴＶは、線分Ｌと、トルクチャートとが交わるトルク値を意味する。線分Ｌは、ショルダリング後のトルクチャートにおける線形域の傾きと同じ傾きを持ち、同線形域と比べて回転数が０．２％多い直線である。通常、トルクオンショルダ抵抗を測定する場合には、Ｔｙ（イールドトルクＴｙ）を使用する。しかしながら、本実施例では、イールドトルクＴｙ（ショルダリング後におけるトルクチャートにおける、線形域と非線形域との境界）が不明瞭であった。そのため、線分Ｌを用いて、ＭＴＶを規定した。ＭＴＶとＴｓとの差分を、トルクオンショルダ抵抗ΔＴとした。トルクオンショルダ抵抗ΔＴは、ＡＰＩ規格ドープを用いた場合のトルクオンショルダ抵抗ΔＴを１００として、相対値として求めた。結果を表２中の「ハイトルク性能」欄に示す。
試験番号１～１２のピン接触表面及びボックス接触表面を有する油井用金属管を用いて、トルクオンショルダ抵抗ΔＴを測定した。具体的には、締付け速度１０ｒｐｍで締結トルク値を徐々に上昇させていき、材料が降伏したところで試験を終了させた。ねじ締めの際にトルクを測定し、図１９に示す様なトルクチャートを作成した。図１９中のＴｓは、ショルダリングトルクを意味する。図１９中のＭＴＶは、線分Ｌと、トルクチャートとが交わるトルク値を意味する。線分Ｌは、ショルダリング後のトルクチャートにおける線形域の傾きと同じ傾きを持ち、同線形域と比べて回転数が０．２％多い直線である。通常、トルクオンショルダ抵抗を測定する場合には、Ｔｙ（イールドトルクＴｙ）を使用する。しかしながら、本実施例では、イールドトルクＴｙ（ショルダリング後におけるトルクチャートにおける、線形域と非線形域との境界）が不明瞭であった。そのため、線分Ｌを用いて、ＭＴＶを規定した。ＭＴＶとＴｓとの差分を、トルクオンショルダ抵抗ΔＴとした。トルクオンショルダ抵抗ΔＴは、ＡＰＩ規格ドープを用いた場合のトルクオンショルダ抵抗ΔＴを１００として、相対値として求めた。結果を表２中の「ハイトルク性能」欄に示す。
【0153】
［繰り返し締結試験］
試験番号１～１２のピン接触表面及びボックス接触表面を有する油井用金属管を用いて、締結トルク５３８００Ｎｍで繰り返し締結試験を実施した。締結は、ねじ部（雄ねじ部及び／又は雌ねじ部）の修復不能な焼付き発生もしくは金属シール部の焼付き発生まで実施した。結果を表２中の「Ｍ＆Ｂ回数（回）」欄に示す。表２の「Ｍ＆Ｂ回数（回）」欄の「－」は、繰り返し締結試験を実施しなかったことを示す。
試験番号１～１２のピン接触表面及びボックス接触表面を有する油井用金属管を用いて、締結トルク５３８００Ｎｍで繰り返し締結試験を実施した。締結は、ねじ部（雄ねじ部及び／又は雌ねじ部）の修復不能な焼付き発生もしくは金属シール部の焼付き発生まで実施した。結果を表２中の「Ｍ＆Ｂ回数（回）」欄に示す。表２の「Ｍ＆Ｂ回数（回）」欄の「－」は、繰り返し締結試験を実施しなかったことを示す。
【0154】
［評価結果］
表２を参照して、試験番号１～１０の油井用金属管は、ピン接触表面及びボックス接触表面の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備えた。そのため、試験番号１～１０のトルクオンショルダ抵抗ΔＴは１００以上となり、優れたハイトルク性能を示した。
表２を参照して、試験番号１～１０の油井用金属管は、ピン接触表面及びボックス接触表面の少なくとも一方の上に、樹脂、固体潤滑粉末及びフタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備えた。そのため、試験番号１～１０のトルクオンショルダ抵抗ΔＴは１００以上となり、優れたハイトルク性能を示した。
【0155】
さらに、試験番号１及び３～１０の油井用金属管は、樹脂被膜中のフタロシアニン銅の含有量が０．２～３０．０質量％であった。そのため、試験番号１及び３～１０の油井用金属管は、フタロシアニン銅の含有量が０．２質量％未満の試験番号２と比較して、トルクオンショルダ抵抗ΔＴがさらに高かった。
【0156】
一方、試験番号１１の油井用金属管は、ボックス接触表面上に、樹脂及び固体潤滑粉末を含有する樹脂被膜が形成されていたが、樹脂被膜がフタロシアニン銅を含有しなかった。その結果、トルクオンショルダ抵抗ΔＴが６５となり、ハイトルク性能が低かった。
【0157】
試験番号１２の油井用金属管は、ボックス接触表面上に、樹脂及び固体潤滑粉末を含有する樹脂被膜が形成されていたが、この樹脂被膜は、フタロシアニン銅を含まず、かわりにＣｒ２Ｏ３を含有した。その結果、トルクオンショルダ抵抗ΔＴが９０となり、ハイトルク性能が低かった。
【実施例2】
【0158】
実施例２では、油井用金属管を模擬した鋼板の表面に樹脂被膜を形成して、耐焼付き性を評価した。具体的に、実施例２では、冷延鋼板（化学組成は、Ｃ≦０．１５％、Ｍｎ≦０．６０％、Ｐ≦０．１００％、Ｓ≦０．０５０％、残部：Ｆｅ及び不純物）を用いた。
【0159】
試験番号１３～２１の鋼板表面に対し、表３に示すめっき層を適宜形成した。表３中の「めっき層」欄に、形成しためっき層を示す。表３中の「めっき層」欄における「－」は、めっき層を形成しなかったことを意味する。なお、形成しためっき層は、いずれも厚さが８μｍであった。試験番号１３～１７及び２１の鋼板表面に対し、樹脂被膜を形成した。試験番号１８～２０は、形成しためっき層上に、樹脂被膜を形成した。なお、形成した樹脂被膜はいずれも、厚さが２０μｍであった。樹脂被膜の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて実施し、同一の評価面上の９点における厚さの平均値を樹脂被膜の厚さとした。さらに、形成した樹脂被膜中のフタロシアニン銅の含有量を表３に示す。なお、形成した樹脂被膜はさらに、固体潤滑粉末として、１～３０質量％のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有し、残部は樹脂として、エポキシ樹脂を含有した。表３中の「フタロシアニン銅の含有量」欄における「－」は、形成した樹脂被膜中にフタロシアニン銅を含有しなかったことを意味する。
【0160】
【表3】
【0161】
［めっき層形成工程］
試験番号１８～２０の鋼板の表面に、電気めっきによりＺｎ－Ｎｉ合金めっき層を形成した。めっき浴は、大和化成株式会社製、ダインジンアロイＮ－ＰＬ（商標）を使用した。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の厚さは、８μｍであった。めっき層の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて実施し、同一の評価面上の９点における厚さの平均値をめっき層の厚さとした。電気めっきの条件は、めっき浴ｐＨ：６．５、めっき浴温度：２５℃、電流密度：２Ａ／ｄｍ２、及び処理時間：１８分であった。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の組成は、Ｚｎ：８５％及びＮｉ：１５％であった。さらに得られたＺｎ－Ｎｉ合金めっき層上に、三価クロメート被膜を形成した。三価クロメート被膜を形成するための処理液は、大和化成株式会社製、ダインクロメ－トＴＲ－０２を用いた。化成処理の条件は、浴温：２５℃、ｐＨ：４．０、処理時間５０秒であった。
試験番号１８～２０の鋼板の表面に、電気めっきによりＺｎ－Ｎｉ合金めっき層を形成した。めっき浴は、大和化成株式会社製、ダインジンアロイＮ－ＰＬ（商標）を使用した。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の厚さは、８μｍであった。めっき層の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて実施し、同一の評価面上の９点における厚さの平均値をめっき層の厚さとした。電気めっきの条件は、めっき浴ｐＨ：６．５、めっき浴温度：２５℃、電流密度：２Ａ／ｄｍ２、及び処理時間：１８分であった。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の組成は、Ｚｎ：８５％及びＮｉ：１５％であった。さらに得られたＺｎ－Ｎｉ合金めっき層上に、三価クロメート被膜を形成した。三価クロメート被膜を形成するための処理液は、大和化成株式会社製、ダインクロメ－トＴＲ－０２を用いた。化成処理の条件は、浴温：２５℃、ｐＨ：４．０、処理時間５０秒であった。
【0162】
［塗布工程及び硬化工程］
試験番号１３～２１の鋼板の表面に、樹脂被膜を形成した。具体的には、試験番号１３～２１の鋼板の表面上に、樹脂被膜を形成するための組成物をバーコーダーで塗布し、硬化させた。組成物中、溶媒以外の成分は、固体潤滑粒子と、フタロシアニン銅とを含有し、残部は樹脂であった。試験番号１３～２１では、樹脂として、エポキシ樹脂を用いた。試験番号１３～２１では、固体潤滑粒子として、ポリテトラフルオロエチレン粒子を用いた。フタロシアニン銅の含有量は、表３に示すとおりであった。組成物はさらに、溶媒を含有した。溶媒は、水、アルコール及び界面活性剤の混合溶液を使用した。めっき層がある場合、めっき層（又はその上の化成被膜）の上に、めっき層が無い場合、鋼板表面上に、組成物をバーコーダーで塗布した後、２１０℃で２０分間の熱硬化処理を行い、樹脂被膜を形成した。
試験番号１３～２１の鋼板の表面に、樹脂被膜を形成した。具体的には、試験番号１３～２１の鋼板の表面上に、樹脂被膜を形成するための組成物をバーコーダーで塗布し、硬化させた。組成物中、溶媒以外の成分は、固体潤滑粒子と、フタロシアニン銅とを含有し、残部は樹脂であった。試験番号１３～２１では、樹脂として、エポキシ樹脂を用いた。試験番号１３～２１では、固体潤滑粒子として、ポリテトラフルオロエチレン粒子を用いた。フタロシアニン銅の含有量は、表３に示すとおりであった。組成物はさらに、溶媒を含有した。溶媒は、水、アルコール及び界面活性剤の混合溶液を使用した。めっき層がある場合、めっき層（又はその上の化成被膜）の上に、めっき層が無い場合、鋼板表面上に、組成物をバーコーダーで塗布した後、２１０℃で２０分間の熱硬化処理を行い、樹脂被膜を形成した。
【0163】
［バウデン試験］
樹脂被膜を形成した試験番号１３～２１の鋼板を用いて、バウデン試験を実施して、耐焼付き性を評価した。具体的には、試験番号１３～２１の樹脂被膜の表面において、鋼球を摺動させて、摩擦係数を求めた。鋼球は、３／１６インチ径であり、化学組成は、ＪＩＳ規格のＳＵＪ２に相当した。荷重は３ｋｇｆ（ヘルツ面圧：平均１．５６ＧＰａ）とした。摺動幅は１０ｍｍ、摺動速度は４ｍｍ／秒とした。摺動は無塗油、室温にて実施した。摺動中の鋼球の摩擦係数μを測定し、摩擦係数μが０．３（樹脂被膜と鋼球との摩擦係数に相当）を超えるまでの摺動回数（往復回数、つまり、１０ｍｍの範囲を１往復摺動すると「１回」とカウント）を測定した。試験には、神鋼造機（株）製のバウデン式附着滑り試験機を使用した。結果を表３の摩擦係数が０．３を超えるまでの摺動回数の欄に示す。
樹脂被膜を形成した試験番号１３～２１の鋼板を用いて、バウデン試験を実施して、耐焼付き性を評価した。具体的には、試験番号１３～２１の樹脂被膜の表面において、鋼球を摺動させて、摩擦係数を求めた。鋼球は、３／１６インチ径であり、化学組成は、ＪＩＳ規格のＳＵＪ２に相当した。荷重は３ｋｇｆ（ヘルツ面圧：平均１．５６ＧＰａ）とした。摺動幅は１０ｍｍ、摺動速度は４ｍｍ／秒とした。摺動は無塗油、室温にて実施した。摺動中の鋼球の摩擦係数μを測定し、摩擦係数μが０．３（樹脂被膜と鋼球との摩擦係数に相当）を超えるまでの摺動回数（往復回数、つまり、１０ｍｍの範囲を１往復摺動すると「１回」とカウント）を測定した。試験には、神鋼造機（株）製のバウデン式附着滑り試験機を使用した。結果を表３の摩擦係数が０．３を超えるまでの摺動回数の欄に示す。
【0164】
［評価結果］
表３を参照して、試験番号１３～２０の鋼板は、表面上に樹脂、固体潤滑粉末、及び、フタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備えた。表３を参照してさらに、試験番号１４～１６、及び、１８～２０の鋼板に形成された樹脂被膜は、フタロシアニン銅の含有量が０．２～９．０質量％であった。その結果、試験番号１４～１６、及び、１８～２０の鋼板は、樹脂被膜中にフタロシアニン銅を含有しない試験番号２１、及び、樹脂被膜中のフタロシアニン銅の含有量が０．２～９．０質量％の範囲外である試験番号１３及び１７の鋼板と比較して、摩擦係数が０．３を超えるまでの摺動回数が多かった。すなわち、優れた耐焼付き性を示した。
表３を参照して、試験番号１３～２０の鋼板は、表面上に樹脂、固体潤滑粉末、及び、フタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備えた。表３を参照してさらに、試験番号１４～１６、及び、１８～２０の鋼板に形成された樹脂被膜は、フタロシアニン銅の含有量が０．２～９．０質量％であった。その結果、試験番号１４～１６、及び、１８～２０の鋼板は、樹脂被膜中にフタロシアニン銅を含有しない試験番号２１、及び、樹脂被膜中のフタロシアニン銅の含有量が０．２～９．０質量％の範囲外である試験番号１３及び１７の鋼板と比較して、摩擦係数が０．３を超えるまでの摺動回数が多かった。すなわち、優れた耐焼付き性を示した。
【実施例3】
【0165】
実施例３では、実施例２と同様に、油井用金属管を模擬した鋼板の表面に樹脂被膜を形成して、耐焼付き性を評価した。具体的に、実施例３では、冷延鋼板（化学組成は、Ｃ≦０．１５％、Ｍｎ≦０．６０％、Ｐ≦０．１００％、Ｓ≦０．０５０％、残部：Ｆｅ及び不純物）を用いた。
【0166】
試験番号２２～３１の鋼板表面に対し、表４に示すめっき層を適宜形成した。表４中の「めっき層」欄に、形成しためっき層を示す。表４中の「めっき層」欄における「－」は、めっき層を形成しなかったことを意味する。なお、形成しためっき層は、いずれも厚さが８μｍであった。めっき層の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて実施し、同一の評価面上の９点における厚さの平均値をめっき層の厚さとした。試験番号２２～２９及び３１の鋼板表面に対し、化成被膜を形成した。表４中の「化成被膜」欄に、形成した化成被膜を示す。表５には、「化成被膜」欄の化成被膜のうち、被膜Ａ～Ｄの形成に用いた、化成処理液と、処理温度と、処理時間とを示す。なお、表４中の「化成被膜」欄の「三価クロメート」とは、三価クロメート被膜を形成したことを意味する。三価クロメート被膜については、後述する。
【0167】
【表4】
【0168】
【表5】
【0169】
試験番号２２～３１のめっき層上又は化成被膜上に、樹脂被膜を形成した。なお、形成した樹脂被膜はいずれも、厚さが２０μｍであった。樹脂被膜の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて実施し、同一の評価面上の９点における厚さの平均値を樹脂被膜の厚さとした。なお、形成した樹脂被膜は表４に示す含有量のフタロシアニン銅を含有し、さらに、固体潤滑粉末として、１～３０質量％のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有し、残部は樹脂として、エポキシ樹脂を含有した。
【0170】
［めっき層形成工程］
試験番号３０及び３１の鋼板の表面に、電気めっきによりＺｎ－Ｎｉ合金めっき層を形成した。めっき浴は、大和化成株式会社製、ダインジンアロイＮ－ＰＬ（商標）を使用した。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の厚さは、８μｍであった。めっき層の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて実施し、同一の評価面上の９点における厚さの平均値をめっき層の厚さとした。電気めっきの条件は、めっき浴ｐＨ：６．５、めっき浴温度：２５℃、電流密度：２Ａ／ｄｍ２、及び処理時間：１８分であった。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の組成は、Ｚｎ：８５％及びＮｉ：１５％であった。
試験番号３０及び３１の鋼板の表面に、電気めっきによりＺｎ－Ｎｉ合金めっき層を形成した。めっき浴は、大和化成株式会社製、ダインジンアロイＮ－ＰＬ（商標）を使用した。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の厚さは、８μｍであった。めっき層の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて実施し、同一の評価面上の９点における厚さの平均値をめっき層の厚さとした。電気めっきの条件は、めっき浴ｐＨ：６．５、めっき浴温度：２５℃、電流密度：２Ａ／ｄｍ２、及び処理時間：１８分であった。Ｚｎ－Ｎｉ合金めっき層の組成は、Ｚｎ：８５％及びＮｉ：１５％であった。
【0171】
［化成被膜形成工程］
試験番号２２～２９及び３１の鋼板又はめっき層の表面に、化成被膜を形成した。具体的に、被膜Ａ～Ｄの化成処理液は、表５に記載の化成処理液を使用した。三価クロメート被膜を形成するための処理液は、大和化成株式会社製、ダインクロメ－トＴＲ－０２を用いた。被膜Ａ～Ｄの化成処理の条件は、表５に記載のとおりであった。三価クロメート被膜を形成するための化成処理の条件は、浴温：２５℃、ｐＨ：４．０、処理時間５０秒であった。
試験番号２２～２９及び３１の鋼板又はめっき層の表面に、化成被膜を形成した。具体的に、被膜Ａ～Ｄの化成処理液は、表５に記載の化成処理液を使用した。三価クロメート被膜を形成するための処理液は、大和化成株式会社製、ダインクロメ－トＴＲ－０２を用いた。被膜Ａ～Ｄの化成処理の条件は、表５に記載のとおりであった。三価クロメート被膜を形成するための化成処理の条件は、浴温：２５℃、ｐＨ：４．０、処理時間５０秒であった。
【0172】
［塗布工程及び硬化工程］
試験番号２２～３１のめっき層又は化成被膜の表面に、樹脂被膜を形成した。具体的には、試験番号２２～３１のめっき層又は化成被膜の表面上に、樹脂被膜を形成するための組成物をバーコーダーで塗布し、硬化させた。組成物中、溶媒以外の成分は、固体潤滑粒子と、フタロシアニン銅とを含有し、残部は樹脂であった。試験番号２２～３１では、樹脂として、エポキシ樹脂を用いた。試験番号２２～３１では、固体潤滑粒子として、ポリテトラフルオロエチレン粒子を用いた。フタロシアニン銅の含有量は、表４に示すとおりであった。組成物はさらに、溶媒を含有した。溶媒は、水、アルコール及び界面活性剤の混合溶液を使用した。化成被膜がある場合、化成被膜の上に、化成被膜が無い場合、めっき層の上に、組成物をバーコーダーで塗布した後、２１０℃で２０分間の熱硬化処理を行い、樹脂被膜を形成した。
試験番号２２～３１のめっき層又は化成被膜の表面に、樹脂被膜を形成した。具体的には、試験番号２２～３１のめっき層又は化成被膜の表面上に、樹脂被膜を形成するための組成物をバーコーダーで塗布し、硬化させた。組成物中、溶媒以外の成分は、固体潤滑粒子と、フタロシアニン銅とを含有し、残部は樹脂であった。試験番号２２～３１では、樹脂として、エポキシ樹脂を用いた。試験番号２２～３１では、固体潤滑粒子として、ポリテトラフルオロエチレン粒子を用いた。フタロシアニン銅の含有量は、表４に示すとおりであった。組成物はさらに、溶媒を含有した。溶媒は、水、アルコール及び界面活性剤の混合溶液を使用した。化成被膜がある場合、化成被膜の上に、化成被膜が無い場合、めっき層の上に、組成物をバーコーダーで塗布した後、２１０℃で２０分間の熱硬化処理を行い、樹脂被膜を形成した。
【0173】
［ピンオンディスク試験］
樹脂被膜を形成した試験番号２２～３１の鋼板を用いて、ピンオンディスク型摺動試験機により耐焼付き性を評価した。具体的には、回転ディスク上に貼り付けた試験番号２２～３１の鋼板に対して、鋼球を６０Ｎで押し付けたまま、回転ディスクを１００ｒｐｍで回転させた。回転ディスクの回転方向は、一方向のみとした。なお、回転ディスクを回転させることによる、樹脂被膜に対する鋼球の摺動は、無塗油、室温にて実施した。摺動中の鋼球の摩擦係数μを測定し、摩擦係数μが０．６（樹脂被膜と鋼球との摩擦係数に相当）を超えるまでの摺動距離（ｍ）を測定した。結果を表４の摩擦係数が０．６を超えるまでの摺動距離の欄に示す。
樹脂被膜を形成した試験番号２２～３１の鋼板を用いて、ピンオンディスク型摺動試験機により耐焼付き性を評価した。具体的には、回転ディスク上に貼り付けた試験番号２２～３１の鋼板に対して、鋼球を６０Ｎで押し付けたまま、回転ディスクを１００ｒｐｍで回転させた。回転ディスクの回転方向は、一方向のみとした。なお、回転ディスクを回転させることによる、樹脂被膜に対する鋼球の摺動は、無塗油、室温にて実施した。摺動中の鋼球の摩擦係数μを測定し、摩擦係数μが０．６（樹脂被膜と鋼球との摩擦係数に相当）を超えるまでの摺動距離（ｍ）を測定した。結果を表４の摩擦係数が０．６を超えるまでの摺動距離の欄に示す。
【0174】
［評価結果］
表４を参照して、試験番号２２～３１の鋼板は、表面上に樹脂、固体潤滑粉末、及び、フタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備えた。表４を参照してさらに、試験番号２２～３１の鋼板に形成された樹脂被膜は、フタロシアニン銅の含有量が０．２～９．０質量％であった。その結果、摩擦係数が０．６を超えるまでの摺動距離が長かった。すなわち、優れた耐焼付き性を示した。
表４を参照して、試験番号２２～３１の鋼板は、表面上に樹脂、固体潤滑粉末、及び、フタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備えた。表４を参照してさらに、試験番号２２～３１の鋼板に形成された樹脂被膜は、フタロシアニン銅の含有量が０．２～９．０質量％であった。その結果、摩擦係数が０．６を超えるまでの摺動距離が長かった。すなわち、優れた耐焼付き性を示した。
【0175】
試験番号２２～２９及び３１の鋼板は、樹脂被膜の下層に化成被膜を備えた。その結果、樹脂被膜の下層に化成被膜を備えない試験番号３０の鋼板と比較して、摩擦係数が０．６を超えるまでの摺動距離がさらに長かった。すなわち、さらに優れた耐焼付き性を示した。
【0176】
試験番号２２～２９の鋼板は、化成被膜として被膜Ａ～Ｄを備えた。その結果、化成被膜として三価クロメート被膜を備えた試験番号３１の鋼板と比較して、摩擦係数が０．６を超えるまでの摺動距離がさらに長かった。すなわち、さらに優れた耐焼付き性を示した。
【実施例4】
【0177】
実施例４では、油井用金属管を模擬した鋼板の表面に樹脂被膜を形成して、耐焼付き性を評価した。具体的に、実施例４では、冷延鋼板（化学組成は、Ｃ≦０．１５％、Ｍｎ≦０．６０％、Ｐ≦０．１００％、Ｓ≦０．０５０％、残部：Ｆｅ及び不純物）を用いた。
【0178】
試験番号３２～３４の鋼板表面に対し、表６に示す防錆樹脂被膜を含む樹脂被膜、又は、樹脂被膜を形成した。表６の防錆樹脂被膜の欄の「形成」は、鋼板表面に防錆樹脂被膜を形成したことを示す。表６の防錆樹脂被膜の欄の「－」は、鋼板表面に防錆樹脂被膜を形成しなかったことを示す。
【0179】
【表6】
【0180】
［防錆樹脂被膜形成工程］
試験番号３２及び３３の鋼板の表面に、防錆樹脂被膜を形成した。防錆樹脂被膜を形成するための組成物は、防錆顔料を８質量％、アクリルシリコン樹脂を７０質量％含有した。防錆樹脂被膜を形成するための組成物はさらに、溶媒を含有した。防錆樹脂被膜を形成するための組成物を、試験番号３２及び３３の鋼板の表面にスプレー塗布し、自然乾燥により硬化させた。試験番号３２の防錆樹脂被膜の厚さは１３μｍ、試験番号３３の防錆樹脂被膜の厚さは１１μｍであった。防錆樹脂被膜の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて実施し、同一の評価面上の９点における厚さの平均値を樹脂被膜の厚さとした。
試験番号３２及び３３の鋼板の表面に、防錆樹脂被膜を形成した。防錆樹脂被膜を形成するための組成物は、防錆顔料を８質量％、アクリルシリコン樹脂を７０質量％含有した。防錆樹脂被膜を形成するための組成物はさらに、溶媒を含有した。防錆樹脂被膜を形成するための組成物を、試験番号３２及び３３の鋼板の表面にスプレー塗布し、自然乾燥により硬化させた。試験番号３２の防錆樹脂被膜の厚さは１３μｍ、試験番号３３の防錆樹脂被膜の厚さは１１μｍであった。防錆樹脂被膜の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて実施し、同一の評価面上の９点における厚さの平均値を樹脂被膜の厚さとした。
【0181】
［塗布工程及び硬化工程］
試験番号３２及び３３について、防錆樹脂被膜の表面に、樹脂被膜の上層を形成した。試験番号３４について、鋼板の表面に樹脂被膜を形成した。具体的には、試験番号３２～３４の鋼板の表面上又は防錆樹脂被膜の表面上に、樹脂被膜を形成するための組成物をバーコーダーで塗布し、硬化させた。組成物中、溶媒以外の成分は、固体潤滑粒子と、フタロシアニン銅とを含有し、残部は樹脂であった。樹脂として、エポキシ樹脂を用いた。固体潤滑粒子として、ポリテトラフルオロエチレン粒子を用いた。フタロシアニン銅の含有量は、表６に示すとおりであった。組成物はさらに、溶媒を含有した。溶媒は、水、アルコール及び界面活性剤の混合溶液を使用した。防錆樹脂被膜がある場合は防錆樹脂被膜の上に、防錆樹脂被膜が無い場合は鋼板の表面上に、組成物をバーコーダーで塗布した後、２１０℃で２０分間の熱硬化処理を行い、樹脂被膜を形成した。形成した樹脂被膜は、固体潤滑粉末として、１～３０質量％のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有し、残部は樹脂として、エポキシ樹脂を含有した。
試験番号３２及び３３について、防錆樹脂被膜の表面に、樹脂被膜の上層を形成した。試験番号３４について、鋼板の表面に樹脂被膜を形成した。具体的には、試験番号３２～３４の鋼板の表面上又は防錆樹脂被膜の表面上に、樹脂被膜を形成するための組成物をバーコーダーで塗布し、硬化させた。組成物中、溶媒以外の成分は、固体潤滑粒子と、フタロシアニン銅とを含有し、残部は樹脂であった。樹脂として、エポキシ樹脂を用いた。固体潤滑粒子として、ポリテトラフルオロエチレン粒子を用いた。フタロシアニン銅の含有量は、表６に示すとおりであった。組成物はさらに、溶媒を含有した。溶媒は、水、アルコール及び界面活性剤の混合溶液を使用した。防錆樹脂被膜がある場合は防錆樹脂被膜の上に、防錆樹脂被膜が無い場合は鋼板の表面上に、組成物をバーコーダーで塗布した後、２１０℃で２０分間の熱硬化処理を行い、樹脂被膜を形成した。形成した樹脂被膜は、固体潤滑粉末として、１～３０質量％のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含有し、残部は樹脂として、エポキシ樹脂を含有した。
【0182】
なお、試験番号３２の樹脂被膜の厚さは３５．５μｍ、試験番号３３の樹脂被膜の厚さは３３．０μｍ、試験番号３４の樹脂被膜の厚さは２６．８μｍであった。なお、上述のとおり、試験番号３２及び３３の樹脂被膜は、防錆樹脂被膜を含んでいた。つまり、試験番号３２の樹脂被膜の上層の厚さは２２．５μｍ、試験番号３３の樹脂被膜の上層の厚さは２２．０μｍであった。樹脂被膜の厚さの測定は、株式会社サンコウ電子研究所製の電磁膜厚計ＳＤＭ－ｐｉｃоＲを用いて実施し、同一の評価面上の９点における厚さの平均値を樹脂被膜の厚さとした。
【0183】
［塩水噴霧試験］
樹脂被膜を形成した試験番号３２～３４の鋼板を用いて、塩水噴霧試験（ＳＳＴ）を実施した。塩水噴霧試験には、スガ試験機株式会社製、塩乾湿複合サイクル試験機ＣＹ９０を使用した。塩水噴霧試験は、ＪＩＳ Ｚ ２３７１（２０１５）に準拠した。試験条件は、噴霧ＮａＣｌ濃度５±０．５％、噴霧量１．５±０．５ｍＬ／ｈ／８０ｃｍ２、温度３５±２℃、試験中ｐＨ６．５～７．２であった。本実施例では、樹脂被膜の膨れが生じた時間を、発錆時間とする。得られた各試験番号の発錆時間（時間）を、表６に示す。
樹脂被膜を形成した試験番号３２～３４の鋼板を用いて、塩水噴霧試験（ＳＳＴ）を実施した。塩水噴霧試験には、スガ試験機株式会社製、塩乾湿複合サイクル試験機ＣＹ９０を使用した。塩水噴霧試験は、ＪＩＳ Ｚ ２３７１（２０１５）に準拠した。試験条件は、噴霧ＮａＣｌ濃度５±０．５％、噴霧量１．５±０．５ｍＬ／ｈ／８０ｃｍ２、温度３５±２℃、試験中ｐＨ６．５～７．２であった。本実施例では、樹脂被膜の膨れが生じた時間を、発錆時間とする。得られた各試験番号の発錆時間（時間）を、表６に示す。
【0184】
［評価結果］
表６を参照して、試験番号３２～３４の鋼板は、表面上に樹脂、固体潤滑粉末、及び、フタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備えた。
表６を参照して、試験番号３２～３４の鋼板は、表面上に樹脂、固体潤滑粉末、及び、フタロシアニン銅を含有する樹脂被膜を備えた。
【0185】
試験番号３２及び３３の鋼板は、樹脂被膜中に防錆樹脂被膜を備えた。その結果、樹脂被膜中に防錆樹脂被膜を備えない試験番号３４の鋼板と比較して、錆が生じるまでの時間が長かった。すなわち、優れた耐食性を示した。
【0186】
以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
【符号の説明】
【0187】
１ 油井用金属管
１０ 管本体
１０Ａ 第１端部
１０Ｂ 第２端部
１１ ピン管体
１２ カップリング
４０ ピン
４１ 雄ねじ部
４２ ピンシール面
４３ ピンショルダ面
５０ ボックス
５１ 雌ねじ部
５２ ボックスシール面
５３ ボックスショルダ面
７０ 防錆樹脂被膜
８０ めっき層
９０ 化成被膜
１００ 樹脂被膜
４００ ピン接触表面
５００ ボックス接触表面
１０ 管本体
１０Ａ 第１端部
１０Ｂ 第２端部
１１ ピン管体
１２ カップリング
４０ ピン
４１ 雄ねじ部
４２ ピンシール面
４３ ピンショルダ面
５０ ボックス
５１ 雌ねじ部
５２ ボックスシール面
５３ ボックスショルダ面
７０ 防錆樹脂被膜
８０ めっき層
９０ 化成被膜
１００ 樹脂被膜
４００ ピン接触表面
５００ ボックス接触表面
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】