WO2024043133A1 - 油井管、油井管ねじ継手、及び塗料 - Google Patents

Abstract

潤滑性および防錆性に優れた固体潤滑被膜を有する油井管ねじ継手を提供する。雌ねじを有するボックス（２）及び雄ねじを有するピン（１）が連結してなる油井管ねじ継手に使用される、上記ボックス（２）又はピン（１）を構成する油井管であって、ねじ部の最表層に、バインダー樹脂に固体潤滑剤としてアルカリ石鹸を含有する樹脂被膜を有し、上記樹脂被膜は、表面にアルカリ石鹸層が形成されている。

Description

油井管、油井管ねじ継手、及び塗料

　本発明は、固体潤滑被膜によってねじ部に潤滑性と防錆性が付与された油井管、それを用いた油井管ねじ継手、並びに、ねじ部の最表層（トップコート層）を形成するための塗料に関する技術である。
　塗料は、油井管のねじ部に形成した潤滑膜の補修用に用いられても良い。

　油井管ねじ継手においては、コンパウンドと呼ばれる粘性のある潤滑剤を塗布することで、ねじ部に湿式の潤滑膜を形成して、締め付ける技術が一般的である。そして、このコンパウンドは、Ｐｂ、Ｚｎ等の重金属を含んでいるものが主流である。
　ここで、近年、環境汚染が問題視されており、ねじ部の潤滑として、重金属を含まない潤滑剤への転換が進んできている。しかし、湿式の潤滑剤を使用している限りにおいては、次の課題がある。例えば、砂漠での使用では、飛来してきた砂が油井管のねじ部に付着した場合、ねじ継手の締付け時に焼き付きを発生するリスクがある。また、寒冷地での使用の場合、湿式の潤滑剤が凍結して塗布が難しいという課題が存在する。

　これらの課題に対し、重金属を含まない乾式の固体潤滑被膜を、油井管のねじ部の潤滑に用いる技術がある。固体潤滑被膜を油井管に用いた技術としては、例えば、特許文献１～３に記載の技術がある。
　特許文献１では、粘稠液体または半固体の潤滑被膜と、その上に形成された乾燥固体被膜からなる２重被膜が開示されている。特許文献１には、この構成によって、油井管ねじ継手は、防錆性や耐焼付性のみならず、異物の付着しにくさも兼ね備える、と記載されている。また、特許文献１には、潤滑剤として、少なくとも脂肪酸アルカリ土類金属塩が含まれている必要があると記載されている。また特許文献１には、脂肪酸アルカリ土類金属塩の均一分散性を高めるために、有機樹脂、油剤、添加剤から選ばれた成分を配合しても良いと記載されている。

　特許文献２では、金属接触部の一部に摩擦係数の高い固体潤滑被膜を形成する。また、特許文献２では、接触表面以外の部位表面、及び相手側部材の接触表面の少なくとも一方の表面に、摩擦係数の低い粘稠液体潤滑被膜または固体潤滑被膜を形成する。特許文献２には、この構成によって、大きなトルクオンショルダー抵抗を実現すると記載されている。特許文献２には、粘稠液体潤滑被膜の好ましい例として、松脂系物質、ワックス、金属石鹸、および塩基性芳香族有機酸金属塩が記載されている。また、特許文献２には、金属石鹸とは、脂肪酸のアルカリ金属以外の金属との塩と定義されている。そして、特許文献２には、この構成によって、被膜の焼付き防止効果と防錆効果を高めるのに有効と記されている。

　特許文献３には、ねじ継手を構成するボックスとピンのいずれか一方の嵌合面に、潤滑被膜形成用組成物を塗布して潤滑被膜を形成することが記載されている。その潤滑被膜形成用組成物は、塩基性スルホネート、塩基性サリシレートおよび塩基性フェネートから選ばれる１種または２種以上の塩基性油剤を溶解基剤で溶解して形成される。そして、特許文献３には、この構成によって、良好な防錆性と潤滑性を得られると記載されている。また、特許文献３には、耐焼付性のさらなる向上のために、熱可塑性樹脂の粉末を含有しても良いと記載されている。更に、特許文献３には、上記塩基性油剤の希釈成分として、脂肪酸のアルカリ土類金属塩もしくはアルカリ金属塩を含んでもよいと記載されている。

　以上の各文献は、いずれも油井管ねじ継手に関する固体潤滑被膜についての記載がある文献である。
　一方、油井管ねじ継手の分野とは異なる、他分野における固体潤滑技術については、例えば特許文献４、５に記載がある。
　特許文献４には、ダイスで金属製被加工原材を伸線加工する際に用いられる潤滑剤に関する発明が開示されている。特許文献４には、アルカリ金属石鹸を含む乾式伸線用潤滑剤の利点として次のことが記載されている。すなわち、第１の利点として、潤滑性に優れた被膜が形成される点が記載されている。また、第２の利点として、その被膜が水溶性であることから、メッキや熱処理の前に、潤滑剤を容易に除去できる点が記載されている。

　一方で、特許文献４には、アルカリ金属石鹸を含む乾式伸線用潤滑剤の欠点として、高温に晒されると液化して潤滑剤に求められる追随性や線材への展着性が低下する点が挙げられている。これに対し、特許文献４には、飽和脂肪酸の金属石鹸またはアルカリ石鹸に、分子間重合反応を起こし易い不飽和脂肪酸の金属石鹸またはアルカリ石鹸も一定量加えることが記載されている。この記載は、高温・高圧・高速下の過酷な伸線加工条件においての記載である。そして、特許文献４には、この構成によれば、上記の過酷条件においても、潤滑性・耐剥離性・耐熱性・高温展着性を発揮する乾式伸線用潤滑剤が得られると記載されている。この特許文献４に記載の潤滑剤は、配合した所定成分を乾燥させることで出来上がる。そして、その潤滑剤は、固形状、粉末状、または顆粒状に粉砕された後に、ダイスボックスに投下して使用されるものである。

　また、特許文献５には、表面に潤滑被膜を有する鋼線剤に関する発明が開示されている。特許文献５には、従来技術の１つとして、リン酸亜鉛被膜と石鹸層からなる複合被膜（化成処理被膜）が高い加工性と耐食性を有していると記載されている。一方で、特許文献５には、環境保全の観点から、近年はリンを含まない潤滑被膜が求められていることが記載されている。そして、特許文献５には、ケイ素とタングステンと脂肪酸のアルカリ金属塩を所定の比率で配合することが記載されている。特許文献５には、その構成によれば、リンを含まずとも、高い加工性と耐食性を有する潤滑被膜が得られることが記載されている。ここで、脂肪酸のアルカリ金属塩は、潤滑被膜の摩擦低減と圧造外観不良防止のために配合されている。そして、同アルカリ金属塩が水溶性であることから、水が蒸発して被膜を形成すると記載されている。そして、特許文献５には、その被膜形成の際に、同アルカリ金属塩が微細かつ均一に析出し、局所的な摩耗状態の差が生じにくく、良好な圧造外観が得られると、記載されている。

特表２００８－５３７０６２号公報 特開２０１３－１０８５５６号公報 特開２００２－１７３６９２号公報 特開２００９－１３２８１１号公報 特開２０１７－６６５１５号公報

　本発明者らは、実際の井戸での油井管ねじの締付けにおいては、ピンねじとボックスねじが十分に噛み合っていない状態から、パワートングでピンねじを回転させるケースがしばしば見られることを見いだした。そして、本発明者らは、次の２つの工程（ステップ）で締付けが行われ、固体潤滑被膜の場合に耐ゴーリング性が低下することを発見した。すなわち、ねじが噛み合っていない段階（ステップ１）における油井管の偏心や振れ回りによって、ねじ継手を構成するねじ部に形成した固体潤滑被膜がダメージを受ける。それによって、そのねじ噛み合い後の締付け工程（ステップ２）における耐ゴーリング性が低下する、という現象を発見した。

　次に、この知見について補足説明する。
　固体潤滑被膜は、実井戸を考えると、締付け時や締戻し時には、不可避的に、固体潤滑被膜が、ある程度、削り取られることを想定する必要がある。発明者は、その削り取られた破片が、従来にあっては、焼き付きのトラブルのもとになる、との知見を得た。このため、実際での井戸か実際の井戸に近い条件を模擬して、固体潤滑被膜の潤滑性評価を実施しないと、実井戸では意味を持たない評価となる、との知見を得た。

　ここで、従来、よく用いられる試験として、単に１ｍ程度の短尺ピンを使ったラボでの締付け試験がある。この締付け試験では、本開示の対象である固体潤滑被膜の潤滑のケースについて、ＮＧ判定のものは、実際の井戸でもＮＧである。しかし、この従来の短尺ピンを用いた試験での評価がＯＫ判定であっても、その判定が、実際の井戸でもＯＫであることを保証してくれない、との知見を発明者は得た。
　なお、粘性液体状の潤滑コンパウンドの場合は、湿式のため、ラボでの短尺ピンを使った締付け締戻評価と実際の井戸での状況に、あまり大きな差はない。ラボでの評価に準じて、実際の井戸での判定も連動する傾向がある。粘性液体状の潤滑コンパウンドは、締め付け締戻し時に、締付けに連動して動くことが効いていると想定される。

　一方、固体潤滑被膜の場合には、不可避的に削れてしまった破片が、締め付け締戻しに連動して動くとは限らない。このため、破片の発生がどうしても多くなる実際の井戸では、破片が目詰まりしやすい。また、剥離が著しく起こってしまう際には、固体潤滑被膜が薄くなった部分や無くなった部分での焼き付きが起こる、との知見を得た。このような知見から、固体潤滑被膜の評価では、これを踏まえて評価しておく必要があるとの知見を、発明者は得た。

　その知見について、より具体的に説明する。
　実際の井戸で、実長のピンねじがボックスねじに締め付けられる状況は、教科書に書いてあるような理想状態では実施されない。理想状態では、ボックスねじに対して、実寸ピンが直立して、はめ込んでセットされ、かつ、真っ直ぐ締めこまれるイメージになると思われる。しかし、実際はそうでない。油井管ねじの構造は、差し込む形でピンねじがボックスねじに入っている状態では、不完全ねじ部分があり、その部分のガタ（遊び、余裕）の分だけ、初期セット時に、ピンがわずかに斜めにセットされる場合が数多くある。そして、ねじの締付け当初には、遊びの分だけ、ピンねじが触れ回る。このため、ねじ同士が噛み合うまでには、固体潤滑被膜は、ピン自重（大荷重）と、ピンが偏在して動くための偏荷重が重畳する。そして、どうしても、固体潤滑被膜が異常に削られたり、根こそぎ剥離されたりする懸念が高くなる。

　図３、図４に、それを具体的に示す。
　図３、図４に示す事例は、締付け締戻し試験条件が、トルクが立つまでは、１５～２５ｒｐｍで回し、トルクが立ったら、２．５～１．５ｒｐｍで回した事例である。これは、ねじの取り扱い説明（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐａｃｋａｇｅ中の締付け説明）の規定の条件を超えて、より厳しい条件（速い回転数）で試験した結果である。図３、図４に示す事例は、井戸締付け材料・強度グレードは、９－５／８”　５３．５＃　Ｑ１２５素材に、ＪＦＥＬＩＯＮ^ＴＭねじで、固体潤滑被膜の評価の一例である。

　図３は、従来のラボ評価方法に基づき、約１ｍの短尺ピンを用い、且つ、縦型のパワートングで締めつけた際のトルク・ターン・チャートである。ピンが短尺であるがゆえに、ハンドリングも困難ではなく、ピンが真っ直ぐセットできて、手締めで、ピンねじ山がほとんど露出することがない状態まで、セットできる（図３（ｂ））。その場合のトルク・ターン・チャートでは、締め付けはじめからトルクが立ち始めて、ショルダートルクの屈曲点を超えて、締めこみがなされる。すなわち、この場合、ごくごく一般的なチャートとなる（図３（ａ））。ここで、すぐトルクが立ちあがるのは、ピンねじとボックスねじが初期セットの段階で十分に噛み合って、予めセットした位置から締付を行っているからである。

　一方で、図４は、Ｒａｎｇｅ－３、つまり４０フィート強（１２ｍ強）の実寸ピン１本を用いたときのトルク・ターン・チャートであり、模擬井戸で試験を行った結果である。ここで、横軸の単位（大きさ）が図３とは異なる。なお、模擬井戸というのは、実際の油・ガスの生産している井戸ではなくて、実寸ピンが３本強、地下方向（下方）に入っていけるように、模擬的に穴が開いた実験井戸である。同時に、その上屋に、２～３本程度の連結したピンを吊るしてセットできるリグがあり、締付け締戻し試験ができる装置群、実験施設を意味する。この事例は、実際の井戸でのセットと同様にセットした状況での傾向であるが、短尺ピンの図３のケースとは違っている。この例では、約６．３回転までは、定常的なトルクが立っておらず、この回転途上で、時々スパイク状のトルクが不規則に立つのがみられる。この現象は、固体潤滑被膜のダメージに直結しており、これを踏まえて、固体潤滑被膜の評価を行うことが重要であることを示唆するとの知見を得た。

　この図４のトルクチャート例が、Ｒａｎｇｅ－３、つまり４０フィート強（１２ｍ強）のピンをセットして締め付ける際に起こることである。この場合、実寸ピン（約１２ｍ強）であるがゆえに、ピンを完全には真っ直ぐセットできずに、ピンがほんの少し斜めに差し込まれるのが殆どである。なお、これは実井戸の場合と同様な条件となる。このため、手締めでピンをセットしていっても、ピンねじとボックスねじが部分的に強く当たりすぎる。このため、ピンのねじ山を５山以上、多くの場合、総ねじ山の半分程度くらいが、手締めでは、ボックスから露出する状態で、それ以上進まなくなる。その状態からトングによる締め込みが始まる。そして、ねじ同士が十分に噛み合っておらず、一部が不用意に強く当たって、それ以上進まない状態になっていることが殆どである。そのために、実寸ピンは、ねじ同士が十分に噛み合うまでに、偏った状態で、ボックスねじとピンねじが当たりあう。つまり、ダメージを与えあうことを意味する。これを踏まえたうえで、固体潤滑被膜の評価を行わないと、すでに上述したように、単純に短尺ピンを使った評価でＮＧのものは、実際の井戸でのＮＧではあるが、短尺ピンを使った評価でＯＫのものが、必ずしも実井戸でＯＫを意味しない、との知見を得た。このため、過去の発明において、成分、条件他のパラメータの上下限規定において、短尺ピンの評価でＯＫをベースに評価したものが、必ずしも、実井戸では良好な範囲を意図しているわけでもないとの知見を得た。

　特許文献１～３は、いずれも油井管ねじ継手の固体潤滑技術に関するものである。しかし、特許文献１～３は、短尺ピンを使っての試験評価した事例であると想定される。このため、特許文献１～３は、ステップ１における固体潤滑被膜損傷の軽減のためには改善の余地があった。
　一方、特許文献４、５は、油井管分野以外の技術分野での固体潤滑剤の使用方法であって、金属の塑性加工での潤滑用途に関するものである。すなわち、特許文献４、５には、油井管分野への転用についてなんら記載されていない。

　ここで、特許文献４では、金属石鹸またはアルカリ石鹸を固体潤滑剤として採用している。しかし、特許文献４の技術は、潤滑剤を固形状、粉末状または顆粒状とし、その潤滑剤を乾燥した使用環境に投与して使用されることを想定している。このため、特許文献４の技術は、油井管ねじへの使用を何ら意図するものではない。例えば、垂直に立てられる油井管ねじに対して、特許文献４に記載の固体潤滑剤を投与しても、その固体潤滑剤は落下してねじ部の表面に保持されない。

　また、特許文献５は、所定の薬液を鋼材に塗布した後、溶剤である水を蒸発させることで、鋼材表面にアルカリ石鹸を含む潤滑被膜を形成させるものである。しかし、これを油井管ねじの締付作業に適用した場合、次の課題がある。すなわち、降雨や井戸内からの泥水の逆流によって、油井管のねじ部に設けた水溶性のアルカリ石鹸が、容易に洗い流されてしまう。その結果、油井管の分野では、特許文献５に記載の方法では、潤滑性を維持できない。
　更に、油井管ねじには、数年にわたる屋外保管中にも発錆しない強い耐食性が求められる。しかし、一般に、アルカリ石鹸は、その潮解性によって水を呼び込むため、耐食性という観点からは通常好ましくないと認識されている。しかし、現実として、特許文献４では、防錆性を必要としていない。また、特許文献５では、僅か２ヶ月間の屋内保管に耐え得る防錆性しか求めていない。

　本発明は、上記のような点に着目したものであり、潤滑性および防錆性に優れた固体潤滑被膜を有する油井管ねじ継手を提供することを目的とする。

　上述の発明者のように、油井管ねじ継手の締付けにおいて、ピンとボックスのねじが噛み合っていない段階（ステップ１）では、ガタ、すなわち油井管の偏心や振れ回りが発生する。このガタの発生により、ねじ上に形成した固体潤滑被膜に損傷が発生する。発明者は、この損傷を抑制するためには、ピンもしくはボックスの少なくとも一方のねじ表面に直接、あるいは固体潤滑被膜上に、アルカリ石鹸層を形成することが有効であるとの知見を得た。
　ここで、本開示におけるアルカリ石鹸は、脂肪酸とナトリウムやカリウム等のアルカリ金属からなる塩を指す。本開示のアルカリ石鹸は、脂肪酸とアルカリ金属以外の金属塩である金属石鹸とは区別する。

　従来、油井管ねじ継手の固体潤滑剤として石鹸を使用する場合、金属石鹸が用いられており、アルカリ石鹸が注目されることはなかった。これは、上述の通り、アルカリ石鹸が水溶性であり、防水性や防錆性に劣るためである。また、一般的なバインダー樹脂に対し、金属石鹸の方が分散し易いためである。
　しかし、本発明者らは、樹脂を溶かした溶剤に対し、あえてアルカリ石鹸を添加することで、樹脂被膜の表層にアルカリ石鹸層が形成され、これが上述のガタの低減に有効であることを見出した。そして、発明者は、この知見に基づき本発明をなした。

　そして、課題解決のために、本発明の一態様は、雌ねじを有するボックス及び雄ねじを有するピンが連結してなる油井管ねじ継手に使用される、上記ボックス又はピンを構成する油井管であって、ねじ部の最表層に、バインダー樹脂に固体潤滑剤としてアルカリ石鹸を含有する樹脂被膜を有し、上記樹脂被膜は、表面にアルカリ石鹸層が形成されている、ことを要旨とする。
　また、本発明の態様は、雌ねじを有するボックス及び雄ねじを有するピンが連結してなる油井管ねじ継手であって、ボックス及びピンのうちの少なくとも一方が、本発明の一態様の油井管からなる、ことを要旨とする。

　本発明の一態様によれば、油井管のねじ部の最表層として、表面側にアルカリ石鹸が分散された樹脂層を形成することで、簡易な構成で、潤滑性および防錆性に優れた固体潤滑被膜を有する油井管ねじ継手を提供可能となる。

油井管及び油井管ねじ継手を示す図である。 ねじ部に形成された潤滑被膜の構成例を示す断面図である。 （ａ）は従来のラボ試験での締付けチャートの例であり、（ｂ）は、その際の初期セット位置の例を示す図である。 （ａ）は実際の井戸での締付けチャートの例であり、（ｂ）は、その際の初期セット位置の例を示す図である。 締付けチャート模式図であって、（ａ）が実際の井戸の場合であり、（ｂ）が従来のラボ試験の場合である。 新たなラボ試験の条件（重錘トング）を説明する図である。 新たなラボ試験の条件（重錘トング）における重錘の設置例を示す図である。

　次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　本開示は、実際の石油／ガスに使用される油井管のねじ部における、締結面に形成した被膜構造及びその被膜構造を潤滑被膜として有する油井管ねじ継手に関する。本実施形態は、ねじ継手の締結面に形成される固体潤滑被膜に特徴の一つを有する。
　ただし、本開示は、ねじ継手の構造自体について特に限定はない。ねじ継手の構造は、公知の若しくは新規の構造を採用すればよい。

　＜油井管及び油井管ねじ継手＞
　油井管は、例えば図１に示すような、カップリングなどのボックス２や、ピン１からなる。
　油井管ねじ継手は、図１に示すように、雌ねじ２ａを有するカップリングなどのボックス２と、雄ねじ１ａを有するピン１とからなる。
　そして、本実施形態では、ボックス２及びピン１のうちの少なくとも一方の部品における、ねじ部の接触面（締結面）の最表面に、本開示に基づく樹脂被膜が形成されている（図２参照）。

　ここで、本実施形態の樹脂被膜３１は、ねじ部に対し、潤滑被膜が複数層で構成される場合、最表層の膜を構成する。すなわち、図２のように、潤滑被膜が複層膜構造である場合、本実施形態の樹脂被膜３１は、最表層よりも内側の膜には適用しないものとする（図２（ａ）参照）。図２（ａ）中、符号３０は、樹脂被膜３１より下層に形成される、他の固体潤滑被膜や下地層などである。樹脂被膜３１の下層に、複数の潤滑膜があってもよい。

　本開示の樹脂被膜３１を形成する主な目的は、前述のステップ１におけるガタを低減するためである。ステップ２における潤滑性は、他の固体潤滑被膜に依存することを想定している。このことから、本実施形態では、ピンねじまたはボックスねじの一方、またはその両方に、他の固体潤滑被膜が形成されていることを想定している。そして、例えば、本開示の樹脂被膜３１は、形成された他の固体潤滑被膜のいずれか一つの他の固体潤滑被膜の上に形成される。

　又は、ピンねじまたはボックスねじのうち一方だけに他の固体潤滑被膜が形成されている場合、他の固体潤滑被膜が形成されていない方のねじ表面に、本開示の樹脂被膜３１を形成する。
　もっとも、本開示の樹脂被膜３１は、油井管のねじ部表面に直接形成されて、単にピンねじやボックスねじの防錆被膜として活用することも可能である。また、補修や表面保護のために、本開示の樹脂被膜３１を形成する塗料を塗布して、樹脂被膜３１をトップコート層として形成しても良い。

　＜塗料＞
　本実施形態の樹脂被膜３１を形成するための塗料は、固体潤滑剤としてのアルカリ石鹸とバインダー樹脂を有機溶剤に溶かしてできた塗料からなる。この塗料を、油井管ねじ継手を構成するねじ部に塗布する。その後、必要に応じて、塗布液を加熱しながら乾燥させることで、樹脂被膜３１を得ることが出来る。

＜有機溶剤＞
　有機溶剤としては、低級アルコール（炭素数５以下）以外の有機溶剤を選択する。低級アルコールを選ぶと、後述のバインダー樹脂との親和性が悪く、均質な樹脂被膜３１が形成されなくなるためである。
　使用する有機溶剤は、低級アルコール以外であれば、有機溶剤の種類は特に問わない。ただし、高い生産性が要求される、油井管ねじ製造ライン上での塗布や、井戸での油井管締付作業中の塗布も考慮すると、使用する有機溶剤は、速乾性、高揮発性の溶剤が望ましい。具体的には、使用する有機溶剤は、沸点が６０℃以下の材料であることが好ましい。

　また、樹脂被膜３１の形成における、井戸での安全性も考慮すると、引火点は高い方が望ましい。具体的には、使用する有機溶剤は、引火点が６０℃以上の材料であることが好ましい。
　これらの条件を満たす溶剤として、フッ素系溶剤が挙げられる。このようなフッ素系溶剤としては、いわゆる代替フロン、すなわち、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）、ＰＦＣ（パーフルオロカーボン）等が例示できる。

　＜バインダー樹脂＞
　バインダー樹脂は、固体潤滑剤として機能するアルカリ石鹸を、油井管のねじ上に保持する役割を果たす。これにより、油井管を垂直に立てても、流水に触れても、形成した樹脂被膜３１に含有されるアルカリ石鹸が流失することはない。
　また、固体潤滑剤をバインダー樹脂に溶解・分散させる場合、一般的に均質な溶解・分散が志向される。このため、バインダー樹脂として、固体潤滑剤に親和性の高い材料、すなわち、ＳＰ値の近い材料を選択するのが普通である。

　これに対し、本実施形態においては、意図的にアルカリ石鹸と相溶性の低いバインダー樹脂を選択する。これによって、塗料を塗布すると、アルカリ石鹸を表面側に集中、つまりアルカリ石鹸が表面側に自動的に浮かび上がってくることで、被膜表面に潤滑効果の高いアルカリ石鹸層３１Ａを形成させることを可能とする。
　この観点から、本実施形態では、バインダー樹脂として、ＳＰ値が１０．０ｃａｌ／ｃｍ^３以下のバインダー樹脂を用いる。

　ここで、バインダー樹脂は、単独の樹脂のみならず、複合樹脂も含む。同種の樹脂においても、その分子量や官能基の種類や数によってＳＰ値は異なるため、一概にどの樹脂が前述のＳＰ値を満たすとは言えない。比較的ＳＰ値が低い樹脂としては、フッ素樹脂やポリエチレン等が挙げられる。
　また、バインダー樹脂のＳＰ値を１０．０ｃａｌ／ｃｍ^３以下にすることは、樹脂自体の疎水性・耐水性を高め、防錆性を向上させることにもなる。
　また、バインダー樹脂は、撥水性が高いほうが好ましい。

　逆に、バインダー樹脂のＳＰ値が１０．０ｃａｌ／ｃｍ^３を超え出すと、樹脂自体の防錆性も落ちる上に、潮解性をもつアルカリ石鹸がアルカリ石鹸層３１Ａより下側の樹脂内部に分散され易くなる。この結果、バインダー樹脂に十分な防錆性が得られなくなる。
　ここで、バインダー樹脂のＳＰ値の下限値は特に無いが、例えば５．０以上とする。
　ここで、ＳＰ値の算出には、分子構造が既知の場合、Ｆｅｄｏｒｓ法を用いれば良い。分子構造が不明な場合、濁度滴定法を用いれば良い。

　更に、バインダー樹脂は、平均分子量が１００００以上、３０００００以下であることが望ましい。平均分子量が１００００よりも低過ぎる場合、アルカリ石鹸との親和性が高まり、表層に対し安定したアルカリ石鹸層３１Ａが得られにくくなる。一方、平均分子量が３０００００よりも高過ぎる場合、樹脂の硬度が上がり、ねじ表面に塗料を均質に塗布するのが難しくなってくるとともに、前述のステップ１におけるアルカリ石鹸の潤滑効果を阻害するおそれがある。

　＜アルカリ石鹸＞
　本実施形態では、固体潤滑剤としてアルカリ石鹸を用いる。
　本開示において、アルカリ石鹸とは、脂肪酸とナトリウムやカリウム等のアルカリ金属からなる塩を指す。すなわち、本明細書のアルカリ石鹸には、脂肪酸とアルカリ金属以外の金属塩である金属石鹸を含まない。
　アルカリ石鹸を構成する脂肪酸の種類は特に問わない。脂肪酸は、代表的なものとして、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、ベヘン酸、オクタン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、１２－ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。

　また、本開示において、アルカリ石鹸を構成するアルカリ金属は、実質的にはナトリウムとカリウムだけである。
　他にもアルカリ金属は存在するが、通常アルカリ石鹸という形で出回っていないか、リチウムのように、むしろアルカリ土類金属（脂肪酸との塩としては金属石鹸）に似た性質のものである。これらのアルカリ金属は、本明細書において、アルカリ石鹸を構成するアルカリ金属に含めない。すなわち、アルカリ金属には、リチウム、ルビジウム、セシウムがあるが、これらのアルカリ金属の塩は、本開示の石鹸（アルカリ石鹸）には含めない。

　現実的に、ルビジウム、セシウムのアルカリ石鹸は殆ど流通しないので、現実的ではない。また、リチウム石鹸は、ナトリウムやカリウムのように、洗浄的要素で使われるよりは、グリースに混ぜる増粘剤として使われているので、そのものが、潤滑の用途に使われていない。
　アルカリ石鹸の重量は、バインダー樹脂の重量の０．０１倍以上３倍以下であることが好ましい。

　本実施形態の樹脂被膜３１は、アルカリ石鹸が樹脂被膜３１の表層に集中することで、他の潤滑剤よりも高い潤滑性能を示し、これによって、油井管ねじの噛み合い前のガタ発生による被膜損傷を軽減する。
　この効果が発揮されるためには、アルカリ石鹸は、少なくともバインダー樹脂の重量の０．０１倍の重量を添加することが好ましい。一方、アルカリ石鹸が多過ぎると、均質な樹脂被膜３１の形成を妨げ、防錆性が劣化するおそれがある。このため、アルカリ石鹸は、バインダー樹脂の重量の３倍を添加上限とするのが良い。なお、アルカリ石鹸のより好ましい重量は、バインダー樹脂の重量の０．１倍以上２倍以下である。

　＜その他の添加物＞
　本実施形態の樹脂被膜３１を形成する塗料には、潤滑性や防錆性の向上等を目的に、アルカリ石鹸以外の添加物が含まれても良い。
　例えば、他の固体潤滑剤として、ＰＴＦＥ、金属石鹸、黒鉛等を添加することで、油井管ねじ噛み合い後に発揮する耐ゴーリング性を高めても良い。この場合、他の固体潤滑剤として、アルカリ石鹸よりもＳＰ値が低いものや、アルカリ石鹸よりも質量が重いものを、採用して、他の固体潤滑剤が樹脂被膜３１の表層側に集中しない固体潤滑剤を採用することが好ましい。
　あるいは、防錆剤としてリン酸亜鉛やリン酸アルミニウムを添加して、長期保管における耐食性を更に高めても良い。

　＜塗布方法＞
　本実施形態の塗料の油井管のねじ部への塗布方法は、特に限定しない。塗布方法としては、例えば、スプレー塗布、刷毛塗り、浸漬等が挙げられる。均質な被膜を形成するためには、スプレー塗布が好ましい。また、塗布時も乾燥時も、油井管を定速回転させるのが良い。
　これによって、本開示に基づく樹脂被膜３１が形成される。
　この樹脂被膜３１は、図２のように、アルカリ石鹸が表面側に集中して、図２のように、表面にアルカリ石鹸層３１Ａが形成される。

　本実施形態で「アルカリ石鹸が表面側に集中して」とは、樹脂被膜３１に含まれるアルカリ石鹸の７０ｗｔ％以上が樹脂被膜３１の上半分側（表面側）に位置していることを指す。９０ｗｔ％以上が、樹脂被膜３１の上半分側（表面側）に位置していることが好ましい。このように、バインダー樹脂に含有したアルカリ石鹸が表面側に集中して分散することで、上記のアルカリ石鹸層３１Ａが形成される。
　アルカリ石鹸を表面側に集中させる方法としては、バインダー樹脂のＳＰ値の調整の他、樹脂被膜３１用の塗料の塗布時やその塗料の乾燥時に、塗布した油井管を定速回転させるのが良い。また、安定したアルカリ石鹸層３１Ａを得るためには、強制乾燥よりも自然乾燥の方が好ましい。

　なお、アルカリ石鹸が表面側に集中していることは、例えば、ＥＤＸ（エネルギー分散型X線分析）を用いた、アルカリ石鹸中のアルカリ金属の定量化によって確認できる。この確認は、膜厚方向のアルカリ石鹸の分布で確認することが出来る。この確認は、例えば、被膜形成後のねじ部における任意の膜厚断面を切り出し、ＥＤＸを用いて膜厚方向に等間隔でアルカリ金属（ナトリウムまたはカルシウム）の濃度を測定することで行う。そして、この確認は、例えば、膜厚全体の平均濃度に対する、膜厚上半分の平均濃度を算出することで判断する。

　＜樹脂被膜３１の硬度＞
　上述の方法で形成された樹脂被膜３１は、鉛筆硬度がＦ以下の軟質であることが好ましい。樹脂被膜３１の硬度は、主としてバインダー樹脂にて決定される。
　このような軟質の樹脂被膜３１とすることで、油井管ねじ噛み合い前のガタが生じる段階で、適度に膜が削られ、アルカリ石鹸層３１Ａの潤滑性が発揮されるものと考えられる。
　樹脂被膜３１の鉛筆硬度は、より好ましくは３Ｂ以下であることが好ましい。なお、樹脂被膜３１の鉛筆硬度として６Ｂ以下も含む。

　逆に、樹脂被膜３１の鉛筆硬度が高過ぎると、ガタ低減効果が得られないおそれがある。更に、ねじの締付けによって剥離した樹脂被膜３１が、細かく分断されずに目詰まりを起こし、ひいてはゴーリングを発生させるリスクが生じるおそれがある。
　ここで、鉛筆硬度の測定は、ＪＩＳ　Ｋ　５６００－５－４の規定に則って測定するものとする。また、樹脂被膜３１の鉛筆硬度は、主にバインダー樹脂の平均分子量を変更することで調整可能である。

　＜樹脂被膜３１の膜厚＞
　形成した樹脂被膜３１の膜厚は３μｍ以上、５０μｍ以下の範囲が好ましい。膜厚が３μｍよりも薄過ぎると、十分な潤滑性や防錆性が得られなくなる。一方、膜厚が５０μｍよりも厚過ぎると、ねじ締付時に過剰な削りカスが発生し、それがねじの焼付きの原因となるおそれがある。

　（作用その他）
　上述したように、油井管ねじの潤滑挙動は、次の２つのステップの段階に大別できる。
　ステップ１：ピンねじがボックスねじに差し込まれてから、ねじが噛みあうまでの段階である。これは、図４（ａ）の初期のガタツキがあるステップ１のとき、図５（ａ）の（ｘ）領域に相当する。
　ステップ２：ねじが噛みあった後に、ねじ同士が強く接触して締まる段階である。

　緩める工程では、これが逆になり、ねじ同士が強く接触した段階から緩まって、ねじの噛み合いが終わる段階（ステップ２）と、ピンねじとボックスねじが、互いに強く噛み合わず、遊び（ガタ）を有して、緩まる段階（ステップ１）とに大別できる。
　そして、油井管ねじ継手の締付けにおいて、ピンとボックスのねじが噛み合っていない段階（ステップ１）では、ガタ、すなわち油井管の偏心や振れ回りが発生する。このガタの発生により、ねじ上に形成した固体潤滑被膜に損傷が発生する。

　これに対し、本実施形態では、この損傷を抑制するためには、ピンもしくはボックスの少なくとも一方のねじ表面に直接、あるいは固体潤滑被膜上に、表層にアルカリ石鹸層３１Ａを有する樹脂被膜３１を形成する。そして、アルカリ石鹸層３１Ａで、ピンとボックスのねじが噛み合っていない段階（ステップ１）での固体潤滑被膜の損傷を抑制する。すなわち、本開示では、ステップ１の、ねじが噛み合うまでの「遊び」があるときに、樹脂被膜３１表層のアルカリ石鹸が、ねじの安定位置に「滑り込む」ような「潤滑」を担保する。すなわち、アルカリ石鹸は、油井管ねじの締付初期段階に遭遇する、ガタツキがある状態での締付け時に、本来のねじ噛み合い位置に近い位置まで誘導するような、滑り込むような潤滑をサポートすることで、トータルとしての潤滑を高める作用を有する。

　そして、初期のねじのガタツキがある領域での締付け時に、両ねじか片方のねじに形成された他の固体潤滑被膜３０が、ダメージを受けないようにすれば、潤滑特性が元々持つ能力をそのまま発揮できる。この結果、締付け締戻し回数が安定化できる。
　ここで、従来、油井管ねじ継手の固体潤滑剤として、金属石鹸が用いられており、アルカリ石鹸が注目されることはなかった。これは、アルカリ石鹸が水溶性であり、防水性や防錆性に劣るためである。また、一般的なバインダー樹脂に対しては、金属石鹸の方が分散し易いためである。

　これに対し、本実施形態では、樹脂を溶かした溶剤に対し、あえてアルカリ石鹸を添加することで、樹脂被膜３１の表層にアルカリ石鹸層３１Ａが形成され、これが上述のガタの低減に有効であることを見出した。この効果は、特に、樹脂被膜３１に含まれるアルカリ石鹸の重量が、該樹脂被膜３１を構成する樹脂の重量の０．０１倍以上３倍以下であるときに効果的である。
　これにより、ねじ噛み合い後の締付け工程（ステップ２）において、他の固体潤滑被膜３０が十分な耐ゴーリング性を発揮することができる。

　一方、樹脂を溶かした溶剤に対し、アルカリ石鹸の代わりに金属石鹸を添加しても、樹脂膜の表面に安定した金属石鹸層は形成されず、ガタの低減効果も限定的である。また、バインダー樹脂はアルカリ石鹸に対しバインダーとして機能する。このため、塗料を塗布した後に、油井管を垂直に立てても、また油井管を降雨や泥水の逆流に曝しても、アルカリ石鹸層３１Ａが剥離したり流失したりすることを抑制できる。
　更に、上記バインダー樹脂として、ＳＰ値が１０．０ｃａｌ／ｃｍ^３以下の樹脂を選択することで、樹脂膜の表層に安定したアルカリ石鹸層３１Ａを形成できる上に、油井管に必要な防錆性も得ることができる。ここで、バインダー樹脂のＳＰ値が高過ぎると、樹脂はアルカリ石鹸や水との親和性が高まり、樹脂膜内部にもアルカリ石鹸が分散してしまう。この場合、膜全体として潮解性が高くなり、錆びを誘発する。

　また、本発明者らは、樹脂被膜３１が硬過ぎると、すなわち、その鉛筆硬度がＦを超えると、アルカリ石鹸を添加しても、上述のガタ抑制効果が十分に得られなくなるおそれがある、ことを見出した。これは、アルカリ石鹸層３１Ａを支えるバインダー樹脂が強固になり過ぎて、アルカリ石鹸層３１Ａの滑りを妨げてしまうためと推定される。あるいは、樹脂中のポリマー同士の絡まりが強いために、アルカリ石鹸分子が表層に移動しにくくなり、安定したアルカリ石鹸層３１Ａが得られなくなるためかもしれない。

　（他の用途）
　上述の通り、実施形態の樹脂被膜３１は、アルカリ石鹸とバインダー樹脂を有機溶剤に溶かしてできた塗料を塗布、乾燥すれば形成される。従って、樹脂被膜３１の被膜形成が非常に容易である。よって、既に形成した樹脂被膜３１または別の潤滑被膜が損傷した場合に、その損傷箇所に、本実施形態の塗料を塗布、乾燥させる修復処理を実行してもよい。この場合、被膜の修復、ひいては潤滑性や防食性の修復を行うことも可能となる。

　（その他）
　本開示は、次の構成も取り得る。
　（１）雌ねじを有するボックス及び雄ねじを有するピンが連結してなる油井管ねじ継手に使用される、上記ボックス又はピンを構成する油井管であって、
　ねじ部の最表層に、バインダー樹脂に固体潤滑剤としてアルカリ石鹸を含有する樹脂被膜を有し、
　上記樹脂被膜は、表面にアルカリ石鹸層が形成されている。
　（２）上記樹脂被膜は、含有する上記アルカリ石鹸が表面側に集中して上記アルカリ石鹸層を形成する。
　（３）上記バインダー樹脂は、ＳＰ値が１０．０ｃａｌ／ｃｍ^３以下である。
　（４）上記アルカリ石鹸の重量は、上記バインダー樹脂の重量の０．０１倍以上３倍以下である。
　（５）上記樹脂被膜は、鉛筆硬度がＦ以下である。
　（６）上記樹脂被膜の下層に、他の固体潤滑被膜を有する。
　（７）雌ねじを有するボックス及び雄ねじを有するピンが連結してなる油井管ねじ継手であって、
　ボックス及びピンのうちの少なくとも一方が、本開示の油井管からなる。
　（８）油井管のねじ部に最表層を形成するための塗料であって、
　溶剤、バインダー樹脂、及び固体潤滑剤を含み、
　上記固体潤滑剤として、アルカリ石鹸を含み、
　上記バインダー樹脂は、ＳＰ値が１０．０ｃａｌ／ｃｍ^３以下であり、平均分子量が１００００以上３０００００以下であり、
　上記アルカリ石鹸の重量は、上記バインダー樹脂の重量の０．０１倍以上３倍以下である。

　次に、本実施形態に基づく実施例について説明する。
　（ラボ試験方法について）
　従来のラボ試験の条件は、通常、１ｍ程度長さの短尺ピンを使った縦型パワートングによる方法である。また、従来、手締めにて、締付けられるだけ締付けた位置を試験開始位置としていた。
　これに対し、以下の実施例では、新たなラボ試験の条件を採用し、１ｍ程度長さの短尺ピンの上部に重錘を載せて、縦型パワートングにより締付け締戻し試験を行うこととした。重錘として、実際の井戸でのピン１～３本分の重量のものを採用した。理由は、次の通りである。本開示の狙っている実際の井戸で起こる環境というのは、短尺ピンを使った例では、評価結果が殆どが合格扱いになってしまって、真の意味で合格／不可が選別できない。合格判断の条件でも、井戸で使うとＮＧになってしまうことが数多く起こるからである。

　繰り返しになるが、本開示では、上述したように（例えば、図２参照）、油井管ねじの潤滑で起こる現象を次の２つに分けて考えた。すなわち発明者は、最初の段階（ステップ１）での締付け締戻し（潤滑）と、２段階目（ステップ２）の潤滑を含めて、ねじ潤滑を評価するのが重要であるとの知見を得た。この２つの段階を考慮して評価をしておかないと、ラボ評価ではＯＫであるのに、実際の井戸でトラブルが頻発することが大いに起こりうる。
　新たなラボ試験の条件では、実際の井戸で起こりうる、この２段階の潤滑を模擬して評価が可能で、本開示の規定する上下限の意味合いを明確にできる。

　２段階の潤滑とは、図５（ａ）の（ｘ）の段階（ステップ１）と、（ｙ）＋（ｚ）の段階（ステップ２）の２ステップである。実際の井戸では、初期セットが、ねじ山が完全に噛みあうレベルまでに締付けられずに、パワートングによる５－２０ｒｐｍ程度の高速締込みが行われる。全長ピン（４０フィート≒１２ｍ）の大荷重がボックスねじに負荷される状況と、同時に、ねじ同士が噛み合っていないために、ガタがある。そして、局所的にピンねじとボックスねじが当たることがあり、固体潤滑被膜にダメージが少なからずある。これが、ステップ１の段階である。明確なトルクが立ってきたら、締付速度を、ねじ種によって様々だが、０．５－３ｒｐｍ程度にまで落として締付けが実施され、完全に締まるまで締付けが行われる。これがステップ２である。締戻しは、この逆の過程をたどる。

　新たなラボ試験の条件を実行するための、実井戸を模擬した試験装置を、図６及び図７を参照して説明する。
　新たなラボ試験の条件では、締付け時の大荷重負荷と、締付け締戻しの時の偏荷重条件を実現可能な条件で、評価することを基本とする。例えば、実寸ピン相当の大荷重を負荷し、ねじが締まっていく工程の場合には、ねじ同士が噛みあうまでのガタツキを考慮した。また、ねじが緩まる工程の場合には、ねじ同士の噛み合いがはずれてガタツキが生じる点を反映させた。
　新たなラボ試験の条件では、図６のように、縦型のパワートング４を使う。また、試験用のピンとして短尺ピン１を採用する。ただし、そのピン１の上部に重錘３による荷重の負荷、及びその荷重の除荷が可能とする。

　そして、短尺ピン１とボックス２が、ピンねじ１ａとボックスねじ２ａで締付けられる。
　その際に、ねじ山が噛み合わない状況を模擬するために、初期の仮締付位置を、ピンねじ１ａが、ボックスねじ２ａから、ねじ山総数の半分が露出してみえているようにセットする（図４（ｂ）参照）。これがガタツキの起因の一つとなる。その状態から締付を開始する。
　また、締付けの際には、ピン１における、ボックスねじ２ａに対する締付ねじとは反対側の端部に、重錘３を取り付けておく。
　重錘３の重量は、実寸ピンの１本～３本に相当する荷重として、ピンの外径・肉厚の実寸ピンをもとに算出したものを載せる。

　図６に例示する重錘３は、図７に示すように、重錘本体３Ａと差し込み棒１３とからなる。差し込み棒１３は、重錘本体３Ａの下面に対し溶接で接合され、重錘３の軸対称位置に配置されている。その差し込み棒１３を、ピン１に遊挿状態で差し込みことで、重錘をピンに取り付ける。符号１ｃは、ピン１の内径面を示す。
　差し込み棒１３及びピン１には、予め、上記のように重錘３を取り付けた際に、当該ピン１と差し込み棒１３を貫通する穴１ｄ，１３ａを予め開けておく。そして、図７に示すように、その穴１ｄ，１３ａに貫き棒１２を差し込むことで、重錘３とピン１を一体化する。
　重錘３の上部の軸中心位置に、自在鉤（Ｓｗｉｖｅｌ）式の引っ掛け１１を溶接でくっつけておいて、天井の吊り下げ装置２０に、吊り鎖２１を介して吊り下げた構造にする。これによって、吊り下げ装置２０による重錘の吊り上げ具合の調整によって、ピンに対する重錘の負荷の大きさを調整可能となる。

　そして、締付ける際には、吊り鎖２１が緩んだ状態として、重錘荷重がボックスねじに掛かるようにして、５～２０ｒｐｍでトルクが立つまで締付ける（ステップ１）。ここが、ガタツキのシミュレーションになっている。トルクが立ったら、回転速度を０．５～２ｒｐｍに落として、締付位置まで締付を実施する（ステップ２）。
　一方、緩める際（締め戻す際）には、吊り下げ装置２０により重錘３を吊り上げて、重錘３の荷重を掛けない状態で締戻しを実施する。回転速度は、トルクが立っているところでは、回転速度を０．５～２ｒｐｍで緩め始める。そして、トルクが締付トルク値の１／１０程度まできたら、５～２０ｒｐｍの高速回転で緩める。
　これによって、実井戸に近い条件でラボ試験を行う事が可能となる。

　（油井管ねじ継手について）
　油井管として、外径２４４．４８ｍｍ、肉厚１３．８４ｍｍ、鋼種ＡＰＩ５ＣＴ　Ｑ１２５のパイプ本体（ピン）、および、それに対応するカップリング（ボックス）を準備した。ねじ継手には、ねじピッチ５．０８ｍｍの油井管用プレミアムジョイントを用いた。
　また、ピンねじに対し、本開示に基づく樹脂被膜３１、あるいは比較例となる樹脂被膜３１を形成した。ボックスねじには、本開示の樹脂被膜３１とは異なる、ＰＴＦＥを主体とする固体潤滑被膜を形成した。
　そして、上述の新たなラボ試験の条件にて締付締戻し試験を行い、耐ゴーリング性を評価した。このとき、ボックスからピンねじが８山分はみ出た状態でハンドタイトを止め、更には、ピンねじパイプに重さ３トン（同サイズの１２ｍパイプ約３本分）の重錘を載せることで、ステップ１のガタを意図的に発生させた。

　（評価：締付締戻し回数）
　各ねじ継手の評価は、手入不可なレベルのゴーリングが発生することなく締付締戻しができた回数で評価した。そして、締付締戻し回数が５回以上であれば合格とした。
　ＡＰＩ５Ｃ５規格に基づけば、上記のようなハーフハンドタイトや重錘の適用は不要であり、本実施形態で用いる油井管のサイズであれば、ゴーリングせずに３回の締付締戻しができれば合格とされる。しかし、ここでは、より高い耐ゴーリング性を追求すべく、合格水準を厳しくした。なお、締付締戻し回数が１０回に到達した場合、ゴーリングの有無によらずに打ち切りとした。

　（評価：防錆性）
　また、上記の試験とは別に、外径８８．９０ｍｍ、肉厚６．４５ｍｍ、鋼種ＡＰＩ５ＣＴ　Ｌ８０のパイプ本体のピンねじ部の切断サンプルも用意した。
　ピンねじとしては、ねじピッチ４．２３ｍｍの油井管用プレミアムジョイントを採用し、ねじ表面に対し、本開示の樹脂被膜３１または比較例となる樹脂被膜３１を形成して、各サンプルを作製した。
　これらに対し、ＪＩＳ　Ｋ　５６００－７－１の規定する塩水噴霧試験を８時間実施し、錆の発生有無を確認することで、防錆性を評価した。
　ここでは、錆無しを５点、錆有り（面積率１％以下）を４点、錆有り（面積率１％超、１０％以下）を３点、錆有り（面積率１０％超、５０％以下）を２点、錆有り（面積率５０％超）を１点と定め、４点以上を合格と見なした。

　表１に、試験条件及び評価結果を示す。

　表１中、Ｐ／Ｂとは、バインダー樹脂に対する固体潤滑剤（アルカリ石鹸）の重量比を示している。
　また、表１中に記載の、飽和ポリエステルＡと飽和ポリエステルＢの主な違いは水酸基価である。すなわち、飽和ポリエステルＡとして、水酸基価が１０［ＫＯＨｍｇ／ｇ］以下のものを使用した。また、飽和ポリエステルＢとして、水酸基価が１００［ＫＯＨｍｇ／ｇ］前後のものを使用した。
　また、フッ素樹脂Ａとして、平均分子量が約３０，０００のものを使用し、フッ素樹脂Ｂとして、平均分子量が約２００，０００のものを使用した。
　また、有機溶剤には、表１に記載のように、ＨＦＯ、トルエン、又はＭＥＫを使用した。

　（比較例１）
　比較例１は、ＳＰ値が１０．０ｃａｌ／ｃｍ^３以下の樹脂被膜３１ではある。しかし、樹脂被膜３１に、アルカリ石鹸を含有しない例である。その比較例１の条件を基準として評価した。
　比較例１の樹脂被膜３１は、鉛筆硬度がＢであった。比較例１では、防錆性は５点で問題なかったが、締付締戻し回数は２回で不合格となった。

　（実施例１～４）
　実施例１～４は、樹脂被膜３１に含有するアルカリ石鹸としてステアリン酸Ｎａを採用し、その濃度影響を確認した試験である。実施例１～４では、鉛筆硬度はＢまたは２Ｂであった。
　実施例１～４から分かるように、バインダー樹脂重量に対する固体潤滑剤重量の割合を示すＰ／Ｂ値が０．０１から３の範囲では、すべて締付締戻し回数は合格判定となった。
　ここで、微量なアルカリ石鹸添加であっても耐ゴーリング性の向上効果は得られる。しかし、より高い効果を得るにはアルカリ石鹸の添加量を増やせば良いことが分かる。これは、アルカリ石鹸のもつ潤滑性が、ステップ１のガタに起因するねじ上の固体潤滑被膜の損傷を軽減するためである。

　一方で、Ｐ／Ｂ値を３まで上げると、防錆性が若干下がることも分かる。これは添加物が多過ぎて、緻密で均質な樹脂被膜３１が形成されにくくなったためと考えられる。
　これらの結果から、Ｐ／Ｂ値は０．０１以上３以下であれば良いことが分かる。Ｐ／Ｂ値は、好ましくは０．１以上２以下、更に好ましくは０．５以上１．４以下である。
　このことに鑑み、以下の実施例、比較例ではＰ／Ｂ＝１とした。

　（比較例２）
　比較例２は、アルカリ石鹸の代わりに金属石鹸、より具体的にはステアリン酸Ｃａを添加した試験である。
　比較例２は、鉛筆硬度が２Ｂであり、実施例３と同様であった。
　しかし、比較例２では、防錆性は５点で問題なかったが、締付締戻し回数は４回であった。すなわち、比較例２は、アルカリ石鹸（ステアリン酸Ｎａ）を添加した実施例３に比べて、大幅に耐ゴーリング性が低下した。これは、ステアリン酸Ｃａが、樹脂被膜３１内に分散してしまい、ステアリン酸Ｎａのように膜表層に安定した石鹸層が形成されないためである。

　（実施例５）
　実施例５は、実施例１～４と異なるバインダー樹脂を選択した例である。具体的には、ＳＰ値が更に低く（７．６ｃａｌ／ｃｍ^３）、鉛筆硬度がやや高い（Ｆ）、フッ素樹脂を採用した。その結果、締付締戻し回数も防錆性も実施例３と並んで最高となった。

　（比較例３及び４）
　比較例３と４は、バインダー樹脂のＳＰ値が高い例である。
　比較例３では、実施例１～４とはまた異なる飽和ポリエステル樹脂を採用した。また、比較例４ではニトロセルロースを採用した。また、比較例３のＳＰ値は１１．９ｃａｌ／ｃｍ^３、比較例４のＳＰ値は１３．０ｃａｌ／ｃｍ^３であった。
　比較例３と４は、いずれも、締付締戻し回数は合格基準を満たしているものの、Ｐ／Ｂ値が同じで、ＳＰ値の低い実施例３と比べると劣っていることが分かった。
　また、比較例３と４は、防錆性はそれぞれ３点と２点で、不合格であった。

　これにより、バインダー樹脂のＳＰ値が高過ぎると、耐ゴーリング性も防錆性も低下することが分かった。実施例との比較により、およそ１０．０ｃａｌ／ｃｍ^３以下であれば、良好な耐ゴーリング性と防錆性が得られると推定される。
　なお、比較例４については、実施例３より樹脂被膜３１の鉛筆硬度がかなり高いことも影響したかもしれない。すなわち、強固過ぎる樹脂被膜３１は、アルカリ石鹸層３１Ａの滑りを阻害する可能性が考えられる。

　（比較例５）
　比較例５は、樹脂被膜３１の鉛筆硬度が高い例である。比較例５は、実施例５のものとは異なるフッ素樹脂を採用することで鉛筆硬度３Ｈを実現した。比較例５は、ＳＰ値が６．７ｃａｌ／ｃｍ^３であり、実施例５同様に非常に低いものの、締付締戻し回数はたったの４回に留まった。このことからも、樹脂被膜３１の鉛筆硬度は低く抑えないと、アルカリ石鹸層３１Ａの潤滑効果が十分に得られないことが分かった。実施例５の実績から、鉛筆硬度はＦ以下にしておくと良いと考えられる。

　ここで、本願が優先権を主張する、日本国特許出願２０２２－１３４３７７（２０２２年　８月２５日出願）の全内容は、参照により本開示の一部をなす。ここでは、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく各実施形態の改変は当業者にとって自明なことである。

１ ピン
１ａ　雄ねじ
２ ボックス（カップリング）
２ａ　雌ねじ
３ 重錘
３Ａ 重錘本体
４ パワートング
１２ 貫き棒
１３ 差込棒
２０ 吊り上げ装置（クレーン）
２１ チェーン（吊り索）
３０　他の固体潤滑被膜
３１　樹脂被膜
３１Ａ　アルカリ石鹸層

Claims (8)

1. 　雌ねじを有するボックス及び雄ねじを有するピンが連結してなる油井管ねじ継手に使用される、上記ボックス又はピンを構成する油井管であって、
   　ねじ部の最表層に、バインダー樹脂に固体潤滑剤としてアルカリ石鹸を含有する樹脂被膜を有し、
   　上記樹脂被膜は、表面にアルカリ石鹸層が形成されている、
   　油井管。
2. 　上記樹脂被膜は、含有する上記アルカリ石鹸が表面側に集中して上記アルカリ石鹸層を形成する、
   　請求項１に記載した油井管。
3. 　上記バインダー樹脂は、ＳＰ値が１０．０ｃａｌ／ｃｍ^３以下である、請求項１又は請求項２に記載した油井管。
4. 　上記アルカリ石鹸の重量は、上記バインダー樹脂の重量の０．０１倍以上３倍以下である、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の油井管。
5. 　上記樹脂被膜は、鉛筆硬度がＦ以下である、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載した油井管。
6. 　上記樹脂被膜の下層に、他の固体潤滑被膜を有する、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載した油井管。
7. 　雌ねじを有するボックス及び雄ねじを有するピンが連結してなる油井管ねじ継手であって、
   　上記ボックス及びピンのうちの少なくとも一方が、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の油井管からなる、
   　油井管ねじ継手。
8. 　油井管のねじ部に最表層を形成するための塗料であって、
   　溶剤、バインダー樹脂、及び固体潤滑剤を含み、
   　上記固体潤滑剤として、アルカリ石鹸を含み、
   　上記バインダー樹脂は、ＳＰ値が１０．０ｃａｌ／ｃｍ^３以下であり、平均分子量が１００００以上３０００００以下であり、
   　上記アルカリ石鹸の重量は、上記バインダー樹脂の重量の０．０１倍以上３倍以下である、
   　塗料。

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