(57)【要約】【課題】耐久性に優れかつ十分な強度を有するコンクリート管を提供する。【解決手段】コンクリートで直管状に成形された管体１の内面、両端面および挿し口１ｂ外面に、ビスフェノールＡまたはビスフェノールＦとハロヒドリンとの合成により得られた固形エポキシ樹脂を含み、従来よりも低い温度でピンホールのない良好な塗膜が得られる粉体塗料を塗装して、エポキシ樹脂の塗膜２を形成した。これにより、塗装時の加熱による管全体の強度低下を抑えながら、内面が酸性の下水に曝されるような厳しい環境においても優れた耐久性を発揮できるものとしたのである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、またはビスフェノールＡとビスフェノールＦの混合物と、ハロヒドリンとの合成により得られた固形エポキシ樹脂を含む粉体塗料を、少なくとも内面全体に塗装したコンクリート管。
【請求項２】
コンクリートで中間製品となる管体を成形する成形工程と、前記管体の内面を研磨する研磨工程と、研磨後の管体を所定の温度まで加熱する加熱工程と、加熱された管体の内面に前記粉体塗料を吹き付ける塗装工程とを含む請求項１に記載のコンクリート管の製造方法において、前記加熱工程の加熱温度を１４０〜１７０℃としたことを特徴とするコンクリート管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水道の管路等に用いられるコンクリート管とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高度成長時代から普及し始めた下水道では、従来、一般的なコンクリート管で管路を形成してきた。しかし、コンクリートは酸に弱いため、酸性となる下水の管路に用いられたコンクリート管は想定よりも早期に劣化し、その劣化が道路陥没等の問題を顕在化させている。他方、財政面からはこれら老朽コンクリート管の更新が困難で、発生対応型の維持管理をせざるをえないのが現状であり、今後更新あるいは新設される管路の長寿命化が重大な課題となっている。このため、内面が酸性の下水に曝されるような厳しい環境においても十分な耐久性を発揮できる管材が求められている。
【０００３】
一方、鋳鉄管の分野では、鋳鉄管の内面に耐酸性等の耐食性に優れたエポキシ樹脂の粉体塗装を施して、その内面の防食性能を向上させる技術が広く実施されている（例えば、非特許文献１参照。）。そこで、この鋳鉄管に対するエポキシ樹脂粉体塗装の技術をコンクリート管に適用して、コンクリート管の耐久性を高めることが考えられる。
【０００４】
また、コンクリート管の耐久性を高めるための別の手段として、内面にポリエステル樹脂等の樹脂ライニングを施す技術が開発され、そのライニングを施されたコンクリート管（一般に、ハイガードパイプと呼ばれる。）が広く用いられるようになってきている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「内面エポキシ樹脂粉体塗装ダクタイル鉄管について」、日本ダクタイル鉄管協会技術資料、日本ダクタイル鉄管協会、平成２１年１０月
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１２３１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上述した鋳鉄管の防食性向上技術では、エポキシ樹脂粉体塗装を実施する際に、通常、ピンホールのない良好な塗膜を得るために被塗物を２００℃程度に加熱する必要がある。したがって、この技術をコンクリート管に適用しようとすると、粉体塗装時の加熱によって、熱劣化しやすいコンクリート管の強度が著しく低下してしまうという問題があった。
【０００８】
一方、コンクリート管内面に樹脂ライニングを施す技術では、管の両端面へのライニングが難しく、通常は両端面に別途塗料を刷毛塗りしているため、管外部からの水によっても塗膜の薄い端面から腐食が進んで、十分な耐久性が得られないという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、耐久性に優れかつ十分な強度を有するコンクリート管と、その製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本願の第１発明のコンクリート管は、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、またはビスフェノールＡとビスフェノールＦの混合物と、ハロヒドリンとの合成により得られた固形エポキシ樹脂を含む粉体塗料を、少なくとも内面全体に塗装した構成のものとした。
【００１１】
すなわち、固形エポキシ樹脂を含む粉体塗料として、従来のものよりも低い温度でピンホールのない良好な塗膜が得られる組成のものを用いることにより、塗装時の加熱によるコンクリート管の強度低下を抑えながら、その粉体塗料を少なくともコンクリート管の内面全体に塗装することにより、内面が酸性の下水に曝されるような厳しい環境においても優れた耐久性を発揮できるようにしたのである。
【００１２】
なお、粉体塗料中の固形エポキシ樹脂の含有量は、粉体塗料に含まれる樹脂全体の５０重量％を超えていることが望ましい。コンクリート管の塗装面の外観品質をより優れたものとすることができるからである。
【００１３】
また、本願の第２発明のコンクリート管の製造方法は、コンクリートで中間製品となる管体を成形する成形工程と、前記管体の内面を研磨する研磨工程と、研磨後の管体を所定の温度まで加熱する加熱工程と、加熱された管体の内面に前記粉体塗料を吹き付ける塗装工程とを含む上記構成のコンクリート管の製造方法において、前記加熱工程の加熱温度を１４０〜１７０℃とした。
【００１４】
ここで、加熱工程の加熱温度を１４０〜１７０℃としたのは、加熱温度が１７０℃を超えると、管体を形成するコンクリートが熱劣化して、コンクリート管全体の強度が大幅に低下し、前記粉体塗料の密着性も低下する一方、加熱温度が１４０℃を下回ると、塗膜にピンホール等の欠陥が生じるようになるからである。
【００１５】
そして、本願の第３発明のコンクリート管は、粉体塗料を内面全体および両端面に塗装した構成のものとした。この構成によれば、コンクリート管の内面と両端面の連続的な粉体塗装により、両端面にも内面とほぼ同じ厚さの塗膜を形成できるので、従来よりも端面の防食性が高く、十分な耐久性が得られるものとなる。ここで、コンクリート管の内面および両端面に塗装する粉体塗料は、上述した固形エポキシ樹脂を含む粉体塗料に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１６】
上述したように、本願の第１発明のコンクリート管は、少なくとも内面全体がエポキシ樹脂粉体塗装されているので、内面が酸性の下水に曝されるような厳しい環境においても十分な耐久性を発揮することができる。しかも、従来よりも低い温度で良好な塗膜が得られる粉体塗料を用いているので、塗装時の加熱による強度低下が少なく、管路を形成するのに十分な強度が得られる。
【００１７】
また、本願の第２発明のコンクリート管の製造方法は、上記の構成および特性を有するコンクリート管を確実に製造することができる。
【００１８】
そして、本願の第３発明のコンクリート管は、両端面にも内面とほぼ同じ厚さの粉体塗料の塗膜を形成できるので、従来よりも端面の防食性が高く、十分な耐久性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態のコンクリート管の縦断正面図
【図２】図１のコンクリート管の製造工程を示すフローチャート
【図３】図２の塗装工程の作業方法を説明する正面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このコンクリート管は、主に下水道用の管路に用いられるもので、コンクリートで直管状に成形され、その肉厚方向中央部に円筒状に編成された鉄筋かご（図示省略）が埋め込まれたヒューム管（遠心力鉄筋コンクリート管）である。そして、図１に示すように、直管状の管体１の一端に受け口１ａを、他端に挿し口１ｂをそれぞれ有しており、その管体１の内面、両端面および挿し口１ｂ外面に粉体塗装によるエポキシ樹脂の塗膜２が形成されている。
【００２１】
前記塗膜２は、ビスフェノールＡまたはビスフェノールＦとハロヒドリンとの合成により得られた固形エポキシ樹脂を含む粉体塗料を、後述するように塗装して形成したものである。
【００２２】
なお、ここで用いる粉体塗料は、上記の固形エポキシ樹脂のほかに、硬化剤、顔料および添加剤を含んでいる。その硬化剤としては、ジシアンジアミド系硬化剤、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、ヒドラジド系硬化剤があげられるが、好ましくはイミダゾール類、イミダゾリン類を用いるとよい。顔料としては、シリカ、酸化チタン、カーボンブラック、硫酸バリウム、炭酸カルシウムを始めとして通常用いられる体質顔料、着色顔料があげられる。添加剤としては、レベリング剤、タレ防止剤を始めとして通常用いられるものがあげられる。
【００２３】
また、この実施形態では、固形エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡまたはビスフェノールＦとハロヒドリンとの合成により得られたものを配合したが、ビスフェノールＡとビスフェノールＦの混合物とハロヒドリンとの合成により得られるものを配合するようにしてもよい。
【００２４】
このコンクリート管の製造工程は、図２に示すように、コンクリートで中間製品となる管体１を成形する成形工程（Ｓ１）と、その管体１の内面を研磨する研磨工程（Ｓ２）と、研磨後の管体１を所定の温度まで加熱する加熱工程（Ｓ３）と、加熱された管体１の内面に前記固形エポキシ樹脂を含む粉体塗料を吹き付ける塗装工程（Ｓ４）とからなる。
【００２５】
前記成形工程（Ｓ１）では、予め鉄筋を円筒状の鉄筋かごに編成しておき、この鉄筋かごを入れた型枠を成形機上で回転させ、ミキサで混練したコンクリートを型枠内に投入して遠心力で締め固めながら管体１の成形を行う。その後、型枠に入れたまま常圧蒸気養生を行って徐冷し、冷却が完了してから脱型して、外観、寸法等の検査を行う。
【００２６】
前記研磨工程（Ｓ２）では、成形工程（Ｓ１）で成形された管体１の被塗装面（内面、両端面および挿し口１ｂ外面）に対して砥石による研磨やブラスト処理等を行って、レイタンス（コンクリート表面に形成される多孔質で脆弱な泥膜層）を除去する。
【００２７】
前記加熱工程（Ｓ３）では、研磨後の管体１を加熱炉に装入し、加熱炉を２００℃程度まで昇温して管体１を１４０〜１７０℃（好ましくは１４０〜１６０℃）に加熱する。この加熱温度は、塗装工程（Ｓ４）で使用する粉体塗料の塗装に適した温度に設定されており、通常の粉体塗料を使用した場合の適正温度（２００℃前後）よりも低く、コンクリートの熱劣化による管全体の強度低下が生じないようになっている。
【００２８】
そして、前記塗装工程（Ｓ４）では、管体１を加熱炉から引き出した後、図３に示すように、その軸方向の２箇所を回転ローラ３で支持し、回転ローラ３を駆動して管体１を軸回りに回転させながら、管体１の内部に挿入した塗装ガン４から管体１の内面に向けて前記粉体塗料を吹き付ける。その後、塗装ガン４を管体１内から引き出して管体１径方向に移動させ、挿し口１ｂ側の端面および外面に粉体塗料を吹き付け、最後に端面専用塗装装置（図示省略）で受け口１ａ側の端面に粉体塗料を吹き付ける。なお、端面専用塗装装置を用いて挿し口１ｂ側の端面および外面の塗装も行うようにしてもよい。管体１内面、両端面および挿し口１ｂ外面に吹き付けられた粉体塗料は管体１の熱によって硬化し、前記塗膜２が形成される。その後、常温まで冷却し、塗膜２のピンホール試験を行う。塗膜２の厚さは、長寿命化の面から３００μｍ以上が好ましく、６００μｍ以上とするとより好ましい。
【００２９】
なお、塗膜２の付着強度を高めるために、加熱前に（研磨工程（Ｓ２）と加熱工程（Ｓ３）の間で）、有機系、無機系あるいは有機無機ハイブリッド系の下塗りプライマーを塗装する場合もある。
【実施例】
【００３０】
上述した実施形態の製造方法によって、呼び径２５０ｍｍのヒューム管（実施例１、２）を製造した。実施例１は、塗装工程（Ｓ４）で使用する粉体塗料として塗料Ａ（商品名：Ｖ−ＰＥＴ＃１３４０ＱＤ、大日本塗料株式会社製）を用い、加熱工程（Ｓ３）での加熱温度を１６０℃、塗膜厚を約６００μｍとした。一方、実施例２は、塗料Ｂ（商品名：Ｖ−ＰＥＴ＃１６００、大日本塗料株式会社製）を用い、加熱温度は１４０℃、塗膜厚を約３００μｍとした。また、固形エポキシ樹脂を含まない塗料Ｃ（商品名：Ｖ−ＰＥＴ  ＰＵ、大日本塗料株式会社製）を用い、加熱温度を１７０℃、塗膜厚を約６００μｍとして、実施例１、２と同じ呼び径の比較例となるヒューム管を製造した。
【００３１】
ここで、塗料Ａは、固形エポキシ樹脂（ビスフェノールＡとハロヒドリンとの合成により得られるもの）と硬化剤を合わせた樹脂を６０重量％、酸化チタンとカーボンブラックとシリカを合わせた顔料を３９重量％、添加剤を１重量％含むものである。また、塗料Ｂは、固形エポキシ樹脂（ビスフェノールＦとハロヒドリンとの合成により得られるもの）と硬化剤を合わせた樹脂を５７重量％、酸化チタンとカーボンブラックとシリカを合わせた顔料を４２重量％、添加剤を１重量％含むものである。一方、塗料Ｃは、固形ポリエステル樹脂と硬化剤としてのブロックイソシアネート樹脂を合わせて６５重量％、カーボンブラックと体質顔料を合わせた顔料を３３重量％、添加剤を２重量％含むものである。
【００３２】
そして、各実施例および比較例のヒューム管を製造した後、塗膜の付着強度の測定、外観の検査を行った。その結果を上記製造条件と合わせて表１に示す。
【００３３】
ここで、塗膜の付着強度の測定は、ＪＩＳ  Ａ６９０９  7.10.2項に準じて行なった。すなわち、測定箇所にエポキシ樹脂系接着剤で引張用治具（40ｍｍ×40ｍｍ）を接着し、接着剤の硬化養生後、治具の周囲をコンクリートの管体に達するまで切り込み、ＪＩＳ  Ｋ５６００  5-7に規定される試験機を取り付けて最大引張荷重を求めた。また、外観の評価は、ピンホールなしを○、ピンホールありを×とした。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１から明らかなように、比較例ではピンホールが発生したのに対して、各実施例はピンホールがなく、塗膜表面の平滑性も良好であった。また、各実施例は、十分な塗膜付着強度（密着性）が得られることもわかった。
【００３６】
なお、上述した実施形態の塗装工程（Ｓ４）では、管体１を軸回りに回転させながら粉体塗料を吹き付ける回転吹き付け法を採用したが、静電塗装法（コロナ帯電方式あるいは摩擦帯電方式）や流動浸漬塗装法を採用することもできる。
【００３７】
また、本発明は、実施形態のように主に下水道用の管路に用いられるコンクリート管に限らず、例えばマンホールを構成するもの等、内面が厳しい環境に曝されるコンクリート管に有効に適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  管体
１ａ  受け口
１ｂ  挿し口
２  塗膜
３  回転ローラ
４  塗装ガン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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