(57)【要約】      （修正有）【課題】金属管を現地にて接合させる際に、金属管の切管を行った表面の地肌露出部分を現場で速やかに保護する方法を提供する。【解決手段】ダクタイル鋳鉄管のような金属管の、切管を行った材料金属が剥き出しとなった表面の地肌露出箇所に、可視光、近赤外光、又は、その両方の光による光硬化型樹脂組成物を塗布し、塗布箇所に可視光、又は近赤外光を５〜２０秒程度照射して、前記光硬化型樹脂組成物を硬化させて、保護膜を形成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管の地肌露出部に、可視光、近赤外光、又はその両方の光による光硬化型樹脂組成物を塗工し、塗工箇所に可視光又は近赤外光を照射して前記光硬化型樹脂組成物を硬化させる、金属管の保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属管の切管の防食に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダクタイル鋳鉄管のような金属管を現地にて接合させる際には、その場にて適切な長さに調整するために切管を行う場合がある。金属管自体は工場出荷時点で表面に防食用の塗料などが塗られているが、切管を行った表面は材料金属が剥き出しとなってしまい、腐食しやすい。このため、切管端面の防食性を保持するために、エポキシ樹脂系補修剤（例えば特許文献１）を塗布することが一般に行われている。また、この作業は切管の切断面だけでなく、金属管を他の部品と接合させるために溝を切り込んだり、表面を削って長さを調整した場合でも、その溝や研磨表面といった金属地肌の露出箇所に対しても行われる。
【０００３】
また、それとは別に、切管端面を覆う防食キャップ（例えば特許文献２）を取り付けることで金属管を防護する手法が用いられる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７３３９１号公報
【特許文献２】特開２００７−２３９８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エポキシ樹脂の硬化速度は低温であるほど遅くなり、冬季には塗布後の硬化乾燥時間が長くなってしまう。特に北海道では冬季には２０分以上もかかることが少なくない。そのような長時間に亘る待機時間は、作業効率の阻害要因となっていた。
【０００６】
また、防食キャップは端面を確実に覆うために構造が複雑であり、製造だけでなく、取り付けにも手間が掛かっていた。
【０００７】
そこでこの発明は、冬季であっても短時間でかつ簡便に金属管の切断面を保護できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、金属管の地肌露出箇所に、可視光、近赤外光、又はその両方の光による光硬化型樹脂組成物を塗工し、塗工箇所に可視光又は近赤外光を照射して前記光硬化型樹脂組成物を硬化させることで、上記の課題を解決したのである。
【０００９】
光硬化型樹脂組成物を用いると、可視光や近赤外光を５〜２０秒程度照射することでこれを硬化させることができるので、従来の乾燥硬化を待つ時間に比べて、大幅に所要時間を短縮することが出来る。また、可視光や近赤外光に対応した光硬化型樹脂組成物を用いることで、紫外光を用いるよりも作業時の安全性を高めることができるとともに、波長が長い分、比較的厚い樹脂膜を形成させて高い防御性を発揮させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明により、塗布後に光照射装置により光を当てるだけで、速やかにかつ簡便に金属管の地肌露出箇所を覆うことができ、すみやかに地中に埋没させたり敷設したりすることができる。地肌露出箇所としては、金属管の切断面に対してはもちろん、切り込んだ溝や、表面塗料部分の研磨により露出した金属部分に対しても発明を適用可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明について詳細に説明する。この発明は、金属管の地肌露出箇所に光硬化型樹脂組成物を塗工し、塗工箇所にその組成物を硬化させうる光を照射して保護膜を形成させることで、地肌露出箇所を保護する方法である。
【００１２】
この発明により保護できる金属管は、ダクタイル鋳鉄管などの鉄管、銅管、アルミニウム管、その他の合金管など、特に限定されるものではない。ただし、塗料や樹脂などにより保護しなければ腐食されやすい素材であるほど、本発明による速やかな保護の効果に高い意義が見出される。特に、鋳鉄管などの鉄管は一般に、工場出荷段階では表面に塗料が塗られることで、金属表面を露出させないように保護されている。しかしこれらの管を敷設する現場では、接続先までの長さに合わせてその場で管を切断しなければならない場合があり、その場合には切断面は金属の地肌が露出する。また、接合のために他の部品と強固に嵌合させたりするために、金属管の表面に溝を掘り込む場合もあるし、長さや厚みを微調整したりするために、表面を研磨して塗料部分を剥がす場合もある。このときに、塗料を塗布されていない金属の地肌が露出することになり、その地肌露出部分を保護する必要が生じる。本発明によりこれらのような工場出荷後に現れる地肌露出部分を速やかに保護することができる。
【００１３】
この発明で用いる光硬化型樹脂組成物は、照射された可視光、近赤外光、又はそのいずれに対しても反応して硬化するものである。ここで照射とは、人為的に光を照射する照射装置で強い光を５秒〜２０秒程度の短時間に亘って意図的に塗布箇所に光を当てることをいう。
【００１４】
上記光硬化型樹脂組成物の構成は、上記のように可視光、近赤外光によって硬化するものであって、金属管の敷設現場にて塗布可能であれば特に限定されない。具体例としては、重合性不飽和基含有樹脂と、可視光又は近赤外光重合開始剤（以下、「光重合開始剤」という。）とを含む組成物が本発明において使用可能である。特に、前記の重合性不飽和基含有樹脂と光重合開始剤の他に、重合性不飽和化合物や充填剤を含有している組成物が好適に使用可能である。
【００１５】
なお、照射にあたっては紫外線照射装置を用いないことが望ましい。紫外線では波長が短いために組成物の表面しか硬化せずに、膜厚が十分とならないおそれがあるためである。また、紫外線照射ランプを用いると、オゾンなどの有害なガスが発生する場合があるため、敷設現場での使用には適していない。このため、波長が比較的長く、安全な可視光又は近赤外光を照射して硬化させることが必要となる。
【００１６】
上記の重合性不飽和基含有樹脂は、分子中に少なくとも１個のエチレン性不飽和基を有する樹脂である。例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリブタジエン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂に（メタ）アクリレート基やアリル基等を導入したものが挙げられる。これらの樹脂は、１種のみ用いてもよいし、２種以上の樹脂を併用してもよい。これらの樹脂は、重合性不飽和基を導入する従来公知の手法で得ることができる。例えば、カルボキシル基を含有するアクリル樹脂或いはポリエステル樹脂とグリシジル（メタ）アクリレートとを反応させる手法、水酸基を含有するビニル樹脂或いはポリエステル樹脂と無水マレイン酸や無水イタコン酸とを反応させる手法、イソシアネート基を有するウレタン樹脂と２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等とを反応させる手法、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等とジイソシアネート化合物との反応物を水酸基含有樹脂に反応させる手法、などにより得ることができる。
【００１７】
上記の重合性不飽和化合物は、エチレン性不飽和基を有するモノマーもしくはオリゴマーである。例えば、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボロニル（メタ）アクリレート、ノルボルニル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトール（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロポキシ）−フェニル）プロパン、ジ（メタクリロキシエチル）トリメチルヘキサメチレンジウレタン、２，２−ビス（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパンなどの１価又は多価アルコ−ルの（メタ）アクリル酸エステルが使用できる。また、エチレングリコールジマレート、プロピレングリコールジイタコネートなど、あるいは、４−（メタ）アクリロイルオキシメトキシカルボニルフタル酸、４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシカルボニルフタル酸などの４−（メタ）アクリロイルオキシル基含有芳香族ポリカルボン酸及びその酸無水物、さらには、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、ｔ−ブチルスチレン、ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物、さらにまた、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、トリアリルフタレート、そしてまた、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリジメチルシリコンジ（メタ）アクリレート、ウレタンオリゴマーなどが挙げられる。これらの化合物は１種のみ、又は２種以上を併用して使用できる。
【００１８】
上記の光重合開始剤としては、４００〜１５００ｎｍの領域の光エネルギーで励起するものであればよい。このうち、可視光重合開始剤としては、例えばカンファーキノン、ベンジルキサントン、α−ナフチルキサントン、４、４’−ジメトキシベンジルキサントン、２，４，６−トリメチルベンゾイルキサントン、２−メチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、アントラキノン、３−ケトクマリン、ジフェニルホスフィンオキシド、アシルホスフィンオキシド、ジメチルアミノベンゾフェノン、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、フルオレノン、有機色素増感剤などが挙げられる。これら以外にも公知の開始剤系として、カチオン染料−ボレートアニオン化合物などのイオン染料−対イオン化合物の系、金属アレーン化合物と有機色素の系などが挙げられる。また、近赤外光重合開始剤としては、例えばシアニン系色素、フタロシアニン系色素、ピリリウム系色素、チオピリリウム系色素、アズレニウム系色素、スクアリリウム系色素、Ｎｉ、Ｃｒ等の金属錯塩系色素、ナフトキノン系・アントラキノン系色素、インドフェノール系色素、インドアニリン系色素、トリフェニルメタン系色素、トリアリルメタン系色素、アミニウム系・ジインモニウム系色素、ニトロソ化合物等のカチオン色素類の錯体が使用でき、近赤外光吸収性陽イオン染料−ボレート陰イオン錯体、シアニン系色素とハロゲン化メチル基を有するトリアジン化合物あるいはシアニン系化合物と金属アレーン化合物や、金属アレーン化合物とスクアリリウム色素、カチオン色素とホウ酸塩などが挙げられる。
【００１９】
また、上記の光重合開始剤と併用して、テトラｎ−ブチルアンモニウムｎ−ブチルトリフェニルホウ素、テトラメチルアンモニウムｎ−ブチルトリフェニルホウ素、テトラｎ−ブチルフォスフォニウムｎ−ブチルトリフェニルホウ素等のホウ素系増感剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等の有機過酸化物等の補助開始剤を含有してもよい。
【００２０】
上記の充填剤としては、形成される保護膜を十分に確保するための樹脂粒子、無機充填剤が挙げられる。このうち、樹脂粒子としては、従来公知のポリマービーズなどの樹脂粒子や前記モノマー類の重合物を微細に粉砕したもの、さらにジビニルモノマーを含むモノマー混合物をアリル基含有反応性乳化剤の存在下で乳化重合して得られるゲル化重合体微粒子が挙げられる。また、前記の無機充填剤としては、例えばタルク、マイカ、硫酸バリウム、カオリン、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、石英、ガラスなどの体質顔料が使用でき、さらにチタン白、ベンガラ、カーボンブラック、鉄黒などの着色顔料も含むことができる。
【００２１】
さらに、この発明で用いる樹脂組成物は、本発明で必要とする樹脂の硬化と保護効果を実質的に妨げないものであれば、その他の化合物を含有してよい。例えば、素地や上塗り層との付着性向上、作業性向上などの点から、さらに必要に応じてセルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ）、該ＣＡＢなどの繊維素誘導体類と水酸基含有不飽和モノマーや他のエチレン性不飽和モノマーなどの単量体混合物とのグラフト共重合体等の繊維素誘導体、リン酸基含有化合物などを併用してもよい。
【００２２】
このような樹脂組成物を、金属管の地肌露出部分に膜厚０．０５ｍｍ〜１０ｍｍ程度になるような塗布量で塗った後、上記の照射装置にて可視光又は近赤外光を照射して硬化させる。地肌露出部分に塗る際には、ヘラ、刷毛、ローラなど公知の道具を用いてよい。またその他に、硬化前の樹脂の中に地肌露出部分を浸漬させることで付着させてもよく、この場合は樹脂組成物の粘度と浸漬時間を調整することで付着量を調整できる。
【００２３】
塗工及び硬化によって生じる樹脂膜の厚みは、０．０５ｍｍ以上であることが望ましい。０．０５ｍｍ未満でも空気や水との接触を防ぐことはできるが、薄くなるほどわずかの傷で金属部分が露出しやすくなるので、ある程度の耐久性を確保するために０．０５ｍｍ以上確保していることが望ましい。一方、１０ｍｍを越える膜厚とすることは事実上困難となる。可視光や近赤外光を用いても、それより膜が厚くなると内部まで光が到達しにくくなるためである。また、金属管の地肌露出部分は、防護後に他の金属管部品と接合するので、樹脂膜が厚すぎると接合の際に妨げとなってしまうおそれがある。このため、１０ｍｍ以下とすることが望ましい。ただし、溝に樹脂組成物を塗りこむ場合には、溝そのものを樹脂組成物で完全に埋めてしまうと溝を刻みこんだ意味がなくなってしまうため、溝の形状を残せるように樹脂膜を薄く形成する必要がある。具体的には、０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であると好ましい。
【００２４】
なお、組成物が硬化して樹脂膜を形成した後に、当該金属管をバルブなどの他の金属管部品と接合する前に、樹脂膜の厚みを調整したり、凹凸を削減して平滑にしたりするために、樹脂膜の厚みを確保できる範囲で研磨してもよい。厚みがあっても、組成物の凹凸が大きすぎると接合の際に妨げとなってしまうおそれがあり、また、厚すぎるとそもそも設計の許容範囲を超えて接合できなくなる場合があるためである。