(57)【要約】      （修正有）【課題】耐震貯水槽用ダクタイル鋳鉄管のような呼び径の大きな鋳鉄管の内面の複合ライニング塗装において、ブローホールの発生を抑制し、内面防食を通水のｐＨ上昇を抑えながら簡便に行う内面防食鋳鉄管の製造方法の提供。【解決手段】鋳鉄管の内面をセメントモルタル層２０で覆い、プライマー塗膜２１を形成した後、複数回の塗工によって無溶剤型エポキシ樹脂塗料による複数層の塗膜２２で覆った内面防食鋳鉄管とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳鉄管の内面側を覆うセメントモルタル層を有し、上記セメントモルタル層の内周面側にプライマーによるプライマー塗膜を有し、上記プライマー塗膜の内周面側に、無溶剤型エポキシ樹脂塗料による塗膜を複数層有する内面防食鋳鉄管。
【請求項２】
前記鋳鉄管が呼び径φ１５００以上の耐震貯水槽用ダクタイル鋳鉄管である、請求項１に記載の内面防食鋳鉄管。
【請求項３】
鋳鉄管の内面側をセメントモルタル層で覆い、上記セメントモルタル層の内周面側にプライマーを塗工してプライマー塗膜を形成し、上記プライマー塗膜の内周面側に、インターバルを挟んで、複数回に亘って無溶剤型エポキシ樹脂塗料を塗工して複数層である塗膜を形成させる、内面防食鋳鉄管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、直管の鋳鉄管の防食に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳鉄管は樹脂管よりも高い強度を有し、幹線水道管を含めた水道管に広く使われている。ただし鋳鉄製である以上鋳造したそのままの状態では腐食されるので、外面及び内面ともに、継手部分も含めて十分に防食処理を行った上で使用する。
【０００３】
このうち、直管は主に製造のし易さから遠心鋳造で製造することが多い。ただし、内面は完全な円筒形ではなく、細かい凹凸が生じることが避けられない。この凹凸が残ったままでは通過させる水に対して抵抗を生じて水圧を低下させてしまうため、できるだけ内面を平滑にすることが望ましい。
【０００４】
ところで、国土全体での災害対策の一環として、配水管の一部に大口径のダクタイル鋳鉄を組み込み耐震貯水槽として用いる工事が進んでいる。この耐震貯水槽は、平時は水道管として利用し、災害時に水道管の一部が破損した場合には、大口径部分の両端の弁を遮ることで破損部分への無駄な流出を抑えつつ、大口径部分に水を蓄えて貯水槽として利用可能とするものである。この耐震貯水槽に用いるダクタイル鋳鉄管の内面塗装には、モルタルライニング塗装が用いられてきた。しかし、モルタルライニングでは貯水槽として水を滞留させた際に、貯められた水のｐＨがアルカリ性側へ遷移してしまうという問題がある。
【０００５】
一方、鋳鉄管の内面保護としては、モルタルライニングの他に、エポキシ樹脂塗装を行う手法も提案されている（例えば特許文献１）。エポキシ樹脂塗装であると、水が貯まった際にもアルカリ性側への遷移が起こらず、水質を維持しやすい。ただし、エポキシ樹脂塗装による被膜はモルタルライニング塗装での塗装層に比べて薄いため、十分な平滑性を得るには、管内面の研磨処理が必要となる。通常の配水管であれば現実的であるが、耐震貯水槽では概ね呼び径φが１５００以上と大きく、平滑性を得るために研磨処理にかかる製造負荷が非常に大きくなってしまうという問題があった。
【０００６】
これに対して、モルタルライニングを適切に行うことで、モルタル層の内面を元の鋳鉄管の内面よりも平滑性を向上できることがわかり、製造上の負荷も研磨処理に比べて小さくできることがわかった。このため、耐震貯水槽用のダクタイル鋳鉄管については、モルタルライニングによって平滑性を確保した内面に無溶剤型エポキシ樹脂塗装を行うことで、処理にかかる負荷を抑えて水質がアルカリ性に遷移することを抑制する手段が行われている。手順としては耐震貯水槽に限らないが、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−７２９６６号公報
【特許文献２】特開２０１６−１０９２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、無溶剤型エポキシ樹脂塗料を塗装するにあたって、セメントモルタル層との親和性を高め、モルタルライニング表面のヒビを埋めて美観効果を高めるために、プライマー塗装を行う。プライマー塗装を施した後にはプライマーを乾燥させるためのインターバルを置いた後、無溶剤型エポキシ樹脂塗料を塗布する。プライマーの塗装方法には、ローラー塗装やスプレー塗装などがある。このうち、耐震貯水槽用ダクタイル鋳鉄管の内面塗装の場合は、製造負荷の観点からスプレー塗装が好ましい。
【０００９】
しかしながら、このプライマー塗装の際に所謂泡噛みと呼ばれる泡状で固まった部分が生じることがある。この泡の上から無溶剤型エポキシ樹脂塗装を行うと、エポキシ樹脂層の下にガス溜まりとなって残るブローホールを発生させる場合がある。
【００１０】
また、プライマー塗装によるプライマー塗膜は厚さ５０μｍ程度と薄いため、その下のセメントモルタル層の表面にヒビや僅かな凹みなどが生じていた場合には、表面を完全に封止しきれない場合がある。その場合も、プライマー塗装の上から無溶剤型エポキシ樹脂塗料を塗装すると、そのヒビに塗料が浸入して中の空気が押し出されたり、凹み内に内包されていた空気と置換されることで、ブローホールが発生する場合がある。
【００１１】
いずれの理由にしても、ブローホールが発生すると手直し作業が必要となり、作業性が悪化してしまっていた。
【００１２】
そこでこの発明は、耐震貯水槽用ダクタイル鋳鉄管のような呼び径の大きな鋳鉄管の内面の複合ライニング塗装において、ブローホールの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、直管型の鋳鉄管の直部内面にセメントモルタル層の内周面上に、プライマー塗膜を形成させた後、無溶剤型エポキシ樹脂塗料による塗膜を複数層形成することにより、上記の課題を解決したのである。ここで、無溶剤型エポキシ樹脂塗料による塗膜を複数層形成するとは、インターバルを挟んで複数回塗装することを意味する。インターバルを挟むとは一旦塗工してある程度表面が硬化した後にさらに塗工することであり、最終的には結合するものの、段階的に形成された塗膜を有するものとなる。
【００１４】
ここでインターバルとは、具体的には１２時間以上の静置が好ましく、１８時間以上の静置がされるとより好ましい。静置時間が長いほど塗膜の硬化は十分になるが、その分加工途中である呼び径の大きな耐震貯水槽用ダクタイル鋳鉄管を工場内に静置しておかねばならず、工場の作業効率上は静置しておく限界がある。
【００１５】
また、無溶剤型エポキシ樹脂塗料を塗装する前に行うプライマーの塗装においても、低粘度のプライマーを用いたり、希釈したプライマーを用いることで泡噛みの発生自体を抑制して、ブローホールの発生をさらに抑制することができる。
【００１６】
複数回の塗装の合計である無溶剤型エポキシ樹脂塗料の最終的な膜厚は３００μｍ以上であると好ましい。またこのうち、一回目の塗装の膜厚は１５０μｍ以上であると好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
この発明にかかる構成の複合ライニング塗装されたダクタイル鋳鉄管は、無溶剤型エポキシ樹脂塗料の一度目の塗装によってヒビや凹みを覆い、凹み内部の空気を出し切り、凹みを封止してしまう。一旦このような作用をもたらして硬化させた後で、二度目の無溶剤型エポキシ樹脂塗料による塗装を行うと、凹みやヒビに残存していた空気がその二層目に現れることがほとんどなくなる。これにより、無溶剤型エポキシ樹脂塗料を塗装する際に、ブローホールの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）鋳鉄管の内面にセメントモルタル層を形成させる際の形態例の断面図、（ｂ）（ａ）の側面図、（ｃ）別の形態例の側面図
【図２】振動を加える際の断面図
【図３】（ａ）セメントモルタル層を研磨する際の形態例の断面図、（ｂ）（ａ）の側面図、（ｃ）別の形態例の側面図
【図４】（ａ）プライマー塗膜を形成させる際の形態例の断面図、（ｂ）（ａ）の側面図、（ｃ）別の形態例の側面図
【図５】（ａ）塗膜を形成させる際の形態例の断面図、（ｂ）（ａ）の側面図、（ｃ）別の形態例の側面図
【図６】無溶剤型エポキシ樹脂塗料の混合工程の概念図
【図７】無溶剤型エポキシ樹脂塗料による塗膜を二度に分けて塗工した内面防食鋳鉄管の実施形態例の断面図
【図８】膜厚２０２μｍの塗膜一層のみである参考例１における内面写真
【図９】合計膜厚１１２２μｍの塗膜二層からなる実施例１における内面写真
【図１０】膜厚６３０μｍの塗膜一層のみである参考例３における内面写真
【図１１】実施例４の一層目形成時点における内面写真
【図１２】実施例４の二層目形成時点における内面写真
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の実施形態について具体的に説明する。
この発明は、直管型の鋳鉄管１における直部の内面１０ａに、セメントモルタルによってライニングしたセメントモルタル層２０を塗工し、その内面にプライマーを塗工したプライマー塗膜２１を形成し、さらにその内面に無溶剤型エポキシ樹脂塗料を塗布する工程をインターバルを挟んで複数回行って塗膜２２（２２ａ，２２ｂ，……）を形成させて防食加工した内面防食鋳鉄管１ｂである。
【００２０】
対象とする鋳鉄管１として遠心鋳造による鋳鉄管を好適に用いることができる。鋳鉄管の種類としては特に限定されないが、特に耐震貯水槽用ダクタイル鋳鉄管のような呼び径φ１５００（ｍｍ）以上の鋳鉄管のように、鋳鉄管そのものの金属表面を平滑処理するための処理負荷が大きな鋳鉄管ほど、本発明を用いることによるメリットが大きい。セメントモルタル層２０とプライマー塗膜２１と無溶剤型エポキシ樹脂塗料による塗膜２２を複合させることで、内面の平滑性が高い管とすることができる。
【００２１】
モルタルＭによるモルタルライニングを行う手順の例を、図１（ａ）の断面図及び図１（ｂ）の側面図とともに説明する。モルタルライニングを行う施工装置は、回転ローラ３１と、注入台車３２とからなる。注入台車３２には、モルタルＭを蓄えるタンク３３と、このモルタルＭを鋳鉄管１（表記上、挿し口や受け口など端部にある細部の構造を省略している。以下の図も同じ。）の内面へ輸送注入するための注入ランス３４とが備えられている。注入ランス３４の内部にはモルタルＭを輸送するためのコンベアが設けられ、コンベアにより送り込まれたモルタルＭは注入ランス３４の先端にある噴出口３６から鋳鉄管１の内面１０ａへ投入される。
【００２２】
鋳鉄管１は、高さを合わせて並列する対の回転ローラ３１，３１の間に載せられる。対の回転ローラ３１，３１は鋳鉄管１の軸方向両端にそれぞれ配置されている。いずれかの回転ローラ３１を駆動装置（図示せず）により回転させ、その回転を鋳鉄管１に伝達させることで鋳鉄管１を管軸周りに回転させる。噴出口３６から下方向へ投入されたモルタルＭは、この回転にともない、遠心力によって広がりながら、全周にわたって導入される。
【００２３】
また、注入台車３２は鋳鉄管１の管軸方向に走行可能な走行装置３８を有する。管軸方向に注入台車３２を動かしながら、かつ上記回転ローラ３１により周方向に鋳鉄管１を回転させながら、モルタルＭを導入することで、鋳鉄管１の内周全体に均一なセメントモルタル層２０を形成することが出来る。このセメントモルタル層２０の厚みは鋳鉄管１の呼び径φにより最適な値が異なる。φ１５００以上の場合、セメントモルタル層２０の厚みは１２ｍｍ以上であると好ましい。φ１６００以上の場合、セメントモルタル層２０の厚みは１５ｍｍ以上であると好ましい。薄すぎると十分な平滑性を確保することが難しくなるおそれがある。一方、厚みが２０ｍｍを超えてもセメントモルタル層２０を形成させることはできるが、厚すぎるとコストが無駄に増加するだけでなく、硬化のための時間も余分にかかるため、製造上は好ましくない。このため、運用上は２０ｍｍ以下程度に形成することが望ましい。
【００２４】
なお、実施形態としては上記とは逆に、回転ローラ３１及び鋳鉄管１を、軸方向に移動可能な台車３９に載せ、タンク３３及び注入ランス３４を台上に固定してもよい。この実施形態を図１（ｃ）に示す。
【００２５】
セメントモルタル層２０を形成させた後、養生してセメントを硬化させる前に、セメントモルタル層２０を緻密に締め固めるために、鋳鉄管１ａを高速で回転させるとともに適度な微振動を与える加振工程を行うと好ましい。この工程の例を図２の断面図とともに説明する。セメントモルタル層２０を形成した鋳鉄管１ａは、上記の回転ローラ３１と同様の回転ローラ４１によって支えられている。また、鋳鉄管１ａの上部に、その外周面に当接する鉄製の加振ローラ４２が取り付けられている。回転ローラ４１が回転すると、鋳鉄管１ａに回転力が伝達されて、それに伴い加振ローラ４２も回転する。加振ローラ４２の上方には周知のバイブレータなどからなる振動機４３が接続される。この振動機４３により加振ローラ４２は回転しながら微振動を続け、その振動が鋳鉄管１ａに伝達される。この微振動の伝達により、セメントモルタル層２０は締め固められて、モルタル内に残る空隙を押し出して、残存する空隙の発生を防止することができる。
【００２６】
形成させたセメントモルタル層２０、又はさらに締め固めたセメントモルタル層について、養生させてセメントの硬化反応を進め、強固なセメントによる層となる。養生させる手段としては、蒸気養生を行うと速やかに養生を進めることができ、形成させて締め固めたセメントモルタル層２０をそのままの状態で硬化させることができるので好ましい。
【００２７】
養生工程の後、次の塗膜２２を形成させる前に、セメントモルタル層２０の表面を研磨する。この研磨工程の例を図３（ａ）の断面図、図３（ｂ）の側面図とともに説明する。研磨を行う研磨装置は、上記と同じ回転ローラ５１と、研磨台車５２とからなる。研磨台車５２には、リフター式の回転軸昇降装置５３と、回転軸５４とが備えられ、回転軸５４の先端には研磨ホイル５５が取り付けられている。研磨ホイル５５としては、サンドペーパーを放射状に多数束ねたものなどを用いることができる。研磨台車５２は鋳鉄管１ａの管軸方向に走行可能な走行装置５６を備えている。この走行装置５６により、鋳鉄管１ａの管軸方向において任意の位置に研磨ホイル５５をセットすることができる。
【００２８】
回転ローラ５１により回転している鋳鉄管１ａ内に研磨ホイル５５を挿入するよう研磨台車５２を前進させ、回転軸５４を回転させながら回転軸昇降装置５３により研磨ホイル５５を下げて、先に形成されたセメントモルタル層２０の表面に研磨ホイル５５を押し付ける。この研磨ホイル５５の回転により、回転している鋳鉄管１ａのセメントモルタル層２０の表面を研磨する。研磨台車５２を軸方向に動かしていくことで、回転している鋳鉄管１ａの内周全体を研磨して、さらに平滑度を高めていくことができる。
【００２９】
この工程も、図３（ｂ）とは逆に、鋳鉄管１ａ側を走行装置５７により軸方向に動かし、回転軸昇降装置５３側を固定する図３（ｃ）のような形態で実施してもよい。
【００３０】
上記のように形成したセメントモルタル層２０の表面に、プライマーを塗工することで形成されるプライマー塗膜２１を形成させて、セメントモルタル層２０の内周面全体を覆う。このプライマー塗膜２１により、セメントモルタル層２０と無溶剤型エポキシ樹脂塗料による塗膜２２との接合性を向上させるとともに、セメントモルタル層２０の凹凸による影響を最小限に抑えることができる。プライマーを鋳鉄管１ａに塗工する手法は、均一性及び平滑性が確保できるのであれば特に限定されない。ただし、耐震貯水槽用ダクタイル鋳鉄管の場合、表面積が大きすぎるため刷毛塗りによる手法は負荷が多すぎるため、吹きつけにより塗工することが望ましい。その手順の例を図４（ａ）の断面図、図４（ｂ）の側面図とともに説明する。
【００３１】
セメントモルタル層２０を有する鋳鉄管１ａは、上記と同様の回転ローラ６１、６１上に載せられ回転する。一方、軸方向に動く走行装置６８を有する配管台車６９に、プライマーを構成する材料を供給するための配管をセットする。具体的には、プライマー６２を導入するプライマー輸送管６３を、鋳鉄管１ａの全長を越える長さで配して管外のタンク（図示せず）から導入する。この配管を、軸方向に動かすことができる配管台車６９により位置調整する。この配管の先端にはプライマー６２の噴射ノズル６６が下向きに設けてあり、プライマー輸送管６３を通じて噴射ノズル６６から噴射する。回転ローラ６１の回転とともに、走行装置６８を作動させて軸方向に進めながら、管内で下向きに噴射されるプライマー６２がセメントモルタル層２０の表面を覆い、セメントモルタル層２０の全体を覆うプライマー塗膜２１を形成していく。
【００３２】
この工程も、図４（ｂ）とは逆に、鋳鉄管１ａ側を走行装置６７により軸方向に動かし、配管側を固定する図４（ｃ）のような形態で実施してもよい。
【００３３】
このプライマー塗膜２１に用いるプライマーの種類としては、セメントモルタル層２０との結合性を向上させるため、溶剤系塗料を用いると好ましく、例えば溶剤分散させたエポキシ樹脂を主剤として用いることができる。また、硬化剤としては主剤に対応するものを適宜選択することができる。例えば変性ポリアミドや変性ポリアミドアミンなどの溶剤分散液を用いることができる。これらの溶剤としてはイソプロピルアルコールやｎ−ブタノールなどのアルコール、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族などが適宜後述する粘度となるように混合されたものを好適に用いることができる。また、その他顔料や添加剤を含んでいてもよい。
【００３４】
また、ここで用いるプライマーの粘度は、３０ポイズ以下であると好ましく、２５ポイズ以下であるとより好ましい。プライマーの粘度が高すぎると泡噛みが発生しやすくなり、生じる泡噛みを無溶剤型エポキシ樹脂塗料による複数回の塗工でも吸収しきれなくなるおそれがある。元々の粘度が高いプライマーをこの発明に用いる場合には、希釈して上記の上限以下にまで粘度を低下させて用いるとよい。一方、プライマーの粘度が低すぎても塗工性に問題が生じるため、１ポイズ以上であると好ましく、５ポイズ以上であるとより好ましい。
【００３５】
さらに、ここで用いるプライマー塗膜２１の厚みは、１０μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましい。薄すぎるとプライマーに覆われていない部分が残ってしまうおそれがある。一方で、１００μｍ以下が好ましく、７０μｍ以下がより好ましい。厚すぎると硬化に時間がかかり作業性が低下するだけでなく、泡噛みが発生しやすくなってしまう。
【００３６】
なお、上記の厚みに対応するが、プライマー塗膜２１の塗布量は、５０ｇ／ｍ２以上が好ましく、６０ｇ／ｍ２以上がより好ましい。一方、１４０ｇ／ｍ２以下が好ましく、１３０ｇ／ｍ２以下がより好ましい。
【００３７】
上記のいずれの手順を採用するかに拘わらず、平滑性を確保したセメントモルタル層２０の表面に、プライマー塗膜２１を形成させた上で、さらにその上から無溶剤型エポキシ樹脂塗料による塗膜２２を形成させて内周面全体を被覆する。無溶剤型エポキシ樹脂塗料を鋳鉄管１ａに塗工する手法は、平滑性が確保できるのであれば特に限定されない。その手順の例を図５（ａ）の断面図、図５（ｂ）の側面図とともに説明する。
【００３８】
セメントモルタル層２０を有する鋳鉄管１ａは、上記と同様の回転ローラ７１、７１上に載せられ回転する。一方、軸方向に動く走行装置７８を有する配管台車７９に、無溶剤型エポキシ樹脂塗料を構成する材料を供給するための配管をセットする。具体的には、エポキシ樹脂７２を導入する樹脂輸送管７３、硬化剤７６を導入する硬化剤輸送管７７を、鋳鉄管１ａの全長を越える長さでそれぞれ別個並列に配して管外のタンク（図示せず）から導入する。また、洗浄用溶剤７４を導入する洗浄配管７５も別個並列に設けられている。これらの配管を、軸方向に動かすことができる配管台車７９によりまとめて位置調整する。この構成の拡大概念図を図６に示す。この配管を束ねた先端には噴射ノズル８３が下向きに設けてあり、噴射ノズル８３の直前にはエポキシ樹脂７２と硬化剤７６を混合するスタティックミキサ８１が設けられ、混合により無溶剤型エポキシ樹脂塗料を調製できる。この調製した無溶剤型エポキシ樹脂塗料は、混合輸送管８２を通じて噴射ノズル８３から噴射する。硬化剤７６と混合することでエポキシ樹脂７２の硬化が始まるため、できるだけ噴射の直前に混ぜる必要があるためである。回転ローラ７１の回転とともに、走行装置７８を作動させて軸方向に進めながら、管内で下向きに噴射される無溶剤型エポキシ樹脂塗料がプライマー塗膜２１を介してセメントモルタル層２０の表面を覆い、セメントモルタル層２０の全体を覆う塗膜２２を形成していく。
【００３９】
この工程も、図５（ｂ）とは逆に、鋳鉄管１ａ側を走行装置８５により軸方向に動かし、配管側を固定する図５（ｃ）のような形態で実施してもよい。ここでは二層目の塗膜２２ｂを形成させている場合を例に示しているが、一層目の塗膜２２ａの形成でこの実施形態であってもよい。また、二層目の塗膜２２ｂの形成で図５（ａ）の実施形態であってもよい。また、図示しないが三層目以降の塗膜２２ｘを形成させる場合も同様である。
【００４０】
この発明ではこのような工程による塗膜２２の形成工程を、インターバルを置いて複数回行う。ここでインターバルの間隔としては、最初に塗工した分がある程度硬化している程度の時間をおくことが必要である。具体的には、１８時間以上空けることが好ましく、２４時間以上あけることがより好ましい。ある程度硬化が進む前に次を塗工してしまうと、インターバルを空けることによる効果が発揮されなくなってしまう。一方で、７日以下であると好ましく、４日以下であるとより好ましい。７日を超えたインターバルを置くと、塗膜の硬化が進みすぎてしまい、目粗し等の処理を行わなければ、層間の密着性が悪化してしまう。作業効率の点からは、２４時間のインターバルが運用しやすく好ましい。
【００４１】
複数回に亘る塗膜２２の形成工程において、一回の塗工により形成される膜厚は、２００μｍ以上が好ましい。薄すぎると膜としての被覆性が不十分になってしまう。特に最初の一層目においては、下地層からのブローホール発生要因となるガスの封止が目的であり、塗膜ができていればよいため、２００μｍ以上であれば一層目としての役目を果たす。一方、一回の塗工により形成される膜厚は、１０００μｍ以下が好ましく、６００μｍ以下がより好ましい。１０００μｍを超える塗膜を塗工すると硬化乾燥に時間がかかりすぎ、保管中に「タレ」が発生するおそれがある。
【００４２】
複数回に亘る塗膜２２の形成工程において、複数回の合計による膜厚は、６００μｍ以上であると好ましく、７００μｍ以上であるとより好ましい。６００μｍ以上であると、十分にセメントモルタル層２０が通水と接触することを防止できる、鋳鉄管の内面を防食保護できるとともに、遠心鋳造により生じる凹凸を十分に均すことが出来る。一方、複数回の合計による膜厚は１４００μｍ以下であると好ましく、１３００μｍ以下であるとより好ましい。１４００μｍを超えるとそれ以上厚くしてもブローホールの発生率は十分に抑制できていて無駄となるだけでなく、それぞれの層の乾燥に時間がかかりすぎて生産効率が低下してしまうおそれがある。
【００４３】
なお、四回以上の塗工によって塗膜２２を形成させてもよいが、最大厚みとの関係上あまり現実的ではなくなる。また、各回ごとに硬化時間のインターバルを待たねばならないため、作業効率も低下しやすい。望ましくは二回、又は三回の塗工による塗膜２２である。
【００４４】
上記の無溶剤型エポキシ樹脂塗料は、少なくとも主剤であるエポキシ樹脂と、硬化剤とを含む。また、顔料その他の添加物を含んでいてもよい。ただし、主剤を分散させる溶剤の含有量は１質量％以下であり、観測限界以下であると好ましい。
【００４５】
ただしこの発明においては、鋳鉄管の内面防食のために塗膜を形成させるにあたり、一般的に樹脂に混合される珪砂などの充填剤を混合する必要がない。すでにセメントモルタル層２０を十分に平滑化させた上に塗工するため、珪砂によって嵩高くして下地の凹凸を吸収する必要がなく、薄い塗膜だけで平滑性を確保しながら、セメントモルタル層２０が通水に接触することを防止できるからである。
【００４６】
上記のエポキシ樹脂は、液状であるとよい。具体的な化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ノボラック型、脂環型、グリシジルアミン型、水添ビスフェノールＡ型などのエポキシ樹脂を主剤として用いることができる。また、それに加えて必要に応じて、Ｃ１２又はＣ１３のアルキル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパンなどのグリシジルエーテル、キシレン樹脂、石油樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリイミド樹脂などの樹脂類、モノグリシジルエーテル類、ジオクチルフタレート、ベンジルアルコール等の反応性又は非反応性の希釈剤を、単独又は複数選んで、上記主剤と混合して用いることができる。
【００４７】
上記硬化剤は、上記エポキシ樹脂に硬化反応を起こさせる化合物である。具体的な化合物としては、ポリアミドアミン類、エポキシ樹脂アミンアダクト、脂肪族ポリアミン、変性ポリアミン、芳香族アミン、第三アミン、ヒドラジド、ジシアンジアミド、イミダゾール、酸無水物、ケチミン、酸末端ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、レゾール樹脂、アミノ樹脂、イソシアネート、ブロックイソシアネートなどを、単独又は複数で用いることができる。
【００４８】
上記顔料は、色彩付与のために添加される材料である。具体的な化合物としては、アルミナ、硫酸バリウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、酸化チタン、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、酸化鉄、酸化硫黄、シリカ、タルク、マイカ、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウムなどを単独または混合して用いることができる。
【００４９】
上記のその他の添加剤としては、増粘剤、チキソトロビック剤、着色剤、流れ調整剤、触媒、硬化促進剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを用いることができる。
【００５０】
このように、セメントモルタル層２０の上に塗工したプライマー塗膜２１上に、インターバルを挟んだ複数回の塗工による無溶剤型エポキシ樹脂塗料による塗膜２２（２２ａ、２２ｂ……。図７の断面図例では二層のみ表示）を形成させた内面防食鋳鉄管１ｂは、無溶剤型エポキシ樹脂塗料による塗膜２２の表面にブローホールが発生することを抑制でき、良好な塗膜の外観を実現するとともに、セメントモルタル層２０と水とが接することがないため、貯水に用いる鋳鉄管であっても貯水時にｐＨがアルカリ性に遷移することを防止できる。耐震貯水槽用ダクタイル鋳鉄管のような大呼び径の鋳鉄管でもこれらの効果を発揮させることができ、耐震貯水槽用ダクタイル鋳鉄管として好適に用いることができる。
【実施例】
【００５１】
以下、この発明の条件を検証する実施例を挙げてこの発明を具体的に示す。
まず、使用した材料について説明する。
【００５２】
＜無溶剤型エポキシ樹脂塗料＞
・「ＮＴ−ＪＷ  ＮＳ」：（株）ニチカ製
＜プライマー＞
・クリモトシールＳＤ：大日本塗料（株）製
・サンダーコートプライマー：（株）ニチカ製
【００５３】
（参考例１，実施例１）
呼び径φ６００×５００ｍｍの短管であるダクタイル鋳鉄管（（株）栗本鐵工所製）を鋳鉄管として用意した。金属の内面にセメントモルタル層を厚さ６ｍｍとなるように塗工した後、プライマーとするクリモトシールＳＤを１００ｇ／ｍ２となるようにセメントモルタル層の内面にローラー刷毛で塗工してプライマー塗膜を形成させた。
【００５４】
プライマー塗膜を形成させてから２４時間後、無溶剤型エポキシ樹脂塗料を往復１パスにて（配管台車７９が一往復して塗装する）塗工して、往復分をまとめて一層目となる塗膜を厚さ２０２μｍで形成させた（参考例１）。この後、２４時間のインターバルを挟んだ後、二層目となる塗膜を同じく往復１パスにて塗工して、厚さ９２０μｍで形成させた。合計塗膜の厚みは１１２２μｍとなった（実施例１）。塗装の際の温度は約６０℃であり、主剤は３０〜４０ポイズ、硬化剤は４０〜５０ポイズであった。塗工条件と膜厚との対応を下記の表１に示す。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
参考例１の時点（インターバル後）で表面を観察したところ、ブローホールの発生が確認された。この内面を撮影した写真を図８に示す。図中上部中央付近の黒点としてブローホールがはっきりと確認される。実施例１の硬化後の時点で表面を観察したところ、ブローホールの発生は認められず、十分に内面を被覆できていることが確認された。この内面を撮影した写真を図９に示す。表面は滑らかでブローホールと見られる黒点は見つからない。
【００５７】
（参考例２，実施例２）
実施例１において、塗膜の一層目の厚みを４６６μｍとし（参考例２）、二層目の厚みを４５７μｍとした（実施例２）以外は実施例１と同様に行い、合計して９２３μｍの厚みとなる塗膜を形成させた。同様に表面を観察したところ、参考例２の時点ではブローホールが確認され、実施例２ではブローホールが確認されなかった。
【００５８】
（参考例３，実施例３）
実施例１において、塗膜の一層目の厚みを６３０μｍとし（参考例３）、二層目の厚みを６７７μｍとした（実施例３）以外は実施例１と同様に行い、合計して１３０７μｍの厚みとなる塗膜を形成させた。同様に表面を観察したところ、一層のみである参考例３の時点では厚さ６３０μｍであってもブローホールが確認され、実施例３ではブローホールが確認されなかった。参考例３における内面写真を図１０に示す。図中に書き込んだ○印の中心にブローホールが確認される。
【００５９】
（実施例４，５）
実施例１において、ローラー刷毛によるプライマー塗工を、スプレー塗工に変更した。その上で、塗膜の一層目の厚みを２０５μｍとし、二層目の厚みを３６９μｍとして、合計して５７４μｍの厚みとなる塗膜を形成させた（実施例４）。一層目の形成段階における内面写真を図１１に、二層目を形成した段階における内面写真を図１２に示す。一層目より二層目の方が平滑性が向上していることが確認できた。また、塗膜の一層目の厚みを４２８μｍとし、二層目の厚みを５８０μｍとした以外は実施例４と同様に行い、合計して１００８μｍの厚みとなる塗膜を形成させた（実施例５）。実施例４、５のいずれもブローホールが確認されなかった。
【００６０】
（実施例６，７）
実施例６において、プライマーをクリモトシールＳＤからサンダーコートプライマーに変更した。その上で、塗膜の一層目の厚みを５７２μｍとし、二層目の厚みを４７２μｍとして、合計して１０４４μｍの厚みとなる塗膜を形成させた（実施例６）。また、塗膜の一層目の厚みを４４０μｍとし、二層目の厚みを４８５μｍとした以外は実施例６と同様に行い、合計して９２５μｍの厚みとなる塗膜を形成させた（実施例７）。実施例６、７のいずれもブローホールが確認されなかった。
【符号の説明】
【００６１】
１  鋳鉄管
１ａ  鋳鉄管（塗膜形成途中）
１ｂ  内面防食鋳鉄管
１０ａ  内面
２０  セメントモルタル層
２１  プライマー塗膜
２２，２２ａ，２２ｂ  塗膜
３１，４１，５１，６１，７１  回転ローラ
３２  注入台車
３３  タンク
３４  注入ランス
３６  噴出口
３８，５６，５７，６７，６８，７８，８５  走行装置
３９  台車
４２  加振ローラ
４３  振動機
５２  研磨台車
５３  回転軸昇降装置
５４  回転軸
５５  研磨ホイル
６２  プライマー
６３  プライマー輸送管
６６  噴射ノズル
６９  配管台車
７２  エポキシ樹脂
７３  樹脂輸送管
７４  洗浄用溶剤
７５  洗浄配管
７６  硬化剤
７７  硬化剤輸送管
７９  配管台車
８１  スタティックミキサ
８２  混合輸送管
８３  噴射ノズル
Ｍ  モルタル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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