(57)【要約】      （修正有）【課題】直管型の鋳鉄管の内面防食を通水のｐＨ上昇を抑えながら簡便に行う。【解決手段】直管型の鋳鉄管における、挿し口と受口との間に形成された直部の内面に、無溶剤型エポキシ樹脂塗料を塗布して塗膜を形成させて防食加工した内面防食鋳鉄管である。対象とする鋳鉄管として遠心鋳造による鋳鉄管を用いると、遠心鋳造の際に内面に生じる凹凸を均すことができるので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るものではなく、一般的なダクタイル鋳鉄管などを用いることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
直管型の鋳鉄管の直部内面を、無溶剤型エポキシ樹脂塗料による塗膜で覆った内面防食鋳鉄管。
【請求項２】
上記塗膜が珪砂を含む請求項１に記載の内面防食鋳鉄管。
【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。このため、直部の内面を研磨して平滑にしてからエポキシ樹脂粉体塗装を行う手法（例えば特許文献１、呼び径φ５０〜１５００管）や、直部の内面にモルタルライニングを行う手法（例えば特許文献２、呼び径φ７５〜２６００）などがある。
【０００４】
一方、構造上遠心鋳造ができないため置き注ぎ鋳造により製造される異形管では、特許文献３に記載のように、曲部内面にエポキシ樹脂粉体塗料を塗布することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−７２９６６号公報
【特許文献２】特開平９−２７６７９４号公報
【特許文献３】特開平１１−２７６９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように粉体塗装を行うには大規模な加温炉が必要なため、製造上の負担が大きかった。一方で、特許文献２のようにモルタルライニングを行うと、表面にクラックが生じるおそれがあり、内面を覆うモルタルの影響で、通水のｐＨが上昇するおそれもあった。
【０００７】
そこでこの発明は、直管型の鋳鉄管の内面防食を通水のｐＨ上昇を抑えながらより簡便に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、直管型の鋳鉄管の直部鉄部内面に、無溶剤型エポキシ樹脂塗料による塗膜を形成した内面防食鋳鉄管とすることにより、上記の課題を解決したのである。
【発明の効果】
【０００９】
研磨やモルタルライニングがされていない直部の鉄部に、無溶剤型エポキシ樹脂塗料を塗布することで、防食作業を簡略化して工期を短縮することができる。また、溶剤が蒸発することが無くなるため、加温炉を必要としなくなり、予め溶剤を蒸発させるための保管期間も省略することができ、防食加工した鋳鉄管を樹脂が固化した後に速やかに実用できる。
【００１０】
また、モルタルライニングを用いた鋳鉄管に比べて水垢が付着しにくく、臭気が残りにくく、通水のｐＨ上昇を防ぎ、残留塩素も低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】直管の概要を示す断面図
【図２】第一の塗工手法を示す軸方向断面図
【図３】第一の塗工手法における管の径方向断面図
【図４】第一の塗工手法における無溶剤型エポキシ樹脂塗料の混合手順の概念図
【図５】第二の塗工手法における軸方向断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、図１に示すような直管型の鋳鉄管１における、挿し口１１と受口１２との間に形成された直部１３の内面１３ａに、無溶剤型エポキシ樹脂塗料を塗布して塗膜を形成させて防食加工した内面防食鋳鉄管である。対象とする鋳鉄管１として遠心鋳造による鋳鉄管を用いると、遠心鋳造の際に内面に生じる凹凸を均すことができるので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るものではなく、一般的なダクタイル鋳鉄管などを用いることができる。
【００１３】
上記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、顔料や充填剤、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。
【００１４】
上記のエポキシ樹脂は、粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以上４５００ｍＰａ・ｓ以下の液状である必要がある。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。
【００１５】
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。
【００１６】
上記充填剤及び顔料は、塗膜の厚みを確保したり、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、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、タルク、水酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、酸化チタン、カーボンブラック、マイカ、フタロシアニンブルー、酸化鉄、酸化硫黄などを単独または混合して用いることができる。
【００１７】
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。
【００１８】
これらを混合した無溶剤型エポキシ樹脂塗料を鋳鉄管１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。例えば図２及び図３に示すような方式で鋳鉄管１（表記上、挿し口１１と受口１２を省略している。）を移動及び回転させながら塗工する手法が挙げられる。
【００１９】
図２及び図３に示す手法では、鋳鉄管１の内面１３ａへ上記の無溶剤型エポキシ樹脂塗料５を噴射する噴射ノズル６を鋳鉄管１の軸中心付近に据えて、内面１３ａの下方へ向かって吹きつける。鋳鉄管１は、鋳鉄管１を軸方向に動かす台車２Ａの上に据え付けられた、鋳鉄管１の軸方向と平行に軸を配することになる二組の回転ローラ２１上の間に載せられる。この回転ローラ２１の回転により、鋳鉄管１が回転し、軸中心付近から下方へ向かって吹きつけられた上記無溶剤型エポキシ樹脂塗料５は内面１３ａの全周に塗工される。併せて台車２Ａ自体が軸方向に配されたレール２２上を動くことで、直部１３全体に亘って内面１３ａの全周に塗工していくことができる。
【００２０】
噴射ノズル６に供給する無溶剤型エポキシ樹脂塗料５は、エポキシ樹脂５１を導入する樹脂輸送管６１、硬化剤５２を導入する硬化剤輸送管６２，充填剤５３を導入する充填剤輸送管６３、その他の添加剤６４を導入する添加剤輸送管６４を、鋳鉄管１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。噴射ノズル６の直前でスクリュミキサ６５によって混合して無溶剤型エポキシ樹脂塗料５として調整した上で混合輸送管７から噴射ノズル６により噴射する。硬化剤５２と混合することで硬化が始まるので、できるだけ噴射の直前で混ぜる必要があるためである。
【００２１】
さらにこの発明では、無溶剤型エポキシ樹脂塗料５とともに、珪砂３を混合して内面１３ａに塗工してもよい。珪砂を混合することで、塗料の層の厚みが確保しやすくなり、より平面の平滑性を向上させることが出来る。
【００２２】
供給する珪砂は上記の輸送管６１〜６４と同様に管外から供給する。図２に示す例では、管外の固定台４１上に据えたホッパ４２に珪砂３を導入する。ホッパ４２内にある羽根４３と、管長より長いスクリューコンベア４とがモータ４４によって回転することで、珪砂３はスクリューコンベア４に載せられて、スクリューコンベア４の先端にある投下口４５から管の内面１３ａに導入される。投下口４５と上記の噴射ノズル６とを隣接して、管内中心付近に挿入し、回転ローラ２１の回転と台車２Ａの軸方向移動を行いながら無溶剤型エポキシ樹脂塗料５と珪砂３とを導入することで、これらを混合して内面１３ａに塗工することができる。
【００２３】
上記の珪砂３の有無にかかわらず、無溶剤型エポキシ樹脂塗料５を塗工した保護層の厚みは３００μｍ以上であると、十分に内面１３ａ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。好ましくは５００μｍ以上である。ただし、珪砂３と混合して塗工する方が厚みを確保しやすい。一方、８００μｍを越えるほどに塗工しても内面１３ａの保護には過剰であるので、厚みは８００μｍ以下であればよい。
【００２４】
なお、無溶剤型エポキシ樹脂塗料５を塗布する前に、鋳鉄管１の内面１３ａに必要に応じてプライマを塗布しておいてもよい。プライマにより無溶剤型エポキシ樹脂塗料５の内面１３ａへの親和性が高くなる。厚みは３０μｍ以上であると好ましい。一方で、１００μｍを越えて塗布してもプライマとしての意味がほとんどなくなるので１００μｍ以下でよい。
【００２５】
また別の実施形態として、鋳鉄管１を台車２Ａにより軸方向に動かすのではなく、ホッパ４２から投下口４５までの一連の装置と、輸送管６１〜６４から噴射ノズル６までの一連の装置を、台車２Ｂにより軸方向に動かしてもよい。この実施形態の断面図を図５に示す。鋳鉄管１を回転ローラ２１により回転させながら、台車２Ｂを軸方向に配したレール上に沿って動かし、噴射ノズル６と投下口４５から内面１３ａ全体に塗工していくことができる。
【実施例】
【００２６】
以下、この発明の実施例を挙げてこの発明を具体的に示す。
φ１５００×長さ６ｍのダクタイル鋳鉄管の直管内面に、硬化剤とエポキシ樹脂とをスクリュミキサで混合する無溶剤エポキシ樹脂塗料として（株）ニチカ製：ＮＴ−ＪＷ  ＮＳ（Ｆ）（エポキシ樹脂：硬化剤＝２：１（容量比））を平均厚さ５５０μｍとなるように塗工した。塗工には図２の装置から珪砂用のスクリューコンベアや投下口を省略したものを用いた。
【００２７】
塗装後に内面を確認したところ、十分に樹脂が硬化した均一な塗膜が形成されていた。ピンホール探知機（電圧１２００〜１５００Ｖ）によりピンホール試験を行ったが、火花を発生するような欠陥は見られなかった。さらに、塗膜を鋼製両刃のへらを用いてはつったが、容易には剥がれなかった。また、保管中に臭気は観測されなかった。
【符号の説明】
【００２８】
１  鋳鉄管
２Ａ，２Ｂ  台車
３  珪砂
４  スクリューコンベア
５  無溶剤型エポキシ樹脂塗料
６  噴射ノズル
７  混合輸送管
１１  挿し口
１２  受口
１３  直部
１３ａ  内面
２１  回転ローラ
２２  レール
４１  固定台
４２  ホッパ
４３  羽根
４４  モータ
４５  投下口
５１  エポキシ樹脂
５２  硬化剤
５３  充填剤
５４  添加剤
６１  樹脂輸送管
６２  硬化剤輸送管
６３  充填剤輸送管
６４  添加剤輸送管
６５  スクリュミキサ
【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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