JP2008178991A

JP2008178991A - 防食塗装管およびその製造方法

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Publication number: JP2008178991A
Application number: JP2007012377A
Authority: JP
Inventors: Katsuo Okada; 勝男岡田
Original assignee: Nippon Chutetsukan KK
Current assignee: Nippon Chutetsukan KK
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2027-01-23
Also published as: JP4801599B2

Abstract

【課題】水質に悪影響を及ぼさず、厚塗り塗装が可能であることから高い防食性能を長期間に亘って維持することができると共に耐衝撃性に優れ、しかも、内外面同時塗装が可能であり、さらに、塗装後、急冷することによって直ちに使用することができる。
【解決手段】金属製管に表面仕上処理を施し、次いで、表面仕上処理を施した前記金属製管を予熱し、次いで、予熱した前記金属製管の内外面に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体を同時に塗装し、そして、前記金属製管を冷却し、かくして、前記金属製管の内外面に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂からなる塗膜を形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、防食塗装管およびその製造方法、特に、水質に悪影響を及ぼさず、厚塗り塗装が可能であることから高い防食性能を長期間に亘って維持することができると共に耐衝撃性に優れ、しかも、内外面同時塗装が可能であり、さらに、塗装後、急冷することによって、直ちに使用可能な状態になる防食塗装管およびその製造方法に関するものである。

従来、水道用あるいは下水道用等に使用されている塗装金属製管において、内面塗装は、２液の液状エポキシ樹脂塗料あるいはエポキシ樹脂粉体塗料等が使用され、外面塗装は、一般的に、液状の合成樹脂塗料が使用されている。

特許文献１（特開２００３−１１２５３号公報）には、エポキシ樹脂の成分を特定したエポキシ樹脂粉体塗料を塗装した金属管が開示されている。

内面塗装にエポキシ樹脂粉体塗料を使用する場合、エポキシ樹脂粉体塗料には、溶剤が含有されておらず、予熱した金属製管に塗装することから、乾燥に時間がかからず、しかも、水質に悪影響を及ぼす懸念はない。従って、エポキシ樹脂粉体塗料は、内面塗装に適している。

特開２００３−１１２５３号公報

しかしながら、上記のように内面に２液の液状エポキシ樹脂塗料が使用されている場合、一般に液状エポキシ樹脂塗料には、溶剤が含有されているので、厚塗りすると乾燥に時間がかかり、また、水質に悪影響を及ぼす懸念がある。

これに対して、エポキシ樹脂粉体塗料の場合には、上述したように、溶剤が含有されておらず、予熱した金属製管に塗装することから、乾燥に時間がかからず、しかも、水質に悪影響を及ぼす懸念はないことから、内面塗装に適しているが、これを外面に適用する場合は、塗膜が硬く、耐衝撃性が低いことから不向きである。

一方、外面については、一般的に使用されている液状の合成樹脂塗料は、厚塗りが困難で、また、乾燥に時間がかかり、防食性も低く、腐食性の土壌に埋設された場合、短期間に、金属製管が腐食し、短期間にその寿命を終えるケースがある。

また、従来は、管の内外面を同一の塗料による同時塗装は不可能であり、一般的に内面塗装後に外面塗装を行っているのが現状である。

従って、この発明の目的は、水質に悪影響を及ぼさず、厚塗り塗装が可能であることから高い防食性能を長期間に亘って維持することができると共に耐衝撃性に優れ、しかも、内外面同時塗装が可能であり、さらに、塗装後、急冷することによって直ちに使用することができる防食塗装管およびその製造方法を提供することにある。

そこで、本願発明者は、上記目的を達成すべく、鋭意研究を重ねた。この結果、以下のような知見を得た。

熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体塗料は、溶剤を含有せず、しかも、環境ホルモン等の有害な物質も含まないことから、水質に悪影響を及ぼすことはない。また、熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体塗料によれば、管内外面の同時塗装が可能であり、さらに、塗装後、急冷すれば、直ちに使用可能な状態となる。

この発明は、上記知見に基づきなされたものであって、下記を特徴とするものである。

請求項１記載の発明は、金属製管の内外面に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体からなる塗膜が形成されていることに特徴を有するものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記塗膜の膜厚は、０．３ｍｍから１．０ｍｍの範囲内であることに特徴を有するものである。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記金属製管は、鋳鉄管または鉄管であることに特徴を有するものである。

請求項４記載の発明は、金属製管に表面仕上処理を施し、次いで、表面仕上処理を施した前記金属製管を予熱し、次いで、予熱した前記金属製管の内外面に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体を同時にコーティングし、そして、前記金属製管を冷却し、かくして、前記金属製管の内外面に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂からなる塗膜を形成することに特徴を有するものである。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記金属製管の予熱温度は、２７０℃から３２０℃の範囲内であることに特徴を有するものである。

請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の発明において、前記塗膜の膜厚は、０．３ｍｍから１．０ｍｍの範囲内であることに特徴を有するものである。

請求項７記載の発明は、請求項４から６の何れか１つに記載の発明において、前記金属製管の冷却速度は、４０℃/分から２００℃/分の範囲内であることに特徴を有するものである。

請求項８記載の発明は、請求項４から７の何れか１つに記載の発明において、前記金属製管は、鋳鉄管または鉄管であることに特徴を有するものである。

この発明によれば、水質に悪影響を及ぼさず、厚塗り塗装が可能であることから高い防食性能を長期間に亘って維持することができると共に耐衝撃性に優れ、しかも、内外面同時塗装が可能であり、さらに、塗装後、急冷することによって直ちに使用することができる。

次に、この発明の防食塗装管の一実施態様を説明する。

この発明の防食塗装管は、鋳鉄管または鉄管等の金属製管の内外面に、熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体からなる膜厚０．３ｍｍから１．０ｍｍの範囲内の塗膜が形成されたものからなっている。

膜厚が０．３ｍｍ未満であると、ピンホール等の塗膜欠陥が生じやすく、所望の防食効果が得られない。一方、膜厚が１．０ｍｍを超えると、塗料垂れが生じて外観が悪くなる。また、塗膜の耐衝撃性が低下する。さらに、管外径が大きくなって継手よる管接合に影響を及ぼす。従って、この発明では、熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体の膜厚を０．３ｍｍから１．０ｍｍの範囲内とした。好ましくは、０．５ｍｍから０．８ｍｍの範囲内が良い。

一般の合成樹脂塗料は、固形分（塗膜となる成分）が３０％から５０％と低いので、厚く塗ると塗料垂れ等の不都合が発生するので、厚塗りが困難であるが、熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体の場合には、固形分がほぼ１００％であり、一般の合成樹脂塗料に比べ、１０倍以上の厚塗りが可能である。

次に、この発明の防食塗装管の製造方法について説明する。

この発明の防食塗装管は、鋳鉄管または鉄管等の金属製管に表面仕上処理を施し、次いで、表面仕上処理を施した金属製管を予熱し、次いで、予熱した金属製管の内外面に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体を同時に塗装し、そして、金属製管を冷却し、かくして、金属製管の内外面に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂からなる塗膜を形成することによって製造される。

金属製管の予熱温度は、２７０℃から３２０℃の範囲内とする。予熱温度が２７０℃未満であると、粉体が完全に溶融しないので、本来の塗膜の効果が得られない。しかも、耐衝撃性が低下する。一方、３２０℃を超えると、塗料の樹脂が熱劣化して、本来の塗膜の効果が得られない。また、変色して、外観が悪くなる。従って、この発明では、金属製管の予熱温度を２７０℃から３２０℃の範囲内とした。好ましくは、２８０℃から３００℃の範囲内が良い。

熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体の膜厚は、上述した通りである。

金属製管の冷却速度は、４０℃／分から２００℃／分の範囲内とする。塗膜の効果は、急冷による熱可塑性飽和ポリエステル樹脂の結晶化によってもたらされるが、冷却速度が４０℃／分未満であると、樹脂が結晶化しにくいので、所望の効果が得られない。一方、２００℃／分を超えても樹脂の結晶化の効果は変わらず、冷却設備が大型化する分、無駄となる。従って、この発明では、金属製管の冷却速度を４０℃／分から２００℃／分の範囲内とした。好ましくは、１００℃/分から２００℃／分の範囲内が良い。

上述のように、熱可塑性飽和ポリエステル樹脂は、急冷することによって結晶化して、本来の性能が発揮されるために急冷は、必須である。

塗料の粒度は、本来の性能を得るために、４０メッシュ、融点は、２３０℃から２４０℃、密度は、１．２８から１．３０の範囲内が良い。

なお、外面防食性能を更に向上させるために、プライマーとして、亜鉛あるいは亜鉛−アルミの溶射を行った後、その上に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体塗装を行うと良い。これによって、たとえ、塗膜に傷がついても亜鉛あるいは亜鉛−アルミの犠牲陽極反応にて管体の腐食の進行を防ぐことができる。

次に、この発明を実施例により、さらに説明する。

口径φ７５ｍｍ、肉厚７．５ｍｍ、長さ４０００ｍｍのダクタイル鋳鉄管を加熱炉で３００℃に予熱し、内外面自動粉体塗装装置を使用して、膜厚が０．５ｍｍになるように熱可塑性飽和ポリエステル粉体塗料を管内外面に同時塗装した。なお、この熱可塑性飽和ポリエステル粉体塗料は、イソフタル酸成分８〜２０モル％、固有粘度０．７〜１．０の熱可塑性ポリエチレンテレフタレート共重合体より成るポリエステル系重合体からなり、粒度は、４０メッシュ、融点は、２３０℃、密度は、１．２８であった。このようにして、管内外面に粉体塗料を同時塗装した後、直ちに、管を冷却速度１００℃／分で水冷して、内外面熱可塑性飽和ポリエステル粉体塗装管を製造した。

図１に、この発明の防食塗装管の製造工程を示す。

以上のようにして製造した、この発明の防食塗装管によれば、熱可塑性飽和ポリエステル粉体塗料を使用することによって、水質に悪影響を及ぼさず、厚塗り塗装が可能であることから高い防食性能を長期間に亘って維持することができた。また、耐衝撃性に優れ、しかも、管内外面に同じ塗料を使用できるので、内外面同時塗装が可能となり、管の塗装時間が大幅に短縮された。さらに、塗装後、急冷することによって、直ちに使用可能な状態になるので、管製造後の保管、出荷等に便利であった。

この発明の防食塗装管の製造工程図である。

Claims

金属製管の内外面に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体からなる塗膜が形成されていることを特徴とする防食塗装管。
前記塗膜の膜厚は、０．３ｍｍから１．０ｍｍの範囲内であることを特徴とする、請求項１記載の防食塗装管。
前記金属製管は、鋳鉄管または鉄管であることを特徴とする、請求項１または２記載の防食塗装管。
金属製管に表面仕上処理を施し、次いで、表面仕上処理を施した前記金属製管を予熱し、次いで、予熱した前記金属製管の内外面に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂粉体を同時に塗装し、そして、前記金属製管を冷却し、かくして、前記金属製管の内外面に熱可塑性飽和ポリエステル樹脂からなる塗膜を形成することを特徴とする、防食塗装管の製造方法。
前記金属製管の予熱温度は、２７０℃から３２０℃の範囲内であることを特徴とする、請求項４記載の、防食塗装管の製造方法。
前記塗膜の膜厚は、０．３ｍｍから１．０ｍｍの範囲内であることを特徴とする、請求項４または５記載の、防食塗装管の製造方法。
前記金属製管の冷却速度は、４０℃／分から２００℃／分の範囲内であることを特徴とする、請求項４から６の何れか１つに記載の、防食塗装管の製造方法。
前記金属製管は、鋳鉄管または鉄管であることを特徴とする、請求項４から７の何れか１つに記載の、防食塗装管の製造方法。