JP2019044224A - Glassy layer coated cast iron - Google Patents
Glassy layer coated cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019044224A JP2019044224A JP2017167779A JP2017167779A JP2019044224A JP 2019044224 A JP2019044224 A JP 2019044224A JP 2017167779 A JP2017167779 A JP 2017167779A JP 2017167779 A JP2017167779 A JP 2017167779A JP 2019044224 A JP2019044224 A JP 2019044224A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- vitreous
- cast iron
- thickness
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 76
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 182
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 52
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 35
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 31
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 claims description 27
- -1 alkyl silicate Chemical compound 0.000 claims description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 37
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 33
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 26
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 23
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 abstract description 22
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 8
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 27
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 24
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 14
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 13
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N tetrabutyl silicate Chemical compound CCCCO[Si](OCCCC)(OCCCC)OCCCC UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N tetrapropyl silicate Chemical compound CCCO[Si](OCCC)(OCCC)OCCC ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012463 white pigment Substances 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
本発明は、ガラス質層で被覆された鋳鉄に関する。 The present invention relates to cast iron coated with a vitreous layer.
鋳鉄は、鋼（はがね）より炭素含有率が高く、溶融温度が低いため、鍛造に向くとされる。なかでも、球状の黒鉛（グラファイト）が鉄中に分散したダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ）は、強度が高く、耐久性・耐食性に優れることから、「ダクタイル鋳鉄管」としてＪＩＳにも規定され、上水道の導水管，送水管，配水管，給水管等に広く利用されている（ＪＩＳ Ｇ ５５２６，ＪＩＳ Ｇ ５５２７等を参照）。 Cast iron is considered to be better suited to forging because it has a higher carbon content and a lower melting temperature than steel. Among them, ductile cast iron (FCD) in which spherical graphite (graphite) is dispersed in iron has high strength and is excellent in durability and corrosion resistance, so it is also specified in JIS as "ductile cast iron pipe". It is widely used in water pipes, water pipes, water pipes, water pipes, etc. (See JIS G 5526, JIS G 5527, etc.).
ダクタイル鋳鉄管を、上水道の配管として使用する場合、通常、外面（外周面）には、防食用として、エポキシ樹脂，アクリル樹脂等からなる外面塗装（外面防食）が施される。また、高耐食性が求められる箇所では、日本ダクタイル鉄管協会規格であるＪＤＰＡ Ｚ ２００９に規定される外面特殊塗装が施される場合がある他、ポリエチレン製のスリーブで、管を被覆する場合もある。 When a ductile cast iron pipe is used as piping of a water supply pipe, outer surface coating (outer surface corrosion protection) made of epoxy resin, acrylic resin or the like is generally applied to the outer surface (peripheral surface) for corrosion protection. In addition, in places where high corrosion resistance is required, the outer surface special coating specified in JDPA Z 2009, which is the Japan Ductile Iron Pipe Association standard, may be applied, or the pipe may be covered with a polyethylene sleeve.
一方、ダクタイル鋳鉄管の内面（内周面）には、上水（水道水）の水質に影響を与えないように、ライニングが施される。内面防食としては、従来、モルタルライニングの表面に、樹脂製のシールコートを施したものが使用されてきた。近年では、ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４にも規定されるように、ダクタイル鋳鉄管の内面塗装は「エポキシ樹脂粉体塗装」が主流になってきている。 On the other hand, the inner surface (inner peripheral surface) of the ductile cast iron pipe is lined so as not to affect the water quality of the tap water (tap water). As the inner surface corrosion protection, conventionally, the surface of a mortar lining is provided with a resin seal coat. In recent years, as prescribed in JIS G 5528: 2014, “epoxy resin powder coating” has become mainstream in the inner surface coating of ductile cast iron pipes.
ところで、鍋等の鉄製品や酒造タンクの内面塗装には、耐水性，耐薬品性に優れる無機質ライニングとして、ほうろう（琺瑯）またはグラスライニングと呼ばれるガラス質層被覆が使用されており、これらガラス質層被覆を鋳鉄管の内面にライニングとして使用すれば、耐食性が向上すると思われる。 By the way, vitreous layer coating called enamel (glaze) or glass lining is used as an inorganic lining which is excellent in water resistance and chemical resistance in the inner coating of iron products such as pots and sake brewing tanks. The use of a layer coating as a lining on the inside of a cast iron pipe appears to improve corrosion resistance.
しかしながら、ほうろうまたはグラスライニングを、鋳鉄製品に適用しようとする場合、従来のほうろう等は、焼成温度が樹脂の粉体塗装における加工温度（約２１０℃）より高いため、炭素を３．５ｗｔ％程度含有する鋳鉄からは、焼成温度が約７７０℃を超えると、脱炭に起因する二酸化炭素（ＣＯ２）や一酸化炭素（ＣＯ）等が発生してしまう。 However, when enamel or glass lining is to be applied to cast iron products, conventional enamels etc. have about 3.5 wt% of carbon because the firing temperature is higher than the processing temperature (about 210 ° C.) in powder coating of resin When the firing temperature exceeds about 770 ° C., carbon dioxide (CO 2 ), carbon monoxide (CO), and the like resulting from decarburization are generated from the contained cast iron.
発生した二酸化炭素や一酸化炭素等は、気泡となって、前記ほうろう層等の表面が荒れたり、気泡が抜けた跡が孔（ピンホール）として残ったりして、恒久的な耐水・耐食性を維持できない場合があった。 The carbon dioxide and carbon monoxide that are generated become air bubbles and the surface of the enamel layer becomes rough, and traces of air bubbles are left as holes (pin holes), for permanent water and corrosion resistance. There was a case that could not be maintained.
本発明の目的は、表面荒れやピンホール等の欠点が少なく、高い耐食性を長期間にわたり安定して維持することのできる、ガラス質層被覆の鋳鉄を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vitreous layer-coated cast iron which has few defects such as surface roughening and pinholes and can stably maintain high corrosion resistance over a long period of time.
本発明は、鋳鉄表面を覆うガラス質被覆層の形成に、けい酸ナトリウム（３号けい酸ナトリウムの水溶液、いわゆる「水ガラス」）を含有する釉または釉薬を使用することにより、鋳鉄との密着性を向上させるとともに、焼成中に発生する二酸化炭素等からなる気泡の抜けを良くして、表面が滑らかで均質なガラス質被覆層を、鋳鉄上に形成しようとするものである。 The present invention adheres to cast iron by using a glaze or glaze containing sodium silicate (an aqueous solution of sodium silicate No. 3, so-called "water glass") to form a vitreous coating layer covering the cast iron surface. It is intended to form a vitreous coating layer having a smooth and homogeneous surface on cast iron by improving the properties and improving the removal of air bubbles made of carbon dioxide and the like generated during firing.
すなわち、本発明のガラス質層被覆鋳鉄は、鋳鉄からなる基材と、前記基材の表面に設けられた、けい酸ナトリウムを含有する厚さ９０μｍ以上のガラス質基材密着層と、を有することを特徴とする。 That is, the vitreous layer-coated cast iron of the present invention has a substrate made of cast iron and a vitreous substrate adhesion layer having a thickness of 90 μm or more containing sodium silicate provided on the surface of the substrate. It is characterized by
また、本発明のガラス質層被覆鋳鉄は、前記ガラス質基材密着層の、ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４に記載のピンホール試験におけるピンホール数が、１０個／ｍ２以下であることを特徴とする。 The vitreous layer-coated cast iron of the present invention is characterized in that the number of pinholes in the pinhole test described in JIS G 5528: 2014 of the vitreous base material adhesion layer is 10 / m 2 or less. Do.
一方、本発明のガラス質層被覆鋳鉄は、前記ガラス質基材密着層の外側に積層された、厚さ５０μｍ以上のガラス質表面コート層を有し、前記ガラス質基材密着層および前記ガラス質表面コート層からなるガラス質被覆層の、ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４に記載のピンホール試験におけるピンホール数が、０（零）である構成を、好適に採用する。 On the other hand, the vitreous layer-coated cast iron of the present invention has a vitreous surface coat layer having a thickness of 50 μm or more laminated on the outside of the vitreous substrate adhesion layer, and the vitreous substrate adhesion layer and the glass A configuration in which the number of pinholes in the pinhole test described in JIS G 5528: 2014 of the vitreous coating layer consisting of the surface coating layer is 0 (zero) is suitably employed.
さらに、前記ガラス質層被覆鋳鉄は、前記ガラス質表面コート層が、アルキルシリケート加水分解物を含有するガラス質層、または、けい酸ナトリウムを含有するガラス質層、であることを特徴とする。 Furthermore, the vitreous layer-coated cast iron is characterized in that the vitreous surface coating layer is a vitreous layer containing an alkyl silicate hydrolyzate or a vitreous layer containing sodium silicate.
そして、本発明のガラス質層被覆鋳鉄は、前記ガラス質被覆層が、焼成回数１回のシングルベイク層であることを特徴とするガラス質層被覆鋳鉄である。 And, the vitreous layer-coated cast iron of the present invention is a vitreous layer-coated cast iron characterized in that the vitreous coating layer is a single bake layer having a single firing number.
なお、本発明において使用する「けい酸ナトリウム」は、通常、常温下においても流動性を有する、けい酸ナトリウムの水溶液、いわゆる「水ガラス」を指すものであり、ＪＩＳ Ｋ １４０８−１９６６「けい酸ナトリウム（けい酸ソーダ）」に記載の、３号けい酸ナトリウムと同等のものである。 In addition, "sodium silicate" used in the present invention usually refers to an aqueous solution of sodium silicate having fluidity even at normal temperature, so-called "water glass", and JIS K 1408-1966 "silicic acid". No. 3 sodium silicate described in sodium (sodium silicate).
また、「アルキルシリケート加水分解物」とは、下記の化学式のように、
（Ｈ２ｎ＋１ＣｎＯ）２−Ｓｉ−（ＯＣｎＨ２ｎ＋１）２ ＋ ４（Ｈ２Ｏ） →
ＳｉＯ２ ＋ ４（ＣｎＨ２ｎ＋１ＯＨ）
アルキルシリケート〔Ｓｉ−（ＯＲ）４ Ｒ＝ＣｎＨ２ｎ＋１）を加水分解することにより生じる、シリカ（ＳｉＯ２）を含有するアルコール溶液であり、具体的には、Ｃ炭素数ｎが４以下の、メチルシリケート，エチルシリケート，ブチルシリケート，プロピルシリケートの加水分解物を指す。
In addition, “alkyl silicate hydrolyzate” is represented by the following chemical formula:
(H 2n + 1 C n O ) 2 -Si- (OC n H 2n + 1) 2 + 4 (H 2 O) →
SiO 2 + 4 (C n H 2n + 1 OH)
It is an alcohol solution containing silica (SiO 2 ), which is produced by hydrolyzing an alkyl silicate (Si- (OR) 4 R = C n H 2 n + 1 ). Refers to the hydrolyzate of methyl silicate, ethyl silicate, butyl silicate and propyl silicate.
さらに、「ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４に記載のピンホール試験」とは、ＪＩＳ Ｋ ６７６６：２００８「防食用樹脂ライニング皮膜の検査方法−ピンホール試験方法」に準拠するものであり、ＪＩＳ Ｋ ６７６６：２００８の SS６．２に記載の「乾式のピンホール試験機」（ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４においては「ホリデーディテクタ」）を用いて行うものを言う。 Furthermore, "the pinhole test described in JIS G 5528: 2014" is based on JIS K 6766: 2008 "test method for resin lining film for anticorrosion-pinhole test method", JIS K 6766: 2008 The “dry type pinhole tester” (JIS G 5528: 2014 “holiday detector”) described in SS 6.2.
本発明のガラス質層被覆鋳鉄は、鋳鉄からなる基材の表面に、けい酸ナトリウムを含有する釉または釉薬からなる厚さ９０μｍ以上のガラス質基材密着層が形成されている。このガラス質基材密着層は、密着性が高く均質で平滑なガラス質被覆層である。これにより、鋳鉄基材の耐水性，耐食性が向上している。 In the vitreous layer-coated cast iron of the present invention, a vitreous base adhesion layer having a thickness of 90 μm or more and made of a glaze or glaze containing sodium silicate is formed on the surface of a base made of cast iron. The vitreous substrate adhesion layer is a homogeneous and smooth vitreous coating layer having high adhesion. Thereby, the water resistance and corrosion resistance of the cast iron base material are improved.
また、本発明のガラス質層被覆鋳鉄のなかでも、前記ガラス質基材密着層の、ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４に記載のピンホール試験におけるピンホール数が、１０個／ｍ２以下であるものは、前記ガラス質基材密着層の平滑性と、耐水・耐食性とが、より高いことが実証されている。 Further, among the glassy layer coated cast iron of the present invention, the vitreous substrate adhesion layer, JIS G 5528: Number of pinholes in the pinhole test described in 2014, is 10 / m 2 or less is intended It has been proved that the smoothness of the vitreous substrate adhesion layer and the water resistance and corrosion resistance are higher.
さらに、本発明のガラス質層被覆鋳鉄のなかでも、特に、前記ガラス質基材密着層の外側に積層された、厚さ５０μｍ以上のガラス質表面コート層を有し、前記ガラス質基材密着層および前記ガラス質表面コート層からなるガラス質被覆層の、ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４に記載のピンホール試験におけるピンホール数が、０（零）であるものは、ガラス質表面コート層の表面（外面）に、表面荒れやピンホール等の欠点がなく、鋳鉄基材の高い耐食性を、長期にわたり高く維持することができる。 Furthermore, among the vitreous layer-coated cast iron of the present invention, in particular, it has a vitreous surface coating layer having a thickness of 50 μm or more laminated on the outside of the vitreous substrate adhesion layer, and adheres to the vitreous substrate The vitreous coating layer comprising the layer and the vitreous surface coating layer having a pinhole number of 0 (zero) in the pinhole test described in JIS G 5528: 2014 is the surface of the vitreous surface coating layer ( The outer surface) is free from defects such as surface roughness and pinholes, and the high corrosion resistance of the cast iron substrate can be maintained high for a long time.
なお、本発明のガラス質層被覆鋳鉄のなかでも、前記ガラス質表面コート層が、アルキルシリケート加水分解物またはけい酸ナトリウムを含有するガラス質層であるものは、鋳鉄基材上の前記ガラス質基材密着層に対する密着性が高く、二度目の焼成時に前記のガラス質基材密着層を抜けてくる気泡等をおさえ込む作用で、ピンホール等の発生を抑制できる効果がある。したがって、これらの使用により、より平滑で、より耐食性の高いガラス質被覆層を実現することができる。 Of the vitreous layer-coated cast iron of the present invention, the vitreous layer on the cast iron substrate is one in which the vitreous surface coat layer is a vitreous layer containing an alkyl silicate hydrolyzate or sodium silicate. The adhesion to the substrate adhesion layer is high, and the air bubbles and the like coming out of the vitreous substrate adhesion layer during the second firing can be suppressed to suppress the generation of pinholes and the like. Therefore, their use makes it possible to realize a smoother and more corrosion resistant vitreous coating layer.
そして、なかでも、前記ガラス質被覆層が、焼成回数１回のシングルベイク層であるものは、前記２層（ガラス質基材密着層および前記ガラス質表面コート層）からなるガラス質被覆層を、省エネルギーかつ低コストで形成することができる。その結果、高品質なガラス質層被覆鋳鉄を、より低コストで提供することが可能になる。 And, in particular, when the vitreous coating layer is a single bake layer having a single firing number, a vitreous coating layer comprising the two layers (the vitreous substrate adhesion layer and the vitreous surface coating layer) is used. It can be formed with energy saving and low cost. As a result, it is possible to provide high quality vitreous layer-coated cast iron at lower cost.
以下の３つの実施形態では、本発明のガラス質層被覆鋳鉄として、ダクタイル鋳鉄管の内面（内周面）に、ガラス質被覆層を形成した例について、説明する。なお、形成するガラス質被覆層の仕様（品質）については、水道（上水道）用管への利用を前提として、日本水道協会（ＪＷＷＡ）規格を満たす性能を目指すものとするが、発明品の構成および発明の技術範囲は、これらＪＷＷＡや、ＪＤＰＡ，ＪＩＳ等の規格や仕様に制限されるものではない。 In the following three embodiments, an example in which a vitreous coating layer is formed on the inner surface (inner circumferential surface) of a ductile cast iron pipe as the vitreous layer-coated cast iron of the present invention will be described. In addition, about specification (quality) of vitreous covering layer to form, we assume that we aim at performance meeting Japan Water Works Association (JWWA) standard on the premise of use for pipe for water supply (water supply), but constitution of invention product The technical scope of the invention is not limited to the JWWA, JDPA, JIS, etc. standards and specifications.
第１の実施形態のガラス質層被覆鋳鉄（ダクタイル鋳鉄管）は、鋳鉄からなる基材（鋳鉄管）の少なくとも内面に、けい酸ナトリウム（水ガラス）を含有する釉からなる、厚さ９０μｍ以上のガラス質基材密着層を有する。なお、ガラス質層は、鋳鉄管の外面（外周面）やその他の表面に形成してもよい。 The vitreous layer-coated cast iron (ductile duct) of the first embodiment has a thickness of 90 μm or more, comprising a crucible containing sodium silicate (water glass) on at least the inner surface of a cast iron base (cast iron pipe). The vitreous substrate adhesion layer of The vitreous layer may be formed on the outer surface (outer peripheral surface) of the cast iron pipe or other surfaces.
基材となる鋳鉄管は、先述のようなダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ）からなり、所要の形状（管状等）に鋳造された後、焼鈍されたものである。なお、鋳鉄管の表面（塗装対象面である内外面）は、焼鈍後に、ブラストあるいはグラインディング等による表面処理を行って、その塗装対象面から、錆びや酸化スケール等が除去されている。 The cast iron pipe used as a base material consists of ductile cast iron (FCD) as mentioned above, and is casted after required shape (tubular etc.), and is annealed. The surface of the cast iron pipe (inner and outer surfaces which are surfaces to be painted) is subjected to surface treatment such as blasting or grinding after annealing to remove rust, oxide scale and the like from the surface to be painted.
また、ダクタイル鋳鉄の表面には、球状黒鉛が独立的に存在しているため、後記する焼成等により、表面に存在する球状黒鉛が脱炭された際は、その跡に、空隙（微小凹部）が生じる場合がある。 In addition, since spherical graphite is independently present on the surface of ductile cast iron, when spherical graphite present on the surface is decarburized by firing or the like described later, voids (microrecesses) are formed in the mark. May occur.
前記鋳鉄管の表面にガラス質基材密着層を形成するための釉（または釉薬）としては、けい酸ナトリウムの水溶液（以下、水ガラス）を含有するものを用いる。水ガラスは、常温下においても流動性を有するもので、先にも述べたＪＩＳ Ｋ １４０８−１９６６「けい酸ナトリウム（けい酸ソーダ）」に記載の、３号けい酸ナトリウムの高濃度溶液である。なお、使用する水ガラスの溶媒は水で、固形分（ガラス成分）は約４０ｗｔ％のものを使用した。 As a glaze (or glaze) for forming a vitreous substrate contact layer on the surface of the cast iron pipe, one containing an aqueous solution of sodium silicate (hereinafter, water glass) is used. Water glass is a highly concentrated solution of sodium silicate No. 3 described in JIS K 1408-1966 "sodium silicate (sodium silicate)" described above, having fluidity even at normal temperature. . In addition, the solvent of the water glass to be used is water, and solid content (glass component) used about 40 wt% thing.
ガラス質基材密着層を形成する下釉（「したぐすり」とも言う）の代表的な構成成分を下記に示す。 Representative components of the lower layer (also referred to as "glazing") that forms the vitreous substrate adhesion layer are shown below.
＜下 釉＞
成分Ａ 釉 薬（フリットＡ）：１００重量部
成分Ｂ 水 ガ ラ ス ：２０〜１００重量部
（質量換算で約１０〜４５ｗｔ％の範囲内）
成分Ｃ 溶 剤 （ 水 ）：２５〜７５重量部
（質量換算で約１０〜４０ｗｔ％の範囲内）
成分Ｄ 添加剤（たれ止め剤等）：０．１重量部以下
〔ただし、下釉全体の固形分（加熱残分）を約４０〜７０ｗｔ％に調製。〕
<Bottom>
Component A 薬 Medicine (Frit A): 100 parts by weight Component B Water glass: 20 to 100 parts by weight
(In the range of about 10 to 45 wt% in mass conversion)
Component C solvent (water): 25 to 75 parts by weight
(In the range of about 10 to 40 wt% in mass conversion)
Component D Additive (anti-corrosion agent etc.): 0.1 parts by weight or less [However, the solid content of the entire lower pot (heat remaining) is adjusted to about 40 to 70 wt%. ]
調製された下釉を用いて、スプレー（スプレーガン）や浸漬（ディッピング）等により、前記鋳鉄管の表面に、下釉からなる層（焼成前の基材密着層）を塗布形成する。なお、塗布前の基材を予め加温する、プレヒート（約４０〜８０℃）を行う場合もある。また、下釉の塗布量は、下釉の固形分（ｗｔ％）や比重等にも左右されるが、後記する焼成後の基材密着層の層厚（膜厚）が９０μｍ以上になることを考慮して、約２５０ｇ／ｍ２以上となるように制御される。 Using the prepared lower crucible, a layer (a base material adhesion layer before firing) is formed by coating on the surface of the cast iron pipe by spray (spray gun), immersion (dipping) or the like. In addition, preheating (about 40-80 degreeC) which heats the base material before application | coating previously may be performed. In addition, the coating amount of the lower coating depends on the solid content (wt%) and the specific gravity of the lower coating, but the layer thickness (film thickness) of the base material adhesion layer after firing described later is 90 μm or more It is controlled to be about 250 g / m 2 or more in consideration of
下釉（基材密着層）の焼成は、７７０〜８５０℃、好ましくは７７０〜８００℃で、５〜３０分間行い、放冷後、表面（塗装対象面）に層厚が９０μｍ以上のガラス質基材密着層が形成された鋳鉄管を得た。なお、層厚が９０μｍ以上の場合、本実施形態のガラス質基材密着層は、ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４に記載の「ホリデーディテクタ（ピンホール試験機）」を用いたピンホール試験（後述）で、ピンホール数が１０個／ｍ２以下である。また、焼成後の層厚が９０μｍ未満のものは、塗布量不足により全面に均一な層（膜）を形成できていないか、または、形成できていたとしても、サイズの大きな気泡の抜け跡が複数見られた。 Firing of the lower layer (base adhesion layer) is performed at 770 to 850 ° C., preferably 770 to 800 ° C., for 5 to 30 minutes, and after leaving to cool, a vitreous layer having a thickness of 90 μm or more on the surface (surface to be coated) The cast iron pipe in which the base material adhesion layer was formed was obtained. In addition, when the layer thickness is 90 μm or more, the vitreous substrate adhesion layer of the present embodiment is a pinhole test (described later) using “Holiday detector (pinhole tester)” described in JIS G 5528: 2014. And the number of pinholes is 10 / m 2 or less. Moreover, when the layer thickness after firing is less than 90 μm, even if the uniform layer (film) can not be formed on the entire surface due to the insufficient coating amount, or if it can be formed, large bubbles of escape are observed. Several were seen.
ガラス質基材密着層の層厚は、その上に、後記するガラス質表面コート層を塗布する場合は、厚さ９０μｍ以上で充分であるが、表面コート層を塗布しない場合は、厚さ１５０μｍ以上、好ましくは厚さ２００μｍ以上とすることが望ましい。ガラス質基材密着層の層厚を厚くすることにより、ピンホール等の欠点の発生を、飛躍的に減少させることができる。 The thickness of the glassy substrate adhesion layer is preferably 90 μm or more when the glassy surface coating layer described later is applied thereon, but the thickness is 150 μm when the surface coating layer is not applied. The thickness is preferably 200 μm or more. By increasing the thickness of the vitreous substrate adhesion layer, the occurrence of defects such as pinholes can be dramatically reduced.
また、ガラス質基材密着層の層厚に、機能・性能上の上限はないが、ある程度の層厚以上では、厚みを増やしても性能（耐久性）の向上が見られなくなるうえ、塗布回数や塗布量が増えたことによるコストデメリットが増大する。そのため、経済的側面からの上限は存在する。たとえば、ガラス質基材密着層は、厚さ５００μｍ以下、好ましくは、厚さ３００μｍ以下とすればよい。 In addition, there is no upper limit in function and performance in the layer thickness of the vitreous substrate adhesion layer, but when the thickness is more than a certain level, no improvement in performance (durability) can be seen even if the thickness is increased And the cost demerit due to the increase of the coating amount increases. Therefore, there is an economic ceiling. For example, the vitreous substrate adhesion layer may have a thickness of 500 μm or less, preferably 300 μm or less.
上記構成により、第１の実施形態では、ガラス質基材密着層の層厚９０μｍ以上とした場合、水道管や下水管等、長期の耐久性を要求される用途には適さないものの、汎用的な用途には充分な内面塗膜性能を有する鋳鉄管を製造することができた。また、ガラス質基材密着層の層厚を２００μｍ以上とした場合、全面ほぼ均質な、ピンホールの少ない、ガラス質層被覆鋳鉄が得られることが分かった。 With the above configuration, in the first embodiment, when the thickness of the vitreous substrate adhesion layer is 90 μm or more, although it is not suitable for applications requiring long-term durability such as water pipes and sewage pipes, it is versatile It was possible to produce cast iron pipes having sufficient inner surface coating performance for various applications. In addition, it was found that when the layer thickness of the vitreous substrate adhesion layer is 200 μm or more, a vitreous layer-coated cast iron with few pinholes and which is substantially uniform over the entire surface can be obtained.
つぎに、第２の実施形態のガラス質層被覆鋳鉄は、前記第１の実施形態で形成されたガラス質基材密着層（厚さ９０μｍ以上）の上側でかつ外側に、厚さ５０μｍ以上のガラス質表面コート層を有する、ダクタイル鋳鉄管である。また、ガラス質基材密着層およびガラス質表面コート層からなる「ガラス質被覆層」の、ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４に記載のピンホール試験におけるピンホール数が、０（零）であること、すなわち、ガラス質被覆層に欠点がなく、耐水性・耐食性に優れることを特徴とする。 Next, the vitreous layer-coated cast iron of the second embodiment has a thickness of 50 μm or more on the upper side and the outer side of the vitreous substrate adhesion layer (thickness 90 μm or more) formed in the first embodiment. A ductile cast iron pipe having a vitreous surface coating layer. In addition, the number of pinholes in the pinhole test described in JIS G 5528: 2014 of the “glassy coating layer” consisting of the glassy base material adhesion layer and the glassy surface coating layer is 0 (zero), that is, The glassy coating layer is characterized by no defects and excellent water resistance and corrosion resistance.
前記ガラス質基材密着層を覆う、ガラス質表面コート層について詳しく説明すると、ガラス質表面コート層を形成するための釉（または釉薬）としては、下記の２種の上釉（「うわぐすり」とも言う）のうち、いずれかを用いる。
（１）アルキルシリケート加水分解物を含有する上釉
（２）けい酸ナトリウム〔けい酸ナトリウム水溶液（水ガラス）〕を含有する上釉
The vitreous surface coating layer covering the vitreous substrate adhesion layer will be described in detail. As a glaze (or glaze) for forming a vitreous surface coating layer, the following two types of upper glazes ("glaze glaze") Use one of them.
(1) Upper layer containing alkyl silicate hydrolyzate (2) Upper layer containing sodium silicate (sodium silicate aqueous solution (water glass))
たとえば、上釉の代表的な構成成分としては、下記の２種があげられる。
＜上 釉 １＞
成分Ｅ 釉 薬 （ フ リ ッ ト Ｅ ）：１００重量部
成分Ｆ アルキルシリケート加水分解物の溶液：１０〜６０重量部
（質量換算で約５〜４５ｗｔ％の範囲内）
成分Ｇ 溶 剤 （ Ｉ Ｐ Ａ ） ：５〜５０重量部
（質量換算で約１〜４０ｗｔ％の範囲内）
成分Ｈ 添加剤（たれ止め剤等）：０．１重量部以下
〔ＩＰＡ：イソプロパノール。ただし、アルキルシリケート加水分解物の溶液は、固形分を１５〜３０ｗｔ％とする、アルキルシリケート加水分解物のＩＰＡ溶液である。また、上釉１全体の固形分（加熱残分）は、約５０〜８０ｗｔ％に調製される。〕
For example, the following two types may be mentioned as representative components of the upper eyelid.
<Upper 1>
Component E Anti-Pharmaceutical (Frit E): 100 parts by weight Component F Alkyl silicate hydrolyzate solution: 10 to 60 parts by weight
(In the range of about 5 to 45 wt% in mass conversion)
Component G Solvent (I P A): 5 to 50 parts by weight
(In the range of about 1 to 40 wt% in mass conversion)
Component H Additive (anti-corrosion agent etc.): 0.1 parts by weight or less [IPA: isopropanol. However, the solution of the alkyl silicate hydrolyzate is an IPA solution of the alkyl silicate hydrolyzate in which the solid content is 15 to 30 wt%. Moreover, solid content (heating residue) of whole upper bowl 1 is prepared at about 50-80 wt%. ]
＜上 釉 ２＞
成分Ｅ 釉 薬（フリットＥ）：１００重量部
成分Ｊ 水 ガ ラ ス ：１０〜５０重量部（質量換算で約３〜４０ｗｔ％の範囲内）
成分Ｋ 溶 剤 （水）：２５〜７５重量部 （質量換算で約５〜４０ｗｔ％の範囲内）
成分Ｌ 添加剤（たれ止め剤等）：１〜３０重量部
〔ただし、上釉２全体の固形分（加熱残分）を約５０〜８０ｗｔ％に調製。〕
<Top 2>
Component E 薬 Medicine (Frit E): 100 parts by weight Component J Water glass: 10 to 50 parts by weight (within a range of about 3 to 40 wt% in terms of mass)
Component K solvent (water): 25 to 75 parts by weight (in the range of about 5 to 40 wt% in terms of mass)
Component L Additive (anti-corrosion agent, etc.): 1 to 30 parts by weight [However, the solid content of the entire upper crucible 2 (heating residue) is adjusted to about 50 to 80 wt%. ]
調製された上釉を用いて、スプレー等により、前述の基材（ガラス質基材密着層が形成された鋳鉄管）の表面に、上釉からなる層（焼成前の表面コート層）を塗布形成した。なお、塗布前の基材を予め加温する、プレヒート（約４０〜８０℃）を行う場合もある。また、上釉の塗布量は、上釉の固形分（ｗｔ％）や比重等にも左右されるが、後記する焼成後の表面コート層の層厚が５０μｍ以上になるように、約２００ｇ／ｍ２以上に制御される。 Using the prepared upper crucible, apply a layer (upper surface coating layer before firing) to the surface of the above-mentioned base material (cast iron pipe on which the vitreous substrate adhesion layer is formed) by spray etc. It formed. In addition, preheating (about 40-80 degreeC) which heats the base material before application | coating previously may be performed. The coating amount of the upper coating depends on the solid content (wt%) and the specific gravity of the upper coating, but it is about 200 g / l so that the layer thickness of the surface coating layer after baking described later will be 50 μm or more. It is controlled to m 2 or more.
ついで、上釉（表面コート層）の焼成は、７７０〜８５０℃、好ましくは７７０〜８００℃で、５〜３０分間行い、放冷後、表面（塗装対象面）に層厚（膜厚）が５０μｍ以上のガラス質表面コート層が形成された鋳鉄管を得た。 Next, baking of the upper crucible (surface coating layer) is performed at 770 to 850 ° C., preferably 770 to 800 ° C., for 5 to 30 minutes, and after leaving to cool, the layer thickness (film thickness) on the surface (coating target surface) The cast iron pipe in which the glassy surface coat layer of 50 micrometers or more was formed was obtained.
なお、表面コート層は、その塗布時および焼成時に、基材密着層に存在していたピンホール等の欠点を塞ぐように形成される。そのため、ガラス質表面コート層は、ピンホール等の欠点のない、表面に光沢のある均質なガラス質被覆層となる。すなわち、本実施形態における鋳鉄は、ガラス質表面コート層の形成（焼成）後において、ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４に記載の「ホリデーディテクタ（ピンホール試験機）」を用いたピンホール試験（後述）で、ピンホール数が０（零）であった。これにより、第２実施形態のガラス質層被覆鋳鉄は、耐水性，耐食性に優れたものとすることができる。 The surface coating layer is formed so as to close a defect such as a pinhole which has been present in the base material adhesion layer at the time of coating and baking. Therefore, the vitreous surface coating layer becomes a surface-glossy homogeneous vitreous coating layer without defects such as pinholes. That is, after the formation (baking) of the vitreous surface coating layer, the cast iron in the present embodiment is subjected to a pinhole test (described later) using the “holiday detector (pinhole tester)” described in JIS G 5528: 2014. , And the number of pinholes was 0 (zero). Thereby, the glassy layer-coated cast iron of the second embodiment can be made excellent in water resistance and corrosion resistance.
また、ガラス質表面コート層の層厚も、好ましくは１００μｍ以上、より好ましくは１５０μｍ以上とすることが望ましい。先に述べたガラス質基材密着層と同様、ガラス質表面コート層の層厚も、機能上の上限はない。しかしながら、ある程度の層厚以上では、厚みを増やしても性能（ピンホール数および耐久性）の向上が見られなくなる点も同様である。したがって、塗布回数や塗布量が増えたことによるコストデメリットが増大するため、ガラス質表面コート層の層厚は、経済的側面を考慮して、厚さ５００μｍ以下、好ましくは、厚さ２５０μｍ以下に抑えられる。 In addition, it is desirable that the thickness of the vitreous surface coat layer is also preferably 100 μm or more, more preferably 150 μm or more. As with the vitreous substrate adhesion layer described above, the thickness of the vitreous surface coating layer also has no functional upper limit. However, similar to the point that the performance (the number of pinholes and the durability) can not be seen even if the thickness is increased above a certain thickness. Therefore, the cost demerit due to the increase in the number of times of application and the amount of application increases, so the thickness of the vitreous surface coat layer should be 500 μm or less, preferably 250 μm or less, in consideration of economic aspects. It is suppressed.
つぎに、前述のガラス質基材密着層とガラス質表面コート層とが、一度の焼成により作製された第３実施形態について説明する。 Next, a third embodiment in which the vitreous substrate adhesion layer and the vitreous surface coating layer described above are produced by one firing will be described.
本発明の第３の実施形態のガラス質層被覆鋳鉄は、基材上に、ガラス質基材密着層（厚さ９０μｍ以上）と、ガラス質表面コート層（厚さ５０μｍ以上）とを、焼成工程を経ることなく連続して塗布し、その後、１度の加熱（焼成）工程により、ガラス質被覆層（全厚１４０μｍ以上）を形成したものである。すなわち、この１度の加熱（焼成）工程により得られたガラス質被覆層を、シングルベイク層と呼ぶ。 The vitreous layer-coated cast iron according to the third embodiment of the present invention comprises firing a vitreous substrate adhesion layer (thickness 90 μm or more) and a vitreous surface coating layer (thickness 50 μm or more) on a base material It apply | coats continuously, without passing through a process, and the glassy coating layer (total thickness 140 micrometers or more) is formed by one heating (baking) process after that. That is, the vitreous coating layer obtained by this one-time heating (baking) step is called a single bake layer.
使用する下釉および上釉としては、前述の第１，第２実施形態と同様のものを用いる。すなわち、下釉（したぐすり）として、釉薬１００重量部に対して２５〜１００重量部の水ガラスを含有するものを用いる（前記＜下釉＞を参照）。また、上釉（うわぐすり）として、（１）アルキルシリケート加水分解物を含有する上釉、または、（２）けい酸ナトリウム〔けい酸ナトリウム水溶液（水ガラス）〕を含有する上釉のいずれかを用いる（前記＜上釉１＞または＜上釉２＞を参照）。 As the lower and upper eyelids to be used, the same ones as in the first and second embodiments described above are used. That is, as the lower glaze (tongue glaze), one containing 25 to 100 parts by weight of water glass relative to 100 parts by weight of the glaze is used (see <lower glaze> above). In addition, any one of (1) an upper layer containing an alkyl silicate hydrolyzate or (2) an upper layer containing a sodium silicate (aqueous sodium silicate solution (water glass)) as an upper layer (glue) (See above <Top 1> or <Top 2>).
これら＜下釉＞＋＜上釉１＞または＜下釉＞＋＜上釉２＞の塗布は、まず、調製された下釉を用いて、スプレー等により、表面処理済みの基材（ダクタイル鋳鉄管）の表面に、下釉からなる層を塗布形成する。この時、塗布前の基材を予め加温する、プレヒート（約４０〜８０℃）を行っておいてもよい。また、塗布後、下釉層表面の水分を飛ばすための加熱乾燥（約１５０℃×１０分間程度）を行ってもよい。この加熱乾燥には、下釉層と、後で塗布する上釉層との混ざり込みや、層の乱れを防止するという効果もある。 The application of these <lower punch> + <upper punch 1> or <lower punch> + <upper punch 2> is first carried out using a prepared lower punch, and the base material which has been surface treated by spray etc. On the surface of the tube, a layer consisting of the lower layer is applied and formed. At this time, preheating (about 40 to 80 ° C.) may be performed, in which the substrate before application is heated in advance. Further, after the application, heating and drying (about 150 ° C. for about 10 minutes) may be performed to remove moisture on the surface of the lower layer. This heat drying also has the effect of preventing mixing of the lower layer with the upper layer to be applied later and disturbance of the layer.
ついで、焼成工程の前に、調製された上釉（１または２）を用いて、スプレー等により、下釉層が形成された基材の表面に、上釉からなる層を塗布形成する。なお、下釉と同様、塗布前の基材を予め加温する、プレヒート（約４０〜８０℃）を行う場合もある。また、塗布後、上釉層表面の水分を除去するための加熱乾燥（約１５０℃×１０分間程度）を行ってもよい。 Next, before the baking step, a layer consisting of the upper layer is formed by coating or the like on the surface of the base on which the lower layer is formed by spraying or the like using the upper layer (1 or 2) prepared. As in the case of the lower pot, there is also a case where preheating (about 40 to 80 ° C.) is performed in which the base material before application is heated in advance. After the application, heating and drying (about 150 ° C. × 10 minutes) may be performed to remove moisture on the surface of the upper layer.
つぎに、塗布されたガラス質被覆層（下釉＋上釉）の焼成は、前述の第１，第２実施形態と同様の加熱工程を１度行う。すなわち、ガラス質被覆層の焼成は、７７０〜８５０℃、好ましくは７７０〜８００℃で、５〜３０分間行い、放冷後、基材の表面（塗装対象面）に、層厚が１４０μｍ以上のガラス質被覆層（シングルベイク層）が形成された鋳鉄管を得た。 Next, the baking of the coated vitreous coating layer (lower and upper wrinkles) is carried out by performing the same heating process as the first and second embodiments described above. That is, firing of the vitreous coating layer is carried out at 770 to 850 ° C., preferably 770 to 800 ° C., for 5 to 30 minutes, and after leaving to cool, the layer thickness is 140 μm or more on the surface of the substrate (coating target surface) The cast iron pipe in which the glassy coating layer (single bake layer) was formed was obtained.
なお、得られたガラス質被覆層（シングルベイク層）の、「ホリデーディテクタ（ピンホール試験機）」を用いたピンホール試験（後述）の結果は、先に述べた第２実施形態と同様、ピンホール数が０（零）であった。これにより、第３実施形態のガラス質層被覆鋳鉄も、耐水性，耐食性に優れたものとすることができる。また、工数および手間が少なく、省エネルギーで、ガラス質被覆層を形成できることから、ガラス質層被覆鋳鉄のコストダウンを実現することが可能である。 The result of the pinhole test (described later) using the “Holiday detector (pinhole tester)” of the obtained vitreous coating layer (single bake layer) is the same as in the second embodiment described above. The number of pinholes was 0 (zero). Thereby, the glassy layer-coated cast iron of the third embodiment can also be excellent in water resistance and corrosion resistance. Further, since the vitreous coating layer can be formed with less labor and labor, energy saving, and cost reduction of the vitreous layer-coated cast iron can be realized.
つぎに、本発明のガラス質層被覆鋳鉄として、鋳鉄製の板の上に、ガラス質基材密着層（単層）、または、ガラス質基材密着層＋ガラス質表面コート層（複層）からなるガラス質被覆層を複数種形成し、これらの性能を確認すべく、得られたサンプルに対してピンホール試験を行った実施例について説明する。 Next, as a vitreous layer-coated cast iron of the present invention, a vitreous substrate adhesion layer (single layer) or a vitreous substrate adhesion layer + a vitreous surface coat layer (multiple layer) on a plate made of cast iron An example in which a pinhole test is performed on a sample obtained to form plural types of vitreous coating layers comprising the above and to confirm these performances will be described.
まず、構成部材について説明する。
［基材］
鋳鉄（ＦＣＤ）製板状部材（厚さ１０ｍｍ） ２００ｍｍ×１００ｍｍ角
なお、板状部材は、釉の塗布前に予め、グラインディングによる表面処理を行って、その塗布対象面から、錆びや酸化スケール等が除去されている。
First, constituent members will be described.
[Base material]
Cast iron (FCD) plate-like member (10 mm thick) 200 mm × 100 mm square The plate-like member is surface-treated by grinding in advance before applying the glaze, and rusting and oxidation scale are observed from the application target surface Etc have been removed.
ガラス質層を形成するための各釉の成分（レシピ）を以下に示す。
［下釉１］
下釉１は、成分Ａ（フリットＡ）を主成分とするものであり、成分Ａに、成分Ｂ〜Ｄが添加されている。なお、ベントンは、たれ止め剤である。
成分Ａ フリットＡ：１００重量部（５４ｗｔ％）
成分Ｂ 水ガラス ： ３７重量部（２０ｗｔ％）１０〜３０ｗｔ％の範囲で調製
成分Ｃ 水 ： ４８重量部（２５．９９５ｗｔ％）
成分Ｄ ベントン ：０．０１重量部（０．００５ｗｔ％）
〔下釉１全体の比重は１．６８、固形分（加熱残分）は約６２ｗｔ％に調製。〕
ただし、水ガラスとは、３号けい酸ナトリウムの固形分４０ｗｔ％水溶液を指す。したがって、下釉１全体に対する３号けい酸ナトリウムの有効含有量は、８．０ｗｔ％に相当する。
The ingredients (recipe) of each crucible for forming a glassy layer are shown below.
[下 釉 1]
Lower case 1 has component A (frit A) as a main component, and components B to D are added to component A. Benton is a holding agent.
Component A Frit A: 100 parts by weight (54 wt%)
Component B Water glass: 37 parts by weight (20% by weight) prepared in the range of 10 to 30% by weight Component C Water: 48 parts by weight (25.995% by weight)
Component D Benton: 0.01 parts by weight (0.005 wt%)
[The specific gravity of the entire lower crucible 1 is 1.68, and the solid content (heating residue) is adjusted to about 62 wt%. ]
However, water glass refers to an aqueous solution of 40 wt% solid content of sodium silicate No. 3. Therefore, the effective content of No. 3 sodium silicate relative to the entire lower layer 1 corresponds to 8.0 wt%.
［下釉２］
下釉２は、下釉１から成分Ｂ（水ガラス）を除いた配合である。
成分Ａ フリットＡ：１００重量部
成分Ｃ 水 ： ４８重量部
成分Ｄ ベントン ：０．０１重量部
[2]
Lower case 2 is a combination obtained by removing component B (water glass) from lower case 1.
Component A Frit A: 100 parts by weight Component C Water: 48 parts by weight Component D Benton: 0.01 parts by weight
［下釉３］
下釉３は、下釉１の成分Ｂ（水ガラス）の代わりに、後記の成分Ｆ（エチルシリケート加水分解物）および成分Ｇ（ＩＰＡ）を添加したものである。
成分Ａ フリットＡ：１００重量部（５４ｗｔ％）
成分Ｆ エチルシリケート加水分解物のＩＰＡ溶液：３７重量部（２０ｗｔ％）
成分Ｇ ＩＰＡ ：４８重量部（２６ｗｔ％）
なお、下釉３全体に対するエチルシリケート加水分解物の有効含有量は、３．６ｗｔ％に相当する。
[3]
The lower layer 3 is obtained by adding a component F (ethyl silicate hydrolyzate) and a component G (IPA) described later, instead of the component B (water glass) of the lower layer 1.
Component A Frit A: 100 parts by weight (54 wt%)
Component F Ethyl silicate hydrolyzate in IPA solution: 37 parts by weight (20 wt%)
Component GIPA: 48 parts by weight (26 wt%)
In addition, the effective content of the ethyl silicate hydrolyzate with respect to lower part 3 whole corresponds to 3.6 wt%.
［上釉１］
上釉１は、成分Ｅ（フリットＥ）を主成分とするものであり、成分Ｅに、成分Ｆおよび成分Ｇ（溶剤）が添加されている。
成分Ｅ フリットＥ：１００重量部（６４．５ｗｔ％）
成分Ｆ エチルシリケート加水分解物のＩＰＡ溶液：２５重量部（１６．１ｗｔ％）
１０〜３０ｗｔ％の範囲で調製
成分Ｇ ＩＰＡ ：３０重量部（１９．４ｗｔ％）
〔上釉１全体の比重は１．６２、固形分（加熱残分）は約６７ｗｔ％に調製。〕
ただし、ＩＰＡはイソプロパノール（ｉ−プロピルアルコール）であり、「エチルキルシリケート加水分解物のＩＰＡ溶液」の固形分は１８ｗｔ％である。したがって、上釉１全体に対するエチルキルシリケート加水分解物の有効含有量は、約２．９ｗｔ％である。
[Top row 1]
The upper crucible 1 is mainly composed of the component E (frit E), and the component F and the component G (solvent) are added to the component E.
Component E Frit E: 100 parts by weight (64.5 wt%)
Component F Ethyl silicate hydrolyzate in IPA solution: 25 parts by weight (16.1 wt%)
Prepared in the range of 10 to 30 wt% Component G IPA: 30 parts by weight (19.4 wt%)
[The specific gravity of the entire upper bowl 1 is adjusted to 1.62, and the solid content (remaining after heating) is adjusted to approximately 67 wt%. ]
However, IPA is isopropanol (i-propyl alcohol), and the solid content of "the IPA solution of an ethyl hydroxyl silicate hydrolyzate" is 18 wt%. Therefore, the effective content of ethyl xyl silicate hydrolyzate with respect to the entire upper layer 1 is about 2.9 wt%.
［上釉２］
上釉２は、成分Ｅ（フリットＥ）を主成分とするものであり、成分Ｅに、成分Ｊ〜Ｎが添加されている。なお、ベントンは、たれ止め剤である。また、リチウムポリシリケートおよび縮合リン酸アルミは、硬化（促進）剤として添加されている。
成分Ｅ フリットＥ：１００重量部（５５．６ｗｔ％）
成分Ｊ 水ガラス ： ２５重量部（１３．９ｗｔ％）１０〜３０ｗｔ％の範囲で調製
成分Ｋ 水 ： ５０重量部（２７．６９４ｗｔ％）
成分Ｌ ベントン ：０．０１重量部（０．００６ｗｔ％）
成分Ｍ リチウムポリシリケート：２．５重量部（１．４ｗｔ％）
成分Ｎ 縮合リン酸アルミ：２．５重量部（１．４ｗｔ％）
〔上釉２全体の比重は１．６９、固形分（加熱残分）は約６４ｗｔ％に調製。〕
ただし、水ガラス（３号けい酸ナトリウムの水溶液）の固形分は４０ｗｔ％であるため、上釉２全体に対する３号けい酸ナトリウムの有効含有量は、約５．６ｗｔ％である。
[Top row 2]
The upper layer 2 contains the component E (frit E) as a main component, and the component E is added with the components J to N. Benton is a holding agent. Further, lithium polysilicate and condensed aluminum phosphate are added as a curing (accelerating) agent.
Component E Frit E: 100 parts by weight (55.6 wt%)
Component J Water glass: 25 parts by weight (13.9 wt%) prepared in the range of 10 to 30 wt% Component K Water: 50 parts by weight (27.694 wt%)
Component L Benton: 0.01 parts by weight (0.006 wt%)
Component M Lithium polysilicate: 2.5 parts by weight (1.4 wt%)
Component N Condensed aluminum phosphate: 2.5 parts by weight (1.4 wt%)
[The specific gravity of the entire upper bowl 2 is 1.69, and the solid content (heating residue) is adjusted to approximately 64 wt%. ]
However, since the solid content of water glass (an aqueous solution of No. 3 sodium silicate) is 40 wt%, the effective content of No. 3 sodium silicate relative to the whole of the upper layer 2 is about 5.6 wt%.
なお、各釉に使用したフリットＡ，Ｅは、ほうろう用フリット（東罐マテリアル・テクノロジー社製）である。 The frits A and E used for each crucible are enamelled frits (manufactured by Toago Material Technology Co., Ltd.).
［上釉３］
上釉３は、成分Ｐ（フリットＰ）を主成分とするものであり、成分Ｐに、成分Ｑ〜Ｕが添加されている。なお、ベントンは、たれ止め剤である。
成分Ｐ フリットＰ：１００重量部（６１．９ｗｔ％）
成分Ｑ 粘土 ： ６重量部（３．７ｗｔ％）
成分Ｒ 電解質 ：０．４重量部（０．２５ｗｔ％）
成分Ｓ ベントン ：０．２重量部（０．１２ｗｔ％）
成分Ｔ 珪石粉 ： ５重量部（３．１ｗｔ％）
成分Ｕ 水 ：５０重量部（３０．９ｗｔ％）
〔上釉３全体の比重は１．７０、固形分（加熱残分）は約６８ｗｔ％に調製。〕
[Upper 3]
The upper crucible 3 has a component P (frit P) as a main component, and components Q to U are added to the component P. Benton is a holding agent.
Component P Frit P: 100 parts by weight (61.9 wt%)
Ingredient Q Clay: 6 parts by weight (3.7 wt%)
Component R Electrolyte: 0.4 parts by weight (0.25 wt%)
Component S Benton: 0.2 parts by weight (0.12 wt%)
Component T silica powder: 5 parts by weight (3.1 wt%)
Component U: 50 parts by weight (30.9 wt%)
[The specific gravity of the upper bowl 3 as a whole is adjusted to 1.70, and the solid content (heating residue) is adjusted to about 68 wt%. ]
＜供試品の作製（１層）＞
供試用のサンプルは、以下のようにして作製した。
まず、表面処理済みの基材をオーブンを用いて加熱し、基材を温度７５±５℃のプレヒート状態とした。そして、プレヒート状態の基材の一面（処理対象面）に、スプレーを用いて、調製済みの各下釉を塗布した。
<Production of test product (1 layer)>
The sample for test was produced as follows.
First, the surface-treated substrate was heated using an oven to bring the substrate into a preheated state at a temperature of 75 ± 5 ° C. Then, each prepared lower coat was applied to one surface of the preheated substrate (surface to be treated) using a spray.
なお、焼成後の所定層厚を目標として下釉を塗布する場合、厚さ９０μｍとなる目安の塗布重量は、下釉１で、５．０ｇ／基材１枚〔２００×１００ｍｍ角、以下同じ〕または２５０ｇ／ｍ２の塗布量である。また、厚さ２００μｍとなる目安の塗布重量は、下釉１で、９．８ｇ／基材１枚または４９０ｇ／ｍ２の塗布量である。いずれも、スプレー塗布前と塗布後の基材の重量を秤等で測定して比較することにより、おおよその塗装厚さ（層厚）を知ることができる。 In addition, when the lower layer is applied with a target of a predetermined layer thickness after firing, the reference application weight for setting the thickness to 90 μm is 5.0 g / one base sheet [200 × 100 mm square, the same applies in lower layer 1] Or a coating amount of 250 g / m 2 . The standard coating weight for achieving a thickness of 200 μm is a coating weight of 9.8 g / substrate 1 sheet or 490 g / m 2 at lower layer 1. In any case, the approximate coating thickness (layer thickness) can be known by measuring and comparing the weight of the substrate before and after the spray application with a scale or the like.
［釉の塗布］
焼成後の基材密着層の厚さの目標を９０μｍとして、下釉１を基材１枚あたり５．０ｇスプレー塗布して、「実施例１」（単層）のサンプルを作製した。また、焼成後の基材密着層の厚さの目標を２００μｍとして、下釉１を９．８ｇ／枚スプレー塗布して、「実施例２」（単層）のサンプルを作製した。さらに、焼成後の基材密着層の厚さの目標を５０μｍとして、下釉１を１．９ｇ／枚スプレー塗布して、「比較例１」（単層）のサンプルを作製した。
[Coffin application]
The target of the thickness of the base material adhesion layer after firing was 90 μm, and 5.0 g of the lower layer 1 was spray-coated per base material to prepare a sample of “Example 1 (monolayer)”. Further, the target of the thickness of the base material adhesion layer after firing was 200 μm, and 9.8 g / piece of lower layer 1 was spray-coated to prepare a sample of “Example 2” (single layer). Furthermore, the target of the thickness of the base material adhesion layer after baking was 50 micrometers, Lower layer 1 was spray-coated 1.9 g / sheet, and the sample of "comparative example 1" (monolayer) was produced.
また、同様の方法で、水ガラス（成分Ｂ）を添加しない下釉２をスプレー塗布したサンプル「比較例２」（単層、目標厚さ２００μｍ）と、水ガラスの代わりに、エチルシリケート加水分解物を添加した下釉３をスプレー塗布したサンプル「比較例３」（単層、目標厚さ２００μｍ）とを作製した。 Moreover, the sample "comparative example 2" (single layer, target thickness 200 micrometers) which spray-coated the lower coating 2 which does not add water glass (component B) by the same method and ethyl silicate hydrolysis instead of water glass The sample "comparative example 3" (single layer, target thickness 200 micrometers) which spray-coated the lower coating 3 which added the thing was produced.
［焼成］
ついで、これらの各下釉塗布済みサンプルに、下釉層表面の水分を除去するための加熱乾燥（１５０℃×１０分間）を施した後、オーブン中で、７９０℃×１０分間の焼成を行って、実施例１，２および比較例１〜３の供試用鋳鉄サンプルを得た。参考として、実施例１（基材密着層 単層）の断面顕微鏡写真を、図１に示す。
[Firing]
Next, each of the lower-coat-coated samples is heated and dried (150 ° C. × 10 minutes) to remove moisture on the surface of the lower layer, and then baked in an oven at 790 ° C. × 10 minutes. Thus, test cast iron samples of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 were obtained. As a reference, a cross-sectional micrograph of Example 1 (a single layer of the base material adhesion layer) is shown in FIG.
つぎに、得られた各供試用鋳鉄サンプルの性能（耐久性）を比較するために、ピンホール試験を実施した。ピンホール試験は、先にも述べたように、ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４「ダクタイル鋳鉄管内面エポキシ樹脂粉体塗装」に記載されているもので、測定に使用する方法および機器は、ＪＩＳ Ｋ ６７６６：２００８「防食用樹脂ライニング皮膜の検査方法−ピンホール試験方法」に記載の、「乾式のピンホール試験機」（ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４においては「ホリデーディテクタ」）に準拠するものである。 Next, in order to compare the performance (durability) of each of the obtained test cast iron samples, a pinhole test was performed. As described above, the pinhole test is described in JIS G 5528: 2014 “Deptile iron pipe inner surface epoxy resin powder coating”, and the method and apparatus used for measurement are JIS K 6766: It conforms to "Drying Pinhole Tester" (JIS G 5528: 2014 "Holiday Detector") described in 2008 "Testing method of resin lining film for corrosion prevention-pinhole test method".
［ピンホール試験］
本実施例におけるピンホール試験は、『試験機の高電圧出力側端子をプローブに、接地側端子を試験対象の金属素地（鋳鉄基材）に接続し、ライニング皮膜上をプローブで走査し、皮膜欠陥部に向けて生じる放電電流を検出することによって、ピンホールの有無を試験する』ものである。試験に用いるホリデーディテクタ（サンコウ電子研究所製）は、『プローブを取り付ける高電圧出力側端子及び試験対象金属素地（鋳鉄基材）に接続する接地側端子を備え、外部電源又は内蔵電池によって直流，交流又はパルス電流の高電圧を発生する方式の乾式のピンホール試験機』であり、『放電が生じた場合に、プローブから離れた場所でも試験者が欠陥の有無を判定できる検出器（ランプ及び／又はブザー）』を備える。なお、プローブには、『細い針金を束ねたブラシ状のもの』を用いた。
[Pinhole test]
In the pinhole test in this embodiment, “The high voltage output side terminal of the tester is connected to the probe, the ground side terminal is connected to the metal base (cast iron base material) to be tested, and the probe is scanned with the probe The presence or absence of a pinhole is tested by detecting the discharge current generated toward the defect. The holiday detector (made by Sanko Electronic Laboratory) used for the test “provides a high voltage output side terminal to which the probe is attached and a ground side terminal connected to the metal base to be tested (cast iron base material). It is a dry pinhole tester of the type that generates high voltage of alternating current or pulse current, and it is a detector (lamp and lamp that allows the tester to determine the presence or absence of a defect at a distance from the probe when discharge occurs. And / or a buzzer). In addition, "the brush-like thing which bundled thin wires" was used for the probe.
試験は、出力（探査）電圧として、単層の場合は１０００Ｖ、複層の場合は１０００Ｖまたは１５００Ｖを印加した状態で、プローブを秒速３０ｃｍ以下の速さで一方向に動かし、サンプル（ガラス被覆層面）の全面を走査して、検出器の反応回数（＝ピンホールの個数）を計数した。なお、性能の差が分かり難い場合は、参考として２０００Ｖを印加した試験（実験）を行っている。 In the test, the probe is moved in one direction at a speed of 30 cm per second or less while applying 1000 V in the case of a single layer or 1000 V or 1500 V in the case of multiple layers as output (searching) voltage. The entire surface of (a) was scanned to count the number of responses of the detector (= the number of pinholes). In addition, when the difference in performance is hard to understand, the test (experiment) which applied 2000V as reference is done.
つぎに、サンプルの参考物性として、表面光沢を測定した。
［表面光沢］
サンプルの表面光沢は、ＪＩＳ Ｚ ８７４１−１９９７「鏡面光沢度−測定方法」に準拠して測定した。なお、測定機として上記ＪＩＳに準拠した光沢計（グロスメーター コニカミノルタ社製）を用い、測定の角度は、SS ３.測定方法の種類の「方法５」−「２０度鏡面光沢 Ｇｓ（２０°）」を使用した。
Next, surface gloss was measured as a reference physical property of the sample.
[Surface]
The surface gloss of the sample was measured in accordance with JIS Z 8741-1997 "Specular gloss-measuring method". In addition, using a gloss meter (gloss meter Konica Minolta Co., Ltd.) based on the above JIS as a measuring instrument, the angle of measurement is SS 3. Method of the type of measurement method-20 degrees specular gloss Gs (20 ° )"It was used.
各サンプルの仕様と測定結果を、下記の「表１」に示す。なお、実施例１，２および比較例１〜３は、供試サンプル数を１０枚（ｎ＝１０、合計０．２ｍ２）とし、結果は範囲値で表示した（参考の表面光沢は平均値）。また、ピンホール数が３０個／ｍ２（１０枚０．２ｍ２あたり６個）を超えるものは、不良品とみなしてそこで計数を終了している。 The specifications of each sample and the measurement results are shown in Table 1 below. In Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, the number of test samples is 10 (n = 10, 0.2 m 2 in total), and the results are shown as range values (the surface gloss of the reference is an average value) ). Also, those numbers pinholes exceeds 30 / m 2 (6 per 10 sheets 0.2 m 2) has completed the So counting is regarded as defective.
表１から、鋳鉄からなる基材の表面に設けられた、水ガラスを含有する釉からなる下釉層は、均質で平滑なガラス質被覆層を形成するとともに、ガラス質被覆層の厚さを９０μｍ以上とすることにより、ピンホール試験におけるピンホール数が１０個／ｍ２以下の、耐水性・耐食性を有するガラス質層を実現することができた。また、ガラス質被覆層の厚さを２００μｍ以上とすることにより、耐水性・耐食性を、より向上させることが可能であることが分かった。 From Table 1, the water-glass-containing lower layer provided on the surface of the cast iron base material forms a homogeneous and smooth vitreous covering layer and the thickness of the vitreous covering layer By setting the thickness to 90 μm or more, it was possible to realize a glassy layer having water resistance and corrosion resistance, in which the number of pinholes in the pinhole test is 10 / m 2 or less. Moreover, it turned out that it is possible to improve water resistance and corrosion resistance more by the thickness of a glassy coating layer being 200 micrometers or more.
つぎに、水ガラスを含有する下釉１からなるガラス層基材密着層（厚さ９０μｍ）の上に、前記の各上釉からなるガラス質表面コート（厚さ５０μｍまたは２００μｍ）を塗布して、複層のガラス質被覆層（焼成２回）を形成し、ピンホール試験等を行った。なお、基材と、下釉１および上釉１〜３は、前述のものを使用した。 Next, a vitreous surface coat (thickness 50 μm or 200 μm) consisting of each of the above-mentioned upper ridges is applied onto the glass layer-base adhesive layer (thickness 90 μm) consisting of the lower ridge 1 containing water glass Then, a multi-layered vitreous coating layer (twice of firing) was formed, and a pinhole test was conducted. In addition, the above-mentioned thing was used for a base material and lower iron 1 and upper iron 1-3.
＜供試品の作製（２層）＞
下釉１からなるガラス質基材密着層（焼成済み：平均厚さ９０μｍ）が既に形成されている基材の、上記基材密着層に、室温下で、調製済みの各上釉を、焼成後の基材密着層の厚さの目標を５０μｍまたは２００μｍとして、スプレーを用いて塗布した。
<Production of sample (2 layers)>
The above-mentioned base adhesion layer of the base material on which the vitreous base material adhesion layer (baked: average thickness 90 μm) consisting of the lower mold 1 has already been formed is fired at room temperature with each of the prepared upper molds. The target of the thickness of the substrate adhesion layer later was 50 μm or 200 μm, and was applied using a spray.
［焼成］
ついで、これらの各上釉塗布済みのサンプルに、上釉層表面の水分を除去するための加熱乾燥（１５０℃×１０分間）を施した後、オーブン中で、７９０℃×１０分間の焼成を行って、実施例３〜７の供試用鋳鉄サンプルを得た。なお、各サンプルにおける使用上釉の種類と、形成されたガラス質表面コート層の厚さは、後記の「表２」にまとめて示した。また、参考として、実施例３（各層ごとに計２回焼成）の断面顕微鏡写真を、図２に示す。なお、図２に記載のサンプルは、撮影で分かり易いように、釉に顔料を添加して上釉層を白く着色している（下釉層は黒色）。
[Firing]
Next, each of these upper-coat-applied samples is dried by heating (150 ° C. for 10 minutes) to remove moisture on the surface of the upper layer, and then baked in an oven at 790 ° C. for 10 minutes. Then, cast iron samples for test of Examples 3 to 7 were obtained. In addition, the type of crucible for use in each sample and the thickness of the formed vitreous surface coating layer are collectively shown in "Table 2" described later. Further, as a reference, a cross-sectional micrograph of Example 3 (totally twice fired for each layer) is shown in FIG. In the sample shown in FIG. 2, a pigment is added to the glaze to make the upper glaze layer white (the lower glaze layer is black) so that the sample can be easily understood by photographing.
［ピンホール試験］
ついで、前述と同じ方法により、各実施例のピンホール試験を行った。なお、実施例３〜７は複層のため、印加電圧１０００Ｖに加え、１５００Ｖでも試験を行っている。また、参考として２０００Ｖを印加した試験も行った。
[Pinhole test]
Subsequently, the pinhole test of each example was conducted by the same method as described above. In addition, in addition to the applied voltage 1000V, since Examples 3-7 have tested in 1500V. Moreover, the test which applied 2000 V as reference was also done.
［表面光沢］
前述と同じ方法を用いて、実施例３〜７の表面光沢を測定した。結果は、前記ピンホール試験とともに、下記の「表２」にまとめて示す。
[Surface]
The surface gloss of Examples 3 to 7 was measured using the same method as described above. The results are shown in the following "Table 2" together with the pinhole test.
表２から、上釉層をコートすることにより、耐水性・耐食性が向上し、日本水道協会（ＪＷＷＡ）規格や日本ダクタイル鉄管協会（ＪＤＰＡ）規格等に規定の仕様（品質）を満たす鋳鉄とすることができた。なかでも、表面コート層の厚さを２００μｍ以上とした場合、飛躍的に耐水性・耐食性が向上することが分かった。 From Table 2, by coating the upper weir layer, the water resistance and corrosion resistance are improved, and cast iron meets the specifications (quality) defined in the Japan Water Works Association (JWWA) standard and the Japan Ductile Iron Pipe Association (JDPA) standard etc. I was able to. In particular, it was found that when the thickness of the surface coat layer is 200 μm or more, the water resistance and corrosion resistance are dramatically improved.
つぎに、前記の各実施例と同じ基材と、前述の下釉１および上釉１，２を用いて、ガラス質基材密着層とガラス質表面コート層とを、一度の焼成により形成した実施例８〜１０の供試用鋳鉄サンプル、すなわち、先に述べた第３実施形態に相当する「シングルベイク層」を有する鋳鉄サンプル、を作製した。 Next, a vitreous substrate adhesion layer and a vitreous surface coating layer were formed by firing once using the same base material as each of the above-mentioned examples, and the lower layer 1 and the upper layers 1 and 2 described above. Test cast iron samples of Examples 8 to 10, that is, cast iron samples having “single bake layers” corresponding to the third embodiment described above were produced.
＜供試品の作製（シングルベイク）＞
まず、表面処理済みの基材をオーブンを用いて加熱し、基材を温度７５±５℃のプレヒート状態とした。そして、プレヒート状態の基材の一面（処理対象面）に、スプレーを用いて、調製済みの下釉１を塗布した。
<Production of the sample (single bake)>
First, the surface-treated substrate was heated using an oven to bring the substrate into a preheated state at a temperature of 75 ± 5 ° C. Then, the prepared lower coating 1 was applied to one surface (surface to be treated) of the preheated base material using a spray.
続けて、室温下で、下釉１からなる下釉層（平均厚さ９０または２００μｍ）が塗布済みの基材の、上記下釉層上に、調製済みの各上釉を、焼成後の基材密着層の厚さの目標を９０μｍまたは２００μｍとして、スプレーを用いて塗布した。 Subsequently, on the lower layer of the substrate to which the lower layer (average thickness 90 or 200 μm) consisting of lower layer 1 has been applied at room temperature, the prepared upper layers are each after firing. The target of the thickness of the adhesive layer was 90 μm or 200 μm, and was applied using a spray.
［焼成］
ついで、これらの各上釉塗布済みのサンプルに、釉層表面の水分を除去するための加熱乾燥（１５０℃×１０分間）を施した後、オーブン中で、７９０℃×１０分間の焼成（１度のみ）を行って、実施例８〜１０の供試用鋳鉄サンプルを得た。なお、各サンプルにおける上釉の種類と、形成されたガラス質表面コート層の厚さは、後記の「表３」にまとめて示した。また、参考として、実施例９（２層連続塗布後、１回のみ焼成）の断面顕微鏡写真を、図３に示す。なお、前記図２と同様、図３に記載のサンプルも、上釉層に白色の顔料を添加しており、黒く写っている部分が下釉層に相当する。
[Firing]
Next, each of these upper-coat-coated samples is dried by heating (150 ° C. × 10 minutes) to remove moisture on the surface of the wedge layer, and then baked in an oven at 790 ° C. × 10 minutes (1 Only) to obtain test cast iron samples of Examples 8-10. In addition, the kind of upper eyelid in each sample and the thickness of the formed vitreous surface coat layer were collectively shown in "Table 3" of a postscript. Further, as a reference, a cross-sectional micrograph of Example 9 (fired only once after two-layer continuous application) is shown in FIG. As in the case of FIG. 2, the sample shown in FIG. 3 also has a white pigment added to the upper weir layer, and the black part corresponds to the lower weir layer.
そして、先の各実施例と同様の「ピンホール試験」および参考の「表面光沢」の測定を行って、結果を、「表３」にまとめて示した。なお、表３における上２段「実施例４」と「実施例６」は、先の表２に記載した実施例４，６と同じもの（再掲）である。 Then, the same “pinhole test” and reference “surface gloss” were measured as in the previous examples, and the results are summarized in “Table 3”. The upper two stages “Example 4” and “Example 6” in Table 3 are the same as those in Examples 4 and 6 described in Table 2 above (represented).
表３から、基材上のガラス質被覆層が、焼成回数１回のシングルベイク層であっても、下釉・上釉ごとにそれぞれ計２回の焼成を経たガラス質被覆層と、同等の性能を有することが分かった。これにより、２層（ガラス質基材密着層およびガラス質表面コート層）からなる高品質のガラス質被覆層を、省エネルギーかつ低コストで、安定的に形成することが可能であることが実証された。 From Table 3, even if the vitreous coating layer on the substrate is a single bake layer with one firing cycle, it is equivalent to the vitreous coating layer obtained by firing twice each in total for each lower and upper layer. It turned out that it has performance. This demonstrates that it is possible to stably form a high-quality vitreous coating layer consisting of two layers (a vitreous substrate adhesion layer and a vitreous surface coating layer) with energy saving and at low cost. The
本発明は、上記実施例や実施形態における構成やその結果に左右されることなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。 The present invention can be implemented in other various forms, without being influenced by the configuration and the result in the above-mentioned example and embodiment. Accordingly, the above-described embodiments are merely illustrative in every respect, and the scope of the present invention is as set forth in the claims, and is not limited by the text of the specification. Furthermore, all variations and modifications that fall within the scope of the claims fall within the scope of the present invention.
本発明は、水道管用，下水道管用のダクタイル鋳鉄管の他、工業用水用等、耐水性・耐食性が求められる鋳鉄管あるいは鉄管に、広く利用することができる。また、鍋等の鉄製品や酒造タンク等の内面に施される、ほうろう（琺瑯）やグラスライニング等としても使用することが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used for cast iron pipes or iron pipes for which water resistance and corrosion resistance are required, such as for industrial water, etc., as well as ductile cast iron pipes for water pipes and sewer pipes. Moreover, it is possible to use as enamel (glass), a glass lining, etc. which are given to inner surfaces, such as iron products, such as a pot, and a sake-making tank.
Claims (5)
前記基材の表面に設けられた、けい酸ナトリウムを含有する厚さ９０μｍ以上のガラス質基材密着層と、を有することを特徴とするガラス質層被覆鋳鉄。 A base material made of cast iron,
A vitreous layer-coated cast iron, comprising: a vitreous substrate adhesion layer having a thickness of 90 μm or more containing sodium silicate provided on the surface of the substrate.
前記ガラス質基材密着層および前記ガラス質表面コート層からなるガラス質被覆層の、ＪＩＳ Ｇ ５５２８：２０１４に記載のピンホール試験におけるピンホール数が、０（零）であることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス質層被覆鋳鉄。 It has a glassy surface coating layer with a thickness of 50 μm or more, laminated on the outside of the vitreous substrate adhesion layer,
The number of pinholes in the pinhole test described in JIS G 5528: 2014 of the vitreous coating layer comprising the vitreous substrate adhesion layer and the vitreous surface coating layer is 0 (zero). The vitreous layer-coated cast iron according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017167779A JP6927810B2 (en) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Vitreous layer coated cast iron and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017167779A JP6927810B2 (en) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Vitreous layer coated cast iron and its manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019044224A true JP2019044224A (en) | 2019-03-22 |
| JP6927810B2 JP6927810B2 (en) | 2021-09-01 |
Family
ID=65813896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017167779A Active JP6927810B2 (en) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Vitreous layer coated cast iron and its manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6927810B2 (en) |
-
2017
- 2017-08-31 JP JP2017167779A patent/JP6927810B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6927810B2 (en) | 2021-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102775827B (en) | High-temperature-resistance anti-corrosion coating and application thereof in outer wall of industrial boiler | |
| CN105860609A (en) | High-temperature-resistant anti-corrosion ceramic coating and preparation method thereof | |
| JP2019044224A (en) | Glassy layer coated cast iron | |
| JP2006307124A (en) | Ordinary temperature-curable inorganic coating film and coating agent | |
| CN108373695A (en) | Hydrolyzable protective coating composition and its coating and Organic-inorganic Hybrid Protection Coating | |
| JP2011526649A (en) | Method for coating a metal surface with a hybrid layer | |
| CN204977652U (en) | Have nano -ceramics membrane galvanized steel corrosion -resistant and thermal -insulated function concurrently | |
| US3278332A (en) | Method of applying porcelain enamel to metal | |
| JPH02282460A (en) | Metallic material surface-treated with ceramics | |
| CN105694553A (en) | High-temperature-resistant paint and preparation method thereof | |
| JP2937358B2 (en) | Enamel product and method for producing the same | |
| JP6018850B2 (en) | Metal pipe manufacturing method | |
| JP3844115B2 (en) | Acrylic resin-coated metal plate and method for producing the same | |
| JPH02141232A (en) | Colored-ceramic coated steel plate and manufacture thereof | |
| JP2009083432A (en) | Precoated aluminum material for soil protection | |
| KR950012487B1 (en) | Method for making an enamelled aluminum | |
| ITAN20100191A1 (en) | "METHOD OF MANUFACTURING AN NON-STICK COOKING CONTAINER FOR FOODS, SUCH AS A POT OR SIMILAR, INTERNALLY PROVIDED WITH A CERAMIC COATING" | |
| JP3543920B2 (en) | Polyvinyl chloride resin-coated metal sheet and method for producing the same | |
| JPH05132646A (en) | Inorganic paint composition | |
| TWI477648B (en) | Anticorrosion surface treatment for al and al-alloy and articles treated by same | |
| ITMI942682A1 (en) | PROCEDURE FOR THE APPLICATION OF PTFE-BASED NON-STICK COATINGS ON PREVIOUSLY DEGREASED MOLDED ALUMINUM PRODUCTS | |
| TWI615207B (en) | Coated steel plate with oxidation resistance at high temperature and method of manufacturing the same and application thereof | |
| JPH02282459A (en) | Metallic material surface-treated with ceramics | |
| JPH06190340A (en) | Coated metal body | |
| KR20160126594A (en) | Method for forming nonstick coating layer using enamel undercoat and metal products coated with the nonstick coating layer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200622 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210317 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210330 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210531 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210720 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210805 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6927810 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |