JP3939070B2

JP3939070B2 - 鋳鉄管の防食方法

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Publication number: JP3939070B2
Application number: JP2000093302A
Authority: JP
Inventors: 昌彦斉藤; 隆亮出口; 義久梶原; 吉貞道浦; 能生山田; 信一郎為
Original assignee: Kurimoto Ltd; Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Kurimoto Ltd; Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP2001279472A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳鉄管の防食方法に関し、屋外での仮置きで発生する白錆や、蒸気養生により発生する白錆の上にも塗装可能な塗料を用いた鋳鉄管の防食方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋳鉄管は、上下水道等に広く用いられ、その管内面には長期の通水に対する高耐食性及び高耐久性が要求されるため、モルタルライニング又はエポキシ樹脂粉体塗装が広く採用されてきている。
また、鋳鉄管は、地中等に埋没された環境で使用されることが多いため、管外面には防食層として、Ｚｎ系プライマーを用いる場合が多い。Ｚｎ系プライマーとしては、ジンクリッチ塗料や、Ｚｎ（Ｚｎ−Ａｌ擬合金、Ｚｎ−Ａｌ合金を含む）溶射があるが、最近は防食性能に優れたＺｎ溶射が広く用いられてきている。
【０００３】
鋳鉄管の製造工程において、管外面にＺｎ系プライマー層を形成させた後、管内面に、モルタルライニング又はエポキシ樹脂粉体塗装までの間に、一般的に保管スペース等の関係で屋外での仮置きが避けられず、その間に白錆が発生し、それが原因で上塗り塗膜（ＪＷＷＡＫ１３９に適合する水性エマルション塗料）との付着性が低下するといった問題点があった。
また、モルタルライニングの場合は、管外面にＺｎ系プライマー層を形成させた後に、モルタルを施工し、モルタルの硬化を促進するための蒸気養生を行うため、更に白錆が発生し、それが原因で上塗り塗膜（ＪＷＷＡＫ１３９に適合する水性エマルション塗料）との付着性が低下するといった問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、モルタルライニング又はエポキシ樹脂粉体塗装による高耐食性、高耐久性という優れた特長を生かしつつ、屋外での仮置きで発生する白錆や、蒸気養生により発生する白錆の上にも塗装可能な塗料を用いることにより、効率よく鋳鉄管を製造することのできる塗装工程を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記要求を満たす鋳鉄管の防食方法について、鋭意検討を行った結果、特定の水性２液型エポキシエマルション塗料を、プライマーとして用いることにより、屋外での仮置きで発生する白錆や、蒸気養生により発生する白錆の上にも塗装可能となり、効率よく鋳鉄管を製造することのできる塗装方法を見出し、本発明を完成したものである。
即ち、本発明は、以下の工程、
（１）鋳鉄管の外面に、亜鉛、亜鉛−アルミニウム擬合金、又は亜鉛−アルミニウム合金を溶射し、溶射被膜層を形成する工程、
（２）前記鋳鉄管の外面の溶射被膜層に、４７５〜１，８００のエポキシ当量を有するエポキシ樹脂からなる第１成分と、活性水素当量（固形分）１６０〜６００のアミン硬化剤からなる第２成分とを含有する固形分５重量％以上の水性２液型エポキシエマルション塗料を塗装し、エポキシ樹脂被膜を形成する工程、及び
（３）前記エポキシ樹脂被膜上に、固形分１５重量％以上のアクリルエマルション塗料を塗装し、アクリル樹脂被膜を形成させる工程、
を含むことを特徴とする鋳鉄管の防食方法に関するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明で使用される鋳鉄管は、公知のものであり、特に、上下水道等に広く用いられている。
本発明では、まず、鋳鉄管の管外面に、亜鉛、亜鉛−アルミニウム擬合金、又は亜鉛−アルミニウム合金を溶射し、溶射被膜層を形成する。この工程では、溶射被膜層形成前に、予め、鋳鉄管外面を必要に応じて、ブラスト処理や、清掃等の素地調整を行ってもよい。
溶射は、例えば、ガス溶射法や、アーク溶射法、プラズマ溶射法等により、行うことができる。これらの方法自体は、公知である。これらの方法によって、亜鉛、亜鉛−アルミニウム擬合金、又は亜鉛−アルミニウム合金を溶射し、鋳鉄管外面に亜鉛、亜鉛−アルミニウム擬合金、又は亜鉛−アルミニウム合金の溶射被膜層を形成する。
【０００７】
亜鉛−アルミニウム合金における、亜鉛とアルミニウムとの質量割合は、例えば、（９５：５〜４０：６０）が防食性の観点から適当である。亜鉛とアルミニウムとからなる擬合金は、溶射された亜鉛とアルミニウムとが不規則に重なり合い、外見的に亜鉛−アルミニウム合金を形成している状態をいう。この場合も、亜鉛とアルミニウムとの質量割合は、亜鉛−アルミニウム合金の場合と同様である。
溶射被膜層の厚さは、通常、７０〜３００ｇ／ｍ²、好ましくは、１００〜２６０ｇ／ｍ²であることが、長期防食性や、密着性の観点から適当である。
【０００８】
溶射方法としては、回転しながら管軸方向に移送される鋳鉄管に、固定した溶射ガンにより、亜鉛−アルミニウム擬合金、又は亜鉛−アルミニウム合金（以下、亜鉛の場合を含み、単に「亜鉛」と総称する。）を溶射する方法や、回転させた鋳鉄管に、溶射ガンを移動させながら亜鉛を溶射する方法が適当であるが、これらに限定されるものではなく、周知の各種方法で亜鉛を溶射することも可能である。
このような溶射工程の後に、好ましい１態様においては、鋳鉄管内面に、モルタルライニング層を形成する。モルタルライニングとしては、通常、鋳鉄管に用いられているセメントモルタルライニングを施すことが適当である。
【０００９】
本発明においては、特に好ましい態様においては、鋳鉄管の外面に形成された溶射被膜層の上に、以下で詳述する水性２液型エポキシエマルション塗料を塗装する前に、好ましくは、以下の工程が行われる。
（１）モルタルライニングした鋳鉄管を養生する工程。
（２）養生後、該養生工程により発生する白サビを除去することなしに、該鋳鉄管を温水槽に入れ、鋳鉄管の温度を、好ましくは、５０〜８０℃、更に好ましくは、６０〜８０℃に加温する工程。
（３）該鋳鉄管を温水槽から出し、水を切って乾燥させる工程。
養生は、例えば、３５〜５５℃の温度で、３時間以上の条件で蒸気養生を行い、モルタルの品質安定化を図るために行われる。この養生過程において、鋳鉄管の外面に、白サビが生じ易い。
鋳鉄管の加温は、以下で説明する水性２液型エポキシエマルション塗料を塗布した後の乾燥又は硬化工程を促進するために行われる。
本発明においては、養生工程により亜鉛の白サビが発生しても、そのまま、白サビを除去することなしに、該鋳鉄管を温水槽に入れ、鋳鉄管の温度を加温することができる。
【００１０】
このようにして処理された鋳鉄管の外面には、可使時間や、作業性、乾燥性等の観点から、固形分５質量％以上、好ましくは、１０質量％以上（上限としては、例えば、５０質量％が適当である）の水性２液型エポキシエマルジョン塗料を乾燥膜厚が、例えば、５〜４０μｍ、好ましくは、１０〜２０μｍになるように塗装する。
本発明の水性２液型エポキシ樹脂塗料は、４７５〜１，８００のエポキシ当量を有するエポキシ樹脂を含有する第１成分と、活性水素当量（固形分）１６０〜６００のアミン硬化剤とを含有する第２成分を有し、使用時において、水による希釈が可能で、溶剤系塗料に比較して、引火性や有害性有機揮発分含有量が減量出来る。
【００１１】
使用されるエポキシ樹脂としては、エポキシ当量が４７５〜１，８００である限り、各種のエポキシ樹脂を使用することができる。このようなエポキシ樹脂は、常温で半固形状、固形である。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡや、ビスフェノールＦ等のビスフェノール化合物、レゾルシン、ハイドロキノン等の多価フェノール、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のポリフェノール化合物とエピクロルヒドリンとから誘導されるもの：ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等の多価アルコールとエピクロルヒドリンとから誘導されるもの：
【００１２】
３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（３，４−エポキシシクロヘキサン）カルボキシレート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサン）カルボキシレート等の脂環式エポキシ化合物：フタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、トリメリット酸等の多価カルボン酸及び、オキシ安息香酸、オキシナフトエ酸等のヒドロキシカルボン酸とエピクロルヒドリンとから誘導されるもの：アニリン、フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等の多価アミノ化合物、及び、アミノフェノール、アミノクレゾール等のヒドロキシアミノ化合物とエピクロルヒドリンとから誘導されるものが好適に挙げられる。また、エポキシ樹脂は、ポリウレタン骨格や、ポリブタジエン骨格を有していてもよく、分子の一部に複数のエポキシ基を結合させた化合物、或いは、ヒダントイン環を有するエポキシ化合物であってもよい。これらのエポキシ樹脂は、単独で、又は２種類以上を組合せて用いても良い。
【００１３】
エポキシ当量が４７５以下であると、可使時間が短くなり、１，８００を超えると、塗膜表面の乾燥が早く、割れを生じて厚膜塗装できない。エポキシ樹脂は、可使時間、作業性、乾燥性の点から、好ましくは、エポキシ当量が５００〜１，６００であるエポキシ樹脂が好適である。
【００１４】
エポキシ樹脂の数平均分子量は、好ましくは、９００〜３６００、特に好ましくは、９５０〜３２００である。数平均分子量が、９００未満では、可使時間が短かくなり、好ましくない。また、この数平均分子量が３６００を超えると、表面の乾燥が早くなり、塗膜にワレを生じることとなり、好ましくない。
本発明で使用される第１成分は、上記で規定されるエポキシ樹脂を含有する。エポキシ樹脂は、第１成分の質量に基づいて、２．５〜４０質量％、好ましくは、５〜１５質量％の量であることが適当である。このような第１成分は、水性のエポキシエマルションとして市場において容易に入手可能である。
必要に応じて、水や、着色顔料、体質顔料、防錆顔料等の顔料類、分散剤、消泡剤等の添加剤を併用することが出来る。
【００１５】
体質顔料としては、通常のエポキシ樹脂組成物に使用される公知の無機充填材が適宜使用される。具体的に例示すれば、下記のものが挙げられる。炭酸カルシウムや、硫酸バリウム、結晶シリカ、溶融シリカ、無定形シリカ、アルミナ、水和アルミナ、マグネシア、タルク、マイカ、クレー、セラミック粉末、ガラス繊維粉末等。体質顔料は、単独で、又はこれらの２種類以上の混合物として用いてもよい。
着色顔料としては、例えば、カーボンブラックや、酸化チタン、ベンガラ等が挙げられる。
【００１６】
アミン硬化剤としては、活性水素当量（固形分）１６０〜６００を有する限り、エポキシ基を含有する化合物に対する硬化剤として公知のものを特に制限なく使用することができる。
アミン硬化剤の活性水素当量（固形分）は、１６０〜６００、好ましくは、１６０〜５００であることが適当である。活性水素当量が、この範囲をはずれると、付着性が低下するため、好ましくない。
このようなアミン硬化剤としては、例えば、フェニレンジアミンや、トリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族多価アミン：ジアミノシクロヘキシルメタン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン等の脂肪族多価アミン：これらの多価アミン類と前記エポキシ樹脂及び／又はモノエポキシ化合物との付加反応生成物：エチレンジアミン、キシリレンジアミン等のジアミン類とアジピン酸、
【００１７】
ダイマー酸等のジカルボン酸とを縮合させたポリアミドアミン類：２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾールトリメリット酸塩等のイミダゾール系化合物：前記イミダゾール系化合物と前記エポキシ樹脂との付加反応生成物：２−メチルイミダゾリン等のイミダゾリン化合物：ジシアンジアミド等のグアニジン化合物：１，４−ジアザビシクロ［２，２，２］オクタン等の第三級アミン化合物：１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７のノボラック塩等の化合物である。
【００１８】
アミン硬化剤は、単独で、又は２種類以上の混合物として用いても良い。アミン硬化剤の使用量は、その硬化剤が通常使用される場合と同様であり、必要に応じその使用量は加減してもよい。
第２成分は、アミン硬化剤を含有する。アミン硬化剤からなる第２成分は、水性２液型エポキシエマルションの質量に基づいて、通常、１〜２５質量％、好ましくは、５〜１０質量％の量で配合することが適当である。
必要に応じて、第２成分には、水や、着色顔料、体質顔料、防錆顔料等の顔料類、分散剤、消泡剤等の添加剤を併用することが出来る。これらの添加剤の範囲は、第１成分との関連で説明したものが好適に挙げられる。
【００１９】
本発明の水性２液型エポキシエマルション塗料は、上記第１成分と、第２成分とを別々に有する塗料組成物である。水性２液型エポキシエマルション塗料は、塗装前に、第１成分及び第２成分を混合してから、鋳鉄管外面上に塗装される。第１成分中のエポキシ樹脂と、第２成分中のアミン硬化剤との使用割合としては、例えば、エポキシ樹脂１当量に対し、アミン硬化剤の活性水素の割合が０．５〜１．５当量、好ましくは、０．７〜１．２当量となる割合が好適である。この当量が、０．５当量より少ないと、十分な硬化塗膜が得られず、一方、１．５当量より多いと、親水性が高くなり、耐食性が低下し易い。
【００２０】
本発明で使用される第１成分及び第２成分には、更に、通常のエポキシ樹脂塗料に使用される表面調整剤や、消泡剤、分散剤（濡れ改良材）、カップリング剤、可塑剤、溶剤、硬化触媒、染料、湿潤剤、レベリング剤、チキソトロピック性付与剤等をそれぞれに、又は第１成分及び第２成分の混合後に適宜添加してもよい。
本発明で使用される水性２液型エポキシエマルション塗料は、塗装後、例えば、２０〜６０秒間、好ましくは、３０〜６０秒間のセッティングタイムを置き、水性２液型エポキシエマルション塗料を安定させる。
エポキシ樹脂被膜は、通常、５〜４０μm、好ましくは、１０〜２０μmの厚みを有することが適当である。
次いで、このように形成されたエポキシ樹脂被膜の上に、好ましくは、以下で説明するアクリルエマルション塗料を塗装する。
【００２１】
アクリルエマルション塗料は、固形分１５質量％以上、好ましくは、５０質量％以上（上限は、例えば、７０質量％が適当である）のを乾燥膜厚が、例えば、４０〜１２０μｍ、好ましくは、６０〜８０μｍになるように塗装し、乾燥させることが適当である。
本発明で使用するアクリルエマルション塗料は、水性アクリル系樹脂、顔料及び界面活性剤、必要に応じて、顔料分散剤や、消泡剤等の各種添加剤からなる。従来、溶射被膜に白サビが発生した場合には、アクリルエマルション塗料を塗装しても、白サビによって、密着性の良い防食塗膜を得ることはできなかった。本発明では、溶射被膜層に、特定の水性２液型エポキシエマルション塗料を塗装することによって、その上にアクリルエマルション塗料を塗装しても、密着性の優れた防食塗膜を得ることができることを見出したものである。
【００２２】
本発明で使用するアクリルエマルション塗料は、アクリル樹脂を固形分換算で５０重量％以上の比率で含有するアクリル系樹脂からなる水性アクリル系樹脂、顔料及び界面活性剤、顔料分散剤、消泡剤等の各種添加剤からなる。
アクリルエマルション塗料の主要成分であるアクリル系樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル酸エステル類及びカルボキシル基含有のビニル系単量体、更には必要に応じて、その他共重合可能なビニル系単量体をラジカル重合開始刹を使用して重合することにより得られる。重合方法としては、例えば、溶液重合や、乳化重合、懸濁重合等の各種の公知慣用の手法が使用できる。
【００２３】
（メタ）アクリル酸エステル類としては、例えば、（メタ）アクリル酸メチルや、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ベンジル等が挙げられる。これらのモノマーは、単独でも、またそれらの混合物として使用してもよい。カルボシル基含有のビニル単量体としては、例えば、アクリル酸や、メタアクリル酸、クロトン酸等の一塩基酸モノマー、イタコン酸や、マレイン酸、フマル数等の二塩基酸モノマー、及びこれらのアルコールハーフエステル類が挙げられる。更に、その他共重合可能な単畳体としては、スチレンや、ビニルトルエン、ｄ−メチルスチレン等の芳香族モノマーや、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド等の、水酸基や、グリシジル基、アミド基、アルコキシシリル基、アミノ基、エチレンオキシド基、燐酸基、スルフォニル基等の官能基を分子内に有する官能基モノマーが必単に応じ選択、使用される。
【００２４】
厚膜性や、作業性の点から、アクリルエマルション塗料は、固形分換算で上記した水性のアクリル系樹脂が１５重量％以上含有されている。樹脂分がアクリルエマルション塗料中の固形分で１５重量％未満の場合には、得られる塗膜の基材付着性及び防食性が劣るようになる。
アクリルエマルション塗料は、鋳鉄管を回転させながら、固定もしくは往復移動させるスプレーガンにより、スプレー塗装することが適当であるが、ハケ塗装や、ローラ塗装等の周知の各種方法で塗装することも可能である。
【００２５】
塗装されたアクリルエマルション塗料は、前記温水槽で加温された熱あるいは自然乾燥により硬化させる。得られるアクリル樹脂被膜の厚さは、例えば、４０〜１２０μｍ、好ましくは、６０〜８０μｍが適当である。
このようにしてアクリルエマルション塗料からのアクリル樹脂被膜を形成させた鋳鉄管は、保管スペースや製造ラインの関係で通常屋内外に仮置保管される。更に、溶射被膜層、エポキシ樹脂被膜及びアクリル樹脂被膜を施した鋳鉄管の外面に、上塗り塗膜を設けてもよい。
上塗り塗膜は、アクリル樹脂被膜だけであれば、光沢、耐久性に劣るので、必要に応じて、光沢のある美観付与や耐候性、耐久性等を向上させる目的で形成させる。
【００２６】
上塗り塗膜用の上塗り塗料としては、従来から鋳鉄管外面用上塗り塗料として使用されているものであれば、各種塗料が、使用可能であり、具体的には、フッ素樹脂や、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、あるいは、シリコーン樹脂等を結合剤とする有機溶剤型もしくは、水希釈型塗料が挙げられる。
これら上塗り塗料は、前述のアクリルエマルション塗料と同様に塗装することができ、自然乾燥や、強制乾燥させることにより硬化させることができる。上塗り塗膜層の膜厚は、自然乾燥で、例えば、１０〜５０μｍ、好ましくは、２０〜３０μｍが適当である。
【００２７】
別の態様としては、本発明の塗装方法は、溶射被膜層を形成した後、鋳鉄管を、屋外で保存した後、屋外での保存により発生する白サビを除去することなしに、鋳鉄管を予熱しながら、該鋳鉄管の内面に、エポキシ樹脂系粉体塗料を塗装して、前記予熱により、前記エポキシ樹脂系粉体塗料を硬化させ、粉体塗膜層を形成した後、上記と同様にして、溶射被膜を形成した鋳鉄管の外面に、水性２液型エポキシエマルション塗料を塗装し、次いで、アクリルエマルション塗料を塗装し、更に必要に応じて、上塗り塗膜を形成することが好ましい。
【００２８】
屋外で長期に保存すると、白サビが発生し易い。しかしながら、上記のように塗装することによって、白サビを除去することなしに、鋳鉄管を予熱しながら、鋳鉄管の内面に、エポキシ樹脂系粉体塗料を塗装し、次いで、上記のように水性２液型エポキシエマルション塗料、アクリルエマルション塗料等を鋳鉄管外面に塗装することができる。
屋外では、溶射被膜を形成した鋳鉄管は、例えば、１日〜６ヵ月等の長期間保管されることが多い。
【００２９】
鋳鉄管を予熱するのは、鋳鉄管の内面に塗装されるエポキシ樹脂系粉体塗料をその予熱により、硬化させるためである。予熱温度は、使用するエポキシ樹脂系粉体塗料の種類、硬化時間等により、任意に決定されるが、通常、管体温度が（２２０℃±５０℃）になる程度が適当であり、この温度範囲でエポキシ樹脂系粉体塗料が溶融するとともに、エポキシ樹脂と硬化剤との間で架橋反応が起こる。予熱手段としては、例えば、ガス炉や、電気炉等の周知の加熱炉による方法が挙げられるが、予熱することができる限り、これら手段に限定されるものではない。
【００３０】
なお、エポキシ樹脂系粉体塗料を塗装する前に、管内面を、研磨や、清掃等の手段により、素地調整を行うのが望ましい。
管内面に塗布されるエポキシ樹脂系粉体塗料は、鋳鉄管内面の防食性を付与させる。エポキシ樹脂系粉体塗料は、鋳鉄管を予熱しながら、鋳鉄管の内面に、塗装する。
エポキシ樹脂系粉体塗料は、通常、好ましくは、常温で固形のエポキシ樹脂、該エポキシ樹脂用の硬化剤、更に必要に応じて、各種顔料、添加剤等を含有する。
そのようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの縮合物に代表されるグリシジルエーテル型樹脂や、グリシジルエステル型樹脂、グリシジルアミン型樹脂、脂環式エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂などの常温で固形の通常の粉体塗料用エポキシ樹脂が使用できる。
ただし、エポキシ樹脂は、例えば、軟化点６０〜１５０℃、エポキシ当量４００〜３０００のものが適当である。軟化点が６０℃より低いもの、或いはエポキシ当量が４００より小さいと、粉体塗料が貯蔵中固まり易くなり、一方、軟化点が１５０℃より高いもの、或いはエポキシ当量が３０００より大きいと、溶融粘度が高くなり、それ故、平滑な塗面が得難くなり、ピンホール等が発生しやすくなる傾向にある。
【００３１】
エポキシ樹脂用の硬化剤としては、通常エポキシ樹脂粉体塗料に用いられいる硬化剤であれば、特に制限なく、各種の硬化剤を使用することができる。このような硬化剤としては、例えば、酸無水物系や、ジシアンジアミド系、芳香族アミン系、有機酸ジヒドラジド系、ＢＦ３−アミン錯塩系、イミダゾール系、多価フェノール系等が代表的な硬化剤として挙げられる。
エポキシ樹脂と硬化剤との配合割合は、各硬化剤の特性に応じて変動するが、エポキシ樹脂本来の塗膜性能を発揮することができる公知の範囲内で決定される。例えば、多価フェノール系硬化剤を使用する場合、硬化剤中の水酸基対エポキシ樹脂中のエポキシ基の当量比は、（０．７〜１．３：１）の範囲が適当である。
【００３２】
酸化チタンや、酸化鉄、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、シリカ、タルク等の各種着色顔料、もしくは体質顔料、ガラス繊維等の充填剤、更には分散剤、表面調整剤等の各種添加剤を必要に応じて配合してもよい。
前記顔料と充填剤との総量は、粉体塗料の質量に基づいて、通常、２０〜５０質量％、好ましくは、３０〜４５質量％の量で配合するのが、厚膜化できるので望ましい。
粉体塗料は、従来から公知のドライブレンド法や、熱溶融練合法等により製造することができる。
【００３３】
鋳鉄管内面のエポキシ樹脂系粉体塗料の塗装方法としては、スプレーノズルを回転する鋳鉄管の内部に挿入し、管軸方向に移動させながら、塗装する方法や、粉体塗料を気体とともに回転する鋳鉄管の内部に大過剰送入し、管内壁に融着させ、余剰の粉体塗料を除去する方法等の周知の各種方法で粉体塗料を塗装することが可能である。
形成される粉体塗料層の膜厚は、例えば、３００μｍ以上、好ましくは、４００〜７００μｍが適当である。
上記以外の外面に塗装される水性２液型エポキシエマルション塗料、アクリルエマルション塗料及び必要に応じて塗装される上塗り塗料は、上記と同様である。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明について、更に、実施例により詳細に説明する。なお、実施例中「部」、「％」は質量基準で示す。
試験板の作成方法
試験板は、金属亜鉛量が１３５ｇ／ｍ^２でアーク溶射された鋼板（１５０×７０×２．３ｍｍ）を、サンシャインウエザオメーターに取り付け、連続散水条件下で、照射を２４時間行って、表面に亜鉛の白サビを発生させたものを用いる。この条件で生成する白サビは、全面に均一に発生しており、セロハン粘着テープを圧着して引き剥がすと、セロハン粘着テープ面の全面にケシ粒状の亜鉛の白サビが付着する。
【００３５】
実施例１〜４及び比較例１〜３
試験板を７０℃±１℃に調節した恒温器中で加熱しておき、以下の表１に示す組成のエポキシエマルション塗料をエアースプレーで、乾燥膜厚が１０〜１５μｍになるように塗装し、３０秒間放置の後、アクリルエマルション塗料（アクリルエマルション塗料、商品名クリモトコートＷＲ、固形分６２質量％）をエアースプレーで、乾燥膜厚が６０〜８０μｍになるように塗装した。塗装後、５０℃±１℃に保たれた恒温器中で、１０分間乾燥させた後、取り出して室内に放置する。
評価方法としては、５０℃×１０分間の乾燥を終了した後、室内に一週間放置し、カッターナイフを用いて、素地に達する２×２ｍｍのマス目を作り、セロハン粘着テープを圧着させ、瞬時に剥離した時のマス目の状態を、ＪＩＳＫ５４００、８，５，１の（５）評価に従って付着の良否を評価点数で示す。結果を以下の表3に示す。
【００３６】
【表１】

※１：エピレッツ５５２０−ＷＹ５５（油化シェルエポキシ（株）製、エポキシ当量６２５（固形分）、固形分５５％、ノボラックタイプエポキシ樹脂エマルション）
※２：エピレッツ３５２０−ＷＹ５５（油化シェルエポキシ（株）製、エポキシ当量５２０（固形分）、固形分５５％、ビスフェノールＡタイプエポキシ樹脂エマルション）
※３：エピレッツ３５４０−ＷＹ５５（油化シェルエポキシ（株）製、エポキシ当量１８００（固形分）、固形分５５％、ビスフェノールＡ高分子タイプエポキシ樹脂エマルション）
※４：エピコート＃１００１−７０ＸＬ（油化シェルエポキシ（株）製、エポキシ当量４７０（固形分）、固形分７０％、ビスフェノールＡタイプエポキシ樹脂キシレン溶液）
※５：ユカレジンＥ−１０７０−５０（吉村油化学（株）製、エポキシ当量４７５（固形分）、固形分５０％、ビスフェノールＡタイプエポキシ強制乳化エマルション）
【００３７】
※６：エピリンク７００（エアープロダクツジャパン（株）製、活性水素当量１６５（固形分）、固形分５５％、変性ポリアミン樹脂エマルション）
※７：ポリメントＣＫ−２００（（株）日本触媒製、活性水素当量６５０（固形分）、固形分３８％、アクリル変性ポリアミン樹脂エマルション）
※８：エピキュアー８２９０Ｙ−６０（油化シェルエポキシ（株）製、活性水素当量１６３（固形分）、固形分６０％、変性ポリアミン樹脂溶液）
※９：エピキュアー８５３６ＭＹ−６０（油化シェルエポキシ（株）製、活性水素当量３２４（固形分）、固形分６０％、ポリアミドアミン樹脂溶液）
※１０：トーマイドＴＸＣ−６３６Ａ（富士化成工業（株）製、活性水素当量２５７（固形分）、固形分７０％、変性ポリアミドアミンキシレン溶液）
※１１：アクリルエマルジョン塗料（大日本塗料（株）製、ＪＷＷＡ−Ｋ１３９規格品水系アクリル塗料（商品名；クリモトコートＷＲ）、固形分６２％）
※１２：エポキシシンナー（大日本塗料（株）製、エポニックスシンナーＡ）
【００３８】
ＪＤＰＡ−Ｚ２０１０−１９９７（水道用ダクタイル鋳鉄管外面塗装）に基ずく性能試験
白サビを発生させた亜鉛溶射鋼板１５０×７０×２．３ｍｍ（白サビの発生方法は前述１試験板の項で記述した方法による。）を７０℃±１℃に保たれた恒温器で加温し、同時に加温しておいた厚みが８ｍｍの鋼板上に乗せて、実施例１の水性２液型エポキシエマルション塗料を、乾燥膜厚が１０〜１５μｍになるようにエアースプレー塗装する。３０秒の間隔を置いてアクリルエマルション塗料（商品名クリモトコートＷＲ）を、乾燥膜厚が８０μｍになるようにエアースプレー塗装した後、５０℃±１℃に保った恒温器中で１０分間乾燥させる。しかる後に恒温器より取り出して室内で７日間放置し、溶剤型アクリル樹脂塗料（日本ペイント（株）製（商品名クリモトコートＡＣ）を、乾燥膜厚が２０〜３０μｍになるようにエアースプレー塗装を行い、室内で７日間放置乾燥させる。このようにして得た試験片を用いて、ＪＤＰＡ−Ｚ２０１０−１９９７に規定された各性能試験を行った結果、規格に合格する性能を発揮する事が確認出来た。
【００３９】
実施例５
内径が１００（ｍｍ）の鋳鉄管の外面に、亜鉛溶射を行った後、内面にセメントモルタルライニングを施工し、所定の蒸気養生を行って、外面の亜鉛溶射面に白サビを発生させた。この管を３０ｃｍの長さに切り出して、７０℃の恒温器に入れて管体温度を６５℃に昇温させた。恒温器から取り出して実施例１の水性２液型エポキシエマルション塗料をエアースプレーで乾燥膜厚が１０〜２０μｍになるように塗装し、３０秒間乾燥の後、アクリルエマルション塗料（アクリルエマルション塗料、商品名クリモトコートＷＲ、固形分６２質量％）をエアースプレーで乾燥膜厚が６０〜８０μｍになるように塗装した。この状態で屋外に１週間放置し、外面部の付着性を２×２ｍｍのゴバン目試験を行って評価した。結果を以下の表3に示す。
【００４０】
実施例６
内径が１００（ｍｍ）の鋳鉄管の外面に、亜鉛溶射を行った後、長さ３０ｃｍに切り出し、屋外に１ヶ月放置して亜鉛面に白サビを発生させた後、３００℃のオーブン中で加温した後、内面にＰＷＣが３０〜４５の範囲からなるエポキシ粉体塗料（Ｖ−ＰＥＴ♯１６００大日本塗料（株）社製商品名）を塗装した。この管をエアーブローを行って表面の塵埃を除去した後、７０℃の恒温器に入れて、管体温度を６５〜７０℃に昇温させた。恒温器から取り出して、実施例１の水性２液型エポキシエマルション塗料をエアースプレーで乾燥膜厚が１０〜２０μｍになるように塗装し、３０秒間乾燥の後、アクリルエマルション塗料（アクリルエマルション塗料、商品名クリモトコートＷＲ固形分６２質量％）をエアースプレーで乾燥膜厚が６０〜８０μｍになるように塗装した。この状態で屋外に１週間放置し、外面部の付着性を２×２ｍｍのゴバン目試験を行って評価した。その結果を以下の表3に示す。
【００４１】
付着性の評価結果
実施例５の結果：試験はランダムに選定した外面箇所の天地左右の４カ所で行いその平均値で評価した。
実施例６の結果：試験はランダムに選定した外面箇所の天地左右の４カ所で行いその平均値で評価した。
【００４２】
【表２】
表２評価点数

【００４３】
【表３】
表３

【００４４】
【発明の効果】
これまで、鋳鉄管の外面部防食塗膜は、損傷を受けることが避けられず、設備と人員を配置し、補修対応する事によって、その防食機能の低下を防いでいる。しかしながら、本発明によれば、一定の水性２液型エポキシエマルション塗料を塗装するにより、外面防食塗装を最後の工程で行っても、塗装迄の各種工程を経る間に管体に生成するサビ類を除去することなく、規定の性能を発揮する事が可能となり、防食機能の向上のみならず、省資源、省工程、省エネルギー、省廃棄物、更に環境負荷の低減等に寄与する事が大である塗装工法を見出した。また、比較例２から分かるように、比較例２の溶剤型と同等の性能を水系で得ることができる。

Claims

以下の工程、
（１）鋳鉄管の外面に、亜鉛、亜鉛−アルミニウム擬合金、又は亜鉛−アルミニウム合金を溶射し、溶射被膜層を形成する工程、
（２）前記鋳鉄管の外面の溶射被膜層に、４７５〜１，８００のエポキシ当量を有するエポキシ樹脂からなる第１成分と、活性水素当量（固形分）１６０〜６００のアミン硬化剤からなる第２成分とを含有する固形分５重量％以上の水性２液型エポキシエマルション塗料を塗装し、エポキシ樹脂被膜を形成する工程、及び
（３）前記エポキシ樹脂被膜上に、固形分１５重量％以上のアクリルエマルション塗料を塗装し、アクリル樹脂被膜を形成する工程、
を含むことを特徴とする鋳鉄管の防食方法。