(57)【要約】【課題】表面に流動抵抗を低減する構造を有する流動抵抗低減構造物を製造するにあたって、施工性に優れた流動抵抗低減鋼板を提供することを目的とする。更に、当該流動抵抗低減鋼板を使用した、製造及び維持コストの低い流動抵抗低減構造物を提供すること。【解決手段】流動抵抗低減構造物を製造する鋼板であって、溶接代を除く実質的に片面全面の表面に微細な凹凸が形成されていることを特徴とする流動抵抗低減鋼板、及び該鋼板の複数を平板のまま、もしくは曲面に加工した後、相互に溶接して、目的構造物の構成平面が形成されていることを特徴とする流動抵抗低減構造物。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動抵抗低減構造物を製造する鋼板であって、溶接代を除く実質的に片面全面の表面に微細な凹凸が形成されていることを特徴とする流動抵抗低減鋼板。
【請求項２】
前記鋼板が表面に表面を保護する塗装された塗膜面を有し、前記微細な凹凸が、該塗膜面において形成されていることを特徴とする請求項１記載の流動抵抗低減鋼板。
【請求項３】
前記鋼板が表面に表面を保護するラミネートされた樹脂フィルム面を有し、前記微細な凹凸が、該樹脂フィルム面において形成されていることを特徴とする請求項１記載の流動抵抗低減鋼板。
【請求項４】
流動抵抗低減構造物を製造する鋼板であって、溶接代を除く実質的に片面全面の表面に表面を保護するラミネートされた樹脂フィルムからなる第一の層と、更にその上に塗装された塗膜面を有し、前記微細な凹凸が、該塗膜面において形成されていることを特徴とする請求項１記載の流動抵抗低減鋼板。
【請求項５】
流動抵抗低減構造物を製造する鋼板であって、溶接代を除く実質的に片面全面の表面に表面を保護する塗装された塗膜からなる第一の層と更にその上にラミネートされた樹脂フィルム面を有し、前記微細な凹凸が、該樹脂フィルム面において形成されていることを特徴とする請求項１記載の流動抵抗低減鋼板。
【請求項６】
前記微細な凹凸が、表面に凹部を形成することにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至５何れかの項記載の流動抵抗低減鋼板。
【請求項７】
前記微細な凹凸が、表面に凸部を形成することにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至５何れかの項記載の流動抵抗低減鋼板。
【請求項８】
請求項１記載の鋼板の複数を平板のまま、もしくは曲面に加工した後、相互に溶接して、目的構造物の構成平面が形成されていることを特徴とする流動抵抗低減構造物。
【請求項９】
請求項１記載の鋼板の対辺どうしが接するように実質的な曲面に加工し、該対辺どうしを溶接して、目的構造物の構成平面が形成されていることを特徴とする流動抵抗低減構造物。
【請求項１０】
前記溶接部の表面に、溶接後に施工された、鋼板面に有するものと同じ塗装された塗膜面を有していることを特徴とする請求項８もしくは９記載の流動抵抗低減構造物。
【請求項１１】
前記溶接部の表面に、溶接後に施工された、鋼板面に有するものと同じラミネートされた樹脂フィルム面を有していることを特徴とする請求項８もしくは９記載の流動抵抗低減構造物。
【請求項１２】
前記溶接部の表面に、溶接後に施工された、鋼板面に有するものと同じラミネートされた樹脂フィルムからなる第一の層と、更にその上に塗装された塗膜面を有していることを特徴とする請求項８もしくは９記載の流動抵抗低減構造物。
【請求項１３】
前記溶接部の表面に、溶接後に施工された、鋼板面に有するものと同じ塗装された塗膜からなる第一の層と、更にその上にラミネートされた樹脂フィルム面を有していることを特徴とする請求項８もしくは９記載の流動抵抗低減構造物。
【請求項１４】
請求項８記載の流動抵抗低減構造物が船体であって、該船体の船殻の一部もしくは全部の面が請求項１記載の鋼板の複数を平板のまま、もしくは曲面に加工した後、相互に溶接して、形成されていることを特徴とする流動抵抗低減構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は船舶の船殻の表面、パイプライン配管の内面など、流動する流体と接する壁面に使用する鋼板材料の表面構造及び該表面構造を付与した流動抵抗低減鋼板及び流動抵抗低減構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に、従来の船殻、パイプライン内面などに使用される材料の構造を示す。通常、これらの母材、即ち鋼板１表面は平滑に仕上げられており、これを船形など所定の形状に加工・組立てした後、必要に応じて表面に防錆・防汚塗装処理層２’、３’が施される。また、用途が船殻の場合には、塗装材に導電性を有するものを用い、図４に示すような電源装置５を用いてこれに電流を流すことによって貝、藻などの海洋生物が付着することを防いでいる。これに加え、近年、図５に示すような表面に凹凸を持たせた鋼板６を用いて、流体の流動抵抗を低減する方法が提案されている。
【０００３】
しかしながら従来の技術では、表面に凹凸形状を持たせた母材（鋼板６）を用いても、塗装膜２’を施す工程で凹凸が埋められてしまい、十分な抵抗低減効果が得られなかった。また、塗装処理後に塗装表面に凹凸処理を施そうとしても、処理面積が大きいこと、形状が複雑であること、船底のメンテナンス時に凹凸が摩耗した場合の再加工に膨大な手間を要すること、などの理由により、抵抗低減効果が長期にわたって安定して得られ、且つメンテナンスが容易となるような施工ができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、流動抵抗低減構造物を製造する鋼板であって、表面に流動抵抗を低減する構造を有する流動抵抗低減構造物を製造するにあたって、施工性に優れた流動抵抗低減鋼板を提供することを目的とする。更に、当該流動抵抗低減鋼板を使用した、製造及び維持コストの低い流動抵抗低減構造物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】
本発明の流動抵抗低減鋼板は、流動抵抗低減構造物を製造するための鋼板であって、溶接代を除く実質的に片面全面の表面に微細な凹凸が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
流動体と接する物体に流動体が及ぼす流動抵抗を低減するために、流動体と接する物体の表面に、微細な凹凸を形成させる技術は、例えばゴルフボールにディンプルを、競泳用水着にストライプ溝を、夫々形成させるような実用例が従来あるが、例えば船舶の船殻の表面構造に関する大型構造物への応用例では、概念的な開示例はあるものの、施工性、メンテナンス性を含めた実用例は未だない。本発明の流動抵抗低減鋼板は流動抵抗低減構造物を製造するための基本単位をなすもので、該基本単位を集積することで、全体構造体を製造すれば、従来の問題点が解決されるという技術である。
【０００７】
更に本発明の流動抵抗低減鋼板は、表面に表面を保護する塗装された塗膜面を有し、前記微細な凹凸が、該塗膜面において形成されていることを特徴とする。
【０００８】
通常、これらの構造物の流動体に接する表面は、防蝕、防汚等目的で、コーティング、ラミネートなどにより保護皮膜が施される。母材の鋼板表面を凹凸加工して後、これら保護皮膜形成をしたのでは、折角の凹凸が埋まってしまい効果が殺減される。本発明では平滑な塗装された保護皮膜上に直接凹凸加工することで、流動抵抗低減構造を形成する。
【０００９】
当該方法は塗装する際に、エンボスロールを使用して凹凸塗装して行うことも可能であり、スプレー、電着、ロールコーティングなどの方法で塗装し塗膜形成後、エンボスロール処理、ブラスト処理、プラズマ処理などで凹凸加工して行うことも可能である。
【００１０】
更に本発明の流動抵抗低減鋼板は、表面に表面を保護するラミネートされた樹脂フィルム面を有し、前記微細な凹凸が、該樹脂フィルム面において形成されていることを特徴とする。
【００１１】
即ち、先の塗装による塗膜に代わって、母材即ち鋼板に予め凹凸加工された樹脂フィルムを前記鋼板にラミネートする。若しくはラミネートされた平滑な樹脂フィルムに凹凸加工をする。
【００１２】
前者の方法では樹脂フィルムを成形する際、凹凸加工を同時に行う。後者の方法では、前記塗膜で行ったのと同様な方法で凹凸加工を施すことができる。
【００１３】
更に本発明の流動抵抗低減鋼板は、溶接代を除く実質的に片面全面の表面に表面を保護するラミネートされた樹脂フィルムからなる第一の層と、更にその上に塗装された塗膜面を有し、前記微細な凹凸が、該塗膜面において形成されていることを特徴とする。
【００１４】
防蝕、防汚等の目的若しくは方法によっては、母材上に多層の皮膜を形成させる場合がある。即ち、第一の層にラミネートされた樹脂フィルムを形成し、所要の機能を持たせ、最外層に塗膜を塗装し別の機能を持たせる場合、本発明の凹凸構造は最外層の塗膜面に形成される。
【００１５】
更に本発明の流動抵抗低減鋼板は、溶接代を除く実質的に片面全面の表面に表面を保護する塗装された塗膜からなる第一の層と更にその上にラミネートされた樹脂フィルム面を有し、前記微細な凹凸が、該樹脂フィルム面において形成されていることを特徴とする。
【００１６】
前記同様目的で、第一の層に塗膜を形成し、所要の機能を持たせ、最外層に樹脂フィルムをラミネートし別の機能を持たせる場合、本発明の凹凸構造は最外層の樹脂フィルムに形成される。
【００１７】
更に本発明の流動抵抗低減鋼板は、前記微細な凹凸が、表面に凹部を形成することにより形成されていることを特徴とする。そして例えば、該凹部の深さが０．１μｍ〜１０ｍｍ、大きさが０．１μｍ〜１０ｍｍ、ピッチが０．１μｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。
【００１８】
更に本発明の流動抵抗低減鋼板は、前記微細な凹凸が、表面に凸部を形成することにより形成されていることを特徴とする。そして例えば、該凸部の高さが０．１μｍ〜１０ｍｍ、大きさが０．１μｍ〜１０ｍｍ、ピッチが０．１μｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。
【００１９】
前記凹凸構造の好ましい数値の範囲の例は、発明者等が経験的に見出した範囲であって、この範囲外の凹凸構造では、実用的な流動抵抗低減効果が、見出せなかったためである。
【００２０】
更に本発明の流動抵抗低減構造物は、溶接代を除く実質的に片面全面の表面に微細な凹凸が形成されている流動抵抗低減鋼板の複数を平板のまま、もしくは曲面に加工した後、相互に溶接して、目的構造物の構成平面が形成されていることを特徴とする。
【００２１】
更に本発明の流動抵抗低減構造物は、溶接代を除く実質的に片面全面の表面に微細な凹凸が形成されている流動抵抗低減鋼板の対辺どうしが接するように実質的な曲面に加工し、該対辺どうしを溶接して、目的構造物の構成平面が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
更に本発明の流動抵抗低減構造物は、前記溶接部の表面に、溶接後に施工された、鋼板面に有するものと同じ塗装された塗膜面を有していることを特徴とする。
【００２３】
鋼板の保護皮膜は溶接代の部分にはないので、溶接が完了してから、該部分に保護皮膜を鋼板の他の部分と同じ機能を発揮させる必要があるというものである。
【００２４】
更に本発明の流動抵抗低減構造物は、前記溶接部の表面に溶接後に施工された、鋼板面に有するものと同じラミネートされた樹脂フィルム面を有していることを特徴とする。
前記同様、溶接後の溶接代部分の処理である。
【００２５】
更に本発明の流動抵抗低減構造物は、前記溶接部の表面に、溶接後に施工された、鋼板面に有するものと同じラミネートされた樹脂フィルムからなる第一の層と、更にその上に塗装された塗膜面を有していることを特徴とする。
前記同様、溶接後の溶接代部分の処理である。
【００２６】
更に本発明の流動抵抗低減構造物は、前記溶接部の表面に、溶接後に施工された、鋼板面に有するものと同じ塗装された塗膜からなる第一の層と、更にその上にラミネートされた樹脂フィルム面を有していることを特徴とする。
前記同様、溶接後の溶接代部分の処理である。
【００２７】
更に本発明は、前記流動抵抗低減構造物が船体であって、該船体の船殻の一部もしくは全部の面が溶接代を除く実質的に片面全面の表面に微細な凹凸が形成されている流動抵抗低減鋼板の複数を平板のまま、もしくは曲面に加工した後、相互に溶接して、形成されていることを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。但し本実施の形態に記載される製品の寸法、形状、材質、その相対配置等は特に特定的な記載がない限りは本発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２９】
（実施例１）
図１に、本発明の第１実施例を示す。図１において、１は鋼板、２は表面に凹凸処理を施した、導電性の塗装膜もしくは樹脂フィルム、２’は導電性塗装膜、４は溶接部である。本発明では、母材である鋼板１表面に、符号２にて示す、塗装膜をプレコートした後にエンボス加工を施した、表面凹凸処理導電性の塗装膜、もしくは予め所定の凹凸形状を形成した樹脂フィルムをラミネート施工することにより表面凹凸処理導電性樹脂フィルムを施し、船形等に加工する前の鋼板材料を製作する。
【００３０】
母材となる鋼板１の表面に、予め所定膜厚の導電性塗装膜（符号２）を施す。この工程における塗装方法は、スプレー、電着、ロールコーティングなど公知の方法で行い、特に限定しない。この塗装工程を行ったのち、表面が凹凸となっているエンボスロールなどを塗装済の鋼板表面に押し付け、塗装鋼板に流動抵抗を低減するような凹凸を形成する。この凹凸形成法についても、エンボスロールによるもののほか、ブラスト処理、プラズマ処理など公知の方法を用いれば良く、本発明では特に限定しない。
溶接部４は鋼板１が剥き出しになるので、同質の塗膜、即ち導電性塗装膜２’で覆い保護する。
【００３１】
一方、鋼板面に導電性樹脂フィルム（符号２）をラミネート処理する場合、樹脂フィルムの作製工程中に表面を凹凸形状とするような工程を配設する。この樹脂フィルムの作製には、押出延伸など公知の方法を用いる。また、凹凸形状形成処理方法は、前記プレコート処理と同様、エンボスロールを用いるなど、公知の方法で行う。従って、これらの工程については、本発明において特に限定するものでは無い。このようにして作製した表面凹凸付き樹脂フィルムは、ラミネート処理により鋼板上に貼り付けられ、流体抵抗を低減するために必要な正面形状を持った材料ができあがる。
溶接部４は鋼板１が剥き出しになるので、前記同様、同質の塗膜、即ち導電性塗装膜２’で覆い保護する。
【００３２】
（実施例２）
図２に、鋼板表面に多層の塗膜もしくは皮膜を施工する場合の実施例を示す。ここでは、多層塗皮膜の一例として、船底等に使用する海洋生物等付着・汚損防止用導電性塗皮膜を施工した場合について示す。
【００３３】
図２に示した実施例では、母材となる鋼板１表面と表面凹凸処理導電性塗皮膜２との間に、絶縁性を有する塗膜もしくは樹脂フィルム３’をプレコート塗装もしくはラミネートにより形成している。この絶縁性塗皮膜３’を形成した後、表面に所定の凹凸形状を有する導電性塗膜もしくは樹脂フィルム２を塗装もしくはラミネートにより形成する。
また、上記のようにして作製されたプレコートもしくはラミネート鋼板を最終製品に加工する工程において、鋼板同士を溶接する場合、溶接部４の表面を、隣り合うプレコートもしくはラミネート処理した鋼板と同様の特性を有する塗料にて多層被覆する。即ち、図２に示した実施例では、溶接部に先ず絶縁塗装を施し、その上に導電性塗装を施している。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、前記のような方法で予め表面に凹凸形状を形成した材料を、船体、パイプライン等の材料として使用することにより、その施工が容易となる効果を発現する。即ち、本発明に基く鋼板材料を用いれば、既に所定の表面凹凸形状を有する材料に、曲げ、溶接などの施工を施すのみで船体など最終製品形状に仕上げることができ、広大な面積への塗装、表面形状加工といった煩瑣な作業が解消され、施工コストも大幅に低減することが可能となる。また、樹脂フィルムラミネート法で作製した材料を船等に用いた場合には、表面の凹凸形状が損なわれても、その部分のみをラミネートした樹脂フィルムを貼りかえることによって所定の表面形状に容易に復元することが可能である。ここで、従来の塗装メンテナンスにはスプレーなど吹き付けによる施工が多く用いられており、施工時の塗料の飛散が作業および周辺の環境を悪化させる恐れがあるが、ラミネート法を用いた場合には有害な塗料が飛散するような工程が無いため、作業および周囲環境の悪化防止に対しても効果を発揮する。
【００３５】
而して、本発明により施工性に優れた流動抵抗低減鋼板を提供することが可能となり、同時に当該流動抵抗低減鋼板を使用した、製造及び維持コストの低い流動抵抗低減構造物を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す断面概略図
【図２】本発明の第２の実施例を示す断面概略図
【図３】従来の被覆された構造物の断面概略図
【図４】従来の防蝕・防汚機能被覆された構造物の断面概略図と説明図
【図５】従来の流動抵抗低減構造物を示す断面概略図
【符号の説明】
１　　鋼板（母材）
２　　表面凹凸処理導電塗装層もしくは表面凹凸処理導電樹脂フィルム
２’　導伝性塗装膜もしくは導電性樹脂フィルム
３　　表面凹凸処理絶縁塗装膜もしくは表面凹凸処理絶縁性樹脂フィルム
３’　絶縁塗装膜もしくは絶縁樹脂フィルム
４　　溶接部
５　　電源装置
【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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