JP5976364B2 - 貝類付着抑制機能を持つ金属製品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、貝類付着抑制機能を持つ金属製品の製造方法に関し、さらに言えば、貝類、例えばフジツボやムラサキガイ、また最近とくに問題になっているカワヒバリガイ等の貝類の付着を抑制する機能を持つ金属製品（例えば金属製の板材、管材等）の製造方法に関する。

カワヒバリガイは、中国からの外来生物で、淡水性の二枚貝である。殻長２〜３ｃｍの小さな貝であるが、繁殖力が強いため、生態系の影響が大きいだけでなく、農業用水や水力発電所などの利水施設に被害を与えている。例えば、施設の壁面や配管などに塊となって付着し、配管を詰まらせるといった通水障害を引き起こすのである。壁面や配管内に付着したカワヒバリガイは、放水した程度では剥がすことができず、人力や重機を用いて剥がす必要があるため、多大な労力と費用が必要になる。そこで、カワヒバリガイの付着を抑制できる金属製の板材や管材等の金属製品が要望されている。

また、フジツボやムラサキガイは、海洋構造物や火力・原子力発電所の取水管に多量に付着して、取水障害を発生させることは、以前から知られている。

従来、船舶の船底に貝が付かないようにするために、銅ニッケル（Ｃｕ−Ｎｉ）合金パウダー膜で船底を覆う、「Ｃｕｐｒｏｔｅｃｔ」と呼ばれる技術が知られている（英国Ｅｃｏｓｅａ社の日本総代理店・株式会社デックのウェブサイトを参照）。この技術は、基材の表面を下処理（塗装や錆の除去）した後、にプライマー層（ウレタン樹脂）を形成し、その上にゲル状バインダー層（ウレタン樹脂）を形成してから、銅ニッケル合金パウダー層を形成し、三層構造とする、というものである。銅ニッケル合金は大気中の酸素と徐々に反応し、その結果、銅ニッケル合金パウダー層の表面には酸化皮膜が形成される。

このような三層構造を持つ船底が海水に浸されると、銅ニッケル合金パウダー層の表面にある酸化皮膜が海水と反応し、緑青を生成する。この緑青は、毒性を持たないが、その上ではほとんどの海洋生物が生存できない。このようにして、この船底に貝が付着するのを抑制することができる。銅ニッケル合金粒子層から銅が海水中に溶け出すことはほとんどないため、環境汚染は生じない。なお、緑青の生成は、海水への浸漬後、数時間から開始し、３〜４ヶ月後に終了する。

上述した「Ｃｕｐｒｏｔｅｃｔ」という技術では、次のようにして上記三層構造が形成される。まず、（１）船底の表面（下地）の下処理が行われる。具体的には、船底に施されている塗装や付着している錆の除去が行われる。次に、（２）その下地上にモイスチャー硬化型ウレタン樹脂プライマーをコーティングし、プライマー層を形成する。この工程の目的は、次工程で形成するバインダー層の下地への確実な接着と、完全な防水バリアの形成である。その後、（３）プライマー層上にウレタン樹脂をコーティングし、バインダー層を形成する。この工程の目的は、銅ニッケル合金パウダーを強力に接着させることである。最後に、（４）バインダー層上に、銅ニッケル合金パウダーをその密度と流量を制御しながら吹き付ける。

こうして、すべてのコーティング工程が完了した後、３〜７日（気象条件により異なる）が経過すると、バインダー層が完全に硬化する。

他方、本発明に関連する他の従来技術としては、特許文献１（特公平２−４１５５６号公報、特許第１６２７２３５号）に開示された「ポリエステル粉体塗料」、特許文献２（特公平３−５８７８８号公報）に開示された「ポリエステル粉体塗料の塗装法」、特許文献３（特公平６−４９１７３号公報、特許第１９１９２５４号）に開示された「金属物品の重防食処理方法」がある。

特許文献１の「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イソテレフタレート共重合体より構成されるものである。このポリエステル粉体塗料によれば、ホウロウ様の美しい仕上がりとその６０℃〜６５℃の高い転移点から固い表面を有し、耐候性、耐腐食性に富み、優れた電気特性を有しているに加えて、曲げプレスなどの後加工もできる、という高性能の塗膜が得られる。

特許文献２の「ポリエステル粉体塗料の塗装法」は、特許文献１の「ポリエステル粉体塗料」を用いる塗装法であり、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イソテレフタレート共重合体の粉体塗料を２６０℃〜４００℃の温度で焼き付ける、というものである。

特許文献３の「金属物品の重防食処理方法」は、溶融金属めっき膜上に合成樹脂膜を焼き付ける金属物品の重防食処理方法において、溶融亜鉛浴により溶融亜鉛めっきを施した直後の金属物品をその表面温度が次の工程に必要となる温度まで冷却し、飽和ポリエステル粉末の流動浸漬槽に溶融亜鉛めっきを施した前記金属物品を入れて前記飽和ポリエステル粉末と接触させ、前記亜鉛めっきが施された表面に溶融亜鉛めっき処理時の余熱で前記飽和ポリエステル粉末を焼き付けして飽和ポリエステル樹脂焼付け層を被覆・形成し、該飽和ポリエステル樹脂焼付け層を焼き付け被覆した後速やかに冷却することを特徴とするものである。この方法により重防食処理を施した製品は、強腐食環境中で使用しても充分な耐食性が得られる。

特公平２−４１５５６号公報 特公平３−５８７８８号公報 特公平６−４９１７３号公報

しかし、本発明者の研究によると、上述した「Ｃｕｐｒｏｔｅｃｔ」と呼ばれる従来技術は、船底の保護を目的として開発された技術であり、当該三層構造を持つ板材、管材のような金属製品を量産するには適していないことが判明した。例えば、この技術では、プライマー層、バインダー層、銅ニッケル合金パウダー層からなる三層構造が、基材上に形成されるが、すべての工程が完了してから３〜７日が経過しないと、バインダー層が完全に硬化しない。このため、使用開始時期は、これらの工程の終了後、３〜７日してからになる。換言すれば、当該三層構造を形成する工程が終了しても、すぐには使用できないのである。このように、この技術では、多数の船底に前記三層構造を形成することは困難である。

他方、海水や淡水に浸漬される部材への貝類の付着に起因する上述した問題は、近年ますます深刻さを増しているため、貝類の付着を抑制できる金属製品に対しては強いニーズがある。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、海水中または淡水中での長期使用（例えば１０年）に耐えうる耐候性と耐腐食性を持つと共に、フジツボやムラサキガイ、カワヒバリガイ等の貝類の付着を抑制する機能を持つ金属製品（金属製の板材や管材等）を量産することができる、金属製品の製造方法を提供することにある。

ここに明記しない本発明の他の目的は、以下の説明及び添付図面から明らかである。

（１） 本発明の金属製品の製造方法は、
金属製の基材を加熱する工程と、
加熱された前記基材の表面を飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜で覆う工程と、
前記未硬化塗膜に銅または銅合金のパウダーを付着させる工程と、
前記基材を冷却して前記未硬化塗膜を硬化させ、もって前記パウダーが表面に付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜を形成する工程と
を備えてなることを特徴とするものである。

本発明の金属製品の製造方法では、金属製の前記基材の表面が、当該基材との接着強度が大きい前記飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜で覆われるので、海水または淡水中での長期使用に耐えうる耐候性と耐腐食性を持つ金属製品が得られる。

また、前記基材の表面には、銅または銅合金の前記パウダーが表面に付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜が形成されているので、当該金属製品を海水または淡水に浸漬させると、前記パウダーが海水または淡水と接触して緑青が生じる。このため、当該金属製品の表面への貝類の付着が抑制される。なお、銅または銅合金の前記パウダーから銅が海水または淡水中に溶け出す量は微量であるため、環境汚染は生じない。

さらに、前記基材を加熱する工程は、公知の炉を用いて容易かつ効率的に実施できる。加熱された前記基材の表面を飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜で覆う工程は、流動浸漬法、溶射法、静電塗装法等で、耐候性と耐腐食性に優れた公知の飽和ポリエステル粉体塗料を前記基材の表面に膜状に付着させることで、容易かつ効率的に実施できる。前記未硬化塗膜に銅または銅合金のパウダーを付着させる工程は、前記未硬化塗膜に銅または銅合金のパウダーを吹き付けたり、容器内に収容した同パウダーに前記未硬化塗膜を接触させたりすることで、容易かつ効率的に実施できる。前記基材を冷却して前記未硬化塗膜を硬化させ、もって前記パウダーが表面に付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜を形成する工程は、前記基材を水に浸漬させることで、容易かつ効率的に実施できる。

このように、本発明の金属製品の製造方法に含まれる前記工程は、いずれも、公知の機械や設備と公知の方法を用いて容易かつ効率的に実行可能であるから、上述した「Ｃｕｐｒｏｔｅｃｔ」と呼ばれる従来技術のように、すべての工程が完了してから３〜７日が経過しないと使用できないといった難点がない。よって、本発明の金属製品の製造方法によれば、海水または淡水中での長期使用に耐えうる耐候性と耐腐食性を持つと共に、フジツボやムラサキガイ、カワヒバリガイ等の貝類の付着を抑制する機能を持つ金属製品を量産することができる。

（２） 本発明の金属製品の製造方法の好ましい例では、銅または銅合金の前記パウダーとして、銅ニッケル合金または銅亜鉛合金のパウダーが使用される。

（３） 本発明の金属製品の製造方法の他の好ましい例では、加熱された前記基材の表面を飽和ポリエステルの未硬化塗膜で覆う前記工程が、流動浸漬法を用いて飽和ポリエステル粉体塗料の塗膜を加熱された前記基材の表面に形成する工程と、その塗膜上に、溶射法または静電塗装法を用いて前記飽和ポリエステル粉体塗料を吹き付ける工程とを含む。この例では、厚い塗膜を作りやすい流動浸漬法で飽和ポリエステル粉体塗料の塗膜を形成した後、その上に溶射法または静電塗装法で同塗膜を追加形成するので、流動浸漬法で作られた塗膜の表面の凹凸をなくすことができ、したがって、銅または銅合金のパウダーが均一に分散して付着しやすい、という利点がある。

（４） 本発明の金属製品の製造方法の他の好ましい例では、前記未硬化塗膜に銅または銅合金のパウダーを付着させる工程の後に、前記未硬化塗膜に前記パウダーが埋もれないように前記飽和ポリエステル粉体塗料を再度吹き付ける工程を含む。この例では、前記未硬化塗膜に付着せしめられた銅または銅合金のパウダーを、より強固に定着させることができる、という利点がある。

本発明の金属製品の製造方法によれば、海水中または淡水中での長期使用に耐えうる耐候性と耐腐食性を持つと共に、フジツボやムラサキガイ、カワヒバリガイ等の貝類の付着を抑制する機能を持つ金属製品（金属製の板材や管材等）を量産することができる、という効果が得られる。

本発明の第１実施形態に係る金属製品の製造方法の全工程を、その工程順に示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る金属製品の製造方法において、基材としての鋼板の表面に、銅ニッケル合金パウダーが付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜が形成される状況を、その工程順に示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る金属製品の製造方法において、基材としての鋼板の表面に、銅ニッケル合金パウダーが付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜が形成される状況を、その工程順に示す断面図で、図２Ａの続きである。 本発明の一実施形態に係る金属製品の製造方法において、基材としての鋼板の表面に、銅ニッケル合金パウダーが付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜が形成される状況を、その工程順に示す断面図で、図２Ｂの続きである。 基材としての鋼板の表面に、銅ニッケル合金パウダーが付着した飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜が形成された状態を示す部分拡大断面図である。 基材としての鋼板の表面に、銅ニッケル合金パウダーが付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜が形成された状態を示す部分拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係る金属製品の製造方法により、基材としての鋼管の内表面と外表面に、銅ニッケル合金パウダーが付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜がそれぞれ形成された状態を示す断面図である。 流動浸漬法を用いて、基材としての鋼板の表面に飽和ポリエステル粉体塗料の塗膜を形成する工程の一例を示す断面説明図である。 溶射法を用いて、飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜上に、飽和ポリエステル粉体塗料の塗膜を追加形成する工程の一例を示す断面説明図である。 静電塗装法を用いて、飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜上に、飽和ポリエステル粉体塗料の塗膜を追加形成する工程の一例を示す断面説明図である。 吹き付け法を用いて、飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜上に銅ニッケル合金パウダーを付着する工程の一例を示す断面説明図である。 接触法を用いて、飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜上に銅ニッケル合金パウダーを付着する工程の一例を示す断面説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る金属製品の製造方法の全工程を図１に示す。

図１に示すように、本第１実施形態の金属製品の製造方法は、前処理工程Ｓ１、加熱工程Ｓ２、流動浸漬法による飽和ポリエステル粉体塗料コーティング工程Ｓ３、溶射法による飽和ポリエステル粉体塗料コーティング工程Ｓ４、吹き付け法による銅ニッケル合金（Ｃｕ−Ｎｉ）パウダー付着工程Ｓ５、溶射法による飽和ポリエステル粉体塗料付着工程Ｓ６、加熱工程Ｓ７、そして冷却工程Ｓ８を備えている。

最初の前処理工程Ｓ１では、金属製の基材としての鋼板１０に対して、脱脂のためのブラスト処理や、化成処理等の必要な下地処理を行なう。

次の加熱工程Ｓ２では、図２Ａ（ａ）に示すように、鋼板１０を所定温度に加熱する。加熱温度は、鋼板１０の種類、用途等に応じて設定されるが、２８０℃〜３５０℃の範囲で設定するのが好ましい。この範囲であれば、以降の工程における飽和ポリエステル粉体塗料の塗膜の形成が容易かつ確実になるからである。

流動浸漬法による飽和ポリエステル粉体塗料コーティング工程Ｓ３では、図２Ａ（ｂ）に示すように、加熱された鋼板１０の表面に、公知の流動浸漬法によって、飽和ポリエステル粉体塗料（飽和ポリエステルパウダー）を付着させ、飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜１１を形成する。これにより、鋼板１０の全表面が未硬化塗膜１１で覆われる。

この工程Ｓ３では、図６に示したような、飽和ポリエステル粉体塗料１１ａａを入れる収容容器５０が使用される。収容容器５０の底部付近には、多孔板５３が配置されており、それによって収容容器５０の内部が下部空間５１と上部空間５２に分割されている。飽和ポリエステル粉体塗料１１ａａは、上部空間５２に収容される。下部空間５１には、外部から圧縮空気が供給されており、多孔板５３の多数の孔から圧縮空気が上部空間５２に向かって吹き出るようになっている。このため、こうして吹き出た圧縮空気により、飽和ポリエステル粉体塗料１１ａａが上部空間５２内で攪拌される。

加熱された鋼板１０は、保持部材５４によって吊り下げられて、上部空間５２内の適当な位置（高さ）に保持される。飽和ポリエステル粉体塗料１１ａａは、加熱された鋼板１０の表面に接触し、部分的に溶融してその表面に付着する。この現象が鋼板１０の全表面で発生するので、図２Ａ（ｂ）に示すように、鋼板１０の全表面に飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜１１が形成される。

この工程Ｓ３では、鋼板１０の温度は、加熱工程Ｓ２での加熱温度より少し低下するが、形成された未硬化塗膜１１は半流動状態にある。

次の溶射法による飽和ポリエステル粉体塗料コーティング工程Ｓ４では、鋼板１０の表面に形成された飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜１１の上に、流動浸漬法による飽和ポリエステル粉体塗料コーティング工程Ｓ３で用いたのと同じ飽和ポリエステル粉体塗料を、公知の溶射法によって付着させる。こうして、図２Ａ（ｃ）に示すように、鋼板１０の表面に、飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜１１ａが形成される。未硬化塗膜１１の上に、溶射法による飽和ポリエステル粉体塗料が重ねられるため、結果として生じる未硬化塗膜１１ａは、未硬化塗膜１１よりも厚くなっている。

この工程Ｓ４では、図７に示すようなノズル６０が使用される。このノズル６０には、最も内側に飽和ポリエステル粉体塗料の流路が形成され、その外側に空気の流路が形成され、さらにその外側（最も外側）に燃焼ガス（例えばプロパン）の流路が形成されていて、ノズル６０の先端に炎が生じるようになっている。飽和ポリエステル粉体塗料は、その炎の中を通って放射されるので、溶融状態でノズル６０の先端から放出される。

流動浸漬法で鋼板１０の表面に形成された飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜１１は、図７に示すように、膜厚にムラがあり、表面に凹凸がある。しかし、その表面に、溶射法で、飽和ポリエステル粉体塗料１１ａａを吹き付けて付着させること（塗膜の追加形成）により、表面に凹凸がほとんどない（ほぼ平坦な）未硬化塗膜１１ａを得ることができる。このため、後の工程における銅ニッケル合金パウダーの付着が容易且つ確実になる利点がある。しかし、溶射法による飽和ポリエステル粉体塗料コーティング工程Ｓ４を省略しても、本実施形態の方法は実施可能である。

この工程Ｓ４では、溶融した飽和ポリエステル粉体塗料１１ａａが未硬化塗膜１１上に付着するが、それによる鋼板１０の温度上昇はほとんどないため、鋼板１０の温度は、工程Ｓ３での温度とほぼ同等である。このため、ここで形成された未硬化塗膜１１ａも、同様の半流動状態にある。

この工程Ｓ４では、溶射法を用いているが、公知の静電塗装法を用いてもよい。静電塗装法では、図８に示すように、正または負に帯電させた飽和ポリエステル粉体塗料と空気をノズル７０から同時に吹き出させる。吹き出した飽和ポリエステル粉体塗料１１ａａは、接地させた鋼板１０上の飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜１１に付着し、表面に凹凸がほとんどない（ほぼ平坦な）未硬化塗膜１１ａとなる。

次の銅ニッケル合金パウダー付着工程Ｓ５では、二つの飽和ポリエステル粉体塗料コーティング工程Ｓ３及びＳ４で形成された飽和ポリエステルの未硬化塗膜１１ａの上に、吹き付け法により、銅ニッケル（Ｃｕ−Ｎｉ）合金のパウダー（粉末）１２をほぼ均一に分散・付着させる。その結果、図２Ｂ（ｄ）に示すように、未硬化塗膜１１ａの全面に銅ニッケル合金パウダー１２が分散して付着する。

未硬化塗膜１１ａは半溶融状態にあるので、銅ニッケル合金パウダー１２は容易に未硬化塗膜１１ａの表面に分散して付着する。この時、銅ニッケル合金パウダー１２を吹き出す開口部やノズルを適宜移動させることで、未硬化塗膜１１ａの全面に均一に銅ニッケル合金パウダー１２を付着させることができる。図２Ｂ（ｄ）に示すように、銅ニッケル合金パウダー１２は、未硬化塗膜１１ａの表面に密着してその一部が未硬化塗膜１１ａの内部に埋め込まれた状態にあるが、他の部分は外部に露出している。

銅ニッケル合金パウダー付着工程Ｓ５は、図9に示すように、ノズル８０を用いて、半溶融状態にある未硬化塗膜１１ａに向けて、例えば圧縮空気と共に銅ニッケル合金パウダー１２を吹き付けることで実行される。が、図１０に示すように、適当な収容容器１９内に多量の銅ニッケル合金パウダー１２を収容（貯留）しておき、その銅ニッケルパウダーに未硬化塗膜１１ａを接触させることで、付着させてもよい。なお、未硬化塗膜１１ａに銅ニッケルパウダーを均一に分散して付着できるものであれば、これら以外の任意の方法も使用可能である。

銅ニッケル合金パウダー１２は、鋼板１０の一つの主面上にある未硬化塗膜１１ａ上に付着され、他の主面や側面には付着されない。使用時には、鋼板１０の片面のみが海水や淡水に接触するからである。

次の溶射法による飽和ポリエステル粉体塗料付着工程Ｓ６では、さらに、銅ニッケルパウダー１２が分散・付着せしめられた未硬化塗膜１１ａの上に、溶射法で、飽和ポリエステル粉体塗料コーティング工程Ｓ３及びＳ４で用いたのと同じ飽和ポリエステル粉体塗料１１ａａを追加付着させる。その結果、図２Ｂ（ｅ）及び図３に示すように、付着している銅ニッケルパウダー１２の間の隙間において、未硬化の飽和ポリエステル粉体塗料１３が未硬化塗膜１１ａに付着する。これは、銅ニッケルパウダー１２の露出部の一部を未硬化の飽和ポリエステル粉体塗料１３で覆うことで、銅ニッケルパウダー１２をいっそう強く未硬化塗膜１１ａに付着させるため、換言すれば、銅ニッケルパウダー１２と未硬化塗膜１１ａとの接着強度を増すためである。

このような理由から、この工程Ｓ６で追加付着させる飽和ポリエステル粉体塗料１３の量は、十分少なくし、銅ニッケル合金パウダー１２が飽和ポリエステル粉体塗料１３の被膜下に埋もれてしまわないようにする。飽和ポリエステル粉体塗料１３の量が多すぎて、銅ニッケル合金パウダー１２の全体が、追加した飽和ポリエステル粉体塗料１３の被膜下に埋もれてしまうと、使用時に銅ニッケル合金パウダー１２が海水または淡水と接触しなくなり、所望の貝類付着抑制機能が発揮されなくなるからである。

この工程Ｓ６は、上記のような理由から設けられているものであるから、銅ニッケルパウダー１２と未硬化塗膜１１ａとの接着強度の問題がなければ、工程Ｓ６は省略可能である。また、この工程Ｓ６では、溶射法を用いているが、公知の静電塗装法を用いてもよい。

次の加熱工程Ｓ７では、図２Ｂ（ｆ）に示すように、表面に銅ニッケル合金パウダー１２が付着された飽和ポリエステルの未硬化塗膜１１ａを有する鋼板１０を再度加熱する。加熱温度は、加熱工程Ｓ２と同様に、２８０℃〜３５０℃の範囲で設定するのが好ましい。この加熱により、飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜１１ａと未硬化の飽和ポリエステル粉体塗料１３は、再度、溶融して流動状態になるため、相互に一体化し、飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜１１ｂとなる。その際に、未硬化塗膜１１ｂの厚みの不均一は、いっそう減少する。

飽和ポリエステル粉体塗料付着工程Ｓ６を省略した場合は、加熱工程Ｓ７は省略可能である。

最後の冷却工程Ｓ８では、図２Ｃ（ｇ）に示すように、表面に銅ニッケル合金パウダー１２が分散・付着された飽和ポリエステルの未硬化塗膜１１ｂを有する鋼板１０が、水槽１８に溜められた冷却水１７の中に浸漬され、室温まで冷却される。これにより、未硬化塗膜１１ｂが硬化して、表面に銅ニッケル合金パウダー１２が付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜１１ｃが得られる。なお、表面に銅ニッケル合金パウダー１２が付着していない飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜１１ａは、飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜１１ｄとなる。

こうして冷却した鋼板１０を乾燥させると、図２Ｃ（ｈ）及び図４に示すように、基材としての鋼板１０の一表面が、表面に銅ニッケル合金パウダー１２が付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜１１ｃで覆われ、鋼板１０の他の表面が表面に銅ニッケル合金パウダー１２が付着しない飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜１１ｄで覆われた金属製品１（金属製板材）が完成する。

以上説明したように、本第１実施形態の金属製品の製造方法では、金属製の基材としての鋼板１０の表面全体が、鋼板１０との接着強度が大きい飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜１１ｃ及び１１ｄで覆われるので、海水または淡水中での長期使用に耐えうる耐候性と耐腐食性を持つ金属製品１が得られる。

また、鋼板１０の一つの表面には、銅ニッケル合金パウダー１２が表面に付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜１１ｃが形成されているので、金属製品１を海水または淡水に浸漬させると、硬化塗膜１１ｃ上の銅ニッケル合金パウダー１２が海水または淡水と接触して緑青が生じる。このため、金属製品１の銅ニッケル合金パウダー１２が付着した表面への貝類の付着が抑制される。なお、銅ニッケル合金パウダー１２から銅が海水または淡水中に溶け出す量は微量であるため、環境汚染は生じない。

さらに、本第１実施形態の金属製品の製造方法に含まれる前記工程Ｓ１〜Ｓ８は、いずれも、公知の機械や設備と公知の方法を用いて容易かつ効率的に実行可能であるから、上述した「Ｃｕｐｒｏｔｅｃｔ」と呼ばれる従来技術のように、すべての工程が完了してから３〜７日が経過しないと使用できないといった難点がない。よって、この金属製品の製造方法によれば、海水または淡水中での長期使用に耐えうる耐候性と耐腐食性を持つと共に、フジツボやムラサキガイ、カワヒバリガイ等の貝類の付着を抑制する機能を持つ金属製品を量産することができる。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る金属製品の製造方法により製造された金属製品（鋼管）２の断面図である。

本第２実施形態で実行される工程は、基材として鋼管２０が使用される他は、上述した第１実施形態に係る金属製品の製造方法と同じであるから、その説明は省略する。

本第２実施形態に係る金属製品の製造方法により製造された金属製品２は、図５に示すように、基材としての鋼管２０の内表面に、銅ニッケル合金パウダー２２が表面に付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜２１ｃが形成され、鋼管２０の外表面に、銅ニッケル合金パウダー２２が付着しない飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜２１ｄが形成されている。なお、符号２０ａは、鋼管２０の内部の中空部を示す。

金属製品２は、その内表面の全体が銅ニッケル合金パウダー２２が表面に付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜２１ｃで覆われ、鋼管２０の外表面の全体が、銅ニッケル合金パウダー２２が付着しない飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜２１ｄで覆われているので、上述した第１実施形態の金属製品１と同じ効果が得られることが明らかである。

（変形例）
上述した第１及び第２実施形態では、銅ニッケル合金パウダーを使用しているが、本発明はこれに限定されない。銅亜鉛合金パウダーや銅パウダーを使用してもよいし、これ以外の銅合金のパウダーを使用してもよい。

次に、実施例によって、本発明をより具体的に説明する。

本実施例では、金属製の基材として、１２００ｍｍ×２４００ｍｍ、厚さ３．２ｍｍのＳＳ４００鋼板を使用する。

まず、前記鋼板を、１６００ｍｍ×１６００ｍｍ×４０００ｍｍの大きさの加熱炉を用いて、３００℃に加熱する。次に、テリー工業株式会社製の飽和ポリエステル粉体塗料（飽和ポリエステルパウダー）（商品名：テリーパウダー）を収容した直径１６００ｍｍ、高さ４０００ｍｍの流動浸漬槽中に、加熱された前記鋼板を約２〜１０秒間浸漬し、飽和ポリエステル粉体塗料を焼き付けることで、飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜を形成する。

次に、こうして形成された飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜上に、熱源としてプラズマを用いた溶射法により、同じ飽和ポリエステル粉体塗料を吹き付ける。こうして、表面がほぼ平坦な飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜を得る。

次に、こうして形成された飽和ポリエステル粉体塗料塗膜の未硬化塗膜の上に、公知の粉体吹付装置を用いて銅ニッケル合金パウダーを吹き付け、同塗膜上に銅ニッケル合金パウダーを均一に分散・付着させる。銅ニッケル合金パウダーの付着は、鋼板の一方の主面のみとする。こうして形成される銅ニッケル合金パウダー層の厚さは、１５０μｍ〜３００μｍ程度でよい。この時、付着した銅ニッケル合金パウダーの間に隙間が存在し、下地の飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜が見えるように、銅ニッケル合金パウダーの付着量を調整する。

次に、銅ニッケルパウダーが表面に分散・付着せしめられた飽和ポリエステルの未硬化塗膜上に、溶射法で、上記と同じ飽和ポリエステル粉体塗料を付着させる。この時に形成される飽和ポリエステル粉体塗料の厚さは、付着している銅ニッケル合金パウダーの一部を覆い、被膜となって銅ニッケル合金パウダーの全体を覆ってしまわない程度とする。例えば、５μｍ〜１０μｍ程度でよい。

次に、銅ニッケル合金パウダーが付着された飽和ポリエステルの未硬化塗膜を有する前記鋼板を再度加熱する。加熱温度は、最初の加熱工程と同じ温度（３００℃に）とする。この加熱により、鋼板の一主面において、飽和ポリエステル粉体塗料塗膜（未硬化）とその上にある飽和ポリエステル粉体塗料が相互に一体化し、表面に銅ニッケル合金パウダーが分散・付着した飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜が形成される。鋼板の他の主面と側面は、表面に銅ニッケル合金パウダーが分散・付着していない飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜により覆われている。

次に、こうして銅ニッケル合金パウダーの分散・付着が完了した前記鋼板を、３０００ｍｍ×３０００ｍｍ×３０００ｍｍの水槽に満たされた水の中に浸漬し、室温まで冷却する。これにより、銅ニッケル合金パウダーが分散・付着した飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜と、銅ニッケル合金パウダーが分散・付着していない飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜とが硬化する。

最後に、前記鋼板を水槽から取り出して乾燥させる。

以上のようにして、鋼板の一表面が、表面に銅ニッケル合金パウダーが付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜で覆われ、鋼板の他の表面が表面に銅ニッケル合金パウダーが付着しない飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜で覆われた金属製品（金属製板材）が得られる。

こうして製造された金属製品（金属製板材）を海水または淡水に浸漬させると、飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜の表面に分散して付着されている銅ニッケル合金パウダーが海水または淡水と接触し、緑青が生じるため、当該金属製品のその面への貝類の付着が抑制される。

本実施例は、金属製の基材として、内径１０００ｍｍ、厚さ４．０ｍｍのＳＳ４００鋼管を使用した点以外は、実施例１と同様である。その結果、内表面の全体が、銅ニッケル合金パウダーが表面に付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜で覆われ、外表面の全体が、銅ニッケル合金パウダーが付着しない飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜で覆われた金属製品（鋼管）が得られる。

こうして製造された金属製品（鋼管）の中空部に海水または淡水を通過させると、内表面に分散して付着されている銅ニッケル合金パウダーが海水または淡水と接触し、緑青が生じるため、当該金属製品の内表面への貝類の付着が抑制される。

１、２ 金属製品
１０ 鋼板
１１、１１ａ 飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜
１１ａａ 飽和ポリエステル粉体塗料
１１ｂ 未硬化の飽和ポリエステル粉体塗料
１１ｃ、１１ｄ 飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜
１２ 銅ニッケル合金パウダー
１３ 未硬化の飽和ポリエステル粉体塗料
１７ 冷却水
１８ 水槽
１９ 収容容器
２０ 鋼管
２０ａ 鋼管の中空部
２１ｃ、２１ｄ 飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜
２２ 銅ニッケル合金パウダー
５０ 収容容器
５１ 下部空間
５２ 上部空間
５３ 多孔板
５４ 保持部材
６０、７０、８０ ノズル

Claims (3)

1. 金属製の基材を加熱する工程と、
   加熱された前記基材の表面を飽和ポリエステル粉体塗料の未硬化塗膜で覆う工程と、
   前記未硬化塗膜に銅または銅合金のパウダーを付着させる工程と、
   前記基材を冷却して前記未硬化塗膜を硬化させ、もって前記パウダーが表面に付着した飽和ポリエステル粉体塗料の硬化塗膜を形成する工程とを備え、
   加熱された前記基材の表面を飽和ポリエステルの未硬化塗膜で覆う前記工程が、流動浸漬法を用いて飽和ポリエステル粉体塗料の塗膜を加熱された前記基材の表面に形成する工程と、その塗膜上に、溶射法または静電塗装法を用いて前記飽和ポリエステル粉体塗料を吹き付ける工程とを含むことを特徴とする金属製品の製造方法。
2. 前記パウダーとして、銅ニッケル合金または銅亜鉛合金のパウダーが使用される請求項１に記載の金属製品の製造方法。
3. 前記未硬化塗膜に銅または銅合金のパウダーを付着させる工程の後に、前記未硬化塗膜に前記パウダーが埋もれないように前記飽和ポリエステル粉体塗料を再度吹き付ける工程を含む請求項１または２に記載の金属製品の製造方法。

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