JPH11236699A - 耐摩耗性と抗菌性に優れた表面処理金属材料およびその製造方法 - Google Patents
耐摩耗性と抗菌性に優れた表面処理金属材料およびその製造方法Info
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- JPH11236699A JPH11236699A JP10040609A JP4060998A JPH11236699A JP H11236699 A JPH11236699 A JP H11236699A JP 10040609 A JP10040609 A JP 10040609A JP 4060998 A JP4060998 A JP 4060998A JP H11236699 A JPH11236699 A JP H11236699A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性と抗菌性の両特性に優れ、保冷蔵車
の床や壁、食品産業用機械部品、食品や医療品の台車、
昇降台、敷居等の素材として有用な表面処理金属材料、
およびこの様な表面処理金属材料を製造する為の方法を
提供する。 【解決手段】 金属材料の表面に被覆層が形成された表
面処理金属材料であって、前記被覆層は、混合原子価状
態で且つ価電子帯準位が水／酸素の平衡準位よりも貴で
ある半導体粒子を分散した電気めっき層である。また、
上記した様な本発明の表面処理金属材料を製造するに当
たっては、価電子帯準位が水／酸素の平衡準位よりも貴
である半導体粒子を分散した電気めっき浴を用い、還元
性雰囲気で電気めっき層を被覆することにより前記半導
体粒子を混合原子価状態とすれば良い。
の床や壁、食品産業用機械部品、食品や医療品の台車、
昇降台、敷居等の素材として有用な表面処理金属材料、
およびこの様な表面処理金属材料を製造する為の方法を
提供する。 【解決手段】 金属材料の表面に被覆層が形成された表
面処理金属材料であって、前記被覆層は、混合原子価状
態で且つ価電子帯準位が水／酸素の平衡準位よりも貴で
ある半導体粒子を分散した電気めっき層である。また、
上記した様な本発明の表面処理金属材料を製造するに当
たっては、価電子帯準位が水／酸素の平衡準位よりも貴
である半導体粒子を分散した電気めっき浴を用い、還元
性雰囲気で電気めっき層を被覆することにより前記半導
体粒子を混合原子価状態とすれば良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば保冷庫の床
や壁、食品産業用機械部品、食品や医療品の台車、昇降
台、敷居、更には食品倉庫や厨房、トイレのドアノブ、
スイングドア、ラッチ等の様に、抗菌性と共に耐摩耗性
にも優れていることが要求される素材として有用な表面
処理金属材料に関するものである。
や壁、食品産業用機械部品、食品や医療品の台車、昇降
台、敷居、更には食品倉庫や厨房、トイレのドアノブ、
スイングドア、ラッチ等の様に、抗菌性と共に耐摩耗性
にも優れていることが要求される素材として有用な表面
処理金属材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上記の様な各種用途に使用される素材と
しては、抗菌性と共に耐摩耗性にも優れていることが要
求されるが、これまでその両特性を兼備した金属材料に
ついては、開発されていないのが実情である。
しては、抗菌性と共に耐摩耗性にも優れていることが要
求されるが、これまでその両特性を兼備した金属材料に
ついては、開発されていないのが実情である。
【０００３】部材に抗菌性を付与する技術として、例え
ば特開平８−２１５２９３号には、ＴｉＯ2 ，ＺｎＯ，
ＷＯ3 等のｎ型半導体酸化物からなる物質と銀とを互い
に接してなる層を、基材表面に形成した抗菌部材につい
て提案されている。また特開平９−１９５０６１号に
は、ＴｉＯ2 ，ＺｎＯ，ＷＯ3 等の半導体酸化物をクロ
メート皮膜中に分散させることによって、抗菌性を付与
する技術が開示されている。更に、特開平９−１５７８
６０号には、Ｃｏ，Ａｇ，Ｃｕ，ＴｉＯ2 等を抗菌剤と
してＮｉめっき等に分散させる技術について提案されて
いる。
ば特開平８−２１５２９３号には、ＴｉＯ2 ，ＺｎＯ，
ＷＯ3 等のｎ型半導体酸化物からなる物質と銀とを互い
に接してなる層を、基材表面に形成した抗菌部材につい
て提案されている。また特開平９−１９５０６１号に
は、ＴｉＯ2 ，ＺｎＯ，ＷＯ3 等の半導体酸化物をクロ
メート皮膜中に分散させることによって、抗菌性を付与
する技術が開示されている。更に、特開平９−１５７８
６０号には、Ｃｏ，Ａｇ，Ｃｕ，ＴｉＯ2 等を抗菌剤と
してＮｉめっき等に分散させる技術について提案されて
いる。
【０００４】しかしながら、これらの技術は抗菌性を付
与することだけを考慮してなされたものであって、皮膜
の耐摩耗性の点では十分とはいえず、皮膜が摩耗するこ
とによって抗菌性付与効果が早期に消滅してしまうとい
う事態が生じる。また上記特開平９−１５７８６０号に
開示された分散めっき層では、ＴｉＯ2 等の分散材（抗
菌剤）に導電性がないものであるので、めっき素材との
親和性が悪く、分散材が剥落してその分散効果が早期に
消失するという問題もあった。
与することだけを考慮してなされたものであって、皮膜
の耐摩耗性の点では十分とはいえず、皮膜が摩耗するこ
とによって抗菌性付与効果が早期に消滅してしまうとい
う事態が生じる。また上記特開平９−１５７８６０号に
開示された分散めっき層では、ＴｉＯ2 等の分散材（抗
菌剤）に導電性がないものであるので、めっき素材との
親和性が悪く、分散材が剥落してその分散効果が早期に
消失するという問題もあった。
【０００５】尚、銀、銅またはＴｉＯ2 等を含む塗料を
ステンレス鋼表面に塗布したり、銅をステンレス鋼自体
に含有させたいわゆる抗菌性ステンレス鋼も知られてい
るが、この抗菌性ステンレス鋼は抗菌性付与効果および
耐摩耗性の少なくともいずれかの特性が不十分である。
ステンレス鋼表面に塗布したり、銅をステンレス鋼自体
に含有させたいわゆる抗菌性ステンレス鋼も知られてい
るが、この抗菌性ステンレス鋼は抗菌性付与効果および
耐摩耗性の少なくともいずれかの特性が不十分である。
【０００６】一方、Ｎｉめっき層等の耐摩耗性を向上さ
せる技術として、めっき層中に炭化珪素、窒化ホウ素、
酸化アルムニウム等の分散材を共析させた技術も知られ
ているが、これらの技術は専ら硬度や耐摩耗性の向上を
図ったものであり、上記したした抗菌性付与については
全く考慮されていないものであり、また上記した抗菌性
付与技術とは両立させて適用できないものである。
せる技術として、めっき層中に炭化珪素、窒化ホウ素、
酸化アルムニウム等の分散材を共析させた技術も知られ
ているが、これらの技術は専ら硬度や耐摩耗性の向上を
図ったものであり、上記したした抗菌性付与については
全く考慮されていないものであり、また上記した抗菌性
付与技術とは両立させて適用できないものである。
【０００７】上述の如く、耐摩耗性と抗菌性の両特性を
兼備した材料は、開発されておらず、こうした技術の開
発が望まれているのが実情である。
兼備した材料は、開発されておらず、こうした技術の開
発が望まれているのが実情である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、耐摩
耗性と抗菌性の両特性に優れ、上記した各種用途に使用
される素材として有用な表面処理金属材料、およびこの
様な表面処理金属材料を製造する為の方法を提供するこ
とにある。
情に着目してなされたものであって、その目的は、耐摩
耗性と抗菌性の両特性に優れ、上記した各種用途に使用
される素材として有用な表面処理金属材料、およびこの
様な表面処理金属材料を製造する為の方法を提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明の表面処理金属材料とは、金属材料の表
面に被覆層が形成された表面処理金属材料であって、前
記被覆層は、混合原子価状態で且つ価電子帯準位が水／
酸素の平衡準位よりも貴である半導体粒子を分散した電
気めっき層である点に要旨を有するものである。
のできた本発明の表面処理金属材料とは、金属材料の表
面に被覆層が形成された表面処理金属材料であって、前
記被覆層は、混合原子価状態で且つ価電子帯準位が水／
酸素の平衡準位よりも貴である半導体粒子を分散した電
気めっき層である点に要旨を有するものである。
【００１０】上記表面処理金属材料において、前記金属
めっき層は、ＮｉまたはＮｉ基合金を主体とするもので
あることが好ましい。
めっき層は、ＮｉまたはＮｉ基合金を主体とするもので
あることが好ましい。
【００１１】また前記半導体粒子としては、三酸化タン
グステンを主体とする粒子が代表的なものとして挙げら
れ、この三酸化タングステンを用いた場合には、その分
散効果を発揮させる為には、めっき層に対する含有量が
０．１重量％以上であることが好ましい。
グステンを主体とする粒子が代表的なものとして挙げら
れ、この三酸化タングステンを用いた場合には、その分
散効果を発揮させる為には、めっき層に対する含有量が
０．１重量％以上であることが好ましい。
【００１２】一方、上記した様な本発明の表面処理金属
材料を製造するに当たっては、価電子帯準位が水／酸素
の平衡準位よりも貴である半導体粒子を分散した電気め
っき浴を用い、還元性雰囲気で電気めっき層を被覆する
ことにより前記半導体粒子を混合原子価状態とすれば良
い。
材料を製造するに当たっては、価電子帯準位が水／酸素
の平衡準位よりも貴である半導体粒子を分散した電気め
っき浴を用い、還元性雰囲気で電気めっき層を被覆する
ことにより前記半導体粒子を混合原子価状態とすれば良
い。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明者らは、耐摩耗性と抗菌性
の両特性を兼備させる為の手段について様々な角度から
検討した。その結果、混合原子価状態で且つ価電子帯準
位が水／酸素の平衡準位よりも貴である半導体粒子を分
散した電気めっき層を、金属材料の表面に被覆層として
形成すれば、耐摩耗性と抗菌性のいずれの特性も優れた
表面処理金属材料が実現できることを見出し、本発明を
完成した。本発明が完成された経緯に沿って、本発明の
作用について説明する。
の両特性を兼備させる為の手段について様々な角度から
検討した。その結果、混合原子価状態で且つ価電子帯準
位が水／酸素の平衡準位よりも貴である半導体粒子を分
散した電気めっき層を、金属材料の表面に被覆層として
形成すれば、耐摩耗性と抗菌性のいずれの特性も優れた
表面処理金属材料が実現できることを見出し、本発明を
完成した。本発明が完成された経緯に沿って、本発明の
作用について説明する。
【００１４】本発明者らが検討したところによると、次
のことを明らかにした。即ち、混合原子価状態をとる半
導体粒子をとしては、三酸化タングステン（ＷＯ3 ）を
挙げることできるが、こうした半導体粒子を用いた場合
には、酸化チタン等の様に混合原子価状態をとらない半
導体粒子（この意味については後述する）を用いた場合
と比べて、その粒子とめっき素材との親和性が向上し、
これによってめっき層の耐摩耗性を格段と向上できたの
である。
のことを明らかにした。即ち、混合原子価状態をとる半
導体粒子をとしては、三酸化タングステン（ＷＯ3 ）を
挙げることできるが、こうした半導体粒子を用いた場合
には、酸化チタン等の様に混合原子価状態をとらない半
導体粒子（この意味については後述する）を用いた場合
と比べて、その粒子とめっき素材との親和性が向上し、
これによってめっき層の耐摩耗性を格段と向上できたの
である。
【００１５】上記の様な半導体粒子を用いることによっ
て該粒子とめっき素材との親和性が向上した理由につい
ては、その全てを解明し得た訳ではないが、次の様に考
えることができた。即ち、混合原子価状態とは、例えば
ＷＯ3 の場合にはＷの５価と６価が共存した状態である
が、こうした状態であると電気伝導性が生じるのでＷ０
3 粒子表面からめっき金属の電析が可能となり、その結
果として分散材としてのＷＯ3 粒子とめっき金属との親
和性が向上するものと考えることができる。
て該粒子とめっき素材との親和性が向上した理由につい
ては、その全てを解明し得た訳ではないが、次の様に考
えることができた。即ち、混合原子価状態とは、例えば
ＷＯ3 の場合にはＷの５価と６価が共存した状態である
が、こうした状態であると電気伝導性が生じるのでＷ０
3 粒子表面からめっき金属の電析が可能となり、その結
果として分散材としてのＷＯ3 粒子とめっき金属との親
和性が向上するものと考えることができる。
【００１６】半導体粒子において上記の様な混合原子価
状態を達成するには、例えばＷＯ3粒子の場合には、カ
ソード上で電気めっき中に共析するときに、その表面を
還元されればその一部が５価の原子価となって混合原子
価状態となる。半導体粒子の混合原子価状態を実現する
為の手段としては、電気めっきによって被覆層を形成す
れば、電気めっき中に水素が発生する還元性雰囲気にな
るので、こうした雰囲気にＷＯ3 粒子を晒せば半導体粒
子は混合原子価状態となる。但し、半導体粒子を還元性
雰囲気に晒せばその全てが、混合原子価状態となるので
はなく、上記した酸化チタンでは還元性雰囲気に晒して
も混合原子価状態とはならない。即ち、本発明では、酸
化チタンの様な半導体粒子を混合原子価状態をとらない
半導体粒子として、本発明で用いる半導体粒子と区別し
ているのである。
状態を達成するには、例えばＷＯ3粒子の場合には、カ
ソード上で電気めっき中に共析するときに、その表面を
還元されればその一部が５価の原子価となって混合原子
価状態となる。半導体粒子の混合原子価状態を実現する
為の手段としては、電気めっきによって被覆層を形成す
れば、電気めっき中に水素が発生する還元性雰囲気にな
るので、こうした雰囲気にＷＯ3 粒子を晒せば半導体粒
子は混合原子価状態となる。但し、半導体粒子を還元性
雰囲気に晒せばその全てが、混合原子価状態となるので
はなく、上記した酸化チタンでは還元性雰囲気に晒して
も混合原子価状態とはならない。即ち、本発明では、酸
化チタンの様な半導体粒子を混合原子価状態をとらない
半導体粒子として、本発明で用いる半導体粒子と区別し
ているのである。
【００１７】電気めっき中に分散される上記半導体粒子
は、その価電子帯準位が水／酸素の平衡準位よりも貴と
することによって、優れた抗菌性を発揮することができ
る。こうした抗菌性付与効果は、光触媒作用によるもの
であるが、その原理は次の通りである。半導体粒子の価
電子帯準位が水／酸素の平衡準位よりも貴である場合に
は、酸素が発生することになる。例えばＷＯ3 は、バン
ドギャップが３．２ｅＶの半導体であり、波長３８８ｎ
ｍの紫外光を吸収することになる。そして光が吸収され
て生成した正孔と電子のうちの電子は、周囲の電気めっ
き層が金属であるのでその中に移動することになり、正
孔と電子がより完全に分離される。その結果として、Ｗ
Ｏ3 単独で用いる場合（即ち、周囲に金属めっき層が存
在しない場合）に比べて、光化学反応の収率が高くな
る。こうした観点からしても、本発明における抗菌性付
与効果は、従来技術と比べて更に効果的なものである。
そしてこうして生じた電子は上記酸素分子と反応して、
Ｏ2 ＋ｅ- →Ｏ2 - の反応によってＯ2 - が生じる。こ
うして生じたＯ2 - は、Ｏ2 - ＋ｈ+ →２Ｏの反応によ
って原子状酸素を生じ、この原子状酸素が優れた抗菌性
を発揮する。
は、その価電子帯準位が水／酸素の平衡準位よりも貴と
することによって、優れた抗菌性を発揮することができ
る。こうした抗菌性付与効果は、光触媒作用によるもの
であるが、その原理は次の通りである。半導体粒子の価
電子帯準位が水／酸素の平衡準位よりも貴である場合に
は、酸素が発生することになる。例えばＷＯ3 は、バン
ドギャップが３．２ｅＶの半導体であり、波長３８８ｎ
ｍの紫外光を吸収することになる。そして光が吸収され
て生成した正孔と電子のうちの電子は、周囲の電気めっ
き層が金属であるのでその中に移動することになり、正
孔と電子がより完全に分離される。その結果として、Ｗ
Ｏ3 単独で用いる場合（即ち、周囲に金属めっき層が存
在しない場合）に比べて、光化学反応の収率が高くな
る。こうした観点からしても、本発明における抗菌性付
与効果は、従来技術と比べて更に効果的なものである。
そしてこうして生じた電子は上記酸素分子と反応して、
Ｏ2 ＋ｅ- →Ｏ2 - の反応によってＯ2 - が生じる。こ
うして生じたＯ2 - は、Ｏ2 - ＋ｈ+ →２Ｏの反応によ
って原子状酸素を生じ、この原子状酸素が優れた抗菌性
を発揮する。
【００１８】本発明で用いる半導体粒子は、混合原子価
状態で且つ価電子帯準位が水／酸素の平衡準位よりも貴
であるという要件を満足すれば上記した効果が発揮でき
るのであるが、こうした半導体粒子としては上記したＷ
Ｏ3 に限らず、例えばＭｏＳ 2 も挙げることができる。
但し、最も好ましい半導体粒子は、ＷＯ3 である。また
本発明の表面被覆金属材料は、少なくとも上記要件を満
足する半導体粒子が主体として電気めっき層中に分散さ
れていればその効果が発揮されるが、分散させる半導体
粒子として混合原子価状態をとらない半導体粒子が一部
共在していても良い。
状態で且つ価電子帯準位が水／酸素の平衡準位よりも貴
であるという要件を満足すれば上記した効果が発揮でき
るのであるが、こうした半導体粒子としては上記したＷ
Ｏ3 に限らず、例えばＭｏＳ 2 も挙げることができる。
但し、最も好ましい半導体粒子は、ＷＯ3 である。また
本発明の表面被覆金属材料は、少なくとも上記要件を満
足する半導体粒子が主体として電気めっき層中に分散さ
れていればその効果が発揮されるが、分散させる半導体
粒子として混合原子価状態をとらない半導体粒子が一部
共在していても良い。
【００１９】上記金属材料の表面に被覆層として形成す
る金属めっきとしては、電気めっきであれば良くその種
類については限定するものではないが、例えばＮｉ，Ｃ
ｒ，亜鉛，錫，鉄，銅の各種電気めっき、およびこれら
の金属を基をする電気合金めっき等を挙げることができ
るが、このうち耐摩耗性の観点からして好ましいのはＮ
ｉまたはＮｉ合金を主体としためっき層である。またこ
うしたＮｉ合金めっきとしては、具体的には、燐を２〜
７重量％程度含有させたＮｉ−Ｐ合金めっきが挙げられ
る。
る金属めっきとしては、電気めっきであれば良くその種
類については限定するものではないが、例えばＮｉ，Ｃ
ｒ，亜鉛，錫，鉄，銅の各種電気めっき、およびこれら
の金属を基をする電気合金めっき等を挙げることができ
るが、このうち耐摩耗性の観点からして好ましいのはＮ
ｉまたはＮｉ合金を主体としためっき層である。またこ
うしたＮｉ合金めっきとしては、具体的には、燐を２〜
７重量％程度含有させたＮｉ−Ｐ合金めっきが挙げられ
る。
【００２０】金属めっき層の耐摩耗性をより良好にする
という観点からすれば、その厚みも適切に調整するのが
良く、手で触れる程度の緩やかな摩耗状況下で使用する
場合にはその厚みは５μｍ以上であればその効果が達成
されるが、金属との摺動が激しい摩耗状況下で使用する
場合には、その厚みは２０μｍ以上とすることが好まし
い。
という観点からすれば、その厚みも適切に調整するのが
良く、手で触れる程度の緩やかな摩耗状況下で使用する
場合にはその厚みは５μｍ以上であればその効果が達成
されるが、金属との摺動が激しい摩耗状況下で使用する
場合には、その厚みは２０μｍ以上とすることが好まし
い。
【００２１】半導体粒子を分散させることによる効果を
有効に発揮させる為には、その分散量（含有量）も適切
に調整するのが良く、その効果は半導体粒子の種類によ
っても異なるが、例えばＷＯ3 Ｗを用いる場合には、め
っき層に対する含有量が０．１重量％以上であることが
好ましい。また半導体粒子の含有量の上限については、
特に限定されるものではないが、あまり多くを含有させ
てもその効果が飽和するので３重量％以下であることが
好ましい。また本発明で用いる半導体粒子は、その粒径
も適切な範囲のものを使用するのが良く、分散のし易さ
という観点からすれば、０．０１〜０．１μｍ程度であ
ることが好ましい。
有効に発揮させる為には、その分散量（含有量）も適切
に調整するのが良く、その効果は半導体粒子の種類によ
っても異なるが、例えばＷＯ3 Ｗを用いる場合には、め
っき層に対する含有量が０．１重量％以上であることが
好ましい。また半導体粒子の含有量の上限については、
特に限定されるものではないが、あまり多くを含有させ
てもその効果が飽和するので３重量％以下であることが
好ましい。また本発明で用いる半導体粒子は、その粒径
も適切な範囲のものを使用するのが良く、分散のし易さ
という観点からすれば、０．０１〜０．１μｍ程度であ
ることが好ましい。
【００２２】尚本発明で用いる金属材料としては、その
表面に電気めっき法によって金属めっき層を形成できる
ものであれば、その種類については限定するものではな
く、例えばＡｌ，Ｔｉ，炭素鋼等が挙げられる。また本
発明の表面処理金属材料を製造するに当たっては、上記
した趣旨から明らかな様に、価電子帯準位が水／酸素の
平衡準位よりも貴である半導体粒子を分散した電気めっ
き浴を用い、還元性雰囲気で電気めっき層を被覆するこ
とにより前記半導体粒子を混合原子価状態とする様にす
れば良い。
表面に電気めっき法によって金属めっき層を形成できる
ものであれば、その種類については限定するものではな
く、例えばＡｌ，Ｔｉ，炭素鋼等が挙げられる。また本
発明の表面処理金属材料を製造するに当たっては、上記
した趣旨から明らかな様に、価電子帯準位が水／酸素の
平衡準位よりも貴である半導体粒子を分散した電気めっ
き浴を用い、還元性雰囲気で電気めっき層を被覆するこ
とにより前記半導体粒子を混合原子価状態とする様にす
れば良い。
【００２３】以下本発明を実施例によって更に具体的に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することは
いずれも本発明の技術的範囲に含まれものである。
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することは
いずれも本発明の技術的範囲に含まれものである。
【００２４】
【実施例】金属材料としてＴｉを用い、この表面に電気
めっき法によって各種の被覆層を形成した。このとき用
いためっき浴組成を下記表１、２に示す。
めっき法によって各種の被覆層を形成した。このとき用
いためっき浴組成を下記表１、２に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】得られた各表面処理金属材料について、耐
摩耗性、抗菌性および混合原子価状態の有無を調査し
た。このときの各項目の条件および評価基準は下記の通
りである。
摩耗性、抗菌性および混合原子価状態の有無を調査し
た。このときの各項目の条件および評価基準は下記の通
りである。
【００２８】〈耐摩耗性の評価〉ＪＩＳＨ８５０３に規
定される砂落し磨耗試験を下記の条件で行い、試験前後
の質量変化（摩耗量）を測定し、分散材を含まない場合
の摩耗量を１としたときの相対値によって評価した。 研削材：ＳｉＣ研削材（＃８０） 研削材の落下量：５．３３±０．１７ｇ／ｓｅｃ 試験時間：１２００ｓｅｃ（Ｎｏ．１〜６、〜９，１
０）、３００ｓｅｃ（Ｎｏ．７，８，１１，１２） （評価基準） ○：相対値０〜０．２５％未満 △：相対値０．２５〜０．５０％未満 ×：相対値０．５０％以上
定される砂落し磨耗試験を下記の条件で行い、試験前後
の質量変化（摩耗量）を測定し、分散材を含まない場合
の摩耗量を１としたときの相対値によって評価した。 研削材：ＳｉＣ研削材（＃８０） 研削材の落下量：５．３３±０．１７ｇ／ｓｅｃ 試験時間：１２００ｓｅｃ（Ｎｏ．１〜６、〜９，１
０）、３００ｓｅｃ（Ｎｏ．７，８，１１，１２） （評価基準） ○：相対値０〜０．２５％未満 △：相対値０．２５〜０．５０％未満 ×：相対値０．５０％以上
【００２９】〈抗菌性の評価〉大腸菌（ＡＴＣＣ１３５
００）の濃度が５．０×１０6 （ＣＰＵ／ｍｌ）となる
様に調整した液５０μｌをサンプルに接種した後、３０
℃で２時間、ブラックライト（ピーク波長：３６５ｎ
ｍ，光量：３００Ｗ／ｃｍ2 ）を照射した。２時間後の
生菌数（菌の生存率：％）を混釈培地菌数測定法によっ
て測定することによって抗菌性を評価した。 （評価基準） ○：２時間後の菌の生存率２０％未満 ×：２時間後の菌の生存率２０％以上
００）の濃度が５．０×１０6 （ＣＰＵ／ｍｌ）となる
様に調整した液５０μｌをサンプルに接種した後、３０
℃で２時間、ブラックライト（ピーク波長：３６５ｎ
ｍ，光量：３００Ｗ／ｃｍ2 ）を照射した。２時間後の
生菌数（菌の生存率：％）を混釈培地菌数測定法によっ
て測定することによって抗菌性を評価した。 （評価基準） ○：２時間後の菌の生存率２０％未満 ×：２時間後の菌の生存率２０％以上
【００３０】〈混合原子価状態の有無〉ＷＯ3 が混合原
子可状態でないとき（即ち、Ｗの原子価が６価のみのと
き）には、その粒子の色が黄色を呈し、混合原子価状態
のときには（即ち、Ｗの原子価が５価と６価を含むと
き）には、その粒子の色が黄色と青色が混在した状態を
呈するので、顕微鏡によって粒子の色調を観察すること
によって混合原子価状態の有無を評価した。
子可状態でないとき（即ち、Ｗの原子価が６価のみのと
き）には、その粒子の色が黄色を呈し、混合原子価状態
のときには（即ち、Ｗの原子価が５価と６価を含むと
き）には、その粒子の色が黄色と青色が混在した状態を
呈するので、顕微鏡によって粒子の色調を観察すること
によって混合原子価状態の有無を評価した。
【００３１】これらの結果を下記表３，４に示すが、こ
れらから次の様に評価できる。まずＷＯ3 を適量分散さ
せたＮｏ．１〜３では、ＷＯ3 を分散させていないもの
（Ｎｏ．４，５）およびＷＯ3 の分散量が適切でないも
の（Ｎｏ．６）に比べて、良好な耐摩耗性を示している
ことが分かる。
れらから次の様に評価できる。まずＷＯ3 を適量分散さ
せたＮｏ．１〜３では、ＷＯ3 を分散させていないもの
（Ｎｏ．４，５）およびＷＯ3 の分散量が適切でないも
の（Ｎｏ．６）に比べて、良好な耐摩耗性を示している
ことが分かる。
【００３２】一方、抗菌性に関しては、半導体粒子（Ｗ
Ｏ3 ）を含有していないもの（Ｎｏ．５）やその含有量
が少ないもの（Ｎｏ．５）では、菌の生存率が８０〜９
０％であるのに対し、ＷＯ3 を適量分散させたＮｏ．１
〜３では菌の生存率が３〜１１％と低い値を示している
ことが分かる。また半導体粒子として、ＴｉＯ2 だけを
分散させたたのもの（Ｎｏ．４）では、抗菌性は良好で
あるものの、ＴｉＯ2が混合原子価状態にならないの
で、めっき金属と分散材との親和性が低く、耐摩耗性が
不足している。
Ｏ3 ）を含有していないもの（Ｎｏ．５）やその含有量
が少ないもの（Ｎｏ．５）では、菌の生存率が８０〜９
０％であるのに対し、ＷＯ3 を適量分散させたＮｏ．１
〜３では菌の生存率が３〜１１％と低い値を示している
ことが分かる。また半導体粒子として、ＴｉＯ2 だけを
分散させたたのもの（Ｎｏ．４）では、抗菌性は良好で
あるものの、ＴｉＯ2が混合原子価状態にならないの
で、めっき金属と分散材との親和性が低く、耐摩耗性が
不足している。
【００３３】尚Ｎｏ．３に示す様に、ＷＯ3 に加えて混
合原子価状態にならないＴｉＯ2 粒子を分散させたもの
でも、ＷＯ3 を適正量含んでいる限り、良好な耐摩耗性
が発揮されていることが分かる。まためっき金属が、亜
鉛，クロム，スズの場合であっても、適正量のＷＯ3 を
分散させたもの（Ｎｏ．７，９，１１）では、耐摩耗性
および抗菌性のいずれも良好であることが分かる。
合原子価状態にならないＴｉＯ2 粒子を分散させたもの
でも、ＷＯ3 を適正量含んでいる限り、良好な耐摩耗性
が発揮されていることが分かる。まためっき金属が、亜
鉛，クロム，スズの場合であっても、適正量のＷＯ3 を
分散させたもの（Ｎｏ．７，９，１１）では、耐摩耗性
および抗菌性のいずれも良好であることが分かる。
【００３４】
【表３】
【００３５】
【表４】
【００３６】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、混
合原子価状態で且つ価電子帯準位が水／酸素の平衡準位
よりも貴である半導体粒子を分散した電気めっき層を、
金属材料の表面に被覆層として形成することによって、
耐摩耗性と抗菌性の両特性に優れた表面処理金属材料が
実現でき、こうした表面処理金属材料は冷蔵庫の床や
壁、食品産業用機械部品、食品や医療品の台車、昇降
台、敷居、更には食品倉庫や厨房、トイレのドアノブ、
スイングドア、ラッチ等の素材として有用である。
合原子価状態で且つ価電子帯準位が水／酸素の平衡準位
よりも貴である半導体粒子を分散した電気めっき層を、
金属材料の表面に被覆層として形成することによって、
耐摩耗性と抗菌性の両特性に優れた表面処理金属材料が
実現でき、こうした表面処理金属材料は冷蔵庫の床や
壁、食品産業用機械部品、食品や医療品の台車、昇降
台、敷居、更には食品倉庫や厨房、トイレのドアノブ、
スイングドア、ラッチ等の素材として有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安永 龍哉 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 阪下 真司 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 山田 貞子 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 中山 武典 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 金属材料の表面に被覆層が形成された表
面処理金属材料であって、前記被覆層は、混合原子価状
態で且つ価電子帯準位が水／酸素の平衡準位よりも貴で
ある半導体粒子を分散した電気めっき層であることを特
徴とする耐摩耗性と抗菌性に優れた表面処理金属材料。 - 【請求項２】 前記金属めっき層は、ＮｉまたはＮｉ基
合金を主体とするものである請求項１に記載の表面処理
金属材料。 - 【請求項３】 前記半導体粒子は、三酸化タングステン
を主体とする粒子である請求項１または２に記載の表面
処理金属材料。 - 【請求項４】 三酸化タングステンのめっき層に対する
含有量が０．１重量％以上である請求項３に記載の表面
処理金属材料。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の表面処
理金属材料を製造するに当たり、価電子帯準位が水／酸
素の平衡準位よりも貴である半導体粒子を分散した電気
めっき浴を用い、還元性雰囲気で電気めっき層を被覆す
ることにより前記半導体粒子を混合原子価状態とするこ
とを特徴とする表面処理金属材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10040609A JPH11236699A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 耐摩耗性と抗菌性に優れた表面処理金属材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10040609A JPH11236699A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 耐摩耗性と抗菌性に優れた表面処理金属材料およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11236699A true JPH11236699A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12585275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10040609A Pending JPH11236699A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 耐摩耗性と抗菌性に優れた表面処理金属材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11236699A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7695522B2 (en) | 2002-04-16 | 2010-04-13 | Accentus Plc | Metal implants |
| JP2010240573A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光触媒素子の製造方法 |
| JP2013209374A (ja) * | 2006-11-13 | 2013-10-10 | Joseph Peter Guggenbichler | 抗菌効果を有する物質 |
| US8858775B2 (en) | 2007-10-03 | 2014-10-14 | Accentus Medical Limited | Method of manufacturing metal with biocidal properties |
| US9011665B2 (en) | 2004-03-13 | 2015-04-21 | Accentus Medical Limited | Metal implants |
-
1998
- 1998-02-23 JP JP10040609A patent/JPH11236699A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7695522B2 (en) | 2002-04-16 | 2010-04-13 | Accentus Plc | Metal implants |
| US8945363B2 (en) | 2002-04-16 | 2015-02-03 | Accentus Medical Limited | Method of making metal implants |
| US9393349B2 (en) | 2002-04-16 | 2016-07-19 | Accentus Medical Limited | Metal implants |
| US9011665B2 (en) | 2004-03-13 | 2015-04-21 | Accentus Medical Limited | Metal implants |
| JP2013209374A (ja) * | 2006-11-13 | 2013-10-10 | Joseph Peter Guggenbichler | 抗菌効果を有する物質 |
| US9162013B2 (en) | 2006-11-13 | 2015-10-20 | Plansee Se | Substance with an antimicrobial effect |
| US8858775B2 (en) | 2007-10-03 | 2014-10-14 | Accentus Medical Limited | Method of manufacturing metal with biocidal properties |
| JP2010240573A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光触媒素子の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040803 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050111 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051020 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051025 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060307 |