JPH11279744A - 抗菌性に優れたステンレス鋼製品及びその製造方法 - Google Patents
抗菌性に優れたステンレス鋼製品及びその製造方法Info
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- JPH11279744A JPH11279744A JP8067398A JP8067398A JPH11279744A JP H11279744 A JPH11279744 A JP H11279744A JP 8067398 A JP8067398 A JP 8067398A JP 8067398 A JP8067398 A JP 8067398A JP H11279744 A JPH11279744 A JP H11279744A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 研磨仕上げ材であっても良好な抗菌性を呈す
るステンレス鋼製品を得る。 【構成】 このステンレス鋼製品は、０．５重量％以上
のＣｕを含むステンレス鋼を基材とし、研磨仕上げ後に
Ｆｅ／Ｃｒの原子比が０．４以下に調整された不動態皮
膜が基材表面に形成されている。基材としては、Ｃｕを
主体とする第２相が０．２体積％以上の割合で析出分散
しているステンレス鋼が好ましい。０．５重量％以上の
Ｃｕを含むステンレス鋼を研磨仕上げした後、還元性ガ
ス雰囲気中で光輝焼鈍し、基材表面に形成されている不
動態皮膜を還元することにより製造される。研磨仕上げ
に先立って、Ｃｕを主体とする第２相が０．２体積％以
上の割合で析出分散させる時効処理，焼鈍後の徐冷等の
熱処理を施すことができる。
るステンレス鋼製品を得る。 【構成】 このステンレス鋼製品は、０．５重量％以上
のＣｕを含むステンレス鋼を基材とし、研磨仕上げ後に
Ｆｅ／Ｃｒの原子比が０．４以下に調整された不動態皮
膜が基材表面に形成されている。基材としては、Ｃｕを
主体とする第２相が０．２体積％以上の割合で析出分散
しているステンレス鋼が好ましい。０．５重量％以上の
Ｃｕを含むステンレス鋼を研磨仕上げした後、還元性ガ
ス雰囲気中で光輝焼鈍し、基材表面に形成されている不
動態皮膜を還元することにより製造される。研磨仕上げ
に先立って、Ｃｕを主体とする第２相が０．２体積％以
上の割合で析出分散させる時効処理，焼鈍後の徐冷等の
熱処理を施すことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、研磨仕上げされた後で
優れた抗菌性を示し、衛生的な要求が高い各種機材，器
具等に使用されるステンレス鋼製品及びその製法方法に
関する。
優れた抗菌性を示し、衛生的な要求が高い各種機材，器
具等に使用されるステンレス鋼製品及びその製法方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】厨房機器，病院等で使用される各種機材
や、バス，電車等の輸送機関で手摺りとして使用される
パイプ等では、一般環境における耐食性が要求されるた
めＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４に代表されるステンレス
鋼が主として使用されている。しかし、黄色ブドウ球菌
等による院内感染，Ｏ−１５７を始めとする大腸菌によ
る食中毒等が問題となってきている昨今、バス，電車等
の不特定多数の人間が利用する環境においても衛生面の
向上が求められている。これに伴って、各種機械，器具
に使用される材料としても、一般構造材としての特性に
止まらず、定期的な消毒等の汚染防止を図る必要がない
抗菌性等の機能を付与したメンテナンスフリーの材料が
望まれている。抗菌性を付与した材料としては、有機皮
膜やめっきによる抗菌コート（特開平５−２２８２０２
号公報，特開平６−１０１９１号公報等），強力な抗菌
作用をもつＣｕを添加した抗菌ステンレス鋼（特願平６
−２１０５５８号）等が知られている。
や、バス，電車等の輸送機関で手摺りとして使用される
パイプ等では、一般環境における耐食性が要求されるた
めＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４に代表されるステンレス
鋼が主として使用されている。しかし、黄色ブドウ球菌
等による院内感染，Ｏ−１５７を始めとする大腸菌によ
る食中毒等が問題となってきている昨今、バス，電車等
の不特定多数の人間が利用する環境においても衛生面の
向上が求められている。これに伴って、各種機械，器具
に使用される材料としても、一般構造材としての特性に
止まらず、定期的な消毒等の汚染防止を図る必要がない
抗菌性等の機能を付与したメンテナンスフリーの材料が
望まれている。抗菌性を付与した材料としては、有機皮
膜やめっきによる抗菌コート（特開平５−２２８２０２
号公報，特開平６−１０１９１号公報等），強力な抗菌
作用をもつＣｕを添加した抗菌ステンレス鋼（特願平６
−２１０５５８号）等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】抗菌コートは、皮膜の
消失に伴って抗菌性が低下する。抗菌性が低下した有機
質は、栄養源となって細菌や雑菌を却って繁殖させる虞
れがある。抗菌剤成分を混入した複合めっきを施したも
のでは、めっき層が密着性に不足しがちであり、加工性
を低下させる場合もある。しかも、皮膜の溶解，摩耗，
欠損等に起因して外観が低下すると共に、抗菌作用も低
下する。Ｃｕを添加したステンレス鋼では、表面に形成
されている不動態皮膜中にＣｕが存在し、このＣｕがイ
オンとして溶出することにより抗菌性が発現される。Ｃ
ｕイオンの溶出は、時効処理等の熱処理によってＣｕを
主体とする第２相（以下、Ｃｕリッチ相という）を均一
且つ微細に分散析出させることによって促進され、一層
良好な抗菌性が示される（特開平９−１９５００９号公
報）。しかし、防眩性を改善するためにステンレス鋼を
機械研磨すると、抗菌性が低下することがある。
消失に伴って抗菌性が低下する。抗菌性が低下した有機
質は、栄養源となって細菌や雑菌を却って繁殖させる虞
れがある。抗菌剤成分を混入した複合めっきを施したも
のでは、めっき層が密着性に不足しがちであり、加工性
を低下させる場合もある。しかも、皮膜の溶解，摩耗，
欠損等に起因して外観が低下すると共に、抗菌作用も低
下する。Ｃｕを添加したステンレス鋼では、表面に形成
されている不動態皮膜中にＣｕが存在し、このＣｕがイ
オンとして溶出することにより抗菌性が発現される。Ｃ
ｕイオンの溶出は、時効処理等の熱処理によってＣｕを
主体とする第２相（以下、Ｃｕリッチ相という）を均一
且つ微細に分散析出させることによって促進され、一層
良好な抗菌性が示される（特開平９−１９５００９号公
報）。しかし、防眩性を改善するためにステンレス鋼を
機械研磨すると、抗菌性が低下することがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、不動態皮膜に含
まれるＦｅ分を規制することにより、研磨仕上げ材の優
れた外観を維持し、しかも良好な抗菌性を示すステンレ
ス鋼製品を提供することを目的とする。本発明のステン
レス鋼製品は、その目的を達成するため、０．５重量％
以上のＣｕを含むステンレス鋼を基材とし、研磨仕上げ
後にＦｅ／Ｃｒの原子比が０．４以下に調整された不動
態皮膜が基材表面に形成されていることを特徴とする。
基材として使用されるステンレス鋼には、Ｃｕを主体と
する第２相が０．２体積％以上の割合で析出分散してい
るものが好ましい。このステンレス鋼製品は、０．５重
量％以上のＣｕを含むステンレス鋼を研磨仕上げした
後、還元性ガス雰囲気中で光輝焼鈍し、基材表面に形成
されている不動態皮膜を還元することにより製造され
る。研磨仕上げに先立って、Ｃｕを主体とする第２相が
０．２体積％以上の割合で析出分散する時効処理，焼鈍
後の徐冷等の熱処理を施すことができる。
題を解消すべく案出されたものであり、不動態皮膜に含
まれるＦｅ分を規制することにより、研磨仕上げ材の優
れた外観を維持し、しかも良好な抗菌性を示すステンレ
ス鋼製品を提供することを目的とする。本発明のステン
レス鋼製品は、その目的を達成するため、０．５重量％
以上のＣｕを含むステンレス鋼を基材とし、研磨仕上げ
後にＦｅ／Ｃｒの原子比が０．４以下に調整された不動
態皮膜が基材表面に形成されていることを特徴とする。
基材として使用されるステンレス鋼には、Ｃｕを主体と
する第２相が０．２体積％以上の割合で析出分散してい
るものが好ましい。このステンレス鋼製品は、０．５重
量％以上のＣｕを含むステンレス鋼を研磨仕上げした
後、還元性ガス雰囲気中で光輝焼鈍し、基材表面に形成
されている不動態皮膜を還元することにより製造され
る。研磨仕上げに先立って、Ｃｕを主体とする第２相が
０．２体積％以上の割合で析出分散する時効処理，焼鈍
後の徐冷等の熱処理を施すことができる。
【０００５】
【作用】ステンレス鋼は、Ｃｒを主体にする水酸化物か
らなる不動態皮膜で表面が覆われている。抗菌性を改善
するためにＣｕを添加したステンレス鋼では、抗菌性に
有効なイオンとなって溶出するＣｕが不動態皮膜にも含
まれている。しかし、このステンレス鋼を機械研磨して
研磨仕上げ材にすると、抗菌性が低下することがある。
本発明者等は、抗菌性低下に及ぼす機械研磨の影響を詳
細に調査・研究した。その結果、機械研磨した後のステ
ンレス鋼表面に形成されている不動態皮膜は、ＣｒやＣ
ｕの外に多量のＦｅを含み、このＦｅ分が抗菌性に悪影
響を及ぼしていることを知見した。すなわち、不動態皮
膜に含まれているＦｅは、優先的にイオンとなって溶出
し、Ｆｅよりもイオン化傾向の低いＣｕの溶出を抑え
る。Ｃｕリッチ相を析出させたステンレス鋼でも、Ｆｅ
の優先的な溶出によりＣｕリッチ相のイオン化が阻害さ
れる。
らなる不動態皮膜で表面が覆われている。抗菌性を改善
するためにＣｕを添加したステンレス鋼では、抗菌性に
有効なイオンとなって溶出するＣｕが不動態皮膜にも含
まれている。しかし、このステンレス鋼を機械研磨して
研磨仕上げ材にすると、抗菌性が低下することがある。
本発明者等は、抗菌性低下に及ぼす機械研磨の影響を詳
細に調査・研究した。その結果、機械研磨した後のステ
ンレス鋼表面に形成されている不動態皮膜は、ＣｒやＣ
ｕの外に多量のＦｅを含み、このＦｅ分が抗菌性に悪影
響を及ぼしていることを知見した。すなわち、不動態皮
膜に含まれているＦｅは、優先的にイオンとなって溶出
し、Ｆｅよりもイオン化傾向の低いＣｕの溶出を抑え
る。Ｃｕリッチ相を析出させたステンレス鋼でも、Ｆｅ
の優先的な溶出によりＣｕリッチ相のイオン化が阻害さ
れる。
【０００６】このような知見に基づき、Ｃｕのイオン化
を阻害している不動態皮膜中のＦｅ分を除去するため種
々の実験を行った。その結果、機械研磨後に還元性雰囲
気中で光輝焼鈍すると、機械研磨時に生成した不動態皮
膜が還元反応によって一旦消滅し、新たにＣｒ及びＣｕ
を主体にする不動態皮膜が形成されることを解明した。
新たに形成された不動態皮膜は、Ｆｅ分による影響がな
いため、良好な抗菌性を発現する。Ｃｕリッチ相を均一
微細に析出させたステンレス鋼でも、光輝焼鈍によって
不動態皮膜の還元消滅及び再形成が生じる。しかも、還
元焼鈍で生じる不動態皮膜がＣｕリッチ相上に形成され
ないため、ステンレス鋼表面に露出するＣｕリッチ相の
割合が高くなり、抗菌性が一層改善される。機械研磨後
に光輝焼鈍を施しても、得られたステンレス鋼製品は、
一般的に製造されている研磨仕上げ材と同様な防眩性を
示し、意匠性の面からも何ら問題がない。
を阻害している不動態皮膜中のＦｅ分を除去するため種
々の実験を行った。その結果、機械研磨後に還元性雰囲
気中で光輝焼鈍すると、機械研磨時に生成した不動態皮
膜が還元反応によって一旦消滅し、新たにＣｒ及びＣｕ
を主体にする不動態皮膜が形成されることを解明した。
新たに形成された不動態皮膜は、Ｆｅ分による影響がな
いため、良好な抗菌性を発現する。Ｃｕリッチ相を均一
微細に析出させたステンレス鋼でも、光輝焼鈍によって
不動態皮膜の還元消滅及び再形成が生じる。しかも、還
元焼鈍で生じる不動態皮膜がＣｕリッチ相上に形成され
ないため、ステンレス鋼表面に露出するＣｕリッチ相の
割合が高くなり、抗菌性が一層改善される。機械研磨後
に光輝焼鈍を施しても、得られたステンレス鋼製品は、
一般的に製造されている研磨仕上げ材と同様な防眩性を
示し、意匠性の面からも何ら問題がない。
【０００７】本発明が対象とするステンレス鋼は、０．
５重量％以上のＣｕを含んでいる限り鋼種が特定される
ものではなく、ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ等のフェライト系，
ＳＵＳ３０４Ｊ１，ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ等のオーステナ
イト系，ＳＵＳ６３０等のマルテンサイト系，ＳＵＳ３
２９Ｊ１等の二相系がある。抗菌性に有効な不動態皮膜
中のＣｕ濃度を高くし、また基材にＣｕリッチ相を析出
させるためにはＣｕ添加量は多いほど好ましく、抗菌性
の維持に有効なＣｕイオン量を確保する上からは０．５
重量％以上のＣｕ含有量が必要とされる。Ｃｕ含有量の
上限は特に制約されるものではないが、過剰量のＣｕを
添加したステンレス鋼では熱間加工性等の性質が低下す
る傾向を示す。そのため、好ましくはＣｕ含有量を５重
量％以下に規制する。
５重量％以上のＣｕを含んでいる限り鋼種が特定される
ものではなく、ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ等のフェライト系，
ＳＵＳ３０４Ｊ１，ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ等のオーステナ
イト系，ＳＵＳ６３０等のマルテンサイト系，ＳＵＳ３
２９Ｊ１等の二相系がある。抗菌性に有効な不動態皮膜
中のＣｕ濃度を高くし、また基材にＣｕリッチ相を析出
させるためにはＣｕ添加量は多いほど好ましく、抗菌性
の維持に有効なＣｕイオン量を確保する上からは０．５
重量％以上のＣｕ含有量が必要とされる。Ｃｕ含有量の
上限は特に制約されるものではないが、過剰量のＣｕを
添加したステンレス鋼では熱間加工性等の性質が低下す
る傾向を示す。そのため、好ましくはＣｕ含有量を５重
量％以下に規制する。
【０００８】Ｃｕ以外の合金成分としては、ステンレス
鋼に通常含まれるＣｒ，Ｎｉ，Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｍｏ，
Ａｌ等がある。これらの合金元素の含有量は、鋼種によ
って異なるが、Ｃ：０．００１〜０．５重量％，Ｓｉ：
０．１〜３．０重量％，Ｍｎ：０．１〜４．０重量％，
Ｃｒ：１０．０〜３０．０重量％，Ｎｉ：０．０５〜１
５．０重量％，Ｍｏ：０．０１〜７．０重量％，Ａｌ：
０．０１〜７．０重量％の範囲に調整される。また、加
工性等の性質改善元素として、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒを
単独又は複合で０．０１〜１．０重量％，熱間加工性の
改善に有効な成分としてＢ，Ｃａ，希土類元素を単独又
は複合で０．０００５〜０．０５重量％含ませることも
できる。
鋼に通常含まれるＣｒ，Ｎｉ，Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｍｏ，
Ａｌ等がある。これらの合金元素の含有量は、鋼種によ
って異なるが、Ｃ：０．００１〜０．５重量％，Ｓｉ：
０．１〜３．０重量％，Ｍｎ：０．１〜４．０重量％，
Ｃｒ：１０．０〜３０．０重量％，Ｎｉ：０．０５〜１
５．０重量％，Ｍｏ：０．０１〜７．０重量％，Ａｌ：
０．０１〜７．０重量％の範囲に調整される。また、加
工性等の性質改善元素として、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｖ，Ｚｒを
単独又は複合で０．０１〜１．０重量％，熱間加工性の
改善に有効な成分としてＢ，Ｃａ，希土類元素を単独又
は複合で０．０００５〜０．０５重量％含ませることも
できる。
【０００９】Ｃｕ添加ステンレス鋼を時効処理或いは徐
冷すると、Ｃｕリッチ相がマトリックスに析出する。Ｃ
ｕリッチ相は、その上にＣｒを主体とする不動態皮膜が
形成されないので、抗菌性を効果的に向上させる。ステ
ンレス鋼の表面全域に抗菌性を付与するためには、微細
なＣｕリッチ相をマトリックスに均一分散させる必要が
ある。微細なＣｕリッチ相は、５００〜９００℃×１０
分〜１００時間の時効処理、或いは焼鈍後にＣｕリッチ
相が析出し易い９００〜５００℃の温度域を徐冷するこ
とによりマトリックスに均一に析出分散する。マトリッ
クスに対して０．２体積％以上のＣｕリッチ相を析出分
散させると、抗菌性の改善が顕著になる。
冷すると、Ｃｕリッチ相がマトリックスに析出する。Ｃ
ｕリッチ相は、その上にＣｒを主体とする不動態皮膜が
形成されないので、抗菌性を効果的に向上させる。ステ
ンレス鋼の表面全域に抗菌性を付与するためには、微細
なＣｕリッチ相をマトリックスに均一分散させる必要が
ある。微細なＣｕリッチ相は、５００〜９００℃×１０
分〜１００時間の時効処理、或いは焼鈍後にＣｕリッチ
相が析出し易い９００〜５００℃の温度域を徐冷するこ
とによりマトリックスに均一に析出分散する。マトリッ
クスに対して０．２体積％以上のＣｕリッチ相を析出分
散させると、抗菌性の改善が顕著になる。
【００１０】通常の不動態皮膜に含まれるＦｅ原子は、
安定状態で存在しており、抗菌性が発現されるような水
分を含む環境ではほとんど溶出しない。しかし、研磨仕
上げしたステンレス鋼では、通常の研磨仕上げ条件では
Ｆｅ／Ｃｒの原子比で約０．６〜０．７のＦｅ分が含ま
れている。この不動態皮膜においては研磨後の冷却中に
Ｃｒと同時にＦｅも優先酸化し、却って酸化皮膜に近い
状態で存在するため、Ｆｅの結合状態が不安定になる。
このような研磨仕上げ後におけるＦｅの挙動に起因して
水分を含む環境でＦｅが優先的に溶出し、Ｃｕの溶出が
抑えられるものと推察される。Ｆｅの結合状態は、Ｃｕ
の添加量やＣｕリッチ相の存在に関係なく、不動態皮膜
中のＦｅ，Ｃｒ及びこれらを皮膜として存在させる酸素
との関係で成り立つ。不動態皮膜中のＦｅの結合状態を
安定させるためには、Ｃｒの存在が影響しており、本発
明者等による調査・研究の結果からＦｅ／Ｃｒの原子比
を０．４以下とするとＦｅが安定した結合状態になるこ
とを見出した。これにより、Ｃｕの溶出に及ぼすＦｅ分
の悪影響が抑制され、良好な抗菌性が得られる。
安定状態で存在しており、抗菌性が発現されるような水
分を含む環境ではほとんど溶出しない。しかし、研磨仕
上げしたステンレス鋼では、通常の研磨仕上げ条件では
Ｆｅ／Ｃｒの原子比で約０．６〜０．７のＦｅ分が含ま
れている。この不動態皮膜においては研磨後の冷却中に
Ｃｒと同時にＦｅも優先酸化し、却って酸化皮膜に近い
状態で存在するため、Ｆｅの結合状態が不安定になる。
このような研磨仕上げ後におけるＦｅの挙動に起因して
水分を含む環境でＦｅが優先的に溶出し、Ｃｕの溶出が
抑えられるものと推察される。Ｆｅの結合状態は、Ｃｕ
の添加量やＣｕリッチ相の存在に関係なく、不動態皮膜
中のＦｅ，Ｃｒ及びこれらを皮膜として存在させる酸素
との関係で成り立つ。不動態皮膜中のＦｅの結合状態を
安定させるためには、Ｃｒの存在が影響しており、本発
明者等による調査・研究の結果からＦｅ／Ｃｒの原子比
を０．４以下とするとＦｅが安定した結合状態になるこ
とを見出した。これにより、Ｃｕの溶出に及ぼすＦｅ分
の悪影響が抑制され、良好な抗菌性が得られる。
【００１１】Ｆｅ分の低減には、機械研磨後に生じた不
動態皮膜を消滅させ、新たな不動態皮膜を生成する方法
が採用される。その代表的な手段として、機械研磨後の
光輝焼鈍がある。光輝焼鈍は、還元性ガス雰囲気中でス
テンレス鋼を熱処理するものであり、このときの加熱還
元によって機械研磨後に生じたＦｅ主体の不動態皮膜が
還元される。焼鈍雰囲気は、Ｆｅ主体の不動態皮膜を還
元する上から還元性ガスの濃度及び温度が高いほど有効
である。しかし、還元性ガスや加熱温度を上げると、製
造コストの上昇を招くことは勿論、加熱温度の上昇に伴
ってＣｕリッチ相の再固溶が促進され、却って抗菌性が
低下する。また、機械研磨で生じたＦｅ主体の不動態皮
膜も、鋼種によって物性が異なっている。これらの条件
を総合的に勘案すると、焼鈍条件は一概に決められるも
のではないが、一般的には７５体積％以上の水素及び２
５体積％以下の窒素を含む還元性ガスを使用し、８００
℃以上の温度で３０秒以上の還元加熱が好ましい。
動態皮膜を消滅させ、新たな不動態皮膜を生成する方法
が採用される。その代表的な手段として、機械研磨後の
光輝焼鈍がある。光輝焼鈍は、還元性ガス雰囲気中でス
テンレス鋼を熱処理するものであり、このときの加熱還
元によって機械研磨後に生じたＦｅ主体の不動態皮膜が
還元される。焼鈍雰囲気は、Ｆｅ主体の不動態皮膜を還
元する上から還元性ガスの濃度及び温度が高いほど有効
である。しかし、還元性ガスや加熱温度を上げると、製
造コストの上昇を招くことは勿論、加熱温度の上昇に伴
ってＣｕリッチ相の再固溶が促進され、却って抗菌性が
低下する。また、機械研磨で生じたＦｅ主体の不動態皮
膜も、鋼種によって物性が異なっている。これらの条件
を総合的に勘案すると、焼鈍条件は一概に決められるも
のではないが、一般的には７５体積％以上の水素及び２
５体積％以下の窒素を含む還元性ガスを使用し、８００
℃以上の温度で３０秒以上の還元加熱が好ましい。
【００１２】
【実施例】表１に示した組成をもつ各種ステンレス鋼を
溶製し、熱延，焼鈍，冷延工程を経て板厚０．６ｍｍの
ステンレス鋼板に製造した。また、鋼種Ａ，Ｂ，Ｃにつ
いては、冷延後に８００℃×２４時間の時効処理を施
し、Ｃｕリッチ相を析出させた。
溶製し、熱延，焼鈍，冷延工程を経て板厚０．６ｍｍの
ステンレス鋼板に製造した。また、鋼種Ａ，Ｂ，Ｃにつ
いては、冷延後に８００℃×２４時間の時効処理を施
し、Ｃｕリッチ相を析出させた。
【００１３】
【００１４】ベルト式機械研磨機を用いて各ステンレス
鋼板を機械研磨し、＃３２０又は＃１２０の研磨仕上げ
材とした。本発明に従った試験番号１〜４では、機械研
磨後に７５％Ｈ2 ＋２５％Ｎ2 の還元性ガス雰囲気中で
９００〜１０５０℃に加熱する光輝焼鈍を施した。光輝
焼鈍されたステンレス鋼板から試験片を切り出し、次の
各試験に供した。また、比較のため、光輝焼鈍していな
い試験番号６〜８についても同様な試験に供し、光輝焼
鈍が及ぼす影響を比較調査した。各試験片をＸ線光電子
分析装置で観察し、不動態皮膜中のＦｅ及びＣｒを定量
した。また、透過型電子顕微鏡で金属組織を観察し、Ｃ
ｕリッチ相を定量した。抗菌性試験では、Ｓｔａｐｈｙ
ｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＩＦＯ１２７３２
（黄色ブドウ球菌）を普通寒天培地で培養した試験菌を
普通寒天培地に再度接種し、３５℃，１６〜２０時間培
養した培養液を用意した。培養液をリン酸緩衝液で２０
０００倍に希釈し、菌液を調製した。菌液１ｍｌを５ｃ
ｍ×５ｃｍの試験片表面に滴下し、２５℃，相対湿度９
０％以上の湿潤雰囲気に２４時間静置した。
鋼板を機械研磨し、＃３２０又は＃１２０の研磨仕上げ
材とした。本発明に従った試験番号１〜４では、機械研
磨後に７５％Ｈ2 ＋２５％Ｎ2 の還元性ガス雰囲気中で
９００〜１０５０℃に加熱する光輝焼鈍を施した。光輝
焼鈍されたステンレス鋼板から試験片を切り出し、次の
各試験に供した。また、比較のため、光輝焼鈍していな
い試験番号６〜８についても同様な試験に供し、光輝焼
鈍が及ぼす影響を比較調査した。各試験片をＸ線光電子
分析装置で観察し、不動態皮膜中のＦｅ及びＣｒを定量
した。また、透過型電子顕微鏡で金属組織を観察し、Ｃ
ｕリッチ相を定量した。抗菌性試験では、Ｓｔａｐｈｙ
ｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＩＦＯ１２７３２
（黄色ブドウ球菌）を普通寒天培地で培養した試験菌を
普通寒天培地に再度接種し、３５℃，１６〜２０時間培
養した培養液を用意した。培養液をリン酸緩衝液で２０
０００倍に希釈し、菌液を調製した。菌液１ｍｌを５ｃ
ｍ×５ｃｍの試験片表面に滴下し、２５℃，相対湿度９
０％以上の湿潤雰囲気に２４時間静置した。
【００１５】次いで、ＳＣＤＬＰ（Ｓｏｙｂｅａｎ Ｃ
ａｓｅｉｎ Ｄｉｇｅｓｔ Ｂｒｏｔｈ ｗｉｔｈ Ｌ
ｅｃｉｔｉｎ ａｎｄ Ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ ８
０，日本製薬株式会社製）培地１０ｍｌで試験片から菌
類を洗い出し、洗出し液の生菌数を標準寒天培地を用い
た混釈平板培養法（３５℃，２日間培養）でカウントし
た。カウントした生菌数を試験片１個当りに換算し、減
菌率［＝（試験前の生菌数−試験後の生菌数）／試験前
の生菌数×１００（％）］を求めた。そして、９９％以
上の減菌率を示すものを抗菌性ありと判定した。また、
抗菌試験液に溶出した金属イオンを調査するため、菌を
添加していない抗菌試験液を同様に調製し、５ｃｍ×５
ｃｍの試験片を抗菌試験液２５ｍｌ中に浸漬して２５℃
で２４時間静置した後、抗菌試験液に溶出したＦｅ及び
Ｃｕのイオン量をイオンクロマトグラフィで分析した。
ａｓｅｉｎ Ｄｉｇｅｓｔ Ｂｒｏｔｈ ｗｉｔｈ Ｌ
ｅｃｉｔｉｎ ａｎｄ Ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ ８
０，日本製薬株式会社製）培地１０ｍｌで試験片から菌
類を洗い出し、洗出し液の生菌数を標準寒天培地を用い
た混釈平板培養法（３５℃，２日間培養）でカウントし
た。カウントした生菌数を試験片１個当りに換算し、減
菌率［＝（試験前の生菌数−試験後の生菌数）／試験前
の生菌数×１００（％）］を求めた。そして、９９％以
上の減菌率を示すものを抗菌性ありと判定した。また、
抗菌試験液に溶出した金属イオンを調査するため、菌を
添加していない抗菌試験液を同様に調製し、５ｃｍ×５
ｃｍの試験片を抗菌試験液２５ｍｌ中に浸漬して２５℃
で２４時間静置した後、抗菌試験液に溶出したＦｅ及び
Ｃｕのイオン量をイオンクロマトグラフィで分析した。
【００１６】試験結果を、製造条件と併せて表２に示
す。表２から明らかなように、Ｃｕを添加していない鋼
種Ｄを用いた試験番号５では、機械研磨後に光輝焼鈍し
たため、不動態皮膜中のＦｅ分が低く、Ｆｅの溶出量は
少ないものの、Ｃｕの溶出がないため抗菌性に劣ってい
る。０．５重量％以上のＣｕを添加した鋼種Ａ〜Ｃを用
いた試験番号６〜８では、研磨後に光輝焼鈍していない
ため、機械研磨後の不動態皮膜に多量のＦｅ分が含ま
れ、Ｃｕの溶出を阻害するＦｅの溶出量が多く、抗菌性
に劣っていた。これに対し、０．５重量％以上のＣｕを
含む鋼種Ａ〜Ｃを基材とし、機械研磨後に光輝焼鈍した
試験番号１〜４では、不動態皮膜中のＦｅ分が光輝焼鈍
によって減少していた。Ｆｅ分の減少に伴ってＦｅの溶
出量が少なく、Ｃｕの溶出が活発に進行していることが
判る。その結果、研磨仕上げ材においても、優れた抗菌
性が得られた。
す。表２から明らかなように、Ｃｕを添加していない鋼
種Ｄを用いた試験番号５では、機械研磨後に光輝焼鈍し
たため、不動態皮膜中のＦｅ分が低く、Ｆｅの溶出量は
少ないものの、Ｃｕの溶出がないため抗菌性に劣ってい
る。０．５重量％以上のＣｕを添加した鋼種Ａ〜Ｃを用
いた試験番号６〜８では、研磨後に光輝焼鈍していない
ため、機械研磨後の不動態皮膜に多量のＦｅ分が含ま
れ、Ｃｕの溶出を阻害するＦｅの溶出量が多く、抗菌性
に劣っていた。これに対し、０．５重量％以上のＣｕを
含む鋼種Ａ〜Ｃを基材とし、機械研磨後に光輝焼鈍した
試験番号１〜４では、不動態皮膜中のＦｅ分が光輝焼鈍
によって減少していた。Ｆｅ分の減少に伴ってＦｅの溶
出量が少なく、Ｃｕの溶出が活発に進行していることが
判る。その結果、研磨仕上げ材においても、優れた抗菌
性が得られた。
【００１７】
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のステン
レス鋼製品は、０．５重量％以上のＣｕを含むステンレ
ス鋼を基材とし、その表面にＦｅ／Ｃｒの原子比が０．
４以下の不動態皮膜を形成させている。不動態皮膜中の
Ｆｅ分が少ないため、抗菌性に有効なＣｕの溶出が阻害
されず、機械研磨後においても良好な抗菌性が発現す
る。なかでも、Ｃｕリッチ相を析出させたステンレス鋼
では、表面に露出するＣｕリッチ相が多くなるため、抗
菌性が顕著に改善される。このようにして優れた抗菌性
を示すステンレス鋼製品は、厨房機器，病院等で使用さ
れる各種機材や、バス，電車等の輸送機関で手摺りとし
て広範な分野で使用される。
レス鋼製品は、０．５重量％以上のＣｕを含むステンレ
ス鋼を基材とし、その表面にＦｅ／Ｃｒの原子比が０．
４以下の不動態皮膜を形成させている。不動態皮膜中の
Ｆｅ分が少ないため、抗菌性に有効なＣｕの溶出が阻害
されず、機械研磨後においても良好な抗菌性が発現す
る。なかでも、Ｃｕリッチ相を析出させたステンレス鋼
では、表面に露出するＣｕリッチ相が多くなるため、抗
菌性が顕著に改善される。このようにして優れた抗菌性
を示すステンレス鋼製品は、厨房機器，病院等で使用さ
れる各種機材や、バス，電車等の輸送機関で手摺りとし
て広範な分野で使用される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 聡 山口県新南陽市野村南町4976番地 日新製 鋼株式会社技術研究所内 (72)発明者 中村 定幸 山口県新南陽市野村南町4976番地 日新製 鋼株式会社技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 ０．５重量％以上のＣｕを含むステンレ
ス鋼を基材とし、研磨仕上げ後にＦｅ／Ｃｒの原子比が
０．４以下に調整された不動態皮膜が基材表面に形成さ
れている抗菌性に優れたステンレス鋼製品。 - 【請求項２】 Ｃｕを主体とする第２相が０．２体積％
以上の割合で析出分散している基材を使用する請求項１
記載のステンレス鋼製品。 - 【請求項３】 ０．５重量％以上のＣｕを含むステンレ
ス鋼を研磨仕上げした後、還元性ガス雰囲気中で光輝焼
鈍し、基材表面に形成されている不動態皮膜を還元する
ことを特徴とする抗菌性に優れたステンレス鋼製品の製
造方法。 - 【請求項４】 研磨仕上げに先立って、Ｃｕを主体とす
る第２相を０．２体積％以上の割合で析出分散させる熱
処理をステンレス鋼に施す請求項３記載の抗菌性に優れ
たステンレス鋼製品の製造方法。 - 【請求項５】 機械研磨されたステンレス鋼を、不動態
皮膜のＦｅ／Ｃｒを原子比０．４以下にする還元能をも
つ還元性ガス雰囲気中で光輝焼鈍する請求項３〜５の何
れかに記載の抗菌性に優れたステンレス鋼製品の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08067398A JP3934244B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 抗菌性に優れたステンレス鋼製品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08067398A JP3934244B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 抗菌性に優れたステンレス鋼製品及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11279744A true JPH11279744A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3934244B2 JP3934244B2 (ja) | 2007-06-20 |
Family
ID=13724885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08067398A Expired - Fee Related JP3934244B2 (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 抗菌性に優れたステンレス鋼製品及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3934244B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111519112A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-08-11 | 滨州阳信华美不锈钢制品股份有限公司 | 一种抗菌不锈钢材料的制备方法 |
| CN114364822A (zh) * | 2020-01-21 | 2022-04-15 | 日铁不锈钢株式会社 | 具有抗菌性和抗病毒性的不锈钢材料及其制造方法 |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP08067398A patent/JP3934244B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114364822A (zh) * | 2020-01-21 | 2022-04-15 | 日铁不锈钢株式会社 | 具有抗菌性和抗病毒性的不锈钢材料及其制造方法 |
| CN114364822B (zh) * | 2020-01-21 | 2023-02-28 | 日铁不锈钢株式会社 | 具有抗菌性和抗病毒性的不锈钢材料及其制造方法 |
| CN111519112A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-08-11 | 滨州阳信华美不锈钢制品股份有限公司 | 一种抗菌不锈钢材料的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3934244B2 (ja) | 2007-06-20 |
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