(57)【要約】【課題】表面に付着した指紋模様を目立ちにくくして、耐指紋性を改善したステンレス鋼材およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、Ａｌ系めっき層を有するステンレス鋼材であって、前記Ａｌ系めっき層は、ヘアラインが形成された表面性状を有しており、前記Ａｌ系めっき層の上に有機樹脂を含む被覆層を有する、耐指紋性に優れるステンレス鋼材である。前記Ａｌ系めっき層の付着量は、前記ステンレス鋼材の片面当たりで３０〜２００ｇ／ｍ２であることが好ましい。前記ヘアラインは、研磨レベルが＃８０〜＃１０００の番手で研磨された表面粗さであることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ系めっき層を有するステンレス鋼材であって、
前記Ａｌ系めっき層は、ヘアラインが形成された表面性状を有しており、
前記Ａｌ系めっき層の上に有機樹脂を含む被覆層を有する、
耐指紋性に優れるステンレス鋼材。
【請求項２】
前記Ａｌ系めっき層の付着量は、前記ステンレス鋼材の片面当たりで３０〜２００ｇ／ｍ２である、請求項１に記載の耐指紋性に優れるステンレス鋼材。
【請求項３】
前記ヘアラインは、研磨レベルが＃８０〜＃１０００の番手で研磨された表面粗さである、請求項１または２に記載の耐指紋性に優れるステンレス鋼材。
【請求項４】
前記有機樹脂は、ポリエステル系、ウレタン系、アクリル系、ポリオレフィン系およびフッ素系からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１〜３のいずれかに記載の耐指紋性に優れるステンレス鋼材。
【請求項５】
前記Ａｌ系めっき層を有する前記ステンレス鋼材にヘアライン研磨仕上げ処理を施して、前記Ａｌ系めっき層の表面にヘアラインを形成した後、前記Ａｌ系めっき層の上に前記有機樹脂を含む被覆層を形成する、請求項１〜４のいずれかに記載のステンレス鋼材を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐指紋性に優れるステンレス鋼材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
普通鋼は、耐食性を付与するためにＡｌ系めっきを設けることが知られている（特許文献１を参照）。それに対し、ステンレス鋼は、普通鋼に比べて耐食性を備えているので、通常、防食用のめっき処理を施さないで、無垢の表面状態で使用される。また、外観上の意匠性や美観を付与するため、あるいは防眩性を付与するため、ヘアライン仕上げ（以下、「ＨＬ仕上げ」と記載することもある。）を施すことがある（特許文献２の段落０００２を参照）。ヘアライン仕上げは、鋼表面を所定の番手の研磨手段により、連続した研磨目が付くように仕上げる処理をいう。ＨＬ仕上げが施されたステンレス鋼材は、建材、電気機器、装飾品などの外装材として広く使用される。
【０００３】
無垢で使用されるステンレス鋼材は、その使用環境により指紋が付着すると、指紋模様が浮き上がって目立ちやすいという問題がある。ＨＬ仕上げによる研磨目が付与されたステンレス鋼材においても、この指紋模様の目立ちやすい状況に変わりなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−９２４２１号公報
【特許文献２】特許第５５２２３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、表面に付着した指紋模様を目立ちにくくして、耐指紋性を改善したステンレス鋼材およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題について検討し、ステンレス鋼材の表面の指紋模様を目立たないようにする点で、白い色感を付与するＡｌ系めっき層を設けるとともに、当該めっき層の上に有機樹脂を含む被覆層を設けることが、耐指紋性にとって効果的であることを見出した。さらに、ステンレス鋼材の表面のＡｌ系めっき層に対してヘアラインを形成した後も、耐指紋性の効果を維持できることを見出して、本発明に至った。具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【０００７】
（１）本発明は、Ａｌ系めっき層を有するステンレス鋼材であって、前記Ａｌ系めっき層は、ヘアラインが形成された表面性状を有しており、前記Ａｌ系めっき層の上に有機樹脂を含む被覆層を有する、耐指紋性に優れるステンレス鋼材である。
【０００８】
（２）本発明は、前記Ａｌ系めっき層の付着量は、前記ステンレス鋼材の片面当たりで３０〜２００ｇ／ｍ２である、（１）に記載の耐指紋性に優れるステンレス鋼材である。
【０００９】
（３）本発明は、前記ヘアラインは、研磨レベルが＃８０〜＃１０００の番手で研磨された表面粗さである、（１）または（２）に記載の耐指紋性に優れるステンレス鋼材である。
【００１０】
（４）本発明は、前記有機樹脂は、ポリエステル系、ウレタン系、アクリル系、ポリオレフィン系およびフッ素系からなる群から選択される少なくとも１種である、（１）〜（３）のいずれかに記載の耐指紋性に優れるステンレス鋼材である。
【００１１】
（５）本発明は、前記Ａｌ系めっき層を有する前記ステンレス鋼材にヘアライン研磨仕上げ処理を施して、前記めっき層の表面にヘアラインを形成した後、前記めっき層の上に前記有機樹脂を含む被覆層を形成する、（１）〜（４）のいずれかに記載のステンレス鋼材を製造する方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ステンレス鋼材の表面の指紋模様を目立たないようにする点で、良好な耐指紋性を有するステンレス鋼材が得られる。また、ステンレス鋼材の表面のＡｌ系めっき層に対してヘアライン研磨が施された後も、この耐指紋性に優れる効果を維持したステンレス鋼材を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、これらの記載により限定されるものではない。
【００１４】
本発明は、Ａｌ系めっき層を有するステンレス鋼材であって、前記Ａｌ系めっき層は、ヘアラインが形成された表面性状を有しており、前記Ａｌ系めっき層の上に有機樹脂を含む被覆層を有する、耐指紋性に優れるステンレス鋼材である。
【００１５】
（めっき層）
前記Ａｌ系めっき層の付着量は、ステンレス鋼材の片面当たりで、３０〜２００ｇ／ｍ２であることが好ましい。付着量が３０ｇ／ｍ２未満であると、当該Ａｌ系めっき層によって付与される白色の程度が弱くなり、また、ヘアライン仕上げによってめっき層の下地部分が露出する割合が高まり、鋼指紋模様が目立ちやすさを十分に抑制できない。付着量の増加は、耐指紋性に影響しないけれども、めっき層にヘアライン仕上げを施した際に、めっき層から飛散する微粉末の量が増加して作業環境の悪化を招くおそれがある。そのため、２００ｇ／ｍ２以下の範囲で形成すればよい。
【００１６】
Ａｌ系めっき層の組成は、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｚｎ、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｍｎ、Ａｌ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｌｉ、Ａｌ−Ｃｕ等の成分の組み合わせを含む合金組成を選択することができる。
【００１７】
（ヘアライン）
ヘアラインは、研磨番手が＃８０〜＃１０００の範囲で研磨された表面粗さであることが好ましい。研磨番手が＃８０未満であると、ヘアラインの表面形態が粗くなり、意匠性や防眩性を付与する程度が低下する。また、ヘアライン仕上げよって、Ａｌ系めっき層の下地部分が露出する割合が高まり、鋼指紋模様の目立ちやすさを十分に抑制できない。他方で、研磨番手が＃１０００を超えると、表面が鏡面状態に近づくため、所望のヘアラインを得ることが困難になる。
【００１８】
（有機樹脂の被覆層）
被覆層を形成するための有機樹脂は、ポリエステル系、ウレタン系、アクリル系、ポリオレフィン系およびフッ素系からなる群から選択されることが好ましい。被覆層には、これらの有機樹脂の２種以上を混合して用いることもできる。屋外環境で使用される場合は、耐候性の観点からフッ素系を用いることが好ましい。
【００１９】
（ステンレス鋼材）
本実施形態に係るステンレス鋼材には、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系など公知の素材を使用できる。本実施形態に係るステンレス鋼材は、板材、棒材、線材など所望の形状の製品として使用できる。さらにその板材などを加工して所望の形状の製品に適用できる。
【００２０】
（製造方法）
本実施形態に係るステンレス鋼材は、Ａｌ系めっき層を有するステンレス鋼材にヘアライン研磨仕上げ処理を施して、前記めっき層の表面にヘアラインを形成した後、前記めっき層の上に有機樹脂を含む被覆層を形成し、製造することができる。
【００２１】
ステンレス鋼材の表面にＡｌ系めっき層を形成するめっき方法としては、電気めっき、溶融めっき、蒸着などの公知のめっき手段を用いることができる。
【００２２】
（ヘアライン研磨仕上げ処理）
Ａｌ系めっき層を有するステンレス鋼材の表面に、ヘアライン研磨仕上げ処理を施す際は、公知の研磨方法を適用できる。例えば、所定の研磨番手を備えたベルトにより行うことができる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の実施例について説明する。本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００２４】
板厚１．０ｍｍのＳＵＳ３０４のステンレス鋼板を基材として、溶融Ａｌ−９質量％Ｓｉめっきにより、片面当たり３０〜１２０ｇ／ｍ２の範囲で選定された付着量のめっき層を有する試験材を作製した。試験材を鏡面仕上げした後、＃８０〜＃３２０の範囲で選定された研磨番手によってヘアライン仕上げを施した。一部の試験材については、ヘアライン仕上げを行わず、２Ｂの光輝焼鈍処理を施した。
【００２５】
その後、ロールコーターにより２μｍ厚みのフッ素系有機樹脂層を被覆した。フッ素系有機樹脂皮膜は、フッ素樹脂系の水系エマルジョン（フッ素樹脂の平均粒径９５ｎｍ）と、４Ａ属金属化合物と、エッチング剤とを混合して水系フッ素樹脂処理液を調整した。フッ素樹脂は、親水性官能基（カルボキシル其及びスルホン酸基）の量が１．８質量％、カルボキシル其／スルホン酸基のモル比が３５、数平均分子量が８４万、フッ素（Ｆ）原子の量が１４質量％のフッ素含有オレフィン樹脂（ヘキサフルオロプロピレン及びフッ化ビニリデンと３−（２−アリロキシブトキシカルボニカル）プロピオン酸及び３−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸との共重合体）を用いた。４Ａ族金族としては、フッ化ジルコニウムアンモニウムを用いた。エッチング剤としては、リン酸二水素アンモニウムを用いた。
【００２６】
また、比較例として、Ａｌ系めっきを施さなかった試験材、ヘアライン仕上げを施さなかった試験材、有機樹脂層を被覆しなかった試験材を作製した。このように作製した各試験材は、表１〜表３のＮｏ．Ａ１〜Ｎｏ．Ｃ２４として示されており、耐指紋性の評価試験に供した。
【００２７】
また、希釈剤としてのメトキシプロパノール１０ｇに、トリオレイン１．０ｇを添加しさらにＪＩＳ  Ｚ８９０１に定められた試験用粉体１第１１種の関東ローム４００ｍｇを加えて攪拌して、指紋模擬スタンプを作製した。当該スタンプの押圧面の面積は、１１３ｍｍ２であった。
【００２８】
（耐指紋性の評価試験）
指紋模擬スタンプを９．８０Ｎの荷重で試験材の表面に押圧した。この押圧された試験材を用いて、以下の手順で色差に関するデータを得た。まず、指紋模擬スタンプの付着部分において任意に面積１５ｍｍ２  の１箇所を選定し、その箇所の色調（Ｅ０）を測定した。次いで、指紋模擬スタンプの付着部分より外側の周囲領域において、それぞれ異なる３箇所の色調（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）を測定した。そして、上記Ｅ０と上記Ｅ１との色差（ΔＥ１）、上記Ｅ０と上記Ｅ２との色差（ΔＥ２）、上記Ｅ０と上記Ｅ３の色差（ΔＥ３）を算出した。ΔＥ１、ΔＥ２およびΔＥ３を平均して、色差の三点平均値（ΔＥ）とした。ΔＥが１．８０以下であるときを耐指紋性が良好であると判定した。
【００２９】
上記の色調Ｅは、ＣＩＥＬＡＢ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系）における、明度指数Ｌ＊、クロマネチックス指数ａ＊、ｂ＊によって、Ｅ＝（Ｌ＊２＋ａ＊２＋ｂ＊２）１／２で規定される。上記の色調及び色差は、ＪＩＳ  ８７２２（色の測定方法−反射及び透過物体色）に準拠した測定方法により求めた。具体的には、分光測色計（コニカミノルタオプティクス株式会社製「ＣＭ３７００ｄ」）により、色差（ΔＥ）を測定した。
【００３０】
試験材における、めっき付着量（片面ｇ／ｍ２）、ヘアライン仕上げのＨＬ研磨番手（＃）、有機樹脂皮膜の有無、色差ΔＥの試験結果を、表１〜表３に示した。表２の「（光輝）」は、２Ｂ処理を意味する。
【００３１】
【表１】
2020158802.tif 000002
【００３２】
【表２】
2020158802.tif 000003
【００３３】
【表３】
2020158802.tif 000004
【００３４】
表１に示すように、本発明の範囲に含まれる試験材Ｎｏ．Ａ１〜Ｎｏ．Ａ１２は、色差ΔＥが１．８０以下であり、指紋付着部とその外側領域との色調の差が小さかった。そのため、試験材の表面を目視したときに指紋模様が目立ちにくく、耐指紋性に優れることが分かった。
【００３５】
それに対し、表２のＮｏ．Ｂ１〜Ｂ１２は、Ａｌ系めっき層を有しない例であり、ステンレス鋼板の表面にヘアライン仕上げを施した試験材（Ｎｏ．Ｂ１〜Ｎｏ．Ｂ５）、当該ヘアライン仕上げを行った後に有機樹脂層を被覆した試験材（Ｎｏ．Ｂ７〜Ｎｏ．Ｂ１１）である。表２に示すように、これらの試験材は、いずれも、色差ΔＥが１．８０を大きく上回り、指紋付着部とその外側領域との色調の差が大きかった。そのため、各試験材の表面の指紋模様が目立って視認され、耐指紋性が劣っていた。また、ヘアライン仕上げに代えて光輝処理を施した試験材（Ｎｏ．Ｂ６、Ｎｏ．１２）についても、上記の例と同様に、色差ΔＥが１．８０を大きく上回り、耐指紋性が劣っていた。
【００３６】
また、表３のＮｏ．Ｃ１〜Ｃ２４は、Ａｌ系めっき層を有する例であり、表３に示すように、Ａｌ系めっき層を有するステンレス鋼板である試験材（Ｎｏ．Ｃ１〜Ｎｏ．Ｃ６）、Ａｌ系めっき層を有するステンレス鋼板にヘアライン仕上げを施した試験材（Ｎｏ．Ｃ７〜Ｎｏ．Ｃ１８）、Ａｌ系めっき層を有するステンレス鋼板に有機樹脂層を被覆した試験材（Ｎｏ．Ｃ１９〜Ｎｏ．Ｃ２４）である。表３に示すように、これらの試験材は、いずれも、色差ΔＥが１．８０を大きく上回り、指紋付着部とその外側領域との色調の差が大きかった。そのため、各試験材の表面の指紋模様が目立って視認され、耐指紋性が劣っていた。
【００３７】
（意匠性に関する評価）
また、表１の試験材Ｎｏ．Ａ１〜Ｎｏ．Ａ１２について、それらの表面を目視で観察した。いずれも、ヘアラインが形成された表面性状を有するため、意匠性に優れていた。
【００３８】
（耐食性に関する評価）
さらに、試験材の耐食性を評価するため、表４に示す条件で、試験材に対して、塩水噴霧、乾燥及び湿潤の各処理をこの順で繰り返す複合サイクル試験（ＣＣＴ）を行った。表４に示すように、塩水噴霧処理は、５質量％ＮａＣｌ濃度の塩水が噴霧された温度３５℃の雰囲気に２時間保持した。乾燥処理は、温度６０℃、湿度３０％の雰囲気に４時間保持した。湿潤処理は、温度５０℃、湿度９５％の雰囲気に２時間保持した。塩水噴霧、乾燥及び湿潤の各処理による１サイクルは８時間で行われた。
【００３９】
試験材に１５０サイクルのＣＣＴを行った後、試験材の端面からのエッジクリープ量を測定し、得られた測定値により試験材の耐食性を評価した。表１の試験材Ｎｏ．Ａ４（めっき付着量９０ｇ／ｍ２、ＨＬ研磨番手＃１５０）、Ｎｏ．Ａ９（６０ｇ／ｍ２、＃３２０）、Ｎｏ．１０（９０ｇ／ｍ２、＃３２０）を用いて、上記のＣＣＴを行った。いずれの試験材においても、エッジクリープ量が４ｍｍ未満であって、良好な耐食性が維持されることを確認した。
【００４０】
【表４】
2020158802.tif 000005