(57)【要約】【課題】表面に塗装等の表面被覆層を有しない無垢表面を有し、当該無垢表面が耐油汚れ付着性及び耐指紋視認性の両方に優れたステンレス鋼を提供すること。【解決手段】  塗装等の表面被覆層を形成していない無垢表面を有するステンレス鋼であって、無垢表面の肌粗さは、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．０２５ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにより波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである短波長粗さ（Ｒａ１）を、同粗さ曲線における粗さ曲線要素の平均長さである短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値が０．００３０以下であり、かつ、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．８ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにより波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである長波長粗さ（Ｒａ２）が０．５μｍ以上である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装等の表面被覆層を形成していない無垢表面を有するステンレス鋼であって、
該無垢表面の肌粗さは、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．０２５ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにより波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである短波長粗さ（Ｒａ１）を、同粗さ曲線における粗さ曲線要素の平均長さである短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値が０．００３０以下であり、
かつ、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．８ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにより波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである長波長粗さ（Ｒａ２）が０．５μｍ以上であることを特徴とする耐油汚れ付着性及び耐指紋視認性に優れたステンレス鋼。
【請求項２】
請求項１において、上記短波長粗さ（Ｒａ１）が０．０５μｍ以下であることを特徴とする耐油汚れ付着性及び耐指紋視認性に優れたステンレス鋼。
【請求項３】
ステンレス鋼における塗装等の表面被覆層を形成していない無垢表面に、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．８ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにより波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである長波長粗さ（Ｒａ２）が０．６μｍ以上となる肌粗さが得られるようにショット加工を行い、
その後、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．０２５ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにより波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである短波長粗さ（Ｒａ１）を、同粗さ曲線における粗さ曲線要素の平均長さである短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値が０．００３０以下となる肌粗さが得られるまで電解研磨加工を行うことを特徴とする耐油汚れ付着性及び耐指紋視認性に優れたステンレス鋼の製造方法。
【請求項４】
請求項３において、上記ショット加工は、上記電解研磨加工は、上記短波長粗さ（Ｒａ１）が０．０５μｍ以下となる肌粗さが得られるまで行うことを特徴とする耐油汚れ付着性及び耐指紋視認性に優れたステンレス鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油汚れが付着し難い特性（耐油汚れ付着性）と、指紋の目立ち難い特性（耐指紋視認性）の両方に優れたステンレス鋼及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス鋼は、日常環境においては特に塩素イオン濃度が高くない限り塗装を施さなくとも錆びないことから、手摺やフェンスといった意匠用途から、切断機や洗浄機やミキサーや熱交換器などの食品製造装置や食品用ショーケースといった衛生用途に至るまで幅広く使用されている。
そして、これらの用途においては、ヘアライン研磨仕上げ、＃４００研磨仕上げ、２Ｂ仕上げ、光輝焼鈍仕上げ等様々な表面肌仕上げから用途にあったものを選択して使用している。
【０００３】
このステンレス表面肌の選択において、用途によっては汚れの付着のし難さが、重要な判断基準となっている。ステンレス鋼表面は一般に水をよくはじくため水性の汚れは付着し難く、付着しても水洗いにより容易に洗い落とすことができるが、油性の汚れである油汚れは付着しやすい。そのため、衛生用途においては、油汚れが付着し難いことが重要となる。
【０００４】
例えば、ヘアライン仕上げにおいては表面の粗さが大きく、表面で光が乱反射されるため、表面に付着した指紋が目立ち難い長所がある。そのため、手摺やフェンスといった意匠用途において多用されている。一方で、その表面の凹凸に油汚れ等の汚れが引掛りやすいため、食品製造装置等の衛生用途においてはあまり使用されていない。
【０００５】
一方、光輝焼鈍仕上げや鏡面仕上げ等においては、表面の粗さが極めて小さい。そのため、表面の凹凸に油汚れが引掛り難く、食品製造装置等の衛生用途において多用されている。しかしながら、表面に付着した指紋が非常に目立つ欠点があり、食品用ショーケース、食器、ホテル等の調理風景を見せる厨房の機器等の意匠用途と衛生用途を兼ね備えた用途においては、付着した指紋が見る人に不潔感を与えてしまう。
【０００６】
以上の様に、ステンレス鋼表面の凹凸を大きくすると指紋が目立ち難くなるが、油汚れが付着しやすくなり、凹凸を小さくすると油汚れが付着し難くなるが指紋が目立ちやすくなる。そのため、従来のステンレス鋼においては、食品用ショーケース、食器、調理風景を見せる厨房の機器等などにおいて満足するべき、付着した指紋が目立ち難いという意匠用途の要求と、油汚れが付着し難いという衛生用途の要求は同時に高い満足度で満たすことはできない。
【０００７】
付着した指紋を目立ち難くする技術としては、一般的にステンレス鋼表面に凹凸をつける方法と、ステンレス鋼表面を被覆する方法が知られている。
特許文献１は、表面の凹凸の形状と指紋の付着し難さの関係に着目した発明で、表面の微視的な凹凸の凸部の面積率を３０％以下に規定し、かつ略均一に分布していることを特徴とする金属板に関するものである。
しかしながら、特許文献１は、指紋の付着し難さのみに着目したものであり、油汚れの付着し難さに関する記述は認められない。
【０００８】
特許文献２は、ステンレス鋼製器物の表面に特定の化学式で表される親水性皮膜を設け、油汚れが付着し難く、取り扱い時の指紋も目立ち難くしたものである。
しかしながら、金属表面への皮膜等の被覆層の形成は、被覆層が剥離し食品に混入する恐れがある。食の安全の観点から食品への異物の混入は避ける必要があり、食品関係の分野では使用することが困難である。
また、後述する特許文献３〜７においても種々の提案がなされているが、いずれも問題が残っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−３３５７０５号公報
【特許文献２】特開２００３−３１０４１１号公報
【特許文献３】特開平７−１１３１４２号公報
【特許文献４】特開平１１−２２６６０６号公報
【特許文献５】特開２００５−２４００６２号公報
【特許文献６】特許３７３９８８７号公報
【特許文献７】特許３５８７１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、表面に塗装等の表面被覆層を有しない無垢表面を有し、当該無垢表面に油汚れが付着し難く指紋の目立ち難い、つまり、耐油汚れ付着性及び耐指紋視認性の両方に優れたステンレス鋼を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、塗装等の表面被覆層を形成していない無垢表面を有するステンレス鋼であって、
該無垢表面の肌粗さは、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．０２５ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにより波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである短波長粗さ（Ｒａ１）を、同粗さ曲線における粗さ曲線要素の平均長さである短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値が０．００３０以下であり、
かつ、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．８ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにより波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである長波長粗さ（Ｒａ２）が０．５μｍ以上であることを特徴とする耐油汚れ付着性及び耐指紋視認性に優れたステンレス鋼にある（請求項１）。
【００１２】
この第１の発明は、短波長粗さ（Ｒａ１）を短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値、すなわち、短波長の凹凸の傾きに着目したものである。短波長の凹凸における振幅の大きさが大きくとも、傾きが小さければ、やはり油汚れが付着し難くなることを見出したものである。
【００１３】
ここで、粗さ曲線要素の平均長さは、粗さ曲線の算術平均粗さと同様に、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に定められており、一般的には粗さ測定機を用いて次の様にして求める。
まず、粗さ測定機を用いて被測定物の表面を探針でなぞって、被測定物表面の凹凸を輪郭曲線として得る。その後に、輪郭曲線フィルタと呼ばれる帯域フィルタを用いて、粗さ成分より波長の長い成分（うねり）、および粗さ成分より波長の短い成分を取り除く。すなわち輪郭曲線から特定の波長帯域を抜き出し、粗さ曲線を得る。このようにして得られた粗さ曲線において、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１にて定める所定の式を用いて粗さ曲線の振幅の大きさを評価したものが算術平均粗さ（Ｒａ）であり、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１にて定める所定の式を用いて粗さ曲線の山と谷の間隔を評価したものが粗さ曲線要素の平均長さ（ＲＳｍ）である。一般的な粗さ測定機は、輪郭曲線の測定から、粗さと定義する波長帯域を抜き出し粗さ曲線を求め、粗さ曲線の算術平均粗さと粗さ曲線要素の平均長さを計算する一連の作業を自動で行う。
【００１４】
算術平均粗さを求めるにあたっては、基準長さをλｃとし、評価長さを基準長さの５倍とし、基準長さ毎の値の平均値を算術平均粗さとした。
粗さ曲線要素の平均長さを求めるにあたっては、基準長さをλｃとし、基準長さの５倍である評価長さ全長に対して、平均長さ（ＲＳｍ）を求めた。なお、粗さ曲線要素の長さを求めるために必要な最小高さの識別判定の際は、評価長さ全長における最大高さの１０％未満の凹凸をノイズと判断し、最小長さの識別判定の際は、評価長さの１％未満の凹凸をノイズと判断した。
【００１５】
そして上述したごとく、発明者らは鋭意研究の結果、油汚れの付着のし難さは短波長粗ささらには、短波長粗さを短波長長さで除した値に大きく影響され、長波長粗さに影響されない傾向があり、短波長粗さ（Ｒａ１）を短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値を小さくすることによって油汚れが付着しにくくなることを見出したのである。
一方、指紋の視認性は、長波長粗さ（Ｒａ２）を大きくすることによって指紋が目立ちにくくなることを見出したのである。
【００１６】
具体的には、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．０２５ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍの輪郭曲線フィルタにて波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さを短波長粗さ（Ｒａ１）とし、同粗さ曲線における粗さ曲線要素の平均長さを短波長長さ（ＲＳｍ１）とし、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．８ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍの輪郭曲線フィルタにて波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さを長波長粗さ（Ｒａ２）とした場合に、短波長粗さ（Ｒａ１）を短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値が０．００３０以下という条件と、長波長粗さ（Ｒａ２）が０．５μｍ以上さらに望ましくは２．０μｍ以上という条件の両方を具備する表面粗さ特性とすることにより、上記無垢表面における油汚れの付着のし難さと付着した指紋の目立ち難さとを両立できる。
【００１７】
上記短波長粗さ（Ｒａ１）を短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値については、上限値を規定しており、それ以下の値であれば基本的に問題ないが、短波長の凹凸の傾斜をあまりに小さくすることは技術的に困難であり、高コストとなるため、下限値を０．０００１とすることが好ましい。
また、上記長波長粗さ（Ｒａ２）については、下限値を規定しており、それ以上の値であれば基本的に問題ないが、あまりに大きな長波長粗さを付与することは技術的に困難であり、高コストとなるため、上限値を３０μｍとすることが好ましい。
【００１８】
また、上記第１の発明においては、上記短波長粗さ（Ｒａ１）が０．０５μｍ以下であることが好ましい（請求項２）。この場合には、後述する実施例にも示すごとく、確実に上記短波長粗さ（Ｒａ１）を上記短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値を０．００３０以下とすることができる。
【００１９】
なお、ステンレス鋼の金属表面が露出した状態においては、ステンレス鋼表面を不働態皮膜と呼ばれる数ｎｍのＣｒを含有した酸化皮膜が覆っている。この不働態皮膜は、耐食性を保った状態のステンレス鋼の表面には必ず存在するものであり、空気中や水中の酸素による金属表面の自然酸化や人工的には特定の薬品を用いた酸洗や電解研磨等により形成される。不働態皮膜はステンレス鋼が炭素鋼等と比較して錆び難いメカニズムにかかわるものであり、塗装等の表面被覆層とは別のものである。ステンレス鋼表面に存在する不働態皮膜は、ステンレス鋼の金属表面が露出した状態において一般的で自然な状態であり、上記塗装等の表面被覆層には含まれない。
【００２０】
第２の発明は、ステンレス鋼における塗装等の表面被覆層を形成していない無垢表面に、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．８ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにより波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである長波長粗さ（Ｒａ２）が０．６μｍ以上となる肌粗さが得られるようにショット加工を行い、
その後、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．０２５ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにより波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである短波長粗さ（Ｒａ１）を、同粗さ曲線における粗さ曲線要素の平均長さである短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値が０．００３０以下となる肌粗さが得られるまで電解研磨加工を行うことを特徴とする耐油汚れ付着性及び耐指紋視認性に優れたステンレス鋼の製造方法にある（請求項３）。
【００２１】
本発明に係る製造方法は、上記第１の発明のステンレス鋼を製造するための方法であり、発明者らが、はじめて、ショット加工と電解研磨加工を適切に利用することで、上記耐油汚れ付着性及び耐指紋視認性に優れたステンレス鋼を比較的容易に製造できることを見出したのである。
【００２２】
上記ショット加工は、材料の表面に粒子を投射する加工であってショットブラスト処理とも呼ばれるものであり、複雑形状の材料表面においてもその表面に凹凸を形成することができる。
上記電解研磨加工は、表面における長波長の凹凸より短波長の凹凸を優先して平滑化する特徴があり、複雑形状の材料表面においても加工が可能である。
【００２３】
本発明では、この２つの加工の特徴を利用し、まずはステンレス鋼の無垢表面に凹凸を付与するショット加工を行う。そして、ショット加工後の上記無垢表面の表面粗さが、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．８ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにより波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである長波長粗さ（Ｒａ２）が、０．６μｍ以上さらに望ましく２．３μｍ以上となるよう長波長粗さ成分を有する凹凸を形成する。なお、この時点でのステンレス鋼の上記無垢表面には、大きな短波長粗さ成分が存在する。
【００２４】
上記ショット加工後には、上記電解研磨加工を行う。これにより、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．０２５ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにて波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである短波長粗さ（Ｒａ１）を、同粗さ曲線における粗さ曲線要素の平均長さである短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値を０．００３０以下とする。電解研磨は、適切な条件を選択することにより、長波長粗さより短波長粗さを優先して平滑化する特徴があるため、適切な時間電解研磨を施すだけで、長波長粗さの値に大きな影響を及ぼすことなく、上記値を低減することができる。
【００２５】
上記電解研磨により、長波長粗さも大きな影響はないものの若干減少する傾向があるため、電解研磨後に長波長粗さ０．５μｍ以上さらに望ましくは２．０μｍ以上を確保するべく、ショット加工後においては長波長粗さ（Ｒａ２）は０．６μｍ以上さらに望ましくは２．３μｍ以上とすることが好ましい。
【００２６】
上記ショット加工によって調整する長波長粗さ（Ｒａ２）は、上記のごとく０．６μｍ以上とするが、その上限は、あまりに大きな長波長粗さをショット加工により付与することは技術的に困難であり、高コストであるため、３１μｍとすることが好ましい。
【００２７】
上記の条件を満たすショット加工の例としては、例えば、直径が０．４ｍｍ程度、硬さがＨＲＣ４０〜５０の球状のスチールショットをインペラー式のスチールショット機で投射速度８０ｍ／ｓｅｃにてステンレス鋼表面に投射する加工が挙げられる。長波長粗さ（Ｒａ２）の調整は、ショット粒の形状、大きさ、硬さおよびショット粒の投射速度の条件を変更することによって行うことができ、具体的な条件は、予め実験を行えば比較的簡単に最適条件を求めることができる。
【００２８】
また、上記の条件を満たす電解研磨加工の例としては、例えば、硫酸２５％−燐酸６０％−亜燐酸３％−残部水の５０℃の電解研磨液を用いて、材料をアノードとして電流密度３．６７Ａ／ｄｍ2にて４０分電解する方法が挙げられる。この例は一例であって、材料の材質等によって最適条件が異なってくる。短波長粗さ（Ｒａ１）の調整は、電解研磨液の組成、温度、電流密度、電解時間の条件を変更することによって行うことができ、具体的な条件は、予め実験を行えば比較的簡単に最適条件を求めることができる。
【００２９】
また、上記第２の発明においては、上記電解研磨加工は、上記短波長粗さ（Ｒａ１）が０．０５μｍ以下となる肌粗さが得られるまで行うことが好ましい（請求項４）。この場合には、上記短波長粗さ（Ｒａ１）を上記短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値を容易に０．００３０以下とすることができる。
なお、上記電解研磨によって調整する短波長粗さ（Ｒａ１）は、上記のごとく０．０５μｍ以下とすることが好ましいが、その下限は、あまりに小さな短波長粗さは、電解研磨処理を行っても達成が難しくなりコスト高となるため、０．０１μｍとすることが好ましい。
【００３０】
上記第１発明及び第２発明は、ステンレス鋼の無垢表面の表面粗さに着目した発明であり、塗装等の被覆層を有しないステンレス鋼であれば鋼種を限定するものではなく、ステンレス鋼の組成（鋼種）に関しては特に限定するものではない。
【００３１】
なお、一般的には表面粗さの測定において特に上記λｃを指示せずに粗さを求めている場合が多い。この場合は、λｃの値はＪＩＳ  Ｂ  ０６３３：２００１に則したルールにて決定し、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に則して算術平均粗さを求めたと解釈できる。
ＪＩＳ  Ｂ  ０６３３に定めるルールでは、λｃ（＝基準長さ）の値を０．０８〜８ｍｍにおいて５水準定め、各水準毎にＲａの値の上下限を定めている。あるλｃの値において測定し求めたＲａの値が規格の定める上下限範囲にある場合において、最も小さいλｃで測定した値をその表面の算術平均粗さＲａとして採用するよう定めている。
【００３２】
そして、以下の特許文献３〜７については、λｃの値を規定していないＲａを規定したものがあるので、上記解釈に基づいてこれらの文献に記載された技術との相違点を説明する。
特許文献３（特開平７−１１３１４２号公報）は、表面粗さＲａが０．５〜１０μｍ、かつ鋼材表面の凸部を有する耐汚染性および耐食性に優れた建築用ステンレス鋼板に関する特許文献である。
この特許文献における算術平均粗さＲａは、基準長さすなわちλｃ輪郭曲線フィルタの値が指示されていない。このことから、ＪＩＳＢ０６３３より、Ｒａ＝０．５〜１０μｍにおいて用いるλｃの値は、λｃ＝０．８ｍｍもしくは２．５ｍｍとなり、本発明における長波長粗さと同等もしくはさらに長波長の成分を評価したものといえる。よって、本発明における短波長粗さには触れておらず、本発明と異なるものである。
【００３３】
特許文献４（特開平１１−２２６６０６号公報）は、Ｒａが０．５μｍ以上、かつ、表面粗さのパワースペクトル解析で１０μｍ以下の波長領域における最大の振幅が０．０２μｍ以下であることを特徴とする指紋の目立ち難い金属表面に関するものである。
この特許文献４は、長波長の表面起伏と短波長の表面起伏の２つのパラメータに着目している点が本発明と類似しているといえる。しかしながら、特許文献４においては、長波長の表面起伏と短波長の表面起伏が「意匠ニーズ」である指紋の目立ち難さに及ぼす影響のみに着目しており、本発明が着目する油汚れの付着のしにくさ等の「衛生ニーズ」との関係は触れられていない。そして、この技術では、短波長の表面起伏が、パワースペクトル解析により分解した個々の波長成分の振幅に着目しているため、「意匠ニーズ」と「衛生ニーズ」の両立を達成することはできない。
【００３４】
また、特許文献４においては、具体的にどのようにして所望の表面粗さを得るのかが示されておらず、実施例に挙げている圧延転写にて製造する場合、特殊な表面加工を施した圧延ロールが必要となる。加えて、表面起伏を転写するためのロール表面の凹凸が場所によるロール周速の差を生み出し、それにより発生する細かなキズが短波長の表面起伏の増大を引き起こし、大幅な製造コストの増加が避けられない。
【００３５】
また、特許文献４においてショット加工および電解研磨加工のいずれか、またはその組み合わせにより所望の表面粗さを得ることが示されているが、具体的な記述は認められない。つまり、ショット加工によりどの波長の粗さをどのように制御するのか、電解研磨によりどの波長の粗さをどのように制御するのかが明らかとなっていない。一般的に電解研磨加工においても、電解条件により凹凸が増加することもあれば減少することもある。目視にて判る範囲における凹凸の増減や、目視では鏡面や曇りがかった感じにしか判らない凹凸の増減があり、粗さの増減だけでなく波長範囲に関しても一義的に述べることはできない。
【００３６】
本願第２発明の製造方法は、ショット加工において長波長粗さを無垢表面に与え、ショット加工の際不可避的に生じる短波長粗さを、短波長粗さが低減する電解研磨条件にて電解研磨加工し除去するものであり、特許文献４の記述と比較してはるかに高度で具体的な技術である。また、圧延ロールによる転写と比較しても、鋼材の形状の自由度が高いメリットが存在する。
【００３７】
特許文献５（特開２００５−２４００６２号公報）は、ＳｉＯ2主体の酸化物からなる皮膜を有するＲａが０．３０μｍ以上のステンレス鋼板に関するものである。この特許文献５の発明はＳｉＯ2主体の酸化物からなる皮膜を有するステンレス鋼に関し示されたものであり、一般的なステンレス鋼表面すなわちＣｒ酸化物を主体とする表面に関する本発明とは異なるものである。
【００３８】
特許文献６（特許３７３９８８７号公報）の発明は、Ｒａが０．３０μｍ以下であることを特徴とする汚れ除去性に優れた研磨仕上げステンレス鋼板およびその製造方法に関する発明である。汚れに関し、粗さＲａが小さい方がよいとする点が、本発明に類似しているといえる。しかしながら、特許文献６の発明は、「汚れの除去性」すなわち付着した汚れの落し易さに関した発明であり、本発明の「油汚れの付着のし難さ」とは、汚れに関する着目点が異なる。このことは、特許文献６の実施例において、ワセリンを塗布した後、布で拭き取り、アセトンで超音波洗浄を行って評価していることからも明白である。一方、本発明は、拭き取り性や洗浄性に着目したものではなく、ステンレス鋼の無垢表面における油の凝集性（薄く広がるか、まとまるか）が、短波長粗さ、さらには短波長粗さを短波長長さで除した値により大きく左右される知見に基づくものであり、特許文献６の発明とは大きく異なる。
【００３９】
また、この特許文献６の発明においては粗さＲａは、基準長さすなわちλｃ輪郭曲線フィルタの値が指示されていない。このことから、ＪＩＳＢ０６３３より、Ｒａ＝０．３０μｍ以下において用いるλｃの値は、λｃ＝０．８ｍｍ以下と解釈できる。特許文献６の発明において、最も大きな粗さであるＲａ＝０．３０μｍに対応するλｃは０．８ｍｍであり、この場合、本発明の長波長粗さにおけるλｃの値と同様である。しかしながら、本発明は、λｃ＝０．８ｍｍにおいてＲａ＝０．５μｍ以上さらにのぞましくは２．０μｍ以上を発明に必要な要素としており、特許文献６と粗さの範囲においてもやはり異なる発明であると言える。
【００４０】
特許文献７（特許３５８７１８０号公報）は、十点平均粗さＲｚが３．５μｍ以上、６．５μｍ
以下、表面凹凸の平均間隔Ｓｍが１２０μｍ以上、２５０μｍ以下、凸部面積率が１５％以上、４５％以下の表面を有する耐汚れ性と耐食性に優れたステンレス鋼板に関するものである。この発明は、短波長粗さに着目しておらず、耐汚れ性は浮遊粉塵等を対象としたものであり本発明と異なる。すなわち本発明における鋼材表面の油の凝集性（薄く広がるか、まとまるか）が、短波長粗さにより大きく左右される知見に関して触れられておらず、本発明と異なるものである。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明の実施例に係る耐油汚れ付着性及び耐指紋視認性に優れたステンレス鋼及びその製造方法につき、より具体的に説明する。
【実施例】
【００４２】
表２に記載するように、本発明を含め各種表面仕上げのＳＵＳ３０４ステンレス鋼板を作製または準備した。これらの鋼板に対し、長波長粗さ（Ｒａ２）の測定、短波長粗さ（Ｒａ１）の測定、短波長長さ（ＲＳｍ１）の測定、耐油汚れ付着性の評価試験、および耐指紋視認性の評価試験を行った。
また、参考までに特にλｃを指示せず、ＪＩＳ  Ｂ  ０６３３：２００１の７．２に定めるルールに従い測定した場合の算術平均粗さも併記した。
【００４３】
まず、評価試験に用いた試験片に関して説明する。
試料Ｎｏ．１、試料Ｎｏ．２、および試料Ｎｏ．８〜２１は、本発明の実施例を示したものであり、試料Ｎｏ．３は比較例を示したものである。試料Ｎｏ．４〜試料Ｎｏ．７は従来例であり、市中で入手可能な一般的な表面仕上げのステンレス鋼である。実施例、比較例、従来例を問わず、材質は全てＳＵＳ３０４である。
試料Ｎｏ．１〜３、および試料Ｎｏ．８〜２１の製造工程を表１に示す。
【００４４】
＜試料Ｎｏ．１＞
試料Ｎｏ．１の材料は、酸洗仕上げ材にスチールショット加工を施し、つづいて電解研磨加工したものである。
上記ショット加工では、ステンレス鋼の無垢表面に、インペラー式のスチールショット機を用いて、ＪＩＳ  Ｚ  ０３１１：２００４の定める直径が０．４ｍｍ程度（粒度番号０４０）、硬さがＨＲＣ４０〜５０の球状のスチールショット粒を投射速度８０ｍ／ｓｅｃ、投射密度３１２ｋｇ／ｍ2にて投射することにより、耐指紋視認性に必要な長波長粗さを表面に付与した。
試料Ｎｏ．１の上記ショット加工の後であって続く電解研磨加工前の状態における表面粗さは、上記短波長粗さ（Ｒａ１）が０．１９μｍ、上記長波長粗さ（Ｒａ２）が４．９５μｍであった。
【００４５】
ショット加工により生じる短波長粗さは、油汚れの付着のし難さに対し有害となる。そこで、続いて電解研磨加工を施し短波長粗さを低減した。
試料Ｎｏ．１の試験片における電解研磨加工は、硫酸と燐酸からなる混酸を用いた電解研磨の後、硝酸に浸漬し不働態皮膜を再生する一般的なものを用いた。尚、硝酸に浸漬するのは、ステンレス鋼表面の不働態皮膜を再生し、ステンレス鋼本来の耐食性をステンレス鋼に付与し、錆を防止するためのものである。不働態皮膜は数ｎｍの厚さであり、本発明に限らず、比較例や従来例においてもステンレス鋼表面に一般的に存在するものである。上記電解研磨は、さらに詳しくは、硫酸２５％−燐酸６０％−亜燐酸３％−残部水の５０℃の電解研磨液を用いて、材料をアノードとして電流密度３．６７Ａ／ｄｍ2にて４０分電解した。
なお、試料Ｎｏ．１の最終的な上記短波長粗さ（Ｒａ１）、短波長長さ（ＲＳｍ１）および長波長粗さ（Ｒａ２）の値は、後述する表２に示す通りである。
【００４６】
＜試料Ｎｏ．２＞
試料Ｎｏ．２の材料は、試料Ｎｏ．１の場合と同様のショット加工を施した後、試料Ｎｏ．１の場合の電解研磨を２分割して実施した。そして２回の電解研磨の途中に、３０％硝酸浸漬工程を入れ、最後に５％硝酸浸漬工程を行うことで最終的に得られる耐食性を向上させたものである。試料Ｎｏ．２における電解研磨加工により、試料Ｎｏ．１の工程と比較して優れた耐食性を得ることができる。
【００４７】
最初の３８分電解研磨は、前工程であるショット加工の際に生じた短波長粗さを、電解研磨により低減するためのものである。続く３０％硝酸浸漬工程は、最初の電解工程後に表面に析出するＣｕを除去するためのものであり、その後に行う２回目の２分間の電解研磨と５％硝酸浸漬工程にて、素地と比較してＣｒ濃度が高い耐食性に優れた不働態皮膜をステンレス鋼の無垢表面に得る。
【００４８】
なお、試料Ｎｏ．２の上記ショット加工の後であって続く電解研磨加工前の状態における表面粗さは、上記短波長粗さ（Ｒａ１）が０．２８μｍ、上記長波長粗さ（Ｒａ２）が４．２９μｍであった。最終的な上記短波長粗さ（Ｒａ１）、短波長長さ（ＲＳｍ１）および長波長粗さ（Ｒａ２）の値は、後述する表２に示す通りである。
【００４９】
＜試料Ｎｏ．８〜２１＞
試料Ｎｏ．８〜２１の材料は、試料Ｎｏ．１と同様に、酸洗仕上げ材にスチールショット加工を施し、つづいて電解研磨加工したものである。
上記ショット加工では、ステンレス鋼の無垢表面に、インペラー式のスチールショット機を用いて、ＪＩＳ  Ｚ  ０３１１：２００４の定める高炭素鋳鋼ショットを表３に示すショット条件にて投射することにより、耐指紋視認性に必要な長波長粗さを表面に付与した。
【００５０】
試料Ｎｏ．８〜２１の上記ショット加工の後であって続く電解研磨加工前の状態における表面状態は、表３に示すとおりである。
表１に示す様に、試料Ｎｏ．８〜１４の電解研磨時間は２０分、試料Ｎｏ．１５〜２１の電解研磨時間は４０分である。
なお、試料Ｎｏ．８〜２１の最終的な上記短波長粗さ（Ｒａ１）、短波長長さ（ＲＳｍ１）および長波長粗さ（Ｒａ２）の値は、後述する表２に示す通りである。
【００５１】
＜試料Ｎｏ．３＞
試料Ｎｏ．３の材料は、試料Ｎｏ．１の場合と同様のショット加工を施した後、試料Ｎｏ．１の電解研磨加工における電解研磨の時間を短くし、電解研磨による短波長粗さの低減効果を抑えた比較例である。
【００５２】
なお、試料Ｎｏ．３の上記ショット加工の後であって続く電解研磨加工前の状態における表面粗さは、上記短波長粗さ（Ｒａ１）が０．１９μｍ、上記短波長長さ（ＲＳｍ１）が１８．２、上記長波長粗さ（Ｒａ２）が４．８８μｍであった。最終的な上記短波長粗さ（Ｒａ１）および長波長粗さ（Ｒａ２）の値は、後述する表２に示す通りである。
【００５３】
次に評価条件について説明する。
上記試料Ｎｏ．１〜３および試料Ｎｏ．８〜２１の試料の他に、市販の試料Ｎｏ．４〜７の４種類の試料を準備し、以下のように各評価試験を行った。
各評価試験においては、各種表面仕上げのＳＵＳ３０４ステンレス鋼板を長さ１５０ｍｍ×幅１００ｍｍに切断し、表面をアセトンを用いて洗浄した後に中性洗剤を用いて洗浄し、自然乾燥したものを、試験片としてそれぞれ用いた。尚、ヘアライン研磨仕上げや＃４００仕上げ等、表面の凹凸に方向性が存在するものは、試験片長さ方向が研磨方向となるように試験片を切断した。
粗さは株式会社小坂研究所製表面粗さ測定機ＳＥ３５００を用いて測定した。
【００５４】
長波長粗さ（Ｒａ２）の測定においては、先端半径２μｍの探針を備える粗さ測定機を用い、長波長の粗さ成分を測定するべく、λｃ＝０．８ｍｍ、λｓ＝２．５μｍ、基準長さ０．８ｍｍ、評価長さ４．０ｍｍにてＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に従い算術平均粗さを求め、長波長粗さとし、３ヶ所を測定した平均値を最終的な長波長粗さとした。
【００５５】
短波長粗さ（Ｒａ１）の測定においては、先端半径２μｍの探針を備える粗さ測定機を用い、短波長の粗さ成分を測定するべく、λｃ＝０．０２５ｍｍ、λｓ＝２．５μｍ、基準長さ０．０２５ｍｍ、評価長さ０．１２５ｍｍにてＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に従い算術平均粗さを求め、短波長粗さとし、３ヶ所を測定した平均値を最終的な短波長粗さとした。
【００５６】
短波長長さ（ＲＳｍ１）の測定においては、先端半径２μｍの探針を備える粗さ測定機を用い、短波長の粗さ成分を測定するべく、λｃ＝０．０２５ｍｍ、λｓ＝２．５μｍにて粗さ曲線を求め、λｃの５倍である評価長さ全長に対して、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に従い、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍを求め、３ヶ所を測定した平均値を最終的な短波長長さとした。
なお、粗さ曲線要素の長さを求めるために必要な最小高さの識別判定の際は、評価長さ全長における最大高さ１０％未満の凹凸をノイズと判断し、最小長さの識別判定の際は、評価長さの１％未満の凹凸をノイズと判断した。
【００５７】
参考までに、従来技術との比較のために、先端半径２μｍの探針を備える粗さ測定機を用いて特にλｃを指示せず、ＪＩＳ  Ｂ  ０６３３：２００１の７．２に定めるルールに従い測定し、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に従い算術平均粗さを求めた。
これらの結果は、表２に示す。
【００５８】
耐油汚れ付着性の評価試験は、質量比でオリーブ油６１．５％、オレイン酸３８％、オイルレッド０．５％を混合した人工汚染物質を用いて評価した。この人工汚染物質は、ＪＩＳ  Ｌ  １９１９：２００６繊維製品の防汚性試験方法にて親油性人工汚染物質−２として掲載されているものと同様である。
【００５９】
耐油汚れ付着性の評価試験においては、試験片長手方向を上下方向とし、垂直に対し４５°の角度で傾斜させて配置する。次に、傾斜配置された試験片の中央にマイクロピペッターを用いて人工汚染物質を１ｍＬ滴下し、滴下した人工汚染物質が試験片表面を垂れ落ちていくままに一分静置する。静置後において付着した人工汚染物質の幅をノギスを用いて目視にて下記三段階で判定した。
【００６０】
評価基準は次のようにした。
○：残留した人工汚染の幅が５ｍｍ以内のもの。
△：残留した人工汚染の幅が５ｍｍ以上１０ｍｍ以下のもの。
×：残留した人工汚染の幅が１０ｍｍ以上のもの。
【００６１】
耐指紋視認性の評価試験は目視にて行った。人間の手の指を試験片に３秒間押し付け、その指紋痕の目立つ程度を目視にて観察し、指紋跡が全くわからないものを５点とし、指紋痕が明瞭に目立つものを１点として、その間を５点〜１点の５段階に分けて評点づけした。２０名の評価者がつけた評点の平均を算出し、各試験片の最終的な評点（平均値）を得た。表２には、この最終的な評点に加え、４以上のものを◎、３以上４未満のものを○、２以上３未満のものを△、２未満のものを×と層別して表記した。
【００６２】
表２より知られるごとく、実施例１（試料Ｎｏ．１）、実施例２（試料Ｎｏ．２）、および実施例８（試料Ｎｏ．８）〜実施例２１（試料Ｎｏ．２１）は、ステンレス鋼の表面に適切なショット加工を施した後に適切な電解研磨加工を施したものである。いずれも、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．０２５ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにて波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである短波長粗さ（Ｒａ１）を、同粗さ曲線における粗さ曲線要素の平均長さである短波長長さ（ＲＳｍ１）で除した値が０．００３０以下であり、かつ、λｃ輪郭曲線フィルタ＝０．８ｍｍとλｓ輪郭曲線フィルタ＝２．５μｍにより波長帯域が定義される粗さ曲線の算術平均粗さである長波長粗さ（Ｒａ２）が０．５μｍ以上（２．０μｍ以上）である。
【００６３】
この実施例１、２、８〜２１の試験片の耐油汚れ付着性の評価試験においては、斜めに立てかけられた試験片の上に滴下された油汚れは、最初はステンレス鋼表面を濡らし、幅の広い帯状となり垂れ落ちてゆくが、次第に油汚れは垂れ落ちてゆき、帯状の汚れの幅は減少してゆき、１分後にはその幅は５ｍｍ以下となり、油汚れが付着し難い結果を示す。また、長波長粗さが生み出す鋼材表面の凹凸が光を乱反射するため、付着した指紋も目立ち難い。
【００６４】
比較例３（試料Ｎｏ．３）は、実施例１と同様にステンレス鋼にショット加工を施した後に電解研磨加工を施したものであるが、電解研磨時間が短くて不適切であり、ショット加工時に生じた短波長粗さの凹凸成分を十分に低減できていないものである。長波長粗さは３．０μｍ以上であり、付着した指紋は目立ち難いが、短波長粗さが０．０９μｍであり、短波長粗さを短波長長さで除した値においても０．００４４と大きいため、油汚れの付着のし難さに劣るものである。
【００６５】
比較例３の試験片の耐油汚れ付着性の評価試験においては、斜めに立てかけられた試験片の上に滴下された油汚れは、ステンレス鋼表面を濡らし、幅の広い帯状となり垂れ落ちてゆくが、時間をおいても帯状の汚れの幅はあまり減少せず、１分後においてもその幅は１０ｍｍ以上あり、油汚れが付着し易い結果を示す。なお、長波長粗さが生み出す鋼材表面の凹凸が光を乱反射するため、付着した指紋は目立ち難い。
【００６６】
従来例４〜７は、一般的に用いられている表面仕上げを施した材料である。
従来例７に示す光輝焼鈍仕上げの試験片は、鏡面に近い表面状態の試験片である。そのため、短波長粗さは０．０２μｍと小さく、短波長粗さを短波長長さで除した値においても０．００１９と小さく、油汚れが付着しがたく、食品製造装置等の衛生用途においては多く使用されている。しかしながら、長波長粗さも小さいため、付着した指紋は非常に目立ち、食品用ショーケース、食器、ホテル等の調理風景を見せる厨房の機器等の衛生用途と意匠用途を兼ね備えた用途においては、使用し難い欠点がある。
【００６７】
従来例５に示す＃４００研磨仕上げの試験片は、従来例７と同様に、短波長粗さ及び短波長粗さを短波長長さで除した値は本発明を満たすものの、長波長粗さは本発明を満たさず、油汚れは付着し難いが、付着した指紋は目立つ。
従来例４に示すヘアライン研磨仕上げの試験片および従来例６に示す２Ｂ仕上げの試験片は、短波長粗さ、短波長粗さを短波長長さで除した値、長波長粗さのいずれも本発明を満たさず、油汚れは付着し易く、付着した指紋も目立つ。
【００６８】
従来例４に示すヘアライン研磨仕上げは、従来例の中では最も長波長粗さが大きく、付着した指紋の目立ち難さ評価試験では評点２．９であり、従来例の中では最も付着した指紋が目立ち難い。そのため、意匠用途においては多用されている。しかし、研磨目に汚れが付着するため、食品製造装置等の衛生用途においてはあまり使用されていない。
【００６９】
【表１】
2010168655.tif 000002
【００７０】
【表２】
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【００７１】
【表３】
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