(57)【要約】【課題】付着した汚れや指紋を拭き取って除去できる性能を高めたステンレス鋼板を提供する。【解決手段】本発明は、ステンレス鋼板の表面において、深さ０．５μｍ以上かつ開口面積１０μｍ２以上であるマイクロピットの存在密度が０．０１ｍｍ２当たり５．０個以下であり、前記表面における、圧延方向と平行な方向での算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以下、最大谷深さＰｖが２．０μｍ以下である、汚れの拭き取り除去性に優れたステンレス鋼板である。本発明のステンレス鋼板は、油脂または微生物等による汚れをワイピングクロスで容易に拭き取ることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼板の表面において、深さ０．５μｍ以上かつ開口面積１０μｍ２以上であるマイクロピットの存在密度が０．０１ｍｍ２当たり５．０個以下であり、
前記表面における、圧延方向と平行な方向での算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以下、最大谷深さＰｖが２．０μｍ以下である、汚れの拭き取り除去性に優れたステンレス鋼板。
【請求項２】
前記汚れが、油脂である、請求項１に記載の拭き取り除去性に優れたステンレス鋼板。
【請求項３】
前記汚れが、微生物である、請求項１に記載の拭き取り除去性に優れたステンレス鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拭き取り性に優れたステンレス鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ３１６等のオーステナイト系ステンレス鋼板、ＳＵＳ４３０等のフェライト系ステンレス鋼板は、それらが具備する美麗な外観及び優れた耐食性により、厨房、浴槽、家電製品、建材製品など多くの分野で利用されている。これらの用途では、日常での使用時に付着する様々な汚れや指紋などが除去しやすいように洗浄性が求められている。一般に、ステンレス鋼の表面は、親油性が高いことに加えて、表面上に微細な凹凸（粒界侵食溝、ピット）が多数存在するため、油脂が付着する汚れが生じ易く、しかも、その汚れを洗浄しにくいという欠点がある。
【０００３】
ステンレス鋼板表面の汚れ防止や洗浄性に関して、例えば、特許文献１は、ステンレス鋼板の表面において、アナターゼ型チタンの酸化物を含み、水との接触角及びサラダ油との接触角を所定範囲で有する表面層を形成することにより、防汚性を備えたステンレス鋼板が記載されている。そのほかにも、親水性のシリカ系セラミックコーティングを使用することにより、油汚れの付着を抑制する手段が知られている。
【０００４】
また、汚れが付着する表面の窪み（ピット）に着目したものが知られている。例えば、特許文献２または特許文献３には、鋼板表面において、深さが０．５μｍ以上で開口面積が１０μｍ２以上のマイクロピットが、１０．０個／０．０１ｍｍ２以下の密度で分布し、かつ、前記ピットの開口部面積率が１．０％以下で分布させることにより、洗浄性を向上させたフェライト系ステンレス鋼板またはオーステナイト系ステンレス鋼板が開示されている。
【０００５】
特許文献４には、洗浄性を維持しながら、防眩性を向上するため、上記のマイクロピットの分布形態に加えて、鋼板表面を、圧延方向と垂直な方向の算術平均粗さＲａが０．２〜１．２μｍである表面にしたステンレス鋼板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２０７２４３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１４０７９号公報
【特許文献３】特開２０１１−２０２２５３号公報
【特許文献４】特許第５９１８１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
汚れを除去するため、洗剤を用いて洗浄や脱脂が行われる場合、洗浄処理において作業環境や処理設備の点で作業上の負荷が増大する。また、精密機器を扱う用途や人体と接する医療現場においては、洗浄用の薬剤使用や過剰な殺菌洗浄を避けるニーズがある。特許文献１のような親水性コーティングによって防汚性を付与すると、洗浄性が向上して薬剤を使用量が軽減される。しかし、特別な被覆処理を必要とするから、製造コストの増加につながる。
【０００８】
また、ワイピングクロスにより、油汚れ、水性汚れ、微生物汚れなどを拭き取る手段が知られている。従来、薬剤を使用しないでも製品表面を清浄化することができ、汚れの保持力の高いワイピングクロスが市販されている。しかし、それが適用される側のステンレス鋼製品においては、ワイピングクロスの性能に適合した表面を備えたものとはいえない。そのため、拭き取り性能に優れたワイピングクロスを使用しても、汚れが残存する場合があった。  
【０００９】
特許文献２〜４に開示されたステンレス鋼板は、良好な洗浄性を有している。当該特許文献は、洗浄性について、製造工程において付着するパーティクルを洗浄液で除去する試験により評価している。日常生活において付着するような油汚れや微生物汚れ等に対して、拭き取り用クロスで拭き取って除去するという観点での評価が行われていない。
【００１０】
日常生活において付着し易い油汚れ、水性汚れ、微生物汚れ、指紋などに対して、市販のワイピングクロスを用いて容易に拭き取り除去できることが望まれている。
【００１１】
本発明は、付着した汚れや指紋を拭き取って除去できる性能を高めたステンレス鋼板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】
【００１２】
本発明者らは、汚れの拭き取り除去性にはステンレス鋼表面の形状因子の影響が大きいことに着目し、鋼板表面における、マイクロピット存在密度、算術平均粗さＲａ、及び最大谷深さＰｖの各要件を規定することにより、汚れの拭き取り除去性に優れた表面が得られることを見出して、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。
【００１３】
（１）本発明は、ステンレス鋼板の表面において、深さ０．５μｍ以上かつ開口面積１０μｍ２以上であるマイクロピットの存在密度が０．０１ｍｍ２当たり５．０個以下であり、前記表面における、圧延方向と平行な方向での算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以下、最大谷深さＰｖが２．０μｍ以下である、汚れの拭き取り除去性に優れたステンレス鋼板である。
【００１４】
（２）本発明は、前記汚れが、油脂である、（１）に記載の拭き取り除去性に優れたステンレス鋼板である。
【００１５】
（３）本発明は、前記汚れが、微生物である、（１）に記載の拭き取り除去性に優れたステンレス鋼板である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、汚れの拭き取り性に優れるステンレス鋼板を提供できる。日常で鋼板表面に付着した汚れや指紋などを、通常のワイピングクロスなどで容易に拭き取ることができる。
【００１７】
本発明のステンレス鋼板は、台所及び厨房機器、医療機器などの人の手が触れる用途に適用できる。また、食品機械、精密機器などを使用する用途では、薬剤の使用を軽減できる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下の説明により限定されるものではない。
【００１９】
本実施形態に係るステンレス鋼板は、ステンレス鋼板の表面において、深さ０．５μｍ以上かつ開口面積１０μｍ２以上であるマイクロピットの存在密度が０．０１ｍｍ２当たり５．０個以下であり、前記表面における、圧延方向と平行な方向での算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以下、最大谷深さＰｖが２．０μｍ以下である、汚れの拭き取り除去性に優れたステンレス鋼板である。
【００２０】
汚れのふきとり除去性には、ステンレス鋼表面の形状因子（例えば、酸洗肌荒れ、粒界浸食溝など）の影響が大きく、マイクロピット存在密度、算術平均粗さＲａ、及び最大谷深さＰｖを規定することにより、除去性に優れた表面が得られる。
【００２１】
（マイクロピット）
ステンレス冷延鋼板表面に付着した汚れの除去しやすさである洗浄性に関し、ステンレス冷延鋼板の表面に分布している微小なピットが大きく影響している。ピットとは、鋼板表面の微細な窪みである。このピットは、主として、熱延工程での割れ、粒界酸化部の間隙、粒界侵食部、介在物や炭化物などの異種粒子の隙間に生じた窪み、これらの粒子の脱落痕、製造工程中での金属粒子やその他の粒子の噛み込みによる窪み、酸化スケール残存物の脱落痕、冷間圧延の際の圧延油の巻き込みによる窪み、冷間圧延条件のミスマッチによる微細な表面疵、および冷間加工の際の介在物に起因した加工割れなどに起因して発生する。
【００２２】
このようなピットのうち、深さ０．５μｍ以上で、開口面積１０μｍ２以上であるマイクロピットは、特に、異物のトラップサイトになりやすく、洗浄性を阻害する大きな要因になる。鋼板表面におけるマイクロピットの存在密度が０．０１ｍｍ２当たり５．０個以下であるステンレス鋼板は、良好な汚れ拭き取り除去性を示す。
【００２３】
ここで、ピットの深さは、ピット外周の稜部の平均高さを基準としたピットの最大深さである。また、ピットの開口面積は、鋼板表面を板厚方向に平面視した状態にてピットの縁部にて囲まれている部分の投影面積である。
【００２４】
ピットの深さ及び開口面積の測定は、表面の形状測定が可能なレーザー顕微鏡や白色干渉顕微鏡を用いて行うことが好ましい。このような測定による測定面積は、鋼板表面からランダムに選択した複数の視野にて合計０．１ｍｍ２以上の面積とする。例えば、倍率１０００倍で２０視野以上の観察を行って、マイクロピットの存在密度を算出すればよい。この存在密度は、それぞれの視野において設定された測定領域内に存在するマイクロピット（ピット開口部の一部が測定領域の境界から突出しているマイクロピットも含む。）の数を測定し、各測定領域での測定数の総和を、全測定領域面積の総面積で除して、０．０１ｍｍ２当たりの個数に換算して算出する。
【００２５】
（表面性状）
鋼板表面の算術平均粗さＲａ及び最大谷深さＰｖは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に規定された測定値であって、圧延方向に平行な方向の測定値である。算術平均粗さＲａが０．０５μｍを超えると、ワイピングクロスで拭き取りをしても汚れが残存する割合が高くなり、汚れの拭き取り除去性が低下する。最大谷深さＰｖが２．０μｍを超えると、同様に、汚れの拭き取り除去性が低下する。そのため、算術平均粗さＲａは、０．０５μｍ以下が好ましく、０．０３μｍ以下、０．０２μｍ以下がより好ましい。最大谷深さＰｖは、２．０μｍ以下が好ましく、１．０μｍ以下がより好ましい。
【００２６】
（鋼板）
ステンレス鋼の組成は、例えばＪＩＳ  Ｇ４３０５：２００５や、ＪＩＳ  Ｇ４３０３：２００５にて規定されるフェライト系ステンレス鋼種に相当するものにしてもよい。また、これらフェライト系ステンレス鋼の他に、０．１５質量％以下のＣと、２質量％以下のＳｉと、２質量％以下のＭｎと、０．０４質量％以下のＰと、０．０３質量％以下のＳと、０．６質量％以下のＮｉと、１１質量％以上３２％以下のＣｒと、３質量％以下のＭｏ（無添加を含む。）と、１質量％以下のＣｕ（無添加を含む。）と、１％質量以下のＮｂ（無添加を含む。）と、１質量％以下のＴｉ（無添加を含む。）と、０．１２質量％以下のＡｌ（無添加を含む。）と、０．０２５質量％以下のＮと、０．０１質量％以下のＢ（無添加を含む。）とを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるフェライト系ステンレス鋼板にしてもよい。
【００２７】
さらに、フェライト系ステンレス鋼だけでなく、オーステナイト系ステンレス鋼にしてもよく、例えば、ＪＩＳ  Ｇ４３０５：２００５およびＪＩＳ  Ｇ４３０３：２００５に規定されるオーステナイト系ステンレス鋼種に相当するものにしてもよい。また、これらオーステナイト系ステンレス鋼の他に、０．１５質量％以下のＣと、４質量％以下のＳｉと、１０質量％以下のＭｎと、０．０４５質量％以下のＰと、０．０３質量％以下のＳと、１質量％以上２８質量％以下のＮｉと、１６質量％以上３２質量％以下のＣｒと、１０質量％以下のＭｏ（無添加を含む。）と、３．５％質量以下のＣｕ（無添加を含む。）と、１質量％以下のＮｂ（無添加を含む。）と、１質量％以下のＴｉ（無添加を含む。）と、０．１質量％以下のＡｌ（無添加を含む。）と、０．３質量％以下のＮと、０．０１質量％以下のＢ（無添加を含む。）とを含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるオーステナイト系ステンレス鋼板にしてもよい。
【００２８】
（製造方法）
本発明に係るステンレス鋼板を製造するには、公知の焼鈍、酸洗、冷間圧延、及び光輝焼鈍により、マイクロピットの少ない平滑な洗浄性に優れたステンレス鋼板を製造することができる。まず、常法により製造された熱延鋼板を出発材料として、焼鈍・酸洗工程などでメタルやスケールなどの粗大な付着物を除去する。次いで、仕上げ冷間圧延により、十分な圧延率を確保し、かつ、最終段階で平滑性の高いワークロールを使用し低速度で高圧下の条件で圧延することによって、酸洗にて生成された窪み（脱落痕）や、粒界浸食による窪みをできるだけ平滑化する。同時に、トータル冷間圧延率を十分に大きくすることにより、熱延鋼板由来の窪みや、焼鈍・酸洗工程にて脱落した異物の脱落痕などの窪みをできるだけ平滑化する。
【００２９】
また、仕上げ冷間圧延後に仕上げ焼鈍として光輝焼鈍を行うことにより、表面酸化による窪みの形成を防止するとともに、その後の酸洗が不要になり、酸洗による粒界浸食をなくして、洗浄性に優れたステンレス鋼板を製造する。
【００３０】
（拭き取り除去性）
拭き取り除去性は、市販のワイピングクロスで拭き取りが行われるとき、鋼板表面の汚れが除去される性能をいう。拭き取りの対象となる汚れは、日常の使用で付着する油汚れ、水性汚れ、微生物に起因する微生物汚れなどである。本発明に係るステンレス鋼板は、良好な拭き取り除去性を備えている。鋼板表面に付着した汚れをワイピングクロスで通常の押し付け力で拭き取ればよい。洗浄用薬剤を使用しなくても汚れを容易に除去できる。洗浄用薬剤を使用すれば、一層容易に除去できる。
【００３１】
ワイピングクロスは、家庭用または業務用の市販されているものでよい。例えば、東レ株式会社製の「トレシー（登録商標）  ｆｏｒ  ＣＥ」、日本製紙クレシア株式会社製の「テクノテックス」（登録商標）を使用できる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明の実施例について説明する。本発明は、以下の説明により限定されるものではない。
【００３３】
表１に示す各種板厚のフェライト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ）、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の冷延板を作製した。これらの冷延板を用いて、光輝焼鈍を施してＢＡ材とした鋼板、仕上げ焼鈍および酸洗を施して２Ｂ材とした鋼板、仕上げ焼鈍および酸洗の後、機械研磨を施してＮｏ．４仕上げ材とした鋼板を、それぞれ作製した。
【００３４】
得られた鋼板から長さ２００ｍｍ、幅５０ｍｍの試験片Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７を切り出して、以下の評価試験に供した。
【００３５】
【表１】
2018165394.tif 000002
【００３６】
（試験例１）マイクロピットの存在密度の測定
試験片について、アセトンを用いた超音波洗浄を施した後、レーザー顕微鏡により表面を観察して、「深さ０．５μｍ以上且つ開口面積１０μｍ２以上」であるマイクロピット（以下、単に「マイクロピット」ということもある。）の存在密度を前述の方法にて求めた。その際、観察倍率は１０００倍、観察視野数は１０、全測定領域面積は０．１ｍｍ２とした。その測定結果を表２に示す。
【００３７】
（試験例２）算術平均粗さＲａ、最大谷深さＰｖの測定
試験片について、アセトンを用いた超音波洗浄を行った後、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に準ずる方法で、圧延方向と平行な方向での算術平均粗さＲａと最大谷深さＰｖ（以下、単に「算術平均粗さＲａ」、「最大谷深さＰｖ」ということもある。）の測定を行った。算術平均粗さＲａと最大谷深さＰｖの測定は、圧延方向に平行な方向で３回行い、平均値を算出して評価した。その測定結果を表２に示す。
【００３８】
（試験例３）油脂汚れ除去性に関する評価試験
油脂汚れに相当する試験用汚れ物質として、トリオレイン（オリーブオイル主成分）にクルクミン０．１％を含有する混合液を用いた。ワイピングクロスは、テクノテックス（日本製紙クレシア社製、ポリエステル１００％、極細繊維（約５μｍφ））を用いた。当該混合液１０μＬを試験片の表面に滴下し、試験片表面に対して３０ｍｍ×３０ｍｍサイズのワイピングクロスを２００ｇｆの力で押し付けて、長手方向に１回、拭き取った。
【００３９】
次いで、拭き取られた試験片に対して紫外線を照射し、蛍光強度測定装置によりクルクミンの発する蛍光強度を測定した。その測定値に基づいて、油脂汚れであるトリオレインの残存量を定量化した。その結果を表２に示す。トリオレインの残存量が２μｇ以下であるものは、油脂汚れの除去性が良好であると判定した。
【００４０】
（試験例４）微生物汚れ除去性に関する評価試験
微生物として、シュードモナス・フルオレッセンス（ＮＢＲＣ１４１６０）を含む試験溶液を調製した。濁度（ＯＤ６６０）が２．０である試験溶液中に、試験片を６０秒間浸漬させた後、試験片を引き上げて、その表面に菌体を付着させた試験片を得た。試験例３と同様のワイピングクロスに純水（イオン交換水）を含ませ、当該試験片の表面に対してワイピングクロスを４５０ｇｆの力で押し付けて、長手方向に１回拭き取った。
【００４１】
次いで、拭き取られた試験片の表面をＳＥＭで観察し、残存する菌体の量を測定した。
試験片の表面で拭き取られた領域から任意に１０箇所を選択し、０．０１ｍｍ２の観察面積で視認された菌体の量をカウントした。さらに画像処理を活用し、付着した菌体の面積率を求め、それを平均して単位面積当たりの残存量を算出した。その結果を表２に示す。当該残存量が１００ｃｅｌｌｓ／ｍｍ２未満であるものを、微生物汚れの除去性が良好であると判定した。
【００４２】
試験例３の油脂汚れ除去性の結果と試験例４の微生物汚れ除去性の結果がいずれも良好である場合は、汚れの拭き取り除去性に関する総合評価が良好である（○）と判定し、いずれかの結果が良好でない場合をやや不適（△）、どちらの結果も良好でない場合を不適（×）と評価した、その評価結果を表２に示す。
【００４３】
【表２】
2018165394.tif 000003
【００４４】
表２に示すように、深さ０．５μｍ以上かつ開口面積１０μｍ２以上であるマイクロピットの存在密度、算術平均粗さＲａ、最大谷深さＰｖがいずれも、本発明の範囲に含まれる試験片Ｎｏ．１及びＮｏ．２は、油脂汚れ除去性と微生物汚れ除去性が良好であり、優れた汚れの拭き取り除去性を示した。
【００４５】
それに対し、試験片Ｎｏ．３、Ｎｏ．５は、上記マイクロピットの存在密度が０．０１ｍｍ２当たり５．０個以下であった。しかし、試験片Ｎｏ．３は、算術平均粗さＲａが０．０５μｍを超えるため、微生物汚れの拭き取り除去性が良好でなかった。試験片Ｎｏ．５は、算術平均粗さＲａが０．０５μｍを超え、最大谷深さＰｖが２．０μｍを超えていたため、油脂汚れ除去性と微生物汚れ除去性のいずれも不適であった。
【００４６】
試験片Ｎｏ．４、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７は、いずれも、マイクロピットの存在密度が０．０１ｍｍ２当たり５．０個を超えるとともに、算術平均粗さＲａが０．０５μｍを超え、最大谷深さＰｖが２．０μｍを超える範囲にあるため、油脂汚れ除去性と微生物汚れ除去性のいずれも不適であった。そのため、試験片Ｎｏ．４〜Ｎｏ．７は、汚れの拭き取り除去性が不適であった。
【００４７】
上記の結果によれば、本発明の構成を備えたステンレス鋼板は、日常で鋼板表面に付着した汚れや指紋などを、通常のワイピングクロスなどで容易に拭き取る効果を奏することを確認できた。