(57)【要約】【課題】  医療用として使用されるステンレス器具は、表面を機械的に研磨しても、微視的には無数の傷が存在する面しか得られない。この傷の大きさはバクテリアや細菌よりは小さいが、ウイルスよりは大きい。そのためこの傷の中に入り込んだウイルスには洗浄液や殺菌液が到達しにくく、結果的に洗浄性や殺菌性が好ましくないという課題があった。【解決手段】  ステンレス器具１の表面を特定の研磨剤を用いて０．３〜０．６μｍの粗さにする１次表面処理の後、特定の電解研磨条件で電解研磨を行う２次表面処理を行うことにより、ウイルスが入り込む大きさの傷がなく、ウイルスに対する洗浄性や殺菌性の高い医家用ステンレス器具１０を得ることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面の凹凸が、長さ２５０μｍ当たり、０．１μｍ以上、０．１８μｍ未満になされるとともに、表面のクロム濃度が鉄の１倍以上、１．７倍以下になされたステンレスで構成されたことを特徴とする医家用ステンレス器具。
【請求項２】
ＳＵＳ３１６Ｌのステンレス材で構成され、
前記ステンレス材の表面をトライザクトピラミッド研磨剤を用いた機械的研磨を行って表面の凹凸が長さ２５０μｍ当たり、０．３μｍ以上、０．６μｍとする第１次表面処理の後、第２次表面処理として、少なくとも８５％燐酸５８〜６２重量％、９８％硫酸２８〜３２重量％、純水４〜６重量％である混合液を用いて、この液温度が６０〜８０℃、電流密度１．２〜２．４アンペア／平方インチ、電解研磨時間５〜１０分で電解研磨することにより表面のクロム濃度を鉄の１倍以上、１．７倍以下にしたことを特徴とする医家用ステンレス器具。
【請求項３】
医家用ステンレス器具は膿盆であることを特徴とする請求項１または２に記載の医家用ステンレス器具。
【請求項４】
医家用ステンレス器具はカテーテルトレイであることを特徴とする請求項１または２に記載の医家用ステンレス器具。
【請求項５】
医家用ステンレス器具は医療器具トレイであることを特徴とする請求項１または２に記載の医家用ステンレス器具。
【請求項６】
医家用ステンレス器具は便器であることを特徴とする請求項１または２に記載の医家用ステンレス器具。
【請求項７】
医家用ステンレス器具は汚物缶であることを特徴とする請求項１または２に記載の医家用ステンレス器具。
【請求項８】
医家用ステンレス器具は食器であることを特徴とする請求項１または２に記載の医家用ステンレス器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、医療用あるいは製薬用として用いられるステンレス器具に関するもので、特に、ステンレス表面を処理することにより、汚れや、細菌、ウイルスの付着を軽減するとともに、洗浄性や薬液による殺菌性を高めた医家用ステンレス器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  病院や製薬会社などで、用いられる器具は、言うまでもなく、きわめて清潔に保たれなければならないし、素材は薬液や熱湯消毒によって変質したりさびたりしにくいものでなければならない。このような観点から、従来からステンレス製器具が広範囲に使用されている。このようなステンレス製器具は、冷間圧延で製造されたステンレス板の表面を研磨して傷のない光沢面にしたものが使用されている。そのようにする理由は、表面に微小な擦り傷が存在すると、この傷の中に患者の汚物や、血液、あるいは細菌などが入り込み、洗浄性が低下するとともに、殺菌のための薬液も傷の奥底までは到達しにくくなり、殺菌性も低下するからである。【０００３】  上記の表面の研磨は、古くから、ステンレス表面の機械的研磨＋バフ研磨（サニタリ仕上げとも言う）が行われてきたが、このような方法によったものは、見た目は美しくても、微視的には表面に無数の傷が存在する。例えば非特許文献１の第２８頁のＦｉｇ１には、サニタリ仕上げの表面に多数の条痕が生じていることを示している、これを図７に示す。また、非特許文献２には、機械的研磨とバフ研磨後の表面に、図８のステンレス板１００の断面図に示すような無数の研磨傷（条痕）１０１と、バフ研磨によって生じたかさぶた状に覆い被さった突起１０２が存在することが知られている。このような傷１０１やかさぶた状突起１０２は深さが０．９〜１．８μｍで、条痕のピッチは（用いた研磨剤にもよるが）０．３〜０．６μｍである。例えばバクテリアや大腸菌などの大きさは０．３〜１０数μｍ程度であるので、前記の程度の傷があっても、洗浄や薬液殺菌にさほど障害はないが、ウイルスの大きさは０．０２〜０．０８μｍであるから、このような条痕１０１の中にウイルスは紛れ込み洗浄液や殺菌剤が流れてきても隠れることができる。したがって従来の機械的研磨＋バフ研磨では細菌が紛れ込むことは防止できても、ウイルスに対しては効果が期待できないという課題があった。【０００４】  また、本願発明者の著による非特許文献２には、上記の条痕１０１やかさぶた状突起１０２は、いわゆる艶出し研磨を行っても、形の異常としては残り、単に異常の大きさだけを軽減できるだけであるため細菌の隠れ場所をなくすという効果は小さく、電解研磨を行うことが効果的であると記している。すなわち、電解研磨を行った場合、金属面に存在する突起１０２は、その先端の方から先に電解（溶解）し、条痕１０１の底は溶解が少ないために、結果として金属表面はうねり状に変化し、洗浄性が向上すると記載している。そして同書第７頁の表１には、４通りの方法で表面処理したステンレス板を放射性同位元素Ｐ３２を含むバクテリアで汚染させた後、洗浄して、残留放射能により洗浄性を比較するデータが開示されている。これを表１に示す。触針式の粗さ計で測定された粗さ係数で比較すると、電解研磨した表面はいわゆる鏡面仕上げの１０倍の粗さであるにもかかわらず、鏡面仕上げと同等の洗浄性を有すること、そして、同一方法による洗浄の後、電解研磨と鏡面仕上げでは、ともにサニタリ仕上げの半分程度の残留しかないこと、しかし鏡面仕上げは長時間、高価な機械的研磨プロセスが要求されるので電解研磨が優れてい���と記載している。
この状態での表面を図９に示す。図９は図８の状態の表面に電解研磨を施すことにより大きい凹凸やかさぶた状突起は無くなるが、深さ０．３〜０．６μｍの傷は依然として残っているため、バクテリアは隠れることができないものの、ウイルスの大きさが０．０２〜０．０８μｍであるから、残っている傷の中にウイルスは紛れ込み洗浄液や殺菌剤が流れてきても隠れることができることを示している。したがって従来の機械的研磨＋バフ研磨＋電解研磨では細菌やバクテリアが紛れ込むことは防止できても、ウイルスに対しては効果が期待できないという課題があった。【０００５】
【表１】
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【０００６】  しかし、従来の機械研磨＋バフ研磨＋電解研磨では、上記表１に示されているように、従来（サニタリ仕上げ）よりは向上するとはいえ、洗浄性は２倍にはいたらず、医療用として必ずしも十分ではないという課題があった。【０００７】  なお、類似技術として、機械的研磨の後、ステンレス表面に陽極酸化法によって酸化膜をその厚みを制御しつつ形成し、これにより表面を発色させる（ステンレス表面に着色する）技術がある。この技術は機械的研磨に用いる研磨剤がアルミナ砥粒などを大きさ別に篩い分けした砥粒を、樹脂などで紙や布などに固定した通称ペーパと呼ばれる固定砥粒研磨剤である。この方法では固定砥粒の大きさが傷の大きさを決める要因となり、陽極酸化を施しても傷は取り除ききれず、深さ０．３μｍ〜０．６μｍ、ピッチ０．３μｍ〜０．６μｍの傷が残るので、上述したとおりウイルスの洗浄性は不十分となる。【０００８】
【非特許文献１】ＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬ  ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ  １９８５  ＮＯＶＥＭＢＥＲ／ＤＥＣＥＭＢＥＲ  ＶＯＬ５．ＭＯ．６  第２８頁〜第３０頁「Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｌｅａｎａｂｉｌｉｔｙ」著者Ｊｏｒｇｅ  Ｖｉｌｌａｆｒａｎｃａ  ａｎｄ  Ｅｖａ  Ｍｏｎｒｏｙ  Ｚａｍｂｒａｎｏ
【非特許文献２】技術情報協会発行、著者は本願発明者、平成１９年３月１６日「製造設備におけるルージュの発生原因及びその対策と電解研磨の評価方法」大阪講座用の資料  の１）の１−１  第４頁から第８頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  以上に説明したように、従来の医家用ステンレス器具は、ステンレス板の表面が機械研磨＋バフ研磨されるか、あるいは電解研磨されるか、あるいはペーパを用いた機械的研磨の後、電解研磨されたものが使用されていた。しかし、いずれの方法においてもバクテリアや大腸菌クラスの細菌に対する洗浄性や薬液殺菌性は得られても、ウイルスのような極小異物に対しては十分な洗浄性や殺菌性が得られないという課題があった。また、鏡面仕上げしたものは高い洗浄性を示すが、製造コストが高く実用的でないという課題があった。
また、きわめてさびにくいステンレスを用いているとはいえ、よりさびにくいものが期待されているという課題があった。【００１０】  この発明は、上記のような課題を解消し、ウイルスに対しても十分満足できる洗浄性や薬液による殺菌性を持つとともに、よりさびにくくした医家用ステンレス器具を、安価に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】  この発明の医家用ステンレス器具は、表面の凹凸が、長さ２５０μｍ当たり、０．１μｍ以上、０．１８μｍ未満になされるとともに、表面のクロム濃度が鉄の１倍以上、１．７倍以下になされたステンレスで構成されたものである。【００１２】  また、ＳＵＳ３１６Ｌのステンレス材で構成され、前記ステンレス材の表面をトライザクトピラミッド研磨剤を用いた機械的研磨を行って表面の凹凸が長さ２５０μｍ当たり、０．３μｍ以上、０．６μｍとする第１の表面処理の後、第２の表面処理として、少なくとも８５％燐酸５８〜６２重量％、９８％硫酸２８〜３２重量％、純水４〜６重量％である混合液を用いて、この液温度が６０〜８０℃、電流密度１．２〜２．４アンペア／平方インチ、電解研磨時間５〜１０分で電解研磨することにより表面のクロム濃度を鉄の１倍以上、１．７倍以下にしたものである。
【発明の効果】
【００１３】  本発明の医家用ステンレス器具はステンレス表面にウイルスが入り込める大きさの深い傷の無い滑らかな表面を持つので、汚物や血液、あるいは細菌に対する洗浄性や薬液による殺菌性は言うまでもなく、ウイルスに対する洗浄性や殺菌性も極めて高いという作用効果を有する。
また、表面のクロム濃度がもとの素材より高く、よりさびにくいという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  以下、本発明の医家用ステンレス器具について説明する。
実施の形態１．
本発明の医家用ステンレス器具の構成の理解を助けるため、まず、その製法（表面処理手順）について概要を箇条書きして説明する。また、図５に手順をフローチャートとして示す。
１）用いるステンレス素材の材質について説明する。
鋼種はＳＵＳ３１６Ｌで、その製造方法は真空二重溶解材又はＶＯＤ材又はＡＯＤ材  であること、また、熱処理方法は光輝焼鈍であることが好ましい。
ステンレス器具の種類に応じて、成型、又は機械加工などにより外形を整える。（図  ５のステップ５０）【００１５】２）次に、成型又は機械加工されたステンレス器具の表面に第１次表面処理を下記のように行う。（図５のステップ５１）
米国スリーエム社（３Ｍ）製のトライザクトピラミッド（商品名）で機械的研磨する。図６にトライザクトピラミッドの表面写真を示す。トライザクトピラミッドについて、住友スリーエム社の発行したカタログ３Ｍレジンボンドクロスベルト総合カタログに記載されている３Ｍトライザクトピラミッドクロスベルトの説明を引用すると、「（トライザクト）ピラミッドくろすベルトは、ピラミッド形状からなる３次元構造のなかに研磨粒子が封入されている構造をしており、使用するに従い、ピラミッド形状が崩れていき、新しい研磨粒子が常に働く。ピラミッド形状がなくなるまで使用することができる。」というものである。研磨する範囲は器具の全面であることが好ましいが、器具の種類により適宜、必要な範囲を選択すればよい。第１次表面処理を行ったステンレス表面は図３に示すような、深い傷や、かさぶた状の突起の無い０．３〜０．６μｍの均一な傷（ただし、ウイルスよりは大きい）の表面が得られる。
３）第１次表面処理後に第２次表面処理を下記のように行う。（図５のステップ５２）
第１次表面処理が完了したステンレス器具の内外面（必要な部分）を次の方法により電解研磨する。
電解研磨液は８５％リン酸６０ｗ％（±２％）、９８％硫酸３０ｗ％（±２％）、  純水５ｗ％（±１％）、さらに好ましくは添加剤としてアスレスＥＰ２（奥野製薬製）５ｗ％（±１％）を加えてもよい。液温度は６０℃〜８０℃とし、カソード電極材質としてＳＵＳ３１６Ｌを用いる。電流密度は１．２Ａ／平方インチ〜２．４Ａ／平方インチとする。電解研磨時間は５分〜１０分で十分であるが、これより長くても良い。このような手順で電解研磨した表面の粗度は０．１〜０．１８μｍとなる。
４）電解研磨前後には、脱脂及び洗浄を行う必要があるが、電解研磨技術でよく知られている一般常識的な範囲で行うことで十分であるので詳細な説明を省略する。
【実施例１】
【００１６】以下、本発明の医家用ステンレス器具について、例としてステンレス器具が膿盆である場合について添付図面に従って説明する。
図１は厚さ０．８ｍｍのＳＵＳ３１６Ｌの光輝焼鈍材をプレスして形成された医家用ステンレス器具の例としての膿盆１の斜視図であり、形状の理解を助けるため、一部を切断した断面を示している。膿盆１はその形に応じて、例えば絞り又はプレスで成型し図１の１に示すような形状とする。２は内面１ａの底面に当たる。成型されただけの膿盆１の表面には深い傷が無数に存在する。
図２は図１の膿盆１の内面１ａの全体を３Ｍ社製トライザクトピラミッドで機械的に研磨したものであり、図３は研磨された内外面１ａ，１ｂの表面の状態を説明するための概念的断面説明図である。図示しないが膿盆１の外面１ｂは全面を３Ｍ社製トライザクトピラミッドで機械的に研磨処理するものとする。
図４はトライザクトピラミッドで機械研磨した部分（内面）１ａと外面１ｂとに、前述の電解研磨条件で、２次表面処理としての電解研磨を施した場合の表面３の状態を説明するための概念的断面説明図である。図２では内面の全体を機械的研磨し、さらに電解研磨するように図示しているが、器具の種類に応じて必要部分のみを機械的研磨し電解研磨すればよいことは言うまでもない。【００１７】  本発明の医家用ステンレス器具は、まず第１次表面研磨として、米国スリーエム社製のトライザクトピラミッドで機械的研磨するので深い傷の無い均一な浅い傷だけの表面となる。次に第２次表面研磨として、前述の方法にて電解研磨するのでウイルスさえ入り込めない滑らかな表面を得る事が出来る。
米国スリーエム社製のトライザクトピラミッドは図６で判るように、砥粒を樹脂でピラミッド状に成型したものを薄いプラスチック上に接着してあるので研削速度はピラミッドの大きさに相当する大きさの通常砥粒に匹敵し、ピラミッド同士の頂点の間隔は十分広いので砥粒が目詰まりする事も少なく、さらに成型された砥粒自体は８００番〜３０００番の非常に細かい砥粒を固めているので無理に力を加えて研磨しても８００番〜３０００番に相当する傷しか残らないという特徴を備えている。【００１８】  機械的研磨により、表面は波長２５０μｍ程度の大きいうねりの上に、０．３〜０．６μｍの条痕が多数存在する図３に示すような表面となる。そしてこのような表面に前述の電解研磨の条件のもとで所定時間の電解研磨を行った後は、この条痕が消失し大きいうねりだけが残る図４のような状態となる。図４の表面を触針により粗度測定すると０．１〜０．１８μｍの粗度となる。また、この電解研磨によりステンレス表面のクロム濃度が、通常はＣｒ／Ｆｅが０．２６程度のものが、電解研磨後にはＣｒ／Ｆｅが１倍〜１．７倍程度まで濃縮される。これはステンレスが一層さびにくくなったことを意味し、さびの中にウイルスが隠れることを防止できる。
この分析濃度はＳＥＭＡＴＥＣＨ  ９１０６０５７３Ｂ−ＳＴＤ（ＡＥＳ  法）分析に従って分析した結果である、クロム濃度の分析には、一般的に代表的な２つの方法のいずれかが用いられるが、両者により得られる結果に差があるので上記についてもより詳しく説明する。
上記の同じステンレス表面のＣｒＯ／ＦｅＯをＳＥＭＡＴＥＣＨ  ９０１２０４０３Ｂ−ＳＴＤ（ＸＰＳ  法）に従って分析すると、２〜４倍程度の分析結果が得られる。この（ＸＰＳ  法）でＣｒ／Ｆｅを分析すると、１倍〜３倍程度の結果が得られる。
従って、Ｃｒ／ＦｅやＣｒＯ／ＦｅＯの分析は、ＳＥＭＡＴＥＣＨ  ９１０６０５７３Ｂ−ＳＴＤ（ＡＥＳ  法）による分析か、ＳＥＭＡＴＥＣＨ  ９０１２０４０３Ｂ−ＳＴＤ（ＸＰＳ  法）によるかを明示する必要があり、これ以外の分析方法は現在、世界的に認められていない。【００１９】  図４に示す状態の表面は、触針式の表面粗度測定では粗度は必ずしも小さい値（平滑）とはならないが、ウイルスがもぐりこめるような深い溝はなく、ウイルスは大きいうねりの上に浮かんだ状態となって高い洗浄性と殺菌性が得られる。
機械的研磨で得られる粗度は、より、平滑であるに越したことはないが０．３〜０．６μｍあれば、次の電解研磨の効果を得る上で十分である。
【実施例２】
【００２０】  本発明の実施対象物は上記実施例の膿盆のみならずカテーテルトレイ、医療器具トレイ、便器、汚物缶、体液循環用ポンプのケーシングなど患者の排泄物や患者自身に触れる可能性のある全ての器具に実施可能である。また、病院内で用いられる食器、例えばスプーン、フォーク、ナイフなどにも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】本発明の医家用ステンレス器具は、食品工業用の各種機器例えばポンプのケーシングに、あるいは医療用に限らない一般の食器類にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態１のプレス成型された膿盆の外形図である。
【図２】図１の膿盆１を第１次表面処理した膿盆の外形図である。
【図３】図２の膿盆を１次表面処理した表面状態を説明する説明断面図である。
【図４】図３の膿盆に２次表面処理としての電解研磨を行った後の表面状態を説明する説明断面図である。
【図５】実施の形態１の医家用ステンレス器具の表面処理手順を示すフローチャートである。
【図６】トライザクトピラミッドの表面写真である。
【図７】非特許文献１の第２８頁のＦｉｇ１による、従来の機械研磨＋バフ研磨による表面の顕微鏡写真である。
【図８】従来の機械研磨＋バフ研磨による表面の説明断面図である。
【図９】図８の表面に電解研磨した後の表面状態を示す断面図であり、バクテリアとウイルスとを比較説明のため表面に記載してある。
【符号の説明】
【００２３】  １  膿盆、    １ａ  膿盆の内面、    １ｂ  膿盆の外面、
２  膿盆の底面、    ３  １次表面処理した後に電解研磨を施した表面、
４  ウイルス、      ５  バクテリア、    １０  医家用ステンレス器具、
１００  ステンレス板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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