(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、Ｃｒ：７〜３５％、Ｎｉ：０〜１１％、Ｍｏ：０〜４％、Ｎ：０．０１〜０．２％、Ｓｉ：０．０５〜２．０％を含有し、｛Ｃｒ（％）＋３Ｍｏ（％）＋１５Ｎ（％）｝で表される指標Ｍ値が１０．５〜５０である母材鋼板の表面に、ＳｉＯ2 を０．３〜２０重量％含有し厚さが０．０１〜０．２μｍである酸化皮膜と、光触媒粒子を含有する光触媒層を備えることを特徴とするステンレス鋼板。
【請求項２】
母材の表面粗さがＲａで０．６〜１０μｍであり、光触媒層は、光触媒粒子を１０〜９０重量％含有し、０．１〜１０μｍの厚さを有するものであることを特徴とする請求項１に記載のステンレス鋼板。
【請求項３】
前記光触媒粒子が、酸化チタン−チタン酸ジルコニウム結合体を含有するものであることを特徴とする請求項１または２に記載のステンレス鋼板。
【請求項４】
酸化皮膜と光触媒層との間に、Ｃｒを２０〜５０重量％、シリカを５０〜８０重量％を含有するクロメート皮膜を５〜５０ｍｇ／ｍ2 備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のステンレス鋼板。
【請求項５】
請求項１に記載の化学組成と請求項２に記載の表面粗さを有する母材鋼板に、下記ａ〜ｃに記載の一連の処理を施すことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のステンレス鋼板の製造方法；
ａ．母材鋼板に、水素を８体積％以上含有し、残部が実質的に窒素からなる露点が−２０℃以下の雰囲気中で８００〜１２００℃の光輝焼鈍を施し、
ｂ．光輝焼鈍済みの母材鋼板に、アルカリ溶液による脱脂を施し、
ｃ．脱脂後の母材鋼板に、５〜２０重量％のエタノールまたはブチルアルコールと、乾燥後の固形分重量比が１０〜９０重量％となる量の光触媒粒子とを含有する塗料組成物を、乾燥膜厚が０．１〜１０μｍとなるように塗布し、１００〜５００℃で１分以上大気中で乾燥する。
【請求項６】
請求項１に記載の化学組成と請求項２に記載の表面粗さを有する母材鋼板に、下記ａ〜ｄに記載の一連の処理を施すことを特徴とする請求項４に記載のステンレス鋼板の製造方法；
ａ．母材鋼板に、水素を８体積％以上含有し、残部が実質的に窒素からなる露点が−２０℃以下の雰囲気中で８００〜１２００℃の光輝焼鈍を施し、
ｂ．光輝焼鈍済みの母材鋼板に、アルカリ溶液による脱脂を施し、
ｃ．脱脂後の母材鋼板に、Ｃｒを乾燥固形分重量比で２０〜５０重量％含有させるのに必要な量の燐酸クロムと、シリカを乾燥固形分重量比で５０〜８０重量％となる量含有するシリカ含有クロメート処理液を、乾燥後の付着量が５〜５０ｍｇ／ｍ2 となる量塗布して乾燥し、
ｄ．５〜２０重量％のエタノールまたはブチルアルコールと、乾燥後の固形分重量比が１０〜９０重量％となる量の光触媒粒子とを含有する塗料組成物を、乾燥膜厚が０．１〜１０μｍとなるように塗布し、１００〜５００℃で１分以上大気中で乾燥する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防眩性と美観を重視する建材や車両部品などの加工素材として好適な、密着性のよい光触媒層を備えたステンレス鋼板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス鋼板は、優れた耐食性と美麗な金属光沢を有し、意匠性に富むので建築材料や車両用材料などに多用されてきた。最近では、車両や、建築物の屋根、外装材等からの反射光が交通障害の要因になるのを防止するために眩しさを抑制した（防眩性のある）ステンレス鋼板が求められている。
【０００３】
防眩性を向上させる方法としては表面をダル加工する方法があるが、粉塵や浮遊塵埃の量が多い地域では、ダル鋼板の微細な凹凸を有する表面に浮遊塵埃や汚れが付着しやすく除去されにくいために、防眩性を向上させるべくダル加工した鋼板の美感が損なわれる。
【０００４】
また、車両など意匠性を重視する用途に使用される鋼板は、美観を保つために指紋が付着しにくい特性（耐指紋性）を備えるもののが好ましいとされている。このように、ステンレス鋼板には耐汚れ性と耐指紋性に優れた特性が望まれている。
【０００５】
このような問題を解決するために、これまでに種々の方法が開示されてきた。特公平７−９０２４７号公報には、冷間圧延の最終パスにおいて、１０点平均粗さ（Ｒｚ）が１０〜３０μｍになるようにダル加工したロールを用いて３〜３０％の圧下率で圧延した後光輝焼鈍することにより、焼鈍後の酸洗を不要とした、防眩性、光沢およびクリナビリティ（清浄性）に優れたステンレス冷延鋼板の製造方法が開示されている。ダル圧延し焼鈍した後に酸洗すると表面に微細な亀裂が発生し、この亀裂部に汚れが侵入して外観を損なうことがあるが、これを避けるために、焼鈍後の酸洗を不要としたものである。
【０００６】
しかし上記の公報で開示されている方法は、すでに冷間圧延されて硬化した鋼板にダルを転写するものであるため、圧延ロールのダルの摩耗が激しい。このため、ダルを鋼板に均一に転写するには頻繁にロールを交換する必要があり、生産性がよくないという問題がある。
【０００７】
特開平６−１８２４０１号公報には、冷間圧延後大気中で焼鈍し、酸洗した後ダル圧延し、大気中での焼鈍または光輝焼鈍を施してさらに酸洗する、防眩性、色調均一性、および耐食性に優れたダル仕上げステンレス鋼板の製造方法が開示されている。この方法は、ダル圧延時に生じるおそれがある微細なかぶり（鋼の微細なかぶさり不良）を除去する目的で酸洗を施すものであるが、工程が増加するため製造コストが高くなるのが問題である。
【０００８】
これまでに開示されている方法は、耐汚れ性と防眩性をともに満足するステンレス鋼板を安価に製造するには十分な方法ではない。また、汚染物質が付着した場合には汚れが除去され難いという問題もあった。
【０００９】
酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄等の金属化合物半導体が有する光触媒作用を汚染物質を分解除去する環境浄化に応用する試みが精力的に行われている。これは、これらの物質に、そのバンドギャップ以上のエネルギーを持つ波長の光を照射すると、その照射面に強い還元作用を有する電子と強い酸化作用を有する正孔を生じ、金属化合物半導体表面に接触した有機物が上記酸化還元作用によって分解される現象を利用する方法である。
【００１０】
光触媒を用いる場合に、その取り扱いを容易にするために、これらを基体の表面に固定して使用する方法が考えられてる。その場合、光触媒粒子と基体との密着性の確保と光触媒活性の維持が困難であるという問題があった。
【００１１】
特開平９−１７３８６５号公報には、基体表面に酸化物粒子からなる担持層を設け、その表面に、平均粒径が担持層の酸化物粒子の粒径よりも小さな酸化チタン粒子を配した光触媒体が開示されている。これは、担持層を構成する酸化物粒子の大きさを、基体側では小径にして基体と担持層との密着力を高め、光触媒側では大径にして酸化チタン粒子を強固に接着させようとするものであり、照明器具の光反射面などに適用した例が開示されている。
【００１２】
特開平９−３１０１８５号公報には、金属板表面にＳｉＯ2 からなる下地層を設け、その上にＴｉＯ2 層を設けた光触媒被覆金属板が開示されている。金属板にＴｉＯ2 層を直接塗布して加熱乾燥処理すると、光触媒層に基体の金属原子が拡散して光触媒活性を損なうことがある。上記の技術は、金属板表面にＳｉＯ2 層を設けることにより基体からの金属の拡散を抑制し、ＴｉＯ2 触媒活性の低下を防止しようとするものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
建材や車両に使用されるステンレス鋼板または鋼帯（以下、単に「ステンレス鋼板」と記す）の表面に、光触媒機能を有し、かつ、建材や車両部材への加工に耐え得る強固な密着性を有する光触媒層を備えさせることができれば、これを素材として使用することにより、耐汚れ性に優れた建材や車両部品を極めて効率的に製造することができる。
【００１４】
しかしながら、これまでに開示されている母材表面に光触媒を固定する方法は、下地層あるいは担持層を設けるために薬剤の塗布、乾燥などの製造工程を増す必要があるので生産性がよくない。さらに光触媒層の密着性も十分ではなく、光触媒体に厳しい加工を施すと光触媒層が剥離し、製品品質を損ない、光触媒性能が悪くなることがある。  このため、従来は成形済みの物品表面に光触媒を固定する方法が採用されており、プレス加工に耐え得るような密着性に優れた光触媒層を有するステンレス鋼板が求められている。
【００１５】
本発明の目的とするところは、これらの問題点を解決し、防眩性と耐汚れ性を重視する建材や車両部品などの加工素材として好適な、密着性のよい光触媒層を備えたステンレス鋼板および効率のよいその製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ステンレス鋼板を母材とした場合の光触媒層の密着性を効率的に向上させる方法について鋭意研究を進めた結果、以下に記すような新たな知見を得た。
【００１７】
ａ．光触媒層の密着性は、ステンレス鋼板の表面粗さと相関関係を有し、母材の表面粗さＲａを０．６μｍ以上とすれば良好な密着性が確保できる。この粗さ範囲は防眩性が確保できる範囲とも一致し、両者が共存できる範囲である。
【００１８】
ｂ．表面にＳｉＯ2 を含有する緻密な酸化皮膜を備えると、鋼板と光触媒層の密着性はさらに良好になる。酸化皮膜中のＳｉＯ2 が、鋼板表面および光触媒層双方と強固な結合作用を有していることによるものと推察される。
【００１９】
上記酸化皮膜を、シリカを含有する塗布型クロメート処理液を塗布して乾燥させることにより形成されるシリカを含有させたクロメート皮膜（以下、単に「シリカ含有クロメート皮膜」とも記す）を介在させることにより光触媒層の密着性をさらに向上させることができる。硬質な鋼板と光触媒層との間に比較的軟質なクロメート皮膜を介在させることにより、光触媒層に対する衝撃を緩和する作用があるものと推察される。
【００２０】
ｃ．光触媒層を形成させるための塗料組成物（以下、単に「光触媒層用塗料」と記す）に含有される光触媒ゾルは硝酸溶液を用いて安定させている。従って、この塗料をステンレス鋼板表面に直接塗布するとステンレス鋼板が腐食される場合がある。
【００２１】
しかしながら、｛Ｃｒ（％）＋３Ｍｏ（％）＋１５Ｎ（％）｝で表される孔食に対する指標Ｍ値を１０．５以上とした鋼板を使用し、光輝焼鈍で表面に強固な酸化皮膜を形成し、かつ酸化皮膜中のＳｉＯ2 含有量を高くすることで、硝酸溶液による腐食に耐え、光触媒層用塗料を直接塗布してもステンレス鋼板の耐食性を維持できる。
【００２２】
ｄ．光触媒粒子としては、酸化チタン粒子が好適であるが、酸化チタンと結晶質のチタン酸ジルコニウムとの結合体（以下、単に「酸化チタン−チタン酸ジルコニウム結合体」、または「ＴＺ結合体」と記す）を含有するものを用いれば光触媒性能をさらに向上させることができる。
【００２３】
上記の酸化皮膜やクロメート処理層は厚さが薄いので、従来の担持層や下地層を設ける場合に比較して、加工時の光触媒層の剥離不良が発生しにくく、光触媒層を有する加工性に優れた鋼板が得られる。
【００２４】
本発明は上述のような新たに得られた知見を基にして完成されたものであり、その要旨は下記（１）〜（４）のいずれかに記載の防眩性と耐汚れ性に優れたステンレス鋼板、および（５）または（６）に記載のその製造方法にある。
【００２５】
（１）重量％で、Ｃｒ：７〜３５％、Ｎｉ：０〜１１％、Ｍｏ：０〜４％、Ｎ：０．０１〜０．２％、Ｓｉ：０．０５〜２．０％を含有し、｛Ｃｒ（％）＋３Ｍｏ（％）＋１５Ｎ（％）｝で表される指標Ｍ値が１０．５〜５０である母材鋼板の表面に、ＳｉＯ2 を０．３〜２０重量％含有し厚さが０．０１〜０．２μｍである酸化皮膜と、光触媒粒子を含有する光触媒層を備えることを特徴とするステンレス鋼板。
【００２６】
（２）母材の表面粗さがＲａで０．６〜１０μｍであり、光触媒層は、光触媒粒子を１０〜９０重量％含有し、０．１〜１０μｍの厚さを有するものであることを特徴とする上記（１）に記載のステンレス鋼板。
【００２７】
（３）前記光触媒粒子が、酸化チタン−チタン酸ジルコニウム結合体を含有するものであることを特徴とする上記（１）または（２）に記載のステンレス鋼板。
【００２８】
（４）酸化皮膜と光触媒層との間に、Ｃｒを２０〜５０重量％、シリカを５０〜８０重量％を含有するクロメート皮膜を５〜５０ｍｇ／ｍ2 備えたことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のステンレス鋼板。
【００２９】
（５）上記（１）に記載の化学組成と上記（２）に記載の表面粗さを有する母材鋼板に、下記ａ〜ｃに記載の一連の処理を施すことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載のステンレス鋼板の製造方法；
ａ．母材鋼板に、水素を８体積％以上含有し、残部が実質的に窒素からなる露点が−２０℃以下の雰囲気中で８００〜１２００℃の光輝焼鈍を施し、
ｂ．光輝焼鈍済みの母材鋼板に、アルカリ溶液による脱脂を施し、
ｃ．脱脂後の母材鋼板に、５〜２０重量％のエタノールまたはブチルアルコールと、乾燥後の固形分重量比が１０〜９０重量％となる量の光触媒粒子とを含有する塗料組成物を、乾燥膜厚が０．１〜１０μｍとなるように塗布し、１００〜５００℃で１分以上大気中で乾燥する。
【００３０】
（６）上記（１）に記載の化学組成と上記（２）に記載の表面粗さを有する母材鋼板に、下記ａ〜ｄに記載の一連の処理を施すことを特徴とする上記（４）に記載のステンレス鋼板の製造方法；
ａ．母材鋼板に、水素を８体積％以上含有し、残部が実質的に窒素からなる露点が−２０℃以下の雰囲気中で８００〜１２００℃の光輝焼鈍を施し、
ｂ．光輝焼鈍済みの母材鋼板に、アルカリ溶液による脱脂を施し、
ｃ．脱脂後の母材鋼板に、Ｃｒを乾燥固形分重量比で２０〜５０重量％含有させるのに必要な量の燐酸クロムと、シリカを乾燥固形分重量比で５０〜８０重量％となる量含有するシリカ含有クロメート処理液を、乾燥後の付着量が５〜５０ｍｇ／ｍ2 となる量塗布して乾燥し、
ｄ．５〜２０重量％のエタノールまたはブチルアルコールと、乾燥後の固形分重量比が１０〜９０重量％となる量の光触媒粒子とを含有する塗料組成物を、乾燥膜厚が０．１〜１０μｍとなるように塗布し、１００〜５００℃で１分以上大気中で乾燥する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に記す化学組成の％表示は重量％を表す。
【００３２】
母材ステンレス鋼板の化学組成：Ｃｒは耐食性を確保するために７％以上とする。鋼板表面の不働態皮膜の形成をより強固にするために、好ましくは１３％以上である。Ｃｒ含有量が３５％を超えると鋼板の延性と靭性が悪くなり圧延が困難になるので、Ｃｒ含有量の上限は３５％とする。
【００３３】
Ｎｉは必須元素ではないが、鋼のオーステナイト組織を安定させる作用があるので、母材をオーステナイト系ステンレス鋼板とする場合には、８．５％以上含有させるのがよい。Ｎｉは高価であるので、含有させる場合でもその上限は１１％とする。
【００３４】
Ｍｏは必須元素ではないが、鋼板の耐孔食性を向上させる作用があるので、含有させても構わない。Ｍｏを過度に含有すると熱間加工性が著しく低下するので、Ｍｏを含有させる場合でも、その含有量は４％以下とする。
【００３５】
Ｎは耐孔食性を改善する作用があるので０．０１％％以上含有させる。しかしながらＮを過度に含有させると熱間加工性が著しく低下するので、その含有量は０．２％以下とする。
【００３６】
Ｓｉは、光輝焼鈍で生じさせる酸化皮膜中のＳｉ含有量を確保するために０．０５％以上含有させる。Ｓｉ含有量が０．０５％に満たない場合には、光触媒層の密着性が好ましくないことがある。好ましくは０．１％以上とするのがよい。他方Ｓｉ含有量を過度に含有させるとステンレス鋼板としての成形性が損なわれるため、その上限は２％とする。好ましくは１．５％以下とするのがよい。
【００３７】
耐食性が発現される源はＣｒにより形成される不働態皮膜であるが、Ｃｒを含有する鋼にＭｏまたはＮを含有させるとこの不働態皮膜はさらに強固になり、耐食性が更に改善される。耐食性に対するこれらの効果を考慮して各元素の係数を定め、これらの総和を指標として鋼の耐食性を評価するのが簡便である。
【００３８】
本発明では、このような指数として、｛Ｃｒ（％）＋３Ｍｏ（％）＋１５Ｎ（％）｝で表される指数Ｍ値を用いる。本発明では、通常の環境下での耐食性を確保するために、鋼板のＭ値を１０．５以上とする。好ましくは１５以上である。Ｍ値が過度に大きくなると鋼の硬化が著しくなり、圧延性や加工性が損なわれるうえ、酸化皮膜を備えた場合にその密着性が損なわれることがある。これらを避けるためにＭ値は５０以下とする。好ましくは４５以下である。
【００３９】
上記以外の元素の含有量は特に限定するものではないが、母材の食性を向上させる目的でＮｂまたはＴｉをそれぞれ０．１〜０．５％含有させてもよく、また、オーステナイト系ステンレス鋼とするためにＮｉを８．５〜１１％含有させてもよい。残りはＦｅおよび不可避的不純物である。なお、不可避的不純物としてのＣは、耐食性を損なうおそれがあるので０．０９％以下とするのがよい。
【００４０】
母材ステンレス鋼板の表面粗さ：母材ステンレス鋼板の表面粗さは、防眩性を重視する場合には、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１に規定される算術平均粗さＲａで０．６μｍ以上とするのがよい。Ｒａが０．６μｍ以上であれば、光が照射された場合の乱反射が著しくなるので、光触媒層を最表層に有することによる干渉色も殆ど問題にならず、外観を損なうことが無い。より好ましくは１μｍ以上である。
【００４１】
過度に表面粗さを粗くすると耐食性が損なわれるので、その上限はＲａで１０μｍ以下とするのがよい。より好ましくは６μｍ以下である。
【００４２】
酸化皮膜：ステンレス鋼板の表面には、光触媒層の密着性を確保するために、ＳｉＯ2 を０．３％以上含有する酸化皮膜を備える。酸化皮膜中のＳｉＯ2 の含有量は、密着性をよりよくするために、好ましくは０．５％以上とするのがよい。ＳｉＯ2 を過度に含有させると緻密な酸化皮膜が形成されなくなり、二次密着性が損なわれるうえ、鋼板の成形性も損なわれるので、その上限は２０％とする。好ましくは５％以下である。
【００４３】
本発明のＳｉＯ2 含有量が多い酸化皮膜は、例えば前述の化学組成のステンレス鋼板に光輝焼鈍を施すことにより、鋼中のＳｉが表層部に濃化し酸化されて形成させることができる。光輝焼鈍を施さないで、酸洗、調質圧延して製造されるステンレス鋼板では、その表面に形成される不動態皮膜中に含有されるＳｉＯ2 含有量は、通常、０．００１〜０．２％前後である。本発明の場合は、これよりも多量にＳｉＯ2 を含有させる。
【００４４】
酸化皮膜の厚さが０．０１μｍに満たない場合には、Ｓｉを濃化させることによる密着性改善効果が十分ではない。このため、酸化皮膜の厚さは０．０１μｍ以上とする。好ましくは０．０３μｍ以上である。酸化皮膜の厚さが０．２μｍを超えると酸化皮膜が脆くなり母材との密着性が損なわれて、光触媒層が剥離しやすくなるのでその上限は０．２μｍとする。さらに好ましくは０．１μｍ以下である。
【００４５】
酸化皮膜中には、上記のＳｉＯ2 以外に、酸化皮膜の耐食性を向上させるために、Ｃｒ2 Ｏ3 などのＣｒ酸化物を２０〜８０重量％含有させるのがよい。その他はＭｏやＳｉなど母材に含有される合金元素およびＦｅの酸化物が含有される。
【００４６】
クロメート皮膜：鋼板表面の酸化皮膜と後述する光触媒層との間に、ＳｉＯ2 を含有するクロメート皮膜（シリカ含有クロメート皮膜）を備えると光触媒層の密着性がさらに良好になる。該皮膜中にシリカを含有させることによる密着性向上効果は、シリカが鋼板表面および光触媒層双方と強固な結合作用を有していることによるものと推察される。
【００４７】
密着性改善効果を得るには、クロメート皮膜の重量に対してＣｒを２０〜５０重量％、シリカを５０〜８０重量％含有するシリカ含有クロメート皮膜がよい。Ｃｒ含有量が２０％に満たない場合にはクロメート皮膜の仕上がりがよくなく、５０％を超える場合にはシリカの含有量が少なくなりすぎるので密着性改善効果が得られない。シリカの含有率が５０％に満たない場合には密着性改善効果が得られず、８０％を超えると、シリカを含有させることによる密着性改善効果が飽和するうえ、皮膜形成がよくない。
【００４８】
クロメート皮膜の付着量は５〜５０ｍｇ／ｍ2 とするのがよい。５ｍｇ／ｍ2 に満たない場合には光触媒層に対する密着性改善効果が不足する。さらに好ましくは１０ｍｇ／ｍ2 以上である。付着量が５０ｍｇ／ｍ2 を超えると、クロメート皮膜自体の密着性が損なわれる。より好ましくは３０ｍｇ／ｍ2 以下である。クロメート皮膜の種類としては、取り扱い性に優れるので塗布型がよい。
【００４９】
光触媒層：光触媒層には、光触媒粒子を光触媒層の重量に対して１０〜９０％含有させるのがよい。その含有量が１０重量％に満たない場合には、光触媒機能が十分ではない。光触媒粒子の含有量が増すにつれて光触媒の効果が大きくなるが、９０重量％を超えると皮膜表面の亀裂や割れが増し、密着性が損なわれるのでよくない。取り扱いが容易であるので５０％以下がより好ましい。
【００５０】
光触媒層の厚さは、十分な光触媒効果を得るために０．１μｍ以上とするのがよい。その厚さが１０μｍを超えると光触媒効果が飽和するうえ、光触媒層の加工性が悪くなるので、その厚さは１０μｍ以下とする。加工が厳しい用途に使用される場合などでは、より好ましくは５μｍ以下とするのがよい。
【００５１】
光触媒粒子：光触媒粒子としては公知の光触媒、例えば酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化カドミウム、セレン化カドミウムなどを用いることができるが、中でも酸化チタン粒子を用いれば良好な光触媒効果が得られる。さらに、ＴＺ結合体（酸化チタン−チタン酸ジルコニウム結合体）を用いれば、酸化チタン単体の光触媒粒子を用いた場合に比べ光触媒機能をさらに向上させることができる。光触媒粒子の内の５〜２０重量％がＴＺ結合体であるように酸化チタンと混合して使用するのが好適である。
【００５２】
ここでＴＺ結合体は、酸化チタンと結晶質のチタン酸ジルコニウムを単に混合したものではなく、Ｔｉ−Ｏ−Ｚｒ結合を介して酸化チタンとチタン酸ジルコニウムとを一体化させたものである。酸化チタンとチタン酸ジルコニウムをこのように配することにより、酸化チタン単体の光触媒粒子を用いた場合に比べ光触媒機能が大幅に向上する。
【００５３】
このＴＺ結合体は、結晶質のチタン酸ジルコニウムと酸化チタンを混合し、大気中で焼成した後粉砕し水に分散させてスラリーとし、ｐＨを調整して加熱処理するなどの方法により得ることができる。
【００５４】
光触媒粒子の大きさは、透過型電子顕微鏡で観察される平均粒径で０．０５〜１μｍの範囲が望ましい。光触媒粒子は小さい程触媒活性が良好であるので好ましく、１μｍを超えると光触媒活性が低下する。粒子の大きさが０．０５μｍに満たないものは通常の手段では分級が困難で得られにくい。
【００５５】
光触媒粒子を構成する結晶子サイズの大きさは、５〜５０ｎｍが好ましい。結晶子サイズは、Ｘ線回折で得られるアナターゼ型結晶の（１０１）面の回折ピークから算出される。結晶子サイズが５０ｎｍを超えると光触媒活性が低下するので好ましくない。結晶子サイズは小さい程光触媒活性が良いのでいくら小さくても構わないが、５ｎｍに満たないものは通常の手段では得られない。
【００５６】
製造方法：本発明の鋼板は以下の方法で容易に製造することができる。母材鋼板は、冷間圧延鋼板がよいが、熱間圧延鋼板でも構わない。母材表面の粗さは、熱間圧延鋼板であれば酸洗した後、冷間圧延鋼板であれば冷間圧延の最終圧延パス時または焼鈍後に、ダル加工した圧延ロールを用いて圧延するなど、公知の方法により調整できる。
【００５７】
母材鋼板には、光輝焼鈍を施し、その表面に酸化皮膜を設けるのがよい。光輝焼鈍は、水素を８体積％以上含有し、残部が実質的に窒素からなる雰囲気でおこなうのがよい。窒素の全部または一部をアルゴンガスとしても構わない。雰囲気の水素濃度が８体積％に満たない場合には、焼鈍後に光輝表面が得られないので好ましくない。１００％水素雰囲気とするとなおよい。
【００５８】
光輝焼鈍雰囲気の露点は、酸化皮膜中のＳｉＯ2 の含有量を所望の範囲にするために、−２０℃以下とするのがよい。より好ましくは−３５℃以下である。
【００５９】
焼鈍温度は、母材鋼板の鋭敏化現象を避けて、短時間で酸化皮膜を得るために８００℃以上で施すのがよい。より好ましくは９００℃以上である。焼鈍温度を高くしすぎると鋼が軟質になりすぎるので焼鈍温度は１２００℃以下とするのがよい。より好ましくは１１００℃以下である。
【００６０】
焼鈍時間は、酸化膜の厚さが所定の厚さになるように上記の温度に応じて適宜決定すればよい。焼鈍方式は任意であるが管理が容易であるので連続焼鈍方式が好ましい。
【００６１】
光輝焼鈍処理した後、光触媒層用塗料を塗布する前に、鋼板表面の有機質の汚れを除去するために、珪酸ソーダ、水酸化ナトリウムなど公知の薬液によるアルカリ脱脂を施すのが好ましい。これにより鋼板表面の濡れ性が向上し、光触媒層の密着性が改善される効果が得られる。
【００６２】
光触媒層の密着性をさらに向上させるには、酸化皮膜と光触媒層の間にシリカを含有するクロメート皮膜を介在させるのがよい。このクロメート処理を施すには、乾燥固形分の重量比が所望の値にするのに必要な量のシリカを混合させたクロメート処理液を塗布して乾燥させるのがよい。
【００６３】
クロメート処理液の種類は公知のものでよいが、公知の塗布型クロメートが取り扱いが容易であるので好ましい。また、クロメート処理液には、少なくとも１種のα、またはβ−エチレン性不飽和単体からなり親水基を有するオリゴマーを含む水溶性クロム化合物を含有するものを用いると、長時間安定した溶液が得られ、作業が容易になるので好ましい。クロメート処理方法は任意であり、スプレー方式や浸漬方式など公知の方法で塗布し、１２０℃近傍で乾燥させるなどの公知の方法で乾燥させればよい。
【００６４】
光触媒層用塗料には、乾燥後の光触媒層の重量に対して１０〜９０％となる量の光触媒粒子を含有させるのがよい。光触媒層用の塗料には、光触媒粒子以外に、少なくとも界面活性剤および１種以上のアルコールを含有させるのがよい。界面活性剤としては公知のものを用いればよい。アルコールは鋼板表面の濡れ性を向上させるために含有させるもので、その種類は例えばエタノール、ブチルアルコールなどを５〜２０重量％含有量させるのがよい。光触媒層用の塗料には、さらに、成膜性を向上させる等の目的でシリカ、アルミナなどを含有させてもよい。
【００６５】
光触媒層用塗料の塗布方法は任意であり、ロールコート、スプレーコート、スピンコートなどの公知の方法が適用できる。塗料を塗布された鋼板は、１５０〜５００℃の温度域で１分以上大気中で乾燥するのがよい。乾燥温度が１５０℃に満たない場合には乾燥が不十分になり良好な密着性が得られない。乾燥温度が５００℃を超えると、基板表面が酸化し、着色したりさらに皮膜の剥離が生じたりする場合がある。また、ステンレス鋼の耐食性を損なうおそれもある。より好ましくは４００℃以下である。
【００６６】
光触媒層を乾燥した後の冷却速度は５〜２００℃／秒の範囲がよい。５℃／秒に満たない場合には冷却に時間を要するので経済性に欠け、２００℃／秒を超える場合には皮膜に亀裂や剥離を生じる場合があるので好ましくない。
【００６７】
上述した以外の処理条件は一般的におこなわれている公知の条件で構わない。薬剤の塗布、乾燥等の一連の処理は、切り板を用いてバッチ式に処理しても構わないが、２コート２ベーク方式の連続コイル塗装設備を使用してコイル状の母材を用いて処理するのが品質と経済性に優れるので好ましい。
【００６８】
【実施例】
（実施例１）
表１は、試験に用いた母材の化学組成を示す表である。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
表１にに示すように、本発明の規定する条件を満たす鋼６種類と本発明に規定する条件範囲外である鋼３種類とを冷間圧延して、厚さが０．４ｍｍで、種々の表面粗さＲａを有する冷延ステンレス鋼板とし、これらを露点：−５５℃、水素：７５体積％、窒素：２５体積％からなる雰囲気中で１０２０℃に加熱して光輝焼鈍を施した。
【００７１】
一部の鋼板は比較のために、焼鈍を水素含有雰囲気としないで、大気中で焼鈍し、酸化皮膜のＳｉＯ2 含有量を高めた鋼板（試験番号１９）も作製した。また、一部の鋼板は比較のために大気雰囲気中で焼鈍し、厚い酸化皮膜を生成させた鋼板を作製した（試験番号２０）。
【００７２】
上記鋼板はその後、脱脂、水洗した後、塗布型クロメート液に、ゾル状のシリカを、重量比で燐酸クロム１部に対してシリカ４部の比率で混合した２５℃のシリカ含有クロメート液に浸漬し、１５０℃で１分加熱し、乾燥後の付着量が１５ｍｇ／ｍ2 のクロメート処理を施した。得られたクロメート皮膜の構成を分析した結果、燐酸クロムの含有量は７０％、シリカの含有は３０％であった。
【００７３】
結晶質のチタン酸ジルコニウムと酸化チタンを重量比で１：９の割合で混合し、大気中で５００℃で２時間焼成した後粉砕し、水に分散させて固形分が１０重量％のスラリーを作製した。これに水酸化ナトリウムを加えてｐＨ１０にし、オートクレーブで１５０℃で３時間熱処理した後濃度６０重量％の硝酸を加えてｐＨ７に調整し、ろ過して酸化チタン−チタン酸ジルコニウム結合体（ＴＺ結合体）を得た。
【００７４】
このＴＺ結合体と酸化チタンとを種々の割合で混合して光触媒粒子原料とし、これに、成膜性を調整する目的で種々の割合でシリカを加えて得たゾルに、１０重量％のエタノール、および数滴の界面活性剤とを混合して光触媒層用塗料とした。前述のクロメート処理を施した鋼板を上記塗料に浸漬し、付着量を調整し、引き上げた後、３５０℃で１分加熱し光触媒層の厚さが、０．７μｍであるステンレス鋼板を得た。得られた鋼板について以下の調査をおこなった。
【００７５】
酸化皮膜の厚さ：試料の鋼板断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察して測定した。酸化皮膜の化学組成はＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザー）を用いて測定した。これらの鋼板から切り出した試験片について、光触媒層の密着性と光触媒活性および鋼板の耐食性を以下の方法で評価した。
【００７６】
一次密着性：試験片の１０ｍｍ角の部分に１ｍｍ間隔で光触媒層の上から碁盤目状にクロスカットを入れ、その上に粘着テープを貼り付けて剥離させ、テープに付着した塗膜の面積率を測定して以下の基準で一次密着性を評価した。
【００７７】
５％未満：◎（極めて良好）、
５％以上、１５％未満：○（良好）、
１５％以上：×（不良）。
【００７８】
二次密着性：上記と同様に皮膜に碁盤目状にクロスカットを施した後、イオン交換水に浸漬して１時間煮沸し、引き上げた試験片に、一次密着性を評価したのと同様の方法で粘着テープによる剥離試験をおこない、一次試験と同様の基準で二次密着性を評価した。
【００７９】
防眩性：光沢度計を使用して入射角６０度とし、反射光受光強度が８０未満であった場合を極めて良好（◎）、８０以上、１００未満を良好（○）、１００以上を不良（×）として評価した。
【００８０】
光触媒活性：人工指紋除去試験と、色差（黄色度）で評価した。人工指紋除去試験は、ＪＩＳ−Ｋ−２２４６に記載されている人工指紋液を使用して指紋を試験片に転写し、ブラックライトを照射して人工指紋が消失するまでに要した時間を測定した。指紋消失時間が５時間未満であった場合を極めて良好（◎）、５時間以上、２４時間未満を良好（○）、２４時間経過後も消失しなかった場合を不良（×）として評価した。
【００８１】
色差：車両に試験片を取り付け、３個月間走行した後、ＪＩＳ−Ｚ−８７３０に規定される方法に従って色差を測定し、Ｌ* ａ* ｂ* 表色系の黄色度ｂ* 値を測定した。汚れが少ない、すなわち変色が少ない場合には黄色度ｂ* 値が小さく測定される。本発明においては、ｂ* 値が３未満の場合を極めて良好（◎）、３以上１０未満の場合を良好（○）、１０以上の場合を不良（×）として耐汚れ性を評価した。
【００８２】
耐食性：３０℃のＮａＣｌを５％含有する水溶液を７２時間噴霧する塩水噴霧試験で評価し、錆が認められなかった場合を良好（○）、錆が認められた場合を不良（×）として評価した。
表２は得られた結果を示したものである。
【００８３】
【表２】
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【００８４】
表２に示すように、本発明が規定する条件範囲内である試験番号１〜２５は防眩性に優れ、良好な密着性と光触媒活性を有し、ステンレス鋼板の耐食性も良好であった。
【００８５】
これに対し、鋼の化学組成が本発明の規定する範囲外であった鋼Ｇを用いた試験番号２６は耐食性がよくなく、Ｍ値が大きすぎた鋼Ｈおよび鋼Ｉを用いた試験番号２７および２８では酸化皮膜の密着性がよくなかった。鋼板のＲａが本発明の規定する範囲外であった試験番号２９および３０は防眩性や二次密着性がよくなかった。酸化皮膜のＳｉＯ2 含有量が本発明の規定する条件外であった試験番号３１、３２、および、酸化皮膜の厚さが好ましくなかった試験番号３３、３４では、酸化皮膜の未着性が良くなかった。
【００８６】
光触媒粒子の含有量が少なかった試験番号３５および３６は光触媒活性が良くなかった。光触媒粒子の含有量が多すぎた試験番号３７では密着性がよくなかった。光触媒層の厚さが不足した試験番号３８では光触媒効果が十分ではなかった。
【００８７】
（実施例２）
表１に記載の鋼Ａと同一化学組成の、厚さが０．４ｍｍ、表面粗さがＲａで０．６μｍの冷延ステンレス鋼板を、水素７５体積％、窒素２５体積％、露点−５５℃の雰囲気中で、焼鈍温度９００℃、焼鈍時間１時間で光輝焼鈍を施した。その後、実施例１に記載したのと同様の方法でアルカリ脱脂し、水洗した後、燐酸クロムとシリカの乾燥膜厚での重量比が種々の値になるように組成を調整した処理液に浸漬し、乾燥後の重量が種々の値になるように付着量を変更して１５０℃で１分加熱するクロメート処理を施した。その上に、乾燥固形分重量比で、実施例１に記載したのと同様にして作製したＴＺ結合体を２．５％、酸化チタンを１２．５％、シリカを３０％含有するように調整した光触媒層用塗料を、乾燥膜厚が０．７μｍになるように塗布し、３００℃で１分加熱し光触媒層のを備えたステンレス鋼板を得た。得られた鋼板の性能を実施例１に記載したのと同様の方法で評価した。
表３は、これらの製造条件と得られた性能評価結果をまとめて示したものである。
【００８８】
【表３】
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【００８９】
表３に示したように、クロメート皮膜構成内容がより好ましい範囲であった試験番号４１〜４４は特に優れた密着性を示した。
【００９０】
【発明の効果】
本発明の光触媒層を鋼板表面に有するステンレス鋼は、良好な防眩性を有するうえに、優れた光触媒機能を有しているので耐汚れ性に優れ、光触媒層の密着性にも優れている。従って建材や車両などの金属光沢を重視する加工部品用の素材として好適である。本発明の耐汚れ性に優れたステンレス鋼は、通常使用されている連続塗装設備を用いて効率的に製造できるので経済性に優れる。