JP2004076071A

JP2004076071A - 防汚ステンレスシンク

Info

Publication number: JP2004076071A
Application number: JP2002236069A
Authority: JP
Inventors: Yukitatsu Hamano; 濱野　幸達; Hiroshi Sawada; 澤田　浩; Masayuki Ishihara; 石原　政行
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-08-13
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】表面を平滑且つ高硬度に形成できて防汚性を向上できるステンレスシンクを提供する。
【解決手段】ステンレス鋼からなるシンクの最表面に０．１〜５０μｍ厚の金属酸化物膜を形成する。
【選択図】　　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステンレス鋼にて形成されたステンレスシンクに関し、詳しくは防汚性を持たせるために表面を処理した防汚ステンレスシンクの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般にステンレス鋼製のステンレスシンクは、金属の靭性等の特徴を生かし、落とした茶碗等が割れないなどの特徴を有するが、その反面、表面硬度が低いため、傷などがつきやすく、汚れやすいものとなっている。
【０００３】
つまり、従来から用いられているステンレス鋼製のシンクは、その基材の板成型や研磨工程やシンク部の絞り加工を経ることにより、表面粗さが増大し、汚れが付着しやすい表面になっている。また、一般的にステンレスシンクの材料に用いられているステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の表面硬度は、ビッカース硬度で約１５０〜２００Ｈｖであり、茶碗などの陶器に比べて柔らかいことから、シンクとして使われる際は、表面に傷が付きやすいものとなっている。また、その傷に一旦汚れが入り込むと、基材ごと削り取らなければその汚れを除去することはできない。よって、ステンレスシンクの防汚性を向上させるためには表面硬度を向上させ、且つ表面を平滑にしなければならない。
【０００４】
さらにいうと、ステンレス鋼製のステンレスシンクは、水垢等の汚れも固着しやすく、長期間手入れをしなければ汚れが強固にこびり付いてしまうものである。そして、一旦強固にこびり付いた汚れを研磨により除去するには、研磨剤入りの洗剤等を用いなくてはならず、相当の労力を必要とする。また、その研磨をすることにより、完全には初期の外観を維持することはできず、逆に研磨傷が増加することにより汚れが付きやすいシンクとなってしまう。
【０００５】
近年、ステンレスシンクの表面に防汚性を持たせる表面処理するものとして特開２００１−１７３０５６号公報に開示されるものが提供されている。これはステンレス鋼の基材の表面に無機酸化物からなる防汚性被膜を１００ｎｍ以下になるように被覆してある。ところが、かかるものでは防汚性被膜の厚さが１００ｎｍ以下と非常に薄いため、ステンレス鋼の基材そのものの表面に粗さを平滑化することができず、汚れが付きやすい部分が生じてしまうという問題がある。また薄膜のために膜硬度が向上せず、茶碗や包丁等の高硬度物の落下時には、膜が剥離してしまうおそれがあり、耐久性という課題もある。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、表面を平滑且つ高硬度に形成できて防汚性を向上できるステンレスシンクを提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のステンレスシンクは、ステンレス鋼からなるシンクの最表面に０．１〜５０μｍ厚の金属酸化物膜を形成したことを特徴とする。０．１〜５０μｍの膜厚の金属酸化物膜を形成することにより、表面を平滑且つ高硬度に形成でき、傷や汚れが付きにくくできて初期外観を変化させないステンレスシンクを提供することが可能となる。
【０００８】
また前記金属酸化物膜がＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｎＯ_２のうち少なくともいずれか一つからなることを特徴とすることも好ましい。このような金属酸化物被膜はいずれもステンレス鋼に比べて親水性が高いため、表面において表面エネルギーが小さくなり、汚れが付着しにくく、また汚れが取れやすいものとなる。
【０００９】
またゾル−ゲル法によりＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｎＯ_２膜を作製したことを特徴とすることも好ましい。
【００１０】
またスパッタリング法によりＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｎＯ_２膜を作製したことを特徴とすることも好ましい。
【００１１】
またポリシラザン溶液を塗布することにより、ＳｉＯ_２膜を０．１〜５．０μｍの厚さに作製したことを特徴とすることも好ましい。
【００１２】
またステンレス鋼のシンクの基材表面に予め無機粉末を含む充填剤で目止めすることにより平滑化されたことを特徴とすることも好ましい。充填剤で目止めして平滑にしてから金属酸化物膜を形成することで最表面の平滑性が向上し、汚れが付着しにくく、また汚れが取れやすいものとなる。
【００１３】
また前記無機粉末は顔料であり、この顔料で着色されたことを特徴とすることも好ましい。この場合、着色可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のステンレスシンクでは、ステンレス鋼の基材の表面に０．１〜５０μｍの膜厚の金属酸化物膜を形成することで、表面を平滑にし且つ表面硬度を向上させてある。このように表面を平滑にし且つ表面硬度を向上させることにより、傷や汚れが付きにくくなり、初期外観を変化させないステンレスシンクを提供することが可能となる。
【００１５】
このとき、金属酸化物膜の膜厚が０．１μｍより薄いと、ステンレス鋼の基材の硬度をそのまま受けてしまい、殆ど硬度の向上が望めなくなってしまう。また基材の凹凸をそのまま受けるため、平滑性がでないものとなってしまう。また金属酸化物膜の膜厚が５０μｍよりも厚くなると、食器等を落下させた時に生じる、ステンレス鋼の基材の撓みに追従できす、被膜にクラックが入ったり、剥離する可能性がある。その結果、外観不良やステンレス鋼自体の腐食などの原因となるおそれがある。
【００１６】
本発明のより好ましい形態として、前記金属酸化物膜の膜厚は０．３〜３０μｍであることが望ましい。そうすることで、膜が基材の硬度にあまり影響を受けず、本来の膜硬度を現出することができる。またステンレス鋼の基材が茶碗落下などにより撓んだ際も、クラックや剥離などを生じることがない。
【００１７】
また本発明の好ましい形態としては、前記金属酸化物膜を形成した後の表面粗さ（ＪＩＳ−Ｂ０６５１）が、０．１μｍ以下であることが望ましい。表面粗さは初期の防汚性を現出するには必然的に必要となる条件である。
【００１８】
また本発明の好ましい形態としては、前記金属酸化物膜がＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｎＯ_２のうち少なくとも一つを含む膜であることにが望ましい。これにより、表面硬度がステンレス鋼よりも向上することが可能になる。またいずれの金属酸化物膜もステンレス鋼に比べ、親水性が高いため、表面において表面エネルギーが小さくなり、汚れが付着しにくく、また取れやすいものとなる。
【００１９】
また本発明の好ましい形態としては、前記ＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｎＯ_２膜がゾル−ゲル法により作製されることが望ましい。
【００２０】
また本発明の好ましい形態としては、前記ＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｎＯ_２膜がスパッタリング法により作製されることが望ましい。
【００２１】
また本発明の好ましい形態としては、前記金属酸化物膜がポリシラザン溶液を塗布することにより作製された膜厚０．１〜５．０μｍのＳｉＯ_２膜であることが望ましい。
【００２２】
また本発明の好ましい形態としては、前記ＳｉＯ_２膜厚が０．３〜１．０μｍであることが望ましい。
【００２３】
また本発明の好ましい形態としては、図１に示すようにステンレス鋼の基材１の凹凸２を予め無機粉末を含む充填剤で目止めすることで目止め層３を形成して平滑化し、その表面に金属酸化物膜４を形成することが望ましい。このように充填剤で平滑にすることにより最表面の平滑性が向上し、汚れが付着しにくく、また汚れが取れやすいものとなる。
【００２４】
本発明の好ましい形態としては、前記無機粉末が顔料であることにより着色可能であることが望ましい。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
【００２６】
（実施例１）
コーティングの前処理として、ステンレス鋼の基材（ＳＵＳ３０４：ＢＡ処理品）表面をリドリン１０８９Ｎ１｛日本ペイント（株）製｝により脱脂した。そこに、ポリシラザン溶液｛ＮＬ−１１０−５、クラリアントジャパン（株）製｝をスプレー塗装し、常温乾燥後、ＳｉＯ_２の膜を作製した。得られたＳｉＯ_２膜の膜厚は１．０μｍで、表面粗さは０．０７μｍ、水との接触角（液適法）は６５°であった。ステンレス鋼表面の防汚性の評価として、鉛筆硬度の測定（ＪＩＳＫ５６００−５−４）、耐磨耗性、油性マジックの拭き取り性について評価を行った。耐磨耗性試験としては、単位面積当り２０ｇの荷重となるように重りにナイロンスポンジを巻き付けて、１０００回、３０００回、１００００回の摩擦を行った後の外観変化により評価した。油性マジックの拭き取り性については、市販のマジックインキを付着してから２４ｈｒ後の拭き取り性を評価した。
【００２７】
また、リドリン１０８９Ｎ１により脱脂処理したのみのステンレス鋼の基材を比較試料１とした。
【００２８】
これらの膜厚、接触角、表面粗さ、油性マジック除去性、耐磨耗性、鉛筆硬度の値を下記の表１に示す。
【００２９】
表１の結果から、比較試料１と比較して、膜硬度、表面粗さはほとんど変わらないものの、接触角が９４°から６５°まで低減し、油性マジック拭き取り性が向上した。また耐磨耗性が向上した。
【００３０】
（実施例２）
実施例１のＳｉＯ_２膜形成の後、塗膜表面をクラリアントジャパン（株）製の親水保進剤を用いて、親水性を向上させたＳｉＯ_２膜を作製した。結果を下記の表１に示す。
【００３１】
表１の結果から、親水保進剤による後処理を行うことにより、接触角がさらに低減したことから、実施例１に比べてさらに、マジック除去性が向上していた。
【００３２】
（実施例３）
実施例１の膜塗装前にステンレス鋼の基材を平滑化し、着色するために顔料としてＴｉＯ_２を５０重量部添加したプライマーを塗装した。プライマーは、テトラエトキシシラン２０８重量部にメタノール３０６重量部を加え、さらに水１８重量部及び０．０１Ｎの塩酸を１８重量部を混合し、ディスパーを用いてよく混合し、６０℃恒温槽中に２時間加熱することにより得た。プライマー層の膜厚は１．０μｍであった。プライマー層の上には実施例１と同様のＳｉＯ_２膜を作製した。さらに表面に親水保進剤により後処理を行った。結果は下記の表１に示す。
【００３３】
表１の結果から、プライマーを塗装することで最表面の表面粗さが低下し、マジック除去性が向上していた。しかし、表面硬度、磨耗性などには大きな変化は見られなかった。これらのことから、着色したカラーステンレスシンクの作製が可能となった。
【００３４】
（実施例４）
テトラエトシキシラン２０８重量部にメタノール３０６重量部を加え、さらに水１８重量部及び０．０１Ｎの塩酸を１８重量部を混合し、さらに親水性を向上させるためにコロイダルシリカ（ＳＴ−０Ｌ「日産化学工業製：粒径４０〜５０ｎｍ」）を添加した後、ディスパーを用いてよく混合し、６０℃恒温槽中に２時間加熱することにより得たシリカ系ゾル−ゲル膜をステンレス鋼の基材に塗布することによりサンプルを得た。得られたＳｉＯ_２膜の膜厚は０．５μｍであった。結果は下記の表１に示す。
【００３５】
表１の結果から、ゾル−ゲル法により作製したＳｉＯ_２膜は接触角が実施例１〜３のものより低減しており、また、膜硬度も向上していた。そのため、耐磨耗性、マジック除去性において、実施例１〜３よりも優れた結果が得られた。
【００３６】
（実施例５）
チタンアルコキシドとシリコンアルコキシドを共加水分解し、透明なＴｉＯ_２薄膜を作製し、サンプルを得た。得られたＴｉＯ_２膜の膜厚は１．５μｍであった。結果は下記の表１に示す。
【００３７】
表１の結果から、ゾルーゲル法により作製したＴｉＯ_２膜は接触角が実施例１〜３のものよりも低減しており、また膜硬度も向上していた。その結果、耐磨耗性、マジック除去性において優れた結果が得られた。
【００３８】
（実施例６）
塩化錫、アンモニアからゾルーゲル法により錫酸を得、ポリビニルアルコールを加えた後、ステンレス鋼の基材に塗布して１８０°で焼き付けることによりＳｎＯ_２膜を作製してサンプルを得た。得られたＳｎＯ_２膜の膜厚は２．５μｍであった。結果は下記の表１に示す。
【００３９】
表１の結果から、ゾル−ゲル法により作製したＳｎＯ_２膜は親水性も膜硬度もステンレス鋼の基材より良好な値を示している。その結果、耐磨耗性、マジック除去性において優れた結果が得られた。
【００４０】
（実施例７）
酸素プラズマ中、０．１パスカルの圧力下において、ＳｉＯ_２ターゲットを用いてスパッタリング法によりステンレス鋼の基材の表面にＳｉＯ_２膜を作製した。得られたＳｉＯ_２膜の膜厚は０．５μｍであった。結果は下記の表１に示す。
【００４１】
表１の結果から、スパッタリング法によりステンレス鋼の基材の表面に作製したＳｉＯ_２膜は、親水性に優れ、高硬度を示す。その結果、耐磨耗性、マジック除去性において優れた結果が得られた。
【００４２】
【表１】

【００４３】
【発明の効果】
本発明はステンレス鋼からなるシンクの最表面に０．１〜５０μｍ厚の金属酸化物膜を形成したので、表面を平滑且つ高硬度に形成でき、長期に亙って初期の美観を損なわなく、且つ手入れの容易なシンクを提供することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を説明する断面図である。
【符号の説明】
１　ステンレス鋼の基材
２　凹凸
３　目止め層
４　金属酸化物膜

Claims

ステンレス鋼からなるシンクの最表面に０．１〜５０μｍ厚の金属酸化物膜を形成したことを特徴とする防汚ステンレスシンク。
前記金属酸化物膜がＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｎＯ_２のうち少なくともいずれか一つからなることを特徴とする請求項１記載の防汚ステンレスシンク。
ゾル−ゲル法によりＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｎＯ_２膜を作製したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の防汚ステンレスシンク。
スパッタリング法によりＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＳｎＯ_２膜を作製したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の防汚ステンレスシンク。
ポリシラザン溶液を塗布することにより、ＳｉＯ_２膜を０．１〜５．０μｍの厚さに作製したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の防汚ステンレスシンク。
ステンレス鋼のシンクの基材表面に予め無機粉末を含む充填剤で目止めすることにより平滑化されたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の防汚ステンレスシンク。
前記無機粉末は顔料であり、この顔料で着色されたことを特徴とする請求項６記載の防汚ステンレスシンク。