JPH0860302A - 抗菌性を有するオーステナイト系ステンレス鋼及び製造方法 - Google Patents
抗菌性を有するオーステナイト系ステンレス鋼及び製造方法Info
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- JPH0860302A JPH0860302A JP21055794A JP21055794A JPH0860302A JP H0860302 A JPH0860302 A JP H0860302A JP 21055794 A JP21055794 A JP 21055794A JP 21055794 A JP21055794 A JP 21055794A JP H0860302 A JPH0860302 A JP H0860302A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外観，加工性等を損なうことなく、抗菌性を
高めたオーステナイト系ステンレス鋼を得る。 【構成】 このオーステナイト系ステンレス鋼は、下地
鋼のＣｕ含有量が５重量％以下であり、表層部のＣｕ濃
度が０．１原子％以上になっている。表層部のＣｕ濃度
は、貴の電位及び卑の電位を交互に繰り返す方形波電位
を印加する交番電解処理で高めることができる。 【効果】 表層部のＣｕ濃度が高いため、鋼表面にある
水分でイオン化したＣｕが殺菌作用を呈する。
高めたオーステナイト系ステンレス鋼を得る。 【構成】 このオーステナイト系ステンレス鋼は、下地
鋼のＣｕ含有量が５重量％以下であり、表層部のＣｕ濃
度が０．１原子％以上になっている。表層部のＣｕ濃度
は、貴の電位及び卑の電位を交互に繰り返す方形波電位
を印加する交番電解処理で高めることができる。 【効果】 表層部のＣｕ濃度が高いため、鋼表面にある
水分でイオン化したＣｕが殺菌作用を呈する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、抗菌性が高められたオ
ーステナイト系ステンレス鋼及びその製造方法に関す
る。
ーステナイト系ステンレス鋼及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】雑菌が繁殖し易い場所や雑菌の発生が好
ましくない場所に使用される硬質材料として、耐食性に
優れたオーステナイト系ステンレス鋼が使用されてい
る。しかし、雑菌の繁殖による汚染，悪臭，ぬめり等が
人体，動物，製品等に与える悪影響を懸念する傾向が強
くなってきている。特に清潔さが要求される厨房，医療
機関，多数の人が集まる建造物等では、雑菌に対して抵
抗力のある材料に対する要求が強い。この種の要求に答
えるため、抗菌剤を配合した樹脂をステンレス鋼の表面
に塗布積層する方法や、マトリックス中に抗菌剤成分を
含むめっきを施す方法等が特開平５−２２８２０２号公
報，特開平６−１０１９１号公報等で紹介されている。
ましくない場所に使用される硬質材料として、耐食性に
優れたオーステナイト系ステンレス鋼が使用されてい
る。しかし、雑菌の繁殖による汚染，悪臭，ぬめり等が
人体，動物，製品等に与える悪影響を懸念する傾向が強
くなってきている。特に清潔さが要求される厨房，医療
機関，多数の人が集まる建造物等では、雑菌に対して抵
抗力のある材料に対する要求が強い。この種の要求に答
えるため、抗菌剤を配合した樹脂をステンレス鋼の表面
に塗布積層する方法や、マトリックス中に抗菌剤成分を
含むめっきを施す方法等が特開平５−２２８２０２号公
報，特開平６−１０１９１号公報等で紹介されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】抗菌剤を配合した樹脂
をオーステナイト系ステンレス鋼の表面に塗布積層する
と、ステンレス鋼特有の金属光沢が失われ、商品価値を
下げる。しかも、抗菌性皮膜は、加工時や使用中に割
れ，欠損，摩耗等の損傷を受け、湿潤雰囲気に曝される
とき抗菌性成分が溶出し、外観が劣化するばかりでな
く、本来の抗菌作用が損なわれる。また、抗菌剤が枯渇
したとき、残った皮膜が却って雑菌の栄養分となり、雑
菌の繁殖を促進させる原因にもなる。抗菌剤成分を混入
した複合めっきを施したものでは、めっき層の密着性が
十分でなく、加工性を低下させる欠点がある。また、皮
膜の溶解，摩耗，欠損等に起因して外観が低下すると共
に、抗菌作用が低下する場合がある。
をオーステナイト系ステンレス鋼の表面に塗布積層する
と、ステンレス鋼特有の金属光沢が失われ、商品価値を
下げる。しかも、抗菌性皮膜は、加工時や使用中に割
れ，欠損，摩耗等の損傷を受け、湿潤雰囲気に曝される
とき抗菌性成分が溶出し、外観が劣化するばかりでな
く、本来の抗菌作用が損なわれる。また、抗菌剤が枯渇
したとき、残った皮膜が却って雑菌の栄養分となり、雑
菌の繁殖を促進させる原因にもなる。抗菌剤成分を混入
した複合めっきを施したものでは、めっき層の密着性が
十分でなく、加工性を低下させる欠点がある。また、皮
膜の溶解，摩耗，欠損等に起因して外観が低下すると共
に、抗菌作用が低下する場合がある。
【０００４】しかも、何れの方法も抗菌剤を使用してい
ることから、溶出した抗菌剤が人体や環境に悪影響を及
ぼす虞れがある。そこで、抗菌剤成分を被覆する方法に
代え、ステンレス鋼自体に抗菌性を付与するとこが望ま
れている。本発明は、このような要求に応えるべく案出
されたものであり、表面層のＣｕ濃度を高めることによ
り、オーステナイト系ステンレス鋼自体に抗菌性をもた
せ、ステンレス鋼特有の美麗な外観や加工性等の諸特性
を損なうことなく、長期にわたって優れた抗菌性を維持
し、しかも人体や環境に対して安全なオーステナイト系
ステンレス鋼を提供することを目的とする。
ることから、溶出した抗菌剤が人体や環境に悪影響を及
ぼす虞れがある。そこで、抗菌剤成分を被覆する方法に
代え、ステンレス鋼自体に抗菌性を付与するとこが望ま
れている。本発明は、このような要求に応えるべく案出
されたものであり、表面層のＣｕ濃度を高めることによ
り、オーステナイト系ステンレス鋼自体に抗菌性をもた
せ、ステンレス鋼特有の美麗な外観や加工性等の諸特性
を損なうことなく、長期にわたって優れた抗菌性を維持
し、しかも人体や環境に対して安全なオーステナイト系
ステンレス鋼を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のオーステナイト
系ステンレス鋼は、その目的を達成するため、３．５重
量％以下のＣｕを含むステンレス鋼を下地とし、表面か
ら５０Åまでの深さにある表層部のＣｕ濃度が０．１原
子％以上であることを特徴とする。下地鋼としては、Ｃ
ｕ含有量が０．０１重量％以上であるものが好ましい。
表層部のＣｕ濃度Ｃ1 は、必要とする抗菌性を得る上か
ら、下地鋼のＣｕ含有量Ｃ2 を基準として次式（１）の
範囲に調整される。 Ｃ1 ／Ｃ2 ≧０．２ ・・・・（１）
系ステンレス鋼は、その目的を達成するため、３．５重
量％以下のＣｕを含むステンレス鋼を下地とし、表面か
ら５０Åまでの深さにある表層部のＣｕ濃度が０．１原
子％以上であることを特徴とする。下地鋼としては、Ｃ
ｕ含有量が０．０１重量％以上であるものが好ましい。
表層部のＣｕ濃度Ｃ1 は、必要とする抗菌性を得る上か
ら、下地鋼のＣｕ含有量Ｃ2 を基準として次式（１）の
範囲に調整される。 Ｃ1 ／Ｃ2 ≧０．２ ・・・・（１）
【０００６】表層部のＣｕ濃度は、Ｃｕを含むオーステ
ナイト系ステンレス鋼を交番電解処理し、表層部のＣｕ
濃度を０．１原子％以上に高めることにより調整され
る。すなわち、Ｃｒの不動態化電位より卑の電位範囲と
Ｆｅの自然電位からＦｅの不動態化完了電位までの貴の
電位範囲との間で振幅する方形波電位を３．５重量％以
下のＣｕを含むオーステナイト系ステンレス鋼に印加す
るとき、貴の電位で溶出したＣｕイオンが卑の電位で鋼
表面に析出し、表層部のＣｕ濃度を上昇させる。このと
き、下地鋼のＣｕ含有量を考慮して電解処理時間を設定
することにより、Ｃｕ濃度０．１原子％以上の表層部が
形成される。表層部のＣｕ濃度は、Ｘ線光電子分光分析
装置を使用して測定することができる。たとえば、脱脂
後の清浄表面にＭｇｋαＸ線を照射し、各ピークの面積
強度を測定し、相対感度指数を用いて算出される。
ナイト系ステンレス鋼を交番電解処理し、表層部のＣｕ
濃度を０．１原子％以上に高めることにより調整され
る。すなわち、Ｃｒの不動態化電位より卑の電位範囲と
Ｆｅの自然電位からＦｅの不動態化完了電位までの貴の
電位範囲との間で振幅する方形波電位を３．５重量％以
下のＣｕを含むオーステナイト系ステンレス鋼に印加す
るとき、貴の電位で溶出したＣｕイオンが卑の電位で鋼
表面に析出し、表層部のＣｕ濃度を上昇させる。このと
き、下地鋼のＣｕ含有量を考慮して電解処理時間を設定
することにより、Ｃｕ濃度０．１原子％以上の表層部が
形成される。表層部のＣｕ濃度は、Ｘ線光電子分光分析
装置を使用して測定することができる。たとえば、脱脂
後の清浄表面にＭｇｋαＸ線を照射し、各ピークの面積
強度を測定し、相対感度指数を用いて算出される。
【０００７】Ｃｕは、非常に優れた抗菌性を呈すること
が知られている。Ｃｕの抗菌性は、イオン化したＣｕが
細胞の呼吸，代謝酵素中のチオールと効率よく反応し、
チオールを不活化させることに起因するものと考えられ
ており、抗菌性シリカゲル，抗菌性ゼオライト等のＣｕ
を担持した抗菌剤として使用されている。しかし、オー
ステナイト系ステンレス鋼自体に含まれているＣｕに関
しては、抗菌性の観点から検討されていない。本発明者
等は、このオーステナイト系ステンレス鋼自体に含まれ
ているＣｕにも抗菌性があることを見い出し、鋼表面の
Ｃｕ濃度を所定範囲に維持することによって鋼自体であ
っても優れた抗菌性が発現されることを確認した。
が知られている。Ｃｕの抗菌性は、イオン化したＣｕが
細胞の呼吸，代謝酵素中のチオールと効率よく反応し、
チオールを不活化させることに起因するものと考えられ
ており、抗菌性シリカゲル，抗菌性ゼオライト等のＣｕ
を担持した抗菌剤として使用されている。しかし、オー
ステナイト系ステンレス鋼自体に含まれているＣｕに関
しては、抗菌性の観点から検討されていない。本発明者
等は、このオーステナイト系ステンレス鋼自体に含まれ
ているＣｕにも抗菌性があることを見い出し、鋼表面の
Ｃｕ濃度を所定範囲に維持することによって鋼自体であ
っても優れた抗菌性が発現されることを確認した。
【０００８】オーステナイト系ステンレス鋼に含まれて
いるＣｕが抗菌性を発現する機構は、次のように推察さ
れる。細菌が繁殖し易い湿潤環境下では、オーステナイ
ト系ステンレス鋼のＣｕ含有量が少ない場合であって
も、鋼表面のＣｕ濃度を増加させることにより、ステン
レス鋼表面にある僅かな水分で極微量のＣｕがイオン化
する。Ｃｕは、抗菌効果が高いことから、極微量であっ
ても、鋼表面の近傍に存在する細菌細胞の呼吸や代謝酵
素と効率よく反応し、不活化する。その結果、細菌の繁
殖を抑え、殺菌する。鋼表面に接する雰囲気のｐＨや水
分中の塩濃度等の使用環境によってＣｕのイオン化反応
が影響され、結果としてＣｕの抗菌効果が変わる。しか
し、鋼表面から５０Åまでの深さにある表層部のＣｕ濃
度を０．１原子％以上にするとき、通常の環境で十分な
抗菌性を発現させることができる。
いるＣｕが抗菌性を発現する機構は、次のように推察さ
れる。細菌が繁殖し易い湿潤環境下では、オーステナイ
ト系ステンレス鋼のＣｕ含有量が少ない場合であって
も、鋼表面のＣｕ濃度を増加させることにより、ステン
レス鋼表面にある僅かな水分で極微量のＣｕがイオン化
する。Ｃｕは、抗菌効果が高いことから、極微量であっ
ても、鋼表面の近傍に存在する細菌細胞の呼吸や代謝酵
素と効率よく反応し、不活化する。その結果、細菌の繁
殖を抑え、殺菌する。鋼表面に接する雰囲気のｐＨや水
分中の塩濃度等の使用環境によってＣｕのイオン化反応
が影響され、結果としてＣｕの抗菌効果が変わる。しか
し、鋼表面から５０Åまでの深さにある表層部のＣｕ濃
度を０．１原子％以上にするとき、通常の環境で十分な
抗菌性を発現させることができる。
【０００９】Ｃｕの抗菌効果は、オーステナイト系ステ
ンレス鋼に含まれているＣｕが多量になるほど強力にな
る。抗菌性の観点からすると、Ｃｕ含有量が高いほど好
ましい。また、マルテンサイト相に過飽和状態でＣｕを
含ませ、その後の時効処理によってＣｕリッチの相を微
細分散析出させることにより、硬度の上昇にも有効に働
く。しかし、３．５重量％を超える多量のＣｕが含まれ
ると、ステンレス鋼の熱間加工性が阻害される。したが
って、下地鋼となるオーステナイト系ステンレス鋼のＣ
ｕ含有量は、０．０１〜３．５重量％に範囲にあること
が要求される。この範囲でＣｕを含むオーステナイト系
ステンレス鋼は、通常のＣｕを含んでいないものと外観
に変わりはない。しかも、鋼材自体に抗菌性を付与して
いることから、疵付き，摩耗等に対して抵抗力のある表
面をもち、高位に安定した抗菌性が長期間にわたって持
続される。更に、食器，容器等にも広く使用されている
ようにＣｕは通常の使用環境下では人体等に対し無害で
あることから、Ｃｕ添加したオーステナイト系ステンレ
ス鋼も人体や環境に対して悪影響を与えることはない。
ンレス鋼に含まれているＣｕが多量になるほど強力にな
る。抗菌性の観点からすると、Ｃｕ含有量が高いほど好
ましい。また、マルテンサイト相に過飽和状態でＣｕを
含ませ、その後の時効処理によってＣｕリッチの相を微
細分散析出させることにより、硬度の上昇にも有効に働
く。しかし、３．５重量％を超える多量のＣｕが含まれ
ると、ステンレス鋼の熱間加工性が阻害される。したが
って、下地鋼となるオーステナイト系ステンレス鋼のＣ
ｕ含有量は、０．０１〜３．５重量％に範囲にあること
が要求される。この範囲でＣｕを含むオーステナイト系
ステンレス鋼は、通常のＣｕを含んでいないものと外観
に変わりはない。しかも、鋼材自体に抗菌性を付与して
いることから、疵付き，摩耗等に対して抵抗力のある表
面をもち、高位に安定した抗菌性が長期間にわたって持
続される。更に、食器，容器等にも広く使用されている
ようにＣｕは通常の使用環境下では人体等に対し無害で
あることから、Ｃｕ添加したオーステナイト系ステンレ
ス鋼も人体や環境に対して悪影響を与えることはない。
【００１０】Ｃｕ以外に含まれる合金元素としては、
０．０１５〜０．０７０重量％のＣ，０．５〜２．０重
量％のＳｉ，０．５〜２．０重量％のＭｎ，０．０１重
量％以下のＳ，０．０３０重量％以下のＰ，１５〜３２
重量％のＣｒ，７〜２６重量％のＮｉ等がある。また、
必要に応じ０．０７５〜０．３５重量％のＴｉ，０．０
０９〜０．１５重量％のＮ，０．１〜５．１重量％のＭ
ｏを１種又は２種以上を添加しても良い。オーステナイ
ト系ステンレス鋼を交番電解処理するとき、表層部のＣ
ｕ濃度を高めることができる。交番電解処理では、たと
えばＣｕ含有ステンレス鋼を酸性電解液に浸漬し、Ｃｒ
の不動態化電位より卑の電位範囲とＦｅの自然電位から
Ｆｅの不動態化完了電位までの貴の電位範囲との間で振
幅する方形波電位をステンレス鋼に印加する。
０．０１５〜０．０７０重量％のＣ，０．５〜２．０重
量％のＳｉ，０．５〜２．０重量％のＭｎ，０．０１重
量％以下のＳ，０．０３０重量％以下のＰ，１５〜３２
重量％のＣｒ，７〜２６重量％のＮｉ等がある。また、
必要に応じ０．０７５〜０．３５重量％のＴｉ，０．０
０９〜０．１５重量％のＮ，０．１〜５．１重量％のＭ
ｏを１種又は２種以上を添加しても良い。オーステナイ
ト系ステンレス鋼を交番電解処理するとき、表層部のＣ
ｕ濃度を高めることができる。交番電解処理では、たと
えばＣｕ含有ステンレス鋼を酸性電解液に浸漬し、Ｃｒ
の不動態化電位より卑の電位範囲とＦｅの自然電位から
Ｆｅの不動態化完了電位までの貴の電位範囲との間で振
幅する方形波電位をステンレス鋼に印加する。
【００１１】貴の電位範囲における電解では、ステンレ
ス鋼に含まれている金属元素が溶出する。このとき、主
としてＦｅ及びＣｒが活性溶解し、Ｎｉも自然電位以下
で活性溶解する。ステンレス鋼に含まれているＣｕは、
Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ等と同様に貴の電位範囲で溶解する
が、他の金属に比較して貴な金属であることから卑の電
位範囲になったとき優先的に析出する。この溶解・析出
が繰り返されることにより、ステンレス鋼表面のＣｕ濃
度が上昇する。すなわち、鋼表面にＣｕが濃縮され、抗
菌性が高められる。このようにして表層部のＣｕ濃度が
高められたオーステナイト系ステンレス鋼は、Ｃｕの抗
菌作用を活用し、雑菌が繁殖し易い雰囲気、或いは雑菌
の発生が好ましくない雰囲気に曝される各種機器，用具
等として使用される。たとえば、包丁，替え刃等の刃
物、スプーン，ナイフ，フォーク等の洋食器、ガステー
ブル，シンク，ゴミ溜め，ボウル等の厨房用器具、メ
ス，ハサミ，滅菌装置，手洗器，バット等の医療用機械
器具、病院，手術室，無菌室の内壁材等の内装建材、便
座等のサニタリー用器具、パン，麺類を始めとする各種
食品の製造・運搬機器や機材、浴槽，自動洗濯機の洗濯
槽，貯水槽，貯湯槽，各種キャビネット，浄水器用容
器，ボールペン，筆記具のグリップ等の文房具，水道蛇
口，コップ，湯沸かしポット，水筒，ドアノブ，パイ
プ，コイン，時計，時計バンド，動物の飼育箱，孵卵
器，恒温槽等がある。
ス鋼に含まれている金属元素が溶出する。このとき、主
としてＦｅ及びＣｒが活性溶解し、Ｎｉも自然電位以下
で活性溶解する。ステンレス鋼に含まれているＣｕは、
Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ等と同様に貴の電位範囲で溶解する
が、他の金属に比較して貴な金属であることから卑の電
位範囲になったとき優先的に析出する。この溶解・析出
が繰り返されることにより、ステンレス鋼表面のＣｕ濃
度が上昇する。すなわち、鋼表面にＣｕが濃縮され、抗
菌性が高められる。このようにして表層部のＣｕ濃度が
高められたオーステナイト系ステンレス鋼は、Ｃｕの抗
菌作用を活用し、雑菌が繁殖し易い雰囲気、或いは雑菌
の発生が好ましくない雰囲気に曝される各種機器，用具
等として使用される。たとえば、包丁，替え刃等の刃
物、スプーン，ナイフ，フォーク等の洋食器、ガステー
ブル，シンク，ゴミ溜め，ボウル等の厨房用器具、メ
ス，ハサミ，滅菌装置，手洗器，バット等の医療用機械
器具、病院，手術室，無菌室の内壁材等の内装建材、便
座等のサニタリー用器具、パン，麺類を始めとする各種
食品の製造・運搬機器や機材、浴槽，自動洗濯機の洗濯
槽，貯水槽，貯湯槽，各種キャビネット，浄水器用容
器，ボールペン，筆記具のグリップ等の文房具，水道蛇
口，コップ，湯沸かしポット，水筒，ドアノブ，パイ
プ，コイン，時計，時計バンド，動物の飼育箱，孵卵
器，恒温槽等がある。
【００１２】
実施例１：Ｃ：０．０１７重量％，Ｓｉ：１．４４重量
％，Ｓ：０．００６重量％，Ｐ：０．０２９重量％，Ｃ
ｒ：１６．２４重量％及びＮｉ：１８．８８重量％を含
む基本組成において、表１に示すようにＣｕ含有量を
０．７０〜２．００重量％の範囲で調整したものを溶製
した。得られたステンレス鋼板の表面元素濃度をＸＰＳ
で測定した。測定結果を、表１に示す。各ステンレス鋼
から切り出された試験片について、次のように抗菌性を
調査した。Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＩＦＯ
３３０１（大腸菌）及びＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕ
ｓ ａｕｒｅｕｓ ＩＦＯ １２７３２（黄色ブドウ球
菌）それぞれについて普通ブイヨン培地で３５℃，１６
〜２０時間振盪培養し、培養液を用意した。培養液を滅
菌リン酸緩衝液で２０，０００倍に希釈することによ
り、菌液を調製した。
％，Ｓ：０．００６重量％，Ｐ：０．０２９重量％，Ｃ
ｒ：１６．２４重量％及びＮｉ：１８．８８重量％を含
む基本組成において、表１に示すようにＣｕ含有量を
０．７０〜２．００重量％の範囲で調整したものを溶製
した。得られたステンレス鋼板の表面元素濃度をＸＰＳ
で測定した。測定結果を、表１に示す。各ステンレス鋼
から切り出された試験片について、次のように抗菌性を
調査した。Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＩＦＯ
３３０１（大腸菌）及びＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕ
ｓ ａｕｒｅｕｓ ＩＦＯ １２７３２（黄色ブドウ球
菌）それぞれについて普通ブイヨン培地で３５℃，１６
〜２０時間振盪培養し、培養液を用意した。培養液を滅
菌リン酸緩衝液で２０，０００倍に希釈することによ
り、菌液を調製した。
【００１３】菌液を試験片の表面に１ｍｌ滴下し、２５
℃で２４時間保存した。保存後、試験片をＳＣＤＬＰ培
地で洗い出し、得られた液について標準寒天培地を用い
た混釈平板培養法（３５℃，２日間培養）により生菌数
を測定した。この試験方法によるとき、初期の生菌数よ
り２４時間後の生菌数が減少しているほど、抗菌性の強
い材料であるといえる。また、試験に異常がないことを
確認するため、参照としてシャーレに菌液を直接滴下
し、同様に菌数を測定した。参照の生菌数に大きな増減
がないとき、試験結果が信頼性の高いものと評価され
る。
℃で２４時間保存した。保存後、試験片をＳＣＤＬＰ培
地で洗い出し、得られた液について標準寒天培地を用い
た混釈平板培養法（３５℃，２日間培養）により生菌数
を測定した。この試験方法によるとき、初期の生菌数よ
り２４時間後の生菌数が減少しているほど、抗菌性の強
い材料であるといえる。また、試験に異常がないことを
確認するため、参照としてシャーレに菌液を直接滴下
し、同様に菌数を測定した。参照の生菌数に大きな増減
がないとき、試験結果が信頼性の高いものと評価され
る。
【００１４】
【表１】
【００１５】試験結果を示す表１から明らかなように、
表層部のＣｕ濃度が０．１原子％以上と高くなっている
試験番号１〜５では、何れの試験片も２４時間後の生菌
数が少なく、良好な抗菌性を呈していることが判る。こ
れに対し、表層部のＣｕ濃度が０．１原子％に満たない
試験番号６，７では、２４時間後にも多量の大腸菌及び
黄色ブドウ球菌が生存していた。
表層部のＣｕ濃度が０．１原子％以上と高くなっている
試験番号１〜５では、何れの試験片も２４時間後の生菌
数が少なく、良好な抗菌性を呈していることが判る。こ
れに対し、表層部のＣｕ濃度が０．１原子％に満たない
試験番号６，７では、２４時間後にも多量の大腸菌及び
黄色ブドウ球菌が生存していた。
【００１６】実施例２：Ｃｕ含有量０．２０重量％のオ
ーステナイト系ステンレス鋼及びＣｕを含まないステン
レス鋼ＳＵＳ４０３を１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズ
に切り出し、試験片を作成した。試験片の表面をジクロ
ルメタンの液及び蒸気で脱脂した後、２５℃に保持した
０．５ｌｍｏｌ／ｍ3 の硫酸液を電解浴として交番電解
処理した。交番電解処理では、表２に示す貴の電位ＥH
での電解時間ｔH 及び卑の電位ＥL での電解時間ｔL を
何れも０．１秒に設定した方形波電位を印加した。
ーステナイト系ステンレス鋼及びＣｕを含まないステン
レス鋼ＳＵＳ４０３を１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズ
に切り出し、試験片を作成した。試験片の表面をジクロ
ルメタンの液及び蒸気で脱脂した後、２５℃に保持した
０．５ｌｍｏｌ／ｍ3 の硫酸液を電解浴として交番電解
処理した。交番電解処理では、表２に示す貴の電位ＥH
での電解時間ｔH 及び卑の電位ＥL での電解時間ｔL を
何れも０．１秒に設定した方形波電位を印加した。
【００１７】
【表２】
【００１８】交番電解処理後の各試験片について、実施
例１と同様な条件下で抗菌性試験を行った。試験結果を
示す表３にみられるように、表層部のＣｕ濃度を０．１
原子％以上に高めた試験番号９〜１３の試験片では、何
れも良好な抗菌性を示した。これに対し、Ｃｕを含まな
い下地鋼を使用した試験番号１４，１５、Ｃｒの不動態
化電位より低い卑の電位ＥL 又はＦｅの不動態化完了電
位より高い貴の電位ＥH で交番電解した試験番号１６，
１７の試験片では、交番電解処理後に表層部のＣｕ濃縮
が検出されず、良好な抗菌性が得られなかった。また、
低い卑の電位ＥL で交番電解処理を施した試験番号１８
の試験片では、表層部に濃縮されるＣｒの濃度が低い値
を示した。
例１と同様な条件下で抗菌性試験を行った。試験結果を
示す表３にみられるように、表層部のＣｕ濃度を０．１
原子％以上に高めた試験番号９〜１３の試験片では、何
れも良好な抗菌性を示した。これに対し、Ｃｕを含まな
い下地鋼を使用した試験番号１４，１５、Ｃｒの不動態
化電位より低い卑の電位ＥL 又はＦｅの不動態化完了電
位より高い貴の電位ＥH で交番電解した試験番号１６，
１７の試験片では、交番電解処理後に表層部のＣｕ濃縮
が検出されず、良好な抗菌性が得られなかった。また、
低い卑の電位ＥL で交番電解処理を施した試験番号１８
の試験片では、表層部に濃縮されるＣｒの濃度が低い値
を示した。
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のオース
テナイト系ステンレス鋼は、表層部のＣｕ濃度を０．１
原子％以上とすることにより、外観，加工性等の本来要
求される特性を損なうことなく、長期にわたって高位に
安定した抗菌性を維持する。また、Ｃｕの析出硬化を利
用して表面の硬質化を図ることもできる。このようにし
て抗菌性が高められたステンレス鋼は、衛生面を重視し
た各種機械器具，用品，建材等として広範な分野で使用
される。
テナイト系ステンレス鋼は、表層部のＣｕ濃度を０．１
原子％以上とすることにより、外観，加工性等の本来要
求される特性を損なうことなく、長期にわたって高位に
安定した抗菌性を維持する。また、Ｃｕの析出硬化を利
用して表面の硬質化を図ることもできる。このようにし
て抗菌性が高められたステンレス鋼は、衛生面を重視し
た各種機械器具，用品，建材等として広範な分野で使用
される。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年３月１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】Ｃｕの抗菌効果は、オーステナイト系ステ
ンレス鋼に含まれているＣｕが多量になるほど強力にな
る。抗菌性の観点からすると、Ｃｕ含有量が高いほど好
ましい。しかし、３．５重量％を超える多量のＣｕが含
まれると、ステンレス鋼の熱間加工性が阻害される。し
たがって、下地鋼となるオーステナイト系ステンレス鋼
のＣｕ含有量は、０．０１〜３．５重量％に範囲にある
ことが要求される。この範囲でＣｕを含むオーステナイ
ト系ステンレス鋼は、通常のＣｕを含んでいないものと
外観に変わりはない。しかも、鋼材自体に抗菌性を付与
していることから、疵付き，摩耗等に対して抵抗力のあ
る表面をもち、高位に安定した抗菌性が長期間にわたっ
て持続される。更に、食器，容器等にも広く使用されて
いるようにＣｕは通常の使用環境下では人体等に対し無
害であることから、Ｃｕ添加したオーステナイト系ステ
ンレス鋼も人体や環境に対して悪影響を与えることはな
い。
ンレス鋼に含まれているＣｕが多量になるほど強力にな
る。抗菌性の観点からすると、Ｃｕ含有量が高いほど好
ましい。しかし、３．５重量％を超える多量のＣｕが含
まれると、ステンレス鋼の熱間加工性が阻害される。し
たがって、下地鋼となるオーステナイト系ステンレス鋼
のＣｕ含有量は、０．０１〜３．５重量％に範囲にある
ことが要求される。この範囲でＣｕを含むオーステナイ
ト系ステンレス鋼は、通常のＣｕを含んでいないものと
外観に変わりはない。しかも、鋼材自体に抗菌性を付与
していることから、疵付き，摩耗等に対して抵抗力のあ
る表面をもち、高位に安定した抗菌性が長期間にわたっ
て持続される。更に、食器，容器等にも広く使用されて
いるようにＣｕは通常の使用環境下では人体等に対し無
害であることから、Ｃｕ添加したオーステナイト系ステ
ンレス鋼も人体や環境に対して悪影響を与えることはな
い。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】
【実施例】 実施例１：Ｃ：０．０１７重量％，Ｓｉ：１．４４重量
％，Ｓ：０．００６重量％，Ｐ：０．０２９重量％，Ｃ
ｒ：１６．２４重量％及びＮｉ：７．５重量％を含む基
本組成において、表１に示すようにＣｕ含有量を０．７
０〜２．００重量％の範囲で調整したものを溶製した。
得られたステンレス鋼板の表面元素濃度をＸＰＳで測定
した。測定結果を、表１に示す。各ステンレス鋼から切
り出された試験片について、次のように抗菌性を調査し
た。Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＩＦＯ ３３
０１（大腸菌）及びＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａ
ｕｒｅｕｓ ＩＦＯ １２７３２（黄色ブドウ球菌）そ
れぞれについて普通ブイヨン培地で３５℃，１６〜２０
時間振盪培養し、培養液を用意した。培養液を滅菌リン
酸緩衝液で２０，０００倍に希釈することにより、菌液
を調製した。
％，Ｓ：０．００６重量％，Ｐ：０．０２９重量％，Ｃ
ｒ：１６．２４重量％及びＮｉ：７．５重量％を含む基
本組成において、表１に示すようにＣｕ含有量を０．７
０〜２．００重量％の範囲で調整したものを溶製した。
得られたステンレス鋼板の表面元素濃度をＸＰＳで測定
した。測定結果を、表１に示す。各ステンレス鋼から切
り出された試験片について、次のように抗菌性を調査し
た。Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＩＦＯ ３３
０１（大腸菌）及びＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａ
ｕｒｅｕｓ ＩＦＯ １２７３２（黄色ブドウ球菌）そ
れぞれについて普通ブイヨン培地で３５℃，１６〜２０
時間振盪培養し、培養液を用意した。培養液を滅菌リン
酸緩衝液で２０，０００倍に希釈することにより、菌液
を調製した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】交番電解処理後の各試験片について、実施
例１と同様な条件下で抗菌性試験を行った。試験結果を
示す表３にみられるように、表層部のＣｕ涜度を０．１
原子％以上に高めた試験番号９〜１３の試験片では、何
れも良好な抗菌性を示した。これに対し、Ｃｕを含まな
い下地鋼を使用した試験番号１４，１５、Ｃｒの不動態
化電位より低い卑の電位ＥＬ又はＦｅの不動態化完了電
位より高い貴の電位ＥＨで交番電解した試験番号１６，
１７の試験片では、交番電解処理後に表層部のＣｕ濃縮
が検出されず、良好な抗菌性が得られなかった。また、
低い卑の電位ＥＬで交番電解処理を施した試験番号１８
の試験片では、表層部に濃縮されるＣｕの濃度が低い値
を示した。
例１と同様な条件下で抗菌性試験を行った。試験結果を
示す表３にみられるように、表層部のＣｕ涜度を０．１
原子％以上に高めた試験番号９〜１３の試験片では、何
れも良好な抗菌性を示した。これに対し、Ｃｕを含まな
い下地鋼を使用した試験番号１４，１５、Ｃｒの不動態
化電位より低い卑の電位ＥＬ又はＦｅの不動態化完了電
位より高い貴の電位ＥＨで交番電解した試験番号１６，
１７の試験片では、交番電解処理後に表層部のＣｕ濃縮
が検出されず、良好な抗菌性が得られなかった。また、
低い卑の電位ＥＬで交番電解処理を施した試験番号１８
の試験片では、表層部に濃縮されるＣｕの濃度が低い値
を示した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のオース
テナイト系ステンレス鋼は、表層部のＣｕ濃度を０．１
原子％以上とすることにより、外観，加工性等の本来要
求される特性を損なうことなく、長期にわたって高位に
安定した抗菌性を維持する。このようにして抗菌性が高
められたステンレス鋼は、衛生面を重視した各種機械器
具，用品，建材等として広範な分野で使用される。
テナイト系ステンレス鋼は、表層部のＣｕ濃度を０．１
原子％以上とすることにより、外観，加工性等の本来要
求される特性を損なうことなく、長期にわたって高位に
安定した抗菌性を維持する。このようにして抗菌性が高
められたステンレス鋼は、衛生面を重視した各種機械器
具，用品，建材等として広範な分野で使用される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福本 博光 千葉県市川市高谷新町７番１号 日新製鋼 株式会社鉄鋼研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃｕ：０．０１〜３．５重量％を含むス
テンレス鋼を下地とし、表面から５０Åまでの深さにあ
る表層部のＣｕ濃度が０．１原子％以上で、該表層部の
Ｃｕ濃度Ｃ1 と下地鋼のＣｕ含有量Ｃ2 との間に式Ｃ1
／Ｃ2 ≧０．２の関係が成立している抗菌性を有するオ
ーステナイト系ステンレス鋼。 - 【請求項２】 Ｃｒの不動態化電位より卑の電位範囲と
Ｆｅの自然電位からＦｅの不動態化完了電位までの貴の
電位範囲との間で振幅する方形波電位を５重量％以下の
Ｃｕを含むオーステナイト系ステンレス鋼に印加し、表
層部のＣｕ濃度を０．１原子％以上に高める交番電解処
理することを特徴とする抗菌性を有するオーステナイト
系ステンレス鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21055794A JPH0860302A (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 抗菌性を有するオーステナイト系ステンレス鋼及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21055794A JPH0860302A (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 抗菌性を有するオーステナイト系ステンレス鋼及び製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0860302A true JPH0860302A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16591298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21055794A Pending JPH0860302A (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 抗菌性を有するオーステナイト系ステンレス鋼及び製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0860302A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000202939A (ja) * | 1999-01-14 | 2000-07-25 | Kawasaki Steel Corp | 抗菌性積層体 |
| JP2007009314A (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Nisshin Steel Co Ltd | Ｃｕ含有オーステナイト系ステンレス鋼材 |
| KR20180073984A (ko) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 주식회사 포스코 | 항균성을 갖는 오스테나이트계 스테인레스강의 표면개질 방법 |
| WO2020251103A1 (ko) * | 2019-06-14 | 2020-12-17 | 주식회사 포스코 | 전기전도성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 |
-
1994
- 1994-08-11 JP JP21055794A patent/JPH0860302A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000202939A (ja) * | 1999-01-14 | 2000-07-25 | Kawasaki Steel Corp | 抗菌性積層体 |
| JP2007009314A (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-18 | Nisshin Steel Co Ltd | Ｃｕ含有オーステナイト系ステンレス鋼材 |
| KR20180073984A (ko) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 주식회사 포스코 | 항균성을 갖는 오스테나이트계 스테인레스강의 표면개질 방법 |
| WO2020251103A1 (ko) * | 2019-06-14 | 2020-12-17 | 주식회사 포스코 | 전기전도성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 |
| US12049688B2 (en) | 2019-06-14 | 2024-07-30 | Posco Co., Ltd | Austenitic stainless steel having excellent electrical conductivity, and method for manufacturing same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040330 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040615 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20041019 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |