JPH11106987A - 抗菌性を有する線材の製造方法 - Google Patents
抗菌性を有する線材の製造方法Info
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- JPH11106987A JPH11106987A JP28622897A JP28622897A JPH11106987A JP H11106987 A JPH11106987 A JP H11106987A JP 28622897 A JP28622897 A JP 28622897A JP 28622897 A JP28622897 A JP 28622897A JP H11106987 A JPH11106987 A JP H11106987A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面のＣｕの濃度を高くした抗菌性の高い鉄
系またはニッケル系線材の製造方法を提供すること。 【解決手段】 鉄系あるいはニッケル系線材の表面に
０．５μｍ以上の銅めっきを行った後、引抜き加工を行
い、さらに８００℃以上の温度で加熱処理を行って表面
に銅を拡散させることを特徴とする抗菌性を有する鉄系
あるいはニッケル系線材の製造方法。
系またはニッケル系線材の製造方法を提供すること。 【解決手段】 鉄系あるいはニッケル系線材の表面に
０．５μｍ以上の銅めっきを行った後、引抜き加工を行
い、さらに８００℃以上の温度で加熱処理を行って表面
に銅を拡散させることを特徴とする抗菌性を有する鉄系
あるいはニッケル系線材の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、抗菌性を有する線
材の製造方法、詳細には線材の表面に銅を拡散させた抗
菌性を有する鉄系またはニッケル系線材の製造方法に関
する。
材の製造方法、詳細には線材の表面に銅を拡散させた抗
菌性を有する鉄系またはニッケル系線材の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】銀（Ａｇ）および銅（Ｃｕ）の溶出イオ
ンは、強い抗菌性があることが以前から知られており、
様々な抗菌材料に用いられている。この中で抗菌性を持
たせたステンレス鋼が注目されている。この抗菌性ステ
ンレス鋼は、ステンレス鋼にＣｕを３〜４％程度含有さ
せたものが主流である。材料に抗菌性を持たせるために
は、ＣｕまたはＡｇを多量に溶出させる必要があり、そ
のためには材料の表面のＣｕまたはＡｇの濃度を高くす
る必要がある。しかし、ステンレス鋼を始めとする鉄系
材料は、熱間圧延などの問題でＣｕを４％以上含有させ
ることは非常に困難である。そのため抗菌性ステンレス
鋼ではＣｕ濃度が低く、十分の抗菌性が得られていな
い。
ンは、強い抗菌性があることが以前から知られており、
様々な抗菌材料に用いられている。この中で抗菌性を持
たせたステンレス鋼が注目されている。この抗菌性ステ
ンレス鋼は、ステンレス鋼にＣｕを３〜４％程度含有さ
せたものが主流である。材料に抗菌性を持たせるために
は、ＣｕまたはＡｇを多量に溶出させる必要があり、そ
のためには材料の表面のＣｕまたはＡｇの濃度を高くす
る必要がある。しかし、ステンレス鋼を始めとする鉄系
材料は、熱間圧延などの問題でＣｕを４％以上含有させ
ることは非常に困難である。そのため抗菌性ステンレス
鋼ではＣｕ濃度が低く、十分の抗菌性が得られていな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、表面のＣｕ
の濃度を高くした抗菌性の高い鉄系およびニッケル系線
材の製造方法を提供することを目的としている。
の濃度を高くした抗菌性の高い鉄系およびニッケル系線
材の製造方法を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者は、製造性を阻害することなく線材の表面
のＣｕ濃度を高める方法について研究していたところ、
熱間圧延後の工程でＣｕを表面に浸透させることが最も
有効であるとの知見を得て本発明をなしたものである。
すなわち、本発明の抗菌性を有する線材の製造方法にお
いては、鉄系あるいはニッケル系線材を、必要に応じて
酸洗などで脱スケール処理をし、さらに必要におうじて
ニッケル（Ｎｉ）の下地めっきをし、その後０．５μｍ
以上の銅めっきを行った後、銅めっき層を地金に密着さ
せるための引抜き加工を行い、さらに８００℃以上の温
度で加熱処理を行って表面にＣｕを拡散させることであ
る。
め、本発明者は、製造性を阻害することなく線材の表面
のＣｕ濃度を高める方法について研究していたところ、
熱間圧延後の工程でＣｕを表面に浸透させることが最も
有効であるとの知見を得て本発明をなしたものである。
すなわち、本発明の抗菌性を有する線材の製造方法にお
いては、鉄系あるいはニッケル系線材を、必要に応じて
酸洗などで脱スケール処理をし、さらに必要におうじて
ニッケル（Ｎｉ）の下地めっきをし、その後０．５μｍ
以上の銅めっきを行った後、銅めっき層を地金に密着さ
せるための引抜き加工を行い、さらに８００℃以上の温
度で加熱処理を行って表面にＣｕを拡散させることであ
る。
【０００５】以下本発明について詳細に説明する。本発
明の抗菌性を持たせる線材の鉄系材料およびニッケル系
材料は、鉄系材料ではステンレス鋼、合金鋼、炭素鋼、
鉄などであり、またニッケル系材料ではモネル・メタ
ル、インコネル、ニッケルなどである。さらに、本発明
の銅めっきは、電気めっき法、化学めっき法、溶射法、
蒸着法などで行うことができるが、電気めっき法が比較
的速く、かつ均一にめっきをすることができるので好ま
しい。また、銅めっきの厚さは、線材の表面の十分の濃
度および拡散層の厚さを得るためには０．５μｍ以上必
要である。しかし厚くなり過ぎると拡散に時間がかか
り、また表面に銅めっき層が残るので、５μｍ以下が好
ましい。
明の抗菌性を持たせる線材の鉄系材料およびニッケル系
材料は、鉄系材料ではステンレス鋼、合金鋼、炭素鋼、
鉄などであり、またニッケル系材料ではモネル・メタ
ル、インコネル、ニッケルなどである。さらに、本発明
の銅めっきは、電気めっき法、化学めっき法、溶射法、
蒸着法などで行うことができるが、電気めっき法が比較
的速く、かつ均一にめっきをすることができるので好ま
しい。また、銅めっきの厚さは、線材の表面の十分の濃
度および拡散層の厚さを得るためには０．５μｍ以上必
要である。しかし厚くなり過ぎると拡散に時間がかか
り、また表面に銅めっき層が残るので、５μｍ以下が好
ましい。
【０００６】本発明の抗菌性を持たせる線材の製造方法
では、銅めっきを行った後引抜き加工を行うが、この引
抜き加工は、銅めっき層を線材の表面に密着させるとと
もに、めっき層の中の空隙をなくすためである。すなわ
ち、銅めっき層は非常にポーラスであるため、そのまま
加熱しても拡散浸透しにくいので、密着させるととも
に、めっき層の空隙をなくすためである。その圧下率は
スキンパス程度、すなわち１０％程度以下でよい。ま
た、鉄系線材の表面に銅めっきをする場合には、密着性
を高めるために銅めっきの下地めっきとしてニッケルめ
っきをするのが好ましい。通常鉄合金と銅は格子間距離
が大きく異なるため、均一に密着させることが困難であ
るので、密着性を高めるために鉄合金と銅の格子間距離
の間にある格子間距離のニッケルをめっきをするのが好
ましい。このニッケルめっきは、電気めっき法、化学め
っき法などで行うことができ、その厚さは１μｍ以下で
もよい。
では、銅めっきを行った後引抜き加工を行うが、この引
抜き加工は、銅めっき層を線材の表面に密着させるとと
もに、めっき層の中の空隙をなくすためである。すなわ
ち、銅めっき層は非常にポーラスであるため、そのまま
加熱しても拡散浸透しにくいので、密着させるととも
に、めっき層の空隙をなくすためである。その圧下率は
スキンパス程度、すなわち１０％程度以下でよい。ま
た、鉄系線材の表面に銅めっきをする場合には、密着性
を高めるために銅めっきの下地めっきとしてニッケルめ
っきをするのが好ましい。通常鉄合金と銅は格子間距離
が大きく異なるため、均一に密着させることが困難であ
るので、密着性を高めるために鉄合金と銅の格子間距離
の間にある格子間距離のニッケルをめっきをするのが好
ましい。このニッケルめっきは、電気めっき法、化学め
っき法などで行うことができ、その厚さは１μｍ以下で
もよい。
【０００７】本発明の抗菌性を持たせる線材の製造方法
では、引抜き加工の後に８００℃以上の温度で加熱処理
を行うが、これはめっきした銅を線材の表面に拡散させ
るためのものである。その温度は、８００℃より低いと
拡散に時間がかかるとともに、表面の銅濃度が低くな
り、また１０５０℃以上になると融点に近くなるために
拡散が不安定になるので、８００〜１０５０℃の範囲で
行う必要がある。またその加熱時間は、加熱温度、銅め
っきの厚さ、線材の材質などによって異なるが、加熱温
度が９５０℃の場合１時間程度である。また、この加熱
処理は、大気中で加熱すると銅が酸化されて線材への拡
散が妨げられるので、真空、還元性雰囲気または不活性
ガス中で行うのが好ましい。なお、本発明の製造方法に
よって製造される抗菌性を有する線材の用途としては、
食器、医療機器などの水切り棚、食器、医療機器、野菜
の洗浄用、水切り用などの籠またはざるなどに適してい
る。
では、引抜き加工の後に８００℃以上の温度で加熱処理
を行うが、これはめっきした銅を線材の表面に拡散させ
るためのものである。その温度は、８００℃より低いと
拡散に時間がかかるとともに、表面の銅濃度が低くな
り、また１０５０℃以上になると融点に近くなるために
拡散が不安定になるので、８００〜１０５０℃の範囲で
行う必要がある。またその加熱時間は、加熱温度、銅め
っきの厚さ、線材の材質などによって異なるが、加熱温
度が９５０℃の場合１時間程度である。また、この加熱
処理は、大気中で加熱すると銅が酸化されて線材への拡
散が妨げられるので、真空、還元性雰囲気または不活性
ガス中で行うのが好ましい。なお、本発明の製造方法に
よって製造される抗菌性を有する線材の用途としては、
食器、医療機器などの水切り棚、食器、医療機器、野菜
の洗浄用、水切り用などの籠またはざるなどに適してい
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施例により説明す
る。
る。
【実施例】直径２．７ｍｍのＪＩＳ−ＳＵＳ３０４の５
本の線材に電気めっき法で厚さ０．２μｍ、０．４μ
ｍ、１μｍ、２μｍおよび５μｍの銅めっきを行い、そ
の後２％の加工率で引抜き加工を行った。この引抜き加
工を行った線材をそれぞれ６本に分け、真空中で８００
〜１０５０℃の６段階の温度でそれぞれ１時間加熱して
拡散を行った。この拡散を行った６本の各表面近傍の銅
濃度をＥＰＭＡ（エレクトロ プローブ マイクロ ア
ナライザー）で測定し、銅濃度が４％以上の拡散層の厚
さを求めて図１に示した。なお、横軸は拡散させるため
に加熱した温度である。
本の線材に電気めっき法で厚さ０．２μｍ、０．４μ
ｍ、１μｍ、２μｍおよび５μｍの銅めっきを行い、そ
の後２％の加工率で引抜き加工を行った。この引抜き加
工を行った線材をそれぞれ６本に分け、真空中で８００
〜１０５０℃の６段階の温度でそれぞれ１時間加熱して
拡散を行った。この拡散を行った６本の各表面近傍の銅
濃度をＥＰＭＡ（エレクトロ プローブ マイクロ ア
ナライザー）で測定し、銅濃度が４％以上の拡散層の厚
さを求めて図１に示した。なお、横軸は拡散させるため
に加熱した温度である。
【０００９】この結果より、めっき厚さが０．５μｍ以
上で、かつ加熱温度が８００℃以上であれば、十分な高
濃度の銅拡散層が数μｍ以上得られることが分かる。な
お、ＳＵＳ３０４と銅めっき層の密着性をあげるために
下地めっきとしてニッケルめっきをしたものは、銅の拡
散に対してほとんど影響がなかった。これはニッケルめ
っき層がきわめて薄いためと推測される。
上で、かつ加熱温度が８００℃以上であれば、十分な高
濃度の銅拡散層が数μｍ以上得られることが分かる。な
お、ＳＵＳ３０４と銅めっき層の密着性をあげるために
下地めっきとしてニッケルめっきをしたものは、銅の拡
散に対してほとんど影響がなかった。これはニッケルめ
っき層がきわめて薄いためと推測される。
【００１０】次に、抗菌試験について説明する。 １ 供試材 （１）本発明の製造方法で製造したもの（本発明の供試
材） ＪＩＳ─ＳＵＳ３０４（Ｃ：0.06％、Ｓｉ：0.25％、Ｍ
ｎ：0.9 ％、Ｎｉ：8.2 ％、Ｃｒ：18.2％）の３．５ｍ
ｍの線材に２μｍの銅めっきを施した後、直径３．４μ
ｍに引抜き加工をし、さらに真空中で９５０℃で１時間
熱処理をして拡散し、この線材の表面を１．５μｍ電解
研磨し、長さ５０ｍｍに切断したものを６本用いた。 （２）比較材 ＪＩＳ─ＳＵＳＸＭ７（Ｃ：0.05％、Ｓｉ：0.25％、Ｍ
ｎ：0.9 ％、Ｎｉ：8.8 ％、Ｃｒ：17.5％、Ｃｕ：3.5
％）の３．４ｍｍの線材を１．５μｍ電解研磨し、長さ
５０ｍｍに切断したものを６本用いた。
材） ＪＩＳ─ＳＵＳ３０４（Ｃ：0.06％、Ｓｉ：0.25％、Ｍ
ｎ：0.9 ％、Ｎｉ：8.2 ％、Ｃｒ：18.2％）の３．５ｍ
ｍの線材に２μｍの銅めっきを施した後、直径３．４μ
ｍに引抜き加工をし、さらに真空中で９５０℃で１時間
熱処理をして拡散し、この線材の表面を１．５μｍ電解
研磨し、長さ５０ｍｍに切断したものを６本用いた。 （２）比較材 ＪＩＳ─ＳＵＳＸＭ７（Ｃ：0.05％、Ｓｉ：0.25％、Ｍ
ｎ：0.9 ％、Ｎｉ：8.8 ％、Ｃｒ：17.5％、Ｃｕ：3.5
％）の３．４ｍｍの線材を１．５μｍ電解研磨し、長さ
５０ｍｍに切断したものを６本用いた。
【００１１】２ 抗菌試験方法 大腸菌を培養した溶液またはブドウ糖球菌を培養した溶
液を２０ミリリットルずつそれぞれ２個、計４個の容器
に入れ、大腸菌を入れた２個の容器の一方に本発明の上
記供試材を３本、他の容器に上記比較材を３本入れ、ブ
ドウ糖球菌を入れた容器の一方に本発明の上記供試材を
３本、他の容器に上記比較材を３本入れ、各溶液を２０
℃に保ちながら攪拌し、それぞれ時間経過毎に溶液を取
り出して寒天の上に置き、２４時間経過後のコロニーの
発生数を測定し、上記菌の生存率を求めた。この結果を
大腸菌については図２に、ブドウ糖球菌については図３
に示した。
液を２０ミリリットルずつそれぞれ２個、計４個の容器
に入れ、大腸菌を入れた２個の容器の一方に本発明の上
記供試材を３本、他の容器に上記比較材を３本入れ、ブ
ドウ糖球菌を入れた容器の一方に本発明の上記供試材を
３本、他の容器に上記比較材を３本入れ、各溶液を２０
℃に保ちながら攪拌し、それぞれ時間経過毎に溶液を取
り出して寒天の上に置き、２４時間経過後のコロニーの
発生数を測定し、上記菌の生存率を求めた。この結果を
大腸菌については図２に、ブドウ糖球菌については図３
に示した。
【００１２】３ 結果 大腸菌の生存率は、図２に示したように本発明の供試材
を用いると１時間後に４２％、２時間後に２５％、４時
間後に７％になるのに対して、比較材を用いると１時間
後に１０３％、２時間後に１０８％、４時間後に１０７
％、８時間後に１０５％になった。また、ブドウ糖球菌
の生存率は、図３に示したように本発明の供試材を用い
ると１時間後に２９％、２時間後に１３％、４時間後に
２％になるのに対して、比較材を用いると１時間後に８
３％、２時間後に６７％、４時間後に５３％、８時間後
に４８％になった。これらの結果より、本発明の供試材
は抗菌効果が非常に高いことが分かる。
を用いると１時間後に４２％、２時間後に２５％、４時
間後に７％になるのに対して、比較材を用いると１時間
後に１０３％、２時間後に１０８％、４時間後に１０７
％、８時間後に１０５％になった。また、ブドウ糖球菌
の生存率は、図３に示したように本発明の供試材を用い
ると１時間後に２９％、２時間後に１３％、４時間後に
２％になるのに対して、比較材を用いると１時間後に８
３％、２時間後に６７％、４時間後に５３％、８時間後
に４８％になった。これらの結果より、本発明の供試材
は抗菌効果が非常に高いことが分かる。
【００１３】上記実施例には、ＳＵＳ３０４以外のステ
ンレス鋼、合金鋼、炭素鋼、鉄、ＮｉおよびＮｉ合金の
線材の表面の銅濃度を高めるものについては示されてい
ないが、これらの線材にもＳＵＳ３０４の線材と同様に
表面層の銅濃度を高めることができる。
ンレス鋼、合金鋼、炭素鋼、鉄、ＮｉおよびＮｉ合金の
線材の表面の銅濃度を高めるものについては示されてい
ないが、これらの線材にもＳＵＳ３０４の線材と同様に
表面層の銅濃度を高めることができる。
【００１４】
【本発明の効果】本発明の抗菌性を有する線材の製造方
法は、上記構成にしたことにより、従来の方法では製造
することができなかった高い銅濃度を有する表面層をえ
ることができ、その結果として高い抗菌性を有する線材
を得ることができるという優れた効果を奏する。
法は、上記構成にしたことにより、従来の方法では製造
することができなかった高い銅濃度を有する表面層をえ
ることができ、その結果として高い抗菌性を有する線材
を得ることができるという優れた効果を奏する。
【図１】銅めっき厚さごとの拡散させるための加熱温度
と４％以上の拡散層の厚さとの関係を示すグラフであ
る。
と４％以上の拡散層の厚さとの関係を示すグラフであ
る。
【図２】本発明の供試材および比較材を大腸菌を培養し
た溶液に入れた時間と大腸菌の生存率との関係を示すグ
ラフである。
た溶液に入れた時間と大腸菌の生存率との関係を示すグ
ラフである。
【図３】本発明の供試材および比較材をブドウ糖球菌を
培養した溶液に入れた時間とブドウ糖球菌の生存率との
関係を示すグラフである。
培養した溶液に入れた時間とブドウ糖球菌の生存率との
関係を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 鉄系線材の表面に０．５μｍ以上の銅め
っきを行った後、引抜き加工を行い、さらに８００℃以
上の温度で加熱処理を行って表面に銅を拡散させること
を特徴とする抗菌性を有する鉄系線材の製造方法。 - 【請求項２】 上記製造方法において、銅めっきを行う
前にニッケルめっきを行うことを特徴とする抗菌性を有
する鉄系線材の製造方法。 - 【請求項３】 ニッケル系線材の表面に０．５μｍ以上
の銅めっきを行った後、引抜き加工を行い、さらに８０
０℃以上の温度で加熱処理を行って表面に銅を拡散させ
ることを特徴とする抗菌性を有するニッケル系線材の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28622897A JPH11106987A (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 抗菌性を有する線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28622897A JPH11106987A (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 抗菌性を有する線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106987A true JPH11106987A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=17701635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28622897A Pending JPH11106987A (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | 抗菌性を有する線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11106987A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010530476A (ja) * | 2007-06-20 | 2010-09-09 | オウトテック オサケイティオ ユルキネン | 建設材料に機能性金属をコーティングする方法およびその方法によって製造された製品 |
| JPWO2021149725A1 (ja) * | 2020-01-21 | 2021-07-29 |
-
1997
- 1997-10-03 JP JP28622897A patent/JPH11106987A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010530476A (ja) * | 2007-06-20 | 2010-09-09 | オウトテック オサケイティオ ユルキネン | 建設材料に機能性金属をコーティングする方法およびその方法によって製造された製品 |
| JPWO2021149725A1 (ja) * | 2020-01-21 | 2021-07-29 | ||
| WO2021149725A1 (ja) * | 2020-01-21 | 2021-07-29 | 日鉄ステンレス株式会社 | 抗菌性及び抗ウイルス性を有するステンレス鋼材並びにその製造方法 |
| CN114364822A (zh) * | 2020-01-21 | 2022-04-15 | 日铁不锈钢株式会社 | 具有抗菌性和抗病毒性的不锈钢材料及其制造方法 |
| TWI764530B (zh) * | 2020-01-21 | 2022-05-11 | 日商日鐵不銹鋼股份有限公司 | 具有抗菌性和抗病毒性的不銹鋼材料及其製造方法 |
| CN114364822B (zh) * | 2020-01-21 | 2023-02-28 | 日铁不锈钢株式会社 | 具有抗菌性和抗病毒性的不锈钢材料及其制造方法 |
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