JPH1161354A - 明度方向依存性の小さい防眩性粗面化ステンレス鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 見る角度による色調変化を小さくした防眩性
ステンレス鋼板を提供する。 【解決手段】 入射角４５°で照射した光線の反射を試
料面の法線とのなす角度が０〜８０°の間の５°刻みの
角度で受光して測定した一群の明度指数Ｌ^*の最大値と
して表されるＬmaxが７０以下であり、必要に応じて、
上記一群のＬ^*の最大値と最小値の差として表されるΔ
Ｌが２０以下である明度方向依存性の小さい防眩性粗面
化ステンレス鋼板。この鋼板に特有の粗面化表面は、塩
化第二鉄水溶液中での特定条件下における交番電解処理
によって形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、明度方向依存性の
小さい、すなわち見る角度による色調の差が小さい防眩
性粗面化ステンレス鋼板およびその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼板は、その特徴である高耐
食・高光沢・美麗さ・高級感等を有することから、建材
用途としても幅広い分野で使用されている。しかし、そ
の高光沢特性ゆえ、例えば大型建造物の外装材等に使用
された場合、太陽光線の照り返しによる周辺住民への害
や、航空機運航への支障がしばしば問題になる。また、
常時人の目に触れる部位に使用された場合、人に眩しさ
を感じさせ疲労感を与えることもある。そのため、従来
から種々の方法によるステンレス鋼板の防眩対策がとら
れてきた。

【０００３】その代表的な例として、例えば特公平７−
９０２４５号公報に示されるように、鋼板表面をダルロ
ール圧延することにより粗面化し、鋼板表面で光を意図
的に散乱させる方法がある。この方法は鋼板メーカーで
比較的簡単に実施でき大量生産にも向くが、圧延ロール
に施したピッチの細かい凹凸を鋼板表面に転写するだけ
であるため明度の低い外観を得るには無理があり、せい
ぜいＬ値で６０程度までに下げるのが限界である。

【０００４】また、サンドブラスト処理やショットブラ
スト処理、あるいはホーニング処理によって鋼板表面を
粗面化する方法もある。これらの方法では条件によって
はかなり明度を下げることも可能であるが、反面、次の
ような問題があり、連続生産性は高くない。すなわち、
処理むらが出やすい、薄ゲージ材に適用した場合に
鋼板形状が崩れる、削り取られた鋼粉の処理に手間が
かかる、鋼板本来の耐食性が得られない場合がある、
などの問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】こうした中、最近では
とくに大型建造物においては周辺環境との調和が重要視
されるようになり、単なる防眩性だけでなく明度的に落
ち着きのある景観、すなち太陽の位置や見る位置によっ
て色調があまり変化せず、明るさを常に低く抑えた景観
が好まれるようになってきた。この点、前記ダル圧延材
では太陽が直接写ることはないにしても、見る位置よっ
てはかなり眩しい外観を呈する。このため、大型建造物
に適用する場合、太陽方位と住宅あるいは航空進路との
位置関係を考慮に入れた施工を余儀なくされることもあ
り、それによって建造物自体の設計も束縛を受けること
になる。また前記ブラスト処理材やホーニング処理材で
も見る位置によって明るさが大きく変化し、明度的な落
ち着きは得られない。

【０００６】このように、従来の防眩性ステンレス鋼板
では明度的に落ち着きのある建造物外観を得ることがで
きないにもかかわらず、その点の改善を図ったステンレ
ス鋼材料は未だ開発されていない。本発明は、ステンレ
ス鋼の肌を活かしながら明度の方向依存性を小さくする
とともに明度レベルもさらに低く抑えた、明度的に落ち
着きのあるステンレス鋼板を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記(1)で
定義するＬmaxが７０以下であり、かつ必要に応じて下
記(2)で定義するΔＬが２０以下である明度方向依存性
の小さい防眩性粗面化ステンレス鋼板によって達成され
る。 (1)Ｌmax：JIS Z 8722 4.2に規定される分光測光器を用
いて、試料面の法線に対して光軸が４５±２°の角度を
なす一つの光線束で試料を照明し、試料面の法線とのな
す角度が０°〜８０°の間の５°刻みの各々の角度の方
向の反射光を受光して測定した一群の明度指数Ｌ^*の中
で、最大の値をいう。ただし、照明光軸，試料の法線，
および受光する反射光軸は同一平面上にあるものとし、
明度指数Ｌ^*はJIS Z 8729 4に規定されるCIE1976明度Ｌ
^*を意味する。 (2)ΔＬ：請求項１の(1)でいう一群のＬ^*の中で最小の
値をＬminとするとき、Ｌmax−Ｌminで表される値をい
う。

【０００８】これらＬmaxおよびΔＬは、鋼板の有する
明度の方向依存性を直接評価し得る指標であると同時
に、鋼板表面の粗面化形態を特定するための指標でもあ
る。後述するように本発明に係る粗面化鋼板の表面には
特殊な形態の凹凸が形成されている。この粗面化形態を
凹凸の形状やサイズによって明確に特定することは必ず
しも容易ではないが、ＬmaxおよびΔＬが上記の規定範
囲にあるということをもって、本発明で対象とする粗面
化形態を特徴的に言い表すことができる。つまり本発明
では、目的達成のために必要な粗面化表面の特徴（凹凸
の形状・サイズ・密度等）をＬmaxおよびΔＬの規定に
よって特定する。

【０００９】また本発明では特に、Ｌmaxが６０以下
で、かつΔＬが１５以下である明度方向依存性の小さい
防眩性粗面化ステンレス鋼板を提供する。

【００１０】また、上記ＬmaxおよびΔＬに加え、さら
に詳しく粗面化形態を特定した鋼板として、鋼板表面
に、塩化第二鉄水溶液中での交番電解によって生成した
凹面状のピットが、ピット未発生部分の面積率が４０％
以下であるように高密度に形成しており、必要に応じて
ピット開口部の平均径Ｄが５μｍ以下である明度方向依
存性の小さい防眩性粗面化ステンレス鋼板を提供する。
ここで、ピット未発生部分の面積率とは、鋼板表面の垂
直投影面積に占めるピット未発生部分の面積の割合
（％）をいう。また、ピットの開口部の平均径Ｄは、各
ピットの開口部の直径を平均したμｍ単位の値を意味す
る。したがって上記のようにＤの値は０.５〜５μｍの
範囲に規定されるが、開口部の直径が５μｍを超えるピ
ットや０.５μｍ未満のピットが存在する場合も含まれ
る。Ｄの値は鋼板表面を真上から観察した顕微鏡写真に
よって求めることができ、具体的には垂直投影像におけ
る各ピットの最大径を一定面積内の全てのピットについ
て求め、その総和を測定ピット数で除した値をＤ(μｍ)
とする。その際、径が０.３μｍ未満のものは測定対象
から外す。そのような微少なものはピット未発生部分と
の見分けが付けにくいからである。

【００１１】また本発明では、Ｆｅ³⁺濃度：１〜７０ｇ
／Ｌ（リットル）の塩化第二鉄水溶液中で、アノード電
解時の電流密度：１.０〜１０.０ｋＡ／ｍ²，カソード
電解時の電流密度：０.１〜３.０ｋＡ／ｍ²とした周波
数：１〜１０Ｈｚの交番電解をフェライト系ステンレス
鋼板の少なくとも片面に、またはＦｅ³⁺濃度：３０〜１
２０ｇ／Ｌの塩化第二鉄水溶液中で、アノード電解時の
電流密度：１.０〜１０.０ｋＡ／ｍ²，カソード電解時
の電流密度：０.３〜３.０ｋＡ／ｍ²とした周波数：１
〜１０Ｈｚの交番電解をオーステナイト系ステンレス鋼
板の少なくとも片面に、それぞれ２０〜１２０秒間施し
て表面を粗面化する、明度方向依存性の小さい防眩性粗
面化ステンレス鋼板の製造方法を提供する。

【００１２】また本発明では、鋼板が特に鋼帯である場
合の上記粗面化ステンレス鋼板またはその製造方法を提
供する。さらに、鋼板が特に外装用鋼板である場合の上
記粗面化ステンレス鋼板またはその製造方法をも提供す
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に、本発明に係る粗面化ステ
ンレス鋼板の表面を真上から観察した電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）写真を示す。鋼板表面に高密度に形成したピットの
開口部の形態が蜂の巣状に表れている。

【００１４】図２に、このステンレス鋼板の断面の電子
顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す。また、図３，図４に、そ
れぞれ本発明に係る別の例である粗面化ステンレス鋼板
の断面の電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す。図２や図３
の例では半球状あるいは開口部が内部よりも狭くなった
ピットが多数観察され、これらは凹面状の内壁を有して
いる。またピット内壁は開口部付近で鋭く切り立ってお
り、オーバーハングしている部分も多く見られる。図４
の例では深さが開口径の１／２よりも浅いピットが大半
を占め、オーバーハング部分もあまり見られない。しか
し、各ピットの内壁は凹面状になっており、開口部で鋭
く立ち上がっている点は先の例と共通する。

【００１５】このように、本発明に係る粗面化表面は、
ピット内壁の凹面形状と開口部付近での内壁の立ち上が
りに特徴を有する特殊な形態を呈するものである。本発
明で目的とする方向依存性の小さい低明度特性は、入
射光が凹面形状のピット内壁によっていわば凹面鏡的に
散乱される効果（以下、凹面鏡効果という）と、開口
部付近で立ち上がったピット壁がいわば遮光壁となって
入射光や散乱光を遮る効果（以下、遮光壁効果という）
によってもたらされるものと考えられる。このような効
果を生み出す本発明鋼板の特異な粗面化形態を、個々の
ピット形状やピットサイズのみで明確に特定することは
必ずしも容易ではない。ところが、特定の明度分布測定
法によって、このような粗面化形態を規定することがで
きた。そのパラメーターがＬmaxとΔＬである。

【００１６】図５に、一般的な明度の測定方法を模式的
に示す。通常、視覚評価と対応させるために積分球を使
用してあらゆる方向から平均的に光を照射し、試料面の
法線方向に受光器を配置して明度を測定する。しかし、
このような方法で測定された明度（Ｌ値）では試料の表
面形態を特定することはできない。つまり、表面形態が
異なる試料であっても同等の測定値が得られることが考
えられ、測定値によって表面形態の相違を評価すること
は困難である。またこの方法では明度の方向依存性を評
価することもできない。

【００１７】これに対し、本発明では請求項１の(1)に
示した方法によって明度を測定する。図６に、その方法
を模式的に示す。入射角４５°で照射した光線の反射
を、図６に示すように受光角０〜８０°の範囲で測定し
て得た明度分布によって、表面の凹凸形態を特定する。
前述の凹面鏡効果と遮光壁効果は、ピット径とピット深
さの関係（特にその比率）によって大きく影響される。
つまり、例えばピット径の割にピット深さが深いような
凹凸形態では凹面鏡効果と遮光壁効果が大きく発揮され
る傾向にある。入射角４５°で照射した光線の反射を測
定するこの方法では、ピット径とピット深さの比率をよ
く反映した測定値が得られるので、凹面鏡効果と遮光壁
効果を大きく発揮し得る表面凹凸形態を特定することが
できるのである。本発明では、その反射光による明度分
布を受光角にして５°刻みで計測することとした。これ
によって計１７個の明度値が得られ、凹面鏡効果と遮光
壁効果を十分に評価できる。

【００１８】Ｌmaxは、これら１７個の明度測定値の中
で最大のものを意味する。したがって、Ｌmaxが小さい
程、どの角度から見ても暗い外観を呈するようになる。
このＬmaxが７０以下となる粗面化形態を有する鋼板は
凹面鏡効果と遮光壁効果に優れる。その結果、高い防眩
効果が発揮され、外装材として使用したときには明度的
に落ち着いた外観を呈する。

【００１９】一方、ΔＬは、１７個の明度測定値におけ
る最大値と最小値の差を意味する。したがって、ΔＬが
小さい程、どの角度から見てもほぼ同じ色調に見えるよ
うになる。前記Ｌmaxが７０以下で、かつこのΔＬが２
０以下であるような鋼板は、外装材として使用したとき
に明度的に非常に落ち着いた外観を呈するが、むしろ、
どの角度からみても同じような明るさに見える点で、独
特の立体感を醸し出すものと言える。

【００２０】防眩性粗面化ステンレス鋼板であって、Ｌ
maxが７０以下となり、またΔＬが２０以下となるよう
な明度方向依存性の小さいものは、従来にはない新規な
外観を与えるものであり、そのような鋼板を外装材に適
用した公知例はない。本発明ではさらに、後述の実施例
で示すように、Ｌmaxが６０以下、かつΔＬが１５以下
という、極めて色調の方向依存性が小さく常に低い明度
で安定して見える防眩性粗面化ステンレス鋼板を実現す
ることもできた。これは優れた意匠性を秘めており、外
装材にとどまらず今後多くの用途展開が期待されるもの
である。

【００２１】先に述べた凹面鏡効果と遮光壁効果を発揮
する粗面化形態は、塩化第二鉄水溶液中での交番電解に
よって形成することができる。実験の結果、ピット未発
生部の面積率が４０％以下であるように凹面状のピット
が高密度に形成しているとき、明度的に落ち着きのある
外観を実現することができる。また、ピット開口部の平
均径Ｄが小さくなる程Ｌmax，ΔＬともに小さくなる傾
向が見られ、具体的にはピット開口部の平均径Ｄが５μ
ｍ以下となるとき、凹面鏡効果と遮光壁効果の発揮によ
り外装材に適したものが得られることがわかった。ただ
し、Ｄが０.５μｍ未満となるような粗面化を工業的な
塩化第二鉄水溶液中での交番電解によって実現すること
は困難を伴う。

【００２２】ちなみに、先に走査顕微鏡写真を示した例
におけるＤ，Ｌmax，およびΔＬの値は次のとおりであ
る。 図１・図２の例：Ｄ＝２(μｍ)，Ｌmax＝５５，ΔＬ＝
１５ 図３の例：Ｄ＝３(μｍ)，Ｌmax＝４３，ΔＬ＝６ 図４の例：Ｄ＝３.５(μｍ)，Ｌmax＝６６，ΔＬ＝１７

【００２３】次に、塩化第二鉄水溶液中での交番電解条
件について説明する。 〔電解液〕本発明では、Ｆｅ³⁺を含む電解液を使用する
ことが必須要件である。これは、ピット内でＦｅ³⁺＋３
ＯＨ^-→Ｆｅ（ＯＨ）₃の反応を起こしてピット内壁をＦ
ｅ（ＯＨ）₃で保護し、フラットな部分に新たなピット
を形成させるというメカニズムを利用するためである。
したがって、Ｆｅ³⁺を含まない塩化第一鉄，硝酸，塩
酸，硫酸等の電解液中での交番電解では、上記メカニズ
ムを利用した電解粗面化が行えない。さらに、本発明で
はステンレス鋼を対象とするので、電解液中にはステン
レスの酸化作用を促進するＮＯ₃ ^-，ＳＯ₄ ^2-等のイオン
が含まれていないことも、孔食（ピット形成）を容易に
して処理時間を短縮するうえで重要である。

【００２４】電解液のエッチング力と形成されるピット
形状との間には密接な関係がある。電解液のエッチング
力が弱いと浅めのピットが形成されやすく、エッチング
力が増すにつれて半球状あるいは鍵穴状といったピット
開口部の大きさの割には深さのあるピットが形成される
ようになる。これは、電解液のエッチング力を強めると
ステンレス鋼板の不動態化作用が低下し、その結果、深
さ方向へのピット成長が促進されるものと考えられる。
工業的に管理しやすい３０〜７０℃の液温範囲におい
て、フェライト系ステンレス鋼では電解液中に含まれる
Ｆｅ³⁺濃度が１〜７０ｇ／Ｌ、オーステナイト系ステン
レス鋼では３０〜１２０ｇ／Ｌとなるように塩化第二鉄
濃度をコントロールすることが望ましい。

【００２５】電解処理中、Ｆｅ³⁺濃度は徐々に低下す
る。アノード電解時にステンレス鋼から溶出するＦｅは
Ｆｅ²⁺であり、一方、カソード電解時にはＨ₂発生とと
もにＦｅ³⁺＋ｅ^-→Ｆｅ²⁺なる還元反応が起こるからで
ある。したがって、工業的規模で連続生産する場合に
は、Ｆｅ³⁺濃度を常に適正範囲に保つような操作が必要
となる。例えば、Ｆｅ³⁺の消費に合わせて新液を添加す
る、あるいは電解液中に生成したＦｅ²⁺をＦｅ³⁺に酸化
する周知の方法を用いてＦｅ³⁺濃度を調整すればよい。

【００２６】〔アノード電解〕アノード電解の目的はス
テンレス鋼板表面にピットを形成させることである。ア
ノード電流密度が１.０ｋＡ／ｍ²未満では活性溶解が起
こるだけでステンレス鋼板表面にピットを形成すること
ができない。一方、１０.０ｋＡ／ｍ²を超えるとＣｌ^-
イオンの分解反応をともなうようになり、作業効率と作
業環境がともに悪化する。したがって、アノード電流密
度は１.０〜１０.０ｋＡ／ｍ²の範囲とする。また、交
番電解１サイクルあたりのアノード通電時間は、ステン
レス鋼板表面に形成されるピットの開口径と直接関係
し、１サイクルあたりのアノード通電時間が長くなるほ
どピット開口径はアノード電流密度とは無関係に増大す
る。先に述べた凹面鏡効果と遮光壁効果が十分に発揮さ
れる粗面化表面を得るためには、１サイクルあたりのア
ノード通電時間を０.０５〜０.５ｓｅｃとすることが望
ましい。

【００２７】〔カソード電解〕カソード電解の目的はス
テンレス鋼板表面でＨ₂を発生させ、ピット内壁にＦｅ
（ＯＨ）₃の保護皮膜を形成させること、およびピット
未発生部分を活性化させることである。そのためカソー
ド電流密度の下限は、電解液中のＦｅ³⁺の還元反応の限
界電流密度より高くしてＨ₂発生領域の値となるように
設定しなければならず、塩化第二鉄濃度，液温あるいは
流速等によって多少変動するが、フェライト系ステンレ
ス鋼に適用する電解液であればほぼ０.１ｋＡ／ｍ²以
上、オーステナイト系ステンレス鋼の適用電解液であれ
ばほぼ０.３ｋＡ／ｍ²以上あればよい。一方、過剰なＨ
₂発生はピット内壁に形成したＦｅ（ＯＨ）₃の保護皮膜
をも取り去る恐れがあり、その場合にはステンレス鋼板
表面に良好な形状のピットを高密度に形成することが難
しい。このためカソード電流密度の上限は３.０ｋＡ／
ｍ²とし、Ｈ₂発生量が過剰にならない程度にとどめる必
要がある。したがって、カソード電流密度は、フェライ
ト系ステンレス鋼では０.１〜３.０ｋＡ／ｍ²、オース
テナイト系ステンレス鋼であれば０.３〜３.０ｋＡ／ｍ
²とする。また、カソード電解の目的を達成するための
交番電解１サイクルあたりのカソード通電時間は０.０
１ｓｅｃ以上とすることが望ましい。

【００２８】〔交番電解サイクル〕交番電解１サイクル
あたりの適正通電時間は、アノード電解で０.０５〜０.
５ｓｅｃ、カソード電解では０.０１ｓｅｃ以上とする
のがよいことを述べたが、工業的規模での交番電源を考
慮した場合、アノードとカソードの通電時間は１：１と
することがコスト的な面から望ましい。このことから、
交番電解のサイクルは１〜１０Ｈｚの範囲とするのがよ
い。

【００２９】〔電解処理時間〕交番電解に要する処理時
間が２０ｓｅｃに満たないと、ステンレス鋼板表面にピ
ット未発生箇所が多く残り、Ｌmaxを低く抑えることが
できない。一方、１２０ｓｅｃを超えて電解しても粗面
化形態に大きな差はなく、それ以上の処理は経済上不利
になる。したがって、本発明の交番電解に要する処理時
間は２０〜１２０ｓｅｃとする。

【００３０】以上のような交番電解による粗面化処理
は、工業的規模での連続生産に十分対応できるものであ
る。長尺が必要とされる屋根材などの用途には鋼帯とし
て提供することが好ましい。また、使用環境や用途に応
じて種々のステンレス鋼種に適用できる。さらに本発明
に係る防眩性粗面化ステンレス鋼板は、その粗面化表面
上にクリア塗装を施して用いることもできる。

【００３１】

【実施例】以下の実施例において示すＬmaxおよびΔＬ
は、請求項１の(1)に記載した方法で測定した測定値に
基づいて求めたものである。分光測光器は、株式会社村
上色彩技術研究所製の変角分光測色システムGCMS-4T型
装置を使用した。

【００３２】〔実施例１〕各ステンレス鋼種において、
適正な電解液の条件を調べた。板厚０.６ｍｍのＳＵＳ
４３０，ＳＵＳ４４４，ＳＵＳＸＭ２７，ＳＵＳ３０
４，ＳＵＳ３１６の各種２Ｄ仕上げステンレス鋼板に通
常の電解脱脂・酸洗を施した材料について、塩化第二鉄
水溶液の温度および電解液中に含まれるＦｅ³⁺の濃度を
塩化第二鉄により種々変えた条件の電解液を使用して、
アノード電流密度を５.０ｋＡ／ｍ²，カソード電流密度
を０.１〜３.０ｋＡ／ｍ²，交番電解サイクルを２.５Ｈ
ｚ，処理時間を６０ｓｅｃとした条件で電解処理を行
い、それぞれの鋼種について適正な電解液の条件範囲を
調査した。

【００３３】図７にその結果を示す。図７中、各鋼種ご
とに枠で囲まれた領域が、その鋼種についてＬmaxを７
０以下にすることができる適正範囲を表す。一般的に不
動態化作用が強いとされる鋼種ほど適正範囲は高濃度・
高温度側となることがわかる。本発明者らの調査の結
果、主要なステンレス鋼種においては工業上管理しやす
い３０〜７０℃の液温範囲において適正な塩化第二鉄濃
度を設定することが可能であり、具体的にはフェライト
系鋼種では１〜７０ｇ／Ｌの範囲に、オーステナイト系
鋼種では３０〜１２０ｇ／Ｌの範囲に塩化第二鉄濃度を
それぞれ調整することが望ましい。

【００３４】〔実施例２〕ＬmaxおよびΔＬに及ぼすピ
ット開口部の平均径Ｄの影響を調べた。板厚０.５ｍｍ
のＳＵＳ３０４の２Ｂ仕上げ材に通常の電解脱脂・酸洗
を施した材料について、Ｆｅ³⁺を５０ｇ／Ｌ含み、液温
が５０℃の塩化第二鉄水溶液を用いて、アノード電流密
度を３.０ｋＡ／ｍ²，カソード電流密度を０.５ｋＡ／
ｍ²，処理時間を４５ｓｅｃと一定にして、交番電解サ
イクルを０.５〜１０Ｈｚの範囲内で変えた条件で電解
処理を行い、ピット開口部の平均径Ｄが種々の段階にあ
るサンプルを作製した。いずれのサンプルも鋼板表面に
凹面状のピットが高密度に形成しており、ピット未発生
部分の面積率はいずれも５％以下であった。また、いず
れのサンプルにおいても形成している大部分のピットは
深さが開口径の１／４以上となる形状を有していた。

【００３５】図８に、ピット開口部の平均径ＤとＬmax
およびΔＬの関係を示す。Ｄが小さくなればＬmax，Δ
Ｌとも低くなる傾向が見られ、Ｌmaxを７０以下にする
にはＤを５μｍ以下とすることが望ましい。

【００３６】〔実施例３〕電解処理条件と、Ｌmaxおよ
びΔＬの関係を調べた。板厚０.３ｍｍのＳＵＳ４４４
およびＳＵＳ３０４の２Ｄ仕上げ材に通常の電解脱脂・
酸洗を施した鋼板について種々の条件で液温５０℃の塩
化第二鉄水溶中で液電解処理を行い、表面を粗面化し
た。水溶液中のＦｅ³⁺濃度はＳＵＳ４４４では３０ｇ／
Ｌ，ＳＵＳ３０４では７５ｇ／Ｌとした。得られたサン
プルについてピット開口部の平均径Ｄ，ピット未発生部
分の面積率，Ｌmax，ΔＬを求めた。その結果を表１，
表２に示す。なお、表中に記載したアノード電流密度・
カソード電流密度は、台形波または正弦波（交流波）で
はその最大電流密度の値を示した。また、比較のため
に、塩化第二鉄以外の電解液を用いて電解処理したサン
プルについても同様の調査を行った。その結果を表３に
示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】表１の本発明に係る電解条件で処理したN
o.1〜11は、Ｄが０.５〜５μｍの範囲、かつピット未発
生部分の面積率が４０％以下であり、Ｌmaxは７０以
下，ΔＬは２０以下と、方向依存性の小さい低明度特性
を示すものであった。交番電源波形は矩形波，台形波，
正弦波（交流波）等の各種交番波形が利用できることが
わかる。これに対し、表２，表３に示す本発明規定範囲
外の電解条件で処理したものはＬmaxが７０を超えてい
た。なお、このうちNo.21, 24では形成している大部分
のピットは深さが開口径の１／４未満と浅い形状になっ
ていた。

【００４１】〔実施例４〕ステンレス鋼板の表面仕上げ
と、Ｌmax，ΔＬ，および耐食性の関係を調べた。板厚
０.８ｍｍ，幅６００ｍｍのＳＵＳ３０４の２Ｂ仕上げ
鋼帯を、通常の電解脱脂・酸洗後、液温５０℃，Ｆｅ³⁺
濃度７０ｇ／Ｌの塩化第二鉄水溶液を用いて、アノード
電流密度５.０ｋＡ／ｍ²，カソード電流密度１.０ｋＡ
／ｍ²，交番電解サイクル５Ｈｚと一定にし、ライン速
度を変えることで処理時間を２０，６０，１２０秒とし
た条件で電解処理した３種類のサンプル（いずれも本発
明対象材）を準備した。また比較材として、同じＳＵＳ
３０４の２Ｂ仕上げ材の表面にJIS G 5903に準ずる粒度
30のスチールグリッドを用いて吹き付け圧：３ｋｇ／ｃ
ｍ²としたブラスト加工を行い、Ｒmax：１２.４μｍ，
Ｒｚ：８.２μｍ，Ｒａ：２.２μｍの表面粗度を有する
サンプルを準備した。さらに同じＳＵＳ３０４の２Ｂ仕
上げままのサンプル（粗面化処理していないもの）も準
備した。これらのサンプルについてピット開口部の平均
径Ｄ，ピット未発生部分の面積率，Ｌmax，ΔＬを求め
るとともに、「JIS S 2371に従った塩水噴霧試験×２ｈ
ｒ→６０℃乾燥×４ｈｒ→相対湿度１００％，５０℃の
湿潤試験×２ｈｒ」を１サイクルとするサイクル腐食試
験に供して５％赤錆発生までに要した腐食試験サイクル
数を求めた。その結果を表４に示す。また図９には受光
角０〜８０°の範囲で５°刻みに測定した明度指数Ｌ^*
の値をプロットした結果を示す。

【００４２】

【表４】

【００４３】図９からわかるように、本発明の電解粗面
化処理材ではいずれの受光角度においても明度指数Ｌ^*
が７０以下の低明度特性を示し、その変動幅もΔＬが２
０以下と小さい。また、６０秒処理材および１２０秒処
理材の例によって実証されるように、本発明に従えばＬ
maxが６０以下で、かつΔＬが１５以下という、明度的
に極めて落ち着きのある材料を得ることが可能である。
これに対し、ブラスト加工材では受光角によって明度が
大きく変化し、明度の方向依存性が大きいことがわか
る。

【００４４】また、表４からわかるように、サイクル腐
食試験の結果、本発明に係る電解処理材(No.51〜53)で
は、電解処理を施す前の状態(No.55)よりも耐食性が向
上する傾向にあった。これは、本発明の粗面化処理は、
孔食領域とＨ₂発生領域のあいだにある不動態化領域を
挟んだ交番電解によってなされるので粗面化処理中に若
干の不動態化皮膜の成長があるためと推察される。逆
に、ブラスト処理材(No.54)では耐食性の劣化がみられ
た。

【００４５】なお、表４中には参考のために図５の方法
で測定した一般的な明度の値（Ｌ値）も併せて示してお
いた。

【００４６】〔実施例５〕鋼板のＬmaxおよびΔＬと、
実際にその鋼板に太陽光を当てた場合の視覚的な色調の
均一さとの関係を確かめた。上記実施例で用いた各サン
プルに屋外で太陽光を種々の角度から当てながら、肉眼
で見たときの色調変化の程度を観察した。その際、太陽
が観察者の正面，側面，または背面となる各ポジション
で観察し、観察は従来の防眩性ダル圧延仕上げステンレ
ス鋼板との対比観察によって行った。その結果、太陽−
サンプル−観察者の位置関係があらゆる場合において、
Ｌmaxが小さいものほど明度的に暗い外観を呈し、また
ΔＬが小さいものほど色調の方向依存性が小さいことが
確認された。そして、Ｌmax，ΔＬが本発明の規定範囲
にあるものは、従来材と比較して見る角度による色調変
化が顕著に小さく暗い外観、すなわち明度的に落ち着い
た外観を呈するものであることが確かめられた。

【００４７】

【発明の効果】本発明では、粗面化表面の明度の方向依
存性を評価し得る新たな明度指数ＬmaxおよびΔＬを導
入して、防眩性の観点からステンレス鋼板の表面形態を
特定した。これらの明度指数によって規定される本発明
の防眩性ステンレス鋼板は、見る角度による色調変化が
小さくかつ防眩性も高いので、建造物の外装材として使
用したときにはステンレス鋼の肌を活かしながらも明度
的に落ち着いた、いわば周辺環境にやさしい景観を呈す
るようになる。このため、従来、ステンレス鋼外装材の
使用が受け入れられなかったところへの適用が可能にな
る。また、本発明に係る粗面化ステンレス鋼板は意匠性
が高くかつ耐食性にも優れるので、外装材のみならず多
くの用途への適用が期待される。加えて本発明鋼板は工
業的に大量生産することができる。したがって本発明
は、外装材をはじめとする多く用途においてステンレス
鋼板の普及に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防眩性粗面化ステンレス鋼板の表面を
真上から見た電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図２】図１のステンレス鋼板の断面の電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）写真である。

【図３】本発明の別の例である防眩性粗面化ステンレス
鋼板の断面の電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図４】本発明のさらに別の例である防眩性粗面化ステ
ンレス鋼板の断面の電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図５】積分球を使用した一般的な明度の測定方法を示
す模式図である。

【図６】本発明に規定するＬmaxおよびΔＬを求めるた
めの明度の測定方法を示す模式図である。

【図７】各種ステンレス鋼についての、交番電解液とし
て使用する塩化第二鉄水溶液の温度と濃度の適正範囲を
表すグラフである。

【図８】ステンレス鋼板表面に形成したピットの開口部
の平均径ＤとＬmaxおよびΔＬの関係を表すグラフであ
る。

【図９】本発明の電解処理材および比較材について、本
発明で利用する明度測定方法における受光角とその角度
における明度指数Ｌ^*の関係を表すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多々納 政義 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内 (72)発明者 内田 幸夫 大阪府堺市石津西町５番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記(1)で定義するＬmaxが７０以下であ
   る明度方向依存性の小さい防眩性粗面化ステンレス鋼
   板。 (1)Ｌmax：JIS Z 8722 4.2に規定される分光測光器を用
   いて、試料面の法線に対して光軸が４５±２°の角度を
   なす一つの光線束で試料を照明し、試料面の法線とのな
   す角度が０°〜８０°の間の５°刻みの各々の角度の方
   向の反射光を受光して測定した一群の明度指数Ｌ^*の中
   で、最大の値をいう。ただし、照明光軸，試料の法線，
   および受光する反射光軸は同一平面上にあるものとし、
   明度指数Ｌ^*はJIS Z 8729 4に規定されるCIE1976明度Ｌ
   ^*を意味する。
2. 【請求項２】 請求項１の(1)で定義するＬmaxが７０以
   下で、かつ下記(2)で定義するΔＬが２０以下である明
   度方向依存性の小さい防眩性粗面化ステンレス鋼板。 (2)ΔＬ：請求項１の(1)でいう一群のＬ^*の中で最小の
   値をＬminとするとき、Ｌmax−Ｌminで表される値をい
   う。
3. 【請求項３】 請求項１の(1)で定義するＬmaxが６０以
   下で、かつ下記(2)で定義するΔＬが１５以下である明
   度方向依存性の小さい防眩性粗面化ステンレス鋼板。
4. 【請求項４】 鋼板表面に、塩化第二鉄水溶液中での交
   番電解によって生成した凹面状のピットが、ピット未発
   生部分の面積率が４０％以下であるように高密度に形成
   している請求項１，２または３に記載の明度方向依存性
   の小さい防眩性粗面化ステンレス鋼板。
5. 【請求項５】 鋼板表面に、塩化第二鉄水溶液中での交
   番電解によって生成した凹面状のピットが、ピット未発
   生部分の面積率が４０％以下であるように高密度に形成
   しており、ピット開口部の平均径Ｄが０.５〜５μｍで
   ある請求項１または２に記載の明度方向依存性の小さい
   防眩性粗面化ステンレス鋼板。
6. 【請求項６】 Ｆｅ³⁺濃度：１〜７０ｇ／Ｌの塩化第二
   鉄水溶液中で、アノード電解時の電流密度：１.０〜１
   ０.０ｋＡ／ｍ²，カソード電解時の電流密度：０.１〜
   ３.０ｋＡ／ｍ²とした周波数：１〜１０Ｈｚの交番電解
   をフェライト系ステンレス鋼板の少なくとも片面に２０
   〜１２０秒間施して表面を粗面化する、請求項１，２，
   ３，４または５に記載の明度方向依存性の小さい防眩性
   粗面化ステンレス鋼板の製造方法。
7. 【請求項７】 Ｆｅ³⁺濃度：３０〜１２０ｇ／Ｌの塩化
   第二鉄水溶液中で、アノード電解時の電流密度：１.０
   〜１０.０ｋＡ／ｍ²，カソード電解時の電流密度：０.
   ３〜３.０ｋＡ／ｍ²とした周波数：１〜１０Ｈｚの交番
   電解をオーステナイト系ステンレス鋼板の少なくとも片
   面に２０〜１２０秒間施して表面を粗面化する、請求項
   １，２，３，４または５に記載の明度方向依存性の小さ
   い防眩性粗面化ステンレス鋼板の製造方法。
8. 【請求項８】 鋼板は鋼帯である請求項１，２，３，４
   または５に記載の明度方向依存性の小さい防眩性粗面化
   ステンレス鋼板。
9. 【請求項９】 鋼板は鋼帯である請求項６または７に記
   載の明度方向依存性の小さい防眩性粗面化ステンレス鋼
   板の製造方法。
10. 【請求項１０】 鋼板は外装用鋼板である請求項１，
    ２，３，４，５または８に記載の明度方向依存性の小さ
    い防眩性粗面化ステンレス鋼板。
11. 【請求項１１】 鋼板は外装用鋼板である請求項６，７
    または９に記載の明度方向依存性の小さい防眩性粗面化
    ステンレス鋼板の製造方法。