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特開2024-126485親水性ステンレス鋼材及びその製造方法、並びに親水性部材
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024126485
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】親水性ステンレス鋼材及びその製造方法、並びに親水性部材
(51)【国際特許分類】
C23C 8/18 20060101AFI20240912BHJP
C22C 38/44 20060101ALI20240912BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20240912BHJP
C21D 9/46 20060101ALN20240912BHJP
【ＦＩ】
C23C8/18
C22C38/44
C22C38/00 302Z
C21D9/46 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023034880
(22)【出願日】2023-03-07
(71)【出願人】
【識別番号】503378420
【氏名又は名称】日鉄ステンレス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000523
【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】森田 一成
(72)【発明者】
【氏名】河野 明訓
(72)【発明者】
【氏名】溝口 太一朗
【テーマコード（参考）】
4K037
【Ｆターム（参考）】
4K037EA01
4K037EA05
4K037EA12
4K037EA15
4K037EA17
4K037EA18
4K037EA19
4K037EA20
4K037EA21
4K037EA22
4K037EA23
4K037EA24
4K037EA27
4K037EA28
4K037EA31
4K037EB09
4K037FF00
4K037FJ02
4K037FJ07
4K037HA05
(57)【要約】
【課題】親水性の寿命が長く、意匠性及びリサイクル性に優れる安価な親水性ステンレス鋼材を提供する。
【解決手段】ステンレス鋼材２０と、ステンレス鋼材２０の表面に形成された酸化皮膜３０とを備える親水性ステンレス鋼材１０である。酸化皮膜３０はＳｉ系外層３１及びＮｂ系内層３２を含む。Ｓｉ系外層３１は、平均厚さが１．００～５０．００ｎｍ、厚さの標準偏差が０．２０ｎｍ以下である。Ｎｂ系内層３２は、平均厚さが１．００～３０．００ｎｍ、厚さの標準偏差が０．２０ｎｍ以下である。酸化皮膜３０の表面性状のアスペクト比Ｓｔｒは０．１３０以上である。
【選択図】図１
【解決手段】ステンレス鋼材２０と、ステンレス鋼材２０の表面に形成された酸化皮膜３０とを備える親水性ステンレス鋼材１０である。酸化皮膜３０はＳｉ系外層３１及びＮｂ系内層３２を含む。Ｓｉ系外層３１は、平均厚さが１．００～５０．００ｎｍ、厚さの標準偏差が０．２０ｎｍ以下である。Ｎｂ系内層３２は、平均厚さが１．００～３０．００ｎｍ、厚さの標準偏差が０．２０ｎｍ以下である。酸化皮膜３０の表面性状のアスペクト比Ｓｔｒは０．１３０以上である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステンレス鋼材と、前記ステンレス鋼材の表面に形成された酸化皮膜とを備え、
前記酸化皮膜はＳｉ系外層及びＮｂ系内層を含み、
前記Ｓｉ系外層は、平均厚さが１．００～５０．００ｎｍ、厚さの標準偏差が０．２０ｎｍ以下であり、
前記Ｎｂ系内層は、平均厚さが１．００～３０．００ｎｍ、厚さの標準偏差が０．２０ｎｍ以下であり、
前記酸化皮膜の表面性状のアスペクト比Ｓｔｒが０．１３０以上である親水性ステンレス鋼材。
前記酸化皮膜はＳｉ系外層及びＮｂ系内層を含み、
前記Ｓｉ系外層は、平均厚さが１．００～５０．００ｎｍ、厚さの標準偏差が０．２０ｎｍ以下であり、
前記Ｎｂ系内層は、平均厚さが１．００～３０．００ｎｍ、厚さの標準偏差が０．２０ｎｍ以下であり、
前記酸化皮膜の表面性状のアスペクト比Ｓｔｒが０．１３０以上である親水性ステンレス鋼材。
【請求項2】
前記ステンレス鋼材は、質量基準で、Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．４５～３．００％、Ｍｎ：１．００％以下、Ｎｉ：２．００％以下、Ｃｒ：１７．５０～１８．５０％、Ａｌ：０．０４０％以下、Ｎｂ：０．２００～０．５００％、Ｔｉ：０．１００％以下、Ｏ：０．０１００％以下を含み、残部がＦｅ及び不純物からなる組成を有する、請求項１に記載の親水性ステンレス鋼材。
【請求項3】
前記ステンレス鋼材は、質量基準で、Ｍｏ：０．０４０％以下、Ｎ：０．０３０％以下、Ｓｎ：０．１００％以下から選択される１種以上を更に含む、請求項２に記載の親水性ステンレス鋼材。
【請求項4】
前記親水性ステンレス鋼材の製造から４週間後の水接触角が６０．０°以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の親水性ステンレス鋼材。
【請求項5】
請求項１～３のいずれか一項に記載の親水性ステンレス鋼材の製造方法であって、
ステンレス冷延材を、水素比率が７０体積％以上である水素ガス雰囲気下、－４０～－６０℃の露点、１０００～１０５０℃の温度で光輝焼鈍する、親水性ステンレス鋼材の製造方法。
ステンレス冷延材を、水素比率が７０体積％以上である水素ガス雰囲気下、－４０～－６０℃の露点、１０００～１０５０℃の温度で光輝焼鈍する、親水性ステンレス鋼材の製造方法。
【請求項6】
請求項１～３のいずれか一項に記載の親水性ステンレス鋼材を備える親水性部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、親水性ステンレス鋼材及びその製造方法、並びに親水性部材に関する。
【背景技術】
【0002】
ステンレス鋼材は、耐食性に優れるとともに、研磨仕上、光沢仕上などによる様々な意匠性を有する美麗な外観及び清潔感を有することから、各種業務用又は家庭用の厨房機器などに使用されている。
しかし、これらの用途においては、人の手肌による接触にさらされるために手垢などの汚れが付着し易く、食材、調味料などにより汚れる機会も多い。このため、洗剤を用いた清掃などのメンテナンスを常に心がけないと、外観上の美麗さを失うばかりでなく、汚れを起点とした錆の発生を招きやすいという問題がある。
しかし、これらの用途においては、人の手肌による接触にさらされるために手垢などの汚れが付着し易く、食材、調味料などにより汚れる機会も多い。このため、洗剤を用いた清掃などのメンテナンスを常に心がけないと、外観上の美麗さを失うばかりでなく、汚れを起点とした錆の発生を招きやすいという問題がある。
【0003】
このような問題を解決する方法として、汚れを付着し難くする（すなわち、防汚性を付与する）とともに、付着した汚れを水洗で除去できる（すなわち、メンテナンスフリー性を付与する）ようにステンレス鋼材の表面を親水化する技術がある。
ステンレス鋼材の表面を親水化する手段としては、ステンレス鋼材の表面に親水性物質（例えば、親水性塗料）をコーティングする方法、ステンレス鋼材の表面に適度な凹凸を形成して親水性を高める方法、ステンレス鋼材の表面に熱処理により特定の元素を濃化させて親水性を付与する方法などが提案されている。
ステンレス鋼材の表面を親水化する手段としては、ステンレス鋼材の表面に親水性物質（例えば、親水性塗料）をコーティングする方法、ステンレス鋼材の表面に適度な凹凸を形成して親水性を高める方法、ステンレス鋼材の表面に熱処理により特定の元素を濃化させて親水性を付与する方法などが提案されている。
【0004】
例えば、特許文献１には、酸洗によって表面に微細な凹凸を形成することで親水性を高めた高強度複相組織のステンレス鋼板が記載されている。
また、特許文献２には、塩化第二鉄液のスプレーエッチングにより粗化面を形成することによって親水性を付与したオフセット印刷機用ステンレス平板が記載されている。
さらに、特許文献３～５には、特定の条件で光輝焼鈍することによって親水性ステンレス鋼板を製造する方法が記載されている。
また、特許文献２には、塩化第二鉄液のスプレーエッチングにより粗化面を形成することによって親水性を付与したオフセット印刷機用ステンレス平板が記載されている。
さらに、特許文献３～５には、特定の条件で光輝焼鈍することによって親水性ステンレス鋼板を製造する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平１１－２７９７０６号公報
【特許文献2】特開平９－３９４２６号公報
【特許文献3】特開平１０－２５９４１８号公報
【特許文献4】特開２００５－１６３１０２号公報
【特許文献5】特開２００７－１１９８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ステンレス鋼材の表面に親水性物質（例えば、親水性塗料）をコーティングする従来の方法は、親水性物質の使用に伴ってコストアップを招いたり、リサイクルの観点から環境負荷を増加させたりする場合が多い。
ステンレス鋼材の表面に適度な凹凸を形成して親水性を高める従来の方法（特許文献１及び２）は、意匠性の低下をもたらすため、意匠性が要求される用途に適用することができない。
ステンレス鋼材の表面に熱処理により特定の元素を濃化させて親水性を付与する従来の方法（特許文献３～５）は、親水性のレベルが十分とはいえない。特に、従来の方法は、ステンレス鋼材の表面において、特定の元素が濃化した酸化皮膜が局所的に形成されている（すなわち、酸化皮膜の厚さのバラツキが大きい）ため、親水性が十分でない表面が局所的に存在することになる。そのため、初期の親水性が確保できていたとしても親水性の寿命が短くなってしまい、近年要求されている防汚性及びメンテナンスフリー性を十分満足できるものではなかった。
ステンレス鋼材の表面に適度な凹凸を形成して親水性を高める従来の方法（特許文献１及び２）は、意匠性の低下をもたらすため、意匠性が要求される用途に適用することができない。
ステンレス鋼材の表面に熱処理により特定の元素を濃化させて親水性を付与する従来の方法（特許文献３～５）は、親水性のレベルが十分とはいえない。特に、従来の方法は、ステンレス鋼材の表面において、特定の元素が濃化した酸化皮膜が局所的に形成されている（すなわち、酸化皮膜の厚さのバラツキが大きい）ため、親水性が十分でない表面が局所的に存在することになる。そのため、初期の親水性が確保できていたとしても親水性の寿命が短くなってしまい、近年要求されている防汚性及びメンテナンスフリー性を十分満足できるものではなかった。
【0007】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、親水性の寿命が長く、意匠性及びリサイクル性に優れる安価な親水性ステンレス鋼材及びその製造方法、並びに親水性部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、親水性ステンレス鋼材について鋭意研究を行った結果、ステンレス鋼材の表面に、特定の平均厚さ及び厚さの標準偏差を有するＳｉ系外層及びＮｂ系内層を含み、表面性状のアスペクト比Ｓｔｒを特定の範囲に制御した酸化皮膜を設けることにより、上記の問題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち、本発明は、ステンレス鋼材と、前記ステンレス鋼材の表面に形成された酸化皮膜とを備え、前記酸化皮膜はＳｉ系外層及びＮｂ系内層を含み、前記Ｓｉ系外層は、平均厚さが１．００～５０．００ｎｍ、厚さの標準偏差が０．２０ｎｍ以下であり、前記Ｎｂ系内層は、平均厚さが１．００～３０．００ｎｍ、厚さの標準偏差が０．２０ｎｍ以下であり、前記酸化皮膜の表面性状のアスペクト比Ｓｔｒが０．１３０以上である親水性ステンレス鋼材である。
【0010】
また、本発明は、前記親水性ステンレス鋼材の製造方法であって、ステンレス冷延材を、水素比率が７０体積％以上である水素ガス雰囲気下、－４０～－６０℃の露点、１０００～１０５０℃の温度で光輝焼鈍する、親水性ステンレス鋼材の製造方法である。
【0011】
さらに、本発明は、前記親水性ステンレス鋼材を備える親水性部材である。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、親水性の寿命が長く、意匠性及びリサイクル性に優れる安価な親水性ステンレス鋼材及びその製造方法、並びに親水性部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態に係るステンレス鋼材の断面の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施形態に対し変更、改良などが適宜加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。
なお、本明細書において成分に関する「％」表示は、特に断らない限り「質量％」を意味する。
なお、本明細書において成分に関する「％」表示は、特に断らない限り「質量％」を意味する。
【0015】
（１．親水性ステンレス鋼材）
図１は、本発明の実施形態に係るステンレス鋼材の断面の模式図である。
図１に示されるように、本発明の実施形態に係る親水性ステンレス鋼材１０は、ステンレス鋼材２０（母材）と、ステンレス鋼材２０の表面に形成された酸化皮膜３０とを備える。酸化皮膜３０はＳｉ系外層３１及びＮｂ系内層３２を含む。
ここで、本明細書において「ステンレス鋼材２０」とは、ステンレス鋼から形成された材料のことを意味し、その材形は特に限定されない。材形の例としては、板状（帯状を含む）、棒状、管状などが挙げられる。
図１は、本発明の実施形態に係るステンレス鋼材の断面の模式図である。
図１に示されるように、本発明の実施形態に係る親水性ステンレス鋼材１０は、ステンレス鋼材２０（母材）と、ステンレス鋼材２０の表面に形成された酸化皮膜３０とを備える。酸化皮膜３０はＳｉ系外層３１及びＮｂ系内層３２を含む。
ここで、本明細書において「ステンレス鋼材２０」とは、ステンレス鋼から形成された材料のことを意味し、その材形は特に限定されない。材形の例としては、板状（帯状を含む）、棒状、管状などが挙げられる。
【0016】
Ｓｉ系外層３１は、酸化皮膜３０の表面側の層である。
ここで、本明細書において「Ｓｉ系外層３１」とは、Ｓｉの酸化物（ＳｉＯ2）を主体とする層のことを意味する。具体的には、酸化皮膜３０のうち、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｂ及びＴｉの元素の合計に対するＳｉの濃度が４０原子％以上の層のことを意味する。
Ｓｉの濃度は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定することができる。具体的には、ＴＥＭに付属したエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）を用い、約０．１ｎｍ程度のビーム径にて各元素の濃度を測定することによってＳｉの濃度を求めることができる。
ここで、本明細書において「Ｓｉ系外層３１」とは、Ｓｉの酸化物（ＳｉＯ2）を主体とする層のことを意味する。具体的には、酸化皮膜３０のうち、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｂ及びＴｉの元素の合計に対するＳｉの濃度が４０原子％以上の層のことを意味する。
Ｓｉの濃度は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定することができる。具体的には、ＴＥＭに付属したエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）を用い、約０．１ｎｍ程度のビーム径にて各元素の濃度を測定することによってＳｉの濃度を求めることができる。
【0017】
Ｓｉ系外層３１は、平均厚さが１．００～５０．００ｎｍ、好ましくは１．５０～３０．００ｎｍ、より好ましくは２．００～１０．００ｎｍ、更に好ましくは３．００～８．００ｎｍである。また、Ｓｉ系外層３１の厚さの標準偏差が、０．２０ｎｍ以下、好ましくは０．１９ｎｍ以下である。このような範囲にＳｉ系外層３１の平均厚さ及び厚さの標準偏差を制御することにより、特定の平均厚さを有する均一なＳｉ系外層３１が表面に形成されているといえるため、所望の親水性を確保することができる。
【0018】
ここで、Ｓｉ系外層３１の平均厚さは、親水性ステンレス鋼材１０の断面を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察し、ＴＥＭ像から任意の１００か所におけるＳｉ系外層３１の厚さを測定し、それらの平均値を算出することによって求めることができる。
また、Ｓｉ系外層３１の厚さの標準偏差は、Ｓｉ系外層３１の平均厚さと同様にして、ＴＥＭ像から任意の１００点におけるＳｉ系外層３１の厚さを測定した後、それらのデータから周知の方法によって算出することができる。
また、Ｓｉ系外層３１の厚さの標準偏差は、Ｓｉ系外層３１の平均厚さと同様にして、ＴＥＭ像から任意の１００点におけるＳｉ系外層３１の厚さを測定した後、それらのデータから周知の方法によって算出することができる。
【0019】
Ｎｂ系内層３２は、酸化皮膜３０のステンレス鋼材２０（母材）側の層である。
ここで、本明細書において「Ｎｂ系内層３２」とは、Ｎｂの酸化物を主体とする層のことを意味する。具体的には、酸化皮膜３０のうち、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｂ及びＴｉの元素の合計に対するＮｂの濃度が２０原子％以上の層のことを意味する。
Ｎｂの濃度は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定することができる。具体的には、Ｓｉの濃度と同様に、ＴＥＭに付属したエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）を用い、約０．１ｎｍ程度のビーム径にて各元素の濃度を測定することによってＮｂの濃度を求めることができる。
ここで、本明細書において「Ｎｂ系内層３２」とは、Ｎｂの酸化物を主体とする層のことを意味する。具体的には、酸化皮膜３０のうち、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｂ及びＴｉの元素の合計に対するＮｂの濃度が２０原子％以上の層のことを意味する。
Ｎｂの濃度は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定することができる。具体的には、Ｓｉの濃度と同様に、ＴＥＭに付属したエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）を用い、約０．１ｎｍ程度のビーム径にて各元素の濃度を測定することによってＮｂの濃度を求めることができる。
【0020】
Ｎｂ系内層３２は、平均厚さが１．００～３０．００ｎｍ、好ましくは１．５０～１０．００ｎｍ、より好ましくは２．００～８．００ｎｍ、更に好ましくは２．００～６．００ｎｍである。また、Ｎｂ系内層３２の厚さの標準偏差が、０．２０ｎｍ以下、好ましくは０．１９ｎｍ以下である。このような範囲にＮｂ系内層３２の平均厚さ及び厚さの標準偏差を制御することにより、Ｎｂ系内層３２の表面に特定の平均厚さを有する均一なＳｉ系外層３１を形成することができるため、所望の親水性を確保することができる。
【0021】
ここで、Ｎｂ系内層３２の平均厚さは、親水性ステンレス鋼材１０の断面を透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察し、ＴＥＭ像から任意の１００か所におけるＮｂ系内層３２の厚さを測定し、それらの平均値を算出することによって求めることができる。
また、Ｎｂ系内層３２の厚さの標準偏差は、Ｎｂ系内層３２の平均厚さと同様にして、ＴＥＭ像から任意の１００点におけるＮｂ系内層３２の厚さを測定した後、それらのデータから周知の方法によって算出することができる。
また、Ｎｂ系内層３２の厚さの標準偏差は、Ｎｂ系内層３２の平均厚さと同様にして、ＴＥＭ像から任意の１００点におけるＮｂ系内層３２の厚さを測定した後、それらのデータから周知の方法によって算出することができる。
【0022】
酸化皮膜３０は、表面性状のアスペクト比Ｓｔｒが０．１３０以上、好ましくは０．１４０以上、より好ましくは０．１５０以上、更に好ましくは０．１６０以上である。
表面性状のアスペクト比Ｓｔｒは、表面性状の等方性、異方性を表す指標である。Ｓｔｒの値が０に近いほど異方性があり（例えば、研磨目が存在する）、１に近いほど等方性であるということができる。したがって、表面性状のアスペクト比Ｓｔｒを上記の範囲に制御することにより、意匠性を向上させることができる。
ここで、本明細書における「表面性状のアスペクト比Ｓｔｒ」は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠し、表面形状の測定及び解析を行うことによって得ることができる。
表面性状のアスペクト比Ｓｔｒは、表面性状の等方性、異方性を表す指標である。Ｓｔｒの値が０に近いほど異方性があり（例えば、研磨目が存在する）、１に近いほど等方性であるということができる。したがって、表面性状のアスペクト比Ｓｔｒを上記の範囲に制御することにより、意匠性を向上させることができる。
ここで、本明細書における「表面性状のアスペクト比Ｓｔｒ」は、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠し、表面形状の測定及び解析を行うことによって得ることができる。
【0023】
ステンレス鋼材２０（母材）の組成は、特に限定されないが、Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．４５～３．００％、Ｍｎ：１．００％以下、Ｎｉ：２．００％以下、Ｃｒ：１７．５０～１８．５０％、Ａｌ：０．０４０％以下、Ｎｂ：０．２００～０．５００％、Ｔｉ：０．１００％以下、Ｏ：０．０１００％以下を含み、残部がＦｅ及び不純物からなる組成を有することが好ましい。
ここで、本明細書において「不純物」とは、ステンレス鋼材２０を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップなどの原料、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。例えば、不純物として、Ｐ、Ｓなどが挙げられる。Ｐの含有量は典型的に０．０４０％以下、Ｓの含有量は典型的に０．０３０％以下である。
なお、不純物以外の各元素の含有量に関して、「ｘｘ％以下」を含むとは、ｘｘ％以下であるが、０％超（特に、不純物レベル超）の量を含むことを意味する。
ここで、本明細書において「不純物」とは、ステンレス鋼材２０を工業的に製造する際に、鉱石、スクラップなどの原料、製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本発明に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。例えば、不純物として、Ｐ、Ｓなどが挙げられる。Ｐの含有量は典型的に０．０４０％以下、Ｓの含有量は典型的に０．０３０％以下である。
なお、不純物以外の各元素の含有量に関して、「ｘｘ％以下」を含むとは、ｘｘ％以下であるが、０％超（特に、不純物レベル超）の量を含むことを意味する。
【0024】
また、ステンレス鋼材２０は、Ｍｏ：０．０４０％以下、Ｎ：０．０３０％以下、Ｓｎ：０．１００％以下から選択される１種以上を更に含むことができる。
以下、各成分について詳細に説明する。
以下、各成分について詳細に説明する。
【0025】
＜Ｃ：０．０３０％以下＞
Ｃは、ステンレス鋼材２０の強度などの機械的特性に影響を与える元素である。ただし、Ｃ含有量が多すぎると、ステンレス鋼材２０の加工性及び耐粒界腐食性が低下してしまう。そのため、Ｃ含有量の上限値は、０．０３０％、好ましくは０．０２５％、より好ましくは０．０２０％である。一方、Ｃ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｃ含有量を過剰に少なくすることは精練コストの上昇につながる。そのため、Ｃ含有量の下限値は、好ましくは０．０００１％、より好ましくは０．００１％である。
Ｃは、ステンレス鋼材２０の強度などの機械的特性に影響を与える元素である。ただし、Ｃ含有量が多すぎると、ステンレス鋼材２０の加工性及び耐粒界腐食性が低下してしまう。そのため、Ｃ含有量の上限値は、０．０３０％、好ましくは０．０２５％、より好ましくは０．０２０％である。一方、Ｃ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｃ含有量を過剰に少なくすることは精練コストの上昇につながる。そのため、Ｃ含有量の下限値は、好ましくは０．０００１％、より好ましくは０．００１％である。
【0026】
＜Ｓｉ：０．４５～３．００％＞
Ｓｉは、Ｓｉ系外層３１を含む酸化皮膜３０をステンレス鋼材２０の表面に形成するために必要な元素である。したがって、Ｓｉ含有量が少なすぎると、Ｓｉ系外層３１を含む酸化皮膜３０が形成され難くなる。したがって、所定のＳｉ系外層３１を形成する観点から、Ｓｉ含有量の下限値は、０．４５％、好ましくは０．６０％、より好ましくは０．７０％、更に好ましくは１．００％である。一方、Ｓｉ含有量が多すぎると、冷間加工性が低下する。したがって、冷間加工性を担保する観点から、Ｓｉ含有量の上限値は、３．００％、好ましくは２．９５％、より好ましくは２．９０％、更に好ましくは２．８０％である。
Ｓｉは、Ｓｉ系外層３１を含む酸化皮膜３０をステンレス鋼材２０の表面に形成するために必要な元素である。したがって、Ｓｉ含有量が少なすぎると、Ｓｉ系外層３１を含む酸化皮膜３０が形成され難くなる。したがって、所定のＳｉ系外層３１を形成する観点から、Ｓｉ含有量の下限値は、０．４５％、好ましくは０．６０％、より好ましくは０．７０％、更に好ましくは１．００％である。一方、Ｓｉ含有量が多すぎると、冷間加工性が低下する。したがって、冷間加工性を担保する観点から、Ｓｉ含有量の上限値は、３．００％、好ましくは２．９５％、より好ましくは２．９０％、更に好ましくは２．８０％である。
【0027】
＜Ｍｎ：１．００％以下＞
Ｍｎは、オーステナイト相（γ相）形成元素であり、ステンレス鋼材２０の耐熱性を向上させる元素でもある。ただし、Ｍｎ含有量が多すぎると、ＳｉＯ2の生成を妨げるため、所定のＳｉ系外層３１を含む酸化皮膜３０が形成されない。そのため、Ｍｎ含有量の上限値は、１．００％、好ましくは０．９０％、より好ましくは０．８０％である。一方、Ｍｎ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｍｎによる効果を確保する観点から、好ましくは０．０１％、より好ましくは０．０３％である。
Ｍｎは、オーステナイト相（γ相）形成元素であり、ステンレス鋼材２０の耐熱性を向上させる元素でもある。ただし、Ｍｎ含有量が多すぎると、ＳｉＯ2の生成を妨げるため、所定のＳｉ系外層３１を含む酸化皮膜３０が形成されない。そのため、Ｍｎ含有量の上限値は、１．００％、好ましくは０．９０％、より好ましくは０．８０％である。一方、Ｍｎ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｍｎによる効果を確保する観点から、好ましくは０．０１％、より好ましくは０．０３％である。
【0028】
＜Ｎｉ：２．００％以下＞
Ｎｉも、Ｍｎと同様にオーステナイト相（γ相）形成元素であり、ステンレス鋼材２０の耐熱性を向上させる元素でもある。ただし、Ｎｉ含有量が多すぎると、ＳｉＯ2の生成を妨げるため、所定のＳｉ系外層３１を含む酸化皮膜３０が形成されない。そのため、Ｎｉ含有量の上限値は、２．００％、好ましくは１．８０％、より好ましくは１．６０％、更に好ましくは１．５０％である。一方、Ｎｉ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｎｉによる効果を確保する観点から、好ましくは０．０１％、より好ましくは０．０３％である。
Ｎｉも、Ｍｎと同様にオーステナイト相（γ相）形成元素であり、ステンレス鋼材２０の耐熱性を向上させる元素でもある。ただし、Ｎｉ含有量が多すぎると、ＳｉＯ2の生成を妨げるため、所定のＳｉ系外層３１を含む酸化皮膜３０が形成されない。そのため、Ｎｉ含有量の上限値は、２．００％、好ましくは１．８０％、より好ましくは１．６０％、更に好ましくは１．５０％である。一方、Ｎｉ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｎｉによる効果を確保する観点から、好ましくは０．０１％、より好ましくは０．０３％である。
【0029】
＜Ｃｒ：１７．５０～１８．５０％＞
Ｃｒは、ステンレス鋼材２０の耐食性を維持するために重要な元素である。ただし、Ｃｒ含有量が多すぎると、精錬コストの上昇を招く上に、固溶強化によって硬質化し、ステンレス鋼材２０の加工性が低下してしまう。そのため、Ｃｒ含有量の上限値は、１８．５０％、好ましくは１８．４０％、より好ましくは１８．３０％である。一方、Ｃｒ含有量が少なすぎると、耐食性が十分に得られない。そのため、Ｃｒ含有量の下限値は、１７．５０％、好ましくは１７．６０％、より好ましくは１７．７０％である。
Ｃｒは、ステンレス鋼材２０の耐食性を維持するために重要な元素である。ただし、Ｃｒ含有量が多すぎると、精錬コストの上昇を招く上に、固溶強化によって硬質化し、ステンレス鋼材２０の加工性が低下してしまう。そのため、Ｃｒ含有量の上限値は、１８．５０％、好ましくは１８．４０％、より好ましくは１８．３０％である。一方、Ｃｒ含有量が少なすぎると、耐食性が十分に得られない。そのため、Ｃｒ含有量の下限値は、１７．５０％、好ましくは１７．６０％、より好ましくは１７．７０％である。
【0030】
＜Ａｌ：０．０４０％以下＞
Ａｌは、精錬工程において脱酸のために用いられる元素である。また、Ａｌは、ステンレス鋼材２０の耐食性や耐酸化性を改善する元素でもある。ただし、Ａｌ含有量が多すぎると、酸化皮膜３０の親水性が低下してしまう。そのため、酸化皮膜３０の親水性を確保する観点から、Ａｌ含有量の上限値は、０．０４０％、好ましくは０．０３５％、より好ましくは０．０３０％である。一方、Ａｌ含有量の下限値は、特に限定されないが、好ましくは０．００１％、より好ましくは０．００３％である。
Ａｌは、精錬工程において脱酸のために用いられる元素である。また、Ａｌは、ステンレス鋼材２０の耐食性や耐酸化性を改善する元素でもある。ただし、Ａｌ含有量が多すぎると、酸化皮膜３０の親水性が低下してしまう。そのため、酸化皮膜３０の親水性を確保する観点から、Ａｌ含有量の上限値は、０．０４０％、好ましくは０．０３５％、より好ましくは０．０３０％である。一方、Ａｌ含有量の下限値は、特に限定されないが、好ましくは０．００１％、より好ましくは０．００３％である。
【0031】
＜Ｎｂ：０．２００～０．５００％＞
Ｎｂは、Ｎｂ系内層３２を含む酸化皮膜３０をステンレス鋼材２０の表面に形成するために必要な元素である。また、Ｎｂは、ステンレス鋼材２０の耐食性や溶接性を改善する元素でもある。したがって、所定のＮｂ系内層３２を形成する観点から、Ｎｂ含有量の下限値は、０．２００％、好ましくは０．２１０％、より好ましくは０．２３０％、更に好ましくは０．２５０％である。一方、Ｎｂ含有量が多すぎると、Ｎｂ系内層３２の平均厚さや厚さのバラツキ（標準偏差）が大きくなり、Ｎｂ系内層３２の表面に所定のＳｉ系外層３１を形成し難くなる。したがって、Ｎｂ含有量の上限値は、０．５００％、好ましくは０．４８０％、より好ましくは０．４６０％、更に好ましくは０．４５０％である。
Ｎｂは、Ｎｂ系内層３２を含む酸化皮膜３０をステンレス鋼材２０の表面に形成するために必要な元素である。また、Ｎｂは、ステンレス鋼材２０の耐食性や溶接性を改善する元素でもある。したがって、所定のＮｂ系内層３２を形成する観点から、Ｎｂ含有量の下限値は、０．２００％、好ましくは０．２１０％、より好ましくは０．２３０％、更に好ましくは０．２５０％である。一方、Ｎｂ含有量が多すぎると、Ｎｂ系内層３２の平均厚さや厚さのバラツキ（標準偏差）が大きくなり、Ｎｂ系内層３２の表面に所定のＳｉ系外層３１を形成し難くなる。したがって、Ｎｂ含有量の上限値は、０．５００％、好ましくは０．４８０％、より好ましくは０．４６０％、更に好ましくは０．４５０％である。
【0032】
＜Ｔｉ：０．１００％以下＞
Ｔｉは、ステンレス鋼材２０の耐食性や溶接性を改善する元素である。ただし、Ｔｉ含有量が多すぎると、酸化皮膜３０中にＴｉが多く含有されてしまい、酸化皮膜３０の親水性が低下してしまう。したがって、Ｔｉ含有量の上限値は、０．１００％、好ましくは０．０５０％、より好ましくは０．０３０％、更に好ましくは０．０１０％である。一方、Ｔｉ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｔｉによる効果を確保する観点から、好ましくは０．００１％、より好ましくは０．００３％である。
Ｔｉは、ステンレス鋼材２０の耐食性や溶接性を改善する元素である。ただし、Ｔｉ含有量が多すぎると、酸化皮膜３０中にＴｉが多く含有されてしまい、酸化皮膜３０の親水性が低下してしまう。したがって、Ｔｉ含有量の上限値は、０．１００％、好ましくは０．０５０％、より好ましくは０．０３０％、更に好ましくは０．０１０％である。一方、Ｔｉ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｔｉによる効果を確保する観点から、好ましくは０．００１％、より好ましくは０．００３％である。
【0033】
＜Ｏ：０．０１００％以下＞
Ｏは、酸化皮膜３０の形成に影響を与える元素である。所定の酸化皮膜３０を形成する観点から、Ｏ含有量の上限値は、０．０１００％、好ましくは０．００８０％、より好ましくは０．００６０％、更に好ましくは０．００５０％である。一方、Ｏ含有量の下限値は、特に限定されないが、一般的に０．０００１％、好ましくは０．０００３％である。
Ｏは、酸化皮膜３０の形成に影響を与える元素である。所定の酸化皮膜３０を形成する観点から、Ｏ含有量の上限値は、０．０１００％、好ましくは０．００８０％、より好ましくは０．００６０％、更に好ましくは０．００５０％である。一方、Ｏ含有量の下限値は、特に限定されないが、一般的に０．０００１％、好ましくは０．０００３％である。
【0034】
＜Ｍｏ：０．０４０％以下＞
Ｍｏは、ステンレス鋼材２０の耐食性を改善する元素であり、必要に応じて添加される。ただし、Ｍｏ含有量が多すぎると、製造コストの上昇につながる。そのため、Ｍｏ含有量の上限値は、０．０４０％、好ましくは０．０３５％、より好ましくは０．０３０％である。一方、Ｍｏ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｍｏによる効果を得る観点から、好ましくは０．００１％、より好ましくは０．００３％である。
Ｍｏは、ステンレス鋼材２０の耐食性を改善する元素であり、必要に応じて添加される。ただし、Ｍｏ含有量が多すぎると、製造コストの上昇につながる。そのため、Ｍｏ含有量の上限値は、０．０４０％、好ましくは０．０３５％、より好ましくは０．０３０％である。一方、Ｍｏ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｍｏによる効果を得る観点から、好ましくは０．００１％、より好ましくは０．００３％である。
【0035】
＜Ｎ：０．０３０％以下＞
Ｎは、Ｍｏと同様に、ステンレス鋼材２０の耐食性を改善する元素であり、必要に応じて添加される。ただし、Ｎ含有量が多すぎると、硬質化してステンレス鋼材２０の加工性が低下してしまう。そのため、Ｎ含有量の上限値は、０．０３０％、好ましくは０．０２５％、より好ましくは０．０２０％である。一方、Ｎ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｎによる効果を得る観点から、好ましくは０．００１％、より好ましくは０．００３％である。
Ｎは、Ｍｏと同様に、ステンレス鋼材２０の耐食性を改善する元素であり、必要に応じて添加される。ただし、Ｎ含有量が多すぎると、硬質化してステンレス鋼材２０の加工性が低下してしまう。そのため、Ｎ含有量の上限値は、０．０３０％、好ましくは０．０２５％、より好ましくは０．０２０％である。一方、Ｎ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｎによる効果を得る観点から、好ましくは０．００１％、より好ましくは０．００３％である。
【0036】
＜Ｓｎ：０．１００％以下＞
Ｓｎは、Ｍｏ及びＮと同様に、ステンレス鋼材２０の耐食性を改善する元素であり、必要に応じて添加される。ただし、Ｓｎ含有量が多すぎると、製造コストの上昇につながる。そのため、Ｓｎ含有量の上限値は、０．１００％、好ましくは０．０９０％、より好ましくは０．０８０％である。一方、Ｓｎ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｓｎによる効果を得る観点から、好ましくは０．００１％、より好ましくは０．００２％である。
Ｓｎは、Ｍｏ及びＮと同様に、ステンレス鋼材２０の耐食性を改善する元素であり、必要に応じて添加される。ただし、Ｓｎ含有量が多すぎると、製造コストの上昇につながる。そのため、Ｓｎ含有量の上限値は、０．１００％、好ましくは０．０９０％、より好ましくは０．０８０％である。一方、Ｓｎ含有量の下限値は、特に限定されないが、Ｓｎによる効果を得る観点から、好ましくは０．００１％、より好ましくは０．００２％である。
【0037】
ステンレス鋼材２０の金属組織は、特に限定されず、フェライト系、オーステナイト系などにすることができる。
ここで、本明細書において「フェライト系」とは、常温で金属組織が主にフェライト相であるものを意味する。したがって、「フェライト系」にはフェライト相以外の相（例えば、オーステナイト相やマルテンサイト相など）が僅かに含まれるものも包含される。同様に、本明細書において「オーステナイト系」及び「マルテンサイト系」とは、常温で金属組織が主にオーステナイト相及びマルテンサイト相であるものをそれぞれ意味する。
ここで、本明細書において「フェライト系」とは、常温で金属組織が主にフェライト相であるものを意味する。したがって、「フェライト系」にはフェライト相以外の相（例えば、オーステナイト相やマルテンサイト相など）が僅かに含まれるものも包含される。同様に、本明細書において「オーステナイト系」及び「マルテンサイト系」とは、常温で金属組織が主にオーステナイト相及びマルテンサイト相であるものをそれぞれ意味する。
【0038】
本発明の実施形態に係る親水性ステンレス鋼材１０は、製造直後の水接触角が６０．０°以下であることが好ましい。このような範囲の水接触角であれば、親水性が良好であるということができる。なお、水接触角の角度が小さいほど親水性であるといえるため、水接触角の下限は特に限定されない。
ここで、本明細書における「水接触角」は、静滴法によるイオン交換水０．１ｍＬの液滴との接触角のことを意味する。
ここで、本明細書における「水接触角」は、静滴法によるイオン交換水０．１ｍＬの液滴との接触角のことを意味する。
【0039】
本発明の実施形態に係る親水性ステンレス鋼材１０は、その製造から４週間後の水接触角が６０．０°以下であることが好ましい。このような範囲の水接触角であれば、親水性の寿命が長いということができる。なお、水接触角の角度が小さいほど親水性であるといえるため、水接触角の下限は特に限定されない。
【0040】
本発明の実施形態に係る親水性ステンレス鋼材１０の種類は、特に限定されないが、冷延材であることが好ましい。親水性ステンレス鋼材１０が冷延材である場合、その厚さは一般的に３ｍｍ未満である。
【0041】
（２．親水性ステンレス鋼材の製造方法）
本発明の実施形態に係る親水性ステンレス鋼材１０の製造方法は、上記の特徴を有する親水性ステンレス鋼材を製造可能であれば特に限定されない。
以下、本発明の実施形態に係る親水性ステンレス鋼材１０の製造方法の一例について説明する。
本発明の実施形態に係る親水性ステンレス鋼材１０の製造方法は、所定の組成を有するステンレス冷延材を、水素比率が７０体積％以上である水素ガス雰囲気下、－４０～－６０℃の露点、１０００～１０５０℃の温度で光輝焼鈍することにより行われる。このような条件で光輝焼鈍を行うことにより、上記したような所定の平均厚さ及び厚さの標準偏差を有するＳｉ系外層３１及びＮｂ系内層３２を含み、表面性状のアスペクト比Ｓｔｒを所定の範囲に制御した酸化皮膜３０を形成することができる。
本発明の実施形態に係る親水性ステンレス鋼材１０の製造方法は、上記の特徴を有する親水性ステンレス鋼材を製造可能であれば特に限定されない。
以下、本発明の実施形態に係る親水性ステンレス鋼材１０の製造方法の一例について説明する。
本発明の実施形態に係る親水性ステンレス鋼材１０の製造方法は、所定の組成を有するステンレス冷延材を、水素比率が７０体積％以上である水素ガス雰囲気下、－４０～－６０℃の露点、１０００～１０５０℃の温度で光輝焼鈍することにより行われる。このような条件で光輝焼鈍を行うことにより、上記したような所定の平均厚さ及び厚さの標準偏差を有するＳｉ系外層３１及びＮｂ系内層３２を含み、表面性状のアスペクト比Ｓｔｒを所定の範囲に制御した酸化皮膜３０を形成することができる。
【0042】
ステンレス冷延材は、Ｃ：０．０３０％以下、Ｓｉ：０．４５～３．００％、Ｍｎ：１．００％以下、Ｎｉ：２．００％以下、Ｃｒ：１７．５０～１８．５０％、Ａｌ：０．０４０％以下、Ｎｂ：０．２００～０．５００％、Ｔｉ：０．１００％以下、Ｏ：０．０１００％以下を含み、残部がＦｅ及び不純物からなる組成を有することが好ましい。また、ステンレス冷延材は、Ｍｏ：０．０４０％以下、Ｎ：０．０３０％以下、Ｓｎ：０．１００％以下から選択される１種以上を更に含むことができる。なお、このステンレス冷延材の組成は、上記で説明したステンレス鋼材２０の組成と同じであるため説明を省略する。
【0043】
ステンレス冷延材は、上記の組成を有するスラブを熱間圧延して焼鈍した後、冷間圧延することによって得ることができる。各工程における条件は、特に限定されず、組成などに応じて適宜調整すればよい。
【0044】
光輝焼鈍において、水素ガス雰囲気中の水素ガス以外のガスは、特に限定されず、窒素などの不活性ガスであることが好ましい。また、水素ガス雰囲気中の水素比率が７０体積％未満であると、所定の酸化皮膜３０を形成することができない。
【0045】
光輝焼鈍において、露点が－４０℃を超えると、表層にＣｒを主体とする層が形成されてしまうため、所望の親水性が得られない。また、露点が－６０℃未満であると、Ｓｉが還元され易くなるため、表層にＡｌを主体とする層が形成されてしまい、所望の親水性が得られない。
また、光輝焼鈍において、温度が１０００℃未満であると、Ｓｉ系外層３１の平均厚さが小さくなるとともに、その厚さのバラツキも大きくなり、親水性の寿命が短くなる。また、温度が１０５０℃を超えると、表層にＡｌを主体とする層が形成されてしまい、所望の親水性が得られない。
また、光輝焼鈍において、温度が１０００℃未満であると、Ｓｉ系外層３１の平均厚さが小さくなるとともに、その厚さのバラツキも大きくなり、親水性の寿命が短くなる。また、温度が１０５０℃を超えると、表層にＡｌを主体とする層が形成されてしまい、所望の親水性が得られない。
【0046】
（３．親水性部材）
本発明の実施形態に係る親水性部材は、上記の親水性ステンレス鋼材１０を備える。
親水性部材において、親水性ステンレス鋼材１０は、親水性部材が用いられる用途に適した形状に加工されていてよい。加工方法は、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。
本発明の実施形態に係る親水性部材は、親水性の寿命が長く、意匠性及びリサイクル性に優れているため、当該特性が要求される各種用途に用いられる。例えば、この親水性部材は、建材や家電などの手垢が付着して汚れが目立つ部分に用いることができる。特に、この親水性部材は、エレベータの外装や内装、炊飯器などの厨房機器に用いるのに適している。
本発明の実施形態に係る親水性部材は、上記の親水性ステンレス鋼材１０を備える。
親水性部材において、親水性ステンレス鋼材１０は、親水性部材が用いられる用途に適した形状に加工されていてよい。加工方法は、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。
本発明の実施形態に係る親水性部材は、親水性の寿命が長く、意匠性及びリサイクル性に優れているため、当該特性が要求される各種用途に用いられる。例えば、この親水性部材は、建材や家電などの手垢が付着して汚れが目立つ部分に用いることができる。特に、この親水性部材は、エレベータの外装や内装、炊飯器などの厨房機器に用いるのに適している。
【実施例0047】
以下に、実施例を挙げて本発明の内容を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。
【0048】
表１に示す鋼種Ａ～Ｃの組成（残部はＦｅ及び不純物である）を有するステンレス鋼を溶製し、鍛造してスラブとした後、熱間圧延し、厚さ３ｍｍのステンレス熱延板を得た。次に、ステンレス熱延板に焼鈍及び酸洗を行った後、冷間圧延を行い、厚さ０．８ｍｍのステンレス冷延板を得た。次に、ステンレス冷延板に対して、水素比率が７５体積％である水素ガス雰囲気（雰囲気中のその他のガスは窒素ガスである）下、表２及び３に示す条件で光輝焼鈍を行った。比較例１～４については、光輝焼鈍の後に＃４００の番手の研磨ベルトを用いて研磨を行ってヘアライン（ＨＬ）仕上げとした。実施例及びその他の比較例は、光輝焼鈍（ＢＡ）仕上げである。
なお、鋼種Ａ及びＢはフェライト系、鋼種Ｃはオーステナイト系である。
なお、鋼種Ａ及びＢはフェライト系、鋼種Ｃはオーステナイト系である。
【0049】
【表1】
【0050】
上記で得られた親水性ステンレス鋼板について以下の評価を行った。
【0051】
（酸化皮膜（Ｓｉ系外層及びＮｂ系内層）の平均厚さ及び厚さの標準偏差）
親水性ステンレス鋼板から縦１０μｍ×横１０μｍ×厚さ１００ｎｍの測定用サンプル（１０個）をＦＩＢ（集束イオンビーム）によって作製し、親水性ステンレス鋼板の断面を走査透過顕微鏡［ＳＴＥＭ］（株式会社日立ハイテク製ＨＤ－２７００）で観察した。このときＳＴＥＭに付属したエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）によってマッピングし、Ｓｉ系外層及びＮｂ系内層をそれぞれ特定した。１０個の測定用サンプルのＴＥＭ像から任意の１０か所（１０個の測定用サンプルの合計で１００か所）におけるＳｉ系外層及びＮｂ系内層の厚さを測定し、それらの平均値を算出することによって、それらの平均厚さを求めた。また、これらの厚さデータを用いて厚さの標準偏差を求めた。
親水性ステンレス鋼板から縦１０μｍ×横１０μｍ×厚さ１００ｎｍの測定用サンプル（１０個）をＦＩＢ（集束イオンビーム）によって作製し、親水性ステンレス鋼板の断面を走査透過顕微鏡［ＳＴＥＭ］（株式会社日立ハイテク製ＨＤ－２７００）で観察した。このときＳＴＥＭに付属したエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）によってマッピングし、Ｓｉ系外層及びＮｂ系内層をそれぞれ特定した。１０個の測定用サンプルのＴＥＭ像から任意の１０か所（１０個の測定用サンプルの合計で１００か所）におけるＳｉ系外層及びＮｂ系内層の厚さを測定し、それらの平均値を算出することによって、それらの平均厚さを求めた。また、これらの厚さデータを用いて厚さの標準偏差を求めた。
【0052】
＜酸化皮膜の表面性状のアスペクト比Ｓｔｒ＞
ステンレス鋼板に形成された酸化皮膜の表面性状のアスペクト比Ｓｔｒは、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定を行った。具体的には、オリンパス株式会社製のレーザー顕微鏡（ＬＥＸＴ ＯＬＳ４０００）を用いて画像撮影を行った。撮影時の倍率は２００倍とし、温度を２３～２５℃とした。撮影した画像の解析は、オリンパス株式会社製のレーザー顕微鏡（ＬＥＸＴ ＯＬＳ４１００）の解析ソフトを用いて行った。これらの測定結果は、任意の５か所で測定した値の平均値を測定結果とした。この評価において、表面性状のアスペクト比Ｓｔｒが０．１３０以上であれば、意匠性に優れるということができる。
ステンレス鋼板に形成された酸化皮膜の表面性状のアスペクト比Ｓｔｒは、ＩＳＯ ２５１７８－２：２０１２に準拠して測定を行った。具体的には、オリンパス株式会社製のレーザー顕微鏡（ＬＥＸＴ ＯＬＳ４０００）を用いて画像撮影を行った。撮影時の倍率は２００倍とし、温度を２３～２５℃とした。撮影した画像の解析は、オリンパス株式会社製のレーザー顕微鏡（ＬＥＸＴ ＯＬＳ４１００）の解析ソフトを用いて行った。これらの測定結果は、任意の５か所で測定した値の平均値を測定結果とした。この評価において、表面性状のアスペクト比Ｓｔｒが０．１３０以上であれば、意匠性に優れるということができる。
【0053】
（水接触角：製造直後及び製造から４週間後）
親水性ステンレス鋼板から測定用サンプルを採取し、静滴法によりイオン交換水０．１ｍＬとの接触角を測定した。
ここで、製造直後とは、親水性ステンレス鋼板の製造工程における最終工程（光輝焼鈍）の直後のことを意味する。ただし、比較例１～４については、研磨工程の直後のことを意味する。
また、製造から４週間後とは、光輝焼鈍から４週間後のことを意味する。ただし、比較例１～４については、研磨工程から４週間後のことを意味する。
親水性ステンレス鋼板から測定用サンプルを採取し、静滴法によりイオン交換水０．１ｍＬとの接触角を測定した。
ここで、製造直後とは、親水性ステンレス鋼板の製造工程における最終工程（光輝焼鈍）の直後のことを意味する。ただし、比較例１～４については、研磨工程の直後のことを意味する。
また、製造から４週間後とは、光輝焼鈍から４週間後のことを意味する。ただし、比較例１～４については、研磨工程から４週間後のことを意味する。
【0054】
上記の各評価結果を表２及び３に示す。
【0055】
【表2】
【0056】
【表3】
【0057】
表２に示されるように、実施例１～１２の親水性ステンレス鋼板は、特定の平均厚さ及び厚さの標準偏差を有するＳｉ系外層及びＮｂ系内層を含む酸化皮膜を有しているため、製造直後及び製造から４週間後の水接触角が低く、親水性及びその寿命も良好であった。また、実施例１～１２の親水性ステンレス鋼板は、表面性状のアスペクト比Ｓｔｒが０．１３０以上であり、意匠性も良好であった。
【0058】
これに対して比較例１～４の親水性ステンレス鋼板は、光輝焼鈍の後に研磨を行ったため、表面性状のアスペクト比Ｓｔｒが０．１３０未満となって意匠性が低下した。また、これらの親水性ステンレス鋼板は、製造から４週間後の水接触角も高く、親水性の寿命も十分でなかった。
比較例５～１４の親水性ステンレス鋼板は、酸化皮膜を構成するＳｉ系外層及びＮｂ系内層の厚さの標準偏差が大きいため、製造直後及び製造から４週間後の水接触角が高く、親水性及びその寿命が十分でなかった。これは、Ｓｉ系外層及びＮｂ系内層の平均厚さが比較的小さく、そして厚さのバラツキも大きいことから、親水性が十分でない表面（Ｓｉ系外層）が局所的に存在しているためであると考えられる。
比較例１５の親水性ステンレス鋼板は、光輝焼鈍時の露点が高すぎたため、表層にＣｒを主体とする層（Ｃｒ系外層）が形成されてしまい、Ｃｒ系外層の下部にＳｉ系内層及びＮｂ系内層が形成されていた。Ｓｉ系内層及びＮｂ系内層は平均厚さが小さく、そして厚さのバラツキも大きかった。そのため、親水性及びその寿命が十分でなかった。
比較例１６の親水性ステンレス鋼板は、光輝焼鈍時の露点が低すぎたため、Ｓｉが還元されて表層にＡｌを主体とする層（Ａｌ系外層）が形成されてしまい、Ａｌ系外層の下部にＳｉ系内層及びＮｂ系内層が形成されていた。Ｓｉ系内層及びＮｂ系内層は平均厚さが小さく、そして厚さのバラツキも大きかった。そのため、親水性及びその寿命が十分でなかった。
比較例１７の親水性ステンレス鋼板は、光輝焼鈍時の温度が低すぎたため、Ｓｉ系外層の平均厚さが小さく、そして厚さのバラツキも大きくなってしまい、親水性の寿命が短くなった。
比較例１８の親水性ステンレス鋼板は、光輝焼鈍時の温度が高すぎたため、表層にＡｌを主体とする層（Ａｌ系外層）が形成されてしまい、Ａｌ系外層の下部にＳｉ系内層及びＮｂ系内層が形成されていた。Ｓｉ系内層及びＮｂ系内層は平均厚さが小さく、そして厚さのバラツキも大きかった。そのため、親水性及びその寿命が十分でなかった。
比較例５～１４の親水性ステンレス鋼板は、酸化皮膜を構成するＳｉ系外層及びＮｂ系内層の厚さの標準偏差が大きいため、製造直後及び製造から４週間後の水接触角が高く、親水性及びその寿命が十分でなかった。これは、Ｓｉ系外層及びＮｂ系内層の平均厚さが比較的小さく、そして厚さのバラツキも大きいことから、親水性が十分でない表面（Ｓｉ系外層）が局所的に存在しているためであると考えられる。
比較例１５の親水性ステンレス鋼板は、光輝焼鈍時の露点が高すぎたため、表層にＣｒを主体とする層（Ｃｒ系外層）が形成されてしまい、Ｃｒ系外層の下部にＳｉ系内層及びＮｂ系内層が形成されていた。Ｓｉ系内層及びＮｂ系内層は平均厚さが小さく、そして厚さのバラツキも大きかった。そのため、親水性及びその寿命が十分でなかった。
比較例１６の親水性ステンレス鋼板は、光輝焼鈍時の露点が低すぎたため、Ｓｉが還元されて表層にＡｌを主体とする層（Ａｌ系外層）が形成されてしまい、Ａｌ系外層の下部にＳｉ系内層及びＮｂ系内層が形成されていた。Ｓｉ系内層及びＮｂ系内層は平均厚さが小さく、そして厚さのバラツキも大きかった。そのため、親水性及びその寿命が十分でなかった。
比較例１７の親水性ステンレス鋼板は、光輝焼鈍時の温度が低すぎたため、Ｓｉ系外層の平均厚さが小さく、そして厚さのバラツキも大きくなってしまい、親水性の寿命が短くなった。
比較例１８の親水性ステンレス鋼板は、光輝焼鈍時の温度が高すぎたため、表層にＡｌを主体とする層（Ａｌ系外層）が形成されてしまい、Ａｌ系外層の下部にＳｉ系内層及びＮｂ系内層が形成されていた。Ｓｉ系内層及びＮｂ系内層は平均厚さが小さく、そして厚さのバラツキも大きかった。そのため、親水性及びその寿命が十分でなかった。
【0059】
以上の結果からわかるように、本発明によれば、親水性の寿命が長く、意匠性及びリサイクル性に優れる安価な親水性ステンレス鋼材及びその製造方法、並びに親水性部材を提供することができる。
【符号の説明】
【0060】
１０ 親水性ステンレス鋼材
２０ ステンレス鋼材
３０ 酸化皮膜
３１ Ｓｉ系外層
３２ Ｎｂ系内層
２０ ステンレス鋼材
３０ 酸化皮膜
３１ Ｓｉ系外層
３２ Ｎｂ系内層
【図1】
