JP2001152369A - 鉛含有給排水用銅合金金具に含まれる鉛溶出防止処理法 - Google Patents
鉛含有給排水用銅合金金具に含まれる鉛溶出防止処理法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】鉛含有銅合金材より製作された給排水用金具か
ら、使用時水中に鉛が溶出する現象を防止する方法。 【解決手段】鉛含有銅合金製の給排水用金具を、酸性又
は中性のエッチング溶出処理液に浸漬し、表面に析出せ
る鉛及び鉛化合物を選択的に除去し、金具使用時に水中
への鉛の溶出を防止する。
ら、使用時水中に鉛が溶出する現象を防止する方法。 【解決手段】鉛含有銅合金製の給排水用金具を、酸性又
は中性のエッチング溶出処理液に浸漬し、表面に析出せ
る鉛及び鉛化合物を選択的に除去し、金具使用時に水中
への鉛の溶出を防止する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉛含有給排水用銅合
金金具の使用にあたって、その表面から鉛が通水中へ溶
出することを防止するための処理法に関する。 【０００２】 【従来の技術】給排水用金具は銅合金鋳物又は銅合金棒
材及び管材を切削加工等の工程を経て製造されており、
この切削加工時の加工性向上の目的で、これら銅合金に
は通常鉛が数％添加されている。 【０００３】鉛含有銅合金の特徴はその表面近傍には鉛
及び鉛化合物が集まりやすく平均の合金組成割合より多
くの鉛分が存在する。 【０００４】従って鉛含有合金で製造した給排水用金具
からは、これに水を通すと水中への鉛の溶出は避けられ
ず、これが人体に影響を与えるため、最近になってこの
鉛の溶出が問題とされるに至った。この鉛溶出防止技術
は最近になってようやく研究されるようになった。 【０００５】銅合金に鉛を添加せずに良好な加工性（快
削性）を得ることは難しく、又鉛に代わる有用な金属も
まだ見つかっていない。 【０００６】 【本発明が解決しようとする課題】本発明は鉛を含有し
た加工性良好な銅合金製給排水用金具を処理液に浸漬
し、化学エッチング処理をすることにより表面に析出し
た鉛及び鉛化合物を選択的に溶出し除去することによ
り、鉛が給排水使用時に水中に溶出しない方法を提供す
るものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は鉛含有の銅合金
製の給排水用金具を酸性又は中性のエッチング処理液に
浸漬することによって表面に析出せる鉛及び鉛化合物を
選択的に溶出し、表面を無鉛化することによって給排水
使用時に鉛が溶出することを防止するものである。 【０００８】鉛は酢酸に極めてよく溶解することが知ら
れているが、本発明者はこれが必ずしも酸ではなく中性
の酢酸又は酢酸の誘導体の塩であっても、これが水中に
あってイオンという形態であれば鉛の溶出に効果のある
ことを見出した。 【０００９】本発明が特に処理液の液性を、酸性もしく
は中性に注目したのは当該金具の表面処理に於て、この
鉛溶出処理工程をラインに組み込んだとき、工程内処理
が可能であることと、このエッチング処理液が酸性の場
合でもｐＨ１以上の弱酸域であるため作業環境上及び安
全衛生上も好ましい。 【００１０】本目的達成のためのエッチング処理液は、
例えば水酸化ナトリゥム数パーセント水溶液の如き強ア
ルカリ液でも可能ではあるが、この液の場合には銅合金
はアルカリによる化学反応によって、しばしば素材表面
が侵され黒褐色等に変色し、そのため自動工程内で処理
することが出来ず予備又は後処理などの別処理が必要と
なる。又水酸化ナトリゥムを含有した高温の強アルカリ
性エッチング液は処理後の水洗性及びエッチング処理時
の安全衛生上問題無しとしない。 【００１１】処理液が中性の場合の薬剤は酢酸アンモニ
ゥム，酢酸ナトリゥム等の酢酸のアルカリ金属及びアル
カリ土類金属の塩が有効であるが、アルカリ金属の塩の
ほうが仕上がりの程度は良好である。又酢酸の誘導体で
あるグリコール酸のアルカリ塩も非常に有効である。こ
のほか有機カルボン酸の塩、例えばクエン酸アンモニゥ
ムや酒石酸カリゥム，グルコン酸ナトリゥムなども同様
の効果が見られたが、酢酸およびその誘導体の塩よりは
効果が劣る。 【００１２】一方酸性の場合は酢酸及びその誘導体即ち
グリコール酸も有効である。この場合の酸性度はｐＨ１
以上であって処理する銅合金に対して必要以上の腐蝕損
傷を与えることはない。 【００１３】なお中性又は酸性の酢酸及びその誘導体又
はその塩溶液よりなる鉛溶出処理液はメッキ前の銅合金
素材を処理してもよく、又ニッケル及びクロムメッキ後
クロム酸を水洗除去してから後処理工程として行なって
も、そのメッキ皮膜に外観上何らの影響を与えることな
く脱鉛処理が可能である。 【００１４】さて本目的に使用する薬剤であるが、発明
者らが幾多のテストを重ねた結果、中性液の場合塩化ナ
トリゥム，塩化カリゥム，硫酸ナトリゥム，硫酸カリゥ
ム等の中性塩を水溶液に浸漬した場合にも全く効果が無
いとは云えないが、鉛の溶出量は極めて微量で水中に溶
解した場合の陰イオンが酢酸又は酢酸誘導体イオンに比
べてはるかに少なく実用には供し得ない。これは酢酸系
鉛化合物の水に対する溶解度が他の鉛化合物に比べても
極端に大きいことに起因するものと考えられる。 【００１５】次にエッチング処理液が酸性の場合にも、
一般の鉱酸のｐＨ１程度の低濃度では鉛の溶出量は極め
て少なく本目的には使用できるものではない。又濃度を
上げると鉛を選択的に溶出することなく、金属組織全体
を均等に溶解するため本目的には適合しない。 【００１６】鉛の溶出にあたって再付着防止のための分
散剤の添加、あるいは液の浸透性を向上させるため界面
活性剤の添加も考えられるが、本発明者らの確認したと
ころではこれらのものの添加は鉛溶出という点では特に
顕著な効果は認められなかった。 【００１７】次に実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はこの実施例によって何ら限定されるも
のではない。 【実施例−１】実施例には次の２種の鉛含有銅合金を使
用した。 ＪＩＳ Ｈ３２５０（Ｃ３６０４）快削黄銅丸棒切削
加工部品（Ｃｕ ５７．０〜６１．０，Ｐｂ １．８〜
３．７，Ｚｎ 残部，Ｆｅ ０．５以下，Ｓｎ０．７以
下，単位％） ＪＩＳ Ｈ５１１１（ＢＣ６）青銅鋳物丸棒切断加工
品（Ｃｕ ８３．０〜８７．０，Ｐｂ １．５〜２．
０，Ｚｎ ４．０〜６．０，Ｓｎ４．０〜６．０，Ｎｉ
１．０以下，Ｆｅ０．３以下，Ｓｂ ０．２以下，単位
％） 【００１８】 鉛溶出処理液組成 処理液Ａ：酢酸アンモニウム １００ｇ／ｌ 処理液Ｂ：グリコール酸ナトリゥム １００ｇ／ｌ 処理液Ｃ：（酢酸アンモニゥム５０ｇ＋グリコール酸ナトリゥム５０ｇ）／ｌ 処理液Ｄ：グリコール酸 １００ｇ／ｌ 【００１９】 鉛溶出処理（エッチング処理）試験−１ 試 料：材質 快削黄銅，Ｃ３６０４ＢＤ，水洗金具部品，重量 約３３ｇ，表面積４４．０ｃｍ２ 処理条件：温度８０〜８５℃，浸漬時間３０分，攪拌有り 【００２０】鉛再溶出試験−１ 鉛溶出処理（エッチング処理）をした素材表面に残存し
た鉛及び鉛化合物がエッチング処理によって選択的に溶
出除去されたことを確認する目的で再溶出試験を行っ
た。鉛の再溶出を短時間に且確実に行うため０．０１％
の酢酸水溶液を用いた。 使用量：２００ｍｌ，温度：８０℃，浸漬時間：５分 【００２１】試験結果−１ 上記処理液Ａ〜Ｄでエッチング処理したものを０．０１
％酢酸水溶液中に室温で５分間浸漬し再溶出した鉛量を
測定した。 【表１】 表１から明らかなように未処理のものの鉛溶出量と比較
してエッチング液で処理することによって鉛の溶出量が
大幅に減少していることが分かる。 【００２２】鉛再溶出試験−２ 銅合金製の給排水金具部品が実際に使用されるのは、一
般水道水用の金具が殆どであることから、都市水道水に
よる再溶出試験を行なった。 名古屋市水道水：２００ｍｌ，温度：室温，浸漬時間：
４８時間 【００２３】試験結果−２ 【表−２】０．０１％酢酸水溶液に比較して鉛の再溶出量は極めて
少なく、エッチング溶出処理した素材からは鉛の検出は
認められなかった。 【００２４】 【実施例−２】 鉛溶出処理（エッチング処理）試験−２ 試 料 ： 材質 青銅鋳物，ＢＣ６，棒材切断加工品 重量 約３１ｇ，表面積 約３６ｃｍ２ 処理条件 ： 温度８０℃，浸漬時間１５分，攪拌有り これを処理液Ａ〜Ｄで実施例１と同条件で処理し、これ
を０．０１％酢酸水溶液２００ｍｌに室温で５分間浸漬
し、溶出した鉛分を測定した。結果を表３に示す。 【００２５】試験結果−３ 【表−３】 ＢＣ６の場合も 【実施例−１】と同様に処理したものはいずれも未処理
品に比較して鉛溶出量が大幅に減少していることが分か
る。 【００２６】鉛再溶出試験−４ 鉛再溶出試験−２と同様に材質青銅鋳物のＢＣ６につ
いて水道水による再溶出試験を行った。 試験結果−４ 【表−４】エッチング処理した素材からはほとんど鉛は溶出しない
ことが分かる。
金金具の使用にあたって、その表面から鉛が通水中へ溶
出することを防止するための処理法に関する。 【０００２】 【従来の技術】給排水用金具は銅合金鋳物又は銅合金棒
材及び管材を切削加工等の工程を経て製造されており、
この切削加工時の加工性向上の目的で、これら銅合金に
は通常鉛が数％添加されている。 【０００３】鉛含有銅合金の特徴はその表面近傍には鉛
及び鉛化合物が集まりやすく平均の合金組成割合より多
くの鉛分が存在する。 【０００４】従って鉛含有合金で製造した給排水用金具
からは、これに水を通すと水中への鉛の溶出は避けられ
ず、これが人体に影響を与えるため、最近になってこの
鉛の溶出が問題とされるに至った。この鉛溶出防止技術
は最近になってようやく研究されるようになった。 【０００５】銅合金に鉛を添加せずに良好な加工性（快
削性）を得ることは難しく、又鉛に代わる有用な金属も
まだ見つかっていない。 【０００６】 【本発明が解決しようとする課題】本発明は鉛を含有し
た加工性良好な銅合金製給排水用金具を処理液に浸漬
し、化学エッチング処理をすることにより表面に析出し
た鉛及び鉛化合物を選択的に溶出し除去することによ
り、鉛が給排水使用時に水中に溶出しない方法を提供す
るものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は鉛含有の銅合金
製の給排水用金具を酸性又は中性のエッチング処理液に
浸漬することによって表面に析出せる鉛及び鉛化合物を
選択的に溶出し、表面を無鉛化することによって給排水
使用時に鉛が溶出することを防止するものである。 【０００８】鉛は酢酸に極めてよく溶解することが知ら
れているが、本発明者はこれが必ずしも酸ではなく中性
の酢酸又は酢酸の誘導体の塩であっても、これが水中に
あってイオンという形態であれば鉛の溶出に効果のある
ことを見出した。 【０００９】本発明が特に処理液の液性を、酸性もしく
は中性に注目したのは当該金具の表面処理に於て、この
鉛溶出処理工程をラインに組み込んだとき、工程内処理
が可能であることと、このエッチング処理液が酸性の場
合でもｐＨ１以上の弱酸域であるため作業環境上及び安
全衛生上も好ましい。 【００１０】本目的達成のためのエッチング処理液は、
例えば水酸化ナトリゥム数パーセント水溶液の如き強ア
ルカリ液でも可能ではあるが、この液の場合には銅合金
はアルカリによる化学反応によって、しばしば素材表面
が侵され黒褐色等に変色し、そのため自動工程内で処理
することが出来ず予備又は後処理などの別処理が必要と
なる。又水酸化ナトリゥムを含有した高温の強アルカリ
性エッチング液は処理後の水洗性及びエッチング処理時
の安全衛生上問題無しとしない。 【００１１】処理液が中性の場合の薬剤は酢酸アンモニ
ゥム，酢酸ナトリゥム等の酢酸のアルカリ金属及びアル
カリ土類金属の塩が有効であるが、アルカリ金属の塩の
ほうが仕上がりの程度は良好である。又酢酸の誘導体で
あるグリコール酸のアルカリ塩も非常に有効である。こ
のほか有機カルボン酸の塩、例えばクエン酸アンモニゥ
ムや酒石酸カリゥム，グルコン酸ナトリゥムなども同様
の効果が見られたが、酢酸およびその誘導体の塩よりは
効果が劣る。 【００１２】一方酸性の場合は酢酸及びその誘導体即ち
グリコール酸も有効である。この場合の酸性度はｐＨ１
以上であって処理する銅合金に対して必要以上の腐蝕損
傷を与えることはない。 【００１３】なお中性又は酸性の酢酸及びその誘導体又
はその塩溶液よりなる鉛溶出処理液はメッキ前の銅合金
素材を処理してもよく、又ニッケル及びクロムメッキ後
クロム酸を水洗除去してから後処理工程として行なって
も、そのメッキ皮膜に外観上何らの影響を与えることな
く脱鉛処理が可能である。 【００１４】さて本目的に使用する薬剤であるが、発明
者らが幾多のテストを重ねた結果、中性液の場合塩化ナ
トリゥム，塩化カリゥム，硫酸ナトリゥム，硫酸カリゥ
ム等の中性塩を水溶液に浸漬した場合にも全く効果が無
いとは云えないが、鉛の溶出量は極めて微量で水中に溶
解した場合の陰イオンが酢酸又は酢酸誘導体イオンに比
べてはるかに少なく実用には供し得ない。これは酢酸系
鉛化合物の水に対する溶解度が他の鉛化合物に比べても
極端に大きいことに起因するものと考えられる。 【００１５】次にエッチング処理液が酸性の場合にも、
一般の鉱酸のｐＨ１程度の低濃度では鉛の溶出量は極め
て少なく本目的には使用できるものではない。又濃度を
上げると鉛を選択的に溶出することなく、金属組織全体
を均等に溶解するため本目的には適合しない。 【００１６】鉛の溶出にあたって再付着防止のための分
散剤の添加、あるいは液の浸透性を向上させるため界面
活性剤の添加も考えられるが、本発明者らの確認したと
ころではこれらのものの添加は鉛溶出という点では特に
顕著な効果は認められなかった。 【００１７】次に実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はこの実施例によって何ら限定されるも
のではない。 【実施例−１】実施例には次の２種の鉛含有銅合金を使
用した。 ＪＩＳ Ｈ３２５０（Ｃ３６０４）快削黄銅丸棒切削
加工部品（Ｃｕ ５７．０〜６１．０，Ｐｂ １．８〜
３．７，Ｚｎ 残部，Ｆｅ ０．５以下，Ｓｎ０．７以
下，単位％） ＪＩＳ Ｈ５１１１（ＢＣ６）青銅鋳物丸棒切断加工
品（Ｃｕ ８３．０〜８７．０，Ｐｂ １．５〜２．
０，Ｚｎ ４．０〜６．０，Ｓｎ４．０〜６．０，Ｎｉ
１．０以下，Ｆｅ０．３以下，Ｓｂ ０．２以下，単位
％） 【００１８】 鉛溶出処理液組成 処理液Ａ：酢酸アンモニウム １００ｇ／ｌ 処理液Ｂ：グリコール酸ナトリゥム １００ｇ／ｌ 処理液Ｃ：（酢酸アンモニゥム５０ｇ＋グリコール酸ナトリゥム５０ｇ）／ｌ 処理液Ｄ：グリコール酸 １００ｇ／ｌ 【００１９】 鉛溶出処理（エッチング処理）試験−１ 試 料：材質 快削黄銅，Ｃ３６０４ＢＤ，水洗金具部品，重量 約３３ｇ，表面積４４．０ｃｍ２ 処理条件：温度８０〜８５℃，浸漬時間３０分，攪拌有り 【００２０】鉛再溶出試験−１ 鉛溶出処理（エッチング処理）をした素材表面に残存し
た鉛及び鉛化合物がエッチング処理によって選択的に溶
出除去されたことを確認する目的で再溶出試験を行っ
た。鉛の再溶出を短時間に且確実に行うため０．０１％
の酢酸水溶液を用いた。 使用量：２００ｍｌ，温度：８０℃，浸漬時間：５分 【００２１】試験結果−１ 上記処理液Ａ〜Ｄでエッチング処理したものを０．０１
％酢酸水溶液中に室温で５分間浸漬し再溶出した鉛量を
測定した。 【表１】 表１から明らかなように未処理のものの鉛溶出量と比較
してエッチング液で処理することによって鉛の溶出量が
大幅に減少していることが分かる。 【００２２】鉛再溶出試験−２ 銅合金製の給排水金具部品が実際に使用されるのは、一
般水道水用の金具が殆どであることから、都市水道水に
よる再溶出試験を行なった。 名古屋市水道水：２００ｍｌ，温度：室温，浸漬時間：
４８時間 【００２３】試験結果−２ 【表−２】０．０１％酢酸水溶液に比較して鉛の再溶出量は極めて
少なく、エッチング溶出処理した素材からは鉛の検出は
認められなかった。 【００２４】 【実施例−２】 鉛溶出処理（エッチング処理）試験−２ 試 料 ： 材質 青銅鋳物，ＢＣ６，棒材切断加工品 重量 約３１ｇ，表面積 約３６ｃｍ２ 処理条件 ： 温度８０℃，浸漬時間１５分，攪拌有り これを処理液Ａ〜Ｄで実施例１と同条件で処理し、これ
を０．０１％酢酸水溶液２００ｍｌに室温で５分間浸漬
し、溶出した鉛分を測定した。結果を表３に示す。 【００２５】試験結果−３ 【表−３】 ＢＣ６の場合も 【実施例−１】と同様に処理したものはいずれも未処理
品に比較して鉛溶出量が大幅に減少していることが分か
る。 【００２６】鉛再溶出試験−４ 鉛再溶出試験−２と同様に材質青銅鋳物のＢＣ６につ
いて水道水による再溶出試験を行った。 試験結果−４ 【表−４】エッチング処理した素材からはほとんど鉛は溶出しない
ことが分かる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 鉛含有給排水用銅合金金具を酸性又は中
性のエッチング処理液に浸漬し当該銅合金材表面に存在
せる鉛を選択的に溶出除去し鉛含有給排水用金具から通
水中への鉛の溶出を防止する方法。 【請求項２】 【請求項１】のエッチング処理液には酢酸又はその誘導
体に代表される有機カルボン酸又はその塩が含有される
ことを特徴とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37074299A JP2001152369A (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 鉛含有給排水用銅合金金具に含まれる鉛溶出防止処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37074299A JP2001152369A (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 鉛含有給排水用銅合金金具に含まれる鉛溶出防止処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001152369A true JP2001152369A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18497521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37074299A Pending JP2001152369A (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 鉛含有給排水用銅合金金具に含まれる鉛溶出防止処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001152369A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002121686A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-26 | Chuetsu Metal Works Co Ltd | 鉛含有銅合金製水栓金具からの鉛溶出防止方法 |
| JP2003089886A (ja) * | 2001-09-14 | 2003-03-28 | Chuetsu Metal Works Co Ltd | 鉛含有銅合金材からの鉛溶出防止方法 |
| DE102004033438A1 (de) * | 2004-07-08 | 2006-02-02 | Hansgrohe Ag | Verfahren zur Bereitstellung von wasserführenden Bauteilen aus bleihaltigen Kupferlegierungen mit verringerter Bleifreisetzung |
| US8182879B2 (en) | 2004-03-05 | 2012-05-22 | Kitz Corporation | Method for preventing elution of nickel from water-contact instrument of copper alloy by formation of a protective film |
| JP2018165406A (ja) * | 2018-04-20 | 2018-10-25 | 株式会社キッツ | 水栓金具又はバルブにおける銅合金製給水器材の製造方法 |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP37074299A patent/JP2001152369A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002121686A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-26 | Chuetsu Metal Works Co Ltd | 鉛含有銅合金製水栓金具からの鉛溶出防止方法 |
| JP2003089886A (ja) * | 2001-09-14 | 2003-03-28 | Chuetsu Metal Works Co Ltd | 鉛含有銅合金材からの鉛溶出防止方法 |
| US8182879B2 (en) | 2004-03-05 | 2012-05-22 | Kitz Corporation | Method for preventing elution of nickel from water-contact instrument of copper alloy by formation of a protective film |
| DE102004033438A1 (de) * | 2004-07-08 | 2006-02-02 | Hansgrohe Ag | Verfahren zur Bereitstellung von wasserführenden Bauteilen aus bleihaltigen Kupferlegierungen mit verringerter Bleifreisetzung |
| JP2018165406A (ja) * | 2018-04-20 | 2018-10-25 | 株式会社キッツ | 水栓金具又はバルブにおける銅合金製給水器材の製造方法 |
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