JP2009242851A - Method for preventing nickel elution from liquid contact instrument made of copper alloy and protective film forming agent for prevention of nickel elution, and detergent for prevention of nickel elution - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法及びニッケル溶出防止用保護膜形成剤並びにニッケル溶出防止用洗浄剤に関する。 The present invention relates to a nickel elution prevention method, a nickel elution prevention protective film forming agent, and a nickel elution prevention cleaning agent for a copper alloy wetted device.
通常、水道用、給水給湯用の配管の途中や末端部位には、水道用バルブ、給水給湯用バルブ、管継手、ストレーナ、水栓金具、ポンプ用品、水道メーター、浄水器、給水給湯器、或いはその他の接液器材が設けられており、これらの接液器材は、鋳造性、機械加工性並びに経済性に優れた青銅や黄銅などの銅合金製のものが多く用いられている。特に、青銅や黄銅製のバルブや継手等は、青銅にあっては鋳造性や機械加工性を、黄銅にあっては切削性や熱間鍛造性等の特性を良好にするため、鉛を所定量添加した合金が使用されている。しかし、このような鉛を含有した青銅・黄銅製の接液器材に水道水などの流体を供給すると、接液部表面層に析出している鉛含有金属の鉛部分が水道水に溶出するおそれがある。 Usually, in the middle or at the end of pipes for water supply and hot water supply, water supply valves, water supply and hot water supply valves, pipe fittings, strainers, faucet fittings, pump supplies, water meters, water purifiers, water heaters, Other wetted parts are provided, and these wetted parts are often made of copper alloys such as bronze and brass which are excellent in castability, machinability and economy. In particular, for bronze and brass valves and fittings, lead is used to improve castability and machinability for bronze and to improve machinability and hot forgeability for brass. A fixed amount of alloy is used. However, if fluid such as tap water is supplied to bronze / brass wetted parts containing lead, the lead part of the lead-containing metal deposited on the surface layer of the wetted part may be eluted into the tap water. There is.
そこで、飲用に供せられる水道水は、特定の方法によって行う評価検定方法によって、鉛溶出の水質基準が規定され、これに適合するものでなければならない。鉛は人体に有害な物質であることから、その浸出量は、極力少なくする必要があり、平成15年4月に鉛浸出基準の規制が強化されるに至っている。このような状況下において、現在では、素材から鉛を除去したいわゆる鉛レス材料を用いて製造された銅合金製接液器材や、鉛を含有した従来材に酸洗浄処理、又はアルカリ洗浄処理などの各種の表面処理を施すことで鉛溶出を低減した銅合金製接液器材が流通している。 Therefore, tap water provided for drinking must conform to and comply with water quality standards for lead elution by a specific evaluation method. Since lead is a harmful substance to the human body, it is necessary to reduce the amount of leaching as much as possible. In April 2003, regulations on lead leaching standards were strengthened. Under such circumstances, at present, a wetted copper alloy material manufactured using a so-called lead-less material in which lead is removed from the material, a conventional material containing lead, an acid cleaning treatment, or an alkali cleaning treatment, etc. Copper alloy wetted parts with reduced lead elution by performing various surface treatments are in circulation.
この種の鉛溶出低減技術として、例えば、特開2002−180267号公報(特許文献1)に記載の鉛溶出防止処理法がある。同文献1には、給排水用金具をベンゾトリアゾール系各種化合物溶液に浸漬して、前記金具表面に強固な皮膜を形成し、鉛溶出を防止する技術が開示されている。 As this type of lead elution reduction technique, for example, there is a lead elution prevention treatment method described in JP-A-2002-180267 (Patent Document 1). The document 1 discloses a technique for preventing lead elution by immersing a metal fitting for water supply and drainage in various benzotriazole-based compound solutions to form a strong film on the surface of the metal fitting.
また、特開2001−152369号公報(特許文献2)に記載の鉛溶出防止処理法は、給排水用金具を有機カルボン酸又はその塩を含有するエッチング処理液に浸漬して、前記金具表面の鉛を除去する技術として開示されている。 In addition, the lead elution prevention treatment method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-152369 (Patent Document 2) is performed by immersing a metal fitting for water supply and drainage in an etching treatment solution containing an organic carboxylic acid or a salt thereof, and lead on the surface of the metal fitting. It is disclosed as a technique for removing.
さらに、現在、上述した鉛溶出の改善に加え、人体に影響を及ぼすニッケル溶出の改善が急務となりつつある。バルブ、管継手、ストレーナ、水栓金具、或いはその他の接液器材には、外部表面の美観、耐食性、及び耐摩耗性の向上等の目的でニッケルめっきをはじめとした各種めっき処理が施されている。例えば、ニッケルめっき、ニッケル合金めっき、ニッケルクロムめっき等が挙げられるが、これらニッケルを含んだめっき処理が行われると、接液器材の口元部位にめっきが回り込んで付着する。 Furthermore, in addition to the improvement of lead elution described above, improvement of nickel elution that affects the human body is becoming an urgent task. Valves, fittings, strainers, faucet fittings, and other wetted parts are subjected to various plating treatments including nickel plating for the purpose of improving the external surface appearance, corrosion resistance, and wear resistance. Yes. For example, nickel plating, nickel alloy plating, nickel chrome plating, and the like can be mentioned. When plating processing including these nickel is performed, the plating wraps around and adheres to the mouth portion of the liquid contact device.
図1は、ニッケルクロムめっき処理が施されたJIS横水栓(CAC406製)の断面図であり、図2は、図1に示す口元部位の部分拡大断面図である。図2に示すように、めっき2が施された接液器材1の口元部位には、クロムめっき2aと複層状態にないニッケルめっき2bが存在している。これは電流密度範囲の違いによって、クロムめっき2aよりもニッケルめっき2bが口元内側に回り込むことによるものであるが、この状態において、これら接液器材1に水道水などの流体を供給すると、接液部1aに露出して付着したニッケルめっき2bが流体中に溶出するおそれがある。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a JIS horizontal water faucet (manufactured by CAC406) that has been subjected to nickel chromium plating, and FIG. 2 is a partial enlarged cross-sectional view of the mouth portion shown in FIG. As shown in FIG. 2, the chrome plating 2 a and the nickel plating 2 b that is not in a multilayer state exist at the mouth portion of the wetted device 1 that has been plated 2. This is because the nickel plating 2b wraps around the inside of the mouth rather than the chromium plating 2a due to the difference in the current density range. In this state, when a fluid such as tap water is supplied to the wetted parts 1, There is a possibility that the nickel plating 2b exposed and adhered to the
図3は、図2のB部拡大断面図であり、同図に示すように、腐食電位の高い金属である銅(接液部1a)と腐食電位の低い金属であるニッケル(ニッケルめっき2b)が接触した状態において、通電性の良い水道水などの流体が両者に接液すると電気的に導通となり、腐食電位の低いニッケル(ニッケルめっき2b)が腐食電位の高い銅(接液部1a)によりアノード分極を受けて腐食反応が起こり、ニッケルの酸化溶解が促進されるという異種金属接触腐食が発生する。さらに、ニッケルめっき2bには多数のピンホール2cが存在しており、なかにはニッケルめっき2bの下地である銅表面にまで達したものまで存在する。これに通電性の良い水道水などの流体が入り込み、この部位においても異種金属接触腐食が起こる。さらには、接液部1aに付着したニッケルめっき2bは、流体と接液することによってニッケルめっき2b自体からも溶出する。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of part B of FIG. 2, and as shown in the figure, copper (a wetted
現在のニッケル溶出低減技術として、例えば、特開2002−155391号公報(特許文献3)に記載のニッケル溶出低減処理方法がある。この処理方法は、銅又は銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施した後にクロムめっきを施し、その後クロムめっきからはみ出しているニッケルめっきを除去する処理工程を有しており、この処理工程において、ニッケルめっきのみを溶解除去する硫酸等の酸化性薬品に給水器具を浸漬させて、ニッケルクロムめっきを施した際の口元に回り込んだニッケルめっき部分を溶解除去する技術が開示されている。 As a current nickel elution reduction technique, for example, there is a nickel elution reduction processing method described in JP-A-2002-155391 (Patent Document 3). This treatment method includes a treatment step of performing chromium plating after at least nickel plating on a water supply device made of copper or copper alloy, and then removing the nickel plating protruding from the chromium plating. In this treatment step, There has been disclosed a technique for immersing a water supply device in an oxidizing chemical such as sulfuric acid that dissolves and removes only nickel plating, and dissolves and removes the nickel plating portion that has wrapped around the mouth when nickel chrome plating is performed.
また、特許第2836987号公報(特許文献4)には、電子部品を搭載するセラミック基体に施すニッケルめっきに、脂肪族不飽和カルボン酸による薄膜を形成して、ニッケル溶出を阻止する技術が開示されている。 Japanese Patent No. 2836987 (Patent Document 4) discloses a technique for preventing nickel elution by forming a thin film of an aliphatic unsaturated carboxylic acid on nickel plating applied to a ceramic substrate on which an electronic component is mounted. ing.
しかしながら、先に上述した鉛溶出低減を目的とした特許文献1、2では、これら公報に記載されている鉛浸出試験は、JIS S3200−7(1997年)「水道用器具−浸出性能試験方法」によるものではなく、しかも、どのくらいの量の浸出液に浸出した実測値なのか不明であり、技術的効果を確認することはできない。
However, in
また、ニッケル溶出低減を目的とした特開2002−155391号公報(特許文献3)では、クロムめっきからはみ出しているニッケルめっきを効果的に除去することはできず、接液部位にはニッケルめっきが常に残るため、水道水などの流体を介して電気的に導通となったこの部位の異種金属接触腐食によるニッケル成分の溶出と、ニッケルめっき自体からの溶出が発生するため、ニッケルの浸出基準を到底満たせるものではない。しかも、めっきが剥れたことで、銅である地金が露出し、表面層に偏析している鉛が溶出するという問題も有している。さらに、同公報に記載のニッケル浸出試験は、JIS S3200−7(1997年)「水道用器具−浸出性能試験方法」に基づくものではあるが、どのくらいの量の浸出液に浸出した実測値なのか不明であり、ニッケル除去の技術的効果は判定できない。 Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-155391 (Patent Document 3) for the purpose of reducing nickel elution, the nickel plating protruding from the chromium plating cannot be effectively removed, and the nickel plating is not applied to the liquid contact portion. Because it always remains, elution of nickel components due to contact corrosion of different metals in this part, which became electrically conductive through a fluid such as tap water, and elution from the nickel plating itself occurred, so the nickel leaching standard was met. It cannot be satisfied. In addition, since the plating is peeled off, the ingot, which is copper, is exposed, and there is a problem that lead segregated in the surface layer is eluted. Furthermore, although the nickel leaching test described in the publication is based on JIS S3200-7 (1997) “Equipment for water supply-leaching performance test method”, it is unclear how much the amount of leachate was leached. Therefore, the technical effect of nickel removal cannot be determined.
しかも、この評価試験となるJIS S3200−7は、模擬水道水によるNi浸出試験となるため、この試験を行った場合には、模擬水道水中に含まれる成分により接液器材が劣化したり、また、試験作業(通水作業、洗浄作業)時には、物理的影響による劣化のない成分を含有している必要があり、より高い鉛・ニッケル溶出防止性能が求められている。 Moreover, since JIS S3200-7, which is the evaluation test, is a Ni leaching test with simulated tap water, when this test is performed, the wetted equipment deteriorates due to components contained in the simulated tap water, In test work (water flow work and cleaning work), it is necessary to contain components that do not deteriorate due to physical influence, and higher lead / nickel elution prevention performance is required.
また、本発明者らは、この種の分野における鉛溶出・ニッケル溶出の原因をさらに解明している。図4は、図1に示すニッケルクロムめっき処理が施されたJIS横水栓(CAC406製)呼び径25A・内容積40ml内面のEPMA(X線マイクロアナライザ)によるニッケル分布を示した写真であり、図5は、鉛分布を示した写真である。なお、図1中、符号3はEPMA(X線マイクロアナライザ)分析部である。EPMA(X線マイクロアナライザ)測定の加速電圧は30KV、照射電流は10nAで実施した。図4及び図5に示すように、ニッケルクロムめっき処理が施された供試品1の内面(CAC406面)1aにおいては、ニッケルと鉛が測定面の部分的、かつ、略同位置に存在することが確認され、また、図6の電子顕微鏡写真から明らかであるように、この両元素の存在位置は、金属表面の結晶粒界位置と一致している。 The present inventors have further elucidated the causes of lead elution and nickel elution in this type of field. FIG. 4 is a photograph showing nickel distribution by EPMA (X-ray microanalyzer) having an inner diameter of 40A and an inner volume of 40 ml, which is subjected to nickel chrome plating treatment shown in FIG. FIG. 5 is a photograph showing the lead distribution. In FIG. 1, reference numeral 3 denotes an EPMA (X-ray microanalyzer) analysis unit. The acceleration voltage of EPMA (X-ray microanalyzer) measurement was 30 KV, and the irradiation current was 10 nA. As shown in FIGS. 4 and 5, in the inner surface (CAC406 surface) 1a of the specimen 1 subjected to nickel chrome plating, nickel and lead exist partially and substantially at the same position on the measurement surface. As is clear from the electron micrograph of FIG. 6, the positions of both elements coincide with the crystal grain boundary positions on the metal surface.
図7は、給水器具などの外面にニッケルめっき等の処理が施された器具内面における鉛とニッケルの存在状況を示した説明図である。複雑な流路を有するバルブ、管継手、ストレーナ、水栓金具、或いはその他の給水器具は、銅合金材料による砂型鋳造などにより成形されている。このように鋳造された鋳造表面は凹凸が多くあり、その中のくぼみ部には凝固時に結晶粒界4などから表面層に移動した鉛5が偏析している。特に、表面加工を施さない給水器具の内表面層は顕著であり、その状態でめっき処理を施すと、このくぼみ部の鉛5の上にめっき液が残留して乾燥し、金属ニッケルとは異なるニッケル塩6が付着するものと考えられる。水栓金具等の給水器具は、複雑な流路を有しているがゆえに、内部に残留しためっき液を排除しにくいことから、ニッケル塩6の付着が顕著になったものと考えられる。この状態において、給水器具に水道水などの流体を供給すると、鉛5とニッケル塩6が溶出する。
FIG. 7 is an explanatory view showing the presence of lead and nickel on the inner surface of a device in which nickel plating or the like is applied to the outer surface of a water supply device or the like. Valves, pipe joints, strainers, faucet fittings or other water supply devices having complicated flow paths are formed by sand casting using a copper alloy material. The cast surface thus cast has a lot of irregularities, and the
このことについては、上記特許文献をはじめ、従来技術には何ら考慮されておらず、例えば、特許文献1の技術を採用しても、図14に示すように、結晶粒界30に偏析した鉛31の上にベンゾトリアゾール33による皮膜が形成されたとしても、鉛溶出を防止するには不十分であり、しかも、同図に示すように、ベンゾトリアゾール33は金属ではないニッケル塩32には皮膜を形成しないので、結果として、ニッケル塩32の溶出が進行した後に、その下部にある偏析した大量の鉛31が溶出することになり、ニッケルの溶出は勿論、鉛の溶出も防止することはできない。
This is not considered at all in the prior art including the above-mentioned patent document. For example, even if the technology of Patent Document 1 is adopted, as shown in FIG. Even if a film of benzotriazole 33 is formed on 31, it is not sufficient to prevent lead elution, and as shown in FIG. As a result, after the elution of the
特許文献4で開示されている技術は、セラミック等の非金属にめっきを行ういわゆる無電解めっきに関する技術であるから、地金の上に金属めっきを行う技術手段とは異なり、そのまま技術を応用することはできない。
The technique disclosed in
本発明は、上述した実情に鑑み、鋭意検討の結果開発に至ったものであり、その目的とするところは、例えば、ニッケルを含むめっき処理が施された青銅、黄銅等の銅合金製の水道用バルブ、給水給湯用バルブ、管継手、ストレーナ、水栓金具、ポンプ用品、水道メーター、浄水器、給水給湯器、或いはその他の接液器材において、水道水などの流体が接液しても、ニッケルが溶出することのない銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法及びニッケル溶出防止用保護膜形成剤並びにニッケル溶出防止用洗浄剤を提供することにある。 The present invention has been developed as a result of intensive studies in view of the above-described circumstances, and the object of the present invention is, for example, waterworks made of copper alloys such as bronze and brass that have been plated with nickel For valves, water supply and hot water supply valves, pipe fittings, strainers, faucet fittings, pump supplies, water meters, water purifiers, water heaters, and other wetted parts, even if fluids such as tap water come into contact, An object of the present invention is to provide a nickel elution prevention method, a nickel elution prevention protective film forming agent, and a nickel elution prevention cleaning agent for a copper alloy wetted device in which nickel does not elute.
上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明は、銅合金製接液器材にニッケルを含むめっき処理を施したニッケルの溶出防止方法において、接液器材の少なくとも接液面に、ワックスを含有する保護膜形成成分とこの保護膜形成成分を水に溶解させる溶剤成分を含んで成る保護膜形成剤を施して保護膜を形成し、この保護膜により、ニッケルの溶出を抑制するようにした銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is the nickel elution prevention method in which the copper alloy wetted parts are plated with nickel, and wax is applied to at least the wetted surfaces of the wetted parts. A protective film forming agent containing a protective film forming component and a solvent component that dissolves the protective film forming component in water is applied to form a protective film, and the protective film suppresses elution of nickel. This is a nickel elution prevention method for copper alloy wetted parts.
請求項2に係る発明は、ワックスは、低重合ポリオレフィン系物質、脂肪酸エステル系物質、脂肪酸アミド系物質、ケトン・アミン類、ポリウレタン樹脂、天然系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタレンワックスのうち選択した1種以上を含む銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。
In the invention according to
請求項3に係る発明は、ワックスを前記保護膜形成剤に対して0.455wt%以上含有させた銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。 The invention according to claim 3 is a nickel elution preventing method for a copper alloy wetted device in which a wax is contained in an amount of 0.455 wt% or more with respect to the protective film forming agent.
請求項4に係る発明は、溶剤成分は、水溶性有機溶剤とアルカリ溶剤のうち何れか一方を含んだ成分である銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。
The invention according to
請求項5に係る発明は、保護膜形成剤にベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール等のアミン物質を含有させると共に、溶剤成分にアルカリ溶剤を含有させた銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。
The invention according to
請求項6に係る発明は、接液器材の接液部位のニッケルめっき層の表面に前記保護膜形成剤で保護膜を形成し、この保護膜を介して異種金属接触腐食によるニッケル溶出を抑制するようにした銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。
In the invention according to
請求項7に係る発明は、ニッケルめっき層のピンホールに、銅とニッケルを絶縁するように保護膜形成剤で保護膜を形成した銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。 The invention which concerns on Claim 7 is the nickel elution prevention method of the copper alloy wetted device material which formed the protective film in the pinhole of the nickel plating layer with the protective film formation agent so that copper and nickel might be insulated.
請求項8に係る発明は、接液器材の接液部位のニッケルめっき層の表面に保護膜形成剤で保護膜を形成し、この保護膜を介して接液によるニッケルめっき自体の溶解を抑制するようにした銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。 The invention according to claim 8 forms a protective film with a protective film forming agent on the surface of the nickel plating layer at the wetted part of the wetted device, and suppresses dissolution of the nickel plating itself due to the liquid contact through the protective film. It is the nickel elution prevention method of the made copper alloy wetted parts.
請求項9に係る発明は、接液器材の少なくとも接液面に前記保護膜形成剤を施して保護膜を形成し、この接液器材の内部に残渣として付着したニッケル塩を洗浄除去した銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。 The invention according to claim 9 is a copper alloy in which the protective film forming agent is applied to at least the wetted surface of the wetted equipment to form a protective film, and the nickel salt adhering to the inside of the wetted equipment is washed and removed. This is a nickel elution prevention method for wetted equipment.
請求項10に係る発明は、請求項10におけるニッケル溶出防止方法において、接液器材の接液部表面層を脱鉛化した銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。
The invention according to
請求項11に係る発明は、硝酸、硫酸、ホウフッ化水素酸、フッ化ケイ酸、メタルスルフォン酸からなる無機酸のうち少なくとも1種以上と、酢酸、蟻酸、アクリル酸、酪酸、クエン酸、プロピオン酸からなる有機酸のうち少なくとも1種以上を含んだ洗浄液を混合し、この洗浄液によって接液器材の内部に残渣として付着したニッケル塩と、接液部表面層に偏析した鉛の双方、或いは何れか一方を洗浄除去するようにした銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided at least one inorganic acid composed of nitric acid, sulfuric acid, borohydrofluoric acid, fluorosilicic acid, and metal sulfonic acid, and acetic acid, formic acid, acrylic acid, butyric acid, citric acid, and propion. Mixing a cleaning solution containing at least one of organic acids composed of an acid, both nickel salt adhering to the inside of the wetted equipment as a residue by this cleaning solution and lead segregated on the surface layer of the wetted part, or either This is a nickel elution prevention method for a copper alloy wetted device in which either one is washed away.
請求項12に係る発明は、硝酸と、フッ化水素酸、塩酸、臭化水素酸からなるハロゲン酸のうち少なくとも1種以上を含んだ洗浄液を混合し、この洗浄液によって、接液器材の変色や腐食を防ぎつつ内部に残渣として付着したニッケル塩と、接液部表面層に偏析した鉛の双方、或いは何れか一方を洗浄除去するようにした銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。
The invention according to
請求項13に係る発明は、保護膜を形成するものとして、少なくともワックスを含有する保護膜形成成分とこの保護膜形成成分を水に溶解させる溶剤成分を含んで成る銅合金製接液器材のニッケル溶出防止用保護膜形成剤である。 According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a nickel alloy for wetted parts made of copper alloy comprising a protective film forming component containing at least a wax and a solvent component for dissolving the protective film forming component in water. It is a protective film forming agent for elution prevention.
請求項14に係る発明は、接液器材の内部に残渣として付着したニッケル塩を除去し、かつ、前記接液器材の口元部位の金属ニッケルの除去を抑制するようにした銅合金製接液器材のニッケル溶出防止用洗浄剤である。
The invention according to
更に、グリコールエーテル類、アルコール類、及びアミン類から選ばれた少なくとも1種を含んで成る有機溶剤に上記保護膜形成成分を溶解させて、EN12471規格に基づくDMG試験に適合するようにしてもよい。グリコールエーテル類としては、例えば、3−メチル3−メトキシブタノール、ブチルセロソルブなど、アルコール類としては、ベンジルアルコールなど、アミン類としては、モルホリン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンのようなISO形状を有するアルカノールアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミンのようなシクロ形状を有するアミン、長鎖のアルコールアミンなどが挙げられる。 Further, the protective film forming component may be dissolved in an organic solvent containing at least one selected from glycol ethers, alcohols, and amines so as to meet the DMG test based on the EN12471 standard. . Examples of glycol ethers include 3-methyl 3-methoxybutanol and butyl cellosolve, alcohols include benzyl alcohol, and amines include morpholine, monoethanolamine, triethanolamine, and triisopropanolamine. Examples include alkanolamines having a shape, amines having a cycloform such as cyclohexylamine and dicyclohexylamine, and long-chain alcoholamines.
前記有機溶剤としては、3−メチル3−メトキシブタノール10wt%とモルホリン0.03wt%以上を含んで成るもの、3−メチル3−メトキシブタノール10wt%とモノエタノールアミン0.02wt%以上を含んで成るもの、或いは3−メチル3−メトキシブタノール10wt%とトリエタノールアミン0.05wt%以上を含んで成るものが好ましい。 Examples of the organic solvent include 10% by weight of 3-methyl 3-methoxybutanol and 0.03% by weight or more of morpholine, and 10% by weight of 3-methyl 3-methoxybutanol and 0.02% by weight or more of monoethanolamine. Or those comprising 10% by weight of 3-methyl 3-methoxybutanol and 0.05% by weight or more of triethanolamine are preferred.
請求項1に係る発明によると、めっき処理を施した銅合金製接液器材の口元部などの接液面にニッケルめっきが付着した状態にあっても、供給された水道水などの流体にニッケルめっきが溶け出すことはなく、安全で環境にも優しい銅合金製接液器材の提供が可能となった。銅合金製接液器材としては、給水管、配管途中に設置される給水用具、例えば、水道用バルブ、給水給湯用バルブ、管継手、ストレーナ等や、給水管末端に設置される給水用具、例えば、水栓、浄水器、給水給湯器などである。
また、保護膜形成剤を保護膜形成成分と溶剤成分とし、更に、保護膜形成における主要な成分である保護膜形成成分を各種のワックスとアミン物質を組合わせることにより高い性能が要求される接液器材を提供できるニッケル溶出防止方法である。
According to the first aspect of the present invention, even if nickel plating adheres to the wetted surface such as the mouth part of the copper alloy wetted parts subjected to plating, nickel is added to the supplied fluid such as tap water. The plating does not melt, and it is possible to provide safe and environmentally friendly copper alloy wetted parts. As the copper alloy wetted parts, water supply pipes, water supply equipment installed in the middle of the piping, for example, water supply valves, water supply hot water supply valves, pipe joints, strainers, etc., water supply equipment installed at the end of the water supply pipe, for example Faucets, water purifiers, water heaters, etc.
In addition, a protective film forming agent is used as a protective film forming component and a solvent component, and the protective film forming component, which is a main component in the protective film formation, is combined with various waxes and amine substances to provide high performance. This is a nickel elution prevention method capable of providing liquid equipment.
請求項2に係る発明によると、ニッケルめっき時のニッケル溶出を効果的に防ぐことができ、より厳しい基準に基づいた場合でもこれに対応してニッケルの溶出を抑えることができ、安全性に優れた銅合金製接液器材を設けることができる銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。
According to the invention according to
請求項3に係る発明によると、ニッケルの溶出レベルを極限まで抑えることができ、高い品質が求められる接液箇所にも対応した接液器材を提供できる銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。 According to the invention of claim 3, the nickel elution prevention method for a copper alloy wetted device that can suppress the elution level of nickel to the utmost and can provide a wetted device compatible with a wetted part that requires high quality. It is.
請求項4に係る発明によると、ワックスやアミン物質の種類に対して適宜の水溶性有機溶剤やアルカリ溶剤を選択して組合わせることができ、保護膜の性能や機能、形成時間やコスト等のあらゆるファクターに応じて各種の性質の接液器材を提供できる銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。
According to the invention according to
請求項5に係る発明によると、ニッケルアレルギーなどのより厳しい要求にも対応してニッケルの溶出防止を図った接液器材を得ることができ、また、銅合金にニッケルめっき処理を施した場合のみならず他の金属にニッケルめっき処理を施した場合でもニッケル溶出防止効果を得ることができ、例えば、純ニッケル鋼に対して保護膜を形成した場合でも、厳しい評価試験にも合格できる優れたニッケル溶出防止効果を発揮できる銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法である。
According to the invention of
請求項6に係る発明によると、接液部並びにこの接液部位に付着したニッケルめっき層の表面に保護膜を形成することで、接液部(接液部位)とニッケルめっきとの間で電気的に導通するのを防ぎ、異種金属接触腐食によるニッケル溶出は確実に防止される。 According to the sixth aspect of the present invention, the protective film is formed on the surface of the wetted part and the nickel plating layer attached to the wetted part, so that the electrical contact between the wetted part (the wetted part) and the nickel plating is achieved. Conduction is prevented, and nickel elution due to contact corrosion of different metals is reliably prevented.
請求項7に係る発明によると、保護膜形成剤によってニッケルめっき層のピンホール等の欠陥部は充填されるので、異種金属接触腐食によるニッケル溶出は確実に防止される。 According to the seventh aspect of the present invention, since the defect portion such as the pinhole of the nickel plating layer is filled with the protective film forming agent, nickel elution due to the contact corrosion of different metals is reliably prevented.
請求項8に係る発明によると、保護膜の形成によって、流体と接液することによるニッケルめっき自体からの溶解を抑制する。これにより、pHなどの水質因子、流速変化、水温変化などの物理化学的な要因による影響を受けることなく、ニッケル溶出は確実に防止される。 According to the invention which concerns on Claim 8, melt | dissolution from nickel plating itself by contact with a fluid is suppressed by formation of a protective film. As a result, nickel elution is reliably prevented without being influenced by water quality factors such as pH, physicochemical factors such as changes in flow velocity and changes in water temperature.
請求項9乃至12に係る発明によると、ニッケルを含むめっき処理が施された青銅、黄銅等の銅合金製接液器材において、接液部表面層に偏析した鉛、及び内部に残渣として付着したニッケル塩を確実に除去し、口元などの接液部位に付着したニッケルめっきの溶出を防ぐことができ、水道水などの流体が供給されても、これらは溶出することはなく、例えば、鉛については、水質基準に関する厚生労働省令に基づき、配管途中に設置される給水用具(バルブ等)は0.01mg/l、配管末端に設置される給水用具(水栓等)は特例値として0.007mg/lの浸出基準を満たし、一方、ニッケルについては、厚生労働省の水質管理目標設定項目値は0.01mg/lであることから、配管途中に設置される給水用具(バルブ等)は0.01mg/l、配管末端に設置される給水用具(水栓等)は0.001mg/lの浸出基準を満たす銅合金製接液器材のニッケル溶出防止方法を提供することが可能となる。特に、硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した洗浄液による酸洗浄処理は、保護膜形成の前処理として活性化作用の働きを有しており、酸洗浄処理と保護膜形成処理との有機的な組み合わせが実現される。 According to the inventions according to claims 9 to 12, in a wet alloy device made of copper alloy such as bronze or brass subjected to plating treatment including nickel, lead segregated on the surface layer of the wetted part and adhered to the inside as a residue Nickel salt can be removed reliably, and elution of nickel plating adhering to wetted parts such as the mouth can be prevented. Even if fluid such as tap water is supplied, these will not be eluted. According to the Ordinance of the Ministry of Health, Labor and Welfare regarding water quality standards, water supply equipment (valves etc.) installed in the middle of piping is 0.01 mg / l, and water supply equipment (water faucets etc.) installed at the end of pipes is 0.007 mg as a special value. On the other hand, for nickel, since the water quality management target setting item value of the Ministry of Health, Labor and Welfare is 0.01 mg / l for nickel, water supply tools (valves etc.) installed in the middle of piping are 0.0 A water supply tool (such as a faucet) installed at the end of a pipe at 1 mg / l can provide a nickel elution prevention method for copper alloy wetted parts that meet the leaching standard of 0.001 mg / l. In particular, the acid cleaning treatment using a cleaning solution to which nitric acid and hydrochloric acid as an inhibitor are added has an activation function as a pretreatment for forming a protective film, and an organic combination of the acid cleaning treatment and the protective film forming treatment. Is realized.
請求項13に係る発明によると、ニッケルを含むめっき処理が施された銅合金製接液器材の接液部、並びにこの接液部位のニッケルめっき層の表面に、該表面と密に結合する強固な保護膜の形成が可能となり、しかも、ニッケルめっき層のピンホール等の欠陥部を充填することが可能であるので、接液によるニッケルめっき自体の溶出は勿論、異種金属接触腐食によるニッケル溶出を防ぐことのできるニッケル溶出防止用保護膜形成剤の提供が可能となる。 According to the thirteenth aspect of the present invention, the liquid contact portion of the copper alloy wetted device that has been plated with nickel, and the surface of the nickel plating layer at the wetted portion are firmly bonded to the surface. In addition to the elution of nickel plating itself due to liquid contact, nickel elution due to contact corrosion with dissimilar metals is possible. It is possible to provide a protective film forming agent for preventing nickel elution that can be prevented.
請求項14に係る発明によると、前記接液器材の内部に残渣として付着したニッケル塩を除去し、かつ、前記接液器材の口元部位の金属ニッケルの除去を抑制することができるニッケル溶出防止用洗浄剤を提供することが可能となる。
According to the invention which concerns on
更に、本発明によれば、有機溶剤に溶解させて成る保護膜形成剤を、ニッケルを含むめっき処理が施された銅合金製、ステンレス鋼製、ニッケル合金製、鋼製などの玩具、文房具、装飾品、食品加工機器、医療機器、医療品等に施して、これら製品・部品等に接触することに起因するニッケルアレルギーの発症を防ぐという優れた効果も発揮する。 Furthermore, according to the present invention, a protective film forming agent dissolved in an organic solvent is made of copper alloy, nickel steel, nickel alloy, steel toys, stationery, etc., which are plated with nickel. It can also be applied to decorative products, food processing equipment, medical equipment, medical products, etc., and exhibits an excellent effect of preventing the development of nickel allergy caused by contact with these products / parts.
本発明に係るニッケル溶出防止方法を青銅・黄銅製の接液器材に適用した実施形態として、図面に基づいて説明する。ここにいう接液器材とは、給水管、配管途中に設置される給水用具とその部品、例えば、水道用バルブ、給水給湯用バルブ、管継手、ストレーナ等や、給水管末端に設置される給水用具とその部品、例えば、水栓、浄水器、給水給湯器等、或いはその他、給水管、配管に直結する完成品等を含む。 An embodiment in which the nickel elution prevention method according to the present invention is applied to a wetted device made of bronze / brass will be described with reference to the drawings. The wetted equipment here refers to water supply pipes, water supply tools and their components installed in the middle of piping, such as water supply valves, water supply and hot water supply valves, pipe joints, strainers, and water supply equipment installed at the end of the water supply pipe Including tools and parts thereof, for example, faucets, water purifiers, water heaters, etc., or other finished products directly connected to water pipes and pipes.
本発明におけるニッケル溶出防止処理にあたり、鋳造後、加工を終えた銅合金製接液器材(本例では、バルブ部品)は、搬送中にお互いがぶつかり、打跡やキズがつかない様、網目状で耐熱・耐薬品性を有する専用容器内に並べるとよい。ワークは、ボディ・ボンネット等の接液部品のN個分を1ユニットとして専用容器に並べ、1ユニット単位で後述する処理を行うことにより、各部品における処理のバラツキが少なくなり、品質を一定にすることができる。なお、バルブ1台単位でその構成部品をまとめて専用容器に並べ、処理を行うようにしてもよい。 In the nickel elution prevention treatment according to the present invention, the copper alloy wetted parts (valve parts in this example) that have been processed after casting have a mesh shape so that they do not collide with each other during transport and are not damaged or scratched. It is good to arrange in a special container with heat and chemical resistance. By placing N parts of wetted parts such as bodies and bonnets in a dedicated container as a unit and performing the processing described later in units of one unit, the processing variation in each part is reduced and the quality is kept constant. can do. In addition, the component parts may be put together in a dedicated container and processed in units of one valve.
また、並べる際には、各ワーク内に気泡が留まってしまう部位となるエアーポケットができないよう、気泡がワークの上方や側方に排除される方向にワークを配置するのがよい。接液器材の形状は複雑であるため、各処理槽における浸漬時は、揺動、或いは超音波刺激を与え、わずかに残る気泡も完全に除去することで、接液器材の接液面全体に洗浄液が接するようにするとよい。本例では、接液器材は前記専用容器に入ったままで、後述するすべての工程を行い、処理後、専用容器より取り出して組立工程に入る。また、鋳造後、加工を終えた複数の部品で構成された完成品(本例では、バルブ)の状態で後述する酸洗浄処理など行うようにしてもよい。 Further, when arranging the workpieces, it is preferable to arrange the workpieces in a direction in which the bubbles are excluded above and to the sides so that there is no air pocket that becomes a portion where the bubbles stay in each workpiece. Since the shape of the wetted equipment is complex, when immersed in each treatment tank, it is applied to the entire wetted surface of the wetted equipment by applying rocking or ultrasonic stimulation to completely remove the slight remaining bubbles. It is recommended that the cleaning liquid come into contact. In this example, the wetted parts are kept in the dedicated container, and all the processes described later are performed. In addition, after the casting, an acid cleaning process, which will be described later, may be performed in a state of a finished product (in this example, a valve) composed of a plurality of parts that have been processed.
次に、本発明におけるニッケル溶出防止方法の各工程について説明する。図8は、本発明におけるニッケル溶出防止方法の処理工程の一例を示したフローチャートである。脱脂工程10は、加工時の切削油や防錆油の除去を行うものである。脱脂が不十分であると、後述する鉛除去工程13で十分に鉛を除去できないため重要である。なお、対象品(本例では、バルブ部品)の汚れがひどい場合は、脱脂工程10前に湯洗工程9を設け、付着物を除去しておくと効果的である。脱脂工程10の一例を表1に示す。このうち、塩素系有機溶剤による環境への影響、及びエマルジョン洗剤によるBOD増加を防ぐため、アルカリキレート洗剤を採用するのが好ましい。
Next, each step of the nickel elution prevention method in the present invention will be described. FIG. 8 is a flowchart showing an example of processing steps of the nickel elution prevention method according to the present invention. The degreasing
脱脂工程10でアルカリ洗剤を用いた場合は、脱脂工程10後の水洗工程11にてよく洗い落とす。また、例えば、水洗槽は超音波振動装置を設けたり、複数設けて最後の水洗槽を硝酸7wt%、塩酸0.7wt%の混酸とし、容器7の移動によって持ち込まれたアルカリ洗剤成分を完全に中和除去してもよい。中和工程12では中和のために設けた本槽のpH(水素イオン指数)管理を行うことにより、水洗工程11で残存した微量なアルカリ成分を確実に除去でき、本例のように、中和工程12後に混酸から成る洗浄液を用いた鉛除去工程13が行われる場合、酸の中和による劣化を防止して確実に鉛除去を促進させるのに有効である。
When an alkaline detergent is used in the
次に、鉛除去工程13について説明する。本例における鉛除去工程13では、硝酸(濃度0.5wt%〜7wt%)と塩酸(濃度0.05wt%〜0.7wt%)から成る洗浄液が入った処理槽に接液器材を浸漬して、接液部表面層に析出している鉛を効果的に除去する。特にCAC406等、鉛の含有量の多い材料の場合に、めっき工程15前に本工程13を設けているので、めっきが想定される領域の銅表面層に偏析している鉛を予め除去するので効果的である。本例の鉛除去工程13で用いている洗浄液は、硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した混酸から成るが、この洗浄液は硝酸等の酸を水道水或いは純水に混入したものを使用したり、又は、硝酸にインヒビター効果をもつ塩酸を混合した混酸を水道水或いは純水に混入したものを使用する。この場合、塩酸のCl-イオンが銅表面に均一に膜を作りながら鉛を浸食するので、光沢面を保持しながら鉛を浸食する。このとき鉛部分では、塩酸鉛、硝酸鉛が形成され、そしてこれらの塩はともに混酸に溶解性であるから、浸食が持続する。
Next, the
前記洗浄液に含まれる酸について詳述すると、一般に酸は、鉛を腐食(酸化)させることが知られているが、鉛は酸との反応で酸化被膜を形成し易いため、連続的な腐食をおこしにくい。しかし、硝酸、塩酸、及び酢酸等の低級な有機酸は鉛を連続的に腐食し、中でも硝酸(HNO3)の腐食速度が最も高い値を示す。一方、塩酸(HCl)は、硝酸に比して鉛の腐食速度は遅いものの、銅との化合力が高いため、硝酸との混酸で酸洗した場合、硝酸と銅が化学反応して酸化銅(Cu2O又はCuO)を形成する以前に、接液器材の表面に塩化銅(CuCl)皮膜を形成し、硝酸による銅の腐食を抑制するいわゆるインヒビター効果を奏する。したがって、塩酸が含まれることで、接液器材表面の銅の酸化が無くなり、黒く変色するといった不具合を防止して、金属の光沢を維持できる。 The acid contained in the cleaning liquid will be described in detail. Generally, it is known that acid corrodes (oxidizes) lead. However, since lead easily forms an oxide film by reaction with acid, it causes continuous corrosion. It is hard to cause. However, lower organic acids such as nitric acid, hydrochloric acid, and acetic acid continuously corrode lead, and nitric acid (HNO 3 ) exhibits the highest corrosion rate. On the other hand, although hydrochloric acid (HCl) has a slower corrosion rate of lead than nitric acid, it has a high compounding power with copper. Therefore, when pickled with a mixed acid with nitric acid, nitric acid and copper react chemically to produce copper oxide. Before forming (Cu 2 O or CuO), a copper chloride (CuCl) film is formed on the surface of the wetted device, and a so-called inhibitory effect that suppresses corrosion of copper by nitric acid is exhibited. Therefore, the inclusion of hydrochloric acid eliminates the oxidation of copper on the surface of the wetted equipment, prevents the problem of discoloration to black, and maintains the gloss of the metal.
また、処理槽内で超音波洗浄、或いは揺動を行って、鉛の浸食を促進させてもよい。超音波洗浄、或いは接液器材の揺動による鉛の溶出の促進作用について説明すると、超音波洗浄は、洗浄液中の接液器材に超音波を当ることにより、洗浄液中の反応で生じた種々の鉛化合物を接液器材から速やかに除去させる効果があり、揺動は、洗浄液中の接液器材自体を揺らすことにより、鉛化合物を接液器材から除去したり、浸漬した器材中に生じた空気溜りをなくす効果がある。特に、洗浄液中の液の攪拌を高めることで、鉛との化合物を形成して鉛が溶出し易くなる。この超音波洗浄と揺動とは併用すると良い。 In addition, ultrasonic erosion or rocking may be performed in the treatment tank to promote lead erosion. Explaining the action of accelerating the elution of lead by the ultrasonic cleaning or the swinging of the wetted parts, the ultrasonic cleaning is applied to various parts of the reaction in the cleaning liquid by applying ultrasonic waves to the wetted parts in the cleaning liquid. It has the effect of quickly removing lead compounds from the wetted equipment, and the rocking motion is to remove the lead compounds from the wetted equipment by shaking the wetted equipment itself in the cleaning liquid, or the air generated in the immersed equipment. There is an effect to eliminate the accumulation. In particular, by increasing the stirring of the liquid in the cleaning liquid, a compound with lead is formed and lead is easily eluted. This ultrasonic cleaning and rocking may be used in combination.
本例の鉛除去工程13の洗浄液は、上記に限定されるものではなく、上述した混酸以外の酸洗浄処理でもよく、或いはアルカリ洗浄処理であってもよい。また、めっきと同時に脱鉛処理を行った後、後述するニッケル除去工程16にてニッケルを除去するようにしてもよい。勿論、鉛の含有量の少ない材料の場合には、本工程13を省略して、後述するニッケル除去工程16において、鉛及びニッケルの双方を除去することもできる。
The cleaning liquid in the
めっき工程15は既知のものであり、本例では、汎用性のある電解ニッケルクロムめっき処理を採用するが、勿論、これに限定するものではなく、例えば、ニッケルめっき、ニッケル合金めっきなど、実施に応じて任意である。なお、本発明で対象としているめっきは、超臨界めっき等の特殊めっきではなく、市販されている水栓やバルブ等の給水器具などに施されるめっきを対象としている。
The plating
ここで、ニッケルを含んだめっき処理が施された接液器材におけるニッケル溶出について説明する。例えば、電気めっきであるニッケルクロムめっきでは、接液器材をめっき液中に浸漬し、電極と対向する接液器材の外面に、ニッケルをバインダーとしてクロムの層を形成する。一方、接液器材の内面(接液面等)は電極と対向しないため、めっき層は形成されないものの、接液面のうち、図1において一点斜線で囲まれた口元部位Aにはニッケルめっきが付着している。図2に示すように、めっき2が施された接液器材1の接液面1aにあたる口元部位には、クロムめっき2aと複層状態にないニッケルめっき2bが存在している。これは電流密度範囲の違いによって、クロムめっき2aよりもニッケルめっき2bが口元内側に回り込むことによる。
Here, the elution of nickel in the wetted parts subjected to the plating process including nickel will be described. For example, in nickel chrome plating, which is electroplating, a wetted part is immersed in a plating solution, and a chromium layer is formed on the outer surface of the wetted part facing the electrode by using nickel as a binder. On the other hand, the inner surface (wetted surface, etc.) of the wetted device is not opposed to the electrode, so that the plating layer is not formed. However, of the wetted surface, nickel plating is applied to the mouth portion A surrounded by the one-dot oblique line in FIG. It is attached. As shown in FIG. 2, the
上述したが、図3に示すように、腐食電位の高い金属である銅(接液部1a)と腐食電位の低い金属であるニッケル(ニッケルめっき2b)が接触した状態において、通電性の良い水道水などの流体が両者に接液すると電気的に導通となり、腐食電位の低いニッケル(ニッケルめっき2b)が腐食電位の高い銅(接液部1a)によりアノード分極を受けて腐食反応が起こり、ニッケルの酸化溶解が促進されるという異種金属接触腐食が発生する。さらに、ニッケルめっき2b層には多数のピンホール2cが存在しており、なかにはニッケルめっき2b層の下地である銅表面にまで達したものまで存在する。これに通電性の良い水道水などの流体が入り込んで、この部位においても異種金属接触腐食が起こる。さらに、接液部1aに付着したニッケルめっき2bは、流体と接液することによってニッケルめっき自体からも溶出する。
As described above, as shown in FIG. 3, in a state where copper (a
図4〜図6に示すように、接液器材の奥深い内部について、EPMA(X線マイクロアナライザ)による分析を行った結果、ニッケル成分の存在が確認された。このニッケル成分は、めっきによる金属ニッケルではなく、めっき液中のニッケル塩(硫酸ニッケル、塩化ニッケル、水酸化ニッケル)がめっき処理後も接液器材内部に留まり、乾燥して内面に付着したものである。複雑な流路を有するバルブ、管継手、ストレーナ、水栓金具、或いはその他の給水器具は、銅合金材料による砂型鋳造などにより成形されている。このように鋳造された鋳造表面は凹凸が多くあり、その中のくぼみ部には凝固時に結晶粒界などから表面層に移動した鉛が偏析している。特に、表面加工を施さない給水器具の内表面層は顕著であり、その状態でめっき処理を施すと、このくぼみ部の鉛の上にめっき液が残留して乾燥し、金属ニッケルとは異なるニッケル塩が付着するものと考えられる。水栓金具等の給水器具は、複雑な流路を有しているがゆえに、内部に残留しためっき液を排除しにくいことから、ニッケル塩の付着が顕著になったものと考えられる。この状態において給水器具に水道水などの流体を供給すると、鉛とニッケル塩が溶出する。なお、上記のようなくぼみ部は、とりわけ形状が入り組んだ混合栓等の接液面において、鋳造成形の際にいわゆる湯じわが生ずることによっても形成され易く、ニッケル塩が付着し易い。 As shown in FIG. 4 to FIG. 6, the presence of a nickel component was confirmed as a result of analyzing the deep inside of the wetted device by EPMA (X-ray microanalyzer). This nickel component is not metal nickel by plating, but nickel salt (nickel sulfate, nickel chloride, nickel hydroxide) in the plating solution remains inside the wetted parts after plating, and dries and adheres to the inner surface. is there. Valves, pipe joints, strainers, faucet fittings or other water supply devices having complicated flow paths are formed by sand casting using a copper alloy material. The casting surface thus cast has a lot of irregularities, and the lead moved from the grain boundary to the surface layer during solidification is segregated in the indented portion. In particular, the inner surface layer of a water supply device that is not subjected to surface processing is prominent, and if plating is performed in that state, the plating solution remains on the lead in the recesses and dries, which is different from metallic nickel. It is thought that salt adheres. Since water supply equipment such as a faucet fitting has a complicated flow path, it is difficult to remove the plating solution remaining inside, and it is considered that the adhesion of the nickel salt becomes remarkable. In this state, when a fluid such as tap water is supplied to the water supply device, lead and nickel salts are eluted. It should be noted that the indented portion as described above is liable to be formed even when a so-called hot water wrinkle is produced during casting, particularly on the wetted surface such as a mixing plug having a complicated shape, and the nickel salt is liable to adhere.
次に、ニッケル除去工程16(表面活性化処理)について説明する。
ここで、一般に、銅合金製接液器材に施されるめっきはニッケルクロムめっきが多く、この際のニッケルめっきは、クロムめっきの付きまわり良くするための下地めっきとして作用すると同時に、やわらかい銅合金素地がキズ等により露出することを防ぐ目的があるため、その膜厚は数μm〜十数μmと厚く、クロムめっきが付着し難い接液器材の内面にまでニッケルめっきがまわりこんでいる。接液器材に施されるニッケルクロムめっきの用途には、主に接液器材の部品であるボールバルブのボールのような流体封止機能を求めるものと、水栓金具のような装飾性を求める用途がある。
よって、ニッケル除去工程において、表面活性化処理に用いる薬液は、クロムめっきを侵さないものであると共に、変色等めっきの装飾性を損なわないものでなければならない。
Next, the nickel removal step 16 (surface activation treatment) will be described.
Here, in general, the plating applied to the copper alloy wetted parts is mostly nickel chrome plating. At this time, the nickel plating acts as a base plating for improving the chrome plating, and at the same time, a soft copper alloy substrate. Since the film has a purpose of preventing exposure due to scratches or the like, the film thickness is as thick as several μm to several tens of μm, and the nickel plating has spread to the inner surface of the wetted device material to which chrome plating is difficult to adhere. Nickel chrome plating applied to wetted parts is mainly required for fluid sealing function such as ball valve balls, which are parts of wetted parts, and decorativeness such as faucet fittings. There are uses.
Therefore, in the nickel removal step, the chemical solution used for the surface activation treatment should not invade chrome plating and must not impair the decorative properties of plating such as discoloration.
ニッケルは、耐食性に富んだ金属であり、様々な種類の酸に対して耐食性を有している。一方、クロムめっきは、めっき表面の酸化クロム不動態皮膜により耐食性を有するようにしているため、この不動態皮膜を侵す処理成分を使用することはできない。このため、本例においては、ニッケル塩の除去成分として、無機酸や有機酸からなる混酸を処理液としている。 Nickel is a metal rich in corrosion resistance and has corrosion resistance against various types of acids. On the other hand, since chromium plating has corrosion resistance by the chromium oxide passive film on the plating surface, it is not possible to use a treatment component that affects the passive film. For this reason, in this example, as the nickel salt removal component, a mixed acid composed of an inorganic acid or an organic acid is used as the treatment liquid.
無機酸は、硝酸、硫酸、ホウフッ化水素酸、フッ化ケイ酸、メタンスルフォン酸のうちの少なくとも何れか1種を含んだものとする。
また、有機酸は、酢酸、シュウ酸、蟻酸、アクリル酸、酪酸、クエン酸、プロピオン酸のうちの少なくとも何れか1種を含んだものとし、この処理液が入った処理槽に接液器材1を浸漬して、内部に残渣として付着したニッケル塩を除去する。ここで、酸の解離度がほぼ1である無機酸については、濃度を高める必要はなく、薄い濃度で使用することができる。一方、有機酸については、解離度が小さいため、高い濃度で使用する必要がある。
The inorganic acid includes at least one of nitric acid, sulfuric acid, borohydrofluoric acid, fluorosilicic acid, and methanesulfonic acid.
The organic acid contains at least one of acetic acid, oxalic acid, formic acid, acrylic acid, butyric acid, citric acid, and propionic acid, and the wetted equipment 1 is placed in the treatment tank containing the treatment liquid. The nickel salt adhering to the inside as a residue is removed. Here, the inorganic acid having an acid dissociation degree of about 1 does not need to be increased in concentration, and can be used at a low concentration. On the other hand, the organic acid needs to be used at a high concentration because the degree of dissociation is small.
このうち、特に、硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した洗浄液とした場合、硝酸がニッケルに作用して、硝酸ニッケルの状態で接液部表面層からニッケル塩を効果的に除去できるが、このように無機酸のうち硝酸を選択した場合には注意が必要になる。つまり、銅合金製の接液器材はその内面が銅合金素地であり、この内面を変色させたり腐食させる成分は洗浄液としては不向きであるが、硝酸を単体で使用した場合には銅合金を黒く変色させることがある。
このため、硝酸を処理液として使用する場合には、ハロゲン酸(フッ化水素酸、塩酸、及び臭化水素酸)との混酸を用いるようにすればよい。この場合、硝酸の濃度範囲としては、JIS K8541における67%硝酸0.5〜7wt%、ハロゲン酸の濃度範囲としては、JIS K8819における46%フッ化水素酸0.05〜0.7wt%、又は、JIS K8180における36%塩酸0.05〜0.7wt%、或は、JIS K8509における48%臭化水素酸0.05〜0.7wt%とするのがよい。
Among these, in particular, in the case of a cleaning solution in which nitric acid and hydrochloric acid as an inhibitor are added, nitric acid acts on nickel, and nickel salt can be effectively removed from the surface layer of the wetted part in the state of nickel nitrate. Care must be taken when nitric acid is selected as the inorganic acid. In other words, the inner surface of a copper alloy wetted device is a copper alloy substrate, and the components that discolor or corrode the inner surface are not suitable as cleaning fluids, but when nitric acid is used alone, the copper alloy is blackened. May cause discoloration.
For this reason, when nitric acid is used as the treatment liquid, a mixed acid with a halogen acid (hydrofluoric acid, hydrochloric acid, and hydrobromic acid) may be used. In this case, the nitric acid concentration range is 67% nitric acid 0.5-7 wt% in JIS K8541, and the halogen acid concentration range is 46% hydrofluoric acid 0.05-0.7 wt% in JIS K8819, or JIS K8180, 36% hydrochloric acid 0.05 to 0.7 wt%, or JIS K8509 48% hydrobromic acid 0.05 to 0.7 wt%.
この洗浄液は、給水器具の口元部位に付着したニッケルにも作用し、後述する保護膜形成の前処理として、ニッケル表面を活性化する作用も有しており、これによりニッケル表面と保護膜との結合が強化される。
ここで、一般的に、金属表面は、何らかのガス体、又は有機分子が表面に吸着しており、金属元素がむき出しの状態で大気中に存在することはない。このような金属に吸着する成分の種類や膜厚は様々であるが、例えば、クロムやアルミニウムなどの金属は、表面にガス体や有機分子が吸着したとしても、吸着した酸素との間に安定して均一の透明の酸化皮膜が形成され、金属光沢を目視することができる。また、これらの金属は、傷等によって表面が現れた場合でも、酸素との結合が強固なために比較的修復するのが早いことから、不動体皮膜とも呼ばれている。
This cleaning liquid also acts on nickel adhering to the mouth portion of the water supply device, and has a function of activating the nickel surface as a pretreatment for forming a protective film, which will be described later. Bonding is strengthened.
Here, the metal surface generally has some gas or organic molecules adsorbed on the surface, and the metal element is not present in the atmosphere in an exposed state. There are various types and thicknesses of components that are adsorbed to such metals, but for example, metals such as chromium and aluminum are stable between adsorbed oxygen and gas bodies and organic molecules even if adsorbed on the surface. Thus, a uniform transparent oxide film is formed, and the metallic luster can be visually observed. In addition, these metals are also referred to as non-moving films, because even when the surface appears due to scratches or the like, they are relatively easily repaired due to the strong bond with oxygen.
一方、ニッケルは、耐食性に富んだ金属であるが、上記クロムやアルミニウムとは異なり酸素との間に安定した透明の酸化皮膜が形成されないため、くすんだ金属光沢を帯びている。これは、ニッケル表面に吸着した物質が不ぞろいで存在し、光源が乱反射することも一因になっている。このニッケルの金属表面に吸着する物質は、ニッケルと強く結合しているわけでは無く、いわゆる錆のような金属表面のニッケルと化合物を形成している部分のように、機械的、又は化学的に除去する必要はない。 On the other hand, nickel is a metal with high corrosion resistance, but has a dull metallic luster because a stable transparent oxide film is not formed with oxygen unlike chromium and aluminum. This is also due to the fact that the substances adsorbed on the nickel surface are present in a random manner and the light source is irregularly reflected. The substance adsorbed on the metal surface of nickel is not strongly bonded to nickel, but mechanically or chemically like a part that forms a compound with nickel on the metal surface such as so-called rust. There is no need to remove it.
金属に有機分子、ガス体が付着した場合には、表面活性化処理で除去できるが、金属は、大気中においては、表面に存在している無数の自由電子がガス体と結合して安定化した状態になりやすくなっている。これにより、後述の保護膜形成工程において、保護膜形成剤は、ニッケルと結合して保護膜を形成し、金属と結合する側鎖を持っているものの、ニッケル表面にガス体が結合して安定化した状態になっている場合、この保護膜形成剤が結合しにくくなる。
このため、ニッケル除去工程においては、表面活性化処理を行ってニッケル表面を活性化させ、更に、その後水洗工程を経ることにより、結合性に富んだ表面にし、後述の保護膜形成工程においてニッケル表面と保護膜形成剤との結合を強化できるようにしている。なお、有機分子は、アルカリ脱脂工程によりアルカリ脱脂を行っても除去可能である。
If organic molecules and gas bodies adhere to the metal, they can be removed by surface activation treatment. However, in the atmosphere, the metal is stabilized by the innumerable free electrons existing on the surface combined with the gas body. It becomes easy to become the state. As a result, in the protective film forming process described later, the protective film forming agent is bonded to nickel to form a protective film, and has a side chain bonded to the metal, but the gas body is bonded to the nickel surface and is stable. When it is in a converted state, this protective film forming agent becomes difficult to bind.
For this reason, in the nickel removal step, the surface of the nickel is activated by activating the surface, and then the surface of the surface is rich in bonding properties through a water washing step. And the protective film forming agent can be strengthened. The organic molecules can be removed even by performing alkaline degreasing by an alkaline degreasing process.
このように、本例に示すニッケル溶出防止法では、酸洗浄処理と後述する保護膜形成処理とを有機的に組み合わせた方法としている。このとき、上記洗浄液の成分濃度、とりわけ硝酸濃度が薄いと、給水器具内部からのニッケル塩の除去が不十分となったり、給水器具の口元部位に付着したニッケル表面の活性化が不十分となる。一方、濃すぎると、処理対象である給水器具の外表面に施されたニッケルめっきの光沢等に影響を与えてしまうことがある。本実施例の酸洗浄処理における好ましい成分濃度は、例えば、無機酸として塩酸、有機酸として塩酸を使用した場合、その濃度は、硝酸0.5wt%〜7wt%、塩酸0.05wt%〜0.7wt%とするのがよい。 Thus, in the nickel elution prevention method shown in this example, the acid cleaning treatment and the protective film formation treatment described later are organically combined. At this time, if the component concentration of the cleaning liquid, particularly the nitric acid concentration is low, the removal of the nickel salt from the inside of the water supply device becomes insufficient, or the activation of the nickel surface attached to the mouth portion of the water supply device becomes insufficient. . On the other hand, if it is too dark, it may affect the luster or the like of nickel plating applied to the outer surface of the water supply device to be treated. For example, when hydrochloric acid is used as the inorganic acid and hydrochloric acid is used as the organic acid, the preferred component concentrations in the acid cleaning treatment of this example are nitric acid 0.5 wt% to 7 wt%, hydrochloric acid 0.05 wt% to 0.00. It is good to set it as 7 wt%.
また、表面活性化処理に用いる酸の注意点としては、ニッケルクロムめっき成分のニッケルとクロムを侵すことがなく、銅合金素地の変色をさせない性質を有している必要があるが、有機酸であれば、ほとんどが適用可能となっている。しかし、上述した何れの有機酸の場合にも酸の解離度が低く、濃度を高めた状態で使用する必要があるためコストアップに繋がり、酸臭も激しくなって作業効率も悪くなる。 In addition, as a precaution for the acid used for the surface activation treatment, the nickel chromium plating component nickel and chromium should not be attacked, and the copper alloy substrate should not be discolored. If so, most are applicable. However, in any of the organic acids described above, the degree of acid dissociation is low, and it is necessary to use it in a state in which the concentration is increased. This leads to an increase in cost, and the acid odor becomes intense, resulting in poor work efficiency.
また、無機酸は、解離度が高いため、5〜10wt%程度の濃度であっても非酸化性の酸である硫酸であれば、表面活性化処理液としては十分に機能する。しかし、硫酸は粘性の高い酸で、かつ水で希釈して使用する際には強い発熱反応を伴うことから扱いにくい酸であるといえる。酸化性である硝酸は、無機酸としての取り扱いやすさと、めっきの外観美化やめっき表層のクロムめっき不動態皮膜保護の見地から最も好ましいが、この硝酸は、前述したように銅合金を黒色に変色させるおそれがある。 Further, since the inorganic acid has a high degree of dissociation, sulfuric acid that is a non-oxidizing acid functions sufficiently as a surface activation treatment liquid even at a concentration of about 5 to 10 wt%. However, sulfuric acid is a highly viscous acid, and it can be said that it is difficult to handle because it involves a strong exothermic reaction when used diluted with water. Nitric acid, which is oxidizing, is most preferable from the standpoint of easy handling as an inorganic acid, beautification of the plating appearance, and protection of the chromium plating passive film on the plating surface layer. However, as described above, this nitric acid changes the color of the copper alloy to black. There is a risk of causing.
そこで、表面活性化処理液としては、硝酸に0.1wt%濃度のハロゲン酸を添加して銅合金の変色を防止するようにしたものが最も好ましく、これにより、マイナスイオン部分がF-、Cl-、Br-と一元素で構成されたハロゲン酸が原子団の硝酸イオンよりも小さく、また、イオン力も強くなり素早く銅合金表面に結合してすぐれたインヒビター効果を発揮することが可能になっている。 Therefore, the surface activation treatment solution is most preferably a solution in which a halogen acid having a concentration of 0.1 wt% is added to nitric acid to prevent discoloration of the copper alloy, whereby the negative ion portion is F − , Cl. -, Br - and one element halogen acids comprised of is smaller than nitrate ion atomic group, also made it possible to exert excellent inhibitor effects bound to quickly copper alloy surface becomes stronger ionic forces Yes.
また、鉛の含有量の少ない材料を対象とする場合など、鉛除去工程13を省略する場合には、本工程16において、鉛及びニッケルを除去する。洗浄液は、例えば、硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した混酸から成るものであればよく、図7に示すような場合には、硝酸が先ずニッケルに作用して、硝酸ニッケルの状態で接液部表面層からニッケル塩を除去し、その後、直ちにニッケル塩の下方に存在する鉛に作用してこれを除去する。従って、この場合には一度の酸洗浄処理によって鉛とニッケルを同時に除去することになる。なお、ニッケル除去工程16で用いている洗浄液については、鉛除去工程13で詳述しているので、その説明を省略する。また、ニッケルは、例えば、水酸化ナトリウム等のアルカリ及び硫酸に対する耐食材料であることから、これらの液では、その濃度や温度に係わらず、ニッケルを除去することができない。
Further, when the
次いで、鉛除去工程13、又は鉛除去工程13を省略した本工程16、又は本工程16における好ましい処理温度と処理時間について説明すると、好ましい処理温度xは、10℃≦x≦50℃の温度域であり、常温域が好適である。常温域とは、洗浄液を加熱も冷却もしない状態の温度が取り得る範囲をいい、処理される接液器材の温度や、処理槽外部の雰囲気により変動し得る温度の範囲をいう。具体的には、10℃〜30℃の範囲であり、とりわけ、15℃〜30℃が好ましく、25℃が最適である。好ましい処理時間yは、5分≦y≦30分である。
Next, a description will be given of a preferable treatment temperature and a treatment time in the
処理温度が50℃を上回ると、洗浄液中に沸騰による気泡が目立ち始め、被処理物である接液器材中にエアーポケットが生じ易くなり、洗浄液が接液器材表面に接液しない部分が発生する。また、水及び酸の蒸発が激しくなり、洗浄液等の濃度管理が難しくなると共に、酸の蒸発により処理作業の環境が悪くなるため、処理作業域や作業者の耐酸対策が必要となる。一方、冬期における処理等で処理温度が10℃を下回ると、冷えた接液器材が処理槽に入ってきた場合、洗浄液が0℃近くに下がって凍結するおそれがあることから、接液器材を量産処理しても洗浄液が凍結するおそれのない温度として10℃以上としている。また、処理時間が30分を超える場合は、処理時間をかけても鉛除去の効率はそれほど上がらず、また、処理時間がかかりすぎて量産処理には不向きである。一方、処理時間が5分を下回る場合は、処理温度を上げても鉛の溶出防止には不十分であることから5分以上としている。勿論、これに限定するものではない。 When the processing temperature exceeds 50 ° C., bubbles due to boiling start to stand out in the cleaning liquid, air pockets are likely to be generated in the wetted equipment that is the object to be processed, and a portion where the cleaning liquid does not come into contact with the surface of the wetted equipment is generated. . In addition, the evaporation of water and acid becomes intense, making it difficult to manage the concentration of the cleaning liquid and the like, and the environment of the treatment work is deteriorated due to the evaporation of the acid. On the other hand, if the processing temperature falls below 10 ° C during processing in winter, etc., if the wetted liquid equipment enters the processing tank, the cleaning liquid may drop to near 0 ° C and freeze. The temperature at which the cleaning liquid is not likely to freeze even after mass production is set to 10 ° C. or higher. In addition, when the processing time exceeds 30 minutes, the efficiency of lead removal does not increase so much even if the processing time is taken, and the processing time is too long and is not suitable for mass production processing. On the other hand, if the treatment time is less than 5 minutes, the treatment temperature is set to 5 minutes or more because it is insufficient for preventing lead elution even if the treatment temperature is raised. Of course, it is not limited to this.
また、既存する接液器材にも対応可能であり、その際、例えばバルブの場合、パッキン、ガスケット等金属以外の部品も洗浄液に浸漬されるため、洗浄時間、温度、濃度によっては前記部品の劣化も考慮され、その場合は、フッ素ゴム等の耐薬品性材質の部品を用いればよい。また、本例においては、酸洗浄処理の洗浄液のうち、インヒビターとして塩酸を用いたが、酢酸やスルファミン酸などの有機酸を用いて硝酸との混酸とし、鉛・ニッケルを除去するようにしてもよい。 In addition, it is possible to handle existing wetted parts. In this case, for example, in the case of a valve, since parts other than metal such as packing and gasket are immersed in the cleaning liquid, the deterioration of the part depends on the cleaning time, temperature, and concentration. In that case, a chemical resistant material such as fluoro rubber may be used. In this example, hydrochloric acid is used as an inhibitor in the cleaning solution for the acid cleaning treatment. However, an organic acid such as acetic acid or sulfamic acid is used as a mixed acid with nitric acid to remove lead and nickel. Good.
ここで、本発明適用後のニッケル、鉛の浸出試験を行い、その試験結果を説明する。上述したニッケル浸出源特定試験の供試品を用いて、ニッケル除去工程としての酸洗浄処理を行ったところ、給水器具の内部に残渣として付着したニッケル塩のほとんどが除去されることを確認した。この浸出試験における酸洗浄は、硝酸4wt%+塩酸0.4wt%の混酸で行い、その試験結果を表2(酸洗浄処理後のNi、Pb浸出量(mg/l))に示す。同表に示すように、Niの浸出量(配管末端器具としての補正値)は、0.001mg/lの浸出基準を満たすものであり、Pbの浸出量(同補正値)も、0.007mg/lの浸出基準を満たすものであった。 Here, the leaching test of nickel and lead after application of the present invention is performed, and the test results will be described. When the acid washing process as a nickel removal process was performed using the sample of the nickel leaching source specific test described above, it was confirmed that most of the nickel salt adhering to the residue inside the water supply apparatus was removed. The acid cleaning in this leaching test is performed with a mixed acid of 4 wt% nitric acid + 0.4 wt% hydrochloric acid, and the test results are shown in Table 2 (Ni, Pb leaching amount after acid cleaning treatment (mg / l)). As shown in the table, the leaching amount of Ni (correction value as a pipe end device) satisfies the leaching standard of 0.001 mg / l, and the leaching amount of Pb (same correction value) is also 0.007 mg. / L leaching criteria were met.
ニッケル除去工程16後には、水洗工程17にて速やかに水洗し、接液器材表面から洗浄液を取り除くようにする。
After the
次いで、保護膜形成工程18にて保護膜形成処理を行う。保護膜形成工程18で用いられる保護膜形成剤は、少なくとも、ワックスを含有する保護膜形成成分とこの保護膜形成成分を水に溶解させる溶剤成分を含んでいる。
ワックスは、低重合ポリオレフィン系物質、脂肪酸エステル系物質、脂肪酸アミド系物質、ケトン・アミン類、ポリウレタン樹脂、天然系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタレンワックスの何れか1つであり、より具体的には、特に、低重合オレフィン系における低重合ポリエチレンとするのがよい。
また、ワックスは、保護膜形成剤に対して0.455wt%以上含有させるようにするのがよい。
Next, a protective film forming process is performed in a protective
The wax is one of a low-polymerized polyolefin material, a fatty acid ester material, a fatty acid amide material, a ketone / amine, a polyurethane resin, a natural wax, a paraffin wax, and a microcrystalline wax, and more specifically Is preferably a low-polymerized polyethylene in a low-polymerized olefin system.
Further, the wax is preferably contained in an amount of 0.455 wt% or more based on the protective film forming agent.
次に、これらの保護膜形成成分と組み合わせる溶剤成分は、水溶性有機溶剤とアルカリ溶剤のうち少なくとも何れか1方を含有させるものであり、また、その主成分としては、作業性、環境性、安全性(非引火性)を高める等の理由により水が好ましい。この水は、軟化水や水道水、工業用水を用いることができるが、pHが中性である必要があり、アルカリイオン水や酸イオン水は避ける必要がある。 Next, the solvent component combined with these protective film forming components contains at least one of a water-soluble organic solvent and an alkaline solvent, and the main components thereof are workability, environmental properties, Water is preferred for reasons such as enhancing safety (non-flammability). As this water, softened water, tap water, or industrial water can be used, but the pH needs to be neutral, and it is necessary to avoid alkali ion water or acid ion water.
水溶性有機溶剤は、水と混ざりやすく、かつ、アミン物質を溶解させやすいという特徴があり、このため、水に溶けにくいアミン物質を保護膜形成成分として用いた場合に組み合わせる成分として適用される。これにより、アミン物質を保護膜形成成分とし、水溶性有機溶剤を溶剤成分として含んだ保護膜形成剤が構成される。この場合の水溶性有機溶剤は、水と混ざりやすくアミン物質の溶解性に特に優れた低級アルコール(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ベンジルアルコール、ブタノール)、グリコール(例えば、グリコールエーテル(例として、3メチル3−メトキシブタノール、ブチルセロソルブ等)、アルチレングリコール、エチレングリコール)、低級ケトン(例えば、アセトン、ジエチルケトン)等の極性有機溶剤を適用するのが好ましい。 The water-soluble organic solvent is characterized by being easily mixed with water and easily dissolving the amine substance. For this reason, it is applied as a component to be combined when an amine substance that is hardly soluble in water is used as a protective film forming component. Thus, a protective film forming agent containing an amine substance as a protective film forming component and a water-soluble organic solvent as a solvent component is formed. In this case, the water-soluble organic solvent is a lower alcohol (for example, methanol, ethanol, propanol, benzyl alcohol, butanol) or glycol (for example, glycol ether (for example, 3 It is preferable to apply polar organic solvents such as methyl 3-methoxybutanol, butyl cellosolve, etc.), ethylene glycol, ethylene glycol), lower ketones (for example, acetone, diethyl ketone).
一方の溶剤成分であるアルカリ溶剤は、水と混ざりやすく、かつ、保護膜形成成分を溶解させやすくする必要がある。このアルカリ溶剤としては、例えば、環式アミンであるモルホリン、水酸化物の水酸化ナトリウムなどがある。
また、アルカリ溶剤を溶剤成分とすることで、保護膜形成剤全体をアルカリ性に保てるため、雑菌による保護膜形成剤の腐敗を防ぐことが可能になる。
The alkaline solvent which is one of the solvent components needs to be easily mixed with water and easily dissolve the protective film forming component. Examples of the alkaline solvent include morpholine, which is a cyclic amine, and sodium hydroxide as a hydroxide.
Moreover, since the entire protective film forming agent can be kept alkaline by using an alkaline solvent as a solvent component, it is possible to prevent the protective film forming agent from being spoiled by various bacteria.
次に、ワックスとアミン物質からなる保護膜形成成分について説明する。ワックスとアミン物質から成る保護膜形成剤は、より高いニッケル溶出抑制効果を発揮して、ニッケルアレルギーを確実に防ぐことができ、また、銅合金以外の金属、例えば、純ニッケル鋼に対して保護膜を形成したときにも、銅合金の場合と同様にニッケルの溶出防止効果を発揮できる。この場合、保護膜形成成分は、ニッケルめっきにおけるニッケルと結合するため窒素を有する成分がよく、また、撥水性を有する膜を形成するため、炭化水素を有する成分が好ましい。 Next, a protective film forming component comprising a wax and an amine substance will be described. Protective film forming agent consisting of wax and amine substance can exert higher nickel elution suppression effect, can surely prevent nickel allergy, and protect against metals other than copper alloy, such as pure nickel steel Even when the film is formed, the effect of preventing elution of nickel can be exhibited as in the case of the copper alloy. In this case, the protective film forming component is preferably a component having nitrogen for bonding with nickel in nickel plating, and a component having hydrocarbon is preferable for forming a film having water repellency.
これらの条件を満たす成分がアミン物質であり、このうち、ニッケルと結合し得るのは、窒素が水素と結合している第1アミンと第2アミンである。更に、ニッケルめっきが施された接液器材に温水が流れる場合を考慮すると、保護膜形成成分として融点が高く(例えば、50℃以上)、安定した構造が好ましいことから、保護膜形成成分としては、アミン物質を含み、特に、環式構造を有する第2アミン(以下、「環式アミン」という。)を含むのがより好ましい。なお、環式構造を有する化合物であっても、窒素以外の元素、例えば、酸素や硫黄等を含んでいるフラン類やチオフェン類等は、ニッケルと結合し得ないので、対象外となる。 The component satisfying these conditions is an amine substance, and among these, the primary amine and secondary amine in which nitrogen is bonded to hydrogen can be bonded to nickel. Furthermore, considering the case where warm water flows through the wetted equipment that has been plated with nickel, the protective film forming component has a high melting point (eg, 50 ° C. or higher) and a stable structure is preferable. More preferably, it contains an amine substance, particularly a secondary amine having a cyclic structure (hereinafter referred to as “cyclic amine”). Even in the case of a compound having a cyclic structure, elements other than nitrogen, for example, furans and thiophenes containing oxygen, sulfur, and the like cannot be combined with nickel and are excluded.
本実施形態においては、アミン物質としてベンゾトリアゾール又はトリルトリアゾールを用いており、より大きな効果が発揮される。特に、保護膜形成剤としてベンゾトリアゾールを用いた場合には、ニッケルとの優れた結合力を図ることができる。ベンゾトリアゾールは水を弾く効果(撥水性)を持ったベンゼン環を外側に向け、親水性の基を内側(めっき側)にしてめっき表面と結合する。このため、ニッケルめっきとの密な結合が実現される結果、強固な保護膜の形成が可能となる。 In this embodiment, benzotriazole or tolyltriazole is used as the amine substance, and a greater effect is exhibited. In particular, when benzotriazole is used as the protective film forming agent, excellent bonding strength with nickel can be achieved. Benzotriazole bonds to the plating surface with the benzene ring having the effect of repelling water (water repellency) facing outward and the hydrophilic group facing inside (plating side). For this reason, as a result of realizing close coupling with the nickel plating, it is possible to form a strong protective film.
一方の保護膜形成剤成分の低重合ポリエチレンは、オレイン酸のような有機酸と比較すると細長い分子であり、かつ、中性物質である。この低重合ポリエチレンを用いて保護膜を形成したときにニッケル基盤上に立上がることなく図11のようにロープ状に這った状態になっている。この低重合ポリエチレンの細いロープは、縦横に張りめぐらされて基盤の目のようになり、この目の間のセル状部分に碁石のようにベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール誘導体が規則的に詰まった状態になる。よって、保護膜形成剤が、前記酸洗浄処理による活性化と相まって、ニッケルとの結合がより強化される。また、ベンゾトリアゾール誘導体の例としては、トリルトリアゾールやカルボキシベンゾトリアゾールなども挙げられる。ベンゾトリアゾールの構造を示す。 One protective film forming agent component, low-polymerized polyethylene, is an elongated molecule and a neutral substance as compared with an organic acid such as oleic acid. When a protective film is formed using this low-polymerized polyethylene, it does not stand up on the nickel substrate and is in a state of being roped as shown in FIG. The thin rope of this low polymerized polyethylene is stretched vertically and horizontally to form the base, and the cellular part between the eyes is regularly packed with benzotriazole and benzotriazole derivatives like meteorites. Become. Accordingly, the bond between the protective film forming agent and nickel is further strengthened in combination with the activation by the acid cleaning treatment. Examples of benzotriazole derivatives include tolyltriazole and carboxybenzotriazole. The structure of benzotriazole is shown.
図11のような規則的な状態を得るには、保護膜形成剤としての液状態が安定し、また、保護膜形成剤中のトリアゾール系物質がより均一に溶解して保護膜を形成する必要がある。これを以下に詳述する。
低重合ポリエチレンのようなパラフィン系炭化水素では、熱や紫外線、酸素の影響などから酸素を伴う水酸基やカルボニル基、カルボキシル基などの親水性の置換基が分子末端部分に存在する分子がいくつか存在する。本来、パラフィン系炭化水素は非極性であるが、これらの置換基を有すると若干の極性を帯びてくる。一方、水は、通常ほとんど電離しない物質であるが、水酸化ナトリウムのような電解質を加えると水の電気導電性が高められる。加えて、水酸化ナトリウムのようなアルカリ性を示す物質が存在する水中では、親水性の置換基が存在する分子末端が水側に向き、低重合樹脂部分の疎水側は逆側に向くような規則性が現れる。このような分子により、分子末端に親水性の置換基を持たない分子にも規則性が現れ、マクロ的には乳化が安定した状態で水中に存在することができる。そして、Ni上に皮膜を形成させる際、この規則性を保ったままセル状の壁を形成し、そのセル内にベンゾトリアゾールが詰まることで、保護膜が形成されるのである。
In order to obtain a regular state as shown in FIG. 11, the liquid state as the protective film forming agent is stable, and the triazole-based substance in the protective film forming agent is more uniformly dissolved to form a protective film. There is. This will be described in detail below.
In paraffinic hydrocarbons such as low-polymerized polyethylene, there are some molecules that have hydrophilic substituents such as hydroxyl groups, carbonyl groups, and carboxyl groups with oxygen at the molecular end due to the effects of heat, ultraviolet rays, and oxygen. To do. Naturally, paraffinic hydrocarbons are non-polar, but if they have these substituents, they are slightly polar. On the other hand, water is usually a substance that hardly ionizes, but the addition of an electrolyte such as sodium hydroxide increases the electrical conductivity of the water. In addition, in water where alkaline substances such as sodium hydroxide are present, the molecular terminal where the hydrophilic substituent exists is directed to the water side, and the hydrophobic side of the low polymer resin part is directed to the opposite side. Sex appears. Due to such a molecule, regularity also appears in a molecule having no hydrophilic substituent at the molecular end, and macroscopically, it can exist in water in a state where the emulsification is stable. When a film is formed on Ni, a cellular wall is formed while maintaining this regularity, and the protective film is formed by clogging benzotriazole in the cell.
そして、ニッケル上に皮膜を形成させる際には、保護膜形成処理の後にエアーブローを実施したり、乾燥工程により水分を除去しても、上述のようなある程度の規則性を維持したまま保護膜を形成することができ、EN12471規格のDMG試験においても機能を発揮する皮膜を形成させることができる。 And when forming a film on nickel, even if air blow is carried out after the protective film forming process or moisture is removed by a drying process, the protective film is maintained with a certain degree of regularity as described above. And a film that exhibits a function also in the DMG test of EN12471 standard can be formed.
このように、アルカリ溶剤を含有させることにより、ニッケルアレルギーに対応してよりニッケル溶出防止効果を高めた接液器材や、銅合金以外の金属にニッケル溶出防止効果を高めながら保護膜を形成した接液器材を得ることができる。 In this way, by including an alkaline solvent, a wetted device that has improved the nickel elution prevention effect in response to nickel allergy, and a contact film that has formed a protective film while enhancing the nickel elution prevention effect on metals other than copper alloys. Liquid equipment can be obtained.
ここで、ニッケルアレルギー対策のためにニッケル除去の度合いを判断する手法としてのEUのEuropean Council Directive94/27/EC指令のEN12471規格を説明する。この規格は、ニッケルイオンがアンモニアの存在下でDMG(ジメチルグリムオキシム)に遭遇すると赤い反応物を形成するメカニズムを利用して試験を行うようにしたものである。このDMGを用いた試験により、DMGが溶解したエタノール溶液2滴と、アンモニア溶液2滴を綿棒に滴下し、この綿棒によりテストピース(サンプル)を擦りつけたときに、綿棒の物理的接触によって生じる剥離の度合を確認することでニッケル除去の程度を判断できる。 Here, the EN 12471 standard of the European Council Directive94 / 27 / EC directive of EU as a method for judging the degree of nickel removal for nickel allergy countermeasures will be described. This standard uses a mechanism that forms a red reactant when nickel ions encounter DMG (dimethylglyme oxime) in the presence of ammonia. In this test using DMG, two drops of ethanol solution in which DMG is dissolved and two drops of ammonia solution are dropped on a cotton swab, and when the test piece (sample) is rubbed with the swab, it is caused by physical contact of the swab. The degree of nickel removal can be determined by checking the degree of peeling.
保護膜形成剤がDMG試験による綿棒の物理的接触に耐えうるには、成分である弱アルカリ性のベンゾトリアゾール、又は、トリルトリアゾール(ベンゾトリアゾール誘導体)とニッケルとの結合が重要なので、弱アルカリ性物質と反応してしまう解離度の高い酸は、この結合を阻害してしまうので、保護膜全体をアルカリ性に保たなければならない。このとき、本発明におけるニッケル溶出防止方法の保護膜形成剤成分として低重合ポリエチレンを用いた場合、低重合ポリエチレンは中性物質なので、解離度の高いアルカリ性物質を用いることができる。よって、溶剤成分にアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム)やアルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム)からなる水酸化物を溶剤成分として加えることが可能になる。また、pHの調整剤として、アルカリ金属やアルカリ土類金属と同様に水溶性のアミン化合物でも実施可能である。
この点がオレイン酸を含む保護膜形成剤の特徴と異なるところである。なぜならば、オレイン酸は弱酸なので、アルカリ溶剤にこれらを選択すると化学反応してしまい。保護膜形成剤の機能を果たせなくなってしまうからである。
In order for the protective film-forming agent to withstand the physical contact of the cotton swab by the DMG test, the weakly alkaline substance and the weakly alkaline benzotriazole or tolyltriazole (benzotriazole derivative), which is a component, are important. Since the acid with a high degree of dissociation that reacts inhibits this bonding, the entire protective film must be kept alkaline. At this time, when the low polymerized polyethylene is used as the protective film forming agent component of the nickel elution preventing method in the present invention, since the low polymerized polyethylene is a neutral substance, an alkaline substance having a high degree of dissociation can be used. Therefore, it is possible to add a hydroxide composed of an alkali metal (lithium, sodium, potassium) or an alkaline earth metal (magnesium, calcium) as a solvent component. Further, as a pH adjusting agent, a water-soluble amine compound can be used in the same manner as alkali metals and alkaline earth metals.
This point is different from the characteristics of the protective film forming agent containing oleic acid. Because oleic acid is a weak acid, if you select them as alkaline solvents, they will react chemically. This is because the function of the protective film forming agent cannot be performed.
このような特性により、図9においては、保護膜形成工程18の前に中和アルカリ処理工程21を設けて、皮膜形成剤の液管理を低減することが可能となる。具体的には、ニッケル除去工程(混酸処理工程)16から混入が予想される混酸に対し、中和アルカリ処理工程21を、保護膜形成工程(皮膜処理工程)18の前に設けることで完全に取り除くことが可能となる。この場合の中和アルカリ剤は、強いて言えば、皮膜形成剤中のアルカリ成分元素と同一であって、濃度も同一であるものが良い。このように、本槽のアルカリ性を保つように管理を行うことによって、保護膜形成成分をアミン物質とし、溶剤成分にアルカリ溶剤を含有させた場合の保護膜形成剤の液管理ではpHを管理する必要なく濃度のみの管理を行えばよく、混酸成分の混入によって保護膜形成剤が劣化するリスクをほぼ無くすことができる。更に、中和アルカリ処理工程21は、処理時間が、例えば、1分間と短いことから、図8のような水栓工程17(例えば、処理時間10分間)を用いる場合よりも、量産に適している。
With such characteristics, in FIG. 9, it is possible to provide a neutralization alkali treatment step 21 before the protective
なお、アルカリ溶剤を含まない保護膜形成剤は、使用によって機能が低下するため、中和アルカリ処理工程21のアルカリ管理はpHを管理するようにし、更に、この管理は、アルカリ成分の残存が定量管理できる中和滴定法によって行うのが望ましい。これにより、中和アルカリ処理工程21における処理液のアルカリ性を常に維持することができる。なお、保護膜形成剤中のアルカリ成分が中和アルカリ処理工程槽からの持ち込み液によって希釈されるのを更に抑制するには、図8のような水栓工程17を、従来よりも短時間(例えば、処理時間1分間)の処理として追加してもよい。
In addition, since the function of the protective film forming agent not containing an alkali solvent is lowered by use, the alkali management in the neutralization alkali treatment step 21 is to control the pH, and this management is further performed to determine the remaining alkali components. Desirably, the neutralization titration method can be controlled. Thereby, the alkalinity of the process liquid in the neutralization alkali treatment process 21 can always be maintained. In addition, in order to further suppress the alkali component in the protective film forming agent from being diluted by the carry-in liquid from the neutralized alkali treatment process tank, the
保護膜形成時には、図10に示すように、保護膜形成剤に浸漬された接液器材1の少なくとも接液面1aには、保護膜20が形成される。これにより、接液部位1aに付着したニッケルめっき2b層の表面に保護膜20が形成され、しかも、この保護膜形成剤はニッケルめっき2b層の微小なピンホール2cに入り込む。従って、接液部1aとこの接液部1aに付着したニッケルめっき2bとを絶縁し、異種金属接触腐食によるニッケル溶出を防止すると共に、接液によるニッケルめっき2b自体からのニッケル溶出も防止する。
When forming the protective film, as shown in FIG. 10, a
上記保護膜形成剤による保護膜は、給水器具の口元における接液部位のみならず、内部の接液面にも形成される。従って、鉛除去工程13において接液部表面層に偏析した鉛を除去し、ニッケル除去工程16においてニッケル塩が除去された内部の接液面にも保護膜が形成される。
The protective film by the protective film forming agent is formed not only on the liquid contact part at the mouth of the water supply device but also on the liquid contact surface inside. Therefore, the lead segregated on the surface layer of the liquid contact portion in the
保護膜形成工程18において、ワックスを含有する保護膜形成剤と、水溶性有機溶剤とアルカリ溶剤の何れか一方を含有させた溶剤成分を含んだ保護膜形成剤により保護膜を形成した場合には、例えば、JIS S3200−7による評価試験を行った場合にも、試験で採用される模擬水道水中に含まれる成分による劣化が防がれ、また、通水作業、洗浄作業などの試験作業時における物理的影響による劣化が防がれて、優れたニッケル溶出防止機能を発揮できる。
In the protective
図8に示すように、保護膜形成工程18を経た後には、乾燥工程19にて乾燥する。この乾燥工程19により、保護膜形成剤に含まれる水分が蒸発し、ワックスやアミン物質による保護膜が銅合金やニッケルめっき層の表面に固着する。特に、酸洗浄処理と保護膜形成処理との有機的な組み合わせによって、上記洗浄液による相乗的機能が発揮されて、保護膜形成工程18で保護膜を形成した製品・部材では、極めて優れたニッケル溶出防止効果が示される。すべての工程を通過した容器は、組立工程に運ばれ、容器より接液器材(本例では、バルブ部品)を取り出し、組立・検査を行う。
As shown in FIG. 8, after the protective
また、本例では環境問題、廃液処理コストにも配慮している。上述したように、本例の脱脂工程10ではアルカリ洗剤を用いており、本例の鉛除去工程13とニッケル除去工程16では硝酸(濃度0.5wt%〜7wt%)と塩酸(濃度0.05wt%〜0.7wt%)から成る混酸を用いており、図8に示すように、脱脂工程10で汚れたアルカリ洗剤と、鉛除去工程13及びニッケル除去工程16で重金属を含んだ混酸溶液を共に反応させて中和処理し、沈殿物・浮遊物を固体として取り除き、油分は分離して産廃処理することができるからである。その後、無害となった中和水は、工業用水としての活用も可能である。さらに、同図に示すように、脱脂工程10後の水洗工程11から排出される希薄なアルカリ性廃液と、鉛除去工程13後の水洗工程14及びニッケル除去工程16後の水洗工程17から排出される希薄な酸性廃液とを混合して中和処理し、沈殿物・浮遊物を固体として取り除き、油分は分離して産廃処理することができる。その後、無害となった中和水は、工業用水としての活用も可能である。
In this example, environmental issues and waste liquid treatment costs are also taken into consideration. As described above, an alkaline detergent is used in the
更に、本発明における保護膜形成処理は、ニッケル除去工程を経ていない既存のバルブや水栓等の組立完成品に対しても行うことが可能で、この場合、組立完成品を脱脂した後、保護膜形成処理を行う。本発明の保護膜形成剤は腐食性がなく、バルブや水栓等に組み込まれている非金属のパッキンやガスケットを劣化させるおそれがないことから、完成品に対しても実施することができる。なお、保護膜は処理対象である接液部品や完成品を保護膜形成剤に浸漬処理することで形成されるが、浸漬処理ではエアーポケットを生じ易い内部形状を有する接液部品等には、スプレー等の噴霧処理を採用してもよい。 Furthermore, the protective film forming process in the present invention can be performed on an existing assembled product such as a valve or a faucet that has not undergone the nickel removal process. In this case, after the assembled product is degreased, it is protected. A film forming process is performed. Since the protective film forming agent of the present invention is not corrosive and there is no possibility of deteriorating non-metallic packing or gaskets incorporated in valves, faucets and the like, it can be applied to finished products. In addition, the protective film is formed by immersing the wetted parts and the finished product to be treated in the protective film forming agent. A spraying process such as spraying may be employed.
本発明におけるニッケル溶出防止方法を適用した実施例を詳述する。実際にめっき処理を施す対象である水洗金具は、その形状が様々であり、また、めっきの特徴も各作業者によって異なるため、ニッケル浸出に実際に影響を及ぼしやすい金具の口元に回り込んだニッケルめっきについてテストピース(サンプル)を用いて試験を行い、条件を共通化した状態で比較した。試験に用いたサンプルを図12に示す。テストピースは、めっき処理を行うためにつるし穴をあけ、また、周囲をビニールテープで覆って設置面積を一定にした。 Examples to which the nickel elution prevention method according to the present invention is applied will be described in detail. Flushing metal fittings that are actually subject to plating treatment vary in shape, and the characteristics of plating differ depending on the operator, so nickel that has wrapped around the mouth of the metal fitting that is likely to actually affect nickel leaching. A test was performed using a test piece (sample) for plating, and the conditions were compared in a common state. The sample used for the test is shown in FIG. The test piece was pierced for plating, and the surrounding area was covered with vinyl tape to make the installation area constant.
サンプルに施すめっきの条件としては、母材をCAC406とし、このCAC406のフライス加工面に不完全なめっき状況を再現するため、電解ニッケルを2〜3μmの厚さに施したものを使用する。図12におけるサンプルの表面積は、板表面の面積は、30(mm)×40(mm)×両面(2面)=2400(mm2)であり、また、形成した穴もめっき工程が必要になるため、この穴の表面積を測定した。穴の表面積は、穴径5(mm)×板厚5(mm)×円周率(≒3.14)=78.5(mm2)であり、その結果、板表面と穴表面の表面積の合計は、2478.5mm2となる。 As a condition of plating applied to the sample, the base material is CAC406, and in order to reproduce an incomplete plating state on the milled surface of this CAC406, electrolytic nickel having a thickness of 2 to 3 μm is used. As for the surface area of the sample in FIG. 12, the area of the plate surface is 30 (mm) × 40 (mm) × both sides (two sides) = 2400 (mm 2 ), and the formed holes also require a plating step. Therefore, the surface area of this hole was measured. The surface area of the hole is hole diameter 5 (mm) × plate thickness 5 (mm) × circumferential ratio (≈3.14) = 78.5 (mm 2 ). The total is 2478.5 mm 2 .
各試験片の評価方法は、JIS S3200−7部品試験によって行い、浸出液に16時間浸漬後、浸出液をICP(誘導結合プラズマ)にて分析した。このとき、一定浸出液の入ったビーカーの中に、サンプルを2枚入れることにより浸漬させた。この試験時における浸出液量を160mL、接液面積約5000mm2(表面積が2478.5mm2のサンプルが2枚のため)とし、これは、一般的な立水栓の容量(155mL)と接液面積(3000mm2)を参考にして設定した。 The evaluation method of each test piece was performed by JIS S3200-7 part test, and after immersion for 16 hours in the exudate, the exudate was analyzed by ICP (inductively coupled plasma). At this time, two samples were placed in a beaker containing a constant leachate and immersed. The amount of leachate at the time of this test was 160 mL, and the wetted area was about 5000 mm 2 (since there were two samples with a surface area of 2478.5 mm 2 ), which is the general water tap capacity (155 mL) and wetted area It was set with reference to (3000 mm 2 ).
サンプルへの表面処理方法としては、図13に示した処理工程と表3における保護膜形成剤を用いて、サンプル1〜5までの各サンプルへの表面処理を行った。この試験結果を表3に示す。 As the surface treatment method for the samples, the surface treatment was performed on each of the samples 1 to 5 using the treatment step shown in FIG. 13 and the protective film forming agent in Table 3. The test results are shown in Table 3.
表3の結果より、低重合ポリエチレンが0.455wt%以上のときに、JIS S3200−7浸出試験をクリアするレベルであると判断できる。 From the results in Table 3, it can be determined that the low polymerization polyethylene is at a level that clears the JIS S3200-7 leaching test when the content is 0.455 wt% or more.
続いて、ニッケルアレルギーに対応しためっき合金、又は、銅合金以外の金属にめっきできる保護膜形成剤を設けるための試験を行った。これは、実施例1において行った試験の結果の、サンプル3における低重合ポリエチレンが0.455wt%の場合であっても、めっきを施す金属が純ニッケル鋼である場合には、EN12471規格のDMG試験をクリアすることができなかったためであり、これらの用途にも適用可能な保護膜形成剤の成分を求めるようにした。 Then, the test for providing the protective film formation agent which can be plated to the metal other than the plating alloy corresponding to nickel allergy, or a copper alloy was done. Even when the low-polymerized polyethylene in the sample 3 is 0.455 wt% as a result of the test performed in Example 1, when the metal to be plated is pure nickel steel, the DMG of EN12471 standard is used. This is because the test could not be cleared, and components of a protective film forming agent applicable to these uses were obtained.
この試験におけるサンプル6〜11は、実施例1と同じ条件によって形成し、更に、母材を純ニッケル製として、同一条件によって形成したものを準備した。このサンプルに対して、図13の表面処理を行い、これに対してDMG試験を行った。ここに、EN12471規格に基づくDMG試験は、汗の影響を模擬して表面を人工汗で腐食させる前処理及び加熱(50℃)が施され、その後、ニッケルイオンがアンモニアの存在下でジメチルグリオキシムに出会うと赤い反応を形成するという点に基づいている。これらの指示物質を綿棒に染み込ませ、対象物質上を強く磨耗させながら色の変化を見るもので、我々が直接ニッケル含有物質に触れることも想定した厳しいものとなっている。僅かな変色は、0.0005mg/cm2/weekを超えたと判断されるため、変色無しのみが合格とされる。なお、試験時において、保護膜はエタノールに可溶であるため、エタノールをよく気化させた後に実施した。この試験結果を表4に示す。
更に、ベンゾトリアゾールの誘電体であるトリルトリアゾール(ベンゾトリアゾールにメチル基がついたもの)を用いて上記と同様に試験を実施し、以下の表の結果を得た。 Furthermore, tests were performed in the same manner as described above using tolyltriazole (benzotriazole having a methyl group), which is a benzotriazole dielectric, and the results in the following table were obtained.
上記の表4のサンプル6、及び表7のサンプル9のDMG試験の結果が不合格であったのは、アルカリ性に保つアルカリ成分が無く、結合に有効な連結部分が不安定であったためである。本発明における低重合ポリエチレンは、アルカリ成分と反応することがなく、よって、表4のサンプル7、表5のサンプル10のようにアルカリ溶剤として水酸化ナトリウムを使用したときにDMG試験に合格できるめっき層を形成することができる。更に、このアルカリ溶剤としては、水酸化ナトリウム以外にも、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化チタン、水酸化ナトリウムなどの強アルカリ剤を使用することが可能である。
The reason why the DMG test results of
更に、耐食性や熱間加工性、耐応力腐食割れ特性に優れた銅基合金に、本発明におけるニッケル溶出防止方法を適用すれば、各特性に加えてニッケルの溶出を防止した銅合金製接液器材を提供することができる。また、鉛レス銅基合金を用いることで、鉛の溶出が極めて少ない銅基合金を提供することができる。この場合、図8に示すニッケル溶出防止方法の処理工程において、中和工程12、鉛除去工程13、水洗工程14を省略することができ、めっき工程15にてニッケルを含むめっきを施した後、ニッケル除去工程16、保護膜形成工程18を経ることによって、鉛・ニッケルの溶出を防止した銅合金製接液器材を提供することができる。
Furthermore, if the nickel elution prevention method according to the present invention is applied to a copper base alloy having excellent corrosion resistance, hot workability, and stress corrosion cracking resistance properties, the copper alloy wetted liquid that prevents nickel elution in addition to the respective characteristics Equipment can be provided. Further, by using a lead-less copper-based alloy, it is possible to provide a copper-based alloy with extremely little lead elution. In this case, in the treatment process of the nickel elution prevention method shown in FIG. 8, the
本発明によれば、有機溶剤に溶解させて成る保護膜形成剤を、ニッケルを含むめっき処理が施された銅合金製、ステンレス鋼製、ニッケル合金製、鋼製等から成る、指輪、ネックレス、ピアス、イヤリング、時計(バンド)、めがね(フレーム)等の装身具、ミニカーや人形等の玩具、筆箱やクリップ等の文房具、メスや注射針等の医療機器、車椅子や松葉杖等の福祉介護機器、その他、装飾品、食品加工機器、医療品などに施して、これら製品・部品等に接触することに起因するニッケルアレルギーの発症を防ぐことができる。 According to the present invention, a protective film forming agent dissolved in an organic solvent is made of copper alloy, nickel steel, nickel alloy, steel, etc., plated with nickel, a ring, a necklace, Accessories such as earrings, earrings, watches (bands), glasses (frames), toys such as minicars and dolls, stationery such as pencil cases and clips, medical equipment such as scalpels and injection needles, welfare care equipment such as wheelchairs and crutches, etc. It can be applied to decorative products, food processing equipment, medical products, etc. to prevent the development of nickel allergy caused by contact with these products / parts.
本発明に係るニッケル溶出防止方法及びニッケル溶出防止用保護膜形成剤並びにニッケル溶出防止用洗浄剤は、青銅・黄銅製などの銅合金製接液器材をはじめ、ステンレス鋼製、ニッケル合金製、鋼製など、その他の材料から成る各種の製品・部品等にも適用することができ、ニッケル溶出を確実に防止することは勿論、更には鉛溶出をも防止しうる処理方法として、各種分野に広く提供することが可能である。 The nickel elution prevention method, the nickel elution prevention protective film forming agent and the nickel elution prevention cleaning agent according to the present invention are made of stainless steel, nickel alloy, steel, including copper alloy wetted parts such as bronze and brass. It can be applied to various products and parts made of other materials such as manufactured products, and it is widely used in various fields as a treatment method that can prevent nickel elution and also lead elution. It is possible to provide.
1 銅合金製接液器材
1a 接液部位(接液部、接液面)
2 めっき
2a クロムめっき
2b ニッケルめっき
2c ピンホール
5 鉛
6 ニッケル塩
13 鉛除去工程
15 めっき工程
16 ニッケル除去工程
18 保護膜形成工程
20 保護膜
20a 保護膜(ベンゾトリアゾール)
20b 保護膜(有機酸)
1 Copper alloy wetted
2 Plating
20b Protective film (organic acid)
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