JP2017125224A - 金属管及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】微小なサイズを有する従来の金属管は、帯電によって凝集し易く、個別の金属管を分離し難いという問題を有する。【解決手段】両端に開口部１０ａ，１０ｂを有する管状部１０を備える金属管１が開示される。管状部１０が、金属管１の外周面Ｓ１を形成している管状の貴金属めっき膜を含む。貴金属めっき膜が、０．５ｍｍ以下の内径ｒ、及び０．００１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の厚さｔを有する。【選択図】図１
Description
本発明は、金属管及びその製造方法に関する。
微小なサイズを有する金属管が、例えば、医療用カテーテルのＸ線不透過マーカー、及び半導体装置検査用コンタクトプローブのピン又はバネを収容する管状部材として利用されることがある。微小な金属管として、金メッキにより形成された導電層上にニッケルの電着物を形成させる方法により得られる電鋳管が提案されている（特許文献１）。
微小なサイズを有する従来の金属管は、帯電及び静電気によって凝集し易く、個別の金属管を分離し難いという問題を有する。
本発明の一側面は、両端に開口部を有する管状部を備える金属管を提供する。前記管状部が、当該金属管の外周面を形成している管状の貴金属めっき膜を含む。前記貴金属めっき膜が、０．５ｍｍ以下の内径、及び０．００１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の厚さを有する。
０．５ｍｍ以下の内径、及び０．００１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の厚さを有する貴金属めっき膜が金属管の外周面を形成していることから、この金属管は、１ｍｍ以下の微小な外径を有する。このような微小な金属管でありながら、外周面が貴金属めっき膜であることから、帯電による凝集を生じ難く、取扱い性に優れる。
本発明の別の側面は、両端に開口部を有する管状部を備える金属管を製造する方法を提供する。この方法は、芯材の外周面上に管状の貴金属めっき膜を形成する工程と、前記貴金属めっき膜の内側から前記芯材を除去する工程とを備える、前記芯材の外周面が、０．５μｍ以下の最大径を有し、前記貴金属めっき膜が、０．００１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の厚さを有する。
この方法によれば、取扱い性に優れる微小な金属管を製造することができる。
本発明の一側面に係る金属管は、帯電による凝集を生じ難く、取扱い性に優れる。貴金属めっき膜が０．００１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の厚さを有することから、貴金属めっき膜単独でも金属管に十分な剛性を付与することができる。外周面が貴金属めっき膜であることから、金属管は優れた導電性及び摺動性を有する。摺動性に優れた金属管は、その内部で他の部材を摺動させる用途において、高い耐久性を発揮することができる。さらに、貴金属めっき膜は、Ｘ線に対して不透過であるとともに、ニッケル等の卑金属膜と比較して体内でアレルギー反応を生じ難いため、金属管は体内に挿入されるカテーテルのＸ線不透過マーカーとしても有用である。
以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
図１は、金属管の一実施形態を示す斜視図である。図１に示す金属管１は、両端に形成された開口部１０ａ，１０ｂを有する管状部１０から構成される。管状部１０は、金属管１の外周面Ｓ１を形成している管状の貴金属めっき膜である。
貴金属めっき膜（管状部１０）の内径ｒが、０．５ｍｍ以下である。貴金属めっき膜（管状部１０）の厚さｔが、０．００１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。このような微小なサイズを有する金属管は、例えば、医療用カテーテルのＸ線不透過マーカー、又は、半導体装置検査用コンタクトプローブのピン又はバネを収容する管状部材として有用である。
０．５ｍｍ以下の内径ｒを有する管状部を切削加工により形成することは極めて困難であるが、貴金属めっきによれば、微小な内径を有する貴金属製の管状部を容易に形成することができる。内径ｒは、０．４５ｍｍ以下、０．４０ｍｍ以下、０．３５ｍｍ以下、又は０．３ｍｍ以下であってもよく、０.０１ｍｍ以上、０．０２ｍｍ以上、又は０．０３ｍｍ以上であってもよい。内径ｒが一定でない場合、内径ｒ（管状部の長手方向に垂直な方向における内周面Ｓ２同士の距離）の最大値が上記範囲内であればよい。
厚さｔが、０．００１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることにより、貴金属めっき膜だけで金属管に十分な剛性を付与することができる。厚さｔは、０．００１ｍｍを超えていてもよく、０．００１５ｍｍ以上、０．００２ｍｍ以上、０．００２５ｍｍ以上、又は０．００３ｍｍ以上であってもよく、０．４ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下、０．２ｍｍ以下、又は０．１ｍｍ以下であってもよい。厚さｔが一定でない場合、厚さｔの最大値が上記範囲内であればよい。
貴金属めっき膜は、金属管１（管状部１０）の内周面Ｓ２の全体も形成している。言い換えると、管状部１０は、貴金属めっき膜のみからなる。内周面Ｓ２は、後述する芯材の外周面の形状を反映して、平滑であることもできるし、多孔質であることもできる。
平滑な内周面Ｓ２は、より具体的には、０．０２μｍ以下の算術平均粗さＲａを有していてもよい。平滑な内周面Ｓ２のＲａは、０．０１５μｍ以下、又は０．０１μｍ以下であってもよく、０．００１μｍ以上であってもよい。ここでのＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１ ２００１に従って定義される。内周面Ｓ２が平滑であることは、例えばカテーテルのＸ線不透過マーカーのように、管状体の内部に各種部材を通過させる必要がある用途において特に有利である。
多孔質な内周面Ｓ２は、より具体的には、１μｍ以上の算術平均粗さＲａを有していてもよい。多孔質な内周面Ｓ２のＲａは、０．２５μｍ以上であってもよく、１．２５μｍ以下であってもよい。
貴金属めっき膜が形成している外周面Ｓ１が、平滑であってもよいし、機械的な加工等によって粗面化されていてもよいし、多孔質であってもよい。外周面Ｓ１及び内周面Ｓ２のうち一方又は両方が、多孔質であってもよい。多孔質な外周面Ｓ１も、多孔質な内周面Ｓ２と同様のＲａを有していてもよい。
金属管１の長さＬは、後述する芯材の長さ等に応じて、任意に調整することができる。長さＬは、例えば、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上、３ｍｍ以上、４ｍｍ以上、又は５ｍｍ以上であってもよい。長さＬの上限は特に制限されないが、例えば５００ｍｍ以下であってもよい。
金属管１のアスペクト比を、内径ｒと長さＬとの比（Ｌ／ｒ）で定義するとき、アスペクト比（Ｌ／ｒ）は、３．０以上、４．０以上又は５．０以上であることができる。このような大きなアスペクト比を有する微小な金属管を切削加工により形成することは極めて困難であるが、貴金属めっきによれば、大きなアスペクト比を有する貴金属製の微小な管状部（金属管）を容易に形成することができる。
貴金属めっき膜は、例えば、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、及びパラジウム（Ｐｄ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の貴金属を含むことができる。これら貴金属を含む貴金属めっき膜は、特に優れた摺動性を金属管に付与することができる。同様の観点から、貴金属めっき膜は、白金、ロジウム、金、又は、これらのうち１種又は２種以上を含む合金であってもよい。貴金属めっき膜における貴金属の純度は、９９質量％以上、９９．９質量％以上、又は９９．９９質量％以上であってもよい。貴金属めっき膜は、必要に応じて、例えば、微粒子分散金属等の貴金属以外の金属、及び、ポリテトラフルオロエチレン等の有機物のような他の成分を更に含み得る。
図２は、金属管の他の実施形態を示す断面図である。図２に示す金属管１は、管状部１０の一方の開口を塞ぐ蓋部１５を有する。蓋部１５は、管状部１０の貴金属めっき膜と一体的に形成された貴金属めっき膜であることができる。蓋部１５の厚さｔは、管状部１０の貴金属めっき膜の厚さと同様の範囲であることができる。蓋部１５を有する止まり穴の形状を有する金属管は、例えば、コンタクトプローブのピン又はバネを挿入する管状部材として有用である。
図３は、金属管を製造する方法の一実施形態を示す断面図である。図３に示す方法は、芯材２０の外周面Ｓ３上に管状の貴金属めっき膜１０Ａを形成する工程と、貴金属めっき膜１０Ａの内側から芯材２０を除去する工程とを有する。
図３の（ａ）に示す芯材２０の外周面Ｓ３は、０．５μｍ以下の最大径を有する。これにより、０．５μｍ以下の内径を有する管状の貴金属めっき膜を形成することができる。芯材２０としては、高い電気気伝導性を有する棒状の部材が好適である。芯材２０が高い電気伝導性を有すると、貴金属めっき膜を、電解めっき（又は電鋳）によって容易に形成することができる。具体的には、芯材２０は、鉄、ステンレス、銅、真鍮、ベリリウム銅、リン青銅、金、銀、ニッケル、アルミニウム、カーボン又はこれらの組み合わせを含むことができる。貴金属めっき膜を形成させる前に、芯材２０の外周面Ｓ３をアルカリ浸漬脱脂、アルカリ電解脱脂、電解エッチング、酸エッチング又は酸活性によって処理してもよい。
芯材２０の外周面Ｓ３上に、例えば、電解液中での電解めっき（電鋳）によって貴金属めっき膜（貴金属電解めっき膜）を形成することができる（図３の（ｂ））。
電解液は、通常、貴金属の供給源としての貴金属化合物と、これが溶解している水とを含む水溶液である。この貴金属化合物は、めっき膜を形成するために通常用いられているものから適宜選択することができる。白金化合物の例としては、ジニトロジアミン白金、ジニトロ硫酸白金、ヒドロキシ白金酸、及び６ヒドロキシ白金カリウムが挙げられる。ロジウム化合物の例としては、硫酸ロジウム、及びリン酸ロジウムが挙げられる。金化合物の例としては、シアン化第一金カリウム、及び亜硫酸金ナトリウムが挙げられる。銀化合物の例としては、シアン化銀カリウム、及びシアン化銀ナトリウムが挙げられる。パラジウム化合物の例としては、ジアミン第一パラジウム塩化物、ジアミンパラジウム亜硝酸塩、ジアミンパラジウム硫酸塩、及びテトラアミンパラジウム硝酸塩が挙げられる。電解液は、必要に応じて、他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化ホウ素、酸化ジルコニウム、チッ化ケイ素、アルミナ、ダイヤモンドなどの微粉末、並びにポリテトラフルオロエチレン粒子が挙げられる。
電解めっきの間、電解液を対流させてもよい。対流速度（芯材に対する電解液の流速）は、例えば５Ｌ／分〜４０Ｌ／分の範囲で調整することができる。
電解めっきの条件は、所望の厚さを有する貴金属めっき膜が形成されるように、適宜調整される。例えば、白金めっき膜の場合、電解液の温度６５〜８５℃、時間５〜３６０分の範囲で電解めっきの条件を調整してもよい。ロジウムめっき膜の場合、電解液の温度４０〜７０℃、時間１０〜７２０分の範囲で電解めっきの条件を調整してもよい。金めっき膜の場合、電解液の温度３０〜６５℃、時間５〜３６０分の範囲で電解めっきの条件を調整してもよい。
貴金属めっき膜１０Ａが形成された後、芯材２０を除去することで、金属管１が得られる。芯材２０は、例えば、貴金属めっき膜から引き抜くこと、又は、溶解させることにより、除去することができる。芯材２０と接触する面が貴金属めっき膜であると、特に容易に芯材２０を除去することができる。
金属管の形態は、以上説明した形態に限られず、適宜変更が可能である。例えば、管状部１０が、貴金属めっき膜の内側に設けられた他の膜を更に有していてもよいし、管状部１０の断面が円形ではなく、楕円形、三角形、矩形等の任意の形状を有していてもよい。また、金属管の周囲及び／又は内側に非金属の部材が設けられてもよい。
以下、金属管の作製例を挙げて、本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例１
円形断面を有し、平滑な外周面を有する長尺のステンレス製芯材（長さ６００ｍｍ、外径０．３ｍｍ）を準備した。この芯材の外周面上に、ジニトロジアミン白金を含む電解液中での電解めっきによって白金めっき膜を形成させた。電解めっきは電解液を対流させながら行った。厚さ０．０２５ｍｍの白金めっき膜が形成されるように、対流速度５Ｌ／分〜４０Ｌ／分、電解液の温度６５〜９５℃、時間４０〜１２０分の範囲で電解めっきの条件を調整した。その後、芯材を白金めっき膜の内側から引き抜いて、管状の白金めっき膜からなる金属管（内径０．０５ｍｍ、長さ２４０ｍｍ）を得た。得られた金属管は、芯材の外周面を反映した平滑な内周面を有し、欠陥のない良好な外観を有していた。内周面の表面粗さＲａは０．０５μｍであった。また、多数の金属管が凝集することなく、個別の金属管を容易に分離して取り扱うことが可能であった。
円形断面を有し、平滑な外周面を有する長尺のステンレス製芯材（長さ６００ｍｍ、外径０．３ｍｍ）を準備した。この芯材の外周面上に、ジニトロジアミン白金を含む電解液中での電解めっきによって白金めっき膜を形成させた。電解めっきは電解液を対流させながら行った。厚さ０．０２５ｍｍの白金めっき膜が形成されるように、対流速度５Ｌ／分〜４０Ｌ／分、電解液の温度６５〜９５℃、時間４０〜１２０分の範囲で電解めっきの条件を調整した。その後、芯材を白金めっき膜の内側から引き抜いて、管状の白金めっき膜からなる金属管（内径０．０５ｍｍ、長さ２４０ｍｍ）を得た。得られた金属管は、芯材の外周面を反映した平滑な内周面を有し、欠陥のない良好な外観を有していた。内周面の表面粗さＲａは０．０５μｍであった。また、多数の金属管が凝集することなく、個別の金属管を容易に分離して取り扱うことが可能であった。
実施例２
硫酸ロジウムを含む電解液を用いたこと以外は実施例１と同様にして、ロジウムめっき膜からなる金属管（内径０．１ｍｍ、長さ２４０ｍｍ）を得た。厚さ０．０５ｍｍのロジウムめっき膜が形成されるように、対流速度５Ｌ／分〜４０Ｌ／分、電解液の温度４０〜７０℃、時間１２０〜３６０分の範囲で電解めっきの条件を調整した。得られた金属管は、芯材の外周面を反映した平滑な内周面を有し、欠陥のない良好な外観を有していた。内周面の表面粗さＲａは０．０５μｍであった。また、多数の金属管が凝集することなく、個別の金属管を容易に分離して取り扱うことが可能であった。
硫酸ロジウムを含む電解液を用いたこと以外は実施例１と同様にして、ロジウムめっき膜からなる金属管（内径０．１ｍｍ、長さ２４０ｍｍ）を得た。厚さ０．０５ｍｍのロジウムめっき膜が形成されるように、対流速度５Ｌ／分〜４０Ｌ／分、電解液の温度４０〜７０℃、時間１２０〜３６０分の範囲で電解めっきの条件を調整した。得られた金属管は、芯材の外周面を反映した平滑な内周面を有し、欠陥のない良好な外観を有していた。内周面の表面粗さＲａは０．０５μｍであった。また、多数の金属管が凝集することなく、個別の金属管を容易に分離して取り扱うことが可能であった。
実施例３
シアン化第一金カリウムを含む電解液を用いたこと以外は実施例１と同様にして、金めっき膜からなる金属管（内径０．３ｍｍ、長さ２４０ｍｍ）を得た。厚さ０．０５ｍｍの金めっき膜が形成されるように、対流速度５Ｌ／分〜４０Ｌ／分、電解液の温度３０〜６５℃、時間１２０〜３６０分の範囲で電解めっきの条件を調整した。得られた金属管は、芯材の外周面を反映した平滑な内周面を有し、欠陥のない良好な外観を有していた。内周面の表面粗さＲａは０．０５μｍであった。また、多数の金属管が凝集することなく、個別の金属管を容易に分離して取り扱うことが可能であった。
シアン化第一金カリウムを含む電解液を用いたこと以外は実施例１と同様にして、金めっき膜からなる金属管（内径０．３ｍｍ、長さ２４０ｍｍ）を得た。厚さ０．０５ｍｍの金めっき膜が形成されるように、対流速度５Ｌ／分〜４０Ｌ／分、電解液の温度３０〜６５℃、時間１２０〜３６０分の範囲で電解めっきの条件を調整した。得られた金属管は、芯材の外周面を反映した平滑な内周面を有し、欠陥のない良好な外観を有していた。内周面の表面粗さＲａは０．０５μｍであった。また、多数の金属管が凝集することなく、個別の金属管を容易に分離して取り扱うことが可能であった。
１…金属管、１０…管状部、１０Ａ…貴金属めっき膜、１５…蓋部、２０…芯材、Ｓ１…管状部の外周面、Ｓ２…管状部の内周面、Ｓ３…芯材の外周面。
Claims (8)
- 両端に開口部を有する管状部を備える金属管であって、
前記管状部が、当該金属管の外周面を形成している管状の貴金属めっき膜を含み、
前記貴金属めっき膜が、０．５ｍｍ以下の内径、及び０．００１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の厚さを有する、金属管。 - 前記貴金属めっき膜が当該金属管の内周面も形成しており、前記貴金属めっき膜が形成している前記内周面が平滑である、請求項１に記載の金属管。
- 前記貴金属めっき膜が当該金属管の内周面も形成しており、前記貴金属めっき膜が形成している前記内周面が多孔質である、請求項１に記載の金属管。
- 当該金属管の長さがＬで、前記貴金属めっき膜の内径がｒであるとき、Ｌ／ｒが３．０以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の金属管。
- 当該金属管が、前記管状部の一方の開口部を塞いでいる蓋部を更に備え、
前記蓋部が、０．００１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の厚さを有する貴金属めっき膜を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の金属管。 - 請求項１〜５のいずれか一項に記載の金属管を具備する、カテーテル用Ｘ線不透過マーカー。
- 請求項１〜５のいずれか一項に記載の金属管を具備する、半導体装置検査用コンタクトプローブ。
- 両端に開口部を有する管状部を備える金属管を製造する方法であって、
芯材の外周面上に管状の貴金属めっき膜を形成する工程と、
前記貴金属めっき膜の内側から前記芯材を除去する工程と、
を備え、
前記芯材の外周面が、０．５μｍ以下の最大径を有し、
前記貴金属めっき膜が、０．００１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の厚さを有する、方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020013344A1 (ja) * | 2018-07-13 | 2020-01-16 | 仲山貴金属鍍金株式会社 | 端部に撥水性外周面を備えた金属製細管 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61162956A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-23 | 東レ株式会社 | リ−クバル−ンカテ−テル |
| JP2000026988A (ja) * | 1998-07-10 | 2000-01-25 | Nau Chemical:Kk | 溶着用Ａｕ−Ｓｎ部材とその製造方法 |
| JP2011117882A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Rika Denshi Co Ltd | コンタクトプローブ |
-
2016
- 2016-01-12 JP JP2016003467A patent/JP2017125224A/ja active Pending
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