JP2998924B2 - 内面被覆銅又は銅合金管及びその製造方法 - Google Patents
内面被覆銅又は銅合金管及びその製造方法Info
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- JP2998924B2 JP2998924B2 JP11533996A JP11533996A JP2998924B2 JP 2998924 B2 JP2998924 B2 JP 2998924B2 JP 11533996 A JP11533996 A JP 11533996A JP 11533996 A JP11533996 A JP 11533996A JP 2998924 B2 JP2998924 B2 JP 2998924B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は給水・給湯用建築管
あるいはファンコイルユニットなどの空調用配管等とし
て用いられる内面錫めっき銅又は銅合金管及びその製造
方法に関する。
あるいはファンコイルユニットなどの空調用配管等とし
て用いられる内面錫めっき銅又は銅合金管及びその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、給水・給湯用配管あるいは空調用
配管としては加工性、ろう付性などの点からりん脱酸銅
管（ＪＩＳ Ｈ３３００ Ｃ１２２０Ｔ）が使用されて
いた。しかし、りん脱酸銅管は給水・給湯用配管の用途
では銅イオンが水中に溶出するため、これを抑制すると
の観点から内面に錫被覆を施す技術が考案された（特開
平４−４５２８２号公報参照）。この技術は銅管内面に
無電解錫めっき液を流通することによりめっきを行うも
のであるので、管径に対して長尺な管でも適用でき、銅
イオン溶出防止効果に極めて優れているため非常に有意
義な技術といえる。
配管としては加工性、ろう付性などの点からりん脱酸銅
管（ＪＩＳ Ｈ３３００ Ｃ１２２０Ｔ）が使用されて
いた。しかし、りん脱酸銅管は給水・給湯用配管の用途
では銅イオンが水中に溶出するため、これを抑制すると
の観点から内面に錫被覆を施す技術が考案された（特開
平４−４５２８２号公報参照）。この技術は銅管内面に
無電解錫めっき液を流通することによりめっきを行うも
のであるので、管径に対して長尺な管でも適用でき、銅
イオン溶出防止効果に極めて優れているため非常に有意
義な技術といえる。
【０００３】ところが、この技術には被覆層である錫の
耐食性についての問題があり、流水中に錫層が腐食を受
け、管の地肌が露出するといったことが生じる場合があ
った。 これに対応するため、さらに錫めっき表面に酸
化膜を形成させる技術（特開平４−９９１８０号公報）
や、錫層を合金化する技術（特開平４−１３１３８４号
公報）などが考案され、多少の改善がなされたものの、
その効果は十分でなかった。
耐食性についての問題があり、流水中に錫層が腐食を受
け、管の地肌が露出するといったことが生じる場合があ
った。 これに対応するため、さらに錫めっき表面に酸
化膜を形成させる技術（特開平４−９９１８０号公報）
や、錫層を合金化する技術（特開平４−１３１３８４号
公報）などが考案され、多少の改善がなされたものの、
その効果は十分でなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点に鑑みてなされたもので、銅又は銅合金管内面の錫
めっき層の耐食性を一層向上させることを目的とする。
題点に鑑みてなされたもので、銅又は銅合金管内面の錫
めっき層の耐食性を一層向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題に沿って本発明
者が種々研究を行った結果、銅又は銅合金管内面に被覆
した錫めっき層の耐食性は、該錫めっき層の表面粗度あ
るいは表面粗度と膜厚の相互関係に大きく依存すること
を知見し、その錫めっき層表面粗度と膜厚をコントロー
ルすることにより、耐食性を格段に向上させた内面錫め
っき銅又は銅合金管を得るに至った。
者が種々研究を行った結果、銅又は銅合金管内面に被覆
した錫めっき層の耐食性は、該錫めっき層の表面粗度あ
るいは表面粗度と膜厚の相互関係に大きく依存すること
を知見し、その錫めっき層表面粗度と膜厚をコントロー
ルすることにより、耐食性を格段に向上させた内面錫め
っき銅又は銅合金管を得るに至った。
【０００６】すなわち、本発明に関わる内面被覆銅又は
銅合金管は、内面に被覆層として錫めっき層を有する銅
又は銅合金管において、そのめっき層の表面粗度がＲａ
（中心線平均粗さ）≦０．８μｍであることを特徴とす
る。あるいは、そのめっき層の表面粗度Ｒａとめっき層
厚さの比（Ｒａ／めっき層厚さ）が１．５以下であるこ
とを特徴とする。なお、本発明において中心線平均粗さ
Ｒａの定義はＪＩＳＢ ０６０１に準じる。
銅合金管は、内面に被覆層として錫めっき層を有する銅
又は銅合金管において、そのめっき層の表面粗度がＲａ
（中心線平均粗さ）≦０．８μｍであることを特徴とす
る。あるいは、そのめっき層の表面粗度Ｒａとめっき層
厚さの比（Ｒａ／めっき層厚さ）が１．５以下であるこ
とを特徴とする。なお、本発明において中心線平均粗さ
Ｒａの定義はＪＩＳＢ ０６０１に準じる。
【０００７】錫めっき層の耐食性はその表面に形成され
る安定した酸化皮膜によるものであり、Ｒａ≦０．８μ
ｍあるいはＲａとめっき層厚さの比（Ｒａ／めっき層厚
さ）が１．５以下のとき、安定した錫酸化膜が均一に形
成される。逆にいえば、Ｒａ＞０．８μｍでかつ（Ｒａ
／めっき層厚さ）が１．５をこえると安定した錫酸化膜
が均一に形成されない。なお、前記特開平４−４５２８
２号公報で無電解錫めっきにより形成された錫めっき層
が耐食性に劣るのは、めっき表面の粗度がコントロール
されておらず、Ｒａ＞０．８μｍかつＲａと膜厚の比
（Ｒａ／めっき層厚さ）が１．５をこえる箇所があり、
その部位で錫めっき層が腐食を受けたためと考えられ
る。
る安定した酸化皮膜によるものであり、Ｒａ≦０．８μ
ｍあるいはＲａとめっき層厚さの比（Ｒａ／めっき層厚
さ）が１．５以下のとき、安定した錫酸化膜が均一に形
成される。逆にいえば、Ｒａ＞０．８μｍでかつ（Ｒａ
／めっき層厚さ）が１．５をこえると安定した錫酸化膜
が均一に形成されない。なお、前記特開平４−４５２８
２号公報で無電解錫めっきにより形成された錫めっき層
が耐食性に劣るのは、めっき表面の粗度がコントロール
されておらず、Ｒａ＞０．８μｍかつＲａと膜厚の比
（Ｒａ／めっき層厚さ）が１．５をこえる箇所があり、
その部位で錫めっき層が腐食を受けたためと考えられ
る。
【０００８】また、本発明に関わる内面被覆銅又は銅合
金管の製造方法は、上記要件を備えた銅又は銅合金管を
得るためのもので、銅又は銅合金管の端部から錫めっき
液を流通させてめっきを行い、内面被覆銅又は銅合金管
を製造する方法において、内表面粗度がＲａ≦０．８μ
ｍの銅又は銅合金管に８０℃以下でめっき液を０．０５
〜２．５ｍ／ｓの速度で流通させることによりめっきす
ることを特徴とする。
金管の製造方法は、上記要件を備えた銅又は銅合金管を
得るためのもので、銅又は銅合金管の端部から錫めっき
液を流通させてめっきを行い、内面被覆銅又は銅合金管
を製造する方法において、内表面粗度がＲａ≦０．８μ
ｍの銅又は銅合金管に８０℃以下でめっき液を０．０５
〜２．５ｍ／ｓの速度で流通させることによりめっきす
ることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明方法には特に無電解Ｓｎめ
っきが好適に適用される。また、本発明において無電解
めっきは化学めっきと置換めっきの双方を意味する。錫
めっきの膜厚のコントロールはめっき液の温度とめっき
時間でコントロールできるが、錫めっき層のＲａをコン
トロールするには母材（銅又は銅合金管自体）の内表面
粗度Ｒａ、めっき温度、めっき液流通速度の管理が重要
である。Ｒａを０．８μｍ以下にする、又はＲａと膜厚
の比（Ｒａ／めっき層厚さ）を１．５以下にするために
は母材の内表面粗度をＲａ≦０．８μｍとしなければな
らず、めっき温度は８０℃以下でなければならず、さら
にめっき液流通速度は０．０５〜２．５ｍ／ｓでなけれ
ばならない。
っきが好適に適用される。また、本発明において無電解
めっきは化学めっきと置換めっきの双方を意味する。錫
めっきの膜厚のコントロールはめっき液の温度とめっき
時間でコントロールできるが、錫めっき層のＲａをコン
トロールするには母材（銅又は銅合金管自体）の内表面
粗度Ｒａ、めっき温度、めっき液流通速度の管理が重要
である。Ｒａを０．８μｍ以下にする、又はＲａと膜厚
の比（Ｒａ／めっき層厚さ）を１．５以下にするために
は母材の内表面粗度をＲａ≦０．８μｍとしなければな
らず、めっき温度は８０℃以下でなければならず、さら
にめっき液流通速度は０．０５〜２．５ｍ／ｓでなけれ
ばならない。
【００１０】８０℃を超えるめっき温度でめっきした
り、めっき液流通速度が２．５ｍ／ｓを超えるとＲａが
大きくなる傾向にあるため、Ｒａを０．８μｍ以下又は
Ｒａと膜厚の比（Ｒａ／めっき層厚さ）を１．５以下に
コントロールするのが難しい。従って、めっきの温度は
８０℃以下、流通速度は２．５ｍ／ｓ以下が必須とな
る。しかし、めっき速度は温度が高いほうが速いため工
業的に考えると３０℃以上でのめっきが望ましい。一
方、流通速度が０．０５ｍ／ｓ未満になるとＳｎの供給
量が少なくなり、めっきムラが生じる場合があるため
０．０５ｍ／ｓ以上でのめっきが必須となる。
り、めっき液流通速度が２．５ｍ／ｓを超えるとＲａが
大きくなる傾向にあるため、Ｒａを０．８μｍ以下又は
Ｒａと膜厚の比（Ｒａ／めっき層厚さ）を１．５以下に
コントロールするのが難しい。従って、めっきの温度は
８０℃以下、流通速度は２．５ｍ／ｓ以下が必須とな
る。しかし、めっき速度は温度が高いほうが速いため工
業的に考えると３０℃以上でのめっきが望ましい。一
方、流通速度が０．０５ｍ／ｓ未満になるとＳｎの供給
量が少なくなり、めっきムラが生じる場合があるため
０．０５ｍ／ｓ以上でのめっきが必須となる。
【００１１】
【実施例】りん脱酸銅管（ＪＩＳ Ｈ３３００ Ｃ１２
２０Ｔ、外径１５．８８ｍｍ、肉厚０．７１ｍｍ、長さ
４０００ｍｍ）の内表面Ｒａを変えた材料に、表１に示
す無電解めっき液を流通し供試材を作製した。各供試材
のＲａ、めっき条件及びめっき後特性を表２に示す。
２０Ｔ、外径１５．８８ｍｍ、肉厚０．７１ｍｍ、長さ
４０００ｍｍ）の内表面Ｒａを変えた材料に、表１に示
す無電解めっき液を流通し供試材を作製した。各供試材
のＲａ、めっき条件及びめっき後特性を表２に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】これらの供試材を用いジェット試験及び通
水試験を行った。ジェット試験及び通水試験の評価方法
を以下に示す。 ＜ジェット試験＞表２に示す供試材から長さ６０ｍｍの
半割管を切り出し試験材とした。この試験材に、福岡県
北九州市の水道水にＣｌ-を８０ｐｐｍ加えた６０℃の
水中で、これと同じ水で直径２ｍｍ、流速１０ｍ／ｓの
ジェット水流をめっき面に垂直に１８０日間噴射して腐
食（潰食）の発生状況を調べた。 ＜通水試験＞表２に示す材料から長さ５００ｍｍの管を
切り出し試験管とした。これらの試験管を直列に接続し
て、その管内に福岡県北九州市の水道水にＣｌ-を５０
ｐｐｍ加えた水を流速１．０ｍ／ｓで３００日間連続通
水を行った。試験後各供試管を半割し、Ｓｎ皮膜が腐食
して剥離し母材が露出している状況を観察するため、画
像解析装置で剥離率を調べた。
水試験を行った。ジェット試験及び通水試験の評価方法
を以下に示す。 ＜ジェット試験＞表２に示す供試材から長さ６０ｍｍの
半割管を切り出し試験材とした。この試験材に、福岡県
北九州市の水道水にＣｌ-を８０ｐｐｍ加えた６０℃の
水中で、これと同じ水で直径２ｍｍ、流速１０ｍ／ｓの
ジェット水流をめっき面に垂直に１８０日間噴射して腐
食（潰食）の発生状況を調べた。 ＜通水試験＞表２に示す材料から長さ５００ｍｍの管を
切り出し試験管とした。これらの試験管を直列に接続し
て、その管内に福岡県北九州市の水道水にＣｌ-を５０
ｐｐｍ加えた水を流速１．０ｍ／ｓで３００日間連続通
水を行った。試験後各供試管を半割し、Ｓｎ皮膜が腐食
して剥離し母材が露出している状況を観察するため、画
像解析装置で剥離率を調べた。
【００１５】めっき後の外観、ジェット試験結果、通水
試験結果を表３に示す。
試験結果を表３に示す。
【００１６】
【表３】
【００１７】表３に示すように、めっき後のＲａが０．
８μｍ以下又はＲａと膜厚の比（Ｒａ／めっき層厚さ）
が１．５以下で均一にめっきされた実施例１〜６では、
ジェット試験においても腐食は認められず、通水試験に
おいてもＳｎ層が腐食して剥離するといったことは見ら
れなかった。一方、母材のＲａ、流速、めっき温度が所
定の条件でない比較例７、８、１０はいずれもめっき後
のＲａが０．８を超えかつＲａと膜厚の比（Ｒａ／めっ
き層厚さ）が１．５を超えているため、ジェット試験で
はＳｎ層が剥離したあと母材の腐食が進行しており、通
水試験ではＳｎの腐食によるＳｎ皮膜の剥離が認められ
る。また比較例９は流速が所定の条件より遅いため、め
っきムラが発生しておりめっきムラの部分で腐食や剥離
が生じている。
８μｍ以下又はＲａと膜厚の比（Ｒａ／めっき層厚さ）
が１．５以下で均一にめっきされた実施例１〜６では、
ジェット試験においても腐食は認められず、通水試験に
おいてもＳｎ層が腐食して剥離するといったことは見ら
れなかった。一方、母材のＲａ、流速、めっき温度が所
定の条件でない比較例７、８、１０はいずれもめっき後
のＲａが０．８を超えかつＲａと膜厚の比（Ｒａ／めっ
き層厚さ）が１．５を超えているため、ジェット試験で
はＳｎ層が剥離したあと母材の腐食が進行しており、通
水試験ではＳｎの腐食によるＳｎ皮膜の剥離が認められ
る。また比較例９は流速が所定の条件より遅いため、め
っきムラが発生しておりめっきムラの部分で腐食や剥離
が生じている。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、内面被覆銅又は銅合金
管の錫めっき表面層の粗度と膜厚をコントロールするこ
とにより、耐食性の優れた内面被覆銅又は銅合金管を得
ることができ、内面被覆銅又は銅合金管の信頼性と寿命
を格段に向上させることができる。
管の錫めっき表面層の粗度と膜厚をコントロールするこ
とにより、耐食性の優れた内面被覆銅又は銅合金管を得
ることができ、内面被覆銅又は銅合金管の信頼性と寿命
を格段に向上させることができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 内面に被覆層として錫めっき層を有する
銅又は銅合金管において、そのめっき層の表面粗度がＲ
ａ（中心線平均粗さ、以下同じ）≦０．８μｍであるこ
とを特徴とする内面被覆銅又は銅合金管。 - 【請求項２】 内面に被覆層として錫めっき層を有する
銅又は銅合金管において、そのめっき層の表面粗度Ｒａ
とめっき層厚さの比（Ｒａ／めっき層厚さ）が１．５以
下であることを特徴とする内面被覆銅又は銅合金管。 - 【請求項３】 銅又は銅合金管の端部から錫めっき液を
流通させてめっきを行い内面被覆銅又は銅合金管を製造
する方法において、内表面粗度がＲａ≦０．８μｍの銅
又は銅合金管に８０℃以下でめっき液を０．０５〜２．
５ｍ／ｓの速度で流通させることによりめっきすること
を特徴とする内面被覆銅又は銅合金管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11533996A JP2998924B2 (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 内面被覆銅又は銅合金管及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11533996A JP2998924B2 (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 内面被覆銅又は銅合金管及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09279354A JPH09279354A (ja) | 1997-10-28 |
| JP2998924B2 true JP2998924B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=14660102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11533996A Expired - Fee Related JP2998924B2 (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 内面被覆銅又は銅合金管及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2998924B2 (ja) |
-
1996
- 1996-04-11 JP JP11533996A patent/JP2998924B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09279354A (ja) | 1997-10-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |