JPH1129887A

JPH1129887A - 金属製バルブ・管継手等の金属製配管器材の鉛溶出防止法及びその金属製配管器材

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Publication number: JPH1129887A
Application number: JP9202648A
Authority: JP
Inventors: Shinji Sugita; 伸司杉田; Osamu Fujimoto; 修藤本; Kazuto Kurose; 一人黒瀬; Tetsukazu Sugaya; 哲一菅谷
Original assignee: Kitz Corp
Current assignee: Kitz Corp
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 1999-02-02
Anticipated expiration: 2017-07-14
Also published as: AU744700C; EP0892084A1; AU744700B2; AU7504998A; HK1018709A1; CN1131340C; JP3345569B2; CN1214376A

Abstract

(57)【要約】【課題】鉛が含有している金属製の配管器材に水道水
が供給されたときに、水道水に鉛が極力溶出しないよう
にすること。【解決手段】鉛を含有する銅合金等の金属製配管器材
を酸を含有する洗浄液に浸漬して化学洗浄して、配管器
材の接液部表面層に析出している鉛を侵食することによ
り接液部表面層を脱鉛化すると共に、これに超音波洗浄
を行って鉛の侵食を促進するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉛を含有する金属
製バルブ・管継手等の配管器材の鉛溶出防止法及びその
金属製配管器材に関し、詳しくは、例えば、鉛を含有す
る青銅、黄銅等の銅合金製の水道用バルブ、給水給湯用
バルブや管継手、ストレーナ或はその他の配管器材を酸
洗浄して水道水などの流体が接液しても鉛が溶出しない
ようにして鉛溶出基準を満たすようにした配管器材の鉛
溶出防止法及びその金属製配管器材に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、水道用、給水給湯用の配管には、
バルブ、管継手、ストレーナ或はその他の配管器材が設
けられており、これらの配管器材は、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。

【０００３】特に、青銅や黄銅製のバルブや継手は、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（Ｐ
ｂ）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・黄銅製のバルブに水道水
などの流体を供給すると、バルブの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ことが
考えられる。そこで、従来より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。

【０００４】鉛は人体に有害な物質であることから、そ
の溶出量は、極力少なくする必要があり、最近は、バル
ブ等の配管器材における鉛溶出の水質基準の規制が更に
厳しくなりつつある。

【０００５】このような状況下において、これらの条件
を満足するバルブ等の配管器材の開発が切望されている
が、これまでは上記の課題点を有効に解消するような鉛
溶出防止方法は提案されていない。更に、鉛の新たな代
替元素として、毒性が無いとされるビスマス（Ｂｉ）、
又はテルル（Ｔｅ）を少量添加し、上記特性を鉛含有の
銅合金並みに向上させた技術も知られているが、希少金
属であるため製造コストが高く、汎用的ではない。

【０００６】本発明は、上記の実情に鑑みて鋭意研究の
結果開発に至ったものであり、鉛を含有した金属製の配
管器材の使用に際して、従来の基準と比較して鉛溶出量
を大巾に削減することを低コストで可能とした技術を提
供することを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、鉛を含有する銅合金等の金属製
配管器材の少なくとも接液部を、酸を含有する洗浄液で
化学洗浄して配管器材の接液部表面層に析出している鉛
を侵食することにより、接液部表面層を脱鉛化するよう
にした。また、請求項２の発明は、鉛を含有する銅合金
等の金属製配管器材を酸を含有する洗浄液に浸漬して化
学洗浄して、配管器材の接液部表面層に析出している鉛
を侵食することにより接液部表面層を脱鉛化すると共
に、これに超音波洗浄を行って鉛の侵食を促進するよう
にした。更に、上記の酸として硝酸、酢酸等の鉛を侵食
する酸を単独に若しくはこれらを混合して用いた。この
硝酸にインヒビターを添加した洗浄液であり、インヒビ
ターとして、塩酸又はベンゾトリアゾールを用いるのが
好ましい。

【０００８】また、請求項６の発明は、鉛を含有する金
属製配管器材の少なくとも接液部表面層を脱鉛化したこ
とを特徴とする金属製バルブ・管継手等の金属製配管器
材である。この場合、酸を含有する酸洗浄液で化学洗浄
して脱鉛化するようにしたり、複数の部品で構成された
完成品の状態で脱鉛化するようにしたり、又は、個々に
脱鉛化した構成部品を完成品に組み立てるようにしても
良い。更に、上記酸洗浄液は、硝酸にインヒビターを添
加し、上記のインヒビターを塩酸とするのが好ましく、
脱鉛化した金属は黄銅で、黄銅は耐脱亜鉛化した銅合金
であり、更に、酸洗浄時間は、配管器材の生産能力及び
表面鉛の除去程度に応じて設定するようにした。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明における鉛溶出防止法を鉛
を含有した青銅・黄銅製のバルブに適用した実施の形態
を図面に従って説明する。図１は、バルブ３の酸洗浄を
工程毎に示した図であり、単位時間当りＮ個のバルブ３
がバルブ製造工程１０より製造されると、Ｎ個のバルブ
３は１ユニットとして、次工程の脱脂・洗浄工程１１へ
搬送される。脱脂・洗浄工程１１において、有機溶剤液
が満たされた容器に１ユニットのバルブ３を浸漬し、超
音波洗浄を行い、乾燥工程１２でバルブ３の表面に付着
した油脂分を取り除くことで、後述する酸洗の効果を高
めている。乾燥工程１２では、脱脂・洗浄工程１１で脱
脂後のバルブ３を自然乾燥、或は強制乾燥を行い、有機
溶剤を充分揮発させる。これは、後段の酸洗浄工程１３
に有機溶剤が混入することで、バルブ３の表面に疎水性
の油膜が残り、部分的に鉛溶出除去を阻害したり、酸濃
度を変化させ適切な酸洗浄が行われなくなることを防止
するためである。なお、脱脂・洗浄工程１１の終了後、
有機溶剤がただちに揮発するのであれば、この工程は省
略できる。

【００１０】次に、酸洗浄工程１３では、１ユニットの
バルブ３を酸洗し、表面の鉛を除去するもので、これに
ついては後述する。酸洗浄工程１３で鉛を除去した後
に、水洗工程１４で１ユニットのバルブ３に付着してい
る酸を洗い流す。なお、本工程は、水洗のかわりに酸を
中和させる薬剤を使用した中和工程であっても同様な効
果を奏する。そして、１ユニット分の水洗が終了したタ
イミングで、バルブ製造工程１０では、次の１ユニット
のバルブ３が製造され、以後、上述した工程を繰り返
す。このように、バルブ３の表面の鉛を除去する鉛侵食
工程１５の各工程は、１ユニットを同時に処理するバッ
チ処理を行っている。特に、酸洗浄工程１３では、Ｎ個
分のバルブ３を一度に浸漬する大容量容器を設けている
ため、洗浄液２の濃度バラツキが少なくなり、品質を一
定にすることが可能となる。また、鉛侵食工程１５のバ
ッチ処理は、バルブ製造工程の生産能力や表面鉛の除去
程度に応じて調整されている。調整の対象としては、例
えば、１ユニットのＮ個数や酸洗浄工程１３の洗浄時間
である。

【００１１】次に、酸洗浄工程１３について、図２乃至
図５を用いて以下に詳述する。図２は、バッチ式酸洗浄
を示す概略工程図である。同図において、容器１内に酸
を含有する洗浄液２（以下、単に洗浄液という）を入
れ、一対の棒状のバルブ保持部材５に１ユニット分の鉛
を含有した青銅・黄銅製のバルブ３のハンドル部を掛止
し、更に、バルブ保持部材５の両端部を容器１の両壁に
掛止することで、洗浄液２内に浸漬する。この状態で、
バルブ３はハンドル及びステムの一部を除いて殆どが液
中に浸漬するように洗浄液２の液面高さを調整してい
る。

【００１２】この場合、洗浄液２を入れた容器１内で超
音波洗浄４、或いはバブリング（図示せず）を行って、
鉛の侵食を促進させる。そして、予め設定された時間の
酸洗浄が終了すると、バルブ保持部材５を引き上げて１
ユニット分のバルブ３を洗浄液２から取り出し、次工程
へ搬送する。

【００１３】本実施形態によれば、バルブ３の完成品を
酸洗浄するため、既存するバルブについても対応可能
で、新しい鉛溶出基準に準拠した変更も低コストででき
る。また、一度に１ユニット分のバルブ３を同時に酸洗
浄するので、製品バラツキがないという利点がある。な
お、本実施形態では、パッキンやガスケット等金属以外
の部品も洗浄液２に浸漬されるため、酸洗浄時間や酸濃
度によっては、上記部品の劣化も考慮され、その場合に
はフッ素ゴム等の耐薬品性材質の部品を用いれば良い。

【００１４】使用済み洗浄液２のメンテナンスは、以下
のように行われる。容器１内の使用済み洗浄液２を一定
量抜き取り、加熱処理を行い濃縮状態にすることで硝酸
鉛（Ｐｂ(ＮＯ₃)₂）等の鉛化合物を沈殿させ、フィルタ
等で濾過して固体の硝酸鉛を産業廃棄物として処理す
る。一方、濾過後の洗浄液２に水道水或いは純水と共に
硝酸を加えて設定濃度及び設定液量に調整し、新規の洗
浄液２として容器１内へ戻して次の酸洗浄に備える。

【００１５】このように、酸洗浄の都度或いは定期的に
一定量の洗浄液２をメンテナンスして、洗浄液を品質管
理する。この方法によれば、洗浄液２をリサイクルでき
るので、製造コストを安価にできるほか、産業廃棄物を
大幅に少なくすることができる。

【００１６】図３は、バッチ式酸洗浄の他の実施形態を
示している。同図において、図２と同じ構成について
は、同符号を記している。本実施形態では、バルブ製造
工程１０内で製造されたバルブ３を構成する接液部品、
例えば、ボディ３ａ、ボンネット３ｂ等を仕切りのある
カゴ６に入れ、洗浄液２内に浸漬して酸洗浄する。そし
て、予め設定された時間の酸洗浄の後、カゴ６を引き上
げて１ユニット分の接液部品を洗浄液２から取り出し、
一連の鉛侵食工程１５の終了の後、最後にバルブ３を組
み立てる。これによれば、バルブ３内に組み込まれる標
準ゴム材質のＮＢＲやＥＰＤＭで形成されたパッキンや
ガスケットの酸洗浄による劣化を一切考慮することがな
く、品質管理が容易になる利点がある。

【００１７】次に、個別式酸洗浄の実施形態を説明す
る。個別式酸洗浄は、バルブ製造工程１０で順次製造さ
れるバルブ３を１ユニット分蓄積することなく、そのま
ま鉛侵食工程１５で処理するものである。図４は、酸洗
浄工程１３の概略工程図であるが、他の工程も基本的に
同様の構造である。同図において、矢線方向に送り出さ
れるバルブ保持ベルト７にバルブ３が釣り下げられて搬
送され、容器１内の洗浄液２に順次浸漬され、予め設定
された時間の酸洗浄が行われる。即ち、バルブ下面が浸
漬してから最後に引き上げられるまでの時間が酸洗浄時
間となるよう調整されている。なお、容器１は容量を十
分に大きなものとするか、或いは常時、洗浄液２のメン
テナンスをすることで洗浄液２の厳密な濃度管理を行っ
ている。

【００１８】図５は、個別式酸洗浄の他の実施形態を示
している。同図において、左方のバルブ搬送ベルト９に
よって搬送されてきたバルブ３が、取り付け位置で一対
のバルブ保持部材８ａに取り付けられると、ハブ８から
配管８ｂを通して供給される洗浄液２がバルブ保持部材
８ａを介してバルブ３の流体流路を流れて内面の接液部
分のみを酸洗浄する。ハブ８は、所定の角速度で矢印方
向に回転し、取り外し位置に達すると、そこでバルブ３
はバルブ保持部材８ａから取り外され、右方にあるバル
ブ搬送ベルト９で次工程へ搬送される。ここで、バルブ
３が取り付けられてから取り外されるまでの１サイクル
時間は、酸洗浄時間となるよう調整され、ハブ８の角速
度もこの時間によって規定されている。なお、バルブ保
持部材８ａはフッ素ゴムを使用し、配管８ｂはテフロン
ライニングされ、耐酸性となっている。

【００１９】本実施形態によれば、酸洗浄工程１３の省
スペース化を図ることが可能となるほか、バルブ３の流
体流路の接液部分のみを酸洗浄することができるので、
製造コストを低減し、かつ廃液量も極力少なくできる利
点がある。また、酸洗浄によって変色が生じても美観を
損なわず、後述するインヒビターを不要とすることがで
き、その場合は、一層のコスト低減を図ることができ
る。以上説明した実施形態は、製造コストや品質管理等
の製造条件、或いは産業廃棄物処理等の外部環境への対
応を総合的に勘案して適宜選択するか組み合わせること
が可能である。

【００２０】ここで、超音波洗浄４、或はバブリングに
よる鉛の溶出の促進作用について説明する。バブリング
は、例えば二酸化炭素（ＣＯ₂）や酸素（Ｏ₂）の気泡を
洗浄液２内で発生させるものであり、酸洗浄によって生
じるＰｂ(ＮＯ₃)₂）、ＰｂＯ₂の他にＰｂＯやＰｂＣＯ₃
としてもバルブ３の表面から鉛を溶出させているため、
洗浄液２の有効濃度の持続に貢献する。また、超音波洗
浄４は、洗浄液２中の反応で生じた種々の鉛化合物をバ
ルブ表面から速やかに除去させる効果があり、バブリン
グと並用すると良い。特に、洗浄液２中の溶存酸素濃度
を高めることで、鉛との化合物を形成して鉛が溶出し易
くなり、また、紫色光から遠紫外光の波長領域の電磁波
を照射する等して、酸素を原子化するとその効果が促進
され好ましい。

【００２１】本例におけるバルブ３は、青銅製はＢＣ６
のゲートバルブとＢＣ６のグローブバルブを用い、黄銅
製はＣ３７７１のゲートバルブとＣ３７７１のグローブ
バルブを用いた。この洗浄液２は、硝酸や酢酸等の鉛を
侵食する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
を作りながら侵食するので、光沢面を保持しながら侵食
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、侵食が持続する。

【００２２】次に、洗浄液２に含まれる酸について説明
する。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
及び有機酸等の酢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Ｃ
ｕＯ）を形成する以前に、バルブ３の表面に塩化銅（Ｃ
ｕＣｌ）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。従って、塩酸が含
まれることで、バルブ３の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。硝酸と塩酸の混酸で酸洗浄した場合のテス
トピース表面の鉛分を測定した結果は、次の通りであ
る。なお、この測定には、蛍光Ｘ線分析法を使用してい
るため、約0.1mmの分析面積直径で最大10μm程度の分析
深さの鉛のwt％を求めている。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】この測定により以下のことが判明した。変
色に関し、ＢＣ６及びＣ３７７１とも硝酸濃度が７wt％
以上のテストピースについて多く確認されている。ま
た、硝酸濃度７wt％以上としても鉛除去度合は、大きく
向上しないことから、洗浄液２のコストや量産性等工業
条件を考慮すれば、硝酸濃度は７wt％未満が好ましい。
また、硝酸濃度が７wt％以下であれば、変色を抑制で
き、少量の塩酸の混入によりインヒビター効果を奏し、
一層変色を抑制できる。しかしながら、硝酸濃度に対す
る塩酸濃度の比率が５％より低いものでは変色が確認さ
れたものがあった。これは、インヒビター効果が減少し
たためである。一方、塩酸濃度が高くなりすぎると、応
力腐食割れを生じることが確認されていることから、塩
酸濃度の比率は下限値を５％とし、応力腐食割れを考慮
した上限値の間が適正範囲である。また、上記のように
硝酸等の鉛を侵食する酸を単独に使用する場合、インヒ
ビターとして塩酸の代わりにベンゾトリアゾール（benz
otriazole，BTA）などを混入しても良い。ベンゾトリア
ゾールは、特に一価の状態にある銅及び銀に対するキレ
ート試薬であり、これら金属の変色及び腐食の抑制に用
いられている。なお、鉛の侵食に酢酸を用いる場合に
は、酢酸は銅と化学反応しないので、インヒビターは混
入しなくてよい。

【００２６】次いで、上記の洗浄における具体例と試験
結果について説明する。バルブ３をアルコール等の有機
溶媒で脱脂後、図２に示す洗浄液２内にバルブ３を浸漬
すると共に、超音波洗浄４により洗浄した。なお、本例
の洗浄液は、純水に混入したもので、単位はwt％であ
る。この場合の洗浄液とバルブ材料の種類は、次の通り
である。

【００２７】

【表３】

【００２８】図８のグラフに示すように、ＢＣ６への酸
洗浄で、の場合（４wt％硝酸＋１wt％ベンゾトリアゾ
ール）による酸洗浄の表面鉛除去は、当初、表面鉛含有
量4.6wt％であったものが、２０分の洗浄で極減し、そ
の後、４０分、６０分の酸洗浄で除減することが確認さ
れた。また、の場合、（４wt％硝酸＋0.4wt％塩酸）
による酸洗浄の表面鉛除去は、当初4.6wt％であったも
のが、同様な特性を示しながら除減することが確認され
た。当初の表面鉛含有量がとで異なるのは、ＢＣ６
のテストピースが異なる理由による。これら表面鉛含有
量は蛍光Ｘ線分析法により測定している。

【００２９】また、図９のグラフに示すように、Ｃ３７
７１への酸洗浄で、の場合（２wt％硝酸＋１wt％ベン
ゾトリアゾール）による酸洗浄の表面鉛除去は、当初、
表面鉛含有量2.4wt％であったものが、１０分の洗浄で
極減し、その後、３０分、６０分の酸洗浄で除減するこ
とが確認できた。の場合（２wt％硝酸＋0.2wt％塩
酸）による酸洗浄の表面鉛除去は、当初2.4wt％から同
様な特性を示しながら除減することが確認された。な
お、Ｃ３７７１は、図に示すように酸洗浄後の表面鉛含
有量が0.84wt％までしか減少していない。これは、蛍光
Ｘ線分析法では、深さ10μm程度中に存在する鉛量を評
価するのに対し、今回テストに用いたＣ３７７１は、Ｂ
Ｃ６に比して鉛が非常に微細（10μm以下）に分散して
いるため、表面に存在する鉛を除却しても、更に深いと
ころに存在する鉛を分析してしまうためである。

【００３０】また、上記の方法で洗浄したサンプルをＡ
Ｓ（オーストラリア）規格に基づいて実施した鉛の評価
検定の溶出結果を示す。先ず、酸洗浄したバルブ３を取
り出して、バルブ３の両端にステンレス継手の栓をした
状態で蒸留水を入れ、手でこれを振って洗浄を３回行っ
て、試験前の調整をする。次いで、抽出テストを行うに
は、上記のバルブ３の両端接続部にステンレス継手をし
て密閉した状態で、上記と同様に蒸留水を入れて２４時
間以上放置し、これを４回繰り返して６日間経過させ
る。その後、このステンレス継手を外してバルブ３内の
蒸留水を捨て、新しい蒸留水を満たして再び両端部にス
テンレス継手をして２４時間以上放置した後に、継手を
外して取り出した蒸留水を分析水として評価する。

【００３１】この抽出テストによる分析結果を図６及び
図７における「酸洗浄による鉛溶出防止効果」のグラフ
に示す。図６はＢＣ６による評価結果であり、図７はＣ
３７７１による評価結果のバルブによる。図６による
と、本発明における酸洗浄処理をしなかった場合、鉛溶
出量は2500μg／lであり、表２における洗浄液の場
合、120μg／lで、洗浄液の場合、760μg／lであり、
洗浄液の場合は、330μg／lであった。ＢＣ６が上述
したように、一定の表面鉛除去効果があったにもかかわ
らず、ＡＳ規格の基準（分析水中の鉛許容濃度50μg／
l）を満たさなかったのは、そもそも鉛の含有量がＣ３
７７１に比して非常に多いためで、酸洗浄の時間を長く
設定すれば、更なる鉛除去を期待できる。

【００３２】但し、その一方で酸洗浄の長時間化で鉛除
去がバルブ３表面にとどまらず、深層部にも至り、バル
ブ３自体の強度が低下し、高圧流体の封止機能を損なう
おそれがある。この問題に対しては、例えば、金属材料
の製造過程で結晶微細化剤（ホウ素、チタン等）を混入
する等して、Ｃ３７７１のように金属結晶が微細で、し
かも鉛が分散する金属組織のバルブ３とすれば深層部で
の鉛溶出を極減させることが可能となる。

【００３３】図７によると、酸洗浄処理をしない場合、
鉛溶出量は370μg／lであり、表１における洗浄液の
場合は14μg／lで、の場合は84μg／l、の場合は45
μg／lであった。この処理条件によると、洗浄液と
の例が、上記のＡＳ規格の基準（分析水中の鉛許容濃度
50μg／l）を満たすものであった。

【００３４】図６と図７における硝酸にインヒビターと
して塩酸を添加すると、バルブの表面の変色もなく、実
用上極めて有効であることを確認した。加えて、ベンゾ
トリアゾールに比して、厳密な洗浄条件（濃度、洗浄時
間、洗浄液温等）の管理を要しないため、量産性の点か
らも塩酸の方が好適である。このように、Ｃ３７７１は
鉛溶出防止について、極めて良好な特性を示し、また、
製造コストについても本実施形態による酸洗浄処理を行
っても、処理を行わないＢＣ６よりも更に安価であり、
最も適した材料である。

【００３５】しかし、Ｃ３７７１には脱亜鉛腐食を起こ
す欠点があるため、本願出願人が開発した銅基合金（特
開平７−２０７３８７号）を用いることで、耐脱鉛及び
耐脱亜鉛特性を有するバルブ３を提供することができ
る。この銅基合金は、Ｃｕ59.0〜62.0％、Ｐｂ0.5〜4.5
％、Ｐ0.05〜0.25％、Ｓｎ0.5〜2.0％、Ｎｉ0.05〜0.30
％を含有し、残りがＺｎと不可避不純物からなる組成
（以上重量％）を有することを特徴とする耐食性及び熱
間加工性に優れた銅基合金であり、又は、Ｃｕ59.0〜6
2.0％、Ｐｂ0.5〜4.5％、Ｐ0.05〜0.25％、Ｓｎ0.5〜2.
0％、Ｎｉ0.05〜0.30％、Ｔｉ0.02〜0.15％を含有し、
残りがＺｎと不可避不純物からなる組成（以上重量％）
を有し、α＋β組織を均一に細分化することを特徴とす
る耐食性及び熱間加工性に優れた銅基合金である。

【００３６】更に、同出願人が開発した銅基合金（特願
平９−１０５３１２号）を用いれば、上記特性の他、熱
間加工性及び耐応力腐食割れ特性を有するバルブ３を提
供することができる。この銅基合金の特徴は、Ｃｕ58.0
〜63.0％、Ｐｂ0.5〜4.5％、Ｐ0.05〜0.25％、Ｓｎ0.5
〜3.0％、Ｎｉ0.05〜0.30％を含有し、残部がＺｎと不
可避不純物からなる組成（以上重量％）を有し、α＋β
組織を均一に細分化して耐食性及び熱間加工性に優れた
銅基合金であり、更に、適切な抽伸加工及び熱処理を施
すことにより、引張り強さ、耐力、伸び等の機械的性質
を向上させ、かつ十分な内部応力を除去することによ
り、耐応力腐食割れ性にも優れた性質を有する合金であ
り、又は、Ｃｕ58.0〜63.0％、Ｐｂ0.5〜4.5％、Ｐ0.05
〜0.25％、Ｓｎ0.5〜3.0％、Ｎｉ0.05〜0.30％、Ｔｉ0.
02〜0.15％を含有し、残部がＺｎと不可避不純物からな
る組成（以上重量％）を有し、α＋β組織を均一に細分
化して耐食性及び熱間加工性に優れた銅基合金であり、
更に、適切な抽伸加工及び熱処理を施すことにより、引
張り強さ、耐力、伸び等の機械的性質を向上させ、かつ
十分な内部応力を除去することにより、耐応力腐食割れ
性にも優れた性質を有する合金であることを特徴とする
銅基合金であり、また、上記銅基合金でＰとＳｎの組成
比をＰ(％)×10＝(2.8〜3.98)(％)−Ｓｎ(％)となるよ
うに配分した銅基合金である。

【００３７】また、図１０〜図１３は、本発明における
酸洗浄の前後を、バルブと同材であるＢＣ６の板で比較
した写真である。図１０は、板表面の洗浄前の顕微鏡写
真（×1000）であり、図１１は同上の洗浄後の写真であ
り、板表面の鉛が侵食され、鉛が除去されていることが
確認できた。

【００３８】図１２は、板表面の洗浄前のＥＰＭＡ（Ｘ
線マイクロアナライザ）による鉛の分布を示したもの
で、図１３は同上の洗浄後の鉛の分布を示したもので、
板表面層の鉛が侵食されていることが確認された。

【００３９】上記の実施の形態は、ＢＣ６、Ｃ３７７１
のバルブ製品について説明したが、これに限定されるこ
となく、青銅、黄銅等鉛を含有する銅合金或いはその他
金属製の配管器材にも広く適用され得ることは勿論であ
る。また、上記に示した洗浄液は、硝酸以外の単酸或は
混酸、又は酸とインヒビターとしての反応制御剤との混
合により鉛の溶出防止と金属の変色防止が可能となるこ
とが確認された。

【００４０】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
よると、金属製バルブ・管継手等の配管器材の鉛溶出量
を大巾に削減することが可能となり、また、金属面の変
色もなく、鉛溶出量が削減され、本発明は、配管器材と
してその実用的価値が極めて高く、しかも、現状の製品
に本発明をそのまま適用することができる等の有用な効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における鉛侵食工程を示す工程説明図で
ある。

【図２】本発明の酸洗浄をバルブに適用した状態を示す
説明図である。

【図３】バッチ式酸洗浄の他の実施形態を示す説明図で
ある。

【図４】酸洗浄工程の概略図である。

【図５】個別式酸洗浄の他の実施形態を示す説明図であ
る。

【図６】ＢＣ６の酸洗浄による鉛溶出防止効果を示すグ
ラフである。

【図７】Ｃ３７７１の酸洗浄による鉛溶出防止効果を示
すグラフである。

【図８】硝酸とインヒビター洗浄による表面鉛除去（Ｂ
Ｃ６の洗浄）のグラフである。

【図９】硝酸とインヒビター洗浄による表面鉛除去（Ｃ
３７７１の洗浄）のグラフである。

【図１０】洗浄前の金属板の顕微鏡写真（×1000）であ
る。

【図１１】図１０の洗浄後の顕微鏡写真である。

【図１２】洗浄前の金属製の鉛分布をＥＰＭＡによって
示した写真である。

【図１３】図１２の洗浄後の写真である。

【符号の説明】

１容器２洗浄液３バルブ４超音波洗浄１０バルブ製造工程１１脱脂・洗浄工程１２乾燥工程１３酸洗浄工程１４水洗工程１５鉛侵食工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅谷哲一山梨県北巨摩郡長坂町長坂上条2040番地株式会社キッツ長坂工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉛を含有する銅合金等の金属製配管器材
の少なくとも接液部を、酸を含有する洗浄液で化学洗浄
して配管器材の接液部表面層に析出している鉛を侵食す
ることにより、接液部表面層を脱鉛化するようにしたこ
とを特徴とする金属製バルブ・管継手等の配管器材の鉛
溶出防止法。
【請求項２】鉛を含有する銅合金等の金属製配管器材
を酸を含有する洗浄液に浸漬して化学洗浄して、配管器
材の接液部表面層に析出している鉛を侵食することによ
り接液部表面層を脱鉛化すると共に、これに超音波洗浄
を行って鉛の侵食を促進するようにしたことを特徴とす
る金属製バルブ・管継手等の配管器材の鉛溶出防止法。
【請求項３】請求項１と請求項２において、上記の酸
として硝酸、酢酸等の鉛を侵食する酸を単独に若しくは
これらを混合して用いた配管器材の鉛溶出防止法。
【請求項４】請求項３における硝酸にインヒビターを添
加した洗浄液である配管器材の鉛溶出防止法。
【請求項５】請求項４におけるインヒビターとして、塩
酸又はベンゾトリアゾールを用いた配管器材の鉛溶出防
止法。
【請求項６】鉛を含有する金属製配管器材の少なくとも
接液部表面層を脱鉛化したことを特徴とする金属製バル
ブ・管継手等の金属製配管器材。
【請求項７】酸を含有する酸洗浄液で化学洗浄して脱鉛
化したことを特徴とする請求項６に記載の金属製バルブ
・管継手等の金属製配管器材。
【請求項８】複数の部品で構成された完成品の状態で脱
鉛化するようにした請求項６又は７に記載の金属製配管
器材。
【請求項９】個々に脱鉛化した構成部品を完成品に組み
立てるようにした請求項６又は７に記載の金属製配管器
材。
【請求項１０】上記酸洗浄液は、硝酸にインヒビターを
添加した請求項６乃至９に記載の金属製配管器材。
【請求項１１】上記のインヒビターを塩酸とした請求項
１０に記載の金属製配管器材。
【請求項１２】脱鉛化した金属は、黄銅である請求項６
乃至１１に記載の金属製配管器材。
【請求項１３】黄銅は、耐脱亜鉛化した銅合金である請
求項１２に記載の金属製配管器材。
【請求項１４】酸洗浄時間は、配管器材の生産能力及び
表面鉛の除去程度に応じて設定するようにした請求項６
乃至１３に記載の金属製配管器材。