JPH11510217A - 鉛放出性の低い鉛含有銅合金製配管部材およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 飲料水配水回路用クロムメッキされた鉛真鍮部材（たとえば、ＣｕＺｎ３９Ｐｂ３製配管部材、鉛を３％含有）は、機械加工または成形加工に起因する鉛表面の「スミアリング」による鉛の放出を作業中に減少させるため、選択的鉛エッチングを行う。最初に前記部材を可溶性鉛塩を形成可能な酸の水溶液、好ましくは非酸化性溶液、たとえば０.１Ｍスルファミン酸溶液に２０〜５０℃で１０〜５０分間浸漬するだけで接触させ、つぎに前記部材を、強塩基性水溶液、たとえば０.１Ｍ水酸化ナトリウム溶液に２０〜２５℃で約１０分間浸漬させて不動態化する。このようにして、銅合金製配管部材をうる。これら部材の鉛放出量は、ＵＳ ＮＳＦ ＳＴＤ６１の手順によって行われた１５日間の試験後、試験期間中に水と接触したままの金属壁に限定された部材の内容積各１ｍｌ当たり０.０２５μｇ未満である。

Description

【発明の詳細な説明】 鉛放出性の低い鉛含有銅合金製 配管部材およびその製造法 技術分野 本発明は、鉛放出性の低い鉛含有銅合金製配管部材、たとえば飲料水の配水回 路のための鉛真鍮部材に関する。本発明はさらに、その表面を選択的にエッチン グして、鉛放出の原因でありいわゆる鉛表面の「スミアリング」を呈する不安定 表面の鉛層（ほぼ鉛および／あるいは鉛の塩のみで構成される）を低減し、ある いは完全に除去することにより上記鉛含有銅合金製配管部材をうる方法に関する 。 背景技術 鉛を含む真鍮合金要素の機械加工および／あるいは成形加工に起因する熱的機 械的応力によって基材合金から鉛を偏析（セグリゲーション）し、これにより金 属鉛（またはその塩）の表面層が生成される現象は周知である。こうした現象は とくに望ましくないものであり、このばあい、生成される前記鉛層から汚染性が 高く人体に有毒であることが知られている重金属鉛イオンが作業中容易に環境へ 放出される可能性がある。 一方、コックや弁の機械部品のような、飲用配水回路およびシステムにおいて 作動するように設計された配管部材は、製造工程中に数多くの機械的作業（旋盤 、穴あけ、ねじ切りなど）を受けざるをえない。また、限定量 の鉛（通常は、３〜５重量％まで）を含む銅−亜鉛合金のばあい、機械作業が容 易で表面仕上げの有効性が高く、精密である。さらに、機械作業が容易であるこ と（チップブレーキングが促進される）に加えて、製錬（スメルティング）によ って直接行うばあいと型鋳造によって行うばあいのいずれにおいても鉛の存在が 部品製造工程に役立っている。 鉛放出のメカニズムに関しては長い間調査が行われている。該メカニズムは機 械加工と成形工程中のせん断応力の結果である合金の表面応力、さらには水蒸気 および大気中の二酸化炭素と鉛との反応性に起因して基板合金から酸化亜鉛の表 面層上に偏析する鉛の塩（ヒドロキシ炭酸塩）の生成に基づくものである。ただ し、飲用配水用として設計された配管部材からの鉛放出を評価するための承認さ れた試験手順が主要な米国標準化局（ＮＳＦ）によって承認され発行されたのは 、まだごく最近（１９９５年３月）のことである。この試験手順は、Ｕ.Ｓ. Ｎ ＳＦＳＴＤ６１として周知である。鉛放出の現象は、クロムやニッケルメッキな どの表面被覆が目に見える範囲で大規模に行われているばあいであっても、飲用 配水用として市販されているあらゆるタイプの部材に広く存在している。実際の ところ、この現象は蛇口やコックなどを閉めたばあいに水と接触したままとなる ように設計された限定表面で発生する。この表面は目に見えない内側の表面であ り、したがって通常は被覆が行われず、またいずれにしても適切に被覆すること はかなり困難な場所である。 発明の開示 したがって本発明の目的は、銅合金で生成する低鉛放出性の部材、とくに、周 知の鉛含有合金に関する欠点がなく、機械加工および／あるいは成形加工による 通常の作業工程に耐えうる飲用配水回路用の真鍮製配管部材を提供することにあ る。 したがって、本発明は、銅合金で製造し、その製造段階において機械加工、成 形加工または型鋳造のいずれの作業運転にも適合化した機械的要素に関し、とく に真鍮合金製で、飲用配水システム用に設計された配管部材に関する。同部材に は、前記銅合金が合金化元素として既定量の鉛を有し、また組合せにおいて、使 用中環境に放出される何らかの流体に曝されるように設計された部材の各表面が 実質上、鉛および鉛の塩を含まない、という特徴がある。 とくに前記部材は内部に飲料水が溜まるように設計され、米国ＮＳＦ ＳＴＤ ６１に準拠した試験から１５日後には、試験中飲料水中に曝され飲料水に接触す る金属表面によって範囲を限定される当該部材の容積１ｍｌに対して合成飲料水 に放出する鉛の許容量は０.０２５μｇ以下である。 本発明はまた、そのさらなる態様によれば、鉛を含む銅合金で製造し、その製 造段階において機械加工、成形加工または型鋳造のいずれかの作業運転に曝され る機械的要素、とくに真鍮製で飲用配水システム用に設計された配管部材を含む 。同部材には、使用中に飲料水と接するように設計された前記部材の各表面が、 ＸＰＳ表面分析下で、その表面の鉛含有量が当該合金の公称組成による表面の鉛 含有量に比べて低いか同等の原子組成を呈するという特徴がある。 本発明はさらに、鉛を含む銅合金で製造し配水システム内部で使用するように 設計した鉛放出性の低い金属部材、とくに飲料水回路用の鉛真鍮配管部材をうる 方法に関するものである。前記方法は、 −作業中に水に曝されるように設計された前記部材の表面を選択的にエッチング して、前記部材上に行われる機械的作業および／あるいは成形加工／型鋳造作業 の結果として前記部材上に存在する鉛および鉛塩をほぼ完全に取り除く工程と、 −前記表面を不動態化する工程とからなる。 とくに選択的なエッチング工程は、前記表面を、非酸化性の酸性水溶液の作用 、すなわち可溶性の鉛塩を生成可能な酸による作用に曝して行う。 とくに前記酸は、スルファミン酸、ホウフッ化水素酸、メタンスルフォン酸、 フッ化ケイ酸、酢酸およびこれらの混合物よりなる群から選ばれる。 本発明の他の態様によれば、選択的なエッチング工程は、前記表面を、過酸化 物と混合した有機酸の酸化性酸性水溶液の作用に曝して行う。好ましくは、有機 酸にはクエン酸を、過酸化物には過酸化水素を用いる。 前記選択的エッチング工程に続く前記不動態化工程は、前記表面を塩基性水溶 液、好ましくは強塩基性の水溶液の作用に曝して行う。 前記２工程の間には、中間の濯ぎ工程が設けられている。 好ましくは、塩基性水溶液は、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウムおよびそ の混合物よりなる群から選ばれた強塩基を含み、不動態化工程は、水溶液のｐＨ を１０〜 １３に維持して行う。 本発明では、前記暴露工程は、単に前記部材を前記処理溶液に浸漬して行い、 前記濯ぎ作業は、周囲温度下の蛇口の水に浸して行う。さらに前記溶液作用への 前記暴露の間、前記溶液を超音波で撹拌し、部材の表面に超音波を当てる。 こうすることにより、次工程の合金から偏析する表面の鉛の選択的なエッチン グによって、合金組成も、また前記部材に対して行った機械加工（またはそのほ かの種類の作業）の結果である表面仕上げも影響をうけない。したがって前記エ ッチング工程によって合金から偏析する表面の鉛が除去され、作業中は、部材が こうして処理されることにより鉛はもはや放出しない。さらに、除去した鉛は、 たとえば電気分解により、とくに酸性の水溶液の存在下で簡単にエッチング液か ら回収できる。したがって上述の方法は、環境面で高い安全性を保証するもので ある。 つぎの不動態化工程はさらに、前記部材の暴露表面上における腐食性化学物質 による不溶性層の生成に寄与する。この腐食性化学物質層は、軟水（溶存塩が少 なく、とくにカルシウムの含有率が少ない飲料水）のような活性な流体の存在下 であっても作業中は処理された部材上で何ら腐食工程を開始させず、また選択的 エッチング工程で除去されなかった鉛（通常、不動態化工程において生成される 不溶性の層で閉じられたようにみえる金属マトリクスの開孔の中に残っている） を溶解させない。 本発明によれば、溶解性鉛塩を生成可能な非酸化性の酸の水溶液中のモル濃度 範囲は０.０１〜５Ｍであり、いか なるばあいも、この値は選択した酸の溶解度の範囲内にあり、また前記溶液のｐ Ｈ範囲は１〜３である。本発明では、液浸中は非酸化性酸のエッチング溶液の温 度を２０〜５０℃の間に維持し、液浸は５〜５０分間行う。 好ましい実施態様では、本発明によって処理する機械加工した要素を脱脂し、 濯ぎ、つぎにこれを最初の０.１Ｍスルファミン酸水溶液に３５〜４５℃で２５ 分を越えない間浸す。さらにこれを濯ぎ、第２の０.１Ｍ水酸化ナトリウム水溶 液に２０〜２５℃で１５分を越えない間浸し、最後に３回目の濯ぎを行って乾燥 させる。 濯ぎは、通常の蛇口の水で周囲温度（１３〜２０℃）で行う。 最後に、酸性水溶液の好ましい組成は、０.１Ｍスルファミン酸と０.１Ｍホウ フッ化水素酸が１：１の割合であり、好ましくは腐食防止剤を添加する。 したがって本発明の最後の態様では、鉛を含む銅合金で製造した機械的要素に 対し選択的に鉛エッチングを行うための水溶液を提供する。選択的エッチングは 、機械加工、成形加工または型鋳造のいずれかの作業を行った前記要素の各表面 の鉛および鉛塩が富化（エンリッチメント）した表面に対して行う。前記処理溶 液は、つぎのような組成であることに特徴がある。 −０.１Ｍスルファミン酸、 −０.１Ｍホウフッ化水素酸、 −０.１〜５重量％の１Ｈ−ベンゾトリアゾール。 本発明はまた、鉛を含む銅合金で製造した機械的要素の表面に対し、不動態化 を行うための処理用水溶液を提供する。前記溶液は、０.１Ｍ水酸化ナトリウム と１〜５ 重量％のメタ亜リン酸ナトリウムを組み合わせて含んでいることに特徴がある。 この溶液はまた、メタケイ酸ナトリウムおよび／あるいはポリエトキシアルコー ルなどの表面湿潤剤を含んでいる。 図面の簡単な説明 つぎに、以下の例および添付の図面を参照して本発明についてさらに説明する 。 −図１および２は、焼きなまして（annealing）酸洗い（pickling）をしていな い直径５.１５ｍｍのＣｕＺｎ３７Ｐｂ３（ＣＥＮコード準拠）延伸ワイヤの表 層を示した顕微鏡写真である。白い点は、ワイヤの加工によって生じる応力に起 因する鉛および鉛塩の偏析である。 −図３および図６は、同じワイヤを本発明による方法の第１実施例にしたがって 異なる非酸化性の酸性溶液を用いて処理した後の、合金の表層を示す顕微鏡写真 である。 −図４は、図１および図２と同じワイヤをクエン酸溶液で処理した後のワイヤの 表層を示す顕微鏡写真である。 −図５は、本発明による方法の第２実施例にしたがってクエン酸の酸化性溶液で 処理した図４と同じワイヤの顕微鏡写真である。 −図７〜１０は、所与の例にしたがって行った鉛放出試験の結果を表すグラフで ある。 発明を実施するための最良の形態 実施例１（銅合金） 直径５.１５ｍｍのＣｕＺｎ３７Ｐｂ３（ＣＥＮコード準拠）延伸焼きなまし ワイヤから５つのエッチングしていない サンプル、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅをえた。 走査顕微鏡（ＳＥＭ）でサンプルＡを調べた結果を、図１および図２に示す。 その後、表１に纏めた手順にしたがって、サンプルＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅを処理した。 水洗いと熱風乾燥を行った後、サンプルＢ、Ｃ、Ｄ、ＥをＳＥＭ技術で調査し た結果をそれぞれ図３〜６に示す。これらの顕微鏡検査から、メタンスルフォン 酸と酢酸は表層のスミアド鉛の選択的溶解に効果があり、クエン酸はたとえば過 酸化水素のような酸化剤と併用すると効果のあることがわかる。 実施例２（銅合金） 直径５０ｍｍまで押出し延伸した市販の同じＣｕＺｎ３７Ｐｂ３棒から、３つ のサンプルＡ、Ｂ、Ｃをえた。全サンプルについて、同一の作業条件下で旋盤の 回転操作によって穴あけと機械加工を行い、内径３６ｍｍ、外径５０ｍｍ、高さ １００ｍｍの円柱にした。全サンプルの脱脂と蛇口の水洗いを行い、サンプルＣ についてつぎのような手順で選択的鉛溶解を行った。 １−溶液「ａ」（０.１Ｍスルファミン酸：ｐＨ１．２５）中 に浸漬：４０℃、２０分間、 ２−水洗い、 ３−溶液「ｂ」（０.１Ｍ水酸化ナトリウム：ｐＨ１２．７）中に浸漬：４０℃ 、１０分間、 ４−水洗いと熱風乾燥。 溶液「ａ」および「ｂ」から回収した処理表面１０平方センチメートル当たり の鉛と銅の総量は、それぞれ１１.４ｍｇ、０.１ｍｇであった。サンプルＢにつ いては、上記手順のうちの工程（１）と（２）だけを行い、熱風乾燥した。 サンプルＡ、Ｂ、Ｃの内面をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）による表面分析技術 を使用して分析し、表面の原子組成に関して表２のような結果をえた。 ついで、プロトコルＮＳＦ ＳＴＤ６１に準拠し、また同プロトコルに記述さ れた処方の水道水を使用して、サンプルＡ、Ｂ、Ｃの該処方の水道水における金 属イオンの放出について試験した。図７は、試験開始後５０日間の記録による鉛 放出の平均値を示している。これによると、試験の初期においては、本発明にし たがって処理したサンプルＣの鉛放出量は、サンプルＡのばあいの１０％未満で ある。サンプルＡ、ＢおよびＣのグラフを比較すればさら に、水と接触する真鍮表面の不動態化を生成する工程（３）が、放出試験の開始 直後からの鉛放出の低減化に効果のあることが明白である。 実施例３（銅合金） 直径５０ｍｍまで通常の押出し延伸を行った通常の同じＣｕＺｎ３７Ｐｂ３真 鍮棒から４つのサンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄをえ、同一の作業条件下で旋盤の回転操 作によって穴あけと機械加工を行って内径３６ｍｍ、外径５０ｍｍ、高さ１００ ｍｍの円柱にした。全サンプルの脱脂と蛇口の水洗いを行った。 サンプルＡおよびＢについて、つぎのような手順で選択的な鉛溶解を行った。 １−溶液「ａ」（０.１Ｍホウフッ化水素酸）中に浸漬：４０℃、２０分間、 ２−水洗い、 ３−溶液「ｂ」（０.１Ｍ水酸化ナトリウム）中に浸漬：２０℃、１０分間、 ４−水洗いと熱風乾燥。 溶液「ａ」および「ｂ」から回収した処理表面１０平方センチメートル当たり の鉛と銅の総量は、それぞれ７.３ｍｇ、０.１ｍｇであった。サンプルＢについ ては、上記手順のうちの工程（１）と（２）だけを行い、熱風乾燥した。 ついで、プロトコルＮＳＦ ＳＴＤ６１に準拠し、またサンプルＡとＣには前 記プロトコルに記述する処方の水道水を、サンプルＢとＤには地域に供給されて いる上水道水を使用して、全てのサンプルにおける金属イオンの放出について試 験した。鉛の放出値を放出試験の最初の１５日間記録した結果、サンプルＡが放 出した鉛の量はサン プルＣの放出量の１０％に相当し、サンプルＢが放出した鉛の量はサンプルＤの 放出量の1５％に相当することがわかった。 実施例４（配管部材） 通常給水系の部品として使用されている市販の真鍮製ボールバルブの２つのサ ンプルＡおよびＢを洗浄し、脱脂した。前記サンプルの内容積Ｉｖは、水と常時 接触する金属表面のみに範囲を限定した容積２７ｍｌである。以下の手順にした がってあらかじめサンプルＡの選択的鉛溶解を行った。 １−溶液「ａ」（０.１Ｍスルファミン酸：ｐＨ１.２５、および腐食剤として１ Ｈ−ベンゾトリアゾール２重量％）中に浸漬：４０℃、２０分間、 ２−水洗い、 ３−溶液「ｂ」（０.１Ｍ水酸化ナトリウム（ｐＨ１２.７）および腐食剤として メタ燐酸ナトリウム５重量％）中に浸漬：２０℃、１０分間、 ４−水洗いと熱風乾燥。 溶液「ａ」および「ｂ」から回収した前記内容積Ｉｖの１ｍｌ当たりの鉛と銅 の総量は、それぞれ７２μｇ／ｍｌ、５μｇ／ｍｌであった。ついで、サンプル ＡとＢについて、ＮＳＦ ＳＴＤ６１プロトコルにしたがって処方の飲料水中で 金属放出試験を行った。１５日間の放出試験で記録された鉛放出の平均値は、サ ンプルＡが放出する鉛の量がサンプルＢによる放出量の２０％に相当することを 示している。さらに上述の手順にしたがって行った他の市販の真鍮油圧装置部品 に関する試験では、表３および図８に示すような比較結果をえた。 実施例５（配管部材） 給水系の分配器として使用され、一般に市販されているクロムメッキされた真 鍮製蛇口の２つのサンプルＡおよびＢを洗浄し、脱脂した。前記サンプルの内容 積Ｉｖは、水と常時接触する金属表面のみに範囲を限定した容積８０ｍｌである 。サンプルＡについて、あらかじめ以下の手順にしたがって本発明の選択的鉛溶 解を行った。 １−溶液「ａ」（０.１Ｍスルファミン酸、０.１Ｍホウフッ化水素酸および腐食 剤として１Ｈ−ベンゾトリアゾール０.５重量％）中に浸漬：４０℃、２０分間 、 ２−水洗い、 ３−溶液「ｂ」（０.１Ｍ水酸化ナトリウム、０.１Ｍメタケイ酸ナトリウムおよ び腐食剤としてメタ亜リン酸ナトリウム０.５重量％）中に浸漬：２０℃、１０ 分間、 ４−水洗いと熱風乾燥。 溶液「ａ」および「ｂ」から回収した前記内容積Ｉｖの１ｍｌ当たりの鉛と銅 の総量は、それぞれ５５μｇ／ｍｌ、１１μｇ／ｍｌであった。つぎに、蛇口Ａ およびＢを給水系（市水の給水システム）に挿入し、少なくとも１６時間 放置させた後、各蛇口から毎日午前中にサンプリング（100ml）を行った。これ らサンプルの鉛の濃度を最初の１５日間記録した。結果は、蛇口Ａのサンプルが 放出した鉛の平均量が、蛇口Ｂから採取したサンプルにおいて記録された平均量 の２６％に相当することを示している。１５日間の放出試験の終了後、蛇口Ａお よびＢから８時間、１６時間および７２時間放置させた後と、１０分間流水させ た後に１００ｍｌのサンプルを採取した（こうした最後の値を「ゼロ時間」とし て採用し、「ブランク」として差し引いた）。全てのサンプルにおける鉛の濃度 を、原子吸光分光測定によって測定した結果を図９に示す。本発明の前処理を行 った蛇口Ａは、前処理を行っていない市販の蛇口より著しく良い性能を生じる。 実施例６（銅合金） 直径５０ｍｍまで押出し延伸した市販の同じ「ガン・メタル８５−５−５−５ 」（公称組成（重量％）：鉛５％、亜鉛５％、錫５％、銅８５％の銅合金）から 、２つのサンプルＡ、Ｂをえた。両サンプルについて、同一の作業条件下で旋盤 の回転操作によって穴あけと機械加工を行い、内径３６ｍｍ、外径５０ｍｍ、高 さ１００ｍｍの円柱にした。両サンプルを脱脂し水洗いを行い、サンプルＡにつ いてはつぎのような手順で本発明の選択的鉛溶解を行った。 １−溶液「ａ」（０.１Ｍスルファミン酸および０.１Ｍホウフッ化水素酸）中に 浸漬：４０℃、２５分間、 ２−水洗い、 ３−溶液「ｂ」（０.１Ｍ水酸化ナトリウム、０.１Ｍメタケイ酸ナトリウムおよ びメタ亜リン酸ナトリウム５ 重量％）中に浸漬：２０℃、１０分間、 ４−水洗いと熱風乾燥。 溶液「ａ」および「ｂ」から回収した処理表面１０平方センチメートル当たり の鉛と銅の総量は、それぞれ２８５ｍｇ、１.８ｍｇであった。 サンプルＡおよびＢの内側表面をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）による表面分析 技術を用いて分析し、表面の原子組成に関して表４に示す結果をえた。 実施例７（配管部材） 給水系の分配器として使用され、一般に市販されているクロムメッキされた真 鍮製蛇口の２つのサンプルＡおよびＢを洗浄し、脱脂した。前記サンプルの内容 積Ｉｖは、水と常時接触する金属表面のみに範囲を限定した容積２００ｍｌであ る。サンプルＡについて、以下の手順によって本発明の選択的鉛溶解を行った。 １−溶液「ａ」（０.１Ｍスルファミン酸）中に浸漬：４０℃、２５分間、 ２−水洗い、 ３−溶液「ｂ」（０.１Ｍ水酸化ナトリウム、腐食剤としてメタ亜リン酸ナトリ ウム５重量％および表面湿潤 剤としてポリエトキシアルコール０.５重量％）中に浸漬：２０℃、１０分間、 ４−水洗いと熱風乾燥。 溶液「ａ」および「ｂ」から回収した前記内容積Ｉｖの１ｍｌ当たりの鉛と銅 の総量は、それぞれ４４０μｇ／ｍｌ、３３μｇ／ｍｌであった。 つぎに蛇口ＡとＢについて、ＮＳＦ ＳＴＤ６１プロトコルにしたがって処方 の飲料水中で金属放出試験を４週間行った。この試験の最初の１５日間で記録さ れた鉛放出の平均値は、前処理を行った蛇口Ａの鉛放出が蛇口Ｂで観察された鉛 放出量の３５％であることを示している。試験の１５日目頃には、蛇口Ａからの 容積Ｉｖ１の鉛放出は約２１μｇ／ｌであるのに対し、蛇口Ｂは約８０μｇ／ｌ である。図１０は、蛇口ＡおよびＢに関する４週間の鉛放出試験でえた結果を示 している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．銅合金製で、製造段階において機械加工、成形加工または型鋳造のいずれか の加工に適合化した機械的部材であって、とくに真鍮合金製で飲用配水システム 用に設計された配管部材であり、前記銅合金が合金化元素として既定量の鉛を含 有すること、および組合せにおいて、使用中環境に放出される任意の流体に曝さ れるように設計された部材の各表面が、実質的に鉛および鉛塩によって表面富化 されないことを特徴とする機械的部材。 ２．前記部材は飲料水がその中に溜まるように設計され、ＮＳＦ ＳＴＤ６１に 準拠し、人工飲料水を用いて行う１５日間の放出試験後は、試験期間中に前記飲 料水に曝されて接触する金属表面のみに限定された部材の内容積（Ｉｖ）１ｍｌ に対して、鉛の放出量が０.０２５μｇ以下であることを特徴とする請求の範囲 第１項記載の機械的部材。 ３．鉛を含有する銅合金製で、製造段階において機械加工、成形加工または型鋳 造のいずれかの加工が行われる機械的部材であって、とくに真鍮製で飲用配水シ ステム用に設計された配管部材であり、使用中は飲料水に接触するように設計さ れた前記部材の各表面が、ＸＰＳ表面分析で、表面の鉛含有量が合金の公称組成 による鉛含有量より低いか同等である原子組成を呈することを特徴とする請求の 範囲第１項記載の機械的部材。 ４．鉛を含有する銅合金製で、配水システムにおいて使用することを目的として 設計された鉛放出性の低い金 属部材、とくに飲料水回路のための鉛真鍮配管部材をうる方法であって、 前記部材に対して行う機械加工および／あるいは成形加工／型鋳造の結果その 表面に存在する鉛と鉛塩をほぼ完全に除去するために、使用中は水に曝されるよ うに設計された前記部材の表面を選択的にエッチングする工程と、 前記表面を不動態化する工程とからなる方法。 ５．前記選択的エッチング工程を、前記表面を非酸化性酸性水溶液の作用、すな わち可溶性鉛塩を形成可能な酸の作用に曝して行うことを特徴とする請求の範囲 第４項記載の方法。 ６．前記酸が、スルファミン酸、ホウフッ化水素酸、メタンスルフォン酸、フッ 化ケイ酸、酢酸およびこれらの混合物よりなる群から選ばれることを特徴とする 請求の範囲第５項記載の方法。 ７．前記水溶液中で可溶性鉛塩を形成可能な非酸化性酸のモル濃度の範囲が０. ０１〜５Ｍであることを特徴とする請求の範囲第５項または第６項記載の方法。 ８．前記水溶液のｐＨ値の範囲が１〜３であることを特徴とする請求の範囲第４ 項〜第７項のいずれかに記載の方法。 ９．可溶性鉛塩を形成可能な非酸化性酸の前記水溶液の温度が２０〜５０℃の範 囲であることを特徴とする請求の範囲第４項〜第８項のいずれかに記載の方法。 10．可溶性鉛塩を形成可能な非酸化性酸の前記水溶液の作用への前記被曝を、前 記部材を前記水溶液に５〜５０分間浸漬するだけで行うことを特徴とする請求の 範囲 第４項〜第９項のいずれかに記載の方法。 11．前記選択的エッチング工程を、前記表面を過酸化物と混合した有機酸の酸化 性酸性水溶液の作用に被曝して行うことを特徴とする請求の範囲第４項記載の方 法。 12．前記有機酸がクエン酸であり、過酸化物が過酸化水素であることを特徴とす る請求の範囲第１１項記載の方法。 13．前記選択的エッチング工程に続く前記不動態化工程を、前記表面を塩基性水 溶液、好ましくは強塩基性水溶液の作用に被曝させて行うことを特徴とする請求 の範囲第４項〜第１２項のいずれかに記載の方法。 14．塩基性水溶液が、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウムおよびこれらの混合 物よりなる群から選ばれた強塩基を含有し、該水溶液のｐＨ値を１０から１３の 間に維持して不動態化工程を行う請求の範囲第１３項記載の方法。 15．エッチングおよび不動態化の前記二工程の間に、中間濯ぎ工程を設けること を特徴とする請求の範囲第４項〜第１４項のいずれかに記載の方法。 16．前記部材を脱脂して濯ぎ、つぎに３５〜４５℃で０.１Ｍスルファミン酸の 第１水溶液に２５分を越えない時間浸漬し、さらに水洗いし、２０〜２５℃で０ .１Ｍ水酸化ナトリウムの第２水溶液に１５分を越えない時間浸漬し、最後に３ 度目の濯ぎを行った後に乾燥させることを特徴とする請求の範囲第４項〜第１０ 項記載の方法。 17．前記酸性水溶液の組成が０.１Ｍスルファミン酸と０.１Ｍホウフッ化水素酸 の１：１の混合物であることを特徴とする請求の範囲第４項〜第１０項のいずれ かに記載 の方法。 18．前記濯ぎ作業を、周囲温度において水道水への浸漬によって行うことを特徴 とする請求の範囲第１５項または第１６項記載の方法。 19．前記溶液の作用に対する前記被曝の間、部材の前記表面に超音波を当てるた めに前記溶液を超音波で撹拌することを特徴とする前記のいずれかの請求の範囲 に記載の方法。 20．配水システムにおいて用いること目的として設計された、鉛を含有する銅合 金製の鉛放出性の低い金属部材、とくに、添付の図面に図示し、説明された飲料 水回路用鉛真鍮配管部材をうる方法。 21．鉛を含有する銅合金製機械的部材に選択的鉛エッチングを行うための処理用 水溶液であって、選択的エッチングを、機械加工、成形加工または型鋳造のいず れかが行われた前記部材の鉛および鉛塩が富化した各表面に対して行い、前記処 理用溶液が、 ０.１Ｍスルファミン酸と、 ０.１Ｍホウフッ化水素酸と、 ０.１〜５重量％の１Ｈベンゾトリアゾールとからなることを特徴とする処理 用水溶液。 22．鉛を含有する銅合金製機械的部材の表面の不動態化を行う処理用水溶液であ って、０.１Ｍ水酸化ナトリウムおよび１〜５重量％のメタ亜リン酸ナトリウム を組み合せて含有することを特徴とする処理用水溶液。 23．メタケイ酸ナトリウムをさらに含有する請求の範囲第２２項記載の処理用水 溶液。 24．表面湿潤剤、好ましくはポリエトキシアルコールを さらに含む請求の範囲第２２項または第２３項記載の処理用水溶液。