WO2004081257A1

WO2004081257A1 - 鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法、水道用器具の鋳造脱鉛品及び水道用器具

Info

Publication number: WO2004081257A1
Application number: PCT/JP2004/002320
Authority: WO
Inventors: Noriaki Fukunaga; Hideo Muramatsu; Takao Suzuki; Takeshi Nishikawa
Original assignee: Inax Corporation
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2004-09-23
Also published as: JP4430879B2; CN100441744C; JP2004277793A; CN1759205A

Abstract

通水路の内周面からの水への鉛の溶出量を十分に少なくしつつ、優れた美観を奏する鉛含有銅合金製水道用器具を製造できるようにする。切削工程Ｓ３０前に鋳造品１０を脱鉛液に浸漬して鋳造品１０の外周面及び通水路１０ａの内周面の脱鉛処理を行う脱鉛工程Ｓ２０を行う。

Description

明細書鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法、水道用器具の铸造脱鉛品及び水道用器具技術分野

本発明は、鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法と、水道用器具の铸造脱鉛品と、水道用器具とに関する。背景技術

水栓金具や水道管等の水道用器具には耐腐食性、切削性等の観点から鉛含有銅合金である青銅や黄銅等が用いられている。このような鉛含有銅合金製の水道用器具は過去においては以下のように製造されていた。すなわち、図 1 2に示すように、まず、铸造工程 S 9 0において、鉛含有銅合金からなり、水を通す通水路を有して水道用器具の粗形状をなす铸造品を得る。次いで、切削工程 S 9 2において、その铸造品の外周面を切削加工して切削品を得る。そして、めっき工程 S 9 4において、切削品の外周面に主に装飾性の観点からニッケル.クロムめつき等のめっき層を施してめっき品を得る。

一般的なめっき工程 S 9 4は、切削品に前処理を行う前処理工程 S 9 5と、この前処理工程 S 9 5後に切削品の外周面にめっき層を施す本めつき工程 S 9 6とを備えている。より詳細には、前処理工程 S 9 5は、切削品をアルカリ液に浸漬して切削品の外周面及び通水路の内周面を脱脂する脱脂工程 S 9 5 aを有している。ここで用いられるアルカリ液は、通常、水酸化ナトリウム等を水に溶解したアル力リ性の水溶液である。このアル力リ液に切削品を浸漬すれば、アル力リ液の p Hに応じて脱脂が行われる。なお、アルカリ液の p Hに応じて鉛のエツチングによる除去も行われている。また、前処理工程 S 9 5は、この脱脂工程 S 9 5 aの他、アルカリ液中で切削品を陰極として切削品の外周面の脱脂をさらに行う陰極電解工程 S 9 5 bと、切削品を酸性液で洗浄して切削品の外周面及び通水路の内周面を活性化する酸活性工程 S 9 5 cと、これらの工程間に設けられる水洗

差替え用毹（規則 26) 工程とを有し得る。こうして得られた水道用器具は通水路内に水が通されて活用されることとなる。

し力し、近年、水に含有されている鉛による健康阻害が危惧されつつあり、鉛含有銅合金製水道用器具の通水路の内周面からの水への鉛の溶出量を一層低減させたいという要望がある。

このため、特開 2 0 0 0— 9 6 2 6 8号公報（以下、「特許文献 1」という。 ) には、本めつき工程 S 9 6の前、すなわち切削工程 S 9 2の後の前処理工程 S 9 5の脱脂工程 S 9 5 aにおいて、 p I- Iの高いアル力リ液への浸漬を行う製造方法が提案されている。この製造方法によれば、通水路の内周面からの水への鉛の溶出量をある程度低減できるようである。

また、 WO O 2 / 3 6 8 5 6 A 1 (以下、「特許文献 2 j という。）には、図 1 3に示すように、めっき工程 S 9 4の後、めっき品を活性アルカリ液に浸漬してめつき品の通水路の内周面の脱鉛処理を行う脱鉛工程 S 9 8を行う製造方法が提案されている。また、脱鉛工程 S 9 8後、水にリン酸又はリン酸塩を主として添加した処理液により、通水路の内周面にリンを含む皮膜を形成する皮膜形成ェ程 S 9 9を行うことも提案されている。これらの製造方法によれば、通水路の内周面からの水への鉛の溶出量をより確実に低減できる。発明の開示

発明が開示しようとする課題

しかし、社会的要請により水道用器具に関する鉛の溶出量を 0 . 0 0 7 (m g / 1 ) 未満とする基準値の見直しが行われようとしている。この点から言えば、上記特許文献 1記載の製造方法により水道用器具を製造するとしても、通水路の内周面からの水への鉛の溶出量が未だ懸念される。また、上記特許文献 2記載の製造方法により水道用器具を製造するとしても、通水路の内周面からの水への鉛の溶出量をより低減させることが好ましい。

また、特許文献 1記載の製造方法により、脱脂工程 S 9 5 aで p Hの高いアルカリ液への浸漬を行うこととすれば、図 1 2に示す本めつき工程 S 9 6前において切削品の外周面及び通水路の内周面から鉛がエッチングにより除去され、切削

2 差眷ぇ用紙（規則 26) 品の外周面及ぴ通水路の内周面に凹凸を生じやすい。このため、その後に本めつき工程 S 9 6を行うことにより、切削品の外周面にめっき層を施したとしても、凹凸が水道用器具の外周面に残り、水道用器具の外周面は悪い面性状となりやすい。このため、その水道用器具は美観を損なうこととなってしまう。この点、切削品の外周面にめっき層を厚く施すことにより、水道用器具の美観を保つこととすれば、製造コストの高騰化を招来してしまうこととなる。

本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、通水路の内周面からの水への鉛の溶出量を十分に少なくしつつ、優れた美観を奏する鉛含有銅合金製水道用器具を製造できるようにすることを解決すべき課題としている。課題を解決するための手段

本発明の鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法は、鉛含有銅合金からなり、水を通す通水路を有して水道用器具の粗形状をなす錡造品を得る鎊造工程と、該錶造品の外周面を切削加工して切削品を得る切削工程と、該切削品の外周面にめつき層を施してめっき品を得るめっき工程とを備えた鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法において、

前記切削工程前に前記踌造品を脱鉛液に浸漬して該鎵造品の前記外周面及び前記通水路の内周面の脱鉛処理を行う脱鉛工程を行うことを特徴とする。

本発明の製造方法では、脱鉛工程として、錶造後の铸造品を切削工程前に脱鉛液に浸漬し、铸造品の外周面及び通水路の内周面の脱鉛処理を行う。この際、鉛含有銅合金からなる鑤造品は、水を通す通水路の内周面で脱鉛が行なわれるとともに、外周面においても脱鉛が行なわれることとなる。通水路の内周面は、脱鉛により凹凸を生じつつ、製品である水道用器具になつた後における水への鉛の溶出量を十分に少なくする。他方、外周面は脱鉛により凹凸を生じることになるが、その凹凸は後の切削工程により平滑にされる。このため、その後のめっき工程において、厚くめっき層を施さなくても優れた外観を呈する。よって、さほどのコストアップも生じない。

したがって、本発明の製造方法によれば、通水路の内周面からの水への鉛の溶出量を十分に少なくしつつ、優れた美観を奏する鉛含有銅合金製水道用器具を製造することができる。

なお、特開平 1 1— 2 9 8 8 7号には、鉛含有銅合金製の配管器材において、酸を含有する洗浄液により水と接する部分を洗浄する製造方法が開示されている。し力し、この製造方法はその洗浄を切削品に対して行なっていることから、製品である配管器材は外周面に凹凸が残りやすく、美観において劣るものとなる。また、この製造方法は必ずしも洗浄後にめっき工程を行なうとは限らないが、仮にめつき工程を行なう場合でも、通常の厚さのめつき層では凹凸が配管器材の外周面に残り、その配管器材の外周面は悪い面性状となりやすい。このため、その配管器材は、上記特許文献 1開示の製造方法によるものと同様、美観を損なうこととなつてしまう。また、洗浄後の切削品の外周面にめっき層を厚く施すこととすれば、やはり製造コストの高騰化を招来してしまうこととなる。

脱鉛液としては、鉛が両性金属であるため、酸性液やアルカリ液を用いることが考えられる。発明者らの試験結果によれば、脱鉛液として、強酸水溶液を用いることが特に好ましい。強酸水溶液としては、塩酸水溶液、硫酸水溶液、酢酸水溶液等を採用することができる。脱鉛液が塩酸水溶液である場合、鉛は次の化 1 に示す化学反応により溶解することとなる。

【化 1】

P b + 2 H C 1→P b C 1 ₂+ H₂

強酸水溶液であれば、铸造品において、その外周面側及び通水路の内周面側に存在している鉛だけに限らず、外周面及び内周面から深い位置に存在している鉛までも除去することができる。

また、铸造品の外周面や通水路の内周面には铸造時のいわゆる黒皮若しくは酸化スケールが付着している。また、鐯造品の外周面に残る鏺砂はショットブラスト等により落とされ得るものの、铸造品の通水路の内周面に残る铸砂はそのようなショットブラスト等によっては落とされ難い。

かかる実情の下、一般的な製造方法により、铸造品の外周面を直ぐに切削工程に供するとすれば、刃具は、少なくとも黒皮等を切削加工する必要があり、外周面に铸砂が残存しているとすれば、たちまち摩耗してしまう。通水路の内周面の切削加工に至っては、黒皮等ばかりでなく、铸砂が多く残存し、刃具の摩耗が著しい。このため、一般的な製造方法では、外周面の切削加工だけを行う場合においても、ショットプラスト等を入念に行わなければ、刃具の耐久性が極めて悪いものになってしまう。また、通水路の内周面の切削加工においても、可能な限り鎵砂を除去するようにショットブラスト等を工夫する必要が生じてしまう。これに対し、本発明に係る脱鉛工程の強酸水溶液は、外周面及ぴ通水路の内周面に黒皮等とともに錄砂が残存していたとしても、黒皮等を溶解し、これによつて铸砂も除去する。このため、外周面を切削加工する切削工程において、刃具は、黒皮等を切削加工する必要がなく、かつ鎵砂によって摩耗することもない。通水路の内周面の切削加工も同様である。なお、本発明に係る脱鉛工程の強酸水溶液は、黒皮等を溶解し、それによつて錄砂を除去した後、鉛含有銅合金からなる母材部の脱鉛処理を行う。こうして母材部の外周面側及び通水路の内周面側には、母材部と一体をなし、鉛濃度が母材部より低い低鉛含有層が形成されることとなる。この低鉛含有層は、鉛濃度が母材部より低いことから、切削性を低下させることとなるが、低鉛含有層による切削性の低下は、黒皮等、ひいては铸砂による切削性の悪化に比べれば、ほとんど問題にならない。特に、切削工程においては、母材部まで切削工程を行うことがほとんどであるから、低鉛含有層による切削性の低下はほぼ確実に問題にならない。

本発明の製造方法では、上記特許文献 2と同様、めっき工程後にめっき品を第 2脱鉛液に浸漬してめつき品の通水路の内周面の脱鈴処理を行う第 2脱鉛工程を行うことが好ましい。これにより通水路の内周面から水への鉛の溶出量をさらに低減することができる。また、めっき工程後に第 2脱鉛工程を行なえば、めっき品の外周面はめつき層に保護されて鉛の除去が行われず、めっき層のない通水路の内周面のみからさらに鉛が除去されることとなる。このため、めっき品の外周面には凹凸を生じず、めっき層も損なわれないことから、水道用器具の外周面は優れた面性状を保つこととなる。このため、その水道用器具は優れた美観を奏する。

第 2脱鉛液としても酸性液やアルカリ液を用いることが考えられる。し力し、銅は酸に反応するのに対し、両性金属である鉛は酸にもアル力リにも反応するので、第 2脱鉛液としてはアルカリ液を用いることが好ましい。特に、活性アル力

5 差替え用毹（規則 26) リ液を採用することが好ましい。その活性アル力リ液は p Hが 1 2〜 1 4の範囲を示すようなアルカリ液をいう。 p Hがこの範囲の活性アルカリ液によれば、その活性アル力リ液は内周面の鉛と化学反応を起こしゃすいので、その鉛を溶解して除去しやすい。このような活性アルカリ液は、主に炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、オルケィ酸ナトリゥム、水酸化力 Vゥム等の水溶液である。

このような第 2脱鉛液は界面活性剤を含んでも良い。第 2脱鉛液が界面活性剤を含めば、その第 2脱鉛液の表面張力を低下させることができるので、通水路の内周面に対する第 2脱鉛液の浸透性及ぴ湿潤性を向上させることができる。このため、その内周面に含まれる鉛と第 2脱鉛液との化学反応を起こしやすい。界面活性剤としては、ァニオン界面活性剤ゃノニオン界面活性剤を用いることができる。ァニオン界面活性剤としては、例えば、高級脂肪酸ナトリウム、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステルナトリウム、アルキルベンゼン硫酸ナトリウム、高級アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、ひーォレフイン硫酸ナトリゥム等を採用することができる。また、ノエオン界面活性剤としては、例えば、アルキルポリオキシエチレンエーテル、アルキルフエニルポリォキシエチレンェ一テル、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンォキサイド付加物等を採用することができる。

また、第 2脱鉛液にキレート剤を含ませることもできる。キレート剤が鉛と化学反応を起こして水溶性の錯体が形成されるので、通水路の内周面に含まれている鉛の除去を容易にすることができる。

キレート剤としては、例えば、エチレンジァミン、チォ尿素、酒石酸、ロッシエル塩、 E D T A、トリエタノールアミン等を採用することができる。

さらに、第 2脱鉛液に酸化剤を含ませることもできる。すなわち、活性アル力リ液である第 2脱鉛液が水酸化ナトリゥム水溶液である場合、水酸化ナトリウム水溶液だけで通水路の内周面に含まれてレ、る鉛を除去しようとすると、鉛は次の化 2に示す化学反応により溶解することとなる。

【化 2】

P b + 2 N a O H→N a ₂ P b 0₂+ H₂ これに対し、活性アルカリ液である第 2脱鉛液に酸化剤を含めば、まず酸化剤が鉛と以下の化 3に示す化学反応を起こし、酸化鉛が形成される。

【化 3】

2 P b + 0₂→ 2 P b O

そして、酸化鉛は活性アル力リ液である第 2脱鉛液に溶け、以下の化 4に示す化学反応を起こし、酸化鉛塩が形成される。

【化 4】

P b 0 + 2 N a O H→N a ₂ P b 0₂+ H₂0

上記化 2のみの反応よりも上記化 3及ぴ化 4の反応の方が迅速に行われるため、こうして活性アル力リ液である第 2脱鉛液に酸化剤を含ませた方が通水路の內周面に含まれている鉛の除去を容易にすることができる。

酸化剤としては、例えば、メタニトロベンゼンズルホン酸ナトリウム、パラトロ安息香酸ナトリウム、次亜塩素酸塩、さらし粉、過酸化水素、過マンガン酸カリウム、過硫酸塩、過塩素酸塩等を採用することができる。

本発明の製造方法では、第 2脱鉛工程後、水にリン酸又はリン酸塩を主として添加した処理液により、通水路の内周面にリンを含む皮膜を形成する皮膜形成ェ程を行うことが好ましい。皮膜形成工程で形成した皮膜が鉛の浸出をさらに防止する。この皮膜は、例えば、第一リン酸亜鉛（Z n (H₂ P 0₄) ₂) とリン酸（H ₃ P O₄) とを主成分とする処理液を用いた場合、以下のように生成されるものと考えられる。

まず、鉛含有銅合金製のワークにそのような処理液を接触させると、化 5に示すように、リン酸によって銅が処理液中に溶解して銅イオンを生じる。

【化 5】

C u + 2 H⁺→C u²⁺+ H₂

また、そのワークの表面に鉛が存在するのであれば、化 6に示すように、リン酸によって鉛も処理液中に溶解して鉛イオンを生じ得る。

【化 6】

P b + 2 H⁺-> P b ²⁺+ H₂

ここで、第一リン酸亜鉛は、化 7に示すように、処理液中において一部が解離

7 差替え用紙（規則 26) している。

【化 7】

Z n (H₂P0₄) ₂→Z n P0₄ - +H₃P0₄+H⁺

このため、処理液中の銅イオン及び/又は鉛イオンは、以下の化 8及び. Z又は化 9に示す化学反応を起こし、ワークの表面にリンを含む皮膜を形成するものと考えられる。

【化 8】

C υ²⁺+ 2 Ζ 1 Ρ θ →Ζ n₂C u ( P 0₄) ₂

【化 9】

P b²⁺+ 2 Z n P0₄"→Z n₂P b (P0₄) ₂

また、 Zn₂Cu (P0₄) ₂、 Z n₂P b (P0₄) ₂以外にも、 Z n₃ (P0₄) ₂ , 4H₂0又は Z及び Zn (H₂P0₄) ₂の不活性な結晶からなる皮膜が形成されているものとも考えられる。発明者らの実験結果によれば、こうして形成された皮膜により、鉛の浸出を防止することができる。

また、この鉛浸出防止方法では、処理液として水にリン酸又はリン酸塩を主として添カ卩したものを用いており、リン酸又はリン酸塩は、クロムめつき層を形成するための六価のクロムからなるクロム酸を含むクロムめつき浴や不動態化を行うためのクロム酸を含むクロメート液に比して毒性がほとんどない。このため、処理液を接触させた後のワークを洗浄した洗浄液や廃液に対して中和や希釈を行うだけでそれら洗浄液等を処分することができる。そのため、特許文献 1ゃ特開 2000-96270号公報に開示されるようなクロム酸を含むクロメート液の処分に比して、洗浄液等の管理も簡易となる。

本発明に係るリン酸とは、五酸化リン（P₂O₅) が種々の程度に水化して生じる一連の酸（Ρ₂0₅ · ηΗ₂θ) である。例えば、オルトリン酸 (H₃P0₄ (0. 5 Ρ₂0₅ - 1. 5 Η₂0) ) 、メタリン酸（HP0₃ (0. 5 Ρ₂0₅ · 0. 5 Η₂0 ) ) 等である。

また、本発明に係るリン酸塩としては、リン酸亜鉛系、リン酸マンガン系、リン酸鉄系、リン酸亜鉛 ·カルシウム系等を採用することができる。リン酸亜鉛系としては、第 1リン酸亜鉛（Zn (H₂P0₄) _¾) を主成分とするもの等がある。

8 差替え用毹（規則 26) その他、リン酸ナトリウム（Na H₂P0₄、 Na₂HP0₄等）、リン酸ァノレミニゥム（A l (H₂P0₄) ₃等）、リン酸アンモニゥム（NH₄H₂P0₄等）等がある本発明における処理液のリン酸又はリン酸塩の濃度は 0. 01〜10. 0質量 %であることが好ましい。発明者らの実験結果によれば、リン酸又はリン酸塩の濃度が 0. 0 1〜10. 0質量％であれば、ワークの表面にリンを含む皮膜が形成し易いことがわかった。

本発明で用いるクロムめつき浴にはフッ化物を含ませることが好ましい。ク口ムめっき浴中で形成されたクロム酸鉛はフッ化物によつて溶解されることが考えられるからである。フッ化物としては、フッ化亜鉛、フッ化ァノレミニゥム、フッ化アンチモン、フッ化アンモ-ゥム、フッ化ィォゥ、フッ化ウラン、フッ化塩素、フッ化オスミウム、フッ化カドミウム、フッ化カリウム、フッ化カルシウム、フッ化キセノン、フッ化銀、フッ化クロム、フッ化珪素、フッ化ゲルマエゥム、フッ化コバルト、フッ化酸素、フッ化シアン、フッ化臭素、フッ化ジルコニウム酸塩、フッ化スズ酸塩、フッ化ストロンチウム、フッ化タリウム、フッ化タンタル酸塩、フッ化窒素、フッ化鉄、フッ化銅、フッ化ナトリウム、フッ化ニオブ酸塩、フッ化ニッケル、フッ化バリウム、フッ化ヒ素、フッ化ホウ素、フッ化ホウ素酸、フッ化マグネシウム、フッ化マンガン、フッ化メチル、フッ化ヨウ素、フッ化ヨウ素酸塩、フッ化リチウム、フッ化リン、フッ化レリゥム等を用いることができる。フッ化物としての例えばフッ化珪素は鉛と以下の化 10に示す化学反応を起こし、ケィフッ化鉛を形成することも考えられる。こうして通水路の内周面に含まれる鉛を除去することができる。

【化 10】

P b C r 0₄+H₂S i F₆→P b S i F₆ + H₂C r 0₄

また、本発明の製造方法では、切削工程後に切削品を他の脱鉛液に浸漬して切削品の外周面及び通水路の内周面の脱鉛処理を行う他の脱鉛工程を行うことも可能である。つまり、他の脱鉛液として pHの高いアルカリ液を採用する場合、上記特許文献 1と同様、本めつき工程の前、すなわち切削工程の後の脱脂工程において、 p Hの高いアルカリ液への浸漬を行うことも可能である。切削工程後に他の脱鉛工程を行なえば、切削品の外周面及ぴ通水路の内周面からさらに鉛が除去されることになると考えられる。但し、あまりに p Hの高いアルカリ液への浸漬を行うこととすれば、水道用器具は美観を損なうこととなってしまうとともに、切削品の外周面にめっき層を厚く施す必要を生じ、製造コストの高縢化を招来してしまうこととなる。このため、 p Hの調整に留意を要する。

本発明の製造方法において、水栓金具用の銹造品に対して脱鉛工程、切削工程及びめつき工程を行なえば、本明の水道用器具としての水栓金具が得られる。また、铸造品を脱鉛工程に供すれば、本発明の水道用器具の鎳造脱鉛品が得られる。この铸造脱鉛品は、鉛含有銅合金からなり、水を通す通水路を有して水道用器具の粗形状をなす母材部と、この母材部の外周面側及び通水路の内周面側で一体をなし、鉛濃度が該母材部より低い低鉛含有層とからなることを特徴とする。低鉛含有層は鉛を含まないことが好ましレ、。低鉛含有層に鉛を含まなければ、水道用器具の通水路を通る水に鉛がほとんど溶出しないからである。この铸造脱鉛品の外周面が切削加工された後、めっき層が形成されることにより、本発明の水道用器具となる。この水道用器具は、水を通す通水路をもつ鉛含有銅合金からなる母材部と、通水路の外周面側に形成されためつき層と、通水路の内周面側で母材部と一体をなし、鉛濃度が母材部より低い低鉛含有層とからなる。また、皮膜形成工程を行った水道用器具は、通水路の内周面には低鉛含有層のより内周面側にリンを含む皮膜がある。図面の簡単な説明

図 1は、実施形態に係り、鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法の工程図である。

図 2は、実施形態に係り、鑤造品の縦断面図である。

図 3は、実施形態に係り、図 2に示す錡造品の A部の拡大断面図である。図 4は、実施形態に係り、錄造脱鉛品の縦断面図である。

図 5は、実施形態に係り、図 4に示す錄造脱鉛品の A部の拡大断面図である。図 6は、実施形態に係り、切削品の縦断面図である。

図 7は、実施形態に係り、図 6に示す切削品の A部の拡大断面図である。

0

差替え用紙（規則 26) 図 8は、実施形態に係り、めっき品の縦断面図である。

図 9は、実施形態に係り、図 8に示すめっき品の A部の拡大断面図である。図 1 0は、実施形態に係り、水栓金具の全体斜視図である。

図 1 1は、変形形態に係り、鈴含有銅合金製水道用器具の製造方法の工程図であ。

図 1 2は一般的な鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法の工程図である。図 1 3は特許文献 2の鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法の工程図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を具体化した実施形態、試験及び変形形態を図面を参照しつつ説明する。

(実施形態）

実施形態の鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法では、図 1に示す工程 S 1 0 〜S 6 0を経て水道用器具を製造している。まず、铸造工程 S 1 0において、図 2に示すように、 J I S C A C 4 0 6 (青銅 6種）からなり、水を通す通水路 1 0 aを有して水栓金具本体の粗形状をなす鑤造品 1 0を得る。この铸造品 1 0における外周面や通水路 1 0 aの内周面には、図 3に示すように、鑤造時のいわゆる黒皮等 2 1 aが付着している。また、铸造品 1 0の外周面に残る鎵砂 2 1 bはショットブラスト等により落とされ得るものの、錄造品 1 0の通水路 1 0 aの内周面に残る铸砂 2 1 bはそのようなショットプラスト等によっては落とされ難い次に、図 1に示す脱鉛工程 S 2 0において、铸造品 1 0を脱鉛液に浸漬して铸造品 1 0の外周面及び通水路 1 0 aの内周面の脱鉛処理を行う。脱鉛液としては、濃度 5〜 7 %、温度 4 0〜 6 0 ° Cの塩酸水溶液を強酸水溶液として使用し、この塩酸水溶液に铸造品 1 0を 2〜 4分浸漬する。この際、錄造品 1 0は、通水路 1 0 aの内周面で脱鉛が行なわれるとともに、外周面においても脱鉛が行なわれることとなる。特に、強酸水溶液を脱鉛液として採用しているため、鎵造品 1 0は、その通水路 1 0 aの内周面及び外周面に存在している鉛だけに限らず、その外周面及び通水路 1 0 aの内周面から深い位置に存在している鉛までも除去す

1 1 差簪ぇ用鉞（規則 26) ることができる。また、脱鉛工程 S 2 0の塩酸水溶液は、外周面及ぴ通水路 1 0 aの内周面に黒皮等 2 1 aとともに铸砂 2 1 bが残存していたとしても、黒皮等 2 1 aを溶解し、これによつて鑤砂 2 1 bも除去する。

これにより、図 4に示す鑤造脱鉛品 2 0が得られる。この鑤造脱鉛品 2 0は、図 5にも示すように、鉛含有銅合金からなり、水を通す通水路 1 0 aを有して水栓金具本体の粗形状をなす母材部 2 1と、この母材部 2 1における通水路 1 0 a の内周面側で一体をなし、鉛濃度が母材部 2 1より低い低鉛含有層 2 2と、母材部 2 1の外周面側で一体をなし、鉛濃度が母材部 2 1より低い低鉛含有層 2 3とからなる。通水路 1 0 aの内周面を形成する低鉛含有層 2 2は、脱鉛により凹凸を生じつつ、製品である水栓金具になった後における水への鉛の溶出量を十分に少なくする。他方、外周面を形成する低鉛含有層 2 3も脱鉛により凹凸を生じている。強酸水溶液の条件によって、低鉛含有層 2 2、 2 3が鉛を含まないようにすることも可能である。なお、脱鉛工程 S 2 0後、水洗工程を行なう。

次いで、図 1に示す切削工程 S 3 0において、鎵造脱鉛品 2 0の外周面を約 1 mm切削加工し、図 6に示す切削品 3 0を得る。その際、弁座や吐水口等も寸法や形状が整えられる。これにより、図 7にも示すように、凹凸を生じていた外周面側の低鉛含有層 2 3は、完全に切削され、平滑にされる。また、铸造工程 S 1 0で生じていた黒皮等 2 1 a及び鑤砂 2 1 bを脱鉛工程 S 2 0により除去しているため、切削工程 S 3 0が容易である。すなわち、外周面を切削加工する切削ェ程 S 3 0において、刃具は、黒皮等 2 1 aを切削加工する必要がなく、かつ铸砂 2 1 bによって摩耗することもない。通水路 1 0 aの内周面を切削加工し、弁座等を整える場合も同様である。なお、外周面側の低鉛含有層 2 3は、鉛濃度が母材部 2 1より低いことから、切削性を低下させることとなるが、低鉛含有層 2 3 による切削性の低下は、黒皮等 2 1 a、ひいては鑤砂 2 1 bによる切削性の悪化に比べれば、ほとんど問題にならない。特に、切削工程 S 3 0において、母材部 2 1まで切削工程 S 3 0を行うことから、低鉛含有層 2 3による切削性の低下はほぼ確実に問題にならない。

そして、図 1に示すめっき工程 S 4 0において、切削品 3 0の外周面にめっき層 2 4を施し、図 8に示すめっき品 4 0を得る。このめつき工程 S 4 0は、図 1

1 2 差替え用紙（規則 26) 2に示す従来のめっき工程 S 9 4と同様、前処理工程 S 9 5と本めつき工程 S 9 6とからなる。

前処理工程 S 9 5は、脱脂工程 S 9 5 aと、陰極電解工程 S 9 5 bと、酸活性工程 S 9 5 cと、これらの工程間に設けられる水洗工程とを有している。ここで、脱脂工程 S 9 5 aでは、切削品 3 0を p H 1 1のアル力リ液に 5分間浸漬して切削品 3 0の外周面及び通水路 1 0 aの内周面の脱脂を行う。このアル力リ液は、水酸化ナトリウムを数 g Z l含むとともに、界面活性剤とキレート剤とを含む水溶液であり、その温度は 4 0 ° Cである。また、陰極電解工程 S 9 5 bでは、同様のアルカリ液中において、脱脂工程 S 9 5 a後の切削品 3 0を陰極とすることによって、切削品 3 0の外周面のさらなる脱脂を行う。さらに、酸活性工程 S 9 5 cでは、陰極電解工程 S 9 5 b後の切削品 3 0を室温、 p H 2の硫酸水溶液で洗浄して切削品 3 0の外周面及び通水路 1 0 aの内周面を活性ィ匕している。なお、これらの工程間では、水洗工程として切削品 3 0の水洗を行う。

本めつき工程 S 9 6も、ニッケルめっき工程と、クロムめつき工程とを有している。ニッケルめっき工程では、ニッケルめっき浴を用い、酸活性工程 S 9 5 c 後の切削品 3 0の外周面にニッケルめっき層を施している。また、クロムめつき工程では、クロムめつき浴を用い、ニッケルめっき工程後の切削品 3 0の外周面にクロムめつき層を施している。このクロムめつき浴中にはフッ化物としてのケィフッ化ナトリゥムが 5〜1 0 g / 1含まれている。このクロムめつき工程では、クロムめつき浴中のクロム酸により、クロム酸と鉛とが化学反応を起こし、通水路 1 0 aの内周面に含まれる鉛が除去される。この際、クロムめつき浴中で形成されたクロム酸鉛がフッ化物によって溶解されると考えられる。これらの工程間でも水洗工程を行つている。

こうして、脱鉛工程 S 2 0によって外周面に生じていた凹凸がその後の切削ェ程 S 3 0により平滑にされているため、めっき工程 S 4 0において、厚くめっき層 2 4を施さなくても優れた外観を呈することとなる。よって、さほどのコストアップも生じない。

さらに、図 1に示す第 2脱鉛工程 S 5 0において、めっき品 4 0を第 2脱鉛液に 1 0分間浸漬し、めっき品 4 0の外周面及ぴ通水路 1 0 aの内周面の脱鉛処理

1 3 差眷ぇ用紙（規則 26) を行う。第 2脱鉛液としては、 pHl 4の強アルカリ水溶液として使用する。この第 2脱船液は、水酸化ナトリウムを 50 gZl含む水溶液であり、その温度は 50° Cである。これにより通水路 10 aの内周面から水への鉛の溶出量をさらに低減することができる。また、めっき工程 S 40後に第 2脱鉛工程 S 50を行なえば、めっき品 40の外周面はめつき層 24に保護されて鉛の除去が行われず、めっき層 24のない通水路 10 aの内周面のみからさらに鉛が除去されることとなる。このため、めっき品 40の外周面には凹凸を生じず、めっき層 24も損なわれない。また、第 2脱鉛液が活性アルカリ液であるため、鉛含有銅合金の銅は反応せず、鉛だけが反応する。

そして、図 1に示す皮膜形成工程 S 60を行う。この皮膜形成工程 S 60では、第 2脱鉛工程 S 50後のめっき品 40を処理液に 10分間浸漬している。この処理液は、リン酸（H₃P 0₄) 0. 9質量％の水溶液であり、その温度は 50。 Cである。こうして、処理液が通水路 10 aの内周面の銅及び/又は鉛と反応を起こし、図 9に示すように、通水路 10 aの内周面にリンを含む皮膜 25を形成する。なお、この皮膜形成工程 S 60の前後にも水洗を行っている。こうして外周面が優れた面性状を保つ水栓金具本体 50 (図 10参照）が得られる。

この後、水栓金具本体 50に同様に製造したハンドル 51、図示しない弁体等を取付け、図 10に示す水栓金具が得られる。この水栓金具は、図 9に示すように、水を通す通水路 10 aをもつ鉛含有銅合金からなる母材部 21と、母材部 2 1の外周面側に形成されたエッケル 'クロムめつき層 24と、通水路 10 aの内周面側で母材部 21と一体をなし、鉛濃度が母材部 21より低い低鉛含有層 22 と、低鉛含有層 22のより内周面側にあるリンを含む皮膜 25とからなる。母材部 21とエッケル ·クロムめつき層 24との間に鉛濃度が母材部 21より低い低鉛含有層 23 (図 5参照）を薄く残しても良い。この水栓金具は通水路 10 a内に水が通されて活用されることとなる。

(試験）

J I S S 3200— 7 (1 997年）「水道用器具—浸出性能試験方法」により、水栓金具から溶出される鉛の原液濃度（mg/1) を測定した。そして、鉛の溶出量（mg/1) を算出した。水栓金具における通水路 10 aの内容量は 1

4 差替え用紙（規則 26) 5 5 m lと比較的大きく、基準値をクリアするために不利なものである。

表 1に示すように、試験例 1では、上述した実施形態の製造方法によって製造した水栓金具を用いている。また、試験例 2では、実施形態の製造方法において、第 2脱鉛工程 S 5 0及び皮膜形成工程 S 6 0を連続して 2回行うことによって製造した水栓金具を用いている。さらに、試験例 3では、図 1 1に示すように、実施形態の製造方法において、第 2脱鉛工程 S 5 0及び皮膜形成工程 S 6 0を行わないで製造した水栓金具を用いている。

他方、比較例 1では、図 1 2に示す一般的な製造方法によって製造した水栓金具を用いている。また、比較例 2では、図 1 3に示す特許文献 2の製造方法 2において、脱鉛工程 S 9 8を 1 0分間行うことによって製造した水栓金具を用いている。その際、上記実施形態の製造方法における第 2脱鉛液を用い、鉛の除去を行う。さらに、比較例 3では、比較例 2と同様、脱鉛工程 S 9 8を 1 5分間行うことによって製造した水栓金具を用いている。また、比較例 4では、比較例 2と同様、 1 0分間の脱鉛工程 S 9 8及び 5分間の皮膜形成工程 S 9 9を連続して 2 回行うことによって製造した水栓金具を用いている。結果を表 1に示す。

1 5

差替え用紙（規則 26) 【表 1】

表 1に示すように、試験例 1、 2では、鉛の溶出量が基準値の 0. 007 (m gZ l ) 未満であった。よって、基準値をクリアするために不利な大きさの内容量をもつ水栓金具であっても、試験例 1、 2の製造方法によれば、通水路 10 a の内周面からの水への鉛の溶出量を十分に少なくしつつ、優れた美観を奏するものになることがわかる。なお、試験例 3では、鉛の溶出量が 0. 007 (mg/ 1 ) 以上であり、脱鉛処理単独では、鉛の溶出量を 0. 007 (mg/1 ) 未病にすることが困難であると考えられる。

他方、比較例 2〜4に関しては、脱鉛工程 S 98を長時間行ったり、複数回行うことにより、鉛の溶出量が 0. 007 (mg/1) に近づいたものの、未だ鉛の溶出量を十分に少なくし切れていないことがわかる。時間及ぴ回数を増やすことによって鉛の溶出量を 0. 007 (mgZ l ) 未満にできる可能性はあるもの

16 差替え用鉞（規則 26) の、工程の増加による製造コストの懸念がある。なお、比較例 1では、鉛の溶出量が全く基準値に満たない。

したがって、実施形態の鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法では、通水路 1 0 aの内周面からの水への鉛の溶出量を基準値を満たすように十分に少なくしつつ、優れた美観を奏する鉛含有銅合金製水道用器具を製造できることがわかる。

(変形形態）

図 1 1に示すように、切削工程 S 3 0後のめっき工程 S 4 0の脱脂工程 S 9 5 a (図 1 1参照) において、他の脱鉛液としての p Hの高いアルカリ液への浸漬を行い、これにより切削品 3 0の外周面及び通水路 1 0 aの内周面の脱鉛処理を行うことも可能である。切削工程 S 3 0後に他の脱鉛工程を行なえば、切削品 3 0の外周面及び通水路 1 0 aの内周面からさらに鉛が除去されることになると考えられる。但し、あまりに p Hの高いアルカリ液への浸漬を行うこととすれば、水道用器具は美観を損なうこととなってしまうとともに、切削品 3 0の外周面にめっき層 2 4を厚く施す必要を生じ、製造コストの高騰化を招来してしまうこととなる。このため、 p Hの調整に留意を要する。

以上の実施形態は例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。産業上の利用可能性

本発明は、水栓金具及びその製造方法に具体化して好適である

1 7 差眷ぇ用毹（規則 26)

Claims

請求の範囲

1 . 鉛含有銅合金からなり、水を通す通水路を有して水道用器具の粗形状をなす鎵造品を得る铸造工程と、該鎵造品の外周面を切削加工して切削品を得る切削ェ程と、該切削品の外周面にめっき層を施してめっき品を得るめっき工程とを備えた鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法において、

前記切削工程前に前記铸造品を脱鉛液に浸漬して該铸造品の前記外周面及ぴ前記通水路の内周面の脱鉛処理を行う脱鉛工程を行うことを特徴とする鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法。

2 . 前記脱鉛液は強酸水溶液であることを特徴とする請求項 1記載の鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法。

3 . 前記めつき工程後に前記めつき品を第 2脱鉛液に浸漬して該めっき品の前記内周面の脱鉛処理を行う第 2脱鉛工程を行うことを特徴とする請求項 1又は 2記載の鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法。

4 . 前記第 2脱鉛液は活性アル力リ液であることを特徴とする請求項 3記載の鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法。

5 . 前記第 2脱鉛工程後、水にリン酸又はリン酸塩を主として添加した処理液により、前記通水路の前記内周面にリンを含む皮膜を形成する皮膜形成工程を行うことを特徴とする請求項 3又は 4記載の鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法。

6 . 前記処理液におけるリン酸又はリン酸塩の濃度は 0 . 0 1〜 1 0 . 0質量％であることを特徴とする請求項 5記載の鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法。

7 . 前記水道用器具は水栓金具であることを特徴とする請求項 1乃至 6のいずれか 1項記載の鉛含有銅合金製水道用器具の製造方法。

8

差替え用鉞（規則 26)

8 . 鉛含有銅合金からなり、水を通す通水路を有して水道用器具の粗形状をなす母材部と、該母材部の外周面側及び前記通水路の内周面側で一体をなし、鉛濃度が該母材部より低 V、低鉛含有層とからなることを特徴とする水道用器具の錡造脱ロロロ

9 . 前記低鉛含有層は鉛を含まないことを特徴とする請求項 8記載の水道用器具の铸造脱鉛品。

1 0 . 請求項 8又は 9記載の水道用器具の鏺造脱鉛品の外周面が切削加工された後、めっき層が形成されていることを特徴とする水道用器具。

1 1 . 前記通水路の内周面には前記低鈴含有層のより内周面側にリンを含む皮膜があることを特徴とする請求項 1 0記載の水道用器具。

9

差替え用毹（規則 26)