(57)【要約】【課題】本発明の目的は、銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法及びその給水器具を提供することにある。【解決手段】現状の給水器具製造工程やニッケルめっき工程やクロムめっき工程を全く変更することなく、また、ニッケルめっきが内面につきまわらないようにめっき条件を工夫したり、めっき液が内面に入らないように被めっき物にマスキングしたりするなどの手間が必要なく、めっき工程中に１つの処理工程が増えるのみで本課題が解決できる。すなわちその処理工程とは、ニッケルめっき後にニッケルめっきよりつきまわりの良いめっきを施しニッケルの析出面を覆う工程、ニッケルめっきを不動態化する工程、ニッケルめっきを他の金属で置換する工程である。これにより、給水器具からのニッケル溶出が低減され、従来の給水器具から得る水道水に比べ、より安全な水道水を得ることができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅又は銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施した後に、ニッケルめっきよりつきまわりの良いめっきを施しニッケルめっきの析出面を覆ったことを特徴とする銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法
【請求項２】
銅又は銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施した後に、ニッケルめっきよりつきまわりの良いめっきを施しニッケルめっきの析出面を覆い、さらにクロムめっきを施したことを特徴とする銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法
【請求項３】
銅又は銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施した後に、ニッケルめっきを不動態化する工程を有することを特徴とする銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法
【請求項４】
銅又は銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施した後に、クロムめっきを施し、さらに少なくともクロムめっきからはみ出しているニッケルめっき部分を不動態化する工程を有することを特徴とする銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法
【請求項５】
銅又は銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施した後に、クロムめっきを施し、さらに少なくともクロムめっきからはみ出しているニッケルめっき部分を他の金属で置換する工程を有することを特徴とする銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法
【請求項６】
内部に通水路を有する銅または銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施したあと、請求項１乃至請求項５に記載のニッケル溶出低減処理方法により、内面通水路からのニッケル溶出を低減させたことを特徴とする銅又は銅合金製給水器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくともニッケルめっきを施した銅又は銅合金製給水器具から、ニッケルが溶出するのを低減させるためのニッケル溶出低減処理方法及びニッケルの溶出を低減した銅又は銅合金製給水器具に関する。
【０００２】
ここで、給水器具とは、水栓金具、水道メーター、給湯機部材、湯沸器、温水器、冷水器、浄水器、温水ボイラー、自動販売機、ボールタップ、ロータンク、バルブ、熱交換器、接手、ヘッダー、管、流し台、洗面台、便器、浴槽、住宅設備ユニットなどで、特に飲料用の給水管につながる器具をいう。
【０００３】
【従来の技術】
従来、水栓金具、水道メーター、給湯機部材をはじめとする給水器具は、銅または銅合金材料が広く使われており、これらの外面には美観、耐食性、耐摩耗性などの目的で、ニッケルめっき後クロムめっきが施されている場合が多い。
【０００４】
これらニッケルめっきやクロムめっきは公知である電気めっき法でめっきされる場合が多く給水器具の主に外面にめっきが析出するが、一部内面にもめっきがつきまわり、図１の▲２▼に示すように電気めっきの特性上ニッケルめっきの方がクロムめっきより多く通水路などにあたる内面につきまわる特性がある。
ニッケルめっきが内面につきまわるのを避けるために通水路をマスキング法で塞ぐ方法が考えられるが、給水器具は形状が複雑な場合が多く何カ所も確実にマスキングしなければならないなど作業上の負荷が大変である。
【０００５】
そこで、出願者らは、ニッケルめっきを施した後にクロムめっきを施し、その後クロムめっきからはみ出しているニッケルめっきを酸化性のエッチング液などに浸漬して除去する方法を提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１５５３９１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこれら給水器具の内面通水路には多種多様な水が使用され、ｐＨなどの水質因子、水温変化、水流などの物理化学的要因で、通水路に析出したニッケルが溶出する場合がある。ニッケルは、鉛やカドミウムなどに比べて毒性が少なく水道水の水質基準値や給水栓からの浸出基準も現時点では存在しないが、水道水の監視項目に挙げられて指針値が決められているため、内面通水路へのニッケルめっきの付着はできるだけ避ける方が望ましい。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、銅又は銅合金製の外面に少なくともニッケルめっきを施した給水器具において、内面通水路からのニッケル溶出を低減させた、銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法及びその給水器具を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、銅又は銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施した後に、ニッケルめっきよりつきまわりの良いめっきを施しニッケルめっきの析出面を覆ったことを特徴とする銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法である。
本発明では、ニッケルめっき上が別のめっきによって覆われているので、内面通水路でのニッケル溶出が低減できる。
【００１０】
請求項２は、銅又は銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施した後に、ニッケルめっきよりつきまわりの良いめっきを施しニッケルめっきの析出面を覆い、さらにクロムめっきを施したことを特徴とする銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法である。
本発明では、ニッケルめっき上が別のめっきによって覆われているので、内面通水路でのニッケル溶出が低減でき、さらに、外面はクロムめっきに覆われているため美観、耐食性、耐摩耗性等を有する水道用器具を提供できる。
【００１１】
請求項３は、銅又は銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施した後に、ニッケルめっきを不動態化する工程を有することを特徴とする銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法である。
本発明では、ニッケルめっき上が酸化被膜等で不動態化しているので、内面通水路でのニッケル溶出が低減できる。
【００１２】
請求項４は、銅又は銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施した後に、クロムめっきを施し、さらに少なくともクロムめっきからはみ出しているニッケルめっき部分を不動態化する工程を有することを特徴とする銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法である。
本発明では、ニッケルめっき上が酸化被膜等で不動態化しているので、内面通水路でのニッケル溶出が低減でき、さらに、外面はクロムめっきに覆われているため美観、耐食性、耐摩耗性等を有する水道用器具を提供できる。
【００１３】
請求項５は、銅又は銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施した後に、クロムめっきを施し、さらに少なくともクロムめっきからはみ出しているニッケルめっき部分を他の金属で置換する工程を有することを特徴とする銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法である。
本発明では、ニッケルめっきが他の金属で置換されているので、内面通水路でのニッケル溶出が低減でき、さらに、外面はクロムめっきに覆われているため美観、耐食性、耐摩耗性等を有する水道用器具を提供できる。
【００１４】
請求項６は、内部に通水路を有する銅または銅合金製給水器具に少なくともニッケルめっきを施したあと、内面通水路からのニッケル溶出を低減させる処理を施したことを特徴とする銅又は銅合金製給水器具である。
よって、給水器具からのニッケル溶出が低減され、従来の給水器具から得る水道水に比べ、より安全な水道水を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明では、まず銅又は銅合金製給水器具の外面に美観、耐食性、耐摩耗性などの目的で、少なくともニッケルめっきを施し、その後クロムめっき等を施すが、そのめっき方法は一般に公知のめっき前処理後、公知の電気めっき法で行われるため、特に限定されるものではない。ニッケルめっきは通常２μｍ以上、クロムめっきは通常０．１μｍ以上施される場合が多い。
【００１６】
このように公知の方法で給水器具にニッケルめっき後クロムめっきを施した場合、まずニッケルめっきはそのめっきの特性上めっき析出電流密度範囲が広いため、外面のみならず内面へめっきがつきまわり、被めっき物の形状にもよるが内面入り口から数１０ｍｍから１００ｍｍ程度もめっきが付着する。それに対してクロムめっきはそのめっきの特性上めっき析出電流密度範囲が狭いため、内面へのめっきのつきまわりが非常に少なく、被めっき物の形状にもよるが内面入り口から数ｍｍから１０数ｍｍ程度しかめっきが付着しない。よって、給水器具の内面通水路にニッケルめっきのみが付着している部分が存在する場合が多く、そのニッケルが水道水中に溶解する可能性がある。
【００１７】
本発明者らは、ニッケル溶出を低減させる方法及びその給水器具を得るために鋭意研究を行った結果、各々のめっきが固有する特性であるめっき析出電流密度範囲に着目し、従来の方法で給水器具のニッケルめっき後、ニッケルめっきよりつきまわりの良いめっきを施しニッケルめっきの析出面を覆う方法を見いだし、本発明を完成した。
【００１８】
ニッケルめっきよりつきまわりの良いめっきとしては、スズコバルト合金めっき、スズニッケル合金めっきなどのスズ合金めっきがあげられる。これらのめっきは一般に公知の電気めっき法で施し、そのめっき条件に何ら制約はない。さらに、その後クロムめっきを施す場合もそのめっき条件に何ら制約はない。つきまわり性だけを考えると、銅めっき、亜鉛めっき、銅合金めっき、亜鉛合金めっき、金めっき等もあるが、最終にクロムめっきを施したニッケルクロムめっきに要求される美観や耐食性を考えると、上記のスズ合金めっきが望ましい。
【００１９】
また、ニッケルめっき後、無電解めっき法や置換めっき法でめっきを施しても良い。電気めっき法と違い、化学的にめっきが析出するため容易にニッケルめっきの析出面を覆うことが出来る。めっきの種類としては、銅めっき、亜鉛めっき、金めっき等があるが、最終にクロムめっきを施したニッケルクロムめっきに要求される美観や耐食性を考えると、スズめっきが望ましい。
【００２０】
また、本発明者らはニッケルめっきを酸化被膜等で不動態化する方法に着目し、従来の方法で給水器具のニッケルめっき後、不動態化方法を見いだし、本発明を完成した。
【００２１】
不動態化方法としては、クロメート法、リンクロメート法、りん酸被膜法などの溶液に浸漬しニッケルめっき表面を不動態化して、溶解し難くする方法が挙げられる。
クロメート法に使用する薬品は無水クロム酸を、リンクロメート法に使用する薬品は無水クロム酸とりん酸を、りん酸被膜法に使用する薬品はりん酸をそれぞれベースとするが、それぞれ、硫酸、硝酸、フッ酸、酢酸、シュウ酸、クロム酸塩等を添加、または置き換えてもよい。市販の亜鉛めっき等のクロメート剤や、市販のリン酸化成処理液を使用してもよい。また、リン酸化合物は、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム、リン酸アンモニウム、リン酸亜鉛などがあり、添加剤として、亜鉛、鉄、銅、マンガン、ニッケル等の金属化合物を適宜添加してもよい。濃度は各成分とも、数ｇ／ｌ〜数１０ｇ／ｌが望ましい。処理温度、処理時間は常温〜８０℃、数秒〜数分がそれぞれ望ましい。複雑形状の部品の場合、溶液に浸漬する際に、エアーポケットが出来ないように注意し、また、処理の効率を上げるために被処理物を揺動しても良い。処理後は、水滴残りや水膜残りなどによる外観不良をなくすために、速やかに水洗し、湯洗乾燥や熱風乾燥をするのが望ましい。
【００２２】
ニッケルめっき後、クロムめっきを施した後に不動態化処理をする場合にはクロムめっきを侵さない溶液を選定する必要がある。特に塩酸などの塩素系酸性溶液は使用を避ける必要がある。
【００２３】
ニッケルめっきの不動態化方法として電解クロメートに代表される電解による酸化皮膜形成方法がある。無水クロム酸やクロム酸塩などの溶液中で、０．１〜１Ａ／ｄｍ２程度、温度は常温〜４０℃程度、数秒から３分程度で陰極電解を行うとよい。市販の電解クロメート液を使用しても差し支えない。
【００２４】
また、本発明者らはニッケルめっきを他の金属で置換する方法を見いだし、本発明を完成した。置換する方法としては、銅めっき、亜鉛めっき、すずめっきなどの公知の置換めっきを利用する方法が挙げられる。置換によりニッケルめっきが溶解除去され、その代わりに異種のめっきが析出するため、ニッケル溶出低減への効果は絶大である。置換めっきは市販浴を使用して差し支えない。
【００２５】
【実施例】
本発明を実施例により具体的に以下に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で多くの改変をなしえることはもちろんである。
【００２６】
内面からのニッケル溶出量を評価するために、試験サンプルとして青銅鋳物（ＢＣ６）の水栓金具本体を使用し、以下に記載した条件で水栓金具に、まずニッケルクロムめっきを行った。めっきの前処理は、オルソケイ酸ナトリウム５０ｇ／Ｌの液に６０℃、５分浸漬後、３０秒間水洗して、２％塩酸の液に常温、１分浸漬後、３０秒間水洗の条件で統一した。ニッケルめっきは、ワット浴（硫酸ニッケル６水和物３００ｇ／Ｌ、塩化ニッケル６水和物４０ｇ／Ｌ、ホウ酸４０ｇ／Ｌ、ｐＨ４．５）に市販の１次系光沢剤（応力減少剤）、２次系光沢剤（レベラー成分）及びピット防止剤（界面活性剤）を添加し、電流密度５Ａ／ｄｍ２、めっき温度６０℃、めっき時間１０分で、エアー攪拌しながらめっきした。水洗後、クロムめっきはサージェント浴（無水クロム酸２５０ｇ／Ｌ、硫酸２．５ｇ／Ｌ、三価クロム３ｇ／Ｌ）で電流密度２０Ａ／ｄｍ２、めっき温度５５℃、めっき時間３分で、エアー攪拌なしでめっきした。できあがったニッケルクロムめっき品を比較例とし、下記した実施例と比較して、各種の評価を行った。また、ニッケルめっき工程後、クロムめっき工程後の水栓金具外面及び内面のめっき断面模式図を図１に示した。
【００２７】
実施例１
比較例と同条件で作成したニッケルめっき後、市販のスズコバルト合金めっき浴を用い、電流密度０．５Ａ／ｄｍ２、めっき温度５０℃、めっき時間２分でスズコバルト合金めっきを施した。さらに比較例と同条件でクロムめっきを施した。
【００２８】
実施例２
比較例と同条件で作成したニッケルクロムめっき完了品を、２０ｇ／Ｌ無水クロム酸−１０ｇ／Ｌ硫酸−２０ｇ／Ｌリン酸混合溶液に、温度６０℃、揺動ありで１分間浸漬した。
【００２９】
実施例３
比較例と同条件で作成したニッケルクロムめっき完了品を、市販の置換銅めっきに浸漬した。この場合のめっき断面模式図を図２に示す。
【００３０】
内面ニッケルめっきの状態を確認するため、水栓金具を半分に切断し、目視で確認した。さらに、内面からのニッケル溶出量の評価方法は、ＪＩＳ  Ｓ３２００−７（１９９７年）「水道用器具−浸出性能試験方法」にしたがって、試験サンプル内にｐＨ７、アルカリ度３５ｐｐｍ、硬度４５ｐｐｍ、残留塩素０．３ｐｐｍに調整したイオン交換水を入れ、２３℃に保ち、途中、規定回数液替えをしながら１９日間放置し、その水のニッケル濃度をフレームレス原子吸光分析装置で測定した。
【００３１】
試験結果を表１にまとめた。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表１から明らかなとおり、実施例１、２、３は比較例に比べ、ニッケル溶出量が大きく低減できることが確認できた。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
すなわち、ニッケルめっきが内面につきまわらないようにめっき条件を工夫したり、めっき液が内面に入らないように被めっき物にマスキングしたりするなどの手間が必要なく、ニッケルめっき上を異種めっきで覆う工程、ニッケルめっき上を不動態化処理する工程、及びニッケルめっきを他の金属で置換する工程を各々一工程増やすのみで、銅又は銅合金製給水器具からのニッケル溶出低減処理方法を提供できる。
また、給水器具からのニッケル溶出が低減され、従来の給水器具から得る水道水に比べ、より安全な水道水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明比較例における水栓金具外面及び内面のめっき断面模式図である。
【図２】本発明実施例３における水栓金具外面及び内面のめっき断面模式図である。
【符号の説明】
１：銅又は銅合金素材
２：ニッケルめっき
３：クロムめっき
４：銅めっき
【図１】
2005008900.tif 000004
【図２】
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