(57)【要約】 【解決課題】  加工性、硬度、耐食性に優れる上に、コストが低廉であり質感の高い管楽器用の材料を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、重量％で、銀１８〜４８．５％、パラジウム１〜４％、インジウム０．５〜３％、残部銅からなる管楽器用の銅合金である。本発明は、従来の銅合金のデメリットであった、耐食性、質感を改善するものであり、本発明によれば、耐久性が高く高級感のある良質な管楽器を低コストで製造することができる【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、金５〜２５％、銀１５〜４２％、パラジウム１．０〜６．０％、残部銅からなる管楽器用の合金。
【請求項２】
更に、０．５〜４．０重量％のインジウムを含有する請求項１記載の管楽器用の合金。
【請求項３】
金濃度が５〜１５重量％であり、パラジウム濃度が４〜６重量％である請求項１又は請求項２記載の管楽器用の合金。
【請求項４】
１．０〜４．０重量％の亜鉛を含有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の管楽器用の合金。
【請求項５】
１．０〜４．０重量％の錫を含有する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の管楽器用の合金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管楽器の構成部材の原材料となる銅合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
フルート、ピッコロ、サックス等の管楽器の本体又は部品を構成する材料としては、洋白、金合金、銀合金（銀−７．５％銅合金、スターリングシルバー）、銅合金（６０％銅−銀合金）、白金合金、焼結銀合金が知られている（従来の管楽器用の材料については、例えば、特許文献１及び２を参照）。
【特許文献１】特開平５−３３０８５号公報
【特許文献２】特開平５−１７３５４８号公報
【０００３】
管楽器用の材料にとって最も重要な特性の一つは、質感（色あい、輝き）である。音楽は芸術であり、楽器を奏でる側、聞く側にとって、楽器の質感は音楽を楽しむための要素の一つであるからである。かかる観点から、上記した管楽器用の材料の中で広く使用されている合金はカラット金合金である。カラット金合金とは、金に銀、銅、場合により亜鉛を合金元素として添加した金合金であり、合金中の金濃度をカラットで示すものである。そして、カラット金合金の中でも、広く用いられている合金として、Ｋ５合金（２０．８重量％金−２４．９重量％銀−５４．２重量％銅−０．１重量％亜鉛）がある。
【０００４】
Ｋ５合金は、銅を比較的多く含有させて金濃度を低減することで材料コストを押さえつつ、金に近い優れた質感を有する。この点、材料コストは直接管楽器の値段に反映することから、材料コストも極めて重要な特性であり、Ｋ５合金は、特に普及用（大衆用）の楽器の材料として有用な材料である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、Ｋ５合金には耐食性に乏しいという問題がある。管楽器の耐食性については、演奏者の汗又は保管時の大気による変色の可能性が高いことから、耐食性も管楽器用材料に求められる重要な特性である。また、管楽器は複数の部品をろう付けすることにより製造されるが、耐食性に乏しい材料はろう付け時のバーナーによる酸化のために変色しやすく、変色を除去するために研摩処理や酸洗処理が必要となり、製造工程数が増加するという問題があるため、楽器の製造効率の点からも耐食性が要求される。
【０００６】
そこで、本発明は、良好な質感を有すると共に耐食性に優れ、演奏又は保管中においてもその質感を長期に保持することができる材料を提供する。また、材料コストの面についても配慮し、従来のＫ５合金と同等の低コストで質感の高い管楽器材料も提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は上記課題を解決すべく検討を行ない、従来のＫ５合金が耐食性が低い要因として、この合金には比較的多くの銅が含有されており、これが腐食環境中で変色することによると考えた。そこで、本発明者等は従来のＫ５合金の主要構成元素である金、銀、銅に加えて、銅の変色を抑制させる添加元素としてパラジウムを含有させることとした。
【０００８】
本発明は、重量％で、金５〜２５％、銀１５〜４２％、パラジウム１．０〜６．０％、残部銅からなる管楽器用の合金である。
【０００９】
本発明において、パラジウムの濃度を１．０〜６．０重量％とするのは、１．０重量％未満では合金の耐食性確保の効果がないからである。そして、６．０重量％を超えるパラジウムの添加は材料コストを上昇させるだけであり、耐食性向上の顕著な効果は見られないからである。尚、本発明に係る材料の発色は、パラジウムの濃度により調整可能であり、その濃度によりシルバー色、ゴールド色といった高級感のある発色を生じさせることができる。この場合、６重量％を超えると、色調も白色が強くなりすぎ管楽器の色調としては好ましくない色調となる。
【００１０】
ここで、パラジウムの添加は耐食性の確保において有効ではあるが、本発明者等によれば、パラジウムの添加により材料の加工性が低下する場合がある。これはパラジウムの添加により材料の硬度が上昇することによる。管楽器用材料にとって硬度が高いこと自体は摩耗による音質の変化を防ぐために好ましいことであるが、硬度が高すぎて加工性が悪化することは好ましくない。管楽器はパイプ状のフルート本体の他、各種の部材からなるが、トーンホール、キーパイプ等の部材は複雑な形状をしている。これらの部材は塑性加工により成形されるが、加工性に劣る材料では部材の加工過程で表面荒れや割れが生じることから、材料歩留まりの観点からは加工性の確保が必要となる。そこで、本発明においては、加工性の改善のための添加元素としてインジウムを更に含むものが好ましい。
【００１１】
このインジウムの濃度は０．５〜４．０重量％とするのが好ましい。０．５重量％未満では、材料の加工性改良の効果が見られないからである。そして、４．０重量％を超えると、合金の軟化、耐食性の悪化がみられることに加えて、４．０重量％を超えても加工性改良の効果につき顕著なものが見られないからである。尚、インジウムの添加は、合金の加工性改良の他、合金の比重の低減といった効果もある。
【００１２】
また、本発明において金濃度を金５〜２５重量％としたのは、５重量％未満では金合金としての価値がなくなるからであり、また、耐食性に乏しくなるからである。そして、２５重量％を超えると、材料コストが高くなるからである。
【００１３】
一方、本発明において材料コストの低減を特に考慮するのであれば、合金中の金濃度を低減することが好ましい。具体的には、金濃度を５〜１５重量％とするのが好ましい。そして、金濃度の減少によって耐食性の低下が考えられることから、かかる場合においては、パラジウム濃度を３〜６重量％と高めにすることで耐食性を保持することができる。
【００１４】
尚、本発明においては、添加元素として亜鉛及び／又は錫を添加しても良い。この場合の亜鉛及び錫は、パラジウム又はインジウムの有する耐食性改善、加工性改善のための補完的な効果を有する添加元素として作用する。そして、亜鉛及び錫の添加量は、いずれも１．０〜４．０重量％とするのが好ましい。
【００１５】
本発明に係る材料を楽器とする際には、トーンホールやマウスピース等の薄肉で小型の部材については、全体を本発明に係る材料で構成するのが好ましい。また、本体部分のようなパイプ状の部材についても同様に全体を本発明に係る材料で構成しても良いが、表面にＫ１８、Ｋ１４といった高品質のカラット金合金をクラッドしたものを用いても良い。クラッド材とすることで、全体のコストを低減しつつ表面はより高い質感の材料とすることができ、また、本発明に係る材料であれば、クラッドされた他の材料の色調に対して違和感のない色調を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る楽器用の材料は、耐食性に優れ使用・保管時の変色を抑制し、長期間その質感を維持することができる。また、管楽器製造時のろう付けの際のバーナー加熱による変色も抑制されており、管楽器の製造効率の向上にも寄与することができる。また、加工性においても良好である。
【００１７】
更に、本発明に係る銅合金は、低コストな銅を主成分としながらも、シルバー色、ゴールド色の高級感ある外観を呈する。従って、質感の高い管楽器を低コストで製造することができ、大衆用であっても高級感のある管楽器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態を比較例と共に説明する。本実施形態では、表１に示す各種の組成の合金を製造し、それらについて耐食性、加工性の検討を行った。合金の製造は、真空溶解法により製造した。
【００１９】
【表１】
2005250336.tif 000002
【００２０】
加工性の検討は、溶解鋳造により丸棒インゴットを製造し、これからパイプを製造し、加工時に割れ、断線が生じるか否かの観点により検討した。パイプへの加工工程は、直径５１ｍｍの丸棒インゴットを切削加工（中ぐり加工）で外径４８ｍｍ・内径２９ｍｍの素管とし、これを窒素、水素雰囲気下で５５０℃の熱処理を３０分行い、荒引き伸管加工、前記と同じ熱処理、仕上伸管加工を経て外径１９．７６ｍｍ・内径１９ｍｍのパイプとした。
【００２１】
上記加工性評価において製造したパイプについて、質感を観察したところ、実施例１は、比較例であるＫ５合金と比べても色調に違いはなく、ゴールド色の高級感を保っていた。また、実施例２〜実施例１０については、金含有量を低減し、銅を主成分としているものの、ゴールド色の高級感を保っていた。
【００２２】
次に、耐食性の検討は、使用時の影響を考慮した人工汗による暴露試験により行った。人工汗の調整は、尿素１．０ｇ、塩化ナトリウム５．０ｇ、乳酸１．１３ｇを２Ｌビーカーに秤量し、これに純水９００ｍＬを加えて溶解し、更に純水を加えて１０００ｍＬとした。そして、１０％のアンモニア水でｐＨ６．５に調整することにより行った。試験方法は、試料の片面を研摩し、純水、アルコールで超音波洗浄して乾燥後、試料をガラス製ネジ口瓶中の人工汗に浸漬した。そして、ネジ口瓶を温度３０℃、湿度７０％に保持した恒温恒湿槽に入れ、所定時間放置し、浸漬後の試料の変色を確認した。浸漬時間は、１６８時間とした。耐食性の評価は、浸漬後の試験片の目視観察により行った。
【００２３】
以上の加工性評価及び耐食性評価の結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
2005250336.tif 000003
【００２５】
表２から、加工性に関しては、本実施例及び比較例に係る材料は、何れも大きな欠陥を生じさせることなく加工が可能であることが確認された。一方、耐食性に関しては、本実施例に係る材料はいずれも変色を生じさせることなく外観を保っていた。一方、比較例に係る材料では、わずかではあるが変色が観察された。これらの結果より、本実施例の合金は、加工性、耐食性の各特性のバランスにおいて良好な特性を有することが確認された。