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発明の名称 接水部材
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−49464(P2001−49464A)
公開日 平成13年2月20日(2001.2.20)
出願番号 特願平11−222377
出願日 平成11年8月5日(1999.8.5)
代理人
発明者 早川 信 / 種生 正規 / 兼国 伸彦 / 砥川 裕行
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 鉛を含有する銅合金基材表面に、鉛溶出防止層が形成されており、さらにその上に撥水性物質を含む層が設けられていることを特徴とする接水部材。
【請求項2】 前記撥水性物質は、シリコーン又はフッ素樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の接水部材。
【請求項3】 前記シリコーンは、加水分解性アルコキシシラン、加水分解性アルキルシラン、加水分解性フルオロアルキルシランから選ばれる少なくとも1種の脱水縮合物であることを特徴とする請求項2に記載の接水部材。
【請求項4】 前記鉛溶出防止層は、緻密層からなることを特徴とする請求項1〜3に記載の接水部材。
【請求項5】 前記鉛溶出防止層は、鉛選択捕捉性を有する物質を含むことを特徴とする請求項1〜4に記載の接水部材。
【請求項6】 前記鉛溶出防止層は、鉛選択捕捉性を有する物質と結着剤硬化物とを含むことを特徴とする請求項1〜5に記載の接水部材。
【請求項7】 前記緻密層は、ジルコニア、チタニア、アルミナ、シリカ、ボロニア、アルカリシリケート、アルミノシリケート、酸化スズ、ポリオルガノシロキサン、リン酸塩(鉛塩を除く)、重リン酸塩(鉛塩を除く)、セリア、イットリア、セメント、炭酸カルシウム(水和物)、硫酸カルシウム(水和物)、釉薬、プラスター、フッ素樹脂、熱硬化性樹脂の群から選ばれる少なくとも1種を含む層であることを特徴とする請求項4〜6に記載の接水部材。
【請求項8】 前記鉛選択捕捉性を有する物質は、アパタイト、骨炭、有機キレート化合物、ゼオライト、リン酸カルシウムの群から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項5〜7に記載の接水部材。
【請求項9】 前記結着剤硬化物は、ジルコニア、チタニア、アルミナ、シリカ、ボロニア、アルカリシリケート、アルミノシリケート、酸化スズ、ポリオルガノシロキサン、リン酸塩(鉛塩を除く)、重リン酸塩(鉛塩を除く)、セリア、イットリア、セメント、炭酸カルシウム(水和物)、硫酸カルシウム(水和物)、釉薬、プラスター、フッ素樹脂、熱硬化性樹脂の群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項6〜8に記載の接水部材。
【請求項10】 鉛の水中への溶出量が10ppb以下であることを特徴とする請求項1〜9に記載の接水部材。
【請求項11】 前記鉛を含有する銅合金は、青銅、黄銅、真鍮のうちのいずれかであることを特徴とする請求項1〜10に記載の接水部材。
【請求項12】 前記接水部材は、水栓金具、水道配管、配管バルブ、水道メーター、給湯機用熱交換器、ポンプ用品、配管継ぎ手、水温センサ保護管、スプリンクラー用部品、噴霧ノズル、ホース継ぎ手、太陽熱温水器、ボールタップ装置、給水ヘッダーのうちのいずれかであることを特徴とする請求項1〜11に記載の接水部材。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水栓金具、水道配管、配管バルブ、水道メーター、給湯機用熱交換器、ポンプ用品、配管継ぎ手、水温センサ保護管、スプリンクラー用部品、噴霧ノズル、ホース継ぎ手、太陽熱温水器、ボールタップ装置、給水ヘッダー等の接水部材に関する。
【0002】
【従来の技術】水栓金具、水道配管等には、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。青銅では鋳造性や機械加工性等の特性を良好にするため、黄銅では切削性や熱間鍛造性等の特性を良好にするため、鉛を所定量添加した合金が使用されている。
【0003】しかし、一方、鉛含有銅合金で製造した水栓金具やバルブ等に、水道水などの流体を供給すると鉛が水道水に微量溶出し、使用環境に影響を与える虞があるため、銅合金の無鉛化の研究が進められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加工のための快削性を銅合金に基礎づける基本成分は鉛であり、これを合金成分から排除したり減率したりすることは加工のための快削性に直接影響するところとなる。
【0005】また、上記接水部材では、水垢やスケールの付着が生じやすい。また、腐食により緑青が発生する。
【0006】そこで、本発明は快削性を有するとともに、鉛溶出防止性にも優れ、かつ水垢やスケールの付着が生じにくく、腐食により緑青が発生しにくい接水部材を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を解決すべく、鉛を含有する銅合金基材表面に、鉛溶出防止層が形成されており、さらにその上に撥水性物質を含む層が設けられていることを特徴とする接水部材を提供する。快削性を有する鉛を含有する銅合金基材表面に、鉛溶出防止層を設けることにより鉛の水中への溶出が抑制される。また、最表層にシリコーン又はフッ素樹脂等の撥水性物質を含む層を設けることにより水垢やスケールの付着が生じにくく、腐食により緑青が発生しにくくなる。
【0008】本発明の好ましい態様においては、鉛溶出防止層は緻密層からなるようにする。そうすることで、鉛イオンの水中への移動が防止されるので、鉛の水中への溶出が抑制される。
【0009】本発明の好ましい態様においては、前記鉛溶出防止層は、鉛選択捕捉性を有する物質を含むようにする。鉛選択捕捉性を有する物質を含む層を設けることにより、鉛が前記層に捕捉されるので、鉛の水中への溶出が抑制される。
【0010】本発明の好ましい態様においては、鉛溶出防止層は、鉛選択捕捉性を有する物質と結着剤硬化物とを含むようにする。結着剤により、鉛選択捕捉性を有する物質を固着するようにすることで、耐摩耗性が増加し、長期に亘り鉛の水中への溶出が抑制される。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の詳細を説明する。本発明の接水部材とは、例えば、水栓金具、水道配管、配管バルブ、水道メーター、給湯機用熱交換器、ポンプ用品、配管継ぎ手、水温センサ保護管、スプリンクラー用部品、噴霧ノズル、ホース継ぎ手、太陽熱温水器、ボールタップ装置、給水ヘッダー等である。特に、アパタイトは鉛の選択捕捉性に非常に優れるので好ましい。
【0012】鉛を含有する銅合金基材には、例えば、青銅、黄銅、真鍮のうちのいずれかが好適に利用可能である。
【0013】撥水性物質には、シリコーン又はフッ素樹脂が好適に利用できる。シリコーンとしては、例えば、加水分解性アルコキシシラン、加水分解性アルキルシラン、加水分解性フルオロアルキルシランから選ばれる少なくとも1種の脱水縮合物が利用可能である。
【0014】緻密層は、例えば、ジルコニア、チタニア、アルミナ、シリカ、ボロニア、アルカリシリケート、アルミノシリケート、酸化スズ、ポリオルガノシロキサン、リン酸塩(鉛塩を除く)、重リン酸塩(鉛塩を除く)、セリア、イットリア、セメント、炭酸カルシウム(水和物)、硫酸カルシウム(水和物)、釉薬、プラスター、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカルボネート樹脂、熱硬化性樹脂の群から選ばれる少なくとも1種を含む層で形成する。
【0015】鉛選択捕捉性を有する物質としては、例えば、アパタイト、骨炭、有機キレート化合物、ゼオライト、リン酸カルシウムの群から選ばれる1種以上が利用できる。特に、アパタイト、骨炭、有機キレート化合物は鉛の選択捕捉性に非常に優れるので好ましい。
【0016】結着剤硬化物としては、例えば、ジルコニア、チタニア、アルミナ、シリカ、ボロニア、アルカリシリケート、アルミノシリケート、酸化スズ、ポリオルガノシロキサン、リン酸塩(鉛塩を除く)、重リン酸塩(鉛塩を除く)、セリア、イットリア、セメント、炭酸カルシウム(水和物)、硫酸カルシウム(水和物)、釉薬、プラスター、フッ素樹脂、熱硬化性樹脂の群から選ばれる少なくとも1種が利用できる。
【0017】鉛の水中への溶出量は10ppb以下であるのが好ましい。また、本発明では、亜鉛と銅の水中溶出量も抑制させることも可能である。亜鉛、銅の溶出量は各々100ppb以下であるようにするのが好ましい。
【0018】本発明の接水部材を作製する1つの方法は、例えば、鉛を含有する銅合金基材上に、上記鉛選択捕捉性を有する物質と結着剤を適用し、さらにその上に撥水性物質の前駆体を適用した後に、加熱処理して結着剤及び撥水性物質を硬化させることによる。鉛を含有する銅合金基材では、表面近傍の鉛濃度が内部より高い場合も多く、その場合には、上記工程を行う前に予め鉛を含有する銅合金基材表面部分の鉛成分をエッチングや研削により除去しておいてもよい。ここで、適用方法には、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、印刷法、転写法等が好適に利用できる。結着剤としては、金属アルコキシド、水ガラス、フリット等の釉薬原料、石膏、石灰、硬化前の液状の樹脂組成物、モノマー等が好適に利用できる。
【0019】本発明の接水部材を作製する他の方法は、例えば、鉛を含有する銅合金基材上に、金属アルコキシドを適用し、さらにその上に撥水性物質を適用した後に、加熱処理して金属アルコキシドの加水分解反応及び脱水縮合反応を促進させて緻密な層を形成するとともに撥水性物質の前駆体を硬化させることによる。鉛を含有する銅合金基材では、表面近傍の鉛濃度が内部より高い場合も多く、その場合には、上記工程を行う前に予め鉛を含有する銅合金基材表面部分の鉛成分をエッチングや研削により除去しておいてもよい。ここで、適用方法には、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、印刷法、転写法等が好適に利用できる。
【0020】撥水性物質の前駆体としては、例えば、平均組成式RpSiXqO(4−p−q)/2(式中、Rは、炭素数1〜18の有機基、Xは炭素数1〜4のアルコキシ基であり、p及びqは、0<p<2、0<q<4、0<p+q<4を満足する数である)で表される未硬化のシリコーンや、RrSiXs(式中、Rは水素又は炭素数1〜18の有機基、Xは炭素数1〜4のアルコキシ基であり、rは1〜3の整数、s=4−rを満足する数である)で表されるシランが好適に利用できる。有機基には、例えば、フルオロ基、フルオロオレフィン基、フェニル基、メタクリロ基、アクリロ基、エポキシ基、グリシドキシ基、オレフィン基、アミノ基、カルボキシル基、カルボニル基、メルカプト基等を含有する基が利用できる。
【0021】金属アルコキシドとしては、シリコン、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、スズ等のアルコキシドが好適に利用可能である。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、快削性を有するとともに、鉛溶出防止性にも優れ、かつ水垢やスケールの付着が生じにくく、腐食により緑青が発生しにくい接水部材を提供することが可能となる。




 

 


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