釣針及びその製造方法
【課題】低コストにて、耐食性に優れ、作業性がよく、安全性の高い環境に優しい釣針の提供を図る。
【解決手段】母材を炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼とし、スズに対し2.0〜4.0mass%銀を含有した合金を計算上3〜6ミクロンの厚さ表面にめっきした釣針を提供する。また、母材を炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼とし、スズに対し0.7〜4.0mass%銅を含有した合金を3〜6ミクロンの厚さ表面にめっきした釣針を提供する。これらの釣針を製造するのに際しては、塩化亜鉛を含有するフラックス液にて、フラックス処理することが望ましい。
【解決手段】母材を炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼とし、スズに対し2.0〜4.0mass%銀を含有した合金を計算上3〜6ミクロンの厚さ表面にめっきした釣針を提供する。また、母材を炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼とし、スズに対し0.7〜4.0mass%銅を含有した合金を3〜6ミクロンの厚さ表面にめっきした釣針を提供する。これらの釣針を製造するのに際しては、塩化亜鉛を含有するフラックス液にて、フラックス処理することが望ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は、釣針とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
今日使用されている釣針の多くは、耐食性の向上のためにめっきによる表面処理がなされており、特に、スズ(錫)に対し鉛が30mass%程度含まれているハンダめっきなど、鉛を含む合金がめっきされたものが普及している。ところが、鉛は、有害物質の一つとして近年問題視されており、釣針についても、鉛を含んだ合金のめっきの安全性について検討する必要がある。
例えば、延縄漁法に使用される釣針は、通常、1回の使用毎に使い捨てられるため、鉛による環境への影響が懸念され、また、この有害なめっきが施された釣針を飲み込んだ魚を食することについて、食の安全という観点からも不安材料となる。
しかし、有害な鉛を含む合金めっきが施された上記釣針について、環境に影響を与えないように、また、食の安全に影響を与えないように、廃棄処理しようとすれば多大な経費がかかる。
そこで、めっきを施す釣針において、早急に鉛フリー化を実現することが求められている。
【0003】
一方、鉛を含有しないめっきを施した釣針として、特許文献1へ示す釣針が提案されている。この釣針は、炭素鋼,ステンレス鋼等を釣り針形状に成形した釣針本体と、釣針本体の表面に設けられた電気アルミめっき層とを備えたものである。ところが、この特許文献1に示す釣り針は、比較的コストが高く、また、この特許文献1に係る釣り針を従来の鉛含有めっきに置き換えるには、釣り針の製造設備の変更等が費用となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平5−123084号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記の事情に鑑み、本願発明は、ハンダの材料として安価なスズを主成分として用いつつ、低コストにて鉛のフリー化を実現することができる釣針の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願の請求項1に係る発明は、母材を炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼とし、スズに対し2.0〜4.0mass%銀を含有した合金を計算上3〜6ミクロンの厚さ表面にめっきした釣針を提供する。
本願の請求項2に係る発明は、母材を炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼とし、スズに対し0.7〜4.0mass%銅を含有した合金を計算上3〜6ミクロンの厚さ表面にめっきした釣針を提供する。
本願の請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の釣針を製造するのに際して、塩化亜鉛を含有するフラックス液にて、フラックス処理した後、上記めっきを施すことを特徴とする釣針の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本願発明は、スズを主成分とするハンダめっき素材を用いつつ、鉛のフリー化を実現し、環境に優しく、耐食性に優れた釣針を提供する事が出来たものである。
より望ましくは、製造時に煙の発生なども比較的少ない作業性の優れた釣針を、低コストにて製造できるようにしたものである。
特に、本願の請求項3の発明では、釣針素材に対するめっき合金のぬれ性を向上させることができ、均一な厚みのめっき層を形成し得たものである。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】ハンダめっき材料の、ぬれ広がり試験結果のグラフを示す説明図。
【図2】釣針のめっきの良否を判定する部位である、環状部を示す一部切欠要部側面。
【図3】(A)〜(D)は、本願の実施例の要部拡大断面図。
【図4】(A)〜(D)は、比較例の要部拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面に基づき本願発明の実施の形態を説明する。
先ず、本願発明に係る釣針の製造の主要な工程について説明する。
この釣針は、炭素鋼を用い周知の方法にて、釣針の形状に形成された母材に対して、順に、(1)バレル研磨・酸洗工程、(2)水洗い工程、(3)フラックス処理工程、(4)ハンダめっき工程、(5)水冷工程、(6)脱水・乾燥工程の各工程を施すものである。
釣針の母材は、炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼を採用するのが好ましい。
以下、各工程について順に説明する。
【0010】
(1)バレル研磨・酸洗工程
このバレル研磨・酸洗工程において、釣針の形状に形成された、炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼の母材を複数、0.2vol%の硫酸と共に、周知のバレル研磨機に入れ、50rpmの速度で、研磨材を用いない通常研磨を行う。
バレル研磨工程中、釣針母材は、上記の0.2vol%の硫酸に浸漬されて、研磨と共に酸洗にて母材表面の錆を除去される。
母材は、形状に形成される際の熱処理即ち焼入れ後、表面に錆が発生するが、錆が残っていると良いめっきはできないので、上記の通り酸洗により錆を除去する。
【0011】
(2)水洗い工程
水洗い工程において、バレル研磨・酸洗工程にて付着した硫酸を水にて洗い流す。
【0012】
(3)フラックス処理工程
フラックス処理工程において、フラックス液として、10mass%の塩化亜鉛に、水洗い工程後の釣針母材を浸漬する。
上記フラックス液を用いたフラックス処理により、後述するめっき工程において、めっき合金の母材表面に対する濡れ性を向上し、はんだを母材へ付き易いものとすることができ、均一なめっき層を形成することができる。
【0013】
(4)ハンダめっき工程
ハンダめっき工程は、ハンダめっき素材としてスズに銀を配合し、スズに対し2.0〜4.0mass%銀を含有した合金にて、周知のハンダめっきの手法により釣針の母材表面にめっき層を形成する工程である。
具体的には、この工程において、摂氏500〜600度に加熱させた釜にて、スズ及び銀を溶解し、この釜内に釣針を投入する。釜を15rpmの速度で回転させる。但し、このような回転速度に限定するものではない。この工程によって、釣針母材の表面に、計算上即ち理論上、3〜6ミクロンの厚さのめっき層を形成する。
【0014】
(5)水冷工程
ハンダめっき工程後、この水冷工程によって、釜内から取り出した釣針を水に漬けて、冷却する。
(6)脱水・乾燥工程
水冷工程により、水にて冷却した釣針を、水から取り出し、温風のブローにより脱水・乾燥させる。
この工程の完了により、釣針は完成する。
【0015】
従来は、ハンダめっき工程において、ハンダめっき素材としてスズに対して鉛を用い、Sn−30〜40mass%Pbのめっき層を形成するものであった。本願発明では、ハンダめっき工程において、上記の通り、スズに対し2.0〜4.0mass%銀の合金のめっき層を形成する。
また、ハンダめっき工程において、上記の銀に代え銅を用い、スズに対し0.7〜4.0mass%銅を含有した合金を計算上3〜6ミクロンの厚さ、母材表面にめっき層として形成するものとしても実施できる。
更に、ハンダめっき工程において、銀及び銅の双方を用い、スズに対して、3.0mass%銀と0.5mass%銅を含有した合金を3〜6ミクロンの厚さ、母材表面にめっき層として形成するものとしても実施できる。銀に代え銅を用いる場合も、銀と共に銅を用いる場合も、特に明示しない事項については、スズに対して銀を用いる上記の実施の形態と同様である。
めっき素材としてスズに対し銀と銅の何れを用いる場合も、めっき層の厚みが上記の3ミクロンを下回ると塩水に対する耐食性が著しく低下し、めっき層の厚みが上記の6ミクロンを超えるとハンダめっき工程において釣針同士が付着してしまう。
従って、本願発明において、耐食性の確保と製造中の釣針同士の付着防止の点で、めっき層を3〜6ミクロンとするのである。
【0016】
従来のハンダめっき素材であるSn−30%Pbに対し、鉛フリーハンダめっき素材として、次のものを挙げることができる(何れもmass%)。
Sn、Sn−(5,57)%Bi
Sn−(1〜9)%Zn
Sn−(2,9)%Zn−(2,3.5)%Ag
Sn−0.01%P、Sn−0.1%P
Sn−(0.7,3.5)%Cu
Sn−(1.0〜3.5)%Ag
Sn−3.0%Ag−0.5%Cu
Sn−3.0%Ag−2.0%Bi
Sn−3.5%Ag−(3〜10)%Bi
【0017】
これらの鉛フリーハンダめっき素材の中、図1のグラフにおいて横軸で示す各素材について、摂氏380度におけるぬれ広がり試験を行い、その結果をこの図1に示す。ぬれ広がり試験は、炭素鋼板の上に、ハンダめっき素材を付け、炭素鋼板を加熱し、はんだの広がり面積を評価するものである。
図1に示すグラフの縦軸は、従来品であるSn−30%Pbに対するぬれ広がり率を示している。
【0018】
図1の横軸は、左から右へ順に、
1)Sn−30%Pb(従来品)
2)Sn
3)Sn1%Ag(%は、mass%。以下同じ。)
4)Sn2%Ag
5)Sn3.5%Ag
6)Sn3.0%Ag0.5%Cu
7)Sn0.01%P
8)Sn0.1%P
9)Sn0.7%Cu
10)Sn3.5%Cu
11)Sn1%Zn
12)Sn2%Zn
13)Sn4.5%Zn
14)Sn9%Zn
15)Sn2%Zn2%Ag
16)Sn9%Zn3.5%Ag
17)Sn5%Bi
18)Sn57%Bi
19)Sn3.0%Ag2%Bi
20)Sn3.5%Ag3%Bi
21)Sn3.5%Ag5%Bi
22)Sn3.5%Ag7.5%Bi
22)Sn3.5%Ag10%Bi
を示している。
【0019】
各素材について、斑点が付された棒グラフはフラックス液にZnCl(塩化亜鉛)を用いたものを示し、黒く塗りつぶされた棒グラフはフラックス液にURを用いたものを示し、白抜きの棒グラフはフラックス液にNFを用いたものを示している。
URは、内橋エステック株式会社製のフラックス(商品名ネスパーR)である。また、NFとはニホンハンダ株式会社製のフラックス(商品名AD2FF023406)である。
【0020】
フラックス液についてURを用いるものについて、URはZnClの10倍の値段であり、コストが高く、図1に示す結果にかかわらず、使用は好ましくない。
また、フラックス液についてNFを用いたものは、前述のハンダめっき工程において、釜から多量のガスが発生し、作業性が悪いので、使用は好ましくない。
一方、ZnClのフラックス液は、安価なZnClにてコストを押えることができ、また、ハンダめっき工程において多量のガスが発生するということもなく、扱い易い。
【0021】
スズに対してビスマスを含む、
17)Sn5%Bi
18)Sn57%Bi
19)Sn3.0%Ag2%Bi
20)Sn3.5%Ag3%Bi
21)Sn3.5%Ag5%Bi
22)Sn3.5%Ag7.5%Bi
22)Sn3.5%Ag10%Bi
については、耐食性が悪く、その採用は適切ではない。
【0022】
上記の点を考慮すると、フラックス液にZnClを用いるもので、ビスマスを含有するものを除き、ぬれ広がり率が80%を越える、
4)Sn2%Ag
5)Sn3.5%Ag
10)Sn3.5%Cu
が、本願発明の釣針のめっき工程において、使用に適するハンダめっき材料であることが分かる。
【実施例】
【0023】
上記の4)、5)、10)の合金を実施例1〜3とし、比較例と共に、表1及び表2に示すが、本願発明はこの実施例に限定して理解されるべきではない。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
各検体について、フラックス液には、ZnClを採用し、バレル研磨として研磨剤を使用しない、通常の研磨を行った。実施例1はめっき素材をSn−2%Agとし、実施例2はめっき素材をSn−3.5%Cuとし、実施例3はめっき素材をSn−3.5%Agとした。実施例1〜3については、めっき温度を摂氏550度とし、めっき時間を90秒とし、針に対するハンダ配合重量比を針5kgに対してハンダ100gとしたものであり、計算上の即ち理論めっき厚さは5.5ミクロンとなる。
また比較例1はめっき素材をSn−2%Agとし、比較例2はめっき素材をSn−3.5%Cuとし、比較例3はめっき素材をSn−3.5%Agとした。比較例1〜3については、めっき温度を摂氏530度とし、めっき時間を2分30秒とし、針に対するハンダ配合重量比を針7kgに対してハンダ80gとしたものであり、計算上の即ち理論めっき厚さは2.8ミクロンとなる。
実施例4は、実施例3の実施例の結果の再現性を確認したものであり、比較例4はビスマスを含む合金に関するものである。
対照区は、鉛を含むSn−30%Pb合金(従来品)を用いたものである。
【0027】
表2に各実施例と比較例の試験結果を示す。
まず、環内不良率は、検体数100本中、図2において濃色で示す、釣針1のチモト即ち環状部2の内側20のめっきの状況を調べたもので、均一な厚みのめっき層が形成されていない検体数である。以下、環内というのは、この環状部2の内側20の部分を指す。
表2の環内不良率を見ると、本願の実施例はいずれも不良率20本未満である。これに対して比較例はいずれも不良率50本をはるかに越えるものである。従って、比較例に比して、本願の実施例はいずれも、不良率が極めて低く、従来品である対照区Sn−30%Pbに近い、良好な結果を、各実施例が得ていることが確認できる。
【0028】
さらに表2に、24時間塩水に浸漬した後と、72時間塩水に浸漬後のそれぞれについて、環内のサビの発生本数を調べた結果を示す。検体数は、いずれも10本である。比較例4を除く各実施例と比較例の結果は、サビの発生は3本以下と良好な結果を示したが、比較例4については、実用に耐えない結果であった。
【0029】
図3(A)〜(D)に、上記実施例3の要部拡大断面図を示す。
この図3へ示す釣針は、釣針本体(鋼)5kgに対してハンダを100gとしたものであり、計算結果としてのめっき層の厚みは、5.5ミクロンである。
この図3へ示す通り、実施例2の実施例の4つの検体の断面において、母材xを、めっき層yが均一な厚みで被覆しており、メッキが良好に施されていることが分かる。
【0030】
図4(A)〜(D)に、比較例3の要部拡大断面図を示す。
この図4へ示す釣針は、釣針本体(鋼)7kgに対してハンダを80gとしたものであり、計算結果としてのめっき層の厚みは、2.8ミクロンである。
この図4(A)に示す検体では、めっき層y'の厚みに他より厚みが大きい部分が見られ、厚みのムラが確認できる。また、図4(B)へ示す検体では、めっき層y'が薄く、めっき層が付いていない、母材x'を十分に被覆できていない部分があることが分かる。
【0031】
上記本願発明の実施例と比較例の試験結果から、本願発明は、製造時の良品率が高く、鉛を含むめっき層が施された釣針と比べて遜色ない良好な耐食性を確保していることが分かる。また、実施例のSn−3.5%Agの検体について、目視において釣針の光沢が顕著であることが分かり、外観においても、本願発明に係る釣針は優れたものである点が確認された。
【符号の説明】
【0032】
1 釣針
2 環状部
3 シャンク
20 環状部内側
【技術分野】
【0001】
本願発明は、釣針とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
今日使用されている釣針の多くは、耐食性の向上のためにめっきによる表面処理がなされており、特に、スズ(錫)に対し鉛が30mass%程度含まれているハンダめっきなど、鉛を含む合金がめっきされたものが普及している。ところが、鉛は、有害物質の一つとして近年問題視されており、釣針についても、鉛を含んだ合金のめっきの安全性について検討する必要がある。
例えば、延縄漁法に使用される釣針は、通常、1回の使用毎に使い捨てられるため、鉛による環境への影響が懸念され、また、この有害なめっきが施された釣針を飲み込んだ魚を食することについて、食の安全という観点からも不安材料となる。
しかし、有害な鉛を含む合金めっきが施された上記釣針について、環境に影響を与えないように、また、食の安全に影響を与えないように、廃棄処理しようとすれば多大な経費がかかる。
そこで、めっきを施す釣針において、早急に鉛フリー化を実現することが求められている。
【0003】
一方、鉛を含有しないめっきを施した釣針として、特許文献1へ示す釣針が提案されている。この釣針は、炭素鋼,ステンレス鋼等を釣り針形状に成形した釣針本体と、釣針本体の表面に設けられた電気アルミめっき層とを備えたものである。ところが、この特許文献1に示す釣り針は、比較的コストが高く、また、この特許文献1に係る釣り針を従来の鉛含有めっきに置き換えるには、釣り針の製造設備の変更等が費用となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平5−123084号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記の事情に鑑み、本願発明は、ハンダの材料として安価なスズを主成分として用いつつ、低コストにて鉛のフリー化を実現することができる釣針の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願の請求項1に係る発明は、母材を炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼とし、スズに対し2.0〜4.0mass%銀を含有した合金を計算上3〜6ミクロンの厚さ表面にめっきした釣針を提供する。
本願の請求項2に係る発明は、母材を炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼とし、スズに対し0.7〜4.0mass%銅を含有した合金を計算上3〜6ミクロンの厚さ表面にめっきした釣針を提供する。
本願の請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の釣針を製造するのに際して、塩化亜鉛を含有するフラックス液にて、フラックス処理した後、上記めっきを施すことを特徴とする釣針の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本願発明は、スズを主成分とするハンダめっき素材を用いつつ、鉛のフリー化を実現し、環境に優しく、耐食性に優れた釣針を提供する事が出来たものである。
より望ましくは、製造時に煙の発生なども比較的少ない作業性の優れた釣針を、低コストにて製造できるようにしたものである。
特に、本願の請求項3の発明では、釣針素材に対するめっき合金のぬれ性を向上させることができ、均一な厚みのめっき層を形成し得たものである。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】ハンダめっき材料の、ぬれ広がり試験結果のグラフを示す説明図。
【図2】釣針のめっきの良否を判定する部位である、環状部を示す一部切欠要部側面。
【図3】(A)〜(D)は、本願の実施例の要部拡大断面図。
【図4】(A)〜(D)は、比較例の要部拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面に基づき本願発明の実施の形態を説明する。
先ず、本願発明に係る釣針の製造の主要な工程について説明する。
この釣針は、炭素鋼を用い周知の方法にて、釣針の形状に形成された母材に対して、順に、(1)バレル研磨・酸洗工程、(2)水洗い工程、(3)フラックス処理工程、(4)ハンダめっき工程、(5)水冷工程、(6)脱水・乾燥工程の各工程を施すものである。
釣針の母材は、炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼を採用するのが好ましい。
以下、各工程について順に説明する。
【0010】
(1)バレル研磨・酸洗工程
このバレル研磨・酸洗工程において、釣針の形状に形成された、炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼の母材を複数、0.2vol%の硫酸と共に、周知のバレル研磨機に入れ、50rpmの速度で、研磨材を用いない通常研磨を行う。
バレル研磨工程中、釣針母材は、上記の0.2vol%の硫酸に浸漬されて、研磨と共に酸洗にて母材表面の錆を除去される。
母材は、形状に形成される際の熱処理即ち焼入れ後、表面に錆が発生するが、錆が残っていると良いめっきはできないので、上記の通り酸洗により錆を除去する。
【0011】
(2)水洗い工程
水洗い工程において、バレル研磨・酸洗工程にて付着した硫酸を水にて洗い流す。
【0012】
(3)フラックス処理工程
フラックス処理工程において、フラックス液として、10mass%の塩化亜鉛に、水洗い工程後の釣針母材を浸漬する。
上記フラックス液を用いたフラックス処理により、後述するめっき工程において、めっき合金の母材表面に対する濡れ性を向上し、はんだを母材へ付き易いものとすることができ、均一なめっき層を形成することができる。
【0013】
(4)ハンダめっき工程
ハンダめっき工程は、ハンダめっき素材としてスズに銀を配合し、スズに対し2.0〜4.0mass%銀を含有した合金にて、周知のハンダめっきの手法により釣針の母材表面にめっき層を形成する工程である。
具体的には、この工程において、摂氏500〜600度に加熱させた釜にて、スズ及び銀を溶解し、この釜内に釣針を投入する。釜を15rpmの速度で回転させる。但し、このような回転速度に限定するものではない。この工程によって、釣針母材の表面に、計算上即ち理論上、3〜6ミクロンの厚さのめっき層を形成する。
【0014】
(5)水冷工程
ハンダめっき工程後、この水冷工程によって、釜内から取り出した釣針を水に漬けて、冷却する。
(6)脱水・乾燥工程
水冷工程により、水にて冷却した釣針を、水から取り出し、温風のブローにより脱水・乾燥させる。
この工程の完了により、釣針は完成する。
【0015】
従来は、ハンダめっき工程において、ハンダめっき素材としてスズに対して鉛を用い、Sn−30〜40mass%Pbのめっき層を形成するものであった。本願発明では、ハンダめっき工程において、上記の通り、スズに対し2.0〜4.0mass%銀の合金のめっき層を形成する。
また、ハンダめっき工程において、上記の銀に代え銅を用い、スズに対し0.7〜4.0mass%銅を含有した合金を計算上3〜6ミクロンの厚さ、母材表面にめっき層として形成するものとしても実施できる。
更に、ハンダめっき工程において、銀及び銅の双方を用い、スズに対して、3.0mass%銀と0.5mass%銅を含有した合金を3〜6ミクロンの厚さ、母材表面にめっき層として形成するものとしても実施できる。銀に代え銅を用いる場合も、銀と共に銅を用いる場合も、特に明示しない事項については、スズに対して銀を用いる上記の実施の形態と同様である。
めっき素材としてスズに対し銀と銅の何れを用いる場合も、めっき層の厚みが上記の3ミクロンを下回ると塩水に対する耐食性が著しく低下し、めっき層の厚みが上記の6ミクロンを超えるとハンダめっき工程において釣針同士が付着してしまう。
従って、本願発明において、耐食性の確保と製造中の釣針同士の付着防止の点で、めっき層を3〜6ミクロンとするのである。
【0016】
従来のハンダめっき素材であるSn−30%Pbに対し、鉛フリーハンダめっき素材として、次のものを挙げることができる(何れもmass%)。
Sn、Sn−(5,57)%Bi
Sn−(1〜9)%Zn
Sn−(2,9)%Zn−(2,3.5)%Ag
Sn−0.01%P、Sn−0.1%P
Sn−(0.7,3.5)%Cu
Sn−(1.0〜3.5)%Ag
Sn−3.0%Ag−0.5%Cu
Sn−3.0%Ag−2.0%Bi
Sn−3.5%Ag−(3〜10)%Bi
【0017】
これらの鉛フリーハンダめっき素材の中、図1のグラフにおいて横軸で示す各素材について、摂氏380度におけるぬれ広がり試験を行い、その結果をこの図1に示す。ぬれ広がり試験は、炭素鋼板の上に、ハンダめっき素材を付け、炭素鋼板を加熱し、はんだの広がり面積を評価するものである。
図1に示すグラフの縦軸は、従来品であるSn−30%Pbに対するぬれ広がり率を示している。
【0018】
図1の横軸は、左から右へ順に、
1)Sn−30%Pb(従来品)
2)Sn
3)Sn1%Ag(%は、mass%。以下同じ。)
4)Sn2%Ag
5)Sn3.5%Ag
6)Sn3.0%Ag0.5%Cu
7)Sn0.01%P
8)Sn0.1%P
9)Sn0.7%Cu
10)Sn3.5%Cu
11)Sn1%Zn
12)Sn2%Zn
13)Sn4.5%Zn
14)Sn9%Zn
15)Sn2%Zn2%Ag
16)Sn9%Zn3.5%Ag
17)Sn5%Bi
18)Sn57%Bi
19)Sn3.0%Ag2%Bi
20)Sn3.5%Ag3%Bi
21)Sn3.5%Ag5%Bi
22)Sn3.5%Ag7.5%Bi
22)Sn3.5%Ag10%Bi
を示している。
【0019】
各素材について、斑点が付された棒グラフはフラックス液にZnCl(塩化亜鉛)を用いたものを示し、黒く塗りつぶされた棒グラフはフラックス液にURを用いたものを示し、白抜きの棒グラフはフラックス液にNFを用いたものを示している。
URは、内橋エステック株式会社製のフラックス(商品名ネスパーR)である。また、NFとはニホンハンダ株式会社製のフラックス(商品名AD2FF023406)である。
【0020】
フラックス液についてURを用いるものについて、URはZnClの10倍の値段であり、コストが高く、図1に示す結果にかかわらず、使用は好ましくない。
また、フラックス液についてNFを用いたものは、前述のハンダめっき工程において、釜から多量のガスが発生し、作業性が悪いので、使用は好ましくない。
一方、ZnClのフラックス液は、安価なZnClにてコストを押えることができ、また、ハンダめっき工程において多量のガスが発生するということもなく、扱い易い。
【0021】
スズに対してビスマスを含む、
17)Sn5%Bi
18)Sn57%Bi
19)Sn3.0%Ag2%Bi
20)Sn3.5%Ag3%Bi
21)Sn3.5%Ag5%Bi
22)Sn3.5%Ag7.5%Bi
22)Sn3.5%Ag10%Bi
については、耐食性が悪く、その採用は適切ではない。
【0022】
上記の点を考慮すると、フラックス液にZnClを用いるもので、ビスマスを含有するものを除き、ぬれ広がり率が80%を越える、
4)Sn2%Ag
5)Sn3.5%Ag
10)Sn3.5%Cu
が、本願発明の釣針のめっき工程において、使用に適するハンダめっき材料であることが分かる。
【実施例】
【0023】
上記の4)、5)、10)の合金を実施例1〜3とし、比較例と共に、表1及び表2に示すが、本願発明はこの実施例に限定して理解されるべきではない。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
各検体について、フラックス液には、ZnClを採用し、バレル研磨として研磨剤を使用しない、通常の研磨を行った。実施例1はめっき素材をSn−2%Agとし、実施例2はめっき素材をSn−3.5%Cuとし、実施例3はめっき素材をSn−3.5%Agとした。実施例1〜3については、めっき温度を摂氏550度とし、めっき時間を90秒とし、針に対するハンダ配合重量比を針5kgに対してハンダ100gとしたものであり、計算上の即ち理論めっき厚さは5.5ミクロンとなる。
また比較例1はめっき素材をSn−2%Agとし、比較例2はめっき素材をSn−3.5%Cuとし、比較例3はめっき素材をSn−3.5%Agとした。比較例1〜3については、めっき温度を摂氏530度とし、めっき時間を2分30秒とし、針に対するハンダ配合重量比を針7kgに対してハンダ80gとしたものであり、計算上の即ち理論めっき厚さは2.8ミクロンとなる。
実施例4は、実施例3の実施例の結果の再現性を確認したものであり、比較例4はビスマスを含む合金に関するものである。
対照区は、鉛を含むSn−30%Pb合金(従来品)を用いたものである。
【0027】
表2に各実施例と比較例の試験結果を示す。
まず、環内不良率は、検体数100本中、図2において濃色で示す、釣針1のチモト即ち環状部2の内側20のめっきの状況を調べたもので、均一な厚みのめっき層が形成されていない検体数である。以下、環内というのは、この環状部2の内側20の部分を指す。
表2の環内不良率を見ると、本願の実施例はいずれも不良率20本未満である。これに対して比較例はいずれも不良率50本をはるかに越えるものである。従って、比較例に比して、本願の実施例はいずれも、不良率が極めて低く、従来品である対照区Sn−30%Pbに近い、良好な結果を、各実施例が得ていることが確認できる。
【0028】
さらに表2に、24時間塩水に浸漬した後と、72時間塩水に浸漬後のそれぞれについて、環内のサビの発生本数を調べた結果を示す。検体数は、いずれも10本である。比較例4を除く各実施例と比較例の結果は、サビの発生は3本以下と良好な結果を示したが、比較例4については、実用に耐えない結果であった。
【0029】
図3(A)〜(D)に、上記実施例3の要部拡大断面図を示す。
この図3へ示す釣針は、釣針本体(鋼)5kgに対してハンダを100gとしたものであり、計算結果としてのめっき層の厚みは、5.5ミクロンである。
この図3へ示す通り、実施例2の実施例の4つの検体の断面において、母材xを、めっき層yが均一な厚みで被覆しており、メッキが良好に施されていることが分かる。
【0030】
図4(A)〜(D)に、比較例3の要部拡大断面図を示す。
この図4へ示す釣針は、釣針本体(鋼)7kgに対してハンダを80gとしたものであり、計算結果としてのめっき層の厚みは、2.8ミクロンである。
この図4(A)に示す検体では、めっき層y'の厚みに他より厚みが大きい部分が見られ、厚みのムラが確認できる。また、図4(B)へ示す検体では、めっき層y'が薄く、めっき層が付いていない、母材x'を十分に被覆できていない部分があることが分かる。
【0031】
上記本願発明の実施例と比較例の試験結果から、本願発明は、製造時の良品率が高く、鉛を含むめっき層が施された釣針と比べて遜色ない良好な耐食性を確保していることが分かる。また、実施例のSn−3.5%Agの検体について、目視において釣針の光沢が顕著であることが分かり、外観においても、本願発明に係る釣針は優れたものである点が確認された。
【符号の説明】
【0032】
1 釣針
2 環状部
3 シャンク
20 環状部内側
【特許請求の範囲】
【請求項1】
母材を炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼とし、スズに対し2.0〜4.0mass%銀を含有した合金を計算上3〜6ミクロンの厚さ表面にめっきした釣針。
【請求項2】
母材を炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼とし、スズに対し0.7〜4.0mass%銅を含有した合金を3〜6ミクロンの厚さ表面にめっきした釣針。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の釣針を製造するのに際して、塩化亜鉛を含有するフラックス液にて、フラックス処理した後、上記めっきを施すことを特徴とする釣針の製造方法。
【請求項1】
母材を炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼とし、スズに対し2.0〜4.0mass%銀を含有した合金を計算上3〜6ミクロンの厚さ表面にめっきした釣針。
【請求項2】
母材を炭素0.1〜0.8mass%含んだ鋼とし、スズに対し0.7〜4.0mass%銅を含有した合金を3〜6ミクロンの厚さ表面にめっきした釣針。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の釣針を製造するのに際して、塩化亜鉛を含有するフラックス液にて、フラックス処理した後、上記めっきを施すことを特徴とする釣針の製造方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図2】
【図3】
【図4】
【公開番号】特開2011−152083(P2011−152083A)
【公開日】平成23年8月11日(2011.8.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−16052(P2010−16052)
【出願日】平成22年1月27日(2010.1.27)
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第1項適用申請有り 特許法第30条第1項の刊行物 発行者名 社団法人 腐食防食協会 刊行物名 「第56回材料と環境討論会講演集」 発行年月日 平成21年9月11日
【出願人】(503089205)株式会社ヤマイ (1)
【出願人】(310010575)地方独立行政法人北海道立総合研究機構 (51)
【出願人】(504173471)国立大学法人北海道大学 (971)
【上記1名の代理人】
【識別番号】100086346
【弁理士】
【氏名又は名称】鮫島 武信
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年8月11日(2011.8.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年1月27日(2010.1.27)
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第1項適用申請有り 特許法第30条第1項の刊行物 発行者名 社団法人 腐食防食協会 刊行物名 「第56回材料と環境討論会講演集」 発行年月日 平成21年9月11日
【出願人】(503089205)株式会社ヤマイ (1)
【出願人】(310010575)地方独立行政法人北海道立総合研究機構 (51)
【出願人】(504173471)国立大学法人北海道大学 (971)
【上記1名の代理人】
【識別番号】100086346
【弁理士】
【氏名又は名称】鮫島 武信
【Fターム(参考)】
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