■銅の腐食について

• 銅材は乾燥時には表面層の酸化皮膜が成長せず、内部の保護性亜酸化銅皮膜が10〜50Åの厚さで平衡に達することから、外観上の変色は発生しないことが知られています。　しかし、その表面に水分や有機・無機物の存在・環境の変化により、保護性の亜酸化銅皮膜が電気的・化学的に不安定となり酸化または解食して、亜酸化銅皮膜から酸化銅皮膜に進行して変色を呈することになります。　銅線の腐食の種類としては、大別して水分が関与するしめり大気腐食と腐食要因元素がらみの乾燥大気腐食に分けられ、変色はそれら双方の条件で多種多用の姿態を呈するものと考えられます。　この変色は、外観の悪化に止まらず、めっき不良・接点不良・塗膜不良等の弊害を生じることから、さまざまな予防のための方策を採る必要があります。　

  基本対策として、1.環境の改善　2.保護性の皮膜を構築　3.冶金学的な改善　の諸点を単独もしくは複合することが考えられます。

  1. の観点からは、保存場所の空調を始めとし、温度・湿度・ｐＨ・結露・接触物からの防御を挙げることができます。
  2. の観点からは、変色防止剤の運用を挙げることができます。
  3. の観点からは、Ｓｎ・Ｚｎ・Ｎｉ・Ｃｒ等の合金を形成する方法がありますが、電線に限定した場合この方法は特殊な場合を除きめったに採られることがありません。

• 防錆剤は気体・液体・固体（有機物・無機物・金属）があり、これらはいずれも代表的な変色要因物質である酸素や水に対しての防御であるとともに、局部電池の阻害機能を有します。　防錆剤には、吸着型あるいは化学反応を伴う吸着型があり、防錆剤自体は水もしくは溶剤に溶解するも、その皮膜形成後は、化学反応・吸着後、水もしくは溶剤に不溶であることが重要な条件となります。

  一方、皮膜形成型の防錆剤は、変色の防止対策を施した後でも、二次工程での影響についても考慮する必要があり、例えば、フラックス性・防錆皮膜の除去・被覆材とのマッチング性等の配慮も必要となります。（除去がない場合、特に後工程との適合性が重要と考えられます。）

  防錆剤の運用は、防錆剤の性質を十分理解され、また使用方法（補給のタイミング）・使用条件（温度・濃度）の設定が重要となります。

高温（２００℃）・高腐食環境における変色防止には、厚い保護膜が必要であり、一般に使用されるベンゾトリアゾールは条件によりポリマーの劣化を引き起こします。　耐熱性とポリマーへの耐劣化性の両面を兼ね備える必要があります。　この工程は非水系の変色防止剤運用がほとんどですが、やむを得ず水系を使用する場合は水分の除去を充分行う必要があります。

〔製品群〕500-PX1

４	ポット（真空）焼鈍時の変色防止剤

２５０℃を超えるような過酷な環境で変色を防止する添加剤は現在確認されておりません。　しかし真空にせず不活性ガスで置換する条件であれば　３.に準じ、可能性はあると考えます。

５	屋内の雰囲気が酸性である場合の変色防止剤

フラックス使用環境下もしくは酸性物質の影響下にある場合、酸性において優れた変色防止剤を選択する必要があります。カチオン系の変色防止剤は酸性において金属との反応条件が優位であることから、最も適合した変色防止剤といえます。

〔製品群〕C-19・500-WA・500-WD・500-WXB

６	高湿度環境下の変色防止剤

梅雨・秋雨の時期に変色を防止する場合はカチオン系あるいはアニオン系の変色防止剤が有効です。　特にカチオン系変色防止剤は、安定な疎水性皮膜を導体表面に形成し、有効な皮膜として存続します。

〔製品群〕500-W・500-ＷA・500-WD・500-WE・500-WXB・RPW-118

７	伸線油剤が劣化した場合の変色防止添加剤（成分・イオン調整剤）

伸線油剤を長期に亘り使用していると、成分の劣化が進行し、特に界面活性剤のうち、非イオン系の乳化剤が分解することにより、吸湿性の副生物を生じ、導体表面の水膜厚さに影響を及ぼすことがあります。　伸線油剤の成分中、界面活性剤の比率が多いタイプは、この過程をへずとも始めから注意が必要です。
また、システムから溶出する鉄分や混入による各種イオン成分の増加により変色環境はただでさえ悪化して行きます。このような場合、成分中に石鹸が含まれていると、石鹸が皮膜形成することにより、水膜からのブロックは保持されますが、石鹸分も過度に消耗し水膜あるいはイオンの双方から導体は変色ドライブを受けることになります。
このような場合、後工程で変色防止処理を行う前にすでに変色が生じることになります。変色防止剤は酸化膜の軽減には効果がなく、伸線油剤の中に変色防止剤を添加する必要があります。　伸線油剤は大体においてアニオン系で構成されていることから、カチオン系の変色防止剤の投入は禁忌となります。アニオン系もしくは非イオン系の変色防止剤を少量添加するか、石鹸を投入することで変色は軽減します。　そして、一ヶ月以内に伸線液の更新をお勧めします。

〔製品群〕101・KEM-1・900-UX・2600-UX・396　

８	変色後のディスケーリング

 上記対策後の黒色酸化変色を除去する方法としては、例えば通電焼鈍機の冷却水中に還元剤を添加し再度通過させることにより、表面近傍の酸化被膜（黒色）を還元し、元の色調に戻すことが可能です。

〔製　品〕108