内壁面に銅めっきしたパイプ
【課題】本発明は、銅管と同様にヌルが発生せず、ＰＶＣパイプ２と同様に加工性のよく、安価な配水管を提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、無電解銅めっきによって、ＰＶＣパイプ２の内壁面に銅の下地めっき層３ｃを成形し、続いて銅の下地めっき層３ｃを陰極として、冶具２０、吊り下げ具２１などで電気めっき液１９ａに吊り下げ、硫酸銅電気めっきによって、銅の下地めっき層３ｃ上にさらに、銅めっき層３ｂを積層することによって実現した。これによって、水に接した内面３ａの銅めっき層３ｂから、容易に銅イオンが溶出し、水中の病原菌及び藻などを死滅させる殺菌作用を呈するヌルの発生しない配水管を安価に提供することができることとなった。
【解決手段】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、無電解銅めっきによって、ＰＶＣパイプ２の内壁面に銅の下地めっき層３ｃを成形し、続いて銅の下地めっき層３ｃを陰極として、冶具２０、吊り下げ具２１などで電気めっき液１９ａに吊り下げ、硫酸銅電気めっきによって、銅の下地めっき層３ｃ上にさらに、銅めっき層３ｂを積層することによって実現した。これによって、水に接した内面３ａの銅めっき層３ｂから、容易に銅イオンが溶出し、水中の病原菌及び藻などを死滅させる殺菌作用を呈するヌルの発生しない配水管を安価に提供することができることとなった。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水管、排水管などに使用される配水管であって、内壁面に銅めっきした塩化ビニルパイプ（以下、ＰＶＣパイプという。）、その他樹脂パイプ、金属パイプ等、及びその製造方法に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来から配水管としては、鉄などの金属配管が多く使用されている。しかし、コストが掛かること、加工性が悪いこと、錆による劣化があること、また赤錆などによる水質悪化があることなどの問題がある。
【０００３】
そこで、現在は、住宅、工場などの給水管、排水管などの配水管には、ＰＶＣパイプが主に使用されている。ＰＶＣパイプは、安価であること、切断、接着などの加工性が良いこと、錆などの発生による水質の悪化が起こらないことから広く普及している。
【０００４】
しかしながら、上記ＰＶＣパイプを給水管、排水管として使用した場合、使用とともに内面にヌルが発生することがある。ヌルとは、配水管内表面を覆うヌルヌルした膜状の物質であり、微生物、藻、カビなどが配水管内を流れる水の僅かなミネラル、不溶性固形成分などの不純物、浮遊物を養分として増殖し、配水管内表面に付着した菌叢、すなわち多種多様な微生物群の集まりのことである。
【０００５】
特に、塩素殺菌されていない工場用の循環水、また２４時間使用できる風呂の循環水用配水管には、垢、石けん成分を栄養に微生物が発生し、配水管内にヌルが発生することがよくがある。このヌルの中にはレジオネラなどの病原性微生物が増殖することもあり、このような水による健康被害も時折報告されている。
【０００６】
一方、上記配水管が特に銅管である場合、ヌルの発生が抑えられことが知られている。これは、銅イオンの殺菌効果によるものである。ここで、銅イオンについて説明する。一般に、銅イオンには強い殺菌効果があることが知られており、レジオネラ菌、サルモネラ菌、ブドウ球菌など、各種の病原菌に対する殺菌効果もある。また、特に銅イオンは殺藻効果が高いことが知られている。銅イオンは、藻類に吸着して藻類を死滅させ、藻類の発生、増殖を抑える働きをする。レジオネラ菌は、藻類やアメーバと共生することにより増殖するので、殺藻効果の高い銅イオンを用いて、水の殺菌処理を行えば、水中のレジオネラ菌の増殖を抑制することができる。さらに銅イオンは防カビ性に優れていることも知られている。
【０００７】
また、銅イオン水には、塩素系薬剤による刺激臭、肌荒れ、異臭味が一切無く、人体に無害である。参考までに、上水道の水質基準では、銅イオン濃度は１．０ｐｐｍ以下とされている。従って、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプを飲料水用配水管に使用したとしても、銅めっき層からの銅イオンの溶出量は、上記基準以下であるから、人体に対して無害であるといえる。そのため、銅イオンは、浴槽、プール、貯水タンクなどの殺菌処理に好適である。また、銅イオン水によっては、配水管、機器設備品、その他の建材、サッシなどの腐食も無い。
【０００８】
上述のように、配水管が銅管であれば、ヌルの発生を抑制することができる。また銀、金などの金属も銅と同様に微生物の殺菌効果を有している。しかし、上述したように、金属配管は、種種の問題がある。また何より、ヌルが発生する全ての住宅、工場用の配水管を銅管のにすることは、費用が高く現実的ではない。
【０００９】
そこで、銅などの殺菌効果を有する金属を利用して、各種の殺菌装置が開発されている。特許文献１に記載の殺菌装置は、銀よりも安価で殺菌能力を有する銅を利用して、湯水中へ銅イオンを溶出させることにより殺菌をする装置である。詳しくは、金、銀、銅などの貴金属の微量金属イオンが優れた殺菌殺藻効果を保持すること並びに安価な銅イオンにおいても、その実質銅イオン濃度が０．３ｐｐｍ以上であれば微生物類や藻類を確実に殺菌殺藻しえること及び循環水中に長期に亘って安定して而も定量的に銅イオンを溶出し、水の殺菌殺藻処理を行うことができるというものである。
【特許文献１】特公平０３−１０７７号公報
【００１０】
さらに、特許文献２に記載の殺菌装置は、金属イオン溶出体として銅イオン溶出体を用いた水殺菌装置を、浴槽、プール、温泉施設、貯水タンクなど、水の殺菌処理を必要とする設備に取り付けることにより、銅イオンの殺菌効果を利用して効果的に水の殺菌処理を行うことができるというものである。
【特許文献２】特開２００４−３２１８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
確かに、上記文献記載の殺菌装置、その他各種殺菌装置は、微生物を殺菌する作用があるが、新たに殺菌装置を購入しなければならい。また、消耗品の交換の手間、費用が掛かり経済的でない。更に、工場用水などの大量の水を処理するとなると、とても費用が掛かり現実的ではない。
【００１２】
そこで、本発明は、銅管と同様にヌルが発生せず、ＰＶＣパイプと同様に加工性がよく、安価な配水管を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明は、上記課題を解決するために、配水管に使用されるＰＶＣパイプ２であって、前記ＰＶＣパイプ２の内壁面に、通水と接触する面（内面３ａ）に銅めっき層３ｂを施したことを特徴とする内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１とした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプは、内壁面が銅めっきされていることから銅管と同様な殺菌効果、即ちヌル発生防止効果を有するとともに、ＰＶＣパイプの利点である加工性の良さ、低コストを維持したまま給水管、排水管などの配水管として使用することができるものである。即ち、ＰＶＣパイプを使用する住宅、ビル用配水管、工場用配水管等を、容易に本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプに代えて使用することができ配水管のヌルを防止することができるようになった。また、従来のように殺菌が困難、不十分な配水管内を銅めっきすることで、病原菌の温床となっていた配水管内面のヌルの発生を防止し、より安全な水を供給することができるようになった。さらに、農畜産用給水管等その他多くの配水管に応用することで、病原菌を含む水に暴露される危険を回避することもできるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、内壁面に化学銅めっきを行い、パイプ内壁面に薄い銅膜（下地めっき層３ｃ）を形成し、続いて、電気銅めっきすることで所定の銅めっき層３ｂを形成させることで実現した。
【実施例１】
【００１６】
以下に、添付図面に基づいて、本発明である内壁面に銅めっきしたパイプ、及びそのめっき方法について、ＰＶＣパイプを例に詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの斜視図である。本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、ＰＶＣパイプ２の内壁面にめっき層３を有し、前記めっき層３の通水路４を流れる水と接する面、即ち内面３ａが、銅によってめっきされていることを特徴とする。銅と同様に殺菌効果がある金、銀などの金属を内面３ａにめっきしても構わないが、配水管のコスト上から内面３ａのめっき金属は銅がよい。殺菌効果を重視するのであれば内面３ａを銀めっきすることが望ましい。なお、破線矢印Ａ、Ｂは各々図２、図３の断面位置を表している。
【００１８】
図２は、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの図１の破線矢印Ａ位置での断面図である。本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、ＰＶＣパイプ２の内壁面にめっき層３を有し、前記めっき層３の通水路４を流れる水と接する面、即ち内面３ａが、銅によってめっきされていることを特徴とする。このため、銅めっき層３ｂの銅が、通水路４を流れる水と接触し、銅イオンとして水中に溶出する。溶出した銅イオンによって、通水の殺菌をおこない、また、ＰＶＣパイプ２内のヌルの発生が防止できる。
【００１９】
図３は、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの図１の破線矢印Ｂ位置での断面図である。本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、ＰＶＣパイプ２の内壁面にめっき層３を有し、前記めっき層３の通水路４を流れる水と接する面、即ち内面３ａが、銅によってめっきされていることを特徴とする。なお、ＰＶＣパイプ２の外側２ａに銅などの金属めっき層を形成することは、特に必要ではない。しかし、内壁面に金属めっきを施すにあたり、ＰＶＣパイプ２の外側２ａにも内壁面と同様なめっき層が形成されたとしても、本発明の効果、作用に影響するものではない。破線によって囲まれた円Ｃは、図４の拡大位置を表している。
【００２０】
図４は、図３の破線Ｃで囲まれた部分のめっき層３の拡大断面図である。本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１にあって、めっき層３は、内面３ａが銅めっき層３ｂであることが必要であり、ＰＶＣパイプ２と銅めっき層３ｂとの間に下地めっき層３ｃを積層しても構わない。
【００２１】
下地めっき層３ｃとは、電気めっき法によって、内面３ａに銅めっき層３ｂを積層する場合に、銅、スズなどを無電解めっき法、真空蒸着等の公知のめっき法によってＰＶＣパイプ２の内壁面に積層し、通電層となるめっき層のことである。ＰＶＣパイプ２は、絶縁体であるから、何らの前処理を施すことなく電気めっきを施すことはできないから、ＰＶＣパイプ２の内壁面に銅を電気めっきする場合、下地めっき層３ｃを形成させることが必要である。
【００２２】
また、下地めっき層３ｃは、本発明である配水管の用途により、公知の様々な金属めっき層を、その機能性によって選択することができる。具体的には、銅めっき層３ｂとＰＶＣパイプ２と吸着性を増すために下地めっき層３ｃとして、バナジウム、スズなどのめっき層が考えられる。これら下地めっき層３ｃは、単層である必要はなく、様々な金属めっきを用途、機能により複数積層しても構わない。
【００２３】
なお、当然、銅の無電解めっき法により銅めっき層３ｂを厚付けすることも可能であるから、本発明において、めっき層３に下地めっき層３ｃを形成することは、必ずしも必要ではない。
【００２４】
しかし、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、通電層である下地めっき層３ｃをＰＶＣパイプ２内壁面に積層した後に、前記無電解めっき法によって、銅めっき層３ｂを所定の厚さに積層することにより作られることが望ましい。一般に、銅の無電解めっき法による銅のめっき膜は、単位時間あたりの膜成形速度が遅く、所定の厚さの銅めっき層３ｂを形成するために多くの時間がかかる。その結果、本発明の内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１の生産性が悪いものとなり、好ましくない。
【００２５】
さらに、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１の使用場所、用途により、また外観の調和を図るため、ＰＶＣパイプ２の外側２ａに各種金属めっき層を形成することもできる。
【００２６】
図５は、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１の製造工程の一例を表している。実施例１の本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、大きく化学銅めっき工程５と電気銅めっき工程６とからなる。ＰＶＣパイプ２は、絶縁体であるから、電気銅めっきを直接ＰＶＣパイプ２に施すことはできない。そこで、化学銅めっき工程５を採用して、下地めっき層３ｃとして銅めっき層３ｂを積層して、通電性をＰＶＣパイプ２内壁面に付与した後、電気銅めっき工程６で、所定の銅めっき層３ｂをＰＶＣパイプ２の内面３ａに効率的に積層した。
【００２７】
以下、化学銅めっき工程５の各工程について説明する。なお、各工程の終了時に必要に応じて、水洗、湯洗を行うことは、通常の化学銅めっき法によるところである。
【００２８】
エッチング工程７は、ＰＶＣパイプ２の内壁面を粗化する工程である。これにより下地めっき層３ｃである銅のめっき層がＰＶＣパイプ２に密着性よく積層させることができる。具体的には、ブラシなどで内壁面を物理的に研磨する方法が用いられる。また、クロム酸による化学エッチング法も採用することができ、無水クロム酸と硫酸の混合酸により、ＰＶＣパイプ２内壁面を酸化溶解させることによって粗化する。その他、酸、アルカリよりなる公知の化学薬品などによって、内壁面を粗化してもよい。
【００２９】
脱脂工程８は、前記エッチング工程７によって、研磨されたＰＶＣパイプ２屑や、油脂分などを除去する工程である。これにより、次工程の触媒の吸着効率を上げることができる。具体的には、温度５０℃〜６０℃に保持された、アルカリの溶液にＰＶＣパイプ２を約５分間浸漬することによって行う。また、前記アルカリ溶液をポンプによってＰＶＣパイプ２内部に送液することによって行うこともできる。次に、アルカリ溶液を中和するクリーニング工程とコンディショナー工程を行う。その後、湯、水によって、クリーナー・コンディショナーを洗い流す（洗浄）。
【００３０】
触媒付与工程９は、化学銅めっきの触媒として必要なパラジウムをＰＶＣパイプ２に吸着させる工程である。具体的には、パラジウムを含む塩化パラジウムと塩化スズのコロイド溶液に、ＰＶＣパイプ２を浸漬して、コロイドをＰＶＣパイプ２の内壁面に吸着させる。このコロイドは、マイナスに帯電しているため、プラスに帯電しているＰＶＣパイプ２の内壁面と結合する。また、前記コロイド溶液をポンプによってＰＶＣパイプ２内部に送液することによって行うこともできる。その後、余分なコロイド溶液を水で洗い流す（洗浄）。
【００３１】
触媒活性化工程１０は、ＰＶＣパイプ２に吸着したパラジウム・スズコロイドからスズを除去して、金属パラジウムをＰＶＣパイプ２内壁面に析出させる工程である。具体的には、希塩酸または希硫酸の溶液にＰＶＣパイプ２を浸漬、またはポンプなどで前記酸溶液を送液循環させて、コロイドからスズを酸溶液中に溶出させることにより行う。その後、ＰＶＣパイプ２の内部を水洗する（洗浄）。
【００３２】
無電解銅めっき工程１１は、金属パラジウムを触媒として、次亜リン酸ナトリウム、ホルムアルデヒド、グリオキシ酸など公知の還元剤で、めっき溶液中に融けている銅イオンを金属に還元して、ＰＶＣパイプ２の内壁面に析出させる。これによって、０．２マイクロメーター程度の非常に薄い銅のめっき層が下地めっき層３ｃとして形成される。
【００３３】
具体的な無電解銅めっきのめっき液及び、反応条件は、以下の通りである。１）めっき液：ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ（１．０％）、３７％ホルマリン溶液（１．５％）、ＥＤＴＡ・４Ｎａ／４Ｈ２Ｏ（３．０％）、ＮａＯＨ（１．０％）を含む溶液とした。２）反応条件：めっき液の温度を２５℃として、１５分間ＰＶＣパイプ２を浸漬した。その後、その後、ＰＶＣパイプ２を水洗する（洗浄）。また、後述する図６の無電解銅めっき工程１１のようにめっき液を循環する方法で行ってもよい。
【００３４】
以下、電気銅めっき工程６の各工程について説明する。化学銅めっき工程５と同様、各工程の終了時に必要に応じて、水洗、湯洗を行うことは、通常の電気銅めっき法によるところである。
【００３５】
冶具装着工程１２は、前述の化学銅めっき工程５を経て、内壁面に銅の下地めっき層３ｃが形成されたＰＶＣパイプ２を、電気銅めっき液に冶具を用いて吊す（固定する）工程である。ここはで、下地めっき層３ｃに電気が流れるように、冶具は下地めっき層３ｃに接触させることが必要である。これによって、直流電流を通電することによって下地めっき層３ｃが陰極となり、めっき液中に溶解している銅イオンが下地めっき層３ｃの上に析出し、内面３ａの銅めっき層３ｂが形成される。具体的に冶具は、通電性のある素材で、めっき液に溶出しない素材であればよい。
【００３６】
活性化処理工程１３は、ＰＶＣパイプ２の内壁面の汚れ（ゴミ、油脂）を除去すること、また、酸化銅被膜を除去するため、下地めっき層３ｃに酸処理を行う工程である。これによって、銅めっき層３ｂが、下地めっき層３ｃの上に効率的に析出することとなる。具体的には、ＰＶＣパイプ２の内分を５〜１０重量％の硫酸液に浸漬、またはポンプなどで前記酸溶液を送液循環させることによって行う。その後、残りの酸を水で洗い流す（洗浄）。
【００３７】
硫酸銅電気めっき工程１４は、上述の無電解銅めっき工程１１で、形成された銅の下地めっき層３ｃに、さらに銅めっき層３ｂを所定の厚さまで析出（積層）させる工程である。
【００３８】
具体的な電気銅めっきのめっき液及び、反応条件は、以下の通りである。１）めっき液：Ｈ２ＳＯ４（１０〜２０％）、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ（５〜１０％）を含む溶液とした。２）反応条件：めっき液の温度を２３〜３０℃として、約１５分間ＰＶＣパイプ２を浸漬した状態で直流電流（２〜８Ａ／ｄｍ２）を通電した。また、後述する図６の無電解銅めっき工程１１のようにめっき液を循環する方法で行ってもよい。
【００３９】
なお、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１では、内面３ａが銅めっき層３ｂであればよいから、内面３ａの銅めっき層３ｂと、ＰＶＣパイプ２との間に、他の金属めっき層を形成してもよい。特に、無電解銅めっき工程１１による銅の下地めっき層３ｃは非常に薄いことから硫酸銅電気めっき工程１４の前工程に、下地めっき層３ｃの補強としてニッケル、スズなどの金属めっき層を電気めっき法によって積層してもよい。ワット浴を使用するストライクニッケルめっき法などがある。このような多層めっきを配水管の用途などに応じ選択するとよい。
【００４０】
上記硫酸銅電気めっき工程１４によって、銅の下地めっき層３ｃの上に、更に銅めっき層３ｂが積層され、めっき層３の厚は、５〜１０マイクロメーター程度になる。この程度のめっき厚であれば、通常の飲料水用配水管であれば、徐々に水中に銅イオンが溶出したとしても、長い間銅のめっき層３がなくなること、また剥離することもない。
【００４１】
乾燥工程１５は、上述の硫酸銅電気めっき工程１４で、電気めっきが終了した後、水洗（洗浄）して、乾燥させる工程である。室内に放置、減圧乾燥などにより行う。これによって本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１が完成する。
【００４２】
図６は、無電解銅めっき工程１１の一例を表した模式図である。配水管に使用されるＰＶＣパイプ２の長さは様々である。短いＰＶＣパイプ２であれば、めっき液１６ａにＰＶＣパイプ２を浸漬することで容易に無電解銅めっきを施すことができる。しかし、長いＰＶＣパイプ２をめっき液１６ａに浸漬して、無電解銅めっきを施すために、とても大きなめっき槽１６を必要としてしまう。そこで、長尺のＰＶＣパイプ２に無電解銅めっきを施すときは、図６に示した循環式の無電解銅めっき方法を採用することが好ましい。
【００４３】
特に、長尺のＰＶＣパイプ２に無電解銅めっきを施す場合など、ＰＶＣパイプ２に往路管１１ｂ、復路管１１ｃを連結し、めっき液１６ａをポンプ１１ｄを使用して圧送することが望ましい。さらに、エルボー１１ａなどの連結管で複数のＰＶＣパイプ２を連結することで、複数本のＰＶＣパイプ２を同時に、無電解銅めっきを施すこともできる。
【００４４】
このとき、めっき効率を維持するために、めっき槽１６に入れられためっき液１６ａの温度を、ヒーター１８で一定温度に保持すること、また、送気管１７から空気１７ａを挿入し、溶存酸素量を確保することが望ましい。さらに、連続的に無電解銅めっきを施すとめっき液１６ａの組成が変化し、めっき効率が低下してしまう。そのため、めっき槽１６と別のストックタンクで、めっき液１６ａを調整すること、或いは減少するめっき液１６ａの組成成分を適時補充などすることで、無電解銅めっきを効率的に行うことができる。
【００４５】
図７は、硫酸銅電気めっき工程１４の一例を表した断面図である。当然、電気めっきを施すにあたり、陽極と陰極が必要になる。めっき液１９ａを入れためっき槽１９に、冶具２０をＰＶＣパイプ２の内壁面の銅の下地めっき層３ｃに接触させ、冶具２０を吊り下げ具２０ａ等に引っ掛け、直流電源２３の陰極に配線２２を介して接続する。これによって、ＰＶＣパイプ２の内壁面全体が陰極となる。一方、陽極は、カーボン、銅メタル、白金、酸化イリジウムなどの既知の電極素材をＰＶＣパイプ２の内部を貫通させ、直流電源２３の陽極に配線２２を介して接続して陽極（アノード２１）とする。アノード２１はコスト面からカーボンが好ましい。
【００４６】
長尺なＰＶＣパイプ２は、冶具２０、及び吊り下げ具２０ａで吊し上げると、ＰＶＣパイプ２の中心部分がたわみアノード２１とＰＶＣパイプ２の内壁面が接触し、ショートすることがある。それによって、ＰＶＣパイプ２の内壁面に電気めっき処理を上手く施すことができない問題が生じる。特にＰＶＣパイプ２が小径であるときに問題となる。
【００４７】
そこで、長尺なＰＶＣパイプ２を台１９ｂなどを用いて固定し、ＰＶＣパイプ２のたわみを解消する。また、アノード２１も同様に水槽に固定された台などの固定具２１ａを用いて、動かないよう固定して、ＰＶＣパイプ２の内壁面への接触を防止する。或いは、ワイヤー状のアノード２１を使用し、ワイヤー状のアノード２１の両端を外側に引っ張りＰＶＣパイプ２のセンターに固定することによって、ワイヤー状のアノード２１とＰＶＣパイプ２の内壁面との接触を防止することもできる。
【００４８】
このように設置された電気めっき装置に、電源２３から直流電流を通電することで、長尺なＰＶＣパイプ２の下地めっき層３ｃの上にめっき液１９ａの中に溶解している銅イオンが析出して、銅めっき層３ｂが効率的に積層し、通水と接触する内面３ａが銅によってめっきされることとなる。なお、図中の＋はプラス極、−はマイナス極を意味する。
【００４９】
一般に、硫酸銅電気めっきの反応が進行すると、めっき液１９ａの組成が変化しめっき効率が低下する。特に長尺パイプであれば、めっき槽１９のめっき液１９ａを撹拌器などで撹拌したとしても、ＰＶＣパイプ２内部までは充分撹拌混合することはできない。したがって、めっき反応の進行にともなって、ＰＶＣパイプ２内部のめっき液１９ａは、めっき槽１９のめっき液１９ａよりも大きく変化する。その結果、めっき反応速度が低下し、生産効率が悪くなってしまう。
【００５０】
そこで、めっき液１９ａの組成変化による、めっき効率の低下を防止し、効率的なめっき反応を進行させるため、ポンプ１１ｄによってめっき液１９ａをＰＶＣパイプ２の内部に噴き込み、ＰＶＣパイプ２内部のめっき液１９ａをめっき槽１９内のめっき液１９ａと均一にするようにすることが好ましい。めっき槽１９に循環用の管２４などを設置することで容易にポンプ１１ｄによって噴流（矢印）を吹き込むことができる。
【００５１】
また、図６に示した循環式の無電解銅めっき方法を用いることができるが、めっき液１９ａを硫酸銅電気用のめっき液１９ａとし、ＰＶＣパイプ２の内壁面を陰極とし、アノードをＰＶＣパイプ２の内部に貫通させることが必要である。このとき、冶具２０、配線２２とＰＶＣパイプとの連結部分からめっき液１９ａがもれないように注意する。
【００５２】
ここで、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１の効果であるヌル防止効果の確認試験の結果について説明する。同一形状のＰＶＣパイプ２の一方は本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１とし、他方は何ら処理を施さないＰＶＣパイプ２を対象区として用いた。ＰＶＣパイプ２の一方の穴をふさぎ、水道水を溜め、室内に１月間放置した。その結果、何ら処理を施さない対象区のＰＶＣパイプ２の内面３ａには、ヌルが確認された。一方、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１の内面３ａには、全くヌルは発生していなかった。このことから、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１を配水管として利用することで、配水管内のヌルの発生を防止することができるといえる。
【００５３】
なお、本めっき方法は、ＰＶＣパイプ２の他にＰＰパイプ、ＡＢＳパイプ等の樹脂パイプに応用することができる。さらに、金属性のパイプについても勿論応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの斜視図である。
【図２】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ図１の破線矢印Ａ位置での断面図である。
【図３】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ図１の破線矢印Ｂ位置での断面図である。
【図４】めっき層の拡大断面図である。
【図５】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの製造工程図である。
【図６】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの無電解銅めっき工程の模式断面図である。
【図７】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの硫酸銅電気めっき工程の模式断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ
２ ＰＶＣパイプ
２ａ 外側
３ めっき層
３ａ 内面
３ｂ 銅めっき層
３ｃ 下地めっき層
４ 通水路
５ 化学銅めっき工程
６ 電気銅めっき工程
７ エッチング工程
８ 脱脂工程
９ 触媒付与工程
１０ 触媒活性化工程
１１ 無電解銅めっき工程
１１ａ エルボー
１１ｂ 往路管
１１ｃ 復路管
１１ｄ ポンプ
１２ 冶具装着工程
１３ 活性化処理工程
１４ 硫酸銅電気めっき工程
１５ 乾燥工程
１６ めっき槽
１６ａ めっき液
１７ 送気管
１７ａ 空気
１８ ヒーター
１９ めっき槽
１９ａ めっき液
１９ｂ 台
２０ 冶具
２０ａ 吊り下げ具
２１ アノード
２１ａ 固定具
２２ 配線
２３ 電源
２４ 管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水管、排水管などに使用される配水管であって、内壁面に銅めっきした塩化ビニルパイプ（以下、ＰＶＣパイプという。）、その他樹脂パイプ、金属パイプ等、及びその製造方法に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来から配水管としては、鉄などの金属配管が多く使用されている。しかし、コストが掛かること、加工性が悪いこと、錆による劣化があること、また赤錆などによる水質悪化があることなどの問題がある。
【０００３】
そこで、現在は、住宅、工場などの給水管、排水管などの配水管には、ＰＶＣパイプが主に使用されている。ＰＶＣパイプは、安価であること、切断、接着などの加工性が良いこと、錆などの発生による水質の悪化が起こらないことから広く普及している。
【０００４】
しかしながら、上記ＰＶＣパイプを給水管、排水管として使用した場合、使用とともに内面にヌルが発生することがある。ヌルとは、配水管内表面を覆うヌルヌルした膜状の物質であり、微生物、藻、カビなどが配水管内を流れる水の僅かなミネラル、不溶性固形成分などの不純物、浮遊物を養分として増殖し、配水管内表面に付着した菌叢、すなわち多種多様な微生物群の集まりのことである。
【０００５】
特に、塩素殺菌されていない工場用の循環水、また２４時間使用できる風呂の循環水用配水管には、垢、石けん成分を栄養に微生物が発生し、配水管内にヌルが発生することがよくがある。このヌルの中にはレジオネラなどの病原性微生物が増殖することもあり、このような水による健康被害も時折報告されている。
【０００６】
一方、上記配水管が特に銅管である場合、ヌルの発生が抑えられことが知られている。これは、銅イオンの殺菌効果によるものである。ここで、銅イオンについて説明する。一般に、銅イオンには強い殺菌効果があることが知られており、レジオネラ菌、サルモネラ菌、ブドウ球菌など、各種の病原菌に対する殺菌効果もある。また、特に銅イオンは殺藻効果が高いことが知られている。銅イオンは、藻類に吸着して藻類を死滅させ、藻類の発生、増殖を抑える働きをする。レジオネラ菌は、藻類やアメーバと共生することにより増殖するので、殺藻効果の高い銅イオンを用いて、水の殺菌処理を行えば、水中のレジオネラ菌の増殖を抑制することができる。さらに銅イオンは防カビ性に優れていることも知られている。
【０００７】
また、銅イオン水には、塩素系薬剤による刺激臭、肌荒れ、異臭味が一切無く、人体に無害である。参考までに、上水道の水質基準では、銅イオン濃度は１．０ｐｐｍ以下とされている。従って、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプを飲料水用配水管に使用したとしても、銅めっき層からの銅イオンの溶出量は、上記基準以下であるから、人体に対して無害であるといえる。そのため、銅イオンは、浴槽、プール、貯水タンクなどの殺菌処理に好適である。また、銅イオン水によっては、配水管、機器設備品、その他の建材、サッシなどの腐食も無い。
【０００８】
上述のように、配水管が銅管であれば、ヌルの発生を抑制することができる。また銀、金などの金属も銅と同様に微生物の殺菌効果を有している。しかし、上述したように、金属配管は、種種の問題がある。また何より、ヌルが発生する全ての住宅、工場用の配水管を銅管のにすることは、費用が高く現実的ではない。
【０００９】
そこで、銅などの殺菌効果を有する金属を利用して、各種の殺菌装置が開発されている。特許文献１に記載の殺菌装置は、銀よりも安価で殺菌能力を有する銅を利用して、湯水中へ銅イオンを溶出させることにより殺菌をする装置である。詳しくは、金、銀、銅などの貴金属の微量金属イオンが優れた殺菌殺藻効果を保持すること並びに安価な銅イオンにおいても、その実質銅イオン濃度が０．３ｐｐｍ以上であれば微生物類や藻類を確実に殺菌殺藻しえること及び循環水中に長期に亘って安定して而も定量的に銅イオンを溶出し、水の殺菌殺藻処理を行うことができるというものである。
【特許文献１】特公平０３−１０７７号公報
【００１０】
さらに、特許文献２に記載の殺菌装置は、金属イオン溶出体として銅イオン溶出体を用いた水殺菌装置を、浴槽、プール、温泉施設、貯水タンクなど、水の殺菌処理を必要とする設備に取り付けることにより、銅イオンの殺菌効果を利用して効果的に水の殺菌処理を行うことができるというものである。
【特許文献２】特開２００４−３２１８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
確かに、上記文献記載の殺菌装置、その他各種殺菌装置は、微生物を殺菌する作用があるが、新たに殺菌装置を購入しなければならい。また、消耗品の交換の手間、費用が掛かり経済的でない。更に、工場用水などの大量の水を処理するとなると、とても費用が掛かり現実的ではない。
【００１２】
そこで、本発明は、銅管と同様にヌルが発生せず、ＰＶＣパイプと同様に加工性がよく、安価な配水管を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明は、上記課題を解決するために、配水管に使用されるＰＶＣパイプ２であって、前記ＰＶＣパイプ２の内壁面に、通水と接触する面（内面３ａ）に銅めっき層３ｂを施したことを特徴とする内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１とした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプは、内壁面が銅めっきされていることから銅管と同様な殺菌効果、即ちヌル発生防止効果を有するとともに、ＰＶＣパイプの利点である加工性の良さ、低コストを維持したまま給水管、排水管などの配水管として使用することができるものである。即ち、ＰＶＣパイプを使用する住宅、ビル用配水管、工場用配水管等を、容易に本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプに代えて使用することができ配水管のヌルを防止することができるようになった。また、従来のように殺菌が困難、不十分な配水管内を銅めっきすることで、病原菌の温床となっていた配水管内面のヌルの発生を防止し、より安全な水を供給することができるようになった。さらに、農畜産用給水管等その他多くの配水管に応用することで、病原菌を含む水に暴露される危険を回避することもできるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、内壁面に化学銅めっきを行い、パイプ内壁面に薄い銅膜（下地めっき層３ｃ）を形成し、続いて、電気銅めっきすることで所定の銅めっき層３ｂを形成させることで実現した。
【実施例１】
【００１６】
以下に、添付図面に基づいて、本発明である内壁面に銅めっきしたパイプ、及びそのめっき方法について、ＰＶＣパイプを例に詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの斜視図である。本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、ＰＶＣパイプ２の内壁面にめっき層３を有し、前記めっき層３の通水路４を流れる水と接する面、即ち内面３ａが、銅によってめっきされていることを特徴とする。銅と同様に殺菌効果がある金、銀などの金属を内面３ａにめっきしても構わないが、配水管のコスト上から内面３ａのめっき金属は銅がよい。殺菌効果を重視するのであれば内面３ａを銀めっきすることが望ましい。なお、破線矢印Ａ、Ｂは各々図２、図３の断面位置を表している。
【００１８】
図２は、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの図１の破線矢印Ａ位置での断面図である。本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、ＰＶＣパイプ２の内壁面にめっき層３を有し、前記めっき層３の通水路４を流れる水と接する面、即ち内面３ａが、銅によってめっきされていることを特徴とする。このため、銅めっき層３ｂの銅が、通水路４を流れる水と接触し、銅イオンとして水中に溶出する。溶出した銅イオンによって、通水の殺菌をおこない、また、ＰＶＣパイプ２内のヌルの発生が防止できる。
【００１９】
図３は、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの図１の破線矢印Ｂ位置での断面図である。本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、ＰＶＣパイプ２の内壁面にめっき層３を有し、前記めっき層３の通水路４を流れる水と接する面、即ち内面３ａが、銅によってめっきされていることを特徴とする。なお、ＰＶＣパイプ２の外側２ａに銅などの金属めっき層を形成することは、特に必要ではない。しかし、内壁面に金属めっきを施すにあたり、ＰＶＣパイプ２の外側２ａにも内壁面と同様なめっき層が形成されたとしても、本発明の効果、作用に影響するものではない。破線によって囲まれた円Ｃは、図４の拡大位置を表している。
【００２０】
図４は、図３の破線Ｃで囲まれた部分のめっき層３の拡大断面図である。本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１にあって、めっき層３は、内面３ａが銅めっき層３ｂであることが必要であり、ＰＶＣパイプ２と銅めっき層３ｂとの間に下地めっき層３ｃを積層しても構わない。
【００２１】
下地めっき層３ｃとは、電気めっき法によって、内面３ａに銅めっき層３ｂを積層する場合に、銅、スズなどを無電解めっき法、真空蒸着等の公知のめっき法によってＰＶＣパイプ２の内壁面に積層し、通電層となるめっき層のことである。ＰＶＣパイプ２は、絶縁体であるから、何らの前処理を施すことなく電気めっきを施すことはできないから、ＰＶＣパイプ２の内壁面に銅を電気めっきする場合、下地めっき層３ｃを形成させることが必要である。
【００２２】
また、下地めっき層３ｃは、本発明である配水管の用途により、公知の様々な金属めっき層を、その機能性によって選択することができる。具体的には、銅めっき層３ｂとＰＶＣパイプ２と吸着性を増すために下地めっき層３ｃとして、バナジウム、スズなどのめっき層が考えられる。これら下地めっき層３ｃは、単層である必要はなく、様々な金属めっきを用途、機能により複数積層しても構わない。
【００２３】
なお、当然、銅の無電解めっき法により銅めっき層３ｂを厚付けすることも可能であるから、本発明において、めっき層３に下地めっき層３ｃを形成することは、必ずしも必要ではない。
【００２４】
しかし、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、通電層である下地めっき層３ｃをＰＶＣパイプ２内壁面に積層した後に、前記無電解めっき法によって、銅めっき層３ｂを所定の厚さに積層することにより作られることが望ましい。一般に、銅の無電解めっき法による銅のめっき膜は、単位時間あたりの膜成形速度が遅く、所定の厚さの銅めっき層３ｂを形成するために多くの時間がかかる。その結果、本発明の内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１の生産性が悪いものとなり、好ましくない。
【００２５】
さらに、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１の使用場所、用途により、また外観の調和を図るため、ＰＶＣパイプ２の外側２ａに各種金属めっき層を形成することもできる。
【００２６】
図５は、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１の製造工程の一例を表している。実施例１の本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１は、大きく化学銅めっき工程５と電気銅めっき工程６とからなる。ＰＶＣパイプ２は、絶縁体であるから、電気銅めっきを直接ＰＶＣパイプ２に施すことはできない。そこで、化学銅めっき工程５を採用して、下地めっき層３ｃとして銅めっき層３ｂを積層して、通電性をＰＶＣパイプ２内壁面に付与した後、電気銅めっき工程６で、所定の銅めっき層３ｂをＰＶＣパイプ２の内面３ａに効率的に積層した。
【００２７】
以下、化学銅めっき工程５の各工程について説明する。なお、各工程の終了時に必要に応じて、水洗、湯洗を行うことは、通常の化学銅めっき法によるところである。
【００２８】
エッチング工程７は、ＰＶＣパイプ２の内壁面を粗化する工程である。これにより下地めっき層３ｃである銅のめっき層がＰＶＣパイプ２に密着性よく積層させることができる。具体的には、ブラシなどで内壁面を物理的に研磨する方法が用いられる。また、クロム酸による化学エッチング法も採用することができ、無水クロム酸と硫酸の混合酸により、ＰＶＣパイプ２内壁面を酸化溶解させることによって粗化する。その他、酸、アルカリよりなる公知の化学薬品などによって、内壁面を粗化してもよい。
【００２９】
脱脂工程８は、前記エッチング工程７によって、研磨されたＰＶＣパイプ２屑や、油脂分などを除去する工程である。これにより、次工程の触媒の吸着効率を上げることができる。具体的には、温度５０℃〜６０℃に保持された、アルカリの溶液にＰＶＣパイプ２を約５分間浸漬することによって行う。また、前記アルカリ溶液をポンプによってＰＶＣパイプ２内部に送液することによって行うこともできる。次に、アルカリ溶液を中和するクリーニング工程とコンディショナー工程を行う。その後、湯、水によって、クリーナー・コンディショナーを洗い流す（洗浄）。
【００３０】
触媒付与工程９は、化学銅めっきの触媒として必要なパラジウムをＰＶＣパイプ２に吸着させる工程である。具体的には、パラジウムを含む塩化パラジウムと塩化スズのコロイド溶液に、ＰＶＣパイプ２を浸漬して、コロイドをＰＶＣパイプ２の内壁面に吸着させる。このコロイドは、マイナスに帯電しているため、プラスに帯電しているＰＶＣパイプ２の内壁面と結合する。また、前記コロイド溶液をポンプによってＰＶＣパイプ２内部に送液することによって行うこともできる。その後、余分なコロイド溶液を水で洗い流す（洗浄）。
【００３１】
触媒活性化工程１０は、ＰＶＣパイプ２に吸着したパラジウム・スズコロイドからスズを除去して、金属パラジウムをＰＶＣパイプ２内壁面に析出させる工程である。具体的には、希塩酸または希硫酸の溶液にＰＶＣパイプ２を浸漬、またはポンプなどで前記酸溶液を送液循環させて、コロイドからスズを酸溶液中に溶出させることにより行う。その後、ＰＶＣパイプ２の内部を水洗する（洗浄）。
【００３２】
無電解銅めっき工程１１は、金属パラジウムを触媒として、次亜リン酸ナトリウム、ホルムアルデヒド、グリオキシ酸など公知の還元剤で、めっき溶液中に融けている銅イオンを金属に還元して、ＰＶＣパイプ２の内壁面に析出させる。これによって、０．２マイクロメーター程度の非常に薄い銅のめっき層が下地めっき層３ｃとして形成される。
【００３３】
具体的な無電解銅めっきのめっき液及び、反応条件は、以下の通りである。１）めっき液：ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ（１．０％）、３７％ホルマリン溶液（１．５％）、ＥＤＴＡ・４Ｎａ／４Ｈ２Ｏ（３．０％）、ＮａＯＨ（１．０％）を含む溶液とした。２）反応条件：めっき液の温度を２５℃として、１５分間ＰＶＣパイプ２を浸漬した。その後、その後、ＰＶＣパイプ２を水洗する（洗浄）。また、後述する図６の無電解銅めっき工程１１のようにめっき液を循環する方法で行ってもよい。
【００３４】
以下、電気銅めっき工程６の各工程について説明する。化学銅めっき工程５と同様、各工程の終了時に必要に応じて、水洗、湯洗を行うことは、通常の電気銅めっき法によるところである。
【００３５】
冶具装着工程１２は、前述の化学銅めっき工程５を経て、内壁面に銅の下地めっき層３ｃが形成されたＰＶＣパイプ２を、電気銅めっき液に冶具を用いて吊す（固定する）工程である。ここはで、下地めっき層３ｃに電気が流れるように、冶具は下地めっき層３ｃに接触させることが必要である。これによって、直流電流を通電することによって下地めっき層３ｃが陰極となり、めっき液中に溶解している銅イオンが下地めっき層３ｃの上に析出し、内面３ａの銅めっき層３ｂが形成される。具体的に冶具は、通電性のある素材で、めっき液に溶出しない素材であればよい。
【００３６】
活性化処理工程１３は、ＰＶＣパイプ２の内壁面の汚れ（ゴミ、油脂）を除去すること、また、酸化銅被膜を除去するため、下地めっき層３ｃに酸処理を行う工程である。これによって、銅めっき層３ｂが、下地めっき層３ｃの上に効率的に析出することとなる。具体的には、ＰＶＣパイプ２の内分を５〜１０重量％の硫酸液に浸漬、またはポンプなどで前記酸溶液を送液循環させることによって行う。その後、残りの酸を水で洗い流す（洗浄）。
【００３７】
硫酸銅電気めっき工程１４は、上述の無電解銅めっき工程１１で、形成された銅の下地めっき層３ｃに、さらに銅めっき層３ｂを所定の厚さまで析出（積層）させる工程である。
【００３８】
具体的な電気銅めっきのめっき液及び、反応条件は、以下の通りである。１）めっき液：Ｈ２ＳＯ４（１０〜２０％）、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ（５〜１０％）を含む溶液とした。２）反応条件：めっき液の温度を２３〜３０℃として、約１５分間ＰＶＣパイプ２を浸漬した状態で直流電流（２〜８Ａ／ｄｍ２）を通電した。また、後述する図６の無電解銅めっき工程１１のようにめっき液を循環する方法で行ってもよい。
【００３９】
なお、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１では、内面３ａが銅めっき層３ｂであればよいから、内面３ａの銅めっき層３ｂと、ＰＶＣパイプ２との間に、他の金属めっき層を形成してもよい。特に、無電解銅めっき工程１１による銅の下地めっき層３ｃは非常に薄いことから硫酸銅電気めっき工程１４の前工程に、下地めっき層３ｃの補強としてニッケル、スズなどの金属めっき層を電気めっき法によって積層してもよい。ワット浴を使用するストライクニッケルめっき法などがある。このような多層めっきを配水管の用途などに応じ選択するとよい。
【００４０】
上記硫酸銅電気めっき工程１４によって、銅の下地めっき層３ｃの上に、更に銅めっき層３ｂが積層され、めっき層３の厚は、５〜１０マイクロメーター程度になる。この程度のめっき厚であれば、通常の飲料水用配水管であれば、徐々に水中に銅イオンが溶出したとしても、長い間銅のめっき層３がなくなること、また剥離することもない。
【００４１】
乾燥工程１５は、上述の硫酸銅電気めっき工程１４で、電気めっきが終了した後、水洗（洗浄）して、乾燥させる工程である。室内に放置、減圧乾燥などにより行う。これによって本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１が完成する。
【００４２】
図６は、無電解銅めっき工程１１の一例を表した模式図である。配水管に使用されるＰＶＣパイプ２の長さは様々である。短いＰＶＣパイプ２であれば、めっき液１６ａにＰＶＣパイプ２を浸漬することで容易に無電解銅めっきを施すことができる。しかし、長いＰＶＣパイプ２をめっき液１６ａに浸漬して、無電解銅めっきを施すために、とても大きなめっき槽１６を必要としてしまう。そこで、長尺のＰＶＣパイプ２に無電解銅めっきを施すときは、図６に示した循環式の無電解銅めっき方法を採用することが好ましい。
【００４３】
特に、長尺のＰＶＣパイプ２に無電解銅めっきを施す場合など、ＰＶＣパイプ２に往路管１１ｂ、復路管１１ｃを連結し、めっき液１６ａをポンプ１１ｄを使用して圧送することが望ましい。さらに、エルボー１１ａなどの連結管で複数のＰＶＣパイプ２を連結することで、複数本のＰＶＣパイプ２を同時に、無電解銅めっきを施すこともできる。
【００４４】
このとき、めっき効率を維持するために、めっき槽１６に入れられためっき液１６ａの温度を、ヒーター１８で一定温度に保持すること、また、送気管１７から空気１７ａを挿入し、溶存酸素量を確保することが望ましい。さらに、連続的に無電解銅めっきを施すとめっき液１６ａの組成が変化し、めっき効率が低下してしまう。そのため、めっき槽１６と別のストックタンクで、めっき液１６ａを調整すること、或いは減少するめっき液１６ａの組成成分を適時補充などすることで、無電解銅めっきを効率的に行うことができる。
【００４５】
図７は、硫酸銅電気めっき工程１４の一例を表した断面図である。当然、電気めっきを施すにあたり、陽極と陰極が必要になる。めっき液１９ａを入れためっき槽１９に、冶具２０をＰＶＣパイプ２の内壁面の銅の下地めっき層３ｃに接触させ、冶具２０を吊り下げ具２０ａ等に引っ掛け、直流電源２３の陰極に配線２２を介して接続する。これによって、ＰＶＣパイプ２の内壁面全体が陰極となる。一方、陽極は、カーボン、銅メタル、白金、酸化イリジウムなどの既知の電極素材をＰＶＣパイプ２の内部を貫通させ、直流電源２３の陽極に配線２２を介して接続して陽極（アノード２１）とする。アノード２１はコスト面からカーボンが好ましい。
【００４６】
長尺なＰＶＣパイプ２は、冶具２０、及び吊り下げ具２０ａで吊し上げると、ＰＶＣパイプ２の中心部分がたわみアノード２１とＰＶＣパイプ２の内壁面が接触し、ショートすることがある。それによって、ＰＶＣパイプ２の内壁面に電気めっき処理を上手く施すことができない問題が生じる。特にＰＶＣパイプ２が小径であるときに問題となる。
【００４７】
そこで、長尺なＰＶＣパイプ２を台１９ｂなどを用いて固定し、ＰＶＣパイプ２のたわみを解消する。また、アノード２１も同様に水槽に固定された台などの固定具２１ａを用いて、動かないよう固定して、ＰＶＣパイプ２の内壁面への接触を防止する。或いは、ワイヤー状のアノード２１を使用し、ワイヤー状のアノード２１の両端を外側に引っ張りＰＶＣパイプ２のセンターに固定することによって、ワイヤー状のアノード２１とＰＶＣパイプ２の内壁面との接触を防止することもできる。
【００４８】
このように設置された電気めっき装置に、電源２３から直流電流を通電することで、長尺なＰＶＣパイプ２の下地めっき層３ｃの上にめっき液１９ａの中に溶解している銅イオンが析出して、銅めっき層３ｂが効率的に積層し、通水と接触する内面３ａが銅によってめっきされることとなる。なお、図中の＋はプラス極、−はマイナス極を意味する。
【００４９】
一般に、硫酸銅電気めっきの反応が進行すると、めっき液１９ａの組成が変化しめっき効率が低下する。特に長尺パイプであれば、めっき槽１９のめっき液１９ａを撹拌器などで撹拌したとしても、ＰＶＣパイプ２内部までは充分撹拌混合することはできない。したがって、めっき反応の進行にともなって、ＰＶＣパイプ２内部のめっき液１９ａは、めっき槽１９のめっき液１９ａよりも大きく変化する。その結果、めっき反応速度が低下し、生産効率が悪くなってしまう。
【００５０】
そこで、めっき液１９ａの組成変化による、めっき効率の低下を防止し、効率的なめっき反応を進行させるため、ポンプ１１ｄによってめっき液１９ａをＰＶＣパイプ２の内部に噴き込み、ＰＶＣパイプ２内部のめっき液１９ａをめっき槽１９内のめっき液１９ａと均一にするようにすることが好ましい。めっき槽１９に循環用の管２４などを設置することで容易にポンプ１１ｄによって噴流（矢印）を吹き込むことができる。
【００５１】
また、図６に示した循環式の無電解銅めっき方法を用いることができるが、めっき液１９ａを硫酸銅電気用のめっき液１９ａとし、ＰＶＣパイプ２の内壁面を陰極とし、アノードをＰＶＣパイプ２の内部に貫通させることが必要である。このとき、冶具２０、配線２２とＰＶＣパイプとの連結部分からめっき液１９ａがもれないように注意する。
【００５２】
ここで、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１の効果であるヌル防止効果の確認試験の結果について説明する。同一形状のＰＶＣパイプ２の一方は本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１とし、他方は何ら処理を施さないＰＶＣパイプ２を対象区として用いた。ＰＶＣパイプ２の一方の穴をふさぎ、水道水を溜め、室内に１月間放置した。その結果、何ら処理を施さない対象区のＰＶＣパイプ２の内面３ａには、ヌルが確認された。一方、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１の内面３ａには、全くヌルは発生していなかった。このことから、本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ１を配水管として利用することで、配水管内のヌルの発生を防止することができるといえる。
【００５３】
なお、本めっき方法は、ＰＶＣパイプ２の他にＰＰパイプ、ＡＢＳパイプ等の樹脂パイプに応用することができる。さらに、金属性のパイプについても勿論応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの斜視図である。
【図２】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ図１の破線矢印Ａ位置での断面図である。
【図３】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ図１の破線矢印Ｂ位置での断面図である。
【図４】めっき層の拡大断面図である。
【図５】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの製造工程図である。
【図６】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの無電解銅めっき工程の模式断面図である。
【図７】本発明である内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプの硫酸銅電気めっき工程の模式断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 内壁面に銅めっきしたＰＶＣパイプ
２ ＰＶＣパイプ
２ａ 外側
３ めっき層
３ａ 内面
３ｂ 銅めっき層
３ｃ 下地めっき層
４ 通水路
５ 化学銅めっき工程
６ 電気銅めっき工程
７ エッチング工程
８ 脱脂工程
９ 触媒付与工程
１０ 触媒活性化工程
１１ 無電解銅めっき工程
１１ａ エルボー
１１ｂ 往路管
１１ｃ 復路管
１１ｄ ポンプ
１２ 冶具装着工程
１３ 活性化処理工程
１４ 硫酸銅電気めっき工程
１５ 乾燥工程
１６ めっき槽
１６ａ めっき液
１７ 送気管
１７ａ 空気
１８ ヒーター
１９ めっき槽
１９ａ めっき液
１９ｂ 台
２０ 冶具
２０ａ 吊り下げ具
２１ アノード
２１ａ 固定具
２２ 配線
２３ 電源
２４ 管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプの内壁面に銅めっき層を施したことを特徴とする内壁面に銅めっきしたパイプ。
【請求項２】
パイプがＰＶＣパイプであることを特徴とする請求項１に記載の内壁面に銅めっきしたパイプ。
【請求項１】
パイプの内壁面に銅めっき層を施したことを特徴とする内壁面に銅めっきしたパイプ。
【請求項２】
パイプがＰＶＣパイプであることを特徴とする請求項１に記載の内壁面に銅めっきしたパイプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２６６４４６（Ｐ２００６−２６６４４６Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８８５８２（Ｐ２００５−８８５８２）
【出願日】平成１７年３月２５日（２００５．３．２５）
【出願人】（５９７０５７９４４）株式会社 クロス (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２５日（２００５．３．２５）
【出願人】（５９７０５７９４４）株式会社 クロス (1)
【Ｆターム（参考）】
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