JPH0147556B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、少くとも一種の第２次光沢剤を含む
電解浴中で金属をマトリツクス上に析出させるこ
とによりスクリーン材を製造する方法に関する。 エデワード・デイー・ノリスによる米国特許第
2226384号（発明の名称「有孔シートを電解によ
り製造する方法」、登録日1940年12月24日）には、
第１工程で形成されたスクリーンの骨組上に金属
を電解析出させてスクリーンを製造する方法が記
載されている。スクリーンの骨組上に金属を電解
析出することにより形成されたスクリーンは、必
要に応じ、蜜ろうのようなストリツピング材で予
めスクリーンの骨組をコートしておくことにより
骨組から外すことができる。 上記の公知方法の欠点は、電解析出中にマトリ
ツクス上もしくはスクリーンの骨組上に形成され
るランド（lands）があらゆる方向に成長し、そ
の結果最終的に得られたスクリーン材が実質的に
円状の横断面のランドを有し、メツシユが小さく
なるということである。 公知技術の上記の要素及び条件にかんがみ、本
発明はこの欠点を除去したスクリーンを製造する
方法、即ち、マトリツクス上又はスクリーンの骨
組上に折出される金属をマトリツクス又は骨組に
対し直角な一つ或いは二つの方向にのみ又は実質
上それ等の方向だけに成長させ、マトリツクス又
は骨組の当初の穴とほぼ同じ大きさの穴が最終生
成物のスクリーンに形成される方法を提供するこ
とを目的としている。 本発明の方法では、マトリツクスを含む或いは
含まない金属スクリーンであつて、必要に応じど
のようにメツシユを小さくしても最大限の通孔と
最大限の強度を同時に有し、スクリーン材の通孔
が１つの側面の方向にのみ寸法が大きくなつてい
て、あらゆる方向にマトリツクスを成長させる方
法とは異なり、フイルター材として使用される場
合にほとんど目づまりが起らない金属スクリーン
を製造することが特に可能である。 本発明によるとこの目的は、電解析出中に、電
解の開始から少くとも一定期間、陰極として接続
されたマトリツクス中の穴を通つて浴液を流すこ
とにより達成される。 特に、マトリツクスの穴を通つて浴液を流す
際、特定の流速を採用することにより、電解浴か
らの金属がマトリツクスに対し直角な１つ又は２
つの方向にのみ、或いは実質的にその方向にのみ
析出し、その結果、スクリーンに形成される通孔
が小さくならないという状態を達成できるという
ことが判明した。 浴液は、0.005〜1m／secの流速でマトリツク
スを通つて流動させ、流動の方向は、陽極への方
向であり、且つ陽極及び陰極への垂線に対し平行
な方向とする。 陽極から遠く離れた側のマトリツクス上に金属
の析出が行なわれないような電流密度に陰極を調
節することが、浴液の一定の流速に対して可能で
あることが分つた。 さらにまた、驚くべきことに、電解析出の全期
間にわたつて陰極を通つて浴液を流し続ける必要
がないということが判明した。電解の開始時のご
く短時間、例えば全電解時間の10％以下の時間浴
液を流動させることによりマトリツクスの穴に金
属が析出するのを防ぐことができる。 本発明の方法によると、電解浴が、

【式】基以外の不飽和結合を少なくと１つ 有する２次光沢剤、例えばブチンジオール、エチ
レンシアノヒドリンのような有機化合物を含有し
ている場合に良好な結果が得られる。 このような第２次光沢剤を使用し且つ浴液を流
動させることにより、電解析出中にマトリツクス
の穴が小さくならないようにすることができる。 本発明方法により電解中に形成されるランドの
形状を以下に述べるパラメーターによりほとんど
完全に制御できることも判明した。即ち １ 第２次光沢剤の量と種類、 ２ 陰極の電流密度及び ３ マトリツクスの穴を通過する浴液の速度。 上記の効果がどの様にして達成されるかは、現
在のところ十分に説明することはできないが、浴
液の流動及び使用される第２次光沢剤又はその１
つ以上の分解生成物により、浴液の速度が特定の
値を越える場所で、金属の析出を防ぐことができ
るのみならず、析出を完全に妨げることができる
境界層が生じるものと思われる。 浴液がマトリツクスの穴を通過するのに要する
速度は、一定限度内で第２次光沢剤の濃度に反比
例しているように思われる。 光沢剤を特定の濃度とし且つ浴液を特定の速度
で流動させる場合には、陽極から遠く離れた側の
マトリツクスに金属の析出が起らないような陰極
の電流密度を決定することが可能であることがさ
らに判明した。上記第２次光沢剤の濃度を一定に
し、且つ陰極に接続されたマトリツクスを通つて
陽極の方向へ流れる浴液の流速を速くすると、陽
極の反対側のマトリツクス上に析出させることな
く、陰極の電流密度をも増大させ得る。マトリツ
クスの一方の側面にのみ金属を析出させてスクリ
ーンを形成することが技術的に大変重要なことで
あることは、明らかである。 たとえば全電解時間が45分である電解操作の開
始時に１分間もしくはそれ以下という短時間浴液
を流動させることにより、マトリツクスの穴に対
する金属の析出を完全に防止し得ることが分つ
た。その後の電解で浴液の流動を弱めるか全く止
めることもできる。 得られるスクリーンの目をマトリツクスの穴よ
りも小さくしないで、マトリツクスに種々の所望
形状のランドセクシヨンを形成するために上記効
果を利用することができる。 使用する第２次光沢剤の種類に応じて電流密度
及び光沢剤の濃度というパラメーターを調整する
ことにより、マトリツクスの面に金属が析出する
のを完全に防ぐという望ましい効果は、マトリツ
クスの有効開放表面（effective open surface）
基準で測定して0.005m／secの速度で浴液を流動
させた場合に達成できるようである。これらの計
算からマトリツクスの穴に於けるレイノルズ数は
2100以下の値であるように思われる。 本発明の方法は第２次光沢剤を含有するニツケ
ル電解浴液中で、マトリツクスの穴を通つて浴液
を流速0.005〜1m／secで流動させながら行なわ
れる。 マトリツクスの材料としては例えば銅などを使
用でき、どんな種類の金属でもよいが、ニツケル
のスクリーンを製造する場合にはステンレススチ
ールが優れている。また、電解法で得られたマト
リツクスも使用できる。明らかにニツケルもマト
リツクスの材料として使用できるが、その場合後
の工程でスクリーンをマトリツクスから外せるよ
うに、ストリツピング剤として蜜ろう層をマトリ
ツクスに形成する。 本発明方法を実施するための装置の一例とし
て、少くとも１つの陽極固定機構、陰極固定機
構、陽極接続エレメント及び陰極接続エレメント
を備え、浴液を陰極を通つて流動させる浴液発生
機構を備えた装置を挙げることができる。該装置
には陰極電流密度調節及び制御機構を備えること
が望ましい。 本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面と併
せて行なわれるこれからの説明によつて十分に明
らかになり、容易に理解できるであろう。尚、全
図面において、同じ符号は、同じ部分をあらわし
ている。 先ず本発明の方法を行なうための装置を示す第
３図について説明する。たとえばマトリツクスが
１m²という大きな表面を有する場合であつても、
電解浴中で陰極に接続されたマトリツクス１１の
全ての穴を通過する浴液の流速を実質的に一定に
保つことが可能である。 この目的のために、電解浴は、均等に配分され
た状態で浴液を供給される第１室１を備えてい
る。所望の流れを起こすために、第１室１は、必
要とされる僅かな圧力ヘツド差、たとえば５〜10
mm程度の差が生じるように多数の小さな穴が形成
された１枚もしくはそれ以上の隔壁２により、陰
極−陽極室３から分離されている。 好ましくは、陽極８には、浴液が陽極の全域に
わたつて所定の均一の速度で通過することができ
るように、１又は２以上の通路が形成されてい
る。 浴液の通路を備えた陽極８は、たとえば２枚の
チタニウムのガーゼ又は金網１０を相互に平行に
且つマトリツクスとしての陰極１１の表面と平行
に固定し、所定の陽極物質６の小片を２枚のチタ
ニウムの金網１０，１０の間に挿入することによ
り製造される。 このようにして、浴液は陰極としてのマトリツ
クスを何らの支障なく均一に通過する。 浴液は、ポンプ９により強制的に流動させられ
る。 望ましければ、上記陽極−陰極室と浴液がポン
プで排出される室とを穴のあいた壁７とオーバー
フロー仕切により分離すると有利であり、該仕切
には、たとえば循環する浴液の量を測定するせき
を設けることができる。 陰極１１を固定するために、陰極固定機構４を
設け、該機構を電源の陰極に接続することができ
る。 陽極８を固定するために陽極固定機構５を設
け、該機構を電源に接続することができる。 この場合、陰極固定機構は、陰極接続エレメン
トとして作用し、陽極固定機構は、陽極接続エレ
メントとして作用する。 図示された装置には、さらに陰極電流密度調節
及び制御機構１３を設けてもよい。 円筒状のスクリーンを製造するためには、浴液
は垂直に配置された円筒状マトリツクスを通つて
適当に選択された方向に流されることはいうまで
もない。陽極も適当に選択された円筒形状のもの
が使用される。また、陽極と陰極を適当に配置し
て浴液を陰極の外周から中央に向つて半径方向に
流動させることも可能である。 円筒状のマトリツクスの場合は、水平方向の軸
を中心として回転可能にマトリツクスを配置し、
浴液中で部分的にこれを吊すと有利である。 次に本発明を説明するために実施例を挙げる。 実施例 １ 浴液１につき２−ブチン−１，４−ジオール
80mgを含有する公知のニツケル浴の中に、蜜ろう
を塗つたニツケルスクリーンプレート１１を陰極
として垂直に配置する。該スクリーンプレート
は、幅120μmのスロツト状の穴を有している。 ニツケル陽極８を陰極１１に平行に且つ陰極１
１から60mmの距離に設ける。 ポンプ９により、浴液は1m／secの速度でスク
リーンプレートの穴を通り、陽極の方向に流動さ
せられる。 陰極１１の片側の全表面上で直流の電流密度
は、5A／ｄm²である。 浴液の温度は60℃とする。 60分後、最終製品は、第４図に概略して図示さ
れたランド断面を有する。ニツケル析出物は、ス
クリーン１２としてスクリーンプレート１１から
外すことができる。 上記と同じ条件下で、同じ種類のスクリーンプ
レートを使用し、浴液の流速を0.16m／secに下
げると、60分後の最終製品は、第５図に概略して
図示されたランド断面を有している。 実施例 ２ 実施例１と同様のニツケル浴を使用し、２−ブ
チン−１，４−ジオールの濃度を160mg／に増
大する。電流密度を5A／ｄm²、浴液の流速を
1m／secとして60分間電解の後の生成物は、第６
図に概略的に図示されたランド断面を有してい
る。 次に新しいマトリツクスを配置し、上記と同じ
条件で浴液の流速を0.16m／secにすると、得ら
れた生成物は第７図に概略的に図示されたランド
断面を有する。 新しいスクリーンプレートを挿入し、上記と同
じ条件下で電流密度を10A／ｄm²にし、電解時間
も30分にする。これにより得られた最終生成物
は、第８図に示されたランド断面を有する。 実施例 ３ 浴液１につき不飽和結合を有する有機化合物
としてヒドロキシプロピオニトリルの溶液を0.3
mlの割合でニツケル浴に加える。さらにベンゼン
メタジスルフオン酸のナトリウム塩を浴液１に
つき2g加える。 実施例２に記載されたものと同種のマトリツク
スプレートを使用して浴液の流速0.16m／sec、
陰極電流密度10A／ｄm²、浴液の温度60℃で30分
間電解を行なう。 得られた最終生成物のランドの断面は第９図に
概略的に示されている。 実施例 ４ 幅120μmのスロツト形状の穴を有するステンレ
ススチールのスクリーン金網をニツケル浴の中に
配置し、浴に２−ブチン−１，２−ジオールを80
mg加える。 電流密度5A／ｄm²、浴液の流速0.16m／secで
60分後得られた最終生成品は、第１０図に概略的
に示されたランド断面を有する。 部分Ａはステンレススチールのマトリツクスを
表わし、平行線が引かれた部分Ｂは電解により析
出した部分を示す。 部分ＡとＢとは、コーナー部の一個所にブレー
ドを入れれば、容易に分離でき、部分Ａは同じ工
程で再使用できる。 実施例 ５ 幅120μmの穴を有する円筒状の陰極を使用する
以外は実施例４と同様にして電解を行なう。 マトリツクスとして使用される水平に配置され
た陰極は、回転され、浴中で部分的に吊りさげら
れている。 60分後に得られた最終生成品は、第１０図に示
された生成物と同じ性質を有する。 比較例 １ 実施例１と同様の電解浴及びスクリーンプレー
トを使用し、ポンプ９による浴液の流動を行なう
代りに、浴液が充分に混合されるように浴液の撹
拌を行ない、その他は実施例１と同様の条件下で
スクリーンプレート上にニツケルを析出させた。 その結果、ニツケルは、スクリーンプレートの
ランドの上下両面に析出した他、横方向にも析出
し、（マトリツクスの面に垂直な一方向又は両方
向への成長量）／（マトリツクスの面に平行方向
への成長量）で表わされる増大割合は、2.5であ
つた。尚、実施例１では、第４図から判るように
マトリツクスの面に平行方向への成長はぼぼ０で
あり、増大割合は、求められなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はマトリツクスの概要を示す図面、第２
図は従来技術により金属をあらゆる方向に析出さ
せて普通に成長させた場合に金属の電解析出によ
り得られた最終生成品を示す図面、第３図は本発
明方法を実施するための浴の垂直断面図、第４〜
１０図は本発明方法により得られたスクリーン材
の異なつた断面を示す図面である。 １……第１室、２……穴の形成された隔壁、３
……陰極−陽極室、４……陰極固定機構、５……
陽極固定機構、６……陽極物質、７……穴のあい
た壁、８……陽極、９……ポンプ、１０……チタ
ニウムの金網、１１……マトリツクス、１２……
スクリーン、１３……陰極電流密度調整及び制御
機構、Ａ……ステンレススチールマトリツクス、
Ｂ……析出部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 【式】基以外の不飽和結合を少なくと も１つ有する第２次光沢剤を少なくとも１種含有
   するニツケル電解浴中で、電解の開始から少なく
   とも一定時間、陰極として接続されたマトリツク
   スの穴を通つて、浴液を0.005〜1m／secの速度
   で、陽極の方向であり、かつ陽極及び陰極への垂
   線に対して平行な方向に流動させながら、該マト
   リツクス上に、実質的にマトリツクス面に直角な
   一方向又は二方向にのみニツケルを析出させるこ
   とを特徴とするスクリーン材を電解法で製造する
   方法。 ２ 【式】基以外の不飽和結合を少なくと も１つ有する第２次光沢剤が、ブチンジオール及
   び／又はエチレンシアノヒドリンである特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 ３ ａ 浴液を電解開始から全電解時間の10％以
   下の時間にわたり陰極の穴を通つて流動させ、 ｂ 陰極の電流密度をあらかじめ定められた値に
   調節して維持し、 ｃ 電解浴が【式】基以外の不飽和結合を 少なくと１つ有する第２次光沢剤を含有し、 ｄ 電解による析出物であるスクリーンをマトリ
   ツクスから外すことができるようにマトリツク
   スの表面を処理し、 ｅ 浴液を陰極の穴を通り、陰極の直角方向に流
   動させ、スクリーンが望ましい厚さで得られる
   まで、必要な値に調節された陰極の電流密度を
   使用して、電解を続け、次いで得られたスクリ
   ーンをマトリツクスから取り外す 特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ ａ 全電解時間が45分間の場合に、電解の開
   始時に１分間浴液を流動させ、 ｂ マトリツクスが電解析出によつて作られ、 ｃ マトリツクスが円筒状である 特許請求の範囲第３項に記載の方法。