JPH0284542A - 織物シートのメッキ方法および合成材料積層体の最外層 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は織物のメッキ方法および装置に係り、とりわけ
、織られた織物シートの一方の面をメッキする方法およ
び装置に関する。

（従来の技術） 航空宇宙産業における継続的な関心事は、自然放電を安
全に消滅させるような航空機を設計することである。航
空機が均一な導電特性を有する材料、例えば金属から主
として構成されていた従来においては、放電の安全な消
滅という問題は特別むずかしくなかった。しかしながら
金属構造材とともに、例えばグラファイトファイバ／エ
ポキシ樹脂のような合成飼料を使用することが増加する
と、航空機における放電を安全に消滅させるということ
は、増々むずかしい問題となってきた。

近代の合成材の航空機は、典型的にはグラファイトファ
イバ材料またはテープからなる織られたシートを用いて
おり、このシートは例えばエポキシのような樹脂材によ
って含浸されている。その後、このシートは互いに結合
され、かなりの構造的強度を有する軽量積層体を形成し
ている。

またこの積層体の最上面層は多量の金属を有しているこ
とが知られている。これは放電が積層体の深層を通過す
ることを防止するとともに、航空機外板の表面全体にわ
たる放電を消滅させるためである。

また、米国特許第０００．９２６号「合成構造体の連結
部における金属伝導およびシステム」というものが知ら
れている。ここでは、単位１ｊ積当たりの付着金属量が
航空機の異なる領域の最上面層に都合良く付着されてお
り、これによって落雷保護を効果的に行なうとともに航
空機の重量減を図っている。例えば落雷の領域１に対す
る航空機構造の最外層に付着された金属が２００ｇ／ｄ
の場合、航空機外板の剥離が十分防止できる。さらに落
雷の領域２にり・１する航空機の最外層に付着された金
属が１００［／口ずの場合、航空機のその部分を十分保
護することができる。

合成材の航空機の最外層の織物に金属を導入する第１の
従来方法においては、金属系が所定間隔でグラファイト
繊維中に織込まれている。この従来技術は大部分の場合
、落雷保護については十分安全であることが判明してい
るけれども、航空機の領域１および２に対して異なる金
属系の番手を有する２つの異なる型の織物が必要である
ことは明らかである。

航空機外板の最外層に金属を導入する第２の従来方法に
おいては、最外層の各々の繊維が連続シートに織込まれ
る前に金属コーティングされる。

この技術は次の点で問題がある。すなわち各繊維回りの
同軸金属外体が繊維それ自体と略異なる弾性率を有する
ことである。このため航空機が曲げモーメントを受ける
と、金属外体は繊維から剪断し離れてしまう。さらに不
必要な過剰な重量がＡ物にかかってしまう。

第３の従来方法においては、タイトンに特許された米国
特許第２．０４２，０３０号に説明されているように、
織物シートの一方の面が比較的薄い金属層によってコー
ティングされている。この方法は、航空機の胴体および
翼が織物で被覆されるような時代において、航空機のた
めの強い防水型コーティングを軽量化することが主目的
で採用されたものではない。この方法において、織物の
一方の而に付着される金属イオンを有する電解溶液中で
カソードが回転する。回転カソードはマイナスに充電さ
れ、このようにしてカソードの表面に金属イオン（例え
ば銅）の薄いコーティングが引付けられる。その後織物
シートが回転カソードに対して押圧され、金属層が織物
シートの外側に移される。これはローラによって壁面に
付着されるペンキと同様である。このような技術によっ
て、各繊維間にすき間を有する織物の面全体が金属によ
ってコーティングされる。

このように金属メッキされた織物は、落雷に対して必要
とされる以上の厚さの金属層を有することになる。上述
したように、領域２の落雷領域において、約１００ｇ／
ｉの金属量が必要である。

この量は、２５Ｍ以下の厚さの連続銅シートに対応する
。タイトンの特許に開示されたメッキ技術は、そのよう
な均一の厚さのコーティングを提供することはできない
。さらに、織物部におけるすき間が充填されると、下方
の合成材料の柔軟特性を妨害し都合が悪い。

それゆえ、織られた織物シートの一方の面に非常に薄い
層を付着することができるとともに、織物内のすき間に
充填させないようにするメッキ技術が必要となっている
。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、織物シートの各々の繊維の一側を導電材料で
メッキする方法を提供することを目的とする。

本発明は上述のことを達成するため、金属付着の厚さを
都合良く制御できる装置を提供することを目的とする。

本発明は織物シートの一側に取外自在の裏張を粘着する
ことによって上述の目的を達成する。その後、織物シー
トは、織物シートに付着される金属イオンを有する電解
溶液によって他側もぬらされる。取外自在の裏張によっ
て織物部のすき間に滞留した泡により、溶液が織物部内
に浸ることか防止され、ぬれ表面が織物部の各繊維の下
端に限定される。その後の工程において、電極がシート
を横切る電界を与え、これによって金属イオンが繊維の
下端面に付着する。その後裏張シートが取外される。こ
の結果、織物部内の各繊維の一側のみに薄い金属コーテ
ィングされた織物シートが得られる。すき間は充填され
ない。このようにして、シートは軽量で未メッキシート
と略同様の柔軟特性を維持する。

好適実施例において、電極の一方は導体ローラとなって
おり、この導体ローラは電解溶液槽中に浸される下部と
、繊維の下端面と接触する上部とを有している。導体ブ
ラシからなる第２の電極は、織物シートと接触するよう
配設されている。電位が各電極間に加えられ、これによ
って金属イオンが繊維面に付着する。付着される金属の
量は溶液のイオン濃度、各電極間の電圧、および各電極
間の電流によって制御される。

織物シートと裏張シートは、各電極に導かれる前に電解
溶液中で浸されることが好ましい。織物シートおよび裏
張シートは、空気が織物内のすき間に滞留するよう配置
される。また、織物シートおよび裏張シートは、溶液中
の織物部開放ローラの下方で引張られることが好ましい
。このローラは織物部を開き、繊維の下端面を十分ぬら
すようになっている。第１電極を構成する導体ローラも
、また織物によって被覆され、槽の電解溶液を吸収して
ローラから織物シートへの良好な導電路を確保するよう
になっている。

（実施例） 本発明の方法に用いるメッキ装置は第１図の符号１０に
示されている。この装置は電解溶液１４の槽１２を有し
ている。この溶液は銅イオン１６、硫酸イオン１７およ
び色々の緩衝剤を有している。

所望により異なる金属イオンを何する他の電解液を用い
てもよい。第１図乃至第３図に示すように、槽１２は織
られたグラファイト織物シート２０の一方の面に付着さ
れる鋼イオン１６源となっている。

織物シート２０は、第２図および第３図に示すように織
り交ぜられた多数の独立繊維２２からなっている。本発
明の方法は、各繊維２２の下面（第４図）のみを薄い銅
コーテイング３２でメッキすることが好ましい。このコ
ーティング３２は２５Ｍまたはそれ以下の厚さとなって
いる。その後、織物のコーティング側は、合成積層体の
上部層の外側に配置され、これによって航空機外板の外
側に沿って放電を分散させることができる。

本発明のメッキ技術は、タイトンに与えられた米国特許
第２，０４２，０３０号に開示されたメッキ技術のよう
に各々の繊維２２の間のすき間３４を充填するものでな
いことが好ましい。このようなすき間の充填によって、
メッキされていないシートと基本的に異なる織物シート
が生じてしまう。また、このような充填によって、不必
要な重量増が生じてしまう。

上述したような薄いコーティング３２の付着を促進する
ため、粘希性裏張シート４０がメッキされない織物シー
トの上面４４に一時的に粘着される。裏張シートは通常
の紙からなり、織物シートに薄いゴムのり４５の層によ
って粘着されている。

織物シート２０の下面４６は溶液１４上に配置され、織
物シートおよび裏張シートを溶液中に導入した場合、空
気の泡が織られた繊維のすき間３４内に保持されるよう
になっている。このようにして、各々の繊維２２の下端
周面３０のみが、銅イオン１６を有する溶液１４によっ
てぬらされる。

織物シート２０および裏張シート４０はアイドラローラ
５０を通−ノて槽１２内に導かれる。このアイドラロー
ラ５０はアノードローラ５２（以下詳述する）とともに
、織物シート２０が展張ローラ５４の周辺を案内される
際、織物シート２０に張力を与えるものである。展張ロ
ーラは電解溶液１４中に略浸されており、織物シート２
０の縁部を開き各々の繊維２２の下端周面３０を完全に
溶液中でぬらすよう機能する。駆動ローラ５６はシート
を左側に引張り、第１図に示すようにシートに上述した
張力を与えている。

矢印５８のように槽１２から出た場合、裏張シート４０
および織物シート２０の繊維２２の下端面は完全に溶液
でぬらされている。図示のように織物シートおよび裏張
シートはその後アノードローラ５２および導電カソード
ブラシ６２を通って案内される。アノードローラ５２は
、溶液１４との接触部を有し、また織物シート２０の下
面４６との接触部を有している。アノードローラ５２は
メッキ工程中消耗しない導電材料（例えばグラファイト
）から形成されていることが好ましい。アノードローラ
５２は、例えばダクロン（商品名）フェルトのような織
物６０からなる周辺シートを有し、各々の繊維２２の下
端周面３０を完全にぬらすようになっている。カソード
ブラシ６２が、ぬらされた織物シート４０と接触するよ
う配設されている。

アノードローラ５２とカソードブラシ６２の間に、バッ
テリー６３または他の電圧源によって電圧が加えられ、
アノードローラ５２にプラス充電されカソードブラシに
マイナス充電される。このようにして、各々の繊維２２
の下端面にある銅イオン１６がそこに付着する。その後
第１図および第３図に示すように、裏張シート４０が取
外される。その後このようにメッキされた織物シートは
、上述のように、合成積層体最外層に用いられる。

当業者に良く知られているように、織物シート２０に付
亡される金属の量は、電解溶液１４の濃度、バッテリー
６３により加えられた電圧、およびアノードローラ５２
の有効表面積の関数となる。

好適実施例において、バッテリー６３によって加えられ
た電圧は８〜１２ボルトの間を変化し、これにより電解
溶液の濃度によって電流が２０〜７０アンペアとなる。

電解溶液として硫酸銅ペンタ水和物を用いた適当な電解
溶液は、セレクトロン会社（パンガード・パンフィック
）、ウォータベリ、コネクティカットからのものを利用
できる。

これらの溶液として１アンペア時間の定格となっている
。第１図に示すように、アノードローラ５２およびカソ
ードブラシ６２は約２４インチの長さを有しており、こ
れによって台効アノード接触面積は１１１２インチ×２
４インチとなっている。

電解溶液の定格を電圧で割り、アノードからカソードま
での電流で掛け、電流を加えた時間で掛けたものが、骨
管された銅の総計となる。

本発明の他の実施例および変形例が考えられる。

例えば、織物シート２０および裏張シート４０を展張ロ
ーラ５４周囲において溶液中に完全に浸すことが好まし
いけれども、各シートを槽内に十分浸さなくても、また
展張ローラ５４によって織物シートの織物部か十分開か
なくても、少し結果は落ちるが同様の効果か得られるこ
とがわかっている。それゆえ、本発明は上述した詳細な
説明によって限定されるものではなく特許請求の範囲に
よって定められる。

５２・・・アノ−ドロ ラ、５４・・・展張ローラ、 ６２・・・カソードブラシ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、織物シートの上面に裏張シートを取外自在に取付け
   る工程と、 織物シートの第２面に付着される所望の金属イオンを有
   する電解溶液に、織物シートの第２面をぬらす工程と、 織物シートに対して第１の電極を配置する工程と、 繊維の下端面に対して第２の電極を配置する工程と、 各電極間に電位を与え織物シートに沿って電界を生じさ
   せ、金属イオンを繊維の下端周面に結合させる工程と、 裏張シートを取外す工程と、 からなる導電材料による各々の繊維の一側への織物シー
   トのメッキ方法。 ２、裏張シートは紙とゴムのりとからなり、ゴムのりは
   裏張シートを一時的に織物シートの上側に粘着するよう
   用いられていることを特徴とする請求項１記載の織物シ
   ートのメッキ方法。 ３、第１の電極は電解溶液外部に配設された細長状の導
   電ブラシであることを特徴とする請求項１または２のい
   ずれか１つに記載の織物シートのメッキ方法。 ４、第２の電極は電解溶液中に浸る部分と織物シートの
   繊維の下端面と接触する部分とを有する導電ローラであ
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記
   載の織物シートのメッキ方法。 ５、導電ローラは織物外層を有し、これにより電解溶液
   を吸収するとともに織物シートへの良好な導電路を形成
   することを特徴とする請求項４記載の織物シートのメッ
   キ方法。 ６、導電ローラはグラファイトから形成されていること
   を特徴とする請求項５記載の織物シートのメッキ方法。 ７、織物シートの繊維はグラファイトであることを特徴
   とする請求項６記載の織物シートのメッキ方法。 ８、溶液中にぬらされる工程の間、織物シートの織物部
   は、繊維の下端周面を溶液中に十分露出するよう開かれ
   ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記
   載の織物シートのメッキ方法。 ９、織物部は、電解溶液中に浸されたローラ下方におい
   て、織物シートおよび裏張シートが案内されることによ
   って開かれ、この場合裏張シートはローラの周囲に配置
   されることを特徴とする請求項８記載の織物シートのメ
   ッキ方法。 １０、前記裏張シートは柔軟性があり、また前記織物シ
   ートは内部にすき間を形成するよう織られ、各々独立し
   た繊維を有し、前記織物をぬらす工程において織物シー
   トおよび裏張シートは前記電解溶液中に浸され、 織物シートおよび裏張シートは、すき間の中に空気泡が
   生ずるよう配置されるとともに導入され、これによって
   裏張シートと各繊維の下端周面のみがぬらされるように
   なっており、 前記各電極を配置する工程の後、前記各シートは２つの
   電極間を引張られ、 前記裏張シートを取外す工程において、織物シートの第
   ２面のみがメッキされ、織物繊維間のすき間は充填され
   ないことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに
   記載の織物シートのメッキ方法。 １１、織られた織物のすき間に空気泡を形成し、織物の
   すき間領域が電解溶液によってぬらされることを防止す
   る工程と、 織られた織物シートの一側のみを織物シートに付着され
   る金属イオンを有する電解溶液でぬらす工程と、 織られた織物シートのぬれ側に電流をかけて織物シート
   の一側のみを各繊維の下端周面に金属イオンを結合させ
   、これによって織られた織物シートの一側のみをメッキ
   し、織物のすき間を充填しないことを特徴とする多数の
   織られた繊維を有する織物シートの一側への織物シート
   のメッキ方法。 １２、織物シートはグラファイト繊維より織られている
   ことを特徴とする請求項１１記載の織物シートのメッキ
   方法。 １３、すき間を有するとともに一側のみに導電体の薄い
   コーティングを有する多数の織られた繊維を備え、すき
   間には導電材料がメッキされていない合成材料積層体の
   最外層。