JPH08225989A

JPH08225989A - 金属多孔体の製造方法とその装置

Info

Publication number: JPH08225989A
Application number: JP7034112A
Authority: JP
Inventors: Masanori Tabei; 正紀田部井; Nobuo Matsuoka; 宣夫松岡; Kohei Chigira; 恒平千木良
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】基材の三次元網目組織に金属イオンを均等に
短時間で電着させる。【構成】予備電着装置１と本電着装置２との組合せで
ある。予備電着装置１は２以上の給電ロール４と電極板
５とをメッキ浴槽３内に設けたものである。導電性が付
与された基材Ｍをメッキ浴槽３内に直列に配列された給
電ロール４に支えて水平方向の搬送ラインＬに沿って直
線方向に移動させる間に電極板５から供給される金属イ
オンを少なくとも表面に均一に析出させる。予備電着処
理後、基材Ｍを本電着装置２に搬入する。本電着装置２
は、搬送機構１２と電極１３と加振装置１４との組合せ
である。搬送機構１２に基材を支え、電極１３の近傍を
繰返し通過させ、且つ加振装置１４で搬送機構１２を加
振し、メッキ液に水流を生じさせ、メッキ液を基材組織
に強制的に圧入して基材の内外組織に電着を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ニッケルカドミウム電
池，リチウム電池，ニッケル水素電池，燃料電池などの
各種電池の電極や、フィルタなどの用途に用いる金属多
孔体の製造方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記目的に用いられる金属多孔体には、
基材としてスライスされたウレタンフォームシート，不
織布などが用いられる。ウレタンフォームシートは、三
次元網状組織の骨格を有しており、金属多孔体は、ウレ
タンフォームシートの網状組織に予め導電化処理を施
し、その骨格表面に所定厚みの金属メッキを施すことに
よって得られる。不織布を基材に用いたときもその要領
は同じである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、金属メッキ
処理は、基材の網状組織を骨格とし、組織中に隙間を残
してその表面全面にわたり金属を電着する処理であり、
単に平面上にメッキを施す場合とは異なり、内部へメッ
キ液を浸透させて三次元の網目組織に金属メッキを行う
ものであるため、高度の技術が必要とされる。

【０００４】この問題を解決する方法の一つとして、特
開平１−２９０７９２号公報には、メッキ槽内を横断的
に搬送する基材に対し、メッキ液を基材平面に対してほ
ぼ直角方向からぶつけるように流速をもたせて強制的に
流し、基材の両側表面部及び内層部の孔表面全体に均一
な厚さのメッキを施す方法が提案されている。この方法
は、既に金属メッキが施された既メッキ多孔体を支持体
に用い、この支持体上に未メッキの基材を支持し、２枚
重ねの状態で連続移動させつつ基材面にメッキ液をぶつ
けるというものであり、電着金属の粒度が非常に細かく
なるため、粒界強度が強く、密着性に優れ、内層部の孔
内面に均一な厚さで金属イオンを電着できるという効果
が強調されているが、その効果は、専ら基材の支持強度
によって左右されるのではないかと思われる。支持強度
が不足するときには、基材が波を打ったり、湾曲したり
してメッキ厚に不均一が生じるであろうし、当然、柔軟
で、破れ易い基材のみを搬送して金属メッキを行うこと
はできない。

【０００５】一方、基材の電着処理に関する今一つの問
題点は、電着処理の前処理として行う基材の導電化処理
の問題である。本来の電着処理に先立って充分に導電化
処理が行われていれば、高電流密度で電着処理が可能と
なる。導電化処理は、誘電体である基材に導電剤を塗布
又は含浸させ、あるいは無電解メッキを施して基材表面
に金属を析出させる処理である。この導電化処理によっ
て基材の抵抗値が減少し、基材への金属メッキが可能と
なる。

【０００６】導電化処理が施された基材に金属メッキを
施すと基材の三次元網状組織の網を骨格としてその周囲
にメッキ金属が付着して金属多孔体となる。後処理とし
て基材を焼却すると、メッキ金属のみの三次元網状組織
の金属多孔体が得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、基材の金属メ
ッキ処理に際し、前述の導電化処理を行ったのみでは、
基材の表層部と、内層部とでは電流密度のばらつきが起
り、これが三次元網状組織への均一な電着の妨げとなる
ことを指摘し、導電化処理後、二次の導電化処理とし
て、第１槽内で金属メッキ処理を施して基材の骨格表面
に０．１〜数μｍの厚みにメッキ金属を電着させ、次い
で第２槽内で予定厚みまで基材の両表面から本来の金属
メッキ処理を行う方法が提案されている（特公昭５７−
３９３１７号公報参照）。

【０００８】この方法は、要するに、メッキ条件を改善
し、一般のメッキとほぼ同程度の電流密度の使用を可能
とし、メッキ液に浸潤した基材の総ての部分が同時に電
着を開始するようにし、あわせて、メッキ金属の電着速
度を向上させ、均一性のある金属多孔体を得ようとする
ものである。

【０００９】ところが、この方法に関し、前述の先行例
（特開平１−２９０７９２号）では次のような問題点が
指摘されている。すなわち、上記方法では、第１槽で二
次導電化処理を低電流密度（数Ａ／ｄｍ²）で行った
後、第２槽で高電流密度（１０Ａ／ｄｍ²）にて金属メ
ッキ処理を行うと、低電流密度でメッキした金属粒度に
差異が生じ、粒界に歪みを発生するため、粒界強度が弱
くなり、多孔体の強度も弱く、形状が不安定となって、
第２槽における両面のメッキ厚の不均一や局部的な不均
一を助長する結果となり、ひいては、シート状の金属多
孔体をコイル状に巻き取ることは不可能である、という
のである。

【００１０】たしかに、得られた金属多孔体には局部的
にメッキ厚の不均一が生ずるのは事実のようである。発
明者らの実験によっても得られた金属多孔体には、基材
を横切ってクラックが生ずることを確認している。しか
し、電流密度の大小によるメッキ金属粒度の差異が原因
して粒界強度が低下するという事実は認められなかっ
た。

【００１１】メッキ厚に不均一が生ずる原因は、必ずし
も明らかではないが、特開平１−２９０７９２号が指摘
するようなメッキ条件の問題ではなく、原因は、メッキ
処理の方法にあるようである。つまり、特公昭５７−３
９３１７号公報に記載された金属多孔体の連続製造方法
において、導電化処理は、図７に示すように、第１槽中
で給電ロール２０の円周面に接して転回する基材Ｍの曲
面に対して行われ、メッキ金属が基材Ｍの網状組織に付
着すると、組織が固定され、強度が増大する。しかし、
メッキ金属の付着量は給電ロール４０に接する基材Ｍの
内面側と、電極板４１に面する外面側とでは異なり、外
面側のメッキ金属の付着量が多いため、外面側が硬くな
り、基材Ｍは給電ロール４０の形状に沿って曲面に賦型
され、次いで給電ロール４０から離れて平坦面に戻され
ると、メッキ金属の付着量が少ない内側の面が強制的に
引き伸されることになって、図８に示すように基材Ｍの
内側の面には基材を横切って細かい間隔で筋状のクラッ
ク４２が平行に生ずる。

【００１２】このようなクラック４２が生じたままの基
材Ｍが次に第２槽中に送り込まれ、高電流密度をもって
その両面から電着が行われると、クラック４２の部分が
断線状態となり、電極として使用するときに導電不良と
なるのではないかと思われる。

【００１３】本発明の目的は、基材にクラックを生じさ
せずに短時間で柔軟な基材の網状組織に均一に金属メッ
キを行う方法とその装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による金属多孔体の製造方法においては、電
着処理と加振処理とを有し、導電性が付与された基材を
メッキ液中に浸漬し、連続送りを与えつつ、基材の三次
元網状組織の骨格表面に金属メッキを施す金属多孔体の
製造方法であって、電着処理は、予備電着処理と、本電
着処理とからなり、予備電着処理は、導電性が付与され
た基材をメッキ液中に浸漬して直線方向を移動させる間
に金属メッキを行い、基材の少なくとも表面に金属イオ
ンを析出させる処理であり、本電着処理は、予備電着処
理後の基材をメッシュベルトの対間で保型し、陽極の近
傍を通過させてメッキ液上に搬出する間に基材に金属メ
ッキを施す処理であり、メッシュベルトは、網孔を有
し、網孔は、陽極から供給される金属イオンを通過させ
るものであり、加振処理は、基材を保型するメッシュベ
ルトの対をメッキ液中で加振し、メッキ液に水流を生じ
させ、基材の三次元網状組織内にメッキ液を強制的に浸
透させる処理である。

【００１５】また、加振処理は、メッシュベルトの対を
網孔の開口方向に揺り動かしてメッキ液を強制的にメッ
シュベルト内に圧入する処理である。

【００１６】また、本発明による金属多孔体の製造装置
においては、予備電着装置と、本電着装置とを有する金
属多孔体の製造装置であって、予備電着装置は、２以上
の給電ロールと、電極板とをメッキ浴槽内に有し、各給
電ロールは、陰極に給電してメッキ浴槽内に直列に配列
され、導電性が付与された基材を直線方向の搬送ライン
に沿って連続送りを与えつつ基材に負電荷を印加してメ
ッキ液中を搬送するものであり、電極板は、陽極に給電
され、基材に供給すべき金属イオンの供給源として基材
の搬送ラインと平行に配置されたものであり、本電着装
置は、搬送機構と加振装置と電極とを有し、搬送機構
は、組をなす無端コンベアであり、メッキ浴槽内に設置
され、組をなす無端コンベアは、予備電着装置より搬出
された基材を支え、メッキ液中に基材を搬入し、メッキ
液中を経由してメッキ液上に搬出するものであり、メッ
シュベルトを有し、メッシュベルトは、１組の無端コン
ベア間で対をなし、基材を間にはさみ、その少なくとも
一面を支えてメッキ液中を搬送する無端コンベアのベル
トであり、メッキ液を通過させる網孔を全面に渡って有
し、電極は、組をなす各無端コンベアの対のメッシュベ
ルトの一面に向き合わせに設置され、金属イオンの供給
源として陽極に給電されたものであり、加振装置は、搬
送機構を加振するものである。

【００１７】また、陽極に給電された本電着装置の電極
は、各組の無端コンベアのメッシュベルトで囲まれた空
間内に設置されたものである。

【００１８】また、搬送機構の組をなす各無端コンベア
は、その一方の反転位置でメッキ浴槽に揺動可能に枢支
され、加振装置は、各組の無端コンベアのプーリ軸を中
心に往復角運動させるものである。

【００１９】また、搬送機構の組をなす各無端コンベア
は、フレームに支えてメッキ浴槽内に吊り下げられたも
のであり、加振装置は、各組の無端コンベアを支えるフ
レームをメッキ浴槽内で往復運動させるものであること
を特徴とする請求項３に記載の金属多孔体の製造装置。

【００２０】また、メッシュベルトの網孔の開口面積
は、各無端コンベアについて異なり、相対的に前段のメ
ッシュベルトの網孔の開口面積が後段のものより小さい
ものである。

【００２１】また、加振装置は、各組の無端コンベアを
つなぐ枠体を有し、予備電着装置は、枠体と一体的に組
付けられたものである。

【００２２】

【作用】導電化処理された基材は、予備電着処理，本電
着処理を経て基材の三次元網状組織に予定厚みにメッキ
金属が電着される。予備電着処理においては、基材はメ
ッキ液中に浸漬され、メッキ浴槽内に直列に配列された
対の給電ロール間を跨って直線移動送りが与えられる間
に電極から金属イオンが供給され、基材の平坦な表面に
メッキ金属が均等に付着する。予備電着処理後の基材は
一旦メッキ浴槽上に引き上げられ、次いで本電着処理の
メッキ液中に浸漬されるが、これに先立ち、ガイドロー
ル上を転回する間に負電荷が印加されて陰極となり、搬
送機構の前段の無端コンベアの組の対間に挾まれて上方
からメッキ液中に連続的に導入され、次いで反転して後
段の無端コンベアの組間を通して上方へ取り出される。
その間、搬送機構は、加振装置によって加振され、メッ
キ液に水流が生じ、電極から供給された金属イオンは、
無端コンベアのメッシュベルト内に強制的に圧入されて
基材に電着される。

【００２３】無端コンベアの組とは、基材を槽内へ浸漬
させる一対のコンベアと、槽上へ引き上げる一対のコン
ベアとの対の組合せを意味する。１組のコンベアは、中
央の無端コンベアを共用している。加振装置は、無端コ
ンベアの組をメッキ液中で陽極に向けて往復動させる装
置である。無端コンベアの組をメッキ液中で往復動させ
ると、その運動方向からメッキ液が無端コンベアのメッ
シュベルトを通して内部に強制的に流入し、メッシュベ
ルトの対間にはさまれた基材内部にメッキ液が浸透す
る。

【００２４】無端コンベアの組の加振は、無端コンベア
のプーリ軸を中心に往復角運動させるのが簡単である
が、基材の搬送に無理な力が加えられて不都合があると
きには各無端コンベアの組を平行に往復運動させてもよ
い。前段無端コンベアと、これに隣接する次段の無端コ
ンベアのメッシュベルトとが対をなすものである。

【００２５】搬送機構に多段の無端ベルトを設けて電着
処理を繰返し行う場合に、前，後段の無端コンベアにつ
いては、そのメッシュベルトの開口面積を異ならせ、前
段の開口面積を小さく、後段になるほどメッシュベルト
の開口面積を増大させることによって、前段では基材内
へのメッキ液の浸透度合が大きく、専ら内部組織への電
着が進行し、後段になるほど表面への電着が行われるこ
とにより、全体として内外に均一な金属メッキが施され
る。特に、搬送機構に無端ベルトを使用することによ
り、基材自体の支持強度の弱いものでも、基材が破れた
り、伸びたりして厚みが不均一になることがなく、内外
に均一な金属メッキが施される。

【００２６】

【実施例】以下に本発明の実施例を図によって説明す
る。図１において、本発明装置は、予備電着装置１と、
本電着装置２との組合せからなっているものである。予
備電着装置１は、図２に示すようにメッキ浴槽３内に水
平方向に形成する基材Ｍの搬送ラインＬに沿って直列に
配列された給電ロール４と電極板５とを有するものであ
る。メッキ浴槽３は、図１のように本電着装置２に設け
た枠体１９上に設置されている。各給電ロール４，４は
一方向に回転駆動され、その下周面には、基材Ｍを与え
て送り方向に誘導するガイドローラ６を配置している。
電極板５は、基材に電着すべき金属、例えばニッケル板
であり、両給電ロール４，４間に跨って、搬送ラインＬ
の下方に配置されたものである。メッキ浴槽３には、本
電着装置２のメッキ浴槽１１内のメッキ液を給液する給
液管７と、メッキ浴槽３内のメッキ液を排液する排液管
８を有し、給液管７には、ポンプ９が取付けられてい
る。本電着装置２は、メッキ浴槽１１内に搬送機構１２
と電極１３とを設置し、槽外に設置した加振装置１４を
搬送機構１２に直結したものである。

【００２７】メッキ浴槽１１は、上面が開放された横長
の槽であり、搬送機構１２を収容しうる深さを有してい
る。搬送機構１２は、縦長の無端コンベア１５Ｘ（Ｘ＝
１，２，…ｎ）を互いに密接して並列に組合せたもので
あり、実施例では、３基の無端コンベア１５１，１５
２，１５３を一組とし、第１と第２の無端コンベア１５
１，１５２を槽内への基材の搬入用、第２と第３の無端
コンベア１５２，１５３を槽からの基材の搬出に用いて
いる。図１では第１組の無端コンベア１５１，１５２，
１５３の組と最終組の一部のコンベア１５（ｎ−１），
１５ｎのみを示しているが、その間には、第２組，第３
組のコンベアの組が設けられている。互いに隣接する無
端コンベア１５（Ｘ−１），１５Ｘは、互いに逆方向の
連続移動送りが与えられ、第１組のコンベアについて言
えば、第１の無端コンベア１５１と第２の無端コンベア
１５２間では、この間に搬入される基材に下向きの送り
を与え、第２の無端コンベア１５２と第３の無端コンベ
ア１５３間では、第２の無端コンベア１５２を経た基材
に上向きの送りを与えるように送り方向が設定されてい
る。

【００２８】各無端コンベアは、上プーリ１６と下プー
リ１７間にメッシュベルト１８を無端状に掛け渡したも
のである。本実施例においては、いずれも下プーリ１７
のプーリ軸は、メッキ浴槽１１の底部近傍に配置して定
位置に枢支され、上プーリ１６のプーリ軸は、メッキ浴
槽１１上に配設した枠体１９に支持されている。

【００２９】メッシュベルト１８は、網孔を有するベル
トであるが、網孔の開口面積は、各段の無端コンベア毎
に異ならせてあり、図３に示すように、前段のメッシュ
ベルト１８については、その網孔Ｈｘ（ｘ＝１，２，…
ｎ）の開口面積が小さく、後段のものほど網孔Ｈｘの開
口面積を相対的に拡大してある。網孔とは、必ずしも縦
糸と横糸間に形成される網目を意味する場合に限らず、
メッシュベルトの面全面に均等に小孔を開口したもので
あっても構わない。メッシュベルトの網孔の開口面積が
小さいという意味は、逆に基材表面を覆う面積が大きい
ということであり、網孔の開口面積が大きいという意味
は、基材表面を覆う面積を減少させることでもある。具
体的には１００メッシュから５ｍｍ□の範囲で各段の無
端コンベアのメッシュベルトの開口面積を変化させる。

【００３０】電極１３は、基材に電着すべき金属、例え
ばニッケル板やニッケル塊である。電極１３は、搬送機
構１２を構成する全ての無端コンベア１５１，１５２，
…１５ｎについて、上，下プーリ１６，１７に掛け渡し
た無端のメッシュベルト１８で囲まれた空間内に配置
し、これを陽極に給電する。

【００３１】加振装置１４は、実施例では、往復スライ
ダクランク機構を用いている。モータ２０に駆動される
連接棒２１を前記枠体１９に連結し、枠体１９を滑り子
として往復動させ、各組の無端コンベアを、下プーリ１
７のプーリ軸を中心に緩やかに往復角運動させる。

【００３２】図１中２２は、予備電着装置１から送出さ
れた基材の搬入，搬出用のガイドローラである。ガイド
ローラ２２は、各段の組の最先の無端コンベア１５（２
Ｘ−１）及び最終段の最後の無端コンベア１５ｎに対応
して枠体１９上に設立したステー２３に取付け、これを
陰極側に接続する。このガイドローラ２２は、少なくと
もメッキ液の液面上に露出させる。

【００３３】次に、本発明装置を用いて金属多孔体を製
造する方法について説明する。金属多孔体は、基材に導
電化処理を行い、導電化処理済の基材を金属メッキ処理
し、乾燥後、基材を焼去することによって得られる。

【００３４】基材は、無膜のポリウレタンフォームシー
トである。好ましくは、２枚のポリウレタンフォームシ
ートをフレームラミネート法により積層一体化してシー
ト内部に生じた空洞による金属多孔構造の空洞化を阻止
する。基材Ｍはこれに限らず、三次元網目組織を有する
繊維不織布，紙不織布のほか、独立孔を有するラス状あ
るいはパンチ状及びその他の金属網、同様にラス状ある
いはパンチ状及びその他の樹脂網などが使用できる。ま
た、搬送及び電着処理のために、基材に特別な強度保持
対策を施す必要はない。

【００３５】導電化処理は、基材の三次元網目組織を含
めて組織の全表面に導電材料を塗布あるいは含浸、その
他の方法により塗着する処理である。導電材料には、グ
ラファイト，カーボンブラックなどのカーボンあるい
は、ポリアセチレン，ポリアニリン，ポリビロール，ポ
リチオフェン，ポリパラフェニレンなどの電導性樹脂，
金属粉又はこれらの混合物を使用する。導電化処理は、
導電材料と基材に塗布，含浸させて塗着するほか、無電
解メッキのように化学的に金属を基材表面に還元析出さ
せることによって塗着してもよい。もっとも、基材にカ
ーボン繊維や金属繊維の不織布などを用いたときには、
導電化処理は不要である。導電化処理後の基材はロール
状に巻き取って金属メッキ処理に備える。

【００３６】電着処理は、導電化処理された基材Ｍをメ
ッキ浴槽内に充填したメッキ液中に浸漬して基材に金属
メッキを行う処理である。メッキ金属としては、例え
ば、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｄ，Ｚｎ，Ｓｉなどを使用で
きる。

【００３７】図１において、導電化処理した基材Ｍは、
搬入装置２４に設置し、その一端をメッキ液が充填され
た予備電着装置１のメッキ槽３内に浸漬し、各給電ロー
ル４，４間を跨って水平姿勢で直線状に張り渡し、予備
電着装置１より引き出された基材Ｍを本電着装置２に導
入するに際しては、まずその一端を第１組の第１及び第
２無端コンベア１５１，１５２の対間に下向きに挿入
し、さらに第２無端コンベア１５２の下周面を経て第２
組の第２及び第３無端コンベア１５２，１５３間に上向
きに挿入し、以下同様に後の組の無端コンベア間に挿し
込んで最終組の無端コンベア１５ｎとその直前の無端コ
ンベア１５（ｎ−１）間より上向きに引出し、ガイドロ
ーラ２２より搬出装置２５に引き出す。

【００３８】予備電着処理においては、各給電ロール
４，４を回転駆動し、電極板５を陽極、各給電ロール
４，４を陰極に給電して電着処理を開始する。基材Ｍ
は、給電ロール４，４を通じて負電荷に印加され、陰極
となり、両給電ロール４，４間を直線状に移動する間に
電極板５から溶出した金属イオン１０が図２のように基
材組織の表面に均等に電着される。予備電着処理で基材
Ｍに付着する金属イオンの電着量は０．１〜数μｍ程度
の極く僅かである。両給電ロール４，４間を経由して基
材Ｍはメッキ浴槽３上に引き上げられ、次いで本電着装
置２に導入される。本電着処理においては、基材Ｍを上
方からメッキ液中に導入するに際し、ガイドローラ２２
の周上を経由させることにより基材Ｍは各段毎にガイド
ローラ２２に接触して陰極となる。

【００３９】各組の無端コンベアは、予備電着装置１の
各給電ロール４と同期して定められた方向に駆動され、
基材Ｍに連続送りを与えてメッキ液中に浸漬させる。メ
ッキ液中では、陽極である電極１３から液中に溶解した
金属イオンが、メッシュベルト１８の網孔を通し、その
近傍を通過する基材Ｍに接触して電着するが、基材Ｍに
連続送りを与えつつ加振装置１４を駆動して枠体１９を
往復動させると、図４のように各段の無端コンベア１５
１，１５２，１５３，…，１５ｎは、下プーリ１７のプ
ーリ軸を中心に往復角運動し、メッキ液中に水流を生じ
させ、左右のいずれの側に傾けられたときにも、メッシ
ュベルト１８の網孔を通してメッキ液を強制的に導入す
る作用が生じ、メッキ液は、基材Ｍ内に深く浸透して金
属イオンが組織内部の骨格表面にも電着する。以上実施
例では、下プーリのプーリ軸を枢軸として各段の無端コ
ンベアを揺動させる例を示した。

【００４０】本実施例によれば、下プーリ軸からの距離
によって各段の無端コンベア１５１，１５２，…，１５
ｎの各部の角運動のストロークが異なり、無端コンベア
の振れの大小によりメッキ液中に生ずる水流の大きさが
微妙に変化し、メッキ液の水流の大きさの違いによっ
て、基材内へのメッキ液の浸透の度合が変化する。

【００４１】しかし、対となる前後段の無端コンベアの
メッシュベルト相互の移動速度のずれによって基材に加
えられる力が過大となる。これらが問題となるときに
は、上，下プーリを同時に往復動させて各段の無端コン
ベアを平行に往復運動させることもできる。図５は、無
端コンベアを平行に往復動させる例である。図５におい
て、本実施例では、枠体１９にフレーム２７を一体に付
設し、フレーム２７の下枠２８に各段の無端コンベアの
下プーリ１７のプーリ軸を枢支し、各段の無端コンベア
の上プーリ１６のプーリ軸を枠体１９に枢支し、枠体１
９と、フレーム２７の下枠２８間で各段の無端コンベア
１５１，１５２，…，１５ｎを平行に設置している。枠
体１９の下面にはローラ２９，２９，…を設け、メッキ
浴槽１１の開口に沿って敷設したガイドレール３０上に
ローラ２９，２９，…を搭載している。

【００４２】加振装置１４は、前実施例と同様にモータ
２０に駆動される連接棒２１を枠体１９に連結してい
る。本実施例においても、モータ２０の駆動により連接
棒２１がクランク運動をして枠体１９は往復動するが、
フレーム２７が枠体１９と一体に移動して各段の無端コ
ンベア１５１，１５２，…，１５ｎは平行に往復動す
る。

【００４３】本実施例によれば、組をなす無端コンベア
のメッシュベルトの対間の送り速度にずれが生ぜず、基
材を円滑に搬送でき、往復動のストロークは、無端コン
ベアの全送り工程において同じになる。

【００４４】本実施例において、各段の無端コンベア
は、枠体１９に吊り下げてメッキ浴槽１１内に設置され
るため、保守，管理の際に、無端コンベアをメッキ浴槽
１１内から容易に撤去することができる。

【００４５】以上各実施例においては、無端コンベアの
メッシュベルト１８の網孔は、前段のものが小面積であ
るため、メッキ液は、強い圧力を受けて基材内部深くに
浸透し、前段では、主として内部への電着が進行し、メ
ッシュベルトの網孔の開口面積が大きくなるにつれ、基
材Ｍの外面がメッキ液にさらされることになって基材Ｍ
の両外表面に対する電着が行われるようになり、連続送
りにより繰返しメッキ液中への搬入，搬出を繰返す間に
基材Ｍの三次元網目組織の全面は、均等に所要厚さに金
属メッキされる。

【００４６】なお、基材Ｍへの電着を精度よく行うに
は、前後段の無端コンベアの間隔をやや離し、メッシュ
ベルトの対間で基材が加圧されないような間隔に設定す
ることが望ましい。

【００４７】基材の搬送時にメッシュベルトの対間で加
圧された状態で電着処理を実施すると、基材表面にはメ
ッシュベルトを象って網状に電着が施されることがあ
る。もっとも、メッシュベルトの対間が、基材の厚みに
比して広すぎると、基材の搬送に支障を来し、ガイドロ
ールと基材との接触不良，基材の破断等の事故の原因に
なるが、実際には、メッシュベルトの対間の間隔が可成
り広くても相互間の摩擦抵抗と加振運動とにより、基材
が一方のメッシュベルトに貼り付いて問題なく搬送する
ことができ、基材表面にメッシュベルトの網孔形状を転
写させないためには可能な限り、メッシュベルトの対間
の間隔を広くしておくことが好ましい。

【００４８】最後組の無端コンベア１５（ｎ−１），１
５ｎ間よりメッキ浴槽１１上に搬出された基材Ｍは、ロ
ール状に巻き取って次に基材を焼去処理する。

【００４９】焼却処理は、空気中で加熱し、基材Ｍであ
るウレタンフォームシート成分を焼去する処理である。
加熱により、基材のウレタンフォームは消失し、三次元
網目構造の金属のみの多孔体となる。

【００５０】もっとも、基材の焼去は、電池の電極とし
て使用するときに必要とされる処理であり、金属多孔体
をフィルター等に使用するときにはあえて基材を焼去す
る必要はない。以上、実施例では予備電着装置を本電着
装置の加振装置を構成する枠体上に設置したが、その設
置位置は、枠体上に限られるものではない。また、予備
電着装置において、電極板は、基板の搬送ラインの一方
のみに設けた例を示したが、搬送ラインを挾んでその上
下に設置することもできる。

【００５１】以下に本発明の実施例を示す。

【００５２】（実施例）基材として厚み１．２ｍｍ，幅
１．１ｍのポリウレタンフォームシートを図６に示すよ
うに１０メッシュのベルト３２，３２の対間に挾み、連
続送りを与えつつ下記（１）に示すセンシタイジング液
を噴付けて導電化の前処理（ａ）を行った。

【００５３】（１）センシタイジング液（導電化前処理
液）濃塩酸に少量の水を添加した濃塩酸に、ＳｎＣｌ₂・２
Ｈ₂Ｏの粉末を加え、これを完全に溶解させた後、必要
量の純水を加える。同時に、少量の界面活性剤を添加し
てもよい。＜配合例＞ＳｎＣｌ₂・２Ｈ₂Ｏ７ｇＨＣｌ（濃塩酸）５ｃｃ純水２５ｌ処理後、基材を純水で洗浄処理（ｂ）を行い、次いで下
記（２）の銀鏡反応液を用いて導電化処理（ｃ）を行っ
た。

【００５４】（２）導電化処理液（銀鏡反応液）＜配合例＞Ａ液純水１００ｃｃＡｇＮＯ₃ １２ｇ濃アンモニア水１５ｃｃＢ液純水１０００ｃｃ硫酸ヒドラジン４５ｇＮａＯＨ２２ｇＡ液は、２ｌの純水で希釈し、Ｂ液は、２０ｌの純水で
希釈し、１：１の割合で吐出する双頭ガン３３を用い、
Ａ液，Ｂ液を基材Ｍにスプレーした。導電化処理後、純
水で洗浄処理（ｄ）し、基材をロール状に巻取った。

【００５５】導電処理後の基材を図１に示す金属多孔体
製造装置に導入して金属メッキを行う。メッキ浴槽内に
充填するメッキ液の組成を（３）に示す。また、メッキ
条件を（４）に示す。予備電着装置には、直径３００ｍ
ｍの対の給電ロールを１０ｃｍの間隔で用い、本電着装
置の搬送機構には１０本の無端コンベアを用い、第１及
び第２の無端コンベアには１００メッシュのベルト、第
３，第４の無端コンベアには、５０メッシュのベルト、
以下第１０の無端コンベアまでは５メッシュのベルトを
用いた。また、各無端コンベアは、下プーリを中心とし
て約８度の中心角の範囲でしかも２０回／分のサイクル
で揺動させた。

【００５６】（３）メッキ液組成＜配合例＞スルファミン酸ニッケル３７０ｇ／ｌホウ酸３５ｇ／ｌ臭化カリウム０．１５〜０．２８ｇ／ｌラウリル硫酸ソーダ０．４ｇ／ｌ

【００５７】（４）メッキ条件液温４５℃ ｐＨ４．２基材送り速度５．０ｍ／Ｈ（基材の幅１．１ｍ）予備電着装置では、電流密度１０Ａ／ｍ²を維持し、１
０ｃｍの間電極板と向き合せに移動させ、本電着装置で
は、各段毎にメッキ液中に浸漬して、基材の長さ１０ｍ
×１．１ｍ，電流密度４００Ａ／ｍ²（表，裏あわせ
て）金属メッキ処理後、得られた多孔体シートを洗浄
し、十分に乾燥した後、オーブン中で８００℃に加熱
し、基材を焼去した。

【００５８】オーブンから取り出した多孔体シートを１
１００℃のアンモニア分解ガスにて１時間熱処理し、次
いでアンモニア分解ガス中で除冷して金属多孔体を得
た。得られた金属多孔体は、ニッケル目付量が平均４０
０ｇ／ｍ²であり、クラックはなく、組織は、基材の網
目構造を象って均一な組織を形成していた。

【００５９】比較のため、予備電着装置を用いないで同
じ基材を同一条件で電着処理をしたところ、得られた金
属多孔体はニッケル目付量が１００ｇ／ｍ²以下であっ
て、不均一な電着しか行えなかった。また、予備電着装
置を用いないで、基材送り速度以外を同一条件で本電着
処理のみを行ったところ、ニッケル目付量が平均４００
ｇ／ｍ²の金属多孔体を得るための基材の送り速度は
１．０ｍ／Ｈであった。

【００６０】

【発明の効果】以上のように本発明によるときには、電
着処理を予備電着処理と本電着処理とに分割し、予備電
着処理においては、基材に直線送りを与えつつ少なくと
もその表面に金属イオンを析出させ、予備電着処理の期
間中、基材に水平姿勢を保たせて変形を生じさせないた
め、予備電着処理後、基材面に金属イオン析出量の不同
によるクラックが生じない。次いで、予備電着処理後、
引き続いて行う本電着処理においては、予備電着処理基
材面に付着した金属イオンが引き金となって急速に電着
が進み、殊に各段の無端コンベア内に電極を設置し、無
端コンベアにメッシュベルトを用いてベルトの網孔を通
してメッキ液を基材表面に導入するとともに無端コンベ
アを加振するため、メッキ液に水流が生じ、網孔を通し
て基材内に有効に浸透し、金属イオンが基材の一面と他
面とに逐次電着し、本電着処理における高電圧，高電流
の条件の下で急速に電着が進み、基材の内部組織に深く
メッキ液が侵入して内外組織の骨格表面に短時間で高目
付量の金属を電着できる。しかも基材を多段の無端コン
ベアの対間に挾み、メッキ槽１内を折返し経由させるも
のであるため、基材がポリウレタンフォームシートのよ
うな薄くて破損しやすく、また、波を打ったり、湾曲し
やすい材質であっても、伸び縮みなく一定形態に保型さ
せてメッキ浴槽内を移行させることができる。

【００６１】さらに、各段の無端コンベアについて、メ
ッシュベルトの開口面積を初段側から順次拡大すること
によって、基材を連続移動させつつ、各段の無端コンベ
ア間を経由させる間に基材内外の網目繊維に均等に金属
を電着させることができる。

【００６２】また、予備電着装置を本電着装置の加振機
構を構成する枠体上に設置することによって、基材を予
備電着装置から本電着装置へ移行させるときに基材に無
理な力が加えられることがない。

【００６３】さらに、加振装置によって各組の無端コン
ベアの列を加振する場合に、一方のプーリ軸を中心に往
復角運動させれば、機構上簡単であり、各段の無端コン
ベアの長さ方向に生ずるメッキ液の水流に微妙な変化を
生じさせて基材内へのメッキ液の浸透程度を変化させる
ことができるが、各段の無端コンベアを支えフレームを
平行に往復動させる構造によれば、互いに隣接する各段
の無端コンベア間に相対変位が生ぜず、したがって搬送
途中の基材に加わる摩擦抵抗は小さい。しかも、無端コ
ンベアを支えるフレームを平行に往復動させる構造によ
れば無端コンベアの支持がメッキ浴槽とは無関係になる
ため、無端コンベアをフレーム毎メッキ浴槽から取り外
すことが可能となり、無端コンベアの保守管理が容易と
なる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す金属多孔体製造装置の
断面図である。

【図２】予備電着処理によって基材に析出したメッキ金
属の付着要領を示す図である。

【図３】メッシュベルトの網孔の開口面積の変化を示す
図である。

【図４】金属メッキ処理の第１の実施例を示す図であ
る。

【図５】金属メッキ処理の第２の実施例を示す図であ
る。

【図６】導電化処理工程を示す図である。

【図７】従来技術の問題点を示す図である。

【図８】クラックが発生した基材を示す図である。

【符号の説明】

１予備電着装置２本電着装置３メッキ浴槽４給電ロール５電極板７給液管８排液管９ポンプ１０金属イオン１１メッキ浴槽１２搬送機構１３電極１４加振装置１５１，１５２，…，１５ｎ無端コンベア１６上プーリ１７下プーリ１８メッシュベルト１９枠体２０モータ２１連接棒２２ガイドローラ２３ステー２４搬入装置２５搬出装置２６ベルト２７フレーム２８下枠２９ローラ３０ガイドレール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電着処理と加振処理とを有し、導電性が
付与された基材をメッキ液中に浸漬し、連続送りを与え
つつ、基材の三次元網状組織の骨格表面に金属メッキを
施す金属多孔体の製造方法であって、電着処理は、予備電着処理と、本電着処理とからなり、予備電着処理は、導電性が付与された基材をメッキ液中
に浸漬して直線方向を移動させる間に金属メッキを行
い、基材の少なくとも表面に金属イオンを析出させる処
理であり、本電着処理は、予備電着処理後の基材をメッシュベルト
の対間で保型し、陽極の近傍を通過させてメッキ液上に
搬出する間に基材に金属メッキを施す処理であり、メッシュベルトは、網孔を有し、網孔は、陽極から供給
される金属イオンを通過させるものであり、加振処理は、基材を保型するメッシュベルトの対をメッ
キ液中で加振し、メッキ液に水流を生じさせ、基材の三
次元網状組織内にメッキ液を強制的に浸透させる処理で
あることを特徴とする金属多孔体の製造方法。
【請求項２】加振処理は、メッシュベルトの対を網孔
の開口方向に揺り動かしてメッキ液を強制的にメッシュ
ベルト内に圧入する処理であることを特徴とする請求項
１に記載の金属多孔体の製造方法。
【請求項３】予備電着装置と、本電着装置とを有する
金属多孔体の製造装置であって、予備電着装置は、２以上の給電ロールと、電極板とをメ
ッキ浴槽内に有し、各給電ロールは、陰極に給電してメッキ浴槽内に直列に
配列され、導電性が付与された基材を直線方向の搬送ラ
インに沿って連続送りを与えつつ基材に負電荷を印加し
てメッキ液中を搬送するものであり、電極板は、陽極に給電され、基材に供給すべき金属イオ
ンの供給源として基材の搬送ラインと平行に配置された
ものであり、本電着装置は、搬送機構と加振装置と電極とを有し、搬送機構は、組をなす無端コンベアであり、メッキ浴槽
内に設置され、組をなす無端コンベアは、予備電着装置より搬出された
基材を支え、メッキ液中に基材を搬入し、メッキ液中を
経由してメッキ液上に搬出するものであり、メッシュベ
ルトを有し、メッシュベルトは、１組の無端コンベア間で対をなし、
基材を間にはさみ、その少なくとも一面を支えてメッキ
液中を搬送する無端コンベアのベルトであり、メッキ液
を通過させる網孔を全面に渡って有し、電極は、組をなす各無端コンベアの対のメッシュベルト
の一面に向き合わせに設置され、金属イオンの供給源と
して陽極に給電されたものであり、加振装置は、搬送機構を加振するものであることを特徴
とする金属多孔体の製造装置。
【請求項４】陽極に給電された本電着装置の電極は、
各組の無端コンベアのメッシュベルトに囲まれた空間内
に設置されたものであることを特徴とする請求項３に記
載の金属多孔体の製造装置。
【請求項５】搬送機構の組をなす各無端コンベアは、
その一方の反転位置でメッキ浴槽に揺動可能に枢支さ
れ、加振装置は、各組の無端コンベアのプーリ軸を中心に往
復角運動させるものであることを特徴とする請求項３に
記載の金属多孔体の製造装置。
【請求項６】搬送機構の組をなす各無端コンベアは、
フレームに支えてメッキ浴槽内に吊り下げられたもので
あり、加振装置は、各組の無端コンベアを支えるフレームをメ
ッキ浴槽内で往復運動させるものであることを特徴とす
る請求項３に記載の金属多孔体の製造装置。
【請求項７】メッシュベルトの網孔の開口面積は、各
無端コンベアについて異なり、相対的に前段のメッシュ
ベルトの網孔の開口面積が後段のものより小さいことを
特徴とする請求項３に記載の金属多孔体の製造装置。
【請求項８】加振装置は、各組の無端コンベアをつな
ぐ枠体を有し、予備電着装置は、枠体と一体的に組付けられたものであ
ることを特徴とする請求項５又は６に記載の金属多孔体
の製造装置。