JPS6036479B2 - 炭素繊維束または布の金属メツキ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭素形成物、特に炭素繊維東または布に無電解
または電気メッキにより金属メッキを施す方法に関する
。

これまで、多数の炭素単繊維を集東した形態の繊維東や
織布状の繊維布に金属メッキを施す場合、メッキ液が各
単繊雑相互間の紬隙にまで浸透できず、繊維束の中心部
付近や繊維布における交差接合部位の炭素単繊維がほと
んどメッキされず、また、各炭素単繊維への金属メッキ
の濡れ性が悪く、密着性が不足して金属メッキが容易に
剥離していた。

また、炭素繊維東または布への金属メッキを均一化する
ために、メッキ中における蝿拝を強めたり、濡れ性の改
善のために、溶剤および界面活性剤水溶液中に浸糟する
方法が行われたのではあるが、いづれも不完全な金属メ
ッキでしかなかった。

従って、本発明の目的は上述の如き炭素繊維東または布
に均一な厚さを有しかつ密着性の良好な金属メッキを設
ける方法を提供することにある。

本発明による方法は、炭素形成物、特に予め適当な収束
剤を塗布した単繊維からなる炭素繊維東または布に金属
メッキを施す際に、前もって、炭素繊維または布を空気
中または酸化雰囲気中で焼成処理を行い、それにより、
金属メッキ中における炭素繊維東または布を構成する炭
素単繊総間をほぐれ易くして金属メッキの厚さの均一化
および縮れ性の改善による密着性の向上を実現したメッ
キ方法である。更に詳述すれば、本発明によれば空気中
または酸化雰囲気中、すなわち酸素存在下での焼成処理
により、炭素単繊雛の集東度または接合度を高めるため
に塗布されている収束剤または接合剤が分解され、次い
で、炭素繊維自体を酸化することにより、単繊雑表面の
粗化および活性化を生起して、金属メッキの均一化およ
び密着性の飛躍的改善を達成する。

それ故、焼成処理条件は非常に重要であり、特に過度の
焼成は炭素繊維自体の特性に影響を及ぼし、繊維東また
は布の機械的強度を大中に低下させることとなり、後続
するメッキおよび後処理の作業性が極めて悪化されるこ
ととなる。

この焼成処理条件については焼成処理温度と時間との関
係により決定されるが、種々の条件から、２００℃が下
限温度であり、２００ｑＣ未満では金属メッキの十分な
均一性および密着性が得られず、焼成時間についても約
２０分から２００分までの範囲となる。

この焼成処理の実際的方法としては、焼成炉の中に所定
時間放置する方法や管状炉内を所定速度で通過させる方
法などがあるが、いづれの方法においても、所定の焼成
処理条件を満足し得る方法であれば全て適用できる。

次に、以下の実施例によって本発明による方法について
の効果を説明する。

実施例 １ ３００本の平均直径１０ｒｍの炭素単繊維からなる繊維
東を、日立化成製ＨＳＩＯＩＢ型 原液６％、塩酸３２
％、水６２％の液組成を有する触媒水溶液に室温にて３
分浸潰した後、十分に水洗した。

次に第１表に示す焼成処理条件下で処理を行った後、硫
酸銅・５水塩１腿／そ、エチレンジアミン四酢酸ナトリ
ウム３雌ノそ、ホルマリ（３０％）１０私／そ、水酸化
ナトリウム５雌／その液組成で液温５０℃の無電解鋼メ
ッキ液中に３０分間浸潰してメッキ層を形成し、水洗お
よび乾燥を十分に行った。このようにして準備された炭
素繊維東につき炭素繊維に対するメッキの厚さの均一性
を断面顕微鏡により、そして、密着性および機械的強度
を折り曲げ試験法により判定した。判定結果もあわせて
第１表に示している。第１表○…・・・良好 △・・・
…やや劣る ×…・・・劣るこの結果、メッキ厚の均一
性、密着性、および機械的強度の三者をすべて満足する
処理条件はｉから条件ｔまでの範囲であり、特に条件ｏ
、ｑおよびｒにおいて良い結果が得られる。

このうち、特に、処理温度３５０ｑｏ、処理時間６０〜
９０分間の処理条件ｑ，ｒで焼成処理を行た繊維東につ
いての断面を第１図に示す。図示の如く、中心部におけ
る炭素繊維１の回りに約３ムｍの銅〆ッキ層２が均一に
形成され、密着性も良好でありかつ何らの処理も施され
ていない同様な炭素繊維東に対する機械的強度の低下は
実質的になかった。実施例 ２ ３０００本の平均直径ｌｏＡｍの炭素単繊細からなる炭
素繊維東を空気中に処理温度３５０℃、処理時間６０分
間で焼成処理し、シアン化第１銅５鴇／そ、シアン化ナ
トリウム６７ｇ／夕、水酸化ナトリウム１雌／その浴組
成を有する電気鋼〆ッキ浴にて、格温５０℃、陰極電流
密度４Ａ／ｄあのメッキ条件下で、鯛拝を十分に行いな
がら３分間鋼メッキを行った後、水洗および乾燥を十分
に行って試料を作成し、実施例１におけると同様にして
、メッキの厚さの境一性および密着性と機械的強度を判
定したところ、３者共良好な特性を示した。

以上述べた如く、本発明によれば、前処理として所定の
温度および時間で焼成処理した後にメッキすることによ
り、各炭素単繊縦上に均一な厚さを有しかつ密着性の良
好なメッキ層を設けることができ、更に、焼成処理を施
されていない炭素繊維の機械的強度と同等な強度を保持
できる。

なおこれまで、炭素単繊維を集東した炭素繊維東を試料
に用いたが、これは、炭素繊維布にメッキする場合に比
して、東となっている中心部付近にまで外周綾部と同等
な良好なメッキを設けることが困難であるために選定さ
れたもので、炭素繊維布も同様な方法により良好なメッ
キを施され得ることは明らかである。また、上述の説明
から明らかな如く、本発明による方法は、メッキされる
部材の材質が炭素であれば単繊総、粒子あるいはチップ
等のような他の形成物にも同機に適用できる。

更に、メッキ種として、上述の実験では銅が用いられた
が、無電解〆ツキにおいては、ニッケルーリン、コバル
トーニッケルーリン等、一方、電気メッキでは、銀、ニ
ッケル、金、錫等の金属によるメッキが適用できること
は容易に理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法でメッキされた炭素繊維東の
中心部付近の断面を顕微鏡観察により示す図である。 １・・・・・・炭素繊維、２・・・・・・鋼メッキ層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 適当な収束剤を塗布した炭素単繊維からなる繊維束
   または布を酸化雰囲気中で焼成処理した後に金属メツキ
   を施すことを特徴とする炭素繊維束または布の金属メツ
   キ方法。 ２ 前記焼成処理は２００℃以上の温度で行うことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の炭素繊維束または
   布の金属メツキ方法。 ３ 前記焼成処理は２０分乃至２００分行うことを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の炭素繊維束または布
   の金属メツキ方法。 ４ 前記金属メツキは電気的メツキ法によることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第３項の１に記載する
   炭素繊維束または布の金属メツキ方法。 ５ 前記金属メツキは無電解メツキ法により行うことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の炭素
   繊維束または布の金属メツキ方法。