JP3245837B2 - 多孔性金属箔の製造方法 - Google Patents
多孔性金属箔の製造方法Info
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- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電池の極板、種々の化
学反応用触媒、気体や液体用フィルターなどに使用する
空孔率（１−Ｐａ（見掛け密度／Ｐｔ（真密度）で定義
される）の高い多孔性金属箔を容易に製造することがで
きる多孔性金属箔の製造方法に関する。
学反応用触媒、気体や液体用フィルターなどに使用する
空孔率（１−Ｐａ（見掛け密度／Ｐｔ（真密度）で定義
される）の高い多孔性金属箔を容易に製造することがで
きる多孔性金属箔の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】多孔性金属箔は、電池の極板、種々の化
学反応における触媒、気体や液体のフィルターなどに使
用されているが、その製造方法としては、(1) 金属を電
析させようとする電極表面に所望形状の絶縁性樹脂膜を
形成しておいて電析処理することによって、絶縁性樹脂
膜の形成された部分に電着を行なわせず孔として残し、
他の部分に金属を電着させて多孔性金属箔とする方法。
(2) 金属繊維あるいは金属粉を焼結して多孔性とする方
法。(3) 発泡樹脂に電導性をもたせ、電気めっきする方
法。(4) 金属箔を製造した後、打ち抜き処理して孔をあ
け多孔性とする方法などが一般的に知られている。
学反応における触媒、気体や液体のフィルターなどに使
用されているが、その製造方法としては、(1) 金属を電
析させようとする電極表面に所望形状の絶縁性樹脂膜を
形成しておいて電析処理することによって、絶縁性樹脂
膜の形成された部分に電着を行なわせず孔として残し、
他の部分に金属を電着させて多孔性金属箔とする方法。
(2) 金属繊維あるいは金属粉を焼結して多孔性とする方
法。(3) 発泡樹脂に電導性をもたせ、電気めっきする方
法。(4) 金属箔を製造した後、打ち抜き処理して孔をあ
け多孔性とする方法などが一般的に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、(1) の
電極表面に絶縁性樹脂膜を形成し電解析出する方法で
は、フォトレジストなどを使用し、精度のよい金属箔が
製造できる方法ではあるが、絶縁性樹脂膜を形成する工
程が複雑であり、大がかりな設備が必要であり、コスト
高となるという問題がある。(2) の金属繊維や粉を焼結
する方法は、薄い金属箔の製造には不向きであり、又、
孔径の制御も困難であるといった問題がある。(3) の発
泡樹脂に電気めっきする方法は、空孔率の高いものの製
造が可能ではあるが、発泡樹脂の導電性処理や電気めっ
きした後に、樹脂を除去するための焼結・還元工程が必
要であり、工程が複雑であり、又、厚さ１００μｍ程度
の箔の製造にはむかないといった問題がある。さらに、
(4) の箔を打ち抜きして製造する方法は、空孔率の高い
金属箔の製造は困難であるといった問題がある。このよ
うに、従来知られている方法は、いずれも前記のような
問題を有するものである。
電極表面に絶縁性樹脂膜を形成し電解析出する方法で
は、フォトレジストなどを使用し、精度のよい金属箔が
製造できる方法ではあるが、絶縁性樹脂膜を形成する工
程が複雑であり、大がかりな設備が必要であり、コスト
高となるという問題がある。(2) の金属繊維や粉を焼結
する方法は、薄い金属箔の製造には不向きであり、又、
孔径の制御も困難であるといった問題がある。(3) の発
泡樹脂に電気めっきする方法は、空孔率の高いものの製
造が可能ではあるが、発泡樹脂の導電性処理や電気めっ
きした後に、樹脂を除去するための焼結・還元工程が必
要であり、工程が複雑であり、又、厚さ１００μｍ程度
の箔の製造にはむかないといった問題がある。さらに、
(4) の箔を打ち抜きして製造する方法は、空孔率の高い
金属箔の製造は困難であるといった問題がある。このよ
うに、従来知られている方法は、いずれも前記のような
問題を有するものである。
【０００４】本発明は、簡単な方法で容易に空孔率が高
い多孔性金属箔の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
い多孔性金属箔の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記問題
を解決し、前記目的を達成するために鋭意研究の結果、
電極表面に油などによる汚れが存在すると、電極表面上
で発生した水素が気泡となって電極表面上に残り、電解
液との接触が不十分となり、この部分には金属の電着が
おきないという知見に基づいて、電極表面を積極的に疎
水性とすることによって目的を達し得ることを見出して
本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、電極
板面に疎水処理を施し、該電極板上に水溶液より電解に
て金属を析出させる多孔性金属箔の製造方法である。
を解決し、前記目的を達成するために鋭意研究の結果、
電極表面に油などによる汚れが存在すると、電極表面上
で発生した水素が気泡となって電極表面上に残り、電解
液との接触が不十分となり、この部分には金属の電着が
おきないという知見に基づいて、電極表面を積極的に疎
水性とすることによって目的を達し得ることを見出して
本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、電極
板面に疎水処理を施し、該電極板上に水溶液より電解に
て金属を析出させる多孔性金属箔の製造方法である。
【０００６】本発明において使用する電極板は、表面に
凹凸がある方が好ましく、ＪＩＳＢ ０６１６に基づい
て測定した１０点平均粗さＲｚが３〜５０μｍの範囲で
あることが好ましい。これは、後述するように発生する
水素気泡を保持する上から好ましいからである。
凹凸がある方が好ましく、ＪＩＳＢ ０６１６に基づい
て測定した１０点平均粗さＲｚが３〜５０μｍの範囲で
あることが好ましい。これは、後述するように発生する
水素気泡を保持する上から好ましいからである。
【０００７】本発明において電極板面を均一に疎水性に
変える処理法としては、疎水性基を有するカルボン剤
を吸着させる。高級アルコール塩と金属とを用いてカ
ップリングする。フッ化エチレンでコーティングす
る。などが挙げられ、いずれの方法も適用可能であっ
て、一般的な方法であるから、電極板の材質、作業方法
や電解方法などによって、どの方法を採るかを決定すれ
ばよい。しかして、施行に当っては、採用した方法の通
常行なわれている条件にしたがって行なえばよい。
変える処理法としては、疎水性基を有するカルボン剤
を吸着させる。高級アルコール塩と金属とを用いてカ
ップリングする。フッ化エチレンでコーティングす
る。などが挙げられ、いずれの方法も適用可能であっ
て、一般的な方法であるから、電極板の材質、作業方法
や電解方法などによって、どの方法を採るかを決定すれ
ばよい。しかして、施行に当っては、採用した方法の通
常行なわれている条件にしたがって行なえばよい。
【０００８】電解は、一般的な条件で行なえばよく、た
とえば、ニッケルでは、ワット浴を基本とした電解液を
用いて、４０〜６０℃、０．１〜１０Ａ／ｄｍ２の条件
で電解すればよい。ただし、高ｐＨの電解液では、金属
の析出に伴なう水素の発生量が少なく、逆にｐＨの低い
電解液では、水素の発生量が多く、空隙を作るに必要な
水素量以上の水素が保持されるために、その一部は、電
極から離脱し、空隙が形成されない部分となる。ニッケ
ルやコバルトの場合では、電解液のｐＨは、３〜５であ
ることが空孔率の高い金属箔を製造する上から適してい
る。
とえば、ニッケルでは、ワット浴を基本とした電解液を
用いて、４０〜６０℃、０．１〜１０Ａ／ｄｍ２の条件
で電解すればよい。ただし、高ｐＨの電解液では、金属
の析出に伴なう水素の発生量が少なく、逆にｐＨの低い
電解液では、水素の発生量が多く、空隙を作るに必要な
水素量以上の水素が保持されるために、その一部は、電
極から離脱し、空隙が形成されない部分となる。ニッケ
ルやコバルトの場合では、電解液のｐＨは、３〜５であ
ることが空孔率の高い金属箔を製造する上から適してい
る。
【０００９】本発明によって製造し得る多孔性金属箔
は、ニッケル、コバルト、亜鉛などを主とし、酸性水溶
液中から電解採取できる金属であれば同様に多孔性金属
箔を得ることができるものである。
は、ニッケル、コバルト、亜鉛などを主とし、酸性水溶
液中から電解採取できる金属であれば同様に多孔性金属
箔を得ることができるものである。
【００１０】
【作用】一般に、水溶液中からの金属の電析反応は、 Ｍｎ＋ ＋ ｎｅ− ＝ Ｍ で表わされる。これは、水溶液中の反応であるから、以
下の反応による水素の発生が競争するものである。
下の反応による水素の発生が競争するものである。
【００１１】２Ｈ＋ ＋ ２ｅ− ＝ Ｈ２ しかして、ニッケル、コバルト、亜鉛などは水素より卑
な金属であるから、金属の電析よりも水素の発生が優先
し、ｐＨ−電位図から明らかなように、本来、水溶液か
ら電解により金属を得ることは不可能な筈である。とこ
ろが、これらの金属が電解によって工業的に製造されて
いることは周知の通りである。このように、このような
水素より卑な金属が電解によって析出が可能なのは、こ
れら金属上での水素過電圧が十分大きいために、水素発
生が抑えられるためである。しかしながら、水素発生
は、皆無にまで抑えることはできず、水溶液のｐＨや電
流密度など電解条件にもよるが、いくらかの水素の発生
を伴ないながら、金属の電着が進むものである。
な金属であるから、金属の電析よりも水素の発生が優先
し、ｐＨ−電位図から明らかなように、本来、水溶液か
ら電解により金属を得ることは不可能な筈である。とこ
ろが、これらの金属が電解によって工業的に製造されて
いることは周知の通りである。このように、このような
水素より卑な金属が電解によって析出が可能なのは、こ
れら金属上での水素過電圧が十分大きいために、水素発
生が抑えられるためである。しかしながら、水素発生
は、皆無にまで抑えることはできず、水溶液のｐＨや電
流密度など電解条件にもよるが、いくらかの水素の発生
を伴ないながら、金属の電着が進むものである。
【００１２】通常、電極表面は親水性であるために、電
解中に電極上で発生した水素は、電極表面から離脱し、
表面が平滑な金属が析出するものである。一方、電極表
面に油などの汚れが存在すると、電極表面で発生した水
素が気泡となって電極表面に付着して電解液との接触が
不十分となり、その部分には金属の電着がおこらず、電
着金属にピットが生じることになる。これは、濡れ性が
関係するものであって、電極表面が油などで汚れていな
い親水性の状態であれば、電極方面で水素が発生しても
電極が水に濡れ易いために、水素気泡と電解液との置換
が容易におこり水素気泡が除去されることになる。逆
に、電極表面が疎水性の場合には、水に濡れないため
に、水素気泡は除去されず、発生した水素が電極表面に
保持されたままになるものである。
解中に電極上で発生した水素は、電極表面から離脱し、
表面が平滑な金属が析出するものである。一方、電極表
面に油などの汚れが存在すると、電極表面で発生した水
素が気泡となって電極表面に付着して電解液との接触が
不十分となり、その部分には金属の電着がおこらず、電
着金属にピットが生じることになる。これは、濡れ性が
関係するものであって、電極表面が油などで汚れていな
い親水性の状態であれば、電極方面で水素が発生しても
電極が水に濡れ易いために、水素気泡と電解液との置換
が容易におこり水素気泡が除去されることになる。逆
に、電極表面が疎水性の場合には、水に濡れないため
に、水素気泡は除去されず、発生した水素が電極表面に
保持されたままになるものである。
【００１３】本発明は、この現象を積極的に行なわせた
ものであって、あらかじめ電極表面を疎水性に処理し、
その電極表面上に金属の析出反応を行なわすことによっ
て金属の析出に伴なって発生する水素気泡を電極表面に
保持させるものである。したがって、このような状態の
電解では水素気泡の保持された部分では電解液との接触
がないため金属の電着が抑制されることになり、多孔性
の金属箔を製造できるものである。又、電極表面に適度
の凹凸が存在することで水素気泡を強固に保持でき、空
孔率の高い箔の製造が可能となるものである。
ものであって、あらかじめ電極表面を疎水性に処理し、
その電極表面上に金属の析出反応を行なわすことによっ
て金属の析出に伴なって発生する水素気泡を電極表面に
保持させるものである。したがって、このような状態の
電解では水素気泡の保持された部分では電解液との接触
がないため金属の電着が抑制されることになり、多孔性
の金属箔を製造できるものである。又、電極表面に適度
の凹凸が存在することで水素気泡を強固に保持でき、空
孔率の高い箔の製造が可能となるものである。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の実施例を述べる。 実施例 １ 電解液としてｐＨ４．０のワット浴（ＮｉＳＯ４・６Ｈ
２Ｏ２４０ｇ／ｌ、ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ４５ｇ／ｌ、
Ｈ３ＢＯ３３０ｇ／ｌ）を用い、陰極として、あらかじ
めステアリン酸を付着させて疎水処理を行なった電極面
積：３５×３５ｃｍ、１０点平均粗さ：Ｒｚ１５μｍの
チタニウム板、陽極として金属ニッケルを使用して、浴
温５０℃、陰極電流密度２Ａ／ｄｍ２、で９０分間電解
した。
２Ｏ２４０ｇ／ｌ、ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ４５ｇ／ｌ、
Ｈ３ＢＯ３３０ｇ／ｌ）を用い、陰極として、あらかじ
めステアリン酸を付着させて疎水処理を行なった電極面
積：３５×３５ｃｍ、１０点平均粗さ：Ｒｚ１５μｍの
チタニウム板、陽極として金属ニッケルを使用して、浴
温５０℃、陰極電流密度２Ａ／ｄｍ２、で９０分間電解
した。
【００１５】この結果、チタニウム板には、厚さ１００
μｍで均一な空孔を有するニッケル箔が得られた。この
ニッケル箔の空孔率は、７５％であった。 実施例 ２ 電解液として、ｐＨ４．０のＣｏＳＯ４２４０ｇ／ｌ、
ＣｏＣｌ２４５ｇ／ｌ、Ｈ３ＢＯ３３０ｇ／ｌの水溶液
を用い、陰極として、あらかじめステアリン酸を付着さ
せて疎水化処理を行なった電解面積：３５×３５ｃｍ、
１０点平均粗さ：Ｒｚ１５μｍのチタニウム板、陽極と
して金属コバルトを使用して、浴温５０℃、陰極電流密
度２Ａ／ｄｍ２で９０分間電解した。
μｍで均一な空孔を有するニッケル箔が得られた。この
ニッケル箔の空孔率は、７５％であった。 実施例 ２ 電解液として、ｐＨ４．０のＣｏＳＯ４２４０ｇ／ｌ、
ＣｏＣｌ２４５ｇ／ｌ、Ｈ３ＢＯ３３０ｇ／ｌの水溶液
を用い、陰極として、あらかじめステアリン酸を付着さ
せて疎水化処理を行なった電解面積：３５×３５ｃｍ、
１０点平均粗さ：Ｒｚ１５μｍのチタニウム板、陽極と
して金属コバルトを使用して、浴温５０℃、陰極電流密
度２Ａ／ｄｍ２で９０分間電解した。
【００１６】この結果、チタニウム板に、厚さ１００μ
ｍで均一な空孔を有するコバルト箔が得られた。このコ
バルト箔の空孔率は、７０％であった。 実施例 ３ 電解液として、ｐＨ４．０のＺｎＳＯ４２４０ｇ／ｌ、
Ｎａ２ＳＯ４３０ｇ／ｌ、ＣＨＣＯＯＮａ１５ｇ／ｌの
水溶液を用い、陰極として、あらかじめステアリン酸を
付着させて疎水化処理を行なった電解面積：３５×３５
ｃｍ、１０点平均粗さ：Ｒｚ１５μｍのチタニウム板、
陽極として金属亜鉛を使用して、浴温３０℃、陰極電流
密度１Ａ／ｄｍ２で３時間電解した。
ｍで均一な空孔を有するコバルト箔が得られた。このコ
バルト箔の空孔率は、７０％であった。 実施例 ３ 電解液として、ｐＨ４．０のＺｎＳＯ４２４０ｇ／ｌ、
Ｎａ２ＳＯ４３０ｇ／ｌ、ＣＨＣＯＯＮａ１５ｇ／ｌの
水溶液を用い、陰極として、あらかじめステアリン酸を
付着させて疎水化処理を行なった電解面積：３５×３５
ｃｍ、１０点平均粗さ：Ｒｚ１５μｍのチタニウム板、
陽極として金属亜鉛を使用して、浴温３０℃、陰極電流
密度１Ａ／ｄｍ２で３時間電解した。
【００１７】この結果、チタニウム板に厚さ１００μｍ
で均一な空孔を有する亜鉛箔が得られた。この亜鉛箔の
空孔率は、７０％であった。
で均一な空孔を有する亜鉛箔が得られた。この亜鉛箔の
空孔率は、７０％であった。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、疎水化処理をした電極板を使
用して電解処理するものであるから、通常の電解浴、電
解条件で電解することによって疎水化処理電極板上に金
属を析出させ、これを剥離することによって、きわめて
容易に空孔率の高い多孔性金属を得ることができるもの
であって顕著な効果が認められる。
用して電解処理するものであるから、通常の電解浴、電
解条件で電解することによって疎水化処理電極板上に金
属を析出させ、これを剥離することによって、きわめて
容易に空孔率の高い多孔性金属を得ることができるもの
であって顕著な効果が認められる。
Claims (2)
- 【請求項１】 電極板面に疎水性基を有するカルボン酸
を塗布することによって疎水処理を施し、該電極板上に
水溶液より電解にて金属を析出させることを特徴とする
多孔性金属箔の製造方法。 - 【請求項２】 金属箔がニッケル、コバルト、亜鉛であ
ることを特徴とする請求項１記載の多孔性金属箔の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20399391A JP3245837B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 多孔性金属箔の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20399391A JP3245837B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 多孔性金属箔の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0523760A JPH0523760A (ja) | 1993-02-02 |
| JP3245837B2 true JP3245837B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=16483002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20399391A Expired - Fee Related JP3245837B2 (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 多孔性金属箔の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3245837B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ510554A (en) | 2001-03-15 | 2003-08-29 | Univ Massey | Rechargeable zinc electrode comprising a zinc salt and a derivative of a fatty acid or alkyl sulfonic acid |
| WO2006019704A1 (en) | 2004-07-15 | 2006-02-23 | Avery Dennison Corporation | Printing stock with a label for making a security badge |
| MY161424A (en) * | 2009-12-04 | 2017-04-14 | Mitsui Mining & Smelting Co | Porous metal foil and production method therefor |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP20399391A patent/JP3245837B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0523760A (ja) | 1993-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |