JPS60231864A - 炭素繊維束の電気メツキ方法 - 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】 本発明は、炭素繊維束の電気メツキ方法に関するもので
ある。更に詳しくは、炭素繊維束の中綴Ｍ１本１本に均
一に、かつ連続的に電気メッキを行なう方法に関するも
のである。

近年、炭素繊維を強化繊維とした炭素繊維強化複合材料
の進歩は目覚ましいものがある。特に金属被覆炭素繊維
を熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム等の非導電性母材
の強化繊維として用いた場合、優れた機械的特性に加え
導電性が著しく向上した複合材料を得ることができる。

最近コンピューター、デジタル機器等の電子機器の発達
、普及に伴ない電磁波障害、高周波障害が大きな問題と
なってきており、それらのしゃへい材、いわゆるＥＭ　
Ｉ　（Ｅ　１ｅｃｔｒｏ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｉｎｔｅ
ｒｆｅｒｅｎｃｅ　：電磁波障害）シールド材として金
属被覆炭素ｌ１ｌｉＩＩをフィラーとした複合材料、特
にポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス
チレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアセ
タール、ポリナルホン、アクリロニトリル−ブタジェン
−スチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド等の
熱可塑性樹脂を母材とした炭素繊維強化熱可塑性樹脂複
合材料、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェ
ノール樹脂等の熱硬化性樹脂を母材とした炭素繊耀強化
熱硬化性樹脂複合材料は、優れた機械的特性、形成性を
併せもったものとなる。又金属被覆炭素繊維の被覆金属
を母材とした炭素繊維強化金属複合材料は軽■構造材料
、導電材料、耐熱材料、摺動材料として優れたものであ
る。

炭素繊維束に金属を被覆する方法に電気メツキ法がある
が、炭素繊維束のように多数の単ｉｔ雑で構成される集
合体に対し単繊維１本１本に均一に、かつ連続的にメッ
キを行なうことは極めて困難である。

即ち、メッキ液を単繊維間に浸透させるために適度な間
隙を空けなければならず、又繊維束表面に形成されたメ
ッキ被覆が架橋することによって、繊維束内部へのメッ
キ液の浸透を妨げることのないよう電流密度を小さくし
、処理時間を長くし、金属の析出を緩慢にしなければな
らない。更に又炭素繊維束に金属メッキをする場とは一
層困難である。

従来技術、例えば特開昭５８−１６９５３２号に示され
るような通電ローラー上で炭素繊維束に電解液を付与す
る方法では該横縞の無い金属メッキ炭素繊維束を得るこ
とは非常に困難である。

本発明は上記欠点を解決し、炭素繊維束を構成する単繊
維１本１本に均一で横縞が無く、かつ連続的に電気メッ
キを行なう方法を提案するものである。即ち本発明は炭
素繊維束に対し連続的に電気メッキを行なうに当り、炭
素ｌｌ１ｉ維束に予め電解浴の主成分を含む電解質溶液
を付与した後、接触通電部を経て電解浴に導入すること
を特徴とする炭素繊維束の電気メツキ方法である。ここ
で炭素繊維束とは１００本程度以上の単繊維で構成され
る集合体からなる炭素質繊維、黒鉛質ｍ維をいい、比抵
抗が１０−２Ω・Ｃｌ１ｌより小さいものをいう。

炭素繊維束に予め電解浴の主成分を含む電解質溶液を付
与する方法は、例えば電解質溶液の入った浴に炭素ｍＮ
束を通過させるか、又はシャワー等により炭素Ｉ！ｉ雑
束に電解質溶液を吹きつけることにより行なう。更に炭
素１１１１を束が電解質溶液を含んだ状態、即ち電解質
溶液の溶媒が蒸発して炭素繊維束内外に電解質が析出し
ない状態で電解浴へ導入することが必要である。。

ここでいう電解質溶液とは、例えばニッケルメッキの場
合、ニッケル塩類、塩化物、Ｐ　Ｈ緩衝剤の三成分を含
むのが普通である。本発明でいう炭素繊維束に予め付与
する電解質溶液とは、例えばニッケルメッキの場合主成
分であるニッケル塩類単独の溶液でも又ニッケル塩類、
塩化物、Ｐｌ−１緩衝剤の三成分を含んＣいてもよい。

この場合の電解質溶液１ｍ１１１Ｊｋは、電解浴′ａ麿
の２０％以上飽和溶液未満の帽凱好ましくは電解浴濃度
の５０％以上、飽和溶液の９０％以下の濃度であること
が望ましい。電解浴濃度の２０％未満の濃度では電解浴
中で炭素繊紐束外周部と中心部で金属イオン濃度の差が
大ぎくなり易く金属被膜の厚さが不均一となり、又、横
縞が発生する。

又飽和溶液では炭素繊維束が電解浴に入る前に溶媒が蒸
発し電解質が繊維束間隙や、繊維束表面に析出し金属被
膜の妨げとなることがある。

更に炭素繊維束に予め電解質溶液を付与する前、あるい
は前後で炭素繊維束を開繊すると一層効果的である。炭
素繊維束を開繊する方法は繊維束の通常開繊方法、即ち
機械的方法、電気的方法、空気等の気体を利用する方法
等で行なう。

例えば特開昭５４−１３１０２３号、特願昭５７−２１
１３４７号等に記載の方法やガイドローラーやガイドバ
ーににる方法が利用できる。ガイドローラーやガイドバ
ーを用いる場合、その材質は金属、ガラス、セラミック
等でその半径あるいは曲率半径が１０〜１００ｍｍのも
のが良い。半径あるいは曲率半径が１０ｍｒａ未満では
炭素１ＩＡＮ束に損傷を与え単繊維厚切れ毛羽を発生さ
せ、半径あるいは曲率半径が１００ｍｍを越えると炭素
繊維束が充分に開繊しない。このように炭素繊維束に予
め電解浴の主成分を含む電解質溶液を付与する前あるい
は前接で炭素Ｉｌ雑束を開繊することにより炭素繊維束
を構成する単繊維１本１本がより均一にかつ、横縞を発
生させずにメッキされる。

本発明による電気メツキ方法は通常の電気メッキが可能
なＣ［１、Ｎｉ１Ｃｒ、、Ｚｎ１Ｃｄ１Ｐｂ　、Ｓｎ　
、Ａｕ　ｚ　Ａｇ及びそれらの合金のメッキに使用でき
る。

以下本発明を図面を用いて説明する。

第１図、第２図は本発明方法を行なう装置を示？ｌＲＭ
図である。第１図で炭素繊維束４は電解浴６の主成分を
含む電解質溶液１の入った浴２を通過し電解質溶液１が
付与され、陰極通電ローラー５で通電され電解浴６に導
びかれる。

電解浴６には電解質溶液７、陽極金属８、ガイドローラ
ー９が設置され炭素繊維束４は電解質溶液７中で連続的
にメッキされる。又第２図のように電解浴６の主成分を
含む電解質溶液１の入った浴２の前に例えばガイドロー
ラー（又はガイドバー〉　３を設は炭素繊維束４を開繊
することを併用すると一層効果的である。

接触通電部は通電１コーラ−１通電バー、又常温で液体
の金属例えば水銀電極が利用できる。、Ｎぐ のように炭素繊維束に予め電解浴の主成分を含む電解質
溶液を付与した後接触通電部を経て電解浴に導入しメッ
キを行なうことで炭素繊維束を構成する単繊維１本１本
が均一に、かつ横縞が無くメッキされ１＝金属被覆炭素
繊維束を得ることができる。

以下、本発明を実施例により説明する。

実施例１ 東邦ベスロン（株）製、炭素！ｌｉＮベスファイ■ ト　ＨＴ　Ａ　７−１２０００　（１２，０００本の炭
素繊維からなる直径７μｍの炭素質繊維束）に連続的に
ニッケルメッキを行なった。炭素質ＩＩ雑束の走行速度
は２０ｃＩｌｌ／分、電解浴滞在時間【よ５分、全電流
は１０Ａである。電解浴組成は硫酸ニッケル１５０ｇ／
β、塩化アンモニウム１５ｇ／ｐ、硼酸１５ｇ／Ｑ、の
普通浴である。炭素質繊維束に予め電解質溶液を付与Ｊ
−るための浴には１５０ｇ／［の硫酸ニッケル水溶液（
電解浴中硫酸ニッケルＳ度の１００％）を満たした。又
同浴の前に半径２５１１１１１１の開繊ガイドローラー
３本を設けた。得られたニッケルメッキ炭素Ｉｌｉ紺束
断面を走査型電子顕微鏡で観察し、繊維束全体の平均、
外周部、中心部名々のニッケル膜厚を測定した。又炭素
繊維束に予め電解質溶液を付与することな（ニッケルメ
ッキを行ない同様にニッケル膜厚を測定した、１ 結果を第１表に示す。

第１表 実施例２ 電解質溶液を付与するための浴に２０Ｑ　／β、９０ｇ
　／　Ｑ　、１！ｉ０ｇ／　Ｑ、飽和溶液の硫酸ニッケ
ル水溶液を各々満たし、実施例１と同条件にてニッケル
メッキを行なった。結果を第２表に示す。

第２表 ＊ニ一部ニッケルがメッキされていない部分がｖＡ察さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明方法を行なう装置を示す概略図
である。 １、電解浴の主成分を含む電解質溶液 ２、炭素繊維束に電解質溶液を付与するための浴 ３、開繊用ガイドローラー（又はガイドバー）４、炭素
繊維束　５．陰極通電ローラー６、電解浴　７．電解質
溶液　８．ｌＩ！極金属９、ガイドローラー 特許出願人　東邦ヘスロン林式会社 代理人弁理士　土　居　三　部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１〉炭素繊維束に対し連続的に電気メッキを行なうに
   当り、炭素Ｉ／ａｌ／１１束に予め電解浴の主成分を含
   む電解質溶液を付与した後、接触通電部を経て電解浴に
   導入することを特徴とする炭素繊維束の電気メツキ方法
   。 （２）炭素繊維束に予め付与する電解質溶液濃度が、電
   解浴濃度の２０％以上飽和溶液未満である特許請求の範
   囲（１）の方法。