JPS60500905A - 微細多孔質金属めっきをしたポリテトラフルオロエチレン材及びその製法 - 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】 微細多孔質金属めっきをしたポリテ トラフルオロエチレン材及びその製法 発明の技術分野 この発明は、微細多孔質金属めっきをした材料、とくにポリテトラフルオロエチ レン材及びその製法に従来から、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ　）ポ リマーから作られた材料上に、高品質でかつ付着性のおる導電金属被膜を形成す る方法が長い間望まれていた。しかし、ＰＴＦＥは、各種の化学品に対して比較 的不活性で６Ｄ、絶縁定数が低く（絶縁性が高い）そしてＰＴＦＢは、これらの 性質がおるため広く利用されているわけでおるが、一方、一般的な金属めっき技 術を用いて「金属化」するのがきわめて困難で、金属被膜が不十分かつ不均一と なるのを免かれ得ない。従来のＰＴＦＥの金属めっき技術に関しては、米国特許 ４１５０１７１（７エルドステイン）と米国特許４０２１３１４（Ｉｌ’７ター 　Ｊｒ　）とがおる０ ＦＴＦＢに対して付着性を有する被膜を形成する問題に加えて、任意の多孔質構 造の内部表面を金属化することはとくに困難である。この傾向は、孔の開口部の 寸法が小さくなると大きくなシ、とくに孔の寸法が１０ミクロンや０．１ミクロ ン程度となると著しい。多孔質の電気めっき可能な９導電体について金属めっき を行う方法には、米国特許Ａ４２０４９１８（マツフィンチル等）がおる。

最近の発明（米国特許屋３９５３５６６　）　には、微細多孔質で、高強度の所 定形状のＰＴＦＥ材を作る方法が示されている。これらの材料は、繊維によって 相互結合した実質的に固体のＰＴＦＥの結節構造を有するものである。この方法 で作られた製品は、工業、医学、電子技術、例えば工業用フィルターパック濾過 技術において広く利用すべきものでおる。

（発明の要約） この発明によれば、以下に具体的かつ詳細に述べるように、製造される金属被覆 微細多孔質部材が微細多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜と金属の連続した連 通多孔質（ｉｎｔｓｒｐｏｒｏｕｍ　）皮膜とからなシ１この膜が繊維の相互結 合で形成された結節（ｎｏｄｏｓ　）を有する微細構造で、金属被膜が少なくと も各結節や繊維のいくつかを実質的に包み込み、このことによシ少なくとも上記 多孔質部材の一方の表面が金属被覆され、かつ一方の表面下にある多孔質部材内 部の一部が金属被覆されるのが好適である。

好ましくは、部材の平均孔サイズが約１００μｍよシ小さく、空孔率が２５容量 チよシ大きいのがよい。

更に部材は、フレキシブルで、電気伝導性が必シ、親水性が必シ、液体透過性が あシ、有効表面積が１　ｍ’／Ｊよ）大きく、更に多孔性を実質的に維持しつつ 金属被膜が微細多孔質ＰＴＦＥ膜の結節及び繊維の両方に固着して包み込む′の がよい。有効表面積とは、多孔質構造の材料によシ容積間に接触するために有効 な表面積である。固着して包み込むとは、微細構造の表面に強く付着しあるいは 保持して、実質的にＰＴＦＥ構造を包み囲むことである・ また部材のかさ密度が約１０．０　ｆｉ／ｃｍよシ少なく、導電性金部がニッケ ルで、結節や繊維を囲むニッケル被膜の厚さが約１０〜１００ＯＸであるのが好 ましい。

頁にこの発明によれば、以下に具体的かつ詳細に述べるように、製造される部材 が微細多孔質の第１層と第２層とからなシ、第１層がフレキシブルで少なくとも 一方の表面層に沿って電気伝導性がｌ＝Ｄかつ少なくとも第１層の厚さ方向に沿 って一方の表面から一方の表面に垂直方向に電気伝導性が１Ｌ更にがさ密度が１ ０．（１／ｃｃよシ小さく、一方第２層が一方の表面とは反対側の表面において 第１／Ｉ＃と接合しているのが好ましい。

好ましくは、第１層は、金属被覆薄肉多孔質ＰＴＦＥ膜であシ、この膜は繊維を 相互結合した結節を有する構造であシ、全ての厚さ方向を通して導電性がらシ、 厚さ約０．５ミル（０，０１２７隔）でら）、一方上記第２層は厚さ約１０．０ ミル（０，２５４圏）の多孔質の織布裏張シであシ、この織布裏張ルも又導電性 金属で被覆され、膜と反対の表面に沿って導電性を有するのがよい。

更に好ましくは、繊維裏張〕上の金属被膜が各繊維を囲み、かつ繊維裏張シが第 ２層の厚さ方向全てを通して導電性がｓｂその結果微細多孔質構造の部材を形成 したもので、これが金属被覆ポリテトラフルオロエチレン微細多孔質膜からなシ 、多孔質金属被覆織布裏張シで支持されているのがよい。従って層構造の部材は 多孔質の構造とな）（１５〜０，０１μｍの孔の大きさ）、高空孔率（９８〜５ ０％）、かつフレキシブルで、その外面及び内部を通して電気伝導性を有し、親 水性でかつ透過性である。この発明の部材は、有効金属被覆表面積が１、．２７ ｇよシ大きく、金属被膜は、実質的に空孔率を減少することなく外部及び内部表 面の両方に固着して包み込む。表１は金属被覆部材の付加的特徴を示す。

更にこの発明によれば、以下に具体的かつ詳細に述べるよりに、多孔質ポリテト ラフルオロエチレン膜に導電金属を被覆する工程を含む、この膜は繊維を相互結 合した結節の微細構造を有し、導電金属被膜が実質的に少なくとも繊維のいくつ かを囲み、被覆された膜が少なくとも一方の表面及び少なくとも一方の表面下の 膜内部の一部において導電性を有し、被覆された膜が適当な空孔率を保持してい る。この方法は、微細多孔質ＰＴＦＥ基体を液体に浸漬して浄化する工程と、こ の膜に水溶′柱表面活性剤を満す工程と、この膜をパッジラム／スズ活性剤水溶 液中に浸漬して置換し、濃縮しかつ沈積する工程と、活性化された、膜を促進剤 中に浸漬してノ々ラジウム／スズ活性剤のスズ部分を実質的に置換する工程と、 この膜を水洗液中に浸漬して少なくとも促進剤部分を置換する工程と、最後に微 細多孔質ＰＴＦＥ膜を無電解めっきする工程とを順に行う方法である・ ＰＴＦＥ微細栴造物は、清浄でかつ水溶性表面活性剤又は水溶性溶媒で満されて いるので、一時的に液体充填親水性膜となる。孔空間を液体に浸漬しておくこと によシ、後にこの液体媒体と置換可能な液体を孔空間に満す時に、その作用を促 進することができる。従って、この浸漬工程によル、膜を導電性金属で被覆する 工程の前に活性剤及び促進剤溶液によって連続的に置換することが可能となる。

この方法は、水溶性表面活性剤又は、溶解性溶媒をＰＴＦＥ微細空間に満し、次 いでこれを所定の相溶性水溶液によって置換する方法であるが、この方法は、最 も驚くべきことに、有効でかつ有用な金属被徨微細多孔質ＰＴＦＫ部材の製法で ある。

図面の簡単な説明 添付図面はこの明細書に付属し、その一部を構成するが、この発明の一具体例を 示しかつ明細書の記述とともにこの発明の詳細な説明するものである。

第１Ａ図は５０００倍の顕微鏡写真で、ニッケルめっき０．０２μｍ孔サイズの ポリテトラフルオロエチレｙ　（ＰＴＦＥ　）膜シートの表面を示し、この発明 で作られた試料Ａを示す。

第１Ｂ図はスーツｆインポーズエネルギー分散Ｘ線分析による試料Ａの断面図で 、ラインモードでのニッケルの比較透過量を示している。

第２図は５００倍の顕微鏡写真で、ニッケルめっき１５μｍ孔サイズ（ＰＴＦＫ 　）膜シートの表面を示し、この発明で作られた試料Ｂを示す。

第３図は１５０Ｘ、６５倍の顕微鏡写真で、スーパーインｆ−、ｅエネルギー分 散Ｘ線分析によるラインモードでの試料Ａの断面図で、ニッケルの比較透過量を 示している。

第４図は金属化ＰＴＦＦ、層と微細多孔質スパンポンドポリエステル非織布（ｎ ｏｎ　−ｗｏｖｅｎ　）基体とを有する層状部材の断面図で、この発明で作られ た試料Ｃを示す。

第５Ａ図及び第５Ｂ図は５００．０倍の顕微鏡写真で、金属化後の孔サイズの減 少を示す。

表１は反覆膜部材の慣性データを第１図、あ２図及び第４図のものと金属化して いない膜及び層状部材と比較して示す。

（好適な具体例） 第１図を参照しかつこの発明によれば、この発明で製造さ五る導電性微細多孔質 部材は、金属めっき微細多孔質ポリテトラフルオロエチレ７　（ＰＴＦＥ　）　 膜ヲ有し、この膜の微細ｉｒｓ造はＰＴＦＥ繊維を相互結合したＰＴＦＥ結節の マトリックスからなる。第１図はニッケル被覆膜を示１〜、ここに基礎をなす微 細多孔質ＰＴＦＥ膜の基本的な結節及び繊維構造を認めることができる。

米国特許４２８３４４８は、非被覆拡張ＰＴＦＥの電子顕微鏡写真を示す。

好適な微細多孔質ＰＴＦＥ膜材は、米国特許３９５３５６６に示され、非浸漬Ｐ ＴＦＥを急激に拡張することによシ作られる＠第１図に示す部材に使用される拐 料は、厚さ約０．００３　（０，０７６２ｍ）インチのＰＴＦＥ膜で、平均孔サ イズ０．０２８ｍ１仝孔率５０％、平均かき密度１．１１７ｃｃである。各種形 状、密度及び多孔率のＰＴＦＥ材は、Ｗ、Ｌ、ゴアアンドアソシエート（株）、 （ｐ、ｏ、ｓックス１２２０、エルクトン、　ＭＤ　２１９２１　）で、商標名 ＧＯＲＥ　−ＴＥＸ膜として市販されている。第１図の部材に使用するような特 殊な微細多孔質膜材は、３Ｂ１・１・とじて市販されている。

この発明は、平らなシートに限定されない。微細多孔質ポリテトラフルオロエチ レンの形状ヲ棒、ヂュ。

−２２球等としたものも有効に金属被覆できる。更に、他のめ−）き材で多孔質 の範囲を被覆することによシ、金属化部材が以下に述べる如く有効な特性の全部 又はいくつかを有することが見出された（表１及び以下の説明参照）。従ってこ の発明はニッケルに限定されない。銅、コバルト、銀、金、白金、ロジウムなど からなる金属皮膜も有効に使用できる。更に電気めっきをこの発明の無電解めっ きと組合せることによシ、金属化されたＰＴＦＥ部拐がここで述べた有効な特性 の全部又はいくつかを有することがわかった。金属化ＰＴＦＥ膜は、各種基体と 結合して１−状構造として使用される。

更にこの発明によれは、微細多孔質ＰＴＦＥ金属被覆膜は連通性（１ｎｔｅｒｐ ｏｒｏｕａ　）の金属被膜を有し、この被膜で各ＰＴＦＥ繊維の少なくとも一部 を完全に囲んでいる。連通性とは、この発明の部材中の金属被覆が膜表面に限定 されず、表面から内部へ適度に広がっていることを意味する。このことは、この 発明の驚くべきかつ予期せぬ性質であシ、部材を基体表面だけでなく部材内部へ 少なくとも垂直に広がる方向へ金属を被覆する。この場合当初の非被覆膜の多孔 質性は、はとんど保持される。

この発明の新規な点は、連通金属被膜が表面の内部及び外部の両方を包み込みか つ微細多孔性を保持する点にラシ、この点米国特許４２０４９１８　のものと対 称的である。この米国特許では［標準電気めっきでは多孔体の外部表面とくに孔 の出口部分の囲）及び近くにめっき被膜を作る傾向がある」としている。これに よ針孔のブロックキングを生じてしまうという重大なおそれがらる〇 ここで述べるように第１Ａ図の部材１０は、非電解めっき方法によシニッケルを 被層した微細多孔質ＰＴＦＥ膜を示す。第１図は、ニッケル被覆結節１２と繊細 １４を示し、符号１６は繊維間空間を示す。この発明の被膜は、第１図に示すよ うに更に驚くべきことに、ＰＴＦＥマトリックス空間に入る金属の形をとってお らず、各結節１２と繊維１４を囲みかつ被覆する顕微鏡レベルでの包み込みがな されている。第１図の微細多孔質膜部材のニッケル皮膜厚は約１０〜１０’００ Ｘの範囲で、被覆膜の平均かさ密度は約２．０　Ｆ／　／ｃｃでｈつだ。第１図 の被覆された膜の平均孔サイズは、電子走査顕微だ。

第１Ｂ図に示す断面図は、金属被膜が外側の表面だけでなく、繊維や結節を包み 囲むとともに内部まで通る。しかし微細多孔質ＰＴＦＥ膜の反対側表面には紋ら ナイ。スーパーインポーズエネルギー分散Ｘ線分析はニッケル浸透の相対量を示 す。第１図の部材は、表面０ の電気伝導性が高いが、容量伝導性は低い。電気伝導性の範囲は、以下に十分述 べる。先の説明とは全く別でおるが、第１図の部材は、金属被覆表面が湿潤性（ 親水性）を有し、金属を被覆していない表面が非湿潤性（疎水性）を有する。

第２図の被覆膜部材は、「透過めっき」即ち表面や膜内に沿って電気伝導路を有 することを示す。非被覆微細多孔質拡張ＰＴＦＥは、優れた絶縁物で、ニッケル 被覆が表面方向及び深さ方向の両方に連続していることが示されている。

第２図の部材は、金属被膜が外面だけでなく繊維や結節をも包み込み、深さ方向 に浸透し、微細多孔質ＰＴＦＥ膜の反対側外部表面に到っている。第２図に示す 部材は、表面及び内部の電気伝導性がいずれも高い。

加えて、第２図の部材は、膜の両面及び内部がいずれも湿潤性であった。従って 液体透過性を保持している。

第２図の部材で使用される材料は、厚さ約０．０００５インチ（０，０１２７■ ）のＰＴＦＥ膜で、平均孔サイズが１５μｍ、空孔率９８％、平均かさ密度０． ８９７ｃｃである。

各種形状及び各種密度及び空孔率の拡張ＰＴＦＴ材は、ゴアアンドアソシエート （株）でＧＯＲＥ−ＴＥＸ　（商標名）として市販されている。特に第２図の部 材として使用される微細多孔質膜材は、ＩＣ−１（，８／４０Ｆ　）として市販 されている。

第３図の被覆膜部材は、非電解ニッケルめっき微細多孔質拡張ＰＴＦＥチューブ である。この第３図の部材は内径０．４７２４インチ、壁厚０．０３９４の微細 多孔質拡張ＰＴＦＥチーープで、公称我サイズが２．０１１ｍである。

第３図の部材に用いる特殊な微細多孔質ＰＴＦＥチューブはＴＡ　０１２　とし て市販されている。第３図に示す断面は、金属被膜がチューブ外周面だけでなく 、繊維や結節を包み込むように浸透しているが、内周面には到っていないことを 示している。内側表面では、金属被膜は内面の外側だけでなく、繊維や結節を包 み込んで深さ方向に浸透しているが、外側表面には到っていない。

第３図のスーパーインポーズエネルギー分散Ｘ線分析はニッケル透過の比較量を 示す。その結果、部材は内側及び外側表面に沿って電気伝導性があるが、その内 部には電気伝導性がない０第３図の部材は金属被覆面の内側表面及び外側表面の 両方が湿潤性（親水性）を有する。

各種の物理的、電気的、及び／又は化学的理由によシ、層状部材が伝導性を有し かつ微細多孔質のものは有利である。例えば被覆されかつ拡張されたＰＴＦＥ部 材は、比較的薄い膜で、支持用の裏張シ層を必要とする。代シの好ましい具体例 は、第４図に符号２０で示される。

この発明によれば、層状部材は微細多孔質の第１層を有し、これはフレキシブル でかつ一方の層表面と、少なくとも表面に対して垂直方向の層厚部の両方に沿っ て電気伝導性がらシ、平均がさ密度が約０．８　Ｅ／　／ｃｃである◇ここで述 べるように、第４図の層状部材２゜は、第１層２２を有し、これが先に第２図で 述べたものと同様にニッケル被覆拡張ＰＴＦＥ膜からなる、孔サイズ１５μの代 表例（表１のＢ項に相当）は自由表面２６からだけでなく膜の層厚部全部を通し て伝導性がある。

更にこの発明によれば、層状部材は第１層に接合した第２層を有する。従ってこ こで述べるように、層状部材２０は表面２８で第１層２２に接合した第２層２４ を有する。第２層２４は非織布ポリエステルスクリム構造の薄いシートで、ニッ ケルで被覆されてお多、表面３０の如きシートの表面やシート厚を通していずれ も電気伝導性を有する。

この好適な方法で作られた層状部材２ｏは予備結合された微細多孔質ＰＴＦＦ膜 と非織布構造のシートとをラミネートするのに用いられ、次いでこのラミネート に以下に述べる改良被覆法にょクニッケル被覆する。

このような非被覆ラミネートについては、Ｗ、Ｌ、ゴアアンドアソシェート（株 ）が各種膜厚及び性質のものを市販している。

しかし場合によっては、第１層２２とは異なるノ臂３ ターンで被覆されあるいは被覆されない第２層を有するのが望ましく、この場合 層２２と２４を別々に作シ、後に接合するのが好ましい。このような場合、層を 組合せるには、公知の各種方法、例えば機械的固着、化学的結合剤を用いること ができ、どれを用いるかは接合する表面の性質による。従ってこの発明は別々の 層間を接合を保持するのに使用される手段や方法に限定されるものではない。

第４図の被覆膜部材は、ニッケル被覆微細多孔質ＰＴＦＥ膜とニッケル被覆微細 多孔質スノ４ン？ンドポリエステル非織布（ｎｏｎ−ｗｏマｅｎ）基体とからな る層状部材である。第４図の部材に用いられた材質は、厚さ約０．０００５イン チ（０，０１２７ｍ＋）　、平均孔サイズ１５　Ｉ’ｍ　ｒ空孔率９８チ、平均 かさ密度０．８１７ｃｃのＰＴＦＦ膜を有する。第４図の部材に用いた特殊な微 細多孔質膜材質は、Ｗ、Ｌ、ゴアア／ドアソシエー）　（株）　Ｋよ、９　ＩＣ −１（，８／４０Ｆ　）　として市販されている。第４図で用いた基体裏張部材 はスフ４’フボンドの非織布ポリエステル材で、厚さ約０．００フインチ（Ｑ、 ０７８璽）。

平均孔サイズ２００μｍ、空孔・率８０％、平均密度０．１６ｇ／ＣＣである。

各糧密度や性質のスフ９ンギンドポリエステル非織布材はＥ、Ｊ、シュポンカン ・母ニー（株）ウイルポントン、　ＤＥ　１９８９８のものが有用で、Ｒｅｅｍ ａｙ（商標名）として市販されている。第４図の部材として用いた特殊な非織布 材は、Ｒｅｓｍａｙ　２０１１　である。

第１図乃至第５図で示した好適な具体例及び孔サイズ、空孔率１表面ｆＲ，など は、発明の例示でｂ勺発明の最大範囲を限定するものではない。この発明を多く の用途に適用する場合、ＰＴＦＥ微細構造の孔を狭くする作用が金属化被膜にあ るが、これによる孔サイズの減少を最小にする必顆がちろう。他の場合、被膜め っき厚の調整が有効かつ特殊な方法でＰＴＦＦ；微細多孔質膜中の孔サイズを０ ．０２μｍ〜０．０００２μｍ（２Ｘ）又はそれ以下に減少することができる。

第５Ａ図は非金楓化ＰＴＦＥ　０．０２μｍ孔サイズ膜を示す写真である。第５ Ｂ図は金属化ニッケルめっき膜で、０．０２μｍ孔サイズＦＴＦＢ膜から作られ た０、００２μ：ｍ　（２０Ｘ　）の有効孔サイズを有する。

めっきは厚さが不均一であることがよく知られている。被膜は突出部と端部で濃 縮しようとし、引っこんだ表面では少ししかめっきされない。このめっき現象に よＪ、ＰＴＦＥ微細構微細構造斑最外表面でよシ狭くなシ、表面下の内部が広く なる傾向がある。異方性の微細構造は限外濾過に適用する場合きわめて有効であ る。そこでは膜が有効な膜透過流動性と分離特性とを有することが重要な点であ る。所定の圧力降下のもとで、適切な流動特性を持つ限外濾過膜にとって、異方 性のものは有用でおる。

第１図乃至第５図の部材上のニッケル被膜は比較的丈夫で、消しゴムでこすって もはけ落ちたシ剥離した多しない。この消しゴム試験は、消しゴムに１ｋｇの荷 重をかけておこなった。ただし試料２については５ｙで行った。対照標準として 金属化真空めっき試料を用いた。試験の目的は、金属めっき表面に消しゴムが接 触したときに摩滅の程度を決めることでおる。荷重をかけた消しゴムの下に試料 を置き、消しゴムのピンチ点までこすった。対照標準試料は、１度こすっただけ で摩損したが、ニッケルめっき試料は１００回こすっても全く摩損しなかった。

金属被膜は折シ曲げ試験及びフィルターパックの吹込み試験にもノクスした。折 シ曲は試験は鋭角の折シ曲げを行ない、顕微鏡で折シ曲は線を観察して摩損した かどうかを調べるものである＠対照標準として金属化真空めっき試料を用いた。

この金属化真空めっき試料は１回で摩損したが、この発明の金属化めっき試料は １００回行っても摩損が認められなかった。

フィルター・々ツク吹込み試験は、摩滅ダストを用いて試料表面に吹込む剥離試 駆である。従来のものとして、非金属化試料（金属化めっき試料と同じ構造）を 用いた。この剥離試駆では、金属化めっき試料の剥離耐久性は非金属化試料と同 等又はそれ以上であった。

また、４７チＫＯＨ溶液中に被覆膜を７２時間浸漬した結果、ニッケルの剥離や 溶解さらには組織的な劣化が認められなかった。

重要なことは、ニッケル皮膜が微細多孔質ＰＴＦＥ基体を親水性とすることで、 これは、非核Ｂ　ＰＴＦＥ材を強力に親水性とする点から驚くべき性質である。

この性質によシ第２図の被覆膜が水に容易に浸漬でき、しかも水溶性表面活性剤 及び／又は過剰圧力を必要としない。表１は試験の詳細を示す。

また表１はこの発明の層状部材（０項）に関するデータを示している。ここには 試料の製造考査号を含む。

０項の被膜ラミネート試料では、最終被覆部材の空孔率は、非被膜ラミネートの 空孔率に対して非被覆ラミネートの微細多孔質のかなシの部分においてＯ１５よ シ大きかった。試料Ｃのものは、被覆ラミネートの厚さ方向に沿う単位長さ邑シ の抵抗に対する、被覆ＰＴＦＥ表面に沿って測定した抵抗値の比が平均約２０よ シ大きく、表面下の連通孔被膜が良好であることを示している。試料Ｃでは、平 均被覆ＰＴＦＥ層孔ザイズすイ１５μｍよシ少ない。

微細多孔質ＰＴＦＢ膜を連続した連通金属被膜で固着して包み込む方法は、微細 多孔質ＰＴＦＥ膜を溶液に浸漬して砦化する工程と、膜を水溶性表面活性剤で置 換し、破榎し、充満する工程と、膜をパラジウム／スズ活性剤水溶液に浸漬して 置換し、濃縮して沈積する工程と、活性化した膜を促進剤に浸漬してノｊラジウ ム／スズ活性剤のスズ部分を実質的に置換する工程と、水洗液中に膜を浸漬して 少なくとも促進剤部分を渦、換する工程と、最後に微細多孔質ＰＴＦＥ膜を無電 解めっきする工程とを順次行う方法である。本発明方法では、最初の浄化工程に 次いで、結節と相互結合繊維の微細構造を水性表面活性剤溶液又は適当な水浴性 士機浴媒（例えばアセトン、イソノロパノール等）に被覆して、内部微細多孔質 空間を埋める。ＰＴＦＥ微細構造を浸漬するに必要な時間は、孔のサイズに大き く依存する。加圧流を用いれば孔空間を最大限埋めかつ各種結節や繊維を被覆し 浸漬時間を短縮する。

微細多孔質材を吸収後、水溶性表面活性剤を他の溶液で置換し、膜が完全に充填 された状態を常に維持する。後の溶液によって影響を受けるこの置換は、ある条 件下で当初の水溶液を全て置換することとなる。

置換の程度材、時間、濃度、圧力を変えるととによ多制御する。活性化工程後、 以下に述べるように、ＰＴＦＥ膜を被覆する水溶液を無電解めっき溶液で置換す る。

被覆によ）、基体の内部及び外部表面を耐久性被膜で囲む。この場合、当初の空 孔率は実質的に保持される。

液体と液体との置換−によシ無電解めっき溶液が微細多孔質材中の空孔を満すと いう特殊な効果を得る。

従ってこの発明によれば、導電余滴の連通被膜を微細多孔質ＰＴＦＥ基体に形成 する方法は、最初の工程で基体を浄化する工程を含む。ここで述べたように、表 １の４　ｍ　Ｘ　４　ｍ試料を切断し、１．５〜１０分無水アセトンに浸漬した ＠ 更にこの発明によれば、浄化試料を水溶性表面活性剤溶液で浸漬した◎ここで述 べたように、浄化試料を５〜１０分間マクルックスプレアクチベ−１’　ＦＡ− ３（表面活性促進剤、マクデルミド（株）プルツクサイドロード、ワータパリ、 Ｃ″Ｔ）、メタノール及び蒸留水に浸漬した。次いで試料を最終的に水でゆすい だ。ここでは、浄化しかつ浸漬した試料が汚染されないようにした０ この発明によれば、次の工程は基体を活性化する工程である。ここで述べるよう に、活性化工程は、いくつかのサブ工程を有する。基体をシプレイカポジッ）触 媒９Ｆ（スズ、パラジウム塩及び塩酸）に５〜２０分浸漬し次いで水でゆすぐ、 次いで、最後の活性化サブ工程としてジグレイカポジットアクセレータ１９（塩 酸）に１０〜４０分浸漬する。最終工程では、実質的に全てのスズを微細多孔質 基体内におるスズ−パラジウム触媒から除去する。この工程では、水酸化アンモ ニウムを使用することもできる。

この発明によれば、少くとも活性化基体中に残存している促進剤が水溶液を用い て置換される。ここで述べるように、活性化基体をガラスビーカー内のシプレイ ニボジッ）４６８（無電解ニッケルめっきシステム、ジグレイ（株）、２３００ ワシントンストリート。

ニュートン、マサチー−セッツ０２１６２　）に自由に浮遊させる。めっき溶液 を１５００Ｆ（６６℃）に保持し、水酸化アンモニウムを用いてｐｉ−１７，２ に調整した。基体を攪拌棒磁石で攪拌した。ただし撹拌棒には接触させなかりた 。この条件下で、めりきを直ぐに開始し、全てが５分以内で終了した。結節と繊 維を囲むめっきの厚すは約１０〜１０００ｉである。めっきに次いで、基体を水 でゆすぎ、空孔率と伝導性を測定する前に乾燥した二 実験的なめつきでは、ＧＯＲＦｉ−ＴＥＸ膜材上に５０μｍ〜０ｏ０２μｍの孔 サイズの無電解ニッケル及び銅めっきをした。めっき材の厚さの範囲は１ミルの 数分の１〜９．１２５ミル（０，００３２−）の厚さである。−側のみ、両側及 び全面を通してのめっきがなされた。微細多孔質ＰＴＦＥシート、チューブ、口 、ド及びＰＴＦＥ絶縁電気ワイヤ及びケーブルをめっきすることができた。

金属めっきＰＴＦＢ微細構造の可能な用途は次の通シである◎ （１）浄化可能な沈澱物収集器板としてここでは、材料の伝導性に電気的な勾配 を持たせて配置し、そのことによル微細多孔質表面上で粒子を貫通することなく 粒子を集める。材料に透水性がｓｂフレキシブルなため、浄化できる。

（２）　フレキシブルで金属を最小量しか使用しない電気伝導性基礎材及び遮蔽 体として（貴金属を用いなければならないとき重要である）。又、ＰＴＦＥ膜の 絶縁特性とめりきとを組合せることによシ、驚くべき電気特性を得る。（フレキ シブルで形成可能なシリンド回路基板等） （３）　バッテリー及び燃料セルへの応用。

（４）触媒材として（毒ガススーツ、　ＮＱｘ、　ＳＯＸ除去用フィルター袋等 ）。

（５）電極及び電解システム中での流動として。

（６）湿潤膜濾過材として。

（７）伝導性衣販（保護衣類等） （８）伝導性フィルターパック及び他の伝導性濾過材（９＞　６機への応用（粒 子カウンター、風力計等）ＣＩＯ化学的電気的手段による細菌学及びビールス消 毒。

ａや　電気的濾過 （２）　マイク四ウェーブへの応用、アンテナシステム。

ストリップライン等。

当業者にとって、金属めっきＰＴＦＫ部材及びその方法にこの発明から外れない 範囲で各種修正や変形を行なえることは、明らかでらる〇 Ｌ４１♀１Ｂ 「ｊす３ Ｆ１ａ、ζＢ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．　金桐めっき微細多孔質部材であって、（、）　繊維を相互結合した結節の 微細構造を有する微細多孔孤ポリ−ｆ　）ラフルオロエチレン基体と、（ｂ）　 伝導金属の連続した連通皮膜でらって、金属皮膜が少なくとも各結節と繊維のい くつかを実質的に包み込み、少なくとも部材の一方の表面が電気伝導性を有し、 少なくとも上記一方の入面下の内部が電気伝導性を有する皮膜と、 を具備している金属めっき微細多孔質部材。 ２、部材がシートで、シートの両面及びシートの厚さ方向全面に沿っていずれも 導電性を有する特許請求の範囲第１項記載の部材。 ３、シートの厚さ方向の単位長さａｂの抵抗に対する、シート表面に沿う単位長 さ当シの抵抗の比が約０．１よシ大きい特許請求の範囲第２項記載のシート。 ４、非被覆基体の透過量に対する部材の透過量の比が約０．１よシ大きい特許請 求の範囲第１項又は第２項記載のシート。 ５、平均孔サイズが約１００μｍよシ小さい特許請求の範囲第１項又は第２項記 載の部材。 ６、フレキシブルな特許請求の範囲第１項又は第２項記載の部材。 ７、高耐摩損性の特許請求の範囲第１項又は第２項記載の部材。 ８、金属被覆部が親水性である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の部材。 ９、金属被覆部が親水性で、金属非被覆部がいずれも疎水性である特許請求の範 囲第１項又は第２項記載の部材。 １０、平均かさ密度が約１０１１７ＣＣより少ない特許請求の範囲第１項又は第 ２項記載の部材。 １１、非被覆基体の透過性が約０．１　ｆｎ　〜１００　ｆｎで、透過性はフラ ジオメータで測定した特許請求の範囲第１項又は第２項記載のシート。 １２、金属はニッケル、銅、銀、金、白金又はロジウムからなるグループから選 択され、結節及び繊維を囲む金属皮膜の厚さが約１０〜１００ＯＸである特許請 求の範囲第１項又は第２項記載の部材。 １３、上記被覆部の有効表面積が１　ｍ２／　９よシ大きい特許請求の範囲第１ 項又は第２項記載の部材。 １４゜ （ａ）　微細多孔質第１層であって、上記第１層がフレキシブルで、少なくとも 一方の層表面及び上記一方の表面から垂直方向に少なくとも第１層の厚さ部分を 通して′電気伝導性を有し、上記第１層のかさ密度が約１０９７ｃｃよシ少ない 第１層と、 （ｂ）　上記一方の表面と反対側の表面で第１層と接合している第２層と、 を具備した層状部材。 １５、第１層は、 ″（Ｄ　繊維を相互結合した結節の微細構造を有する微細多孔質Ｉリテトラフル オロエチレン基体と、（：１）　伝導金属の連続した連通被膜であって、上記金 属被膜が実質的に少なくとも各結節や繊維のいくつかを囲んでいる被膜と、 を具備している特許請求の範囲第１４項記載の層状部材０ １６、上記第２層がフレキシブルである特許請求の範囲第１４項又は第１５項記 載の部材。 １７、　第２層は上記第１層と反対側の表面に沿って伝導性を有する特許請求の 範囲第１４項又は第１５項記載の部材。 １８、上記第２層は第２層の厚さ方向に沿って導伝性を有する特許請求の範囲第 １４項又は第１５項記載の部材０ １９、上記第２層が透過性である特許請求の範囲第１４項又は第１５項記載の部 材。 加、上記第２層が親水性である特許請求の範囲第１４項又は第１５項記載の部材 ・ ２１、上記第２層が疎水性である特許請求の範囲第１４項又は第１５項記載の部 材。 ２２、被覆された第１層の平均孔サイズが約５０μｍよシ小さい特許請求の範囲 第１４項又は第１５項記載の部材。 詔、　上記第１層は厚さ方向全てを通して導電性を有する薄厚膜で、厚さ約５ミ ル（０，１２７ｒａｎ　）であシ、上記第２層は多孔質で、厚さ５ミルの織物裏 張シで、上記織物裏張シは伝導金属で被覆され、上記織物裏張シ層が第２層表面 に沿って伝導性を有する特許請求の範囲第１５項記載の部拐。 Ｕ、　上記織物裏張シ上の金属被膜は各繊維を白み、かつ織物裏張シは第２層の 厚さ方向全てを通して伝導性である特許請求の範囲第２３項記載の部材。 部　上記膜と上記織物裏張シ上の伝導金属被膜はニッケル、銅、銀、金、白金又 はロジウムからなるグループから選択されたものである特許請求の範囲第２４項 記載の部材。 ２６、第１層と第２層とを合せた厚さ方向の単位長さａｂの抵抗に対する第１層 表面に沿う単位長さ当シの抵抗の比が約０．１よシ大きい特許請求の範囲第２３ 項記載の部材。 ２７、　被覆部材の透過性に対する非被覆部材の透過性の比が約０．１ｆｎよシ 大きい特許請求の範囲第２３項又は第２４項記載の部材。 詔、上記部材は微細多孔質ポリテトラフルオロエチレンチューブで、このチュー ブが繊維を相互結合した結節の微細構造を有し、このチューブが内部及び外部表 面を持ち、かつフレキシブルで、少なくとも微細多孔質構造部を通して電気伝導 性を有する金属被覆部材。 ２９、金属被膜は、上記内部表面部分の繊維と結節を包み込んでおシ、深さ方向 に浸透しているが、外側表面に達していない特許請求の範囲第２８項記載の部材 。 ３０、金属被膜は、上記外部表面部分の繊維と結節を包み込んでおシ、深さ方向 に浸透しているが内部表面に達していない特許請求の範囲第２８項記載の部材。 ３１、金属被膜は上記チューブ膜の内側表面及び外側表面の両方の繊維と結節を 包み込んでいるが、その内部まで浸透してはいない特許請求の範囲第２８項記載 の部材。 ３２、　金属被膜は上記チューブ膜の内側表面及び外側表面の両方の繊維と結節 を包み込み、その内部まで浸透している特許請求の範囲第２８項記載の部材。 ３３、金属被覆表面領域は微細多孔質で親水性であシ、金属被覆部材が疎水性で ある特許請求の範囲第２８項記載の部材。 ３４、被覆金属の厚さが微細多孔質構造の各部において不均一でアシ、上記微細 多孔質の伝導表面における断面流動領域が、伝導表面下の内部断面流動領域よシ 小さい特許請求の範囲第１項又は第１５項又は１８項記載の部材。 ３５、　微細多孔質ポリテトラフルオロエチレン基体を伝導金属で被覆する方法 であって、基体が繊維を相互結合した結節の微細構造を有し、かつ伝導金属被膜 は実質的に少なくとも結節と繊維のいくつかを囲み、被覆基体が少なくとも一方 の表面に沿シかっ少なくとも一方の表面下の基体内部を通って導伝性を有するも ので、 １）　基体を浄化する工程と、 ２）　膜を水溶性表面活性剤に浸す工程と、３）　上記基体の表面を活性化して パラジウム／スズ活性剤溶液を用いてめっきする工程と、を具備し、この工程が 最終活性化サブ工程として、上記活性剤溶液のスズ部分を促進剤溶液で置換する サブ工程を有する工程と、 ４）　少なくとも促進剤部分を水溶性媒体を用いて置換する工程と、 ５）　基体を無電解めっき溶液を用いてめっきする工程と、 を具備した被後方法。 ３６、促進剤は塩酸と水酸化アンモニウムからなるグループから選択されたもの である特許請求の範囲第３５項記載の方法。 ３７、　上記浄化工程は無水アセトン中に基体を浸漬する特許請求の範囲第３５ 項記載の方法。 ３８．　上記浸漬工程は浄化基体を表面活性剤、メタノール及び蒸留水を含む溶 液中で浸漬し、次いで基体を水でゆすぐ特許請求の範囲第３５項記載の部材。 ３９、・　活性化工程は更に、 中　上記ｉ４’ラジウム／スズ活性化溶液に基体を浸漬し、 （１１）　水中で上記基体をゆすぐ、 サブ工程を付加し、このサブ工程は上記最終活性化サブ工程を行う直前に実行す る特許請求の範囲第３５項記載の方法。 ４０、めっき工程は、無電解めっき溶液を用いた工程４によって生じた上記活性 化基体中の溶液を置換する工程を有する特許請求の範囲第３５項記載の方法。 ４１、　めっき工程は、めっき溶液のｐ！（を水酸化アンモニウムを用いて所期 の値に調整する工程を有する特許請求の範囲第３５項記載の方法。 ４２、　めっき溶液を約１５０７（６６℃）の温度に保持しかつ声を約７．２に 保持する特許請求の範囲第３５項記載の方法。 ４３、めっき基体をめっき溶液から取シ除き、水中でめっき基体をゆすぎ、ゆす いだめっき基体を乾燥する工程を特徴とする特許請求の範囲第３５項記載の方法 。 必、微細多孔質ポリテトラフルオロエチレン部材中の有効孔サイズを調整可能に 減少する方法であって、ポリテトラフルオロエチレンは、繊維を相互結合した結 節の微細構造を有するものであって、各結節と繊維を所望厚の金属被膜で包み込 み上記微細多孔質の有効断面流動領域を減少させる工程を有する方法。 ４５、金属被膜をめっきで行なう特許請求の範囲第４５項記載の方法。 ４６、上記部材の被覆表面での平均微細多孔質断面流動領域が上記被覆表面下の 内部の平均微細多孔質流動領域よシ小さい特許請求の範囲第４４項記載の方法。