JPS63182461A - 焼結されていない金属メッキされた不織繊維マツト - Google Patents
焼結されていない金属メッキされた不織繊維マツトInfo
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
た1
本発明は金属被覆を有する不織繊維マットに関する。マ
ットは隣接する繊維を一緒に結合することにより焼結以
外の手段によって強化され且つより電気伝導性になる。
ットは隣接する繊維を一緒に結合することにより焼結以
外の手段によって強化され且つより電気伝導性になる。
介1ノと毘ぶ−
当業者は各種の最終用途、たとえばバッテリー電極のた
めに不maII&マットに現在興味を有する。
めに不maII&マットに現在興味を有する。
構造が、大きい多孔度、低密度、大きい樅横比、均一で
小さい孔及び大きい材料強度を与える不織繊維マットを
有することが非常に望ましい。又かかるマットの製造の
際に高価な焼結工程を避けることが望ましい。
小さい孔及び大きい材料強度を与える不織繊維マットを
有することが非常に望ましい。又かかるマットの製造の
際に高価な焼結工程を避けることが望ましい。
米国特許第4,169,911(ヨシグ等、1979年
10月2日)は直径が3〜20ミクロンの切断された炭
素繊維の多数からなる多孔性材料を開示している。繊維
は実質的に完全にかつ不規則に分散し、相互に交差する
個々の繊維に集められている6結合剤は各繊維をそれら
の交差点において相互に結合して材料の一つの表面から
他の表面にまで連続的に伸びる多数の孔を有する多孔構
造を形成する。薄い金属フィルムが各繊維を被覆し、こ
の金属フィルムは材料が作られた後に適用される。炭素
繊維の長さは短かく、好ましくは2〜501I11であ
り、切断された炭素繊維であることが好ましい。それら
は相互に層に重ねられて板又はマットを形成するのが好
ましい、使用される結合剤は樹脂結合剤であり(切断さ
れた炭素繊維の全重量に基いて)2〜50重1%からな
ることが好ましい。
10月2日)は直径が3〜20ミクロンの切断された炭
素繊維の多数からなる多孔性材料を開示している。繊維
は実質的に完全にかつ不規則に分散し、相互に交差する
個々の繊維に集められている6結合剤は各繊維をそれら
の交差点において相互に結合して材料の一つの表面から
他の表面にまで連続的に伸びる多数の孔を有する多孔構
造を形成する。薄い金属フィルムが各繊維を被覆し、こ
の金属フィルムは材料が作られた後に適用される。炭素
繊維の長さは短かく、好ましくは2〜501I11であ
り、切断された炭素繊維であることが好ましい。それら
は相互に層に重ねられて板又はマットを形成するのが好
ましい、使用される結合剤は樹脂結合剤であり(切断さ
れた炭素繊維の全重量に基いて)2〜50重1%からな
ることが好ましい。
米国特許第4,169,911号に記載された多孔性材
料はいくつかの欠点を有し、それが克服されるならば非
常に望ましい構造になる。この材料は切断された炭素繊
維の50重量%までの結合剤を許容する。この大量の結
合剤は、一体構造を与えるが、製造される最終構造体に
重量を付加する。
料はいくつかの欠点を有し、それが克服されるならば非
常に望ましい構造になる。この材料は切断された炭素繊
維の50重量%までの結合剤を許容する。この大量の結
合剤は、一体構造を与えるが、製造される最終構造体に
重量を付加する。
使用される結合剤は樹脂結合剤である。かかる結合剤は
、同特許の図面に示されるように、炭素繊維の交差点を
完全に取り囲み、これによってその位置において電気導
体に対して絶縁層を提供する。
、同特許の図面に示されるように、炭素繊維の交差点を
完全に取り囲み、これによってその位置において電気導
体に対して絶縁層を提供する。
更に、樹脂結合剤の特性によって、結合剤は多孔性材料
の中又はその他の位置に存在し、炭素繊維の長さに沿っ
て孔の空間内に伸び且つ侵入する。
の中又はその他の位置に存在し、炭素繊維の長さに沿っ
て孔の空間内に伸び且つ侵入する。
かくして結合剤は炭素繊維の交差点に限定されない。こ
のような侵入、伸長及び断熱特性の結果比較的大量のよ
り厚い金属被覆が必要になる。この大量の被覆は良好な
電気伝導性を与えるために結合剤領域を完全に被覆する
ために必要である。その結果所定の単位面積に対して大
量で且つ密度のより大終い材料になる。
のような侵入、伸長及び断熱特性の結果比較的大量のよ
り厚い金属被覆が必要になる。この大量の被覆は良好な
電気伝導性を与えるために結合剤領域を完全に被覆する
ために必要である。その結果所定の単位面積に対して大
量で且つ密度のより大終い材料になる。
技術に対する好ましい寄与は、大きい多孔度、低密度、
大きい材料強度、優れた電気伝導性及び薄い金属被覆を
有する多孔性材料、たとえば不織繊維マットである。更
に多孔性材料が焼結及1樹脂結合剤を使用しないで製造
されるならば好ましいことである。かかる寄与は本発明
によって提供される。
大きい材料強度、優れた電気伝導性及び薄い金属被覆を
有する多孔性材料、たとえば不織繊維マットである。更
に多孔性材料が焼結及1樹脂結合剤を使用しないで製造
されるならば好ましいことである。かかる寄与は本発明
によって提供される。
発明ff1
本発明は多数の電気的被覆可能な繊維、フィブリル化さ
れた結合剤及び金属被覆からなる不織繊維マットを提供
する。電気的被覆可能な繊維及び結合剤はマット又は板
の形にされ、材料強度を有し薄い金属被覆を受は入れる
ことができ多孔構造体を形成し、多孔構造体はその一つ
の表面から他の表面まで連続的に伸びる多数を有する。
れた結合剤及び金属被覆からなる不織繊維マットを提供
する。電気的被覆可能な繊維及び結合剤はマット又は板
の形にされ、材料強度を有し薄い金属被覆を受は入れる
ことができ多孔構造体を形成し、多孔構造体はその一つ
の表面から他の表面まで連続的に伸びる多数を有する。
更に特定的には、本発明は、不織繊維マットの1つの表
面から他方の表面まで連続して延びている多数の細孔を
持った不Sa繊維マットであって、(A)*質的に同じ
2次元の面内に位置しており(overlayed)そ
して同じ2次元面内で交差している多数の電気被覆可能
な繊維と、 (B)前記マット内に分散した構造支持量のフィブリル
化した繊維結合剤(fibr1種ated fibre
bincler)であって、この結合剤フィブリルは
前記電気被覆可能な繊維に接触しでおり、好ましくはこ
のフィブリルの大部分が前記の2次元面に対して実質的
に角度をなす次元面(dimensional pla
ne)において前記電気被覆可能な繊維に接触している
、フィブリル化した繊維結合剤と、 (C)前記電気被覆可能な繊維を覆っている実質的に均
一な金属被覆(metallic overcoat)
であって、前記結合剤が電気被覆可能な繊維に接触する
部位で該結合剤を該被覆内に少なくとも部分的に取り込
んでいる(incorporating)金属被覆1と
を備えて塾−ることを特徴とする不織繊維マットを提供
する・ 本発明は、 (N前記(A)の電気被覆可能な繊維及び(B)のフィ
ブリル化した結合剤を懸濁化液及び凝集剤と共に、実質
的に均一な良く分散した混合物が得られるまで緊密に混
合し、 (It)支持体構造と前記懸濁化液の制御された除去を
行うための出口を持った適当な容器に前記(I)の混合
物を加え、該容器には前記(I)の混合物の添加の前に
少量の前記懸濁化液が加えられており、 (I)追加の懸濁化液を加えて、前記容器の実質的にす
べての容積を満たし、 (ff)混合物を前記容器中で混合し、(V)前記(I
V)の混合物を沈降させ、(VI)実質的な量の前記懸
濁化液を除去し、それによって、形成されたマットを不
利に乱すことなく残りのS濁化液に少なくとも1枚の吸
収性及び/又は多孔性材料を加えることを許容するのに
十分な少量の懸濁化液を該形成されたマットより上に残
し、 (VII)前記残りの懸濁化液に少なくとも1枚の吸収
性及び/又は多孔性材料を加え、(■)前記残りのS濁
化液を除去して、前記吸収性及び/又は多孔性材料を前
記マットの表面と接触させ、 (IX)前記容器から前記マットを除去し、(X)場合
により吸収性及び/又は多孔性材料のンートの間にして
、前記マットをドラム乾燥機に入れ、 (XI)場合により、吸収性及び/又は多孔性材料を取
り替えて(X)を繰り返し、 (VII)場合により前記マットを対流オーブン中で乾
燥し、 (XI)場合により前記マットを湿潤化溶液で処理し、 (XW)沈着されるべき金属又は2つの不溶性アノード
より成る2つのアノード間に実質的に対称にカソード位
置に、場合により湿潤化溶液を加えられている電解質溶
液内に前記マットを配置し、(XV)電流を通し、そし
て CXV[)前記マットの両側にバルク電解質溶液を与え
る・ ことを特徴とする、不m繊維マットを製造する方法も提
供する。
面から他方の表面まで連続して延びている多数の細孔を
持った不Sa繊維マットであって、(A)*質的に同じ
2次元の面内に位置しており(overlayed)そ
して同じ2次元面内で交差している多数の電気被覆可能
な繊維と、 (B)前記マット内に分散した構造支持量のフィブリル
化した繊維結合剤(fibr1種ated fibre
bincler)であって、この結合剤フィブリルは
前記電気被覆可能な繊維に接触しでおり、好ましくはこ
のフィブリルの大部分が前記の2次元面に対して実質的
に角度をなす次元面(dimensional pla
ne)において前記電気被覆可能な繊維に接触している
、フィブリル化した繊維結合剤と、 (C)前記電気被覆可能な繊維を覆っている実質的に均
一な金属被覆(metallic overcoat)
であって、前記結合剤が電気被覆可能な繊維に接触する
部位で該結合剤を該被覆内に少なくとも部分的に取り込
んでいる(incorporating)金属被覆1と
を備えて塾−ることを特徴とする不織繊維マットを提供
する・ 本発明は、 (N前記(A)の電気被覆可能な繊維及び(B)のフィ
ブリル化した結合剤を懸濁化液及び凝集剤と共に、実質
的に均一な良く分散した混合物が得られるまで緊密に混
合し、 (It)支持体構造と前記懸濁化液の制御された除去を
行うための出口を持った適当な容器に前記(I)の混合
物を加え、該容器には前記(I)の混合物の添加の前に
少量の前記懸濁化液が加えられており、 (I)追加の懸濁化液を加えて、前記容器の実質的にす
べての容積を満たし、 (ff)混合物を前記容器中で混合し、(V)前記(I
V)の混合物を沈降させ、(VI)実質的な量の前記懸
濁化液を除去し、それによって、形成されたマットを不
利に乱すことなく残りのS濁化液に少なくとも1枚の吸
収性及び/又は多孔性材料を加えることを許容するのに
十分な少量の懸濁化液を該形成されたマットより上に残
し、 (VII)前記残りの懸濁化液に少なくとも1枚の吸収
性及び/又は多孔性材料を加え、(■)前記残りのS濁
化液を除去して、前記吸収性及び/又は多孔性材料を前
記マットの表面と接触させ、 (IX)前記容器から前記マットを除去し、(X)場合
により吸収性及び/又は多孔性材料のンートの間にして
、前記マットをドラム乾燥機に入れ、 (XI)場合により、吸収性及び/又は多孔性材料を取
り替えて(X)を繰り返し、 (VII)場合により前記マットを対流オーブン中で乾
燥し、 (XI)場合により前記マットを湿潤化溶液で処理し、 (XW)沈着されるべき金属又は2つの不溶性アノード
より成る2つのアノード間に実質的に対称にカソード位
置に、場合により湿潤化溶液を加えられている電解質溶
液内に前記マットを配置し、(XV)電流を通し、そし
て CXV[)前記マットの両側にバルク電解質溶液を与え
る・ ことを特徴とする、不m繊維マットを製造する方法も提
供する。
更に本発明は、不織繊維マット(マット)に均一な金属
被覆をメッキする( overplating)[被覆
する( overeoating)]方法を提供する。
被覆をメッキする( overplating)[被覆
する( overeoating)]方法を提供する。
この方法は、場合により湿潤化溶液で前記マットを処理
し、カソードとしてこのマットを使用し、該カソードは
電解質溶液流で2つのアノード開に実質的に対称に配置
され、電解質溶液には場合により湿潤化溶液が加えられ
ており、前記マット上に金属を電着させるのに十分な電
流を通し、そして、マットへの金属イオンの実質的に均
一な分布が起こるような、多孔性マットに入る金属イオ
ン対マット上に沈着されるべき金属イオンの高い割合を
維持するのに十分な且つ沈着のために利用可能な電解質
溶液流れを与えることを含む。所望の金属イオン濃度を
持った電解質溶液(バルク電解質溶液)は、周期的に、
例えば新たにlA填された溶液をノエット噴霧すること
によって又は連続的に、例えば流れの方向を周期的にそ
して好ましくは各方向に等しい回数逆転させながら、マ
ットを通して連続的に電解質溶液を流すことによって与
えられる。電流の印加は所望の量の金属がマットに被覆
されるまで続ける。アノードは沈着されるべき金属より
成り、即ち、アノードは沈着されるべき金属であること
ができ又はアノードは沈着されるべき金属を含有し又は
保持することができる。不溶性7メードを使用すること
もできる。一般に、電解質溶液はマットの最大表面に実
質的に垂直である方向にマットを通って流れそして使用
されるとき、流れの方向の変化は各逆転について実質的
に180゜である。
し、カソードとしてこのマットを使用し、該カソードは
電解質溶液流で2つのアノード開に実質的に対称に配置
され、電解質溶液には場合により湿潤化溶液が加えられ
ており、前記マット上に金属を電着させるのに十分な電
流を通し、そして、マットへの金属イオンの実質的に均
一な分布が起こるような、多孔性マットに入る金属イオ
ン対マット上に沈着されるべき金属イオンの高い割合を
維持するのに十分な且つ沈着のために利用可能な電解質
溶液流れを与えることを含む。所望の金属イオン濃度を
持った電解質溶液(バルク電解質溶液)は、周期的に、
例えば新たにlA填された溶液をノエット噴霧すること
によって又は連続的に、例えば流れの方向を周期的にそ
して好ましくは各方向に等しい回数逆転させながら、マ
ットを通して連続的に電解質溶液を流すことによって与
えられる。電流の印加は所望の量の金属がマットに被覆
されるまで続ける。アノードは沈着されるべき金属より
成り、即ち、アノードは沈着されるべき金属であること
ができ又はアノードは沈着されるべき金属を含有し又は
保持することができる。不溶性7メードを使用すること
もできる。一般に、電解質溶液はマットの最大表面に実
質的に垂直である方向にマットを通って流れそして使用
されるとき、流れの方向の変化は各逆転について実質的
に180゜である。
本明細書で使用した″電気被覆可能な繊維”という用語
は、電着法又は無電解化学沈着法によって金属被覆を受
は取ることができる繊維を意味する。
は、電着法又は無電解化学沈着法によって金属被覆を受
は取ることができる繊維を意味する。
本明細書で使用した“実質的に2次元面内に”という用
語は、繊維が成る面又は幾つかの平行な而に横たわって
いて、マット状又はプレート状の形状を形成することを
意味する。換言すれば、電気被覆可能な繊維の軸線と2
次元面との角度は約15°より小さく、好ましくは約5
″′より小さい。
語は、繊維が成る面又は幾つかの平行な而に横たわって
いて、マット状又はプレート状の形状を形成することを
意味する。換言すれば、電気被覆可能な繊維の軸線と2
次元面との角度は約15°より小さく、好ましくは約5
″′より小さい。
本明細書で使用した“角度をなす”(angular>
という用語は、実質的な量のフィブリル化した結合剤が
マットの厚さの方向にある状態で、実質的な量のフィブ
リル化した結合剤が電気被覆可能な繊維にそれらの軸線
(即ち電気被覆可能な繊維の軸線)に対して成る角度で
接触することを意味する。
という用語は、実質的な量のフィブリル化した結合剤が
マットの厚さの方向にある状態で、実質的な量のフィブ
リル化した結合剤が電気被覆可能な繊維にそれらの軸線
(即ち電気被覆可能な繊維の軸線)に対して成る角度で
接触することを意味する。
このマットはバッテリー電極としての有用性を持ってい
る。他の意図する用途にはフィルター、触媒支持体、燃
料電池電極、熱溜め、加熱要素、化学的製造用電極、排
水処理用電極及び同様なものが含まれるが、これらに限
定するものではない。
る。他の意図する用途にはフィルター、触媒支持体、燃
料電池電極、熱溜め、加熱要素、化学的製造用電極、排
水処理用電極及び同様なものが含まれるが、これらに限
定するものではない。
電気被覆可能な繊維及び結合剤は、材料強度を有する多
孔性構造を形成するような様式及び方向に位置している
(laid down)。電気被覆可能な繊維が横たえ
られてマットを形成する最終形状はマットの最終用途に
依存することができる。かくして、例えば、上に載る層
の軸線が先の層に平行になるようにしかし4M、雑の軸
線は先の層の繊維の軸線に対して角度をなすようにして
、1つの層において繊維間の間隔を置いて相互に平行に
電気被覆可能なM&維を位置づけることができることを
意図する。
孔性構造を形成するような様式及び方向に位置している
(laid down)。電気被覆可能な繊維が横たえ
られてマットを形成する最終形状はマットの最終用途に
依存することができる。かくして、例えば、上に載る層
の軸線が先の層に平行になるようにしかし4M、雑の軸
線は先の層の繊維の軸線に対して角度をなすようにして
、1つの層において繊維間の間隔を置いて相互に平行に
電気被覆可能なM&維を位置づけることができることを
意図する。
しかしながら一般には、電気被覆可能な繊維は実質的に
2次元面内で又は2次元面に平行な泪において不規則に
(rando(至)Iy)位置しておりそして不規則に
交差している。
2次元面内で又は2次元面に平行な泪において不規則に
(rando(至)Iy)位置しておりそして不規則に
交差している。
本発明のマットに利用可能な電気被覆可能な繊維は、(
a)金属被覆導電性繊維、(b)導電性繊維、(c)金
属被覆非導電性繊維及び(d)それらの混合物から成る
群より選ばれる。導電性繊維は、伝導度が電気メッキす
るのに十分に固有に高い繊維を意味する。非導電性繊維
は、その伝導度が電気メッキするのに十分に固有に高く
はないが、予備処理によって、繊維が電気メッキされる
ことを許容するのに十分に、繊維を少なくともそれらの
表面に沿って伝導性にすることができろ繊維を意味する
。
a)金属被覆導電性繊維、(b)導電性繊維、(c)金
属被覆非導電性繊維及び(d)それらの混合物から成る
群より選ばれる。導電性繊維は、伝導度が電気メッキす
るのに十分に固有に高い繊維を意味する。非導電性繊維
は、その伝導度が電気メッキするのに十分に固有に高く
はないが、予備処理によって、繊維が電気メッキされる
ことを許容するのに十分に、繊維を少なくともそれらの
表面に沿って伝導性にすることができろ繊維を意味する
。
(a)及び(b)の導電性繊維には、例えば、半金属繊
維、例えば炭素繊維、グラファイト繊維、活性炭繊維、
ピッチをベースとする(pitch−based)グラ
ファイト繊維、挿間(Intercalated)グラ
ファイト繊維、それらの混合物及び同様なもの、ホウ素
M&紺、炭化ケイ素#l維及びそれらの混合物、並びに
それらの混合物が包含される。炭素繊維は、セルロース
繊維、アクリル合成繊維、ポリビニルアルコール合j&
繊維及び同様なものの如き有機繊維を炭化することによ
って製造される繊維を包含することを意図する。グラフ
アイ)a、mlで挿間されうる材料としては例えば、C
u Cl□、Br、、Li F、AI Fs、MgF2
0.AI Cl s、FeC11、N1CI=及び同様
なものが包含される。
維、例えば炭素繊維、グラファイト繊維、活性炭繊維、
ピッチをベースとする(pitch−based)グラ
ファイト繊維、挿間(Intercalated)グラ
ファイト繊維、それらの混合物及び同様なもの、ホウ素
M&紺、炭化ケイ素#l維及びそれらの混合物、並びに
それらの混合物が包含される。炭素繊維は、セルロース
繊維、アクリル合成繊維、ポリビニルアルコール合j&
繊維及び同様なものの如き有機繊維を炭化することによ
って製造される繊維を包含することを意図する。グラフ
アイ)a、mlで挿間されうる材料としては例えば、C
u Cl□、Br、、Li F、AI Fs、MgF2
0.AI Cl s、FeC11、N1CI=及び同様
なものが包含される。
好ましくは、ポリアクリロニトリルをベースとする炭素
#&維又はグラファイト繊維は、比較的低いコスト、小
さな繊維直径、良好な物理的及び構造的特性及び商業的
入手性によって導電性繊維とじて使用される。
#&維又はグラファイト繊維は、比較的低いコスト、小
さな繊維直径、良好な物理的及び構造的特性及び商業的
入手性によって導電性繊維とじて使用される。
(c)の非導電性繊維には、普通は電流を導かないが、
適当な予備処理によって少なくとも繊維の表面に沿って
電流を導くようにすることがでトる天然又は合成の有機
繊維が包含される。これは非導電性繊維を金属被覆して
金属被覆非導電性繊維を製造することができるようにな
される。故に、非導電性aJIには、ポリエステル、ポ
リオレフィン、合成アクリルポリマー、ポリアミド、そ
れらのコポリマー、ガラス繊維、セラミックa、m及び
それらの混合物が包含されるが、それらに限定するもの
ではない、上記繊維は当業者には公知の方法によって導
電性にすることができる。例えば導電性アクリル及びモ
ダクリル繊維のS!!逍を開示している米国特許第4,
364,739号(I982年12月21日発行)iJ
照。米国特許第4,364.739号においては、繊維
は銅化合物及び還元剤を含有する浴でI:lSl熱処理
に付して繊維内に一価の銅イオンを吸収させる。熱処理
された繊維を硫黄含有化合物の存在下にvI2熱処理に
付して吸着された一価銅イオンを硫化銅に添加する。更
に他の方法が1983年7月24日に出願された米国特
許出M第507,439号に記載されでいるのでこれを
参照されたい。
適当な予備処理によって少なくとも繊維の表面に沿って
電流を導くようにすることがでトる天然又は合成の有機
繊維が包含される。これは非導電性繊維を金属被覆して
金属被覆非導電性繊維を製造することができるようにな
される。故に、非導電性aJIには、ポリエステル、ポ
リオレフィン、合成アクリルポリマー、ポリアミド、そ
れらのコポリマー、ガラス繊維、セラミックa、m及び
それらの混合物が包含されるが、それらに限定するもの
ではない、上記繊維は当業者には公知の方法によって導
電性にすることができる。例えば導電性アクリル及びモ
ダクリル繊維のS!!逍を開示している米国特許第4,
364,739号(I982年12月21日発行)iJ
照。米国特許第4,364.739号においては、繊維
は銅化合物及び還元剤を含有する浴でI:lSl熱処理
に付して繊維内に一価の銅イオンを吸収させる。熱処理
された繊維を硫黄含有化合物の存在下にvI2熱処理に
付して吸着された一価銅イオンを硫化銅に添加する。更
に他の方法が1983年7月24日に出願された米国特
許出M第507,439号に記載されでいるのでこれを
参照されたい。
(a)の導電性繊維、(c)の非導電性繊維の金属被覆
及び繊維マット上に置かれる金属被覆として使用するこ
とができる金属には、ニッケル、鉄、コバルト、白金、
金、銀、銅、パラジウム、ロノウム、レニウム、リチウ
ム、アルミニウム、鉛、亜鉛、錫、クロム、モリブデン
、カドミウム、インジウム、マンガン、テルル、アンチ
モン、セレン、ルテニウム、アルミニウム、ケイ素及び
主成分としてそれらの金属の少なくとも1種を含有する
合金が包含される。下記の金属が経済性及び現在の工業
的興味の点から好ましい二ニッケル、鉄、コバルト、白
金、金、銀、銅、パラジウム、アルミニウム、鉛、亜鉛
、錫、クロム、カドミウム、ルテニウム及び主成分とし
てそれらの金属の少なくとも1mを含有する合金。ニッ
ケル/カドミウムバッテリーにおいて現在の工業的興味
を考慮して最も好ましくはニッケルが使用される。電着
可能な金属については、例えば、ブルーマン、イー・ダ
プリュ、ムムー’LLI/友」仁lit’、1985年
5月号、ttS72巻、第5号、142−148頁(B
rooma++v E、 L9 Platin
and 5urface Finisl+ing
*May 1985. Vol、 72. No、 5
* pages 142−148)及びローエンハイム
、エフ・ニー◆(,12者) 、モグーン エレクトロ
ブレーティング、第3編、ウィリーインターサイエンス
社、1974 [Lowenheilit F、^、
(cditor)、 Modern Electrop
latin&、 3rd edition、 Wi
ley−1nterscience、 19フ4]
参照。
及び繊維マット上に置かれる金属被覆として使用するこ
とができる金属には、ニッケル、鉄、コバルト、白金、
金、銀、銅、パラジウム、ロノウム、レニウム、リチウ
ム、アルミニウム、鉛、亜鉛、錫、クロム、モリブデン
、カドミウム、インジウム、マンガン、テルル、アンチ
モン、セレン、ルテニウム、アルミニウム、ケイ素及び
主成分としてそれらの金属の少なくとも1種を含有する
合金が包含される。下記の金属が経済性及び現在の工業
的興味の点から好ましい二ニッケル、鉄、コバルト、白
金、金、銀、銅、パラジウム、アルミニウム、鉛、亜鉛
、錫、クロム、カドミウム、ルテニウム及び主成分とし
てそれらの金属の少なくとも1mを含有する合金。ニッ
ケル/カドミウムバッテリーにおいて現在の工業的興味
を考慮して最も好ましくはニッケルが使用される。電着
可能な金属については、例えば、ブルーマン、イー・ダ
プリュ、ムムー’LLI/友」仁lit’、1985年
5月号、ttS72巻、第5号、142−148頁(B
rooma++v E、 L9 Platin
and 5urface Finisl+ing
*May 1985. Vol、 72. No、 5
* pages 142−148)及びローエンハイム
、エフ・ニー◆(,12者) 、モグーン エレクトロ
ブレーティング、第3編、ウィリーインターサイエンス
社、1974 [Lowenheilit F、^、
(cditor)、 Modern Electrop
latin&、 3rd edition、 Wi
ley−1nterscience、 19フ4]
参照。
本発明において使用可能な金属被覆導電性繊維は一般に
商業的に入手可能な繊維である。前記金属の少なくとも
1種の少なくとも1つの薄い、均一な、しっかりと接着
性の導電性層を有する繊維である。コレラノミ111ハ
、1983年7月24日に出願された米国特許出願だ第
5.7,440号に開示された方法に従って製造するこ
とがでさる。
商業的に入手可能な繊維である。前記金属の少なくとも
1種の少なくとも1つの薄い、均一な、しっかりと接着
性の導電性層を有する繊維である。コレラノミ111ハ
、1983年7月24日に出願された米国特許出願だ第
5.7,440号に開示された方法に従って製造するこ
とがでさる。
上記出願を参照されたい。
電気被覆可能な繊維は意図する目的及び用途に適した7
ツトを製造するのに十分な寸法の長さ及び直径を有する
。一般に、バッテリー電極に対しては、電気被覆可能な
繊維は、不織マット内の繊維の実質的に均一な分布をも
たらす寸法である。
ツトを製造するのに十分な寸法の長さ及び直径を有する
。一般に、バッテリー電極に対しては、電気被覆可能な
繊維は、不織マット内の繊維の実質的に均一な分布をも
たらす寸法である。
“実質的に均一な分布”とは、繊維が束になってかたま
ること(clumpiB)が金族ないか又は相対的に少
ないこと(例えば、全マット重量を基準として約5重量
%より少ない)あるいは繊維が東になってかたまること
があるとしても、単イ立面積当たりに存在する束の百分
率はマットの金属被覆及び電気伝導性を不利には妨げな
いことを意味する。
ること(clumpiB)が金族ないか又は相対的に少
ないこと(例えば、全マット重量を基準として約5重量
%より少ない)あるいは繊維が東になってかたまること
があるとしても、単イ立面積当たりに存在する束の百分
率はマットの金属被覆及び電気伝導性を不利には妨げな
いことを意味する。
本明細書で使用した電気被覆可能な繊維は、約7mmま
での長さを有することができ、約6.41aI8までが
好ましい。一般に約0.5mm乃至約7齢−の長さが好
ましく、約0.8m+*乃至約6゜4mmが更に好都合
である。好ましくは、バッテリー電極として使用するた
めには、電気被覆可能な繊維は約2.0mm乃至約4.
Ows+、最も好ましくは約2,5a+偽乃至約3.5
mmの範囲内の長さを有する。
での長さを有することができ、約6.41aI8までが
好ましい。一般に約0.5mm乃至約7齢−の長さが好
ましく、約0.8m+*乃至約6゜4mmが更に好都合
である。好ましくは、バッテリー電極として使用するた
めには、電気被覆可能な繊維は約2.0mm乃至約4.
Ows+、最も好ましくは約2,5a+偽乃至約3.5
mmの範囲内の長さを有する。
電気被覆可能な#j&維は一般に、約3ミクロン乃至約
15ミクロン(存在しうる金属被覆を除いて)、好まし
くは約4ミクロン乃至約12ミクロン、最も好ましくは
約4ミクロン乃至約8ミクロンの範囲の直径を持ってい
る。
15ミクロン(存在しうる金属被覆を除いて)、好まし
くは約4ミクロン乃至約12ミクロン、最も好ましくは
約4ミクロン乃至約8ミクロンの範囲の直径を持ってい
る。
通常は、(a)及び(c)の金属被覆繊維は約1ミクロ
ン以下の厚さ、好ましくは約0.1ミクロン乃至約0.
5ミクロンの厚さの金属被覆を有する。
ン以下の厚さ、好ましくは約0.1ミクロン乃至約0.
5ミクロンの厚さの金属被覆を有する。
フィブリル化した結合剤はフィブリル化することができ
る繊維又はフィブリル化することかできる粒子から導か
れる。本発明において利用可能なフィブリル化繊維は、
本件と同時に出願された特許出願(ケース番号30,3
50)に記載されているので参照されたい。かくして例
えば、結合剤は、アクリル繊維、ポリフルオロカーボン
繊維又は小さな粒子[ポリテトラフルオロエチレンの如
き、例えば、ホール、ディ・イー・及びシェパード、ジ
ェイアール、、ブイ・アール・、t AB。
る繊維又はフィブリル化することかできる粒子から導か
れる。本発明において利用可能なフィブリル化繊維は、
本件と同時に出願された特許出願(ケース番号30,3
50)に記載されているので参照されたい。かくして例
えば、結合剤は、アクリル繊維、ポリフルオロカーボン
繊維又は小さな粒子[ポリテトラフルオロエチレンの如
き、例えば、ホール、ディ・イー・及びシェパード、ジ
ェイアール、、ブイ・アール・、t AB。
−触媒下の水素発生カソードインターナシタナル、ジャ
ーナル・オブφハイドロジエン・エネルギー、fjS9
巻、12号、1005−1009頁、1984 (ll
allt D、 E、 and 5hepardt J
r、v v、 R,1“八B5− Catalyzed
Hydrogen Evolution Catho
deS、”lot、 、r、 Ilydrogen E
nergy、 Vol、 9. No、 12tpag
es 1005−1009.1984)参照]及び同様
なものを含んで成ることができる。好適には、結合剤は
前記出願(ケース30,351)に記載の如きフィブリ
ル化アクリル繊維である。好ましい繊維は、少なくとも
約89重量%のアクリロニトリル及び約11重量%まで
のメタクリル酸メチルが含まれるアクリロニトリルとメ
タクリル酸メチルとのコポリマー、例えば、約90重量
%のアクリロニトリルと約10重量%のメタクリル酸メ
チルを含有するアメリカンシアナミドアクリル繊維T−
98である。
ーナル・オブφハイドロジエン・エネルギー、fjS9
巻、12号、1005−1009頁、1984 (ll
allt D、 E、 and 5hepardt J
r、v v、 R,1“八B5− Catalyzed
Hydrogen Evolution Catho
deS、”lot、 、r、 Ilydrogen E
nergy、 Vol、 9. No、 12tpag
es 1005−1009.1984)参照]及び同様
なものを含んで成ることができる。好適には、結合剤は
前記出願(ケース30,351)に記載の如きフィブリ
ル化アクリル繊維である。好ましい繊維は、少なくとも
約89重量%のアクリロニトリル及び約11重量%まで
のメタクリル酸メチルが含まれるアクリロニトリルとメ
タクリル酸メチルとのコポリマー、例えば、約90重量
%のアクリロニトリルと約10重量%のメタクリル酸メ
チルを含有するアメリカンシアナミドアクリル繊維T−
98である。
普通は、約5ミクロン又はそれより小さい直径にフィブ
リル化することができる、即ち約5ミクロンまでの直径
を有する繊維又は粒子を使用することができる。好都合
には、フィブリル化した結合剤(フィブリル)は約2.
5ミクロンまでの直径を有し、好ましくはフィブリルは
約0.5ミクロン乃至約2.5ミクロンの範囲の直径を
有し、最も好ましくは直径は約2ミクロンより小さいか
又は約2ミクロンに等しい。
リル化することができる、即ち約5ミクロンまでの直径
を有する繊維又は粒子を使用することができる。好都合
には、フィブリル化した結合剤(フィブリル)は約2.
5ミクロンまでの直径を有し、好ましくはフィブリルは
約0.5ミクロン乃至約2.5ミクロンの範囲の直径を
有し、最も好ましくは直径は約2ミクロンより小さいか
又は約2ミクロンに等しい。
一般には、使用されるフィブリルの長さは電気被覆可能
な繊維と接触するのに十分な、従って電気被覆可能な繊
維を相互に結合させるのに十分なものであり、そして金
属メッキのためのマットの一体性を保持すると共にマッ
トの最終用途に必要な所望の材料強度に寄与するために
必要な所望の材料強度を与えるのに十分なものである。
な繊維と接触するのに十分な、従って電気被覆可能な繊
維を相互に結合させるのに十分なものであり、そして金
属メッキのためのマットの一体性を保持すると共にマッ
トの最終用途に必要な所望の材料強度に寄与するために
必要な所望の材料強度を与えるのに十分なものである。
一般に、フィブリルは電気被覆可能な繊維の回りに加熱
するか又は巻き付< (wrapping)ことによっ
て電気被覆可能な繊維に接触する。これらのフィブリル
はマットの厚さの方向に実質的に配向されている。
するか又は巻き付< (wrapping)ことによっ
て電気被覆可能な繊維に接触する。これらのフィブリル
はマットの厚さの方向に実質的に配向されている。
電気被覆可能な繊維及びフィブリル化した結合剤は、被
覆の間構造的一体性を保持するのに十分な材料強度を有
する多孔性構造を与える量で使用される、電気被覆可能
な繊維は、マットの意図する用途に必要な適当な寸法及
び多孔度の構造を与えるのに十分な量でも使用される。
覆の間構造的一体性を保持するのに十分な材料強度を有
する多孔性構造を与える量で使用される、電気被覆可能
な繊維は、マットの意図する用途に必要な適当な寸法及
び多孔度の構造を与えるのに十分な量でも使用される。
かくして・例えば、バッテリー電極に対しては、所望の
電気伝導度を与えるように被覆することができる繊維マ
ットを与えるのに好適な量の電気被覆可能な繊維が使用
される。同様に、必要な材料強度を与えるのに好適な量
のフィブリル化した結合剤が使用される。電気被覆可能
な繊維は約80重量%乃至約98重量%の量で存在しで
おり、結合剤は約2重量%乃至約20重量%の量で存在
しでおり、これらの重量%は前記電気被覆可能な繊維及
び結合剤の全重量を基準としたものである。更に好まし
くは、電気被覆可能な繊維は約88重量%乃至約96重
量%の量で存在しでおり、結合剤は約4重量%乃至約1
2重量%の量で存在している。不織繊維マットの意図す
る用途がバッテリー電極である場合には、ニッケル被覆
グラファイトマットに対する好ましい量は、約6重量%
の結合剤及び約94重量%のニッケル被覆グラファイト
繊維であり、炭素繊維マットに対する好ましい量は、約
10重量%の結合剤及び約90重量%の炭素繊維(金属
被覆なし)である、理論により束縛されることを望むも
のではないが、結合剤の好ましい量は使用される電気被
覆可能な繊維の密度に関係があると考えられる。
電気伝導度を与えるように被覆することができる繊維マ
ットを与えるのに好適な量の電気被覆可能な繊維が使用
される。同様に、必要な材料強度を与えるのに好適な量
のフィブリル化した結合剤が使用される。電気被覆可能
な繊維は約80重量%乃至約98重量%の量で存在しで
おり、結合剤は約2重量%乃至約20重量%の量で存在
しでおり、これらの重量%は前記電気被覆可能な繊維及
び結合剤の全重量を基準としたものである。更に好まし
くは、電気被覆可能な繊維は約88重量%乃至約96重
量%の量で存在しでおり、結合剤は約4重量%乃至約1
2重量%の量で存在している。不織繊維マットの意図す
る用途がバッテリー電極である場合には、ニッケル被覆
グラファイトマットに対する好ましい量は、約6重量%
の結合剤及び約94重量%のニッケル被覆グラファイト
繊維であり、炭素繊維マットに対する好ましい量は、約
10重量%の結合剤及び約90重量%の炭素繊維(金属
被覆なし)である、理論により束縛されることを望むも
のではないが、結合剤の好ましい量は使用される電気被
覆可能な繊維の密度に関係があると考えられる。
繊維マットは均一な金属被覆で被覆される。バッテリー
電極として使用するためには、マットの所望の電気伝導
度を与えるのに十分な厚さだけの均一な薄い金属被覆を
与えることが好ましい、当業者は、他の用途、例えばバ
ッテリー電極に普通必要な材料強度よりも大きい材料強
度を必要とする用途には、より厚い金属被覆が適当であ
ることを認識するであろう、一般に、電気被覆可能な繊
維上に配置された金属被覆の厚さは約3ミクロンまでで
ある。バッテリー電極として使用するためには、金属被
覆の厚さは一般に約2.5ミクロンまでの厚さであり、
好ましくは約1.5ミクロンまでより多くない厚さであ
る。更に好適には、金属被覆の厚さ゛は約0.1乃至約
1ミクロンの範囲に入る。
電極として使用するためには、マットの所望の電気伝導
度を与えるのに十分な厚さだけの均一な薄い金属被覆を
与えることが好ましい、当業者は、他の用途、例えばバ
ッテリー電極に普通必要な材料強度よりも大きい材料強
度を必要とする用途には、より厚い金属被覆が適当であ
ることを認識するであろう、一般に、電気被覆可能な繊
維上に配置された金属被覆の厚さは約3ミクロンまでで
ある。バッテリー電極として使用するためには、金属被
覆の厚さは一般に約2.5ミクロンまでの厚さであり、
好ましくは約1.5ミクロンまでより多くない厚さであ
る。更に好適には、金属被覆の厚さ゛は約0.1乃至約
1ミクロンの範囲に入る。
マットがメッキされるとき、フィブリル結合剤は少なく
とも一部は金属被覆の中に取り込まれている。これは、
金属被覆が電気被覆可能な繊維との接触点においてフィ
ブリル結合剤の縁のすべて又は一部の上に成長すること
を意味する。
とも一部は金属被覆の中に取り込まれている。これは、
金属被覆が電気被覆可能な繊維との接触点においてフィ
ブリル結合剤の縁のすべて又は一部の上に成長すること
を意味する。
不a繊維マットがマットの1つの表面から他方の表面ま
で連続して延びている多数の細孔を有する細孔構造であ
ることは既に述べた0本発明のマットは、一般に、85
%より大きい(水銀ポロシメトリー測定に基づいて)、
好ましくは約88%乃至96約%、最も好ましくは約9
0%乃至約96%である多孔度を持っている。一般に本
発明の不織繊維マットは約40ミクロン乃至約50ミク
ロンの範囲の細孔寸法を持っている。当業者は、不織繊
維マットにおいて得られた細孔寸法はマットを製造する
方法に成る程度関係があることを認めることができる。
で連続して延びている多数の細孔を有する細孔構造であ
ることは既に述べた0本発明のマットは、一般に、85
%より大きい(水銀ポロシメトリー測定に基づいて)、
好ましくは約88%乃至96約%、最も好ましくは約9
0%乃至約96%である多孔度を持っている。一般に本
発明の不織繊維マットは約40ミクロン乃至約50ミク
ロンの範囲の細孔寸法を持っている。当業者は、不織繊
維マットにおいて得られた細孔寸法はマットを製造する
方法に成る程度関係があることを認めることができる。
それ故、異なった方法は種々の細孔寸法のマットを製造
することができる。
することができる。
マットを強化するのに焼結は使用されないので、結合剤
は得られる生成物に存在している。その理由は、結合剤
を分解するような高い温度は使用されないからである。
は得られる生成物に存在している。その理由は、結合剤
を分解するような高い温度は使用されないからである。
結合剤が電気被覆可能な繊維に接触する部位での金属被
覆への結合剤の少な(とも一部の編入は本発明の繊維マ
ットに追加の材料強度を与える。
覆への結合剤の少な(とも一部の編入は本発明の繊維マ
ットに追加の材料強度を与える。
驚くべきことに、金属被覆繊維、例えば、ニッケル被覆
グラファイトから製造された金属被覆されたマットは、
電気伝導度の予期しない増加をもたらすことが見出ださ
れた0例えば、ニッケル被覆グラフフィシ繊維を含んで
成るニッケル被覆マットは、被覆されたニッケルの量に
基づいて、当業者はキャストされたままの被覆されてい
ない(IIon−overcoated)マットに比較
して電気伝導度の約2倍の増加を予想す、るであるも場
合に、被覆されていないマツ)の15倍より大きい電気
伝導度を有することが見出だされた。
グラファイトから製造された金属被覆されたマットは、
電気伝導度の予期しない増加をもたらすことが見出ださ
れた0例えば、ニッケル被覆グラフフィシ繊維を含んで
成るニッケル被覆マットは、被覆されたニッケルの量に
基づいて、当業者はキャストされたままの被覆されてい
ない(IIon−overcoated)マットに比較
して電気伝導度の約2倍の増加を予想す、るであるも場
合に、被覆されていないマツ)の15倍より大きい電気
伝導度を有することが見出だされた。
本発明のマットは湿式紙製造法(wet paper
making process)によって製造す
ることができる。
making process)によって製造す
ることができる。
湿式紙製造法は当業者によく知られている(たとえばカ
ーク、オスマー(K 1rk−Otha+er)、エン
サイクロペディア オプ ケミカルチクノロノー・第2
版、インターサイエンスパブリシャ(I nterse
ience P ubl 1shers)、ノヨンウ
イリーアンドソン、インコーポレーションディビジョン
、m14巻、第503−509頁参照)。たとえばバッ
チ又は連続法において、電気的被覆可能な繊維、フィブ
リル化された結合剤、懸濁液、たとえば水、好ましくは
脱イオン水、及び(湿式紙製造法において公知の)凝集
剤を適当な時間−緒に混合し、よく混合された均一混合
物を得る。次いでこの混合物を、紙混合物を支持構造体
上に静置し使用された懸濁液を除去することを可能なら
しめるための適当な装置に添加する。懸濁液が除去され
た後、得られたマットを支持構造体から取り出し、乾燥
する。
ーク、オスマー(K 1rk−Otha+er)、エン
サイクロペディア オプ ケミカルチクノロノー・第2
版、インターサイエンスパブリシャ(I nterse
ience P ubl 1shers)、ノヨンウ
イリーアンドソン、インコーポレーションディビジョン
、m14巻、第503−509頁参照)。たとえばバッ
チ又は連続法において、電気的被覆可能な繊維、フィブ
リル化された結合剤、懸濁液、たとえば水、好ましくは
脱イオン水、及び(湿式紙製造法において公知の)凝集
剤を適当な時間−緒に混合し、よく混合された均一混合
物を得る。次いでこの混合物を、紙混合物を支持構造体
上に静置し使用された懸濁液を除去することを可能なら
しめるための適当な装置に添加する。懸濁液が除去され
た後、得られたマットを支持構造体から取り出し、乾燥
する。
より詳細には、メッキされるべき繊維マットは電気的被
覆可能な繊維、フィブリル化された結合剤、懸濁液(好
ましくは水、最も好ましくは脱イオン水)及び凝集剤を
、実質的に均一なよく分散した混合物が得られるまで一
緒に混合する。混合物を湿式紙製造法に使用するように
適当に設計された容器に注ぐ。かかる容器はよく知られ
ており、たとえばノープル アンド ウッド シート
ノーキングマシン(N oble and Woo
d S beetMaking Macbine)
のヘッドボックスであり、v7トのための支持構造体(
たとえば網)及び懸濁液の制御された除去のための出口
を提供する。ある量の懸濁液(容器の全容量に比べて少
量)を混合物の添加前に容器に加えて混合物が乾燥状態
の容器に添加されないようにする。混合物を容器に注ぎ
入れる。次いでこの混合物を、たとえば真ちゅう製の孔
あきブランツヤを用いて、攪拌し、次いで混合物を静置
せしめる。混合物を重力m置するのが好ましい、静置し
た後、大部分の懸濁液を形成されたマットの上のレベル
まで除去する(たとえば真空、ボンピング、吸引又はサ
イフオンによって引出す)。少くとも1枚の吸収及び/
又は多孔性材料のシート(たとえば、吸取り紙;細かく
纒まれた鋼状合成スクリーン、たとえば、ナイロン、ポ
リフロビレンスクリーン等)が、形成されたマットに悪
影響を及ぼす(たとえばマットの静置した紙をかき、!
iしシまたは分裂させることによって)ことなく懸濁液
中に置かれるように、充分な懸濁液をマット上に残す0
次いで残った懸濁液を(たとえば上述のような引出し法
によって)除去する。
覆可能な繊維、フィブリル化された結合剤、懸濁液(好
ましくは水、最も好ましくは脱イオン水)及び凝集剤を
、実質的に均一なよく分散した混合物が得られるまで一
緒に混合する。混合物を湿式紙製造法に使用するように
適当に設計された容器に注ぐ。かかる容器はよく知られ
ており、たとえばノープル アンド ウッド シート
ノーキングマシン(N oble and Woo
d S beetMaking Macbine)
のヘッドボックスであり、v7トのための支持構造体(
たとえば網)及び懸濁液の制御された除去のための出口
を提供する。ある量の懸濁液(容器の全容量に比べて少
量)を混合物の添加前に容器に加えて混合物が乾燥状態
の容器に添加されないようにする。混合物を容器に注ぎ
入れる。次いでこの混合物を、たとえば真ちゅう製の孔
あきブランツヤを用いて、攪拌し、次いで混合物を静置
せしめる。混合物を重力m置するのが好ましい、静置し
た後、大部分の懸濁液を形成されたマットの上のレベル
まで除去する(たとえば真空、ボンピング、吸引又はサ
イフオンによって引出す)。少くとも1枚の吸収及び/
又は多孔性材料のシート(たとえば、吸取り紙;細かく
纒まれた鋼状合成スクリーン、たとえば、ナイロン、ポ
リフロビレンスクリーン等)が、形成されたマットに悪
影響を及ぼす(たとえばマットの静置した紙をかき、!
iしシまたは分裂させることによって)ことなく懸濁液
中に置かれるように、充分な懸濁液をマット上に残す0
次いで残った懸濁液を(たとえば上述のような引出し法
によって)除去する。
残った懸濁液の除去によって吸収及び/又は多孔性材料
はマットの表面に接触せしめられる。理論によって制限
されたくないが、マットの表面に接触する吸収及び/又
は多孔性材料の存在によってマットの表面が平滑になる
、即ち繊維のがたまり及びしわのような変態が除かれる
、ものと考えられる。吸収材料を用いる時は、残ってい
る懸濁液を除去する前に該材料がこの懸濁液で飽和する
ようにするのが便利である0次いでマットを容器から取
り出し、随時吸収及び/又は多孔性材料のシートの開で
、ドラム乾燥器に入れる。たとえばスチームで加熱され
たドラム乾燥器はマットに悪影響を及ぼすことなく(た
とえば不当な劣化を生ずることなく)合理的な時間内で
マットを乾燥するように所定温度に設定される。吸収及
び/又は多孔性材料を乾燥段階に用いる時は、随時マッ
トを段階的に乾燥してもよい。これによっである充分な
乾燥時開の後にマットをドラム乾燥器から取り出し、吸
収及び/又は多孔性材料のシートを交換し、そして再び
マットをドラム乾燥器に入れて乾燥することができる。
はマットの表面に接触せしめられる。理論によって制限
されたくないが、マットの表面に接触する吸収及び/又
は多孔性材料の存在によってマットの表面が平滑になる
、即ち繊維のがたまり及びしわのような変態が除かれる
、ものと考えられる。吸収材料を用いる時は、残ってい
る懸濁液を除去する前に該材料がこの懸濁液で飽和する
ようにするのが便利である0次いでマットを容器から取
り出し、随時吸収及び/又は多孔性材料のシートの開で
、ドラム乾燥器に入れる。たとえばスチームで加熱され
たドラム乾燥器はマットに悪影響を及ぼすことなく(た
とえば不当な劣化を生ずることなく)合理的な時間内で
マットを乾燥するように所定温度に設定される。吸収及
び/又は多孔性材料を乾燥段階に用いる時は、随時マッ
トを段階的に乾燥してもよい。これによっである充分な
乾燥時開の後にマットをドラム乾燥器から取り出し、吸
収及び/又は多孔性材料のシートを交換し、そして再び
マットをドラム乾燥器に入れて乾燥することができる。
この手順をマットが乾燥するまで続ける。望ましいなら
ばそして追加の乾燥が好ましいならば、マットを次に対
流加熱炉に入れて更に乾燥した残留する水を除去するこ
とができる。対流加熱炉の温度はマットに悪影響を及ぼ
すことなく合理的な時間でマットを乾燥するための適当
な温度にすることができる。約70℃の温度を約1時間
使用するのが便利である。本発明のマットの製造のため
の湿式紙製造法は後述の実施例によってより良く理解さ
れるであろう。
ばそして追加の乾燥が好ましいならば、マットを次に対
流加熱炉に入れて更に乾燥した残留する水を除去するこ
とができる。対流加熱炉の温度はマットに悪影響を及ぼ
すことなく合理的な時間でマットを乾燥するための適当
な温度にすることができる。約70℃の温度を約1時間
使用するのが便利である。本発明のマットの製造のため
の湿式紙製造法は後述の実施例によってより良く理解さ
れるであろう。
本発明のマットは、電解液、アンード及びカソードを含
むことかでかる適当な容器を用いて適当な手順で、そし
て電解液を提供するための手段を用いて、メッキするこ
とができる。電解液は、マットのすべての頭載に実質的
に均一に沈着せしめるべき金属イオンの最適な範囲及び
最適な量を含む。
むことかでかる適当な容器を用いて適当な手順で、そし
て電解液を提供するための手段を用いて、メッキするこ
とができる。電解液は、マットのすべての頭載に実質的
に均一に沈着せしめるべき金属イオンの最適な範囲及び
最適な量を含む。
かかる容器の制限されない一例は流通セル(flow−
through cell)である、アノードは沈着
すべき金属からなる。即ち、アノードは沈着すべ軽金属
であってもよく、又は沈着すべき金属を含みもしくは保
持しでいてもよい、又不溶性のアノードを使用する。マ
ットは一般にカソードとして作用する。
through cell)である、アノードは沈着
すべき金属からなる。即ち、アノードは沈着すべ軽金属
であってもよく、又は沈着すべき金属を含みもしくは保
持しでいてもよい、又不溶性のアノードを使用する。マ
ットは一般にカソードとして作用する。
理論に制限されたくないが、カソードを2個のアノード
間に対称に位置せしめるとマットの両側に均一な金属の
メッキが得られると考えられる。アノードーカソードー
アノード配置をパッチ式又は連続法用に適当に設計する
ことができる。即ちたとえば、パッチ式では、容器は前
後に一つより多いアノードーカソードーアノードのくり
返しを有することができる。連続法では、たとえば、マ
ット(カソード)を、カソードの両側に置かれた一連の
アノードを通って対称に引き出すことができる。一連の
アノードはカソードの運動方向に配置される。
間に対称に位置せしめるとマットの両側に均一な金属の
メッキが得られると考えられる。アノードーカソードー
アノード配置をパッチ式又は連続法用に適当に設計する
ことができる。即ちたとえば、パッチ式では、容器は前
後に一つより多いアノードーカソードーアノードのくり
返しを有することができる。連続法では、たとえば、マ
ット(カソード)を、カソードの両側に置かれた一連の
アノードを通って対称に引き出すことができる。一連の
アノードはカソードの運動方向に配置される。
電解液はマットの両側に均一に分配される。これは連続
又は不連続(周期的)流れによって、たとえば電解液を
マットの両側にジェット噴霧することにより、又は電解
液の流れを周期的に逆にすることにより、好ましくは流
れを各方向について同じ回数だけ逆にすることにより達
成される。電解液を、逆転させることなく、マットを通
して連続的に流すことにより、又電解後の流速を、マッ
トに損傷を与えることなくマットの全領域に実質的に均
一に電解液を供給するのに充分であるようにすることが
できる。
又は不連続(周期的)流れによって、たとえば電解液を
マットの両側にジェット噴霧することにより、又は電解
液の流れを周期的に逆にすることにより、好ましくは流
れを各方向について同じ回数だけ逆にすることにより達
成される。電解液を、逆転させることなく、マットを通
して連続的に流すことにより、又電解後の流速を、マッ
トに損傷を与えることなくマットの全領域に実質的に均
一に電解液を供給するのに充分であるようにすることが
できる。
一般に、マットを電解液中に置く前に湿潤液で処理する
ことができ、及び/又は湿潤液を電解液に加えることが
できる。湿潤液は当業者に公知であり、沈着すべき金属
によって変える二とができる。たとえばニッケルメッキ
に対してはラウリル硫酸ナトリウムの湿潤液が用いられ
る。使用される湿潤液は電解液がマットの孔内の空気と
置換わることを可能にし、そして使用されるメッキ法及
び条件によって、生成するならば、放出する水素〃スを
マットの孔から容易に排出することができる、というこ
とを当業者は理論的に(そしてそれによって制限される
ことなく)認めることができるであろう。
ことができ、及び/又は湿潤液を電解液に加えることが
できる。湿潤液は当業者に公知であり、沈着すべき金属
によって変える二とができる。たとえばニッケルメッキ
に対してはラウリル硫酸ナトリウムの湿潤液が用いられ
る。使用される湿潤液は電解液がマットの孔内の空気と
置換わることを可能にし、そして使用されるメッキ法及
び条件によって、生成するならば、放出する水素〃スを
マットの孔から容易に排出することができる、というこ
とを当業者は理論的に(そしてそれによって制限される
ことなく)認めることができるであろう。
好ましくは、アノードは、電解液がアノードを通って流
れ得るような形態である。即ちたとえば、網又は孔を有
するストリップの形のニッケルが用いられる。マットは
、カソードとして作用し、そしてメッキに適当ないずれ
かの形状であることがで終る。マットは、正方形、矩形
又は円形であるのが便利である。電解液は使用される特
定の金属を電着するために公知のもののいずれかである
ことができる(たとえば、メタルフイニシングガイドブ
ック、54版、メタルアンドプラスチックバプリケーン
ヨンインコーボレーテツド、ハラケンサック(Hack
ensaek)、二ニーシャーノー、1986年参照)
、即ちたとえば、225〜375g/LのN i S
O<・6H20,30〜60g/LのNiC1□−6H
20及び30〜60g/LのHs B Osを含み、p
Hが1.5〜4.5であり、随時当業者に有用であると
知られている量の添加剤を含む電解液をニッケルを電着
するために使用することができる。
れ得るような形態である。即ちたとえば、網又は孔を有
するストリップの形のニッケルが用いられる。マットは
、カソードとして作用し、そしてメッキに適当ないずれ
かの形状であることがで終る。マットは、正方形、矩形
又は円形であるのが便利である。電解液は使用される特
定の金属を電着するために公知のもののいずれかである
ことができる(たとえば、メタルフイニシングガイドブ
ック、54版、メタルアンドプラスチックバプリケーン
ヨンインコーボレーテツド、ハラケンサック(Hack
ensaek)、二ニーシャーノー、1986年参照)
、即ちたとえば、225〜375g/LのN i S
O<・6H20,30〜60g/LのNiC1□−6H
20及び30〜60g/LのHs B Osを含み、p
Hが1.5〜4.5であり、随時当業者に有用であると
知られている量の添加剤を含む電解液をニッケルを電着
するために使用することができる。
電解液の流速、電流密度、及び使用する時は単位時間当
りの流れの逆転の回数は使用されるマット、メッキすべ
きマットの寸法、及び使用される容器の寸法によって、
マット全体にわたって均一な薄い金属被覆が沈澱するよ
うに、適当に選択される。一般に、流速及び電流密度は
電解液から繊維マットの孔に入る金属イオン(たとえば
ニッケル)の数が(入る金属イオン)がカソードにおい
てマットに沈着する金属イオンの数(沈着する金属イオ
ン)よりも多いように調節される。
りの流れの逆転の回数は使用されるマット、メッキすべ
きマットの寸法、及び使用される容器の寸法によって、
マット全体にわたって均一な薄い金属被覆が沈澱するよ
うに、適当に選択される。一般に、流速及び電流密度は
電解液から繊維マットの孔に入る金属イオン(たとえば
ニッケル)の数が(入る金属イオン)がカソードにおい
てマットに沈着する金属イオンの数(沈着する金属イオ
ン)よりも多いように調節される。
金属イオンの流速は入る金属イオン沈着する金属イオン
の比が約2より大きく、好ましくは約10よりも大きい
の、が便利である。しかしながら、流速はマットの大き
さ、電解液の濃度及び金属がメッキされる速度によって
変化することを当業者は認めることができる。便利には
、この流速はマットに加わる圧力がマットに悪影響を与
えないような上限と、マツ)の外側面上に優先的にメッ
キさレルのを防止することがでかないような下限を有す
る。この優先的なメッキは電解液を労費し、金属が全く
又は僅かしかマットの内部に入らな−1ようにする。
の比が約2より大きく、好ましくは約10よりも大きい
の、が便利である。しかしながら、流速はマットの大き
さ、電解液の濃度及び金属がメッキされる速度によって
変化することを当業者は認めることができる。便利には
、この流速はマットに加わる圧力がマットに悪影響を与
えないような上限と、マツ)の外側面上に優先的にメッ
キさレルのを防止することがでかないような下限を有す
る。この優先的なメッキは電解液を労費し、金属が全く
又は僅かしかマットの内部に入らな−1ようにする。
使用される最適な電流密度は使用される金属(及び従っ
て電解液)及び使用されるメッキ法によって変ることを
当業者は認めることができるだろう。
て電解液)及び使用されるメッキ法によって変ることを
当業者は認めることができるだろう。
一般に、メッキされるべき繊維の既知の実際の表面積及
びメッキ浴についての既知のそして確立された電流密度
範囲から、メッキされるべき金属に対する最適な電流密
度は不当な実験を行なうことなく決定することができる
。
びメッキ浴についての既知のそして確立された電流密度
範囲から、メッキされるべき金属に対する最適な電流密
度は不当な実験を行なうことなく決定することができる
。
即ちたとえば、ニッケル被覆された繊維からなるマット
上にニッケルをメッキするためには、電流密度は一般に
少くとも約2mA/、cm20.そして有利には約2s
+A/cm”−約150mA/cm”、好ましくは約2
5曽A/cm”〜約80鶴A / c曽2の範囲であり
、この電流密度はマット中の電気的被覆可能なamの計
算された全表面積(即ちメッキされるべき繊維の既知の
実表面積)に基いている。電流密度の実際上の上限は水
素放出速度の増大及び/又は受は入れられない特性の金
属の沈着、たとえば粗い又は非付着性の金属被覆によっ
て決定されることを当業者は認めるであろう。たとえば
、ニッケルイオン90g/Lを含む電解液を、電流密度
5mA/c鵬20.流速281/分でメッキを行なうと
満足であることが分った。
上にニッケルをメッキするためには、電流密度は一般に
少くとも約2mA/、cm20.そして有利には約2s
+A/cm”−約150mA/cm”、好ましくは約2
5曽A/cm”〜約80鶴A / c曽2の範囲であり
、この電流密度はマット中の電気的被覆可能なamの計
算された全表面積(即ちメッキされるべき繊維の既知の
実表面積)に基いている。電流密度の実際上の上限は水
素放出速度の増大及び/又は受は入れられない特性の金
属の沈着、たとえば粗い又は非付着性の金属被覆によっ
て決定されることを当業者は認めるであろう。たとえば
、ニッケルイオン90g/Lを含む電解液を、電流密度
5mA/c鵬20.流速281/分でメッキを行なうと
満足であることが分った。
メッキサイクル中の電解液流の方向転換の数(回数7分
)は、マット上に均一に金属イオンがメッキされるよう
に、即ちイオンが一方向に優先的にメッキされるのを防
止するように、適当に選択される。従って、流れ方向の
変換は、理論に制限されたくないが、マットに電解液の
航跡が生ずるのを防止する。かかる航跡が存在すると、
流れる金属イオンの濃度が低くなりそしてマットの特定
の領域がメッキされるようになる。単位時間当り変換の
数は毎分1回〜10回の範囲内にあるのが有利である、
メッキ方法は以下の実施例によってよりよく理解される
であろう。
)は、マット上に均一に金属イオンがメッキされるよう
に、即ちイオンが一方向に優先的にメッキされるのを防
止するように、適当に選択される。従って、流れ方向の
変換は、理論に制限されたくないが、マットに電解液の
航跡が生ずるのを防止する。かかる航跡が存在すると、
流れる金属イオンの濃度が低くなりそしてマットの特定
の領域がメッキされるようになる。単位時間当り変換の
数は毎分1回〜10回の範囲内にあるのが有利である、
メッキ方法は以下の実施例によってよりよく理解される
であろう。
次の実施例は、説明の目的にのみ提供される。
−これらの実施例は本発明を制限するものと解すべきで
はなく、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく本発
明の変更が可能である。
はなく、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく本発
明の変更が可能である。
アメリカンシアナミド社から入手した50重量%のニッ
ケル被覆(約0.33ミクロン公称被覆厚さ)、1/4
インチ(6,4mm)及び1/8インチ(3,2mm
)の平均長さを持ったサイコム■M CG (CYCO
M@ MCに)銘柄のニッケル被覆グラファイト繊維
を使用して不織繊維マットを製造した。チップにしたニ
ッケル被覆グラフディト繊維を結合剤として働くフィブ
リル化したアクリル繊維と混合しな、混合物はニッケル
被覆グラファイト繊維94重量%及びアクリル繊維結合
剤6重量%を含有していた。
ケル被覆(約0.33ミクロン公称被覆厚さ)、1/4
インチ(6,4mm)及び1/8インチ(3,2mm
)の平均長さを持ったサイコム■M CG (CYCO
M@ MCに)銘柄のニッケル被覆グラファイト繊維
を使用して不織繊維マットを製造した。チップにしたニ
ッケル被覆グラフディト繊維を結合剤として働くフィブ
リル化したアクリル繊維と混合しな、混合物はニッケル
被覆グラファイト繊維94重量%及びアクリル繊維結合
剤6重量%を含有していた。
結合剤として使用するためのアクリル繊維パルプは、ア
クリロニトリル約89重量%及びメタクリル酸メチル約
11重量%より成る3/8インチ(9,5mm)長さの
チップにしたアメリカンシアナミドアクリル繊維T−9
8から出発して製造した。フィブリル化したアクリルパ
ルプの標準混合物は、約50%の水と2mlの0.00
01g/mlアエロゾール@0T−75(^EROSO
L@ 0T−75)銘柄の分散剤(アメリカンシアナミ
ド社)を含有する湿潤アクリル繊維的50gを31の脱
イオン水に加え、工業用ワーリングブレンダ(I+la
ring blender)内で約75分間ブレンドす
ることによって製造した。ブレンダーは、繊維が機械的
に叩解されそして切断よりはむしろフィブリル化される
ように、丸みのついたブレードを備えていた。
クリロニトリル約89重量%及びメタクリル酸メチル約
11重量%より成る3/8インチ(9,5mm)長さの
チップにしたアメリカンシアナミドアクリル繊維T−9
8から出発して製造した。フィブリル化したアクリルパ
ルプの標準混合物は、約50%の水と2mlの0.00
01g/mlアエロゾール@0T−75(^EROSO
L@ 0T−75)銘柄の分散剤(アメリカンシアナミ
ド社)を含有する湿潤アクリル繊維的50gを31の脱
イオン水に加え、工業用ワーリングブレンダ(I+la
ring blender)内で約75分間ブレンドす
ることによって製造した。ブレンダーは、繊維が機械的
に叩解されそして切断よりはむしろフィブリル化される
ように、丸みのついたブレードを備えていた。
湿式抄紙工程を使用してノープルアンドウッド(Nob
le and Wood) 12インチ(30cm)シ
ート機(5heet +machine)により、ニッ
ケル被覆グラファイト繊維/アクリル繊維結合剤マット
の1平方フイート(929cm”)サンプルを製造した
。このマットの公称厚さは約0.025インチ(0,0
64cm)であった。
le and Wood) 12インチ(30cm)シ
ート機(5heet +machine)により、ニッ
ケル被覆グラファイト繊維/アクリル繊維結合剤マット
の1平方フイート(929cm”)サンプルを製造した
。このマットの公称厚さは約0.025インチ(0,0
64cm)であった。
6.4mm又は3.2mmのチップ状ニッケル被覆グラ
ファイト繊維を使用して0.064cm厚さのマットを
製造するのに2つの異なる配合(表1参照)及び方法を
使用した。
ファイト繊維を使用して0.064cm厚さのマットを
製造するのに2つの異なる配合(表1参照)及び方法を
使用した。
最初に、表1に示された配合物を市販のワーリングブレ
ンダに加えそして3.5分間ブレンドする方法を使用し
て、6.4mmニッケル被覆グラファイト繊維を含有す
るマットを製造した0次いでこの混合物を、181の脱
イオン水を含むノープルアンドウッド30cmシート機
のヘッドボックスに加えた。混合物を撹拌し、排水しそ
して吸取紙の間でドラム乾燥した。この点で、マットは
損傷されることなく取り扱い且つより小さな寸法に切断
するのに十分な強度を持っていた。この特定の方法によ
っては最適な結果は得られなかった。
ンダに加えそして3.5分間ブレンドする方法を使用し
て、6.4mmニッケル被覆グラファイト繊維を含有す
るマットを製造した0次いでこの混合物を、181の脱
イオン水を含むノープルアンドウッド30cmシート機
のヘッドボックスに加えた。混合物を撹拌し、排水しそ
して吸取紙の間でドラム乾燥した。この点で、マットは
損傷されることなく取り扱い且つより小さな寸法に切断
するのに十分な強度を持っていた。この特定の方法によ
っては最適な結果は得られなかった。
その理由は、マットが不均一な繊維分布、かたまった繊
維(clu+*ped fibres)の表面領域及び
2つの明白に異なる側部を持っていたからである。故に
、その結果として、より短い(3,2mm )ニッケル
被覆グラファイト繊維を使用する改変された方法及び配
合物を使用した。このような改変された方法は、6.4
mm繊維を使用しても許容しうる繊維マットをもたらす
であろうと予想される。
維(clu+*ped fibres)の表面領域及び
2つの明白に異なる側部を持っていたからである。故に
、その結果として、より短い(3,2mm )ニッケル
被覆グラファイト繊維を使用する改変された方法及び配
合物を使用した。このような改変された方法は、6.4
mm繊維を使用しても許容しうる繊維マットをもたらす
であろうと予想される。
3.2mmニッケル被覆グラファイト(NCG)繊維の
ための表1に記載の配合物を市販のワーリングブレンダ
に加えそして高速で約5分間ブレンドした0次いで内容
物を、約2−3インチ(5,1−7,6cm)の脱イオ
ン水が入ったノープルアンドウッドシート機のヘッドボ
ックスに加えた。
ための表1に記載の配合物を市販のワーリングブレンダ
に加えそして高速で約5分間ブレンドした0次いで内容
物を、約2−3インチ(5,1−7,6cm)の脱イオ
ン水が入ったノープルアンドウッドシート機のヘッドボ
ックスに加えた。
次ぎに、全容量が約181となるようにヘッドボックス
に脱イオン水を満たした。これは水に懸濁したアクリル
繊維結合刑及びNCG繊維の幾らかの混合を与えた8次
いで穴付き黄銅プランジャを使用して約30秒間混合物
を撹拌した。この混合の後、ヘッドボックス中の固体を
約2−3分間沈降させた0次いで、水のレベルが繊維マ
ットの約5cm上に達するまでモールドから脱イオン水
を排出した0次いで、1枚の30X30cm吸取紙をヘ
ッドボックス内で水の頂部に注意深く置きそして完全に
脱イオン水で飽和させた6次いでヘッドボックス内の残
りの水を排出して吸取紙をNCG繊維マットと接触させ
た。この方法は、より長い6.4mmのNCG繊維を使
用して先に形成された繊維のかたまり及びしわの如き異
変を排除した。
に脱イオン水を満たした。これは水に懸濁したアクリル
繊維結合刑及びNCG繊維の幾らかの混合を与えた8次
いで穴付き黄銅プランジャを使用して約30秒間混合物
を撹拌した。この混合の後、ヘッドボックス中の固体を
約2−3分間沈降させた0次いで、水のレベルが繊維マ
ットの約5cm上に達するまでモールドから脱イオン水
を排出した0次いで、1枚の30X30cm吸取紙をヘ
ッドボックス内で水の頂部に注意深く置きそして完全に
脱イオン水で飽和させた6次いでヘッドボックス内の残
りの水を排出して吸取紙をNCG繊維マットと接触させ
た。この方法は、より長い6.4mmのNCG繊維を使
用して先に形成された繊維のかたまり及びしわの如き異
変を排除した。
次いでNCG繊維をヘッドボックスの底部のスクリーン
から持ち上げ、そして過剰の水の大部分が除去されるま
で一連の新しい吸取紙によって吸い取り乾燥した。最後
に、マットを2枚の大きな吸取紙の間にはさみ、そして
約210−214″F′(99−101℃)に設定され
たスチーム加熱式ドラム乾燥機に入れた。マットをドラ
ム乾燥機で2回乾燥し、その際各回吸取紙を取り替えた
。残留水は対流オーブンで70℃にて約1時間にわたり
除去された。
から持ち上げ、そして過剰の水の大部分が除去されるま
で一連の新しい吸取紙によって吸い取り乾燥した。最後
に、マットを2枚の大きな吸取紙の間にはさみ、そして
約210−214″F′(99−101℃)に設定され
たスチーム加熱式ドラム乾燥機に入れた。マットをドラ
ム乾燥機で2回乾燥し、その際各回吸取紙を取り替えた
。残留水は対流オーブンで70℃にて約1時間にわたり
除去された。
均一な繊維分布を持ちそして目に見える繊維のかたまり
を持たないマットが得られた。
を持たないマットが得られた。
ξ −1゛
アクリルパルプの容量 145 ml”’ 120
ml”(I)密度=0.45g/100m1 (2)密度=0.74g/100m1 (3)アメリカンシアナミド社から入手される凝集剤の
商標 (4)アメリカンシアナミド社から入手される凝集剤の
商標 大月j[L 表2に示された配合で市販の炭素繊維を使用して0.0
64cmの厚さを持った不織繊維マットを製造した。ヘ
ッドボックスに吸取紙を加えることは2つの滑らかな側
部を持ったシートを製造するのに必要ではなかったこと
を除いて、実施例1に記載の方法と同様にしてマットを
製造した。更に、キャストされたままの炭素繊維マット
に十分な強度を与えるのに必要なアクリル繊維結合剤の
量はチップ状の炭素繊維90重藍%を含有するマットに
ついては10重量%に増加させた0本明細書で使用した
“キャストされたままの”という用語は、形成されたま
まのマット、即ちメッキされていないマットを意味する
。10重量%より少ないアクリル繊維結合剤を含有する
この方法によって製造されたマットは、損傷を受けるこ
となく操作するのに十分な材料強度に欠けていた。
ml”(I)密度=0.45g/100m1 (2)密度=0.74g/100m1 (3)アメリカンシアナミド社から入手される凝集剤の
商標 (4)アメリカンシアナミド社から入手される凝集剤の
商標 大月j[L 表2に示された配合で市販の炭素繊維を使用して0.0
64cmの厚さを持った不織繊維マットを製造した。ヘ
ッドボックスに吸取紙を加えることは2つの滑らかな側
部を持ったシートを製造するのに必要ではなかったこと
を除いて、実施例1に記載の方法と同様にしてマットを
製造した。更に、キャストされたままの炭素繊維マット
に十分な強度を与えるのに必要なアクリル繊維結合剤の
量はチップ状の炭素繊維90重藍%を含有するマットに
ついては10重量%に増加させた0本明細書で使用した
“キャストされたままの”という用語は、形成されたま
まのマット、即ちメッキされていないマットを意味する
。10重量%より少ないアクリル繊維結合剤を含有する
この方法によって製造されたマットは、損傷を受けるこ
となく操作するのに十分な材料強度に欠けていた。
六−A
脱イオン水 3 、000m1ブレ
ンド 日 5分1−アメリカンシ
アナミド社から入手される凝集剤の商標 3.2mm繊維から実施例1の方法に従って製造された
不織繊維マットをニッケルでメッキした。
ンド 日 5分1−アメリカンシ
アナミド社から入手される凝集剤の商標 3.2mm繊維から実施例1の方法に従って製造された
不織繊維マットをニッケルでメッキした。
ワット(Watts)ニッケルメッキ浴配合物を使用し
てキャストされたままのNCG繊維マットをメッキした
。メッキ浴11当たりの使用したメッキ浴配合物は、標
準市販硫酸ニッケル溶液(硫酸ニッケル約5ボンド/ガ
ロン)568mj!、標準市販塩化ニッケル溶液(塩化
ニッケル約6ボンド/ガロン)約118mj!、ホウ酸
約29g、サッカリンの7.5g/L溶液約10m1及
びラウリル硫酸ナトリウム約0.3gであった。ラウリ
ル硫酸ナトリウムは細孔内の電解質湿潤を促進するのに
使用されそして表面張力を約35ダイン/ c mに低
下させた。
てキャストされたままのNCG繊維マットをメッキした
。メッキ浴11当たりの使用したメッキ浴配合物は、標
準市販硫酸ニッケル溶液(硫酸ニッケル約5ボンド/ガ
ロン)568mj!、標準市販塩化ニッケル溶液(塩化
ニッケル約6ボンド/ガロン)約118mj!、ホウ酸
約29g、サッカリンの7.5g/L溶液約10m1及
びラウリル硫酸ナトリウム約0.3gであった。ラウリ
ル硫酸ナトリウムは細孔内の電解質湿潤を促進するのに
使用されそして表面張力を約35ダイン/ c mに低
下させた。
繊維マットにニッケルをメッキするメッキ方法において
は通流槽(flow−through cell)を使
用した。通流槽は当業者には周知されておりそしてこれ
までに述べられた2アノード配fi(two anod
econf iguration)を有することができ
る任意の通流槽を使用することができる。
は通流槽(flow−through cell)を使
用した。通流槽は当業者には周知されておりそしてこれ
までに述べられた2アノード配fi(two anod
econf iguration)を有することができ
る任意の通流槽を使用することができる。
通流槽は7.6ca+外径のアクリル管から成っており
、カソードホルダーはテフロン@ (Teflon■)
商標名のポリマーから成っていた。2つの着脱可能な端
部プレートは槽の中に及び槽から外に電解質をボンピン
グするための装置を含んでいた。カソードホルダー(N
CG繊維マットを保持するための)は各アノード間に対
称に配置されていた。
、カソードホルダーはテフロン@ (Teflon■)
商標名のポリマーから成っていた。2つの着脱可能な端
部プレートは槽の中に及び槽から外に電解質をボンピン
グするための装置を含んでいた。カソードホルダー(N
CG繊維マットを保持するための)は各アノード間に対
称に配置されていた。
アノードはキャストされたアクリルリングによって所定
位置に保持されていた。各アノードへの電気的接続はニ
ッケル線(0,63mm)を円形アノード[約23/4
インチ(7cm)直径]の一端にスポット溶接すること
によってなされた。
位置に保持されていた。各アノードへの電気的接続はニ
ッケル線(0,63mm)を円形アノード[約23/4
インチ(7cm)直径]の一端にスポット溶接すること
によってなされた。
カソードホルダー及び各アノードの両側共、槽がねじ山
つきロッドと共にクランプされるとき水漏れのないシー
ルを与えるネオプレンゴムガスケットを備えていた。電
位電解質リーク(potentialelectrol
yte 1eaks)が起こる可能性のあるすべての区
域(アノード及びカソードへの接続ワイヤの如き)はシ
リコーンRTVでシールされた。
つきロッドと共にクランプされるとき水漏れのないシー
ルを与えるネオプレンゴムガスケットを備えていた。電
位電解質リーク(potentialelectrol
yte 1eaks)が起こる可能性のあるすべての区
域(アノード及びカソードへの接続ワイヤの如き)はシ
リコーンRTVでシールされた。
円形貫通孔形状を持ったカソードホルダーはテフロン■
(TEFLON@ )商標名のポリフルオロカーボンか
ら作られていた。カソードホルダーの貫通孔の寸法は直
径2インチ(約20 c m2)であった、カソードホ
ルダーは、貫通孔の回りに3.2mmのリップを備えて
おり、貫通孔にはポリブロピレンインサート及び5.7
cm直径のNCG繊維マットが配置されていた。インサ
ートはテフロン■商標名のポリフルオロカーボンホルダ
ーへの滑り嵌め(snugpressed fit)を
与えそして、NCG繊維マットを0.31cn幅及び0
.0125c−厚さのニッケルフォイルリングと緊密に
接触せしめてしっかりと保持していた。0.68cm直
径のニッケルワイヤがスポット溶接されているニッケル
フォイルは、NCG繊維マットの周囲に沿っての電気的
接触を与えた。
(TEFLON@ )商標名のポリフルオロカーボンか
ら作られていた。カソードホルダーの貫通孔の寸法は直
径2インチ(約20 c m2)であった、カソードホ
ルダーは、貫通孔の回りに3.2mmのリップを備えて
おり、貫通孔にはポリブロピレンインサート及び5.7
cm直径のNCG繊維マットが配置されていた。インサ
ートはテフロン■商標名のポリフルオロカーボンホルダ
ーへの滑り嵌め(snugpressed fit)を
与えそして、NCG繊維マットを0.31cn幅及び0
.0125c−厚さのニッケルフォイルリングと緊密に
接触せしめてしっかりと保持していた。0.68cm直
径のニッケルワイヤがスポット溶接されているニッケル
フォイルは、NCG繊維マットの周囲に沿っての電気的
接触を与えた。
キャストされたままのNCG繊維マットを適切な寸法に
切断してカッニドホルダーに嵌め込んだ。
切断してカッニドホルダーに嵌め込んだ。
適切な寸法の円形部片を5.7cmのアーバーパンチを
使用して30cm2のシートから打ち抜いた。
使用して30cm2のシートから打ち抜いた。
最初、20メツシユニツケルスクリーンをアノードとし
て使用したが、それらはメッキ操作の際に溶解するので
寸法的に不安定であった。ワットニッケル浴及びS−ラ
ウンドの(5−ROυND’3)商標名のニッケル輪(
IIickel rounds)を使用してニッケルで
メッキされた拡張したニッケルシートはこの問題をなく
し、従ってメッキ工程で使用された・マスターフレック
ス” (Masterflex’ )商標名の螺動ポン
プ及び0.32cm内径のタイボン0(Tygon■)
商標名の管を使用して電解質をボンピングした。ポンプ
は、特に、電解質の流れ方向を規則的な間隔で逆転させ
るスイッチングリレーを備えていた。電解質流れ方向が
変わる頻度は使用される全メッキ時間に関係がありそし
て、NCG繊維マットの各々の側に対して等しい回数の
流れ方向の変化が起こるような頻度であった。流れ方向
は、典型的には5分及びそれより長いメッキ時間に対し
て30秒毎に変わり、5分より短いメッキ時間(又は、
均等な回数の30秒の流れ方向がマットの各が側で起こ
ることを許容しないメッキ時間)に対しては、典型的に
は10秒の方向変化が使用された。DCメッキされたN
CGマットは、HPモデル6263BDC電源(HP
Model 6263BDCpower 5upply
)によりメッキされた。
て使用したが、それらはメッキ操作の際に溶解するので
寸法的に不安定であった。ワットニッケル浴及びS−ラ
ウンドの(5−ROυND’3)商標名のニッケル輪(
IIickel rounds)を使用してニッケルで
メッキされた拡張したニッケルシートはこの問題をなく
し、従ってメッキ工程で使用された・マスターフレック
ス” (Masterflex’ )商標名の螺動ポン
プ及び0.32cm内径のタイボン0(Tygon■)
商標名の管を使用して電解質をボンピングした。ポンプ
は、特に、電解質の流れ方向を規則的な間隔で逆転させ
るスイッチングリレーを備えていた。電解質流れ方向が
変わる頻度は使用される全メッキ時間に関係がありそし
て、NCG繊維マットの各々の側に対して等しい回数の
流れ方向の変化が起こるような頻度であった。流れ方向
は、典型的には5分及びそれより長いメッキ時間に対し
て30秒毎に変わり、5分より短いメッキ時間(又は、
均等な回数の30秒の流れ方向がマットの各が側で起こ
ることを許容しないメッキ時間)に対しては、典型的に
は10秒の方向変化が使用された。DCメッキされたN
CGマットは、HPモデル6263BDC電源(HP
Model 6263BDCpower 5upply
)によりメッキされた。
NCGマットが通流槽でメッキされると、マットを先ず
最初100%のエチルアルコールで完全にすすぎ、脱イ
、オン水と100%エチルアルコールの50150混合
物中で約3分乃至約5分間超音波洗浄し、最後に脱イオ
ン水ですすいだ0次いでマットをベーパータオルで吸い
取り乾燥して過剰の水を除去しそして70℃で約10分
間対流オーブン中に入れて完全に乾燥した。マットが完
全に乾燥されると、その重量を秤って沈着したニツ9m
A乃至10Aの範囲であり、流れ方向は前記の如くして
変えられ、電解質の流速は28mZ/分であった。28
m1/分の流速、609mA、2.44A、6.09A
及びIOAの電流、5.08cm直径のNCG繊維マッ
トに対する、クーロン数(アンペア−秒)対沈着したニ
ッケルの重量のグラフプロットは沈着したニッケルの量
とニッケルをメッキするのに使用されたクーロン数との
間の直線関係を示す、このような測定の結果を表表−二
七 0.609 183 0.04510.
609 365 0.0993±0.00
38 (4)0.609 731
0.2034±o、oosフ (3)0゜609
1,462 0.4184±0.0068
(4)0.609 2,192 0.63
30±0.0040 (4)0.609 2,923
0.8461±0.0064 (2)2.4
4 732 0.2180±0.014
4 (2)2.44 1,464 0.4
4922.44 2,196 0.660
76.09 364 G。1063±
0.0012 (3)6.09 731
0.2162±0.0017 (3)6.0
9 1,482 0.43546.09
2,192 0.643810゜0
200 0.059510.0
400 0.120010.0
600 0.1784±0.0018 (4
)10.0 750 G、2197
±0.0063 (2)* 括弧内の数は重量を秤っ
な個々の試料の数を示す。
最初100%のエチルアルコールで完全にすすぎ、脱イ
、オン水と100%エチルアルコールの50150混合
物中で約3分乃至約5分間超音波洗浄し、最後に脱イオ
ン水ですすいだ0次いでマットをベーパータオルで吸い
取り乾燥して過剰の水を除去しそして70℃で約10分
間対流オーブン中に入れて完全に乾燥した。マットが完
全に乾燥されると、その重量を秤って沈着したニツ9m
A乃至10Aの範囲であり、流れ方向は前記の如くして
変えられ、電解質の流速は28mZ/分であった。28
m1/分の流速、609mA、2.44A、6.09A
及びIOAの電流、5.08cm直径のNCG繊維マッ
トに対する、クーロン数(アンペア−秒)対沈着したニ
ッケルの重量のグラフプロットは沈着したニッケルの量
とニッケルをメッキするのに使用されたクーロン数との
間の直線関係を示す、このような測定の結果を表表−二
七 0.609 183 0.04510.
609 365 0.0993±0.00
38 (4)0.609 731
0.2034±o、oosフ (3)0゜609
1,462 0.4184±0.0068
(4)0.609 2,192 0.63
30±0.0040 (4)0.609 2,923
0.8461±0.0064 (2)2.4
4 732 0.2180±0.014
4 (2)2.44 1,464 0.4
4922.44 2,196 0.660
76.09 364 G。1063±
0.0012 (3)6.09 731
0.2162±0.0017 (3)6.0
9 1,482 0.43546.09
2,192 0.643810゜0
200 0.059510.0
400 0.120010.0
600 0.1784±0.0018 (4
)10.0 750 G、2197
±0.0063 (2)* 括弧内の数は重量を秤っ
な個々の試料の数を示す。
かくして、所望の量のニッケル及び他の金属を沈着させ
るのに必要な電荷、クーロンはこの方法によって容易に
決定することができる。
るのに必要な電荷、クーロンはこの方法によって容易に
決定することができる。
実施例4
1λ腹1汲支
夫々実施例1及び2の手法によって製作した、種々の量
のニッケルをメッキした多数のメッキしたNCG及び炭
素繊維マットの電気抵抗を公知の4点法を用いて測定し
た。はぼ幅3X8インチ(0,95cm)、長さ2イン
チ(5cm)の試料をメッキした直径2インチ(5cm
)のディスクから直接切断した。測定中良好な電気的接
触を与えるために、各試料の端部に導電性銀ペイントを
塗布した。
のニッケルをメッキした多数のメッキしたNCG及び炭
素繊維マットの電気抵抗を公知の4点法を用いて測定し
た。はぼ幅3X8インチ(0,95cm)、長さ2イン
チ(5cm)の試料をメッキした直径2インチ(5cm
)のディスクから直接切断した。測定中良好な電気的接
触を与えるために、各試料の端部に導電性銀ペイントを
塗布した。
テストジグは約4cm#iしてしつかり固定された2個
の小さいスクリュー型ホースコックから作った。各ホー
スコックの2つの接触面は機械研磨して安定な電気的接
触のための平坦で平行な表面を与えた。更に、テストジ
グの接触面を銅箔でライニングし、直流電流を印加する
ために試料端部と導線に追加の電気伝導性を与えた。
の小さいスクリュー型ホースコックから作った。各ホー
スコックの2つの接触面は機械研磨して安定な電気的接
触のための平坦で平行な表面を与えた。更に、テストジ
グの接触面を銅箔でライニングし、直流電流を印加する
ために試料端部と導線に追加の電気伝導性を与えた。
各種の電流を、P A R(Princeton 八p
pl ied Re5eareh)モデル273ポテン
シオスタツト/ガルバノスタツトを使用して試料の長軸
に沿って印加した。得られた電圧を、2cm離してしつ
かり固定された2個のテストチップ試料を用いてマット
の長軸に沿って測定した。
pl ied Re5eareh)モデル273ポテン
シオスタツト/ガルバノスタツトを使用して試料の長軸
に沿って印加した。得られた電圧を、2cm離してしつ
かり固定された2個のテストチップ試料を用いてマット
の長軸に沿って測定した。
結果を表4及び5に示す。夫々の値に加えて、沈着した
ニッケルの重量に対して計算したニッケル被膜の厚さが
示されている。
ニッケルの重量に対して計算したニッケル被膜の厚さが
示されている。
表4
47.9 0.595 32.4X 10−’±7.I
X 10−’103.3 0.826 22.Ox 1
0−’±2.7X 10−’206.4 1.28
11.9X 10−’±8.5X 10−’317.7
1.71 7.4x 10−’±6.0X10−’
420.1 2.10 6.2X 10−’±3.5
X 10−5本各値は少なくとも3個の異なった試料に
ついて別々に測定した値の平均である。
X 10−’103.3 0.826 22.Ox 1
0−’±2.7X 10−’206.4 1.28
11.9X 10−’±8.5X 10−’317.7
1.71 7.4x 10−’±6.0X10−’
420.1 2.10 6.2X 10−’±3.5
X 10−5本各値は少なくとも3個の異なった試料に
ついて別々に測定した値の平均である。
宍−」L
25.5 0.121 226.Ox 10
−’±1.4X 10−’51・6 0.238
116.4X10−’±7.lX10−’105
.2 0.483 41.Ox 10−’
±8゜4X10−’212.4 0.934
17.3x10−’±2.7X10−’566.9
2.16 4.6x10−’±3.4
X10−5本各値は少なくとも3個の異なった試料につ
いて別々に測定した値の平均である。
−’±1.4X 10−’51・6 0.238
116.4X10−’±7.lX10−’105
.2 0.483 41.Ox 10−’
±8゜4X10−’212.4 0.934
17.3x10−’±2.7X10−’566.9
2.16 4.6x10−’±3.4
X10−5本各値は少なくとも3個の異なった試料につ
いて別々に測定した値の平均である。
上記表のデータは、NCG繊維マットを軽くメッキして
さえもマットの電気抵抗が約20のファクターだけ増加
するが、追加のメッキはマットを顕著により導電性には
しないことを示している。
さえもマットの電気抵抗が約20のファクターだけ増加
するが、追加のメッキはマットを顕著により導電性には
しないことを示している。
実施例5
ハロシメト’ −Mercur Porosimet
r実施例1の手法に従って製作した多数の直径5゜08
cmのメッキしたNCGマットの多孔度特性を測定する
ために水銀ポロシメトリー及び水銀ビクノメトリー(m
ereury pycnometry)を使用した。
r実施例1の手法に従って製作した多数の直径5゜08
cmのメッキしたNCGマットの多孔度特性を測定する
ために水銀ポロシメトリー及び水銀ビクノメトリー(m
ereury pycnometry)を使用した。
2種類の異なった直流電流、即ち609mA及び6.0
9Aを用いて実施例3の手順に従ってマットをメッキし
た。所望重量のニッケルメッキを達成するために沈着時
間及びかくして全電荷を変えた。メッキしたNCG繊維
マットの原微鏡評価によって、実施例で特定した電流レ
ベルの範囲を用いると均一に分布したニッケル沈着が生
ずることが決定された。更に、幾つかの直径5.08の
キャストしたままの、即ちメッキなしのNCG繊維マッ
トを水銀ポロシメトリー及び水銀ビクノメトリーを用い
て評価した。
9Aを用いて実施例3の手順に従ってマットをメッキし
た。所望重量のニッケルメッキを達成するために沈着時
間及びかくして全電荷を変えた。メッキしたNCG繊維
マットの原微鏡評価によって、実施例で特定した電流レ
ベルの範囲を用いると均一に分布したニッケル沈着が生
ずることが決定された。更に、幾つかの直径5.08の
キャストしたままの、即ちメッキなしのNCG繊維マッ
トを水銀ポロシメトリー及び水銀ビクノメトリーを用い
て評価した。
各マットについて実施した分析は、孔容積測定、孔寸法
分布、及びかさ密度を含む、水銀ポロシメトリー及び水
銀ビクノメトリーについて公知の寸法に従って試験を行
なった。結果を表6に示す。
分布、及びかさ密度を含む、水銀ポロシメトリー及び水
銀ビクノメトリーについて公知の寸法に従って試験を行
なった。結果を表6に示す。
表6のデータは、マットの多孔度は主としてマット製造
法によって決定され、これらの特定のメッキ条件によっ
ては電着に変化しないことを示している。一般に、孔寸
法分布はキャストしたままのマット及びメッキしたマッ
トの両者共、唯一つの特定の孔寸法においで急峻な明確
なピークを示す。キャストしたままのマット及びメッキ
したマットの平均孔直径は41〜48ミクロンの範囲に
ある。更に、平均孔直径はマット製造法によって決定さ
れ、メッキ条件によってwi者に影響されないように思
われる。試験したマットの各々についての平均孔直径は
平均約45ミクロンであった。
法によって決定され、これらの特定のメッキ条件によっ
ては電着に変化しないことを示している。一般に、孔寸
法分布はキャストしたままのマット及びメッキしたマッ
トの両者共、唯一つの特定の孔寸法においで急峻な明確
なピークを示す。キャストしたままのマット及びメッキ
したマットの平均孔直径は41〜48ミクロンの範囲に
ある。更に、平均孔直径はマット製造法によって決定さ
れ、メッキ条件によってwi者に影響されないように思
われる。試験したマットの各々についての平均孔直径は
平均約45ミクロンであった。
多孔度及び平均孔直径とは異なり、NCGマットのかさ
密度は電荷量と良好な直線的依存関係を示した。
密度は電荷量と良好な直線的依存関係を示した。
比較すると、2種類の市販のニッケル粉末、lNC0@
タイプ287及びタイプ255から製造した焼結ニッケ
ル構造は夫々、0.75〜0.95及び0.50〜0.
65g/ccの密度を有すると報告されている。(rI
Ncoニッケル粉末タイプ255及びタイプ287の焼
結データ」、I nternational N 1
ckel Companysニューヨーク、ニューヨ
ーク州、若作権1979年参照)実施例6 繊 マット上への金 の ゛ 炭素繊維及び結合剤の全重量に基いて90重重量の炭素
繊維及び10重量%のアクリル繊維結合剤を含む炭素a
継マット上に、ニッケル、銅、並鉛及び銀を直接沈着(
被覆)せしめた、炭素繊維は実施例に記載−した手法に
よって製作された。前述の円形カソード保持共を取付け
た流通セル(flow−through −ce l
l )を用いた。
タイプ287及びタイプ255から製造した焼結ニッケ
ル構造は夫々、0.75〜0.95及び0.50〜0.
65g/ccの密度を有すると報告されている。(rI
Ncoニッケル粉末タイプ255及びタイプ287の焼
結データ」、I nternational N 1
ckel Companysニューヨーク、ニューヨ
ーク州、若作権1979年参照)実施例6 繊 マット上への金 の ゛ 炭素繊維及び結合剤の全重量に基いて90重重量の炭素
繊維及び10重量%のアクリル繊維結合剤を含む炭素a
継マット上に、ニッケル、銅、並鉛及び銀を直接沈着(
被覆)せしめた、炭素繊維は実施例に記載−した手法に
よって製作された。前述の円形カソード保持共を取付け
た流通セル(flow−through −ce l
l )を用いた。
炭素繊維マットは、より多くのアクリル結合剤(I0重
量%)を含み且つ金属被覆を有しないために、同様のN
CGマットよりも高いオーム抵抗を有する、結果として
、炭素繊維マットを金属で均一にメッキすることはより
困難である。典型的には、電着は始め核を生じそしてそ
の認め得る内部抵抗のために炭素繊維に対する電気的接
点の近くで優先的に成長する6(実施例3でのべたよう
に)NCG繊維マット上にニッケルを電着するために用
いるメッキwL流では、銀及び銅の電着は先ず核を生じ
そして直径5,08c曽の炭5aIIliマットの周囲
に沿って、即ち電気接触リングに最も近接して生長する
。この問題は炭素繊維マットを初め非常に低い印加電流
(又は低い電流密度)でメッキすることによって部分的
に克服される。物質全体上でのより多い核生成を与える
ためにこのような低い電流密度を用いる技法はストライ
クと称せられ、メッキ困難な表面のための予備的技法と
してしばしば使用される。炭素繊維マットの表面がスト
ライクで処理された時は、より高い電流レベルが使用可
能であった。この問題は炭素繊維マット上にニッケル又
は亜鉛を電着するためには存在しなかった。
量%)を含み且つ金属被覆を有しないために、同様のN
CGマットよりも高いオーム抵抗を有する、結果として
、炭素繊維マットを金属で均一にメッキすることはより
困難である。典型的には、電着は始め核を生じそしてそ
の認め得る内部抵抗のために炭素繊維に対する電気的接
点の近くで優先的に成長する6(実施例3でのべたよう
に)NCG繊維マット上にニッケルを電着するために用
いるメッキwL流では、銀及び銅の電着は先ず核を生じ
そして直径5,08c曽の炭5aIIliマットの周囲
に沿って、即ち電気接触リングに最も近接して生長する
。この問題は炭素繊維マットを初め非常に低い印加電流
(又は低い電流密度)でメッキすることによって部分的
に克服される。物質全体上でのより多い核生成を与える
ためにこのような低い電流密度を用いる技法はストライ
クと称せられ、メッキ困難な表面のための予備的技法と
してしばしば使用される。炭素繊維マットの表面がスト
ライクで処理された時は、より高い電流レベルが使用可
能であった。この問題は炭素繊維マット上にニッケル又
は亜鉛を電着するためには存在しなかった。
ストライクの使用に加えて、陽極酸化及び湿潤剤を有す
る溶液中での予備浸漬のような他の技法も均一な金属沈
着を有する金属被覆炭素繊維を製造するために必要であ
った。研究されたすべての金属が核を生成し且つ炭素繊
維マット上に均一に成長するとは限らない。この問題は
メッキされる各金属に討して特異なものであり、試みら
れた全ての技法は成功するとは限らない。
る溶液中での予備浸漬のような他の技法も均一な金属沈
着を有する金属被覆炭素繊維を製造するために必要であ
った。研究されたすべての金属が核を生成し且つ炭素繊
維マット上に均一に成長するとは限らない。この問題は
メッキされる各金属に討して特異なものであり、試みら
れた全ての技法は成功するとは限らない。
異なる金属はメッキ工程で異なって作用することはよく
知られている。即ち、ストライクのような手法及び陽極
酸化及び湿潤剤を有する溶液中での予備浸漬のような他
の技法はすべての金属に対し同じような最適な均一な結
果を与えることはできない。しかしながら、不当な実験
を行なうことなくいかなる手法が最適な結果を与えるか
を容易に決定することができる。
知られている。即ち、ストライクのような手法及び陽極
酸化及び湿潤剤を有する溶液中での予備浸漬のような他
の技法はすべての金属に対し同じような最適な均一な結
果を与えることはできない。しかしながら、不当な実験
を行なうことなくいかなる手法が最適な結果を与えるか
を容易に決定することができる。
特記しない限り、電解液流量は19m1/分であった。
(マットの孔内で16以上の毎分当り容積変化を生ずる
。)−電流れの方向は30秒毎に変えた。0.3g/L
のラウリル硫酸ナトリウムを含むワツツ(Watts)
ニッケルメッキ溶液を用いて炭素繊維マット上にニッケ
ルを直接電着せしめた。
。)−電流れの方向は30秒毎に変えた。0.3g/L
のラウリル硫酸ナトリウムを含むワツツ(Watts)
ニッケルメッキ溶液を用いて炭素繊維マット上にニッケ
ルを直接電着せしめた。
アノードはワツッニッケル浴及びニッケル球5−ROU
NDS@を用いてニッケルメッキしたエクスパンドニッ
ケル板であった。始めに、約10〜20分間低電流(2
00mA及1/300+IIA)を印加することにより
炭素繊維マット上にニッケルを電着し、次いで最後に電
流を609mAに上げて所望量のニッケルを沈着せしめ
た。これらのメッキ条件により、非常に平滑な、よく分
布した沈着ノーが得られ、すべての炭素繊維は均一にニ
ッケル被覆されていた。後に、2.44Aの−・定電流
を印加することにより炭素繊維マットを直接ニッケルで
メッキした。メッキ時間は所望のニッケル量に依存して
1.25分から30分に変化せしめた。
NDS@を用いてニッケルメッキしたエクスパンドニッ
ケル板であった。始めに、約10〜20分間低電流(2
00mA及1/300+IIA)を印加することにより
炭素繊維マット上にニッケルを電着し、次いで最後に電
流を609mAに上げて所望量のニッケルを沈着せしめ
た。これらのメッキ条件により、非常に平滑な、よく分
布した沈着ノーが得られ、すべての炭素繊維は均一にニ
ッケル被覆されていた。後に、2.44Aの−・定電流
を印加することにより炭素繊維マットを直接ニッケルで
メッキした。メッキ時間は所望のニッケル量に依存して
1.25分から30分に変化せしめた。
すべての場合に、ニッケル沈着層は平滑であり、個々の
繊維を均一に被覆し、そして全マットにわたってよく分
布していた。使用したすべての電流(200mA−2,
44A)に対して平滑で均一に分布したニッケル沈着層
を得るために炭素繊維マットの予備処理の必要はなかっ
た。
繊維を均一に被覆し、そして全マットにわたってよく分
布していた。使用したすべての電流(200mA−2,
44A)に対して平滑で均一に分布したニッケル沈着層
を得るために炭素繊維マットの予備処理の必要はなかっ
た。
市場で入手可能なピロりん酸塩銅メツキ法(Mand
T Ches+1calsyInc、 )を用いて
炭素繊維マット上に銅を電着した。直径0.2 mm〜
0.51Ilの孔を有する銅箔(厚さ0.050mm)
をアノードとして用いた。炭素繊維マット上へ銅と直接
メッキする試みは、低い印加電流、即ち100.200
及び300a+Aにおいてさえ、高度に不均一な沈″X
I層という結果に終った。すべての場合に、銅は電気的
接触部の領域近くに優先的に沈着し、一方マットの中火
部は実質的にメッキされないで残った。結果として、よ
く分布した均一な沈着層を得るための試みとして、いく
つかの直路理法を用いた。少量のラウリル硫酸ナトリウ
ム(約0.1〜0.3g/L)を含むIN硫酸溶液中で
炭素繊維マットを予備的に陽極酸化し、次いでマットを
銅で電気メッキすると高度に均一な、よく分布した沈着
層が得られることが分った。典型的には、炭素繊維マッ
トの各面をIAの電流で約2分間陽極酸化し、一方向金
箔を対向電極として使用した。この条件でマットが陽極
酸化されると、マットを始め低電流(通常100又は2
00mA、20〜30分)でメッキし、次いで所望量の
銅が沈着するまで電流を609mAに増大せしめた。比
較のために、炭素繊維マットを、10重量%の水酸化カ
リラム及びラウリル硫酸ナトリウムを含む溶液中で同じ
条件で陽極酸化し、そして前述のように銅でメッキした
。この比較実験の結果高度に不均一な沈着114を有す
るマットが得られた。
T Ches+1calsyInc、 )を用いて
炭素繊維マット上に銅を電着した。直径0.2 mm〜
0.51Ilの孔を有する銅箔(厚さ0.050mm)
をアノードとして用いた。炭素繊維マット上へ銅と直接
メッキする試みは、低い印加電流、即ち100.200
及び300a+Aにおいてさえ、高度に不均一な沈″X
I層という結果に終った。すべての場合に、銅は電気的
接触部の領域近くに優先的に沈着し、一方マットの中火
部は実質的にメッキされないで残った。結果として、よ
く分布した均一な沈着層を得るための試みとして、いく
つかの直路理法を用いた。少量のラウリル硫酸ナトリウ
ム(約0.1〜0.3g/L)を含むIN硫酸溶液中で
炭素繊維マットを予備的に陽極酸化し、次いでマットを
銅で電気メッキすると高度に均一な、よく分布した沈着
層が得られることが分った。典型的には、炭素繊維マッ
トの各面をIAの電流で約2分間陽極酸化し、一方向金
箔を対向電極として使用した。この条件でマットが陽極
酸化されると、マットを始め低電流(通常100又は2
00mA、20〜30分)でメッキし、次いで所望量の
銅が沈着するまで電流を609mAに増大せしめた。比
較のために、炭素繊維マットを、10重量%の水酸化カ
リラム及びラウリル硫酸ナトリウムを含む溶液中で同じ
条件で陽極酸化し、そして前述のように銅でメッキした
。この比較実験の結果高度に不均一な沈着114を有す
るマットが得られた。
E 1ectroahesicals社から得られる亜
鉛メッキ液(F、1eetro−Brite NAZ
−32C)を用いて炭素繊維マット上に亜鉛を電着せし
めた。アノードを、電解液を流通せしめるために寸法的
0.5〜2.Qmmの範囲の孔を有する高純度の亜鉛箔
(m 3 A 、 A Eta P roduats
、厚さ0.25mm)から作った。いかなる前処理をも
用いないで炭素繊維マット上に亜鉛を直接メッキすると
、分布状態の悪い不均一な沈17層が得られた。これは
200mA〜609mAの範囲の印加電流に対して生じ
た。更に、銅の電着で成功したと同じ条件で(ラウリル
硫酸ナトリウムを含むINVL酸溶液中で)マットを予
備的に陽極酸化したところ、非常に劣った不均一な亜鉛
沈着層が得られた。この実施例についての最良の亜鉛沈
着は、炭素繊維マットを約0.1〜0.3g/Lのラウ
リル硫酸ナトリウムを含む脱イオン水中で(約2〜3分
間)予備浸漬し、メッキ前に数回電解液をマットを通し
て流し、そして約37m1/分の流速を用いてマットを
メッキすることに−よって得られた。609mAの電流
を先づ10分間で印加し、次に所盟量の亜鉛が沈着する
まで電流を2.44 Aに増大せしめた。@解液流速を
19m1/分に下げた以外は上記条件を繰り返したとこ
ろ、僅かに劣った、まだら状の沈着層が得られた。
鉛メッキ液(F、1eetro−Brite NAZ
−32C)を用いて炭素繊維マット上に亜鉛を電着せし
めた。アノードを、電解液を流通せしめるために寸法的
0.5〜2.Qmmの範囲の孔を有する高純度の亜鉛箔
(m 3 A 、 A Eta P roduats
、厚さ0.25mm)から作った。いかなる前処理をも
用いないで炭素繊維マット上に亜鉛を直接メッキすると
、分布状態の悪い不均一な沈17層が得られた。これは
200mA〜609mAの範囲の印加電流に対して生じ
た。更に、銅の電着で成功したと同じ条件で(ラウリル
硫酸ナトリウムを含むINVL酸溶液中で)マットを予
備的に陽極酸化したところ、非常に劣った不均一な亜鉛
沈着層が得られた。この実施例についての最良の亜鉛沈
着は、炭素繊維マットを約0.1〜0.3g/Lのラウ
リル硫酸ナトリウムを含む脱イオン水中で(約2〜3分
間)予備浸漬し、メッキ前に数回電解液をマットを通し
て流し、そして約37m1/分の流速を用いてマットを
メッキすることに−よって得られた。609mAの電流
を先づ10分間で印加し、次に所盟量の亜鉛が沈着する
まで電流を2.44 Aに増大せしめた。@解液流速を
19m1/分に下げた以外は上記条件を繰り返したとこ
ろ、僅かに劣った、まだら状の沈着層が得られた。
最後に、LDC(Liquid Developai
entCompany、 I na、 CIevele
nd、 0hio)から得られる次のブラシメッキ法
:銀ブラシメッキ(4701)、銀ストライク(470
2)、及び銀ブラシメッキ(47T2) 、を用いて炭
素yamマット上に銀を電着せしめた。各メッキ工程に
ついて、純銀性のメツシュ(ワイヤ直径0.1mm)ス
クリーンをアノードとして使用した。各メッキ工程につ
いて、炭素繊維マットを前述のように前処理したところ
、均−性及び分布状態が劣っている沈着層が得られた。
entCompany、 I na、 CIevele
nd、 0hio)から得られる次のブラシメッキ法
:銀ブラシメッキ(4701)、銀ストライク(470
2)、及び銀ブラシメッキ(47T2) 、を用いて炭
素yamマット上に銀を電着せしめた。各メッキ工程に
ついて、純銀性のメツシュ(ワイヤ直径0.1mm)ス
クリーンをアノードとして使用した。各メッキ工程につ
いて、炭素繊維マットを前述のように前処理したところ
、均−性及び分布状態が劣っている沈着層が得られた。
マット上への銀の直接沈着に間してこの実施例で得られ
る最良の方法は、前処理を行わず、全メッキサイクルに
わたって低電流(I00〜200mA>を用いることで
あった。
る最良の方法は、前処理を行わず、全メッキサイクルに
わたって低電流(I00〜200mA>を用いることで
あった。
この技法を用いた場合、470/メツキ法を用いると良
好な通しのメッキ(through plating
)が得られるが、4702ストライクメツキ浴を用いる
と僅かに劣った通しのメッキと比較的良好な表面メッキ
(5urface platiB)が得られた。同様
なメッキ条件下で、47T2メツキ法によって周辺のみ
に銀が沈着し、比較的不均一な分布を有する沈着層が得
られた。
好な通しのメッキ(through plating
)が得られるが、4702ストライクメツキ浴を用いる
と僅かに劣った通しのメッキと比較的良好な表面メッキ
(5urface platiB)が得られた。同様
なメッキ条件下で、47T2メツキ法によって周辺のみ
に銀が沈着し、比較的不均一な分布を有する沈着層が得
られた。
実施例 7
ブのメ・・
実施例1の手法に従って製造し、かつ電気化学的含浸及
びサイクル試験用に使用される、メッキした直径5.0
8 c mのNCG11l維マツトに電気的接続部を作
るためのタブを設けた。タブは、0.3g/Lのラウリ
ル硫酸ナトリウムを含むワッツ(Watts)ニッケル
メッキ溶液中でマットの縁3/16インチ(0,48c
m)乃至174インチ(I,,64cm)上にニッケル
を大鼠にメッキすることによって作った。溶液を約60
℃に加熱しそして撹拌器を用いてゆるく撹拌した。ニッ
ケル球5−ROUNDS”を含む単一のチタニウムアノ
ードバスケットをアノードとして使用した・タブの領域
の各側面を約700mAの電流で約3分間メッキした。
びサイクル試験用に使用される、メッキした直径5.0
8 c mのNCG11l維マツトに電気的接続部を作
るためのタブを設けた。タブは、0.3g/Lのラウリ
ル硫酸ナトリウムを含むワッツ(Watts)ニッケル
メッキ溶液中でマットの縁3/16インチ(0,48c
m)乃至174インチ(I,,64cm)上にニッケル
を大鼠にメッキすることによって作った。溶液を約60
℃に加熱しそして撹拌器を用いてゆるく撹拌した。ニッ
ケル球5−ROUNDS”を含む単一のチタニウムアノ
ードバスケットをアノードとして使用した・タブの領域
の各側面を約700mAの電流で約3分間メッキした。
タブをメッキする前に、マット全体を脱イオン水とラウ
リル硫酸ナトリウムを含む溶液中に予備浸漬した。ニッ
ケルで強化された強度の大きい堅固な電気タブがこの方
法で得られる(例えば、米国特許第4,439,281
号に記載された手法参照)。
リル硫酸ナトリウムを含む溶液中に予備浸漬した。ニッ
ケルで強化された強度の大きい堅固な電気タブがこの方
法で得られる(例えば、米国特許第4,439,281
号に記載された手法参照)。
実施例 8
在来の電気化学的沈澱を用いて約1.31のNL(OH
)、活性物質をニッケル被覆したグラフディト繊維電極
に含浸せしめた。水酸化コバルトによる第2の含浸をW
、 Lee、 J 、 Electroche−。
)、活性物質をニッケル被覆したグラフディト繊維電極
に含浸せしめた。水酸化コバルトによる第2の含浸をW
、 Lee、 J 、 Electroche−。
Soc、132.2834−2838頁、1985年1
2月によって与えられた手法を用いて行った。
2月によって与えられた手法を用いて行った。
この後の含浸はニッケル電極の急速な活性化を生ずると
報告されている。成形後、電極を18回サイクルし、各
サイクルでC/10の速度、即ち10時間の放電が電極
中の活性材料の100%使用に相当する速度で放電する
。サイクル16−18において実際の放電時間は9.0
時間で、こらば活性物質の90%使用に相当する。電極
の容積エネルギー密度はO−、254A時間/cm2で
あり、その重量エネルギー密度は0.186A時間/f
であった0重呈エネルギー密度は市販の焼結ニッケル粉
末電極から得られる0、11A時間/2よりも実質的に
高かった(A、lee、W。
報告されている。成形後、電極を18回サイクルし、各
サイクルでC/10の速度、即ち10時間の放電が電極
中の活性材料の100%使用に相当する速度で放電する
。サイクル16−18において実際の放電時間は9.0
時間で、こらば活性物質の90%使用に相当する。電極
の容積エネルギー密度はO−、254A時間/cm2で
あり、その重量エネルギー密度は0.186A時間/f
であった0重呈エネルギー密度は市販の焼結ニッケル粉
末電極から得られる0、11A時間/2よりも実質的に
高かった(A、lee、W。
F errando及びF 、 F light、 ”
E lectrocbewicalI +*pegna
tion of N 1ekel Coapos
iLeE 1ectrode” 、 N aval
S urmfacs WeaponsCenter
report、 ナンバーN5WCTR82−41
4,1982年8月1日)、容積エネル密度は使用され
た比較的低い活性物質充填によって適度であった。
E lectrocbewicalI +*pegna
tion of N 1ekel Coapos
iLeE 1ectrode” 、 N aval
S urmfacs WeaponsCenter
report、 ナンバーN5WCTR82−41
4,1982年8月1日)、容積エネル密度は使用され
た比較的低い活性物質充填によって適度であった。
実施例 9
多孔度91.5%のニッケル被覆したグラファイト1m
雄電極に2.t5yの水酸化ニッケルを電気化学的に含
浸せしめた。これは電極の孔の空隙容積1立方センチメ
ートル当りN L (OH)、21.8jの充填を生じ
た。電極をC/10の放電速度で18回サイクルせしめ
た。18回目のサイクルで、実際の放電時間8.75時
間であり、これは活性物質の87.5%の使用に相当す
る。T@極の容積エネルギー密度は0.415時間/c
m’であり、そして重量エネルギー密度は0.227A
時間/gであった。
雄電極に2.t5yの水酸化ニッケルを電気化学的に含
浸せしめた。これは電極の孔の空隙容積1立方センチメ
ートル当りN L (OH)、21.8jの充填を生じ
た。電極をC/10の放電速度で18回サイクルせしめ
た。18回目のサイクルで、実際の放電時間8.75時
間であり、これは活性物質の87.5%の使用に相当す
る。T@極の容積エネルギー密度は0.415時間/c
m’であり、そして重量エネルギー密度は0.227A
時間/gであった。
実施例 10
ニッケル被覆したグラフファイト電極に、空隙容積1立
方センチメートル当り1.16gの活性物質を含浸せし
めた。含浸は実施例8に記載した水酸化コバルト後処理
を含んだ、C/10の放電で5サイクル後、電極の活性
物質使用は89%であった0次いで電極を再び荷電しそ
してC/4の速度で放電した。活性物質の使用は85%
であった。容積エネルギー密度は0.25A時間/ c
m ’でありそして重量エネルギー密度は0.179
A時間/gであった。
方センチメートル当り1.16gの活性物質を含浸せし
めた。含浸は実施例8に記載した水酸化コバルト後処理
を含んだ、C/10の放電で5サイクル後、電極の活性
物質使用は89%であった0次いで電極を再び荷電しそ
してC/4の速度で放電した。活性物質の使用は85%
であった。容積エネルギー密度は0.25A時間/ c
m ’でありそして重量エネルギー密度は0.179
A時間/gであった。
Claims (30)
- 1.不織繊維マットの1つの表面から他方の表面まで連
続して延びている多数の細孔を持った不織繊維マットで
あつて、 (A)実質的に同じ2次元の面内に位置しておりそして
同じ2次元面内で交差している多数の電気被覆可能な繊
維と、 (B)前記電気被覆可能な繊維に接触している、前記マ
ット内に分散した構造支持量のフィブリル化した結合剤
と、 (C)前記電気被覆可能な繊維を覆っている実質的に均
一な金属被覆であって、前記結合剤が電気被覆可能な繊
維に接触する部位で該結合剤を該被覆内に少なくとも部
分的に含んでいる金属被覆、とを備えていることを特徴
とする不織繊維マット。 - 2.(B)のフィブリルの大部分が前記(A)の2次元
面に対して実質的に角度を持った次元面において前記電
気被覆可能な繊維に接触している特許請求の範囲第1項
記載のマット。 - 3.電気被覆可能な繊維が不規則に位置しており且つ不
規則に交差している特許請求の範囲第1項記載のマット
。 - 4.前記フィブリルが電気被覆可能な繊維の回りに巻き
付くことによって電気被覆可能な繊維に接触している特
許請求の範囲第1項記載のマット。 - 5.電気被覆可能な繊維が、 (a)金属被覆導電性繊維、 (b)導電性繊維、 (c)金属被覆非導電性繊維及び (d)それらの混合物、 から成る群より選ばれたものである特許請求の範囲第1
項記載のマット。 - 6.(a)及び(c)の金属被覆繊維の金属が、ニッケ
ル、鉄、コバルト、白金、金、銀、銅、パラジウム、ア
ルミニウム、鉛、亜鉛、錫、クロム、カドミウム、ルテ
ニウム及び主成分としてそれらの金属の少なくとも1種
を含有する合金から成る群ょり選ばれ、(a)及び(b
)の導電性繊維が、炭素繊維、グラフアイト繊維、活性
炭繊維、ピッチをベースとするグラフアイト繊維、挿間
グラフアイト繊維、ホウ素、炭化ケイ素及びそれらの混
合物から成る群より選ばれ、(c)の非導電性繊維が、
ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリア
ミド、それらのコポリマー、ガラス、セラミック及びそ
れらの混合物から成る繊維の群より選ばれる、特許請求
の範囲第5項記載のマット。 - 7.前記金属がニッケルである特許請求の範囲第6項記
載のマット。 - 8.前記金属被覆導電性繊維がニッケル被覆炭素繊維又
はニッケル被覆グラファイト繊維であり、前記導電性繊
維が炭素繊維又はグラファイト繊維であり、前記非導電
性繊維がアクリル繊維であり、前記結合剤が、アクリル
樹脂、ポリフルオロカーボン、それらのコポリマー及び
それらの混合物から成る群より選ばれる特許請求の範囲
第5項記載のマット。 - 9.前記結合剤がアクリル繊維である特許請求の範囲第
8項記載のマット。 - 10.前記電気被覆可能な繊維が約80重量%乃至約9
8重量%の量で存在しており、前記結合剤が約2重量%
乃至約20重量%の量で存在しており、これらの重量%
は前記電気被覆可能な繊維及び結合剤の全重量を基準と
したものである特許請求の範囲第1項記載のマット。 - 11.前記電気被覆可能な繊維が約88重量%乃至約9
6重量%の量で存在しており、前記結合剤が約4重量%
乃至約12重量%の量で存在しており、これらの重量%
は前記電気被覆可能な繊維及び結合剤の全重量を基準と
したものである特許請求の範囲第1項記載のマット。 - 12.電気被覆可能な繊維が約7mm間での長さを持っ
ている特許請求の範囲第1項記載のマット。 - 13.電気被覆可能な繊維が約0.5mm乃至約7mm
の範囲内の長さを持っている特許請求の範囲第1項記載
のマット。 - 14.電気被覆可能な繊維が約3ミクロン乃至約15ミ
クロンの直径を有する特許請求の範囲第1項記載のマッ
ト。 - 15.前記結合剤フィブリルが約5ミクロンまでの直径
を有する特許請求の範囲第1項記載のマツト。 - 16.前記金属メツキが約3ミクロンまでの厚さを有す
る特許請求の範囲第1項記載のマット。 - 17.前記金属被覆の金属が、ニッケル、鉄、コバルト
、白金、金、銀、銅、パラジウム、アルミニウム、鉛、
亜鉛、錫、クロム、カドミウム、ルテニウム及び主成分
としてそれらの金属の少なくとも1種を含有する合金か
ら成る群より選ばれる特許請求の範囲第1項記載のマッ
ト。 - 18.前記電気被覆可能な繊維が不規則にオーバーレイ
されており且つ不規則に交差しており、約0.5mm乃
至約7mmの長さを有しており、金属被覆導電性炭素又
はグラファイト繊維、導電性炭素又はグラファイト繊維
、金属被覆非導電性アクリル繊維及びそれらの混合物か
ら選ばれ、約3ミクロン乃至約15ミクロンの直径を有
しており、そして前記電気被覆可能な繊維と結合剤の全
重量を基準として約88重量%乃至約96重量%の量で
存在しており、 前記結合剤が、アクリル繊維、ポリフルオロカーボン及
びそれらの混合物から成る群より選ばれ、該結合剤のフ
ィブリルの大部分は、実質的に前記電気被覆可能な繊維
の前記2次元面に対して角度を持つ面において電気被覆
可能な繊維に接触しており、該フィブリルの直径は約5
ミクロンまでであり、前記結合剤は電気被覆可能な繊維
と結合剤との全重量を基準として約4重量%乃至約12
重量%の量で存在しており、 前記金属被覆は、約3ミクロンまでの厚さであり、該被
覆は前記結合剤が電気被覆可能な繊維に接触する部位で
該結合剤を該被覆内に少なくとも部分的に含んでおり、 前記金属被覆繊維及び前記金属被覆の金属は、ニッケル
、鉄、コバルト、白金、金、銀、銅、パラジウム、アル
ミニウム、鉛、亜鉛、錫、クロム、カドミウム、ルテニ
ウム及び主成分としてそれらの金属の少なくとも1種を
含有する合金から成る群より選ばれる、 特許請求の範囲第1項記載のマット。 - 19.前記電気被覆可能な繊維が約94重量%の量で存
在しているニッケル被覆炭素繊維又はニッケル被覆グラ
フアイト繊維であり、前記結合剤が約6重量%の量で存
在しでおり、この重量%は電気被覆可能な繊維と結合剤
の全重量を基準としており、前記被覆はニッケルであり
、あるいは、前記電気被覆可能な繊維は約90重量%の
量で存在している炭素繊維又はグラフアイト繊維であり
、前記結合剤は約10重量%の量で存在しており、この
重量%は電気被覆可能な繊維と結合剤の全重量を基準と
しており、そして前記結合剤は少なくとも約89重量%
のアクリロニトリルと約11重量%までのメタクリル酸
メチルとのコポリマーである特許請求の範囲第18項記
載のマット。 - 20.特許請求の範囲第1項記載の不織繊維マットを製
造する方法であって、 ( I )前記(A)の電気被覆可能な繊維及び(B)の
フィブリル化した結合剤を懸濁化液及び凝集剤と共に、
実質的に均一な良く分散した混合物が得られるまで緊密
に混合し、 (II)支持体構造と前記懸濁化液の制御された除去を行
うための出口を持った適当な容器に前記( I )の混合
物を加え、該容器には前記( I )の混合物の添加の前
に少量の前記懸濁化液が加えられており、 (III)追加の懸濁化液を加えて、前記容器の実質的に
すべての容積を満たし、 (IV)混合物を前記容器中で混合し、 (V)前記(IV)の混合物を沈降させ、 (VI)実質的な量の前記懸濁化液を除去し、それによっ
て、形成されたマットを不利に乱すことなく残りの懸濁
化液に少なくとも1枚の吸収性及び/又は多孔性材料を
加えることを許容するのに十分な少量の懸濁化液を該形
成されたマットより上に残し、 (VII)前記残りの懸濁化液に少なくとも1枚の吸収性
及び/又は多孔性材料を加え、 (VIII)前記残りの懸濁化液を除去して、前記吸収性及
び/又は多孔性材料を前記マットの表面と接触させ、 (IX)前記容器から前記マットを除去し、 (X)場合により吸収性及び/又は多孔性材料のシート
の間に、前記マットをドラム乾燥機に入れ、 (X I )場合により、吸収性及び/又は多孔性材料を
取り替えて(X)を繰り返し、 (XII)場合により前記マットを対流オーブン中で乾燥
し、 (XIII)場合により前記マットを湿潤化溶液で処理し
、 (XIV)沈着されるべき金属又は2つの不溶性アノード
より成る2つのアノード間に実質的に対称にカソード位
置に、場合により湿潤化溶液を加えられている電解質溶
液内に前記マットを配置し、 (XV)電流を通し、そして (XVI)前記マットの両側にバルク電解質溶液を与える
、 ことを特徴とする方法。 - 21.前記懸濁化液が脱イオン水であり、(V)の混合
物を重力沈降させ、(XIV)の湿潤化溶液が前記電解質
溶液中に存在しており、電解質溶液の流れの方向は周期
的に逆転される特許請求の範囲第20項記載の方法。 - 22.(XIII)のマットを湿潤化溶液で処理する特許
請求の範囲第20項記載の方法。 - 23.(X)の前記ドラム乾燥機がスチーム加熱式ドラ
ム乾燥機であり、そして前記マットがその後対流オーブ
ンで乾燥される特許請求の範囲第21項記載の方法。 - 24.前記加熱式ドラム乾燥機が約99℃乃至約101
℃の温度であり、前記対流オーブンが約70℃の温度で
ある特許請求の範囲第23項記載の方法。 - 25.前記懸濁化液が脱イオン水であり、(V)の混合
物を重力沈降させ、電解質溶液の流れの方向は周期的に
逆転される特許請求の範囲第22項記載の方法。 - 26.( I )場合により不織繊維マツトを湿潤化溶液
で処理し、 (II)沈着されるべき金属又は2つの不溶性アノードよ
り成る2つのアノード間に実質的に対称にカソード位置
に、場合により湿潤化溶液を加えられている電解質溶液
内に前記マットを配置し、 (III)電流を通し、そして (IV)前記マットの両側にバルク電解質溶液を与える、 ことを含んで成る不織繊維マットに均一な金属被覆をメ
ッキする方法。 - 27.( I )のマットを湿潤化溶液で処理し、電解質
溶液の流れの方向を周期的に逆転させる特許請求の範囲
第26項記載の方法。 - 28.前記湿潤剤を前記電解質溶液中に存在させ、電解
質溶液の流れの方向を周期的に逆転させる特許請求の範
囲第26項記載の方法。 - 29.特許請求の範囲第1項記載の不織繊維マットを備
えたバッテリー電極。 - 30.少なくとも1つの特許請求の範囲第29項記載の
バッテリー電極を備えたバッテリー。
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