JPWO2013137206A1 - 導電性繊維構造物、金属多孔構造物、電池用電極材、及び電池 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの短繊維層と、シートの一方向に連続して延びる長繊維と、前記一方向と交差する方向に連続して延びる長繊維を含む長繊維を含む、少なくとも１つの長繊維シート状物とが一体化されている積層繊維構造物の繊維表面に金属皮膜を形成することにより導電性繊維構造物を得る。

Description

本発明は、繊維表面に金属皮膜が形成された導電性繊維構造物、前記導電性繊維構造物を焼成することで得られる金属多孔構造物、及び前記導電性繊維構造物または金属多孔構造物を用いた電池用電極材、及びそれらの電池用電極材を用いた電池に関する。

電極材を始めとする電池用部材等の各種電子部品、電磁波シール材、フィルター、アクセサリー、及びアース接地材料等に使用される、導電性を有する多孔質構造物として、様々なものが提案されている。

導電性の多孔質構造物として、例えば、発泡ウレタン等の樹脂からなるスポンジ状物に、めっき、真空蒸着、または化学蒸着などの処理を行って、その表面にニッケル、銅、クロム、またはコバルトなどの金属皮膜を形成した導電性の多孔構造物が知られている。さらに、金属皮膜を形成した導電性の多孔質構造物を焼成し、発泡ウレタンを消失させて得られる、金属の繊維状物からなる多孔質構造物（以下、「金属多孔構造物」とも称す）もまた、導電性の多孔質構造物として知られている。スポンジ状物に金属皮膜を形成した導電性の多孔構造物は、シートの厚み方向、長さ方向、及び巾方向において均一であることから、導電体として用いるのに適している。しかし、発泡ウレタンを用いた導電性の多孔構造物及び発泡ウレタンを焼成して得られる金属多孔構造物は、シート強度が低く、加工性に乏しいという欠点を有している。

また、発泡ウレタンを用いた導電性の多孔構造物及び金属多孔構造物の製造に際しては、発泡ウレタンを実際に使用される用途に適した厚みに切断する（スライスする）必要がある。発泡ウレタンを切断すると、図１０に示すように、骨格部分が切断された端部が数多く形成され、その一部は、図１１に示すように、切断面に対して垂直方向に直立した針状突起を形成することがある。この針状突起は、例えば、導電性の多孔構造物または金属多孔物を電極材として電池に組み込んだ際、デンドライトが形成される要因となる。このデンドライトが成長すると電池内部のセパレータを貫通及び／または破損し、短絡を引き起こす可能性がある。

そこで、導電性の多孔構造物等を構成するための材料として、発泡ウレタンに代えて、ポリオレフィン系繊維、アクリル系繊維、または炭素繊維を使用した繊維構造物が提案されている。具体的には、前記繊維を用いて作製した不織布等の繊維構造物に金属皮膜を形成した導電性を有する繊維構造物（以下、「導電性繊維構造物」とも称す）、導電性繊維構造物を焼成して不織布を消失させた金属多孔構造物、及びそれらを用いた電池用電極材が提案されている。合成繊維を用いた不織布を使用した導電性繊維構造物、金属多孔構造物、及びそれらを用いた電池用電極材を開示する文献として、例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３がある。また、アクリル系繊維を使用した導電性繊維構造物及び金属多孔構造物を開示する文献として、特許文献４が挙げられ、炭素繊維を使用した導電性繊維構造物及び金属多孔構造物を開示する文献として特許文献５がある。

特開２００６−３１０２６１号公報 特開２００８−６６１４５号公報 特開２００９−２９３１５６号公報 特開２００５−８２８９５号公報 特開平８−６０５０８号公報

導電性繊維構造物及び金属多孔構造物に対しては、より高い電気伝導性を有することが要求される。電気伝導性は種々の要因により影響を受ける。例えば、より高い電気伝導性は、導電性繊維構造物または金属多孔構造物において、導電体である金属皮膜がより高い連続性をもって存在する（即ち、導電体の不連続箇所がより少ない）ことで確保される。導電体の連続性は、金属皮膜が形成される繊維構造物の構造による影響を受ける。

また、上記特許文献に開示される導電性繊維構造物、金属多孔構造物、及びそれらを用いた電池用電極材は、いずれも有機材料からなる繊維（炭素繊維を含む）の不織布を使用している。そのため、それらは柔軟であり、電池用電極材として使用した場合、巻回してもその性能が低下しない。したがって、それらは、発泡ウレタンを用いた導電性の多孔構造物及び金属多孔構造物と比較して加工性に優れたものであるが、以下の欠点を有する。まず、前記特許文献５に開示される、炭素繊維を用いた導電性繊維構造物は、原料となる炭素繊維が熱接着性を有しないため、繊維構造物を作製するに際し、バインダーとなる樹脂が必要である。

次に、前記特許文献４に開示される導電性繊維構造物は、アクリル繊維を用い、水流交絡法によって得られた不織布を用いている。この不織布は、見掛け密度が０．２g/cm³以上と高く、繊維間の空隙が少ない不織布である。見掛け密度が高い不織布を用いて作製した導電性繊維構造物は、発泡ウレタンを用いたシートに金属皮膜を形成した導電性の多孔構造物に比べて、通気度が低いか、あるいはその取り扱い性が悪く、後加工性が低下するという課題を有している。また、前記導電性繊維構造物または前記金属多孔構造物の内部に充填物を詰める用途に使用する際、繊維間の空隙が少ないため、充填物の充填性が悪くなる。

また特許文献１〜３に開示されているポリオレフィン系樹脂からなる芯鞘型複合繊維を用いた不織布は、前記芯鞘型複合繊維の鞘成分の融点と、芯成分の融点との差が小さいため、加熱処理によって、不織布全体の嵩が減少する、いわゆる“へたり”が発生する場合がある。導電性繊維構造物において、構成繊維同士の接着がはずれると、各種電気特性が低下する原因となるため、構成繊維同士が強固に接着していることが求められる。そのため、繊維同士を接着する際の加熱処理の温度を、より高温で行うことが求められる。しかし、加熱処理をより高温で行うほど、不織布の“へたり“が顕著になる。不織布の“へたり“により、不織布の嵩、及び繊維間空隙が減少し、不織布が密なものになる。そのため、前記特許文献４に関連して説明したような課題が生じる。

また、前記特許文献１〜４に記載の導電性繊維構造物、金属多孔構造物、及びそれらを用いた電池用電極材は、繊維ウェブ、例えばカードウェブを用いた不織布から製造されている。繊維ウェブ、特にカードウェブを用いて製造した不織布は、構成繊維が一方向、特に不織布のＭＤ方向（以下、縦方向または生産方向とも称す）に配向する傾向がある。そのため、得られる導電性繊維構造物、金属多孔構造物、及びそれらを用いた電池用電極材においては、その力学的特性、例えば引張強力は、不織布のＭＤ方向において高く、ＣＤ方向（以下、横方向または巾方向とも称す）において低くなる傾向がある。さらに、得られた導電性繊維構造物及び金属多孔構造物の電気伝導性が、ＭＤ方向においては高く、ＣＤ方向においては低くなる傾向がある。

本発明は、良好な電気特性を有し、好ましくは嵩高であり、かつ好ましくは力学的特性及び電気伝導特性において方向依存性が低い導電性繊維構造物及び金属多孔構造物、及びそれらを用いた電池用電極材、並びにそれらを組み込んだ各種電池を提供することを目的とする。

本発明者は、前記課題を解決すべく検討を行い、短繊維層に、所定の長繊維シート状物を積層してなる積層物に、めっきなどの電気伝導性を付与する処理を行うことで、上記課題を解決する導電性繊維構造物を得ることができることを見いだした。

本発明は、繊維構造物の繊維表面に金属皮膜が形成されてなる導電性繊維構造物であって、
前記繊維構造物は、少なくとも１つの短繊維層と、少なくとも１つの長繊維シート状物とを含み、
前記長繊維シート状物は、シートの一方向に連続して延びる長繊維と、前記一方向と交差する方向に連続して延びる長繊維を含み、
前記繊維構造物において、前記短繊維層を構成する繊維同士、及び前記短繊維層を構成する繊維と前記長繊維シート状物を構成する長繊維とが交絡している、
導電性繊維構造物を提供する。

本発明はまた、金属繊維で構成された金属多孔構造物を提供する。本発明の金属多孔構造物は、肉厚が１μm以上の中空金属繊維、及び繊維断面において、短辺が２μm以上である金属繊維から選択される少なくとも１種類の金属繊維で構成される金属多孔構造物であって、
前記金属多孔構造物を構成する金属繊維として、繊維長の異なる短金属繊維と長金属繊維が存在し、
前記金属多孔構造物は、前記短金属繊維を含む少なくとも１つの短金属繊維層と、前記長金属繊維を含む少なくとも１つ長金属繊維層を含み、
前記長金属繊維層は、シートの一方向に連続して延びる長金属繊維と、前記一方向と交差する方向に連続して延びる長金属繊維を含み、
前記短金属繊維の少なくとも一部は、前記長金属繊維との交点で前記長金属繊維に接合していることを特徴とする金属多孔構造物である。

本発明の金属多孔構造物は、好ましくは、前記短繊維層及び前記長繊維シート状物が熱消失性物質からなる前記導電性繊維構造物を加熱処理に付して、熱消失性物質を加熱除去してなるものである。

本発明はまた、前記導電性繊維構造物または前記金属多孔構造物に、活物質合剤が充填されている、電池用電極材を提供する。

本発明はまた、前記電池用電極材を電極材、好ましくは正極材として使用した各種電池を提供する。

本発明の導電性繊維構造物、金属多孔構造物、及び電池用電極材は、特定の長繊維シート状物と、短繊維層とを含み、構成繊維同士が交絡している繊維構造物を有する、またはこの繊維構造物を用いて製造されることを特徴とする。この特徴により、本発明の導電性繊維構造物、金属多孔構造物、及び電池用電極材は、良好な電気伝導性を有する。また、長繊維シート状物を用いることにより力学的特性及び電気伝導特性において方向依存性が低い導電性繊維構造物、金属多孔構造物、及びそれらを用いた電池用電極材を得ることができる。特に、本発明の導電性繊維構造物を出発原料として電極材を製造する場合には、導電性繊維構造物の力学的特性及び電気伝導特性の方向依存性が低いだけでなく、電極材に不可欠な活物質を、その充填量を均一にして充填できるので、高品質の電極材を安定して製造することが可能となる。

図１は実施例２で得られた導電性繊維構造物の表面を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率５０）である。 図２は実施例２で得られた導電性繊維構造物の表面において、熱接着性複合繊維と長繊維が熱接着している部分を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率３００）である。 図３は実施例７で得られた導電性繊維構造物の表面において、熱接着性複合繊維と長繊維が熱接着している部分を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率３００）である。 図４は比較例２で得られた導電性繊維構造物の表面を示す、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率５０）である。 図５は実施例７で得られた導電性繊維構造物から製造した電池用電極材から活物質を除去した金属多孔構造物の表面において、長金属繊維と短金属繊維が存在している部分を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率１００）である。 図６は実施例７で得られた導電性繊維構造物から製造した電池用電極材から活物質を除去した金属多孔構造物の表面において、長金属繊維と細繊度金属繊維が接合している部分を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率３００）である。 図７は実施例７で得られた導電性繊維構造物から製造した電池用電極材から活物質を除去した金属多孔構造物の断面において、長金属繊維と短度金属繊維が存在している部分を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率１００）である。 図８は実施例７で得られた導電性繊維構造物から製造した電池用電極材から活物質を除去した金属多孔構造物の断面における長金属繊維をより拡大して示す、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率４００）である。 図９は比較例２で得られた導電性繊維構造物から製造した電池用電極材から活物質を除去した金属多孔構造物の断面を示す、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率１００）である。 図１０は、発泡ウレタンに金属皮膜を形成した金属多孔構造物を用いた電極材から活物質を除去した後の表面を示す、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率１００）である。 図１１は、発泡ウレタンに金属皮膜を形成した金属多孔構造物を用いた電極材から活物質を除去した後の断面を示す、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率１００）である。

本発明の導電性繊維構造物は、繊維構造物の繊維表面に金属皮膜が形成されてなる導電性繊維構造物であって、前記繊維構造物が、少なくとも１つの短繊維層と、少なくとも１つの長繊維シート状物を含み、前記長繊維シート状物は、シートの一方向に連続して延びる長繊維と、前記一方向と交差する方向に連続して延びる長繊維を有し、前記繊維構造物において、前記短繊維層を構成する繊維同士、及び前記短繊維層を構成する繊維と前記長繊維シート状物を構成する長繊維とが交絡していることを特徴とする。本明細書において、繊維構造物は、金属皮膜が形成されていない構造物を指し、導電性繊維構造物は金属皮膜が形成されている構造物を指す。この導電性繊維構造物は、長繊維シート状物の存在によって、短繊維層の繊維同士が良好に交絡しているために、金属皮膜が良好な連続性を有するネットワークを形成し、優れた電気伝導性を示す。

また、前記長繊維シート状物は、短繊維層と比較して特定の一方向、例えばＭＤ方向に構成繊維が配向する割合が大きくなく、前記特定の一方向と交差する方向、例えばＣＤ方向にも繊維が配向している。それにより、導電性繊維構造物において、前記特定の一方向だけでなく、当該一方向と交差する方向にも高い導電性を与える。その結果、例えば、ＭＤ方向の電気抵抗とＣＤ方向の電気抵抗の差が小さくなり得る。また、長繊維シート状物は、導電性繊維構造物において、特定の一方向だけでなく、当該一方向と交差する方向にも良好な力学的特性を与えることができ、例えば、ＭＤ方向の引張強力とＣＤ方向の引張強力の差を小さくすることができる。

以下に、本発明の導電性繊維構造物を構成する長繊維シート状物について説明する。本発明の導電性繊維構造物を構成する長繊維シート状物は、シートの一方向に連続して延びる長繊維と、前記特定の一方向と交差する方向に連続して延びる長繊維を有する。「長繊維」とは、これを含むシート状物を所定の大きさで使用したときに、当該大きさのシート状物内で所定の方向において連続して延びる繊維をいう。長繊維シート状物に含まれる長繊維は、１５０mm以上の繊維長を有するものであれば充分な長さを有しているが、好ましくは、前記所定の大きさのシート内で連続している、即ち、シートの一方向の両端部の間で連続している。長繊維は、短繊維が集合して連続して延びる糸条（例えば、紡績糸）、マルチフィラメント、及びモノフィラメント等である。長繊維シート状物としては、例えば、経緯延伸配列不織布、織物、編物、ネット状シート、メッシュ状シートなどのシート状物が挙げられる。長繊維シート状物の厚みは、２．９４cN/cm²荷重で測定したときに、５mm以下であることが好ましい。より好ましい厚みは、０．０３mm以上、３mm以下であり、特に好ましい厚みは０．０５mm以上、１mm以下である。シート状物の厚みが５mm以下であると、導電性繊維構造物の生産性を高くすることができ、また、得られる導電性繊維構造物が取り扱いやすい。

長繊維シート状物としては、ネット状のシート（以下、単に「ネット状物」とも称す）を使用することが好ましい。ネット状物とは、少なくとも異なる２つの方向に連続して延びる連続繊維によって囲まれる開口部を有するシートを指す。前記ネット状物を長繊維シート状物として用いると、短繊維層の繊維同士がより良好に交絡して、金属皮膜の連続性が向上し、優れた電気伝導性が得られる。

前記ネット状物について説明する。ネット状物において、連続繊維とみなす長繊維は、使用時に所定の大きさに切断したときに、当該大きさのシート状物内で一方向、及びその一方向と交差する方向において連続している繊維を含む。ネット状物は、少なくとも異なる２つの方向に配向し、連続して延びる連続繊維を並べることで形成されている。連続繊維は異なる２つの方向に配向するように配置されてもよいし、異なる３以上の方向に配向するように配置されてもよいし、あるいは完全にランダムな状態で配置されてもよい。ネット状物は、連続繊維を異なる４以下の方向に配向させて並べて形成されることが好ましく、異なる２方向に連続繊維を配向させて形成されることが特に好ましい。

ネット状物においては、異なる２以上の方向に配向して並べられた連続繊維によって囲まれた開口部が形成される。前記連続繊維が完全にランダムな状態で並べられていた場合、開口部の形状もそれに伴いランダムな形状になる。前記のように、連続繊維は４以下の方向に配向させて並べることが好ましく、２方向に配向させて並べることが特に好ましい。よって前記開口部分の形状は三角形、正方形、長方形、または菱形であることが好ましく、正方形、長方形、または菱形であることが特に好ましい。

ネット状物において、シートを構成する特定の一方向に連続して延びる連続繊維が配向する方向はいずれの方向であってよい。また、ネット状物において、前記特定の一方向に延びる連続繊維と、当該一方向と交差する方向に連続して延びる連続繊維とは、いかなる角度で交差、あるいは交差した点で接合していてもよい。異なる２方向に連続して延びる連続繊維は、好ましくは３０°以上、９０°以下、より好ましくは４５°以上、９０°以下、特に好ましくは６０°以上、９０°以下の鋭角を形成して交差、あるいは交差した点で接合する。そのような鋭角を形成して、２つの方向に連続繊維が配向しているネット状物は、導電性繊維構造物の電気特性、及び／または力学的特性の方向依存性をより少なくする。

前記のネット状物は、異なる２つの方向に配向して連続繊維が並べられ、特定の一方向に連続する連続繊維と、これと交差する連続繊維が直交したネット状物（以下、「直交ネット状物」とも呼ぶ）であることが好ましい。直交ネット状物は入手しやすく、導電性繊維構造物の電気特性、及び／または力学的特性の方向依存性をより少なくする効果が高いためである。

ネット状物において、ネット状物を構成する連続繊維の間隔（以下、単に「目合い」と称す）は特に限定されず、例えば、１mm以上、２０mm以下であることが好ましい。目合いが１mm未満であると、導電性繊維構造物の通気度が低下し、通気度を必要とする用途には適さなくなるおそれがある。また、目合いが狭すぎると、ネット状物を構成する連続繊維の繊維径によっては、硬くなったり、曲げにくくなったりすることがあり、ネット状物及びそれを含む導電性繊維構造物の取扱い性及び後加工性が低下するおそれがある。さらに、目合いが狭すぎると、後述する短繊維層とネット状物を交絡させる場合、特に２つの短繊維層の間にネット状物を挟んで交絡一体化させる際に、短繊維層の繊維とネット状物を構成する連続繊維との交絡性、あるいはネット状物の両側に位置する２つの短繊維層の繊維同士の交絡性が低下する傾向にある。交絡性の低下は、得られる導電性構造物における電気伝導性の低下を招くことがある。

一方、目合いが２０mmを越えると、導電性繊維構造物の力学的特性及び／または電気伝導特性の方向依存性を少なくする効果が低下することがあるだけでなく、ネット状物そのものの取り扱い性が悪くなり、導電性繊維構造物の生産性が低下することがある。ネット状物の目合いは１mm以上、１５mm以下であることがより好ましく、２mm以上、１０mm以下であることが特に好ましく、３mm以上、９mm以下であることが最も好ましい。ネット状物内で一方向（例えばＭＤ方向）に延びる連続繊維が形成する目合い及びその一方向と交差する方向（例えばＣＤ方向）に延びる連続繊維が形成する目合いは、いずれも上記範囲を満たすことが好ましい。また、連続繊維は各目合いが上記範囲内であって、異なる目合いがランダムに（不規則に）生じるように配列されていてよいが、連続繊維は、目合いが規則正しい値（例えば目合いが３mmと５mmの繰り返し）となるように配列されていることが好ましく、特定の値に統一された目合いとなるように配列されていることが特に好ましい。また一方向の連続繊維が形成する目合いと、前記一方向と交差する方向の連続繊維が形成する目合いが異なっていてもよいが、両者が同じ値であることが特に好ましい。

前記長繊維シート状物において、少なくとも２つの方向に連続して延びる長繊維が形成する開口部の面積（以下、単に「開口部面積」と称す）は特に限定されないが、１mm²以上、５００mm²以下であることが好ましい。開口部面積が１mm²未満であると、導電性繊維構造物の通気度が低下し、通気度を必要とする用途には適さなくなるおそれがある。また、開口部面積が小さすぎると、長繊維シート状物を構成する長繊維の繊維径によっては、硬くなったり、曲げにくくなったりすることがあり、長繊維シート状物及び、それを含む導電性繊維構造物の取扱い性及び後加工性が低下するおそれがある。さらに、開口部面積が小すぎると、後述する短繊維層と長繊維シート状物を交絡させる場合、特に２つの短繊維層の間に長繊維シート状物を挟んで交絡一体化させる際に、短繊維層の繊維と長繊維シート状物を構成する長繊維との交絡性、あるいは長繊維シート状物の両側に位置する２つの短繊維層の繊維同士の交絡性が低下する傾向にある。交絡性の低下は、得られる導電性構造物における電気伝導性の低下を招くことがある。

一方、開口部面積が５００mm²を越えると、導電性繊維構造物の力学的特性及び／または電気伝導特性の方向依存性を少なくする効果が低下することがあるだけでなく、長繊維シート状物そのものの取り扱い性が悪くなり、導電性繊維構造物の生産性が低下することがある。長繊維シート状物の開口部面積は４mm²以上、２５０mm²以下であることがより好ましく、９mm²以上、１００mm²以下であることが特に好ましく、１２mm²以上、８０mm²以下であることが最も好ましい。

長繊維シート状物（メッシュ不織布、経緯延伸配列不織布、及びネット状物を含む）を構成する長繊維の繊維径は特に限定されないが、０．５μm以上、１０００μm以下であることが好ましい。長繊維の繊維径が０．５μm以上であると、長繊維シート状物において、繊維密度が密になりすぎること、及び繊維間空隙が少なくなりすぎることが避けられ、短繊維層の繊維と良好に交絡する。また、長繊維の繊維径が０．５μm以上であると、長繊維シート状物において、長繊維表面に金属皮膜を形成すると、電気的特性の優れた長繊維シート状物を得ることができる。長繊維の繊維径が１０００μm以下であると、長繊維シート状物が硬すぎること、または曲げにくくなることが避けられる。そのため、導電性繊維構造物の製造中、短繊維層を長繊維シート状物に積層する工程において、生産性が低下せず、また、導電性繊維構造物の取扱い性が低下しない。

長繊維シート状物が、少なくとも異なる２つの方向に連続して延びる連続繊維によって囲まれる開口部を有するネット状物である場合、連続繊維の繊維径は、３０μm以上、５００μm以下であることがより好ましく、５０μm以上、３００μm以下であることが特に好ましく、８０μm以上、２５０μm以下であることが最も好ましい。また、ネット状物を構成する連続繊維は、短繊維が集合して連続して延びる糸条（例えば、紡績糸）、マルチフィラメント、及びモノフィラメント等であってよく、好ましくはモノフィラメントもしくはマルチフィラメントであり、特に好ましくはモノフィラメントである。長繊維シート状物が不織布である場合、前記長繊維の繊維径は１μm以上、１００μm以下であることが好ましく、３μm以上、５０μm以下であることがより好ましく、５μm以上、３０μm以下であることが特に好ましい。

長繊維シート状物が、少なくとも異なる２つの方向に連続して延びる連続繊維によって囲まれる開口部を有するネット状物である場合、ネット状物の製造方法は特に限定されない。ネット状物は、溶融させた熱可塑性樹脂を押出成形した、押出しネットであることが好ましい。押出しネットは未延伸の状態、すなわち縦方向、横方向など、いずれの方向にも延伸されていない状態のものを使用することができる。未延伸状態の押出しネットを縦方向、横方向の少なくとも一方向に延伸したネットはより好ましい。押出しネットを縦方向、横方向いずれの方向にも延伸した、縦横延伸ネットを用いることが特に好ましい。縦横延伸ネットは縦方向、横方向のどちらの方向にも延伸されているため、引張強度がどの方向に対しても高く、取り扱い性に優れている。したがって、縦横延伸ネットを使用することで導電性繊維構造物の強度が高められる。また、未延伸状態の押出しネットを縦方向、横方向の少なくとも一方向に延伸したネットは、異なる方向に連続している連続繊維の交点が接着しているだけでなく、製造時に交点を中心に交点付近の熱可塑性樹脂を延伸することで、交点の形状が平面方向に広がりを有している。交点部分においてそのような形状を有するネットを本発明の導電性繊維集合物に使用すると、スパッタリングあるいは電解めっきなどで導電性を付与した際、交点付近の広がった（引き延ばされた樹脂の）部分も導電性を有し、導電性を持った部分の面積が広くなる。その結果、本発明の導電性繊維集合物及びこれを用いた各種電極材の電気抵抗が低下し、集電性も高められる。

長繊維シート状物が、少なくとも１方向に延伸したネット状物であると、ネット状物を構成する長繊維同士が交差・接合している部分（以下、単に交点と称す）が、周囲から隆起し、高さのある突起部を形成していることがある。本発明において前記ネット状物を使用する場合、長繊維同士の交点が隆起し、突起部を形成しているネット状物を使用することが好ましい。そのようなネット状物を使用することで、隆起した突起部分によってネット状物が短繊維層に係止されやすくなり、生産性が高められるだけでなく、ネット状物と短繊維層が剥離しにくくなる。また、長繊維同士の交点が隆起し、突起状になっていることで、長繊維の部分や開口部分が交点部分よりも薄い、交点からくぼんだ形状となる。これにより、繊維ウェブとネット状物を交絡させた際、短繊維層を構成する短繊維が突起となっている交点部分をよけて交絡するので、交点以外の部分、例えば開口部分に繊維ウェブが集まるため、ネットの開口部を含め、不織布全体が嵩高なものとなる。また、短繊維層を構成する短繊維が突起となっている交点部分をよけてネットと交絡するので、短繊維層を構成する短繊維がネット状物の開口部分にも充填されやすくなり、短繊維層とネット状物がより強固に一体化される。また、開口部分にも短繊維が密に充填されるため、導電性を付与することで導電性短繊維によるネットワークがネット状物の開口部にも形成される。その結果、開口部分での電気的特性の低下が避けられ、この部分に充填された活物質からも効果的に集電することが可能な、電気的特性の均一な導電性繊維構造物や各種電池用電極材が得られる。

前記ネット状物において、長繊維同士の交点部分が、周囲から隆起した突起部を形成しているかどうかは、長繊維の繊維径と、交点部分の厚さ（高さ）を比較することで測定できる。前記ネット状物においては、長繊維同士の交点の厚さと、長繊維の繊維径との比が１．１以上、すなわち（長繊維同士の交点の厚さ）／（長繊維の繊維径）が１．１以上であることが好ましい。交点の厚さが、長繊維の繊維径に対し１．１倍以上であると、前述した効果が得られ、様々な用途に適した導電性繊維構造物、及び電気的特性にムラのない、均一な電池用電極材を容易に製造できる積層繊維構造物が得られる。長繊維同士の交点の厚さと長繊維の繊維径との比は１．２以上であることがより好ましく、１．３以上であることが特に好ましい。長繊維同士の交点の厚さと長繊維の繊維径との比は、その上限が特に限定されない。当該比が４より大きくなると、突起部が高すぎる、すなわち交点が厚すぎるため、積層繊維構造物の地合不良を招くことがある。また、当該比が４より大きくなると、この積層繊維構造物を用いて導電性繊維構造物や各種電極材を製造した際、突起部が金属突起となって表面に露出するおそれもある。前記長繊維同士の交点の厚さと長繊維の繊維径との比は４以下であると好ましく、２．５以下がより好ましく、２以下が特に好ましく、１．８以下が最も好ましい。なお、ネット状物を構成する長繊維の繊維径が長繊維によって差がある場合（例えばＭＤ方向の長繊維と、ＣＤ方向の長繊維とで繊維径が異なる場合）、より繊維径が大きい方の繊維径を用いて長繊維同士の交点の厚さと長繊維の繊維径との比を求めることとする。

長繊維シート状物を形成する材質（原料）は特に限定されない。長繊維シート状物は、例えば、コットン、及びケナフ繊維等のセルロース系の天然繊維、シルク、及びウール等の動物由来の天然繊維、ビスコースレーヨン、キュプラ、及び溶剤紡糸セルロース繊維（例えば、レンチングリヨセル（登録商標）及びテンセル（登録商標））等の再生繊維、合成繊維、及び炭素繊維から選ばれる１種または複数の繊維で形成されてよい。本発明の導電性繊維構造物から、金属繊維からなる金属多孔構造物を製造する場合、長繊維シート状物を構成する繊維は、熱消失性物質からなるものであることを要する。「熱消失性物質」とは、高い温度（但し、金属皮膜を構成する金属が変形しない温度）で加熱されたときに、分解または燃焼して消失する性質を有する物質である。

長繊維シート状物が合成繊維からなる場合、合成繊維は熱可塑性樹脂から成る繊維であれば特に限定されない。熱可塑性樹脂として、具体的には、
ポリエチレン（高密度、低密度、直鎖状低密度ポリエチレンを含む）、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリブタジエン、エチレン系共重合体（例えば、エチレン−αオレフィン共重合体）、プロピレン系共重合体（例えば、プロピレン−エチレン共重合体）、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、及びエチレン−（メタ）アクリル酸メチル共重合体等などのポリオレフィン系樹脂、
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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート及びその共重合体などのポリエステル樹脂、
ナイロン６６、ナイロン１２、及びナイロン６などのポリアミド系樹脂、
アクリル系樹脂、
ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン及び環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチック、
それらの混合物、ならびに
それらのエラストマー系樹脂
が挙げられる。上記の熱可塑性樹脂を１種類用いた単一成分の長繊維、または上記の熱可塑性樹脂を２種類以上用いた複合長繊維を長繊維シート状物に使用することができる。後述するように短繊維層が熱接着性繊維を含む場合、熱接着性繊維との熱接着性を考慮すると、長繊維シート状物を構成する長繊維は、少なくともその表面がポリオレフィン系樹脂を含む成分で構成された長繊維であることが好ましい。

長繊維の断面形状はいずれの形状であってよい。具体的には、円形（真円）断面の長繊維の他、断面形状が非円形の長繊維、いわゆる異形断面の長繊維を用いることができる。異形断面としては、多角型形状、楕円型形状、扁平型形状、繊維表面に多数の枝状部を有する、いわゆる多葉型形状（具体的には３葉から３２葉の多葉型形状）、星型形状、Ｃ字型形状、Ｙ字型形状、Ｗ字型形状、及び井型形状が例示される。さらに、長繊維は、繊維断面に長さ方向に連続する空洞部分を有さない中実繊維であってよく、あるいは長さ方向に連続する１箇所以上の空洞部分を有する中空繊維であってもよい。

長繊維シート状物の目付は特に限定されないが、２g/m²以上、１００g/m²以下であることが好ましい。長繊維シート状物の目付が２g/m²以上であると、長繊維シート状物を含む本発明の導電性繊維構造物が機械的特性においても優れたものとなる。長繊維シート状物の目付が１００g/m²以下であると、長繊維シート状物を含む本発明の導電性繊維構造物が、適度な厚みを持つものとなり、取扱い性、及び後加工性が良好なものとなりうる。前記長繊維シート状物の目付は３g/m²以上、７０g/m²以下であることがより好ましく、４g/m²以上、５０g/m²以下であることが特に好ましく、５g/m²以上、４０g/m²以下であることが最も好ましい。

本発明の導電性繊維構造物に加熱処理を行い金属多孔構造物とし、この金属多孔構造物に活物質合剤を充填させて、電池用電極材を製造する場合、長繊維シート状物は、繊維径７０μm以上、３００μm以下の連続繊維、好ましくはモノフィラメントで構成される直交ネット状物であって、目合いが、いずれの方向共に２mm以上、１０mm以下であって、開口部面積が４mm²以上、１００mm²以下の直交ネット状物であることが好ましい。このような直交ネット状物は、繊維構造物において、短繊維層の構成繊維同士、及び短繊維層の構成繊維と直交シート状物のモノフィラメントとが良好に交絡することを可能にする。

市販されているメッシュ不織布としては、例えば、ＪＸ日鉱日石ＡＮＣＩ株式会社から販売されているワリフ（登録商標）があり、市販されている経緯延伸配列不織布としては、例えば、ＪＸ日鉱日石ＡＮＣＩ株式会社から販売されているミライフ（登録商標）がある。これらの長繊維シート状物は寸法安定性に優れるだけでなく、種類が豊富であることから、導電性繊維構造物が求められる特性に応じて最適の厚み、及び目付のものを選ぶことができる。

市販されているネット状物としては、例えば、ＪＸ日鉱日石ＡＮＣＩ株式会社から販売されているコンウェッド（登録商標）ネット、ＤｅｌＳｔａｒ社（DelStar Technologies,Inc.) から販売されているＤｅｌｎｅｔ（登録商標）などがある。コンウェッド（登録商標）ネットは、種類が豊富であり、導電性繊維構造物に求められている特性に応じて最適の厚み、目付、目合い、及び開口部面積のものが選べるため、好ましい。

次に、本発明の導電性繊維構造物を構成する短繊維層について説明する。短繊維層は、短繊維が開繊されて集積された繊維集合物をいい、繊維同士が接着しているものも含む概念である。短繊維層を構成する繊維の種類、繊維径、繊度、繊維の断面形状、及び繊維長は、特に限定されず、また短繊維層の目付、厚み、空隙率、通気度等の繊維ウェブの各種物性も特に限定されない。

短繊維層は、公知の繊維、例えば、コットン、及びケナフ繊維等のセルロース系の天然繊維、シルク、及びウールなどの動物由来の天然繊維、ビスコースレーヨン、キュプラ、及び溶剤紡糸セルロース繊維（例えば、レンチングリヨセル（登録商標）及びテンセル（登録商標））等の再生繊維、合成繊維、及び炭素繊維から選択される１種または複数の繊維で形成されていてよい。本発明の導電性繊維構造物から、金属繊維からなる金属多孔構造物を製造する場合、短繊維シート状物を構成する繊維は、熱消失性物質からなるものであることを要する。

短繊維層が合成繊維からなる場合、合成繊維は、熱可塑性樹脂から成る繊維であれば特に限定されない。熱可塑性樹脂として、具体的には、
ポリエチレン（高密度、低密度、直鎖状低密度ポリエチレンを含む）、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリブタジエン、エチレン系共重合体（例えば、エチレン−αオレフィン共重合体）、プロピレン系共重合体（例えば、プロピレン−エチレン共重合体）、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、及びエチレン−（メタ）アクリル酸メチル共重合体等などのポリオレフィン系樹脂、
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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート及びその共重合体などのポリエステル樹脂、
ナイロン６６、ナイロン１２、及びナイロン６などのポリアミド系樹脂、
アクリル系樹脂、
ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン及び環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチック、
それらの混合物、ならびに
それらのエラストマー系樹脂
が挙げられる。上記の熱可塑性樹脂を１種類用いた単一繊維、または上記の熱可塑性樹脂を２種類以上用いた複合繊維を短繊維層に使用できる。

前記短繊維の断面形状はいずれの形状であってよい。具体的には、円形（真円）断面の短繊維の他、断面形状が非円形の短繊維、いわゆる異形断面の短繊維を用いることができる。異形断面としては、多角型形状、楕円型形状、扁平型形状、繊維表面に多数の枝状部を有する多葉型形状（具体的には３葉から３２葉の多葉型形状）、星型形状、Ｃ字型形状、Ｙ字型形状、Ｗ字型形状、及び井型形状が例示される。さらに、短繊維は、繊維断面に長さ方向に連続する空洞部分を有さない中実繊維であってよく、あるいは長さ方向に連続する１箇所以上の空洞部分を有する中空繊維であってもよい。

短繊維層は、熱接着性繊維を含み、この熱接着性繊維によって短繊維層を構成する繊維同士が接着している、及び／又は短繊維層を構成する繊維と長繊維シート状物を構成する長繊維とが接着していることが好ましい。熱接着性繊維によって、繊維同士が接着した交点は導電性繊維構造物全体の強度を大きくする。また、その交点の表面に形成された金属皮膜は一体化されていて、導電性繊維構造物（ならびにこれから熱消失性物質を除去して得た金属多孔構造物）が良好な電気伝導性を有することを確保する。熱接着性繊維は、単一繊維であってよく、あるいは２以上の樹脂成分からなる複合繊維であってよい。

熱接着性繊維は、熱接着処理の際の加工性を考慮すると、低温で熱接着性を示す低融点合成樹脂を繊維表面の少なくとも一部に含むことが好ましい。具体的には、熱接着性繊維は、低融点合成樹脂と、前記低融点合成樹脂の融点よりも１０℃以上融点が高い高融点合成樹脂（すなわち、低融点合成樹脂の融点（℃）≦高融点合成樹脂の融点−１０（℃）を満たす２種類の樹脂）で構成され、繊維表面の少なくとも一部に低融点合成樹脂が露出している複合繊維であることが好ましい。

熱接着性複合繊維の複合形態としては、芯鞘型複合繊維（高融点の芯成分の重心位置が繊維の重心位置からずれている偏心芯鞘型複合繊維を含む）、並列型複合繊維（「サイドバイサイド型複合繊維」とも称す）、低融点合成樹脂からなる海成分と、高融点合成樹脂からなる島成分で構成される海島型複合繊維、及び高融点合成樹脂と低融点合成樹脂が繊維断面において交互に配置されている分割型複合繊維（例えば、繊維断面において、柑橘類の房状の樹脂成分が交互に配置されている分割型複合繊維）などが挙げられる。本発明において、短繊維層に使用する熱接着性複合繊維の複合形態は限定されず、いずれの複合形態の熱接着性複合繊維も使用できる。繊維間の熱接着性を考慮すると、芯鞘型複合繊維を用いることが好ましい。

熱接着繊維として前記芯鞘型複合繊維を用いる場合、前記のように鞘成分を低融点合成樹脂で構成し、芯成分を前記低融点合成樹脂の融点よりも１０℃以上融点が高い高融点合成樹脂で構成する。鞘成分の低融点合成樹脂と芯成分の高融点合成樹脂の組み合わせは特に限定されない。以下に、熱接着性複合繊維の鞘成分及び芯成分について説明する。

前記芯鞘型複合繊維の鞘成分として、ポリオレフィン系樹脂、ならびに共重合ポリエステル、ポリブチレンサクシネート、及びポリブチレンサクシネートアジペート（「ポリブチレンサクシネートアジテート」とも称す）などの低融点合成樹脂を使用することができる。本発明で使用する熱接着複合繊維においては、鞘成分がポリオレフィン系樹脂を含む樹脂からなることが好ましい。ポリオレフィン系樹脂には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、及びポリブタジエン等の各種ポリオレフィン系樹脂の他、エチレン−αオレフィン共重合体等のエチレン系共重合体、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン三元共重合体などのプロピレン系共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸メチル共重合体等、ならびにエチレン、プロピレン、もしくはブテンと、他のモノマーとで構成される各種共重合体が含まれる。ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等がある。

前記熱接着性複合繊維の鞘成分がポリオレフィン系樹脂であると、耐酸性、耐アルカリ性、及び耐有機溶媒性といった耐薬品性に優れる繊維構造物を得ることができる。また、ポリオレフィン系樹脂の多くは比較的低融点であるため、鞘成分がポリオレフィン系樹脂の熱接着性複合繊維を含む短繊維層を熱加工することによって、構成繊維同士が強固に熱接着された繊維構造物を、比較的低温の熱加工温度で得ることが可能である。本発明において使用する熱接着性複合繊維は、前記鞘成分が、ポリエチレン、エチレン系共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、及びエチレン−（メタ）アクリル酸メチル共重合体から選ばれる少なくとも１種類のポリオレフィン系樹脂を含むものであることが好ましく、より好ましくは鞘成分がポリエチレンを含むものであり、特に好ましくは、鞘成分がポリエチレンのみからなるものである。

熱接着性複合繊維において、芯成分に含まれる高融点合成樹脂は、鞘成分の融点（鞘成分が複数の樹脂からなる場合には、最も融点が高い樹脂の融点とする）よりも１０℃以上融点が高い樹脂であれば特に限定されない。芯成分が二種以上の樹脂からなる場合には、最も融点が低い樹脂の融点が、前記鞘成分の融点よりも１０℃以上高くなるように、二種以上の樹脂を選択する。前記熱接着性複合繊維の芯成分に好ましく使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン及びポリメチルペンテン等の比較的高融点のポリオレフィン系樹脂、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、及びポリトリメチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ナイロン６６、ナイロン１２、及びナイロン６などのポリアミド系樹脂を高融点合成樹脂として例示できる。

芯鞘型複合繊維（熱接着性複合繊維）における樹脂の組み合わせ（芯／鞘）として、ポリプロピレン／高密度ポリエチレン、ポリプロピレン／低密度ポリエチレン、ポリプロピレン／直鎖状低密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／高密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／低密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／直鎖状低密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート／共重合ポリエステル、ポリプロピレン／エチレン−プロピレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート／エチレン−プロピレン共重合体、ポリアミド／高密度ポリエチレン、ポリアミド／低密度ポリエチレン、ポリアミド／直鎖状低密度ポリエチレン、ポリアミド／ポリプロピレン、ポリ乳酸／ポリエチレン、ポリ乳酸／ポリブチレンサクシネート、及びポリ乳酸／ポリブチレンサクシネートアジペートに例示される熱可塑性樹脂の組み合わせが挙げられる。

鞘成分がポリオレフィン系樹脂を含む場合、芯成分に使用する高融点合成樹脂は、鞘成分に含まれるポリオレフィン系樹脂の融点よりも６０℃以上高い融点を有する熱可塑性樹脂、または融点が１８０℃以上の熱可塑性樹脂からなることが好ましい。より好ましくは、芯成分は、前記ポリオレフィン系樹脂の融点よりも８０℃以上高い融点を有する熱可塑性樹脂、または融点が２００℃以上の熱可塑性樹脂からなる。このような高融点合成樹脂として、ポリエステル系樹脂及びポリアミド系樹脂が挙げられる。高融点合成樹脂は、好ましくはポリエステル系樹脂であり、より好ましくは、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、及びポリトリメチレンテレフタレートから選ばれる少なくとも１種のポリエステル系樹脂であり、特に好ましくは、ポリエチレンテレフタレートである。

芯成分がポリエステル系樹脂を含み、鞘成分がポリオレフィン系樹脂を含む芯鞘型複合繊維は、ポリオレフィン系樹脂を溶融させて繊維同士を接着させるときの温度にて、芯成分であるポリエステル系樹脂の軟化、変形、または溶融が発生しにくい。そのため、そのような熱接着性複合繊維は、ポリオレフィン系樹脂を芯成分に用いた熱接着性複合繊維と比較して高い耐熱性を有し、後述する熱接着処理を行っても繊維構造物の構造が良好に維持されるという点で好都合である。さらに、そのような熱接着性複合繊維は、繊維構造物の嵩を大きくすることができる。芯成分がポリエチレンテレフタレートを含む又はこれからなり、鞘成分がポリエチレン（高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、及び直鎖状低密度ポリエチレンから選択される１種または複数）を含む又はこれからなる熱接着性複合繊維は特に好ましく用いられる。

短繊維層に好ましく使用される熱接着性複合繊維において、耐熱性が重視される場合には、前記のように芯成分がポリエステル系樹脂を含むことが好ましい。しかし、芯成分を構成する樹脂はポリエステル系樹脂に限定されず、重視する性能によって芯成分を構成する樹脂を他の合成樹脂から選択してよいことは言うまでもない。例えば、本発明の導電性繊維構造物または金属皮膜を形成する前の繊維構造物をアルカリ溶液、またはジメチルホルムアミド及びｍ−クレゾール等の有機溶媒に接触させる場合には耐薬品性が求められる。その場合には、熱接着性複合繊維の芯成分は、ポリプロピレンまたはポリメチルペンテンで構成することが好ましい。

熱接着性複合繊維において、芯成分と鞘成分との複合比（芯成分／鞘成分 体積比）は特に限定されない。熱接着性複合繊維の紡糸性、熱加工時の易熱接着性、熱加工時の熱に対する耐久性などを考慮すると、複合比は２／８以上、８／２以下であることが好ましい。前記複合比が２／８以上であると、繊維自体にコシがあり、熱加工時の耐久性に優れた熱接着性繊維となりうる。前記複合比が８／２以下であると、構成繊維間を熱接着した際、繊維間接着が強固なものとなる。熱接着性複合繊維の複合比は、２．５／７．５以上、７．５／２．５以下であることがより好ましく、３／７以上、７／３以下であることが特に好ましく、３．５／６．５以上、６．５／３．５以下であることが最も好ましい。

熱接着性繊維（単一繊維及び複合繊維を含む）の繊維径は、特に限定されないが、５μm以上、８０μm以下であることが好ましい。熱接着性複合繊維の繊維径が５μm以上であると、繊維間空隙が確保され、熱加工を行っても熱による変形及び収縮の少ない短繊維層が得られ、繊維表面に金属皮膜を形成したときに、電気的特性の優れた繊維構造物を得ることができる。熱接着性繊維の繊維径が８０μm以下であると、短繊維層の生産性が低下することがなく、また、得られた短繊維層が硬すぎることに起因して短繊維層及び本発明の導電性繊維構造物の取扱い性が低下することもない。短繊維層に含まれる熱接着性繊維の繊維径は８μm以上、５０μm以下であることがより好ましく、１０μm以上、３５μm以下であることが特に好ましい。

熱接着性繊維（単一繊維及び複合繊維を含む）の繊維長は、本発明の導電性繊維構造物の効果、及び短繊維層の生産性を損なわない範囲であれば特に限定されない。熱接着性繊維の繊維長は２０mm以上、１１０mm以下であることが好ましい。熱接着性繊維の繊維長がこの範囲内にあると、熱接着性繊維を含む短繊維層の生産性が高くなり、本発明の導電性繊維構造物の効果も損なわれない。熱接着性繊維の繊維長はより好ましくは２５mm以上、８５mm以下、特に好ましくは３０mm以上、８０mm以下、最も好ましくは４２mm以上、６４mm以下である。

本発明の導電性繊維構造物を構成する短繊維層の製造方法は特に限定されず、公知の方法で得ることができる。例えば、カード機を用いてパラレルウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブ、クロスレイウェブ、またはクリスクロスウェブを作製し、これを短繊維層とすることができる。この場合、熱接着性繊維の繊維長は３０mm以上、１１０mm以下であることが好ましい。カード機を用いて作製したウェブは、短繊維層と長繊維シートとを繊維同士の交絡により一体化する場合、特に好ましく用いられる。あるいは、短繊維層は、エアレイ法を用いたエアレイウェブであってよく、その場合、熱接着性繊維の繊維長は２０mm以上、３０mm以下であることが好ましい。

短繊維層に含まれる熱接着性繊維は、１種類のみである必要はない。繊維の断面形状、樹脂成分の複合形態、組み合わせる合成樹脂の種類、繊維径、繊維長、芯鞘比、繊度、及び／または熱接着性繊維の製造条件などが異なる、２種類以上の熱接着性繊維を組み合わせて用いてもよい。例えば、熱接着性繊維のうち、少なくとも一種が、鞘成分に親水性の樹脂を含む熱接着性複合繊維であると、繊維構造物に金属皮膜を形成した際、形成された金属皮膜が固定されやすくなり、金属皮膜が熱接着性複合繊維から剥離または脱落しにくくなり、本発明の導電性繊維構造物の電気的特性が向上しうる。親水性の樹脂は、例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸アルキル共重合体、エチレン−（無水）マレイン酸共重合体、及びエチレン−アクリル酸−無水マレイン酸共重合体などの親水性のポリオレフィン系樹脂である。

短繊維層に含まれる熱接着性繊維の割合は特に限定されない。好ましくは、短繊維層の質量に対して、熱接着性繊維が２０質量％以上含まれる。短繊維層が２０質量％以上の熱接着性複合繊維を含むことによって、短繊維層の構成繊維同士及び／又は短繊維層を構成する繊維と長繊維シート状物を構成する長繊維とが、良好に接着され得る。前記短繊維層に含まれる熱接着性繊維の割合は、短繊維層の質量に対して５０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが特に好ましく、１００質量％であることが最も好ましい。

短繊維層は、それを含む繊維構造物の繊維表面に金属皮膜が形成されたときに、所望の電気的特性を与える限りにおいて、熱接着性繊維以外の繊維を含んでもよく、あるいは熱接着性繊維以外の繊維のみで構成されてよい。以下、熱接着性繊維以外の繊維を、「非熱接着性繊維」とも呼ぶ。非熱接着性繊維は、例えば、前記天然繊維、前記再生繊維、前記合成繊維から選択される、導電性繊維構造物の製造過程において熱接着性を示さない繊維、及び炭素繊維などである。合成繊維が非熱接着性繊維として使用される場合、その繊維断面形状、合成樹脂の種類、及び数、ならびに複数の樹脂成分からなる複合繊維においては、合成樹脂の組み合わせ及び構成樹脂の複合形態は特に限定されない。

前記非熱接着性繊維の繊維径、及び繊維長、ならびに複合繊維である場合にはその複合比は、特に限定されない。但し、非熱接着性繊維の繊維径及び繊維長が、熱接着性繊維のそれらと大きく異なると、短繊維層の生産性が低下することがあり、また、本発明の効果が損なわれることがある。したがって、非熱接着性繊維の繊維径も５μm以上、８０μm以下であることが好ましく、８μm以上、５０μm以下であることがより好ましく、１０μm以上、３５μmであることが特に好ましく、１５μm以上、２５μm以下であることが最も好ましい。

また非熱接着性繊維の繊維長は、２０mm以上、１１０mm以下であることが好ましく、２５mm以上、８５mm以下であることがより好ましく、３０mm以上、８０mm以下であることが特に好ましく、４２mm以上、６４mm以下であることが最も好ましい。短繊維層の製造方法による好ましい非熱接着性繊維の繊維長の範囲は、熱接着性繊維のそれらと同じである。

短繊維層の目付は特に限定されないが、短繊維層の目付は３g/m²以上、１００g/m²であることが好ましい。短繊維層の目付が３g/m²以上であると、得られる導電性繊維構造物が嵩高となり、機械的特性においても優れたものとなる。繊維ウェブの目付が１００g/m²以下であると、得られる導電性繊維構造物が適度な厚みを有し、取扱い性及び後加工性が良好なものとなりうる。短繊維層の目付は５g/m²以上、８０g/m²以下であることがより好ましく、１０g/m²以上、７０g/m²以下であることが特に好ましく、１０g/m²以上、５０g/m²以下であることが最も好ましい。

本発明の導電性繊維構造物を加熱処理に付して、金属多孔構造物とし、この金属多孔構造物に活物質合剤を充填させて、電池用電極材を製造する場合、短繊維層は、芯成分がポリエステル系樹脂からなり、鞘成分がポリエチレンからなる熱接着性複合繊維を、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは５０質量％以上、特に好ましくは８０質量％以上、最も好ましくは１００質量％含む。ポリエステル系樹脂は、好ましくはポリエチレンテレフタレートである。ポリエチレンは、好ましくは高密度ポリエチレンである。

電池用電極材は、その製造過程において、厚み調整工程に付されて、均一な厚みを有するように加工される。そのため、導電性繊維構造物またはこれから作製される金属多孔構造物は、ある程度の嵩を有していて、圧縮され得ることが望ましい。芯／鞘がポリエステル系樹脂／ポリエチレンである熱接着性複合繊維を使用すると、繊維同士が強固に熱接着されて高い強度を有し、かつ嵩高な導電性繊維構造物を実現できるので、電池用電極材を後加工によって所望の厚みに調整することが容易となる。

電池用電極材を、導電性繊維構造物に活物質合剤を充填させて製造する場合（即ち、熱消失性物質を除去しない場合）、熱接着性複合繊維は、芯成分及び鞘成分が共にポリオレフィン系樹脂からなるものであることが好ましい。電池用電極材は一般に、アルカリ溶液または有機溶剤に浸漬されて使用されるためである。芯／鞘の好ましい組み合わせは、例えば、ポリプロピレン／高密度ポリエチレンである。

本発明の導電性繊維構造物それ自体に、またはこれを金属多孔構造物としてから、活物質合剤を充填させて、電池用電極材とする場合、熱接着性繊維の繊維径は、１０μm以上、３５μm以下であることが好ましく、１５μm以上、３０μm以下であることがより好ましい。熱接着性繊維の繊維径が１０μm未満であると、所定の目付の短繊維層において、繊維の表面積が大きくなるため所定の厚みの金属皮膜を得るのにより多くの金属が必要とされる。このことは、所望の厚みの金属皮膜を得ることを難しくすることがある。また、繊維径の小さい繊維で短繊維層を構成すると、繊維密度が高くなり、所望の量の活物質合剤を充填できないことがある。さらに、熱接着性繊維の繊維径が小さいと、金属多孔構造物において得られる金属繊維の繊維径も小さくなり、金属繊維が破断されやすくなることで、破断された金属繊維が金属異物の原因となったり、電池においてデンドライド発生の原因となったりすることがある。

一方、熱接着性繊維の繊維径が３５μmを超えると、短繊維層の地合が悪くなる、即ち、均一性が低下するので、導電性繊維構造物または金属多孔構造物に活物質合剤を充填させるときに、粗な部分において活物質合剤が脱落することがある。

電池用電極材を製造する場合に、短繊維層が非熱接着性繊維を含む場合、その好ましい繊維径は、熱接着性繊維のそれと同じである。熱接着性繊維と非熱接着性繊維の繊維径において差が生じると、短繊維層の生産性が低下することがあり、また、活物質合剤が均一に充填されないことがある。

電池用電極材を構成する場合、その厚みを小さくして巻回性を確保する必要があることから、短繊維層の目付をある程度小さくする必要がある。本発明の導電性繊維構造物それ自体に、またはこれを金属多孔構造物としてから、活物質合剤を充填して電池用電極材とする場合、短繊維層の目付は１０g/m²以上、７０g/m²以下であることが好ましく、１０g/m²以上、５０g/m²以下であることがより好ましい。目付がこの範囲内にあると、活物質合剤を良好に充填させることができる。また、導電性繊維構造物の取扱い性及び後加工性が損なわれない。短繊維層の目付が小さすぎると、短繊維層、ひいては繊維構造物において、ムラが生じて、活物質合剤を充填する際に活物質合剤の脱落が生じることがある。また、目付が小さいと、得られる導電性繊維構造物の機械的強度が小さくなり、電池用電極材の製造中に破断等が生じることがある。さらに、短繊維層の目付が小さすぎると、得られる導電性繊維構造物の嵩が小さくなり、所望の厚みに加工することが困難となることがある。

短繊維層の目付が大きすぎると、得られる導電性繊維構造物が取扱い性及び後加工性において劣ることがあり、また、電池用電極材の巻回性が低下することがある。また、短繊維層の目付が大きすぎると、活物質合剤を充填させることが困難となり、所望の量の活物質合剤が充填された電池用電極材が得られないことがある。

本発明の導電性繊維構造物それ自体に、またはこれを金属多孔構造物としてから、活物質合剤を充填させて、電池用電極材とする場合、短繊維層の比容積は、好ましくは５cm³/g以上、８０cm³/g以下であり、より好ましくは１０cm³/g以上、７０cm³/g以下である。比容積がこの範囲内にあると、活物質合剤を効率よくかつ十分に充填させることができる。短繊維層の比容積が小さすぎると、構成繊維間の空隙が小さくなって、十分な量の活物質合剤を導電性構造物または金属多孔構造物に充填させられないことがある。短繊維層の比容積が大きすぎると、構成繊維間の空隙が大きくなって、活物質合剤を充填する際に活物質合剤の脱落が生じることがある。

次に、前記短繊維層と前記長繊維シート状物とを含み、繊維表面に金属皮膜が形成された、本発明の導電性繊維構造物について説明する。
導電性繊維構造物は、短繊維層と長繊維シート状物を一体化させてから、繊維表面に金属皮膜を形成する方法で製造してよく、あるいは短繊維層及び長繊維シート状物の繊維表面に金属皮膜を形成してから、それらを積層し、好ましくは一体化させる方法で製造してよい。導電性繊維構造物は、工程性及び電気特性の点から、先に短繊維層と長繊維シート状物を一体化させた積層体（以下、金属皮膜を形成する前の短繊維層と長繊維シート状物とを含む積層体を「積層繊維構造物」とも呼ぶ）を得た後に、金属皮膜を繊維表面に形成する方法で製造されることが好ましい。

積層繊維構造物においては、短繊維層と長繊維シート状物とが、繊維同士の交絡により一体化している。繊維ウェブと長繊維シート状物とを一体化する処理は特に限定されず、公知の方法で一体化される。一体化は、例えば、高圧水流で構成繊維を交絡一体化させる水流交絡法による処理、ニードルパンチ法による処理などの物理的衝撃によって構成繊維を交絡一体化する処理により実施してよい。物理的衝撃によって構成繊維を交絡一体化する処理は、短繊維層と長繊維シート状物との一体化と、短繊維層の構成繊維同士の交絡を同時に実施して積層繊維構造物を与える。これらの交絡処理に加えて、サーマルボンド、ケミカルボンド、またはステッチボンド等の処理を実施してよい。

物理的衝撃として高圧水流を用いる水流交絡法は、繊維同士を強固に交絡させるので、より好ましい。水流交絡法を用いる場合、公知の方法を用いることができ、適切な水圧、水流を噴射する回数、水流を噴射するノズルの径及び間隔が選択される。また、水流交絡処理の際に、必要に応じて、積層繊維構造物に特定形状を付与する、いわゆるパターニングを施してよく、あるいは、高圧水流によって、積層繊維構造物に開孔を設けてもよい。

本発明の導電性繊維構造物を製造するにあたり、繊維ウェブと長繊維シート状物を交絡、一体化させ、積層繊維構造物とする水流交絡処理は、例えば次のような条件で実施することができる。まず、繊維ウェブと長繊維シート状物の積層物を８０メッシュから１００メッシュの平織の支持体の上に載せて、孔径０．０５mm以上、０．５mm以下のオリフィスが０．５mm以上、１．５mm以下の間隔で設けられたノズルから、水圧が０．1MPa以上、1０MPa以下、好ましくは水圧が０．５MPa以上、５MPa以下、特に好ましくは水圧が０．７MPa以上、３．０MPa以下の柱状水流を前記積層物に噴射することにより実施してよい。柱状水流を噴射するのは、表面のみ、裏面のみ、表裏両面、のいずれであってもよく、噴射する回数も１回以上、５回以下であれば特に限定されないが表面、裏面と交互になるように、０．７MPa以上、３．０MPa以下の高圧水流を表面、裏面にそれぞれ１回または２回噴射することが好ましい。柱状水流を噴射した積層繊維構造物において、繊維ウェブを構成する短繊維は、その繊維長方向が厚み方向に対して垂直になるように配置されている。この積層繊維構造物に金属皮膜を設けた導電性繊維構造物、また、これを焼成して得られる金属多孔構造物においては、金属被覆繊維端や金属繊維端が直立しておらず、針状突起が発生しにくい。そのため、これらに活物質を充填すると、従来のウレタンフォームを使用した電極材と比較してデンドライトが発生しにくい各種電極材が容易に得られる。従って、本発明の導電性繊維構造物を各種電極材に使用する場合には、上記条件で柱状水流を噴射した積層繊維構造物を使用することが好ましい。水流交絡処理を行い、交絡・一体化した繊維ウェブと長繊維シート状物の積層物は後述する条件で乾燥・熱接着処理を行うことが好ましい。

本発明の導電性繊維構造物は、少なくとも１つの短繊維層と、少なくとも１つの長繊維シート状物からなる層を有している限りにおいて、各層の数及び積層順序は、特に限定されない。好ましくは、積層繊維構造物は、両表面を構成する層が短繊維層であるように、各層の数及び積層順序を選択して形成される。これは、積層繊維構造物において、両表面を構成する層の少なくとも一方が長繊維シート状物であると、表面層となった長繊維シート状物が短繊維層から剥離しやすくなるためである。特に、積層繊維構造物は、長繊維シート状物を中層とし、その両表面に短繊維層を配置した３層構造の積層物であることが特に好ましい。

積層繊維構造物において、短繊維層及び長繊維シート状物のうち、少なくとも一方が複数層設けられる場合、複数積層する層は同一の層であってもよく、異なる構成及び／または特性の層であってもよい。例えば、短繊維層を２つ以上積層する場合、短繊維層は互いに構成繊維の原料、繊維径、及び／または繊維長が異なるものであってよく、ならびに／あるいは目付が互いに異なるものであってよい。長繊維シート状物を２つ以上積層する場合、長繊維シート状物は互いに構成繊維の原料、繊維径、及び／または製造方法が異なるものであってよく、ならびに／あるいは目付及び開口部の面積の異なるものであってもよい。

積層繊維構造物においては、短繊維層が熱接着繊維を含み、短繊維層を構成する繊維同士及び／又は短繊維層を構成する繊維と長繊維シート状物を構成する長繊維とが熱接着していることが好ましい。積層繊維構造物において繊維同士が熱接着していると、繊維の接着交点で結ばれた連続した繊維ネットワークが形成されて、より良好な電気伝導性、高い引張強力、及び嵩高性を得ることができる。熱接着処理を行う時期は特に限定されない。例えば、短繊維層を長繊維シート状物に積層した後、熱接着処理を行って得られた積層繊維構造物をそのまま金属皮膜を形成するための処理に付してよい。あるいは、水流交絡法で短繊維層と長繊維シート状物と一体化させた後、熱接着処理を実施してよい。その場合、熱接着処理は、水流交絡処理後の積層繊維構造物を比較的低い温度（熱接着繊維が熱接着しない温度）で乾燥させてから、実施してよく、あるいは、水流交絡処理後の乾燥処理と同時に実施してよい。即ち、乾燥処理において熱接着処理を実施してよい。

熱接着処理温度は特に限定されず、短繊維層及び／または長繊維シート状物を構成する熱接着性繊維の少なくとも一部が溶融する温度で実施する。熱接着性繊維が複合繊維である場合には、低融点合成樹脂の融点よりも１０℃以上高い温度で熱接着処理を実施することが好ましい。例えば、熱接着処理温度は、１００℃以上、２００℃以下であることが好ましく、１１０℃以上、１８０℃以下であることがより好ましく、１２０℃以上、１７０℃以下であることが特に好ましく、１２０℃以上、１６０℃以下であることが最も好ましい。

積層繊維構造物の目付は特に限定されず、例えば、１０g/m²以上、１５０g/m²以下であることが好ましい。積層繊維構造物の目付が１０g/m²以上であると、得られる導電性繊維構造物が機械的特性に優れるだけでなく、繊維間空隙が多く嵩高なものとなる。積層繊維構造物の目付が１５０g/m²以下であると、積層構造物自体が過度に厚くなること、及び／または繊維間空隙が過度に少ない、密なものになることを避けることができ、また、適度な柔らかさを有する。そのような積層繊維構造物は、良好な取扱い性及び後加工性を有する。積層繊維構造物の目付は、１５g/m²以上、１００g/m²以下であることがより好ましく、２０g/m²以上、７０g/m²以下であることが特に好ましく、２５g/m²以上、６０g/m²以下が最も好ましい。

本発明の導電性繊維構造物それ自体に、またはこれを金属多孔構造物としてから、活物質合剤を充填させて、電池用電極材とする場合に、積層繊維構造物の目付はこれらの範囲を満たすことが望ましい。活物質合剤の充填の容易性及び充填量は、積層繊維構造物の目付と関係するからである。目付が小さすぎると、活物質合剤を充填する際に活物質合剤が脱落することがあり、また、活物質合剤が均一に充填されないことがある。目付が大きすぎると、十分な量の活物質合剤が充填されないことがある。

積層繊維構造物の厚みは特に限定されないが、０．２mm以上、１０mm以下であることが好ましい。積層繊維構造物及び導電性繊維構造物の取り扱い性及び後加工性を考慮すると、積層繊維構造物の厚みは０．３mm以上、５mm以下であることがより好ましく、０．３mm以上、２mm以下であることが特に好ましく、０．４mm以上、１．５mm以下であることが最も好ましい。

積層繊維構造物が嵩高で、繊維間空隙が多いものかどうかを表す指標として、積層繊維構造物の密度が挙げられる。積層繊維構造物の密度は特に限定されないが、０．０１g/cm³以上、０．２０g/cm³以下であることが好ましい。密度が０．０１g/cm³以上であると、取扱い性及び後加工性、ならびに力学的特性が極端に低下することがない。積層繊維構造物の密度が０．２０g/cm³以下であると、積層繊維構造物及び本発明の導電性繊維構造物が充分に嵩高で、繊維間空隙の多いものとなる。積層繊維構造物の密度は０．０１４g/cm³以上、０．１２５g/cm³以下であることがより好ましく、０．０２g/cm³以上、０．１g/cm³以下であることが特に好ましく、０．０２５g/cm³以上、０．１g/cm³以下であることが最も好ましい。

積層繊維構造物の密度と同様、積層繊維構造物が嵩高で、繊維間空隙が多いものかどうかを表す指標として、積層繊維構造物の比容積が挙げられる。積層繊維構造物の比容積は特に限定されないが、５cm³/g以上、１００cm³/g以下であることが好ましい。比容積が５cm³/g以上であると積層繊維構造物及び本発明の導電性繊維構造物が充分に嵩高で、繊維間空隙の多いものとなる。比容積が１００cm³/g以下であると、取扱い性及び後加工性、ならびに力学的特性が極端に低下することがない。積層繊維構造物の比容積は８cm³/g以上、７０cm³/g以下であることがより好ましく、１０cm³/g以上、５０cm³/g以下であることが特に好ましく、１０cm³/g以上、４０cm³/g以下であることが最も好ましい。

本発明の導電性繊維構造物それ自体に、またはこれを金属多孔構造物としてから、活物質合剤を充填させて、電池用電極材とする場合に、積層繊維構造物の密度及び比容積が、上記の範囲を満たすことが望ましい。活物質合剤の充填の容易性及び充填量は、積層繊維構造物の密度と関係するからである。前記積層繊維構造物の密度が小さすぎると、活物質合剤を充填する際に活物質合剤が脱落することがあり、また、活物質合剤が均一に充填されないことがある。前記積層繊維構造物の密度が大きすぎると、十分な量の活物質合剤が充填されないことがある。

積層繊維構造物のＭＤ方向の引張強力及びＣＤ方向の引張強力は特に限定されないが、ＭＤ方向の引張強力は３０N/50mm以上であることが好ましく、ＣＤ方向の引張強力は１２N/50mm以上であることが好ましい。ＭＤ方向及びＣＤ方向の引張強力が前記範囲を満たすと、積層繊維構造物の力学的特性が優れたものとなり、積層繊維構造物及び本発明の導電性繊維構造物が取扱い性、及び後加工性に優れたものになる。また、そのような引張強力を有する積層繊維構造物から製造される導電性繊維構造物は、使用中に破損するおそれの少ないものとなりうる。ＭＤ方向の引張強力は、４０N/50mm以上、１６０N/50mm以下であることがより好ましく、５０N/50mm以上、１５０N/50mm以下であることが特に好ましい。ＣＤ方向の引張強力は、１５N/50mm以上、１００N/50mm以下であることがより好ましく、２５N/50mm以上、８０N/50mm以下であることが特に好ましい。

積層繊維構造物は、長繊維が一方向だけでなく、一方向と交差する方向にも配向している長繊維シート状物を少なくとも１層含む。そのため、一般的な繊維集合物、特に、カードウェブのみを用いて作製した不織布において、ＭＤ方向の物性値とＣＤ方向の物性値が異なるのに対し、積層繊維構造物においては、それらの値の差が小さくなる傾向にある。

このような傾向を示す物性値として、積層繊維構造物の引張強力及び伸度が挙げられる。カードウェブのみを用いて作製した不織布のように、構成繊維のＭＤ方向への配向性が強い繊維集合物においては、構成繊維の配向に起因して、ＭＤ方向の引張強力がＣＤ方向の引張強力と比較して大きくなる。そのような繊維構造物において、例えば、ＣＤ方向の引張強力に対するＭＤ方向の引張強力の比（生産方向／巾方向）が３程度になることがあり、繊維の配向がより強くなると、これより大きい比となることもある。逆に、ＭＤ方向への配向性が強い繊維集合物において、ＭＤ方向の伸度はＣＤ方向の伸度と比較して小さくなり、ＣＤ方向の伸度に対するＭＤ方向の伸度の比（生産方向／巾方向）が０．７程度になることがあり、繊維の配向がより強くなると、これより小さい比となることもある。

積層繊維構造物において、構成繊維の配向度合いを判断する指標として、ＣＤ方向の引張強力に対するＭＤ方向の引張強力の比（以下、単に「引張強力のＭＤ／ＣＤ比」とも称す）、あるいはＣＤ方向の伸度に対するＭＤ方向の伸度の比（以下、単に「伸度のＭＤ／ＣＤ比」とも称す）を用いることができる。積層繊維構造物において、引張強力のＭＤ／ＣＤ比は０．７以上、３以下であることが好ましく、０．８以上、２．５以下であることがより好ましい。積層繊維構造物において、伸度のＭＤ／ＣＤ比は、特に限定されず、例えば、０．７以上、２．５以下であるとより好ましく、０．８以上、２以下であるとより好ましい。

次に、前記積層繊維構造物の構成繊維表面に金属皮膜を形成して導電性を付与し、本発明の導電性繊維構造物を得る方法を説明する。

前記積層繊維構造物を構成する構成繊維の表面に金属皮膜を形成して導電性を付与する方法は特に限定されず、公知の方法が用いられる。公知の方法は、例えば、無電解めっき、電解めっき（「電気めっき」とも称される）、及び溶融金属めっきなどのめっき法、真空蒸着法、スパッタリング法（「スパッタ法」とも称される）、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、分子線エピタキシー法、及びイオンビームデポジションなどの各種物理気相成長法、熱化学気相成長法（「熱ＣＶＤ」とも称される）、光化学気相成長法（「光ＣＶＤ」とも称される）、及びプラズマ化学気相成長法（「プラズマＣＶＤ」とも称される）等の化学気相成長法、ならびにフレーム溶射法、高速フレーム溶射法、アーク溶射法、プラズマ溶射法、及び線爆溶射法等の溶射法である。生産性及びコスト面を考慮すると、めっき法が好ましく用いられる。

まず、めっき法によって、積層繊維構造物の構成繊維の表面に金属皮膜を形成する方法についてまず説明する。めっきする金属は特に限定されない。めっきする金属として、例えば、金、銀、銅、白金、ロジウム、ニッケル、クロム、コバルト、スズ、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、チタン、マンガン、鉄、及び鉛等が挙げられる。これらの金属から選択される１または複数の金属を選択し、前述した公知のめっき法を用いて、繊維表面に金属皮膜を形成する。めっき法は、無電解めっき法、または電解めっき法であることが好ましい。めっき処理を行う回数は特に限定されない。めっき処理は１回行ってよく、あるいは複数回行ってもよい。めっき処理を複数回行う場合、種類の異なるめっき法を組み合わせてもよいし、同一のめっき法を繰り返してもよい。

無電解めっき法について説明する。無電解めっき法は、初めに触媒化工程を行い、次に無電解めっき工程を行う手順で実施するとよい。触媒化工程は、被めっき繊維の表面に触媒を付与する工程である。触媒付与の方法としては、例えば、被めっき繊維を塩化第一スズの塩酸水溶液で処理した後に塩化パラジウムの塩酸水溶液で触媒化する方法、又はアンモニアの水素原子の１個またはそれ以上が炭化水素残基で置換されたアミン系錯化剤と、塩化パラジウムとを含む塩酸溶液のみで固定化する方法等が挙げられる。

無電解めっき工程は、析出させる金属を含む溶剤と還元剤とを含む無電解めっき液を使用して、金属膜を形成する工程である。無電解めっき液には、必要に応じて、錯化剤、ｐＨ調整剤、緩衝剤、促進剤、安定剤、及び改良剤等を加えてもよい。析出させる金属を含む溶剤は、金属塩を含む溶剤であれば特に限定されない。例えば、ニッケル皮膜を形成する場合、ニッケル塩は、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硝酸ニッケル、またはスルファミン酸ニッケル等であり、還元剤は、例えば、塩酸ヒドラジン、硫酸ヒドラジン、水和ヒドラジン等のヒドラジン誘導体又はヒドラジン、次亜リン酸ナトリウム、またはジメチルアミンボラン等である。

次に、電解めっき法（電気めっき法とも称す）について説明する。電解めっきは、金属塩を溶解させためっき浴を用いて、電気分解により、カソード上に金属を析出させる方法である。ここで、カソードは被めっき繊維で構成される。また、アノードは、めっき浴及び析出させる金属に応じて、適時選択される。

電解めっきに用いられるめっき浴について説明する。例えば、電解ニッケルめっきを実施する場合、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、及びホウ酸が主組成であるワット浴、塩化ニッケル、及びホウ酸が主組成である塩化浴、塩化ニッケル、スルファミン酸ニッケル、及びホウ酸が主組成であるスルファミン酸浴、ホウフッ化ニッケル、及びホウ酸が主組成であるホウフッ化浴、塩化浴に更に塩化水素を添加して浴を強酸性にしたストライク浴（ウッド浴）、または黒色ニッケルめっき浴が用いられる。前記電解めっき浴には、必要に応じて、芳香族スルホン酸類（例えばベンゼンスルホン酸）、芳香族スルホン酸アミド類（例えばｐ−トルエンスルホンアミド）、及び芳香族スルホン酸イミド類（例えばサッカリン）等の一次光沢剤、アルデヒド類（例えばホルムアルデヒド）、アリル、ビニル化合物類（例えばアリルスルホン酸）、アセチレン化合物類（例えば２−ブチン−１，４−ジオール）、及びニトリル類（例えばエチルシアンヒドリン）等の二次光沢剤、また各種界面活性剤を加えてもよい。

電解銅めっきを実施する場合、硫酸銅、及び硫酸が主組成である硫酸銅浴、ホウフッ化銅、及びテトラフルオロホウ酸が主組成であるホウフッ化銅浴、シアン化銅、シアン化ナトリウム、及び水酸化ナトリウムが主組成であるシアン化銅浴、またはピロリン酸第二銅、ピロリン酸カリウム、及びアンモニアが主組成であるピロリン酸銅浴が用いられる。

電解クロムめっきを実施する場合、酸化クロム（VI）、及び硫酸が主組成であるサージェント浴、または酸化クロム（VI）、硫酸、及びケイフッ酸が主組成であるケイフッ酸浴が用いられる。

電解亜鉛めっきを実施する場合、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム、塩化ナトリウム、及びホウ酸が主成分である硫酸亜鉛浴、塩化亜鉛、及び塩化アンモニウムが主組成である塩化亜鉛浴、シアン化亜鉛、シアン化ナトリウム、及び水酸化ナトリウムが主組成であるシアン浴、または酸化亜鉛、及び水酸化ナトリウムが主組成であるジンケート浴を用いてよい。

電解スズめっきを実施する場合、硫酸スズ、硫酸、クレゾールスルホン酸、及びホルマリンが主組成である硫酸浴、ホウフッ化スズ、テトラフルオロホウ酸、及びホルマリンが主組成であるホウフッ化浴、またはスズ酸カリウム、及び水酸化カリウムが主組成である塩基性スズめっき浴を用いてよい。

電解金めっきを実施する場合、シアン化第一金カリウム、及びシアン化カリウムが主組成であるシアン浴、シアン化第一金カリウム、リン酸ナトリウム、及びリン酸水素ナトリウムが主組成である中性浴、またはシアン化第一金カリウム、及びクエン酸が主組成である酸性浴を用いてよい。

電解銀めっきを実施する場合、シアン化銀、シアン化カリウム、及び炭酸カリウムが主組成であるストライク浴を用いてよい。

電解ロジウムめっきを実施する場合は、金属ロジウム、及び硫酸が主組成である硫酸めっき浴、または金属ロジウム、及びリン酸が主組成であるリン酸めっき浴を用いてよい。

電解白金めっきを実施する場合、塩化白金（IV）、リン酸水素アミン、及びリン酸水素アンモニウムが主組成であるリン酸塩浴、またはジアミノ亜硝酸白金、亜硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、及びアンモニア水が主成分であるジアミノ亜硝酸塩浴を用いてよい。

物理気相成長法について説明する。真空蒸着法は、１０^-3から１０^-8Pa程度の真空度に調整した真空中で、加熱蒸発させた金属、金属化合物又は無機化合物を積層繊維構造物の構成繊維の表面に付着させて金属皮膜を形成する方法である。スパッタリング法は、金属（例えば、ニッケル、アルミニウム、銅、チタン、銀、金といった単体の金属や、ニッケルとクロムの合金、チタンとアルミニウムの合金、ニッケルと銅といった各種合金）、金属化合物（例えば、酸化チタン、窒化チタン）、又は無機化合物（例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化ケイ素）で作られたターゲットにイオン化した希ガス元素等を衝突させて、衝突によりターゲットからはじき飛ばされた金属を積層繊維構造物の構成繊維の表面に付着させて金属皮膜を形成する方法である。他の物理気相成長方法は、例えば、放電プラズマ、または電子ビーム等により、金属の一部又は全部をイオン化させ、負の電荷が印加された基板上に堆積させる方法である。

積層繊維構造物を構成する繊維の表面に金属皮膜として付着させる金属の単位面積あたりの質量（以下、単に単位面積あたりの「金属皮膜量」とも称す）は特に限定されない。しかし、単位面積あたりの金属皮膜量は１g/m²以上であることが好ましく、２g/m²以上、５００g/m²以下であることがより好ましい。単位面積あたりの金属皮膜量が１g/m²未満であると、金属付着量が不十分となり、導電性繊維構造物の各種電気的特性が損なわれることがあり、特に十分な電気伝導性が得られないことがある。単位面積あたりの金属皮膜量が５００g/m²を超えるように金属皮膜を形成しても、導電性繊維構造物の電気的特性の大幅な向上は得られない。むしろ、金属皮膜が構成繊維間の空隙を塞ぐために、導電性繊維構造物が硬いものとなり、その取扱い性及び後加工性が低下することがある。単位面積あたりの金属皮膜量は、２g/m²以上、４８０g/m²以下であることがより好ましく、３g/m²以上、４７０g/m²以下であることが特に好ましく、４g/m²以上、４５０g/m²以下であることが最も好ましい。

積層繊維構造物を構成する繊維の表面に金属皮膜として付着させる金属の単位面積あたりの質量（金属皮膜量）は、導電性繊維構造物や金属多孔構造物の用途によって適宜調整される。導電性繊維構造物や金属多孔構造物を各種蓄電デバイスの電極材、例えば、活物質合剤を充填してニッケル-水素電池の正極といった用途に使用する場合、金属皮膜量は１２０g/m²以上、４８０g/m²以下であることがより好ましく、１５０g/m²以上、４７０g/m²以下であることが特に好ましく、１８０g/m²以上、４５０g/m²以下であることが最も好ましい。導電性繊維構造物や金属多孔構造物を電磁波シール材、フィルター、及びアース接地材料などの各種電子部品等の用途に使用する場合、金属皮膜量は２g/m²以上、２００g/m²以下であることがより好ましく、３g/m²以上、１５０g/m²以下であることが特に好ましく、４g/m²以上、１００g/m²以下であることが最も好ましい。

単位面積あたりの金属皮膜量（g/m²）は次の方法で測定される。まず、積層繊維構造物の質量Ｗ_１（g）を測定する。次に、金属皮膜を形成する処理を行い、積層繊維構造物の構成繊維表面に金属皮膜を形成する。金属皮膜を形成する処理を１回、或いは複数回行い、金属皮膜を形成する処理を終了した後、得られた導電性繊維構造物の質量Ｗ_２（ｇ）、及び面積Ａ（cm²）を測定する。測定した積層繊維構造物の質量Ｗ_１、導電性繊維構造物の質量Ｗ_２、及び導電性繊維構造物の面積Ａから、下記式（４）に従って単位面積あたりの金属皮膜量を算出する。
単位面積あたりの金属皮膜量（g/m²）＝１×１０^４×（Ｗ_２−Ｗ_１）／Ａ （４）

本発明の導電性繊維構造物の電気抵抗は特に限定されない。導電性繊維構造物のＣＤ方向の電気抵抗に対するＭＤ方向の電気抵抗の比（以下、単に「電気抵抗のＭＤ／ＣＤ比」とも称す）は０．３５以上、３以下であることが好ましい。電気抵抗のＭＤ／ＣＤ比がこの範囲内にあると、導電性繊維構造物において、電気伝導特性の方向依存性が低くなる。電気抵抗のＭＤ／ＣＤ比は０．４以上、２．５以下であることがより好ましく、０．４５以上、２．２５以下であることが特に好ましく、０．５以上、２以下であることが最も好ましい。なお、本発明の導電性繊維構造物において、その電気抵抗は、日置電機株式会社製ＨＩＴＥＳＴＥＲを使用して、周波数は６０kHz、オートモードで、導電性繊維構造物のＭＤ方向及びＣＤ方向について測定される。

次に、本発明の金属多孔構造物について説明する。本発明の金属多孔構造物は、金属繊維で構成された金属の多孔性構造物であり、前記金属繊維として、肉厚が１μm以上の中空金属繊維、及び繊維断面において、短辺が２μm以上である金属繊維から選択される少なくとも１種類の金属繊維を含む。肉厚が１μm以上の中空金属繊維及び／または繊維断面における短辺が２μm以上の金属繊維で構成された金属多孔構造物は、加熱により分解・消失する熱分解性物質からなる繊維の表面に、厚さ１μm以上の金属皮膜を設けた導電性繊維からなる繊維構造物を還元雰囲気中で加熱・焼成することで容易に得ることができる。本発明でいう、繊維断面における金属繊維の長辺とは、金属繊維を、金属繊維の長さ方向に垂直な面で切断した面において、金属繊維断面の外周上における異なる２点間を結ぶ線分の中で、最も長さが長い線分のことを指す。そして、本発明でいう、繊維断面における金属繊維の短辺とは、金属繊維を、金属繊維の長さ方向に垂直な面で切断した面において、金属繊維断面の外周上における異なる２点間を結ぶ線分の中で、前記長辺に垂直に交わる線分の中で最も長いものを指す。

本発明の金属多孔構造物は、肉厚が１μm以上の中空金属繊維のみで構成されてよく、あるいは繊維断面における短辺が２μm以上の金属繊維のみで構成されてよく、あるいは両者により構成されてよい。本発明の金属多孔構造物は、後述するように、圧縮処理された状態で提供されることがある。その場合には、圧縮処理される前には、肉厚が１μm以上の中空繊維であった金属繊維が、中空部が圧縮により無くなる又はきわめて小さくなった状態となり、中空の有無にかかわらず、繊維断面における短辺が２μm以上（即ち、１μmの肉厚を二つ合わせた寸法）の金属繊維（例えば、扁平形状の金属繊維）となる。そのような場合を考慮して、ここでは、２種類の異なる形状または形態の金属繊維を、金属多孔構造物を構成する繊維として特定している。

本発明の金属多孔構造物は、上記の肉厚もしくは短辺の条件を満たす金属繊維で構成される。そして、金属多孔構造物には繊維長が異なる短金属繊維と長金属繊維が存在し、前記金属多孔構造物は、前記短金属繊維を含む少なくとも１つの短金属繊維層と、前記長金属繊維を含む少なくとも１つの長金属繊維層を含む。前記長金属繊維層は、この層の一方向に連続して延びる長金属繊維と、前記一方向と交差する方向に延びる長金属繊維を含んでいる。前記長金属繊維層には、前記短金属繊維層が積層され、前記短金属繊維の少なくとも一部は、前記長金属繊維との交点で前記長い金属繊維に接合している。本発明の金属多孔構造物は、連続して延びる長金属繊維が金属多孔構造物全体においてネットワークを構成する長金属繊維層と、繊維本数が多く、緻密なネットワークを構成している、短金属繊維層とが接合、一体化している。これにより、金属多孔構造物は連続した金属繊維のネットワーク、密に張り巡らされた金属繊維のネットワークの両方を有するものとなり、優れた電気伝導性を示す。

本発明の金属多孔構造物は、少なくとも１つの短金属繊維層と、少なくとも１つの長金属繊維層を有している限りにおいて、特に限定されないが、好ましくは、金属多孔構造物は、その両表面が短金属繊維層で構成される。これは、金属多孔構造物において、両表面を構成する層の少なくとも一方が長金属繊維層であると、表面層である長金属繊維層が、短金属繊維層から剥離しやすくなるためである。特に、金属多孔構造物は、長金属繊維層が金属多孔構造物の中心付近（言い換えるならば金属多孔構造物の内部）に存在し、その両表面に、短金属繊維層が配置された３層構造であることが好ましい。

長金属繊維層は、金属多孔構造物の一方向に連続して延びる長金属繊維と、前記特定の一方向と交差する方向に連続して延びる長金属繊維を有するものであれば特に限定されない。ここでいう「連続して延びる長金属繊維」とは、これを含む金属多孔構造物を所定の大きさで使用したときに、当該大きさの金属多孔構造物内で所定の方向において連続して延びている金属繊維をいう。本発明の金属多孔構造物を構成する長金属繊維層は、一方向に連続して延びる長金属繊維と、前記特定の一方向と交差する方向に連続して延びる長金属繊維を有する層であれば特に限定されないが、好ましくは少なくとも異なる２つの方向に連続して延びる長金属繊維によって囲まれる開口部を有するネット状物である。

長金属繊維層がネット状物である場合、連続して延びる長金属繊維は異なる２つの方向に配向するように配置されてもよいし、異なる３以上の方向に配向するように配置されてもよいし、あるいは完全にランダムな状態で配置されてもよい。長金属繊維層がネット状物である場合、長金属繊維層は、連続して延びる長金属繊維を異なる４以下の方向に配向させて並べて形成されることが好ましく、異なる２方向に配向させて形成されることが特に好ましい。長金属繊維層がネット状物である場合、異なる２以上の方向に配向して並べられた長金属繊維によって囲まれた開口部が形成される。前記長金属繊維が完全にランダムな状態で並べられている場合、開口部の形状もそれに伴いランダムな形状になる。前記のように、長金属繊維は４以下の方向に配向させて並べることが好ましく、２方向に配向させて並べることが特に好ましいため、開口部分の形状は三角形、正方形、長方形、菱形であることが好ましく、正方形、長方形、菱形であることが特に好ましい。

前記長金属繊維層がネット状物である場合、特定の一方向に連続して延びる長金属繊維が配向する方向はいずれの方向であってよい。また、本発明の金属多孔構造物を構成する、長金属繊維からなるネット状物において、前記特定の一方向に延びる長金属繊維と、当該一方向と交差する方向に連続して延びる長金属繊維とはいかなる角度で交差、あるいは交差した点で接合していてもよい。異なる２方向に連続して延びる、長金属繊維は、好ましくは３０°以上、９０°以下、より好ましくは４５°以上、９０°以下、特に好ましくは６０°以上、９０°以下の鋭角を形成して交差、あるいは交差した点で接合している。金属多孔構造物を構成する長金属繊維層が、このような鋭角を形成して、２つの方向に金属繊維が配向したネット状物であると、金属多孔構造物の電気特性及び／または力学的特性の方向依存性がより少なくなる。

本発明の金属多孔構造物を構成する金属繊維は、前記の肉厚もしくは短辺の条件を満たす金属繊維であれば限定されないが、前記金属繊維として、比較的繊維径の小さい細径金属繊維と、比較的繊維径の大きな太径金属繊維が存在することが好ましい。金属多孔構造物に繊維径の大きな太径金属繊維が存在することで、断面積が大きい、すなわち電気抵抗の小さい金属繊維が存在するようになり、金属多孔構造物全体の電気抵抗が低くなりやすいためである。また、細径金属繊維が存在することで、金属多孔構造物が柔軟なものとなるだけでなく、細径金属繊維によって、金属多孔構造物全体に金属繊維のネットワークが密に張り巡らされる。また、細径金属繊維を含む金属多孔構造物を各種電極材に使用した場合、活物質の保持性能が高められ、活物質の脱落が抑えられやすくなる。

まず細径金属繊維について説明する。本発明の金属多孔構造物を構成する細径金属繊維は、繊維の長さ方向に垂直な面で切断した面を観察した際、その繊維断面が、９μm以上、１７０μm以下の長辺、及び２μm以上、１００μm以下の短辺を有する。細径金属繊維の繊維断面における短辺が２μm以上であることで、金属多孔構造物の強度が充分なものとなり、工程性や使用時の耐久性に富む金属多孔構造物が得られる。また、細径金属繊維の繊維断面における長辺が１７０μm以下であることで、金属多孔構造物の加工性が損なわれることや、重量増加を招くこともない。細径金属繊維の繊維断面における長辺は１５μm以上、１４０μm以下であると好ましく、２０μm以上、１００μm以下であるとより好ましく、２５μm以上、８０μm以下であると特に好ましく、３０μm以上、６０μm以下であると最も好ましい。細径金属繊維の繊維断面における短辺は２μm以上、８０μm以下であると好ましく、３μm以上、６５μm以下であるとより好ましく、４μm以上、５５μm以下が特に好ましい。なお、細径金属繊維が真円に近い形状（具体的には、前記細径金属繊維の長辺／前記細径金属繊維の短辺が１．１未満の細径金属繊維）である場合、この細径金属繊維は、断面形状が真円の細径金属繊維として扱い、細径金属繊維の長辺を直径とみなす。この場合、細径金属繊維の繊維径（すなわち細径金属繊維の直径であり、直径とみなした長辺を含む）は７μm以上、１２０μm以下であることが好ましく、１０μm以上、８０μm以下であることがより好ましく、１２μm以上、６５μm以下であることが特に好ましい。

次に太径金属繊維について説明する。本発明の金属多孔構造物を構成する太径金属繊維は、繊維の長さ方向に垂直な面で切断した面を観察した際、その繊維断面が、３５μm以上、１３００μm以下の長辺、及び２μm以上、８３０μm以下の短辺を有する。太径金属繊維の繊維断面における短辺が２μm以上であることで、金属多孔構造物の強度が充分なものとなり、工程性や使用時の耐久性に富む金属多孔構造物が得られるだけでなく、金属多孔構造物の電気的特性が良好になりやすい。また、太径金属繊維の繊維断面における長辺が１３００μm以下であることで、金属多孔構造物の加工性が損なわれることや、重量増加を招くこともない。太径金属繊維の長辺は６０μm以上、８００μm以下であると好ましく、８０μm以上、５００μm以下であるとより好ましく、１００μm以上、４００μm以下であると特に好ましく、１５０μm以上、３５０μm以下であると最も好ましい。太径金属繊維の短辺は２μm以上、５００μm以下であると好ましく、３μm以上、３００μm以下であるとより好ましく、４μm以上、２５０μm以下であると特に好ましい。なお、太径金属繊維が真円に近い形状（具体的には、前記太径金属繊維の長辺／前記太径金属繊維の短辺が１．１未満の太径金属繊維）である場合、この太径金属繊維は、断面形状が真円の太径金属繊維として扱い、太径金属繊維の長辺を直径とみなす。この場合、太径金属繊維の繊維径（直径及び直径とみなした長辺を含む）は３５μm以上、１３００μm以下であることが好ましく、６０μm以上、８００μm以下であることがより好ましく、８０μm以上、５００μm以下であることが特に好ましく、１００μm以上、４００μm以下であることが最も好ましい。

前述した細径金属繊維の繊維断面における短辺と、太径金属繊維の繊維断面における短辺において、その取り得る範囲は重複している。これは、金属多孔構造物に対し、圧延加工や厚み加工などの圧縮を伴う処理を行った場合、細径金属繊維、及び太径金属繊維のいずれもが圧縮により扁平化する可能性があるためである。即ち、前記圧縮を伴う処理において、圧縮する割合が特に大きい場合、細径金属繊維及び太径金属繊維のいずれもが、圧縮する方向に対し平行な方向の厚さ（すなわち短辺）が同程度になるまで圧縮されうるからである。この場合、細径金属繊維と太径金属繊維それぞれの繊維断面における長辺は大きく異なり、細径金属繊維の長辺と、太径金属繊維の長辺の比は、具体的には、（細径金属繊維の長辺）：（太径金属繊維の長辺）＝１：１．５から１：３０、より好ましくは１：２から１：２０、特に好ましくは１：３から１：１０となる。

前記細径金属繊維と前記太径金属繊維の繊維長は特に限定されないが、細径金属繊維が比較的短い金属繊維であり、太径金属繊維が比較的長い金属繊維であることが好ましい。言い換えるならば、細径金属繊維が前記短金属繊維であり、太径金属繊維が前記長金属繊維であることが好ましい。本発明の金属多孔構造物を構成する金属繊維のうち、太径金属繊維は、その断面積が大きいことから細径金属繊維よりも電気抵抗が低い傾向にある。よって、これが一方向に連続して延びる長金属繊維であることで、電気抵抗の小さい金属繊維が切れ目の少ない、あるいは切れ目のない導電性領域を金属多孔構造物内部に形成するため、金属多孔構造物全体の電気的特性が向上し、電気抵抗が低下すると考えられる。

前記太径金属繊維が、前述の長金属繊維である場合、この繊維を含む層は、この層の一方向に連続して延びる太径金属繊維と、前記一方向と交差する方向に延びる太径金属繊維を含んでいる。この太径金属繊維は、前記二つの方向に連続して延びる金属繊維であれば限定されないが、二つの方向に連続した、太径金属繊維の連続繊維（フィラメント）であることが好ましく、二つの方向に延びる太径金属繊維の連続繊維がネット状となっていることが特に好ましい。連続する太径金属繊維がネット状になっている場合、一方向に連続した太径金属繊維は略等間隔で配置されていることが好ましい。その場合、太径金属繊維同士の間隔が１mm以上、１５mm以下であることが好ましく、２mm以上、１０mm以下であることがより好ましく、３mm以上、９mm以下であることが特に好ましい。

本発明の金属多孔構造物においては、前記の通り細径金属繊維と太径金属繊維とが存在していることが好ましい。このうち細径金属繊維の少なくとも一部は前記太径金属繊維との交点で接合していることを特徴とする。細径金属繊維の少なくとも一部が太径金属繊維と交点にて接合し一体化していることで、細径金属繊維を流れる電流が、より繊維径の太い、すなわち電気抵抗の低い部分を流れるようになり、結果として金属多孔構造物の電気抵抗が低下すると考えられる。

前記太径金属繊維は金属多孔構造物において細径金属繊維と共に存在していれば、金属多孔構造物のどこに存在していてもよく、表面付近、あるいは表面に存在していてもよい。太径金属繊維は、金属多孔構造物の内部に存在する（言い換えるならば、表面には露出しない）ことが好ましく、金属多孔構造物の中心付近に存在することがより好ましい。太径金属繊維は繊維径が細径金属繊維よりも大きく、太径金属繊維と細径金属繊維との接合箇所が、細径金属繊維同士の接合箇所よりも少ないため、太径金属繊維と細径金属繊維との接合が、細径金属繊維同士の接合よりも弱くなる傾向がある。そのため、金属多孔構造物の表面に太径金属繊維が存在すると、細径金属繊維との接合が外れ、細径金属繊維が脱落する可能性がある。また、太径金属繊維が金属多孔構造物の厚み方向における中心付近に存在することで、太径金属繊維は、一方の表面を構成する細径金属繊維と、もう一方の表面を構成する細径金属繊維の両方ともと容易に接合することができるため、得られる金属多孔構造物の電気的特性が向上しやすくなると考えられる。

本発明の金属多孔構造物を構成する金属繊維において、その断面形状は特に限定されない。そのため、あらゆる断面形状とすることができ、例えば、円形（真円）断面の他、断面形状が非円形、いわゆる異形断面であってもよい。異形断面としては、多角型形状、楕円型形状、扁平型形状、繊維表面に多数の枝状部を有する、いわゆる多葉型形状（具体的には３葉から３２葉の多葉型形状）、星型形状、Ｃ字型形状、Ｙ字型形状、Ｗ字型形状、及び井型形状が例示される。

金属多孔構造物は、前述した断面形状の金属繊維で構成されているが、使いやすい厚みにするため、圧延加工や厚み加工といった圧縮処理を行って製造することが多い。前記の圧縮処理を行った場合、金属多孔構造物を構成する細径金属繊維及び太径金属繊維はいずれも扁平化する傾向にある。導電性繊維が扁平化した金属多孔構造物において、細径金属繊維の繊維断面における長辺は１５μm以上、１４０μm以下、短辺は４μm以上、５０μm以下であると好ましく、長辺が２５μm以上、８０μm以下、短辺が４μm以上、３０μm以下であると特に好ましい。また導電性繊維が扁平化した金属多孔構造物において、太径金属繊維の繊維断面における長辺は５０μm以上、８００μm以下、短辺は４μm以上、２５０μm以下であると好ましく、長辺が１００μm以上、３００μm以下、短辺が４μm以上、２００μm以下であると特に好ましい。

前記本発明の金属多孔構造物は、前記本発明の導電性繊維構造物を構成する熱分解性物質を除去することを含む加熱処理によって得ることができる。導電性繊維構造物中の熱消失性物質を除去する方法は特に限定されない。例えば、熱消失性物質は、空気中などの酸化性雰囲気下で加熱処理を行って、除去してよい。この場合、熱消失性物質が除去された後に残存する金属皮膜を、水素、またはアンモニアなどの還元性雰囲気下で焼成して、金属が還元されるようにする必要がある。あるいは、熱消失性物質は、窒素、ヘリウム、またはアルゴン等の不活性気体雰囲気中で、７００℃から２０００℃で、３０秒から３０分間処理することによって、除去してよい。

加熱により除去される熱消失性物質は、積層繊維構造物を構成する繊維であり、具体的には、天然繊維、再生繊維、合成繊維、または炭素繊維である。これらの繊維を構成する物質は、加熱により、分解または燃焼等して、導電性繊維構造物から除去される。熱消失性物質の除去後には、繊維表面を覆っていた金属皮膜が骨格として残存し、残存した金属皮膜は消失前の繊維をかたどって金属繊維を形成する。また、積層繊維構造物における繊維間空隙は、熱消失性物質の除去後も維持されて、微細な孔を与える。このようにして、導電性繊維構造物から熱消失性物質を除去した後には、金属繊維からなる金属多孔構造物が形成される。金属皮膜が積層繊維構造物を作製した後に形成される場合、繊維の交差点及び接合点においては、その全体が金属皮膜で覆われる。そのため、金属多孔構造物の金属繊維同士の交差点及び接合点においては、交差している個々の繊維が判然とせず、金属繊維が一体化している。

本発明の電池用電極材について説明する。電池用電極材は、芯体に活物質合剤が充填されているものである。本発明の電池用電極材においては、芯体が、本発明の導電性繊維構造物またはそれから得られる金属多孔構造物である。活物質合剤は、活物質粒子、電極の特性を改善するための添加剤粒子、活物質粒子及び添加剤粒子を芯体に結着するための結着剤を含む。

電池用電極材がニッケル水素電池の正極材である場合、活物質粒子は水酸化ニッケル粒子である。水酸化ニッケル粒子は、ニッケルの平均価数が２よりも大の高次水酸化ニッケル粒子であってもよい。また水酸化ニッケル粒子は、コバルト、亜鉛、またはカドミウム等を固溶していてもよく、あるいはコバルト化合物で表面が被覆されていてもよい。

添加剤は、例えば、酸化イットリウム；酸化コバルト、金属コバルト、及び水酸化コバルト等のコバルト化合物；金属亜鉛、酸化亜鉛、及び水酸化亜鉛等の亜鉛化合物；ならびに酸化エルビウム等の希土類化合物から選択される。

結着剤としては、親水性または疎水性のポリマーを用いることができる。具体的には、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、及びポリアクリル酸ナトリウム（ＳＰＡ）から選択される１または複数のポリマーを使用することができる。結着剤は、例えば活物質粒子１００質量部に対して０．１質量部以上０．５質量部以下の量で使用してよい。

活物質合剤の充填は、前記成分をイオン交換水に分散させてペーストを作製し、このペースト状物に、芯体を浸漬して圧力を加え、芯体の表面からペーストを圧入する方法、またはペーストを、芯体の表面に吹き付ける方法により実施してよい。ペーストは、粘度が１Pa・sから１０Pa・sとなるように作製して、充填することが好ましい。粘度が小さいペーストを用いると、活物質合剤の濃度が小さいため、所望の量の活物質合剤を充填させることが難しくなる。粘度が大すぎると、ペーストが芯体内部に十分に充填されず、やはり所望の量の活物質合剤を充填させることが難しくなる。本発明の導電性構造物及びそれから形成される金属多孔構造物は、この範囲の粘度のペーストを充填させるのに特に適している。

ペースト充填後の芯体は、通常、乾燥処理及びロールによる圧延処理に付される。このようにして、電池用電極材を得ることができる。この電池用電極材に集電部を設けて、所定の寸法に裁断して、電極を得る。この電極を、他の部品または要素（この電極と対となる電極（通常は負極）、セパレータ、及び電解質）と共に、電池容器に密封すると、電池を得ることができる。

以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

本発明における各種試験の測定・評価法は次のとおりである。

［目付］
短繊維層及び積層繊維構造物の目付（g/m²）は、試料を２０cm×２０cmに切り出し、その質量を測定して算出した。

［厚み］
厚みは、厚み測定機（（株）大栄科学精器製作所製、ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＧＡＵＧＥモデルＣＲ−６０Ａ）を用い、試料１cm²あたり２．９４cNの荷重を加えた状態で測定した。この方法で測定した厚みと、前記方法で求めた繊維構造物の目付から、繊維構造物の密度（g/cm³）を算出した。

［引張強力、伸度］
ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に準じ、幅５cm、長さ１５cmの試料片をつかみ間隔１０cmで把持し、定速伸長型引張試験機（（株）オリエンテック製、ＵＣＴ−１Ｔ）を用いて引張速度３０cm/min.で伸長し、切断時の荷重値及び伸長率をそれぞれ引張強力及び伸度とした。

［地合い］
繊維構造物を目視で観察し、下記の基準に従って評価した。
＋＋＋：ムラがなく、地合いが均一である。
＋＋：多少ムラがあるが、判別しにくく、地合が良好である。
＋：ムラが顕著に認められるが、穴（繊維が存在しない不連続な部分）は存在しない。
−：穴が存在する。

［単位面積あたりのめっき量］
単位面積あたりのめっき量（g/m²）は先に説明した方法に従って、前記式（４）から算出した。

［金属繊維の長辺・短辺］
金属多孔構造物を構成する金属繊維（太径金属繊維・細径金属繊維）の長辺及び短辺の測定を下記の方法にて行った。
まず測定する金属多孔構造物を切断し、その切断面を観察できるようにホルダーに固定した後、走査型電子顕微鏡にて、金属多孔構造物の前記切断面を観察して金属繊維の繊維断面における長辺及び短辺の長さを測定する。長辺、短辺の測定は異なる１０点を測定し、その平均値を、その試料における長辺、短辺の長さとする。
金属多孔構造物を構成する金属繊維の繊維断面における長辺及び短辺の測定は、金属多孔構造物を切断し、その切断面を観察することで測定できる他、活物質を充填した各種電極材であっても、その切断面を観察することで測定することができる。

金属多孔構造物を構成する金属繊維の繊維断面における長辺及び短辺の測定は、金属多孔構造物を切断し、その切断面を観察することで測定できる他、活物質を充填した各種電極材であっても、その切断面を観察することで測定することができる。その場合、各種電極材から充填した活物質を除去し、取り出した金属多孔構造物を切断して観察する。金属多孔構造物に活物質を充填して製造された各種電極材から活物質を除去する方法は種々知られており、希酢酸水溶液に電極材を浸漬して活物質を除去する方法、市販されている超音波洗浄機などを用いて超音波で活物質を除去する方法などがある。それらの方法は任意に用いることができる。例えば、希酢酸水溶液を使用する場合には、酢酸の濃度を１mol/lに調製した希酢酸水溶液に、電極材を１２時間浸漬することで、活物質のみを除去することができる。

［電気抵抗］
導電性繊維構造物の電気抵抗は日置電機株式会社製ＨＩＴＥＳＴＥＲを使用し、周波数は６０kHz、オートモードで、導電性繊維構造物のＭＤ方向、ＣＤ方向について測定した。

（繊維ウェブ及び積層繊維構造物の作製）
本発明の導電性繊維構造物を構成する短繊維層を作製するために、下記の繊維を用意し、長繊維シート状物として下記のシートを用意した。

［短繊維層の構成繊維］
繊維１：芯成分がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ 紡糸前の融点：２５６℃）からなり、鞘成分が高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ 紡糸前の融点：１３０℃）からなり、芯成分と鞘成分の芯鞘比が４４／７６（芯／鞘 体積比）である、繊維径１６μm（２．２dtex）、繊維長５１mmの同心円構造の熱接着性芯鞘型複合繊維。
繊維２：繊維径が１９μm（３．３dtex）であること以外は繊維１と同じ構成及び繊維長を有する熱接着性芯鞘型複合繊維。
繊維３：繊維径が３２μm（８．９dtex）であること以外は繊維１と同じ構成及び繊維長を有する熱接着性芯鞘型複合繊維。
繊維４：繊維長が３８mmであること以外は繊維１と同じ構成及び繊維径を有する熱接着性芯鞘型複合繊維。

［長繊維シート状物］
シート１：ポリプロピレンからなるモノフィラメントがＭＤ方向及びＣＤ方向に等間隔で配置され、ＭＤ方向のモノフィラメント（フィラメントの繊維径：１７４μm）とＣＤ方向のモノフィラメント（フィラメントの繊径：１８７μm）が直交し、交点部分の厚さが２９８μm（交点部分の厚さ／フィラメントの繊維径：１．５９）となっている、目合いが４mm×４mm、開口部面積が１６mm²、目付が１０g/m²、開口部の形状が４mm四方の正方形である直交ネット状物（ＪＸ日鉱日石ＡＮＣＩ株式会社製 コンウェッド（登録商標）ネット 品番 Ｒ０３６５０）
シート２：ポリプロピレンからなるモノフィラメントがＭＤ方向及びＣＤ方向に等間隔で配置され、ＭＤ方向のモノフィラメント（モノフィラメントの繊維径：３３８μm）とＣＤ方向のモノフィラメント（フィラメントの繊径：３３７μm）が直交し、交点部分の厚さが５２１μm（交点部分の厚さ／フィラメントの繊維径：１．５４）となっている、目合いが６mm×６mm、開口部面積が３６mm²、目付が１９g/m²、開口部の形状が６mm四方の正方形である直交ネット状物（ＪＸ日鉱日石ＡＮＣＩ株式会社製 コンウェッド（登録商標）ネット 品番 Ｒ０５３４０）

シート３：ポリプロピレンからなるモノフィラメントがＭＤ方向及びＣＤ方向に等間隔で配置され、ＭＤ方向のモノフィラメント（フィラメントの繊維径：３０１μm）とＣＤ方向のモノフィラメント（フィラメントの繊径：３４１μm）が直交し、交点部分の厚さが４２７μm（交点部分の厚さ／フィラメントの繊維径：１．２５）となっている、目合いが６mm×６mm、開口部面積が３６mm²、目付が３３g/m²、開口部の形状が６mm四方の正方形である直交ネット状物（ＪＸ日鉱日石ＡＮＣＩ株式会社製 コンウェッド（登録商標）ネット 品番 Ｒ０３０１８）
シート４：ポリプロピレンからなるモノフィラメントがＭＤ方向及びＣＤ方向に等間隔で配置され、ＭＤ方向のモノフィラメント（フィラメントの繊維径：２２０μm）とＣＤ方向のモノフィラメント（フィラメントの繊径：１６７μm）が直交し、交点部分の厚さが２８８μm（交点部分の厚さ／フィラメントの繊維径：１．３０）となっている、目合いが８mm×９mm、開口部面積が７２mm²、目付が５g/m²、開口部の形状が８mm四方の正方形である直交ネット状物（ＪＸ日鉱日石ＡＮＣＩ株式会社製 コンウェッド（登録商標）ネット 品番 Ｒ０３２３５）

シート５：ポリプロピレンからなるモノフィラメントがＭＤ方向及びＣＤ方向に等間隔で配置され、ＭＤ方向のモノフィラメント（フィラメントの繊維径：３４５μm）とＣＤ方向のモノフィラメント（フィラメントの繊径：２８８μm）が直交し、交点部分の厚さが３６８μm（交点部分の厚さ／フィラメントの繊維径：１．０７）となっている、目合いが１mm×１mm、開口部面積が１mm²、目付が１００g/m²、開口部の形状が１mm四方の正方形である直交ネット状物（ＪＸ日鉱日石ＡＮＣＩ株式会社製 コンウェッド（登録商標）ネット 品番 Ｘ０６０６５）
シート６：ポリプロピレンからなるモノフィラメントがＭＤ方向及びＣＤ方向に等間隔で配置され、ＭＤ方向のモノフィラメント（フィラメントの繊維径：１４６μm）とＣＤ方向のモノフィラメント（フィラメントの繊径：３５１μm）が直交し、交点部分の厚さが２４４μm（交点部分の厚さ／フィラメントの繊維径：０．７０）となっている、目合いが１mm×４mm、開口部面積が４mm²、目付が３２g/m²、開口部の形状が１mm×４mmの長方形である直交ネット状物（ＪＸ日鉱日石ＡＮＣＩ株式会社製 コンウェッド（登録商標）ネット 品番 Ｒ０３３３０）

（実施例１）
パラレルカードを用い、上記繊維１のみを使用して、目付が１５g/m²であるパラレルカードウェブを短繊維層として２枚作製した。次に、前記シート１の両表面に、繊維１からなるカードウェブを短繊維層として積層し、両表面が繊維１からなるカードウェブである３層構造の積層物を形成した。この３層構造の積層物に対し、高圧水流を用いた水流交絡処理を施した。水流交絡処理は、孔径０．１mmのオリフィスが０．６mm間隔で設けられたノズルを用いて、前記３層構造の積層物に向けて、水圧０．９８MPa（１０kgf/cm²）の柱状水流を１回噴射して実施した。次いで、水流交絡処理後の積層物を、熱風吹き付け型熱処理機を用いて、１１０℃で乾燥した後、更に熱風吹き付け型熱処理機を用いて、１４０℃、１３秒間熱処理を行うことによって構成繊維間を熱接着させ、積層繊維構造物を得た。

得られた積層繊維構造物を１７．６cm×２８cmの大きさに切断し、塩化第一スズ、塩化パラジウムなどを含む溶液を用いた触媒化処理（キャタリスト）を積層繊維構造物に行った。それから、水溶性ニッケル化合物の他、公知の錯化剤、還元剤を含む無電解ニッケルめっき液に、触媒化処理を行った積層繊維構造物を含浸させ、無電解めっきを行い、繊維表面にニッケル皮膜を形成して、導電性繊維構造物を得た。この導電性繊維構造物において、繊維表面に付着したニッケルの量は０．１１１gであり、単位面積あたりのめっき量は４．５３g/m²であった。

（実施例２〜１２）
短繊維層を構成する繊維、長繊維シート状物を、それぞれ表１〜２に示すものに変更したこと以外は、実施例１を作製するときに採用した手順と同じ手順で、積層繊維構造物を得、さらに導電性繊維構造物を得た。

（比較例１）
パラレルカードを用い、上記繊維１のみを使用して、目付が３０g/m²である、繊維１の単一層からなるウェブを作製した。このウェブに対し、高圧水流を用いた水流交絡処理を施した。水流交絡処理は、孔径０．１mmのオリフィスが０．６mm間隔で設けられたノズルを用いて、前記ウェブに向けて、水圧０．９８MPa（１０kgf/cm²）の柱状水流を１回噴射して実施した。次いで、水流交絡処理後のウェブを、熱風吹き付け型熱処理機を用いて、１１０℃で乾燥した後、更に熱風吹き付け型熱処理機を用いて、１４０℃、１３秒間熱処理を行うことによって構成繊維間を熱接着させ、単層の繊維構造物を得た。得られた繊維構造物の繊維表面にニッケル皮膜を形成して、導電性繊維構造物を得た。ニッケル皮膜の形成は、実施例１で採用した手順と同じ手順で実施した。

（比較例２〜５）
使用した繊維を表２に記載のものに変更したこと以外は、比較例１を作製するときに採用した手順と同じ手順で、積層繊維構造物を得、さらに導電性繊維構造物を得た。

得られた実施例１〜１２の導電性繊維構造物、比較例１〜５の導電性繊維構造物について、前記の方法で単位面積あたりのめっき量、ＭＤ方向の電気抵抗、ＣＤ方向の電気抵抗、電気抵抗のＭＤ／ＣＤ比を測定及び評価した。またこれらの結果と共に、各実施例及び比較例において、構成繊維表面に金属皮膜を形成する処理の前に測定した、実施例１〜１２の積層繊維構造物、及び比較例１〜５の単層構造の繊維構造物の目付、厚み、密度、比容積、ＭＤ方向、ＣＤ方向の引張強力、引張強力のＭＤ／ＣＤ比を表１〜２に示す。さらに、実施例２、７の導電性繊維構造物の表面を撮影した走査型顕微鏡写真を図１〜３に示す。

表１〜２に示すように、中層が長繊維シート状物である三層構造を有する実施例１〜１２の導電性繊維構造物は、同じ短繊維を使用して作製した単層構造の導電性繊維構造物と比較して、ＭＤ方向及びＣＤ方向の少なくとも一方の電気抵抗が低かった。これは、長繊維シート状物の存在により、短繊維が良好に交絡していることによると考えられる。

目合いが同じであるが、モノフィラメント（長繊維）の繊維径が異なる直交ネット状物を用いた実施例４と、実施例６とを比較すると、実施例４がより低い電気抵抗の総和を示した。前記電気抵抗の総和とは、ＭＤ方向の電気抵抗値とＣＤ方向の電気抵抗値の和である。これは、長繊維の繊維径が太いと、短繊維層の繊維が長繊維と交絡しにくくなる、または短繊維層の繊維同士が交絡しにくくなって、金属皮膜の連続性がやや低下することによると考えられる。

金属皮膜を形成する前の繊維構造物の力学的特性について考察する。比較例１、２、３においては、ＭＤ方向の引張強力が高く、ＣＤ方向の引張強力はＭＤ方向と比較して極端に低くなり、引張強力のＭＤ／ＣＤ比が３より大きくなっていた。これに対して、実施例に使用した積層繊維構造物は中層に長繊維シート状物を挿入したことで、引張強力のＭＤ方向とＣＤ方向の値の差が小さくなり、いずれも３未満であった。そのため、これらの実施例の積層繊維構造物は取り扱いやすく、金属皮膜を形成した後も、取り扱いやすいものであった。

なお、実施例には、地合の良いものも、悪いものも含まれている。地合の良いものは、電極材及びろ過精度の高い耐熱フィルターを形成するのに好ましく用いられる。地合の悪いものも、例えば、粗塵フィルターのように、地合が製品の品質に影響を及ぼさない用途、または地合に粗密を有することが望まれる用途において使用できる。

実施例の導電性繊維構造物と、比較例の導電性繊維構造物を比較する。ニッケル皮膜を形成する前の積層繊維構造物において、比較例１〜５の積層繊維構造物は引張強力のＭＤ／ＣＤ比が大きく、引張強力の方向依存性があるのに対し、実施例１〜１２のそれらはＭＤ／ＣＤが１に近い。これは実施例１〜１２で用いた繊維構造物が異なる２以上の方向に延びる長繊維で構成される長繊維シートを含むことで、短繊維層の方向依存性が緩和されたためと考えられる。また、積層繊維構造物の力学的特性の方向依存性が小さいため、導電性繊維構造物を生産する際の工程性や取り扱い性が向上し、さらに、導電性繊維構造物の強度が方向によって大きく異なることがなくなるため、導電性繊維構造物の取り扱い性が向上すると考えられる。

実施例１〜１２の導電性繊維構造物と比較例の導電性繊維構造物を比較すると、比較例の導電性繊維構造物は、ＭＤ方向とＣＤ方向の電気抵抗を合計した値が３．２Ωを超えるのに対し、本発明の導電性繊維構造物は全て３Ω未満となっている。これは本発明の導電性繊維構造物が長繊維シート状物を含み、それにより内部に連続した導電性領域が形成されたことにより電気抵抗が低下したためと考えられる。また、実施例１〜１２の導電性繊維構造物において、ＭＤ方向、ＣＤ方向いずれ方向の電気抵抗も１．８Ω未満であり、電気抵抗のＭＤ／ＣＤ比は０．４以上、１．５以下の範囲である。このことから、本発明の導電性繊維構造物の電気的特性が方向依存性の少ないものとなっていることを確認できる。これは、本発明の導電性繊維構造物が異なる二方向に延びる長繊維シートを含むことによると考えられる。

（金属多孔構造物 電極材の作製）
実施例７、比較例１、２、４、５において作製した繊維構造物と、新たに実施例１３の繊維構造物を準備して電池用電極材を作製した。

（実施例１３）
まず、実施例１３の繊維構造物について説明する。パラレルカード機を用い、上記繊維２のみを使用して、目付が１５g/m²であるパラレルカードウェブを短繊維層として作製した。次に、前記繊維２からなるカードウェブの上に前記シート１を載置した。このシート１の上に、前記繊維２からなる、目付が１５g/m²であるパラレルカードウェブをさらに積層して、中心部に前記シート１が配置されている３層構造の積層物を作製した。この３層構造の積層物に対し、高圧水流を用いた水流交絡処理を施した。水流交絡処理は、孔径０．１mmのオリフィスが１．０mm間隔で設けられたノズルを用いて、前記３層構造の積層物に向けて、水圧１．４７MPa（１５kgf/cm²）の柱状水流を前記３層構造の積層物に１回噴射した後、同じ面に水圧２．４５MPa（２５kgf/cm²）の柱状水流を１回噴射して実施した。次いで、水流交絡処理後の積層物を、熱風吹き付け型熱処理機を用いて、１３５℃で熱処理を行い、乾燥と同時に構成繊維間を熱接着させ、積層繊維構造物を得た。

実施例７、比較例１、２、４、５において作製した繊維構造物と、前記製造方法で製造した実施例１３の繊維構造物に対し、金属ニッケルをターゲットにしたスパッタリング処理を行い、繊維構造物の構成繊維表面にニッケル皮膜を形成させた。スパッタリングはアルゴンガスを用いたイオンビームスパッタ法で行い、上記繊維構造物の構成繊維表面に対して均一なニッケル皮膜を形成した。この導電性繊維構造物に対し、硫酸ニッケル、塩化ニッケルを主成分とするワット浴を用い、ニッケル金属をアノードとして、繊維構造物にニッケルめっきを施し、導電性繊維構造物を得た。ニッケルめっきは、実施例７、比較例１、２、４、５に対しては単位面積あたりのニッケル量が４００g/m²となるように実施した。実施例１３に対しては単位面積あたりのニッケル量が３５０g/m²となるように実施した。次いで、導電性構造物を加熱処理に付して繊維構造物を構成する熱消失性物質を除去して、金属多孔構造物を得た。その後、導電性繊維構造物が１．５mmの厚みになるように厚み加工を施した。加熱処理では、６００℃で熱消失物質を除去した後、１０００℃の還元雰囲気下（アンモニア分解ガス等を使用）、ニッケルを還元処理した。

得られた金属多孔構造物に、活物質粒子として水酸化ニッケル、添加剤として水酸化コバルト、結着剤としてヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）を含むペーストを塗布し、活物質合剤を充填させた。ペーストの塗布は、粘度４Pa・sのペーストに金属多孔構造物を連続的に浸漬することにより実施した。ペーストを塗布した後、乾燥、圧延処理して、所定寸法の電池用電極材を得た。

得られた実施例７と比較例２の電極材を用いて、電極材を構成している金属多孔構造物の金属繊維を観察し、太径金属繊維、細径金属繊維それぞれの繊維断面における長辺及び短辺を測定した。測定は前記の通り、まず金属多孔構造物に充填された活物質を除去して金属多孔構造物を取り出した後、取り出した金属多孔構造物を切断し、走査型電子顕微鏡にて切断面を観察して測定した。その結果を表３に示す。

得られた電池用電極材における、単位面積あたりの活物質粒子の質量を測定した。活物質粒子の質量の測定は、粘度４Pa・sのペーストに、連続的に浸漬された金属多孔構造物を乾燥した後、単位面積あたりの活物質粒子の質量を５ｍ間隔で測定する方法により実施した。測定値から、単位面積あたりの活物質粒子の質量の標準偏差、及び最大値と最小値の差を求めた。その結果を表３に示す。標準偏差、及び最大値と最小値の差が小さいほど、活物質粒子が均一に充填され、均一な特性を有する電池用電極材が得られたことを示す。

本発明の電極材である実施例７、実施例１３と、比較例の電極材を比較すると、充填された活物質量の最大値と最小値の差が、比較例の電極材よりも本発明の電極材のほうが小さくなっている。従って本発明の導電性繊維構造物及び金属多孔構造物を用いると、従来のそれらよりも活物質充填量が安定し、電極材の性能が均一な電極材を容易に製造できる。本発明の電極材において活物質充填量が安定化した原因は特定できない。一つの考えられる理由は、本発明の導電性繊維構造物を用いて製造した金属多孔構造物に活物質を含むペーストを塗布して活物質を充填するときに、連続する長金属繊維（実施例では太径金属繊維でもある）によって金属多孔構造物の空隙形状がつぶれにくくなり、活物質の充填性が場所により変動しにくくなった、あるいは連続する金属繊維によって活物質が脱落しにくくなったことである。

金属多孔構造物の表面を観察した図５から、本発明の金属多孔構造物では、長金属繊維が金属多孔構造物の中に連続して存在することが確認できる。このことから、連続する長金属繊維によって、金属多孔構造物に対し、連続している繊維の延びる方向に良好な電気的特性をもたらしていると考えられる。そして、連続する長金属繊維が、異なる２方向以上の方向に配向することで、電気的特性の偏り（異方性）を抑えていると考えられる。また、図６及び図８から、細径金属繊維である短金属繊維は太径金属繊維である長金属繊維と接合していることが確認される。このことから、本発明の金属多孔構造物は、比較的繊維径が細く、密に詰まった細径金属繊維と、断面積が大きく、電気抵抗の小さな太径金属繊維が、多くの交点で接合して、細径金属繊維及び太径金属繊維が一体化した金属多孔構造物となっており、この金属多孔構造物は本発明の導電性繊維構造物を用いることで容易に得られることがわかる。

また、図５から、本発明の金属多孔構造物においては、従来の発泡ウレタンを用いた金属多孔構造物にみられる骨格部分が切断された端部がほとんど形成されていないことが確認できる。これに加え、金属多孔構造物のベースとなる積層繊維構造物を作製するときに柱状水流を噴射したことで、繊維が厚さ方向に対して垂直になるように再配列されるため繊維端が直立せず、従来の発泡ウレタンを用いた金属多孔構造物にみられる垂直方向に直立した針状突起が形成されていないことが図７から確認できる。これらのことから本発明の金属多孔構造物あるいは導電性繊維構造物は、活物質を充填して各種電極材に使用した際デンドライトを形成しにくくセパレータの破損、短絡が発生しにくい電極材となる。

これらの特徴を有する、本発明の金属多孔構造物は、本発明の導電性繊維構造物に電解めっきを施したり、電解めっきを施した導電性繊維構造物を熱処理することで熱消失性物質を消失させたりすることで容易に得られる。これは、少なくとも１層の長繊維シート状物を有する導電性繊維構造物に対し、電解めっきを施したり、場合によっては、熱消失性物質が消失する温度で熱処理を施したりしても、導電性繊維構造物の構造が維持されるためである。このことは、図１、２に示す導電性繊維構造物の写真と、図５、６に示す金属多孔構造物の写真を比較した場合、電解めっきにより厚い金属皮膜が形成され、構成繊維（長繊維、短繊維）の繊維径が変化するものの、長繊維及び短繊維が存在する構造、及び長繊維に短繊維が接合している構造には変化がみられないことから確認できる。

本発明の導電性繊維構造物及び金属多孔構造物は、電磁波シール材、フィルター、アクセサリー、及びアース接地材料などの各種電子部品等に用いることができる。特に本発明の導電性繊維構造物及び金属多孔構造物に活物質合剤を充填することによって種々の電極材特性（例えば集電特性）に優れた電池用電極材（例えばニッケル−水素電池などの各種アルカリ二次電池やリチウムイオン二次電池の電極材）を得ることができる。

Claims (21)

1. 繊維構造物の繊維表面に金属皮膜が形成されてなる導電性繊維構造物であって、
   前記繊維構造物は、少なくとも１つの短繊維層と、少なくとも１つの長繊維シート状物とを含み、
   前記長繊維シート状物は、シートの一方向に連続して延びる長繊維と、前記一方向と交差する方向に連続して延びる長繊維を含み、
   前記繊維構造物において、前記短繊維層を構成する繊維同士、及び前記短繊維層を構成する繊維と前記長繊維シート状物を構成する長繊維とが交絡している、
   導電性繊維構造物。
2. 前記繊維構造物は、前記長繊維シート状物の両面に前記短繊維層が積層された三層構造を有する、請求項１に記載の導電性繊維構造物。
3. 前記長繊維シート状物は、ネット状物である、請求項１または２に記載の導電性繊維構造物。
4. 前記長繊維シート状物を構成する、シートの一方向に連続して延びる長繊維、及び前記一方向と交差する方向に連続して延びる長繊維の繊維径が１０００μm以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電性繊維構造物。
5. 前記長繊維シート状物において、長繊維に囲まれた開口部面積が５００mm²以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電性繊維構造物。
6. 前記短繊維層は、熱接着性繊維を含み、熱接着性繊維によって、前記短繊維層を構成する繊維同士、及び／または前記短繊維層を構成する繊維と前記長繊維シート状物を構成する長繊維とが熱接着されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電性繊維構造物。
7. 前記熱接着性繊維は、芯成分がポリエステル系樹脂を含み、鞘成分がポリオレフィン系樹脂を含む、熱接着性芯鞘型複合繊維である、請求項６に記載の導電性繊維構造物。
8. 前記短繊維層及び前記長繊維シート状物が熱消失性物質からなる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電性繊維構造物。
9. 少なくとも１つの短繊維層と、少なくとも１つの長繊維シート状物とを含み、
   前記長繊維シート状物は、シートの一方向に連続して延びる長繊維と、前記一方向と交差する方向に連続して延びる長繊維を含み、
   前記短繊維層を構成する繊維同士、及び前記短繊維層を構成する繊維と前記長繊維シート状物を構成する長繊維とが交絡している、
   導電性繊維構造物用の繊維構造物。
10. 肉厚が１μm以上の中空金属繊維、及び繊維断面において、短辺が２μm以上である金属繊維から選択される少なくとも１種類の金属繊維で構成される金属多孔構造物であって、
    前記金属多孔構造物を構成する金属繊維として、繊維長の異なる短金属繊維と長金属繊維が存在し、
    前記金属多孔構造物は、前記短金属繊維を含む少なくとも１つの短金属繊維層と、前記長金属繊維を含む少なくとも１つ長金属繊維層を含み、
    前記長金属繊維層は、シートの一方向に連続して延びる長金属繊維と、前記一方向と交差する方向に連続して延びる長金属繊維を含み、
    前記短金属繊維の少なくとも一部は、前記長金属繊維との交点で前記長金属繊維に接合していることを特徴とする金属多孔構造物。
11. 前記金属多孔構造物は、前記長金属繊維層の両面に前記短金属繊維層が積層された三層構造を有する、請求項１０に記載の金属多孔構造物。
12. 前記長金属繊維層が、前記長金属繊維からなるネット状物である、請求項１０または１１に記載の金属多孔構造物。
13. 前記金属繊維として、繊維径の異なる細径金属繊維及び太径金属繊維が存在する、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の金属多孔構造物。
14. 前記細径金属繊維が前記短金属繊維であり、前記太径金属繊維が前記長金属繊維である、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の金属多孔構造物。
15. 前記細径金属繊維が、繊維の長さ方向に垂直な面で切断した面において、長辺が９μm以上、１７０μm以下、短辺が２μm以上、１００μm以下である繊維断面を有し、
    前記太径金属繊維が、繊維の長さ方向に垂直な面で切断した面において、長辺が３５９μm以上、１３００μm以下、繊維断面の短辺が２μm以上、８３０μm以下である繊維断面を有している、請求項１３または１４に記載の金属多孔構造物。
16. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電性繊維構造物を加熱処理に付して、熱消失性物質を除去してなる、金属多孔構造物。
17. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電性繊維構造物、または請求項１０〜１６のいずれかに記載の金属多孔構造物に、活物質合剤が充填されている、電池用電極材。
18. 請求項１７に記載の電池用電極材を電極として含む、電池。
19. シートの一方向に連続して延びる長繊維と、前記一方向と交差する方向に連続して延びる長繊維を含む長繊維シート状物の少なくとも一方の表面に、熱接着性繊維を含む短繊維層を積層して、積層体を得ること、
    前記積層体を水流交絡処理に付して、前記短繊維層を構成する繊維同士、及び前記短繊維層を構成する繊維と前記長繊維シート状物を構成する長繊維とを交絡させること、
    前記水流交絡処理に付した積層体に熱接着処理を施し、前記短繊維層を構成する繊維同士、及び／または前記短繊維層を構成する繊維と前記長繊維シート状物を構成する長繊維とを、前記熱接着性繊維によって熱接着させること、及び
    前記熱接着処理に付した積層体を構成する繊維の表面に金属皮膜を形成すること
    を含む、導電性繊維構造物の製造方法。
20. 導電性繊維構造物を、
    シートの一方向に連続して延びる熱消失性物質からなる長繊維と、前記一方向と交差する方向に連続して延びる熱消失性物質からなる長繊維を含む長繊維シート状物の少なくとも一方の表面に、熱消失性物質からなる繊維からなり、かつ熱消失性物質からなる熱接着性繊維を含む短繊維層を積層して、積層体を得ること、
    前記積層体を水流交絡処理に付して、前記短繊維層を構成する繊維同士、及び前記短繊維層を構成する繊維と前記長繊維シート状物を構成する長繊維とを交絡させること、
    前記水流交絡処理に付した積層体に熱接着処理を施し、前記短繊維層を構成する繊維同士、及び／または前記短繊維層を構成する繊維と前記長繊維シート状物を構成する長繊維とを、前記熱接着性繊維によって熱接着させること、及び
    前記熱接着処理に付した積層体を構成する繊維の表面に金属皮膜を形成すること
    を含む方法によって得ること、及び
    前記導電性繊維構造物を加熱処理に付して、前記熱消失性物質を除去すること
    を含む、金属多孔構造物の製造方法。
21. 請求項２０の製造方法によって金属多孔構造物を得ること、及び
    前記金属多孔構造物に活物質合剤を充填すること
    を含む、電池用電極材の製造方法。

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