(57)【要約】      （修正有）【課題】帯状金属箔の断面形状を変更することにより、幅方向に成長する電気化学反応において均一で等速度の反応速度を補償する非矩形断面構造を有する帯状金属箔及びその製造方法。【解決手段】易剥離性材料からなる円柱型金属電極部材１３の周表面に、帯状金属箔の幅寸法相当の金属面を連続帯状に露出させ、他の部分は絶縁被覆して電極部１９を形成し、露出させた連続帯状の電極部１９の両端部に隙間を設けて通電遮蔽物１４、１５を配置し、電極部１９の表面に端部が中央部より薄くなった帯状金属箔を形成する。【選択図】図１
2005281822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅方向の厚み分布として、中央部が厚く端部の方が中央部より１０％以上薄い断面形状を有することを特徴とする非矩形断面構造を有する帯状金属箔。
【請求項２】
幅方向の厚み分布として、中央部の厚みが全幅の２０〜９０％に亘り実質的に均一な厚み分布を有し、端部に相当する残部８０〜１０％において、前記中央部より１０％以上薄い断面形状を有することを特徴とする帯状金属箔。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の帯状金属箔において、箔材の金属成分として、金、銀、銅、ニッケル、及び錫のいずれか１種又は２種以上又はその合金であることを特徴とする帯状金属箔。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯状金属箔を電解重合膜を形成する電極に使用することを特徴とする電解重合膜の製造方法。
【請求項５】
易剥離性材料からなる円柱型金属電極部材の周表面に、帯状金属箔の幅寸法相当の金属面を連続帯状に露出させ他の部分は絶縁被覆して電極部を形成し、露出させた連続帯状の前記電極部の両端部に隙間を設けて通電遮蔽物を配置し、前記電極部の表面に端部が中央部より薄くなった前記帯状金属箔を形成することを特徴とする帯状金属箔の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の帯状金属箔の製造方法において、前記円柱型金属電極部材の少なくとも前記電極部の材質として、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、及びステンレス鋼のいずれか１を用いることを特徴とする帯状金属箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特異な断面形状を有する平均板厚１２０ミクロン以下の連続帯状金属箔とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板厚の薄い金属箔製品は電子部品や装飾用途に多用されており、その製造方法は圧延法と例えば、特許文献１に記載のような電解法に大別される。圧延法は板厚の厚い地金状の金属スラブを原料とし、熱間圧延、冷間圧延、中間熱処理等を組み合わせて製造プロセスを構築し、多工程を経て量産されている。
電解法の場合、大径の円柱型のドラム表面に直接めっきを行い、電析物をドラム表面からはぎ取ることにより金属箔が直接生産される。
【０００３】
圧延法、電解法共に、高生産性の獲得と製造コスト低減の見地より、１ｍ以上の幅広の金属箔を生産し、必要に応じて有機フイルムとのラミネートあるいは塗装、印刷、接着剤付与等様々な形に加工され、所要寸法に切断され使用されている。その際、金属箔の板厚は、製品特性の重要な尺度であり、均一で精度の良いものが必要とされている。厚み精度として、板厚±５％、高精度品の場合、板厚±３％にて生産されている。幅精度も同様で、数％の精度にて切断され、実用に供されている。
連続帯状物の場合、連続的な幅切り（スリット）を行い、矩形断面を有する連続帯状金属箔が使用されることになる。より精密な寸法精度を要する分野では、スリット作業時に発生する微小なバリ（カエリ）が問題になる。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−９３４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
更には、図３に示すように、金属箔５０をある物体５１の表面に連続的に張り合わせ使用する場合、金属箔５０の幅方向端部にて、接着層５２の厚みと金属箔５０の厚みを加えたトータル厚みの階段状の段差５３が生じる。金属箔を通電電極として電気化学的反応を進行させる場合、この段差部分やカエリ５４が反応障壁となり、段差５３の部分やカエリ５４によって反応速度の差を生じ、不安定な品質をもたらす主原因となる。
即ち、カエリ５４の存在やスリットによる切り口のミクロ形状も反応起点としての不安定さをもたらし、幅方向への反応成長の大きな障害となる。
【０００６】
本発明は、ある特定の用途において、帯状金属箔の断面形状が矩形であるが故の問題点、更にはカエリがあるが故の問題点を解決するためになされたものであり、帯状金属箔の断面形状を変更することにより、幅方向に成長する電気化学反応において均一で等速度の反応速度を補償する非矩形断面構造を有する帯状金属箔及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、帯状金属箔の幅方向厚み分布として、中央部が厚く、端部の方が中央部より１０％以上薄い断面形状を付与することを特徴とする。従って、本発明において帯状金属箔の端部先端の厚みは中央部の厚みの０％を超え９０％以下の厚みを有することになる。このように、帯状金属箔の幅方向の厚み分布をコントロールすることにより、平面上に貼り付けられた帯状金属箔電極の幅方向に成長する電気化学反応において速度均一性と膜厚均一性を補償することができる。
幅方向端部の板厚を滑らかに減少させることが肝要であるが、実用的には、中央部の厚みが全幅の２０〜９０％に亘り実質的に均一な厚み分布を有し、端部に相当する残部８０〜１０％において、中央部より１０％以上薄い断面形状を有するようにする事が望ましい。
帯状金属箔成分としては、金、銀、銅、ニッケル、及び錫の１種又は２種以上から、あるいはこれらの合金であることが望ましく、これらの金属は用途に応じて使い分けがなされる。
【０００８】
この帯状金属箔の製造方法として電解法により製造するが、電着後の帯状金属箔が剥がれやすい表面を有する金属を基材として選択し、この易剥離性表面を有する金属の円柱型金属電極部材を作成し、帯状金属箔の幅寸法相当の金属面を連続帯状に露出させ他の部分は絶縁被覆して幅方向平板状の電極部を構成する。露出された連続帯状の電極部の両端は、例えば、合成ゴムあるいは可枉性プラスチックの連続的な通電遮蔽物（電気遮蔽物）により隙間を設けて覆われ、電解時の電析電流を制御することができるように設計されている。
易剥離性の円柱型金属電極部材の材質は、チタンあるいはチタン合金、アルミニウムあるいはアルミニウム合金又はステンレス鋼を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜３記載の帯状金属箔においては、端部が中央部より薄くなっているので、金属箔端部の段差が生じにくくなる。特に、幅方向の厚み分布として、中央部の厚みが全幅の２０〜９０％に亘り実質的に均一な厚み分布を有し、端部に相当する残部８０〜１０％において、中央部より１０％以上薄い断面形状を有する場合には、中央部分が厚いので、帯状金属箔としての機能を果たし、両側が薄いので他の物に接着し易く、より確実に段差等が減少する。
【００１０】
特に、請求項３においては、箔材の金属成分が、金、銀、銅、ニッケル、及び錫のいずれか１種又は２種以上又はその合金であるので、特定の用途の電解重合の電極として好適に使用できる。
更に、請求項４記載のように、この帯状金属箔を電解重合膜の電気化学反応の反応開始電極として使用する場合には、スムーズな反応開始と均一な膜成長速度を可能ならしめ、安定した品質の膜性状を得ることができる。
【００１１】
請求項５、６記載の帯状金属箔の製造方法においては、円柱型金属電極部材の周表面に、帯状金属箔の幅寸法相当の金属面を連続帯状に露出させているので、スリット等の方法によらず、所定寸法の帯状金属箔を製造できる。
そして、連続帯状の電極部の両端部に隙間を設けて通電遮蔽物を配置しているので、円柱型金属電極部材の両側部の電気抵抗が増して、結果として帯状金属箔の両側の厚みが薄くなる。更には、端部は切断しないので、カエリ等が発生せず、中央部から両側にかけてその電気抵抗に応じて円滑に薄く形成できる。
特に、請求項６記載の帯状金属箔の製造方法においては、円柱型金属電極部材の少なくとも電極部の材質として、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、及びステンレス鋼のいずれか１を用いているので、帯状金属箔の剥離性がよく連続的に帯状金属箔を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明する。ここに、図１、図２は本発明の一実施の形態に係る非矩形断面構造を有する帯状金属箔の製造方法の概略説明図である。
【００１３】
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る非矩形断面構造を有する帯状金属箔の製造方法に使用する装置１０は、底部の断面が円弧状のめっき槽１１と、その底部に配置された断面半円状の不溶性陽極１２と、めっき槽１１の中心に軸心を合わせて配置された円柱型金属電極部材１３と、円柱型金属電極部材１３の両側に隙間を有して配置された断面円弧状の通電遮蔽物１４、１５とを有し、めっき槽１１の内部には外部から所定のイオン濃度のめっき液が供給されている。
【００１４】
めっき槽１１には所定のめっき液（例えば、ニッケルめっき液）が循環し、底部には円弧状の不溶性陽極１２を備えている。
円柱型金属電極部材１３は、めっきされる金属が剥がれ易い（即ち、易剥離性）金属であるステンレス鋼（又はチタン、チタン合金、アルミニウム又はアルミニウム合金）からなって、両側には小径の軸１６が設けられている。
そして、円柱型金属電極部材１３の周表面には、両側に絶縁性プラスチック又はセラミックからなる絶縁層１７、１８が形成され、中央の連続帯状（即ち、円柱）の金属面からなる露出部１９が電極部（陰極となる）として作用する。この露出部１９の幅は製造しようとする帯状金属箔２１の幅に一致する。円柱型金属電極部材１３は図示しないモータによって低速駆動され、露出部１９にはめっき金属からなる帯状金属箔２１が付着するようになっている。
【００１５】
通電遮蔽物１４、１５は、例えば、絶縁材の一例である絶縁性プラスチック材等からなって、中央に開口部２０を有し、開口部２０の幅は、通常は露出部１９の幅Ｗの（０．２Ｗ〜０．９Ｗ）程度である。この通電遮蔽物１４、１５によって不溶性陽極１２と露出部１９の幅方向両側部との間の電気抵抗を大きくし、めっき金属の厚みを減少させている。これによって幅方向中央部の厚みが一定幅で厚く、両側が薄い帯状金属箔２１が形成でき、更には、この帯状金属箔２１の両端の厚みは、幅方向中央部より１０％以上薄くなって、カエリ等は生じない。なお、開口部２０の幅が、帯状金属箔２１の中央部の厚みの等しい部分を形成するが、実際的には帯状金属箔２１の中央部の厚みの均一な部分は開口部２０の幅より少し狭い。また、この実施の形態では、前述のように不溶性陽極１２を使用したが、例えば、Ｔｉ籠に金属片を入れて溶解させる可溶性陽極であっても本発明は適用される。
【００１６】
通電遮蔽物１４、１５と円柱型金属電極部材１３の距離も、帯状金属箔２１の両端部の厚みを形成するのに重要な関係があり、通電遮蔽物１４、１５を円柱型金属電極部材１３に近づけると、通電遮蔽物１４、１５と円柱型金属電極部材１３との間の電気抵抗が増して、帯状金属箔２１の両端部の厚みが薄くなる。従って、帯状金属箔２１の両端部の厚みを薄くしたい場合には、通電遮蔽物１４、１５を円柱型金属電極部材１３に近づけ、厚くしたい場合には離すようにする。
円柱型金属電極部材１３の周囲に形成された帯状金属箔２１は図２に示すように、上端で剥ぎ取られて巻取りロール２２に連続して巻き取られる。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
所定形状に打ち抜いたフープ状のアルミ表面をポリイミド系の有機塗膜で覆い、その上に１０ミクロンのアクリル粘着剤を介してニッケル金属箔を連続的に貼り付けた。このニッケル金属箔は、中央部（幅５ｍｍ）の厚みが４０ミクロンであり、その両端部（各２ｍｍ）は４０ミクロンより徐々に板厚が減少し、最端部は１５ミクロン、最端部より１ｍｍ内側では３０ミクロンの板厚分布を有するものであった。
ニッケル金属箔電極を有するアルミ基材は、ピロールを主成分とする電解重合浴に浸漬され、連続重合処理に供された。電解重合膜は時間と共に幅方向に成長してゆくが、１分後にその成長状況を観察した所、長手方向にて多少の凸凹があるが、一方の側で４．２±０．３ｍｍ、もう一方では４．１±０．４ｍｍの範囲内に収まっており、良好な成長状態であった。
【００１８】
（比較例１）
実施例１と同様のアルミ基材表面に、１０ミクロンのアクリル粘着剤を介してニッケル金属箔を連続的に貼り付けた。このニッケル金属箔は９ｍｍ幅全体に厚さ４０ミクロンの完全な矩形断面を有しており、３ミクロンのカエリを有するものであった。実施例１と全く同様の手順で電解重合試験を行い、電解重合膜の成長度合を観察した。長手方向で大きな凸凹が観察され、一方の側で２．６±１．７ｍｍ、もう一方では２．３±１．６ｍｍの範囲であり、場所による成長度合に大きな差が認められた。極端に悪い部分は１ｍｍも成長してない部分が見られ、端部形状の影響が大きいことが確認された。
本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の非矩形断面構造を有する帯状金属箔及びその製造方法を構成する場合にも本発明は適用される。なお、帯状金属箔の箔材の金属成分は、ニッケルの他、金、銀、銅、及び錫のいずれか１種又は２種以上又はその合金であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る非矩形断面構造を有する帯状金属箔の製造方法の概略説明図である。
【図２】同帯状金属箔の製造方法の概略説明図である。
【図３】従来例に係る帯状金属箔の使用状態の説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０：装置、１１：めっき槽、１２：不溶性陽極、１３：円柱型金属電極部材、１４、１５：通電遮蔽物、１６：軸、１７、１８：絶縁層、１９：露出部、２０：開口部、２１：帯状金属箔、２２：巻取りロール
【図１】
2005281822.tif 000003
【図２】
2005281822.tif 000004
【図３】
2005281822.tif 000005