(57)【要約】  本開示の実施形態に係る金属多孔体は、少なくとも２枚の長尺シート状の金属多孔質素材の長手方向Ｘの端部同士が重なり合って接続された接続部を有する金属多孔体であって、前記金属多孔質素材は、三次元網目状構造の骨格を有し、前記接続部において、前記金属多孔質素材の厚みよりも厚みが薄い凹部を有し、前記凹部において、少なくとも２枚の前記金属多孔質素材の各々の前記骨格が互いに絡み合っている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２枚の長尺シート状の金属多孔質素材の長手方向の端部同士が重なり合って接続された接続部を有する金属多孔体であって、
前記金属多孔質素材は、三次元網目状構造の骨格を有し、
前記接続部において、前記金属多孔質素材の厚みよりも厚みが薄い凹部を有し、
前記凹部において、少なくとも２枚の前記金属多孔質素材の各々の前記骨格が互いに絡み合っている、金属多孔体。
【請求項２】
長手方向の長さが１００ｍ以上であり、かつ、前記接続部の数が、前記金属多孔体の長手方向の長さ１００ｍ当たり１０個以下である、請求項１に記載の金属多孔体。
【請求項３】
前記接続部において、前記凹部を複数有する、請求項１または請求項２に記載の金属多孔体。
【請求項４】
前記接続部において、前記凹部を複数有し、かつ複数の前記凹部が等間隔に配列している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の金属多孔体。
【請求項５】
前記接続部において、前記凹部を複数有し、かつ複数の前記凹部が市松模様状に配列している、請求項１または請求項３に記載の金属多孔体。
【請求項６】
前記接続部において、２枚の金属多孔質素材の長手方向の端部同士が、更に別の金属多孔質素材を中間層として介して重なりあっている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の金属多孔体。
【請求項７】
前記中間層を構成する金属多孔質素材の平均気孔径は、接続されている前記２枚の金属多孔質素材の平均気孔径と異なる、請求項６に記載の金属多孔体。
【請求項８】
前記接続部の引張強度は、前記金属多孔質素材の引張強度よりも大きい、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の金属多孔体。
【請求項９】
少なくとも２枚の、三次元網目状構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔質素材の長手方向の端部同士を重ね合わせて接続してなる金属多孔体を製造する方法であって、
前記金属多孔質素材の長手方向の端部同士を重ね合わせる工程と、
重ね合わされた部分の前記金属多孔質素材の厚みが、重ね合わされる前の前記金属多孔質素材の厚みと同じ厚みとなるように圧延ロールで加工し、更に、前記重ね合わされた部分の前記金属多孔質素材の厚みの少なくとも一部が、重ね合わされる前の前記金属多孔質素材の厚みよりも薄い厚みとなるように圧延ロールで加工することによって２枚の金属多孔質素材の長手方向の端部同士を接続する工程と、
を有する、金属多孔体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は金属多孔体および金属多孔体の製造方法に関する。本出願は、２０１８年８月２９日に出願した日本特許出願である特願２０１８−１５９９８２号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
三次元網目状構造の骨格を有するシート状の金属多孔体（以下では、単に「金属多孔体」とも記載する。）は、耐熱性を必要とするフィルターや、電池用極板、触媒担持体、及び金属複合材など様々な用途に利用されている。例えば、ニッケル製の金属多孔体であるセルメット（住友電気工業株式会社製：登録商標）は、ニッケル水素電池等のアルカリ蓄電池の電極や、工業用脱臭触媒の担体等、様々な産業分野で広く採用されている。また、アルミニウム製の金属多孔体であるアルミセルメット（住友電気工業株式会社製：登録商標）は、有機電解液中でも安定であるため、リチウムイオン電池の正極として用いることが可能である。【０００３】
前記金属多孔体の製造方法としては、樹脂多孔体の骨格の表面を導電化処理した後、電気めっき処理によって前記樹脂多孔体の骨格の表面に金属めっきを施し、続いて樹脂多孔体を除去することによって製造することができる（例えば、特開平０５−０３１４４６号公報（特許文献１）や、特開２０１１−２２５９５０号公報（特許文献２）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−０３１４４６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２５９５０号公報
【特許文献３】特開２００１−２９７７４７号公報
【特許文献４】特開２０１１−２１６３７３号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一態様に係る金属多孔体は、
少なくとも２枚の長尺シート状の金属多孔質素材の長手方向の端部同士が重なり合って接続された接続部を有する金属多孔体であって、
前記金属多孔質素材は、三次元網目状構造の骨格を有し、
前記接続部において、前記金属多孔質素材の厚みよりも厚みが薄い凹部を有し、
前記凹部において、少なくとも２枚の前記金属多孔質素材の各々の前記骨格が互いに絡み合っている。
【０００６】
本開示の一態様に係る金属多孔体の製造方法は、
少なくとも２枚の、三次元網目状構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔質素材の長手方向の端部同士を重ね合わせて接続してなる金属多孔体を製造する方法であって、
前記金属多孔質素材の長手方向の端部同士を重ね合わせる工程と、
前記重ね合わされた部分の前記金属多孔質素材の厚みが、重ね合わされる前の前記金属多孔質素材の厚みと同じ厚みとなるように圧延ロールで加工し、更に、前記重ね合わされた部分の前記金属多孔質素材の厚みの少なくとも一部が、重ね合わされる前の前記金属多孔質素材の厚みよりも薄い厚みとなるように圧延ロールで加工することによって前記２枚の金属多孔質素材の長手方向の端部同士を接続する工程と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本開示の実施形態に係る金属多孔体の一例の概略を表す図である。
【図２】図２は、本開示の実施形態に係る金属多孔体の一例の断面写真である。
【図３】図３は、本開示の実施形態に係る金属多孔体の一例の、部分断面の概略を表す拡大図である。
【図４】図４は、本開示の実施形態に係る金属多孔体の接続部の一例の概略を表す平面図である。
【図５】図５は、本開示の実施形態に係る金属多孔体の接続部の別の一例の概略を表す平面図である。
【図６】図６は、本開示の実施形態に係る金属多孔体の接続部の更に別の一例の概略を表す平面図である。
【図７】図７は、図４に示す金属多孔体のＡ−Ａ線断面の概略を表す図である。
【図８】図８は、図６に示す金属多孔体のＢ−Ｂ線断面の概略を表す図である。
【図９】図９は、接続部において中間層を有する金属多孔体の前記接続部の断面の概略を表す図である。
【図１０】図１０は、図４に示す金属多孔体を製造する方法の一例の概略を表す図である。
【図１１】図１１は、図５に示す金属多孔体を製造する方法の一例の概略を表す図である。
【図１２】図１２は、図６に示す金属多孔体を製造する方法の一例の概略を表す図である。
【図１３】図１３は、図９に示す金属多孔体を製造する方法の一例の概略を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［本開示が解決しようとする課題］
前記金属多孔体を工業的に大量生産する場合には、基材として長尺シート状の樹脂成形体を用いて連続的に製造することが行われる。しかしながら、長手方向の長さが数百メートルに及び金属多孔体を製造する際には、その全長に亘って骨格の欠損やめっき不良等がない金属多孔体を製造することは困難であり、通常は、百メートル当たりに数個程度の不良部分が発生してしまう。このような不良部分が発生してしまった場合には、まず、その不良部分を含む長手方向の前後において、短手方向に平行な方向に金属多孔体を切断して前記不良部分を除去する。そして、切断された金属多孔体の長手方向の端部同士を接続して不良部分を含まない長尺シート状の金属多孔体を製造する必要がある。
【０００９】
一般に、シート状の部材同士を接続する方法としては、溶融接合や、ろう接、固相接合、機械的接合（機械的締結）、接着等による方法が知られている。しかしながら金属多孔体は骨格の形状が複雑な三次元網目状構造であるため、これらの方法では金属多孔体同士を十分な強度で接続することはできない。
【００１０】
金属多孔体同士の接続方法ではないが、特開２００１−２９７７４７号公報（特許文献３）には、超音波接合によって金属多孔体にリード線を接合する方法が開示されている。また、特開２０１１−２１６３７３号公報（特許文献４）には、超音波接合によって金属多孔体と帯状体とを接合する方法が開示されている。
【００１１】
特許文献３および特許文献４には金属多孔体同士を接続する方法は開示されておらず、また、超音波接合を利用する装置は大がかりなものとなってしまう。
【００１２】
そこで本開示は、金属多孔体同士が十分な強度で接続されてなる長尺シート状の金属多孔体を提供すること、また、前記長尺シート状の金属多孔体を容易に製造することが可能な金属多孔体の製造方法を提供することを目的とする。
［本開示の効果］
上記開示によれば、金属多孔体同士が十分な強度で接続されてなる長尺シート状の金属多孔体を提供すること、また、前記長尺シート状の金属多孔体を容易に製造することが可能な金属多孔体の製造方法を提供することができる。
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示の一態様に係る金属多孔体は、
少なくとも２枚の長尺シート状の金属多孔質素材の長手方向の端部同士が重なり合って接続された接続部を有する金属多孔体であって、
前記金属多孔質素材は、三次元網目状構造の骨格を有し、
前記接続部において、前記金属多孔質素材の厚みよりも厚みが薄い凹部を有し、
前記凹部において、少なくとも２枚の前記金属多孔質素材の各々の前記骨格が互いに絡み合っている、金属多孔体、である。
【００１３】
上記（１）に記載の開示の態様によれば、金属多孔体同士が十分な強度で接続されてなる長尺シート状の金属多孔体を提供することができる。
（２）上記（１）に記載の金属多孔体は、
長手方向の長さが１００ｍ以上であり、かつ、前記接続部の数が、前記金属多孔体の長手方向の長さ１００ｍ当たり１０個以下であることが好ましい。
【００１４】
上記（２）に記載の実施態様によれば、接続部の数が少ない長尺シート状の金属多孔体を提供することができる。
（３）上記（１）または上記（２）に記載の金属多孔体は、
前記接続部において、前記凹部を複数有することが好ましい。
【００１５】
上記（３）に記載の実施態様によれば、金属多孔体の搬送時に搬送ローラーと金属多孔体との接触を十分に確保することが可能な金属多孔体を提供することができる。
（４）上記（１）から上記（３）のいずれかに記載の金属多孔体は、
前記接続部において、前記凹部を複数有し、かつ複数の前記凹部が等間隔に配列していることが好ましい。
（５）上記（１）から上記（３）のいずれかに記載の金属多孔体は、
前記接続部において、前記凹部を複数有し、かつ複数の前記凹部が市松模様状に配列していることが好ましい。
【００１６】
上記（４）および上記（５）に記載の実施態様によれば、金属多孔体の搬送時に搬送ローラーと金属多孔体との接触を十分に確保しつつ、接続部における引張強度がより高い金属多孔体を提供することができる。
【００１７】
なお、「等間隔」とは、凹部と凹部の間の幅の長さをピッチ幅としたとき、最大のピッチ幅と最小のピッチ幅の割合（最大ピッチ幅／最小ピッチ幅）が２以下のことをいうものとする。
（６）上記（１）から上記（５）のいずれかに記載の金属多孔体は、
前記接続部において、２枚の前記金属多孔質素材の長手方向の端部同士が、更に別の金属多孔質素材を中間層として介して重なりあっていることが好ましい。
（７）上記（６）に記載の金属多孔体は、
前記中間層を構成する金属多孔質素材の平均気孔径が、接続されている前記２枚の金属多孔質素材の平均気孔径と異なることが好ましい。
（８）上記（１）から上記（７）のいずれかに記載の金属多孔体は、
前記接続部の引張強度が前記金属多孔質素材の引張強度よりも大きいことが好ましい。
【００１８】
上記（６）から上記（８）のいずれかに記載の実施態様によれば、接続部における引張強度がより高い金属多孔体を提供することができる。
（９）本開示の実施形態に係る金属多孔体の製造方法は、
少なくとも２枚の、三次元網目状構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔質素材の長手方向の端部同士を重ね合わせて接続してなる金属多孔体を製造する方法であって、
前記金属多孔質素材の長手方向の端部同士を重ね合わせる工程と、
前記重ね合わされた部分の前記金属多孔質素材の厚みが、重ね合わされる前の前記金属多孔質素材の厚みと同じ厚みとなるように圧延ロールで加工し、更に、前記重ね合わされた部分の前記金属多孔質素材の厚みの少なくとも一部が、重ね合わされる前の前記金属多孔質素材の厚みよりも薄い厚みとなるように圧延ロールで加工することによって前記２枚の金属多孔質素材の長手方向の端部同士を接続する工程と、
を有する、金属多孔体の製造方法、である。
【００１９】
上記（９）に記載の実施態様によれば、上記（１）に記載の長尺シート状の金属多孔体を容易に製造することが可能な、金属多孔体の製造方法を提供することができる。
［本開示の実施態様の詳細］
本開示の実施態様に係る金属多孔体および金属多孔体の製造方法を、以下に、より詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
＜金属多孔体＞
図１に本開示の実施形態に係る金属多孔体の一例の概略図を示す。図１に示すように、本開示の実施形態に係る金属多孔体２０は、少なくとも２枚の長尺シート状の金属多孔質素材１０の長手方向Ｘの端部同士が重なり合って接続された接続部１５を有する金属多孔体２０である。また、金属多孔体２０は、接続部１５において、金属多孔質素材１０の厚みよりも厚みが薄い凹部１６を有している。接続部１５とは、接続された２枚の金属多孔質素材１０の重なり合った部分をいうものとし、凹部１６が前記重なり合った部分よりも上流側あるいは下流側に延長している場合にはその延長した領域を含めた部分をいうものとする。凹部１６において、少なくとも２枚の金属多孔質素材１０の各々の骨格１１が互いに絡み合っている。
【００２０】
なお、金属多孔体２０の短手方向Ｙは、金属多孔体２０の長手方向Ｘおよび厚み方向Ｚと直交する方向である（図１参照）。
【００２１】
金属多孔質素材１０は三次元網目状構造の骨格１１を有しており、全体として長尺シート状の外観を有している。金属多孔質素材１０の骨格１１によって形成されている気孔部１４は、金属多孔質素材１０の表面から内部まで連なるように形成された連通気孔となっている。なお、骨格１１は金属または合金による膜によって構成されていればよい。前記金属としては、例えば、ニッケル、アルミニウムまたは銅等が挙げられる。また、前記合金としては、例えば、前記金属に他の金属が不可避的または意図的に添加されることによって合金されたものを挙げることができる。
【００２２】
前記金属多孔質素材としては、住友電気工業株式会社製のセルメット（登録商標）やアルミセルメット（登録商標）を好ましく用いることができる。これらは、所謂めっき法によって製造された三次元網目状構造の骨格を有するニッケル製あるいはアルミニウム製の金属多孔体である。
【００２３】
なお、前記めっき法とは、三次元網目状構造の骨格を有する樹脂成形体の骨格の表面を導電化処理する工程と、前記樹脂成形体の骨格の表面に目的となる金属をめっきする工程と、樹脂成形体を除去する工程とを含む方法であり、公知の方法である。
【００２４】
図２に、金属多孔質素材１０の一例の、三次元網目状構造の骨格を写した拡大写真を示す。また、図２に示す金属多孔質素材の断面を拡大視した拡大模式図を図３に示す。
【００２５】
図３に示すように金属多孔質素材１０の骨格１１は、典型的には、金属または合金による膜１２によって構成されており、骨格１１の内部１３は中空になっている。また、骨格１１によって形成されている気孔部１４は、前述のように連通気孔となっている。
【００２６】
本開示の実施形態に係る金属多孔体２０の長手方向Ｘの長さは特に限定されるものではなく、例えば、６０ｍ以上、６００ｍ以下程度のものであればよい。また、金属多孔体における接続部の数は少なければ少ないほど、利用可能な部分が多くなるため好ましい。
【００２７】
これらの観点から、本開示の実施形態に係る金属多孔体２０は、長手方向Ｘの長さが１００ｍ以上であり、かつ、前記接続部１５の数が、前記金属多孔体２０の長手方向Ｘの長さ１００ｍ当たり１０個以下であることが好ましい。金属多孔体２０の長手方向Ｘの長さ１００ｍ当たりの前記接続部１５の数は、好ましくは４個以下であり、より好ましくは２個以下である。
【００２８】
本開示の実施形態に係る金属多孔体２０の厚み（凹部１６以外の部分の厚み）は特に限定されるものではなく、金属多孔体の利用用途に応じて適宜選択すればよい。金属多孔体２０の厚みは、例えば、デジタルシックネスゲージによって測定が可能である。
【００２９】
多くの場合、金属多孔体の厚みを０．１ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下とすることで、軽量でかつ強度が高い金属多孔体とすることができる。これらの観点から、金属多孔体２０の厚みは、より好ましくは０．３ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下であり、より好ましくは０．４ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下である。
【００３０】
なお、接続部１５における凹部１６の厚みは、金属多孔質素材１０の厚みよりも薄い方が接続部の引張強度が高くなる。このため、凹部１６の厚みは、金属多孔質素材１０の厚みに対して、好ましくは１／１０以上、３／４以下、より好ましくは１／７以上、１／２以下、更に好ましくは１／５以上、１／３以下である。
【００３１】
本開示の実施形態に係る金属多孔体２０の平均気孔径は特に限定されるものではなく、金属多孔体の利用用途に応じて適宜選択すればよい。なお、金属多孔体２０の平均気孔径とは、金属多孔体２０の表面を顕微鏡等で少なくとも１０視野観察し、１インチ（２５．４ｍｍ＝２５４００μｍ）あたりのセル部の平均の数（ｎｃ）を求め、次式で算出されるものをいうものとする。
【００３２】
平均気孔径（μｍ）＝２５４００μｍ／ｎｃ
例えば、金属多孔体２０を切断して電池の集電体として用いる場合には、金属多孔体２０の平均気孔径は、気孔部１４に充填する活物質の充填量および利用量が好適となる範囲にすればよい。また、金属多孔体２０をフィルターとして用いる場合には、捕集対象の粒子のサイズに応じて平均気孔径が選択される。
【００３３】
多くの場合、平均気孔径を１００μｍ以上、２０００μｍ以下とすることで、軽量でかつ強度が高い金属多孔体とすることができる。これらの観点から、金属多孔体２０の平均気孔径は、より好ましくは２００μｍ以上、７００μｍ以下であり、更に好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。
【００３４】
本開示の実施形態に係る金属多孔体２０の気孔率は特に限定されるものではなく、金属多孔体の利用用途に応じて適宜選択すればよい。金属多孔体２０の気孔率は次式で定義される。
【００３５】
気孔率（％）＝［１−｛Ｍｐ／（Ｖｐ×ｄｐ）｝］×１００
Ｍｐ：金属多孔体の質量［ｇ］
Ｖｐ：金属多孔体における外観の形状の体積［ｃｍ３］
ｄｐ：金属多孔体を構成する金属の密度［ｇ／ｃｍ３］
例えば、金属多孔体２０を切断して電池の集電体として用いる場合には、金属多孔体２０の気孔率は、気孔部１４に充填する活物質の充填量および利用量が好適となる範囲にすればよい。
【００３６】
多くの場合、気孔率を４０％以上、９８％以下とすることで、軽量でかつ強度が高い金属多孔体とすることができる。これらの観点から、金属多孔体２０の気孔率は、より好ましくは７０％以上、９８％以下であり、更に好ましくは９０％以上、９８％以下である。
【００３７】
本開示の実施形態に係る金属多孔体２０の目付量は特に限定されるものではなく、金属多孔体の利用用途に応じて適宜選択すればよい。なお、金属多孔体２０の目付量とは、金属多孔体２０の、見かけ上の単位面積における質量をいうものとする。同じ厚みの金属多孔体を製造する場合には、目付量を大きくすることで接続部１５における引張強度を上げることができる。一方、目付量を大きくしすぎると製造コストが上がる。
【００３８】
本開示の実施形態に係る金属多孔体２０の目付量は、好ましくは１５０ｇ／ｍ２以上、１０００ｇ／ｍ２以下、より好ましくは２００ｇ／ｍ２以上、８００ｇ／ｍ２以下、更に好ましくは２５０ｇ／ｍ２以上、５００ｇ／ｍ２以下である。
【００３９】
本開示の実施形態に係る金属多孔体における接続部の構成例の概略を図４、図５および図６に示す。図４から図６はそれぞれ、金属多孔体３０、４０、５０の接続部１５を上面側から見た平面図であり、斜線部が凹部１６を表している。
【００４０】
金属多孔体３０は、金属多孔質素材１０の長手方向Ｘの端部同士が接続された接続部１５において、金属多孔質素材１０の厚みよりも厚みが薄い凹部１６を１つ有している。金属多孔体３０においては、凹部１６は短手方向Ｙの略中央部に形成されており、短手方向Ｙの両端部は金属多孔質素材１０の厚みとほぼ同じ厚みになっている。また、金属多孔体３０の長手方向Ｘにおいては、金属多孔質素材１０の長手方向Ｘの端部同士が重なり合った部分よりも広い範囲に凹部１６が形成されている。
【００４１】
金属多孔体３０の凹部１６の断面図（図４のＡ−Ａ線断面図）を図７に示す。図７に示すように、金属多孔体３０の凹部１６の厚みは、金属多孔質素材１０の厚みよりも薄くなっている。また、金属多孔体３０においては、長手方向Ｘにおける凹部１６の長さＭが、金属多孔質素材１０の長手方向Ｘの端部同士の積層領域Ｌの長さよりも長く、かつ、積層領域Ｌの長手方向Ｘの両端部を覆うように凹部１６が形成されている。
【００４２】
本開示の実施形態に係る金属多孔体においては、接続部１５における凹部１６の数が、前記金属多孔体３０のように１つでもよいが、接続部１５に凹部１６が複数形成されていることがより好ましい。凹部１６の厚みは前述のように金属多孔質素材１０の厚みよりも薄いため、金属多孔質素材１０を上下の搬送ローラーで挟み込み搬送する際に、凹部１６を構成する金属多孔体部分の凹部は搬送ローラーと接触することができない。このため、接続部１５において大きな凹部１６が１つのみ形成されている場合には、金属多孔体の搬送時に接続部１５が搬送ローラーに差し掛かると、金属多孔体を送り出すことができず、空転（スリップ）してしまう可能性が有り得る。これを回避するためには、凹部１６の面積を小さくして接続部１５において金属多孔体と搬送ローラーとの接触面積を大きくすればよいが、そうすると凹部１６の引張強度が小さくなってしまう。このため、金属多孔体の接続部１５においては、比較的小さな面積の凹部１６と、重ね合わせた部分で金属多孔体素材の厚み程度の部分が複数形成されていることが好ましい。これにより、金属多孔体と搬送ローラーとの接触を確保しつつ、接続部１５における引張強度を保つことができる。
【００４３】
なお、凹部１６の、重ね合わせられた面積に対する面積比率は、好ましくは５０％以上７５％以下であり、より好ましくは６０％以上７０％以下である。この範囲において、より確実に、金属多孔体と搬送ローラーとの接触を確保しつつ、接続部１５における引張強度を保つことができる。
【００４４】
金属多孔体の接続部１５に複数の凹部１６が形成されている場合には、凹部１６の配列パターンは特に限定されるものではない。例えば、接続部１５の接続強度を高めること等を目的として、複数の凹部１６の配列パターンを適宜選択すればよい。
【００４５】
図５に、接続部１５に複数の凹部１６が形成された金属多孔体の一例の平面図を示す。図５に示す金属多孔体４０においては、接続部１５に形成された平面視長方形状の凹部１６が、金属多孔体の短手方向Ｙに略等間隔に配列している。
【００４６】
また、図６に、接続部１５に複数の凹部１６が形成された金属多孔体の別の一例の平面図を示す。図６に示す金属多孔体５０においては、接続部１５に形成された平面視長方形状の凹部１６が、市松模様状に配列している。なお、本開示において市松模様状とは、厳密な市松模様だけでなく、図６に示すように凹部１６が長方形状であったり、斜め合う凹部１６の角が離れていたりする場合も含むものとする。
【００４７】
金属多孔体５０の凹部１６の断面図（図６のＢ−Ｂ線断面図）を図８に示す。金属多孔体５０においては、長手方向Ｘにおける凹部１６の長さＭは、金属多孔質素材１０の長手方向Ｘの端部同士の積層領域Ｌの長さと同程度である。また、金属多孔体５０の凹部１６は、積層領域Ｌの金属多孔質素材１０の長手方向Ｘの一方の端部を覆うように形成されている。
【００４８】
本開示の実施形態に係る金属多孔体は、接続部１５において、２枚の前記金属多孔質素材の長手方向の端部同士が、更に別の金属多孔質素材を中間層として介して重なりあっていてもよい。これにより接続部１５の強度をより高くすることができる。図９に、前記中間層を介して接続部が形成された金属多孔体６０の断面図を示す。図９に示すように、金属多孔体６０は、接続部の積層領域Ｌにおいて、中間層１７が２枚の金属多孔質素材１０の長手方向Ｘの端部同士の間に挟まれている。
【００４９】
前記中間層１７として用いる金属多孔質素材は、前記２枚の金属多孔質素材１０の平均気孔径と同じ平均気孔径を有するものでも構わないが、異なる平均気孔径を有するものの方が、接続部の引張強度を高くすることができる。これは、平均気孔径が異なる方が、中間層１７として用いる金属多孔質素材の骨格と、前記２枚の金属多孔質素材１０の骨格とがより多く絡むからである。
【００５０】
本開示の実施形態に係る金属多孔体は、接続部１５の引張強度が金属多孔質素材１０の引張強度の８０％程度以上であることが好ましい。また、前記接続部１５の引張強度は金属多孔質素材１０の引張強度と同程度以上であることがより好ましく、同程度よりも大きいことが更に好ましい。接続部１５における引張強度が大きいほど、金属多孔体の取扱が容易になる。接続部１５の引張強度を大きくするためには、例えば、凹部１６の大きさや、数、配置を適宜変更したり、中間層１７を設けたりすればよい。引張強度は引張試験機を用いることによって測定することができる。
＜金属多孔体の製造方法＞
本開示の実施形態に係る金属多孔体の製造方法は、上記本開示の実施形態に係る金属多孔体を製造する方法であって、重ね合わせ工程と、接続工程とを有する。以下に各工程を詳述する。
（重ね合わせ工程）
重ね合わせ工程は、少なくとも２枚の、三次元網目状構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔質素材の長手方向の端部同士を重ね合わせる工程である。金属多孔質素材としては、前記本開示の実施形態に係る金属多孔体において説明した金属多孔質素材を用いることができる。
【００５１】
例えば、長手方向の長さが数十メートルから数百メートルに及ぶ長尺シート状の金属多孔体を所謂めっき法によって製造する際には、種々の理由から、骨格の欠損やめっき不良といった不良部分がわずかではあるが発生し得る。このような場合に、その不良部分を含む領域の上流側と下流側で、短手方向Ｙに平行な方向に金属多孔体を切断して出来た２枚の金属多孔体を、前記金属多孔質素材として用い、長手方向Ｘの端部同士を重ね合わせればよい。
【００５２】
なお、金属多孔質素材としては、長手方向Ｘの長さが数メートルから数十メートル単位の金属多孔体（不良部分がないもの）を複数枚作製し、当該金属多孔体を金属多孔質素材として用いても構わない。また、２枚の金属多孔質素材の長手方向Ｘの端部同士を、更に別の金属多孔質素材を中間層として介在させて重ね合わせてもよい。
【００５３】
２枚の金属多孔質素材の長手方向Ｘの端部同士を重ね合わせる際に、重ね合わせる領域の長手方向Ｘの長さは、接続した後で接続部の引張強度がある程度保ち、また、上記のように搬送時に搬送ローラー部でのスリップが生じないように適宜選択すればよい。重ね合わせる領域の長さを短くすると、接続後の引張強度が弱くなるが、接続に必要な金属多孔質素材の領域を少なくすることができ、また、搬送時にスリップが生じ難くなる。一方、重ね合わせる領域の長さを長くすると、接続後の引張強度を高くすることができるが、接続に必要な金属多孔質素材の領域が多くなってしまい、また、接続に用いるジョイント装置が大型化してしまう。これらの観点から、重ね合わせる領域の長さは、例えば、好ましくは１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下程度であり、より好ましくは１０ｍｍ以上、３０ｍｍ以下程度である。
（接続工程）
接続工程は、前記２枚の金属多孔質素材の重ね合わされた部分を圧延ローラーによって圧縮加工して接続する工程である。前記金属多孔質素材は骨格の形状が三次元網目状構造であるため、２枚重ねた状態で圧縮することで、面ファスナーのように２枚の金属多孔質素材の骨格が絡み合って接続部が形成される。
【００５４】
圧縮は、前記重ね合わされた部分の金属多孔質素材の厚みが、重ね合わされる前の金属多孔質素材の厚みと同じ厚みかそれ以下となるようにする。更に、前記重ね合わされた部分の金属多孔質素材の少なくとも一部の厚みが、重ね合わされる前の金属多孔質素材の厚みよりも薄い厚みとなるようにする。これにより、金属多孔体の接続部の引張強度を高くすることができる。
【００５５】
なお、前記２枚の金属多孔質素材の重ね合わされた部分の全ての厚みを重ね合わされる前の金属多孔質素材の厚みよりも薄い厚みとなるようにしてしまうと、金属多孔体を搬送させる際に、接続部で搬送ローラーが空転してしまう。このため、前記２枚の金属多孔質素材の重ね合わされた部分の少なくとも一部の厚みは、重ね合わされる前の金属多孔質素材の厚みと同じ厚みにしておく必要がある。
【００５６】
接続工程において用いる前記圧延ローラーは、前記２枚の金属多孔質素材の重ね合わされた部分の長さ（金属多孔質素材の長手方向Ｘの長さ）よりも長い幅を有することが好ましい。これにより、一回の圧縮加工で前記２枚の金属多孔質素材の重ね合わされた部分の厚みを重ね合わされる前の金属多孔質素材の厚みと同じ厚みとなるようにすることができる。
【００５７】
図１０に、図４および図７に示す金属多孔体３０を製造する方法の一例の概略を表す。
金属多孔体３０を製造するには、まず、２枚の金属多孔質素材１０の長手方向Ｘの端部同士を重ね合わせ、続いて、圧延ローラー１８を用いて、前記２枚の金属多孔質素材１０の重ね合わされた部分を圧縮して重ね合わされる前の金属多孔質素材１０の厚みと同じ厚みとなるようにする。更に、図１０において斜線で示す領域は、重ね合わされる前の金属多孔質素材１０の厚みよりも薄い厚みとなるようにする。
【００５８】
なお、圧延ローラー１８としては、前記２枚の金属多孔質素材の重ね合わされた部分の長さ（金属多孔質素材の長手方向Ｘの長さ）よりも長い幅を有するものを用いる。そして、前記２枚の金属多孔質素材の重ね合わされた部分の全て含むように、金属多孔質素材１０の短手方向Ｙに圧延ローラーを移動させて圧縮する。
【００５９】
これにより、図４および図７に示すように、金属多孔質素材１０の長手方向Ｘの端部同士の積層領域Ｌの長さよりも長く、かつ、積層領域Ｌの長手方向Ｘの両端部を覆うように凹部１６が形成された接続部１５を有する金属多孔体３０を製造することができる。
【００６０】
図１１に、図５に示す金属多孔体４０を製造する方法の一例の概略を表す。
金属多孔体４０を製造するには、基本的には上述の金属多孔体３０と同様にして製造することができる。金属多孔体３０の製造方法と異なる点は、凹部１６となる領域（図１１において斜線で示す領域）を短手方向Ｙに等間隔に並べている点である。これにより、複数の凹部１６で接続部の引張強度を高めつつ、凹部１６以外の部分が搬送ローラーと接触可能な金属多孔体４０を製造することができる。
【００６１】
図１２に、図６および図８に示す金属多孔体５０を製造する方法の一例の概略を表す。
金属多孔体５０も、基本的には上述の金属多孔体３０と同様にして製造することができる。金属多孔体３０の製造方法と異なる点は、図１２の斜線で示す領域（凹部１６となる領域）を市松模様状にしている点である。これにより、複数の凹部１６で接続部の引張強度を高めつつ、凹部１６以外の部分が搬送ローラーと接触可能な金属多孔体５０を製造することができる。
【００６２】
図１３に、図９に示す金属多孔体６０を製造する方法の一例の概略を表す。
金属多孔体６０は、接続部１５において、２枚の前記金属多孔質素材１０の長手方向Ｘの端部同士が、中間層１７を介して重なりあっている金属多孔体である。金属多孔体６０を製造するには、重ね合わせ工程において、２枚の金属多孔質素材１０の長手方向Ｘの端部同士の間に、更に別の金属多孔質素材を中間層として介在させればよい。中間層として用いる金属多孔質素材は、前記２枚の金属多孔質素材１０と同じ平均気孔径を有するものでもよいが、異なる平均気孔径を有するものを用いる方が接続部の引張強度をより高くすることができる。すなわち、前記２枚の金属多孔質素材１０とは異なる平均気孔径を有する金属多孔体素材を中間層として用いることで、複数の金属多孔質素材１０の骨格同士が絡み易くなり、接続部の引張強度がより高くなる。
【００６３】
なお、図１３に示す例では、凹部１６となる領域（図１１において斜線で示す領域）は短手方向Ｙに等間隔に並べられているが、図１０に示すように接続部の中央部に１つのみとしたり、図１２に示すように市松模様状に並べたりすることもできる。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例に基づいて本開示をより詳細に説明するが、これらの実施例は例示であって、本開示の金属多孔体およびその製造方法はこれらに限定されるものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
［実施例１］
ニッケル製で、長手方向Ｘの長さが８０ｍ、短手方向Ｙの長さが２０ｃｍ、厚みが１ｍｍのセルメット（住友電気工業社製、「セルメット」は登録商標）を８枚用意した。前記ニッケル製のセルメットは、三次元網目状構造の骨格を有しており、平均気孔径は４００μｍであり、気孔率は９８％、目付量は３５０ｇ／ｍ２であった。この８枚のセルメットを金属多孔質素材として用いた。【００６５】
各金属多孔質素材を、長手方向Ｘの端部が３０ｍｍ重なり合うように積層し、続けて圧延ローラーによって積層部分の厚みが１ｍｍとなるように圧縮加工した。更に、図４に示すように、接続部の中心部に厚みが０．５ｍｍとなるように凹部を形成し金属多孔体Ｎｏ．１を製造した。【００６６】
下記のようにして金属多孔体Ｎｏ．１の接続部の引張強度を測定したところ、３０ＭＰａであった。なお、参考までに金属多孔質素材として用いたセルメットの引張強度を測定したところ、２５ＭＰａであった。
［実施例２］
凹部を図５に示すように短手方向Ｙに等間隔に配列して作製した以外は実施例１と同様にして金属多孔体Ｎｏ．２を製造した。【００６７】
下記のようにして金属多孔体Ｎｏ．２の接続部の引張強度を測定したところ、３２ＭＰａであった。
［実施例３］
凹部を図６に示すように市松模様状に配列して作製した以外は実施例１と同様にして金属多孔体Ｎｏ．３を製造した。【００６８】
下記のようにして金属多孔体Ｎｏ．３の接続部の引張強度を測定したところ、３０ＭＰａであった。
［実施例４］
金属多孔質素材を、長手方向Ｘの端部が３０ｍｍ重なり合うように積層する際に、２０ｍｍ×２０ｃｍ×１．０ｍｍの中間層を介在させた以外は、実施例２と同様にして金属多孔体Ｎｏ．４を製造した。【００６９】
なお、前記中間層としては、平均気孔径が５００μｍで、気孔率が９８％、目付量が３５０ｇ／ｍ２のニッケル製のセルメットを用いた。【００７０】
下記のようにして金属多孔体Ｎｏ．４の接続部の引張強度を測定したところ、４０ＭＰａであった。
［比較例１］
実施例１において不織布状の骨格を有する金属素材を２枚用意して用いた以外は実施例１と同様にして金属多孔体Ｎｏ．Ａを作製した。【００７１】
なお、不織布状の骨格を有する金属素材は、不織布状の樹脂成形体の骨格の表面を導電化処理し、前記骨格の表面にニッケルを電気めっきし、前記樹脂成形体を除去することにより作製した。また、前記金属素材の大きさは、長手方向Ｘの長さが１００ｃｍ、短手方向Ｙの長さが２０ｃｍ、厚みが１ｍｍとした。【００７２】
下記のようにして金属多孔体Ｎｏ．Ａの接続部の引張強度を測定したところ、１０ＭＰａであった。金属多孔体Ｎｏ．Ａは、用いた金属素材が不織布状であったため、凹部を設けても骨格がうまく絡まず、接続することが出来なかった。
［比較例２］
実施例１において用いたニッケル製のセルメットの大きさを、長手方向Ｘの長さが１００ｃｍ、短手方向Ｙの長さが２０ｃｍ、厚みが１ｍｍとしたものを２枚用意して金属多孔質素材として用い、凹部を形成しなかった以外は実施例１と同様にして金属多孔体Ｎｏ．Ｂを作製した。【００７３】
下記のようにして金属多孔体Ｎｏ．Ｂの接続部の引張強度を測定したところ、１５ＭＰａであった。金属多孔体Ｎｏ．Ｂは接続部に凹部を設けなかったため、骨格の絡まりが十分ではなく、実施例の金属多孔体の接続部に比べて引張強度が小さかった。
−評価−
＜引張強さ＞
引張試験機として、島津製作所製のオートグラフを用いた。【００７４】
実施例の金属多孔体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４と、比較例の金属多孔体Ｎｏ．ＡおよびＮｏ．Ｂの接続部を、長さ（長手方向Ｘ）を１５０ｍｍ、幅（短手方向Ｙ）を２０ｃｍに切り出して試験片を作製し、掴み冶具で両端を掴んだ際のゲージ長（掴みしろを除いた長さ）を１００ｍｍとして引張試験を行った。歪速度は１ｍｍ／ｍｉｎとした。ここで、引張強さは、引張試験時の最大応力とした。
＜搬送＞
実施例の金属多孔体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４を、搬送ローラーを用いて搬送したところ、接続部においても金属多孔体が十分に搬送ローラーと接触して、良好に搬送できることが確認された。
【符号の説明】
【００７５】
１０  金属多孔質素材、１１  骨格、１２  金属膜、１３  骨格の内部、１４  気孔部、１５  接続部、１６  凹部、１７  中間層、１８  圧延ローラー、２０  金属多孔体、３０  金属多孔体、４０  金属多孔体、５０  金属多孔体、６０  金属多孔体、Ｘ  長手方向、Ｙ  短手方向、Ｚ  厚み方向、Ｌ  金属多孔質素材の長手方向の端部同士の積層領域、Ｍ  金属多孔体の長手方向における凹部の長さ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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