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公開番号2025138389
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024037447
出願日2024-03-11
発明の名称CNFを含有するめっき層を形成するめっき装置とめっき方法
出願人山梨県
代理人個人
主分類C25D 15/02 20060101AFI20250917BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】CNFを含有するめっき層を形成するためのめっき装置を提供する。
【解決手段】電解めっき装置は、容器と、陽極と、陰極と、電源と、隔膜を備えている。容器は、一部以上の領域に、CNFのコロイドとめっき金属を含有するめっき液が収容される。陽極と陰極は容器内に配置されている。陰極は陽極と対向するように配置されている。陰極は、少なくとも表面に被めっき金属を含有する。電源は陽極と陰極の間に電圧を印加する。隔膜は陽極と陰極の間に設置されている。隔膜はCNFのコロイドが通過できない。隔膜としては陽イオン交換樹脂が挙げられる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
一部以上の領域に、ＣＮＦのコロイドとめっき金属を含有するめっき液が収容される容器と、
前記容器内に配置された陽極と、
前記陽極と対向するように前記容器内に配置され、少なくとも表面に被めっき金属を含有する陰極と、
前記陽極と前記陰極の間に電圧を印加する電源と、
前記コロイドが前記陽極に付着するのを抑制する抑制手段と、
を有する電解めっき装置。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記抑制手段が、前記容器内の前記陽極と前記陰極の間に設置され、前記めっき金属の陽イオンが通過でき、前記コロイドが通過できない隔膜であり、
前記めっき液が、前記隔膜より前記陰極側に収容される電解めっき装置。
【請求項３】
請求項２において、
隔膜が陽イオン交換樹脂を備えている電解めっき装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記抑制手段が、前記電圧の正負を断続的に反転させるように前記電源を制御する制御装置である電解めっき装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかにおいて、
前記めっき金属が、Ｎｉ、Ｃｕ、またはＳｎである電解めっき装置。
【請求項６】
ＣＮＦのコロイドとめっき金属を含有するめっき液と、少なくとも表面に被めっき金属を含有する陰極と、陽極と、前記めっき液、前記陰極、および前記陽極を収容する容器を用いて、前記被めっき金属の表面に、前記ＣＮＦと前記めっき金属を含有するめっき層を形成する電解めっき方法であって、
前記コロイドが前記陽極に付着するのを抑制しながら電解めっきを行う電解めっき方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記めっき金属の陽イオンが通過でき、前記コロイドが通過できない隔膜が、前記陽極と前記陰極の間に設置されるとともに、前記隔膜より前記陰極側に前記めっき液が収容された状態で電解めっきを行う電解めっき方法。
【請求項８】
請求項６において、
断続的に正負を反転させた電圧を前記陽極と前記陰極の間に印加しながら電解めっきを行う電解めっき方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記陰極に印加する正電圧の反転一周期当たりの時間が、前記陽極に印加する正電圧の反転一周期当たりの時間より長い電解めっき方法。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれかにおいて、
前記めっき金属が、Ｎｉ、Ｃｕ、またはＳｎである電解めっき方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、セルロースナノファイバー（以下「ＣＮＦ」と記載することがある）を含有するめっき層を形成するためのめっき装置とめっき方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ＣＮＦは、セルロースのＴＥＭＰＯ酸化などによって得られ、直径３ｎｍ～１００ｎｍのアスペクト比が大きい繊維である。ＣＮＦの比強度は、鉄の比強度の５倍である。このため、ＣＮＦは、タイヤゴムまたはプラスチックなどに混錬され、強靭性および伸縮性の向上に寄与している。また、ＣＮＦは、改質目的で、インクまたは化粧品に添加されている。ＣＮＦは、木材由来であるため、自然界で分解され、環境に優しい素材としても注目されている。
【０００３】
一方、基体の表面に耐食性、装飾性、または機能性などを付与するために、めっき技術が使用されている。特許文献１には、ＣＮＦを使用しためっき技術が記載されている。しかし、特許文献１では、ＣＮＦを含む熱可塑性樹脂の成形体の表面にめっき膜を形成しているに過ぎず、ＣＮＦが分散されためっき膜を形成しているわけではない。このように、ＣＮＦを取り込んだめっき層の形成は技術的に困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１０４７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ＣＮＦを含有するめっき層を形成するためのめっき装置とめっき方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の電解めっき装置は、一部以上の領域に、ＣＮＦのコロイドとめっき金属を含有するめっき液が収容される容器と、容器内に配置された陽極と、陽極と対向するように容器内に配置され、少なくとも表面に被めっき金属を含有する陰極と、陽極と陰極の間に電圧を印加する電源と、コロイドが陽極に付着するのを抑制する抑制手段を有する。
【０００７】
本願の電解めっき方法は、ＣＮＦのコロイドとめっき金属を含有するめっき液と、少なくとも表面に被めっき金属を含有する陰極と、陽極と、めっき液、陰極、および陽極を収容する容器を用いて、被めっき金属の表面に、ＣＮＦとめっき金属を含有するめっき層を形成する電解めっき方法であって、ＣＮＦのコロイドが陽極に付着するのを抑制しながら電解めっきを行う。
【０００８】
本願の複合体は、基体と、基体の少なくとも一部を被覆するめっき層とを有し、めっき層が、めっき金属とＣＮＦを含有しており、めっき層のＣＮＦに含まれる炭素に由来する炭素含有量（以下単に「めっき層の炭素含有量」または「めっき層中の炭素含有量」と記載することがある）が、２．２×１０
－３
質量％以上３．０質量％以下である。
【発明の効果】
【０００９】
本願の電解めっき装置は、めっき液に含有されるＣＮＦのコロイドが陽極に付着するのを抑制する抑制手段を備えている。また、本願の電解めっき方法は、めっき液に含有されるＣＮＦのコロイドが陽極に付着するのを抑制しながら電解めっきを行う。このため、本願の電解めっき装置および電解めっき方法によれば、ＣＮＦを含有するめっき層が陰極の表面に形成できる。本願の複合体は、めっき層の炭素含有量が、２．２×１０
－３
質量％以上３．０質量％以下である。このように、めっき層のＣＮＦ含有量が広範囲であるため、本願の複合体は、用途に応じて高い引張強度または高い濡れ性を備える表面を有することが好ましい製品に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施例１のめっき層の表面のＳＥＭ画像。
実施例１のめっき層の表面のＮｉ元素マッピング画像。
実施例１のめっき層の表面のＣ元素マッピング画像。
実施例１のめっき層の表面のＯ元素マッピング画像。
セルロース（ａ）と実施例１のめっき層（ｂ）のＦＴ－ＩＲスペクトル。
実施例２のめっき層の表面のＳＥＭ画像。
実施例２のめっき層の表面のＣｕ元素マッピング画像。
実施例２のめっき層の表面のＣ元素マッピング画像。
実施例２のめっき層の表面のＯ元素マッピング画像。
実施例３のめっき層の表面のＳＥＭ画像。
実施例３のめっき層の表面のＳｎ元素マッピング画像。
実施例３のめっき層の表面のＣ元素マッピング画像。
実施例３のめっき層の表面のＯ元素マッピング画像。
実施例４、実施例７、実施例８、および比較例１のめっき液中のＣＮＦ濃度と、これらのめっき液から得られためっき層中の全ての炭素含有量の関係を表すグラフ。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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