DE2141121C3

DE2141121C3 - Verfahren zum Metallisieren der Oberflache organischer und anorganischer Polymerer, insbesondere organischer und anorganischer Textümateriaüen

Info

Publication number: DE2141121C3
Application number: DE19712141121
Authority: DE
Inventors: Adolf Dr.-Ing. Ddr 8010 Dresden Heger; Frank Dipl.-Chem. Dr. Rer.Nat. Ddr 8122 Radebeul Wittig
Original assignee: Textilkombinat VEB
Current assignee: Textilkombinat VEB
Priority date: 1970-09-30
Filing date: 1971-08-17
Publication date: 1980-02-14
Also published as: SU475790A3; HU173399B; CS196457B1; FR2108084B1; CH547354A; CH561820A; RO63592A; CH1395771A4; DE2141121B2; FR2108084A1; DE2141121A1; PL89654B1; AT316481B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Metallisieren, der Oberfläche organischer und anorganischer Polymerer, insbesondere organischer und anorganischer Textilmaterialien, wobei auf die Trägeroberfläche ungesättigte Monomere strahlenchemisch aufgepfropft, gegebenenfalls von im Pfropfpolymeren vorhandenen Protonen gegen Metallkationen ausgetauscht und gegebenenfalls stromlos metallisiert werden.

Gemäß FR-PS 15 36 414 ist bekannt, zwecks Metallisierung eines Materials auf dieses Styrol aufzupfropfen und die Oberfläche mit Chlorsulfonsäure zu sulfoniercn, um saure Gruppen einzuführen. Anschließend werden die sauren Gruppen in ein Salz umgewandelt, um Metallionen einzuführen. Das so behandelte Material muß zur Schaffung von Metallkeimen mit einem Reduktionsmittel kontaktiert werden. Dieses Verfahren führt zur Ausbildung von kationaustauschenden Oberflächen, die mit beliebigen, teilweise als Aktivatoren bei der stromlosen Metallisierung wirksamen Kationen beladen werden können. Nachteilig ist die Verwendung von Sulfoniermitteln, die das verwendete Material, speziell eine textile Faser, angreifen und schädigen. Weiterhin ist die Verwendung eines Reduktionsmittels von Nachteil.

Der Zweck der Erfindung ist, Metallisierungen von organischen und anorganischen Polymeren, insbesondere von Textilmaterialien ökonomischer zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geeignetere Pfropfsubstanzen zu verwenden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst daß ungesättigte Säuren oder deren Salze aufgepfropft werden.

Vorteilhaft ist es. Salze ungesättigter Säuren, beispielsweise Natriumacrylat, in Gegenwart von Leitelektrolyten aufzupfropfer;. Weiter ist von Vorteil, Edelmetallsalze ungesättigter Säuren, vorzugsweise Silbersalze, insbesondere Silberacrylat aufzupfropfen.

ίο Ebenfalls von Vorteil ist es. Acrylsäure aufzupfropfen, die Protonen gegen Edelmetallionen, vorzugsweise Silberionen, auszutauschen und das gepfropfte, metallbeladene Polymere mit Licht zu bestrahlen. Dabei können die mit Edelmetallkeimen beladenen Pfropfpolymerschichten stromlos metallisiert und anschließend elektrolytisch mit Metallen beschichtet werden. Die elektrisch leitfähigen Pfropfpolymerschichten können jedoch auch elektrolytisch metallisiert werden.

Die nach dem beschriebenen Verfahren zur Modifizierung von Polymeren, insbesondere von Textilmaterialien hergestellten Materialien, haben den Vorteil, direkt als Elektrode verwendbar zu sein, dadurch, daß beispielsweise bei der Pfropfung von Natriumacrylat, die vorhandene hohe Leitfähigkeit, die durch Kontakt mit einem Leitelektrolyten weiter erhöht wird, ausgenutzt wird.

Die Einführung der Alkaliionen erfolgt gegenüber dem bekannten Verfahren direkt durch Pfropfung. Die beschriebene Lösung weist gegenüber dem bekannten

ίο Verfahren den Unterschied auf, daß die bereits durch das Aufpfropfen erhaltene und weiter erhöhte Leitfähigkeit eine direkte Verwendung dieser Materialien als Elektrode zwecks Metallisierung des Materials gestattet. Bei der Schaffung von Edelmetallkeimeri sind keine zusätzlichen Reduktionsmittel erforderlich. Durch Bestrahlung mit Licht werden die Edelmetallkeime direkt unter Umgehung eines Reduktionsmittels gebildet. Die direkte Bildung der Edelmetallkeime stellt gegenüber dem bekannten Verfahren den wesentlichen Vorteil dar.

Nachstehend soll die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die schematische Darstellung des Verfahrens zur Metallisierung der Oberfläche eines Polyamidseidengewirkes;

Fig. 2 die schematische Darstellung des Verfahrens zum Metallisieren der Oberfläche eines Polyestergewebes.

Beispiel 1

Ein Polyamidseiden-Kettengewirke 1 wird unter dem Scanner 2 eines Elektronenbeschleunigers 3 mit Elektronenstrahlen 4 bis zu einer Dosis von 3 ■ 10⁶ rad bestrahlt und anschließend im Pfropfgefäß mit einer 20%igen Natriumacrylatlösung 6 bis zu einer Massezunahme von 20% gepfropft. In der Waschmaschine 7 werden mittels des Waschmediums 8 nicht umgesetzte Monomere der Natriumacrylatlösung 6 aus dem Polyamidseiden-Kettengewirke 1 ausgewaschen. Nach

M) dem Waschen wird das Polyamidseiden-Kettengewirke 1 über die als Katode des Galvanisierbades 9 dienende Walze 10 in das Galvanisierbad 9 geleitet, in dem Kupfer auf dem Polyamidseiden-Kettengewirke 1 abgeschieden wird. Das abgeschiedene Kupfer wird wie

fi^r' üblich durch die Kupferanode 11 in das Galvanisierbad 9 nachgeliefert. Das auf das Polyamidseiden-Kettengewirke 1 aufgebrachte Kupfer dient im Galvanisierbad 12 als Untergrund für eine nachfolgende Chromabschei-

dung aus der Losung 13. Anode 14 besteht hierbei aus BIeL Das Polyamidseiden-Kettengewirke 1 wird schließlich in der Waschmaschine 7 gewaschen, im Trockner 15 getrocknet und aufgewickelt (Fig. 1).

Beispiel 2

Polyesterfaserstoffgewebe 16 wird unter dem Scanner 2 eines Elektronenbeschleunigers 3 mit Elektronenstrahlen 4 bis zu einer Dosis von to⁷ rad bestrahlt und anschließend im Pfropfgefäß 5 mit einer 20%igen Acrylsäurelösung 17 bis zu einer Massezunahme von 10% gepfropft Im Reaktionsgefäß 18 wird mittels einer Silbernitratlösung 19 des Silbersalz der auf das Polyesterfaserstoffgewebe 16 aufgepfropften Acrylsäure hergestellt Das so vorbehandelte Polyesterfaserstoffgewebe 16 wird anschließend einer Lichtstrahlung 20 ausgesetzt, wodurch auf dem Polyesterfaserstoffgewebe 16 Silberkeime entstehen. Im Reaktionsgefäß 18 wird auf die auf dem Polyesterfaserstoffgewebe 16 vorhandenen Silberkeime aus der Fornialdehyd-Kupfer-Salzlösung 21 Kupfer abgeschieden, wobei das Kupfer von den Silberkeimen ausgehend, einen leitenden Überzug bildet. Die somit erreichte Leitfähigkeit ermöglicht im Galvanisierbad 9 eine Verstärkung der Kupferschicht. Im Galvanisierbad 12 stellt diese verstärkte Kupferschicht den Untergrund für eine nachfolgende Chromabscheidung aus der Lösung 13 dar. Auch hier besteht Anode 14 aus Blei. Das Polyesterfaserstoffgewebe 16 wird schließlich in der Waschmaschine 7 gewaschen, im Trockner 15 getrocknet und aufgewickelt (Fig. 2).

Beispiel 3

Eine Polyäthylenfolie wird unter dem Scanner 2 des Elektronenbeschleunigers 3 mit Elektronenstrahlen 4 bis zu einer Dosis von 2 χ 10' rad bestrahlt und anschließend im Pfropfgefäß 5 mit einer 2O°/oigen Natriumacrylatlösung bis zu einer Massezunahme von 28% gepfropft In der Waschmaschine 7 werden mittels des Waschmediums 8 nicht umgesetzte Monomere der Natnumacrylatlösung 6 aus der Polyäthylenfolie ausgewaschen, die anschließend in das Elektrophoresebad überführt wird, das Elektrophoreselack enthält Zwischen der Walze 10 und dem Behälter liegt eine Spannung an. Die auf diese Weise mit einer Lackschicht

ίο versehene Polyäthylenfolie wird anschließend im Trockner 15 getrocknet und aufgewickelt

Beispiel 4

Eine Polyäthylenfolie der Schichtstärke 1,5 mm wird zum Zweck der Herstellung einer Leiterplatte durch Auflegen einer geeigneten Metallschablone unter dem Scanner 2 (F i g. 2) des Elektronenbeschleunigers 3 mit Elektronenstrahlen 4 bis zu einer Dosis von 2 · 10⁷ rad bestrahlt und anschließend in Pfropfgefäß 5 mit 2O°/oiger Akrylsäure 17 bis zu eine Massezunahme von 32% gepfropft.

Im Reaktionsgefäß 18 wird mittels einer Silbernitratlösung 19 das Silbersalz der auf der Polyäthylenfolie aufgepfropften Acrylsäure hergestellt. Die so behandelte Polyäthylenfolie wird anschließend einer Lichtstrahlung 20 ausgesetzt, wodurch auf der Polyäthylenfolie Silberkeime entstehen. Im Reaktionsgefäß 18 wird auf die auf der Polyäthylenfolie vorhandenen Silberkeime aus einer Formaldehyd-Kupfersulfatlösung 21 Kupfer

ω abgeschieden, wobei das Kupfer, von den Silberkeimen ausgehend, einen leitenden Überzug bildet. Die somit erreichte Leitfähigkeit ermöglicht im Galvanisierbad 9 eine Verstärkung der Kupferschicht. Die Metallschicht entsteht nur an den Stellen, die unter der Metallschablo-

j5 ne der Elektronenstrahlung ausgesetzt waren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Metallisieren der Oberfläche organischer oder anorganischer Polymerer, insbesondere organischer oder anorganischer Textilmaterialien, durch strahlungschemisches Aufpfropfen ungesättigter Monomere auf die Trägeroberfläche, gegebenenfalls Austausch von im Pfropfpolymeren vorhandenen Protonen gegen Metallkationen und gegebenenfalls stromlose Metallisierung, dadurch gekennzeichnet, daß ungesättigte Säuren oder deren Salze aufgepfropft weiden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Salze ungesättigter Säuren, wie Natriumacrylat in Gegenwart von Leitelektrolyten aufgepfropft werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Edelmetallsalze ungesättigter Säuren aufgepfropft werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Silbersalze, vorzugsweise Silberacrylat, eingesetzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Acrylsäure aufgepfropft wird, die Protonen gegen Edelmetallionen, vorzugsweise Silberionen, ausgetauscht werden und das gepfropfte, metallbeladene Polymere mit Licht bestrahlt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Edelmetallkeimen beladenen Pfropfpolymerschichten stromlos metallisiert und anschließend elektrolytisch mit Metallen beschichtet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähigen Pfropfpolymerschichten elektrolytisch metallisiert werden.