DE2910460A1

DE2910460A1 - Verfahren zum partiellen metallisieren von textilen gebilden

Info

Publication number: DE2910460A1
Application number: DE19792910460
Authority: DE
Inventors: Harold Dipl Chem Dr Ebneth
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1979-03-16
Publication date: 1980-09-25
Also published as: EP0016365A2; US4278435A; JPS55128086A

Description

BAYER AKTIENGESELLSCHAFT 5090 Leverkusen,Bayerwerk

Zentralbereich Dn/Kü

Patente, Marken und Lizenzen «ς y·· m_av%

Verfahren zum partiellen Metallisieren von textilen Gebilden

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von partiell metallisierten textilen Gebilden.

Bei bekannten Verfahren zur Herstellung von mit einer Metallschicht überzogenen textilen Flächengebilden, z.B. Geweben, Gestricken, Gewirken, Vliesen u.a., z.B. durch stromlose Metallabscheidung,wird immer die gesamte Oberfläche metallisiert. Eine Auswahl von Zonen, die wünschenswert nicht metallisiert werden sollen, war bisher nicht möglich.

Es wurde nun gefunden, daß man texfeile Flächengebilde und Garne partiell metallisieren kann, wenn man eine Seite einer Vorbehandlung unterzieht, die eine Aktivierung mit Edelmetallkeimen verhindert.

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Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von partiell metallisierten textlien Gebilden aus synthetischen Polymeren oder nativen Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß man die Seite oder diejenigen Stellen des Gebildes, die nicht metallisiert werden soll (en), vor der eigentlichen Metallisierung hydrophobiert oder desaktiviert.

Die Vorbehandlung kann mit hydrophoben Substanzen,z.B. Silikonen, durchgeführt werden. Eine weitere Möglichkeit

to besteht darin, die Oberflächen zu desaktivieren (vergiften) ,so daß der adsorbierte Schwermetallkatalysator unwirksam wird. Außerdem wurde überraschend gefunden, daß Gewebebahnen, die nach den modernen Transfer-Druckverfahren mit Transfer-Druckpapieren bedruckt wurden, eine Aktivierung der bedruckten Seite verhindern. Die Metallisierung tritt folglich nur an den nicht bedruckten Stellen auf. Prinzipiell können damit alle textlien Flächengebilde oder Garne einseitig bedruckt werden, um eine partielle Metallisierung zu erzielen. Die textlien Flächengebilde können aus fadenbildenden, synthetischen Polymeren aus Polyamid, Polyester, Polyalkylen, PoIyacrylen, Polymodacryl oder Polyviny!halogeniden oder in Mischung untereinander oder auch aus nativen Fasern, wie Baumwolle oder Wolle,oder in Mischung nativer Fasern mit synthetischen Fasern,z.B. Bicomponentenfasern u.a. bestehen.

Die Metallisierung gestaltet sich im einzelnen wie folgt:

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Gemäß der DE-AS 11 97 720 wird mit Zinn-II-Salzen eine Aktivierungslösung von kolloidalem Palladium hergestellt. Der pH-Wert der Lösung soll immer - 1 sein, und es soll ein Überschuß an Zinn-II-Ionen vorliegen.

Das zu aktivierende Gut, das einseitig hydrophobiert bzw. desaktiviert, vorzugsweise aber bedruckt ist, wird - vorzugsweise bei Raumtemperatur - ohne irgendwelche weitere Vorbehandlung bei Verweilzeiten von einigen Sekunden bis wenigen Minuten, beispielsweise 10 Sekunden bis 2 Minuten, in diesem Aktivierungsbad behandelt. Jedoch kann die Behandlung auch mehrere Minuten betragen, ohne daß sich negative Einflüsse feststellen lassen.

Das so aktivierte Gut wird anschließend dem Aktivierungsbad entnommen und mit Wasser gespült, vorzugsweise bei Raumtemperatur.

Es hat sich als besonders günstig erwiesen, die Spülung solange vorzunehmen, bis das Waschwasser neutral reagiert.

Gegebenenfalls wird der Spülvorgang in mehreren Stufen durchgeführt.

Anschließend wird das so behandelte Gut für etwa 3O Sekunden bis etwa 2 Minuten in einem sauren oder alkalischen Medium behandelt. Im Falle der Behandlung in einem sauren Medium hat sich die Behandlung in einer 5 Gew.-%igen Schwefelsäure oder ca. 20 Gew.-%igen Salzsäure als ausreichend gezeigt. Vorzugsweise wird das Gut in

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einem alkalischen Medium behandelt. Hierbei zeigten etwa 5 Gew.-%ige Natronlauge oder etwa 10 Gew.-%ige Sodalösung bei vorzugsweise Raumtemperatur die besten Ergebnisse.

Anschließend wird das Gut in Wasser bei vorzugsweise Raumtemperatur kurzzeitig gespült, beispielsweise bis zu 30 Sekunden,um überschüssiges Behandlungsmedium zu entfernen.

Nach diesem Spülen gibt man das Gut bei etwa 18°C bis etwa 30 C in ein alkalisches Metallsalzbad, in dem die stromlose Abscheidung des Metalles auf dem Gut stattfindet.

Solche Metallsalzbäder sind vorzugsweise Bäder von Nickelsalzen, Cobaltsalzen oder deren Gemischen, Kupfersalzen, Goldsalzen oder anderen Salzen, die sich aus alkalischen Bädern stromlos niederschlagen lassen.

Ganz besonders bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung ammoniakalische Nickelbäder oder natronalkalische Kupferbäder verwendet. Selbstverständlich können auch Mischungen aus Ammoniak und Natronlauge zur Aufrechterhaltung des alkalischen Milieus verwendet werden.

Solche Metallisierungsbäder sind in der Technik der stromlosen Metallabscheidung bekannt.

Als besonders vorteilhaft haben sich Bäder folgender Zusammensetzung⁰ erwiesen:

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Ein Nickelbad aus 0,2 Mol/l Nickel-II-Chlorid, 0,9 Mol/l Ammoniumhydroxid (25 Gew.-%ige Lösung), 0,2 Mol/l Natriumhypophosphit und soviel freiem Ammoniak, daß der pH-Wert bei 30°C 8,9 beträgt oder ein Kupferbad aus 30 g/l Kuper-II-Sulfat, 1OO g/l Seignette-Salz und 5O ml/1 37 Gew.-%ige Formaldehydlösung. Dieses Kupferbad wird mit Natriumhydroxid auf einen pH-Wert von 11 bis 12 eingestellt.

Anstelle des Hypophosphits oder des Formaldehyds kann auch NaBH₄ oder ein Dialkylaminboran als Reduktionsmittel eingesetzt werden.

Die Verweilzeit des zu metallisierenden Gutes im beschriebenen Metallisierungsbad hängt von der gewünschten Metallschichtdicke auf der Oberfläche des Gutes¹ ab. Vorzugsweise wird die Verweilzeit zwischen 1 und 25 Minuten gewählt. Bei einer Verweilzeit von ca. 5 Minuten ließen sich Schichtdicken des niedergeschlagenen Metalles von ca. 0,2 ,um feststellen.

Erfindungsgemäß kann so ein partiell metallisiertes Textilgut hergestellt werden, dessen Oberflächenwiderstand, gemessen an der metallisierten Oberfläche nach DIN 54345, bei 50 % r.F. und 23°C max, 1 χ 10³ 0hm beträgt, während das nicht metallisierte Textilgut, einen

1 3 Oberflächenwiderstand von ca. 10 0hm aufweist.

Das erfindungsgemäß partiell metallisierte Textilgut stellt beispielsweise ein ausgezeichnetes Material für Sicherheitskleidung im textlien Sektor,z.B. gegen Einfluß von Mikrowellen im Restaurationsbestrieb, dar.

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Es ist ebenfalls ausgezeichnet zur Herstellung von antistatisch ausgerüsteten Tüchern geeignet, die vor der Metallisierung einen Farbdruck erhalten haben.

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Beispiel 1

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Ein im Transfer-Druckverfahren einseitig bedrucktes Gewebe aus einem Fasergarn eines Acrylnitrilpolymerisats (94 Gew.-% Acrylnitril, 5,5 Gew.-% AcryIsäuremethylester, 0,5 Gew.-% Natriuiranethallylsulfonat) wird bei Raumtemperatur in ein salzsaures Bad (pH-^ 1) einer kolloidalen Palladiumlösung gemäß DT-AS 11 97 720 eingetaucht. Nach Verweilen unter leichter Warenbewegung zwischen 30 Sekunden bis 2 Minuten wird das Gut entnommen und mit Wasser gründlich gespült. Danach gibt man es in eine ca. 5 Gew.-%ige Natronlauge bei Raumtemperatur. Unter leichter Warenbewegung wird das Gut zwischen ca. 30 Sekunden und 2 Minuten behandelt, anschließend entnommen und dann mit Wasser gespült. Anschließend trägt man das Gut in eine Lösung aus z.B. 0,2 mol/1 Nickel-II-Chlorid, 0,9 mol/1 Aminoniumhydroxid, 0,2 mol/1 Natriumhypophosphit gegeben, in das man so viel Ammoniak einleitet, daß der pH-Wert bei 22°C 8,9 beträgt. Nach ca. 15 Sekunden beginnt sich die Oberfläche des textlien Flächengebildes dunkel zu verfärben. Bereits nach 30 Sekunden ist die nicht bedruckte Seite des Gewebes mit einer feinen Nickelmetallschicht bedeckt und dunkel verfärbt.Nach ca. 5 Minuten hat die Nickelschicht eine Dicke von 0,2 ,um. Das Gut wird dann dem Bad entnommen und zur Neutralreaktion gründlich mit Wasser von Raumtemperatur gespült. Die bedruckte Seite des Gewebes hat kein Nickel aufgenommen, der ursprüngliche Druck in Farbe und Qualität blieb erhalten.

Der Oberflächenwiderstand der metallisierten Seite gemäß 3.
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DIN 54345 bei 50 % r.F. und 23°C gemessen in 0hm betrug 5 x 1Cr

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Der Durchgangswiderstand,gemessen nach Din 54345 bei 23 C und 50 % r.F., betrug 4 · 1O bd «cm .

Der Oberflächenwiderstand der bedruckten, d.h. nicht

1 3 metallisierten Seite, zeigte einen Wert von 3 · 10 Ohm.

Beispiel 2

Ein Gewebe aus einem Polyacrylnitril-Spinnfasergarn mit

einem Flächengewicht von 156 g/m wurde im Transferdruckverfahren einseitig bedruckt und,wie im Beispiel 1 beschrieben, chemisch vernickelt. Das Gut wurde 20 min. lang im Vernickelungsbad gehalten. Auf der nicht bedruckten Seite hat sich eine Nickelschicht von ca. 0,7 ,um niedergeschlagen und diese Seite.völlig bedeckt. Die bedruckte Seite war nicht metallisiert und behielt ihre farbige dekorative Oberfläche.

Das so mit einer Schichtdicke von 0,7 ,um partiell vernickelte Spinnfasergewebe zeigte bei der Messung der Mikrowellenabsorption in Transmission folgende Werte:

Nickelschichtdicke	Frequenzbereich	2,4	7	in GH	11	- 1
in ,um	2 -	dB	27	- 8	28	dB
0,7 in Einfachlage	27			dB
dto in Doppellage ohne		dB	44		49	dB
isolierende Zwischenlage	35	dB

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Es zeigte sich, daß die Absorptionswerte der Mikrowellen in Transmission in beiden Durchgangsrichtungen gleich sind. Daraus folgt, daß aus textlien Gründen die transferbedruckte Seite nach außen liegen kann und ihren farblichen, dekorativen Charakter beibehält.

Das Material ist somit zur Herstellung von Schutzkleidungsstücken zum Personenschutz gegen Strahleneinwirkung von nicht-ionisierender Strahlung geeignet.

Beispiel 3

Ein Garn von Nm 2/1 aus einer Polyacrylnitril-Stapelfaser dtex 3,3/60 mm wird einseitig mit einem Silikonfilm kaschiert und wie im Beispiel 1 beschrieben aktiviert. Das Gut wurde 10 Minuten lang in einem chemischen Verkupferungsbad aus

30 g/l Kupfersulfat

100 g/l Seignette-salz und 50 ml/1 37 Gew.-%ige Formaldehydlösung und

das mit Natronlauge auf p„ 11 bis 12 eingestellt ist, bei Raumtemperatur gehalten.

Nach dem Waschen und Trocknen zeigte sich die silikonisierte Seite unmetallisiert, während die nicht silikonisierte Seite metallisiert war.

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Claims

291046Q Paten tansprüche

1.) Verfahren zur Herstellung von partiell metallisierten textlien Gebilden aus synthetischen Polymeren oder nativen Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß man die Seite oder diejenigen Stellen des Gebildes,die nicht metallisiert werden soll (en), vor der eigentlichen Metallisierung hydrophobiert oder desaktiviert.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß man die Hydrophobierung oder Desaktivierung durch Bedrucken mit Thermodiffusionsfarbstoffen bewirkt.

3.) Verwendung von partiell metallisierten textlien Gebilden zur Herstellung von Schutzkleidung gegen die Einwirkung von Mikrowellen (nicht-ionisierende Strahlung).

4.) Verwendung von partiell metallisierten textlien Gebilden zur Herstellung von permanent antistatisch ausgerüsteter Kleidung.

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