JP2010248663A - 金めっきされた繊維またはその構造体、およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】繊維表面に被覆剤を塗布、重合させた後、該繊維を白金系コロイド溶液に浸漬処理し、続いて過酸化水素と金(III)ハロゲン化塩を含有する金めっき浴に浸漬して繊維表面に金粒子を析出させることにより、金めっきされた繊維またはその構造体を製造する。めっき層の密着性を発現させるために、あらかじめ被覆剤で処理した繊維を用いるため、金めっきされた繊維またはその構造体は、繊維の表面と金めっき層が繊維の被覆層を介して密着しており、エッチング工程を持たないため繊維の強度保持率が高い。
【選択図】なし
Description
(1)繊維表面に被覆剤を塗布、重合させた後、該繊維を白金系コロイド溶液に浸漬処理し、続いて過酸化水素と金(III)ハロゲン化塩を含有する金めっき浴に浸漬することにより、繊維表面に金粒子を析出させることを特徴とする、金めっきされた繊維またはその構造体の製造方法。
(2)前記の被覆剤が、エポキシ化合物、ウレタン化合物、ポリエステル系化合物、アクリル系化合物、RFL処理剤、シランカップリング剤のうちから選ばれる物質であることを特徴とする前記(1)に記載の、金めっきされた繊維またはその構造体の製造方法。
(3)前記の繊維がパラ系アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリケトン繊維から選ばれるうちの1つであることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の、金めっきされた繊維またはその構造体の製造方法。
(4)繊維の表面と金めっき層が、繊維の被覆層を介して密着していることを特徴とする、強度保持率が高い金めっきされた繊維またはその構造体。
(5)前記の被覆層が、エポキシ化合物、ウレタン化合物、ポリエステル系化合物、アクリル系化合物、RFL処理剤、シランカップリング剤のうちから選ばれる物質の重合物であることを特徴とする前記(4)に記載の、金めっきされた繊維またはその構造体。
(6)前記の繊維がパラ系アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリケトン繊維から選ばれるうちの1つであることを特徴とする前記(4)又は(5)に記載の、金めっきされた繊維またはその構造体。
めっき反応は常温において短時間で進行し、めっき層と繊維表面との間の密着性は高い。設備的にも繊維加工やめっき関連の一般的なもので十分対応可能であるため、設備導入コストを抑えることができる。
「密着強度を向上させた無電解めっき処理繊維の開発」:都筑、金山、鹿野、小林、尾張繊維技術センター報告(2006)
JIS H8504(引きはがし試験方法、テープ試験方法)に準拠し、次のようにして評価する。試料表面の6cm2以下の面積を、へらしごき工具を使用し、約15秒間、素早く、均一に摩擦する。押付け圧力は、各ストロークともめっきに光沢を与えるに十分なものとするが、めっきを切断しないようにする。判定方法は、試験箇所を目視によって観察し、めっきの剥離または膨れが明らかなときは、密着不良とする。明らかなめっきの剥離または膨れがないときは、密着良好とする。
JIS L1013(化学繊維フィラメント試験法)に準拠。
白金コロイド液を以下のようにして調製した。20mM−塩化白金(IV)酸水溶液25mlを純水で940mlに希釈し、室温下で攪拌しながら、1%ポリビニルピロリドンK−30(重量平均分子量40,000)水溶液10mlおよび40mM水素化ホウ素ナトリウム水溶液50mlを順次加え、3日間放置して、暗褐色透明な白金系コロイド溶液(Pt−PVP、1000ml)を得た。
パラ系アラミド繊維束(東レ・デュポン社製“ケブラー”(登録商標)、1670dtex)を、市販のソルビトール系エポキシ系処理剤(硬化剤を含有)に含浸し、60℃×2日間熱処理し乾燥して、繊維表面にエポキシ樹脂の被覆層を形成した。
次いで、上記のエポキシ処理された繊維(5.5m、乾燥重量910mg)を0.1%塩化ステアリルトリメチルアンモニウム水溶液100ml中に浸漬し、直ちに引き上げ水洗し、さらに、(製造例1)で調製されたPt−PVP(100ml)中に2分間浸漬した後、水洗した。この0.1%塩化ステアリルトリメチルアンモニウム水溶液およびPt−PVPによる処理をもう一度繰り返した後、水洗し乾燥し、150℃で10分間加熱し、白金微粒子を吸着させた。
等体積の20mM塩化金(III)酸水溶液と40mM過酸化水素水溶液を混合して無電解金メッキ液を調製し、この無電解金メッキ液(40ml)中に、白金微粒子を吸着させた繊維を、室温下で揺すりながら30分間浸漬して繊維表面に金のめっき皮膜を形成させ、水洗、乾燥後、150℃で20分間加熱して、金めっきしたパラ系アラミド繊維(1237mg)を得た。めっきによる重量増から計算した金の含量は26.4%であった。
得られた繊維について強度ならびに、上記の評価方法に従ってめっき層の密着性を評価した結果を表1に示す。
実施例1で用いたパラ系アラミド繊維束を、溶液1リッター中に無水クロム酸350g、硫酸200mlを含む溶液に、65℃で5分浸漬し、水洗した。この表面粗化糸を用い、実施例1と同様にして金めっきを行った。
実施例1で用いたパラ系アラミド繊維束を用い、エポキシ処理剤に浸漬することを省略し、その他は実施例1と同様にして金めっきを行った。
パラ系アラミド繊維束(東レ・デュポン社製“ケブラー”(登録商標)、1670dtex)を、市販のウレタン系処理剤に含浸し、130℃×60分熱処理し乾燥して、繊維表面にウレタン樹脂の被覆層を形成した。
次いで、上記のウレタン処理された繊維(5.5m、乾燥重量1,092mg)に、実施例1と同様の処理を行った後、150℃で10分間加熱し、白金微粒子を吸着させた。
等体積の20mM塩化金(III)酸水溶液と40mM過酸化水素水溶液を混合して無電解金メッキ液を調製し、この無電解金メッキ液(40ml)中に、白金微粒子を吸着させた繊維を、室温下で揺すりながら30分間浸漬して繊維表面に金のめっき皮膜を形成させ、水洗、乾燥後、150℃で20分間加熱して、金めっきしたパラ系アラミド繊維を得た。めっきによる重量増から計算した金の含量は21.3%であった。
パラ系アラミド繊維束(東レ・デュポン社製“ケブラー”(登録商標)、1670dtex)を、実施例1と同様、市販のエポキシ系処理剤に含浸し、次いでRFL処理剤(レゾルシンとホルムアルデヒドの初期重合物にゴムラテックスを添加したもの)240℃×1分熱処理して、繊維表面にゴム樹脂の被覆層を形成した。次いで、上記のRFL処理された繊維に、実施例1と同様の処理を行い、金めっきしたパラ系アラミド繊維を得た。めっきによる重量増から計算した金の含量は22.5%であった。
既にミクロボイドのあるパラ系アラミド繊維束(東レ・デュポン社製“ケブラー”(登録商標)、1670dtex)を用い、実施例2と同様にして金めっきを行った。
Claims (6)
- 繊維表面に被覆剤を塗布、重合させた後、該繊維を白金系コロイド溶液に浸漬処理し、続いて過酸化水素と金(III)ハロゲン化塩を含有する金めっき浴に浸漬することにより、繊維表面に金粒子を析出させることを特徴とする、金めっきされた繊維またはその構造体の製造方法。
- 前記の被覆剤が、エポキシ化合物、ウレタン化合物、ポリエステル系化合物、アクリル系化合物、RFL処理剤、シランカップリング剤のうちから選ばれる物質であることを特徴とする請求項1に記載の、金めっきされた繊維またはその構造体の製造方法。
- 前記の繊維がパラ系アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリケトン繊維から選ばれるうちの1つであることを特徴とする請求項1又は2に記載の、金めっきされた繊維またはその構造体の製造方法。
- 繊維の表面と金めっき層が、繊維の被覆層を介して密着していることを特徴とする、強度保持率が高い金めっきされた繊維またはその構造体。
- 前記の被覆層が、エポキシ化合物、ウレタン化合物、ポリエステル系化合物、アクリル系化合物、RFL処理剤、シランカップリング剤のうちから選ばれる物質の重合物であることを特徴とする請求項4に記載の、金めっきされた繊維またはその構造体。
- 前記の繊維がパラ系アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリケトン繊維から選ばれるうちの1つであることを特徴とする請求項4又は5に記載の、金めっきされた繊維またはその構造体。
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