JPH026660A - 繊維状材料の金属化法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 本発明は、繊維状材料の金属化法に関する。

繊維状材料の金属化は、高水準の帯電防止特性、電波反
射因子、電磁線遮蔽有効性、熱伝導率なとを完成品に付
与させるために必要である電気的性質、磁気的性質およ
び熱的性質を前記繊維状材料に付与することを可能にす
ることが既知である。

化学ルートによる金属化（場合によってその後に電気化
学的金属化を施す）は、より高い融通性を製造法で達成
することを可能にするのと同時により良好な品質の製品
（例えば、金属の繊維へのより高い接着強さ、より１′
、：ｉい耐摩耗性、より長い有効寿命なとによって特徴
づけられる）を得ることを可能にするので、真空金属化
、アーク噴霧金属被覆法なとの他の技術と比較して有利
である。

不幸なことに、それらの性状または構造のいずれかのた
め、化学金属化処理に余りフィツトしない繊維状材料が
、存在する。

繊維の性状に関しては、欠点および困難は、金属の繊維
への不十分な接着強さ（例えば、ポリプロピレン繊維の
場合）に由来するが、強酸性またはアルカリ土類金属化
浴への感度（例えば、ポリエステルまたはセルロース系
繊維の場合）に由来するが、例えば異なる繊維の混紡の
場合に生ずるような特性の均質性の欠如に由来する。

構造に関しては、結果の品質は、繊維状材料の構造的均
質度によって影響される。例えば、ラフイアまたは高番
手糸（２０ｄｔｅｘ以上）から作られた布帛の場合には
、織成インターレーシング（ｗｅａｖｉｎｇ　ｉｎｔｃ
ｒｌａｃｉｎｇｓ）は、無電解処理工程で表面活性化反
応を危険にするような遮蔽効果を生じて、−地点から一
地点へ伝導率の異なる値をもたらし、とりわけ、爾後の
メツキ処理を妨害することがある。

別の例は、乾式ウェブ製造技術〔例えば、ランド−ウニ
バー（ｒａｎｄｏ−ｗｅｂｂｃｒ）　、または湿式ウェ
ブ製造ルート（製紙型のテクノロジー）に従って糸工程
を通過せずにステーブルから得られる不織物品〕　ワラ
ディング、ニードルパンチフェルト、皮膚多孔性（ｄｅ
ｒｍｏｐｏｒｏｕｓ）フェルトなどを含めて）の場合に
関する。

これらの物品の製造は、形成工程のためかなりのむら（
曇り；上側と下側との間の差：芯と外面との間の差、機
械方向と交差方向との間の差など）および機械的、化学
的または熱的結合の工程のためかなりのむら（繊維の機
械的損傷、接着剤の不規則な付着、溶融面積など）をも
たらす。

前記減少の各々の１つは、繊維表面上の金属の化学的付
着に対して悪影響を有していて、被覆欠点を生し、且つ
／または不十分な接着強さのための欠点を有し、七つ／
または結晶性金属層の成長速度の変更のための欠点を有
する。

皮膜または繊維の表面をグラフト重合に付すことにによ
って、無電解化学ルートによる金属化に付すべき皮膜ま
たは繊維の表面を前処理することは、従来技術から既知
である。

例えば、ＪＰ−Ａ第７９／１１６，０６６号は、無水マ
レイン酸をポリエチレンまたはポリプロピレンフィルム
上にグラフト重合した後、化学ルトによって金属（Ｎｉ
）被覆に付し、その後電解法によって処理する方法を開
示している。

ＪＰ−Ａ第８３／１９６，２３８号は、無電解化学ルー
トによって適用される金属層の接着強さを高めるために
活性化されたプラスチック表面（前記活性化はアクリル
酸のポリ（エチレンテレフタレート）フィルムへのグラ
フト重合からなる）を開示している。

両方の場合とも、適用された金属層は、非グラフトフィ
ルム上である以外は同し方法で適用された金属と反対に
良好な機械的強さおよび良好な接層強さを示す。

しかしながら、これらの方法は、表面を、危険性および
毒性の問題を生じさせるアクリル酸、無水マレイン酸な
どの非常に反応性の化学薬剤で処理するという事実のた
め若干の不利をこうむる。

別の欠点は、表面処理か真の化学反応であるので、特定
の装置の設置および従ってより複雑なテクノロジーが必
要とされるという事実のためである。

これに対して、ＪＰ−Ａ第８５／２３９２３４号は、繊
維状材料を無電解金属化に付す前に繊維状材料のポリ（
ビニルアルコール）での処理法を開示している。

不幸なことに、この処理法を使用する時にさえ、特に得
られた金属被覆物の均質性および／または一体性に関し
て満足な結果は、達成できない。

〔発明の概要〕

本発明者等は、驚異的なことに、繊維状材料に接る゛す
ることができる好適な予備成形重合体に頼って前記課題
が克服できることを見出した。

このような重合体の使用は、高毒性物質の使用を回避す
ることを可能にするのと同時に、非常に単純なテクノロ
ジーを使用することを可能にする。

それゆえ、本発明の目的は、繊維状材料を、金属化によ
って必要とされる化学処理に抵抗性の連続の良く同容し
た皮膜（該皮膜は繊維状材料に接石することかでき、且
つ金属被覆物を受容するのに好適である重合体によって
構成される）で均一に被覆することを特徴とする化学的
過程による繊維状材料の金属化法である。

本発明に係る重合体は、水性分散液として、または有機
溶媒中の溶液または分散液として使用されるが、好まし
くは水性分散液または水希釈性分散液（通常、３０〜６
ｏ９６の範囲内の濃度で市販されている）して使用され
る。それは、分散媒体を室温またはＯ℃〜６Ｏ−７００
Ｃ，好ましくは５０℃〜７０℃の範囲内の温度で単純に
除去することによって前記の連続で均一な重合体皮膜を
生ずる。

多くの水分散性合成重合体は、本発明の目的で好適であ
ることが示された。とりわけ、単独重合または共重合酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレン、α−メチル
スチレン、アクリロニトリル、（Ｃ１〜Ｃ８）アルキル
アクリレートおよびメタクリレート、ブタジェン（ＯＨ
ＳＣＯＯＨ。

ＣＮ、ＮＨ２またはＣＯＮＨ２型の官能基を有するか有
しておらず、この後者は場合によってメチロール化また
はメトキシ化する）をベースとする重合体が記載できる
。どのように構成されたポリウレタン型の水分散重合体
も、記載される。前記重合体のすべてのうち、市場から
入手できる種類が存在する。

前記重合体の繊維状材料への適用は、仕上剤を使用する
繊維工業で使用するテクノロジー、例えば、完全浴（ｆ
ｕｌ　１−ｂａｔｈ）含浸、接線ロール（ｔａｎｇｅｎ
ｔｉａｌ−ｒｏｌ　］）含浸、噴霧、塗布に従って実施
した後、乾燥によって水性媒体を除去しく場合によって
、その前に絞る）、または吸引によって浴の過剰物を除
去する。

操作条件、使用する処方物および適用法に関しては、そ
れらは、できるたけ連続で均−且つ薄い皮膜デポジット
を繊維上に製造するために当業者に周知の基準に従って
処理する繊維状材料、所定の重合体および使用する装置
の関数として時々規定される。

皮膜の均一性および連続性は、事実、金属化浴からの繊
維の保護を保証し旧っ金属被覆物の（’Ｉ青が繊維状材
料の個々の点で均一な方法で生ずることを保証するため
に必須である。

しかしながら、高分子材料の適用量は、出発Ｈ料として
使用する物品の凝集力、風合および剛性の特性を必要以
上に変えないために、適宜できるたけ少なく保つべきで
ある。

金属化基材として使用する繊維状材料は、事実上例外な
しに、進歩した有機繊維（例えば、アラミド繊維）並び
に無機繊維（例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アスベス
ト）を含めて天然、人造および合成有機繊維（セルロー
ス、ポリアクリロニトリル繊維、ポリエステル繊維、ポ
リアミド繊維、ポリオレフィン繊維なと）によって構成
できる。

繊維状材料の性状に関しては、事実上いがなる種類の布
帛、編成布帛または不織布の形態であることもできる。

一般原則として、固着性菌分子材料を適用する前に、繊
維長材の予備処理は必要ではない。通常、所望の被覆効
果を保証することができる種類を選ぶことかできるよう
に使用する特定の基材に対する前記高分子材料の適合性
を確かめることで十分であろう。

本発明の目的をより良く理解し且つ実施することを可能
にするために、若干の例を単に例示の非限定目的で以下
に報告する。これらの例は、本発明に係る方法によって
金属化する繊維状材料の製法を示す。

例］ 重Ｊｌｉ　３０　ｇ　／　ｎｒを有するポリアクリロニ
トリル繊維の不織糸に、非イオン湿潤剤〔例えば、ロル
によるポリロール（ＰＯＬＩ＋？（１１、■）ＮＦ８Ｃ
１）の存在下において水で１５重量％の濃度に希釈され
たアクリル酸ブチルおよびアクリロニトリルをヘスとす
る水分散アクリル樹脂、例えば、ロルによるクリラッタ
（ＣＩ？ＩＬＡＴＯ）　Ｄ　Ｒコ４６７を含浸した後、
１〜２気圧の圧力下で２個のロール間で絞る。次いで、
布帛を６０〜７０℃の空気で乾燥した後、１２０〜］５
０°Ｃの温度に加熱し、この温度に１〜５分間維持して
、樹脂の架橋を達成する。

次いて、このようにして得られた布帛は、２％のＭＣＩ
　　（ｐＨ１〜］、５）の存在下でＳ　ｎ　Ｃｌ　　・
２　Ｈ２０１５ｇ　／ρを含有する溶液中で５〜１０分
間浸漬することによって増感し、Ｈ２Ｃで十分にすすぎ
、０．２％のＨＣＩ　　（ｐＨ２〜２．５）の存在下で
ＰｄＣｌ２０．３ｇ／βを含有する溶液中で３〜５分間
処理することによって活性化する。

水ですすいた後、布帛を銅浴（この浴はＣｕＳ０　・５
Ｈ２０５ｇ／Ω、酒石酸ナトリラム−カリウム４水和物
２５ｇ／ρ、水酸化すトリウム７ｇ／ｆｌ、４０％のホ
ルムアルデヒド１１ｇ／Ωおよびラウリル硫酸ナトリウ
ム０．］、ｇ／］２ Ωを含有）内で室温で３０分間処理する。浴のｐＨは、
約１３である。浴を通して、空気を１気圧の圧力下でバ
ブリングする。布帛は、銅約４ｇ／イを吸収し、且つ約
０．　１Ω／ｓｑの抵抗率を有する。

次いで、布帛をニッケル陽極を有する電解槽内で５０〜
７０℃の温度においてｐＨ１，２〜１．５で電流密度１
〜５Ａ／ｄｒ＃でニッケルの電着に１〜５分間付す。浴
は、塩化ニッケル６水和物３００　ｇ／ρ、ホウ酸３０
ｇ／Ωおよびサッカリン０．７ｇ／Ｉ！を含有する。浴
を１５％のＨＣＩの制御された添加によって酸性のｐＨ
値に維持する。

布帛は、滞留時間および電流密度に応じてニッケル４〜
１５ｇ／ｒ＋ｆを吸収する（均一な分布および完全な接
希で）。布帛の抵抗率は、０．０２〜０．１Ω／ｓｑで
ある。布帛には１０ｋＨｚ　〜１２ＧＨｚの周波数の範
囲内で６０〜７０ｄＢの電磁線に対する遮蔽有効性がイ
・ｊ与される。

例２ 重量４０　ｇ　／　ｌｌ（ｌのポリアクリロニトリル繊
維の不織布に、非イオン湿潤剤（例えば、ロルによるポ
リロール■ＮＦ３０）の存在下において水で２０重量％
の濃度に希釈されたアセトビニル樹脂、例えば、ロルに
よるビナビル（ＩＩＩＮＡＶＩＬ　＠）　ＨＣまたは水
で２０重間％の濃度に希釈されたブタジェン−アクリロ
ニトリル樹脂、例えば、バイエルによるペルブナン（円
ＥＲＢＵＮＡＮ■）ＮＴをそれぞれ含浸した後、１気圧
の圧力下で２個のロール間で絞る。次いで、布帛を６０
〜７０℃の空気で乾燥した後、１２０〜１３０℃の温度
に加熱し、この温度に２〜３分間維持する。それぞれポ
リビニル樹脂およびポリブタジェン樹脂か含浸された両
方の前記不織布を例１と同様の方法に従って無電解銅＋
１７出および爾後のニッケルでの電気被覆に（Ｊず。

それらは、０．０２〜０，１Ω／ｓｑの抵抗率および１
．０　ｋ　Ｈｚ〜１２ＧＨｚの周波数の範囲内で６０〜
７０ｄＢの遮蔽台効性を示す。

例３ 重ｆｆ１１０ｇ／ＩＴ１′を有するポリエステル繊維の
不織布に例］と同様にポリアクリル樹脂を含浸した後、
例１と同様に銅の無電解析出および爾後のニッケル電着
に付す。

抵抗率は０．１〜０．４Ω／ｓｑであり、遮蔽有効性は
１０ｋＨｚ〜１２ＧＨｚの周波数の範囲内で５０〜６０
ｄＢである。

例４ 重量２４ｇ／ｒｄ′を有するポリエステル繊維の布帛に
、水で２０重量％の濃度に希釈された水分散ポリウレタ
ン樹脂、例えば、ロルによるプルバインダー（ＰＵＩ？
Ｂ　Ｉ　ＮＤＥＩ？■）ＤＰＴまたはＰＡ５３１〔イタ
リア以外の国では、この製品は、商標イタルプル（ＩＴ
ＡＩ、ＰＵＲ■）で既知〕を含浸する。布帛を６０〜７
０℃で３０〜４０分間乾燥し、次いで、例１と同じ方法
で増感し活性化した後、銅の無電解析出および爾後のニ
ッケル電着を例１と同様に実施する。

抵抗率は０．５〜１Ω／ｓｑであり、遮蔽何効性は１０
ｋＨｚ〜１．２　Ｇ　Ｈｚの範囲内の周波数で４５〜５
０ｄＢである。

例５ 重量　５０　ｇ　／　ｒｒｌ’を有するポリエステル繊
維の布帛にポリアクリル樹脂、例えば、ロルによるクリ
ラッタ（ＯＲＩ　ＬＡＴ［株］’）ＤＲ１４６７を例１
と同じ方法に従って含浸する。

例１と同し方法に従ってＳ　ｎ　Ｃ１２で増感し、Ｐｄ
Ｃｌ２て活性化した後、（１ｉ帛を７０〜８０℃におい
てニッケル浴（この浴は、塩化ニッケル６水和物３０ｇ
／ρ、次亜リン酸−ナトリウム１水和物］Ｏｇ／Ωおよ
びヒドロキシ酢酸３５ｇ／ρを含有）中で１５分間処理
する。

１０％のＮａＯＨ溶液を徐々に加えることによって、浴
のｐＨ値を４〜５の範囲内に維持する。

布帛は、ニッケル約８ｇ／ＩＴ１″を吸収し、約０．２
Ω／ｓｑの抵抗率を有し、且つその遮蔽有効性は１０ｋ
Ｈｚ〜１２ＧＨｚの周波数の範囲内で約５５ｄＢである
。

例６ 重ｆｆ１４５０　ｇ／ｌｄを有するベトロテックスによ
る不織ガラス繊維に、水で２５重量％の濃度に希釈され
た水分散ポリウレタン樹脂、例えば、ロルによるプルバ
インダーＲＤＰＴまたはＰＡ５３１（イタリア以外の国
ではイタルプルＲ）を含浸する。

含浸物品を６０〜７０℃で３０分間加熱し、次いで、例
１と同様に銅の無電解析出および爾後のニッケル電着に
付す。

抵抗率はＯ，１〜０．５Ω／ｓｑであり、遮蔽白“幼性
は１０　ｋ　Ｈｚ〜１２ＧＨｚの範囲内の周波数値で５
０〜６０ｄＢである。

例７ 例６で使用するものと類似のガラス繊維の不織布にポリ
アクリル樹脂、例えば、ロルによるクリラッタ■ＤＲ１
４６７を例１と同じ方法に従って含浸する。

例１と同じ方法に従ってＳ　ｎ　Ｃ１２で増感し、Ｐｄ
Ｃｌ２て活性化した後、含浸物品を例５に開示のものと
等しい浴中でニッケルの無電解析出にイ・１す。

物品は、ニッケル約１２ｇ／ＩＴｉ′を吸収し、約０．
２Ω／ｓｑの抵抗率を有する。

遮蔽有効性は、１０ｋＨｚ　〜１２ＧＨｚの周波数の範
囲内で約５５ｄＢである。

例８ 重量８０ｇ／イを有するポリｐ−フェニレンテトラフタ
ルアミド繊維の布帛〔例えば、デュポンニヨルケフラ（
Ｋｌ＞Ｖｌ、ＡＲＯ））ヲ４０°ｃｌ：オイて５％のＮ
ａＯＨ溶ｌｆｋで１０−１５分間処理し、水洗し、４１
帛にポリウレタン樹脂、例えば、ロルによるプルバイン
ダーｏＰ　Ａ　５３　］を含浸する。

／Ｉｉ帛を６０〜７０℃で４０〜６０分間加熱し、次い
で、例〕に従ってＳ　ｎ　ＣＩ　２て増感り、、ＰｄＣ
ｌ２で活性化した後、７０〜８０℃においてニッケル浴
（この浴は、塩化ニッケル６水和物３０ｇ／ρ、次亜リ
ン酸−すトリウム１水和物１０ｇ／ｇ、クエン酸ナトリ
ウム２水和物１２、　６　ｇ／ｌ！および酢酸すトリウ
ム５ｇ／ｆｌを含有）中で３０分間処理する。浴のｐＨ
を１０％のＮａＯＨの溶液の適量の添加によって４．５
〜５．５の範囲内の値に維持する。布帛は、ニッケル約
１６ｇ／ｒｒＦを吸収し、約０．　２Ω／ｓｑの抵抗率
を有する。

遮蔽有効性は、］、　Ｏｋ　Ｈｚ　〜１２　Ｇ　Ｈｚの
範囲内の周波数で約５５ｄＢである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属化のための普通の化学処理に付す前に、繊維状
   材料を、繊維状材料に接着することができ、化学金属化
   処理に抵抗性であり且つ金属被覆物を受容することがで
   きるポリ（ビニルアルコール）とは異なる重合体の連続
   皮膜で均一に被覆することを特徴とする化学的過程によ
   る繊維状材料の金属化法。 ２、重合体を繊維状材料上に水性分散液として、または
   有機溶媒中の溶液または分散液として適用することによ
   って、皮膜を形成する、請求項１に記載の方法。 ３、重合体を繊維状材料上に水性分散液として適用した
   後、分散媒体を０℃〜７０℃、好ましくは５０℃〜７０
   ℃の範囲内の温度で除去することによって、皮膜を形成
   する、請求項１または２に記載の方法。 ４、重合体の水性または水希釈性分散液を完全浴含浸、
   接線ロール含浸、噴霧または塗布によって繊維状材料上
   に適用する、請求項３に記載の方法。 ５、重合体が、単独重合または共重合酢酸ビニル、プロ
   ピオン酸ビニル、スチレン、α−メチルスチレン、アク
   リロニトリル、（Ｃ＿１〜Ｃ＿８）アルキルアクリレー
   トおよびメタクリレート、ブタジエン（−ＯＨ、−ＣＯ
   ＯＨ、−ＣＮ、 −ＮＨ＿２または−ＣＯＮＨ＿２型の官能基を有するか
   有しておらず、この後者は場合によってメチロール化ま
   たはメトキシ化する）をベースとするものである、請求
   項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。 ６、重合体が、ポリウレタン性状の水分散重合体である
   、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。 ７、繊維状材料が、天然、人造または合成有機繊維によ
   って構成される、請求項１ないし６のいずれか１項に記
   載の方法。 ８、繊維状材料が、セルロース系繊維、ポリアクリル繊
   維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維
   、ポリオレフィン繊維によって構成される、請求項１な
   いし７のいずれか１項に記載の方法。 ９、繊維状材料が、無機炭素繊維、ガラス繊維またはア
   スベスト繊維によって構成される、請求項１ないし７の
   いずれか１項に記載の方法。