CH627967A5 - Dekorativer schichtstoff und verfahren zu seiner herstellung. - Google Patents

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CH627967A5 CH401579A CH401579A CH627967A5 CH 627967 A5 CH627967 A5 CH 627967A5 CH 401579 A CH401579 A CH 401579A CH 401579 A CH401579 A CH 401579A CH 627967 A5 CH627967 A5 CH 627967A5
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Ronald Anthony Lombardi
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen dekorativen Schichtstoff und ein Verfahren zu seiner Herstellung durch Aufbringen eines Metallfilmes mittels Transferlaminierung. Der dekorative Schichtstoff kann zum Dekorieren eines gewünschten Substrates, z.B. eines Kraftfahrzeuges, verwendet werden.
Metallisierte dekorative Folien, die für die äusserliche Verwendung geeignet sind und welche eine im wesentlichen transparente, platifizierte Folie aufweisen, wurden in der Vergangenheit durch Laminieren der transparenten Folie auf eine vakuum-metallisierte Folie, z.B. eine vakuum-metallisierte Polyesterfolie, hergestellt. Das Produkt wurde dann mit einer klaren Polyvinylfluoridfolie, die die Polyesterfolie vor Abbau durch ultra-violettes Licht schützt, überlaminiert. Solche komplexe Schichtstoffe sind ziemlich steif, können nur schwer in komplexe Formen übergeführt werden und werden an den freien Kanten, zwischen der Polyvinylfluoridfolie und der Polyesterfolie, von Feuchtigkeit angegriffen.
Die direkte Vakuum-Metallisierung einer flexiblen Kunststoffolie ist schwierig zu erzielen, da verschiedene Bestandteile der Folie während des Metallisierungsverfahrens zum Verflüchtigen (gas off) neigen, wodurch sowohl das Aufrechterhalten des Vakuums als auch die Gleichmässigkeit der Metallab- '■ lagerung gestört wird. Zur Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen, eine Sperrschicht aus einem langkettigen thermoplastischen Polyvinylharz, das eine grosse Zahl von stark polaren Gruppen enthält, über dem weichgemachten Harz anzuordnen und diese Schicht zu metallisieren und anschliessend mit einem transparenten Film zu überziehen (vgl. US-PS 2 993 806). Eine andere Lösung, die in der US-PS 3 107 198 vorgeschlagen wurde, besteht in der Behandlung der metallisierten Schicht mit einer Komplexverbindung vom Werner-Typ.
Aus der US-PS 3 235 395 ist ein metallisierter Transferschichtstoff, aus der US-PS 4 012 552 ein Metallfolienabziehbild und aus der US-PS 3 660 190 ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffes, der eine Metallschicht aufweist, bekannt. Weiterhin wird in der DE-PS 1 569 922 eine mit einer Kontaktkleberschicht überzogene Tragfolie, die auf ihrer klebstofffreien Seite bedruckt, gefärbt oder mit einem Muster versehen sein kann, beschrieben. Keine der genannten Patentschriften weist die Merkmale der nachfolgend beschriebenen Erfindung auf oder legt deren Kombination nahe.
Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Herstellung eines metallisierten dekorativen Schichtstoffes zu finden, dem die Nachteile der bekannten Verfahren nicht anhaften.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen metallisierten dekorativen Schichtstoff sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Der Schichtstoff weist folgende Elemente auf a) eine im wesentlichen transparente Kunststoffolie,
b) eine auf einer Oberfläche der Kunststoffolie haftende dünne Metallschicht und c) eine an der der Kunststoffolie abgewandten Fläche der Metallschicht angebrachte Haftkleberschicht, deren freie Fläche gegebenenfalls mit einer Abziehschicht bedeckt ist. Der Schichtstoff wird gebildet, indem man a) einen metallisierten Transferschichtstoff, welcher einen dünnen, an einer Trägerfolie befestigten metallischen Film aufweist, auf eine Fläche der im wesentlichen transparenten Kunststoffolie haftend anbringt,
b) die Trägerfolie vom Produkt aus Schritt a) abzieht,
c) auf die der Kunststoffolie abgewandte Fläche der Metallschicht eine Haftkleberschicht aufbringt und gewünschtenfalls die Abziehschicht auf der anderen Seite der Metallschicht befestigt.
In den Zeichnungen sind bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit stark vergrösser-tem Querschnitt dargestellt.
Fig. 1 zeigt die im wesentlichen transparente Kunsstoffolie, auf die die Metallschicht aufgebracht werden soll;
Fig. 2 zeigt die Kunststoffolie/Metallschicht-Kombination, nachdem letztere auf die Kunststoffolie durch Transferlaminierung adhäsiv befestigt wurde und wie die Trägerfolie des Transferschichtstoffes, mit dem die Transferlaminierung ausgeführt wurde, entfernt wird;
Fig. 3 zeigt den Schichtstoff von Fig. 2 nach Aufbringen eines Bindemittelüberzuges (tie coat) auf den Schutz- oder
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Trennüberzug, der vom in der vorangehenden Stufe verwendeten Transferschichtstoff stammt und
Fig. 4 zeigt ein gewünschtes Endprodukt, nachdem eine Abziehschicht und ein Haftkleber auf den Bindemittelüberzug des Schichtstoffes von Fig. 3 aufgebracht wurden.
Fig. 1 zeigt die im wesentlichen transparente Kunststoffolie 1, welche eine bekannte, im wesentlichen transparente und flexible Folie sein kann, die dem Fachmann bekannt ist. Der Ausdruck «im wesentlichen transparent», wie er hier verwendet wird, umfasst jene Kunststoffolien, die transparent genug sind, um dem Betrachter zu gestatten, den dekorativen Effekt, der durch die Metallschicht im erfindungsgemässen Schichtstoff gebildet wird, wahrzunehmen. Die Dicke der Folie 1 kann im Bereich von 0,05 bis 0,5 mm liegen und die Folie kann ein Homo- oder Copolymeres von Vinylchlorid (das bevorzugte Folienmaterial), ein Polyesterharz, ein Celluloseharz oder dergleichen sein. Folien dieser Art sind in der Technik gut bekannt und wurden bisher bei der Herstellung von dekorativen Schichtstoffen, welche sich im Aufbau von dem erfindungsgemässen Schichtstoff unterscheiden, verwendet.
Fig. 2 zeigt eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemässen Schichtstoffes, der erhalten wird, wenn eine dünne Metallschicht 2 adhäsiv auf der Kunststoffolie 1 befestigt wird. Dies wird durch Transfer- bzw. Übertragungslami-nierung dieser Schicht 2 auf die Folie 1 mit einem metallisierten Transferschichtstoff, welcher in Fig. 2 allgemein das Bezugszeichen 10 hat, erreicht. Solche Schichtstoffe sind zwar bekannt, wurden jedoch bisher nicht zur Laminierung dünner Metallschichten auf im wesentlichen transparenten Kunststofffolien, wie sie hier zur Herstellung von dekorativen, metallisierten Schichtstoffen, die als dekorativer Schmuck, z.B. auf Substraten wie Kraftfahrzeugen und dergleichen, nützlich sind, verwendet wird, eingesetzt. Bevorzugte metallisierte Transferschichtstoffe dieser Art sind unter dem Handelsnamen «Chromtex» von Kurz-Hastings, Inc., Philadelphia (Pennsylvania, USA) erhältlich.
Der metallisierte Transferschichtstoff 10 weist eine Klebstoffschicht 3 auf, die an einer dünnen Metallschicht 2 befestigt ist, welche vorzugsweise mittels eines Schutz- oder Trennüberzuges 5 an eine Trägerfolie 4 gebunden ist. Der metallisierte Transferschichtstoff 10 wird auf die im wesentlichen transparente Folie 1 in der Weise aufgebracht, dass die Metallschicht 2 an die Folie 1 adhäsiv gebunden wird. Die Trägerfolie 4 in dem metallisierten Transferschichtstoff 10 wird anschliessend, wie in Fig. 2 gezeigt, abgezogen.
Die Trägerfolie 4 kann aus einem geeigneten flexiblen Material gebildet werden, das gewünschtenfalls durch die harzartige Lösung, welche den Schutz- oder Trennüberzug 5 bildet, beschichtet wird. Geeignete Trägerfolien 4 werden z.B. aus Polyethylen-terephthalat, kristallisierten Copolymeren von Po-lyethylen-terephthalat und -isophthalat, orientiertem Polystyrol, Polyvinylfluorid, acetatbeschichtetem Papier und Polyole-finen, wie z.B. Polyethylen und Polypropylen, gebildet. Die Trägerfolie 4 kann eine Dicke von etwa 0,013 bis 0,125 mm aufweisen.
Der metallisierte Transferschichtstoff 10 weist vorzugsweise einen Schutz- oder Trennüberzug 5 auf, der beim Abziehen der Trägerfolie 4 vom Schichtstoff, nachdem die Metallschicht 2 adhäsiv an die transparente Folie 1 gebunden worden ist, erleichtert. Der Trennüberzug 5 kann durch Beschichten der Trägerfolie 4 gebildet werden und wird vorzugsweise von einer harzartigen Lösung gebildet, die Lösungsmittel, die die Folie 4 nicht nachteilig beeinflussen, und eine gelöste organische Substanz, die normalerweise damit nicht verträglich ist, enthält. Einige Beispiele für Trennüberzüge sind Polyurethane, Silikone, Phenolformaldehydlösungen, Lösungsmittelsysteme von Polyestern und Kombinationen, wie z. B. Methylmethacrylat, Ethylenterephthalat und Ethylen-
isophthalat und Wasser- und organische Lösungsmittelsysteme von Polyvinylacetat und Polyvinylchlorid. Der Überzug, der zur Bildung des Trennüberzuges 5 verwendet wird, kann durch übliche Beschichtungstechniken, wie z. B. direkten Walzenauftrag, Umkehrwalzenbeschichtung (reverse roller coating), Fle-xodruck oder Rotationstiefdruck gleichmässig aufgebracht werden. Der Trennüberzug 5 bildet nach dem Trocknen eine Schicht, welche nichtchemisch an die Trägerfolie 4 gebunden ist, jedoch oberflächlich an ihr haftet.
Die Metallschicht 2, welche vorzugsweise an der Oberfläche des Trennüberzuges 5 angebracht ist, kann aus irgendeinem Metall, wie Gold, Silber, Aluminium, Magnesium, Titan, Nickel, Zink, Kupfer, Chrom, Kobalt, Selen oder dergleichen, gebildet werden. Metallverbindungen sowie Legierungen können ebenfalls die Schicht bilden. Aluminium oder eine Aluminiumlegierung wird häufig aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und Dauerhaftigkeit bevorzugt. Die Dicke dieser Schicht liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 500 bis 750 A bis etwa 12 500 A. Die Filme können auf den Trennüberzug 5 durch bekannte Techniken des thermischen Verdampfens oder Ka-thodenzerstäubens, wie in der US-PS 2 993 806 beschrieben wird, abgelagert werden.
Die Natur der Klebstoffschicht 3 in dem metallisierten Transferschichtstoff 10 hängt vom Charakter der Kunststofffolie 1, an die sie befestigt wird, ab. Wärmeaktivierbare Klebstoffe, die mit der Kunststoffolie 1 verträglich sind, können verwendet werden und umfassen Kautschuk-Phenol- und Po-lyester-Isocyanatsysteme, Polyurethan und Lösungen von Vi-nylchlorid/Vinylacetat-, Vinylacetat/Acrylat- und Vinylace-tat/Maleat-Copolymeren. Der ausgewählte Klebstoff trocknet vorzugsweise zu einem farblosen klaren Film und bleibt klar, selbst nachdem er den Umwelteinflüssen ausgesetzt wurde.
Nach Entfernung der Trägerfolie 4 von der Kombination aus metallisiertem Transferschichtstoff 10/Kunststoffolie 1 wird ein Trennüberzug 5, sofern ein solcher vorhanden ist, freigelegt. Wenn der Transferschichtstoff 10 zur Erzielung von Trenneigenschaften einen solchen Überzug aufweist, kann es notwendig sein, auf die freigelegte Oberfläche des Trennüberzuges 5 einen harzartigen Bindemittelüberzug 6 (wie in Fig. 3 gezeigt) aufzubringen, um die spätere sichere Befestigung einer Haftkleberschicht 7 und gewünschtenfalls einer Abzie-schicht 8 (wie in Fig. 4 gezeigt) zu ermöglichen. Bindemittelüberzüge, die mit dem Trennüberzug 5 und dem gewünschten Haftkleber 7 verträglich sind, und so zu beiden eine gute Verankerung aufweisen, sind für diesen Zweck geeignet. Der Bindemittelüberzug 6 sollte ebenfalls gute kohäsive Festigkeit besitzen, damit er in dem fertigen Schichtstoff nicht eine interne Fehlerquelle darstellt. Polyurethan-Bindemittelüberzüge mit den vorstehend beschriebenen Verträglichkeiten und kohäsiver Festigkeit stellen eine typische Klasse von Bindemittelüberzügen dar, die verwendet werden können.
Fig. 4 zeigt einen bevorzugten und fertigen erfindungsgemässen Schichtstoff, wobei eine Haftkleberschicht 7 und eine Abziehschicht 8 auf die freigelegte Oberfläche des Bindemittelüberzuges 6 aufgebracht worden ist.
Der Haftkleber 7, der im erfindungsgemässen Schichtstoff verwendet wird, kann ein bekannter Haftkleber sein. Was die klebrigen Haftkleber, die in den erfindungsgemässen Produkten verwendet werden können, betrifft, so können sie auf irgendeinem elastomeren Material, wie
(1) Naturkautschuk;
(2) synthetische Kautschuke, einschliesslich z.B. Styrol-Bu-tadien-Copolymere, Polyisobutylen, Butadien-Acrylnitril-Co-polymere, Polychloropren und Polyisopren;
(3) Acrylcopolymere, die mindestens 50 Gew.-% eines C4-bis C12-Alkylacrylatesters, d.h. einen Alkylacrylatester, bei dem die Alkylgruppe 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthält, zusammen mit einem härtenden Comonomeren, z. B. Vinylace-
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tat, Styrol, Methylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat und Vinylchlorid enthalten und
(4) Polymere von Alkylvinyläthern, wie z.B. Polymethyl-vinyläther und Polyethylvinyläther, basieren. Acrylhaftkleber sind am meisten bevorzugt, da sie das beste Gleichgewicht von adhäsiven und kohäsiven Eigenschaften für den erfindungsgemässen Schichtstoff besitzen. Die Dicke der Haftkleberschicht 7 liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 0,013 bis 0,05 mm.
Wenn der erfindungsgemässe Schichtstoff an einem Ort hergestellt und an einem anderen Ort verwendet wird, wird vorzugsweise eine Abziehschicht 8 an der Seite der Haftkleberschicht 7, welche am weitesten von der Folie 1 entfernt ist, befestigt. Die Abziehschicht 8 kann irgendeine Abziehschicht sein, die dem Fachmann bekannt ist, einschliesslich entfernbaren, wasserlöslichen Schutzüberzügen und dergleichen. Ein bevorzugtes Schichtmaterial ist silikonbeschichtetes Trennpapier mit einer Dicke von etwa 0,05 bis etwa 0,3 mm. Wenn jedoch die Kombination aus Folie und Klebstoff am gleichen Ort hergestellt und auf ein gewünschtes Substrat aufgebracht werden soll, so ist eine Abziehschicht nicht erforderlich.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Befestigen der Kombination, die die Folie 1 und den Haftkleber 7 und die Abziehschicht 8 enthält, ist die Transferbeschichtung. In einem solchen Verfahren wird eine flüssige Lösung des Haftklebers 7 auf die Abziehschicht 8 aufgebracht und die resultierende Kombination wird erhitzt, um die Haftkleberschicht 7 zu trocknen. Die adhäsive Seite dieses Schichtstoffes aus Kleber und Abziehschicht wird anschliessend an einem für die Lami-nierung üblichen Walzenspalt (nip) mit der freien Oberfläche des Bindemittelüberzuges 6 verbunden, um das in Fig. 4 gezeigte Produkt zu bilden.
Bei der Verwendung des erfindungsgemässen Schichtstoffes wird die Haftkleberschicht 7 mit dem gewünschten Substrat in Berührung gebracht und nach dem Positionieren durch Druckanwendung am Substrat, z.B. einem Kraftfahrzeug, befestigt.
Das nachfolgende Beispiel veranschaulicht bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Beispiel
Dieses Beispiel veranschaulicht, wie ein erfindungsgemäs-ses Produkt unter Laboratoriumsbedingungen hergestellt wird.
Eine transparente Polyvinylchlorid-(PVC)-Folie von einer Qualität, die ihre Verwendung im Freien gestattet (exterior grade film), mit einer Dicke von etwa 0,07 mm wurde an eine mit einer Trennschicht versehene Polyesterfolie, die metallisiert worden war und deren metallisierte Oberfläche mit einem klaren, lichtstabilen, vvärmeaktivierbaren Klebstoff («No. 9353 s Chromtex Smooth Gold 78 with 840 adhesive», von Kurz-Ha-stings, Inc., Philadelphia [Pennsylvania, USA]) beschichtet worden war, laminiert. Dieses metallisierte Transferlaminat war 0,02 mm dick und seine Klebstoffseite wurde auf die matte oder stumpfe Seite der PVC-Folie laminiert, indem man io beide Folien über eine Reihe von erhitzten Trommeln führte. Dadurch wurde die Temperatur des durch Wärme aktivierba-ren Klebstoffes für eine geeignete Aktivierung und die Bildung einer zufriedenstellenden Bindung des metallisierten Transferlaminates an die PVC-Folie auf etwa 135 °C erhöht. Die Pois lyesterfolie wurde anschliessend von dem Transferlaminat entfernt, wobei eine PVC-Folie/Klebstoff/Metallschicht/Trenn-überzug aufweisende Zwischenstruktur erhalten wurde.
Um den Haftkleber und das Trennpapier zufriedenstellend an die aus den vorangehenden Stufen resultierende, den 20 Trennüberzug enthaltende Seite der Struktur zu binden, wurde auf den Trennüberzug etwa 0,005 mm Bindemittelüberzug aus einem Polyurethanpolymer aufgebracht. Das Polyurethanpolymer, das verwendet wurde, war ein völlig umgesetztes Polyurethanpolymer, das als Lösung in Toluol und Isopropanol er-25 hältlich ist (verfügbar als «Lilloxane LS-516», von Millmaster Onyx). Nach Trocknen der Bindemittelüberzugsschicht während 30 Sekunden bei 70 °C wurde auf diesen Bindemittel-Überzug nach bekannten Methoden eine etwa 0,025 mm dicke Haftkleberschicht aufgebracht. Dafür wurde ein thermoplasti-30 sches Acrylterpolymer mit einem hohen Molekulargewicht, das als «Durotak 80-1053» von National Starch and Chemical Corp., erhältlich ist, verwendet. Bei dieser Technik wurde der feuchte Klebstoff in einer Dicke von etwa 0,076 mm direkt auf Trennpapier aufgebracht und anschliessend das Lösungsmittel 35 während 2 Minuten bei 100 °C verdampft. Danach folgte die Laminierung des getrockneten Klebstoffes auf den Bindemittelüberzug, indem man das Laminat aus Haftkleber und Abziehschicht und das PVC enthaltende Laminat durch einen Ia-minierenden Walzenspalt führte.
40 Nach der Laminierung lag ein hoher Adhäsionsgrad zwischen der Schicht aus Haftkleber und Bindemittelüberzug vor. Der resultierende Schichtstoff war als metallisierte Folie beispielsweise zum Dekorieren von Automobilen (automobile trim) geeignet.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

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1. Dekorativer Schichtstoff, dadurch gekennzeichnet, dass er a) eine im wesentlichen transparente Kunststofffolie,
b) eine auf einer Oberfläche der Kunststofffolie haftende dünne Metallschicht und c) eine auf der der Kunststofffolie abgewandten Fläche der Metallschicht angebrachte Haftkleberschicht aufweist.
2. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Kunststoffolie auf einem Homopolyme-ren des Vinylchlorids, einem Copolymeren des Vinylchlorids, einem Polyesterharz oder einem Celluloseharz besteht.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Kunststoffolie eine Dicke von 0,05 bis 0,5 mm aufweist.
4. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Kunststoffolie und die Metallschicht mit einem Klebstoff miteinander verbunden sind.
5. Schichtstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein wärmeaktivierbarer Klebstoff ist.
6. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht eine Dicke von 500 bis 12 500 Â aufweist.
7. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Metallschicht und dem Haftkleber eine Trenn- und eine Bindemittelschicht angeordnet sind.
8. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftkleber ein Acrylhaftkleber ist.
9. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er auf der Oberfläche des Haftklebers eine Abziehschicht aufweist.
10. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffolie eine Polyvinylchloridfolie und der Haftkleber ein Acryl-Klebstoff ist und dass an der Oberfläche des Haftklebers eine Abziehschicht angebracht ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man a) einen metallisierten Transferschichtstoff, welcher einen dünnen, an einer Trägerfolie befestigten metallischen Film aufweist, auf eine Fläche der im wesentlichen transparenten Kunststoffolie haftend anbringt,
b) die Trägerfolie vom Produkt aus Schritt a) abzieht,
c) die der Kunststoffolie abgewandte Fläche der Metallschicht eine Haftkleberschicht aufbringt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man auf das in Stufe b) erhaltene Produkt vor dem Aufbringen der Haftkleberschicht einen Bindemittelüberzug aufbringt.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man den Haftkleber beim Aufbringen auf die Metallschicht an einer Abziehschicht befestigt.
CH401579A 1977-08-19 1978-07-10 Dekorativer schichtstoff und verfahren zu seiner herstellung. CH627967A5 (de)

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US82621977A 1977-08-19 1977-08-19

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