DE102004031099B4

DE102004031099B4 - Verfahren zur Herstellung einer bereichsweisen Metallisierung

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Publication number: DE102004031099B4
Application number: DE102004031099A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dipl.-Chem. Dr. Brehm; Heinrich Wild
Original assignee: Leonhard Kurz GmbH and Co KG
Current assignee: Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: US20080095956A1; CN101035672A; EP1765587A1; WO2006000201A1; DE502005009420D1; JP2008504153A; DE102004031099A1; EP1765587B1; ATE464178T1; CN101035672B; US7833582B2; JP4746614B2; RU2378120C2; RU2007103171A

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer bereichsweisen Metallisierung auf einem Trägersubstrat (1), wobei das Trägersubstrat (1) zumindest bereichsweise mit einer löslichen, farbigen ersten Schicht (2) versehen wird, die auf ihrer dem Trägersubstrat (1) abgewandten Seite vollflächig mit einer Metallschicht (4) versehen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) zwischen der ersten Schicht (2) und der Metallschicht (4) partiell zumindest eine lösliche zweite Schicht (3) angeordnet wird, oder dass
b) auf der, der Metallschicht (4) zugewandten Seite der ersten Schicht (2) bereichsweise mindestens eine unlösliche dritte Schicht (7) angeordnet wird und dass eine lösliche zweite Schicht (3) zumindest partiell auf die der Metallschicht (4) zugewandte Seite der dritten Schicht (7) sowie partiell auf die von der dritten Schicht (7) freien Bereiche der ersten Schicht (2) aufgetragen wird,
wobei in den Fällen a) und b)
der ersten Schicht (2) ein Härter zugesetzt ist und der zweiten Schicht (3) ein Zusatzstoff zugesetzt...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer bereichsweisen Metallisierung auf einem Trägersubstrat, wobei das Trägersubstrat zumindest bereichsweise mit einer löslichen, farbigen ersten Schicht versehen wird, die auf ihrer dem Trägersubstrat abgewandten Seite vollflächig mit einer Metallschicht versehen wird. Die Erfindung ermöglicht die Herstellung einer Transferfolie, die ein Trägersubstrat und eine Übertragungslage mit einer bereichsweisen Metallisierung umfasst, wobei das Trägersubstrat als eine Trägerfolie ausgebildet ist und die Übertragungslage zumindest eine bereichsweise angeordnete farbige, erste Schicht und eine deckungsgleich zur ersten Schicht angeordnete Metallschicht aufweist.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Transferfolie sind aus der WO 98/50241 bekannt. Hier ist eine Verbundfolienstruktur offenbart, die bereichsweise eine reflektierende Metallschicht aufweist, die deckungsgleich beziehungsweise passergenau auf Bereichen einer Lackschicht gebildet ist. Eine Trägerfolie wird dabei mit einer löslichen, gegebenenfalls farbigen ersten Lackschicht beschichtet und die der Trägerfolie abgewandte Seite der ersten Lackschicht mit einer reflektierenden Metallschicht bedeckt. Nun sollen Bereiche der Metallschicht entfernt werden, indem entweder eine Base in einem gewünschten Muster auf die Metallschicht aufgebracht wird, oder eine in Base unlösliche Schicht in einem Muster auf die Metallschicht aufgebracht wird und anschließend eine Base auf die unlösliche Schicht und die frei gebliebenen Bereiche der Metallschicht aufgetragen wird. Die Base soll nun durch die Metallschicht hindurch die lösliche erste Lackschicht lösen. Es hat sich jedoch als äußerst schwierig erwiesen, die erste Lackschicht auf diesem Wege zuverlässig und in den gewünschten Bereichen vollständig zu lösen. Der Grund hierfür scheint in der aufgebrachten Metallschicht begründet zu sein, welche üblicherweise über ein PVD-Verfahren (Physical Vapour Deposition), meist mittels Aufdampfen oder Kathodenzerstäubung auf der ersten Lackschicht gebildet wird. Dabei kommt es zumindest im Bereich der Oberfläche der ersten Lackschicht, die in Kontakt zu der gebildeten Metallschicht steht, zu einer Änderung der chemischen Struktur der ersten Lackschicht, die dazu führt, dass die vormals Base-lösliche erste Lackschicht zumindest bereichsweise für die Base unlöslich wird und eine Strukturierung der Metallschicht somit erschwert oder verhindert.

Aus der DE 102 56 491 A1 ist es bekannt, eine Metallschicht partiell mit einem Ätzresistlack zu beschichten und die freiliegenden Bereiche der Metallschicht durch Ätzen zu entfernen, um eine bereichsweise Metallisierung zu erzeugen. Weiterhin ist es offenbart, auf ein Trägersubstrat bereichsweise eine lösliche Lackschicht aufzubringen, eine Metallschicht über der Lackschicht und den davon freien Bereichen des Trägersubstrats anzuordnen und die Lackschicht anschließend zu lösen, um eine bereichsweise Metallisierung des Trägersubstrats zu erzeugen. Außerdem ist hier ein Verfahren beschrieben, bei dem ein löslicher Lack bereichsweise mit einem Härtungsmittel bedruckt wird, das Härtungsmittel und davon freie Bereiche des Lacks mit einer Metallschicht beschichtet werden und anschließend der Lack in den Bereichen, in denen kein Härtungsmittel vorhanden war inklusive der darauf angeordneten Metallschicht zu lösen, um eine bereichsweise Metallisierung des Trägersubstrats passergenau zu den gehärteten Bereichen des Lacks zu erzeugen. Wie bereits oben beschrieben führen diese beiden zuletzt beschriebenen Verfahren bei einer Vielzahl von Lacken dazu, dass die Löslichkeit der Lackschicht nach der Metallisierung deutlich verschlechtert ist, so dass ein definiertes Ablösen der Lackschichtbereiche, die direkt mit der Metallschicht versehen wurden, erschwert oder gar unmöglich ist.

Weiterhin ist beschrieben, dass eine lösliche erste Farb- oder Lackschicht vollflächig auf ein Trägersubstrat aufgetragen wird und partiell mit einer zweiten Farb- oder Lackschicht bedeckt wird, die einen Härter für die erste Schicht enthält. Die Bereiche der ersten Schicht, in denen die zweite Schicht nicht vorhanden war, werden durch ein Lösemittel gelöst, so dass Bereiche mit zwei passergenauen Farbschichten gebildet werden.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Bildung einer bereichsweisen, passergenauen Metallisierung auf einem Trägersubstrat bereitzustellen, durch das eine Transferfolie mit schart abgegrenzten, passergenauen Metallisierungsbereichen bereitgestellt werden kann.

Die Aufgabe wird für das Verfahren, bei welchem das Trägersubstrat zumindest bereichsweise mit einer löslichen, farbigen ersten Schicht versehen wird, die auf ihrer dem Trägersubstrat abgewandten Seite vollflächig mit einer Metallschicht versehen wird, dadurch gelöst, dass entweder

a) zwischen der ersten Schicht und der Metallschicht partiell zumindest eine lösliche zweite Schicht angeordnet wird, oder dass
b) auf der der Metallschicht zugewandten Seite der ersten Schicht bereichsweise mindestens eine unlösliche dritte Schicht angeordnet wird und dass die lösliche zweite Schicht zumindest partiell auf die der Metallschicht zugewandte Seite der dritten Schicht sowie partiell die von der dritten Schicht freien Bereiche der ersten Schicht aufgetragen wird, wobei in den Fällen a) und b) – der ersten Schicht ein Härter zugesetzt wird und der zweiten Schicht ein Zusatzstoff zugesetzt wird, der dazu geeignet ist, den Härter der ersten Schicht zu inaktivieren, wobei die gegebenenfalls angeordnete, mindestens eine dritte Schicht für den den Zusatzstoff undurchdringlich ist, – der Zusatzstoff der zweiten Schicht den Härter der ersten Schicht in den Bereichen der ersten Schicht, die in direktem Kontakt zur zweiten Schicht angeordnet sind, inaktiviert, bevor die erste Schicht durch den Härter gehärtet wird, und dass – die zweite Schicht und die Bereiche der ersten Schicht, in denen der Härter inaktiviert wurde, mittels einer Flüssigkeit gelöst und entfernt werden, wobei die Metallschicht in den Bereichen entfernt wird, die unmittelbar auf der zweiten Schicht angeordnet wurden.

Erfindungsgemäß werden demnach die Bereiche der ersten Schicht, die wieder gelöst werden sollen, an keiner Stelle unmittelbar mit der Metallschicht beschichtet, so dass eine Veränderung der Löslichkeit der ersten Schicht durch die Beschichtung mit der Metallschicht unterbleibt. Die Bereiche der ersten Schicht, die wieder gelöst werden sollen, werden gemäß der Erfindung in direkten Kontakt mit der zweiten Schicht gebracht, die einen Zusatzstoff aufweist, der auf einen in der ersten Schicht enthaltenen Härter abgestimmt ist. Der Zusatzstoff in der zweiten Schicht inaktiviert den Härter in der ersten Schicht, bevor der Härter aktiv wird und die erste Schicht härtet. Die zweite Schicht und davon frei gelassene Bereiche der ersten Schicht werden mit einer Metallschicht, die vorzugsweise in einem PVD-Verfahren wie dem Aufdampfen oder der Kathodenzerstäubung gebildet wird, beschichtet. Nach einer lediglich bereichsweisen Härtung der ersten Schicht in den Bereichen der ersten Schicht, die nicht mit der zweiten Schicht beschichtet wurden und in denen daher eine Inaktivierung des Härters in der ersten Schicht nicht erfolgt ist, wird die zweite Schicht und die Bereiche der ersten Schicht, in denen der Härter inaktiviert wurde, mittels der Flüssigkeit gelöst und entfernt. Dabei wird auch der Teil der Metallschicht entfernt, der unmittelbar auf der zweiten Schicht angeordnet ist und es wird somit eine bereichsweise Metallisierung auf dem Trägersubstrat gebildet. Die bereichsweise Metallisierung befindet sich an den Stellen, an denen die erste Schicht direkt mit der Metallschicht beschichtet und gehärtet wurde. Die in Fall b) vorhandene, mindestens eine dritte Schicht ist unlöslich und ermöglicht zusätzliche dekorative Effekte. Dabei können sich die optischen Eindrücke der ersten und der dritten Schicht überlagern und auch die dritte Schicht zumindest bereichsweise mit der Metallschicht versehen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine zuverlässige Ablösung der ungehärteten Bereiche der ersten Schicht und der darauf angeordneten Bereiche der Metallschicht, wobei reproduzierbar Metallschichtbereiche mit definierten Abmessungen und scharten Rändern erzeugt werden können. Einerseits wird die erste Lackschicht in gehärtete und ungehärtet Bereiche aufgeteilt und andererseits werden die zu härtenden Bereiche der ersten Lackschicht zudem direkt mit der Metallschicht beschichtet, was zu der oben beschriebenen Verminderung der Löslichkeit der ersten Lackschicht führt. Diese doppelte Einflussnahme auf die erste Lackschicht ist als Ursache für die hohe Randschärfe der gebildeten Metallisierungsbereiche und für die extrem hohe Passergenauigkeit der gehärteten Bereiche der ersten Lackschicht und der darauf angeordneten Bereiche der Metallschicht zu sehen.

Insbesondere hat es sich für das Verfahren bewährt, wenn ein Härter in der ersten Schicht auf Aziridin-Basis oder auf Polyimin-Basis gewählt wird und die zweite Schicht aus einer wasserlöslichen, stark alkalischen Druckfarbe mit einem pH-Wert im Bereich von 11 bis 14 gebildet wird.

Insbesondere hat es sich dabei bewährt, wenn die Druckfarbe mittels Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid alkalisch ausgebildet wird, wobei das Natriumhydroxid beziehungsweise das Kaliumhydroxid den Zusatzstoff bildet. Es hat sich erwiesen, dass diese Zusatzstoffe aus der zweiten Schicht einen Härter auf Aziridin-Basis oder Polyimin-Basis in der ersten Schicht zuverlässig inaktivieren und somit die Härtung der ersten Schicht reproduzierbar bereichsweise verhindern. Derartige Härter härten die erste Schicht erst bei Temperaturen oberhalb ca. 80°C beschleunigt aus. Bei Raumtemperatur verläuft die Härtung nur sehr langsam, so dass eine Inaktivierung des Härters durch den Zusatzstoff in der Druckfarbe erfolgen kann, insbesondere, wenn diese „inline" in einem nachfolgenden Druckwerk auf der ersten Schicht aufgebracht wird.

Die Druckfarbe zur Bildung der zweiten Schicht wird dabei vorzugsweise mit einem färbenden Füllstoff oder Pigment versetzt wird, um die Anordnung und Ausbildung der gebildeten zweiten Schicht in einfacher Weise einer optischen Kontrolle unterziehen zu können. Dabei hat es sich bewährt, der Druckfarbe Bariumsulfat, Titanoxid oder Zinksulfid zuzusetzen, um diese gut sichtbar zu machen.

Bei einer nach dem Verfahren gebildeten Transferfolie, insbesondere einer Heißprägefolie, ist die erste Schicht mittels eines Härters auf Aziridin-Basis oder auf Polyimin-Basis gehärtet. Aufgrund der örtlich scharf begrenzten Einflusswirkung einer Base auf einen solchen Härter im direkten Kontaktbereich sind scharf abgegrenzte Bereiche der ersten Schicht erzeugbar und somit passergenau auch scharf abgegrenzte Metallisierungsbereiche vorhanden.

Die erste Schicht wird vorzugsweise durch einen alkalilöslichen Lack, vorzugsweise auf Basis von Poly-Acrylsäure oder Styrol-Maleinsäureanhydrid, gebildet.

Für die erste Schicht wird bevorzugt eine Schichtdicke im Bereich von 0,7 bis 2 μm gewählt. In diesem Bereich kann der Zusatzstoff der zweiten Schicht den Härter in der ersten Schicht über die gesamte Schichtdicke der ersten Schicht hinweg zuverlässig inaktivieren. Es hat sich bewährt, die zweite Schicht mit einer Dicke im Bereich von 0,8 bis 3 μm auszubilden.

Es hat sich bewährt, wenn die erste Schicht transparent ist, um den Metallspiegel durch die erste Schicht hindurch sichtbar zu machen und voll zur Geltung zu bringen. Die erste Schicht kann sich dabei aus mehreren transparenten Schichten zusammensetzen, deren optische Wirkung sich gegenseitig beeinflusst.

Es hat sich bewährt, wenn das Trägersubstrat bzw. die Trägerfolie und/oder die Übertragungslage der Transferfolie zumindest teilweise transparent sind. Beispielsweise ermöglichen bereichsweise transparente Übertragungslagen, die auf einem Wertdokument aufgebracht werden, die Oberfläche des Wertdokumentes noch zu erkennen und eine zusätzliche Fälschungssicherheit zu erreichen.

Es hat sich bewährt, wenn eine Kleberschicht an der, dem Trägersubstrat abgewandten Seite der Metallisierung angeordnet wird, bzw. wenn die Übertragungslage eine Kleberschicht aufweist, wobei die Kleberschicht an der der Trägerfolie abgewandten Seite der Übertragungslage angeordnet ist. Bei Verwendung eines transparenten Klebers für die Kleberschicht zum Aufkaschieren der Übertragungslage auf ein transparentes Substrat bleiben durch das Substrat und die Kleberschicht hindurch farbige Schichten und Metallschichten der Übertragungslage erkennbar.

Mit der mindestens einen dritten Schicht, die in der Übertragungslage vorgesehen sein kann, lassen sich besondere dekorative Effekte erzielen, wenn diese farbig opak und/oder farbig transparent ausgebildet wird.

Um eine Übertragung der Übertragungslage der Transferfolie auf beispielsweise ein Wertdokument zu erleichtern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zwischen der Trägerfolie und der Übertragungslage bzw. auf dem Trägersubstrat eine wachsartige Trennschicht angeordnet wird. Derartige Trennschichten weisen üblicherweise eine Dicke im Bereich von 0,001 bis 0,1 μm auf. Die Trägerfolie, die vorzugsweise aus Kunststoffen wie beispielsweise PI, PP, PE, PET, PPS, LCP, PEN, PA, PVC, aus Papier, Geweben oder Metallfolie gebildet ist, löst sich dadurch unter Druck und Temperatur beim Heißprägen leicht von der Übertragungslage und ermöglicht eine genaue und vollständige Applikation auf ein zu beprägendes Material.

Besonders bevorzugt ist es, als Trägersubstrat ein flexibles Folienmaterial mit einer Dicke im Bereich von 5 bis 700 μm, vorzugsweise im Bereich von 12 bis 50 μm, einzusetzen, so das dieses auf einer Vorratsrolle bereitgestellt und endlos verarbeitet werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Trägersubstrat zur Ausbildung der bereichsweisen Metallisierung von Rolle zu Rolle transportiert wird. Das bedeutet, dass das Trägersubstrat von einer ersten Vorratsrolle abgezogen, dem erfindungsgemäßen Verfahren, gegebenenfalls auch weiteren Verfahrensschritten unterzogen, und schließlich auf eine zweite Vorratsrolle aufgewickelt werden kann, die weiterverarbeitet wird. Als weitere Verfahrensschritte kommen beispielsweise Prägevorgänge, Temperaturbehandlungen oder auch eine Bestrahlung in Betracht.

Weiterhin ist es besonders bevorzugt, wenn die Metallschicht reflektierend, vorzugsweise spiegelnd reflektierend ausgebildet wird. Dadurch wird der dekorative Effekt der bereichsweisen Metallisierung noch erhöht.

Es hat sich bewährt, wenn die Metallschicht aus einem der Metalle Aluminium, Chrom, Kupfer, Nickel, Eisen, Titan, Silber, Gold oder einer Legierung aus zwei oder mehreren dieser Metalle gebildet wird. Diese Metalle können eine spiegelnd reflektierende Metallschichten erzeugen.

Die Metallschicht wird bevorzugt durch Aufdampfen oder Kathodenzerstäubung gebildet, da diese Verfahren in einem kontinuierlichen und damit besonders wirtschaftlichen Prozess erfolgen können.

Es ist bevorzugt, die Metallschichten) in einer Dicke im Bereich von 10 bis 100 nm auszubilden.

Die Verwendung der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildeten Transferfolie zur Bildung von Sicherheitselementen auf Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten wie Ausweisen, Karten oder Banknoten, von Bauelementen oder dekorativen Elementen, insbesondere in der Architektur oder anderen technischen Bereichen, von Verpackungsmaterialien, insbesondere in der pharmazeutischen oder Lebensmittelindustrie oder von Bauteilen in der Elektro- oder Elektronikindustrie ist ideal.

Die 1a bis 3 sollen das erfindungsgemäße Verfahren und den Aufbau einer damit gebildeten Transferfolie beispielhaft erläutern. So zeigt:
1a ein Trägersubstrat mit einer ersten Schicht, einer zweiten Schicht und einer Metallschicht im Querschnitt,
1b das Trägersubstrat aus 1a nach dem Lösen der zweiten Schicht und nicht gehärteter Bereiche der ersten Schicht,
2a ein weiteres Trägersubstrat mit einer ersten Schicht, einer zweiten Schicht, einer dritten Schicht und einer Metallschicht im Querschnitt,
2b das Trägersubstrat aus 2a nach dem Lösen der zweiten Schicht und nicht gehärteter Bereiche der ersten Schicht, und
3 den Querschnitt durch eine als Heißprägefolie ausgebildete Transferfolie mit bereichsweiser Metallisierung.
1a zeigt im Querschnitt ein als Trägerfolie ausgebildetes Trägersubstrat 1, das mit einem alkalilöslichen, farbigen Lack auf Basis von Styrol-Maleinsäureanhydrid (SMA) als erste Schicht 2 beschichtet ist.

Der Lack zur Bildung der ersten Schicht wies folgende Zusammensetzung auf:

Ethanol	3200g
Ethylacetat	3100g
n-Butanol	100g
SMA-Harz (MW ca. 200000, Säurezahl ca. 250)	1000g
Alkohollösliches Cellulosenitrat (Norm 30A)	100g
Komplexfarbstoff Orange	85g
Komplexfarbstoff Gelb	38g
Aziridin-Härter	25g

Das Trägersubstrat 1 aus PET weist dabei eine Dicke von 25 μm auf und die erste Schicht 2 weist eine Dicke von 1 μm auf. Die erste Schicht 2 kann dabei vollflächig oder nur partiell auf dem Trägersubstrat 1 aufgetragen sein. Die erste Schicht 2 enthält im vorliegenden Fall einen Härter auf Aziridin-Basis. Zwischen dem Trägersubstrat 1 und der ersten Schicht 2 können weitere Lackschichten, reflektierende Schichten oder sonstige Schichten angeordnet sein, die beispielsweise magnetische Eigenschaften aufweisen können. Auf der ersten Schicht 2 ist partiell eine wasserlösliche, stark alkalische Druckfarbe als zweite Schicht 3 aufgebracht, die als Zusatzstoff Natriumhydroxid enthält und eine Dicke von 1,5 μm aufweist. Der Druckfarbe wurde Titanoxid zugesetzt, um ein gut sichtbares und kontrollierbares Druckergebnis zu erhalten.
Die Druckfarbe zur Bildung der zweiten Schicht wies folgende Zusammensetzung auf:

Wasser 9200g

Methylcellulose (niedermolekular) 750g

Silika hochdispers 150g

Titandioxid (Rutiltype) 2000g

Ethanol 1000g

n-Butanol 600g

Natronlauge (50 proz.) 2000g
Eine spiegelnd reflektierende Metallschicht 4 aus Aluminium, welche eine Dicke von 40nm aufweist, bedeckt die zweite Schicht 3 sowie die davon unbedeckten Bereiche der ersten Schicht 2. Das Natriumhydroxid der zweiten Schicht 3 inaktiviert den Härter in der ersten Schicht 2 in den Bereichen, in denen ein direkter Kontakt zwischen der ersten Schicht 2 und der zweiten Schicht 3 erzeugt wurde.
1b zeigt das Trägersubstrat 1 aus 1a nach dem Lösen der zweiten Schicht 3 und nicht gehärteter Bereiche der ersten Schicht 2 in Wasser. Lediglich in den Bereichen der ersten Schicht 2, die nicht von der zweiten Schicht 3 bedeckt waren, wurde der Härter aktiv und führte zu einer Härtung der ersten Schicht 2.
Diese Bereiche verbleiben demnach auf den Trägersubstrat 1 inklusive der sich direkt darauf befindenden, passergenauen Bereiche der Metallschicht 4, während die ungehärteten Bereiche der ersten Schicht 2 und die auf der zweiten Schicht 3 angeordneten Bereiche der Metallschicht 4 entfernt wurden.
2a zeigt ein weiteres Trägersubstrat 1 mit einer darauf vollflächig aufgebrachten, wasserlöslichen ersten Schicht 2 auf Basis von Styrol-Maleinsäureanhydrid gemäß 1a, die einen Härter auf Aziridin-Basis enthält. Die erste Schicht 2 ist farbig und transparent. Auf der ersten Schicht 2 ist partiell eine wasserunlösliche, farbig transparente dritte Schicht 7 aufgebracht.
Der wasserunlösliche Lack zur Bildung der dritten Schicht wies folgende Zusammensetzung auf:

Methylethylketon	2600g
PMMA (hochmolekular, Tg 120°C)	500g
Toluol	2000g
Esterlösliches Cellulosenitrat (Norm 34E)	1000g
Cyclohexanon	300g
Komplexfarbstoff Rot	45g

Dabei ist partiell auf der dritten Schicht 7 und partiell auf den von der dritten Schicht 7 unbedeckten Bereichen der ersten Schicht 2 eine wasserlösliche, zweite Schicht 3 angeordnet, die aus einer stark alkalischen Druckfarbe gemäß 1a gebildet. Die zweite Schicht 3 enthält als Zusatzstoff Natriumhydroxid, das den Härter in der ersten Schicht 2 in den Bereichen inaktiviert, die damit in direktem Kontakt stehen. Auf die dritte Schicht 7 wirkt sich die zweite Schicht 3 jedoch nicht aus, so dass die dritte Schicht 7 für das Natriumhydroxid der zweiten Schicht 3 eine Sperrschicht bildet. Eine geschlossene Metallschicht 4 aus Chrom bedeckt die zweite Schicht 3, Teile der ersten Schicht 2 sowie Teile der dritten Schicht 7.
2b zeigt das Trägersubstrat 1 aus 2a nach dem Lösen der zweiten Schicht 3 und nicht gehärteter Bereiche der ersten Schicht 2 in Wasser. Auf dem Trägersubstrat 1 verbleiben Bereiche der ersten Schicht 2 passergenau zu Bereichen der Metallschicht 4, unbeschichtete Bereiche der dritten Schicht 7 sowie mit Bereichen der Metallschicht 4 belegte Bereiche der dritten Schicht 7. Durch Variation der Anordnung der einzelnen Schichten lassen sich hier unterschiedlichste Effekte erzielen.
3 zeigt den Querschnitt durch eine Heißprägefolie 10 mit bereichsweiser Metallisierung. Auf einem als Trägerfolie ausgebildeten Trägersubstrat 1 ist eine wachsartige Trennschicht 5 angeordnet, die das Ablösen einer Übertragungslage 9 vom Trägersubstrat 1 auf ein zu beprägendes Material erleichtert. Auf der Trennschicht 5 ist eine farblos transparente, unlösliche Lackschicht 8 angeordnet, auf der Bereiche der ersten Schicht 2 und der Metallschicht 4 wie gemäß 1b gebildet, angeordnet sind. Eine Kleberschicht 6 befindet sich auf der dem Trägersubstrat 1 abgewandten Seite der Übertragungslage 9. Als Kleber wird vorzugsweise ein heißsiegelfähiger Kleber verwendet. Beim Heißprägen wird die Heißprägefolie 10 unter Temperatureinwirkung mit der Kleberschicht 6 gegen das zu beprägende Material gedrückt und die Übertragungslage 9 ganz oder bereichsweise, beispielsweise in Form von Mustern, alphanumerischen Zeichen oder Bildern, übertragen. Das Trägersubstrat 1 wird von den auf das beprägte Material übertragenen Bereichen der Übertragungslage 9 getrennt. Die farblos transparente Lackschicht 8 bildet nun die Oberfläche der übertragenen Bereiche der Übertragungslage 9 und schützt die darunter angeordneten Schichtlagen, beispielsweise vor Beschädigung oder manipulativer Veränderung.
Die in den Figuren dargestellten Schichtsysteme sind durch weitere transparente oder opake Schichten ergänzbar, wobei diverse Effekte erzeugt werden können. Auch ein mehrmaliges Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens in Folge auf einer Trägerfolie, wobei gezielt Sperrschichten zur Verhinderung eines Wirksamwerdens eines Zusatzstoffe in bestimmten Bereichen oder Schichtebenen eingesetzt werden können, ist möglich. Weiterhin kann die erste Schicht 2 aus zwei oder mehr farbigen, transparenten löslichen Lackschichten gebildet sein. Auch können opake Farbschichten zur Strukturierung oder eine Metallschicht eingesetzt werden, die bereichsweise aus Metallen mit unterschiedlicher Farbe gebildet ist. Es ergeben sich dadurch unzählige Variationsmöglichkeiten, die für den Fachmann erkennbar vom Erfindungsgedanken umfasst sind.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer bereichsweisen Metallisierung auf einem Trägersubstrat (1), wobei das Trägersubstrat (1) zumindest bereichsweise mit einer löslichen, farbigen ersten Schicht (2) versehen wird, die auf ihrer dem Trägersubstrat (1) abgewandten Seite vollflächig mit einer Metallschicht (4) versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass a) zwischen der ersten Schicht (2) und der Metallschicht (4) partiell zumindest eine lösliche zweite Schicht (3) angeordnet wird, oder dass b) auf der, der Metallschicht (4) zugewandten Seite der ersten Schicht (2) bereichsweise mindestens eine unlösliche dritte Schicht (7) angeordnet wird und dass eine lösliche zweite Schicht (3) zumindest partiell auf die der Metallschicht (4) zugewandte Seite der dritten Schicht (7) sowie partiell auf die von der dritten Schicht (7) freien Bereiche der ersten Schicht (2) aufgetragen wird, wobei in den Fällen a) und b) der ersten Schicht (2) ein Härter zugesetzt ist und der zweiten Schicht (3) ein Zusatzstoff zugesetzt ist, der dazu geeignet ist, den Härter der ersten Schicht (2) zu inaktivieren, wobei die in Fall b) angeordnete, mindestens eine dritte Schicht (7) für den Zusatzstoff undurchdringlich ist, – der Zusatzstoff der zweiten Schicht (3) den Härter der ersten Schicht (2) in den Bereichen der ersten Schicht (2), die in direktem Kontakt zur zweiten Schicht (3) angeordnet sind, inaktiviert, bevor die erste Schicht (2) durch den Härter gehärtet wird, und dass – die zweite Schicht (3) und die Bereiche der ersten Schicht (2), in denen der Härter inaktiviert wurde, mittels mindestens einer Flüssigkeit gelöst und entfernt werden, wobei die Metallschicht (4) in den Bereichen entfernt wird, die unmittelbar auf der zweiten Schicht (3) angeordnet wurden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (2) durch einen alkalilöslichen Lack, vorzugsweise auf Basis von Polyacrylsäure oder Styrol-Maleinsäureanhydrid, gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem alkalilöslichen Lack ein wasserlöslicher Farbstoff zugesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Härter auf Aziridin-Basis oder Polyimin-Basis gewählt wird und dass die zweite Schicht (3) aus einer wasserlöslichen, alkalischen Druckfarbe mit einem pH-Wert im Bereich von 11 bis 14 gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe mittels Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid als Zusatzstoff alkalisch ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe mit einem färbenden Füllstoff oder Pigment versetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckfarbe Bariumsulfat, Titanoxid oder Zinksulfid zugesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine dritte Schicht (7) farbig opak und/oder farbig transparent ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Flüssigkeit als Wasser enthaltende oder aus Wasser bestehende Flüssigkeit ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägersubstrat (1) ein flexibles Folienmaterial eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat (1) zur Ausbildung der bereichsweisen Metallisierung von Rolle zu Rolle transportiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (4) reflektierend, vorzugsweise spiegelnd reflektierend ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (4) aus einem der Metalle Aluminium, Chrom, Kupfer, Nickel, Eisen, Titan, Silber, Gold oder einer Legierung aus zwei oder mehreren dieser Metalle gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (4) durch Aufdampfen oder Kathodenzerstäubung gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (2) aus einer oder mehreren transparenten Schichten gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat (1) zumindest teilweise transparent ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Trägersubstrat (1) eine wachsartige Trennschicht (5) angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kleberschicht (6) an der, dem Trägersubstrat (1) abgewandten Seite der Metallisierung angeordnet wird.