DE1062081B

DE1062081B - Process for the production of metallized surfaces, for example for electrical capacitors

Info

Publication number: DE1062081B
Application number: DEB26173A
Authority: DE
Inventors: John Phulip Huggett; Tzu En Shen
Original assignee: BRITISH DIELECTRIC RES Ltd
Current assignee: BRITISH DIELECTRIC RES Ltd
Priority date: 1952-06-27
Filing date: 1953-06-24
Publication date: 1959-07-23

Description

Verfahren zum Herstellen von metallisierten Flächen, beispielsweise für elektrische Kondensatoren Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung dünner Metallschichten von vorbestimmter Form durch Ablagerung oder Niederschlag von Metall auf die Oberflächen eines nichtmetallischen Trägers und betrifft im besonderen, aber nicht ausschließlich die Herstellung metallisierter Papiere oder Filme zur Verwendung in elektrostatischen Kondensatoren, in denen die geformten Ablagerungen (oder jede der Ablagerungen) eine der Kondensatorelektroden bilden. Dünne Metallschichten der gewünschten Gestalt können auf Papier, Film oder anderem nichtmetallischem Trägerwerkstoff dadurch aufgebracht werden, daß man zunächst das Metall auf einer oder beiden Oberflächen des Trägermaterials durch einen thermischen Verdampfungsvorgang aufbringt und daraufhin die unerwünschten Stellen der Ablagerung beseitigt, derart, daß auf dem Papier oder dem Film eine Ablagerung oder Ablagerungen des gewünschten Musters zurückbleiben. Durch die Erfindung wird ein verbessertes Verfahren zur Beseitigung solcher unerwünschten Ablagerungen geschaffen.Process for producing metallized surfaces, for example for electrical capacitors The invention relates to the manufacture of thinner Metal layers of a predetermined shape by deposition or deposition of metal on the surfaces of a non-metallic carrier and relates in particular to but not exclusively for the production of metallized papers or films Use in electrostatic capacitors in which the formed deposits (or each of the deposits) form one of the capacitor electrodes. Thin metal layers the desired shape can be applied to paper, film or other non-metallic substrate can be applied by first placing the metal on one or both surfaces the carrier material is applied by a thermal evaporation process and then eliminates the undesirable places of the deposit, so that on the paper or a deposit or deposits of the desired pattern are left on the film. The invention provides an improved method for eliminating such undesirable Deposits created.

In der deutschen Patentschrift 74910ä wird ein Verfahren für das Hervorrufen einer modellierten bzw. gemusterten Metallisation auf einer Trägeroberfläche durch Vakuumverdampfung von Metall beschrieben. Nach diesem Verfahren werden die Flächen, welche von Metall freigehalten werden sollen, ehe das Metallisationsverfahren stattfindet, mit Schmiermitteln, Ölen, Naphthalin oder ähnlichen Substanzen benetzt, wodurch die Ablagerung von Metalldampf auf den benetzten Stellen verhindert wird. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von diesem Verfahren dadurch, daß das Metall auf der Trägeroberfläche abgelagert bzw. auf diese niedergeschlagen wird, wobei auf diejenigen Stellen der metallisierten Trägeroberfläche, an denen das Metall beseitigt werden soll, ein Lösungsmittel auf die Trägeroberfläche aufgebracht wird, wonach die metallischen Ablagerungen einem Wischarbeitsgang unterzogen werden, welcher das Metall von den durch das Lösungsmittel angegriffenen Stellen beseitigt und den an der Trägeroberfläche haftenden übrigen Teil dort beläßt. Das Lösungsmittel kann vermittels Druckens mit einer modellierten bzw. gemusterten Metallwalze oder nach Art eines Niederdruckverfahrens (steneilling) aufgebracht werden. Der Wischarbeitsgang kann durch eine Filzwalze bewirkt werden und soll vorzugsweise unmittelbar dem Aufbringen des Lösungsmittels nachfolgen.In the German patent 74910ä a method for the evocation a modeled or patterned metallization on a carrier surface Described vacuum evaporation of metal. According to this procedure, the areas which should be kept free of metal before the metallization process takes place, wetted with lubricants, oils, naphthalene or similar substances, whereby the deposition of metal vapor on the wetted areas is prevented. The procedure according to the present invention differs from this method in that that the metal is deposited on the support surface or is deposited on it being on those points of the metallized carrier surface where the metal is to be removed, a solvent is applied to the support surface is, after which the metallic deposits are subjected to a wiping operation, which removes the metal from the areas attacked by the solvent and leaves the remaining part adhering to the carrier surface there. The solvent can by means of printing with a modeled or patterned metal roller or be applied in the manner of a low-pressure process (steneilling). The wiping cycle can be effected by a felt roller and should preferably be carried out immediately after application of the solvent.

Bei Anwendung des Verfahrens für die Herstellung metallisierter Papiere, bei denen die Metallisation ein vorherbestimmtes Muster aufweist, wird eine Farb-oder Firnisschicht auf eine (oder auf jede) Fläche des Papiers zur Bildung einer Trägerfläche aufgebracht und das Metall dieser Trägerfläche vermittels eines thermischen Verdampfungsvorgangs niedergeschlagen. Nach der Metallisatioii des mit Firnis getränkten oder überzogenen Papiers wird durch einen Hochdruck-oder Niederdruckarbeitsgang auf die Teilflächen, von denen die metallischen Ablagerungen entfernt werden sollen, ein Lösungsmittel für den Firnisfilm aufgebracht, und dann wird die Oberfläche zur Beseitigung der metallischen Ablagerungen von den erwähnten Teilflächen abgewischt. Dieselbe Arbeitsfolge ergibt sich für die Herstellung geformter Ablagerungen auf Filmen aus Polystyren oder anderem dielektrischem Werkstoff.When using the process for the production of metallized paper, in which the metallization has a predetermined pattern, a color or Layer of varnish on one (or each) surface of the paper to form a support surface applied and the metal of this carrier surface by means of a thermal evaporation process dejected. After the metallization of the soaked or coated with varnish Paper is applied by a high pressure or low pressure operation to the partial areas, from which the metallic deposits are to be removed, a solvent applied for the varnish film, and then the surface is used to remove the metallic deposits wiped off the mentioned partial surfaces. Same work sequence results for the production of shaped deposits on films of polystyrene or other dielectric material.

Der Ausdruck »Firnis« (»varnish«) umschließt alle möglichen Lösungsmittel, die auf Papier oder Film durch ein Tauch-, Auftrags-, Spritz- oder Druckverfahren aufgebracht werden können und darauf einen dünnen Film von Firnis, Farbe, Lack od. dgl. zurücklassen, der leicht durch die Anwendung eines Lösungsmittels, welches das Papier oder den Film weder chemisch noch elektrisch angreift, beseitigt werden kann. Wenn das metallisierte Papier oder der metallische Film für die Herstellung elektrostatischer Kondensatoren verwandt werden soll, muß der Firnis entsprechend dielektrisch sein. Ein beispielsweise für Papier passender Firnis ist Nitrocellulose (Cellulosenitrat), gelöst in Äthylacetat. Zur Kondensatorenherstellung wird die Lösung über eine ganze Seite des Papiers hinweg aufgebracht, und das Lösungsmittel wird dann ausgetrieben, um dadurch eine Schicht von Cellulosenitrat zurückzulassen, auf welcher das Metall vermittels eines thermischen Verdampfungsarbeitsganges niedergeschlagen wird.The term "varnish" includes all possible solvents, those on paper or film by a dipping, application, spraying or printing process can be applied and a thin film of varnish, paint, varnish or. Like. Leave behind easily by the use of a solvent which does not chemically or electrically attack the paper or film can. When the metallized paper or the metallic film for making If electrostatic capacitors are to be used, the varnish must be used accordingly be dielectric. A suitable varnish for paper, for example, is nitrocellulose (Cellulose nitrate), dissolved in ethyl acetate. For the production of capacitors, the Solution applied over an entire side of the paper, and the solvent will then driven off, thereby leaving a layer of cellulose nitrate which precipitated the metal by means of a thermal evaporation process will.

Bei der Auswahl eines geeigneten Lösungsmittels zum Aufbringen auf die metallisierte, gefirnißte Oberfläche des Papiers oder Films muß auf die Durchdringungsfähigkeit und Flüchtigkeit geachtet werden. Wenn letztere zu hoch ist, verdampft das Lösungsmittel, bevor es Zeit hat, den Firnis aufzuweichen oder bevor der nachfolgende Arbeitsgang zum Wegwischen der unerwünschten Teilflächen der Metallablagerungen eingeleitet werden kann. Bei dünnen Metallablagerungen auf riitrocellulosegefirnißtem Papier, bei dem z. B. die Ablagerungen eine Stärke von etwa 0,04 Mikron haben, kann ein flüssiges Lösungsmittel, wie Äthylacetat, mit sehr zufriedenstellendem Ergebnis verwandt werden, während bei dickeren Metallniederschlägen, bei denen die Ablagerung z. B. eine Stärke von 0,14 Mikron haben, es sich als besser herausgestellt hat, eine Mischung eines sehr flüchtigen Mittels mit einem weniger flüchtigen Lösungsmittel, wie z. B. eine Mischung aus Äthylacetat und Amylacetat, zu verwenden. Beispielsweise ergibt sich eine geeignete 'Mischung, wenn diese aus gleichen Volumteilen beider Lösungsmittel besteht. Für die Herstellung von Schichten auf Polystyrenfilmen ist Äthylcellulose (mit oder ohne Versteifungsmittel [plasticiser]) ein geeigneter Firnis und Äthylalkohol ein brauchbares Lösungsmittel.When choosing a suitable solvent to apply on the metallized, varnished surface of the paper or film has to affect the penetration ability and volatility are respected. If the latter is too high, the solvent evaporates, before it has time to soften the varnish or before the next step initiated to wipe away the unwanted partial areas of the metal deposits can be. In the case of thin metal deposits on nitrocellulose-varnished paper, at the z. B. the deposits are about 0.04 microns thick, a liquid solvent such as ethyl acetate with very satisfactory result be used, while in the case of thicker metal deposits, in which the deposition z. B. have a thickness of 0.14 microns, it has been found to be better, a mixture of a very volatile agent with a less volatile solvent, such as B. a mixture of ethyl acetate and amyl acetate to use. For example the result is a suitable mixture if this is made up of equal parts by volume of both Solvent. For the production of layers on polystyrene films is Ethyl cellulose (with or without a plasticiser) is a suitable varnish and ethyl alcohol is a useful solvent.

Die Erfindung eignet sich für die Herstellung metallisierter Papiere oder metallisierter Filme, bei denen das Papier oder der Film einen metallfreien Rand haben muß. Weiter ist die Erfindung anwendbar für die Herstellung metallisierter Papiere oder Filme, bei denen die Teilflächen des Metallniederschlags durch nichtmetallisierte Felder oder Teilflächen voneinander getrennt werden müssen und zum anderen die metallisierten Felder oder Teilflächen durch metallisierte Streifen elektrisch parallel verbunden sein sollen, so daß man durch in Längsrichtung erfolgendes Wickeln zu einem gewickelten Zylinder einen Kondensator mit zwei Serien konzentrischer Elektroden erhält.The invention is suitable for the production of metallized papers or metallized films in which the paper or film is metal-free Must have edge. The invention can also be used for the production of metallized ones Papers or films in which the partial surfaces of the metal precipitate through non-metallized Fields or partial areas have to be separated from one another and, on the other hand, the metallized ones Fields or partial areas connected electrically in parallel by means of metallized strips should be, so that by winding in the longitudinal direction to a wound Cylinder contains a capacitor with two series of concentric electrodes.

Das erfindungsgemäß verbesserte Verfahren zur Beseitigung der durch einen thermischen Verdampfungsarbeitsgang erzeugten unerwünschten Metallablagerungen läßt keine sichtbaren '1etallspuren auf den gewischten Flächen oder Teilflächen zurück. In dieser Beziehung ist das Erzeugnis denjenigen überlegen, die man vermittels Beseitigung des Metalls auf bekannte Weise erhält, wie beispielsweise durch elektrisches Ausbrennen, bei welchem merkliche Metallspuren in den Bereichen nachzuweisen sind, die auf Entfernen hin behandelt wurden.The inventive improved method for eliminating the by a thermal evaporation operation created undesirable metal deposits leaves no visible traces of metal on the wiped surfaces or parts of the surface return. In this respect the product is superior to those that are mediated Elimination of the metal is obtained in a known manner, such as by electrical Burning out, in which noticeable traces of metal can be detected in the areas, that have been treated for removal.

Claims

PATENT CLAIMS; 1. Process for the production of thin metal layers of predetermined shape on the surface of a non-metallic support, characterized in that the metal on the carrier surface by a thermal Evaporation process is deposited on the sites of the metallized Carrier surface from which the metal is to be removed, applied a solvent and that the deposited metal is a wiping operation to remove the metal from the areas attacked by the solvent on the carrier surface will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the non-metallic Support surface by applying a layer of varnish on both sides or at least formed on one side of a sheet or strip of paper or film.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the application of the solvent by pressing with a model roller or by means of a low pressure process he follows.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the wiping operation immediately follows your application of the solvent.

5. The method according to claim 1 for the production of thin metal layers of a predetermined shape, characterized in that that on the whole surface of the paper a solution of cellulose nitrate in ethyl acetate is applied that the solvent to form a layer of cellulose nitrate is driven out that on this layer a thin metal layer by means of a thermal evaporation operation is reflected that on certain points of the metallized cellulose nitrate layer, a solvent for cellulose nitrate is applied and that the metallized layer in order to remove the metal wiped from the predetermined places.

6. Application of the procedure according to Claim 5, characterized in that with a thin metal layer of 0.04 Micron layer thickness applied to the predetermined areas of the metallized cellulose nitrate layer applied solvent is ethyl acetate.

7. Application of the method according to claim 5, characterized in that with a thin metal layer of about 0.14 microns Layer thickness that on the predetermined points of the metallized cellulose nitrate layer applied solvent is a mixture of ethyl acetate and amyl acetate. B.

Method according to claim 1 for the production of thin metal layers of predetermined shape on polystyrene film, characterized in that on the entire surface of the film a solution of ethyl cellulose (with or without a stiffener) in ethyl alcohol is applied is that the solvent is driven off to form a layer of ethyl cellulose is that on this layer a thin metal layer by means of a thermal evaporation process is deposited that on certain areas of the metallized layer ethyl alcohol or another suitable solvent for ethyl cellulose is applied and that immediately afterwards the metallized layer to remove the metal from wiped off the designated places.

9. Application of the method according to the preceding Claims for the manufacture of electrostatic capacitors. Considered Publications: German Patent No. 749 108.