DE1093162B - Verfahren zur oertlichen Entfernung von aufgedampften duennen metallischen Schichtenund dessen Anwendung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur örtlichen Entfernung metallischer Schichten, die auf einem Träger, z. B. einem Papier- oder Kunststoffband, aufgedampft worden sind. Metallisierte Träger mit metallfreien Zonen finden vielfach als Umhüllung oder Abschirmung, insbesondere aber bei der Herstellung elektrischer Kondensatoren mit selbstheilenden Eigenschaften Verwendung. Für die Herstellung und Behandlung derartiger Träger mit metallfreien Zonen eröffnen sich grundsätzlich zwei Möglichkeiten. Nach der ersten wird der Träger unter Zuhilfenahme von Abdeckungen oder Blenden örtlich metallisiert. Hierzu ist ein erheblicher apparativer Aufwand erforderlich; die Blenden müssen gegebenenfalls rotierbar angeordnet sein und häufig gereinigt und ausgewechselt werden. Nicht zuletzt fallen die Ränder der metallisierten Felder mehr oder minder verschwommen und ungenau aus. Nach der zweiten Möglichkeit wird zunächst der Träger über seinen ganzen Bereich mit Metall überzogen, das nachträglich örtlich entfernt wird. Das Metall kann mittels elektrischer Funken oder durch andere lokalisierte Hitzebehandlungen abgebrannt werden. Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen der metallisierte Träger auf chemischem Wege örtlich nichtleitend gemacht wird, z. B. durch chemische Umwandlung des leitenden Metallbelages in ein nichtleitendes Oxyd dieses Metalls oder durch Entfernung des leitenden Metallbelages mittels Säuren, Alkalien od. dgl. Derartige Behandlungen sind insbesondere dann unbefriedigend, wenn metallisierte Isolierstoffolien für die Herstellung elektrischer Kondensatoren örtlich vom Metallbelag zu befreien sind, da hierunter das Kondensatordielektrikum gerade an den besonders kritischen Randstellen leidet und bereits geringste Säure- oder Abbrandspuren die elektrischen Eigenschaften eines Kondensators entscheidend beeinträchtigen.

Die vorliegende Erfindung geht aus vom Verhalten zweier verschiedener Medien in der Grenzschicht. Auf Grund theoretischer Erwägungen, die durch experimentelle Befunde ihre Bestätigung erfahren haben, kann die Aneinanderhaftung zweier verschiedener Medien durch ähnliche Molekularkräfte erklärt werden, wie sie im allgemeinen an Grenzflächen auftreten, da dort die Moleküle nicht wie im Innern einer Phase allseitig von gleichartigen Nachbarn umgeben sind. Man kann sich demnach vorstellen, daß die energetisch nicht abgesättigten Randmoleküle des Trägers in Wechselwirkung mit den aufgedampften Metallatomen treten und letztere diese Randmoleküle energetisch absättigen. Auf diese Weise läßt sich die große Haftfestigkeit aufgedampfter Metallschichten auf isolierenden Unterlagen erklären. Nach vorstehenden Überlegungen müßte die Haftfestigkeit Verfahren zur örtlichen Entfernung

von aufgedampften dünnen metallischen

Schichten und dessen Anwendung

Anmelder:

N. S. F. Nürnberger Schraubenfabrik
und Elektrowerk G.m.b.H.,
Nürnberg, Further Str. 101a

Erwin Meyer, Pommelsbrunn,

Dipl.-Phys. Hans Scharf, Nürnberg,

und Hans Spieß, Pommelsbrunn,

sind als Erfinder genannt worden

jedoch erheblich herabgesetzt werden können, wenn es gelingen würde, die energetische Bindung zwischen den Randmolekülen des Trägers und den aufgedampften Metallatomen wenigstens vorübergehend zu vermindern oder gar aufzuheben. Diese Vermutungen konnten experimentell bestätigt werden.

Die Erfindung bezieht sich demnach auf ein Verfahren zur örtlichen Entfernung des Metallbelages von mit Metall bedampften Trägern, insbesondere von metallisierten Kunststoffolien, Lackfilmen oder lacküberzogenen Metallfolien, bei denen lediglich die Grenzschichtkräfte zwischen Träger und Metallisierung vorübergehend verringert oder gar aufgehoben werden und die Entfernung des Metallbelages durch örtliche Einwirkung mechanischer Art vorgenommen wird.

Die große Bedeutung der Erfindung liegt im wesentlichen darin, daß bei der Behandlung weder der Träger noch das Metall irgendeine chemische Umwandlung, Anquellung, Anlösung od. dgl. erfahren. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der metallisierte Träger mit einem flüssigen und leichtflüchtigen, gegenüber dem Metall und der Trägerunterlage chemisch inerten, mit letzterer jedoch assoziierenden Substanz in Berührung gebracht, beispielsweise in diese getaucht werden, die geeignet ist, die Bindungskräfte zwischen Träger und dem Metall vorübergehend zu lockern oder gar aufzuheben und die Energieabsättigung der Randmoleküle des Trägers zu übernehmen. In diesem Zwischenzustand läßt sich das Metall vom Träger sehr leicht entfernen,

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ζ. B. mit einem Lappen oder einer rotierenden Bürste wegwischen. Nach Entfernung der assoziierenden Substanz, beispielsweise nach deren Verflüchtigung, ist der ursprüngliche Zustand großer Haftfestigkeit wiederhergestellt.

Das erfmdungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet für die Behandlung und Herstellung elektrischer Kondensatoren mit selbstheilenden Eigenschaften. Derartige Kondensatoren werden aus mit Aluminium bedampften Kunststoffolien höherer Wärmefestigkeit gefertigt. Aus wirtschaftlichen Erwägungen heraus wird hierbei von einem verhältnismäßig breiten Träger ausgegangen, der von einer Vorratsrolle abgewickelt und zunächst ein- oder beidseitig über den ganzen Bereich hinweg metallisiert wird. Zur Vergrößerung der Kriechwege, insbesondere im Bereich der Schnittstellen, wird der Träger örtlich vom Metallbelag befreit. Es kann beispielsweise das Demetallisierungsverfahren gekoppelt werden mit dem Schneidvorgang, bei dem die metallisierte Folie auf die für den Kondensator erforderliche Länge und Breite gebracht wird.

Die Fig. 1 zeigt eine Kunststoffolie 1, die auf beiden Seiten den aufgedampften Aluminiumbelag 2 und 3 trägt. Diese Folie kann beispielsweise von einer wesentlich breiteren und im ganzen bedampften Folie abgeschnitten sein. Im Bereich der Schnittkanten 4 und 5 ist auf je einer Seite der Metallbelag nach dem vorbeschriebenen Verfahren entfernt worden.

Die Fig. 2 deutet den beispielsweisen Aufbau eines Kondensators an, der aus zwei Folien gemäß Fig. 1 hergestellt wird. Die beiden Folien sind gemäß dem gezeichneten Querschnitt (Fig. 2) aufeinanderzulegen und dann aufzuwickeln. Ein derartiger Kondensator braucht nicht imprägniert zu werden, da die Belegungen überall einschlußfrei auf dem Dielektrikum haften. Er ist demnach auch ohne Imprägnierung gegenüber äußeren Atmosphärilien sehr beständig und unempfindlich. Die Belegungen gleicher Polarität reichen jeweils nur bis zu einer Stirnfläche des Kondensatorwickels.

Im Hinblick auf die außerordentlich geringe Schichtstärke der Belegungen in der Größenordnung von 0,01 bis 0,1 μ läßt sich daher dieser Kondensator nach an sich bekannten Methoden stirnseitig kontaktieren.

Besondere Sorgfalt ist auf die Auswahl geeigneter assoziierender Medien zu richten. Für die Demetallisierung einer mit Aluminium bedampften Polyesterfolie sind besonders Pyridin, Anilin und vorzugsweise Aceton oder sonstige Ketone oder Mischungen hiervon geeignet. Diese Flüssigkeiten verflüchtigen zum Teil verhältnismäßig rasch, ohne irgendwelche Rückstände oder Spuren zu hinterlassen. Gegebenenfalls können diese Mittel auch abgewaschen werden. Gegenüber dem Aluminiumbelag und der Trägerfolie sind diese Substanzen in chemischer Hinsicht absolut neutral. Die Polyesterfolie zeigt dabei keinerlei Quellungs-, Durchdringungs- oder Auflösungserscheinungen oder Neigung zu Korrosion.
Die genannten assoziierenden Substanzen sind auch geeignet für die Behandlung von mit Aluminium bedampften Kunststoffolien auf Acetatbasis, von metallisierten Lackfilmen auf Polyurethanbasis, sowie für lacküberzogenen Al-Folien, auf deren Lackschichten

ίο Aluminium aufgedampft worden ist. Nach Verflüchtigung der Substanz ist der ursprüngliche Zustand großer Haftfestigkeit wiederhergestellt. Für die im Kondensatorenbau ebenfalls vielfach angewendeten Styroflexfolien dagegen sind andere geeignete Substanzen zu wählen, z. B. Petroläther. Dagegen wird Styroflex beispielsweise durch Aceton verhältnismäßig rasch aufgelöst. Weitere geeignete assoziierende Substanzen sind Trichloräthylen, Methylalkohol od. dgl. Nach der Erfindung lassen sich metallisierte Träger örtlich sehr genau und mit scharfem Rand vom Metallbelag befreien.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur örtlichen Entfernung der metallischen Schichten von mit einer dünnen Metallschicht von etwa 0,01 bis 0,1 μ bedampften Trägerwerkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mit Aluminium bedampften Kunststoffolien auf Acetat- oder Polyesterbasis und ebenso bei Verwendung von mit Aluminium bedampften Lackfilmen auf Polyurethanbasis oder lacküberzogenen Metallfolien als assoziierendes Mittel, welches die Grenzschichtkräfte zwischen Träger und Metallisierung vorübergehend verringert oder aufhebt, eine gegenüber Träger und Aluminium chemisch inerte organische Flüssigkeit, und zwar Methylalkohol, Pyridin, Trichloräthylen, Anilin, vorzugsweise Aceton oder andere Ketone oder auch eine Mischung hiervon, und daß bei Verwendung von mit Aluminium bedampften Kunststoffolien auf Styroflexbasis als assoziierende Flüssigkeit Petroläther zur Anwendung gelangt und daß in deren Gegenwart anschließend die Metallisierung durch örtliche mechanische Einwirkung entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Entfernung mittels rotierender Bürsten, gerichteter und lokalisierter Vibrationskräfte und/oder mit gerichteter Ultraschallenergie vorgenommen wird.

3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 auf die Schnittkanten von ein- oder beidseitig metallisierten Kunststoffolien.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 822 517.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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