DE2431985B2 - Verfahren zum vakuumbedampfen eines films mit einer metallschicht - Google Patents

Verfahren zum vakuumbedampfen eines films mit einer metallschicht

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vakuumbedampfen einer Oberfläche eines Films mit ♦iner Metallschicht, der bei seiner Behandlung von tinem zweiten mitlaufenden Film gestützt wird.
Hei der Durchführung des Vakuumaufdampfvcrfahiens für extrem dünne, unter 9 μ starke Filme ergibt sich das Problem, daß leicht Furchen bzw. Falten in den •bschließend metallisierten Filmen auftreten. Dies |>cmht auf der Deformation oder der Änderung in den Abmessungen des Films, was durch die Wärmestrahlung »on der Metalldampfquelle beim Verdampfen und durch die während der Kondensation des auf den Film •bgeschiedenen Metalls freigesetzte Win nie verursacht *ird.
Bislang wurden zur Überwindung des vorstehend
{enaiinten Problems Versuche gemacht, die Kühlwirung in der Anlage ;-u erhöhen und die von der Verdanipfungsquclle übertragene Wärme auf ein Minimum zu senken. Eine weitere, bisher angewendete Lösung dieses Problems liegt in der Verwendung eines ftasis- oder Trägerfilms genügender Steifheit und Dimensionsstabilität gegenüber Warme, der mit dem der Bedampfung zu unterwerfenden Film laminiert *ird,vgl.zum Beispiel DT-AS IO 59 739.
Der erstere l.ösungsweg jedoch reicht für eine Industriell befriedigende Produktion metallisierter FiI-Ine mit unter 9 μ liegender Stärke, wenn diese aus biegsamen Materialien, wie z. B. Polypropylen oder polyvinylidenfluorid sind, und unter b μ Stärke, wenn sie (ins verhältnismäßig steifen Materialien, wie z. B.
Polyester bestehen, nicht aus.
Nahezu unmöglich ist es. die Vakuumaufdampfung in industriellem Maßstab auf beiden Seiien solch dünner Filme durchzuführen.
Der letztere Lösungsweg is! ebenfalls unbequem, da es ziemlich schwierig ist, einen extrem dünnen Film auf den Grund- oder Trägerfilm fjltcnfrci aufzulaminieren und da leicht Falten auftreten und aufgrund der Verschiedenheit der Wärmeausdehnungskoeffizienten ίο zwischen den beiden Filmen zu einem Abblättern
führen. .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem das Vakuumaufdampfen auf eine oder beide Seiten von extrem dünnen Filmen möglich ist.
Bei einem Verfahren der genannten Art ist diese erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein laminierter Film, bestehend aus dem ersten und dem zweiten Film von zumindest der Stärke des ersten Films, die beide vor dem Laminieren niehl versireckt worden sind, hcrge-
stellt wird, daß der laminierte Film in wenigstens einer Richtung bei einer Temperatur unter den Schmelzpunkten uiid über den Einfrierpunkten der Filmmaterialien verstreckt wird und daß der verstreckte laminierte Film zur Bildung der Metallschicht auf der freien Oberfläche
des ersten Films der Vakuumbedamplung unterworfen wird.
Bei dem vorstehenden Verfahren sollen die beiden nicht gedehnten Filme aus polymeren Materialien bestehen, so daß sie gleichzeitig gedehnt werden können. Auch ist zu fordern, daß die gedehnten Filme sich so verhalten, als wären sie einheitlich oder halteten aneinander, ohne daß sich Luft zwischen ihnen befindet und ohne daß sie unabhängig voneinander verdrillt sind. was zu ihrer Trennung führen würde sow ie daß sie keine Falten aufweisen. Diese Forderungen können durch geeignete Auswahl der Polymeren, eines bestimmten Stärkeverhältnisses der beiden Filme und anderer Komponenten erfüllt werden.
Der laminierte Film kann einfach durch Laminieren einer Lage mit der anderen Lage erhalten werden, wenn sie aus dem gleichen Polymeren, aus dem gleichen polymeren Material mit verschiedenen Gehalten an Stabilisatoren und/oder Weichmachern, oder wenn sie aus polymeren Materialien der gleichen Art bestehen, in
die jeweils das gleiche Polymerisat eingemischt Ut. Bei solchen Filmmaicrialicn. die gegenseitig unlöslich sind. wird vorzugsweise ein laminierter Film direkt aus einer Düse extrudiert. die so ausgestaltet ist, daß sie mit den in zugehörigen Extrudern hergestellten polymeren Mate-
rialien beschickt wird, oder es weiden jeweils aus den Extrudern stranggepreßte Filme gegeneinander gepreßt um das Laminat zu bilden.
Der so gebildete und dann gedehnte Laminatfilm isi aufgrund seiner Stärke, die sich auf wenigstens das zweifache des einzelnen, zu behandelnden Films belauft, steif genug. Zudem kann ein Delaminieren oder eine Trennung des Films aufgrund der Wärmeverfoimung kaum erfolgen, weil zwei Schichten des Films im selben Maße und bei derselben Temperatur gedehnt worden sind, was ähnliche Dimensionsstabilität der beiden Schichten hervorruft.
Wenn eine Metallschicht auf beiden Seiten gebildet werden soll, wird die metallisierte Schient auf einen weiteren Trägerfilm so übertragen, daß die die Metallschicht tragende Oberfläche den weiteren Trägerfilm mit der anderen, d. h. unbehandelten, Oberfläche berührt, die der nachfolgenden Metallisicrungsbehandlung ausgesetzt wird.
Diese Übertragung kann leicht durchgeführt werden, wenn der metallisierte Film zu einer KoIIe aufgewickelt ist. wobei die Oberflüche des ersten Films mit der Metallschicht sich in Berührung mit d:r Rückseite der «ächsten Umdrehung des ersten mitlaufenden Trägerfilms befindet, der dann den weiteren Triigerfilm bildet.
In diesem Fall nämlich wird durch Abwickeln der Rolle in solcher Weise, daß der metallisierte Film vom ursprünglichen Trägerfilm abgelöst und mit seiner metallisieren Oberfläche mit der Rückseite des Trägerfilms der nächsten Wicklung laminiert wird, ein «euer Laminatfilm erhalten, bei welchem die metallisierte Oberfläche mit eiern neuen oder weiteren Trägerfilm in Berührung steht, während die andere Oberfläche einer weiteren Vakuumaufdampfung ausgesetzt wird.
Zwar ist die Haftung /wischen der metallisierten Oberfläche und dem weiteren Trägerfilm nicht so stark wie die zwischen der unbehandelten Oberfläche und dem ursprünglichen Trägerfilm.doch beeinirächtigt dies praktisch nicht, weil die beider, den neuen Laminatfilm bildenden Film während des vorangegangenen Metallisierungsprozesses eine Wärmebehandlung erfahren haben, so daß eine wesentlich geringere Schrumpfung und praktisch keine Faltenbildung bei der nachfolgenden Vakuumaufdampfung auftreten.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 eine Vakuumaufdampfung auf einer Oberflache eines Laminatfilms und
F i g. 2 eine Übertragung eines metallisierten Films auf einen weiteren Trägerfilm so. daß die unbehandelte Oberfläche des Films für einen weiteren Metallisierungsvorgang zur Verfügung sieht.
In Fig. 1 ist ein langer Laminatfilm, bestehend aus einem ersten, zu metallisierenden Film 2 und einem zweiten, als Trägerfilm dienenden Film 1, zu einer Rolle A aufgewickelt. Der Laminatfilm wurde vor dem Aufwickeln zur Rolle A einem Dehnungsprozeß unterworfen. Die beiden Filme halten aneinander.
Der Laminatfilm wird nach und nach von der Rolle A abgerollt, um einer Vakuumbedampfimg oder Metallisierung B unterworfen /u weiden, in der eine Metallschicht 3 auf der Oberfläche des Films 2 gebildet wird. Der so metallisierte Laminatfilm wird dann zu einer weiteren Rolle Caulgespult. Dabei ist der Film 2 nur auf einer seiner Oberflächen metallisiert, während die andere Oberfläche unbehandelt ist.
Wenn die andere Oberfläche des Films 2 metallisiert werden soll, wird der Film 2. der bereits auf einer seiner Oberflächen metallisiert worden ist, vom Trägerfilm 1, wie in F i g. 2 gezeigt, abgelöst, dann wird der die Außenschicht darstellende Film, d. h. der Trägerfilm 1, abgewickelt, wie durch einen Pfeil in r: i g. 2 dargestellt, bis die Vorderkante des Trägerfilms 1 eine Umdrehung um die Rolle C macht. Der abgewickelte Trägerfilm 1 wird über die metallisierte Oberfläche des Films 2 gelegt, wodurch an einem Abziehpunkt 4 ein neuer Laminatfilm erhalten wird, der aus einem Trägerfilm 1 und einem metallisierten Film besteht, dessen nichtmetallisierte Oberfläche behandelt wird. Der neue, von dem Abziehpunkt 4 abgezogene Laminatfilm wird dann einer nachfolgenden Meiallisierungsbehandlung unterworfen, die ähnlich wie bei B in F i g. 1 ausgeführt werden kann, wodurch ein Laminatfilm aus einem auf beiden Seiten metallisierten Film und einem Trägerfilm erhalten wird.
Bei dem oben beschriebenen Vorgehen wird der Trägerfilm während des zweiten Melallisierungsprozesses ebenso wie beim ersten Metallisierungsprozeß /ur Verstärkung des zu behandelnden Films verwendet. Hat jedoch der zu behandelnde Film eine ausreichende Stärke, beispielsweise stärker als 10 μ, so kann die Verwendung des Trägerfüms beim zweiten Metallisierungsprozeß entfallen. In diesem Falle wird der Film, der bereits auf einer Seite während des ersten Metallisierungsprozesses metallisiert worden ist. alleine dem zweiten Metallisierungsprozeß unterworfen, d. h.. ohne durch den Trägerfilm unterlegt zu sein. Es beeinträchtigt das Endprodukt praktisch nicht, wenn die Verwendung des Trägerfüms für den Fall unterbleibt, daß der zu behandelnde Film stark genug ist, weil der Film, der die Wärmebehandlung während des ersten Metallisierungsprozesses hinter sich hat, sich während des zweiten Metallisierungsprozesses weniger leicht verzieht. Es ist auch möglich, ein anderes Trägermittel einzusetzen, wie z. B. ein sich von dem im ersten Metallisierungsprozeß verwendeten unterscheidendes polymeres Material oder eine Metallfolie an Stelle des im ersten Metallisierungsprozeß verwendeten Triigerfilms.
Im allgemeinen wird der auf einer oder beiden Seiten metallisierte Film nach dem Ablösen vom Trägerfilm sofort verwendet. In dieser Hinsicht ist es möglich, den Film in Stücke zu schneiden, um ihn in der Form eines Laminaifilms weiterzuverarbeiten und zu transportieren, um den Film bis zur tatsächlichen Verwendung zu schützen.
Aus der vorangegangenen Beschreibung wird klar, dall das neue Verfahren die Möglichkeit zur Vakuumbedampfung extrem dünner Filme schafft, wobei der zu behandelnde Film in engem Kontakt mit dem Trägerfilm ohne Furchen gehalten wird, und wobei diese beiden Filme voneinander nicht abgelöst werden, wenn sie sich aufgrund einer Tempcraturänderunj: ausdehnen oder schrumpfen.
Der durch das neue Verfahren metallisierte Film kann unabhängig vom Trägerfilm, d. h. nach dem Ablösen vom Tiägerfilm, verwendet werden. Es ist auch möglich, den Film im laminierten Zustand mit dem Trägerfilm als Dielektrikum eines Kondensators zu verwenden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Ausführungsformen des neuen Verfahrens ergeben sich aus der Beschreibung der folgenden Beispiele, die das Verfahren jedoch nicht auf diese beschränken.
Beispiel 1
Ein erster ungedehnter Film von 95 μ Starke und ein zweiter ungedehnter Film von 160 μ Stärke wurden miteinander verklebt. Die beiden Filme bestanden aus einem Polyvinylidenfluorid-Polymcrisat. dessen Struktur-Viskosität η in Dimethylformamid-Lösung, gemessen bei 300C, 1,10 Poise war.
Der ungedehnte und so laminierte Film, bestehend aus dem genannten ersten und zweiten Film, wurde dann in Maschinenrichtung mit einer Geschwindigkeit von 12 m/min und bei 150" C verstreckt, bis er 2,8mal so lang war, wie im unverslreckten Zustand. Dann wurde der so in einer Richtung verstreckte Laminatfilm mit einem Spannrahmen bei 1600C in Querrichtung verstreckt, bis er die 5,8fache Breite der ursprünglichen Abmessung erreichte, und dann wurde er einer Wärmebehandlung bei 173' C ausgesetzt. Als Ergebnis dieser biaxialen Verstreckung wurde ein Laminatfilm erhalten, der aus einem ersten Film von 6 μ und einem zweiten Film von 9 μ Stärke bestand. Der erste und der
zweite Film hafteten in dieser Stufe offenbar aneinander, könnten jedoch leicht voneinander getrennt werden, wenn man dies versuchen würde.
Die Koeffizienten der beiden Filme wurden innerhalb des möglichen Fehlerbereichs als gleich angenommen, und der Versuch zeigte, daß nie eine Trennung auftrat, wenn der Laminatfilm um 3% in Laufrichtung und 2% in Querrichtung bei 140°C frei schrumpfen konnte. Der erste Film von 6 μ Stärke und 500 mm Breite wurde dann in der vorgenannten Weise behandelt, um so auf jeder Oberfläche eine Aluminiumschicht mit einem Oberflächenwiderstand von 1.2Ω/ΰηι2 zu bilden, was direkt als Dielektrikum eines Kondensators verwendet werden konnte. Der Versuch zeigte, daß keine Falten in diesem metallisierten Film auftraten, die die Endprodukte beeinträchtigen wurden.
Beispiel 2
Ein erster ungedehnter Film aus Polyvinylidcnfluorid-Polymerisat mit einer Struktur-Viskosität ;/ von 1,0 Poise und einer Stärke von 20 μ wurde hergestellt. Als zweiter Film wurde ein weiterer unverstrcckter Film hergestellt, der aus dem gleichen Polymerisat, verschnitten mit 5% Polymethylmethacrylat bestand. Der zweite Film von 52 μ Stärke wurde aus dem so verschnittenen Polymerisat geformt.
Diese beiden Filme wurden miteinander laminiert.
sodann in Laufrichtung bei 90 C und einer Geschwindigkeit von 15 m/min in einer Richtung vcrslrcckt. bis die Länge das 4.8fachc der unverstrecktcn Länge erreichte, wodurch ein Laminaifilm von 30 μ Gesamtstärke, bestehend aus einem Polyvinylidenfluorid-Film von 4 μ Stärke und einem Trägerfilm von 2b μ Stärke, erhalten wurde.
Als Koeffizienten für die trockene Wärmeschrumpfung bei 100 C wurden 12% in Laufrichtung und 0°/» in
ίο Querrichtung beobachtet.
Der erste versteckte Film von 4 μ Stärke wurde dann durch Vakuumbcdampfung nach dem zuvor beschriebenen Verfahren behandelt, um so auf jeder Seite eine Aluminiumschicht mit einem Oberflächenwiderstand von 3,5 Q/cm: zu bilden, und dann vom Trägerfilm abgezogen.
So zeigt es sich, daß extrem dünne Filme von 4 μ Stärke aus Polyvinylidenfluorid sicher und im industriellen Maßstab auf beiden Seilen metallisiert werden können, was bisher nach dem herkömmlichen Vakuumdampfverfahren ziemlich schwierig war.
Es können extrem dünne metallisierte Filme, die nach dem neuen Verfahren hergestellt werden, viele Verwendungen finden, z. B. als piezoelektrischer Film zuir Einbau in schallelektrische Wandler, elektromcchanisehe Umsetzer oder in einem druckaufzcichncndcr Element oder Dielektrikum in einem Kondensator.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

  1. PaJentansprüehe:
    , 1. Verfahren zum Vakuumbedampfen einer Oberfläche eines Films mit einer Metallschicht, der bei seiner Behandlung von einem zweiten mitlaufenden Film gestützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein laminierter Film, bestehend aus dem ersten und dem zweiten Film von zumindest der Stärke des ersten Films, die beide vor dem Laminieren nicht verstreckt worden sind, hergestellt wird, daß der laminierte Film in wenigstens einer Richtung bei einer Temperatur unter den Schmelzpunkten und über den Einfrierpunkten der FiImmaterialien verstreckt wird und daß der verstreckte laminierte Film zur Bildung eier Metallschicht auf der freien Oberfläche des ersten Films der Vakuumbedampfung unterworfen wird.
  2. 2. Verfahren /um Vakuumbedampfen gemäß Anspruch 1 beider Seiten eines Films, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vakuumbedampfen der einen Oberfläche des eisten Films des laminierten Films dieser zu einer Rolle aufgewickelt wird, daß der erste Film vom zweiten Film an der Außenfläche der Rolle abgelöst und einer von diesen um die Rolle herum abgewickelt wird, daß ein neuer laminierter Film durch Auflegen des abgewickelten Films auf den anderen Film in der Weise gebildet wird, daß der erste Film den zweiten Film an dessen behandelter Oberfläche berührt und wobei die andere Oberfläche freiliegt, und daß der neue laminierte Film zur Behandlung des ersten Films an seiner anderen Oberfläche der Vakuumbedampl'ung unterworfen wird.
DE19742431985 1973-07-10 1974-07-03 Verfahren zum Vakuumbedampfen eines Films mit einer Metallschicht Expired DE2431985C3 (de)

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DE2431985A1 DE2431985A1 (de) 1975-01-30
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FR2236965A1 (de) 1975-02-07
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