DE4322516A1

DE4322516A1 - Verfahren zur Verstärkung der Adhäsion zwischen einem Metall und einem polymeren Substrat

Info

Publication number: DE4322516A1
Application number: DE19934322516
Authority: DE
Inventors: Stephen R Holmes-Farley
Original assignee: GTE Products Corp
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1993-07-06
Publication date: 1994-01-13
Also published as: CA2099854A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Stärkung der Adhäsion zwischen einem Metall und einem polymeren Substrat.

Beschreibung des Standes der Technik

Kunststoffe haben traditionellere Materialien, wie Glas, bei manchen Anwendungen ersetzt, und zwar aus verschiedensten Gründen, einschließlich größerer Festigkeit, geringeren Gewichts und niedrigerer Kosten. Eine derartige Anwendung besteht in Metallisierungsverfahren, wobei Kunststoff gegenüber Glas als Substratmaterial bevorzugt wird. Metallisierte Kunststoffe werden allgemein als Reflektoren verwendet, in erster Linie in Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen. Bei der Herstellung von Lichtreflektoren werden gewöhnlich verschiedenste polymere Substrate verwendet, einschließlich Polykarbonaten und Nylon. Obwohl verschiedene Metalle auf diese Kunststoffe aufgebracht wurden, wird derzeit bei sämtlichen Scheinwerferreflektoren für Kraftfahrzeuge Aluminium verwendet.

Aluminium wird gewöhnlich in einem Vakuum-Verdampfungsprozeß auf ein plasmabehandeltes polymeres Substrat aufgebracht. Beim ersten Schritt eines solchen Verfahrens werden die Kunststoffsubstrate in eine Vakuumkammer gebracht und einer Glühentladung ausgesetzt, die eine Energie besitzt, die ausreicht, um an der Substratoberfläche ein Plasma zu bilden. Diese Entladung oxidiert Material an der Substratoberfläche und fördert Adhäsion durch eine Kombination aus Eliminierung von Schmutz und anderen kleinen Molekülen von der Oberfläche, Vernetzung der Oberfläche und Zurverfügungstellung von sauerstoffhaltigen Funktionsgruppen, mit denen das anschließend aufgebrachte Aluminium reagiert. Typischerweise wird anschließend der Druck verringert und von aufgeheizten Wolfram-Glühfäden auf die Oberfläche des Substrats Aluminium in einer Dicke von annähernd 500-1000 Ångström aufgedampft.

Frisch präparierte Aluminiumoberflächen besitzen ein Reflexionsvermögen von etwa 92% über den sichtbaren Wellenlängenbereich. Die Verwendung eines Metalls mit größerem Reflexionsvermögen würde die Effizienz eines Beleuchtungssystems vergrößern. Beispielsweise könnte Silber, einer der bestbekannten Reflektoren von sichtbarem Licht, das ein Reflexionsvermögen von näherungsweise 98% besitzt, theoretisch die Effizienz eines Beleuchtungssystems um etwa 6% vergrößern, ohne irgendwelche Änderungen an der Lampe selber.

Außerdem ist Silber im ultravioletten Bereich weniger reflektierend als Aluminium. Beispielsweise reflektiert Silber bei 320 nm weniger als 10%, während Aluminium 92% reflektiert. Dieser Mangel an Reflexionsvermögen im ultravioletten Bereich kann bei der Verhinderung des Abbaus polymerer Linsen durch ultraviolette Strahlung potentiell nützlich sein.

Silber hat jedoch bezüglich der Verwendung in Beleuchtungssystemen gegenüber Aluminium einige Nachteile. Unter diesen sind höhere Kosten und ein Mangel an Widerstandsfähigkeit der Silberoberfläche gegenüber Umgebungsbedingungen zu nennen. Außerdem ist, falls in dem existierenden Verfahren der Vakuumverdampfung Silber für Aluminium substituiert wird, die Adhäsion des Silbers an der Oberfläche des Substrats nicht adäquat. In manchen Fällen ist die anfängliche Adhäsion unzureichend, und nach Exposition wie in verschiedenen speziellen Tests unter Umgebungsbedingungen, verringert sich diese Adhäsion noch.

Für Anwendungen bei Kraftfahrzeugen gibt es drei Arten von Tests. Der erste Test besteht in einem Versenken in Wasser bei erhöhter Temperatur, beispielsweise 96 Stunden in entionisiertem Wasser bei 90° F; der zweite Test besteht darin, das Testobjekt einem Salzspray bei erhöhter Temperatur auszusetzen, beispielsweise 48 Stunden in 5% NaCl bei 100° F; der dritte Test besteht darin, feuchte Luft einwirken zu lassen, beispielsweise 120 Stunden bei 90% relativer Luftfeuchtigkeit bei 100° F.

Es ist somit eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zur Verstärkung der Adhäsion zwischen Metallen und einem polymeren Substrat zu schaffen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Verstärkung der Adhäsion zwischen Silber und einem polymeren Substrat zur Verfügung zu stellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Entsprechend der vorliegenden Erfindung benutzt ein Verfahren zur Verstärkung der Adhäsion zwischen einem Metall und einem polymeren Substrat ein Heizverfahren.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird ein polymeres Substrat mit einem Metall überzogen, das durch ein Vakuumverdampfungsverfahren aufgebracht wird. Das mit Metall beschichtete Substrat wird dann eine vorbestimmte Zeitspanne bei einer vorbestimmten Temperatur beheizt, um die Adhäsion zwischen dem Metall und dem Substrat zu verstärken, ohne das Substrat zu deformieren.

Beispielsweise wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein silberbeschichtetes Substrat aus Polykarbonat bei Temperaturen zwischen etwa 100° C bis etwa 150° C 30 bis 60 Minuten lang aufgeheizt. Temperaturen, die höher sind als 100° C, sind wegen der Erweichung des Polymers unpraktisch, wohingegen Temperaturen unter 100° C hinsichtlich der Förderung der Adhäsion weniger effektiv sind. Nach Beendigung des Heizverfahrens haften mehr als 99% des Silbers während eines Abziehtests (tape-peel test) an dem Polykarbonatsubstrat, wobei der Test durchgeführt wurde, nachdem eine Exposition gegenüber Umgebungsbedingungen stattgefunden hatte.

Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Förderung der Adhäsion zwischen einem Metall und einem polymeren Substrat.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird ein polymeres Substrat in eine Reaktionskammer gebracht, in welcher der Druck verringert und ein Metall verdampft wird. Das polymere Substrat wird sodann dem Metalldampf ausgesetzt und das Metall schlägt sich auf dem Substrat nieder. Das mit Metall beschichtete Substrat wird sodann für eine vorbestimmte Zeit und bei einer vorbestimmten Temperatur beheizt, um die Adhäsion zwischen dem Metall und dem Substrat zu fördern, ohne das Substrat zu deformieren.

Wenn auch das Verfahren nach der Erfindung für die Herstellung verschiedenster Produkte verwendbar ist, so ist doch die Herstellung von Reflektoren von besonderem Interesse, speziell die von Reflektoren für Kraftfahrzeugscheinwerfer. Für diesen Zweck werden typischerweise verschiedene Polymere einschließlich Polykarbonat und Nylon verwendet. Vorzugsweise wird Polykarbonat wegen seines geringen Gewichts, seiner hohen Stoßfestigkeit, Formbarkeit und Festigkeit als polymeres Substrat verwendet. Es ist darauf hinzuweisen, daß verschiedene andere Polymere, zusätzlich zu den für die Reflektoren von Kraftfahrzeugscheinwerfern verwendeten, in dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung benutzt werden können, um eine Vielfalt von metallisierten Erzeugnissen herzustellen, einschließlich beispielsweise Polypropylen, Polymethylmethacrylat, HD-Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat und Acryl-und Phenolharzen. Sobald es in die gewünschte Form gebracht worden ist, läßt sich das polymere Substrat mit Seife reinigen und/oder plasmabehandeln. Typischerweise wird ein Substrat, das plasmabehandelt werden soll, in eine Reaktionskammer gebracht und einer Glühentladung ausgesetzt, die genügend energievoll ist, um ein Plasma zu ergeben. Bei reduzierten Drücken kann eine Glühentladung durch die Verwendung von Hochfrequenz erzeugt werden, wie Radio- oder Mikrowellenfrequenz, oder durch Wechselstrom, den man durch eine die Kammer umgebende Spule oder zwischen zwei äußeren, an der Kammer befestigten Elektroden fließen läßt. Diese Entladung erregt Moleküle innerhalb der Kammer, die die Oberfläche des Substrats oxidieren. Typischerweise läßt sich irgendein Gas, wie Sauerstoff, Stickstoff oder Luft, innerhalb der Kammer verwenden; bei der vorliegenden Ausführungsform wird die in der Kammer vorhandene Luft dazu benutzt, das Material an der Oberfläche des Substrats zu oxidieren. Die erregten Moleküle auf der Oberfläche des Substrats fördern die Adhäsion durch Reinigung der Oberfläche von Schmutz und vielleicht anderen kleinen Molekülen, Vernetzung der Oberflächenmoleküle und durch die Erzeugung von Sauerstoff enthaltenden funktionellen Gruppen.

Alternativ läßt sich das Plasma auch aus einer Koronaentladung bilden. Eine Koronaentladung kann bei jedwedem Druck und in sämtlichen Gasarten stattfinden. Diese Entladung ist physikalisch einer Glühentladung in einem hochgradig ungleichmäßigen elektrischen Feld gleichartig. Die elektrische Energie in einer Koronaentladung wird in dem Gas innerhalb der Kammer vornehmlich in Hitze umgewandelt.

Nachdem das polymere Substrat gereinigt und/oder der Plasmabehandlung ausgesetzt worden ist, wird der Druck in der Reaktionskammer von etwa 1 × 10^-2 mbar auf etwa 1 × 10^-4 mbar abgesenkt. In der Niederdruckatmosphäre wird das Metall verdampft und anschließend auf der Oberfläche des Substrats niedergeschlagen.

Viele verschiedene Arten von Metallen können nach dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden. Für Autoscheinwerferreflektoren jedoch ist bei der Auswahl der Metalle als wichtiges Merkmal das Reflexionsvermögen zu berücksichtigen. Mögliche Metalle umfassen Kupfer, Aluminium, Gold und Silber. Silber ist hiervon, sofern frisch aufgebracht, der beste bekannte Reflektor von sichtbarem Licht und deshalb die am meisten bevorzugte Metallbeschichtung.

Die Metallbeschichtungen werden durch Kondensation von Metalldampf gebildet. Typischerweise wird ein Metallhalter auf einem Glühfaden positioniert, der an Elektroden angeschlossen ist. Man läßt einen Strom durch den Glühfaden passieren, um das Metall zu verdampfen, das im Metallhalter plaziert ist. Typischerweise ist der Metallhalter aus einem Material hergestellt, das einen höheren Schmelzpunkt aufweist als das zu verdampfende Metall und das während des Verfahrens nicht mit dem ausgewählten Metall reagiert. Vorzugsweise besteht das Haltermaterial aus Wolfram, Molybdän, Tantal oder einem keramischen Material. Am bevorzugtesten wird ein Wolfram- Glühfaden zum Heizen verwendet. In der Kammer befindet sich der Glühfaden und damit das verdampfende Metall typischerweise innerhalb drei Fuß von dem polymeren Substratmaterial. Am meisten ist es zu bevorzugen, wenn sich das verdampfende Metall innerhalb zwei Fuß vom Substrat befindet; eine verhältnismäßig kurze Distanz wird bevorzugt, und zwar im Hinblick auf die Eigenschaft der verdampften Metallatome, sich auf allem abzulagern, was sich in ihrem Weg befindet, während sie von dem Glühfaden zum Substrat übertragen werden.

Ein Quarzkristallmonitor, der im gleichen Abstand von dem verdampfenden Metall wie das Substrat positioniert ist, wird für die Bestimmung der Übertragungsrate des verdampften Metalls benutzt. Typische Beschichtungsraten dünnen metallischen Films betragen zwischen etwa 1 bis 20 Ångström pro Sekunde. Eine verhältnismäßig schnelle Metallbeschichtungsgeschwindigkeit von etwa 10 Ångström pro Sekunde wird bevorzugt, um Unreinheiten daran zu hindern, mit dem Metall auf dem Substrat abgelagert zu werden. Durch Einstellung der dem Glühfaden zugeführten Spannung läßt sich jede gewünschte Ablagerungsgeschwindigkeit erreichen. Im allgemeinen ändern sich diese Geschwindigkeiten nicht mit der Substrattemperatur.

Der Quarzkristallmonitor wird ferner für die Bestimmung der Gesamtmenge oder der Dicke des auf dem Substrat abgelagerten Metalls benutzt. Um ein adäquates Reflexionsvermögen zu schaffen, ist eine Dicke von zumindest 500 Ångström erforderlich, nachdem Metalldicken von weniger als 500 Ångström oftmals transparent sind. Ferner, obgleich ein Vakuumverdampfungsverfahren dazu verwendet werden kann, um Metallschichten von einer Dicke bis zu einem Mikron aufzubringen, kann bei einer solchen Dicke die Spannung zu groß sein und es können sich Risse in der Schichtoberfläche bilden. Eine bevorzugte Dicke der Metallschicht auf dem Substrat liegt zwischen etwa 500 Ångström und etwa 1000 Ångström. Wenn der Quarzkristallmonitor feststellt, daß eine gewünschte Metalldicke erreicht worden ist, läßt sich das Verfahren durch Blockierung des Weges des Metalldampfes zum Substrat mechanisch oder auch durch Abschalten der am Glühfaden angelegten Spannung oder durch Ausbrennen (Verdampfen) des gesamten Metalles stoppen.

Sobald die gewünschte Dicke der Metallschicht auf dem polymeren Substrat abgelagert und der Ablagerungsprozeß beendet ist, wird das mit Metall beschichtete polymere Substrat aus der Kammer genommen und in einen Ofen verbracht. Typischerweise wird das Beheizungsverfahren in einer Luftatmosphäre durchgeführt; es können jedoch andere Gase, beispielsweise Stickstoff, vorhanden sein. In Abhängigkeit von dem gewählten polymeren Substrat wird das metallbeschichtete Substrat für eine vorbestimmte Zeit bei einer vorbestimmten Temperatur geheizt, um die Adhäsion zwischen dem Metall und dem Substrat zu verstärken. Polykarbonatsubstrate werden beispielsweise bei Temperaturen zwischen etwa 100°C und etwa 150°C für etwa 30 bis 60 Minuten beheizt. Temperaturen höher als 150°C sind im Hinblick auf das Erweichen des Polymers unpraktisch, während Temperaturen unterhalb von 100° C weniger effektiv sind. Die am meisten bevorzugte Heizungstemperatur für Polykarbonate und Silber ist etwa 130° für etwa 1 Stunde. Substrate aus Polyetherimid erfordern im allgemeinen höhere Temperaturen von etwa 200° C für Zeiträume von etwa 30 Minuten, um die Adhäsion zwischen dem Metall und dem Substrat zu beschleunigen.

Es wird vermutet, daß der gemäß vorliegender Erfindung verwendete Heizverfahrensschritt die Adhäsion eines Metalls an einem polymeren Substrat verstärkt entweder durch Reorganisation der Ketten des Substrats, was zu einem besseren Kontakt zwischen dem Metall und dem Polymer führt, oder durch das Hervorrufen einer physikalischen oder chemischen Reaktion zwischen dem Metall und dem Polymer.

Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert, die illustrativ sein sollen und nicht als den Schutzbereich der Erfindung beschränkend zu verstehen sind.

Beispiel I

Die Adhäsion von Silber an einem Polykarbonatsubstrat wurde mit der Adhäsion von Aluminium an einem Polykarbonatsubstrat verglichen, und zwar unter Verwendung des bekannten Vakuumverdampfungsverfahrens, ohne das nachfolgende Heizverfahren. Die experimentellen Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Die ersten Proben wurden vor der Testung nicht gereinigt; die zweiten Proben wurden durch Schrubben mit Wasser und Seife gereinigt und dann vor dem Testen getrocknet; die dritten Proben wurden in gleicher Weise gereinigt und einem Luftplasma unterworfen (das die im oben beschriebenen kommerziellen Verfahren verwendete Glühentladung simuliert). Die Adhäsion wurde zunächst geprüft, zu Anfang nach dem Vakuumverdampfungsprozeß und anschließend nach der Versenkung in Wasser für 18 Stunden bei 25°C. Ein "Erfolg" bedeutet, daß, wenn Klebeband (Permanent Mending Tape 3M Corporation, St. Paul, MN) auf das metallisierte Substrat aufgebracht wird, das mit einer Rasierklinge in ein quadratisches Netz mit 1 cm Maschenweite eingekerbt und dann abgezogen wird, weniger als 1 % des Silbers mit dem Band von der Oberfläche abgepellt wurde. Der in Fehlproben angegebene Prozentsatz ist derjenige Teil des Silbers, der sich abziehen ließ.

Tabelle 1

Dies Experiment zeigt, daß bei Verwendung von Silber anstelle von Aluminium in einem Standard-Vakuumsverdampfungsverfahren die Adhäsion anfänglich nicht adäquat und noch weniger adäquat nach der Versenkung in Wasser ist. Es wird ferner festgestellt, daß die Adhäsion von Aluminium durch die Verwendung eines Luftplasmas vor dem Vakuumverdampfungsprozeß verstärkt wird.

Beispiel II

In einem Vakuumverdampfungsprozeß wurde ein silberbeschichtetes Polykarbonatsubstrat, das aus einem gereinigten, aber nicht plasmabehandelten , Polykarbonatblatt wie die Probe 2, Beispiel I) präpariert war, aufgeheizt, um eine bessere Interaktion zwischen dem Metall und dem Substrat zu erlauben und die Adhäsion insgesamt zu verstärken. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.

Die Proben wurden verschiedenen Temperaturen für verschiedene Zeiträume unterworfen, um die optimalen Backbedingungen zu bestimmen, um die Adhäsion mittels eines Vakuumverdampfungsverfahrens auf ein Polycarbonatsubstrat aufgebrachten Silbers zu verbessern. Nach dem Heizprozeß wurden die Proben mittels einer Rasierklinge durch Einritzen mit einem quadratischen Gitter von jeweils 1 cm Maschenweite versehen und deionisiertem Wasser ausgesetzt, und zwar bei 90° F für 96 Stunden, bevor sie getrocknet und einem Klebeband-Abzieh-Test unterworfen wurden. Ein "Erfolg" bedeutet, daß sich weniger als 1% des Silbers mittels des Klebebandes von der Oberfläche abziehen ließ.

Tabelle 2

Diese Daten belegen, daß das Polykarbonatsubstrat eine verbesserte Adhäsion gegenüber durch Vakuumverdampfung aufgebrachten Silbers zeigt, wenn es für 1 Stunde bei 130°C beheizt wird (Probe 4). Temperaturen von 100°C oder weniger genügten dem Klebeband-Abzieh-Test nicht, wohingegen Temperaturen von 150°C oder höher das Polymer erweichten.

Beispiel III

Das gemäß Beispiel II durchgeführte Experiment wurde wiederholt, um die bei einer gegebenen Temperatur erforderliche, optimale Zeit für den Heizprozeß zu bestimmen. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.

Tabelle 3

Das Polykarbonatsubstrat scheint mehr als 30 Minuten bei 130°C zu erfordern, um zu gewährleisten, daß der Klebeband-Abzieh- Test bestanden wird. Es ist ferner festzustellen, daß Zeiträume von bis zu 135 Minuten bei 130°C zu einem Silberverlust von weniger als 1% führten.

Beispiel IV

Für andere polymere Substrate durchgeführte Versuche zeigen, daß der durch die Beispiele II und III aufgezeigte Trend ein allgemeiner ist. Silberbeschichtete Substrate aus Polyetherimid, in gleicher Weise präpariert wie die Polykarbonatproben gemäß Probe 2, Beispiel I in einem Vakuumverdampfungsverfahren, bestehen den Klebeband-Abzieh- Test nach Immersion im Wasser (wie im Beispiel I beschrieben) ohne irgendeinem Heizprozeß nach der Aufbringung der Schicht unterworfen worden zu sein. Die Proben bestehen jedoch den Klebeband-Abzieh-Test nicht, nachdem sie einem 5%igen Salzspray bei 100°F während 48 Stunden unterworfen wurden. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.

Tabelle 4

Diese Ergebnisse zeigen, daß ein Aussetzen gegenüber der Hitze (Probe 2., 200°C für eine Stunde) die Adhäsion des Silbers am Substrat aus Polyetherimid verstärkt, da der Silberverlust nach dem Besprühen mit Salz von 75% auf 15% zurückging.

Beispiel V

Polyetherimidproben erfordern typischerweise eine Reinigung vor der Metallablagerung, um optimale Adhäsionsergebnisse zu erzielen. Jedoch kann ein Aufheizverfahren nach der Ablagerung gleiche Ergebnisse hervorrufen. Mit Silber beschichtete Polyetherimidsubstrate, die in gleicher Weise wie diejenigen nach Beispiel IV behandelt worden sind, wurden nach der Ablagerung einem Aufheizprozeß unterworfen. Die Proben wurden sodann deionisiertem Wasser bei 90°F für 96 Stunden ausgesetzt, bevor sie getrocknet und dem Klebeband-Abzieh-Test unterworfen wurden. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt.

Tabelle 5

Die obrigen Ergebnisse zeigen, daß ein gereinigtes Polyetherimidsubstrat das Aufheizen nach der Ablagerung nicht benötigt, um den Klebeband-Abzieh-Test zu passieren, nachdem es dem oben beschriebenen Wasser-Versenk-Test unterworfen wurde. Gleiche Ergebnisse erhält man, wenn eine saubere Probe einem Heizprozeß nach der Beschichtung unterworfen wird. Andererseits besteht die Polyetherimidprobe den Klebeband-Abzieh-Test nicht, wenn die Probe nicht gereinigt oder einem Aufheizprozeß nach der Beschichtung unterworfen wurde. Ferner, während ein Heizzyklus von 130°C für eine Stunde ausreichend Adhäsion zwischen dem Polykarbonatsubstrat und Silber erzeugte, um den Wasser-Versenk-Test (siehe Beispiel II Tabelle 2) zu passieren, ist dies bei der Verwendung von Polyetherimid nicht ausreichend. Eine unsaubere Probe eines Polyetherimidsubstrats erfordert Temperaturen von etwa 200°C für einen Zeitraum von etwa 30 Minuten, um den Klebeband-Abzieh-Test erfolgreich zu bestehen. Dieser Test bestätigt, daß die erforderliche Wärmemenge von der Natur des gewählten polymeren Substrats abhängig ist.

Beispiel VI

Das gemäß Beispiel II durchgeführte Experiment wurde unter Verwendung von mit Kupfer überzogenen (1000 Ångström dick) Polykarbonatsubstraten und mit Gold überzogenen (1000 Ångström dick) Polykarbonatsubstraten wiederholt, um festzustellen, ob das Aufheizen die Gesamtadhäsion von Polykarbonat an anderen Metallen als Silber verstärkt. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle VI dargestellt. Die Proben wurden nach dem Aufheizprozeß keinen zusätzlichen Umgebungs-Testbedingungen unterworfen. Nach dem Heizen wurden die Proben wiederum mit einer Rasierklinge zur Erzeugung eines quadratischen Gitters mit 1 cm Maschenweite geritzt und einem Klebeband-Abzieh-Test unterworfen. Ein "Erfolg" sagt an, daß weniger als 1% der Metallschicht sich mit dem Klebeband von der Oberfläche abziehen ließ. Der bei Fehlschlagproben angegebene Prozentsatz betrifft denjenigen Anteil des Metalles, der sich abziehen ließ.

Tabelle 6

Diese Daten zeigen, daß das Polykarbonatsubstrat eine verbesserte Adhäsion an Gold und Kupfer zeigt, das durch Vakuumverdampfung aufgebracht wurde, sobald es für einen Zeitraum aufgeheizt wurde. Die Goldadhäsion verbesserte sich mit der Zeit und näherte sich dem Erfolg bei einem Zeitraum von 18 Stunden bei 130°C. Höhere Temperaturen sind nicht praktikabel (wie im Beispiel II gezeigt). Auch die Kupferadhäsion verbesserte sich mit der Zeit; bei einer Temperatur von 130°C besteht das mit Kupfer überzogene Polykarbonatsubstrat den Klebeband-Abzieh-Test, wenn es für zumindest 5 Minuten aufgeheizt wurde.

Claims

1. Verfahren, gekennzeichnet durch das Aufbringen einer Metallschicht auf ein polymeres Substrat, sowie ein Aufheizen des metallbeschichteten Substrats für eine vorbestimmte Zeit und auf eine vorbestimmte Temperatur, die ausreichen, um die Adhäsion zwischen dem Metall und dem Substrat zu verstärken, ohne das Substrat zu deformieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Substrat aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polykarbonat, Polyetherimid und Nylon besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Substrat Polykarbonat ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Substrat Polyetherimid ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Substrat einer Glühentladung mit einer Energie ausgesetzt wird, die ausreicht, an der Substratoberfläche ein Plasma zu ergeben, bevor das Metall aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Silber, Gold, Aluminium und Kupfer besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Silber ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall durch Vakuumverdampfung bei einem Druck von etwa 1 × 10^-4 mbar aufgebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das metallbeschichtete Substrat für einen Zeitraum von zumindest etwa 30 Minuten bei einer Temperatur zwischen etwa 100°C und etwa 150°C beheizt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallbeschichtete Substrat für einen Zeitraum von etwa 30 Minuten bei einer Temperatur von etwa 200°C beheizt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht zwischen etwa 500 Ångström bis etwa 1000 Ångström dick ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als 99% des aufgebrachten Materials an dem polymeren Substrat haften bleibt, wenn das Metall einem Klebeband-Abzieh-Test unterworfen wird.

13. Verfahren zur Beschichtung eines polymeren Substrats mit Silber, gekennzeichnet durch: Beheizung des silberbeschichteten Substrats während eines vorbestimmten Zeitraums bei einer vorbestimmten Temperatur, ausreichend, um die Adhäsion zwischen Silber und dem Substrat zu verstärken, ohne das Substrat zu deformieren.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Substrat aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polykarbonat, Polyetherimid und Nylon besteht.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Substrat Polykarbonat ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das silberbeschichtete Substrat für einen Zeitraum von zumindest etwa 30 Minuten bei einer Temperatur zwischen etwa 100°C bis etwa 150°C beheizt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Substrat Polyetherimid ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das silberbeschichtete Substrat für einen Zeitraum von etwa 30 Minuten bei einer Temperatur von etwa 200°C beheizt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Silberschicht zwischen etwa 500 Ångström bis etwa 1000 Ångström dick ist.

20. Verfahren, gekennzeichnet durch das Aufbringen einer Silberschicht auf ein Polykarbonatsubstrat durch Vakuumverdampfung bei einem Druck von etwa 1 × 10^-4 mbar, und Beheizung des silberbeschichteten Substrats für einen Zeitraum von zumindest etwa 30 Minuten bei einer Temperatur von zwischen etwa 100°C bis etwa 150°C, um die Adhäsion zwischen dem Silber und dem Substrat zu verstärken, ohne das Substrat zu deformieren.

21. Verfahren, gekennzeichnet durch das Aufbringen einer Silberschicht auf ein Polyetherimidsubstrat durch Vakuumverdampfung bei einem Druck von etwa 10^-4 mbar, sowie Beheizung des silberbeschichteten Substrats für einen Zeitraum von zumindest etwa 30 Minuten bei einer Temperatur von etwa 200°C, um die Adhäsion zwischen Silber und Substrat zu verstärken, ohne das Substrat zu deformieren.

22. Gegenstand aus einem polymeren Substrat und einer Silberschicht, bei welchem das polymere Substrat aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polykarbonat, Polyetherimid und Nylon besteht, und bei welchem die Silberschicht eine Dicke von zwischen etwa 500 Ångström bis etwa 1000 Ångström besitzt, und bei welchem mehr als 99% der Silberschicht an dem polymeren Substrat haften bleibt, wenn die Silberschicht einen Klebeband- Abzieh-Test unterworfen wird.