EA017569B1 - Method of formation of pattern on the surface of aluminized polymeric rolled material and etching solution therefor - Google Patents

Method of formation of pattern on the surface of aluminized polymeric rolled material and etching solution therefor Download PDF

Info

Publication number
EA017569B1
EA017569B1 EA201001819A EA201001819A EA017569B1 EA 017569 B1 EA017569 B1 EA 017569B1 EA 201001819 A EA201001819 A EA 201001819A EA 201001819 A EA201001819 A EA 201001819A EA 017569 B1 EA017569 B1 EA 017569B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
etching solution
etching
sodium hydroxide
image
pattern
Prior art date
Application number
EA201001819A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201001819A1 (en
Inventor
Олег Константинович Николайчик
Николай Евгеньевич Макаревич
Евгений Михайлович Белоусов
Вячеслав Константинович Ольховик
Андрей Анатольевич Пап
Александр Яковлевич Гореленко
Original Assignee
Республиканское Унитарное Предприятие "Минская Печатная Фабрика" Гознака
Государственное Научное Учреждение "Институт Химии Новых Материалов Национальной Академии Наук Беларуси"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Республиканское Унитарное Предприятие "Минская Печатная Фабрика" Гознака, Государственное Научное Учреждение "Институт Химии Новых Материалов Национальной Академии Наук Беларуси" filed Critical Республиканское Унитарное Предприятие "Минская Печатная Фабрика" Гознака
Priority to EA201001819A priority Critical patent/EA017569B1/en
Publication of EA201001819A1 publication Critical patent/EA201001819A1/en
Publication of EA017569B1 publication Critical patent/EA017569B1/en

Links

Landscapes

  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

The present invention relates to printing industry, specifically to the formation of an metallic image in form of pattern or/and text on previously metalized polymeric material by means of selective etching (demetallization) of metallic layer. The patterned materials could be used as anti-counterfeit elements to protect documents and products, as decorative and packing materials as well as for creation of electrical schemes, microwave, radiofrequency, light and thermal reflectors with complex shape. The goal of the invention is the simplification of the method of patterning on the surface of the aluminized polymeric films including films with holographic image and improving quality of the final product. This task is solved by the claimed method of formation of pattern on the surface of aluminized polymeric film. The method comprises the etchant, device for implementation of this method and the product, which is produced by the claimed method. In accordance with the described process the formation of image on the aluminized surface of polymeric films includes the steps of the printing of pattern with caustic resistant varnish on the aluminum surface, applying of thin layer of the aqueous etching solution on the base of sodium hydroxide (15-30%), diethyleneglycol (5-30%) and non-ionic surfactant (0.1-3%), exposition and, if necessary, heating of etchant on the surface of the film no higher 45°C until total dissolving of the non-shielded areas of aluminum, followed by washing and drying of the final product.

Description

Настоящее изобретение относится к полиграфии, в частности к способу формирования изображения в виде рисунка и/или текста на полимерном материале путем селективного химического травления (деметаллизации) металлического слоя, предварительно нанесенного на полимерный материал. Полученный материал может быть использован для создания элементов защиты изделий и документов от подделки и фальсификации, декоративных покрытий и упаковки, специальной упаковки для продуктов быстрого приготовления, для создания электрических схем, микроволновых, световых и термоотражателей сложной конфигурации.The present invention relates to printing, in particular to a method of forming an image in the form of a picture and / or text on a polymeric material by selective chemical etching (demetallization) of a metal layer previously applied to the polymeric material. The resulting material can be used to create protection elements for products and documents from falsification and falsification, decorative coatings and packaging, special packaging for instant products, to create electrical circuits, microwave, light and thermal reflectors of complex configuration.

Известны способы селективного, по трафарету, формирования тонких металлических покрытий заданного узора, нанесенных на различные гибкие подложки (полимерные пленочные материалы, текстильные материалы, бумажные листы и т.д.) методом термовакуумного напыления, ламинирования и др. Область применения таких материалов самая разнообразная, это создание декоративных покрытий и упаковки, специальной упаковки для продуктов быстрого приготовления в СВЧ-печах, создание электрических схем, микроволновых, световых и термоотражателей сложной конфигурации [патент υδ 3647508], элементов защиты изделий от подделки и фальсификации [патент И8 6932451, АО 02089338].Known methods for selective, by stencil, the formation of thin metal coatings of a given pattern deposited on various flexible substrates (polymer film materials, textile materials, paper sheets, etc.) by thermal vacuum spraying, lamination, etc. The scope of such materials is very diverse, this is the creation of decorative coatings and packaging, special packaging for instant products in microwave ovens, the creation of electrical circuits, microwave, light and thermal reflectors of complex conf iguration [patent υδ 3647508], elements for protecting products from counterfeiting and falsification [patent I8 6932451, AO 02089338].

Большинство известных способов формирования металлизированного изображения основываются на методе химического фрезерования (травления) металлического слоя, нанесенного на полимерную основу. Поскольку основным металлом для получения таких изображений является алюминий, в качестве активной компоненты травящих растворов используется натриевая либо калиевая щелочь. Основные принципы данного процесса описаны в патенте ϋδ 2897066. В данном источнике информации указано, что при производстве конденсаторов деметаллизация определенной области вдоль металлизированной ленты осуществлялась путем нанесения 60% раствора гидроокиси натрия, с последующей смывкой его водой и сушкой. Столь высокая концентрация щелочи использовалась для достижения вязкости раствора сравнимой с вязкостью печатных красок, что позволило использовать типографские приемы для его нанесения. Также предлагалось использовать защитные лаки для маскировки участков металлического покрытия, которые необходимо оставить, а травление проводить, пропуская материал через ванну с раствором щелочи. Различные варианты подобного подхода описаны в ряде патентов [патент ϋδ 5266386, патент И8 5340436, патент υδ 5628921, патент υδ 5672407, АО 92014864, АО 03013879].Most of the known methods for forming a metallized image are based on the method of chemical milling (etching) of a metal layer deposited on a polymer base. Since the main metal for obtaining such images is aluminum, sodium or potassium alkali is used as the active component of the etching solutions. The basic principles of this process are described in patent ϋδ 2897066. This source of information indicates that in the manufacture of capacitors, demetallization of a certain area along a metallized tape was carried out by applying a 60% sodium hydroxide solution, followed by washing it with water and drying. Such a high concentration of alkali was used to achieve a solution viscosity comparable to the viscosity of printing inks, which allowed the use of printing techniques for its application. It was also proposed to use protective varnishes to mask areas of the metal coating that must be left, and etching should be carried out by passing the material through a bath with an alkali solution. Various options for this approach are described in a number of patents [patent ϋδ 5266386, patent I8 5340436, patent υδ 5628921, patent υδ 5672407, AO 92014864, AO 03013879].

Известны также способы деметаллизации поверхности рулонного материала, описанные в патентах υδ 4398998 и υδ 4869778. В обоих случаях травящий реагент наносится на металлизированную поверхность полимерного материала в виде тонкого слоя с помощью увлажняющего вала. В патенте υδ 4398998 описано использование растворов гидроокиси натрия невысокой концентрации и проведение процесса травления при температуре до 90°С. Однако из-за низкой вязкости указанного раствора и плохой смачиваемости поверхности на больших скоростях возникают проблемы с равномерностью нанесения и, как следствие, появляются непротравленные участки металла. Кроме того, использование разбавленной горячей щелочи приводит к повышенному разрушению краев линий под защитной маской, что не позволяет проводить микродеметаллизацию. Поскольку скорость травления разбавленными растворами щелочи сильно зависит от температуры, для поддержания постоянной скорости травления, необходимо осуществлять внешний подогрев валов, контактирующих с пленкой, при нанесении травильного раствора.Also known are methods of demetallizing the surface of the web material described in patents υδ 4398998 and υδ 4869778. In both cases, the etching reagent is applied to the metallized surface of the polymeric material in the form of a thin layer using a moisturizing shaft. In the patent υδ 4398998 describes the use of solutions of sodium hydroxide of low concentration and the etching process at temperatures up to 90 ° C. However, due to the low viscosity of this solution and the poor wettability of the surface at high speeds, problems arise with uniformity of deposition and, as a result, non-etched metal sections appear. In addition, the use of diluted hot alkali leads to increased destruction of the edges of the lines under the protective mask, which does not allow microdemetallization. Since the etching rate with dilute alkali solutions is highly dependent on temperature, to maintain a constant etching rate, it is necessary to carry out external heating of the shafts in contact with the film when applying the etching solution.

Наиболее близкими к заявляемому изобретению (прототипом) является способ деметаллизации поверхности рулонного материала (патент υδ 4869778), согласно которому используют концентрированные растворы едкого натра (более 45%), имеющие высокую вязкость. Однако и в этом случае для достижения больших скоростей травления рабочая температура также лежит в пределе 35-65°С. Недостатки данного способа, которые отмечаются самим же автором, связаны с необходимостью использования высококонцентрированных щелочных растворов. При повышенных температурах наблюдается значительное испарение воды, что, вследствие высокой концентрации, вызывает кристаллизацию гидроокиси натрия и прекращение процесса травления. С одной стороны, использование высококонцентрированных, вязких растворов позволяет получать четкое изображение по заданному трафарету. С другой стороны, в этих условиях необходим тщательный контроль состава травильного раствора по плотности и его коррекция, поскольку преждевременное высыхание раствора приводит к прекращению травления даже в незащищенных областях металлического покрытия. Для поддержания постоянной температуры предлагается нагревать валы, продувая через них горячий воздух, что усложняет аппаратное оформление процесса. Кроме того, при использовании высококонцентрированных растворов щелочи сохраняется вероятность нежелательного бокового подтравливания металла под краем защитной маски. Для предотвращения этого процесса в описанном способе предлагается проводить дополнительную обработку кислотой с последующей промывкой водой, что, несомненно, усложняет процесс в целом.Closest to the claimed invention (prototype) is a method for demetallization of the surface of a rolled material (patent υδ 4869778), according to which concentrated solutions of caustic soda (more than 45%) having high viscosity are used. However, in this case, to achieve high etching rates, the operating temperature also lies in the range of 35-65 ° C. The disadvantages of this method, which are noted by the author himself, are associated with the need to use highly concentrated alkaline solutions. At elevated temperatures, significant evaporation of water is observed, which, due to the high concentration, causes crystallization of sodium hydroxide and termination of the etching process. On the one hand, the use of highly concentrated, viscous solutions allows you to get a clear image on a given screen. On the other hand, under these conditions, careful control of the composition of the etching solution by density and its correction are necessary, since premature drying of the solution leads to the cessation of etching even in unprotected areas of the metal coating. To maintain a constant temperature, it is proposed to heat the shafts by blowing hot air through them, which complicates the hardware design of the process. In addition, when using highly concentrated solutions of alkali, the likelihood of unwanted side etching of the metal under the edge of the protective mask remains. To prevent this process, the described method proposes to carry out an additional acid treatment followed by washing with water, which undoubtedly complicates the process as a whole.

Задачей данного изобретения является упрощение способа формирования изображения на металлизированной алюминием поверхности рулонной полимерной основы, в том числе, с нанесенным голографическим изображением, и повышение качества конечного продукта.The objective of the invention is to simplify the method of forming an image on an aluminum metallized surface of a rolled polymer base, including a holographic image, and to improve the quality of the final product.

Поставленная задача решается заявляемым способом формирования изображения на металлизированной алюминием поверхности рулонной полимерной основы, травильным раствором, применяемым вThe problem is solved by the claimed method of forming an image on an aluminum metallized surface of a rolled polymer base, etching solution used in

- 1 017569 данном способе, устройством для реализации указанного способа и продуктом, изготовленным указанным способом.- 1 017569 this method, a device for implementing the specified method and a product manufactured by the specified method.

В соответствии с изобретением способ формирования изображения на металлизированной алюминием поверхности рулонной полимерной основы заключается в создании на указанной поверхности защитной маски путем нанесения шаблонного узора устойчивым к действию щелочных растворов защитным лаком, обработке образовавшегося покрытия водным травильным раствором, содержащим 15-30% гидроокиси натрия, 5-30% диэтиленгликоля и 0,1-3% неионогенных поверхностно-активных веществ, выдерживании и, при необходимости, нагревании до температуры, не превышающей 45°С, травильного раствора на указанной поверхности в течение времени, достаточного для достижения полного растворения алюминиевого слоя на участках, где отсутствует слой защитного лака, последующей промывке и сушке конечного изделия.In accordance with the invention, a method of forming an image on an aluminum metallized surface of a rolled polymer base consists in creating a protective mask on the indicated surface by applying a patterned protective varnish resistant to alkaline solutions, treating the resulting coating with an aqueous etching solution containing 15-30% sodium hydroxide, 5 -30% diethylene glycol and 0.1-3% nonionic surfactants, maintaining and, if necessary, heating to a temperature not exceeding 45 ° C, etching solution on the specified surface for a time sufficient to achieve complete dissolution of the aluminum layer in areas where there is no protective varnish layer, subsequent washing and drying of the final product.

В предпочтительных вариантах реализации заявленного способа в качестве полимерной основы используют полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат, поливинилхлорид, полистирол или поликарбонат с толщиной слоя 10-100 мкм. Толщина металлического слоя составляет 10-200 нм, предпочтительно 20-50 нм. На металлизированной поверхности полимерной основы предварительно может быть сформировано голографическое изображение.In preferred embodiments of the inventive method, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polystyrene or polycarbonate with a layer thickness of 10-100 microns are used as the polymer base. The thickness of the metal layer is 10-200 nm, preferably 20-50 nm. A holographic image may be preliminarily formed on the metallized surface of the polymer base.

Еще одним объектом изобретения является травильный раствор для формирования изображения на металлизированной алюминием поверхности полимерной основы, включающий водный раствор гидроокиси натрия, диэтиленгликоль и неионогенные поверхностно-активные вещества при следующем соотношении компонентов, (%):Another object of the invention is an etching solution for forming an image on an aluminum metallized surface of a polymer base, including an aqueous solution of sodium hydroxide, diethylene glycol and nonionic surfactants in the following ratio, (%):

гидроокись натрия -15-30, диэтиленгликоль - 5-30, неионогенные поверхностно-активные вещества - 0,1-3, вода - остальное.sodium hydroxide -15-30, diethylene glycol - 5-30, nonionic surfactants - 0.1-3, water - the rest.

В предпочтительном варианте травильного раствора в качестве неионогенных ПАВ используют полиэтиленгликоли с молекулярной массой от 194 до 20000 или их смеси.In a preferred embodiment of the etching solution, polyethylene glycols with a molecular weight of from 194 to 20,000 or mixtures thereof are used as nonionic surfactants.

При использовании более высоких концентраций щелочи не наблюдается существенного роста скорости травления, травильные растворы имеют высокую вязкость и могут храниться только при относительно высокой положительной температуре. Чем выше концентрация щелочи, тем при более высокой температуре наблюдается ее выпадение из раствора. Аналогичная зависимость наблюдается при повышении содержания диэтиленгликоля. Неионогенные поверхностно-активные вещества используются, как правило, в максимально возможной концентрации, которая зависит от соотношения компонентов в системе вода-щелочь-диэтиленгликоль.When using higher concentrations of alkali, there is no significant increase in the etching rate; etching solutions have a high viscosity and can only be stored at a relatively high positive temperature. The higher the concentration of alkali, the higher its temperature is observed precipitation from the solution. A similar dependence is observed with increasing diethylene glycol content. Nonionic surfactants are used, as a rule, at the highest possible concentration, which depends on the ratio of components in the water-alkali-diethylene glycol system.

Также объектом настоящей заявки является продукт, полученный заявляемым способом, представляющий собой рулонный полимерный материал с нанесенным металлизированным изображением высокого разрешения, предпочтительно с шириной линий до 0,1 мм.Also the object of this application is a product obtained by the claimed method, which is a rolled polymer material with a metallized image of high resolution, preferably with a line width of up to 0.1 mm

Использование согласно изобретению заявленного способа, травильного раствора для его осуществления и устройства для формирования изображения позволяет упростить способ формирования изображения на металлизированной алюминием поверхности рулонной полимерной основы за счет исключения необходимости тщательного контроля состава травильного раствора, необходимости поддержания высокой температуры травильного раствора и необходимости дополнительной кислотной обработки для прекращения процесса травления. Использование заявленных изобретений также позволяет устранить нежелательное подтравливание краев защищенного алюминиевого слоя, чем обеспечивается повышение качества наносимого изображения и в конечном счете качества получаемого продукта.Using the inventive method, an etching solution for its implementation and an image forming apparatus according to the invention, it is possible to simplify the image formation method on an aluminum metallized surface of a rolled polymer base by eliminating the need for careful control of the etching solution composition, the need to maintain a high etching solution temperature and the need for additional acid treatment for termination of the etching process. The use of the claimed inventions also allows you to eliminate unwanted etching of the edges of the protected aluminum layer, thereby improving the quality of the applied image and ultimately the quality of the resulting product.

Согласно заявленному изобретению процесс получения изображения на металлизированной поверхности рулонного полимерного пленочного материала осуществляется следующим образом.According to the claimed invention, the process of obtaining images on a metallized surface of a rolled polymer film material is as follows.

Избирательную деметаллизацию проводят методом химического травления незащищенных участков алюминиевого покрытия, нанесенного на рулонный полимерный материал. Толщина алюминиевого слоя может быть в пределах 10-200 нм, преимущественно 20-50 нм. Необходимое изображение в виде рисунка, текста или их комбинации на поверхности алюминия создается по трафарету с помощью устойчивого к действию щелочных растворов защитного фотоотверждаемого лака, который наносится флексографическим либо любым другим способом печати. Затем на поверхность пленки с помощью передаточного анилоксового вала наносится тонкий слой травильного раствора, представляющего собой гомогенный водный раствор гидроокиси натрия, диэтиленгликоля и неионогенных поверхностно-активных веществ.Selective demetallization is carried out by chemical etching of unprotected sections of an aluminum coating deposited on a rolled polymer material. The thickness of the aluminum layer can be in the range of 10-200 nm, mainly 20-50 nm. The necessary image in the form of a picture, text, or a combination thereof on the surface of aluminum is created using a stencil using a protective photocurable varnish that is resistant to alkaline solutions, which is applied by flexographic or any other printing method. Then, a thin layer of etching solution, which is a homogeneous aqueous solution of sodium hydroxide, diethylene glycol and nonionic surfactants, is applied to the film surface using anilox transfer gear.

Использование травильных растворов заявленного состава позволяет проводить деметаллизацию при более низких температурах по сравнению с использованием водных растворов гидроокиси натрия, снизить эффект бокового подтравливания и повысить разрешение наносимого изображения.The use of etching solutions of the claimed composition allows demetallization at lower temperatures compared with the use of aqueous solutions of sodium hydroxide, reduce the effect of side etching and increase the resolution of the applied image.

Данный эффект достигается за счет присутствия в травильном растворе диэтиленгликоля и полиэтиленгликолей с молекулярной массой от 194 до 20000. Именно введение диэтиленгликоля позволяет получать стабильные щелочные растворы с относительно высоким содержанием неионогенных ПАВ. Указанные соединения способны образовывать растворимые комплексы с ионами металлов, являясь своThis effect is achieved due to the presence of diethylene glycol and polyethylene glycols with a molecular weight of 194 to 20,000 in the etching solution. It is the introduction of diethylene glycol that allows one to obtain stable alkaline solutions with a relatively high content of nonionic surfactants. These compounds are capable of forming soluble complexes with metal ions, being their

- 2 017569 его рода линейными аналогами известных комплексообразователей - краун-эфиров. Установлено, что введение в состав травильного раствора таких компонентов приводит к увеличению скорости растворения алюминия на поверхности металла за счет дополнительного комплексообразования ионов А1+3 и последующего его перехода в раствор. Особенно это проявляется при невысоких, до 45°С, температурах, что позволяет повысить скорость травления в 3 раза по сравнению с растворами гидроокиси натрия аналогичной концентрации.- 2017569 of its kind by linear analogues of the known complexing agents - crown ethers. It was found that the introduction of such components into the etching solution leads to an increase in the dissolution rate of aluminum on the metal surface due to the additional complexation of A1 +3 ions and its subsequent transition to the solution. This is especially evident at low temperatures, up to 45 ° С, which makes it possible to increase the etching rate by 3 times in comparison with solutions of sodium hydroxide of a similar concentration.

Заявляемый способ осуществляют на многосекционной машине, изображенной на фиг. 1. Секция А секция нанесение защитной маски, секция Б - секция травления (деметаллизаци), секция В - секция промывки, секция Г - секция сушки и смотки.The inventive method is carried out on the multi-sectional machine shown in FIG. 1. Section A section is the application of a protective mask, section B is the etching section (demetallization), section C is the washing section, section D is the drying and winding section.

Защитную маску в виде заданного изображения наносят типографским способом, устойчивым к действию щелочных растворов УФ-отверждаемым лаком на флексографической секции 2. Изображение наносят на металлизированную поверхность рулонной полимерной пленки 1. Для облегчения контроля качества наносимого узора защитный лак может иметь окраску. В качестве полимерной основы используют полимерный материал, в частности полиэтилен, полипропилен, полиэфир, поливинилхлорид, полистирол, поликарбонат. Полимерная основа, в зависимости от задач, может быть любой необходимой толщины, предпочтительно использование пленок толщиной 10-100 мкм. В данном процессе может также использоваться металлизированная пленка, содержащая голографическое изображение. Металлический слой располагают на одной поверхности полимерной пленки и наносят любым известным способом. Толщина металлического слоя составляет от 10 до 200 нм, предпочтительно 20-50 нм. Нанесенным металлом должен быть алюминий. Далее пленка поступает в секцию травления Б. Травильный раствор находится в емкости 3, в которую погружен анилокс 4 с определенной линатурой. Избыток травильного раствора с вращающегося анилокса удаляют с помощью ракеля 5. Двигающиеся в вертикальной плоскости валы 6 прижимают пленку к анилоксу 5, при этом осуществляется перенос необходимого количества травильного раствора на металлизированную поверхность пленки. С этого момента начинается процесс травления алюминиевого слоя. При необходимости, для повышения скорости травления, поверхность фольги с нанесенным на нее травильным раствором нагревают либо теплым воздухом, либо любым другим нагревательным приспособлением 7. Скорость протяжки фольги и нагрев подбирают таким образом, чтобы процесс травления полностью завершился к моменту поступления материала в секцию промывкиThe protective mask in the form of a predetermined image is applied in a printing method that is resistant to alkaline solutions with UV curable varnish on flexographic section 2. The image is applied to the metallized surface of the rolled polymer film 1. To facilitate quality control of the applied pattern, the protective varnish can be painted. As the polymer base, a polymeric material is used, in particular polyethylene, polypropylene, polyester, polyvinyl chloride, polystyrene, polycarbonate. The polymer base, depending on the tasks, can be of any desired thickness, preferably the use of films with a thickness of 10-100 microns. A metallized film containing a holographic image may also be used in this process. The metal layer is placed on one surface of the polymer film and applied in any known manner. The thickness of the metal layer is from 10 to 200 nm, preferably 20-50 nm. The applied metal must be aluminum. Next, the film enters the etching section B. The etching solution is in the tank 3, in which anilox 4 with a certain minature is immersed. Excess pickling solution from the rotating anilox is removed using a squeegee 5. Shafts 6 moving in a vertical plane press the film against the anilox 5, and the required amount of pickling solution is transferred to the metallized film surface. From this moment, the etching process of the aluminum layer begins. If necessary, to increase the etching rate, the surface of the foil coated with the etching solution is heated either with warm air or any other heating device 7. The foil is drawn in and the heating is selected so that the etching process is completed by the time the material enters the washing section

8. В промывочной камере 8 происходит смыв избытка травильного раствора и продуктов взаимодействия алюминия с травильным раствором. С целью минимизации количества загрязненной травильным раствором и продуктами реакции воды промывочная камера разделена на 2 секции. В первой секции происходит смыв основного количества травильного раствора, и вода из нее используется многократно в циклическом режиме. Во второй секции происходит окончательная промывка фольги. С целью экономии воды смыв травильного раствора в первой и второй секциях осуществляется тонкими струйками воды из форсунок 9. Избыток воды отжимается с помощью резиновых вальцов 10, после чего пленку сушат в сушилке 11 и сматывают в рулон 12. На пути движения деметаллизированной пленки от сушки до смотки, могут быть расположены дополнительные устройства, например, для выравнивания края, нанесения термоотверждаемого клея, нанесения дополнительного изображения и т. п.8. In the washing chamber 8, the excess etching solution and the products of the interaction of aluminum with the etching solution are washed off. In order to minimize the amount of water contaminated with etching solution and reaction products, the washing chamber is divided into 2 sections. In the first section, the main amount of the etching solution is washed off, and water from it is used repeatedly in a cyclic mode. In the second section, the final washing of the foil takes place. In order to save water, the etching solution is washed off in the first and second sections with thin streams of water from nozzles 9. The excess water is squeezed out using rubber rollers 10, after which the film is dried in a dryer 11 and wound into a roll 12. On the way of the demetallized film from drying to winding, additional devices can be located, for example, for aligning the edge, applying thermoset glue, applying an additional image, etc.

Нижеприведенные примеры конкретного выполнения иллюстрируют заявленное изобретение, не ограничивая его объем.The following specific examples illustrate the claimed invention without limiting its scope.

Пример 1.Example 1

На металлизированную алюминием поверхность полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленки наносят защитную маску УФ-отверждаемым лаком ϋπίεο υν 946/М2. Толщина ПЭТ пленки составляет 12 мкм, толщина алюминиевого слоя - 25 нм. Травление осуществляют на описанной выше машине с использованием травильного раствора, содержащего гидроокись натрия - 30%, диэтиленгликоль - 15% и ПЭГ 400 - 1,2%. Скорость движения пленочного материала, при которой достигается полное травление незащищенных участков алюминиевого слоя, при температуре поверхности пленки 45 °С составляет 40 м/мин.A protective mask is applied to the aluminum metallized surface of the polyethylene terephthalate (PET) film with UV curable varnish ϋπίεο υν 946 / M2. The thickness of the PET film is 12 μm, the thickness of the aluminum layer is 25 nm. Etching is carried out on the machine described above using an etching solution containing sodium hydroxide - 30%, diethylene glycol - 15% and PEG 400 - 1.2%. The speed of movement of the film material, at which complete etching of unprotected sections of the aluminum layer is achieved, at a film surface temperature of 45 ° C is 40 m / min.

Пример 2.Example 2

Используют голографическую фольгу со сформированным микрорельефом, которая представляет собой многослойную структуру, состоящую из ПЭТ-пленки толщиной 19 мкм, антиадгезионного слоя, лакового слоя, слоя для тиснения суммарной толщиной 1 мкм и алюминиевого слоя толщиной 30 нм. Травление осуществляют на описанной выше машине с использованием травильного раствора, содержащего гидроокись натрия - 30%, диэтиленгликоль - 10% и ПЭГ 400 - 0,7%. Скорость движения пленочного материала, при которой достигалось полное травление незащищенных участков алюминиевого слоя, при температуре поверхности пленки 40°С составляла 40 м/мин.A holographic foil with a formed microrelief is used, which is a multilayer structure consisting of a 19 μm thick PET film, a release layer, a lacquer layer, an embossing layer with a total thickness of 1 μm and an aluminum layer 30 nm thick. Etching is carried out on the machine described above using an etching solution containing sodium hydroxide - 30%, diethylene glycol - 10% and PEG 400 - 0.7%. The speed of movement of the film material, at which complete etching of the unprotected sections of the aluminum layer was achieved, at a film surface temperature of 40 ° C was 40 m / min.

Далее приведены экспериментальные данные, подтверждающие достижение заявленного технического результата.The following are experimental data confirming the achievement of the claimed technical result.

В табл. 1 приведены скорости травления слоя алюминия толщиной 25-30 нм на лавсановой подложке как растворами ΝαΟΗ. так и заявленной композицией при 25°С.In the table. Figure 1 shows the etching rates of an aluminum layer 25–30 nm thick on a dacron substrate as ΝαΟΗ solutions. and the claimed composition at 25 ° C.

- 3 017569- 3 017569

ТаблицаTable

Ν/Ν Ν / Ν Содержание №011, % Content No. 011% Содержание диэтиленгликоля, % The content of diethylene glycol,% Содержание ПАВ (ПЭГ),% Content Surfactant (PEG),% Скорость травления (сек.) Etching Speed (sec.) 1 one 10 10 0 0 0 0 52 52 3 3 20 twenty 0 0 0 0 25 25 4 4 30 thirty 0 0 0 0 21 21 5 5 40 40 0 0 0 0 10 10 6 6 45 45 0 0 0 0 10 10 7 7 50 fifty 0 0 0 0 10 10 8 8 30 thirty 5 5 0 0 9 nine 9 nine 30 thirty 20 twenty 0 0 7 7 10 10 40 40 30 thirty 0 0 7 7 11 eleven 30 thirty 20 twenty 1 (ПЭГ400) 1 (PEG400) 6 6 12 12 20 twenty 20 twenty 2 (ПЭГ400) 2 (PEG400) 8 8 13 thirteen 30 thirty 10 10 1 (ПЭГ400) 1 (PEG400) 7 7 14 14 15 fifteen 10 10 3 (ПЭГ400) 3 (PEG400) 9 nine 15 fifteen 20 twenty 10 10 1 (ПЭГ6000) 1 (PEG6000) 8 8 16 sixteen 30 thirty 30 thirty 1 (ПЭГ6000) 1 (PEG6000) 12.5 12.5 17 17 28.5 28.5 30 thirty 1 (ПЭГ400) 1 (PEG400) 8.5 8.5 18 eighteen 28.5 28.5 15 fifteen 2(ПЭГ194) 2 (PEG194) 9.5 9.5

0.7 (ПЭГ400)0.7 (PEG400)

Дополнительно, варьируя соотношение воды, гидроокиси натрия, диэтиленгликоля и неионогенных ПАВ, получают стабильные растворы с заданной вязкостью, что обеспечивает равномерное нанесение и удержание травильного раствора на поверхности быстро двигающейся в различных плоскостях пленки в течение всей стадии травления. Добавка неионогенных поверхностно-активных веществ обеспечивает прекрасную смачиваемость металлической поверхности травильным раствором. В отличие от высококонцентрированных растворов щелочи, используемых в прототипе, заявляемые травильные растворы стабильны, не высыхают при повышенных температурах. Это позволяет избежать загрязнения рабочей зоны пылевыми микрочастицами сухой гидроокиси натрия, которые неизбежно образуются при использовании высококонцентрированных растворов щелочи. Они легко удаляются с поверхности обычной водой. Относительно невысокое содержание щелочи позволяет избежать нежелательного подтравливания под слой защитного лака. В этой связи отпадает необходимость дополнительной кислотной обработки.Additionally, by varying the ratio of water, sodium hydroxide, diethylene glycol and nonionic surfactants, stable solutions with a given viscosity are obtained, which ensures uniform application and retention of the etching solution on the surface of the film rapidly moving in various planes throughout the etching stage. The addition of nonionic surfactants provides excellent wettability of the metal surface with the etching solution. In contrast to the highly concentrated alkali solutions used in the prototype, the inventive etching solutions are stable, do not dry out at elevated temperatures. This allows you to avoid contamination of the working area with dust microparticles of dry sodium hydroxide, which inevitably form when using highly concentrated alkali solutions. They are easily removed from the surface with plain water. Relatively low alkali content avoids undesirable etching under the protective varnish layer. In this regard, there is no need for additional acid treatment.

Claims (10)

1. Способ формирования изображения на металлизированной алюминием поверхности рулонного полимерного материала, включающий создание на указанной поверхности защитной маски путем нанесения устойчивого к действию щелочных растворов защитного лака, обработку образовавшегося покрытия водным травильным раствором, содержащим гидроокись натрия, до достижения полного растворения алюминиевого слоя на участках, где отсутствует слой защитного лака, последующую промывку и сушку конечного изделия, отличающийся тем, что используют травильный раствор следующего состава, %:1. A method of forming an image on an aluminum metallized surface of a rolled polymer material, comprising creating a protective mask on said surface by applying a protective varnish that is resistant to alkaline solutions, treating the resulting coating with an aqueous etching solution containing sodium hydroxide, until the aluminum layer is completely dissolved in the areas, where there is no layer of protective varnish, subsequent washing and drying of the final product, characterized in that the etching ra target of the following composition,%: гидроокись натрия - 15-30;sodium hydroxide - 15-30; диэтиленгликоль - 5-30;diethylene glycol - 5-30; неионогенные поверхностно-активные вещества - 1-3;nonionic surfactants - 1-3; вода - остальное, и, при необходимости, указанный раствор нагревают до температуры, не превышающей 45°С.water - the rest, and, if necessary, the specified solution is heated to a temperature not exceeding 45 ° C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерной основы используют полиэтилен, полипропилен, полиэфир, поливинилхлорид, полистирол или поликарбонат.2. The method according to claim 1, characterized in that polyethylene, polypropylene, polyester, polyvinyl chloride, polystyrene or polycarbonate are used as the polymer base. 3. Способ по пп.1, 2, отличающийся тем, что толщина полимерной основы составляет 10-200 мкм.3. The method according to claims 1, 2, characterized in that the thickness of the polymer base is 10-200 microns. - 4 017569- 4 017569 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина металлического слоя составляет 10-200 нм, предпочтительно 20-50 нм.4. The method according to claim 1, characterized in that the thickness of the metal layer is 10-200 nm, preferably 20-50 nm. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что на металлизированной поверхности полимерного материала предварительно сформирован голографический рисунок.5. The method according to claim 1, characterized in that a holographic pattern is preformed on the metallized surface of the polymeric material. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют цветной защитный лак.6. The method according to claim 1, characterized in that they use a colored protective varnish. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что травильный раствор наносят слоем, толщина которого не превышает 0,1 мм.7. The method according to claim 1, characterized in that the etching solution is applied with a layer whose thickness does not exceed 0.1 mm 8. Травильный раствор для формирования изображения по п.1, включающий водный раствор гидроокиси натрия, диэтиленгликоля и неионогенных поверхностно-активных веществ при следующем соотношении компонентов, %:8. The etching solution for forming an image according to claim 1, including an aqueous solution of sodium hydroxide, diethylene glycol and nonionic surfactants in the following ratio,%: гидроокись натрия - 15-30;sodium hydroxide - 15-30; диэтиленгликоль - 5-30;diethylene glycol - 5-30; неионогенные поверхностно-активные вещества - 1-3;nonionic surfactants - 1-3; вода - остальное.water is the rest. 9. Травильный раствор по п.8, отличающийся тем, что в качестве неионогенных ПАВ используются полиэтиленгликоли.9. The etching solution of claim 8, characterized in that polyethylene glycols are used as nonionic surfactants. 10. Травильный раствор по п.9, отличающийся тем, что используют полиэтиленгликоли с молекулярной массой от 194 до 20000.10. The etching solution according to claim 9, characterized in that the use of polyethylene glycols with a molecular weight of from 194 to 20,000.
EA201001819A 2010-10-20 2010-10-20 Method of formation of pattern on the surface of aluminized polymeric rolled material and etching solution therefor EA017569B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201001819A EA017569B1 (en) 2010-10-20 2010-10-20 Method of formation of pattern on the surface of aluminized polymeric rolled material and etching solution therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201001819A EA017569B1 (en) 2010-10-20 2010-10-20 Method of formation of pattern on the surface of aluminized polymeric rolled material and etching solution therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201001819A1 EA201001819A1 (en) 2012-02-28
EA017569B1 true EA017569B1 (en) 2013-01-30

Family

ID=45908228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201001819A EA017569B1 (en) 2010-10-20 2010-10-20 Method of formation of pattern on the surface of aluminized polymeric rolled material and etching solution therefor

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA017569B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1188222A1 (en) * 1984-01-25 1985-10-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский Технологический Институт Приборостроения Московского Научно-Производственного Объединения "Темп" Solution for pickling aluminium and its alloys
US4869778A (en) * 1987-07-20 1989-09-26 Gardoc, Inc. Method of forming a patterned aluminum layer and article
JPH059574A (en) * 1991-07-01 1993-01-19 Kobe Steel Ltd Production of steel plate with high toughness
WO2002089338A2 (en) * 2001-04-30 2002-11-07 Bnc Ip Switzerland Gmbh Selective metal removal process for metallized retro-reflective and holographic films and radio frequency devices made therewith
RU2288105C1 (en) * 2005-04-12 2006-11-27 Объединение государственных предприятий и организаций по производству государственных знаков (Объединение "Гознак") Safety member for controlling authentity of protected printed products and protected printed products

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1188222A1 (en) * 1984-01-25 1985-10-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский Технологический Институт Приборостроения Московского Научно-Производственного Объединения "Темп" Solution for pickling aluminium and its alloys
US4869778A (en) * 1987-07-20 1989-09-26 Gardoc, Inc. Method of forming a patterned aluminum layer and article
JPH059574A (en) * 1991-07-01 1993-01-19 Kobe Steel Ltd Production of steel plate with high toughness
WO2002089338A2 (en) * 2001-04-30 2002-11-07 Bnc Ip Switzerland Gmbh Selective metal removal process for metallized retro-reflective and holographic films and radio frequency devices made therewith
RU2288105C1 (en) * 2005-04-12 2006-11-27 Объединение государственных предприятий и организаций по производству государственных знаков (Объединение "Гознак") Safety member for controlling authentity of protected printed products and protected printed products

Also Published As

Publication number Publication date
EA201001819A1 (en) 2012-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4610755A (en) Demetallizing method
US4685997A (en) Production of demetallized packaging material
US5672407A (en) Structure with etchable metal
US5628921A (en) Demetallizing procedure
US4398994A (en) Formation of packaging material
US3647508A (en) Method of making patterned metal coatings by selective etching of metal
JPH06508181A (en) Manufacture of metal products from printed images
JP6944197B2 (en) Method for manufacturing etch resist pattern on metal surface
CN104937051A (en) Varnish having a microstructure
EA017569B1 (en) Method of formation of pattern on the surface of aluminized polymeric rolled material and etching solution therefor
EP3497106B1 (en) Silver ion carboxylate primary alkylamine complexes
US10314173B2 (en) Articles with reducible silver ions or silver metal
US10366800B2 (en) Methods of providing electrically-conductive silver
US10356899B2 (en) Articles having reducible silver ion complexes or silver metal
US6680092B1 (en) Coating method and products obtained by same
US20050252609A1 (en) Apparatus and method for demetallizing a metallized film
WO2018031235A1 (en) Silver ion carboxylate n-heteroaromatic complexes and uses
US11037692B2 (en) Articles having silver ion α-oxy carboxylate oxime complexes
US2897066A (en) Electrical capacitors
JP2017065239A (en) Gravure printing method and gravure printing apparatus
JP2010077507A (en) Half mirror and method for manufacturing the same
US10186342B2 (en) Photosensitive reducible silver ion-containing compositions
CA1238842A (en) Demetallizing apparatus
EP3548498B1 (en) Silver ion alpha-oxy carboxylate-oxime complexes for photolithographic processes to generate electrically conducting metallic structures
JPS591680A (en) Etching solution for thin film

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KG MD TJ TM