FI82949B - Metallizing process - Google Patents

Metallizing process Download PDF

Info

Publication number
FI82949B
FI82949B FI862342A FI862342A FI82949B FI 82949 B FI82949 B FI 82949B FI 862342 A FI862342 A FI 862342A FI 862342 A FI862342 A FI 862342A FI 82949 B FI82949 B FI 82949B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
substrate
metal
varnish
transfer medium
metal particles
Prior art date
Application number
FI862342A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI862342A (en
FI862342A0 (en
FI82949C (en
Inventor
Max Rasmussen
Lee Miller
Original Assignee
Euro Varnish B V
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 Euro Varnish B V filed Critical Euro Varnish B V
Priority to FI862342A priority Critical patent/FI82949C/en
Publication of FI862342A0 publication Critical patent/FI862342A0/en
Publication of FI862342A publication Critical patent/FI862342A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI82949B publication Critical patent/FI82949B/en
Publication of FI82949C publication Critical patent/FI82949C/en

Links

Description

! 82949! 82949

Metallointimenetelmä Tämän keksinnön kohteena on yleisesti menetelmä alustan metalloimiseksi peilimäisesti ja menetelmällä valmistettu tuote. Alusta voi olla rainan tai arkin muodossa ja se voi 5 olla paperia, kartonkia, puuta, muovia tai mitä tahansa muuta ainetta. Erittäin kiiltävä, tasainen, kiillotettu peilimäinen metalliulkonäkö saadaan alustaa ilman, että alustaa on käsiteltävä erityisesti tai kiillotettava.The present invention relates generally to a method for mirror-metallizing a substrate and to a product made by the method. The substrate may be in the form of a web or sheet and may be paper, cardboard, wood, plastic or any other material. A very shiny, smooth, polished mirror-like metal appearance can be applied to the substrate without special treatment or polishing.

Tekniikan tasolla tunnetaan erilaisia menetelmiä rainan 10 tai arkin muodossa olevan alustan metalloimiseksi. Eräässä menetelmässä lamioidaan metallikalvo alustaan käyttämällä polymeroitaviin liimoihin perustuvaa liuotinta. Tätä menetelmää käytetään tavallisesti joustavien materiaalien metalloimiseksi ja yleisimmin käytetty metalli on alumiinikalvo. 15 Menetelmässä metallikalvon paksuuden on oltava yli 1 mikronia. Ohuempien kalvojen käyttö ei ole mahdollista massatuotannossa ja se on ainoastaan mahdollista pienessä erätuotan-nossa. Peilimäisen pintakäsittelyn aikaansaamiseksi metalli-kalvossa on oltava kiillotettu pintakäsittely. Lopullisen 20 tuotteen kiilto ja pintakäsittely ei riipu alustasta, vaan pikemminkin kalvon kiillosta ja pintakäsittelystä.Various methods are known in the art for metallizing a substrate in the form of a web 10 or sheet. In one method, a metal film is laminated to a substrate using a solvent based on polymerizable adhesives. This method is commonly used to metallize flexible materials and the most commonly used metal is aluminum foil. 15 In the method, the thickness of the metal film must be more than 1 micron. The use of thinner films is not possible in mass production and is only possible in small batch production. To achieve a mirror-like surface treatment, the metal film must have a polished surface treatment. The gloss and surface treatment of the final 20 products do not depend on the substrate, but rather on the gloss and surface treatment of the film.

Eräässä toisessa tunnetussa menetelmässä dispergoidaan erittäin hieno metallijauhe sideaineiseen ja jauheen sisältävä sideaine levitetään metalloitavan pinnan päälle. Edel-25 leen metallointimenetelmiä suoritetaan kemiallisen saostuksen ja elektrolyysimenetelmien avulla. Näissä menetelmissä metalloidun pinnan kiilto ja pintakäsittely riippuu alustan kiillosta ja pintakäsittelystä. Erittäin hyvä kiilto ja peilimäinen pintakäsittely saadaan aikaan, kun alustamateriaa-30 lit ovat kiiltäviä, kuten muovikalvo tai kiillotettu pinta. Milloin alusta ei ole tasainen, ei saada aikaan tasaista pintakäsittelyä. Siten näissä menetelmissä kiilto ja pintakäsittely riippuvat alustan pintakäsittelystä pikemminkin kuin käytetystä metallista.In another known method, a very fine metal powder is dispersed in a binder and the powder-containing binder is applied to the surface to be metallized. The metallization methods of Edel-25 are performed by chemical precipitation and electrolysis methods. In these methods, the gloss and surface treatment of the metallized surface depends on the gloss and surface treatment of the substrate. Very good gloss and a mirror-like surface treatment are achieved when the substrate material is glossy, such as a plastic film or a polished surface. When the substrate is not flat, a smooth surface treatment is not achieved. Thus, in these methods, the gloss and surface treatment depend on the surface treatment of the substrate rather than the metal used.

35 Edelleen eräs yleisesti käytetty menetelmä on tyhjöme- tallointi, jossa höyrystetty metalli kondensoidaan metalloitavan alustan päälle. Tässä alusta sijoitetaan kammioon, 2 82949 jossa on suurtyhjö, joka on suuruusluokaltaan 10-3 - 10-4 torria. Tietenkin tämä menetelmä on rajoitettu materiaaliin, joka ei kaasuunnu eikä sisällä haihtuvia aineita, 5 kuten kosteutta, pehmentimiä ja hartseja. Tämän menetel män haittana on se, että muodostuva pinta on yleisesti melko karkea, koska höyrystynyt metalli ei tasoita pinnan karkeutta, jolle se kondensoidaan. Alustan, kuten paperin pintakäsittelyn parantamiseksi on paperialusta esikiillo-10 tettava tai esilakattava. Määrätyissä tapauksissa joka esikäsittely ei riitä peilimäisen pinnan tuottamiseksi ja alustan pinta on edelleen kalanteroitava korkeassa lämpötilassa. Tämä ylimääräinen vaihe lisää huomattavasti pintakäsitellyn tuotteen kustannuksia.Another commonly used method is vacuum metallization, in which vaporized metal is condensed on a substrate to be metallized. Here, the vessel is placed in a chamber, 2,82949, with a high vacuum of the order of 10-3 to 10-4 torr. Of course, this method is limited to a material that does not gasify and does not contain volatile substances such as moisture, plasticizers and resins. The disadvantage of this method is that the surface formed is generally quite rough, because the vaporized metal does not even out the roughness of the surface on which it is condensed. To improve the surface treatment of a substrate, such as paper, the paper substrate must be pre-polished or pre-varnished. In certain cases, each pretreatment is not sufficient to produce a mirror-like surface and the surface of the substrate must still be calendered at a high temperature. This extra step significantly increases the cost of the surface treated product.

15 Edelleen käytettäessä tätä menetelmää materiaalien yh teydessä, jotka kaasuuntuvat olennaisesti, kuten paperin ja kartongin yhteydessä, tarvitaan suurtyhjön muodostavia tyhjömetallointilaitteita kammiossa ilman ja paperiin tai kartonkiin sisältyvän kosteuden aiheuttaman tyhjön häviön 20 eliminoimiseksi. Joissakin tapauksissa vaaditaan materi aalin kaasunpoistoa ennen metallointia.Furthermore, when using this method with materials that are substantially gaseous, such as paper and board, high vacuum vacuum metallizing devices are required in the chamber to eliminate the loss of air caused by air and moisture in the paper or board. In some cases, degassing of the material before metallization is required.

Tämän menetelmän ja sillä tuotetun tuotteen tarkoituksena on saada aikaan tasainen peilimäinen pinta, joka on riippumaton alustan tai metallin tasaisuudesta, tarvitse-25 matta esikäsitellä alustaa ja alistamatta sitä tyhjön vaikutukseen. Keksinnön tarkoitus saavutetaan patenttivaatimuksissa esitetyin keinoin.The purpose of this method and the product produced by it is to provide a flat mirror-like surface which is independent of the flatness of the substrate or metal, without having to pre-treat the substrate and subject it to vacuum. The object of the invention is achieved by the means set out in the claims.

Suoritettaessa keksintöä erittäin ohut metallihiukkasten päällyste sijoitetaan hienosti pintakäsitellyn 30 siirtoaineen päälle. Ohut kerros lakkaa levitetään joko alustalle tai siirtoaineelle. Siirtoaine ja alusta la-minoidaan yhteen ennen lakan kovettumista. Metallihiukkaset absorboituvat tai uppoutuvat lakkapäällysteeseen, mikä saa aikaan alustan, jolla on peilimäisen metallipin-35 takäsittelyn ulkonäkö. Sen jälkeen kun lakka on kovettu nut, siirtoaine ja alusta erotetaan. Siirtoaineitta voidaan käyttää uudelleen seuraavissa prosesseissa.In carrying out the invention, a very thin coating of metal particles is placed on top of the finely treated transfer medium. A thin layer of varnish is applied to either the substrate or the transfer medium. The transfer medium and the substrate are laminated together before the varnish cures. The metal particles are absorbed or immersed in the lacquer coating, providing a substrate with the appearance of a mirror-like metal pin-35 back-treatment. After the varnish has hardened, the transfer medium and the substrate are separated. Transfer agents can be reused in the following processes.

3 82949 jossa on metallipäällyste, joka on olennaisesti ohuempi ja huomattavasti kevyempi kuin metallikalvolla suoritettu lami-nointi niin että saadaan päällystetyn alustan suurempi saanto metallista ja alennetaan merkittävästi materiaalin kus-5 tannuksia.3,82949 having a metal coating that is substantially thinner and significantly lighter than lamination with a metal film so as to provide a higher yield of coated substrate from the metal and significantly reduce material costs.

Edelleen tämän keksinnön tehtävänä on saada aikaan menetelmä metallipäällysteisen alustan valmistamiseksi, jossa on yhtä hyvä peilimäinen kiilto kuin metallikalvossa ja joka on olennaisesti halvempi kuin kalvolaminaatit.It is a further object of the present invention to provide a method of making a metal-coated substrate which has as good a mirror-like gloss as a metal film and which is substantially less expensive than film laminates.

10 Tämän keksinnön tehtävänä on edelleen saada aikaan me- tallipäällysteinen alusta, jonka kemiallinen kestävyys on yhtä hyvä kuin metallikalvon ja joka ei kellastu tai muuta ulkonäköään ajan myötä, joka on kulutusta kestävä, joustava ja kova, niin että se kestää erilaisia valmistus- ja paina-15 tusmenetelmiä ja jolle voidaan painaa.It is a further object of the present invention to provide a metal-coated substrate which has the same chemical resistance as a metal film and which does not turn yellow or change in appearance over time, which is abrasion-resistant, flexible and hard so as to withstand various manufacturing and printing presses. 15 printing methods.

Edelleen keksinnön tehtävänä on saada aikaan metalli-päällysteinen alusta, joka heijastaa infrapunavaloa ja joka on sulkuna näkyvälle ja ultra-violettivalolle, niin että se sopii ruokien pakkaamiseen, joka on kalvon tavoin suhteelli-20 sen läpäisemätön ja jota voidaan valmistaa yhdessä painatus-koneiston kanssa.It is a further object of the invention to provide a metal-coated substrate which reflects infrared light and which is a barrier to visible and ultraviolet light so as to be suitable for packaging foodstuffs which, like a film, is relatively impermeable and can be manufactured together with a printing machine.

Tämän keksinnön vielä eräänä tehtävänä on saada aikaan lakka- ja metallipäällysteinen alusta, joka on repeämäluja taivutettaessa.It is a further object of the present invention to provide a lacquer and metal coated substrate for bending tears.

25 Vielä eräs tämän keksinnön tehtävä selviää seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä.Another object of the present invention will become apparent from the following detailed description.

Keksinnön selventämiseksi viitataan oheisiin piirustuksiin sekä selitykseen, jolloin piirustuksessa kuv. 1 on kulkukaavio keksinnön mukaisesta alustan me-30 tallointimenetelmästä, kuv. 2 esittää laitetta metallihiukkasten tyhjösaostami-seksi siirtoaineelle, kuv. 3A - 3C esittävät lakan käyttöä alustan pinnan tasoittamiseksi ja menetelmää käytetyn lakan määrän määrittä-35 miseksi, kuv. 4A ja 4C esittävät laminointimenetelmää ja telapai-neen ja läpimitan välistä suhdetta, ja 4 82949 kuv. 5 esittää metalloidun alustan erottamista siirtoai-neesta.In order to clarify the invention, reference is made to the accompanying drawings and the description, in which case FIG. 1 is a flow chart of a substrate storage method according to the invention, FIG. 2 shows an apparatus for vacuum precipitation of metal particles on a transfer medium, FIG. 3A-3C show the use of a varnish to smooth the surface of a substrate and a method for determining the amount of varnish used, FIG. 4A and 4C show a lamination method and a relationship between roll pressure and diameter, and Figs. 5 shows the separation of a metallized substrate from a transfer medium.

Kuv. 1 esittää menetelmää metallipäällysteisen alustan valmistamiseksi keksinnön mukaisesti. Siirtoaine 20, jolla 5 on kiiltävä, kiillotettu pinta, metalloidaan. Siirtoaineen on oltava hienosti pintakäsitelty, koska se tuottaa tuotteen lopullisen pinnan. Sen on oltava myös vähemmän tarttuva metallihiukkasiin kuin käytetyn lakan. Sopivia siirtoaineen 20 materiaaleja ovat mm. käsittelemätön polypropyleeni, polyes-10 teri, polyetyleeni, polyvinyylikloridi, polyamidi, koekstru-daatit ja regeneroitu selluloosa. Siirtoaine 20 metalloidaan sitten kohdassa 22 seostamalla metallihiukkaset millä tahansa tunnetulla menetelmällä, kuten tyhjömetalloinnilla, kemiallisella saostuksella ja muilla päällystysmenetelmillä.Fig. 1 shows a method for manufacturing a metal-coated substrate according to the invention. The transfer agent 20, which has a glossy, polished surface, is metallized. The transfer medium must be finely surface treated as it produces the final surface of the product. It must also be less sticky to metal particles than the varnish used. Suitable materials for the transfer medium 20 include e.g. untreated polypropylene, polyes-10 ter, polyethylene, polyvinyl chloride, polyamide, coextrudates and regenerated cellulose. The transfer agent 20 is then metallized at 22 by doping the metal particles by any known method, such as vacuum metallization, chemical precipitation, and other coating methods.

15 Saostukseen sopivia metalleja ovat alumiini, kupari, hopea, nikkeli, tina, platina, kulta, niiden seokset ja muut höyrystyvät metallit. Metallisaostuksen määrää valvotaan niin, että saostetut metallihiukkaset muodostavat erittäin ohuen kerroksen. Saostuneiden hiukkasten paksuus on olennaisesti 20 pienempi kuin valon aallonpituus, esim. alle 500 ja mieluummin alle 300 Ä, ja väli (missä tällaista väliä tai metalli-kalvoaukoja esiintyy ohuemman paksuuden johdosta) on olennaisesti pienempi kuin näkyvän valon aallonpituus. Siten valo heijastetaan olennaisesti metallipinnalta ja metallipinta 25 näyttää yhtenäiseltä ja siinä on täysin peilimäinen metallinen pinta.15 Suitable metals for deposition are aluminum, copper, silver, nickel, tin, platinum, gold, their alloys and other volatile metals. The amount of metal precipitation is controlled so that the precipitated metal particles form a very thin layer. The thickness of the precipitated particles is substantially less than the wavelength of light, e.g. less than 500 and preferably less than 300 Å, and the gap (where such a gap or metal film apertures occur due to a thinner thickness) is substantially less than the wavelength of visible light. Thus, the light is reflected substantially from the metal surface and the metal surface 25 appears uniform and has a completely mirror-like metallic surface.

Samalla kun siirtoaine 20 käy läpi metallisaostuksen kohdassa 22, valmistetaan alusta (näiden vaiheiden ei tarvitse olla samanaikaisia). Alusta, joka on mahdollisesti 30 päällystetty metallihiukkasilla, voi olla rainan tai arkin muodossa ja sillä voi olla karkea tai tasainen pinta. Sopivia alustoja ovat paperi, kartonki, puu, nahka, muovi tai mikä tahansa päällystysmateriaali, joka voidaan päällystää lakalla. Alusta 24 päällystetään ohuella lakkakerroksella 35 kohdassa 26. Sopiva lakka tähän tarkoitukseen on polyuretaa-nilakka. Lakka toimii sekä kantoaineena tasaisen, peilimäisen pinnan tuottamiseksi yhdessä siirtoaineen kanssa ja lii- 5 82949 mana, joka siirtää vaiheessa 22 saostetut metallihiukkaset siirtoaineesta 20 alustaan 24 ja absorboi ne lakkaan. Lakka myös tasoittaa alustan 24 pinnan. Tämän keksinnön ominaisuutena on se, että vaikka lakka tarttuu alustaan, se ei tartu 5 siirtoaineeseen 20.As the transfer agent 20 undergoes metal deposition at step 22, a substrate is prepared (these steps need not be simultaneous). The substrate, optionally coated with metal particles, may be in the form of a web or sheet and may have a rough or flat surface. Suitable substrates include paper, cardboard, wood, leather, plastic, or any coating material that can be varnished. The substrate 24 is coated with a thin layer of lacquer 35 at step 26. A suitable lacquer for this purpose is polyurethane nilac. The lacquer acts both as a carrier to produce a smooth, mirror-like surface together with the transfer agent and to transfer the metal particles precipitated in step 22 from the transfer agent 20 to the substrate 24 and absorb them into the varnish. The varnish also smoothes the surface 24 of the substrate. It is a feature of the present invention that although the varnish adheres to the substrate, it does not adhere to the transfer agent 20.

Vaihtoehtoisesti lakkapäällyste voidaan levittää siirto-aineelle 20 saostettujen metallihiukkasten päälle. Tämä vaihtoehtoinen menetelmä tuottaa pintakäsitellyn tuotteen, joka on olennaisesti samanlainen kuin se, joka valmistetaan, 10 kun alusta 20 on lakattu, vaikkakin empiirisesti lakasta ja alustasta riippuen toinen tai toinen menetelmä on etusijalla. Tämä vaihtoehtoinen menetelmä on esitetty kuviossa 1 kulkuviivana, joka johtaa vaiheesta 22 vaiheeseen 26.Alternatively, the lacquer coating may be applied to the transfer agent 20 on top of the deposited metal particles. This alternative method produces a surface-treated product that is substantially similar to that produced when substrate 20 is varnished, although empirically, depending on the varnish and substrate, one or the other method is preferred. This alternative method is shown in Figure 1 as a flow line from step 22 to step 26.

Vaiheen 22 jälkeen, jossa metallihiukkaset saostetaan 15 siirtoaineelle 20 ja alusta 24 tai siirtoaine 20 päällystetään 26, tapahtuu laminointivaihe 28. Vaihe 28 suoritetaan ennen kuin lakka on ehtinyt kovettua. Laminointivaiheessa 28 alusta 24 saatetaan kosketuksiin siirtoaineen 20 metalli-päällysteisen pinnan kanssa. Tämä suoritetaan mieluummin 20 kelaamalla alusta 24 ja siirtoaine 20 yhdeksi rullaksi pienessä paineessa. Tämä vaihe on samanlainen kuin tavanomainen laminointiprosessi. Lakka siirtää metallihiukkaset siirtoaineesta 20 alustaan 24. Lakka absorboi metallihiukkaset ja ottaa siirtoaineen 20 tasaiset pintaominaisuudet, kun 25 se on poistettu.After step 22, in which the metal particles are deposited on the transfer agent 20 and the substrate 24 or transfer agent 20 is coated 26, a lamination step 28 takes place. Step 28 is performed before the varnish has cured. In the lamination step 28, the substrate 24 is brought into contact with the metal-coated surface of the transfer medium 20. This is preferably accomplished by winding the substrate 24 and the transfer agent 20 into a single roll at low pressure. This step is similar to the conventional lamination process. The varnish transfers the metal particles from the transfer agent 20 to the substrate 24. The varnish absorbs the metal particles and assumes the uniform surface properties of the transfer agent 20 after it has been removed.

Laminoitu alusta 24 ja siirtoaine 20 voi olla kuivatettu kohdassa 30 ilmakuivatuksella tai tavanomaisilla kuivatus-prosesseilla. Kun lakka on kovetettu, kuivattu tai polyme-roitu, se ei sitoudu siirtoaineeseen 20, vaan se sitoutuu 30 voimakkaasti alustaan 24. Kovettamisvaihe 30 voi olla luonnollinen tai sitä voidaan edistää lämmöllä tai säteilytyk-sellä. Kovettamisen 30 jälkeen tapahtuu erotusvaihe 32. Siirtoaine 20 ja alusta 24 voidaan erottaa (milloin joustavat rainat) kahdeksi erilliseksi rullaksi ja tässä kohdassa 35 lakka ja siihen absorboituneet tai upoutuneet metallihiukkaset ovat tarttuneet alustaan 24. Erotuksen 32 jälkeen siir-toainetta 24 voidaan käyttää uudestaan useita kertoja, joi- 6 82949 loin saavutetaan erittäin taloudellisia etuja.The laminated substrate 24 and transfer agent 20 may be dried at 30 by air drying or conventional drying processes. Once cured, dried or polymerized, the varnish does not bind to the transfer agent 20, but binds strongly 30 to the substrate 24. The curing step 30 may be natural or may be promoted by heat or irradiation. After curing 30, a separation step 32 takes place. The transfer medium 20 and the substrate 24 can be separated (in the case of flexible webs) into two separate rolls, and at this point 35 the lacquer and the metal particles absorbed or immersed have adhered to the substrate 24. After the separation 32, the transfer medium 24 can be reused several times. , which 6 82949 created very economic benefits.

Pintakäsitelty tuote 34 koostuu alustasta 24, jossa on tasainen, peilimäinen, metallinen päällyste, joka näyttää yhtäjaksoiselta ja tasaiselta, koska metallihiukkasten väli-5 set välitilat tai välit sallivat pienen valon siirron (s.o. alle 30%, mieluummin alle 20%). Lakkaa ei tarvitse levittää alustaan 24 koko pinnalle, vaan pikemminkin se voidaan jakaa vain määrättyihin osiin erilaisina kuvioina. Siten vain muutamissa alustan 24 osissa on metallinen kiilto. Pintakäsi-10 telty tuote 34 voidaan alistaa useihin muihin prosesseihin, kuten leikkaamiseen, korkopuristukseen, meistämiseen, uurta-miseen ja painatukseen metalloidulla pinnalla erilaisilla painatusjärjestelmillä, kuten offsetilla, syväpainatuksella, fleksopainatuksella, silkkiviiralla ja muilla.The surface treated product 34 consists of a substrate 24 with a flat, mirror-like, metallic coating that appears continuous and even because the interstices or gaps between the metal particles allow low light transmission (i.e., less than 30%, preferably less than 20%). The varnish does not need to be applied to the substrate 24 over the entire surface, but rather can only be divided into certain parts in different patterns. Thus, only a few parts of the substrate 24 have a metallic luster. The surface-treated product 34 can be subjected to a variety of other processes, such as cutting, embossing, stamping, punching, and printing on a metallized surface by various printing systems, such as offset, gravure, flexographic, screen printing, and the like.

15 Kun yllä on esitetty erilaisia vaiheita ja menetelmän vaiheiden keskinäistä suhdetta metallipäällysteisen alustan valmistamiseksi, laitetta ja yksittäisten vaiheiden prosesseja selitetään seuraavassa lähemmin.Having described above the various steps and the relationship between the steps of the method for making a metal-coated substrate, the apparatus and the processes of the individual steps will be explained in more detail below.

Kuv. 2 esittää kaaviomaisesti erästä edullista suoritus-20 muotoa vaiheen 22 suorittamiseksi, metallihiukkasten saosta-miseksi siirtoaineelle 20. Tehokkain metallipäällysteisten pintojen valmistusmuoto syntyy, kun siirtoaine 20 on pitkänomaisen rainan tai materiaalin muodossa, joka voidaan syöttää teloilla. Siirtoaine 20 syötetään tavanomaiseen tyhjö-25 kammioon 36; tyhjökammiossa on useita metallin (esim. alumiinin) säiliöitä, joka saostetaan alustalle 20. Säiliöiden määrä on riittämätön yhtenäisen päällysteen muodostamiseksi (esim. 10 säiliötä, 1 cm leveä - 7,5 cm pitkä 75 cmsn rainalle). Jokainen säiliö 38 lämmitetään sulatuslämpötilaan 30 (esim. 1500°C kaikille) ja raina pidetään huoneenlämpötilassa vesijäähdytteisellä telalla 40, joka kulkee n. 15 cm säiliöiden yläpuolella. Kun siirtoaine 20 kulkee tyhjökammion 36 läpi, nestemäisen metallin tuottama metallihöyry 39 siirtyy siirtoaineeseen 20 ja kondensoituu kohdassa 39 lämpöti-35 laeron johdosta. Siirtoainerainan 20 nopeutta voidaan säätää jatkuvasti samoin kuin säiliöiden lämpötilaa, niin että siihen kondensoitumalla saostuneen metallin paksuus on mieluum- i 7 82949 min alle n. 300 Ä alustalla 20. Tämä erittäin pieni kalvo-paksuus (syvyys) mahdollistaa metalliaineen minimaalisen käytön, mutta kuitenkin menetelmä tuottaa täysin metalloidun yhtäjaksoisen metallipinnan lakkapintakäsittelyn ansiosta.Fig. 2 schematically shows a preferred embodiment 20 for performing step 22, to deposit metal particles on the transfer medium 20. The most efficient form of fabricating metal-coated surfaces arises when the transfer material 20 is in the form of an elongate web or material that can be fed by rollers. The transfer agent 20 is fed to a conventional vacuum chamber 36; the vacuum chamber has a plurality of metal (e.g., aluminum) containers deposited on the substrate 20. The number of containers is insufficient to form a uniform coating (e.g., 10 containers, 1 cm wide to 7.5 cm long for a 75 cmsn web). Each tank 38 is heated to a melting temperature 30 (e.g., 1500 ° C for all) and the web is maintained at room temperature by a water-cooled roll 40 passing about 15 cm above the tanks. As the transfer agent 20 passes through the vacuum chamber 36, the metal vapor 39 produced by the liquid metal passes into the transfer agent 20 and condenses at 39 due to the heat-35 gap. The speed of the transfer web 20 can be continuously adjusted as well as the temperature of the tanks so that the thickness of the metal precipitated by condensation is preferably less than about 82 Å on a substrate 20. This very small film thickness (depth) allows minimal use of the metal, but still produces a fully metallized continuous metal surface thanks to a lacquer surface treatment.

5 Tyhjösaostusprosessin valvonta voidaan suorittaa sopivalla elektronisella tai mekaanisella laitteella siten, että saos-tusnopeutta valvotaan jatkuvasti ja syötetään ohjaamaan erilaisia lämmityselektrodeja ja siirtoainerainan 20 syötön nopeutta.The monitoring of the vacuum deposition process can be performed by a suitable electronic or mechanical device so that the deposition rate is continuously monitored and fed to control the various heating electrodes and the feed rate of the transfer web 20.

10 Kuv. 3A ja 3B esittävät lakkapäällystysvaihetta 26. Ku ten edellä mainittiin, alusta 24 voi olla mitä tahansa sopivaa materiaalia, jossa voi olla joko karkea tai tasainen pinta. Mitään esikäsittelyä ei tarvita, koska lakkapäällyste saa aikaan yhdenmukaisen peilimäisen päällysteen kaikentyyp-15 pisillä pinnoilla ja täyttää kaikki välitilat, joita esiintyy alustan 24 pinnalla. Tämä on esitetty kuviossa 3A, jossa alusta 24 on päällystetty lakalla 42, joka on täysin tasoittanut alustan 24 epäsäännöllisen pinnan. Kuv. 3B ja 3C esittävät menetelmää lakan määrän määrittämiseksi, joka tarvi-20 taan, jotta saadaan aikaan alustan 24 tasainen päällyste.Figures 3A and 3B show a lacquer coating step 26. As mentioned above, the substrate 24 may be of any suitable material, which may have either a rough or flat surface. No pretreatment is required because the lacquer coating provides a uniform mirror-like coating on all types of longitudinal surfaces and fills all the gaps present on the surface of the substrate 24. This is shown in Figure 3A, where the substrate 24 is coated with a varnish 42 which has completely smoothed the irregular surface of the substrate 24. Figures 3B and 3C show a method for determining the amount of varnish required to provide a uniform coating of substrate 24.

Yleisesti mitä karkeampi tai absorboivampi alustan 24 pinta on, sitä suurempi määrä lakkaa 42 tarvitaan. Vaadittava määrä määritetään empiirisesti ottamalla testinäyte alustasta 24, sijoittamalla se kulmaan ja levittämällä sitten lak-25 kapisara 42 kulmittain olevan alustan 24 päälle ja mittaamalla sitten valuina, kuten esitetty etäisyydellä A. Samanlainen testi suoritetaan lasipalan 44 kanssa alustan 24 sijasta. Sitten mitataan valuman B pituus. Tunnetuista lakan 42 määristä, jotka tarvitaan päällystämään asianmukaisesti 30 lasi 44, voidaan määrittää lakan 42 määrä, joka tarvitaan alustan 24 päällystämiseksi. Lakka voidaan päällystää alustalle 24 tai siirtoaineelle 26 millä tahansa tunnetulla tavalla, mutta edullisimmaksi on todettu kylpyupotus. Lakka-päällysteen on oltava juuri riittävä täyttämään laaksot ja 35 peittämään kukkulat 24'.In general, the rougher or more absorbent the surface of the substrate 24, the greater the amount of varnish 42 required. The amount required is determined empirically by taking a test sample from substrate 24, placing it at an angle, and then applying lak-25 caprice 42 over the angled substrate 24 and then measuring in castings as shown at distance A. A similar test is performed with glass 44 instead of substrate 24. The length of the drain B is then measured. From the known amounts of varnish 42 required to properly coat the glass 44, the amount of varnish 42 required to coat the substrate 24 can be determined. The varnish may be coated on the substrate 24 or the transfer agent 26 in any known manner, but bath immersion has been found to be most preferred. The lacquer cover must be just sufficient to fill the valleys and 35 to cover the hills 24 '.

Kuv. 4A ja 4B esittävät alustan 24 ja metallisesti saos-tetun siirtoaineen 20 laminointia. Alustan 24 ja metallises- β 82949 ti saostetun siirtoaineen 20 rainat saatetaan yhteen päällekkäin telojen 46, 48 välissä. Tela 46 on esimerkiksi kumi-tela, jonka paksuus on n. 75 Shore, ja tela 48 voi olla sopiva kova tela, kuten kromipäällysteinen tai ruostumattomas-5 ta teräksestä valmistettu metallitela. Paine kohdistetaan telojen 46 ja 48 väliin alustan 24 laminoimiseksi metallilla saostettuun siirtoaineeseen 20. Laiminointivaihe on keskeytymätön vaihe päällystysvaiheen 26 ja saostusvaiheen 22 jälkeen ennen kuin lakka 42 on ehtinyt kuivua tai kovettua. Te-10 lojen 46 ja 48 väliin kohdistettu paine on kääntäen verrannollinen telojen läpimittaan kuten on esitetty kuviossa 4B. Eräs paine-läpimitta-yhdistelmä voisi olla 5-6 kg:n paine ja telan 46 läpimittana 110 cm. Kun alusta 24 ja siirtoaine on poistettu teloilta 46 ja 48, ne kääritään vastaanottote-15 lan 50 ympärille, joka kelaamisen jälkeen asetetaan sivuun kovettumista varten.Figures 4A and 4B show the lamination of the substrate 24 and the metalloprecipitated transfer medium 20. The webs of the substrate 24 and the metallized β 82949 ti deposited transfer medium 20 are superimposed between the rollers 46, 48. Roll 46 is, for example, a rubber roll having a thickness of about 75 Shore, and roll 48 may be a suitable hard roll, such as a chrome-plated or stainless steel metal roll. Pressure is applied between the rollers 46 and 48 to laminate the substrate 24 to the metal-precipitated transfer medium 20. The dilution step is an uninterrupted step after the coating step 26 and the precipitation step 22 before the lacquer 42 has dried or cured. The pressure applied between the rollers 46 and 48 is inversely proportional to the diameter of the rollers as shown in Figure 4B. One pressure-diameter combination could be a pressure of 5-6 kg and a roll 46 with a diameter of 110 cm. Once the substrate 24 and transfer medium have been removed from the rollers 46 and 48, they are wrapped around a take-up roll 50 which, after winding, is set aside for curing.

Kovettumiavaihe 30 voi tapahtua kelatussa tilassa n. 24 tunnin kuluessa tai kovettumista voidaan nopeuttaa käyttämällä erilaista lakkaa tai käyttämällä lämpöä tai säteily-20 tystä. Kuten yllä mainittiin, lakan 42 kovettuessa siirtoai-neelle 20 saostetut metallihiukkaset 39' (ks. kuv. 40 ovat täysin lakan 42 ympäröiminä alustalla 24. Merkittävästi lakka 42 saa siirtoaineen 20 tasaisen pinnan ja tämä on avain menetelmällä saatuu peilimäiseen pintakäsittelyyn. Kuitenkin 25 mitään sitoutumista ei tapahdu lakan 42 ja siirtoaineen 20 välillä ja siirtoainetta voidaan käyttää uudelleen useita kertoja, mikä tekee menetelmästä erittäin taloudellisen.The curing step 30 can take place in the coiled state within about 24 hours, or the curing can be accelerated by using a different varnish or by using heat or radiation. As mentioned above, as the lacquer 42 hardens on the transfer medium 20, the metal particles 39 '(see Fig. 40 are completely surrounded by the lacquer 42 on the substrate 24. Significantly the lacquer 42 obtains a smooth surface of the transfer medium 20 and is the key to mirror treatment. does not occur between the varnish 42 and the transfer agent 20 and the transfer agent can be reused several times, making the method very economical.

Seuraavaksi tapahtuu erotus- 32 tai delaminointivaihe. Tela 50 sijoitetaan kosketuksiin tangentiaalisesti vastak-30 käin asetettujen telojen 52, 54 kanssa. Tangenttitela 52 irroittaa siirtoaineen 20, joka todetaan täysin vapaaksi metallipäällysteestä, joka on siirtynyt alustan 24 lakkakerrokseen. Siten tangenttitela 54 irroittaa alustan 24, 39', 42, jossa metallihiukkaset on upotettu lakkakerrokseen ja 35 jossa on tasainen, peilimäinen metallinen pintakäsittely.Next, a separation or delamination step takes place. The roll 50 is placed in contact with the rollers 52, 54 placed tangentially opposite. The tangent roll 52 removes the transfer material 20, which is found to be completely free of the metal coating that has migrated to the lacquer layer of the substrate 24. Thus, the tangent roll 54 removes the substrate 24, 39 ', 42 in which the metal particles are embedded in the lacquer layer and in which there is a flat, mirror-like metallic surface treatment.

Sen jälkeen kun alusta 20 on poistettu telalta, sitä voidaan käyttää useita kertoja uudelleen ja pintakäsitelty tuote l.After the substrate 20 has been removed from the roll, it can be reused several times and the surface-treated product 1.

9 82949 voidaan poistaa telalta 54 edelleenkäsittelyä, kun painatusta tai leikkaamista varten, kuten yllä esitettiin. Alustan 24 ja siirtoaineen 20 välillä esiintyy ainoastaan pieni määrä liimautumista, kun ne erotetaan. Liimautumisvoima on n. 5 5 - 10 g/m2 ja niin kauan kuin se on pienempi kuin käytetyn lakan vetovoima, täytetään menetelmän toimintavaatimukset. Esimerkkini 20 mikronia paksua kalvoa, joka käsittelemätöntä kaksisuuntaista polypropyleeniä (BOPP), käytetään siirtoaineena 10 ja se tyhjömetalloidaan ilman edeltävää päällystystä. Erittäin hieno kerros alumiinia, joka on 0,03 g/m2 paksu, saos-tetaan kalvolle. Tämä kerros saostaa erittäin ohuen alumii-9,82949 can be removed from roll 54 for further processing when printing or cutting, as described above. There is only a small amount of adhesion between the substrate 24 and the transfer medium 20 when they are separated. The bonding force is about 5 5 - 10 g / m2 and as long as it is less than the attraction of the varnish used, the performance requirements of the method are met. For my example, a 20 micron thick film of untreated bidirectional polypropylene (BOPP) is used as the transfer agent 10 and is vacuum metallized without prior coating. A very fine layer of aluminum, 0.03 g / m 2 thick, is deposited on the film. This layer precipitates a very thin aluminum

OO

nipäällysteen, joka on n. 105 A, polypropyleenikalvosiirto-aineen pinnalle. Mieluummin paksuus on 50 - 250 A. Tämä 15 menetelmä suoritetaan yhtäjaksoisesti kelalla.a coating of about 105 A on the surface of the polypropylene film transfer agent. Preferably, the thickness is 50 to 250 A. This method is performed continuously on a spool.

Tässä esimerkissä lakkapäällyste voidaan levittää kalvo-siirtoaineen metallipäällysteelle mieluummin kuin itse alustalle. Tässä tapauksessa käytetty lakka on polyuretaani-tyyppinen ja päällystämisen jälkeen kalvon annetaan haihtua 20 (esim. kuljettamalla telojen kelojen kautta imutuuletinat-mosfäärissä) ja se laminoidaan metalloitavaan alustaan. Tässä tapauksessa alusta on paperi, jonka paino on n. 80 g/m2. Laminointi suoritetaan yhtäjaksoisesti yhdessä syvä-painatus- tai fleksopainatuskoneessa (ei esitetty). Lami-25 nointi tapahtuu ympäristön lämpötilassa. Liimapäällysteen paino voi olla 8-10 g/m2 ja se sisältää 50% kiintoaineita.In this example, the lacquer coating can be applied to the metal coating of the film transfer medium rather than to the substrate itself. The varnish used in this case is of the polyurethane type and, after coating, the film is allowed to evaporate (e.g. by passing it through rolls of rolls in a suction fan atmosphere) and is laminated to a substrate to be metallized. In this case, the substrate is paper with a weight of about 80 g / m2. The lamination is performed continuously in one gravure or flexographic printing machine (not shown). Lamination takes place at ambient temperature. The adhesive coating can weigh 8-10 g / m2 and contain 50% solids.

Laminoinnin jälkeen yhdistetty siirtoaine ja alusta varastoidaan kelalle riittäväksi aikaan, niin että lakka kovettuu ja mahdollistaa helpon irroituksen siirtoaineesta.After lamination, the combined transfer medium and substrate are stored on the spool for a sufficient time so that the varnish hardens and allows easy removal from the transfer medium.

30 Tämä määritetään myös parhaiten empiirisesti ja se riippuu lakasta, sen paksuudesta ja alustasta. Siirtoaine ja alusta irroitetaan toisistaan aukikelauskoneessa, kuten on esitetty. Siirtoainetta voidaan sitten käyttää uudestaan. Menetelmässä ei ole mitään luontaisia nopeusrajoituksia.30 This is also best determined empirically and depends on the varnish, its thickness and substrate. The transfer medium and the substrate are detached from each other in a unwinder as shown. The transfer medium can then be reused. There are no inherent speed limits in the method.

35 Esimerkki _2 Tässä esimerkissä siirtoaine metalloidaan edellä olevassa esimerkissä esitetyllä tavalla. Tämän jälkeen siirtoai- 10 82949 neen metalloitu pinta päällystetään liuotinvapaalla polyure-taanityyppisellä lakalla. Päinvastoin kuin edellisessä esimerkissä tässä tapauksessa ei tarvita lakan haihduttamista. Sen jälkeen kun lakka on levitetty, se laminoidaan alustal-5 le, joka painaa 80 g/m^. Kuten edellisessä esimerkissä, materiaalin annetaan levätä riittävän kauan, jotta lakka kovettuu (esim. 24 tuntia) ja sitten siirtoaine ja alusta erotetaan .35 Example _2 In this example, the transfer agent is metallized as shown in the example above. The metallized surface of the transfer medium is then coated with a solvent-free polyurethane-type varnish. In contrast to the previous example, in this case no evaporation of the varnish is required. After application, the varnish is laminated to a substrate weighing 80 g / m 2. As in the previous example, the material is allowed to rest long enough for the varnish to cure (e.g., 24 hours) and then the transfer agent and substrate are separated.

Esimerkki 3 10 Jälleen siirtoaine metalloidaan tyhjöprosessilla. Tämän jälkeen siirtoaineen metalloitu pinta sidotaan alustan pintaan ultraviolettisäteilevällä, silloitettavalla fotopoly-meerisellä hartsilla. Liuottimet kuivataan haihduttamalla ja siirtoaine laminoidaan substraattiin. Tässä esimerkissä lak-15 ka voidaan levittää joko siirtoaineelle tai alustalle, koska lopputulokset ovat samat. Laminoinnin jälkeen polymeroitavaa ainetta säteilytetään UV-säteilytyksellä siirtoaineen läpi. Tämä mahdollistaa hartsin kovettumisen välittömästi ja alusta voidaan sitten irroittaa siirtoaineesta yhtäjaksoisesti 20 samassa koneessa. Saatava alusta on erittäin hyvin kiillot-tunut, peilimäinen metalloitu pinta, joka on myös lämmönkes-tävä.Example 3 10 Again, the transfer medium is metallized by a vacuum process. The metallized surface of the transfer medium is then bonded to the surface of the substrate with an ultraviolet-emitting, crosslinkable photopolymer resin. The solvents are dried by evaporation and the transfer agent is laminated to the substrate. In this example, lak-15 ka can be applied to either the vehicle or the substrate because the results are the same. After lamination, the polymerizable material is irradiated with UV radiation through a transfer medium. This allows the resin to cure immediately and the substrate can then be removed from the transfer medium continuously in the same machine. The resulting substrate has a very well-polished, mirror-like metallized surface that is also heat-resistant.

Vaikka tätä keksintöä on selitetty parhaimpina pidettyjen suoritusmuotojen mukaisesti, on selvää, että voidaan 25 tehdä muunnelmia ja muutoksia poikkeamatta keksinnön puitteista, kuten on selvää alan ammattimiehelle. Tällaiset muunnelmat ja muutokset kuuluvat keksinnön ja oheisten vaatimusten piiriin.Although the present invention has been described in accordance with preferred embodiments, it is to be understood that variations and modifications may be made without departing from the scope of the invention, as will be apparent to those skilled in the art. Such variations and modifications are within the scope of the invention and the appended claims.

lili

Claims (4)

11 8294911 82949 1. Menetelmä erittäin kiiltävän yhdistelmämateriaalin valmistamiseksi, joka materiaali käsittää alustan, ohuen me-tallikerroksen, joka koostuu metallihiukkasista ja kalvosta 5 tarttuvana aineena, johon metallihiukkaset on upotettu ja joka pitää metallihiukkaset alustalla, jolloin metallihiukkaset ensin levitetään alle 0,05 ym paksuisena kerroksena sileälle siirtoaineen pinnalle, sen jälkeen kerros tarttuvaa ainetta metallikerroksen ja alustan välissä levitetään tälle 10 ja/tai metallikerrokselle, sen jälkeen siirtoaine yhdessä metallikerroksen kanssa puristetaan alustalle ja metallihiukkaset upotetaan tarttuvaan aineeseen ja sen jälkeen siirtoaine poistetaan metallikerroksella varustetusta yhdis-telmämateriaalista ja tarttuva aine jähmetetään, t u n -15 n e t t u siitä, että tarttuvana aineena käytetään polyuretaaniksi kovettuvaa muovia tai säteilyllä ristikytkettä-vää fotopolymeerimuovia ja että siirtoaineen (20) poisto suoritetaan muovin kovettumisen (30) ja metallihiukkasten muoviin imeytymisen jälkeen.A method for producing a high-gloss composite material comprising a substrate, a thin metal layer consisting of metal particles and a film 5 as an adhesive in which the metal particles are embedded and which holds the metal particles on a substrate, the metal particles first being applied in a layer less than 0.05 μm thick on the surface, then a layer of adhesive between the metal layer and the substrate is applied to this 10 and / or metal layer, then the transfer agent together with the metal layer is pressed onto the substrate and the metal particles are immersed in the adhesive and the transfer agent is removed from the composite material and solidified, that a polyurethane-curable plastic or a radiation-crosslinkable photopolymer plastic is used as the adhesive and that the removal of the transfer medium (20) is carried out by curing the plastic after it (30) and the metal particles have been absorbed into the plastic. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että metallikerros levitetään 0,005 ... 0,025 ym paksuisena.Method according to Claim 1, characterized in that the metal layer is applied in a thickness of 0.005 to 0.025 μm. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa käytetään säteilyllä ristikytkettävää fotopolymeerimuovia, 25 tunnettu siitä, että säteilytys suoritetaan siirto-aineen (20) läpi.Method according to Claim 1 or 2, in which a radiation-crosslinkable photopolymer plastic is used, characterized in that the irradiation is carried out through a transfer medium (20). 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säteilytys suoritetaan ultraviolettisäteilyllä. 12 82949Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the irradiation is carried out with ultraviolet radiation. 12 82949
FI862342A 1986-06-02 1986-06-02 Metallization Process FI82949C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI862342A FI82949C (en) 1986-06-02 1986-06-02 Metallization Process

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI862342A FI82949C (en) 1986-06-02 1986-06-02 Metallization Process
FI862342 1986-06-02

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI862342A0 FI862342A0 (en) 1986-06-02
FI862342A FI862342A (en) 1987-12-03
FI82949B true FI82949B (en) 1991-01-31
FI82949C FI82949C (en) 1991-05-10

Family

ID=8522742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI862342A FI82949C (en) 1986-06-02 1986-06-02 Metallization Process

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI82949C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI862342A (en) 1987-12-03
FI862342A0 (en) 1986-06-02
FI82949C (en) 1991-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1117855A (en) Metallization process
US4177310A (en) Method of metallizing paper
US4844764A (en) Process of in-line coating and decorative-layer lamination with panel board material employing electron beam irradiation
US20080213551A1 (en) Metallization process and product produced thereby
US5662986A (en) Holographically transferable images
KR100429414B1 (en) Multilayer materials and manufacturing methods therefor
EP0103344A2 (en) Process of in-line coating and decorative layer lamination with panel board material and the like employing electron-beam irradiation, and decorated panel produced thereby
US5939177A (en) Holographically transferable images
US5900095A (en) Process for the cold transfer of holographic images
US4382831A (en) Metallization of support members
US5441761A (en) Method for the partial metallization of a substrate
FI82949B (en) Metallizing process
KR910007132B1 (en) Process for obtaining metallized surface using electron beam curing
KR810001012B1 (en) Process for obtaining brightly metalized surface
NO784412L (en) PROCEDURE FOR METALIZATION OF PATH OR PLATE SHAPE CARRIERS
US4902546A (en) Transfer metallization laminate
JP2006503734A (en) Multilayer metallized packaging material and method for making the same
CN1057611A (en) Granular metal applies gloss material and preparation method thereof
US5908526A (en) Process of manufacturing a laminated product
CA1160552A (en) Method for producing a laminate combination
EP0771181B1 (en) Sheets with high temperature stable protective coating
JP3810473B2 (en) Soft polyvinyl chloride laminate having hologram formed thereon and method for producing the same
JPH039864B2 (en)
KR850005338A (en) How to Metallize a Substrate
KR850005337A (en) How to Metallize a Substrate

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: JAPAN TOBACCO INC.

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: JAPAN TOBACCO INC.

FG Patent granted

Owner name: TOPPAN PRINTING CO., LTD.

MA Patent expired