經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明丨) 發明背景: 技術領域: 本發明槪括地與一種複合材料與非複合材料之金屬化 方法有關。尤其,本發明涉及一種薄膜轉移金屬化方法, 其中載體薄膜被覆以金屬層 '施加至組件材料、且接著固 化而使金屬層固結並轉移至組件材料。本發明之方法的變 化例可含有黏劑之使用,以及在載體薄膜之金屬化以前在 載體薄膜上壓印出或蝕刻出諸如全像圖案等圖案的步驟。 相關技術討論: 諸如天線、吊桿、支架及類似物等太空船之硬體結構 組件的製造中,在組裝或整合以前將該種組件金屬化係標 準之實務。金屬化方法提供保_性表面予零組件以便確保 抗拒溫度極限、濕氣滲透、及太空中之屑片時之良好載體 性望。此外,金屬化方法提供導電表面以及裝飾性表面予 零組件。此種金屬化方法亦普遍地被用於航空器、汽車、 貨車、船舶、水域運動車輛外部、農場機械、建築材料、 計算機罩殼、電子器件罩殼、傢倶、工具、運動商品、玩 具、及頭盔等物品之零組件上。 金屬覆層目前藉由諸如噴鍍沉積、氣相沉積、火焰噴 ,、電鍍、與無電電鍍等次級方法施加於零組件。然而, 這些方法通常需要將零組件以實體方式移動至可用之金屬 化的專門設備,且需要預定時間或簽約去使用該種金屬化 之可用設備。依典型方式,零組件被運輸至具有可用之金 I,--U-----ii------IT-----^ (請先閲讀背面之注^一^項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) -4- 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 A7 _____B7__ 五、發明説明g ) 屬化機器的另址之專門設備,且接著將零組件運回原設備_ 處以便組裝成整個產品。此作法成本高、費時、且增加零 組件之處理錯誤和損壞的危險。 目前,零組件之尺寸常常受限於噴鑛與氣相沉積機器 內之可用真空室的尺度且也受限於可用之電鍍槽的尺度。 已知之方法需要顧及受限於真空室或電镀槽之尺寸的特殊 固定器或設備之設計與製造以便容納大型零組件(即飛行 硬體)之金屬化。如此則需要高成本和密集勞力。 現有方法之進一步問題含有底基之溫度限制(氣相沉 積)、化學相容性(電鍍)、及複雜之幾何零件的均勻覆 層(噴镀沉積)。再者,已知之金屬化方法需要作零組件 之,砂磨、調平、和打底以便在能夠發生金屬化程序之前提 供平滑之表面。 此外,已知之金屬化方法出現諸如覆層厚度聚積、非 均勻覆層、金屬覆層與零組件間之劣質黏著、及覆層後之 零件的錯誤處理等會影響最終覆層之品管問題。例如,當 諸如天線等零組件藉習用之氣相沉積方法或噴鎪沉積方法 加以金屬化時,沉積之金屬以不同角度命中天線之彎曲表 面且在天線之整個彎曲表面聚積不規則部分和厚度。欲將 此問'題減至最小,則需要複雜又昂|貴之電腦化裝置來使彎 曲表面上的金屬分布有最大之均勻度。如此將增加金屬化 方法及整個製造方法的成本和複雜度。 除了已知之金屬化方法之外,亦知有薄膜轉移金屬化 之方法。賦予de Leeuw等人之美國專利第4 2 5 0 2 0 9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X2?7公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ΑΊ Β7 一 - __ 五、發明説明❾) 號中揭示一種轉移金屬化方法,其中凝聚力佳之金屬薄層 被„施、加至非金屬底基之主要表面上。然而,其方法主要用 來.將紙張金屬化且需要使用釋除劑。 此外,賦予?33<:111^等人之美國專利第48 7 5 9 6 3 號中揭示一種轉移金屬化薄膜之備製方法,其中在最初施 加金屬層於薄膜網之一側以前便使聚丙烯膜之薄膜網的呙 二側(不被施加金屬層之側)受到單側之電暈放電。不過 ,該方法需要使用添加之電暈放電設施來將金屬施加至薄 膜。 因此有需要提出一種薄膜轉移金屬化之方法,該方法 能克服與已知之金屬化方法和已知之薄膜轉移金屬化方法 相關聯之限制。 發明槪述: 依照本發明之教導,揭示一種薄膜轉移金屬化之方法 。依照本發明之一方面,提出一種薄膜轉移金屬化之方法 ,該方法包含之步驟有:設置具有第一表面側和第二表面 側的載體薄膜;以金屬層覆置於載體薄膜之第一表面側; 使具有覆層之載體薄膜沉積於底基表面上,其中載體薄膜 之第二表面側接觸底基表面,且其中載體薄膜之第一表面 側上的金屬層未接觸底基表面;使組件材料沉積於載體薄 之第一表面側上之金屬層上以便形成多層產品;在固化 裝備內以有蓋溫度和有效壓力使多層產品進行一段有效之 時間量的固化以致於固結多層產品並從載體薄膜處將金屬 , 裝 訂 .線 (請/先閱请之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家構準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -6- 經濟部中央標準局員工消费合作社印褽 A7 __-_____B7 五'發明説明《) 層轉移至組件材料:與’從固化裝備移除已固化之產品。 該方法可進一步含有之步驟爲從多層產品之已固化組 件材料處移除固化之載體薄膜。該方法可進一步含有之步 驟爲已將金屬層覆置於載體薄膜之第一表面側之後接著便 以黏膠層覆置於載體薄膜之金屬化第一表面側。黏膠層可 由諸如薄膜黏膠、疊層黏膠、或液態樹脂黏膠等材料構成 。沉積至金屬化且覆有黏膠之載體薄膜上的組件材料較佳 地爲非複合材料。 本方法可進一步含有之步驟爲在以金屬層覆置於載體 薄膜之第一表面側的步驟之前便在載體薄膜上壓印出圖案 或在載體薄膜上蝕刻出圖案。載體薄膜可包含諸如聚對苯 一甲一乙酯、氟化丙烯乙二酯、聚四氟乙烯、全氟化烷氧 化物、二氟亞乙烯、聚氟乙烯、氯乙烯三氟乙烯共聚合物 '尼龍、或其他適切之聚合物材料等聚合物材料。底基可 由諸如複合物或非複合物等材料構成。組件材料可由諸如 熱塑性塑膠、彈性體'熱固性塑膠、或其他適切之複合物 等複合材料構成。 本發明之其他特色和優點將因與隨附圖式相關之圖式 的下文說明、發明之詳細說明、及申請專利範圍而變得明 顯。 圖式之簡單說明: 現在以隨附圖式中之圖示做爲較佳實施例之詳細說明 的參考,其中: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _^1 n Γ— n n . I . I I 丁 .... I I .... · i 絮 ,-绍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明$ ) 第1圖係實行依照本發明之較佳實際例之方法ψ m $ 用之步驟的圖畫說明; 第2圖係實行薄膜轉移金屬化之可替代方法中所丨吏 之步驟的圖畫說明; 第3圖係第1圖中圖示之方法之進一步可替代例中所 使用之步驟的圖畫說明; 第4圖係第1圖之方法中所用之薄膜層的細部橫斷剖 面視圖: 第5圖係第1圖之方法之步驟中製出之多層產品的細 部橫斷剖面視圖; 第6圖係第3圖之方法之步驟中製出之多層產品的細 部橫斷剖面視圖; 第7圖係第1圖中圖示之方法之進一步可替代例中所 用之步驟的圖畫說明;且 第8圖係第7圖之方法之步驟中製出之多層產品的細 部橫斷剖面視圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -*vs Γ
L 主要元件對照表 經濟部中央橾準局負工消費合作社印製 10 ......載體薄膜 12……第二表面側 14……第一表面側 16 18 2 0 金屬層、金屬覆層 底基表面 組件材料、複合物組件、零組件 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -8 - B7 五'發明説明§ ) 2之......多層產品 2 4 ......固化裝備、烤爐 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 6 ·黏膠層 4 Q ·載體薄膜 4 2 ......第一表面側 4 4 ......第二表面側 4 6 ......金屬層 4 8……黏膠層 5 〇 ......底基表面 5 2 ......組件材料、非複合物組件 5 4 ......多層產品 5 6 ·固化裝備 7 〇 ......載體薄膜 7 2 ......第一表面側 7 4 ......第二表面側 7 6 ......金屬層 7 8 ......壓力敏感黏膠層 經濟部中央標準局負工消費合作社印繁 8 0 ......組件材料 8 4 ......底基層 較佳實施例之詳細說明: 本發明之較佳實施例的下列說明僅具有範例性之本質 且決非意圖限制本發明或其應用或用法。 本發明之薄膜轉移金屬化方法具有超越已知之金屬化 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐1 7〇~. 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 A7 _____ B7五、發明説明?) :§痒和、薄膜轉移金屬化方法的許多優點。由於本發明之方 法不必將整個組件結構移至專門之設備以便在可用之氣相 或噴鍍沉積機器中或在可用之電鍍槽中進行金屬化,故本 方法既節省時間又比已知之金屬化方法更有效率。取而代 之者,係本發明之載體薄膜藉由噴鍍沉積、氣相沉積、火 焰噴塗、電鍍、無電電鑛、或另種次級金屬化方法被金屬 化和處理。藉著消除在另址之專門設備進行零組件之金屬 化的必要性,便亦消除了運輸和容納零組件於可用之機器 中所用之特殊裝備和固定器的需要,也消除不利之預定時 間或簽約於另址之專門設備的需要。再者,因消除在另址 處理零組件之需要,故本發明大大地減少在另址設備或當 傳輸時之零組件受損和處理錯誤的危險。 此外,本發明容許從前太大而無法配合於習用之真空 室或電鍍槽的物品之金屬覆層。利用本方法,則零組件在 最初製造程序期間進行磨製時便被金屬化且其尺寸因而不 受限於噴鍍或氣相沉積機器之可用真空室的尺度或受限於 可用之電鏟槽的尺度。 此外,與使零組件金屬化所用之標準氣相和噴鍍沉積 方法不同地,本方法消除了沉積金屬化載體薄膜至零組件 上之前對該零組件之表面作砂磨、調平、及打底的需要。 利用本發明,則在複合物組件之案例中,由於無論表面是 否粗糙或平滑,金屬層皆鍵結於複合物組件之外層上所存 在的樹脂基質,故複合物零組件之表面不必具有最初之平 滑。
Ur---ί----- - n n —ϋ n n m T m d---n u .f ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -10- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 _五、發明説明纟) 此外,本發明之方法使用金屬化之載體薄膜,該金屬 化之載體薄膜施加於選定之零組件上時將在零組件之表面 上提供均勻且相等之金屬分布。藉助於金屬化薄膜,便可 控制厚度之均勻性而無需昂貴之電腦化裝置來控制零組件 上之金屬分布。接著,因爲當金屬經由載體薄膜轉移至零 組件時能再度控制金屬之厚度均勻性,故本方法容許具有 複雜之幾何形狀的零組件之均勻金屬覆層。由於藉化學鍵 結而非氣相沉積和無電電鍍方法中出現之較弱的機械式鍵 結來完成黏著,故本方法亦達成金屬覆層與零組件間之優 越黏著。 從前,因金屬無法固著或無法立即固著於聚合之釋除 薄膜’故顯然無法將具有高度可釋除性之聚合載體薄膜加 以金屬化。然而’本方法企亂使用金屬化之聚合釋除薄膜 ,該薄膜之操作如同釋除和轉移薄膜而非固著薄膜。 此外’本方法亦可使用商用之金屬化薄膜,該商用薄 膜降低製造成本、容許一次訂購具有特殊尺度之大量薄膜 、且有利地減小時間表之長度。本方法亦可使用含多層覆 層在內的全部型式之覆層。本方法容許多層覆層施加至載 體薄膜上並接著轉移至問題所在之底基。諸如無電電鍍等 已知方法受限於該方法所僅能應用之某些底基或材料。再 者’已知方法要求的是經由氣相沉積、噴鍍沉積、或另種 既知之金屬化方法來施加各單層或多層金屬覆層》 此外’本方法能在複合物硬體之工具側或裝袋側或者 該兩側上造成諸如複合物硬體等複合物的金屬化。如此因 本紙張尺度適用中國國家標準ΐ CNS ) A4規格(210X297公釐) L--·=-----ί. 1 裝------訂-----·線 (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 - 經濟部中央標準局員工消费合作社印策 A7 _ B7 五、發明説明_ ) 複合物硬體之兩側皆能同時被金屬化又無需特殊之裝備以 致於消除了兩次分開之金屬化程序的必要。基於此應用之 目的,"工具側” 一語意謂複合物硬體之槪括平滑又平坦之 表面側或模製側,且”裝袋側”一語意謂複合物硬體之代表 性地粗糙又未加控制之外表面,該裝袋側爲製模中之開口 側或頂側。 本方法亦提出諸如全像或繞射梯度薄膜等壓印或蝕刻 薄膜之使用。依照本發明,藉此方法所作之全像影像之轉 移在最終組件被金屬化時產生比原始薄膜更加強化之光學 諧波。因天然之表面不規則性使光之回行角度增加,故本 方法亦在薄膜轉移至組件結構上時強化全像薄膜之反射度 。此外,本發明中之全像薄膜之使用造成大部分或全部之 繞射梯度光譜複製於處理過之組件材料上。 本方法亦可在金屬化之零組件上提供具有保護性之固 化載體薄膜層。固化之載體薄膜層可依需要從金屬化之零 組件上被移除’或者載體薄膜可留置於零組件上而授與抗 環境性或提供其他之保護性質。 於是’本發明提出一種複合物或非複合物結構組件之 薄膜轉移金屬化之方法,該方法在許多方面皆優於已知之 方法。本方法可在工業和商業應用上用於含太空船、航空 器、汽車、貨車、船舶、水域運動車輛外部、農場機械' 建築材料、計算機罩殼、電子器件罩殼、傢倶、工具、運 動商品、玩具、嶄新物件、及頭盔等在內之多種物品之零 組件的金屬化》 <"裝 訂 -線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -12- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明説明纟〇 ) 本發明包含一種薄膜轉移金屬化之方法,且在第1圖 中以圖畫方式作說明。依照本發明之第一方面的方法之進 展中,、載體薄膜1 0被設置成具有第一表面側1 4和第二’ 表两側1 2。適當之載體薄膜1 0具有熱穩定性和抗熱性 且具有良好之釋開性質和低表面能量,其中該表面側不會 固著於其他表面、不會過度固著於金屬表面而妨害其分開 、且能自身釋開。適當之載體薄膜1 0亦在曝置於欲沉積 之材料表面上時不展現劣化、具有優越之純度品質以產生 可接受之金屬化、且足夠堅固以承擔搬運和運輸》本發明 中,適當之載體薄膜1 0可由諸如聚對苯二甲二乙酯( PET)、氟化乙基丙烷(FEP)、聚四氟乙烯( P T F E )、全氟化烷氧化物(PFA)、聚偏二氟乙烯 (P V F 2 )、聚氟乙烯(PVF)、氯乙烯三氟乙烯共聚 合物(E—CTFE)、和尼龍等聚合物材料構成。然而 ,載體薄膜10並未受限於這些材料且可由含適切之氟碳 化物在內之其他適切之聚合物材料構成。較佳之載體薄膜 10爲聚四氟乙烯(PTFE)。載體薄膜1〇之厚度選 擇植基於欲金屬化之特定零組件。爲此應用之目的,載體 薄膜10之厚度的典型範圍爲約一英吋之0 . 0 0 0 5倍 厚至約一英吋之0.010倍厚。 本方法進一步包含以金屬層16覆置於或大體上覆置 碎 i 於載體薄膜1 0之第一表面側1 4的步驟(第4圖)。任 \ 何適切之金屬皆可被用來覆置於或大體上覆置於載體薄膜 10 »較佳的是,可使用之金屬包含鋁、銅、銀、和金。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X297公釐) .13 - I:---:-----ί_裝------訂-----0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫^^ ) A7 B7 經濟部中央標率局員工消費合作社印繁 五、發明説明彳1 ) 不過,亦可使用其他適切之金屬。以金屬層1 6覆置於載 體薄膜1 0典型地藉由諸如氣相沉積、噴鍍沉積、火焰噴 塗、電鍍、或無電電鍍等習用之金屬化方法實施。若使用 氣相或噴鎪沉積機,則該氣相或噴鍍沉積機必須具有真空 系統,該真空系統與選定之載體薄膜1 0之化學性質相容 。真空系統必須能夠以使覆層成長不受損壞、污染、或妨 害之方式作選定之載體薄膜1 0之覆層。相似地,選定之 載體薄膜1 0應不會污染或妨害真空系統之正常操作。金 屬覆層1 6典型地含有銅、金、鋁、和銀,這些金屬被用 於在氣相沉積方法中運作順利之聲頻(R F )傳導、熱傳 導、和熱反射。載體薄膜1 0上之金屬覆層1 6之厚度的 典型範圍爲約1 Ο Ο 0A至約5 Ο Ο 0A。視所需之反射性 和電性要求而定地,金屬覆層1 6之較佳厚度爲約 2 Ο Ο Ο A。 本發明可作進一步之預期的是可使用諸如由Minnesota 之Northfield的Sheldahl公司所製造之薄膜等金屬化商用載 體薄膜。本發明所使用之較佳之金屬化商用載體薄膜包含 覆有鋁層之聚四氟乙烯,且由Sheldahl公司製造(產品號 碼LNB 908 — 79 — 1及產品號碼LNB 9 0 8 一79—2)。使用金屬化之商用薄膜可減少本發明之方 法的時間和成本,並容許一次訂購大量之所需之載體薄膜 1 〇,該載體薄膜具有特殊之零組件尺度。 —旦載體薄膜1 0之第一表面側1 4足夠且大體上覆 以一層金屬1 6,則具有覆層之載體薄膜1 0便從沉積機 1=---=-----,-裝------訂-----線 V*:-. * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -14- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____B7 五、發明説明彳2 ) 或其他覆層裝備處移除,並沉積於諸如製模1 8等底基表 面1 8上。具有覆層之載體薄膜1 0沉積至底基表面1 8 上之方式使得載體薄膜1 0之第二表面側或無覆層側1 2 接觸底基表面1 8,且載體薄膜1 0之第一表面側1 4上 之金屬覆層1 6則曝置而未接觸底基表面1 8。底基1 8 可由利用諸如玻璃、石墨 '和類似物等纖維作強化之塑性 基質所組成之複合物材料構成。底基1 8亦可由諸如木材 、陶瓷、織物、和其他適切之非複合物材料等非複合物材 料和切削之零件構成。底基1 8亦可由諸如鐵、鋼、鋁、 和其他適切之金屬等金屬以及鐵、鎳、鈷、和其他金屬等 的合金構成。 載體薄膜丨〇沉積至底基表面18並使金屬層1 6曝 置而不接觸底基表面1 8以後,組件材料2 0便沉積於載 體薄膜10之第一表面側14上之金屬層16以致於形成 多層產品2 2。組件材料2 0可包含諸如熱塑性塑膠、彈 性體、熱固性塑膠 '或其他適切之複合物材料等複合物材 料。組件材料2 0亦可包含諸如木材、陶瓷、織物、金屬 、石塊、或其他適切之非複合物材料等非複合物材料。此 外’組件材料2 0可爲任何形狀或尺寸且不受限於特殊尺 度。此實施例之方法中的此階段時,多層產品2 2包含下 列成分(第5圖之最上層至最下層):組件材料層2 0、 金屬層1 6、載體薄膜層1 〇、與底基層1 8。 多層產品2 2接著被傳送至諸如烤爐2 4等固化裝備 2 4以便在有效溫度和有效壓力下使多層產品2 2進行一 ----:-----ί —裝^--------訂-----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐〉 -15- 經濟部中央榡準局員工消費合作社印策 A7 B7 五、發明説明(13 ) 段有效之時間量的固化而固結多層產品2 2並使金屬層 1 6從載體薄膜1 0轉移至組件材料2 0。固化之時間、 溫度、和壓力等變數之決定植基於選定之複合物或非複合 物材料之型式以及選定之固化裝備2 4之型式。多層產品 2 2之固化步驟造成金屬1 6以強韌又·優越之方式固著於 組件材料2 0。 大多數複合物具有樹脂基質,該樹脂基質在固化步驟 期間固結。樹脂基質之作用如同金屬覆層1 6之固著機制 。當該樹脂基質固化時,複合物材料2 0之表面處的樹脂 便固著於並固結於金屬層1 6,且金屬層1 6從載體薄膜 1 0轉移至複合物零件2 0。對諸如熱塑性塑膠和熱固性 塑膠等高級複合物而言,固化裝備2 4爲典型之烤爐、快 .鍋、或壓製機,且本方法中成形之多層或單體複合物產品 2 2的典型固化方式爲將多層產品2 2加熱至約7 0°F到 約7 0 0°F之溫度範圍,而壓力範圍則爲〇p si (每平 方英吋之磅數)到約3 0 0 p s i。複合物固化之典型時 數視零組件2 0的尺度和存在之樹脂基質的型式而定。例 如,以標準之太空船零件來說,典型之固化時間從約3小 時至約5小時。然而,使用諸如聚醯亞胺等某種專業樹脂 時,則複合物之固化所需時間可長至數天。 對樹脂轉移模(RTM)複合物而言\可利用(未圖 示之)樹脂轉移模裝備來進行固化步驟。藉習用之樹脂轉 移模裝備之助,則零組件典型地被置於封閉之穴模內並以 泵將樹脂打入模之一側且該樹脂被佈置於模之另一側。一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -16- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(14 ) 旦ί莫內充滿樹脂’該模便被放入烤爐加以烘烤。本發明之 方法中’製模最初被襯以金屬化之載體薄膜且接著射入樹 @ °然後製模在烤爐內固化以致於來自載體薄膜之金屬固 結並轉移至複合物材料之表面。 諸如聚醚醯亞胺(ρ Ε I )等熱塑性塑膠之案例中, &層或單體產品2 2之固化方式係將該多層或單體產品 2 2加熱至熱塑性塑膠之熔點而使金屬覆層1 6足以固結 並從載體薄膜1 0轉移至熱塑性材料。該熱塑性塑膠之平 均處理時間可在約2 0秒至約1 0分鐘之範圍內。 諸如裝氧__樹脂和石墨織物等熱固性塑膠之案例中, 多層產品2 2之固化方式係將多層產品2 2加熱直到熱固 性塑膠之基質進入狀況爲止,即,當熱固性塑膠被加熱時 .’樹脂基質最初轉換成液體階段、然後成爲凝結階段、且 接著成爲完全轉換和交聯之階段。加熱熱固性塑膠之固化 溫度典型地爲約1 5 0 °F至約6 5 0°F之範圍以內。熱 固性塑膠無本質上之熔點,但樹脂基質之黏度減低且分子 產生交聯。熱固性塑膠之平均固化時間可在約3 0秒至約 9小時之範圍以內。 複合物組件以及非複合物組件所用之另一固化機構含 有真空袋。例如,諸如木材等非複合物材料的固化機構 2 4可包含真空袋’該真空袋被固持成約7 〇 °F2溫度和 小於約1 5 p s i之壓力。木材被裝設於(未圖不之)黏 劑層上,該黏劑層已施加至載體薄膜上之金屬層1 6 ’且 木材被裝設於真空袋裝備內’該真空袋裝備被固持成約 L--^-----f I裝------訂-----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙掁尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公麓〉 -17- 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 A7 ____B7五、發明説明(15 ) 7 0 °F。真空袋被抽成真空以便產生抗拒木材之壓力,該 壓力小於約1 5 p s i ,且真空袋經過一段有效時間量之 抽真空直到金屬層16從載體薄膜10經由添加之黏劑層 轉移至木材爲止。 複合物和非複合物材料的另一固化機構可包含真空袋 ’該真空袋被固持成升至6 5 0 °F之高溫和高至約3 0 ◦ P s i之壓力。另一固化機構可包含快鍋,該快鍋被固持 成諸如約3 5 0 °F等之高溫,又被固持成諸如約1〇 〇 P s i等之高壓。基於此應用之目的,"快鍋”一語意謂金 屬件之設備、有時內襯以玻璃或惰性塑膠、且被用於加壓 氣體與液態或固態反應物之間的反應。添加之固化機構可 含有加壓固化裝置,該裝置爲使用壓板之機器;熱均壓( .HIP)裝置,該裝置使用熱、壓力和真空;與靜均壓( SIP)裝置,該裝置使用壓力和真空。 由諸如木材、陶瓷、織物、石塊、或其他非複合物材 料等非複合物材料所構成之零組件2 0的固化中,本發明 之方法(第2圖)含有添加之步驟,該步驟係在以金屬層 1一 6覆置於載體薄膜1 〇以後將有效量之黏劑層2 6施加 或大體上施加至載體薄膜之金屬化第一表面側1 4。由於 非複合物材料之表面上未具有樹脂基質來容許金屬層16 從載體薄膜1 〇轉移至非複合物材料之表面,故使用黏劑 層2 6。藉著將有效量之黏膠施加至金屬化之載體薄膜, 則黏膠2 6提供結合劑,該結合劑容許金屬1 6轉移至非 複合物材料2 0。黏劑層2 6可由諸如薄膜黏膠、疊層黏 裝------訂--^-----線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -18- A7 B7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印聚 五、發明説明Ο6 ) 膠、液態樹脂黏膠、或其他適切之塗料或黏膠等材料構成 。黏^層2 6施加至載體薄膜1 0之方式係將黏膠刷至載 體薄膜上、將黏膠疊置於載體薄膜上、將載體薄膜浸入黏 膠中、將黏膠輾滾於載體薄膜上、或藉特殊機器施加黏膠 〇 一旦在選定之固化裝備中以有效溫度和有效壓力使多 層產品2 2進行一段有效之時間量的固化以便固結多層產 品2 2並使金屬層1 6從載體薄膜1 0轉移至零組件2 0 之後,便從固化裝備移除多層產品2 2。載體薄膜1 0現 在之形式爲可脫除或可移除之薄膜,該薄膜可從零組件 2 0處移除或留置在零組件2 0上。因後續使用或測試或 者依需要時,則可立即從零組件2 0處移除或脫除已固化 之載體薄膜。可替代之實施例中,已固化之載體薄膜1 0 可留置於零組件上以便提供保護層予零組件2 0,因而保 護零組件抗拒諸如水或熱等環境因素、或保護零組件抗拒 太空中之殘.屑、或在搬運和運輸期間保護零組件。槪括言 之,若載體薄膜不影響零組件之形式、配合、或功能,則 該載體薄膜可無限期地留下。 本發明之方法可進一步含有之步驟爲在以金屬覆層覆 置於載體薄膜之第一表面側14之步驟以前便最先在載體 薄膜上壓印出圖案(未圖示)或最先在^體薄膜上蝕刻出 圖案(未圖示)。性能強化表面之織品可被直接壓印或直 接蝕刻於載體薄膜以便以不扭曲之方式提供可變之單向反 射性和美容強化。較佳的是,圖案包含諸如全像影像等光 nn nn ti^— m* n^i u ./.....:, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 --線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(210X297公釐) -19- 經濟部中央橾隼局負工消費合作社印^ A7 B7五、發明説明(17 ) 學繞射梯度。一旦載體薄膜1 〇被壓印或蝕刻出諸如全像 圖案等圖案之後,載體薄膜便可在諸如專門之捲滾塗布器 等裝備中進行金屬化,該塗布器爲以氣相將金屬沉積於大 捲之聚合物薄膜上所用的商業機器。載體薄膜亦可藉由噴 鍍沉積或習用之氣相沉積方法加以金屬化。本發明中所用 的較佳之全像薄膜爲由聚對苯二甲二乙酯(PET)構成 的商用薄膜、且典型地厚約0 . 〇 0 2英吋至約 0·0005英吋、又典型地寬約24英吋至約39英吋 。本發明中所用的較佳之全像薄膜由California之Los Angeles的Spectratek公司製造。本方法因利用全像薄膜而 使得全像圖案之繞射梯度複製於複合物組件之富樹脂之”工 具側”(表面側)或使得全像圖案之繞射梯度複製於非複合 .物組件之疊層之黏膠表面。當載體薄膜移離複合物或非複 合物組件時,便產生複合物或非複合物組件而該組件非但 具有金屬表面且又印有全像影像。 除了全像薄膜之用法提供予本發明的裝飾性方面之者 以外,亦有全像薄膜所能提供之功能性方面之者。經過處 理之後,零組件上之金屬化全像表面以不同角度反射光線 以便防止零組件之下層表面在直射之陽光下被加熱而超過 某個溫度。 槪括言之,因金屬位於全像薄膜之^層,故當處理之 前觀視時,既知之全像薄膜並未提供強化極多或淸晰極多 的外觀。當本發明之方法中使用全像薄膜時,因從前位於 薄膜內層之金屬在此被轉移之方式卻使其現在位於被轉移 L-------ί—裝------訂-----線 (讀先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -20- Α7 Β7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明(18 ) 金屬化之組件的外層,故毫無扭曲地強化了全像薄膜之反 射性和光學和諧。本方法容許直接觀視全像圖案之繞射梯 度,且因而強化全像影像之外觀。此外,本發明之方法中 的全像薄膜之用法使得大部分或全部之繞射梯度光譜複製 於處理過之組件材料上。本方法容許從全像之載體薄膜至 組件材料的全像件之複製的高度約爲或小於〇 . 5 μ且其寬 度約爲或小於0 . 7 5μ。此種小尺寸之全像件的複製將增 加從全像之載體薄膜轉移至組件材料的整個全像影像之微 小細節。轉移之全像薄膜的強化又詳盡之外觀有利於本發 明,且容許在許多應用中使用本方法,該應用所牽涉之項 目如玩具、嶄新商品、織物、家用物件、.運動商品、及其 他應用等。 本發明之第二實施例中,提出一種非複合物組件之薄 膜轉移金屬化之方法(第3圖.)。此實施例包含之最初步 驟爲設置具有第一表面側4 2和第二表面側4 4的載體薄 膜4 4並以金屬層4 6覆置於載體薄膜之第一表面側4 2 ,且進一步含有之步驟爲以黏膠層4 8覆置於載體薄膜之 金屬化之第一表面側。黏膠層4 8可包含諸如薄膜黏膠、 疊層黏膠、液態樹脂黏膠、或其他適切之黏膠等材料。由 於非複合物典型地未具有樹脂性表面而該樹脂性表面係容 許金屬覆層附著於非複合物之者,故有^量之黏膠被用在 非複合物組件材料上以便使金屬附著於非複合物。此實施 例可被視爲次級方法,該次級方法使用一層黏膠4 8作金 屬層4 6之次級固結。以金屬化且具有黏膠覆層之載體薄 ------- ί—裝------ίτ-----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210 X 2们公釐) -21 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印策 五、發明説明(l9 ) 膜4 0接著沉積於底基表面5 0上,其沉積方式使得載體 薄膜4 0之第二表面側4 4接觸底基表面5 0,且載體薄 膜4 0之金屬化之第一表面側4 2上之黏膠層4 8則曝置 而不接觸底基表面5 0。底基5 0可由諸如複合物或非複 合物等材料構成。載體薄膜4 0可由諸如聚對苯二甲二乙 酯(PET)、氟化乙基丙烷(FEP)、聚四氟乙烯( PTFE)、全氟化烷氧化物(PFA)、聚偏二氟乙烯 (PVF2)、聚氟乙烯(PVF)、氯乙烯三氟乙烯共聚 合物(E—CTFE)'和尼龍等聚合物材料構成。然而 ’亦可使用其他適切之聚合物材料。接著將非複合物組件 材料5 2沉積於載體薄膜之第一表面側上之黏膠層4 8上 而形成多層產品5 4。此實施例之方法中之此階段時,多 層產品5 4 (第6圖)包含下列成分(從最上層至最底層 ):非複合物材料層52、黏膠層48、金屬層46、載 體薄膜層4 0、與底基層5 0。多層產品之固化係利用上 述論及之選定之固化非複合物之方法的其中之一。多層產 品5 4在選定之固化裝備5 6中以有效之溫度和有效之壓 力進行一段有效之時間量的固化以便固結多層產品5 4並 使金屬層4 6從載體薄膜4 0轉移至非複合物組件5 2上 〇 一旦載體薄膜固結完全且金屬被轉移'至非複合物組件 後,便從固化裝備56中移除固化之多層產品54。本發 明之此方面的方法可進一步含有之步驟爲從已固化之多層 產品5 4之已固化之非複合物組件部分脫除已固化之載體 --------ί—抑衣------1T------k (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -22- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___ B7_ 五、發明説明feo ) 薄膜4 0。本發明之此方面的方法可進一步含有之步驟爲 在以金屬層覆置於載體薄膜之第一表面側的步驟以前在載 體薄膜上壓印出圖案的最先步驟或在載體薄膜上蝕刻出圖 案的最先步驟。 依照本發明之又另一實施例,提出一種薄膜轉移金屬 化之方法第(第7圖)’該方法涉及壓力敏感黏膠材料之 使、用。此實施例包含之步驟爲設置具有第一表面側7 2和 第二表面側7 4的零體薄膜7 0、以金屬層7 6覆置於載 體薄膜之第一表面側7 2、且進一步含有之步驟爲以有效 量之壓力敏感黏膠層7 8覆置於載體薄膜之已金屬化之第 一表面側7 2。壓力敏感黏膠7 8可由丙烯酸、矽樹脂、 或其他適切之壓力敏感黏膠材料等構成。接著以有效之壓 .力量和有效之時間量使組件材料8 0沉積於載體薄膜7 0 多具有黏膠覆層又已金屬化之第一表面側。此實施例之方 法中的此階段時,製成之產品8 2 (第8圖)包含下列成 分(從最上層至最底層):組件材料層80、壓力敏感黏 膠層78、金屬層76、載體薄膜層70、與底基層84 。基於此應用之目的,有效之壓力量係在壓力敏感黏膠 7 8與組件材料8 0之間造成緊密接觸的壓力量以便能有 ,效地使金屬層7 6從載體薄膜7 0處轉移至組件材料8 0 。本發明之此實施例中無固化步驟》取而代之的是,僅需 施加足夠之壓力予具有覆層之載體薄膜7 0和組件材料層 8 0便能使金屬層7 6有效地從載體薄膜7 0轉移至組件 材料8 0。本發明之此實施例之方法可進一步含有之步驟 --------(1^.------ΐτ------.^ (諳先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -23- A7 B7 五、發明説明幻) 爲從組件材料8 0處脫除載體薄膜7 0,該組件材料現在 覆有轉移之金屬層7 6。因後續使用或測試或者依需要時 ,則可立即從零組件8 0處移除或脫除載體薄膜7 0。可 替代之實施例中,已固化之載體薄膜可留置於零組件上以 便提供保護層予零組件,因而保護零組件抗拒諸如水或熱 等環境因素、或保護零組件抗拒太空中之殘屑、或在搬運 和運輸期間保護零組件。 本發明之此實施例可進一步含有(未圖示)在以金屬 層覆置於載镡薄膜之第一表面側之步驟以前便'最先在載體 薄膜上壓印出圖案的步驟或最先在諸如具有全像圖案之者 等載體薄膜上蝕刻出圖案的步驟。 先前之探討僅揭示和說明本發明之範例式實施例。技 .術熟練者將從該探討和隨附之圖式與申請專利範圍中立即 認知的是可在其中做種種變換、修改,和變化而不離開申 請專利範圍中所界定之本發明之精神和範疇。 ,{1裝------訂-----‘線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本育.) 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家摞準(CNS ) A4規格(2丨〇x297公釐) -24-