DE19807331A1

DE19807331A1 - Verfahren zum Beschichten einer klaren Acrylglasplatte mit einem metallischen Materialdampf

Info

Publication number: DE19807331A1
Application number: DE1998107331
Authority: DE
Inventors: Klaus Kall; Joerg Schuhmann
Original assignee: Borsi Fritz KG
Current assignee: Borsi Fritz KG
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1999-08-26
Anticipated expiration: 2018-02-21
Also published as: DE19807331C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einer klaren Acrylglasplatte mit einem metallischen Materialdampf im Unterdruck.

Es sind eine Reihe solcher Verfahren im Stand der Technik gut bekannt. So offenbart, beispielsweise, die DE 195 33 862 C1 ein Plasmabedampfungsverfahren, bei dem mindestens eine eine Kathode und eine Anode mit einem Tiegel umfassende Verdampfer- Einheit eingesetzt wird. Weitere Bedampfungsverfahren, bei denen eine Bogenentladung zum Einsatz kommt, sind aus der DE 44 40 521 C1 oder der DE 44 09 761 A1 bekannt. Diese Verfahren haben sich zwar grundsätzlich bewährt, sind jedoch recht kom pliziert und somit kosten- sowie zeitaufwendig.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, das Anhaften eines metallischen Materialdampfes an einer Acrylglasplatte durch Verwenden eines Haftvermittlers oder durch Aufrauhen der zu beschichtenden Oberfläche der Acrylglasplatte zu verbessern. Sowohl die Verwendung eines Haftvermittlers als auch die Existenz einer Oberflächenrauhigkeit manifestiert sich jedoch in den optischen Eigenschaften der beschichteten Acrylglas platte und wirkt sich insbesondere dann störend aus, wenn eine rückseitig beschichtete Acrylglasplatte als Werbedisplay verwendet wird, wobei durch die Acrylglasplatte hindurch die Beschichtung von der Vorderseite der Acrylglasplatte aus be trachtet wird. Denn im Falle der Durchsicht, von der nicht beschichteten Vorderseite zu der beschichteten Rückseite einer Acrylglasplatte, kann sich eine Bearbeitung der der Be schichtung zugewandten Oberfläche der Acrylglasplatte und/oder eine Zwischenschicht zwischen der Acrylglasplatte und der Be schichtung aufgrund sogenannter Grenzflächeneffekte u. a. in einem ungleichmäßigen Farbeindruck und/oder dem Verlust des metallischen Glanzes der Beschichtung auswirken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, daß gat tungsgemäße Verfahren derart weiterzuentwickeln, daß es die Nachteile des Standes der Technik überwindet, das heißt insbesondere auf einfache Weise ein haltbares Beschichten einer Acrylglasplatte ermöglicht, ohne daß der optische Ein druck, insbesondere der Farbton, die Gleichmäßigkeit des Farb tons und der metallische Glanz der Beschichtung, wenn die Be schichtung durch die Acrylglasplatte hindurch betrachtet wird, beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen Verfahren gelöst durch eine Vorbehandlung der zu beschichten den Oberfläche der Acrylglasplatte, vor dem Beschichten, zum Erhalten einer Oberflächenspannung in einem Bereich von mini mal 34 mN/m und maximal 44 mN/m, wobei eine Oberflächenspan nung von 42 mN/m am bevorzugtesten ist.

Dabei kann der Materialdampf gemäß der Erfindung über ein thermisches Bedampfen, ein Sputtern oder ein Ionenplasma auf gebracht werden.

Ferner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß chemisch, me chanisch und/oder elektrisch vorbehandelt wird, wobei die Vor behandlung vorzugsweise nicht aggressiv ist.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die Vorbehandlung mittels einer elektrischen Koronaentladung, eines Niedertemperatur plasmas und/oder eines Beflammens durchgeführt wird.

Eine erfindungsgemäße Weiterentwicklung ist dadurch gekenn zeichnet, daß die Acrylglasplatte durch Auswahl der speziellen Polymerzusammensetzung und/oder der Menge an Additiven, wie Fe, Na oder dergleichen, vorbehandelt wird.

Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, daß durch Einstel len des Molekulargewichts der Acrylglasplatte vorbehandelt wird.

Die Acrylglasplatte kann gemäß der Erfindung weiterhin durch Minimieren von Verunreinigungen derselben, insbesondere beim Extrudieren oder Gießen, vorbehandelt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeich net, daß auf die zu beschichtende Oberfläche der Acrylglas platte eine Abdeckfolie aufgebracht wird, die lediglich nicht zu beschichtende Bereiche der Acrylglasplatte abdeckt, dann eine Metallschicht auf die gesamte, die Abdeckfolie tragende Fläche der Acrylglasplatte aufgebracht wird und daraufhin die Abdeckfolie von der Acrylglasplatte entfernt wird, wodurch die Metallschicht nur in den zu beschichtenden Bereichen der Acrylglasplatte auf derselben verbleibt.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist, daß eine auf der zu beschich tenden Oberfläche der Acrylglasplatte flächig vorhandene Schutzfolie, vorzugsweise in Form einer Adhäsionsfolie, erst unmittelbar vor dem Beschichten zumindest in zu beschichtenden Bereichen entfernt wird.

Dabei kann vorgesehen sei, daß die Schutzfolie längs der Kon tur der zu beschichtenden Bereiche durchtrennt wird und dann die Teile der Schutzfolie von der Acrylglasplatte entfernt werden, die zu beschichtende Bereiche der Acrylglasplatte ab decken, um eine Abdeckfolie zu bilden.

Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zu grunde, daß im wesentlichen mit jeder beliebigen Art der Bedampfung auf einfache Weise eine Acrylglasplatte haltbar und qualitativ hochwertig mit einer gleichmäßigen Metallschicht versehen werden kann, indem die Oberflächenspannung über eine Vorbehandlung der Acrylglasplatte gezielt eingestellt wird, wobei sich insbesondere eine Oberflächenspannung von 42 mN/m als bevorzugt herausgestellt hat.

Die hier genannten Werte der Oberflächenspannung, nämlich der Grenzflächenspannung an der Grenzfläche zwischen unterschied lichen Aggregatzuständen, sind mit Testtinten auf erfin dungsgemäß vorbehandelten Acrylglasplattenoberflächen bestimmt worden, und zwar mit Testtinten der Firma Arcotec GmbH, Rotweg 25, D-71297 Mönsheim, und liefern gemäß dem Hersteller Meßer gebnisse mit einem Fehler von weniger als einem Prozent.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung im Ein zelnen erläutert ist. Die Zeichnung umfaßt dabei lediglich eine Figur, die den prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.

Wie der Figur zu entnehmen ist, umfaßt eine Vorrichtung für ein Verfahren zum Beschichten einer klaren Acrylglasplatte 1 mit einem metallischen Materialdampf einen Cu-Al-Draht 2, bei spielsweise mit zehn Gewichtsprozent Al, oberhalb eines Ver dampfungstiegels 3, der über eine Wechselstromquelle 4 auf heizbar ist. Dabei kann der Abstand zwischen dem Verdampfungs tiegel 3 und der zu beschichtenden Oberfläche der Acrylglas platte 1 30 bis 50 cm betragen, und beim Beschichten herrscht zwischen dem Verdampfungstiegel 3 und der Acrylglasplatte 1 ein Unterdruck von 5 bis 10×10^-5 mbar. Die Temperatur des Verdampfungstiegels 3 wird über die Wechselstromquelle 4 ein gestellt und beträgt vorzugsweise 1500 bis 2500°C, je nach verdampft werdendem Material.

Es hat sich gezeigt, daß bereits mit einem einfachen Aufbau, wie er in der Figur gezeigt ist, überraschenderweise extrem gleichmäßige und gut haftende Metallschichten aufbringbar sind, wenn die Oberflächenspannung bzw. Grenzflächenspannung zwischen Testtinte der Firma Arcotec GmbH und der Acrylglas platte 1 unmittelbar vor dem Bedampfen zum Beispiel 42 mN/m beträgt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Ver wirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungs formen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1

Acrylglasplatte

2

Cu-Al-Draht

3

Verdampfungstiegel

4

Wechselstromquell

Claims

1. Verfahren zum Beschichten einer klaren Acrylglasplatte mit einem metallischen Materialdampf im Unterdruck, gekennzeichnet durch eine Vorbehandlung der zu beschichtenden Oberfläche der Acryl glasplatte, vor dem Beschichten, zum Erhalten einer Oberflä chenspannung in einem Bereich von minimal 34 mN/m und maximal 44 mN/m, wobei eine Oberflächenspannung von 42 mN/m am bevor zugtesten ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialdampf über ein thermisches Bedampfen, ein Sputtern oder ein Ionenplasma aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß chemisch, mechanisch und/oder elektrisch vorbehandelt wird, wobei die Vorbehandlung vorzugsweise nicht aggressiv ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung mittels einer elektrischen Koronaentladung, eines Niedertemperaturplasmas und/oder eines Beflammens durch geführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Acrylglasplatte durch Auswahl der speziellen Polymerzusam mensetzung und/oder der Menge an Additiven, wie Fe, Na oder dergleichen, vorbehandelt wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einstellen des Molekulargewichts der Acrylglasplatte vorbehandelt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Acrylglasplatte durch Minimieren von Verunreinigungen der selben, insbesondere beim Extrudieren oder Gießen, vorbehandelt wird.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die zu beschichtende Oberfläche der Acrylglasplatte eine Abdeckfolie aufgebracht wird, die lediglich nicht zu be schichtende Bereiche der Acrylglasplatte abdeckt, dann eine Metallschicht auf die gesamte, die Abdeckfolie tragende Fläche der Acrylglasplatte aufgebracht wird und daraufhin die Abdeck folie von der Acrylglasplatte entfernt wird, wodurch die Me tallschicht nur in den zu beschichtenden Bereichen der Acrylglasplatte auf derselben verbleibt.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der zu beschichtenden Oberfläche der Acrylglasplat te flächig vorhandene Schutzfolie, vorzugsweise in Form einer Adhäsionsfolie, erst unmittelbar vor dem Beschichten zumindest in zu beschichtenden Bereichen entfernt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzfolie längs der Kontur der zu beschichtenden Be reiche durchtrennt wird und dann die Teile der Schutzfolie von der Acrylglasplatte entfernt werden, die zu beschichtende Be reiche der Acrylglasplatte abdecken, um eine Abdeckfolie zu bilden.