DE1225940B

DE1225940B - Verfahren zum haftfesten Vakuumaufdampfen einer vorzugsweise metallischen Schicht auf eine Unterlage aus halogeniertem Polyaethylen

Info

Publication number: DE1225940B
Application number: DEB58041A
Authority: DE
Inventors: Peter Rheinberger
Original assignee: Balzers AG
Current assignee: OC Oerlikon Balzers AG
Priority date: 1959-06-23
Filing date: 1960-05-30
Publication date: 1966-09-29
Also published as: AT215159B; GB885264A; CH385486A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C 23 c

Deutsche Kl.: 48 b-13/02

Nummer: 1225 940

Aktenzeichen: B 58041 VI b/48 b

Anmeldetag: 30. Mai 1960

Auslegetag: 29. September 1966

Es ist bekannt, daß auf Kunststoffen metallische Überzüge unter Verwendung einer hafterhöhenden Zwischenschicht aufgedampft oder durch Kathodenzerstäubung aufgebracht werden können. Es ist ferner bekannt, die Haftfestigkeit von aufgedampften Schichten auf Kunststoffen durch Anordnung einer durch Kathodenzerstäubung aufgebrachten sehr dünnen metallischen Zwischenschicht zu erhöhen, gewisse Kunststoffe jedoch, darunter die in der Technik viel verwendeten halogenierten Polyäthylene bereiteten Schwierigkeiten; es schien, als ob bei den zuletzt erwähnten Kunststoffen keine haftfeste Verbindung zwischen Unterlage und aufzudampfenden Belag erzielt werden könnte, wie sich bekanntlich diese Kunststoffe auch sonst für Adhäsiqnsverbindungen, z. B. durch Kleben, schlecht eignen.^; Die Erfindung hat sich ein Verfahren zum haftfesten Aufdampfen einer vorzugsweise metallischen Schicht auf Unterlagen aus halogenierten Polyäthylenen unter Anordnung einer hafterhöhenden Zwischenschicht, zum Ziel gesetzt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß als Haftzwischenschicht eine Metalloxydschicht durch Kathodenzerstäubung aufgebracht wird. ' . ,

Ganz besondere Bedeutung hat das erfindungsgemäße Verfahren für; die Herstellung von Metallbelägen auf halogenierten Polyäthylenbändern. Zum "Beispiel ist Polyfluoräthylen. ein, Material, das sich "für verlustfreie Wickelkondensatoren hervorragend eignet, wenn es gelingt^ als Elektroden dünne Metalischichten haftfest und ohne Verschlechterung der dielektrischen Eigenschaften aufzubringen. Dies ist mit der Erfindung möglich. Dabei werden zur Herstellung solcher Kondensatoren zweckmäßig die bekannten Verfahren der Vakuumbandbedampfung angewendet, wobei der Bedampfungsstufe eine Einrichtung zur Kathodenbestäubung des durchlaufenden Bandes mit einer Oxydschicht vorgeschaltet wird. Die als Haftschicht dienende Oxydschicht muß durch Kathodenzerstäubung aufgebracht werden; eine Aufbringung der Oxydschicht durch Vakuumaufdampfung führt — das ist eine wichtige Erkenntnis der Erfindung — überraschenderweise nicht zum Ziel. Offenbar ist es nicht die Oxydschicht allein, die den Erfolg bringt, sondern ihre Verbindung mit der elektrischen Gasentladung in Form der Kathodenzerstäubung. Durch die Kombination der zwei Verfahrensschritte Kathodenzerstäubung und nachfolgende Vakuumbedampfung—beide Verfahrensschritte sind an sich natürlich bekannt — ist es möglich, ein äußerst zweckmäßiges Produktionsverfahren erstmals Verfahren zum haftfesten Vakuumaufdampfen
einer vorzugsweise metallischen Schicht auf eine
Unterlage aus halogeniertem Polyäthylen

Anmelder:

Balzers Vakuum G. m. b. H.,

Frankfurt/M., Seehofstr. 11

Als Erfinder benannt:

Peter Rheinberger, Vaduz (Liechtenstein)

Beanspruchte Priorität:

Österreich vom 23. Juni 1959 (A 4587/59)

,auch für die Bandbedampfung von halogenierten Polyäthylenen zu verwirklichen.

Eingehende Versuche haben ergeben, daß sich als Haftschichten ganz besonders Schichten eignen, die durch Kathodenzerstäubung von Kupfer in Sauerstoff gewonnen werden. Eine solche Schicht kann nach der üblichen Kathodenzerstäubungstechnik in wenigen Minuten aufgebracht werden. Wird anschließend eine dünne Metallschicht aufgedampft, hält diese ausgezeichnet und läßt sich z. B. nach dem bekannten »Klebstreifentest« — hierbei wird ein gut haftender Klebstreifen auf die Schicht aufgeklebt und dann ruckartig abgerissen, um festzustellen, ob die.Schicht mitgeht — weder beschädigen noch abziehen, während derselbe Test, auf Schichten angewandt, die anders als nach der Erfindung auf halogenierten Polyäthylenen aufgebracht wurden, regelmäßig und mit Leichtigkeit zu einer Ablösung der Schichten führt. An Kupferschichten, die mit einer darunterliegenden Kupferoxydschicht auf Polyfluoräthylen gemäß der Erfindung aufgebracht sind, kann man z. B. ohne weiteres Kupferdrähte anlöten. Die aufgebrachte Haftschicht aus Kupferoxyd kann extrem dünn sein, so dünn, daß sie sich optisch überhaupt noch nicht bemerkbar macht; trotzdem haften nachfolgend aufgedampfte dickere Schichten, z. B. aus elektrisch gut leitenden Metallen, wie Silber, Gold, Aluminium oder auch Kupfer, sehr fest. Beachtlich ist hierbei, daß man so Beläge herstellen kann, welche völlig flexibel sind; auch mit dickeren Schichten belegte Bänder lassen sich wickeln, ohne daß die Schichten abspringen. Diese Eigenschaft,

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die die bekannten Metallisierungsbeläge auf Kondensatorbändern keineswegs aufweisen, haben ihre Ursache vermutlich in einer ganz besonderen Struktur der nach der Erfindung hergestellten Beläge auf halogenierten Polyäthylenen. Der Umstand, daß die Haftschichten so dünn gemacht werden können, daß sie optisch überhaupt nicht stören, erlaubt interessante Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens auch zum Vakuumaufdampfen von nichtmetallischen Belägen auf Unterlagen aus halogenierten Polyäthylenen. Durch die Erfindung ist das Gesamtgebiet der genannten Kunststoffe der üblichen Aufdampftechnik erschlossen worden.

Weitere Versuche haben ergeben, daß viele andere Metalloxyde die gleichen Dienste tun. Der Fachmann wird bei der Auswahl des Oxyds natürlich die Gesichtspunkte des Einzelfalles berücksichtigen; manche von diesen Schichten zeichnen sich durch besondere optische Qualitäten aus, manche dagegen durch ihre elektrischen Eigenschaften. Sehr gute Resultate wurden erhalten mit den Oxyden des Indiums, Wismuts, Zinks und mit den Oxyden der Metalle Eisen, Kobalt, Nickel, wobei jedes dieser Metalloxyde wiederum am zweckmäßigten durch Kathodenzerstäubung des reinen Metalls in Sauerstoff erzeugt wird. Doch sei bemerkt, daß auch Methoden bekannt sind, mit denen auch nichtmetallische Substanzen durch eine Art Kathodenzerstäubung in Form dünner Schichten auf Unterlagen niedergeschlagen werden können. Man stellt dabei eine Fläche des zu zerstäubenden Oxydes einer Hochspannungselektrode gegenüber, während eine Hilfskathode in der Nähe des Oxydes angeordnet wird.

Die Zeichnung zeigt ein Produkt, das nach dem Verfahren nach der Erfindung erhalten werden kann.

In der Zeichnung bedeutet 1 ein Werkstück, z. B. aus dem unter dem Markennamen Teflon bekannten Kunststoff. Dieses Werkstück kann etwa ein Band oder eine Platte sein, auf welche ein Metallbelag zwecks Herstellung eines elektrischen Kondensators aufgebracht werden soll. Zu diesem Zweck wird zuerst durch Kathodenzerstäubung in an sich bekannter Weise eine dünne Schicht 2 eines der obengenannten Metalloxyde niedergeschlagen. Durch die Schicht 2 erzielt man eine gute Haftfestigkeit für den nachfolgenden Metallbelag 3 aus einem elektrisch gut leitenden Metall, z. B. Kupfer. Der Metallbelag kann durch Vakuumaufdampfen unmittelbar auf der durch das vorherige Aufbringen einer oxydischen Haftschicht vorbereiteten Unterlage aufgedampft werden. Dank der oxydischen Haftschicht haftet dieser Metallbelag so fest auf der Unterlage, daß er durch den bekannten Klebestreifentest keinesfalls entfernt werden kann. Dabei wird ein Klebestreifen auf den Metallbelag aufgeklebt und durch einen plötzlichen Ruck abgerissen. Wenn der Belag mit der Unterlage mangelhaft verbunden ist, wird er* beim Abreißen des Klebestreifens ebenfalls von der Unterlage weggerissen. Wenn er dagegen mit der Unterlage fest verbunden ist, ist dies nicht möglich. Es hat sich gezeigt, daß ein Metallbelag, der direkt auf eine Teflonunterlage aufgedampft wird, den erwähnten Klebestreifentest im Gegensatz zu dem nach den erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachten Metallbelägen nicht besteht.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum haftfesten Vakuum-Aufdampfen einer vorzugsweise metallischen Schicht auf eine Unterlage aus halogeniertem Polyäthylen unter Anordnung einer Haftzwischenschicht, insbesondere zur Verwendung als Unterlage für eine Lotmetallschicht, dadurch gekennzeichnet, daß als Haftschicht eine Metalloxydschicht durch Kathodenzerstäubung aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftschicht aus Metalloxyd in an sich bekannter Weise durch Kathodenzerstäubung eines Metalls, wie Kupfer, Indium, Wismut, Zink, Eisen, Kobalt, Nickel, in Sauerstoff aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die durch Kathodenzerstäubung aufgebrachte Oxydschicht nachfolgend eine dielektrische Schicht durch Vakuum-Aufdampfen aufgebracht wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 966 231;

französische Patentschrift Nr. 842019;

britische Patentschrift Nr. 768 366;

Patentschrift Nr. 10891 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands;

»Kunststoffe«, 1958, S. 166.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

6D9 668/374 9.66 ® Bundesdruckerei Berlin