DE1621783A1 - Verfahren zur Nachbildung,insbesondere eines Deformationsbildes - Google Patents

Description

;. 16 a 1783

Patentanwälte Dipl.-Ing, R "Weickmann, Dr. Ing. ä.V]eickmann

Dipl. -Ing. H. We ι g km αν ν, Dipl.-Ph ys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. K A.Weigkmann» Dipl.-Chem. B, Huber

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XEROX CORPORATION, . s München 27, den 7.

Rochester, W*Y. 14 603/TTSA möhlstrasse 22» rufnummer 483921/22

Verfahren zur Fachbildung insbesondere eines Deformationsbildea

Die Erfindung bezieht sich auf ein
insbesondere auf ein Verfahren zur ITaöhbildung eines Deformationsbildes. ...;■- ^;-. "

Zur Erzeugung von Bildmustern auf der Oberfläche thermoplastisch "werf ormbar er Staff £ sind zwei Verfahren allgemein bekannt. Das erste, mit dem 'Matttierurigsbildei·¹' erzeugt werden, ist in den TJS-Patentschriften 3 196 008, 3 196 001 und 3 258 336 beschrieben. Das zweite,mit dem "Reliefbilder" erzeugt werden, ist in den WS-Patentschriften 3 055 006, 3 063 87,2 und 3 113 179 -beschrieben* Bei Jedem dieser Verfahren reagiert die Oberfläche eines erweichten thermoplastischen Stoffes auf elektrostatische Kräfte durch Verformung. Der grundlegende unterschied zwischen^^"Mattierung" und "Relief" besteht jedoch darin, daß die Mattierung auf gleichmäßig geladenen ELächenteilen als eine gleichmäßige

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Verteilung von Oberflächenfalten oder -runzelungen auftritt, während die Reliefbildung nur durch elektrostatische G-radienten verursacht wird und längs der durch einen Ladungsgradienten gebildeten Linie eine einzelne Deformationsliiiie auftritt. Eine ReIi eisbildung ergibt sich nicht bei gleichmäßiger LadungsTirerteilung. Dies ist ein. wichtiger unterschied» der nicht nur für den Anwendungs zweck, sondern auch für den verschiedenartigen Mechanismus beider Verfahren Bedeutung hat. Bei der gebräuchlichen Erzeugung νοκMattierungsbildern wird auf einem nichtleitenden film, der z.B. durch Einwirkung von Hitze oder Lösungsmitteldampf erweichbar ist, ein latentes elektrostatisches Bild oder Ladungsmuster erzeugt. Danach wird der 'Film erweicht, bis die elektrostatischen Kräfte des Ladungsmusters die Oberflächenspannungskräfte des Films überwiegen. Ist dieser Schwellwert erreicht, so werden auf der Oberfläche des Films spontan sehr kleine Oteerflächenfalten. oder -runzelni gebildet, deren Tiefe in einem jeweiligen Flächenteil im allgemeinen von der jeweils vorhandenen Ladungsstärke und der Dicke des Films abhängt. Dadurch erhält das Bild eine matte Erscheinungsform. In einer anderen Ausführung kann der Film vor der Aufbringung des Ladungsmusters erweicht werden, wenn er im erweichten Zustand eine zur Speicherung der Ladung ausreichend schlechte Leitfähigkeit hat· Das Mattierungsbild wird fixiert, indem der Film wieder eratarrt» Für eine wiederholt zu Vverwendende Bildplatte ist es normalerweise erwünscht, das fixierte Bild

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durch nochmalige Erweichung des thermoplastischen Films zu löschen und eine ausreichend geringe "Viskosität für gewisse Zeit beizubehalten, um durch die Oberflächenspannung eine Glättung der Filmoberfläche zu erreichen.

In jüngerer Zeit wurde gefunden, daß die Bilderzeugung durch Obuerflachendeformatipm speziell geeignet für die Holographie ist. "Wie von Dennis Gabor in dem Aufsatz "A New Microscopic Principle" in Nature 161, Seiten 777 bis 778,(1940) beschrieben wird, besteht das holographische Verfahren aus zwei Schritten, wobei das Defraktionsblld eines mit kohärenter Strahlung, z.B. Laserlicht, beleuchteten Objektes auf eine strahlungs empfindliche Schicht aufgezeichnet wird. Diese Aufzeichnung, unter der Bezeichnung Hologramm bekannt, wird dann zur Rekonstruktion einer ein Bild erzeugenden Wellenfront durch Beleuchtung mit kohärenter elektromagnetischer Strahlung -verwendet. Dieses Verfahren wurde weiterentwickelt, es wird ein außerhalb der optischen Achse liegender Bezugsstrahl verwendet, der aus kohärentem licht gebildet ist und unter einem Winkel gegenüber dem zur Beleuchtung des Hologramms verwendeten kohärenten Lichtstrahl einfällt, wodurch auf der lichtempfindlichen Aufzeichnungsplatte ein Interferenzmuster entsteht. Nach der Entwicklung wird diese Platte oder das Hologramm nochmals mit kohärenter Strahlung beleuchtet, und das Bild wird außerhalb der optischen Achse unter einem Winkel rekonstruiert, der dem Einfallswinkel des Originalbezugsstrahles proportional ist. Dieses Verfahren

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sili mit sich*" Beispielsweise kann ein eines dreidimensioiialen Bildes eaber i&M- AÄfaeiöh1siM^:untersihiödiiciien lilfeilen-

wOdiiroh sieh eine¹ stärke ^r ist e^nt'sichert üBerträgtöig von eine öJctrem- feom^li^ieä därsteiit und wenig oder keine M mini ittit ä&& ©rigiöal aufweist·- leriier kann es zur scMeilen

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Obwohl inL der iporschung am meisten mit Amplitudenhologrammen gearbeitet wurde, ist es auch möglich, Phasenhologramme heräustellen* bei denen die Bilderzeugung in einem phasenmodulierten Muster statt einem ampliimdenmodulierten Muster gespeichert wird, wie dies beispielsweise in einem Aufsatz von G-* ii. Rogers in Proceedings of the Royal Society, Edinberg*

193, 1953, sowie in einem .Aufsatz -vonW-T.Cathey ir. in ' Journal of the Optical Society of America, 55_r 457 (1965) beschrieben wird. Derartige Phasenhologramme wurden bisher '■■■;. von üblichen Silberholograiiffiien durch Ausbleichen des Silbers und Verwendung eines Phasenunterschiedes hergestellt, der durch Änderungen der G-el-Schwellung und/oder des. Refraktionsindex verursacht wird. Obwohl gegenüber den Amplitudenhologrammen gewisse Vorteile vorhanden sind, ist die Herstellung von Phasenhologrammen extrem schwierig und kompliziert.

Kürzlich wurde entdeckt, daß die verstehend beschriebenen Deformationsabbildungs-^erfahren zur Herstellung -won Phasen?- hologrammen ausgezeichneter Qualität, verwendet werden k.önnai_t. Dieses Verfahren ist in der Patentanmeldung R 45 090 IXa/42h beschrieben. Hierbei werden Phasenhologramme auf einer -werformbaren thermoplastischen Schicht erzeugt^ die sich als Überzug auf einer fubtoleitfähigen Schicht befindet. l)ie ver>formbare Schicht wird gleichmäßig elektrostatlisch aufgeladen und mit dem Objekt sowie mit Bezugsstrahlen kohärenter Strah>lung belichtet, für die der Fotoleiter empfindlich ist· ¥ach der Belichtung, wird die verfprmbar© Schicht nochmals geladon, und die Platter ,-wird auf die Brweichungstemperaifcur dei*· "werformbaren Schicht erhitzt. Bei dieser Temperatur tritt spontane Oberflächendeformation entspreohtnd dem Muster auf. Die Schicht wird dann zur Fixierung der. holographischen. Auf zeichnung abgekühlt. Falls erwünsoht_s kann did Er« hitzung währeiid der Belichtung stattfinden» so daß das

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struierte.Bild gleichzeitig mit der Erzeugung d"es Hologramms beobachtet werden kann. ,Dieses Verfahren ermöglijcht die? einfache Erzeugung von, Phasenhologrammen*ausgezeichneter■ Quali-?; tat und Auflösung. Blei Betrachtung mt normalem Licht er-.|_? ; scheint die Bildfläche Jedoch als· ein willkürlich.Trerteilt.es: Mustsr sehr: feiner, fast unsichfbarer Erhebungen und Vertief ungern. Da die mittlere Tiefe dieser Verformungen oft weniger als 1 Mikron beträgt, können sie mit "bloßem Auge nicht erkannt^ werden.,

Trotz der ausgezeichneten Qualität haben diese Phasenhologramme auch gewisse Fachteile. Die leicht TFerformbaren Stoffe schmelzen oft bei geringen Temperaturen, haben eine klebrige Oberfläche und sind weich, Sie M5xmen leicht durch fälsche Handhabung, "versehentliche Einwirkung von Staub oder durch mäßig hohe Temperaturen beeinträchtigt werden. Während eine wünschenswerte Eigenschaft darin besteht» daß die verformbaren Platten zur Wiederverwendung durch nochmaliges Erweichen der Schicht und Glättung der Oberfläche durch Yiskositätskräfte gelöscht werden kann% ist diese Temperaturempfindlichkeit für eine dauerhafte Auf zeichnung unerwünscht· Es ist schwierig» von. eimern Originalhologramm Nachbilder her-Euatellea,^ cüadi® Qtierflache des Originals leicht ¥ersohlechitert wird* Dir Abguß^^ eines holographisohen Originals mit einer Sohiaeise ist schwierig, da die Erhitzung des Originals eine Zerstc&ung des holographischen Mustere bewirktf Auch sind

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Gelöst wird diöse Aufgabt durch 6in Verfahren zur insbesondere eines Deförffiationsbiläes, das aus folgenden Sohrüiten bssteh-fcs

a) BLlddng einer ersten, negativen Mutterplat-te, indem an dem Deformationsbild bei einer Temperatur unter 95°C eine Schicht eines härtbaren, gegenüber der Bildoberfläche neutralen Stoffes verformt und

- als negative Nachbildung von dieser abgezogen wird,

b) Bildung einer zweiten, positiven Mutterplatte, indem ein verflüssigter, filmbildender Stoff auf die. erste Mutterplatte gegossen und als positive Nachbildung vo& dieser abgezogen wird·

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Ein: Ausfuhrtmgatoeispiel dös erfindungsgemiäßen Verfahrens wird im folgenden anhand der Figur beschrieben, in der der Ablauf eines Nachbildungsverjfahrens dargestellt ist.

Wie aus der Mgur liörviirgjsht, wird das nachzubildende DeformationBMid zuerst nach eiaiem üblichen Verfahren erzeugt. Vorzugsweise soll die Oberfläche dieses Originalbildes zur Härtung oder Verfestigung behandelt werden, wie W iiti folgenden noch beschrieben wird*

Dann wir d^; eine erste Nachbildung erzeugt ,indem ein Stoff auf das öriginalbild^ gegossen wird, _t der dieses nicht beeinträchtigte

• Dann, wird τοη der ersten Fachbildung: eine zweite Fachbildung gegjossen. .--.'■ . ■ . - ; --. - ; ■ . .'- / ■■".■■

^ Die so erzeugteι zweites Nachbildung wird dann auf einen Bildträger übertragen,, so daß sich eine endgültige positive Hackbildung des Qriginalbildesergibt, und die erste Uachbil4iang wird wieder als eine Mutterplatte verwendet oder es wird auf üir eine dünne Silberschiclit uMud darauf eine

elefctrißch gebildet»

Ist eins dritte Iiaohbilduag mit Silber und Niofcel hergestellt so kaim diese entweder als eine Preßmatrize für Kurzbetrieb ■verwendet weEäen> oder es wird mit ihr eine festere Uickel-

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platte, nach Passimerung geMläei?!! die als? P*eima1*»iz@ längeren Betrieb verwendet

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YiTie noqli eyläute^i; wird, feonnen eiilige dea? veis n^nnrfcen TerfaJjrensschrilite Mnaiphtliph. der gungen, Stoffe? gewiinscktien j^zsiil van Kppieniiisw» werden. Iiieaes Verfahren ermöglicht die Hersljellung von laeh-"bildungen eines Originals, das sehr empfindlißh gegen Druck, Lösungsmittel oder Hitze ist,-"'fflat auöergewöhiilioh guter

Qualität, ; ^v.

Bas nachzubildende DeformatipnSMld kann nach, ^äem geeigneten Verfahren hergestellt werden, Pas erfindungsgemße Verfahren ist speziell aur fachbildung vom Phasenholögraminen der iii der Patentanmeldung R 45 090 IXa/42h feeschriefeenert tot geeignet. Es ist ferner zur Nachbildung vo?i Matiaerungsbildern der in der UB-Patentschrift 5"-XS& 001 heschrieiienen Art und von Reliefbildern der in\ der US-Patentschrifi; 5 005 006 beschriebenen Art geeignet. Die nach diesen Verfahren erzeugten Deformationsbilder sind im allgemeinen zerb3?eehliehimii gegenüber Hitzö oder Reibung empfindlich* Diese Bilder werdsii. erzeugt, indem auf einer Oberflache eines Terfoq^ba^on thermo*· plastischen" Stoffes ein elektrostatisches

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vpm Bet^-Pinen, erhältlieh iron der Pennsylvania Industrial Chemical Company mit naoh Ring- und Eugelanalyse ermittelten Schmelzpunktenvy;om 7O⁰C bzw. 10O⁰C)~<* Piccopale 70 SF und Picöopale 85 (nichtreagierende Olefindienharze der Pennsylvania Industrial Chemical Company mit Schmelzpunfcten von. 70⁰C und 85>°C und Molekulargewichten von 800 bzw. 100O)J Piecolastic^:"Α·75» D-IOQ und E'-IOO (Polystyrolharze mit Schmelzpunkten von 75⁰G, 100⁰C und 100°C der Pennsylvania Industrial Chemical Company)! Amberol ST-137 X (ein. nichtreagierendes, nichtmodifiziertes Phenolformaldehydharz der Firma Eöhm & Haas)? Neolyn 23 (©in. U.kydharz der Hercules Chemical Company); Polycarbonate, Poly0ulfone_f Polyvinylchlorid, Mischmigen von Silikon- und StyrolhäTzek mit geringem Molekulargewicht sowie Mischungen dieser Stofft* ?ors5ugsweis© soll der thermoplsstische Stoff wenig ©"barfeial^,' Zimmertemperatur w©ioh werden und bei der Ir*

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weichungstemp^ratur nichtleitend sein, so daß sich seine Oberfläche inJ richtiger Weise anhängig von dem OlaerflächeBi-■■■" ■"■■ --'-' '■'■■' -i ■-'"-'--"" ^{; :} . ^:< "" ■■-■■".. -^; '■"■" ' - -.:. ■ - - : ladungsmuster verfoxmt. Im allgemeinen sind diese Vorzugsweisen Stoffe bei Zimmertemperatur etwas weich und kletorig, und die Obsrflächendefoimationsmiistier verschlechtern sieh bei leichter Erhitzung oder Berührung mit den meisten organischen MsungsmittelBL·. Daher-müssen die mit einem' Bild ver.*· sehenen Blätter sorgfältig behandelt werden»

Palis erwünscht j kann die thermoplastische Isolierstoff schicht auf einer fotoleitfähigen Ispliers t off schicht vorgesehen sein oder durch Einlagerung geeigneter fotbleitfähiger Stoffe oder. durc& S ensiti vierung des Harzes zur Bildung eines foot öl ei tfähigen ladungsubertragenden Kompiexstoffes fotoleitfähig gemacht werden· Irisch® als Überzug aufzubringende fotoleitfähige SchichteEL bestehen aus amorphem Selen» aus Pigmentstoff und Biädemittei mit fotoleitfähigen Pigmentstoffen, Kadmiumsulfid> Kadmiumseienid, Ziaksulfid, Zinkselenid,

, Bleijjodid, Bleiselenid, dispergiert ini einem BichtXeitenden* filmbildenden Bindemittel, wie ein Silikonharz^^^eIn. Styrol-Butadienharz o.ä, Geeignete organische Ifffeöleiter können auch als tiberzugsschichten ausgebildet öderviä-die wärmeverformbare Schicht eingemischt seim* WgLts erwünscht, Minnen diese iOtoleiter sensitivi'ert werden, wo|su geringe Anteile vom Sarben oder Iiewissäuren 'imxwe^jä^i»:1i70r4θ^-»V..!ξj0iβ-ehe. organische iOtoleiter sind l_f4^icyanHa&£iii$^in^^

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oxidiazol* N-VinylcärbazolJ Phthalocyanine, Chinacridone und deren Mischungen. Besteht die verformbare Schicht aus einem geeigneten aromatischen Polymer, so kann sie selbst durch Zusammensetzung mit einer geeigneten Lewissäure fotoleitfähig gemacht werden. Typische Lewissäuren sind 2,4,7-Trinitro-g-flu.orenon, 4-,4*-bis-(Dimethyl-amino) benzophenon, tetra-Chlorphthalsäureanhydrid, Ghloranil, Picrinsäure, t 1,3*5-Iranitrο-benzol und deren Mischungen.

Das Oberflächendeformationsbild kann auf der erhitzt.en verformbaren Schicht nach Jedem geeigneten Verfahren gebildet werden. Allgemein gesprochen, bestehen die Bilderzeugungsschritte aus einer, gleichförmigen elektrostatischen Aufladung der Schichtoberfläche, Belichtung der Oberfläche mit einem zu reproduzierenden Lichtmuster und Erweichung der Schicht zur spontanen Ausbildung des Oberflächendeformationsbildes. Befinden sich die verformbare Schicht und/oder die fotoleitfähige Schicht auf einer leitfähigen Unterlage, wie z.B. einer Metallfolie oder einem polymeren PiIm mit einem transparenten leitfähigen Überzug, so kann die gleichförmige elektrostatische Ladung beispielsweise durch Koronaentladung erfolgen, wie sie in. der US-Patentschrift 2 588 699 beschrieben ist. Selbstverständlich können durch diese Aufladung jedoch auch andere Verfahren verwirklicht werden, beispielsweise durch reibungselektrische Aufladung, wie sie in der US-Patentschrift 2 297 691 beschrie· beiL ist. Sind die wärmeverformbare Schicht und/oder die foto-

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leitfähige Schicht selbsttragend ausgeführt oder befinden sie sich auf einer nichtleitenden Unterlage, so kann die gleichförmige Aufladung beispielsweise mit dem Doppelkoronarverfahren erfolgen, wie es in der US-Patentschrift 2:885 556 "beschrieben! ist. Soll ein Mattierungs- oder Reliefbild erzeugt werden, so wird eine Belichtung mit einem zu reproduzierenden Id öht-S chat ten-Must er vorgenommen. Ist die verAormbare Schicht von sich aus fotoleitfähig, so kann auf den BeIichtungsschritt unmittelbar die Entwicklung folgen. Ist die verformbare Schicht als Überzug auf einen Fotoleiter aufgebracht, so ist es im allgemeinen "vorteilhaft, die Oberfläche der verfombareii Schicht beispielsweise durch' Koronaladung nochmals zu laden, um ein für die Entwicklung geeignetes Oberflächenladüngsmuster zu erzeugen.- Soll ein Phasenhologramm hergestellt werden_r so wird die Belichtung nach dem in der oben genannten Patentanmeldung beschriebenen Verfahren vorgenommen. Die Entwicklung kann auf jede geeignete Weise erfolgen, wobei die Oberfläche der verformbaren Schicht zur Ausbildung des Deformationsbildes erreicht wird. Im allgemeinen wird die Platte vorzugsweise auf die Erweichungstemperatur der verformbaren Schicht erwärmt, das Deformationsbild erzeugt und dann, die Platte zur Fixierung des Bildes unter die Erweichungstemperatur abgekühlt· Auch kann die Oberfläche, falls dies erwünscht ist» duroh Aufbringen einer Lösungsmittelflüssigkeit oder von Dampf erweicht werden.

Mit diesen Verfahren ergeben sich OriginalMlderhoher Auf-■

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lösung auf Stoffen,, die durch. Hitze, Lösungsmittel oder Abrieb beeinträchtigt werden können. Die Deformationsbilder.werden iff allgemeinen gelöscht, wenn die Oberfläche der Deformati onsschicht durch Hitze oder Lösungsmittel erweicht wird, nachdem das bildmäßig verteilte Ladungsmuster abgeleitet wurde.

Als ein. erster Schritt bei der Erzeugung von Nachbildungen . eines Deformationsbildes soll das OriginaTbild vorzugsweise derart behandelt wenden,, daß sich eine "Oberflächenhaut" mit einer Stärke größer als ca, 0-_r3 Mikron bildet. Die Fixierung der Oberflächendeformation durch Bildung derartiger Oberflächenhäute ist eingehender in der Patentanmeldung R 41 261 IXa/57e beschrieben. Diese Oberflächenhaut ist härter und weniger löslich und gibt damit dem Originalbild eine höhere Widerstandskraft gegenüber Abrieb, geringer Erhitzung oder Berührung mit geringen Mengen Lösungsmitteldampf. Zur Bildung der Oberflächenhaut kanm jedes geeignete Verfahren angewendet werden. Sie kann an Ort und Stelle oder durch Aufbringen eines Stoffes auf einen anderen Stoff erzeugt werden. Typische Verfahren zur Hautbildung sind die Belichtung mit aktivierendem Licht, X-Strahlen, Betastrahlen, Gammastrahlen, Elektronenbeschuß, Koronaentladung, Hochspannungsentladung_t Belichtung mit sichtbarem Licht, Einwirkung von Luft, Einwirkung von chemischen Stoffen, wie Oxydationsmittel und/oder Mittel zur Bildung von Querverbindungen, Beifügung von SensitivierungsmittelzL zur Erhöhung der Empfindlichkeit der wärmeverformbaren Schicht gegenüber der Behandlung zur Hautbildung, Sprühen, Tauohüberzug, sowie

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jede geeignete Kombinationen der Verfahren* Abhängig von der Zusammensetzung der verformbaren Schicht können der Grad und die Dauer der Belichtung mit den verschiedenen Strahlungsquellen zur Bildung einer geeigneten Oberflächenrhaut geändert werden. FUr die vorzugsweise anzuwendenden deformierbaren Stoffe wurde gefunden, daß eine ausreichend lange Belichtung mit ultravioletter Strählung eine Oberflächenhaut ergibt, die ausgezeichnete iixierungseigenschaften zeigt. Daher ist die XJltraviolettbelichtung das vorzugsweise anzuwendende Verfahren zur Bildung der¹ Oberflächenhaut.

Der zweite Schritt bei dem erfindungsgemäßen Nachbildungsverfahren ist die Herstellung einer negativen Nachbildung durch Abguß des originalen Deformationsbildes.

Jeder geeignete härtbare Stoff kann zur Erzeugung der negativen Nachbildung verwendet werden. Es ist wichtig, daß der Stoff die Erzeugung einer Nachbildung mit hoher Auflösung ermöglicht. Ferner darf die Schrumpfung bei Verfestigung des Stoffes nur gering sein. Außerdem soll eine Erhitzung über 93°C zur Verfestigung nicht nötig sein umd während.der Härtung keine Wärme erzeugt werden. Da. die meisten Stoffe der Deformationsbilder gegenüber Beschädigung durch die meisten organischen Lösungsmittel empfindlieh sind, soll der aufzugießende Stoff keine Anteile dieser Lq-

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öungsmit-tiel. enthalten* Typische härtlare Stoffe siiMMetalllegierungen: mit^^ jüiedrigem Schmelzpunkt, wie Cerralow 117,. eine Wismüt-In^ium-Ijegierung der Cerro Corporation, Wachse, wie Epolene Ο-12>._; ein Polyäthylenwachs mit geringem Moleku?- largewicht, erhältlich, von, der Eastman Chemical Co, J Gelatine* wie das Von der Knox Gelatin Company erzeugte Nahrungsmittel produktivι Polyvinylalkohole, wie Elvanol 71-30 und Elvanol 72-60,; erhältlich von duPont ElectrochemicalJ Silikonkaut*- schukarten mit einer oder mehreren Komponenten, wie RTV-Il, RTV-20, RTV-60, RTV-112, RTV-116 und RTV-118, erhältlich, von General Electric, Silastic RTV-501, Silastic RTV S-5137A, Silastic RTV S-5138A, Silastic RTV S-5302 und Silastic RTV S-5303,; erhältlich toil Dow Corning, sowie Mischungen dieser Stoffe. Vorzugsweise wird diese erste negative Nachbildung mit einem aushärtbaren Stoff hergestellt. Optimale Ergebnis-" se ermöglichen Silikonkautschukverbindungen, die bei Temperaturen unter ca. 93°C aushärten. Silikonkautschuk ergab) die Nachbildung mit der höchsten Auflösung unter allen getesteten härtbaren Stoffen. Silikonkautschukarten werden aus Silikongpmmi gebildet» Diese Gummiarten, bestehen weitgehend aus Polymeren von. Dimethylsilikon.. Sie können Dimethyl siloxane kopplymerisiert mit geringeren Mengen eines weiteren zweiwertigen Silikons enthalten. Beispielsweise können PoIydimethylsiloxane mit ca. 5 bis ca. 15 $ Diphenylsilikon, DiäthylsilikorL oder Methylphenylsililmrai kopolymerisiert sein. Das Silikongummi kann ferner aktive Gruppen, wie SiH_? SiOH oder SiOC₂^, enthalten, und Vinyl-, Fluorkohlenstoff- oder

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NitrilgrüpperL könnem in das Siiikönmolekul. ein'gefügt sein. !Falls erwünscht, können, fein mrteilte'^i'ülliaittel, "wie Silikagel, ■ Kaliumcarbonat, Titandioxid, Eisenoxid odeir deren Mischungen mit dem Silikongummi g-smisoht sein., um die Spannungsfestigkeit der endgültigenSilikoiakautschük:- nachbildung zu ""erhöhen". Im allgemeinen erhöht sick die Bildauflösung Tdei abnehmendem mittleren Durchmesser der MODL-. stoff teilchen. Typische Füllstoffe haben einen Teilchendurchmesser von ca. 10 Millimikron "bis ca. 1 Mikron* Jeder geeignete Katalysator, wie Metallseifen, Peroxide und andere Stoffe zur Erzeugung freier Radikale, kann zur Aushärtung der Silikongunmii-Kerbindungen, die einen Katalysator benötigen, verwendet werden. !Typische Katalysatoren sind Benzoylperoxid, Oichlorbenzoylperoxid, di-tert-Butylperoxid,,. t-Batylperoxid und deren MischuHgen. Die Geschwindigkeit der Aushärtung hängt τοπ der relativen Menge des v.eiiwendeten Katalysators ab. Befriedigende AushärtungsgeschwiriidigkBiten erreicht man bei bis zu 5 Gew.-^ Katalysator, bezogen auf das Gewicht des Silikonkautschuks, Man nimmt an, daß die Aushärtung durch die Bildung von Siloxanquer^erbiBdmgen zwischen den pOlymeren Ketten auftritt« Der aushärtbare Stoff wird Mr Entfernung eingeschlossener Iiuft in ein "VTakuum eingegeben und dann im Schmelze mit deia^ zu reproduzierenden Deforaiationsbild in Berührung gebracht« er ausgehärtet und von dem Originalbild abgezogen«

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Der nächste Schritt des erfindungsgemäßen_: Nachb:p/dungsver- _: . fahrens besteht in der Herstellung einer zweiten, positiven Nachbildung, die von der ersten, negativen Nachbildung abgegossen wird. Hierzu kanm jeder geeignete filmbildende Stoff, der verflüssigt werden kann und nicht an der ersten ■Nachbildung haftet, verwendet werden. Er wird in einem lösungsmittel aufgelöst. Die relative Menge der verwendeten Lösung ist unkritisch,, am wichtigsten ist lediglich die endgültige Bildung eimes kontinuierlichen Filmes. Typische filmbildende Stoffe sind LösuBgem von Polystyrol in. Toluol, Polymethylmethaerylat im Methyläthylketon, Polyäthylmethacrylat in Äthylendichlorid, Zelluloseacetatbutyrat im Äthylacetat, aushärtbare Epoxydharze, aushärtbare Polyesterharze, geschmolzenes Polystyrol, geschmolzenes Polymethylmethaerylat, geschmolzenes Polyäthylen, Plastisole, wie Polyvinylchloridharz, dispergiert in 2-Xthylphenylester und Mischungen dieser Stoffe» Acrylharze, insbesondere Polyisobutylmethacrylaty werden vorzugsweise verwendet, da sie gleichmäßig ohne Blasenbildung aushärten und mit der im allgemeinen verwendeten Unterlage verträglich sind, die oft, aus Acrylstoffen besteht. Daher werden diese Stoffe zur Herstellung der zweiten,, positiven Nachbildung vorzugsweise verwendet. Zur Bildung einer flachen, zweiten Nachbildung: wird der Stoffe als dümjieg flüpsige Schicht auf eine Unterlage und/oder auf die erste Nachbildung aufgebracht· Während, vor oder nach der ■Verfestigung der flüssigen Schicht oder-Schichten wird die Unterlage auf die erste Nachbildung W&ßX leichtem Druck auf ge-

#« Ist die Verfestigiüng vor dem Auf legen neeh night treten* so läßt man die flüssige Söhieht oder Schichten lange genug aushärten oder troctaeu* i)as (Mprödukt ist eine stärke fläölie zweite (-positive) li^^ibildsiög des OaiiginalTiildes* läßt man eine flüssige Schioiit des Süßstoffes auf de£ dea? ersten Jaehbildung sieH lierfestigeii, Htävör die atxfgelegt wia?d_r so wird die Übertragung der /v^erfestigten BehiQht auf iiie IDhterlötge gelegentlich dureli die Einwirkutög iron Wärme atif die tJhterläge Tor öder während der tfbertragung -werlüessert, insbesondere wentt die Verfestigte Schicht niehtkieliend ist* Die; ¥erf estigümg der fliissigieii Schient auf der Oberfläche der ersten Nachbildung vor der ttbertragiing^ wird jedoch Tcorgezogen, da eine schnellere irodtiktioit abglich ist, insbiesoiidere/wenn fiOjaibildende Stoffe verwendet werden, die in einem flüchtigen lösungsmittel aufgelöst sind· Reicht der IJrucik: "bei der libertragung des tderfestigten Stoffes nicht zum Anh^ten d gossenen Sehichii an der Iffiiterläge aus# so kann eine |irweichung der Schicht und/oder der Mterlag# mit einem Lösungsmittel diirohgeführt werden* oder e^Mrd^ #^er geeignete üb^ Klebstoff zur^ Bindung der Schicht aii:der Unterlage angewendet » jbie itoterlage kann jede geeignete Stärke habenV starr oder 1£ieMbe^_f ^

durchsiehtig sein, und kantt als BandV Blatt» Platte ο ·ä, aus-' .■ gjefSi&3?t sein* BLe tteterlage soll Jedoch zumindest eine glatte \ Oberfläche haben, die die zweite ifeöhbildung ohne Zerstörung des Bildes tragt· üie erste liaehbildung kanm als Miitt^rplatte

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zur Erzeugung einer Vielzahl endgültiger zweite:?» Hac^toiXdtWD^eii ^ea^wendet werden. Das -yiorzugsweise Terfahren zur Erzeugung derzweiten Ifacihl^ldung besteht aus den Sciiritten der ferfegtigung des härtbaren Süßstoffes in einen klebrigen Zustand und der iJbertragung des verfestigten Stoffes durch I?ruofceipyirfeung auf die Oberfläche einer Unterlage. Der verwendete Druck ist nicht kritisch, er soll jedoch zu« mitidest zum guten Komtakt zwischen dem Gußstoff und der Oberfläche, der Unterlage ausreichen, Ausgezeichnete Nachbildungen erhält man» wenn, der &ußstoff so klebrig ist» daß er innerhalb^ TPoni 5 Sekunden^^ unter leichtem Druck, d.h. Daumendimck., an einem. Blatt aus klarem Zelluloseacetat anhaftet und nach !DrenMing der ersten Faehbildung haften bleibt. Obwohl ge-» schmolzen oder härtbare G-ußstoffe Trerwendet werden sollen, erhält !Βοή auch optimale Ergebnisse mit Lösungen von film^ biidenden !Polymeren iii fnichtigen lösungsmitteln. Lösungen YQXi. filmbildenden Polieren erreichen den klebrigen Zustand schneller als andere härtbare Stoffe mit weniger Energieauf-· wand und erzeugen Bilder mitgrößerer Auflösung. Die Menge der Gußlösting; sqII zur Bildting einer trockenen Schicht mit glatter^^ deformätionsfreier Außenfläche ausreichen,

f eine Itotterplatte aus Metall erwuisscht, so wird eine KaOhbilditing^ iBit Metalloberfläche hergestellt. Uaeh chemischer Reiniguiag und Sensiti-Tierung der pberflache der zweiten Nach**· bildung wird ein Metall* wie Silber, ßhemisch reduziert und auf die zweite Kachbildung bis zu einer Stärke 89afgesprüht_t

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die das Nichtvorhandensein von, Poren gewährleistet -und den nachfolgend einwirkenden elektrischen {Mlvanisierungsstrom aushält. Diese Stärke beträgt vorzugsweise ca. 7,5 oder 10 χ 10"~ cm für diese Zwecke. Dieser Überzug schafft die zur galvanischen Herstellung einer guten Metallmutterplatte erforderliche sehr leitfähige Oberfläche. Bin geeignetes Verfahren zur Sensitivierung und ¥ersilberung wird von A. M. Max in "Application of Electroforming to the Manufacturing of Disk Records" in ASM Special Technical Publication Fr, 318. (1962) beschrieben. Die zweite Nachbildung ' wird dann in ein, G-aXvanisierungsbad aus UickeXsuXfamat gegeben, und auf die leitfähige,Oberfläche wird*nickel galvanisch aufgebracht. Das Bad wird auf einer Temperatur vom ca. 54°0 gehalten, während der Strom für eine Platte von 30 cm ca. 50 Ampere beträgt. Die Galvanisierung wird fortgesetzt, bis die Schicht ein© zum Selbsttragen ausreichende Stärke hat. Eine optimale Schichtbeschaffenlaeit und Sicherheit gegen Bildzerstörung ergeben sich mit einer Dicke der UTi ekel schicht zwischen ca* O₉I? "und Ö_r3 nmu Danm wird die Metallschicht vom der Piastikunterläge abgehoben, wobei sie sich leicht von dieser trennt» und ergibt so eine dritte, versilberte lietällmutterplatte mit negativem Bild*. Dies© Metallmutterplatte kann nun zum Pressen iron -iiaohbilaiingesi des originalen Deformationsbildes ^iisrondet -we&lfiatj wosu dl.© ^;s 3aaehst©lxend beschriebenen Preßvarfahren dienen« Is kann -Jedoch/ falls erv^ünschtp auQh eiaa- ümsrhattape platt© hmgeätsXXt wa3?<ä@ja<. ^orsugswelse werdest

109814/1736.

BAD ORIGINAL

' - 22 -

Mder -verwendet, da sich mit diesen eine schnelle und gleichmäßige Ablagerung ergibt. .- · / ■ . "

Zur Bildung einer dauerhafteren Metalliiachbildung wird die Oberfläche der dritten, negativen Nachbildung mit einer Kaliumdichromatlösung behandelt, um die Oberfläche chemisch zu passivieren. Diese Behandlung erlaubt die Galvanisierung einer ganz aus Nickel bestehenden Nachbildung auf der ver-"' silherten !Fläche, verhindert jedoch eine Bindung beider Metalle aneinander. Es ergibt sich daraus eine dauerhafte, vierte Nickelnachbildung mit positivem Bild. Falls erwünscht, kann, auch eine fünfte Nickelnachbildung mit negativem Bild aus der "wierten Nachbildung gewonnen werden. Auch kann, falls erwüEijscht,. die Oberfläche verchromt werden, um die lebensdauer der Preßplatte zu verlängern*.

Unabhängig von dem Yerfahren zur Herstellung der endgültigen Y Metallpreßplatte werden die endgültigen Kachbildungen des originalen Defonaationsbildes mit dem verstehend beschrie- · b.eaen lierfahrert zur Herstellung eimei* Yielzahl endgültiger isweiter Uächbildungen oder durch Pressen hergestellt« Das im folgenden baschriebene Verfahren nach der ErfiMung ist, ei»L Keißpreß-«?erfahren. EIel dütoter, trockeiier thermoplastischer;· (Zelluloseaeetat, mit- oiiösr £$täa?l£ö -won. oa^: 0,08 bis ca.

efber erh^^t«ö; ^ciMi^p^eßplatte uiaid i&s'Äsolr-s^ia'lÄöa <jdei\-4ie Konturen l^ der nega«

■- m■*:

tiven Preßplaiite haben kianit, 3Jer Ifoermoplas tische vorher auf eine Temperatur erhitzt, 80 daß keine Schpckwi-ekungen auftreten, wenm er gegen die noch Preßplatte gedrückt wirft* Da die Tiefe der Cflaerflachende^

inehesondere im Jalle eines hplograpMseiien Qris nitr sehr geriEig iai; (im der Großenordiiung von 0,5 Mikrjon) triti; wenig oder kein. Zerfließen^ des auf _r heahsiiens eine leichte Yerlageruriig, Am Ende der geit wird die gepreßte thenaoplastische Folie gjelöst, raschenderweise; ist; dies ohne eine vorherige lieh. Man, erhält eine heiß gepreßte FachlDildi3ng des originalen DeformatiQBisMldes mit guter Qwalität. FUr dieses ?erfahren kann, geder geeignete thermpplastisehe Stoff verwendet werden, O)ypisehe derartige Stoffe sind leetate, wie Zellwloseaaetat_?

wie Polyvinylchlorid, 'Sol.jm&i'onharze und liisehungen dieser-Stoffe, Zufriedenstellende lilder ergjehen sipii mit den soei^ sten getesteten theamoplasti^chen Stoffen "bfii eiiiem Preßdruck zwischen ca? 27 imcL 4018 atutf wenn eine Vorerwäriaung des thermopläStiSQhen lilms ^is üngeföhr mx Irweichungstempera?- tiir vorgenommen wird» eine Pr-eJßplattentemjerain^r von cat 49^Q0 feis ca» 204^G waäreine P^eßgeit von weniger als ca, 30 Sekunden verwendet wii»d«. Im allgemeinen sind höhere I|ruck^ örf-orderlichji wenm geringere Preßplattentemperaturen

werden. Es zeigte sich, daß die liesten Nachbildung auf ^elliil<?seäe:etat entstehen, werin ein Preßdruck von ca*

'BAD

27 "bis-408- a tu, eine Yorerhitzungstemperatur Ms zu ca, 93⁰O, eine Preßplattentemperatur von ca. 49⁰G Ms ca. 149⁰C und eine Preßzeit von ca. 1 Ms 10 Sekunden angewendet werden. Diese Werte werden- deshalb zum Heißpreßen der genauesten Nachbildungen auf Zelluloseacetat verwendet. Jedoch kann auch jeder andere, geeignete Stoff hierzu dienen. Auch kann ein Kaltpreß"werfahren angewendet werden. Das Heißpreßen wird jedooh vorzugsweise angewendet, da ein, geringerer Druck aus τ reicht und die Zerstörung der Bildfläche wesentlich verringert ist. Zur Herstellung holographischer Eeflexionsbilder. können metallülierzogene Plastikfilme verwendet werden. Auch kann eins durchsichtige PlastiknachMldung nach der Herstellung des Bildes metallisiert werden« Beide Seiten der Plastikfolie können gleichzeitig oder nacheinander mit demselben oder verschiedenen Hologrammen gepreßt werden. SelbstverstäEidlich känm die Preßmutterplatte entweder eben oder auf einen Zylinder aufgezogen sein,, mit dem sie über die thermoplastischen FoIiem gerollt wird..

Es sei laemeirkt, daß mit dem vorstehend beschriebenen Heiß-. preßverfahren der thermoplastische Film für vergleichsweise kurze Zeit unter Druck steht und dann heiß abgelöst wird_r so daß der erweichte Kunststoff während der Abkühlung nicht in der Preßform verbleibt. Überraschenderweise ergibt sich bei direkter Betrachtung des Bildes keine Formänderung trotz: der Tatsache, daß der Stoff vor der Entfernung aus der Preßform nicht abgekühlt wurde..Dies macht eine Temperaturver-

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. — -25.- '.;,■■■-

ringerung der Preßf orm nach, der Erz euigung einer jeden Nachbildung überflüssig und erlaubt eine extrem schnelle Herstellung einer Anzahl sehr guter Nachbildungen mit einer einzigen Mutterplatte. Im Gegensatz zu einer Erweichung mit !lösungsmitteln hat dieses Heißpreßverfahren, den Vorteil, daß es völlig trocken-arbeitet und eine Auffrischung · oder Nachlieferung vom lösungsmitteln nicht erfordert» -

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Nachbildung eines Deformationsbildes* Alle Anteile "beziehen sich auf das G-ewicht, falls mächt anders angegeben. Die Beispiele stellen vorzugsweise Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.

BEISPIEL· I

Zunächst wird ein holographisches Originalbild hergestellt. Es wird eine Überzugslösung gebildet, die ca* 20 Teile Polyvinylcarbazol, ca. 0*1 Teil Brilliant ö-reen Special (ein. Triphenylmethanfarbstoff der Allied Chemical Company), ca· 100 Teile Dioxän und ca. 110 Teile Dichlormethaifc. enthält·. Diese Lösung" wird auf die leitfähige Ofcerflache einer HBSA-G-lasplatte (Ölasunterläge, überzogen mit einer extrem dünnen, durchsichtigen Zimaioxydschicht, erkäitlieji von der, Pitt©"bu3?g Plate Glass Company) Eb zu einsi? trocKeHen Stärke von esa, ' 7 Mikroa aufgebracht.*; Aixf\~άίea© fotoleitfäMg© Sohisfet

BAD OBSG'NAL

eine Schicht aus Staybjelite-Ester 10 (ein (rlycerolester von 60 $ig hydriertem Kolophonium, erhältlich von der Hercules Chemical Company) "bis zu einer trockenen Stärke von ca, 1 Mikron aufgebracht. Diese Schicht wird aufgebracht, indem ihre· Unterlage mit einer Geschwindigkeit von ca. 12_y5 cm pro Minute aus einer 20 foigen lösung des Harzes ia einem Kerosenlösungsmittel herausgezogen wird. Nach Trocknung besteht die vollständige Bildplatte aus einer leitfähigen Unterlage, einer fotoleitfähigen Schicht und einer deformierbaren thermoplastischen Schicht. Diese Platte wird bei Dunkelheit mit Koronaentladung auf eine Oberflächenspannung; von. ca. 500 ToIt aufgeladen. Die Platte wird dann in einer An-Ordnung belichtet, wie sie in Fig. 1 der Patentanmeldung R 45 090 IXa/42k'dargestellt ist. Dabei erfolgt eine Belichtung mit Objekt- und Bezugsstrahlen, unter Verwendung eines Helium-Neon-Dauerstrich-Iiasers, der im Tem-00-Betrieb bei 6328 Angstrom arbeitet (Modell 5200 der Perkin Eimer Company)· Der. Bezugs strahl fällt unter einem Winkel von ca, 30° ein«

Mach- nochmaliger Aufladung wird die Platte dann langsam auf ihre Erweiohungstemperatur erhitzt. Das rekonstruierte Bild ist gleichzeitig mit der Bildung des Hologramms zu beobachten, lfaoh guter Ausbildung der Deformatiomen. wird die Platte zur Pixiermig &©s Bildes abgekühlt. Es ergibt sich eine holo-Auf E@ielmi2ög ausges^iohnster Qualität mit eimer

-■ 27

Auflösung τοή ca, 800 Linien pro mm.

Das Hologramm wird ca. 6 Stunden lang dem ultravioletten licht einer Qaecksilber-Bogenlampe der General Electric von. 100 Watt in einem Abstand von ca. 15 cm ausgesetzt. Wie oben beschrieben, wird dadurch die Oberfläche widerstandsfähig gemacht, ■"■"■". " ■■"..."" -■"-' -

Ga, 100 Teile RTV-Il (eine bei Zimmertemperatur vulkanisierende Silikonkautschukverbizidurig der General Electric Company) werden mit ca. 0,3 Teilen, eines zugehörigen Katalysators gemischt« Diese Mischung wird in einem Vakuumtrockner bei einem Druck von weniger als 0,17 atii gehalten» um eingeschlossene Luftblasen zu entfernen· Auf der Oberfläche der Mischung wird dadurch eine SchaumMlduiig verursacht. Nach ca. 5 Minuten wird der Druck langsam auf Atmösphärendruck gßbracht. Das Originalhologramm wird. dann, mit der Bildfläche nach oben "in den Boden einer rechteckf örmigen ireßftorm von. 12*7 mm gelegt, Fach Anstreichen der Oberfläche der evakuierten Silikoiikautschukr· mischung wird diese sorgfältig in die Form bis zu einer Höhe vom ca. 9>5 mm eingegossen, so daß> alle Konturen vollständig gefüllt sind. Das Harz wird dann auf Zimmertemperatur 48 Stunden lang abgekUhlt. Mit größeren Mengen des Katalysatoips kann die Aushärtungszeil; wesentlich abgekürzt werden. Der ausge-v härtete Kautschuk wird dann von, dem Original abgezogen. Es ergibt sieh eine flexible, dauerhafte, erste, negative Mutter-

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nachbildung aus Kautschuk. Das Originalhologranm wird durch diesen Abguß nicht beschädigt.

~1B±ne Gußlösung wird dann hergestellt* imdern ca* 17 Teile pmlverisiertes Elvaeite Nr. 2045· (ein Polyisobutylmethacrylathar.z, erhältlich von E. I. duPont de Nemours & Go.) tmd ca. 28 Teile gereinigtes Äthylendichlorid gelöst werden. Die Lösung wird einige Stunden lang stehen gelassen, um Luftblasen aus der gerührten flüssigkeit austreten zu lassem* Ein Stück klares Plexiglas (Polymethylmethacrylat, erhältlich von. der !Firma Rohm & Haas) mit einer Stärke von ca. dLp35 ram wird etwas größer als die Kautschukplatte zugeschnittem. Ein. dickeni'Guß der Nachbildungslösuag wird auf eine Kante der Plexiglasplafofce und auf eine Kante der Kautschukform aufgegossen. Dann wird die Lösung auf beiden Flächen mit Glasstafeen zu einer dünnen Schicht ausgewalzt. Die überzogene Plastikunterlage wird sofort derart auf die überzogene Kautschukfläche gelegt, daß ein Zusammenschluß beider Flächen v.ozL einer Seite zur anderen wie beim Schließen einer Tür erfolgt* loch verbleibende Luftblasen werden dadurch herausgedrückte Dann wird ein. Gewicht, das einen Druck von ca* 0,01 at auf, die Lösungsschicht erzeugt, au£' die Plastikplatte auf ge·*· setst, und die Anordnung wird ca* 3 Stunden lang bei Zimmer-•fcemperatur getrocknet. Es ergibt sich eine starre, durchsichtige, zweite, positive Nachbildung aus Plastik mit guter Qualität, Die erste Mutterplatte aus Silikonkautschuk bleibt

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1821733

dabei unbeschädigt.

Dann wird ein Hologramm in Form einer Metallnachbildung hergestellt· Nach chemischer Reinigung und Sensitivierumg der Oberfläche der !zweiten Nachbildung mit einer Zinnoxychlorid-Ib'sung wird Silber aus einer ammoniakhaltigen ,Silbernitrat·- lösung chemisch reduziert, während diese auf die Plastiknaehbildung aufgesprüht wird. Die erhaltene Silberschicht hat eine Stärke von ca. 7»β χ 10°" cm. Der SiIberufeerzug bildeli; die zur Herstellung einer guten galvanischen MetallBächbildung erforderliche sehr leitfähige Oberfläche« Die Nickelschicht mit einer Stärke voni ca. O?3 mm wird dann galvanisch auf die Silberfläche in einem Hickelsulfamatbadl bei einer Temperatur von ca. 54⁰C und einem G-esamtstrom für eine 30 cm·· Platte von 50 Ampere aufgebracht. Nach der G-al^wanialerung wird das mit Nickel belegt« Silber leicht aus der Plastikform genommen und es ergibt sieh eine dritte j negative Metallmutterplatte mit einer Silberofeerflache· Diese-Nachbildung ist als Preßplatte für Kurzbetrieb geeignet;»

Unter Verwendung dieser Platte werden dann mehrere NaohbiX-dungen des Originalhologramms hergestellt· Bin trooksner Zelluloseacetatfilm mit einer Stärke von ca, 0,18 mm wird auf ca. 88⁰C erhitzt. Die Metallmutterplatte wird auf ca. 138°c erhitzt und unter einem Druck von ca» 54i atü auf den, Zelluloseacetatfilm gegen ein flaches Polster gedrückt* Druck

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BAD ORIGINAL

und Temperatur werden ca. 5 Sekunden lang beibehalten. Am Ende der Preßzeit wird der Plastikfilm ohne vorherige Abkühlung gelöst. Es ergibt sich eine ausgezeichnete Nachbildung des Originalhologramms. über 100 weitere Nachbildungen werden in. ähnlicher Weise heiß gepreßt, bevor ein merklicher Qualitätsabfall zu beobachten ist.

BEISPIEL II

Wie in Beispiel I werden, eint Originalhologramm, eine katalytisch gebildete erste und eine gegossene zweite Mutterplatte hergestellt. In diesem Falle soll eine dauerhaftere Mutterplatte heiß gepreßt werden, so daß eine größere Anzahl vom Nachbildungen hergestellt werden kann. Nach dem Überziehen der Plastiknachbildung mit Silber und einer 0,3 mm starken, galvanisch gebildeten Nickelschicht wird die Silberoberfläche zur Passivierung mit einer Kaliumdichromatlösung behandelt». Dies ermöglicht die Galv/anA si erung einer weiteren Nickelschicht auf die SiIberoberfläche, ohne eine Silber-Nickel-Bindung zu erzeugen. Nach derartiger Bildung einer 0,25 mm starken Nickelschicht, wird diese vom der Silber-Nickel-Mutterplatte getrennt» Es ergibt sieh eine dauerhafte, ganz aus Nickel b-estehende, positive vierte Nachbildung. Diese kann in einem Heißpreß-werfahren, wie es in Beispiel I besehrieben ist» zur Herstellung gepreßter negativer Plastiknachbildungen verwendet werden. Jfür viele holographische Anwendungs zwecke ist die negative Nachbildung geeignet. Palis erwünscht, kann.

1098U/1735

diese Metallmutterplattemiteinem Chromüberzug Versehen werden, der ihre Lebens dauerweiter verlängert, wozu ein Strom von ca. 575 -Ampere mit eijater 55 cm-Platte verwendet wird.

BEISEEEI₁ III ;

Die insgesamt aus Nickel gebildete (positive) vierte Nachbildung aus- Beispiel II wird mit einer Lösung von ca. 16 g Polyisobutylmethacryla-fe^ gelöst in ca· 200 ml Methyläthylketon, durch Aufstreichen überzogen. Der gebildete Flüssigkeitsfdlm. wird an der Luft beiZimmertemperatur ca. 20 Sekunden lang getrocknet;, bis er einen klebrigen Zustand erreicht. Eine dünne Zelluloseacetatfolie mit eiBer Stärke von ca. 0,15 mm wird gleichmäßig mittels einer Gummiwalze auf die klebrige Schicht gedrückte Die Zelluloseacetatfolie wird dann von der vierten Mutterplatte abgezogen_o Der übertragene Film zeigt eine gute Bafiung an der Zelluloseacetatfolie. Über 100 weitere Nachlä-ldüngen werden auf ähnliche Weise mit der vierten Naehbildung; hergestellt, wobei kein merklicher Abfall der Qualität auftritt.

BEISPIEL XT . '-'-.-.. —

Ein Origiaalhologramm sowie eine katalytisch gegossene erste Mutterpiattß werden wie in Bseispiel I hergestellt-* In diesem !•alle soll eine zweite Nachbildung schneller als in Beispiel I gebildet werdeni. Die erste Mutterplatte wird in ein Bad von. ca· 2 g Polymethylmethacrylat, gelBst in 200 ml

10 9 B14/17 3 S

/ . ._■■■-

■■■■■- 32 - . . ;

Methyläthylketon, getaucht "und. langsam innerhalb von 3 Sekunden herausgezogen. Der gebildete Flüssigkeitsfilm wird an IiUft bei Zimmertemperatur'ca. 30 Sekunden lang getrocknet, bis er einen klebrigen Zustand erreicht. Der klebrige Film wird dann an eine dünne Zelluloseacetatbutyrat-Folie mit einer Stärke von ca. 0,25 mm gedrückt. Die erste Mutterplatte wird unmittelbar nach der Druckeinwirkung abgezogen. Der übertragene Film zeigt überraschend starke Haftung an der Folie* Die insgesamt zur Bildung der zweiten Nachbildung erforderliche Zeit ist fast 36Omal schneller als die für die zweite butterplatte in Beispiel I beschriebenen Herstellungsschritte. Die erste Mutterplatte wird nochmals in der ■vorstehend toe sehr !ebenen Weise zur Herstellung von mehr als 100 guten zweiten Nachbildungen ohne merklichen Qualitätsabfall verwendetβ Eine der auf diese Weise erzeugten zweiten Nachbildungen wird dann, zur Herstellung einer dritten Mutterplatte wie in. Beispiel I verwendet.

' BEISPIEL· Y .:"'..

Das Im Beispiel IV beschriebene Verfahren wird wiederholt mit dem Unterschied, daß eine Polyäthylenterephthalat-Folie mit einer Stärke vom Q₉3 am anstelle der Zelluloseacetatbutyrat-Folie verwendet wird. Die hergestellten zweiten Nachbildungen ©ntsprechen in ihrer Qualität denjenigen aus Beispiel IV₉ λ

SAO

10 98 U/1735

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BEISPIEL·■ l/I - '".

Das in Beispiel 17 beschriebene Tierfahren wird wiederholt mit dem Unterschied, daß^Jder I^ssigkeitsfilm auf die Oberfläche der ersten Mutterplatte aufgewalzt wird, wonach er ca. 1 Minute bis zu einem niohtklebrigen Zustand trocknet und dann ca. 4 Sekunden/lang gegen eine Zelluloseacetat.-butyrat-Folie gedrückt wird, die sich auf einer heißen Platte mit einer Temperatur von ca. IDQ⁰G befindet. Die erste Mutterplatte wird dann von dem übertragenen ^iIm g,etrennt* Sie wird in der vorstehend beschriebenen Weise zur Herstellung von meh:r als 100 zw.eiten Nachbildungen guter Qualität verwendet. Eine der zweiten HachToildungen wird dann zur Herstellung einer dritten ItotterplattB wie in. Beispiei I verwendet. - -■■ - ■ :

Obwohl spezielle-Bestandteile und Stoffmengen in der vorstehenden Beschreibung vorzugsweiser Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben wurden» können auch ^ andere Stoffe und Bedingungen? wie sie weiter oben aufgeführt sind, mit ähnlichen Ergebnissen angewendet werden. Zusätzlich können weitere Stoffe zu den verschiedenen liachbildungsstoffen hinzugefügt werden, um eine aynergetisohe, TEerbessernde oderanderweitig abändernde Auswirkung auf deren EigensohaÄten zu erzielen. Beispielsweise können lemperaturänderumgen oder AblöBungsmittel V/erwendet werden, falls dies erwünscht ist*

109014/173 5 -V 8AD OBIG^AU

- 34 Weitere Ausführungsformen mid Änderungen der vorliegenden

Erfindung sind dem Fachmann nach Kenntnis der vorstehenden Beschreibung möglich. Diese werden insgesamt durch den Grundgedanken der Erfindung umfaßt» ·

1Q98U/T13S

Claims (18)

1. - 55 - ·

   Pate η t a η s ρ r ü c h e s

   1«. Yerfahren zur Nachbildung insbesondere eines Peformationsbildes, gekennzeichnet durch, folgende Schrittes

   a) Bildung einer ersten, negativen Mutterplatte, indem an dem Deformationsbild "bei einer Temperatur unter 93°C eine Schicht eines härtbaren, gegenüber der BiIdoberflache neutralen Stoffes verformt und als negative i ÜTachbildung von. dieser abgezogen wird,

   b) Bildung einer zweiten, positiven Mutterplätte, indem ein verflüssigter, filmbildender Stoff auf die erste Mutterplatte gegossen und als positive fachbildung von dieser ,abgezogen wird».
2. 2. ¥erfahren nach. Jbaspruch 1, dadurch gekennzeichnet _g daß der fumbildende Stoff durch Auflösung in einem Lösungsmittel verflüssigt wird. . "
3. 3» Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet₉ daß die Lösung des filmbildenden Stoffes auf die erste, negative .Mufterplatte ia einer Menge abgelagert wird, die zur Bildung einer dünnen, trockenen Schicht mit einer glatten* deformatiönsfreien Außenfläche ausreicht, und daß die glatte Oberfläche einer Unterlage gegen die glatte, deformationsfrei e Außenfläche vor der Trennung der Mutterplatiie uad der.· Fachbildung gedrückt wird.

   1098 14/1735 BAD

   . - 36- ■
4. 4* Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des filmbildenden Stoffes bis zum klebrigen Zustand getrocknet wird, bevor er mit der glatten Oberfläche der IJnterläge zusammengebracht wird.
5. 5* Verfahren:nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die glatte Oberfläche der Unterlage vor dem Zusammenbringen mit der dünnen, getrockneten Schicht erhitzt wird,
6. 6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der filmbildende Stoff ein Kunstharz istv
7. 7. VerfaJirennabh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Trennung der Mutterplatte und der Nachbildung eine dritte, negative Nachbildung durch Ablagerung einer dünnen Silberschicht auf der Oberfläche der zweiten, positiven Nachbildung, Galvanisierung einer Nickelschicht auf die Silberschicht und Trennung der Silberschicht von der zweiten, positiven Nachbildung hergestellt wird.
8. 8. ' Verfahren nach Altspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die , Silberschicht bis zu einer Stärke von 7,6 χ 10~" cm bis 10 χ 10 om aufgebracht wird\.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelschicht bis zu einer Stärke von 0,13 mm bis 0,3 mm aufgebracht wird.

   V 1098 U/1735 ■:

   783
10. 10. !/"erfahren nach einem der. Ansprüche 7 Ms 9» dadurch gekennzeichnet, daß von dem Deformatiönsbild eine vierte, positive

    Metallnachbildung durch Passivierung der Silber oberfläche der dritten, negativen Nachbildung, G-alvanisierung einer Niekelschioht auf die Silber oberfläche und Trennung der Silberfläche von der vierten, positiven Nachbildung hergestellt wird.

    ■■■■■■■.■ ■:'■■:■.'■■■■■. ^: ■ \
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9»dadurch gekennzeichnet, daß eine vierte, positive Nachbildung durch Preßen der dritten Nachbildung gegen die Oberfläche eines verformbaren thermoplastischen Films hergestellt wird, wobei der· Druck zur Verformung der Oberfläche des thermOplastischen Films in bildmäßiger Verteilung ausreicht·
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekönrtsseichnetj daß die viertet OÖsitive Nachbildung duroli Auflegen des thermoplastisehen Films auf eine Unterlage, Vor erwärmung des thermopla* stisehen Films, Vorerwärmung der dritten Nachbildung, Preßen der dritten Nachbildung gegen den; thermoplastischen Film für eine Zeit von weniger als 30 Sekunden und Abaiahs« des· so gebildeten vierten, positiven N&öhbildung von der dritten Nachbildung hergestellt wird, wobei die dritte Nachbilduag die Preßtemperatur beibehält,
13. 13· Verfahren nach Anspruch 11 oder 12> dadurch, geksniizeiohnetf

    109814/1735

    1021783

    daß der thermoplastische !Film, aus Zelluloseacetat mit einer Stärke von 0,08 mm bis 0,25 mm besteht."
14. 14, Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ■ vierte, positive Nachbildung durch Auflegen des thermoplastischen Films auf eine Unterlage, Erhitzung des thermoplastischen Films auf eine Vortemperatur'im BrweichungsbeiEeich, Erhitzung der dritten Nachbildung auf eine Vortemperatur zwischen 49⁰G und 204⁰G, Preßen der dritten Nachbildung gegen den thermoplastischen Film, für eine Zeit-von weniger als 30 Sekunden und Abziehen der so gebildeten vierten Nachbildung von der dritten Nachbildung hergestellt wird, wobei die dritte Nachbildung auf der Preßtemperatur bleibt.
15. 15. Verfahrea nach einem der AEßsprüche β bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne Schicht des verflüssigten Kunstharzes auf die erste Nachbildung aufgebracht wird, und daß die freie Oberfläche der dünnen Schicht vor dem Abziehen der so gebildeten zweiten, positiven Nachbildung von der ersten Nachbildung mit einer Unterlage in Berührung-gebracht wird. ■ ;
16. 16.» Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schicht des verflüssigten Harzes vor der Berührung der freien Oberfläche mit der Unterlage bis zu einem klebrigen Zustand ausgehärtet wird*

    1098HZ₁₇₃₅

    ■ \ ;- 39 - '■'■' ■; ■.-*..'■
17. 17. Verfahrennach Anspruch 15 ₁ dadurch gekennzeiohnet, daß die dünne Schicht des verflüssigten Harzes nach BJerührung der freien Oberfläche mit der "unterlage ausgehärtet wird.
18. 18. Verfahren nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schicht des verflüssigten Harzes vor der Berührung der freien Oberfläche mit der Unterlage ausgehärtet wird und daß zumindest der Unterlage gleichzeitig mit der Übertragung der dünnen Schicht des ausgehärteten Harzes auf die Unterlage Wärmeenergie zugeführt wird.

    19* Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, positive Nachbildung durch Ablagerung einer dünnen Schicht des verflüssigten Harzes auf die Oberfläche einer Unterlage und Abguß der dünnen Schicht des verflüssigten Harzes gegen die erste, negative Nachbildung hergestellt wird.

    20». Verfahren nach einem der Asisprüche 6 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, positive !fachbildung aus einer lösung eines Acrylharzes im einem organischen lööungsmittel gebildet wird*

    23U Verfahrennach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, positive Nachbildung aus einem geschmolzenen thenttoplastischen Harz gebildet wird.

    9 8 14 / 1 7 3 5 ^{BAD 0RiG1NAL}

    22· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis .21, dadurch gekennzeichnet, daß der aushärtbare Stoff ein Silikonkautschuk ist. :

    23· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Herstellung der ersten, negativen Nachbildung das nachzubildende Deformationsbild zur Erzeugung einer Oberflächenhaut behandelt wird, die aus einem härteren Stoff mit einer höheren Viskosität bei Erweichungstemperatür der Originalbildfläche besteht als derjenige des originalen Deformationsbildes·

    24· Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Objerflächenhaut eine Stärke von mindestens 0,3 Mikron besitzt.

    25ο Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl praktisch identischer holographischer Bilder, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

    a) Erzeugung eines elektrostatischen Ladungsbildes auf einem deformierbaren thermoplastischen Stoff, welches einem holographischen Interferenzmuster entspricht,

    b) Erhitzung des verformbaren thermoplastischen Stoffes bis zur Verformung in ein Muster von Erhebungen und Vertiefungen entsprechend dem Ladungsbild,

    c) Belichtung des so erzeugten holographischen Originals mit aktivierender Strahlung für eine zur Bildung einer Oberflächenhaut aus einem Stoff mit höherer Viskosität

    10 98 14/1735

    ■ ν \ ' ; . ■' ■ ".-.■ ' BAD

    als der thermoplastische. Stoff bei Erweichungstemperatur ausreichende Zeit derart, daß die Oberfläehenhaut eine Stärke von.-zumindest 0,3 Mikron erhält, ;

    d) Erzeugung einer ersten, negativen !fachbildung; des holographischen Bildes durch; ;

    .1.) Verformung einer Schicht aus einer Mischung eines

    aushärtbaren Silikonkautschuks an dem Bild, 2.) Aushärtung des Kautschuks, und 3.) Abziehen der so geformten.negativen !fachbildung,'

    e) Erzeugung einer zweiten, positiven Nachbildung durch: 1.) Aushärtung einer dünnen Schicht eines verflüssigten,

    aushärtbaren Harzes an der ersten, negativen Nachbildung, -und : - . 2.) Entfernung der so gebildeten zweiten, positiven Fachbildung von der ersten Fachbildung, .

    f) Erzeugung einer dritten, negativen Metallmutterplatte durchs

    1.) Bildung einer Silberschicht mit einer Starke von '

    7,6 bis 10 χ 10". cm auf der Oberfläche der .zweiten,

    positiven Nachbildung,,
    2.) G-alvanisierung einer Nickelschicht bis zu einer

    Stärke von 0,13 bis 0,3 mn. auf die Silbersohieh'-ft,- und 3.) Trennung der Silberschicht von der zweiten, positiven Fachbildung, wodurch eine dritte Fachbildung in Pona einer Metallmutterplatte entsteht, .

    g) Erzeugung einer vierten, positiven Fachbildung durchs

    BAD . Ί 0 9-« 7 4/1735

    ■ - 42 -

    1») Aufbringen eines Films aus thermoplastischem Stoff mit einer Stärke von 0,08 bis 0,25 mm und einer Erweichungstemperatur von· 49⁰C bis 204⁰C auf eine Unterlage, 0

    2..) Erhitzung des themoplas tischen Films auf eine Yortemperatur bis zu 93°O,

    3..)j Erhitzung der Metallmutterplatte auf eine Temperatur vom 49⁰C bis 204⁰C,, '

    4«.) Preßen der Metallmutterplatte gegen den thermoplastischen Stoff, für eine i2eit von weniger als 50 Sekunden bei einem Druck von 27 atü bis 408 atü, und '5.) Abziehen der so hergestellten vierten, positiven

    Machbildung vom der Metallmutterplatte, während diese ihre·Preßtemperatur beibehält, und h) Wiederholung des Schrittes g,) zumindest einmal mit neuem thermoplastischem Stoff:· ■

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