專利名稱：用于涂覆可冷成形的金屬基材的層壓薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種層壓薄膜，其含有多層，用于至少部分地涂覆可 冷成形的金屬基材，以及用來制造三維的金屬物件的方法。
背景技術(shù)：
由DE 196 10 028 Al已知這種類型的薄膜和方法。在此具有三層 薄膜構(gòu)造的薄膜應(yīng)用于基材如薄板或板的永久性涂層，其中所構(gòu)成的 復(fù)合層以彎曲法、沖壓法、邊緣磨削法(Randbeschleif-)、巻邊法、 或深沖法進(jìn)行后加工處理。薄膜具有由線性的聚酯，如聚對(duì)苯二曱酸 乙二酯或聚對(duì)苯二曱酸丁二醇酯，或由聚甲基異丁烯酸酯構(gòu)成的外層，
以及與基材的鄰接接觸層，其由聚丙烯構(gòu)成或含有聚丙烯。在外層和 接觸層之間有粘結(jié)劑層。薄膜釆用底漆和/或粘合劑涂覆在基材的合適 表面上。
在包裝的光學(xué)外觀圖像以及其防止未經(jīng)允許的模仿的方面，在近 幾年來由于增加著的產(chǎn)品仿造提出了越來越高的要求。這樣采用僅僅 是圖案的和/或顏色的壓印所構(gòu)成的產(chǎn)品包裝常常不再能獲得印象，其 特別是涉及高檔的產(chǎn)品。此外這種產(chǎn)品包裝的模仿以簡(jiǎn)單的方式是可 能的。
因此由紙和/或塑料構(gòu)成的包裝材料上在光學(xué)可變化的保護(hù)元件 和/或裝飾元件之間進(jìn)行，其可光學(xué)特別令人感興趣地構(gòu)成并且提供明 顯更好地防止模仿。光學(xué)可變化的保護(hù)元件和/或裝飾元件給予觀察者 一光學(xué)可變化的效應(yīng)或不同的光學(xué)外觀圖像。通常根據(jù)視角交替變換 的光學(xué)外觀圖像稱作為光學(xué)可變化的效應(yīng)，其中不同的信息內(nèi)容、圖 像和/或顏色變換都是可看得見的。
然而成形成三維的金屬物件的金屬基體迄今為止不能用這種保護(hù)
5元件和裝飾元件構(gòu)成。在加入含有光學(xué)可變化的保護(hù)元件和裝飾元件 的傳統(tǒng)的層壓薄膜后在金屬基體冷成形時(shí)已經(jīng)觀察到層壓薄膜的突出 的裂紋敏感性，其干擾光學(xué)可變化的效應(yīng)和從而也對(duì)裝飾性的金屬物 件的光學(xué)外觀圖像有不利的影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提供一種用來涂覆可冷成形的金屬基體的 層壓薄膜，其在金屬基體變形后提供光學(xué)可變化的效應(yīng)。此外還應(yīng)給 出一種用來制造三維金屬物件的合適的方法，該金屬物件使用這種層 壓薄膜進(jìn)行裝飾。
該目的對(duì)于含有多層的且設(shè)置用于至少部分地涂覆可冷成形的金
屬基體的層壓薄膜通過以下措施實(shí)現(xiàn)，即該層壓薄膜以這種順序包 括一透明的載體薄膜、 一含有衍射的凸紋結(jié)構(gòu)的透明的漆層和一反射 層，其中透明的載體薄膜由熱塑性塑料構(gòu)成，其中載體薄膜具有在 19-75 um范圍內(nèi)的薄膜厚度，該載體薄膜至少在一個(gè)方向上具有在 3500-5000 N/mm2范圍內(nèi)的彈性模量，并且透明的漆層具有一個(gè)與載 體薄膜的彈性模量差別為最大10%，特別差別為小于5%的彈性模量。
因此根據(jù)本發(fā)明的層壓薄膜具有一特殊的載體薄膜和一新型的在 它的延伸性能方面相匹配的含有衍射的凸紋結(jié)構(gòu)的漆層。試驗(yàn)已經(jīng)令 人驚奇地顯示出，在這種金屬基體-層壓薄膜-復(fù)合體的冷成形時(shí)在層 壓薄膜的反射層不再出現(xiàn)裂紋形成，其影響變形后的層壓薄膜的光學(xué) 外觀圖像。
載體薄膜的E-模數(shù)根據(jù)ISO 527-1-2確定。在此檢測(cè)速度在23。C 和50%的相對(duì)濕度時(shí)為l%/min。特別地載體薄膜具有各向異性的彈 性模量。
對(duì)于冷成形應(yīng)理解為在金屬的重結(jié)晶溫度下金屬基體的變形，該 金屬基體由金屬構(gòu)成。
聚酯，特別是PET、聚烯烴和聚酰胺作為用來形成由熱塑性塑料 構(gòu)成載體層的材料已經(jīng)證實(shí)是有效的。
6已經(jīng)證實(shí)有效的是，載體薄膜具有在23-36 pirn范圍內(nèi)的薄膜厚度。
其中載體薄膜優(yōu)選在縱向上具有相對(duì)于起始長(zhǎng)度的170-230%范 圍內(nèi)，特別為約200%的斷裂延長(zhǎng)率，和垂直于縱向具有相對(duì)于它的 起始寬度的80-150%范圍內(nèi)，特別為約115%的斷裂延長(zhǎng)率。
載體薄膜的斷裂延長(zhǎng)率根據(jù)ISO 527-1-2確定。在此檢測(cè)速度在 23。C和50%的相對(duì)濕度時(shí)為l%/min。
已經(jīng)證實(shí)有效的是，衍射的凸紋結(jié)構(gòu)構(gòu)成全息圖，特別是3D/2D-全息圖或點(diǎn)-矩陣-全息圖，或Kinegram⑧。
衍射的凸紋結(jié)構(gòu)優(yōu)選地借助于相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化的壓輥或壓模壓印到 透明的漆層中。在此優(yōu)選應(yīng)用熱塑性的或UV-硬化的漆層。然而衍射 的凸紋結(jié)構(gòu)在透明的漆層中也可通過照相平版印刷法而構(gòu)成。
在此根據(jù)本發(fā)明的層壓薄膜的制造優(yōu)選用連續(xù)方法進(jìn)行，在該方 法中載體薄膜從輥輸送到輥。在此透明的漆層涂覆到載體薄膜上和設(shè)
有衍射的凸紋結(jié)構(gòu)，涂覆反射層，通常通過蒸鍍和濺射，并且最后有 選擇地涂覆粘合層。
優(yōu)選的是，粘合層以在5-20g/m2范圍內(nèi)，特別是在7-9g/m2范 圍內(nèi)的粘結(jié)劑涂覆量構(gòu)成。通過一層這樣的粘合層，特別是具有在8-10 Um范圍內(nèi)的層厚，與特殊的、上述的載體薄膜和特殊的漆層組合在 變形過程期間避免剪切力點(diǎn)狀的、突然的增大。特別優(yōu)選的是，粘合 層是熱粘合層，然而也可應(yīng)用冷粘合層。粘合層優(yōu)選涂覆到金屬基體 上并且從而將層壓薄膜固定到金屬基體上。
透明的載體薄膜和/或漆層可以染色地應(yīng)用。
此外層壓層可以具有其他的層，其用于裝飾性的和/或功能性的目 的。這樣在載體薄膜和透明的漆層之間和/或在透明的漆層和反射層之 間可以借助于各一彩色的漆層而構(gòu)成彩色的透明的或不透明的壓力圖 像。在此優(yōu)選的是，所應(yīng)用的彩色的漆層具有與透明的漆層類似的斷 裂-和延伸性能，和/或以各個(gè)的、不相關(guān)的圖案表面構(gòu)成，以致于在作為功能性層可以設(shè)有其他的透明的粘合劑層、填料層、過濾層等。
已經(jīng)證實(shí)有效的是，所述至少一層透明的漆層具有在0.5-5 )i m范 圍內(nèi)、特別是在l-2 ym范圍內(nèi)的層厚，透明的漆層具有衍射的凸紋 結(jié)構(gòu)。
為了提高在與載體薄膜鄰接的層上的粘合，已經(jīng)證實(shí)有效的是， 在栽體薄膜至少在一側(cè)上、特別是在設(shè)置有漆層的一側(cè)上釆用電暈放 電處理。
已經(jīng)證實(shí)有利的是，反射層具有在5-15nm范圍內(nèi)、特別是在 7-9nm范圍內(nèi)的層厚。
特別地已經(jīng)證實(shí)有效的是，反射層由金屬或金屬合金構(gòu)成。金屬 的反射層是特別可延展的和從而能良好地延伸，以致于在金屬基體變 形后不出現(xiàn)層壓薄膜的外觀圖像的光學(xué)的不利的影響。由鋁、鉻、銀、 銅、金等構(gòu)成的反射層是特別合適的。金屬反射層給予衍射的凸紋結(jié) 構(gòu)特別高的發(fā)光強(qiáng)度和又特別良好地給出光學(xué)可變化的效應(yīng)。
此外已經(jīng)證實(shí)有效的是，反射層由高折射的介電材料(HRI-材料) 如Ti02、 ZnS、或Zr02構(gòu)成。這些材料通常是透明的，以致于在其 下設(shè)置的粘合層(假如這層是透明的)顯露出金屬基體。在介電反射 層的情況下也已經(jīng)證實(shí)染色的粘合層是有效的。
在此反射層通?？梢哉娴鼗蛑皇遣糠衷谕该鞯钠釋由蠘?gòu)成的。 特別地以影片、圖像、數(shù)字符號(hào)、字母符號(hào)和/或光柵的形式，特別是 以點(diǎn)光柵或線光柵或灰度梯度-光柵圖像的形式的反射層的構(gòu)造已經(jīng) 證實(shí)是有效的。例如介電反射層的線性構(gòu)成是優(yōu)越的，在此線性基本 上在變形時(shí)垂直于層壓薄膜的延伸方向。
沒有粘合層的層壓薄膜的總厚度優(yōu)選為20-30 jum范圍內(nèi)。
所示目的又通過具有以下步驟的用來制造三維金屬物件的方法而 實(shí)現(xiàn)
-提供由根據(jù)本發(fā)明的層壓薄膜和金屬基體構(gòu)成的復(fù)合體；
-采用粘合劑將層壓薄膜固定在金屬基體上；和
-將由層壓薄膜和金屬基體構(gòu)成的復(fù)合體冷成形成三維的金屬物
8件，使得層壓薄膜在金屬物件的外表面構(gòu)成用于金屬物件的裝飾。
該方法使得具有裝飾表面的三維金屬物件的構(gòu)成成為可能，其通
過層壓薄膜進(jìn)行裝飾。在觀察者能夠看到衍射的凸紋結(jié)構(gòu)的區(qū)域中顯
示出光學(xué)可變效應(yīng)。
已經(jīng)證實(shí)是有效的，當(dāng)由金屬基體和層壓薄膜構(gòu)成的復(fù)合體進(jìn)行
深沖、沖壓或壓制時(shí)。
鋁板、鍍錫板或鋼板應(yīng)用作為金屬基體已經(jīng)證實(shí)是有效的。特別
優(yōu)選的是在0.2-5 mm范圍內(nèi)的層厚的平的金屬基體。
金屬基體可在至少一側(cè)整面地用層壓薄膜覆蓋。然而金屬基體也 可以在至少一側(cè)上只是局部區(qū)域地、特別是圖案形地用層壓薄膜覆蓋。 在此特別是略過在變形時(shí)經(jīng)歷特別強(qiáng)烈的變形的金屬基體的區(qū)域，或 在變形后具有強(qiáng)烈的、特別在>90。的范圍的彎曲的金屬基體的區(qū)域。
由平的金屬基體與根據(jù)本發(fā)明的層壓薄膜構(gòu)成的復(fù)合體用來制造 用層壓薄膜裝飾的三維金屬物件是理想的。


圖la-2b示例性地解釋根據(jù)本發(fā)明的層壓薄膜以及根據(jù)本發(fā)明的 方法。附圖示出
圖la 由金屬基體和層壓薄膜構(gòu)成的復(fù)合體的橫截面；
圖lb通過根據(jù)圖la的復(fù)合體的變形所構(gòu)成的金屬物件的橫截
面；
圖2a 由金屬基體和層壓薄膜構(gòu)成的另一的復(fù)合體的橫截面； 圖2b通過根據(jù)圖2a的復(fù)合體的變形所構(gòu)成的金屬物件的橫截面。
具體實(shí)施例方式
圖la示出了一個(gè)由平的金屬基體1和根據(jù)本發(fā)明的層壓薄膜2 構(gòu)成的復(fù)合體的橫截面。在此層壓薄膜2包括一粘合層4、一反射層5、 含有衍射的凸紋結(jié)構(gòu)6的透明的漆層7，以及透明的載體薄膜8。在漆
9層7和載體薄膜8之間可設(shè)有在此未示出的粘結(jié)劑層。粘合層4是熱 粘合層，其牢固地與金屬基體1的表面連接或粘合。在此層壓薄膜2 完全地覆蓋金屬基體1的一側(cè)。反射層5是由鋁構(gòu)成的并且以8nm的 層厚蒸鍍到透明的漆層7中。透明的漆層7以1.5 mm的層厚涂覆到 載體層上并且將衍射的凸紋結(jié)構(gòu)6壓入到透明的漆層7中。 在此透明的漆層7具有下列的組成成分
組分 重量份額
高分子的PMMA-樹脂 500
非離子的交聯(lián)劑 50
低粘度的硝化纖維素 2000
甲基乙基酮 6600
曱苯 2000
環(huán)已酮 4000
載體薄膜8由拉伸的聚酯薄膜構(gòu)成并且具有23 iam層厚。金屬 基體1由鋁構(gòu)成。
根據(jù)圖la的復(fù)合體冷成形成金屬物件，在此是通過深沖加工的。 圖lb示出根據(jù)圖la所構(gòu)成的金屬物件3在冷成形后的復(fù)合體的 橫截面。金屬基體l包括層壓薄膜2三維地變形，在此構(gòu)成一帽形的 金屬物件3。層壓薄膜2與金屬基體1 一起共同拉伸并且完全地覆蓋 金屬物件3或帽的外表面，在此未示出的衍射的結(jié)構(gòu)6通過載體薄膜 8和透明的漆層7是可視的，并且示出了光學(xué)可變化的效應(yīng)。光學(xué)可 變化的效應(yīng)在此已經(jīng)可在未經(jīng)變形的層壓薄膜2中或只有在變形后在 成品金屬物件3處顯露出來。
圖2a示出由金屬基體1和層壓薄膜2構(gòu)成的其他的復(fù)合體的橫截 面，在此復(fù)合體的構(gòu)造相應(yīng)于在圖la中所描述的。然而層壓薄膜2 只部分地覆蓋金屬基體1的一側(cè)。
根據(jù)圖2a的復(fù)合體冷成形成金屬物件，在此通過深沖加工。
圖2b示出根據(jù)圖2a所構(gòu)成的金屬物件3在冷成形后的復(fù)合體的橫截面。金屬基體l包括層壓薄膜2三維地變形，在此構(gòu)成一帽形的 金屬物件3。層壓薄膜2與金屬基體1 一起共同拉伸和部分地覆蓋金 屬物件3或帽的外表面，在此未示出的衍射的結(jié)構(gòu)6通過載體薄膜8 和透明的漆層7是可視的并且示出了光學(xué)可變化的效應(yīng)。光學(xué)可變化 的效應(yīng)在此已經(jīng)可以在未經(jīng)變形的層壓薄膜2中或在變形后在成品金 屬物件3處顯露出來。
當(dāng)然，也可以應(yīng)用具有其他的層構(gòu)造的層壓薄膜。所以反射層只 是局部區(qū)域地在透明的漆層上構(gòu)成，其可以具有其他的含有衍射的結(jié) 構(gòu)的透明的漆層、其他的反射層、其他的必要時(shí)經(jīng)染色的漆層、粘合 劑層或粘合層。
權(quán)利要求
1.一種層壓薄膜(2)，其具有多層，用來至少部分地涂覆可冷成形的金屬基體(1)，其特征在于，層壓薄膜(2)依次具有一透明的載體薄膜(8)、至少一層透明的漆層(7)和一反射層(5)，所述透明的漆層含有衍射的凸紋結(jié)構(gòu)(6)，其中透明的載體薄膜(8)由熱塑性的塑料構(gòu)成，所述載體薄膜(8)具有在19-75μmr范圍內(nèi)的薄膜厚度，所述載體薄膜(8)至少在一個(gè)方向具有在3500-5000N/mm2范圍內(nèi)的彈性模量，并且所述至少一層透明的漆層(7)具有一與載體薄膜(8)的彈性模量差別為最大10％、特別地差別為小于5％的彈性模量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的層壓薄膜，其特征在于，載體薄膜(8)在縱向方向上具有一在170-230%范圍內(nèi)的斷裂延長(zhǎng)率和垂直于縱向方向具有在80-150%范圍內(nèi)的斷裂延長(zhǎng)率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的層壓薄膜，其特征在于，載體薄膜(8)由聚酯、聚烯烴或聚酰胺構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3之一的層壓薄膜，其特征在于，衍射的凸紋結(jié)構(gòu)(6)構(gòu)成全息圖，特別是3D/2D全息圖或點(diǎn)-矩陣-全息圖。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4之一的層壓薄膜，其特征在于，載體薄膜(8)具有一在23-36 M m范圍內(nèi)的薄膜厚度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5之一的層壓薄膜，其特征在于，所述透明的漆層(7)具有一在0.5-5 mm范圍內(nèi)的、特別是在l-2|am范圍內(nèi)的層厚。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-6之一的層壓薄膜，其特征在于，載體薄膜(8)至少在一側(cè)上，特別是在設(shè)置有透明的漆層(7)的一側(cè)上采用電暈放電處理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-7之一的層壓薄膜，其特征在于，反射層(5)具有在5-15nm范圍內(nèi)的、特別是在7-9nm范圍內(nèi)的層厚。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l-8之一的層壓薄膜，其特征在于，反射層(5)由金屬或金屬合金構(gòu)成，特別地由鋁、鉻、銀、銅或金構(gòu)成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l-9之一的層壓薄膜，其特征在于，反射層(5)由高折射的介電材料、特別是TK)2、 ZnS或Zr02構(gòu)成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l-10之一的層壓薄膜，其特征在于，層壓薄膜(2)具有設(shè)置一在反射層(5)下方的粘合層(4)，并且該粘合層(4)以在5-20g/m2范圍內(nèi)的粘結(jié)劑涂覆量、特別是在7-9 g/m2范圍內(nèi)的粘結(jié)劑涂覆量構(gòu)成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l-ll之一的層壓薄膜，其特征在于，粘合層(4)是熱粘合層。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l-12之一的層壓薄膜，其特征在于，不帶粘合層的層壓薄膜具有一在20-30 ja m范圍內(nèi)的厚度。
14. 一種用來制造三維的金屬物件(3)的方法，該方法具有下列步驟提供由根據(jù)權(quán)利要求1-13之一的層壓薄膜(2 )和金屬基體(1)構(gòu)成的復(fù)合體；采用粘合層(4)將層壓薄膜(2)固定在金屬基體(1)上；和將由層壓薄膜(2)和金屬基體(1)構(gòu)成的復(fù)合體冷成形成三維的金屬物件(3)，使得層壓薄膜(2)在金屬物件(3)的外表面構(gòu)成用于金屬物件(3)的裝飾。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于，深沖、沖壓或壓制復(fù)合體。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15的方法，其特征在于，將由鋁板、鍍錫板或鋼板所構(gòu)成的、平的金屬基體(1)與層壓薄膜(2)連接。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14-16之一的方法，其特征在于，將具有在0.2-5mm范圍內(nèi)的層厚的金屬基體(1)與層壓薄膜(2)連接。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14-17之一的方法，其特征在于，金屬基體(l)在至少一側(cè)上整面地用層壓薄膜(2)覆蓋。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14-18之一的方法，其特征在于，金屬基體(l)在至少一側(cè)只是局部區(qū)域地，特別是圖案形地用層壓薄膜(2)覆蓋。
20. —種三維的金屬物件，其包括三維的、已成形的金屬基體，其特征在于，釆用粘合層將根據(jù)權(quán)利要求l-13之一的層壓薄膜固定在金屬基體的表面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種層壓薄膜，其具有多層，用來至少部分地涂覆可冷成形的金屬基體，以及涉及一種用來制造這樣的金屬基體的方法。層壓薄膜具有透明的載體薄膜、至少一層含有衍射的凸紋結(jié)構(gòu)的透明的漆層、一層反射層和一層粘合層，其中透明的載體層由PET構(gòu)成，所述載體薄膜具有在19-75μm范圍內(nèi)的薄膜厚度，該載體薄膜至少在一個(gè)方向具有3500-5000N/mm²的彈性模量，并且所述至少一層透明的漆層具有一與載體薄膜的彈性模量差別為最大10％、特別差別為小于5％的彈性模量。
文檔編號(hào)B32B27/00GK101563224SQ200780043465
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月25日
發(fā)明者J·施密特, J·朔伊爾 申請(qǐng)人:雷恩哈德庫茲基金兩合公司