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DE19721731C1 - Joining plastic film with a release agent on the surface to a metal foil and resulting multilayer material - Google Patents

Joining plastic film with a release agent on the surface to a metal foil and resulting multilayer material

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Publication number
DE19721731C1
DE19721731C1 DE19721731A DE19721731A DE19721731C1 DE 19721731 C1 DE19721731 C1 DE 19721731C1 DE 19721731 A DE19721731 A DE 19721731A DE 19721731 A DE19721731 A DE 19721731A DE 19721731 C1 DE19721731 C1 DE 19721731C1
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DE
Germany
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polymer
film
layer
plastic film
solvent
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE19721731A
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German (de)
Inventor
Karl-Heinz Wendisch
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Smartrac IP BV
Original Assignee
Individual
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Abstract

A liquid polymer (1P) is applied onto a plastic film (FK) to produce a polymer film with a thickness greater than the depth of roughness of the plastic film surface and then dried. A solvent applied to the dried polymer layer (SZ) effects swelling of this layer and the metal foil and swollen layer are pressed together to effect a bond. An Independent claim is also made for the multilayer material. Preferred Features: The coating polymer (1P) or copolymer (2P) are applied to the plastic film (FK) in a theta-solvent which prepares the plastic film surface (FO) for the bonding stage. A polymer film (F) can be applied to both sides of the plastic film, the polymer thickness being 5-10 microns. Application of the polymer film and/or solvent is by roller coating, spraying, screen printing or casting. Bond strength between the plastic and polymer film layers is >= 20 N/cm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von mindestens einer thermoplastischen Kunststoffolie, deren Folien-Oberfläche mit Gleit- und/oder Trennmitteln angereichert ist, und mindestens einer Metallfolie.The invention relates to a method for connecting at least one thermoplastic film, the Foil surface with lubricants and / or release agents is enriched, and at least one metal foil.

Bei der Fertigung von thermoplastischen Folien werden Zusatzstoffe wie Gleit- und/oder Trennmittel zur Reduzierung der Adhäsion zu sich selbst oder anderen Materialien zur Verhinderung von unerwünschtem Kleben eingesetzt. Ein Teil dieser Zusatzstoffe wandert aufgrund seiner Unlöslichkeit in dem Kunststoff an die Oberfläche, so daß zwischen benachbarten Oberflächen kein Verbund entsteht.In the manufacture of thermoplastic films Additives such as lubricants and / or release agents for reduction adhesion to itself or other materials Prevention of unwanted glue used. A part due to its insolubility, these additives migrate into the plastic to the surface, so that between neighboring Surfaces no bond is created.

Die Gleit- und Trennmittel sind in organischen Lösungsmitteln löslich, so daß in der Praxis beim Kaschieren von thermoplastischen Folien, wie Kalanderfolien oder Gießfolien, mit Hilfe von reinen Lösungsmitteln als Kaschiermittel das Problem auftritt, daß sich die Folien schlecht miteinander verbinden und die Haftfestigkeit des Verbundes gering ist.The lubricants and release agents are in organic solvents soluble, so that in practice when laminating thermoplastic films, such as calender films or cast films, with the help of pure solvents as laminating agents Problem occurs that the foils are bad with each other connect and the adhesive strength of the composite is low.

Bei der Herstellung von flexiblen Chipkarten bzw. sogenannten gedruckten Schaltungen, ist neben der Kaschierfähigkeit auch eine hohe Metallhaftung der Metallauflage zur Bildung von flächigen Leitungszügen, Bauelementen etc. auf der Kunststoffolie als Isolierträger erforderlich. In the production of flexible chip cards or so-called printed circuits, in addition to the laminating ability high metal adhesion of the metal pad to form flat cables, components etc. on the Plastic film required as insulation carrier.  

Nachteilig führen die an der Folien-Oberfläche ungleichmäßig verteilten Gleit- und Trennmittel zu einer unterschiedlich starken Haftung, daher sind mit Metall beschichtete Folien nicht über einen längeren Zeitraum lagerfähig und nur bedingt transportierbar, sondern müssen möglichst schnell weiterverarbeitet werden.The disadvantage is that they lead unevenly on the film surface distributed lubricants and release agents to a different strong adhesion, therefore there are foils coated with metal not storable for a longer period and only to a limited extent transportable, but must be as quick as possible to be processed further.

Es sind allgemeine Verfahren zur Herstellung von einem Kunststoff-Metall-Verbund bekannt, bei denen die Kunststoffolie und die Metallfolie unter Einfluß von Wärme und Druck beispielsweise in einem Kalander verbunden wird.There are general procedures for making one Plastic-metal composite known in which the Plastic film and the metal foil under the influence of heat and Pressure, for example, is combined in a calender.

Der Kunststoff-Metall-Verbund bildet wegen der stark unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Materialien einen "Bimetall", daher ist das Abkühlen der warmkaschierten Folie nachteilig mit einem Folienverzug verbunden. Warmkaschierte Folien mit Metalloberfläche sind aufgrund des "Bimetall-Effektes" somit für den Einsatz in der Mikroelektronik nicht geeignet.The plastic-metal composite forms because of the strong different coefficients of thermal expansion of the Materials a "bimetal", so the cooling is the heat-laminated film disadvantageous with a film warp connected. Warm laminated foils with a metal surface are due to the "bimetal effect" for use in the Microelectronics not suitable.

Weiterhin werden zur Herstellung von festen Verbunden mit Kunststoffen und anderen Werkstoffen Kunststoff-Klebeverfahren eingesetzt, wobei die Verklebbarkeit mittels Lösungsmittel- Klebern stark von der Polarität der zu verbindenden Materialien, ihrem Benetzungsverhalten und der Möglichkeit zur Ausbildung von Haftungskräften abhängt. Unpolare Materialien lassen sich mit physikalisch abbindenden Klebstoffen gar nicht oder nur schwer nach einer aufwendigen Oberflächenbehandlung, wie beispielsweise Oxidation oder Beizen, verkleben.Furthermore, are used to produce fixed connections Plastics and other materials plastic bonding process used, the bondability using solvent Glue strongly on the polarity of the to be connected Materials, their wetting behavior and the possibility of Training of liability workers depends. Non-polar materials cannot be done with physically setting adhesives or difficult after an elaborate surface treatment, such as oxidation or pickling.

Der Einsatz von organischen Lösungsmitteln, besonders in starken Konzentrationen, ist aus ökologischer, gesundheitlicher und ökonomischer Sicht unerwünscht, daher wird die Anforderung gestellt, möglichst geringe Mengen an Lösungsmittel einzusetzen. The use of organic solvents, especially in strong concentrations, is from ecological, from a health and economic point of view, therefore undesirable the request is made to keep the quantities as small as possible Use solvents.  

Die Erfindung betrifft ferner ein Mehrschicht-Material in Form eines folienförmigen Halbzeuges mit mindestens einer thermoplastischen Kunststoffolie, deren Folien-Oberfläche mit Gleit- und/oder Trennmitteln angereichert ist, und mindestens einer Metallfolie.The invention further relates to a multi-layer material in the form a film-shaped semi-finished product with at least one thermoplastic plastic film, the film surface with Lubricants and / or release agents is enriched, and at least a metal foil.

Ausgehend von dem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verbinden einer Kunststoffolie mit einer Metallfolie zu offenbaren, mit welchem unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile eine Verbundfolie für die Mikroelektronik einfach, rationell und kostengünstig herstellbar ist, wobei der Verbund zwischen benachbarten Schichten dauerhaft unlösbar ist und die Verbundfolie eine hohe Metallhaftung und gute Kaschierfähigkeit aufweist.Based on the state of the art, it is the task of Invention, a method for connecting a plastic film to reveal with a metal foil, with which under Avoiding the disadvantages described a composite film for microelectronics simple, efficient and inexpensive can be produced, the bond between adjacent Layers is permanently unsolvable and the composite film one has high metal adhesion and good lamination ability.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Mehrschicht-Material mit einer Kunststoff- und Metallfolie zu schaffen, welches eine dauerhafte Haltbarkeit sowie gegen Umgebungseinwirkungen unempfindlich ist und eine hohe Festigkeit des Verbundes sowie gute Haftung der Metallauflage auf der Kunststoffolie besitzt.Another object of the invention is to provide a Multi-layer material with a plastic and metal foil too create what a lasting durability as well as against Environmental impact is insensitive and high Strength of the bond and good adhesion of the metal layer on the plastic film.

Die verfahrenstechnische Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. In den Unteransprüchen 2 bis 14 sind weitere vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Patentanspruch 15 löst die gegenständliche Aufgabe, wobei weitere vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Mehrschicht-Materials in den Unteransprüchen angegeben sind.The procedural task is accomplished according to the invention by solved the features of claim 1. In the Subclaims 2 to 14 are further advantageous Embodiments of the method according to the invention are shown. Claim 15 solves the object, wherein further advantageous developments of the invention Multilayer material are specified in the subclaims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden von mindestens einer thermoplastischen Kunststoffolie, deren Folien-Oberfläche mit Gleit- und Trennmitteln angereichert ist, und mindestens einer Metallfolie, wird auf die Kunststoffolie ein zu dieser artgleiches oder -verwandtes gleit- und trennmittelfreies Polymer, Copolymer oder Polymer- Blend in flüssiger Form als Polymer-Film mit einer Schichtdicke größer als der Rauhtiefe der Folienoberfläche aufgetragen und dann der eine Polymer-Schicht bildende Polymer-Film auf der Kunststoffolie angetrocknet. Anschließend wird die Polymer-Schicht durch ein auf die Schicht-Oberfläche einwirkendes Lösungsmittel angequollen, bevor die angequollene Schicht-Oberfläche mit der Metallfolie unter Druck verpreßt und quellverschweißt wird. Diese Naßkaschierung der beiden Folien ausschließlich mit Hilfe von Druck hat den Vorteil, daß kein Folienverzug bei der Kaschierung entsteht.In the inventive method for connecting at least one thermoplastic film, the Foil surface enriched with lubricants and release agents is, and at least one metal foil, is on the Plastic film a similar or related to this lubricant and release agent-free polymer, copolymer or polymer  Blend in liquid form as a polymer film with a Layer thickness greater than the roughness depth of the film surface applied and then the one forming a polymer layer Polymer film dried on the plastic film. Subsequently the polymer layer is applied to the layer surface swollen solvent before the swollen Layer surface pressed with the metal foil under pressure and is source welded. This wet lamination of the two Foils using only pressure has the advantage that there is no film distortion during lamination.

Die Auftragung einer gleit- und trennmittelfreien Polymerschicht aus einem zu dem Material der Kunststoffolie artgleichen oder -verwandten Polymer, Copolymer oder Polymer- Blend auf die mit Gleit- und Trennmitteln behaftete Folien- Oberfläche ist eine Grundierung, mit welcher ein geeigneter Untergrund für die Aufbringung einer Metallauflage geschaffen wird und die Oberfläche der eine mindestens bereichsweise Metallauflage aufweisenden Kunststoffolie für eine Weiterverarbeitung, ggf. einer Kaschierung mit einer Kunststoffolie, vorbereitet wird.The application of a lubricant and release agent free Polymer layer from a to the material of the plastic film identical or related polymer, copolymer or polymer Blend on the film with lubricants and release agents Surface is a primer with which a suitable Created a base for the application of a metal pad and the surface of the one at least in some areas Plastic coating with a metal coating for a Further processing, possibly lamination with a Plastic film being prepared.

Die Schichtdicke der Polymer-Schicht ist vorteilhafterweise größer als die Rauhtiefe der Folien-Oberfläche, so daß die Polymer-Schicht die Folien-Oberfläche vollständig überdeckt und somit versiegelt. Die einen festen, stabilen Verbund zwischen der Kunststoffolie und den zu verbindenden Materialien, wie Metallen oder Kunststoffen verhindernden, störenden Gleit- und Trennmittel sind dann punktuell an den Grenzflächen der Kunststoffolie als Kernschicht und der Polymerschicht als Zwischenschicht eingelagert. Dies hat den Vorteil, daß die Gleit- und Trennmittel die Ausbildung von Bindungskräften nicht behindern und trotz ihrer Anwesenheit zwischen den benachbarten Grenzflächen hohe Adhäsionskräfte herrschen, wodurch die Verbindung dauerhaft sowie zerstörungsfrei unlösbar wird. The layer thickness of the polymer layer is advantageously greater than the surface roughness of the film surface, so that the Polymer layer completely covers the film surface and thus sealed. A firm, stable bond between the plastic film and those to be connected Materials, such as metals or plastics, annoying lubricants and release agents are then selectively on the Interfaces of the plastic film as the core layer and the Polymer layer embedded as an intermediate layer. This has the Advantage that the lubricants and release agents the formation of Do not hinder binding forces and despite their presence high adhesive forces between the adjacent interfaces prevail, making the connection permanent as well becomes non-destructible.  

Ferner wird vorteilhaft eine gute Anhaftung der Metallauflage auf der Kunststoffolie erzielt. Die metallbeschichtete Kunststoffolie kann bis zu mehreren Jahren gelagert werden, ohne daß Umgebungseinwirkungen nachteilige Veränderungen der Eigenschaften der metallbeschichteten Kunststoffolie sowie der Weiterverarbeitbarkeit, insbesondere der Kaschierfähigkeit, hervorrufen. Auch ist die metallbeschichtete Kunststoffolie unproblematisch transportierbar.Good adhesion of the metal coating is also advantageous scored on the plastic film. The metal coated Plastic film can be stored for up to several years without adverse changes in the environment Properties of the metal-coated plastic film and the Further processability, in particular the laminability, cause. Also the metal-coated plastic film easily transportable.

Die Einbringung der Polymerschicht führt zu einer erheblichen Reduzierung der Menge an Lösungsmitteln beim Kaschieren der Metallfolie auf die Kunststoffolie. Weiterhin sind die Einwirkzeiten des Lösungsmittels auf die Oberfläche kürzer, da die Quellung der gleit- und trennmittelfreien Schicht- Oberfläche schneller abläuft und zur Erzielung einer sicheren Verbindung eine geringere Eindringtiefe des Lösungsmittels in die Oberfläche erforderlich ist. Hierdurch sind die Ablüft- bzw. Trockenzeiten zum Austreiben des Lösungsmittels verkürzt.The introduction of the polymer layer leads to a considerable Reduction of the amount of solvents when laminating the Metal foil on the plastic film. Furthermore, the Contact times of the solvent on the surface are shorter because the swelling of the lubricant- and release agent-free layer Surface runs faster and to achieve a safe Connection a lower penetration depth of the solvent the surface is required. This means that the exhaust or drying times to expel the solvent.

Des weiteren benetzt das Lösungsmittel die Oberfläche gleichmäßig, und es sind keine Antihaft-Zonen mit einer schlechten, unzureichenden Metallhaftung vorhanden. Eine hohe Metallhaftung ist über die Gesamtoberfläche der Kunststoffolie gewährleistet, so daß es später auch zu keiner Ablösung der Metallauflage von der Folie kommt.Furthermore, the solvent wets the surface evenly, and there are no non-stick zones with one poor, insufficient metal adhesion. A high Metal adhesion is over the entire surface of the plastic film ensures that there will be no replacement of the Metal pad comes off the foil.

Durch die geringe Eindringtiefe des Lösungsmittels in das Material tritt vorteilhaft keine Versprödung der Kunststoffolie auf und es wird eine Auswaschung der Gleitmittel, z. B. Wachse, aus der Tiefe der Folie in die Verbindungsfläche reduziert.Due to the low penetration depth of the solvent Material advantageously occurs no embrittlement Plastic film on and it will wash out the Lubricants, e.g. B. waxes, from the depth of the film in the Connection area reduced.

Auch entfällt eine gesonderte Oberflächenbehandlung der Kunststoffolie beim Verbinden mit der Metallfolie, so daß handelsübliche Folien verarbeitet werden können. Das Kaschieren erfolgt ohne Wärmeeinbringung.A separate surface treatment of the Plastic film when connecting to the metal foil, so that  commercially available foils can be processed. The Laminating takes place without the introduction of heat.

Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen wird auf die Kunststoffolie als Polymer-Lösung ein in einem organischen Lösungsmittel gelöstes Polymer, Copolymer oder deren Mischung aufgetragen.In particularly preferred embodiments, the Plastic film as a polymer solution in an organic Solvent-dissolved polymer, copolymer or a mixture thereof applied.

Vorzugsweise werden die beiden Folien-Außenseiten mit der Polymer-Schicht versehen, damit bei Temperaturschwankungen kein Verzug der Folie auftritt und sich keine Härteunterschiede ausbilden.Preferably, the two outer sides of the film with the Provide polymer layer, so with temperature fluctuations there is no warpage of the film and none Form differences in hardness.

Die eingesetzten Lösungsmittel haben die Aufgabe, die Oberflächen anzulösen und anzuquellen, wobei gleichzeitig die Nebenvalenzbindungen gelockert werden; die Wirkungsweise ist mit einem Lösungsmittelklebstoff vergleichbar.The solvents used have the task of To dissolve and swell surfaces, at the same time the Minority ties are loosened; the mode of action is comparable to a solvent adhesive.

Es wird eine hohe Adhäsion der Folien-Oberfläche zu den die Polymer-Schicht bildenden Polymeren und/oder Copolymeren bzw. zur Metall-Oberfläche und/oder einer Oberfläche einer aufzukaschierenden weiteren Kunststoffolie als Deckschicht erzielt.There will be a high adhesion of the film surface to the die Polymers and / or copolymers forming polymer layer or to the metal surface and / or a surface of one additional plastic film to be laminated on as a top layer achieved.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden insbesondere Mehrschichten-Materialien in Form von folienförmigen Halbzeugen für die Fertigung von flexiblen Trägerfolien mit flächigen Bauelementen, Leitungszügen oder dgl. hergestellt.With the method according to the invention, in particular Multi-layer materials in the form of film-shaped Semi-finished products for the production of flexible carrier films flat components, cables or the like.

Es werden vorzugsweise Folien aus den Massenkunststoffen PVC, PP, PS oder PE, oder technische Kunststoffe, wie PC, PET, PEN oder ABS, als Kernschicht des Halbzeuges verarbeitet. Die Zwischenschicht besteht aus einem zu der Kunststoffolie artgleichen und/oder artverwandten Polymerisat, welches vorzugsweise in einem organischen Lösungsmittel- oder Lösungsmittel-Gemisch gelöst vorliegt. Abhängig von dem Werkstoff der eingesetzten Kunststoffolie wird ein Polyvinylether, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyaryclat, Polyisocyanat, Polyolefin, Polycarbonat, Polyurethan und/oder Polyethylennaphthalat als Polymer, Copolymer oder Polymer-Blend aufgetragen werden, welche in geeigneten Lösungsmitteln wie Ester, Ether, Ketone sowie halonegierte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe gelöst sind.Films made of the mass plastics PVC, PP, PS or PE, or engineering plastics, such as PC, PET, PEN or ABS, processed as the core layer of the semi-finished product. The Intermediate layer consists of a to the plastic film same and / or related polymer, which preferably in an organic solvent or Solvent mixture is present in solution. Depending on that  The material of the plastic film used becomes a Polyvinyl ether, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, Polyaryclate, polyisocyanate, polyolefin, polycarbonate, Polyurethane and / or polyethylene naphthalate as polymer, Copolymer or polymer blend are applied, which in suitable solvents such as esters, ethers, ketones and halonegated, aliphatic or aromatic hydrocarbons are solved.

Die Metallauflage wird durch eine Metallfolie mit mindestens haftschichtseitig angeordnetem Cu, Ni, Au, Ag, Rh, Al oder dgl. als Leiterwerkstoff gebildet.The metal pad is covered with a metal foil with at least Cu, Ni, Au, Ag, Rh, Al or arranged on the adhesive layer side Like. Formed as a conductor material.

Die Metallfolien weisen vorzugsweise an deren zu verbindender Außenseite eine vorbehandelte Oberfläche auf, so daß sich eine hohe Adhäsion zwischen der Polymer-Schicht und der Metall- Auflage auf der Kunststoffolie ausbildet und die Metall- Haftung verstärkt ist.The metal foils preferably have to be connected to them Outside a pretreated surface, so that a high adhesion between the polymer layer and the metal Forms overlay on the plastic film and the metal Liability is increased.

Zusammengefaßt stellt das erfindungsgemäße Verfahren ein sicheres, effizientes und kostengünstiges Verfahren zum Verbinden von mindestens einer thermoplastischen Kunststoffolie, deren Folien-Oberfläche mit Gleit- und/oder Trennmitteln angereichert ist, und mindestens einer Metallfolie dar, mit dem im kontinuierlichen Prozeß von Rolle auf Rolle kostengünstig und einfach gearbeitet werden kann.In summary, the method according to the invention stops safe, efficient and inexpensive procedure for Joining at least one thermoplastic Plastic film, the film surface with sliding and / or Release agents is enriched, and at least one Metal foil, with the roll in the continuous process can be worked inexpensively and easily on a roll.

Das erfindungsgemäße Mehrschicht-Material ist eine flexible Folie, welche als Halbzeug insbesondere in der Mikroelektronik zur Chipkarten-Herstellung eingesetzt wird. Diese Mehrschicht- Folie ist mindestens aus den drei nachfolgend benannten Schichten aufgebaut:
The multilayer material according to the invention is a flexible film which is used as a semifinished product, in particular in microelectronics for the production of chip cards. This multilayer film is made up of at least the three layers named below:

  • - erstens aus einer thermoplastischen Kunststoffolie als Kernschicht, welche den Isolierträger bildet,- Firstly as a thermoplastic film Core layer, which forms the insulating support,
  • - zweitens einer auf der Kernschicht angeordneten Polymerschicht aus einem zu der Kunststoffolie artgleich und/oder -verwandten, gleit- und trennmittelfreien Polymer und/oder Copolymer, welche die Funktion ähnlich eines Haftmittlers, Grundierung oder Primer hat, und- Second, one arranged on the core layer Polymer layer made of the same type as the plastic film  and / or related, lubricant and release agent-free polymer and / or copolymer, which function similar to one Adhesive, primer or primer, and
  • - drittens eine Metallauflage, insbesondere eine Metallfolie, welche nach der Strukturierung flächige Bauelemente in Form von Leitungszügen, Antenne, Kondensatoren oder dgl. bildet.Thirdly, a metal pad, in particular a metal foil, which after the structuring flat components in form of cables, antennas, capacitors or the like.

Durch den beschriebenen Schichtenaufbau ist das Halbzeug sehr gut lager- und transportierfähig, da zwischen den einzelnen benachbarten Schichten ein fester, haltbarer Verbund besteht. Die Festigkeit zwischen den Schichten beträgt mindestens 20 N/cm und die Metallanhaftung mindestens 0,25 N/mm vorzugsweise 1 bis 1,5 N/mm.The semi-finished product is very good due to the layer structure described easy to store and transport, because between the individual adjacent layers there is a strong, durable bond. The strength between the layers is at least 20 N / cm and the metal adhesion at least 0.25 N / mm preferably 1 to 1.5 N / mm.

Das erfindungsgemäße Mehrschicht-Material hat aufgrund der gleichmäßigen Eigenschaften der Oberfläche der Polymer-Schicht sowie deren Oberflächengüte, da keine die Verbindungsbildung beeinträchtigenden Gleit- und Trennmittel vorhanden sind, eine gute Kaschier- bzw. Laminierfähigkeit.The multilayer material according to the invention has due to the uniform properties of the surface of the polymer layer as well as their surface quality, since none of the connections impairing lubricants and release agents are present, a good lamination or lamination ability.

Dies bedingt vorteilhafterweise auch einen hohen Wert für die Metallanhaftung der Metallauflage auf der Kunststoffolie, was sich positiv in der Lager- und Transportierfähigkeit widerspiegelt auswirkt.This advantageously also requires a high value for the Metal adhesion of the metal pad on the plastic film what is positive in storage and transportability reflects affects.

Die Kernschicht kann bei zwei auf den Folienoberflächen der Kunststoffolie nach dem Verfahren aufgebrachten Polymerschichten eine zweite Metallfolierung aufweisen. The core layer can be on two of the film surfaces Plastic film applied after the procedure Polymer layers have a second metal foil.  

Die Erfindung wird an dem in den Fig. 1 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei in den Fig. 1 und 2 Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und in den Fig. 3 bis 12 jeweils ein Materialquerschnitt nach den verschiedenen Verfahrensschritten schematisch dargestellt sind. Es zeigen:The invention is explained in more detail using the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 12, with embodiments of the method according to the invention and FIGS. 3 to 12 each schematically showing a material cross section after the different method steps in FIGS. 1 and 2. Show it:

Fig. 1 ein Grundfließbild einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verbinden einer Kunststoffolie mit einer Metallfolie, bei dem das Mehrschicht-Material nach der Herstellung des Kunststoff-Metall-Verbundes zwischengelagert wird, Fig. 1 shows a basic flow diagram of a first embodiment of the method for bonding a plastic film with a metal foil, wherein the multi-layer material according to the preparation of the plastic-metal composite is temporarily stored,

Fig. 2 ein Grundfließbild einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verbinden einer Kunststoffolie mit einer Metallfolie, bei dem die Kunststoffolie mit durch Strukturierung hergestellten Bauelementen zwischengelagert wird, Fig. 2 is a basic flow diagram of a second embodiment of the method for bonding a plastic film with a metal foil, wherein the plastic film is stored with established by structuring components,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Kunststoffolie mit oberflächenseitig angereicherten Gleit- und Trennmitteln, Fig. 3 shows a cross section through a plastic film with the surface side enriched lubricants and release agents,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Kunstoffolie gemäß Fig. 3 mit einem aufgebrachten Polymerfilm, Fig. 4 is a cross sectional view of the plastic film shown in FIG. 3 with an applied polymer film,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Kunststoffolie gemäß Fig. 4 mit aufgebrachter Polymerschicht beim Abtrocknen, Fig. 5 is a cross-section through the plastics film shown in FIG. 4 with applied polymer layer during drying,

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Kunststoffolie gemäß Fig. 5 mit erneut angequollener Polymerschicht, Fig. 6 shows a cross section through the plastics film shown in FIG. 5 is again swollen polymer layer,

Fig. 7 einen Querschnitt durch die Kunststoffolie gemäß Fig. 6 mit aufkaschierter Metallfolie, Fig. 8 einen Querschnitt durch die Kunststoffolie gemäß Fig. 7 mit außenseitig angeordneten Bauelementen, Fig. 7 is a cross-section through the plastics film shown in FIG. 6 laminated with metal foil, Fig. 8 a section through the plastics film shown in FIG. 7 arranged on the outside devices,

Fig. 9 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Kunststoffolie mit beidseitig aufgetragener Polymerschicht, Fig. 9 shows a cross section through a further embodiment of a plastic film on both sides with an applied polymer layer,

Fig. 10 einen Querschnitt durch die Kunststoffolie gemäß Fig. 9, wobei eine der Polymerschichten erneut angequollen ist, Fig. 10 is a cross-section through the plastics film shown in FIG. 9, wherein one of the polymer layers is swelled again,

Fig. 11 einen Querschnitt durch die Kunststoffolie gemäß Fig. 10, wobei auf die angequollene Polymerschicht eine Metallfolie aufkaschiert und die andere Polymerschicht ebenfalls angequollen ist, Fig. 11 is a cross-section through the plastics film shown in FIG. 10, wherein the swollen polymer layer laminated on a metal foil and the other polymer layer is also swollen,

Fig. 12 einen Querschnitt durch die Kunststoffolie gemäß Fig. 11, mit Bauelementen sowie aufkaschierten Deckfolien als Fertigprodukt. FIG. 12 shows a cross section through the plastic film according to FIG. 11, with components and laminated cover films as a finished product.

In den Fig. 1 und 2 ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbinden von mindestens einer thermoplastischen Kunststoffolie (FK) und mindestens einer Metallfolie ((FM) sowie bevorzugte Verfahren zur Weiterverarbeitung des erfindungsgemäßen Mehrschicht-Materials in Form eines folienförmigen Halbzeuges (HF) schematisch dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein kontinuierlich arbeitendes Durchlaufverfahren, bei dem von Rolle auf Rolle gearbeitet wird, d. h. die zu beschichtende thermoplastische Kunststoffolie (FK) wird eingangsseitig von einer Rolle abgewickelt und das hergestellte Mehrschicht-Material wird als Verbundfolie ausgangsseitig auf eine andere Rolle aufgewickelt.In Figs. 1 and 2, the inventive method for joining is a thermoplastic resin sheet (FK) and at least one metal foil ((FM), as well as preferred methods for further processing of the multilayer material of the invention in the form of a sheet-shaped semi-finished product (HF) is shown at least schematically. The process according to the invention is a continuously operating continuous process in which work is carried out from roll to roll, ie the thermoplastic film to be coated is unwound from a roll on the input side and the multilayer material produced is wound up on another roll as a composite film on the output side.

In einem ersten Verfahrensschritt (VS) wird die thermoplastische Kunststoffolie (FK) - Fig. 3 - mit an ihrer Oberfläche (FO) angereicherten Gleit- und Trennmitteln (W) mit einem Polymerfilm (F) aus einem zu der Kunststoffolie (FK) gleichartigen, gleit- und trennmittelfreien Polymer (1P) oder artgleichen und artverwandten Copolymer (2P) bzw. Polymer- Blend beschichtet. Die Schichtdicke (d) des Polymerfilms (F) ist größer als die Rauhtiefe der Oberfläche (FO) der Kunststoffolie (FK), so daß eine gleichmäßige, die Folienoberfläche (FO*) der Kunststoffolie (FK) - Fig. 4 - erzielt wird.In a first process step (VS), the thermoplastic film (FK) - FIG. 3 - with lubricants and release agents (W) enriched on its surface (FO) with a polymer film (F) made of a similar to the plastic film (FK), coated with lubricant and release agent-free polymer ( 1 P) or similar and related copolymer ( 2 P) or polymer blend. The layer thickness (d) of the polymer film (F) is greater than the roughness of the surface (FO) of the plastic film (FK), so that a uniform, the film surface (FO *) of the plastic film (FK) - Fig. 4 - is achieved.

Geeignete Verfahren zum Auftragen des Polymer-Films (F) in dem ersten Verfahrensschritt (VS1) sind Rollen-Coating, Sprühen, Siebdrucken, Aufgießen, bei denen die Polymerlösung (LP) auf die vorgegebenen Oberflächen (FO) der Kunststoffolie (FK) aufgebracht werden.Suitable methods for applying the polymer film (F) in the first process step (VS1) are roll coating, spraying, Screen printing, pouring, where the polymer solution (LP) is on the specified surfaces (FO) of the plastic film (FK) be applied.

In der Polymerlösung (LP) liegt in einem ersten Lösungsmittel (L1) ein Polymer (1P) und/oder Copolymer (2P) auf der Basis von Polymerisaten aus Vinylether, Vinylacetat, Vinylchlorid oder Acrylat vor. Auch werden in Lösungsmitteln (L1) gelöste Polyisocyanate, Polymercarbonate, Polyolefine, Polyurethane, Polyethylennaphthalate eingesetzt.In the polymer solution (LP) there is a polymer ( 1 P) and / or copolymer ( 2 P) based on polymers of vinyl ether, vinyl acetate, vinyl chloride or acrylate in a first solvent (L1). Polyisocyanates, polymer carbonates, polyolefins, polyurethanes, polyethylene naphthalates dissolved in solvents (L1) are also used.

Als Lösungsmittel (L1) wird ein organisches Lösungsmittel, wie Ester, Ether, Keton, halogenierter Kohlenwasserstoff, aliphatischer Kohlenwasserstoff, aromatischer Kohlenwasserstoff oder dgl., verwendet; auch eignen sich daraus bestehende Lösungsmittelgemische (LG), so daß die vorteilhaften Eigenschaften des einzelnen Lösungsmittels kombiniert sind und gezielte Wirkungen erreichen werden. Besonders geeignete Lösungsmittel (L1) sind in dem Polymer (1P) und/oder Copolymer (2P) zugehörigen Theta-Lösungsmittel.An organic solvent such as ester, ether, ketone, halogenated hydrocarbon, aliphatic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon or the like is used as the solvent (L1); solvent mixtures (LG) consisting of them are also suitable, so that the advantageous properties of the individual solvent are combined and targeted effects will be achieved. Particularly suitable solvents (L1) are theta solvents belonging to the polymer ( 1 P) and / or copolymer ( 2 P).

Das erste Lösungsmittel (L1) ist ein "agressives" Lösungsmittel, welches schnell in die Folien-Oberfläche (FO) der Kunststoffolie (FK) hineindiffundiert. The first solvent (L1) is an "aggressive" Solvent that quickly gets into the film surface (FO) diffused into the plastic film (FK).  

In einem zweiten Verfahrensschritt (VS2) wird die feuchte Folienoberfläche (FO*) getrocknet, wobei der Polymerfilm (F) gleichzeitig als Polymerschicht (S) aushärtet, da das Lösungsmittel (L1) verdunstet - Fig. 5 -.In a second process step (VS2), the moist film surface (FO *) is dried, the polymer film (F) curing simultaneously as a polymer layer (S), since the solvent (L1) evaporates - FIG. 5 -.

Weiterhin wird durch die unterseitige Anordnung der Trockengeräte bewirkt, daß während der Trocknung (VS2) die Poren an der feuchten Oberfläche (FO*) offen sind und das Lösungsmittel (L1) zur Verdunstung an die Oberfläche gebracht wird. In der mit dem artgleichen oder artverwandten gleit- und trennmittelfreien Polymer (1P) und/oder Copolymer (2P) beschichteten Kunststoffolie sind die Gleit- und Trennmittel (W) derart eingelagert, daß die Oberfläche (SO) der Polymerschicht (S) frei von Gleit- und Trennmitteln (W) ist, wodurch bei der späteren Herstellung des Kunststoff- Metallverbundes sowie ggf. Kunststoff-Kunststoffverbundes keine Störungen auftreten.Furthermore, the arrangement of the drying devices on the underside means that during drying (VS2) the pores on the moist surface (FO *) are open and the solvent (L1) is brought to the surface for evaporation. The lubricants and release agents (W) are embedded in the plastic film coated with the same or related non-lubricant and release agent-free polymer ( 1 P) and / or copolymer ( 2 P) in such a way that the surface (SO) of the polymer layer (S) is free of lubricants and release agents (W), which means that no faults occur during the subsequent manufacture of the plastic-metal composite and, if applicable, plastic-plastic composite.

Die Kunststoffolie (FK) mit der Polymerschicht (S) wird nach dem Antrocknen (VS2) in einem dritten Verfahrensschritt (V53) erneut mit einem Lösungsmittel (L2) angequollen, wobei das Lösungsmittel (L2) beim Einwirken auf die Schichtoberfläche (SO) durch Anlösen des Polymers (1P) und/oder Copolymers (2P) angegriffen wird.After drying (VS2), the plastic film (FK) with the polymer layer (S) is swollen again with a solvent (L2) in a third process step (V53), the solvent (L2) being dissolved by acting on the layer surface (SO) of the polymer ( 1 P) and / or copolymer ( 2 P) is attacked.

Das die Polymerschicht (S) angreifende, zweite Lösungsmittel (L2) wirkt aufgrund einer kürzeren Einwirkzeit milder, da die Polymerschicht (S) nur angequollen wird.The second solvent attacking the polymer layer (S) (L2) appears milder due to the shorter exposure time, because the Polymer layer (S) is only swollen.

In dem dritten Verfahrensschritt (VS3) wird die Kunststoffolie (FK) für die Verbindung der Kunststoffolie (FK) mit der Metallfolie (FM) vorbereitet.In the third process step (VS3), the plastic film (FK) for the connection of the plastic film (FK) with the Prepared metal foil (FM).

In dem vierten Verfahrensschritt (VS4) wird auf die angequollene Polymerschicht (S) der Kunststoffolie (FK) eine Metallfolie (FM) aufkaschiert, d. h. bevor die feuchte Schichtoberfläche (SO*) getrocknet ist, läuft die Metallfolie (FM) zu und die beiden Folien (FK, FM) werden unter Druck verschweißt und somit quellverschweißt.In the fourth method step (VS4), the swollen polymer layer (S) of plastic film (FK) one  Laminated metal foil (FM), d. H. before the wet Layer surface (SO *) has dried, the metal foil runs (FM) and the two foils (FK, FM) are under pressure welded and thus source welded.

Bei einem Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einer Auftragsvorrichtung, wie Gießmaschine, Rollen-coater oder dgl., auf eine PVC-Folie (FK) mindestens einseitig eine Polymerlösung (PL) mit einem gleit- und trennmittelfreien PVC- Polymer (1P) oder VC-Copolymer (2P), wie VC/VAC-Copolymer, in einem ersten Lösungsmittel (L1), vorzugsweise aliphatische Keton-Verbindung, als die Polymer-Schicht (S) bildender Polymer-Film (F) mit einer Schichtdicke (d) größer als die Rauhtiefe der Folien-Oberfläche (FO) aufgetragen und dann die PVC-Folie (FK) getrocknet.In one example of the method according to the invention, a polymer solution (PL) with a PVC polymer ( 1 P) which is free of lubricants and release agents is applied to a PVC film (FK) on at least one side in an application device, such as a casting machine, roller coater or the like VC copolymer ( 2 P), like VC / VAC copolymer, in a first solvent (L1), preferably aliphatic ketone compound, as the polymer layer (S) forming polymer film (F) with a layer thickness (d) applied greater than the surface roughness of the film surface (FO) and then the PVC film (FK) dried.

Anschließend wird die Polymer-Schicht (S) durch ein auf die Schicht-Oberfläche (SO) einwirkendes, zweites Lösungsmittel (L2), wie aromatische Keton-Verbindung, angequollen, wobei das zweite Lösungsmittel aufgesprüht, -gegossen, -gedruckt oder durch Rollenauftrag aufgebracht wird. Zuletzt wird die angequollene Schicht-Oberfläche (SO) der PVC-Folie (FK) mit einer Cu-Folie (FM), beispielsweise in einem Kalander, unter Druck verpreßt, so daß die Folien miteinander quellverschweißt sind.Then the polymer layer (S) by a on the Layer solvent (SO) acting second solvent (L2), such as aromatic ketone compound, swelled, the second solvent sprayed, poured, printed or is applied by roller application. Finally the swollen layer surface (SO) of the PVC film (FK) with a copper foil (FM), for example in a calender, under Pressure pressed, so that the foils are welded together are.

Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Mehrschicht-Material (3) kann abhängig von dem Verwendungszweck als Halbzeug (HF) weiterverarbeitet werden, wobei das Halbzeug (HF) der Verarbeitung (W) direkt oder nach einer Zwischenlagerung (L) zugeführt wird. Die Weiterverarbeitung (W) muß nicht zwingenderweise am Ort der Herstellung des Halbzeuges (HF) vorgenommen werden, sondern das Halbzeug (HF) ist aufgrund seiner guten Lager- und Transportfähigkeit auch an jedem beliebigen anderen Ort sehr gut weiterzuverarbeiten. The multilayer material ( 3 ) produced with the method according to the invention can be further processed as a semi-finished product (HF) depending on the intended use, the semi-finished product (HF) being fed to the processing (W) directly or after an intermediate storage (L). The further processing (W) does not necessarily have to be carried out at the place of manufacture of the semi-finished product (HF), but the semi-finished product (HF) can also be processed very well at any other location due to its good storage and transportability.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Fig. 1 wird das Mehrschicht-Material (3) nach einer Zwischenlagerung (L) weiter zu einer flexiblen Folie verarbeitet, die gemäß Fig. 8 oder 12 aufgebaut ist. Hierzu wird in einem ersten Weiterverarbeitungsschritt (WS1) ein Teil der Metallfolie (FM) auf der Kunststoffolie (FK) abgetragen, beispielsweise werden flächige Bauelemente, wie Leitungszüge, Antennen, Kondensatoren, Widerstände oder dgl., nach Art einer sog. gedruckten Schaltung durch Fotostrukturierung oder Laserstrukturierung erzeugt. Anschließend wird die Kunststoffolie (FK) mit den oberflächigen Bauelementen (BM) in einem zweiten Weiterverarbeitungsschritt (WS2) einer Trockenkaschierung zugeführt, in welchem auf die Kunststoffolie (FK) mit der aufgebrachten Polymerschicht (S) eine Deckfolie (FK2) aus einem zu der Kunststoffolie (FK) artgleichen oder artverwandten Polymer (P1) und/oder Copolymer (P2) kaschiert bzw. laminiert wird. Die so hergestellte Verbundfolie (VP) wird in einer sich daran anschließenden Endbearbeitung (ES) beispielsweise bedruckt und zu den gewünschten Fertigteilen wie Chipkarten (FT) gestanzt.In the method according to the invention according to FIG. 1, the multilayer material ( 3 ) is processed further after an intermediate storage (L) to form a flexible film which is constructed according to FIG. 8 or 12. For this purpose, a part of the metal foil (FM) is removed from the plastic film (FK) in a first further processing step (WS1), for example flat components, such as cables, antennas, capacitors, resistors or the like, in the manner of a so-called printed circuit by photo structuring or laser structuring. The plastic film (FK) with the surface components (BM) is then fed to a dry lamination in a second processing step (WS2), in which a cover film (FK2) made of a plastic film is applied to the plastic film (FK) with the applied polymer layer (S) (FK) identical or related polymer (P1) and / or copolymer (P2) is laminated or laminated. The composite film (VP) thus produced is, for example, printed in a subsequent finishing process (ES) and punched into the desired finished parts such as chip cards (FT).

Fig. 2 zeigt im Vergleich zu dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Fig. 1 ein Verfahren, bei dem das erfindungsgemäße Mehrschicht-Material (3) direkt der Weiterverarbeitung (W) zugeführt wird, wo in einem ersten Weiterverarbeitungsschritt (WS1) ein Teil der Metallfolie (FM) von der Kunststoffolie (FK) zur Bildung einer bereichsweisen Metallauflage (AM) abgetragen wird. Diese Kunststoffolie (FK) mit der Metallauflage (AM) wird als Zwischenprodukt (4) gelagert, bevor es weiterverarbeitet wird. So wird beispielsweise in einem weiteren Weiterverarbeitungsschritt (WS2) auf die Oberseite (OS) der Kunststoffolie (FK) mit der aufgebrachten Polymerschicht (F) und der Metallauflage (AM) in einer Trockenkaschierung eine Deckfolie (FK2) aus einem zu der Kunststoffolie (FK) artgleichen oder verwandten Polymer (1P) oder Copolymer (2P) als Deckschicht (SD) aufgebracht (siehe hierzu Fig. 8 und 12). Regelmäßig wird diese Verbundfolie (VF) ebenfalls einer Endbearbeitung (Es) unterzogen.1 Fig. 2 shows in comparison to the inventive method according to Fig., A method in which multi-layer material (3) according to the invention the further processing (W) is fed directly, where in a first processing step (WS1), a part of the metal foil (FM ) is removed from the plastic film (FK) to form a metal layer (AM) in certain areas. This plastic film (FK) with the metal layer (AM) is stored as an intermediate product ( 4 ) before it is processed further. For example, in a further processing step (WS2) on the top (OS) of the plastic film (FK) with the applied polymer layer (F) and the metal layer (AM) in a dry lamination a cover film (FK2) from a to the plastic film (FK) Same or related polymer ( 1 P) or copolymer ( 2 P) applied as a top layer (SD) (see FIGS. 8 and 12). This composite film (VF) is also regularly subjected to a finishing process (Es).

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens (nicht dargestellt) wird auf die beiden Folienoberflächen (FO) der Kunststoffolie (KF) jeweils ein Polymerfilm (F) aufgebracht und ggf. ebenfalls beidseitig eine Metallfolie (FM) aufkaschiert. Auch besteht die Möglichkeit, eine Metallfolie (FM) mit abschnittsweisen Metallbereichen aufzubringen.In a further embodiment of the invention Procedure (not shown) is based on the two Foil surfaces (FO) of the plastic film (KF) each Polymer film (F) applied and possibly also on both sides Laminated metal foil (FM). There is also the possibility a metal foil (FM) with metal areas in sections to apply.

Anhand der in den Fig. 3 bis 12 dargestellten Querschnitte durch die Kunststoffolie (FK) wird der Aufbau des erfindungsgemäßen Mehrschicht-Materials (3) erläutert; in den Figuren dargestellte Schichtdicken sowie Oberflächen-Struktur entsprechen nicht den tatsächlichen Gegebenheiten, sondern sind zum besseren Verständnis übertrieben gezeichnet.The structure of the multilayer material ( 3 ) according to the invention is explained on the basis of the cross sections through the plastic film (FK) shown in FIGS. 3 to 12; Layer thicknesses and surface structure shown in the figures do not correspond to the actual circumstances, but are exaggerated for better understanding.

In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch eine thermoplastische Kunststoffolie (FK), vorzugsweise aus Polyvinylchlorid (nachfolgend PVC), Polyvinylacrylat (nachfolgend PVAC), Polyethylen (nachfolgend PE), Polypropylen (nachfolgend PP), Polystyrol (nachfolgend PS), Polyethylenterephthalat (nachfolgend PET), Polyethylennaphthalat (nachfolgend PEN) oder Acrylnitil/Buthadien/Styrol-Copolymer (nachfolgend ABS) dargestellt. Diese Kunststoffolie (FK) ist entweder gegossen, kalandert oder extrudiert, um während des Herstellungsprozesses der Kunststoffolie (FK) des Materials zu sich selbst oder zu anderen Materialien zu reduzieren oder verändern, sind dem Polymer (P) Antiblocking-Mittel, Gleitmittel und Trennmittel (W) beigemischt. Diese Zusatzstoffe wandern aufgrund ihrer Unlöslichkeit im Polymer (P) bei der Verarbeitung an die Folienoberfläche (FO) und reichern sich dort an. Die Dicke der Kunststoffolie (FK) beträgt vorzugsweise 100 µm bis 400 µm. In Fig. 3 is a cross section through a thermoplastic film (FK), preferably made of polyvinyl chloride (hereinafter PVC), polyvinyl acrylate (hereinafter PVAC), polyethylene (hereinafter PE), polypropylene (hereinafter PP), polystyrene (hereinafter PS), polyethylene terephthalate (hereinafter PET), polyethylene naphthalate (hereinafter PEN) or acrylonitrile / buthadiene / styrene copolymer (hereinafter ABS). This plastic film (FK) is either cast, calendered or extruded in order to reduce or change the material to itself or to other materials during the manufacturing process of the plastic film (FK), the polymer (P) are antiblocking agents, lubricants and release agents ( W) added. Because of their insolubility in the polymer (P), these additives migrate to the film surface (FO) during processing and accumulate there. The thickness of the plastic film (FK) is preferably 100 microns to 400 microns.

Fig. 4 zeigt die Kunststoffolie (FK) mit einseitig auf der Folienoberfläche (FO) aufgebrachtem Polymerfilm (F). Der Polymerfilm (F) hat eine Schichtdicke (d), die größer als die Rauhtiefe der Folienoberfläche (FO) ist. Die Schichtdicke (d) des Polymerfilmes (F) beträgt mindestens 5 µm, vorzugsweise 10 µm. Die an der zugeordneten Folienoberfläche (FO) angereicherten Zusatzstoffe (W) sind dann von den in dem Lösungsmittel (L1) oder Lösungsmittelgemisch (LG) gelösten Polymeren (1P) oder Copolymeren (2P) eingeschlossen. Die Oberfläche (FO) der Kunsstoffolie (FK) ist vollständig mit dem Polymerfilm (F) benetzt. Fig. 4 shows the plastic film (FK), with one side on the film surface (FO) deposited polymer film (F). The polymer film (F) has a layer thickness (d) which is greater than the roughness depth of the film surface (FO). The layer thickness (d) of the polymer film (F) is at least 5 μm, preferably 10 μm. The additives (W) enriched on the assigned film surface (FO) are then enclosed by the polymers ( 1 P) or copolymers ( 2 P) dissolved in the solvent (L1) or solvent mixture (LG). The surface (FO) of the plastic film (FK) is completely wetted with the polymer film (F).

Gemäß Fig. 5 nimmt während des zweiten Verfahrensschrittes (VS2), dem Trocknen, die Schichtdicke (d) ein wenig ab, da das Lösungsmittel (L1) oder Lösungsmittelgemisch (LG) mit Hilfe von Wärmeeinwirkung vollständig aus der aushärtenden, sich bildenden Polymerschicht (S) ausgetrieben wird. Die Polymerschicht (S) und die Kunststoffolie (FK) sind physikalisch durch hohe Adhäsionskräfte miteinander verbunden. Die Festigkeit des Verbundes beträgt mindestens 20 N/cm.According to FIG. 5, the layer thickness (d) decreases a little during the second process step (VS2), drying, since the solvent (L1) or solvent mixture (LG) is completely removed from the hardening, forming polymer layer with the help of heat (S ) is driven out. The polymer layer (S) and the plastic film (FK) are physically connected to one another by high adhesive forces. The strength of the bond is at least 20 N / cm.

In Fig. 6 ist die Kunsstoffolie (FK) mit der angequollenen Polymerschicht (S*) nach dem dritten Verfahrensschritt (VS3) dargestellt. Während des nächsten Verarbeitungsschrittes (VS4) verdunstet ein Teil des Lösungsmittels (L2), mit welchem die Polymerschicht (S) in dem dritten Verfahrensschritt (VS3) angequollen wurde. Die Polymerschicht (S*) besitzt eine aufgeweichte Oberfläche (SO*), in welcher die Nebenvalenzbindungen zwischen den Polymeren gelockert sind, so daß in dem nächsten Verfahrensschritt (VS4) eine Metallfolie (FM) einfach aufgebracht werden kann.In FIG. 6, the Kunsstoffolie (FK) to the swollen polymer layer (S *) after the third process step (VS3) is shown. During the next processing step (VS4), part of the solvent (L2) with which the polymer layer (S) was swollen in the third process step (VS3) evaporates. The polymer layer (S *) has a softened surface (SO *) in which the secondary valence bonds between the polymers are loosened, so that in the next process step (VS4) a metal foil (FM) can easily be applied.

Fig. 7 zeigt die Kunststoffolie (FK) mit aufkaschierter Metallfolie (FM). Dieser Kunststoff-Metallverbund ist das erfindungsgemäße Mehrschicht-Material (3) in Form eines folienförmigen Halbzeuges (HF). Die Metallfolie (FM) bzw. deren Oberfläche (MO) besteht aus Kupfer, Nickel, Silber, Gold, Rhodium oder dgl., und hat somit leitende Eigenschaften. Die Metallfolie (FM) weist beispielsweise eine Dicke von 9 µm bis 70 µm auf. Fig. 7 shows the plastic film (FK) with laminated metal foil (FM). This plastic-metal composite is the multilayer material ( 3 ) according to the invention in the form of a film-shaped semi-finished product (HF). The metal foil (FM) or its surface (MO) consists of copper, nickel, silver, gold, rhodium or the like, and thus has conductive properties. The metal foil (FM) has a thickness of 9 µm to 70 µm, for example.

Die Oberfläche (MO) der Metallfolie (FM) prägt sich in die feuchte, angequollene Schichtoberfläche (SO*) der Polymerschicht (S*) ein, so daß eine Art Verzahnung bzw. Verankerung der beiden Schichten (SA, SZ) entsteht. Weiterhin besteht die Möglichkeit, anstatt einer massiven Metallfolie (FM) eine Folie mit bereichsweiser Metallauflage (AM) oder mit an der Folienoberfläche vorgesehener Metallschicht einzusetzen.The surface (MO) of the metal foil (FM) is embossed in the moist, swollen layer surface (SO *) of the Polymer layer (S *) so that a kind of toothing or The two layers (SA, SZ) are anchored. Farther there is the possibility, instead of a solid metal foil (FM) a foil with a metal layer (AM) or with metal layer provided on the film surface to use.

Das erfindungsgemäße Mehrschicht-Material (3) ist mindestens dreischichtig aufgebaut,
The multilayer material ( 3 ) according to the invention has at least three layers,

  • 1. aus einer Kunststoffolie (FK) als Kernschicht (SK),1. from a plastic film (FK) as a core layer (SK),
  • 2. einer Polymerschicht (S) als Zwischenschicht (SZ) und2. a polymer layer (S) as an intermediate layer (SZ) and
  • 3. einer Metallfolie (FM) als Außenschicht.3. a metal foil (FM) as the outer layer.

Die benachbarten Schichten (SK, SZ; SZ, SA) sind durch Quellschweißen miteinander verbunden.The neighboring layers (SK, SZ; SZ, SA) are through Source welding joined together.

In Fig. 8 ist ein Teil der Außenschicht (SA) des Mehrschicht- Materials (3) zur Bildung von flächigen Bauelementen (BM) abgetragen. Bei der Strukturierung der Oberfläche (MO) der Metallfolie (FM) wird der überwiegende Teil von der Metallauflage (AM) entfernt. Selbstverständlich kann die gewünschte Strukturierung der Oberfläche auch dadurch vorgenommen werden, daß die Bauelemente (BM) direkt auf die angequollene Schicht-Oberfläche (SO*) der Polymerschicht gedruckt werden. Die Kunststoffolie (FK) mit damit verbundener Polymerschicht (S) und die Metallauflage (MA) in Form von Bauelementen (BM) bilden ein sog. Inlet. Durch das Abtragen (WS1) eines Teils der Metallfolie (FM) liegt die Schichtoberfläche (SO) der Polymerschicht (S) als Inlet- Oberfläche (IO) wieder frei, anschließend kann auf dieselbe eine weitere Kunststoffolie (FK2) als Deckfolie aufkaschiert werden. Die Deckfolie (FK2) bildet dann eine die Bauelemente (BM) überdeckende Deckschicht (SD) (strichpunktiert dargestellt). Die Deckfolie hat zu der Kunststoffolie (FK) und/oder der Polymerschicht (S) eine hohe Affinität. Sie besteht daher aus einem artgleichen oder artverwandten Polymer (1P) und/oder Copolymer (2P). Es können Deckfolien verwendet werden, deren Oberflächen ebenfalls mit Gleit- und Trennmitteln (W) angereichert sind.In Fig. 8, part of the outer layer (SA) of the multilayer material ( 3 ) is removed to form flat components (BM). When structuring the surface (MO) of the metal foil (FM), the major part is removed from the metal layer (AM). Of course, the desired structuring of the surface can also be carried out by printing the components (BM) directly on the swollen layer surface (SO *) of the polymer layer. The plastic film (FK) with the associated polymer layer (S) and the metal layer (MA) in the form of components (BM) form a so-called inlet. By removing (WS1) part of the metal foil (FM), the layer surface (SO) of the polymer layer (S) is exposed again as an inlet surface (IO), after which another plastic foil (FK2) can be laminated onto it as a cover foil. The cover film (FK2) then forms a cover layer (SD) covering the components (BM) (shown in broken lines). The cover film has a high affinity for the plastic film (FK) and / or the polymer layer (S). It therefore consists of an identical or related polymer ( 1 P) and / or copolymer ( 2 P). Cover foils can be used, the surfaces of which are also enriched with lubricants and release agents (W).

Fig. 9 zeigt eine Kunststoffolie (FK), deren beide Oberflächen (FO), mit dem die die Polymerschicht (S) bildenden Polymer (1P) und/oder Copolymer (2P) beschichtet sind, so daß ein gleichmäßiger Schichtaufbau entsteht. Die an den Oberflächen der Kunststoffolie (FK) angeordneten Gleit- und Trennmittel (W) sind so für die Ausbildung des Kunststoff-Metall- bzw. Kunststoff-Kunststoff-Verbundes unschädlich. Fig. 9 shows a plastic film (FK), the two surfaces (FO) with which the polymer layer (S) forming polymer ( 1 P) and / or copolymer ( 2 P) are coated, so that a uniform layer structure is formed. The lubricants and release agents (W) arranged on the surfaces of the plastic film (FK) are thus harmless for the formation of the plastic-metal or plastic-plastic composite.

In dem Querschnitt gemäß Fig. 10 ist eine der beiden Schicht- Oberflächen (SO) der Polymerschichten (S) angequollen. Auf die angequollene Schichtoberfläche (SO*) der Polymerschicht (S*) wird, wie aus Fig. 11 ersichtlich, die Metallfolie (FM) kaschiert. Nach dieser Kaschierung wird die andere verbleibende Polymerschicht ebenfalls mit Hilfe eines Lösungsmittels (L2) angequollen, um dieselbe ebenfalls für eine weitere Verbindung vorzubereiten.In the cross section shown in FIG. 10 One of the two shift surfaces (SO) is swelled the polymer layers (S). As can be seen in FIG. 11, the metal foil (FM) is laminated onto the swollen layer surface (SO *) of the polymer layer (S *). After this lamination, the other remaining polymer layer is also swollen with the help of a solvent (L2) in order to prepare the same for a further connection.

Die Verbundfolie nach Fig. 12 besteht dann aus einem Inlet (I) mit der Kunststoffolie (FK) als Kernschicht (SK), beidseitig einer Polymerschicht (S) als Zwischenschicht (SZ), wobei eine der beiden Polymerschichten (S) einen Träger für die Metallauflage (AM) in Form von Bauelementen (BM) ist. Auf dieses derart aufgebaute Inlet (I) sind jeweils Deckschichten (SD) aus einer weiteren Kunststoffolie (FK2) kaschiert oder laminiert. Die Verbundfolie (VS) aus dem erfindungsgemäßen Mehrschicht-Material (3) kann in einer Endverarbeitung (Es) zu Bögen, bzw. Platten, gestanzt und mit Informationen bedruckt werden.The composite sheet of Fig. 12 then consists of an Inlet (I) with the plastic film (FK) as the core layer (SK), on both sides of a polymer layer (S) an intermediate layer (SZ), wherein one of the two polymer layers (S) a carrier for the Metal support (AM) in the form of components (BM). Cover layers (SD) made of a further plastic film (FK2) are laminated or laminated onto this inlet (I) constructed in this way. The composite film (VS) made of the multilayer material ( 3 ) according to the invention can be punched into sheets or plates in a final processing (Es) and printed with information.

Claims (21)

1. Verfahren zum Verbinden von mindestens einer thermoplastischen Kunststoffolie (FK), deren Folien-Oberfläche (FO) mit Gleit- und/oder Trennmitteln (W) angereichert ist, und mindestens einer Metallfolie (FM), bei dem
zuerst auf die Kunststoffolie (FK) ein zu der Kunststoffolie (FK) artgleiches, gleit- und trennmittelfreies Polymer (1P) in flüssiger Form als Polymer-Film (F) mit einer Schichtdicke (d) größer als der Rauhtiefe der Folien-Oberfläche (FO) aufgetragen und dann der eine Polymerschicht (S) bildende Polymer-Film (F) auf der Kunststoffolie (FK) angetrocknet wird,
anschließend die Polymer-Schicht (S) durch ein auf die Schicht-Oberfläche (SO) einwirkendes Lösungsmittel (L2) angequollen wird und
zuletzt die angequollene Schicht-Oberfläche (SO*) der Kunststoffolie (FK) mit der Metallfolie (FM) unter Druck (p) verpreßt und quellverschweißt wird.
1. A method for connecting at least one thermoplastic film (FK), the film surface (FO) of which is enriched with lubricants and / or release agents (W), and at least one metal film (FM), in which
first on the plastic film (FK) a lubricant and release agent-free polymer ( 1 P) of the same type as the plastic film (FK) in liquid form as polymer film (F) with a layer thickness (d) greater than the roughness depth of the film surface ( FO) is applied and then the polymer film (F) forming a polymer layer (S) is dried on the plastic film (FK),
then the polymer layer (S) is swollen by a solvent (L2) acting on the layer surface (SO) and
Finally, the swollen layer surface (SO *) of the plastic film (FK) is pressed with the metal film (FM) under pressure (p) and is source-welded.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kunststoffolie (FK) ein in einem organischen Lösungsmittel (L1) gelöstes Polymer (1P) aufgetragen wird, wobei das Lösungsmittel (L1) die Folien-Oberfläche (FO) der Kunststoffolie (FM) zur Verbindung mit dem Polymer (1P) vorbereitet.2. The method according to claim 1, characterized in that a polymer ( 1 P) dissolved in an organic solvent (L1) is applied to the plastic film (FK), the solvent (L1) the film surface (FO) of the plastic film ( FM) prepared for connection to the polymer ( 1 P). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kunststoffolie (FK) ein in einem Lösungsmittel (L1) gelöstes Copolymer (2P) aufgetragen wird, welches zu der Kunststoffolie (FK) artgleich oder -verwandt ist, wobei das Lösungsmittel (L1) die Folien-Oberfläche (FO) der Kunststoffolie (FM) zur Verbindung mit dem Polymer (1P) vorbereitet.3. The method according to claim 1, characterized in that on the plastic film (FK) a in a solvent (L1) dissolved copolymer ( 2 P) is applied, which is the same or related to the plastic film (FK), the solvent ( L1) prepares the film surface (FO) of the plastic film (FM) for connection to the polymer ( 1 P). 4. Verfahren nach einem oder mehren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer (1P) und/oder Copolymer (2P) in einem Lösungsmittel-Gemisch (LG), als Polymerlösung (LP) vorliegend, gelöst sind.4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the polymer ( 1 P) and / or copolymer ( 2 P) are present in a solvent mixture (LG) as a polymer solution (LP). 5. Verfahren nach einem oder mehren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer (1P) und/oder Copolymer (2P) in ihrem entsprechenden Theta-Lösungsmittel gelöst sind.5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the polymer ( 1 P) and / or copolymer ( 2 P) are dissolved in their corresponding theta solvent. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kunststoffolie (KF) beidseitig ein Polymer-Film (F) aufgebracht wird.6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that on the plastic film (KF) a polymer film (F) is applied to both sides. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die angequollene Schicht- Oberfläche (SO*) der Polymerschicht (S) von der Kunststoffolie (FK) eine Metallfolie (FM) mit abschnittsweisen Metallbereichen aufgebracht wird.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that on the swollen layer Surface (SO *) of the polymer layer (S) from the plastic film (FK) a metal foil (FM) with sections Metal areas is applied. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke (d) des Polymer- Filmes (F) mindestens 5 µm, vorzugsweise maximal 10 µm beträgt.8. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the layer thickness (d) of the polymer Film (F) at least 5 microns, preferably at most 10 microns is. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymer-Film (F) und/oder die zugehörigen Lösungsmittel (L1, L2) durch Rollen-Coating, Sprühen, Siebdrucken, Aufgießen oder dgl. auf die entsprechenden Oberflächen (FO, SO) aufgebracht werden.9. The method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the polymer film (F) and / or the associated solvent (L1, L2) by roller coating, Spraying, screen printing, pouring or the like on the appropriate surfaces (FO, SO) are applied. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht-Oberfläche (SO*) der auf der Kunststoffolie (FK) aufgebrachten, angequollenen Polymer-Schicht(en) (S*) mit jeweils einer Deckfolie (FK2) aus einem zu der Kunststoffolie (FK) artgleichen oder -verwandten Polymer (1P) oder Copolymer (2P) als Deckschicht (SD) kaschiert wird.10. The method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the layer surface (SO *) of the swollen polymer layer (S) (S *) applied to the plastic film (FK), each with a cover film ( FK2) is laminated from a polymer ( 1 P) or copolymer ( 2 P) of the same type or related to the plastic film (FK) as a cover layer (SD). 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie (FK) aus PVC, PC, PVAC, PE, PP, PS, PEN, PET oder ABS ist.11. The method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the plastic film (FK) PVC, PC, PVAC, PE, PP, PS, PEN, PET or ABS. 12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie (FM) oder deren Oberfläche (MO) aus Cu, Ni, Au, Ag, Rh oder Al besteht.12. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the metal foil (FM) or whose surface (MO) consists of Cu, Ni, Au, Ag, Rh or Al. 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer (1P) und/oder Copolymer (2P) in einem zugehörigen Lösungsmittel (L1) oder Lösungsmittelgemisch (LG) als eine Polymerlösung (LP) mit zu der Kunststoffolie (FK) artgleichen und/oder artverwandten Homopolyomeren und/oder Copolymeren auf der Basis von Vinylacetaten, Vinylchloriden, Acrylaten, Olefinen, Carbonaten, Isocyanaten, Urethanen oder Naphthalaten besteht.13. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the polymer ( 1 P) and / or copolymer ( 2 P) in an associated solvent (L1) or solvent mixture (LG) as a polymer solution (LP) with to the plastic film (FK) of the same type and / or related homopolyomers and / or copolymers based on vinyl acetates, vinyl chlorides, acrylates, olefins, carbonates, isocyanates, urethanes or naphthalates. 14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel (L1, L2) oder Lösungsmittelgemisch (LG) ein organischenes Lösungsmitteln wie Ester, Ether, Keton, chlorierter nalogenierter Kohlenwasserstoff, aliphatischer Kohlenwasserstoff oder aromatischer Kohlenwasserstoff verwendet wird.14. The method according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that as a solvent (L1, L2) or Solvent mixture (LG) an organic solvent such as Esters, ethers, ketones, chlorinated halogenated Hydrocarbon, aliphatic hydrocarbon or aromatic hydrocarbon is used. 15. Mehrschicht-Material in Form eines folienförmigen Halbzeuges mit mindestens einer thermoplastischen Kunststoffolie (FK), deren Folien-Oberfläche (OF) mit Gleit- und/oder Trennmitteln (W) angereichert ist, und mindestens einer Metallfolie (FM), insbesondere nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe mindestens dreischichtig aus einer Kunststoffolie (FK) als Kernschicht (SK), einer Polymer-Schicht (S) aus einem zu der Kunststoffolie (FK) artgleichen und/oder -verwandten, gleit- und trennmittelfreien Polymer (1P) und/oder Copolymer (2P) mit einer Schichtdicke (d) größer als der Rauhtiefe (t) der Folien-Oberfläche (OF) als Zwischenschicht (SZ) und einer Metallfolie (FM) als Außenschicht (SA) aufgebaut ist, wobei die aneinander liegenden Schichten SZ und SA durch Quellschweißen miteinander verbunden sind.15. Multi-layer material in the form of a film-shaped semi-finished product with at least one thermoplastic film (FK), the film surface (OF) of which is enriched with lubricants and / or release agents (W), and at least one metal film (FM), in particular according to one Method of claims 1 to 16, characterized in that it has at least three layers of a plastic film (FK) as the core layer (SK), a polymer layer (S) made of a sliding and / or related type of the plastic film (FK). and release agent-free polymer ( 1 P) and / or copolymer ( 2 P) with a layer thickness (d) greater than the roughness depth (t) of the film surface (OF) as an intermediate layer (SZ) and a metal foil (FM) as an outer layer (SA ) is constructed, the adjacent layers SZ and SA being connected to one another by source welding. 16. Mehrschicht-Material nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie (FK) beidseitig eine Zwischenschicht (SZ) aus dem Polymer (1P) oder Copolymer (2P) aufweist.16. Multi-layer material according to claim 15, characterized in that the plastic film (FK) has an intermediate layer (SZ) on both sides made of the polymer ( 1 P) or copolymer ( 2 P). 17. Mehrschicht-Material nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (SA) zur Bildung von flächigen Bauelementen (BM) nach Art der sogenannten gedruckten Schaltungen, wie Widerstände, Antennen, Kondensatoren oder Spulen teilweise abgetragen ist.17. Multi-layer material according to one of claims 15 or 16, characterized in that the outer layer (SA) for formation of flat components (BM) according to the so-called printed circuits, such as resistors, antennas, Capacitors or coils are partially worn out. 18. Mehrschicht-Material nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolie (FK) mit ein- oder beidseitiger Polymerschicht (S*) zusammen mit flächigen Bauelementen (BM) ein Inlet (I) bildet, auf dessen polymerbeschichtete Oberfläche(n) (IO) jeweils eine Deckfolie (FK2) als Deckschicht (SD) kaschiert ist.18. Multi-layer material according to claim 17, characterized characterized in that the plastic film (FK) with one or polymer layer on both sides (S *) together with flat Components (BM) forms an inlet (I) on the polymer-coated surface (s) (IO) each have a cover film (FK2) is laminated as a cover layer (SD). 19. Mehrschicht-Material nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (FK2) aus einem zu der Kunststoffolie (FK) und/oder der Polymerschicht (S) artgleichen oder -verwandten Polymer (1P) oder Copolymer (2P) besteht, deren Oberflächen ggf. mit Gleit- und/oder Trennmitteln (W) angereichert sind. 19. Multi-layer material according to claim 18, characterized in that the cover film (FK2) consists of a polymer film (FK) and / or the polymer layer (S) of the same kind or related polymer ( 1 P) or copolymer ( 2 P) whose surfaces may be enriched with lubricants and / or release agents (W). 20. Mehrschicht-Material nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den aneinander liegenden Schichten (SK, SZ; SZ, SA; SK, SD; SA, SD) die Haftfestigkeit mindestens 20 N/cm beträgt.20. Multi-layer material according to one or more of the Claims 15 to 19, characterized in that between the adjacent layers (SK, SZ; SZ, SA; SK, SD; SA, SD) die Adhesive strength is at least 20 N / cm. 21. Mehrschicht-Material nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zwischenschicht (SZ) in Form der Polymerschicht (S) und der Außenschicht (SA) in Form der Metallfolie (FM) die Haftfestigkeit mindestens 0,25 N/mm, vorzugsweise 1 bis 1,5 N/mm beträgt.21. Multi-layer material according to one or more of the Claims 15 to 20, characterized in that between the Intermediate layer (SZ) in the form of the polymer layer (S) and the Outer layer (SA) in the form of the metal foil (FM) Adhesive strength at least 0.25 N / mm, preferably 1 to 1.5 N / mm.
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