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DE927962C - Process and device for the continuous metallization of organic and inorganic foils - Google Patents

Process and device for the continuous metallization of organic and inorganic foils

Info

Publication number
DE927962C
DE927962C DESCH11884A DESC011884A DE927962C DE 927962 C DE927962 C DE 927962C DE SCH11884 A DESCH11884 A DE SCH11884A DE SC011884 A DESC011884 A DE SC011884A DE 927962 C DE927962 C DE 927962C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
film
gas
shower
metal
heating
Prior art date
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Expired
Application number
DESCH11884A
Other languages
German (de)
Inventor
Hermann Schladitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DESCH11884A priority Critical patent/DE927962C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE927962C publication Critical patent/DE927962C/en
Expired legal-status Critical Current

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/02Metal coatings
    • D21H19/08Metal coatings applied as vapour, e.g. in vacuum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54Apparatus specially adapted for continuous coating
    • C23C16/545Apparatus specially adapted for continuous coating for coating elongated substrates
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06QDECORATING TEXTILES
    • D06Q1/00Decorating textiles
    • D06Q1/04Decorating textiles by metallising

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Description

Verfahren und Vorrichtung zur fortlaufenden Metallisierung von orcganischen und anorganischen Folien Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur fortlaufenden Metallisierunig von Bahnen organischer und anorganischer Folien durch thermische Zersetzung von Metallverbindungen, insbesondere von Metallcarbonylen, bei welchem die Folie an einer Zuführung für die Metallvrhindung vorbeiläuft und vor oder während dieses Vorbeilaufens auf die Zersetzungstemperatur der Metallverbindung erhitzt wird.Process and device for the continuous metallization of organic and inorganic films The invention relates to a method for continuous Metallization of webs of organic and inorganic foils by thermal Decomposition of metal compounds, in particular of metal carbonyls, in which the film passes a feeder for the metal connection and before or during this bypass is heated to the decomposition temperature of the metal compound will.

Es ist bekannt, organische Folien in einem Kanal großen Querschnitts über, eine geheizte Unterlage zu führen. und gleichzeitig durch den Kanal eiinen verdünnten Strom einer flüchtigen M:etallverbindiung zu blasen, welcher sich zum Teil an der Folienoberfiäche unter Metallabscheidung zersetzt. Man hat ferner vorgeschlagen, organische Folien in der Weise zu metallisieren, diaß man die Folie, vor und während des Voirbeigleitens an einer Düse erhitzt, welche die Metallverbindung aufbläst. Mit diesem vorbekannten Verfahren erhält man jedoch keine homogenen festhaftenden Niederschläge, besonders nicht auf den sehr schwierig zu metallisierenden organischen Stoffen, wie Papier, Kunststoff -folie!n, Textilien u. dgl., und man kann auch miit dem vorbekannten Verfahren nicht wirtschaftlich, d. h. mit größerer Foliengeschwindigkeit, arbeiten. Eingehende Versuche haben gezeigt, daß die, Ab, scheidung von Metallen aus thermisch zersetzbaren Metallverbindungen ein komplizierter chemischer und physikalischer Pro7eß ist, der zu praktisch unbrauchbaren metallischen Niederschlägen führt, wenn er nicht sorgfältig gesteuert wird. So findet bei den vorerwähnten biekannten._Meta.llis.ierungsverfahren die chemische Zersetzung der Metallverbindung teilweise bereits, vor der erhitzten Oberfläche statt, die hauptsächlich durch die Wärme-, konvektion der Gasmoleküle- verursacht wird, die von dem inerten Schutzgas oder den igasförmigen Reaktionsprod.tikten der Metallverbindung an der Oberfläche vorhanden sind. Durch Aggregation von vorzeitig abigeschiedenen Metallatonven oder -p!airtikelchen, welche. zum Teil mit dem Gasstrom Weggeführt werden., entsteht ein erhoblicher Verlust an Metall. Andererseits.verursachen -diese bei ihrem teilweisen Niederschlagen in Metallfilmen ein Wachstum grober Struktur, so° da.ß kein feiner homogener Metallniederschlag entsteht, der für seine mechanische Haftung; seine Festigkeitseigenschaften und die elektrische Leitfähigkeit von ausschlaggebender Bedeutung ist.It is known to guide organic films in a channel with a large cross section over a heated substrate. and at the same time to blow a dilute stream of a volatile M: metal compound through the channel, which partially decomposes on the foil surface with metal deposition. It has also been proposed to metallize organic foils in such a way that the foil is heated before and during the sliding on at a nozzle which inflates the metal compound. With this previously known method, however, no homogeneous, firmly adhering precipitates are obtained, especially not on organic materials that are very difficult to metallize, such as paper, plastic films, textiles and the like work at a higher film speed. Extensive experiments have shown that the separation of metals from thermally decomposable metal compounds is a complicated chemical and physical process which, if not carefully controlled, leads to practically unusable metallic deposits. In the above-mentioned metal compounding processes, the chemical decomposition of the metal compound already takes place before the heated surface. the metal connection is present on the surface. By aggregation of prematurely separated metal atoms or particles, which. are partly carried away with the gas flow, there is a considerable loss of metal. On the other hand, if they are partially deposited in metal films, they cause a growth of a coarse structure, so that no fine, homogeneous metal precipitate is formed, which is necessary for its mechanical adhesion; its strength properties and electrical conductivity are of crucial importance.

Es ist ferner für die -wirtschaftliche Metallisierun,g von laufenden Bahnen notwendig, einen. homogenen Metallniederschlag von ausreichender Stärke so schnell zu erzeugen, daß man mit einer möglichst hohen Bahngeschwindigkeit der Folie arbeiten kann. Versucht man demgemäß nach den vorbeIkannten Verfahren eine möglichst große Menge der Metallverbindung pro Zeiteinheit, in Gestalt eines freien Gasstromes, zu leiten oder einen solchen Gasstrom mittels einer Düse auf die Folie aufzublasen, so ist man gezwungen, mit einer relativ hohen Konzentration der Metallverbindung im Gasstrom zu arbeiten, um einen igenügend starken Niederschlag zu erhalten. Dies führt aber unweigerlich zu dem obererwähnten, praktisch nicht brauchbaren, nicht homogenen Metallniederschlag grober Struktur. Dies ist auch darauf zurückzuführen, daß bei dem Ahscheiidungsp.rozeß dieReaktionsbedingungen sich erheblich ändern. Wird nämlich der kältere Strahl der Metallverbindung auf die auf Zersetzungstemperatur erhitzte Folie geblasen, so tritt sofort eine erhebliche Abkühlung der Folienoberfläche ein. Bei Verwendung von Nickel- oder Eisencarbonylverbindungen beträgt beispielsw@ense deLr Temperaturunterschied von Strahl und Folie bis zu ioo° C. Wenn man also die Metallverbindung in einem einzigen geschlossenen Strahl auf die Folie aufbläst, so tritt ein erheblicher Temperaturabfall an der Oberfläche während des Abscheidungsvorganges ein, und es kann also auf diese Weisse niemals :ein homoigener Niederschlag feiner Strulle- -tur erhalfen werden, weil dieswr die Einhaltung einer möglichst gleichbleibenden: günstigsten Zersetzungstemperatur während des Abscheidungsvörganges voraussetzt.It is also used for -economic metallization of ongoing Orbits necessary, one. homogeneous metal deposit of sufficient strength so to produce quickly that one with the highest possible web speed of the film can work. If one tries, accordingly, according to the previously known methods, if possible large amount of metal compound per unit of time, in the form of a free gas flow, direct or blow such a gas stream onto the film by means of a nozzle, so one is forced to work with a relatively high concentration of the metal compound to work in the gas stream in order to obtain a sufficiently strong precipitate. this but inevitably leads to the above-mentioned, practically unusable, not homogeneous metal deposit with a coarse structure. This is also due to that in the separation process the reaction conditions change considerably. Namely, the colder beam of the metal compound on the decomposition temperature When heated film is blown, the film surface immediately cools down considerably a. When using nickel or iron carbonyl compounds, for example, is The temperature difference between the jet and the film can be up to 100 ° C. So if you have the Blows metal compound onto the foil in a single closed jet, so there is a considerable temperature drop on the surface during the deposition process one, and in this way it can never be: a homoigenic precipitate finer Strulle- -tur be achieved because this is the maintenance of a constant as possible: the most favorable decomposition temperature is required during the deposition process.

Die voirerwähnten Mängel der bekannten Metallisiierungsmethoden werden mit dem Verfahren nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Metallverbindung auf die Folienoberfläche fein verteilt und in kleinen Mengen durch eine Vielzahl von neben- und in Laufrichtung der Folie hintereinander angeordneten feinen Strahlen aufgeblasen wird, die durch Kühlung urzersetzt bis in unmittelbare Nähe der Oberfläche gelangen, wobei die beim Metallisierüngsprozeß der Folienoberfläche entzogene Wärmemenge . fortlaufend zwischen den Strahlenreihen ersetztwird. Während bei dem vorbekannten Aufblasen der Metallverbindung in einem einzigen geschlossenen Strahl eine größere Wolke der Metallverbindung entsteht, wird durch die feinverteilte Zuführung der unzerse@tztenMetallverbindung in unmittelbarer Nähe der Folienober -fläche auf dieser eine dünne Gashaut der Metallverbindung gebildet, aus der sich das Metall zu einem feinen homogenen Niederschlag auf die Folie abscheidet. Durch die feinen Strahlen wird die Motallverbindung fein verteilt und nur in solchen kleinen Mengen, d. h. nicht mehr zugeführt, a.Is tatsächlich an der Oberfläche unmittelbar niedergeschlagen werden kann. Durch die Zuführung der Metallverbindung in feinen Strahlen ist auch die obenerwähnte Abkühlung der Fodienoberfläche nur .gering, so daß die entzogeneWärmein.engezw@ischen den einzelnen Strahlen sofort wiederersetzt werden kann und damit der gesamte, in viele einzelne hintereinander verlaufende Metallisieirungsprozesse unterteilte Metallisierungsvorgang unter annähernd gleichbleibenden Reaktionsbedingungen verläuft.The aforementioned shortcomings of the known metallization methods are eliminated with the method according to the invention in that the metal compound finely distributed on the film surface and in small quantities by a large number of fine jets arranged next to one another and in the running direction of the film is inflated, which decomposes by cooling down to the immediate vicinity of the surface arrive, the amount of heat withdrawn from the film surface during the metallization process . is continuously replaced between the rows of rays. While with the previously known Inflate the metal compound in a single closed jet a larger one The cloud of the metal compound is created by the finely divided supply of the un-corroded metal compound in the immediate vicinity of the foil surface on this a thin gas skin is formed from the metal compound that makes up the metal into one fine homogeneous precipitate separates on the film. Through the fine rays the metal compound is finely divided and only in such small amounts, i. H. no longer fed, a.Is actually immediately knocked down on the surface can be. By feeding the metal compound in fine jets is also the above-mentioned cooling of the surface of the mold is only slight, so that the extracted heat is intermingled the individual rays can be replaced immediately and thus the entire, in many individual metallization processes running one behind the other, subdivided metallization process proceeds under almost constant reaction conditions.

Die Metallhaut, die unter einem feinen Strahl der Metallverbindung entsteht, ist naturgemäß sehr dünn. Da jedoch eine Vielzahl solcher feinen Strahlen hintereinander angeordnet sind, so verstärkt sich während des Vorbeii-,vanderns der Folie an den einzelnen Strahlen die Metallschicht immer mehr, so daß schließlich die Folie mit einer ausreichend starken gleichmäßigen Metallschicht belegt ist, die aus quasi übereinander aufgebrachten vielen Metallschichten entsteht.The metal skin that is under a fine stream of metal compound is naturally very thin. However, there is a multitude of such fine rays are arranged one behind the other, so intensifies as you wander by the foil on the individual rays the metal layer more and more, so that finally the film is covered with a sufficiently thick, even metal layer, which is created from many layers of metal applied one on top of the other.

Während man bei dem vorbekannten Aufbringen der Metallverbindung mit einer einzelnen Düse nur sehr langsam arbeiten kann, gestattet das neue Verfahren eine wesentliche Erhöhung der Foliengeschwindigleit, die mehrere Meter Folie. pro Sekunde betragen kann.While in the previously known application of the metal compound with a single nozzle can only work very slowly, allows the new method a significant increase in the film speed, the several meters of film. Per Second.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt Fig. i die Vorderansicht einer Metallisierungsvorrichtung für fortlaufende Folien in scheinati.-scher Darstellung, beispielsweise @im Schnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II deir Filg. i, Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. i in größerem Maßstab, Fig. 4 eine Unteransicht in Richtung A der Fig.3. Fig. 5 bis 7 Metallisierungsvorrichtungen in amderer Ausführung, im Schnitt gezeichnet.The invention is illustrated below with reference to, in the drawing Embodiments explained in more detail. FIG. 1 shows the front view of a metallization device for continuous slides in apparent representation, for example @in the cut, Fig. 2 shows a cross section along line II-II deir Filg. i, Fig. 3 shows a detail from Fig. i on a larger scale, Fig. 4 is a bottom view in direction A of Fig.3. Fig. 5 to 7 metallization devices in another embodiment, drawn in section.

Die in Fig. i und 2 gezeigte Vorrichtung besteht aus einem als Heiztisch ausgebildeten Unterteil i und einem im wesentlichen als Brause ausgebildeten Oberteil 2. Die zu metallisierende Folie 3 wird in Pfeilrichtung über den Heiztisch i gezogen, der zur besseren Auflage der Folie zweckmäßig kreisbogenförmig gestaltet ist. Die in geringem Abstand h über denn Heiztisch i angeordnete und diesem kreisbogenförmig angepaßte Brause besteht ,ius einer Vielzahl von in Abstand angeordneten i Brauseköpfen 4, denen die- flüchtige Metallverbindung durch Leitungen 5« von einem' Sammelrohr 6 zugeführt wird.The device shown in Fig. I and 2 consists of a heating table formed lower part i and an upper part formed essentially as a shower 2. The film 3 to be metallized is drawn over the heating table i in the direction of the arrow, which is expediently designed in the shape of a circular arc for better support of the film. the at a small distance h above the heating table i and arranged in the form of an arc of a circle adapted shower consists, ius a plurality of i spaced shower heads 4, which the- volatile metal compound through lines 5 «from a 'collecting pipe 6 is fed.

In den Brauseköpfen ist eine Vielzahl von feinen Austrittsöffnungen vorgesehen, die- aus Schlitzen oder Bohrungen bestehen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind in jedem Brausekopf mehrere Lochreihen 7 angeordnet, wobei diese feinen Bohrungen einen. Durchmesser von etwa 0,3 mm haben und im Abstand von etwa 1,5 mm angeordnet sind. Die Brauseköpfe 4., von denen etwa zwanzig oder mehr angeordnet sein können, ergeben also in ihrer Gesamtheit eine sich über einen größeren Arbeitsbereich von beispielsweise i in erstreckende Brause mit einer Vielzahl von nebeneinander und in Laufrichtung der Folie hintereinander angeordneten feinen Austrittsöffnungen für die Metallverbindung.There is a multitude of fine outlet openings in the shower heads provided, which consist of slots or holes. In the embodiment shown Several rows of holes 7 are arranged in each shower head, these fine holes a. Have a diameter of about 0.3 mm and are spaced about 1.5 mm apart are. The shower heads 4., of which about twenty or more can be arranged, so result in their totality over a larger working range of for example i in extending shower head with a variety of side by side and Fine outlet openings arranged one behind the other in the direction of travel of the film for the metal connection.

Zwischen den Brauseköpfen sind Heizungen bzw. Heizkammern 8 vorgesehen, die zur Oberflächenerhitzung der Folie dienen. Wie aus F:ig. 3 und 4 ersichtlich, sind die Brauseköpfe 4 durch Kühlkarrrnern g (Luft- oder Wasserkühlung) von den Heizungen getrennt, um eine vorzeitige 7. ersetzung der zugeführten Metallverbindung zu verhindern. Für die Aufheizung der Folienoberfläche auf Zersetzungstnmperatur werden vorteilhaft heiße Gasstrahlen benutzt. Zu diesem Zweck wird ein durch ein Sammelrohr io und die Leitungen i1 zugeführtes inertes Gas in den Heizkammern 8 mittels einer Widerstandserhitzung 12 auf entsprechende Temperatur gebracht. Dieses Heizgas ,wird durch einen schmalen, beispielsweise 0,5 mm breiten Schlitz 13 auf die Folie 3 aufgeblasen. Wie In Fig. 6 und 7 gezeigt, kann die Oberflächenerhitzung der Folie auch mit anderen Mitteln, beispielsweise mit Quarzlampen i4 (Infrarotstrahlung) odermiterrtsprechend erhitzten, auf der Folie abrollenden Kontaktwalzen 15 aus Metall, erfolgen. Die langwellige Infrarots#.rahlung wird von dar Folienoberfiäche absorbiert und eine schnelle Wärmekompensation erzielt, so daß man mit großen Folienbeschwindigkeiten arbeiten kann.Heaters or heating chambers 8 are provided between the shower heads and serve to heat the surface of the film. As from F: ig. 3 and 4, the shower heads 4 are separated from the heaters by cooling cartridges (air or water cooling) in order to prevent premature 7. replacement of the supplied metal connection. Hot gas jets are advantageously used to heat the film surface to decomposition temperature. For this purpose, an inert gas supplied through a manifold io and the lines i1 is brought to the appropriate temperature in the heating chambers 8 by means of resistance heating 12. This heating gas is blown onto the film 3 through a narrow, for example 0.5 mm wide, slot 13. As shown in FIGS. 6 and 7, the surface of the film can also be heated by other means, for example with quartz lamps (infrared radiation) or correspondingly heated metal contact rollers 15 rolling on the film. The long-wave infrared radiation is absorbed by the film surface and rapid heat compensation is achieved, so that one can work with high film speeds.

Da bei der Metallisierung durch thermische Zer-. setzung von Metallverbindungen nur die Oberfläche physikalisch am Abscheidun;gsprozeß beteiligt ist; so wird mit den vorerwähnten, zwischen den Brauseköpfen 4 angeordneten Heizvorrichtungen demgemäß nur die Oberfläche der Folie auf die günstigste Zersetzungstemperatur derMetallverbindung erhitzt. Demgegenüber wäre eine Erhitzung der Folie von unten, d. h. vom Heiztilsch her, auf Zersetzungstemperatur nachteilig, da erheblich größere Wärmemengen aufzuwenden sind und außerdem auch bei organischen Folien größerer Stärke im Hinblick auf die schlechte Wärmeleitung zu hohe Temperaturen, die die organische Folie schädigen, aufgewendet werden müßten. Die Wärmezuführung zur Foli:enoberfläche von derselben Seite wie die Zuführung der Metallverbindung gemäß Fig. 3, 6 und 7 hat wesentliche Vorteile: Die Wärme, wird von außen unmittelbar dahin gebracht, -wo sie tatsächlich nur gebraucht wird. Es ist ferner möglich, in der äußerst kurzen Zeit zwischen den einzelnen Metallisierünigsvorgängen, d. h. zwischen den Brauseköpfen 4, eine Kompensation des Wärmeverlustes zu erzielen. Bei der Metallisierung von organischen Folien, welche den größten Teil derart metallisierter Stoffe ausmachen, wird die empfindliche Substanz geschont, die gerade an der Grenzfläche zwischen organischer Substanz und Metall keine Schädigung verträgt. Schließlich ist die nur zur Oberflächenerhitzung benötigte Wärmeenergie gering. Diese Tatsache ist auch insofern von Bedeutung, als bei der :großen Foliengeschwindigkeit von einigen Meter pro Sekunde eine erhebliche Wärmemenge laufend aus der Meta,llisierungsvorrichtung herausgetragen wird und verlorengeht.Since the metallization by thermal Zer-. settlement of metal connections only the surface is physically involved in the deposition process; so will with the aforementioned, arranged between the shower heads 4 heating devices accordingly only the surface of the foil to the most favorable decomposition temperature of the metal compound heated. In contrast, the film would be heated from below, i.e. H. from Heiztilsch here, disadvantageous to the decomposition temperature, since considerably larger amounts of heat are expended are and also with organic films of greater strength with regard to the poor heat conduction too high temperatures that damage the organic film, would have to be expended. The heat supply to the film surface from the same Page like the supply of the metal connection according to FIGS. 3, 6 and 7 has essential Advantages: The heat is brought from the outside directly to where it actually is is only needed. It is also possible in the extremely short time between individual metallization processes, d. H. between the shower heads 4, a compensation to achieve heat loss. In the metallization of organic films, which making up the largest part of such metallized substances becomes the sensitive substance spared, especially at the interface between organic matter and metal does not tolerate damage. After all, it is only needed for surface heating Heat energy low. This fact is also important insofar as the : a high film speed of a few meters per second a considerable amount of heat is continuously carried out of the metalization device and is lost.

Wie aus Fig. i hervorgeht, erstreckt sich die aus den Heizvorrichtungen 8, 12 bzw. 14, 15 bestehende Heizung über die, Gesamtlänge der Brause 2, wobei die Heizungen jeweils zwischen die Brauseköpfe geschaltet sind.As can be seen from Fig. I, the extends from the heating devices 8, 12 or 14, 15 existing heating over the, total length of the shower 2, with the Heaters are connected between the shower heads.

Wesentlich ist ferner, daß die Brause 2 bzw. die Brauseköpfe 4 in kleinstmöglichem Abstand 12 von der Folie angeordnet sind. Dieser Abstand bzw. die zwischen Heiztisch i und Brause vorhandene Höhe,'a des Gaskanals 16 beträgt beispielsweise 2 mm und weniger. Diese Kanalhöhe ist so klein gehalten, daß unter Berücksichtigung der 'kleinen freien Weglänge abgeschiedener Metallteilchen keine nennenswerte Aggrega.ti,cn entsteht und im Kanal 16 eine annähernd laminare Strömung des Gasgemisches in Richtung B erreicht wird, wodurch der Abscheidun,gsproz eß begünstigt wird. Zu diesem Zweck wird die Einstellung so vorgenommen, daß die Gasgeschwindiiglceit B im Kanal annähernd der Foliengeschwindigkeit entspricht.It is also essential that the shower 2 or the shower heads 4 in the smallest possible distance 12 are arranged from the film. This distance or the The height 'a of the gas duct 16 present between the heating table i and the shower is for example 2 mm and less. This channel height is kept so small that taking into account the 'small free path of deposited metal particles no noteworthy aggrega.ti, cn arises and in the channel 16 an approximately laminar flow of the gas mixture in the direction B is reached, whereby the deposition process is favored. To this end the setting is made so that the gas speed B in the duct is approximately corresponds to the film speed.

Der Heiztisch i ist vorgesehen, um zusätzlich die Folie 3 vorzuwärmen, und zwar bis unterhalb der Zersetzungstemperatur der Metallverbindung. Beim Metallisieren von Papier u. dgl. und Verwendung von Nickelcarbonyl als Metallverbindung wird die Folie von dieserm Heiztisch i beispielsweise auf etwa i25° C vorgewärmt. Das Wärmegefälle in der Folie wird auf diese Weise herabgesetzt, und bei Vorwärmung der Folie wird die Kompensation der beim Metallisierungsprozeß unter jedem Brausekopf 4 verlorenge:gangenen Wärme durch die Heizungen 12 bzw. 14 und 15 schneller vor sich gehen, so daß also bei der Vorwärmung mittels Heiztisch i die Foliengeschwindigkeit erhöht werden kann. Der als Kammer ausgebildete Heiztisch kann mit umgewälztem heißem öl od. dgl. beheizt werden..The heating table i is provided in order to additionally preheat the film 3, specifically to below the decomposition temperature of the metal compound. When metallizing paper and the like and using nickel carbonyl as a metal compound, the foil is preheated by this heating table to about i25 ° C., for example. The heat gradient in the film is reduced in this way, and when the film is preheated, the compensation for the heat lost during the metallization process under each shower head 4 through the heaters 12 or 14 and 15 is faster, so that when preheating the film speed can be increased by means of the heating table i. The heating table, designed as a chamber, can be heated with circulated hot oil or the like.

Bei der gezeigten vorteilhaften Ausführung wird die Folie von: unten mittels inerten Gases erhitzt, das bei 17 in den Tisch i eingeleitet wird und nach Vorbei:gang an einer bei 18 angedeutetem elektrischen Widerstandserhitzung- durch die aus einem gelochten Blech ig bestehende Auflagefläche des Tisches zu der Folie gelangt. Es wird dann durch dieses heiße: Gas auch bei einer nicht ganz gleichmäßigen Auflage der Folie eine: gleichmäßige Vo:rwärmung an allen Stellen erzielt. An Stelle der vorbeschriebenen, in Fig.3 gezeigten Heizung kann gemäß zig. 5 der Heiztisch auch aus einer Vielzahl von den für die ObeTflächenerhitzung benutzten Heizkammern 8 bestehen, über die die Folie gezogen wird, wobei die, Vorwärmung der Folie durch heiße, aus Schlitzen 13 austretende Gasstrahlen erreicht wird. In einem Ausnahmefall, nämlich beim Metallisieren von äußerst dünnen Folien bis zu einer Dicke von etwa 15 ,cc, kann man gegebenenfalls auf die Oberflächenheizung verzichten und die Folie nur mittels Heiztisch gemäß .F ig. 3 oder 5 von unten her auf die Zersetzungstemperatur erhitzen.In the advantageous embodiment shown, the film is from: below heated by means of inert gas which is introduced into table i at 17 and after Past: walk past an electrical resistance heating indicated at 18 - through the support surface of the table on the foil, consisting of a perforated sheet metal got. It is then through this hot: gas even if it is not completely uniform When the film is applied, uniform pre-heating is achieved at all points. Instead of the above-described heating shown in Figure 3 can according to zig. 5 the heating table also includes a variety of those used for surface heating There are heating chambers 8, over which the film is drawn, the preheating of the Foil is achieved by hot gas jets emerging from slots 13. In one Exceptional case, namely when metallizing extremely thin foils up to one Thickness of about 15 cc, surface heating can be omitted if necessary and the film only by means of a heating table in accordance with .F ig. 3 or 5 from below onto the Heat decomposition temperature.

Wie in Fg. i angedeutet, sind am Ein- und Ausgang des durch die Seitenbleche 2o abgeschlossenen Kanals 16 Absaugkammern 21 sowie Gastkammern 22 und 23 vorgesehen. Durch die Gaskammer 22 wird inertes. Gas auf die Folie geblasen, um die von der Folie mitgeschleppte: Luft von der Vorrichtung bzw. dem Kanal 16 fernzuhalten. Die am Ausgang angeordnete Gaskammer 23, durch die gekühltes inertes Gas auf die Folie geblasen wird, hat ebenfalls den Zweck, die Luft fernzuhalten, und soll zugleich die Metallhaut albkühlen, um eine Oxydation derselben an der Luft zu verhindern. Mit den Absauggkammern 21 werden die Reaktionsgase, die im Falle der Verwendung von Carbanyl aus Kohlenoxyd bestehen, abgesaugt und gegebenenfalls die noch nicht ganz. verarbeiteten Metallgasinengen einer Wiedergewinnungsanlage zugeführt.As indicated in FIG. I, the side panels are at the entrance and exit 2o closed channel 16 suction chambers 21 and guest chambers 22 and 23 are provided. Through the gas chamber 22 is inert. Gas is blown onto the foil to prevent the Foil entrained: Keep air away from the device or the duct 16. the at the exit arranged gas chamber 23, through which cooled inert gas on the film is blown, also has the purpose of keeping the air out, and should at the same time cool the metal skin in order to prevent it from oxidizing in the air. With the suction chambers 21 are the reaction gases, which in the case of use of carbanyl consist of carbon oxide, sucked off and possibly not yet quite. processed Metallgasinengen supplied to a recovery plant.

In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß es vorteilhaft ist, bei tieferen, Temperaturen als der vollständigen Zersetzungstemperatur zu arbeiten, wenn hochwertige feinkörnige Niederschl:ärge erhalten werden sollen, die keime Metallstaubeinla gerungen bzw. Kornvergröberungen enthalten. Bei Verwendung vors Nickelcarbonyl, das sich bei 200° C vollständig zersetzt, wird beispielsweise die Folienoherfläche vorteilhaft nur auf eine Temperatur von etwa 150 biss i8o° C erhitzt.In this context it should be noted that it is advantageous for deeper, Temperatures than the full decomposition temperature work when high quality Fine-grained precipitates: annoyance should be obtained, the germs of metal dust deposits wrestled or grain coarsening included. When using before nickel carbonyl, the Completely decomposed at 200 ° C, for example, the upper surface of the film becomes advantageous only heated to a temperature of about 150 to 180 ° C.

Um eine genügend große freie Weglänge der Meetallpaxtikelchen im Gaskanal 16 zu erzielen bzw. eine Aggregation dieser Metallpartikelchen vor ihrem Niederschlag zu vermeiden, wird in an sich bekannter Weise die Metallverbindung mit einem Schutzgas verdünnt zugeiführt.For a sufficiently large free path for the small pax particles in the gas duct 16 to achieve or an aggregation of these metal particles before their precipitation to avoid is the metal compound with a protective gas in a manner known per se added diluted.

Die Erfindung ermöglicht die Herstellung von festhaftend;egn Metallniederschlägen feinster Struktur, wobei die Metallteilchen der erzeugten Metallschicht eine Koirngröße von kolloidaler und weit darunterliegender Größenordnung aufweisen. Die vorliegende Erfindung ist daher insbesondere auch für die Herstellung von Kondensatorpapier bzw. Kondensatogrfolien geeignet.The invention enables the production of firmly adhering, egn metal deposits finest structure, whereby the metal particles of the metal layer produced have a grain size of colloidal and much lower order of magnitude. The present The invention is therefore particularly also for the production of capacitor paper or condenser foils are suitable.

Unter organischen und anorganischen Folien im Sinne der Erfindung sind nicht nur dünnet Bahnen aus Papier, Kunststoff oder Metall zu verstehen, sondern auch andere flächenhafte Stoffe, wie z. B. Gewebebiahnen aus Textil, Glasfasern od. dgl.Organic and inorganic films for the purposes of the invention are not only to be understood as thin sheets of paper, plastic or metal, but also other flat materials, such as. B. fabric threads made of textile, glass fibers or the like

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur fortlaufenden Metallisieruszg von organischen und anorganischen Folien durch thermische Zersetzung von Metallverbindungen, bei welchem die Folie an einer Zuführung für die Metallverbindung vorbeiläuft und vor oder während dieses Vorbeilaufens auf die Zeirsetzungsteunperatur der Metallv erbindung erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallverbindung auf die Folienoberfläche fein verteilt und in kleinen Mengen. durch eine Vielzahl -von neben- und in Laufrichtung der Folie hintereinander angeordneten feinen Strahlen aufgeblasen wird, die durch Kühlung unzersetzt bis in unmittelbare Nähe der Oberfläche gelangen, wobei die beiini Metalfsierungsprozeß der Folienäberfläche entzogene Wärmemenge fortlaufend zwischen den Strahlenreihen ersetzt wird. PATENT CLAIMS: i. Process for the continuous metallization of organic and inorganic foils through thermal decomposition of metal compounds, in which the film passes a feed for the metal connection and before or during this passage to the setting temperature of the metal v bond is heated, characterized in that the metal compound on the Film surface finely distributed and in small quantities. through a multitude of -from- and fine jets arranged one behind the other in the running direction of the film are inflated which, through cooling, reach the immediate vicinity of the surface undecomposed, The amount of heat extracted from the surface of the film during the metalization process is continuously replaced between the rows of rays. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuführung der Metallverbindung eine in kleinstmöglichem Abstand über der voT-beiilaufenden Folie angeordnete Brause vorgesehen ist, die in Laufrichtung der Folie eine Vielzahl von feinen Austrittsöffnungen aufweist, die sich über eine größere Länge der Folie erstrecken, und daß eine sich über. den ganzen Bgereich dieseir Brause ezstreckendeHeizvorrichtun.g vorgesehen ist. 3.' Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweckmäßig kreisbogenförmig gekrümmter Heiztisch vorgesehen ist, über den die gespanntes Folie. gezogen wird, während die der Form des Heiztisches angepaßte Brause dicht über diesem angeordnet ist. q.. Vorrichtung nach Anspruch :2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Folie und BrauseoibeTfläche ein Gaskanal von etwa i bis 3 mm Höhet vorhanden ist. -5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Brause Bohrungen von enea 0,3: mm Durchmesser aufweist, die in einem Abstand von egtwia 1,5 mm angeordnet sind. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, däß die Brause aus einer Vielzahl von mehrere Lochreihen aufweisenden Brä"useköpfen besteht, zwischen. denen Heizungen zur Oberflächenerhitzung der Folie vorgesehen sind, wobeii die Brauseköpfe durch Külllikammern von den Heizungen getrennt sind. 7. Vorrichtung mach Anspruch 6, dadurch Gien kennzeichnet, daß zwischen den, Birauseiliiöpfen Gasheizkammern vorgesehen sind, aus denen das in diesen erhitzte durchströmende Gas aus feinen Öffnungen, zweckmäßig einem schmalen Schlitz, auf die Folie: geblasen wird. ' B. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der- Heiztisch aus Gasheizkammeirn besteht,. so@ daß die Folie auch von unten mit Gasstrahlen erhitzt wird. g. Vorrichtung nach Anspruch 3" dadurch gekennzeichnet, daß der Heiztisch aus einem mit Durchbnechungen versehenen Blech und einer auf dessen. Unterseite angebrachten elektrischen Widerstandsheizung besteht, durch die von unten Gas geblasen wird. to. Vorrichtung nach Anspruch 2 und q., dadurch gekennzeichnet, da,ß die Gasgeschw indigkeit im Kanal annähernd der Foliengeschwindigkeit entspricht. r z. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß am Ein-.und Ausgang des Kanals Absaugkammern sowie Gaskammern vorgesehen sind, die am Kanaleingang heißes und am Kanalausgang kaltes inertes Gas auf die Folie blasen.2. Apparatus for carrying out the method according to claim i, characterized in that a shower arranged in the smallest possible distance above the voT-accompanying film is provided for the supply of the metal compound, which shower has a plurality of fine outlet openings in the running direction of the film, which extend over extend a greater length of the film, and that one extends over. This heating device, which extends to the shower, is provided throughout the entire area. 3. ' Device according to Claim 2, characterized in that a heating table which is suitably curved in the shape of a circular arc is provided over which the tensioned film is placed. is pulled, while the shower adapted to the shape of the heating table is arranged close above this. q .. Device according to claims 2 and 3, characterized in that a gas channel of about 1 to 3 mm in height is present between the film and the shower surface. -5. Device according to claims 2 to q., Characterized in that the shower has bores with a diameter of 0.3 mm, which are arranged at a distance of 1.5 mm. 6. Apparatus according to claim 2 to 5, characterized in that the shower consists of a plurality of brewing heads having several rows of holes, between which there are heaters for surface heating of the film, the shower heads being separated from the heaters by cooling chambers Device according to claim 6, characterized in that gas heating chambers are provided between the Birauseilii heads, from which the heated gas flowing through them is blown onto the film from fine openings, expediently a narrow slot. B. Device according to Claim 2 , 3 and 7, characterized in that the heating table consists of gas heating chambers, so that the film is also heated from below with gas jets one on its. There is an electrical resistance heater attached to the underside, through which gas is blown from below. to. Device according to claim 2 and q., Characterized in that ß the gas speed in the channel corresponds approximately to the film speed. r z. Apparatus according to claim 2 to 4, characterized in that suction chambers and gas chambers are provided at the inlet and outlet of the channel, which blow hot inert gas at the channel inlet and cold inert gas at the channel outlet.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1272077B (en) * 1957-11-04 1968-07-04 Union Carbide Corp Device for applying a metallic coating to an endless strand of insulating material, such as fibers, using the gas plating process
DE1283637B (en) * 1961-10-12 1968-11-21 Motorola Inc Deposition of silicon dioxide layers from the gas phase
DE3124740A1 (en) * 1980-08-14 1982-04-08 VEB Elektronik Gera, DDR 6500 Gera Method for trimming the capacitance of electric capacitors

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