DE102007008073A1 - Method for transferring surface structures such as interference layers and holograms to glass, ceramic/metallic substrates, comprises applying flexible intermediate support layer to support film and then embossed sol, and producing a stack - Google Patents

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Abstract

The method for transferring surface structures such as interference layers, holograms, and other highly refractive optical microstructures to glass, ceramic or metallic substrates, comprises applying a flexible intermediate support layer to a support film as a release layer, applying an embossed sol with a surface structure to the support layer, producing a stack encompassing a binder layer and the surface structure, removing the support film, and thermally treating the work piece at 450[deg] C. In relief hologram, the structuring takes place via simpler or thixotropic embossing. The method for transferring surface structures such as interference layers, holograms, and other highly refractive optical microstructures to glass, ceramic or metallic substrates, comprises applying a flexible intermediate support layer to a support film as a release layer, applying an embossed sol with a surface structure to the intermediate support layer, producing a stack encompassing a binder layer and the surface structure, removing the support film, and thermally treating the work piece at 450[deg] C. In relief hologram, the structuring takes place via simpler or thixotropic embossing. In the production of the stack, the binder layer is applied on the substrate and dried and then the surface structuring is transferred to the binder layer, and a binding agent is directly applied on the surface structuring and subsequently transferred the stack on the substrate. The transfer of a hot substrate takes place in the thermally treated work piece. The substrate temperature is 150-450[deg] C. The binding agent consists of a nano-composite obtained through surface modification of colloidal inorganic particles and one or more silanes of Rx-Si-A4-x, where A represents hydroxyl groups or hydrolytically separable groups, excluded methoxy, R represents hydrolytically non-separable groups and x is 0, 1, 2 or 3. In the 50% of the material quantity of silane, x is >= 1. Under the condition of the sol-gel-process with an understoichiometric water quantity related to the available hydrolysable groups, if necessary further hydrolysis and condensation of nanocomposite-sols takes place under formation of the nanocomposite-sols.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Oberflächenstrukturierungen, wie Interferenzschichten, Hologrammen und anderen hochbrechenden optischen Mikrostrukturen auf Substrate.The The invention relates to a method for transferring surface structuring, like interference layers, holograms and other high-refractive ones optical microstructures on substrates.

Als Substrate kommen hierbei insbesondere Glas-, Keramik- und Metalloberflächen in Frage.When Substrates come here especially glass, ceramic and metal surfaces in question.

Die Verwendung von Transferfolien zum Übertragen von Dekoren auf diverse Untergründe, wobei auch ein Einbrennen des Dekors über oder unter einer Glasur erfolgen kann, ist beispielsweise aus der US 6,766,734 , der US 6,694,885 und der US 6,854,386 bekannt.The use of transfer films for transferring decors to various substrates, wherein also a burn-in of the decor can take place above or below a glaze, for example, from US 6,766,734 , of the US 6,694,885 and the US 6,854,386 known.

Auch das Aufbringen von Hologrammklebefolien auf Papier- oder Kunststoffuntergründe ist weit verbreitet, wie beispielsweise aus der US 5,702,805 und der US 5,318,816 ersichtlich ist.The application of hologram adhesive films on paper or plastic substrates is widespread, such as from the US 5,702,805 and the US 5,318,816 is apparent.

Aus der KR 2002/024286 A ist ein Hologrammübertragungsfilm und ein Herstellungsverfahren hierfür bekannt, der jedoch nicht für Glas- oder Keramikoberflächen geeignet ist. In der JP 2004/358925 A wird eine Hologrammklebefolie beschrieben, die jedoch nicht einbrennbar ist. Auch die in der JP 2003/280498 A beschriebene ein Hologramm tragende Übertragungsfolie ist nicht für Glas- oder Keramikoberflächen geeignet, was auch der Fall ist bei dem Gegenstand der US 5,702,805 A .From the KR 2002/024286 A For example, a hologram transfer film and a manufacturing method therefor are known, but are not suitable for glass or ceramic surfaces. In the JP 2004/358925 A a hologram adhesive film is described, which is not einbrennbar. Also in the JP 2003/280498 A a hologram carrying transfer sheet described is not suitable for glass or ceramic surfaces, which is also the case in the subject of the US 5,702,805 A ,

Aus der WO 98/22648 A2 ist ein Verbundwerkstoff bekannt, der gekennzeichnet ist durch ein Substrat und ein damit in funktionellem Kontakt stehendes Nanokomposit, das erhältlich ist durch Oberflächenmodifizierung von

  • a) kolloidalen anorganischen Partikeln mit
  • b) einem oder mehreren Silanen der allgemeinen Formel Rx-Si-A4-x worin die Reste A gleich oder verschieden sind und Hydroxylgruppen oder hydrolytisch abspaltbare Gruppen darstellen, ausgenommen Methoxy, die Reste R gleich oder verschieden sind und hydrolytisch nicht abspaltbare Gruppen darstellen und x den Wert 0, 1, 2 oder 3 hat, wobei bei mindestens 50 Stoffmengen-% der Silane x ≥ 1 ist; unter den Bedingungen des Sol-Gel-Prozesses mit einer unterstöchiometrischen Wassermenge, bezogen auf die vorhandenen hydrolysierbaren Gruppen, unter Bildung eines Nanokomposit-Sols, gegebenenfalls weitere Hydrolyse und Kondensation des Nanokomposit-Sols vor dem Inkontaktbringen mit dem Substrat und anschließende Härtung, wobei das Substrat keine Glas- oder Mineralfaser ist und kein Pflanzenmaterial ist.
From the WO 98/22648 A2 there is known a composite material characterized by a substrate and a nanocomposite in functional contact therewith, which is obtainable by surface modification of
  • a) colloidal inorganic particles with
  • b) one or more silanes of the general formula R x -Si-A 4-x wherein the radicals A are the same or different and represent hydroxyl groups or hydrolytically cleavable groups, except methoxy, the radicals R are the same or different and represent hydrolytically non-cleavable groups and x is 0, 1, 2 or 3, wherein at least 50 molar amounts -% of silanes x ≥ 1; under the conditions of the sol-gel process with a substoichiometric amount of water, based on the existing hydrolyzable groups, to form a nanocomposite sol, optionally further hydrolysis and condensation of the nanocomposite sol before contacting with the substrate and subsequent curing, wherein the substrate is not glass or mineral fiber and is not a plant material.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Verfahren zum Übertragen von Interferenzschichten, Hologrammen und anderen hochbrechenden optischen Mikrostrukturen auf Substrate zu schaffen, das auch im Hochtemperaturbereich einsetzbar ist.task The invention thus provides a method for transmitting of interference layers, holograms and other high-refractive elements to create optical microstructures on substrates that are also in the High temperature range is used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Übertragen von Oberflächenstrukturierungen, wie Interferenzschichten, Hologrammen und anderen hochbrechenden optischen Mikrostrukturen auf ein Substrat, gelöst, das folgende Verfahrensschritte aufweist:

  • a) auf einer Trägerfolie wird eine flexible Trägerzwischenschicht als Release-Schicht aufgebracht,
  • b) auf dieser Trägerzwischenschicht wird ein Prägesol appliziert und mit einer Oberflächenstrukturierung versehen,
  • c) Herstellen eines Stapels, bestehend aus einer Bindemittelschicht und der Oberflächenstrukturierung,
  • d) Entfernen der Trägerfolie,
  • e) thermische Behandlung des Werkstückes.
This object is achieved according to the invention by a method for transferring surface structures, such as interference layers, holograms and other high-index optical microstructures, onto a substrate, comprising the following method steps:
  • a) a flexible carrier intermediate layer is applied as a release layer on a carrier film,
  • b) a embossing oil is applied to this carrier intermediate layer and provided with a surface structuring,
  • c) producing a stack consisting of a binder layer and the surface structuring,
  • d) removing the carrier film,
  • e) thermal treatment of the workpiece.

Es wird somit auf einer Trägerfolie eine flexible Trägerzwischenschicht als Release-Schicht aufgebracht.It Thus, on a carrier film, a flexible carrier intermediate layer applied as a release layer.

Auf dieser Trägerzwischenschicht wird das Prägesol, das eine hinreichende Brechungsindexdifferenz zum Kleber aufweisen sollte, appliziert und mit einer Oberflächenstrukturierung, z. B. einem Hologramm oder einer anderen optischen Mikrostruktur versehen.On this carrier intermediate layer becomes the embossing oil, which have a sufficient refractive index difference to the adhesive should, applied and with a surface structuring, z. B. a hologram or other optical microstructure provided.

Anschließend wird ein Stapel aus einer Bindemittelschicht und der Oberflächenstrukturierung gebildet.Subsequently a stack of a binder layer and the surface structuring is formed.

Dann wird die Trägerfolie entfernt.Then the carrier film is removed.

Schließlich wird das Werkstück thermisch behandelt, so daß am Ende auf der Substratoberfläche nur die strukturierte hochbrechende Schicht mittels der Bindemittelschicht anhaftet.After all the workpiece is thermally treated, so that on End on the substrate surface only the structured high-index Stick layer by means of the binder layer.

Mit einer solchen Transferfolie können eine Interferenzschicht, ein Hologramm oder eine andere optische Mikrostruktur auf ein Substrat übertragen werden, wobei die transferierten Schichten beim Transferprozeß erhalten bleiben, so daß ein nachträglicher Trocknungsprozeß und eine Ofenbehandlung im Hochtemperaturbereich möglich sind.With Such a transfer film may contain an interference layer, a hologram or other optical microstructure are transferred to a substrate, wherein the transferred layers are obtained in the transfer process remain so that a subsequent drying process and a furnace treatment in the high temperature range are possible.

Die Vorteile der Erfindung bestehen im wesentlichen darin, daß eine hochtemperaturstabile Transferfolie geschaffen wird, die auf heißen Werkstoffen oder solchen Werkstoffen, die nachträglich erhitzt werden, aufbringbar und dauerbeständig ist. Dies bedeutet auch, daß die hierdurch aufgebrachten Interferenzschichten, Hologramme und anderen optischen Mikrostrukturen auch nicht nachträglich durch thermische Behandlung entfernt oder beschädigt werden können. Die Transferfolie kann zudem auf einer Folienbeschichtungsanlage mit angekoppelter Prägestation in Form von Folienrollen hergestellt werden und eignet sich dadurch zur Massenproduktion.The advantages of the invention consist essentially in the fact that a high-temperature-stable transfer film is created, the hot work materials or materials that are subsequently heated, applied and durable. This also means that the interference layers, holograms and other optical microstructures thereby applied can not be subsequently removed or damaged by thermal treatment. The transfer film can also be produced on a film coater with coupled embossing station in the form of film rolls and is thus suitable for mass production.

Somit wird es beispielsweise möglich, auch auf noch heiße Substrate ein Hologramm zu übertragen oder aber ein Hologramm auf ein Substrat zu übertragen, das während des Gebrauchs bis in den Hochtemperaturbereich erhitzt wird, z. B. einen Motorblock oder einen Fahrzeugkatalysator. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, auch solche Teile mit Sicherheitsmerkmal, beispielsweise einem prüfbaren Hologramm, zu versehen, um Fälschungssicherheit zu gewährleisten.Consequently is it possible, for example, even on still hot Substrates to transfer a hologram or a hologram transferred to a substrate during the Use is heated to the high temperature range, for. B. one Engine block or a vehicle catalytic converter. This opens new possibilities, even those parts with security feature, for example, a testable hologram, to ensure counterfeit security.

Das optische Wirkprinzip der Erfindung beruht auf einem hinreichenden Brechungsindexunterschied zwischen der optischen Mikrostruktur und der Bindemittelschicht. Dieser Aspekt ermöglicht eine besondere Variabilität, da das Hologramm bzw. die optische Schicht in Kombination mit dem Bindemittel zur Steuerung der optischen Effekte herangezogen werden kann. So sind beispielsweise hochtemperaturstabile Schichtpakete herstellbar, die insgesamt wie eine Reflexions- oder Antireflexschicht, bzw. wie ein Hologramm wirken. Hierbei kann beispielsweise nur die Oberfläche des Reliefhologramms (oder der optischen Schicht) mit einer Schicht mit einem adäquaten Brechungsindex ausgestattet werden oder das Hologramm (bzw. die optische Schicht) vollständig aus dem Material mit dem passenden Brechungsindex bestehen. In diesem Zusammenhang ist es von Interesse, daß das Bindemittel hinsichtlich seines Brechungsindexes durch Verwendung von hochbrechenden Nanopartikeln anstelle von SiO2-Nanopartikeln eingestellt werden kann.The optical principle of the invention is based on a sufficient refractive index difference between the optical microstructure and the binder layer. This aspect allows a particular variability, since the hologram or the optical layer can be used in combination with the binder for controlling the optical effects. Thus, for example, high-temperature stable layer packages can be produced, which act as a total reflection or antireflection layer, or as a hologram. In this case, for example, only the surface of the relief hologram (or the optical layer) can be provided with a layer having an adequate refractive index or the hologram (or the optical layer) can be made entirely of the material with the appropriate refractive index. In this connection, it is of interest that the refractory index of the binder can be adjusted by using high refractive index nanoparticles instead of SiO 2 nanoparticles.

Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, daß im Falle von Reliefhologrammen das Strukturieren durch einfaches oder thixotropes Prägen erfolgt.Farther it is within the scope of the invention that in the case of relief holograms structuring by simple or thixotropic embossing he follows.

Eine thixotrop strukturierbares Material ist beispielsweise aus der EP 1 248 685 B1 bekannt.A thixotropic structurable material is for example from EP 1 248 685 B1 known.

Eine Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß in Schritt c) eine Bindemittelschicht auf das Substrat appliziert und getrocknet wird und anschließend die Oberflächenstrukturierung auf die Bindemittelschicht übertragen wird.A Embodiment of the invention is that in Step c) a binder layer applied to the substrate and is dried and then the surface structuring is transferred to the binder layer.

Alternativ ist es auch möglich, daß in Schritt c) das Bindemittel direkt auf die Oberflächenstrukturierung appliziert und anschließend dieser Stapel auf das Substrat übertragen wird.alternative it is also possible that in step c) the binder applied directly to the surface structuring and then transfer this stack to the substrate becomes.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß das Bindemittel aus einem Nanokomposit besteht, das erhältlich ist durch Oberflächenmodifizierung von

  • a) kolloidalen anorganischen Partikeln mit
  • b) einem oder mehreren Silanen der allgemeinen Formel Rx-Si-A4-x worin die Reste A gleich oder verschieden sind und Hydroxylgruppen oder hydrolytisch abspaltbare Gruppen darstellen, ausgenommen Methoxy, die Reste R gleich oder verschieden sind und hydrolytisch nicht abspaltbare Gruppen darstellen und x den Wert 0, 1, 2 oder 3 hat, wobei bei mindestens 50 Stoffmengen-% der Silane x ≥ 1 ist;
unter den Bedingungen des Sol-Gel-Prozesses mit einer unterstöchiometrischen Wassermenge, bezogen auf die vorhandenen hydrolysierbaren Gruppen, unter Bildung eines Nanokomposit-Sols, gegebenenfalls weitere Hydrolyse und Kondensation des Nanokomposit-Sols.It is within the scope of the invention that the binder consists of a nanocomposite which is obtainable by surface modification of
  • a) colloidal inorganic particles with
  • b) one or more silanes of the general formula R x -Si-A 4-x wherein the radicals A are the same or different and represent hydroxyl groups or hydrolytically cleavable groups, except methoxy, the radicals R are the same or different and represent hydrolytically non-cleavable groups and x is 0, 1, 2 or 3, wherein at least 50 molar amounts -% of silanes x ≥ 1;
under the conditions of the sol-gel process with a substoichiometric amount of water, based on the existing hydrolyzable groups, to form a nanocomposite sol, optionally further hydrolysis and condensation of the nanocomposite sol.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es zweckmäßig, daß das Substrat eine Glasoberfläche, eine Keramikoberfläche oder eine Metalloberfläche ist.at the process of the invention it is expedient the substrate has a glass surface, a ceramic surface or a metal surface.

Ebenso ist es vorteilhaft, daß die Trägerfolie eine Polyethylentherephtalatfolie (PET) oder eine Polyimidfolie ist.As well it is advantageous that the carrier film is a polyethylene terephthalate film (PET) or a polyimide film.

Es ist vorteilhaft, daß die Trägerzwischenschicht eine Folie auf Polyvinylalkoholbasis ist.It is advantageous in that the carrier intermediate layer a polyvinyl alcohol based film.

Zur Erfindung ist auch gehörig, daß in Schritt e) die thermische Behandlung bei Temperaturen bis 800°C, vorzugsweise bei Temperaturen bis 450°C erfolgt.to Invention is also pertinent that in step e) the thermal treatment at temperatures up to 800 ° C, preferably at temperatures up to 450 ° C takes place.

Schließlich ist auch erfindungsgemäß vorgesehen, daß bei der zweiten Alternative bezüglich Schritt c) in Schritt e) Übertragung auf ein heißes Substrat erfolgt, wobei die Substrattemperatur von ca. 80°C bis 800°C, bevorzugt von 100°C bis 600°C und besonders bevorzugt von 150°C bis 450°C beträgt.After all Is also provided according to the invention that at the second alternative with respect to step c) in step e) transfer to a hot substrate, wherein the substrate temperature of about 80 ° C to 800 ° C, preferably from 100 ° C to 600 ° C and more preferably from 150 ° C to 450 ° C.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.following The invention is based on drawings and an embodiment explained in more detail.

Es zeigenIt demonstrate

1 eine schematische Darstellung einer Transferfolie für das erfindungsgemäße Verfahren, 1 a schematic representation of a transfer film for the inventive method,

2 eine Hologrammstruktur nach ihrer Fixierung auf einem Substrat. 2 a hologram structure after its fixation on a substrate.

Wie aus 1 ersichtlich ist, besteht die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Transferfolie aus einer Trägerfolie 1, die beispielsweise eine Polyethylentherephtalat- oder eine Polyimidfolie sein kann.How out 1 it can be seen, the transfer film used in the process according to the invention consists of a carrier film 1 which may be, for example, a polyethylene terephthalate or a polyimide film.

Auf diese Trägerfolie 1 wird eine Trägerzwischenschicht 2 (oder Release-Schicht), die insbesondere Polyvinylalkohol (PVA) enthält sowie gegebenenfalls Additive, insbesondere fluorierte Additive (z. B. Zonyl) oder ähnlich wirkende Additive, enthält, mit einer Schichtdicke von ca. 40 μm aufgebracht, auf welcher wiederum eine hochbrechende Schicht 3 aufgebracht ist. Die Trägerzwischenschicht 2 wird verwendet, weil die Adhäsion zwischen der Trägerschicht 1 und der hochbrechenden Schicht 3 zu groß wäre.On this carrier foil 1 becomes a carrier interlayer 2 (or release layer), which contains in particular polyvinyl alcohol (PVA) and optionally additives, in particular fluorinated additives (eg zonyl) or similar acting additives, applied, with a layer thickness of about 40 microns applied, on which in turn a high-index layer 3 is applied. The carrier interlayer 2 is used because the adhesion between the backing layer 1 and the high refractive layer 3 would be too big.

In die hochbrechende Schicht 3 wird eine Hologrammstruktur eingebracht.In the high-refractive layer 3 a hologram structure is introduced.

Mittels des anorganischen Bindemittels 4, wie es aus der WO 98/22648 A2 zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs dient, wird die Transferfolie auf ein Substrat 5, welches bevorzugt eine Glas-, Keramik- oder Metalloberfläche aufweist, mit der hochbrechenden Schicht zum Substrat 5 gewandt appliziert. Die Trägerfolie 1 wird von der Trägerzwischenschicht 2 vor der thermischen Behandlung entfernt. Nach Aushärten der Bindemittelschicht 4 erfolgt das Fixieren (Ausbrennen), so daß am Ende auf dem Substrat nur die strukturierte hochbrechende Schicht 3 mittels der Bindemittelschicht 4 anhaftet (2)By means of the inorganic binder 4 as it is from the WO 98/22648 A2 for producing a composite material, the transfer film is applied to a substrate 5 , which preferably has a glass, ceramic or metal surface, with the high-index layer to the substrate 5 Applied applied. The carrier foil 1 is from the carrier interlayer 2 removed before the thermal treatment. After curing of the binder layer 4 the fixing (burning out) takes place, so that at the end on the substrate only the structured high refractive index layer 3 by means of the binder layer 4 attached ( 2 )

Dabei bleiben die transferierten Strukturen mit einer Periodizität von ca. 4 μm auf einer Fläche von 1 cm2 beim Transferprozeß erhalten, so daß ein nachträglicher Trocknungsprozeß und eine Ofenbehandlung bei Temperaturen von 450°C und in Einzelfällen auch bis 800°C möglich ist.The transferred structures remain with a periodicity of about 4 microns on an area of 1 cm 2 during the transfer process, so that a subsequent drying process and a furnace treatment at temperatures of 450 ° C and in some cases up to 800 ° C is possible.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

1 Herstellung der Sole1 Preparation of the brine

1.1 Kleber – Sol1.1 Glue - Sol

Zu vorgelegtem 327,5g Methyltriethoxysilan und 95,5g Tetraethylorthosilicat sind 142 g Kieselsol Levasil 300/30 und 4 ml einer 37% HCl-Lösung unter Rühren zugegeben. Nach dem Abkühlen der Lösung um ca. 15°C ist eine Mischung aus 327,5 g Methyltriethoxysilan und 95,5 g Tetraethylorthosilicat der Reaktionslösung beizumengen.To submitted 327.5g methyltriethoxysilane and 95.5g tetraethyl orthosilicate are 142 g of silica sol Levasil 300/30 and 4 ml of a 37% HCl solution added with stirring. After cooling the Solution at about 15 ° C is a mixture of 327.5 g of methyltriethoxysilane and 95.5 g of tetraethyl orthosilicate of the reaction solution admix.

1.2 Präge – Sol1.2 Embossing - Sol

Zu 22,43 g Isopropanol sind 4,46 g Titanisopropylat unter Rühren schnell hinzu zu fügen (Teil 1). Zu 22,43 g 1-Butanol sind 0,68 g einer 16,9% HCl-Lösung unter Rühren zugegeben (Teil 2). Teil 2 ist unter Rühren zu Teil 1 zu geben.To 22.43 g of isopropanol are 4.46 g of titanium isopropoxide with stirring to add quickly (part 1). To 22.43 g of 1-butanol 0.68 g of a 16.9% HCl solution was added with stirring (Part 2). Part 2 is to be added to Part 1 with stirring.

1.3 Release – Sol1.3 Release - Sol

Zu 36,50 g einer ca. 8 prozentigen Polyvinylalkohol (PVA, Poval 235) in Wasser Lösung sind 4,22 g Isopropanol. Zu einem Aliquot von 38,56 g der vorgenannten PVA-Lösung ist eine Mischung aus 0,16 g Diethylenglycol, 0,08 g Zonyl FS-300 und eine Mischung bestehend aus 1,083 g dest. Wasser mit 0,007 g Tween 80 und diese zu durchmischen.To 36.50 g of an approximately 8 percent polyvinyl alcohol (PVA, Poval 235) in water solution are 4.22 g of isopropanol. To an aliquot of 38.56 g of the above PVA solution is a mixture of 0.16 g of diethylene glycol, 0.08 g of Zonyl FS-300 and a mixture consisting of 1.083 g of dist. Water with 0.007 g Tween 80 and this to mix.

2 Herstellung des Schichtenstacks: Release-, prägbare Schicht und Strukturierung der prägbaren Schicht2 production of the layer stack: release, embossable layer and structuring of the embossable layer

2.1 Herstellung der Release – Schicht2.1 Preparation of the Release Layer

Das unter Überschrift 1.3 beschriebene Release Sol wird durch einen 400 μm Rakelspalt auf eine PET-Trägerfolie appliziert und bei 150°C für 20 min getrocknet.The Under the heading 1.3 described release sol is by a 400 μm knife gap on a PET carrier film applied and dried at 150 ° C for 20 min.

2.2 Herstellung der prägbaren Beschichtung2.2 Production of the stampable coating

Auf der Release Schicht wird dass unter der Überschrift 1.2 beschriebene Prägesol durch Fluten appliziert.On the release layer will be that under the heading 1.2 described embossing sol applied by flooding.

2.3 Strukturierung der prägbaren Schicht2.3 Structuring of the stampable layer

Durch einen Silikonkautschukstempel wird ein Reliefhologramm in den nassen Film gelegt. Mit einer Belastung von ca. 1 kg pro Quadratzentimeter für ca. 1 Sekunde ist der Stempel anzupressen. Nach einer Ruhezeit von 30 Minuten ist das Lösungsmittel in den Silikonkautschuk diffundiert, so dass die so getrocknete Prägeschicht eine ausreichende Festigkeit besitzt und der Silikonkautschuk-Stempel entfernt werden kann.By A silicone rubber stamp becomes a relief hologram in the wet Movie laid. With a load of about 1 kg per square centimeter for about 1 second the punch is to be pressed. After a rest period of The solvent is in the silicone rubber for 30 minutes diffused, so that the thus dried Prägeschicht a has sufficient strength and the silicone rubber stamp can be removed.

3 Transfer des Hologramms auf ein Substrat3 Transfer of the hologram to a substrate

3.1 Transfer des Hologramms auf Glas3.1 Transfer of the hologram to glass

Das Glassubstrat ist mit dem Kleber durch Dip coaten mit 1 mm/s zu beschichten. Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels bei RT für ca. 1 h kann der unter Überschrift 2 beschriebene strukturierte Schichtenstack auf das Glassubstrat auflaminiert werden. Danach ist das Glassubstrat für 8 h bei 80°C, und innerhalb von 4 h auf 450°C aufzuheizen. Die Temperatur von 450°C ist für 1 h zu halten, sodann das Werkstück binnen 4 h auf 20°C abkühlen.The glass substrate should be coated with the adhesive by dip coats at 1 mm / s. After evaporation of the solvent at RT for about 1 h, the headline 2 described structured layer stack are laminated to the glass substrate. Thereafter, the glass substrate for 8 h at 80 ° C, and to heat up to 450 ° C within 4 h. The temperature of 450 ° C is kept for 1 h, then the workpiece within 4 h to 20 ° C to cool.

3.2 Transfer des Hologramms auf Keramik3.2 Transfer of the hologram to ceramic

Das Keramiksubstrat ist mit dem Kleber zu beschichten (Dipcoating 1 mm/s). Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels bei RT für ca. 1 h kann der unter Überschrift 2 beschriebene strukturierte Schichtenstack auf die Keramik auflaminiert werden. Danach ist das Keramiksubstrat für 8 h bei 80°C, und innerhalb von 4 h auf 450°C aufzuheizen. Die Temperatur von 450°C ist für 1 h zu halten, sodann das Werkstück binnen 4 h auf 20°C abkühlen.The Ceramic substrate should be coated with the adhesive (Dipcoating 1 mm / s). After evaporation of the solvent at RT for About 1 h may be the structured layer stack described under heading 2 be laminated to the ceramic. Thereafter, the ceramic substrate for 8 h at 80 ° C, and within 4 h at 450 ° C. heat. The temperature of 450 ° C is for 1 h, then the workpiece within 4 h to 20 ° C. cooling down.

3.3 Transfer des Hologramms auf Edelstahl3.3 Transfer of the hologram to stainless steel

Das Edelstahlsubstrat ist mit dem Kleber zu beschichten (Dipcoating 1 mm/s). Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels bei RT für ca. 1 h kann der unter Überschrift 2 beschriebene strukturierte Schichtenstack auf den Edelstahl auflaminiert werden. Danach ist das Edelstahlsubstrat für 8 h bei 80°C, und innerhalb von 4 h auf 450°C aufzuheizen. Die Temperatur von 450°C ist für 1 h zu halten, sodann das Werkstück binnen 4 h auf 20°C abkühlen.The stainless steel substrate should be coated with the adhesive (dipcoating 1 mm / s). After evaporation of the solvent at RT for about 1 h, the headline 2 described structured layer stack are laminated to the stainless steel. Thereafter, the stainless steel substrate is at 80 ° C for 8 h, and heated to 450 ° C within 4 h. The temperature of 450 ° C is kept for 1 h, then the workpiece within 4 h to 20 ° C to cool.

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Claims (9)

Verfahren zum Übertragen von Oberflächenstrukturierungen, wie Interferenzschichten, Hologrammen und anderen hochbrechenden optischen Mikrostrukturen auf ein Substrat, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) auf einer Trägerfolie wird eine flexible Trägerzwischenschicht als Release-Schicht aufgebracht, b.) auf dieser Trägerzwischenschicht wird ein Prägesol appliziert und mit einer Oberflächenstrukturierung versehen, c.) Herstellen eines Stapels, bestehend aus einer Bindemittelschicht und der Oberflächenstrukturierung, d) Entfernen der Trägerfolie, e) thermische Behandlung des Werkstückes.Method for transferring surface structuring, like interference layers, holograms and other high-refractive ones optical microstructures on a substrate, characterized by the following process steps: a) on a carrier film becomes a flexible carrier interlayer as release layer applied, b.) on this carrier intermediate layer a embossing oil is applied and provided with a surface structuring, c.) Producing a stack consisting of a binder layer and surface structuring, d) Remove the Carrier film, e) thermal treatment of the workpiece. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle von Reliefhologrammen das Strukturieren durch einfaches oder thixotropes Prägen erfolgt.Process according to claim 1, characterized characterized in that in the case of relief holograms the Structuring takes place by simple or thixotropic embossing. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt c) eine Bindemittelschicht auf das Substrat appliziert und getrocknet wird und anschließend die Oberflächenstrukturierung auf die Bindemittelschicht übertragen wird.Process according to claim 1, characterized characterized in that in step c) a binder layer applied to the substrate and dried and then transfer the surface structuring to the binder layer becomes. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt c) das Bindemittel direkt auf die Oberflächenstrukturierung appliziert und anschließend dieser Stapel auf das Substrat übertragen wird.Process according to claim 1, characterized characterized in that in step c) the binder directly on applied the surface structuring and then this stack is transferred to the substrate. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einem Nanokomposit besteht, das erhältlich ist durch Oberflächenmodifizierung von a) kolloidalen anorganischen Partikeln mit b) einem oder mehreren Silanen der allgemeinen Formel Rx-Si-A4-x worin die Reste A gleich oder verschieden sind und Hydroxylgruppen oder hydrolytisch abspaltbare Gruppen darstellen die Reste R gleich oder verschieden sind und hydrolytisch nicht abspaltbare Gruppen darstellen und x den Wert 0, 1, 2 oder 3 hat, wobei bei mindestens 50 Stoffmengen-% der Silane x ≥ 1 ist; unter den Bedingungen des Sol-Gel-Prozesses mit einer unterstöchiometrischen Wassermenge, bezogen auf die vorhandenen hydrolysierbaren Gruppen, unter Bildung eines Nanokomposit-Sols, gegebenenfalls weitere Hydrolyse und Kondensation des Nanokomposit-Sols.A method according to claim 1, characterized in that the binder consists of a nanocomposite obtainable by surface modification of a) colloidal inorganic particles with b) one or more silanes of the general formula R x -Si-A 4-x wherein the radicals A are the same or different and are hydroxyl groups or hydrolytically removable groups represent the radicals R are the same or different and represent hydrolytically non-cleavable groups and x is 0, 1, 2 or 3, wherein at least 50 mole% of the silanes x ≥ 1; under the conditions of the sol-gel process with a substoichiometric amount of water, based on the existing hydrolyzable groups, to form a nanocomposite sol, optionally further hydrolysis and condensation of the nanocomposite sol. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat eine Glasoberfläche, eine Keramikoberfläche oder eine Metalloberfläche ist.Process according to claim 1, characterized characterized in that the substrate is a glass surface, a Ceramic surface or a metal surface is. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie eine Polyethylentherephtalatfolie oder eine Polyimidfolie ist.Process according to claim 1, characterized in that the carrier film is a polyethylene terephthalate film or a polyimide film. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt e) die thermische Behandlung bei Temperaturen bis 800°C, vorzugsweise bei Temperaturen bis 450°C erfolgt.Process according to claim 1, characterized characterized in that in step e) the thermal treatment at temperatures up to 800 ° C, preferably at temperatures up to 450 ° C takes place. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt e) die Übertragung auf ein heißes Substrat erfolgt, wobei die Substrattemperatur von ca. 80°C bis 800°C, bevorzugt von 100°C bis 600°C und besonders bevorzugt von 150°C bis 450°C beträgt.A method according to claim 4, characterized characterized in that in step e) the transmission on a hot substrate, wherein the substrate temperature from about 80 ° C to 800 ° C, preferably from 100 ° C to 600 ° C and more preferably from 150 ° C to 450 ° C is.
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