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Dokumentenidentifikation DE69316359T2 30.04.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0643745
Titel VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON GEPRÄGTEN METALLISCHEN BLATTFORMENDEN PIGMENTE
Anmelder Avery Dennison Corp., Pasadena, Calif., US
Erfinder MEIKKA, Richard, G., St. Petersburg, Florida 33705, US;
BENOIT, Dennis, R., Woomsocket, RI 02895, US;
THOMAS, Richard, M., Dyer, IL 46311, US;
RETTKER, James, P., Glenwood, IL 60425, US;
JOSEPHY, Karl, Los Angeles, CA 90036, US
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, Anwaltssozietät, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69316359
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, FR, GB, IT, LI, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 10.05.1993
EP-Aktenzeichen 939112918
WO-Anmeldetag 10.05.1993
PCT-Aktenzeichen US9304532
WO-Veröffentlichungsnummer 9323481
WO-Veröffentlichungsdatum 25.11.1993
EP-Offenlegungsdatum 22.03.1995
EP date of grant 14.01.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.04.1998
IPC-Hauptklasse C09C 1/62
IPC-Nebenklasse C09C 1/64   C09C 3/04   C09C 1/00   G06K 9/00   C09K 3/00   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen feinzerteilter Metallteilchen, von denen jedes mindestens eine geprägte Fläche aufweist, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten Gattung. Ein derartiges Verfahren ist aus EP-A- 081 599 bekannt.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Produkt, das feinzerteilte geprägte Metallteilchen umfaßt.

Die Verwendung von Metallbeschichtungen zur Dekorierung und Verzierung begann schon vor etlichen 1 000 Jahren. Jedoch wurde erst innerhalb der letzten 100 Jahre Metallpigmente kommerziell wichtig. Historisch beruhte der Wert von mit Gold oder anderen Metallen bedeckten Oberflächen nicht nur auf einer ästhetisch ansprechenden, hellen metallischen Oberflächen-Endbearbeitung, sondern auch auf der Fähigkeit, daß derartige Oberflächenbeschichtungen den Beanspruchungen durch Zeit und Bewitterung der Elemente besser widerstehen konnte als jede andere verfügbare Art von Oberflächenbeschichtung. Die hohen Kosten für Gold oder andere Metalle ließ es schwierig werden, ein geeignet dünnes Blatt herzustellen, und die Verwendung von Metallbeschichtungen war auf Schmuckwaren, gebrannte Tonwaren, Porzellangüter und andere Kunstgegenstände beschränkt. Zur Erzeugung eines dünnen Blattes oder einer dünnen Metallbeschichtung mit einer Dicke von nur einigen wenigen Tausendstel Inch war es notwendig, mit einem verformbaren Metall zu beginnen, das bereits zu außerordentlich dünnen Schichten gehämmert war. Diese Schichten wurden dann mit Tierhäuten "durchschossen" (wechselseitig eingeschichtet) und weiter gehämmert, bis die entstehende Folie für die Verwendung fein genug war. Während dieses Vorganges brachen die Kanten des dünnen Blattes zu kleinen Teilchen auf. Es hat sich dann gezeigt, daß mit Mischen dieser kleinen feinen Flocken mit einem trocknenden Öl eine Oberflächen-Endbearbeitung erhalten werden konnte, die einer kontinuierlichen Metallschicht sehr nahe zu kommen schien. Die Kunsthandwerker, welche mit dieser Art von Fertigbeschichtungen in großem Maßstab arbeiten, stellten ihre metallischen Pigmente dadurch her, daß sie das feingehämmerte Metall dürch ein feines Metallsieb neben.

Während der mittleren Jahre des 19. Jahrhunderts erzeugte Bessemer das erste praktisch ausführbare und wirtschaftliche Verfahren zur Herstellung von metallischen Schuppenpigmenten. Das wurde erreicht durch Prägen oder Hämmern von Metallschichten angemessener Helligkeit und Reduzieren der Schichten zu Schuppen, die sortiert und gesammelt wurden.

Charles Hall und Paul Herroult erfanden unabhängig voneinander im Jahr 1886 ein praktisch ausführbares Aluminium-Schmelzverfahren, durch das Aluminium in Handelsmengen verfügbar wurde. Aluminium war technisch für den Bessemer-Vorgang geeignet, besaß jedoch den Nachteil, daß es mit Luft in einem breiten Bereich von Metall/Luft-Verhältniswerten ein explosives Gemisch bildete.

1925 wurden Everett Hall eine Anzahl von Patenten über die Erzeugung eines sicheren und überlegenen Aluminiumschuppenpigmentes erteilt. Dieses Hall-Verfahren, das eine Naß-Kugelmühle benutzte, führte die Größenverminderung von Aluminium in Anwesenheit eines Farbverdünners aus, der einen Schmierstoff gelöst enthielt. Der Schmierstoff wurde benutzt, um eine Wärme- Kohäsion der feinen Schuppen zu verhindern, und die Auswahl der Schmierstoffe bestimmte die gebildete Schuppenart. Bei diesem Vorgang wurde die Explosionsgefahr des feinpulverisierten Aluminiums minimalisiert und ein wirtschaftliches Massenproduktionsverfahren entwickelt. Ein Beispiel der Ergebnisse dieser Erfindung war die Farbe, die 1931 zum Anstrich aller Bauteile der George-Washington-Brücke in New York benutzt wurde.

In modernen Zeiten wurden metallische Beschichtungen gebildet durch Benutzen von üblichen Aluminium-Schuppen- und -Pulverpigmenten, die zu Anstrichfarben verarbeitet und dann durch Druckverfahren aufgetragen wurden. Die Metallpigmente wurden erhalten durch Kondensieren von Metalldämpfen, durch Elektroplattieren, direktes Vakuumaufsprühen oder Überführen aus Folienblättern. Die Beschichtungen, bei denen herkömmliche Aluminiumpigmente verwendet wurden, sind graufarbige Beschichtungen oder im besten Falle solche mit sehr geringer Reflektivität. Die Beschichtungen sind typischerweise teuer, die Verfahren schwierig zu steuern, und die Verfahren eignen sich nicht für kontinuierliche Beschichtungsanwendungen mit großen Volumina. Beispiele von Metallbeschichtungsmassen und Verfahren zur Herstellung von Metallpigmenten sind geoffenbart in US-PS 2 941 894 (McAdow), US-PS 2 839 379 (ebenfalls McAdow) und US- PS 4 116 710 (Heikel).

Diagramme, welche die Erzeugung typischer Aluminiumpigmente darstellen, sind beschrieben in Fig. 16 auf Seite 799 des Pigment Handbook, Band 1, von J. Willey & Sohns, New York, und Fig. 5 auf Seite 5 des Abschnitts FA2C-1, Powder and Pigments, Juli 1976, der Alcoa Aluminum Pigments Products Data.

Aluminiumpigmente, die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt wurden, wurden bei Farben, Emaillen und anderen Beschichtungsmassen und -Verfahren benutzt. Die verschiedenen Grade der Feinheit von üblichen Aluminiumpigmenten reichen von relativ groben Teilchengrößen mit etwa 250 µm bis etwa 44 µm.

Ein Nachteil der herkömmlichen Aluminium- und anderen Metall- Pigmente ist ihre nuggetartige Form (gerundete Klümpchenform). Bei der Herstellung von Massen, welche die üblich geformten Aluminiumpigmente enthalten, werden gewöhnlich unterschiedliche Teilchengrößen und Konzentrationen bis zu 30 Gew.-% benutzt. Infolge der Form der Aluminium-Pigmentteilchen neigen diese dazu, nach dem Trocknen über die Oberfläche des Farbenträgers heraus vorzustehen, so daß ein "dusting" (Stäuben) genanntes Phänomen verursacht wird, das beim Reiben einer getrockneten Beschichtung auftritt, wodurch einige der Metall-Restteilchen entfernt werden. Da die Pigmentteilchen nicht flach liegen und willkürlich Verteilt sind, ist die Oberflächensetzung im allgemeinen nicht gleichmäßig, und es sind mehrere Auftragungen oder Beschichtungen notwendig. Ein zusätzlicher Nachteil ist die bei dem Vorgang der Größenverminderung eingeführte Aufrauhung der Oberflächen, wodurch sich die ursprüngliche Rückstrahlungskraft des Metalls verringert und das Metall ein graues Aussehen annimmt.

Viele dieser Mängel der herkömmlichen Verfahren wurden in bezeichnender Weise gelöst durch das in US-PS 4 321 087 (Sol Levine u.a.) beschriebene Verfahren. Dieses Verfahren nach Levine u.a. erzeugt sehr dünne, helle Metallschuppen mit extrem glatten (spiegelartigen) Oberflächen. Die Schuppen dienen als ausgezeichnete Pigmente, und wenn sie richtig eingesetzt werden, können sie metallartige oder spiegelartige optische Wirkungen hervorrufen.

In einer parallelen Entwicklung begannen Beugungsmuster und Prägungen und das verwandte Gebiet der Holographien, infolge ihrer ästhetischen und funktionellen Sichtwirkungen weitreichende praktische Anwendung zu finden. Ein sehr erwünschter dekorativer Effekt ist der durch ein Beugungsgitter geschaffene (in den Regenbogenfarben) irisierende Sichteffekt. Dieser beeindruckende Sichteffekt, auf Sir John Barton, Direktor der British Royal Mint (ca. 1770) zurückgeführte Effekt tritt auf, wenn Umgebungslicht durch Reflexion mittels eines Beugungsgitters in seine Farbkomponenten aufgebrochen wird. Ein Beugungsgitter wird gebildet, wenn in eine reflektierende Fläche regelmäßige eng benachbarte Nuten (5 000 bis 11 000 Nuten pro cm) eingeprägt werden.

In jüngster Zeit wurde die Beugungsgitter-Technologie zur Ausbildung von zweidimensionalen holographischen Bildern benutzt, welche bei einem Beobachter die Illusion eines dreidimensionalen Bildes erzeugen. Diese Holographiebild-Technologie kann sehr anziehende Sichterscheinungen ausbilden. Weiter hat, da die Ökonomie der Ausbildung holographischer Bilder bedeutsam von der Ökonomie des Maßstabs abhängt, das Konzept der Benutzung holographischer Abbilder zur Abschreckung von Fälschungen weite Anwendung gefunden.

Die ursprünglichen Beugungsgitter wurden gebildet durch Einritzen von Linien mit engem gleichmäßigen Abstand an polierten Metallflächen unter Benutzung von speziellen "Gitterteilmaschinen". Danach wurden Verfahrensweisen entwickelt, ein Hauptbeugungsgitter durch Formen eines verformbaren Materials an der Hauptbeugungsgitterfläche wiederzugeben. In jüngerer Zeit wurden thermoplastische Filme durch Erwärmungserweichen der Oberfläche des Filmes und Durchleiten derselben durch Prägewalzen geprägt, welche das Beugungsgitter oder ein hobgraphisches Bild auf die erweichte Oberfläche übertragen. Auf diese Weisewurden Schichten von praktisch unbegrenzter Länge mit dem Beugungsgitter oder dem holographischen Bild an der Oberfläche dekoriert. Die dekorierte Oberfläche von Polymeren ist manchmal ausreichend reflektiv, um den optischen Effekt des Beugungsgitters ohne weitere Bearbeitung auftreten zu lassen, da das auffallende Licht durch die Seitenfläche der dekorierten Oberfläche reflektiert wird. Allgemein erfordert jedoch das Erreichen des vollständigen optischen Effektes ein Metallisieren der Oberfläche des Polymers. Für die Zwecke dieser Anwendung schließt der Ausdruck "Beugungsgitter" auf Beugungsgitter- Technologie beruhende holographische Bilder ein.

Es ist allgemein das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur raschen und preisgünstigen Herstellung sehr dünner, heller, geprägter Metallschuppenpigmente zu schaffen.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Metallschuppen zu schaffen, die mit einem maschinenlesbaren Bild geprägt sind, wie einem herkömmlichen Strichkode-Bild oder einem holographischen Strichkode-Bild.

Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zum raschen und kostengünstigen kontinuierlichen Herstellen geprägter Metallschuppenpigmente zu schaffen.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, dünne, helle, geprägte Metallpigmente zu schaffen.

Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Stoffzusammensetzungen für Beschichtungs- und Druckzwecke zu schaffen, welche dünne, helle, geprägte Metallpigmente nach dieser Erfindung enthalten.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine geprägte organische oder metallische Schuppe zu schaffen, die für Sicherheit sanwendungen einsetzbar ist.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden, in Zusammenhang mit den Zeichnungen genommenen detaillierten Beschreibung der Erfindung offensichtlich.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Ziele der vorliegenden Erfindung werden durch ein Verfahren erreicht, wie es in Anspruch 1 bestimmt ist, und durch ein Erzeugnis, wie es in Anspruch 8 bestimmt ist.

Bei dem bevorzugten Verfahren wird eine Löse-Schicht kontinuierlich auf mindestens eine Seite einer Trägerschicht aufgebracht. Die Außenfläche der Löse-Schicht wird geprägt oder mit einem Beugungsmuster versehen. Diese Prägung kann als eine Ausformung einer bereits an dem Träger befindlichen Prägung gebildet sein oder kann an der Löse-Schicht gebildet werden, wenn sie auf den Träger aufgebracht wird. Alternativ kann die Löse-Schicht in einem glatten Zustand aufgetragen werden und dann die Prägung darauffolgend angewendet werden, entweder unmittelbar oder nach einer Verfahrensverzögerung. Metalldampf wird in Form eines dünnen Filmes auf die geprägte Außenfläche der Löse-Schicht kondensiert. Die Trägerschicht mit der daran befindlichen Löse-Schicht und dem dünnen Metallfilm wird dann durch ein Lösesystem hindurchgeleitet, welches die Löse-Schicht oder den Träger auflöst und den größten Teil des Metallfilmes von der Trägerschicht in das Lösungsmittel abschwemmen läßt, ohne die Prägung an dem Metallfilm zu zerstören. Der restliche dünne Metallfilm wird dann von der Trägerschicht in ein nicht reaktives flüssiges Medium abgewischt, wo es durch kräftiges Rühren oder durch Ultraschall in feinere Pigmentteilchen zerteilt wird. Die metallischen Pigmentschuppen können dann konzentriert und in Beschichtungs- oder Druckmassen eingemischt werden.

Auf die gleiche Weise legt die Erfindung das Aufbringen von Schichten aus optisch wirksamen Materialien auf die Löse- Schicht nahe, um optische Stapel auszubilden. Derartige Schichten geprägter optischer Stapel können als Schichtungen benutzt oder zu Pigmenten reduziert werden.

KURZBEBCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Blockdarstellung des Vorganges zur Herstellung der erfindungsgemäßen Metallpigmente,

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Vorganges,

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht eines Prägeverfahrens, welches die Prinzipien der vorliegenden Erfindung benutzt,

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines zweiten Prägevorganges,

Fig. 5 ist eine schematische Ansicht eines dritten Prägevorganges, und

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht eines vierten Prägevorganges.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die allgemeinen Merkmale der vorliegenden Erfindung können am besten bei Betrachtung der Fig. 1 anschaulich gemacht werden, die ein Flußdiagramm darstellt, welches die Schritte einer Ausführung der vorliegenden Erfindung symbolisiert. Im Schritt 1 wird die Trägerschicht in den Vorgang eingeführt. Typischerweise wird die Schicht ein längliches von einer Rolle zu einer anderen zugeführtes Band oder ein umlaufendes Endlosband sein. Im Schritt 2 wird eine geprägte Löse-Schicht an dem Träger ausgebildet. Diese kann mit dem Träger integral sein oder kann die Form einer getrennten Schicht an dem Träger annehmen. Das wichtige daran ist, daß die Löse-Schicht geprägt und fähig sein muß einen daran ausgebildeten Metallfilm zu halten und ihn wieder freizugeben. Im Schritt 3 wird der Metallfilm an der Löse-Schicht in solcher Weise ausgebildet, daß der Metallfilm die Form eines Gegenstückes zu der Prägung an der Löse-Schicht annimmt. Im Schritt 4 wird die Löse-Schicht beaufschlagt und dadurch der Metallfilm und der Träger voneinander getrennt. Im Schritt 5 wird der Film vorzugsweise auf optimale Größe für ein Farb- oder Druckpigment zerteilt. Im Schritt 6 wird das Pigment oder werden die Schuppen mit komplementären Komponenten zum Ausbilden einsetzbarer Massen wie Farben oder Druckfarben gemischt.

Nach Fig. 2 wird eine Trägerschicht 11 kontinuierlich von einer Walze 12 abgegeben und in einen Beschichter 13 durch eine Lösung eingeleitet, in der auf mindestens eine Seite der Trägerschicht 11 eine Löse-Schicht 14 aufgebracht wird. Die Station 31, die zulaufseitig vom Beschichter 13 und/oder der Station 32 liegt, welche sich ablaufseitig vom Beschichter 13 befindet, stellt die Vorgänge dar, bei denen in die Außenfläche der Löse-Schicht eine Prägung eingedrückt wird. Beispielsweise ist die Station 31 bei der bevorzugten Ausführung lediglich eine Mitlaufwalze, doch die Station 32 ist eine Prägewalze, welche die Außenfläche der Löse-Schicht prägt, während diese sich in einem erweichten Zustand befindet. Die beschichtete Trägerschicht 15 wird dann durch eine Vakuum-Metallisierungsmaschine 16 hindurchgeleitet und ein dünner Metallfilm an mindestens einer geprägten Löse-Schicht der beschichteten Trägerschicht abgeschieden. Wie für mit dem Gebiet der Vakuum- Metallisierung vertraute Fachleute erkennbar, wird der Schritt 16 vorzugsweise losweise ausgeführt statt kontinuierlich in der fortlaufenden Bearbeitung, wie es entwurfsartig in Fig. 2 dargestellt ist. Die mit Metallfilm beschichtete Trägerschicht 17 wird durch einen Abstreifer 18 geleitet, der ein Lösungsmittel enthält, mit dem die Löse-Schicht lösbar ist. Die mit Metallfilm beschichtete Trägerschicht mit angelöster Löse- Schicht wird über Walzen 19 geführt und in der ein Lösungsmittel 22 enthaltenden Kammer 21 an einem entsprechenden Wischer 20 vorbeigeleitet. Der Wischer 22 entfernt den Metallfilm vollständig in Form dünner Schuppen, und die gereinigte Trägerschicht wird wieder aufgewickelt. Die Metallschuppen oder Pigmente werden im Lösungsmittel 22 gesammelt, und sie können dann durch die Pumpe 23 in einen Absetztank 24, 24' gepumpt werden.

Die Trägerschicht 11 kann ein Polyesterfilm, beispielsweise eine Polyäthylen-Terephthalat-Schicht wie Mylar , eine andere entsprechende Schicht wie Zellophan oder Polypropylen oder sogar Papier sein.

Geeignete Löse-Schichten enthalten solche Materialien, die ggf. geprägt werden können und leicht in Lösung zu setzen sind, und an welchen der Metallfilm abgeschieden werden kann. Beispiele solcher Löse-Schichten umfassen Polymere wie Polyvinylchlorid, Polystyrol, Chlorkautschuk, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, Nitrozellulose, Methylmethacrylat, Acryl-Copolymere, Fettsäuren, Wachse, pflanzliche Gummistoffe, Gele und Mischungen von diesen. Zusätzlich können bis zu 5% eines Antihaft- Additivs (Abhäsiv-Zusatzes) wie Silikonöl oder Fettsäure-Salz als Prägehilfe hinzugefügt werden. Das Aufbringen der Löse- Schicht kann ausgeführt werden durch Lösen des geschichteten Materials in einem entsprechenden Lösungsmittel und Aufbringen der sich ergebenden Flüssigkeit mit einer üblichen kontinuierlichen Walzenbeschichtungs-Maschine, die zum Anbringen gleichförmiger dünner Beschichtungen mit den handelsüblichen Geschwindigkeiten von 152 bis 300 m/min (500 bis 1000 ft/min) an einer oder an beiden, Seiten eingerichtet ist. Die beschichtete Trägerschicht wird vorzugsweise zum Entfernen des Lösungsmittels getrocknet. Eine entsprechende Maschine ist ein Allgemeinzweck-Rotogravur-Beschichter, der mit einem Abwickel/Aufwickel-System mit zwei Rollen ausgerüstet ist, wie der von der Inta-Roto Inc. in Richmond, Virginia hergestellte Zweipositions-Rotogravur-Beschichter mit Trockentunnel. Die besten Ergebnisse werden erzielt mit Aufbringen der Löse-Schicht in Mengen von 0,162 g/m² bis 8,72 g/m² (0,1 bis 5,0 lb/ream (3000 Quadratfuß)), vorzugsweise mit etwa 1,62 bis 3,24 g/m² (1,0 lb bis 2,0 lb pro ream).

Ein kritischer Teil der Erfindung ist die Ausbildung der Prägung an der Außenfläche des Trägers. Es ist zwar möglich, die Metallisierung direkt an der geprägten Oberfläche des Trägers auszuführen, jedoch werden die so erhaltenen Verfahren in hohem Maße verbessert durch Metallisieren einer mit Prägung versehenen separaten Löse-Schicht. Es sind im wesentlichen vier Arbeitsweisen, durch die das erreicht werden kann. Arbeitsweise 1 enthält das Ausführen der Prägung gleichzeitig mit dem Aufbringen der Löse-Schicht an einer vorher geprägten Trägerschicht. Arbeitsweise 2 enthält das Ausbilden der Prägung gleichzeitig mit dem Aufbringen der Löse-Schicht an einer glatten Trägerschicht. Arbeitsweise 3 enthält das unmittelbar nach dem Aufbringen folgende Prägen der Löse-Schicht, bevor eine bedeutsame Änderung in ihrem Zustand aufgetreten ist. Arbeitsweise 4 enthält Prägen, nachdem die Löse-Schicht einer bedeutsamen Zus tandsänderung unterzogen wurde.

Das typische Vorgehen bei Arbeitsweise 1 zeigt das schematisch in Fig. 3 dargestellte System. Die Trägerschicht 41 trägt eine permanente Prägung an einer oder an beiden Seiten. Die Löse- Schicht wird aus den entsprechenden Flüssigkeiten ausgewählt, die Filmbildner für der Trägeroberfläche sind, d.h. bei denen das Löseschicht-Material nach Aufbringen durch einen Applikator 43 eine dünne Schicht gleichmäßiger Stärke bildet, die der Form der Trägerfläche einschließlich der Prägung folgt. Auf diese Weise setzt sich die am Träger befindliche Prägung an der Außenfläche der Löse-Schicht 42 durch und wiederholt sich dort.

Die angemessene Menge von Löse-Schicht kann ausgedrückt werden als ein Bereich von Volumen-Prozent-Menge Feststoffe in den vorher aufgebrachten Beschichtungs flüssigkeiten, z . B. Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer in einem flüchtigen Träger. Der Funktionsbereich beträgt 0,1 bis 10% und der bevorzugte Bereich 0,5 bis 1,5%.

Die Löseschicht-Menge kann auch ausgedrückt werden als Gewicht in Gramm (g) der Feststoffe pro Quadratmeter (m²) Trägeroberfläche, errechnet bei einem ebenen Träger, d.h. der projizierten Fläche. Der funktionelle Bereich ist 0,01 bis 1 g/m², und der bevorzugte Bereich 0,05 bis 0,15 g/m³.

Das typische System für Arbeitsweise 2 enthält das Aufbringen der Löse-Schicht 52 auf den Träger 51 mittels eines Flüssigfarbentanks 53 und 54 oder eines Allgemeinzweck-Rotogravur- Beschichters oder einer geprägten Druckwalze, wie in Fig. 4 gezeigt.

Das typische System für Arbeitsweise 3 enthält das Aufbringen der Löse-Schicht 62 in gelöstem oder geschmolzenem Zustand aus einem Beschichtungstank 64 auf den Träger 61 auf und darauf folgendes Prägen statt, während die Beschichtung 62 noch druckempfindlich ist. Fig. 5 zeigt eine Prägewalze 43, welche die noch weiche Löse-Schicht prägt.

Das typische System bei Arbeitsweise 4 läßt zu, daß die Löse- Schicht 72 sich stabilisiert, d.h. trocknet, falls sie als Lösung oder Dispersion aufgebracht wurde, oder verfestigt, wenn sie als Schmelze aufgebracht wird. Dann wird ggf. die Löse- Schicht wieder druckempfindlich gemacht, und die Prägung wird angebracht, wie in Fig. 6 gezeigt. In Fig. 6 wird die Löse- Schicht 72 als Lösung von einem Tank 74 auf den Träger 71 aufgebracht, und das Lösungsmittel durch eine Heizlampe 75 ausgetrieben, während gleichzeitig die Beschichtung so erweicht wird, daß sie durch die Prägewalze 73 geprägt werden kann.

Das Muster, das vorzugsweise mit Benutzung der vorstehend beschriebenen Techniken ausgebildet wird, ist typischerweise eines von drei Arten. Art 1 sind verschiedenartige Beugungsund/oder Holographie-Muster, welche erwünschte optische Effekte wie Irisieren zeigen. Das kann für dekorative Anwendung benutzt werden, kann aber auch Anwendung bei Diebstahl- oder Fälschungsschutz finden. Hier sind dann maschinenlesbare Muster enthalten, die als Strichkode funktionieren. Art 2 enthält winzige Bilder, die nur unter optischer Vergrößerung sichtbar sind. Auf diese Weise ergeben sich sehr wirksame Fälschungssicherheits-Anwendungen. Art 3 enthält winzige Holographie- Bilder, die nur bei optischer Vergrößerung sichtbar sind. Diese enthalten maschinenlesbare Bilder, wie holographische Strichkode. Auch diese können bei Fälschungssicherheits-Anwendungen sehr wirksam sein.

Nachdem die geprägte Oberfläche gebildet ist, wird der beschichtete Trägerfilm 15 durch eine Vakuum-Metallisierungsmaschine 16 hindurchgeführt und ein Metallfilm an einer oder an beiden Seiten der Löse-Schicht abgeschieden. Die Dicke des abgeschiedenen Metallfilms liegt von 10 bis 50 nm (100 bis 500 Å) und wird durch die Durchlauf-Geschwindigkeit der Bahn und die für die Verdampfungsrate erforderliche Leistung gesteuert. Zu geeigneten hellen Metallen zur Abscheidung gehören Aluminium, Chrom, Kupfer, Stahl, Silber und Gold. Von besonderem Interesse bei den Fälschungssicherheits-Anwendungen sind auch die hochgradig inerten Legierungen von Nichrom oder von Nickel.

Die Metallverdampfung wird ausgeführt mit Benutzung von Standardverfahren wie Induktions-Widerstands-Elektronenstrahlheizung oder Auf sprühen. Die Dicke des abgeschiedenen Metallfilms ist wichtig zum Erzielen der hellen Teilchen. Ein extrem gleichmäßiger dünner Film ist notwendig, um die maximalen Blattbildungs-Eigenschaften zu erhalten. Zum Erhalten der gewünschten kontinuierlichen Reflektivität von Aluminiumteilchen liegt die meist bevorzugte Dicke des Films von 25 bis 45 nm (250 bis 450 Å). Die optimale Dicke ändert sich je nach dem benutzten Metall.

Falls gewünscht, wird die Trägerschicht mit dem darauf abgeschiedenen dünnen Met allfilm unter Spannung um etwa 1 bis 2 % ihrer Länge gestreckt, wodurch sich Risse in der Metalloberfläche ausbilden. Dieses Verfahren wird als "Beaufschlagen" bezeichnet und läßt eine etwa zweifache Beschleunigung des darauffolgenden Abstreifvorganges zu.

Die mit Metallfilm beschichtete Trägerschicht 17 wird dann durch einen Lösungsmitteltank 18 hindurchgeleitet, der das Lösungsmittel enthält, in dem die Löse-Schicht sich löst. Geeignete Lösungsmittel zum Lösen der Löse-Schicht enthalten Aceton, chlorierte Lösungsmittel wie Methylenchlorid, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Toluol, Butylacetat und dergleichen. Die mit Metallfilm beschichtete Trägerschicht wird durch den Lösungsmitteltank 18 und eine Reihe von Walzen 19 durchgeführt und an einem Luftmesser 20 oder einem entsprechenden Wischer vorbeigeführt, das/der lose Metallpartikel von der Trägerschicht entfernt. Das Luftmesser kann in der gleichen Kammer 18 wie das Lösungsmittel sein, ist jedoch üblicherweise in einer separaten Kammer 21, wie in Fig. 2 gezeigt, mit einem Lösungsmittel 22, das das gleiche Lösungsmittel wie das im Tank 18 ist. Es ist wichtig, daß das Lösungsmittel nicht mit dem Metallpigment reagiert. Ein entsprechendes Luftmesser kann gebildet werden aus einem Hohlrohr, das an eine Druckluftquelle mit einem Druck von ca. 0,62 N/mm² (90 PSI) angeschlossen ist. In Querrichtung eingearbeitete Düsen oder Feinbohrungen haben gleichen Abstand in Längsrichtung, so daß im zusammengebauten Zustand die Luftstrahlen als Tangente zu der sich bewegenden Trägerschicht ausströmen. Die Luftstrahlen entfernen alle am Film zurückgebliebenen Metallschuppen. Das Luftmesser wirkt auch als Trockenmechanismus für die benetzte Trägerschicht, und unterstützt so das folgende Wiederaufwickeln. Zusätzlich kann es erwünscht sein, ein Dampf-Entfettungsverfahren zu benutzen, um vollständig sowohl das Restmetall wie auch die Löse-Schicht vor dem Aufwickeln von der Trägerschicht zu entfernen. Die Dampf-Entfettung reinigt auch die restliche Löse-Schicht von verbliebenen Metallschuppen. Die Luft kann für die optimale Wirksamkeit Umgebungstemperatur haben, aber auch gekühlt oder erwärmt sein.

Das Lösungsmittel im, Tank 18 kann bis zur Sättigung benutzt werden. Das Lösungsmittel kann dann aus der das Beschichtungsmaterial enthaltenden Lösung zurückgewonnen werden. Das Beschichtungsmaterial kann in einem folgenden Beschichtungsvorgang nach entsprechender Reinigung wieder als Löse-Schicht verwendet werden.

Das in dem Lösungsmittel dispergierte Pigment kann sich in dem Abstreiftank 21 absetzen, oder es wird durch die Pumpe 23 zum Absetztank 24, 24' geschafft, oder durch eine Zentrifuge hindurchgeleitet, so daß eine konzentrierte Suspension von hellem dünnen Metallpigment erhalten wird.

Das Metallpigment wird dann zu Plättchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 25 bis 50 µm aufgebrochen.

Ein bevorzugtes Mittel zum Reduzieren des Pigments zu der richtigen Teilchengröße ist ein Sonolator, der mit Ultraschallwirkung arbeitet und dadurch die Reflektivität der hellen Oberfläche der Pigmentteilchen nicht zerstört. Eine geeignete Ultraschalldispersion ist das Triplex Sonolator-System Modell A HP, Typ A, Design 150, hergestellt von der Sonic Corp. in Stratford, Conn.

Das dünne helle Metallpigment mit Durchmessern von 25-50 µm wird dann zu einem Pigment-Feststoffgehalt von 5 bis 15% konzentriert. Das konzentrierte Pigment kann dann entsprechend zu einem Sprühlack oder einer Druckfarbe zugesetzt werden.

Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, das Metallpigment weiter zu konzentrieren, indem man zuerst einen Lösungsmittelaustausch beispielsweise mit Methylcellosolve durchführt, gefolgt von weiterer Konzentration in einer Zentrifuge, in die der Metallfeststoffe bis zu ca. 10% gesammelt werden. Dieses Konzentrat wird dann in eine Lack- oder Druckfarben-Mischung mit einer Metallkonzentration von 1,0-5,0 Gew.- % des Metalls eingebracht. Die auf den einzelnen Pigmentschuppen in Zufallsausrichtung in erster Linie zweidimensionale Prägung schafft einen einzigartigen Irisierungseffekt, falls die Prägung ein Beugungsmuster oder ein Hologramm ist. Mit optischer Vergrößerung können die einzelnen Schuppen und ihre Prägungen betrachtet werden.

Der bei diesem Verfahren erhaltene Metallfilm ähnelt in der Brillanz, dem Reflexionsglanz und der Überstrahlungsstärke kommerziellen Metallfolien. Infolge der natürlichen Ausrichtung auch der geprägten einzelnen Blattschuppen bedecken geringe Anteile des Pigments sehr große Flächenbereiche.

Die folgenden Beispiele stellen die praktische Ausführung der vorstehend beschriebenen Erfindung dar.

BEISPIEL 1

Ein Aluminiumpigment wurde auf die folgende Weise hergestellt.

Eine Löse-Schicht mit 10% Polystyrol in Toluol wurde mit einer 200-zeiligen Quad-Rotogravur-Walze in einem kommerziellen Walzenbeschichter mit einer Dicke von 0,025 mm (1/2 mil) auf eine Trägerschicht aus Mylar aufgetragen und getrocknet, so daß ein glänzender Film aus Polystyrol an der Trägerschicht zurückblieb. Der Film wurde dann geprägt durch Aufheizen des aufgeschichteten Films auf 170ºC, welche Temperatur über der Erweichungs-Temperatur von Polystyrol liegt, und nachfolgendes Pressen der Außenfläche der Löse-Schicht mit einer ein Beugungsmuster tragenden Prägewalze. Die Walzenfläche wurde unter die Erweichungs-Temperatur der Schicht abgekühlt und mit einer Oberflächen-Geschwindigkeit gleich der der Trägerschicht angetrieben. Die geprägte beschichtete Trägerschicht wurde dann in einem Vakuum-Walzenbeschichter mit Auftragen eines Aluminiumfilmes mit einer Dicke von 30 ± 20 nm (300 ± 200 Å) metallisiert. Diese metallisierte beschichtete Trägerschicht wurde dann durch eine Abstreifmaschine hindurchgelassen und eine Suspension aus Aluminiumschuppen mit einer Konzentration von etwa 0,1 Gew.-% der Aluminiumschuppen gesammelt. Das bei dem Abstreifvorgang benutzte Lösungsmittel war zusammengesetzt aus 50% Toluol und 50% Methylethylketon (MEK). Die Aluminiumschuppen enthaltende Suspension wurde dann zum Absetzen gebracht und weiter auf etwa auf 6 % Feststoffanteil konzentriert. Die sich ergebenden Teilchen zeigen die optischen Beugungseffekte, und eine optische Vergrößerung zeigt, daß jedes Teilchen oder jede Schicht an seiner/ihrer Oberfläche das Beugungsmuster eingeprägt enthält.

BEISPIEL 2

Eine 0,025 mm (S mil) dicke Mylar -Trägerschicht wurde in einer handelsüblichen Walzenbeschichtmaschine mit Benutzung einer bozeiligen Rotogravur-Walze mit einer 10%-igen Polystyrol- Lösung beschichtet. Eine zweite Beschichtung aus geschmolzenem Polyethylen wurde darauffolgend auf das Polystyrol aufgetragen mittels einer geprägten Druckwalze, die eine Einprägung an der Außenfläche der zweiten Beschichtung hinterließ. Die beschichtete Trägerschicht wurde dann mit 30 ± 15 nm (300 ± 350 Å) Aluminium beschichtet, und die metallisierte Trägerschicht in einem aus heißem Heptan bestehenden Bad abgestreift. Die Metallteuchen wurden dann auf 6% Aluminium-Feststoffanteil konzentriert. Die sich ergebenden Teilchen besaßen die optischen Beugungseffekte, und eine optische Vergrößerung zeigte, daß jedes Teilchen oder jede Schicht das Beugungsmuster an seiner Oberfläche eingeprägt besaß.

BEISPIEL 3

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde der Beschichtung (bezogen auf das trockene Polystyrol) S Gew.-% Q4-Silikonöl der Firma Dow Corning vor dem Auftragen dem Film zugesetzt. Die Prägung ging sehr leicht vor sich. Die entstandenen Teilchen waren die gleichen, wie sie im Beispiel 1 erhalten wurden.

BEISPIEL 4

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde das Metall nach der Metallisierung mit einer 1%-igen Lösung von Polystyrol in Toluol beschichtet und getrocknet, gefolgt von einer weiteren Metallisierung ohne weitere Prägung. Nach der zweiten Metallisierung war das geprägte Muster an der Außenfläche noch klar sichtbar. Diese doppeltmetallisierte beschichtete Trägerschicht wurde dann durch eine Abstreifmaschine hindurchgeleitet und eine Suspension von Aluminiumschuppen mit einer Konzentration von etwa 0,1 Gew.-% Aluminiumschuppen gesammelt. Das bei dem Abstreifvorgang benutzten Lösungsmittel war zusammengesetzt aus 50% Toluol und 50% Methylethylketon (MEK). Die Aluminium- Schuppen enhaltende Suspension wurde dann zum Absetzen gebracht und weiter auf etwa 6% Feststoffanteil konzentriert. Die sich ergebenden Teichen zeigten die optischen Beugungseffekte und eine optische Vergrößerung zeigte, daß jedes Teilchen oder jede Schicht an seiner/ihrer Oberfläche das Beugungsmuster eingeprägt enthielt. In diesem Fall wurden doppelt so viele Schuppen wie im Beispiel 1 erhalten, obwohl nur ein Prägeschritt benutzt wurde.

BEISPIEL 5

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch war das Muster an der Prägewalze eine Matrix von Dreieck-Logos mit einer Seitenlänge von 15 µm und 1 µm Relief-Höhe. Die Dreiecke hatten einen Abstand von etwa 10 µm und waren in einem sich in zwei Dimensionen wiederholenden regelmäßigen Muster angeordnet. Die sich ergebenden Schuppen waren nicht irisierend, jedoch waren die Logos bei 100-facher Vergrößerung an den einzelnen Schuppen klar sichtbar.

BEISPIEL 6

Eine 0,025 mm (S mil) dicke Zellophanträgerschicht wurde mit einem in Toluol gelösten Acrylcopolymer in einer Menge von ca. 1,62 g/m² (1,0 lb pro ream) beschichtet. Das Copolymer wurde dann geprägt. Die beschichtete Schicht wurde daraufhin mit 35 ± 10 nm (350 ± 100 Å) Aluminium metallisiert und dann mit einer 50% Toluol, 40% MEK und 10% Aceton enthaltenden Lösung abgestreift. Die Aluminiumschuppen lösten sich leicht und waren hell. Die sich ergebenden Teilchen zeigten die optischen Beugungswirkungen, und eine optische Vergrößerung zeigte, daß jedes Teilchen oder jede Schicht auf seiner Oberfläche das Beugungsmuster eingeprägt enthielt.

BEISPIEL 7

Eine 0,025 mm (S mil) dicke Polyester-Trägerschicht wurde in einer handelsüblichen Maschine mit etwa 1,62 g/m² (1,0 lb pro ream) pro Seite mit einer Löse-Schicht beschichtet, die ein in 50 % MEK und 50 % Toluol dispergiertes Gemisch aus Methylmethacrylatharz mit Acrylsäure-Copolymer umfaßte. Die Beschichtung wurde dann geprägt und daraufhin mit Kupfer von etwa 40 nm (400 Å) Dicke metallisiert. Die Löse-Schicht wurde mit Methylenchlorid gelöst, und die dünnen hellen Kupferteuchen wurden gesammelt. Die sich ergebenden Teilchen zeigten die optischen Beugungs-Effekte, und eine optische Vergrößerung zeigte, daß jedes Teilchen oder jede Schicht das Beugungsmuster an seiner/ihrer Oberfläche eingeprägt enthielt.

BEISPIEL 8

Eine 0,025 mm (S mil) dicke Polyester-Trägerschicht wurde an beiden Seiten mit etwa 2,02 g/m² (1,25 lb pro ream) in Toluol dispergiertem Polystyrol beschichtet. Die beschichtete Trägerschicht wurde dann geprägt und daraufhin an beiden Seiten mit 35 ± 10 nm (350 ± 100 Å) dickem Aluminium metallisiert. Die metallisierte Trägerschicht wurde dann durch Lösen der Löse- Schicht in einem Lösungsmittel abgestreift, das 45% MEK, 45% Toluol und 10% Aceton umfaßte. Die dünnen Aluminiumteilchen wurden in dem Lösungsgemisch gesammelt. Die sich ergebenden Teilchen zeigten die optischen Beugungseffekte, und eine optische Vergrößerung zeigte, daß jedes Teilchen oder jede Schicht das Beugungsmuster an seiner/ihrer Oberfläche eingeprägt enthielt.

BEISPIEL 9

Eine 0,025 mm (S mil) dicke Mylar -Trägerschicht wurde mit Polystyrol mit etwa 1,62 g/m² (1,0 lb pro ream) pro Seite in einer handelsüblichen Beschichtungsmaschine beschichtet, dann geprägt und daraufhin mit etwa 35 ± 10 nm (350 ± 100 Å) dickem Chrom metallisiert. Die Polystyrol-Löseschicht wurde mit einer Lösung von 50% MEK und 50% Toluol zur Lösung gebracht, und die Chromschuppen wurden vgn der Trägerschicht abgestreift. Die sich ergebenden Teilchen zeigten die optischen Beugungseffekte, und eine optische Vergrößerung zeigte, daß jedes Teilchen oder jede Schicht das Beugungsmuster an seiner/ihrer Oberfläche eingeprägt enthielt.

BEISPIEL 10

Von jedem der vorherigen Beispiele erhaltene Produkte wurden in eine Zentrifuge gesetzt und 5 min lang mit 13 000 bis 16 000 U/min zentrifugiert. Eine Pigmentkonzentration von etwa 10 bis 20 Gew.-% des Pigments wurde erhalten, wenn die überstehende Flüssigkeit entfernt wurde. Die sich ergebenden Teilchen zeigten die optischen Beugungseffekte, und eine optische Vergrößerung zeigte, daß jedes Teilchen oder jede Schicht das Beugungsmuster oder Logo an seiner/ihrer Oberfläche eingeprägt enthielt.

BEISPIEL 11

Die Metallpigmente von jedem der vorherigen Beispiele, die aus der Bearbeitung des Beispiels 7 erhalten waren, wurden durch einen Sonolator mit Benutzung einer 21-Spalt-Mündung hindurchgeleitet. Zumindest 90% der Teilchen wurden geprüft, und es zeigte sich, daß sie Umfangsabmessungen im Bereich von 25 bis etwa 50 µm Durchmesser besaßen. Selbstverständlich blieb die Dicke der Teilchen bei etwa 35 ± 10 nm (350 ± 100 Å). Diese Metallpigmente wurden weiter auf annähernd 10% konzentriert, durch einen Ultraschall-Ausgeber hindurchgelassen und gleichmäßig zu einem Pigmentdurchmesser von zwischen 10 und 20 µm reduziert. Die sich ergebenden Partikel zeigten die optischen Beugungseffekte, und optische Vergrößerung ließ erkennen, daß jedes Teil oder jede Schicht das Beugungsmuster oder Logo an seiner/ihrer Oberfläche eingeprägt enthielt.

BEISPIEL 12

Die entsprechend Beispiel 11 behandelten Aluminiumpigmente nach Beispiel 10 wurden zu einer Druckfarbe mit der folgenden Zusammensetzung gemischt:

Eine Druckfarbe mit dieser Zusammensetzung wurde mit Benutzung einer 300-Zeilen-Schirmwalze mit polierten Stahiwalzen bei ca. 82ºC (180ºF) kalendert und zeigte die gleiche Wirkung, wie das Anwenden einer Heißprägefolie oder Aluminiumfolie bei einer laminierten Tafel, außer daß die Oberfläche den optischen Effekt (Irisierung) eines Beugungsmusters zeigte, und die optische Vergrößerung bestätigte das Vorhandensein des Musters.

BEISPIEL 13

Ein gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Aluminiumpigment wurde zu einem Sprühlack mit folgender Zusammensetzung gemischt:

3,78 1 (1 US-gallon) des Grundlackes dieser Zusammensetzung ergaben, wie festgestellt wurde, eine zufriedenstellende Ausbeute von ca. 226 bis 258 m² (350 000 bis 400 000 Quadratinch) gesprühter Oberfläche bei Benutzung einer üblichen Sprühausrüstung. Das sich ergebende Produkt zeigte die gleiche Wirkung wie das Anwenden von Heißprägefolie oder Aluminiumfolie bei einer laminierten Tafel.

Während zum Erhalten maximaler Beschichtungseffekte und Kompatibilität beim Druck-, Beschichtungs-, Anstrich- und gefärbten Gegenständen üblicherweise eine feine Partikelgröße erforderlich ist, um einen hochreflektiven Film zu erhalten, ist es möglich, für andere Zwecke größere Metallblätter zu verwenden. Durch Reduzieren oder Beseitigen der Ultraschalldispersion ist es möglich, eine funkelartige Wirkung bei niedrigeren Pigmentkonzentrationen zu erzielen, und das sich ergebende Material ist für bestimmte Anwendungen geeignet.

Eine besondere Pigmentart, die bei den Farben der vorliegenden Erfindung Anwendung finden kann, wird optischer Stapel genannt und ist in US-PS 4 168 986 (Joseph J. Venis) mit dem Titel "Method for Preparing Lamellar Pigments" und US-PS 5 084 351 (Roger W. Philips u.a.) mit der Bezeichnung "Optically Variable Multilayer Thin Film Interference Stack on Flexible Insoluble Web" beschrieben.

Durch präzises Steuern der Dicke der Lagen optisch wirksamer Materialien und der Ausbildung von optisch wirksamen Lagengrenzen können interessante und nützliche optische Auswirkungen beim Auftreffen von Licht auf den optischen Stapel erzeugt werden.

Von besonderem Interesse für diese Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen optischer Stapel-Pigmentschuppen, die anfangs an einem geprägten Träger (oder einer geprägten Träger-Löse- Schicht) gebildet werden. Auf diese Weise trägt der optische Stapel die Prägung. Der Stapel kann an einem geprägten Träger entweder mit der Vorderfläche zu dem Träger gewendet oder vom Träger abgewendet ausgebildet werden. Weiter kann die dem Träger benachbarte Lage angewendet werden, um die Prägung zu füllen, so daß darauffolgende Lagen parallele Begrenzungen besitzen, und/oder die erste Lage kann eine Zusatzdecklage sein, welche einfach über den Rest des Stapels eine geprägte Deckschicht setzt. Alternativ können die Stapellagen so aufgelegt werden, daß jede der Prägung folgt, oder aber der Prägung proportional folgt (d.h. gleiche Frequenz, jedoch verringerte Amplitude).

Wenn der Stapel von dem Träger abgenommen und als Pigment verwendet wird, treten die optischen Auswirkungen des Stapels und der Prägung an jedem Stapelpartikel auf. Diese Erfindung enthält auch das Ausbilden des optischen Stapels an einer geprägten transparenten oder lichtundurchlässigen Substratfläche und das Benutzen des entstehenden Produktes in Schichtform, mit oder ohne Substrat, für verschiedene dekorative oder Sicherheits-Anwendungen.

Es ist offensichtlich, daß viele weithin veränderte Ausführungen des Vorganges und des Erzeugnisses dieser Erfindung hergestellt werden können, ohne von dem Bereich derselben abzuweichen, und es ist nicht beabsichtigt, daß die Erfindung auf andere Weise als durch die beigefügten Ansprüche begrenzt wird.


Anspruch[de]

1.Verfahren zum Herstellen fein verteilter Metallteilchen, von denen jedes wenigstens eine geprägte Fläche aufweist, das die Schritte des Bereitstellens einer Trägerlage mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite sowie des Auftragens eines Metalls in Form eines Dünnfilms auf die Trägerlage, des Hindurchleitens der Trägerlage durch eine Trennumgebung, die den Film von der Trägerlage trennt, jedoch das Metall nicht zerstört, des Entfernens des Films aus dem Metall von der Trägerlage in Teilchenform, um Metallteilchen herzustellen, des Auffangens der Metallteilchen in einem Lösungsmittel, das mit dem Metall nicht reagiert, und des Aufbrechens der Metallteilchen in Pigmentteilchen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite des Trägers eine geprägte Fläche aufweist, die ein Beugungsgitter umfaßt, wobei der Metallfilm auf die geprägte Fläche aufgetragen wird, um das Komplement des Beugungsgitters zu bilden, wobei die Pigmentteilchen Oberflächenprägungen beibehalten, die von dem Beugungsgitter auf den Film übertragen wurden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine geprägte Trennbeschichtung durch wenigstens einen Vorgang aus der Gruppe hergestellt wird, die umfaßt: Prägen wenigstens einer Seite der Trägerlage, wobei die Prägung an der Außenfläche der Trennbeschichtung ein Abdruck der Prägung auf der Trägerlage ist; Auftragen der Trennbeschichtung auf die Trägerlage mittels einer Auftrageeinrichtung, die gleichzeitig die Außenfläche der Trennbeschichtung prägt; Auftragen der Trennschicht auf die Trägerlage in einem eindrückbaren Zustand, wobei die Außenseite der Trennschicht geprägt wird, wenn sich die Schicht noch in dem eindrückbaren Zustand befindet; oder wobei nach dem Auftragen der Trennbeschichtung auf die Trägerlage die Außenfläche der Trennschicht durch eine Erweichungseinrichtung eindrückbar gemacht wird und die Außenfläche geprägt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 wobei eine Trennschicht auf die Trägerlage in einer Menge der Trennbeschichtung von 0,405 g/m² bis 8,12 g/m² (0,25 bis 5,0 lbs per ream) pro Seite der Trägerlage aufgetragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Metallfilm in einer Menge von 25 bis 45 nm (250 bis 450 Å) Dicke aufgetragen wird; und

wobei die Pigmentteilchen einen durchschnittlichen Teilchengrößendurchmesser zwischen ungefähr 10 und ungefähr 50 µm (microns) haben.

5. Verfahren nach Anspruch 4, das die folgenden weiteren Schritte umfaßt:

weiteres Anreichern der Metallpigmentteilchen aus Schritt (1), um eine Feststoffkonzentration von 5% bis 15% zu erzeugen; und

Verkleinern der Pigmentteilchen auf einen Teilchengrößendurchmesser zwischen ungefähr 10 und 20 µm (microns).

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Beugungsgitter von ungefähr 5000 bis ungefähr 11000 Furchen pro cm hat.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Aufbrechens der Metallteilchen durch Bewegen der Metallteilchen mittels Ultraschall ausgeführt wird; und

wobei der Schritt des Verkleinerns der Pigmentteilchen durch Bewegung der Pigmentteilchen mittels Ultraschall ausgeführt wird.

8. Erzeugnis, das fein verteilte geprägte Metallteilchen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen durch Replikationskontakt mit einer Prägung auf einer Trägerfläche hergestellt werden, wobei die Prägung ein Beugungsgitter umfaßt, die Teilchen als eine Schicht aus Metall hergestellt wurden, die auf die geprägte Beugungsgitterfläche so aufgetragen wird, daß die Schicht das Komplement der Prägung bildet, wobei anschließend die Schicht von der Fläche getrennt wird, um die geprägten Teilchen herzustellen.

9. Erzeugnis nach Anspruch 8, wobei die Trennbeschichtung als ein Vinylchlorid- Vinylacetat-Copolymer in einem flüchtigen Träger aufgetragen wird und mit 0,01 bis 1 g Feststoff pro Quadratmeter Trägerprojektionsfläche aufgetragen wird.

10. Erzeugnis nach Anspruch 8, wobei es sich bei dem Metallmaterial um einen optischen Schichtenaufbau handelt.

11. Erzeugnis nach Anspruch 10, wobei das Metallmaterial aus einer Vielzahl von Schichten optisch wirksamer Verbindungen besteht oder ein optisch veränderbarer Mehrschicht-Dünnfilm-Interferenzschichtenaufbau ist.

12. Erzeugnis nach Anspruch 8, wqbei die Prägung eine holographische Bildstruktur oder ein mikroskopisch sichtbares Bild umfaßt.

13. Erzeugnis nach Anspruch 12, wobei das Beugungsgitter von ungefähr 5000 bis ungefähr 11000 Furchen pro cm hat.

14. Erzeugnis nach Anspruch 8, wobei die Teilchen Pigmentteilchen mit geprägten Flächen haben, die ein maschinenlesbares optisches Bild darstellen.

15. Erzeugnis nach Anspruch 14, wobei das Bild ein Strichcode oder ein holographisches Bild ist.

16. Erzeugnis nach Anspruch 8, wobei der Metallfllm in einer Menge von 25 bis 45 nm (250 bis 450 Å) Dicke aufgetragen wird; und wobei die Teilchen Pigmentteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchengrößendurchmesser zwischen ungefähr 10 und 50 µm (10 bis 50 microns) umfassen.







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