DE10020078A1 - Verfahren zur Herstellung einer farbigen Signalleuchte - Google Patents

Abstract

Durch ein Verfahren zur Herstellung einer farbigen Leuchte, ausgestattet mit einer Lampe, die einen Kolben mit einer Beschichtung mit einer Schicht, die ein Eisenoxidpigment enthält, umfasst, bei dem das Eisenoxidpigment aus einer Lösung von einer wasserlöslichen Eisen-(III)-verbindung und einem Chelatbildner in Wasser auf dem Kolben ausgefällt wird, werden Leuchten mit kratz- und abriebfesten Lampenkolben erhalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer farbigen Leuchte, insbesondere einer farbigen Signalleuchte für Automobile, ausgestattet mit einer Lampe, die einen Kol­ ben mit einer Beschichtung mit einer Schicht, die ein Eisenoxidpigment enthält, umfasst.

Farbige Leuchten finden in Automobilen an verschiedenen Stellen Verwendung, beispiels­ weise für Bremslichter, Blinker und Nebellampen. In konventionellen farbigen Leuchten ist der Lampenkolben der Lampe aus klarem Glas und die Lampe unter einer farbigen, meist roten oder gelben Leuchtenabdeckung angeordnet. Eine neuere Entwicklung geht dahin, für farbige Leuchten farbige Lampen unter einer farblosen oder einheitlich neutral gefärbten Abdeckung zu verwenden. Dies erlaubt es, verschiedenfarbige Signallampen als Lampenensemble unter einer einheitlichen Abdeckung einzubauen.

Leuchten mit farbigen Lampen unter einer farblosen oder einheitlich neutral gefärbten Abdeckung haben den Vorteil, dass sie ein flexibles, optisch ansprechendes Design für integrierte Front- und Heckleuchten erlauben. Außerdem sind sie billiger als Leuchten mit mehrfarbigen Gehäuse oder mehrfarbigen Abdeckungen. Diese Leuchten sind zudem noch verkehrssicherer, weil der Unterschied zwischen eingeschalteter und ausgeschalteter Beleuchtung bei Tageslicht an Leuchten mit farbigen Lampen unter einer neutral einge­ färbten oder farblosen Leuchtenabdeckung besser erkennbar ist.

Für die farbige, pigmenthaltige Kolbenbeschichtung von farbigen Lampen kann man grundsätzlich anorganische oder organische Farbpigmente einsetzen. Die JP 52063235 offenbart beispielsweise eine elektrostatische Beschichtung für Kolben mit einer Mischung aus Eisenoxidpulver mit einem mittleren Korndurchmesser von 0.2 bis 2.0 µm mit 20 bis 95 Gew.-% Siliziumoxidpulver. Diese Kolbenbeschichtung mit dem Farbpigment in einer Bindemittelzubereitung ist zwar farbstabil, hat aber keine optimale Abriebfestigkeit.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer farbigen Leuchte, ausgestattet mit einer Lampe und einer Leuchtenabdeckung, in der die Lampe einen Kolben mit einer Beschichtung, die ein Eisenoxidpigment enthält, umfaßt, zu schaffen, die eine lange Lebensdauer auch bei erhöhten Umgebungstemperaturen sowie optimale Haftfestigkeit hat und die für eine Automobilbeleuchtung geeignet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer farbige Leuchte, ausgestattet mit einer Lampe, die einen Kolben mit einer Beschichtung mit einer Schicht, die ein Eisenoxidpigment enthält, umfasst, bei dem das Eisenoxidpig­ ment aus einer Lösung von einer wasserlöslichen Eisen-(III)-verbindung und einem Chelatbildner in Wasser auf dem Kolben ausgefällt wird.

Durch dieses Verfahren erhält man sehr abreibfeste Beschichtungen, die weitere Beschich­ tungen zum Schutz der eisenoxidpigmenthaltigen Beschichtung unnötig machen. Außer­ dem wird der Verbrauch von organischen Lösungsmitteln vermindert.

Besondere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik entfaltet die Erfindung, wenn die Lösung als wasserlösliche Eisen(III)-verbindung Fe(NO₃)₃.9H₂O und als Chelatbildner Acetylaceton enthält.

Die Lösung kann auch ein viskositätserhöhendes Mittel enthalten.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es besonders bevorzugt, dass die Lösung durch Tauchen auf die Lampe aufgebracht wird. Da die wässrige Beschichtungslösung eine höhere Viskosität und eine niedrigere Verdunstungsrate hat, als Beschichtungslösungen mit organischen Lösungsmitteln, ist sie nicht abhängig von der Geometrie des Kolbens und kann erfolgreich als Tauchlösung eingesetzt werden.

Die Beschichtung kann auf die äußere Kolbenfläche aufgebracht werden, da sie abriebfest ist.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Beschichtung auf die innere Kolbenfläche aufgebracht werden.

Zur Farbverbesserung kann für die Beschichtung zusätzlich eine Schicht mit einem organischen Pigment aufgebracht werden.

Weiterhin kann für die Beschichtung zusätzlich eine Deckschicht aufgebracht werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert.

Eine farbige Leuchte nach der Erfindung ist ausgestattet mit einer Lampe, die einen Kolben mit einer Beschichtung mit einer Schicht, die ein Eisenoxidpigment enthält, um­ fasst. Die farbige Leuchte kann weiterhin auch mit anderen Bauteilen, z. B. Mittel zur Befestigung, zum Schutz gegen Staub, Beschädigung und Feuchtigkeit sowie die zur Energieversorgung notwendigen Bestandteile, z. B. Fassungen, Leitungen, Vorschaltgeräte, Starter, Zündeinrichtungen, Anschlussklemmen ausgerüstet sein. Eine erwünschte Licht­ verteilung und eine Blendungsbegrenzung kann durch optische Reflektoren, klare oder getrübte Abschlusswannen, Raster aus Metall oder Kunststoff, Streugläser und Prismen­ reflektoren erreicht werden.

Die Beschichtung kann neben der eisenoxidhaltigen Schicht auch eine Schicht umfassen, die organisches Pigment enthält, sowie eine weitere Schicht, die als Deckschicht fungiert. Bevorzugt als Deckschicht sind transparente Deckschichten, die eine Silizium-Sauerstoff- Verbindung enthalten.

Die Schichtenfolge der Beschichtung kann so aussehen, dass auf dem Kolben als Substrat zuerst die eisenoxidpigmenthaltige Schicht aufgebracht wird, dann die beiden anderen. Die Schichtenfolge kann aber auch umgekehrt sein, so dass auf dem Kolben als Substrat zuerst die Schicht folgt, die ein organisches Farbmittel enthält. Je nach Bauform der Lampe kann die Beschichtung auf einer oder mehreren Wänden - sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite - des Lampenkolbens angebracht sein.

Eisenoxidpigmente haben ein breites Farbenspektrum von gelb über orange zu rot, braun und schwarz. Je nach Fällungstemperatur und Temperatur und Dauer der nachfolgenden Temperaturbehandlung erhält man Eisenoxidpigmente, die aus wohl definierten Verbin­ dungen mit bekannter Kristallstruktur und bestimmter Partikelgröße bestehen. α-Fe₂O₃ (Hämatit) mit Korundstruktur verändert seine Farbe mit zunehmender Partikelgröße von Hellrot bis Dunkelviolett. γ-Fe₂O₃ (Maghemit) mit Spinellstruktur ist braun gefärbt. α-FeOOH (Goethit) mit Diaspor-Struktur verändert seine Farbe mit zunehmender Partikelgröße von hellgelb bis braungelb. γ-FeOOH (Lepidocrocit) mit Boehmit-Struktur verändert seine Farbe mit zunehmender Partikelgröße von Gelb nach Orange. Diese Eisen­ oxide sind Eisen(III)oxide. Das rotviolette bis schwarze Fe₃O₄ (Magnetit) mit Spinell­ struktur ist nur in Ausnahmefällen geeignet.

Transparentes gelbes Eisenoxid C. I. Pigment Yellow 42: 77492 ist α-FeOOH (Goethit) mit Diaspor-Struktur. Beim Erhitzen wandelt es sich in das bevorzugt verwendete transparentes braunrotes α-Fe₂O₃ (Hämatit) C. I. Pigment Red 101: 77491 um. Orange Zwischentöne entwickeln sich bei einer kürzeren Temperaturbehandlung. Bevorzugt werden die transparenten Eisenoxidpigmente in feinteiliger, kolloider Form mit einer Korngröße 2 nm < d < 15 nm verwendet, um transparente Schichten zu erhalten.

Für die Schicht mit einem organischen Pigment kann beispielsweise ein Anthrachinon- Pigment verwendet werden.

Die Deckschicht enthält eine Silicium-Sauerstoff-Verbindung, z. B. amorphes oder kristallines Siliciumdioxid, Quarz, ein Kieselgel oder eine Kieselsäure oder ein Silicat, d. h. Salze oder Ester der Kieselsäuren, insbesondere Tetraethylorthosilicat (TEOS). Alternativ kann diese zusätzliche Deckschicht auch ein temperaturbeständiger, transpa­ renter farbloser Lack oder eine transparente Keramikschicht z. B. aus Al₂O₃ oder Emaille sein.

Als Herstellungsverfahren für die eisenoxidpigmenthaltige Schicht kommen alle Nassbe­ schichtungsverfahren wie z. B. Tauchen, Sprühen oder Streichen in Betracht.

Für Nassbeschichtungsverfahren wird für die Beschichtungslösung eine wasserlösliche Eisen(III)-verbindung in Wasser gelöst. Anschließend wird der Chelatbildner zugesetzt. Bevorzugt ist Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat als wasserlösliche Eisen(III)-verbindung und Acetylacetonat als Komplexbildner.

Nach dem Tauchverfahren wird der Lampenkolben in diese Beschichtungslösung getaucht. Die wässrige Beschichtungslösung hat eine lange Fließzeit von einigen Sekunden. Die Dicke der Beschichtung hängt von der Viskosität der Beschichtungslösung ab und kann durch die Konzentration an Eisen(III)-verbindung oder durch Zusatz eines viskositäts­ erhöhenden Mittels gesteuert werden. Anschließend wird die Schicht einer thermischen Behandlung bei erhöhter Temperatur ausgesetzt.

Für bindemittelfreie Pigmentbeschichtungen kann eine Schichtdicke von 0.5 bis 1 µm ausreichend sein.

Ausführungsbeispiel

Zur Herstellung der Kolbenbeschichtung wird zunächst eine 0.6 molare Lösung von Fe(NO₃)₃.H₂O in Wasser mit 100 ml/l Acetylaceton versetzt. Die gereinigten und ausge­ heizten Lampenkolben werden in diese Lösung getaucht und anschließend bei 480°C eingebrannt.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung einer farbigen Leuchte, ausgestattet mit einer Lampe, die einen Kolben mit einer Beschichtung mit einer Schicht, die ein Eisenoxidpigment enthält, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Eisenoxidpigment aus einer Lösung von einer wasserlöslichen Eisen-(III)- verbindung und einem Chelatbildner in Wasser auf dem Kolben ausgefällt wird.

2. Verfahren zur Herstellung einer farbigen Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung als wasserlösliche Eisen(III)-verbindung Fe(NO₃)₃.9H₂O und als Chelatbildner Acetylaceton enthält.

3. Verfahren zur Herstellung einer farbigen Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung ein viskositätserhöhendes Mittel enthält.

4. Verfahren zur Herstellung einer farbigen Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung durch Tauchen auf die Lampe aufgebracht wird.

5. Verfahren zur Herstellung einer farbigen Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf die äußere Kolbenfläche aufgebracht wird.

6. Verfahren zur Herstellung einer farbigen Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf die innere Kolbenfläche aufgebracht wird.

7. Verfahren zur Herstellung einer farbigen Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Beschichtung zusätzlich eine Schicht mit einem organischen Pigment aufgebracht wird.

8. Verfahren zur Herstellung einer farbigen Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Beschichtung zusätzlich eine Deckschicht aufgebracht wird.