DE19925049C2 - Kunststoffscheibe von Kraftfahrzeugscheinwerfern oder Kraftfahrzeugleuchten und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Kunststoffscheibe von Kraftfahrzeugscheinwerfern oder Kraftfahrzeugleuchten und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist eine Kunststoffscheibe von Kraftfahrzeugscheinwerfern
oder Kraftfahrzeugleuchten und Verfahren zu deren Herstellung.
Die Herstellung von Kraftfahrzeugscheinwerfern und Kraftfahrzeugleuchten auf der Basis
von thermoplastischen Rohstoffen ist seit langem bekannt. Bei Kunststoffscheiben von
Kraftfahrzeugscheinwerfern oder Kraftfahrzeugleuchten, insbesondere Abschluss
scheiben, werden in immer größerem Umfang Kunststoffscheiben aus Polycarbonat
angewendet. In jüngster Vergangenheit sind hier beim Gebrauch der Fahrzeuge auf der
Innenseite der Kunststoffscheiben, das heißt auf der dem Leuchtmittel zugewandten
Oberfläche, Fleckenbildungen beobachtet worden. Hierbei handelt es sich im
wesentlichen um Staubablagerungen, die innerhalb des nicht vollständig
abgeschlossenen Systems eine störende Beeinträchtigung verursachen.
Im Stand der Technik ist verschiedentlich ein Beschichtung von
Kunststoffsubstraten mit Siliziumoxid-haltigen Materialien beschrieben worden.
JP 03-84042 A beispielsweise beschreibt ein Kunststoffsubstrat, zum Beispiel aus
Polycarbonat, das nach Vorbehandlung in einer sauren Lösung mit einer harten
verwitterungsbeständigen, unempfindlichen, transparenten SiO2-Schicht versehen
ist.
Aus DE 24 43 718 C3 und DE 21 00 262 C3 sind grundsätzlich PVD-Verfahren zum
Auftragen von optischen SiO-, SiO2- oder Si2O3-Schichten auf Kunststoffsubstraten
wie Polycarbonat insbesondere zur Herstellung witterungsbeständiger
Antireflexionsfilme auf optischen Linsen bekannt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Fleckenbildung, die
insbesondere bei profillosen klaren Abschlussscheiben von Kraftfahrzeugscheinwerfern
auffällig stört, zu vermeiden. Zwar gibt es bei den Herstellern, die die Rohstoffe zur
Fertigung der Kunststoffscheiben herstellen, Bemühungen, Kunststoffe zu entwickeln, die
durch entsprechende Materialkomponenten Fleckenbildung vermeiden, jedoch sind diese
Materialkombinationen, wie sie beispielsweise in der DE 197 13 508 A1 beschrieben sind,
nicht vollkommen zufriedenstellend.
Die vorgenannte Aufgabe wird in einer ersten Ausführungsform gelöst durch eine
Kunststoffscheibe von Kraftfahrzeugscheinwerfern oder Kraftfahrzeugleuchten, die
dadurch gekennzeichnet ist, dass die Scheibe auf der dem Leuchtmittel zugewandten
Oberfläche eine transparente Beschichtung zur Vermeidung von Fleckenbildung durch
inhomogene Staubablagerung aufweist.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wird somit eine nicht sichtbare, völlig transpa
rente Beschichtung für die innere Oberfläche von Kunststoffscheiben von Kraft
fahrzeugscheinwerfern und Kraftfahrzeugleuchten zur Verfügung gestellt, die im
eingebauten Zustand für eine Reinigung nicht mehr zugänglich sind und aufgrund
der elektrostatischen Aufladung dazu neigen, vorhandene Staubpartikel flecken
förmig und dadurch dekorativ auffällig anzulagern.
Für transparente Thermoplaste sind interne Antistatika, die dem Rohstoff beige
geben werden, ohne Beeinträchtigung der Werkstoffeigenschaften nicht erhältlich.
Extern aufgebrachte Antistatika sind nur temporär wirksam und von der im Gerät
vorhandenen Luftfeuchte abhängig.
In dem durchlüfteten System eine Kraftfahrzeugscheinwerfers oder einer Kraft
fahrzeugleuchte werden die Flecken insbesondere durch eine unterschiedliche
Verdampfung der Additive der thermoplastischen Materialien verursacht. Im Be
trieb können bei der Kunststoffscheibe Temperaturen im Bereich von 120 bis 125°C
auftreten. An Stellen, die besonders heiß sind, findet daher eine größere Ver
dampfung der Additive statt als an kälteren Zonen. Hier lagern sich gegebenen
falls Spuren der Additive ab, so daß die innere Oberfläche insgesamt nicht mehr
die gleichen statischen Eigenschaften aufweist. Hierdurch kommt es zu einer un
terschiedlichen Staubanlagerung.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung konnte gefunden werden, daß diese Staub
ablagerung insbesondere dann verhindert werden kann, wenn die Beschichtung
aus SiO.SiO2 (Si2O3) besteht. Dieses Material, dessen grundsätzliche Anwendung
für die Herstellung einer Entspiegelungsschicht auf Linsen bekannt ist, wird erfin
dungsgemäß erstmals im Bereich der Kraftfahrzeugindustrie eingesetzt. Überra
schenderweise konnte gefunden werden, daß sehr dünne Schichten im Bereich
von beispielsweise 5 bis 100 nm, insbesondere 25 bis 50 nm geeignet sind, die
Fleckenbildung weitestgehend zu vermeiden.
Das Aufbringen der Beschichtung geschieht nach im Stand der Technik beschrie
benen Verfahren, wie sie beispielsweise in der DE 41 28 547 A1 offenbart sind,
auf die voll inhaltlich Bezug genommen wird.
Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht daher darin,
die Beschichtung durch PVD, CVD oder PECVD, insbesondere durch Verdamp
fung von SiO, herzustellen.
Die Kunststoffscheibe wurde direkt nach dem Spritzguß in die Vakuumkam
mer/Beschichtungsanlage gebracht. Die Außenseite der Scheibe und der im wei
teren Montageablauf zur Abdichtung/Verklebung dienende Scheibenrandbereich
(Scheibenfuß) wurde vorher mittels einer Schablone abgedeckt. Nach Erreichen
des Vakuums von 3-7 × 10-4 mbar erfolgte das Verdampfen von SiO. Dies führte
auf der Scheibeninnenfläche zu einer Belegung mit einer Si2O3-Schicht. Die Pro
zeßzeiten lagen hier bei 15 bis 30 min. Im Anschluß an diesen Prozeß wies die
Scheibeninnenseite eine nicht sichtbare, völlig transparente Schicht auf. Diese
Schicht wirkte als Sperrschicht für die aus dem Kunststoff beispielsweise dem
Polycarbonat in der Regel diffundierenden Additive. Desweiteren war diese
Schicht elektrostatisch neutral, so daß es nicht mehr zu den beispielsweise bei
Polycarbonat typischen Aufladungen kam. Sowohl in Labortests als auch im
Fahrversuch mit realen Kraftfahrzeugscheinwerfern wurde nachgewiesen, daß es
auf dieser Schicht zu keiner flecken- oder flechtenförmigen Staubanlagerung
mehr kam.
Wie Ausführungsbeispiel 1, jedoch wurde die Kunststoffscheibe vor dem Be
schichten mit Si2O3 außen mit einer Hardcoat-Schicht lackiert. Vorteil war bei die
ser Vorgehensweise, daß die Außenscheibe der Scheibe im Vakuumprozeß nicht
mehr zusätzlich abgedeckt werden mußte.
Claims (7)
1. Kunststoffscheibe von Kraftfahrzeugscheinwerfern oder Kraftfahrzeu
gleuchten dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe auf der dem Leuchtmittel
zugewandten Oberfläche eine transparente Beschichtung zur Vermeidung von
Fleckenbildung durch inhomogene Staubablagerung aufweist.
2. Kunststoffscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese
aus einem Polycarbonat hergestellt ist.
3. Kunststoffscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese
auf der dem Leuchtmittel abgewandten Oberfläche eine Hartcoat-Beschichtung
aufweist.
4. Kunststoffscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Be
schichtung aus SiO.SiO2 (Si2O3) besteht.
5. Kunststoffscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schichtdicke der Beschichtung 5 bis 100 nm, insbesondere 25 bis 50 nm beträgt.
6. Verfahren zur Herstellung von Kunststoffscheiben von Kraftfahrzeug
scheinwerfern oder Kraftfahrzeugleuchten dadurch gekennzeichnet, daß man auf
die Scheibe der dem Leuchtmittel zugewandten Oberfläche eine Beschichtung zur
Vermeidung von Fleckenbildung durch Aufdampfen einer Schicht aus SiO.SiO2
(Si2O3) aufbringt.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Be
schichtung durch PVD, CVD oder PECVD, insbesondere durch Verdampfung von
SiO, herstellt.
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Owner name: HELLA KGAA HUECK & CO., 59557 LIPPSTADT, DE |
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