DE2923954A1

DE2923954A1 - Reflektor sowie ein verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2923954A1
Application number: DE19792923954
Authority: DE
Inventors: Akira Akagami; Shitomi Katayama; Suizo Kyo; Akira Ohno; Susumu Senaha
Original assignee: NHK Spring Co Ltd; Yokohama Kiko Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd; Yokohama Kiko Co Ltd
Priority date: 1978-06-13
Filing date: 1979-06-13
Publication date: 1980-01-03
Also published as: US4364637A

Description

Reflektor sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung befaßt sich mit Reflektoren, die verschiedenen Zwecken dienen können, wie z. B. in Leuchtschirmen, verschiedenen Arten von optischen Vorrichtungen und Instrumenten, Sonnenlichtreflektoren usw.., und mit einem Verfahren zur Herstellung derselben.

Herkömmliche Reflektoren und Verfahren zu deren Herstellung werden derzeit wie folgt typischerweise klassifiziert:

(1) Jene, bei denen die Oberflächen der Metalle, wie nicht rostender Stahl oder Aluminium, schwabbel-poliert, elektrolytisch oder chemisch poliert wurden,

(2) jene, bei denen die Oberflächen der Metalle, wie Eisen oder Aluminium, mit Porzellan emailliert wurden,

(3) jene, bei denen die Oberflächen oder die Rückseiten von Glasplatten oder transparenten Harzplatten mit Metallen, wie Aluminium, durch Vakuumniederschlag oder Silber durch die Silberspiegelreaktion, aufgetragen wurden, und

(4) jene, bei denen auf die Oberfläche von (1) oder (3), wie

oben erwähnt, transparente Harzfilme aufgetragen wurden.

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Entsprechend (1) werden jedoch Metalle bei der Herstellung verwendet, so daß die Produkte bezüglich der Herstellungsbedingungen beschränkt sind, hohes Gewicht haben und schlechte Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Des weiteren erfordert das Polieren einen großen zusätzlichen Arbeitsaufwand. Bei dem mechanischen Polieren, wie dem Schwabbelpolieren,sind die fertigen Oberflächen rauh. Die einzelnen Metalloberflächen sind sehr schwierig bezüglich der richtigen Reflexionseigenschaften herzustellen. Das elektrolytische oder chemische Polieren, bei denen es sich um Naßverfahren handelt, haben diejenigen Nachteile, daß sie nicht nur Verschmutzungsprobleme durch die verwendeten Chemikalien hervorrufen, sondern es sind auch die richtigen Reflektionseigenschaften auf den polierten Oberflächen nicht gut, sondern zur Ausbildung der Spiegeloberflächen nicht ausreichend.

Aber auch die Reflektoren entsprechend(2), die unter Verwendung von Metallen hergestellt wurden, haben Nachteile. Die Oberflächen des Reflektors (1) und die mit Porzellan emaillierten Oberflächen zeigen keine richtigen Reflexionseigenschaften, sondern diffuse Reflexion und Streulicht werden erhalten, obwohl die Oberflächen glatt sind. Darüberhinaus sind Porzellan (EmailLe) -Überzüge gegenüber Schlageinwirkung brüchig. Die gebrochenen Teile rufen Korrosion und Erosion der Metalle hervor und die Porzellan (Emaille)- Überzüge haben ein hohes spezifisches Gewicht. Sie haben viele Nachteile, wie das hohe Gewicht.

Bei den vorstehend genannten Reflektoren (3) sind die Oberflächen aus Metall. Folglich sind die chemische Beständigkeit, die Wetterfestigkeit und die Abriebbeständigkeit schlecht. Insbesondere jene aus Glas sind nicht nur schweren Gewichts und leicht zu zerstören, sondern auch dann bezüglich des gesamten Reflexionsvermögens in dem Falle schlecht, in dem sie mit Nickel oder Chrom elektroplattiert worden sind, obwohl sie bezüglich des richtigen Reflexionsvermögens gut sind.

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Da es sich bei dem herkömmlichen Elektroplattieren um ein Naßverfahren handelt, ist damit z. B. der Nachteil der Umweltverschmutzung aufgrund der verwendeten Chemikalien gegeben.

Die Reflektoren entsprechend (4) sind dafür vorgesehen, die Nachteile derjenigen nach (1) bis (3) zu beheben. Jedoch werfen die Hitzebeständigkeit, Abriebbeständigkeit, Lichtbeständigkeit, Wetterfestigkeit, Beständigkeit gegen Chemikalien usw. bei den Schutzharzfilmen, die auf die Oberflächen aufgetragen sind, belastende Probleme auf. Z. B. neigen die Oberflächen zum Verfärben oder Entglasen. Daneben wird das gesamte Reflexionsvermögen schlechter oder es werden beim Abwischen der Oberflächen mit Stoffen usw. zwecks Reinigens häufig Abriebbeschädigungen im Verlaufe der Zeit beobachtet. Da Schutzharzfilme auf den Oberflächen durch Auftragen von Harzlösungen und durch Verdampfen der Lösungsmittel und Verfestigen der Harzfilme beim Herstellungsverfahren gebildet werden, tritt eine Umweltverschmutzung aufgrund der Lösungsmittel auf/ so daß es nicht nur empfehlenswert ist, diese erforderlichen Lösungsmittel zurückzugewinnen, sondern es ist auch das Beschichten sehr schwierig, wenn die Oberflächen nicht glatt, sondern rauh sind und Muster zeigen, was lediglich für Substratharze, Glas usw. mit glatten Oberflächen nicht gilt. Selbst wenn z. B. das Beschichten aufgrund des "Senkungsphänomens" der Harzlösungen durchgeführt werden könnte und das Ausfüllen der Lücken der zerklüfteten Oberflächen der Beschichtungsfilme durch die aufgetragenen Harze erfolgte, würde nicht nur das gesamte Reflexionsvermögen, sondern auch die richtige Reflexion sehr stark durch die heterogene Brechung oder Absorption des Lichtes verschlechtert, was auf die Farbharzschichten zurückgeht. Und da die Beschichtungsstärke der Farben stärker ist, zeigen die Reflektoren (4) viele Nachteile, wozu nicht nur der Absorptionsindex des Lichtes zählt, sondern auch die hohe Absorption von IR-Strahlen. So steigt die Temperatur an den Oberflächen und die vorge-

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genannte Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften der Harzschichten auf den Oberflächen wird beschleunigt.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Behebung der bei den herkömmlichen Reflektoren auftretenden Nachteile.

Ein erstes Ziel der Erfindung ist es, Reflektoren vorzuschlagen, die leichtes Gewicht, die gewünschte Gestalt, Farbe und Glätte haben und bei denen die Muster der reflektierenden Oberflächen leicht erhältlich sind, bei denen die Lichtausbreitung, das gesamte Reflexionsvermögen und die Farbe und die Wellenlängenverteilung des reflektierten Lichtes leicht geändert werden können.

Des weiteren bezweckt die Erfindung die Bereitstellung von Reflektoren, deren Oberflächen gegen Öl beständig sind, Abriebbeständigkeit und geringes Entglasen und geringe Farbverschlechterung im Verlaufe der Zeit aufweisen und bei denen das gesamte Reflexionsvermögen, das richtige Reflexionsvermögen (right reflectivity) und der Brechungsindex allenfalls geringen Schwankungen unterliegen.

Auch ist es Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung derartiger Reflektoren vorzuschlagen, das leicht und unter Anfall geringer verschmutzender Abfallsubstanzen durchgeführt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Reflektor, der gekennzeichnet ist durch einen lichtreflektierenden metallischen Film, der auf einer oder allen Seiten eines Formkörpers aus polymeren Materialien oder polymeren Verbundstoffen durch Vakuumbeschichtung aufgebracht worden ist, und einen lichtdurchlässigen Film aus anorganischen Substanzen, die aus Metalloxiden und Oxiden amphoterer Elemente oder Derivaten davon, der durch Vakuumbeschichtung auf den lichtreflektierenden metallischen Film aufgebracht worden ist.

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ORIGINAL INSPECTED

Erfindungsgemäß werden also auf einem Harzformkörper lichtreflektierende metallische Filme und darauf ein lichtdurchlässiger Film aufgetragen.
Des weiteren ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren, zur Herstellung eines Reflektors, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Körper des Reflektors aus polymeren Materialien und/ oder polymeren Verbundstoffen hergestellt, ein lichtreflektierendes Metall auf eine oder allen Seiten desselben unter Vakuum metallisiert und nachfolgend auf den lichtreflektierenden metallischen Film anorganische Substanzen,wie Metalloxide und Oxide amphoterer Elemente oder Derivate davon, nach einem Vakuumbeschichtungsverfahren aufgebracht werden.

Die lichtreflektierenden Metalle können reine Metalle, Legierungen oder Metallverbindungen darstellen.

Bei den Substraten kann es sich um Harzformkörper handeln, deren Gestalt konisch, zylindrisch oder andersartig sein kann. Sie können einfache Harzformkörper oder Verbundharzformkörper sein.

Als polymere Materialien können erfindungsgemäß sowohl thermoplastische Harze, wie Polycarbonat, Polyphenylensulfide, Polyester, Polyacrylnitril und Polyvinylcarbazol, als auch hitzehärtbare Harze, wie Phenolharz, Harnstoffharz, Furfuralharz, Allylharz,Epoxyharz, Siliconharz, Borsiliconharz und Siliconcarbidharz (silicon carbide resin) eingesetzt werden. Die obigen Beispiele sind nicht beschränkend. Diese Harze können zusammen mit verstärkenden Füllstoffen, wie Glasfasern, Glimmer und Asbest gefüllt sein. Oder es können ihnen die Eigenschaften der Flammenhemmung oder des selbstständigen Feuerlöschens verliehen werden. Sie sollten jedoch nicht solche Substanzen enthalten, die unter Vakuum flüchtige Substanzen abdampfen lassen und dadurch den Dampfdruck erhöhen, wie flüchtige Weichmacher und Farbstoffe.

Thermoplastische Harze können nach herkömmlichen Verfahren, wie Extrudieren, Spritzguß, Prägeformen, Formpressen und

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Vakuumformen, hergestellt werden. Hitzehärtbare Harze können entsprechend solchen Verfahren, wie dem Spritzguß, dem Gießen (cast molding) und Formpressen, hergestellt werden.

Auf eine oder alle Seiten der erhaltenen Formkörper oder der daraus erhaltenen Verbundkörper werden die lichtreflektierenden Metalle anhand des Vakuumbeschichtungsverfahrens aufgetragen. Unter den lichtreflektierenden Metallen können farblose Metalle in Form reiner Metalle, wie Aluminium, Silber, Chrom, Nickel und Platin, und die Legierungen davon ausgewählt werden. Typische farbige Metalle oder Metallverbindungen sind reine Metalle, wie Kupfer und Gold, und Legierungen und Verbindungen, wie Messing und Titannitrid, wobei diese Aufzählung nicht beschränkend sein soll.

Um diese Metalle, Legierungen und Metallverbindungen dem Vakuumbeschichten zu unterziehen, ist es erforderlich, daß dieses unterhalb der thermischen Zersetzungstemperatur und der Erweichungstemperatur bzw. Hitzeverformungstemperatur des Harzkörpers durchgeführt wird. Mit besonderer Sorgfalt müssen einleitend niedrig-molekulare Substanzen, soweit wie möglich, entfernt werden, wobei es sich um nicht-umgesetzte Monomere, flüchtige Weichmacher, Lösungsmittel und Wasser handeln kann, die unter Vakuum verdampfen und dadurch die Dampfdrücke anheben,sofern irgendwelche von ihnen in den Harzen vorliegen.

Da das Vakuumbeschichten bzw. der Vakuumauftrag der Metalle in verhältnismäßig kurzer Zeit durchgeführt werden kann, gewöhnlicherweise innerhalb weniger Sekunden bis zu mehreren Minuten, ist der Temperaturanstieg des Harzes aufgrund des Beschichtens niedrig. Die Stärke der aufgetragenen Metalle, Legierungen oder Metallverbindungen sollte ausreichend groß sein, um sichtbares Licht, nahe den IR-Strahlen,und UV-Strahlen vollständig zu reflektieren, obwohl sie entsprechend der jeweiligen Art der Metalle schwanken kann.

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Gewöhnlich reichen mehrere Tausend Angstrom oder mehr und als größte Stärke ein Mikrometer aus. Aber dieses gilt jedoch nicht für einige Fälle, was von dem Zweck abhängt. Z. B. gibt es halbdurchscheinende Spiegel für sichtbares Licht oder kalte Spiegel, die sichtbares Licht reflektieren, jedoch IR-Strahlen durchlassen.

Als Metalle mit dem besten Lichtreflexionsvermögen sind Silber und Aluminium typisch. Unter dem wirtschaftlichen Gesichtspunkt ist jedoch das letztere zweckmäßiger.

Auf den derartig ausgebildeten Filmen aus Metallen, Legierungen odor Metallverbindungen, die auf diese Weise hergestellt v/urden, werden lichtdurchlässige Filme anorganischer Substanzen, wie Metalloxide und Oxide amphoterer Elemente oder der Derivate davon, nach Vakuumbeschichtungsverfahren, wie dem Vakuumaufdampfen, Metallspritzen und Eisenplattieren, aufgetragen.

Derartige Verbindungen können unter anorganischen Oxiden, Glas und keramischen Produkten ausgewählt werden, die geeignet sind, Filme auszubilden und die lichtdurchlässig sind und zu denen zählen: anorganische Substanzen in Form· von Siliciumderivaten, wie Siliciumdioxid, Quarz und kristallisierter Quarz, keramische Massen von Metalloxiden, wie Magnesia, Aluminiumoxid, Zirkonerde und Spinell, keramische Massen des Kordierits, keramische Massen auf der Basis von Lithiumoxid, wie Pyroceram, Silicatglas, wie Bariumglas, Borsilicaglas und Aluminiumoxid/Silica-Glas, Boratglas, wie Aluminiumoxidboratglas, und Phosphatglas, wie Aluminiumoxidphosphatglas , wobei diese Aufzählung nicht beschränkend ist.

Es ist zweckmäßig, daß die aufgetragenen Filme der anorganischen Substanzen gewöhnlich mehrere Tausend Angstrom bis 4 Mikrometer stark sind und in dem Falle, daß ein Eisenplattierungsverfahren angewandt wird und eine große FiIm-

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festigkeit der oberen Metallfilmoberflächen und anorganischen Schutzfilme erforderlich ist, unter einem Vakuum von 10

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bis 10 Torr, vorzugsweise 10 bis 10 Torr, zweckmäßigerweise eine Gleichstromspannung von 100 V bis 10 kV an die Substratkathode angelegt wird.

Es ist möglich, die genannten anorganischen Substanzen der Reihe nach auf vorbeschichtete Metallfilme aufzutragen, ohne daß die Substratmaterialien aus der Glasglocke herausgenommen werden. Im allgemeinen haben diese anorganischen Verbindungen höhere Schmelzpunkte im Vergleich zu den Metallen und größere Verdampfungs- oder Sublimationsenergien. Daher tritt gelegentlich aufgrund des Temperaturanstiegs Deformierung, Schmelzen oder Zersetzung der Harze auf. Z. B. ist beim Metallspritzen (sputtering) von Siliciumdioxid die Beschichtungsgeschwindigkeit weit niedriger im Vergleich zu derjenigen anderer Verfahren. Wenn jedoch die Anregungsenergie (excitation output power) zu stark angehoben werden sollte, um die Beschichtungsgeschwindigkeit zu erhöhen, so tritt häufig gleichzeitig Deformation der Harze auf. Es ist daher zweckmäßig, das Beschichten mit einer Geschwindigkeit unter 100 Ängstrom/Min, als Höchstwert, vorzugsweise unter 50 Ängstrom/Min, durchzuführen. Wenn das Vakuumaufdampfen zur Anwendung kommt, ist der Temperaturanstieg gering. Die Geschwindigkeit des Vakuumaufdampfens beträgt 1000 bis 4000 Ängstrom/Min.. Es ist aber eine höhere Beschichtungsgeschwindigkeit möglich, indem einleitend das Substrat gekühlt wird.

Der derartig erhaltene Lichtreflektor kann, sowie er hergestellt ist, verwendet werden. Um jedoch die Lebensdauer zu erhöhen, ist es besser, den Reflektor Alterungsschutzmaßnahmen zu unterziehen, wie (1) Stehenlassen des Reflektors bei Raumtemperatur während mehrerer Tage,(2) Erhitzen des Reflektors unterhalb der Hitzeverformungstemperatur während mehrerer 10 Minuten, (3) mehrmaliges Wiederholen des Erhitzens und Kühlens des Reflektors unterhalb der Hitzever-

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formungstemperatur und (4) Erhitzen des Reflektors durch thermisches Bestrahlen mit heißen Lampen. Wenn dieses Altern nicht durchgeführt wird, tritt es gelegentlich auf, daß Oberflächenschutzfilme oder Metallfilme usw. abblättern oder erodieren, wenn die Reflektoren mit Wasser oder Chemikalien benetzt werden.

Die erfindungsgemäßen Reflektoren haben Vorteile, wozu insbesondere zählen: (1) Da die Körper des Reflektors aus Harzen sind, haben sie ein niedriges Gewicht; die Arbeitsstunden der Herstellung sind kürzer, verschiedene angestrebte Formen können leicht durch Formen hergestellt werden und durch das Schmelzeinfärben der Harze können verschiedene Farben, wenn gewünscht, erhalten werden oder ein Nachfärben, wie ein nachträgliches Bedrucken, ist möglich; (2) Harzreflektoren mit antikorrosiven Eigenschaften benötigen kein nachträgliches Anstreichen zwecks Antikorrosion, was im Gegensatz zu denjenigen steht, die aus Metallen bestehen; (3) die Formen der Reflektoren und die Glätte oder die Muster der reflektierenden Oberflächen können, sofern gewünscht, leicht geändert werden und die Arten der lichtreflektierenden Metalle können vielfältig gewählt werden, so daß folglich die Lichtverteilung, das gesamte Reflexionsvermögen, · das richtige Reflexionsvermögen, die Farbe oder die Wellenlänge des reflektierten Lichtes den gewünschten Bedingungen angepaßt werden können. Des weiteren können zweckmäßige Eigenschaften im Hinblick auf den jeweiligen Zweck wirksam erhalten werden; (4) da die lichtdurchlässigen Filme der anorganischen Substanzen auf den Reflektoroberflächen durch Vakuumbeschichten nach verschiedenen herkömmlichen Verfahren unter Verwendung von Harzanstrichen gebildet werden,lassen sich anhand dieses Verfahrens dünne Filme der gleichen Nachbildungen als lichtdurchlässige Metallfilmgrundlagen auf den Substraten bilden, so daß die Brechung oder Absorption des Lichtes aufgrund der Schutzfilme sehr gering ist, während das gesamte Reflexionsvermögen, das richtige Reflexionsvermögen und der Brechungsindex wenig schwanken. Darüber-

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hinaus tritt die Verschlechterung der Transparenz durch Kühlen im Verlaufe der Zeit, was bei herkömmlichen Schutzharzfilmen zu beobachten ist, selten auf; (5) die Schutzfilme der anorganischen Substanzen übertreffen die Schutzharzfilme im Hinblick auf Ölbeständigkeit und Abriebfestigkeit und korrodieren nicht durch ölverschmutzung, trotz langen Gebrauchs. Dennoch sind Beschädigungen durch Abrieb aufgrund von Abwischen mit öl und Staub gering, was die lange Verwendungszeit mitbegründet; (6) da die Schutzfilme der anorganischen Substanzen in Form dünner Filme ausgebildet werden können und größere thermische Leitfähigkeiten haben, wenn mit Schutzharzfilmen verglichen wird, ist der Temperaturanstieg der vorliegenden Filme niedriger, wenn sie bei Reflektoren und Leuchtschirmen verwendet werden, (7) bei den Herstellungsverfahren werden wegen der trockenen Verfahren keine toxischen Substanzen benötigt. Umweltverschmutzende Substanzen sind selten zugegen, so daß die Herstellung sicher und wirtschaftlich durchgeführt werden kann. Die Freiheit bei der Wahl des Standortes von Fabriken ist ebenfalls beachtlich; (8) da danach das Vakuumbeschichten des lichtreflektierenden Metalls durchgeführt wird, kann das Vakuumauftragen des lichtdurchlässigen Films der anorganischen Substanzen, wie der anorganischen Dioxide, Oxide amphoterer Elemente und der Derivate davon, der Reihe nach durchgeführt werden. Das Verfahren ist daneben einfach zu führen; (9) da die lichtdurchlässigen Schutzfilme der anorganischen Substanzen unter Vakuum aufgetragen werden, sind die erhaltenen dünnen Filme gleiche Nachbildungen wie die lichtreflektierenden Metallfilmunterlagen. Die Brechung oder die Absorption des Lichtes sind aufgrund der Schutzfilme sehr klein. Die Änderungen des gesamten Reflexionsvermögens, des richtigen Reflexionsvermögens und der Brechungsindex sind klein und zusätzlich ist die Verschlechterung der Transparenz oder des Verfärbens im Laufe der Zeit sehr selten unterschiedlich von denjenigen der Schutzharzfilme.

Die Reflektoren gemäß der vorliegenden Erfindung haben außer-

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gewöhnliche Vorteile und ermöglichen es, die Nachteile der herkömmlichen Reflektoren und der Verfahren zu deren Herstellung auszuschließen.

Beispiel 1

Ein selbstständig flammenlöschendes Polycarbonat wurde durch Extrusion zu einer Platte einer Stärke von 2 mm, einer Oberflächenrauhigkeit von 0,1 Mikron oder weniger und 30 χ cm² Größe geformt. Diese Platte wurde 2 Tage lang stehengelassen. Dann wurde sie in einen Glaskolben eines Vakuumverdampfers gegeben und 25 cm über dem Schmelztiegel gehalten. Metallisches Aluminium wurde erhitzt und unter Elektronenstrahlenbeschuß unter einem Vakuum von 3x10 Torr verdampft und dieses Vakuumbeschichten ca. 30 see lang durchgeführt. Der derartig erhaltene Polycarbonatspiegel wurde, ohne daß er aus der Glasglocke genommen wurde, während etwa 4 Minuten dem Vakuumbeschichten von Quarz unterzogen, während die Stärke

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des Vakuums innerhalb der Glasglocke bei 8 χ 10 Torr gehalten wurde. Der gebildete Harzreflektor mit einer Oberflächenschutzschicht hatte ein hohes "richtiges" Reflektionsvermögen mit glatter Oberfläche. Einer der Spiegel wurde unmittelbar nach der Herausnahme in Stadtwasser getaucht. Der Oberflächenfilm löste sich teilweise in dem Wasser ab. Durch den Stadtwassertest nach eintägigem Stehen bei Raumtemperatur trat das Ablösen des Spiegelfilms nach 2 Stunden auf. Der Spiegel, der mehrere Tage nach der Herstellung so belassen wurde, zeigte kein Ablösen des Spiegelfilms.

Beispiel 2

Eine Glasform wurde dadurch hergestellt, daß man ein Paar halbkugelförmiger Glasplatten bzw. Glasscheiben mit Abstand äßöjrdnete. und gegenüber der Umgebung abdichtete, wobei die eine einen Innendurchmesser von 30 cm und die andere einen Außendurchmesser von 29 cm aufwies , wobei die Herstellung unter Verwendung eines Silicongummis mit 5 mm Dicke und 3 cm Breite erfolgte. In diese Glasform wurden Mischungen aus

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34,3 g W/W'-Diacryloylpolytetramethylenglykol, 82/2 g Methylmethacrylat, 13,7 g Tribromphenylmethacrylat, 6,9 g Äthylenglykoldimethacrylat, 1 g Benzoylperoxid und 0,5 g Dimethylanilin gegeben. Diese Mischungen wurden ca. einen Tag bei Raumtemperatur stehengelassen. Dann wurde ein Erhitzen bei 100⁰C während 2 Stunden und ein weiteres während 30 Min. bei 15O⁰C durchgeführt. Es wurde ein Harzschirm mit gutem Glanz auf der Oberfläche gebildet.

Der obige Harzschirm wurde in die gleiche Vakuumglasglocke, die im Beispiel 1 erwähnt wurde, gegeben und der obere Teil des Schirms 30 cm im Abstand zu dem Heizschiff gehalten und das Vakuumaufdampfen des Aluminiums während efcwa^5, ,see unter einem Druck von 10 Torr unter Verwendung eines Widerstanderhitzungsschiffs durchgeführt, wonach nachfolgend Siliciumdioxid unter einem Vakuum von 5x10 Torr unter Elektronenstrahlenbeschuß und unter Verwendung eines Tiegels während etwa 5 Min. aufgedampft wurde. Die Oberfläche des derartig erhaltenen Harzreflexionsschirms wurde mit einem Fingernagel zu dieser Zeit gerieben. Der Oberflächenfilm wurde beschädigt und die Harzoberfläche freigelegt. Nach dem Stehenlassen des Schirms während eines Tages wurde die Oberfläche dem gleichen Test unterzogen, wobei keine Beschädigung und kein Freilegen des Harzgrundmaterials erfolgte. Die Härte der Oberfläche lag zwischen HB und H. Das Reflexionsvermögen dieses Harzschirms war außergewöhnlich hervorragend, was selbst bei Bestrahlung mit einer Lampe galt. Keine charakteristischen Veränderungen des Spiegels wurden festgestellt.

Beispiel 3

Eine Platte aus einem Polycarbonat, das selbständig flammenlöschend war, (in einer Stärke von 2 mm, mit einer Oberflächenrauhigkeit unter 0,1 Mikrometer, einem Format von 20 χ 20 cm²) wurde in eine Glasglocke (Bell jar) eines Vakuumverdampfers gebracht. Die Platte wurde 30 cm über dem Schmelztiegel gehalten. Geschützmetall (gunmetal) wurde erhitzt und unter

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einem Vakuum von 6x10 Torr unter Elektronenstrahlenbeschuß bei einer Spannung von 2 kV und einer Anregungsenergie von 4 kW verdampft. Es wurde ein Vakuumbeschichten durchgeführt. Der derartig erhaltene Geschützmetallreflektor wurde, ohne daß er aus der Gasglocke herausgenommen wurde, jedoch bei Einleiten von Sauerstoff in die Gasglocke, 5 Min. einem Vakuumaufdampfen durch Erhitzen und Verdampfen von Aluminiumoxid unter Elektronenstrahlenbeschuß bei einer Spannung von 0,2 kV und einer Anregungsenergie von 1,5 kW unter einem

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Vakuum von 5 χ 10 Torr unterzogen. Der erhaltene Harzreflektor mit einem schützenden Aluminiumoxidfilm wurde 3 Tage bei Raumtemperatur stehengelassen. Der Tauchtest in Stadtwasser führte zu keiner Trübung oder zeigte selbst nach einer Woche keinerlei Anzeichen des Ablösungsphänomens.

Beispiel 4

Eine Platte aus Polycarbonat, das selbstständig flammenlöschend war, einer Stärke von 2 mm, einer Oberflächenrauhigkeit unter 0,1 Mikron und einem Format von 20 χ 20 cm² wurde entsprechend Beispiel 3 hergestellt und in eine Glasglocke des Vakuumverdampfers gebracht und 30 cm über dem Schmelztiegel gehalten. Ein Stickstoffgas wurde unter einem Vakuum von 3x10 Torr eingeführt. Metallisches Titan wurde erhitzt und unter Elektronenstrahlenbeschuß bei einer Spannung von 1 kV und einer Stromstärke von 1,5 mA bei Raumtemperatur unter einem Vakuum von 2x10 Torr verdampft. Ein Reaktiveisenplattieren wurde 5 Min. durchgeführt, um einen goldfarbigen Titannitridreflektor zu erhalten. Ohne den erhaltenen Reflektor aus der Glasglocke herauszunehmen, wurde

-5 der Stickstoff durch Sauerstoff unter einem Vakuum von 3x10 Torr ersetzt. Dann wurde der Druck auf 5 χ 10 Torr angehoben und erneut auf 3 χ 10 Torr vermindert. Nachdem dieses Vorgehen dreimal wiederholt worden war, wurde das Vakuum bei

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5x10 Torr gehalten und das Vakuumbeschichten bzw. der Vakuumauftrag des Quarzes während 3 Minuten auf die Harzplatte bei Raumtemperatur in der Sauerstoffatmosphäre durchgeführt,

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wobei dieses bei einer Anregungsenergie von 0,8 kW unter Elektronenstrahlenbeschuß bei einer Kathodenspannung von 0,2 kV und einer Stromstärke von 0,3 bis 3,4 mA erfolgte. Die derartig erhaltene Oberflächenschutzschicht hatte
eine ausreichende Härte, d.h. eine Härte nach Mohs von 2.

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Claims

Patentansprüche

/1 J Reflektor, gekennzeichnet durch einen lichtreflektierenden metallischen Film, der auf eine oder alle Seiten eines Formkörpers aus polymeren Materialien oder polymeren Verbundstoffen durch Vakuumbeschichtung aufgebracht worden ist, und einen lichtdurchlässigen Film aus anorganischen Substanzen, wie aus Metalloxiden und Oxiden amphoterer Elemente oder Derivaten davon,der durch Vakuumbeschichtung auf den metallischen Film aufgebracht worden ist.
2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den polymeren Materialien um thermoplastische Harze, wie Polycarbonat, Polyphenylensulfid Polyester, Polyacrylnitril, Polyvinylcarbazol, um hitzehärtbare Harze, wie Phenolharz, Harnstoffharz, Furfuralharz, Allylharz und Epoxyharz oder Mischungen dieser Harze mit verstärkenden Füllstoffen, wie Glasfasern, Glimmer und Asbest, einem Flammenhemmittel, einem selbst-feuerlöschenden Mittel usw.,die unter Vakuum keine flüchtigen Bestandteile aufweisen, handelt.

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3. Reflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende Metall ein farbloses Metall in Form einzelner Metalle, wie Aluminium, Silber, Chrom, Nickel und Platin und Legierungen davon, ein gefärbtes Metall oder eine gefärbte metallische. Verbindung in Form eines einzelnen Metalls, wie Kupfer, Gold und Messing , der Legierungen davon oder der Metallnitride, wie Titannitrid, ist.
4. Reflektor nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den anorganischen Substanzen, wie den Metalloxiden und Oxiden der amphoteren Elemente oder der Derivate davon, um Siliciumderivate, wie Siliciumdioxid, Quarz und kristallisiertes Quarz, keramische Massen der Metalloxide, wie Magnesia, Aluminiumoxid, Zirkonerde und Spinell, keramische Massen des Kordierits, keramische Massen auf der Basis von Lithiumoxid, wie Pyroceram, Silicatglas, wie Bariumglas, Borsilikaglas und Aluminiumoxidglas, Boratglas, wie Aluminiumoxidboratglas , Phosphatglas, wie Aluminiumphosphatglas, handelt.
5. Reflektor nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des lichtreflektierenden metallischen Films mehrere Tausend Angstrom bis zu einem Mikrometer und die Stärke des Schutzfilms mehrere

Tausend Angstrom bis 4 Mikrometer beträgt.
6. Verfahren zur Herstellung eines Reflektors, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des Reflektors aus polymeren Materialien und/oder polymeren Verbundstoffen hergestellt, ein lichtreflektierendes Metall auf eine oder beide Seiten desselben unter Vakuum metallisiert und nachfolgend auf den lichtreflektierenden metallischen Film anorganische Substanzen, wie Metalloxide und Oxide amphoterer Elemente oder Derivate davon, nach einem Vakuumbeschichtungsverfahren aufgebracht werden.

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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende Metall unter Vakuum verdampft wird und niedrigmolekulare Substanzen in den polymeren Materialien, die zur Anhebung des Dampfdrucks geeignet sind, wie Monomere, flüchtige Weichmacher, Lösungsmittel und Wasser, soweit wie möglich eliminiert werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuumbeschichten unter einem Druck von 10 bis 10 Torr durchgeführt wird, indem an die Substratkathode eine Gleichstromspannung von 100 V bis 10 kV angelegt wird.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuumbeschichten unter einem Druck von TO bis 10 Torr durchgeführt wird, indem eine Gleichstromspannung von 100 V bis 10 kV an die Substratkathode angelegt wird.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vakuumbeschichten die äußere Oberfläche des Substrats gekühlt wird.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vakuumbeschichten bzw. dem Vakuumauftragen eines lichtdurchlässigen Films der anorganischen Substanzen ein Altern des erhaltenen Reflektors durchgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Altern nach irgendeinem der folgenden Verfahren durchgeführt wird:

(1) Stehenlassen des Reflektors während mehrerer Tage bei Raumtemperatur,

(2) Erhitzen des Reflektors während mehrerer 10 Minuten unterhalb der Erweichungstemperatur,

(3) mehrmaliges Wiederholen des Erhitzens und Kühlens

des Reflektors unterhalb der Erweichungstemperatur und

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(4) Erhitzen des Reflektors durch thermisches Bestrahlen unter Verwendung heißer Lampen entsprechend Verfahren (D.

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