DE3040300A1 - Spiegel und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents

Spiegel und verfahren zur herstellung derselben

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DE3040300A1
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Hiroshi Yokohama Kanagawa Tanaka
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Description

Lüdenscheid, den 23. Oktober 1980 Dr. Werner Haßler A SO 165
PATE NTAH W A L T
Asenberg 62, Pcsi.'aäi 1704
LÜDENSCHEID
Anmelderin: Firma Mitsubishi Keikinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha 5-2, Marunouchi 2-chome, Chiyoda, Tokio, Japan
Spiegel und Verfahren zur Herstellung derselben Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Spiegel aus einem Schichtkörner, der eine Kunstharzplatte und eine midestens mit einer Oberfläche der Kunstharzplatte verbundene Metallschicht umfaßt.
Anwendungsgebiet der Erfindung ist ein Spiegel, der sich durch hohe Zerstörungsfreiheit und gute Bearbeitbarkeit soxjie durch geringes Gewicht auszeichnet. Außerdem soll der Spiegel zu geringen Kosten herstellbar sein.
Spiegel werden als Einrichtungsgegenstände, Kraftfahrzeugspiegel, Dekorationsgegenstände und dergleichen verwendet, wobei man das hohe Reflexionsvermögen derselben ausnutzt.
Solche Spiegel umfassen Glasspiegel, Acrrylglasspiegel und Aluminiumspiegel. Am weitesten verbreitet sind Glasspiegel. Diese umfassen eine Glasplatte mit einer Dicke zwischen 5 und 10 mm, deren eine Oberfläche eine Verspiegelung mit einer Silberschicht aufweist. Ein Acrylglasspiegel umfaßt eine Acrylglasplatte mit einer auf einer Oberfläche derselben aufgedampfen Aluminiumschicht. Ein Aluminiumspiegel umfaßt eine Aluminiumplatte, deren eine Oberfläche eine Chromplattierungsschicht aufweist.
Diese Spiegel sind insofern nachteilig, als ihnen Zerstörungsfreiheit, geringes Gewicht, gute Verarbeitbarkeit und Herstellungsmöglichkeit zu geringen Kosten fehlen. Diese Nachteile werden im folgenden anhand eines Kraftfahrzeugspiegels und eines Dekorationssspiegels als Beispiele erläutert.
Wenn ein Glasspiegel oder ein Acrylglasspiegel als Kraftfahrzeugspiegel benutzt wird, ist eine Behandlung zur Erhöhung der Bruchsi-
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3Q4Q3QQ
cherheit erforderlich, um die Sicherheitsanforderungen zum Schutz bei Zusammenstößen zu erfüllen. Diese Behandlung umfaßt eine Mehrzahl von Behandlungsstufen. Im Hinblick auf die Kenngrößen des Ausgangswerkstücks ist es schwierig, eine Bruchgefahr vollständig auszuschließen. Darüber hinaus sind die Behandlungsstufen zur Erhöhung der Bruchsicherheit umständlich und schwierig, so daß dadurch die Herstellungskosten erhöht werden.
Wenn die Aluminiumplatte eines Aluminlumspiegels dünn ist, wird nicht nur die Plattierung schwierig, sondern es ist auch schwierig, eine ebene und glatte Spiegeloberfläche zu erhalten. Deshalb muß die Dicke der Alutniniumplatte mindestens 2 bis 3 mm betragen, wodurch sich die Werkstoffkosten erhöhen.
Aktuelle Bestrebungen zur Herabsetzung des Brennstoffverbrauchs bei Kraftfahrzeugen erfordern die Gewichtsverminderung verschiedener Bauteile des Kraftfahrzeugs, jeweils in der Größe von einigen zehn mN. Da ein Kraftfahrzeug aus zahlreichen Bauteilen besteht, muß man zur Erfüllung der genannten Forderungen das Gewichts eines jeden Einzelteils möglichst weitgehend um die Größe einiger zehn mN herabsetzen. Für die Gewichtsverminderung eines Glasspiegels und eines Aluminiumspiegels besteht jedoch eine Grenze, obgleich ein Spiegel mit geringem Gewicht äußerst erwünscht ist.
Verschiedene Arten von Spiegeln werden als Wohnungsdekorationsgegenstände benutzt. Glasspiegel und Acrylglasspiegel lassen sich jedoch nicht biegen, worin sich die schlechte Verarbeitbarkeit dieser Stoffe zeigt. Ein Aluminiumspiegel kann dagegen bis zu einem gewissen Grad gebogen werden, jedoch ist eine scharfkantige Biegung ausgeschlossen. Darüber hinaus ist die Bearbeitbarkeit eines Aluminiumspiegels durch Schneiden schlecht. So hat jede Spiegelart eine Grenze der Bearbeitbarkeit, so daß sich derselbe nicht als Dekorationsgegenstand eignet.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines neuartigen Spiegels mit weitgehender Zerstörungsfreiheit, mit geringem Gewicht und mit guter Bearbeitbarkeit. Außerdem soll sich dieser Spiegel zu geringen Kosten herstellen lassen,
In weiterer Zielsetzung stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Spiegels mit den genannten Eigenschaften bereit.
Ein besonderes Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Kraftfahrzeugspiegels.
Schließlich erstrebt die Erfindung einen Spiegel mit dekorativen
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30A0300
Mustern der Spiegeloberfläche.
Biese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Spiegeloberfläche eine auf einer Oberfläche der Metallschicht ausgebildete Chromplattierungsschicht ist.
Ein Verfahren zur Tierstellung des Spiegels der genannten Art zeichnet sich dadurch aus, daß auf einer Oberfläche der Metallschicht Chrom plattiert wird, um dadurch eine Spiegeloberfläche zu bilden und daß der erhaltene Spiegel in die gewünschte Endform fertigbearbeitet wird.
Nach einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Spiegeloberfläche in ornamentales Auster, damit der Spiegel dekorativ verwendbar ist.
Ausführungsformen der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung erläutert, in der darstellen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Spiegel nach der Erfindung
und
Fig. 2 einen Spiegel mit einem ornamentalen Muster in der
Draufsicht auf die Spiegeloberfläche.
Ein Spiegel 10 verwendet als Rohwerkstück einen Schichtkörper, bei dem Metallschichten 11 mit einer oder beiden Oberflächen einer Kunstharzplatte 12 verbunden oder verklebt sind.
Die Kunstharzplatte 12 des Schichtkörpers besteht im allgemeinen aus einem Polyolefinharz wie Polyethylen, Polypropylen oder Polybuten. Die Dicke der Kunstharzplatte 12 liegt normalerweise zwischen 1 und 10 mm. Als Metallschicht 11 kann eine Metallplatte oder Metallfolie verwendet werden, wenn dieselbe mit Chrom plattiert werden kann. Man kann Aluminium, Eisen, Kupfer, Zinn oder Nickel benutzen, jedoch wird normalerweise Aluminium oder Eisen eingesetzt. Die Dicke der Metallschicht kann möglichst klein sein, z.B. zwischen 0,05 und 0,5 mm.
Die Kunstharzplatte 12 und die Metallschicht 11 oder die Metallschichten werden nach einem herkömmlichen Verfahren zu einem Schichtkörper miteinander verbunden bzw. verklebt. Es ist eine Beschichtung der Kunstharzverbundplatte im Zustand einer aufgeschmolzenen Oberfläche und der Metallschicht bzw. der Metallschichten kontinuierlich möglich, indem der Verbundaufbau zwischen Heiz- und Druckwalzen durchgeführt werden, um eine Verklebung bzw. Verbindung zu bewirken.
Da ein Schichtkörper, umfassend eine Polyethylenplatte und Alumi-
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niumschichten, die auf gegenüberliegende Oberflächen aufgeklebt sind, im Handel verfügbar ist, kann man einen solchen Schichtkörper als Rohwerkstück verwenden. Man kann auch einen Schichtkörper mit einer geprägten Oberflächenmetallschicht verwenden, um dadurch ein Muster auszubilden.
Nach der Erfindung wird die Oberfläche der Metallschicht oder Metallschichten mit Chromschichten 13 plattiert, damit man Spiegeloberflächen hat.
Die Chromplattierung ist ein weitbekanntes Verfahren bei der Herstellung eines Aluminiumspiegels. Nach dem Polieren und Entfetten der Oberflächen der Metallschichten und anschließendes Entfernen von auf den Oberflächen zurückbleibenden Verunreinigungen, werden die polierten Oberflächen nach einem herkömmlichen Verfahren aktiviert. Dann werden mehrere nicht dargestellte Grundschichten auf die aktivierten Oberflächen aufgetragen. Schließlich werden mehrere nicht dargestellten Nickelschichten auf die Grundschichten plattiert. Schließlich werden die Chromschichten 13 auf die Nickelschichten elektroplattiert, so daß man einen Spiegel erhält. Wenn als Metallschichten 11 keine Nickelschichten benutzt werden, ist eine Elektroplattierung von Nickel nicht notwendig.
Damit man einen Spiegel mit einem dekorativen Muster gemäß Fig. 2 erhält, wird ein Schichtkörper einschließlich einer Oberflächenmetallschicht auf das gewünschte Muster durch Ätzen aufgebracht ist, benutzt. Dann wird die Chromschicht 13 auf die geätzte Oberfläche der Metallplattierungsschicht aufgebracht, so daß man eine entsprechende Spiegeloberfläche erhält. Das Muster kann leicht durch Auftragen einer nach dem Muster gebildeten Maske auf die Oberfläche der Metallschicht und anschließendem Ätzen erhalten werden. Nach der Aufbringung und Aushärtung eines solchen Maskenwerkstoffes aus Epoxyharz oder Phthaisäureharz auf die Oberfläche der Metallschicht wird der Maskenwerkstoff zur Ausbildung des gewünschten Musters teilweise entfernt. Dann wird die maskierte Metallplatte chemisch oder elektrolytisch unter Verwendung von Chlorwasserstoffsäure, Kupferchlorid und dergleichen geätzt.
Spiegel nach der Erfindung zur Verwendung an Fahrzeugen, z.B. an Kraftfahrzeugen, lassen sich durch Stanzen eines Schichtkörpers herstellen, der in der zuvor beschriebenen Weise mit einer Spiegelfläche versehen ist. Dadurch kann man die gewünschte Form des Spiegels sicherstellen. Das Stanzen erfolgt in herkömmlicher Weise mittels einer
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Stanzpresse unter Verwendung einer Patrize und einer Matrize.
Der Spiegel nach der Erfindung bringt gegenüber bekannten Spiegeln viele Vorteile, die sich aus der nachstehenden Tabelle ergeben. Denn der Spiegel nach der Erfindung benutzt einen Schichtkörper aus einer Kunstharzplatta und Tiiindestens einer Metallschicht.
Tabelle
Spiegel der Glas- Acryl- Aluminium Erfindung spiegel glas spiegel
*Gesamtdicke
2 mm
5 mm
2 mm
2 mm
Spiegel Reflexionsverm. (%) 67 oberfl. Verformung (%) 0,5
0,1
90 3,0
67 0,5
Bruchverhalten kein Bruch mit gut ge ge ge- 275
6100 brochen brochen brochen 56
Antibeschlageigenschaft 215 515 250
Leichtgewicht (N/m2) 28 126 25 nicht gut
Bearbeit- Sctineidbarkeit 25000
J J C^ fTii I U KZ -L L-
ν ij*. Routermaschine
barkeit		 1 ' gut
Stanzkraft (N) — —
20 Kosten
Bemerkungen: * Schichtkörper aus einer 1,5 mm dicken Polyethylenplatte und jeweils 0,25 dicken Aluminiumschichten, die auf gegenüberliegende Oberflächen der Polyethylenplatte geklebt sind, als Ausgangswerkstück.
Die in der Tabelle angegebenen Kenngrößen sind in folgender Weise gemessen.
Reflexionsvermögen: gemessen unter einem Einfallswinkel von 30" und einem Reflexionswinkel des empfangenen Lichts von 30* gemäß JIS D5705-1979.
Verformung: gemessen nach JIS D5705-1979.
Brucheigenschaft: das Auftreten bzw. Fehlen eines Bruchs wird bestimmt, indem eine Stoßkraft von 3 N χ 10 cm mit einem 1,75 cm im Durchmesser messenden Stoßstempel einer DuPont-Schlagprüfmaschine auf eine Probe aufgebracht wird.
Antibeschlageigenschaft: die Probe wird 10 min in einem thermostatischen Bad niedriger Temperatur von -22 *C gehalten, um Tau bzw. Feuchtigkeit niederzuschlagen. Dann wird die Probe In ein thermostatisches Bad konstanter Feuchtigkeit bei einer Temperatur von 28 "C mit einer relativen Feuchtigkeit von 62 % verbracht. Die Zeit, die für das Ver-
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schwinden des Beschlags erforderlich ist, wird gemessen. Schneidbarkeit: eine Probe wird mit einer Router-Maschine bei einer Drehzahl von 18000 Umdrehungen/min und einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,3 m/min mit einem Schneidwerkzeug geschnitten, um die Schneidbarkeit zu bestimmen
Stanzkraft; ein TENSILON UTM-I, 5000-Prüfgerät der Fa. Toyo Baldwin Co. wird benutzt. Die Probe wird mit einem im Durchmesser 50 mm messenden Stempel mit einer Stanzgeschwindigkeit von 100 mm/min gestanzt bzw. gelocht und der maximale Druck wird gemessen. Der Spalt zwischen Stempel und Matrize beim Stanzen beträgt 0,1 mm.
Wie man der vorstehenden Tabelle entnimmt, hat ein Spiegel nach der Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen Spiegeln insgesamt überlegene Eigenschaften, unter denen die Antibeschlageigenschaft, das geringe Gewicht und die Verarbeitbarkeit besonders bemerkenswert sind.
Da bei einem Spiegel nach der Erfindung ein dekoratives Muster auf der Spiegeloberfläche ausgebildet werden kann, haben die Spiegel ornamentale bzw. dekorative Eigenschaften.
Da außerdem der Spiegel nach der Erfindung eine sehr gute Verarbeitbarkeit aufweist, ist eine unterschiedliche Verarbeitung auf verschiedenen Holzbearbeitungsmaschinen möglich. Diese erweitert das Anwendungsfeld des Spiegels als Dekorationsgegenstand.
Außerdem hat der Spiegel nach der Erfindung ein Gewicht, das weniger als die Hälfte eines herkömmlichen Glasspiegels oder Aluminiumspiegels beträgt, so daß er zur Verwendung an Fahrzeugen, an Luftfahrzeugen oder an Kraftfahrzeugen oder an Schienenfahrzeugen geeignet ist, da dort die Gewichtsverminderung der Bauteile wesentlich ist. Der Spiegel nach der Erfindung zeigt ein gutes Aussehen und ist frei von Kratzern oder Unregelmäßigkeiten.
Zum besseren Verständnis der Erfindung dienen die nachfolgenden
Beispiele. Beispiel 1
Ein Spiegel wird, ausgehend von einem Ausgangswerkstück inform eines Schichtkörpers, hergestellt, bei dem Aluminiumschichten mit einer Oberflächenrauhigkeit Rraax von 0,5 μπι und einer Dicke von 0,25 mm auf gegenüberliegende Oberflächen einer Polyethylenplatte einer Dicke von 1,5 mm aufgeklebt werden. Die Abmessungen des Schichtkörpers betragen 200 mm χ 200 mm. Der Schichtkörper wird entsprechend entfettet, für eine Dauer von 30 see in eine 20 %ige wäßrige Lösung von Salpetersäure bei Normaltemperatur getaucht und dann mit Wasser
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gewaschen.
Der erhaltene Schichtkörper wird in eine handelsübliche Zinkaustauschflüssigkeit (Bondal Dip der Fa. W. Canning Limited, England) 1 min lang bei Normaltemperatur getaucht und dann mit Wasser gewaschen. Unmittelbar darauf wird der erhaltene Verbundkörper in ein Nickelplattierungsbad mit einem pH-Wert von 4,6 der nachstehenden Zusammensetzung getaucht und unter Umrühren mit Luft 40 min lang mit einer Stromdichte von 3A/dm2 bei einer Temperatur von 60 * C elektroplattiert.
Nickelsulfat 260 g/l
Nickelchlorid 60 g/l
Borsäure 40 g/l
Primärglanzmittel auf Saccharinbasis
(z.B. Nisol, 80 (I) der Fa. W. Canning Inc., England) geringer Anteil Sekundärglanzmittel auf der Grundlage einer Allylverbindung (z.B. NISOL, 80 (M) der
Fa. W. Canning Inc., England) geringer Anteil
Dann wird der erhaltene Schichtkörper in ein Plattierungsbad aus 250 g/l Chromsäureanhydrid und 1,6 g/l Schwefelsäure eingetaucht und 1,5 min lang mit einer Stromdichte von 15 A/dm2 bei einer Temperatur von 40 *C elektroplattiert. Der Schichtkörper wird dann mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Beispiel 2
Der im Beispiel 1 erhaltene Spiegel wird mit einer 30-Tonnen-Presse unter Verwendung einer Metallform aus einem Preßstempel und einer Matrize gestanzt, damit man einen Kraftfahrzeugspiegel erhält. Der Stanzstempel hat Abmessungen von 153 χ 81,5 mm mit Krümmungsradien von 20 mm an den vier Ecken. Der Spalt zwischen dem Stanzstempel *und der Matrize beträgt 0,05 mm. Der erhaltene Kraftfahrzeugspiegel hat ein sauberes Aussehen und ist frei von Streifen und Kratzern.
Beispiel 3
Ein Schichtkörper ähnlich wie im Beispiel 1 wird zur Herstellung eines Spiegels mit. einem Muster auf der Spiegeloberfläche benutzt. Nach dem Entfetten des Schichtkörpers erhält eine der Alurainiumober- flächen ein dekoratives Muster mittels einer Siebdrucktechnik. Dabei wird eine Abdeckfarbe aufgebracht. Das Werkstück wird unter Drehen 30 min lang bei einer Temperatur von 80 *C getrocknet.
Danach wird der erhaltene Verbundkörper 5 min lang bei einer Temperatur von 30 "C in eine Ätzlösung der folgenden Zusammensetzung
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getaucht.
Wäßrige Lösung von Eisen (II)—chlorid in einem gleichen Anteil von Wasser 100 g
Konzentrierte Chlorwasserstoffsäurelösung 50 g
Kaliumchlorat 10 g
Dann wird die Schutzfarbe in einem Verdünnungsmittel aufgelöst, um die Schutzfarbschicht zu entfernen. Der geätzte Schichtkörper wird in Wasser gewaschen.
Die Behandlungsstufen der Salpetersäuretauchung und die nachfolgenden Stufen werden entsprechend dem Beispiel 1 durchgeführt, damit man einen Spiegel mit einem Muster erhält.
130020/0736 OfflGINALINSPECTED

Claims (3)

  1. Lüdenscheid, den 23. Oktober 1980 Dr. V/ern?r Hauler
    .... .,. . .., , v ι T A lit) Io3
    PATE N I Λ i-l v/ ALT
    Asenberg 62, Postfach 1704
    LÜDENSCHEID
    Anmelderin: Firma Mitsubishi Keikinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha 5-2, Marunouchi 2-chome, Chiyoda, Tokio, Japan
    Spiegel und Verfahren zur Herstellung derselben Patentansprüche
    I 1 Λ Spiegel aus einem Schichtkörper, der eine Kunstharzplatte und eine nnündestens mit einer Oberfläche der Kunstharzplatte verbundene Metallschicht umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegeloberfläche eine auf einer Oberfläche der Metallschicht ausgebildete Chromplattierungsschicht ist.
  2. 2. Spiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Metallschichten mit beiden Oberflächen der Kunstharzplatte verbunden sind und daß die Oberfläche nur einer Metallschicht eine Chrompia"tierungsschicht trägt.
    .10
  3. 3. Spiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtkörper eine Polyolefinharzplatte umfaßt und daß die Metallschicht aus Aluminium besteht.
    4. Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharzplatte eine Dicke von 1 bis 10 mm und die Me-Callschicht eine Dicke von 0,05 bis 0,5 mm hat.
    5. Spiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenenzeichnet, daß die Spiegeloberfläche ein ornamentales Muster aufweist.
    6. Verfahren zur Herstellung eines Spiegels nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei als Ausgangskörper ein Schichtkörper aus einer Kunstharzplatte und einer mit mindestens einer Oberfläche verbundenen Metallschicht eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Oberfläche der Metallschicht Chrom plattiert wird, um dadurch eine Spiegeloberfläche zu bilden und daß der erhaltene Spiegel in die gewünschte Endform fertigbearbeitet wird.
    130020/073S
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigbearbeitung durch Stanzen erfolgt.
    8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigbearbeitung auf einer Holzbearbeitungsmaschine erfolgt.
    9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtkörper aus einer Kunstharzplatte und mit beiden Seiten derselben verbundenen Metallschichten besteht und daß eine Oberfläche der jeweiligen Metallschicht mit Chrom plattiert wird.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharzplatte eine Dicke von 1 bis 10 mm und die Metallschicht eine Dicke von 0,05 bis 0,5 mm erhält.
    11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Spiegeloberfläche ein ornamentales Muster ausgebildet wird.
    12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das ornamentale Muster durch Aufbringen einer Ätzabdeckfarbe auf die Spiegeloberfläche nach einer Siebdrucktechnik und anschließendes ktzen erfolgt.
    13. Verwendung eines Spiegels nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Kraftfahrzeugspiegel.
    130.020/073.«
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