DE3134587A1 - Mit einem goldfarbenen, aufgedampften film beschichteter kunststoff oder damit beschichtetes anderes material - Google Patents
Mit einem goldfarbenen, aufgedampften film beschichteter kunststoff oder damit beschichtetes anderes materialInfo
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Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2
Tel.: 089-539653
Telex: 5-24845 tipat
cable: Germaniapatent München
1. September 1981 DiC 1430 / case DTP81B12
Yuken Industry Co., Ltd. Kariya-shi, Japan
Mit einem goldfarbenen, aufgedampf1 en Film beschichteter
Kunststoff oder damit beschichte!es anderes Material
Uio Erfindung betrifft einen mit ein mti goldfarbenen, aufgedampften
Film beschichteten Kunststoff oder ein damit beschichtetes anderes Material, die für die Außen- und Innenausstattung
oder für Verzierungen von Automobilen, für Haushaltsgegenstände und die Ausstattung von Wohnräumen
und für die Erzielung von Schmuckwirkungen oder zur Herstellung von dekorativen Gegenständen verwendet werden können.
Es besteht überall eine steigende Nachfrage nach Kunststoffen,
die mit goldfarbenen, aufgedampften Filmen beschichtet
sind, weil solche Kunststoffe prachtvoll glänzen und
damit ein iuf fall iy.es , Luxusf.ocenstimden ρ, I ei chendea Aussehen
haben. Gold ist für die praktische Anwendung als Material ;;ur Herstellung von goldfarbenen, aufgedampften
Deutsche Bank (München) Kto 51/61070 Dresdner Bank (München) KIo 3939844 Postscheck (München) KtO 670-43-804
BAD ORIGINAL
Filmen nicht geeignet, weil es sehr teuer ist und leicht beschädigt wird, so daß an seiner Stelle die
Cu-Zn-Legierung Messing verwendet wird. Aus Messing hergestellte goldfarbene, aufgedampfte Filme neigen jedoch
zur Verfärbung, und sie verursachen beispielsweise Probleme hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit
und der Witterungsbeständigkeit, so daß solche Filme insbesondere zur Verwendung für Außenausstattungsteile
und -Verzierungen ungeeignet waren.
10
10
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen mit einem goldfarbenen, aufgedampften Film beschichteten Kunststoff zur
Verfugung zu stellen, bei dem der aufgedampfte Film im Farbton und im Aussehen dem aus Messing hergestellten
goldfarbenen, aufgedampften Film gleichwertig oder besser
als dieser sein soll und im Vergleich mit dem aus Messing hergestellten goldfarbenen, aufgedampften Film
eine überlegene Beständigkeit gegenüber Verfärbungen und eine überlegene Korrosionsbeständigkeit und Witte-
rungsbeständifike ιt haben und vorzugsweise für die Verwendung
im Freien völlig geeignet sein soll.
Diese Aufgabe wird durch einen mit einem goldfarbenen, aufgedampften Film beschichteten Kunststoff gelöst,
bei dem der aufgedampfte Film aus einer Cu-Al-Sn-Legierung
oder einer Cu-Zn-Sn-Legierung, die als Hauptbestandteil Cu enthalten, besteht.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Teilquerschnitt eines mit einem goldfarbenen,
aufgedampften Film beschichteten Kunststoffs.
BAD ORJGfIMAL
-δ-1
Auf der Oberfläche des in Fi ',. 1 gezeigten Trägers 1
aus Kunststoff (oder einem an leren Material) sind eine Primärbeschichtung 2, ein go.dfarbener, aufgedampfter
Film 3 und eine Endbeschichtung 4 in der angegebenen Reihenfolge von unten her ausgsbildet.
Als Material für den Träger 1 können elastomere Materialien wie Kautschuk und Polyurethan-Elastomere und
Kunststoffmaterialien bzw. Plaste wie ABS-Harz, Vinylchloridharz,
PP-Harz, Harnstoffharz, Melaminharz und
alle Arten von Materialien wi<; Holz, Glas oder keramische Werkstoffe erwähnt werden. Im Falle der Verwendung
eines hochpolymeren, flexiblen Materials wie eines elastomeren Materials und eines weichen Kunststoffmaterials
ist es nicht notwendig, die Gestaltung des Kunststoffs für eine Anpassing an jede Form von
daran anzubringenden Elementen abzuändern, und es können
Kunststoffe für eine Vielzahl, von Anwendungen erhalten werden.
Die Primärbeschichtung 2 kann erhalten werden, indem man eine Priniäranstrichfarbe aus einem Material wie
Polyester, Acrylharz oder Polyurethan durch Aufsprühen oder Aufbürsten aufträgt, erhitzt und unter Erzielung
einer licke von 8 bis 15 pm trocknet, wobei die Oberfläche des Trägers 1 vor dem Auftragen der Primäranstrichfarbe mit Dampf gewaschen oder durch Besprühen
mit einem fluorhaltigen Lösungsmibtel wie Trichlortri-
ow fluoräthan gereinigt wird.
Der goldfarbene, aufgedampfte F Im 3 wird in einer
Dicke von 50 bis 150 nm ausgebildet, indem man die folgenden Legierungen durch Zerstäuben, Ionenplattie-
ren oder Verdampfen im Vakuum auf die Primärbeschichtung
2 aufbringt:
BAD ORIGINAL
<t ν *
(A) Cu-Al-Sn-Legierung
Diese Legierung besteht aus 5 bis 15 Gew.-% Al, 3 bis
20 Gew.-% Sn, weniger als 6 Gew.-% Verunreinigungen und 75 bis 90 Gew.-% Cu als Rest.
Die Legierung hat eine weißliche Färbung und kann nicht mehr als goldfarben bezeichnet werden, wenn der
Cu-Gehalt unter 75 Gew.-% und der Al-Gehalt über 15
^O Gew.-% liegt. Die Legierung hat andererseits eine rötliche
Färbung und kann nicht mehr als goldfarben bezeichnet werden, wenn der 3u-Gehalt über 90 Gew.-% und
der Al-Gehalt unter 15 (\evr.-% liegt. Wenn der Sn-Gehalt
über 20 Gew.-% liogt, wird nachteiligerweise
'^ die Sprödigkeit des aufgedampften Filmes beträchtlich
erhöht, während die Korrosionsbeständigkeit des aufgedampften Filmes in unerwünschter V/eise herabgesetzt
wird, wenn ilcr ίΐη-Gchalt unl,or 3 Gew. -% liegt. Wenn
mehr als ^6 Gew.-% Verunreinigungen enthalten sind,
werden wie in dem Fall eines Sn-Gehalts von weniger
als 3 Ge'w.-% Probleme hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit des aufgedampften Filmes hervorgerufen.
Die hauptsächlichen Bestandteile der Verunreinigungen
sind Elemente wie Fe und Ni.
25
25
(B) Cu-Zn-Sn-Legierung
Diese Legierung besteht aus 20 bis 45 Gew,-% Zn, 2 bis
15 Gew.-% Sn, weniger als 0,5 Gew.-% Verunreinigungen
und 50 bis 70 Gew.-% Cu als Rest.
Die Legierung hat eine weißliche Färbung und kann
nicht, mehr als goldfarben bezeichnet werden, wenn der
nr Cu-Gehalt unter 50 Gew.-% und der Zn-Gehalt über 45
Gew.-/ö liegt. Die Legierung hat andererseits eine röt-
' liehe Färbung unti kann nichl. mehr al:; j'.oj dfarben bezeichnet werdeii, wenn der Cu-Gehalt über 70 Gew.-% und
der Zn-Gehalt unter 20 Gew.-% liegt. Bei einem Sn-Gehalt
von mehr als 15 Gew.-% wird in unerwünschter
Weise die Sprödigkeit des aufgedampften Filmes beträchtlich
erhöht, während bei einem Sn-Gehalt von weniger als 2 Gew.-% die Korrosionsbeständigkeit des
aufgedampften Filmes nachteiligerweise herabgesetzt
wird. Wenn mehr als 0,5 Gew.-% Verunreinigungen enthalten sind, werden wie in dem Fall, daß weniger als 2
Gew.-% Sn enthalten sind, Probleme hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit des aufgedampften Filmes hervorgerufen.
Die hauptsächlichen Bestandteile der Verun-Ic reinigungen sind Elemente wie Fe, Pb und Sb.
Im Falle des Zerstäubens wird ein aufgedampfter Film gebildet, dessen Zusammensetzung mit der Zusammensetzung
der Legierung identisch ist. Im Falle des Ionen-
2Q plattierens und des Verdampfens im Vakuum ist es jedoch
schwierig, einen aufgedampften Film zu bilden, dessen Zusammensetzung mit derjenigen der Legierung
identisch ist-, was auf den unterschiedlichen Verdampfungsteniperaturen
der einzelnen Elemente beim Erhitzen und Verdampfen der Legierung beruht. Aus diesem Grund
wird der aufgedampfte Film im Rahmen der Erfindung vorzugsweise durch Zerstäuben gebildet.
Es werden im allgemeinen die folgenden Zerstäubungsbedmgungen
angewendet:
Ausniaii des Vakuums: 0,4 jJbar bis 13 nbar;
Argondruck: 1,3 pbar bis 0,13 pbar;
Spannung: 350 bis 600 V;
Stromdichte: 1 bis 5 A/dm .
35. '
35. '
Wenn das Vakuum einem Wert von mehr als 0,4 pbar
entspricht, nimmt der zerstäubte (aufgedampfte) Film
einen dunklen Farbton an. Andererseits dauert es sehr
BAD
Ι lange, bis das Vakuum erreicht ist, wenn das Vakuum
einem Druck von weniger als 13 nbar entspricht; dies ist jedoch aus praktischen Gründen unerwünscht. Bei
einem Argondruck von mehr als 1,3 pbar verliert der
zerstäubte Film seinen Glanz und wird matt. Andererseits ist es bei einem Argondruck von weniger als 0,13
pbar schwierig, die Entladung aufrechtzuerhalten. Bei
einer Spannung von weniger als 350 V wird die Entladung instabil, während bei einer Spannung von mehr als
600 V der Wirkungsgrad des Stromes in unerwünschter Weise vermindert wird. Wenn die Stromdichte unter 1
ο
A/dm liegt, wird die Bildungsgeschwindigkeit des
A/dm liegt, wird die Bildungsgeschwindigkeit des
durch Zerstäuben erhaltenen Filmes so gering, daß sie für die praktische Anwendung ungeeignet ist. Andererseits
werden die physikalischen Eigenschaften des
durch Zerstäuben erhaltenen Filmes verschlechtert,
2
wenn die Stromdichte über 5 A/dm liegt.
wenn die Stromdichte über 5 A/dm liegt.
Die Endbeschichtung 4 wird erhalten, indem man auf den
aufgedampften, metallischen Film 3 eine durchsichtige Endanstrichfarbe aus einem Material wie Polyester,
Acrylharz oder· Polyurethan aufsprüht oder aufbürstet, erhitzt und unter Erzielung einer Dicke von 10 bis 20
um trocknet.
25
25
Wenn im Feil I π eier Verwendung für Außenausstattungstei-Ie
oder -Verzierungen eine besonders gute Korrosionsund
Witterungsbeständigkeit erforderlich, ist, werden in die Endanstrichfarbe als Korrosionsschutzmittel 0,1
bis 1,0 Gew.-% Benzotriazol oder eines Benzotriazolderivats
eingemischt.
Als Beispiele für die vorstehend erwähnten Korrosions-O1-Schutzmittel
können 1,2 ,3-Benzotriazol, 4-Methylbenzot.riniuil,
b-MoLliylbenx.otr i azol und 4 , 5 ,6 ,7-Tetrahydrobenzotriazol
genannt werden, von denen 1,2,3-Benzotriazol am wirksamsten ist. Hinsichtlich der Menge, in
■ der das Korrosionsschutzmittel zubegeben wird, kann
festgestellt werden, dad bei e^iner Menge von weniger
als 0,1 Gew.-% keine ausreichende Korrosionsschutzwirkung erzielt werden kann, während bei einer Menge von
mehr als 1,0 Gew.-% die Korrosionsschutzwirkung im
Vergleich mit der Verwendung von weniger als 1,0 Gew.-%
nicht erhöht wird, jedoch das Auflösen des Korrosionsschutzmittels
in der Anstrichfarbe schwierig wird.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele und Vergleichsbeispiele näher erläutert.
Als Probestücke wurden jeweils Formkörper aus ABS-Harz (Handelsname "Diapet 300 M", Mitsubishi Rayon Co.,
Ltd.) mit den Abmessungen 50 mm χ 100 mm χ 3 mm verwendet.
Für die Herstellung der Primärbeschichtung wurde in
den Beispielen 1 bis 3, 6, 8 bis 10 und 13 bis 15 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 eine Polyurethan-Anstrichfarbe
eingesetzt, während in den Beispielen 4, 5, 7, 11, 12, 16 und 17 eine Acrylharz-Anstrichfarbe
eingesetzt wurde. Die Anstrichfarbe wurde jeweils auf-
gesprüht und unter Erzielung einer Dicke von 10 bis 13 μπι getrocknet.
Für die Herstellung der Endbeschichtung' wurde in den
2Q Beispielen und Vergleichsbeispielen jeweils eine durchsichtige
Acrylharz-Anstrichfarbe eingesetzt, die aufgesprüht und unter Erzielung einer. Dicke von 10 bis 13
prn getrocknet wurde. Die Endanstrichfarbe enthielt in ϋ';·η Beispielen 6 und 1.Ί bin 15 und im Vergl.eichr>be L-ίφί<0.
:' O1? ('.(!W.-96 1 ,P1M-HfMizoiri n/n l , In lU'lnpirl H<
0 , ;■ (iiw.-'-'ii !■-Methy Uh.'it/.uI ι· i MV.o I und In rhm |W· i :.ji i <>
Ich 7 und L7 0,b Gew.-% 4-MeUiy lbenzo triazu I .
BAD ORIGINAL
3134587 -ιοί Die Zusammensetzung des Materials (des Targets) für
die Herstellung des goldfarbenen, aufgedampften Films
in den Beispielen und Vergleichsbeispielen wird in Tabelle 2 gezeigt. Es wurden folgende Zerstäubungsbedingungen
angewendet:
Beispiele 1 bis 3 und 6 und Vergleichsbeispiele 1 und 2
Ausmaß des Vakuums: 13 nbar;
Argondruck: 0,67 pbar;
Argondruck: 0,67 pbar;
Spannung: 450 V;
2
Stromdichte: 3 A/dm ;
Stromdichte: 3 A/dm ;
Ausmaß des Vakuums: 67 nbar;
Argondruck: 0,4 pbar;
Spannung: 500 V;
ο
Stromdichte: 2 A/dm ;
Stromdichte: 2 A/dm ;
Beispiele 0 bis 10 und 13 bis 15
Ausmaß des Vakuums: 13 nbar;
Argondruck: o,67 pbar;
Spannung': 500 V;
2
Stromdichte: 3 A/dm ;
Stromdichte: 3 A/dm ;
Ausmaß des Vakuums: 40 nbar;
Argondruck:- 0,4 pbar;
Argondruck:- 0,4 pbar;
Spannung: 500 V; ■
Stromdichte: 2 A/dm ;
oU
oU
Die nachstehend angegebenen physikalischen Eigenschaften wurden p.eprüft. Nach jedem Test wurden φ das
äußtire Aussehen und (2) das Ablösen bzw. Abschälen bei
einem Klebebandtest nach kreuzweisem Einschneiden beobachtet. Nach dem beschleunigten Bewitterungstest (e)
wurde nur das äußere Aussehen beobachtet.
' (a) Wasserbeständigkeitstest: 240-stündiges Eintauchen
in Leitungswasser bei 4O0C;
(b) Erwärmungszyklus-Test: Ein Zyklus besteht aus folgenden Stufen: 1 h bei 80oC-»-30 min bei Raumtemperatür
-l· 1 h bei -30°C -*- 30 min bei Raumtemperatur. 3
Zyklen werden wiederholt,
(c) Salzsprühtest: 240 h lang gemäß Japanese Industrial
Standard (JIS) Z - 2371;
(d) CASS-Test: ein 16-stündiger Zyklus gemäß Japanese
Industrial Standard (JIS) D - 0201 wird dreimal wiederholt.
(e) Beschleunigter Bewitterungstest: Durchführung unter Anwendung einer Bewitterungstestvorrichtung
("Standard Sunshine Super Long Life Weather meter",
'^ Handelsname von Suga Testing Machine Manufacturing
Co., Ltd.); und zwar mit 60-minütigen Zyklen (einschließlich eines jeweils 18-minütigen Besprühens),
die so lange wiederholt werden, bis im äußeren Aussehen abnormale Krache inunf.',on auftreten.
Die Ergebnisse der Teste werden in Tabelle 1 gezeigt.
Wie in Tabelle 1 für den Salzsprühtest gezeigt wird, bei dem in der Endbeschichtung der Probestücke kein
Korrosionsschutzmittel enthalten ist (Beispiele 1 bis 5 und 8 bis 12 und Vergleichsbeispiel 1), trat irn
Vergleichsbeispiel 1 nach etwa 96 h Verfärbung und Korrosion ein, während bei den Beispielen 2, 4, 5, 8,
9 und 11 erst nach 200 h eine geringfügige Verfärbung
auftrat, wobei der Rest selbst nach 240 h keine abnormalen Erscheinungen zeigte.
Bei dem Bewitterungstest trat im Vergleichsbeispiel 1 nach 104 h eine .Trübung auf, während die Probestücke
in den Beispielen 2, 4, 5, 8, 9 und 11 erst nach 200 h und in den Beispielen 1, 3, 10 und 12 erst nach 300 h
eine Trübung zeigten.
BAD ORSGSNAL
Andererseits trat im Fall der Probestücke, bei denen
die Endbeschichtung ein Korrosionsschutzmittel enthielt (Beispiele 6, 7 und 13 bis 17 und Vergleichsbeispiel
2) im Vergleichsbeispiel 2 nach 172 h eine Verfärbung auf, während in allen Beispielen bei dem
Salzsprühtest selbst nach 240 h keine abnormalen Erscheinungen auftraten. Auch bei dem Bewitterungstest
trat im Vergleichsbeispiel 2 nach 300 h eine örtliche 10
Trübung des Probestücks ein, während in den Beispielen alle Probestücke auch nach 600 h keine abnormalen
Erscheinungen zeigten.
Die Probestücke hatten in allen Beispielen einen schö-15
nen goldfarbenen Farbton.
-13-Tabelle
Testgegenstand
Probestück
Wasser-
beständig-
keits-
Erwärmungs
zyklus-
Test
Salzsprüh test
CASS-Test
Beschleunigter
Bewitterungstest
Bewitterungstest
0 0
0 0
0 0
örtliche Trübung nach 300 h
0 0
0 0
χ (200h) 0
200h
0 0
0 0
0 0
300h
0 0
0 0
χ (200h) 0
200h
0 0
0 0
χ (200h; 0
200b
0 0
0 0
0 0
Keine abnormalen Erscheinungen nach 6OOI1
0 0
0 0
0 0
0
0
0
600h
0 0
0 0
χ (200h) 0
örtliche Trübung nach 200 h
0 0
0 0
χ (200h) . 0
200h'
10
0 0
0 0
0 0
300h
11
0 0
0 0
χ (200h; 0
200h
12
0 0
0 0
0 0
300h
13
0 0
0 0
0 0
0
0
0
!eine abnormalen Eriche inungen nach 600 h
0 0
0 0
0 0
0
0
0
600h
15
0 0
0 0
0 0
0
0
0
600h.
16
0 0
0 0
0 0
0
0
0
600h
17
0 0
0 0
0
0
0
600h
VB
0 0
xx (96h) χ
X
X
X
jrtliche Trübung
lach 104 h
lach 104 h
0 0
χ (172h) 0
300h
Anmerkungen: Äußeres Aussehen® : 0... keine abnormalen Erscheinungen,
Δ... Beobachtung von Rissen oder Trübungen, x. . . Verfärbung, xx... Korrosion^
Abschälen beim Klebebandtest nach kreuzweisem Einschneiden
0: 0 ... kein Abschälen, x... Abschälen wird beobachtet; VB = Vergleichsbeispiel
Elemente | Cu | Al | Sn | Zn. | r Verunreini- |
πει spiele unu ver- gleichsbeispiele (VB) |
(Gew.-%) | (Gew.-%) | (Gew.-%) | (Gew.-%) | |
Deispiel 1 | 76 | 5 | 15 | - | k |
" 2,6 | 81 | 15 | 3 | - | 1 |
" 3 | 85 | 5 | 8 | - | 2 |
11 A, 7 | 85 | 10 | 4 | 1 | |
" 5 | 90 | 6 | 3 | - | 1 |
" 8,13 | 60 | - | 5 | 35 | - |
" 9 ,1A | 55 | - | ... 8 | 37 | - |
"' 10,15 | 58 | - | 15 | 27 | - |
11,16 | 70 | - | 2 | 28 | - - |
12,17 | 68 | - | 12 | 20 | - |
vn 1.2 | 61 | - | 39 | — |
Claims (4)
1. September 1981 DE 1480 / case DTP81B12
Pal.enUins prüche
(l/. Mit einem goldfarbenen, aufgedampften Film beschichteter
Kunststoff oder damit beschichtetes anderes Material, gekennzeichnet durch eine Primärbeschichtung (2), einen
goldfarbenen, aufgedampften Film (3) und eine Endbeschichtung
(4), die in dieser Reihenfolge auf der Oberfläche eines Trägers (l) aus Kunststoff oder einem anderen Material
ausgebildet sind, wobei der goldfarbene, aufgedampfte Film aus einer Cu-Sn-Al-Legierung hergestellt wird, die
aus 5 bis Ib Gew.-/o Al, 3 bis 20 Gew.-% Sn, weniger als 6
Gew.-% Verunreinigungen und 75 bis; 90 Gew.-% Cu als Rest
besteht.
2. Mit einem goldfarbenen, aufgedampften Film beschichteter
Kunststoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) aus einem hochpolymeren, flexibLen
Material gebildet ist, daß der goldfarbene, aufgedampfte
Film (3) durch ein Zerstäubungsverfahren hergestellt worden ist und daß die Endbeschichtung (4) aus einer Anstrichfarbe
besteht, die 0,1 bis 1,0 Gew.-% Benzotriazol oder eines Menzotriazolderivats enthält.
3. Mit einem goldfarbenen, aufgedampften Film beschichteter
Kunststoff oder damit beschichtetes anderes Material,
Deulsche Bank (München) KIo. 51/61070 Dresdner Bank (München) KIo. 3939 844 Postschock (München) KIo. 670-43-804
BAD ORSGINAL
—ΟΙ
' gekennzeichnet durch eine Primärbeschichtung (2),
• ■ einen goldfarbenen, aufgedampften Film (3) und eine
Endbeschichtung (4), die in dieser Reihenfolge auf der Oberfläche eines Trägers (1) aus Kunststoff oder einem
anderen Material ausgebildet sind, wobei der goldfarbene, aufgedampfte Film aus einer Cu-Zn-Sn-Legierung hergestellt
wird, die aus 20 bis 45 Gew.-% Zn, 2 bis 15 Gew.-% Sn, weniger als 0,5 Gew.-% Verunreinigungen und
50 bis 70 Gew.-% Cu als Rest besteht.
4. Mit einem goldfarbenen, aufgedampften Film beschichteter
Kunststoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) aus einem hochpolymeren, fle-,c
xiblen Material gebildet ist, daß der goldfarbene, aufgedampfte Film (C-) durch ein Zerstäubungsverfahren
hergestellt worden ii t und daß die Endbeschichtung (4)
* aus einer Anstrichfarbe besteht, die 0,1 bis 1,0
Gew.-% Benzotriazol oder eines Benzotriazolderivats
* 20 enthält.
25
30
35
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