DE3140317C2

DE3140317C2 - Verfahren zur Herstellung von metallbeschichteten Formkörpern

Info

Publication number: DE3140317C2
Application number: DE3140317A
Authority: DE
Inventors: Claas Dipl.-Chem. Dr. Ahlers; Bernd-Rüdiger 4400 Münster Volkmann
Original assignee: BASF Farben und Fasern AG
Current assignee: BASF Farben und Fasern AG
Priority date: 1981-10-10
Filing date: 1981-10-10
Publication date: 1984-06-20
Also published as: DE3140317A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von metallbeschichteten Formkörpern, insbesondere Scheinwerferreflektoren, bei dem auf einem Formkörper eine Lackschicht und hierauf eine Metallschicht aufgebracht werden. Der Formkörper weist eine aus organischem Material bestehende Oberfläche auf. Auf ihn wird ein Lack aufgebracht, der als härtbare Bindemittel ein ethylenisch ungesättigtes Kunstharz, ethylenisch ungesättigte Oligomere und/oder copolymerisierbare Monomere enthält und der in Kontakt mit einem dem Formkörper angepaßten vorläufigen Substrat, das aus einem Material besteht, auf dem der Lack nicht haftet, gehärtet wird. Nach Entfernung des vorläufigen Substrats wird in an sich bekannter Weise die Metallschicht aufgebracht.

Description

Die Erfindung betrifft gattungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung von metallbeschichteten Formkörpern, Insbesondere Scheinwerferreflektoren, bei dem auf einen Formkörper eine Lackschicht und hierauf eine Metallschicht aufgebracht werden.
Aus der DE-PS 7 20 870 ist ein Verfahren zur Herstellung von Spiegeln bekannt, bei dem die spiegelnde Fläche durch Niederschlagen von Metalidämpfen Im Vakuum oder bei sehr niedrigen Gasdrucken auf einer Unterlage erzeugt wird und die Unterlage für den Spiegel vor dem Aulbringen der spiegelnden Metallfläche mit einem Lacküberzug versehen wird.

Es 1st weiterhin aus der DE-OS 27 43 670 bekannt, zur Herstellung von Reflektoren auf ein tiefgezogenes Blech eine thermisch fixierte Pulverschicht, eine Lackschicht und einen Metallspiegel aufzubringen.

Insbesondere bei Reflektoren für Kraftfahrzeugscheinwerfer soll die Oberfläche, die mit Alumlnlum-Dampf beaufschlagt wird, so beschaffen sein, daß die Aluminiumschicht gut haftet, frei von Störungen ist und dadurch eine möglichst günstige Reflexion erzielt wird. Dazu Ist eine Im Wellenlängenbereich des zu reflektierenden Lichtes ebene Oberfläche notwendig. Die Erreichung dieser Oberflächengüte ist schwierig und wirtschaftlich aufwendig, da viele der In der Lacklndusirie üblichen Verlaufsmittel zu Haftungsschwierigkeiten zwischen der Lack- und der Aluminiumschicht, Insbesondere während des Fahrbetriebes, führen. Selbst geeignete Verlaufsmittel müssen mit erheblicher Sorgfalt dosiert werden. Probleme gibt es bei der Herstellung auch mit Luftblasen, die im noch nicht gehärteten Lack eingeschlossen sind.

Beim Aufplatzen der Luftblasen entstehen kleine Krater, die nur relativ langsam wieder zulaufen. Vom Auftrag bis zur Härtung der Lackschicht vergeht eine relativ lange Zelt, die zum Entlüften und Verlaufen des Lackes notwendig ist. Für eine rationelle Fertigung hoher Stückzahlen wird eine Verkürzung dieser Zelt angestrebt.

Eine schnelle Aushärtung der Lackschicht ergibt sich, wenn man durch UV- oder Elektronen-Strahlung härtbare Lacke einsetzt und diese durch die entsprechende Strahlung härtet. Die diesen Materlallen eigene hohe Vernetzungsdichte ergibt weiterhin auch bei der durch den Fahrbetrieb bedingten hohen Belastung einen dauerhaften guten Spiegeleffekt bei Kraftfahrzeug-Scheinwerferreflektoren. Es ist bekannt, daß schwach vernetzte Oberflächen mehr oder weniger matte Spiegeleffekte der Metallschicht ergeben.

Die durch Strahlung härtbaren Lacke bringen jedoch den Nachteil mit sich, daß sie wegen der fehlenden Lösungsmittel nur vergleichsweise langscm entlüften und verlaufen.

*" Unabhängig von der Art der verwendeten Lacke und der Art Ihrer Härtung besteht noch das Problem, daß durch Staubeinfall In den noch flüssigen Lack die Oberfläche gestört werden kann.

Um einen guten Verlaut der Lackschicht zu erzielen, wird bei einem aus der DE-OS 17 72 120 bekannten Verfahren der Reflektor während des Erstarrungsprozesses des Lackes so lange rotiert, bis der Lack in den Gelzustand übergegangen ist. Hierbei besteht hinsichtlich der Form der Reflektoren die gravierende Einschränkung, daß nur einfache rotationssymmetrische Körper beschichtet werden können, bei denen höchstens noch 2 Schnittflächen parallel zur Achse durch einen solchen Körper erlaubt sind.

Diese geringen Variationsmöglichkeiten bei der Scheinwerfergestaltung engen nicht nur den Deslgner eln, sondern auch den Sicherheitsfachmann. Großflächige Scheinwerfer, die bei gleicher Llchtausbeute weniger blenden als kleine, sind wegen der großen Bautiefe bei kompakten Autos problematisch.

Es Ist Aufgabe der Erfindung, die gsnannten Nachtelle des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung von metallbeschlchteten Formkörpern anzugeben, bei dem auf wirtschaftliche Weise eine optimale Oberfläche der unterhalb der Metallschicht angeordneten Lackschicht erzielt wird. Hierbei sollen keiner-IeI Beschränkungen hinsichtlich der Form der Formkörper bestehen, und soll eine Profilierung oder Strukturierung der Lackschlchl möglich sein.

Überraschenderwelse wurde nun gefunden, daß die geforderte Oberflächengüte der Lackschicht und damit auch der darüber liegenden Metallschicht erzielt wird, wenn man ein vorläufiges Substrat verwendet, daß splegelbildlich zu dem Formkörper bzw. dem Reflektor ausgebildet Ist und auf dem der Lack zur Ausbildung einer fehlerfreien Oberfläche ausgehärtet wird. Hierbei ist darauf zu achten, daß eine vollkommende Enthaltung zwischen dem vorläufigen Substrat und dem ausgehärteten I^ack auftritt.

Gegenstand der Erfindung 1st also ein Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß auf den eine aus organischem Material bestehende Oberfläche aufweisenden Formkörper ein Lack aufgebracht wird, der als härtbares Bindemittel ein öthylenisch ungesättigtes Kunstharz, ethylenlsch ungesättigte Oligomere und/oder copolymerlslerbare Monomere enthält und der In Kontakt mit einem dem Formkörper angepaßten vorläufigen Substrat, das aus einem Material besteht, auf dem der Lack nicht haftet, gehärtet wird, und nach Entfernung des vorläufigen Substrats in an sich bekannter Welse die Metallschicht aufgebracht wird.

Unter Lack sollen hler sowohl unplgmentlerte Kiarlacke als auch pigmentierte Lackfarben verstanden werden.

Der Formkörper, der eine aus organischem Material bestehende Oberfläche aufweist, kann entweder ein Blech sein, das mit einer organischen Beschlchtungsmasse, beispielsweise einer Korroslonsschutzgrundlerung, überzogen Ist, oder er kann vollständig aus einem geeigneten Kunststoff bestehen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 12.

Erfindungswesentlich 1st es also, daß die Oberfläche der Lackschicht durch das vorläufige Substrat ausgebildet wird und daß Lacke verwendet werden, die auf dem vorläufigen Substrat keine Haftung aufweisen. Dies Ist zum Beispiel bei Verwendung von strahlenhärtbaren Lacken und vorläufigen Substraten, die aus Metall oder Glas oder bestimmten Kunststoffen, beispielsweise Polyethylen, bestehen, der Fall.

Der verwendete Lack kann entweder zwischen dem Formköroer und dem Im Abstand der Schichtdicke des

Lackes vor diesem angeordneten vorläufigen Substrat ausgehärtet werden, oder der Lack kann vorher auf dem vorläufigen Substrat ausgehärtet werden und als ausgehärteter Lackfilm auf den Formkörper übertragen werden. In diesem Fall wird die Haftung des ausgehärteten Lackfilms zu dem Formkörper durch eine haftvermlttelnde Schicht bewirkt, die entweder ebenfalls ein Lack oder ein geeigneter Klebstoff sein kann. Hierbei Ist es wesentlich, daß der die haftvermittelnde Schicht ausbildende Lack bzw. Klebstoff ohne Abgabe von Lösungsmitteln oder Spaltprodukten aushärtet.

Anstelle der strahlenhärtbaren Lacke können auch ungesättigte Systeme verwendet werden, die bei erhöhter Temperatur Radikale bildende Initiatoren enthalten, beispielsweise ungesättigte Polyestersysteme mit Peroxidinitiatoren. Diese Lacksysteme werden durch Wärme gehärtet.

Bei Verwendung eines durch UV-Strahlung härtbaren Lackes als haftvermittelnde Schicht und/oder als die die endgültige Metallschicht tragende Lackschicht kann dieser, wenn das vorläufige Substrat aus für UV-Strahlung durchlässigem Glas besteht, auch von der Rückseite des vorläufigen Substrats her durch Strahlung gehärtet werden. Dies kann bei komplizierten Formen des Formkörpers Vorteile bieten.

Die Metallschicht wird vorteilhaft durch Vakuum-Metallbedampfung aufgebracht. Diese Technik ist dem Fachmann bekannt und braucht daher nicht mehr erläutert zu werden. Unter Vakuum-Metallbedampfung sollen auch Verfahren wie Kathodenzerstäubung oder Ionenplattierung verstanden werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Lackschicht durch eine Oberllächenprofillerung des vorläufigen Substrats eine Struktur verliehen werden. Diese Struktur bleibt bei der Metallbedampfung erhalten, so daß Formkörper bzw. Reflektoren entstehen, die eine gezielte Oberflächenstruktur aufweisen. Durch derartige Reflektoren kann die Lichtstreuung gezielt beeinflußt werden, so daß anstelle der bisher bei Kraftfahrzeugscheinwerfern verwendeten Streuscheibe ein unproflliertes Glas verwendet werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.

Es wurden die folgenden durch UV-Strahlung härtbaren Lacke verwendet. Die Prozentangsben stellen Gewichtsprozente dar.

Bestandteile

Acrylierter Diglycidylether 48% 49%

des Bisphenol A,

80%ig in 1,6-Hexandioldiacrylat

Tetraethylenglykoldiacrylat - 24% 26%

Ethyldiethylenglykolmonoacrylat - 24%

Hexandioldiacrylat 38%

2-Ethylhexylacrylat 10%

Benzildimethylketal 2% 1% 2%

Triethanolamin 2% 2% 2%

Acrylierter Polyester 70%

Weiterhin wurden die folgenden durch Elektronenstrahlung härtbaren Lacke verwendet:

Bestandteile

Acrylierter Diglycidylether des 50%

Bisphenol A,

80% in 1,6-Hexandioldiacrylat

Tetraethylenglykoldiacrylat - 28%

Hexandioldiacrylat 40%

2-Ethylhexylacrylat 10%

Acrylierter Polyester - 72%

Als Formkörper wurden tiefgezogene Schwarzbleche verwendet, die mit einer eingebrannten Pulvergrundierung beschichtet waren.

Als vorläufige Substrate wurden dem Formkörper angepaßte Glas- und Metallkörper verwendet. Die oben

angegebenen durch UV- und Elektronenstrahlung härtbaren Lacke wurden einerseits auf das aus Metall bestehende vorläufige Substrat aufgebracht, durch die entsprechende Strahlung gehärtet und als ausgehärteter Film auf die mit einem Epoxidharzkleber beschichteten FormKörper übertragen. Andererseits wurden bei Verwendung eines aus Glas bestehenden vorläufigen Substrats die durch UV-Strahlung härtbaren Lacke auf das vorläufige Substrat und/oder den Formkörper aufgebracht, das vorläufige Substrat in einen der gewünschten Schichtdicke des Lacks entsprechenden Abstand zu dem Formkörper gebracht und der Lack durch das vorläufige Substrat hindurch bestrahlt und damit gehärtet.

Nach dem Aushärten der Lacke wurde jeweils das vorläufige Substrat entfernt und die ausgehärtete Lackschicht in einer üblichen Metallbedampfungsanlage mit einer Aluminiumschicht bedampft. Es ergaben sich Oberflächen von höchster Güte.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von metalibeschlchteten Formkörpern, insbesondere Scheinwerferreflektoren, bei dem auf einen Formkörper eine Lackschicht und hierauf eine Metallschicht aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf den eine aus organischem Material bestehende Oberfläche aufweisenden Formkörper ein Lack aufgebracht wird, der als härtbares Bindemittel ein ethyienisch ungesättigtes Kunstharz, ethyienisch ungesättigte Oügomere und/oder copolymerisierbare Monomere enthält und der in Kontakt mit einem dem Formkörper angepaßten vorläufigen Substrat, das aus einem Material besteht, auf dem der Lack nicht haftet, gehärtet wird, und nach Entfernung des vorläufigen Substrats in an sich bekannter Welse die Metallschicht aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack auf dem Formkörper und/oder das vorläufige Substrat aufgebracht wird, das vorläufige Substrat in einen der Schichtdicke des Lacks entsprechenden Abstand zu dem Formkörper gebracht wird, die zwischen dem Formkörper und dem vorläufigen Substrat befindliche Lackschicht zu einem auf dem Formkörper fest haftenden Lackfilm gehärtet wird und das vorläufige Substrat entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Formkörper eine härtbare oder erhärtende haftvermittelnde Schicht aufgebracht wird, der Lack auf das vorläufige Substrat aufgebracht und gehärtet wird, der ausgehärtete Lackfilm mittels des vorläufigen Substrats auf die haftvermittelnde Schicht übertragen wird und das vorläufige Substrat nach dem Härten der haftvermittelnden Schicht entfernt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als haftvermittelnde Schicht ein Lack auf den Formkörper aufgebracht und dieser nach der Übertragung des auf dem vorläufigen Substrat angeordneten Lackfilms gehärtet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als haftvermittelnde Schicht ein Reaktionsklebstoff aufgetragen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch UV-Strahlung härtbarer Lack verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Elektronenstrahlung härtbarer Lack verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lack, der als härtbares Bindemittel ein ethyienisch ungesättigtes Kunstharz, ethyienisch ungesättigte Oligomere und/oder copolymerisierbare Monomere und bei erhöhter Temperatur Radikale bildende Initiatoren enthält, verwendet wird und durch Wärme gehärtet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein für UV-Strahlung durchlässiges vorläufiges Substrat verwendet wird und der Lack durch das vorläufige Substrat hindurch bestrahlt und gehartet wird.

1Ü. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1, 3, 4, 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß als haftvermittelnde Schicht ein durch UV-Strahlung härtbarer Lack auf den Formkörper aufgebracht wird, das vorläufige Substrat aus UV-durchlässigem Material besteht und die haftvermittelnde Schicht vor der

Entfernung des vorläufigen Substrats durch dieses sowie die bereits ausgehärtete Lackschicht durchdringende UV-Strahlung gehärtet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht durch Vakuummetallbedampfung aufgebracht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Oberilächenprofllierung des vorläufigen Substrats der Lackschicht eine Struktur verliehen wird.