DE3346048A1

DE3346048A1 - Spiegel, verfahren zu dessen herstellung und mittel zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3346048A1
Application number: DE19833346048
Authority: DE
Inventors: Pierre Laroche
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1984-06-28
Anticipated expiration: 2003-12-21
Also published as: FR2537969B1; DE3346048C2; ES528669A0; FR2537969A1; GB2132507B; GB2132507A; BE898481A; JPS59174546A; ES8505320A1

Description

Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen angegebenen Gegenstand.

Nach den am meisten gebräuchlichen Verfahren zur Spiegelherstellung wird eine transparente Glasscheibe auf ihrer Rückseite mit einer Reflexionsschicht versehen, die in der Regel aus Silber besteht. Die Silberschicht wird mit einer Kupferschicht bedeckt und die Kupferschicht wird sodann mit Farbe oder Lack überzogen. Die Färb- oder Lackschicht dient zum Schütze der darunterliegenden Metallschichten gegen Korrosion und Abrieb.

Ein Hauptnachteil dieser Verfahren liegt darin begründet, daß die Schutzfarbschicht einige Zeit zum Trocknen braucht und daß es sich daher als notwendig erweist, die frisch hergestellten Spiegel in solcher Weise zu lagern, daß deren rückwärtige Oberflächen nicht miteinander in Kontakt gelangen,solange die Farbe noch naß ist. Dies ist bei kontinuierlichem Produktionsgang unbequem und erfordert beträchtlichen zusätzlichen Lagerplatz/ wenn Spiegel in Massenproduktion erzeugt werden.

In den bisher üblichen Herstellungsverfahren erfolgt das Härten der Schutzschicht durch Verdampfen von Lösungsmitteln. Dies führt zu einer Verunreinigung der Produktionsstätten-Atmosphäre durch Lösungsmitteldämpfe, insbesondere bei Massenproduktion. Als nachteilig erweist sich ferner, daß das Trocknen nicht genügend rasch erfolgt, wenn die Spiegel nicht erhitzt werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Spiegelherstellung werden die aufgezeigten Nachteile vermieden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Harzschicht innerhalb von Sekunden gehärtet werden kann, so daß frisch hergestellte Spiegel beliebig ge-

stapelt werden können, ohne Vorsorge gegen eine Beschädigung einer noch feuchten Schutzschicht treffen zu müssen, wodurch ein kontinuierlicher Produktionsgang erleichtert wird. Das Problem der Verunreinigung durch Lösungsmittel wird praktisch ausgeschaltet.

Ferner bietet die Elektronenstrahlhärtung beträchtliche Vorteile gegenüber durch Belichtung erfolgende Härtungsmethoden. Erstens ist es nicht notwendig, einen Photo- initiator in der Harzmasse anzuwenden. Zweitens braucht die Harzschicht nicht länger für Lichtstrahlen durchlässig zu sein, so daß dem Harz beliebige Pigmente oder Füllstoffe einverleibt werden können, und außerdem kann die Schicht dicker sein, so daß sie für die Reflexionsschicht einen besseren Schutz bietet.

Es bestand tatsächlich ein Vorurteil gegen die Elektronenstrahlhärtung von Harzmassen, die, ganz gleich aus welchen Gründen,auf eine Glasscheibe aufgebracht waren. Dies ist darauf zurückzuführen, daß aufgrund theoretischer Überlegungen vorausgesagt werden kann, daß die Elektronenbestrahlung einer Glasscheibe einen ausgeprägt schädlichen Effekt auf deren optische Eigenschaften ausübt. Überraschenderweise zeigte sich nun, daß die vorausgesagten nachteiligen Effekte bei weitem nicht so ernsthaft wie erwartet sind und daß eine gegebenenfalls eintretende Verschlechterung der Eigenschaften des Spiegels durchaus innerhalb akzeptabler Grenzen liegt. Von der Elektronenstrahlhärtung kann daher Gebrauch gemacht werden unter Erzielung der aufgezeigten wesentlichen Vorteile.

Die Elektronenstrahlhärtung wird zweckmäßigerweise in einer inerten Atmosphäre durchgeführt, z.B. in einer Stickstoffatmosphäre, da das Vorliegen von Sauerstoff in dieser Verfahrensstufe die Qualität der gebildeten Schutz-

schicht nachteilig beeinflußt. Eine praktisch inerte Atmosphäre kann selbst bei kontinuierlicher Verfahrensweise sehr leicht aufrechterhalten werden, z.B. durch Bewirkung des Härtens in einer Tunnelkanuner, die kontinuierlich mit Inertgas bei einem überatmosphärischen Druck gespeist wird. Die Verwendung von Stickstoff als Inertgas wird bevorzugt aufgrund der damit verbundenen Wirtschaftlichkeit und Bequemlichkeit.

Die erfindungsgemäß eingesetzte Harzmasse hat vorzugsweise folgende Zusammensetzung:

mindestens eine ungesättigte monomere und/oder oligomere Substanz als härtbares Grundmaterial 10-90 Gew.-%

mindestens eine monomere und/oder

oligomere und/oder polymere Substanz als reaktives Streckmittel, das mit

dem Grundmaterial härtbar ist 0-90 Gew.-%

Plastifiziermittel 0-40 Gew.-%

Pigment und/oder Füllstoff 0-40 Gew.-%

mindestens ein anderer Zusatzstoff 0,5 - 10 Gew.-%

Der Elektronenstrahl wirkt auf das Grundmaterial in solcher Weise, daß eine rasche Härtung durch Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsreaktionen erfolgt. Typische geeignete Oligomere sind z.B. solche des folgenden Typs: Polyurethanacrylate, Epoxyacrylate, Polyesterpolyolacrylate, Polyätherpolyolacrylate und Polyen polythiole.

Reaktive Streckmittel werden eingesetzt, um z.B. die Viskosität des Grundmaterials zu verringern. So können z.B. mono- oder multifunktionelle Acrylate verwendet werden, insbesondere zur Herabsetzung der Viskosität von

Materialien auf der Basis von Polyurethan und Epoxyacrylaten. Die reaktiven Streckmittel verbinden sich mit dem Grundmaterial bei der Aktivierung des letzteren durch dem Elektronenstrahl.

Plastifiziermittel, Pigmente, Füllstoffe und ander Zusatzstoffe, die bei der Herstellung von Farben üblicherweise zum Einsatz gelangen sind gewünschtenfalls auch verwendbar.

In vorteilhafterweise wird die Härtung durch Bestreichen der harzbeschichteten Oberfläche der Scheibe mit einem oder mehreren Elektronenstrahlen in Form eines Vorhangs bewirkt. Dies stellt eine einfache und bequeme Methode zur Bewirkung der Härtung dar.

Vorzugsweise wird die durch Strahlung härtbare Harzschicht mit Hilfe einer Fallvorhangs-Beschichtungstechnik aufgebracht. Derartige Techniken sind zur Bildung dünner Überzüge hoher Qualität und gleichförmiger Dicke vorteilhaft.

In vorteilhafterweise wild die Harzschicht so aufgebracht und gehärtet, daß die dabei gebildetete anhaftende Schutzschicht eine Dicke von mindestens 20 μΐη, vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 30 - 80 μΐη hat.

Schichten der angegebenen minimalen Dicke üben eine ausgezeichnete Schutzwirkung auf die Reflexionsschicht aus und die Einhaltung des angegebenen bevorzugten Dickenbereichs trägt zur leichten Durchführbarkeit der Härtung und zur Wirtschaftlichkeit des Harzverbrauchs bei.

Vorzugsweise läßt man die Harzmasse eine Dosierung zwischen

3 und 10 mrad absorbieren zur Bewirkung der Härtung. Eine

derartige Dosierung trägt zu einer effizienten und raschen Härtung bei.

-δι Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur kontinuierlichen Spiegelherstellung, bei der eine Vielzahl dieser Spiegel nacheinander durch Harzbeschichtungsund -härtungsstationen gleitet wird, was eine bevorzugte Verfahrensweise darstellt.

Die Erfindung betrifft auch einen nach dem erfindungsgemä.ßen Verfahren hergestellten Spiegel und ein Mittel zur Durchführung des Verfahrens.

Bei dem Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich um eine transparente Glasscheibe, deren rückwärtige Oberfläche eine Reflexionsschicht und einen darauf aufgebrachten überzug aus einer durch Elektronenstrahlen härtbaren Harzmasse, die in solcher Weise härtbar ist, daß sie eine anhaftende Schutzschicht bildet, trägt.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den nachfolgenden Beispielen und der beigefügten Zeichnung erläutert, in der darstellen

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß

hergestellten Spiegel und Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teils der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbaren Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt einen Spiegel, bestehend aus einer transparenten Glasscheibe 1, die auf ihrer (in der Zeichnung oben liegenden) Rückseite eine Reflexionsschicht 2 trägt, die mit einer Zwischenschicht 3 und einer Schutzschicht 4, die aus einer durch Elektronenstrahlen gehärteten Harzschicht besteht, versehen ist.

Die Reflexionsschicht 2 und die Zwischenschicht 3, die zum Beispiel aus Silber bzw. Kupfer besteht, können in üblicher bekannter Weise aufgebracht werden. Der Hauptzweck der Zwischenschicht 3 ist es, die Reflexionsschicht 2 gegen Oxidation zu schützen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf die Aufbringung und Bildung der Schutzschicht 4 gerichtet. Eine Vorrichtung zur Aufbringung der anhaftenden Schutzschicht 4 ist in Fig. 2 veran- . • schaulicht. Wie aus dieser Figur ersichtlich, werden transparente Glasscheiben 5, welche (nicht gezeigte) Reflexionsschichten und beliebige (nicht gezeigte) Zwischenschichten tragen, durch ein Förderband 6 unter einer Beschichtungseinrichtung 7 vorbeigeführt, bei der es sich zweokmäßigerweise um eine zur Fallvorhangbeschichtung geeignete Vorrichtung handelt, wo eine Schicht aus Elektronenstrahl-härtbarem Harz aufgebracht wird. Das Förderband 6 führt die auf diese Weise beschichteten Scheiben durch eine Tunnelkammer 9, wo die aufgebrachte Schicht 8 von einem durch einen Elektronenprozessor 11 vom Vorhang- oder Fächertyp erzeugten Elektronenstrahl Oder Elektronenbündel 10 behandelt wird. Die Tunnelkammer wird mit Inertgas, z.B. Stickstoff,aus einem Behälter gespült. Der Eingang 13 des·Tunnels ist so niedrig wie möglich und hat nur·eine der beschichteten Scheibe 5 entsprechende lichte Höhe, und der Tunnelausgang 14 kann wie angedeutet durch einen flexiblen Vorhang 15 verschlossen sein, um die Aufrechterhaltung einer praktisch inerten Atmosphäre innerhalb der Tunnelkammer 9 bei geringem Verbrauch des aus dem Behälter 12 eingespeisten Gases zu erleichtern.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform werden z.B. die mit den Spiegelüberzügen versehenen Glasscheiben 5 mit Hilfe einer Fallvorhang-Beschichtungstechnik mit einer Elektronenstrahl-härtbaren Harzschicht versehen, während

-ΙΟΙ sie mit einer Geschwindikgeit von 2 0 m/min transportiert werden. Zwei Elektronenstrahl-Beschleuniger werden im End-an-End-Einsatz verwendet, wobei jeder so angeordnet ist, daß er eine Scheibenbreite von 1,7 m bestreicht unter Behandlung einer Scheibe von 3,4 m Breite. Bei den eingesetzten Beschleunigern handelte es sich um 175 keV-Beschleuniger von E.S.I. Genf, wobei allerdings auch 150 keV-Beschleuniger verwendbar sind. Die Harzschicht wurde in einer Dicke von 60 μΐη aufgebracht, entsprechend einer Beschichtungsrate von etwa 120 g/m², die natürlich vom Typ der verwendeten Harzmasse abhängt. Die von der Harzschicht absorbierte Dosis betrug 6 mrad (6 χ 10 Gy).

Bei den"verwendeten Harzmassen kann es sich um solche der folgenden allgemeinen Zusammensetzung handeln:

Elektronenstrahl-härtbares Grundmaterial mit einem Gehalt an ungesättigtem Monomer oder Oligomer 10-90 Gew.-'s

monomere, oligomere und/oder polymere ungesättigte polymerisierbare Komponente

als reaktives Streckmittel 90 - 0 Gew.-%

Plastifxziermittel 0-40 Gew.-%

Pigment und/oder Füllstoff 0-40 Gew.-%

andere Zusätze 0,5-10 Gew.-%

Im folgenden sind spezielle Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare und härtbare Harzmassen angegeben.

Beispiel 1

Elektronenstrahl-härtbares Acrylharz Plex 6628-0 (Handelsprodukt von Rohm) 60 Gew.-?; Plex 667 0-0 (Handelsprodukt von Rohm', 14 Gew.-%

Bleioxid 7 Gew. -'%

Titanoxid 7 Gew.-%

Viskositätsverminderndes Mittel 2 Gew.-%

VN3 (Handelsprodukt der Union Carbide)

- 11 Beispiel 2

Als Elektronenstrahl-härtbares Grundmaterial
das Reaktionsprodukt aus:
Tetrachlorphthalsäureanhydrid,

Polypropylenglycol und Glycidyl-

acrylat 5 5 Gew.-%

Diethylenglycol-diacrylat 15 Gew.-'έ

Dioctylphthalat 2 Gew.-'f.

Bleioxid 7 Gew.-%

Calciumcarbonat 10 Gew.-'i

Bariumsulfat 10 Gew.-%

Dispersionsmittel 1 Gew.-%

BYK-W98 0 (Handelsprodukt von Mallinckrodt)

Beispiel 3

Als Elektronenstrahl-härtbares Grundmaterial
das Reaktionsprodukt von Dow-Expoyharz

DER 661 mit Acrylsäure in Form eines Epoxy-

Acrylats . 4 0 Gew.-%

Tetraethylenglycol-diacrylat 15 Gew.-%

ß-Dimethylamino-acrylat-1,6-hexandiol-propionat-Mischester 13 Gew.-%

Bleioxid 5 Gew.-%

Calciumcarbonat 7 Gew.-%

Magnesiumcarbonat 15 Gew.-%

Eisenoxid 4 Gew.-%

Dispersionsmittel 1 Gew.-%

BYK-W900 U.P. (Handelsprodukt von
Mallinckrodt)

Die Lichtreflexions- und Energiereflexionseigenschaften der mit dieser. Schutzschichten versehenen Spiegel waren praktisch die gleichen wie diejenigen analoger Spiegel, die keine durch Elektronenstrahl-Bestrahlung gehärtete Schutzschicht aufwiesen.

A.

- Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

\ 1J Verfahren zur Herstellung eines Spiegels durch Aufbringen einer Reflexionsschicht auf die Rückseite einer transparenten Glasscheibe und Bedecken der Reflexionsschicht mit einer oder mehreren Schutzschichten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schutzschicht oder Schutzschichten durch Aufbringung einer Schicht aus einer Elektronenstrahl-härtbaren Harzmasse auf die beschichtete Rückseite der Scheibe und Härtung des Harzes in einem oder mehreren Elektronenstrahlen unter Bildung einer anhaftenden Schutzschicht bildet.

D-8000 München 2 . FOB 26 02 47

Kabel:

Telefon

Telecopier Infotec 6400 B f* Tr - ^tr fn ort! OO ΟΠ A*X

Telex

* 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Harzmasse der folgenden Zusammensetzung einsetzt:

mindestens eine ungesättigte monomere und/oder oligomere Substanz als härtbares Grundmaterial 10 - 90 Gew.-% mindestens eine monomere und/oder oligomere und/oder polymere Substanz als reaktives Streckmittel,das mit

dem Grundmaterial härtbar ist 0-90 Gew.-%

Plastifiziermittel 0-40 Gew.-%

Pigment und/oder Füllstoff 0-40 Gew.-%

anderes oder andere Zusatzmittel 0,5 - 10 Gew.-%

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Härtung durch Bestreichen der mit Harz beschichteten Oberfläche der Scheibe mit einem oder mehreren Elektronenstrahlen in Form eines Vorhangs oder Fächers bewirkt.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die durch Bestrahlung härtbare Harzschicht mit Hilfe einer Fallvorhang-Beschichtungstechnik aufbringt.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Harzschicht in solcher Weise aufbringt und härtet, daß die Dicke

30. d_er gebildeten anhaftenden Schutzschicht mindestens 20 μπι beträgt und vorzugsweise ,im Bereich von 3 0 bis 80 μπι liegt.

η «

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Harzmasse eine Dosierung zwischen 3 und 10 mrad absorbieren läßt zur Bewirkung der Härtung. 5

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Vielzahl von herzustellenden Spiegeln nacheinander durch Harzbeschichtungsund Härtungszonen leitet. 10

8« Spiegel, der nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt ist.

9. Mittel zur Verwendung bei der Herstellung eines Spiegels nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine transparente Glasscheibe handelt, deren Rückseite mit einer Reflexionsschicht und einem Überzug aus einer durch einen Elektronenstrahl unter Bildung einer anhaftenden Schutzschicht härtbaren Harzmasse versehen ist.