JPH03162564A - 反射物品の製造方法 - Google Patents

反射物品の製造方法

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JPH03162564A JP2122787A JP12278790A JPH03162564A JP H03162564 A JPH03162564 A JP H03162564A JP 2122787 A JP2122787 A JP 2122787A JP 12278790 A JP12278790 A JP 12278790A JP H03162564 A JPH03162564 A JP H03162564A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は反射物品の製造方法に関し、特に、表面保護層
を必要としない反射物品の製造方法に関する。
【従来の技術】
自動車のヘッドライト用反射体といった、反射面を有す
る物品を製造する場合、予備成形された合戒樹脂製又は
プラスチック製基材の表面に金嘱、例えば銀又はアルミ
ニウムの反射被膜を設け、こうして形或された反射面を
、やはり合威樹脂材料であってもよい例えば透明ラッカ
ーの保護層で被覆することが従来行われていた。 保護被膜を設ける理由は反射層が機械的作用を受けやす
いこと、即ち、接触により容易に摩耗すること及び大気
中で酸化を受けやすく、酸化反応により反射特性に変化
が生じるためである。 したがって、このような反射体を製造するための以前の
方法の主な欠点は、環境上危険で高価な手順でしばしば
有機溶媒系による保護被膜の塗布を必要とすることであ
る。したがって反射体のコストが比較的高くなる。 また、合或樹脂基材に付与される特定表面の反射率の程
度を制御することがしばしば望まれることも挙げること
ができる。このことを従来の方法で行うのは容易ではな
い。 さらに、ある材料を表面に蒸着させるアーク法について
の技術の現状に言及することができる。 アーク溶射法又はこの種の方法には、付着被膜の均一性
に有害な効果である小滴のはねかけという重要な問題が
ある。したがって、小滴のはねかけのないアーク法の利
用が長い間求められていた。
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第1の目的は反射物品を製造する従来の原理を
発展させて改良された方法を提供することである。 本発明の別の目的は、従来の方法の欠点が解消されるよ
うに反射物品、即ち、反射面を有する物品を製造する方
法を提供することである。 本発明の別の目的は反射面の反射率の制御が改善される
ようにした反射物品の製造方法を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、小滴のはねかけという従来
遭遇した問題点を実質的に回避したアーク被覆法を提供
することである。
【課題を解決するための手段】
全く意外なことに、蒸着物が化学的に飽和されかつセラ
ミック質となることにより以後の酸化反応を防止するよ
うにした条件下で低温アーク真空蒸着法により2種の金
属を組合せた電極から反射被膜を蒸着させると、反射面
に酸化防止保護層を設ける必要のない反射物品、即ち、
反射面をもった物品を製造することが可能であることが
判明した。 本発明によれば、2種の金属として反射率に寄与する、
即ち、基材上に反射面を形成するのに普通用いられる第
■の金属及び窒素又は炭素とセラミック化合物を、即ち
、窒化物及び炭化物を生成し得る第2の金属が挙げられ
る。特に、第lの金属は銀又はアルミニウムであってよ
く、第2の金属はタングステンであってよい。低温アー
クは、減圧、好ましくは10−3バール以下、より好ま
しくは10−4バール以下、最も好ましくは104以下
に維持された空間に、被覆されるべき基材に対して並列
に配置された混合金属の電極と、例えばやはり混合金属
の対向電極との間に発生され、別の物質、即ち、窒素又
は炭素もしくは窒素又は炭素を与える物質が前記空間に
導入される。 特に、混合金属電極は、2種の金属のうち融点の低い方
の金属の融点未満の温度で2種の金属のl昆合粉末を熱
間圧縮して凝集構造体に形成されるのがよい。電極中の
2種の金属が互いに合金とならず、実質的に溶け合わな
いことが重要である。 好ましくは、電極は反射性金属とセラミック形成金属と
から戒り、第1の金属と第2の金属との重量比は20 
: 80乃至80:20、好ましくは25:75乃至4
5:55である。最良の結果は30:70乃至50:5
0の範囲で達威される。 金属が混合金属セラミックとして、即ち、以後の酸化を
防止するように化学的に飽和されたアルミニウム・タン
グステン炭化物又は窒化物或いは銀,タングステン炭化
物又は窒化物として蒸着される条件下で被膜形成を行う
ことの重要性はいくら強調してもしすぎることはない。 ここで化学的飽和とは、混合金属被膜の結合能のほとん
どすべてが実際の化学結合により或いは窒素又は炭素を
隙間に閉し込めていることにより窒素又は炭素で飽和さ
れていることを意味する。 この状態の存在は被膜形成後の反射率を測定し、被膜を
50〜80’Cの高温で純酸素雰囲気にさらし、次いで
反射率を再測定することにより簡単に試験することがで
きる。飽和被膜は当然乍ら反射率の変化をほとんど示さ
ない。 前記の系を用いて75%を超す反射率を容易に得ること
ができ、この方法は反射面上の保護被膜の必要性とこの
保護被膜に伴う諸欠点とを排除するのでヘッドライト用
反射体の製造に特に有用であることがわかった。 したがって、本発明のこの観点によれば、本発明の方法
は、 (a)  高反射性の第■の金属と、セラ呉ンクを形成
するようにした他の物質と反応可能な第2の金属との2
種の金属の非合金混合物から電極を形成する工程、 (b)排気可能な空間に前記電極と反射被膜が設けられ
るべき基材とを並列に配列する工程、(c)  前記空
間を10− ’ハール以下の圧力に排気する工程、 (d)  前記電極と別の電極との間に低電圧アークを
発生させて前記混合物を気化させる工程、(e)  前
記物質を前記空間に導入して前記物質と気化混合物とを
反応させて、前記混合物と前記物質との反射反応生戊物
を前記基材に蒸着させる工程、及び (f)  前記混合物の組成、前記圧力及び前記空間へ
の前記物質の導入を制御することによって前記物質が前
記反応生戊物を化学的に飽和して、前記反応生成吻に保
護被膜を必要とすることなく前記反応生成吻の反射特性
の酸化変化を防ぐようにする工程、 の各工程を含む。 本発明の別の観点によれば、反射被膜は反射率の制御が
可能なように前記方法で形成することができる。窒素供
与体又は酸素供与体の存在下で混合金属電極を用いて蒸
着した被膜の反射率は蒸着被膜の厚さに依存することが
わかった。被膜は800〜1500人、好ましくは80
0〜1000人の厚さ範囲で付与することができ、厚さ
が増大すると反射率が増大する。 本発明のさらに別の観点において、混合金属粉末を合金
化することなく熱間圧縮により前記の通り形成した電極
を用いることにより、一方の金属が比較的低融点の金属
で他方の金属が高融点の金属である場合にアーク法で従
来発生した小滴のはねかかり傾向が完全に回避できるこ
とが判明した。 高融点金属/低融点金属の重量比は80:20乃至20
:80、好ましくは75:35乃至45:55であるの
がよく、最良の結果は70:30乃至50 : 50の
範囲で得られる。高融点金属は例えばタングステンとす
ることができ、低融点金属は例えば銀又はアルミニウム
とすることができる。 理由はまだ完全には解明できてはいないが、本発明の改
良された電極を用いることによりアーク法において従来
発生していた小滴のはねかかりを伴わずに混合金属の被
膜の形成、即ち、反射被膜として前記した種類のセラミ
ンク様被膜の製造が可能である。 本発明の前記及びその他の目的、特徴及び利点は極めて
概略的な添付の図面について以下に記載する説明から容
易に明らかであろう。 第1図からわかる通り、銀とタングステンとから成る一
対の熱間圧縮電極11.12が真空ポンプで減圧に排気
された室10に間隔を置いて並列に配置されている。真
空ポンプは15に示されている。 アーク発生装置23がロツド24により可動電極12に
連結されてアーク発生のために電極l2を電極11に近
づけ、次いで電極12が電極■1から引き離され、発生
アークにより電極の混合金属が気化される。直流電圧′
a25が両電極に接続され、20〜150ボルトの電圧
と30〜150アンペアの電圧を供給することができる
。 基材13はヘッドライト用の合或樹脂(例えばポリウレ
タン又はポリカーボネート)反射体本体であってよく、
排気室内にl4に概略示した支持体に載置されている。 被膜を窒化物セラξンクとする場合は、タンク21から
窒素を管路16,17及び弁6を経て俳気室10に導す
ることができる。 炭化物セラミックを望む場合は、炭素源としてメタンを
タンク22から弁20と管路16,19を経て排気室に
導入することができる。 排気室内の雰囲気が窒素とメタンの両方から戊る場合は
、もちろん窒化物と炭化物の混合物を形成することがで
きる。 第■図の装置は被覆のために既に記載したように操作さ
れる。真空ポンプI5がまず室IOを排気し、窒素かメ
タン或いは両方を室内の微量の空気を除くために室に導
入することができる。所望により窒素又は炭素のポテン
シャルをこれらのガスをアルゴンで希釈することにより
減少させることができる。 前記の通り熱間圧縮により形或された電極が室内に位置
付けられ、排気により脱ガスされ、室に窒素及び/又は
メタンが導入される間にアークを(所望により繰返し)
発生させ、例えば第2図に示したヘッドライト用反射体
のプラスチック基材3lに反射被膜32を蒸着させるこ
とができる。 窒素及び/又はメタンの量は、被膜が炭素及び/又は窒
素で完全に飽和されて、以後に空気中で反射帯域33に
酸化が起こらないように制御される。 したがって保護被膜を設ける必要はない。 この方法では小滴のはねかかりは全てない。 本発明を以下の実施例により説明する。
【実施例】
実施例■ 電極11.12を銀粉末30重量%とタングステン粉末
70重量%の混合物から熱間圧縮によりつくった。いず
れも粒径が50〜100ミクロンの銀粉末とタングステ
ン粉末を充分にd合してから熱間圧縮用鋳型に入れた。 これらの粉末を圧力100バール、温度900゛Cで熱
間圧縮した。 被膜形或は第1図に概略示した装置を用い、アーク電圧
100ボルト、電流40〜80アンペアを用いて行った
。窒素を室に供給し、厚さ100人の混合窒化物の被膜
をポリウレタン基材に蒸着した。反射率を純酸化雰囲気
で75゜C及び80゜Cで測定し、反射率の変化は認め
られなかった。 室にメタンを導入した場合も同様の結果が得られた。 実施例■ 銀の代わりにアルミニウム粒子を用いた外は実施例■の
工程に従った。熱間圧縮は600″Cで実施した。この
実施例では熱間圧縮をアルゴン雰囲気下で行った。 得られたヘッドライト用反射体は75%を超える反射率
を有し、反射面に保護被膜を必要としなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の被膜形成を説明する図であり、第2図
は本発明の方法によって製造されたヘッドライト用反射
体の横断面図である。 10・・・真空室、11.12・・・電極、13・・・
基材、14・・・支持体、23・・・アーク発生装置、
30・・・ヘッドライト用反射体、3l・・・プラスチ
ック基材、32・・・反射被膜、33・・・反射帯域。

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.反射体の製造方法であって、 (a)高反射性の第1の金属と、セラミックを形成する
    ように他の物質と反応可能な第2の金属との2種の金属
    の非合金混合物から電極を形成する工程、 (b)排気可能な空間に前記電極と反射被膜が設けられ
    るべき基材とを並列に配置すること、 (c)前記空間を10^−^3バール以下の圧力に排気
    する工程、 (d)前記電極と別の電極との間に低電圧アークを発生
    させて前記混合物を気化させる工程、 (e)前記物質を前記空間に導入して前記物質と気化混
    合物とを反応させ、前記混合物と前記物質との反射反応
    生成物を前記基材に蒸着させる工程、及び (f)前記混合物の組成、前記圧力及び前記空間への前
    記物質の導入を制御することによって前記物質が前記反
    応生成物を化学的に飽和して、前記反応生成吻に保護被
    膜を必要とすることなく前記反応生成物の反射特性の酸
    化変化を防ぐようにする工程、 の各工程を含む反射体の製造方法。
  2. 2.前記基材上の前記反応生成物によって少なくとも7
    5%の反射率が得られるように前記混合物の組成、前記
    圧力、前記空間への前記物質の導入及び前記基材上の前
    記反応生成物の厚さを選択する請求項1記載の方法。
  3. 3.前記厚さが800乃至1500Åである請求項2記
    載の方法。
  4. 4.前記第1の金属が銀,アルミニウム及びこれらの混
    合物から成る群から選択される請求項2記載の方法。
  5. 5.前記第2の金属がセラミック窒化物又は炭化物を生
    成可能な金属である請求項4記載の方法。
  6. 6.前記第2の金属がタングステンである請求項5記載
    の方法。
  7. 7.前記物質が窒素又は炭素であり、前記反応生成物が
    窒化物又は炭化物である請求項6記載の方法。
  8. 8.前記物質が炭素でありかつ前記空間へメタンを導入
    することによって生成される請求項6記載の方法。
  9. 9.前記第1の金属と前記第2の金属が前記電極中に8
    0:20乃至20:80の重量比で存在する請求項6記
    載の方法。
  10. 10.前記重量比が30:70乃至50:50である請
    求項9記載の方法。
  11. 11.前記電極が、前記第1及び第2の各金属の粉末を
    混合して粉末混合物を形成し、この粉末混合物を前記各
    金属のうち融点の低い方の金属の融点未満の温度で熱間
    圧縮することによって形成される請求項1記載の方法。
  12. 12.請求項1記載の方法により製造されたヘッドライ
    ト用反射体。
  13. 13.基材をアーク蒸着被覆する際の小滴のはねかかり
    を防止する方法であり、 (a)低融点の第1の金属であって、この金属により前
    記基材に近接してアークを発生させると前記基材上へ小
    滴となってはねかかりやすい前記第1の金属と高融点の
    第2の金属との2種の金属の非合金混合物から電極を形
    成する工程、 (b)排気可能な空間に前記電極と反射被膜が設けられ
    るべき基材とを並列に配置する工程、 (c)前記空間を10^−^3バール以下の圧力に排気
    する工程、及び (d)前記電極と対向電極との間に低電圧アークを発生
    させて前記混合物を気化させ、前記基材に前記混合物の
    被膜を蒸着させることにより前記電極からの小滴が前記
    基材上へはねかかるのを防ぐ工程、 の各工程を含む前記方法。
  14. 14.前記第1の金属が銀,アルミニウム及びこれらの
    混合物から成る群から選択される請求項13記載の方法
  15. 15.前記第2の金属がセラミック窒化物又は炭化物反
    応生成物を生成可能な金属である請求項14記載の方法
  16. 16.前記第2の金属がタングステンである請求項15
    記載の方法。
  17. 17.前記物質が窒素又は炭素であり、前記反応生成物
    が窒化物又は炭化物である請求項16記載の方法。
  18. 18.前記物質が炭素でありかつ前記空間へメタンを導
    入することによって生成される請求項16記載の方法。
  19. 19.前記第1の金属と前記第2の金属が前記電極中に
    80:20乃至20:80の重量比で存在する請求項1
    6記載の方法。
  20. 20.前記重量比が30:70乃至50:50である請
    求項19記載の方法。
  21. 21.前記金属が、前記第1及び第2の各金属の粉末を
    混合して粉末混合物を形成し、この粉末混合物を前記各
    金属のうち融点の低い方の金属の融点未満の温度で熱間
    圧縮することによって形成される請求項13記載の方法
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