JPH05239306A - 熱可塑性プラスチック成形材料及びそれよりなる高温安定性ランプケーシング - Google Patents

熱可塑性プラスチック成形材料及びそれよりなる高温安定性ランプケーシング

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JPH05239306A
JPH05239306A JP4184920A JP18492092A JPH05239306A JP H05239306 A JPH05239306 A JP H05239306A JP 4184920 A JP4184920 A JP 4184920A JP 18492092 A JP18492092 A JP 18492092A JP H05239306 A JPH05239306 A JP H05239306A
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JP
Japan
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lamp casing
molding material
high temperature
thermoplastic
plastic
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JP4184920A
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Werner Hoess
ヘース ヴェルナー
Hartmut Schikowsky
シコフスキー ハルトムート
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Roehm GmbH Darmstadt
Original Assignee
Roehm GmbH Darmstadt
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/37Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors characterised by their material, surface treatment or coatings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/22Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • F21V7/24Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by the material

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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に、自動車のための高温安定性ランプケー
シング、並びに該ケーシングを製造するための新規熱可
塑性プラスチック成形材料を提供する。 【構成】 該成形材料は、射出成形部品が低い縦方向の
熱膨張係数を有する熱可塑性プラスチックであり、該プ
ラスチックは熱可塑性ポリメタクリルイミドプラスチッ
クとその中で分散した粉末状の無機充填剤とからなるマ
トリックスを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に自動車のための高
温安定性ランプケーシング、並びに該ランプケーシング
を製造するための熱可塑性プラスチック成形材料に関す
る。
【0002】自動車のヘッドランプ及びシグナルランプ
には小型構造のランプケーシングが必要である。その
際、ランプはケーシング壁に近づけられるので、通常の
白熱灯を使用する場合には、壁は使用中に高温に加熱さ
れる。このことは、特に自動車のヘッドランプ、殊に該
ランプがハロゲンランプを備えている場合に該当する。
一般にこのようなケーシングは、明澄な、場合により透
明着色したレンズとリフレクタとからなる。合理化の理
由から、両部分を熱可塑性プラスチックから製造し、互
いに固定接着又は溶接することが切望される。
【0003】
【従来の技術】ポリメタクリルアルキルイミドプラスチ
ック( “PLEXIMD"(R)、Roehm GmbH)に関する社報か
ら、ヘッドランプ−レンズ及びリフレクタをこのような
プラスチックから製造することは公知である。該物質
は、この目的のために130〜170℃の広範囲内で選
択可能な熱形状安定性、明澄性、耐引掻性及び耐候性に
より好適である。
【0004】ヨーロッパ特許出願公開第332122号
明細書によればヘッドランプ−リフレクタを、導電性充
填剤を含有する熱可塑性ポリフェニレンスルフィト成形
材料から射出成形することにより製造する。該添加物
は、金属化に適した高光沢の被膜を生じる粉末樹脂を用
いた静電塗装を容易にする。充填したポリフェニレンス
ルフィト成形体は230℃まで形状安定で、170℃ま
での持続使用温度に耐えられる。
【0005】リフレクタは内側面上にアルミニウムを蒸
着させ金属化する。良好な反射特性を保証するために、
リフレクタがランプにより加熱される際に、熱膨張によ
り鏡面形状が妨げられるまでゆがめられないことが要求
される。更に、金属化すべきリフレクタ表面は完全に平
滑でなければならず、かつ金属化した表面は長時間使用
にも鏡面状の平滑さが維持されなければならない。該要
求は、ポリメタクリルイミドプラスチックからなるリフ
レクタによりいつも十分な程度に満たされるわけではな
い。蒸着した金属層は曇り、亀裂ないしは気泡を生じる
か又は剥離する。このような場合にはランプケーシング
全体を交換しなければならない。
【0006】本発明者の調査から、金属化の不十分な耐
久性は、おそらくプラスチックと金属層の異なる熱膨張
特性に立ち返らなければならない。リフレクタが燃焼す
る白熱灯により加熱される場合には、プラスチック壁は
金属層より強度に膨張する、このことは頻繁な温度変化
により該金属層の剥離を惹起しかねない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、上記の欠点を取り除き、かつ光学的に高い価値の表
面を有する射出成形部品に成形できるような低い縦方向
の熱膨張係数を有する熱可塑性プラスチックを提供する
ことであった。
【0008】
【課題を解決するための手段】該目的物は、本発明によ
り、熱可塑性ポリメタクリルイミドプラスチックとその
中で分散した粉末状の無機充填剤とからなるマトリック
スを有する熱可塑性プラスチック成形材料により達成さ
れる。該物質は、以下の表に示すような、明らかに減少
した縦方向の熱膨張係数を有し、メタクリルメチルイミ
ド単位86重量%、メチルメタクリレート単位7重量%
及びメタクリル酸単位ないしは無水メタクリル酸単位7
重量%を有する熱可塑性プラスチックをベースとする: プラスチック DIN53752による 縦方向の熱膨張張係数[K-1] ポリメタクリルメチルイミド 50×10-6 タルク20重量%を有する ポリメタクリルメチルイミド 27×10-6 タルク40重量%を有する ポリメタクリルメチルイミド 17×10-6 タルク 8×10-6 更にランプケーシングは、使用したプラスチックを容易
に再使用できるように構成することが切望される。
【0009】従って、本発明の対象は、マトリックスが
熱可塑性ポリメタクリルイミドプラスチックとその中で
分散した粉末状の無機充填剤とからなることを特徴とす
る、高い温度安定性のランプケーシングを製造するため
の熱可塑性プラスチック成形材料である。
【0010】更に、本発明の対象は、少なくとも部分的
にこのような熱可塑性プラスチック成形材料からなる高
温安定性のランプケーシングである。
【0011】もちろん、ランプケーシングの特性に類似
の要求が課せられている場合には、本発明による成形材
料は、ランプケーシング以外の成形体を製造するために
も使用することができる。このことは、縦方向の熱膨張
係数が明らかにプラスチックの該係数とは異なる被膜を
有するすべての種類の成形体に該当する。このことはす
べての金属被膜に該当するが、ケイ酸塩性又は高度に架
橋した有機又は金属有機重合体層にも該当する。該成形
材料は、金属又はセラミックからなる封入物を有する射
出成形部品の製造にも適している。
【0012】本発明の成形材料に必要な特性バランス
は、射出機での容易な加工性、相応して平滑化した表面
を有する成形工具を用いた申し分ない平滑表面の形成、
並びに透明なポリメタクリルイミドプラスチックとの溶
接性を包含する。該表面は直接又は光沢塗装後に金属化
するために好適であるべきである。
【0013】射出成形し、金属化したリフレクタは、透
明な場合により透明着色したポリメタクリルイミド成形
材料からなるレンズと溶接し、小型のランプケーシング
にすることができる。該ランプケーシングは、寿命の終
了後、再度本発明による成形材料を製造するために一緒
に使用することができるという特別な利点を有する。明
澄な成形材料の成分は、適当な量の充填剤を添加するこ
とにより調整することができる。金属被膜の残りは、充
填剤として一緒に加工される限り邪魔にならない。
【0014】
【実施例】次に、本発明を以下の実施例につき詳細に説
明する。
【0015】ポリメタクリルイミドプラスチックは公知
である。該物質は、例えば西ドイツ国特許第26521
18号明細書により、ポリメチルメタクリレートを第1
アミンと反応させることにより製造可能である。
【0016】この種の典型的なプラスチックは、少なく
とも40重量%が式:
【0017】
【化2】
【0018】[式中、Rは水素原子又は特に1〜8個の
C−原子を有するアルキル基を表す]の単位で構成され
ている。有利には、Rはメチル基、エチル基、n−プロ
ピル基又はn−ブチル基、又は場合によりこれらの混合
物である。ポリメタクリルアルキルイミドポリマーは、
以下のガラス転移温度を有する: ポリメタクリル−メチルイミド 185℃ ポリメタクリル−エチルイミド 164℃ ポリメタクリル−n−プロピルイミド 137℃ ポリメタクリル−n−ブチルイミド 121℃ ポリメタクリルアルキルイミドポリマーの重要な群は、 メタクリルメチルイミド単位30〜96重量% メチルメタクリレート単位70〜0重量% メタクリル酸(又は無水メタクリル酸)単位0〜10重
量% で構成されている。これらのビカー軟化温度(VST−
B、DIN53460)は130〜170℃の範囲内に
ある。
【0019】使用したポリメタクリルイミドの分子量
は、熱可塑性状態で形成加工を可能にする範囲内にあ
る;有利には40000〜200000、特に6000
0〜150000ダルトン(重量平均値)の範囲内にあ
る。該加工温度はPMMAの際の温度よりも平均して約
40℃高い、すなわち280〜340℃の範囲内にあ
る。
【0020】繊維添加物、例えばガラス又は炭素繊維を
含有したポリメタクリルイミドプラスチックは公知であ
る(Roehm社報“PLEXIMID”(R) 参照)。これらは
極端に高いE−モジュールを有するが、該表面特性によ
り平滑な壁のランプケーシングを製造するには不都合で
ある。これに反して本発明による熱可塑性プラスチック
成形材料は、加工前に粉末状の無機充填剤を含有するこ
とにより優れている。その際、充填剤は、該粒子が10
0未満、有利には20μm未満の大きさを有すると解さ
れる。粒子は顆粒状又は薄板状であってもよい(長さ/
厚さの比は10未満である)。
【0021】無機充填剤には、例えば白亜、硫酸バリウ
ム、酸化アルミニウム、二酸化チタン、ケイ酸塩性充填
剤、例えば石英粉末、カオリン、タルク、雲母、蛭石又
はガラス、更にカーボンブラック、グラファイト、金属
粉末が属する。カオリン及び特にタルクが有利である。
繊維状の充填剤を付加的に含有することは、しばしば表
面特性に対して欠点を有さず一緒に使用することができ
る。しかしながら繊維は4mmより長くない、有利には
1mm未満であるべきである。所望の場合には色顔料を
同時に加えることができる。
【0022】無機充填剤の割合は、純粋なポリメタクリ
ルイミドポリマーの高い熱膨張係数による前記の問題が
生じないか又は問題になる程度には生じない高さに選択
する。有利には、成形材料の熱膨張係数は30×10-6
-1未満、特に10〜25×10-6-1である。該範囲
内の値は、充填剤の含有率が15〜70重量%、特に2
0〜50重量%の際に得られる。
【0023】該充填剤は、プラスチック成分が連続した
マトリックスを形成するように成形材料中で分散され
る。充填剤粒子はできるだけそれぞれプラスチックマト
リックスにより完全に包囲されなければならない。この
ことは、充填剤表面の良好な湿浸性により容易になる。
充填剤の湿潤性は接着剤により改良することができる。
接着剤としては、極性が無機充填剤とプラスチックの間
にあり、従って両物質に対する親和性を有する物質が適
する。適当な接着剤の例は、オルガノシラン、例えばビ
ニルシラン、変性又は未変性のアミノシラン及びエポキ
シシラン、並びに分子中2〜8個の炭素原子を有する脂
肪族カルボン酸、例えば琥珀酸である。被覆の量は、一
般に充填剤重量に対して0.2〜3重量%で十分であ
る。
【0024】充填剤を、好ましくは一軸又は多軸スクリ
ュー押出形機を用いて溶融液状プラスチックと均質に混
合し、成形材料溶融物を、成形したプラスチック成形体
を製造するために直接使用しない場合には、ストランド
状に押出し、冷却し、次いでペレットに切断する。次い
で該ペレットを自体公知の方法で、有利には射出成形法
に基づき、ランプケーシング、その部品又は別の成形体
に加工することができる。もちろん、光学的に高い価値
の表面を製造するためには相応して研磨された工具を使
用しなければならない。射出成形で得られた成形部品は
光沢塗装するか、又は場合により別の表面後処理をせず
にアルミニウムでの真空蒸着により金属化することがで
きる。同様に低い膨張性及び低い熱膨張係数を有する別
の被膜、例えば石英ガラス被膜又は有機ポリマーの高度
に架橋した被膜を施すことができる。熱形状安定性に関
係する高い加熱により、頻繁に変化する負荷に曝される
と、該被膜は安定に接着されていることが立証される。
【0025】被覆していない、本発明による成形材料か
らなる成形体の表面は、適合する透明なポリメタクリル
イミドプラスチックからなる成形体と容易に結合され、
有利には溶接される。例えばヘッドランプ−リフレクタ
をガラスのように透明な、場合により透明着色したヘッ
ドランプ−レンズと溶接することができる。その際、充
填した及び充填しなかったプラスチックの種々の熱膨張
特性を構造的に考慮することが推奨される。このような
結合部品の再利用の可能性については、すでに上記で述
べた通りである。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温安定性のランプケーシングを製造す
    るための熱可塑性プラスチック成形材料において、マト
    リックスが熱可塑性ポリメタクリルイミドプラスチック
    とその中で分散した粉末状の無機充填剤とからなること
    を特徴とする、熱可塑性プラスチック成形材料。
  2. 【請求項2】 ポリメタクリルイミドプラスチックの少
    なくとも30重量%が、式: 【化1】 [式中、Rは水素原子又はアルキル基である]の単位か
    ら構成されている、請求項1記載の熱可塑性プラスチッ
    ク成形材料。
  3. 【請求項3】 無機充填剤が接着剤で被覆されている、
    請求項1又は2記載の熱可塑性プラスチック成形材料。
  4. 【請求項4】 線熱膨張係数が30×10-6-1未満で
    ある請求項1から3までのいづれか1項記載の熱可塑性
    プラスチック成形材料。
  5. 【請求項5】 高温安定性ランプケーシングにおいて、
    少なくともその一部が請求項1から4までのいづれか1
    項又は多項記載の熱可塑性プラスチック成形材料からな
    ることを特徴とする高温安定性ランプケーシング。
  6. 【請求項6】 内側面上が少なくとも部分的に金属化さ
    れている、請求項5記載の高温安定性ランプケーシン
    グ。
  7. 【請求項7】 透明なポリメタクリルイミドプラスチッ
    クからなるレンズを有する、請求項5又は6記載の高温
    安定性ランプケーシング。
  8. 【請求項8】 該レンズが溶接されている、請求項7記
    載の高温安定性ランプケーシング。
  9. 【請求項9】 ポリメタクリルイミドプラスチックの少
    なくとも一部が請求項5から8までのいずれか1項記載
    の回収されたランプケーシングのプラスチック材料から
    なる、請求項5から8記載のいずれか1項記載の高温安
    定性ランプケーシング。
JP4184920A 1991-07-13 1992-07-13 熱可塑性プラスチック成形材料及びそれよりなる高温安定性ランプケーシング Pending JPH05239306A (ja)

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DE9108645.0 1991-07-13
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JPH05239306A true JPH05239306A (ja) 1993-09-17

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DE (2) DE9108645U1 (ja)
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Also Published As

Publication number Publication date
EP0523497B1 (de) 1997-02-26
ES2099184T3 (es) 1997-05-16
DE59208061D1 (de) 1997-04-03
EP0523497A3 (en) 1993-10-27
ATE149242T1 (de) 1997-03-15
EP0523497A2 (de) 1993-01-20
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