DE19641162A1

DE19641162A1 - Reflektorrohling, sowie Verfahren und Mittel zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE19641162A1
Application number: DE19641162A
Authority: DE
Inventors: Jose Poch-Parramon; Roland Glagla
Original assignee: Bakelite AG
Current assignee: Hexion Specialty Chemicals AG
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-10-07
Publication date: 1998-04-09
Also published as: WO1998015774A1; US6096819A; JP2000503141A; CZ172998A3; EP0862712A1; KR19990067690A; PL327031A1; ES2119733T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Reflektorrohlinge, die aus einem Kunststoffmaterial bestehen, auf deren Oberflächenteilen, die für die Reflexion von Strahlen vorgesehen sind, eine Metallschicht aufgebracht ist. Es ist Stand der Technik (vergl. Duroplaste, Kunststoff-Hand buch, Bd. 10, Hanser-Verlag, 2. Auflage, 1988, Sei ten 318-319), die Rohlinge, d. h., die unverspiegelten Reflektoren durch Spritzpressen oder Spritzgießen von BMC-Formmassen herzustellen. BMC-Formmassen sind pla stische Massen aus ungesättigtem Polyesterharz, gelöst in Styrol, Härter, Zusatzmittel und Verstärkungsfasern.

Die erhaltenen Rohlinge haben allerdings keine ausrei chende Oberflächengüte. Die Oberflächen haben Rauhtie fen von 0,2-0,5 µm. Sie werden daher durch eine zusätz liche Lackbehandlung vergütet, bevor die Metallschicht aufgebracht wird. Dadurch werden Rauhtiefen von < 1 µm erzielt (vergl. DE-C 41 12 144).

Da die Lackbehandlung der Rohlinge ein unerwünschter Verfahrensschritt ist, wird versucht, Reflektor-Rohlinge mit verbesserter Oberflächengüte herzustellen, die direkt verspiegelt werden können.

So ist aus EP-A 0 634 605 bekannt, Reflektoren mit ho her Oberflächengüte durch Spitzgießen einer Epoxidharz-Form masse herzustellten, die als bevorzugte Füllstoffe ein Quarz/Kaolin-Gemisch und Wollastonit enthält. Abge sehen davon, daß diese Formmassen durch die harten Füllstoffe einen erhöhten Werkzeug- und Maschinenver schleiß bewirken, zeigten eigene Arbeiten, daß derarti ge Formmassen bei der Härtung einen Schwund von etwa 0,7-1% haben. Außerdem wird eine Oberflächen-Rauhtiefe von lediglich 0,1 µm erreicht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Reflektorroh ling bereitzustellen, bei dem das Aufbringen der Me tallschicht auf den Kunststoff-Rohling (Verspiegelung) ohne zwischengeschaltete Oberflächenvergütung erfolgen kann, bei dem der Rohling bei der Härtung einen deut lich verringerten Schwund erleidet und eine Oberflächen-Rauh tiefe von weniger als 0,5 µm erreicht.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Reflektor gemäß der Ansprüche 1 und 2, durch ein Verfahren zu seiner Herstellung gemäß Anspruch 3 sowie durch eine Formmasse gemäß der Ansprüche 4-9, die gemäß Anspruch 10 zur Herstellung von Reflektorrohlingen verwendet wird.

Aus einer älteren Anmeldung der Anmelderin (Aktenzei chen 195 40 687.7) ist bekannt, Reflektorrohlinge, die die o.g. Anforderungen erfüllen, aus styrol- und faser freien Polyesterformmassen herzustellen.

Es wurde nun gefunden, daß auch Formmassen, auf der Basis von duroplastischen Polymeren, die durch Kon densationsreaktionen gehärtet werden, für die Herstellung von Reflektorrohlingen geeignet sind, wenn sie faserfrei sind und wenn die Füllstoffe eine mittlere Teilchengröße von weniger als 50 µm, bevorzugt weniger als 10 µm haben. Es ist dabei insbesondere überraschend, daß die Massen, obwohl durch Kondensationsreaktion härtend, eine Oberflächen-Rauhtiefe von weniger als 0,1 µm und ledig lich einen geringen Schwund von weniger als 0,7% haben, während die aus EP-A 0 634 605 bekannten, durch Additi onsreaktion härtenden Epoxidharzformmassen größere Oberflächen-Rauhtiefen und einen stärkeren Schwund haben.

Die erfindungsgemäßen Reflektorrohlinge sind daher maß genau, haben ausreichende Festigkeiten und eine Ober flächen-Rauhtiefe von weniger als 0,1 µm.

Die zur Herstellung dieser Reflektorrohlinge verwende ten Formmassen bestehen aus einem oder mehreren duro plastischen, durch Kondensationsreaktion härtenden Harz(en), Füll- und Zusatzstoffen, sowie gegebenenfalls Härtern oder Härtungsbeschleunigern.

Es wurde gefunden, daß derartige Formmassen nach der Formgebung und Härtung einen äußerst geringen Schwund von etwa < 0,3-0,6% und eine hohe Oberflächengüte mit Rauhtiefen von < 0,1 bis < 0,05 µm zeigen, wenn der An teil an Füllstoffen mindestens 45 Gew.-% beträgt und die Füllstoffe eine mittlere Korngröße von weniger als 50 µm, bevorzugt von weniger als 10 µm haben. Diese Formmassen werden in an sich bekannter Weise durch Spritzguß- oder Spritzpreß-Verfahren geformt und gehär tet und es entstehen dabei Rohlinge mit einer durchschnittlichen Oberflächen-Rauhtiefe von weniger als 0,5 µm, ja sogar von weniger als 0,1 µm. Das Auf bringen einer Metallschicht auf die Oberfläche, die reflektieren soll, erfolgt in an sich bekannter Weise, wie es auch bei der Verspiegelung gemäß dem geschilder ten Stand der Technik erfolgt, jedoch ohne dazwischen geschaltete Lackbehandlung des Rohlings, so etwa durch direktes Aufdampfen von Aluminium auf den Rohling.

Bindemittel in den erfindungsgemäß eingesetzten Form massen sind duroplastische Polymere, die durch Konden sationsreaktion gehärtet werden, wie z. B. Aminoplaste, insbesondere Melamin- oder Harnstoffharze, Furan- oder Phenolharze oder -harzgemische. Die bevorzugt eingesetzten Kondensationsharze sind modifizierte und unmodifizierte Phenolharze und zwar sowohl sauer als auch alkalisch katalysierte Kondensationsprodukte von phenolischen Verbindungen, insbesondere von Phenol oder Alkylphenolen mit Aldehyden, insbesondere mit Formaldehyd, wobei bei oder nach der Herstellung noch Furfurylalkohol, Melamin und/oder Harnstoff mit einkondensiert werden können. Das am meisten bevorzugte Harz ist Phenolnovolak.

Die erfindungsgemäßen Formmassen können weiterhin bis zu 15 Gew.-% eines thermoplastischen Materials wie etwa aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffharze, Polyethylen-, Polypropylen-, Polyvinylalkohol- oder Polyvinylacetat-Pulver enthalten.

Weitere Bestandteile sind Füllstoffe sowie übliche Här ter und/oder Härtungsbeschleuniger sowie Gleit- und Trennmittel.

Erfindungsgemäß eingesetzte Füllstoffe sind keine Fa sern bzw. faser- oder nadelförmige Stoffe, sondern kör nige oder amorphe Füllstoffe. Beispiele sind Kreiden, bevorzugt gefällte oder amorphe Kreiden, Aluminiumoxid hydrat, Kaolin, Ruß, Zinksulfid, Bariumsulfat, Dolomit, Titandioxid, oder Talkum, sofern sie eine mittlere Teilchengröße von weniger als 50 µm, bevorzugt von weni ger als 10 µm haben.

Ein Teil der duroplastischen Kondensationspolymere, wie Harnstoffharze oder alkalisch kondensierte Resole sind sog. selbsthärtende Produkte, die zur Aushärtung ledig lich thermische Energie benötigen.

Härter und/oder Härtungsbeschleuniger, soweit sie benö tigt werden, sind an sich bekannte, für diese duropla stischen Harze gebräuchliche Produkte, so etwa saure oder säureabspaltende Verbindungen als Härtungsbeschleuniger für Aminoplaste oder als latente oder nicht latente Härter für Furanharze. Novolake hingegen werden bevorzugt mit Hexamethylentetramin gehärtet. Zur Härtung der Novolake können allerdings auch andere an sich bekannte Produkte wie z. B. Resole oder Epoxidharze eingesetzt werden.

Weitere Hilfsstoffe sind Gleit- und Trennmittel wie Metallseifen oder Wachse. Für die erfindungsgemäßen Formmassen ergibt sich somit folgender allgemeiner Auf bau:

Duroplastische(s) Polymer(e)
25-45 Gew.-%
Thermoplast	0-15 Gew.-%
Füllstoffe	45-75 Gew.-%
Härter bzw. Härtungsbeschleuniger	0-10 Gew.-%
Gleit- und Trennmittel	0,5-2 Gew.-%

Die Fertigung der Formmassen erfolgt in an sich bekann ter Weise durch Vermischen der Komponenten.

Die rieselfähigen Massen werden in an sich bekannter Weise und in üblichen Spritzguß- oder Spritzpreßvor richtungen plastifiziert, geformt und bei Temperaturen im Bereich von 140-200°C innerhalb von 50-120 s gehär tet.

Die bei der Härtung auftretende Schrumpfung liegt bei etwa < 0,3-0,6% und erlaubt somit eine sehr maßhaltige Herstellung auch komplizierter Strukturen. Die Biegefe stigkeiten der gehärteten Massen, geprüft nach ISO 178, liegen im Bereich von 100-120 MPa. Die Schlagzähigkei ten, geprüft nach ISO 179/1 eU, liegen im Bereich von 6-8 kJ/m² und die Kerbschlagzähigkeiten, geprüft nach ISO 179//1 eU, betragen 1-2 kJ/m².

Claims

1. Reflektorrohling, hergestellt durch Spritzgießen oder Spritzpressen einer Formmasse auf Basis von duroplastischem Polymer, das durch Kondensations reaktion gehärtet wird.

2. Reflektorrohling nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Oberfläche des Rohlings eine durchschnittliche Oberflächen-Rauhtiefe von weni ger als 0,1 µm hat.

3. Verfahren zur Herstellung des Reflektorrohlings nach den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß eine faserfreie Formmasse auf Basis eines du roplastischen Polymeren, das durch Kondensations reaktion gehärtet wird, in einem Spritzgieß- oder Spritzpreßvorgang zu einem entsprechenden Reflek tor-Rohling geformt und gehärtet wird.

4. Formmasse zur Herstellung von Reflektorrohlingen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse als Bindemittel Polymer(e) enthält, das (die) durch Kondensations reaktion gehärtet wird (werden).

5. Formmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Phenolharz ist.

6. Formmasse nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie keine Fasern oder faserartigen Stoffe enthält.

7. Formmasse nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe eine mittlere Teilchengröße von weniger als 50 µm haben.

8. Formmasse nach den Ansprüchen 4-7, dadurch gekenn zeichnet, daß sie zusätzlich thermoplastisches Material enthält.

9. Formmasse nach den Ansprüchen 4-8, gekennzeichnet durch folgenden Aufbau: Duroplastische(s) Polymer(e) 25-45 Gew.-% Thermoplast 1-15 Gew.-% Füllstoffe 45-75 Gew.-% Härter 0-10 Gew.-% Gleit- und Trennmittel 0,5-2 Gew.-%

10. Verwendung von faserfreien Formmassen auf Basis von duroplastischen Polymeren, die durch Kondensationsreaktion gehärtet werden, zur Herstellung von Reflektorrohlingen.