反射器及其制作方法和材料 本发明涉及由塑料坯构成的反射器,在塑料坯用以反射光束的表面上敷有金属层。现有技术是通过压铸或注塑BMC模塑料制作坯料,即制作未镜面化的反射器(参见Hanser出版社出版的塑料手册,第10卷热固性塑料,第二版,1988年,第318~319页)。BMC模塑料是由溶解在聚苯乙烯、固化剂、添加剂和增强纤维中的不饱和聚酯树脂构成的塑料材料。
所得到的反射器坯没有足够的表面质量,表面粗糙度为0.2至0.5μm。因此,在敷加金属层之前需对反射器坯进行附加的漆处理。据此,粗糙度可达到低于0.1μm。
由于对坯进行的漆处理是一个不希望有的方法步骤,所以人们试图制作表面质量改善的、可直接进行镜面化的反射器坯。
譬如EP-A0634605公开的是,通过注塑环氧树脂模塑料制作具有高的表面质量的反射器,其中,环氧树脂模塑料含有石英/高岭土混合物和硅灰石作为优选的填料。这种模塑料因其硬的填料会造成模具和机器的磨损,除此之外,自身的工作实践还表明,这种模塑料在固化时具有大致为0.7~1%的收缩率。此外,可达到的表面粗糙度仅为0.1μm。
因此,发明的任务在于提供一种反射器,其中,在事先毋须对反射器坯表面进行改进的情况下可把金属层敷到塑料坯上(镜面化),在固化时,塑料坯的收缩率大为减少并且其表面粗糙度小于0.1μm。
解决以上任务的技术方案在于权利要求1至3所述地反射器、权利要求4所述的用于制作反射器的方法以及权利要求6至8所述的模塑料。
已发现,BMC模塑料的纤维是模塑料制品表面质量不好的主因之一。而专业人员又认为纤维是确保由不饱和聚酯制作的模制体(坯)具有足够的强度所必须的。由于所用的填料必须是细粒度的并因此只有很小的增强效果,所以纤维就更是必要的。
已惊奇地发现,以不饱和聚酯为主成分的、无纤维的模塑料也能达到足以使反射器形状稳定的强度。这些模塑料不含苯乙烯。它是松散的聚酯模塑料,含有聚酯树脂、固化加速剂及填料和添加剂。人们发现,这种模塑料在成形和固化后只有极小的、大约为0.3~0.6%的收缩率,并且具有很好的表面质量,其粗糙度小于0.1μm、特别是≤0.06μm,其条件是,填料所占的份额为至少50(重量)%,填料的平均粒度小于10μm,并且模塑料还含有一种热塑性的材料。这些模塑料按已知的方式通过注塑或压铸方法成形、固化,并且形成表面平均粗糙度小于0.1μm,甚至≤0.06μm的模制体。在表面上敷以反光的金属层的过程按已知方式进行,如同按所述的现有技术进行镜面化一样,只不过不事先对反射器坯进行漆处理,而是譬如通过直接把铝蒸镀到反射器坯上。
本发明所采用的模塑料中的粘合剂是结晶性或非晶形的不饱和的聚酯树脂或聚酯树脂混合物,优选的是非晶形聚酯树脂占0~60%和结晶性聚酯树脂占40~100%、其软化点为约50~110℃的混合物。它们是双官能团的醇和双官能团的酸的共缩聚物,其中醇组分和酸组分均可为乙烯性不饱和的。可向树脂中加入少量(至多8(重量)%)所谓的交联剂,如烯丙基酯。优选的聚酯树脂是由DE-A2153782公开的树脂,这些树脂是通过酯化下列混合制得的:混合物中,α、β-不饱和二(元)羧酸占60~85(摩尔)%,三种同分异构的、具有二元醇或醇混合物的苯二(甲)酸中的一种或多种占40~15(摩尔)%。这些聚酯优选在没有添加聚合剂,即在没有添加交联剂的情况下采用。
此外,本发明的模塑料还含有1~15(重量)%的热塑性材料,譬如聚乙烯粉末、聚丙烯粉末、聚乙烯醇粉末或聚乙酸乙烯酯粉末。
其它成分是填料以及普通的固化剂、润滑剂和脱模剂。
本发明采用的填料不是纤维或者纤维状或针状的材料,而是粒状的或非晶形的填料,例如白垩,优选沉淀的或非晶形的白垩、氢氧化铝、高岭土、炭黑、硫化锌、硫酸钡、白云石、二氧化钛或滑石,这些填料的平均粒度应小于10μm。固化剂是用以固化普通的BMC模塑料的、普通的有机过氧化物。其它的辅助材料是润滑剂和脱模剂,如金属皂或蜡。因此,本发明的模塑料的构成如下:
不饱和聚酯 10~30 (重量)%
热塑性塑料 1~15 (重量)%
填料 50~80 (重量)%
固化剂 0.1~0.5(重量)%
润滑剂和脱模剂 0.5~2 (重量)%
交联剂 0~8 (重量)%
模塑料的制作是以已知方式通过混合各组分,优选的是通过熔融方法,随后粒化进行的。
松散的模塑料按已知方式并在普通的注塑装置或压铸装置中塑化、成形并在140~200℃温度范围内在50~120秒钟内固化。
固化时出现的收缩率为约0.3~0.6%,因此可保证精确地制作出复杂的结构。固化后的物料的抗弯强度按ISO 178检验,结果为80~100MPa。按ISO 179/1eU检验抗冲击强度,结果为4~6KJ/m2,按ISO179//1eU检验抗冲击强度时,结果为1~2KJ/m2。
实施例
混合物的构成比是基于混合物总量的重量百分比。所用的非晶形的UP树脂是一种以对苯二酸、富马酸、乙二醇和新戊二醇为主要成分的非晶形的、不饱和聚酯(DSM公司的UP树脂9193NO)。所用的晶状UP树脂是一种以对苯二酸、富马酸、乙二醇和丁二醇为主要成分的晶形不饱和聚酯(BASF公司的Palatal(R)M60621Z)。
模塑料是通过混合如下组分制作:
6%非晶形UP树脂
12%晶形UP树脂
7.5%聚乙烯-聚乙酸乙烯酯共聚物
0.3%氢过氧化枯烯
72.8%粒度小于10μm的白垩
0.1%MgO
1.3%硬脂酸钙
松散的物料被塑化,在压铸装置中成形为反射器,并在160℃温度固化。所得到的反射器坯具有如下值:
收缩率: 0.5%
抗弯强度: 80MPa
抗冲击强度: 4.6KJ/m2
缺口抗冲击强度: 1.3KJ/m2
粗糙度: 0.05μm。