作为反射器的多层结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及在CPV(聚光光伏)和CPS(聚光太阳能发电)领域用作反射镜/反射器的多层结构。所述多层结构包含基体层、阻挡层、金属反射层、氧化物层和一个其它层，所述其它层可以是等离子体聚合物层或高折射金属氧化物层。
【专利说明】作为反射器的多层结构
[0001] 本发明涉及在CPV(聚光光伏）和CPS(聚光太阳能发电）领域用作反射镜/反射 器的多层结构。所述多层结构包含基体层、阻挡层、金属反射层、氧化物层和一个其它层，所 述其它层可以是等离子体聚合物层或高折射金属氧化物层。
[0002] 用于CPV和CPS领域中的银反射镜是已知的。
[0003] W0 2000007818描述了基于带有直接施加在其上的银层的聚合物基体的银反射 镜，所述银进而覆盖有直接施加于其上并坚固地与之粘合的聚合物保护层。UV吸收聚合物 膜施加在此聚合物层上。
[0004] US 6078425描述了含有铝和银反射层的多层反射镜，其中镍和/或铬合金或氮化 物的粘合层沉积在所述铝的表面上。所述银层受镍和/铬合金或氮化物形成的层和一个或 多个金属氧化物层的保护。
[0005] 根据 Society of Vacuum Coaters (2009)，52 版，473-477,基于由金属层（A1 或 Cu)、银反射层、氧化铝透明保护层或带有施加于其上的Si02的氮化硅层和氧化钽层构成的 已知体系，替换所述复杂的保护层体系以便在短程金属化装置内进行大量生产。据报道生 产的层状结构依然具有足够的反射性和耐候性。
[0006] 因此，Society of Vacuum Coaters (2009)，52 版，473-477 公开了具有增加的反 射性和耐候性的特殊的多层结构。其中描述了层状结构，其具有塑料基体、金属层、施加于 其上的银反射器和等离子体硅氧烷面漆。然而，描述的所述结构不符合必要的需要。
[0007] 在 Concentrating Photovoltaic Conference 7 (CPV 7)，Las Vegas，2011 年 4 月中已知需要提供用于CPV应用的耐久性长的高反射的银反射镜。在此情况下提出了通用 形式的各种解决方案。尤其是，提出了具有下面通用结构的体系：基体、金属、银反射器、金 属氧化物、HMDS0。
[0008] 在SVC/Society of Vacuum Coaters 2009,Optics 021 中，作为制备反射性、耐腐 蚀的金属多层体系的简单方法描述了等离子体涂敷，并进行了实验。据描述，使用此方法目 前为止在上面描述的短程涂敷中尚未使用氧化铝保护层。
[0009] 在 Surface and Coatings Technology 111 (1999) 278-296 中，描述了由等离子 体预处理、溅射和等离子体聚合组合所得的铝反射镜用于制造汽车灯。
[0010] 然而，上面提及的体系的性能特征不足以用于CPV和CSP领域中的反射器，尤其是 关于在户外使用时的寿命期间保持高的反射率。特别地，对于由于风化作用增加的腐蚀造 成的对反射率的不利影响对于商业用途来说依然没有令人满意地解决。另外，应当可以简 单且成本有效地大量生产这些多层体系。
[0011] 因此，本发明的目的是提供一种多层体系，其在整个寿命周期内恒定不变地提供 高的反射率，其中可以通过简单且成本有效的方法生产该类多层体。另外，所述多层体系应 当具有高的尺寸稳定性、低的开裂趋势和低的表面粗糙度，由此满足DIN EN 62108关于气 候变化稳定性的要求（第10. 6、10. 7和10. 8章）。
[0012] 所述目的通过包含如下5个层的多层结构得以实现： 层A :基体层，选自热塑性塑料、金属或玻璃； 层B :阻挡层，选自钛或贵金属族，其中优选贵金属是金、钯、钼、钒和钽。在玻璃作为所 述基体层的情况下，所述阻挡层也可以另外由铬或铬与Co、Mo、Ni和/或Fe的合金制成； 层C :金属反射层，优选由银或银合金以及铝组成，其中所述银合金含有小于10重量％ 的金、钼、钮和/或钛； 层D :氧化物层，选自氧化铝（A10x)、二氧化钛、Si02、Ta20 5、Zr02、Nb205和HfO ; 层E: a) 等离子体聚合物层（防腐蚀层），其由硅氧烷前体沉积而成，优选的实例是六甲 基二硅氧烷（HMDS0)、八甲基环四硅氧烷（0MCTS)、八甲基三硅氧烷（0MTS)、四乙基正硅 烷（TE0S)和四甲基二硅氧烷（TMDS0)、十甲基环五硅氧烷（DMCPS)、六甲基环三硅氧烷 (HMCTS)、三甲氧基甲基硅烷（TM0MS)和四甲基环四硅氧烷（TMCTS) ;HMDS0是特别优选的； 或者，在层D由氧化铝或Si02组成的情况下，层E是 b) 高折射金属氧化物层,其中所述金属氧化物可以选自二氧化钛、Si02、Ta205、Zr0 2、 Nb205和HfO,并且可以任选地施加根据层E(a)的另一个层，S卩：等离子体聚合物层。
[0013] 所述实例表明：此多层结构具有高的尺寸稳定性、低的开裂趋势和低的表面粗糙 度的所要求的性能特点，由此满足DIN EN 62108关于气候变化稳定性的要求（第10. 6、 10. 7 和 10. 8 章）。
[0014] 层A: 层A选自太热塑性塑料、金属或玻璃。
[0015] 用于所述基体层的优选的热塑性塑料是聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、芳族 聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、PET/环己烷二甲醇共聚物（PETG)、聚萘二甲酸乙二 醇酯（PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT)、环状聚烯烃、聚-或共聚丙烯酸酯和聚-或共聚 甲基丙烯酸酯，例如聚-或共聚甲基丙烯酸甲酯（如PMMA)以及与苯乙烯的共聚物，例如透 明的聚苯乙烯/丙烯腈（PSAN)，热塑性聚氨酯，基于环状烯烃的聚合物（例如T0PAS?，购自 Ticona的商品），与烯烃共聚物或接枝聚合物的聚碳酸酯共混物，例如苯乙烯/丙烯腈共聚 物。聚碳酸酯、PET或PETG是特别优选的。特别地，所述基体层由聚碳酸酯组成。
[0016] 根据本发明，聚碳酸酯是均聚碳酸酯、共聚碳酸酯和聚酯碳酸酯，例如EP-A 1，657, 281中的那些。
[0017] 例如通过相界面法，任选使用链终止剂，例如单酚，和任选地使用三官能或大于三 官能的支化剂，例如三酚或四酚，通过使二酚与碳酰卤，优选光气，和/或与芳族二羧酰二 卤，优选苯二羧酰二卤进行反应来制备芳族聚碳酸酯。它们也可以通过二酚与例如碳酸二 苯基酯的反应以熔融聚合法制备。
[0018] 用于制备芳族聚碳酸酯和/或芳族聚酯碳酸酯的二酚优选是式（I)的那些 其中
【权利要求】
1. 多层结构，包含如下5个层： 层A :基体层，选自热塑性塑料、金属或玻璃； 层B:阻挡层，选自钛或贵金属族，其中优选贵金属是金、钯、钼、钒和钽，其中在玻璃作 为所述基体层的情况下，所述阻挡层也可以另外由铬或铬与Co、Mo、Ni和/或Fe的合金制 成； 层C :金属反射层； 层D :氧化物层，选自氧化铝（A10x)、二氧化钛、Si02、Ta20 5、Zr02、Nb205和HfO ; 层E: a) 等离子体聚合物层（防腐蚀层），其由选自如下的硅氧烷前体沉积而成：六甲 基二硅氧烷（HMDS0)、八甲基环四硅氧烷（0MCTS)、八甲基三硅氧烷（0MTS)、四乙基正硅 烷（TE0S)和四甲基二硅氧烷（TMDS0)、十甲基环五硅氧烷（DMCPS)、六甲基环三硅氧烷 (HMCTS)、三甲氧基甲基硅烷（TM0MS)和四甲基环四硅氧烷（TMCTS); 或者， 在层D由氧化铝或Si02组成的情况下， b) 高折射金属氧化物层,其中所述金属氧化物可以选自二氧化钛、Ta205、Zr02、Nb 205和 Hf〇,并且可以任选地施加根据层E(a)的另一个层，等离子体聚合物层。
2. 根据权利要求1的多层结构，其中所述热塑性塑料选自下组中的至少一种：聚碳酸 酯、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、芳族聚酯、环状聚烯烃、聚-或共聚丙烯酸酯和聚-或共聚甲 基丙烯酸酯、与苯乙烯的共聚物、热塑性聚氨酯、基于环状烯烃的聚合物和与烯烃共聚物或 接枝聚合物例如苯乙烯/丙烯腈共聚物的聚碳酸酯共混物。
3. 根据权利要求1的多层结构，其中层B由钛组成。
4. 根据权利要求1的多层结构，其中层C由银或银合金以及铝组成，其中所述银合金含 有小于10重量％的金、钼、钯和/或钛。
5. 根据权利要求4的多层结构，其中层C由银组成。
6. 根据权利要求1的多层结构，其中层D由氧化铝（A10x)或二氧化钛组成。
7. 根据权利要求1的多层结构，其中层E是六甲基二硅氧烷。
8. 根据权利要求1的多层结构，其中各个层的层厚度如下： 层A的总厚度：在热塑性塑料的情况下为1 Mm-10 mm,在金属基体的情况下为300 Mm- 750 Mm,在玻璃的情况下为75〇Mm_ 3 mm, 层 B :40 nm - 250 nm, 层 C :80 nm - 250 nm, 层 D :80 nm - 250 nm, 层 E : 1 nm - 200 nm〇
9. 根据权利要求1的多层结构，其中层A具有的总层厚度。
10. 根据权利要求1的多层结构，其中层B的层厚度为80-130nm。
11. 根据权利要求1的多层结构，其中层B由钛组成且具有105nm-120nm的层厚度。
12. 根据权利要求1的多层结构，其中层C的层厚度为90nm-160nm，层D的层厚度为 90nm_160nm 和层 E 的层厚度为 20nm-100nm。
13. 根据权利要求1的多层结构，其中所述热塑性塑料选自聚碳酸酯、芳族聚酯和聚碳 酸酯共混物，其中这些热塑性塑料可以含有填料。
14. 根据权利要求1的多层结构的用途，作为光伏模块、太阳能模块和照明系统中的反 射器，作为住宅领域中和车辆领域中的反射镜和作为光导系统中的反射器。
15. 光伏模块、太阳能模块、照明系统和光导系统，其包含根据权利要求1的多层结构。
16. 反射镜，其包含根据权利要求1的多层结构。
【文档编号】B32B17/10GK104105595SQ201380009997
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年2月18日 优先权日:2012年2月20日
【发明者】T.库尔曼, M.瓦格纳, R.奥瑟, T.G.戴维斯, I.奥西奥 申请人:拜耳知识产权有限责任公司