专利名称：具有高的耐候性和耐腐蚀性的反射器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在IOOnm至Imm的波长范围内的电磁辐射的反射器，其具有高的耐候性和耐腐蚀性，包括-金属的反射器主体，所述反射器主体具有反射表面，-或者反射器主体，在所述反射器主体上沉积有反射层，-以及透明的、由聚硅氧烷制成的覆盖层，其是在溶胶-凝胶エ艺中形成的。此外本发明还涉及ー种制造此类型反射器的方法。
背景技术：
透明的、由聚硅氧烷组成的在溶胶-凝胶过程中形成的层的制造是公知的，在这个层中能够结合纳米尺度的粒子。因此在由斯蒂芬 赛拍伊尔(Stefan Sepeur)所著的《纳米技术原理及应用》，汉诺威，文森茨-网络，2008 (iiNanotechnologie: Grundlagen undAnwendungen，，，Hannover, Vincentz-Netzwerk, 2008)—书的第 102 至 106 页描述了具有良好的耐腐蚀性和耐候性的涂层材料的制造。这种材料是由有机的、环氧官能的树脂，特别是由3-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)与双酚A和I-甲基咪唑的缩聚作用获得。然而需要说明的是，常常不能期望此类型的层的耐磨性和耐刮性。DE 298 12 559 Ul描述了具有载体的复合材料，该载体由铝制成，在这个载体上镀有一光学有效的多层系统，在此多层系统之上还具有一外置的保护层。该保护层由ニ氧化硅或在ー实施方式中由一基于溶胶凝胶方法制造的组分制成，这种组分优选为有机改性的无机硅酸盐网络。该网络可在使用可水解的硅烷，特别是硅氧烷的情况下被形成，由它们通过水解和缩聚得到的聚硅氧烷在分离了醇和水的情况下生成一作为溶胶的可以在光学多层系统上涂覆的胶体溶液。然而未说明用于制造这种硅氧烷层的具体配方。EP 128 73 89 BI描述了ー种前述类型的反射器，特别是具有由铝制成的反射器主体或者是由铝合金制成的反射器主体的反射器。在所述文献中被实现的是，普遍公知的，以有光泽的材料(Glinzwerkstoffe)制造带体，例如以纯度在99. 5%以上的铝为基础的纯铝、高纯铝或铝镁合金，其根据应用产生散射或定向的光反射。此处同样公知的是，为了增大定向的反射，这些带体的表面以化学或电解的方式磨光并且在之后通过阳极氧化产生一层厚度例如为2至IOym的保护层。然而，EP I 287 389 BI存在的问题是，这样的反射器在自由气候的条件下常常具有有限的使用寿命。潮湿与紫外线照射或C02、SO2或其他有害物质的共同作用导致反射值的减小，特别是导致了光泽以及总反射的减小。因此，针对这个问题在上述已知文献中实现ー种反射器，其反射面能够抵抗气候和腐蚀并能在机械影响的情况下保持稳定以及可以被很好的清洁。此外，制造过程应当可以在ー连续的生产エ艺下进行。在这种情况下，为了解决这些问题，所述的公知的反射器设有ー厚度大于Iym的外置的完全透明的保护层，其由溶胶凝胶漆形成。反射器的反射表面具有的粗糙度Ra小于
O.Iym (依据DIN 4761至DIN 4768确定)，并且这种溶胶凝胶漆由聚硅氧烷制造，其是由含醇的硅烷溶液与含水的胶质的硅酸溶液制造的。在根据ASTM G 53-96的2000小时QUV测试的条件下，反射器在总反射以及光泽上具有小于5%的损失。然而其指出了，这种类型的溶胶凝胶漆在技术上的缺陷是仅仅具有相对较短的贮存时间(Topfzeit)。贮存时间描述的是可以保证对材料进行没有问题地加工的时间。其所指的是在多组分的物质的混合与其加工过程结束之间的时间。大多情况下，贮存时间的结尾是由明显的特征变化，譬如由粘度的増大来示出，其妨碍了进ー步的加工过程。如在此处所描述的，溶胶凝胶系统在水解之后，也就是说，在添加了酸之后已经发生变化，从而在“罐(Topf) ”中，也就是在反应容器中已经开始聚合物的形成
发明内容
本发明的基本目的在于，实现ー种前述类型的反射器及其制造方法，其中在优化公知的有利的反射器特性情况下，诸如抵抗气候和腐蚀的影响、对于机械影响的抵抗力、清洁性能以及在连续的加工エ艺中制造的可能性等，能够在技术上有利的方式制造反射器。依据本发明，这ー目的是这样解决的，即所述覆盖层由至少ー种硅酸酯与至少ー种包含烷基、こ烯基和/或芳香基的环状硅氧烷低聚物的交联缩聚物制成并且依据方法通过这些反应物的缩聚作用形成。此外，对于硅酸酷，其特别被理解为具有通式Si (OR)4的原硅酸酷，其中在分子中，R中可以是芳香基和/或特别是烷基。所述化合物通过硅的卤化物(如四氯化硅)与醇(如甲醇或こ醇)的反应产生。在与甲醇的反应下产生硅酸四甲酷，也称作四甲基正硅酸酯，缩写为TM0S，其是ー种无色的液体。在与こ醇的反应下产生硅酸四こ酷，也称作四こ基正硅酸酷，缩写为TE0S。被发现的是，特别是最后提及的化合物与包含烷基和/或芳香基的环状的硅氧烷低聚物的结合特别适用于形成依据本发明的反射器的覆盖层。在此处优选的是，在环状硅氧烷低聚物的环结构中包含不多于七个、优选四个单体组分。此外，对于单体组分，其被理解为在环中由単体形成的最小的结构单元。此外，在低聚物中，优选具有ー个至八个烷基和/或こ烯基，其分别具有ー个至六个碳原子。由此在缩聚时能够在覆盖层中实现良好的交联关系(Vernetzungsverhaeltnisse),并且由此能够调整良好的硬度_弹性关系。与依据EP I 287 389 BI的已知的保护漆的大约70小时的受限的贮存时间不同的是，依据本发明包含环状的碳硅氧烷的漆能够实现大于155小时的贮存时间。因此，这种漆的使用能够以诸如灌注、浸入、碾平、喷射、刮平或抹平等连续的，或者如旋涂的不连续的方式等不同的方法来实现。对于依据本发明的反射器，通过覆盖层能够保证极长的使用寿命，这例如可以是这样表达的，即反射器在依据DIN EN ISO 9227 NSS的中性盐雾测试(Salzspuehnebeltest)中在2000小时后,优选甚至在3000小时之后,仍然没有显现腐蚀。此外，覆盖层的表面以通常的方法，如使用软刷或流动的水是极易清洗的并且其不会由于这种类型的标准清洗方法的应用而被损害。所述反射器主体可由铝，镁，铜，钛，钥，钽或钢(例如不锈钢)，或由这些物质的合金(例如黄铜)制成。在该反射器主体上可以直接施加基层，该基层特别是通过铬化、磷化、阳极化、镀锌等方法制造的。在这之前，可对反射器主体进行湿式和/或等离子体化学的预处理，以便进行清洗，尤其是用于去掉油污。对于覆盖层，也就是直接在反射器主体上或在基层上的覆盖层，可以存在，特别是作为功能性的层组(Schichtpaket)存在一具有光学和/或机械功能的层系统。这样的层组可以有利地在连续真空带涂覆过程(Vakuum-Bandbeschichtungprozess)中而被涂覆上。举例来说，光学层系统可以由两层、三层或更多层组成，其中，至少上层为绝缘层，以及最下层为金属层，特别是由铝制成的金属层，其形成了反射层。置于其上的层的材料在化学上可属于金属氧化物、金属氟化物、金属氮化物或金属硫化物的组或其混合物，其中这些层具有不同的折射系数。就550nm的波长而言，折射系数的差异例如为大于O. 10，优选大于 O. 20。覆盖层减小了在置于其下的层上的来自环境的直接的腐蚀性侵袭。由此，在依据本发明的反射器上存在的覆盖层同样由于高太阳的定向透射表现的十分出众。这样有利地保留了例如获得期望的置于下面的功能性的层组的光学特性。当直接置于覆盖层之下的绝缘层为ニ氧化钛层，特别是为以PVD法镀上的ニ氧化钛层时，这样即使在具有更大厚度的覆盖层(其中这种覆盖层具有高弹性以及足够的硬度)的情况下，同样实现了出色的附着性。可选择地，就此而言，除此之外还推荐Nb2O5和Ta205。 优选地，借助于真空涂覆将覆盖层以及可能的预先设定的其他层连续地施加在作为反射器主体的金属带上。依据本发明的反射器可因此具有线圈的构造，该线圈特别是具有最大宽度为1400mm,优选具有最大宽度为1600mm,并且该线圈的厚度处于O. IOmm至
I.5mm的范围内，优选处于O. 3至I. Omm的范围内。此外，此种类型的依据本发明的由金属带、基层、功能层组以及覆盖层组成的反射器是可变形的(verformbar)，而不会影响这些光学、机械及化学材料的特性。本发明其他的有利的实施方式将包含在从属的权利要求以及随后的详细描述的说明中。
依据通过附图示出的实施例，本发明将被进ー步的阐述。其中，图I通过依据本发明的反射器示出了原理性的剖面图。
具体实施例方式依据本发明的反射器I用于反射光学射线，也就是波长在IOOnm至1_的范围内的电磁射线。在一线圈的方式中，反射器I具有厚度Dl,该厚度处于大约O. 02mm至I. 6mm的范围内。反射器I具有金属反射器主体2，该反射器主体的表面3起到反射的作用。可选择地，在反射器主体2上同样可以沉积一反射层9，如其在下文中的细节中被实施的那样。如前文中述及的那样，反射器主体2可由铝，镁，铜，钛，钥，铬，镍，钽或钢(例如不锈钢)或由这些物质的合金(例如AlMg合金或黄铜)制成。对于反射器主体2而言，例如其可以是具有一厚度D2为O. 5mm的带状的铝片Al 98.3 (纯度为98. 3%)。这些片的最小厚度D2可以为20 μ m，而厚度D2的上限可大约为1.5mm。反射器I具有透明的、由聚硅氧烷制成的覆盖层4，该覆盖层是在溶胶凝胶过程中形成的。所述覆盖层4可具有处于O. 5至40 μ m的范围内的厚度D4，该厚度优选处于I至10 μ m的范围内。此外优选的是,基层5的表面或反射器主体2的表面(在这种情况下在该表面上镀有覆盖层4)具有处于小于O. 05 μ m,特别的小于O. 01 μ m，特别的优选小于O. 005 μ m范围内的轮廓算数平均偏差Ra。因此，能够调整根据DIN 5036确定的依据本发明的反射器I的光线总反射率，使其至少达到95%。依据本发明，覆盖层4由至少ー种硅酸酯与至少ー种包含烷基、こ烯基和/或芳香基的环状硅氧烷低聚物的交联缩聚物制成。对此将在下文中给出特殊的配方以及可能的制造方法。在附图示出的其他的层为可自由选择的现有的层。例如可直接在反射器主体2上镀上一通过铬化、磷化、阳极化、镀锌等制造的基层5。优选地，这样的基层5可由阳极氧化的或经电解磨光井阳极氧化的铝制成，其由反射器主体2上的材料形成。其能够通过湿化学的途径被产生，其中所述铝氧层的孔在エ艺过程的最后阶段被热压缩最大程度地封闭，从而生成持久稳定的表面。基层5也可由多个分层组成。一方面，这些层能够用作所谓的预处理层，该预处理层对于置于上面的层具有产生 调节附着以及平滑下层的功能，然而另一方面，其能够用作电化学的障碍层或是具有光学功能的层。基层5的最小厚度D5可以为lnm，特别为20nm，优选为50nm并且特别优选为IOOnm0基层5的最大厚度D5例如为5000nm，优选为1500nm，并且特别优选为300nm。如根据附图可以知道的那样，直接在覆盖层4下方于反射器主体2上镀有一光学层系统，其示例性的作为功能性层组6。可以技术上有利的方式应用连续真空带涂覆法涂覆这样的层系统。如示出的那样，这样的光学层系统可例如由至少两个层7，8组成，典型的由三个层7，8，9组成，其中两个上层7，8为绝缘层，并且下层为金属层，特别是由铝制成的金属层，当反射器主体2的表面3被设计层不反射吋，该下层形成反射层9。光学层系统6的上层和中间层7，8的相应的光学厚度D7，D8 (因此层7，8可用作提高反射的干涉层的)应当这样确定，即其大约为用于反射的电磁射线的光谱区域的波长中值的四分之一。然而，反射层9的设计可不取决于现有的一个或多个置于其上的绝缘层7，8。因此有利的是，金属的反射层可为一溅射层或通过蒸发，特别是通过电子轰击或由热源产生的层。反射层9的厚度D9可处于IOnm至200nm的范围内。该反射层9可由招,银,铜,金，铬，镍和/或其合金制成并且也可由分层形成。当直接地置于覆盖层4之下的功能性层组6的最上层7由高折射材料制成，特别是由Al2O3, ZrO2, HfO2, Nb2O5^ Ta2O5或优选为TiO2制成，并且置于其下的层8由低折射材料，例如SiO2制成吋，反射能力将被提高。当直接地位于覆盖层4之下的绝缘层7为特别是在PVD法中镀上的ニ氧化钛层时，覆盖层4将获得特别良好的附着性，因为这样的层在硅酸酯与包含烷基、こ烯基和/或芳香基的环状硅氧烷低聚物的缩聚作用中同样作为反应组分，从而使该覆盖层4与绝缘层7不仅仅是以粘着的方式，而且以化学的、优选为通过渗入网络的方式相互连接。以对比的方式制造了三个依据本发明的反射器I的试验品与一比较试验品。其被分别根据DIN 5063-3确定了贮存时间和扩散反射率以及实施了依据DIN ISO 9211-4的抗磨测试以及所谓的Λ T测试。对于反射器，溶胶凝胶漆的可加工性可通过在最終加工成的平的试验品上的扩散反射(rho-d)与光线总反射(rho)的数量比来确定(DIN 5063-3 “材料的射线物理学以及光技术特性，用于光技术和光谱射线物理学的特征数的测量方法(Strahlungsphysikalischeund lichttechnische Eigenschaften von Materialien, Messverfahren fiirlichttechnische und spektrale strahlungsphzsikalische KennzahIen)，，)。石角定过程将如下文中那样被实施。在制造溶胶凝胶漆之后直接地在多个24小时的周期中，在ー阳极氧化的依据标准EN 573-3 (Al 99. 85)的由合金EN Aff 1085制成的铝片上实施涂覆，其是通过以大约3 μ m的干厚度进行浸入涂覆并在200°C的条件下进行3分钟的硬化的方式实施的。在涂层的硬化以及试验品冷却到室温之后，在乌布利希球形光度计的辅助下，获得光线总反射(rho)以及扩散反射(rho-d)的反射率。当光线总反射(rho)没有变化时,被涂覆的试验品的扩散反射依据该溶胶凝胶漆的储存时间增长。当rho-d与rho之间的商超过O. 20吋，该涂层会出现视觉上的浑浊。AT测试根据DIN 50 928的9. 5章节实施。一直径为118mm的圆形试验品被固定在ー夹件上。借助水泵，用42°C的热水喷射该试验品的前面，并且其背面浸入35°C的热水。负荷的时间为168小吋。去除该负载之后，在视觉上检测，是否出现涂漆脱落(Lackenthaftungノ0 此外，还将根据DIN 2409实施具有或不具有网格切割的透明胶带撕离实验。此处将要评估的是，是否出现表面脱落或者是否在网格处出现因透明胶带撕离导致的脱落。比较实施例在IOml的3-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)中加入I. 222ml, 0. I摩尔的盐酸并且经过I小时的搅动在室温下进行水解。之后，使2. 95g的双酚A在形成的GPTMS-溶胶中溶解并且添加7. 02ml Nanopol C764的分散质。Nanopo 1 C产品是在溶剂中为胶体状的硅酸溶胶，其由位于盖斯特哈赫特的德国纳米树脂股份公司(Fa. nanoresins AG, Geesthacht)制造。这个产品为低粘性的并且没有丝毫的沉淀，也就是说，与基底树脂相比，其可加工性保持不变。纳米微粒在ー改变的溶胶凝胶エ艺中制造。Nanopol C的分散相由球型的、表面改性的SiO2纳米颗粒组成，该SiO2纳米颗粒具有20nm的平均直径以及极窄的颗粒尺寸分布(大约为±10nm)。Nanopoi C 764包含在甲氧基丙基醋酸酷分散的50质量百分数的SiO2纳米颗粒并且具有在25EC下的20mPa*s的动态粘性。作为用于缩聚作用的催化剂，将对于每10ml GPTMS添加160 μ I的甲基咪唑。将形成的漆通过浸入涂覆的方式施用在载体上。对于所有的实施例，均将使用依据标准EN 573-3 (Al 99. 85)的编号为EN Aff 1085的阳极化的铝片作为载体或者作为反射器主体I。在反射器主体2上总是具有由Al2O3制成的基层5，其特别具有2 μ m的厚度。之后，在200 EC以及在5至10分钟的时间长度范围内的条件下，完成在连续式加热炉内的干燥和硬化。对于覆盖层，可因此将层厚度调整到4. ]V3. 4 μ m的范围内，其中扩散反射率rho-d依据DIN5036-3被确定为13. 8%。尽管通过了依据DIN ISO 9211-4的抗磨测试，反射器在ΛT测试中发生了一次失败。其确定了是覆盖层的分层。根据本发明的第一实施例在0. 745g，化学式为环-{SiO (CH3) [CH2CH2Si (CH3) (OC2H5) 2]} 4 的聚硅氧烷与 14. 7g的四こ氧基硅烷(TEOS)的醇(由7. 7gこ醇和23. 2g 2-丁醇组成)溶液中，加入2. 4ml,0. I摩尔的盐酸并且经过30分钟的搅拌，再继续加入2. 4ml, 0. I摩尔的盐酸并且搅拌60分钟，最后加入I. 2ml，百分之ニ点五的醋酸在室温条件下搅拌60分钟，引起这些物质之间的反应。将形成的漆通过浸入涂覆的方式施用在反射器主体2上。之后，在200EC以及在5至7分钟的时间长度范围内的条件下，完成在连续式加热炉内的干燥和硬化，其中覆盖层4被形成。因此形成三维的有机硅氧烷网络凝胶，在该网络中环形的组成部分特别地起到了提高挠性的作用。对于覆盖层4，可因此调整层厚度到I. 5 V O. 4 μ m的范围内。粗糙度对于轮廓算数平均偏差Ra为5. 3±0· 3nm，而对于平均粗糙度Rz为38. 3 ±3. Onm，其中依据DIN 5036-3的扩散反射率被确定为8. 5%。依据DIN ISO 9211-4 (50H-1)的抗磨测试以及Λ T测试均通过。其确定了覆盖层4没有分层。
根据本发明的第二实施例将14. 4ml的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MAOPTMS)与10. 8ml的四こ氧基硅烷(TEOS)与5.4ml的1，3，5，7-四こ烯基-1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷(VINYL-D4)通过加入26. 6ml异丙醇形成醇溶液。之后在搅拌下,将22 μ I的85%的磷酸滴入4. 5ml的去离子的水中。然后经过六小时的搅拌完成水解。最后添加I体积百分比的ニ叔丁基过氧化物和TEG0 G1 ide 410。TEGO Glide410为聚醚硅氧烷共聚物，其是由位于德国埃森的埃弗尼克迪高化学两合股份有限公司(Fa. Evonik Tego Chemie GmbH, Essen)销售的流动和流平添加剂(Gleit-und Verlaufsaddtiv),其是ー种具有大约92质量百分比的不挥发成分以及具有在25°C下大约为2000mPa*s的动态粘性的液体。这种添加剂将干燥的漆的表面张カ调整到一稳定的低等级。因此该添加剂将表面张カ的差别拉平，从而使得从具有较低表面张カ的区域向具有较高表面张カ的区域的材料的流动最小化并被压制成涡流形式。漆膜干燥得十分均匀并且因此显现出根本改善的轮廓，其中，对此根据DIN 55945 了解漆的特性，因喷雾、刷子摩擦等产生的不平坦能够在涂覆之后自动补偿。将生成的漆通过浸入涂覆的方式施用在反射器主体2上。之后，在200 EC以及在大约5分钟的时间长度范围内的条件下，完成在连续式加热炉内的干燥和硬化，其中覆盖层4被形成。此外，为了将网络化程度调整到较高水平，在热硬化之前或之后使用具有紫外光线的照射。对于覆盖层4，可因此将层厚度D4调整到2. 2 V O. 3 μ m的范围内，其中，依据DIN5036-3的扩散反射率被确定为13.9%。依据DIN ISO 9211-4 (50H-1)的抗磨测试以及AT测试均通过。其确定了覆盖层4没有分层。其还示出的是，根据覆盖层4的组成和层厚度D4，干燥时间处于I至60分钟的范围内，优选为3至5分钟的范围是符合目的的。优选的加工温度处于150°C至300°C的范围内，更优的处于180°C至250°C的范围内。根据本发明的第三实施例将60. Oml的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MAOPTMS)与10. Oml的四こ氧基硅烷(TEOS)与10. Oml的1，3，5，7-四こ烯基-1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷(VINYL-D4)通过加入50. Oml异丙醇形成醇溶液中。之后在搅拌下,加入I至2ml，O. I摩尔的盐酸进行水解。然后，经过另外十二小时的搅拌完成水解。
最后添加I体积百分比的光引发剂(如，Ciba公司的α -醇酮，如Irgacure 184或Irgacure 1173)。之后为了形成覆盖层4，可通过紫外光线借助于水银辐射进行交联。在lOOmJ/cm2至500mJ/cm2范围内的紫外线剂量下，エ序过程的速度可因此处于大约是10至25m/min的范围内。对于覆盖层4，可因此将层厚度D4调整到2. 5V0. 4μ m的范围内，并依据DIN5036-3将扩散反射率调整到8. 2%至12. 7%的范围内。依据DIN ISO 9211-4 (50H-1)的抗磨测试以及Λ T测试均通过。对于依据本发明的反射器1，在与比较实施例具有几乎一致的光学特性的情况下确定了其具有本质上优化的抗腐蚀性。与比较实施例以及同样与依据EP I 287 389 BI中的反射器相比，依据DIN EN ISO 9227 NSS在盐雾测试中衡量在表面出现缺陷的频率，依据本发明，其能够承受超过2000小吋，这个时间大约是前两者的两倍之高。在外部气候中，也就是在地中海区域内的海水环境的自由气候中，其相应的使用寿命超过12个月。
通过上述的用于确定可加工性的方法，可确定用干“依据本发明的第一实施例”的可加工时间大约为300小时。相比较而言，依据EP I 287 389 BI的已知的保护漆只具有最大为大约70小时的可加工时间,其中生产商告知在生产后的耐久性为48小时。在具有较高安全性的同时，为了阻止视觉上的模糊，rho-d (扩散反射)与rho (总反射)的商应当不超过O. 15。其作为基础，因此能够定义出“依据本发明的第一实施例”的可加工时间大约为155小时，而对于在EP I 287 389 BI中已知的保护漆，在70小时后同样就达到了这个为O. 15的值，而对于“比较实施例”，只能在90小时达到该值。本发明并不仅仅局限在已经示出的实施例中，而是包含了所有在本发明的意义下的等效的方式和措施。因此举例来说同样可能的是，为形成覆盖层4可以使用硅酸酯，其可以具有如上文所述的式Si (OR)4 —祥的其他普遍形式，其中R为芳香基或烃基。因此例如可用其他基团替换ー个或多个OR基团，其如GPTMS和MAOPTMS的情况一祥。如已经提到的那样，除了在环状硅氧烷的环中的实施例的单体组分-SiO(CH3)[CH2CH2Si (CH3) (OC2H5)2]-和-SiO(CH3)-之外，同样也可以使用其他的组分(并且在环中也可以具有其他的数目)。此外，本领域的技术人员可以通过另外的有利措施，在不超出本发明范围的情况下进ー步完善本发明。因此，在理想的情况下，漆的配方总是与恒定的表面能的表面3相联系。为了这一目的，除了使用已经描述的中间过程试剂(Verlaufsmittel)的之外，存在多种不同的可能性，以便以适合的方法实现可重复的条件。因此反射器主体2能够在施用之前(例如通过燃烧热解，电晕放电或等离子体处理或者这些形式组合的形式)被激活以调整带的恒定的自由的表面能。此外，在覆盖层4的涂覆之前和/或之中和/或之后，和/或在干燥之前和/或之中和/或之后同样可以完成对反射器主体2进行冷却或加热。除此之外，在施用之后，覆盖层4的漆的干燥与硬化(如已经由前述的实施方式得出的那样)还依据漆的特殊方案通过不同方式的能量输入来完成，例如通过吸收多色或单色的光学射线，例如借助激光，和/或通过热传导、对流、电子辐射和/或通过反射器主体2的感应加热和/或通过在光学频谱之外的电磁辐射。上游和/或下游可以是特殊的周围环境条件，譬如潮湿、惰性，低压或超压。在惰性气氛下同样可以完成总体上的干燥和交联。在技术标准上，对于所有示例性的给出的处理的升级都是没有问题的。
另外，本发明也不限于在权利要求I和25中限定的特征组合，其也可以被定义为由已全部公开的单个特征中的一定特征组合而成的任何其他组合。这意味着，原则上并在实践中，权利要求I和25中的每ー个单个特征都可以删去，或者说，权利要求I和25中的每ー个单个特征都可以被在本申请中其他地方所公开的单个特征所取代。就此而言，各权利要求仅应被理解为对于一个发明的ー种最初表述尝试。附图标记说明I 反射器
2 反射器I的反射器主体3 反射器主体2的表面4 覆盖层5 基层6 功能层组，特殊的光学层系统7 功能层组6的最上层8 功能层组6的中间层9 功能层组6的最下层，反射层Dl 反射器I的厚度D2 反射器主体2的厚度D4 覆盖层4的厚度D5 基层5的厚度D6 功能层组6的厚度D7 最上层7的厚度D8 中间层8的厚度D9 最下层9的厚度
权利要求
1.一种用于在IOOnm至Imm的波长范围内的电磁辐射的反射器(I )，其具有高的耐候性和耐腐蚀性，包括 -金属的反射器主体(2 )，所述反射器主体具有反射表面(3 )， -或者反射器主体(2 )，在所述反射器主体上沉积有反射层(9 )， -以及透明的、由聚硅氧烷制成的覆盖层(4)，其在溶胶-凝胶エ艺中形成， 其特征在于，所述覆盖层(4)由至少ー种硅酸酯与至少ー种包含烷基、こ烯基和/或芳香基的环状硅氧烷低聚物的交联缩聚物制成。
2.如权利要求I所述的反射器(1)，其特征在于，所述硅酸酯为具有通式Si(OR)4的原硅酸的酷，其中R为芳香基和/或特别为烷基。
3.如权利要求I或2所述的反射器(I)，其特征在干，所述硅酸酯为四こ基正硅酸酯(TEOS)0
4.如权利要求I至3中任一项所述的反射器(I)，其特征在于，所述硅氧烷低聚物的环结构中连接有不多于七个，优选为四个单体组分。
5.如权利要求I至4中任一项所述的反射器(I)，其特征在于，所述硅氧烷低聚物包含ー个至八个优选分别具有ー个至六个碳原子的烷基和/或こ烯基。
6.如权利要求I至5中任一项所述的反射器(I)，其特征在于，所述硅氧烷低聚物为化学式为环 _{SiO(CH3) [CH2CH2Si (CH3) (OC2H5)2]}4 或环-(SiO(CH3) (CHCH2) ]4 的化合物或1，3，5，7-四こ烯基-1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷。
7.如权利要求I至6中任一项所述的反射器(1)，其特征在于，所述反射器主体(2)由招，镁，铜，钛，钥，钽或钢，例如不锈钢制成，或由这些物质的合金，例如黄铜制成。
8.如权利要求I至7中任一项所述的反射器(1)，其特征在于，在所述反射器主体(2)上直接施加通过铬化，磷化，阳极化，镀锌等方法制造的基层(5 )。
9.如权利要求8所述的反射器(1)，其特征在于，所述基层(5)具有Inm的最小厚度(D5)，其中所述基层(5)的最大厚度(D5)为5000nm。
10.如权利要求I至9中任一项所述的反射器(I)，其特征在于，对反射器主体(2)进行湿式和/或等离子体化学预处理，以进行清洗，尤其是去掉油污。
11.如权利要求I至10中任一项所述的反射器(1)，其特征在于，在所述覆盖层(4)下方具有涂覆在所述反射器主体(2)上的具有光学和/或机械功能的功能性的层组(6)。
12.如权利要求11所述的反射器(1)，其特征在于，涂覆光学层系统作为功能性的层组(6)。
13.如权利要求12所述的反射器(1)，其特征在于，所述光学层系统至少由三层组成，其中两个上层(7，8)为绝缘层，以及最下层(9)为金属的，特别是由铝制成的金属层，其形成反射层(9)。
14.如权利要求13所述的反射器(1)，其特征在于，所述光学层系统的金属层(9)为溅射层或通过蒸发，特别是通过电子轰击或由热源产生的层。
15.如权利要求13或14所述的反射器(I)，其特征在干，所述光学层系统的两个上层(7，8)的材料在化学上属于金属氧化物，金属氟化物，金属氮化物或金属硫化物或其混合物的组并且两个上层(7，8)具有不同的折射系数。
16.如权利要求13至15中任一项所述的反射器(I)，其特征在于，直接地位于所述覆盖层之下的光学层系统的最上层(7)由高折射的材料制成，如由Al2O3, ZrO2, HfO2, Nb2O5,Ta2O5或优选TiO2制成，并且位于其下的层(8)由低反射性的材料，如SiO2制成。
17.如权利要求13至16中任一项所述的反射器(I)，其特征在于，所述光学层系统的两个上层(7，8)为溅射层，特别是通过反应溅射产生的层，PVD层或PECVD层或通过蒸发，特别是通过电子轰击或由热源产生的层。
18.如权利要求I至17中任一项所述的反射器(1)，其特征在于，所述覆盖层(4)被一级或多级的在来自灯或激光的UV射线和/或IR射线，电子辐射和/或热风的热能的作用下硬化。
19.如权利要求I至18中任一项所述的反射器(I)，其特征在于，所述覆盖层(4)具有处于O. 5至40 μ m的范围内，优选处于I至10 μ m的范围内的厚度(D4)。
20.如权利要求I至19中任一项所述的反射器(1)，其特征在于，所述基层(5)或反射 器主体(2)的表面具有处于小于O. 05 μ m，特别是小于O. 01 μ m，特别优选小于O. 005 μ m范围内的轮廓算数平均偏差Ra。
21.如权利要求I至20中任一项所述的反射器(1)，其特征在于，根据DIN5036确定的光线总反射率最小为95%。
22.如权利要求I至21中任一项所述的反射器(I)，其特征在于，根据DIN 5036确定的扩散光线反射率处于最大到95%的范围内。
23.如权利要求I至22中任一项所述的反射器(1)，其特征在于，根据DIN58196确定的表面的机械耐久性比H 50-1要好。
24.如权利要求I至23中任一项所述的反射器(1)，其特征在于，具有线圈的构造，其宽度最大到1400mm，优选最大到1600mm，并且其厚度(Dl)在大约O. 10至I. 6mm的范围内，优选在O. 3至I. Omm的范围内。
25.一种制造用于在IOOnm至1_的波长范围内的电磁辐射的反射器(I)的方法，所述反射器具有高的耐候性和耐腐蚀性并包括 -金属的反射器主体(2 )，所述反射器主体具有反射表面(3 )， -或者反射器主体(2 )，在所述反射器主体上沉积有反射层(9 )， -以及透明层，该层在溶胶-凝胶エ艺中由聚硅氧烷形成并且用作覆盖层(4)， 其特征在于，所述覆盖层(4)通过至少一种硅酸酯与至少ー种包含烷基、こ烯基和/或芳香基的环状硅氧烷低聚物的交联缩聚生成。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在干，使用依据权利要求2或3的特征部分的硅酸酯作为硅酸酯和/或使用依据权利要求4至6中任ー项的特征部分的硅氧烷低聚物作为包含烧基、こ稀基和/或芳香基的环状娃氧烧低聚物。
27.如权利要求25或26所述的方法，其特征在于，所述硅酸酯和包含烷基、こ烯基和/或芳香基的环状硅氧烷低聚物在有机溶剂中，特别是在酮和醇中，产生相互反应。
28.如权利要求25至27中任一项所述的方法，其特征在于，所述硅酸酯和包含烷基、乙烯基和/或芳香基的环状硅氧烷低聚物通过至少一种酸以水解的方式分解。
29.如权利要求25至28中任一项所述的方法，其特征在干，由首先作为漆的涂覆在反射器主体(2)上的缩聚作用的反应物通过干燥与硬化形成所述覆盖层(4)，其中能量输入通过吸收多色或単色，例如借助激光产生的光学射线，和/或通过热传导、对流、电子辐射和/或通过反射器主体(2)的感应加热和/或通过在光学频谱之外的电磁辐射来完成。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述干燥和硬化在连续式加热炉内实施，干燥时间处于I至60分钟的范围内，优选处于3至5分钟的范围内，并且特别的加工温度处于150°C至300°C的范围内，优选处于180°C至250°C的范围内，特别优选在200°C。
31.如权利要求25至30中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法为所有方法步骤的连续流程，其中特别地实现了卷对卷的生产。
全文摘要
本发明涉及一种用于在100nm至1mm的波长范围内的电磁辐射的反射器(1)，其具有高的耐候性和耐腐蚀性，包括有反射表面(3)的金属反射器主体(2)，或者在其上沉积有反射层(9)的反射器主体(2)，以及透明的、由聚硅氧烷制成的覆盖层(4)，其在溶胶凝胶工艺中形成。为了在保留溶胶凝胶保护层的已知优点并实现一种在技术上更有利的制造方式，建议覆盖层(4)由至少一种硅酸酯与至少一种包含烷基、乙烯基和/或芳香基的环状硅氧烷低聚物的交联缩聚物制成。
文档编号G02B5/08GK102859396SQ201080065926
公开日2013年1月2日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年4月1日
发明者弗朗克·滕普林, 勒内·普施尔, 哈拉尔德·屈斯特 申请人:阿兰诺德股份有限两合公司