CN103713340A

CN103713340A - 一种耐候高反射板及其制造方法

Info

Publication number: CN103713340A
Application number: CN201210380767.2A
Authority: CN
Inventors: 蔡鸿麟
Original assignee: XXENTRIA Tech MATERIALS Co Ltd
Current assignee: XXENTRIA Tech MATERIALS Co Ltd
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2014-04-09

Abstract

本发明为一种耐候高反射板及其制造方法，包含反射主体层、预处理层、反射增强层及透明保护层。其中，反射主体层系为铝或铝合金的其中之一或其二者的组合，预处理层设于反射主体层上的氧化物层，反射增强层设于该预处理层上，以及透明保护层为氟碳涂料并设在反射增强层上。如此，本耐候高反射板将具表面防水、抗腐蚀、在可见光波长范围内具有优异反射率等特征。

Description

一种耐候高反射板及其制造方法

技术领域

本发明为一种耐候高反射板及其制造方法，特别指包含反射主体层、预处理层、反射增强层和透明保护层的耐候高反射板及其制造方法。

背景技术

一般的反射板用铝或银的材质作为反射主体并用玻璃为其表面保护层。然而此种成品具有高生产成本、高重量、易破裂且不耐弯折等缺点。

因此，为改良上述保护层具有高生产成本、高重量、易破裂且不耐弯折等缺点，市面上有以一种溶胶-凝胶涂料涂布经加热硬化等步骤于反射板表面形成一透明保护层的产品，此种反射层具有疏水，耐腐蚀，耐磨损，适应全气候等优点。

根据先前技术指出，上述反射板的制成品，在可见光波长范围内的反射率75％-83％以上，但如果在反射主体层和保护层中间增加一个额外的反射层增强层，可见光波长范围内的反射率可超过90％。而以ASTM G53-96及QUV-2000H的测试全反射和光泽度的损失小于5％。

由此可见，先前技术虽已解决反射板的制造成本、重量和可弯曲性问题，但自然光下的反射率和在长时间日晒下的耐质变性还具有改进的空间，因此实在有必要解决此问题。

发明内容

根据本发明目的，提供一种耐候高反射板，其包含反射主体层、预处理层、反射增强层和透明保护层。以反射主体层为基板依序向上堆栈，依次为预处理层、反射增强层、透明保护层。

其中，反射主体层主要为一基材和提供反射作用，其反射主体层为铝、铝合金、含铝的材料或含铝的复合材料的其中之一或其二者的组合。其中，上述铝合金的铝纯度大于99.85%，且该反射主体层厚度介于0.1~1.2mm之间。

其中，预处理层为一设在反射主体层上，经阳极处理形成的氧化层，该预处理层中包含铬酸、磷酸、铝金属氧化物、过渡金属氧化物或过渡金属盐类，该预处理层厚度介于800~2000nm之间。

其中，反射增强层系设在预处理层上，其由沉积后的铝金属层或铝合金所形成，厚度介于10~300nm之间，粗糙度小于0.1um。此反射增强层在可见光波长范围内全反射率大于94%。此反射增强层增强该耐候高反射板在红外光、可见光和紫外光波长范围内的反射率。

其中，在反射增强层上更具有包含由二氧化硅(SiO2)或二氧化钛(TiO2)或同时具有上述两者形成的光学镀层，该光学镀层厚度介于40~120nm之间。

其中，透明保护层设在上述反射增强层上，该透明保护层为具高穿透率、无色、厚度介于6~13um之间。经ASTM G154-06及QUV-A4000H的测试，此透明保护层在可见光波长范围内，其全反射率大于92%与光泽度损失小于5%。有此可见，相对于现有技术的QUV-2000H和可见光波长范围内的反射率可超过90％，足以证明本发明具有重大的进步性。

根据本发明目的，还在于提供一种耐候高反射板的制造方法，其步骤包含提供反射主体层，为铝或铝合金的其中之一或其二者组合的材料经铸造、锻造、冷压、热压等加工步骤成型后，表面再经研磨和抛光处理，该反射主体层为片状或带状以便于连续式制程。在该反射主体层上，用铬酸盐处理、磷化处理或阳极氧化处理等阳极处理步骤，形成一预处理层，并在阳极处理前，先用强酸化学品或强碱化学品，并配合研磨及清洗反射主体层的表面污染物或原生的氧化物。用物理气相沉积法(PVD)、蒸镀法或溅镀法，将铝或铝合金的其中之一或其二者的组合沉积于该预处理层表面，形成一反射增强层。在增强反射层上形成一光学镀层。最后由氟碳树脂70~80Wt.%、美耐敏(Melamine)8~12Wt.%、环己酮(Cyclohexanone)8~10Wt.%及添加剂(Additive agent)3-8Wt.%均匀混合形成的氟碳涂料用20~60m/min的速率涂布在反射增强层上并经过200~300℃的加热烘烤使其硬化，形成一透明保护层。上述添加剂组成，包含流平剂、消泡剂、催化剂、分散剂及紫外线吸收剂的其中之一种或多种的组合。

附图说明

图1为本发明的耐候高反射板的剖面示意图。

图2为本发明的耐候高反射板的制造方法流程图。

附图标记说明

11 反射主体层

12 预处理层

13 反射增强层

14 光学镀层

15 透明保护层

S21~S26 步骤流程

具体实施方式

本发明提供一种耐候高反射板，请参考图1，如图所示为一耐候高反射板的剖面示意图，包含反射主体层11、预处理层12、反射增强层13、光学镀层14和透明保护层15，以反射主体层为一基板依序堆栈。

其中，反射主体层11，主要提供反射作用，此反射主体层11选用铝、铝合金、含铝的材料或含铝的复合材料的其中之一或二者的组合，其铝合金的铝纯度大于99.85%，且此反射主体层厚度介于0.1~1.2mm之间；预处理层12，设于反射主体层11上，该反射主体层11经阳极处理后形成的氧化层，而其预处理层12中包含铬酸、磷酸、铝金属氧化物、过渡金属氧化物或过渡金属盐类，该预处理层厚度介于800~2000nm之间；反射增强层13，由铝金属层或铝合金沉积在预处理层12上形成，反射增强层13厚度介于10~300nm之间，粗糙度小于0.1um，该反射增强层13具有增强耐候高反射板在红外光、可见光和紫外光波长范围内的反射率的作用，该反射增强层在可见光波长范围内，其全反射率大于94%；光学镀层14，介于反射增强层13和透明保护层15之间，由二氧化硅(SiO2)或二氧化钛(TiO2)或同时具有上述两者形成，该光学镀层14厚度介于40~120nm之间；透明保护层15，为氟碳涂料并设于光学镀层14上，该透明保护层15具高穿透率、无色、厚度介于6~13um之间，经ASTM G154-06及QUV-A 4000H的测试，此透明保护层15在可见光波长范围内，其全反射率大于92%与光泽度损失小于5%。本发明的耐候高反射板其表面具防水、抗腐蚀、在可见光波长范围内的全反射率大于92%。

请参考图2，如图所示为耐候高反射板的制造方法的流程图，包含下列步骤：

步骤S21：将片状或带状的铝或铝合金的其中之一或其二者组合的材料经加工成型后，表面再经研磨和抛光处理，形成一反射主体层11。

步骤S22：用强酸化学品或强碱化学品，并配合研磨及清洗反射主体层11的表面污染物或原生的氧化物。

步骤S23：在反射主体层11上施以阳极处理，形成一预处理层12。

步骤S24：用物理气相沉积法(PVD)、蒸镀法或溅镀法将铝或铝合金的其中之一或其二者的组合，沉积于上述预处理层12表面，形成一反射增强层13。

步骤S25：在增强反射层13上形成一光学镀层14。

步骤S26：将氟碳树脂、美耐敏、环己酮及添加剂，均匀混合形成的氟碳涂料涂布在该光学镀层14上并经过加热烘烤使其硬化，形成一透明保护层15。

据上所述，本发明也适合于反射或光导体光组件及光源收集技术，照明用的反光组件，例如视频站照明，天花板照明、光线的偏转板的反射或增强车灯的照明。此外，也可以使用在太阳能技术领域的太阳能反射，例如热太阳能技术，太阳能发电站，太阳能光伏启动器，作为光集中收集的太阳能集热器，太阳炉，太阳能烤箱。其优异的反射率及抗防腐的特性也适合作为建材在建筑外观修饰。

总之，以上所述实施例只用于说明本发明的技术思想及特点，其目的是使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但不应该以此限定本发明专利的范围，所属领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围之内、相对上述实施例进行等同变化和改进，都应该属于本发明所保护的技术范围。

Claims

1.一种耐候高反射板，其特征在于：其包含：

一反射主体层11，为铝或铝合金的其中之一或其二者的组合；

一预处理层12，设在该反射主体层上的氧化物层；

一反射增强层13，设在该预处理层上；及

一透明保护层15，为氟碳涂料并设在该反射增强层上。

2.如权利要求1所述的耐候高反射板，其特征在于：其中该铝或铝合金纯度大于99.85%；该预处理层为铬酸、磷酸、铝金属氧化物、过渡金属氧化物或盐类；及该反射增强层为铝或铝合金的其中之一或其二者的组合。

3.如权利要求1所述的耐候高反射板，其特征在于：其中该反射主体层11的厚度系介于0.1-1.2mm之间；该预处理层12的厚度介于800-2000nm之间；该反射增强层13的厚度介于10-300nm之间，粗糙度小于0.1um；及该透明保护层15的厚度系介于6-13um之间。

4.如权利要求1所述的耐候高反射板，其特征在于：其中更包含一光学镀层14，该光学镀层设于该反射增强层13与该透明保护层15之间。

5.如权利要求1所述的耐候高反射板，其特征在于：其中该光学镀层14为二氧化硅(SiO2)或二氧化钛(TiO2)的其中之一或其二者的组合。

6.如权利要求1所述的耐候高反射板，其特征在于：其中该光学镀层14的厚度系介于40-120nm之间。

7.如权利要求1所述的耐候高反射板，其中该氟碳涂料为氟碳树脂70-80Wt.%、美耐敏8-12Wt.%、环己酮8-10Wt.%及添加剂3-8Wt.%组成，且该添加剂为流平剂、消泡剂、催化剂、分散剂及紫外线吸收剂的其中之一种或多种的组合。

8.如权利要求1所述的耐候高反射板，其特征在于：其中该增强反射层13在可见光波长范围内的全反射率大于94%；及该透明保护层15在可见光波长范围内的全反射率大于92%且光泽度损失小于5%。

9.一种耐候高反射板的制造方法，其特征在于：其步骤包含：

提供反射主体层11，为铝或铝合金的其中之一或其二者的组合；

在该反射主体层11上用阳极处理，形成一预处理层12；

将铝或铝合金的其中之一或其二者的组合沉积在该预处理层表面，形成一反射增强层13；以及

将氟碳涂料涂布在该反射增强层上形成一透明保护层15。

10.如权利要求9所述的耐候高反射板的制造方法，其特征在于：其中该铝或铝合金的其中之一或其二者组合的材料的表面经研磨和抛光处理。

11.如权利要求9所述的耐候高反射板的制造方法，其特征在于：其中更包含于阳极处理前先以强酸或强碱并配合研磨，已清洗反射主体层的表面污染物或原生的氧化物。

12.如权利要求9所述的耐候高反射板的制造方法，其中在该反射增强层上先形成一光学镀层14，再形成该透明保护层15于该光学镀层上。

13.如权利要求9所述的耐候高反射板的制造方法，其特征在于：其中该透明保护层的氟碳涂料涂布步骤将氟碳树脂70-80Wt.%、美耐敏8-12Wt.%、环己酮8-10Wt.%及添加剂3-8Wt.%均匀混合后，均匀涂布并经过加热烘烤使其硬化，且该添加剂包含流平剂、消泡剂、催化剂、分散剂及紫外线吸收剂其中之一种或多种的组合。

14.如权利要求9所述的耐候高反射板的制造方法，其特征在于：其中该铝或铝合金纯度大于99.85%；该预处理层为铬酸、磷酸、铝金属氧化物、过渡金属氧化物或盐类；及该反射增强层为铝或铝合金的其中之一或其二者的组合。

15.如权利要求9所述的耐候高反射板的制造方法，其特征在于：其中该阳极处理包含铬酸盐处理、磷化处理或阳极氧化处理。

16.如权利要求12所述的耐候高反射板的制造方法，其特征在于：其中该光学镀层14为二氧化硅(SiO2)或二氧化钛(TiO2)的其中之一或其二者的组合。

17.如权利要求13所述的耐候高反射板的制造方法，其特征在于：其中该氟碳涂料的加热烘烤温度介于200-300℃之间。

18.如权利要求9所述的耐候高反射板的制造方法，其中该反射增强层13在可见光波长范围内的全反射率大于94%；及该透明保护层在可见光波长范围内的全反射率大于92%且光泽度损失小于5%。