用于在水中使用的具有涂层的光导制造技术

本发明专利技术提供了一种包括第一硅树脂层(510)的层堆叠(500)，其中，所述第一硅树脂层(510)具有第一表面(511)和第二表面(512)，其中，所述第一硅树脂层(510)对具有选自200‑380nm的范围内的一个或多个波长的UV辐射具有透射性，其中，所述层堆叠(500)还包括以下各项中的一项或多项：第一层元件，其被配置在所述第一表面(511)的第一侧，其中，所述第一层元件通过化学键合与所述第一表面(511)直接地或经由第一中间层相关联，所述第一中间层对具有选自200‑380nm的范围内的一个或多个波长的UV辐射具有透射性，其中，所述第一层元件至少包括在组成上与所述第一硅树脂层(510)不同的第一层，并且其中，所述第一层元件对具有选自200‑380nm的范围内的一个或多个波长的UV辐射具有透射性；以及第二层元件(620)，其被配置在所述第二表面(512)的第二侧，其中，所述第二层元件(620)通过化学键合与所述第二表面(512)直接地或经由第二中间层相关联，其中，所述第二层元件(620)至少包括在组成上与所述第一硅树脂层(510)不同的第二层(1220)。

Coated photoconductivity for use in water

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在水中使用的具有涂层的光导
本专利技术涉及包括硅树脂层的层堆叠以及这种层堆叠的用途。本专利技术还涉及在物体的表面上具有这种层堆叠的这种物体。本专利技术还涉及用于组装这种层堆叠的方法。
技术介绍
在本领域中已知抗生物结垢方法。例如，US2013/0048877描述了一种用于对受保护表面进行抗生物结垢的系统，该系统包括：紫外光源，其被配置为生成紫外光；以及光学介质，其被设置为接近受保护表面并被耦合以接收紫外光，其中，光学介质具有垂直于受保护表面的厚度方向，其中，光学介质的与厚度方向正交的两个正交方向平行于受保护表面，其中，光学介质被配置为提供紫外光的传播路径，使得紫外光在光学介质内在正交于厚度方向的两个正交方向中的至少一个方向上行进，使得紫外光的各个部分在沿着光学介质的表面的点处逸出光学介质。US2014/140091描述了一种采用波导的照射系统。从波导的边缘或端部接收的光响应于透射和全内反射而进行传播。沿着光的传播路径分布的光偏转元件连续地改变光线的平面外传播角度，并且引起传播的光的部分在距光输入边缘或端部的不同距离处与波导芯去耦合。光以低的平面外角度从波导逸出到中间层，并且通过光提取特征被进一步重新定向到系统之外。在一个实施例中，照射系统被配置为发射准直光。在一个实施例中，照射系统包括浅表面起伏特征。在一个实施例中，光偏转元件包括分布在整个波导体积中的前向散射颗粒。还公开了额外的准直和非准直照射单元和方法。
技术实现思路
生物结垢或生物积垢(在本文中也被称为“结垢”或“生物结垢”)是指微生物、植物、藻类和/或动物在表面上的积聚。生物结垢生物具有高度多样性并远远超出了藤壶和海藻的附着。根据一些估计结果，超过1700种物种(包括超过4000种生物)会产生生物结垢。生物结垢分为微结垢(包括生物膜形成和细菌粘附)和宏结垢(大型生物的附着)。由于决定阻止生物沉降的不同的化学和生物学特性，这些生物也被分类为硬结垢类型或软结垢类型。钙质(硬)结垢生物包括藤壶、结壳的苔藓虫、软体动物、多毛类动物和其他管状蠕虫以及斑马贻贝。非钙质(软)结垢生物的示例是海藻、水螅虫、藻类和生物膜“黏液”。这些生物共同构成了结垢团体。在若干环境中，生物结垢会产生严重问题。机械停止工作，进水口堵塞，以及船体阻力增加。因此，抗结垢的主题(即，去除或防止形成结垢的过程)是众所周知的。在工业过程中，生物分散剂能够用于控制生物结垢。在控制较少的环境中，使用生物杀伤剂、热处理或能量脉冲可以杀死生物或者将生物从涂层上剥离。防止生物附着的无毒机械策略包括选择使船体表面具有材料或涂层，或者创建类似于鲨鱼和海豚的皮肤的、仅提供较差的锚定点的纳米级表面拓扑结构。船体上的生物结垢会严重增加阻力，从而增加燃料消耗。据估计，生物结垢能够导致燃料消耗最多增加40％。由于大型油轮或集装箱运输船每天能够消耗多达20万欧元的燃料，因此利用有效的抗生物结垢方法可以节省大量资金。令人惊讶的是，人们可以有效地使用紫外辐射来实质性防止在与海水或湖泊、河流、运河等中的水接触的表面上的生物结垢。据此，提出了一种基于光学方法(特别是使用紫外光或紫外辐射(UV))的方法。该方法可以杀死大多数微生物，使其失活或无法在足够的紫外光下繁殖。这种效果主要由UV光的总剂量决定。杀死90％的某种微生物的典型剂量是10mW/h/m2。在特定实施例中，随时间的(UV辐射的)平均剂量选自至少10J/m2的范围(例如，特别是选自100-3000J/m2的范围)。相对于发光表面的面积(例如不超过10-6Watt/mm2，例如不超过1.5*10-7Watt/mm2，例如不超过10-7Watt/mm2)，利用至少大约0.5*10-9Watt/mm2(例如至少大约10-9Watt/mm2，例如至少大约1.5*10-9Watt/mm2)的基本恒定的UV辐射可以获得特别良好的结果。然而，除了对水中(例如，海洋)物体的抗结垢之外，UV辐射也能够用于其他应用。UV辐射也可以用于清洁物体或者保持物体免受细菌等的污染。术语“水中”和类似术语既可以指淡水应用，也可以指咸水应用(当然也包括微咸水应用)。过去，已经提出了用于对受保护表面进行抗结垢的光照模块，该光照模块包括：至少一个光源，其用于生成抗结垢光；光学介质，其用于使抗结垢光的至少部分分布通过光学介质，所述光学介质包括发射表面，当光照模块被布置在受保护表面中、上和/或附近时，所述发射表面用于在远离受保护表面的方向上发射经分布的抗结垢光，并且其中，发射表面是基本平坦的表面。特别地，光学介质包括硅树脂材料，特别是选自包括甲基硅树脂和/或UV级硅石材料的组的硅树脂材料。光导的常见问题是：在一些部分处可能有太多的光逸出，而在其他部分处可能有很少的光逸出，这可能导致逸出光分布欠佳。例如，取决于表面上的需要射出光的位置或表面上的向例如LED附近发射光的位置，需要将光保留在用作光导的(硅树脂)层中。对于后一种情况，能够以若干方式来完成。例如，可以使用通过靠近LED应用小的反射镜或透镜来进行准直。然而，这可能包括额外的光学元件，这可能会使模块更昂贵并且可能使生产过程更加复杂。此外，模块的尺寸也可能大大增加。在本文中，术语“硅树脂”和“硅氧烷”可互换使用。这里，术语“硅氧烷”特别指聚硅氧烷，即，在室温下是固体且具有Si-O-Si-基的主链的材料。另外，当被提供为相对较薄(但对UV透明)的层时，光导在与化学品接触时可能会性能变差或强度不足。因此，本专利技术的一个方面是提供一种替代性的层堆叠，其优选进一步至少部分地消除了一个或多个上述缺陷。另外，本专利技术的一个方面是提供一种用于提供这种层堆叠的方法。本专利技术的目的可以是克服或改善现有技术的至少一个缺点或者提供一种有用的替代方案。在本文中，提出了一种解决方案，其中，光学层(特别是硅树脂层)的高透明性与提供额外功能的一个层或多个层相结合，该解决方案允许薄的和/或例如高透明性硅树脂的光学层。高透明性硅树脂的特征例如在于：硅氧烷主链上允许交联的官能团的含量低，促进交联的催化剂分子的含量低，并且任选地还在于稳定催化剂的催化剂保护分子(的含量高)，从而防止催化剂吸收UV。特别地，对于UV-C(甚至更具体地对于大约270nm)，透射率至少是大约50％/10mm，特别是至少大约70％/10mm，甚至更特别是至少大约80％/10mm。因此，在第一方面中，本专利技术提供了一种包括第一层的层堆叠，特别地，在具体是第一硅树脂层的情况下，该第一硅树脂层对UV辐射的透射相对较高，其中，所述第一层(在本文中还通过引用硅树脂层的特定实施例或通过引用“光导”来指示)具有第一表面和第二表面(它们限定所述第一硅树脂层的厚度(d1))，其中，特别地，所述第一硅树脂层对具有选自200-380nm的范围内的一个或多个波长的UV辐射具有透射性，其中，所述层堆叠还包括以下各项中的一项或多项：(i)第一层元件，其被配置在所述第一表面的第一侧，其中，在特定实施例中，所述第一层元件通过化学键合与所述第一表面直接地或经由第一中间层相关联，所述第一中间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括第一硅树脂层(510)的层堆叠(500)，其中，所述第一硅树脂层(510)具有第一表面(511)和第二表面(512)，所述第一表面和所述第二表面限定所述第一硅树脂层(510)的厚度(d1)，其中，所述第一硅树脂层(510)对具有选自200-380nm的范围内的一个或多个波长的UV辐射具有透射性，其中，所述层堆叠(500)还包括以下各项中的一项或多项：/n第一层元件(610)，其被配置在所述第一表面(511)的第一侧，其中，所述第一层元件(610)通过化学键合与所述第一表面(511)直接地或经由第一中间层(615)相关联，所述第一中间层对具有选自200-380nm的范围内的一个或多个波长的UV辐射具有透射性，其中，所述第一层元件(610)至少包括在组成上与所述第一硅树脂层(510)不同的第一层(1210)，并且其中，所述第一层元件(610)对具有选自200-380nm的范围内的一个或多个波长的UV辐射具有透射性；以及/n第二层元件(620)，其被配置在所述第二表面(512)的第二侧，其中，所述第二层元件(620)通过化学键合与所述第二表面(512)直接地或经由第二中间层(625)相关联，其中，所述第二层元件(620)至少包括在组成上与所述第一硅树脂层(510)不同的第二层(1220)。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170718 EP 17181832.11.一种包括第一硅树脂层(510)的层堆叠(500)，其中，所述第一硅树脂层(510)具有第一表面(511)和第二表面(512)，所述第一表面和所述第二表面限定所述第一硅树脂层(510)的厚度(d1)，其中，所述第一硅树脂层(510)对具有选自200-380nm的范围内的一个或多个波长的UV辐射具有透射性，其中，所述层堆叠(500)还包括以下各项中的一项或多项：
第一层元件(610)，其被配置在所述第一表面(511)的第一侧，其中，所述第一层元件(610)通过化学键合与所述第一表面(511)直接地或经由第一中间层(615)相关联，所述第一中间层对具有选自200-380nm的范围内的一个或多个波长的UV辐射具有透射性，其中，所述第一层元件(610)至少包括在组成上与所述第一硅树脂层(510)不同的第一层(1210)，并且其中，所述第一层元件(610)对具有选自200-380nm的范围内的一个或多个波长的UV辐射具有透射性；以及
第二层元件(620)，其被配置在所述第二表面(512)的第二侧，其中，所述第二层元件(620)通过化学键合与所述第二表面(512)直接地或经由第二中间层(625)相关联，其中，所述第二层元件(620)至少包括在组成上与所述第一硅树脂层(510)不同的第二层(1220)。


2.根据权利要求1所述的层堆叠(500)，其中，所述层堆叠(500)至少包括所述第二层元件(620)，其中，所述第二层元件(620)具有选自包括以下各项的组中的一种或多种功能：(a)对UV辐射的反射性；(b)用于将所述层堆叠(500)粘附到物体的粘性；(c)增强所述层堆叠(500)；以及(d)对所述第一硅树脂层(510)的保护性。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的层堆叠(500)，其中，所述第二层元件(620)包括以下各项中的一项或多项：(i)铝层；(ii)包括颗粒状反射材料的硅树脂层；(iii)包括颗粒状反射材料的聚合物层；以及(iv)折射率小于所述第一硅树脂层(510)的折射率的聚合物层，其中，所述聚合物层包括含氟聚合物。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的层堆叠(500)，其中，所述第二层元件(620)包括包含以下各项中的一项或多项的层：(a)嵌入有颗粒状反射材料的硅树脂；以及(b)嵌入有颗粒状反射材料的聚合物材料，其中，所述聚合物材料包括含氟聚合物；并且其中，所述颗粒状材料包括氮化硼。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的层堆叠(500)，其中，所述第二层元件(620)包括具有选自至少100nm的范围的厚度的铝层。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的层堆叠(500)，其中，所述层堆叠(500)至少包括所述第一层元件(610)，其中，所述第一层元件(610)具有选自包括以下各项的组中的一种或多种功能：(a)对UV辐射的部分反射性，(b)增强所述层堆叠(500)，以及(c)对所述第一硅树脂层(510)的保护性。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的层堆叠(500)，其中，所述第一层元件(610)包括以下各项中的一项或多项：(i)具有选自5-20nm的范围的厚度的铝层；(ii)硅树脂层；以及(iii)包括含氟聚合物的聚合物层，其中，所述聚合物材料包括以下各项中的一项或多项：氟化乙烯、氟化丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：WJ·A·德维吉斯，C·G·维塞，M·M·J·范利罗普，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL