光导板制造技术

透明塑料制的光导板，其特征为：在用一种具有折射率ｎ↓［Ａ］的透明塑料Ａ制造的板中嵌入许多用一种具有折射率ｎ↓［Ｂ］的塑料Ｂ制造的薄条，但须是，塑料Ａ和塑料Ｂ互不相容以及用塑料Ｂ制的条从板内除去。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用透明塑料制的光导板，它用于借助于日光改善室内的照明。节能和保护现有资源是极为重要的技术任务。有关这方面的研究除了节省产生能量的矿产资源外还针对减少电能的消耗。在借助日光为较深的室内照明时存在的问题是，尤其在太阳处于陡立位置时，室内背对窗户的后部区没有得到适当的照明(参见附图说明图1)。这一情况导致室内的这些部分即使在白天也已经必须借助于人工照明，这不仅不利于节能而且也不利于人体健康。图1表示了一个典型的内室。针对图1适用下列符号S=射入的阳光H=比较亮的区域F=窗户 D=比较暗的区域T=门本专利技术的目的是在这里提供补救措施。为达到此目的采用所谓光导元件。光导元件聚集通过部分窗户面积的日光并将其导向空间的深处或朝向天花板(图2)。因此，光导元件促使从外面陡立地射入室内的日光偏转。图2表示在图1中所画的房间现在已在部分窗户面积内配备了按本专利技术的光导元件。符号LLP是指光导板。其余符号与图1中的那些符号一致。为了获得所期望的偏转，建议光导板LLP具有下列结构(图3)在一块通常是平的用具有折射率nA的透明塑料A制造的板内，嵌入最好是挤压入一些用具有折射率nB的塑料B制造的薄条，但条件是，塑料A与塑料B不相容以及塑料A与塑料B分离。这种分离最好借助于塑料B中可利用的弹性极限。例如可考虑将下列塑料用作塑料B含氟聚合物，例如热塑性的含氟聚合物，如3M公司的产品THV500G；聚丙烯类型，例如BASF股份公司的Lupolen类型；聚乙烯类型，例如聚酰胺类型，例如Huels股份公司的Vestamid类型。由于两者有不同的特征故可以获得光导效果。因此材料的分离面或材料的过渡区，或只是由于折射率不同而易于看到，或在形成分离间隙的情况下它作为镜面而可以很明显地看出。挤压进去的用塑料B制造的条在冷却过程中或冷却之后便与塑料A制的板脱开，并可轻易地从此板中抽出。这可以手工完成或借助于卷绕设备进行。用塑料B制造的条既可以垂直于板表面也可以相对于板表面成一角度γ＜90°地排列。当光线射在所述类型的光导板LPP上时，便在塑料A与空气间隙之间的界面上适用全反射定律。全反射的极限角αG只取决于这两种塑料的折射率。αG=arcsinnA/nB对于塑料B已与塑料A脱开并因而在条与围绕条的母体之间存在间隙的情况则适用下式αG=arcsinnA/1若光线射在界面上的角度αF小于极限角αG，便进行全反射(图4中的情况Ⅰ)。陡立地射入的光线沿一个较平的轨迹或向上偏转。采用一种通过空气时折射率不同的塑料A代替在DE19543687.3中所说明的用塑料B制造的塑料条，可获得最大可能的折射率差别。若角度αE大于αG(图4中的情况Ⅱ)，则射入的光线穿过界面。因为光导板LLP优先的制造模式是板连同嵌入的薄条共挤塑，所以首先要提供能共挤塑的透明的热塑性塑料，它与板的塑料A不相容。折射率的差别越大，极限角αG并因而系统的效力也就越大。通过将塑料制的条斜置(γ＜90°)，即使极限角αG较小也能使系统达到足够的效力。由于条被斜置，所以在界面上的入射角αG变小(图4中的情况Ⅱ)。可例如使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA和异分子聚合物)或聚碳酸酯(PC)作为此类塑料A，作为塑料B则可考虑使用前面已提及的聚合物。在试制如上面所说明的那些光导板时业已证明，还有另一个特征导致未曾料到的光导效果。人们发现，在塑料B与塑料A不相容的条件下，也就是说当塑料B制的薄条与母体即塑料A不粘附并通过一个窄的间隙与之分离时，提高了光导效果。用塑料B制造的塑料条与母体聚合物A的这种分离，在视觉上容易看出塑料条看起来好象有一个镜面。这表明沿条表面的窄间隙引起明显的全反射。空气和母体塑料A的折射率的差别，根据上面已给出的解释高的全反射的公式，比塑料B与母体塑料A的折射率之差大得多。迄今还不能确定，间隙是否本来已充满空气，或多多少少是真空的。但在塑料B与塑料A脱开后可以认为，随着时间的推移由于空气穿过塑料A补充扩散而使间隙中充满空气。两种塑料A和B的分离最好借助于不同的热膨胀系数。这种分离在挤压物质冷却时进行。在这种情况下，条最好应比母体有更大的收缩量，换句话说，塑料B应具有比塑料A更大的热膨胀系数。当热膨胀系数的差别较小为≥0.001％时，便已经能导致按本专利技术的效果。在塑料A和B之间形成分离间隙时，这两种塑料在折射率方面和在开始所述的意义方面是否有区别便无关紧要。塑料A的折射率最好能较高，但也可以等于或低于塑料B的折射率。由于形成分离点而引起的全反射，在任何情况下均强到足以造成令人印象深刻的光导效果。分离间隙的宽度必须大于1μm。光导板LLP的厚度通常在2至20mm范围内。嵌入的最好挤压入的用塑料B制的条的厚度通常为0.05-0.5mm，其宽度为用A制造的板的厚度的50至95％。用塑料B制造的条通常按彼此间隔2至40mm的距离有规律地排列在塑料板A内。光导板LLP其他尺寸应与装玻璃的装置尤其是窗或门的规格相匹配。由于所采用的挤压工艺引起对尺寸的限制在一般情况下不会发生，在挤压设备内借助于多个材料喷嘴采用挤压的制造技术与先有技术的一致(DE-A4326232)。借助于图3可以说明按本专利技术的光导板LLP。图中符号的意义是(1)=塑料A制造的光导板LLP(2)=嵌入的塑料B制造的薄条(3)=通过抽出塑料后形成的空腔之间的距离(4)=空腔为了固定按本专利技术的光导板，可使用已知用于有机玻璃板的固定型材。按本专利技术的光导板可以成功地使用于改善空间的照明，例如车间、大厅、地下室、拱顶地窖、竖井，必要时还可用于交通工具如船舶等。它的应用不仅能有助于节省能量，而且能有助于使工作间有更有利于人体健康的造型设计。权利要求1．透明塑料制的光导板，其特征为在用一种具有折射率nA的透明塑料A制造的板中嵌入许多用一种具有折射率nB的塑料B制造的薄条，但须是，塑料A和塑料B互不相容以及用塑料B制的条从板内除去。2．按照权利要求1所述的光导板，其特征为用塑料B制的条垂直于板表面布置。3．按照权利要求1所述的光导板，其特征为用塑料B制的条以相对于板表面成一个角度r＜90排列。4．按照权利要求1至3所述的光导板，其特征为塑料A和B由热塑性材料制成。5．按照权利要求1至4所述的光导板，其特征为它们按共挤塑法制造。6．按照权利要求1至5所述的光导板，其特征为它们的厚度在2至30mm范围内。7．按照权利要求1至6所述的光导板，其特征为条形的空腔的厚度为0.05至0.5mm。8．按照权利要求1至7所述的光导板，其特征为它们的尺寸与现有装玻璃的装置的规格相匹配。9．含按照权利要求1-8所述光导板的装玻璃的装置。10．制造按权利要求1-7所述光导板的方法，其特征为在光导板共挤塑后将用塑料B制造的薄条从用塑料A制造的母体中取出。11．按照权利要求1-7之一所述的光导板，其特征为作为塑料A的是聚甲基丙烯酸酯或聚碳酸酯。12．按照权利要求1-7之一所述的光导板，其特征为作为塑料B采用一种与聚碳酸酯或与聚甲基丙烯酸酯不相容的塑料。13．按照权利要求1-7之一所述的光导板，其特征为作为塑料B采用一种热塑性含氟聚合物、聚丙烯、聚乙烯或聚酰胺。全文摘要本专利技术涉及用透明塑料如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸酯制造的光导板(1)。其中,在用透明塑料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·米勒，福尔克·本茨，迈克尔·迈耶凯泽，汉斯·洛伦佐，福尔克·门德，赫尔穆特·黑林，贝特霍尔德·舍尼格，
申请(专利权)人：罗姆两合公司，
类型：发明
国别省市：