多层型聚合物反光体制造技术

提供一种多层高反射率聚合物体，该物体包含至少两种尖型光学层可热成型，并能制作成薄膜、片材和各种零部件，同时保持均匀的反射外观。该反射聚合物体包括至少第一种和第二种不同聚合物材料，第一种和第二种聚合物材料有如此多层，以致足以反射该物体上入射光的至少３０％。这些层中一部分具有０．０９和０．４５微米之间的光学厚度，其余层的光学厚度不大于０．０９微米或不小于０．４５微米。第一种和第二种聚合物材料的折射指数彼此相关至少约０．０３。该反射体可制作成片材、镜子、非腐蚀金属外观物品和零部件、反射器及反射镜头。（*该技术在2011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】
本专利技术涉及一种包含多种光学厚度层类型、能反射光并能制造成具有银色或有色(即铜、金等)金属色或非惯常色(即蓝色、绿色等)外观的多层聚合物体，也涉及由其生产的、可用作平面镜、反光镜、透镜和偏光镜的物品。高反射率的物品(即其反射率为70～85%或更高的物品)是工业界为众多用途而普遍寻觅的。制作反光表面的普通方法包括形成这样的高度抛光金属表面。由于使用金属所涉及的高费用和制作问题，制作者最近已使用其上含有薄金属镀层的塑料表面。因此，有金属镀膜的塑料物品现在普遍用作许多工业部门的装饰和功能物品。这样的物品被用作消费家用电器如电冰箱、洗碟机、洗衣机、烘干机和无线电收音机的发亮部件。这些类型的物品也被汽车工业用作前灯反光器、仪表前盖、收音机旋钮和汽车内部装璜。典型地说，这类有金属镀层的塑料物品是通过电镀或通过在该物品表面上真空沉积、蒸气沉积或化学沉积一个薄金属层形成的。此外，这样的镀层会随时间推移而发生金属镀层破裂和剥落以及金属腐蚀。如果必须在该金属镀层上涂布附加的保护层来保护它，则需要额外的工时费和材料费。此外，某些金属沉积工艺可能还有环境处置问题。聚合物多层物品是已知的，用于制作这类物品的方法和设备也是已知的。例如，利用如共同授予Schrenk的美国专利3，773，882和3，884，606中所述的多层共挤出设备，就可制备这样的多层物品。这样的设备能同时挤出基本上均一或不同层厚的多种热塑性聚合物材料。利用如共同授予Schrenk等人的美国专利3，759，647中所述的一种设备，可使层数倍增。Im等人美国专利4，540，623公开一种以聚碳酸酯作为各交替层之一的多层层压物品。然而，Im等人的这类物品旨在制成透明物品而不是反光物品，并呈现可与纯聚碳酸酯聚合物相似的光学性能。Alfrey，Jr.等人美国专利3，711，176公开一种利用薄膜技术制作的多层高反射率热塑性物体。这就是说，Alfrey，Jr.等人的反射光学薄膜依靠光的相长干涉产生反射的电磁波谱的可见部分、紫外部分或红外部分。这样的反射光学薄膜因该薄膜的虹彩色反射性能，已在装饰物品中得到应用。尽管Alfrey，Jr.等人的薄膜表现出高反射率，但该薄膜的虹彩色性能致使它反射多种颜色，产生“彩虹”效应。此外，Alfrey，Jr.等人的光学薄膜对厚度变化极其敏感，呈现非均匀颜色的条纹和斑点也是这类薄膜的特征。由于这类薄膜所反射的颜色取决于照射到该薄膜上的光线的入射角，因而对于需要反射率均匀的用途来说，这类薄膜是不实用的。进而，这类薄膜也不适用于热成形为物品，因为热成形期间各层的局部变薄引起这些薄膜反射特征改变。因此，技术上仍需要一种不存在可用肉眼察觉到的虹彩颜色的高反射率聚合物片材或物体。此外，也需要一种能制作成各种零件而在加工条件和零件几何形状范围内不改变该材料的均匀反射外观、并能后成形而不改变该材料的均匀反射外观的高反射率聚合物片材或物体。再进一步，也需要不使用金属而具有银白色或金属外观的物品。本专利技术通过提供一种多层聚合物反射体来满足这些需要，该反射体包含多种类型具有不同光学厚度的层，基本上没有可用肉眼察觉的虹彩颜色，反射率高，可后成形，能制作成各种零件同时保持均匀的反射外观。“反射的”、“反射性”、“反射”、“反射率”等术语在本文中使用时系指总反射率(即，反射波能量与入射波能量之比)在本质上是如此充分反射的，以致该聚合物体具有金属外观。这些术语的使用旨在包括半镜面反射或漫反射，例如擦亮的金属和锡铅合金的反射。一般来说，反射率测定代表的是进入一个出射锥的光线的反射率，该出射锥有一个以该反射角为中心的15度顶角。反射率比强度当在本文中使用时，是在存在可忽略吸收的情况下在某一波长发生的反射的强度。例如，一种呈银色外观的物体反射基本上所有可见波长(白光)，而引进一种染料以得到其它金属色彩必然会在该吸收波长上降低物体的反射率。未受该染料影响的波长将以基本上同非染色样品一样的强度反射，而且反射率强度所代表的正是在这些不受影响的波长上的强度。按照本专利技术的一个方面，提供一种由至少第一种和第二种不同聚合物材料组成的反射聚合物体，其中第一种和第二种聚合物材料的折射指数彼此相差至少约0.03。该物体应当包含如此多层的第一种和第二种聚合物材料，以致足以反射该物体上入射光的至少30%。本文中所使用的“光”这一术语系指不仅包括可见光，而且也包括红外和紫外这两个光谱区中的电磁辐射。“该物体上入射光的至少30%”这一术语，如以上所讨论的，系指在存在可忽略吸收的波长上的反射光。第一种和第二种聚合物材料的光学厚度应使得Pf≤0.5，其中Pf＝(A-B)/B，式中Bf是视感因子，A是该聚合物体产生的峰值反射率，B是该聚合物体产生的基线反射率。所谓峰值反射率，我们指的是在有意义的波长范围内测定的反射率的最高值。所谓基线反射率，我们指的是在该峰值波长带任意一侧的平均反射率。一般地说，有意义的波长范围至少包括可见光谱。我们已经确定，对于0.5或更小的Pf值，观察者基本上不会察觉到虹彩干涉颜色。在本专利技术的一个较好实施方案中，若干个光学厚度为0.09～0.45微米之间的层(即光学薄层)与若干个光学厚度不大于0.09微米的层(即光学甚薄层)或不小于0.45微米的层(即光学厚层)结合起来，提供的高反射率物体能反射所述物体上入射光的70～85%或更多。这些光学厚度为0.09～0.45微米之间的层的厚度，可以有一个跨越该聚合物体中各层的光学厚度梯度。我们已经使用Munsell颜色系统作为识别本专利技术基本上不显示可视感虹彩干涉颜色的聚合物体的一种替代方法。按照本专利技术，第一种和第二种聚合物材料各层应有如此的光学厚度和层次排列，使该反射物体反射的光的Munsell色度饱和值是/3或更小。Munsell颜色系统是一种技术上公认的用于量度人体色感的系统，它把无色到强色的颜色范围分成等级。在这个系统中，色阶为/2表明非常接近白色，而色阶为/10或更大表明一种非常强的颜色。请参阅Syszeck;和Stiles，Color Science，Concepts and Methods，Quantitative Data and Formulas(1967)。因此，我们已经发现，对于本专利技术的聚合物反射体来说，/3或更小的Munsell色阶值反射基本上白色的光，且基本上没有可视感的虹彩干涉颜色。像Alfrey，Jr.等人所公开的那样交替排列聚合物光学薄层，会在光的某些波长上通过相长干涉反射高百分率的光。通过提供一种跨越各层的光学厚度梯度来改变具有光学薄层范围(即0.09～0.45微米)的层厚，可产生一种在可见光谱的宽范围内有相对高反射率的银色虹彩反射体。然而，由于对层厚变化的敏感性和对该物体上入射光角度的依赖性，这样的多层物体中通常有非均匀的虹彩外观。光学甚薄层(即小于0.09微米)以及光学厚层(即大于0.45微米)在包括可见光和红外光这两种波长在内的宽光谱范围内反射基本上白色的光。交替排列光学甚薄层聚合物或光学厚层聚合物构成的多层物体，具有一种不存在可视感虹彩的银色金属外观。我们已经发现，通过多种光学厚度层类型的恰当组合，我们能利用光学薄交替聚合物层的相对高反射率产生一种高反射率聚合物体，但没有不利的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由至少第一种和第二种不同聚合物材料构成的反射聚合物体，该物体包含如此多层的所述第一种和第二种聚合物材料，以致足以反射所述物体上入射光的至少３０％，部分所述层的光学厚度在０．０９和０．４５微米之间，其余层的光学厚度不大于０．０９微米或不小于０．４５微米，其中所述第一种和第二种聚合物材料的折射指数彼此相差至少约０．０３，且其中不存在从所述物体反射的可视感颜色。

【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：JA惠特利，WJ施伦克，
申请(专利权)人：唐化学原料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]