專利名稱：反光制品及其制法的制作方法
背景技術(shù)：
包含熱塑性基材和反光金屬層的反光制品目前應(yīng)用于各種各樣的產(chǎn)品領(lǐng)域，包括汽車大燈反射器。此類制品雖可在環(huán)境溫度下很好地工作，但在某些制造和使用條件中遇到的高溫下，其反射率卻可能因在反射涂層中霧狀的形成而打折扣。
因此，目前需要能夠在高溫保持其反射率的反光制品。
概述一種實(shí)施方案是表現(xiàn)出改善的耐熱的反光制品，包含含有無(wú)定形熱塑性樹脂的基材，其熱畸變溫度至少約140℃，按照ASTM D648在66磅每平方英寸(psi)條件下測(cè)定；反光金屬層；以及夾在基材與反光金屬層之間的防霧層，其中防霧層包含一種金屬，其抗張模量至少約15×106磅每平方英寸，按照ASTM D638在25℃測(cè)定。
其它實(shí)施方案，包括制備反光制品的方法，將在下面詳細(xì)描述。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是反光制品10的分解圖，包括熱塑性基材20、反光金屬層30和防霧層40。
優(yōu)選實(shí)施方案詳述一種實(shí)施方案是一種反光制品，包括基材，它包含無(wú)定形熱塑性樹脂，其熱畸變溫度至少約140℃，按照ASTM D648在66磅每平方英寸(psi)條件下測(cè)定；反光金屬層；以及夾在基材與反光金屬層之間的防霧層，其中防霧層包含一種金屬，其抗張模量至少約15×106磅每平方英寸，按照ASTM D638在25℃測(cè)定。
在汽車大燈用反射器的商業(yè)開發(fā)期間有時(shí)觀察到，通過(guò)熱塑性基材的金屬化直接制成的反射器起初常表現(xiàn)出卓越反射率，但是在使用的條件下，將發(fā)生反射表面的起霧，導(dǎo)致零件的失效。通過(guò)對(duì)各種不同材料的廣泛研究，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，高溫條件下的起霧可通過(guò)在熱塑性基材與反光金屬層之間插入一個(gè)防霧層來(lái)減輕或消除，該防霧層的抗張模量至少約15×106磅每平方英寸，按照ASTM D638在25℃測(cè)定。如下面所詳細(xì)敘述的，各種材料都適用于制造防霧層，但它們?cè)谄錂C(jī)械性能方面必須兼?zhèn)洹?br> 基材包含無(wú)定形熱塑性樹脂，其熱畸變溫度至少約140，優(yōu)選至少約170℃，更優(yōu)選至少約185℃，進(jìn)一步優(yōu)選至少約200℃，按照ASTMD648在66磅每平方英寸(psi)條件下測(cè)定。合適的熱塑性樹脂包括，例如，聚醚酰亞胺、聚醚酰亞胺砜、聚砜、聚醚砜、聚苯醚砜、聚(亞芳基醚)、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚芳酯等，及其混合物。這些熱塑性樹脂及其制備方法在技術(shù)上是公知的。
優(yōu)選的聚醚酰亞胺包括包含通式(I)結(jié)構(gòu)單元的那些 其中二價(jià)T部分橋聯(lián)相應(yīng)通式(I)芳基酰亞胺部分的3，3′、3，4′、4，3′或4，4′部位；T是-O-或通式-O-Z-O-的基團(tuán)；Z是二價(jià)基團(tuán)，選自通式(II)
和 其中X是選自通式(III)的二價(jià)基團(tuán)的成員-CyH2y-， -O-，和-S-(III)其中y是1～約5的整數(shù)，且q是0或1；R是二價(jià)有機(jī)基團(tuán)，選自(a)6～20個(gè)碳原子的芳烴基團(tuán)及其鹵化衍生物，(b)2～約20個(gè)碳原子的亞烷基基團(tuán)，(c)3～約20個(gè)碳原子的亞環(huán)烷基基團(tuán)，以及(d)通式(IV)的二價(jià)基團(tuán) 其中Q是共價(jià)鍵或選自通式(V)的成員-Cy′H2y′-， -O-，和-S-(V)其中y′是1～約5的整數(shù)。
在上面的通式中，當(dāng)X或Q含有二價(jià)砜鍵時(shí)，該聚醚酰亞胺可看作聚醚酰亞胺砜。
一般而言，有用的聚醚酰亞胺的熔體指數(shù)為約0.1～約10g/min，按照ASTM D1238在337℃采用6.6kg重量測(cè)定。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚醚酰亞胺樹脂的重均分子量介于約10,000～約150,000原子質(zhì)量單位(AMU)，采用凝膠滲透色譜術(shù)以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)定。此種聚醚酰亞胺樹脂的典型特性粘度大于約0.2dl/g，在間甲酚中在25℃測(cè)定。優(yōu)選的特性粘度至少為約0.35dl/g。另外，還優(yōu)選約0.7dl/g的特性粘度。
在多種制造聚醚酰亞胺樹脂的方法當(dāng)中，包括在下列文獻(xiàn)中描述的那些，例如，美國(guó)專利3,847,867，授予Heath等人，3,850,885，授予Takekoshi等人，3,852,242和3,855,178，授予White和3,983,093，授予Williams等人。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚醚酰亞胺樹脂包含這樣的通式(I)結(jié)構(gòu)單元，其中每個(gè)R獨(dú)立地是對(duì)亞苯基或間亞苯基并且T是通式(VI)的二價(jià)基團(tuán)。
特別優(yōu)選的聚醚酰亞胺樹脂是2，2-雙[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐與一種或多種對(duì)苯二胺和間苯二胺的熔融聚合生成的產(chǎn)物。聚醚酰亞胺可從通用電氣公司作為商品名ULTEM樹脂購(gòu)得，例如，ULTEM1000、ULTEM1010、ULTEM6000、ULTEMXH6050、ULTEMCRS5000。聚醚酰亞胺聚合物的進(jìn)一步描述可見(jiàn)諸于，例如，ASTM 5205，聚醚酰亞胺(PEI)材料的標(biāo)準(zhǔn)類別體系。
適合用于熱塑性基材的聚砜是包含具有至少一個(gè)砜基團(tuán)的重復(fù)單元的聚合物。聚砜及其制備方法在技術(shù)上是熟知的，描述在，例如，美國(guó)專利3,642,946，授予Grabowski等人；以及Kirk-Othmer，《化學(xué)工藝大全》第二版，卷16，pp.272～281(1968)。此類型代表性聚合物包括聚砜、聚醚砜和聚苯砜。
可用于本發(fā)明的聚砜包含至少一個(gè)由通式(VII)代表的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元
其中每個(gè)重復(fù)單元Ar獨(dú)立地為未取代亞苯基或取代上苯基、C1～C12烷基、C1～C12烷氧基、鹵素、硝基之類基團(tuán)的亞苯基；并且每個(gè)A獨(dú)立地是直接碳-碳鍵、C1～C12烷叉、C3～C8環(huán)烷叉、羰基亞砜、硫、砜、偶氮、亞氨基、氧等。
通式(VII)的聚砜?jī)?yōu)選由二氯二苯砜與雙酚起反應(yīng)衍生而來(lái)。第二類由通式VII代表的砜是這樣的砜，其中每個(gè)Ar是亞苯基，且A是砜。第三大類由通式VII代表的聚砜是那些，其中每個(gè)Ar是亞苯基并且A是氧，即，聚芳基醚砜。當(dāng)Ar是亞苯基時(shí)，它優(yōu)選地應(yīng)為間位或?qū)ξ徊⑶以诃h(huán)上可取代上C1～C6烷基基團(tuán)、C1～C6烷氧基基團(tuán)之類。特別優(yōu)選的聚砜是由二磺酰氯如4，4-聯(lián)苯二磺酰氯與4，4′-二羥基二苯醚起反應(yīng)衍生的那些。
聚醚砜，包括聚苯醚砜，至少含有以下重復(fù)結(jié)構(gòu)單元 和/或 和/或 其中R、R1和R2獨(dú)立地選自C1～C6烷基、C4～C8環(huán)烷基、和鹵素基團(tuán)；W是C2～C8亞烷基、C1-C8烷叉、含4～約16個(gè)環(huán)碳原子的亞環(huán)烷基或環(huán)烷叉基團(tuán)等；b是0或1；并且n、n1和n2獨(dú)立地是0、1、2、3或4。有關(guān)聚砜的附加說(shuō)明可見(jiàn)諸于ASTM D6394，“聚砜塑料(SP)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格”。
合適的聚芳醚包括聚苯醚(PPE)和聚(亞芳基醚)共聚物；接枝共聚物；聚(亞芳基醚)醚離聚物；和鏈烯基芳族化合物、乙烯基芳族化合物和聚(亞芳基醚)的嵌段共聚物以及諸如此類；以及含有上述至少一種的組合；以及諸如此類。聚(亞芳基醚)是公知的含有大量下列通式結(jié)構(gòu)單元的聚合物 其中對(duì)于每個(gè)結(jié)構(gòu)單元來(lái)說(shuō)，每個(gè)Q1獨(dú)立地是鹵素、伯或仲C1～C8烷基、苯基、C1～C8鹵代烷基、C1～C8氨烷基、C1～C8烴氧基或C2～C8鹵代烴氧基，其中至少兩個(gè)碳原子將鹵素和氧原子分開；并且每個(gè)Q2獨(dú)立地是氫、鹵素、伯或仲C1～C8烷基、苯基、C1～C8鹵代烷基、C1～C8氨烷基、C1～C8烴氧基或C2～C8鹵代烴氧基，其中至少兩個(gè)碳原子將鹵素和氧原子分開；優(yōu)選的是，每個(gè)Q1是烷基或苯基，尤其是C1～C4烷基，并且每個(gè)Q2獨(dú)立地是氫或甲基。
均聚和共聚的聚(亞芳基醚)都包括在內(nèi)。優(yōu)選的均聚物是包含2，6-二甲基苯醚單元的那些。合適的共聚物包括無(wú)規(guī)共聚物，含有，例如，此類單元與2，3，6-三甲基-1，4-亞苯基醚單元的組合，或者由2，6-二甲基苯酚與2，3，6-三甲基苯酚共聚衍生的共聚物。2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的此類共聚物，尤其是含有約5～約50wt％由2，3，6-三甲基苯酚衍生的單元的那些，因其耐熱性好而特別優(yōu)選。還包括這樣的聚(亞芳基醚)，它含有通過(guò)乙烯基單體或聚合物如聚苯乙烯的接枝制備的部分，以及偶聯(lián)的聚(亞芳基醚)，其中偶聯(lián)劑如低分子量聚碳酸酯、醌、雜環(huán)和縮甲醛按照已知的方式與2個(gè)聚(亞芳基醚)的羥基基團(tuán)起反應(yīng)生成一個(gè)較高分子量聚合物。本發(fā)明的聚(亞芳基醚)還包括任何上面列舉化合物的組合。
聚(亞芳基醚)的數(shù)均分子量一般介于約3,000～約40,000原子質(zhì)量單位(AMU)并且重均分子量介于約20,000～約80,000AMU，按照凝膠滲透色譜術(shù)測(cè)定。聚(亞芳基醚)的特性粘度通常介于約0.2～約0.6dl/g，在氯仿中在25℃測(cè)定。在這一范圍內(nèi)，特性粘度優(yōu)選最高約0.5dl/g，更優(yōu)選最高約0.47dl/g。還是在這一范圍內(nèi)，特性粘度優(yōu)選至少約0.3dl/g。也可組合使用高特性粘度聚(亞芳基醚)和低特性粘度聚(亞芳基醚)。當(dāng)使用2種特性粘度時(shí)，確切比例的決定取決于所用聚(亞芳基醚)的確切特性粘度和所要求的最終物理性能。
聚(亞芳基醚)的典型制備是通過(guò)至少一種單羥基芳族化合物如2，6-二甲苯酚或2，3，6-三甲基苯酚的氧化偶聯(lián)。此種偶聯(lián)通常采用催化劑體系。它們通常含有至少一種重金屬化合物如銅、錳或鈷化合物，通常與各種不同其它材料組合。適合制備聚(亞芳基醚)的方法描述在，例如，美國(guó)專利3,306,874和3,306,875，授予Hay，以及4,011,200和4,038,343，授予Yanemitsu等人。
合適的聚碳酸酯可通過(guò)二羥基苯酚與碳酸酯前體如光氣、甲酰鹵或碳酸酯起反應(yīng)制備。一般而言，此類碳酸酯聚合物具有下列通式的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元 其中A是用于聚合物生成反應(yīng)中的二羥基酚的二價(jià)芳族基團(tuán)。優(yōu)選的是，用于提供本發(fā)明樹脂混合物的碳酸酯聚合物具有約0.30～約1.00dl/g的特性粘度(在二氯甲烷中在25℃測(cè)定)。用于提供此種芳族碳酸酯聚合物的二羥基酚可以是單核或多核芳族化合物，含有，作為官能團(tuán)，2個(gè)羥基基團(tuán)，每個(gè)直接連接在芳核的碳原子上。典型二羥基酚包括，例如，2，2-雙(4-羥苯基)丙烷(雙酚A)；氫醌；間苯二酚；2，2-雙(4-羥苯基)戊烷；2，4′-(二羥基二苯基)甲烷；雙(2-羥苯基)甲烷；雙(4-羥苯基)甲烷；雙(4-羥基-5-硝基苯基)甲烷；1，1-雙(4-羥苯基)乙烷；3，3-雙(4-羥苯基)戊烷；2，2-二羥基聯(lián)苯；2，6-二羥基萘；雙(4-羥基二苯基)砜；雙(3，5-二乙基-4-羥苯基)砜；2，2-雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)丙烷；2，4′-二羥基二苯基砜；5′-氯-2，4′-二羥基二苯基砜；雙(4-羥基苯基)二苯基砜；4，4′-二羥基二苯基醚；4，4′-二羥基-3，3′-二氯二苯基醚；4，4′-二羥基-2，5-二羥基二苯基醚；以及諸如此類。
其它適用于制備聚碳酸酯樹脂的二羥基酚描述在，例如，美國(guó)專利2,999,835，授予Goldberg，3,334,154，授予Kim，和4,131,575，授予Adelmann等人。
這些芳族聚碳酸酯可采用公知的方法制備，例如，并且如上面提到的，通過(guò)二羥基酚與碳酸酯前體如光氣反應(yīng)，按照上面給出的文獻(xiàn)以及在美國(guó)專利4,123,436，授予Holub等人的專利中的方法，或例如授予Fox的美國(guó)專利3,153,008中公開的酯交換法，乃至本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它方法來(lái)制備。
也可采用2或更多種不同二羥基酚或二羥基酚與二醇或與羥基-或酸-鏈端的聚酯或者與二元酸的共聚物，如果希望得到碳酸酯共聚物而不是均聚物的話。支化的聚碳酸酯也有用，例如，描述在美國(guó)專利4,001,184，授予Scott。也可使用線型聚碳酸酯與支化聚碳酸酯的共混物。而且，任何上述材料的共混物皆可用于實(shí)施本發(fā)明，以提供芳族聚碳酸酯。
這些聚碳酸酯可以是支化的或者線型的并且一般將具有約10,000～約200,000AMU的重均分子量，優(yōu)選約20,000～約100,000，采用凝膠滲透色譜術(shù)測(cè)定。本發(fā)明聚碳酸酯可利用各種不同端基來(lái)改善性能。優(yōu)選龐大的一元酚，例如，枯基酚。
合適的聚碳酸酯還包括由含有烷基環(huán)己烷單元的雙酚衍生的那些。此類聚碳酸酯具有對(duì)應(yīng)于下列結(jié)構(gòu)式的結(jié)構(gòu)單元
其中Ra～Rd彼此獨(dú)立地是氫、C1～C12烴基，或鹵素；并且Re～Ri各自獨(dú)立地是氫、C1～C12烴基。如這里所使用的，“烴基”是指僅含有碳和氫的殘基。該殘基可以是脂族或芳族、直鏈、環(huán)狀、雙環(huán)、支化、飽和/或不飽和的。烴基殘基，當(dāng)這樣稱呼時(shí)，卻可，除了該取代基殘基的碳和氫之外，另外還含有雜原子。于是，當(dāng)具體提到含有此種雜原子時(shí)，該烴基殘基還可含有羰基基團(tuán)、氨基基團(tuán)、羥基基團(tuán)等，或者它可在烴基殘基主鏈內(nèi)部含有雜原子。含有烷基環(huán)己烷的雙酚，例如，2mol酚與1mol氫化異佛爾酮的反應(yīng)產(chǎn)物，可用于制備高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和高熱畸變溫度的聚碳酸酯樹脂。此類含異佛爾酮雙酚的聚碳酸酯具有對(duì)應(yīng)于下列結(jié)構(gòu)式的結(jié)構(gòu)單元 其中Ra～Rd如上面所定義。這些基于異佛爾酮雙酚的樹脂，包括含有非-烷基環(huán)己烷雙酚的聚碳酸酯共聚物以及含烷基環(huán)己基雙酚的聚碳酸酯與非烷基環(huán)己基雙酚聚碳酸酯的共混物，由拜爾公司以商品名APEC銷售并描述在，例如，美國(guó)專利5,034,458中，授予Serini等人。
合適的熱塑性樹脂還包括“聚芳酯”，這是涉及芳族二羧酸與雙酚的聚酯的總稱。聚芳酯共聚物，除了芳基酯鍵之外還包括碳酸酯鍵，即所謂聚酯-碳酸酯，也是合適的。這些樹脂可單獨(dú)使用也可與彼此組合，或者更優(yōu)選地與雙酚聚碳酸酯組合起來(lái)使用。這些樹脂可在溶液中或者通過(guò)熔融聚合由芳族二羧酸或其成酯衍生物與雙酚和其衍生物來(lái)制備。合適的二羧酸是間-和對(duì)苯二甲酸、其酯或酰氯。優(yōu)選的二酚是雙酚A或其二乙酸酯衍生物。聚酯碳酸酯和聚芳酯也可含有由羥基羧酸如羥基苯甲酸衍生的鍵。最優(yōu)選的聚酯-碳酸酯和聚芳酯是由雙酚A與間苯二甲酸和對(duì)苯二甲酸的混合物衍生的無(wú)定形樹脂。合適的聚芳酯及其制備描述在，例如，美國(guó)專利4,663,421，授予Mark。合適的聚酯-碳酸酯及其制備描述在，例如，描述在3,169,121，授予Goldberg，和4,156,069，授予Prevorsek等人。
在一種實(shí)施方案中，基材含有至少約50wt％，優(yōu)選至少約80wt％，更優(yōu)選至少約90wt％，進(jìn)一步優(yōu)選至少約95wt％，熱塑性樹脂。
在一種實(shí)施方案中，基材除了熱塑性樹脂之外還包含無(wú)機(jī)填料，例如，滑石粉、云母、粘土、二氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅、硅灰石或諸如此類，或其混合物。
在另一種實(shí)施方案中，基材基本上不含無(wú)機(jī)填料?！盎静缓瑹o(wú)機(jī)填料”在這里被定義為含有少于0.1wt％無(wú)機(jī)填料。優(yōu)選的是，基材含有少于0.01wt％無(wú)機(jī)填料。
基材樹脂還可含有改進(jìn)熔融加工、模塑或零件穩(wěn)定性的添加劑。有用的添加劑包括潤(rùn)滑劑和脫模劑，例如，脂族酯，例如，季戊四醇的四硬脂酸酯，或聚烯烴，例如，高密度聚乙烯。穩(wěn)定劑，例如，芳基亞磷酸酯和位阻酚，也可與基材樹脂摻混。其它添加劑包括減少靜電荷聚積的化合物。如果在基材中使用，重要的是選擇那些保持熱穩(wěn)定，表現(xiàn)出低揮發(fā)性并且不對(duì)金屬化制品中的霧化做出貢獻(xiàn)的添加劑。
在一種實(shí)施方案中，該無(wú)定形熱塑性塑料的密度小于1.7g/mL，優(yōu)選小于1.6g/mL，更優(yōu)選小于1.5g/mL。無(wú)定形熱塑性樹脂的密度可按照ASTM D792在25℃測(cè)定。因此，該無(wú)定形熱塑性樹脂的密度小于通常成形反光制品用的預(yù)制整體模塑料。當(dāng)反光制品是大燈反射器時(shí)，該無(wú)定形樹脂的應(yīng)用可減輕大燈的重量，因此對(duì)允許每加侖燃料行駛更多里程的重量減輕做出貢獻(xiàn)。
在一種實(shí)施方案中，無(wú)定形熱塑性樹脂的有機(jī)揮發(fā)分含量小于1,000ppm(重量)，優(yōu)選小于750ppm(重量)，更優(yōu)選小于500ppm(重量)，按照ASTM D4526測(cè)定。根據(jù)ASTM D4526的規(guī)定，揮發(fā)分的測(cè)定方法是，采集在90℃下與熱塑性樹脂達(dá)到平衡的上部封閉空間的樣品，并采用火焰電離檢測(cè)對(duì)樣品進(jìn)行定量分析。在該實(shí)施方案中，該有機(jī)揮發(fā)分含量低于預(yù)制整體模塑料，后者可含有高濃度在高溫下釋放氣體并降低反光金屬層反射率的殘余單體。
基材的尺寸取決于反光制品的用途。例如，當(dāng)反光制品是大燈反射器時(shí)，其厚度可介于約0.1～約20mm，沿垂直于防霧層和反光金屬層的尺寸計(jì)；在這一范圍內(nèi)，厚度優(yōu)選至少為約0.5mm，更優(yōu)選至少約1mm；還是在這一范圍內(nèi)，厚度優(yōu)選最高約10mm，更優(yōu)選最高約8mm。
反光制品包含反光金屬層。適合用于反光金屬層的金屬包括周期表的族IIIA、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB和IIB，的金屬。這些金屬的混合物和合金也可使用。優(yōu)選的金屬包括鋁、銀、金、鎳、鈀、鉑、銅以及諸如此類，和包含至少一種上述金屬的合金。鋁及其合金是作為反光金屬層特別優(yōu)選的金屬。
反光金屬層可采用技術(shù)上公知的方法成形，包括濺射、真空金屬沉積、蒸汽-電弧沉積、等離子化學(xué)蒸汽沉積、熱蒸汽金屬沉積和離子鍍膜。
反光金屬層的厚度可介于約1～約1000nm。在這一范圍內(nèi)，厚度優(yōu)選至少為約10nm，更優(yōu)選至少約20nm。還是在這一范圍內(nèi)，厚度優(yōu)選最高約500nm，更優(yōu)選最高約200nm。
反光制品包括夾在基材和反光金屬層之間的防霧層。防霧層包含一種金屬，其抗張模量至少約15×106磅每平方英寸，抗張模量?jī)?yōu)選至少為約20×106磅每平方英寸，更優(yōu)選至少約30×106磅每平方英寸，按照ASTM D638在25℃測(cè)定。
優(yōu)選的高抗張模量金屬包括銻、鉍、銫、鉻、鈷、銅、銥、鐵、鉬、鎳、鈀、鉑、銠、鉭、鈦、鎢、釩及其合金。用于防霧層的特別優(yōu)選的金屬包括鉻及其合金。
防霧層可用公知的金屬鍍膜方法來(lái)形成，包括例如濺射、真空金屬沉積、蒸氣亞弧沉積、等離子化學(xué)蒸氣沉積、熱蒸氣沉積以及離子鍍膜。
在一種實(shí)施方案中，防霧層包含至少約50wt％，優(yōu)選至少約80wt％，更優(yōu)選至少約90wt％，進(jìn)一步優(yōu)選至少約95wt％高抗張模量金屬，以防霧層總重量為基準(zhǔn)計(jì)。
防霧層的厚度將取決于其組成，但它一般為約1nm～約1000nm。在此范圍內(nèi)，該厚度優(yōu)選至少為約20nm，更優(yōu)選至少約50nm。還是在此范圍內(nèi)，厚度可優(yōu)選地最高約500nm，更優(yōu)選最高約200nm。
雖然該基材能很好地適應(yīng)直接施涂防霧層，但也可在基材上預(yù)涂底漆，然后再施涂防霧層。也可能有利的是給反光制品進(jìn)一步涂以透明、堅(jiān)硬保護(hù)層，以保護(hù)反光金屬層免遭劃傷、氧化或相關(guān)問(wèn)題。保護(hù)層可以，優(yōu)選地，表現(xiàn)出大于90％測(cè)量的納米值的透射率，按照ASTM D1003測(cè)定。保護(hù)層可以，優(yōu)選地，表現(xiàn)出小于5的黃色指數(shù)，按照ASTM D1925測(cè)定。合適的組合物以及制備金屬氧化物保護(hù)層的方法描述在，例如，美國(guó)專利6,110,544，授予Yang等人，和6,379,757B1，授予Lacovangelo。于是，在一種實(shí)施方案中，反光制品包括保護(hù)層，其中防霧層夾在基材與反光層之間，而反光層夾在防霧層和保護(hù)層之間。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中，反光制品包含反射率至少是80％，更優(yōu)選至少約85％，進(jìn)一步優(yōu)選至少約90％，按照ASTM D523測(cè)定的表面。在高度優(yōu)選的實(shí)施方案中，反光制品包含反射率至少是80％，更優(yōu)選至少約85％，進(jìn)一步優(yōu)選至少約90％的表面，在暴露于基材中的任何熱塑性樹脂的最低熱畸變溫度15min后(測(cè)定)。反光制品耐霧化的溫度受熱塑性基材性能的影響。熱畸變溫度或玻璃化溫度較高的樹脂具有較高的耐熱性。對(duì)于給定的樹脂基材而言，采用置于該基材上的高模量金屬減霧層，并涂覆第二反光金屬層比采用單獨(dú)的反光層將能提供更好的耐霧化形成性。
要理解的是，防霧層和反光金屬層是有區(qū)別的，而且無(wú)意讓單個(gè)金屬層來(lái)起到這兩種作用。在一種實(shí)施方案中，該防霧層和反光層有不同的組成。
圖1給出一部分反光制品10的分解透視圖。防霧層40夾在基材20與反光金屬層30之間。
反光制品可用作，例如，汽車大燈反射器、結(jié)合到投影儀燈泡內(nèi)的反射器、任何形狀和曲率的鏡子。大燈反射器及其制備描述在，例如，美國(guó)專利5,503,934，授予Maas等人和6,355,723B1，授予van Baal等人。
在青睞簡(jiǎn)單的實(shí)施方案中，反光制品主要包括基材，它包含熱畸變溫度至少約140℃，在66psi按照ASTM D648測(cè)定的無(wú)定形熱塑性樹脂；反光金屬層；和夾在基材與反光金屬層之間的防霧層，其中防霧層包含一種金屬，其抗張模量至少約15×106磅每平方英寸，按照ASTM D638在25℃測(cè)定。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，反光制品包含基材，它包含玻璃化轉(zhuǎn)變溫度至少約170℃的聚砜樹脂；含鋁的反光金屬層；和夾在基材與反光金屬層之間的防霧層，其中防霧層包含鉻，且抗張模量至少約30×106磅每平方英寸，按照ASTM D638測(cè)定。
另一實(shí)施方案是一種制備反光制品的方法，包括施涂防霧層到基材表面上，其中防霧層包含一種金屬，其抗張模量至少約15×106磅每平方英寸，按照ASTM D638測(cè)定，且其中基材包含熱畸變溫度至少約140℃，按照ASTM D648在66磅每平方英寸條件下測(cè)定的無(wú)定形熱塑性樹脂；并施加反光金屬層到防霧層表面上。
本發(fā)明將通過(guò)下面的非限制性實(shí)例進(jìn)一步加以說(shuō)明。
對(duì)比例13.2mm厚度的聚醚酰亞胺(VLTEM 1010)試樣板用300W直流(DC)磁控管源通過(guò)真空濺射鍍鋁而金屬化，形成厚度為約100-200nm的反光層。將該試樣板放入溫度順序設(shè)定為190、200和215℃的對(duì)流空氣爐中。在215℃經(jīng)15分鐘后，該反光層顯現(xiàn)出發(fā)霧和退色。
對(duì)比例2按照對(duì)比例1的程序，所不同的是聚酰亞胺試樣板用DC磁控管先濺射噴鍍60nm厚度的金膜，然后再噴鍍100-200nm厚度的鋁膜。所生產(chǎn)的樣品的爐中熱處理結(jié)果與沒(méi)有金膜的樣品相似在215℃經(jīng)15分鐘后，該反光層顯現(xiàn)出發(fā)霧和退色。
對(duì)比例3按照對(duì)比例1的程序，所不同的是聚酰亞胺試樣板用DC磁控管濺射噴鍍60nm厚金膜，而不用鋁進(jìn)行金屬化。所生產(chǎn)的樣品的爐中熱處理結(jié)果與鍍鋁樣品相似在215℃經(jīng)15分鐘后，該反光層顯現(xiàn)出發(fā)霧和退色。
實(shí)例13.2mm厚度的聚醚酰亞胺(VLTEM 1010)試樣板用300W直流(DC)磁控管源通過(guò)真空濺射鍍鉻而金屬化，形成厚度為15nm的鉻減霧層，接著再鍍上100-200nm鋁反光層。在對(duì)流爐中215℃經(jīng)30分鐘后觀察到該反光層上出現(xiàn)霧氣。在215℃產(chǎn)生霧氣的時(shí)間是沒(méi)有減霧層的對(duì)比例1或在鋁反光層下有金屬的對(duì)比例3的2倍。
實(shí)例2按照實(shí)例2的程序，所不同的是鉻減霧層的厚度增加至100nm。在對(duì)流爐中215℃經(jīng)75分鐘后觀察到該反光層上出現(xiàn)霧氣。將實(shí)例1和實(shí)例2進(jìn)行比較表明產(chǎn)生霧氣的時(shí)間隨著鉻防霧層厚度的增加而增加。
雖然本發(fā)明已就優(yōu)選實(shí)施方案做了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將懂得，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的條件下可做出各種不同修改并且許多等價(jià)物的要素可做變換。另外，可對(duì)特定情況和材料做多種修改以適應(yīng)本發(fā)明而不偏離本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍。因此，要指出，本發(fā)明不擬局限于考慮作為本發(fā)明實(shí)施的最佳模式所公開的特定實(shí)施方案，而是，本發(fā)明將包括屬于所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。
所有援引的專利、專利申請(qǐng)和其它參考文獻(xiàn)一律全文收入本文作為參考。
權(quán)利要求
1.一種反光制品(10)，包含含有無(wú)定形熱塑性樹脂的基材(20)，其熱畸變溫度至少約140℃，按照ASTM D648在66磅每平方英寸(psi)條件下測(cè)定；反光金屬層(30)；以及夾在基材與反光金屬層之間的防霧層(40)，其中防霧層包含一種金屬，其抗張模量至少約15×106磅每平方英寸，按照ASTM D638在25℃測(cè)定。
2.權(quán)利要求1的反光制品(10)，其中無(wú)定形熱塑性樹脂選自聚醚酰亞胺、聚醚酰亞胺砜、聚砜、聚醚砜、聚苯醚砜、聚(亞芳基醚)、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚芳酯，及其混合物。
3.權(quán)利要求1的反光制品(10)，其中反光金屬層(30)包含選自鋁、銀、金、鎳、鈀、鉑、銅及其合金的金屬。
4.權(quán)利要求1的反光制品(10)，其中反光金屬層(30)的厚度介于約10～約1000nm。
5.權(quán)利要求1的反光制品(10)，其中防霧層(40)包含選自下列的金屬銻、鉻、鈷、銅、銥、鐵、鉬、鎳、鈀、鉑、錸、銠、鉭、鈦、鎢、釩及其合金。
6.權(quán)利要求1的反光制品(10)，其中防霧層(40)包含鉻。
7.權(quán)利要求1的反光制品(10)，其中防霧層(40)的厚度介于約1nm～約1000nm。
8.權(quán)利要求1的反光制品(10)，還包含保護(hù)層，其透射百分率至少是90％，按照ASTM D1003測(cè)定，其中反光層夾在防霧層和保護(hù)層之間。
9.一種反光制品(10)，包含基材(20)，含有聚醚酰亞胺樹脂，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度至少為約170℃；反光金屬層(30)，含有鋁；以及防霧層(40)，夾在基材與反光金屬層之間，其中防霧層包含鉻，且其抗張模量至少約30×106磅每平方英寸，按照ASTM D638在25℃測(cè)定。
10.制備反光制品(10)的方法，包括施涂防霧層(40)到基材(20)的表面上，其中防霧層(40)包含一種金屬，其抗張模量至少約15×106磅每平方英寸，按照ASTMD638在25℃測(cè)定，并且其中基材(20)包含一種無(wú)定形熱塑性樹脂，其熱畸變溫度至少約140℃，按照ASTM D648在66磅每平方英寸條件下測(cè)定；以及施加反光金屬層(30)到防霧層(40)的表面上。
全文摘要
一種用于例如汽車大燈的反光制品，包括夾在耐熱熱塑性基材與反光金屬層之間的防霧層。防霧層包含一種金屬，其抗張模量至少約為100GPa(15×10
文檔編號(hào)C23C28/00GK1860382SQ200480028307
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2004年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月7日
發(fā)明者K·M·博爾斯特, R·R·加盧西, C·D·亞科文格洛, D·G·勒格蘭 申請(qǐng)人:通用電氣公司