Світловідбивне покриття та спосіб його отримання
Винахід відноситься до світлотехніки і може бути використане для освітлювальних пристроїв і в процесах нанесення дзеркальних відбивних покриттів та їх подальшого захисту. Світловідбивне покриття складається з шару грунтовки, нанесеного на металеву поверхню в якості підкладки, з полімеру зі ступенем глянцю не нижче 90% (за Гарднером) товщиною 100-150 мкм, що відображає шару з чистого алюмінію, на останній нанесена захисна плівка з прозорого полімеру -100 Мкм. Отримання світловідбиваючого покриття здійснюють почерговим нанесенням на попередньо очищену металеву поверхню шару грунтовки з полімеру в електростатичному полі з подальшою полімеризацією, утворюючи підкладку під світловідбиваючий шар, який наносять з чистого алюмінію напиленням у вакуумі, потім відбиває шар покривають прозорим . Обидві полімеризації виконують за температури 60-180°С. Технічний результат полягає у створенні та отриманні на поверхнях з металів та інших матеріалів високовідбивного покриття, що володіє високою адгезією, механічною міцністю, корозійною стійкістю, простотою отримання та низькою вартістю покриття. 2 с.п. ф-ли.
Винахід відноситься до галузі освітлення і може бути використане в конструктивних елементах освітлювальних пристроїв, а також у процесах нанесення дзеркальних відбивних покриттів та їх подальшого захисту.
Відомий спосіб виготовлення рефлектора штампуванням з круглої тонкої листової металевої заготовки. Внутрішня поверхня рефлектора покривається лаком, на останній наносять металевий шар, що відбиває. Лак, яким покривають кругову заготовку, частково полімеризується до штампування та повністю полімеризується після штампування.Металевий шар, що відбиває, наноситься випаром у вакуумі (Заявка Франції N 2269680. Спосіб виготовлення пораболічного рефлектора для автомобільної фари. - МКИ F 21 V 7/22; F 21 M 3/00; F 21 V 7/06; B 32 B 15/0 .- Винаходи за кордоном (Вип. 40, N 1, 1976 р.). У такий спосіб виготовляють рефлектори точної параболічної форми, не застосовуючи полірування.
Зважаючи на низьку вартість, простоту отримання та задовільну відбивну здатність на практиці найбільшого поширення набули алюмінієві покриття, одержувані різними методами випаровування у вакуумі. Однак чистий алюмінієвий шар не має високої адгезії і вимагає захисного верхнього шару, що запобігає його окисленню. Таким чином, недоліками відомого технічного рішення є застосування в ньому дорогих світловідбивних матеріалів, що мають низьку адгезію, складність процесу виготовлення та невеликий термін служби.
Відомий спосіб нанесення світловідбиваючого покриття на рефлектор, який попередньо очищають і на поверхню його наносять підкладку з силікатного покриття, виготовленого на основі рідкого тетрисиликата калію, що утворює шар грунтовки, піддають його затвердінню, потім покривають дзеркальним шаром, що відбиває,7 A1 Спосіб нанесення покриття на рефлектор - МПК F 21 V 7/22 - БІ N 32, 1991 р.). Недоліком відомого технічного рішення є порівняно невисока здатність, що відображає, низькі механічні та антикорозійні властивості і висока вартість покриття.
Відомий спосіб виготовлення металевого рефлектора, при якому на увігнуту внутрішню поверхню шляхом напилення у вакуумі наносять шар відбиває з чистого алюмінію, причому до і після напилення шару, що відбиває наповерхню наносять тонкий шар безбарвної силіконової смоли, яка твердне під впливом термообробки при температурі нижче 280 o C (Заявка ФРН N 1902067. Спосіб виготовлення металевого рефлектора. - МКИ F 21 V 7/22, 15/06. - Винаходи. 40, N 4, 1976). Цей аналог прийнято за прототип.
Недоліком відомого технічного рішення є низькі оптико-механічні та антикорозійні властивості та висока вартість отримання світловідбиваючого покриття.
Завданням, на вирішення якої спрямовано винахід, є створення і отримання на поверхнях з металів та інших матеріалів високовідбиваючого покриття, що володіє високою адгезією, механічною міцністю, корозійною стійкістю, простотою отримання і низькою вартістю покриття.
Вирішення поставленої задачі, що забезпечує отримання заданого технічного результату, полягає в наступному. Полімерні покриття з порошків, що одержали в останні роки, мають високі значення адгезії і механічної міцності, що дозволило створити світловідбивне покриття, що складається з грунтувального шару, нанесеного на металеву поверхню в якості підкладки, з полімеру зі ступенем глянцю не нижче 90% (за Гарднером) товщиною 100-150 мкм, що відображає шар з чистого алюмінію, на останній нанесена захисна плівка з прозорого полімеру товщиною 50-100 мкм.
Зазначений технічний результат досягається тим, що у відомому способі отримання світловідбиваючого покриття на попередньо очищену металеву поверхню по черзі наносять шар грунтовки з полімеру в електростатичному полі і полімеризують, утворюючи підкладку під світловідбиваючий шар, який наносять з чистого алюмінію напиленням у вакуумі, потім відбиваєпрозорим полімерним порошком і полімеризують до отримання захисної плівки, причому обидві полімеризації виконують за температури 160-180 o C.
Відмінність винаходу від аналога, прийнятого за прототип, полягає в тому, що на металеву поверхню в якості підкладки нанесений шар грунтовки з полімеру зі ступенем глянцю не нижче 90% (за Гарднером) товщиною 100-150 мкм, а на шар, що відбиває, нанесена захисна плівка із прозорого полімеру товщиною 50-100 мкм; що шар грунтовки отримують шляхом нанесення полімеру в електростатичному полі з наступною полімеризацією, а після напилення відбиває шару останній покривають прозорим полімерним порошком і полімеризують до отримання захисної плівки, причому обидві полімеризації виконують при температурі 160-180 o C.
Нанесення світловідбиваючого покриття на металеву поверхню, наприклад, рефлектора, здійснюють наступним чином. Металеву поверхню попередньо очищають від бруду та інших масляних плям, наприклад, ацетоном або ацетоновмісними розчинниками. На підготовлену поверхню в якості підкладки наносять шар грунтовки товщиною 100-150 мкм з полімеру зі ступенем глянцю не нижче 90% (за Гарднером) шляхом нанесення порошку в електростатичному полі за відомою технологією, який потім піддають полімеризації при температурі 170-180 o C з наступним охолодженням на повітрі. На затверджену поверхню підкладки у вакуумі напилюють відбивний шар чистого алюмінію товщиною 5-10 мкм, який потім захищають прозорим полімером товщиною 50-100 мкм шляхом напилення порошку в електростатичному полі з подальшою полімеризацією при температурі 160-170 o C до отримання захисної на повітрі.
Приклад 1. Металеву поверхню виробу очищають попередньовід бруду та інших масляних плям ацетоновмісним розчинником N 646. На підготовлену поверхню в якості підкладки наносять порошок полімеру зі ступенем глянцю 90% (Akzo Nobel, 6889106, RAL 7035 90G) розпиленням в електростатичному полі до утворення ґрунту полімеризацією при температурі 170-180 o C протягом 14 хв та охолодженням виробу на повітрі. На затверділий полімерний шар грунтовки наносять непрозорий алюмінієвий шар товщиною 5-10 мкм на вакуумній установці УВН-15. Потім з метою забезпечення захисту алюмінієвого шару наносять порошок прозорого полімеру (N 5886003) товщиною 50-100 мкм розпилюванням в електростатичному полі і полімеризують при температурі 160-170 o C протягом 14 хв і охолоджують на повітрі до одержання захисної плівки.
Приклад 2. Металеву поверхню виробу попередньо очищають від бруду та інших масляних плям ацетоновмісним розчинником N 646. На підготовлену поверхню в якості підкладки наносять порошок полімеру зі ступенем глянцю 90% (Akzo Nobel, 6889106, RAL 7035 90G шару товщиною 100-150 мкм з подальшою полімеризацією при температурі 170-180 o C протягом 14 хв та охолодженням виробу на повітрі. На затверділий полімерний шар грунтовки наносять непрозорий алюмінієвий шар товщиною 5-10 мкм на вакуумній установці УВН-15. Потім з метою забезпечення захисту алюмінієвого шару наносять порошок прозорого синьо-фіолетового полімеру (N 5376401) товщиною 50-100 мкм розпиленням в електростатичному полі і полімеризують при температурі 160-170 o C протягом 14 хв і охолоджують виріб на виріб.
У Державному інституті прикладної оптики було проведено вимірюванняспектральних характеристик відображення у видимій частині спектра зразків на спектрофотометрі СФ-20 при куті падіння випромінювання 8 o . Порівняння зразків проводилося стосовно зразка, запиленого алюмінієм без покриття, тобто. близькому до значень "ідеального" алюмінію.
Застосування полімерного покриття як підкладка та захисна плівка дзеркального шару дозволяє підвищити експлуатаційну стійкість, оптико-механічні та антикорозійні властивості дзеркальних відбивачів.
Запропоноване тришарове покриття на основі полімерів може бути успішно використане як рефлектори в освітлювальних пристроях і приладах) насамперед через високі відбивні властивості і низьку собівартість виготовлення.
1. Світловідбивне покриття, що складається з підкладки, нанесеної на металеву поверхню шару, що відбиває, з чистого алюмінію і захисної плівки, відрізняється тим, що на металеву поверхню в якості підкладки нанесений шар грунтовки з полімеру зі ступенем глянцю не нижче 90% (за Гарднером) товщиною 10 - 150 мкм, а на шар, що відбиває, нанесена захисна плівка з прозорого полімеру товщиною 50 - 100 мкм.
2. Спосіб отримання світловідбиваючого покриття, при якому на попередньо очищену металеву поверхню почергово наносять шар грунтовки і світловідбиваючий шари і захисну плівку, причому шар відбиває з чистого алюмінію наносять напиленням у вакуумі, а шар грунтовки і захисну плівку піддають впливу термообробки, шар отримують шляхом нанесення полімеру в електростатичному полі з наступною полімеризацією, а після напилення шару, що відбиває, останній покривають прозорим полімерним порошком і полімеризують до отримання захисної плівки, причому обидві полімеризації виконують притемпературі 160 – 180 o C.