TW507012B - Aluminium-titanium alloy of high specular reflectivity, reflective coatings comprising the alloy and mirrors and components including the coating - Google Patents

Description

A7 、發明說明（ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亡發明有關—種新穎之具高鏡面反射率之人人 ° =金之反射塗料及含該塗科之鏡子及部件。。至’ 受到：2!別有關特用鏡之設計與製造。特用鏡爲即使 其亦必須保持：敕:、：“徵㈣在良好界定範圍内及 特別是例：非限制本發明之嚴重拘束之實例 之腐蝕眭：-化學樂劑如:氯化鈉之存在下凝結或非凝結 _Α ，虱m，例如濕氣。甚至更特別者，但非限制本發 本發明有關將一層金屬沉積在塑膠材料或複合材料支 撑上所製得之鏡；在後者例中，反射塗料與通常爲聚合物 、土材之間之界面對環境特別敏感及爲不可逆劣化之位。 _ 略性裱境炙特用鏡通常藉由將一層金屬沉積在提供 通當結構之支撑物上所製得。然後藉由透明保護膜保護金 屬層免表機械、化學藥品、或他者之破壞。保護膜之非限制性實例爲金屬氧化物或氧氮化物，雖然在經濟上之理由 其極常爲聚合物。 因此此種鏡包括二個介面，基材/反射塗料介面及反射' 塗料/保護膜介面；此等爲弱點，因爲其可爲分離之部 位，導致鏡子失去光澤、起泡、及在全部例中，嚴重劣 化。 · 於先前技藝中，上述之特用鏡一般藉由沉積稱爲鉑礦 (即，來自元素週期表第VIII族）之金屬，及更特別爲釕、 名如、或is，所製得。此等金屬具有可接受之反射率接近 60%。其不易失去光澤及因其高硬度而具有良好機械損 請 先 閱 言i 背 面 之 注 意 事 t 訂 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公愛 507012 A7 --------- B7____ 五、發明說明（2 ) — ~ ' 害之抗性。然而，此技術具有難以塗覆此等金屬及成本極 高之主要缺點。 - 若干製造商藉由將純鋁或銀沉積在金屬、聚合物、或陶 瓷基材上，以透明聚合物保護，而製造鏡子。此種鏡具有 優異之光學性質但是不能用於侵略性氣圍中，因爲其會經 由塗料之失去光澤、起泡、及剝落而極快劣化。 曰 已使用一層鈦，與一層鉻連結或不連結，如fr 2768〇96 所述，但是此等結構在侵略性環境中很快劣化，fr 2768096切重要點的推薦在透明支撑物後表面上鍍層，能 顯示特別免於機械與化學影響。 鈦與鋁之合金在技藝中爲已知-。使用其以賦予鈦機械性 質；此等合金具有低鋁含量及一般含有銅。 本發明之目的係提供一種金屬合金，同時具有良好反 射器及與基材（特別是聚合物）形成極強烈化學键之性質， 所以上述、二介面能耐大部分不論工業或自然鹽形式之氣體 侵害。 本發明之另一目的係提供金屬合金，其在本質上抗腐' 蝕，及因此不易失去光澤。 本發明I進一步目的係提供一種與基材，特別是與聚合 物基材，形成不因廣範圍之溫度變化而降解之化學键之合 金。 本發明之目的亦爲提供降低成本之反射塗料。 上述目的與其他目的一起，在閲讀下列敘述後，將趨明 顯，本發明將滿足此等目的，本發明提供一種以鋁及鈦爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ挪公 -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂---------#· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507012 A7 B7 五、發明說明（3 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 主之微晶結構金屬合金，其鋁含量自8 0至9 0原子百分 比，及其鈥含量自10至20原子百分比，該合金不在熱力 平衡狀態中，及因此抗氧化及抗腐蝕，及同時具有黏合至 聚合物材料之顯著能力。 在本發明之文中，”微晶結構”指具有尺寸小於1 # m之晶 體。因此，根據本發明，微晶結構合金係由尺寸小於大約 1 # m之晶體所構成。 若合金更純，則能改善本發明之金屬合金之性能，特別 是反射率。然而，能夠容忍高至2原子百分比之不純物， 而不顯著影響合金之性能。 結果，在本發明之一較佳具啟實施例中，金屬合金包含 不大於大約2原子百分比之不純物。 於本發明之較佳具體實施例中，金屬合金具有鋁含量自 84至87原子百分比，及鈦含量自13至16原子百分比。 必須克服主要偏見以達到本發明，因爲技藝上熟知添加 額外之元素至鋁中，將顯著減少其反射率。 鈦與鋁之合金在技藝中爲已知，但是此等一般爲具有低 含量之鋁之合金，及一般含有銅及用以將機械性質賦予 欽。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 曾敘述具有低含量之鈦之鋁合金，一般與等量之錳及鎂 聯合，鈦含量不超過一個原子百分比。欲在加壓下.製造中 空體，此種合金完全在本發明之應用領域與範疇之外。 T.B. Massalski 所著之”二元金屬相圖（Binary Alloy Phase Diagrams)··第1册第175至176頁揭示鋁及鈦之合金，其鋁 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 507012 A7 五、發明說明（4 ) 含量自80至90原子百分比，及其鈇含量自1〇至2〇原子百 2比。此等合金在本發明之料之外，處於熱力平衡狀能 中’及非局微晶結構。其不具有所需之抗氧化及抗腐蝕， 及不具有與聚合物材料黏著之顯著能力。 、本發明亦提供—種反射塗料，由-層上述之根據本發明 之金屬合金覆盍保護膜所組成。 及金屬合金局一種以鋁與不在熱力平衡狀態中之微晶结 構鈦爲主之合金，其鋁含量自8〇至9〇原子百分比，及^ 鈥含量自1 0至2 0原子百分比。 /、 於本發明心較佳具體實施例中，反射塗料係由一層金屬 合金覆蓋透明保護膜所組成，及-金屬合金爲以鋁與鈦爲主 之合金，其鋁含量自80至9〇原子百分比，其鈦含量自工 至2 0原子百分比，及其不純物含量最多等於大約2原子 分比。 在本發明之反射塗料中，保護膜通常爲聚合物材料。 金屬合金層之厚度一般爲〇 〇1至5//111。 低於0.01// m時，塗料爲類似透明。超過瓜時，雖 不影響其他性質，但是反射率變差。 金屬合金層之厚度較佳爲〇〇1至及更佳爲〇.01至〇 0 訂 然 5 μ m 鏡 本發明亦提供一種包含基材支撑如上述之反射塗料 之 消 該基材一般爲聚合物材料。 爲獲得具有鏡面反射率至少等於大約6 5 %，良好之抗腐 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 X 297公爱） 507012 Α7 Β7 五、發明說明（5 蝕與抗氧化性之特用鏡，需要選擇由一層金屬合金覆蓋透 明保濩膜所組成I反射塗料，其中金屬合金爲以鋁與微晶 結構鈦爲主之合金，其不處於熱力平衡狀態，其鋁含量自 80至90原子百分比，其鈦含量自1〇至2〇原子百分比，及 其不純物含量最多等於大約2原子百分比，及其中合金層 之厚度爲0.01至3 // m。 當將本發明之反射塗料沉積在聚合物基材上及藉由透明 保護膜保護時，可使該組合曝露在腐蝕性大氣中，例如 ISO標準9227之鹽霧試驗之腐蝕性大氣，而不會影響反射 率或導致界面出現缺陷。 能夠藉由任何適當手段沉積稂據本發明之鋁/鈦合金； 然而，眞空沉積技術如磁電管陰極濺射、在特定條件下之 蒸發及共蒸發（該條件可輕易被熟習此技藝者所決定，以 便獲得微晶體），代表其爲特別顯示供製造此種薄層形式 材料之手段。 本發明之鏡子，特別是特用鏡，能夠爲部件之零件，如 Ά車後示鏡或告示板。 現在將參考下列非限定性實例詳細敘述本發明。 實例1 此實例有關户外使用之鏡子之製造。、 鏡之結構由聚碳酸酯（基材）所製成。 其必須抗風帶來之顆粒之磨蝕，亦必須抗雨與工業氣體 所致之腐蝕。爲了這個目的，藉由眞空沉積（磁電管陰極 藏射）根據本發明之〇.l"m厚之鋁鈦合金層，含有δ5ϋ (請先閱讀背面之注意事項為填寫本頁) 訂· · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8 -

經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 507012 A7 -------B7____ 五、發明說明（6 ) 百分比之銘，其餘爲鈇，及然後藉由抗磨損及以聚矽氧烷 局王I透明塗料（保護膜）保護。 — 叙之^射率爲6 7 % 土 j %，根據is〇標準測量其塗 ，之黏著及結果爲〇級。根據IS〇標準藉由使鏡曝 &在孤水氣園中人工老化達4〇〇小時。然後洗務，乾燥， 及再/人4驗黏著；結果爲〇級，未顯示不黏性或剝落。試 驗後之反射率爲66%±1%，相對於起始値之差爲測量誤 差之大小。 對於習用上藉由將純鋁沉積相同厚度在聚碳酸酯基材上 ^然後覆蓋相同之聚矽氧烷塗料所製得之鏡亦進行相同試 驗，以作爲比較；曝露至鹽霧4_〇〇小時後，超過大約3〇% 之鏡表面之塗料變得不黏，不可使用。 實例2 製造供紅外線加熱用之鏡。該鏡必須能夠支援2⑻。c之 工作溫度，不會影響其效能。爲了此目的，使用聚醚醯亞 胺結構，及藉由眞空沉積塗覆一層根據本發明之鋁鈦合 金。其組成爲8 7原子百分比之鋁與1 3原子百分比之鈦。' 其厚度爲5微米。 鏡之本質反射率爲70 〇/〇。藉由實例1中所述之方法試驗 塗料之黏著，結果爲0級。 · 使鏡進行一系列之試驗，在2〇〇°c 一小時及在室溫二小 時交替之時間。在十循環後停止試驗，及再次測量特徵。 黏著試驗結果爲〇級，反射率未改變。 對二面先前技藝之鏡進行相同試驗，一面係藉由將聚醚 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐）

507012 五、發明說明（7 ) 8盛亞胺基材塗覆1微央 m獲得，及另—面係藉由將相 Γ 復純铭，以作爲比較。在十循環後，金塗料變得 B不黏’使鏡子無法使用，原先爲9 5 %之鋁塗料之 射率因表面氧化物層之成長而減爲52%。 實例3 . 製造欲在户外顯示之告示牌。自丙缔赌·丁二缔_苯 (ABS)製造告示牌’及必須具有明亮的金屬外觀。在地點 上之使用壽命必須大於五年。 ”、、 爲此目的，將告示牌鍍上根據本發明之銘與敛之人金之 金屬，含有82原子百分比之鋁，及ls原子百分比之鈦。 其厚度爲0.3微米。然後塗覆2 〇-微米厚之透明保護清漆。 藉由實例1中所述之試驗測量塗料之黏著，爲〇級；"其反 射率爲6 8 %。 藉由曝露至根據實例1中所述之標準化試驗之鹽霧中 1〇〇小時而模擬老化。在試驗終了時，將告示牌洗滌，乾 燥，及再次測量其特徵。黏著性未變，及反射率爲 65%。此輕微變動係與保護清漆之表面被鹽霧輕微攻擊' 有關。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對藉由平常電鍍技術塗覆0·1微米厚之鉻沉積層及藉由 相同清漆保護之告示牌進行相同試驗，以作爲比較。反射 率爲70%，及黏著爲0級。在曝露至鹽霧後，反射率因相 同原因而減爲6 6 %，但是黏著僅爲1級。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐）

Claims (1)

1. 507012 A8 B8 C8 D8 第〇89114441號專利申請案 中文申請專利範圍修正本(91年5月） 六、申請專利範圍.一~~~ 公告本 ι· 一種以鋁與鈦為主之微晶結構金屬合金，其鋁含量自 80至90原子百分比，其鈦含量自1〇至2〇原子百分 比’孩合金不在熱力平衡狀態中，及因此抗氧化及抗 腐姓’及同時具有黏合至聚合物材料之顯著能力。 2. 根據申請專利範圍第丨項之金屬合金，其中不純物含量 最多等於2原子百分比。 3. 根據申請專利範圍第1項之金屬合金，其中鋁含量自 84至87原子百分比及鈦含量自13至16原子百分比。 4· 一種反射塗料，由一層覆蓋保護膜之根據申請專利範 圍第1項之以銘及欽為主之金屬合金所組成。 5· —種反射塗料，由一層覆蓋透明保護膜之根據申請專 利範圍第2項之以鋁及鈦為主之金屬合金所組成。 6·根據申請專利範圍第4項之反射塗料，其中該保護膜為 聚合物材料膜。 7·根據申請專利範圍第4至6項中任一項之反射塗料，其 中金屬合金層厚〇.〇1至5 。 8·根據申請專利範圍第7項之反射塗料，其中金屬合金層 厚 0.01 至 3 /zm。 9. 根據申請專利範圍第8項之反射塗料，其中金屬合金層 厚 0.01 至 0.5 /z m。 10. —種鏡子’包含支撐根據申請專利範圍第4至9項中任 一項之反射塗料之基材。 11·根據申請專利範圍第1 〇項之鏡子，其中該基材為聚合 物材料。 σ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公董） 507012 六 、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8

   12· —種特別之鏡子，其具有鏡面反射率至少等於6 5 %及 良好抗腐蝕與抗氧化性，該鏡包含支撐根據申請專利 範圍第5、6、8及9項中任一項之反射塗料之基材。 13· —種部件，包括根據申請專利範圍第丨2項之特別之鏡 子。 14·根據申請專利範圍第13項之部件，構成汽車後視鏡。 15·根據申請專利範圍第1 3項之部件，構成告示牌。 -2- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)