[发明专利]反射制品及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及反射制品和相关制造方法。更具体地讲，所提供的反射制品和制造方法可用于化妆品、包装和太阳反射器应用中。

背景技术

可再生能源是指由可补充的自然资源(例如阳光、风、雨、潮汐和地热)而获得的能源。随着技术的进步和全球人口的增长，对可再生能源的需求大幅提高。如今，尽管矿物燃料提供了绝大部分的能量消耗，但这些燃料是不可再生的。全球对这些矿物燃料的依赖不仅唤起了人们对其枯竭的担忧，而且还引起人们对燃烧这些燃料所造成的排放物相关环境问题的担忧。为此，全世界的国家/地区均倡议开发大规模和小规模的可再生能源资源。当前，前景较好的能源资源之一为阳光。在全球范围内，有数以百万计的家庭正在从太阳能光伏系统中获得电力。

集中式太阳能发电装置收集太阳辐射以便直接或间接提供用于产生电力的发动机热侧面。这些系统使用多种几何形状的镜像表面，具体取决于系统的设计。除了别的以外，这些几何形状包括平面镜、抛物面碟面和抛物线槽。这些反射表面使阳光集中到接收器上。继而加热工作流体(如，合成油或熔盐)。在一些情况下，工作流体为驱动产生电力的发动机的流体，在另一些情况下，该工作流体穿过换热器以产生蒸汽，而蒸汽则用于发动蒸汽涡轮以产生电力。

太阳能集热系统收集太阳辐射以在工业过程中加热水或加热工艺流。一些太阳能集热设计利用反射镜使阳光集中到包含水或进料流的接收器上。操作原理与集中式太阳能发电装置非常类似，除了阳光的集中度，因此工作温度没有那么高。

对太阳能集热系统的需求不断增加，随之而来的是对能够满足这些应用要求的反射装置和材料的需求不断增加。其中一些太阳能反射器技术包括玻璃镜、铝镜和金属化聚合物膜。其中，金属化聚合物膜尤其具有吸引力，因为它们重量轻并且具有设计柔性，并且与常规的玻璃镜相比可采用较便宜的安装系统设计。

这些反射装置和材料的其他重要商业应用包括光伏聚光器、建筑物中的自然照明、数字标记、汽车应用(例如头灯反射器)以及家居照明反射器。金属化膜还可用于化妆品应用，或用于食品包装以抑制气体和光线降解食物产品。反射膜片材还可为博物馆和档案机构所用以保护收藏品不会因有害光线而损坏。

发明内容

金属化聚合物反射膜设计和制造方面的一项技术挑战为在严苛的环境条件下实现长期耐用性。机械性能、光学清晰度、腐蚀、紫外线稳定性以及对户外天气条件的抵抗力均为可影响材料在较长的操作周期内逐渐降解的因素。其中一个具体的难题涉及确保某些透明的环境耐用聚合物外部与金属反射表面之间的良好粘附力。

本发明提供了一种溶液，其中通过使用包含共聚物的层解决了上述问题，所述共聚物将具有相对低玻璃化转变温度的聚合物单元与具有相对高玻璃化转变温度的聚合物单元组合在一起。这些共聚物可用作自支承基底层或用作位于单独的聚合物顶层与金属层之间的有机粘结层。有利的是，发现这些共聚物会显著提高具有高耐侯性的聚合物(例如聚(甲基丙烯酸甲酯))上的反射涂层的粘附力。另外，这些材料还可显示足够程度的耐候性、光学清晰度和紫外线稳定性。另外，发现这些共聚物会扩散界面处存在的导致界面处或附近的粘附力损耗的机械应力。

在一个方面，提供了一种反射制品。该反射制品包括：具有第一和第二表面的基底层，该基底层在环境温度下不具有粘性并且包含嵌段共聚物，该嵌段共聚物具有至少两个末端嵌段聚合物单元，其各自衍生自包含甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯或其组合的第一单乙烯不饱和单体，其中每个末端嵌段的玻璃化转变温度为至少50℃；以及至少一个中间嵌段聚合物单元，其衍生自包含甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、乙烯基酯或其组合的第二单乙烯不饱和单体，其中每个中间嵌段的玻璃化转变温度不大于20℃；和在第二表面的至少一部分上延伸的盒属层。

在另一个方面，提供了一种反射制品，其包括：具有第一和第二表面的基底层，该基底层包括具有至少第一聚合物单元和第二聚合物单元的无规共聚物，第一聚合物单元衍生自包含甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯或其组合并且与至少50℃的玻璃化转变温度相关的第一单乙烯不饱和单体，第二聚合物单元衍生自包含甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、乙烯基酯或其组合并且与不大于20℃的玻璃化转变温度相关的第二单乙烯不饱和单体；在包含聚(甲基丙烯酸甲酯)的第一表面的至少一部分上延伸的顶层；和在第二表面的至少一部分上延伸的金属层。