EA013418B1 - Зеркало серебряное, устойчивое к ультрафиолетовому излучению, для использования в солнечных рефлекторах - Google Patents

Зеркало серебряное, устойчивое к ультрафиолетовому излучению, для использования в солнечных рефлекторах Download PDF

Info

Publication number
EA013418B1
EA013418B1 EA200801546A EA200801546A EA013418B1 EA 013418 B1 EA013418 B1 EA 013418B1 EA 200801546 A EA200801546 A EA 200801546A EA 200801546 A EA200801546 A EA 200801546A EA 013418 B1 EA013418 B1 EA 013418B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
layer
silver
adhesive
film
ultraviolet radiation
Prior art date
Application number
EA200801546A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200801546A1 (ru
Inventor
Гэри Дж. Йоргенсен
Рэнди Джи
Original Assignee
Алайнс Фор Састейнабл Энерджи, Ллк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алайнс Фор Састейнабл Энерджи, Ллк filed Critical Алайнс Фор Састейнабл Энерджи, Ллк
Publication of EA200801546A1 publication Critical patent/EA200801546A1/ru
Publication of EA013418B1 publication Critical patent/EA013418B1/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • G02B5/0808Mirrors having a single reflecting layer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/82Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors characterised by the material or the construction of the reflector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/40Preventing corrosion; Protecting against dirt or contamination
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • G02B5/0816Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers
    • G02B5/085Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers at least one of the reflecting layers comprising metal
    • G02B5/0858Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers at least one of the reflecting layers comprising metal the reflecting layers comprising a single metallic layer with one or more dielectric layers
    • G02B5/0866Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers at least one of the reflecting layers comprising metal the reflecting layers comprising a single metallic layer with one or more dielectric layers incorporating one or more organic, e.g. polymeric layers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • G02B5/0891Ultraviolet [UV] mirrors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678Of metal
    • Y10T428/31681Next to polyester, polyamide or polyimide [e.g., alkyd, glue, or nylon, etc.]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)

Abstract

В изобретении зеркало серебряное, сохраняющее высокое значение полусферического коэффициента отражения в ультрафиолетовом и видимом спектрах при использовании в солнечных отражателях, содержит слой клеящего вещества, склеивающего при приложении давления, слой серебра, расположенный над указанным слоем клеящего вещества, полиэтилентерфталатную пленку (PET), расположенную на слое серебра, слой клеящего вещества, расположенный на PET пленке, и защищающую от воздействия ультрафиолетового излучения акриловую пленку, расположенную на слое клеящего вещества.

Description

Настоящее изобретение относится к усовершенствованным стойким к воздействию ультрафиолетового излучения отражающим серебряным зеркалам, предназначенным для использования в солнечных рефлекторах, и отчасти является продолжением патентной заявки И8 09/762719 от 9 февраля 2001 года. Более конкретно, данное изобретение относится к усовершенствованным устойчивым к воздействию ультрафиолетового излучения отражающим серебряным зеркалам, предназначенным для использования в солнечных рефлекторах, причем указанные зеркала отличаются существенно улучшенной оптической долговечностью и исключительной устойчивостью к расслаиванию или отделению слоев при работе вне помещения.
Уровень техники
Недостаточная стойкость к воздействию атмосферных условий и снижение эксплуатационных свойств под действием ультрафиолетового излучения представляют собой проблемы, с которыми сталкиваются при использовании солнечных рефлекторов, выполненных из гибких отражающих серебряных зеркал. При использовании вне помещения эти зеркала должны обладать достаточной долговечностью и устойчивостью к воздействию ультрафиолетового света для того, чтобы сохранять стабильные размеры, эстетичный внешний вид и отражающую способность в видимом, ультрафиолетовом и около инфракрасном диапазонах длин волн.
Отражающая способность гибкого серебряного зеркала обеспечивается за счет использования композиционной пленки, у которой имеется тонкий слой серебра, напыленного в вакууме на поверхность гибкой полимерной подложки. Из всех металлов предпочтение отдается серебру, поскольку его отражающая способность существенно выше отражающей способности других металлов, например алюминия. Для сохранения отражательной способности в течение длительного времени в конструкциях текущего уровня техники основной акцент делался на использовании усовершенствованных клеящих веществ и защитных слоев, наносимых на полимерную подложку и на слой серебра с целью защиты зеркал от абразивного износа, разрушения под действием атмосферных условий и ухудшения характеристик за счет воздействия ультрафиолетового излучения.
Первые технологии защиты солнечных зеркал от абразивного износа, разрушения под действием атмосферных условий и ухудшения характеристик за счет воздействия ультрафиолетового излучения были разработаны для алюминиевых зеркал. Например, в патенте И8 4307150 описывается солнечный рефлектор, в котором матовая алюминиевая поверхность, полученная вакуумным напылением на гибкую полимерную подложку, защищена от коррозии и разрушения под действием атмосферных условий при помощи внутреннего полимерного слоя из акрилатного или метаакрилатного сополимера. Лист подложки состоит из равномерно растянутого в двух направлениях полиэтилен-терафталатового тонкого слоя с веществом, снижающим трение, для упрощения сматывания листа и второго полиэтилентерафталатового тонкого слоя без вещества, снижающего трение.
Серебро обладает более высокой отражающей способностью, чем алюминий. Следовательно, в вышеописанном солнечном отражателе логично использовать серебро вместо алюминия. Однако, как сообщается в патенте И8 4645714, при этом возникают два нежелательных явления. Во-первых, серебро подвержено коррозии за счет образования микроотверстий либо в акрилатном покрытии, либо по периметру пленки с серебряным покрытием. Во-вторых, слой серебра в отличие от тонкого слоя алюминия имеет спектральное окно, через которое легко проходит ультрафиолетовое излучение. Максимум пропускания данного излучения приходится на длину волны 320 нм, а солнечный свет содержит ультрафиолетовое излучение с такой длиной волны. Прохождение ультрафиолетового излучения через серебряный слой снижает характеристики полиэфирной подложки, приводя к образованию пузырьков в клеящих веществах, обычно используемых для приклеивания подложки к жесткой основе. Это снижение характеристик и образование пузырьков ухудшает эстетические и отражательные рабочие характеристики солнечного зеркала.
Для сохранения данных рабочих характеристик применяются замедлители коррозии и поглотители ультрафиолетового излучения, включаемые в состав клеящих веществ, или защитные пленочные покрытия, наносимые на полиэфирный и серебряный зеркальный слои. Однако, хотя замедлители коррозии действительно снижают степень коррозии, они часто с течением времени придают зеркалу неприемлемый цвет и не препятствуют проникновению ультрафиолетового излучения. И, наоборот, при включении в состав защитного верхнего полимерного слоя поглотителей ультрафиолетового излучения скорость снижения характеристик опорного слоя полиэфира снижается, однако при этом усиливается коррозия серебра. Так, предпринимались попытки изолировать элементы, замедляющие коррозию, и элементы, поглощающие ультрафиолетовое излучение от химически активных элементов зеркала с целью исключения данных нежелательных эффектов.
В патенте И8 4645714 (автор Роше) описывается коррозионно-стойкое серебряное зеркало, в котором замедлитель коррозии и поглотитель ультрафиолетового излучения помещены в отдельных тонких расположенных один над другим слоях акрилатного сополимерного красителя. Отражающие зеркала рефлектора изготавливаются вакуумным напылением серебра на пленку полиэфирной подложки. Снижение характеристик полиэфирной основы и последующее образование пузырьков в расположенном под
- 1 013418 ней слое клеящего вещества замедляется за счет включения поглотителей ультрафиолетового излучения во второй слой полимерного покрытия, которое наносится поверх первого полимерного покрытия, содержащего замедлитель коррозии. Первое полимерное покрытие наносится непосредственно на серебряную отражающую поверхность. Полимерная подложка представляет собой равномерно растянутую в двух направлениях полиэфирную пленку и включает в себя 1) тонкий слой полиэтилентерефталата, содержащий вещества, снижающие трение и облегчающие сматывание в рулоны; 2) тонкий слой полиэтилентерефталата, не содержащий веществ, снижающих трение, за счет чего получается оптически гладкая освещаемая поверхность. Серебряный отражающий зеркальный слой располагается над гладкой поверхностью растянутой пленки и крепится к ней при помощи клеевого соединения. Над серебряным слоем располагается первое сополимерное покрытие из акрилата или метаакрилата, в состав которого входит 0,5-2,5% гликоль-димеркаптоацетатного диспергатора, который выполняет функцию связующего звена, грунтовки и замедлителя коррозии. Удельный вес этого покрытия составляет 1-4 г/м2. Поверх первого акрилатного покрытия расположено второе акрилатное покрытие, содержащее поглотитель ультрафиолетового излучения, работающий в диапазоне длин волн 300-400 нм. Удельный вес второго покрытия составляет 4-8 г/м2. Включение замедлителя коррозии и поглотителя ультрафиолетового излучения в состав отдельных слоев производится для исключения контакта поглотителя ультрафиолетового излучения со слоем серебра и устранения каких-либо коррозионных явлений. На противоположной стороне растянутой полиэфирной основы нанесено равномерное покрытие с удельным весом 10-15 г/м2, выполненное из склеивающего при приложении давления клеящего вещества (изооктил акрилат и акриламидный сополимер в пропорции 95:5). Для защиты слоя клеящего вещества перед использованием оно может закрываться стандартной съемной прокладкой, например полиэфирной пленкой с силиконовым покрытием. Описание патента И8 4645714 включено в состав данного документа в качестве ссылки.
Однако Хатчинсон в патенте И8 5118540 полагает, что отражательные пленки, описанные в патентах И8 4307150 и 4645714, в целом не подходят для использования в установках солнечной энергетики. При эксплуатации вне помещений тонкий слой нанесенного обливанием акрилатного покрытия в этих пленках имеет слабую устойчивость к воздействию атмосферных условий и быстро разрушается. Эти покрытия, таким образом, обладают недостаточной устойчивостью к абразивному разрушению и влажности. Если солнечный отражатель включает в себя лист полиэфирной основы и слой серебра, то из-за наличия в нанесенном снаружи покрытии поглотителей ультрафиолетового излучения ультрафиолетовое излучение разрушает и ухудшает свойства полиэфирной основы, при этом страдает эстетика внешнего вида и снижается оптическая эффективность. Для снижения остроты данной проблемы Хатчинсон описывает использование замедлителей коррозии и поглотителей ультрафиолетового излучения в составе клеящего вещества, которое используется для крепления стойкого к абразивному износу и воздействию влаги фторуглеродного защитного покрытия, выполняемого над полиэфирным и серебряным зеркальным слоями. В соответствующем варианте осуществления изобретения, приводимом в патенте, описывается стойкая к воздействию коррозии и ультрафиолетовому излучению гибкая зеркальная пленка, в которой соответствующие замедлители коррозии и поглотители находятся внутри отдельных слоев покрытий клеящего вещества. Тонкий слой серебра, наносимый методом вакуумного напыления на гибкий лист полиэфирной основы, образует зеркальную серебряную поверхность. При помощи клеящего вещества крепится фторуглеродная пленка, выполняющая функцию элемента, повышающего стойкость серебряной поверхности к абразивному износу и воздействию атмосферных условий. Клеящее вещество наносится двумя отдельными слоями. Первый слой клеящего вещества примыкает к слою серебра и содержит в себе вещество, замедляющее коррозию. Второй слой клеящего вещества содержит в себе поглотитель ультрафиолетового излучения, располагается над первым слоем клеящего вещества и предназначен для крепления фторуглеродной защитной пленки на серебряную поверхность. Использование клеящих веществ для крепления фторуглеродной пленки к серебряной поверхности является необходимым требованием данной конструкции, поскольку фторуглеродные пленки не приклеиваются к металлическим поверхностям. Однако данная конструкция также имеет свои недостатки, которые проявляются со временем при ее использовании в качестве солнечного отражателя. Из-за того что нанесение усовершенствованных клеящих веществ (включающих в свой состав поглотители ультрафиолетового излучения и замедлители коррозии) осуществляется непосредственно на серебряную подложку, под действием ультрафиолетового излучения происходит ослабление связи серебряной поверхности с клеящим веществом. Когда серебро крепится непосредственно к акриловым пленкам, также происходит его отслоение. Кроме того, фторуглеродные защитные пленки без поглотителей ультрафиолетового излучения зачастую обеспечивают недостаточную защиту к воздействию атмосферных условий. В силу этих причин считается, что и данные серебряные зеркала при использовании в качестве солнечных отражателей не обладают долговечностью, из-за чего происходит снижение оптической эффективности и ухудшение эстетических свойств внешнего вида.
Существует потребность в усовершенствованном серебряном зеркале, устойчивом к воздействию ультрафиолетового излучения, которое было бы эффективно защищено от воздействия ультрафиолетового излучения, сохраняло бы свою отражательную оптическую эффективность и эстетичный внешний вид, демонстрировало бы значительно лучшую оптическую долговечность по сравнению с существую
- 2 013418 щими в уровне техники полимерными зеркальными отражателями и обладало бы чрезвычайно высоким сопротивлением к отделению слоев.
Раскрытие изобретения
Одной из задач настоящего изобретения является разработка структуры усовершенствованного материала для солнечного рефлектора, обладающего улучшенной оптической долговечностью по сравнению с известными из уровня техники структурами полимерных отражателей.
Другой задачей изобретения является разработка структуры усовершенствованного материала для солнечного рефлектора, обладающего улучшенной устойчивостью к расслаиванию или отслоению.
Еще одной задачей изобретения является разработка усовершенствованной конструкции зеркала солнечного рефлектора, в которой слой серебра расположен под слоем из полиэфирной пленки для предотвращения взаимодействия верхней стороны серебряного слоя с клеящим веществом и обеспечения всесторонней защиты от ультрафиолетового излучения, при которой верхний слой защищает от ухудшения свойств под действием ультрафиолетового излучения как полиэфирный слой, так и стык серебро/полимер.
Еще одной задачей изобретения является разработка усовершенствованной конструкции зеркала солнечного рефлектора, в которой слой серебра расположен под слоем полиэфирной пленки для предотвращения взаимодействия верхней стороны серебряного слоя с клеящим веществом и обеспечения всесторонней защиты от ультрафиолетового излучения, при этом верхний слой защищает от действия ультрафиолетового излучения и ухудшения свойств как полиэфирный слой, так и стык серебро/полимер; под слоем серебра имеется дополнительный слой меди для разделения задней поверхности серебряного слоя и клеящего вещества, склеивающего при приложении давления.
В изобретении разработана конструкция усовершенствованного зеркала солнечного рефлектора, содержащая слой клеящего вещества, склеивающего при приложении давления, слой серебра, расположенный над слоем клеящего вещества, склеивающего при приложении давления, полиэтилентерефталатную (РЕТ) пленку, расположенную на слое серебра, слой клеящего вещества, расположенный на РЕТ пленке, и защищающую от воздействия ультрафиолетового излучения акриловую пленку, расположенную на слое клеящего вещества.
В одном из вариантов конструкции зеркала ниже слоя серебра, над слоем клеящего вещества, склеивающего при приложении давления, расположен слой меди.
В другом варианте конструкции зеркала слой серебра находится в непосредственном контакте со слоем клеящего вещества, склеивающего при приложении давления.
Предпочтительно слой, защищающий от воздействия ультрафиолетового излучения, имеет толщину примерно 2,4 мм.
В конструкции зеркала отсутствует слой тонкого акрилового покрытия, наносимого обливанием.
Вышеприведенные задачи и преимущества изобретения, а также варианты конструкции зеркала иллюстрируют принципиальные возможности настоящего изобретения и не ставят своей задачей полное описание или ограничение возможных конструкций зеркала и их преимуществ. Таким образом, эти и другие задачи и преимущества изобретения станут понятны из приводимого здесь описания или могут быть определены при практическом использовании изобретения как в виде приведенного здесь варианта осуществления, так и в виде его модификации путем внесения любых изменений, очевидных для специалистов в данной области техники.
За исключением особо оговоренных случаев все технические или научные термины, используемые здесь, имеют то же значение, которое обычно вкладывается в них специалистом в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Хотя при практическом использовании или при испытаниях настоящего изобретения могут использоваться любые методы и материалы, аналогичные или эквивалентные описанным здесь, в данном документе приводится описание предпочтительных методов и материалов.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в поперечном сечении, на котором показан усовершенствованный солнечный рефлектор, в котором слой серебра расположен под слоем полиэфирной пленки в соответствии с конструкцией изобретения;
фиг. 2 - вид в поперечном сечении, на котором показан альтернативный вариант осуществления усовершенствованного солнечного рефлектора, в котором слой серебра расположен под слоем полиэфирной пленки и под слоем серебра расположен слой меди;
фиг. 3 - график, на котором показана зависимость полусферического коэффициента отражения (%) от эквивалентного времени экспонирования в годах, полученная в результате ускоренных эрозионных испытаний неметаллических материалов вне помещения с использованием концентрированного солнечного света, проведенных для серебряного зеркала усовершенствованной конструкции согласно настоящему изобретению и для конструкции зеркала на основе материала 88-95 фирмы 3М, описанной в патенте И8 4645714;
фиг. 4 - график, на котором показана доля площади, на которой не возникло отслоение, в функции времени, проведенного в воде, для конструкции усовершенствованного стойкого к воздействию ультра
- 3 013418 фиолетового излучения серебряного зеркала данного изобретения и образцов посеребренных акриловых зеркал большой толщины.
Подробное описание изобретения
В настоящем изобретении разработаны усовершенствованные устойчивые к воздействию ультрафиолетового излучения отражающие серебряные зеркала для солнечных рефлекторов, характеризующиеся тем, что они обладают существенно улучшенной оптической долговечностью и исключительной стойкостью к расслаиванию или отделению слоев при эксплуатации вне помещений.
Дальнейшее описание проводится со ссылками на фигуры чертежей, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми цифрами и где на фиг. 1 в общем виде показано серебряное зеркало 10 в базовой конфигурации. Серебряное зеркало 10 состоит из защищающей от воздействия ультрафиолетового излучения акриловой пленки 11, расположенной на слое 12 клеящего вещества, расположенного на полиэфирной пленке 13. Верхний серебряный слой 14 расположен под слоем полиэфирной пленки, благодаря чему верхняя освещаемая сторона серебряного слоя изолирована от клеящего вещества, которое является материалом, способным вызвать снижение характеристик серебряного слоя. Слой 15 клеящего вещества, склеивающего при приложении давления, расположен под верхним серебряным слоем 14.
В конструкции, показанной на фиг. 1, серебряный слой расположен под слоем полиэфирной пленки и, хотя это приводит к некоторому снижению отражательной способности по сравнению с конструкцией, в которой серебряный слой расположен над полиэфирным слоем, в данной конструкции исключается контакт верхней стороны серебряного слоя (освещаемой стороны), наиболее подверженной ухудшению оптических характеристик под воздействием ультрафиолетового излучения, с клеящим веществом, являющимся материалом, способствующим ухудшению характеристик серебра. Слой клеящего вещества имеет высокую пропускающую способность для световых волн в видимом, ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном диапазонах. Основой высокой долговечности и стойкости к воздействию атмосферных условий при эксплуатации вне помещений является всесторонняя защита от ультрафиолетового излучения при помощи верхнего слоя, который защищает от снижения оптических характеристик под действием ультрафиолетового излучения полиэфир и стык серебро/полимер, свойства которого тоже ухудшаются под действием ультрафиолетового излучения.
Изобретение строится вокруг ранее описанного нового способа формирования усовершенствованного серебряного зеркала, в котором серийно выпускаемые материалы, сами по себе не пригодные для использования в качестве солнечных отражателей, объединяются уникальным образом и образуют долговечный, устойчивый к воздействию атмосферных условий солнечный рефлектор. В разработанной ранее конструкции солнечного рефлектора дешевый отражающий материал 88-95, разработанный фирмой 3М, соединяется (при помощи различных адгезивных средств) с пленкой, защищающей от ультрафиолетового излучения. Материал 88-95 сам по себе не обладает достаточной стойкостью к воздействию атмосферных условий при эксплуатации вне помещения, чтобы этот материал можно было использовать в солнечных устройствах. Материалу 88-95 свойственна весьма ограниченная стойкость к воздействию атмосферных условий при эксплуатации вне помещений вследствие того, что очень тонкие наружные покрытия, которые используются при производстве изделия, не могут обеспечить достаточную защиту расположенного под ними серебряного отражающего слоя. Однако при защите его гораздо более толстым слоем пленки, защищающей от воздействия ультрафиолетового излучения, достигается стойкость к воздействию атмосферных условий при эксплуатации вне помещений.
В настоящем изобретении в эту концепцию внесены усовершенствования и дополнения. Пленка на основе акрилового полимера, предназначенная для защиты от ультрафиолетового излучения (под названием Когаб™), является серийно выпускаемым изделием. Это изделие обладает свойствами, которые делают его подходящим для верхнего слоя усовершенствованного солнечного рефлектора. Несмотря на то что были найдены другие серийно выпускаемые серебряные отражающие пленки (отличные от пленки 88-95), эти другие серийно выпускаемые серебряные отражающие пленки не обладают хорошей устойчивостью к атмосферным воздействиям, что обусловлено недостатками, свойственными этим материалам, а также их структурой. Эти серийно выпускаемые серебряные пленки предназначены для использования в помещениях для выполнения таких задач, как повышение характеристик осветительных приборов в служебных помещениях. При добавлении верхнего слоя пленки, защищающей от воздействия ультрафиолетового излучения (например, Когаб™), получается подходящий солнечный рефлектор, который обладает существенно улучшенной устойчивостью к воздействию атмосферных условий.
На фиг. 2 показан другой вариант осуществления усовершенствованного серебряного зеркала, стойкого к воздействию атмосферных условий, предназначенного для использования в солнечных рефлекторах. В этом варианте осуществления изобретения под серебряным слоем 14 расположен медный слой 16 над слоем 15 клеящего вещества, склеивающего при приложении давления. Эта конструкция позволяет получить усовершенствованное серебряное зеркало, устойчивое к воздействию ультрафиолетового излучения, которое при использовании в солнечных рефлекторах обеспечивает еще лучшие показатели устойчивости к воздействию атмосферных условий благодаря тому, что задняя сторона серебряного слоя отделена от слоя 15 клеящего вещества, склеивающего при приложении давления.
- 4 013418
Проведенные ускоренные испытания на стойкость к воздействию внешних условий для конструкций, представленных на фиг. 1 и 2, например с использованием лабораторных методов управляемых ускоренных испытаний на стойкость к воздействию атмосферных условий, показывают существенно улучшенную оптическую долговечность по сравнению с известными из уровня техники полимерными рефлекторами, что выражается в том, что существующие полимерные зеркала являются существенно более чувствительными к такому разрушению, как расслаивание, при котором в случае наличия влаги происходит катастрофическое отделение отражающего слоя от полимерного слоя. Кроме того, ускоренные испытания на стойкость к воздействию атмосферных условий данной новой конструкции (в которой отсутствуют тонкие слои акрилового покрытия, нанесенного обливанием) показали, что такая конструкция обладает чрезвычайно высокой оптической долговечностью по сравнению с серийно выпускаемым материалом (88-95) фирмы 3М, описанным Роше в патенте № 4465714.
Описание эксперимента
На фиг. 3 видно существенное улучшение оптической долговечности новой отражательной конструкции согласно настоящему изобретению (в которой отсутствуют тонкие слои акрилового покрытия, нанесенного обливанием) по сравнению с серийно выпускаемым фирмой 3М материалом (88-95) на основе патента Роше. Незакрашенными треугольниками показано изменение коэффициента отражения для рефлектора на основе материала 88-95 в зависимости от действительного времени экспонирования в Фениксе, штат Аризона. Закрашенными значками показаны результаты, полученные для предпочтительного варианта осуществления усовершенствованной многослойной отражающей конструкции. Эти материалы подвергались ускоренному экспонированию вне помещения, при котором освещенность примерно в 5 раз превышала естественную освещенность солнечным светом. Это экспонирование проводилось с использованием устройства для испытаний на устойчивость к воздействию атмосферных условий АСИУЕХ® (название состоит из первых букв английской фразы Ассига1е Соп1го11сб и 11га νίοίοΐ Ехрокиге (точное управляемое ультрафиолетовое экспонирование)) в соответствии со стандартом на проведение испытаний А8ТМ С90 (по первым буквам английской фразы, переводимой как Ускоренные испытания неметаллических материалов на стойкость к воздействию атмосферных условий с использованием концентрированного солнечного света). Закрашенными квадратными символами показана характеристика усовершенствованного рефлектора, в конструкции которого слои расположены в следующем порядке: защищающий от ультрафиолетового излучения акриловый слой толщиной 2,4 мм/слой полиэтилентерефталата (полиэфира)/слой серебра/слой меди/слой клея, склеивающего при приложении давления. Эквивалентное время экспонирования материалов устройством АСИУЕХ® выбрано на основе суммарной дозы ультрафиолетового излучения солнца.
Видно, что, хотя начальная отражающая способность материала 88-95 несколько выше, чем у усовершенствованного рефлектора, после примерно двух лет экспонирования вне помещения отражающая способность материала 88-95 очень быстро снижается. В то же время усовершенствованный отражатель согласно настоящему изобретению сохраняет высокую отражательную способность на протяжении более чем 9 лет эквивалентного экспонирования вне помещения.
Другой недостаток, присущий известным конструкциям, характерен для конструкций, в которых применяются серебряные акриловые пленки большой толщины. Напыляемое в вакууме серебро обладает низкой собственной адгезией к акриловой пленке. Было обнаружено, что при воздействии влаги во время работы вне помещений солнечные зеркала, включающие в себя конструкции с сочетанием серебро/акрил, особенно подвержены разрушению, известному под названием расслаивания, когда происходит катастрофическое отслаивание слоя серебра от основы из акриловой пленки.
Толстая акриловая пленка впитывает влагу и расширяется, вызывая возникновение механических напряжений, которые приводят к отслаиванию серебряного слоя. Это явление непосредственно показано на фиг. 4. Данные результаты приведены для испытаний, в которых исследуемые солнечные зеркала из посеребренного полимера погружались в воду и измерялась доля подвергнутой отслоению площади в зависимости от времени нахождения в воде. Для образцов посеребренных акриловых пленок большой толщины, использующихся в упомянутых известных конструкциях, всего через 4 дня происходило отслоение 60% зеркальной поверхности. Это означает, что они приходили в полную негодность, что является совершенно неприемлемым.
Хотя описание данного изобретения приведено со ссылками на конкретные варианты его осуществления, следует понимать, что для специалистов в данной области техники очевидны различные модификации и изменения данного изобретения и что подобные модификации и изменения могут быть выполнены в пределах объема и существа изобретения, определяемых пунктами формулы изобретения, приводимой ниже.

Claims (4)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Зеркало серебряное, сохраняющее высокое значение полусферического коэффициента отражения в ультрафиолетовом и видимом спектрах при использовании в солнечных отражателях, содержащее слой клеящего вещества, склеивающего при приложении давления,
    - 5 013418 слой серебра, расположенный над указанным слоем клеящего вещества, склеивающего при приложении давления, полиэтилентерефталатную пленку (РЕТ), расположенную на слое серебра, слой клеящего вещества, расположенный на указанной РЕТ пленке, и защищающую от воздействия ультрафиолетового излучения акриловую пленку, расположенную на слое клеящего вещества.
  2. 2. Зеркало серебряное по п.1, в котором ниже слоя серебра над указанным слоем клеящего вещества, склеивающего при приложении давления, расположен слой меди.
  3. 3. Зеркало серебряное по п.1, в котором слой серебра находится в непосредственном контакте со слоем клеящего вещества, склеивающего при приложении давления.
  4. 4. Зеркало серебряное по любому из пп.1-3, в котором акриловая пленка, защищающая от воздействия ультрафиолетового излучения, имеет толщину 2,4 мм.
    - 6 013418
    Стойкость к отслаиванию под действием влажности материала ЕСР-305 и материала настоящего изобретения
    Настоящее изобретение Серебро на толстом слое акрила
EA200801546A 2005-12-16 2006-12-13 Зеркало серебряное, устойчивое к ультрафиолетовому излучению, для использования в солнечных рефлекторах EA013418B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/303,836 US7612937B2 (en) 2001-02-09 2005-12-16 Advanced ultraviolet-resistant silver mirrors for use in solar reflectors
PCT/US2006/062046 WO2007076282A2 (en) 2005-12-16 2006-12-13 Advanced ultraviolet-resistant silver mirrors for use in solar reflectors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200801546A1 EA200801546A1 (ru) 2008-12-30
EA013418B1 true EA013418B1 (ru) 2010-04-30

Family

ID=38218767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200801546A EA013418B1 (ru) 2005-12-16 2006-12-13 Зеркало серебряное, устойчивое к ультрафиолетовому излучению, для использования в солнечных рефлекторах

Country Status (16)

Country Link
US (1) US7612937B2 (ru)
EP (1) EP1969283B1 (ru)
JP (1) JP2009520174A (ru)
KR (1) KR20080086507A (ru)
CN (1) CN101365968B (ru)
AU (1) AU2006330706B2 (ru)
BR (1) BRPI0619925B1 (ru)
CA (1) CA2634054C (ru)
CR (1) CR10146A (ru)
EA (1) EA013418B1 (ru)
HR (1) HRPK20080351B3 (ru)
IL (1) IL192191A (ru)
MA (1) MA30154B1 (ru)
TN (1) TNSN08264A1 (ru)
WO (1) WO2007076282A2 (ru)
ZA (1) ZA200806093B (ru)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7612937B2 (en) 2001-02-09 2009-11-03 Alliance For Sustainable Energy, Llc Advanced ultraviolet-resistant silver mirrors for use in solar reflectors
US8656440B2 (en) * 2006-12-27 2014-02-18 Verizon Patent And Licensing Inc. Method and system of providing a virtual community for participation in a remote event
US8739512B2 (en) 2007-06-06 2014-06-03 Areva Solar, Inc. Combined cycle power plant
US8378280B2 (en) 2007-06-06 2013-02-19 Areva Solar, Inc. Integrated solar energy receiver-storage unit
US20090056699A1 (en) 2007-08-27 2009-03-05 Mills David R Linear fresnel solar arrays and receievers therefor
US9022020B2 (en) 2007-08-27 2015-05-05 Areva Solar, Inc. Linear Fresnel solar arrays and drives therefor
US20100212724A1 (en) * 2007-10-31 2010-08-26 Atomic Energy Council - Institute Of Nuclear Energy Research Hollow light-collecting device
GB0722906D0 (en) * 2007-11-22 2008-01-02 Pilkington Group Ltd Mirror
EP2271879B1 (en) 2007-12-21 2018-02-21 AGC Glass Europe Solar energy reflector
AU2009268529A1 (en) 2008-07-09 2010-01-14 Skyfuel, Inc. Space frame connector
CN102089597B (zh) 2008-07-09 2015-11-25 天空燃料有限公司 在太阳能热应用中使用的具有可滑动拆卸的反射面板的太阳能收集器
US8904774B2 (en) 2008-08-22 2014-12-09 Skyfuel, Inc. Hydraulic-based rotational system for solar concentrators that resists high wind loads without a mechanical lock
JP5424091B2 (ja) * 2009-03-31 2014-02-26 コニカミノルタ株式会社 紫外反射膜を有するフィルムミラー
US20100282315A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 Raymond Gilbert Low concentrating photovoltaic thermal solar collector
DE102009028168A1 (de) * 2009-07-31 2011-02-10 Evonik Degussa Gmbh Solarspiegelfolienverbund mit besonders hoher Witterungs- und UV-Beständigkeit
DE102009045582A1 (de) 2009-10-12 2011-04-14 Evonik Degussa Gmbh Konzentrator für die solare Energiegewinnung und dessen Herstellung aus polymeren Werkstoffen
JP5660051B2 (ja) 2009-12-21 2015-01-28 コニカミノルタ株式会社 フィルムミラー、その製造方法、それを用いた太陽熱発電用反射装置
US9110228B2 (en) 2010-02-05 2015-08-18 Konica Minolta Advanced Layers, Inc. Film mirror, film mirror for solar power generation and reflection device for solar power generation
US9013018B2 (en) * 2010-02-18 2015-04-21 Beneq Oy Multilayer moisture barrier
EP2584384A4 (en) * 2010-06-15 2015-01-21 Konica Minolta Advanced Layers FILM MIRROR FOR SUNLIGHT REFLECTION AND REFLECTIVE DEVICE FOR POWER GENERATION FROM SUNWATER HEAT
EP2587281A4 (en) * 2010-06-23 2015-10-28 Konica Minolta Advanced Layers SOLAR HEAT PRODUCTION LAYER MIRROR AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME AND SOLAR HEAT PRODUCTION REFLECTION DEVICE
US20130155497A1 (en) 2010-08-25 2013-06-20 Konica Minolta Advanced Layers, Inc. Film mirror for solar thermal power generation,emthod for producing film mirror for solar thermal power generation, and reflectng device for solar thermal power generation
US20130176616A1 (en) * 2010-10-01 2013-07-11 Konica Minolta Advanced Layers, Inc. Film mirror for solar thermal power generation, method for manufacturing film mirror for solar thermal power generation, and reflection device for solar thermal power generation
WO2012057003A1 (ja) * 2010-10-27 2012-05-03 コニカミノルタオプト株式会社 太陽熱発電用フィルムミラー及び太陽熱発電用反射装置
JPWO2012057005A1 (ja) * 2010-10-27 2014-05-12 コニカミノルタ株式会社 太陽熱発電用フィルムミラー、太陽熱発電用フィルムミラーの製造方法および太陽熱発電用反射装置
JPWO2012090987A1 (ja) * 2010-12-28 2014-06-05 コニカミノルタ株式会社 機能性フィルム、フィルムミラー及び太陽熱発電用反射装置
US20130293951A1 (en) 2011-01-19 2013-11-07 Konica Minolta , Inc. Film mirror and reflecting apparatus for solar power generation
WO2012133517A1 (ja) 2011-03-31 2012-10-04 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 ミラー及び太陽熱発電用反射装置
JP5691811B2 (ja) * 2011-05-09 2015-04-01 コニカミノルタ株式会社 フィルムミラー、太陽光反射用ミラー及び太陽熱発電用反射装置
DE102011077878A1 (de) 2011-06-21 2012-12-27 Evonik Röhm Gmbh Polymeres Substratmaterial für physikalische und chemische Vapor Deposition-Prozesse, eine haftvermittelnde polymere Schicht enthaltend, und dessen Verwendung zur Herstellung von Konzentratoren solarer Strahlung
CN108490512B (zh) * 2011-09-06 2020-05-29 天空燃料有限公司 具有耐磨损性的耐候性太阳能反射镜
WO2013116032A1 (en) 2012-01-31 2013-08-08 3M Innovative Properties Company Methods for sealing the edges of multi-layer articles
WO2013165891A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 3M Innovative Properties Company Durable solar mirror films
WO2013165965A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 3M Innovative Properties Company Durable solar mirror films
KR20150017710A (ko) * 2012-05-03 2015-02-17 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 내구성 태양광 미러 필름
WO2013165977A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 3M Innovative Properties Company Durable solar mirror films
WO2013180202A1 (ja) 2012-06-01 2013-12-05 コニカミノルタ株式会社 機能性フィルム及び機能性フィルムの製造方法
CN104685386A (zh) * 2012-09-28 2015-06-03 富士胶片株式会社 膜反射镜及其所使用的复合膜
US9638842B2 (en) * 2013-03-08 2017-05-02 Skyfuel, Inc. Modification of UV absorption profile of polymer film reflectors to increase solar-weighted reflectance
JP2015007672A (ja) * 2013-06-24 2015-01-15 富士フイルム株式会社 フィルムミラー及びフィルムミラーの製造方法
CN103984049B (zh) * 2014-04-25 2017-01-18 吴砺 一种太阳能反射镜制作方法
KR102316092B1 (ko) 2014-11-28 2021-10-25 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널 및 유기 발광 표시 장치
DE102015005584A1 (de) * 2015-05-04 2016-11-10 CRlSTALlCA GmbH Verfahren zur Beschichtung von Glasoberflächen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4645714A (en) * 1984-12-24 1987-02-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Corrosion-resistant silver mirror
US5276600A (en) * 1991-05-30 1994-01-04 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Curved reflector having a flexible substrate
US5361172A (en) * 1993-01-21 1994-11-01 Midwest Research Institute Durable metallized polymer mirror

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE570013A (ru) 1957-08-01 1900-01-01
US2955955A (en) 1957-11-05 1960-10-11 Sheffield Plastics Inc Protecting polystyrene
US3775226A (en) * 1971-02-08 1973-11-27 Material Distributors Corp Solar control film
CA1116069A (en) * 1978-01-05 1982-01-12 Richard R. Dahlen Solar control film having insulative properties
US4230763A (en) * 1978-01-05 1980-10-28 Saxon Industries, Inc. Open weave drapery fabric in association with a solar light-control film
US4226910A (en) * 1979-07-12 1980-10-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Energy control sheet having insulative properties
US4307150A (en) * 1979-08-13 1981-12-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Weatherable solar reflector
US4414254A (en) * 1980-12-26 1983-11-08 Teijin Limited Selective light-transmitting laminated structure
JPS57209979A (en) * 1981-06-19 1982-12-23 Teijin Ltd Ultraviolet light absorber and method for using same
JPS5912952A (ja) 1982-07-15 1984-01-23 Teijin Ltd 新規な紫外線吸収剤を用いる紫外線からの保護
US4710426A (en) * 1983-11-28 1987-12-01 Polaroid Corporation, Patent Dept. Solar radiation-control articles with protective overlayer
US4493872A (en) * 1983-12-05 1985-01-15 American Hoechst Corporation Polyester film coated with metal adhesion promoting copolyester
US4666263A (en) * 1986-01-16 1987-05-19 Deposition Technology, Inc. Radiant energy reflector and method for construction thereof
JPS6211744A (ja) 1986-07-28 1987-01-20 Teijin Ltd 新規な紫外線吸収剤を用いる紫外線からの保護
US4853283A (en) * 1988-02-11 1989-08-01 Scharr Industries Inc. Light reflective laminate
DE3837588A1 (de) * 1988-11-05 1990-05-10 Roehm Gmbh Schlagzaehe, uv-absorber-haltige methacrylatschutzschicht fuer polycarbonat
US5069964A (en) * 1989-05-23 1991-12-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Flexible, substrate-insular retroreflective sheeting
US4933823A (en) * 1989-06-19 1990-06-12 Martin Processing, Inc. Reflector material for artificial light source
US5118540A (en) * 1990-04-23 1992-06-02 Solar Kinetics, Inc. Corrosion resistant flexible reflective film for solar energy applications
US5251064A (en) 1991-03-08 1993-10-05 Southwall Technologies Inc. Lighting fixture reflector containing ultraviolet absorber
JP2503160B2 (ja) * 1991-05-30 1996-06-05 三井東圧化学株式会社 反射体
JPH0854740A (ja) * 1994-08-11 1996-02-27 Nippon Paper Ind Co Ltd 静電記録体
US5955955A (en) * 1994-12-06 1999-09-21 Corcoran, Jr.; William L. Drive-bay mounted cooling device
DE4444868A1 (de) * 1994-12-16 1996-06-20 Bayer Ag UV-geschützte, mehrschichtige Polycarbonatplatten
AU5338999A (en) 1998-08-06 2000-02-28 Midwest Research Institute A durable corrosion and ultraviolet-resistant silver mirror
US6989924B1 (en) * 1998-08-06 2006-01-24 Midwest Research Institute Durable corrosion and ultraviolet-resistant silver mirror
JP2002089975A (ja) * 2000-09-21 2002-03-27 Mitsubishi Chemicals Corp 熱源器
US7612937B2 (en) 2001-02-09 2009-11-03 Alliance For Sustainable Energy, Llc Advanced ultraviolet-resistant silver mirrors for use in solar reflectors
JP2004325694A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Hitachi Ltd 背面反射鏡およびそれを用いた背面投写型映像表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4645714A (en) * 1984-12-24 1987-02-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Corrosion-resistant silver mirror
US5276600A (en) * 1991-05-30 1994-01-04 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Curved reflector having a flexible substrate
US5361172A (en) * 1993-01-21 1994-11-01 Midwest Research Institute Durable metallized polymer mirror

Also Published As

Publication number Publication date
EP1969283A4 (en) 2010-08-25
HRPK20080351B3 (en) 2010-02-28
JP2009520174A (ja) 2009-05-21
IL192191A0 (en) 2008-12-29
EA200801546A1 (ru) 2008-12-30
EP1969283A2 (en) 2008-09-17
AU2006330706B2 (en) 2012-06-28
KR20080086507A (ko) 2008-09-25
HRP20080351A2 (en) 2008-10-31
CA2634054A1 (en) 2007-07-05
AU2006330706A1 (en) 2007-07-05
CN101365968A (zh) 2009-02-11
TNSN08264A1 (en) 2009-10-30
ZA200806093B (en) 2009-05-27
CR10146A (es) 2010-02-09
MA30154B1 (fr) 2009-01-02
BRPI0619925B1 (pt) 2018-07-10
EP1969283B1 (en) 2014-04-30
US7612937B2 (en) 2009-11-03
CA2634054C (en) 2014-02-25
WO2007076282A2 (en) 2007-07-05
CN101365968B (zh) 2012-01-25
WO2007076282A3 (en) 2008-10-02
IL192191A (en) 2011-11-30
BRPI0619925A2 (pt) 2011-10-25
US20060181765A1 (en) 2006-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA013418B1 (ru) Зеркало серебряное, устойчивое к ультрафиолетовому излучению, для использования в солнечных рефлекторах
US6989924B1 (en) Durable corrosion and ultraviolet-resistant silver mirror
CA2070094C (en) Reflector
EP2690472B1 (en) Optical element, window material and radiation shield
JPS61154942A (ja) 耐腐食性反射鏡
TWI465780B (zh) Optical materials, window materials, doors and windows and sun shading devices
JP2009520174A5 (ru)
US10042094B2 (en) Weatherable solar reflector with high abrasion resistance
CN110506091A (zh) 耐久的低辐射率窗膜构造
KR20100102168A (ko) 내식성의 다층 윈도우 필름 구조물
US4240853A (en) Lens closure for light fixture and method for attachment
Sterkhov et al. Study of lighting systems with extended hollow light guides
JP2005280131A (ja) 反射フイルム
CN104662452B (zh) 具选择性保护涂层的反射镜和/或制备其的方法
WO2021164325A1 (zh) 一种光学隐身材料
CN209923240U (zh) 一种单向透视的玻璃膜
CN208537751U (zh) 一种可提高入光效率的反射膜
CN211718645U (zh) 一种金属电介质高效防眩光的变色镜片
Kennedy et al. Optical durability of candidate solar reflector materials
RU110329U1 (ru) Многослойная фотохромная полимерная пленка
WO2021203681A1 (zh) 光学隐身复合材料
WO2013165730A1 (en) Durable solar mirror films
JP2015147366A (ja) 積層フィルムおよびその製造方法
WO2013165727A1 (en) Durable solar mirror films
WO2013165977A1 (en) Durable solar mirror films

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU