JP2001524685A - 耐性表面を有する反射物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は反射物に関し、この反射物は高い全反射能と機械的応力に対する耐性を有し、上に下記の要素が積層されている反射体を含む：ａ）機能性被覆、例えばワニス、ｂ）反射性金属層と、任意に、この金属層の上に形成されていて例えばλ/２の光学的深さを有する一つまたは二つ以上の透明なセラミック層とからなる反射層構造。反射層構造は、表面層として保護層を有する。保護層は一般式がＳｉＯ_x（ｘは１.１〜２.０の数を表す）の酸化ケイ素またはＡｌ₂Ｏ₃の式を有する酸化アルミニウムであり、３nm以上の厚さを有する。保護層は下にある層を機械的応力から保護する。ＤＩＮ58196によるふき取り試験において、保護層は、各々が１００回のふき取りストロークからなる５０回の試験サイクルの後に損傷を示さない。これらの反射物は、スクリーンを含むディスプレーユニットの照明、主照明、二次照明、ラスター照明、照明天井、または光偏向板のために反射物を用いることができるような、照明と電飾の分野において有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、高い全反射能と機械的応力に対する耐性を有し、上に下記の要素が
積層されている反射体を含む反射物に関する： ａ）機能性被覆、 ｂ）反射性金属層と複数の透明層からなる反射層構造。 本発明はまた、このような反射物の使用法に関する。

【０００２】 用途に応じて、例えば高純度アルミニウムや９９％以上（例えば９９.５％） の純度のアルミニウムをベースとするＡｌＭｇ合金のような高反射性材料からな
るストリップを製造することや、拡散反射や方向反射を生み出すロール表面を製
造することが、一般に知られている。また、方向反射（反射の度合い）を増大さ
せるために、そのようなストリップの表面を化学的または電解的に磨き、次いで
、表面に（例えば１.５μmの厚さの）保護層を陽極酸化によって付与することも
知られている。

【０００３】 これらの公知の方法には、高純度アルミニウムをベースとする高純度で高価な
合金を用いなければならない、という不利な点がある。陽極酸化物層は反射の度
合いを低下させ、その結果、（特に酸化物層における）吸収と拡散光の散乱によ
って、全反射と方向反射の両者を低下させる。

【０００４】 ＥＰ-Ａ-0495755号によってアルミニウムの表面を有する物品が知られていて 、これはガス相から表面上に層構造を堆積させるのに適している。表面の陽極酸
化は不要であり、層構造は、例えば接着層（例えばセラミック層）、光反射層（
例えばアルミニウムのような金属層）、および一つまたはそれ以上の透明保護層
（例えばマグネシウム、チタン、またはプラセオジミウムの酸化物、窒化物、ま
たはフッ化物からなる層）を含むものとして記述されている。そのような層構造
は高度の反射を示す。しかし、そのような層構造は、機械的な影響に対して非常
に感受性が高いという欠点を有する。

【０００５】 ＥＰ-Ａ-0586943号は、アルミニウムをベースにしていて、このアルミニウム の上にゲル状膜がゾル-ゲル法によって堆積されている反射層の析出を記載して いる。反射は、酸化ケイ素、金属、二酸化ケイ素、および二酸化チタンの層から
なる層構造によって達成される。これには反射性のアルミニウム系材料が得られ
る可能性もある。ＥＰ-Ａ-0586943号に記載されている層構造は機械的応力に望 ましい程度まで耐えられない。

【０００６】 本発明の目的は、上述の不利益を避けることと、外からの機械的応力に対して
非感受性でふき取りに対する高い耐性によって特徴づけられる外側層を有する反
射物を提供することである。

【０００７】 この目的は、保護層として一般式がＳｉＯ_x（ｘは１.１〜２.０の数を表す） の酸化ケイ素、またはＡｌ₂Ｏ₃の式を有する酸化アルミニウムを含み、これは３
nm（ナノメートル）以上の厚さを有し、表面上にある層としての前記保護層が下
にある層を機械的損傷から保護し、前記保護層がＤＩＮ58196によるふき取り試 験において各々が１００回のふき取りストロークからなる５０回の試験サイクル
の後に表面の損傷を示さないことを特徴とする反射層構造に係る本発明によって
達成される。

【０００８】 本発明において、保護層は基本的に反射層の構造の中の透明な層に属する。 一つの有用な態様において、保護層の最小の厚さは３nmである。保護層の最大
の厚さは、例えば１０００nmであり、好ましくは４００nmである。別の態様にお
いて、保護層の厚さは好ましくは４０nm以下である。特に、保護層の厚さは３〜
２０nmである。本明細書において「nm」はナノメートルを表す。

【０００９】 さらなる態様において、保護層の厚さはその光学的厚さ（または深さ）によっ
ても定義することができる。光学的厚さは好ましくは式 ｎ・ｄ＝λ/２±４０nm によって記述される。光学的厚さはまた、それのｋによって表される倍数でもあ
る。ここでｋは２、３、４、５、６、７、８、９、または１０のような自然数で
ある。この式において、ｎは屈折率を表し、ｄは幾何学的な厚さである。記号λ
は反射した電磁放射線の波長の最大強度を表す。可視光の場合、λはおよそ５５
０nmの範囲にある。

【００１０】 ここで論じる反射体は、鉄、鋼、アルミニウム、またはアルミニウム合金のよ
うな金属、またはプラスチック、セラミック、またはガラスからなる少なくとも
一つの自由表面を有する全ての三次元物体である。これらの自由表面は、例えば
、９８.３％以上の純度を有するアルミニウムであり、ある場合には例えば９９.
０％以上、９９.７％以上、９９.９％以上、または９９.９５％以上の純度を有 するアルミニウムである。上述の純度のアルミニウムとは別に、この表面は合金
であってもよい。好ましい合金は、ＡＡ1000、ＡＡ3000、およびＡＡ5000のシリ
ーズに属するものである。さらに好ましい合金は、例えば０.２５〜５wt.％のマ
グネシウム、特に０.５〜４wt.％のマグネシウム、または０.２〜２wt.％のマン
ガン、または０.５〜５wt.％のマグネシウムと０.２〜２wt.％のマンガン、特に
例えば１wt.％のマグネシウムと０.５wt.％のマンガンを含有するもの、または ０.１〜１２wt.％の銅、好ましくは０.１〜５wt.％の銅を含有するもの、または
０.５〜６wt.％の亜鉛と０.５〜５wt.％のマグネシウムを含有するもの、または
０.５〜６wt.％の亜鉛と０.５〜５wt.％のマグネシウムと０.５〜５wt.％の銅を
含有するもの、または０.５〜２wt.％の鉄と０.２〜２wt.％のマンガン、特に例
えば１.５wt.％の鉄と０.４wt.％のマンガンを含有するもの、またはＡｌＭｇＳ
ｉ合金、またはＡｌＦｅＳｉ合金である。さらなる例は、ＡｌＭｇＣｕ合金、例
えばＡｌ９９.８５Ｍｇ０.８Ｃｕ、またはＡｌＭｇ合金、例えばＡｌＭｇ１であ
る。

【００１１】 特に好ましい自由表面は、例えば、９９.５％以上または９９.８５％以上の純
度を有するアルミニウムからなるもの、または０.５wt.％のマグネシウムまたは
１wt.％のマグネシウムを含有するアルミニウム合金からなるもの、または９９ ％の純度を有するアルミニウム、および５〜１０wt.％のマグネシウム、特に７w
t.％のマグネシウム、および６〜１２wt.％の銅、特に８wt.％の銅を含有するア
ルミニウム合金からなる表面である。特に、圧延が可能な全てのアルミニウム合
金も好ましい。

【００１２】 反射体の例は、鋳造品と鍛造品、そして特に圧延製品であり、例えば薄片（ホ
イル）、ストリップ、板、シートであり、必要に応じて、曲げ加工、絞り加工、
冷間衝撃押出し加工、などによって成形できるものである。さらに、押出し体、
梁材、またはその他の形状を採用することもできる。対象の用途に応じて、反射
体の全体が金属、好ましくは上述のアルミニウムまたはアルミニウム合金であっ
てもよく、一部分だけ、または表面領域の一部分だけを金属にすることができる
。

【００１３】 上述の金属、そして特にアルミニウムまたはアルミニウム合金は、複合体、例
えばＡｌ被覆された鋼シートまたはＡｌ被覆されたプラスチックのような、プラ
スチックまたは金属のような任意の材料からなる積層薄片または積層物のような
複合体の一部分または表面の一部分であってもよい。

【００１４】 金属またはアルミニウムの表面は、例えば、圧延、鍛造、冷間衝撃押出し、押
出し、または鋳造と、それに続いての硬質材料による研削、研磨、表面ブラスチ
ング（噴射加工）等によって表面を化学的および／または機械的に変化させるこ
とによって作り出すことができる。好ましいものは、滑らかなロールまたは構造
化したロールを用いて形成した圧延表面である。

【００１５】 好ましい反射体は、アルミニウムのシートまたはＡｌ被覆した鉄または鋼のシ
ートであって、厚さが例えば０.２〜０.８mm、有用には０.３〜０.７mm、そして
好ましくは０.４〜０.５mmのものである。一例は、Ａ４アルミニウムシートＡｌ
９９.５（純度９９.５％）で厚さが０.５mmのものである。

【００１６】 アルミニウムの表面はまた、化学処理または電気化学処理またはアルカリ洗い
処理に供してもよい。そのような磨き処理または洗い処理は陽極酸化の前に行な
われる。 アルミニウムの表面は、いかなる場所についても、例えば０.０１〜５μm、好
ましくは０.０１〜０.５μmの表面粗さＲ_aを有するだろう。さらに好ましく有利
なＲ_a粗さの値は０.０１〜０.４μm、特に０.０３〜０.０６μmで、０.０４μm が特に適している。表面粗さの特性Ｒ_aはＤＩＮ規格4761〜4768のうちの少なく とも一つにおいて定義されている。

【００１７】 本発明の反射物の場合、少なくとも一つの前処理層を、反射体と機能性被覆ａ
）の間に設けてもよい。 主として鉄系金属で製造された反射体の場合、前処理層は、リン酸塩処理また
はクロム酸塩処理または亜鉛めっきによって製造された層だろう。アルミニウム
で製造された反射体の場合、前処理層は、クロム酸塩処理またはリン酸塩処理ま
たは陽極酸化によって形成された層だろう。前処理層は好ましくは陽極酸化され
たアルミニウムからなり、これは反射体の表面上に直接アルミニウムから形成さ
れる。前処理層は、例えば少なくとも１０nmの厚さを有し、有用には２０nmであ
り、特に有用なのは少なくとも５０nmの厚さであり、好ましくは少なくとも１０
０nm、そして特に好ましくは少なくとも１５０nmである。前処理層の最大の厚さ
は例えば１５００nmであり、好ましくは２００nmであろう。従って、前処理層は
好ましくは１００nm〜２００nmの厚さを有する。

【００１８】 例えば、前処理層は、再溶解層電解質または非再溶解層電解質中で形成された
陽極酸化物層である。前処理層はまた、黄色クロム酸塩の層、緑色クロム酸塩の
層、リン酸塩の層、またはＴｉ、Ｚｒ、Ｆ、Ｍｏ、またはＭｎの元素のうちの少
なくとも一つを含有する電解質中で形成されたクロムを含まない前処理層であっ
てもよい。

【００１９】 機能性被覆ａ）は反射体の上に直接、または（存在すれば）前処理層の上に堆
積される。陽極酸化物層の場合、陽極酸化によって形成された酸化アルミニウム
の層が機能性被覆を形成するだろう。 機能性被覆ａ）の厚さは例えば０.５〜２０μm、有用には１〜２０μm、好ま しくは２〜１０μm、そして特に好ましくは２〜５μmである。陽極酸化によって
形成された酸化アルミニウムの層が機能性被覆ａ）を形成する場合、その厚さは
、上述したように、２０〜１５００nmである。

【００２０】 機能性被覆ａ）は例えば、ゾル-ゲル法を用いて堆積されたゲル状膜である。 さらなる機能性被覆ａ）はラッカーまたはポリマー、好ましくは耐真空性のラッ
カーおよびポリマー、ポリエステル、エポキシ、ポリカーボネート、アクリル樹
脂、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデンなどである。

【００２１】 ゲル状膜は例えば、金属化合物の有機官能性シランを含む被覆であり、これは
例えば下記のようにして形成されたものである。 Ａ）下記の成分の液圧縮合（hydraulic condensation）によって、所望により縮
合触媒および／または通常の添加剤の存在下で得られたもの： １．式（II）を有する化合物からなる少なくとも１種の架橋性の有機官能性シラ
ン： Ｒ'''_mＳｉＸ_(4-m) （II） ここで、基Ｘ（同じものであるか、あるいは異なるもの）は、水素、ハロゲン、
アルコキシ、アシルオキシ、アルキルカルボニル、または−ＮＲ''２（Ｒ''＝Ｈ
および／またはアルキル）を表し、ラジカルＲ'''（同じものであるか、あるい は異なるもの）は、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アリールア
ルキル、アルキルアリール、アリールアルケニル、アルケンアリール、アリール
アルキニル、またはアルキニルアリールを表し、ここで、これらのラジカルはＯ
原子またはＳ原子または基−ＮＲ''およびハロゲンの基からの１種またはそれ以
上の置換基によって介在されることがあり、また所望によって、置換されたアミ
ノ、アミド、アルデヒド、ケト、アルキルカルボニル、カルボキシ、メルカプト
、シアノ、ヒドロキシ、アルコキシ、アルコキシカルボニル、スルホン酸、ホス
ホン酸、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、エポキシ、またはビニルの各基を
含有することがあり、ｍは１、２、または３の値をとり、および／またはそれか
ら誘導されたオリゴマーを伴い、これによってラジカルＲ'''および／または前 記置換基は架橋性のラジカルまたは置換基であり、その量は（モノマーの）出発
成分の総モル数に対して１０〜９５mol.％である。

【００２２】 ２．一般式（III）を有する少なくとも１種の金属化合物： ＭｅＲｙ （III） ここで、ＭｅはＡｌ、Ｚｒ、Ｔｉからなる群からの金属であり、ｙはアルミニウ
ムの場合は３で、ＴｉとＺｒの場合は４で、ラジカルＲ（同じものであるか、あ
るいは異なるもの）は、ハロゲン、アルキル、アルコキシ、アシルオキシ、また
はヒドロキシを表し、これらのグループは部分的にまたは全部がキレート配位子
によって置換されることがあり、および／または、オリゴマーおよび／または、
所望により、無機酸または有機酸の錯体アルミニウム塩を伴い、それらの量は（
モノマーの）出発成分の総モル数に対して５〜７５mol.％である。

【００２３】 ３．所望により、式（Ｉ）を有する少なくとも１種の非架橋性有機官能性シラン
： Ｒ'_mＳｉＸ_(4-m) （Ｉ） ここで、基Ｘ（同じものであるか、あるいは異なるもの）は、水素、ハロゲン、
ヒドロキシ、アルコキシ、アシルオキシ、アルキルカルボニル、または−ＮＲ''
２（Ｒ''＝Ｈおよび／またはアルキル）を表し、ラジカルＲ'（同じものである か、あるいは異なるもの）は、アルキル、アリール、アリールアルキル、または
アルキルアリールを表し、ここで、これらのラジカルはＯ原子またはＳ原子また
は基−ＮＲ''およびハロゲンの基からの１種またはそれ以上の置換基によって介
在されることがあり、また所望によって、置換されたアミド、アルデヒド、ケト
、アルキルカルボニル、カルボキシ、シアノ、アルコキシ、アルコキシカルボニ
ルの各基を含有することがあり、ｍは１、２、または３の値をとり、および／ま
たはそれから誘導されたオリゴマーを伴い、その量は（モノマーの）出発成分の
総モル数に対して０〜６０mol.％である。

【００２４】 ４．所望により、周期律表の主族Ｉａ〜Ｖａ（アルミニウムを除く）または副族
IIｂ、IIIｂ、Ｖｂ〜VIIIｂの元素のうちの１種またはそれ以上の低揮発性の酸 化物であって、反応媒体中に可溶性であり、および／または、これらの元素のう
ちの１種のものの１種またはそれ以上の化合物は、反応条件下で、低揮発性の酸
化物を形成し、その量は（モノマーの）出発成分の総モル数に対して０〜７０mo
l.％である。

【００２５】 および、 Ｂ）この加水分解縮合物に有機質プレポリマーが添加され、それによってラジカ
ルＲ'''の反応性で架橋性の基および／またはラジカルＲ'''上の架橋性の置換基
がプレポリマーの上に架橋することができて、このプレポリマーが（モノマーの
）出発成分の総モル数に対して２〜７０mol.％の量で添加される。

【００２６】 Ｃ）このようにして得られた被覆溶液が基体の上に、特に反射体またはその上の
前処理層の上に堆積され、次いで硬化される。 ゲル状膜の形の機能性被覆ａ）に関するさらなる詳細と情報は、ＥＰ-Ａ06108
31号およびＥＰ-Ａ0358011号において見いだされる。

【００２７】 上述のシランは、ケイ素の代わりにチタン、ジルコニウム、またはアルミニウ
ムを含有する化合物で置換することができる。このようにして機能性被覆の硬度
、密度、および屈折率を変えることができる。機能性被覆の硬度はまた、例えば
無機質のネットワークを形成して硬度と熱安定性を制御するか、または有機質の
ネットワークを用いて弾性を制御することによって、制御することができる。機
能性被覆は、無機質ポリマーと有機質ポリマーの間に設けることができるが、こ
れは、アルミニウムの基体の上に、例えばゾル-ゲル法を介してアルコキシド、 主としてケイ素、アルミニウム、チタン、およびジルコニウムのアルコキシドの
特定の加水分解と縮合によって、堆積される。このプロセスにおいて、無機質の
ネットワークが形成されて、そして、適当な誘導された珪酸エステルを介して、
ネットワークの中に追加の有機質の基が組み込まれて、この有機質基は一方では
機能性の目的で用いられ、他方では明確な有機質のポリマー系を形成するために
用いられる。さらに、ゲル状膜は、アミンと有機的に改質されたセラミックとの
カテホリック堆積（catephoric deposition）の原理を用いて電気浸漬によって 堆積させることもできる。

【００２８】 上述のシランまたは上述のラッカーとしての機能性被覆ａ）は、浸漬、はけの
使用、ロールによる堆積、遠心力の使用、スプレー、いわゆるコイル被覆、など
によって、反射体の上に直接または前処理層の上に堆積させることができる。

【００２９】 反射体の陽極酸化した表面を機能性被覆ａ）で被覆した後、被覆を硬化するこ
とができる。硬化は放射線によって、例えばＵＶ照射、電子ビーム照射、または
レーザービーム照射および／または高温において、実施することができる。温度
は、対流によって、または赤外線および／または紫外線照射のような熱輻射によ
って、または対流とＵＶ照射および／またはＩＲ照射の組み合わせによって、ま
たは熱空気のような熱ガスを用いることによって、上げることができる。機能性
被覆の下の層、例えばアルミニウム層のような金属層において測定される温度は
１１０℃以上、有用には１５０℃以上、そして好ましくは１５０℃〜２４０℃で
ある。クリヤラッカー（透明ラッカー）については、これらの温度は例えば２３
０℃〜２４０℃であることがある。この高温は反射体に、例えば１０〜１２０分
間適用される。対流加熱は有用には、加熱したガス、例えば空気、窒素、または
これらの混合物を適用することによって実施することができる。

【００３０】 機能性被覆ａ）は表面の平坦化または平滑化をもたらす。例えば０.０１μm未
満、好ましくは０.０２μm未満のＲ_a値が達成される。表面粗さＲ_aはＤＩＮ規格
4761〜4768のうちの少なくとも一つにおいて定義されている。

【００３１】 機能性被覆ａ）は単一層であるか、または複層、例えば二重層、三重層、その
他である。二重層または三重層のような複層は、それらの全てが同じ材料からな
るか、または異なる材料からなり、それらの各々は機能性被覆ａ）について上述
した材料から選択される。二重層被覆、三重層被覆、およびその他の被覆は、例
えば、第一層を堆積し、この第一層を予備硬化または硬化し、第二層を堆積し、
そしてこの第二層を硬化することによって形成することができる。単に予備硬化
された第一層は第二層とともに硬化することができる。第三層が堆積される場合
、第一層と第二層を硬化するかまたは予備硬化し、そして第三層についてだけ硬
化を行うこともでき、あるいは下の層の硬化を（このことが必要であるとして）
第三層の硬化とともに行うことができる。同様のことが、さらなる層、例えば第
四層などに適用される。予備加熱には、乾燥すること、熱または放射線の作用に
よる予備乾燥、または放射線または熱処理の適用などの処理が含まれる。二重層
または三重層の有用な厚さは上述の範囲である１〜２０μmであり、このとき各 々の堆積層は例えば２〜５μmの厚さを有するだろう。

【００３２】 反射層構造ｂ）は、例えばアルミニウム、銀、金、クロム、ニッケル、または
合金（例えば主としてこれらの金属のうちの少なくとも１種を含むもの）のよう
な反射層を含む。反射層の厚さは、例えば１０〜２００nm（ナノメートル）であ
る。一般に、反射層は機能性被覆ａ）の上に直接、または中間の結合層の上に付
加される。

【００３３】 さらに、反射層構造ｂ）は複数の透明層を含む。透明層は反射層の上に堆積さ
れる。例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０の透明層（こ
れには保護層は含まれない）が、各々の層についての光学的厚さに関するλ/２ の式を有利に満足し、このとき特に、これらの透明層の各々はλ/４の厚さを有 する二つの層からなる二重層である。各々の透明層のλ/２の式を有する光学的 厚さは±４０nmで変化するだろう。好ましいのは単一の透明層であり、また２、
３、あるいはそれよりも多くの透明層も好ましく、これらは同じであるかまたは
異なる材料からなり、このとき透明層の各々はλ/２±４０nmの光学的厚さを有 し、特に、二重層の厚さは２・λ/４である。保護層（これも透明である）は、上
述の（単数または複数の）透明層の上に、最上層すなわち表面の層として堆積さ
れる。λは反射する電磁放射線の波長の最大強度に相当する。

【００３４】 透明層の材料は次に挙げる元素の酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物などから
なるか、またはこれらを含む：アルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ）、アルカ
リ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、半金属（例えばＳｉ）、遷移金
属（例えばＳｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、
Ｔｅ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ）、ランタノイド
（例えばＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｄｙ、Ｙｂ、Ｌｕ）。次のものも挙げ
られる：ＳｉＯ_x（ｘは１.１〜２.０を表し、好ましくは１.８である）、Ａｌ₂ Ｏ₃、ＭｇＦ₂、ＴｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃、Ｂｅ酸化物、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、インジウム- スズ酸化物（ＩＴＯ）、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ハフニウム酸化物、およびジルコニ
ウム酸化物。好ましくは、保護層を除く透明層のうちの少なくとも一つは、保護
層自体とは異なる材料を呈する。

【００３５】 λ/２±４０nmの光学的厚さを有する一つのまたは複数のまたは全ての透明層 は二重層である場合があり、二つの層の各々はλ/４の光学的厚さを有する。二 つの層のうちの各々がλ/４の光学的厚さを有する二重層は、光学的厚さがλ/４
の低屈折率層と光学的厚さがλ/４の高屈折率層であるのが好ましい。二重層は 、特に好ましくは、二つの層すなわち光学的厚さがλ/４の第一の層と第二の層 からなる、すなわちＳｉＯ₂またはＭｇＦ₂からなり光学的厚さがλ/４で低屈折 率の第一層と、Ｔｉ酸化物またはＴｉ,Ｐｒ酸化物からなり光学的厚さがλ/４で
高屈折率の第二層からなる。

【００３６】 従って、相境界での平行反射によって屈折の度合いを強化するためには、光学
的厚さがλ/２の一つ、二つ、またはそれ以上の透明層を、異なる屈折率を有す る材料を用いて光学的厚さがλ/４の二つの透明層から形成することができる。 光学的厚さがλ/４の個々の透明層は典型的には、３０nmから、好ましくは４０n
mから、２００nmまでの厚さのものである。光学的厚さがλ/４の二つの層からな
る光学的厚さがλ/２の透明層の一例は、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂などからなり光学的 厚さがλ/４で低屈折率の層と、Ｔｉ酸化物、Ｔｉ,Ｐｒ酸化物、タンタル酸化物
などからなり光学的厚さがλ/４で高屈折率の層を含むものである。

【００３７】 同様に好ましいものは、反射層を有する反射層構造ｂ）であって、反射層の上
に一つまたは二つの透明層があり、これらの透明層の各々はλ/４すなわち光学 的厚さがλ/２の二重層の形態であり、透明層の表面上には保護層があって、こ の保護層は一般式がＳｉＯ_x（ｘは１.１〜２の数）の酸化ケイ素または酸化アル
ミニウムからなり、保護層の厚さが３nm以上のものである。

【００３８】 同様に好ましいものは、反射層を有する反射層構造であって、反射層の上に光
学的厚さがλ/４で低屈折率の透明層があり、そしてこの透明層の上に光学的厚 さがλ/４で高屈折率の透明層があり、表面上に保護層があって、この保護層は 一般式がＳｉＯ_x（ｘは１.１〜２の数）の酸化ケイ素または酸化アルミニウムか
らなり、保護層の厚さが３nm以上のものである。さらに高度の反射は、低屈折率
と高屈折率を交互に有する複数の二重層２・λ/４を用いて得られる場合がある。

【００３９】 従って、本発明は、反射物であって、反射体と、所望によりこの反射体の上に
堆積されているかまたは反射体自体から形成された前処理層と、この前処理層の
上に堆積された機能性被覆と、この機能性被覆の上にある反射層構造とを有する
ものを含む。反射層構造はそれ自体が反射層をなし、これは通常は機能性層の上
にある。一つの態様においては、反射層の上に光学的厚さがλ/２の一つまたは 二つ以上の透明層があり、さらにこの透明層は保護層によって被覆されている。
従って、保護層として説明されている層は常に反射物の最も外側にある層であり
、開放されていて、機械的な影響に直接さらされる。

【００４０】 反射層構造ｂ）における全てのまたは個々の層は、反射体の上に、またはこの
反射体の上の前処理層の上に、例えば、真空中での気相沈着（物理蒸着、ＰＶＤ
）、熱蒸着、イオン化を用いるかまたは用いない電子ビーム蒸着、スパッター、
特にマグネトロンスパッター、プラズマ重合、または（プラズマを用いるかまた
は用いない）化学気相沈着（化学蒸着、ＣＶＤ）によって堆積させることができ
る。堆積させるための他の方法は、ゾル-ゲル法で製造された溶液を用いるラッ カー塗りまたは浸漬と、それに続く乾燥、火炎熱分解法、またはＳｉＯ₂を用い る火炎被覆である。例えばＳｉＯ₂を用いる火炎被覆によってＰＶＤ層を付加す ることもできる。

【００４１】 反射層または反射層構造を下記の工程を含む一連のプロセスによって表面上に
堆積させることができる：光反射層、特に金属層を堆積させる第一の工程として
、所望によって脱脂と洗浄を行い、被覆すべき表面を有する物品を真空装置の中
に装填し、例えばスパッター、グロー放電などによって洗浄し、そして透明層を
堆積させる第二の工程を実施し、そして所望により第二、第三、さらにそれ以上
の透明層を堆積させる第三、第四、などの工程を実施し、そして被覆された物品
を真空装置から取り出す。

【００４２】 反射層は、電解プロセスまたは湿式化学プロセスによっても形成することがで
きる。透明層、そして特に保護層は、ゾル-ゲル法で製造されるゲル状膜とする ことができる。透明層、そして特に保護層は、火炎熱分解法によって製造するこ
ともできる。層構造の中の個々の層について異なる方法を用いることもできる。

【００４３】 例えば、薄片（ホイル）、ストリップ、またはシートのような圧延製品の場合
、あるいはアルミニウム層を有する積層体の場合、個々の被覆または好ましくは
全ての被覆は、一般にいわゆるストリッププロセスまたは連続プロセス（コイル
被覆としても知られる）を用いて連続的な方法で、堆積または沈積させる。前処
理層を製造するために、例えばアルミニウムの陽極酸化法を用いることができる
。また、機能性被覆ａ）例えばゾル-ゲル層を連続的な方法で堆積させることが でき、この場合、被覆されるべき表面上にゾルが、浸漬、スプレーなど、あるい
はコイル被覆によって堆積され、それに続いて、放射線照射および／または連続
熱処理炉内での熱処理によって乾燥されあるいは硬化される。最後に、反射層ｂ
）を蒸着やスパッターなどによって堆積させることができ、これらは真空中など
で行われる。

【００４４】 反射体上の反射層ｂ）の構造は、特に、波動および／または粒子の形での電磁
放射線またはエネルギーを反射し、有用には光学範囲の、そして好ましくは可視
光の波長を有する放射線を反射し、特に４００〜７５０nmの波長の波動を反射す
る。

【００４５】 本発明に従う反射層構造を有する表面を有する本発明の反射物は、例えば、電
磁放射線、特に光学範囲の電磁放射線について、優れた反射特性を示す。光学範
囲には、例えば赤外線放射線の範囲、可視光の範囲、紫外線の範囲などが含まれ
る。好ましい適用範囲は電磁放射線の範囲であり、従って可視光の範囲である。

【００４６】 放射線の反射は、表面に応じて、方向反射、散乱反射、またはこれらの組み合
わせであろう。従って、本発明の反射物は、例えば放射線源または光学装置のた
めの反射物として適している。そのような放射線源とは、例えば、ランプ（例え
ば作業場のためのランプ）、主照明、二次照明、管状蛍光灯、光誘導要素、照明
天井、光偏向板、または熱放射体である。反射物はまた、例えば鏡、光学装置の
内鏡、ランプ、または熱放射体である。

【００４７】 反射体上の反射層構造ｂ）は、特に、被覆された表面が（ＤＩＮ5036に従って
測定して）通常９０％以上、特に９４％〜９６％以上の全反射を示す反射物をも
たらす。 本発明に従う反射物は、例えばふき取りに対する優れた耐性と高い硬度を示す
。ふき取りに対する耐性は、例えばＤＩＮ58196に従って測定することができる 。ＤＩＮ58196に従う方法を要約すれば、フェルトタイプのスタンプを用いて試 料に対して４.５Ｎ（約４５０ｇに相当）の力が、１２０mmの長さにわたって７ ４秒間に１００回（１.３Ｈｚ）加えられる。この試験サイクルは２０回、５０ 回、および８０回繰り返される。次いで試料が評価される。１〜５の尺度におい
て、１の値は表面に損傷がないことを表し、２はライトボックス内での特定の光
の下で観察される擦過痕を意味し、３は昼光下で観察される擦過痕を意味し、４
は全領域で認められる顕著な擦過痕を意味し、そして５は表面全体で認められる
非常に顕著な擦過痕を意味する。

【００４８】 例えば薄片（ホイル）、ストリップ、またはシートの形の反射物は成形可能で
あり、従って亀裂をほとんど見つけることができない。本発明に従う反射体は、
機械的損傷（例えば引っ掻き硬度または摩耗）のような機械的な作用に対する良
好な保護を示し、従って、特にふき取りに対する高い耐性を示す。機械的な損傷
は、例えば、表面すなわち反射層を、洗浄装置と表面の間に捕捉された塵や砂な
どによって、あるいはちり払い器、ワイパー、ブラシなど洗浄装置自体によって
洗浄することによって生じ得る。

【００４９】 本発明の範囲はまた、機械的な攻撃に対する耐性を有し、光学範囲での放射線
すなわち昼光、人工光、熱輻射線、可視光、紫外線などの反射について高い全反
射能を有する表面を有する反射物の使用法も包含する。特に重要なのは、可視光
、特に（紫外線を含む）昼光または人工光を反射するための反射物の使用である
。本発明に従う反射物は、例えば、スクリーンを含むディスプレーユニットが用
いられている作業場のためのランプ、主照明、二次照明、管状蛍光灯、光誘導要
素、照明天井、または光偏向板などにおける反射物のような、照明技術または電
飾技術における反射物または照明要素として適している。

【００５０】 実施例 試験のために、アルミニウムまたはその合金からなる種々の試料が、陽極酸化
によって前処理され、幾つかのものについては脱脂だけを行い、次いでラッカー
で被覆された。ＰＶＤ法を用いて反射層構造がラッカーの上に堆積された。反射
層構造は次のものを順に含む：５０nmの厚さの反射性アルミニウム層と、この層
の上に堆積されたλ/４の光学的厚さを有する酸化ケイ素の層と、次いで堆積さ れたλ/４の光学的厚さを有する酸化チタンの層。本発明に従って、最上表面の 上に保護層が、これもＰＶＤ法を用いて堆積され、これによって５〜１０nmの厚
さのＳｉＯ₂層が形成された。比較のために用いられた実施例においては、保護 層は形成されなかった。全ての試料がＤＩＮ58196に従うふき取り試験に供され て、ふき取りに対する耐性が評価された。本発明に従う試料は、各々１００スト
ロークを含む５０回の試験サイクルの後に評価された。比較試料はふき取り試験
の間にかなり早く劣化したので、３以上から５までの値に達したサイクルの数が
与えられている。試験の配合と得られた値が下の表に示されている。下の表から
、保護層によって、ふき取りに対する耐性においてかなりの改善がもたらされた
ことがわかる。各々１００ストロークを含む５０回のサイクルのときに試験を中
断した後、本発明に従う全ての試料は依然として表面が損傷されておらず、１の
評価値が得られた。一方、比較のために用いられた試料は著しく損傷し、１０〜
２０サイクルに達する前に既にかなり損傷を受けて、３またはそれよりも悪い評
価値が得られた。

【００５１】

【表１】

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１１年１１月１３日（１９９９．１１．１３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】 本発明は、高い全反射能と機械的応力に対する耐性を有し、上に下記の要素が
積層されている金属からなる反射体を含む反射物に関する： ａ）ゲル状膜、ラッカー、またはポリマーからなり、０.５〜２０μmの厚さの機 能性被覆、あるいはアルミニウムからなる反射体の場合、反射体の表面上にある アルミニウムから直接形成された陽極酸化アルミニウムからなり、１０〜１５０ ０nmの厚さの機能性被覆、および ｂ）反射層と複数の透明層からなる反射層構造。 本発明はまた、このような反射物の使用法に関する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】 ＥＰ-Ａ-0586943号は、アルミニウムをベースにしていて、このアルミニウム の上にゲル状膜がゾル-ゲル法によって堆積されている反射層の析出を記載して いる。反射は、酸化ケイ素、金属、二酸化ケイ素、および二酸化チタンの層から
なる層構造によって達成される。これには反射性のアルミニウム系材料が得られ
る可能性もある。ＥＰ-Ａ-0586943号に記載されている層構造は機械的応力に望 ましい程度まで耐えられない。 ＷＯ97/01775号は、湾曲した反射物であって、ガラスからなる反射体を含んで いて、この反射体の上にケイ素またはケイ素とステンレス鋼からなる主層が設け られていて、その上に反射性金属層があり、この金属層が例えば窒化ケイ素から なる保護層によって被覆されている反射物を記載している。 ＥＰ-Ａ-0456488号によって公知の反射物は、基体を有していて、この基体の 上に反射層が設けられていて、次の層構造は高屈折率の層と低屈折率の層からな り、反射層は基体上に直接堆積されているか、または誘電性の層の上に堆積され ている。前記の層構造は保護層によって被覆されていてもよい。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】 ここで論じる反射体は、鉄、鋼、アルミニウム、またはアルミニウム合金のよ
うな金属からなる少なくとも一つの自由表面を有する全ての三次元物体である。
これらの自由表面は、例えば、９８.３％以上の純度を有するアルミニウムであ り、ある場合には例えば９９.０％以上、９９.７％以上、９９.９％以上、また は９９.９５％以上の純度を有するアルミニウムである。上述の純度のアルミニ ウムとは別に、この表面は合金であってもよい。好ましい合金は、ＡＡ1000、Ａ
Ａ3000、およびＡＡ5000のシリーズに属するものである。さらに好ましい合金は
、例えば０.２５〜５wt.％のマグネシウム、特に０.５〜４wt.％のマグネシウム
、または０.２〜２wt.％のマンガン、または０.５〜５wt.％のマグネシウムと０
.２〜２wt.％のマンガン、特に例えば１wt.％のマグネシウムと０.５wt.％のマ ンガンを含有するもの、または０.１〜１２wt.％の銅、好ましくは０.１〜５wt.
％の銅を含有するもの、または０.５〜６wt.％の亜鉛と０.５〜５wt.％のマグネ
シウムを含有するもの、または０.５〜６wt.％の亜鉛と０.５〜５wt.％のマグネ
シウムと０.５〜５wt.％の銅を含有するもの、または０.５〜２wt.％の鉄と０. ２〜２wt.％のマンガン、特に例えば１.５wt.％の鉄と０.４wt.％のマンガンを 含有するもの、またはＡｌＭｇＳｉ合金、またはＡｌＦｅＳｉ合金である。さら
なる例は、ＡｌＭｇＣｕ合金、例えばＡｌ９９.８５Ｍｇ０.８Ｃｕ、またはＡｌ
Ｍｇ合金、例えばＡｌＭｇ１である。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】 特に好ましい自由表面は、例えば、９９.５％以上または９９.８％以上または
９９.８５％以上の純度を有するアルミニウムからなるもの、または０.５wt.％ のマグネシウムまたは１wt.％のマグネシウムを含有するアルミニウム合金から なるもの、または９９％の純度を有するアルミニウム、および５〜１０wt.％の マグネシウム、特に７wt.％のマグネシウム、および６〜１２wt.％の銅、特に８
wt.％の銅を含有するアルミニウム合金からなる表面である。特に、圧延が可能 な全てのアルミニウム合金も好ましい。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】 反射体の例は、鋳造品と鍛造品、そして特に圧延製品であり、例えば薄片（ホ
イル）、ストリップ、板、シートであり、曲げ加工、絞り加工、冷間衝撃押出し
加工、などによって成形できるものである。さらに、押出し体、梁材、またはそ
の他の形状を採用することもできる。対象の用途に応じて、反射体の全体が金属
、好ましくは上述のアルミニウムまたはアルミニウム合金であってもよく、一部
分だけ、または表面領域の一部分だけを金属にすることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＴ ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＹＵ (71)出願人 Ｂａｄｉｓｃｈｅ Ｂａｈｎｈｏｆｓｔｒ ａｓｓｅ 16， ＣＨ−8212 Ｎｅｕｈａ ｕｓｅｎ ａｍ Ｒｈｅｉｎｆａｌｌ，Ｓ ｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ (72)発明者 キリン，レナト スイス国ツェーハー−8240 タユンゲン， ツィールハグヴェーク 28 (72)発明者 フックス，ロマーン スイス国ツェーハー−8200 シャッフハウ ゼン，リートシュトラーセ 81 Ｆターム(参考） 2H042 DA02 DA08 DA10 DA14 DA15 DA18 DC02 DC04 DE03 DE04 DE08

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高い全反射能と機械的応力に対する耐性を有し、上に下記の
   要素が積層されている反射体を含む反射物： ａ）機能性被覆、および ｂ）反射性金属層と複数の透明層からなる反射層構造、 そして、前記反射層構造は、一般式がＳｉＯ_x（ｘは１.１〜２.０の数を表す ）の酸化ケイ素、またはＡｌ₂Ｏ₃の式を有する酸化アルミニウムを含み、これは
   ３nm（ナノメートル）以上の厚さを有し、表面上にある層としてのこの保護層が
   下にある層を機械的損傷から保護し、前記保護層がＤＩＮ58196によるふき取り 試験において各々が１００回のふき取りストロークからなる５０回の試験サイク
   ルの後に表面の損傷を示さないことを特徴とする。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の反射物であって、前記保護層の最大厚さは
   ４００nm以下であり、好ましくは４０nm以下であることを特徴とする。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の反射物であって、前記保護層の厚さは３〜
   ２０nmであることを特徴とする。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の反射物であって、前記保護層の最大厚さは
   λ/２±４０nmの式を有する光学的厚さに相当し、ここでλ/２＝ｎ・ｄであり、 ｎは前記保護層の材料の屈折率であり、ｄはこの層の幾何学的な厚さであり、λ
   は反射した電磁放射線の波長の最大強度に相当する、ことを特徴とする。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の反射物であって、前記保護層はＳｉＯ_xの 一般式（ｘは１.１〜２.０の数であり、通常は１.８である）を有する酸化ケイ 素であることを特徴とする。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の反射物であって、前記保護層は、ゾル-ゲ ル法によって堆積されたゲル状膜、または真空中で堆積された薄膜、またはプラ
   ズマ堆積された薄膜、または火炎熱分解法によって形成された膜であることを特
   徴とする。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の反射物であって、前記反射層構造は金属質
   の反射層を有し、この反射層の上にλ/２±４０nmの光学的厚さを有する１、２ 、３、４、５、６、７、８、９、または１０の透明層が配置されていて、これら
   の透明層の各々はλ/４の厚さの二つの層からなる二重層であり、透明層の上に は保護層が堆積されていて、この保護層は一般式がＳｉＯ_x（ｘは１.１〜２の数
   ）の酸化ケイ素または式がＡｌ₂Ｏ₃の酸化アルミニウムからなる層の形態であり
   、そして保護層は３nm以上の厚さを有する、ことを特徴とする。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の反射物であって、前記二重層における二つ
   の層の各々はλ/４の厚さを有し、そして厚さがλ/４で低屈折率の層と厚さがλ
   /４で高屈折率の層からなることを特徴とする。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の反射物であって、前記二重層における二つ
   の層の各々はλ/４の厚さを有し、そして厚さがλ/４であるかまたはＳｉＯ₂ま たはＭｇＦ₂からなる低屈折率の層と、厚さがλ/４であるかまたはチタン酸化物
   、Ｔｉ,Ｐｒ酸化物またはタンタル酸化物からなる高屈折率の層からなることを 特徴とする。
10. 【請求項１０】 人工光および昼光のための反射物または光誘導要素として
    の請求項１に記載の反射物の使用方法。
11. 【請求項１１】 照明技術および電飾技術における、スクリーンを含むディ
    スプレーユニットが用いられている作業場のためのランプ、主照明、二次照明、
    管状蛍光灯、照明天井、または光偏向板における反射物としての請求項１０に記
    載の反射物の使用方法。