(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線、可視光線及び紫外線を包含する電磁放射用の、高い全反射を有する耐候性及び耐食性の反射器（１）であって、反射面を有するアルミニウム又はアルミニウム合金の反射器本体（２）又は反射面を形成するアルミニウム又はアルミニウム合金の反射層を有する反射器本体を含む前記反射器において、アルミニウム又はアルミニウム合金の前記反射面はＤＩＮ４７６１〜４７６８に基づいて０．１μｍより小さい粗さＲａを有し、そして前記反射器（１）はアルコール性シラン溶液及び水コロイド状ケイ酸溶液から製造されたポリシロキサンのゾル‐ゲルラッカーから成る厚さが１μｍより大きい外側の最終の透明な保護層（４）を有し、そして前記反射器はＡＳＴＭ  Ｇ５３‐９６に基づく２０００ｈＱＵＶ試験に従ってＤＩＮ５０３６に基づく全反射及びＤＩＮ６７５３０に基く輝度の減少が５％より小さいことを特徴とする、前記反射器。
【請求項２】
前記アルコール性シラン溶液はアルコキシシラン溶液であることを特徴とする、請求項１記載の反射器。
【請求項３】
前記透明保護層は、有機基を有し、炭素結合によってシリコンと結合した架橋無機ポリシロキサンのゾル‐ゲルラッカーであることを特徴とする、請求項１又は２記載の反射器。
【請求項４】
前記反射器は、可視光線及び赤外線の波長範囲においてＤＩＮ５０３６に基づいて７５％より大きい全反射を有することを特徴とする、請求項１〜３いずれかに記載の反射器。
【請求項５】
ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ３６６５に基づく１０００ｈの“糸状腐食試験”において、前記反射器は腐食現象を示さず、またＤＩＮ５００２１ＥＳＳに基づく１０００ｈの“酢酸生理的食塩水噴射試験”において、前記反射器は全反射及び輝度の減少が５％より小さいことを特徴とする、請求項１〜４いずれかに記載の反射器。
【請求項６】
前記保護層（４）はＤＩＮ５５３５０パート１８に基づく“Wolf  Wilburの鉛筆法”を用いて測定された硬度が“ｆ”より大きいことを特徴とする、請求項１〜５いずれかに記載の反射器。
【請求項７】
前記保護層は硬化状態において少なくとも１μｍ、最大４０μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１〜６いずれかに記載の反射器。
【請求項８】
前記反射面は前処理層（３）を有し、この前処理層（３）は再溶解又は非再溶解電解液中で陽極処理により製造された酸化物層であって、前記保護層（４）は前記酸化物層に直接に付与されることを特徴とする、請求項１〜７いずれかに記載の反射器。
【請求項９】
前記反射器の反射面上に、クロメート処理又はリン酸塩処理により製造された前処理層が付与され、前記保護層（４）が前記前処理層に直接に付与されることを特徴とする、請求項１〜８いずれかに記載の反射器。
【請求項１０】
前記反射器の反射面上に、前処理層が付与され、そしてこの前処理層は黄色のクロメート処理層、緑色のクロメート処理層、リン酸塩層、又はＴｉ、Ｚｒ、Ｍｏ、又はＭｎの少なくとも１種の元素を含有する電解液中で成長したクロム非含有前処理層であることを特徴とする、請求項１〜９いずれかに記載の反射器。
【請求項１１】
前記前処理層は少なくとも１０ｎｍの厚さを有し、また最大５０００ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項８〜１０いずれかに記載の反射器。
【請求項１２】
前記反射器本体は、圧延可能なアルミニウム、アルミニウム合金のシート、ストリップ又はプレートを包含する圧延された製品であり、前記反射面の粗さＲａは０．０５μｍより小さいことを特徴とする、請求項１〜１１いずれかに記載の反射器。
【請求項１３】
前記反射器本体は０．１〜４ｍｍの厚さを有するアルミニウム又はアルミニウム合金の圧延されたシート又はストリップであることを特徴とする、請求項１〜１２いずれかに記載の反射器。
【請求項１４】
前記保護層（４）は前記反射器本体の表面又はその前処理層に付与されることを特徴とする、請求項１〜１３いずれかに記載の反射器。
【請求項１５】
前記反射器は、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄含有金属又はプラスチックの反射器本体を有することを特徴とする、請求項１〜１４いずれかに記載の反射器。
【請求項１６】
前記反射器本体は反射層とこの反射層に付与される１又はそれ以上の透明な層を有する反射増大層系とから成る反射層系を含み、そして前記最終保護層が前記反射層系に付与されることを特徴とする、請求項１〜１５いずれかに記載の反射器。
【請求項１７】
前記反射器は、可視光線及び赤外線の波長範囲においてＤＩＮ５０３６に基づいて７５％より大きい全反射を有することを特徴とする、請求項１６記載の反射器。
【請求項１８】
赤外線、可視光線及び紫外線を包含する電磁放射用の、高い全反射を有する耐候性及び耐食性の請求項１記載の反射器（１）の製造方法であって、反射面を有するアルミニウム又はアルミニウム合金の反射器本体（２）又はアルミニウム又はアルミニウム合金の反射層を有する反射器本体を含む前記反射器の製造方法において、アルミニウム又はアルミニウム合金の前記反射面はＤＩＮ４７６１〜４７６８に基づいて０．１μｍより小さい粗さＲａを有し、そして前記反射器（１）はアルコール性シラン溶液及び水コロイド状ケイ酸溶液から製造されたポリシロキサンのゾル‐ゲルラッカーから成る厚さが１μｍより大きい外側の最終の透明な保護層（４）を有し、そして前記保護層（４）は連続コイルコーティング法で前記反射面、前記前処理層又は前記反射層系に付与され、そして前記反射器（１）の前記保護層（４）は乾燥され、次いで連続通過炉中で硬化されることを特徴とする、前記反射器の製造方法。
【請求項１９】
前記反射器本体は室温で保護層を被覆され、そして前記反射器の前記保護層は熱放射及び／又は対流熱の影響下で、連続通過炉中で乾燥されることを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記反射器の保護層は１１０〜４００℃の反射器温度で、９０秒より少ない時間乾燥されることを特徴とする、請求項１８又は１９記載の方法。
【請求項２１】
太陽光又は人工光及び赤外線用の反射器または太陽光又は人工光用の光伝導素子である、請求項１記載の反射器。
【請求項２２】
光照明装置におけるビデオステーション照明の反射器、主要照明の反射器、補助照明の反射器、マトリックス照明の反射器、彩飾された天井の反射器、又は光ディフレクターパネル、またはソーラー技術における太陽熱発電所のソーラー反射器、またはソーラークッカー又はソーラー炉のソーラー反射器である、請求項２１記載の反射器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は電磁放射、特に赤外線、可視光線及び紫外線用の、高い全反射を有する耐候性及び耐食性の反射器であって、反射面を有するアルミニウム又はアルミニウム合金の反射器本体を含む反射器、又は反射面を形成するアルミニウム又はアルミニウム合金の反射層を有する反射器本体を含む反射器に関し、また前記本発明の反射器の製造方法に関する。
【０００２】
用途に応じて、拡散光又は有向光を反射する、光輝物質、例えば、純粋アルミニウム、高純度アルミニウム、又は純度９９．５％以上、例えば、９９．８％を有するアルミニウムに基づくＡｌＭｇ合金を用いてストリップを製造することは広く知られている。また目標に向かう反射を増大させるために、前記ストリップの表面を化学的又は電解的に光らせ、次いで陽極酸化により例えば２〜１０μｍの層厚の保護層を形成することも知られている。
【０００３】
しかしながら、戸外において、このような反射器は寿命が制限される。一般に湿気は紫外線又はＣＯ2、ＳＯ2又は汚染物質と協同して反射値、すなわち輝度又は全反射を低下させる。
【０００４】
また上記陽極酸化プロセス及び比較的厚い層厚の例えば２〜１０μｍの陽極酸化層は、特に低い純度のアルミニウム物質を有する場合、表面の反射値を減少させる、即ち、全反射及び目標に向かう反射の両方を前記酸化物層中で吸収及び拡散光散乱により減少させる。従って、この不都合を少なく抑えるためには、最高純度のアルミニウムを主成分とする高純度で高価な輝合金を使用する必要がある。しかしながら、高純度のアルミニウム物質はしばしば不満足な変形動作を示し、そして弾性限界が低い、即ち強度が低い。
【０００５】
裏面にアルミニウム又は銀の鏡映を有するガラス面から成る反射器も知られている。しかし、このような反射器は製造が高価である。これらは重量が重く、壊れ易く、そして変形できない。
【０００６】
本発明の目的は反射器の反射側が天候、腐食及び機械的影響に対して耐性を有し、そして清浄化が容易であって連続的な製造が可能な反射器を提供することである。
【０００７】
本発明によれば、前記目的は、アルミニウム又はアルミニウム合金から成る反射面がＤＩＮ４７６１〜４７６８に基づいて０．１μｍより小さい粗さＲａを有し、そして反射器はポリマーから成る厚さが１μｍより大きい外側の最終の透明な保護層を有し、そして反射器はＡＳＴＭ  Ｇ５３‐９６に基づく２０００ｈＱＵＶ試験に従って全反射及び輝度の減少が５％より小さいことによって達成される。
【０００８】
前記透明な保護層は特に澄んだ無色の透明な保護層である。この保護層はアルコール性シラン溶液及び水コロイド状ケイ酸溶液から製造されるポリシロキサンのゾル‐ゲルラッカーである。ポリシロキサンは架橋したシロキサンのポリマーの学術用語である。
反射面はそれ自体が反射器本体に付与された金属反射層によって形成されるか、又は反射器本体の表面自体によって形成されてもよい。
【０００９】
反射器本体は少なくとも１つの自由表面、特に金属、特にアルミニウム又はアルミニウム合金、例えば、９８．３％以上の純度を有するアルミニウムの被膜から構成されるか、又は被膜を含む。反射器本体は少なくとも１つの自由表面、特に純度が９９．０％以上の、適用できる場合には９９．５％以上の、好ましくは９９．７％以上の、そして特に９９．８％以上の被膜から構成されるか、又はこらの被膜を含む。同様に、上記純度のアルミニウム、好ましくはアルミニウム合金も使用できる。好ましい合金はＡＡ１０００、ＡＡ３０００、及びＡＡ５０００のクラスの合金である。他の適切な合金は、例えば０．２５〜５重量％、特に０．５〜４重量％のマグネシウムを含有するか、又は０．２〜２重量％のマンガンを含有するか、又は０．２〜２重量％のマンガンを含有するか、又は０．５〜５重量％のマグネシウム及び０．２〜２重量％のマンガン、特に１重量％のマグネシウム及び０．５重量％のマンガンを含有するか、又は０．１〜１２重量％、好ましくは０．１〜５重量％の銅を含有するか、又は０．５〜６重量％の亜鉛及び０．５〜５重量％のマグネシウムを含有するか、又は０．５〜６重量％の亜鉛、０．５〜５重量％のマグネシウム及び０．５〜５重量％の銅を含有するか又は０．５〜２重量％の鉄及び０．２〜２重量％のマンガン、特に１．５重量％の鉄及び０．４重量％のマンガン又はＡｌＭｇＳｉ合金又はＡｌＦｅＳｉ合金を含有する。更なる実例としては、Ａｌ９９．８５Ｍｇ０．８ＣｕのようなＡｌＭｇＣｕ合金又はＡｌＭｇｌのようなＡｌＭｇ合金、又はＡｌＦｅＭｎ１．５のようなＡｌＦｅＭｎ合金がある。
【００１０】
反射器本体は好ましくは圧延された製品、特に圧延できるアルミニウム又は圧延できるアルミニウム合金から成る圧延シート又はストリップ、圧延フイルム又はプレートである。圧延製品としての反射器本体は、適用できる場合には、例えば曲げ加工、深絞り加工、コールドフロープレッシング、等によって変形できる。
【００１１】
反射器本体として、前記アルミニウムの１種又は前記アルミニウム合金の１種又はこれらアルミニウム又はアルミニウム合金の全種から構成される少なくとも１つの自由表面を有する全ての物理的構造物を使用できる。また反射器本体の一部の領域のみ又は限定された表面領域が前記アルミニウム又はアルミニウム合金から構成されてもよい。更に、前記物理的構造物は異形材又は棒状物であってもよい。
また、反射器本体はアルミニウム又はアルミニウム合金から成る鋳造品又は鍛造品から構成されてもよい。
【００１２】
用途に応じて、反射器本体の全部がアルミニウム又はアルミニウム合金から構成されるばかりでなく、表面領域の一部のみがこれらアルミニウム又はアルミニウム合金から構成されてもよい。また、例えば、シート、フイルム、プレート又は被膜の形状のアルミニウム又はアルミニウム合金物質はラミネート、例えばフイルムラミネート又は任意の物質のラミネート、例えばプラスチック及びアルミニウム、Ａｌで被覆されたプラスチック又はＡｌで被覆された鉄又はスチールプレートの一部又は一部の表面を形成できる。
【００１３】
反射器本体の表面、即ち反射器本体のアルミニウム表面は、例えば化学的及び／又は機械的変化によって、例えば圧延、鍛造、コールドフロープレッシング、プレッシング又は鋳造によって製造できる。反射器本体の反射面は更に研削、研磨、硬い物質を用いたブラスティング、等による後処理を実施されてもよい。好ましい反射器本体は滑らかな又は構造化されたローラーを用いて形成された圧延表面を有するものである。
【００１４】
好ましい反射器本体はシート及びストリップ、特に上述の組成のアルミニウム又はアルミニウム合金から成る圧延シート及びストリップであり、また、厚さが例えば０．１〜１０ｍｍ、好ましくは１〜４ｍｍ、更に好ましくは０．２〜１．５ｍｍ、そして最も好ましくは０．３〜１ｍｍのアルミニウム被覆鉄又は鋼のシートであって、このアルミニウム被膜も前記と同じ組成のアルミニウム又はアルミニウム合金である。一つの実例は厚さが０．５ｍｍのアルミニウムシートＡｌ９９．５（純度９９．５％）である。
【００１５】
反射器本体表面又は反射表面は前処理されてもよく、そして例えば前処理層を有してもよい。この前処理層は例えばクロメート処理、リン酸塩処理、又は陽極酸化によって生成した層であってもよい。好ましくは、この前処理層は陽極酸化されたアルミニウムから成り、そして特に反射器本体の表面上のアルミニウムから生成する。
【００１６】
前処理層は、例えば少なくとも１０ｎｍ、好ましくは少なくとも２０ｎｍ、特に少なくとも５０ｎｍそして望ましくは少なくとも１００ｎｍの厚さを有する。前処理層の最大厚さは例えば５０００ｎｍ、好ましくは１５００ｎｍそして特に３００ｎｍである。
【００１７】
前処理層は好ましくは陽極処理により生じた酸化層であって、これは非再溶解電解液中で製造され、また好ましくは再溶解電解液中で製造される。この前処理層は好ましくは陽極処理により製造された多孔質酸化物層である。
【００１８】
陽極酸化は好ましくはリン酸、クエン酸、酒石酸、クロム酸の電解液の範囲、特に硫酸電解液の範囲から選ばれる酸電解液中で実施される。陽極酸化は交流プロセス、好ましくは直流プロセスで実施される。ユニット陽極処理及びストリップ陽極処理も可能である。
陽極処理で生成した酸化物層も密閉処理又は緻密化処理を実施されてもよい。上述の酸化物層は好ましくは緻密化されない。
【００１９】
また前処理層は黄色のクロメート処理層、緑色のクロメート処理層、リン酸塩層又はＴｉ、Ｚｒ、Ｍｏ、又はＭｎの少なくとも１種の元素を含有する電解液中で成長したクロムを含まない前処理層を含む。
【００２０】
更に、前処理されるアルミニウム表面は化学的又は電気化学的方法で磨かれるか、又はアルカリ酸洗方法を実施できる。このような磨き又は酸洗いの方法は陽極処理の前に実施される。
【００２１】
前処理層の形成又は最初の前処理工程の実施の前に、反射器表面を適切に脱脂し、次いで清浄化する。この前処理工程は反射器表面の脱脂工程だけでもよく、また清浄化工程だけでもよい。反射器表面は公知の方法、例えば化学的及び／又は電気化学的に酸又はアルカリで洗浄できる。その目的は異物を除去し、そして、適用できる場合には、前記アルミニウム表面上に自然に生じる酸化物層を除去することである。適切な洗浄剤は、例えば酸性水状脱脂剤、ポリリン酸塩及びホウ酸塩に基づくアルカリ脱脂剤である。物質の除去を穏やかな程度から厳しい程度まで実施する洗浄は酸洗いによって実施されるか、又は強アルカリ又は酸性酸洗い溶液、例えばナトリウムアルカリ液又は硝酸及びフッ化水素酸の混合物を用いたエッチングにより実施される。汚染物質が存在する酸化物層が除去される。高度に攻撃的なアルカリ酸洗いが使用される場合、酸性の二次的処理が要求されるであろう。
【００２２】
表面の状態に応じて、研削手段による機械的な表面除去が採用されてもよい。このような表面処理は、例えば研磨、ブラスティング、ブラッシング又はポリシングによって実施され、適用できる場合、化学的な二次的手段によって補助される。
【００２３】
ストリッププロセスの好ましい態様において、前処理層がアルミニウムストリップに付与される。このために、幅が５００ｍｍで、厚さが０．３ｍｍのアルミニウムストリップ（Ａｌ９９．８５、Ｒａ０．０４μｍ）を約４０ｍ／分で連続的に陽極酸化する。以下の段階を（複数の浴を通じて）通過する。
ａ）  約５０℃及びボンダ（bonder）Ｖ６１５０／０１においてｐＨ９〜９．５で脱脂し、
ｂ）  水道水（室温）ですすぎ、
ｃ）  ２０％Ｈ2ＳＯ4中において約２５℃及び２０Ｖ電圧で陽極処理し、
ｄ）  水道水（室温）において約５０℃ですすぎ、そして
ｅ）  脱イオン水中において約８５℃ですすぐ。
【００２４】
保護層又別の複数の層を前処理層に付与できる。このストリップは好ましくは被膜の完成の後に、即ち、保護層を被覆した後に、所望の寸法と形状の複数のストリップに切断できる。
【００２５】
反射面は粗さＲａが０．１μｍより小さく、好ましくは０．０５μｍより小さく、そして特に０．０２μｍより小さい。表面の粗さＲａはＤＩＮ規格４７６１〜４７６８の少なくとも１つに規定される。
【００２６】
反射器本体の表面は滑らかであるか、又は構造化されており、そして例えば歯状断面を有するリブ状パターンの形状の光伝導構造を有する。この構造化は例えば対応のエンボスパターンを有するローラーを用いて達成できる。構造化又は粗さに関連する反射器本体の表面は放射の反射が目標に向うか、散乱するか、又はこれらの組合せであるように構成できる。
構造化された表面の粗さＲａは表面構造物のそれぞれの部分領域に関連する。即ち、構造化物それ自体は必然的に粗さの測定に含まれない。
【００２７】
別の態様において、反射面を形成し、そして金属から造られる反射層、例えばアルミニウム、銀、銅、金、クロム、ニッケルの層、又は例えば大部分がこれらの金属の少なくとも１種を含有する合金の層は、反射器本体又はその前処理層に付与できる。反射層の厚さは例えば１０〜２００ｎｍ（ナノメートル）である。更に、表面粗さを滑らかにするために、反射器本体又はその前処理層上に有機又は無機のゾル‐ゲル層の形状の機能層を付与してもよい。通常、反射層は機能層上に直接に又は接着層を介して形成される。機能層の組成はＥＰ９１８２３６Ａ１に詳細に記述される。
【００２８】
また、反射層は反射層系の一部であってもよく、この反射層系は反射層に付与された１又はそれ以上の透明層を含有する。例えば、保護層を含めないで数えて、１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０枚の透明層は、各層の光学的厚さが好ましくは式λ／２を満たし、ここで特にこれらの透明層のそれぞれは厚さλ／４の少なくとも２層から成る二重層である。λ／２を有する各透明層の光学的厚さは±４０ｎｍだけ変化できる。好ましくは単一の透明層であり、更に好ましくは２、３又はそれ以上の透明層であって、これらは同一又は異なる物質から構成され、ここでそれぞれの透明層はλ／２±４０ｎｍの光学的厚さを有し、そして特に厚さが２・λ／４の二重層である。頂面層として又は表面上に設けられる層として前記単一又は複数の層の上に順次に透明になる保護層が設けられる。λは反射電磁放射の波長の最大強度に相当する。
【００２９】
反射層系の透明層の物質は、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、Ｍｏ、Ｔｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ；ランタノイド系元素、例えばＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｄｙ、Ｙｂ、Ｌｕ等のそれぞれ例えば酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物等から成るか、又は前記物質を含有する。具体例としては、ＳｉＯｘ（ここで、ｘは１．１〜２．０の数、好ましくは１．８を有する）、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＦ2、ＴｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｂｅ‐酸化物、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ及びハフニウムとジルコニウムの酸化物が挙げられる。保護層を除いて透明層の少なくとも１層は保護層自身の物質以外の物質を含有することが有利である。
【００３０】
反射層系の全て又は個別の層及び反射層は、例えば、真空蒸着（物理的蒸着：ＰＶＤ）、熱気化、イオンで補助されるか又はされない電子ビーム気化、スパッタリング、特にマグネトロンスパッタリング、プラズマ重合又はプラズマで補助されるか又はされない化学蒸着法（ＣＶＤ）の方法を用いて反射器本体又はその上の前処理層に付与されてもよい。他の付与方法はゾル‐ゲル法で製造された溶液を塗装又は浸漬により付与し、次いで乾燥し、炎熱分解するか、又はＳｉＯ2を用いて炎熱被覆する方法である。２又はそれ以上の方法を組合せることが可能であり、例えばＰＶＤ層はＳｉＯ2を用いた炎めっきで補完されてもよい。上述の反射層系は例えばＥＰ９１８２３６Ａ１に詳細に記述される。
【００３１】
保護層はゾル‐ゲル法に従って製造されるゾル‐ゲルラッカーであって、反射器本体の表面、前処理層、又は適用できる場合には、反射層又は反射層系に付与される。
ゾル‐ゲルラッカーはアルコール性シラン溶液、特にアルコキシシラン溶液とコロイド状ケイ酸溶液とから製造されるポリシロキサンである。このポリシロキサンは特に加水分解及び架橋したシラン、特にアルコキシシランとコロイド状ケイ酸との間の縮合反応によって製造される。
【００３２】
加水分解されたシラン、特にアルコキシシランとコロイド状ケイ酸との間の縮合反応によってポリシロキサンの無機網状組織が形成する。同時に有機基、特にアルキル基又は炭素結合を介する簡単なアルキル基は前記無機網状組織に結合する。しかしながら、前記有機基又はアルキル基は前記シロキサンの重合又は架橋に直接は関与しない、即ち、前記有機基又はアルキル基は有機ポリマー系を形成するように働かないで、単に機能的に働く。有機基、特にアルキル基がゾル‐ゲル法を通じてポリシロキサンの外側に付加され、その結果、外側に撥水性層が形成され、これが前記ゾル‐ゲルラッカーに著しい疎水性を与えるという機能が生じる。
【００３３】
上述のゾル‐ゲル法によれば、所望の加水分解及びシリコンのアルコキシドとケイ酸との縮合によって説明したように、一体のアルキル基を有する無機網状組織のゾル‐ゲルラッカーが得られる。従って、生じたポリシロキサンはむしろ無機ポリマーとして分類できる。
保護被膜としてゾル‐ゲルラッカーの好ましい態様を製造するために、好ましくは２種類の基本的な溶液Ａ及び溶液Ｂを使用する。
【００３４】
溶液Ａは１又はそれ以上の種々のアルコキシシランのアルコール溶液であって、これらのアルコキシシランは加水分解されない形態で水分のない媒体中に存在する。適当な溶媒はアルコール、例えばメチル、エチル、プロピル又はブチルアルコール、好ましくはイソプロピルアルコールである。
【００３５】
アルコキシシランは一般式ＸnＳｉ（ＯＲ）4-nで示され、ここで“Ｒ”は単にアルキルであって、好ましくはメチル、エチル、プロピル及びブチルから成る群から選ばれたアルキルである。また“Ｘ”も好ましくはメチル、エチル、プロピル及びブチルから成る群から選ばれたアルキルである。好ましいアルコキシシランは例えばテトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、好ましくはテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＯＳ）及び他のアルコキシシランである。
【００３６】
特に好ましい態様において、溶液Ａは溶媒としてメチル、エチル又はプロピルアルコールそして特にイソプロピルアルコールを使用してテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）及び／又はメチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＯＳ）から調製される。溶液Ａは例えば２５〜３５重量％、特に３０重量％のＴＥＯＳと１５〜２５重量％、特に２０重量％のＭＴＭＯＳを含有し、両者は４０〜６０重量％、特に５０重量％のイソプロピルアルコールに溶解する。
【００３７】
溶液Ｂは水に溶解したコロイド状ケイ酸を含有する。適切な態様において、溶液Ｂは酸、好ましくは硝酸（ＨＮＯ3）を用いて２．０〜４のｐＨ値、好ましくは２．５〜３．０、特に２．７のｐＨ値に調節される。
使用されるケイ酸はケイ酸のｐＨが好ましくは２〜４であるような酸の環境下で安定化されたケイ酸である。このケイ酸はできるだけアルカリが低いことが有利である。このケイ酸のアルカリ含量（例えば、Ｎａ2Ｏ）は好ましくは０．０４重量％より少ない。
【００３８】
溶液Ｂは例えば溶媒の水を７０〜８０重量％、特に７５重量％含有し、またコロイド状ケイ酸を２０〜３０重量％、特に２５重量％含有する。溶液Ｂは好ましくは硝酸（ＨＮＯ3）を用いてｐＨ値を２．０〜３．５、好ましくは２．５〜３．０、特に２．７に設定する。好ましいケイ酸溶液は、例えば日産化学工業株式会社から販売されている製品名“SNOWTEXR O”である。
【００３９】
硝酸の存在下で前記２種類の基準溶液Ａ及びＢを合併して混合すると、溶液Ｂに含まれる水と溶液Ａに含まれるアルコキシシランとの間に加水分解反応が生じる。
加水分解反応：Ｓｉ（ＯＲ）n＋ｎＨ2Ｏ  →  Ｓｉ（ＯＨ）n＋ｎＲ（ＯＨ）
【００４０】
同時に、縮合反応が生じ、この反応において、２つのＳｉ‐ＯＨ基から分割された水に基づいてシロキサン結合（Ｓｉ‐Ｏ−Ｓｉ）が生成する。連続重合の下で、ポリシロキサンの網状組織が形成され、これにアルキル基が連結する。この新規な混合溶液はゲル状である。
【００４１】
２種類の溶液Ａ及びＢは好ましくは７対３の重量比で混合される。
このゾル−ゲルラッカーは好ましくはゲル状で反射器本体又はその対応表面上に付与又は堆積され、次いで乾燥又は硬化される。この乾燥工程はゾル−ゲルラッカー中に残留する水とアルコールを放出することから構成され、これにより前記ゾル−ゲルラッカーが硬化し、そして耐候性及び耐食性の保護層が反射器表面又は反射被膜上に生成する。
【００４２】
コーティングは好ましくは、例えばブラッシング処理、圧延処理、遠心処理、スプレー処理、浸漬処理又は浸漬‐延伸処理によって連続的に実施される。特に好ましい連続コーティング処理はコイルコーティング処理として知られる帯域通過処理（band-pass process）又は帯域ペインティング処理（band painting process）である。
【００４３】
硬化したゾル−ゲルラッカーの層厚は１μｍより大きく、好ましくは少なくとも２μｍ、そして例えば最大４０μｍ、更に好ましくは最大２０μｍ、特に最大１０μｍそして望ましくは最大６μｍである。
【００４４】
ゾル−ゲルラッカーを被覆された反射器は好ましくは放射により乾燥又は硬化され、例えばＵＶ放射、電子放射、レーザー放射により、又は熱放射、例えばＩＲ放射により、又は対流加熱により、乾燥又は硬化され、又は前記乾燥と硬化処理が組合せられる。
【００４５】
ゾル−ゲルラッカーを乾燥又は硬化させるために反射器本体上で測定された増大した温度は適切には６０℃より高く、好ましくは１５０℃より高く、そして特に２００℃より高い。更に、この高められた温度は適切には４００℃より低く、好ましくは３５０℃より低く、そして特に３００℃より低い。この高められた温度は好ましくは２５０℃〜３００℃である。この与えられた温度は“ピーク金属温度”（ＰＭＴ）である。
【００４６】
高められた温度は例えば反射器本体上で５秒〜２分間作用できる。ゾル−ゲルラッカーは好ましくは９０秒より短い、特に６０秒より短い、そして好ましくは１０秒より長い、特に３０秒より長い時間を通じて乾燥又は硬化される。ＩＲ放射が使用される場合、乾燥時間は与えられた持続時間の低い範囲内にある。
【００４７】
対流加熱は好ましくは加熱ガス、例えば空気、窒素、希ガス又はこれらの混合物を与えることによって実施できる。ゾル−ゲルラッカーは好ましくは通過炉中で乾燥される。
【００４８】
反射器は、例えば、フイルム、ストリップ又はシートの形状において、保護層を付与し、そして乾燥した後でも変形できる。反射器は例えば対物面トラフ状に加工できる。変形によって保護層中にクラックはほとんど生じない。
【００４９】
本発明の反射器は天候の影響、腐食、機械的劣化又は摩耗に対して良好な保護効果を有し、また高い引っかき抵抗性を有する。チョーキング（chalking）は実質的に生じない。シロキサンの製造においてコロイド状ケイ酸が使用されるため、マイクロメートルの範囲内で大きな層厚が得られ、乾燥及び硬化工程を通じて例えば容積収縮のようなクラックの発生は生じない。
【００５０】
更に、本発明の反射器は高い輝度と全反射値を得るために、アルミニウム合金を純粋又は超純粋なアルミニウムでメッキするか又は被覆することなく使用できる。純粋又は超純粋なアルミニウムの反射器とは対照的に、本発明の反射器は広範囲の用途に必須であるかなり高い強度を有する。
【００５１】
反射器はＤＩＮ５０３６パート３に基づく全反射、特に可視光線及び赤外線の波長範囲において、７５％より大きい、好ましくは８０％より大きい、そして特に８３％より大きい全反射を示す。
反射器が更なる反射増大層系を含む場合、前記全反射は７５％より大きく、好ましくは８５％より大きく、そして特に９０％より大きい。
反射器は更にＤＩＮ６７５３０に基づく可視光線の波長範囲において、７５％より大きい、特に８０％より大きい輝度を有する。
【００５２】
本発明の反射器の前記全反射及び輝度は、例えば３０００ｈＱＵＶ試験の後に、特に２０００ｈＱＵＶ試験の後に、５％より少なく、特に２％より少なく減少する。
ＱＵＶ試験は戸外における構成材及びその表面の耐候性を評価する人工暴露試験である。このＱＵＶ試験は会社“Ｑパネル”によって１９６９年に導入され、そして現在は国際的に標準化された試験方法である。本発明の実験で使用されたＱＵＶ試験はアメリカ材料試験協会による“非金属材料の露出用の光及び水露出装置（蛍光ＵＶ濃縮型）を運転するための標準的技法”の規格、即ちＡＳＴＭＧ５３‐９６に基づいて実施された。
【００５３】
更に、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ３６６５に基づく１０００ｈ“糸状腐食試験”において、本発明の反射器は腐食現象を示さなかった。またＤＩＮ５００２１ＥＳＳに基づく１０００ｈの“酢酸生理的食塩水噴射試験”において、全反射及び輝度の減少は５％より少なく、特に２％より少なかった。
【００５４】
更に、本発明の反射器は、ポリシロキサンのゾル−ゲル保護層のおかげで、高い表面硬度を有する。このゾル−ゲル保護層は好ましくはＤＩＮ５５３５０パート１８に基づく“Wolf Wilburnの鉛筆法”を用いて測定された硬度であって、“ｆ”より大きく、好ましくは“ｈ”より大きく、特に“２ｈ”より大きく、そして望ましくは“３ｈ”より大きい硬度を有し、ここで数値の大きさに比例して硬度が増大することを意味する。
また、前記ゾル−ゲル層は反射器本体又はその上に置かれる層に対する優れた付着力によって特徴づけられる。
【００５５】
本発明の反射器の製造方法において、アルミニウム又はアルミニウム合金から成る反射面はＤＩＮ４７６１〜４７６８に基づいて０．１μｍより小さい粗さＲａを有し、そして前記反射器はポリマーから成る厚さが１μｍより大きい外側の最終の透明な保護層を有し、そしてこの保護層は連続コイルコーティング工程において前記反射面、前記前処理層又は前記反射層系に付与され、そして前記反射器の前記保護層は乾燥され、次いで連続通過炉中で硬化される。
【００５６】
ストリップ通過工程のストリップ被覆速度は好ましくは約３０ｍ／分である。
反射器本体は好ましくは熱放射及び／又は対流熱の影響下で、好ましくは加熱ガスを供給して連続通過炉中で乾燥される。
被覆は好ましくは室温、例えば１０〜３０℃、特に１５〜２５℃で実施される。
【００５７】
また、本発明は本発明の反射器を太陽光又は人工光及び赤外線用の反射器として、また太陽光又は人工光用の光伝導素子として使用することを含む。
本発明の反射器は、例えば光照明装置技術における反射器又は光伝導素子として、ビデオステーション照明の反射器、主要照明の反射器、補助照明の反射器、マトリックス照明の反射器、彩飾された天井の反射器又は光ディフレクターパネルとして、適する。更に、本発明の反射器はソーラー技術においてソーラー反射器として使用でき、例えば、熱ソーラー技術において、光起電力技術、太陽熱発電所の分野のソーラーブースターとして、ソーラークッカー又はソーラー炉における光集中太陽集熱器として、使用できる。
【００５８】
更に、本発明の反射器は軽く、壊れ難く、そして適用できる場合には、加熱できる車両用ミラー又はヘッドランプ反射器として使用できる。またこの反射器は反射性又は光沢性を有する正面要素（facade elements）として使用できる。例えば、明るい又は光沢のないアルミニウム表面は本発明の保護層のおかげで耐食性を与えられる。
赤外線、可視光線及び紫外線は１０-8ｍ〜１０-3ｍの波長範囲を包含する。
【００５９】
一つの実施例として、ゾル−ゲルラッカーの特に好ましい態様の調製及び製造を以下に記述する。このために溶液Ａ及び溶液Ｂを調製する。
溶液Ａはイソプロピルアルコールを５０重量％、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を３０重量％、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＯＳ）を２０重量％含有する。
溶液Ｂは水を７５重量％、コロイド状ケイ酸を２５重量％含有する。
溶液ＢのｐＨ値を酸、特に硝酸（ＨＮＯ3）を添加して約２．７に設定する。
【００６０】
ゾル−ゲルラッカーを製造し、そして反射器本体に好ましい態様で以下のように被覆する。
混合溶液の７０重量％の割合の上述した基準の溶液Ａに混合溶液の３０重量％の割合の上述した溶液Ｂを攪拌しながら添加する。溶液Ａ及びＢは連続的な攪拌の下で混合溶液になり、その結果、反応生成熱が放出される。
この混合溶液を所定の時間、例えば１〜１０時間、好ましくは４〜８時間、特に約６時間攪拌する。
【００６１】
次に、この混合物をろ過する。ろ過用のフィルターは大きな粒子、例えばコロイド状ケイ酸の粒子を保持するように作用する。目的とする層の厚さよりも大きな直径の粒子は保護層の表面の品質に悪影響を与えるため、フィルターの孔の直径又はメッシュ幅は所望の層の厚さに依存する。ろ過は例えば１μｍの気孔率を有するポリプロピレンフィルターを用いて実施される。
【００６２】
混合溶液は２〜４、好ましくは２〜３．５、特に好ましくは２．７のｐＨ値に保持されることが望ましい。このｐＨ値は酸、好ましくは硝酸を用いて調節される。
攪拌処理が終了した後に、ゾル−ゲルラッカーは前記プロセスの一つを用いて反射器本体又はその上の層に付与され、次いで上述のように乾燥又は硬化される。
【００６３】
製造過程の望ましい態様において、前記ゾル−ゲルラッカーは、その製造後で反射器本体に付与される前に、数分間〜数時間、好ましくは１〜２４時間、特に１２〜２２時間、そして特に好ましくは約１７時間、放置される。
ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）を用いて硬化したゾル−ゲルラッカーを元素分析すると、例えば元素の酸素、ケイ素及び約５〜２０％（原子百分率）の炭素を示す。
【００６４】
本発明の反射器の構造は例えば本発明の反射器の断面図を示す図１に示される。
反射器（１）は反射器本体（２）から成り、これは９９．８％より大きい純度を有するアルミニウムの圧延生成物である。反射器本体（２）の表面は脱脂され、そして前処理層（３）が形成される。この前処理層（３）は陽極処理により生成した酸化層であって、３００〜５００ｎｍの厚さを有する。この前処理層上にポリシロキサンから成る３μｍの厚さのゾル−ゲルラッカー層（４）を付与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従う反射器の断面図を示す。
【図１】
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