專利名稱：鏡子的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鏡子和鏡子的制造工藝。
背景技術：
本發(fā)明的鏡子可以具有多種用途，例如家用鏡子，該家用鏡子例如用于家具、衣 柜或浴室中；化妝品盒或箱中的鏡子；在機動車工業(yè)中使用的鏡子，例如作為用于汽車的 后視鏡。本發(fā)明在與用做太陽能反射器的鏡子有關的方面將是尤其有利的。本發(fā)明的鏡子可以用做在例如集中式太陽能電站的太陽能設施或加熱設施中的 反射器。這種設施首先使用太陽能來產生熱，之后，熱被轉換成電、或用于蒸汽生產?？?以使用根據本發(fā)明的鏡子的集中式太陽能電站包括例如拋物線式槽型電站，中央塔式電站 (central tower powerplant)(也被禾爾為臼光反身寸式電站(heliostat power plant))，盤 形集光器(dish collector)和菲涅耳反射器電站。根據本發(fā)明的鏡子可以用做平面形或 曲面形的太陽能反射器。它們還可以被層壓到支承片上、或者可以是自支承的。家用鏡子和用于太陽能用途的鏡子一般以如下方式進行生產一片平板玻璃(鈉 鈣浮法玻璃(float，soda-lime glass))首先被拋光然后被敏化，通常使用SnCl2的水溶 液；漂洗之后，通常使用氨硝酸銀處理來使玻璃表面活化，然后施加鍍銀溶液以便形成銀的 不透明涂層；然后用銅的保護層并且之后用含鉛涂料(leaded paint)的一個或多個涂層 覆蓋這個銀涂層以便生產鏡子成品。對于提供可接受的老化特性和足夠的抗侵蝕性而言， 保護性銅層和含鉛涂料的組合被認為是必須的。最近，開發(fā)出了無需傳統(tǒng)銅層的鏡子，該鏡子可使用基本上不含鉛的涂料，然而仍 舊具有可接受的或甚至改善的老化特性和抗侵蝕性。例如，美國專利號6，565，217描述了 無銅層的鏡子的實施例，該鏡子包括按順序敘述的玻璃質基底；在玻璃質基底的表面處 提供的錫和鈀兩者；在基底的所述表面上的銀涂層；在緊鄰至少一個涂料層的銀涂層的表 面處存在的錫；和覆蓋銀涂層的至少一個涂料層。這種鏡子與傳統(tǒng)的加銅的鏡子相比，具有 顯著的進步。對于鏡子而言，老化特性和抗侵蝕性是重要的性質。例如，家用鏡子應該能夠耐受 浴室的潮濕空氣。對于用做太陽能反射器的鏡子，侵蝕，尤其是邊緣侵蝕，應是造成集中式 太陽能電站的總反射表面隨時間而損失的原因，導致電站產量方面損失的加劇。因此，可能 需要時常用新鏡子替換電站的鏡子，但這是耗時而又昂貴的。因而，需要一種鏡子，該鏡子 要具有延長的壽命，尤其具有更好的抗侵蝕性，特別是邊緣抗侵蝕性。

發(fā)明內容
無銅層的新生代鏡子可以提供良好的抗侵蝕性，它們的抗侵蝕性通常比傳統(tǒng)的加 有銅的鏡子更好。然而，我們已經發(fā)現(xiàn)，仍然有可能提高它們的抗侵蝕性，尤其是它們的邊 緣抗侵蝕性，由此提高它們的抗老化性。根據本發(fā)明的各個方面之一，本發(fā)明提供一種如權利要求1所限定的鏡子。各從屬權利要求限定本發(fā)明的優(yōu)選的和/或可替換的形式。根據本發(fā)明的無銅層的鏡子包括具有前表面和后表面的玻璃基底，所述后表面按 順序承載銀涂層和至少一個基本涂料層(base paintlayer)。玻璃基底、銀涂層和至少一個 基本涂料層中的每一個都具有邊緣部分，邊緣部分具有布置成與鏡子的前表面成銳角的向 后表面(rearfacing surface)，并且附加涂料層基本上覆蓋至少一個基本涂料層的整個表 面和玻璃基底、銀涂層和至少一個基本涂料層的向后表面。這將是有利的，因為銀涂層、銀層與基本涂料層之間的界面、和銀層與玻璃基底之 間的界面可以不暴露并且可以受到附加涂料層的保護。有利地，在玻璃基底的表面(其上將被沉積銀層)上的活化步驟期間，可以沉積一 種或多種材料；這將會有助于鏡子的抗侵蝕性。這種材料可以選自由鉍、鉻、金、銦、鎳、鈀、 鉬、銠、釕、鈦、釩以及鋅構成的組。鈀是優(yōu)選的。可以將錫設置于其上將被沉積銀層的玻璃 基底的表面處或表面上；這可以使玻璃基底敏化并且可以促進銀層與其的粘合。優(yōu)選地，在 其上將被沉積涂料層的銀涂層的表面上的鈍化步驟期間，可以沉積一種或多種材料。這將 會有助于鏡子的抗侵蝕性。這種材料可以選自由錫、鈀、釩、鈦、鐵、銦、銅、鋁、鉻、鑭、鎳、銪、 鋅、鉬、釕、銠、鈉、鋯、釔和鈰構成的組。錫和鈀是優(yōu)選的。在活化和/或敏化步驟期間，在玻璃基底的表面處、和/或在鈍化步驟期間，在銀 層的表面處提供的材料，優(yōu)選被設置為孤立區(qū)(islet)，也就是說，這些孤立區(qū)優(yōu)選不產生 例如鈀的不同的連續(xù)層，但是材料以在玻璃表面上的孤立區(qū)的形式呈現(xiàn)。優(yōu)選地，鏡子的銀涂層的厚度至少為80nm，至少為lOOnm，更優(yōu)選是至少120nm，或 至少140nm ；它的厚度可以小于200nm，優(yōu)選小于180nm。這些值在良好的光線或能量反射 值與可接受的產品成本之間提供良好的兼顧。優(yōu)選地，對于太陽能用途，鏡子的玻璃基底由 特別透明的玻璃制成，也就是說，由總鐵含量(用!^e2O3表達)小于0.02% (重量)的玻璃 制成。這還可以有利于實現(xiàn)良好的能量反射值。在根據本發(fā)明的鏡子的一個優(yōu)選實施例中，施加在銀層之上的多個涂料層的至少 一個是沒有鉛或基本上沒有鉛的。這是有利的，因為鉛是有毒的，并且對鉛的規(guī)避具有環(huán)境 效益。實際上，在本文中，“基本上沒有鉛”意味著涂料中鉛的比例顯著低于在傳統(tǒng)上用于鏡 子的含鉛涂料中的鉛的比例。在如本文限定的“基本上沒有鉛”的涂料層中的鉛的比例小 于500mg/m2，優(yōu)選小于400mg/m2，更優(yōu)選小于300mg/m2。在如本文限定的“沒有鉛”的涂料 層中，鉛的比例小于100mg/m2，優(yōu)選小于80mg/m2，更優(yōu)選小于60mg/m2。本文中使用的涂料 可以是例如丙烯酸的、環(huán)氧的、或醇酸基的。在被設置成緊鄰覆蓋銀涂層的至少一個涂料層的銀涂層的表面處可以存在微量 的硅烷。在上涂料(painting)之前用硅烷處理銀涂層，可以增強和/或有助于鏡子對磨損 和/或侵蝕的抵抗力。有利地，鏡子的厚度可以大于0. 9mm或1. Imm ；它可以小于2mm或1. 5mm ；它可以優(yōu) 選在0. 95或1. 25mm左右。這種薄的并且容易彎曲的鏡子可以用在需要曲面形反射器的用 途中。當使用平面反射器，或用于家庭用途時，鏡子的厚度可以大于2mm或2. 5mm;它可以 小于8、6或5mm。對鏡子的老化和/或侵蝕的抵抗力的定義，可以參考CASS測試，即銅加速醋酸鹽 噴霧測試(Copper-accelerated Acetic acid Salt Spray test)而進行。在這種測試中，鏡子被放在50°C的測試室中，并且經受通過下列條件形成的霧的作用噴射含有50g/l氯 化鈉、0. 26g/l無水氯化亞銅的水溶液，伴以足量的冰醋酸，以使所噴射溶液的pH值在3. 1 和3. 3之間。在國際標準ISO 9227-1990中敘述了這個測試的全部細節(jié)。鏡子可以經受不 同長度時間的鹽霧的作用，然后可以對經過人工老化的鏡子的反射性質與新形成的鏡子的 反射性質加以比較。5天的暴露時間可以給出鏡子對于老化的抵抗力的有用指示。CASS測 試在10平方厘米的反射器片(tile)上執(zhí)行，并且在暴露于銅加速醋酸鹽噴霧測試5、10、 15、20天或更多天之后，每個片經受顯微鏡檢查。侵蝕的最先可視的跡象是圍繞鏡子邊緣的 鏡子的銀層的變暗。在片的兩個相對邊沿的每個上的規(guī)則地相間隔的五個點處記錄侵蝕的 程度，并且計算這些十個測量結果的平均值。優(yōu)選地，5天之后的平均侵蝕小于100 μ m或小 于90 μ m，更優(yōu)選的是小于80 μ m或者更加優(yōu)選的是小于70 μ m。優(yōu)選地，25天之后的平均 侵蝕小于220 μ m,更優(yōu)選的是小于200 μ m或者更加優(yōu)選的是小于190 μ m。優(yōu)選地，45天之 后的平均侵蝕小于320 μ m,更優(yōu)選的是小于300 μ m或者更加優(yōu)選的是小于280 μ m。為了 使得評價更具有代表性，可以在鏡子的10個樣本上執(zhí)行CASS測試，并且由每個樣本的平均 值計算十個樣本的平均值。根據其它方面，本發(fā)明提供一種如權利要求6所限定的太陽能反射器和一種如權 利要求7所限定的鏡子的制造方法。在根據本發(fā)明的某些方面的鏡子的制造方法中，敏化、活化和鈍化步驟將會有助 于鏡子的抗老化和/或抗侵蝕性和/或有助于它們的耐久性。優(yōu)選地，在連續(xù)的制造步驟 期間與玻璃基底相接觸的溶液利用可選的干預漂洗(intervening rinsing)和/或洗滌 步驟噴涂到玻璃基底上。例如，在平面形鏡子的工業(yè)制造期間，玻璃片可以通過連續(xù)的站， 在這些站處噴涂敏化、活化、鍍銀和鈍化試劑。實際上，在鏡子生產線上，一般通過滾筒傳 送帶(roller conveyor)沿著一條路徑傳送玻璃片。首先對它們進行拋光和漂洗，然后通 過例如噴涂到玻璃上的氯化錫溶液進行敏化；然后對它們再次進行漂洗。接著將活化溶液 噴涂到玻璃片上；這個活化溶液可以是例如PdCl2的酸的水溶液。玻璃片接下來傳遞到噴 射軟化水的漂洗站，然后傳遞到噴涂傳統(tǒng)的鍍銀溶液的鍍銀站，在施用于玻璃時，鍍銀溶液 由兩種分開噴涂的溶液組合而成，一種溶液包括銀鹽和還原劑或堿基(base)，而另一種溶 液包括含有銀鹽的溶液所缺的另一種成分(還原劑或堿基)。對噴涂到玻璃上的鍍銀溶 液的流量(flow rate)和濃度加以控制，以便形成具有所需厚度的銀層，例如含有800和 2000mg/m2之間的銀，優(yōu)選是在1400-1800mg/m2范圍內的銀。然后，對玻璃進行漂洗，并且 緊隨在銀涂層的漂洗之后，隨著鍍銀的玻璃片沿著傳送帶向前移動，將例如SnCl2的水溶液 噴涂到鍍銀的玻璃片上。在進一步漂洗之后，接著可以通過利用含有硅烷的溶液進行噴涂 來處理鏡子。在漂洗和干燥之后，用一個或兩個基本涂料層(可以是相同或不同成分的) 覆蓋鏡子。然后，例如在隧道爐中，對基本涂料層加以固化或干燥。優(yōu)選地，在幕簾式涂覆 (curtain coating)過程中，以落到玻璃片上的液體涂料的連續(xù)幕簾的形式，將基本涂料層 施加到鍍銀的基底上?；就苛蠈拥暮穸葍?yōu)選是至少10 μ m，優(yōu)選是至少15 μ m，更優(yōu)選是 至少20 μ m ；它優(yōu)選是至多50 μ m,至多40 μ m,更優(yōu)選是至多30 μ m。當使用兩個基本涂料 層時，第一基本涂料層的厚度優(yōu)選是至少10 μ m,至少15 μ m,或至少20 μ m并且至多50 μ m， 至多40 μ m,或者至多30 μ m ；第二基本涂料層的厚度優(yōu)選是至少20 μ m,至少25 μ m,或至少 30 μ m并且優(yōu)選是至多60 μ m，至多50 μ m,或者至多40 μ m。
根據本發(fā)明，優(yōu)選地將鏡子切割成合適的尺寸，然后，優(yōu)選地基本上沿著鏡子的 至少三條邊，更優(yōu)選地基本上沿著它們的整個周邊，通過研磨、斜切、倒棱(chamfer)或任 何其它已知方法，進行邊沿加工?？梢垣@得多種類型的剖面例如，斜切的剖面(bevelled profile)，(1邊)倒棱的，(2邊)倒棱的或被圓化的(圓形的)。之后，將附加涂料層施加 在邊沿被加工過的鏡子上，該附加涂料層基本上覆蓋至少一個基本涂料層的整個表面和邊 沿被加工過的玻璃基底的至少一部分。優(yōu)選地，通過幕簾式涂覆施加附加涂料層。這將會是有利的，因為鏡子的邊沿被加 工過的表面(即，布置成與鏡子的前表面成銳角的向后表面)可以充分暴露于豎直地落在 邊沿被加工過的鏡子上的附加涂料。我們注意到當對邊沿未被加工過的鏡子進行幕簾式 涂覆時，最先到達簾幔之下的鏡子的邊沿一般被涂料覆蓋，因為它最先打破(break) 了簾 幔，兩個側邊沿和最后的邊沿一般不被涂料覆蓋。這將會導致鏡子的四個邊沿具有不同的 邊沿抗侵蝕值，并將會導致鏡子的抗侵蝕性一般，該抗侵蝕性是不夠高的。我們已經發(fā)現(xiàn)， 通過在施加附加涂料層(它一般是最外面的涂料層)之前對鏡子進行邊沿加工，鏡子的邊 沿——由于所述邊沿加工的緣故——并非是垂直于鏡子表面的簡單平坦邊沿，將會更加暴 露于從簾幔落下的涂料；這將會更有效地或更一致地保護在鏡子周邊處的銀涂層和/或銀 層與基本涂料層之間的界面和/或銀層與玻璃基底之間的界面。因此，優(yōu)選地，成品鏡子的 抗侵蝕性在其每個邊沿處都是類似的。此外，一旦一層涂料已經在保護銀涂層而使之免于 邊沿加工過程的沖擊，則對于對業(yè)已鍍銀的基底進行邊沿加工將會是有利的。在施加了附 加涂料層之后，優(yōu)選應該不再執(zhí)行進一步的切割步驟。成品鏡子可以具有至少85%、優(yōu)選是至少90%的光反射率(透過玻璃基底測量)； 光反射率可以小于98%或小于96%。成品鏡子可以具有大于90%、優(yōu)選是大于92%的根據 標準ISO 9050 :2003的能量反射率(energetic reflectance)。能量反射率可以小于96% 或小于95%。


現(xiàn)在將參考圖1至3和實例1至5，連同不依據本發(fā)明的比較例1至6，僅通過實 例進一步描述本發(fā)明的實施例。圖1是多種邊沿加工剖面的示意性側視圖。圖2至3是根據本發(fā)明的鏡子的一部 分的示意性橫截面。各圖未按比例繪制。在各圖中，相同的紋理用于相應的元素。
具體實施例方式圖1顯示可以在本發(fā)明的工藝中使用的多種邊沿加工剖面(a)斜切的剖面(b) (1邊)倒棱的剖面(c) 0邊)倒棱的剖面(d)被圓化的(rounded)或圓形的(circular)剖面圖1和2示出包括玻璃基底(1)、銀涂層( 和一個或兩個基本涂料層(3，3a, 3b) 的鏡子。玻璃(1)、銀涂層( 和至少一個基本涂料層(3，3a，;3b)的邊沿經過加工，并且具 有邊沿部分，該邊沿部分具有布置成與鏡子的前表面成銳角(α)的向后表面(5)；附加涂料層(4)基本上覆蓋鏡子的后表面處的至少一個基本涂料層(3，3a，3b)的整個表面和向后 表面(5)。在圖1中，邊沿加工(edge-working)產生圓形剖面；在圖2中，邊沿加工在一個 邊上產生倒棱的剖面。實例1至5是根據本發(fā)明的鏡子。它們包括MNGE 類型的鏡子，這是由AGC Flat Glass Europe SA生產的無銅層的鏡子，其包括玻璃基底，在玻璃的表面處提供的錫 和鈀，銀涂層，在銀涂層的表面處提供的錫，以及兩層醇酸-三聚氰胺涂料。在實例ι中，MNGE 鏡子的邊沿經過加工以形成圓形剖面，并且通過幕簾式涂 覆而被施加以附加的醇酸-三聚氰胺涂料層。在實例2中，MNGE 鏡子的邊沿經過加工以形成圓形剖面，并且通過幕簾式涂 覆而被施加以具有不同于實例1中的成分的附加的醇酸-三聚氰胺涂料層。在實例3和5中，MNGE 鏡子的邊沿經過加工以形成圓形剖面，并且通過幕簾 式涂覆而被施加以附加的環(huán)氧涂料層。在實例4中，MNGE 鏡子的邊沿經過加工以在兩個邊上形成倒棱的剖面，并且 通過幕簾式涂覆而被施加以與實例1中成分相同的附加的醇酸-三聚氰胺涂料層。比較例1是MNGE ·鏡子。比較例2至4等同于實例2至4，除了在施加附加涂 料層之前不執(zhí)行邊沿加工。比例實例5和6分別等同于實例1和3，除了在鍍銀和上涂料之 前將玻璃基底的邊沿加工成圓形剖面。實例1至5和比較例1至6在多個階段中經受如上所述的CASS測試。這些測試 的結果在表I和II中列出。平均侵蝕的結果以ym給出。從表1中的實例1-4可以看出，與無銅層的標準鏡子(比較例1)或無邊沿加工步 驟的類似鏡子(比較例2-4)相比，邊沿加工步驟和覆蓋著基本涂料層以及布置成與鏡子的 前表面成銳角的向后表面的附加涂料層的應用，在抗侵蝕性方面產生了非常好的結果。比較例5和6的抗侵蝕性方面的不良結果可以通過鍍銀之前執(zhí)行邊沿加工步驟來 解釋。如果需要經過回火的鏡子(tempered mirror)，則需要玻璃基底的這種邊沿加工；在 這種情況下，在回火之前執(zhí)行玻璃基底的邊沿加工，然后將銀層和涂料層施加到經過回火 的基底上。據信，在邊沿被加工過的玻璃基底上形成銀層時，銀在玻璃的邊沿上會更容易地 流動并且覆蓋玻璃的邊沿被加工過的表面；這樣可以獲得具有銀層的鏡子，該銀層更加暴 露(更大的暴露表面)、并因此更加耐受侵蝕。在比較例5和6中，在施加附加涂料層之前 執(zhí)行的第二邊沿加工步驟不足以避免在鏡子制造之前玻璃基底的邊沿加工的缺點。然而， 如果在施加附加涂料層之前執(zhí)行的第二邊沿加工步驟足以消除由第一邊沿加工步驟(即， 玻璃基底的邊沿加工)所產生的剖面，則可以重新獲得本發(fā)明的優(yōu)點，并且這種鏡子可以 顯示出根據本發(fā)明的有利的CASS測試結果。表II表明根據本發(fā)明的鏡子在其四個邊的每個邊上都顯示出類似的侵蝕值。
權利要求
1.一種無銅層的鏡子，該鏡子包括具有前表面(10)和后表面(11)的玻璃基底(1)， 所述后表面(11)按順序承載銀涂層( 和至少一個基本涂料層(3)，其中，所述玻璃基底 (1)、所述銀涂層( 和所述至少一個基本涂料層(3)中的每個都具有邊緣部分，該邊緣部 分具有布置成與鏡子的前表面成銳角(α ，α 2, α 3)的向后表面(51，52，53)，并且其中， 一附加涂料層(4)基本上覆蓋所述至少一個基本涂料層( 的整個表面以及所述玻璃基底 (1)、所述銀涂層( 和所述至少一個基本涂料層C3)的所述向后表面(51，52，53)，其中，所 述鏡子具有下列特性中的至少一個i)在所述玻璃基底(1)與所述銀涂層( 之間存在活化材料； )在所述銀涂層( 與所述至少一個基本涂料層( 之間存在鈍化材料； iii)向后表面(51，52，53)基本上沿著鏡子的至少三條邊延伸。
2.根據權利要求1所述的鏡子，其中，所述鏡子包括兩個基本涂料層(3a，;3b)。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的鏡子，其中，所述向后表面(51，52，5；3)基本上 沿著所述鏡子的整個周邊延伸。
4.根據上述權利要求中的任一項所述的鏡子，其中，在已經經受了5天CASS測試之后， 所述鏡子具有小于80 μ m的平均邊沿侵蝕。
5.根據上述權利要求中的任一項所述的鏡子，其中，在已經經受了45天CASS測試之 后，所述鏡子具有小于300 μ m的平均邊沿侵蝕。
6. 一種太陽能反射器，該太陽能反射器包括根據上述權利要求中的任一項所述的鏡子。
7. 一種鏡子的制造方法，包括下列步驟a)在玻璃基底(1)上形成銀涂層O)；b)在所述銀涂層( 上施加至少一個基本涂料層(3)；c)對所述玻璃基底(1)、所述銀涂層( 和所述至少一個基本涂料層(3)同時進行邊 沿加工；d)施加附加涂料層G)，該附加涂料層基本上覆蓋所述至少一個基本涂料層(3)的整 個表面和邊沿被加工過的所述玻璃基底的至少一部分，其中該方法具有至少一個下列特性i)該方法還包括在形成所述銀涂層( 之前用活化溶液接觸玻璃基底(1)； )該方法還包括在施加所述至少一個基本涂料層( 之前用鈍化溶液接觸所述銀涂 層⑵；iii)基本上沿著鏡子的至少三條邊進行邊沿加工。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述邊沿加工的步驟通過研磨、斜切或倒棱而進行。
9.根據權利要求7或權利要求8所述的方法，其中，基本上沿著所述鏡子的整個周邊而 進行所述邊沿加工。
10.根據權利要求7至9中的任一項所述的方法，其中，至少所述附加涂料層(4)通過 幕簾式涂覆而被施加。
11.根據權利要求7至10中的任一項所述的方法，其中所述鏡子是沒有銅層的。
全文摘要
根據本發(fā)明的鏡子包括具有前表面(10)和后表面(11)的玻璃基底(1)，所述后表面(11)按順序承載銀涂層(2)和至少一個基本涂料層(3)；它們的特征在于玻璃基底(1)、銀涂層(2)和至少一個基本涂料層(3)中的每一個都具有邊緣部分，該邊緣部分具有布置成與鏡子的前表面成銳角(α1，α2，α3)的向后表面(51，52，53)，并且在于它們包括基本上覆蓋至少一個基本涂料層(3)的整個表面和玻璃基底(1)、銀涂層(2)和至少一個基本涂料層(3)的向后表面(51，52，53)的附加涂料層(4)。
文檔編號F24J2/10GK102119345SQ200980130995
公開日2011年7月6日 申請日期2009年8月10日 優(yōu)先權日2008年8月11日
發(fā)明者B·科森斯, L·旺特隆, O·布埃斯納德 申請人:旭硝子歐洲玻璃公司