TWI764070B - 耐燃板材 - Google Patents

Abstract

一種耐燃板材包含第一透光層、耐燃層以及顏色層。第一透光層具有相對的第一表面及第二表面。耐燃層直接設置於第一透光層的第一表面。顏色層直接設置於第一透光層的第二表面。光線依序經過耐燃層及第一透光層至顏色層。顏色層具有面對第一透光層的第一表面，且第一表面與耐燃板材之第一入光面的垂直距離在500μm至4mm之間。

Description

耐燃板材

本揭露是有關於一種耐燃板材。

近年來，隨著建築美學的蓬勃發展以及科技的提升，使用玻璃素材作為建築的壁材、隔間以及室內裝潢的趨勢逐漸提升。歸究其原因，不外乎是由於玻璃可具有良好的採光性以及高品質的設計感。因此，以玻璃素材作為建築材料已是現今無法避免的趨勢。

然而，由於玻璃容易因碰撞而導致碎裂，故當以玻璃為建材的建築物經碰撞，輕則造成玻璃表面產生裂紋，重則導致整片玻璃破裂。因此，如何設計一種兼具良好採光性、設計感以及安全性的建材為目前亟需解決的課題。

本揭露之一技術態樣為一種耐燃板材，包含第一透光層、耐燃層以及顏色層。第一透光層具有相對的第一表面及第二表面。耐燃層直接設置於第一透光層的第一表面。顏色層直接設置於第一透光層的第二表面，光線依序經過耐燃層及第一透光層至顏色層。顏色層具有面對第一透光層的第一表 面，且第一表面與耐燃板材之第一入光面的垂直距離在20μm至500μm之間。

在本揭露一實施方式中，耐燃板材更包含硬塗佈層。硬塗佈層直接設置於耐燃層相對於第一透光層的表面。

在本揭露一實施方式中，更包含第二透光層。顏色層位於第一透光層與第二透光層之間。

在本揭露一實施方式中，顏色層具有相對於第一表面的第二表面，且顏色層之第二表面與耐燃板材之第二入光面的垂直距離在0.5mm至20mm之間。

在本揭露一實施方式中，第一透光層包含透明塑料層以及複數個有色物質，且有色物質摻雜於透明塑料層中。

在本揭露一實施方式中，有色物質的濃度在50ppm至100ppm之間。

在本揭露一實施方式中，耐燃層包含透明塑料層以及複數個阻燃物質，且阻燃物質摻雜於透明塑料層中。

在本揭露一實施方式中，阻燃物質包含磷氮化合物。

在本揭露一實施方式中，顏色層之厚度與第一透光層之厚度的比值在0.015至0.250之間。

在本揭露一實施方式中，顏色層之厚度與耐燃層之厚度的比值在1.5至10之間。

根據本揭露上述實施方式，由於耐燃層、第一透光層以及顏色層之間不具有例如黏膠的其他層別，且彼此直接接觸，因此當光線行經耐燃層、第一透光層以及顏色層之間 時，不易形成多餘的折射及反射，進而降低光線的損耗並避免光線之間不必要的交互影響。此外，由於第一入光面與顏色層之間的垂直距離在500μm至4mm之間，因此當光線被顏色層反射後，將在耐燃板材中行經一段距離才抵達觀察者的眼睛。如此一來，由第一入光面觀察的觀察者可感受到耐燃板材具有一定的厚度，使得耐燃板材可呈現如玻璃般的視覺效果。此外，耐燃層的設置可提升建材的耐燃性，以同時兼顧建築物之美觀性及安全性。

100、100a‧‧‧耐燃板材

102、102a‧‧‧第一入光面

110、110a‧‧‧第一耐燃層

112‧‧‧表面

113、113a‧‧‧第二透明塑料層

115、115a‧‧‧阻燃物質

120、120a‧‧‧第一透光層

122‧‧‧第一表面

123、123a‧‧‧第一透明塑料層

124‧‧‧第二表面

125、125a‧‧‧有色物質

130、130a‧‧‧顏色層

132、132a‧‧‧第一表面

134a‧‧‧第二表面

140、140a‧‧‧第一硬塗佈層

150a‧‧‧第二透光層

153a‧‧‧第三透明塑料層

155a‧‧‧有色物質

160a‧‧‧第二耐燃層

163a‧‧‧第四透明塑料層

165a‧‧‧阻燃物質

170a‧‧‧第二硬塗佈層

D1、D1a、D2a‧‧‧垂直距離

H1~H4‧‧‧厚度

a-a、b-b‧‧‧線段

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：

第1圖繪示根據本揭露一實施方式之耐燃板材的立體示意圖。

第2圖繪示第1圖之耐燃板材的剖面圖。

第3圖繪示根據本揭露另一實施方式之耐燃板材的立體示意圖。

第4圖繪示第3圖之耐燃板材的剖面圖。

以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本揭露。也就是說，在本揭露部分實施方式中，這些實務上的細節是非必 要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

本文使用的「約」、「近似」、或「實質上」包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量(即，測量系統的限制)。例如，「約」可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30%、±20%、±10%、±5%內。再者，本文使用的「約」、「近似」或「實質上」可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。

此外，諸如「下」或「底部」和「上」或「頂部」的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件的「下」側的元件將被定向在其他元件的「上」側。因此，示例性術語「下」可以包括「下」和「上」的取向，取決於附圖的特定取向。類似地，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件「下方」或「下方」的元件將被定向為在其它元件「上方」。因此，示例性術語「下面」或「下面」可以包括上方和下方的取向。

第1圖繪示根據本揭露一實施方式之耐燃板材100的立體示意圖。第2圖繪示第1圖之耐燃板材100沿線段a-a的剖面圖。同時參閱第1圖及第2圖，耐燃板材100包含第一耐燃層110、第一透光層120以及顏色層130。第一透光層120具 有相對的第一表面122及第二表面124。第一耐燃層110直接設置於第一透光層120的第一表面122，且顏色層130直接設置於第一透光層120的第二表面124。此外，耐燃板材100具有向光的第一入光面102，且第一耐燃層110及第一透光層120皆可透光。在一些實施方式中，光線由耐燃板材100的第一入光面102入射至耐燃板材100中，並依序行經第一耐燃層110及第一透光層120以抵達顏色層130。隨後，光線經顏色層130反射，依序經過第一透光層120及第一耐燃層110，並由耐燃板材100的第一入光面102射出。

在一些實施方式中，第一耐燃層110、第一透光層120以及顏色層130是以共押的方式形成，因此彼此之間不需透過黏膠固定。此外，第一耐燃層110、第一透光層120以及顏色層130之間亦不具有其他層別，且彼此直接接觸。因此，當光線行經第一耐燃層110、第一透光層120以及顏色層130之間時，不易形成多餘的折射及反射，進而降低光線的損耗並簡化光線的路徑，以避免光線之間不必要的交互影響。如此一來，耐燃板材100可具有如玻璃般較佳的光學品質(例如，晶瑩透亮)。

應瞭解到，第一耐燃層110、第一透光層120以及顏色層130之間實質上不具有明顯界面。然而，為了清楚起見及方便說明，以下所稱之「某特定層的表面」是指該特定層之材料分布的邊界，並非實質上指該特定層所具有的表面。

在一些實施方式中，耐燃板材100之第一入光面102與顏色層130面對第一透光層120之第一表面132之間的 垂直距離D1，會影響耐燃板材100所呈現出的視覺效果。具體來說，假設光線垂直於耐燃板材100之第一入光面102入射，並垂直於顏色層130之第一表面132反射，當光線被顏色層130反射後，將在耐燃板材100中行經垂直距離D1，方能抵達觀察者的眼睛，而當垂直距離D1在特定範圍中時，觀察者可感受到耐燃板材100具有一定的厚度，使得耐燃板材100可呈現出如玻璃般具有一定厚度的外觀，進而產生類玻璃的視覺效果。在一些實施方式中，耐燃板材100之第一入光面102與顏色層130之第一表面132的垂直距離D1在500μm至4mm之間。當垂直距離D1小於500μm時，耐燃板材100所呈現的厚度不明顯，因此無法具有如玻璃般的視覺效果；當垂直距離D1大於4mm時，容易導致耐燃板材100整體的厚度過大，進而影響其重量及美觀，且觀察者不易清楚觀察到顏色層130所呈現出的顏色。

當第一透光層120的透光率較第一耐燃層110的透光率高時，耐燃板材100所呈現出的視覺厚度主要是來自於光線被顏色層130反射後，在第一透光層120中所行經的距離。在一些實施方式中，顏色層130之厚度H3與第一透光層120之厚度H2的比值在0.015至0.250之間，且顏色層130之厚度H3與第一耐燃層110之厚度H1的比值在1.5至10之間。換句話說，耐燃板材100中具有最大厚度者為第一透光層120。如此一來，在各種視角下的耐燃板材100皆可呈現出如玻璃般之具有一定厚度的視覺效果。

在一些實施方式中，第一透光層120包含第一透 明塑料層123。第一透明塑料層123的材料可包含聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、含有溴化聚苯乙烯(brominated polystyrene,BPS)之聚碳酸酯或其他耐燃性佳的透明塑料，使得第一透光層120可具有較佳的耐燃性。此外，第一透光層120還包含複數個有色物質125，且有色物質125摻雜於第一透明塑料層123中。有色物質125可為例如有色染料，且通常為淺綠色染料，其可使得第一透光層120具有如玻璃般的顏色，以呈現出如玻璃般的視覺效果。在一些實施方式中，有色物質125在第一透光層120中的濃度在50ppm至100ppm之間。當有色物質125的濃度小於50ppm時，第一透光層120無法有效呈現如玻璃般的視覺效果；當有色物質125的濃度大於100ppm時，容易導致第一透光層120的透光率過低，並會造成行經第一透光層120之光線產生複雜的折射及反射，進而影響光學品質。當有色物質125的濃度在50ppm至100ppm之間時，可使得第一透光層120的透光率在85%至93%之間。

在一些實施方式中，顏色層130的材料可包含經染色的塑料，該塑料可包含聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate,PMMA)、聚苯乙烯(polystyrene,PS)、甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate,PMMA)與苯乙烯(styrene,PS)之共聚物或其他透明塑料，以方便在製造過程中染色。此外，顏色層130的顏色可為任一可見光之顏色。

在一些實施方式中，第一耐燃層110包含第二透明塑料層113。第二透明塑料層113的材料可包含聚甲基丙烯酸甲酯或其他硬度高的透明塑料，使得第一耐燃層110可具有 較佳的抗衝擊性。此外，第一耐燃層110更包含複數個阻燃物質115，且阻燃物質115摻雜於第二透明塑料層113中。阻燃物質115的材料可包含磷氮化合物。由於阻燃物質115為透明，因此不影響第一耐燃層110的光學性質。另外，由於磷氮化合物不具毒性，因此在製造及使用上較為安全。在一些實施方式中，可選擇性地在第一耐燃層110中添加紫外光吸收劑、抗氧化劑或光安定劑，以降低耐燃板材100的老化速率。

在一些實施方式中，耐燃板材100包含第一硬塗佈層140，且第一硬塗佈層140直接設置於第一耐燃層110相對於第一透光層120的表面112。第一硬塗佈層140具有與玻璃相同的硬度(相當於鉛筆硬度6H以上)，且具有良好的抗刮性，以提供耐燃板材100較高的表面硬度。此外，第一硬塗佈層140的材料可包含矽氧烷化合物、多官能基甲基丙烯酸低聚物、甲基丙烯酸單體、其他硬度高的材料或上述兩者以上之組合。由於第一硬塗佈層140為透明，因此不影響第一硬塗佈層140的光學性質。另外，第一硬塗佈層140可以高光澤或消光的方式呈現，且第一硬塗佈層140的厚度H4可在5μm至100μm之間，但並不用以限制本揭露。

應瞭解到，已敘述過的元件連接關係、材料與功效將不再重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將說明本揭露另一實施方式之耐燃板材。

第3圖繪示根據本揭露另一實施方式之耐燃板材100a的立體示意圖。第4圖繪示第3圖之耐燃板材100a沿線段b-b的剖面圖。同時參閱第1圖、第3圖及第4圖，耐燃板材100a 與耐燃板材100的差異在於：耐燃板材100a除了包含第一透光層120a外，還包含第二透光層150a、第二耐燃層160a以及第二硬塗佈層170a，顏色層130a位於第一透光層120a與第二透光層150a之間，第二透光層150a位於第二耐燃層160a與顏色層130a之間，且第二耐燃層160a位於第二透光層150a與第二硬塗佈層170a之間。換句話說，耐燃板材100a具有第一入光面102a以及第二入光面104a，且顏色層130a位於第一入光面102a與第二入光面104a之間。如此一來，第一入光面102a及第二入光面104a皆可做為耐燃板材100a的向光面，使得耐燃板材100a可作為雙面建材。舉例來說，當耐燃板材100a作為建築物的表面建材時，第一入光面102a可面向室外陽光，而第二入光面104a可面向室內燈光；當耐燃板材100a作為建築物的室內裝潢時，第一入光面102a及第二入光面104a可同時面向室內燈光。因此，觀察者可從耐燃板材100a的第一入光面102a及/或第二入光面104a體驗其所帶來的視覺效果。

在一些實施方式中，第二透光層150a包含第三透明塑料層153a。第三透明塑料層153a的材料可包含聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯之共聚物或其他透明塑料，使得第二透光層150a可具有良好的透光性。此外，第二透光層150a還包含複數個有色物質155a，且有色物質155a摻雜於第三透明塑料層153a中。有色物質155a可為例如有色染料，且通常為淺綠色染料，其可使得第二透光層150a具有如玻璃般的顏色，以呈現出如玻璃般的視覺效果。在一些實施方式中，有色物質155a在第二透光 層150a中的濃度在50ppm至100ppm之間。當有色物質155a的濃度小於50ppm時，第二透光層150a無法有效呈現如玻璃般的視覺效果；當有色物質155a的濃度大於100ppm時，容易導致第二透光層150a的透光率過低，並會造成行經第二透光層150a之光線產生複雜的折射及反射，進而影響光學品質。當有色物質155a的濃度在50ppm至100ppm之間時，可使得第二透光層150a的透光率在85%至93%之間。

在一些實施方式中，第二耐燃層160a包含第四透明塑料層163a。第四透明塑料層163a的材料可包含聚甲基丙烯酸甲酯或其他硬度高的透明塑料，使得第二耐燃層160a可具有較佳的抗衝擊性。此外，第二耐燃層160a更包含複數個阻燃物質165a，且阻燃物質165a摻雜於第四透明塑料層163a中。阻燃物質165a的材料可包含磷氮化合物。由於阻燃物質165a為透明，因此不影響第二耐燃層160a的光學性質。另外，由於磷氮化合物不具毒性，因此在製造及使用上較為安全。在一些實施方式中，可選擇性地在第二耐燃層160a中添加紫外光吸收劑、抗氧化劑或光安定劑，以降低耐燃板材100a的老化速率。

在一些實施方式中，顏色層130a具有相對的第一表面132a及第二表面134a，第一透光層120a位於第一表面132a，且第二透光層150a位於第二表面134a。換句話說，當光線由第一入光面102a入射時，將依序經過第一硬塗佈層140a、第一耐燃層110a以及第一透光層120a，並受顏色層130a的第一表面132a反射；當光線由第二入光面104a入射 時，將依序經過第二硬塗佈層170a、第二耐燃層160a以及第二透光層150a，並受顏色層130a的第二表面134a反射。在一些實施方式中，顏色層130a之第一表面132a與耐燃板材100a之第一入光面102a的垂直距離D1a在20μm至500μm之間，且顏色層130a之第二表面134a與耐燃板材100a之第二入光面104a的垂直距離D2a在0.5mm至20mm之間。由於垂直距離D1a與垂直距離D2a不同，因此當觀察者由第一入光面102a及第二入光面104a觀察時，可分別感受到耐燃板材100a呈現出不同厚度的視覺效果，增加耐燃板材100a外觀之多樣性。在其他實施方式中，垂直距離D1a與垂直距離D2a相同，且耐燃板材100a中的第一硬塗佈層140a、第一耐燃層110a及第一透光層120a與第二硬塗佈層170a、第二耐燃層160a以及第二透光層150a在顏色層130a的兩側呈現鏡像對稱。

根據本揭露上述實施方式，由於耐燃層、第一透光層以及顏色層之間不具有例如黏膠的其他層別，且彼此直接接觸，因此當光線行經耐燃層、第一透光層以及顏色層之間時，不易形成多餘的折射及反射，進而降低光線的損耗並避免光線之間不必要的交互影響。此外，由於第一入光面與顏色層之間的垂直距離在500μm至4mm之間，因此當光線被顏色層反射後，將在耐燃板材中行經一段距離才抵達觀察者的眼睛。如此一來，由第一入光面觀察的觀察者可感受到耐燃板材具有一定的厚度，使得耐燃板材可呈現如同玻璃般的視覺效果。此外，耐燃層的設置可提升建材的耐燃性，以同時兼顧建築物之美觀性及安全性。

雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧耐燃板材

102‧‧‧第一入光面

110‧‧‧第一耐燃層

112‧‧‧表面

113‧‧‧第二透明塑料

115‧‧‧阻燃物質

120‧‧‧第一透光層

122‧‧‧第一表面

123‧‧‧第一透明塑料

124‧‧‧第二表面

125‧‧‧有色物質

130‧‧‧顏色層

132‧‧‧第一表面

140‧‧‧第一硬塗佈層

D1‧‧‧垂直距離

H1~H4‧‧‧厚度

Claims (9)

1. 一種耐燃板材，包含：一第一透光層，具有相對的一第一表面及一第二表面，其中該第一透光層包含複數個有色物質，且該些有色物質的濃度在50ppm至100ppm之間；一耐燃層，直接設置於該第一透光層的該第一表面，其中該第一透光層的透光率大於該耐燃層的透光率；一顏色層，直接設置於該第一透光層的該第二表面，其中一光線依序經過該耐燃層及該第一透光層至該顏色層，該顏色層具有面對該第一透光層的一第一表面，該第一表面與該耐燃板材之一第一入光面的一垂直距離在500μm至4mm之間，且該第一透光層的一厚度大於該耐燃層的一厚度以及該顏色層的一厚度。
2. 如請求項1所述的耐燃板材，更包含一硬塗佈層，其中該硬塗佈層直接設置於該耐燃層相對於該第一透光層的一表面。
3. 如請求項1所述的耐燃板材，更包含一第二透光層，其中該顏色層位於該第一透光層與該第二透光層之間。
4. 如請求項3所述的耐燃板材，其中該顏色層具有相對於該第一表面的一第二表面，且該顏色層之該第二 表面與該耐燃板材之一第二入光面的一垂直距離在0.5mm至20mm之間。
5. 如請求項1所述的耐燃板材，其中該第一透光層更包含一透明塑料層，且該些有色物質摻雜於該透明塑料層中。
6. 如請求項1所述的耐燃板材，其中該耐燃層包含一透明塑料層以及複數個阻燃物質，且該些阻燃物質摻雜於該透明塑料層中。
7. 如請求項6所述的耐燃板材，其中該些阻燃物質包含磷氮化合物。
8. 如請求項1所述的耐燃板材，其中該顏色層之該厚度與該第一透光層之該厚度的一比值在0.015至0.250之間。
9. 如請求項1所述的耐燃板材，其中該顏色層之該厚度與該耐燃層之該厚度的一比值在1.5至10之間。

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