耐燃板材的制作方法

本发明是有关于一种耐燃板材。

背景技术：

近年来，随着建筑美学的蓬勃发展以及科技的提升，使用玻璃素材作为建筑的壁材、隔间以及室内装潢的趋势逐渐提升。归究其原因，不外乎是由于玻璃具有良好的采光性以及高品质的设计感。因此，以玻璃素材作为建筑材料已是现今无法避免的趋势。

然而，由于玻璃容易因碰撞而导致碎裂，故当以玻璃为建材的建筑物经碰撞，轻则造成玻璃表面产生裂纹，重则导致整片玻璃破裂。因此，如何设计一种兼具良好采光性、设计感以及安全性的建材为目前亟需解决的课题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐燃板材，由于耐燃层、第一透光层以及颜色层之间不具有例如粘胶的其他层别，且彼此直接接触，因此当光线行经耐燃层、第一透光层以及颜色层之间时，不易形成多余的折射及反射，进而降低光线的损耗并避免光线之间不必要的交互影响。此外，由于第一入光面与颜色层之间的垂直距离在500μm至4mm之间，因此当光线被颜色层反射后，将在耐燃板材中行经一段距离才抵达观察者的眼睛。如此一来，由第一入光面观察的观察者可感受到耐燃板材具有一定的厚度，使得耐燃板材可呈现如玻璃般的视觉效果。此外，耐燃层的设置可提升建材的耐燃性，以同时兼顾建筑物的美观性及安全性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种耐燃板材，包含第一透光层、耐燃层以及颜色层。第一透光层具有相对的第一表面及第二表面。耐燃层直接设置于第一透光层的第一表面。颜色层直接设置于第一透光层的第二表面，光线依序经过耐燃层及第一透光层至颜色层。颜色层具有面对第一透光层的第一表面，且第一表面与耐燃板材的第一入光面的垂直距离在20μm至500μm之间。

在本发明一实施方式中，耐燃板材更包含硬涂布层。硬涂布层直接设置于耐燃层相对于第一透光层的表面。

在本发明一实施方式中，更包含第二透光层。颜色层位于第一透光层与第二透光层之间。

在本发明一实施方式中，颜色层具有相对于第一表面的第二表面，且颜色层的第二表面与耐燃板材的第二入光面的垂直距离在0.5mm至20mm之间。

在本发明一实施方式中，第一透光层包含透明塑料层以及多个有色物质，且有色物质掺杂于透明塑料层中。

在本发明一实施方式中，有色物质的浓度在50ppm至100ppm之间。

在本发明一实施方式中，耐燃层包含透明塑料层以及多个阻燃物质，且阻燃物质掺杂于透明塑料层中。

在本发明一实施方式中，阻燃物质包含磷氮化合物。

在本发明一实施方式中，颜色层的厚度与第一透光层的厚度的比值在0.015至0.250之间。

在本发明一实施方式中，颜色层的厚度与耐燃层的厚度的比值在1.5至10之间。

本发明的有益功效在于：根据本发明上述实施方式，由于耐燃层、第一透光层以及颜色层之间不具有例如粘胶的其他层别，且彼此直接接触，因此当光线行经耐燃层、第一透光层以及颜色层之间时，不易形成多余的折射及反射，进而降低光线的损耗并避免光线之间不必要的交互影响。此外，由于第一入光面与颜色层之间的垂直距离在500μm至4mm之间，因此当光线被颜色层反射后，将在耐燃板材中行经一段距离才抵达观察者的眼睛。如此一来，由第一入光面观察的观察者可感受到耐燃板材具有一定的厚度，使得耐燃板材可呈现如玻璃般的视觉效果。此外，耐燃层的设置可提升建材的耐燃性，以同时兼顾建筑物的美观性及安全性。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为根据本发明一实施方式的耐燃板材的立体示意图。

图2为图1的耐燃板材的剖面图。

图3为根据本发明另一实施方式的耐燃板材的立体示意图。

图4为图3的耐燃板材的剖面图。

其中，附图标记：

100、100a…耐燃板材

102、102a…第一入光面

110、110a…第一耐燃层

112…表面

113、113a…第二透明塑料层

115、115a…阻燃物质

120、120a…第一透光层

122…第一表面

123、123a…第一透明塑料层

124…第二表面

125、125a…有色物质

130、130a…颜色层

132、132a…第一表面

134a…第二表面

140、140a…第一硬涂布层

150a…第二透光层

153a…第三透明塑料层

155a…有色物质

160a…第二耐燃层

163a…第四透明塑料层

165a…阻燃物质

170a…第二硬涂布层

d1、d1a、d2a…垂直距离

h1～h4…厚度

a-a、b-b…线段

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

以下将以图式说明本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式表示。

本文使用的「约」、「近似」、或「实质上」包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，「约」可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±30％、±20％、±10％、±5％内。再者，本文使用的「约」、「近似」或「实质上」可依光学性质、蚀刻性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。

此外，诸如「下」或「底部」和「上」或「顶部」的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系，如本发明中的图所示。应当理解，相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其他元件的「下」侧的元件将被定向在其他元件的「上」侧。因此，示例性术语「下」可以包括「下」和「上」的取向，取决于附图的特定取向。类似地，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件「下方」或「在下方」的元件将被定向为在其它元件「上方」。因此，示例性术语「下面」或「在下面」可以包括上方和下方的取向。

图1为根据本发明一实施方式的耐燃板材100的立体示意图。图2为图1的耐燃板材100沿线段a-a的剖面图。请同时参阅图1及图2，耐燃板材100包含第一耐燃层110、第一透光层120以及颜色层130。第一透光层120具有相对的第一表面122及第二表面124。第一耐燃层110直接设置于第一透光层120的第一表面122，且颜色层130直接设置于第一透光层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，且第一耐燃层110及第一透光层120皆可透光。在一些实施方式中，光线由耐燃板材100的第一入光面102入射至耐燃板材100中，并依序行经第一耐燃层110及第一透光层120以抵达颜色层130。随后，光线经颜色层130反射，依序经过第一透光层120及第一耐燃层110，并由耐燃板材100的第一入光面102射出。

在一些实施方式中，第一耐燃层110、第一透光层120以及颜色层130是以共押的方式形成，因此彼此之间不需通过粘胶固定。此外，第一耐燃层110、第一透光层120以及颜色层130之间亦不具有其他层别，且彼此直接接触。因此，当光线行经第一耐燃层110、第一透光层120以及颜色层130之间时，不易形成多余的折射及反射，进而降低光线的损耗并简化光线的路径，以避免光线之间不必要的交互影响。如此一来，耐燃板材100可具有如玻璃般较佳的光学品质(例如，晶莹透亮)。

应了解到，第一耐燃层110、第一透光层120以及颜色层130之间实质上不具有明显界面。然而，为了清楚起见及方便说明，以下所称的「某特定层的表面」是指该特定层的材料分布的边界，并非实质上指该特定层所具有的表面。

在一些实施方式中，耐燃板材100的第一入光面102与颜色层130面对第一透光层120的第一表面132之间的垂直距离d1，会影响耐燃板材100所呈现出的视觉效果。具体来说，假设光线垂直于耐燃板材100的第一入光面102入射，并垂直于颜色层130的第一表面132反射，当光线被颜色层130反射后，将在耐燃板材100中行经垂直距离d1，方能抵达观察者的眼睛，而当垂直距离d1在特定范围中时，观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可呈现出如玻璃般具有一定厚度的外观，进而产生类玻璃的视觉效果。在一些实施方式中，耐燃板材100的第一入光面102与颜色层130的第一表面132的垂直距离d1在500μm至4mm之间。当垂直距离d1小于500μm时，耐燃板材100所呈现的厚度不明显，因此无法具有如玻璃般的视觉效果；当垂直距离d1大于4mm时，容易导致耐燃板材100整体的厚度过大，进而影响其重量及美观，且观察者不易清楚观察到颜色层130所呈现出的颜色。

当第一透光层120的透光率较第一耐燃层110的透光率高时，耐燃板材100所呈现出的视觉厚度主要是来自于光线被颜色层130反射后，在第一透光层120中所行经的距离。在一些实施方式中，颜色层130的厚度h3与第一透光层120的厚度h2的比值在0.015至0.250之间，且颜色层130的厚度h3与第一耐燃层110的厚度h1的比值在1.5至10之间。换句话说，耐燃板材100中具有最大厚度者为第一透光层120。如此一来，在各种视角下的耐燃板材100皆可呈现出如玻璃般的具有一定厚度的视觉效果。

在一些实施方式中，第一透光层120包含第一透明塑料层123。第一透明塑料层123的材料可包含聚碳酸酯(polycarbonate,pc)、含有溴化聚苯乙烯(brominatedpolystyrene,bps)的聚碳酸酯或其他耐燃性佳的透明塑料，使得第一透光层120可具有较佳的耐燃性。此外，第一透光层120还包含多个有色物质125，且有色物质125掺杂于第一透明塑料层123中。有色物质125可为例如有色染料，且通常为浅绿色染料，其可使得第一透光层120具有如玻璃般的颜色，以呈现出如玻璃般的视觉效果。在一些实施方式中，有色物质125在第一透光层120中的浓度在50ppm至100ppm之间。当有色物质125的浓度小于50ppm时，第一透光层120无法有效呈现如玻璃般的视觉效果；当有色物质125的浓度大于100ppm时，容易导致第一透光层120的透光率过低，并会造成行经第一透光层120的光线产生复杂的折射及反射，进而影响光学品质。当有色物质125的浓度在50ppm至100ppm之间时，可使得第一透光层120的透光率在85％至93％之间。

在一些实施方式中，颜色层130的材料可包含经染色的塑料，该塑料可包含聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate,pmma)、聚苯乙烯(polystyrene,ps)、甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate,pmma)与苯乙烯(styrene,ps)的共聚物或其他透明塑料，以方便在制造过程中染色。此外，颜色层130的颜色可为任一可见光的颜色。

在一些实施方式中，第一耐燃层110包含第二透明塑料层113。第二透明塑料层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，使得第一耐燃层110可具有较佳的抗冲击性。此外，第一耐燃层110更包含多个阻燃物质115，且阻燃物质115掺杂于第二透明塑料层113中。阻燃物质115的材料可包含磷氮化合物。由于阻燃物质115为透明，因此不影响第一耐燃层110的光学性质。另外，由于磷氮化合物不具毒性，因此在制造及使用上较为安全。在一些实施方式中，可选择性地在第一耐燃层110中添加紫外光吸收剂、抗氧化剂或光安定剂，以降低耐燃板材100的老化速率。

在一些实施方式中，耐燃板材100包含第一硬涂布层140，且第一硬涂布层140直接设置于第一耐燃层110相对于第一透光层120的表面112。第一硬涂布层140具有与玻璃相同的硬度(相当于铅笔硬度6h以上)，且具有良好的抗刮性，以提供耐燃板材100较高的表面硬度。此外，第一硬涂布层140的材料可包含硅氧烷化合物、多官能基甲基丙烯酸低聚物、甲基丙烯酸单体、其他硬度高的材料或上述两者以上的组合。由于第一硬涂布层140为透明，因此不影响第一硬涂布层140的光学性质。另外，第一硬涂布层140可以高光泽或消光的方式呈现，且第一硬涂布层140的厚度h4可在5μm至100μm之间，但并不用以限制本发明。

应了解到，已叙述过的元件连接关系、材料与功效将不再重复赘述，应该事先说明。在以下叙述中，将说明本发明另一实施方式的耐燃板材。

图3为根据本发明另一实施方式的耐燃板材100a的立体示意图。图4为图3的耐燃板材100a沿线段b-b的剖面图。请同时参阅图1、图3及图4，耐燃板材100a与耐燃板材100的差异在于：耐燃板材100a除了包含第一透光层120a外，还包含第二透光层150a、第二耐燃层160a以及第二硬涂布层170a，颜色层130a位于第一透光层120a与第二透光层150a之间，第二透光层150a位于第二耐燃层160a与颜色层130a之间，且第二耐燃层160a位于第二透光层150a与第二硬涂布层170a之间。换句话说，耐燃板材100a具有第一入光面102a以及第二入光面104a，且颜色层130a位于第一入光面102a与第二入光面104a之间。如此一来，第一入光面102a及第二入光面104a皆可作为耐燃板材100a的向光面，使得耐燃板材100a可作为双面建材。举例来说，当耐燃板材100a作为建筑物的表面建材时，第一入光面102a可面向室外阳光，而第二入光面104a可面向室内灯光；当耐燃板材100a作为建筑物的室内装潢时，第一入光面102a及第二入光面104a可同时面向室内灯光。因此，观察者可从耐燃板材100a的第一入光面102a及/或第二入光面104a体验其所带来的视觉效果。

在一些实施方式中，第二透光层150a包含第三透明塑料层153a。第三透明塑料层153a的材料可包含聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物或其他透明塑料，使得第二透光层150a可具有良好的透光性。此外，第二透光层150a还包含多个有色物质155a，且有色物质155a掺杂于第三透明塑料层153a中。有色物质155a可为例如有色染料，且通常为浅绿色染料，其可使得第二透光层150a具有如玻璃般的颜色，以呈现出如玻璃般的视觉效果。在一些实施方式中，有色物质155a在第二透光层150a中的浓度在50ppm至100ppm之间。当有色物质155a的浓度小于50ppm时，第二透光层150a无法有效呈现如玻璃般的视觉效果；当有色物质155a的浓度大于100ppm时，容易导致第二透光层150a的透光率过低，并会造成行经第二透光层150a的光线产生复杂的折射及反射，进而影响光学品质。当有色物质155a的浓度在50ppm至100ppm之间时，可使得第二透光层150a的透光率在85％至93％之间。

在一些实施方式中，第二耐燃层160a包含第四透明塑料层163a。第四透明塑料层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，使得第二耐燃层160a可具有较佳的抗冲击性。此外，第二耐燃层160a更包含多个阻燃物质165a，且阻燃物质165a掺杂于第四透明塑料层163a中。阻燃物质165a的材料可包含磷氮化合物。由于阻燃物质165a为透明，因此不影响第二耐燃层160a的光学性质。另外，由于磷氮化合物不具毒性，因此在制造及使用上较为安全。在一些实施方式中，可选择性地在第二耐燃层160a中添加紫外光吸收剂、抗氧化剂或光安定剂，以降低耐燃板材100a的老化速率。

在一些实施方式中，颜色层130a具有相对的第一表面132a及第二表面134a，第一透光层120a位于第一表面132a，且第二透光层150a位于第二表面134a。换句话说，当光线由第一入光面102a入射时，将依序经过第一硬涂布层140a、第一耐燃层110a以及第一透光层120a，并受颜色层130a的第一表面132a反射；当光线由第二入光面104a入射时，将依序经过第二硬涂布层170a、第二耐燃层160a以及第二透光层150a，并受颜色层130a的第二表面134a反射。在一些实施方式中，颜色层130a的第一表面132a与耐燃板材100a的第一入光面102a的垂直距离d1a在20μm至500μm之间，且颜色层130a的第二表面134a与耐燃板材100a的第二入光面104a的垂直距离d2a在0.5mm至20mm之间。由于垂直距离d1a与垂直距离d2a不同，因此当观察者由第一入光面102a及第二入光面104a观察时，可分别感受到耐燃板材100a呈现出不同厚度的视觉效果，增加耐燃板材100a外观的多样性。在其他实施方式中，垂直距离d1a与垂直距离d2a相同，且耐燃板材100a中的第一硬涂布层140a、第一耐燃层110a及第一透光层120a与第二硬涂布层170a、第二耐燃层160a以及第二透光层150a在颜色层130a的两侧呈现镜像对称。

根据本发明上述实施方式，由于耐燃层、第一透光层以及颜色层之间不具有例如粘胶的其他层别，且彼此直接接触，因此当光线行经耐燃层、第一透光层以及颜色层之间时，不易形成多余的折射及反射，进而降低光线的损耗并避免光线之间不必要的交互影响。此外，由于第一入光面与颜色层之间的垂直距离在500μm至4mm之间，因此当光线被颜色层反射后，将在耐燃板材中行经一段距离才抵达观察者的眼睛。如此一来，由第一入光面观察的观察者可感受到耐燃板材具有一定的厚度，使得耐燃板材可呈现如同玻璃般的视觉效果。此外，耐燃层的设置可提升建材的耐燃性，以同时兼顾建筑物的美观性及安全性。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。