TW200928258A - Translucent solar energy collector - Google Patents

Description

200928258 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於包含IR吸收劑、碳黑及著色劑 明太陽能收集物；也關於其作爲提供對太陽的防護 用於屋頂及玻璃窗之熱絕緣材料的用途。 【先前技術】 φ 在多項專利申請案中描述由塑膠組成之透明 IR的結構。EP 92774 1描述熱塑性塑膠’其包含銅 基甲酸酯化合物且其可被噴射模製。 JP 1 0 1 5 702 3揭示包含吸收IR之二硫醇金屬錯 熱塑性塑膠。 EP 607031及JP 06240146描述包含吸收IR之 屬錯合物的熱塑性塑膠。 JP 6 1 0 0 8 1 1 3揭示吸收IR之黏著性箔，其可被 〇 玻璃窗。 JP 56129243及EP 19097揭示由甲基丙烯酸甲 成之塑膠片，其包含有機銅磷酸酯錯合物作爲IR 〇 WO 01/18101描述包含吸收IR之染料的模製 。該模製組成物特別適於產製具有空腔之板，或二 物或多重網狀物夾合板，且這些也可以任意地具有 個共擠出之層。在此形式之設計中，整個模製物包 IR之顏料。其缺點是：所吸收之熱將整個塑膠結 的半透 作用且 的吸收 二硫胺 合物的 駄青金 施加至 酯所組 吸收劑 組成物 重網狀 一或多 含吸收 構加熱 -4- 200928258 ，且該熱非特定地發散在所有方向上。 WO 03/0 1 3 849描述具有低的導熱性且在近 中具有高的透光性及吸收性之塑膠結構。該塑膠 基礎模製物組成，由透明熱塑性基礎材料所製成 二個藉由垂直排列或對角排列之細帶互相接合之 所組成，其中該片層之一者具有由塑膠基質所組 的層，且該塑膠基質係由透明塑膠基礎材料所製 0 在於該另外之層是包含一或多種IR吸收劑之IR 該IR吸收劑不破壞塑膠結構之透明性且在近紅 區（780奈米至1100奈米）區中具有少於80% 比，塑膠結構之光透射比（D65)是15至86% 係數是4W/m2K或更小且其SI是1.15或更大。 DE 2904564描述一種太陽能收集物，其片 透明的，且其熱交換器僅吸收被該片元件所覆蓋 分的輻射。該熱交換器較佳覆蓋該區域之40至 Q 爲其通常由非半透明材料所組成。 問題及解決方式 DE 29045 64揭示：可能使用半透明片元件 明熱交換器。該企圖因此是要提供一種半透明且 引人之塑膠結構。同時，該企圖是要利用太陽能 要避免在面向遠離太陽之側上之過度的加熱。 藉使用半透明太陽能收集物來解決此問題， 係由以透明熱塑性塑膠所製成之二重網狀物或多 紅外線區 結構係由 且由至少 相反片層 成之另外 ，其特徵 吸收層， 外線輻射 平均透射 ，其熱傳 元件是半 之區域部 70% ，因 或非半透 色澤更吸 ，且更是 該收集物 重網狀物 -5- 200928258 夾合板組成，該收集物包含IR吸收劑內層，該內層不破 壞塑膠結構之透明性且在近紅外線輻射區（780奈米至 1 100奈米）中具有少於80%之平均透射比，該收集物特 徵在於夾合板中所形成之暖空氣係直接送至熱交換器。 已發現：藉使用不破壞塑膠結構之透明性的IR吸收 劑內層，太陽能可被利用以加熱空腔中之空氣。空氣明顯 被IR吸收劑層所加熱。藉由下游之熱交換器，可以利用 ^ 經加熱之空氣。IR吸收劑層之另一影響是··僅有明顯降 低程度之太陽能，導致在面向遠離太陽之側上有實質較少 之加熱。 與依照WO 03/0 1 3 849之已知的塑膠結構相比，本發 明之一特別具體表現的差別係在於：也存在一種由碳黑及 著色劑組成之混合物，且塑膠結構之色澤因此是引人之灰 色。雖然所論之方法使SI變成低於1 . 1 5，但與 WO 03/0 1 3 849相反地，一種模擬實際條件之測試令人驚 φ 訝地證實：在光照射時，在塑膠結構相反側上之溫度上升 的降低（溫室效應）類似於使用依照WO 03/0 1 3 849之塑 膠結構所發現者。基於本發明之另一發現因此是：依照 DIN 67507之選擇性指數（SI)是唯一限制塑膠結構之發 展的適用性的控制變數，該塑膠結構包含IR吸收劑且欲 使其顯現出降低之溫室效應。比SI更適合用於降低溫室 效應的指導變數可發現於總能量滲透係數g ( DIN 67 507 )中或於已知爲 “Solar Heat Gain Coefficient”（ SHGC， ISO 1 5 099 )中者。二項變數具有相當良好之關聯性（ -6- 200928258 g = 0.86xg)。然而’ g或SHGC之考量也不能完全反映所 認知的整個結果。用於依本發明之太陽能收集物之二重網 狀物或多重網狀物夾合板，與非依本發明之二重網狀物或 多重網狀物夾合板相比，前者透射比的降低是顯著的；然 而’總能量轉移係數之降低僅是小的。但是，藉由無偏見 觀察透射經塑膠結構之光的人士，依本發明之塑膠結構被 認定是令人意外的輕盈。 〇 【發明內容】 發明之實施 本發明提供太陽能收集物，其特徵在於特別簡單之結 構。依本發明’將IR吸收劑內層提供給常用之二重網狀 物或多重網狀物之夾合板。太陽能因此被吸收，且此現象 首先使在夾合板之面向遠離太陽之側上有熱能程度之降低 。依本發明之太陽能收集物因此也供熱絕緣。 ❹ 其次’位於二重網狀物或多重網狀物夾合板中之空氣 藉IR吸收劑層明顯地被加熱。經照射之太陽能藉ir吸收 劑層被轉變成熱能。鄰近之空氣流被加熱。使用下游熱交 換器，此暖空氣可以被利用以例如提供溫水。 在二重網狀物或多重網狀物夾合板內部導入官能層的 另一優點是：此層被防護以免受風化及機械影響。 依本發明之太陽能收集物理想上可被直接用來作爲天 窗或半透明屋頂。 本發明提供由透明的熱塑性塑膠組成之二重網狀物或 200928258 多重網狀物夾合板以作爲太陽能收集物，該收集物包含一 或多種IR吸收劑，該IR吸收劑不破壞塑膠結構之透明性 且在近紅外輻射區（780奈米至1100奈米）中具有少於 80%，較佳是少於75%之平均透射比。 也可以存在由碳黑及著色劑所製之混合物，以致塑膠 結構之色調或在合適之情況中僅塑膠結構之一些區域的色 調是灰色的，以CIELab色空間爲基準，該灰色是在相對 • 應於所述之光透射比範圍之L*値內，例如在10至75或 3〇至75等之範圍內的L*，且 a* =+/- 5.0，較佳是- 5.0 至- 0.5，特佳是- 3.0 至- 2.0 ，且 b* = +/ - 5.0，較佳是1.0至5.0，特佳是3.0至4.5。 塑膠結構之S I小於1 .1 5，特別是小於1 .1 ’例如1 . 〇 至1 . 1，或在合適情況中是〇 . 8至1 · 1。 化學工業（例如玻璃工業）主要使用二彩色系統或色 Q 空間，以反映所認知之經著色之塑膠或經著色之玻璃的效 應。這些是標準的彩色圖及CIELab色空間’且詳細描述 於 DIN 5 03 3，Part 2,3 及 7 中，及於 DIN 503 6，Part 1 中 〇 與二維標準彩色圖相反的，CIELab色空間使得彩色 之比較能被進行且與設定點彩色之差異能被測量。在此變 數L*給予光度且約相關於欲被測量之塑膠結構的透射比 程度。在10至75範圍內之L*約相關於15至70%之光透 射比（D65 )。變數a*給予在紅至綠刻度上之彩色；變數 200928258 b*給予在黃至藍刻度上之彩色。在範圍內或等於ι〇至75 之色空間L·* ’ a* = +/- 5.0及b* = + /- 5.0因此代表色調爲 灰色之透明塑膠結構。依照a*及b*之位置，灰色澤可以 具有輕微之紅、綠、黃或藍的色輝，或者若a*及b* = 〇 ，則彼可以完全是中性的。 塑膠結構之光透射比（D65，DIN 67 507;日光之光 透射比（標準照明物D 6 5 ) 口 D6 5參見例如 Q DIN 5033/5 〇36)可以是 15 至 70%，較佳是 25 至 50%。 藉由具有空腔之板’特別是二重網狀物夾合板或多重 網狀物夾合板，特別是三重網狀物夾合板或四重網狀物夾 合板’產製依本發明之太陽能收集物。 具有空腔之板可以由至少二層組成，該至少二層尙未 固定地接合及/或藉共擠出或藉層合或藉塗漆而固定地接 合。 具有空腔之板或夾合板由二個相對之片層（外部上方 0 及下方之網狀物）所組成，該二片層藉垂直排列或對角排 列之細帶互相接合。片層較佳是相對的且互相平行。在二 重網狀物夾合板中，例如二平行相對之網狀物層（亦即上 方網狀物及下方網狀物）與合適之細帶一同存在。三重網 狀物夾合板也具有與上方網狀物及下方網狀物平行排列之 中間網狀物。與上方網狀物及下方網狀物不同的，中間網 狀物是在板之內部。在格子夾合板中，細帶之排列可以有 至少某種程度之對角性。 IR吸收劑之位置有利地是在藉共擠出、層合及/或 -9- 200928258 塗漆所施加之疊置層中。此層可以但不需包含碳黑及著色 劑。 在多層塑膠結構之情況中，IR吸收劑位置較佳是在 一層中，例如在薄的共擠出內層中；而碳黑及著色劑之位 置是在另一層中，特別是在位於下方之基礎模製物中。 另一較佳具體表現是具有空腔之板，特別是二重網狀 物夾合板，或多重網狀物夾合板，特別是三重網狀物夾合 0 板或四重網狀物夾合板，其中一網狀物或若適時之二網狀 物以及夾合板之其餘者已被共擠出，且其中至少一個共擠 出之網狀物包含IR吸收劑及碳黑和著色劑。夾合板之其 餘者可以例如是無色的，或可以包含碳黑或碳黑及著色劑 ，以提供均勻之認知的彩色。在此夾合板特別較佳是由經 改良耐衝擊性之聚（甲基）丙烯酸酯所組成。完全外部網 狀物之共擠出具有以下優點：該層之強度及厚度是足夠的 (例如〇 . 5至2毫米），以致能允許塑膠模製組成物之使 Q 用，該組成物之熔融黏度約等於用於基礎模製物者，而能 在擠出鑄模中獲得良好之分散。特別地，相同之塑膠模製 組成物可供二層之用。在經改良耐衝擊性之聚（甲基）丙 烯酸酯製之夾合板中，其優點是：共擠出之網狀物層對雹 粒衝擊之抗性不低於基礎模製物者。由於熔化物在擠出鑄 模中之分散之故，對於需要使用低黏度模製組成物之極薄 的共擠出層而言，更需是如此。 安置IR吸收層之較佳可能性牽涉一或二個網狀物之 連續共擠出之內塗層。EP 1 270 176 A揭示一種用於夾合 -10- 200928258 板網狀物區之內塗層的合適的擠出鑄模。 用於夾合板之常用尺寸是： 在夾合板中之上方網狀物及下方網狀物之厚度：約 0.4至3毫米。 在夾合板中之中間網狀物及細帶之厚度：約0. 1至2 毫米。 長度：最長約6000毫米或更長（視需要切成合適長 〇 度）° 材料 塑料結構實質上由透明熱塑性塑膠基礎材料組成，該 材料可以是例如聚甲基丙烯酸甲酯、經改良耐衝擊性之聚 甲基丙烯酸甲酯（參見例如EP-A 0 733 754)、聚碳酸酯 (支鏈型或直鏈型聚碳酸酯）、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯 腈、聚對苯二甲酸乙二酯、經二醇改質之聚對苯二甲酸乙 φ 二酯、聚氯乙烯、透明之聚烯（例如可經由二茂金屬催化 聚合作用來製備者）或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS )。 彼也可由不同熱塑性塑膠之組合物或混合物（摻合物）所 組成。 不含IR吸收劑、碳黑及著色劑之透明熱塑性塑膠材 料或塑膠基礎材料之光透射比（D65)的實例是15至92 ，較佳是65至90%。 在某些應用中，例如若要消除極強太陽輻射之炫目影 響時’可以添加例如0.5至5重量％之散射劑（例如 -11 - 200928258

BaS04 )或其他光散射劑（例如光散射珠）至透明熱塑性 塑膠，而使原初爲透明之塑膠能光散射及半透明。 光散射珠可以例如0.1至30重量％，較佳是〇_5至 1〇重量％之濃度來添加。舉例而言，由甲基丙烯酸甲酯 及苯乙烯或甲基丙烯酸苄酯的共聚物製之經交聯的光散射 珠例如由 DE 35 28 165 C2、EP 570 782 B1 或 EP 656 548 A2得知，且特別適於由聚甲基丙烯酸甲酯製 φ 之基礎模製物。 IR吸收層 薄內層之層厚度是在例如2至250微米之範圍內。 共擠出層之層厚度較佳是在5至250範圍內，較佳是 20至150微米範圍內，特別是50至125微米範圍內。 層合層之層厚度較佳是在10至250微米範圍內，較 佳是10至100微米之範圍內。 Q 乾燥後之塗漆層的層厚度較佳是在2至50微米範圍 內，較佳是在5至25微米範圍內。 IR吸收層另外可以包含一般濃度（例如0.1至15重 量％ )之UV吸收劑，以保護IR吸收劑及塑膠基質不因 uv輻射而分解。uv吸收劑可以是揮發性之低分子量uv 吸收劑、較不揮發性之高分子量UV吸收劑、或可共聚合 之UV吸收劑（參見例如EP 0 359 622 B1)。 IR吸收層之塑膠基質係由透明塑膠基礎材料組成_ , 該基礎材料可以是熱塑性材料、熱彈性材料或交聯材料。 -12- 200928258 組成IR吸收層之塑膠基礎材料的透明熱塑性塑膠基礎材 料的形式較佳相同於組成基礎模製物者，例如聚甲基丙烯 酸甲酯、經改良耐衝擊性之聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯 (支鏈型或直鏈型聚碳酸酯）、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸 乙二酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS )。 基礎模製物在此可以是例如由一種形式之塑膠（例如 聚甲基丙烯酸甲酯）之較高黏度變異體組成；且塑膠基質 ❹ 在此可以由相同形式之較低黏度變異體（例如較低黏度聚 甲基丙烯酸甲酯，例如對於共擠出具有特別良好適用性者 )組成。 依照所用之IR吸收劑，IR吸收劑之存在使外層及因 此整個塑料結構有微綠至微藍的綠松石外觀。在想要消除 或緩和此種認知的彩色的情況中，可以添加0.5至5重量 %光散射顏料，例如白色顏料，例如硫酸鋇。此舉具有緩 和經透射之陽光之炫目影響的技術優點，因爲光被散射。 Q 若合適’可以添加染料以補償所認知之彩色。 在某些應用中，例如若企圖要消除極強太陽輻射之炫 目影響時，可以添加散射劑（例如B aS 0 4 )或其他光散射 劑（例如光散射珠）至另外層之透明塑膠基礎材料，因此 使原爲透明之塑料變爲光散射及半透明。 在由透明塑膠製且包含一 IR吸收層之另外的層上， 若適當時也可以有一或多個由塑膠（較佳是例如經共擠出 、塗漆或層合之透明塑膠）製之其他層。在此情況中，IR 吸收劑非在外部，而是在塑膠結構之外層內。其他層（例 -13- 200928258 如呈耐刮塗層、抗刻畫塗層、UV吸收劑層、用於產生所 認知之彩色之含顏料層等之型式者）具有多種功能，例如 IR吸收層的機械性防護。該其他層之層厚度較佳在2至 2 0 0微米範圍內，較佳在5至60微米範圍內。 舉例而言，在由聚碳酸酯製之夾合板的情況中，也可 推薦：施加包含UV吸收劑且保護聚碳酸酯以免於過早風 化之另外（例如共擠出）的層至IR吸收層，由聚碳酸酯 U 組成且帶有另外之UV吸收劑層的夾合板從例如 EP 0 3 59 622 B1得知。UV吸收劑可以是揮發性低分子量 UV吸收劑、較不揮發之高分子量UV吸收劑、或可共聚 合之UV吸收劑，且在層厚度爲例如2至100微米範圍內 之層中，其可以例如〇.〇1至15重量％之濃度存在。 IR吸收劑 適於進行本發明以作爲不同熱塑性塑膠之添加劑的 φ IR吸收化合物的使用在原則上是已知的（參見先前技藝 )0 該另外之層包含不破壞塑膠結構透明性之IR吸收劑 。此意味：在所包含之IR吸收劑之存在下，塑膠結構仍 保持清澈及透明。這是可能的，因爲IR吸收劑係似溶於 另外層之塑膠基質中，或已被共聚合。因可溶之IR吸收 劑是屬於較高分子量者，通常不會移動至位於其下或若適 當時位於其上之塑膠層中。 IR吸收劑可以是有機銅（II )磷酸酯化合物。舉例而 -14- 200928258 言’較佳是一種有機銅（Π)磷酸酯化合物，其得自4重 量份磷酸甲基丙烯醯氧乙酯（ΜΟΕΡ )及1重量份碳酸銅 (II ) ( CCB )。 舉例而言，如JP 56129243或ΕΡ 19097中所述之有 機銅（II)磷酸酯錯合物也是適合的。這些化合物可以， 例如在由聚甲基丙烯酸甲酯組成之漆層聚合中，作爲共聚 單體。由於其交聯作用，彼同時提供經增加之塑膠表面的 ❹ 耐刮性。 IR吸收劑可以是酞青衍生物。較佳是例如在 ΕΡ 607 031及JP 06240146專利中所述之酞青衍生物。 IR吸收劑可以是二萘嵌苯衍生物或例如夸特銳烯四 碳醯亞胺（quaterrylenetetracarbonimide)化合物，例如 EP 596 292中所描述者。 較佳是非交聯化合物，因爲這些適於例如共擠出方法 或適於非聚合之漆的應用，其中該漆在溶劑蒸發後自身固 〇 化。使用預先製造之箔，藉層合以施加IR吸收層具有以 下優點：箔產製方法通常能產生相當均勻之層厚度分布。 藉層合被施加且包含IR吸收劑之箔層大抵比相對應之共 擠出層更爲均勻。具有高分子量之IR吸收劑或共聚合之 IR吸收劑具有特別抗移動之優點，亦即實際上不顯現出 移動至位於其下之塑膠層中或若適當時位於其上之塑膠層 中，當曝於高的產製溫度或高的使用溫度時，或隨著使用 時間增加。 上述型式之IR吸收劑可以例如存在於共擠出或層合 -15- 200928258 的塑膠基質中，其濃度是0.01至5重量％ ’較佳是0·05 至2重量％，特別是0.1至0.5重量％。 在聚合漆系統中，以乾漆重量計，濃度可以是例如 0.1至5重量％。 在非聚合漆系統中，以乾漆重量計，濃度可以是例如 0.2至5重量％。 較佳之IR吸收劑是六硼化鑭（LaB6 )。此IR吸收劑 0 即使在極低濃度也是有效的。 六硼化鑭（LaB6 )以例如0.0005至0.1重量％ ’較 佳是0.005至0.08重量％之濃度存在。適合本發明目的 者是商業上可獲得之六硼化鑭製劑，其可包含約至30 重量％六硼化鑭、15至35重量％氧化鉻及40至60重量 %有機分散劑。 選擇性指數（SI, T/g依照DIN 67 507 ) φ 光透射比（T )對總能量滲透程度（g )之比例是小於 1 . 1 5，特別是小於1 . 1，例如1 .0至1 . 1，或在適當時是 0.8至1.1。總能量滲透程度（g)描述通過結構之陽光中 所存在之能量的比率。彼由直接透射之輻射及經由吸收所 產生之熱含量所組成。若結構由至少二個簡單的層組成且 每一者經由空氣室熱脫聯（decoupled )，則可以達到高 度之熱絕緣。在夾合板情況中，有薄細帶將各層互相結合 。IR吸收層較佳由上層組成，該上層黏至基礎材料且由 透明塑膠組成且包含一或多種IR吸收化合物。IR吸收化 -16- 200928258 合物濃度之選擇及上層厚度之選擇較佳例如是使78 0至 1100奈米範圍內吸收最大値是至少25%，特別是至少50 %。在780至1100奈米範圍內之平均吸收値可以是例如 較佳至少10%，特佳是至少20%，特別是至少25%。在 多重網狀物夾合板的情況中，依照DIN 5261 2之熱傳係數 可以小於或等於4 W/m2K，較佳3至1 .5 W/m2K。 用途 依本發明之半透明太陽能收集物可以用來作爲玻璃窗 元件、屋頂元件或熱絕緣元件。藉由與常用之熱交換器之 簡單組合，在太陽能收集物中所產生之熱能可被用來將水 加熱或用來將空間加熱，或直接用來獲得能量》 本發明之優點 由太陽輻射中光所代表之能量比率是約50%，UV輻 φ 射之比率是約5%，且約45 %由NIR輻射組成。所有此 三種輻射有助於嵌玻璃窗之空間的加熱。先前技藝之熱絕 緣之玻璃窗係基於太陽輻射之反射或吸收。 簡單之系統經由在整個太陽輻射區（ 300奈米至25 00 奈米）中輻射透射之降低，而降低總能量滲透程度。碳黑 顏料吸收在此區中之輻射且因此與層厚度及濃度相關地， 降低總能量滲透程度。然而，此同樣地降低光透射比。在 此系統中選擇性指數（其描述光透射比對總能量滲透程度 之比例），因此是不大於在標準玻璃窗中者，或確實比在 -17- 200928258 碳黑顔料的情況中者更差。然而，高的選擇性指數在例如 溫室之應用中是有利的。高選擇性指數經由在380奈米至 78 0奈米之可見光波長區中之選擇性之高的透射比及經由 篩除IR輻射（>780奈米）及UV輻射（<380奈米）而達 成。反射系統經由干擾而產生此種選擇性。不同折射率之 層經氣相沉積在表面上且具有次微米範圍之層厚度，或者 使用本質上包含此形式之干擾層的顏料。氣相沉積在表面 Q 上在技術上是極複雜的，且顏料之使用導致輻射之嚴重散 射，並附帶喪失透明性。吸收系統使用在可見光區僅具極 低吸收度，但在NIR區中具高的吸收度之物質。 這些系統之缺點是：所吸收之輻射將玻璃窗系統加熱 。玻璃窗曝於入射之太陽輻射，該太陽輻射由UV輻射、 可見光輻射及NIR輻射組成。在可見光區之輻射的主要 部分被透射。藉玻璃窗所吸收之輻射含量以長波熱輻射型 式向外發散（qa )且極小程度向內發散（qi )。藉由對流 φ 條件之發明性的利用，相較於向內者，實質更多的熱向外 發散。 向內發散至空間的長波熱輻射的部分對總能量滲透程 度有貢獻。本發明之另一優點是容易產製塑膠結構。共擠 出方法可以提供一種連續方法，以用於使具有低K ·値之 多重網狀物夾合板，直接配備包含IR吸收劑之外層。 該太陽能收集物之發明用途結合了作爲屋頂或窗的傳 統用途與能量的獲得。再者，在本發明之太陽能收集物後 之空間中’對空氣的調節有有利的效果。太陽能直接照射 -18- 200928258 量及熱量被降低且同時獲得能量。 光透射比程度、總能量滲透程度及選擇性指數 光透射比程度及總能量滲透程度依外層中IR吸收劑 之本質、濃度及層厚度而定，且也依基礎物件而定。合適 之光透射比程度依應用而定。在溫室中，彼應是極高的， 因爲彼直接影響產率。另一方面，在走道之屋頂中或在經 0 空氣調節之建築物的大表面積玻璃窗中，極低之總能量滲 透程度是重要的。另外添加碳黑顏料或其他著色劑（其在 可見光區及在NIR區中有吸收）至外層，仍可以進一步 降低光透射比且降低相同程度之總能量滲透程度。最小之 光透射比應是約至少30%。若使用未著色之二重網狀物 夾合板以作爲基礎物件時，最大之光透射比可以高達8 6 %。若使用未塗覆之夾合板，選擇性指數是約1，且類似 大小之SI値已在本發明之單側塗覆系統上被測定。 Q 舉例而言，塑膠結構之形狀是多重網狀物夾合板形狀 ，該夾合板係由至少二個經由垂直排列或對角排列之細帶 來結合之平行塑膠層所組成。此二外片之典型層厚度是 〇·2毫米至5毫米，較佳是0.5毫米至3毫米。所存在之 任何內片的典型厚度是0.05毫米至2毫米，較佳是0.1 毫米至1毫米。爲要達成有效的熱絕緣’片間之距離應是 至少1毫米，較佳是多於4毫米。細帶厚度應是0·2毫米 至5毫米，較佳是〇.5毫米至3毫米。合適之細帶間隔是 5毫米至15〇毫米，較佳是1〇毫米至80毫米。整個物件 -19- 200928258 之形狀應是使依照DIN 526 1 9之熱傳係數κ小於4 W/ra2K，較佳是小於3 W/m2K。基礎材料是由透明塑膠組 成’且適於此目的之材料的實例是聚甲基丙烯酸甲酯、經 改良耐衝擊性之聚甲基丙烯酸甲酯（參見例如 EP-A 0 733 754)、聚碳酸酯（支鏈型或直鏈型聚碳酸酯 )、聚苯乙烯、苯乙烯·丙烯腈、聚對苯二甲酸乙二酯、 經二醇改質之聚對苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、透明之聚 Q 烯（例如可經由二茂金屬催化之聚合作用所製備者）、或 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS)。彼也可以由多種熱塑性 塑膠之混合物（摻合物）組成。供本發明之目的，聚甲基 丙烯酸甲酯是硬的非晶型塑膠，其係由至少60重量％， 較佳至少80重量％甲基丙烯酸甲酯組成。聚碳酸酯主要 是雙酚類之芳族聚碳酸酯類，特別是雙酚A之芳族聚碳 酸酯類。 Q 碳黑及著色劑 較佳使用碳黑，且特佳使用具有10至20微米範圍內 之平均粒子尺寸的碳黑顏料。 較佳地，碳黑接受著色劑之添加，該著色劑在6 5 0至 750奈米波長範圍內比在250至<650奈米波長範圍內具有 較小之吸收最大値。 著色劑與所用之IR吸收劑不同且通常本身不是IR吸 收劑。可以單獨地或以混合物型式使用任何著色劑，該等 著色劑與IR吸收劑和碳黑一起時，可以達成塑膠結構之 -20- 200928258 適合的灰色調或塑膠結構之著色部分的適合的灰色調’此 灰色調係在 L* =10 至 75，a* = +/- 5.0 且 b* = +/- 5.0 之 CIELab色空間中。可能之著色劑之實例來自商業上可得 之染料範圍 Thermoplast® ( BASF) 、Macrolex® ( Bayer) 、Sandoplast® ( Clariant)或 Oracet® ( Ciba )。 可被添加之著色劑是Macrolex Green® 58(以蒽醌爲 底質之綠色著色劑，Colour Index Solvent Green 3)及 Plast Red® 8350 (以蒽醌爲底質之紅色著色劑，Colour Index Disperse Red 22)。 碳黑與著色劑之總含量可以是0.001至0.15重量％ ，較佳是0.05至0.1重量％，此係以用二者著色之塑膠 結構層計。 【實施方式】 實例1 Q 測試系統 實驗設備包含一桌（其上可放置欲被硏究之板）、距 離100毫米之入射光系統、經保護之數據紀錄器及體積 2·2 升之 Rohacell 盒。 照明時間是4 5分鐘。 此室用827 W/m2之總輻射強度及35.1 °C之最大空氣 溫度照射。 表1整理其結果。 -21 - 200928258

不含IR吸收劑之S4P 具有IR吸收劑之S4P 外部測量點3 50°C 69〇C 中心測量點4 50°C ere 內部測量點5 49〇C 60°C 配備有IR吸收劑之四重網狀物夾合板顯現出交替的 加熱行爲。溫度明顯地增加，且由於曝曬所致之熱能的利 用實質上被改良。 -22-

Claims (1)

1. 200928258 十、申請專利範圍 1 · 一種半透明太陽能收集物，其係由以透明 塑膠所製之二重網狀物或多重網狀物夾合板所構成 集物包含IR吸收劑內層，該內層不破壞該塑膠結 明性且在近紅外線輻射區（ 780奈米至1100奈米） 低於80%之平均透射比，該收集物之特徵爲在夾合 形成之暖空氣係直接送至熱交換器。 0 2.如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收 其中也存在由碳黑及著色劑製成之混合物，且以 色空間爲基準，該塑膠結構之顏色因此是具有L* = 75、a* = +/-5.0及b* = +/-5.0之灰色，且該塑膠 選擇性指數（SI)小於1.15。 3. 如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收 其中該塑膠結構實質上由以下塑料之一者或若適當 合物或混合物所組成：聚甲基丙烯酸甲酯、經改良 Q 性之聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯 丙烯腈、聚對苯二甲酸乙二酯、經二醇改質之聚對 酸乙二酯、聚氯乙烯、透明聚烯烴、丙烯腈_丁二 乙烯（ABS)、或多種熱塑性塑膠之混合物（摻合if 4. 如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收 其係由一或多個塑膠層所構成。 5 ·如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收 其係由至少二層構成，這些層尙未固定地接合及/ 共擠出或藉層合或藉塗漆而固定地接合。 熱塑性 ，該收 構之透 中具有 板中所 集物， CIELab =10至 結構之 集物， 時其組 耐衝擊 乙烯一 苯二甲 嫌一苯 勿）° 集物， 集物， 或已藉 -23- 200928258 6. 如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物， 其爲具有空腔之板，特別是二重網狀物夾合板、多重網狀 物夾合板，特別是三重網狀物夾合板或四重網狀物夾合板 ，其中一個或若適當時二個外部網狀物及其他模製物已被 共擠出，且其中至少一個共擠出之網狀物包含該IR吸收 劑以及碳黑和著色劑。 7. 如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物， 0 其係由經改良耐衝撃性之聚（甲基）丙烯酸酯所構成。 8 .如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物， 其中該IR吸收劑以及碳黑和著色劑係在同一塑膠層中彼 此並列安置。 9.如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物， 其中在多層塑膠結構的情況中，該IR吸收劑係位於一層 中，而碳黑和著色劑則位於另一層中。 1 0.如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物， Q 其中該IR吸收劑層也包含UV吸收劑。 11. 如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物， 其中使用平均粒子尺寸在10至20微米範圍內之碳黑。 12. 如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物’ 其中添加著色劑至碳黑，相較於在250至小於650奈米波 長的範圍，該著色劑在650至75 0奈米波長範圍內具有較 低之吸收最大値。 1 3 .如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物’ 其中所添加之著色劑包含Macrolex Green® 5B及Plast -24- 200928258 Red® 8350 。 1 4 .如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物， 其中碳黒和著色劑之總含量，以經它們著色之塑膠結構層 爲基準計，係爲0.001至0.15重量％。 1 5 .如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物， 其中該IR吸收劑是有機銅（Π)磷酸酯化合物。 16.如申請專利範圍第15項之半透明太陽能收集物 Φ ，其中該有機銅（II)磷酸酯化合物是磷酸甲基丙烯醯氧 基乙酯/銅（II)錯合物。 1 7 ·如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物， 其中該IR吸收劑是酞青衍生物。 1 8 .如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物， 其中該IR吸收劑是夸特銳烯四羧醯亞胺（ quaterrylenetetracarboxylic imide )化合物。 1 9 .如申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集物， ❹ 其中該IR吸收劑是六硼化鑭（LaB6)。 20 .如申請專利範圍第1 9項之半透明太陽能收集物 ’其中該六硼化鑭（LaB6)係以0.0005至0.1重量％之濃 度存在。 2 1 · —種將申請專利範圍第1項之半透明太陽能收集 物作爲玻璃窗元件、屋頂元件或熱絕緣元件之用途。 -25- 200928258 七、指定代表圖： (一） 、本案指定代表圖為：無 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明：無

   八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：無 ❿