TWI438085B - 隔熱紙 - Google Patents

Description

隔熱紙

本發明係有關於一種隔熱紙，且特別是有關於一種包含膽固醇液晶層之隔熱紙。

近年來由於工商發達、社會進步，相對提供之產品亦主要針對便利、確實、經濟實惠為主旨，因此，當前開發之產品亦比以往更加進步，而得以貢獻社會。

隔熱紙的主要用途是在阻礙熱能的流動。隔熱紙不僅廣泛使用於各種交通工具上，也大量使用在建築物上。據統計，在一般的商業大樓中，和空調相關的用電量約佔總用電量的47%。是故，降低空調的用電需求，對於節省大樓運作成本是一項很重要的課題。

太陽光中的紅外線部分是自然界最主要的熱原。太陽光(特別是其中的紅外線部分)進入商業大樓內部後，會使得室內溫度提高。因此，需要空調來降低溫度。

為降低進入建物內的太陽輻射，一般會在商業大樓的窗戶貼上隔熱紙。然而，隔熱紙除了能夠阻擋太陽光中的紅外線部分，也會阻擋太陽光中的可見光，而導致商業大樓內部空間的亮度降低。

由此可見，上述現有的方式，顯然仍存在不便與缺陷，而有待改進。為了解決上述問題，相關領域莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來仍未發展出適當的解決方案。因此，如何能利用隔熱紙來降低紅外線的入射，並保持可見光的穿透率，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前相關領域亟需改進的目標。

本發明內容之一目的是在提供一種隔熱紙，藉以降低紅外線的入射，並保持可見光的穿透率。

為達上述目的，本發明內容之一技術樣態係關於一種隔熱紙。此隔熱紙包含至少一吸收層以及至少一膽固醇液晶層。吸收層用以吸收紫外光與紅外光。膽固醇液晶層配置於吸收層之下，其中膽固醇液晶層的旋轉螺距經調整而使膽固醇液晶層反射紅外光。

根據本發明一實施例，隔熱紙的可見光平均穿透率為50%至80%。

根據本發明另一實施例，隔熱紙的紅外光反射率(隔熱率)為70%至99%。

根據本發明再一實施例，膽固醇液晶層係利用塗佈的方式來形成。

根據本發明又一實施例，吸收層包含金屬層。可用以形成此金屬層的材料包含至少一種以下金屬：銀、鋁、鎢、鎂、鉬、鋅、錫、銦、鉻、銻、鈦、鎳、銅、釩、鈷、鐵、鈮及其合金。

根據本發明另再一實施例，吸收層包含金屬氧化物層。可用以形成此金屬氧化物層的材料包含至少一種以下金屬氧化物：銀氧化物、鋁氧化物、鎢氧化物、鎂氧化物、鉬氧化物、鋅氧化物、錫氧化物、銦氧化物、鉻氧化物、銻氧化物、鈦氧化物、鎳氧化物、銅氧化物、釩氧化物、鈷氧化物、鐵氧化物、鈮氧化物、銦錫氧化物、鋅鋁氧化物以及錫銻氧化物。

根據本發明再另一實施例，上述的金屬層或金屬氧化物層係利用濺鍍、蒸鍍或塗佈的方式來形成。一般來說，所述的金屬層或金屬氧化物層可吸收紫外線和/或紅外線輻射。此外，在任選的實施例中，吸收層亦可包含額外的紫外線和/或紅外線吸收劑。

根據本發明某些實施例，隔熱紙更包含基底層，其係配置於膽固醇液晶層之下或配置於吸收層與膽固醇液晶層之間。此基底層可為纖維狀基底(fiber substrate)或膜狀基底(film substrate)。

根據本發明再另一實施例，上述基底層可由聚對苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephthalate，簡稱PET)或三醋酸纖維素(triacetyl cellulose，簡稱TAC)所形成。

根據本發明再又一實施例，隔熱紙更包含另一膽固醇液晶層，其係配置於基底層之下。根據本發明再另一實施例，隔熱紙更包含另一吸收層，其係配置於上述另一膽固醇液晶層之下。

根據本發明再又一實施例，隔熱紙更包含另一吸收層。另一吸收層配置於基底層之下。

根據本發明再另一實施例，隔熱紙更包含基底層。基底層配置於吸收層與膽固醇液晶層之間。根據本發明再又一實施例，基底層包含合成纖維PET層以及三醋酸纖維素(Triacetyl Cellulose,TAC)層的其中至少一者。根據本發明再另一實施例，隔熱紙更包含抗刮層，其係配置於吸收層之上，可用以防止隔熱紙被刮傷。

根據本發明再又一實施例，隔熱紙更包含離型層以及膠層。離型層配置於隔熱紙之最底層，而膠層配置於離型層之上。在未使用時離型層能夠保護膠層不受髒污；在使用時，可移除離型層，並透過膠層將隔熱紙附著於物體上。

為達上述目的，本發明內容之另一技術樣態係關於一種隔熱紙，此隔熱紙包含基底層、至少一吸收層以及至少一膽固醇液晶層。基底層包含第一表面以及第二表面，其中第一表面與第二表面相對配置。吸收層配置於第一表面之上，並用以吸收紫外光與紅外光。膽固醇液晶層配置於第二表面之上，其中膽固醇液晶層的螺距經調配以使膽固醇液晶層反射紅外光。

根據本發明一實施例，基底層可由聚對苯二甲酸二乙酯或三醋酸纖維素所製成。

根據本發明另一實施例，上述隔熱紙更包含抗刮層。抗刮層配置於吸收層之上，用以防止隔熱紙被刮傷。

根據本發明再一實施例，上述隔熱紙更包含離型層以及膠層。離型層配置於隔熱紙之最底層，而膠層配置於離型層之上。在未使用時離型層能夠保護膠層不受髒污；在使用時，可移除離型層，並透過膠層將隔熱紙附著於物體上。

因此，根據本發明之技術內容，本發明實施例藉由提供一種隔熱紙，藉以降低紅外線的入射，並保持可見光的穿透率。

為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。

其中圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。另一方面，眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。

第1A圖係依照本發明一實施例繪示一種隔熱紙的示意圖。如第1A圖所示，隔熱紙包含保護層110、抗刮層120、吸收層130、膽固醇液晶(Cholesteric Liquid Crystal)層140、基底層150、膠層160以及離型層170。吸收層120能夠吸收紫外光與紅外光，而膽固醇液晶層140的旋轉螺距經改變而使膽固醇液晶層140能夠反射紅外光。基底層150配置於膽固醇液晶層140之下。

此外，在吸收層130上方配置了能夠防止隔熱紙被刮傷的抗刮層120。抗刮層120上又配置了保護層110，以避免隔熱紙受損傷，並延長隔熱紙的使用年限。膠層160具有附著性，若直接暴露於環境中，可能會黏附灰塵或其他污物，而影響其附著性。因此，在隔熱紙的最底層(即膠層160下方)配置了離型層170，以防止膠層160髒污。當需要將隔熱紙裝設於物體(圖中未示)上的時候，可撕除離型層170以露出膠層160，並透過膠層160使隔熱紙接著於物體表面。

一般而言，膽固醇液晶是由多層含有旋光性分子之向列型液晶堆疊所形成。在這種向列型液晶系統中添加旋光劑後，液晶系統即產生螺旋結構，當兩個平面上分子的分子軸方向平行時，其間的距離稱為一個螺距，此螺距將會決定其反射之光線的波長。因此，可藉由調整螺距，來改變膽固醇液晶層的反射特性。舉例來說，螺距為約612 nm的膽固醇液晶層可反射波長約1000 nm的紅外線；而當螺距越大時，膽固醇液晶層所反射光線波長也越長。因此，在本發明一實施例中，所用的膽固醇液晶之螺距為約500-1000 nm，在另一實施例中為約550-900 nm，在又一實施例中為約600-800 nm。試驗顯示，螺距約612 nm的膽固醇液晶層140，可有效反射約60%以上的紅外線(波長約1000 nm)，且其對波長約400-800 nm之可見光的穿透率高於約80%。由此可知，只要採用具有更大螺距的膽固醇液晶層，就可以提升其對紅外光的反射效率。

在一實施例中，包含膽固醇液晶層140的隔熱紙之可見光平均穿透率為50%至80%。在另一實施例中，隔熱紙之可見光平均穿透率為55%至75%。在又一實施例中，隔熱紙之可見光平均穿透率為60%至70%。

此外，在一實施例中，包含膽固醇液晶層140的隔熱紙之紅外光反射率為70%至99%。在另再一實施例中，隔熱紙之紅外光反射率為75%至95%。在另又一實施例中，隔熱紙之紅外光反射率為80%至90%。

於製作上，可利用塗佈的方式來形成膽固醇液晶層140。

在一實施例中，吸收層120包含金屬層。在另一實施例中，吸收層120包含金屬氧化物層。

可利用任何適當的材料來製備所述的金屬層，其實施例包括但不限於：銀(Ag)、鋁(Al)、鎢(W)、鎂(Mg)、鉬(Mo)、鋅(Zn)、錫(Sn)、銦(In)、鉻(Cr)、銻(Sb)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、銅(Cu)、釩(V)、鈷(Co)、鐵(Fe)、鈮(Nb)層。此外，亦可使用上述金屬的合金，或上述金屬的混合物。

相似地，亦可利用各種適當的金屬氧化物來形成所述的金屬氧化物層，其實施例包括但不限於：銀氧化物(例如：AgO)、鋁氧化物(例如：Al₂ O₃ )、鎢氧化物(例如：WO₂ 或WO₃ )、鎂氧化物(例如：MgO)、鉬氧化物(例如：MoO₃ )、鋅氧化物(例如：ZnO)、錫氧化物(例如：SnO₂ )、銦氧化物(例如：In₂ O₃ )、鉻氧化物(例如：CrO₃ 或Cr₂ O₃ )、銻氧化物(例如：Sb₂ O₃ 或Sb₂ O₅ )、鈦氧化物(例如：TiO₂ )、鎳氧化物(例如：NiO)、銅氧化物(例如：CuO或Cu₂ O)、釩氧化物(例如：V₂ O₃ 或V₂ O₅ )、鈷氧化物(例如：CoO)、鐵氧化物(例如：Fe₂ O₃ 或Fe₃ O₄ )、鈮氧化物(例如：Nb₂ O₅ )、銦錫氧化物(Indium tin oxide,ITO)、鋁鋅氧化物(Aluminum Doped Zinc Oxide,AZO)以及錫銻氧化物(Antimony Tin Oxide,ATO)的其中至少一者。

當可瞭解，以上例示的各種材料並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可選用其他適當材料來形成此金屬層或金屬氧化物層。

於製作時，可利用濺鍍、蒸鍍或塗佈的方式來形成上述金屬層或金屬氧化物。

在不同的實施例中，基底層150可為纖維狀基底或膜狀基底。可利用各種適當的材料來形成所述的基底層150，這些材料的實施例包括但不限於：聚對苯二甲酸二乙酯(PET)以及三醋酸纖維素(TAC)層。

第1B至第1E圖係依照本發明其他實施例所繪示的各種隔熱紙的配置示意圖。如第1B圖所示，其相較於第1A圖之隔熱紙，更包含了另一膽固醇液晶層142以及另一吸收層132。另一膽固醇液晶層142配置於基底層150之下，而另一吸收層132配置於另一膽固醇液晶層142之下。在此需說明的是另一膽固醇液晶層142的作用相同於膽固醇液晶層140，而另一吸收層132的作用相同於吸收層130，在此不做贅述。

請參照第1C圖，其相較於第1A圖之隔熱紙，更包含了另一膽固醇液晶層142，另一膽固醇液晶層142配置於基底層150之下。如第1D圖所示，其相較於第1A圖之隔熱紙，更包含了另一吸收層132，另一吸收層132配置於基底層150之下。如上所述，另一膽固醇液晶層142以及另一吸收層132的作用在此不做贅述。請參照第1E圖，在另一種實施方式中，基底層150可配置於吸收層130與膽固醇液晶層140之間。

然而，在一實施例中，吸收層、膽固醇液晶層和基底層之間位置的配置，可依照實際需求來進行調整，如第2圖係繪示依照本發明另一實施例的一種隔熱紙的示意圖。隔熱紙包含保護層210、抗刮層220、第一膽固醇液晶層240、基底層250、第二膽固醇液晶層242、膠層260以及離型層270。

於製作上，基底層250包含第一表面以及第二表面，其中第一表面與第二表面相對配置。第一膽固醇液晶層240配置於第一表面之上，其中第一膽固醇液晶層240的旋轉螺距改變得以使第一膽固醇液晶層240反射紅外光。第二膽固醇液晶層242配置於第二表面之上，其中第二膽固醇液晶層242的螺距改變得以使第二膽固醇液晶層242反射紅外光。

此外，抗刮層220配置於第一膽固醇液晶層240之上，用以防止隔熱紙被刮傷，而保護層210配置於抗刮層220之上，並用以保護隔熱紙，避免隔熱紙受損傷。再者，離型層270配置於隔熱紙之最底層，而膠層260配置於離型層270之上，並用以黏接隔熱紙與物體(圖中未示)，其中離型層270用以保護膠層260。

透過表一中的實驗數據，得以瞭解添加了膽固醇液晶層後的隔熱紙之效果：由以下表一可以清楚地看出，如本發明實施例於隔熱紙中添加膽固醇液晶層，可以在保持可見光的穿透率為約70%的狀況之下，藉由膽固醇液晶層來反射紅外光，以降低紅外光的穿透率至小於10%，使得本發明實施例之隔熱紙的隔熱率達到90%以上，且其可見光穿透率與隔熱率的總和大於160。

第3圖係依照本發明另一實施例繪示一種隔熱紙的太陽光反射率曲線圖。第3圖中的曲線是利用隔熱紙，來對太陽光進行反射率實驗所得之數據，由圖中可知，本發明實施例之隔熱紙可以有效阻擋太陽光中波長為約800nm至約2500nm的波段，亦即本發明實施例可以有效反射紅外光。據此，即可降低紅外線的入射，使得室內的溫度下降。

第4圖係依照本發明再一實施例繪示一種隔熱紙的太陽光穿透率曲線圖。第4圖中的曲線是利用隔熱紙，來對太陽光進行穿透率實驗所得之數據，由圖中可知，本發明實施例之隔熱紙可以有效地讓太陽光中波長為約400 nm至約800 nm的波段穿透，亦即本發明實施例可以有效地讓可見光穿透，可見光的穿透率可達約60～80%。綜合第3、4圖的結果可以發現，此處提出的隔熱紙確實能夠有效地降低紅外線的入射，並同時保持適當的可見光的穿透率。

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

110．．．保護層

120．．．抗刮層

130．．．吸收層

132．．．另一吸收層

140．．．膽固醇液晶層

142．．．另一膽固醇液晶層

150．．．基底層

160．．．膠層

170．．．離型層

210．．．保護層

220．．．抗刮層

240．．．膽固醇液晶層

242．．．另一膽固醇液晶層

250．．．基底層

260．．．膠層

270．．．離型層

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，所附圖式之說明如下：

第1A圖係依照本發明一實施例繪示一種隔熱紙的示意圖；第1B圖係依照本發明另一實施例繪示一種隔熱紙的示意圖；第1C圖係依照本發明再一實施例繪示一種隔熱紙的示意圖；第1D圖係依照本發明又一實施例繪示一種隔熱紙的示意圖；以及第1E圖係依照本發明再一實施例繪示一種隔熱紙的示意圖。

第2圖係繪示依照本發明另一實施例的一種隔熱紙的示意圖。

第3圖係繪示依照本發明另一實施例的一種隔熱紙的太陽光反射率曲線圖。

第4圖係繪示依照本發明再一實施例的一種隔熱紙的太陽光穿透率曲線圖。

110．．．保護層

120．．．抗刮層

130．．．吸收層

140．．．膽固醇液晶層

150．．．基底層

160．．．膠層

170．．．離型層

Claims (19)

1. 一種隔熱紙，包含：至少一吸收層，用以吸收一紫外光與一紅外光；至少一膽固醇液晶層，配置於該吸收層之下，其中該膽固醇液晶層的螺距經調配以使該膽固醇液晶層反射該紅外光；一膠層；以及一離型層，配置於該隔熱紙之最底層，其中該離型層用以保護該膠層。
2. 如請求項1所述之隔熱紙，其中該隔熱紙的可見光平均穿透率為50%至80%。
3. 如請求項1所述之隔熱紙，其中該隔熱紙的紅外光反射率為70%至99%。
4. 如請求項1所述之隔熱紙，其中該膽固醇液晶層係利用塗佈的方式來形成。
5. 如請求項1所述之隔熱紙，其中該吸收層包含一金屬層和/或一金屬氧化物層。
6. 如請求項5所述之隔熱紙，其中該金屬層包含銀、鋁、鎢、鎂、鉬、鋅、錫、銦、鉻、銻、鈦、鎳、銅、 釩、鈷、鐵、鈮及其合金的其中至少一者。
7. 如請求項5所述之隔熱紙，其中該金屬氧化物層包含銀氧化物、鋁氧化物、鎢氧化物、鎂氧化物、鉬氧化物、鋅氧化物、錫氧化物、銦氧化物、鉻氧化物、銻氧化物、鈦氧化物、鎳氧化物、銅氧化物、釩氧化物、鈷氧化物、鐵氧化物、鈮氧化物、銦錫氧化物、鋅鋁氧化物以及錫銻氧化物層的其中至少一者。
8. 如請求項5所述之隔熱紙，其中該金屬層和/或該金屬氧化物層係利用濺鍍、蒸鍍或塗佈的方式來形成。
9. 如請求項1所述之隔熱紙，更包含：一基底層，配置於該吸收層與該膽固醇液晶層之間。
10. 如請求項9所述之隔熱紙，其中該基底層包含一材料，該材料為聚對苯二甲酸二乙酯、三醋酸纖維素或其組合。
11. 如請求項1所述之隔熱紙，更包含：一基底層，配置於該膽固醇液晶層之下。
12. 如請求項11所述之隔熱紙，其中該基底層包含一材料，該材料為聚對苯二甲酸二乙酯、三醋酸纖維素或其 組合。
13. 如請求項11所述之隔熱紙，更包含：另一吸收層，配置於該基底層之下。
14. 如請求項11所述之隔熱紙，更包含：另一膽固醇液晶層，配置於該基底層之下。
15. 如請求項14所述之隔熱紙，更包含：另一吸收層，配置於該另一膽固醇液晶層之下。
16. 如請求項1所述之隔熱紙，更包含：一抗刮層，配置於該吸收層之上，用以防止該隔熱紙被刮傷。
17. 一種隔熱紙，包含：一基底層，包含一第一表面以及一第二表面，其中該第一表面與該第二表面相對配置；一第一膽固醇液晶層，配置於該第一表面之上，其中該第一膽固醇液晶層的螺距經調配以使該第一膽固醇液晶層反射一紅外光；一第二膽固醇液晶層，配置於該第二表面之上，其中該第二膽固醇液晶層的螺距經調配以使該第二膽固醇液晶層反射該紅外光； 一膠層；以及一離型層，配置於該隔熱紙之最底層，其中該離型層用以保護該膠層。
18. 如請求項17所述之隔熱紙，其中該基底層包含一材料，該材料為聚對苯二甲酸二乙酯、三醋酸纖維素或其組合。
19. 如請求項17所述之隔熱紙，更包含：一抗刮層，配置於該第一膽固醇液晶層之上，用以防止該隔熱紙被刮傷。