TWI503346B - 近紅外光屏蔽膜及近紅外光屏蔽膜之製造方法 - Google Patents

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Description

近紅外光屏蔽膜及近紅外光屏蔽膜之製造方法
本發明係關於一種膜，特別係關於一種近紅外光屏蔽膜，本發明另關於該近紅外光屏蔽膜之製造方法。
照射到地表的太陽光包含占地表輻射總能量之5%紫外光、43%可視光以及52%紅外光，人們為了滿足照明的需求，往往會將太陽光引入室內，來增加室內空間的照度。然而，目前所知，紅外光為導致室內溫度升高的主要原因。
為了符合節能減碳的環保趨勢，市面上係提供一習用近紅外光屏蔽膜，該習用近紅外光屏蔽膜係具有較高可視光透射率，及較低日光透射率，因而能夠保持室內明亮，且可以屏蔽會造成室內溫度上升之近紅外光，以抑制室內溫度上升。該習用近紅外光屏蔽膜之製備方法可以區分為下述三種：
其一為將金屬或金屬氧化物以蒸鍍的方式結合於一透明樹酯膜以獲得。然而，其製備過程需要使用高真空及高精密度的蒸鍍設備，因此提升該習用近紅外光屏蔽膜之製造成本，無法提高產業應用時的通用性。
其二為利用濕式塗佈法將金屬氧化物或六硼化物的奈米粒子混合樹酯形成一塗料，續將該塗料以狹縫型擠壓、噴塗或浸漬等方式將 該塗料塗佈於一透明樹脂膜上以獲得。然而，由於該塗料及該透明樹酯膜屬兩種不同的材料，並且使用塗布的方法結合兩者容易產生黏合性不佳的問題，故，該習用近紅外光屏蔽膜之耐用性不佳，容易於使用發生塗料自該透明樹酯膜剝離的現象。
其三為將六硼化物微粒、氧化銦錫微粒及/或氧化錫銻微粒分散於聚碳酸酯樹脂或丙烯酸樹脂中，以獲得一聚酯混合物，再將該聚酯混合物直接成型以獲得，據此可以大幅降低加工時間及成本，該習用近紅外光屏蔽膜雖具有約70%之可視光透射率，惟其日光透射率仍偏高(約為50%)，因此，該習用近紅外光屏蔽膜對於近紅外光的屏蔽效果仍有待改善。
有鑑於此，有必要提供一種近紅外光屏蔽組合物、近紅外光屏蔽膜及其製造方法，該近紅外光屏蔽膜具有較低之製作成本；並且，該近紅外光屏蔽膜不具有界面黏合性的問題，因此可以提高其耐用度；再者，該近紅外光屏蔽膜可以提高對近紅外光的屏蔽性，以增加該近紅外光屏蔽膜之隔熱效果。
本發明之主要目的係提供一種近紅外光屏蔽膜，係可以提高對近紅外光的屏蔽性，並且增加該近紅外光屏蔽膜之隔熱效果者。
本發明之再一目的係提供一種近紅外光屏蔽膜，係可以降低該近紅外光屏蔽膜之生產成本者。
本發明之另一目的係提供一種近紅外光屏蔽膜，近紅外光屏蔽膜係可避免兩種材料之間黏合性不佳的問題，係可以提高該近紅外光屏蔽膜之耐用度者。
本發明之又一目的係提供一種近紅外光屏蔽膜之製造方法，製造得之近紅外光屏蔽膜對於近紅外光的屏蔽性可以提升，並且增加該近紅外光屏蔽膜之隔熱效果者。
本發明之再一目的係提供一種近紅外光屏蔽膜之製造方法，該方法係可以降低隔熱膜之製造成本，以獲得成本較低廉之近紅外光屏蔽膜者。
本發明之另一目的係提供一種近紅外光屏蔽膜之製造方法，所製造獲得之近紅外光屏蔽膜係可避免兩種材料之間黏合性不佳的問題，進而可以增加其耐用度者。
為達到前述發明目的，本發明所運用之技術手段及藉由該技術手段所能達到之功效包含有：一種近紅外光屏蔽膜，係包含：一聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，係包含聚對苯二甲酸乙二醇酯；及數個含鎢氧化物奈米粒子，該數個含鎢氧化物奈米粒子係散佈並固定於該聚對苯二甲酸乙二醇酯膜；其中，該近紅外光屏蔽膜係包含以重量百分比計為80~99.99%之聚對苯二甲酸乙二醇酯，及0.01~20%之含鎢氧化物奈米粒子，該含鎢氧化物為重量為0.01~10克散佈並固定於每平方公尺之該聚對苯二甲酸乙二醇酯膜中。
本發明之近紅外光屏蔽膜，其中，該近紅外光屏蔽膜之厚為1~1000mm。
本發明之近紅外光屏蔽膜，其中，該含鎢氧化物奈米粒子係選自由氧化鎢奈米粒子，及鎢青銅複合物奈米粒子所組成之群組。
本發明之近紅外光屏蔽膜，其中，該氧化鎢奈米粒子之化學式為WOx ，其中，W為鎢、O為氧，2.2≦x≦3。
本發明之近紅外光屏蔽膜，其中，該鎢青銅奈米粒子之化學式為Ay WOz ，其中，A為主族元素，W為鎢，O為氧，0.01≦y≦1，2.2≦z≦3。
本發明之近紅外光屏蔽膜，其中，該氧化鎢奈米粒子之化學式為WO2.72 。
本發明之近紅外光屏蔽膜，其中，A為鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋁(Al)、鎵(Ga)、碳(C)、矽(Si)、錫(Sn)、銻(Sb)、氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或I(碘)。
本發明之近紅外光屏蔽膜，其中，該鎢青銅複合物奈米粒子之化學式為Cs0.33 WO3 。
本發明之近紅外光屏蔽膜，其中，該含鎢氧化物奈米粒子之粒徑大小為1~800nm。
一種近紅外光屏蔽膜之製造方法，係包含：提供一聚對苯二甲酸乙二醇酯原料；提供一含鎢氧化物奈米粒子；於180~360℃下，混合該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料及該含鎢氧化物奈米粒子，以獲得一聚酯混合物，該聚酯混合物係包含以重量百分比計為80~99.99%之聚對苯二甲酸乙二醇酯原料及0.01~20%之含鎢氧化物奈米粒子；壓延或熱壓該聚酯混合物，以形成一聚酯薄板；及於60~300℃下，以1~100m/min之延伸速率，對該聚酯薄板進行單軸延伸或雙軸延伸。
本發明之近紅外光屏蔽之製造方法，其中，於混合該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料與該含鎢氧化物奈米粒子之前，係另將一添加劑加入該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料，該添加劑係選自由抗UV劑、光穩定劑、耐候性改良劑、抗水解性改良劑、耐熱性改良劑、滑性改良劑及結晶性改良劑所組成之群組。
本發明之近紅外光屏蔽之製造方法，其中，該含鎢氧化物奈米粒子係選自由為氧化鎢奈米粒子，及鎢青銅複合物奈米粒子所組成之群組。
本發明之近紅外光屏蔽之製造方法，其中，該含氧化鎢奈米粒子之化學式為WOx ，其中，W為鎢、O為氧，2.2≦x≦3。
本發明之近紅外光屏蔽之製造方法，其中，該鎢青銅奈米粒子之化學式為Ay WOz ，其中，A為主族元素，W為鎢，O為氧，0.01≦y≦1，2.2≦z≦3。
本發明之近紅外光屏蔽之製造方法，其中，該氧化鎢奈米粒子之化學式為WO2.72 。
本發明之近紅外光屏蔽之製造方法，其中，A為為鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋁(Al)、鎵(Ga)、碳(C)、矽(Si)、錫(Sn)、銻(Sb)、氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或I(碘)。
本發明之近紅外光屏蔽之製造方法，其中，該鎢青銅複合物奈米粒子之化學式為Cs0.33 WO3 。
本發明之近紅外光屏蔽之製造方法，其中，該含鎢氧化物奈米粒子之粒徑大小為1~800nm。
本發明之近紅外光屏蔽之製造方法，其中，係使用單螺桿混鍊押出機或雙螺桿混鍊押出機，於200~320℃的溫度下，以100~900rpm的螺桿轉速，均勻混合該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料及該含鎢氧化物奈米粒子。
本發明之近紅外光屏蔽之製造方法，其中，係以一鑄模輪於30~100℃之溫度下，壓延該聚酯混合物，或於180~350℃熱壓該聚酯混合物。
本發明之近紅外光屏蔽之製造方法，其中，進行雙軸延伸之溫度為80~240℃。
本發明之近紅外光屏蔽組合物，藉由於聚對苯二甲酸乙二醇酯之中，添加適量，且對近紅外光具有良好屏蔽作用之該含鎢氧化物奈米粒子，可以使該近紅外光屏蔽組合物具有較佳近紅外光屏蔽性，進而達到 增加該近紅外光屏蔽組合物之隔熱效果之功效。
本發明之近紅外光屏蔽膜藉由對於近紅外光具有良好屏蔽作用之該含鎢氧化物奈米粒子，搭配適當的厚度及每平方公尺之該聚對苯二甲酸以二醇脂膜中分散之該含鎢氧化物奈米粒子之重量，係可以提高該近紅外光屏蔽膜之近紅外光屏蔽性，進而達到增加該近紅外光屏蔽膜之隔熱效果之功效。
本發明之近紅外光屏蔽膜，係使用設置成本較低廉之混合攪拌及加熱等設備，製造者不需購買昂貴的金屬蒸鍍設備即可製造出該近紅外光屏蔽膜，進而達到降低該近紅外光屏蔽膜之生產成本的功效。
本發明之近紅外光屏蔽膜係具有並固定於該聚對苯二甲酸乙二醇酯膜之該數個含鎢氧化物奈米粒子，藉由該數個含鎢氧化物奈米粒子之固定，防止該近紅外光屏蔽膜因不同材料之界面而發生黏合性不佳的問題，進而可以提高該近紅外光屏蔽膜之耐用性的功效。
本發明之近紅外光屏蔽膜之製造方法所得之近紅外光屏蔽膜，其中，該含鎢氧化物奈米粒子對於近紅外光具有良好的屏蔽作用，係可提高該近紅外光屏蔽膜之近紅外光屏蔽性，進而達到增加該近紅外光屏蔽膜之隔熱效果之功效。
本發明之近紅外光屏蔽膜之製造方法係利用設置成本較低廉之混合攪拌及加熱等設備，進而達到降低該近紅外光屏蔽膜之生產成本的功效。
本發明之近紅外光屏蔽膜之製造方法所得之近紅外光屏蔽膜，係具有分散並固定於該聚對苯二甲酸乙二醇酯膜之該數個含鎢氧化物奈米粒子，具有提高該近紅外光屏蔽膜之耐用性的功效。
 〔本發明〕
1‧‧‧聚對苯二甲酸乙二醇酯膜
2‧‧‧含鎢氧化物奈米粒子
d‧‧‧厚度
第1圖係為本發明近紅外光屏蔽膜之外觀圖。
第2圖係為本發明近紅外光屏蔽膜之剖視放大圖。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本發明之近紅外光屏蔽組合物，係包含以重量百分比計80~99.99%之聚對苯二甲酸乙二醇酯(poly ethylene terephthalate，簡稱PET)，以及以重量百分比計0.01~20%之含鎢氧化物奈米粒子。其中，該含鎢氧化物奈米粒子係可以為氧化鎢奈米粒子、鎢青銅複合物奈米粒子或上述兩者之組合。
該含鎢氧化物奈米粒子之粒徑大小為1~800nm，較佳為10~195nm。該氧化鎢奈米粒子之化學式為WOx ，其中，W為鎢，O為氧，2.2≦x≦3；該鎢青銅複合物奈米粒子之化學式為Ay WOz ，其中，A為元素週期表中的主族元素，W為鎢，O為氧，0.01≦y≦1，2.2≦z≦3，較佳地，A為鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋁(Al)、鎵(Ga)、碳(C)、矽(Si)、錫(Sn)、銻(Sb)、氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或I(碘)，該鎢青銅複合物奈米粒子可以為Cs0.33 WO3 、K0.33 WO3 、K0.55 WO3 、Na0.5 WO3 或Ba0.33 WO3 奈米粒子。於本實施例中，該氧化鎢奈米粒子為WO2.72 奈米粒子，該鎢青銅複合物奈米粒子則為Cs0.33 WO3 奈米粒子。
由於該近紅外光屏蔽組合物係包含具有近紅外光屏蔽功能之含鎢氧化物奈米粒子，因此，可進一步地將該紅外光屏蔽組合物製成一近紅外光屏蔽膜，呈現膜狀之該近紅外光屏蔽膜係可廣泛地應用於窗戶貼附材料。請參照第1及2圖所示，此係為本發明近紅外光屏蔽膜之示意圖，該近紅外光屏蔽膜係包含一聚對苯二甲酸乙二醇酯膜1及數個含鎢氧化物 奈米粒子2，該數個含鎢氧化物奈米粒子2係分散該聚對苯二甲酸乙二醇酯膜1中，該近紅外光屏蔽膜係包含以重量百分比計為80~99.99%之聚對苯二甲酸乙二醇酯，及0.01~20%之含鎢氧化物奈米粒子2。該聚對苯二甲酸乙二醇酯膜具有一厚度d，較佳地，該厚度d為1~1000μm。
詳言之，該含鎢氧化物奈米粒子2係如上所述，可以為氧化鎢奈米粒子、鎢青銅複合物奈米粒子或上述兩者之組合，該含鎢氧化物奈米粒子2之粒徑大小為1~800nm，較佳為10~195nm。該氧化鎢奈米粒子之化學式為WOx ，其中，W為鎢，O為氧，2.2≦x≦3；該鎢青銅複合物奈米粒子之化學式為Ay WOz ，其中，A為元素週期表中的主族元素，W為鎢，O為氧，0.01≦y≦1，2.2≦z≦3，較佳地，A為鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋁(Al)、鎵(Ga)、碳(C)、矽(Si)、錫(Sn)、銻(Sb)、氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或I(碘)，該鎢青銅複合物奈米粒子可以為Cs0.33 WO3 、K0.33 WO3 、K0.55 WO3 、Na0.5 WO3 或Ba0.33 WO3 奈米粒子。於本實施例中，該氧化鎢奈米粒子為WO2.72 奈米粒子，該鎢青銅複合物奈米粒子則為Cs0.33 WO3 奈米粒子。
本發明另包含一種近紅外光屏蔽膜之製造方法，用以製造前述之紅外光屏蔽膜，係包含：提供一聚對苯二甲酸乙二醇酯原料；提供一含鎢氧化物奈米粒子；均勻混合該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料及該含鎢氧化物奈米粒子，以獲得一聚酯混合物，該聚酯混合物係包含以重量百分比計為80~99.99%之聚對苯二甲酸乙二醇酯原料及0.01~20%之含鎢氧化物奈米粒子；壓延或熱壓該聚酯混合物，以形成一聚酯薄板；及對該聚酯薄板進行雙軸延伸，以獲得一近紅外光屏蔽膜。
詳言之，該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料係包含聚對苯二甲酸乙二醇酯，較佳地，於混合該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料與該含鎢氧化物 奈米粒子之前，係可另將一添加劑加入該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料，該添加劑係可以為抗UV劑、光穩定劑、耐候性改良劑、抗水解性改良劑、耐熱性改良劑、滑性改良劑、結晶性改良劑或上述之組合，詳言之，該添加劑係可以為苯甲酮類(Benzophenone type)、苯並三唑類(Benzotriazole type)、三嗪類(Triazine type)、草酰替苯胺類(Oxanilide type)、受阻胺光穩定劑(Hindered Amine Light Stabilizer)、蠟質、硬脂酸(C17 H35 CO2 H)的鹽、酯或醯胺、鉛鹽、有機錫化合物或2,6-二第三丁基-4-苯甲酚等，苯甲酮類可為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(2-hyroxy-4-n-octyloxy-benzophenone)，苯並三唑類可為5-甲基-1-氫-苯並三唑(5-Methyl-1H-benzotriazole)，三嗪類可為三甲氧基-三嗪(TRIMETHOXY-S-TRIAZINE)，受阻胺光穩定劑可為雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-sebacate)。本方法所使用的該含鎢氧化物奈米粒子，係與上述該近紅外光屏蔽膜所含有的該含鎢氧化物奈米粒子2相同，容不贅述。
接著，混合該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料與該含鎢氧化物奈米粒子，係於180~360℃下均勻混合(blending)上述二者，以獲得透明之該聚酯混合物。更佳地，混合時的溫度為200~340℃。係可以使用單螺桿混鍊押出機(single screw extruder)或雙螺桿混鍊押出機(twin screw extruder)對該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料與該含鎢氧化物奈米粒子進行動態熔融混掺，或者，亦可利用塑譜儀(Brabender)將兩者混合均勻，在此並不對混合的方式多做限制。若使用雙螺桿混鍊押出機均勻混合該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料與該含鎢氧化物奈米粒子，則該螺桿之轉速較佳為50~950rpm；若使用塑譜儀對上述兩者進行混合時，則轉速較佳為10~100rpm。於本實施例中，係使用雙螺桿押出機對該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料與該含鎢氧化物奈米粒子進行動態混掺，混合時的螺桿之轉速為100~ 900rpm，溫度為240~330℃。
其中，本實施例所使用之雙螺桿混鍊押出機係具有高剪切力，可對該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料及該含鎢氧化物奈米粒子進行粉碎(kneading)、塑化(plasticizing)、剪切(shearing)以及均質(homogenizing)分散，使上述兩者均勻混合，得到良好的分散效果。
續壓延或熱壓該聚酯混合物，以形成該聚酯薄板。該聚酯混合物係可以藉由一鑄模輪(casting drum)壓延，獲得厚度均一之該聚酯薄板，該鑄模輪之溫度可為30~180℃，較佳為50~150℃。於本實施例中，該聚酯混合物自該雙螺桿混鍊押出機押出後，藉由30~100℃之鑄模輪壓延，獲得該聚酯薄膜；或者，係可以先將該聚酯混合物經該雙螺桿混鍊押出機押出成條狀，並進一步經裁切成粒狀後，再於180~350℃下進行熱壓以形成該聚酯薄板。
需要說明的是，本實施例所使用之該鑄模輪的溫度較佳係低於該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料之玻璃轉移溫度(Tg)，確保該聚酯混合物可以自融熔狀態快速冷卻，以控制該聚酯混合物內含的聚對苯二甲酸乙二醇酯原料之結晶程度，因若結晶程度高，則該聚酯混合物的霧度會增加，並且當該聚酯混合物進一步製成聚酯薄板時，該聚酯薄板因質地硬脆而容易造成破裂。
之後，對該聚酯薄板進行雙軸延伸或單軸延伸，以獲得該近紅外光屏蔽膜。係可依照所欲獲得之近紅外光屏蔽膜之使用需求，選擇雙軸延伸或單軸延伸，而經一延伸方向延伸後的該近紅外光屏蔽膜，於該延伸方向會具有較高的機械強度。詳言之，雙軸延伸或單軸延伸時的溫度為60~300℃，較佳為80~280℃，延伸速率為1~100m/min。另外，雙軸延伸係可以為連續式兩階段拉伸或單次同步拉伸，在此不多做限制。連續式兩階段拉伸係利用一加熱滾輪縱向熱壓該聚酯薄板，接著，將經縱向熱壓 後之聚酯薄板置入一熱風烘箱中，橫向拉伸經縱向熱壓後之聚酯薄板，以獲得該近紅外光屏蔽膜。於本實施例中，係使用單次同步拉伸，將該聚酯薄板置入一雙軸延伸機(Bruchner KARO Ⅳ)中，該雙軸延伸機具有一熱風循環馬達，該熱風循環馬達之轉速可以為800~3000rpm，在該熱風循環馬達的驅動下，於80~240℃的溫度下進行延伸速率為1~100m/min之雙軸延伸，使延伸倍率為1~9倍，得到該近紅外光屏蔽膜，該近紅外光屏蔽膜之厚度較佳為1~1000μm。
此外，較佳對該近紅外光屏蔽膜進行更進一步熱處理，以釋放分子內部經壓延及雙軸延伸後所殘存的內應力，使該近紅外光屏蔽膜具有較低之熱收縮率。熱處理的溫度為60~300℃，較佳為80~280℃，並且持溫時間為1~120分鐘。於本實施例中，熱處理的溫度為100~240℃，持溫時間為1~60分鐘。
較佳地，該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料於混合該含鎢氧化物奈米粒子前，可以事先將該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料進行乾燥，以去除內含的水分，避免因含水量過高而造成該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料在製成該近紅外光屏蔽膜的過程中降解，係可以採用循環氣流乾燥法、加熱乾燥法或真空乾燥法等方式進行乾燥，使該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料之含水量降至30ppm以下，在此並不限制乾燥該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料的方法。舉例而言，若採用循環氣流乾燥法，則將該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料處於110~160℃的環境下，先持溫60分鐘後，再升溫至170~190℃並持溫3~12小時；又，若採用真空乾燥法，則將該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料處於120~150℃的環境下，並持溫6~12小時。另外，該含鎢氧化物奈米粒子亦可於混合該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料前，事先對該含鎢氧化物奈米粒子進行乾躁，使其中的含水量降低，係可提昇所獲得之該近紅外光屏蔽膜的品質，避免該近紅外光屏蔽膜因水氣積存，而在使用一段時 間後有霧化的現象產生。
是以，由於本發明之近紅外光屏蔽膜係可藉由設置成本不高的攪拌混合、押出及壓延等裝置製造而成，故，可大幅節省製造該近紅外光屏蔽膜之生產成本；並且，該近紅外光屏蔽膜中用以屏蔽近紅外光之含鎢氧化物奈米粒子係均勻地分散固定於內部，因此，可以避免材料結合時界面黏合性不高的情況產生，使該近紅外光屏蔽膜之使用壽命得以延長；又，本發明之近紅外光屏蔽膜係使用含鎢氧化物奈米粒子，在搭配適當的製造方法下，所製備而得之該近紅外光屏蔽膜，其近紅外光屏蔽效果可以提高。
為了證明本發明之該近紅外光屏蔽膜確實具有較佳的近紅外光屏蔽效果，並且，欲進一步比較具有最佳近紅外光屏蔽效果之近紅外光屏蔽膜，係以不同之製程條件如：聚對苯二甲酸乙二醇酯原料乾燥條件、含鎢氧化物組成、含鎢氧化物奈米粒子尺寸、成品單位面積含鎢氧化物奈米粒子之重量、混合時的螺桿轉速、聚酯薄板厚度、壓延溫度、雙軸延伸溫度、速率及延伸倍率等，製出不同光學及物理特性之近紅外光屏蔽膜(第A1~A7組)，並以未添加該含鎢氧化物奈米粒子之聚對苯二甲酸乙二醇酯原料膜做為對照(第A0組)。
在與該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料混合之前，各組皆先將該含鎢氧化物奈米粒子進行80℃之真空乾燥12小時，並且以240~330℃之溫度混合該含鎢氧化物奈米粒子及該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料，而該雙軸延伸機之熱風循環馬達轉速維持在1700rpm。各組別之製程條件係詳如下所列：
由表1可以得知，於本試驗的設計中，第A0組並未添加該含鎢氧化物奈米粒子，而僅以該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料製造成膜，以下試驗係以第A0組作為對照組。第A1組及A2組的實驗參數皆相同，差別僅在第A1組所製造而得的聚酯薄板並未進一步雙軸延伸，因此，第A1組所製成之該聚酯模板的厚度與成品膜厚相同。另外，第A6組及第A7組操作時的螺桿轉速較高，經由螺桿混合後之聚酯混合物係呈現粒狀，故必須使用較高溫度之熱壓，以將粒狀之該聚酯混合物熱壓形成該聚酯薄板。以下係將上述各組別所得之成品，進行光學性質測試：
(A)光學性質測試
請參照表2所示，與對照組第A0組相比較，第A1~A7之可視光透射率及日光透射率皆有明顯下降的情況，且日光透射率下降的幅度相較於可視光透視率來的顯著。在此需要說明的是，日光大致含有52%近紅外光、43%可視光及5%紫外光，故，若日光透射率的改變幅度大於可視光透射率之變化，則可以推斷日光透射率之變化部分來自於近紅外光之透射率改變，因此，第A0組與第A1~A7組之比較結果顯示了添加該 含鎢氧化物奈米粒子後，所得之該近紅外光屏蔽膜的紅外線屏蔽效果係有所提升，其中，又以第A2及A3組之該近紅外光屏蔽膜具有最佳的表現，因其具有大於70%之可視光穿透率，以及低於50%之日光透射率。
再者，第A2及A3組之近紅外光屏蔽膜係藉由相同之實驗參數所製成，差別僅在於第A2組所使用之含鎢氧化物奈米粒子為粒徑68nm之Cs0.33 WO3 ，而第A3組所使用之含鎢氧化物奈米粒子為粒徑72nm之WO2.72 ，然而，於本測試中，第A2組之日光透射率為45.7%，第A3組之日光透射率卻為59.1%，由此可推論，在所使用之含鎢氧化物奈米粒子之尺寸相似的情況下，Cs0.33 WO3 奈米粒子相較於WO2.72 奈米粒子對近紅外光有較佳的屏蔽效果。
(B)熱收縮率測試
於本測試中，係將同組別之5片尺寸為150mm×10mm之該近紅外光屏蔽膜放入恆溫烘箱中，於150℃的溫度下烘烤，並持溫30分鐘後，取出並量測經烘烤後之該近紅外光屏蔽膜的尺寸，並以5片樣品之平均值，將烘烤後的尺寸與烘烤前的尺寸相除，得到熱收縮率。由本測試的結果顯示，由於第A1組並未經由雙軸延伸，因此熱收縮率較高。而本測試中所測試之樣品，於後端應用時係須貼附於透明基材如玻璃上，若樣品的熱縮率過高，恐造成樣品易自透明基材剝離，故，雙軸延伸後所得之近紅外光屏蔽膜於隔熱用途中的應用性較廣。
綜上所述，本發明之近紅外光屏蔽組合物及近紅外光屏蔽 膜，由於該含鎢氧化物奈米粒子對於近紅外光具有良好的屏蔽作用，係可提高該近紅外光屏蔽膜之近紅外光屏蔽性，進而達到增加該近紅外光屏蔽組合物及該近紅外光屏蔽膜之隔熱效果之功效。
此外，本發明之近紅外光屏蔽膜係具有分散並固定於該聚對苯二甲酸乙二醇酯膜1之該數個含鎢氧化物奈米粒子2，因此，該近紅外光屏蔽膜係不具有不同材料之界面黏合性不佳的問題，進而可提高該近紅外光屏蔽膜之耐用性的功效。
再者，本發明之近紅外光屏蔽膜係使用設置成本較低廉之混合攪拌及加熱等設備，製造者不需購買昂貴的金屬蒸鍍設備即可製造出該近紅外光屏蔽膜，進而達到降低該近紅外光屏蔽膜之生產成本的功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，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之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，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。
1‧‧‧聚對苯二甲酸乙二醇酯膜
2‧‧‧含鎢氧化物奈米粒子
d‧‧‧厚度

Claims (13)

  1. 一種近紅外光屏蔽膜，係包含：一聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，係包含聚對苯二甲酸乙二醇酯；及數個含鎢氧化物奈米粒子，該數個含鎢氧化物奈米粒子係散佈並固定於該聚對苯二甲酸乙二醇酯膜；其中，該近紅外光屏蔽膜係包含以重量百分比計為80~99.99%之聚對苯二甲酸乙二醇酯，及0.01~20%之含鎢氧化物奈米粒子，該含鎢氧化物為重量為0.01~10克散佈並固定於每平方公尺之該聚對苯二甲酸乙二醇酯膜中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之近紅外光屏蔽膜，其中，該近紅外光屏蔽膜之厚度為1~1000m。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之近紅外光屏蔽膜，其中，該含鎢氧化物奈米粒子係選自由氧化鎢奈米粒子，及鎢青銅複合物奈米粒子所組成之群組。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之近紅外光屏蔽膜，其中，該氧化鎢奈米粒子之化學式為WOx ，其中，W為鎢、O為氧，2.2≦x≦3。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之近紅外光屏蔽膜，其中，該鎢青銅奈米粒子之化學式為Ay WOz ，其中，A為主族元素，W為鎢，O為氧，0.01≦y≦1，2.2≦z≦3。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之近紅外光屏蔽膜，其中，該氧化鎢奈米粒子之化學式為WO2.72 。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之近紅外光屏蔽膜，其中，A為鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋁(Al)、鎵(Ga)、碳(C)、矽(Si)、錫(Sn)、銻(Sb)、氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或I(碘)。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之近紅外光屏蔽膜，其中，該鎢青銅複合物奈米粒子之化學式為Cs0.33 WO3 。
  9. 如申請專利範圍第1~8項所述之近紅外光屏蔽膜，其中，該含鎢氧化物奈米粒子之粒徑大小為1~800nm。
  10. 一種近紅外光屏蔽膜之製造方法，係包含：提供一聚對苯二甲酸乙二醇酯原料；提供一含鎢氧化物奈米粒子；於180~360℃下，混合該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料及該含鎢氧化物奈米粒子，以獲得一聚酯混合物，該聚酯混合物係包含以重量百分比計為80~99.99%之聚對苯二甲酸乙二醇酯原料及0.01~20%之含鎢氧化物奈米粒子；壓延或熱壓該聚酯混合物，以形成一聚酯薄板；及於60~300℃下，以1~100m/min之延伸速率，對該聚酯薄板進行雙軸延伸或單軸延伸。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之近紅外光屏蔽膜之製造方法，其中，於混合該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料與該含鎢氧化物奈米粒子之前，係另將一添加劑加入該聚對苯二甲酸乙二醇酯原料，該添加劑係選自由抗UV劑、光穩定劑、耐候性改良劑、抗水解性改良劑、耐熱性改良劑、滑性改良劑及結晶性改良劑所組成之群組。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之近紅外光屏蔽膜之製造方法，其中，該含鎢氧化物奈米粒子係選自由氧化鎢奈米粒子，及鎢青銅複合物奈米粒子所組成之群組。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之近紅外光屏蔽膜之製造方法，其中，該氧化鎢奈米粒子之化學式為WOx ，其中，W為鎢、O為氧，2.2≦x≦3。
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