TWI519701B - 由有黏性的黏合物所製造之半透明合成面板 - Google Patents

Description

由有黏性的黏合物所製造之半透明合成面板

本發明是有關一種由有黏性之黏合物所製造而具備光線半透明或透明性質的合成面板。

WO03097954案文說明一種像是有黏性黏合物之材料的建構區塊，而光纖通過於此以讓光線能夠自該區塊的一側穿透至另一側。按此方式，即可觀看到經放置在該區塊後側處之物體的外型，從而如此通常定義為半透明，或是至少至某一程度而言為透明。

該等光纖係經設置如網格中的緯線或特殊織物，並因而插入在位於模板內之有黏性黏合物的鑄具裡以獲得具有與其最終用途相關聯之可變維度的區塊。然後鋸切這些區塊以獲得平板或面板並且後續地進行平滑和拋光處理。

只有在進行這些作業之後方能獲得如前所述的半透明或透明效果。

然而，此項效果會受到該區塊上之入射光線強度的影響。事實上，入射角度是關聯於光線的照射強度所決定，例如既已具有約20°的傾斜角(對於約3cm的面板厚度)，而超出此值之外，由穿透該等光纖之光線所決定的透明效果會逐漸地降低，從而造成此項技術的一項顯著限制。

尚有其他略較複雜的問題牽連於根據WO03097954的技術。為設置該等光纖，事實上必須提供特殊織物作為後撐以利插入該模板內的多個接續覆層並交替以黏合物層；以外，鋸切成薄型平板和拋光處理的進一步步驟亦為必要，而這些也會導致顯著的製造廢料風險，特別是若要求具有顯著維度的片件，像是每側超過一公尺以上的方形平板，尤甚。

最後，必須考量到藉由此項技術僅能獲致單一種類型的表面完工處理，而這使得表面的外觀並無法調適於特定的美學與建築要求。

本發明之目的在於解決上述先前技藝的問題。尤其，所冀求者為避免額外的製造步驟以簡化生產作業，避免廢料及材料浪費以提高經濟性，同時對於非所樂見之入射光線，或者因相對於直接光線而具有較為有限之照射強度的反射之光線散射，亦能獲得所欲透明效果。

為達到這些目的，本發明提議一種由有黏性之黏合物所製作的合成面板，其特徵在於複數個穿透其厚度而按有序方式所排置的通透開口，該等係沿平行橫列按交錯方式所對準，該等通透開口係經填入以透光材料俾作為經承載於該開口內的預構平板或作為在該開口內所構成的平板。

該透光材料最好是塑膠材料。

此塑膠材料可為由下列項目所組成：聚丙烯酸酯、環氧樹脂或聚碳酸酯。

或另者，該透光材料可為玻璃或玻璃式者。

在本發明之一具體實施例裡，該透光材料係按經承載於該開口內之預構構件的形式。

在本發明的不同具體實施例中，該透光材料係按經構成於該開口內，例如藉由鑄造方式，之構件的形式。

該等開口的形狀可在廣泛的幾何範圍上改變，並且該透光材料的構件亦可相對應地變化：較佳形狀為具有長方形截面且能夠承載一相對應平板或薄片，而經預構或藉由鑄造所獲得，的稜鏡。

在本發明之一具體實施例裡，該等開口係沿平行橫列而按交錯方式所對準。該等開口是藉由在長度、高度和深度上的維度所識別。該等開口的高度(h)必須匹配於該平板厚度，該等開口的長度(L)最好是在0.5至100mm之間的範圍內，而該等開口的厚度則最好是在0.5至5mm之間的範圍內。該等開口最好是沿平行橫列所排置，且彼此間被設定為相隔該長度(L)之0.3至0.5倍的距離。而無論在任何情況下，兩個經排置於相同橫列上之接續開口間的最小距離都必須不小於出現在該黏合物內之聚集物的最大直徑之兩倍。

兩個平行開口橫列之間的距離最好是在5至10mm的範圍內，並且在任何情況下都必須不小於該聚集物之最大直徑的兩倍。

例如，對於具有0.5m x 1.0m維度、5cm的厚度並由具有最大聚集物直徑2mm之有黏性黏合物所構成的面板而言，假設該等開口的長度(L)為40mm，則兩個經排置於相同橫列上之接續開口間的距離為15mm，而兩個接續平行橫列之間的距離為5mm。

最好，該透光材料係經處理以具有光線反射性質的鍍層，例如陶瓷式丙烯酸酯乳膠或環氧乳膠反射性塗料，藉以提高系統的內聚力。

光線傳送可為透過像是覆膜的適當表面處理所優化，此覆膜具有光線反射特徵並且介置於該透明材料與其內承載該者的開口之間。

該反射性覆膜可例如由陶瓷式反射性塗料所組成。該反射性覆膜可為直接地施用於該透明材料的預構構件，或者在是藉由鑄造以獲得透明材料構件的情況下，可在進行鑄造之間先予施用於該等開口的邊壁上。該覆膜可為利用噴灑技術以施用於透光材料的預構構件上，或者是藉由將該光反射性覆膜構成於用以形成該等開口之核芯上以施用於該等開口的內側邊壁上。在此情況下，該核芯的表面必須首先處理以適當的脫模劑，藉此確保該光反射性覆膜是黏著於開口的表面上，然非該核芯上。而若該透光材料是按預構構件之形式，像是平板或薄片，並且藉由切割具有較大維度的平板所獲得，則必須以能夠確保該切割表面之粗糙度不會對光學傳通造成限制的技術來執行該切割作業。例如，雷射切割即可適用於此一目的。

即如一較佳具體實施例，本發明提議一種基於有黏性之黏合物的合成面板，而複數個通透開口穿過其厚度，該等通透開口各者係按經承載於該開口內之預構平板，或者在該開口內所構成，的形式填入以一透光材料，其特徵在於該膠結劑式黏合物含有至少30kg/m³自下列類型之一或更多者中所選定的纖維：金屬纖維、鋼材纖維、玻璃纖維、聚合樹脂纖維。事實上，有黏性之黏合物以及透明材料，無論是塑膠或玻璃性，皆為具有不同熱性與吸濕性之特徵的材料。為避免在該等塑膠或玻璃性材料構件以及該等構件經嵌入於其內之有黏性黏合物間展成出維度的不容性，重點在於該有黏性黏合物須承受於受控的吸濕收縮，並同時須具備高粗糙度的特徵。藉由增置前述纖維，即可限制碎裂展成的風險，特別是在沿該面板邊緣上尤甚。

最好，該膠結劑為根據歐洲標準EN 197-1之52.5 R類型的膠結劑，且尤以類型I者為佳。亦可使用42.5 R類型的膠結劑。

該等纖維可為各種類型者經混合為一的單一類型者。

該等纖維可主要為金屬類型，最好是鋼材，尤其是不鏽鋼者為佳。

該等纖維最好是在每m³的黏合物中含有1至2kg的低彈性模數聚合樹脂纖維，像是聚丙烯，且尤以1.2kg/m³為宜。

該等聚合樹脂纖維可含有高彈性模數的樹脂，像是PVA，其量值為每m³的黏合物中含有1到3kg；或者玻璃纖維，其量值為1到3kg/m³。

該等纖維可在乾燥狀態下預先混合於該有黏性黏合物的其他固態成分，或者可在將該黏合物混合於水質的階段內增入。

在本發明的較佳具體實施例裡，於當該透光材料為適當塑膠材料時的情況下，會藉由浸泡於水中以令其浸至飽和狀態的方式進行預處理。為此目的，所預構的塑膠材料平板會在運用於模板俾構成該平板之前先藉由浸沒在水質內直到飽和為止的方式予以預先處理。在該浸浴內之水質的溫度最好是在40至50℃之間。可藉由利用對於所考量樣本之重量具有適當正確度的天平來測量所浸泡材料的重量變化以檢查此飽和情況。例如，對於重量120g的平板，會需要使用四個十進位數的天平。對於本發明之用途目的而言，該透光材料的平板在當兩個以不短於24小時間隔所執行之接續稱重間的差值小於0.05%時即可視為是水質飽和。

當達到飽和狀態時，必須立即使用該經水質浸泡之塑膠材料平板以利構成具有纖維的有黏性黏合物面板，即如後文中所進一步詳述者。

在前述針對於構成該面板之前先將該透明材料浸泡在水質(40-50℃)中之預處理的具體實施例裡，既已發現到該塑膠材料會出水至週遭的黏合物，如此可改善黏合物硬化的製程，並因此提升所完工產品的最終機械性特徵。

本發明亦有關於用以構成該面板的方法。在一第一具體實施例裡，一種用以生產面板的方法包含下列步驟：

a)　在一模板中以有序排置之方式設置該透光材料的複數個構件；

b)　向該模板填入以該有黏性黏合物，直到該等複數個透光材料構件顯似為完全地埋覆在其內，而該等構件中適用以構成該開口之注入口及排出口的相對側不致於接觸到該黏合物為止；

c)　硬化該黏合物而留出該等透光材料構件中適用以構成該開口之注入口及排出口的相對側，並且自該模板中取出所完工面板。

在運用纖維的具體實施例裡，步驟a)及b)是依照下列方式所進行：

a)　在一模板中以有序方式設置該透光材料的複數個構件，並且若是依適當塑膠材料所實作則可視需要以水質浸泡；

b)　向該模板填入以載有該等纖維的有黏性黏合物，直到該等複數個透光材料構件完全地埋覆在其內，而該等構件中適用以構成該開口之注入口及排出口的相對面部不致於接觸到該黏合物為止。

在第二不同具體實施例裡，一種用以生產面板的方法包含下列步驟：

d)　向一模板填入以該有黏性黏合物，此黏合物可視需要負載有該等纖維，在該模板中以有序排置方式設置複數個適用於構成該等開口的核芯，該等核芯最好經鍍置以脫模劑及光反射性覆膜，直到該等複數個核芯顯似完全地埋覆在該黏合物內，而該等核芯中適用以構成該開口之注入口及排出口的相對側不致接觸於該黏合物；

e)　在自該黏合物定型之開始至結束的時段過程中，自該模板中取出該等核芯可釋離如此所構成的開口；

f)　若該等核芯未經鍍置以反射性覆膜，則進行例如利用噴灑方法以一反射性塗料鍍置於該等開口之內側的進一步步驟；

g)　向該等開口填入以流體狀態的透光材料；

h)　令該黏合物及該透光材料硬化以足能承擔該面板，並且自該模板中取出所完工的面板；

i)　令該面板閑置，直到既已硬化為止。

現參照圖1至4，複數個通透開口11各者含有透光材料，穿過該膠結劑面板10的厚度並且是藉由有黏性黏合物所構成，即如關聯於圖4所描述者。

在本範例中，該透光材料是按照複數個由PMMA製成之平板12所形成之構件的形式，同時是利用後文中參照於圖4所敘述的構成方法予以預構並承載於該等開口內。在所示範例中，該等開口是沿平行橫列16以交錯方式，或插夾方式，所對準。

參照於圖4，一模板13係藉由對該底部14整體地鍍置以一可壓縮材料層所備製，該材料相容於黏合物及PMMA，像是非編織織物，以避免該黏合物的重流及黏著於該等透明平板的區段。該可壓縮材料可經鍍置以具有所定義之緯線的適當材料層，像是織物，藉以獲得具有相對應表面紋理的完成品。

複數個按平板12形式的透光材料構件係依照平行橫列16，利用由平行可移動桿具15所構成而因此能夠鉗夾該等平板12之橫列16的框架，排列而上並以型板相隔俾將該等牢固設置，以有序排置的方式設置在一模板內。

該等PMMA平板可自具有商業尺寸的平板藉由例如雷射切割處理所獲得。

該框架係經排置而令該模板的週緣17不含該等平板12，藉以在其內定義相對應的空無週緣邊緣。

然後經由被留為無含平板的週緣邊緣17倒入以向該模板填入該有黏性黏合物，直到該等複數個透光材料平板12顯似為完全地埋覆在其內為止，而該等平板12的相對側19及20則不致接觸到該黏合物，因此能夠保留其功能不受影響。這可藉由在該非編織織物上靠於模板底部進行按壓之動作，從而產生嵌封以防止黏合物在該區域內滲入至該等平板之間，以對該平板中面朝該模板底部的側邊所達成。對於相對側來說，所倒入之黏合物的位準將最多為觸抵該平板中此一側邊的表面處。

接著留令該黏合物硬化，釋出該等平板12中適用以構成該相對應開口11之注入口和排出口的相對側19及20，故而該者在所構成的平板裡保持為可識別，並且自該模板裡取出所完成的面板10。

為強化該合成結構，在其他的具體實施例裡，可沿該面板的邊緣上進行強化處理，或者是覆蓋以金屬板條，其上具備適用以不會對該等既經設置之平板造成干擾的網格開口。在本發明的進一步具體實施例裡，即如圖5所示者，該等通透開口係為使得能夠依照單一構件12以構成經填入於該等之內的透光材料，而此構件是在該面板10的完整維度，例如高度，上連續地延伸。圖5中12的維度(h)匹配於該面板10的厚度，h₀ 0.2h則匹配於該構件12的較薄區段21，此區段可為一中介空間而適用於在該面板的構成過程中填入以黏合物。

除此之外，在這種情況下，於該變化項目的第一具體實施例裡該透光材料是按照預構構件的形式，例如藉由雷射切割具有商業尺寸的平板，並為承載於相對應的開口內。而在該變化項目的第二具體實施例裡中，該透光材料為經構成於該開口內，例如藉由在特定模具內進行鑄造，的構件。

根據圖5的變化項目，該等構件12是根據一種連續的平板串鏈所組態設定並為承載於模板內，而其較短的相對側為梳形以供執行型板功能。這些平板串鏈亦可利用適當裝置予以張拉。

所有由標準UNI-EN 197.1所描述的膠結劑皆可運用於該黏合物內以利達到本發明之目的。且以使用類別52.5R中的類型I膠結劑者為佳。

該膠結劑的定型時間成為重點，特別是在當運用透過適當的反型模具以預構該等開口之方法時尤甚。

該定型開始的時段可為常規性，例如藉由增入微小量值，即相對於該膠結劑在質量上不超過10%，的硫鋁酸鹽黏合劑。在本發明的較佳特點中，可使用由Italcementi公司依商標名稱ALIPRE所市售的硫鋁酸鹽黏合劑。

該鈣質填入劑可為任何類型，然經空氣分級的類型，亦即藉由空氣分級器所獲得者，對於本發明運用可為較佳。

最大直徑範圍是在60至70μm之間，最好是63μm。

該聚集物可具備任何符合於UNI EN 12620標準的本質。該最大直徑會受到該等開口之間的最小距離所影響，並且範圍可在1.5至5mm之間，尤以2mm為佳。

範例1：該有黏性黏合物的配方

可利用具備下列成分而擁有高流度及收縮補償類型的有黏性黏合物，且參照於隨附圖式，以實作前述方法或是亦如前述的替代性構成方法：

範例2：具有纖維之有黏性黏合物的配方

可利用具備下列成分而擁有高流度及受控收縮度的有黏性黏合物，且參照於隨附圖式，以實作前述方法或是亦如前述的替代性構成方法：

下表提供該聚集物的顆粒度：

範例3：具有纖維之有黏性黏合物的配方

下列量值適用於混合等於500公升之容積的黏合物：

前述成分可在工廠中預先混合，或者可予直接地引入在混合器內，例如行星式。

在承裝有前述之乾燥固態成分的行星式混合器裡，可引入下列液體材料：

啟動該混合器2-3分鐘，並且接著增入下列項目：

繼續混合約30秒鐘。

所捕入的空氣不可超過4%(根據UNI EN 12350-7所決定)。

範例4：範例2至4之所完成面板的技術資料

即如可自前述說明與範例所瞭解，根據本發明所生產之面板能夠達到最初提出的所有目的：尤其能夠避免額外的製造步驟而簡化生產作業，避免廢料及材料浪費，同時對於非所樂見之入射光線，或者因相對於直接光線而具有較為有限之照射強度的反射之光線散射，亦能獲得所欲半透明或透明效果。藉由以相同入射角度的光束來比較前述先前技藝與本發明面板即能顯知此一改善效果。

除此之外，基於該膠結劑，並連同於依照最小關鍵濃度所均勻分佈之所述纖維，的有黏性黏合物實證為能夠在該黏合物之收縮過程中於塑膠階段裡展成防抗碎裂的有效作用，故而增強硬固性。具有低彈性模數的聚合樹脂，像是聚丙烯，特別適用於在簡短的風化時間裡抗防過早碎裂現象。

前立說明中著眼於在構成該面板之前先藉由浸泡以具有適當透明材料之水質來進行預處理的具體實施例裡亦會出現令人驚喜的技術效果，從而不僅能夠在硬化階段裡達到該黏合物的理想濕度，同時在所完成的面板中也能改善黏合物與透明材料之間的黏著度。

10．．．膠結劑面板

11．．．通透開口

12．．．PMMA平板

13．．．模板

14．．．底部

15．．．平行可移動桿具

16．．．平行橫列

17．．．模板週緣

19．．．平板的相對側

20．．．平板的相對側

21．．．較薄區段

II-II．．．截面直線

III-III．．．截面直線

h．．．高度

L．．．長度

為更佳地瞭解本發明的特徵與優點，後文中將參照於隨附圖式以說明多項具體實施例的非限制性實際範例。

圖1顯示一根據本發明之面板的部分外觀視圖。

圖2顯示一根據圖1中直線II-II之部分且經放大的截面視圖。

圖3顯示一根據圖1中直線III-III之部分且經放大的截面視圖。

圖4略圖顯示多項用以生產圖1面板之方法其一者的步驟之外觀視圖。

圖5顯示本發明之變化項目中等同於圖3者的截面視圖。

10．．．膠結劑面板

11．．．通透開口

12．．．PMMA平板

16．．．平行橫列

Claims (18)

1. 一種由有黏性之黏合物所製作的合成面板(10)，其特徵在於複數個穿透其厚度而按有序方式所排置的通透開口(11)，該等係沿平行橫列(16)按交錯方式所對準，該等複數個通透開口(11)係經填入以透光材料(12)俾作為經承載於該開口內的預構平板，或是作為在該開口內所構成的平板，該開口的高度(h)匹配於該面板厚度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之面板，其特徵在於該透光材料(12)係經構成為單一構件，此者在該面板(10)的一整體維度上連續地延伸，並且根據連續的平板串鏈所組態設定。
3. 如申請專利範圍第1項所述之面板，其特徵在於該透光材料係經提供以光線反射性質，或者經處理以具有光線反射性質的鍍層。
4. 如申請專利範圍第1項所述之面板，其特徵在於該透光材料為塑膠材料。
5. 如申請專利範圍第4項所述之面板，其特徵在於該透光材料係自聚丙烯酸酯、環氧樹脂、聚碳酸酯中所選定的塑膠材料。
6. 如申請專利範圍第1項所述之面板，其特徵在於該透光材料為玻璃。
7. 如申請專利範圍第1項所述之面板，其特徵在於在由三個維度，高度、長度及深度，所定義之該等開口的 各者中，其高度(h)匹配於該面板厚度，其長度(L)的範圍係0.5至100mm之間，該開口深度的範圍係0.5至5mm之間，該等開口係沿平行橫列所排置而彼此相隔一其長度(L)之0.3至0.5倍的距離。
8. 如申請專利範圍第1項所述之面板，其特徵在於包含一經適當塑形的強化金屬並且具有適用以接受該透光材料的網格開口。
9. 如申請專利範圍第1項所述之面板，其特徵在於該有黏性黏合物含有至少30kg/m³自如下類型之一或更多者中所選擇的纖維：金屬纖維、鋼材纖維、玻璃纖維、聚合樹脂纖維。
10. 如申請專利範圍第9項所述之面板，其特徵在於該黏合物在該黏合物的每m³中含有1至2kg的低彈性模數聚合樹脂纖維，像是聚丙烯。
11. 如申請專利範圍第9項所述之面板，其特徵在於該黏合物在該黏合物的每m³中含有1至3kg/m³之間的高彈性模數聚合樹脂纖維，像是PVA，或者1至3kg/m³之間的玻璃纖維。
12. 如申請專利範圍第9項所述之面板，其特徵在於該透光材料承受於以水進行的浸泡預處理。
13. 如申請專利範圍第12項所述之面板，其特徵在於由該透光材料在該浸泡預處理中所吸收的水是等於該材料所能吸收的最大量值，或是飽和量值。
14. 一種用以生產如申請專利範圍第1項所述之面板的方 法，其特徵在於a)在一模板中以有序排置之方式設置該透光材料的複數個構件；b)向該模板填入該有黏性黏合物，直到該等複數個透光材料構件呈現為完全地埋覆在其內，而該等構件中適用以構成該開口之注入口及排出口的相對側不致於接觸到該黏合物為止；c)硬化該黏合物而留出該等透光材料構件中適用以構成該開口之注入口及排出口的相對側，並且自該模板中取出所完工面板。
15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其特徵在於：a)在一模板中以有序方式設置該透光材料的複數個構件，並且若是依適當塑膠材料所實作則以水浸泡；b)向該模板填入載有該等纖維的有黏性黏合物，直到該等複數個透光材料構件完全地埋覆在其內，而該等構件中適用以構成該開口之注入口及排出口的相對面部不致於接觸到該黏合物為止；c)硬化該黏合物並且自該等透光材料構件留出該等相對面部以供構成該開口的注入口及排出口，同時自該模板中取出所完工面板。
16. 一種用以生產如申請專利範圍第1項所述之面板的方法，其特徵在於d)向一模板填入該有黏性黏合物，在該模板中以有 序排置方式設置複數個適用於構成該等開口的核芯，直到該等複數個核芯呈現為完全地埋覆在該黏合物內，而該等核芯中適用以構成該開口之注入口及排出口的相對側不致接觸於該黏合物；e)在自該黏合物定型之開始至結束的時段過程中，自該模板中取出該等核芯可釋放如此所構成的開口；f)向該等開口填入以流體狀態的透光材料；g)令該黏合物及該透光材料硬化以足能承擔該面板，並且自該模板中取出所完工的面板。
17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其特徵在於：d)向一模板填入載有該等纖維的有黏性黏合物，在該模板中以有序方式設置複數個適用於構成該等開口的核芯，直到該等複數個核芯完全地埋覆在該黏合物內，而該等核芯中適用以構成該開口之注入口及排出口的相對面部不致於接觸到該黏合物為止；e)在自該黏合物定型之開始至結束的時段過程中，自該模板中取出該等核芯而留出如此所構成的開口；f)若該等核芯未經鍍置反射性覆膜，則進行以一反射性塗料鍍置於該等開口之內側的進一步階段；g)向該等開口填入以在流體狀態下的透光材料；h)令該黏合物及該透光材料硬化藉以構成該面板， 並且自該模板中取出所完工的面板；i)令該面板閑置，直到既已硬化為止。
18. 一種用以生產如申請專利範圍第14到17項所述之面板的方法，其特徵在於藉由對該模板的底部整體地鍍置以一層非編織織物或是等同的嵌封裝置。