TWM631782U

TWM631782U - 石墨烯矽膠貼片及其複合結構

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Publication number: TWM631782U
Application number: TW111203230U
Authority: TW
Inventors: 楊浩洋
Original assignee: 楊浩洋
Priority date: 2022-01-28
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2022-09-11

Abstract

一種石墨烯矽膠貼片，包含一具有石墨烯及PU官能基之複合矽膠層，為軟質的片狀或板狀結構，該複合矽膠層包含一石墨烯矽膠層，其為石墨烯及矽膠的混合物所構成；其中該石墨烯矽膠層的上方為具有PU官能基之材料所構成，即指具有異氰酸酯基及多元醇的材料；其中該具有PU官能基之材料形成一獨立的介接層位在該石墨烯矽膠層的上方；以及一接著層，位在該複合矽膠層的上方，為軟質的片狀或板狀結構；該接著層具有黏性。該石墨烯矽膠貼片可以結合布件層，或結合固定片與導線，而可用於做為穿戴衣物之內層貼片配件、或是柔性混合電子(Flexible Hybrid Electronics，FHE)裝置中的電極貼片、或電熱貼片。

Description

石墨烯矽膠貼片及其複合結構

本創作係有關於石墨烯矽膠的多層結構，尤其是一種石墨烯矽膠貼片及其複合結構。

習知技術中的石墨烯矽膠，為一種石墨烯及矽膠的混合材料，其中石墨烯是一種能夠輻射遠紅外線的材料，且石墨烯所發出的遠紅外線的共振頻率與水相近。由於水為人體的主要成分，因此石墨烯所發出的遠紅外線可以與人體內的水分產生共振作用，而提高人體溫度，活化人體細胞達到增進體能的效果。

惟傳統的石墨烯矽膠材料，由於矽膠具有相當優良的材質安定性、化學惰性及疏水性，在應用時不易與其他自然界的分子產生化學反應，因此上述的石墨烯矽膠結構並無法應用貼合或黏合的方式與其他物件結合，因此使得其應用的範圍受到相當大的限制。

因此本案發明人希望提出一種嶄新的石墨烯矽膠貼片及其複合結構，該石墨烯矽膠貼片具有黏性，而可以黏貼到各種不同的物件上，例如衣物，因此可以將石墨烯矽膠固定在衣物上，藉由矽膠可以直接完全貼附皮膚不會致敏的材料特性，讓石墨烯和人體內水分子取得最貼近的距離，在相同遠紅外線放射率材料的條件下，獲得最佳效率的水分子共振效果；且藉由石墨烯矽膠貼片的材料結構設計，可配合人體循環系統，藉由局部貼合在穿戴衣物內層的特定位置，以取得更高的產品效價比；以解決上述先前技術上的缺陷。

所以本創作的目的係為解決上述習知技術上的問題，本創作中提出一種石墨烯矽膠貼片及其複合結構，係為將石墨烯矽膠應用PU官能基材料結合接著層，而形成可黏貼之複合貼片。因此可以貼附到各種應用物件上，尤其是衣物或穿戴物件如眼罩上。當使用者穿著貼附有該複合貼片的衣物或穿戴物件時，應用該貼片的石墨烯能夠輻射遠紅外線而與人體內的水分產生共振作用，而提高人體溫度，達到促進血液循環，舒緩痠痛疲勞的效果。再者本案的貼片的矽膠具有高親膚性，因此接觸人體皮膚時可以維持相當高的舒適度。另外本案的石墨烯矽膠也可應用導線連接外部電源，而可作為電極貼片或電熱貼片使用。藉由矽膠可以直接完全貼附皮膚不會致敏的材料特性，讓石墨烯和人體內水分子取得最貼近的距離，在相同遠紅外線放射率材料的條件下，獲得最佳效率的水分子共振效果；且藉由石墨烯矽膠貼片的材料結構設計，可配合人體循環系統，藉由局部貼合在穿戴衣物內層的特定位置，以取得更高的產品效價比。

為達到上述目的本創作中提出一種石墨烯矽膠貼片，包含一具有石墨烯及PU官能基之複合矽膠層，為軟質的片狀或板狀結構，該複合矽膠層包含一石墨烯矽膠層，其為石墨烯及矽膠的混合物所構成；其中該石墨烯矽膠層的上方為具有PU官能基之材料所構成，即指具有異氰酸酯基及多元醇的材料；其中該具有PU官能基之材料形成一獨立的介接層位在該石墨烯矽膠層的上方。

本案尚提出一種具有石墨烯矽膠之複合結構，包含一上述之石墨烯矽膠貼片；以及一布件層，該石墨烯矽膠貼片的接著層貼合於該布件層。

本案尚提出一種具有石墨烯矽膠之複合導電結構，包含兩上述之石墨烯矽膠貼片，各該石墨烯矽膠貼片的該介接層中配置有導線層，各該石墨烯矽膠貼片的該石墨烯矽膠層設有電接點連接該導線層，該電接點連接向外延伸的導線；該導線用於連接外部的電源；一固定片，該兩石墨烯矽膠貼片的接著層貼附於該固定片；以及該石墨烯矽膠層用於接觸置於人體皮膚上，當該導線接收外部之電源輸入的電流，電流會通過該兩石墨烯矽膠貼片的石墨烯矽膠層，使得該石墨烯矽膠層帶電，該石墨烯矽膠層的電流用於刺激人體皮膚，以達到按摩肌肉的效果。

本案尚提出一種具有石墨烯矽膠之複合電熱結構，包含一申請專利範圍第2項所述之石墨烯矽膠貼片，該石墨烯矽膠貼片的該介接層中配置有導線，該導線的一端延伸到該石墨烯矽膠貼片的外部而用於連接外部的電源；以及一布件層，該石墨烯矽膠貼片的接著層貼合於該布件層。當該導線通電而發熱時，藉由該石墨烯矽膠層快速地將熱量散佈到整個石墨烯矽膠層，達到加熱該布件層的目的。

由下文的說明可更進一步瞭解本創作的特徵及其優點，閱讀時並請參考附圖。

1:石墨烯矽膠貼片

10:複合矽膠層

11:石墨烯矽膠層

12:電接點

13:導線層

13':導線

14:電源

16:介接層

20:接著層

30:布件層

40:固定片

310:衣件

320:眼罩

330:衣件

圖1顯示本案之石墨烯矽膠貼片之元件組合示意圖。

圖2A顯示圖1中A-A’方向之截面示意圖。

圖2B顯示本案之石墨烯矽膠貼片之另一元件組合之截面示意圖。

圖3A顯示本案之第二實施例之第一應用例。

圖3B顯示圖3A中B-B’方向之截面示意圖。

圖3C顯示圖3A中B-B’方向之截面之另一示意圖。

圖4A顯示本案之第二實施例之第二應用例。

圖4B顯示圖4A中C-C’方向之截面示意圖。

圖4C顯示圖4A中C-C’方向之截面之另一示意圖。

圖5A顯示本案之第三實施例之示意圖。

圖5B顯示圖5A中D-D’方向之截面示意圖。

圖5C顯示圖5A中D-D’方向之截面之另一示意圖。

圖6A顯示本案之第三實施例之示意圖。

圖6B顯示圖6A中E-E’方向之截面示意圖。

圖6C顯示圖6A中E-E’方向之截面之另一示意圖。

茲謹就本案的結構組成，及所能產生的功效與優點，配合圖式，舉本案之一較佳實施例詳細說明如下。

請參考圖1、2A、2B所示，顯示本創作之石墨烯矽膠貼片1，包含下列元件：

一具有石墨烯及PU官能基之複合矽膠層10，為軟質的片狀或板狀結構，該複合矽膠層10包含一石墨烯矽膠層11(如圖2A所示)，其為石墨烯及矽膠的混合物所構成。其中該石墨烯矽膠層11的上方為具有PU官能基之材料所構成，即指具有異氰酸酯基及多元醇的材料。該具有PU官能基之材料例如具有聚氨酯(PU)官能基的聚甲基丙烯酸樹酯，即指具有異氰酸酯基及多元醇的聚甲基丙烯酸樹酯(PMMA，俗稱壓克力樹脂)。如圖2B所示，該具有PU官能基之材料形成一獨立的介接層16位在該石墨烯矽膠層11的上方。

一接著層20，位在該複合矽膠層10的上方，為軟質的片狀或板狀結構。該接著層20具有黏性，可以用於貼附到各種不同的物件上。

本案中的接著層20的材質可以是任何有黏著性的膠層，例如熱熔膠(HMA，Hot Melt Adhesive)、感壓膠、反應型黏著劑、濕氣固化反應型聚氨酯接著劑(PUR，Polyurethane Reactive)等。

一般石墨烯矽膠並無法貼合在布料上，但應用本案的結構可以透過該接著層20而將該石墨烯矽膠層11轉貼到布料上，所以可以達到親近人體的恆常性應用。矽膠具有高親膚性，因此當本案的複合矽膠層10接觸與人體皮膚時不會造成過敏。尤其人體的小腹皮膚比較細緻，因此應用本案的複合矽膠層10接觸皮膚時可以維持相當高的舒適度。

本案的石墨烯矽膠層11經測量後其遠紅外線放射率為0.916，遠高於習知技術中的石墨烯矽膠的放射率。藉由本案的石墨烯矽膠層11所發出的遠紅外線與人體水分的共振，可以提高體溫、促進血液循環，達到舒緩痠痛疲勞及促進新陳代謝的效果。也可以幫助排汗而將體內毒素排出，有助於瘦身及肌膚保養。

應用本案的該石墨烯矽膠貼片1，可以透過其接著層20的黏性與各種物件結合而形成多層複合結構，因此可以貼附到各種不同的物件，而產生不同的應用。

圖3A至圖4C顯示本案之第二實施例，在本例中與上述實施例相同的元件以相同的符號表示。其中本案之石墨烯矽膠貼片1可以結合一材料層，而形成具有石墨烯矽膠之複合結構，其中包含：

一上述之石墨烯矽膠貼片1；

一布件層30，該石墨烯矽膠貼片的接著層20貼合於該布件層30。其中該布件層30可以是衣件、眼罩等。

圖3A、3B顯示本案石墨烯矽膠之複合結構的第一應用例，其中該布件層30為一衣件310，為布料所構成，較佳者該布料為針織布料。在穿著狀態下，該石墨烯矽膠貼片1的石墨烯矽膠層11面朝向人體的皮膚。本應用例的衣件310適合用於做為發熱衣，例如塑身褲或內褲等。

較佳者當該衣件310作為內褲時，如圖3A所示，該石墨烯矽膠層11的位置對應於使用者的小腹位置，因此當使用者為女性時，該石墨烯矽膠層11的位置可對應於女性使用者的子宮部位，可以達到保暖及促進循環的效果，並且有助於減緩女性使用者的生理期疼痛。

圖4A、4B顯示本案石墨烯矽膠之複合結構的第二應用例，其中該布件層30為一眼罩320，為布料構成，較佳者該布料為針織布料。該眼罩320用於穿戴在人體眼部。該石墨烯矽膠貼片1的接著層20貼附在該眼罩320的內側面對應到眼部的位置。在穿著狀態下，該石墨烯矽膠層11面朝向人體的皮膚。

如圖3C、4C所示，該複合矽膠層10的該具有PU官能基之材料形成一獨立的介接層16位在該石墨烯矽膠層11的上方。

該石墨烯矽膠貼片1的石墨烯矽膠層11可以用於加熱眼部及鼻部上側，達到保暖及促進循環的效果，在睡眠時穿戴該眼罩可以有助於提高睡眠品質。

圖5A、5C顯示本案之第三實施例，在本例中與上述實施例相同的元件以相同的符號表示。其中應用多個上述之石墨烯矽膠貼片1結合可通電之導線，而形成具有石墨烯矽膠之複合導電結構，其中包含：兩上述之石墨烯矽膠貼片1，各該石墨烯矽膠貼片1的該介接層16中配置有導線層13，各該石墨烯矽膠貼片1的該石墨烯矽膠層11設有電接點12連接該導線層13，該電接點12連接向外延伸的導線13'。該導線13'用於連接外部的電源14。如圖5C所示，各該石墨烯矽膠貼片1的該複合矽膠層10的該具有PU官能基之材料形成一獨立的介接層16位在該石墨烯矽膠層11的上方，該導線層13位在該介接層16中。

一固定片40，該兩石墨烯矽膠貼片1的接著層20貼附於該固定片40。

本應用例可以做為按摩電極片之用，例如柔性混合電子(Flexible Hybrid Electronics，FHE)裝置中的電極貼片，該石墨烯矽膠層11用於接觸置於人體皮膚上，當該導線13'接收外部之電源輸入的電流，電流會通過該兩石墨烯矽膠貼片1的石墨烯矽膠層11，使得該石墨烯矽膠層11帶電，該石墨烯矽膠層11的電流用於刺激人體皮膚，以達到按摩肌肉的效果。

圖6A、6B顯示本案之第四實施例，在本例中與上述實施例相同的元件以相同的符號表示。其中應用多個上述之石墨烯矽膠貼片1結合可通電之導線，而形成具有石墨烯矽膠之複合電熱結構，其中包含：一上述之石墨烯矽膠貼片1，該石墨烯矽膠貼片1的該介接層16中配置有導線13'，該導線13'的一端延伸到該石墨烯矽膠貼片1的外部而用於連接外部的電源14。如圖6C所示，該複合矽膠層10的該具有PU官能基之材料形成一獨立的介接層16位在該石墨烯矽膠層11的上方，該導線13'位在該介接層16。

一布件層30，該石墨烯矽膠貼片1的接著層20貼合於該布件層30。其中該布件層30可為衣件330，為布料所構成，較佳者該布料為針織布料。在穿著狀態下，該石墨烯矽膠貼片1的石墨烯矽膠層11面朝向人體的皮膚。

當該導線13'通電而發熱時，藉由該石墨烯矽膠層11的高導熱性可以快速地將熱量散佈到整個石墨烯矽膠層11，達到加熱該布件層30的目的，所以可以做為電熱貼片之用，除了可達到均溫的效果，也可以讓電熱效果產生方向性，使得接觸皮膚的石墨烯矽膠層11和衣件330的外層表面溫度差異可達攝氏5度以上。

本案的優點為將石墨烯矽膠應用PU官能基材料結合接著層，而形成可黏貼之複合貼片。因此可以貼附到各種應用物件上，尤其是衣物或穿戴物件如眼罩上。當使用者穿著貼附有該複合貼片的衣物或穿戴物件時，應用該貼片的石墨烯能夠輻射遠紅外線而與人體內的水分產生共振作用，而提高人體溫度，達到促進血液循環，舒緩痠痛疲勞的效果。再者本案的貼片的矽膠具有高親膚性，因此接觸人體皮膚時可以維持相當高的舒適度。另外本案的石墨烯矽膠也可應用導線連接外部電源，而可作為電極貼片或電熱貼片使用。藉由矽膠可以直接完全貼附皮膚不會致敏的材料特性，讓石墨烯和人體內水分子取得最貼近的距離，在相同遠紅外線放射率材料的條件下，獲得最佳效率的水分子共振效果；且藉由石墨烯矽膠貼片的材料結構設計，可配合人體循環系統，藉由局部貼合在穿戴衣物內層的特定位置，以取得更高的產品效價比。

綜上所述，本案人性化之體貼設計，相當符合實際需求。其具體改進現有缺失，相較於習知技術明顯具有突破性之進步優點，確實具有功效之增進，且非易於達成。本案未曾公開或揭露於國內與國外之文獻與市場上，已符合專利法規定。

上列詳細說明係針對本創作之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1:石墨烯矽膠貼片

10:複合矽膠層

20:接著層

Claims

一種石墨烯矽膠貼片，包含：一具有石墨烯及PU官能基之複合矽膠層，為軟質的片狀或板狀結構，該複合矽膠層包含一石墨烯矽膠層，其為石墨烯及矽膠的混合物所構成；其中該石墨烯矽膠層的上方為具有PU官能基之材料所構成，即指具有異氰酸酯基及多元醇的材料；其中該具有PU官能基之材料形成一獨立的介接層位在該石墨烯矽膠層的上方。
如申請專利範圍第1項所述之石墨烯矽膠貼片，尚包含一接著層，位在該複合矽膠層的上方，為軟質的片狀或板狀結構；該接著層具有黏性。
如申請專利範圍第1或2項所述之石墨烯矽膠貼片，其中該具有PU官能基之材料為具有聚氨酯(PU)官能基的聚甲基丙烯酸樹酯，即指具有異氰酸酯基及多元醇的聚甲基丙烯酸樹酯。
如申請專利範圍第2項所述之石墨烯矽膠貼片，其中該接著層的材質選自熱熔膠(HMA，Hot Melt Adhesive)、感壓膠、反應型黏著劑、濕氣固化反應型聚氨酯接著劑(PUR，Polyurethane Reactive)。
一種具有石墨烯矽膠之複合結構，包含：一申請專利範圍第2項所述之石墨烯矽膠貼片；以及一布件層，該石墨烯矽膠貼片的接著層貼合於該布件層。
如申請專利範圍第5項所述之具有石墨烯矽膠之複合結構，其中該具有PU官能基之材料為具有聚氨酯(PU)官能基的聚甲基丙烯酸樹酯，即指具有異氰酸酯基及多元醇的聚甲基丙烯酸樹酯。
如申請專利範圍第5項所述之具有石墨烯矽膠之複合結構，其中該布件層為一衣件，為布料所構成，在穿著狀態下，該石墨烯矽膠貼片的石墨烯矽膠層面朝向人體的皮膚。
如申請專利範圍第7項所述之具有石墨烯矽膠之複合結構，其中該衣件用於做為發熱衣、塑身褲或內褲等。
如申請專利範圍第7項所述之具有石墨烯矽膠之複合結構，其中該衣件為內褲，該石墨烯矽膠層的位置對應於使用者的小腹位置，當使用者為女性時，該石墨烯矽膠層的位置對應於女性使用者的子宮部位。
如申請專利範圍第5項所述之具有石墨烯矽膠之複合結構，其中該布件層為一眼罩；該眼罩用於穿戴在人體眼部；該石墨烯矽膠貼片的接著層貼附在該眼罩的內側面對應到眼部的位置；在穿著狀態下，該石墨烯矽膠層面朝向人體的皮膚。
一種具有石墨烯矽膠之複合導電結構，包含：兩申請專利範圍第2項所述之石墨烯矽膠貼片，各該石墨烯矽膠貼片的該介接層中配置有導線層，各該石墨烯矽膠貼片的該石墨烯矽膠層設有電接點連接該導線層，該電接點連接向外延伸的導線；該導線用於連接外部的電源；一固定片，該兩石墨烯矽膠貼片的接著層貼附於該固定片；以及該石墨烯矽膠層用於接觸置於人體皮膚上，當該導線接收外部之電源輸入的電流，電流會通過該兩石墨烯矽膠貼片的石墨烯矽膠層，使得該石墨烯矽膠層帶電，該石墨烯矽膠層的電流用於刺激人體皮膚，以達到按摩肌肉的效果。
如申請專利範圍第11項所述之具有石墨烯矽膠之複合導電結構，其中該具有PU官能基之材料為具有聚氨酯(PU)官能基的聚甲基丙烯酸樹酯，即指具有異氰酸酯基及多元醇的聚甲基丙烯酸樹酯。
如申請專利範圍第11項所述之具有石墨烯矽膠之複合導電結構，其中該複合導電結構係作為柔性混合電子(Flexible Hybrid Electronics，FHE)裝置中的電極貼片。
一種具有石墨烯矽膠之複合電熱結構，包含：一申請專利範圍第2項所述之石墨烯矽膠貼片，該石墨烯矽膠貼片的該介接層中配置有導線，該導線的一端延伸到該石墨烯矽膠貼片的外部而用於連接外部的電源；以及一布件層，該石墨烯矽膠貼片的接著層貼合於該布件層；當該導線通電而發熱時，藉由該石墨烯矽膠層快速地將熱量散佈到整個石墨烯矽膠層，達到加熱該布件層的目的。
如申請專利範圍第14項所述之具有石墨烯矽膠之複合電熱結構，其中該具有PU官能基之材料為具有聚氨酯(PU)官能基的聚甲基丙烯酸樹酯，即指具有異氰酸酯基及多元醇的聚甲基丙烯酸樹酯。
如申請專利範圍第14項所述之具有石墨烯矽膠之複合電熱結構，其中該布件層為衣件，在穿著狀態下，該石墨烯矽膠貼片的石墨烯矽膠層面朝向人體的皮膚。