非聚氯乙烯地砖的制作方法

本发明涉及一种地砖，且特别涉及一种非聚氯乙烯地砖

背景技术：

请参阅图1，聚氯乙烯(PVC)塑胶地板10为一多层复合结构，通常包括耐磨层、印刷层及底料层，耐磨层由PVC、塑化剂、安定剂及其他助剂组成，厚度范围为0.12毫米(mm)～1mm；印刷层以PVC膜为基材，涂布上木纹、石纹或其它各式图案，厚度范围为0.05mm～0.15mm；底料层由PVC、填充物、塑化剂、安定剂及其他助剂组成，填充物通常包含碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、滑石粉、氧化硅、碳化硅、玻璃纤维、木粉、淀粉或其他有机、无机粉体，填充物含量由40重量百分比至80重量百分比。

经由热压贴合、连续式热贴合或涂胶冷贴等方式将耐磨层、印刷层及底料层复合在一起，由于每一层皆有不同的收缩率，在堆叠成复合材后，常因不同层间的收缩率不一致，制成成品后，产生拱起或翘曲的情形，通常在PVC塑胶地板，克服翘曲的方式为底料增厚或是于底料层中提高PVC比例。

然而，PVC(polyvinylchloride)本身是硬质的物料，为了制作地砖，会添加塑化剂，使得塑胶成品具有柔软、易于弯曲、折叠、弹性佳的性质而易于塑形，所以在PVC的加工之中，塑化剂便是不可缺乏的添加物。即便现阶段PVC加工之中大多已改为低毒性的塑化剂为主，却依然无法改变消费者对于塑化剂的恐惧，进而对PVC产品产生安全上的疑虑。

因此，本发明是在针对上述的困扰，提出一种非聚氯乙烯地砖，以解决现有产品所产生的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的，在于提供一种非聚氯乙烯地砖，其是于印刷层中添加55～90重量百分比的无机填充材，使底料层、印刷层与透明耐磨层遇热收缩时，底料层与透 明耐磨层是以印刷层为中心呈对称收缩，不易受印刷层影响，降低地砖翘曲与拱起等变形。

为达上述目的，本发明提供一种非聚氯乙烯地砖，其包含一底料层、一印刷层与一透明耐磨层，该印刷层设于该底料层上，该印刷层包含55～90重量百分比的无机填充材，该透明耐磨层设于该印刷层上，该底料层与该透明耐磨层的收缩率皆大于该印刷层，在底料层、印刷层与透明耐磨层遇热收缩时，底料层与透明耐磨层是以印刷层为中心呈对称收缩。

兹为使贵审查委员对本发明的结构特征及所达成的功效更有进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例图及配合详细的说明，说明如后：

附图说明

图1为先前技术的聚氯乙烯塑胶地板的立体示意图；

图2为本发明的第一实施例的立体示意图；

图3为本发明的第二实施例的立体示意图。

附图标记说明：10聚氯乙烯塑胶地板；12底料层；14印刷层；16透明耐磨层；18玻璃纤维层；20印刷基材层；22图案层；24不织布层。

具体实施方式

以下是实施例，但本发明的内容并不局限于这些实施例的范围。

请参阅图2，本发明的第一实施例包含一底料层12、一印刷层14、一透明耐磨层16与一玻璃纤维层18，玻璃纤维层18可与底料层12、印刷层14与透明耐磨层16结合，以提高地砖整体强度，在此玻璃纤维层18的位置，是以设于底料层12的底面为例，且玻璃纤维层18可设于地面或各种高架地板上，其中底料层12的厚度为0.5～5厘米(mm)，印刷层14的厚度为0.05～0.3厘米，透明耐磨层16的厚度为0.1～1厘米。底料层12的材质包含5～39.5重量百分比的热塑性塑胶及60～90重量百分比的填充材及0.5～5重量百分比的加工助剂，例如分散剂、润滑剂、增白剂、抗氧化剂、抗静电剂或偶合剂等，其中偶合剂可以是道康宁(Dow)Z6040、DowZ6030或2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷{[2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyl]trimethoxysilane}等；增白剂可以是二氧化钛(TiO₂)或氧化锌(ZnO)等；润滑剂可以是硬脂酸钙、硬脂酸锌、石蜡基加工油等；分散剂可 以是三菱(METABLEN)P530A；抗静电剂可以是三正丁基甲基铵双三氟甲基磺酰亚胺(tri-n-butylmethylammonium bis-(trifluoromethanesulfonyl)imide)、N,N-二(2-羟基乙基)[N,N-Bis(2-hydroxyethyl)stearylamine]；抗氧化剂可以是四-[亚甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯[Tetrakis methylene(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyl propoinate)Methane]等。另外，此热塑性塑胶为聚丙烯(homo-polypropylene)、聚乙烯丙烯共聚物(ethylene propylene copolymer)或聚乙烯(polyethylene)，填充材则为有机粉体或无机粉体，例如碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、滑石粉、氧化硅、碳化硅、玻璃纤维、木粉或淀粉。

印刷层14设于底料层12上，印刷层14的材质包含55～90重量百分比的无机填充材与5～44.5重量百分比的热塑性塑胶及0.5～5重量百分比的加工助剂，例如分散剂、润滑剂、增白剂、抗氧化剂、抗静电剂或偶合剂等，其中偶合剂可以是道康宁(Dow)Z6040、DowZ6030或2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷{[2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyl]trimethoxysilane}等；增白剂可以是二氧化钛(TiO₂)或氧化锌(ZnO)等；润滑剂可以是硬脂酸钙、硬脂酸锌、石蜡基加工油等；分散剂可以是三菱(METABLEN)P530A；抗静电剂可以是三正丁基甲基铵双三氟甲基磺酰亚胺(tri-n-butylmethylammonium bis-(trifluoromethanesulfonyl)imide)、N,N-二(2-羟基乙基)[N,N-Bis(2-hydroxyethyl)stearylamine]；抗氧化剂可以是四-[亚甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯[Tetrakis methylene(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyl propoinate)Methane]等。无机填充材为碳酸钙、滑石粉、二氧化钛、碳酸镁、硫酸钡、氧化硅或碳化硅，热塑性塑胶为聚丙烯(homo-polypropylene)、聚乙烯丙烯共聚物(ethylene propylene copolymer)或聚乙烯(polyethylene)。

印刷层14利用无机填充材，使底料层12、印刷层14与透明耐磨层16遇热收缩时，底料层12与透明耐磨层16是以印刷层14为中心呈对称收缩，不易受印刷层14影响，降低地砖翘曲与拱起等变形的问题。透明耐磨层16设于印刷层14上，透明耐磨层16的材质为热塑性塑胶，例如聚丙烯(homo-polypropylene)、聚乙烯丙烯共聚物(ethylene propylene copolymer)、聚乙烯(polyethylene)、热塑性聚胺基甲酸酯(TPU,thermoplastic polyurethane)、聚烯烃热塑性弹性体(TPO,thermoplastic polyolefin)、以乙烯-甲基丙烯酸为基础的沙林离子化树脂(SURLYN)。

本发明的地板为多层复合结构，除了透明耐磨层16、印刷层14、底料层12等基础三层结构，还可增加其他功能性结构层，如透明耐磨层16的顶面可涂布各种功能性涂层，如耐刮性涂料，增加表面耐刮性、止滑性涂料，提高止滑性、消光性涂料，降 低光泽度，抗菌性涂料等。

底料层12与透明耐磨层16的收缩率皆大于印刷层14，在底料层12、印刷层14与透明耐磨层16遇热收缩时，底料层12与透明耐磨层16是以印刷层为中心呈对称收缩。

印刷层14更包含一印刷基材层20与一图案层22，印刷基材层的材质包含55～90重量百分比的无机填充材与10～45重量百分比的热塑性塑胶，印刷基材层20设于底料层12上，图案层22可以木纹层、石纹层或油墨图案层实现之，并设于印刷基材层20上，透明耐磨层16设于图案层22上。由于地砖通过热压贴合方式将各层复合在一起，在热贴合过程中，印刷基材层20于高温下具有流动性，若图案层22为油墨图案层时，印刷基材层20会带动油墨，导致原本的印刷图案变形或模糊等情形发生，故添加55～90重量百分比的无机填充材于印刷基材层20中，可有效降低塑胶高温流动性，保持热贴合后的图案完整性。但若印刷层14中无机填充材添加量太多，会导致印刷层14太硬太脆而无法成型，添加量太少，无法有效降低收缩率及抑制油墨流动，故添加55～90重量百分比为一适当范围，较佳为60～85重量百分比，更佳为65～80重量百分比。

此外，在第一实施例中，亦可缺少玻璃纤维层18，同样能达到本发明的降低地砖翘曲与拱起等变形的目的。

本发明亦提供第二实施例，如图3所示，第二实施例与第一实施例差别在于第一实施例的玻璃纤维层18是以不织布层24来代替，以提高地砖底部吸胶量，增进与地面间的接着。

以下本发明提供四个实验，以证明印刷层14中的无机填充材有助于避免地砖曲翘的问题：在第一个实验中，首先提供厚度为0.4mm的透明耐磨层16、厚度为0.12mm的印刷层14与厚度为2.5mm的底料层12，印刷层14包含85重量百分比的碳酸钙无机填充材，13重量百分比的聚乙烯，添加剂为1重量百分比的道康宁DowZ6030；0.5重量百分比的三菱(METABLEN)P530A；0.2重量百分比的三正丁基甲基铵双三氟甲基磺酰亚胺(tri-n-butylmethylammonium bis-(trifluoromethanesulfonyl)imide；0.3重量百分比的四-[亚甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯[Tetrakis methylene(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyl propoinate)Methane]，底料层12的碳酸钙粉体含量为83重量百分比，15重量百分比的聚丙烯，1.5重量百分比的硬脂酸钙；0.5重量百分比的三菱(METABLEN)P530A，将透明耐磨层16、印刷层14与底料层12叠放一起后，经由150℃、压力60公斤/平方公分(kg/cm²)，热压贴合30分钟后取出，冷却至室温后，裁切成9.5英吋的正方形，量测 四个直角，翘曲皆小于0.1mm，印刷图案无变形。

在第二个实验中，首先提供厚度为0.4mm的透明耐磨层16、厚度为0.12mm的印刷层14与厚度为2.5mm的底料层12，印刷层14包含75重量百分比的碳酸钙无机填充材，23重量百分比的聚乙烯，添加剂为1重量百分比的道康宁DowZ6030；0.5重量百分比的三菱(METABLEN)P530A；0.2重量百分比的三正丁基甲基铵双三氟甲基磺酰亚胺(tri-n-butylmethylammonium bis-(trifluoromethanesulfonyl)imide；0.3重量百分比的四-[亚甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯[Tetrakis methylene(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyl propoinate)Methane]，底料层12的碳酸钙粉体含量为83重量百分比，15重量百分比的聚丙烯，1.5重量百分比的硬脂酸钙；0.5重量百分比的三菱(METABLEN)P530A，将透明耐磨层16、印刷层14与底料层12叠放一起后，经由150℃、压力60kg/cm²，热压贴合30分钟后取出，冷却至室温后，裁切成9.5英吋的正方形，量测四个直角，翘曲皆小于0.1mm，印刷图案无变形。

在第三个实验中，首先提供厚度为0.4mm的透明耐磨层16、厚度为0.12mm的印刷层14与厚度为2.5mm的底料层12，印刷层14包含65重量百分比的碳酸钙无机填充材含量为，32重量百分比的聚乙烯，添加剂为1重量百分比的道康宁DowZ6030；1重量百分比的三菱(METABLEN)P530A；0.5重量百分比的三正丁基甲基铵双三氟甲基磺酰亚胺(tri-n-butylmethylammonium bis-(trifluoromethanesulfonyl)imide；0.5重量百分比的四-[亚甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯[Tetrakis methylene(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyl propoinate)Methane]，底料层12的碳酸钙粉体含量为83重量百分比，15重量百分比的聚丙烯，1.5重量百分比的硬脂酸钙；0.5重量百分比的三菱(METABLEN)P530A，将透明耐磨层16、印刷层14与底料层12叠放一起后，经由150℃、压力60kg/cm²，热压贴合30分钟后取出，冷却至室温后，裁切成9.5英吋的正方形，量测四个直角，翘曲为0.1～0.2mm，印刷图案无变形。

在第四个实验中，首先提供厚度为0.4mm的透明耐磨层16、厚度为0.12mm的印刷层14与厚度为2.5mm的底料层12，印刷层14的材质主要由乙烯-丙烯共聚物组成，且无添加无机填充材，底料层12的钛酸钙粉体含量为83重量百分比，15重量百分比的聚丙烯，1.5重量百分比的硬脂酸钙；0.5重量百分比的三菱(METABLEN)P530A，将透明耐磨层16、印刷层14与底料层12叠放一起后，经由150℃、压力60kg/cm²，热压贴合30分钟后取出，冷却至室温后，裁切成9.5英吋的正方形，量测四个直角，翘曲为0.5～1.0mm，印刷图案变形、模糊。

综上所述，本发明于印刷层中添加适量的无机填充材，使底料层、印刷层与透明耐磨层遇热收缩时，底料层与透明耐磨层系以印刷层为中心呈对称收缩，降低地砖翘曲与拱起等变形。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。