环己二醇共聚聚酯的生产方法、应用该环己二醇共聚聚酯的地砖及其制造方法

摘要

本发明的地砖包含保护层、印刷层及填充层，保护层、印刷层与填充层彼此依序贴合，且保护层、印刷层与填充层分别由环己二醇共聚聚酯(PETG)所制成。因此，借由以环己二醇共聚聚酯为地砖材质可达到符合环保需求并可应用于各种环境、并可避免脱胶与贴不牢等问题之目的。本发明的地砖的制造方法包含下列步骤：提供保护层、印刷层及填充层，且保护层、印刷层与填充层分别由环己二醇共聚聚酯所制成；贴合保护层、印刷层与填充层并形成地砖半成品；应力释放地砖半成品并形成地砖。

说明书

技术领域

本发明是关于一种地砖及其制造方法，尤指一种可符合环保需求并可应用于各种环境、并可避免脱胶与贴不牢等问题的地砖及其制造方法，本发明亦关于一种环己二醇共聚聚酯的生产方法。 

背景技术

在居家装潢中，人们常会选择使用不同的地面材质做为地面铺设之用，而现今因地面材质的多样化及环境保护的需求，故人们必须选择使用更环保的地面装饰材料。 

传统上，以聚氯乙烯(Polyvinylchloride，PVC)塑料地砖为主，原因在于PVC塑料地砖价格低廉、容易加工、取得方便，故在塑料地砖上占有率最大。 

然而，PVC塑料地砖在回收燃烧或分解后会产生氯化氢(HCl)，其不但会造成酸雨，亦会造成土壤酸化，而其使用的增塑剂也是一种荷尔蒙干扰物质，故已受到一些组织(例如欧盟REACH，Registration Evaluation and Authorization of Chemicals)关切，且由于这些化学物质对环境与生物的影响甚巨，相信在未来会进一步受到限用。 

再者，现今非PVC塑料地砖产品，例如聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、硅烷类等，由于其分子表面张力问题，故在铺设于地面时亦常会有脱胶、贴不牢等问题产生。 

因此，如何发明出一种地砖及其制造方法，以期可达到符合环保需求并可应用于各种环境、并可避免脱胶与贴不牢等问题之目的，将是本发明所欲积极揭露之处。 

发明内容

有鉴于上述习知地砖的缺憾，发明人有感其未臻于完善，遂竭其心智悉心研究克服，凭其从事该项产业多年的累积经验，进而研发出一种地砖及其制造方法，以期可达到符合环保需求并可应用于各种环境、并可避免脱胶与贴不牢等问题之目的。 

本发明之主要目的在提供一种地砖及其制造方法，其是借由以环己二醇共聚聚酯(PETG，聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯)为地砖材质，可达到符合环保需求并可应用于各种环境、并可避免脱胶与贴不牢等问题之目的。 

为达上述目的，本发明的地砖包含保护层、印刷层以及填充层，其中，保护层、印刷层与填充层彼此依序贴合，且保护层、印刷层与填充层分别由环己二醇共聚聚酯(PETG)所制成。 

因此，借由以环己二醇共聚聚酯(PETG)为地砖的材质，可达到符合环保需求并可应用于各种环境、并可避免脱胶与贴不牢等问题之目的。此外，借由以PETG做为环保基材的原料，对环境更友善，由于可重复使用，亦降低资源的损耗。 

此外，本发明的地砖的制造方法包含下列步骤： 

提供保护层、印刷层以及填充层，且保护层、印刷层与填充层分别由环己二醇共聚聚酯(PETG)所制成； 

贴合保护层、印刷层与填充层并形成地砖半成品；以及 

应力释放上述之地砖半成品并形成地砖。 

另外，本发明的环己二醇共聚聚酯的生产方法包含下列步骤： 

混合环己二醇共聚聚酯胶粒及至少一种添加原料并形成混合原料； 

捏合该混合原料并形成胶化原料； 

混炼该胶化原料； 

过滤混炼后的该胶化原料； 

二次混炼过滤后的该胶化原料并形成胶料团； 

压延该胶料团并形成胶布； 

压花该胶布； 

冷却该胶布；以及 裁剪该胶布。 

附图说明

图1是本发明较佳具体实施例的分解图。 

图2是本发明较佳具体实施例的立体图。 

图3是本发明较佳具体实施例的制造流程图。 

图4是本发明较佳具体实施例的剪裁示意图。 

图5是本发明较佳具体实施例的油压贴合装置的示意图。 

图6是本发明较佳具体实施例的应力释放槽的示意图。 

图7是本发明较佳具体实施例的PETG胶膜生产过程的示意图。 

图8是本发明较佳具体实施例的PETG胶膜生产过程的流程图。 

1：地砖                   11：保护层 

12：印刷层                121：印刷图案 

13：填充层                2：油压贴合装置 

3：应力释放槽             31：输送带 

32：热水                  41：混合机 

42：混炼机                43：轧轮机 

44：过滤押出机            45：胶布机 

46：压花设备              47：冷却轮组 

48：切片机                49：轧轮机 

h1：厚度                  h2：厚度 

h3：厚度                  S1～S5：步骤 

S11～S19：步骤 

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，兹借由下述具体的实施例，并配合附图，对本发明做详细说明。 

请同时参阅图1及图2，其中的图1是本发明较佳具体实施例的分解图，图2是本发明较佳具体实施例的立体图。 

在图式中显示有地砖1，且此地砖1包含保护层11、印刷层12以及填充层13，其中，保护层11、印刷层12与填充层13彼此依序贴合，且保护层11、印刷层12与填充层13分别由环己二醇共聚聚酯(PETG)所制成。 

所谓的PETG是利用1，4-环己烷二甲醇(CHDM)取代部份乙二醇，与对苯二甲酸共聚而成。其制品高度透朗，抗中击性能优异，具有很高刚度、硬度和良好的韧性，甚至在低温也保持应有的韧性，目前已渐使用于食品、医药化妆品包装等领域。PETG可应用于挤出、注塑、吹塑等加工方法，且可利用添加低价的碳酸钙以降低总体成本并改变PETG在常温下具刚度高与硬度高特性及黏弹特性。 

因此，借由以环己二醇共聚聚酯(PETG)为地砖1的材质，可达到符合环保需求并可应用于各种环境、并可避免脱胶与贴不牢等问题之目的。此外，借由以PETG做为环保基材的原料，对环境更友善，由于可重复使用，亦降低资源的损耗。 

详言之，上述以环己二醇共聚聚酯(PETG)为材质的地砖1可应用于商业公司与住宅等各种环境，并可取代传统的PVC塑料地砖；再者，上述以环己二醇共聚聚酯(PETG)为材质的地砖1因为与PVC兼容性甚高，故目前PVC产业界均可直接使用上述地砖1取代传统的PVC塑料地砖，而不需再增加处理工艺；又，上述以环己二醇共聚聚酯(PETG)为材质的地砖1并不像传统PP、PE、硅烷类产品特别需要注意表面张力问题，故可避免使用时脱胶、或贴不牢等问题，亦即本发明的地砖1可直接使用PVC塑料地砖胶与地面贴合，目前市面上使用的PVC塑料地砖胶均可直接使用在本发明的地砖1上，不需特别处理即能具有贴合牢固的效果。 

上述的保护层11可赋予耐磨特性，以提供地砖1的耐磨效果，防止印刷层12被破坏，增加使用寿命，如图1所示，此保护层11具有一厚度h1，且此厚度h1介于0.1mm至2.0mm之间，同时在实际使用上，此保护层11可为纯透明PETG膜，或者可添加色料使其赋与颜色，增加质感。 

上述的印刷层12主要为PETG膜并可以在表面印刷有各类印刷图案121，使地砖1可模仿石材、木材等天然材料，并增添质感，如图1所示，此印刷层12具有一厚度h2，且此厚度h2介于0.09mm至0.15mm之间。 

上述的填充层13其主要成份可包含大量的填充物质，例如碳酸钙、PETG、苯甲酸酯类与改质剂充份混合后制成此填充层13，借此除了可改变原来PETG高硬度特性使其在常温下具有柔软特性之外，亦可增加整体地砖1的刚性或挠曲性，且可降低成本。如图1所示，此填充层13具有一厚度h3，且此厚度h3介于0.7mm至4.0mm之间。又于实际使用上可视状况做多层贴合。 

请同时参阅图1至图3，其中图3是本发明较佳具体实施例的制造流程图。 

由图式可知，上述地砖1的制造方法包含下列步骤： 

首先，提供保护层11、印刷层12以及填充层13，且保护层11、印刷层12与填充层13分别由环己二醇共聚聚酯(PETG)所制成(S2)；之后贴合保护层11、印刷层12与填充层13并形成一地砖半成品(S3)；最后应力释放前述的地砖半成品并形成上述的地砖1(S4)。 

请同时参阅图1至图4，其中的图4是本发明较佳具体实施例的剪裁示意图。 

在实际使用上，可在提供保护层11、印刷层12与填充层13的步骤之前进行下列步骤：分别剪裁保护层11、印刷层12与填充层13至一所需尺寸(S1)，如图4所示，亦即可视需要先将保护层11、印刷层12与填充层13分别剪裁至人们所需要的尺寸。 

又于实际使用上，可于应力释放地砖半成品的步骤之后进行下列步骤：裁切地砖1至一适当尺寸(S5)，亦即可再视需要将地砖1裁切至人们居家地面铺设时所需要的适当尺寸(其方式可如图4所示)。 

请同时参阅图1至图6，其中的图5是本发明较佳具体实施例的油压贴合装置的示意图，图6是本发明较佳具体实施例的应力释放槽的示意图。 

如图5所示，在贴合保护层11、印刷层12与填充层13时，以一油压贴合装置2进行之，且可依保护层11、印刷层12与填充层13的材质特性设定油压贴合时的温度、压力、时间等。 

如图6所示，在应力释放地砖半成品时，以一应力释放槽3进行之。于实务上，前述的应力释放槽3可为一只半开放式容器，槽内具有连续式不锈钢制输送带31，内部装有热水32，热水32的温度可依保护层11、印刷层12与填充层13的材质特性而调整于一温度范围，例如80℃～100℃，热水32的 水位必需高过输送带15公分以上，将油压贴合后的地砖半成品放置于输送带31起始端上，输送带31会承载地砖半成品浸入热水32中，再由另一端从热水32而出，经擦拭后再堆栈即完成，其中原理为所有热塑性塑料(高分子)在成型时皆伴随有部份残存应力，即便在油压贴合后残存应力仍不会消失，若材料中存在残存应力，则对成品尺寸有极大不良影响，而上述应力释放槽3是以热水32作为介质，经实际测试后，PETG材质不会与热水3发生反应，再者热水32亦不会进入到PETG材质的孔隙间，故将油压贴合后的地砖半成品加热至PETG材质转移温度附近，以释放残存应力，达到尺寸安定效果。 

请同时参阅图7及图8，其中的图7是本发明较佳具体实施例的PETG胶膜生产过程的示意图，图8是本发明较佳具体实施例的PETG胶膜生产过程的流程图。 

另外，上述的保护层11、印刷层12与填充层13(如图1所示)分别由环己二醇共聚聚酯(PETG)所制成，而PETG胶膜生产过程如下： 

混合：以可变速并具有搅拌翼的混合机41，利用其剪切力及磨擦力，产生均匀的涡流，使PETG胶粒与至少一种添加原料(例如苯甲酸酯类、碳酸钙等)可充份分散混合，并形成混合原料(S11)。 

捏合：以上方具有加压垂的混炼机42予以捏合上述的混合原料并形成胶化原料(S12)。混炼机42的腔室内含有二支各具有隆起翼状的转子(Rotor)以反方向回转。由于轴子及室壁间及转子与转子间的强力剪切效果而产生热量，进行混炼，就如同由面粉揉成面团一般。PETG分子因受到热量与外力作用而变得柔软，而若另使用柔软剂也可以与PETG分子产生作用，并与其它原料混炼成具有黏性与弹性的胶体。 

混炼：主要以轧轮机43作为混炼机器混炼上述的胶化原料(S13)。轧轮机43由可变速与加温的两个滚轮组成。借由不断加热原料，配合人工反复翻搅(Crosscut)，可达到更佳的胶化程度。此外，借由两轮速度差形成对混合料产生剪切效果，同时前轮的加温更比后轮略高，原料即可以依特定方向输送。 

过滤：主要以过滤押出机44过滤上述混炼后的胶化原料(S14)。出料部份装设有过滤铁丝网，其特点有三： 

准备适当温度并均匀胶化的材料供入胶布机。 

将石头或铁片等硬块挡住，保护胶布机使滚轮不会受伤。 

维持塑料料均匀温度，作用为保温而非加温。 

二次混炼：以轧轮机49作为混炼机器二次混炼上述过滤后的胶化原料并形成胶料团(S15)。 

压延成型：主要以胶布机45将(高分子)胶料团压延成胶布(薄膜)(S16)。胶料团由胶布机45的第一轮与第二轮间的开口(Nip)进入并被压挤成片状，绕贴于第二轮并进入第二轮与第三轮间的开口，离开后再绕贴于第三轮再进入第三轮与第四轮间的开口，胶料团每进入一个两轮之间的开口时，必在其后形成一条积料，是为轮后积料(Bank)，同时轮后积料随同滚轮的转动而旋转，有三个轮后积料(Bank)连续性的压延才有完成的可能。 

压花设备：利用压花设备46使胶布在塑性状态下于表面压制所需要的花纹(S17)。而轮轴中有通水管，可依需求设定水温，于压花的同时降低温度，以固定压纹。 

冷却轮组：冷却轮组47包括八至十二支冷却轮，其中使冷却水与冷冻水通过，借由热交换而将高温的胶布逐渐冷却至常温(S18)。冷却轮的温度由前至后由高而低分布。由前向后与胶布同一方向流动，温度便由高逐渐降低。 

裁剪：胶布经过切除边料后进入切片机48切片，以裁成需要的尺寸(S19)。切片机除了剪裁，也具有计算总长度功能。 

本发明借由以环己二醇共聚聚酯(PETG)为地砖材质，可达到符合环保需求并可应用于各种环境、并可避免脱胶与贴不牢等问题之目的；就产业上的可利用性而言，利用本发明所衍生的产品，当可充分满足目前市场的需求。 

本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然本领域技术人员应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明之范畴内。因此，本发明之保护范围当以权利要求书限定为准。