阅读说明：本技术 轻量化面砖 (Light weight face brick ) 是由 张兆毅 简君潔 张雅媖 王悦筑 于 2018-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明轻量化面砖,包含一面砖本体,是由硬质树脂发泡体所构成,其中包含多个泡孔,以及一漆面层,其是铺设于该面砖本体表面上。硬质树脂发泡体的密度介于0.2～0.45克/立方厘米之间。根据本发明所指出的轻量化面砖可有效减少已知磁砖过重问题,并赋予面砖较佳的隔热与隔音效果。(The invention relates to a light-weight face brick, which comprises a face brick body and a paint surface layer, wherein the face brick body is composed of a hard resin foaming body and comprises a plurality of foam holes, and the paint surface layer is laid on the surface of the face brick body. The density of the hard resin foam is 0.2 to 0.45 g/cc. Lightweight tiles in accordance with the teachings of the present invention can effectively reduce the problem of known tiles being too heavy and impart better thermal and acoustical insulation to the tiles.)

轻量化面砖

技术领域

本发明是有关于一种面砖，通常又可称之为磁砖。特别是有关于一种适用 于铺设在墙面用的轻量化面砖。

背景技术

面砖常被人们使用于建筑中，例如使用于建筑物内、外部墙面、地面或其 他需要装饰的表面，例如厨房中的料理台面。已知的面砖是为使用陶瓷黏土、 长石、陶石、石英等材料经高温烧制而成的产品。若再经上釉处理者，又称为 施釉砖，未经上釉处理者，称为无釉砖。因此，面砖又常称之为磁砖，或称瓷 砖。

已知磁砖的种类依使用的材质，大致上可分为陶质、石质及瓷质等三类。 大抵而言，陶质、石质为施釉砖，而瓷质为吸水率低且硬度高的石英砖。

当用于墙面装饰及建材保护用的磁砖，特别是室内墙面，其基本诉求为色 彩鲜艳度及造型变化，并且讲究质感的呈现及整体的搭配，对硬度及机械强度 较无特别需求，故通常会使用较为便宜的陶质砖。

然而，当磁砖施作于外墙的墙面上时，若因施工稍有不慎、磁砖品质瑕疵， 或经年累月受热胀冷缩影响等因素，皆有可能使磁砖发生剥落。由于已知的磁 砖是由陶瓷黏土、长石、陶石、石英等材料所制，密度皆在2克/立方厘米以 上，故所制得的磁砖本体重量并不轻。一旦磁砖自墙面剥离掉落，加上重力加 速度，极有可能造成人员财物损伤，特别是大范围磁砖剥落时。故而，新闻中 常可听闻老旧建筑外墙磁砖剥落伤人或造成财损等事件发生。再者，当磁砖尺 寸较大时，重量也会较为沉重，亦会造成高楼外墙施工上的困扰，且增加磁砖 自墙面剥离的风险。

另外，承如前述，已知磁砖是由土、石等材料所制，其与混凝土墙所使用 的材料相近，因此磁砖与混凝土具有差不多的热传系数与隔音效果。但已知混 凝土墙面的隔热及隔音效果并不完美，若要获致至较高的隔热与隔音效果则需 加厚墙面，但如此一来却会造成建筑成本大增、建筑施工上的困扰及建物过重 等问题。为解决墙面加厚所带来的问题，已知技艺者会于墙面上再涂布一隔热 层或架设一层隔热板以提高混凝土墙面的隔热效果，或于墙面上架设一层隔音 板以强化混凝土的隔音效果。但如此一来，却会造成破坏墙面美观及多次施工 等问题，另外也会增加建筑施工上的成本。

故而，若能开发出一种轻量化的面砖，最好再具有其他附加功能，诸如隔 热及隔音等，便成为建材领域业者之所期盼者。

发明内容

据此，本发明的目的即在于提供一种轻量化的面砖，用以减少施工上困扰， 及减轻面砖不慎剥落时的损害。

为达成前述的目的，本发明提出一种轻量化面砖，包含一面砖本体、一铺 设于该面砖本体表面上的漆面层。该面砖本体是由硬质树脂发泡体所构成，包 含多个泡孔。

在一个与多个实施态样中，前述的面砖本体的密度较佳为介于0.2～0.45 克/立方厘米之间。

在一个与多个实施态样中，前述的泡孔是由多个开放泡孔与多个封闭泡孔 所组成，所述多个开放泡孔数与所述多个封闭泡孔数的比值(开闭孔率)，介 于0.05～0.2之间。

在一个与多个实施态样中，本发明轻量化面砖的下方侧面上，设置有至少 一突出部，借此可增加本发明面砖与水泥的附着力，减少自墙面剥离掉落的风 险。

本发明轻量化面砖具有低于已知磁砖的密度，故可有效达成轻量化的需 求。本发明轻量化面砖可轻易的以大面积制造，之后再依所需尺寸大小进行裁 切，借此亦可有效降低制造成本。或可依需要被制成各种形状，或依需要再裁 切成各种形状与尺寸。本发明面砖可通过铺设于该面砖本体上的漆面层颜色与 种类，即可轻易地变换所需要的外观。

此外，于本发明中面砖本体是由硬质树脂发泡体所构成，能进一步赋予其 较佳的隔热与隔音效果。

附图说明

图1为本发明轻量化面砖的一实施态样的局部剖面示意图；

图2为本发明轻量化面砖的另一实施态样的局部剖面示意图。

具体实施方式

为使熟悉本技术领域中的技艺者，更易于通过本发明说明书的说明而了解 本发明，以下配合附图进一步说明。已知技艺者当可了解的是，以下的说明内 容仅用以示例说明本发明技术，并说明较佳的实施条件范围，并非用以限制本 发明的范围。

参阅图1，为本发明轻量化面砖的一实施态样的局部剖面示意图。本发明 轻量化面砖1，主要包含一面砖本体10，以及一漆面层12。该漆面层12是铺 设于该面砖本体10的一表面上，且该表面至少包含上表面18。

面砖本体10是由硬质树脂发泡体所构成，其中包含多个泡孔，其内含空 气，故而有较低的密度，因此可有效减轻本发明轻量化面砖1的重量。在一个 或多个实施态样中，面砖本体10的密度，较佳为介于0.2～0.45克/立方厘米之 间，更佳为介于0.25～0.4克/立方厘米之间。较低的密度虽可获致更轻量化的 面砖，但却可能导致整体机械强度降低。反之，较高的密度又会使得面砖重量 增加，失去轻量化的意义，且亦会影响其隔热与隔音效果。

在一个或多个实施态样中，这些泡孔是由多个封闭泡孔14与多个开放泡 孔16所组成。面砖本体10中所述多个开放泡孔16的数目与所述多个封闭泡 孔14的数目的比值，于本发明中将之定义为开闭孔率。

在一个或多个实施态样中，面砖本体10中这些泡孔的开闭孔率，较佳为 介于0.05～0.2之间，更佳为介于0.1～0.15之间。当开闭孔率太高时，会导致隔 热效果降低。反之，当开闭孔率太低时，则将无法获致所要的吸音效果。另一 方面，开放泡孔16的存在会使面砖本体10表面形成不平整表面，借此亦可增 加与漆面层12的接着效果，以及之后于泥作施工时，与水泥的贴合效果，以 使本发明轻量化面砖1更不易自墙面上剥落。

在一个或多个实施态样中，面砖本体10是由硬质树脂发泡体所构成。而 硬质树脂发泡体则可由异氰酸酯类化合物与多元醇(Polyol)、加入发泡剂及 催化剂所发泡而得。前述异氰酸酯类化合物、多元醇、发泡剂及催化剂的种类 与用量，于本发明中并无特别的限制，只要可制得具有本发明前述所界定的特 征者，皆可被应用于本发明中。已知技艺者通过本发明说明，当可自行选用适 当的材料种类，调整适当的组成比例制得所需性质的硬质树脂发泡体。

在一个或多个实施态样中，可用于本发明中的异氰酸酯类化合物，包含二 异氰酸酯(Di-isocyanate)。前述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯 (Toluene-2,4-diisocyanate，TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(Isophorone diisocyanate，IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(4,4'－diphenylmethane diisocyanate，MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(dicyclohexylmethane- 4,4'-diisocyanate，HMDI)、赖氨酸二异氰酸酯(lysinediisocyanate，LDI)， 及聚异氰酸酯(Polyisocyanate，PolyMDI)，但并不仅限于此。在一个或多个 实施态样中，较佳为聚异氰酸酯(Polyisocyanate，PolyMDI)。

在一个或多个实施态样中，可用于本发明中的多元醇，包含但并不仅于， 芳香族聚酯多元醇(Aromatic polyester polyol)、脂肪族聚酯多元醇(Aliphatic polyesterpolyol)及聚醚多元醇(Polyether polyol)。在一个或多个实施态样中， 较佳为芳香族聚酯多元醇。

在一个或多个实施态样中，为进一步强化面砖本体10的机械强度，可于 制备硬质树脂发泡体时，于原料中加入玻璃纤维进行发泡，使玻璃纤维嵌合于 硬质发泡体中。或于原料中加入其他可强化硬质树脂发泡体的添加物，例如纳 米微粒，借以制得类纳米强化复合材料的硬质发泡体，但并不仅限于此。

铺设于该面砖本体10的表面上漆面层12，只要是可用于涂布在硬质树脂 发泡体上的漆料皆可被应用于本发明中，于本发明中并无特别的限制。已知技 艺者可依所需要的颜色，涂布后漆面的外观及特质等，加以选择。例如，为使 本发明轻量化面砖1外观看起来更像已知磁砖，可使用真石漆(Stone flake paint)，又称仿石漆，涂布于其上，但并不仅限于此。另外，为进一步强化本 发明面砖的耐燃性，可选用已知防火漆作为本发明漆面层12，铺设于面砖本 体10的表面上。

在一个或多个实施态样中，漆面层12除铺设于面砖本体10的上表面上 18外，亦可依需要进一步铺设于下表面20或侧面上。

漆面层12铺设面砖本体10上的方法，只要是可使漆料于面砖本体10上 形成漆面层的已知方法均可被应用于本发明中，在此并无特别的限制。例如， 涂布法、喷涂法、浸涂法、蒸镀法等，但并不仅限于此。

参阅图2，为本发明轻量化面砖的另一实施态样的局部剖面示意图。为增 强本发明轻量化面砖1与水泥接着时的附着能力，减少日后剥离的可能性。面 砖本体10上可进一步设置一凸出部22。在一个或多个实施态样中，凸出部22 除可设置于下表面20上外，亦可设置于侧面上。凸出部22的大小、形状及设 置的位置于本发明中并无特别的限制，只要可增加与水泥接触面积者，或形成 物理性嵌合结构者，皆可被应用于本发明中。前述，凸出部22的剖面形状， 例如圆形、椭圆形、三角形、方形、多角形、星形、工字形…等，但并不仅限于此。

在一个或多个实施态样中，前述凸出部22是与面砖本体10一体成形者。 例如，利用模具设计，使硬质树脂发泡体于发泡制作本发明轻量化面砖时，一 并成型。在一个或多个实施态样中，前述凸出部22亦可以另行制备，之后再 以任何已知接合方法与面砖本体10固着接合。例如，以一黏合剂使二者相连 接。

由于已知磁砖的密度大约在2.5克/立方厘米，而本发明轻量化面砖的密度 仅介于0.2～0.45克/立方厘米之间。故而，在相同体积下，本发明轻量化面砖 的重量将不及已知磁砖重量的1/5，大幅减轻80％以上重量。另外，由于本发 明轻量化面砖的本体为硬质树脂发泡体，其中充斥许多发泡孔。故而，相较于 相同重量的树脂板，有更佳的机械强度、隔热性及隔音性。

具体实施例

面砖本体制备

实施例一

取双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯[bis(2-hydroxyethyl)terephthalate,BHET]8.38克(购自东联化学)，二甘醇(Diethylene glycol，DEG)2.01克(购自 东联化学)，邻苯二甲酸酐(Phthalic anhydride，PA)3.69克(购自联成化 学)制得一芳香族聚酯多元醇。

依表一所示各成分添加量，分别将前述芳香族聚酯多元醇、聚异氰酸酯(型 号PU-807A，购自艺之塑)、触媒(型号33LV，购自DABCO)、水(发泡 剂)及整泡剂(型号L-6900，购自Momentive)分别秤量。除聚异氰酸酯外， 将其他成分放入一混合容器内，以搅拌机(厂商新诺仪器，型号JB90-S)进 行混合(转速约1,000rpm)，以形成一第一混合物。将该混合物续以约2,500 rpm的转速进行搅拌，同时加入已秤量好的聚异氰酸酯，使之混合完全后停止 搅拌(约10秒)，以形成第二混合物。

将前述第二混合物迅速置入一密封模具内(模具尺寸10×10×1厘米)， 并将模具放入烘箱(50℃，10分钟)中进行发泡。之后，取出待冷却后打开 模具取出发泡体。借此，可制得密度为0.25克/立方厘米的硬质发泡体，即本 发明面砖本体。

将前述面砖本体的上表面涂布一层真石漆后放入60度烘箱烘干三小时， 借此即可制得本发明轻量化面砖。

表一

成分(克)	实施例一	实施例二	实施例三	实施例四	实施例五
						聚酯多元醇	11.51	18.42	11.51	11.51	11.51
聚异氰酸酯	13.13	21.01	13.13	13.13	13.13
						触媒	0.12	0.19	0.12	0.12	0.12
发泡剂	0.12	0.19	0.12	0.12	0.12
						整泡剂	0.12	0.19	0.12	0.12	0.12

实施例二

实施步骤及条件同实施例一，仅各成份用量均增加至1.6倍。借此，可制 得密度为0.4克/立方厘米(g/cm³)的硬质发泡体。

实施例三

实施步骤及条件同实施例一，仅聚酯多元醇改以Stepanpol公司的芳香族 聚酯多元醇(型号为PS-2502A)替代。借此，可制得密度为0.25克/立方厘米 的硬质发泡体。

实施例四

实施步骤及条件同实施例一，仅聚酯多元醇改以脂肪族聚酯多元醇(购自 Terrin公司，型号为Terrin 168)替代。借此，可制得密度为0.25克/立方厘米 的硬质发泡体。

实施例五

实施步骤及条件同实施例一，仅聚酯多元醇改以聚醚多元醇(购自Dow 公司，型号为Voranol 360)替代。借此，可制得密度为0.25克/立方厘米的硬 质发泡体。

开闭孔率检测

以真密度仪(厂商TITANEX，型号Quanchrome 1200e)，参酌仪器使用 说明书，对实施例一～五所制得的面砖本体进行检测。经检测所得的开闭孔率 详列于表二。

表二

机械强度测试

取实施例一～五所制得的面砖本体，分别以三点抗弯检测仪(厂商YOTEC， 型号UT-300)，依标准CNS 4396检测法进行检测，检测面砖本体的机械强度。 经检测所得的机械强度分别为332、422、305、298与294牛顿/平方厘米 (N/cm²)，结果示于表三。

比较例一

取市售磁砖(冠军磁砖，型号TS6701R，尺寸10×10×0.5厘米)以前述 的检测法测试机械强度。经检测所得的机械强度为266牛顿/平方厘米，结果 亦示于表三。

比较例二

取市售聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，简称PET)板(购 自STIMEX，型号A-PET，尺寸10×10×0.2厘米)以前述的检测法测试机械 强度。经检测所得的机械强度为34.45，结果亦示于表三。

表三

由表三测试的结果显示，本发明轻量化面砖较相同重量的PET板，明显 有较高的机械强度，高约近10倍。另外，结果亦显示，本发明轻量化面砖相 较于已知磁砖重量已大幅减轻时，仍保有与已知磁砖相较下仍不逊色的机械强 度，甚至比已知磁砖的机械强度更高。

隔热测试

取实施例一～五及比较例一、二所制得的面砖本体，分别以热传导系数分 析仪(厂商瑞典Hot Disk，型号TPS 2500)进行检测，并参酌ISO 22007-2检 测法，检测面砖本体的热传导系数。经检测所得的热传导系数，分别为0.05、 0.1、0.07、0.06与0.08W/m·K(W是热量；m是材料厚度(公尺)；K是凯氏 温度(绝对温度))，结果示于表四。

表四

由表四所得结果显示，本发明轻量化面砖具有较已知磁砖更低的热传导系 数，甚至达18倍以上差距。换而言之，在相同厚度下相同时间内，本发明轻 量化面砖相较于已知磁砖可大幅减少热量的传递达94％以上。亦即，建筑物外 墙贴附本发明轻量化面砖，单位时间内可大幅减少外部热量通过外墙传递至建 筑物室内，借此即可有效减少室内空调设备的能耗，达成节能减碳的目的。

即便是与PET板比较，已知PET板的热传导系数也较本发明轻量化面砖 高了2倍以上。亦即，在相同厚度下，通过已知PET板的热量也会较通过本 发明轻量化面砖的热量高2.5倍以上。但此状况下，已知PET板将会比本发明 轻量化面砖重5倍以上(PET密度约1.38g/cm³)。

隔音测试

一般评定隔板(Partition)的隔音效果，是以500Hz声音传送通过隔板的 损失值表示。如一隔板对500Hz的透过损失为40dB，则该隔音板为STC 40， STC(隔音等级，SoundTransmission Class)后的数目越大，表示该结构体的 声音阻绝效果越佳。

取实施例一～五所制得的面砖本体，分别进行隔音性能检测。检测方式是 参酌ASTM E413声音传送分级测定法(Classification for Rating Sound Insulation)进行，以检测面砖本体的STC。经检测所得的STC分别为71、48、 63、62与68dB，结果示于表五。

另取比较例一的市售磁砖与比较例二的PET板，亦分别以前述方法进行 隔音测试检测其隔音效果。经检测所得的STC，分别为25dB与26dB，结果 亦示于表五。

表五

由表五所示的结果显示，本发明轻量化面砖具有较已知磁砖或PET板更 佳的隔音效果。因此，建筑物外墙上铺设的已知磁砖，若改以本发明轻量化面 砖取代，将可有效减少外部声音透过墙面传入建筑物室内。借此，建筑物即无 须为增加墙面隔音效果而增厚墙面，因而可减少建筑成本与建筑物重量。

但以上所述者，仅为本发明的一较佳实施例，当不能以的限定本发明实施 的范围，凡与本发明申请专利范围所作的等效变化、均等实施或修饰，皆应仍 属本发明专利涵盖的范围内。