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Hintergrund der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mindestens einer
bildhaften Darstellung auf mindestens einer Oberfläche eines
Trägers
aus Stein oder gebranntem Tonerdenmaterial. Weiterhin betrifft die
vorliegende Erfindung einen Gegenstand aus Stein oder gebranntem
Tonerdenmaterial mit bildhafter Darstellung, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
herstellbar ist.
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Aus
JP 2001026099 A ein
Verfahren zur Herstellung einer Dekorplatte mit einer bedruckten Schicht
bekannt. Auf ein Basismaterial werden nacheinander eine Substratbehandlungsschicht,
eine Druckmusterschicht und eine Harzschutzschicht geschichtet aufgebracht.
Die Substratbehandlungsschicht dient als Versiegelungsschicht. Die
Druckmusterschicht besteht aus einer Solid-Ink-Schicht, auf die
eine Tintenschicht in Form einer bildhaften Darstellung gedruckt
ist. Beide Tintenschichten werden durch Ionisierungsstrahlung gehärtet.
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In
JP 11115094 A ist
ebenfalls eine Dekorplatte beschrieben. Die Dekorplatte umfasst
ein Basismaterial, auf dem eine Versiegelungsschicht angeordnet
ist. Auf der Versiegelungsschicht ist eine bedruckte Schicht aufgebracht.
Die bedruckte Schicht umfasst eine Harzschicht, auf die zuerst eine Solid-Ink-Schicht
und anschließend
eine Tintenschicht in Form einer bildhaften Darstellung gedruckt werden.
Auf der bedruckten Schicht ist weiterhin eine Harzschutzschicht
angeordnet.
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In
DE 39 24 848 C1 ist
ein Verfahren zur Herstellung von Abbildungen auf einen Träger beschrieben,
bei dem ein fixiertes Trockentonerbild über ein Thermokopierverfahren
auf einer Zwischenvorlage erzeugt wird. Die Zwischenvorlage ist
ein Papier. Das Trockentonerbild wird durch Wärmebehandlung von der Zwischenvorlage
auf den Träger
direkt oder mittels einer Klebefolie übertragen.
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Weiterhin
kann ein Bild auf einem Stein als Träger folgendermaßen erhalten
werden: Es wird ein Kleinbilddia verwendet, welches auf spezielles
Fotopapier belichtet wird. Die bildtragende Schicht wird als dünne Haut
auf einen Stein aufgebracht und gegebenenfalls mit einem Schutz
auf Kunstharzbasis versehen.
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In
JP 11277987 A ist
ein Verfahren zur Herstellung eines Oberflächendesigns auf einem Steinmaterial
beschrieben. Das Verfahren umfasst das Einscannen eines Bildes,
das Verarbeiten der mittels des Einscannens erhaltenen Bilddaten
durch einen Computer und das Bilden eines Schutzfilms. Ferner wird
auf die Oberfläche
des Steinmaterials ein Behandlungsmittel aufgebracht, stehengelassen
und abgespült.
Anschließend
wird der Film entfernt.
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Weiterhin
ist es möglich,
Bilder auf Steinen im Kaltguss-Verfahren herzustellen, wobei die
Steinbilder die Grundkomponenten Sand, Wasser, Kalk, Quarzsand und
einen hydraulischen Binder umfassen.
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Zugrundeliegende Aufgabe
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
mindestens einer bildhaften Darstellung, eines Bildes bzw. Musters
auf mindestens einer Oberfläche
eines Trägers
aus Stein oder gebranntem Tonerdenmaterial bereitzustellen, das
weniger Zeit und Kosten bei gleicher Bildqualität und -beständigkeit verbraucht.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Bereitstellung
eines Verfahrens zur Herstellung mindestens einer bildhaften Darstellung
auf mindestens einer Oberfläche
eines Stein- oder gebrannten Tonerdenmaterial-Trägers gelöst, bei dem eine erste Folie
mit mindestens einer bildhaften Darstellung, eines Bildes und/oder
eines Musters bedruckt wird, die erste bedruckte Folie auf die mindestens
eine Oberfläche
des Trägers
durch Thermoverklebung bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis
120°C und gleichzeitiger
Vakuumierung bei 0,750 bar Unterdruck direkt aufgebracht wird, und
eine zweite Folie auf der ersten bedruckten Folie durch Verschweißen bei
einer Temperatur im Bereich von 80 bis 120°C unter Vakuumierung bei 0,750
bar Unterdruck direkt aufgebracht wird. Im Sinne der vorliegenden
Erfindung umfasst ein Muster ein Bildmuster und/oder ein Schriftmuster.
Das gebrannte Tonerdenmaterial umfasst Ziegel, Keramik oder Porzellan.
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Durch
das direkte Drucken der bildhaften Darstellung auf die erste Folie
und das direkte Aufbringen der bedruckten Folie auf eine Oberfläche eines
Trägers
ist das Verfahren schnell und kostengünstig. Bei diesem Verfahren
entstehen keine Abfallprodukte, vielmehr sind alle eingesetzten
Materialien wie Druckfarbe, Folien und Träger Bestandteile des derart
erhaltenen, mit einer bildhaften Darstellung versehenen Stein- oder
gebrannten Tonerdenmaterial-Trägers.
Durch das Aufbringen der zweiten Folie auf die erste bedruckte Folie
ist die bildhafte Darstellung, insbesondere die Druckfarbe, ferner
gegen Kratzer, Wetter- und Witterungseinflüsse geschützt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird der Stein-
oder gebrannte Tonerdenmaterial-Träger vor dem Aufbringen der
ersten Folie grundiert. Eine Grundierung ist insbesondere vorteilhaft,
wenn der Träger
eine raue, poröse
Oberfläche aufweist.
Mit der Grundierung werden die Poren der Oberfläche gefüllt. Der Träger wird bevorzugt mit einem
Tiefengrund vorbehandelt bzw. grundiert. Dadurch kann sich die erste
Folie mit einem Mineraluntergrund besser verbinden. Als Tiefengrund
wird insbesondere eine Acrylat-Grundierung verwendet. Dadurch wird
der Träger
vor Aufbringung einer Folie witterungs- und feuchtigkeitsresistent
und mit einer unporösen
Oberfläche
bereitgestellt.
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Vorteilhaft
wird die bildhafte Darstellung auf die erste Folie unter Verwendung
eines Tintenstrahldruckers gedruckt. Der Tintenstrahldruck oder
auch Ink Jet-Druck
ist ein berührungsloses,
direktes Sofort-Druckverfahren ohne materielle Druckform, das auf
thermischen oder elektrophysikalischen Prinzipien beruht. Die zu
druckende Information wird dabei in Form einzelner Tintentropfen
auf ein Druckmedium, in dem vorliegenden Fall die erste Folie, übertragen. Der
Tintenstrahldruck wird bevorzugt durch ein Continuous Jet-Verfahren,
Drop an Demand-Verfahren oder Rubble Jet-Verfahren erzeugt. In dem
vorliegenden Verfahren wird vorteilhaft ein Pigmenttintenstrahldruck
auf der ersten Folie hergestellt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung
ist ein Pigmenttintenstrahldruck ein Druck, der mittels eines Tintenstrahldruckers
unter Verwendung von Tinte erzeugt wird, die mindestens ein Pigment
enthält.
Ein Pigmenttintenstrahldruck ist gegen UV-Strahlen beständig. Der Pigmenttintenstrahldruck
ist besonders bevorzugt eine Widergabe eines Fotos. Das Foto wird
dazu mittels eines Scanners eingescannt. Die durch das Scannen erhaltenen
elektronischen Daten werden in einen Computer eingegeben, wo sie
optional mit einem Bildbearbeitungsprogramm bearbeit werden. In dem
Computer werden die elektronischen Daten in Form von Bilddaten gespeichert.
Die erste Folie wird in einem Tintenstrahldrucker angeordnet, der
mit dem Computer funktional verbunden ist. Auf Befehl des Computers
druckt der Tintenstrahldrucker die in dem Computer gespeicherten
Bilddaten auf die erste Folie.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung wird die erste Folie auf die mindestens eine Oberfläche des
Trägers
bei einer Temperatur von 95°C
unter gleichzeitiger Vakuumierung bei 0,750 bar Unterdruck aufgebracht.
Durch eine derartige Thermoverklebung bei der vorbestimmten Temperatur und
gleichzeitiger Vakuumierung nimmt die erste Folie jede Strukturoberfläche und
Unebenheit der Oberfläche
des Stein- oder gebrannten Tonerdenmaterial-Trägers, insbesondere des Steins,
an. Daher bleibt insbesondere die Trägerstruktur nach dem Charakter des
Trägers
sichtbar erhalten. Die Zeitdauer der Thermovakuumierung beträgt unter
10 Minuten, insbesondere höchstens
8 Minuten. Bei der Thermovakuumierung wird die Folie durch Erwärmen auf
die vorbestimmte Temperatur weichgemacht und durch Vakuumierung
bei dem vorbestimmten Unterdruck auf den Träger derart gedrückt, dass
sie sich an den Stellen, an denen sie auf ihm aufliegt, an seine
Gestalt anpasst. Zur Durchführung
der Thermovakuumierung wird eine Thermopresse verwendet. Durch die
Thermovakuumierung ist es möglich,
eine einzige Thermopresse für
eine Vielzahl von Trägergrößen und
Trägergestalten
zu verwenden, da der Träger nicht
paßgenau
in die Form der Thermopresse eingepasst werden muss. Vielmehr passt
sich bei einer kontrollierten Vakuumierung der verwendeten Thermopresse
die erste Folie an die Kontour des Trägers an. Durch die Verwendung
einer einzigen Thermopresse für
eine Vielzahl verschiedener Träger
werden Gerätekosten
gespart.
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Vorteilhaft
wird die zweite Folie auf die erste Folie bei einer Temperatur von
95°C unter
gleichzeitiger Vakuumierung bei 0,750 bar Unterdruck aufgebracht.
Vorteilhaft wird die zweite Folie auf der ersten Folie angeordnet,
die sich in einer Thermopresse befindet und höchstens 10 Minuten, bevorzugt
höchstens
8 Minute, der vorbestimmten Temperatur und dem vorbestimmten Unterdruck
ausgesetzt. Durch eine derartige Thermovakuumierung wird die zweite Folie
mit der ersten Folie verschweißt,
sodass sie sich mit der zweiten Folie verbindet. Dadurch wird das
auf die erste Folie gedruckte Muster mit einem Schutzfilm in Form
einer zweiten Folie versehen, der gut an der ersten Folie haftet.
Das Muster ist damit gegen Kratzer, Wetter- und Witterungseinflüssen resistent.
Vorteilhaft wird zum Aufbringen der zweiten Folie auf die erste
Folie die gleiche Thermopresse verwendet, wie sie bei dem Aufbringen
der ersten Folie auf den Träger
verwendet wird.
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Vorteilhaft
wird die zweite Folie mit Nanomolekulartechnik beschichtet. Dabei
wird ein Schichtaufbau aus einem Primer auf der Wirkstoffbasis SiO2-Nanokomposit
und einer Funktionsschicht auf der Wirkstoffbasis modifiziertes
Nanotitanoxid ausgebildet, welche die zweite Folie gegen Verschmutzungen
schützt.
Das Schichtmaterial bildet in dem zweischichtigen Aufbau auf der
Oberfläche
einen nur wenige Nanometer dünnen,
hydrophilen Film mit selbstreinigenden Eigenschaften, der durch
einen Photokatalyseprozess in Gegenwart von natürlichem Sonnenlicht erzeugt
wird.
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Durch
die Verwendung eines Steines als Träger bleibt die Steinstruktur
nach dem Charakter des Steines sichtbar erhalten und, es wird der
Eindruck eines Bildes, welches direkt auf dem Stein zu sein scheint,
vermittelt und dargestellt. Der Stein ist insbesondere schichtgespaltenes
Mineral wie Schieferstein. Der Stein weist vorteilhaft eine Materialstärke von
3 auf 6 mm auf. Der Stein ist vorteilhaft für die Bedachung von Häusern geeignet
bzw. dafür
vorgesehen und weist die dafür übliche rechteckige
Form auf. Alternativ wird der Stein vor dem Aufbringen einer Grundierung
oder einer Folie im rechten Winkel zur Oberfläche individuell asymmetrisch
geschnitten. Das Schneiden wird beispielsweise mit mittels Wasserstahltechnik
durchgeführt.
Damit kann der Stein in jede beliebige Form geschnitten bzw. gearbeitet
werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfassen die erste und die zweite Folie
jeweils einen thermoplastischen Kunststoff. Die Folie aus thermoplastischem
Kunststoff umfasst eine Polyvinylchlorid-(PVC-)Folie. Die Dicke
der PVC-Folie liegt vorzugsweise in dem Bereich von 50 bis 100 μm, insbesondere
80 μm. Gegebenenfalls weist
die PVC-Folie mindestens einen Weichmacher, Stabilisator und/oder
Schlagzähmodifikator
auf, um die Folie weicher und formbarer zu machen. Durch diese Additive
können
physikalische Eigenschaften wie die Temperatur-, Licht- und Wetterbeständigkeit, die
Zähigkeit
und Elastizität,
die Kerbschlagzähigkeit, der
Glanz und die Verarbeitbarkeit eingestellt werden. PVC ist weiterhin
beständig
gegen UV-Strahlen, Wasser sowie verschiedenartige Säuren, Laugen,
Alkohole etc. Daher kann der mit dem Muster versehene Träger verschiedensten
Wetter- und Witterungsbedingungen ausgesetzt werden und mit herkömmlichen
Reinigungsmitteln gereinigt werden, ohne dass weder das Bild noch
die Folien dadurch beschädigt werden.
Weiterhin ist PVC kostengünstig,
strukturierbar und schmelz-laminierbar.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist vorteilhaft dazu geeignet Gegenstände herzustellen, die einen
mit einem Bild versehenen Stein- oder gebrannten Tonerdenmaterial-Träger umfassen.
Insbesondere ist als Träger
ein Stein geeignet. Ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter
Gegenstand ist daher bevorzugt ein Stein mit einem Bild. Ein derartiger
Stein mit Bild ist in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein schichtgespaltener Mineralstein,
der mit einem Fotomotiv versehen ist. Ein so beschichteter Stein
dient bevorzugt als vordere Seite eines Uhrzifferblattes, insbesondere
ohne die Angabe der jeweiligen Stundenstellung. Alternativ ist ein so
beschichteter Stein die vordere Seite eines Thermometers, insbesondere
mit Digitalanzeige.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahren
sowie eines damit hergestellten Produktes bzw. Gegenstandes anhand
der beigefügten
schematischen Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 ein
Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 ein
weiteres Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens und
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3 einen
Querschnitt eines Gegenstandes, der unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
hergestellt wurde.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
ein Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens
gezeigt. In einem Schritt 10 wird eine erste Folie mit
einem Muster bedruckt. In einem anschließenden Schritt 12 wird
die erste bedruckte Folie auf eine Oberfläche eines Stein- oder gebrannten
Tonerdenmaterial-Trägers
durch Thermoverklebung bei vorbestimmter Temperatur in dem Bereich
von 80 bis 120°C
und unter gleichzeitiger Vakuumierung bei 0,750 bar Unterdruck direkt
aufgebracht. Optional ist der Träger
mit einem Grundierungsmittel vorbehandelt. Anschließend wird
in einem Schritt 14 eine zweite Folie auf die erste bedruckte
Folie durch Verschweißen
bei einer Temperatur in dem Bereich von 80 bis 120°C unter gleichzeitiger
Vakuumierung bei 0,750 bar Unterdruck direkt aufgebracht.
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In 2 ist
ein Ablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens
gezeigt. In einem Schritt 20 wird eine erste Folie mit
einem Bildmuster in Form eines Tintenstrahldruckes bedruckt. In
einem nachfolgenden Schritt 22 wird ein Träger aus
Stein oder gebrannten Tonerdenmaterial, der mit einem Tiefengrund
vorbehandelt ist, in eine Thermovakuumpresse eingebracht. In einem
Schritt 24 wird die in Schritt 20 erhaltene erste
Folie auf eine Oberfläche
des Trägers
angeordnet. Anschließend
wird in einem Schritt 26 die Thermovakuumpresse auf, eine
Temperatur von zirka 95°C,
erhitzt und gleichzeitig vakuumiert unter einem Unterdruck von 0,750
bar. Die erste bedruckte Folie wird so im Schritt 26 mit
der Oberfläche
des Trägers
thermoverklebt, sodass der Träger
mit einem Bildmuster erhalten wird. Nach Beendigung des Schrittes 26 und
ggf. einem Abkühlzeitraum
wird eine zweite Folie in einem Schritt 28 auf der ersten
Folie angeordnet. Die Thermovakuumpresse wird in einem nachfolgenden
Schritt 30 erneut, insbesondere auf eine Temperatur von
zirka 95°C
unter gleichzeitiger Vakuumierung von 0,750 bar Unterdruck erhitzt.
Hierbei wird die zweite Folie auf die erste Folie aufgepresst und
mit ihr verschweißt.
Nach Beendigung des Schrittes 30 und ggf. einem Abkühlzeitraum
wird die zweite Folie mit Nanomolekulartechnik beschichtet In 3 ist
ein Querschnitt eines Trägers 40 aus
Stein gezeigt, der dem erfindungsgemäßen Verfahren unterzogen wurde.
Der Stein-Träger 40 weist
eine Oberfläche 50 auf.
Auf der Oberfläche 50 liegt
mit der Oberfläche
thermoverklebt eine erste PVC-Folie 42 auf. Die PVC-Folie 42 weist
als bildhafte Darstellung bzw. Bild 44 einen Pigmenttintenstrahldruck 44 auf. Auf
der ersten PVC-Folie 42 ist weiter eine zweite PVC-Folie 46 thermoverschweißt mit der
ersten Folie angeordnet. Auf der zweiten Folie 46 ist eine
Beschichtung 48 aus Nanopartikeln angeordnet.
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Abschließend sei
angemerkt, dass sämtlichen
Merkmalen, die in den Anmeldungsunterlagen und insbesondere in den
abhängigen
Ansprüchen genannt
sind, trotz dem vorgenommenen formalen Rückbezug auf einen oder mehrere
bestimmte Ansprüche,
auch einzeln oder in beliebiger Kombination eigenständiger Schutz
zukommen soll.
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- 10
- Schritt
- 12
- Schritt
- 14
- Schritt
- 20
- Schritt
- 22
- Schritt
- 24
- Schritt
- 26
- Schritt
- 28
- Schritt
- 30
- Schritt
- 32
- Schritt
- 40
- Stein
- 42
- erste
PVC-Folie
- 44
- Bild
- 46
- zweite
PVC-Folie
- 48
- Beschichtung
- 50
- Oberfläche