DE102011078690A1 - Producing stone composite material comprising multilayered stone material layer and base layer adhering on it, comprises applying base layer on outer layer of stone material layer, dielectrically heating, and removing base and outer layer - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Steinverbundmaterials.The present invention relates to a method for producing a stone composite material.
Materialien wie Schiefer, Marmor, Granit und andere Arten von Steinen sowie verschiedene keramische Materialien werden gewöhnlich benutzt, um ein dekoratives Aussehen von Fußböden, Möbeloberflächen und dergleichen zu erreichen. Derartige Materialien sind im Hinblick auf ihr dekoratives Aussehen und ihre Verschleißfestigkeit günstig.Materials such as slate, marble, granite and other types of bricks as well as various ceramic materials are commonly used to achieve a decorative appearance of floors, furniture surfaces and the like. Such materials are favorable in terms of their decorative appearance and wear resistance.
Trotz dieser und anderer Vorteile sind die üblicherweise verwendeten Steinmate rialien im Allgemeinen relativ spröde und besitzen nur eine begrenzte Biegefestigkeit. Außerdem sind die genannten Materialien schwer und unflexibel, was die Einsatzmöglichkeiten für die Verwendung solcher Materialien für verschiedene Anwendungen begrenzt. Die Befestigung solcher Materialien zum Beispiel auf Fußböden oder an Wänden ist nur mit erhöhtem Aufwand und unter Zuhilfenahme entsprechender Baustoffe wie Mörtel, Zement oder ähnlicher haftender Materialien möglich.Despite these and other advantages, the commonly used stone materials are generally relatively brittle and have limited flexural strength. In addition, the materials mentioned are heavy and inflexible, which limits the possibilities of using such materials for various applications. The attachment of such materials, for example, on floors or walls is possible only with increased effort and with the aid of appropriate building materials such as mortar, cement or similar adhesive materials.
Zur Lösung der vorstehend angesprochenen Probleme wurde bisher zur Montage beziehungsweise Verlegung von Steinplatten und dergleichen eine starre, hinsichtlich ihrer Abmessungen stabile Basisschicht hergestellt, welche im allgemeinen über einem Unterboden aus Holz, Ziegeln oder irgendwelchen anderen Baumaterialien eine Zementplatte umfasste. Dabei wurde in den Zement typischerweise ein Metallgitter eingebettet, um der Platte eine zusätzliche Festigkeit zu verleihen. In einigen Fällen ist mehr als eine Zementlage erforderlich, um die erforderliche Steifigkeit zu erreichen. Die Herstellung einer oder mehrerer solcher Lagen ist jedoch mühsam und zeitraubend. Außerdem können mit der Herstellung einer solchen Basisschicht die Forderungen nach speziellen Fähigkeiten und/oder zusätzliche Kosten verbunden sein. Ferner kann es notwendig sein, im Hinblick auf das Gewicht der Zementbasis beziehungsweise -platte beispielsweise einen typischen Holzboden zusätzlich konstruktiv zu verstärken, und folglich kann das Herstellen eines Unterbodens für das Verlegen von Steinmaterialien arbeitsaufwendig, zeitraubend und teuer sein.To solve the above-mentioned problems, a rigid, dimensionally stable base layer has hitherto been prepared for mounting or laying stone slabs and the like, which generally comprises a cement board over a subfloor of wood, bricks or any other building materials. Typically, a metal grid has been embedded in the cement to provide added strength to the plate. In some cases, more than one cement layer is required to achieve the required stiffness. The preparation of one or more such layers is tedious and time consuming. In addition, the requirements for special capabilities and / or additional costs may be associated with the manufacture of such a base layer. Further, in view of the weight of the cement base, for example, it may be necessary to additionally constructively reinforce a typical wooden floor, and consequently making a floor for laying stone materials may be labor intensive, time consuming and expensive.
Es wurden bereits Versuche unternommen, dünne Lagen von Steinmaterial, wie zum Beispiel Granit, für verschiedene Dekorationszwecke durch Schneiden oder Spalten herzustellen. Dabei werden die dünnen Scheiben aus Granit typischerweise mit einem metallischen Substrat verklebt, um einen Träger für die Steinschicht zu schaffen. Andere dekorative Steinmaterialien umfassen abgespaltene, relativ dünne Schieferplatten. Diese Arten von schichtförmigen Steinprodukten können ein reduziertes Gewicht haben, wodurch einige der Probleme, die mit dem Einsatz von Steinmaterialien verknüpft sind, vermieden werden. Auch diese Produkte sind jedoch schwierig herzustellen und erfordern viel Zeit und Arbeit. Weiterhin können schichtartige Steinprodukte, wie zum Beispiel Schieferplatten, wenn sie in Form relativ dünner Scheiben hergestellt werden, spröde und relativ brüchig sein und beim Spalten leicht zerstört werden.Attempts have already been made to produce thin layers of stone material, such as granite, for various decorative purposes by cutting or splitting. The granite thin slices are typically bonded to a metallic substrate to provide a support for the stone layer. Other decorative stone materials include split, relatively thin slates. These types of stratified stone products may have a reduced weight, thereby avoiding some of the problems associated with the use of stone materials. However, these products are also difficult to produce and require a lot of time and work. Furthermore, layered stone products, such as slates, when made in the form of relatively thin slices, may be brittle and relatively brittle, and easily broken when split.
Weiterhin kann die Verwendung von Steinmaterialien für dekorative Oberflächen bei Fußböden, Möbeln und dergleichen aufgrund der eingeschränkten Verfügbarkeit bestimmter Steinarten beschränkt sein. Beispielsweise können verschiedene einzelne Schieferstücke ein einzigartiges, attraktives und erwünschtes Aussehen haben. Ein solches Einzelstück kann jedoch nur einmal für einen bestimmten Einsatzzweck, beispielsweise als Teil eines Fußbodens, verwendet werden, wodurch die Verfügbarkeit derartiger erwünschter, attraktiver Stücke für einen mehrfachen Einsatz beschränkt wird.Furthermore, the use of stone materials for decorative surfaces in floors, furniture and the like may be limited due to the limited availability of certain types of stone. For example, various individual pieces of slate may have a unique, attractive and desirable appearance. However, such a single piece can only be used once for a particular application, such as part of a floor, thereby limiting the availability of such desirable, attractive pieces for multiple use.
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Steinverbundmaterials zur Verfügung zu stellen. The object of the invention is to provide an improved method for producing a stone composite material.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie durch einen Steinverbundmaterial gemäß Anspruch 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.The object is achieved by a method having the features of
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Steinverbundmaterials mit zumindest einer Schicht eines mehrschichtigen Steinmaterials und einer darauf haftenden Tragschicht vorgeschlagen, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
- – Aufbringen der Tragschicht auf eine äußere Schicht des mehrschichtigen Steinmaterials,
- – Dielektrisches Erwärmen wenigstens im Bereich der Tragschicht, um eine Haftverbindung zwischen der äußeren Schicht des mehrschichtigen Steinmaterials und der Tragschicht auszubilden,
- – Abziehen der Tragschicht zusammen mit zumindest einer äußeren Schicht des Steinmaterials.
- Applying the backing layer to an outer layer of the multilayered stone material,
- Dielectric heating at least in the region of the support layer in order to form an adhesive bond between the outer layer of the multilayer rock material and the support layer,
- - Removing the support layer together with at least one outer layer of the stone material.
Des Weiteren wird ein Steinverbundmaterial aufweisend zumindest eine Schicht eines mehrschichtigen Steinmaterials und einer darauf haftenden dampfdurchlässigen Tragschicht vorgeschlagen..Furthermore, a stone composite material comprising at least one layer of a multilayered stone material and a vapor-permeable support layer adhering thereto is proposed.
Bei dem Verfahren zur Herstellung des Steinverbundmaterials wird die Tragschicht bevorzugt so auf das mehrschichtige Steinmaterial aufgebracht, dass die Tragschicht annähernd parallel zum Schichtverlauf des mehrschichtigen Steinmaterials verläuft. Diese Anordnung ermöglicht eine Erleichterung beim späteren Abziehen der Tragschicht.In the method for producing the stone composite material, the base layer is preferably applied to the multi-layered stone material such that the base layer runs approximately parallel to the layer course of the multi-layered stone material. This arrangement makes it easier to later remove the support layer.
In einer Ausgestaltung weist die Tragschicht eine dampfdurchlässige und/oder wasserhaltige Schicht auf. Durch die dielektrische Erwärmung werden die Wasservorkommen in der Tragschicht bzw. in dem mehrschichtigen Steinmaterial sehr schnell erhitzt, wodurch es zur Dampfbildung zwischen den Schichten kommt. Indem die Tragschicht dampfdurchlässig ist, kann der entstehende Dampf schneller über die Tragschicht an die Umgebung abgegeben werden.In one embodiment, the base layer has a vapor-permeable and / or water-containing layer. Due to the dielectric heating, the water deposits in the base layer or in the multi-layer stone material are heated very quickly, which leads to vapor formation between the layers. By making the base layer vapor-permeable, the resulting vapor can be released more quickly via the base layer to the environment.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Haftverbindung zwischen der Tragschicht und der äußeren Schicht des mehrschichtigen Steinmaterials durch die Verwendung eines Klebers bzw. einer Klebschicht hervorgerufen. Die Aufbringung einer separaten Klebschicht zwischen der Tragschicht und dem Steinmaterial ist aber nicht zwingend notwendig. Es ist auch möglich, dass die Tragschicht selbst eine klebfähige Eigenschaft bzw. einen Kleber aufweist.In a preferred embodiment, the adhesive bond between the backing layer and the outer layer of the multilayered stone material is caused by the use of an adhesive or an adhesive layer. However, the application of a separate adhesive layer between the base layer and the stone material is not absolutely necessary. It is also possible that the base layer itself has an adhesive property or an adhesive.
Vorteilhafterweise wird in der vorliegenden Erfindung eine Tragschicht verwendet, durch die die Eigenschaften des Steinverbundmaterials, insbesondere die Festigkeit, verbessert werden. Die Tragschicht weist dabei beispielsweise im Vergleich zum mehrschichtigen Steinmaterial eine höhere Zug- oder Druckfestigkeit auf. Ferner kann durch die Tragschicht auch eine größere Haltbarkeit des Steinverbundmaterials gegenüber Einflüssen der Umwelt, wie Wasser und chemische Stoffe, erreicht werden.Advantageously, a support layer is used in the present invention, by which the properties of the stone composite material, in particular the strength, are improved. In this case, for example, the base layer has a higher tensile or compressive strength than the multilayered stone material. Furthermore, a greater durability of the stone composite material against environmental influences such as water and chemical substances can be achieved by the support layer.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer flexiblen, zugfesten Tragschicht. Hierdurch kann ein flexibles Steinverbundmaterial hergestellt werden. Nachdem die flexible, zugfeste Tragschicht auf die äußere Schicht des mehrschichtigen Steinmaterials aufgebracht bzw. mit der äußeren Schicht verklebt wird, wird die flexible Tragschicht von dem mehrschichtigen Steinmaterial abgezogen wird. Da die Adhäsionskräfte zwischen der Tragschicht und dem Steinmaterial stärker sind als die Kohäsionskräfte innerhalb des Steinmaterials, werden ein oder mehrere Schichten des Steinmaterials zusammen mit der Tragschicht von dem Steinmaterial abgezogen werden.Particularly advantageous is the use of a flexible, tensile base layer. As a result, a flexible stone composite material can be produced. After the flexible, tension-resistant support layer is applied to the outer layer of the multilayer stone material or bonded to the outer layer, the flexible support layer is peeled off from the multilayer stone material. Since the adhesion forces between the support layer and the stone material are stronger than the cohesive forces within the stone material, one or more layers of the stone material will be stripped off the stone material together with the support layer.
Im Sinne der Erfindung wird unter einer dielektrischen Erwärmung insbesondere eine Mikrowellen-Erwärmung verstanden. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Verbund des mehrschichtigen Steinmaterials und der Tragschicht – im Folgenden Rohverbund genannt – in einen Mikrowellenofen eingebracht wird und dort zumindest teilweise erwärmt wird. Der Rohverbund wird dabei bevorzugt einer Mikrowellenstrahlung von etwa 7000 Watt bis etwa 70.000 Watt pro Quadratmeter Steinverbundoberfläche ausgesetzt. Die Erwärmung des Rohverbunds ist aber nicht auf die Mikrowellen-Erwärmung beschränkt. Der Rohverbund kann auch in einem Kondensatorfeld-Ofen zumindest teilweise erwärmt wird.For the purposes of the invention, a dielectric heating is understood in particular to mean microwave heating. In a particularly preferred embodiment, it is provided that the composite of the multilayered stone material and the base layer - referred to below as Rohverbund - is introduced into a microwave oven and is at least partially heated there. The raw composite is preferably exposed to microwave radiation of about 7,000 watts to about 70,000 watts per square meter of stone composite surface. The heating of the Rohverbunds is not limited to the microwave heating. The raw composite can also be at least partially heated in a condenser field furnace.
Der für die Herstellung des Steinverbundmaterials verwendete Ofen kann einen geschlossenen Raum aufweisen. Weiterhin kann der Ofen auch ein offenes System ohne Begrenzungswände sein. Bevorzugt wird aber das Steinverbundmaterial aber in einer Durchlaufvorrichtung hergestellt. Für die dielektrische Erwärmung des Rohverbunds eignet sich besonders bevorzugt ein Durchlaufhochfrequenz-Trockner. Bei Verwendung eines Durchlaufhochfrequenztrockners kann ein Output von beispielsweise 600 m2/h erreicht werden.The furnace used to make the stone composite may have a closed space. Furthermore, the oven can also be an open system without boundary walls. Preferably, however, the stone composite material is produced in a continuous device. For the dielectric heating of the raw composite is particularly preferably a continuous high-frequency dryer. When using a continuous high-frequency dryer, an output of for example 600 m 2 / h can be achieved.
Mehrschichtiges Steinmaterial im Sinne der Erfindung ist Steinmaterial ausgewählt aus einer Gruppe umfassend verschiedene Natursteinmaterialien, die mehrere diskrete Schichten umfassen. Besonders bevorzugt sind Steinmaterialien mit im Wesentlichen ebener und paralleler kristallografischer Orientierung, die von dem Natursteinmaterial als dünne Schichten beziehungsweise Blätter abgezogen oder abgespalten werden können. Das Natursteinmaterial kann ein Sedimentmaterial oder vorzugsweise ein metamorphes Natursteinmaterial sein, wie es sich durch fortschreitende Metamorphose von Sedimentgestein durch Einwirken mechanischer Kräfte, wie zum Beispiel Scher- und Stauchkräfte ergibt und/oder durch Rekristallisationskräfte unter dem Einfluss von Druck und Temperatur. Vorzugweise ist das Natursteinmaterial relativ starr und für das Aufspalten in relativ starre und spröde Blätter beziehungsweise Lamellen geeignet, wie dies beispielsweise bei Schiefer, Quarzit und dergleichen der Fall ist. Andererseits kann das Natursteinmaterial ein geschichtetes Gestein sein, welches aus relativ flexiblen Schichten besteht, die leicht in einzelne Schichten aufgespalten werden können, wie dies zum Beispiel bei Glimmer der Fall ist. Zu den geschichteten Natursteinmaterialien gehören diejenigen, die von tonhaltigen, kalkhaltigen oder Quarzitsedimenten abgeleitet sind, und können eine Vielfalt von schichtbildenden Mineralien umfassen, wie zum Beispiel Glimmer, Silikate, Fluorite, Quarz, Hämatit, Tonerde und andere Materialien. Zu den Beispielen für mehrlagige, mehrschichtige beziehungsweise geschichtete Natursteinmaterialien gehören, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt wäre, Schiefer, Quarzit, Glimmer und dergleichen. Das Natursteinmaterial kann, wie oben beschrieben, ein natürliches Material sein oder auch eines der bekannten künstlich hergestellten Steinmaterialien umfassen.Multilayered stone material in the sense of the invention is stone material selected from a group comprising various natural stone materials which comprise a plurality of discrete layers. Particularly preferred are stone materials having substantially planar and parallel crystallographic orientation, which can be peeled off or split off from the natural stone material as thin layers or sheets. The natural stone material may be a sedimentary material or, preferably, a metamorphic natural stone material, as may be obtained by progressive metamorphism of sedimentary rock by the action of mechanical forces, such as shear and compression forces, and / or by recrystallization forces under the influence of pressure and temperature. Preferably, the natural stone material is relatively rigid and suitable for splitting into relatively rigid and brittle leaves or lamellae, as is the case, for example, with slate, quartzite and the like. On the other hand, the natural stone material may be a stratified rock consisting of relatively flexible layers that can be easily split into individual layers, as is the case with mica, for example. The layered natural stone materials include those derived from clay, calcareous, or quartzite sediments, and may include a variety of layering minerals, such as mica, silicates, fluorites, quartz, hematite, clay, and other materials. Examples of multilayer, multi-layered or layered Natural stone materials include, but are not limited to, shale, quartzite, mica, and the like. The natural stone material can, as described above, be a natural material or also comprise one of the known artificially produced stone materials.
Vorteil des genannten Verfahrens ist, dass das Abziehen der zumindest einen Steinschicht erleichtert wird. Durch die dielektrische Erwärmung werden die Wasservorkommen zwischen den einzelnen Lagen des Steinmaterials sehr schnell erhitzt, wodurch es zu Dampfbildung zwischen den Lagen kommt. Das dielektrische Wechselfeld wird insbesondere zur Aushärtung mindestens einer Schicht des Steinverbundmaterials verwendet. Insbesondere ist vorgesehen, dass das dielektrische Wechselfeld auch zur Lockerung oder Trennung von Schichten eines mehrschichtigen Steinmaterials verwendet wird. Weiterhin lässt sich die abzulösende Schichtdicke bei entsprechender Einstellung des dielektrischen Erwärmungsvorganges die Eindringtiefe des erwärmenden Wechselfeldes einstellen. Advantage of said method is that the removal of the at least one stone layer is facilitated. Due to the dielectric heating, the water resources between the individual layers of the stone material are heated very quickly, whereby it comes to vapor formation between the layers. The alternating dielectric field is used in particular for curing at least one layer of the stone composite material. In particular, it is provided that the alternating dielectric field is also used for loosening or separating layers of a multilayered stone material. Furthermore, the layer thickness to be removed can be adjusted with appropriate adjustment of the dielectric heating process, the penetration depth of the heating alternating field.
Vorteilhafterweise kann durch Anpassung der Betriebsparameter der dielektrischen Erwärmung eine ungefähre Schichtdicke des Steinmaterials im Steinverbundmaterial voreingestellt werden. Ein weiterer Vorteil der dielektrischen Erwärmung besteht darin, dass mit dieser Erwärmung die Haftverbindung zwischen der äußeren Schicht des Steinmaterials und der Tragschicht schnell ausgebildet bzw. der optional vorhandene Kleber schnell ausgehärtet werden kann. Eine wesentlich schnellere Produktionstaktung ist somit möglich.Advantageously, by adjusting the operating parameters of the dielectric heating, an approximate layer thickness of the stone material in the stone composite material can be preset. Another advantage of the dielectric heating is that with this heating, the adhesive bond between the outer layer of the stone material and the support layer formed quickly or the optional adhesive can be cured quickly. A much faster production cycle is thus possible.
In einer vorteilhaften Variante ist vorgesehen, dass das Steinmaterial vor dem beschriebenen Herstellungsprozess mit Wasser und/oder Wasserdampf behandelt wird. Dies ist insbesondere dann vorgesehen, wenn das Steinmaterial wenig Wasser zwischen den Schichten aufweist.In an advantageous variant, it is provided that the stone material is treated with water and / or water vapor before the described production process. This is especially provided when the stone material has little water between the layers.
Mittels des vorgeschlagenen Verfahrens wird ein Steinverbundmaterial geschaffen, welches mindestens eine sichtbare Schicht aus einem Steinmaterial umfasst, die von einem mehrschichtigen Steinmaterial, wie zum Beispiel Schiefer, Quarzit oder dergleichen, abgelöst wurde. Das Steinverbundmaterial umfasst ferner eine Tragschicht, die bevorzugt flexibel ist und mit der äußeren Schicht des Steinmaterials haftend verbunden beziehungsweise verklebt ist. Die Tragschicht dient dem Steinmaterial bevorzugt als Träger und verleiht dem Verbund insgesamt die erforderliche Zugfestigkeit.By means of the proposed method, a stone composite material is provided which comprises at least one visible layer of a stone material which has been detached from a multi-layered stone material, such as, for example, slate, quartzite or the like. The stone composite material further comprises a support layer, which is preferably flexible and is adhesively bonded or glued to the outer layer of the stone material. The base layer preferably serves as a carrier for the stone material and gives the composite the total required tensile strength.
Normalerweise ist die zumindest eine Schicht des mehrschichtigen Steinmaterials des Steinverbundmaterials – beispielsweise eine Schieferschicht, -extrem dünn. Insbesondere ist sie weniger als etwa 5 mm dick und keine selbsttragende Schicht. Die Tragschicht des Steinverbundmaterials wird vorzugsweise durch ein flexibles, zugfähiges, lasttragendes, verstärktes Material gebildet. Somit bildet die Tragschicht einen Träger für die zumindest eine Schicht des mehrschichtigen Steinmaterials und verleiht dem Steinverbundmaterial Flexibilität, so dass das Steinverbundmaterial erheblichen Biege- und/oder Zugkräften widerstehen kann, wobei vorzugsweise, wenn überhaupt, nur ein minimales Brechen des Steinmaterials eintritt. Normally, the at least one layer of the multilayered stone material of the stone composite material - for example a slate layer - is extremely thin. In particular, it is less than about 5 mm thick and not a self-supporting layer. The support layer of the stone composite material is preferably formed by a flexible, zugfähiges, load-bearing, reinforced material. Thus, the support layer forms a support for the at least one layer of the multilayered stone material and imparts flexibility to the stone composite material so that the stone composite material can withstand significant bending and / or tensile forces, preferably, if at all, with minimal breakage of the stone material.
Soweit in der vorliegenden Erfindung der Begriff "etwa" verwendet wird, gibt dieser einen Toleranzbereich an, den der auf dem vorliegenden Gebiet tätige Fachmann für üblich betrachtet. Insbesondere ist unter dem Begriff "etwa" ein Toleranzbereich von bis +/–20%, bevorzugt bis +/–10% zu verstehen.Insofar as the term "about" is used in the present invention, it indicates a tolerance range that the person skilled in the art will consider commonplace. In particular, the term "about" is to be understood as meaning a tolerance range of up to +/- 20%, preferably up to +/- 10%.
Bezüglich des speziellen Winkels, unter dem die Tragschicht abgezogen wird, werden keine kritischen Bedingungen angenommen, solange der Winkel bezüglich der äußeren Schicht des Steinmaterials nicht so groß ist, dass deutlich sichtbare Sprünge und Brüche in der abgezogenen beziehungsweise abgeschälten dünnen Schicht des Steinmaterials des erfindungsgemäßen Steinverbundmaterials zu sehen sind. Vorzugsweise beträgt der Winkel bezüglich der äußeren Schicht des Steinmaterials weniger als etwa 90°. Der Winkel kann jedoch im Einzelnen in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren variiert werden, beispielsweise in Abhängigkeit von der Abziehgeschwindigkeit, den ausgeübten Zugkräften und dergleichen.With respect to the specific angle at which the backing layer is peeled off, no critical conditions are assumed as long as the angle with respect to the outer layer of the stone material is not so great as to provide clearly visible cracks and breaks in the peeled or peeled thin layer of the stone material of the stone composite material of the invention you can see. Preferably, the angle with respect to the outer layer of the stone material is less than about 90 °. However, the angle may be varied in detail depending on various factors, for example, depending on the peeling speed, the applied tensile forces and the like.
Die Tragschicht bzw. die Klebschicht weisen vorzugsweise ein adhäsives Kunstharz auf, das mit der Oberfläche des Steinmaterials verklebt ist. In Abhängigkeit von der Art des verwendeten Klebers kann die Tragschicht im Wesentlichen unmittelbar nach der dielektrischen Erwärmung beziehungsweise dielektrischen Aushärtung des Klebers abgezogen werden. In einer Ausgestaltung ist eine vollständige Aushärtung des Klebers vor dem Abziehen nicht notwendig. Im Falle einiger technischer Kunstharze hoher Festigkeit ist die Festigkeit des Kunstharzes ausreichend, um der Tragschicht die gewünschte Zugfestigkeit zu verleihen.The support layer or the adhesive layer preferably comprise an adhesive synthetic resin, which is glued to the surface of the stone material. Depending on the type of adhesive used, the backing layer can be removed substantially immediately after the dielectric heating or dielectric curing of the adhesive. In one embodiment, complete curing of the adhesive prior to peeling is not necessary. In the case of some engineering resins of high strength, the strength of the resin is sufficient to give the base layer the desired tensile strength.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Tragschicht zumindest teilweise ein Geflecht, ein Gewirk, ein Gewebe, eine Folie und/oder einen Membran umfasst. Besonders bevorzugt weist die Tragschicht Tierhaut, insbesondere Leder auf. Ferner kann die Tragschicht aber auch Baumwolle, Glasfaser, Aramide, Polyolefine und/oder Borfasern umfassen. In einer weiteren Variante ist vorgesehen, dass die Tragschicht ein sich vernetzendes Material aufweist. In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Tragschicht Fasern aufweist, beispielsweise als Vlies oder in Form von losen Fasern. Ein Vlies kann beispielsweise ein Wirrfaservlies oder ein faserorientiertes Vlies sein. In a further advantageous embodiment, it is provided that the support layer at least partially comprises a braid, a knitted fabric, a fabric, a film and / or a membrane. Particularly preferably, the support layer has animal skin, in particular leather. Furthermore, the support layer may also comprise cotton, glass fiber, aramids, polyolefins and / or boron fibers. In a further variant, it is provided that the support layer has a crosslinking material. In a further embodiment it is provided that the Supporting layer has fibers, for example as a nonwoven or in the form of loose fibers. A fleece may be, for example, a random fiber fleece or a fiber-oriented fleece.
Die Anzahl der Steinschichten, die nach dem Abziehen an der Tragschicht haften, kann schwanken. Die Zahl der abgelösten Schichten ist von verschiedenen Faktoren abhängig, beispielsweise von der Art des Steinmaterials, von der Haftung zwischen den einzelnen Schichten in dem Steinmaterial, von den Adhäsionskräften zwischen der Tragschicht und dem Steinmaterial bzw. von den Adhäsionskräften zwischen der Klebschicht, der Tragschicht und dem Steinmaterial, von der Tiefe des Eindringens des Klebers in das Steinmaterial und/oder von der durch die dielektrische Erwärmung in das Steinmaterial eingebrachten Energie. Für den Fachmann versteht es sich, dass verschiedene Arten von mehrschichtigen Steinmaterialien an ihrer Oberfläche einen mehr oder weniger großen Grad von Unregelmäßigkeiten und/oder eine unterschiedlich große Adhäsion zwischen benachbarten Schichten aufweisen können, so dass lediglich eine einzige oder auch mehrere Schichten in Abhängigkeit von der Abziehkraft gelöst werden. Wie oben ausgeführt, kann das schließlich erhaltene Steinverbundmaterial eine variable Dicke haben und beispielsweise Bereiche aufweisen, in denen es kein Steinmaterial aufweist, Bereiche in denen es nur eine Schicht des Steinmaterials aufweist, und Bereiche, in denen es mehrere Schichten des Steinmaterials aufweist. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann die Dicke des Steinverbundmaterials so dünn ausgeführt sein, dass das Steinverbundmaterial eine transluzente Eigenschaft aufweist.The number of stone layers that adhere to the base layer after peeling may vary. The number of layers removed depends on various factors, for example the nature of the stone material, the adhesion between the individual layers in the stone material, the adhesion forces between the base layer and the stone material or the adhesion forces between the adhesive layer, the base layer and the stone material, the depth of penetration of the adhesive into the stone material, and / or the energy introduced into the stone material by the dielectric heating. It will be understood by those skilled in the art that various types of multilayered stone materials may have at their surface a greater or lesser degree of irregularity and / or different degrees of adhesion between adjacent layers, such that only a single layer or layers may be used Peel force can be solved. As stated above, the finally obtained stone composite material may have a variable thickness and, for example, have areas where it does not have stone material, areas where it has only one layer of stone material, and areas where it has multiple layers of stone material. In a particularly preferred embodiment, the thickness of the stone composite material can be made so thin that the stone composite material has a translucent property.
Das Ausmaß des Eindringens des Klebers in das Steinmaterial und/oder die Größe der Adhäsionskraft des Klebers können durch die Wahl der Haftverbindung, der geeigneten Kleberzusammensetzung, der Temperaturen, der Zeit, für die der Kleber aufgebracht wird und dergleichen, bestimmt werden. Beispielsweise kann zum Begrenzen des Umfangs des Eindringens ein wärmehärtendes Harz verwendet werden, welches vernetzt und gehärtet werden kann, ehe ein erhebliches Eindringen des Kunstharzes in die Oberfläche des Steinmaterials erfolgt. Alternativ kann ein tieferes Eindringen dann gestattet werden, wenn eine dickere Steinkomponente erwünscht ist.The extent of penetration of the adhesive into the stone material and / or the size of the adhesion of the adhesive may be determined by the choice of adhesive bond, adhesive composition, temperatures, time for which the adhesive is applied, and the like. For example, to limit the amount of penetration, a thermosetting resin can be used which can be crosslinked and cured before significant penetration of the resin into the surface of the stone material. Alternatively, deeper penetration may be allowed if a thicker stone component is desired.
In einer Variante ist vorgesehen, dass die Tragschicht und/oder der Kleber bzw. die Klebschicht ein Polymer umfasst. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Kleber mittels dielektrischer Erwärmung aushärtbar ist. In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Tragschicht und/oder der Kleber ein Kunstharz umfasst, vorzugsweise ein thermoplastisches und/oder wärmehärtendes Kunstharz. Das Polymer kann mit seiner natürlichen Farbe verwendet oder eingefärbt werden. Der Kleber bzw. die Tragschicht umfasst in einer Ausgestaltung ein Polymeren ausgewählt aus einer Gruppe zumindest umfassend gesättigte Polyolefine, ungesättigte Polyolefine, wie zum Beispiel Polyethylen und Polypropylen, Vinylpolymere, Vinylcopolymere, wie zum Beispiel, Polyvinylchlorid – PVC, Polystyrol und dergleichen, Acrylatpolymere, wie zum Beispiel Polymere und Copolymere der Acryl- und der Methacrylsäure sowie deren Amide, Ester, Salze und entsprechende Nitrile, Polyamide, Polyester, Epoxydharze, Polyurethane, Gemische und Copolymere dieser und/oder weiterer thermoplastischer und wärmehärtender Polymere, wie zum Beispiel Acrylonitrilbutadienstyrol – ABS. Besonders bevorzugt weist die Klebschicht bzw. die Tragschicht ein Polyvinylacetat auf. Zudem kann der Kleber auch einen mineralischen Bestandteil aufweisen.In a variant, it is provided that the base layer and / or the adhesive or the adhesive layer comprises a polymer. Particularly preferably, it is provided that the adhesive is curable by means of dielectric heating. In one embodiment, it is provided that the base layer and / or the adhesive comprises a synthetic resin, preferably a thermoplastic and / or thermosetting synthetic resin. The polymer can be used or dyed with its natural color. The adhesive or support layer in one embodiment comprises a polymer selected from a group including at least saturated polyolefins, unsaturated polyolefins such as polyethylene and polypropylene, vinyl polymers, vinyl copolymers such as polyvinyl chloride - PVC, polystyrene and the like, acrylate polymers such as for example, polymers and copolymers of acrylic and methacrylic acid and their amides, esters, salts and corresponding nitriles, polyamides, polyesters, epoxy resins, polyurethanes, mixtures and copolymers thereof and / or other thermoplastic and thermosetting polymers, such as acrylonitrile butadiene styrene - ABS. Particularly preferably, the adhesive layer or the support layer comprises a polyvinyl acetate. In addition, the adhesive may also have a mineral component.
Der Kleber wird so ausgewählt, dass die Tragschicht bei der Herstellung des Steinverbundmaterials an der äußeren Seite des mehrschichtigen Steinmaterials haftet und zwar in einem solchen Ausmaß, dass mindestens eine Steinschicht ohne Weiteres von dem Steinmaterial abgeschält wird und dann die Oberflächenschicht des als Endprodukt erhaltenen Steinverbundmaterials bildet.The adhesive is selected such that in the manufacture of the stone composite material the backing layer adheres to the outer side of the multi-layered stone material to such an extent that at least one stone layer is readily peeled off the stone material and then forms the surface layer of the final stone composite material ,
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass auf das hergestellte Steinverbundmaterial ein Material aufgebracht wird, mit dem das Steinverbundmaterial auf einen Untergrund aufgeklebt werden kann. Bevorzugt wird zumindest auf Teilbereiche der Seite der Tragschicht, die dem Steinmaterial abgewandt ist, eine klebfähige Schicht aufgebracht. Geeignet sind beispielsweise Acrylatklebstoffe oder Butylkautschuk. Acrylatklebstoff weist eine hohe Klebkraft und eine sehr gute Schälfestigkeit auf. Je nach Menge des Acrylatklebstoffes eignet sich das Steinverbundmaterial auch für eine vertikale Anwendung, da es aufgrund der hohen Haltekraft des Klebstoffs sicher gehalten wird. Butylkautschuk weist ebenfalls eine hohe Klebkraft auf und ist sehr weich, weswegen sich dieser Klebstoff insbesondere für leicht unebene Flächen eignet. Je nach Anwendung kann es sinnvoll sein, die Klebschicht aus Butylkautschuk mit einem Gitter, vorzugsweise einem Glasfasergitter zu verstärken. Butylkautschuk eignet sich insbesondere auch für eine Anwendung im Freien.In one embodiment, it is provided that a material is applied to the produced stone composite material, with which the stone composite material can be adhered to a substrate. Preferably, at least on portions of the side of the support layer which faces away from the stone material, an adhesive layer is applied. Suitable examples are acrylate adhesives or butyl rubber. Acrylate adhesive has a high bond strength and a very good peel strength. Depending on the amount of acrylate adhesive, the stone composite material is also suitable for vertical application because it is held securely due to the high holding power of the adhesive. Butyl rubber also has a high bond strength and is very soft, which is why this adhesive is particularly suitable for slightly uneven surfaces. Depending on the application, it may be useful to reinforce the adhesive layer of butyl rubber with a grid, preferably a fiberglass grid. Butyl rubber is particularly suitable for outdoor use.
Die Klebstoffschicht kann mit einer geeigneten Folie oder einen ähnlichen Belag als Abdeckmaterial abgedeckt sein, so dass das Steinverbundmaterial problemlos verpackt, gelagert und transportiert werden kann. Vor Ort wird die Folie oder der Belag abgezogen und das Steinverbundmaterial unmittelbar auf den Untergrund aufgeklebt. Hierdurch werden hohe Kosten für die Anbringung des Steinverbundmaterials auf dem Untergrund durch die bisher üblichen Verfahren vermieden, außerdem ist das Anbringen des Steinverbundmaterials sehr schnell und einfach durchführbar. The adhesive layer may be covered with a suitable film or similar covering as covering material, so that the stone composite material can be easily packed, stored and transported. On site, the film or covering is peeled off and the stone composite material adhered directly to the substrate. As a result, high costs for the attachment of the stone composite material on the substrate are avoided by the usual methods, also is Attaching the stone composite material very quickly and easily feasible.
Geeignet sind auch Klebstoffe, die ihre Klebekraft erst unter Aufbringung von Druck entwickeln, ansonsten aber im Wesentlichen nicht kleben. Die Auswahl eines geeigneten Klebstoffes ist von den individuellen Bedingungen vor Ort und/oder der Verwendung des Steinverbundmaterials abhängig. Es ist aber auch möglich, dass die Tragschicht bereits selbst ein klebfähiges Material aufweist, so dass eine zusätzliche Klebschicht nicht benötigt wird und das Steinverbundmaterial direkt mit seiner Tragschicht auf einen Untergrund aufgeklebt werden kann.Also suitable are adhesives that develop their adhesive power only under the application of pressure, but otherwise do not stick substantially. The choice of a suitable adhesive depends on the individual conditions on site and / or the use of the stone composite material. But it is also possible that the base layer itself already has a tacky material, so that an additional adhesive layer is not needed and the stone composite material can be glued directly to its base layer on a substrate.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass auf die Oberfläche des Steinverbundmaterials eine Schutzschicht aufgebracht wird. Vorzugsweise wird eine im Wesentlichen transparente oder durchscheinende Schutzschicht auf der äußeren Oberfläche der Gesteinsschicht, die der Tragschicht gegenüberliegt, aufgebracht. Eine Schutzschicht kann auf die Oberfläche des Steinverbundmaterials unter Anwendung jedes der üblichen Verfahren zum Aufbringen einer Schutzschicht aus einem Polymermaterial oder einem anderen Material auf die Oberfläche eines Materials aufgebracht werden. Zu diesen Verfahren gehören beispielsweise das Aufsprühen einer Lösung oder einer Dispersion eines Polymers oder Vorpolymers auf die Oberfläche des Materials, das Auftragen eines Polymers oder Vorpolymers auf die Oberfläche des Materials mittels konventioneller Beschichtungseinrichtungen, wie zum Beispiel einer gegenläufigen Beschichtungswalze, einer Rakel oder dergleichen. Vorzugsweise kann das Polymer der Schutzschicht zumindest in einen Teil des Gesteinsmaterials eindringen und/oder dieses imprägnieren. Polymere, die für die Bildung solcher Schutzschichten geeignet sind, sind vorzugsweise wetterfeste Polymere, die so ausgewählt sind, dass sie eine Schicht bilden, die sich nicht in erheblichem Umfang ablöst oder reißt, wenn sie den Umgebungsbedingungen für den angestrebten Gebrauch des Produktes ausgesetzt wird, für welches das dekorative Gesteins-Steinverbundmaterial hergestellt wird. In one embodiment, it is provided that a protective layer is applied to the surface of the stone composite material. Preferably, a substantially transparent or translucent protective layer is applied to the outer surface of the rock layer opposite the support layer. A protective layer may be applied to the surface of the stone composite material using any of the conventional methods of applying a protective layer of polymeric material or other material to the surface of a material. These methods include, for example, spraying a solution or dispersion of a polymer or prepolymer onto the surface of the material, applying a polymer or prepolymer to the surface of the material by conventional coating means such as an opposed coating roll, doctor blade, or the like. Preferably, the polymer of the protective layer can penetrate at least into a part of the rock material and / or impregnate it. Polymers suitable for the formation of such protective layers are preferably weather-resistant polymers selected to form a layer which does not significantly delaminate or crack when exposed to environmental conditions for the intended use of the product, for which the decorative stone-stone composite material is made.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest auf der äußeren Steinschicht des Steinverbundmaterials eine Folie aufgebracht wird. Die Folie ist vorzugsweise ablösbar und kann das Steinverbundmaterial bei einem Transport oder bei einer Lagerung vor äußeren Einflüssen schützen.In a particularly preferred embodiment, it is provided that a film is applied at least on the outer stone layer of the stone composite material. The film is preferably removable and can protect the stone composite material during transport or storage from external influences.
Das Steinverbundmaterial, das gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, kann für verschiedene Zwecke verwendet werden. Das Steinverbundmaterial kann beispielsweise als Oberflächenbeschichtungsmaterial verwendet werden, um verschiedenen Trägern eine dekorative Oberfläche zu verleihen. Es kann auf eine relativ ebene Trägeroberfläche oder eine unebene Oberfläche aufgebracht werden. Als Beispiele sollen Gebäudeoberflächen, Fußböden, Bodeneinlagen, Fliesen, Felder an der Außenfläche von Möbeln, Außenfelder von Wänden und Türen und dergleichen angegeben werden. Das Steinverbundmaterial eignet sich insbesondere für eine Verwendung mit Kacheln, Fliesen, Beton, Kunststein oder Steinzeug. Beispielsweise können kostengünstige Stein-, Beton-, oder Keramikmaterialen vollflächig mit dem Steinverbundmaterial abgedeckt beziehungsweise verklebt werden. Diese Materialen sind formstabil und deswegen besonders gut geeignet. Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich, nur Bereiche hochwertiger Materialien mit dem Steinverbundmaterial zu bekleben. Somit können hochwertige, optisch äußerst ansprechende Fliesen oder Kacheln mit Einlagen des erfindungsgemäßen Steinverbundmaterials geschaffen werden. Insgesamt sind die Fliesen durch Verwendung des Steinverbundmaterials nicht nur optisch ansprechender, sondern auch leichter. Indem das Steinverbundmaterial so dünn hergestellt werden kann, dass es eine transluzente Eigenschaft aufweist, findet das Steinverbundmaterial auch Anwendung in der Lichtplanung, insbesondere bei der Innen- und Außenbeleuchtung.The stone composite material produced according to the method of the invention can be used for various purposes. The stone composite material may be used, for example, as a surface coating material to impart a decorative surface to various substrates. It can be applied to a relatively flat support surface or an uneven surface. As examples, building surfaces, floors, floor coverings, tiles, fields on the outer surface of furniture, outdoor fields of walls and doors and the like should be indicated. The stone composite material is particularly suitable for use with tiles, tiles, concrete, artificial stone or stoneware. For example, cost-effective stone, concrete or ceramic materials can be covered or glued over the entire area with the stone composite material. These materials are dimensionally stable and therefore particularly well suited. According to the invention, it is also possible to stick only areas of high quality materials with the stone composite material. Thus, high quality, visually appealing tiles or tiles can be created with deposits of the stone composite material according to the invention. Overall, the tiles are not only visually appealing, but also lighter by using the stone composite material. By making the stone composite so thin that it has a translucent property, the stone composite also finds application in lighting design, especially in indoor and outdoor lighting.
Das Steinverbundmaterial zeigt eine Reihe wünschenswerter Eigenschaften. Beispielsweise besitzt das erfindungsgemäße Steinverbundmaterial, obwohl seine Schicht aus Steinmaterial im Vergleich zu dem mehrschichtigen Steinmaterial, von dem sie abgeschält wurde, nur relativ dünn ist, das Aussehen des ursprünglich dickeren und schwereren Steinmaterials selbst. Ferner ist das Steinverbundmaterial gemäß der Erfindung relativ flexibel und kann erheblichen Biege- und Zugbelastungen widerstehen. Die Notwendigkeit für die Schaffung einer starren, in ihren Abmessungen im Wesentlichen stabilen Basisschicht entfällt weitgehend. Außerdem kann ein einziges Stück des Steinmaterials durch das Aufspalten in seine einzelnen Schichten zur Herstellung einer großen Fläche des Steinverbundmaterials dienen.The stone composite exhibits a number of desirable properties. For example, although its layer of stone material is relatively thin compared to the multilayered stone material from which it was peeled, the stone composite material of the present invention has the appearance of the originally thicker and heavier stone material itself. Further, the stone composite material according to the invention is relatively flexible and can withstand considerable bending and tensile loads. The need for creating a rigid, dimensionally stable base layer is largely eliminated. In addition, a single piece of the stone material may serve to produce a large area of the stone composite by splitting it into its individual layers.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den nachfolgenden Zeichnungen hervor. Die dort dargestellten Weiterbildungen sind jedoch nicht beschränkend auszulegen, vielmehr können die dort beschriebenen Merkmale untereinander und mit den oben beschriebenen Merkmalen zu weiteren Ausgestaltungen kombiniert werden. Des Weiteren sei darauf verwiesen, dass die in der Figurenbeschreibung angegebenen Bezugszeichen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken, sondern lediglich auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele verweisen. Gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion weisen im Folgenden die gleichen Bezugszeichen auf. Es zeigen:Further advantageous embodiments will become apparent from the following drawings. However, the developments described there are not to be construed restrictively, but rather the features described there can be combined with one another and with the features described above to form further embodiments. Furthermore, it should be noted that the reference numerals indicated in the figure description do not limit the scope of the present invention, but merely refer to the embodiments shown in the figures. Identical parts or parts with the same function have the same reference numerals below. Show it:
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2008/022812 A1 [0007] WO 2008/022812 A1 [0007]
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