DE4124359A1

DE4124359A1 - Verfahren zur oberflaechenbehandlung von steinmaterial sowie lack zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE4124359A1
Application number: DE19914124359
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: STIGLITZ ERNST RAINMUND
Current assignee: STIGLITZ ERNST RAINMUND
Priority date: 1989-09-20
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 1993-01-28
Also published as: ATA219489A; AT394550B

Description

Die gegenständliche Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ober flächenveredelung von Steinplatten, insbesondere von Marmor-Fuß bodenplatten, sowie einen Lack zur Durchführung dieses Ver fahrens.

Platten aus natürlich vorkommendem Gestein, insbesondere aus Marmor, werden seit Jahrtausenden vor allem in den südlichen Ländern Europas und in anderen wärmeren Zonen als Baustoff verwendet. Aus Preisgründen werden auch aus Gesteinbruch herge stellte Kunststeinplatten verwendet.

In den gemäßigten Klimazonen, wo die Winter wesentlich kälter sind, kann sich dieses Material vor allem im Bodenbereich nur schwer durchsetzen, da die Steinplatten, insbesondere im ge schliffenen bzw. polierten Zustand, bei Berührung ein häufig als unangenehm empfundenes Kältegefühl hervorrufen. Dies gilt in besonderem Maße für Kalksteinplatten, wie Kehlheimer Platten und Marmor, da das kristallisierte Calciumcarbonat ein relativ hohes Wärmeleitvermögen aufweist und hierdurch bei Berührung die Körperwärme rasch ableitet. Aus dekorativen Gründen werden diese Steinplatten jedoch vorzugsweise in polierter Form zur Anwendung gebracht, da nur dann die natürliche Maserung voll zur Geltung kommt.

Unabhängig davon ist gerade Marmor ein relativ weicher Werk stoff, weswegen eine mechanische Beschädigung der polierten Oberflächen durch Zerkratzen sehr leicht möglich ist, wodurch die Platten bald unansehnlich werden. Zudem ist Marmor nur wenig chemisch resistent, da jegliches Kalkmaterial durch Ein wirkung von Säuren aller Art angegriffen sowie durch Fett und farbige Substanzen, wie beispielsweise Rotwein und dgl. auch bleibend verfärbt werden kann. Schließlich besteht im Bereich von Naßräumen, wie Badezimmern etc. eine außerordentlich hohe Rutschgefahr.

Es ist bekannt, Holzoberflächen mit Lacken zu versiegeln, wobei hierfür in erster Linie Polyurethanlacke verwendet werden, welche zur Erzielung eines Mattierungseffektes mit kolloidaler Kieselsäure gefüllt werden.

Der gegenständliche Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Stein oberflächen so zu veredeln, daß sie chemisch und mechanisch weniger angreifbar, weiters weniger wärmeleitend und zudem rutschfester werden. Die zunehmende Tendenz zur Herstellung von Fußbodenheizungen, die durch immer bessere Systeme wachsende Marktchancen erhalten, rechtfertigt ebenfalls das steigende Interesse an Steinplatten mit beschichteten Oberflächen.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die angerauhte, entfettete Steinoberfläche ein Lack aufgebracht wird, der auf der Basis von Acrylharz, Epoxyharz, Aminoplasten, Polurethanen oder Polycarbonaten erstellt ist und, bezogen auf das Lackgrundmaterial, mit 2 Gew.% bis 60 Gew.% Talkum, bis 50 Gew.% Quarzmehl und bis 15 Gew.% Kreide versetzt ist, wobei die Summe der verwendeten Feststoffe nicht mehr als 60 Gew.% beträgt.

Durch die Beimengung von Talkum wird die Haftung verbessert. Durch die Beimengung von Quarz wird die Abhebungs- bzw. Ab platzungsgefahr vermindert. Die hierfür verwendeten Basislacke sind äußerst widerstandsfähig gegen mechanische und chemische Angriffe und sind leicht handhabbar. Vorzugsweise wird ein (Meth)Acrylharz-Lack verwendet, welcher mit Hilfe eines Melamin-, Diisocyanat- oder Silanhärters gehärtet wird.

Das verwendete Talkum weist eine sehr scharfe Kornverteilung mit einem ausgeprägten Maximum bei 1,4 µm auf. Die erhaltenen Werte für mechanische und chemische Widerstandsfestigkeit, Wärmeableitung und Beständigkeit gegen Verfärbungen sind her vorragend. Zusätzlich verbessert werden diese Eigenschaften durch die Zugabe von Quarzmehl, welches je nach Verwendungs zweck eine Korngröße von < 1 µm bis etwa 40 µm aufweist. Die gegebenenfalls zugesetzte Kreide soll hyperfein und vorzugsweise gecoatet sein, was vorzugsweise mit Silan erfolgt. Vorzugsweise ist der Teilchendurchmesser der Kreide bei 90% kleiner als 2 µm.

Die Erfindung betrifft auch einen zur Durchführung dieses Ver fahrens verwendeten Lack, der auf der Basis der genannten üb lichen Grundharze mit 2 Gew.% bis 60 Gew.% Talkum, bis 50 Gew.% Quarzmehl und bis 15 Gew.% Kreide versetzt ist. Zur Erzielung dekorativer Effekte kann sowohl das zu veredelnde Steinmaterial als auch das beigegebene Füllmaterial eingefärbt werden. Beim erfindungsgemäßen Veredelungsverfahren bleibt die natürliche Struktur des Marmors im wesentlichen erhalten, vor allem wenn als Quarzmehl ein solches verwendet wird, dessen Korngröße unterhalb von 1 µm liegt ("transparenter Quarz"). Die Wärme leitung der Steinoberflächen wird durch die erfindungsgemäße Beschichtung stark vermindert, was das Begehen der Platten mit bloßen Füßen wesentlich angenehmer macht.

Der Anteil an Talkum in den erfindungsgemäß verwendeten Lacken mildert einerseits die Härte des Quarzsandes, sodaß keine Schmir geleffekte entstehen, und bewirkt andererseits ein dekorative Mattierung. Außerdem wird durch den Talkumzusatz die Haftfäh igkeit der Kunststoffbeschichtung erhöht.

Gegebenenfalls können in den Überzug dekorative Bilder, Schattie rungen und Muster eingebracht werden, mit denen besondere optische Effekte erzielbar sind. Diese dekorativen Elemente können auch im Mehrschichtverfahren aufgebracht werden. Weiters ist es häufig sinnvoll, die Oberfläche der beschichteten Platten elek trisch leitend zu machen, um die bei Kunststoffen üblichen elektrostatischen Aufladungen zu verhindern. Bei einer geplan ten Anwendung im Freien müssen die verwendeten Lackgrundlagen besonders säurefest und UV-beständig sein.

Wie vorstehend erwähnt wurde, ist das verwendete Talkum durch eine besonders enge Kornverteilung gekennzeichnet. Das Talkum material kann folgende Siebanalyse aufweisen:

Tabelle 1
Durchmesser
Menge
(in µm)
(in %)
50,00
0,4
40,00	-0,5
30,00	-0,1
25,00	-0,1
20,00	0,0
15,00	0,2
10,00	0,2
8,00	0,3
6,00	-0,2
5,00	0,4
4,00	0,4
3,00	0,0
2,00	4,8
1,50	35,0
1,00	54,2
0,80	0,9
0,60	0,3

Eine graphische Darstellung dieses Sachverhaltes ist aus der angeschlossenen Figur ersichtlich, in der auf der Abszisse der Korndurchmesser und auf der Ordinate die Prozentanteile aufgetragen sind.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des vorzugsweise verwendeten Quarzmehls gehen aus den nachfolgenden Tabellen 2 bis 8 hervor.

Tabelle 2
Chemische Analyse von Quarzmehl (Gew.-%)
SiO₂\|ca. 99%
Al₂O₃	0,3%
Fe₂O₃	0,05%
CaO+MgO	0,1
Na₂O+K₂O	0,2%
Glühverlust	0,25%
Feuchtigkeit	0,1%
(gilt nur für werksfrische Ware)

Tabelle 3

Siebanalyse von Quarzmehl

Quarzmehle SF und SH werden aus aufbereiteten natürlichen Roh stoffen hergestellt. Die aufgeführten Analysendaten sind mittlere Werte. Gröbere Kornanteile sind in Spuren möglich.

Tabelle 4

Sedimentationsanalysen von Quarzmehl Sedigraph 500 D

Cilas-Granulometer

Tabelle 5

Von einem anderen Quarzmaterial sind folgende Eigenschaften bestimmt worden:

Tabelle 6

Korngrößenverteilung von Quarzmehl

a) Summenrückstände in % (Luftstrahlsieb)

b) Summenrückstände in % (Sedigraph 5000)

Tabelle 7

Füllstoffeigenschaften nach DIN 55 926 von Quarzmehl

Die chemische Analyse dieses Quarzmehls ist folgende:

Chemische Analyse (%)
SiO₃
99,00
Al₂O₃	0,58
Fe₂O₃	0,03
TiO₂	0,05
CaO+MgO	0,03
Na₂O+K₂O	0,10
Glühverlust	0,17

Die verwendeten Quarzmehle sind aus hochwertigen Quarzsanden hergestellt. Sie werden durch mehrfache Naßklassierung, anschließ endes Trocknen und eisenfreie Vermahlung gewonnen.

Wesentlich ist die hohe Gleichmäßigkeit der chemischen und granulometrischen Zusammensetzung der verwendeten Quarzmehle.

In den folgenden Beispielen wird das erfindungsgemäße Verfahren noch eingehender erläutert.

Für vier unterschiedliche Arten der angestrebten Oberflächen struktur haben sich folgende Zusammensetzungen als zweckmäßig erwiesen:

Beispiel 1

Glänzende Beschichtung.
Veredelungsschicht: Acryl-Klarlack und Härter 1 : 1

Haftungsschicht:
100 Gew.-T. Klarlack
100 Gew.-T. Härter
20 Gew.-T. 10 Gew.-% Talkum
60 Gew.-T. 30 Gew.-% Quarz, Korndurchmesser 2µ µm

Beispiel 2

Klarlack und Härter 1 : 1
5 Gew.-% Talkum
30 Gew.-% Quarz, Korndurchmesser 2 µm

Das seidenmatte Aussehen wird durch eine Mehrzahl von Spritzgängen, vorzugsweise durch drei Spritzgänge, erzielt.

Beispiel 3

Matte Beschichtung
Klarlack und Härter 1 : 1
+5 Gew.-% Talkum
+50 Gew.-% Quarz, Korndurchmesser 2 µm
zwei Spritzgänge

Beispiel 4

Rutschsichere Beschichtung
Klarlack und Härter 1 : 1
2 Gew.-% Talkum
25 Gew.-% Quarz, Korndurchmesser etwa 30 µm bis 35 µm

Beispiel 5

Lasierende Beschichtung - halbdeckend

Haftungsschicht
100 Gew.-T. Klarlack
100 Gew.-T. Härter
50 Gew.-T. Talkum
10 Gew.-T. Quarz
10 Gew.-T. Kreide

Veredelungs-Dekorationsschicht: Klarlack und Härter 1 : 1

Es kann eine Einfärbung der Veredelungsschicht mit Acryl-Lasurfarben je nach Farbintensität der verwendeten Lasurfarben erfolgen.

Die Prüfung der chemischen und thermischen Verhalten von er findungsgemäß veredelten Marmorplatten erfolgte gemäß den an schließenden Prüfberichten. Es zeigte sich ein ausgezeichnetes Verhalten der erfindungsgemäß behandelten Platten.

Prüfbericht bezüglich Chemikalienbeständigkeit und Verhalten bei Zigarettenglut gemäß DIN 68 861 Teil 1 und Teil 6

Geprüft wurden zwei beschichtete Marmorplatten 100×30×2 cm.

a) Prüfung des Verhaltens bei chemischer Beanspruchung

Die Prüfung der Oberfläche wurde gemäß DIN 68 861 Teil 1 durchgeführt.

Sollwert für die Beanspruchungsgruppe 1B

Gemäß DIN 68 861 Teil 1 kann die beschichtete Marmorplatte in die Beanspruchungsgruppe 10 (von den sechs möglichen Be anspruchungsgruppen A bis F) eingeteilt werden.

b) Prüfung des Verhaltens bei Zigarettenglut

Die Platten und die Zigaretten dreier unterschiedlicher Sorten wurden bei Normalklima gelagert, die entzündeten, vom Filter abgetrennten Zigaretten auf die Platten gelegt und 40 mm davon abbrennen gelassen. Die Dauer des Abbrands und die Oberflächen veränderungen wurden bestimmt:

Tabelle 9

Gemäß DIN 68 861 Teil 6 ist die geprüfte Oberfläche in die Beanspruchungsgruppe 6C (von den fünf möglichen Beanspruchungs gruppen A bis D) einzuteilen.

Claims

1. Verfahren zur Oberflächenveredelung von Steinplatten, ins besondere Marmor-Fußbodenplatten, dadurch gekennzeichnet, daß auf die aufgerauhte, entfettete Steinoberfläche ein Lack auf gebracht wird, der auf der Basis von Acrylharz, Epoxyharz Aminoplasten, Polyurethanen oder Polycarbonaten erstellt und, bezogen auf das Lackgrundmaterial, mit 2 Gew.% bis 60 Gew.% Talkum, bis 50 Gew.% Quarzmehl und bis 15 Gew.% Kreide versetzt ist, wobei die Summe der verwendeten Feststoffe nicht mehr als 60 Gew.% beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Steinoberfläche ein mit einem Melamin-, Diisocyanat- oder Silanhärter härtender (Meth)acryllack aufgebracht wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Lack aufgebracht wird, in welchem das Talkum eine Kornverteilung mit einem ausgeprägten Maximum bei etwa 1,4 µm aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Lack aufgebracht wird, in dem das zusätzlich enthaltene Quarzmehl eine Korngröße bis 40 µm aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Lack aufgebracht wird, in dem die zusätzlich enthaltene Kreide eine hyperfeine, vorzugsweise silangecoatete Kreide ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Erzielung eines Hochglanzeffektes ein Lack mit etwa 10 Gew.% Talkum und etwa 30 Gew.% Quarzmehl der Korngröße von etwa 2 µm in einmaligem Auftrag verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Lack mit etwa 5 Gew.% Talkum und etwa 30 Gew.% Quarzmehl der Korngröße etwa 2 µm verwendet und der Lack in mehreren, vorzugsweise etwa drei Spritzgängen, aufgebracht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Lack mit etwa 5 Gew.% Talkum und etwa 50 Gew.% Quarzmehl der Korngröße von etwa 2 µm in vorzugsweise zwei Spritz gängen aufgebracht wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Lack mit etwa 2 Gew.% Talkum und etwa 25 Gew.% Quarzmehl der Korngröße von 30 µm bis 35 µm aufgebracht wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Lack verwendet wird, in welchem das zugesetzte Quarzmehl eine Korngröße von < 1 µm aufweist.