Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DIFFUSION BARRIER STONE-GLASS ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/079310
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a stone-glass element comprising at least one thin stone plate (1) and a supporting plate (2) connected to said stone plate on the large surface thereof, wherein the supporting plate comprises at least one glass pane which is bonded to the stone plate by means of a transparent or opaque casting resin layer (3), a barrier layer (4) is applied to at least one surface of the stone plate (1) in front of the casting resin layer (3) and the diffusion of the stone plate (1) material into the casting resin layer (3) or of the casting resin layer (3) material into the stone plate, respectively, is blocked by the barrier layer. The inventive stone-glass element does not exhibit any undesirable variation of the visual appearance thereof, thereby being suitable for a long-term use in the form of, for example, of a building façade element.

Inventors:
MARQUARDT REINHOLD (DE)
Application Number:
PCT/DE2006/000060
Publication Date:
August 03, 2006
Filing Date:
January 18, 2006
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
IISTONE GMBH (DE)
MARQUARDT REINHOLD (DE)
International Classes:
B32B9/04; B32B17/06; B32B27/18; E04F13/14; A47B96/20; B32B17/10; B44C5/04; C08K5/00; E04C2/26
Foreign References:
EP0810085A11997-12-03
US5597627A1997-01-28
US3704159A1972-11-28
DE2733686A11978-02-02
EP1375130A12004-01-02
EP0122357A11984-10-24
EP0799949A11997-10-08
DE1769684A11971-08-26
DE20312353U12003-11-13
EP0148397A21985-07-17
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 03 27 February 1998 (1998-02-27)
Attorney, Agent or Firm:
Kohler, Schmid Möbus (Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. SteinGlasElement mit mindestens einer dünnen Steinplatte (1) und einer damit großflächig verbundenen Tragplatte (2), die mindestens eine Glasscheibe umfasst, welche mittels einer transparenten oder opaken Gieß harzschicht (3) mit der Steinplatte (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf der der Gießharzschicht (3) zugewandten Oberfläche der Steinplatte (1) eine Sperrschicht (4) aufgebracht ist, welche eine Diffusion von Stoffen der Steinplatte (1) in die Gießharzschicht (3) beziehungsweise von Stoffen der Gießharzschicht (3) in die Steinplatte (1) blockiert.
2. SteinGlasElement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (4) mehrere chemisch unterschiedliche Substanzen enthält.
3. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sperrschichten mit unterschiedlichen Substanzen vorgesehen sind, welche eine Diffusion von Stoffen der Steinplatte (1) in die Gießharzschicht (3) beziehungsweise von Stoffen der Gießharz schicht (3) in die Steinplatte (1) blockiert.
4. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (4) organische Polymere enthält, insbesondere aus organischen Polymeren besteht.
5. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (4) ein Copolymer des Styrols und/oder des Polypropylens mit Acrylaten oder Methacrylaten enthält.
6. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sperrschicht (4) Acrylate oder Methacrylate als Co und/oder Pfropfpolymere vorhanden sind.
7. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (4) Vinylacetat, Vinylalkohol, insbesondere Ethylenvinylacetat(Meth)acrylsäureCopolymere enthält.
8. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (4) Epoxidharz enthält.
9. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (4) anorganische Substanzen enthält, insbesondere aus anorganischen Substanzen besteht.
10. SteinGlasElement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer anorganischen Sperrschicht (4) jeweils eine organische Sperrschicht überlagert ist.
11. SteinGlasElement nach einem vorhergehenden der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Sperrschicht (4) Metalle, insbesondere Aluminium, Cer, Indium, Silizium, Titan und/oder Wolfram enthält.
12. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Sperrschicht (4) Mischoxide von Metallen und/oder eine Mischung verschiedener Metalloxide enthält.
13. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (4) eine Dicke zwischen 1 μm und 100μm, vorzugsweise etwa 5 bis 50 μm aufweist.
14. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass die Steinplatte (1) aus Naturstein gefertigt ist.
15. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steinplatte (1) aus Kunststein gefertigt ist.
16. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießharzschicht (3) auf Basis von Polyesterharz, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyurethan, Epoxid oder Silikon gebildet ist.
17. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gießharzschicht (3) und/oder in einer organischen Sperrschicht (4) ein Haftvermittler auf Basis von einem oder mehreren Silanen und/oder Titanaten und/oder Aluminaten vorhanden ist.
18. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer festen Phase der Gießharzschicht (3) und/oder in der Sperrschicht (4) eine Substanz homogen verteilt vorhanden ist, die durch chemische Oxidation entstandene Radikalstrukturen deaktiviert.
19. SteinGlasElement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, welche die Radikalstrukturen deaktiviert, so ausgewählt ist, dass sie in einer, während der Herstellung des SteinGlasElements temporär vorhandenen, flüssigen Phase der Gießharzschicht (3) gelöst und in einer, nach einem Aushärten der Gießharzschicht (3) vorhandenen, festen Phase dispergiert verteilt ist.
20. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, welche die Radikalstrukturen deaktiviert, in der Gießharzschicht (3) mit einem Gewichtsanteil von maximal 2%, vorzugsweise 0,5% bis 1% vorhanden ist.
21. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere unterschiedliche Radikalstrukturen deaktivierende Substanzen in der Gießharzschicht (3) vorhanden sind.
22. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gießharzschicht (3) Amine als Radikalstrukturen deaktivierende Substanz enthält.
23. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekenn zeichnet, dass die Gießharzschicht (3) Phenole und/oder Tocopherole als Radikalstrukturen deaktivierende Substanz enthält.
24. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießharzschicht (3) Phosphate als Radikalstrukturen deaktivierende Substanz enthält.
25. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer festen Phase der Gießharzschicht (3) und/oder in der Sperrschicht (4) eine weitere Substanz homogen verteilt vorhanden ist, welche Strahlung im Wellenlängenbereich von ultravioletten (UV) Licht absorbiert.
26. SteinGlasElement nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die UVLicht absorbierende Substanz so ausgewählt ist, dass sie in einer, während der Herstellung des SteinGlasElements temporär vorhandenen, flüssigen Phase der Gießharzschicht (3) gelöst und in einer, nach einem Aushärten der Gießharzschicht (3) vorhandenen, festen Phase dispergiert ver teilt ist.
27. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die UVLicht absorbierende Substanz für Licht im Wellenlängenbereich zwischen 280 nm und 360 nm undurchlässig ist.
28. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekenn zeichnet, dass die UVLicht absorbierende Substanz in der Gießharzschicht (3) mit einem Gewichtsanteil von maximal 0,1 %, vorzugsweise zwischen 0,005% bis 0,05% vorhanden ist.
29. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gießharzschicht (3) mehrere unterschiedliche UV Licht absorbierende Substanzen vorhanden sind.
30. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekenn zeichnet, dass die Gießharzschicht (3) Benzophenone oder Derivate des Benzophenons als UVLicht absorbierende Substanz enthält.
31. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießharzschicht (3) Benzotriazole und/oder Benzotriazi ne und/oder Derivate davon als UVLicht absorbierende Substanz enthält.
32. SteinGlasElement nach einem der Ansprüche 26 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gießharzschicht (3) Zimtsäureester oder Derivate der Zimtsäureester als UVLicht absorbierende Substanz enthält.
33. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (4) auf dem Stein so aufgebracht ist, dass eine plane Oberfläche vorliegt, während der Stein selbst Untiefen oder Risse aufweist.
34. SteinGlasEIement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrschicht (4) auf dem Stein unter Vakuumbedingungen aufgebracht ist.
35. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stein mit aufgebrachter Sperrschicht (4) unter Vakuumbedingungen entgast wird.
36. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass glasseitig eine transparente Schicht angebracht ist, die Haftvermittler, UVAbsorber und/oder anorganische Substanzen enthält.
37. SteinGlasElement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbund dreischichtig aufgebaut ist, so dass die steinseitige Schicht speziell die Substanzen für den Verbund Gießharz/Stein aufnimmt und die glasseitige Schicht speziell die Substanzen für den Verbund Glas/Gießharz aufnimmt und dem Gießharz selbst keine besonderen Substanzen beigemischt sind.
38. SteinGlasElement nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Verbundfolien aus PVB oder EVA oder Polyurethan vorgesehen sind.
Description:
Stein-Glas-Element mit Diffusionssperre

Die Erfindung betrifft ein Stein-Glas-Element mit mindestens einer dünnen Steinplatte und einer damit großflächig verbundenen Tragplatte, die mindestens eine Glasscheibe umfasst, welche mittels einer transparenten oder opaken Gießharzschicht mit der Steinplatte verbunden ist.

Ein derartiges Stein-Glas-Element ist aus der EP 799949 bekannt. Ein Verbund aus mindestens einer Platte aus Naturstein ist dabei flächig mit mindestens einer weiteren Platte aus Glas verbunden. Als Verbundmaterialien werden verschiedene Kunststoffe, wie Acrylate, Silikone, Polyurethane usw. genannt. Um eine alltags- taugliche Beständigkeit des Verbundes über einen langen Zeitraum zu erreichen, wird eine Reihe von Haftvermittlern beschrieben, die den Verbund zwischen Glas und Naturstein sicherstellen und eine Delamination verhindern sollen. In vielen Fällen haben sich diese Kombinationen bewährt und bezüglich der Gefahr einer Delamination als gebrauchstauglich herausgestellt. Es sei jedoch hervorgehoben, dass alle erwähnten Haftvermittler dem verwendeten Gießharz beigemischt werden, also im Gießharz dispergiert vorliegen, obwohl ihre Wirkung nur an den Material - Grenzflächen benötigt wird.

Insbesondere bei Natursteinen tritt im Laufe der Zeit häufig eine Veränderung des visuellen Eindrucks der Oberfläche auf, die durch Diffusion von gefärbten Stoffen hervorgerufen wird. Dabei handelt es sich in der Regel um Ionen, insbesondere Kationen der Übergangsmetalle, die als Spuren im Stein vorhanden sind oder durch äußere Einwirkung wie Wand- oder Befestigungselemente, aber auch durch Feuchtigkeit in den Stein eindringen. Diese Ionen können durch Reaktion mit anderen festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen ihren Oxidationszustand und damit in der Regel ihre Farbe ändern und somit zu unerwünschten Erscheinungen führen.

Bei Laminaten von Platten aus Stein mit Glas wird zum Verbund der einzelnen Elemente in der Regel eine weiche, elastische Verbundschicht verwendet, um die unterschiedlichen Ausdehnungen bei Temperaturänderungen auszugleichen. Die- se Schicht enthält dabei weitere, stabilisierende Zusätze, um sie vor schädigenden Einflüssen wie ultraviolette Strahlung, Feuchtigkeit, Sauerstoff, aber auch Pilzoder Sporenbefall zu schützen. Diese Zusätze können unter Umständen ebenso wie von außen eindringende Fremdstoffe zu einer unerwünschten Veränderung des optischen Erscheinungsbildes des Natursteins führen. Gleichfalls enthält die Verbundschicht noch eine Restmenge an nicht reagierten, organischen Gruppen

wie Doppelbindungen, Epoxid-, Hydroxyl- Amino-, oder Isocyanatgruppen usw., die ebenso zu unerwünschten Nebenreaktionen führen und die optische Erscheinung des Laminats, insbesondere die Farbe, verändern können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Stein-Glas-Element vorzu- schlagen, bei dem eine Farbänderung vermieden oder zumindest stark verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest auf der der Gießharzschicht zugewandten Oberfläche der Steinplatte vor dem Verbundpro- zess eine im Verhältnis zur Gießharzschicht sehr dünne Sperrschicht aufgebracht ist, welche eine Diffusion von Stoffen der Steinplatte in die Gießharzschicht beziehungsweise von Stoffen der Gießharzschicht in die Steinplatte blockiert. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass beispielsweise in der Gießharzschicht befindliche Ionen in die Steinplatte eindringen, oder umgekehrt in der Steinplatte befindliche Ionen in die Gießharzschicht eindringen und dort durch Reaktion mit anderen Stoffen ihre Farbe ändern und somit unerwünscht in Erscheinung treten.

Die Aufgabe der Gießharzschicht besteht einerseits darin, eine sichere Verklebung des Verbundes zu garantieren, aber auch andererseits auftretende mechanische Spannungen so zu absorbieren, dass keine oder nur geringe geometrische Verformungen der großflächigen Platten auftreten, deshalb kann die Dicke der Geißharzschicht nicht beliebig verringert werden. Üblicherweise liegt sie zwischen 1 mm und 2.5 mm und sie sollte so weich sein, dass die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Glas- und Steinplatten ausgeglichen werden. Es sollte daher eine Shore-Härte < 80 angestrebt werden.

Um die optischen Veränderungen, hervorgerufen durch Lichteinfall und diffundie- rende Stoffe möglichst gering zu halten, kann man dem Gießharz notwendige Additive beimischen, die nach dem Aushärten homogen in der Gießharzschicht verteilt sein sollten. Nachteilig ist, dass viele Substanzen das Gießharz in seiner Transparenz beeinflussen oder dass sie hierin erst gar nicht löslich sind.

Die erfindungsgemäße Sperrschicht soll den überwiegenden Teil der unerwünschten Diffusionen verhindern. Diese Schicht kann sehr dünn gehalten werden und sollte durchaus im Gegensatz zur Gießharzschicht eine sehr harte Oberfläche bilden. Vorteilhaft ist dabei, dass die notwendigen Substanzen in einem vorgezoge- nen Arbeitsschritt aufgebracht werden können.

Ein zusätzlicher durchaus positiver Effekt ist die Abdichtung von Poren und Rissen, denen andernfalls während der Polymerisation gerade die Luft entzogen wird, die zu unerwünschten Blasenbildungen im Gießharz führt. In vielen Fällen entweicht sogar eingefülltes Gießharz durch Risse und Poren, wobei versickertes Gießharz auch nicht mehr durch UV-Licht erreichbar ist und somit unpolymerisiert im Stein verbleibt. Eine Folge davon ist, dass das für die Füllung benötigte Volumen des Gießharzes nicht mehr vollständig vorhanden ist und damit wiederum die Blasenbildung während der Polymerisation begünstigt wird. Eine Erhöhung der Viskosität des Gießharzes kann hier in engen Grenzen eine leichte Verbesserung darstellen.

Eine erhebliche Verbesserung bringt dagegen ein Auftragen der Sperrschicht unter (Teil-) Vakuum Bedingungen, wobei es nachteilig ist, dass sich die Vorrichtung zum Auftragen ebenfalls im (Teil-) Vakuum befinden sollte.

Eine weitere Lösung wäre es, eine unter (Teil-) Vakuum Bedingungen nachträgli- che Entgasung des schon mit der Sperrschicht beaufschlagten Steines vorzunehmen.

Bei nicht planen oder rauhen und rissigen Oberflächen kann durchaus durch das erfindungsgemäße Auftragen einer Sperrschicht gleichzeitig eine Korrektur dieser geometrischen negativen Merkmale bewirkt werden.

Um die Diffusion von mehreren unterschiedlichen Stoffen zu verhindern, welche nicht alle durch eine Substanz blockiert werden können, sieht eine Weiterbildung dieser Ausführungsform vor, dass die Sperrschicht mehrere chemisch unterschiedliche Substanzen enthält, welche eine Diffusion dieser Stoffe vermeiden.

Eine gesteigerte Wirkung kann erzielt werden, wenn mehrere Sperrschichten mit unterschiedlichen Substanzen vorgesehen sind, welche eine Diffusion von Stoffen der Steinplatte in die Gießharzschicht beziehungsweise von Stoffen der Gießharzschicht in die Steinplatte blockiert.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stein-Glas-Elements enthält die Sperrschicht ein Copolymer des Styrols mit Acrylaten oder Me- thacrylaten. Hierdurch wird in einem breiten Temperaturbereich eine sehr gute Beständigkeit gegen H 2 O-Diffussion in flüssiger oder gasförmiger Form erreicht.

Es hat sich als nützlich erwiesen, wenn die Sperrschicht ein Copolymer des PoIy- propylens und/oder Polyethylens mit Acrylaten oder M eth acrylaten enthält. Dieses ist in polaren Lösungsmitteln, wie Wasser, Alkohol usw., unlöslich und weist daher eine ausgezeichnete Beständigkeit und hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber polaren Molekülen auf.

Hinsichtlich der Diffusion von unpolaren Substanzen ist es von Vorteil, wenn in dieser Sperrschicht Acrylate oder Methacrylate als Co- und/oder Pfropfpolymere vorhanden sind. Dies ist insbesondere dann relevant, wenn das Stein-Glas- Element oder Teile davon unpolaren Lösungsmitteln, wie beispielsweise Benzin oder Kohlenwasserstoffen ausgesetzt sind.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Sperrschicht Vinyl- acetat, Vinylalkohol, insbesondere Ethylenvinylacetat-(Meth)acrylsäure-Copoly- mere enthält. Hierdurch wird eine gute Haftung auf Stein und eine gute chemische Beständigkeit gewährleistet.

Dies ist auch der Fall, wenn die Sperrschicht Epoxidharz enthält. Im Gegensatz zu den oben genannten Substanzen ist Epoxidharz jedoch sehr hart und spröde.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stein-Glas- Elements sieht vor, dass die Sperrschicht eine Dicke zwischen 1 μm und 100μm, vorzugsweise etwa 5 bis 50 μm aufweist, so dass ein ausreichender Schutz des Stein-Glas-Elements realisiert werden kann.

Vorzugsweise ist die Steinplatte des erfindungsgemäßen Stein-Glas-Elements aus Naturstein gefertigt. Derartige Stein-Glas-Elemente weisen eine hohe Ästhetik auf.

Bei einer kostengünstigeren Ausführungsform ist die Steinplatte aus Kunststein gefertigt. Hierbei kommt auch das gegenüber Natursteinplatten geringere Gewicht, sowie das nahezu beliebig wählbare Design positiv zur Geltung.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stein- Glas-Elements ist die Gießharzschicht auf Basis von Polyesterharz, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyurethan, Epoxid oder Silikon gebildet. Derartige Gießharze sind unempfindlich gegenüber der Aufnahme von Feuchtigkeit. Dies äußert sich sowohl in einer hohen Beständigkeit der Verklebung unter Einfluss von Wasser als auch in einer geringen Neigung zur Eintrübung bei einer Aufnahme von Wasser.

Es ist vorteilhaft, wenn in der Gießharzschicht ein Haftvermittler auf Basis von einem oder mehreren Silanen und/oder Titanaten und/oder Aluminaten vorhanden ist. Damit lässt sich die Güte der Verklebung des Steins mit dem Glas gezielt ver- bessern. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Haftvermittler optimal auf die chemischen Bestandteile des Steines, der Sperrschicht und des Gießharzes abgestimmt werden. Haftvermittler können deshalb auch in das Rezept für Sperrschichten aufgenommen werden, wobei nun die Haftwirkung gezielt an der Stein / Gießharz - Grenzfläche angesiedelt ist. Sinnvoll kann es aber auch sein, zwei verschiedene Haftvermittler in der Sperr- und Gießharzschicht einzubinden, wenn sie nicht vermischt werden sollen oder dürfen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung werden anorganische Schichten auf die Steinplatten aufgebracht. Dies sind in besonders bevorzugter Form Oxide oder Mischoxide der Metalle Aluminium, Cer, Indium, Silizium, Titan und/oder Wolfram. Diese können durch Aufdampfen, Sputtern oder im CVD Verfahren aufgebracht werden.

Hat man es mit besonders porösen Steinmaterialien zu tun, kann man zunächst eine anorganische Sperrschicht und danach eine zusätzliche organische Sperrschicht aufbringen um Diffusionen gezielt zu vermeiden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stein- Glas-Elements ist in einer festen Phase der Gießharzschicht mindestens eine Substanz homogen verteilt vorhanden, die durch chemische Oxidation entstandenen Radikalstrukturen deaktiviert. Durch das Abfangen von freien Radikalen in der Gießharzschicht durch die Substanz wird verhindert, dass die Radikalstrukturen aufgrund ihrer hohen Reaktivität mit der Gießharzschicht reagieren und somit Verfärbungen oder andere Beeinträchtigungen der Gießharzschicht bewirken.

Die vorgeschlagene Diffusionsperre ist durch ihre spezielle Auslegung nicht in der Lage alle möglichen Diffusionen zu verhindern, deshalb können die noch eindring- fähigen Radikale zu unerwünschten Reaktionen führen und dadurch farbliche Änderungen hervorrufen. Eine wesentliche Energiequelle dafür stellt UV-Licht dar. Deshalb kann die Gießharzschicht zur Vermeidung dieser Reaktionen zusätzlich mit Radikalfängern und UV-Absorbern versehen werden. Dies bedeutet eine erhebliche Verlängerung der Lebensdauer solcher Elemente.

Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform sieht vor, dass die Substanz, welche die Radikalstrukturen deaktiviert, so ausgewählt ist, dass sie in einer, während der Herstellung des Stein-Glas-Elements temporär vorhandenen, flüssigen Phase der Gießharzschicht gelöst und in einer, nach einem Aushärten der Gießharzschicht vorhandenen, festen Phase dispergiert verteilt ist. Durch das Lösen der Radikal- Strukturen deaktivierenden Substanz in der flüssigen Phase der Gießharzschicht wird eine homogene Verteilung dieser Substanz erreicht, die nach dem Aushärten der Gießharzschicht erhalten bleibt.

Da sich die Radikalstrukturen deaktivierende Substanz durch die Reaktion mit den freien Radikalen nach und nach verbraucht, muss die Konzentration der Substanz relativ hoch gewählt werden, um einen lang anhaltenden Schutz zu gewähren. Vorzugsweise ist die Radikalstrukturen deaktivierende Substanz in der Gießharzschicht mit einem Gewichtsanteil von maximal 2%, vorzugsweise 0,5% bis 1 % vorhanden.

Bθi einer vorteilhaften Ausführungsform des Stein-Glas-Elements sind mehrere unterschiedliche Radikalstrukturen deaktivierende Substanzen in der Gießharzschicht vorhanden. Somit kann auf verschiedene auftrennende Radikalstrukturen reagiert und diese deaktiviert werden.

Die Gießharzschicht enthält vorzugsweise Amine als Radikalstrukturen deaktivierende Substanz. Amine reagieren nicht zu gefärbten Produkten, so dass die volle Transparenz der Gießharzschicht beibehalten wird.

Ebenso ist es nützlich, wenn die Gießharzschicht Phenole und/oder Tocopherole als Radikalstrukturen deaktivierende Substanz enthält. Diese Substanzen sind re- iativ preiswert und verändern ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften, wie z.B. das Elastizitätsmodul, nach der Reaktion mit den Radikalen nicht.

Weitere preiswerte Substanzen, die als Radikalstrukturen deaktivierende Substanz in der die Gießharzschicht enthalten sein können, sind Phosphate. Auch sie verändern ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften bei der Reaktion mit den Radikalen kaum, reagieren jedoch erst bei höheren Temperaturen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stein-Glas-Elements ist in einer festen Phase der Gießharzschicht mindestens eine weitere Substanz homogen verteilt vorhanden, welche Strahlung im Wellenlängenbereich von ultravioletten (UV) Licht absorbiert. Durch die Absorption von UV-Strahlung in der Gießharzschicht wird ein Auftreffen von UV-Strahlung auf und somit die Absorption der UV-Strahlung in die Steinoberfläche sowie die dadurch entstehenden Schäden vermieden. Der durch Absorption von UV-Strahlung entstehenden Verfärbung und Versprödung der Gießharzschicht kann somit entgegen gewirkt werden.

Vorzugsweise ist die UV-Licht absorbierende Substanz so ausgewählt, dass sie in einer, während der Herstellung des Stein-Glas-Elements temporär vorhandenen, flüssigen Phase der Gießharzschicht gelöst und in einer, nach einem Aushärten der Gießharzschicht vorhandenen, festen Phase dispergiert verteilt ist. Auf diese Weise wird eine homogene Verteilung der UV-Licht absorbierenden Substanz und

somit eine gleichmäßige Absorption der auftreffende UV-Strahlung über die gesamte Fläche der Gießharzschicht realisiert.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die UV-Licht absorbierende Substanz für Licht im Wellenlängenbereich zwischen 280 nm und 360 nm un- durchlässig ist. In diesem Fall wird ausschließlich der Bereich der UV-B-Strahlung, welche hauptsächlich für die Schädigungen des Erscheinungsbildes verantwortlich ist, durch die Gießharzschicht ausgeblendet. Sichtbares Licht hingegen kann ungehindert durch die Gießharzschicht dringen, so dass kein störender Farbschimmer entsteht. Darüber hinaus ist es aufgrund der Durchlässigkeit der Gießharz- schicht für UV-A-Strahlung möglich, die Gießharzschicht mittels UV-Licht im Bereich zwischen 360nm und 380 nm auszuhärten.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stein-Glas-Elements ist die UV-Licht absorbierende Substanz in der Gießharzschicht mit einem Gewichtsanteil von maximal 0,1 %, vorzugsweise zwischen 0,005% bis 0,05% vor- handen. Diese Konzentration der UV-Licht absorbierenden Substanz ist ausreichend, um die wesentlichen Bestandteile der UV-Strahlung des Sonnenspektrums auszufiltern und damit die Gießharzschicht und die Steinoberfläche zu schützen.

Es kann vorteilhaft sein, wenn in der Gießharzschicht mehrere unterschiedliche UV-Licht absorbierende Substanzen vorhanden sind. Auf dies Weise kann ein großes Absorptionsspektrum abgedeckt, oder die chemischen Eigenschaften der Gießharzschicht angepasst werden, z.B. die Empfindlichkeit gegenüber Säuren oder Laugen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stein-Glas-Elements enthält die Gießharzschicht Benzophenone oder Derivate des Benzo- phenons als UV-Licht absorbierende Substanz. Insbesondere in Kombination mit einer Gießharzschicht aus Acrylaten ergibt sich so eine gegenüber radikalischer Polymerisation besonders stabile Schicht.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Gießharzschicht Benzotriazole und/oder Ben- zotriazine und/oder Derivate davon als UV-Licht absorbierende Substanz enthält. Die thermische Stabilität der Gießharzschicht wird dadurch deutlich erhöht.

Alternativ oder ergänzend dazu kann die Gießharzschicht Zimtsäureester oder Derivate der Zimtsäureester als UV-Licht absorbierende Substanz enthalten, was insofern vorteilhaft ist, als dass es sich hierbei um besonders preisgünstige Substanzen handelt.

In einer weiteren bevorzugten Form der Erfindung kann auch glasseitig eine dünne Schicht aufgebracht sein, die allerdings hoch transparent sein muss. Hier kön- nen in erster Linie anorganische Substrate z.B. aufgedampft bzw. aufgesprüht werden. Viele Gläser liegen u. U. auch schon vorbehandelt vor. Haftvermittler und wellenlängenspezifische UV-Absorber können sinnvollerweise in diese Schicht aufgenommen werden. Diffusionsblocker sind hier nicht notwendig. Allerdings kann auch hier von der Nivellierfähigkeit Gebrauch gemacht werden, wenn es sich um strukturierte Gläser handelt oder die Planität der Gläser ungenau ist.

Mit diesem Ansatz kommt man zu einem dreischichtigen Aufbau, wobei die mittlere Gießharzschicht nur noch in Ausnahmefällen mit zusätzlichen Substanzen vermischt werden muss. Sowohl die Diffusionssperre, wie auch die möglicherweise vorhandene dünne Schicht Glas/Gießharz sind in getrennten Arbeitsgängen auf- zubringen. Der Produktionsprozess kann so wesentlich besser automatisiert werden.

Nutzt man zusätzlich noch die mögliche Nivellierfähigkeit der steinseitigen Diffusionssperre, kann die Gießharzschicht auch durchaus durch eine Verbindung mit handelsüblichen Folien wie PVB, EVA oder auch Polyurethan ersetzt werden. Ein Folienverbund war trotz einiger Vorteile, bisher bei unebenen und besonders bei porösen Oberflächen im Autoklavenprozess sehr problematisch.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung

finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1a eine Explosionsdarstellung eines schematischen Aufbaus eines erfindungsgemäßen Stein-Glas-Elements, und

Fig. 1b eine Schnittdarstellung des Stein-Glas-Elements aus Fig. 1a.

Fig. 1a und Fig. 1 b zeigen den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Stein-Glas-Elements, bei dem eine dünne Steinplatte 1 mit einer Tragplatte 2 mit- tels einer Gießharzschicht 3 großflächig verbunden ist. Auf der der Gießharzschicht 3 zugewandten Oberfläche der Steinplatte 1 ist eine Sperrschicht 4 aufgebracht, welche eine Diffusion von Stoffen, insbesondere von Kationen der Übergangsmetalle, verhindert. Jedoch kann diese Schicht auch das Abwandern von eingebrachten stabilisierenden Zusätzen in den Naturstein verhindern.

Die Eigenschaften der Sperrschicht 4 hängen dabei davon ab, welche Stoffe an der Diffusion gehindert werden sollen. Um Ionen, insbesondere Kationen an der Diffusion zu hindern, zeigen sich Verbindungen mit stark polaren Gruppen wie A- zetat-, Carboxyl- oder Hydoxylgruppen als besonders effektiv, während eine Diffusion von polaren, organischen Verbindungen durch unpolare Schichten wie PoIy- ethylen oder -propylen gesperrt wird. Insbesondere geeignet sind daher Schichten, die beide Gruppen enthalten, wie: Polyvinylazetat, Polyvinylaklohol, Polyethy- len-acrylsäure oder Methacrylsäure als Co- und Propfpolymere, Ethylenvinylaze- tat-(Meth)acrylsäure-Copolymere (besonders mit aufgepfropften Säuregruppen),

Die Sperrschicht 4 kann als Folie, durch Auftragen aus der Masse, aus Lösung oder als Emulsion durch Streichen, Sprühen, Walzen, Rakeln usw. auf der Steinplatte 1 aufgebracht werden.

Im Folgenden werden einige Beispiele aufgeführt, bei denen die Steinplatte 1 teilweise mit einer Sperrschicht 4 überzogen wurde:

Beispiel 1

Eine Marmorplatte von 300mm x 300mm x 5mm wurde zur Hälfte mit einer wäss- rigen Emulsion eines Styrol/acrylat-copolymers als Diffusionssperre mit einer Schichtdicke von 10μm überzogen. Die Schicht wurde zwei Stunden bei 11O 0 C getrocknet. Dann wurde die Marmorplatte mittels einer Gießharzschicht in Form eines Acrylatkiebers mit einer Glasplatte der Dicke vier Millimeter verbunden und die Gießharzschicht durch ultraviolettes Licht ausgehärtet. Der so erhaltene ' Ver- bund wurde entsprechend DIN/EN 12543 Teil 4 bei 50 0 C und kondensierender Feuchte gelagert. Bereits nach einem Zyklus von 14 Tagen waren in dem nicht mit der Sperrschicht versehenen Teil des Stein-Glas-Elements sichtbare Verfärbungen in der Gießharzschicht zu erkennen. Nach drei Durchgängen war die Gießharzschicht deutlich braun verfärbt.

Beispiel 2

Eine Onyx Platte von 300mm x 300mm x 6mm wurde zur Hälfte mit einer wässri- gen Emulsion eines Epoxidharzes überzogen und anschließend zwei Stunden bei 110°C getrocknet. Die Natursteinplatte wurde nach dem Trocknen mittels eines ungesättigten Polyesterharzes mit einer Glasplatte verbunden und das Harz ausgehärtet. Danach wurde der Verbund entsprechend DIN/EN 12543 Teil 4 bei 5O 0 C und kondensierender Feuchte gelagert. Bereits nach einem Durchlauf zeigten sich im nicht mit der Sperrschicht überzogenen Teil der Steinplatte sichtbare gelbe und rötliche Verfärbungen, während der mit der Sperrschicht überzogene Teil völlig transparent blieb.

Beispiel 3

Eine Granit Platte von 300mm x 300mm x 10mm wurde zur Hälfte mit einer wäss- rigen Emulsion eines Ethylenacrylatharzes als Sperrschicht überzogen und anschließend zwei Stunden bei 11O 0 C getrocknet. Die Natursteinplatte wurde nach dem Trocknen mittels einer Gießharzschicht in Form eines Polyurethanklebers mit einer Glasplatte verbunden und das Harz ausgehärtet. Danach wurde der Verbund entsprechend DIN/EN 12543 Teil 4 bei 50 0 C und kondensierender Feuchte gela-

gert. Nach einem Durchlauf zeigten sich im nicht mit de Sperrschicht überzogenen Teil der Steinplatte sichtbare gelbe und rötliche Verfärbungen, während der mit der Sperrschicht überzogene Teil des Stein-Glas-Elements völlig transparent blieb.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass erfindungsgemäße Stein-Glas- Elemente keine unerwünschten Veränderung im optischen Erscheinungsbild der Stein-Glas-Elemente zeigt und somit für lang andauernde Anwendungszwecke, wie beispielsweise für den Einsatz als Fassadenelemente für Gebäude geeignet ist.

Beispiel 4

Eine Granit Platte von 300mm x 300mm x 10mm wurde zur Hälfte in einer Sauerstoffatmosphäre unter reduziertem Druck mit einer Schicht aus Siliziumdioxid als Sperrschicht überzogen. Die Natursteinplatte wurde dann mittels einer Gießharzschicht in Form eines Polyurethanklebers mit einer Glasplatte verbunden und das Harz ausgehärtet. Danach wurde der Verbund entsprechend DIN/EN 12543 Teil 4 bei 5O 0 C und kondensierender Feuchte gelagert. Nach einem Durchlauf zeigten sich im nicht mit der Sperrschicht überzogenen Teil der Steinplatte sichtbare gelbe und rötliche Verfärbungen, während der mit der Sperrschicht überzogene Teil des Stein-Glas-Elements völlig transparent blieb. Ebenfalls wurden sehr gute Ergeb- nisse erreicht, wenn statt des Siliziums die Metalle Indium und/oder Titan (ITO, Indium/Titanoxid) verwendet wurden.