Стеновой материал из искусственного камня - RU2310620C2

Описание

Область техники

Изобретение относится к стеновому материалу из искусственного камня, имеющему чрезвычайно высокие возможности в сфере дизайна, воспринимаемому как натуральный материал и способному обеспечить блеск, всегда изменяющийся во время перемещения и изменения интенсивности естественного света или искусственного освещения. В частности, изобретение относится к оригинальному стеновому материалу из искусственного камня, пригодному для применения в качестве отделочного материала в архитектуре и гражданском строительстве и обладающему значительными преимуществами в сфере дизайна.

Уровень техники

Традиционно для отделки наружных стен зданий и жилых домов применяли нанесение красочных покрытий, плитку, кирпич, стекло, камень и прочие материалы. Такие отделочные материалы делятся на две группы - глянцевые и матовые и в основном их использовали по отдельности или в комбинации из двух или более видов в зависимости от дизайна. Также принято комбинировать глянцевый и матовый отделочные материалы.

Например, в покрытии благодаря изобретательности в выборе сырья или способа их комбинирования получали различные виды глянцевой или матовой отделки. В случае с натуральным камнем глянцевую поверхность получают полированием или, наоборот, матовую выпукло-вогнутую поверхность окончательно отделывают обстукиванием, обработкой пламенем горелки, пробиванием и прочими подобными способами.

В небольших конструкциях, таких как жилые дома, применяя отделочные материалы, такие как камень, трудно сохранять равновесие с окружающей средой при масштабном полировании всей поверхности наружной стенки. Поэтому такой глянцевый отделочный материал едва ли приемлем сам по себе, и господствующее направление в проектировании стремится к комбинированию глянцевых и матовых отделочных материалов.

Традиционное использование комбинации глянцевых и матовых отделочных материалов создает большие трудности с точки зрения их применения, отнимая время и труд на подготовку нескольких отделочных материалов и, кроме того, создает большие проблемы при планировании дизайнерского эффекта на поверхности стены.

Следовательно, существует настоятельная скрытая потребность в стеновом отделочном материале с так называемым третьим преимуществом в сфере дизайна; такого материала, который обладает как глянцем, так и матовостью и применение которого в сфере дизайна отличается от применения сочетания глянцевого и матового материалов, при этом материала, простого для оформления стеновой поверхности и планирования дизайнерского эффекта и не создающего никаких проблем, характерных для предшествующего уровня. Соответственно, целью изобретения является создание оригинальных средств отделки стеновой поверхности, способных удовлетворить такую потребность.

Описание изобретения

Данное изобретение было создано для того, чтобы решить описанную выше проблему. Первый аспект изобретения касается стенового материала из искусственного камня, включающего неорганический тонкодисперсный компонент с размером частиц в интервале от 180 мкм до 9,5 мм, неорганический более тонкодисперсный компонент с размером частиц менее 180 мкм и смоляной компонент, содержащего 5 мас.% или более прозрачного неорганического тонкодисперсного компонента в качестве указанного неорганического тонкодисперсного компонента, имеющего выпукло-вогнутую поверхность, где максимальная высота профиля между вогнутостью и выпуклостью находится в интервале от 1 до 100 мм, отформованного и отвержденного в виде плиты или фасонной формы, и в котором как прозрачный неорганический тонкодисперсный компонент, обнаженный на поверхности, так и выпукло-вогнутая поверхность усеяны сверкающими точками, которые изменяются в зависимости от способа освещения или перемещения натурального света или искусственного света.

Вторым аспектом изобретения является описанный выше стеновой материал из искусственного камня, в котором неорганический тонкодисперсный компонент представляет собой частицы одного или более видов, получаемые дроблением и рассевом натурального камня, такого как гранит и мрамор, формованного изделия, такого как плитка; или рассевом песка, такого как речной и морской песок, а прозрачным неорганическим тонкодисперсным компонентом, содержащимся в неорганическом тонкодисперсном компоненте в количестве 5 мас.% или более, являются частицы одного или более видов, каждая из которых обладает ахроматической прозрачностью или хроматической прозрачностью, такие как кварц, стекло, гранат, аметист и тому подобное; третьим аспектом изобретения является стеновой материал из искусственного камня, в котором по меньшей мере часть неорганического более тонкодисперсного компонента является люминесцентным материалом или флуоресцентным материалом; четвертым аспектом изобретения является стеновой материал из искусственного камня, в котором люминесцентный материал или флуоресцентный материал спечен с поверхностью частицы прозрачного неорганического тонкодисперсного компонента или нанесен на нее с помощью смолы.

Пятым аспектом изобретения является любой описанный выше стеновой материал из искусственного камня, в котором по меньшей мере часть неорганического тонкодисперсного компонента включает частицы размером в интервале от 180 мкм до 9,5 мм, полученные дроблением искусственного камня, полученного формованием и отверждением смеси неорганического тонкодисперсного компонента с размером частиц в интервале от 180 мкм до 9,5 мм, неорганического более тонкодисперсного компонента с размером частиц менее 180 мкм и смоляного компонента. Шестым аспектом изобретения является стеновой материал из искусственного камня, в котором искусственный камень, раздробленный до частиц размером в интервале от 180 мкм до 9, 5 мм, включает прозрачный неорганический тонкодисперсный компонент в качестве неорганического тонкодисперсного компонента; а седьмым аспектом изобретения является стеновой материал из искусственного камня, в котором искусственный камень, раздробленный до частиц размером в интервале от 180 мкм до 9,5 мм, включает люминесцентный материал или флуоресцентный материал в качестве неорганического тонкодисперсного компонента.

Восьмым аспектом изобретения является стеновой материал из искусственного камня, где любой описанный выше стеновой материал из искусственного камня образует сплошной поверхностный слой материала.

Девятым аспектом изобретения является любой описанный выше стеновой материал из искусственного камня, в котором смоляной компонент удален с поверхности материала растворением растворителем или струей воды под давлением и прозрачный неорганический тонкодисперсный компонент обнажен на его поверхности.

Десятым аспектом изобретения является стеновой материал из искусственного камня, у которого выпукло-вогнутая поверхность с максимальной высотой профиля в интервале от 1 до 100 мм образована методом отливки с обратным декоративным формованием (casting with a reverse decoration molding) с последующим горячим прессованием, горячей экструзией или горячим центробежным формованием.

Одиннадцатым аспектом изобретения является стеновой материал из искусственного камня, в котором металлический крепеж для прикрепления стенового материала к поверхности стены формуют и вмуровывают как неотъемлемую часть по меньшей мере в любую заднюю поверхность или боковую сторону формованного материала с выпукло-вогнутой поверхностью.

Краткое описание чертежей

На чертеже в качестве примера изображены три типа рельефа стеновых материалов в разрезе.

Самое лучшее осуществление изобретения

Приведены описания осуществления изобретения, признаки которого описаны выше.

Согласно изобретению предлагается стеновой материал из искусственного камня, существенным признаком которого, как описано выше, является наличие сверкающих точек, которые изменяются в зависимости от способа освещения и перемещения естественного света или искусственного света, а именно в зависимости от интенсивности и угла падения такого света или прочего. Этот признак возникает благодаря композиции материала, обязательно включающей:

<А-1> неорганический тонкодисперсный компонент с размером частиц в интервале от 180 мкм до 9,5 мм,

<А-2> неорганический более тонкодисперсный компонент с размером частиц менее 180 мкм, и

<В> смоляной компонент.

Кроме того, неорганический тонкодисперсный компонент <А-1> содержит 5 мас.% или более прозрачного неорганического тонкодисперсного компонента.

При этом неорганический тонкодисперсный компонент <А-1> и неорганический более тонкодисперсный компонент <А-2> в качестве неорганического заполнителя, составляющего стеновой материал из искусственного камня, реализует при смешении со смоляным компонентом <В> такие физические свойства, как требуемая степень прочности и твердости. Для реализации такого физического свойства важно скомбинировать две группы неорганических компонентов <А-1> и <А-2> с различным размером частиц. Благодаря смешиванию неорганических компонентов <А-1> и <А-2> с различным размером частиц в результате самого высокого уплотнения, реализуемого за счет свойства рассева заполнителя, получают стеновой материал из искусственного камня высокой плотности. Путем регулирования доли смоляного компонента <В> в смеси получают стеновой материал из искусственного камня, имеющий вид, подобный натуральному камню, или естественный вид, не позволяющий узнать в нем отформованное на смоле изделие.

В данном случае композиция предпочтительно содержит менее 93 мас.% неорганических компонентов <А-1> и <А-2> в сумме и 7 мас.% или более смоляного компонента <В>, например, в интервале порядка от 7 до 70 мас.%. Предпочтительны следующие отдельные процентные сочетания неорганических компонентов <А-1> и <А-2> по отношению к 100% общего количества:

- неорганический тонкодисперсный компонент <А-1> находится в интервале от 20 до 80%, а неорганический более тонкодисперсный компонент <А-2> - в интервале от 80 до 20%.

Поскольку неорганический тонкодисперсный компонент <А-1>, содержащийся в указанном интервале, включает 5 мас.% или более частиц прозрачного неорганического компонента от общей массы неорганического тонкодисперсного компонента, то весь неорганический тонкодисперсный компонент <А-1> может быть прозрачным и содержание частиц прозрачного неорганического компонента в нем в целом составляет от 5 до 95 мас.%, предпочтительно в интервале от 10 до 70 мас.%.

Неорганические компоненты <А-1> и <А-2> могут быть различного вида и их примеры включают частицы натурального камня, минеральные частицы, керамические частицы, стеклянные частицы, частицы металла или металлического сплава и прочее, которые могут быть использованы по отдельности или в смеси из двух или более видов. Неорганический тонкодисперсный компонент < А-1>, один из вышеуказанных неорганических компонентов <А-1> и <А-2>, содержит 5 мас.% или более прозрачного неорганического тонкодисперсного компонента, при этом примеры прозрачных неорганических тонкодисперсных компонентов предпочтительно включают частицы кварца, стекла, граната, аметиста и прочие частицы, обладающие ахроматической прозрачностью или хроматической прозрачностью, которые предпочтительно используют по отдельности или в смеси из двух или более видов. Другой неорганический тонкодисперсный компонент (за исключением прозрачного неорганического тонкодисперсного компонента) представляет собой, например, частицы, полученные дроблением и рассевом натуральных камней, таких как гранит и мрамор, формованных изделий, таких как плитка, а также рассевом песков, таких как речной и морской пески. Полагают, что преимущества применения речного, морского песка или осадочного песка (dam sedimentation sand) в качестве компонента состава заключаются в том, что такие пески являются энергосберегающими материалами благодаря отсутствию необходимости дробления, при этом частицы такого песка имеют скругленные края, а это приводит к хорошей текучести смеси перед ее отверждением и такой песок кажется натуральным и прочее.

Другой неорганический тонкодисперсный компонент может представлять собой частицу, на поверхность которой посредством спекания нанесен люминесцентный пигмент или флуоресцентный пигмент или поверхность которой имеет покровный слой в смеси со смолой. Такие частицы с покрытием могут проявлять характерную люминесценцию или флуоресценцию при их содержании в смеси в количестве 5 мас.% или более от общей массы.

Такой люминесцентный пигмент или флуоресцентный пигмент может находиться, по меньшей мере, в виде части неорганического более тонкодисперсного компонента <А-2>.

Смоляной компонент <В> в качестве компонента состава стенового материала из искусственного камня согласно изобретению может представлять собой один из различных видов полимеров и сополимеров, таких как полимер, полученный ступенчатой полимеризацией, или конденсационный полимер, и может быть выбран с учетом прочности, атмосферостойкости, влагостойкости, маслостойкости и прочего в зависимости от конкретного применения стенового материала. Предпочтительными примерами могут оказаться метакрилатная смола, акрилатная смола, полиэфирная смола, эпоксидная смола или композиционная смола, включающая один или более таких видов смол.

В стеновом материале из искусственного камня согласно изобретению можно использовать вторичный материал из искусственного камня в качестве по меньшей мере одного из тонкодисперсных компонентов <А-1> и <А-2> и смоляной компонент <В>. Примеры вторичных материалов могут включать различные виды материалов, как, например, строительные материалы, включая напольные доски, или мебельную древесину или строительные материалы, используемые при строительстве дорог, или прочие материалы, производимые для применения с целью предотвращения катастроф или им подобные, а также материалы, сбрасываемые в процессе производства таких материалов. Вторичные материалы могут представлять собой частицы, полученные в процессе, при котором искусственный камень, полученный формованием и отверждением смеси неорганического тонкодисперсного компонента с размером частиц в интервале от 180 мкм и 9,5 мм, неорганического более тонкодисперсного компонента с размером частиц менее 180 мкм и смоляного компонента, дробят и рассеивают на частицы размером в интервале от 180 мкм до 9,5 мм. Вторичные материалы используют по меньшей мере в качестве части неорганического тонкодисперсного компонента <А-1>.

При таком применении вторичных материалов достигается экономия ресурсов и затрат.

В случае, когда прозрачный неорганический тонкодисперсный компонент и люминесцентный или флуоресцентный материал смешивают с искусственным камнем, раздробленным до частиц размером в интервале от 180 мкм до 9,5 мм, можно ожидать хороший эффект свечения.

Отметим, что поскольку размеры неорганических дисперсных компонентов определены таким образом, что мелкие частицы находятся в интервале от 180 мкм до 9,5 мм, а более мелкие частицы меньше 180 мкм, на самом деле такую сортировку можно легко провести с помощью сит с номинальными отверстиями, описанными в японском промышленном стандарте JIS Z 8801-1:200 в соответствии с международной организацией по стандартизации ISO. Тонкодисперсный компонент с размером частиц в интервале от 180 мкм до 9,5 мм можно определить как частицы, задерживаемые ситом с отверстием 180 мкм и пропущенные через сито с отверстием 9,5 мм. Помимо этого, неорганический более мелкодисперсный компонент с размером частиц менее 180 мкм можно определить как частицы, проходящие через сито с отверстием 180 мкм.

Согласно изобретению стеновой материал из искусственного камня, как описано выше, при практическом применении может образовывать только поверхностный слой стенового материала. Например, вышеуказанный стеновой материал из искусственного камня может образовывать только поверхностный слой формованного изделия, которое изготавливают из смеси смолы и основного материала, такого как неорганический материал на основе цемента или любого неорганического материала, или слоистого изделия, или изделия, объединенного при формовании с другими материалами. При такой конструкции стеновой материал из искусственного камня можно получить с меньшими издержками.

В стеновом материале из искусственного камня согласно изобретению, помимо признака, относящегося к описанным выше композициям, необходимо, чтобы стеновой материал из искусственного камня имел выпукло-вогнутую поверхность с максимальной высотой профиля между вогнутостью и выпуклостью в интервале от 1 до 100 мм и чтобы по меньшей мере часть прозрачного неорганического тонкодисперсного компонента была обнажена на его поверхности. Требование, чтобы выпукло-вогнутая поверхность имела максимальную высоту профиля между вогнутостью и выпуклостью в интервале от 1 до 100 мм является обязательным для того, чтобы она была усеяна сверкающими точками, которые изменяются при изменении способа освещения и перемещении естественного или искусственного света. Если высота профиля между вогнутостью и выпуклостью на поверхности меньше 1 мм, этого недостаточно для появления таких сверкающих точек. В случае, когда высота профиля более 100 мм, то толщина материала для отделки стен оказывается слишком большой, что приводит к повышению стоимости и сдерживает применение стенового материала из искусственного камня в зданиях, более того в этом случае, наоборот, получение таких точек затрудняется. С другой стороны, необходимо, чтобы прозрачный неорганический тонкодисперсный компонент был обнажен. Такое обнажение наполнителя достигается добавлением к смеси прозрачного компонента в количестве 5 мас.% или более от общей массы неорганического тонкодисперсного компонента <А-1>. Если его количество менее 5 мас.%, то обнажение прозрачного тонкодисперсного компонента недостаточное, что препятствует появлению таких сверкающих точек.

Стеновой материал из искусственного камня согласно изобретению с выпуклостями и вогнутостями на поверхности и с обнажением прозрачного неорганического тонкодисперсного компонента может представлять собой изделие в виде плиты или любой фасонной формы, полученное формованием и отверждением. Средства формования и отверждения могут быть различными. Предпочтительные примеры, приемлемые для формования и отверждения, включают способ отливки с обратным декоративным формованием, с последующим горячим прессованием, горячей экструзией или горячим центробежным формованием.

Обнажение прозрачного неорганического тонкодисперсного компонента также осуществляют удалением смоляного компонента с поверхности растворителем, способным растворить смоляной компонент на поверхности, и удалением смоляного компонента с поверхности подачей на поверхность струи воды под давлением.

С помощью таких средств стеновой материал из искусственного камня согласно изобретению можно усеять сверкающими точками, которые изменяются при изменении способа освещения и при перемещении естественного или искусственного света. До сих пор такой стеновой материал из искусственного камня не был известен, и теперь легко можно получать неограниченные варианты дизайна комбинированием участков поверхности стены с желательным глянцем, меньшим глянцем или его отсутствием (матовостью).

Металлический крепеж для закрепления стенового материала на поверхности стены может быть вмурован и отформован заодно с по меньшей мере любой задней поверхностью или боковыми сторонами формованного материала с выпукло-выгнутой поверхностью.

Стеновые материалы из искусственного камня согласно изобретению приобретают описанные выше признаки, например, благодаря физическим свойствам стенового материала, представленным в Таблице 1.

Ниже приводятся примеры и подробное описание изобретения. Следует понимать, что изобретение не ограничено нижеследующими примерами.

Примеры

Были подготовлены составы, приведенные в нижеследующей таблице, где ММА означает метилметакрилатный смоляной компонент, кроме того, в качестве дополнительных агентов были использованы катализатор отверждения пероксидного типа и светостабилизатор.

Для получения стеновых материалов вышеуказанные составы подвергли формованию, а затем, соответственно, горячему прессованию. Что касается поверхности, выбрали три типа рельефа стеновых материалов, представленных на чертеже, где (1) плоская поверхность, (2) рельеф 1 (дизайн в виде уложенного тесаного камня с высотой профиля между вогнутостью и выпуклостью 15 мм и (3) рельеф 2 (дизайн в виде плитки из мелких тесаных камней с высотой профиля между вогнутостью и выпуклостью 5 мм). В случае рельефа 1 выпуклости и вогнутости образованы с помощью пресс-формы, а в случае рельефа 2 плоская поверхность отформована, а затем поверхность обработана струей воды для образования выпукло-вогнутой поверхности.

Полученные стеновые материалы из искусственного камня были органолептически оценены наблюдателями визуально на восприятие вышеописанных сверкающих изменяющихся точек, которыми усеяна поверхность стены. Оценку проводили в 8 часов утра, в полдень и в 4 часа дня при хорошей погоде, используя в качестве наблюдателей группу из 50 человек (при этом количество мужчин было равно количеству женщин и иерархия по возрастным группам была равномерной в интервалах от 20 до 30; от 31 до 40; от 41 до 50; от 51 до 60; и от 61 до 70) с последующей сравнительной оценкой средних результатов.

Критерии такой оценки состоят в следующем:

А: такие сверкающие изменчивые точки, описанные выше, придают поверхности стены превосходный внешний вид,

В: эти точки придают поверхности стены хороший внешний вид,

С: эти точки слабые и даже, наоборот, они создают странное ощущение, и

D: не различимы никакие точки.

Таблица 3 представляет результаты оценки.

Результаты в Таблице 3 подтвердили также, что стеновой материал согласно изобретению, сравнительная оценка которого при осмотре стены была А или В, был усыпан сверкающими изменяющимися точками, что обеспечивает значительное превосходство в сфере дизайна, которое до сих пор не было известно.

Промышленная применимость

Как описано выше, в изобретении предложены оригинальные, не являющиеся традиционными в сфере дизайна средства для отделки поверхности стены, заключающиеся не в сочетании глянцевого и матового материала, т.к. предложенный материал по существу обладает обеими функциями, что позволяет легко конструировать стеновую поверхность и планировать эффект такого дизайна.

Реферат

Группа изобретений относится к отделочным материалам в архитектуре и гражданском строительстве, обладающим значительными преимуществами в сфере дизайна. Стеновой материал из искусственного камня включает не более 93 мас.% неорганического тонкодисперсного компонента с размером частиц в интервале от 180 мкм до 9,5 мм и неорганического более тонкодисперсного компонента с размером частиц менее 180 мкм, причем неорганический тонкодисперсный компонент включает от 5 до 95 мас.% частиц прозрачного неорганического тонкодисперсного компонента и 7 мас.% или более смоляного компонента, являющегося полимером, при этом стеновой материал имеет выпукло-вогнутую поверхность с максимальной высотой профиля между вогнутостью и выпуклостью в интервале от 1 до 100 мм, отформован и отвержден в виде пластины или фасонной формы, при этом прозрачный неорганический компонент, обнаженный на его поверхности, и очертание выпукло-вогнутой поверхности усеяны сверкающими точками, которые выглядят различным образом при изменении способа освещения и при перемещении естественного и искусственного света. Указанный материал может образовывать сплошной поверхностный слой. Достигается дизайнерский эффект в виде сочетания глянца и матовости. 2 н. и 12 з.п. формулы, 3 табл., 1 ил.

Формула