DE212020000765U1 - Verbundbaumaterialien mit einer strukturierten Oberfläche - Google Patents

Abstract

Verbundbaumaterial, umfassend ein Bauelement mit zumindest einer unregelmäßig strukturierten Oberfläche, welche eine Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass:
der Abstand x (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung zwischen 400 µm und 2000 µm beträgt,
und die Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen eine unregelmäßige, nichtgeometrische Form aufweist,
wobei die einen Teil der strukturierten Oberfläche bildenden Vertiefungen gemeinschaftlich ein Netzwerk von Kanälen und Wegen bilden, und wobei die strukturierte Oberfläche hydrophobiert ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Verbundbaumaterialien wie beispielsweise Bauplatten oder - tafeln mit einer strukturierten Oberfläche. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verbundbauplatten mit einer strukturierten Oberfläche, sowie Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung als Dach-, Fassaden-, Fußboden- oder Terrassenelemente.
• Bauelemente sind permanent einer Vielzahl von äußeren Witterungseinflüssen, umfassend Regen, Frost, UV-Strahlung, etc., ausgesetzt. Diese Witterungseinflüsse führen üblicherweise zu einer Verschmutzung der Produkte und Materialien, was in einem ästhetisch unattraktiven Anblick resultiert. Darüber hinaus, und noch bedeutender, führt die Bewitterung üblicherweise dazu, dass die freiliegende Oberfläche dieser Baumaterialien rutschig wird, beispielsweise aufgrund von Moos- und Algenbewuchs in Kombination mit Feuchtigkeit und/oder Frost. Dementsprechend besteht insbesondere bei Fußboden- und Terrassenelementen, jedoch auch im Rahmen der Reparatur oder dem Austausch von Dachelementen, eine ernsthafte Gefahr, dass Personen ausrutschen und stürzen.
• In dem Bemühen, Bauelemente für den Außenbereich herzustellen, welche eine dauerhaft ansprechende Ästhetik und eine sichere Verwendung gewährleisten, wurden in der Vergangenheit verschiedene Arten von Materialien und Oberflächen mit unterschiedlichem Erfolg erprobt. Bei den am häufigsten verwendeten Oberflächenmaterialien handelt es sich um Holz, Holz-Kunststoff-Verbundstoffe und Beton. Allerdings besitzen diese Materialien inhärente Nachteile. Holzoberflächen besitzen Probleme in Bezug auf Moos- und Pilzbewuchs, Vermoderung, Aufspaltung, Absplitterung und Termitenbefall. Dementsprechend muss Holz regelmäßig behandelt werden und hat trotzdem nur eine relativ begrenzte Lebensdauer von etwa 15 Jahren. Darüber hinaus handelt es sich bei den höherwertigen Holzarten um tropische Hölzer, welche dem Regenwald entstammen und somit keine umweltfreundliche Lösung darstellen. Holz-Kunststoff-Verbundoberflächen leiden ebenfalls unter Moos- und Pilzbewuchs, und die Polymerkomponente ist für eine UVbedingte Zersetzung anfällig. Demgegenüber neigt Beton inhärent zur Rissbildung, wenn er ungünstigen und wechselnden Wetterbedingungen und Feuchtigkeit ausgesetzt ist.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, rundum ästhetisch ansprechende und robuste Verbundbaumaterialien bereitzustellen, welche gegenüber einer durch die Einwirkung äußerer Elemente bedingten Schädigung resistent sind und eine erhöhte Sicherheit für jene bieten, die sich auf der Oberfläche derartiger Materialien bewegen.
• In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Abstand x (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung zwischen 400 µm und 2000 µm beträgt.
• In besonderen Ausführungsformen ist die Gesamtoberfläche der unregelmäßig strukturierten Oberfläche im Vergleich zu einer nicht-strukturierten Oberfläche des gleichen Materials und mit den gleichen Abmessungen wie die unregelmäßig strukturierte Oberfläche um 0.1% bis 15% vergrößert.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Abstand d (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung zwischen 500 µm und 1000 µm, und bevorzugt zwischen 600 µm und 800 µm, beträgt.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gesamtoberfläche der unregelmäßig strukturierten Oberfläche im Vergleich zu einer nicht-strukturierten Oberfläche des gleichen Materials und mit den gleichen Abmessungen wie die unregelmäßig strukturierte Oberfläche um 0.5% bis 1% vergrößert ist. In weiteren besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gesamtoberfläche der unregelmäßig strukturierten Oberfläche im Vergleich zu einer nicht-strukturierten Oberfläche des gleichen Materials und mit den gleichen Abmessungen wie die unregelmäßig strukturierte Oberfläche um 1% bis 5% vergrößert ist.
• In einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet, dass:
• - der Abstand y (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und einer Bezugsgrundebene Y einen Wert von zwischen 100 µm und 600 µm aufweist;
• - der Abstand z (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung und einer Bezugsgrundebene Y einen Wert von zwischen 100 µm und 600 µm aufweist;
wobei die Bezugsgrundebene Y parallel zur Ebene X des Bauelements angeordnet ist und die Erhebungen in der Mitte des mittleren Abstands d zwischen allen Erhebungen und allen Vertiefungen der strukturierten Oberfläche (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) schneidet.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet, dass:
• - der Abstand y (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und einer Bezugsgrundebene Y einen Wert von zwischen 200 µm und 400 µm aufweist;
• - der Abstand z (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung und einer Bezugsgrundebene Y einen Wert von zwischen 200 µm und 400 µm aufweist;
wobei die Bezugsgrundebene Y parallel zur Ebene X des Bauelements angeordnet ist und die Erhebungen und Vertiefungen in der Mitte des mittleren Abstands d zwischen allen Erhebungen und allen Vertiefungen der strukturierten Oberfläche (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) schneidet.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Oberfläche zwischen 50 und 250 Erhebungen pro dm² umfasst. In weiteren besonderen Ausführungsformen umfasst die strukturierte Oberfläche zwischen 100 und 200 Erhebungen pro dm².
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei die von einem Querschnitt der Erhebungen der strukturierten Oberfläche und einer Ebene Z gebildete Querschnittsfläche zwischen 200 und 800 mm²/dm² der strukturierten Oberfläche beträgt, wobei die Ebene Z parallel zur Ebene X des Bauelements angeordnet ist und die Erhebungen bei 3/4 des mittleren Abstands d zwischen allen Erhebungen und allen Vertiefungen der strukturierten Oberfläche schneidet (wobei der mittlere Abstand d den Mittelwert der senkrecht zur Ebene X des Bauelements gemessenen Abstände darstellt).
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei das Gesamtvolumen der oberhalb des Querschnitts dieser Erhebungen der strukturierten Oberfläche und einer Ebene Z gebildeten Erhebungsspitzen zwischen 50 und 150 mm³/dm² der strukturierten Oberfläche beträgt, wobei die Ebene Z parallel zur Ebene X des Bauelements angeordnet ist und die Erhebungen bei 3/4 des mittleren Abstands d zwischen allen Erhebungen und allen Vertiefungen auf der strukturierten Oberfläche schneidet (wobei der mittlere Abstand d den Mittelwert der senkrecht zur Ebene X des Bauelements gemessenen Abstände darstellt).
• In einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial mit zumindest einer unregelmäßig strukturierten Oberfläche bereit, wobei die Oberfläche durch ein entwickeltes Grenzflächenverhältnis Sdr von zwischen 0.001 und 0.050 gekennzeichnet ist.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei die strukturierte Oberfläche hydrophobiert ist.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei die Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen eine unregelmäßige, nichtgeometrische Form aufweist.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, bei welchem es sich um ein zementgebundenes Verbundmaterial oder ein gipsgebundenes Verbundmaterial handelt.
• In weiteren besonderen Ausführungsformen ist das Verbundbaumaterial aus der Gruppe bestehend aus einem faserzementhaltigen Material, einem Calciumsilikat-basierten Material oder einem gipsbasierten Material ausgewählt.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, bei welchem es sich um ein Fassadenelement, ein Dachelement, ein Fußbodenelement oder ein Terrassenelement handelt.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, bei welchem es sich um eine Bauplatte oder eine Bautafel handelt.
• In einem vierten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbaumaterials bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
1. a) Bereitstellen eines Verbundbaumaterials, und
2. b) Strukturieren zumindest einer Oberfläche des Verbundbaumaterials durch Ausüben von mechanischem Druck.
• In besonderen Ausführungsformen kann die Strukturierung durch Behandeln zumindest einer Oberfläche des Verbundbaumaterials mittels Bürsten, Sandstrahlen, oder einem beliebigen anderen geeigneten Strukturierungsschritt bei einem geeigneten Druck erfolgen.
• In einem fünften Aspekt sieht die vorliegende Erfindung Verwendungen des Baumaterials der vorliegenden Erfindung als Fassadenelement, Dachelement, Fußbodenelement oder Terrassenelement vor.
• Die unabhängigen und die abhängigen Ansprüche weisen besondere und bevorzugte Merkmale der Erfindung aus. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche können mit Merkmalen der unabhängigen Ansprüche oder mit Merkmalen von anderen abhängigen Ansprüchen kombiniert werden, und/oder können, sofern erforderlich, mit Merkmalen kombiniert werden, welche in der vorstehenden und/oder nachfolgenden Beschreibung ausgewiesen sind.
• Die vorstehenden sowie andere Besonderheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verdeutlicht, welche beispielhaft die Grundzüge der Erfindung veranschaulichen. Diese Beschreibung wird lediglich beispielhaft vorgelegt, ohne hierbei den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken. Die nachfolgend angeführten Bezugsfiguren beziehen sich auf die beigefügten Zeichnungen.
• Figurenliste
• 1 ist eine Gesamtaufnahme der oberen Oberfläche eines strukturierten Faserzementprodukts gemäß der vorliegenden Erfindung.
• 2 ist eine perspektivische Ansicht der oberen Oberfläche eines strukturierten Faserzementprodukts gemäß der vorliegenden Erfindung.
• 3 ist eine Detailaufnahme einer Ecke mit strukturierter oberer Oberfläche eines strukturierten Faserzementprodukts gemäß der vorliegenden Erfindung.
• 4 ist eine Zeichnung eines Querschnitts einer strukturierten Oberfläche, welche die nachfolgenden Parameter zeigt:
  • - den Abstand x (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung;
  • - den Abstand y (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und einer Bezugsgrundebene Y;
  • - den Abstand z (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung und einer Bezugsgrundebene Y.
• In den verschiedenen Figuren bezeichnen die gleichen Bezugszeichen jeweils gleiche, ähnliche oder analoge Elemente.
• Ausführliche Beschreibung der Erfindung
• Es ist zu beachten, dass der in den Ansprüchen verwendete Begriff „umfassend“ nicht dahingehend zu verstehen ist, dass er auf die nach ihm aufgelisteten Mittel beschränkt ist; er schließt andere Elemente oder Schritte nicht aus. Er ist somit dahingehend zu verstehen, dass er die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Schritte oder Komponenten spezifiziert, die Anwesenheit oder die Hinzufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Schritte oder Komponenten, oder Gruppen hiervon, jedoch nicht ausschließt. Die Bedeutung des Ausdrucks „eine Vorrichtung umfassend Mittel A und B“ ist somit nicht auf Vorrichtungen beschränkt, welche lediglich aus den Komponenten A und B bestehen. Er bedeutet in Bezug auf die vorliegende Erfindung, dass A und B die einzig relevanten Komponenten der Vorrichtung darstellen.
• Im Rahmen dieser Beschreibung finden sich Bezugnahmen auf „eine einzelne Ausführungsform“ („one embodiment“) oder „eine Ausführungsform“ („an embodiment“). Derartige Bezugnahmen deuten darauf hin, dass ein bestimmtes Merkmal, welches in Bezug auf die Ausführungsform beschrieben ist, von zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ist. Jegliches Auftreten der Formulierungen „in einer einzelnen Ausführungsform“ („in one embodiment“) oder „in einer Ausführungsform“ („in an embodiment“) an verschiedenen Stellen dieser Beschreibung bezieht sich somit nicht notwendigerweise auf die gleiche Ausführungsform, wenngleich dies möglich wäre. Wie für den Durchschnittsfachmann klar ersichtlich ist, können die besonderen Merkmale oder Besonderheiten darüber hinaus in geeigneter Art und Weise in einer oder in mehreren Ausführungsformen miteinander kombiniert werden.
• Die nachfolgenden Begriffe werden lediglich aufgeführt, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu gewährleisten.
• Die Einzahlformen „ein/eine“ und „der/die/das“, wie sie hierin verwendet werden, umfassen sowohl einzelne als auch mehrfache Bezugnahmen, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt.
• Die Begriffe „umfassend“, „umfasst“ und „gebildet aus“, wie sie hierin verwendet werden, sind mit „beinhaltend“, „beinhaltet“ oder „enthaltend“, „enthält“ gleichzusetzen und als einschließend oder offen zu verstehen, und schließen zusätzliche, nicht-genannte Bauteile, Elemente oder Verfahrensschritte nicht aus.
• Die Aufzählung numerischer Bereiche durch Endpunkte beinhaltet sämtliche Zahlen und Bruchteile innerhalb der jeweiligen Bereiche, sowie die aufgezählten Endpunkte.
• Der Begiff „etwa“, wie er hierin unter Bezugnahme auf einen messbaren Wert wie beispielsweise einen Parameter, eine Menge, eine Zeitdauer und dergleichen verwendet wird, soll Schwankungen von +/-10% oder weniger, bevorzugt von +/-5% oder weniger, stärker bevorzugt von +/-1% oder weniger, und noch stärker bevorzugt von +/-0.1% oder weniger vom angegebenen Wert umfassen, falls derartige Schwankungen geeignet sind, um eine Durchführung der offenbarten Erfindung zu gewährleisten. Es versteht sich, dass der Wert, auf den sich das Attribut „etwa“ bezieht, als solches ebenfalls spezifisch und bevorzugt offenbart ist.
• Die Begriffe „zementhaltige (Faser)Aufschlämmung“ oder „(Faser)Zementaufschlämmung“, wie sie hierin verwendet werden, bezeichnen allgemein Aufschlämmungen, welche zumindest Wasser, Fasern und Zement umfassen. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Faserzementaufschlämmung kann weiterhin auch andere Komponenten wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf, Kalkstein, Kreide, gebrannten Kalk, gelöschten oder hydratisierten Kalk, gemahlenen Sand, Quarzsandmehl, Quarzmehl, amorphes Siliziumdioxid, kondensierten Silikastaub, Mikrosilika, Metakaolin, Wollastonit, Glimmer, Perlit, Vermiculit, Aluminiumhydroxid, Pigmente, Entschäumungsmittel, Flockungsmittel und andere Additive umfassen.
• „Faser(n)“, welche in der hierin beschriebenen Faserzementaufschlämmung vorhanden sind, können beispielsweise Prozessfasern und/oder Verstärkungsfasern sein, bei welchen es sich jeweils um organische Fasern (üblicherweise Cellulosefasern) oder um synthetische Fasern (Polyvinylalkohol, Polyacrylnitril, Polypropylen, Polyamid, Polyester, Polycarbonat, etc.) handeln kann.
• „Zement“, welcher in der hierin beschriebenen Faserzementaufschlämmung enthalten ist, kann beispielsweise Portlandzement, Zement mit hohem Aluminiumoxidgehalt, Eisenportlandzement, Trasszement, Hüttenzement, Mörtel, durch Autoklavbehandlung gebildete Calciumsilikate, und eine Kombination bestimmter Bindemittel sein, ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
• Die Begriffe „vorbestimmt“ und „vordefiniert“, wie sie hierin unter Bezugnahme auf einen oder mehrere Parameter oder Eigenschaften verwendet werden, bedeuten allgemein, dass der/die gewünschte(n) Wert(e) dieser Parameter oder Eigenschaften vorab bestimmt oder definiert wurden, d.h. vor dem Beginn des Verfahrens zur Herstellung der Produkte, welche durch eine(n) oder mehrere dieser Parameter oder Eigenschaften gekennzeichnet sind.
• Der Begriff „zementhaltig“ in „zementhaltiges Produkt“ oder „zementhaltiges Material“, wie er hier verwendet wird, bezeichnet ein beliebiges Zement umfassendes Produkt oder Material wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf, Portlandzement, Zement mit hohem Aluminiumoxidgehalt, Eisenportlandzement, Trasszement, Hüttenzement, Mörtel, durch Autoklavbehandlung gebildete Calciumsilikate, sowie Kombinationen bestimmter Bindemittel. In ganz besonderen Ausführungsformen handelt es sich bei dem Zement in den Produkten der Erfindung um Portlandzement.
• Der Begriff „Faserzementprodukt“, wie er hier verwendet wird, bezeichnet Produkte, welche zumindest Fasern und Zement umfassen. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Faserzementprodukte können weiterhin auch andere Komponenten umfassen, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf, Kalkstein, Kreide, gebrannten Kalk, gelöschten oder hydratisierten Kalk, gemahlenen Sand, Quarzsandmehl, Quarzmehl, amorphes Siliziumdioxid, kondensierten Silikastaub, Mikrosilika, Metakaolin, Wollastonit, Glimmer, Perlit, Vermiculit, Aluminiumhydroxid, Pigmente, Entschäumungsmittel, Flockungsmittel und andere Additive.
• Unter einer hierin verwendeten „(Faserzement)Platte“, auch als Tafel oder Abdeckung bezeichnet, wird ein flaches, üblicherweise rechteckiges Element, eine Faserzementtafel oder eine Faserzementplatte verstanden, welche(s) aus Faserzementmaterial gebildet ist. Die Tafel oder die Platte besitzt zwei Hauptstirnseiten oder -oberflächen, bei denen es sich um die Oberflächen mit der größten Flächenausdehnung handelt. Die Platte kann zur Bereitstellung einer äußeren Oberfläche von Wänden, sowohl im Inneren als auch auf den Außenseiten eines Gebäudes oder einer Konstruktion, z.B. als Fassadenplatte, Verkleidung, etc., verwendet werden.
• Der Begriff „Faserzementschicht“, wie er hierin allgemein und insbesondere im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bezeichnet eine beliebige flache, gegebenenfalls im Wesentlichen rechteckige Schicht oder Kruste, welche im Wesentlichen aus einer Faserzementzusammensetzung besteht und eine Dicke von zumindest etwa 1 mm, bevorzugt zwischen etwa 1 mm und 200 mm, stärker bevorzugt zwischen etwa 2 mm und etwa 150 mm, und am stärksten bevorzugt zwischen etwa 4 mm und etwa 100 mm, beispielsweise zwischen etwa 8 mm und etwa 10 mm, aufweist.
• Die Begriffe „Hatschek-(Faserzement)Schicht“ oder „(Hatschek-)Faserzementprodukt“, wie sie hierin verwendet werden, bezeichnen eine Faserzementschicht (wie sie hierin definiert ist) bzw. ein Faserzementprodukt, welche(s) unter Einsatz eines zumindest die nachfolgenden Schritte umfassenden Hatschek-Verfahrens hergestellt worden ist:
1. (i) Erzeugen eines Faserzementfilms auf einem Sieb, wobei sich das Sieb derart dreht, dass es in Kontakt mit einer Faserzementaufschlämmung in einem Bottich steht;
2. (ii) Übertragen des Faserzementfilms von dem Sieb auf das Filztransportband, und
3. (iii) Sammeln des Faserzementfilms auf einer Sammelrolle mittels des Filztransportbands.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung des Begriffs „Faserzementfilm“ eine solche dünne Schicht aus Faserzement, welche mithilfe von einem oder mehreren Sieben, die sich in einer in einem oder mehreren Bottichen des Hatschek-Verfahrens vorhandenen Faserzementaufschlämmung drehen, auf das Filztransportband aufgebracht wird. Wie aus dem vorstehend Gesagten verständlich ist, werden auf dem einen oder den mehreren Sieben der Hatschek-Maschine Reihen dünner Faserzementschichten erzeugt, welche anschließend übereinandergelegt und von dem einen oder den mehreren Sieben auf das Transportband übertragen werden, so dass nach dem Sammeln auf einer Sammelrolle eine oder mehrere ungehärtete Hatschek-Faserzementschichten resultieren. Sofern im Rahmen der vorliegenden Erfindung von einem „Faserzementfilm“ die Rede ist, versteht es sich somit, dass dieser Begriff gegebenenfalls sowohl die Bedeutung eines einzelnen Faserzementfilms mit einer Dicke von zwischen etwa 0.01 mm und etwa 0.9 mm, beispielsweise bevorzugt zwischen etwa 0.05 mm und etwa 0.5 mm, beispielsweise zwischen etwa 0.1 mm und etwa 0.4 mm, beispielsweise 0.3 mm (d.h. eine einzelne dünne Faserzementschicht, welche auch Monoschicht, Einzelschicht oder Primärschicht genannt und mithilfe eines Siebs aus einem Bottich des Hatschek-Verfahrens auf das Filztransportband aufgebracht wird), als auch die Bedeutung einer Schicht, welche zwei oder mehrere übereinanderliegende Faserzementschichten mit einer Dicke von jeweils zwischen etwa 0.01 mm und etwa 0.9 mm, beispielsweise bevorzugt zwischen etwa 0.05 mm und etwa 0.5 mm, beispielsweise zwischen etwa 0.1 mm und etwa 0.4 mm, beispielsweise etwa 0.3 mm, umfasst (d.h. zwei oder mehr übereinanderliegende dünne Faserzementschichten, welche mithilfe von zwei oder mehr Sieben aus einem Bottich des Hatschek-Verfahrens auf das Filztransportband aufgebracht werden), einschließt. Der Fachmann ist sich dessen bewusst, dass in Abhängigkeit von der jeweiligen Konfiguration der Hatschek-Sektion bei der Bezugnahme auf die erfindungsgemäßen Verfahren allgemein beide Bedeutungen des Begriffs „Faserzementfilm“, wie er vorstehend beschrieben ist, anwendbar sind, während bei spezielleren Ausführungsformen lediglich eine der beiden Bedeutungen anwendbar ist. In einem besonderen Fall, in welchem lediglich ein einzelnes Sieb der Hatschek-Sektion zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, bezeichnet ein hierin verwendeter „Faserzementfilm“ beispielsweise lediglich eine einzelne Schicht mit einer Dicke von zwischen etwa 0.01 mm und etwa 0.9 mm, welche mithilfe des Siebs aus einem Bottich des Hatschek-Verfahrens auf das Filztransportband aufgebracht wird. Werden demgegenüber zwei oder mehr Siebe der Hatschek-Sektion zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren verwendet, so bezeichnet ein hierin verwendeter „Faserzementfilm“ eine Überlagerung von zwei oder mehr Einzelschichten mit einer Dicke von jeweils zwischen etwa 0.01 mm und etwa 0.9 mm, welche mithilfe des Siebs aus einem Bottich des Hatschek-Verfahrens auf das Filztransportband aufgebracht werden.
• Die Begriffe „hydrophobisiert“ oder „hydrophobiert“, wie sie hierin synonym verwendet werden, bezeichnen (Faserzement-)Produkte oder Faserzement(film)schichten, welche vor, während oder nach ihrer Herstellung mit einem Hydrophobisierungsmittel oder Hydrophobierungsmittel behandelt worden sind. Insbesondere umfasst ein hierin verwendetes „hydrophobisiertes Faserzementprodukt“ oder eine „hydrophobisierte Faserzementplatte“ zumindest eine obere Faserzementschicht, welche mit einem Hydrophobisierungsmittel oder Hydrophobierungsmittel behandelt worden ist.
• Die Begriffe „massegefärbt“, „in der Masse gefärbt“, „durchgefärbt“ bedeuten in Bezug auf ein Faserzementprodukt, dass zumindest ein Teil, und bevorzugt die gesamte interne Struktur dieses Faserzementprodukts zumindest ein, d.h. ein oder mehrere, Pigment(e) umfasst.
• Die Begriffe „interne (Faserzement)Struktur“, „innere (Faserzement)Struktur“, „interne (Faserzement)Masse“ oder „innere (Faserzement)Masse“, wie sie hierin synonym erwähnt sind, werden dazu verwendet, das in einem Faserzementprodukt vorhandene Faserzementmaterial zu bezeichnen, welches bei Betrachtung des Produkts von außen mit dem Auge nicht sichtbar ist.
• Die Begriffe „externe (Faserzement)Struktur“ oder „externe (Faserzement)Oberfläche“, wie sie hierin synonym erwähnt sind, werden dazu verwendet, das Faserzementmaterial zu bezeichnen, welches auf der Außenseite eines Faserzementprodukts freiliegt und sichtbar ist.
• Die Begriffe „massegefärbte Faserzementprodukte“ oder „gefärbte Faserzementprodukte“, wie sie hierin verwendet werden, sollen Faserzementprodukte bezeichnen, welche in der Masse gefärbt worden sind (wie hierin definiert ist).
• Ein „transparentes Pigment“, wie es hierin verwendet wird, bezeichnet ein Pigment, dessen Pigmentpartikel die Eigenschaft besitzen, sichtbares Licht hindurchzulassen. Bei einem „transparentes Pigment“, wie es hier verwendet wird, handelt es sich somit um ein Pigment, bei welchem die Mehrzahl der Pigmentpartikel kleiner ist als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts.
• Ein „transparentes Pigment“, wie es hierin verwendet wird, bezeichnet ein Pigment, dessen Pigmentpartikel die Eigenschaft besitzen, sichtbares Licht hindurchzulassen. Bei einem „transparenten Pigment“, wie es hier verwendet wird, handelt es sich somit um ein Pigment, bei welchem die Mehrzahl der Pigmentpartikel kleiner ist als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts.
• Ein „opakes Pigment“, wie es hier verwendet wird, bezeichnet ein Pigment, dessen Pigmentpartikel keine Eigenschaft besitzen, sichtbares Licht hindurchzulassen. Bei einem „opaken Pigment“, wie es hier verwendet wird, handelt es sich somit um ein Pigment, bei welchem die Mehrzahl der Pigmentpartikel größer ist als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts.
• Ein „semi-opakes Pigment“ (im Fachbereich auch als „semitransparentes Pigment“ bezeichnet), wie es hierin verwendet wird, bezeichnet ein Pigment, bei welchem lediglich ein bestimmter, jedoch signifikanter Prozentsatz der Pigmentteilchen die Eigenschaft besitzt, sichtbares Licht hindurchzulassen. Bei einem „semi-opaken Pigment“, wie es hierin verwendet wird, handelt es sich somit um ein Pigment, bei welchem ein bestimmter, jedoch signifikanter Prozentsatz der Pigmentpartikel größer ist als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts ist, und bei welchem der verbleibende Prozentsatz der Pigmentpartikel kleiner ist als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts.
• Der Begriff „Pigment“, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet eine trockene, unlösliche, üblicherweise zerkleinerte Substanz, welche durch Suspendieren in einem flüssigen Vehikel ein Anstrichmittel, eine Tinte, etc. bildet. Pigmente bestehen üblicherweise aus sehr kleinen festen Partikeln, welche durch die Bereitstellung von Farbe zur Aufwertung des Erscheinungsbildes und/oder zur Verbesserung der physikalischen (funktionellen) Eigenschaften des Anstrichmittels oder der Tinte verwendet werden. Pigmente, welche zur Bereitstellung von Farbe verwendet werden, weisen allgemein einen Durchmesser im Bereich von 0.2 bis 0.4 Mikrometer auf. Funktionelle Pigmente weisen üblicherweise einen Durchmesser von 2 bis 4 Mikrometer auf, können jedoch bis zu 50 Mikrometer groß sein.
• Der Begriff „Hauptpigment“, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet ein beliebiges Pigment (wie es hierin definiert ist), welches einer Substanz Weiße und/oder Farbe verleihen kann und gleichzeitig in signifikantem Ausmaß zum Deckvermögen der Substanz beiträgt. Hauptpigmente können in Weißpigmente und Farbpigmente unterteilt werden.
• Der Begriff „Weißpigment“, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet ein Hauptpigment, welches Licht streuen und einem Matt- oder Glanzanstrichmittel oder einer Tinte Weiße und Deckkraft verleihen kann. Weiße anorganische Pigmente umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, Antimonpigmente einschließlich Antimonweiß: Sb₂O₃, Bleipigmente (toxisch) einschließlich Bleiweiß (PbCO₃)₂-Pb(OH)₂, Titanpigmente einschließlich Titanweiß: Titan(IV)oxid TiO₂, und Zinkpigmente einschließlich Zinkweiß: Zinkoxid (ZnO).
• Der Begriff „Farbpigment“, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet ein Hauptpigment, welches selektiv Licht absorbieren kann und einem Anstrichmittel oder einer Tinte Farbe verleiht. Es gibt zwei Hauptarten von Farbpigmenten: organische Pigmente, welche die leuchtenderen Farben beinhalten, im Außeneinsatz jedoch keine hohe Beständigkeit aufweisen, sowie anorganische Pigmente, welche weniger stark leuchten wie organische Pigmente, im Außeneinsatz jedoch die Pigmente mit der höchsten Beständigkeit darstellen.
• Der Begriff „anorganisches Pigment“, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet natürlich vorkommende Mineralfarbmittel, welche üblicherweise aus Metallsalzen bestehen. Bei anorganischen Pigmenten handelt es sich üblicherweise um Oxide oder Sulfide von einem oder mehreren Metallen.
• Anorganische Pigmente umfassen beispielsweise, sind jedoch nicht beschränkt auf:
• - Blaue anorganische Pigmente:
  • ◯ Aluminiumpigmente einschließlich Ultramarin, ein komplexes, natürlich vorkommendes Pigment aus schwefelhaltigem Natriumsilikat (Na_8-10Al₆Si₆O₂₄S_2-4) ;
  • ◯ Kobaltpigmente einschließlich Kobaltblau und Coelestinblau: Kobalt(II)stannat;
  • ◯ Kupferpigmente einschließlich Ägyptisch Blau: ein synthetisches Pigment aus Calcium-Kupfer-Silikat (CaCuSi₄O₁₀), sowie Han-Blau BaCuSi₄O₁₀; und
  • ◯ Eisenpigmente einschließlich Preußisch Blau: ein synthetisches Pigment aus Eisenhexacyanoferrat (Fe₇(CN)₁₈);
• - Grüne anorganische Pigmente
  • ◯ Cadmiumpigmente einschließlich Viridian: ein dunkelgrünes Pigment aus hydratisiertem Chrom(III)oxid (Cr₂O₃), sowie Cadmiumgrün: ein hellgrünes, aus einem Gemisch von Chromgelb (CrS) und Viridian (Cr₂O₃) bestehendes Pigment;
  • ◯ Chrompigmente einschließlich Chromgrün;
  • ◯ Kupferpigmente einschließlich Pariser Grün:
    • Kupfer (II) acetoarsenit (Cu(C₂H₃O₂)₂ · 3Cu(AsO₂)₂), sowie Scheeles Grün (auch Schlossgrün genannt): Kupferarsenit CuHAsO₃;
• - Gelbe anorganische Pigmente
  • ◯ Arsenpigmente einschließlich Auripigment: natürliches monoklines Arsensulfid (As₂S₃);
  • ◯ Cadmiumpigmente einschließlich Cadmiumgelb: Cadmiumsulfid (CdS);
  • ◯ Chrompigmente einschließlich Chromgelb: ein natürliches Pigment aus Blei(II)chromat (PbCrO₄);
  • ◯ Kobaltpigmente einschließlich Aureolin (auch Kobaltgelb genannt): Kaliumkobaltnitrit (Na₃Co(NO₂)₆);
  • ◯ Eisenpigmente einschließlich Ockergelb: eine natürlich vorkommende Tonerde aus hydratisiertem Eisenoxid (Fe₂O₃.H₂O); ◯ Bleipigmente einschließlich Neapelgelb;
  • ◯ Titanpigmente einschließlich Titangelb;
  • ◯ Zinnpigmente einschließlich Mosaikgold: Zinnsulfid (SnS₂);
• - Orange anorganische Pigmente
  • ◯ Cadmiumpigmente einschließlich Cadmiumorange: eine Zwischenstufe zwischen Cadmiumrot und Cadmiumgelb: Cadmiumsulfoselenid;
  • ◯ Chrompigmente einschließlich Chromorange: ein natürlich vorkommendes Pigmentgemisch bestehend aus Blei(II)chromat und Blei(II)oxid (PbCrO₄ + PbO);
• - Rote anorganische Pigmente
  • ◯ Cadmiumpigmente einschließlich Cadmiumrot: Cadmiumselenid (CdSe);
  • ◯ Eisenoxidpigmente einschließlich Blutrot, Englischrot, Oxidrot, Ockerrot: wasserfreies Fe₂O₃, gebranntes Siena: ein durch Erwärmen von natürlichem Siena erzeugtes Pigment, Venezianischrot;
  • ◯ Bleipigmente (toxisch) einschließlich Bleirot: Bleitetroxid (Pb₃O₄) ;
  • ◯ Quecksilberpigmente (toxisch) einschließlich Zinnober: ein synthetisches und natürliches Pigment, welches natürlich in dem Mineral Cinnabarit vorkommt; Quecksilbersulfid (HgS);
• - Braune anorganische Pigmente Tonerdepigmente (natürlich gebildete Eisenoxide) einschließlich ungebrannte Umbra: ein natürliches, aus Eisenoxid, Manganoxid und Aluminiumoxid bestehendes Tonpigment: Fe₂O₃ + MnO₂ + nH₂O + Si + AlO₃; natürliches Siena, ein natürlich vorkommendes gelbbraunes Pigment aus Limonit-Ton;
• - Schwarze anorganische Pigmente
  • ◯ Kohlenstoffpigmente einschließlich Kohlenschwarz, Elfenbeinschwarz, Rebschwarz, Lampenschwarz;
  • ◯ Eisenpigmente einschließlich Fe₃O₄;
  • ◯ Titanpigmente: Titanschwarz;
• - Graue anorganische Pigmente
  • ◯ Paynes Grau: ein Gemisch aus Ultramarin und Schwarz oder aus Ultramarin und Siena.
• Der Begriff „organisches Pigment“, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet synthetische organische Färbemittel, bei welchen es sich um kohlenstoffbasierte Moleküle handelt, die üblicherweise unter Einwirkung von starker Wärme oder starkem Druck aus Erdölverbindungen, Säuren und anderen Chemikalien hergestellt werden.
• Organische Pigmente umfassen beispielsweise, sind jedoch nicht beschränkt auf:
• - Gelbe organische Pigmente:
  • Gelbe Farblacke, bei welchen es sich um transparente Pigmente handelt, die als ein zur Bedeckung, jedoch nicht zur vollständigen Verdeckung anderer Tinten dienendes Gelb verwendet werden, Tartrazin-Lackgelb (auch FD&C Gelb Nr. 5 genannt und als Lebensmittelfarbstoff verwendet), Hansagelbs, sowie Diarylidgelbs, bei welchen es sich um die in Druckertinten am häufigsten verwendeten Gelbpigmente handelt. Für einige Spezialanwendungen wird auch Fluoreszenzgelb verwendet. Organische Gelbs werden häufig als Ersatz für Chromgelbs verwendet;
• - Orange organische Pigmente:
  • Das am weitesten verbreitete Orangepigment ist Diarylidorange, ein transparentes, jedoch nicht sonderlich lichtechtes Pigment. Andere ausgesuchte orangefarbene Materialien werden tendenziell dort verwendet, wo Orangepigmente benötigt werden, und umfassen DNA-Orange, Pyrazolonorange, Fast Orange F2G, Benzimidazolonorange HL und Ethyllackrot C;
• - Rote organische Pigmente:
  • Rots umfassen Pararots, Toluidinrot, [„Permanentrot „R“], Karmin F.B., Naphtholrots und -rubine, Permanentrot FRC, Bordeaux FRR, Rubinrots, Litholrots, BON-Rot, Litholrubin 4B, BON-Maroon, Rhodamin 6G, Lackrot C, BON-Arylamidrot, Chinacrinon-Magentas, Kupferferrocyanid-Pink, Benzimidazolonkarmine und -rots, Azomagenta G, Anthrachinon-Scharlachrot und Krapprots;
• - Blaue organische Pigmente:
  • „Blaus“. Blaus umfassen Phthalocyaninblaus (die am häufigsten verwendete Gruppe von organischen Blaupigmenten), PMTA-Viktoriablau, Viktoriablau CFA, Ultramarinblau, Indanthrenblau, Alkaliblaus und Pfauenblau;
• - Violette organische Pigmente:
  • Violetts überlappen teilweise mit einigen der bläulicheren Rots (beispielsweise Benzimidazolon Bordeaux HF 3R (siehe Benzimidazolonkarmine und -rots)) und umfassen auch solche Pigmente wie PMTA-Rhodamin, PMTA-Violett (auch bekannt als Methylviolett), Dioxazinviolett (RL), Carbazolviolett, Kristallviolett, Dioxazinviolett B und Thioindigorot;
• - Grüne organische Pigmente:
  • Verbreitete Serien von Grüns sind die Phthalocyaningrüns sowie die PMTA-Grüns;
• - Braune organische Pigmente:
  • Braune Pigmente beinhalten Diazobraun und Benzimidazolonbraun HFR.
• Die Begriffe „Verschnittpigment“ oder „Füllpigment“, wie sie hierin verwendet werden, bezeichnen ein beliebiges Pigment (wie es hierin definiert ist) mit niedrigem Brechungsindex oder niedriger Opazität, welches einer Substanz daher keinerlei Farbe oder Deckkraft verleiht. Verschnitt- oder Füllpigmente erscheinen in einem Anstrichmittel oder in einer Tinte transparent. Verschnittpigmente wirken sich in signifikanter Weise positiv auf verschiedene Eigenschaften des Anstrichmittels aus; wie nachfolgend beschrieben ist, kann beispielsweise Glimmer die Wasserbeständigkeit eines Films aufgrund seiner „plattenförmigen“ Partikelform sowie seiner Tendenz zur Selbstorientierung in überlappenden Schichten horizontal zur Oberfläche verbessern. Verschnittpigmente oder Füllpigmente umfassen beispielsweise, sind jedoch nicht beschränkt auf, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Magnesiumsilikat, Glimmer, Kaolin (Porzellanerde), Asbest, Talk, Siliziumdioxid/Quarz, Aluminiumoxid-Hydrat, Kalinit, Bimsstein, Bentonit, Vermiculit und Glaskügelchen.
• Der Begriff „UV-härtbar“ bezeichnet eine Zusammensetzung, welche bei Einwirkung von UV-Strahlung polymerisieren kann. Üblicherweise impliziert dies zumindest die Anwesenheit von photopolymerisierbaren Monomeren oder Oligomeren, zusammen mit Photoinitiatoren und/oder Photosensibilisatoren.
• Eine „Klarbeschichtung“ oder „Klarbeschichtungszusammensetzung“, wie sie hierin erwähnt ist, wird dazu verwendet, eine Beschichtungsformulierung oder -zusammensetzung zu bezeichnen, welche die Eigenschaft besitzt, Lichtstrahlen durch ihre Substanz hindurchzulassen, so dass Oberflächen oder Objekte, welche sich jenseits oder hinter der Beschichtung befinden, wie beispielsweise mit einer derartigen transparenten Beschichtung beschichtete Oberflächen oder Objekte, deutlich sichtbar sind.
• Der Begriff „transparent“ oder „Transparenz“ in Bezug auf eine Beschichtungszusammensetzung oder eine Überzugsschicht bezeichnet die physikalische Eigenschaft, Licht ohne Streuung durch die Beschichtung hindurchzulassen. Die Transparenz kann mithilfe eines beliebigen, im Fachbereich bekannten Verfahrens gemessen werden. So misst beispielsweise ein Trübungsmessgerät die Transparenz, die Trübung, die Durchsichtsqualität und die Gesamtlichtdurchlässigkeit einer Beschichtung auf Grundlage der Menge an sichtbarem Licht, welches beim Durchtritt durch die Beschichtung diffundiert oder gestreut wird. Die Trübung wird mittels eines Weitwinkelstreutests gemessen, bei welchem das Licht in sämtliche Richtungen gestreut wird, was zu einem Kontrastverlust führt. Der prozentuale Anteil an Licht, welches beim Durchtritt um durchschnittlich mehr als 2.5 Grad vom einfallenden Lichtstrahl abweicht, ist als Trübung definiert. Die Durchsichtsqualität wird mittels eines Schmalwinkelstreutests gemessen, bei welchem das Licht in einem kleinen Bereich mit hoher Konzentration gestreut wird. Dieser Test misst die Klarheit, mit welcher feinere Details durch die getestete Beschichtung hindurch gesehen werden können. Das Trübungsmessgerät misst auch die Gesamtlichtdurchlässigkeit. Die Gesamtlichtdurchlässigkeit ist das Maß für das gesamte einfallende Licht im Vergleich zum Licht, welches tatsächlich hindurchgelassen wird (z.B. Gesamtlichtdurchlässigkeit). Somit kann das einfallende Licht 100% ausmachen, die Gesamtlichtdurchlässigkeit aufgrund von Absorption und Reflexion jedoch lediglich 94% betragen. Die vom Trübungsmessgerät gewonnenen Daten können zur weiteren Datenverarbeitung auf einen PC übertragen werden, um ein einheitliches Produkt sicherzustellen.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll der Begriff „Polypropylen“ eine beliebige, Propylenmonomere umfassende Polymerzusammensetzung umfassen, entweder als Homopolymer oder als Copolymer zusammen mit anderen Polyolefinen, Dienen oder anderen Monomeren (wie beispielsweise Ethylen, Butylen und dergleichen). Der Begriff soll zudem auch eine beliebige unterschiedliche Konfiguration und Anordnung der konstituierenden Monomere (wie beispielsweise syndiotaktisch, isotaktisch und dergleichen) umfassen. Somit soll der Begriff, wie er hierin auf „Filamente“, „Monofilamente“, „Multifilamente“ oder „Fasern“ angewendet wird, Endlosfasern, tatsächliche Langfasern, Fäden und dergleichen von Polypropylen-Homopolymeren oder -Copolymeren einschließen.
• Der Begriff „rutschfest“ soll die Oberfläche eines Materials bezeichnen, welches mit einem zusätzlichen Mittel zur Erhöhung der Rutschfestigkeit versehen ist und hierdurch die Sicherheit für jene erhöht, die sich auf Dächern oder anderen Oberflächen bewegen, auf denen das rutschfeste Material verbaut ist.
• Die Begriffe und Ausdrücke „Oberflächenstrukturierung“, „strukturieren“, „strukturiert“, „prägen“, „Prägung“, „geprägt“ betreffen das Ergebnis eines Prägeverfahrens und sollen das Ergebnis eines durch Ausüben von Druck oder Bedrucken erzeugten Aufdrucks sowie das Verfahren zur Herstellung dieses Aufdrucks auf einem Aufnahmematerial oder einer Oberfläche betreffen, und sollen dementsprechend austauschbar sein.
• Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen ausführlich erläutert. Es versteht sich, dass jede Ausführungsform lediglich beispielhaft dargestellt ist und den Schutzumfang der Erfindung in keinster Weise beschränkt. In diesem Zusammenhang ist dem Fachmann klar, dass verschiedene Modifizierungen und Variationen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang oder vom Geist der Erfindung abzuweichen. So können beispielsweise Merkmale, welche als Teil einer Ausführungsform dargestellt oder beschrieben sind, auch in einer anderen Ausführungsform verwendet werden und auf diese Weise noch eine weitere Ausführungsform ergeben. Es ist somit beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung auch solche Modifizierungen und Variationen umfasst, welche vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche sowie Äquivalenten hiervon umfasst sind.
• Die vorliegende Erfindung stellt neuartige, strukturierte Verbundbauprodukte bereit, welche mechanisch robust und selbst unter rauen und ungünstigen Wetterbedingungen gegenüber Feuchtigkeit, Rissen und Abnutzung hochgradig widerstandsfähig sind. Insbesondere bildet das auf den Bauprodukten der vorliegenden Erfindung befindliche Prägemuster eine Oberflächenstruktur, welche durch sich nach außen erstreckende Erhebungen gekennzeichnet ist, die über zumindest eine der freiliegenden Oberflächen des Produkts verbreitet, verstreut, verteilt und/oder interpunktiert sind.
• Zwischen den sich erstreckenden Erhebungen umfasst die strukturierte Oberfläche eine Vielzahl von Vertiefungen.
• Die Erhebungen der strukturierten Oberfläche der Bauprodukte der vorliegenden Erfindung sorgen in vorteilhafter Weise für eine verbesserte Rutschfestigkeit. In der Tat sorgt das Prägemuster auf der freiliegenden Oberfläche der Bauprodukte für eine größere Reibungsfläche, wodurch sich die Sicherheit von Personen, welche sich auf dieser Oberfläche bewegen (z.B. auf der Oberfläche eines Terrassenelements, eines Fußbodenelements oder eines Dachelements), erhöht.
• Darüber hinaus haben die Erfinder überraschenderweise beobachtet, dass die einen Teil der strukturierten Oberfläche der Bauprodukte der vorliegenden Erfindung bildenden Vertiefungen gemeinschaftlich ein Netzwerk von Kanälen und Wegen bilden, durch welches Wasser, das beispielsweise aus Regen oder Schnee stammt, schneller von der Oberfläche abläuft (über die Kanäle und Wege abgeführt wird) als bei nicht-strukturierten, flachen Oberflächen. Auf diese Weise bietet die strukturierte Oberfläche der Bauprodukte der vorliegenden Erfindung inhärent eine neue und erfinderische Möglichkeit, die freiliegenden Oberflächen von Bauprodukten schnell von überschüssiger Feuchtigkeit und/oder überschüssigem Wasser zu befreien. Dieser Vorteil wird sogar noch verstärkt, wenn die strukturierte Oberfläche mit einem Hydrophobierungsmittel behandelt wird. Die Tatsache, dass Feuchtigkeit in effizienterer Art und Weise entfernt wird, verleiht den Produkten der vorliegenden Erfindung sehr bedeutende Vorteile, nämlich den Schutz vor Ausblühungen, Algen- und/oder Moosbewuchs. Darüber hinaus werden auf die Oberfläche fallende Schmutzpartikel zusammen mit dem Wasserstrom über das Netzwerk von Kanälen und Wegen, welches von den in der strukturierten Oberfläche vorhandenen Vertiefungen gebildet wird, abtransportiert. Dementsprechend haben Staub- und Schmutzpartikel keine Chance, sich abzulagern und auf der Oberfläche als solches zu haften.
• Schließlich handelt es sich bei den Produkten der vorliegenden Erfindung um massegefärbte Verbundbauprodukte. Die Oberfläche dieser Produkte gibt die innere Struktur und Farbe der Kernmaterialien sehr schön wieder. Dies verleiht den Produkten ein natürliches und doch modernes Aussehen, und bietet darüber hinaus den ästhetischen Vorteil, dass während der Lebensdauer der Produkte auftretende Mängel oder Schäden weniger stark sichtbar sind als bei beschichteten Produkten, wobei letztere üblicherweise nicht massegefärbt sind.
• In Anbetracht der vorstehenden Ausführungen ist klar, dass die vorliegende Erfindung Faserzementprodukte bereitstellt, welche sowohl technisch (hochgradig wetter- und feuchtigkeitsbeständig sowie verschleißfest mit guter mechanischer Festigkeit und Schlagzähigkeit) als auch ästhetisch (intensive, jedoch natürlich wirkende Farbe und keinerlei Farbveränderung bei Beschädigung) verbessert sind.
• In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass:
• - der Abstand x (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung zwischen 400 µm und 2000 µm beträgt, und
• - die Gesamtoberfläche der unregelmäßig strukturierten Oberfläche im Vergleich zu einer nicht-strukturierten Oberfläche des gleichen Materials und mit den gleichen Abmessungen wie die unregelmäßig strukturierte Oberfläche um 0.1% bis 15% vergrößert ist.
• In besonderen Ausführungsformen handelt es sich bei dem Verbundbaumaterial um ein flaches, tafelartiges oder plattenartiges Bauelement wie beispielsweise eine Schiefertafel, eine Verkleidung, eine Bohle, eine Fassadentafel oder eine Fliese. In diesen besonderen Ausführungsformen besitzt das Bauelement eine Hauptvorderseite, welche teilweise oder vollständig strukturiert ist, und eine Hauptrückseite, welche strukturiert oder nicht-strukturiert sein kann. In diesen besonderen Ausführungsformen entspricht die Ebene X des Bauelements jener Ebene, welche parallel zur vorderseitigen und rückseitigen Oberfläche des Bauelements verläuft.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Abstand d (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung zwischen 500 µm und 1000 µm, und bevorzugt zwischen 600 µm und 800 µm, beträgt.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gesamtoberfläche der unregelmäßig strukturierten Oberfläche im Vergleich zu einer nicht-strukturierten Oberfläche des gleichen Materials und mit den gleichen Abmessungen wie die unregelmäßig strukturierte Oberfläche um 0.5% bis 1% vergrößert ist. In weiteren besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gesamtoberfläche der unregelmäßig strukturierten Oberfläche im Vergleich zu einer nicht-strukturierten Oberfläche des gleichen Materials und mit den gleichen Abmessungen wie die unregelmäßig strukturierte Oberfläche um 1% bis 5% vergrößert ist.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest ein Teil der Erhebungen und gegebenenfalls sämtliche Erhebungen nicht scharf sind und eine abgerundete oder flache obere Oberfläche aufweisen (d.h. die obere Oberfläche ist im Wesentlichen parallel zur Ebene X des Bauelements).
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest ein Teil der Vertiefungen scharfe Kanten aufweist (d.h. etwa senkrecht zur Ebene X des Bauelements).
• In einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet, dass:
• - der Abstand y (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und einer Bezugsgrundebene Y einen Wert von zwischen 100 µm und 600 µm aufweist;
• - der Abstand z (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung und einer Bezugsgrundebene Y einen Wert von zwischen 100 µm und 600 µm aufweist;
wobei die Bezugsgrundebene Y parallel zur Ebene X des Bauelements angeordnet ist und die Erhebungen und Vertiefungen in der Mitte des mittleren Abstands d zwischen allen Erhebungen und allen Vertiefungen der strukturierten Oberfläche (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) schneidet.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet, dass:
• - der Abstand y (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und einer Bezugsgrundebene Y einen Wert von zwischen 200 µm und 400 µm aufweist;
• - der Abstand z (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung und einer Bezugsgrundebene Y einen Wert von zwischen 200 µm und 400 µm aufweist;
wobei die Bezugsgrundebene Y parallel zur Ebene X des Bauelements angeordnet ist und die Erhebungen und Vertiefungen in der Mitte des mittleren Abstands d zwischen allen Erhebungen und allen Vertiefungen der strukturierten Oberfläche (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) schneidet.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei die von einem Querschnitt der Erhebungen der strukturierten Oberfläche und einer Ebene Z gebildete Querschnittsfläche zwischen 200 und 800 mm²/dm² der strukturierten Oberfläche beträgt, wobei die Ebene Z parallel zur Ebene X des Bauelements angeordnet ist und die Erhebungen bei 3/4 des mittleren Abstands d zwischen allen Erhebungen und allen Vertiefungen der strukturierten Oberfläche schneidet (wobei der mittlere Abstand d den Mittelwert der senkrecht zur Ebene X des Bauelements gemessenen Abstände darstellt).
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei das Gesamtvolumen der oberhalb des Querschnitts dieser Erhebungen der strukturierten Oberfläche und einer Ebene Z gebildeten Erhebungsspitzen zwischen 50 und 150 mm³/dm² der strukturierten Oberfläche beträgt, wobei die Ebene Z parallel zur Ebene X des Bauelements angeordnet ist und die Erhebungen bei 3/4 des mittleren Abstands d zwischen allen Erhebungen und allen Vertiefungen auf der strukturierten Oberfläche schneidet (wobei der mittlere Abstand d den Mittelwert der senkrecht zur Ebene X des Bauelements gemessenen Abstände darstellt).
• In 4 ist eine Zeichnung eines Querschnitts einer strukturierten Oberfläche dargestellt, welche die nachfolgenden Parameter zeigt:
• - den Abstand x (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung;
• - den Abstand y (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und einer Bezugsgrundebene Y;
• - den Abstand z (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung und einer Bezugsgrundebene Y;
• - die Gesamtquerschnittsfläche, welche von einem Querschnitt der Erhebungen der strukturierten Oberfläche und einer Ebene Z gebildet wird;
• - das Gesamtvolumen der Erhebungsspitzen, welche oberhalb des Querschnitts dieser Erhebungen der strukturierten Oberfläche und einer Ebene Z gebildet werden.
• Die vorstehend genannten Parameter können allesamt unter Einsatz einer im Fachbereich bekannten Standardtechnik gemessen werden, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf, Mikroskopie wie z.B. SEM-Mikroskopie, 3D-Profilometer, etc.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Oberfläche zwischen 50 und 250 Erhebungen pro dm² umfasst. In weiteren besonderen Ausführungsformen umfasst die strukturierte Oberfläche zwischen 100 und 200 Erhebungen pro dm².
• In einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial mit zumindest einer unregelmäßig strukturierten Oberfläche bereit, wobei die Oberfläche durch ein entwickeltes Grenzflächenverhältnis Sdr von zwischen 0.001 und 0.050 gekennzeichnet ist.
• Das entwickelte Grenzflächenverhältnis Sdr ist definiert als das Verhältnis zwischen der Fläche der unregelmäßig strukturierten Oberfläche und der Fläche einer flachen, zweidimensionalen Projektion der unregelmäßig strukturierten Oberfläche. Dieses Verhältnis ist im Fachbereich auch als „Komplexität“ der Oberfläche bekannt. In der Norm ISO 25178 wird Sdr mittels der nachfolgenden Formel berechnet: $$S_{dr}=\frac{1}{A}\left[{\displaystyle \int {\displaystyle \underset{A}{\int }\left(\sqrt{\left[1+{\left(\frac{\partial z\left(z,y\right)}{\partial x}\right)}^2+{\left(\frac{\partial z\left(x,y\right)}{\partial y}\right)}^2\right]}-1\right)dxdy}}\right]$$

  

  wobei A die Fläche einer flachen, zweidimensionalen Projektion der unregelmäßig strukturierten Oberfläche darstellt.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei die strukturierte Oberfläche hydrophobiert ist.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei die Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen eine unregelmäßige, nichtgeometrische Form aufweist.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, bei welchem es sich um ein zementgebundenes Verbundmaterial oder ein gipsgebundenes Verbundmaterial handelt.
• In weiteren besonderen Ausführungsformen ist das Verbundbaumaterial aus der Gruppe bestehend aus einem faserzementhaltigen Material, einem Calciumsilikat-basierten Material oder einem gipsbasierten Material ausgewählt.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, bei welchem es sich um ein Fassadenelement, ein Dachelement, ein Fußbodenelement oder ein Terrassenelement handelt.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verbundbaumaterial bereit, bei welchem es sich um eine Bauplatte oder eine Bautafel handelt.
• Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter Faserzementprodukten zementhaltige Produkte verstanden, welche Zement und synthetische (und gegebenenfalls natürliche) Fasern umfassen. Die Faserzementprodukte werden aus einer Faserzementaufschlämmung hergestellt, welche in ein sogenanntes „rohes“ Faserzementprodukt geformt und anschließend gehärtet wird.
• In gewissem Ausmaß abhängig vom jeweils verwendeten Härtungsprozess umfasst die Faserzementaufschlämmung üblicherweise Wasser, Prozess- oder Verstärkungsfasern, bei welchen es sich um synthetische organische Fasern (und gegebenenfalls auch natürliche organische Fasern wie beispielsweise Cellulose) handelt, Zement (z.B. Portlandzement), Kalkstein, Kreide, gebrannten Kalk, gelöschten oder hydratisierten Kalk, gemahlenen Sand, Quarzsandmehl, Quarzmehl, amorphes Siliziumdioxid, kondensierten Silikastaub, Mikrosilika, Kaolin, Metakaolin, Wollastonit, Glimmer, Perlit, Vermiculit, Aluminiumhydroxid (ATH), Pigmente, Entschäumungsmittel, Flockungsmittel und/oder andere Additive.
• In besonderen Ausführungsformen umfassen die Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung zumindest weiterhin synthetische Fasern.
• In besonderen Ausführungsformen umfassen die Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung etwa 0.1 bis etwa 5 Gew.-%, beispielsweise bevorzugt etwa 0.5 bis etwa 4 Gew.-% an synthetischen Fasern, beispielsweise stärker bevorzugt etwa 1 bis 3 Gew.-% an synthetischen Fasern, und beispielsweise am stärksten bevorzugt etwa 2 Gew.-% an synthetischen Fasern, bezogen auf das Gesamtgewicht des Faserzementprodukts.
• In weiteren besonderen Ausführungsformen sind die synthetischen Fasern aus der Gruppe bestehend aus Polypropylenfasern, Polyvinylalkoholfasern, Polyacrylnitrilfasern, Polyethylen, Polyamidfasern, Polyesterfasern, Aramidfasern und Kohlenstofffasern ausgewählt. In noch weiteren besonderen Ausführungsformen handelt es sich bei den synthetischen Fasern in den Faserzementprodukten der vorliegenden Erfindung um Polypropylenfasern und/oder Polyvinylalkoholfasern (PVA-Fasern).
• In besonderen Ausführungsformen handelt es sich bei den synthetischen Fasern um Polypropylenfasern mit einer Dicke von etwa 70 dtex.
• In besonderen Ausführungsformen handelt es sich bei den synthetischen Fasern um gemahlene Polypropylenfasern.
• In besonderen Ausführungsformen handelt es sich bei den synthetischen Fasern um gemahlene Polypropylenfasern mit einer mittleren Länge von etwa 1 mm bis etwa 2 mm.
• In weiteren besonderen Ausführungsformen können den Faserzementformulierungen der vorliegenden Erfindung zusätzlich Naturfasern wie beispielsweise Cellulosefasern zugesetzt werden. In diesen besonderen Ausführungsformen können die Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung etwa 2 bis etwa 5 Gew.-%, beispielsweise bevorzugt etwa 2 bis etwa 4 Gew.-% an Cellulosefasern, beispielsweise stärker bevorzugt etwa 3 Gew.-% an Cellulosefasern, bezogen auf das Gesamtgewicht des Faserzementprodukts, umfassen. Bei diesen Cellulosefasern kann es sich beispielsweise um Weichholz-Kraft-Cellulosefasern wie beispielsweise gebleichte Weichholz-Kraft-Cellulosefasern handeln.
• In weiteren besonderen Ausführungsformen können den Zementformulierungen weitere Fasern zugesetzt werden, welche aus der Gruppe bestehend aus Glasfasern, Steinwollfasern, Hüttenwollfasern, Wollastonitfasern, Keramikfasern und dergleichen ausgewählt sein können. In weiteren besonderen Ausführungsformen können die Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung zusätzlich Fibrillenfibride umfassen, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf, polyolefinische Fibrillenfibride in einem Gewichtsanteil von etwa 0.1 bis 3 Gew.-%, wie z.B. „synthetischer Holzzellstoff“.
• In bevorzugten Ausführungsformen umfassen die erfindungsgemäßen Faserzementprodukte gegebenenfalls weitere Komponenten. Diese weiteren, in den Faserzementprodukten der vorliegenden Erfindung enthaltenen Komponenten können aus der Gruppe bestehend aus Wasser, Sand, Quarzsandmehl, kondensiertem Silikastaub, Mikrosilika, Flugasche, gemahlenem Quarz, gemahlenem Stein, Tonerden, Pigmenten, Kaolin, Metakaolin, Hochofenschlacke, Carbonaten, Puzzolanen, Aluminiumhydroxid, Wollastonit, Glimmer, Perlit, Calciumcarbonat und anderen Additiven (z.B. Farbadditiven) etc. ausgewählt sein. Es versteht sich, dass jede dieser Komponenten in einer geeigneten Menge vorliegt, welche von der Art des spezifischen Faserzementprodukts abhängt und von einem Fachmann bestimmt werden kann. In besonderen Ausführungsformen beträgt die Gesamtmenge derartiger weiterer Komponenten bevorzugt weniger als 70 Gew.-%, bezogen auf das anfängliche Gesamttrockengewicht der Zusammensetzung.
• Weitere Additive, welche in den Faserzementprodukten der vorliegenden Erfindung enthalten sein können, können aus der Gruppe bestehend aus Dispergiermitteln, Weichmachern, Entschäumungsmitteln und Flockungsmitteln ausgewählt sein. Die Gesamtmenge an Additiven beträgt bevorzugt zwischen etwa 0.1 und etwa 2 Gew.-%, bezogen auf das anfängliche Gesamttrockengewicht der Zusammensetzung.
• In besonderen Ausführungsformen besitzen die erfindungsgemäßen Faserzementprodukte eine Dicke von zwischen etwa 5 mm und etwa 25 mm, und bevorzugt von zwischen etwa 5 mm und etwa 20 mm.
• In besonderen Ausführungsformen besitzen die erfindungsgemäßen Faserzementprodukte eine Länge von zwischen etwa 2 m und etwa 6 m, bevorzugt von zwischen etwa 2 m und etwa 4 m, und stärker bevorzugt von etwa 2.40 m oder etwa 3.50 m.
• In besonderen Ausführungsformen besitzen die erfindungsgemäßen Faserzementprodukte eine Breite von zwischen etwa 1 m und etwa 4 m, und bevorzugt von etwa 1.20 m.
• In besonderen Ausführungsformen können die Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung mit einer Beschichtung überzogen sein, bei welcher es sich um eine Farbbeschichtung oder eine Klarbeschichtung (wie sie hierin definiert ist) handeln kann.
• In besonderen Ausführungsformen kann es sich bei der farbigen Beschichtung um eine herkömmliche Acrylbeschichtung handeln.
• In anderen besonderen Ausführungsformen handelt es sich bei der Beschichtung um eine herkömmliche Klarbeschichtung (d.h. nicht strahlenhärtbar). Geeignete herkömmliche Klarbeschichtungen sind jene mit Bindemitteln, welche durch wässrige, radikalische oder ionische Emulsionspolymerisation erhalten werden. Als Bindemittel für herkömmliche Klarbeschichtungen sind Acryl- und/oder Methacryl(co)polymere besonders bevorzugt. Diese Acryl- und/oder Methacryl(co)polymere werden üblicherweise durch wässrige, radikalisch initiierte Emulsionspolymerisation von Estern aus Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit C1-C12-Alkanolen sowie einer geringen Menge an Acryl- und/oder Methacrylsäure als Monomere hergestellt. Bevorzugt sind insbesondere Ester aus Acryl- und Methacrylsäure mit C1-C8-Alkanolen, wobei Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Ethylhexylacrylat und Methylmethacrylat besonders bevorzugt sind. Die Emulsionspolymerisation erfordert die Verwendung von Tensiden als Stabilisatoren. Nichtionische Tenside sind bevorzugt. Alkoholethoxylate sind besonders bevorzugt. Herkömmliche Beschichtungen mit einer Hydroxylzahl (gemessen in Übereinstimmung mit ISO 4629) von zumindest 1 sind bevorzugt. Hydroxylzahlen von zumindest 1.5 sind besonders bevorzugt.
• Die minimale Filmbildungstemperatur während der Trocknung der herkömmlichen Beschichtung beträgt bevorzugt unter 60°C.
• Die herkömmliche Klarbeschichtungszusammensetzung umfasst neben den polymeren Bindemitteln und Pigmenten allgemein auch übliche Hilfsstoffe, z.B. Füllstoffe, Benetzungsmittel, Viskositätsmodifizierungsmittel, Dispergiermittel, Entschäumungsmittel, Konservierungsmittel und Hydrophobierungsmittel, Biozide, Fasern, und andere übliche Bestandteile. Beispiele für geeignete Füllstoffe sind Alumosilikate, Silikate, Erdalkalimetallcarbonate, und bevorzugt Calciumcarbonat in Form von Calcit oder Kalk, Dolomit, sowie Aluminiumsilikate oder Magnesiumsilikate, z.B. Talk. Der Feststoffgehalt geeigneter herkömmlicher klarer Beschichtungen liegt allgemein im Bereich von 20 bis 60 Gew.%. Die herkömmlichen klaren Beschichtungszusammensetzungen umfassen als Flüssigkomponente im Wesentlichen Wasser und gegebenenfalls eine mit Wasser mischbare organische Flüssigkeit wie beispielsweise einen Alkohol. Die herkömmlichen Beschichtungszusammensetzungen werden mit einem Nassbeschichtungsgewicht im Bereich von 50 bis 500 g/m², bevorzugt von 70 bis 300 g/m², in bekannter Art und Weise aufgebracht, beispielsweise durch Sprühen, Spachteln, Vorhangstreichen, Rakeln, Bürsten, Walzen oder Gießen auf die zementgebundene Tafel, oder durch eine Kombination einer oder mehrerer Anwendungen.
• In alternativen besonderen Ausführungsformen handelt es sich bei der klaren Beschichtung um eine strahlungshärtbare Klarbeschichtung. Strahlenhärtbare Beschichtungen sind in im Fachbereich bekannt und umfassen zumindest ein strahlenhärtbares Polymer A mit ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen. Mögliche Polymere A für die strahlenhärtbaren Zusammensetzungen umfassen im Prinzip sämtliche Polymere mit ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen, welche bei einer Exposition gegenüber UV-Strahlung oder Elektronenstrahlung eine radikalisch initiierte Polymerisation eingehen können. Hierbei sollte darauf geachtet werden, dass der Gehalt an ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen im Polymer ausreichend ist, um eine wirksame Vernetzung sicherzustellen. Der Gehalt an ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen in A liegt allgemein im Bereich von 0.01 bis 1.0 mol/100 g an A, stärker bevorzugt von 0.05 bis 0.8 mol/100 g an A, und am stärksten bevorzugt von 0.1 bis 0.6 mol/100 g an A.
• Geeignete Polymere A sind Polyurethanderivate, welche ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthalten, wie beispielsweise Polyurethanacrylate.
• Die strahlungshärtbare Zusammensetzung umfasst weiterhin zumindest ein chemisch und mittels Strahlung vernetzbares Polymer B. Geeignete Polymere B sind freies Isocyanat enthaltende Polyurethane mit ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen. Polyurethanacrylate mit freien Isocyanatgruppen sind bevorzugt. Die Reaktion der freien Isocyanatgruppen mit in der Luft vorhandener Feuchtigkeit findet bei Raumtemperatur statt, und insbesondere in Bereichen, welche keiner Strahlung ausgesetzt sind und daher nicht vollständig aushärten (Rückseite, Kanten, in der strahlungshärtbaren Beschichtung ausgebildete Hohlräume, ...). Der in Übereinstimmung mit DIN EN ISO 11 909 gemessene Gehalt an freiem Isocyanat in B liegt üblicherweise im Bereich von 5 und 20 Gew.-%. Bevorzugt beträgt der Gehalt an freiem Isocyanat in B zwischen 8 und 20 Gew.-%, und stärker bevorzugt zwischen 10 und 18 Gew.-%. Das Gewichtsverhältnis B/A liegt bevorzugt im Bereich von 0.03/0.2. Ein Gewichtsverhältnis B/A im Bereich von 0.05/0.1 ist besonders bevorzugt. Neben den Polymeren A und B können die strahlungshärtbaren Zubereitungen auch eine andere Verbindung als das Polymer A und das Polymer B enthalten, welches ein Molekulargewicht von weniger als 800 g/mol aufweist und unter Verwendung kationischer oder radikalischer Prozesse polymerisiert werden kann. Diese Verbindungen weisen üblicherweise zumindest eine ethylenisch ungesättigte Doppelbindung und/oder eine Epoxidgruppe auf und besitzen ein Molekulargewicht von weniger als 800 g/mol. Derartige Verbindungen dienen allgemein dazu, die gewünschte Arbeitskonsistenz der strahlungshärtbaren Zubereitungen einzustellen. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Zubereitung keine anderen Verdünnungsmittel wie beispielsweise Wasser und/oder inerte organische Lösungsmittel enthält, oder diese lediglich in untergeordnetem Ausmaß enthält. Derartige Verbindungen werden daher auch reaktive Verdünnungsmittel genannt. Der Anteil an reaktiven Verdünnungsmitteln, bezogen auf die Gesamtmenge an (A + B) und reaktivem Verdünnungsmittel in der strahlungshärtbaren Zubereitung, liegt bevorzugt im Bereich von 0 bis 90 Gew.-%, und am stärksten bevorzugt im Bereich von 5 bis 50 Gew.-%. Bevorzugte reaktive Verdünnungsmittel sind die Veresterungsprodukte von Di- oder Polyalkoholen mit Acryl- und/oder Methacrylsäure. Derartige Verbindungen werden allgemein Polyacrylate oder Polyetheracrylate genannt. Hexandioldiacrylat, Tripropylenglykoldiacrylat und Trimethylolpropantriacrylat sind besonders bevorzugt. Die strahlungshärtbaren Zusammensetzungen können auch Polymere mit kationisch polymerisierbaren Gruppen, insbesondere Epoxidgruppen, umfassen. Diese umfassen Copolymere von ethylenisch ungesättigten Monomeren, wobei die Copolymere ethylenisch ungesättigte Glycidylether und/oder Glycidylester von ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren als Comonomere enthalten. Sie umfassen auch die Glycidylether von OH-Gruppen-haltigen Polymeren, wie beispielsweise von OH-Gruppen-haltigen Polyethern, Polyestern, Polyurethanen und Novolaken. Sie umfassen darüber hinaus die Glycidylester von Polymeren, welche Carbonsäuregruppen enthalten. Sofern eine kationisch polymerisierbare Komponente erwünscht ist, können die Zusammensetzungen anstelle der kationisch polymerisierbaren Polymere oder zusammen mit den kationisch polymerisierbaren Polymeren eine kationisch polymerisierbare Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht umfassen, wie beispielsweise einen Di- oder Polyglycidylether eines Di- oder Polyols mit niedrigem Molekulargewicht, oder einen Di- oder Polyester einer Di- oder Polycarbonsäure mit niedrigem Molekulargewicht.
• Die strahlungshärtbaren Zusammensetzungen umfassen übliche Hilfsstoffe wie beispielsweise Verdickungsmittel, Fließregulierungsmittel, Entschäumungsmittel, UV-Stabilisatoren, Emulgiermittel, Oberflächenspannungsverminderer und/oder Schutzkolloide. Geeignete Hilfsstoffe sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Beschichtungstechnologie wohlbekannt. Silikone, insbesondere Polyether-modifizierte Polydimethylsiloxancopolymere, können als Oberflächenadditive verwendet werden, welche durch Verringerung der Oberflächenspannung der Beschichtungen eine gute Benetzung des Substrats sowie einen guten Antikratereffekt sicherstellen. Geeignete Stabilisatoren umfassen übliche UV-Absorptionsmittel wie beispielsweise Oxanilide, Triazine, Benzotriazole (erhältlich als Tinuvin™-Sorten von Ciba Geigy) und Benzophenone. Diese können in Kombination mit üblichen Radikalfängern wie beispielsweise sterisch gehinderten Aminen, z.B. 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin und 2,6-Di-tert-butylpiperidin (HALS-Verbindungen), verwendet werden. Stabilisatoren werden üblicherweise in Mengen von 0.1 bis 5.0 Gew.-%, und bevorzugt von 0.3 bis 2.5 Gew.-%, bezogen auf die in der Zubereitung enthaltenen polymerisierbaren Komponenten, eingesetzt.
• Sofern die Härtung mittels UV-Strahlung erfolgt (Schritt f), umfassen die zu verwendenden Zubereitungen zumindest einen Photoinitiator. Hierbei muss zwischen Photoinitiatoren für radikalisch ablaufende Härtungsmechanismen (Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen) und Photoinitiatoren für kationisch ablaufende Härtungsmechanismen (kationische Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen oder Polymerisation von Epoxidgruppen enthaltenden Verbindungen) unterschieden werden. Für Zusammensetzungen, welche mittels Elektronenstrahlen gehärtet werden können, werden keine Photoinitiatoren benötigt.
• Geeignete Photoinitiatoren für eine radikalisch ablaufende Photopolymerisation, d.h. für eine Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen, sind Benzophenon und Benzophenonderivate wie beispielsweise 4-Phenylbenzophenon und 4-Chlorbenzophenon, Michlers Keton, Anthron, Acetophenonderivate wie beispielsweise 1-Benzoylcyclohexan-1-ol, 2-Hydroxy-2,2-dimethylacetophenon und 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon, Benzoin und Benzoinether wie beispielsweise Methylbenzoinether, Ethylbenzoinether und Butylbenzoinether, Benzilketale wie beispielsweise Benzildimethylketal, 2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-on, Anthrachinon und seine Derivate wie beispielsweise β-Methylanthrachinon und tert-Butylanthrachinon, Acylphosphinoxide wie beispielsweise 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid, Ethyl-2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinat und Bisacylphosphinoxide. Geeignete Photoinitiatoren für eine kationische Photopolymerisation, d.h. für die Polymerisation von Vinylverbindungen oder Epoxidgruppen enthaltenden Verbindungen, sind Aryldiazoniumsalze wie beispielsweise 4-Methoxybenzoldiazoniumhexafluorophosphat, Benzoldiazoniumtetrafluoroborat und Toluoldiazoniumtetrafluoroarsenat, Aryliodoniumsalze wie beispielsweise Diphenyliodoniumhexafluoroarsenat, Arylsulfoniumsalze wie beispielsweise Triphenylsulfoniumhexafluorophosphat, Benzol- und Toluolsulfoniumhexafluorophosphat und Bis[4-diphenylsulfoniumphenyl]sulfid-bishexafluorophosphat, Disulfone wie beispielsweise Diphenyldisulfon und Phenyl-4-tolyldisulfon, Diazodisulfone, Imidotriflate, Benzointosylate, Isochinoliniumsalze wie beispielsweise N-Ethoxyisochinoliniumhexafluorophosphat, Phenylpyridiniumsalze wie beispielsweise N-Ethoxy-4-phenylpyridiniumhexafluorophosphat, Picoliniumsalze wie beispielsweise N-Ethoxy-2-picoliniumhexafluorophosphat, Ferroceniumsalze, Titanocene und Titanoceniumsalze.
• Die vorstehend erwähnten Photoinitiatoren werden in Mengen von 0.05 bis 20 Gew.-%, bevorzugt von 0.1 bis 10 Gew.-%, und besonders bevorzugt von 0.1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die polymerisierbaren Komponenten der strahlungshärtbaren Zusammensetzung, verwendet.
• Die Klarbeschichtung, welche zur Aufbringung auf die strukturierte Oberfläche der Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung geeignet ist, umfasst gegebenenfalls ein oder mehrere Pigmente.
• Die strahlungshärtbaren Zusammensetzungen werden auf bekannte Art und Weise, z.B. durch Sprühen, Spachteln, Rakeln, Bürsten, Walzen oder Gießen, auf die zementgebundene Platte aufgebracht. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Zubereitung mithilfe von Heißschmelzverfahren oder Pulverbeschichtungsverfahren auf die Zementplatte aufgebracht werden kann. Die strahlungshärtbare Zusammensetzung wird bevorzugt mithilfe einer Walze aufgebracht. Die strahlungshärtbare Zusammensetzung wird üblicherweise derart aufgebracht, dass eine Trockendicke im Bereich von 10 bis 100 Pm, bevorzugt von 50 bis 80 Pm erhalten wird. Die Aufbringung kann entweder bei Raumtemperatur oder bei erhöhten Temperaturen, jedoch bevorzugt bei nicht mehr als 100°C, erfolgen. Die mit Flüssigkeit beschichtete Oberfläche wird vor der Einwirkung von Strahlung mithilfe einer Walze mit einer strahlungsdurchlässigen Folie überzogen. Es wird darauf geachtet, dass ein enger Kontakt zwischen den mit Flüssigkeit beschichteten Tafeln und der festgelegten Oberflächenschicht der Folie besteht, um eingeschlossene Blasen und Lufteinschlüsse zwischen der aufliegenden Folie und der Tafel mithilfe der Walze zu entfernen. Diese Folie bietet Schutz vor der radikalischen Kettenspaltungsreaktion von Sauerstoff und vermeidet im Falle von Elektronenstrahlhärtung die Verwendung einer Schutzgasatmosphäre. Darüber hinaus besitzt diese Beschichtungsfolie auf jener Seite, welche mit der mit Flüssigkeit beschichteten Tafeloberfläche in Kontakt kommt, eine Oberfläche mit festgelegtem Glanz und vorgegebener Oberflächenbeschaffenheit. Geeignete strahlungsdurchlässige Folien sind dünne Kunststofffolien aus Polyester oder Polyolefinen. Der festgelegte Oberflächenglanz der strahlungsdurchlässigen Folie kann auf verschiedene Art und Weise erhalten werden, beispielsweise durch Prägen, Bedrucken, Beschichten, Ätzen, oder durch die Verwendung von Mattierungszusätzen. Darüber hinaus kann die strahlungsdurchlässige Folie mit ihrer gleichmäßig verteilten Oberflächenmikrorauheit eventuell strukturiert werden, was z.B. eine Kennzeichnung ermöglicht.
• Die strahlungshärtbare Zusammensetzung kann unter Einwirkung von UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von allgemein 200 bis 600 nm gehärtet werden. Geeignete Beispiele für UV-Quellen umfassen Hochdruck- und Mitteldruck-Quecksilberdampf-, Eisendampf-, Galliumdampf- oder Bleidampflampen. Mitteldruck-Quecksilberdampflampen sind besonders bevorzugt, z.B. die CK- oder CK1-Quellen der Firma IST (Institut für Strahlungstechnologie). Die zur Vernetzung üblicherweise ausreichende Strahlungsdosis liegt im Bereich von 80 bis 3000 mJ/cm². Jeglicher Rest an vorhandenem Lösungsmittel, insbesondere Wasser, wird vor dem Härten in einem separaten, dem Härtungsschritt vorgeschalteten Trocknungsschritt entfernt, beispielsweise durch Erwärmen auf Temperaturen im Bereich von 40 bis 80°C oder durch Einwirken von IR-Strahlung.
• Im Fall einer Härtung mittels Elektronenstrahlen wird eine Bestrahlung mit hochenergetischen Elektronen (üblicherweise von 100 bis 350 keV, durch Anlegen einer hohen Spannung an Wolframfilamente im Inneren einer Vakuumkammer) durchgeführt, wobei der tatsächliche Härtungsschritt in einer inerten, sauerstofffreien Atmosphäre erfolgt. Nach der Bestrahlung wird die Beschichtungsfolie durch Abziehen entfernt.
• In einem vierten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbaumaterials bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
1. a) Bereitstellen eines Verbundbaumaterials, und
2. b) Strukturieren zumindest einer Oberfläche des Verbundbaumaterials durch Ausüben von mechanischem Druck.
• In besonderen Ausführungsformen der Verfahren der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Verbundbaumaterial um ein zementgebundenes Verbundmaterial oder ein gipsgebundenes Verbundmaterial. In weiteren besonderen Ausführungsformen ist das Verbundbaumaterial aus der Gruppe bestehend aus einem faserzementhaltigen Material, einem Calciumsilikat-basierten Material oder einem gipsbasierten Material ausgewählt.
• In besonderen Ausführungsformen stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundbaumaterials bereit, welches zumindest eine unregelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
1. a) Bereitstellen einer Faserzementaufschlämmung,
2. b) Herstellen eines Faserzementrohprodukts,
3. c) Strukturieren zumindest einer Oberfläche des Verbundbaumaterials durch Ausüben von mechanischem Druck, und
4. d) Härten des Faserzementprodukts, um ein Verbundbaumaterial mit zumindest einer strukturierten Oberfläche zu erhalten.
• In weiteren besonderen Ausführungsformen umfassen die Verfahren der vorliegenden Erfindung weiterhin den Schritt des Aufbringens eines Hydrophobierungsmittels auf die strukturierte Oberfläche.
• In weiteren besonderen Ausführungsformen umfassen die Verfahren der vorliegenden Erfindung weiterhin den Schritt des Aufbringens einer Beschichtung auf die strukturierte Oberfläche.
• In weiteren besonderen Ausführungsformen umfassen die Verfahren der vorliegenden Erfindung weiterhin den Schritt des Auftragens eines Gemischs aus einer Beschichtung und einem Hydrophobierungsmittel auf die strukturierte Oberfläche.
• Im ersten Schritt a) der Verfahren der vorliegenden Erfindung kann eine Faserzementaufschlämmung dadurch hergestellt werden, dass eine oder mehrere Quellen für zumindest Zement, Wasser und Fasern in den hierin vorab offenbarten Mengen verwendet werden. In bestimmten spezifischen Ausführungsformen sind diese eine Quelle oder diese mehrere Quellen für zumindest Zement, Wasser und pigmentierte synthetische Fasern operativ mit einer kontinuierlichen Mischvorrichtung verbunden, welche derart aufgebaut ist, dass sie eine zementhaltige Faserzementaufschlämmung bildet.
• Sobald eine Faserzementaufschlämmung erhalten worden ist, kann die Herstellung der Faserzementprodukte in Übereinstimmung mit einem beliebigen bekannten Verfahren erfolgen. In der Tat kann im Rahmen der erfindungsgemäßen Verfahren der Schritt b) des Bereitstellens eines Faserzementprodukts in Übereinstimmung mit einem beliebigen, im Fachbereich bekannten Verfahren zur Herstellung von Faserzementprodukten ausgeführt werden, wobei die Produkte zumindest Zement, Wasser und synthetische Fasern umfassen.
• Das am weitesten verbreitete Verfahren zur Herstellung von Faserzementprodukten ist das Hatschek-Verfahren, welches unter Verwendung einer modifizierten Siebzylinder-Papierherstellungsmaschine durchgeführt wird. Weitere geeignete Herstellungsverfahren umfassen das Magnani-Verfahren, Einspritzung, Anströmung (Flow-on), Extrusion und andere. In besonderen Ausführungsformen werden die Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des Hatschek-Verfahrens hergestellt. Das „rohe“ oder ungehärtete Faserzementprodukt wird gegebenenfalls, üblicherweise bei Drücken im Bereich von etwa 22 bis etwa 30 MPa, nachverdichtet, um die gewünschte Dichte zu erhalten.
• Die Verfahren der vorliegenden Erfindung können weiterhin einen Schritt des Schneidens der Faserzementprodukte auf eine vorbestimmte Länge umfassen, um ein Faserzementprodukt zu bilden. Das Schneiden der Faserzementprodukte auf eine vorbestimmte Länge kann mit einer beliebigen, im Fachbereich bekannten Technik erfolgen, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf, Wasserstrahlschneiden, Luftstrahlschneiden oder dergleichen. Die Faserzementprodukte können auf eine beliebige gewünschte Länge und Breite geschnitten werden, werden jedoch bevorzugt auf die Abmessungen geschnitten, wie sie hierin zuvor für die Produkte der vorliegenden Erfindung offenbart worden sind. Somit können die hellgefärbten Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung in besonderen Ausführungsformen auf spezifische Abmessungen geschnitten werden, um Faserzementplatten, Tafeln, Abdeckungen, Verkleidungen, Bohlen, Fliesen, etc. zu bilden.
• Der Fachmann ist sich dessen bewusst, dass die Verfahren der vorliegenden Erfindung weiterhin zusätzliche Schritte zur Bearbeitung der hergestellten Faserzementprodukte umfassen können.
• Beispielsweise kann der Faserzementschlamm und/oder können die Faserzementprodukte in bestimmten Ausführungsformen während der Verfahren der vorliegenden Erfindung verschiedenen Zwischenbehandlungen unterzogen werden, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf, die Behandlung mit einem oder mehreren Hydrophobierungsmitteln, die Behandlung mit einem oder mehreren Flockungsmitteln, zusätzliche oder zwischengeschaltete Pressschritte, etc.
• Sobald die Faserzementprodukte erzeugt worden sind, werden diese an den seitlichen Rändern abgekantet. Die Grenzstreifen können gegebenenfalls durch sofortiges Mischen mit dem zurückgeführten Wasser und erneutes Einführen des Gemischs in das Mischsystem wiederverwendet werden.
• In besonderen Ausführungsformen kann Schritt c) der Verfahren der vorliegenden Erfindung, d.h. das Strukturieren, durch Behandeln zumindest einer Oberfläche des Verbundbaumaterials mittels Bürsten, Sandstrahlen, oder einem beliebigen anderen geeigneten Strukturierungsschritt bei einem geeigneten Druck erfolgen.
• In Schritt d) der Verfahren der vorliegenden Erfindung werden die erhaltenen Faserzementprodukte gehärtet. In der Tat kann man die Faserzementprodukte nach der Herstellung eine Zeit lang in der Umgebung, in welcher sie erzeugt worden sind, aushärten lassen, oder kann sie alternativ einer thermischen Härtung unterziehen (z.B. durch Autoklavieren oder dergleichen).
• In besonderen Ausführungsformen werden die Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung luftgehärtet. Dieser Lufthärtungsschritt umfasst das Härten der Faserzementrohprodukte unter Umgebungsbedingungen für etwa 2 bis 4 Wochen, beispielsweise für etwa 3 Wochen.
• Die vorliegenden Erfinder haben festgestellt, dass luftgehärtete Faserzementprodukte, wie sie in Übereinstimmung mit den hierin offenbarten Verfahren hergestellt werden, besonders gut abschneiden, insbesondere im Hinblick auf ihre mechanischen Eigenschaften wie Schlagzähigkeit und mechanische Festigkeit. Dies wird aus den hierin weiterhin beschriebenen Beispielen deutlich.
• In noch weiteren besonderen Ausführungsformen können die „rohen“ Faserzementprodukte zunächst an der Luft vorgehärtet werden, woraufhin das vorgehärtete Produkt weiter luftgehärtet wird, bis es seine endgültige Festigkeit erreicht hat und dem Produkt seine endgültigen Eigenschaften verleiht.
• In besonderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Verfahren weiterhin einen Schritt des thermischen Trocknens der erhaltenen Faserzementprodukte umfassen. Nach dem Härten kann das Faserzementprodukt, bei welchem es sich um eine Tafel, Platte oder Abdeckung, etc. handelt, noch immer einen signifikanten Gewichtsanteil an Wasser als Feuchtigkeit umfassen. Dies können bis zu 10 oder sogar 15 Gew.-% sein, angegeben als Gewicht des getrockneten Produkts. Das Gewicht des getrockneten Produkts ist als das Gewicht des Produkts definiert, welches erhalten wird, wenn das Produkt bei 105°C in einem belüfteten Ofen bis zur Erlangung eines konstanten Gewichts getrocknet wird.
• In bestimmten Ausführungsformen wird das Faserzementprodukt getrocknet. Diese Trocknung erfolgt bevorzugt mittels Lufttrocknung und wird beendet, sobald der prozentuale Gewichtsanteil an Feuchtigkeit in dem Faserzementprodukt weniger als oder gleich 8 Gew.-%, bevorzugt weniger als oder gleich 6 Gew.-%, angegeben pro Gewicht des getrockneten Produkts, und am stärksten bevorzugt zwischen 4 Gew.-% und 6 Gew.-% inklusive beträgt.
• In einem fünften Aspekt sieht die vorliegende Erfindung Verwendungen der Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung als Baumaterialien vor.
• In besonderen Ausführungsformen sieht die vorliegende Erfindung Verwendungen der Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung als Außenoberfläche für intern oder extern angebrachte Wände vor, z.B. als Fassadenabdeckung, Verkleidung, etc. In anderen besonderen Ausführungsformen können die Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung für Terrassen- oder Fußbodenanwendungen, Zaunanwendungen und/oder Abdeckungsanwendungen verwendet werden. In noch weiteren besonderen Ausführungsformen können die Faserzementprodukte der vorliegenden Erfindung für Dachanwendungen wie beispielweise Schiefertafeln verwendet werden.
• In einem sechsten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung Verwendungen des Baumaterials der vorliegenden Erfindung als Fassadenelement, Dachelement, Fußbodenelement oder Terrassenelement vor.
• In einem siebten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung Faserzementprodukte bereit, welche mithilfe eines beliebigen der Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältlich sind.
• Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Beispiele ausführlich erläutert.
• Aus der vorliegenden Beschreibung wird klar, dass die Verbundbauprodukte der vorliegenden Erfindung aufgrund ihres strukturierten Aussehens und ihres eigenständigen Oberflächenmusters, welches durch Anwesenheit einer Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen (wie in den 1 bis 4 dargestellt ist) erzielt wird, durch ein ansprechendes ästhetisches Erscheinungsbild gekennzeichnet sind. Darüber hinaus ist es unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen klar, dass die vorliegende Erfindung Faserzementprodukte bereitstellt, welche aufgrund ihrer Wetter- und Feuchtigkeitsbeständigkeit sowie einer guten mechanischen Festigkeit und Schlagzähigkeit auch technisch hervorragend sind.

Claims (14)

1. Verbundbaumaterial, umfassend ein Bauelement mit zumindest einer unregelmäßig strukturierten Oberfläche, welche eine Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass: der Abstand x (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung zwischen 400 µm und 2000 µm beträgt, und die Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen eine unregelmäßige, nichtgeometrische Form aufweist, wobei die einen Teil der strukturierten Oberfläche bildenden Vertiefungen gemeinschaftlich ein Netzwerk von Kanälen und Wegen bilden, und wobei die strukturierte Oberfläche hydrophobiert ist.
2. Verbundbaumaterial gemäß Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtoberfläche der unregelmäßig strukturierten Oberfläche im Vergleich zu einer nicht-strukturierten Oberfläche des gleichen Materials und mit den gleichen Abmessungen wie die unregelmäßig strukturierte Oberfläche um 0.1% bis 15% vergrößert ist.
3. Verbundbaumaterial gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass: - der Abstand y (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und einer Bezugsgrundebene Y einen Wert von zwischen 100 µm und 600 µm aufweist, - der Abstand z (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung und einer Bezugsgrundebene Y einen Wert von zwischen 100 µm und 600 µm aufweist, wobei die Bezugsgrundebene Y parallel zur Ebene X des Bauelements angeordnet ist und die Erhebungen in der Mitte des mittleren Abstands d zwischen allen Erhebungen und allen Vertiefungen der strukturierten Oberfläche (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) schneidet.
4. Verbundbaumaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unregelmäßig strukturierte Oberfläche zwischen 50 und 250 Erhebungen pro dm² umfasst, und die strukturierte Oberfläche in weiteren besonderen Ausführungsformen zwischen 100 und 200 Erhebungen pro dm² umfasst.
5. Verbundbaumaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem Querschnitt der Erhebungen der strukturierten Oberfläche und einer Ebene Z gebildete Querschnittsfläche zwischen 200 und 800 mm²/dm² der strukturierten Oberfläche beträgt, wobei die Ebene Z parallel zur Ebene X des Bauelements angeordnet ist und die Erhebungen bei 3/4 des mittleren Abstands d zwischen allen Erhebungen und allen Vertiefungen der strukturierten Oberfläche schneidet (wobei der mittlere Abstand d den Mittelwert der senkrecht zur Ebene X des Bauelements gemessenen Abstände darstellt).
6. Verbundbaumaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtvolumen der oberhalb des Querschnitts der Erhebungen und einer Ebene Z gebildeten Erhebungsspitzen zwischen 50 und 150 mm³/dm² der strukturierten Oberfläche beträgt, wobei die Ebene Z parallel zur Ebene X des Bauelements angeordnet ist und die Erhebungen bei 3/4 des mittleren Abstands d zwischen allen Erhebungen und allen Vertiefungen auf der strukturierten Oberfläche schneidet (wobei der mittlere Abstand d den Mittelwert der senkrecht zur Ebene X des Bauelements gemessenen Abstände darstellt).
7. Verbundbaumaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Oberfläche durch ein entwickeltes Grenzflächenverhältnis Sdr von zwischen 0.001 und 0.050 gekennzeichnet ist.
8. Verbundbaumaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem es sich um ein zementgebundenes Verbundmaterial oder ein gipsgebundenes Verbundmaterial handelt.
9. Verbundbaumaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Baumaterial aus der Gruppe bestehend aus einem faserzementhaltigen Material, einem Calciumsilikat-basierten Material oder einem gipsbasierten Material ausgewählt ist.
10. Verbundbaumaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem es sich um ein Fassadenelement, ein Dachelement, ein Fußbodenelement oder ein Terrassenelement handelt.
11. Verbundbaumaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem es sich um eine Bauplatte oder eine Bautafel handelt.
12. Verfahren zur Herstellung eines Verbundbaumaterials gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a) Bereitstellen eines Verbundbaumaterials, und b) Strukturieren zumindest einer Oberfläche des Verbundbaumaterials durch Ausüben von mechanischem Druck, beispielsweise durch Behandeln zumindest einer Oberfläche des Verbundbaumaterials mittels Bürsten oder Sandstrahlen.
13. Verwendung eines Baumaterials gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 als Fassadenelement, Dachelement, Fußbodenelement oder Terrassenelement.
14. Baumaterial, welches mithilfe des Verfahrens gemäß Anspruch 12 erhältlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand x (gemessen senkrecht zur Ebene X des Bauelements) zwischen dem höchsten Punkt einer Erhebung und dem niedrigsten Punkt einer Vertiefung zwischen 400 µm und 2000 µm beträgt und die Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen eine unregelmäßige, nichtgeometrische Form aufweist.

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