DE10018525B4 - The weather of exposed roof tiles with hydrophobic surface and method of applying a protective layer on the tile - Google Patents

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Abstract

Der Witterung ausgesetzter Dachziegel, dessen Witterungsbedingungen ausgesetzte Oberfläche hydrophobiert ist, wobei die hydrophobe Oberfläche eine mechanisch widerstandsfähige und/oder für Fett undurchlässige leicht entfernbare Schutzschicht trägt, dadurch gekennzeichent, dass die Schutzschicht durch UV-Strahlung zerstörbar ist und eine Silan- oder Silikonöl-Schicht ist.The weather-exposed roof tiles, the weather-exposed surface is hydrophobic, wherein the hydrophobic surface carries a mechanically resistant and / or fat-impermeable easily removable protective layer, characterized in that the protective layer is destructible by UV radiation and a silane or silicone oil layer is.

Description

Die Erfindung betrifft einen der Witterung ausgesetzten Dachziegel, dessen Witterungsbedingungen ausgesetzte Oberfläche hydrophobiert ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 4, sowie ein Verfahren zum Aufbringen einer Schutzschicht auf die Oberfläche des Dachziegels nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The invention relates to a weather-exposed roof tiles whose weather-exposed surface is hydrophobicized, according to the preamble of claim 1 or claim 4, and a method for applying a protective layer on the surface of the tile according to the preamble of claim 5.

Es ist bekannt und seit langem gebräuchlich, dem Schutz vor der Witterung dienende oder dieser ausgesetzte Gegenstände der vorstehend angegebenen Art, wie Baustoffe, Dach- und Fassadenplatten, Verglasungselemente, Solarmodule, Zelte und Zeltstoffe, Gehäuse von Fahrzeugen aller Art und dergl. hydrophob auszurüsten. Dies gilt insbesondere, wenn diese Gegenstände eine gewisse Atmungsaktivität haben sollen, die Luftdurchlässigkeit, wie bei Geweben, oder zumindest eine Porosität, wie bei grobkeramischen Körpern z. B. Dachziegeln, voraussetzt. Hierdurch soll erreicht werden, daß Regen- und Tauwasser die Oberfläche nicht oder nur wenig benetzt und leicht abläuft. Entsprechende Hydrophobierungsverfahren, z. B. ein Silikonisieren oder, bei Dachbaustoffen, das Aufbringen von Polysiloxanen als Hydrophobierungsmittel auf die Oberfläche, sind bekannt. In jüngerer Zeit sind auch schon Fluorsilane und anorganisch-organische Hybridpolymere zum Zweck der Hydrophobierung von Oberflächen aus unterschiedlichen Materialien und gerade auch keramischer Oberflächen eingesetzt worden.It is known and for a long time, the protection from the weather serving or exposed objects of the type specified above, such as building materials, roofing and facade panels, glazing elements, solar modules, tents and tent materials, housing of vehicles of all kinds and the like. Equip hydrophobic. This is especially true if these objects are to have a certain breathability, the air permeability, as in tissues, or at least a porosity, as in coarse ceramic bodies z. As roof tiles, requires. This is intended to ensure that rain and condensation water does not or only slightly wets the surface and runs off easily. Corresponding hydrophobization process, for. Example, a siliconizing or, in roofing materials, the application of polysiloxanes as a water repellent on the surface, are known. More recently, fluorosilanes and inorganic-organic hybrid polymers have also been used for the purpose of hydrophobizing surfaces of different materials and especially of ceramic surfaces.

Ebenfalls in jüngerer Zeit sind Oberflächen, auch keramische Oberflächen, mit einer selbstreinigenden Eigenschaft propagiert worden ( EP 0 772 514 A1 , EP 0 909 747 A1 ). Diese weisen eine Struktur von Erhebungen vorbestimmter Höhe und Verteilungsdichte auf, die hydrophob sein müssen, um darüberlaufendes Wasser tropfenförmig abrollen zu lassen und Schmutzansammlungen mitzunehmen. Dieser Effekt ist unter der Bezeichnung „Lotuseffekt” (geschützte Marke) bekannt geworden. Auch eine derartige Struktur aufweisende Oberflächen bedürfen einer Hydrophobierung, wenn es sich nicht um Oberflächen handelt, deren Material von vornherein hydrophob ist.Also recently, surfaces, including ceramic surfaces, have been propagated with a self-cleaning property ( EP 0 772 514 A1 . EP 0 909 747 A1 ). These have a structure of surveys of predetermined height and distribution density, which must be hydrophobic to allow overflowing water to roll off drop-shaped and to take along dirt accumulations. This effect has become known as "lotus effect" (protected trademark). Even surfaces having such a structure require hydrophobing, if they are not surfaces whose material is hydrophobic from the outset.

Es hat sich gezeigt, daß solchermaßen hydrophobe oder hydrophobierte Körper, insbesondere Dachziegel, häufig eine ungleichmäßige Hydrophobie auf ihren Flächen zeigen, die sich bei Benetzung als Flecken bemerkbar macht und als unschön empfunden wird. Diese Erscheinung kann auch durch sorgfältige Verfahrensdurchführung des Hydrophobierverfahrens nicht verbessert werden. Die Ursache scheint darin zu liegen, daß die hydrophobe Beschichtung im Zuge der Produktion, Lagerung und/oder Verarbeitung entsprechender Gegenstände (z. B. der Dachziegel) durch Handhabung mit bloßen Händen oder durch mechanische Beanspruchung (z. B. beim Begehen eines Ziegeldachs) beeinträchtigt wird.It has been found that such hydrophobic or hydrophobized body, in particular roof tiles, often show a non-uniform hydrophobicity on their surfaces, which is noticeable when wetted as stains and is perceived as unpleasant. This phenomenon can not be improved by careful process performance of Hydrophobierverfahrens. The reason seems to lie in the fact that the hydrophobic coating in the course of the production, storage and / or processing of corresponding objects (eg roof tiles) by handling with bare hands or by mechanical stress (eg when walking through a tiled roof) is impaired.

Die gattungsbildende EP 0 552 773 A1 betrifft Dachziegel nach dem jeweiligen Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4 und ein Verfahren zur Beschichtung von Substratoberflächen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The generic EP 0 552 773 A1 relates to roof tiles according to the preamble of each of claims 1 and 4 and a method for coating substrate surfaces according to the preamble of claim 5.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, hier Abhilfe zu schaffen, d. h. ein einwandfreies Aussehen der der Witterung ausgesetzten sichtbaren Oberfläche des Dachziegels bei dessen bestimmungsgemäßem Einsatz zu gewährleisten.The object of the invention is therefore to remedy this situation, d. H. To ensure a flawless appearance of exposed to the weather visible surface of the tile in its intended use.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Bereitstellung eines Dachziegels gemäß Anspruch 1 oder gemäß Anspruch 4 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 5 erreicht.This is achieved according to the invention by the provision of a roof tile according to claim 1 or according to claim 4 and by a method according to claim 5.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei der Handhabung von hydrophobierten Materialien oder Gegenständen, insbesondere von keramischen Körpern, mit bloßen Händen Fettspuren auf den Oberflächen entstehen, die trotz der von sich aus hydrophoben Eigenschaft von Fett und der geringen Menge davon zu einer Beeinträchtigung des zur Hydrophobierung herangezogenen Mittels führt. Auch auf andere Weise können fettige Spuren hinterlassen werden, z. B. auf Dachziegeln durch das Begehen bei der Eindeckung über Schuhsohlen. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß vor allem bei relativ rauhen Oberflächen, insbesondere solchen, die eine eingangs geschilderte Oberflächenstruktur zur Erzielung eines Selbstreinigungseffekts haben, auf der Oberfläche ein Abrieb von Fremdmaterial, z. B. von Sohlenmaterial (Gummi) oder Schmutz bei dem Begehen eines Dachs, stattfindet und dieses Fremdmaterial offensichtlich zu einer Beeinträchtigung der hydrophoben Schicht führt oder diese zumindest durch ein Überdecken nicht wirksam werden läßt.The invention is based on the finding that in the handling of hydrophobicized materials or objects, in particular of ceramic bodies, with bare hands grease marks on the surfaces arise, despite the intrinsically hydrophobic property of fat and the small amount thereof to an impairment of the leads to the hydrophobing agent used. In other ways, too, greasy marks can be left behind. B. on roof tiles by walking in the covering over shoe soles. In addition, it has been found that especially on relatively rough surfaces, especially those having a surface structure described above to achieve a self-cleaning effect, on the surface abrasion of foreign material, eg. B. of sole material (rubber) or dirt in the course of a roof, takes place and this foreign material obviously leads to an impairment of the hydrophobic layer or this can not be effective at least by covering.

Erfindungsgemäß wird daher der Dachziegel gemäß Anspruch 1 oder gemäß Anspruch 4 unmittelbar nach dessen Hydrophobierung mit einer Schutzschicht versehen, die gegenüber Fett undurchlässig und/oder mechanisch hinreichend widerstandsfähig gegen die Auftragung von Fremdmaterial (vorzugsweise beides) ist und daher eine Handhabung des Dachziegels bei dessen Anbringung an dem Bestimmungsort erlaubt, ohne eine fleckige Beeinträchtigung der hydrophoben Schicht befürchten zu müssen. Von Bedeutung ist, daß diese Schutzschicht sowohl einfach auf die Oberfläche aufgebracht und auch einfach davon wieder entfernt werden kann, um den Gestehungspreis des Dachziegels letztlich nicht oder nur geringfügig zu erhöhen.According to the invention, therefore, the roof tile according to claim 1 or according to claim 4 immediately after its hydrophobing provided with a protective layer which is impervious to grease and / or mechanically resistant to the application of foreign material (preferably both) and therefore handling of the tile during its attachment allowed at the destination, without fear of a blotchy impairment of the hydrophobic layer. It is important that this protective layer can be easily applied to the surface and also easily removed therefrom so as not to raise the cost price of the tile, or only slightly.

Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Schutzschicht aus einem Material vorgesehen, das durch Witterungseinflüsse selbst, z. B. durch UV-Strahlung zerstörbar ist. In diesem Fall braucht nach dem Aufbringen der Schutzschicht und bei der zweckbestimmten Verwendung des Dachziegels keine weitere Sorge für die Beseitigung der Schutzschicht getragen zu werden, weil auf die der Witterung ausgesetzte Oberfläche die natürliche UV-Einstrahlung wirkt, insbesondere bei direkter Sonnenbestrahlung. Bei Verwendung eines entsprechenden Schutzschichtmaterials, wie in Anspruch 1 spezifiziert, wird dieses daher schon nach relativ kurzer Zeit, z. B. schon nach drei bis vier Wochen, durch die natürliche UV-Strahlung zerstört und die darunter frei werdende hydrophobe Schicht kommt zur Wirkung.According to a particularly preferred embodiment of the invention, a protective layer made of a material is provided by the weather itself, for. B. is destructible by UV radiation. In this case, after the application of the protective layer and in the case of the dedicated use of the tile no further care for the removal of the protective layer needs to be worn, because the surface exposed to the weather, the natural UV irradiation acts, especially in direct sunlight. When using a corresponding protective layer material, as specified in claim 1, this is therefore already after a relatively short time, z. B. after three to four weeks, destroyed by the natural UV radiation and the released below hydrophobic layer comes into effect.

Als durch UV-Strahlung zerstörbare Materialien können solche in Betracht kommen, welche durch die UV-Strahlung in ungefährliche und die Umwelt nicht beeinträchtigende Reste zersetzt werden, die ihrerseits dann durch Beregnung oder Berieselung abgespült und beseitigt werden können. Es sind aber auch solche Materialien denkbar, die durch die UV-Strahlung vollständig zu flüchtigen Resten abgebaut werden, die keiner Abspülung bedürfen. Erfindungsgemäß zu verwendende Materialien, die sich für eine fettresistente Schutzschicht eignen und durch UV-Strahlung beseitigt werden, sind Silane oder Silikonöle.As ultraviolet-destructible materials, there may be considered those which are decomposed by the ultraviolet rays into non-hazardous and environmentally unfriendly residues, which in turn may then be rinsed and eliminated by sprinkling or sprinkling. But there are also such materials conceivable that are completely degraded by the UV radiation to volatile residues that do not require rinsing. Materials to be used according to the invention, which are suitable for a fat-resistant protective layer and are removed by UV radiation, are silanes or silicone oils.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann als Schutzschichtmaterial ein solches gewählt werden, das allein durch Beregnung oder Berieselung mit Wasser auflösbar und/abwaschbar ist. Hierfür wird erfindungsgemäß Gelatine verwendet, die Fett und anderes Fremdmaterial von der Oberfläche fernhält, nach der Bewetterung im Bestimmungszustand aber durch Regenwasser aufgelöst und fortgespült wird.According to another embodiment of the invention may be selected as a protective layer material such that is soluble and / or washable solely by sprinkling or sprinkling with water. For this purpose, according to the invention gelatin is used, which keeps grease and other foreign matter from the surface, but after the weathering in the state of determination is dissolved by rainwater and washed away.

Für alle vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Schutzschicht bieten sich Materialien an, die in fließfähiger Form vorliegen können und daher durch gängige Auftragungsschritte wie Sprühen, Schütten, Schleudern oder Tauchen auf die zu schützende Oberfläche übertragen und danach bei Bedarf verfestigt werden können. Auch eine elektrostatische Auftragung ist denkbar.For all embodiments of the protective layer described above, materials which can be in flowable form and therefore can be transferred to the surface to be protected by conventional application steps such as spraying, pouring, spinning or dipping and then solidified as required. An electrostatic application is also conceivable.

Die in dem vorliegenden Zusammenhang angesprochene mechanische Widerstandsfähigkeit der Schutzschicht muß nur in dem Ausmaß vorhanden sein, daß im Hinblick auf die zu erwartende Belastung im Einzelfall ein Abrieb von Fremdmaterial auf der zu schützenden Oberfläche verhindert wird. So soll die Schutzschicht auf Dachziegeln das Betreten durch den Dachdecker soweit überstehen können, daß sie nicht von der Oberfläche entfernt wird und Schmutz oder von den Schuhsohlen abgeschliffenes Sohlenmaterial auf die Oberfläche gelangt. Ist aber eine mechanische Belastung dieses Ausmaßes nicht zu erwarten, so genügt eine mechanische Widerstandsfähigkeit, die eine Zerstörung allein z. B. durch das Ergreifen des Dachziegels von Hand verhindert.The mechanical resistance of the protective layer mentioned in the present context must be present only to the extent that, in view of the expected load in the individual case, abrasion of foreign material on the surface to be protected is prevented. Thus, the protective layer on roof tiles should be able to withstand entering through the roofer so far that it is not removed from the surface and dirt or ground off the soles of the shoe soles reaches the surface. But if a mechanical load of this magnitude is not to be expected, then a mechanical resistance sufficient to destroy only z. B. prevented by the grabbing of the tile by hand.

Claims (5)

Der Witterung ausgesetzter Dachziegel, dessen Witterungsbedingungen ausgesetzte Oberfläche hydrophobiert ist, wobei die hydrophobe Oberfläche eine mechanisch widerstandsfähige und/oder für Fett undurchlässige leicht entfernbare Schutzschicht trägt, dadurch gekennzeichent, dass die Schutzschicht durch UV-Strahlung zerstörbar ist und eine Silan- oder Silikonöl-Schicht ist.The weather-exposed roof tiles, the weather-exposed surface is hydrophobic, wherein the hydrophobic surface carries a mechanically resistant and / or fat-impermeable easily removable protective layer, characterized in that the protective layer is destructible by UV radiation and a silane or silicone oil layer is. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschichtreste nach der Zerstörung der Schutzschicht durch UV-Strahlung durch Beregnung oder Berieselung mit Wasser abspülbar sind.Roof tile according to claim 1, characterized in that the protective layer residues can be rinsed off after destruction of the protective layer by UV radiation by sprinkling or sprinkling with water. Dachziegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch UV-Strahlung zerstörbare Schutzschicht durch UV-Strahlung allein abbaubar ist.Roof tile according to claim 1, characterized in that the destructible by UV radiation protective layer is degradable by UV radiation alone. Der Witterung ausgesetzter Dachziegel, dessen Witterungsbedingungen ausgesetzte Oberfläche hydrophobiert ist, wobei die hydrophobe Oberfläche eine mechanisch widerstandsfähige und/oder für Fett undurchlässige leicht entfernbare Schutzschicht trägt, wobei die Schutzschicht durch Wasser, z. B. durch Beregnung oder Berieselung auflösbar und abspülbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht aus Gelatine besteht.The weather-exposed roof tiles, the weather-exposed surface is hydrophobed, wherein the hydrophobic surface carries a mechanically resistant and / or fat-impermeable easily removable protective layer, wherein the protective layer by water, for. B. by irrigation or sprinkling is dissolvable and rinsed off, characterized in that the protective layer consists of gelatin. Verfahren zum Aufbringen einer Schutzschicht auf die Oberfläche eines Dachziegels, dadurch gekennzeichnet, daß der Dachziegel nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist und daß das Material der Schutzschicht in fließfähiger Form auf die Oberfläche durch Sprühen, Schütten, Schleudern, elektrostatische Auftragung oder Tauchen aufgebracht und anschließend verfestigt wird.A method of applying a protective coating to the surface of a tile, characterized in that the roof tile of any one of claims 1 to 4 is formed, and in that the material of the protective coating is applied in a flowable form to the surface by spraying, pouring, spinning, electrostatic deposition or dipping and then solidified.
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