WO2001079622A1 - Object exposed to meteorological conditions, especially a brick or roofing tile, comprising a hydrophobic surface - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an object exposed to the weather, in particular a tile or roof tile, the surface of which is hydrophobic.
  • Water repellents on the surface are known. More recently, fluorosilanes and inorganic-organic hybrid polymers have also been used for the purpose of hydrophobizing surfaces made of different materials and especially ceramic surfaces.
  • the invention is based on the knowledge that when handling hydrophobized materials or objects, in particular ceramic bodies, traces of grease are formed on the surfaces with bare hands, which despite the inherently hydrophobic property of fat and the small amount thereof, impair the leads to the hydrophobizing agent used.
  • Greasy traces can also be left in other ways, for example on roof tiles by walking over the soles of shoes.
  • abrasion of foreign material for example sole material (rubber) or dirt when walking on a roof, occurs on the surface and this foreign material obviously affects the leads hydrophobic layer or at least this does not become effective by covering it.
  • a protective layer made of a material which is itself affected by weather influences, e.g. can be destroyed by UV radiation.
  • the protective layer after the application of the protective layer and the intended use of the object or material, no further care needs to be taken for the removal of the protective layer, because the natural UV radiation acts on the surface exposed to the weather, especially in direct sunlight. If an appropriate protective layer material is used, it is therefore removed after a relatively short time, e.g. after only three to four weeks, destroyed by the natural UV radiation and the hydrophobic layer released below comes into effect.
  • Materials which can be destroyed by UV radiation are those which are decomposed by the UV radiation into harmless residues which do not have an adverse effect on the environment and which in turn can then be rinsed off and removed by sprinkling or sprinkling.
  • materials which are completely degraded to volatile residues by the UV radiation and which do not require rinsing off are silanes, silicones or silicone oils.
  • the protective layer material can be chosen to be soluble and / or washable only by watering or sprinkling with water.
  • gelatin can be used, for example, which keeps grease and other foreign material away from the surface, but is dissolved and rinsed away by rainwater after being ventilated in its intended state.
  • the protective layer materials are available which can be in a flowable form and can therefore be transferred to the surface to be protected by conventional application steps such as spraying, pouring, spinning or dipping and then solidified if necessary. Electrostatic application is also conceivable. This also applies to the protective layer in the form of a film which, after the application of the initially flowable material, is then crosslinked or solidified in some other way. Relevant materials are known from packaging technology.

Abstract

The invention relates to an object exposed to meteorological conditions, especially a brick or roofing tile, whose surface exposed to meteorological conditions is rendered hydrophobic. In order to achieve a uniform hydrophobicity of the surface, the invention provides that the hydrophobic surface carries a removable protective layer which is mechanically resistive and/or is impermeable to grease and, preferably, which can also be mechanically stressed to a small extent. In a preferred embodiment, the protective layer is comprised of a material that can be decomposed by UV radiation, i.e. also by natural insolation.

Description

Der Witterung ausgesetzter Gegenstand, insbesondere Ziegel oder Dachziegel, mit hydrophober OberflächeObject exposed to the weather, especially tiles or roof tiles, with a hydrophobic surface
Die Erfindung betrifft einen der Witterung ausgesetzten Gegenstand, insbesondere einen Ziegel oder Dachziegel, dessen Oberfläche hydrophobiert ist.The invention relates to an object exposed to the weather, in particular a tile or roof tile, the surface of which is hydrophobic.
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 alsIt is known and has long been customary to provide weather-resistant or exposed objects of the above-mentioned type, such as building materials, roof and facade panels, glazing elements, solar modules, tents and tent materials, housings of vehicles of all types and the like. Hydrophobic. This applies in particular if these objects are to have a certain breathability, the air permeability, as in the case of fabrics, or at least a porosity, as in the case of coarse-ceramic bodies, e.g. Tiles, assuming. This is to ensure that rain and condensation water does not wet the surface or only slightly and runs off easily. Corresponding hydrophobization processes, e.g. a siliconizing or, for roofing materials, the application of polysiloxanes as
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.Water repellents on the surface are known. More recently, fluorosilanes and inorganic-organic hybrid polymers have also been used for the purpose of hydrophobizing surfaces made of different materials and especially ceramic surfaces.
Ebenfalls in jüngerer Zeit sind Oberflächen, auch keramische Oberflächen, mit einer selbstreinigenden Eigenschaft propagiert worden (EP-A 772 514, EP-A 909 747). 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.Surfaces, including ceramic surfaces, with a self-cleaning property have also recently been propagated (EP-A 772 514, EP-A 909 747). These have a structure of elevations of a predetermined height and distribution density, which must be hydrophobic in order to allow the water running over them to roll in drops and to collect dirt. This effect has become known under the name "lotus effect" (protected trademark). Surfaces having such a structure also require one Hydrophobization, if it is not a surface 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 shown that such hydrophobic or hydrophobized bodies, in particular roof tiles, often show an uneven hydrophobicity on their surfaces, which is noticeable as stains when wetted and is perceived as unattractive. This phenomenon cannot be improved even by carefully carrying out the hydrophobizing process. The reason seems to be that the hydrophobic coating is impaired in the course of the production, storage and / or processing of corresponding objects (e.g. roof tiles) by handling with bare hands or by mechanical stress (e.g. when walking on a tiled roof).
Aufgabe der Erfindung ist es daher, hier Abhilfe zu schaffen, d.h. ein einwandfreies Aussehen der der Witterung ausgesetzten sichtbaren Oberfläche des Gegenstands bei dessen bestimmungsgemäßem Einsatz zu gewährleisten.The object of the invention is therefore to remedy this, i.e. to ensure a perfect appearance of the exposed surface of the object exposed to the weather when used as intended.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die hydrophobe Oberfläche eine mechanisch widerstandsfähige und/oder für Fett undurchlässige leicht entfernbare Schutzschicht trägt.This is achieved according to the invention in that the hydrophobic surface carries a mechanically resistant and / or easily removable protective layer which is impermeable to grease.
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 knowledge that when handling hydrophobized materials or objects, in particular ceramic bodies, traces of grease are formed on the surfaces with bare hands, which despite the inherently hydrophobic property of fat and the small amount thereof, impair the leads to the hydrophobizing agent used. Greasy traces can also be left in other ways, for example on roof tiles by walking over the soles of shoes. In addition, it was found that, especially on relatively rough surfaces, in particular those which have a surface structure described at the outset in order to achieve a self-cleaning effect, abrasion of foreign material, for example sole material (rubber) or dirt when walking on a roof, occurs on the surface and this foreign material obviously affects the leads hydrophobic layer or at least this does not become effective by covering it.
Erfindungsgemäß wird daher ein Gegenstand oder das ihn bildende Material 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 Gegenstands 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 der Gegenstände letztlich nicht oder nur geringfügig zu erhöhen.According to the invention, an object or the material forming it is therefore provided immediately after its hydrophobization with a protective layer which is impermeable to grease and / or mechanically sufficiently resistant to the application of foreign material (preferably both) and therefore a handling of the object when it is attached to the Destination allowed without having to fear a spotty deterioration of the hydrophobic layer. It is important that this protective layer can either be simply applied to the surface and also simply removed therefrom in order ultimately not to increase the cost price of the objects, or only to increase it 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 Gegenstands bzw. Materials 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 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 which is itself affected by weather influences, e.g. can be destroyed by UV radiation. In this case, after the application of the protective layer and the intended use of the object or material, no further care needs to be taken for the removal of the protective layer, because the natural UV radiation acts on the surface exposed to the weather, especially in direct sunlight. If an appropriate protective layer material is used, it is therefore removed after a relatively short time, e.g. after only three to four weeks, destroyed by the natural UV radiation and the hydrophobic layer released below 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. Nächstliegende Materialien, die sich für eine fettresistente Schutzschicht eignen und durch UV-Strahlung beseitigt werden, sind Silane, Silikone oder Silikonöle. 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 kommt z.B. Gelatine in Betracht, die Fett und anderes Fremdmaterial von der Oberfläche fernhält, nach der Bewetterung im Bestimmungszustand aber durch Regenwasser aufgelöst und fortgespült wird.Materials which can be destroyed by UV radiation are those which are decomposed by the UV radiation into harmless residues which do not have an adverse effect on the environment and which in turn can then be rinsed off and removed by sprinkling or sprinkling. However, it is also conceivable to use materials which are completely degraded to volatile residues by the UV radiation and which do not require rinsing off. The closest materials that are suitable for a grease-resistant protective layer and are removed by UV radiation are silanes, silicones or silicone oils. According to another development of the invention, the protective layer material can be chosen to be soluble and / or washable only by watering or sprinkling with water. For this purpose, gelatin can be used, for example, which keeps grease and other foreign material away from the surface, but is dissolved and rinsed away by rainwater after being ventilated in its intended state.
Schließlich ist nach einer weiteren Ausführungsform eine Schutzschicht in Form einer die Oberfläche bedeckenden Folie vorgesehen, die zum Zweck der Freilegung der Oberfläche von Hand abgezogen werden kann. Dies hat dann zu erfolgen, wenn der Gegenstand in seine zweckbestimmte Lage verbracht oder eingebaut ist. Als Folien kommen hierfür Schrumpffolien oder von sich aus haftfähige Folien in Betracht.Finally, according to a further embodiment, a protective layer in the form of a film covering the surface is provided, which can be removed by hand for the purpose of exposing the surface. This has to be done when the object is in its intended position or installed. Shrink films or self-adhesive films are suitable as films for this purpose.
Für alle vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Schutzschicht bieten sich Materialien an, die in fließfähiger Form vorliegen können und daher durch gängige Auftrag ungssch ritte 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. Das gilt auch für die Schutzschicht in Form einer Folie, die nach der Auftragung des zunächst fließfähigen Materials anschließend vernetzt oder auf sonstige Art verfestigt wird. Einschlägige Materialien sind aus der Verpackungstechnik bekannt.For all of the above-described embodiments of the protective layer, materials are available which can be in a flowable form and can therefore be transferred to the surface to be protected by conventional application steps such as spraying, pouring, spinning or dipping and then solidified if necessary. Electrostatic application is also conceivable. This also applies to the protective layer in the form of a film which, after the application of the initially flowable material, is then crosslinked or solidified in some other way. Relevant materials are known from packaging technology.
Die Erfindung sieht schließlich auch ein Verpackungsmaterial vor, das die durch UV- Strahlung zerstörbare und/oder durch Wasser auflösbare Schutzschicht in dem Zeitraum zwischen Hydrophobierung und bestimmungsgemäßer Anbringung des jeweiligen Materials bzw. der Gegenstände, z.B. bis zum Verlegen von Dachziegeln, vor den Witterungseinflüssen schützt, die letztlich gezielt zur Beseitigung der Schutzschicht ausgenützt werden. Hierzu ist ein Verpackungsmaterial vorgesehen, insbesondere in Form einer Verpackungsfolie, das UV-Strahlung absorbiert und/oder Feuchtigkeit fernhält.Finally, the invention also provides a packaging material which contains the protective layer which can be destroyed by UV radiation and / or can be dissolved by water in the period between hydrophobization and the intended application of the respective material or objects, e.g. to the laying of roof tiles, protects against the weather, which are ultimately used to remove the protective layer. For this purpose, a packaging material is provided, in particular in the form of a packaging film, which absorbs UV radiation and / or keeps moisture away.
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 beispielsweise 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 Gegenstandes von Hand verhindert. The mechanical resistance of the protective layer mentioned in the present context only has to be present to the extent that, in view of the load to be expected, an abrasion of in individual cases Foreign material on the surface to be protected is prevented. For example, the protective layer on roof tiles should be able to withstand being entered by the roofer to such an extent that it is not removed from the surface and dirt or sole material that has been sanded off the soles of the shoes reaches the surface. However, if a mechanical load of this size is not to be expected, a mechanical resistance is sufficient which prevents destruction solely by grasping the object by hand.

Claims

Patentansprüche claims
1. Der Witterung ausgesetzter Gegenstand oder Material, insbesondere Ziegel oder Dachziegel, dessen Witterungsbedingungen ausgesetzte Oberfläche hydrophobiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophobe Oberfläche eine mechanisch widerstandsfähige und/oder für Fett undurchlässige leicht entfernbare Schutzschicht trägt.1. The subject or material exposed to the weather, in particular brick or roof tile, the weather conditions exposed surface is hydrophobic, characterized in that the hydrophobic surface carries a mechanically resistant and / or grease-impermeable easily removable protective layer.
2. Gegenstand nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht durch Witterungseinflüsse entfernbar ist.2. Object according to claim 1, characterized in that the protective layer can be removed by weather influences.
3. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die3. Object according to claim 1 or 2, characterized in that the
Schutzschicht durch UV-Strahlung zerstörbar ist.Protective layer can be destroyed by UV radiation.
4. Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht eine Silan-, Silikon- oder Silikonöl-Schicht ist.4. Article according to claim 3, characterized in that the protective layer is a silane, silicone or silicone oil layer.
5. Gegenstand nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschichtreste nach der Zerstörung durch UV-Strahlung durch Beregnung oder Berieselung mit Wasser abspülbar sind.5. An article according to claim 3 or 4, characterized in that the protective layer residues can be rinsed off with water after being destroyed by UV radiation by sprinkling or sprinkling.
6. Gegenstand nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die6. Object according to claim 3 or 4, characterized in that the
Schutzschicht durch UV-Strahlung allein abbaubar ist.Protective layer is degradable by UV radiation alone.
7. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht durch Wasser, z.B. durch Beregnung oder Berieselung auflösbar und abspülbar ist. 7. The article of claim 1 or 2, characterized in that the protective layer can be dissolved and rinsed off by water, for example by sprinkling or sprinkling.
8. Gegenstand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht aus Gelatine besteht.8. Object according to claim 7, characterized in that the protective layer consists of gelatin.
9. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht eine abziehbare Folie ist.9. The article of claim 1 or 2, characterized in that the protective layer is a peelable film.
10. Verpackungsmaterial, insbesondere Verpackungsfolie, für einen Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das zur Verhinderung einer vorzeitigen Zerstörung der Schutzschicht UV-Strahlung absorbiert.10. Packaging material, in particular packaging film, for an object according to one of claims 1 to 6, which absorbs UV radiation to prevent premature destruction of the protective layer.
1 1. Verpackungsmaterial nach Anspruch 10, das zur Verhinderung einer vorzeitigen Beseitigung der Schutzschicht Feuchtigkeit fernhält.1 1. Packaging material according to claim 10, which keeps moisture away to prevent premature removal of the protective layer.
12. Verfahren zum Aufbringen einer Schutzschicht auf die Oberfläche eines Gegenstands nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Schutzschicht in fließfähiger Form auf die Oberfläche durch Sprühen, Schütten, Schleudern, elektrostatische Auftragung oder Tauchen aufgebracht und anschließend verfestigt wird. 12. A method for applying a protective layer on the surface of an object according to one of claims 1 to 9, characterized in that the material of the protective layer is applied in a flowable form to the surface by spraying, pouring, spinning, electrostatic application or immersion and then solidified ,
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