DE10205782A1 - Formkörper mit selbstreinigenden Eigenschaften und Verfahren zur Herstellung solcher Formkörper - Google Patents
Formkörper mit selbstreinigenden Eigenschaften und Verfahren zur Herstellung solcher FormkörperInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft Formkörper mit Oberflächen aus Kunststoff, die selbstreinigene Oberflächen an dreidimensionalen Formkörpern aus Kunststoff oder aus mit Kunststoff ummantelten Formkörpern jeglicher Art sowie ein einfaches Verfahren zur Herstellung solcher selbstreinigenden Oberflächen. DOLLAR A Besonders gute Haftung wird immer dann erzielt, wenn eigentlich gar keine Trennschicht oder Phasengrenze vorhanden ist. Diesem Umstand kommt die vorliegende Erfindung sehr nahe. Die erfindungsgemäß selbstreinigende Oberfläche wird so generiert, dass eine Kunststofflösung mit hydrophoben Partikeln, die in der Lösung suspendiert werden, auf eine Kunststoffoberfläche appliziert wird. Die Kunststoffoberflächen können dabei beliebiger Geometrie sein, können auch mit Kunststoff ummantelte Formkörper beliebigen Kernmaterials darstellen. Um eine scharfe Phasengrenze zu vermeiden, ist der gelöste Kunststoff in der Polymerlösung von der gleichen Art wie der der Formkörperoberfläche. Die Applikation kann nach allen bekannten Verfahren durchgeführt werden, insbesondere geeignet sind Sprühverfahren. DOLLAR A Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind selbstreinigende Oberflächen zugänglich, die Partikel mit einer zerklüfteten Struktur aufweisen, ohne dass eine zusätzliche Prägeschicht oder Fremdmaterialträgerschicht auf die Formkörper aufgebracht werden muss. DOLLAR A Erfindungsgemäße Formkörper können z. B. Trinkbecher, Fässer, Vorratsgefäße, Lagergebinde, Spritzschutzvorrichtungen oder aber Textilien wie ...
Description
- Die Erfindung betrifft Formkörper mit Oberflächen aus Kunststoff die selbstreinigende Eigenschaften aufweisen sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
- Aus der Oberflächentechnik sind verschiedene Verfahren zur Behandlung von Oberflächen bekannt, die diese Oberflächen schmutz- und wasserabweisend ausrüsten. So ist z. B. bekannt, dass zum Erzielen einer guten Selbstreinigung einer Oberfläche die Oberfläche neben einer sehr hydrophoben Oberfläche auch eine gewisse Rauhigkeit aufweisen muss. Eine geeignete Kombination aus Struktur und Hydrophobie macht es möglich, dass schon geringe Mengen bewegten Wassers auf der Oberfläche haftende Schmutzpartikel mitnehmen und die Oberfläche reinigen (WO 96/04123; US 3 354 022).
- Stand der Technik bezüglich dieser Oberflächen ist gemäß EP 0 933 388, dass für solche selbstreinigenden Oberflächen ein Aspektverhältnis von > 1 und eine Oberflächenenergie von weniger als 20 mN/m erforderlich ist. Das Aspektverhältnis ist hierbei definiert als der Quotient von mittlerer Höhe zur mittleren Breite der Struktur. Vorgenannte Kriterien sind in der Natur, beispielsweise im Lotusblatt, realisiert. Die aus einem hydrophoben wachsartigen Material gebildete Oberfläche der Pflanze weist Erhebungen auf, die bis zu einigen µm voneinander entfernt sind. Wassertropfen kommen im Wesentlichen nur mit diesen Spitzen in Berührung. Solche wasserabstoßenden Oberflächen werden in der Literatur vielfach beschrieben.
- CH-PS-268 258 beschreibt ein Verfahren, bei dem durch Aufbringen von Pulvern wie Kaolin, Talkum, Ton oder Silicagel strukturierte Oberflächen erzeugt werden. Die Pulver werden durch Öle und Harze auf Basis von Organosiliziumverbindungen auf der Oberfläche fixiert (Beispiele 1 bis 6).
- EP 0 909 747 lehrt ein Verfahren zur Erzeugung einer selbstreinigenden Oberfläche. Die Oberfläche weist hydrophobe Erhebungen mit einer Höhe von 5 bis 200 µm auf. Hergestellt wird eine derartige Oberfläche durch Aufbringen einer Dispersion von Pulverpartikeln und einem inerten Material in einer Siloxan-Lösung und anschließendem Aushärten. Die strukturbildenden Partikel werden also durch ein Hilfsmedium am Substrat fixiert.
- WO 00/58410 kommt zu dem Ergebnis, dass es technisch möglich ist, Oberflächen von Gegenständen künstlich selbstreinigend zu machen. Die hierfür nötigen Oberflächenstrukturen aus Erhebungen und Vertiefungen haben einen Abstand zwischen den Erhebungen der Oberflächenstrukturen im Bereich von 0,1 bis 200 µm und eine Höhe der Erhebung im Bereich 0,1 bis 100 µm. Die hierfür verwendeten Materialien müssen aus hydrophoben Polymeren oder dauerhaft hydrophobiertem Material bestehen. Ein Lösen der Teilchen aus der Trägermatrix muss verhindert werden. WO 00/58410 beschreibt die Strukturen und beansprucht die Ausbildung selbiger durch Aufsprühen von hydrophoben Alkoholen, wie Nonacosan-10-ol oder Alkandiolen, wie Nonacosan-5,10-diol. Nachteilig hieran ist die mangelhafte Stabilität der selbstreinigenden Oberflächen, da Detergenzien zur Auflösung der Struktur führen.
- Der Einsatz von hydrophoben Materialien, wie perfluorierten Polymeren, zur Herstellung von hydrophoben Oberflächen ist bekannt. Eine Weiterentwicklung dieser Oberflächen besteht darin, die Oberflächen im µm-Bereich bis nm-Bereich zu strukturieren. US PS 5,599,489 offenbart ein Verfahren, bei dem eine Oberfläche durch Sandstrahlen und anschließender Perfluorierung besonders abweisend ausgestattet werden kann. Ein anderes Verfahren beschreibt H. Saito et al. in "Service Coatings International", 4, 1997, S. 168 ff. Hier werden Partikel aus Fluorpolymeren auf Metalloberflächen aufgebracht, wobei eine stark erniedrigte Benetzbarkeit der so erzeugten Oberflächen gegenüber Wasser mit einer erheblich reduzierten Vereisungsneigung dargestellt wurde.
- In JP 11171592 wird ein wasserabweisendes Produkt und dessen Herstellung beschrieben, wobei die schmutzabweisende Oberfläche dadurch hergestellt wird, dass ein Film auf die zu behandelnde Oberfläche aufgetragen wird, der feine Partikel aus Metalloxid und das Hydrolysat eines Metallalkoxids bzw. eines Metallchelates aufweist. Zur Verfestigung dieses Films muss das Substrat, auf welches der Film aufgebracht wurde, bei Temperaturen oberhalb von 400°C gesintert werden. Dieses Verfahren ist deshalb nur für Substrate einsetzbar, welche auch Temperaturen oberhalb von 400°C aushalten können.
- Die bisher üblichen Verfahren zur Herstellung von selbstreinigenden Oberflächen sind aufwändig und vielfach nur begrenzt einsetzbar. So sind Prägetechniken unflexibel was das Aufbringen von Strukturen auf verschieden geformte dreidimensionale Körper betrifft. Verfahren, bei denen strukturbildende Partikel mittels eines Trägers, wie z. B. eines Klebers auf Oberflächen aufgebracht werden haben den Nachteil, dass Oberflächen aufs den verschiedensten Materialkombinationen erhalten werden, die z. B. bei Wärmebelastung unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, was zu einer Beschädigung der Oberflächen führen kann.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung von selbstreinigenden Oberflächen auf dreidimensionalen Formkörpern bereitzustellen, bei denen das Material, welches mit den selbstreinigenden Eigenschaften ausgerüstet wird nur geringen chemischen und/oder physikalischen Belastungen ausgesetzt werden muss und eine möglichst geringe Anzahl von verschiedenen Materialien an bzw. in der Oberfläche vorhanden ist.
- Überraschenderweise wurde gefunden, dass es durch Beschichten einer Kunststoffoberfläche mit einer Kunststoffschicht, die den gleichen Kunststoff und strukturbildende Partikel aufweist, möglich ist, selbstreinigende Oberflächen zu generieren, die aus möglichst wenig verschiedenen Komponenten bestehen, wobei die Methode außerdem auch für die Beschichtung komplizierter dreidimensionaler Formkörper mit Kunststoffoberflächen geeignet ist.
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind deshalb Formkörper mit Oberflächen aus Kunststoff, die selbstreinigende Eigenschaften und Oberflächenstrukturen mit Erhebungen aufweisen, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass die Oberflächen aus Kunststoff eine Beschichtung aus dem gleichen Kunststoff wie die Oberflächen aufweisen und die Kunststoffbeschichtung fest mit der Beschichtung verbundene Partikel aufweist, welche die Erhebungen bilden.
- Ebenfalls ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Formkörper mit Oberflächen aus Kunststoff, die ganz oder teilweise Erhebungen aufweisen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest eine Kunststoffoberfläche des Formkörpers durch Aufbringen einer Kunststofflösung beschichtet wird, die den selben Kunststoff wie die Oberfläche sowie strukturbildende Partikel aufweist.
- Die erfindungsgemäßen Formkörper haben den Vorteil, dass die strukturbildenden Partikel nicht von einem Trägermaterial fixiert werden, und damit eine unnötig hohe Zahl der Materialkombinationen vermieden wird.
- Besonders gute Haftung wird immer dann erzielt, wenn eigentlich gar keine Trennschicht oder Phasengrenze vorhanden ist. Diesem Umstand kommt die vorliegende Erfindung sehr nahe. Die erfindungsgemäße selbstreinigende Oberfläche wird so generiert, dass eine Kunststofflösung mit hydrophoben Partikeln, die in der Lösung suspendiert werden, auf eine Kunststoffoberfläche appliziert wird. Die Kunststoffoberflächen können dabei beliebiger Geometrie sein, können aber auch mit Kunststoff ummantelte Formkörper beliebigen Kernmaterials darstellen. Um eine scharfe Phasengrenze zu vermeiden, ist der gelöste Kunststoff in der Polymerlösung von der gleichen Art wie der der Formkörperoberfläche.
- Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind selbstreinigende Oberflächen zugänglich, die Partikel mit einer zerklüfteten Struktur aufweisen, ohne dass eine zusätzliche Prägeschicht oder Fremdmaterialträgerschicht auf die Formkörper aufgebracht werden muss.
- Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass kratzempfindliche Oberflächen nicht durch das mechanische Aufbringen einer Trägerschicht und/oder von Partikeln beschädigt werden.
- Ganz besonders vorteilhaft erweist sich der Umstand, dass beliebige Geometrien der Formkörper selbstreinigend ausgerüstet werden können. Sogar innere Oberflächen werden erfasst, so lange sie der Kunststofflösung/Partikelsuspension zugänglich sind.
- Hauptunterschied des erfindungsgemäßen Verfahrens zu dem Aufbringen von Partikeln durch eine Suspension selbiger in Lösemitteln ohne Kunststoffzusatz ist das tiefere und festere Verankern der Strukturbildner in der auftrocknenden Kunststoffmatrix. Eventuell auftretende Quellungen sind reversibel, d. h. die Geometrie der Formkörper bleibt nach dem Trocknen und dem Aufbringen der Strukturbildner nebst Kunststoff, die zur Erzeugung der selbstreinigenden Oberfläche notwendig sind, erhalten. Werden Lösemittelpartikel- Suspensionen ohne Kunststoff eingesetzt, können strukturbildende Partikel zwar an der Oberfläche der Formkörper angelagert, aber nicht in das Polymer eindringend fixiert werden.
- Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft beschrieben, ohne auf diese Ausführungsformen beschränkt zu sein.
- Die erfindungsgemäßen Formkörper mit Oberflächen aus Kunststoff, die selbstreinigende Eigenschaften und Oberflächenstrukturen mit Erhebungen aufweisen, zeichnen sich dadurch aus, dass die Oberflächen aus Kunststoff eine Beschichtung aus dem gleichen Kunststoff wie die Oberflächen aufweisen und die Kunststoffbeschichtung fest mit der Beschichtung verbundene Partikel aufweist, welche die Erhebungen bilden. Die Partikel sind dabei direkt in die Beschichtung der Kunststoffoberfläche eingebunden und nicht über Trägersysteme oder ähnliches angebunden. Durch die zumindest teilweise vorhandenen Erhebungen auf der Oberfläche der Formkörper wird sichergestellt, dass diese Oberflächenbereiche nur schwer benetzbar sind und somit selbstreinigende Eigenschaften aufweisen.
- Die Dicke der Beschichtung ist im Übrigen von der mittleren Partikelgröße abhängig. Bei einer Monoschicht der Partikel weist die Beschichtung eine Dicke auf, die zumindest der mittleren Partikelgröße entspricht. Die Dicke der Beschichtung zwischen den Partikeln beträgt vorzugsweise von 10 bis 70%, bevorzugt 20 bis 50% und ganz besonders bevorzugt von 30 bis 40% der mittleren Partikelgröße. Die Beschichtung aus Kunststoff, welche die strukturbildenden Partikel aufweist, weist, abhängig von der Partikelgröße, in den Bereichen, zwischen den Partikeln vorzugsweise eine Dicke kleiner 17,5 µm auf. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Erhebungen, die durch die Partikel selbst gebildet werden, ein genügend großes Aspektverhältnis von vorzugsweise zumindest 0,3 aufweisen. Auf diese Weise wird außerdem erreicht, dass die fest verbundenen Partikel sehr haltbar mit der Oberfläche des Formkörpers verbunden sind. Das Aspektverhältnis ist hierbei definiert als das Verhältnis von maximaler Höhe zu maximaler Breite der Erhebungen. Ein als ideal kugelförmiger angenommener Partikel, der zu 70% aus der Kunststoffbeschichtung herausragt weist gemäß dieser Definition ein Aspektverhältnis von 0,7 auf.
- Die Kunststoffoberflächen mit selbstreinigenden Eigenschaften weisen vorzugsweise Erhebungen mit einer mittleren Höhe von 50 nm bis 25 µm und einem gemittelten Abstand von 50 in bis 25 µm, vorzugsweise mit einer mittleren Höhe von 50 nm bis 10 µm und/oder einem gemittelten Abstand von 50 nm bis 10 µm und ganz besonders bevorzugt mit einer mittleren Höhe von 50 nm bis 4 µm und/oder einen gemittelten Abstand von 50 nm bis 4 µm auf. Ganz besonders bevorzugt weisen die erfindungsgemäßen Kunststoffoberflächen Erhebungen mit einer mittleren Höhe von 0,25 bis 1 µm und einem gemittelten Abstand von 0,25 bis 1 µm auf. Unter dem gemittelten Abstand der Erhebungen wird im Sinne der vorliegenden Erfindung der Mittelwert aller Abstände der höchsten Erhebung der Erhebungen zur den ihnen am nächsten benachbarten Erhebungen verstanden. Hat eine Erhebung die Form eines Kegels so stellt die Spitze des Kegels die höchste Erhebung der Erhebung dar. Handelt es sich bei der Erhebung um einen Quader, so stellte die oberste Fläche des Quaders die höchste Erhebung der Erhebung dar.
- Die Benetzung von Festkörpern lässt sich durch den Randwinkel, den ein Wassertropfen mit der Oberfläche bildet, beschreiben. Ein Randwinkel von 0 Grad bedeutet dabei eine vollständige Benetzung der Oberfläche. Die Messung des Randwinkel an Fasern erfolgt in der Regel nach der Wilhelmy Methode. Dabei wird der Faden von einer Flüssigkeit benetzt und die Kraft, mit der die Faser aufgrund der Oberflächenspannung in die Flüssigkeit gezogen wird, gemessen. Je höher der Randwinkel ist, um so schlechter kann die Oberfläche benetzt werden.
- Die erfindungsgemäßen Oberflächen mit selbstreinigenden und wasserabweisenden Eigenschaften weisen bevorzugt ein Aspektverhältnis der Erhebungen von größer 0,3 auf.
- Vorzugsweise weisen die Erhebungen, die durch die Partikel selbst gebildet werden, ein Aspektverhältnis von 0,3 bis 0,9 auf, besonders bevorzugt von 0,5 bis 0,8 auf. Das Aspektverhältnis ist dabei definiert als der Quotient von maximaler Höhe zur maximalen Breite der Struktur der Erhebungen.
- Es kann vorteilhaft sein, wenn die Oberflächen der Formkörper die Erhebungen auf einer Überstruktur mit einer mittleren Höhe von 10 µm bis 1 mm und einem mittleren Abstand von 10 µm bis 1 mm aufgebracht aufweisen. Die Herstellung solcher Überstrukturen ist allgemein bekannt. So können z. B. Überstrukturen durch Abformung entsprechender Negativformen erhalten werden.
- Die Formkörper können die Erhebungen auf allen Oberflächen oder nur auf bestimmten Oberflächen aufweisen. Vorzugsweise weisen die erfindungsgemäßen Formkörper die Erhebungen auf den inneren Oberflächen und/oder auf den äußeren Oberflächen auf.
- Die Formkörper weisen als Material für die Kunststoffoberfläche vorzugsweise Polymere auf der Basis von Polycarbonaten, Poly(meth)acrylaten, Polyamiden, PVC, Polyethylenen, Polypropylenen, Polystyrolen, Polyestern, Polyethersulfonen, aliphatischen linearen- oder verzweigten Polyalkenen, cyclischen Polyalkenen, Polyacrylnitril oder Polyalkylenterephthalaten sowie deren Blends und/oder Gemische oder Copolymere, auf. Besonders bevorzugt weisen die Formkörper als Material für die Kunststoffoberfläche ein Material, ausgewählt aus Poly(trifluoethylen), Poly(vinylidenfluorid), Poly(chlortrifluorethylen), Poly(hexafluorpropylen), Poly(perfluorpropylenoxid), Poly(fluoralkylacrylat), Poly(fluoralkylmethacrylat), Poly(vinylperfluoralkylether) oder andere Polymere aus Perfluoralkoxyverbindungen, Poly(ethylen), Poly(propylen), Poly(isobuten), Poly(4-methyl-1-penten) oder Polynorbornen als Homo- oder Copolymer oder Blends und/oder Gemische davon auf. Ganz besonders bevorzugt weisen die Formkörper als Material für die Oberfläche Poly(ethylen), Poly(propylen) oder Poly(vinylidenfluorid) auf. Jeweils das gleiche Kunststoffmaterial weist die erfindungsgemäße Beschichtung auf, welche die strukturbildenden Partikel aufweist.
- Die Formkörper können sowohl als Massivpolymer- oder auch als Polymerhohlkörper vorliegen. Ebenso können die Formkörper solche sein, die aus von mit Kunststoff ummantelten metallenen- oder hölzernen Formkörpern aller Art gebildet werden.
- Die mit der Beschichtung fest verbundenen Partikel, die die Erhebungen auf der Oberfläche der Formkörper bilden, sind vorzugsweise ausgewählt aus Silikaten, Mineralien, Metalloxiden, Metallpulvern, Kieselsäuren, Pigmenten oder Polymeren, ganz besonders bevorzugt aus pyrogenen Kieselsäuren, Fällungskieselsäuren, Aluminiumoxid, Siliziumoxid, dotierten Silikaten, pyrogenen Silikaten oder pulverförmige Polymeren.
- Vorzugsweise werden Partikel eingesetzt, die einen Partikeldurchmesser von 0,02 bis 100 µm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 50 µm und ganz besonders bevorzugt von 0,1 bis 30 µm aufweisen. Es können auch Partikel mit Durchmessern von kleiner als 500 nm eingesetzt werden. Geeignet sind aber auch Partikel, die sich aus Primärteilchen zu Agglomeraten oder Aggregaten mit einer Größe von 0,2 bis 100 µm zusammenlagern.
- Als Partikel, welche die Erhebungen der strukturierten Oberfläche bilden, werden vorzugsweise solche eingesetzt, die eine unregelmäßige Feinstruktur im Nanometerbereich auf der Oberfläche aufweisen. Dabei weisen die Partikel mit der unregelmäßigen Feinstruktur vorzugsweise Erhebungen mit einem Aspektverhältnis von größer 1, besonders bevorzugt größer 1,5 auf. Das Aspektverhältnis ist wiederum definiert als Quotient aus maximaler Höhe zu maximaler Breite der Erhebung. In Fig. 1 wird der Unterschied der Erhebungen, die durch die Partikel gebildet werden und die Erhebungen, die durch die Feinstruktur gebildet werden schematisch verdeutlicht. Die Figur zeigt auf der Kunststoffoberfläche K eine Kunststoffbeschichtung M, die Partikel P aufweist (Zur Vereinfachung der Darstellung ist nur ein Partikel abgebildet). Die Erhebung, die durch den Partikel selbst gebildet wird, weist ein Aspektverhältnis von ca. 0,71 auf, berechnet als Quotient aus der maximalen Höhe des Partikels mH, die 5 beträgt, da nur der Teil des Partikels einen Beitrag zur Erhebung leistet, der aus der Kunststoffbeschichtung M herausragt, und der maximalen Breite mB, die im Verhältnis dazu 7 beträgt. Eine ausgewählte Erhebung der Erhebungen E, die durch die Feinstruktur der Partikel auf den Partikeln vorhanden sind, weist ein Aspektverhältnis von 2,5 auf, berechnet als Quotient aus der maximalen Höhe der Erhebung mH', die 2,5 beträgt und der maximalen Breite mB', die im Verhältnis dazu 1 beträgt.
- Bevorzugt werden als Partikel, insbesondere als Partikel, die eine unregelmäßige Feinstruktur im Nanometerbereich an der Oberfläche aufweisen, solche Partikel eingesetzt, die zumindest eine Verbindung, ausgewählt aus pyrogener Kieselsäure, Fällungskieselsäuren, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, pyrogenen und/oder dotierten Silikaten oder pulverförmige Polymeren aufweisen.
- Vorzugsweise weisen die Partikel hydrophobe Eigenschaften auf, wobei die hydrophoben Eigenschaften auf die Materialeigenschaften der an den Oberflächen der Partikel vorhandenen Materialien selbst zurückgehen können oder aber durch eine Behandlung der Partikel mit einer geeigneten Verbindung erhalten werden kann. Die Partikel können vor oder nach dem Beschichten der Oberfläche mit hydrophoben Eigenschaften ausgestattet werden.
- Zur Hydrophobierung der Partikel vor oder nach dem Verbinden mit der Oberfläche können diese mit einer Verbindung aus der Gruppe der Alkylsilane, der Fluoralkylsilane oder der Disilazane behandelt werden.
- Im Folgenden werden die ganz bevorzugt eingesetzten Partikel näher erläutert. Die eingesetzten Partikel können aus unterschiedlichen Bereichen kommen. Beispielsweise können es Silikate sein, dotierte Silikate, Mineralien, Metalloxide, Aluminiumoxid, Kieselsäuren oder pyrogene Silikate, Aerosile oder pulverförmige Polymere, wie z. B. sprühgetrocknete und agglomerierte Emulsionen oder cryogemahlenes PTFE. Als Partikelsysteme eignen sich im Besonderen hydrophobierte pyrogene Kieselsäuren, sogenannte Aerosile. Zur Generierung der selbstreinigenden Oberflächen ist neben der Struktur auch eine Hydrophobie nötig. Die eingesetzten Partikel können selbst hydrophob sein, wie beispielsweise das PTFE. Die Partikel können hydrophob ausgerüstet sein, wie beispielsweise das Aerosil VPR 411® oder Aerosil R 8200®. Sie können aber auch nachträglich hydrophobiert werden. Hierbei ist es unwesentlich, ob die Partikel vor dem Auftragen oder nach dem Auftragen hydrophobiert werden. Diese, beispielsweise für Aeroperl 90/30®, Sipernat Kieselsäure 350®, Aluminiumoxid C®, Zirkonsilikat, vanadiumdotiert oder Aeroperl P 25/20®. Zur letzteren erfolgt die Hydrophobierung zweckmäßig durch Behandlung mit Perfluoralkylsilan und anschließender Temperung.
- Die erfindungsgemäßen Formkörper werden vorzugsweise gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Formkörper mit Oberflächen aus Kunststoff, die ganz oder teilweise Erhebungen aufweisen, hergestellt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest eine Kunststoffoberfläche des Formkörpers durch Aufbringen einer Kunststofflösung beschichtet wird, die den selben Kunststoff wie die Oberfläche sowie strukturbildende Partikel aufweist. Die Partikel liegen in der Kunststofflösung vorzugsweise dispergiert oder suspendiert vor.
- Die (Kunststoff-)Oberfläche welche mit der Kunststofflösung beschichtet wird, weist vorzugsweise Polymere auf der Basis von Polycarbonaten, Poly(meth)acrylaten, Polyamiden, PVC, Polyethylenen, Polypropylenen, Polystyrolen, Polyestern, Polyethersulfonen, aliphatischen linearen- oder verzweigten Polyalkenen, cyclischen Polyalkenen, Polyacrylnitril oder Polyalkylenterephthalaten sowie deren Gemische oder Copolymere, auf. Ganz besonders bevorzugt weist die (Kunststoff-)Oberfläche welche mit der Kunststofflösung beschichtet wird, ein Material, ausgewählt aus Poly(trifluoethylen), Poly(vinylidenfluorid), Poly(chlortrifluorethylen), Poly(hexafluorpropylen), Poly(perfluorpropylenoxid), Poly(fluoralkylacrylat), Poly(fluoralkylmethacrylat), Poly(vinylperfluoralkylether) oder andere Polymere aus Perfluoralkoxyverbindungen, Poly(ethylen), Poly(propylen), Poly(isobuten), Polystyrol, Poly(4-methyl-1-penten) und Polynorbornen als Homo- oder Copolymer oder Gemische und/oder Blends davon auf. Ganz besonders bevorzugt weisen die Formkörper als Material für die Oberfläche Poly(ethylen), Poly(propylen), Polystyrol oder Poly(vinylidenfluorid) auf.
- Die Oberfläche der Formkörper aus den genannten Polymeren kann inhärent vorhanden sein, wenn der Formkörper ganz aus diesem Material gefertigt wurde. Die Polymeren können aber auch als Beschichtung auf andere Materialien aufgebracht werden. So können z. B. auch Formkörper aus Glas oder Metall mit einer ganz oder teilweise mit einer Oberfläche aus einem der genannten Polymere ausgerüstet werden, z. B. durch Tauchen in eine Polymerschmelze und anschließendes Erstarren der Schmelze oder durch Aufbringen eines reaktiven Polymerklebers und Verfestigen des Klebers auf dem Formkörper.
- Die Kunststofflösung weist neben den strukturbildenden Partikeln zumindest einen Kunststoff auf, wobei der Kunststoff so gewählt wird, dass er dem Kunststoff der zu behandelnden Kunststoffoberfläche entspricht. Es kann vorteilhaft sein, bei der Behandlung von Kunststoffoberflächen, die Farbstoffe, Hilfsstoffe oder ähnliche Stoffe aufweisen, eine Kunststofflösung zu verwenden, die aus einem Kunststoff erhalten wurde, der die selben Farb-, Hilfstoffe oder ähnliche Stoffe aufweist.
- Die Herstellung der Kunststofflösung erfolgt durch Lösen der geeigneten Kunststoffe in dem jeweiligen zur Lösung der Kunststoffe geeigneten Lösemittel. Die zu lösenden Kunststoffe können z. B. in Form von Pulvern oder Granulaten vorliegen. Das Auflösen kann z. B. in einem Mischer oder Rührbehälter erfolgen, der eine genügende Durchmischung gewährleistet. Zur Herstellung der Kunststofflösung kann es weiterhin vorteilhaft sein, den Kunststoff bei erhöhter Temperatur in dem Lösemittel zu lösen. Bevorzugte Temperaturen betragen von -30°C bis 150°C, besonders bevorzugt von 15°C bis 100°C. In die Kunststofflösung, vorzugsweise in die temperierte Kunststofflösung werden die Partikel dispergiert bzw. suspendiert. Es kann vorteilhaft sein, die Kunststofflösung nach der Suspendierung der strukturbildenden Partikel durch teilweises Entfernen des Lösemittels, z. B. durch Abdampfen, in ihrer Viskosität einzustellen. Durch eine Erhöhung der Viskosität, die normalerweise auch mit einer Erhöhung der Dichte einhergeht, bleiben die Partikel in der Kunststofflösung gleichmäßiger suspendiert.
- Bevorzugte Kunststofflösungen weisen weniger als 10 Gew.-% an gelöstem Kunststoff, vorzugsweise von 0,1 bis 5 Gew.-%, und ganz besonders bevorzugt von 0,5 bis 2,5 Gew.-% an gelöstem Kunststoff auf. Die gelöste Menge ist unter anderem auch von dem Lösungsverhalten des Kunststoffes im entsprechenden Lösemittel abhängig. In der Kunststofflösung werden vorzugsweise maximal 10 Gew.-% an Partikeln suspendiert bzw. dispergiert. Bei einem Anteil größer 10 Gew.-% kann es zu Viskositätsverschlechterungen und zur Aggregation der Partikel kommen, weshalb eine solche Suspension nicht oder nur schwer einsetzbar ist. Besonders bevorzugt werden deshalb von 0,1 bis 8 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 1 bis 5 Gew.-% an Partikeln in der Kunststofflösung suspendiert.
- Als Lösemittel sind insbesondere Verbindungen einzusetzen, die gute Lösemittel in Bezug auf den zu behandelnden Kunststoff sind. Vorzugsweise werden Lösemittel eingesetzt, die gute Lösemittel in Bezug auf den zu behandelnden Kunststoff sind, gleichzeitig aber auch einen hohen Dampfdruck aufweisen, so dass diese Lösemittel nach dem Aufbringen der Kunststofflösung auf die Oberfläche sich schnell aus der Lösung entfernen bzw. schnell aus der Lösung entfernt werden können.
- Zur schnellen Entfernung des Lösemittels aus der Kunststofflösung nach dem Aufbringen der Lösung auf die zu behandelnde Kunststoffoberfläche kann es vorteilhaft sein, das Aufbringen der Kunststofflösung bei erhöhter Temperatur durchzuführen, so dass nach dem Auftreffen der Kunststofflösung auf die Kunststoffoberfläche das Lösemittel aus der Lösung sehr schnell entfernt wird und eine stabile Beschichtung zurückbleibt.
- Nach Beendigung des Trocknungsprozesses der Kunststofflösung sind die Partikel, die die Oberflächenstrukturen aus Erhebungen bilden, fest in die Beschichtung der Kunststoffoberfläche eingelagert und dort verankert.
- Als Lösemittel kann zumindest eine als Lösemittel für die entsprechenden Kunststoffe geeignete Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der Alkohole, der Glykole, der Ether, der Glykolether, der Ketone, der Ester, der Amide, der Nitro-Verbindungen, der Halogenkohlenwasserstoffe, der aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe oder Mischungen davon eingesetzt werden. Vorzugsweise wird als Lösemittel zumindest eine als Lösemittel für die entsprechenden Kunststoffe geeignete Verbindung ausgewählt aus Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Octanol, Cyclohexanol, Phenol, Kresol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Diethylether, Dibutylether, Anisol, Dioxan, Dioxolan, Tetrahydrofuran, Monoethylenglykolether, Diethylenglykolether, Triethylenglykolether, Polyethylenglykolether, Aceton, Butanon, Cyclohexanon, Ethylacetat, Butylacetat, Iso-Amylacetat, Ethylhexylacetat, Glykolester, Dimethylformamid, Pyridin, N-Methylpyrrolidon, N-Methylcaprolacton, Acetonitril, Schwefelkohlenstoff, Dimethylsulfoxid, Sulfolan, Nitrobenzol, Dichlormethan, Chloroform, Tetrachlormethan, Trichlorethen, Tetrachlorethen, 1,2-Dichlorethan, Chlorphenol, Chlorfluorkohlenwasserstoffe, Benzine, Petrolether, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Decalin, Tetralin, Terpene, Benzol, Toluol, Xylol oder fluorhaltige flüssige Verbindungen, wie z. B. Hexafluorisopropanol oder Mischungen davon eingesetzt wird. Besonders bevorzugt als Lösemittel sind Cyclohexanon, Dekalin, Tetrahydrofuran und Toluol.
- Beispielhaft seien hier einige Materialkombinationen genannt, mit denen sich Kunststofflösungen herstellen lassen. So kann z. B. Cyclohexanon zur Herstellung von PVC- Lösungen, heißes Dekalin zur Herstellung von Poly-(4-methyl-1-penten)-, Polyethylen- und Polypropylen-Lösungen, Tetrahydrofuran zur Herstellung von Polystyrol Lösungen und heißes Toluol zur Herstellung von Polymethylmethacrylat(PMMA)-Lösungen eingesetzt werden. Dem Fachmann ergeben sich leicht weitere Kombinationen.
- Es kann vorteilhaft sein, wenn die Kunststofflösung, welche die Partikel aufweist, vor dem Aufbringen auf die Oberfläche eine Temperatur von -30°C bis 150°C, bevorzugt 25 bis 100°C und ganz besonders bevorzugt von 25 bis 49°C, von 50 bis 85°C oder von 86 bis 100°C aufweist.
- Als Partikel sind in der Kunststofflösung vorzugsweise solche enthalten, die zumindest ein Material, ausgewählt aus Silikaten, Mineralien, Metalloxiden, Metallpulvern, Kieselsäuren, Pigmenten oder Polymeren aufweisen. Vorzugsweise werden Partikel eingesetzt, die einen Partikeldurchmesser von 0,02 bis 100 µm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 50 µm und ganz besonders bevorzugt von 0,1 bis 30 µm aufweisen. Es können auch Partikel mit Durchmessern von kleiner als 500 nm eingesetzt werden. Geeignet sind aber auch Partikel, die sich aus Primärteilchen zu Agglomeraten oder Aggregaten mit einer Größe von 0,2-100 µm zusammenlagern.
- Bevorzugt werden als Partikel, insbesondere als Partikel, die eine unregelmäßige Feinstruktur im Nanometerbereich an der Oberfläche aufweisen, solche Partikel eingesetzt, die zumindest eine Verbindung, ausgewählt aus pyrogener Kieselsäure, Fällungskieselsäuren, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, pyrogenen und/oder dotierten Silikaten oder pulverförmige Polymeren aufweisen. Bevorzugte Partikel, die eine unregelmäßige Feinstruktur im Nanometerbereich an der Oberfläche aufweisen, weisen durch diese Feinstruktur auf der Oberfläche Erhebungen auf, die ein Aspektverhältnis von größer 1, besonders bevorzugt größer 1,5 und ganz besonders bevorzugt größer 2,5 aufweisen. Das Aspektverhältnis ist wiederum definiert als Quotient aus maximaler Höhe zu maximaler Breite der Erhebung.
- Vorzugsweise weisen die Partikel hydrophobe Eigenschaften auf, wobei die hydrophoben Eigenschaften auf die Materialeigenschaften der an den Oberflächen der Partikel vorhandenen Materialien selbst zurückgehen können oder aber durch eine Behandlung der Partikel mit einer geeigneten Verbindung erhalten werden kann. Die Partikel können vor dem Einbringen in die Kunststofflösung oder nach dem Verbinden mit der Oberfläche mit hydrophoben Eigenschaften ausgestattet werden.
- Zur Hydrophobierung der Partikel vor oder nach dem Verbinden mit der Oberfläche können diese mit einer Verbindung aus der Gruppe der Alkylsilane, der Fluoralkylsilane oder der Disilazane behandelt werden.
- Im Folgenden werden die bevorzugt eingesetzten Partikel näher erläutert.
- Die eingesetzten Partikel können aus unterschiedlichen Bereichen kommen. Beispielsweise können es Silikate sein, dotierte Silikate, Mineralien, Metalloxide, Aluminiumoxid, Kieselsäuren oder pyrogene Silikate, Aerosile oder pulverförmige Polymere, wie z. B. sprühgetrocknete und agglomerierte Emulsionen oder cryogemahlenes PTFE. Als Partikelsysteme eignen sich im Besonderen hydrophobierte pyrogene Kieselsäuren, sogenannte Aerosile. Zur Generierung der selbstreinigenden Oberflächen ist neben der Struktur auch eine Hydrophobie nötig. Die eingesetzten Partikel können selbst hydrophob sein, wie beispielsweise das PTFE. Die Partikel können hydrophob ausgerüstet sein, wie beispielsweise das Aerosil VPR 411® oder Aerosil R 8200®. Sie können aber auch nachträglich hydrophobiert werden. Hierbei ist es unwesentlich, ob die Partikel vor dem Auftragen oder nach dem Auftragen hydrophobiert werden. Diese, beispielsweise für Aeroperl 90/30®, Sipernat Kieselsäure 350®, Aluminiumoxid C®, Zirkonsilikat, vanadiumdotiert oder Aeroperl P 25/20®. Zur letzteren erfolgt die Hydrophobierung zweckmäßig durch Behandlung mit Perfluoralkylsilan und anschließender Temperung.
- Die erfindungsgemäße Behandlung der Oberflächen der Formkörper erfolgt vorzugsweise durch Eintauchen der Formkörper in die Kunststofflösung, welche die Partikel aufweist. Ebenso vorteilhaft kann es sein, die Kunststofflösung durch Aufsprühen auf die Oberflächen des Formkörpers aufzubringen. Je nach Form des Formkörpers kann das die Partikel aufweisende Kunststofflösung auch in Hohlräume des Formkörpers eingefüllt werden und durch Schwenken des Formkörpers in diesem Hohlraum gleichmäßig verteilt werden. Die Dauer des Eintauchens der Formkörper bzw. des Einwirkens des Kunststofflösung auf die Oberfläche des Formkörpers beträgt vorzugsweise weniger als 5 Minuten, vorzugsweise von 1 Sekunde bis 5 Minuten, besonders bevorzugt von 1 bis 20 Sekunden, von 20 Sekunden bis 1,5 Minuten oder von 1,5 bis 2 Minuten. Ganz besonders bevorzugt beträgt die Dauer des Eintauchens der Formkörper in die Kunststofflösung von 5 bis 15 Sekunden. Nach dem Eintauchen der Formkörper in die Kunststofflösung werden diese aus dieser Lösung entfernt und getrocknet. Das Trocknen kann langsam an der Luft erfolgen. Das Trocknen kann aber auch durch eine thermische Behandlung bei Temperaturen bis zu 70°C, vorzugsweise bei Temperaturen von bis zu 60°C und ganz besonders bevorzugt bei Temperaturen von 30 bis 60°C erfolgen. Die thermische Behandlung kann z. B. auch durch Infrarotstrahlung erfolgen. Es sind auch andere Verfahren zum Aufbringen der Kunststofflösung/Partikelsuspension geeignet, insbesondere z. B. Aufsprühen, Aufstreichen oder Aufrakeln.
- Erfindungsgemäße Formkörper können z. B. Trinkbecher, Fässer, Vorratsgefäße, Lagergebinde, Spritzschutzvorrichtungen oder aber auch Textilien wie, z. B. textile Flächengebilde und Gewebe des textilen Bauens sein.
- Gefäße und Textilien mit einer Oberfläche aus Kunststoff, die selbstreinigende Eigenschaften und Oberflächenstrukturen mit Erhebungen aufweist, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind deshalb ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
- Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand des nachfolgenden Beispiels beschrieben, ohne dass die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt sein soll.
- Polystyrol wird zu 1,5 Gewichtsprozent in Tetrahydrofuran gelöst. Bezogen auf das Tetrahydrofuran werden 1% Aerosil R 8200® in der Polymerlösung suspendiert. In diese Kunststofflösung/Suspension wird für 5 Sekunden eine Polystyrolplatte getaucht. Nach dem Trocknen der beschichteten Platte wurde der Abrollwinkel für einen Wassertropfen dadurch bestimmt, dass ein Tropfen auf die Platte aufgebracht wurde und durch immer stärkeres Schrägstellen der Platte der Winkel bestimmt wurde, bei welchem der Tropfen von der Platte abrollt. Es ergab sich für einen 40 µl großen Wassertropfen ein Abrollwinkel von Platte 23,7°. Mit einer Eintauchzeit von 10 Sekunden betrug der ermittelte Abrollwinkel eines 20 µl großen Tropfens 37,6°.
- Eine 1%-ige Suspension von Aerosil R 8200® in Tetrahydrofuran wird hergestellt. In diese Suspension wird für 5 Sekunden eine Polystyrolplatte getaucht Nach dem Trocknen der beschichteten Platte wurde der Abrollwinkel für einen Wassertropfen dadurch bestimmt, dass ein Tropfen auf die Platte aufgebracht wurde und durch immer stärkeres Schrägstellen der Platte der Winkel bestimmt wurde, bei welchem der Tropfen von der Platte abrollt. Es ergab sich für einen 40 µl großen Wassertropfen ein Abrollwinkel von Platte 30,0°. Mit einer Eintauchzeit von 10 Sekunden betrug der Abrollwinkel eines 20 µl großen Tropfens 60,0°.
Claims (27)
1. Formkörper mit Oberflächen aus Kunststoff, die selbstreinigende Eigenschaften und
Oberflächenstrukturen mit Erhebungen aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Oberflächen aus Kunststoff eine Beschichtung aus dem gleichen Kunststoff wie
die Oberflächen aufweisen und die Kunststoffbeschichtung fest mit der Beschichtung
verbundene Partikel aufweist, welche die Erhebungen bilden.
2. Formkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erhebungen eine mittlere Höhe von 50 nm bis 25 µm und einen gemittelten
Abstand von 50 nm bis 25 µm aufweisen.
3. Formkörper nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erhebungen eine mittlere Höhe von 50 nm bis 4 µm und/oder einen gemittelten
Abstand von 50 nm bis 4 µm aufweisen.
4. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erhebungen, die durch die Partikel selbst gebildet werden, ein Aspektverhältnis
von 0,3 bis 0,9 aufweisen.
5. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erhebungen auf einer Überstruktur mit einer mittleren Höhe von 10 µm bis
1 mm und einem mittleren Abstand von 10 µm bis 1 mm aufgebracht sind.
6. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erhebungen auf den inneren Oberflächen der Formkörper aufgebracht sind.
7. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erhebungen auf der äußeren Oberfläche der Formkörper aufgebracht sind.
8. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Formkörper als Kunststoffoberfläche ein Material, ausgewählt aus
Polycarbonaten, Poly(meth)acrylaten, Polyamiden, Polyvinylchlorid, Polyethylenen,
Polypropylenen, aliphatischen linearen- oder verzweigten Polyalkenen, cyclischen
Polyalkenen, Polystyrolen, Polyestern, Polyethersulfonen, Polyacrylnitril oder
Polyalkylenterephthalaten, Poly(trifluoethylen), Poly(vinylidenfluorid),
Poly(chlortrifluorethylen), Poly(hexafluorpropylen), Poly(perfluorpropylenoxid),
Poly(fluoralkylacrylat), Poly(fluoralkylmethacrylat), Poly(vinylperfluoralkylether) oder
andere Polymere aus Perfluoralkoxyverbindungen, Poly(isobuten), Poly(4-methyl-1-
penten), Polynorbornen als Homo- oder Copolymer sowie deren Blends und/oder
Gemische, aufweisen.
9. Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Partikel eine unregelmäßige Feinstruktur im Nanometerbereich auf der
Oberfläche aufweisen.
10. Formkörper nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Partikel mit der unregelmäßigen Feinstruktur Erhebungen mit einem
Aspektverhältnis von größer 1 aufweisen.
11. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Formkörper Partikel, ausgewählt aus Silikaten, Mineralien, Metalloxiden,
Metallpulvern, Kieselsäuren, Pigmenten oder Polymeren, aufweisen.
12. Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Formkörper Partikel, ausgewählt aus pyrogenen Kieselsäuren,
Fällungskieselsäuren, Aluminiumoxid, Siliziumoxid, dotierten Silikaten, pyrogenen Silikaten oder
pulverförmige Polymeren aufweisen.
13. Formkörper nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Partikel hydrophobe Eigenschaften aufweisen.
14. Verfahren zur Herstellung von Formkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 mit
Oberflächen aus Kunststoff, die ganz oder teilweise Erhebungen aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine Kunststoffoberfläche des Formkörpers durch Aufbringen einer
Kunststofflösung beschichtet wird, die den selben Kunststoff wie die Oberfläche sowie
strukturbildende Partikel aufweist.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Partikel in der Kunststofflösung suspendiert sind.
16. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kunststoffoberfläche, die mit einer Kunststofflösung beschichtet wird, Polymere
auf der Basis von Polycarbonaten, Poly(meth)acrylaten, Polyamiden, Polyvinylchlorid,
Polyethylenen, Polypropylenen, aliphatischen linearen- oder verzweigten Polyalkenen,
cyclischen Polyalkenen, Polystyrolen, Polyestern, Polyethersulfonen, Polyacrylnitril oder
Polyalkylenterephthalaten, Poly(trifluoethylen), Poly(vinylidenfluorid),
Poly(chlortrifluorethylen), Poly(hexafluorpropylen), Poly(perfluorpropylenoxid),
Poly(fluoralkylacrylat), Poly(fluoralkylmethacrylat), Poly(vinylperfluoralkylether) oder
andere Polymere aus Perfluoralkoxyverbindungen, Poly(isobuten), Poly(4-methyl-1-
penten), Polynorbornen als Homo- oder Copolymer sowie deren Gemische, aufweist.
17. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Kunststofflösung als Lösemittel zumindest eine als Lösemittel für die
entsprechenden Kunststoffe geeignete Verbindung aus der Gruppe der Alkohole, der
Glykole, der Ether, der Glykolether, der Ketone, der Ester, der Amide, der Nitro-
Verbindungen, der Halogenkohlenwasserstoffe, der aliphatischen und aromatischen
Kohlenwasserstoffe oder Mischungen davon eingesetzt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Lösemittel zumindest eine als Lösemittel für den entsprechenden Kunststoff
geeignete Verbindung ausgewählt aus Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Octanol,
Cyclohexanol, Phenol, Kresol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Diethylether,
Dibutylether, Anisol, Dioxan, Dioxolan, Tetrahydrofuran, Monoethylenglykolether,
Diethylenglykolether, Triethylenglykolether, Polyethylenglykolether, Aceton, Butanon,
Cyclohexanon, Ethylacetat, Butylacetat, Iso-Amylacetat, Ethylhexylacetat, Glykolester,
Dimethylformamid, Pyridin, N-Methylpyrrolidon, N-Methylcaprolacton, Acetonitril,
Schwefelkohlenstoff, Dimethylsulfoxid, Sulfolan, Nitrobenzol, Dichlormethan,
Chloroform, Tetrachlormethan, Trichlorethen, Tetrachlorethen, 1,2-Dichlorethan,
Chlorphenol, Chlorfluorkohlenwasserstoffe, Benzine, Petrolether, Cyclohexan,
Methylcyclohexan, Decalin, Tetralin, Terpene, Benzol, Toluol, Xylol, oder fluorhaltige flüssige
Verbindungen oder Mischungen davon eingesetzt wird.
19. Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 14 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kunststofflösung, welche die Partikel aufweist, vor dem Aufbringen auf die
Oberfläche eine Temperatur von -30°C bis 150°C, bevorzugt 15 bis 100°C, aufweist.
20. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass Partikel, die einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,02 bis 100 µm aufweisen, in
der Kunststofflösung enthalten sind.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass Partikel, die einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,1 bis 30 µm aufweisen, in
der Kunststofflösung enthalten sind.
22. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 14 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass Partikel, ausgewählt aus Silikaten, Mineralien, Metalloxiden, Metallpulvern,
Kieselsäuren, Pigmenten oder Polymeren, in der Kunststofflösung enthalten sind.
23. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Partikel hydrophobe Eigenschaften aufweisen.
24. Verfahren gemäß Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Partikel durch eine Behandlung mit einer geeigneten Verbindung hydrophobe
Eigenschaften aufweisen.
25. Verfahren gemäß Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Partikel vor oder nach dem Verbinden mit der Oberfläche mit hydrophoben
Eigenschaften ausgestattet werden.
26. Gefäß mit einer Oberfläche aus Kunststoff, die selbstreinigende Eigenschaften und
Oberflächenstrukturen mit Erhebungen aufweist, hergestellt nach einem Verfahren gemäß
einem der Ansprüche 14 bis 25.
27. Textilie mit einer Oberfläche aus Kunststoff, die selbstreinigende Eigenschaften und
Oberflächenstrukturen mit Erhebungen aufweist, hergestellt nach einem Verfahren gemäß
einem der Ansprüche 14 bis 25.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE10205782A DE10205782A1 (de) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | Formkörper mit selbstreinigenden Eigenschaften und Verfahren zur Herstellung solcher Formkörper |
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DE10205782A DE10205782A1 (de) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | Formkörper mit selbstreinigenden Eigenschaften und Verfahren zur Herstellung solcher Formkörper |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008036267A1 (de) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Oleophobisierung von polymerhaltigen Formkörpern, oleophobisierte Formkörper sowie deren Verwendung |
Citations (4)
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EP0933388A2 (de) * | 1998-01-30 | 1999-08-04 | CREAVIS Gesellschaft für Technologie und Innovation mbH | Strukturierte Oberflächen mit hydrophoben Eigenschaften |
WO2002064266A2 (de) * | 2001-02-10 | 2002-08-22 | Ferro Gmbh | Selbstreinigende lackbeschichtung und verfahren und mittel zur herstellung derselben |
DE10118346A1 (de) * | 2001-04-12 | 2002-10-17 | Creavis Tech & Innovation Gmbh | Textile Flächengebilde mit selbstreinigender und wasserabweisender Oberfläche |
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2002
- 2002-02-13 DE DE10205782A patent/DE10205782A1/de not_active Withdrawn
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