DE102011018716A1

DE102011018716A1 - Microcapsule useful for micro-encapsulation, comprises an outer sheath and a volume of an antifreeze agent, which is enclosed by the outer sheath

Info

Publication number: DE102011018716A1
Application number: DE201110018716
Authority: DE
Inventors: Nguyen-Truong Le
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-10-31

Abstract

Microcapsule (10) comprises an outer sheath (14) and a volume (16) of an antifreeze agent (12), which is enclosed by the outer sheath. Independent claims are also included for: (1) a substance mixture comprising least one binding agent, where the substance mixture is formed by several microcapsules; (2) a technical facility comprising a surface layer containing several microcapsules or the substance mixture; and (3) preparing frost-resistant layer, comprising applying the substance mixture on an object to be protected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mikrokapsel, die eine äußere Hülle aufweist. Für die Mikroverkapselung, d. h. für die äußere Hülle, kommen die für diesen Einsatzzweck bekannten Materialien, insbesondere Polymere, in Frage. Geeignete Polymere sind in der Figurenbeschreibung erwähnt.The invention relates to a microcapsule having an outer shell. For microencapsulation, d. H. for the outer shell, the materials known for this purpose, in particular polymers, come into question. Suitable polymers are mentioned in the description of the figures.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Stoffgemisch, das mindestens ein Bindemittel umfasst. Als Bindemittel können filmbildende Bindemittel geeignet sein, die für Beschichtungen bekannt sind. Beispiele dafür sind in der Figurenbeschreibung aufgezählt.Furthermore, the invention relates to a mixture of substances comprising at least one binder. Suitable binders may be film-forming binders known for coatings. Examples of this are listed in the description of the figures.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine technische Einrichtung.In addition, the invention relates to a technical device.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer vereisungshemmenden Schicht (Frostschutzschicht).Moreover, the invention relates to a method for producing an icing-inhibiting layer (antifreeze layer).

Eisbildung und Reifbildung an technischen Einrichtungen, wie Rotorblättern von Windkraftanlagen, Flugzeugtragflächen, Schienenverkehrsanlagen, Turbinenschaufeln, Leitungsisolatoren, Liftanlagen, Solarpaneelen, Dächern, Stromleitungen und Antennenanlagen, können zu erheblichen wirtschaftlichen Nachteilen wie Stillstandszeiten, erhöhten Wartungsaufwendungen, Geräteschäden durch Unwucht und auch zu einer Gefährdung von Personen aufgrund herunterfallender Eisbrocken führen. Zu bekannten Maßnahmen einer Eisbildungshemmung bei Rotorblättern gehören Reinigung, Beheizung, Verformung, Abschütteln durch Vibration, Abschütteln durch Fliehkraft, hydrophobe Beschichtung, superhydrophobe Strukturierung der Oberfläche (Nanostrukturierung; Lotusblattstrukturierung) sowie Kombinationen mehrerer dieser Maßnahmen. Problematik und bisher bekannte Gegenmaßnahmen sind in Siegmann et al.: ”Anti-freeze Beschichtungen für Rotorblätter von Windenergieanlagen”, Züricher Hochschule Winterthur vom 18. Dezember 2006 und in DE 10 2009 024 320 A1 ausführlich dargestellt.Ice formation and frost formation on technical equipment, such as rotor blades of wind turbines, aircraft wings, rail systems, turbine blades, line insulators, lifts, solar panels, roofs, power lines and antenna systems, can lead to significant economic disadvantages such as downtime, increased maintenance, equipment damage due to imbalance and also to a risk of Lead people due to falling chunks of ice. Known measures of ice sheet inhibition in rotor blades include cleaning, heating, deformation, vibration shaking, centrifugal shaking, hydrophobic coating, surface superhydrophobic structuring (nanostructuring, lotus leaf structuring), and combinations of several of these. Problem and previously known countermeasures are in Siegmann et al .: "Anti-freeze coatings for rotor blades of wind turbines", Zurich University of Applied Sciences Winterthur, 18 December 2006 and in DE 10 2009 024 320 A1 shown in detail.

WO 2009/149889A1 beschreibt eine Beschichtung einer Fahrzeugscheibe mit einer transparenten Schicht aus Indiumzinnoxid, um zu erreichen, dass sich das Fensterglas langsamer als übliches Fensterglas abkühlt, so dass sich kein Kondenswasser bildet und die Scheibe trocken und eisfrei bleibt. Vom Fraunhofer-Institut wurde auch vorgeschlagen, Fahrzeugscheiben mit dem kostengünstigeren Zinkoxid zu beschichten ( Welt 28. September 2010 ). WO 2009 / 149889A1 describes a coating of a vehicle window with a transparent layer of indium-tin oxide to make the window glass cool down more slowly than conventional window glass, so that no condensation forms and the window remains dry and ice-free. The Fraunhofer Institute has also proposed coating vehicle windscreens with the less expensive zinc oxide ( World September 28, 2010 ).

Fritz, G.: ”Kolloidchemie. Die Welt von Grenzflächen und Kolloidteilchen”, Universität Graz, 18. September 2006 ) beschreibt grundlegende Zusammenhänge zwischen Kontaktwinkel, Oberflächenspannung, Oberflächenenergie, relativer Permittivität (Dielektrizitätskonstante), Brechungsindex und Hamaker-Konstante. Aufgrund der niedrigen relativen elektrischen Permittivität von Teflon von ε_r = 2 (im Vergleich zu der von Wasser von ε_r = 80) ist es plausibel, dass Teflon sehr hydrophob ist. Fritz, G .: "Colloid Chemistry. The World of Interfaces and Colloidal Particles ", University of Graz, September 18, 2006 ) describes basic relationships between contact angle, surface tension, surface energy, relative permittivity (dielectric constant), refractive index and Hamaker constant. Due to the low relative electrical permittivity of Teflon of ε _r = 2 (compared to that of water of ε _r = 80), it is plausible that Teflon is very hydrophobic.

Trotzdem ist Teflon nicht eisphob. Die folgende Tabelle 1 aus Laforte, C. et al., ”How a solid coating can reduce the adhesion of ice on a structure”, IWAIS 2002 , zeigt, dass Hydrophobie nicht zuverlässig mit Eisphobie korreliert. Tabelle 1: Reduktion der Eisadhäsion an fünf üblichen Produkten Produkte Kontaktwinkel (Wasser) Prozentuale Reduktion (verglichen mit blanker Aluminium) Lithium-Schmierfett 90° 83% schützendes Metallwachs 91° 71% Teflon 109° 0% anodisiertes Aluminium 81° –3%* Antikorrosionsfarbe 79° –17%* * Das negative Vorzeichen steht für eine Zunahme der Adhäsion.Nevertheless, Teflon is not icephobic. The following table 1 from Laforte, C. et al., "How a solid coating reduces the adhesion of ice on a structure", IWAIS 2002 , shows that hydrophobicity does not reliably correlate with ice phobia. Table 1: Reduction of ice adhesion to five common products Products Contact angle (water) Percent reduction (compared to bare aluminum) Lithium grease 90 ° 83% protective metal wax 91 ° 71% Teflon 109 ° 0% anodized aluminum 81 ° -3% * Anticorrosion paint 79 ° -17% * * The negative sign indicates an increase in adhesion.

Es ist noch kein Material bekannt, das Eis-Ansammlung auf Rotorblättern von Windkraftanlagen vollständig verhindert. Eis haftet wohl auf jedem Feststoff. Eine eisphobe Beschichtung kann eine Adhäsion von Eis nicht völlig verhindern, aber reduzieren.No material is yet known that completely prevents ice accumulation on wind turbine rotor blades. Ice probably clings to any solid. An ice-phobic coating can not completely prevent but reduce the adhesion of ice.

Für ein Anschlussprojekt zu der oben zitierten Studie von Siegmann et al. wurde in der Studie angeregt, Frostschutzbeschichtungen zu erforschen, die (analog zu Frostschutzproteinen; AFP = anti-freeze Proteins) ein Gefrieren von Wasser verhindern, so dass (ähnlich wie bei einer Rotorblattbeheizung) eine Grenzfläche zwischen Eis und Flügel flüssig bleibt und ein Anwachsen von Eis verhindert wird. For a follow-up project to the above-cited study by Siegmann et al. In the study it was suggested to investigate antifreeze coatings, which (similar to antifreeze proteins) prevent freezing of water, so that (similar to a rotor blade heating) an ice / wing interface remains fluid and an increase of Ice is prevented.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Beschichtungsmaterial bereitzustellen, mit dem technische Einrichtungen (wie Rotorblätter von Windanlagen) vor Eisablagerungen geschützt werden können.It is an object of the present invention to provide a coating material with which technical equipment (such as wind turbine blades) can be protected from ice deposits.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine gattungsgemäße Mikrokapsel gelöst, in der ein von der äußeren Hülle der Mikrokapsel umschlossenes Volumen ein Gefrierschutzmittel (anti-freeze) beinhaltet.This object is achieved by a generic microcapsule in which an enclosed by the outer shell of the microcapsule volume includes an antifreeze (anti-freeze).

Das Gefrierschutzmittel kann ein Frostschutzmittel sein oder als solches bezeichnet werden. Wenn sich solche Mikrokapseln in einer Beschichtung einer technischen Einrichtung befinden, kann das Gefrierschutzmittel in vorbestimmter Weise an die zu schützende Oberfläche abgegeben werden. Folglich kann eine solche vereisungshemmende Schicht eine verbesserte Langzeitwirkung aufweisen.The cryoprotectant may be or may be referred to as an antifreeze. If such microcapsules are in a coating of a technical device, the antifreeze may be given in a predetermined manner to the surface to be protected. Consequently, such an icing-inhibiting layer can have an improved long-term effect.

Die äußere Hülle der Mikrokapsel kann ein einzelnes oder wenige frosthemmende Teilchen umschließen. Die äußere Hülle kann aber auch eine Vielzahl von frosthemmenden Teilchen einschließen. Außerdem kann das Gefrierschutzmittel molekular-dispers vorliegen. Eine Mikroverkapselung isolierter frosthemmender Teilchen kann durch Aufbringen eines fertigen Polymers aus Lösung, durch Ausfällen des Polymers oder Verdampfen des Lösungsmittels oder eine andere bekannte Methode erfolgen. Auch kann das Polymer durch Aufbaureaktionen (wie Polymerisation, Polyaddition oder Polykondensation) auf der Oberfläche des frosthemmenden Teilchens erzeugt werden.The outer shell of the microcapsule may enclose a single or a few antifreeze particles. The outer shell may also include a variety of antifreeze particles. In addition, the antifreeze may be present in molecular disperse form. Microencapsulation of isolated antifreeze particles can be accomplished by applying a final polymer from solution, by precipitating the polymer or by evaporating the solvent, or by other known means. Also, the polymer can be generated by building reactions (such as polymerization, polyaddition or polycondensation) on the surface of the antifreeze particle.

Als Gefrierschutzmittel kann eine Auswahl eines oder mehrerer Stoffe aus folgenden Stoffgruppen verwendet werden: Glycerine, Glykole, Ethanole, Frostschutzproteine (AFP = anti-freeze proteins), eisstrukturierende Proteine (ISP = ice structuring proteins). Die Proteine können natürlich oder synthetisch sein. Andere Gefrierschutzmittel, die dem Fachmann bekannt sind, können ebenfalls als Gefrierschutzmittel verwendet werden. Bevorzugt können Gefrierschutzmittel sein, die biologisch abbaubar sind. Das Gefrierschutzmittel kann die Eigenschaft aufweisen, in Mischung oder Lösung mit Wasser einen Gefrierpunkt des Wassers herabzusetzen.As antifreeze agent, a selection of one or more substances from the following groups of substances can be used: glycerols, glycols, ethanols, antifreeze proteins (AFP), ice structuring proteins (ISP = ice structuring proteins). The proteins can be natural or synthetic. Other antifreeze agents known to those skilled in the art can also be used as antifreeze agents. Preference may be given to cryoprotectants which are biodegradable. The cryoprotectant may have the property of lowering a freezing point of the water in admixture or solution with water.

Die Mikrokapsel kann einen Steuerstoff umfassen, der eine Intensität einer Freisetzung des Gefrierschutzmittels in eine Umgebung der Mikrokapsel direkt oder mittelbar beeinflussen kann.The microcapsule may comprise a control agent which may directly or indirectly affect an intensity of release of the cryoprotectant into an environment of the microcapsule.

Die Intensität der Freisetzung des Gefrierschutzmittels kann mittels einer Ausdehnung des Steuerstoffs beeinflussbar sein, die von einer Änderung einer Temperatur der Mikrokapsel abhängig ist. Dadurch kann eine Anpassung an verschiedene Einsatzbedingungen erfolgen.The intensity of the release of the cryoprotectant may be influenced by means of an expansion of the control substance, which is dependent on a change in a temperature of the microcapsule. This allows an adaptation to different conditions of use.

Die Mikrokapsel kann eine oder mehrere kleinere Mikrokapseln umschließen. In dieser Hinsicht wird (analog EPÜ-Richtlinie C-II 4.19) Bezug genommen auf die Anmeldung mit dem Titel ”Mikrokapsel und Stoffgemisch” vom selben Anmelder und Anmeldetag, deren Offenbarungsinhalt hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Dies bedeutet, dass der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung durch das bestimmt wird, was der Fachmann der Gesamtheit der am gemeinsamen Anmeldetag eingereichten Unterlagen in ihrer ursprünglichen Fassung – objektiv und bezogen auf den Anmeldetag – unter Heranziehung des allgemeinen Fachwissens (nicht nur der einzelnen Anmeldung jeweils separat, sondern) beiden Anmeldungen gemeinsam entnehmen kann (so, wie wenn diese in einem Dokument eingereicht worden wären).The microcapsule may enclose one or more smaller microcapsules. In this regard, reference is made (similar to EPC Directive C-II 4.19) to the application entitled "Microcapsule and mixture of substances" by the same applicant and filing date, the disclosure of which is hereby incorporated by reference in the present application. This means that the disclosure content of this application is determined by what the person skilled in the entirety of the documents filed on the common filing date has in its original version, objectively and in relation to the filing date, using the general expertise (not just the individual application separately, but) can take both applications together (as if they had been submitted in a document).

Mindestens eine der kleineren Mikrokapseln kann den Steuerstoff umschließen. Die kleineren Mikrokapseln können mit einem flüssigen Medium gefüllt sein, welches bei niedrigen Temperaturen eine Dichte verringert und somit ein Volumen vergrößert. Wenn sich die kleineren Mikrokapseln bei tiefen Temperaturen ausdehnen, kann sich der Druck in der äußeren Mikrokapsel erhöhen. Die Wirkstoffe können entweder durch das Aufplatzen der äußeren Kapselwände oder durch das Herausdiffundieren bzw. Herauslösen des Wirkstoffs aus den Kapseln freigesetzt werden. Im letzteren Fall kann eine poröse Kapselwand vorteilhaft sein.At least one of the smaller microcapsules can surround the control material. The smaller microcapsules may be filled with a liquid medium which reduces density at low temperatures and thus increases volume. As the smaller microcapsules expand at low temperatures, the pressure in the outer microcapsule may increase. The active ingredients can be released either by the bursting of the outer capsule walls or by the outdiffusion or dissolution of the drug from the capsules. In the latter case, a porous capsule wall may be advantageous.

Die Hülle der kleineren Mikrokapsel kann aus einem Material bestehen, das von dem Wirkstoff und/oder dem Steuerstoff nicht chemisch beschädigt wird. Hierdurch kann eine Voraussetzung für eine langfristige Verwendbarkeit der Mikrokapsel erfüllt werden.The shell of the smaller microcapsule may be made of a material that is not chemically damaged by the active ingredient and / or the control agent. This can fulfill a requirement for long-term usability of the microcapsule.

Die Hülle der kleineren Mikrokapsel kann trotz chemischer Angreifbarkeit durch den Wirkstoff und/oder durch den Steuerstoff unter Normbedingungen eine Halbwertszeit von mehr als einem Tag, insbesondere von mehr als einer Woche, insbesondere von mehr als einem Monat, insbesondere von mehr als einem Jahr, haben. Durch Inkaufnahme einer großen Halbwertszeit kann ein umgebungsbedingungsunabhängiger Verlust auf ein gewolltes Niveau eingestellt oder auf ein hinnehmbar niedriges Niveau begrenzt werden.The shell of the smaller microcapsule, despite chemical attack by the active ingredient and / or by the control agent under standard conditions, a half-life of more than one day, in particular of more than one week, in particular more than one month, in particular more than one year. By accepting a large half-life, an environmental loss can be adjusted to a desired level or limited to an acceptably low level.

Die Mikrokapsel kann also die Eigenschaft aufweisen, das Gefrierschutzmittel in eine Umgebung der Mikrokapsel solange nicht freizusetzen, wie eine Temperatur der Mikrokapsel höher ist als eine erste Schwellentemperatur, wobei sie die Eigenschaft hat, das Gefrierschutzmittel in die Umgebung der Mikrokapsel freizusetzen, wenn die Temperatur der Mikrokapsel die erste Schwellentemperatur unterschritten hat. Durch diese Eigenschaft der Mikrokapsel kann sich ihre Verwendbarkeitslebensdauer verlängern, indem sie überwiegend oder nur dann Gefrierschutzmittel in ihre Umgebung abgibt, wenn eine Abgabe des Gefrierschutzmittels benötigt wird, um eine Eisbildung zu hemmen.Thus, the microcapsule may have the property of not releasing the antifreeze in an environment of the microcapsule as long as a temperature of the microcapsule is higher than a first threshold temperature, having the property of releasing the antifreeze in the environment of the microcapsule when the temperature of the microcapsule Microcapsule has fallen below the first threshold temperature. This property of the microcapsule may prolong its useful life by releasing antifreeze into its environment, predominantly or only when release of antifreeze is needed to inhibit ice formation.

Die Mikrokapsel kann die Eigenschaft aufweisen, dass sie das Freisetzen des Gefrierschutzmittels in die Umgebung der Mikrokapsel stoppt, sobald die Temperatur der Mikrokapsel die erste Schwellentemperatur überschritten hat. Klares Eis bildet sich nicht bei Temperaturen unterhalb etwa –6°C und ist schwieriger zu entfernen als Reif, welches aus resublimierter Luftfeuchtigkeit oder aufkristallisierten Nebeltröpfchen besteht. Deshalb kann es vorteilhaft sein, wenn die Mikrokapsel eine Eigenschaft aufweist, die unterhalb der zweiten Schwellentemperatur zu einer Einsparung von Abgabe des Gefrierschutzmittels führt.The microcapsule may have the property of stopping the release of the cryoprotectant into the environment of the microcapsule once the temperature of the microcapsule has exceeded the first threshold temperature. Clear ice does not form at temperatures below about -6 ° C and is more difficult to remove than frost, which consists of resublimated humidity or crystallized mist droplets. Therefore, it may be advantageous if the microcapsule has a property which leads to a saving of release of the cryoprotectant below the second threshold temperature.

Eine weitere Eigenschaft der Mikrokapsel kann darin bestehen, dass die Mikrokapsel das Freisetzen des Gefrierschutzmittels in die Umgebung der äußere Hülle wieder aufnimmt, sobald die Temperatur der Mikrokapsel die zweite Schwellentemperatur überschritten hat. Es kann vorteilhaft sein, wenn die Mikrokapsel mit Unterschreiten der zweiten Schwellentemperatur die Abgabe von Gefrierschutzmittel nicht, sondern nur vorübergehend einstellt.Another property of the microcapsule may be that the microcapsule resumes the release of the antifreeze in the environment of the outer shell once the temperature of the microcapsule has exceeded the second threshold temperature. It may be advantageous if the microcapsule falls below the second threshold temperature not the release of antifreeze, but only temporarily adjusts.

Auch kann die Mikrokapsel eine Eigenschaft besitzen, die darin besteht, dass die Mikrokapsel das Freisetzen des Gefrierschutzmittels in die Umgebung der äußere Hülle stoppt, sobald die Temperatur der Mikrokapsel die erste Schwellentemperatur überschritten hat.Also, the microcapsule may have a property that the microcapsule stops the release of the antifreeze in the environment of the outer shell once the temperature of the microcapsule has exceeded the first threshold temperature.

Erfindungsgemäß wird das gattungsgemäße Stoffgemisch dadurch weitergebildet, dass es eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Mikrokapseln aufweist. Das Stoffgemisch kann aus nur gleichen beziehungsweise gleichartigen erfindungsgemäßen Mikrokapseln bestehen oder eine beliebige Mischung unterschiedlicher Arten von erfindungsgemäßen Mikrokapseln umfassen, beispielsweise solchen mit einer kleineren Innenkapsel und solchen ohne eine kleinere Innenkapsel. Das Stoffgemisch kann zum Aufbau einer Frostschutzschicht verwendet werden. Durch eine kontrollierte Abgabe des Gefrierschutzmittels an eine Oberfläche der Frostschutzschicht kann eine unterste Eisschicht eines Eis- oder Reifansatzes zum Schmelzen gebracht werden. Dadurch kann ein dünner Wasserfilm unterhalb der untersten Eisschicht gebildet werden. Wenn die Frostschutzschicht auf ein Rotorblatt einer Windkraftanlage aufgebracht ist und sich die Windkraftanlage in Betrieb befindet, kann eine Fliehkraft ausreichen, um eine Eisschicht zu entfernen, die sich auf dem dünnen Wasserfilm befindet.According to the generic substance mixture is further developed in that it has a plurality of microcapsules according to the invention. The mixture of substances may consist of only identical or similar microcapsules according to the invention or comprise any mixture of different types of microcapsules according to the invention, for example those with a smaller inner capsule and those without a smaller inner capsule. The substance mixture can be used to build up an antifreeze layer. By a controlled release of the cryoprotectant to a surface of the antifreeze layer, a lowermost layer of ice or ice frost can be melted. As a result, a thin film of water can be formed below the lowermost layer of ice. When the antifreeze layer is applied to a rotor blade of a wind turbine and the wind turbine is in operation, centrifugal force may be sufficient to remove a layer of ice that is on the thin water film.

Das Bindemittel des Stoffgemischs kann hydrophobe Stoffe enthalten. Durch Kombination von mikroverkapselten Gefrierschutzmitteln mit hydrophoben Binder auf Silikonbasis können Eisschichten auf den Rotorblättern der Windkraftanlagen besonders effektiv gelöst werden.The binder of the mixture may contain hydrophobic substances. By combining microencapsulated cryoprotectants with hydrophobic silicone-based binders, ice layers on the rotor blades of wind turbines can be loosened particularly effectively.

Das Stoffgemisch kann eine Auswahl von einem oder mehreren Stoffen aus folgenden Stoffarten umfassen: Anorganische Pigmente, organische Pigmente, wasserlösliche Farbstoffe, nicht wasserlösliche Farbstoffe, Füllstoffe, Lösungsmittel, Weichmacher, Katalysatoren, Inhibitoren, Haftmittel, Lackadditive, Dispergierhilfsmittel, Formulierhilfsmittel.The mixture of substances may comprise a selection of one or more substances from the following types of substances: inorganic pigments, organic pigments, water-soluble dyes, non-water-soluble dyes, fillers, solvents, plasticizers, catalysts, inhibitors, adhesives, coating additives, dispersing agents, formulation auxiliaries.

Eine technische Einrichtung kann eine Oberflächenschicht aufweisen, die eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Mikrokapseln oder ein erfindungsgemäßes Stoffgemisch umfassen.A technical device may have a surface layer comprising a plurality of microcapsules according to the invention or a mixture of substances according to the invention.

Das gattungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer vereisungshemmenden Schicht ist weitergebildet durch einen Schritt, in welchem auf einen zu schützenden Gegenstand ein erfindungsgemäßes Stoffgemisch aufgebracht wird. Die vereisungshemmende Schicht kann auf den zu schützenden Gegenstand als Lack aufgetragen, aufgesprüht oder auflaminiert werden.The generic method for producing an icing-inhibiting layer is further developed by a step in which an inventive substance mixture is applied to an object to be protected. The icing-inhibiting layer can be applied to the object to be protected as a varnish, sprayed or laminated.

Das Verfahren zur Herstellung einer vereisungshemmenden Schicht kann einen Schritt eines Anordnens einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Mikrokapseln in einer Folie oder eines erfindungsgemäßen Stoffgemischs in einer Folie und einen Schritt des Aufkleben der Folie auf einen zu schützenden Gegenstand umfassen.The method for producing an icing-inhibiting layer may include a step of arranging a plurality of microcapsules of the invention in a film or a novel one Mixture of substances in a film and a step of adhering the film to an object to be protected.

Das Verfahren zur Herstellung einer vereisungshemmenden Schicht kann einen Schritt umfassen, in welchem die vereisungshemmende Schicht mechanisch, physikalisch oder chemisch strukturiert wird, um eine wasserabweisende Eigenschaft der vereisungshemmenden Schicht zu verbessern. Die vereisungshemmende Schicht kann mikrostrukturiert werden. Dadurch kann eine Hydrophobie der vereisungshemmenden Schicht zusätzlich verbessert werden. Hierdurch kann ein Entfernen der Eisschichten erleichtert werden. Für bewegliche Gegenstände, wie Rotorblätter von Windkraftanlagen, kann die strukturierte Oberfläche durch vorteilhafte Strömungsbedingungen den Luftwiderstand im Betrieb vermindern. Hierdurch kann der Wirkungsgrad der Anlagen – und damit ein Energiegewinn – verbessert werden.The method for producing an icing-inhibiting layer may comprise a step in which the icing-inhibiting layer is mechanically, physically or chemically patterned to improve a water-repellent property of the icing-inhibiting layer. The icing-inhibiting layer can be microstructured. As a result, a hydrophobicity of the icing-inhibiting layer can be additionally improved. As a result, a removal of the ice layers can be facilitated. For moving objects, such as rotor blades of wind turbines, the structured surface can reduce the air resistance during operation by advantageous flow conditions. As a result, the efficiency of the systems - and thus an energy gain - can be improved.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and further advantageous embodiments and developments thereof are described in more detail below with reference to the examples shown in the drawings and explained. The features to be taken from the description and the drawings can be applied individually according to the invention individually or in combination in any combination. Show it:

1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Mikrokapsel, 1 a schematic cross section through a microcapsule according to the invention,

2 ein schematisches Phasendiagramm eines Ethylenglykol-Wasser-Gemischs, 2 a schematic phase diagram of an ethylene glycol-water mixture,

3 ein schematisches Diagramm der Dichte von Wasser über der Temperatur, 3 a schematic diagram of the density of water over temperature,

4 schematisch den Verlauf einer Freisetzungsintensität eines Gefrierschutzmittels aus der erfindungsgemäßen Mikrokapsel in Abhängigkeit einer Temperatur der Mikrokapsel, 4 schematically the course of a release intensity of a cryoprotectant from the microcapsule according to the invention as a function of a temperature of the microcapsule,

5 schematisch einen Querschnitt einer Rotorblattspitze einer Windenergieanlage, 5 FIG. 2 schematically a cross section of a rotor blade tip of a wind energy plant, FIG.

6 schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer vereisungshemmenden Schicht (Frostschutzschicht) und 6 schematically a flow diagram of a method for producing an icing-inhibiting layer (antifreeze layer) and

7 schematisch ein Ablaufdiagramm eines weiteren Verfahrens zur Herstellung einer vereisungshemmenden Schicht. 7 schematically a flowchart of another method for producing an icing-inhibiting layer.

1 zeigt eine Mikrokapsel 10, in der ein Wirkstoff 12 angeordnet ist. Der Wirkstoff 12 kann ein Gefrierschutzmittel (Frostschutzmittel) sein. Die Mikrokapsel 10 kann eine äußere Hülle 14 aufweisen. Ein mittlerer Durchmesser der Mikrokapseln kann beispielsweise zwischen 0,1 μm und 200 μm, vorzugsweise zwischen 0,2 μm und 20 μm, betragen (μm = Mikrometer). Die äußere Hülle 14 kann aus einer oder mehreren Arten von Polymeren bestehen. Geeignete Polymere können Polyester, Polyamide, Melaminharze, Polyurethane, Polyharnstoffe, Polysiloxane, Polymethacrylate sowie Copolymerisate aus (Meth)acrylsäure und (Meth)acrylsäureester sein. Die Polymere können natürlich oder synthetisch sein. In vielen Fällen kann es vorteilhaft sein, vernetzte Polymere anzuwenden. Als natürliches Polyamid kann Gelatine besonders gut geeignet sein. 1 shows a microcapsule 10 in which an active ingredient 12 is arranged. The active substance 12 may be an antifreeze (antifreeze). The microcapsule 10 can be an outer shell 14 exhibit. A mean diameter of the microcapsules may be, for example, between 0.1 μm and 200 μm, preferably between 0.2 μm and 20 μm (μm = micrometers). The outer shell 14 may consist of one or more types of polymers. Suitable polymers may be polyesters, polyamides, melamine resins, polyurethanes, polyureas, polysiloxanes, polymethacrylates and also copolymers of (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid esters. The polymers can be natural or synthetic. In many cases it may be advantageous to use crosslinked polymers. As a natural polyamide gelatin may be particularly well suited.

Der Wirkstoff 12 kann innerhalb eines Raumes 16 angeordnet sein, der von der äußeren Hülle 14 umschlossen ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Wirkstoff 12 in der äußeren Hülle 14 selbst angeordnet sein. Der Wirkstoff 12 kann eine Auswahl eines Stoffes oder mehrerer Stoffe aus folgenden Stoffgruppen umfassen: Glycerine, Glykole, Ethanole, Frostschutzproteine, eisstrukturierende Proteine. Der Wirkstoff 12 kann einen synthetischen Stoff und/oder einen Stoff umfassen, der in der Natur vorkommt.The active substance 12 can be inside a room 16 be arranged from the outer shell 14 is enclosed. Alternatively or additionally, the active ingredient 12 in the outer shell 14 be arranged by yourself. The active substance 12 may include a selection of one or more substances from the following groups of substances: glycerols, glycols, ethanols, antifreeze proteins, ice-structuring proteins. The active substance 12 may include a synthetic substance and / or a substance that occurs in nature.

Eine bekannte Wirkung von Gefrierschutzmitteln wie Glykol ist eine Herabsetzung des Gefrierpunkts (Schmelzpunkts). 2 zeigt ein Phasendiagramm einer Wasser-Glykol-Mischung. Reines Ethylenglykol hat einen um etwa 16°C niedrigeren Gefrierpunkt als Wasser. Der niedrigste Schmelzpunkt einer Wasser-Glykol-Mischung liegt am eutektischen Punkt 54 bei einem ca. 65%-igen Glykolanteil und einer Gefriertemperatur von –60°C. Bei einem Glykolanteil unterhalb von 65% liegen Eiskristalle in flüssiger Lösung vor. Bei einem Glykolanteil oberhalb von 65% liegen Glykolkristalle in flüssiger Lösung vor. Aus dem Phasendiagramm folgt, dass Anwesenheit von Glykol in jedem Fall die Gefriertemperatur erniedrigt. Wenn sich Glykol auf der Oberfläche 40 einer technischen Einrichtung 34 befindet (siehe 5), bleibt es also auch in einem Temperaturbereich unterhalb des Gefrierpunkts von reinem Wasser auf der Oberfläche 40 der technischen Einrichtung 34 flüssig. Es kann sich auf der Oberfläche 40 der technischen Einrichtung ein Flüssigkeitsfilm ausbilden. Dies kann ein Anhaften von Schnee- und Eiskristallen an der Oberfläche 40 der technischen Einrichtung 34 hemmen oder rückgängig machen.A known effect of antifreeze agents such as glycol is a lowering of the freezing point (melting point). 2 shows a phase diagram of a water-glycol mixture. Pure ethylene glycol has a freezing point about 16 ° C lower than water. The lowest melting point of a water-glycol mixture is at the eutectic point 54 with an approximately 65% glycol content and a freezing temperature of -60 ° C. At a glycol level below 65% ice crystals are present in liquid solution. At a glycol level above 65%, glycol crystals are present in liquid solution. From the phase diagram it follows that the presence of glycol in any case lowers the freezing temperature. When glycol is on the surface 40 a technical facility 34 located (see 5 ), it also remains in a temperature range below the freezing point of pure water on the surface 40 the technical equipment 34 liquid. It can be on the surface 40 the technical device form a liquid film. This can be one Adherence of snow and ice crystals on the surface 40 the technical equipment 34 inhibit or undo.

Innerhalb des Raumes 16, der durch die äußere Hülle 14 der äußeren Mikrokapsel 10 umschlossen ist, können eine oder mehrere kleinere Mikrokapseln 18 angeordnet sein. Die äußere Hülle 14 der äußeren Mikrokapsel 10 kann die kleinere Mikrokapsel 18 zwischenraumlos umschließen. Alternativ kann sich zwischen der äußeren Hülle 14 der äußeren Mikrokapsel 10 und einer Hülle 20 der kleineren Mikrokapsel 18 ein Zwischenraum 22 befinden. In diesem Zwischenraum 22 kann der Wirkstoff 12 angeordnet sein. Die Hülle 20 kann aus einer oder mehreren Arten von Polymeren bestehen, die zuvor für die äußere Hülle genannt wurden. Innerhalb eines Raumes 24, der von der Hülle 20 der kleineren Mikrokapsel 18 umgeben ist, kann ein Steuerstoff 25 angeordnet sein. Der Steuerstoff 25 kann die Funktion haben, eine Freisetzung des Wirkstoffs 12 in eine Umgebung 28 der Mikrokapsel 10 direkt oder mittelbar zu beeinflussen.Inside the room 16 passing through the outer shell 14 the outer microcapsule 10 is enclosed, one or more smaller microcapsules 18 be arranged. The outer shell 14 the outer microcapsule 10 can the smaller microcapsule 18 enclose spaceless. Alternatively, between the outer shell 14 the outer microcapsule 10 and a shell 20 the smaller microcapsule 18 a gap 22 are located. In this space 22 may be the active ingredient 12 be arranged. The case 20 may consist of one or more types of polymers previously named for the outer shell. Within a room 24 that from the shell 20 the smaller microcapsule 18 surrounded, can be a control material 25 be arranged. The control substance 25 may have the function of releasing the drug 12 in an environment 28 the microcapsule 10 to influence directly or indirectly.

Der Steuerstoff 25 kann ein Stoffgemisch sein. Der Steuerstoff 25 kann die Eigenschaft haben, dass er sich bei einem Übergang von einer flüssigen Phase in eine feste Phase ausdehnt. Der Steuerstoff 25 kann Wasser oder eine Wasserlösung umfassen.The control substance 25 may be a mixture of substances. The control substance 25 may have the property that it expands upon transition from a liquid phase to a solid phase. The control substance 25 may include water or a water solution.

3 zeigt einen Verlauf 26 der Dichte 27 von reinem Wasser in der Einheit kg/m³ über der Temperatur ϑ in °C. Beim Einfrieren an der 0°C-Grenze nimmt die Dichte 27 von reinem Wasser um ca. 8% ab. Folglich dehnt sich reines Wasser bei diesem Phasenübergang um ca. 8% aus. 3 shows a course 26 the density 27 of pure water in the unit kg / m ³ above the temperature θ in ° C. When freezing at the 0 ° C limit, the density decreases 27 of pure water by about 8%. As a result, pure water expands by approximately 8% during this phase transition.

Durch Zugabe von gefrierpunktsenkenden Stoffen, beispielsweise durch Zugabe eines Alkohols und/oder eines Salzes, kann der Gefrierpunkt abgesenkt werden. Eine Volumenzunahme bei Annäherung an den Gefrierpunkt von Wasser kann mittels einer oder mehrerer der folgenden Maßnahmen beeinflusst werden:

a) Zugabe von Salzen oder anderen Stoffen zur Verschiebung des Gefrierpunkts des Wirkstoffs 12 und/oder des Steuerstoffs 25;
b) Zugabe von Füllstoffen zur Beeinflussung eines Temperaturkoeffizienten des Wirkstoffs 12 und/oder des Steuerstoffs 25;
c) Wahl des Materials der äußeren Hülle 14 und/oder der Hülle 20 der kleineren Mikrokapsel 18 zur Bestimmung eines Elastizitätsmoduls des Materials der äußeren Hülle 14 beziehungsweise der Hülle 20 der kleineren Mikrokapsel 18.

By adding freezing point depressants, for example by adding an alcohol and / or a salt, the freezing point can be lowered. An increase in volume when approaching the freezing point of water may be influenced by one or more of the following measures:

a) Addition of salts or other substances to shift the freezing point of the active substance 12 and / or the control substance 25 ;
b) adding fillers to influence a temperature coefficient of the active ingredient 12 and / or the control substance 25 ;
c) Choice of outer shell material 14 and / or the shell 20 the smaller microcapsule 18 for determining a modulus of elasticity of the outer shell material 14 or the shell 20 the smaller microcapsule 18 ,

Die Variante a kann den Vorteil haben, dass eine Schwellentemperatur T1, ab der der vereisungsvermeidende Stoff 12 abgegeben wird, auf einen gewünschten Wert verschoben wird. Beispielsweise weist Wasser aufgrund seiner Anomalie bei 4°C und Normaldruck die größte Dichte auf und fängt unterhalb dieser Schwellentemperatur T1 an, sich wieder auszudehnen. Eine deutliche Ausdehnung findet allerdings erst während des Phasenübergangs beim Einfrieren zu Eis statt. Durch eine Zugabe kann die Einfriertemperatur des Wirkstoffs 12 und/oder des Steuerstoffs 25 nach unten verschoben werden. Als Zugabe kann hierfür beispielsweise ein handelsübliches Salz, ein Alkohol, ein Glykol oder Spiritus verwendet werden.The variant a can have the advantage that a threshold temperature T1, starting from the icing-preventing substance 12 is delivered, is shifted to a desired value. For example, due to its anomaly at 4 ° C and atmospheric pressure, water has the highest density and begins below this threshold temperature T1 to expand again. However, a significant expansion takes place only during the phase transition during freezing to ice. By adding the freezing temperature of the active ingredient 12 and / or the control substance 25 to be moved down. As an addition, for example, a commercial salt, an alcohol, a glycol or alcohol can be used for this purpose.

Bei der Variante b kann die dem Wasser beigefügte Komponente den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Steuerstoffs 25 beeinflussen.In variant b, the component added to the water can be the thermal expansion coefficient of the control substance 25 influence.

Beispielsweise kann eine andere Flüssigkeit als Wasser, beispielsweise Kohlensäure, oder ein Feststoff einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten Wirkstoffs 12 und/oder des Steuerstoffs 25 verringern. Durch eine Änderung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten kann eine verringerte Abgabe eines vereisungsvermeidenden Wirkstoffes 12 pro Grad Temperaturdifferenz erreicht werden. Als Feststoffe können beispielsweise Polymerkügelchen verwendet werden, die den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Steuerstoffs 25 verringern.For example, a liquid other than water, for example, carbonic acid, or a solid, a coefficient of thermal expansion of active ingredient 12 and / or the control substance 25 reduce. By changing the coefficient of thermal expansion, a reduced release of an anti-icing agent can be achieved 12 per degree of temperature difference can be achieved. As solids, for example, polymer beads can be used, the coefficient of thermal expansion of the control material 25 reduce.

Reines Wasser hat eine niedrige Kompressibilität von etwa 2 GPa. Die Kompressibilität von Wasser, kann durch Beigaben zum Wasser verändert werden. Durch die Variante b kann auch eine Kompressibilität des Wirkstoffs 12 und/oder des Steuerstoffs 25 und damit auch ein Druck in der äußeren Mikrokapsel 18 beziehungsweise in der kleineren Mikrokapsel 18 mittels Beigaben eingestellt werden.Pure water has a low compressibility of about 2 GPa. The compressibility of water can be changed by adding water. By the variant b can also be a compressibility of the drug 12 and / or the control substance 25 and with it a pressure in the outer microcapsule 18 or in the smaller microcapsule 18 be set by means of gifts.

Durch die Variante c kann auch ein Elastizitätsmodul der jeweiligen Hülle 14, 20 und damit auch ein Druck in der jeweiligen Mikrokapsel 10, 18 mittels Beigaben eingestellt werden. Der Kapselinnendruck kann je nach Wahl des Kunststoffes (aufgrund unterschiedlicher Elastizität und unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten der Kunststoffe) eingestellt oder verändert werden. Für das Wandmaterial der äußeren Mikrokapseln 10 kommen für Mikrokapseln bekannte Materialien, insbesondere Polymere, in Frage. Geeignete Polymere sind beispielsweise Polymere von Harnstoff oder von Derivaten von Harnstoff und Formaldehyd, oder Polymere aus Melamin-Formaldehyd, die porös ausgebildet werden können.By the variant c can also be a modulus of elasticity of the respective shell 14 . 20 and thus also a pressure in the respective microcapsule 10 . 18 be set by means of gifts. The capsule internal pressure can be adjusted or changed depending on the choice of plastic (due to different elasticity and different thermal expansion coefficients of the plastics). For the wall material of the outer microcapsules 10 come for microcapsules known materials, in particular polymers, in question. Suitable polymers are, for example, polymers of urea or of derivatives of urea and formaldehyde, or polymers of melamine-formaldehyde, which can be formed porous.

In dem Zwischenraum 22 kann ein kompressibles Gas angeordnet sein. Unabhängig davon kann auch in dem Raum 24 innerhalb der Hülle 20 ein kompressibles Gas angeordnet sein. Für die folgenden Erläuterungen, die als Beispiel zu verstehen sind, wird jedoch unterstellt, dass sowohl in dem Zwischenraum 22 als auch in dem Raum 24 innerhalb der Hülle 20 Flüssigkeiten mit einer niedrigen Kompressibilität angeordnet sind.In the gap 22 a compressible gas can be arranged. Regardless, it can also be in the room 24 inside the shell 20 a compressible gas can be arranged. For the following explanations, which are to be understood as an example, it is assumed, however, that both in the intermediate space 22 as well as in the room 24 inside the shell 20 Liquids are arranged with a low compressibility.

Wenn die Hülle 20 der kleineren Mikrokapsel 18 eine relativ größere Dehnbarkeit aufweist als die äußere Hülle 14, kann sich die Hülle 14 der äußeren Mikrokapsel 10 beim Wärmeentzug am Schmelzpunkt nicht auf Dauer an die Ausdehnung des Steuerstoffs 25 anpassen. Unter 'relativ größerer Dehnbarkeit' der Hülle 20 der kleineren Mikrokapsel 18 wird hier verstanden, dass bei Erhöhung eines Drucks innerhalb des Raums 24 der kleineren Mikrokapsel 18 die äußere Hülle 14 dem dadurch mittelbar auf sie ausgeübten Innendruck zuerst nicht standhält und zeitlich vor der Hülle 20 der kleineren Mikrokapsel 18 zerbirst. Die Kompressibilität von Flüssigkeiten ist verhältnismäßig gering. Zur Orientierung sei erwähnt, dass reines Wasser ein Kompressionsmodul von ca. 2 GPa aufweist. Innerhalb der äußeren Mikrokapsel 10 kann sich mit Wärmeentzug am Schmelzpunkt ein hoher Druck aufbauen, der ihre Hülle 14 letztlich zum Zerbersten bringen kann. Damit kann der Wirkstoff 12 in eine Umgebung 28 der äußeren Hülle 14 entlassen werden. Mittels einer gezielten Streuung der Wanddicke oder einer sonstigen chemischen, physikalischen oder geometrischen Beschaffenheit der äußeren Hüllen 14 kann der Zeitpunkt des Entlassens des Wirkstoffes 12 über einen Zeitraum von beispielsweise mehreren Stunden, Tagen oder sogar Monaten verteilt werden.If the case 20 the smaller microcapsule 18 has a relatively greater extensibility than the outer shell 14 , the shell may be 14 the outer microcapsule 10 in the heat extraction at the melting point not permanently on the extent of Steuerstoffs 25 to adjust. Under 'relatively greater extensibility' of the shell 20 the smaller microcapsule 18 It is understood here that when increasing a pressure within the room 24 the smaller microcapsule 18 the outer shell 14 the thereby indirectly applied to them internal pressure initially does not withstand and in time before the shell 20 the smaller microcapsule 18 bursts. The compressibility of liquids is relatively low. For orientation, it should be mentioned that pure water has a compression modulus of about 2 GPa. Inside the outer microcapsule 10 With heat extraction at the melting point, a high pressure may build up on its shell 14 ultimately can bring to the raging. This can be the active ingredient 12 in an environment 28 the outer shell 14 be dismissed. By means of a targeted scattering of the wall thickness or any other chemical, physical or geometric nature of the outer sheaths 14 may be the time of release of the drug 12 over a period of, for example, several hours, days or even months.

Wenn die äußere Hülle 14 der äußeren Mikrokapsel 10 eine relative größere Dehnbarkeit aufweist als die Hülle 20 der kleineren Mikrokapsel 18, kann sich die Hülle 20 der kleineren Mikrokapsel 18 beim Wärmeentzug am Schmelzpunkt nicht auf Dauer an die Ausdehnung des Steuerstoffs 25 anpassen. Unter relativ größerer Dehnbarkeit der äußeren Hülle 14 der äußeren Mikrokapsel 10 wird hier verstanden, dass bei Erhöhung eines Drucks innerhalb des Raums 24 der kleineren Mikrokapsel die Hülle 20 der kleineren Mikrokapsel 18 dem dadurch auf sie ausgeübten Innendruck zuerst nicht standhält und zeitlich vor der Hülle 14 der äußeren Mikrokapsel 10 zerbirst. Mit Wärmeentzug am Schmelzpunkt kann sich innerhalb der kleineren Mikrokapsel 18 ein hoher Druck aufbauen, der ihre Hülle 14 letztlich zum Zerbersten bringen kann. Damit kann der Steuerstoff 25 in den Zwischenraum 22 entlassen werden. Dort kann der Steuerstoff 25 dazu vorgesehen sein, eine physikalische und/oder eine chemische Folgereaktion mit dem Wirkstoff 12 auszuführen. Die physikalische Folgereaktion kann beispielsweise darin bestehen, dass sich der Steuerstoff 25 mit dem Wirkstoff 12 mischt oder mit ihm eine Lösung bildet. Die chemische Folgereaktion kann beispielsweise darin bestehen, dass ein Reaktionsprodukt gebildet wird, das durch die äußere Hülle 14 hindurch diffundieren kann oder die äußere Hülle 14 durchlässig macht, beispielsweise indem es die äußere Hülle 14 chemisch zersetzt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die chemische Folgereaktion zu einem Reaktionsprodukt führt, das den Druck in dem Zwischenraum 22 so stark erhöht, dass erst dadurch die äußere Hülle 14 zum Zerbersten gebracht wird. Hierdurch kann mittels Wärmeentzug am Schmelzpunkt TM ein Entlassen eines Wirkstoffes 12 in eine Umgebung 28 der äußeren Hülle 14 eingeleitet (ausgelöst) werden. Mittels einer gezielten Streuung der Wanddicke oder einer sonstigen chemischen, physikalischen oder geometrischen Beschaffenheit der äußeren Hülle 14 und/oder Hülle 20 der kleineren Mikrokapsel 18 kann der Zeitpunkt des Entlassens des Wirkstoffes 12 über einen Zeitraum von beispielsweise mehreren Stunden, Tagen oder sogar Monaten verteilt werden.If the outer shell 14 the outer microcapsule 10 has a relatively greater extensibility than the shell 20 the smaller microcapsule 18 , the shell may be 20 the smaller microcapsule 18 in the heat extraction at the melting point not permanently on the extent of Steuerstoffs 25 to adjust. Under relatively greater extensibility of the outer shell 14 the outer microcapsule 10 It is understood here that when increasing a pressure within the room 24 the smaller microcapsule the shell 20 the smaller microcapsule 18 the thereby exerted on them internal pressure first does not withstand and in time before the shell 14 the outer microcapsule 10 bursts. With heat extraction at the melting point can be within the smaller microcapsule 18 build up a high pressure, which is their shell 14 ultimately can bring to the raging. This can be the tax 25 in the gap 22 be dismissed. There can be the tax 25 be provided to a physical and / or a chemical follow-up reaction with the active ingredient 12 perform. The physical follow-up reaction may be, for example, that the control substance 25 with the active ingredient 12 mixes or forms a solution with it. The chemical follow-up reaction may be, for example, that a reaction product is formed by the outer shell 14 can diffuse through or the outer shell 14 permeable, for example by the outer shell 14 chemically decomposed. Another possibility is that the subsequent chemical reaction leads to a reaction product that reduces the pressure in the gap 22 increased so much that only by the outer shell 14 is brought to the breaking point. As a result, by means of heat removal at the melting point TM a release of an active ingredient 12 in an environment 28 the outer shell 14 initiated (triggered). By means of a targeted scattering of the wall thickness or another chemical, physical or geometric condition of the outer shell 14 and / or shell 20 the smaller microcapsule 18 may be the time of release of the drug 12 over a period of, for example, several hours, days or even months.

Die Hülle 20 der kleineren Mikrokapsel 18 wie auch die äußere Hülle 14 der äußeren Mikrokapsel 10 können beide eine so hohe Dehnbarkeit aufweisen, dass sie sich beim Wärmeentzug am Schmelzpunkt beide auf Dauer an die Ausdehnung des Steuerstoffs 25 anpassen, so dass dabei keine von beiden Hüllen 14, 20 zerbirst. Innerhalb der äußeren Mikrokapsel 10 kann sich mit Wärmeentzug am Schmelzpunkt ein hoher Druck aufbauen, der zur Erhöhung einer Diffusionsgeschwindigkeit des Wirkstoffs 12 durch die äußere Hülle 14 in eine äußere Umgebung 28 der Mikrokapsel 10 führen kann. Hierfür kann die äußere Hülle 14 der Mikrokapsel 10 Poren 29 aufweisen. Mittels einer gezielten Einstellung der Wanddicke, eines Porendurchmessers oder einer sonstigen chemischen, physikalischen oder geometrischen Beschaffenheit der äußeren Hüllen 14 kann der Diffusionsvorgang über einen Zeitraum von beispielsweise mehreren Stunden, Tagen oder sogar Monaten verteilt werden.The case 20 the smaller microcapsule 18 as well as the outer shell 14 the outer microcapsule 10 Both can have such a high ductility that they both in the heat extraction at the melting point on duration of the expansion of the control material 25 adjust so that there are neither covers 14 . 20 bursts. Inside the outer microcapsule 10 With heat extraction at the melting point, a high pressure can build up, which increases the rate of diffusion of the active ingredient 12 through the outer shell 14 in an external environment 28 the microcapsule 10 can lead. For this, the outer shell 14 the microcapsule 10 pore 29 exhibit. By means of a targeted adjustment of the wall thickness, a pore diameter or any other chemical, physical or geometric nature of the outer shells 14 For example, the diffusion process may be spread over a period of, for example, several hours, days or even months.

4 zeigt schematisch ein Beispiel für einen mittleren Verlauf einer Freisetzungsintensität ri des Wirkstoffes 12 aus der Mikrokapsel 10 in Abhängigkeit einer Temperatur ϑ der Mikrokapsel 10. Oberhalb einer ersten Schwellentemperatur T1 kann die Freisetzungsintensität ri niedrig sein. Mit abnehmender Temperatur ϑ kann die Freisetzungsintensität ri unterhalb der ersten Schwellentemperatur T1 stark zunehmen. 4 schematically shows an example of an average course of a release intensity ri of the active ingredient 12 from the microcapsule 10 as a function of a temperature θ of the microcapsule 10 , Above a first threshold temperature T1, the release intensity ri may be low. As the temperature θ decreases, the release intensity ri may greatly increase below the first threshold temperature T1.

Unterhalb der ersten Schwellentemperatur T1 kann folgender Sachverhalt vorliegen: Hier können sich die kleineren Mikrokapseln 18 aufgrund einer Dichteabnahme des Steuerstoffes 26 stärker ausdehnen. Die kleineren Mikrokapseln 18 können dann auf die äußere Hülle 14 der Mikrokapseln 10 mittelbar einen so hohen Druck ausüben, dass die äußeren Hüllen 14 der Mikrokapseln 10 aufplatzen und den Wirkstoff 12 in eine Umgebung 28 der Mikrokapsel 10 freigeben. Bis zu der zweiten Schwellentemperatur T2, die niedriger ist als die erste Schwellentemperatur T1, können nahezu alle Mikrokapseln 10 aufgeplatzt sein. Dieser Prozess kann bei Unterschreiten der zweiten Schwellentemperatur T2 weitgehend abgeschlossen sein. Es kann sein, dass es unterhalb der zweiten Schwellentemperatur T2 kaum noch zu einer Freisetzung des Wirkstoffes 12 kommt, die Freisetzungsintensität ri also niedrig ist. Below the first threshold temperature T1, the following situation may exist: Here, the smaller microcapsules 18 due to a decrease in the density of the control substance 26 expand more. The smaller microcapsules 18 can then on the outer shell 14 the microcapsules 10 indirectly exert such a high pressure that the outer sheaths 14 the microcapsules 10 burst open and the active ingredient 12 in an environment 28 the microcapsule 10 release. Up to the second threshold temperature T2, which is lower than the first threshold temperature T1, almost all microcapsules can 10 to have burst. This process can be largely completed when falling below the second threshold temperature T2. It may be that below the second threshold temperature T2 there is hardly any release of the active substance 12 comes, so the release intensity ri is low.

Alternativ oder zusätzlich zum Aufplatzen eines Teils der Mikrokapseln 10 kann es aber auch sein, dass der Wirkstoff 12 durch den erhöhten Druck schneller durch die äußere Hülle 14 der Mikrokapsel 10 hindurch diffundiert.Alternatively or in addition to bursting a portion of the microcapsules 10 But it can also be that the active ingredient 12 faster through the outer shell due to the increased pressure 14 the microcapsule 10 diffused through.

Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass das Aufplatzen der Mikrokapseln 10 und/oder das Hindurchdiffundieren des Wirkstoffs 12 beim Unterschreiten der zweiten Schwellentemperatur T2 durch eine Verlangsamung physikalischer und/oder chemischer Prozesse wie Zersetzungsprozesse oder abnehmende Viskosität abnimmt oder zum Erliegen kommt.Alternatively or additionally, it is also possible that the bursting of the microcapsules 10 and / or diffusing the active ingredient 12 falls below the second threshold temperature T2 by a slowing down of physical and / or chemical processes such as decomposition processes or decreasing viscosity or comes to a standstill.

Das Aufplatzen der Mikrokapseln 10 und/oder Hindurchdiffundieren des Wirkstoffs 12 kann sich wieder verstärken, wenn die zweite Schwellentemperatur T2 wieder überschritten wird. Es kann dann sein, dass sich das Maximum Md der Freisetzungsintensität ri im absteigenden Ast 30 von einem Maximum Mu einer Freisetzungsintensität ri im aufsteigenden Ast 32 unterscheidet, so dass eine Hysterese vorliegt. Insbesondere kann das Maximum Mu der Freisetzungsintensität ri im aufsteigenden Ast 32 infolge eines teilweisen Verbrauchs des Wirkstoffes 12 und/oder von noch nicht aufgeplatzten Mikrokapseln 10 niedriger sein als das Maximum Md der Freisetzungsintensität ri im absteigenden Ast 30.The bursting of the microcapsules 10 and / or diffusing the active ingredient 12 can amplify again when the second threshold temperature T2 is exceeded again. It may then be that the maximum Md of the release intensity ri in the descending branch 30 from a maximum Mu of a release intensity ri in the ascending branch 32 different, so that there is a hysteresis. In particular, the maximum Mu of the release intensity ri in the ascending branch 32 due to partial consumption of the active substance 12 and / or not yet burst microcapsules 10 lower than the maximum Md of the release intensity ri in the descending branch 30 ,

5 zeigt schematisch das Beispiel eines Querschnitts einer Spitze eines Rotorblatts 34 einer Windenergieanlage. Auf dem Rotorblatt 34 kann ein Anstrich 36 aufgetragen oder Lack 36 aufgesprüht sein, der ein Bindemittel umfasst, in das Mikrokapseln 10 eingebettet sind. 5 schematically shows the example of a cross section of a tip of a rotor blade 34 a wind turbine. On the rotor blade 34 can a painting 36 applied or paint 36 sprayed, which comprises a binder into which microcapsules 10 are embedded.

Alternativ kann auf dem Rotorblatt 34 eine Folie 38 befestigt sein. Die Folie 38 kann mindestens eine Schicht 36 (Frostschutzschicht) aufweisen, in der sich eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Mikrokapseln 10 befindet. Die Schicht 36 kann ein Bindemittel umfassen, in das die Mikrokapseln 10 eingebettet sind.Alternatively, on the rotor blade 34 a slide 38 be attached. The foil 38 can be at least one layer 36 (Antifreeze layer), in which a plurality of microcapsules according to the invention 10 located. The layer 36 may include a binder into which the microcapsules 10 are embedded.

Der Anteil des Gefrierschutzmittels 12 an der Schicht 36 kann zwischen 1 und 50 Gewichtsprozenten, vorzugsweise zwischen 2 und 40 Gewichtsprozenten, betragen.The proportion of antifreeze 12 at the shift 36 may be between 1 and 50 weight percent, preferably between 2 and 40 weight percent.

Als Bindemittel können filmbildende Bindemittel geeignet sein, die für Beschichtungen bekannt sind. Beispiele dafür sind: Polyester, Polyacrylate, Polyurethane, Polyamide, chlorierte Kautschuke, Polyvinylchlorid, Polysiloxane, atmungsaktive Silikonharze, Silikonkunststoffe. Gut geeignet können auch sogenannte 2-K-Systeme sein, bei denen das Bindemittel aus zwei Reaktivkomponenten in der Beschichtung erzeugt wird. Bevorzugte 2-K-Systeme können z. B. Polyurethane aus einem Polyester- oder Polyetherdiol und einem Diisocyanat sein. Durch Einbau von Polysiloxaneinheiten in ein Polyetherdiol können Polyurethane mit Antihafteigenschaften erzeugt werden. Bindemittel, die überwiegend aus Polysiloxaneinheiten bestehen, können sowohl als kondensationsvernetzende 1K-Systeme als auch als additionsvernetzende 2K-Systeme verfügbar sein. Die Bindemittel können aus organischen Lösungsmitteln oder als wässrige Dispersion verarbeitet werden. Geeignete organische Lösungsmittel können aliphatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere Benzinfraktionen, aromatische Kohlenwasserstoffe, Halogenkohlenwasserstoffe, Alkohole, Ketone, Ester und Ether sein.Suitable binders may be film-forming binders known for coatings. Examples of these are: polyesters, polyacrylates, polyurethanes, polyamides, chlorinated rubbers, polyvinyl chloride, polysiloxanes, breathable silicone resins, silicone plastics. Also suitable may be so-called 2-component systems in which the binder is produced from two reactive components in the coating. Preferred 2-component systems may, for. As polyurethanes of a polyester or polyether diol and a diisocyanate. By incorporating polysiloxane units into a polyether diol, polyurethanes having non-stick properties can be produced. Binders consisting predominantly of polysiloxane units can be available both as condensation-curing 1K systems and as addition-curing 2K systems. The binders can be processed from organic solvents or as an aqueous dispersion. Suitable organic solvents may be aliphatic hydrocarbons, in particular gasoline fractions, aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, alcohols, ketones, esters and ethers.

Die erfindungsgemäßen vereisungshemmenden Beschichtungsmittel können neben dem mikroverkapselten Gefrierschutzmittel und neben den Bindemitteln eine oder mehrere der folgenden Hilfsmittel umfassen: Füllstoffe, Lösungsmittel, Weichmacher, Farbstoffe, Pigmente, Katalysatoren, Inhibitoren, Haftmittel, Lackadditive und/oder gängige Dispergier- bzw. Formulierhilfsmittel.In addition to the microencapsulated antifreeze and in addition to the binders, the antifreeze coating compositions according to the invention may comprise one or more of the following adjuvants: fillers, solvents, plasticizers, dyes, pigments, catalysts, inhibitors, adhesives, coating additives and / or customary dispersants or formulation auxiliaries.

Vorzugsweise ist das Beschichtungsmittel beziehungsweise Bindemittel für den Wirkstoff 12 durchlässig, damit auch solcher Wirkstoff 12 an die Oberfläche 40 der Schicht 36 schwitzen kann, der von Mikrokapseln 10 stammt, die in einer tieferen Lage der Schicht 36 eingebettet sind. Damit ist es dann auch möglich, auf einer technischen Einrichtung 34 einen größeren Vorrat an Wirkstoff 12 anzuordnen, indem dort eine dickere Schicht 36 aufgebracht oder befestigt wird.Preferably, the coating agent or binder for the active ingredient 12 permeable, thus also such active ingredient 12 to the surface 40 the layer 36 can sweat, that of microcapsules 10 comes from a deeper layer of the layer 36 are embedded. So it is also possible on a technical device 34 a larger supply of active ingredient 12 arrange by putting a thicker layer there 36 applied or attached.

Aufgrund des beschriebenen Temperaturverhaltens der Mikrokapseln 10 kann die Folie 38 bei niedrigen Temperaturen T2 < ϑ < T1 den Wirkstoff 12 ausschwitzen. Der ausgeschwitzte Wirkstoff 12 kann eine Eis- und/oder Reifbildung an der technischen Einrichtung 34 verhindern oder zumindest hemmen. Alternativ oder zusätzlich kann der ausgeschwitzte Wirkstoff 12 Eis und/oder Reif, das sich an der technischen Einrichtung 34 angesammelt hat, an einer Grenzschicht zur Folie 38 lösen, so dass sich an dem Übergang zwischen Eis und der Folie 38 bzw. zwischen Reif und der Folie 38 ein Flüssigkeitsfilm bildet und das Eis bzw. der Reif seinen Halt an der Folie 38 verliert und sich von der Folie 38 löst. Due to the described temperature behavior of the microcapsules 10 can the film 38 at low temperatures T2 <θ <T1 the active ingredient 12 sweat. The sweated substance 12 may cause ice and / or frost formation on the technical equipment 34 prevent or at least inhibit. Alternatively, or in addition, the sweated agent 12 Ice and / or frost, related to the technical equipment 34 has accumulated, at a boundary layer to the film 38 solve, so that is at the transition between ice and the film 38 or between frost and the film 38 a liquid film forms and the ice or the frost forms its grip on the film 38 loses and gets off the slide 38 solves.

Das Material der äußeren Hülle 14 der Mikrokapsel 10 kann eine Eigenschaft (beispielsweise Makro- oder Mikrostruktur oder chemische Beschaffenheit) aufweisen, die bewirkt, dass der Wirkstoff 12 an einer Außenfläche der Mikrokapsel 10 anhaften kann. Dadurch kann der Wirkstoff 12 von dort aus wirken, ohne dabei großteils verbraucht zu werden.The material of the outer shell 14 the microcapsule 10 may have a property (for example macro or microstructure or chemical nature) that causes the active ingredient 12 on an outer surface of the microcapsule 10 can adhere. This may cause the active ingredient 12 work from there, without being largely consumed.

Auf dem Rotorblatt 34, kann sich eine Ausnehmung 42 befinden. Die Ausnehmung 42 kann sich beispielsweise an einer Flanke 44 des Rotorblatts 34 befinden, an der im Normalbetrieb der Luftdruck am höchsten ist. In der Ausnehmung 42 kann die zuvor beschriebene Folie 38 befestigt sein. Die Ausnehmung 42 kann so ausgeformt sein, dass der Umriss des Querschnitts des Rotorblatts 34 im Bereich einer Stoßnaht 46 nach Befestigen der Folie 38 strömungstechnisch vorteilhaft ist. Nach Befestigen der Folie 38 kann der Umriss des Querschnitts des Rotorblatts 34 im Bereich einer Stoßnaht 46 einen Verlauf aufweisen, der für einen Wirkungsgrad der Windenergieanlage strömungstechnisch vorteilhaft ist. Insbesondere kann eine erste Ableitung, insbesondere eine erste und zweite Ableitung des Umrisses des Querschnitts des Rotorblatts 34 im Bereich der Stoßnaht 46 stetig sein. Infolge der Ausnehmung 42 kann für einen größeren Vorrat an Wirkstoff 12 auch eine dickere Folie 38 auf dem Rotorblatt 34 befestigt werden, ohne dass sich dadurch der Umriss des Querschnitts des Rotorblatts 34 strömungstechnisch verschlechtert.On the rotor blade 34 , can a recess 42 are located. The recess 42 can be, for example, on a flank 44 of the rotor blade 34 where the air pressure is highest during normal operation. In the recess 42 may be the film described above 38 be attached. The recess 42 can be shaped so that the outline of the cross section of the rotor blade 34 in the area of a butt seam 46 after fixing the foil 38 is fluidically advantageous. After fixing the foil 38 may be the outline of the cross section of the rotor blade 34 in the area of a butt seam 46 have a course that is fluidically advantageous for efficiency of the wind turbine. In particular, a first derivative, in particular a first and second derivative of the outline of the cross section of the rotor blade 34 in the area of the butt seam 46 be steady. As a result of the recess 42 Can for a larger supply of active ingredient 12 also a thicker foil 38 on the rotor blade 34 be attached, without that thereby the outline of the cross section of the rotor blade 34 aerodynamically deteriorated.

6 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zur Herstellung einer vereisungshemmenden Schicht 36. Das Verfahren 100 kann einen Schritt 112 umfassen, in dem eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Mikrokapseln 10 oder ein Stoffgemisch 48, in dem eine Vielzahl von Mikrokapseln 10 eingebettet sind, in einer Folie 38 angeordnet wird. In einem nachfolgenden Schritt 114 kann eine Folie 38 auf den zu schützenden Gegenstand 34 aufgeklebt werden. Das Verfahren kann einen Schritt 116 umfassen, in welchem die vereisungshemmende Schicht 36 mechanisch, physikalisch oder chemisch strukturiert wird, um eine wasserabweisende Eigenschaft der vereisungshemmenden Schicht 36 zu verbessern. Mit einer Mikrostrukturierung kann ein wasserabweisender Effekt herbeigeführt werden, der eine Oberflächenspannung des Wassers nutzt, wie er vom Blatt der Lotuspflanze bekannt ist. Der wasserabweisende Effekt der Mikrostrukturierung kann ein Anhaften von Schmutz verringern. Damit kann eine Anzahl von Kristallisationskeimen auf der zu schützenden Oberfläche verringert werden, an denen Eis- oder Reifkristalle aufwachsen können. Der Schritt 116 kann (wie in 6 dargestellt) nach dem Schritt 114 oder (wie in 7 dargestellt) vor dem Schritt 114 durchgeführt werden. 6 schematically shows a flowchart of a method 100 for producing an icing-inhibiting layer 36 , The procedure 100 can take a step 112 in which a plurality of microcapsules according to the invention 10 or a mixture of substances 48 in which a variety of microcapsules 10 embedded in a foil 38 is arranged. In a subsequent step 114 can a slide 38 on the object to be protected 34 glued on. The procedure can be one step 116 in which the icing-inhibiting layer 36 is mechanically, physically or chemically structured to a water-repellent property of the icing-inhibiting layer 36 to improve. With a microstructure, a water-repellent effect can be brought about, which uses a surface tension of the water, as it is known from the leaf of the lotus plant. The water-repellent effect of the microstructuring can reduce the adhesion of dirt. Thus, a number of crystallization nuclei can be reduced on the surface to be protected, at which ice or frost crystals can grow. The step 116 can (as in 6 shown) after the step 114 or (as in 7 shown) before the step 114 be performed.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009024320 A1 [0005]
WO 2009/149889 A1 [0006]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Siegmann et al .: "Anti-freeze coatings for rotor blades of wind turbines", Zurich University of Applied Sciences Winterthur, 18 December 2006 [0005]
World September 28, 2010 [0006]
Fritz, G .: "Colloid Chemistry. The World of Interfaces and Colloidal Particles ", University of Graz, September 18, 2006 [0007]
Laforte, C. et al., "How a solid coating reduces the adhesion of an on structure", IWAIS 2002 [0008]

Claims

Microcapsule ( 10 ), the microcapsule ( 10 ) an outer shell ( 14 ), characterized in that one of the outer shell ( 14 ) enclosed volume ( 16 ) an antifreeze ( 12 ) includes.

Microcapsule ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the cryoprotectant ( 12 ) comprises a substance selected from one or more of the following groups of substances: glycerols, glycols, ethanols, antifreeze proteins, ice-structuring proteins.

Microcapsule ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the microcapsule ( 10 ) a control substance ( 26 ) which has an intensity (ri) of release of the cryoprotectant ( 12 ) into an environment ( 28 ) of the microcapsule ( 10 ) can influence directly or indirectly.

Microcapsule ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the intensity (ri) of the release of the cryoprotectant ( 12 ) by means of an expansion of the control substance ( 26 ) influenced by a change in a temperature (θ) of the microcapsule ( 10 ) is dependent.

Microcapsule ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the microcapsule ( 10 ) one or more smaller microcapsules ( 18 ) encloses.

Microcapsule ( 10 ) according to claim 5, characterized in that at least one of the smaller microcapsules ( 18 ) a case ( 20 ) containing the control substance ( 26 ) encloses.

Microcapsule ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the envelope ( 20 ) of the smaller microcapsule ( 18 ) of the active ingredient ( 12 ) and / or the control substance ( 26 ) is not chemically attackable.

Microcapsule ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the envelope ( 20 ) of the smaller microcapsule ( 18 ) despite chemical attack by the active substance ( 12 ) and / or by the control substance ( 26 ) under standard conditions has a half-life of more than one day, in particular more than one week, in particular more than one month, in particular more than one year.

Microcapsule ( 10 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the microcapsule ( 10 ) has the property that the antifreeze ( 12 ) into an environment ( 28 ) of the microcapsule ( 10 ) as long as a temperature (θ) of the microcapsule ( 10 ) is higher than a first threshold temperature (T1), having the property of providing antifreeze ( 12 ) in the nearby areas ( 28 ) of the microcapsule ( 10 ) when the temperature (θ) of the microcapsule ( 10 ) has fallen below the first threshold temperature (T1).

Microcapsule ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the microcapsule ( 10 ) has the property that it releases the antifreeze ( 12 ) in the nearby areas ( 28 ) of the microcapsule ( 10 ) stops as soon as the temperature (θ) of the microcapsule ( 10 ) has exceeded the first threshold temperature (T1).

Mixture of substances ( 48 ) comprising at least one binder ( 50 ), the substance mixture ( 48 ) is characterized by a plurality of microcapsules ( 10 ) according to one of claims 1 to 8.

Mixture of substances ( 48 ) according to claim 11, characterized in that the binder ( 50 ) contains hydrophobic substances.

Mixture of substances ( 48 ) according to claim 11 or 12, characterized in that the substance mixture ( 48 ) comprises a selection of one or more substances from the following groups of substances: inorganic pigments, organic pigments, water-soluble dyes, water-insoluble dyes, fillers, solvents, plasticizers, catalysts, inhibitors, adhesives, coating additives, dispersing agents, formulation auxiliaries.

Technical facility ( 34 ), characterized by a surface layer ( 36 ) containing a variety of microcapsules ( 10 ) according to one of claims 1 to 10 or a mixture of substances ( 48 ) according to one of claims 11 to 13.

Procedure ( 100 ) for the production of an icing-inhibiting layer ( 36 ), characterized by a step ( 110 ), in which on an object to be protected ( 34 ) a mixture of substances ( 48 ) according to any one of claims 11 to 13 is applied.

Procedure ( 100 ) according to claim 10, characterized in that the method ( 100 ) one step ( 112 ) arranging a plurality of microcapsules ( 10 ) according to one of claims 1 to 10 or a mixture of substances ( 48 ) according to one of claims 11 to 13 in a film ( 38 ) and a step ( 114 ) of the gluing of the film ( 38 ) on an object to be protected ( 34 ).

Procedure ( 100 ) for the production of an icing-inhibiting layer ( 36 ) according to claim 15 or 16, characterized by a step ( 116 ), in which the icing-inhibiting layer ( 36 ) is mechanically, physically or chemically structured to provide a water-repellent property of the icing-inhibiting layer ( 36 ) to improve.