Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
war es deshalb, ein einfaches Verfahren zur Enteisung und Vermeidung
der Eisneubildung bereitzustellen, welches genügend lange Hold-Over Zeiten vorweisen
kann.
Überraschenderweise
wurde gefunden, dass durch das Aufsprühen einer alkoholischen Suspension
von hydrophoben Partikeln auf eine vereiste Flugzeugoberfläche das
vorhandene Eis aufgelöst
werden kann. Gleichzeitig konnte festgestellt werden, dass die nach
dem Aufsprühen
der Suspension und dem Entfernen der flüssigen Bestandteile der Suspension
zurückbleibende
wasserabweisende Schicht eine erneute Eisbildung weitestgehend verhindert,
da Wasser an dieser Oberfläche
nicht haften bleibt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist deshalb ein Verfahren zur Enteisung und zur Vorbeugung einer
Vereisung von in der Luft bewegten Apparaturen, wobei eine Suspension
auf die Oberfläche der
Apparaturen aufgebracht wird, die zumindest einen Alkohol aufweist,
welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die zumindest einen Alkohol
aufweisende Suspension in ihr suspendierte Partikel mit hydrophoben
Eigenschaften aufweist und dass durch das Aufbringen der Suspension
auf die Oberfläche
der Apparatur eventuell vorhandenes Eis aufgelöst wird und ein Beschichtung
auf der Oberfläche
erzeugt wird, die schmutz- und wasserabweisende Eigenschaften aufweist.
Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist ein Enteisungsmittel, welches dadurch gekennzeichnet
ist, dass es eine Suspension umfasst, die zumindest einen Alkohol
und suspendierte Partikel mit hydrophoben Eigenschaften aufweist.
Außerdem ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung
eine Verwendung des erfindungsgemäßen Enteisungsmittels, zur
Enteisung von Flugzeugen, Helikoptern, Zeppelinen oder Ballons.
Schließlich sind in der Luft bewegte
Apparaturen, die auf zumindest einer Oberfläche mit einer wasser- und schmutzabweisenden,
die Eishaftung verringernden Beschichtung ausgerüstet sind, hergestellt nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren
ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass
wasser- und schmutzabweisende Oberflächen eine deutlich geringere
Neigung zur Vereisung zeigen. Dies liegt vermutlich daran, dass
Wassertropfen, die sich z. B. als Nebel auf Oberflächen, wie
z. B. Tragflächen
von Flugzeugen niederschlagen, auf Grund der Hydrophobie und der
mikrorauen Struktur der Oberfläche
von diesen abrollen wenn eine nur geringe Neigung der Oberfläche vorliegt
oder die Oberfläche
bewegt wird bzw. Kräfte
an den Wassertropfen angreifen, wie z. B. Wind, so dass sich kein Eis
auf der Oberfläche
der Tragfläche
bilden kann.
Die vorliegende Erfindung basiert
im wesentlichen auf den Erkenntnissen, die bei der Herstellung und
Entwicklung von schmutz- und wasserabweisenden Oberflächen erhalten wurden.
Die Herstellung selbstreinigender Oberflächen, die durch bewegtes Wasser
von Verunreinigungen gereinigt werden können, wurde vielfach vorbeschrieben.
Das Wassertropfen auf hydrophoben Oberflächen besonders dann, wenn diese
strukturiert sind, abrollen, allerdings ohne Selbstreinigung zu
erkennen, wurde bereits 1982 von A. A. Abramson in Chimia i Shisn
russ. l1, 38, beschrieben. Für
selbstreinigende Oberflächen
ist neben einer geeigneten Struktur auch eine Spezielle Oberflächenchemie
erforderlich. 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 33540222 , C. Neinhuis,
W. Barthlott, Annals of Botany 79, (1997), 667). Diese Kombination
aus Struktur und Chemie kann beispielsweise über ein Prägeverfahren in einen hydrophoben
Lack erzielt werden. Ebenso sind auch Spritzgussverfahren und Heißprägeverfahren
möglich.
Stand der Technik bezüglich selbstreinigender
Oberflächen
ist, gemäß
EP 0 933 388 , dass für solche
selbstreinigenden Oberflächen
ein Aspektverhältnis
von > 1 und eine Oberflächenenergie
von kleiner 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
einer Pflanze weist Erhebungen auf, die bis zu einigen μm voneinander entfernt
sind. Wassertropfen kommen im Wesentlichen nur mit den Spitzen der
Erhebungen in Berührung.
Solche wasserabstoßenden
Oberflächen
werden in der Literatur vielfach beschrieben. Ein Beispiel dafür ist ein
Artikel in Langmuir 2000, 16, 5754, von Masashi Miwa et al, der
beschreibt, dass Kontaktwinkel und Abrollwinkel mit zunehmender
Strukturierung künstlicher
Oberflächen,
gebildet aus Böhmit,
aufgetragen auf eine spingecoatete Lackschicht und anschließend kalziniert,
zunehmen.
Neben diesem Abformen von Strukturen durch
geeignete Werkzeuge sind auch partikuläre Systeme entwickelt worden.
Die Schweizer Patentschrift
CH-PS
268258 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
Organosilizium-Verbindungen auf der Oberfläche fixiert. In neuerer Zeit
wurden partikuläre
Systeme entwickelt, die auf Nanoteilchen mit einer sehr hydrophoben
Oberfläche
basieren, wie z. B. in
DE 10129116 ,
DE 10138036 und
DE 10134477 beschrieben.
Die Anbindung der Nanoteilchen an das Substrat erfolgt entweder
- a) durch eine Trägerschicht
oder
- b) durch eine direkte Einlagerung der Partikel ins Polymer/Substrat.
Für
den Fall a) sind entsprechende Verfahren beschrieben. Für den Fall
b) konnte ein Verfahren entwickelt werden, das ein Lösemittel
oder Alkohol verwendet. Bei der Verwendung des Lösemittels wird der Kunststoff
angelöst
und das Nanoteilchen lagert sich in die Polymermatrix ein. Mit dem
Abdampfen des Lösemittels
verfestigt sich der Kunststoff wieder und das Nanoteilchen ist fest
in der Polymermatrix eingebunden. Auch dieses Verfahren ist vorbeschrieben.
Alle vorgenannten Verfahren gehen
mit einer langfristigen Verränderung
der Oberfläche
einher. Die Verfahren sind insbesondere zur Veränderungen von Oberflächen von
Flugapparaturen ungeeignet, da Aufgrund der hohen Belastung, insbesondere
der hohen UV-Belastung keine Oberflächenmodifikationen bekannt
sind, die dauerhaft einen Schutz gewährleisten.
Temporäre Beschichtungen könnten eine
Lösung
für dieses
Problem darstellen, sind aber bisher vom Anmelder nur als Schutzbeschichtung
insbesondere für
Textilien in der noch nicht veröffentlichten Anmeldung
DE 102 05 007 zum Patent
angemeldet worden. Hierbei wird eine Suspension aus Alkohol, der
die Oberfläche
nicht anlöst
und Nanopartikeln verwendet und die Suspension wird aufgesprüht. Es findet
eine temporäre
Anbindung der Nanoteilchen an die Oberfläche statt. Die genauen Mechanismen, die
hinter dieser Technologie stecken, sind noch nicht bekannt. Wahrscheinlich
wirkt der Alkohol aber als Antistatika und reduziert die lokal vorhandenen
Ladungsgradienten. Nach dem Aufsprühen der Lösung aus Alkohol und Nanopartikeln
(z. B. Aerosil R8200) bleibt auf technischen Oberflächen immer
eine genügend
große
Anzahl von Nanopartikeln zurück.
Diese Partikel gewährleisten
eine praktisch vollständige Unbenetzbarkeit
der Oberflächen
(in Bezug auf Wasser).
Überraschenderweise
wurde nun gefunden, dass die in
DE
102 05 007 beschriebenen Suspensionen mit nur geringen Änderungen
in der Zusammensetzung als Enteisungsmittel vorzüglich geeignet sind.
Die Verwendung einer alkoholischen
Suspension mit Nanopartikeln bietet bei der Enteisung von Flugapparaturen
folgende Vorteile: Der in der Suspension vorhandene Alkohol löst auf den
Flugzeugoberflächen
vorhandenes Eis auf. Die auf der Oberfläche zurückbleibenden Nanopartikel weisen auf
Grund ihrer Struktur bzw. der durch sie gebildeten Struktur in Verbindung
mit der Hydrophobie der Teilchen Wasser sofort ab, so dass es zu
keiner neuen Eisbildung kommen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße Enteisungsmittel
hat außerdem den
Vorteil, dass die Partikel nicht permanent an der behandelten Oberfläche verankert
sind. Da keinerlei Träger-
oder Bindersysteme eingesetzt werden, werden die Partikel bei einer
bestimmten Geschwindigkeit früher
oder später
von der Oberfläche
entfernt.
Im Gegensatz zu herkömmlichen
Enteisungsmitteln kann, je nach Wetterbedingungen, bei den erfindungsgemäßen Vereisungsmitteln
auf die Verwendung von sehr kostspieligen Verdickern verzichtet
werden, da es im Normalfall unerheblich ist, ob die Suspension lange
auf der zu behandelnden Oberfläche
verweilt oder nicht, da die zurückbleibenden
Partikel die erneute Vereisung weitestgehend verhindern.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Enteisung,
sowie erfindungsgemäße Enteisungsmittel
sowie deren Verwendung werden nachfolgend beispielhaft beschrieben,
ohne dass die Erfindung auf diese beschränkt sein soll.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Enteisung
und zur Vorbeugung einer Vereisung von in der Luft bewegten Apparaturen,
wobei eine Suspension auf die Oberfläche der Apparaturen aufgebracht
wird, die zumindest einen Alkohol aufweist, zeichnet sich dadurch
aus, dass die zumindest einen Alkohol aufweisende Suspension in
ihr suspendierte Partikel mit hydrophoben Eigenschaften aufweist
und das durch das Aufbringen der Suspension auf die Oberfläche der
Apparatur eventuell vorhandenes Eis getaut wird und ein Beschichtung
auf der Oberfläche
erzeugt wird, die schmutz- und wasserabweisende Eigenschaften aufweist.
Für
die Herstellung der Suspension sind als Alkohol alle bei Raum- bzw.
Umgebungstemperatur flüssigen
Alkohole einsetzbar, insbesondere Methanol, Ethanol und Isopropanol.
Ganz besonders bevorzugt wird Ethanol und Glykol als Alkohol eingesetzt.
Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn die Suspension eine Mischung
von Alkoholen aufweist. Das Herstellen von Suspensionen gehört zum Wissen
eines Fachmanns und wird deshalb hier nicht näher beschrieben. Prinzipiell
sind natürlich
alle geeigneten Verfahren zur Herstellung von Suspensionen einsetzbar.
Besonders bevorzugt kann es sein, wenn die Suspensionen vor dem
Auftragen auf die Oberflächen
der Apparatur aufgeheizt werden. Durch den Einsatz erwärmter Suspensionen
kann ein schnelleres Verdampfen des Alkohols aus der Suspension nach
dem Aufbringen sowie ein schnelleres Auftauen des Eises erreicht
werden. Für
die üblichen
Alkohole und Flugapparaturen hat es sich gezeigt, dass der Einsatz
von Suspensionen mit einer Temperatur von größer 10 °C und kleiner 95 °C, vorzugsweise
mit einer Temperatur von 25 bis 90 °C, bevorzugt von 50 bis 80 °C und ganz
besonders bevorzugt von 70 bis 75 °C besonders bevorzugt sein kann.
Das Erhitzen der Suspensionen kann auf eine dem Fachmann bekannte
Weise erfolgen, z. B. in Kesseln oder Wärmetauschern.
Das Aufbringen der Suspension auf
zumindest eine Oberfläche
eines Gegenstandes kann auf eine dem Fachmann bekannte Weise erfolgen.
Vorzugsweise erfolgt das Aufbringen der Suspension durch Aufsprühen der
Suspension auf den Gegenstand. Überraschenderweise
können
insbesondere durch das Aufbringen der Suspension durch Aufsprühen besonders
haltbare Beschichtungen, die eine geringere Kratz- und Abriebempfindlichkeit
aufweisen, insbesondere auf Polymeroberflächen, erzeugt werden. Dies
liegt möglicherweise
daran, dass Alkohol auf Polymeroberflächen den Ladungsausgleich erleichtert
und so die lokalen elektrischen Felder reduziert werden. Durch diese
Reduktion können
sich die Partikel leichter in den immer vorhandenen Oberflächenrauhigkeiten
verankern. Beim Sprühvorgang lagern
sich die Teilchen aufgrund ihrer kinetischen Energie noch fester
in die vorhandenen Oberflächenrauhigkeiten
der Polymermatrix ein. Das Aufsprühen kann auf mehrere Arten
erfolgen. Im einfachsten Fall ist das Aufbringen mit Feuerwehrschläuchen und -spritzen
oder ähnlichen
Geräten
möglich.
Vorzugsweise erfolgt das Aufsprühen
der Suspension mittels einer Sprühvorrichtung,
die Düsen
mit einem Durchmesser von 0,05 bis 2 mm, bevorzugt mit einem Durchmesser
von 0,1 bis 0,9 mm, aufweist. Das Versprühen der Suspension erfolgt
bevorzugt mit einem Druck von 1 bis 5 bar.
Das Entfernen der flüssigen Bestandteile
der aufgebrachten Suspension wird vorzugsweise durch Verdampfung
bzw. Verflüchtigung
erreicht, wobei das Verdampfen bzw. Verflüchtigen durch den Einsatz erhöhter Temperaturen
beschleunigt werden kann. Die erhöhten Temperaturen können bei
Anwendung des Verfahrens auf Flugzeuge bzw. Teile von Flugapparaturen
z. B. in beheizten Gebäuden,
Zelten oder Mobilen Heizräumen
erzeugt werden, so dass entweder der Flugapparat in ein beheizbares
Gebäude
gebracht wird oder ein verschiebbares (mobiles) Gebäude (Zelt)
um den Flugapparat oder Teile davon installiert wird.
Als Partikel können in der Suspension solche eingesetzt
werden, die zumindest ein Material, ausgewählt aus Silikaten, Mineralien,
Metalloxiden, Metallpulvern, Kieselsäuren, Pigmenten oder hochtemperaturbeständige (HT-)Polymeren,
also Polymeren, die bei den Temperaturen, auf welche die Suspensionen
aufgeheizt werden können,
noch nicht geschmolzen sind, aufweisen. Besonders bevorzugt können die
Partikel Silikate, dotierte Silikate, Mineralien, Metalloxide, Aluminiumoxid,
Kieselsäuren
oder Aerosile oder pulverförmige
Polymere, wie z. B. sprühgetrocknete
und agglomerierte Emulsionen oder cryogemahlenes PTFE sein. Besonders
bevorzugt werden als hydrophobe Partikel Kieselsäuren, insbesondere pyrogene
Kieselsäuren
eingesetzt.
Vorzugsweise werden Partikel eingesetzt, die
einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,02 bis 100 μm, besonders
bevorzugt von 0,01 bis 50 μm und
ganz besonders bevorzugt von 0,1 bis 30 μm aufweisen. Geeignet sind aber
auch Partikel, die sich aus Primärteilchen
zu Agglomeraten oder Aggregaten mit einer Größe von 0,2 bis 100 μm zusammenlagern.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die
eingesetzten Partikel eine strukturierte Oberfläche haben. Vorzugsweise werden
Partikel, die eine unregelmäßige Feinstruktur
im Nanometerbereich, also im Bereich von 1 bis 1000 nm, vorzugsweise
von 2 bis 750 nm und ganz besonders bevorzugt von 10 bis 100 nm, auf
der Oberfläche
aufweisen, eingesetzt. Unter Feinstruktur werden Strukturen verstanden,
die Höhen,
Breiten und Abstände
in den genannten Bereichen aufweisen. Solche Partikel weisen vorzugsweise
zumindest eine Verbindung, ausgewählt aus pyrogener Kieselsäure, Fällungskieselsäuren, Aluminiumoxid,
Siliziumdioxid, pyrogenen und/oder dotierten Silikaten oder pulverförmige hochtemperaturbeständige Polymeren
auf.
Die hydrophoben Eigenschaften der
Partikel können
durch das verwendete Material der Partikel inhärent vorhanden sein, wie beispielsweise
beim Polytetrafluorethylen (PTFE). Es können aber auch hydrophobe Partikel
eingesetzt werden, die nach einer geeigneten Behandlung hydrophobe
Eigenschaften aufweisen, wie z. B. mit zumindest einer Verbindung
aus der Gruppe der Alkylsilane, der Fluoralkylsilane oder der Disilazane
behandelte Partikel. Als Partikel eignen sich im Besonderen hydrophobierte pyrogene
Kieselsäuren,
sogenannte Aerosile. Beispiel für
hydrophobe Partikel sind z. B. das Aerosil VPR 411 oder Aerosil
R 8200. Beispiele für
durch eine Behandlung mit Perfluoralkylsilan und anschließende Temperung
hydrophobierbare Partikel sind z. B. Aeroperl 90/30, Sipernat Kieselsäure 350,
Aluminiumoxid C, Zirkonsilikat, vanadiumdotiert oder Aeroperl P
25/20.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäß eingesetzte
Suspension von 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt von 0,5 bis 6 Gew.-%
und ganz besonders bevorzugt von 1 bis 2,5 Gew.-% hydrophobe Partikel auf.
Den Rest der Suspension bilden flüssige Komponenten oder in der
flüssigen
Phase gelöste
Inhaltsstoffe, insbesondere aber ein Alkohol oder eine Alkoholmischung.
Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
das erfindungsgemäße Enteisungsmittel
eingesetzt, welches sich dadurch auszeichnet, dass es eine Suspension
umfasst, die zumindest einen Alkohol und suspendierte Partikel mit
hydrophoben Eigenschaften aufweist. Als Alkohol weist das erfindungsgemäße Enteisungsmittel
zumindest einen bei Raumtemperatur flüssigen Alkohol auf. Vorzugsweise
weist das erfindungsgemäße Enteisungsmittel Methanol,
Ethanol, Glykol und/oder Isopropanol, ganz besonders bevorzugt Ethanol
auf. Es kann auch vorteilhaft sein, wenn das Enteisungsmittel eine
Suspension aufweist, die eine Mischung von Alkoholen aufweist.
Als Partikel können in der als Enteisungsmittel
eingesetzten Suspension solche vorhanden sein, die zumindest ein
Material, ausgewählt
aus Silikaten, Mineralien, Metalloxiden, Metallpulvern, Kieselsäuren, Pigmenten
oder Polymeren aufweisen. Besonders bevorzugt können die Partikel Silikate,
dotierte Silikate, Mineralien, Metalloxide, Aluminiumoxid, Kieselsäuren oder
pyrogene Silikate, Aerosile oder pulverförmige Polymere, wie z. B. sprühgetrocknete
und agglomerierte Emulsionen oder cryogemahlenes PTFE sein. Besonders
bevorzugt sind als hydrophobe Partikel Kieselsäuren.
Die im erfindungsgemäßen Enteisungsmittel vorhandenen
Partikel weisen vorzugsweise einen mittleren Partikeldurchmesser
von 0,02 bis 100 μm, besonders
bevorzugt von 0,01 bis 50 μm
und ganz besonders bevorzugt von 0,1 bis 30 μm auf. Das Enteisungsmittel
kann aber auch Partikel, die sich aus Primärteilchen zu Agglomeraten oder
Aggregaten mit einer Größe von 0,2
bis 100 μm
zusammenlagern, aufweisen.
Bevorzugte in dem erfindungsgemäßen Enteisungsmittel
vorhandene Partikel weisen eine strukturierte Oberfläche. Vorzugsweise
weisen solche Partikel eine unregelmäßige Feinstruktur im Nanometerbereich,
also im Bereich von 1 bis 1000 nm, vorzugsweise von 2 bis 750 nm
und ganz besonders bevorzugt von 10 bis 100 nm, auf der Oberfläche auf. Unter
Feinstruktur werden Strukturen verstanden, die Höhen, Breiten und Abstände in den
genannten Bereichen aufweisen. Solche Partikel weisen vorzugsweise
zumindest eine Verbindung, ausgewählt aus pyrogener Kieselsäure, Fällungskieselsäuren, Aluminiumoxid,
Siliziumdioxid, pyrogenen und/oder dotierten Silikaten oder pulverförmige hochtemperaturbeständige Polymeren
auf.
Die hydrophoben Eigenschaften der
Partikel können
durch das verwendete Material der Partikel inhärent vorhanden sein, wie beispielsweise
beim Polytetrafluorethylen (PTFE). Das Enteisungsmittel kann aber
auch hydrophobe Partikel aufweisen, die nach einer geeigneten Behandlung
hydrophobe Eigenschaften aufweisen, wie z. B. mit zumindest einer Verbindung
aus der Gruppe der Alkylsilane, der Fluoralkylsilane oder der Disilazane
behandelte Partikel.
Als Partikel können im Besonderen hydrophobierte
pyrogene Kieselsäuren,
sogenannte Aerosile in der Suspension vorhanden sein. Besonders geeignete
Beispiele für
hydrophobe Partikel sind z. B. das Aerosil VPR 411 oder Aerosil
R 8200. Beispiele für
durch eine Behandlung mit Perfluoralkylsilan und anschließende Temperung
hydrophobierbaxe Partikel sind z. B. Aeroperl 90/30, Sipernat Kieselsäure 350,
Aluminiumoxid C, Zirkonsilikat, vanadiumdotiert oder Aeroperl P
25/20.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Suspension
von 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt von 0,5 bis 6 Gew.-% und ganz besonders
bevorzugt von 1 bis 2,5 Gew.-% hydrophobe Partikel auf. Den Rest der
Suspension bilden flüssige
Komponenten oder in der flüssigen
Phase gelöste
Inhaltsstoffe. Es kann vorteilhaft sein, wenn die Suspension neben
den Partikeln ausschließlich
einen oder mehrere Alkohole aufweist.
Das erfindungsgemäße Enteisungsmittel, kann zur
Enteisung in der Luft bewegten Apparaturen, insbesondere zur Enteisung
von Flugapparaturen jeglicher Art, wie z. B. Flugzeugen, Helikoptern, Zeppelinen
und/oder Ballons verwendet werden. Das erfindungsgemäße Enteisungsmittel
bewirkt nicht nur eine Enteisung von vereisten Oberflächen sondern verhindert
weitestgehend auch die erneute oder erstmalige Vereisung einer Oberfläche durch
Ausbildung einer wasser- und schmutzabweisenden Beschichtung. Mittels
des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw.
durch Einsatz des erfindungsgemäßen Enteisungsmittels
können
die Holdover Zeiten, wie sie im Luftverkehr gefordert werden, mühelos eingehalten werden.
Mittels des erfindungsgemäßen Enteisungsmittels
sind in der Luft bewegte Apparaturen zugänglich, die auf zumindest einer
Oberfläche
mit einer wasser- und schmutzabweisenden, die Eishaftung verringernden
Beschichtung, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, ausgerüstet sind.
Die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
hergestellten Beschichtungen verringern die Eishaftung, sind schmutz-
und wasserabweisend und weisen vorzugsweise Erhebungen, gebildet
durch die Partikel und gegebenenfalls die Feinstruktur der Partikel,
mit einer mittleren Höhe
von 50 nm bis 25 μm
und einem mittleren Abstand von 50 nm bis 25 μm, vorzugsweise mit einer mittleren
Höhe von
100 nm bis 10 μm
und/oder einem mittleren Abstand von 100 nm bis 10 μm und ganz
besonders bevorzugt mit einer mittleren Höhe von 100 nm bis 4 μm und/oder einen
mittleren Abstand von 100 nm bis 4 μm auf. Ganz besonders bevorzugt
weisen die erfindungsgemäßen Beschichtungen
Erhebungen mit einer mittleren Höhe
von 0,3 bis 1 μm
und einem mittleren Abstand von 0,3 bis 1 μm auf. Unter dem mittleren Abstand
der Erhebungen wird im Sinne der vorliegenden Erfindung der Abstand
der höchsten
Erhebung einer Erhebung zur nächsten
höchsten
Erhebung 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 mittlere Breite der Erhebungen beträgt vorzugsweise
von 50 nm bis 25 μm,
bevorzugt von 100 nm bis 10 μm
und ganz besonders bevorzugt 0,3 bis 1 μm. Die mittlere Breite der Erhebungen
wird in halber Höhe
der Erhebungen gemessen und über
die kleinste und größte Breite
gemittelt. Die mittlere Breite eines Kegels oder eines Zylinders
entspricht somit dem Durchmesser des Zylinders bzw. Kegels in halber
Höhe. Die
mittlere Breite eines Würfels
ergibt sich als das Mittel aus Länge
der Seitenfläche
plus Länge der
Flächendiagonalen.
Die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
hergestellten Oberflächen
weisen vorzugsweise einen Randwinkel für Wasser von größer 145 °, bevorzugt
größer 150 °, besonders
bevorzugt größer 155 ° und ganz
besonders bevorzugt größer 160 ° auf. Auf
Grund dieses hohen Randwinkels wird erreicht, dass sich niederschlagendes
Wasser direkt von einer geneigten Oberfläche abrollt.
Die erfindungsgemäßen Apparaturen zeichnen sich
vorzugsweise dadurch aus, dass die auf ihnen angebrachte Beschichtung
durch das Aufprallen von Tropfen mit einem Impuls größer 12 mNs
von der Oberfläche
der Apparatur entfernt werden kann.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungen lassen sich
auf einfache Weise durch einem Wasserstrahl wieder von der beschichteten
Apparatur ablösen.
Vorzugsweise ist die Beschichtung mittels eines Wasserstrahls von
der Apparatur ablösbar,
der einen Impuls größer 12 mNs
und kleiner 60 mNs vorzugsweise kleiner 30 mNs und größer 15 mNs
hat. Zum Ablösen
der Beschichtung sind keine Detergenzien im Wasser notwendig.
Die erfindungsgemäße schmutz- und wasserabweisende
Beschichtung kann, wenn dies notwendig sein sollte, durch Behandlung
mit Flüssigkeitstropfen,
die mit einem Impuls größer 12 mNs
auf die Oberfläche
auftreffen, auf einfache Weise von der Oberfläche der Apparatur entfernt
werden. Dieser Wert entspricht dem Impuls eines Regentropfen der mit
der doppelten Geschwindigkeit zur Erde fällt wie er in der Natur normalerweise
vorzufinden ist. Die Beschichtung ist also in normalem Regen stabil.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie seine Verwendung
wird an Hand der nachfolgenden Beispiele beispielhaft beschrieben,
ohne dass die Erfindung auf diese Beispiele beschränkt sein
soll.