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Patent Searching and Data


Title:
COATING METHOD FOR SANITARY CERAMIC AND TUNNEL KILN FOR CARRYING OUT SAID METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/026793
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for the production of a fired sanitary ceramic comprising a fired body and a coated surface. According to the invention, the body is fired in a longitudinal (tunnel) kiln and the coating is produced in the cooling area of the kiln by vapourising and/or steaming the material.

Inventors:
HANISCH MICHAEL (DE)
BERGER LEIF (CH)
KRAKEHL JOACHIM (DE)
KUNTZ MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/003048
Publication Date:
April 01, 2004
Filing Date:
September 12, 2003
Export Citation:
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Assignee:
NANOGATE TECHNOLOGIES GMBH (DE)
HANISCH MICHAEL (DE)
BERGER LEIF (CH)
KRAKEHL JOACHIM (DE)
KUNTZ MICHAEL (DE)
International Classes:
B28B11/04; C04B41/45; C04B41/81; (IPC1-7): C04B41/84; F27B9/20; B28B11/04
Domestic Patent References:
WO2001023101A22001-04-05
Foreign References:
DE19624816A11997-01-02
FR1323478A1963-04-05
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
Jönsson, Hans-peter (Selting Werner, Deichmannhaus am Do, Bahnhofsvorplatz 1 Köln, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer gebrannten Sanitärkera mik mit einem gebrannten Körper und einer beschichteten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper in einem langegestreckten (Tunnel) Ofen ge brannt wird und die Beschichtung in der Abkühlzone des Ofens durch verdampftes und/oder aufgedunstetes Material erzeugt wird.
2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Material in einer Zone mit einer Temperatur von unter 400°C, insbesondere um oder unter 300°C aufgebracht wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Material unter Zutritt von Luft und/oder unter Atmosphärenbedingungen aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Material bei offenem Ofe nende unter Atmosphärenbedingungen aufgebracht wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Aushärtung unter der Strahlungswärme des Ofens beginnt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß ein Material auf den Gegen stand aufgebracht wird, das bei erhöhter Temperatur ei nen meßbaren Dampfdruck besitzt und in welchem Fluor or ganisch gebunden ist, insbesondere ein Material gemäß PCT/DE00/02988.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Material durch Druckgasbe aufschlagung aus einem Vorrat in den Ofen auf die Gegen stand aufgebracht wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Material eine geringere Temperatur besitzt als der Körper.
9. Tunnelofen mit einer in der Abkühlzone angeordneten Be schichtungsanordnung aufweisend einen Austritt für druckfluidbeschlagtes BeschichtungsMaterial.
Description:
BESCHICHTUNGSVERFAHREN FÜR SANITÄRKERAMIK UND TUNNELOFEN ZUR DURCHFÜHRUNG DIESES VERFAHRENS

Die Beschichtung von Gegenständen wird per se seit langem verwendet, um bestimmte erwünschte Ober'flächeneigenschaften zu erzielen, etwa eine Hydrophobierung und/oder Oleophobie- rung und/oder schmutzabweisende-und/oder Antihafteigen- schaften. Ein Verfahren hierzu ist beispielsweise aus der PCT/DE00/02988 bekannt. Diese ist zu Offenbarungszwecken vollumfänglich eingegliedert. Es wird dort vorgeschlagen, daß zur Beschichtung eines Gegenstandes, bei welchem eine Schicht mit fluorhaltigem Material bei erhöhter Temperatur auf dem Gegenstand vorgesehen wird, ein Material auf den Ge- genstand aufgebracht wird, das bei erhöhter Temperatur einen meßbaren Dampfdruck besitzt und in welchem Fluor organisch gebunden ist. Es wird auch diskutiert, daß das Material bei einer erhöhten Temperatur zwischen 200 ° C und 300 ° C auf- gebracht wird und bevorzugt aufgedampft wird, wobei auch vorgeschlagen wird, daß das Material aus einem erwärmten Vorrat und/oder einer erwärmten Düse tretend aufgedampft und/oder aufgedunstet wird.

Dazu soll das Material aus einem Vorrat abgedampft bzw. ab- gedunstet werden, der selbst erwärmt ist und/oder es wird durch eine erwärmte Düse auf den Gegenstand hin aufgebracht.

Alternativ wird angegeben, daß sich der Vorrat auf einigen einer Vielzahl gemeinsam erwärmter Gegenstände oder auf ! t Teilflächen derselben, befinden kann.

Es wird nun erwähnt, daß es auch möglich sei, große flächige Gegenstände wie z. B. Fensterscheiben oder Windschutzscheiben mit einer Düsenanordnung zu beschichten und daß die Tempera- tur des Materials respektive der,-Düse bevorzugt höher als jene des Gegenstandes zu wählen sei. Dies habe den Vorteil, daß das Material bzw. die silizium-organische fluorhaltige Substanz dann am kälteren Gegenstand kondensiert bzw. sich ablagert und so den Schichtaufbau bewirkt. Bevorzugt sei, wenn zwar die Temperatur der Substanz höher als jene des Ge- genstandes ist, aber die Temperatur des Gegenstandes noch so hoch ist, daß die Substanz auf dem Gegenstand ohne weiteres vernetzt.

Als bevorzugt werden Fluor-Silizium-Verbindungen, insbeson- dere Perfluoralkylsilane angegegeben. Dabei sind zwischen Si-Atomen und Fluor-Atomen im Molekül Spacergruppen vorgese- hen, die wenigstens die Länge- (CHZ) a aufweisen. Ausgehend von Fluorsilan-und/oder Perfluoralkylsilan-Monomeren werden bevorzugt oligomere Kondensate für die Substanz verwendet, die soweit oligomerisiert sind, daß ein noch meßbarer Dampfdruck vorhanden ist. Die Oligomerisierung ist vorteil- haft, weil sich diese Oligomer-Substanzen besser handhaben lassen als Monomere und trotzdem noch einen meßbaren Dampf- druck aufweisen, sich also weder durch zu hohe Temperaturen zersetzen, noch, bei niedrigeren Temperaturen, vernetzen.

Bevorzugt wird der Oligomerisierungsgrad so gewählt wird, daß zwischen 3 und 25, bevorzugt zwischen 15 und 20 Monomere oligomerisiert werden. Die Oligomere sind dabei noch unter- einander vernetzbar. Es ist offenbart worden, daß das Mate- rial aus einer Düse auf eine in einem Ofen beheizte Glas- scheibe aufgebracht werden kann.

Als problematisch hat sich nun die Herstellung von haltbaren und doch preiswerten Beschichtungen auf Sanitärkeramik er- wiesen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird unabhängig beansprucht ; be- vorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen ange- geben.

Gemäß einem ersten wesentlichen Aspekt des Verfahrens wird somit vorgeschlagen, daß zur Herstellung einer gebrannten Sanitärkeramik wie einer Fliese oder Kachel, eines Waschbek- kens, einer Wanne etc. mit einem gebrannten Körper und einer beschichteten Oberfläche, der Körper in einem langgestreck- ten (Tunnel-) Ofen bzw. einem Ofen mit räumlich oder zeitlich vorgegebenem Hitzeverlauf gebrannt und die Beschichtung in der Abkühlzone des Ofens durch verdampftes und/oder aufge- dunstetes Material erzeugt wird.

Es wurde gefunden, daß sich hervorragend haltbare und gleichmäßige Beschichtungen erzielen lassen, wenn die Körper noch vom Brennen komplett durchgewärmt beschichtet werden, also nicht nur oberflächlich aufgeheizt werden. Dieses Ver- fahren ergibt aber nicht nur besonders gute Schichteigen- schaften, sondern ist auch gut zu implementieren und kosten- günstig zu realisieren, da eine neuerliche Aufheizung des gefertigten Körpers nicht erforderlich ist. Zudem führt die Bewegung der Körper durch den Tunnelofen, sei diese durch Transport auf Wagen, an Haken hängend oder auf andere Weise bewirkt, zu einer Luftbewegung, durch welche das Material an die Körper gelangt, ohne daß weitere Maßnahmen zwingend er- forderlich sind.

Bevorzugt wird das Material in einer Zone mit einer Tempera- tur von unter 400°C, insbesondere um oder unter 300°C aufge- bracht. Es sind auch Temperaturen von etwa 200 bis 250°C verwendbar. Ausschlaggebend ist, daß die große Wärmekapazi- tät des Körpers eine für die Durchhärtung und Vernetzung ausreichende Zeit bis zur Abkühlung gewährleistet, ohne daß zusätzlich Heizenergie oder dergl. aufgebracht werden muß.

Das Material kann dabei bevorzugt unter unter Zutritt von Luft und/oder unter Atmosphärenbedingungen aufgebracht wer- den. Mit anderen Worten sind keine besonderen Maßnahmen zur Abdichtung, Isolation oder dergl. des Ofens erforderlich als ohnehin schon vorgenommen werden. Dies trägt zu einer weiter vereinfachten Handhabung bei.

Das Material kann bei offenem Ofenende aufgebracht werden.

Falls gewünscht, kann also der Ofen in einem voll kontinu- ierlichen Prozeß offen benutzt werden, ohne daß das hier verwendete Verfahren beeinträchtigt ist.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Aushärtung noch unter der Strahlungswärme des Ofens beginnt, also der Bereich nicht gegen Strahlungswärme abgeschirmt ist. Dies führt zu a.. _.. einer besonders'guten Vernetzung ungeachtet des Umstandes, daß zwischen Düse und Körper dampf-oder dunstförmiges Mate- rial dieser Strahlung gleichfalls ausgesetzt ist.

Es wird bevorzugt ein Material auf den Gegenstand aufge- bracht, das bei erhöhter Temperatur einen meßbaren Dampf- druck besitzt und in welchem Fluor organisch gebunden ist, insbesondere ein Material gemäß PCT/DE00/02988. Dieses wird in einer besonders bevorzugten Variante'durch Druckgasbeauf- schlagung aus einem Vorrat in den Ofen auf die Gegenstand aufgebracht, wobei es eine geringere Temperatur besitzen kann als der Körper.

Die Erfindung wird im folgenden nur beispielsweise anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben, ohne daß Bezug ge- nommen wird auf eine Fig.

Gemäß der Erfindung ist ein Tunnelofen in seiner Abkühlzone mit einer Düsenanordnung versehen, deren Öffnungen auf das im Tunnelofen zu brennende Keramikmaterial weisen und die mit einem druckbeaufschlagten Vorratsbehälter für ein oleo- phobierendes und/oder hydrophobierendes Material, das bei erhöhter Temperatur einen meßbaren Dampfdruck besitzt und in welchem Fluor organisch gebunden ist, insbesondere einem Ma- terial gemäß PCT/DE00/02988, verbunden sind.

Die Düsen sind in einem Bereich angeordnet, bei dem die Tem- peratur der Körper während der Benutzung um 280°C beträgt und der weder gegen Strahlungswärme noch gegen den Zutritt von Atmopshärenl'uft abgeschirmt ist.

Die Anordnung wird verwendet wie folgt : Der Tunnelofen wird beheizt.

Es werden dann Keramik-Waschbeckenrohlinge gefertigt und in üblicher Weise für den Transport durch den beheizten Tun- nelofen bereitgestellt, in welchem sie ; in per se bekannter Weise und mit üblichem Temperaturverlauf bezüglich des Auf- heizens., Brennen und Abkühlens gebrannt werden.

Während des Abkühlens laufen die Keramik-Waschbeckenrohlinge an der Düsenanordnung vorbei. Zugleich erfolgt eine Druckbe- aufschlagung der Vorratsbehälter, so daß materialhaltiges Fluid aus den Düsen austritt. Dieses Material bewegt sich in Richtung auf die vorbeiziehenden, noch halbfertigen Keramik- Waschbeckenrohlinge und wird dabei durch die Luftbewegung weitgehend gleichmäßig verteilt.

Während der Körper weiter abkühlt, vernetzt das Material und härtet aus. Nach dem Abkühlen ergibt sich eine sehr gleich- mäßige, hochfeste Beschichtung.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden Fliesen durch den Tunnelofen geführt. Auch hier ergibt sich eine sehr gleichmäßige, hochfeste Beschichtung.

Anders als vorstehend erwähnt, ist es möglich, das Material im Vorrat zu beheizen. Dabei wird bevorzugt die Temperatur niedriger gewählt als jene des vorbeigeführten Körpers.