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EP1518836A2

Substrate with photocatalytic coating

Abstract

L'invention à pour objet l'utilisation d'un substrat (1) à base verrière, céramique ou vitro-céramique, muni sur au moins une partie d'au moins une de ses faces d'une couche mince (2) faisant barrière à la migration des alcalins provenant du substrat (1), surmontée par un revêtement (3) à propriété photocatalytique comportant de l'oxyde de titane au moins partiellement cristallisé et dont l'épaisseur est comprise entre 5 et 100 nm, ledit revêtement présentant sous l'effet du rayonnement solaire des propriétés photocatalytiques et un caractère hydrophile prononcé, pour éliminer par ruissellement d'eau, notamment de pluie, les salissures organiques et minérales déposées sur ledit revêtement.

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Projected expiry passed 13 September 2016, 10 years ago.

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18 claims: 9 independent, 9 dependent

  1. 1
    Utilisation d'un substrat (1) à base verrière, céramique ou vitrocéramique, muni sur au moins une partie d'au moins une de ses faces d'une couche mince (2) faisant barrière à la migration des alcalins provenant du substrat (1), surmontée par un revêtement (3) à propriété photocatalytique comportant de l'oxyde de titane au moins partiellement cristallisé et dont l'épaisseur est comprise entre 5 et 100 nm, ledit revêtement présentant sous l'effet du rayonnement solaire des propriétés photocatalytiques et un caractère hydrophile prononcé, pour éliminer par ruissellement d'eau, notamment de pluie, les salissures organiques et minérales déposées sur ledit revêtement.
  2. 2
    Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'oxyde de titane cristallisé est sous forme anatase, sous forme rutile ou sous forme d'un mélange d'anatase et de rutile.
  3. 3
    Utilisation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'épaisseur du revêtement (3) est comprise entre 5 et 50 nm.
  4. 4
    Utilisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'oxyde de titane cristallisé est sous forme de cristallites de taille moyenne comprise entre 0,5 et 60 nm, de préférence 1 à 50, notamment 10 à 40 nm.
  5. 5
    Utilisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le revêtement (3) comporte également un matériau minéral, notamment sous forme d'un oxyde ou mélange d'oxydes amorphe ou partiellement cristallisé du type oxyde de silicium, oxyde de titane, oxyde d'étain, oxyde de zirconium, oxyde d'aluminium.
  6. 6
    Utilisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le revêtement comprend des additifs aptes à amplifier le phénomène photocatalytique dû à l'oxyde de titane, notamment en augmentant la bande d'absorption du revêtement et/ou en augmentant le nombre de porteurs de charges par dopage du réseau cristallin de l'oxyde ou par dopage de surface du revêtement et/ou en augmentant rendement et cinétique des réactions photocatalytiques en recouvrant au moins une partie du revêtement par un catalyseur.
  7. 7
    Utilisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le réseau cristallin de l'oxyde de titane est dopé, notamment par au moins un des éléments métalliques du groupe comprenant le niobium, le tantale.
  8. 8
    Utilisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'oxyde de titane ou le revêtement (3) dans son ensemble est revêtu d'un catalyseur, notamment sous la forme de couche mince de métal noble du type platine, rhodium, argent, palladium.
  9. 9
    Utilisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le revêtement incorpore des éléments métalliques, notamment sous forme de particules, visant à augmenter sa bande d'absorption, éléments choisis parmi l'étain, le cadmium, le tungstène, le cérium ou le zirconium.
  10. 10
    Utilisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le dopage de surface de l'oxyde de titane ou du revêtement qui le comporte est réalisé en recouvrant au moins une partie dudit revêtement d'une couche d'oxyde ou de sels métalliques, le métal étant choisi parmi le fer, le cuivre, le ruthénium, le cérium, le molybdène, le bismuth, le vanadium.
  11. 11
    Utilisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface du revêtement (3) possède un angle de contact à l'eau inférieur à 5° après exposition à un rayonnement lumineux
  12. 12
    Utilisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur du revêtement (3) est comprise entre 5 et 20 nm.
  13. 13
    Utilisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rugosité RMS du revêtement (3) est comprise entre 2 et 20 nm, notamment entre 5 et 20 nm.
  14. 14
    Utilisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu 'est disposée sous le revêtement (3) à propriété photocatalytique au moins une couche mince (2) à fonction anti-statique, thermique, optique.
  15. 15
    Utilisation selon la revendication 14, caractérisée en ce que la couche mince (2) à fonction anti-statique, éventuellement à polarisation contrôlée, et/ou thermique et/ou optique est à base de matériau conducteur du type métal ou du type oxyde métallique dopé tel que ITO, SnO 2 :F, ZnO :In, ZnO :F, ZnO :Al, ZnO :Sn ou oxyde métallique sous-stoechiométrique en oxygène comme SnO 2-x ou ZnO 2-x avec x 2.
  16. 16
    Utilisation selon la revendication 14, caractérisée en ce que la couche mince (2) à fonction optique est à base d'un oxyde ou d'un mélange d'oxydes dont l'indice de réfraction est intermédiaire entre celui du revêtement et celui du substrat, notamment choisi(s) parmi les oxydes suivants :Al 2 O 3 , SnO 2 , In 2 O 3 , oxycarbure ou oxynitrure de silicium.
  17. 17
    Utilisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche mince (2) à fonction de barrière aux alcalins est à base d'oxyde, de nitrure, d'oxynitrure ou d'oxycarbure de silicium, d'Al 2 O 3 :F ou de nitrure d'aluminium.
  18. 18
    Utilisation d'un substrat selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisée en ce qu' il est en verre sodo-calcique et qu'il est utilisé en tant que vitrage auto-nettoyant, anti-buée et/ou anti-salissures.
Independent claims18