FR2838735A1

Substrates, e.g. for windows, filter, electronic components, have hydrophilic coating based on oxidized silicon derivative covered by photocatalytic coating of at least partially crystallized titanium oxide

Abstract

The invention relates to a substrate (1) provided with a first coating (2) comprising at least one hydrophilic layer based on an at least partially oxidized derivative of silicon, topped with a second photocatatytic coating (3) comprising the oxide. of titanium at least partially crystallized and having a discontinuous / permeable structure. Application of this substrate to a glazing, an architectural material, a mineral wool.

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26 claims: 16 independent, 10 dependent

  1. 1
    14 REVENDICATIONS 1. Substrat essentiellement transparent (1), notamment à base de verre ou de polymère(s) ou substrat céramique ou substrat vitro-céramique ou substrat en matériau architectural du type enduit de façade, dalles ou pavé de béton, béton architectonique, tuile, matériau à composition cimentaire, terre cuite, ardoise, pierre, surface métallique, ou substrat fibreux à base verrière du type laine minérale d’isolation ou fils de verre de renforcement caractérisé en ce qu’il est muni sur une partie au moins de sa surface d’un premier revêtement (2) comportant une couche ou plusieurs couches empilées à base de dérivé au moins partiellement oxydé du silicium choisi parmi le dioxyde de silicium, des oxydes de silicium sous-stoechiométriques, l’oxycarbure, l’oxyniture ou l’oxycarbonitrure de silicium, ledit premier revêtement (2) présentant un caractère hydrophile et étant surmonté d’un second revêtement (3) à propriétés photocatalytiques comportant de l’oxyde de titane au moins partiellement cristallisé, ledit second revêtement (3) présentant une structure discontinue/perméable.
  2. 2
    Substrat selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit substrat est essentiellement transparent, plan ou courbé, du type vitrage imprimé ou non .
  3. 3
    Substrat (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’indice de réfaction du premier revêtement (2) est compris entre 1,45 et 1,80, notamment 1,50 et 1,75, de préférence 1,55 à 1,68.
  4. 4
    Substrat (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier revêtement (2) est déposé par sol-gel ou par pyrolyse, notamment pyrolyse en phase vapeur CVD ou par une technique sous vide du type pulvérisation cathodique.
  5. 5
    Substrat (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier revêtement (2) a une épaisseur d’au moins 5 nm, notamment comprise entre 10 et 200 nm, de préférence entre 30 et 120 nm.
  6. 6
    Substrat (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier revêtement (2) est rugueux et présente une surface extérieure avec des protubérances et/ou des creux de taille nanométrique.
  7. 7
    Substrat (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier revêtement (2) a une surface extérieure présentant des protubérances dont au moins une partie ne sont pas jointives.
  8. 8
    Substrat (1) selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que le premier revêtement (2) présente en surface extérieure des protubérances et/ou des creux de diamètre compris entre 5 et 300 nm, notamment entre 50 et 100 nm.
  9. 9
    Substrat (1) selon la revendication 6 à 8, caractérisé en ce que le premier revêtement (2) présente en surface extérieure des protubérances et/ou des creux de hauteur/profondeur comprise entre 5 et 100 nm, notamment entre 10 et 50 nm.
  10. 10
    Substrat (1) selon la revendication 6 à 9, caractérisé en ce que le premier revêtement (2) présente une surface extérieure comprenant entre 5 et 300 protubérances, notamment entre 20 et 200 protubérances par pm 2 de substrat.
  11. 11
    Substrat (1) selon la revendication 6 à 10, caractérisé en ce que le premier revêtement (2) présente une rugosité rms comprise entre 4 et 12 nm, notamment entre 5 et 10 nm et en particulier entre 6 et 9 nm.
  12. 12
    Substrat (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second revêtement (3) a une épaisseur d’au plus 10 nm, notamment d’au plus 8 ou 5 ou 3 nm dans les zones de recouvrement du premier revêtement (2).
  13. 13
    Substrat (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second revêtement (3) est essentiellement à base d’oxyde de titane éventuellement dopé et comprenant des grains ou cristallites de diamètre compris entre 0,5 et 100 nm, notamment entre 2 et 20 nm.
  14. 14
    Substrat (1) selon la revendication 6 et la revendication 13, caractérisé en ce que le second revêtement (3) est essentiellement à base d’oxyde de titane éventuellement dopé et comprenant des grains ou cristallites de diamètre premier revêtement (2) sur le diamètre des grains ou cristallites du second revêtement (3) est d’au moins 2, notamment d’au moins 4, 5 ou 10.
  15. 15
    Substrat (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat muni des premier (2) et second (3) revêtements présente une rugosité rms comprise entre 4 et 15 nm, notamment 16 entre 5 et 12 nm et plus particulièrement entre 7 et 10 nm.
  16. 16
    Substrat (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second revêtement (3) suit la rugosité du premier revêtement (2)
  17. 17
    Substrat selon la revendication 7 et la revendication 13, caractérisé en ce que les grains/cristallites du second revêtement (3) sont disposés entre les creux/protubérances de la surface extérieure du premier revêtement (2) et recouvrent éventuellement au moins partiellement lesdits creux/protubérances.
  18. 18
    Substrat (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second revêtement (3) correspond à une quantité de matière d’au plus 10 microgrammes par cm2 de substrat, notamment d’au plus 5 ou 3 microgrammes par cm 2 de substrat, de préférence d’environ 0,5 à 3 microgrammes par cm2 .
  19. 19
    Substrat (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second revêtement (3) est déposé par sol-gel, par pyrolyse, notamment en phase vapeur ou par une technique sous vide du type pulvérisation cathodique.
  20. 20
    Substrat verrier (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier et second revêtements sont déposés par pyrolyse en phase gazeuse, sur un ruban de verre float.
  21. 21
    Substrat transparent (1) du type vitrage selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il présente, une fois muni des premier et second revêtements, une réflexion lumineuse coté revêtement RL d’au plus 12%, notamment d’au plus 11%, associée de préférence à des valeurs de a* et b* de-2<a*<0 et -5<b*<0 .
  22. 22
    Substrat (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ensemble des premiers et second revêtements (2, 3) présente une activité photocatalytique caractérisé par une vitesse de dégradation de l’acide palmitique d’au moins 5 nm/h, notamment d’au moins 10 nm/h.
  23. 23
    Substrat (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ensemble des premier et second revêtements (2, 3) présente une hydrophilie caractérisée par un angle de contact à l’eau d’au plus •17 20°, notamment d’au plus 10 ou 5° avec ou sans exposition à un rayonnement dans les ultra-violets et/ou dans le visible. ;
  24. 24
    Application du substrat essentiellement transparent selon l’une des revendications précédentes, à la fabrication de vitrages « auto-nettoyants », 5 notamment anti-buée, anti-condensation et anti-salissures, notamment des vitrages pour le bâtiment du type double-vitrage, des vitrages pour véhicules du type pare-brise, lunette arrière, vitres latérales d’automobiles, rétroviseurs, des vitrages pour trains, avions, bateaux, des vitrages utilitaires comme des verres d’aquarium, de vitrine, de serre, d’ameublement intérieur, de mobilier urbain, 10 des miroirs, des écrans de systèmes d’affichage du type ordinateur, télévision, téléphone, des vitrages électrocommandables comme des vitrages électrochromes, à cristaux liquides, électroluminescents, des vitrages photovoltaïques.
  25. 25
    Application du substrat en matériau architectural selon l’une des 15 revendications 1 à 23 à la fabrication de cloisons, façades, toitures, sols, en intérieur ou en extérieur.
  26. 26
    Application du substrat à base de laine minérale d’isolation selon l’une des revendications 1 à 23 à la fabrication de faux-plafonds ou de matériaux de filtration.
Independent claims26