JP2004535922A

Photoactive coating, coated article, and method of making same

Abstract

The method of forming a photocatalytic coating comprises adhering the precursor composition onto at least a portion of the surface of the substrate by a coating device. The precursor composition comprises a titania precursor material and at least one other precursor material having a metal selected from boron, strontium, zirconium, lead, barium, calcium, hafnium, lanthanum, and mixtures thereof. There is. This other precursor material is added to the composition sufficiently such that the molar ratio of the selected metal to titanium in the applied photocatalytic coating is in the range of about 0.001 to about 0.05.

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59 claims: 9 independent, 50 dependent

  1. 1
    光活性被膜を形成する方法であって、前駆体組成物を化学蒸着によって溶融金属浴の中のフロートガラスリボンの少なくとも一部分の上に付着させる工程を含み、前駆体組成物が光活性被膜前駆体材料;および光活性被膜の光活性をドーパントなしでの光活性被膜の光活性よりも増大させるドーパントを含む少なくとも一つの別の前駆体材料を含んでいる、前記方法。
  2. 2
    光活性被膜前駆体材料がチタニア前駆体材料である、請求項1の方法。
  3. 3
    チタニア前駆体材料が、チタンアルコキシド、四塩化チタン、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項2の方法。
  4. 4
    チタンアルコキシドが、チタンメトキシド、チタンエトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンピロポキシド、チタンブトキシド、それらの異性体、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項3の方法。
  5. 5
    チタンアルコキシドが、チタンイソプロポキシド、チタンテトラエトキシド、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項3の方法。
  6. 6
    少なくとも一つの別の前駆体材料が有機金属アルコキシドを含む、請求項1の方法。
  7. 7
    少なくとも一つの別の前駆体材料が200°C未満の沸点を有する少なくとも一つの遷移金属アルコキシドを含む、請求項6の方法。
  8. 8
    有機金属アルコキシドが、ホウ素、ストロンチウム、ジルコニウム、鉛、バリウム、カルシウム、ハフニウム、ランタン、およびそれらの混合物のアルコキシドからなる群から選ばれる、請求項6の方法。
  9. 9
    少なくとも一つの別の前駆体材料が、ホウ酸トリアルキル、ストロンチウムアルコキシド、アルキル鉛、ジルコニウムアルキルアルコキシド、ランタンアルコキシド、ストロンチウムエトキシド、ストロンチウム-2-エチルヘキサノエート、ストロンチウムヘキサフルオロアセチルアセトネート、ストロンチウムイソプロポキシド、ストロンチウムメトキシド、ストロンチウムタンタルエトキシド、ストロンチウムチタンイソプロポキシド、ホウ酸トリエチル、tert-n-ブチル鉛、ジルコニウム-2-メチル-2-ブトキシド、ランタンイソプロポキシド、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項1の方法。
  10. 10
    光活性被膜が光触媒作用性である、請求項1の方法。
  11. 11
    光活性被膜が光活性的に親水性である、請求項1の方法。
  12. 12
    適用された光活性被膜の中のチタンに対するドーパントのモル比率が約0.001~0.05の範囲にあるように十分に別の前駆体材料を添加することを包含する、請求項2の方法。
  13. 13
    光活性被膜を形成する方法であって、前駆体組成物を基体表面の少なくとも一部分の上に付着させる工程を含み、前駆体組成物がチタニア前駆体材料;および200°C未満の沸点を有する少なくとも一つの金属アルコキシドを含んでいる、前記方法。
  14. 14
    金属アルコキシドが、ホウ素、ストロンチウム、ジルコニウム、鉛、バリウム、カルシウム、ハフニウム、ランタン、およびそれらの混合物から選ばれた金属を含有する、請求項13の方法。
  15. 15
    チタニア前駆体材料が、チタンアルコキシド、四塩化チタン、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項13の方法。
  16. 16
    光活性被膜を形成する方法であって、前駆体組成物を基体表面の少なくとも一部分の上に付着させ、前駆体組成物がチタニア前駆体材料;およびホウ素、ストロンチウム、ジルコニウム、鉛、バリウム、カルシウム、ハフニウム、ランタン、およびそれらの混合物から選ばれた少なくとも一つの金属を有する少なくとも一つの別の前駆体材料を含んでおり;そして適用された光活性被膜中のチタンに対する選ばれた金属のモル比率が約0.001~約0.05の範囲にあるように十分に別の前駆体材料を組成物に添加する、諸工程を含む前記方法。
  17. 17
    チタニア前駆体材料が、四塩化チタン、チタンアルコキシド、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項16の方法。
  18. 18
    チタニア前駆体材料が、チタンイソプロポキシドおよびチタンテトラエトキシドから選ばれる、請求項17の方法。
  19. 19
    少なくとも一つの別の前駆体材料が、ホウ酸トリアルキル、ストロンチウムアルコキシド、アルキル鉛、ジルコニウムアルキルアルコキシド、ランタンアルコキシド、ストロンチウムエトキシド、ストロンチウム-2-エチルヘキサノエート、ストロンチウムヘキサフルオロアセチルアセトネート、ストロンチウムイソプロポキシド、ストロンチウムメトキシド、ストロンチウムタンタルエトキシド、ストロンチウムチタンイソプロポキシド、ホウ酸トリエチル、tert-n-ブチル鉛、ジルコニウム-2-メチル-2-ブトキシド、ランタンイソプロポキシド、およびそれらの混合物から選ばれる、請求項16の方法。
  20. 20
    チタニア前駆体材料がチタンイソプロポキシドであり、そして別の前駆体材料がチタンイソプロポキシドの中に可溶性である、請求項16の方法。
  21. 21
    別の前駆体材料が200°C未満の沸点を有する、請求項16の方法。
  22. 22
    チタニア前駆体材料および別の前駆体材料を、それら前駆体材料を気化させるのに十分な温度に加熱し;そして気化した前駆体組成物をキャリヤーガスの中に、キャリヤーガスに対する気化前駆体材料の比率が0.01容積%~0.06容積%の範囲にあるように、導入する、ことを包含する、請求項16の方法。
  23. 23
    化学蒸着、マグネトロンスパッタ真空付着、および噴霧熱分解から選ばれた方法によって光触媒作用性被膜を付着させることを包含する、請求項16の方法。
  24. 24
    基体がフロートチャンバーの中のフロートガラスリボンであり、そして方法が前駆体組成物を化学蒸着によってフロートチャンバーの中のフロートガラスリボンの上に付着させることを包含する、請求項16の方法。
  25. 25
    光触媒作用性被膜が約50Å~約2000Åの範囲の厚さを有するように十分に前駆体組成物を付着させることを包含する、請求項16の方法。
  26. 26
    基体と光触媒作用性被膜の間に中間層を付着させることを包含する、請求項16の方法。
  27. 27
    中間層が反射防止層である、請求項26の方法。
  28. 28
    反射防止層が、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、およびオキシ窒化ケイ素の少なくとも一つを含む、請求項27の方法。
  29. 29
    中間層がナトリウムイオン拡散障壁層である、請求項26の方法。
  30. 30
    障壁層が、酸化ケイ素、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、酸化アルミニウム、フッ素ドープ酸化アルミニウム、および窒化アルミニウムの少なくとも一つを包含する、請求項29の方法。
  31. 31
    光触媒作用性被膜を形成する方法であって、前駆体組成物を基体表面の少なくとも一部分の上に付着させる工程を含み、前駆体組成物がチタンイソプロポキシドと、ホウ酸トリエチル、ストロンチウムイソプロポキシド、tert-n-ブチル鉛、ジルコニウム-2-メチル-2-ブトキシド、およびランタンイソプロポキシドから選ばれた少なくとも一つの別の有機金属前駆体材料とを含んでいる、前記方法。
  32. 32
    適用された光触媒作用性被膜の中のチタンに対する有機金属前駆体材料の金属のモル比率が約0.001~約0.05の範囲にあるように十分に別の有機金属前駆体材料を組成物に添加することを包含する、請求項31の方法。
  33. 33
    基体の上に光触媒作用性被膜を形成する方法であって、フロートチャンバーの中のフロートガラスリボンの上に化学蒸着被覆装置を配置し;前駆体組成物を被覆装置からリボンの上へ指向させ、前駆体組成物はチタニア前駆体材料と、ホウ素、ストロンチウム、鉛、バリウム、カルシウム、ハフニウム、ランタン、およびそれらの混合物から選ばれた少なくとも一つの金属を有する少なくとも一つの別の前駆体材料とを含んでおり;組成物には、適用された光触媒作用性被膜の中のチタンに対する選ばれた金属のモル比率が約0.001~約0.05の範囲にあるように、十分に別の前駆体材料を添加し;そして前駆体材料を分解して光触媒作用性被膜を形成するのに十分な温度に基体を加熱する、諸工程を含む前記方法。
  34. 34
    チタニア被膜の光触媒活性を増大させる方法であって、チタニア被膜に、ホウ素、ストロンチウム、ジルコニウム、鉛、バリウム、カルシウム、ハフニウム、およびランタンから選ばれた少なくとも一つの金属を、光触媒作用性被膜の中のチタニアに対する選ばれた金属のモル比率が約0.001~約0.05の範囲にあるように、添加する工程を含む前記方法。
  35. 35
    光触媒作用性被膜を形成する方法であって、前駆体組成物を基体の少なくとも一部分の上に付着させる工程を含み、前駆体組成物が四塩化チタンと有機酸素源と含ホウ素前駆体材料を含んでいる、前記方法。
  36. 36
    有機酸素源が、C 2 ~C 10 のアルキル基を有するアルキルエステルである、請求項35の方法。
  37. 37
    前駆体材料がホウ酸トリエチルである、請求項35の方法。
  38. 38
    光触媒作用性被膜を基体表面に直接付着させることを包含する、請求項35の方法。
  39. 39
    基体と光触媒作用性被膜の間に中間被膜を付着させることを包含する、請求項35の方法。
  40. 40
    中間被膜が、酸化錫、酸化アルミニウム、および酸化ジルコニウムの少なくとも一つを含む、請求項39の方法。
  41. 41
    少なくとも一つの表面を有する基体;および基体表面の少なくとも一部分の上に付着された光触媒作用性被膜を含む物品であって、光触媒作用性被膜はチタニアと、ホウ素、ストロンチウム、ジルコニウム、鉛、バリウム、カルシウム、ハフニウム、およびランタンから選ばれた少なくとも一つの金属を含む少なくとも一つの添加材料とを含んでおり、そして添加材料は光触媒作用性被膜の中のチタンに対する選ばれた金属のモル比率が約0.001~約0.05の範囲にあるような量で被膜の中に存在している、前記物品。
  42. 42
    基体がガラス、プラスチック、およびセラミックから選ばれる、請求項41の物品。
  43. 43
    物品が一体式である、請求項41の物品。
  44. 44
    物品が積層されている、請求項41の物品。
  45. 45
    物品が断熱性ガラスユニットであり、そして基体が断熱性ガラスユニットのガラスの少なくとも一つである、請求項41の物品。
  46. 46
    基体が、徐冷ガラス、強化ガラス、および倍強化ガラスから選ばれる、請求項41の物品。
  47. 47
    物品が建築用透明体である、請求項41の物品。
  48. 48
    光触媒作用性被膜が基体表面上に直接付着される、請求項41の物品。
  49. 49
    光触媒作用性被膜がチタニアを少なくとも部分的にアナターゼ相で含む、請求項41の物品。
  50. 50
    光触媒作用性被膜がチタニアを少なくとも部分的にルチル相で含む、請求項41の物品。
  51. 51
    光触媒作用性被膜が、化学蒸着、マグネトロンスパッタ真空付着、および噴霧熱分解から選ばれた方法によって付着される、請求項41の物品。
  52. 52
    基体が、その中に拡散された錫を有する少なくとも一つの表面を包含する、請求項41の物品。
  53. 53
    光触媒作用性被膜が約50Å~約2000Åの範囲の厚さを有する、請求項41の物品。
  54. 54
    基体がフロートガラスリボンであり、そして方法が化学蒸着および噴霧熱分解から選ばれる、請求項41の物品。
  55. 55
    基体表面と光触媒作用性被膜の間に位置する少なくとも一つの中間層を包含する、請求項41の物品。
  56. 56
    中間層が反射防止層である、請求項55の物品。
  57. 57
    中間層がナトリウムイオン拡散障壁層である、請求項55の物品。
  58. 58
    反射防止層が、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、およびオキシ窒化ケイ素の少なくとも一つを含む、請求項56の物品。
  59. 59
    障壁層が、酸化錫、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、フッ素ドープ酸化錫、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化コバルト、酸化クロム、酸化鉄、およびそれらの混合物の少なくとも一つを含む、請求項57の物品。
Independent claims59