KR20000076278A

Photocatalytically-activated self-cleaning article and method of making same

Abstract

A method and an article obtained therefrom are disclosed for providing a substrate with a photocatalytically activating self-cleaning surface by forming a photocatalytically activating self-cleaning coating on the substrate by spray pyrolysis, chemical vapor deposition or magnetron sputtered vacuum deposition. The thickness of the coating is at least about 500 Angstroms to limit sodium ion poisoning to the portion of the coating facing the substrate. A sodium ion diffusion barrier layer is also deposited on the substrate prior to depositing the photocatalytically activated self-cleaning coating to prevent sodium ion poisoning of the photocatalytically activated self-cleaning coating. The substrate includes a glass substrate comprising flat glass and a continuous glass float ribbon.

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40 claims: 5 independent, 35 dependent

  1. 1
    하나 이상의 표면을 갖는 기판;및 화학 증착, 마그네트론 스퍼터링된 진공 침착 및 분무 열분해로 이루어진 그룹으로부터 선택된 방법에 의해 기판의 표면에 침착된 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물을 포함하는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  2. 2
    제 1 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 산화티탄, 산화철, 산화은, 산화구리, 산화텅스텐, 산화알루미늄, 산화규소, 아연 스타네이트, 산화몰리브덴, 산화아연, 스트론튬 티타네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속 산화물을 포함하는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  3. 3
    제 2 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 예추석 이산화티탄, 금홍석 이산화티탄, 브루카이트 이산화티탄 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 이산화티탄을 포함하는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  4. 4
    제 1 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 두께가 약 200Å 이상인 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  5. 5
    제 1 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 두께가 약 400Å 이상인 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  6. 6
    제 1 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 두께가 약 500Å 이상인 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  7. 7
    제 1 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 2×10 -3 /cm·min 이상의 광촉매적 반응 속도를 갖는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  8. 8
    제 7 항에 있어서, 광촉매적 반응 속도가 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물에 침착된 100 내지 200Å의 두께 범위의 스테아르산 시험 필름의 제거 속도로서 측정되고 광촉매적 반응 속도가 스테아르산 시험 필름의 탄소-수소 신장 진동 흡수대의 집적 강도의 다수의 퓨리에 변환 적외선 스펙트로포토미터 측정치 대 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물에 배치되고 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물의 표면에서 측정시 약 20W/m 2 의 강도를 갖는 자외선 공급원에 의해 제공된 약 300 내지 약 400nm의 범위내의 진동수의 자외선에 대해 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물의 누적 노출 시간을 플롯팅함으로써 형성된 곡선의 기울기로서 정량적으로 측정되는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  9. 9
    제 8 항에 있어서, 자외선 공급원이 흑색 광원 및 UVA-340 광원으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  10. 10
    제 1 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 기판에 직접 침착되는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  11. 11
    제 1 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물과 기판 사이에 삽입된 하나 이상의 층을 추가로 포함하는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  12. 12
    제 1 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 기판에 침착된 하나의 층의 다층 스택의 피복물을 포함하고 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 다층 스택의 최상층인 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  13. 13
    제 1 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 기판에 침착된 하나의 층의 다층 스택의 피복물을 포함하고 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 다층 스택의 최상층 이외의 층인 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  14. 14
    제 1 항에 있어서, 기판과 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물 사이에 삽입되어 기판으로부터 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물로의 나트륨 이온의 이동을 억제하는 나트륨 이온 확산 장벽층을 추가로 포함하는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  15. 15
    제 14 항에 있어서, 나트륨 이온 확산 장벽층이 화학 증착, 마그네트론 스퍼터링된 진공 침착 및 분무 열분해로 이루어진 그룹으로부터 선택된 방법에 의해 기판에 침착되는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  16. 16
    제 14 항에 있어서, 나트륨 이온 확산 장벽층이 결정성 금속 산화물, 무정형 금속 산화물 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  17. 17
    제 16 항에 있어서, 나트륨 이온 확산 장벽층이 산화주석, 산화규소, 산화티탄, 산화지르콘, 불소 도핑된 산화주석, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화코발트, 산화크롬, 산화마그네슘, 산화철 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  18. 18
    제 17 항에 있어서, 나트륨 이온 확산 장벽층이 두께가 약 250Å 이상인 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  19. 19
    제 17 항에 있어서, 나트륨 이온 확산 장벽층이 두께가 약 400Å 이상인 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  20. 20
    제 17 항에 있어서, 나트륨 이온 확산 장벽층이 두께가 약 500Å 이상인 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  21. 21
    제 1 항에 있어서, 기판이 유리, 플라스틱, 금속, 에나멜 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  22. 22
    제 1 항에 있어서, 기판이 제 1 주요 표면, 및 제 2 주요 표면으로서 정의되는 반대쪽 주요 표면을 갖는 유리 기판이고, 제 1 주요 표면이 용융 주석 욕에서 유리 리본을 형성하는 특징이 있는 확산되어 있는 산화주석의 얇은 층을 갖고 하나 이상의 주요 표면에 광촉매적 활성화 자가 세정 금속 산화물 피복물이 침착되어 있는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  23. 23
    제 22 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 산화티탄, 산화철, 산화은, 산화구리, 산화텅스텐, 산화알루미늄, 산화규소, 아연 스타네이트, 산화몰리브덴, 산화아연, 스트론튬 티타네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속 산화물을 추가로 포함하는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  24. 24
    제 23 항에 있어서, 기판과 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물 사이에 삽입된 나트륨 이온 확산 장벽층을 추가로 포함하는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  25. 25
    제 24 항에 있어서, 나트륨 이온 확산 장벽층이 산화주석, 산화규소, 산화티탄, 산화지르콘, 불소 도핑된 산화주석, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화코발트, 산화크롬, 산화마그네슘, 산화철 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  26. 26
    제 22 항에 있어서, 유리 기판이 판유리 및 연속 유리 플로트 리본으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 광촉매적 활성화 자가 세정 제품.
  27. 27
    용융 주석 욕에서 유리 플로트 리본을 형성하는 특징이 있는 얇은 산화주석층이 확산되어 있는 제 1 주요 표면, 및 제2 주요 표면으로서 정의되는 반대쪽 주요 표면을 갖는 연속 유리 플로트 리본을 제조하는 단계;플로트 리본의 온도가 약 400℃(752℉) 이상인 플로트 리본의 제조시점에서 플로트 리본의 표면에 화학 증착 피복 장치를 위치시키는 단계;및 티탄 테트라클로라이드, 티탄 테트라이소프로폭사이드 및 티탄 테트라에톡사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 금속 산화물 전구체를 플로트 리본의 표면에 있는 화학 증착 장치를 통해 캐리어 가스 스트림 속으로 향하게 하고, 플로트 리본을 가열냉각(annealing)시켜 유리 플로트 리본에 이산화티탄 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물을 생성하는 단계를 포함하는, 플로트 리본의 제조도중 연속 유리 플로트 리본에 이산화티탄 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물을 제공하는 방법.
  28. 28
    용융 주석 욕에서 유리 플로트 리본을 형성하는 특징이 있는 주석, 산화주석 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 얇은 금속 층이 확산되어 있는 제 1 주요 표면, 및 제2 주요 표면으로서 정의되는 반대쪽 주요 표면을 갖는 연속 유리 플로트 리본을 제조하는 단계;및 온도가 약 400℃(752℉) 이상인 플로트 리본의 제조시점에서 플로트 리본의 표면에 분무 열분해 피복 장치를 배치함으로써 하나 이상의 주요 표면에 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물을 침착시키고, 분무 열분해 피복 장치를 통해 수성 매질 중의 티타닐 아세틸아세토네이트 및 습윤제의 수성 현탁액을 플로트 리본의 표면위로 향하게 하고 플로트 리본을 공기 속에서 가열냉각시켜 유리 플로트 리본 위에 이산화티탄 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물을 생성하는 단계를 포함하는, 플로트 리본의 제조도중 연속 유리 플로트 리본에 이산화티탄 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물을 제공하는 방법.
  29. 29
    유리 배치(batch) 물질을 노 속에서 용융시키는 단계;용융 유리를 용융 주석의 욕에 분배하는 단계;유리가 사이징되고 제어냉각되어 치수 안정성 유리 플로트 리본을 형성하는 주석 욕을 가로질러 용융 유리를 견인하는 단계;주석 욕으로부터 플로트 리본을 제거하는 단계;레르(lehr)를 통해 롤러를 이송시켜 플로트 리본을 이동시켜 플로트 리본을 가열냉각시키는 단계;및 플로트 리본을 리본이 판유리로 절단되는 이송 롤러 상의 절단 위치로 이동시키는 단계를 포함하는 유리 플로트 리본을 형성하는 방법에 있어서, 플로트 리본의 표면에 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물을 침착시켜 플로트 리본을 형성하는 단계를 포함함을 개선점으로 하는 방법.
  30. 30
    제 29 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 분무 열분해 및 화학 증착으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 방법에 의해 침착되는 방법.
  31. 31
    제 29 항에 있어서, 플로트 리본의 표면에 나트륨 이온 확산 장벽층을 침착시키고 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물을 나트륨 이온 확산 장벽층에 침착시키는 단계를 추가로 포함함을 개선점으로 하는 방법.
  32. 32
    하나 이상의 표면을 갖는 제품을 제공하는 단계;및 제품의 표면에 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물을 화학 증착, 마그네트론 스퍼터링된 진공 침착 및 분무 열분해로 이루어진 그룹으로부터 선택된 방법에 의해 침착시키는 단계를 포함하는, 광촉매적 활성화 자가 세정 제품의 제조방법.
  33. 33
    제 32 항에 있어서, 제품이 판유리이고 침착 단계가 판유리의 벤딩(bending) 및 템퍼링(tempering)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 판유리의 개질 공정 도중에 수행되는 방법.
  34. 34
    제 32 항에 있어서, 나트륨 이온 확산 장벽층을 표면에 침착시키고 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물을 나트륨 이온 확산 장벽층에 침착시키는 단계[여기서, 나트륨 이온 확산 장벽층은 제품의 표면으로부터 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물로의 나트륨 이온의 이동을 억제한다]를 추가로 포함하는 방법.
  35. 35
    제 34 항에 있어서, 나트륨 이온 확산 장벽층이 화학 증착, 분무 열분해 및 마그네트론 스퍼터링된 진공 침착으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 방법에 의해 침착되는 방법.
  36. 36
    제 35 항에 있어서, 나트륨 이온 확산 장벽층을 침착시키는 단계가 판유리의 벤딩 및 템퍼링으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 판유리의 개질 공정 도중에 수행되는 방법.
  37. 37
    제 32 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물을 가열냉각시켜 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물의 광촉매적 반응 속도를 증가시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  38. 38
    제 37 항에 있어서, 가열 냉각 단계가 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물의 온도를 약 3분 이상동안 500℃로 상승시키고 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물을 제어냉각시킴을 포함하는 방법.
  39. 39
    제 38 항에 있어서, 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물이 약 2×10 -3 /cm·min 이상의 광촉매적 반응 속도를 갖는 방법.
  40. 40
    제 38 항에 있어서, 광촉매적 반응 속도가 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물에 침착된 100 내지 200Å의 두께 범위의 스테아르산 시험 필름의 제거 속도로서 측정되고 광촉매적 반응 속도가 스테아르산 시험 필름의 탄소-수소 신장 진동 흡수대의 집적 강도의 다수의 퓨리에 변환 적외선 스펙트로포토미터 측정치 대 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물에 배치되고 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물의 표면에서 측정시 약 20W/m 2 의 강도를 갖는 자외선 공급원에 의해 제공된 약 300 내지 약 400nm의 범위내의 진동수의 자외선에 대해 광촉매적 활성화 자가 세정 피복물의 누적 노출시간을 플롯팅함으로써 형성된 곡선의 기울기로서 정량적으로 측정되는 방법.
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