Nova Patents
PL194487B1

Method of obtaining a substrate with photocatalysing coat deposted thereon

Abstract

The present invention is directed to a process for obtaining a substrate provided with a coating having photocatalytic properties, wherein the coating includes crystallized particles of an oxide of a metal A having photocatalytic properties. The crystallized particles are incorporated into the coating using a mineral binder comprising at least one oxide of a metal B also having photocatalytic properties in the crystallized state. The coating optionally includes at least oxide of a metal M devoid of photocatalytic properties and/or at least one silicon compound of the silicon oxide SiO2 type. The coating is deposited from liquid-phase dispersions containing the crystallized particles of the oxide of metal A and at least one precursor compound for the oxide of metal B of the binder and optionally a precursor compound for the oxide of metal M and for the Si compound, in a relative proportion A/(B+M+Si) by weight of the metals and Si ranging between 60/40 and 40/60. The present invention is also directed to substrates containing a photocatalytic coating and to liquid-phase dispersions which are used in the preparation of the photocatalytic coatings.

PL194487B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 2

Term

Term ended

Expired 5 March 2019, 7.6 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

31 claims: 11 independent, 20 dependent

  1. 1
    Zastrzeżenia patentowe 1. Podłoże z powłoką fotokatallzującą, zawierające na co n^jrmn^j części powierzchni podłoża powłokę o właściwościach fotokatalizujących włączającą cząstki krystaliczne tlenku metalu A o właściwościach fotokatalizujących za pomocą spoiwa mineralnego co najmniej częściowo krystalicznego obejmującego tlenek metalu B o właściwościach fotokatalizujących w stanie krystalicznym, i opcjonalnie co najmniej jeden tlenek metalu M pozbawiony właściwości fotokatalizujących i/lub związek krzemu typu tlenku krzemu, znamienne tym, że składniki powłoki (3) osadzonej na podłożu (1) mają wagowy stosunek ilościowy A/(B+M+Si), odniesiony do masy metali wchodzących odpowiednio w skład cząstek krystalicznych tlenku A i w skład tlenku B i opcjonalnie tlenku metalu M i/lub związku Si spoiwa mineralnego, zawarty pomiędzy 60/40 i 40/60, przy czym powłoka (3) ma porowatość obliczoną przez pomiar indeksu refrakcji zawartą pomiędzy 45% i 65%.
  2. 2
    Podłoże z powłoką fco:okatallziuącą, według zas^z. 1, tym, że (3) obeej muje cząstki krystaliczne, o wymiarze w przedziale 5 nm do 80 nm i obszary spójności krystalicznej o wymiarze w przedziale 5 nm do 20 nm, oraz spoiwo mineralne co najmniej częściowo w formie ziaren, zwłaszcza o wymiarze zawartym pomiędzy 5 nm i 25 nm, korzystnie od 10 nm do 20 nm.
  3. 3
    Podłoże z powłoką fotokatallzującą, według zas^z. 2, znamienne tym, że powłoka (3) obeej muje cząstki krystaliczne TiO2 w formie anatazu i spoiwo mineralne oparte na TiO2 częściowo krystalicznym.
  4. 4
    Podłoże z powłoką fotokatallzującą, według zas^z. 2, znamienne tym, że powłoka (3) obeej muje cząstki TiO2 w formie anatazu i spoiwo mineralne obejmujące TiO2 częściowo krystaliczny oraz SiO2. PL 194 487 B1
  5. 5
    Podłoże z powłoką fotokatalizującą, według zastrz. 3 albo 4, znamienne tym, że powłoka (3) wykazuje indeks refrakcji najwyżej 2, zwłaszcza zawarty pomiędzy 1,5 i 1,9, korzystnie pomiędzy 1,6 i 1,8.
  6. 6
    Po<dłł^^^ zpowłoką fotokatalizującą, wedłuu zasttz. 1, znamienne tym, że pomiędzy powłoką (3) o właściwościach fotokatalizujących i podłożem (1), jest umieszczona co najmniej jedna warstwa, zwłaszcza o funkcji bariery względem substancji alkalicznych i/iub o funkcji optycznej i/iub antystatycznej i/iub przyczepności, zwłaszcza co najmniej jedna warstwa na bazie związku Si, takiego jak Si, SiO2, SiOC, SiON, Si)N4, iub na bazie ewentuainie domieszkowanego tienku metaiicznego, takiego jak tienek cyny domieszkowany fiuorem.
  7. 7
    Podłoże z powłoką fotokataiizującą. według zastrz. 1 albo 6, znamienne tym, że podłoże (1) zawiera co najmniej jeden materiał przezroczysty typu szkło iub tworzywo piastyczne.
  8. 8
    Podłoże z powłoką fotokatalizującą, według zastrz. 7, znamienne tym. że podłoże (11 ssanowi część szyb izoiujących, usytuowane po stronie wewnętrznej iub zewnętrznej, zwłaszcza typowych szyb izoiujących mających jedną iub więcej wewnętrznych warstw gazowych iub szyb izoiujących próżniowych iub stanowi część szyby iaminowanej iub monoiitycznej.
  9. 9
    Podłoże z powłoką fotokatalizującą, według zastrz. 1 albo 6, znamienne tym, że podłoże (1) jest z materiału typu metai, materiału ceramicznego, materiału eiewacyjnego, materiału do dachów, do posadzek, takiego jak:dachówki, płytki dachowe, kamień, drewno, płyty, okładziny płytkowe, materiał typu cementu, tworzywo piastyczne, wszeikie materiały architektoniczne, materiał włóknisty typu wełny minerainej do izoiacji termicznej i/iub akustycznej iub włókna tekstyine.
  10. 10
    Dyspersśa dla podłoża z powłoką fotokatalizuiącą, zawierająca w fazie ciekłej cząstki dwutienku tytanu krystaiicznego A, co najmniej jeden związek-prekursor tienku metaiu B wykazujący właściwości fotokataiizujące w stanie krystaiicznym, opcjonainie co najmniej jeden związek-prekursor tienku metaiu M i/iub związek krzemu, znamienna tym, że cząstki krystaiiczne A, prekursor B,M i związek krzemu Si są w stosunku iiościowym A/(B+M+Si) zawartym pomiędzy 60/40 i 40/60.
  11. 11
    Dysperssa według zastrz. 10, znamienna tym, że cząstki dwutlenku tytanu A są w formie krystaiicznej anatazu.
  12. 12
    Dysperssa wedługzassrz. 10 albo 11, znamiennatym, ze cząsski dwuhenku tytanu A wykazują wieikość średnią w przedziaie 5 nm do 80 nm i obszar spójności krystaiicznej o wieikości średniej w przedziaie 5 nm do 20 nm.
  13. 13
    Dysperssa według zastrz. 10, znamienna tym, że tienek metaiu B jest wybrany spośród:dwutienku tytanu, tienku cynku, tienku cyny i tienku woiframu.
  14. 14
    Dyspersja według zastrz. 10, znamienna tym, że tienek metalu M jest wybrany spośród tienków giinu i cyrkonu.
  15. 15
    Dysperssa według zas^z. 10, znamienna tym, ze związki prekursory Heńków met:alu B i M są związkami metaioorganicznymi.
  16. 16
    Dyspersja według zastrz. 15, znamienna tym, że związki metaioorganiczne są wybrane z grupy tetraaikohoianów o wzorze X(OR)4, triaikohoianów o wzorze XR'(OR)3 iub haiogenków metaiicznych, gdzie R i R' oznaczają grupy węgiowe, a X oznacza M iub B.
  17. 17
    według zas^z. 10, znamienna tym. ze związek krzemufess wybrany sf^<^^r^<^d alkohoianów krzemu.
  18. 18
    Dyspersja według zastrz. 10, znamienna tym, że obejmuje środek cheiatujący/stabiiizujący.
  19. 19
    Dyspersća według zastrz. 10, znamienna tym, że faza ciekła obejmuie rozpuszczalnik wybrany spośród wody, giikoiu etyienowego, etanoiu, giikoiu propyienowego i ich mieszanin.
  20. 20
    według zaskz. 10, znamienna tym. ze obejmie cząsski krystalicznego dwuttenku tytanu A, tetrabutanoian tytanu jako związek-prekursor tienku metaiu B, tetraortokrzemian jako związek krzemu, w stosunku iiościowym A/(B+Si) 50/50.
  21. 21
    Sposób z powłoką fotokatalizującą zawierającegona co najmniej części powierzchni podłoża powłokę z dyspersji o właściwościach fotokataiizujących, przy czym cząstki krystaiiczne tienku metaiu A o właściwościach fotokataiizujących włącza się do powłoki za pomocą spoiwa minerainego zawierającego co najmniej jeden tienek metaiu B wykazujący również właściwości fotokataiizujące w stanie krystaiicznym i opcjonainie co najmniej jeden tienek metaiu M pozbawiony właściwości fotokataiizujących i/iub co najmniej jeden związek krzemu Si typu tienku krzemu, znamienny tym, że osadza się powłokę przez nałożenie dyspersji w fazie ciekłej, zawierającej cząstki krystaiiczne tienku metaiu A i co najmniej jeden związek-prekursor tienku metaiu B spoiwa oraz opcjonainie związek-prekursor tienku metaiu M i/iub związku Si, w wagowym stosunku iiościowym A/(B+M+Si) odniesionym do ciężaru metaii wchodzących odpowiednio w skład tienku A i prekursora, PL 194 487 B1 względnie prekursorów tlenku metalu B oraz opcjonalnie tlenku metalu M i związku Si, w proporcjach zawartych pomiędzy 60/40 i 40/60.
  22. 22
    Sposób wer^tut] zastrz. 21, znamienny tym, że stosuje się spoiwo mineralne co najmniej częściowo krystaliczne.
  23. 23
    Sposób według zastrz. 21, znamienny tym. że tlenki metall A i B dobiera się sp<^^r^<^<d co najmniej jednego z następujących tlenków:dwutlenku tytanu, tlenku cynku, tlenku cyny, tlenku wolframu, korzystnie gdy tlenki A i B są w postaci tlenku tytanu.
  24. 24
    Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że stosuje się spoiwo mineralne obej^u^ce tylko tlenek metalu B, a stosunek ilościowy A/(B+M+Si) wyraża się w postaci A/B, gdzie A jest tlenkiem metalu.
  25. 25
    Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że stosuje się spoiwo mineralne obejmujące tlenek metalu B, typu TiO2, i związek krzemu, typu SiO2, przy czym stosunek ilościowy A/(B+M+Si) wyraża się w postaci A/(B+Si), gdzie A jest tlenkiem metalu.
  26. 26
    Sposób według zastrz.22, znamienny tym, że stosuje się cząstki krystaliczne tlenku A w formie cząstek, korzystnie o wielkości średniej w przedziale 5 nm do 80 nm i obszary spójności krystalicznej o wielkości średniej w przedziale 5 nm do 20 nm, zwłaszcza w dyspersji w co najmniej jednym rozpuszczalniku organicznym lub wodnym.
  27. 27
    Sposób według zas^z. 2t, znamienny tym, że związek względnie związki metaloorganiczne prekursor(y) tlenku B i ewentualnie tlenku M wybiera się z grupy tetraalkoholanów o wzorze M(OR)4, trialkoholanów o wzorze MR' (OR)3 lub halogenków metalicznych, gdzie R, R' oznaczają grupy węglowe.
  28. 28
    Sposób według zas^z. 21, znamiennytym, że związekmeealoorgan icznywzględn ne związki metaloorganiczne-prekursor(y) tlenku B i ewentualnie tlenku M doprowadza się do dyspersji w fazie ciekłej zawierającej co najmniej jeden środek chelatujący/stabilizujący.
  29. 29
    Sposób według zas-trz. 21, znamienny tym. że powłokę osadza się przez pirollzę w fazie ciekłej stosując dyspersję zawierającą prekursor, względnie prekursory związku metaloorganicznego względnie związków metaloorganicznych i cząstki krystaliczne.
  30. 30
    Sposób według zas-trz. 21, znamienny tym, że powłokę osadza się techniką zo!-żel osadzanie zanurzeniowe, powlekanie komórkowe, powlekanie laminarne lub rozpylanie stosując dyspersję zawierającą związek metaloorganiczny względnie związki metaloorganiczne i cząstki krystaliczne.
  31. 31
    Sposób według zastrz. 21, znamienny tym. że powłokę poddaje się obróbce termiczni zwłaszcza w temperaturze co najmniej 400°C.
Independent claims31