DE10158433B4 - Beschichtung - Google Patents
Beschichtung Download PDFInfo
- Publication number
- DE10158433B4 DE10158433B4 DE10158433A DE10158433A DE10158433B4 DE 10158433 B4 DE10158433 B4 DE 10158433B4 DE 10158433 A DE10158433 A DE 10158433A DE 10158433 A DE10158433 A DE 10158433A DE 10158433 B4 DE10158433 B4 DE 10158433B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- primer layer
- coating
- particle
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 38
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 37
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000010985 leather Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 3
- 238000002444 silanisation Methods 0.000 claims description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 2
- 125000003748 selenium group Chemical class *[Se]* 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 8
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 6
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004425 Makrolon Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 alkyl silicate Chemical compound 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241001465382 Physalis alkekengi Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010280 TiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000005329 float glass Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/056—Forming hydrophilic coatings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0215—Coating
- B01J37/0232—Coating by pulverisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
- B01J37/0244—Coatings comprising several layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
- C03C17/007—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
- C03C17/008—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character comprising a mixture of materials covered by two or more of the groups C03C17/02, C03C17/06, C03C17/22 and C03C17/28
- C03C17/009—Mixtures of organic and inorganic materials, e.g. ormosils and ormocers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/046—Forming abrasion-resistant coatings; Forming surface-hardening coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/054—Forming anti-misting or drip-proofing coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/02—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain a matt or rough surface
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/42—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of particles only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/425—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a porous layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2369/00—Characterised by the use of polycarbonates; Derivatives of polycarbonates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Beschichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß auf
eine Primerschicht aus porösem
anorganischen oder anorganisch-organischem Material eine Partikelschicht
aus mindestens einem nanopartikulären photokatalytisch aktiven
Stoff aufgebracht wird, wobei in dieser Partikelschicht einzelne
Partikel mit einer mittleren Teilchengröße von 2 bis 150 nm mit einem
Abstand zwischen 1 und 50 nm voneinander auf der Primerschicht angeordnet sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Beschichtung.
- Auf dem Gebiet der Beschichtungen ist es bekannt, Primerschichten, meist aus Siliziumdioxid, aufzutragen, auf denen dann Lagen bzw. Schichten aus photokatalytisch aktiven Oxiden abgeschieden werden. Die Abscheidung erfolgt meist durch Vakuumverfahren, im Einzelfall auch durch Titandioxid/Siliziumdioxid-Sol-Gel-Gemische.
- Aus der WO 97/23572 ist ein Prozeß zur Hydrophilierung der Oberfläche eines Substrates durch Photokatalyse bekannt. Ein Substrat wird mit einer photokatalytischen TiO2-Schicht bedeckt, die an der Oberfläche eine feste Säure zur Erhöhung des Anteils an Wasserstoffbindungen an der Feststoff-Flüssigkeits-Grenzfläche trägt. Bei der Photoanregung wird der Anteil an Wasserstoffbrücken erhöht und damit die Adsorption von Wassermolekülen aus der Atmosphäre an terminalen TiOH-Gruppen und Brücken-OH-Gruppen beschleunigt. Dadurch bildet sich ein dichter physikalisch adsorbierter Wasserfilm, der die Hydrophilie fördert.
- Die WO 98/03607 beschreibt eine Zusammensetzung zur Hydrophilierung von Oberflächen und Erzeugung von Antifog-Eigenschaften, die aus photokatalytischen Partikeln aus Metalloxid, mindestens einer Komponente aus der Gruppe partikuläres SiO2, Precursorn, die SiO2-Filme bilden können sowie Lösemitteln bestehen, die nach Applikation und Trocknung oder Erwärmung transparente Filme bildet.
- Aus der WO 99/41322 ist ein Beschichtungsmaterial zur Bildung eines photokatalytischen hydrophilen Films bekannt, der aus einem amorphen TiO2-Precursor, kristallinem TiO2 und einem Precursor zur Ausbildung von Siloxanbindungen besteht.
- In der WO 99/64364 wird ein Verfahren zur Herstellung eines faserhaltigen Substrates beschrieben, dessen Oberfläche mindestens teilweise mit einer photokatalytischen und hydrophilen Beschichtung versehen ist, wobei photokatalytisches Halbleitermaterial auf Oxid- und Schwefelbasis, insbesondere TiO2, das mindestens teilweise in Anatasform kristallisiert, mittels Haftungsvermittler mit dem Fasermaterial verbunden und das TiO2 als Partikel in kolloidaler Suspension oder in Pulverform eingebracht wird.
- Aus der
EP 1 118 385 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines photokatalytisch aktiven Materials durch Beschichtung eines Substrates mit einem photokatalytisch aktiven Metalloxid und/oder dessen Precursor und schnellem Hochheizen des Substrates auf 100 bis 600°C bekannt. - Die
EP 1 074 525 A1 betrifft einen Artikel mit photokatalytischer Aktivität, bestehend aus einem Substrat, auf dem eine Primerschicht aus einem n-Halbleiter angeordnet ist, welche wiederum eine photokatalytische Schicht aus einem n-Halbleiter aufweist. - In der WO 01/21722 wird ein photokatalytisches, hydrophiles Beschichtungsmaterial beschrieben, das leicht auf Oberflächen applizierbar ist und einen hohen Grad an dauerhafter Hydrophilie und Transparenz aufweist. Es enthält Wasser, ein photokatalytisch aktives Metalloxid, ein Alkylsilikat und ein Alkalisilikat.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Beschichtung mit photokatalytischen Eigenschaften zu schaffen, bei der sowohl eine möglichst große photokatalytische Aktivität vorliegt als auch ein optimaler Feuchtigkeitsaustausch gewährleistet ist.
- Im Rahmen der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf eine Primerschicht aus porösem anorganischem oder anorganisch-organischem Material eine Partikelschicht aus mindestens einem nanopartikulärem photokatalytisch aktiven Stoff aufgebracht wird, wobei in dieser Partikelschicht einzelne Partikel mit einer mittleren Teilchengröße von 2 bis 150 nm mit einem Abstand zwischen 1 und 50 nm voneinander auf der Primerschicht angeordnet sind.
- Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Höhe der photokatalytischen Aktivität verschiedene Einflußparameter hat. Hauptfaktor ist die Oberfläche und somit die Austauschfläche der aktiven Zentren. Störungen der Aktivität werden insbesondere durch die Abdeckung der photokatalytisch aktiven Zentren, z.B. durch Silanisierung, hervorgerufen.
- Weiterhin sind neben der UV-Bestrahlung ein durchgehender Feuchtigkeitsfilm und Sauerstoff für die makroskopischen Effekte der photokatalytischen Aktivität unabdingbar.
- Es hat sich im Rahmen der Erfindung überraschend gezeigt, daß durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Beschichtung eine wesentlich größere aktive Oberfläche erzeugt wird als bei bekannten Beschichtungen, was darin begründet liegt, daß ein Nanopartikel von ca. 15 nm Durchmesser eine Oberfläche zwischen 400 und 800 nm2 aufweist. Die hydrophile Primerschicht fungiert aufgrund ihrer Porosität als Speicher für Wasser und darin gelösten Sauerstoff und weist dennoch eine Sperrwirkung zur Unterlage auf, so daß auch die Beschichtung von organisch basierten Substraten, wie beispielsweise Kunststoffen, Naturstoffen, Leder, Textilien oder Papier möglich ist. Aufgrund der Tatsache, daß die Partikelschicht nicht dicht ist, sind Diffusionswege an der Oberfläche vorhanden.
- Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Primerschicht aus Siliziumdioxid, Zirkoniumoxid, Aluminiumoxid, Mischoxiden hiervon oder organisch modifizierten Verbindungen hiervon besteht.
- Es kommen also insbesondere Primerschichten aus den reinen Oxiden (insbesondere Siliciumdioxid), aus Mischoxiden hiervon oder organisch modifizierten Verbindungen basierend auf den reinen Oxiden oder den Mischoxiden (beispielsweise Silicium-organische Verbindungen, wie Methyltriethoxysilan) in Frage.
- Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Primerschicht eine Porosität von weniger als 2 nm aufweist.
- Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Primerschicht eine Schichtdicke von 50 nm bis 1 μm, bevorzugt von 100 bis 900 nm aufweist.
- Es ist vorteilhaft, daß die Partikelschicht aus ZnO, CaTiO3, SnO2, MoO3, Fe2O3, WO3, Nb2O5, SiC, TixZr1-xO2, ZrO, TiO2, insbesondere der Anatas-Modifikation von Tio2, oder Selensalzen oder Mischungen hiervon besteht.
- Eine Ausbildung der Erfindung bestetht darin, daß die mittlere Teilchengröße der Partikel in der Partikelschicht 5 bis 50 nm, bevorzugt 5 bis 20 nm, beträgt.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Partikel der Partikelschicht mit der Primerschicht durch eine partielle Silanisierung verbunden sind.
- Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein Verfahren zum Aufbringen einer erfindungsgemäßen Beschichtung auf ein Substrat, wobei eine erfindungsgemäße Beschichtung auf ein Substrat aufgebracht und dann ausgehärtet wird.
- Hierbei ist es zweckmäßig, daß die Primerschicht durch das Sol-Gel-Verfahren hergestellt wird.
- Weiterhin ist es erfindungsgemäß, daß die Primerschicht und die Partikelschicht jeweils durch Sprühen, Schütten, Fluten, Tauchen, Walzen oder Schleudern auf das Substrat aufgebracht werden.
- Eine Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß die Partikelschicht auf die noch nicht ausgehärtete Primerschicht aufgebracht wird.
- Bei einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Partikelschicht auf die vorgetrocknete Primerschicht aufgebracht wird.
- Weiterhin ist es zweckmäßig, daß das Vortrocknen der Primerschicht thermisch bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 1200°C und/oder durch Strahltrocknen erfolgt.
- Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Aushärten der Beschichtung thermisch bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 800°C und/oder durch Strahltrocknen erfolgt.
- Unter Strahltrocknen versteht man das Trocknen mittels Elektronenstrahl, UV-Strahlung, Mikrowellen, etc.
- Schließlich liegt eine Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtung als Beschichtung für Kunststoffe, Textilien, Keramik, Leder, Holz, Metalle oder Lacke im Rahmen der Erfindung.
- Der Aufbau einer erfindungsgemäßen Beschichtung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung eines Ausführungsbeispiels dargestellt und beschrieben, sowie Beispiele angegeben.
- Es zeigt
-
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtung. - Auf das Substrat, bei dem es sich um Oberflächen aus Kunststoffen, Textilien, Keramik, Leder, Holz, Metallen oder mit Lacken beschichtete Oberflächen handeln kann, wird zunächst eine Primerschicht
1 aus Siliziumdioxid in dem Sol-Gel-Verfahren aufgebracht. - Diese Primerschicht
1 weist keine photokatalytische Aktivität auf und dient der Abgrenzung vom Substrat sowie aufgrund der hydrophilen Eigenschaften des Siloxannetzwerkes als Wasserspeicher. Die Porosität der Primerschicht1 liegt im Bereich < 2nm, die Schichtdicke zwischen 50 nm und 1 μm, wobei Schichtdicken zwischen 100 und 900 nm bevorzugt werden. - Auf diese Primerschicht
1 wird eine Partikelschicht2 aufgebracht, wobei es sich nicht um eine geschlossene Schicht, sondern um einzelne, voneinander beabstandete (Abstand ca. 1 bis 100 nm) Partikel mit einer mittleren Teilchengröße von 2 bis 150 nm, wobei eine Teilchengröße von 5 bis 50 nm bevorzugt und von 5 bis 20 nm besonders bevorzugt wird. Die Partikel bestehen aus Titandioxid, wobei die Anatas-Modifikation aufgrund ihrer hohen photokatalytischen Aktivität bevorzugt wird. Aufgrund der Beabstandung der Partikel und ihrer Nanostruktur wird eine maximale aktive Oberfläche der photokatalytisch aktiven Partikel erreicht. Wasser kann durch diese Schicht an die Oberfläche diffundieren, so daß ein Schutz gegen die Desaktivierung des Wasserspeichers durch die Photoaktivität der Nanopartikel erreicht wird. - Die Beschichtung kann auf zahlreiche Substrate aufgebracht werden, wie beispielsweise Textilien, Leder, Papier, Beton, Stein, Putz oder lackierte Oberflächen. Sie eignet sich für Gegenstände aller Art, z.B. Schuhe, Kleidungsstücke, Planen, Plakate, Bauelemente (z.B. Sonnenschutzlamellen, Fensterprofile (insbesondere aus PVC), Wintergärten, Glaskuppeln, Fassadenelemente, Dachziegel, Fensterläden, Kamine, Tür- und Fenstergriffe), Telefonzellen, Denkmäler, Satellitenanlagen, Antennen, Brücken, Gebäude (insbesondere Hochhäuser), Blumentöpfe, Gartenmöbel, Gartengeräte, Gartenzwerge, Haltestellenhäuschen, Strommasten, Stromkästen, Dachrinnen, Spielplatzeinrichtungen, Grabsteine, Werbetafeln, Plakate, Küchen und Küchengeräte, Fahrzeuge und Fahrzeugteile (z.B. Fahrzeugspiegel, Fahrzeuglacke, Fahrzeugfelgen, Fahrzeugscheiben, Stoßstangen, Lkw-Planen, Fahrzeugkennzeichen), Verkehrsschilder, Verkehrsspiegel, Fahrräder, Motorräder, Raumfahrzeuge, Flugzeuge und Flugzeugteile, Hubschrauber, Satelliten, Raumanzüge, medizinische Geräte, medizinische Räume und Sanitäreinrichtungen, Schwimmbäder, Zelte, Solaranlagen und – zellen, elektrische und elektronische Bauteile (z.B. Drähte, Kabel, Lampen, Laternen, Meßeinrichtungen), optische Linsen oder Maschinenteile.
- Ausführungsbeispiel 1:
- Primerlösung:
- Zu 208,3 g [1 Mol] Tetraethoxysilan (TEOS) wird 100 g 0,1 molare HNO3 zugegeben und 12 h gerührt. Das Hydrolysat wird mit 892 g Isopropanol auf einen Feststoffgehalt von 5 % verdünnt.
- Partikellösung:
- 2g Titandioxid in der Modifikation Anatas (Nanopulver, Partikelgröße 10 nm) werden in 98 g Acetylaceton dispergiert und 30 min gerührt. Es ensteht eine transluzente Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 2 % TiO2.
- Ein Substrat am Beispiel einer Aluminiumplatte von 100 × 100 × 3 mm wird mit der Primerlösung besprüht und 24 h bei Raumtemperatur angetrocknet. Danach wird die Partikeldispersion mit einer Naßfilmdicke von 5μm durch Sprühbeschichtung aufgenebelt und 2 h abgelüftet. In dieser Zeit werden die Partikel an den Kontaktpunkten teilsilanisiert, wodurch die sehr gute Haftfestigkeit entsteht. Die photokatalytische Oberflächenbelegung wird danach für 2 h im Umluftofen bei 300°C verdichtet. Es entsteht eine optisch gegenüber dem Substratmaterial nicht wahrnehmbare photokatalytische Oberflächenbelegung mit teilsilanisierten hochaktiven Nanopartikeln.
- Zur Aktivierung der photokatalytischen Aktivität des Anatas wird das Substrat 5 Tage im Außenbereich (Sonnenlage) gelagert.
- Die photokatalytische Oberflächenbelegung hat eine extrem hohe Abriebfestigkeit gegen Stahlwolle (50 Hübe – kein Effektverlust), hohe chemische Beständigkeit (2 h 1 % KOH – kein Angriff) und sehr gute Haftung (Gitterschnitt, Tape Test- sehr gut) zur Folge.
- Nach Außenlagerung zeigt die photokatalytische Belegung einen Kontaktwinkel von 10° gegen Wasser und Antibeschlageigenschaften beim Anhauchen. Nach 3wöchiger Lagerung des photokatalytisch belegten Substrates zusammen mit einem unbeschichteten Substrat an einer stark befahrenen Straße erkennt man deutlich eine wesentlich verringerte Verschmutzungsneigung der photokatalytisch belegten Oberfläche.
- Ausführungsbeispiel 2:
- Primerlösung:
- Zu 208,3 g [1 Mol] Tetraethoxysilan (TEOS) wird 100 g 0,1 molare HNO3 zugegeben und 12 h gerührt. Das Hydrolysat wird mit 22,2 DAMO (Fa. Degussa) versetzt und schnell mit 1227 g Wasser auf einen Feststoffgehalt von 5 % verdünnt.
- Partikellösung:
- 2g Titandioxid in der Modifikation Anatas (Nanopulver, Partikelgröße 10 nm) werden in 98 g Acetylaceton dispergiert und 30 min gerührt. Es ensteht eine transluzente Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 2 % TiO2.
- Ein Substrat am Beispiel einer Floatglasplatte von 100 × 100 × 3 mm wird mit der Primerlösung besprüht und 24 h bei Raumtemperatur angetrocknet. Danach wird die Partikeldispersion mit einer Naßfilmdicke von 5μm durch Sprühbeschichtung aufgenebelt und 2 h abgelüftet. Die photokatalytische Oberflächenbelegung wird danach für 2 h im Umluftofen bei 300°C verdichtet. Es entsteht eine transparente, optisch gegenüber dem Substratmaterial nicht wahrnehmbare photokatalytische Oberflächenbelegung mit teilsilanisierten hochaktiven Nanopartikeln.
- Zur Aktivierung der photokatalytischen Aktivität des Anatas wird das Substrat 5 Tage im Außenbereich (Sonnenlage) gelagert.
- Die photokatalytische Oberflächenbelegung hat eine extrem hohe Abriebfestigkeit gegen Stahlwolle (50 Hübe – kein Effektverlust), hohe chemische Beständigkeit (2 h 1 % KOH – kein Angriff) und sehr gute Haftung (Gitterschnitt, Tape Test- sehr gut) zur Folge.
- Nach Außenlagerung zeigt die photokatalytische Belegung einen Kontaktwinkel von 10° gegen Wasser und Antibeschlageigenschaften beim Anhauchen. Nach 3wöchiger Lagerung des photokatalytisch belegten Substrates zusammen mit einem unbeschichteten Substrat an einer stark befahrenen Straße erkennt man deutlich eine wesentlich verringerte Verschmutzungsneigung der photokatalytisch belegten Oberfläche.
- Ausführungsbeispiel 3:
- Primerlösung:
- Zu 208,3 g [1 Mol] Tetraethoxysilan (TEOS) wird 100 g 0,1 molare HNO3 zugegeben und 12 h gerührt. Das Hydrolysat wird mit 27,8 g GLYMO (Fa. Degussa) und 1,79 g DAMO (Fa. Degussa) versetzt und mit 1200 g Ethanol auf einen Feststoffgehalt von 5 % verdünnt.
- Partikellösung:
- 2g Titandioxid in der Modifikation Anatas (Nanopulver, Partikelgröße 10 nm) werden in 98 g Acetylaceton dispergiert und 30 min gerührt. Es ensteht eine transluzente Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 2 % TiO2.
- Ein Substrat am Beispiel einer Corona behandelten Kunststoffplatte von 100 × 100 × 3 mm (Polycarbonat MAKROLON, Fa. Bayer) wird mit der Primerlösung besprüht und 1 h bei 80°C angetrocknet. Danach wird die Partikeldispersion mit einer Naßfilmdicke von 5 μm durch Sprühbeschichtung aufgenebelt und 1 h abgelüftet. Die photokatalytische Oberflächenbelegung wird danach für 2 h im Umluftofen bei 130°C verdichtet. Es entsteht eine optisch gegenüber dem Substratmaterial nicht wahrnehmbare photokatalytische Oberflächenbelegung mit teilsilanisierten hochaktiven Nanopartikeln.
- Zur Aktivierung der photokatalytischen Aktivität des Anatas wird das Substrat 5 Tage im Außenbereich (Sonnenlage) gelagert.
- Die photokatalytische Oberflächenbelegung hat eine extrem hohe Abriebfestigkeit gegen Stahlwolle (50 Hübe – kein Effektverlust), hohe chemische Beständigkeit (2 h 1 % KOH – kein Angriff) und sehr gute Haftung (Gitterschnitt, Tape Test- sehr gut) zur Folge.
- Nach Außenlagerung zeigt die photokatalytische Belegung einen Kontaktwinkel von 10° gegen Wasser und Antibeschlageigenschaften beim Anhauchen. Nach 3wöchiger Lagerung des photokatalytisch belegten Substrates zusammen mit einem unbeschichteten Substrat an einer stark befahrenen Straße erkennt man deutlich eine wesentlich verringerte Verschmutzungsneigung der photokatalytisch belegten Oberfläche.
- Ausführungsbeispiel 4:
- Primerlösung:
- Zu 208,3 g [1 Mol] Tetraethoxysilan (TEOS) wird 100 g 0,1 molare HNO3 zugegeben und 12 h gerührt. Das Hydrolysat wird mit 30 g Kieselsol 2005/30, 27,8 g GLYMO (Fa. Degussa) und 22,2 DAMO (Fa. Degussa) versetzt und mit 1418 g Wasser/Ethanol-Gemisch (3:1) auf einen Feststoffgehalt von 5 % verdünnt.
- Partikellösung:
- 2g Titandioxid in der Modifikation Anatas (Nanopulver, Partikelgröße 10 nm) werden in 98 g Acetylaceton dispergiert und 30 min gerührt. Es ensteht eine transluzente Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 2 % TiO2.
- Ein Substrat am Beispiel einer Corona behandelten Kunststoffplatte von 100 × 100 × 3 mm (Polycarbonat MAKROLON, Fa. Bayer) wird mit der Primerlösung besprüht und 1 h bei 80°C angetrocknet. Danach wird die Partikeldispersion mit einer Naßfilmdicke von 5 μm durch Sprühbeschichtung aufgenebelt und 1 h abgelüftet. Die photokatalytische Oberflächenbelegung wird danach für 2 h im Umluftofen bei 130°C verdichtet. Es entsteht eine optisch gegenüber dem Substratmaterial nicht wahrnehmbare photokatalytische Oberflächenbelegung mit teilsilanisierten hochaktiven Nanopartikeln.
- Zur Aktivierung der photokatalytischen Aktivität des Anatas wird das Substrat 5 Tage im Außenbereich (Sonnenlage) gelagert.
- Die photokatalytische Oberflächenbelegung hat eine hohe Abriebfestigkeit gegen Stahlwolle (50 Hübe – kein Effektverlust), hohe chemische Beständigkeit (2 h 1 % KOH – kein Angriff) und sehr gute Haftung (Gitterschnitt, Tape Test- sehr gut) zur Folge.
- Nach Außenlagerung zeigt die photokatalytische Belegung einen Kontaktwinkel von 10° gegen Wasser und Antibeschlageigenschaften beim Anhauchen. Nach 3wöchiger Lagerung des photokatalytisch belegten Substrates zusammen mit einem unbeschichteten Substrat an einer stark befahrenen Straße erkennt man deutlich eine wesentlich verringerte Verschmutzungsneigung der photokatalytisch belegten Oberfläche.
Claims (16)
- Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Primerschicht aus porösem anorganischen oder anorganisch-organischem Material eine Partikelschicht aus mindestens einem nanopartikulären photokatalytisch aktiven Stoff aufgebracht wird, wobei in dieser Partikelschicht einzelne Partikel mit einer mittleren Teilchengröße von 2 bis 150 nm mit einem Abstand zwischen 1 und 50 nm voneinander auf der Primerschicht angeordnet sind.
- Beschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primerschicht aus Siliziumdioxid, Zirkoniumoxid, Aluminiumoxid, Mischoxiden hiervon oder organisch modifizierten Verbindungen hiervon besteht.
- Beschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primerschicht eine Porosität von weniger als 2 nm aufweist.
- Beschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primerschicht eine Schichtdicke von 50 nm bis 1 μm, bevorzugt von 100 bis 900 nm aufweist.
- Beschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelschicht aus ZnO, CaTiO3, SnO2, MoO3, Fe2O3, WO3, Nb2O5, SiC, TixZr1-xO2, ZrO, TiO2, insbesondere der Anatas-Modifikation von TiO2, oder Selensalzen oder Mischungen hiervon besteht.
- Beschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Teilchengröße der Partikel der Partikelschicht 5 bis 50 nm, bevorzugt 5 bis 20 nm, beträgt.
- Beschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel der Partikelschicht mit der Primerschicht durch eine partielle Silanisierung verbunden sind.
- Beschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Aktivität der photokatalytischen Stoffe in die Partikelschicht Sensibilisatoren, insbesondere organische Farbstoffe, Übergangsmetallorganische Komplexverbindungen, Metallsalze, insbesondere Eisensalze, oder Verbindungen mit konjugierten Doppelbindungen eingebaut sind.
- Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf ein Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 auf ein Substrat aufgebracht und dann ausgehärtet wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Primerschicht durch das Sol-Gel-Verfahren hergestellt wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Primerschicht und die Partikelschicht jeweils durch Sprühen, Schütten, Fluten, Tauchen, Walzen oder Schleudern auf das Substrat aufgebracht werden.
- Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelschicht auf die noch nicht vollständig gehärtete Primerschicht aufgebracht wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelschicht auf die vorgetrocknete Primerschicht aufgebracht wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Vortrocknen der Primerschicht thermisch bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 1.200°C und/oder durch Strahltrocknen erfolgt.
- Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aushärten der Beschichtung thermisch bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 800°C und/oder durch Strahltrocknen erfolgt.
- Verwendung der Beschichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 als Beschichtung für Kunststoffe, Textilien, Keramik, Leder, Holz, Metalle oder Lacke.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10158433A DE10158433B4 (de) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | Beschichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10158433A DE10158433B4 (de) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | Beschichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10158433A1 DE10158433A1 (de) | 2003-06-12 |
DE10158433B4 true DE10158433B4 (de) | 2006-05-18 |
Family
ID=7707309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10158433A Expired - Fee Related DE10158433B4 (de) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | Beschichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10158433B4 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2514602A2 (de) | 2011-04-20 | 2012-10-24 | Heidelberger Druckmaschinen AG | Bedruckstoff kontaktierende, strukturierte Fläche mit einem Substrat und wenigstens einer Schicht |
DE102017106272A1 (de) * | 2017-03-23 | 2018-09-27 | Dr. Schneider Kunststoffwerke Gmbh | Verfahren zum Aufbringen von Titanoxid auf ein Substrat |
CN111039573A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-21 | 华南理工大学 | 一种wo3电致变色薄膜及其制备方法 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1498176A1 (de) * | 2003-07-16 | 2005-01-19 | Profine GmbH | Photokatalytisch aktive Beschichtung eines Substrats |
US7144840B2 (en) * | 2004-07-22 | 2006-12-05 | Hong Kong University Of Science And Technology | TiO2 material and the coating methods thereof |
CN100411745C (zh) * | 2006-08-24 | 2008-08-20 | 南京大学 | 加热氧化层包裹金属纳米核壳结构形成纳米液体的喷射和调节方法 |
DE102007046910A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Daimler Ag | Deformierbares Substrat mit mikrostruktuierter Oberfläche aus aufgebrachtem Material sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Substrates |
US20100221513A1 (en) * | 2008-09-05 | 2010-09-02 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Self sintering transparent nanoporous thin-films for use in self-cleaning, anti-fogging, anti-corrosion, anti-erosion electronic and optical applications |
DE102008056792B4 (de) * | 2008-11-11 | 2018-06-28 | Schott Ag | Verfahren zum Aufbringen einer porösen selbstreinigenden Entspiegelungsschicht sowie Glas mit dieser Entspiegelungsschicht und Verwendung einer selbstreinigenden porösen Entspiegelungsschicht |
US8617665B2 (en) | 2009-08-03 | 2013-12-31 | Alcoa, Inc. | Self-cleaning substrates and methods for making the same |
DE102009059219A1 (de) | 2009-12-18 | 2011-06-22 | Paul Hettich GmbH & Co. KG, 32278 | Möbel und Beschlag |
CN109987940A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-07-09 | 浠f氮 | 碳化硅陶瓷涂层材料及其应用 |
IT202000011668A1 (it) | 2020-05-20 | 2021-11-20 | Sifa S P A | Procedimento ed apparecchiatura perfezionata per il deposito di un rivestimento protettivo su supporti cartacei vergini e/o riciclati |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997010186A1 (fr) * | 1995-09-15 | 1997-03-20 | Saint-Gobain Vitrage | Substrat a revetement photocatalytique |
-
2001
- 2001-11-29 DE DE10158433A patent/DE10158433B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997010186A1 (fr) * | 1995-09-15 | 1997-03-20 | Saint-Gobain Vitrage | Substrat a revetement photocatalytique |
DE69617705T2 (de) * | 1995-09-15 | 2002-08-08 | Saint-Gobain Glass France, Courbevoie | Substrat mit photokatalytischer beschichtung |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2514602A2 (de) | 2011-04-20 | 2012-10-24 | Heidelberger Druckmaschinen AG | Bedruckstoff kontaktierende, strukturierte Fläche mit einem Substrat und wenigstens einer Schicht |
DE102011018343A1 (de) | 2011-04-20 | 2012-10-25 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Bedruckstoff kontaktierende, strukturierte Fläche mit einem Substrat und wenigstens einer Schicht |
DE102017106272A1 (de) * | 2017-03-23 | 2018-09-27 | Dr. Schneider Kunststoffwerke Gmbh | Verfahren zum Aufbringen von Titanoxid auf ein Substrat |
CN111039573A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-21 | 华南理工大学 | 一种wo3电致变色薄膜及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10158433A1 (de) | 2003-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI440505B (zh) | Photocatalyst coating | |
DE10158433B4 (de) | Beschichtung | |
DE10063739B4 (de) | Substrate mit selbstreinigender Oberfläche, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung | |
DE10324518B4 (de) | Keramischer Formkörper mit photokatalytischer Beschichtung und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE19681289B4 (de) | Verwendung eines Verbundwerkstoffes als Material, von dessen Oberfläche anhaftende Ablagerungen durch Kontakt mit Regen abgewaschen werden | |
DE102008056792B4 (de) | Verfahren zum Aufbringen einer porösen selbstreinigenden Entspiegelungsschicht sowie Glas mit dieser Entspiegelungsschicht und Verwendung einer selbstreinigenden porösen Entspiegelungsschicht | |
EP1735372B1 (de) | Beschichtungsmaterial | |
JP4092434B1 (ja) | 光触媒塗装体およびそのための光触媒コーティング液 | |
DE69823061T2 (de) | Photocatalytische oxidzusammensetzung, dünnfilm und verbundmaterial | |
EP1659106B1 (de) | Keramischer Formkörper mit photokatalytisch-aktiver Beschichtung und Verfahren zur Herstellung desselben | |
WO2005105304A2 (de) | Verwendung photokatalytischer tio2-schichten zur funktionalisierung von substraten | |
DE10106213A1 (de) | Selbstreinigende Lackbeschichtungen und Verfahren und Mittel zur Herstellung derselben | |
WO2005085375A1 (de) | Beschichtung für metalloberflächen, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung als selbstreinigende schutzschicht, insbesondere für autofelgen | |
DE102006023375A1 (de) | Beschichtungsmaterial | |
JP2017064707A (ja) | 光触媒塗装体 | |
EP2051808B1 (de) | Selbstreinigende oberflächenbeschichtung (photokatalyse) | |
DE102009018908B4 (de) | Verbundmaterial mit einer porösen Entspiegelungsschicht sowie Verfahren zu dessen Herstellung | |
EP1498176A1 (de) | Photokatalytisch aktive Beschichtung eines Substrats | |
JP4518567B2 (ja) | 塗布液 | |
DE102010012841A1 (de) | Verfahren zum Aufbringen einer Entspiegelungsschicht sowie Glas mit einer Entspiegelungsschicht | |
DE10127494A1 (de) | Funktionelle anorganische Bornitrid Schichten | |
CN103313793B (zh) | 光催化剂涂装体及用于此的光催化剂涂覆液 | |
KR100425913B1 (ko) | 다기능성 광촉매 투명 코팅제 | |
EP2000502A1 (de) | Composit-Teilchen | |
EP3406674A1 (de) | Thermochromes beschichtungssystem |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |