DE102007058120A1 - Component e.g. roof interior lining of passenger car, has visible surface with photo-catalytic coating, which is made of titanium oxide, where visible surface is textile fiber cloth that includes photo-catalytic coated cloth fibers - Google Patents

Component e.g. roof interior lining of passenger car, has visible surface with photo-catalytic coating, which is made of titanium oxide, where visible surface is textile fiber cloth that includes photo-catalytic coated cloth fibers Download PDF

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Abstract

The component has a visible surface with a photo-catalytic coating, which is made of titanium oxide, where the visible surface is a textile fiber cloth. The fiber cloth has photo-catalytic coated cloth fibers made of mineral fibers such as glass wool fiber and/or concrete wall fibers, and/or metal fibers such as stainless steel wool fibers. The coating is applied on the visible surface by dip coating and spray coating.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil zur Verwendung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1.The The invention relates to a component for use in the interior of a Motor vehicle according to claim 1.

Im Stand der Technik sind bereits Anwendungen von Titandioxid-Photokatalysatoren mit einer Reinigungswirkung beispielsweise im Sanitärbereich und auch im Bereich von Wandfarben, wobei dabei Titandioxid gleichzeitig noch als Weißpigment wirkt, bekannt.in the Prior art are already applications of titanium dioxide photocatalysts with a cleaning effect, for example in the sanitary area and also in the range of wall paints, whereby thereby titanium dioxide at the same time still known as white pigment, known.

Weiterhin ist aus der DE 10 2004 027 549 A1 ein kohlenstoffhaltiger Titandioxid-Photokatalysator und Verfahren zu dessen Herstellung bekannt, wobei insbesondere auf die Wirkweise des Photokatalysators eingegangen wird und auch die spezielle Modifikation von Titanoxid mit Kohlenstoff beschrieben wird. Das Dokument nennt auch die Möglichkeit der Beschichtung von Kunststoffen oder Fasern mit einem solchen Photokatalysator, ohne allerdings genauere Hinweise zu einer derartigen Beschichtung zu geben. Auf eine Applikation von Titandioxid-Photokatalysator auf Kraftfahrzeugbauteile wird nicht eingegangen.Furthermore, from the DE 10 2004 027 549 A1 a carbonaceous titanium dioxide photocatalyst and a process for its preparation are known, wherein in particular the mode of action of the photocatalyst is discussed and also the specific modification of titanium oxide with carbon is described. The document also mentions the possibility of coating plastics or fibers with such a photocatalyst, without, however, giving more precise information on such a coating. An application of titanium dioxide photocatalyst on motor vehicle components is not discussed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anwendung von Titandioxid-Photokatalysatoren in Kraftfahrzeugen bereitzustellen, wodurch insbesondere die Reinigungswirkung derartiger Photokatalysatoren für Anwendungen in Kraftfahrzeugen nutzbar wird.task The present invention is therefore an application of titanium dioxide photocatalysts provide in motor vehicles, which in particular the cleaning effect of such photocatalysts for automotive applications becomes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bauteil zur Verwendung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs, wobei die sichtbare Oberfläche des Bauteils zumindest in Teilbereichen eine photokatalytische Beschichtung auf Basis von TiO2 (Titandioxid) aufweist.This object is achieved by a component for use in the interior of a motor vehicle, wherein the visible surface of the component, at least in some areas a photocatalytic coating based on TiO 2 (titanium dioxide).

Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist, dass so die photokatalytische Reinigungswirkung von Titandioxid für Kraftfahrzeuge wie beispielsweise Personenkraftwagen, aber auch Busse und Lastkraftwagen nutzbar ist.Of the Advantage of this embodiment of the invention is that so the photocatalytic cleaning action of titanium dioxide for motor vehicles such as passenger cars, but also buses and trucks can be used.

Dabei wird im Rahmen der Anmeldung unter der photokatalytischen Reinigungswirkung von Titandioxid vorrangig die Eigenschaft von Titandioxid verstanden, organische Verbindung, insbesondere Gerüche und Flecken sowie mikrobielle Beläge, aufspalten und in Kohlendioxid und Wasser chemisch umwandeln zu können. Der Wirkmechanismus von Titandioxid als Katalysator basiert dabei darauf, dass Titandioxid aus Feuchtigkeit (Wasser) und Sauerstoff sehr reaktive Hydroxyl-Radikale bilden kann. Diese Hydroxyl-Radikale reagieren wiederum mit organischen Verbindungen zu Kohlendioxid und Wasser. Vorraussetzung für diese Reinigungswirkung von Titandioxid ist allerdings das Vorhandensein von Licht, d. h. genauer von Lichtenergie, die durch Licht spezieller Wellenlänge hervorgerufen wird. Konventionelles Titandioxid besitzt die zuvor beschriebene Eigenschaft bei Anregung mit Licht einer Wellenlänge von ca. 390 nm, welches einer Energie von ca. 3,2 eV entspricht. Da allerdings lediglich ultraviolettes (UV-)Licht die Wellenlänge von ca. 390 nm aufweist und der UV-Bereich nur einen geringen Teil des Sonnenlichts ausmacht, ist die Wirksamkeit von konventionellem Titandioxid bei Bestrahlung mit Sonnenlicht begrenzt. Eine erhebliche Verbesserung der Reinigungswirkung von Titandioxid unter Sonnenlichteinstrahlung wird durch Dotieren von Titandioxid erreicht. Dotieren bedeutet, dass Fremdatome, wie beispielsweise Stickstoff oder Kohlenstoff, in die Kristallstruktur von Molekülen eingebracht werden ohne diese zu zerstören, um deren Eigenschaften gezielt zu verändern. In Bezug auf beispielsweise mit Kohlenstoff gemäß der DE 10 2004 027 549 A1 dotiertes Titandioxid bedeutet dies, dass der zuvor eingehend beschriebene Reinigungsmechanismus bereits bei Anregung mit blauem Licht einer Wellenlänge von ca. 420 bis 490 nm abläuft. Da somit ein wesentlich höherer Anteil des Sonnenlichts ausgenutzt wird, ist die Reinigungswirkung von dotiertem Titandioxid unter Sonnenlichteinstrahlung signifikant erhöht.It is understood in the context of the application under the photocatalytic cleaning action of titanium dioxide primarily the property of titanium dioxide, organic compound, especially odors and stains and microbial deposits, split and be able to chemically convert into carbon dioxide and water. The mechanism of action of titanium dioxide as a catalyst based on the fact that titanium dioxide from moisture (water) and oxygen can form very reactive hydroxyl radicals. These hydroxyl radicals in turn react with organic compounds to form carbon dioxide and water. The prerequisite for this cleaning effect of titanium dioxide, however, is the presence of light, that is to say more precisely of light energy, which is caused by light of a specific wavelength. Conventional titanium dioxide has the property described above when excited with light having a wavelength of about 390 nm, which corresponds to an energy of about 3.2 eV. However, since only ultraviolet (UV) light has the wavelength of about 390 nm and the UV range makes up only a small part of the sunlight, the effectiveness of conventional titanium dioxide when exposed to sunlight is limited. A significant improvement in the cleaning effect of titanium dioxide under sunlight is achieved by doping titanium dioxide. Doping means that foreign atoms, such as nitrogen or carbon, are introduced into the crystal structure of molecules without destroying them in order to change their properties in a targeted manner. With respect to, for example, carbon according to the DE 10 2004 027 549 A1 doped titanium dioxide means that the previously described cleaning mechanism already takes place when excited with blue light having a wavelength of about 420 to 490 nm. Since a significantly higher proportion of the sunlight is thus utilized, the cleaning effect of doped titanium dioxide under sunlight is significantly increased.

Vorteilhafterweise ist das photokatalytische Titandioxid als Beschichtung auf diejenigen Bauteile im Innenraum eines Kraftfahrzeugs aufzubringen, welche auf Grund ihrer Anordnung im Bereich von Sonneneinstrahlung liegen, so dass sie mit ausreichend Lichtenergie versorgt werden. Insbesondere sind dazu Bauteile im Bereich der Scheiben, vorzugsweise eine Verkleidung der Hutablage, des Armaturenbretts oder der Türen zu nennen. Ebenso ist die Beschichtung aber auch in vorteilhafter Weise auf alle anderen Bauteile im Innenraum übertragbar, die einem Streulicht ausgesetzt sind, wie beispielsweise eine Dachhimmelverkleidung oder Sitzkomponenten oder Bedien- bzw. Funktionselemente wie eine Sonnenblende, ein Lüftungsgitter oder eine Zierblende.advantageously, is the photocatalytic titanium dioxide as a coating on those Apply components in the interior of a motor vehicle, which due to their arrangement are in the range of solar radiation, so that they are supplied with sufficient light energy. In particular are to components in the pane, preferably a panel to call the hat rack, the dashboard or the doors. Likewise, the coating but also in an advantageous manner to all other components in the interior transferable, the scattered light are exposed, such as a headliner or Seat components or operating or functional elements such as a sun visor, a ventilation grille or a trim panel.

Als Verfahren zur Beschichtung eines entsprechenden Bauteils eignet sich dabei insbesondere eine Tauchbeschichtung oder aber eine Beschichtung durch Aufspritzen. Dabei wird die katalytische Beschichtung als Bestandteil einer Flüssigkeit, wie z. B. einer Lösung, auf dem Bauteil appliziert und durch einen Sinterprozess dauerhaft mit diesem verbunden.When Process for coating a corresponding component is suitable in particular a dip coating or a coating by spraying. The catalytic coating is called Component of a liquid, such. A solution, applied on the component and permanently by a sintering process associated with this.

Vorteilhafterweise ist eine photokatalytisch wirksame Titandioxidbeschichtung auf jede Oberfläche zu applizieren. Vorzugsweise auf eine glatte und/oder strukturierte Kunststoffoberfläche wie sie im Bereich eines Armaturenbretts Anwendung findet, aber auch als Beschichtung von Fasern, so dass sie in unterschiedlichsten Gewirken, d. h. definierten Faserstrukturen, insbesondere in einem textilen Fasergewebe, einsetzbar ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise das Einsatzspektrum der erfindungsgemäßen Bauteile wesentlich gesteigert, indem vorgefertigte textile Halbzeuge konfektioniert werden.Advantageously, a photocatalytically active titanium dioxide coating is to be applied to each surface. Preferably on a smooth and / or structured plastic surface as it is used in the field of a dashboard, but also as a coating of fibers, so that they in different knitted fabrics, ie defined Fa serstrukturen, in particular in a textile fiber fabric, can be used. As a result, the range of use of the components according to the invention is increased significantly by prefabricated textile semi-finished products are assembled in an advantageous manner.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden in ein textiles Fasergewebe zumindest anteilig photokatalytisch beschichtete Gewebefasern auf Basis von Mineralfasern und/oder Metallfasern eingebracht und insbesondere eingewebt.In an advantageous embodiment of the invention are in a textile Fiber fabric at least partially photocatalytically coated fabric fibers introduced on the basis of mineral fibers and / or metal fibers and especially woven.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass so sichergestellt ist, dass die beschichteten Fasern nicht selbst von dem Titandioxid zersetzt werden, wie es in einem mit Titandioxid beschichteten Fasergewebe auf Basis von organischen Fasern, beispielsweise Baumwollfasern, erfolgen würde. Als Trägerfasern für das Titandioxid sind dabei alternativ oder additiv Mineralfasern vorzugsweise auf Basis von Glaswollfasern und/oder Steinwoll-Fasern einzusetzen und Metallfasern vorzugsweise auf Basis von Stahlwollfasern oder Edelstahlfasern anzuwenden. Edelstahlfasern haben darüber hinaus den Vorteil einer verbesserten Korrosionsbeständigkeit. Die entsprechenden Fasern sind dazu bereits in ihrem Rohzustand mit Titandioxid zu beschichten, vorzugsweise mittels Aufspritzens und anschließendem Sintern, und anschließend in bereits beschichtetem Zustand in beispielsweise ein Garn oder einen Faden einzuspinnen, welcher nachfolgend zum textilen Gewebe verwoben wird. Alternativ sind die Fasern auch in jedem anderen Gewirke aus Fasern anwendbar.Of the Advantage of this embodiment is that it is ensured that the coated fibers do not decompose themselves from the titanium dioxide As in a titanium dioxide coated fiber fabric Basis of organic fibers, such as cotton fibers occur would. As carrier fibers for the titanium dioxide are alternatively or additive mineral fibers preferably on Base of glass wool fibers and / or rock wool fibers and metal fibers preferably based on steel wool fibers or stainless steel fibers apply. Stainless steel fibers also have the advantage an improved corrosion resistance. The corresponding fibers are to be coated with titanium dioxide already in their raw state, preferably by means of spraying and subsequent sintering, and then in already coated state in, for example To spin a yarn or a thread, which subsequent to textile fabric is woven. Alternatively, the fibers are also in applicable to any other knitted fabric of fibers.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments.

Im Innenraum eines Personenkraftwagens ist die textile Bespannung der Türinnenverkleidung aller vier Seitentüren sowie des Armaturenbrettes mit Titandioxid beschichtet. Dazu werden bei der Herstellung des Bezugstoffes anteilig Metallfasern auf Basis von Edelstahlwolle in die Gewebegarne gesponnen und zum Gewebe verarbeitet. Der Anteil der beschichteten Edelstahlfasern am Gesamtvolumen des Garns beträgt 5%. Die Edelstahlfasern werden dabei vor dem Spinnen des Garns mit Kohlenstoff-dotiertem Titandioxid mittels einer Tauchbeschichtung und anschließendem Sintern beschichtet. Durch diese Ausgestaltung des Gewebes werden bei Lichteinstrahlung auf die entsprechenden Gewebeflächen vorteilhaft alle organischen Luftverschmutzungen im Innenraum des Personenkraftwagens sowie eventuelle organische Verschmutzungen der Gewebe selbst, beispielsweise durch Flecken oder Mikroben, durch die photokatalytische Wirkung des Titandioxids beseitigt.in the Interior of a passenger car is the textile covering the Door interior paneling of all four side doors as well dashboard coated with titanium dioxide. To be at the production of the cover material proportionally based on metal fibers woven from stainless steel wool into the fabric yarns and processed into fabric. The proportion of coated stainless steel fibers in the total volume of Yarn is 5%. The stainless steel fibers are present spinning the yarn with carbon-doped titanium dioxide by means of a dip coating and then sintered coated. By This configuration of the tissue are on exposure to light the corresponding tissue surfaces advantageous all organic Air pollution in the interior of the car as well as eventual organic soiling of the tissues themselves, for example by Spots or microbes due to the photocatalytic action of titanium dioxide eliminated.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird in analoger Weise zum vorherigen Ausführungsbeispiel ein textiles Gewebe hergestellt, welches als Fenstervorhänge in einem Reisebus eingesetzt wird. Es ergeben sie die bereits zuvor beschrieben Vorteile hinsichtlich der Luft- und Fleckenreinigung. Da im Reisebus auch die Rücksitzlehnen einer stärkeren Verschmutzung unterliegen, sind diese gleichfalls mit einem analog hergestellten, robusteren Stoffgewebe bezogen.In A second embodiment is analogously to the previous embodiment, a textile fabric made as window curtains in a coach is used. They give the advantages already described above in terms of air and stain cleaning. As in the coach too the backrests of greater pollution are also subject to an analogue, more robust fabric covered.

Vorteilhaft werden hier auf bereits beschriebene Weise die organischen Verschmutzungen am Gewebe beseitigt.Advantageous Here are the already described organic pollutants eliminated on the tissue.

In einem dritten Ausführungsbeispiel sind die Vorhänge einer Schlafkabine eines Lastkraftwagens im Innenraum eines Fahrerhauses analog zum zweiten Ausführungsbeispiel ausgestaltet. Auch hier ergeben sich die zuvor hinlänglich beschriebenen Vorteile hinsichtlich der Luft- und Fleckenreinigung. Zur weiteren Steigerung des Reinigungseffektes ist der Dachhimmel des Fahrerhauses gleichfalls mit einer Beschichtung auf Basis eines Kohlenstoff-dotierten Titandioxids ausgestaltet. Dazu wird auf der Dachhimmelbespannung aus Kunststoffgewebe ebenfalls mittels Aufspritzens und anschließendem Sintern dotiertes Titandioxid abgeschieden. Alternativ ist natürlich auch im Bereich der Dachhimmelverkleidung ein textiles Fasergewebe oder Gewirke entsprechend der vorhergehenden Beschreibung einsetzbar.In In a third embodiment, the curtains a sleeping cabin of a truck in the interior of a cab configured analogous to the second embodiment. Also This results in the previously well-described advantages in terms of air and stain cleaning. To further increase the cleaning effect is the headliner of the cab as well with a coating based on a carbon-doped titanium dioxide designed. This is on the headlining of plastic fabric also by spraying and subsequent sintering doped titanium dioxide deposited. Alternatively, of course also in the area of headliner cladding a textile fiber fabric or knitted fabric can be used according to the preceding description.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102004027549 A1 [0003, 0007] - DE 102004027549 A1 [0003, 0007]

Claims (7)

Bauteil zur Verwendung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die sichtbare Oberfläche des Bauteils zumindest in Teilbereichen eine photokatalytische Beschichtung auf Basis von TiO2 (Titandioxid) aufweist.Component for use in the interior of a motor vehicle, characterized in that the visible surface of the component has, at least in some areas, a photocatalytic coating based on TiO 2 (titanium dioxide). Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sichtbare Oberfläche des Bauteils ein textiles Fasergewebe ist.Component according to claim 1, characterized that the visible surface of the component is a textile Fiber tissue is. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Fasergewebe zumindest anteilig photokatalytisch beschichtete Gewebefasern auf Basis von Mineralfasern, vorzugsweise Glaswollfasern und/oder Steinwall-Fasern, und/oder Metallfasern, vorzugsweise Stahlwollfasern, aufweist.Component according to claim 1 or 2, characterized that the textile fiber fabric at least partially photocatalytic coated fabric fibers based on mineral fibers, preferably glass wool fibers and / or rockwall fibers, and / or metal fibers, preferably steel wool fibers, having. Bauteil nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Dachhimmelverkleidung ist.Component according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the component is a headliner paneling is. Bauteil nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine Verkleidung einer Hutablage oder eines Türinnnenteils ist.Component according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the component is a panel of a Hutablage or a door interior part is. Bauteil nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Sonnenrollo oder eine Sonnenblende oder ein Vorhang ist.Component according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the component is a sun blind or a sun visor or a curtain is. Bauteil nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil zumindest ein Teilbereich eines Sitzbezuges ist.Component according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the component at least a portion a seat cover is.
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