EA023178B1 - Фотокаталитический материал - Google Patents

Фотокаталитический материал Download PDF

Info

Publication number
EA023178B1
EA023178B1 EA201200141A EA201200141A EA023178B1 EA 023178 B1 EA023178 B1 EA 023178B1 EA 201200141 A EA201200141 A EA 201200141A EA 201200141 A EA201200141 A EA 201200141A EA 023178 B1 EA023178 B1 EA 023178B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
layer
refractive index
layers
photocatalytic
material according
Prior art date
Application number
EA201200141A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201200141A1 (ru
Inventor
Стефан Лоран
Анн Дюрандо
Эмманюэль Валентэн
Original Assignee
Сэн-Гобэн Гласс Франс
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сэн-Гобэн Гласс Франс filed Critical Сэн-Гобэн Гласс Франс
Publication of EA201200141A1 publication Critical patent/EA201200141A1/ru
Publication of EA023178B1 publication Critical patent/EA023178B1/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/18Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39Photocatalytic properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0244Coatings comprising several layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/34Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
    • B01J37/341Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of electric or magnetic fields, wave energy or particle radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/34Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
    • B01J37/341Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of electric or magnetic fields, wave energy or particle radiation
    • B01J37/347Ionic or cathodic spraying; Electric discharge
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3417Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials all coatings being oxide coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3429Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
    • C03C17/3435Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/3411Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
    • C03C17/3429Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating
    • C03C17/3447Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials at least one of the coatings being a non-oxide coating comprising a halide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/063Titanium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/066Zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/21Oxides
    • C03C2217/212TiO2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/21Oxides
    • C03C2217/213SiO2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/21Oxides
    • C03C2217/23Mixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/28Other inorganic materials
    • C03C2217/281Nitrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/71Photocatalytic coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/73Anti-reflective coatings with specific characteristics
    • C03C2217/734Anti-reflective coatings with specific characteristics comprising an alternation of high and low refractive indexes
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

Объектом изобретения является материал, содержащий подложку, покрытую по меньшей мере на части по меньшей мере одной из своих сторон набором, содержащим фотокаталитический слой, геометрическая толщина которого заключена между 2 и 30 нм, и, по меньшей мере, пару слоев соответственно с высоким и низким показателем преломления, расположенную ниже указанного фотокаталитического слоя таким образом, чтобы в этой паре или в каждой паре слой или каждый слой с высоким показателем преломления был ближе всего к подложке, причем указанный материал таков, что оптическая толщина для длины волны 350 нм слоя или каждого слоя с высоким показателем преломления, за исключением фотокаталитического слоя, заключена между 170 и 300 нм, и оптическая толщина для длины волны 350 нм слоя или каждого слоя с низким показателем преломления заключена между 30 и 90 нм.

Description

Изобретение относится к области материалов, содержащих подложку, покрытую фотокаталитическим слоем.
Известно, что фотокаталитические слои, в частности слои на основе оксида титана, делают подложки, которые они покрывают, самоочищающимися и непачкающимися. Два свойства лежат в основе этих преимущественных признаков. Во-первых, оксид титана является фотокаталитическим, то есть при подходящем излучении, обычно ультрафиолетовом излучении, он способен катализировать реакции разложения органических соединений. Эта фотокаталитическая активность инициируется внутри слоя в результате образования пары электрон-дырка. Кроме того, оксид титана имеет очень выраженную гидрофильность, когда он облучается этим типом излучения. Эта высокая гидрофильность позволяет удалить минеральные загрязнения при смыве водой, например дождевой водой. Такие материалы, в частности, остекления описаны, например, в заявке ЕР-А-0850204.
Целью изобретения является повышение фотокаталитической активности материалов, покрытых фотокаталитическим слоем.
С этой целью объектом изобретения является материал, содержащий подложку, покрытую по меньшей мере на части по меньшей мере одной из своих сторон набором, содержащим фотокаталитический слой, геометрическая толщина которого заключена между 2 и 30 нм, и по меньшей мере одну пару слоев соответственно с высоким и низким показателем преломления, расположенную под упомянутым фотокаталитическим слоем таким образом, чтобы в этой паре или в каждой паре ближе всего к подложке был слой или каждый слой с высоким показателем преломления, причем упомянутый фотокаталитический слой находится в прямом контакте со слоем с низким показателем преломления из пары, наиболее удаленной от подложки. Материал согласно изобретению таков, что оптическая толщина для длины волны 350 нм слоя или каждого слоя с высоким показателем преломления, за исключением фотокаталитического слоя, заключена между 170 и 300 нм, а оптическая толщина для длины волны 350 нм слоя или каждого слоя с низким показателем преломления заключена между 30 и 90 нм.
Авторам изобретения удалось установить, что добавление особых подслоев, оптическая толщина которых вполне ограничена узкими пределами, позволяет повысить поглощение ультрафиолетового излучения в самом фотокаталитическом слое. Это существенное повышение поглощения излучения позволяет увеличить количество пар электрон-дырка, инициируемых облучением оксида титана. В результате получается неожиданное и очень выгодное повышение фотокаталитической активности слоя, которая в некоторых случаях может быть увеличена в два раза или даже больше.
Оптическая толщина материала для длины волны 350 нм определяется как произведение его геометрической толщины и его показателя преломления при длине волны 350 нм. Во всем описании настоящей заявки оптические толщины и показатели преломления всегда определены для длины волны 350 нм.
Под парой слоев соответственно с высоким и низким показателем преломления понимается совокупность двух слоев, состоящая из слоя с высоким показателем преломления и слоя с низким показателем преломления. Как поясняется далее, слой с высоким показателем и/или слой с низким показателем может быть составным слоем, состоящим из нескольких наложенных друг на друга элементарных слоев.
Подложка может быть выполнена из материала любого типа, как полимер, керамика, стекло, стеклокерамика, металл. Предпочтительно подложка представляет собой стеклянный лист. Лист может быть плоским или выгнутым и иметь любые размеры, в частности больше 1 м. Стекло предпочтительно является натриевокальциево-силикатным стеклом, но могут также использоваться другие типы стекла, как боросиликатные или алюмосиликатные стекла. Стекло может быть прозрачным или экстрапрозрачным или же быть окрашенным, например, голубым, зеленым, янтарным, бронзовым или серым. Толщина стеклянного листа обычно заключена между 0,5 и 19 мм, в частности между 2 и 12 мм, даже между 4 и 8 мм.
Фотокаталитический слой предпочтительно имеет в основе оксид титана, в частности состоит из оксида титана, в частности, по меньшей мере, частично кристаллизованного в виде анатаза. Из различных форм оксида титана: аморфный, рутил, брукит или анатаз, именно последний имеет самую высокую фотокаталитическую активность. Оксид титана может быть чистым или легированным, например, переходными металлами (например, V, Мо, V, N6). ионами лантанидов или благородными металлами (такими, например, как платина, палладий) или же атомами азота или углерода. Эти различные формы легирования позволяют либо повысить фотокаталитическую активность материала, либо сдвинуть ширину запрещенной зоны оксида титана к длинам волн, близким к области видимого света или заключенным в этой области. Фотокаталитический слой может также иметь в основе другой фотокаталитический материал, такой, например, как δηϋ2 или νϋ3.
Фотокаталитический слой, в частности, на основе оксида титана обычно является последним слоем в наборе, осажденном на подложку, другими словами, слоем набора, наиболее удаленным от подложки. Действительно, важно, чтобы фотокаталитический слой находился в контакте с атмосферой и ее загрязнителями. Однако допустимо осаждение на фотокаталитический слой очень тонкого слоя, обычно несплошного и пористого. Это может быть, например, слой на основе благородного металла, предназначенный для усиления фотокаталитической активности материала. Речь может идти также о тонких гидрофильных слоях, например, из диоксида кремния, как указано в заявках νϋ 2005/040058 или νϋ 2007/045805.
Геометрическая толщина фотокаталитического слоя, в частности, на основе оксида титана предпочтительно меньше или равна 25 нм, в частности 20 и даже 15 нм, и/или больше или равна 5 нм, в частности 7,
- 1 023178 даже 10 нм. Действительно, авторам изобретения удалось установить, что выгодные эффекты от изобретения тем значительнее, чем меньше толщина слоя оксида титана. Действительно, для больших толщин отражение ультрафиолетового излучения оксидом титана повышается, так что эффект от присутствия особых подслоев согласно изобретению не очень ощутим. Зато у очень тонких слоев фотокаталитическая активность ниже, чем у более толстых слоев, так что в отношении толщины существует компромисс.
Материал согласно изобретению содержит предпочтительно одну или две пары слоев соответственно с высоким и низким показателем преломления. Он может содержать и больше пар слоев, например три, четыре, пять или шесть, и даже десять или больше, но авторам изобретения удалось обнаружить, что при числе более двух пар добавление дополнительных пар не приводит к большому повышению фотокаталитической активности. Зато увеличение числа пар приводит к повышению стоимости материала и идет во вред скорости и легкости осаждения слоев. Кроме того, большое число пар (свыше 2) приводит обычно к угловой вариации эстетического аспекта (в частности, цвета), создавая достаточные затруднения для применения в качестве остекления.
Набор, покрывающий подложку, предпочтительно состоит из фотокаталитического слоя, в частности, на основе оксида титана и по меньшей мере одной пары слоев с высоким и низким показателем преломления. То есть набор не содержит никаких других слоев. В этом случае подложка напрямую контактирует со слоем с высоким показателем пары, ближайшим к подложке.
Слой по меньшей мере одной пары может быть образован из одного единственного материала или из нескольких разных материалов.
В этом последнем случае по меньшей мере один слой с высоким и/или с низким показателем преломления сам может состоять из нескольких наложенных друг на друга элементарных слоев, например из двух, трех или четырех элементарных слоев. Далее в тексте эти слои, состоящие из нескольких наложенных друг на друга элементарных слоев, называются составными слоями. Оптическая толщина каждого составного слоя соответствует тогда сумме оптических толщин каждого элементарного слоя, входящего в составной слой. Чтобы получить выгодные результаты, важно, чтобы полная оптическая толщина составного слоя была такой, как определено в изобретении. Тогда показатель преломления составного слоя является средним показателем, определяемым как отношение оптической толщины составного слоя к его геометрической толщине.
Составной слой может состоять, например, из двух или трех наложенных друг на друга элементарных слоев. В этом последнем случае три элементарных слоя могут иметь разную химическую природу. Альтернативно, два крайних элементарных слоя могут быть одинаковыми и окружать промежуточный элементарный слой другой химической природы.
В своем самом простом исполнении, который соответствует наличию единственной пары, материал согласно изобретению содержит последовательно, начиная от подложки, слой с высоким показателем преломления, перекрываемый и в контакте со слоем с низким показателем преломления, который сам также является перекрываемым и в контакте с фотокаталитическим слоем. Как указывалось ранее, один или несколько из этих слоев могут быть составными слоями.
В одном более сложном случае, где имеются две пары, материал содержит последовательно, начиная от подложки, первый слой с высоким показателем преломления, перекрываемый и в контакте с первым слоем с низким показателем преломления, который сам является перекрываемым и в контакте со вторым слоем с высоким показателем преломления, перекрываемым и в контакте со вторым слоем с низким показателем преломления, а этот последний также является перекрываемым и в контакте с фотокаталитическим слоем. Как указывалось ранее, один или несколько из этих слоев могут быть составными слоями.
Выбор оптических толщин именно для длины волны 350 нм является принципиальным, так как он напрямую обусловливает усиление поглощения ультрафиолетового излучения в фотокаталитическом слое и, следовательно, повышение фотокаталитической активности.
Оптическая толщина для длины волны 350 нм слоя или каждого слоя с высоким показателем предпочтительно заключена между 180 и 260 нм.
Оптическая толщина для длины волны 350 нм слоя или каждого слоя с низким показателем предпочтительно заключена между 35 и 80 нм.
В паре слоев с высоким и низким показателем оптическая толщина слоя с высоким показателем преломления заключена между 170 и 300 нм, в частности между 180 и 260 нм, а оптическая толщина слоя с низким показателем преломления заключена между 30 и 90 нм, в частности между 35 и 80 нм. Предпочтительно иметь всего одну пару слоев, в частности, в материале, состоящем из фотокаталитического слоя и пары слоев с высоким и низким показателем преломления. Этот вариант осуществления дает материалы с низким отражением света, цвет которых в отражении является наиболее приемлемым, в голубых или нейтральных тонах, что соответствует отрицательным цветовым параметрам а* и Ь* (избегая желтых или красных цветов). Слой с высоким показателем может быть составным или нет, но наилучшие результаты получены для слоя с высоким показателем, являющегося составным слоем. Слой с низким показателем предпочтительно не является составным слоем. Хорошие результаты удалось получить, когда составной слой с высоким показателем состоит из двух элементарных слоев, причем ближайший к подложке имеет более низкий показатель преломления, чем элементарный слой, находящийся над ним, при этом оба элементарных слоя имеют каждый более высокий показатель преломления, чем слой пары, имеющий низкий показатель. Еще лучшие результаты по- 2 023178 лучены, когда составной слой с высоким показателем состоит из трех элементарных слоев. Эти три элементарных слоя могут быть все разными или нет, и все они имеют показатель преломления выше показателя преломления слоя с низким показателем. Альтернативно, составной слой с высоким показателем может содержать два слоя с высоким показателем, одинаковых или разных, между которыми заключен слой с низким показателем, который может иметь такую же природу, что и слой с низким показателем пары. Этот последний возможный случай может также рассматриваться как последовательность двух пар несоставных слоев с высоким и низким показателем.
Для заданной пары слой с высоким показателем преломления имеет показатель преломления для длины волны 350 нм строго больше, чем слой с низким показателем преломления. Если речь идет о составных слоях, в определенном выше смысле показатель преломления соответствует среднему показателю преломления составного слоя. Так, составной слой с высоким показателем преломления может содержать один или несколько элементарных слоев, имеющих низкий показатель преломления. Равным образом, составной слой с низким показателем преломления может содержать один или несколько элементарных слоев, имеющих высокий показатель преломления. Важен суммарный показатель составного слоя по сравнению с показателем другого слоя пары.
Предпочтительно, чтобы показатель преломления для длины волны 350 нм слоя или каждого слоя с низким показателем преломления был меньше или равен 1,7, в частности 1,65. Если слой с низким показателем преломления является составным слоем, он может, тем не менее, содержать по меньшей мере один слой, показатель которого является более высоким, если только суммарный показатель составного слоя лежит в предпочтительном диапазоне.
Предпочтительно также, чтобы средний показатель преломления для длины волны 350 нм слоя или каждого слоя с высоким показателем преломления был выше 1,7, в частности 1,8, даже 1,9 и даже 2,0 или 2,1. В некоторых случаях он может быть даже больше или равен 2,2, в частности 2,3, даже 2,4 и даже 2,5. Если слой с высоким показателем преломления является составным слоем, он может, тем не менее, содержать по меньшей мере один слой, показатель которого менее высокий, если только суммарный показатель составного слоя лежит в предпочтительном диапазоне.
Было обнаружено, что поглощение ультрафиолетового излучения в фотокаталитическом слое выше, когда разница показателей преломления между слоем с высоким показателем и слоем с низким показателем каждой пары повышается. Поэтому предпочтительно, чтобы разница показателей преломления для длины волны 350 нм между слоями с высоким и низким показателем была больше или равна 0,2, даже 0,3 или 0,4, в частности 0,5. Эта разница может быть даже больше или равна 0,8 или 0,9.
Материал или каждый материал с высоким показателем преломления предпочтительно является оксидом или нитридом, в частности, выбранным из δί3Ν4, ΤίΟ2, ΖγΟ2, δηΟ2, ΖηΟ, Ν62Ο5. Та2О5 или любой из их смесей или твердых растворов. Это могут быть смеси, такие, например, как δηΖηΟχ, δηΖηδ6Οχ, δίΖτΝχ. Эти разные материалы могут иметь стехиометрию, указанную выше, или другую стехиометрию. В качестве примера под δί3Ν4 понимается, более обще, любой нитрид кремния, без указания его реальной стехиометрии. Кроме того, оксид или нитрид могут быть легированы, в частности, чтобы придать им электропроводность или отражение инфракрасного излучения и, следовательно, придать низкую излучательную способность. Это могут быть, в частности, следующие материалы: δηΟ2, легированный фтором, сурьмой или индием, ΖηΟ, легированный алюминием или галлием. Из этих оксидов или нитридов особенно предпочтителен нитрид кремния, так как его можно осадить катодным распылением в магнетронном режиме с высокими скоростями осаждения. Это же справедливо для δηΖηΟχ и δίΖτΝχ. Оксид титана также дает хорошие результаты благодаря его очень высокому показателю преломления.
Материал или каждый материал с низким показателем преломления предпочтительно имеет в основе материал, выбранный из δίΟ2, Α12Ο3, δίΟΟ или любой из их смесей или твердых растворов. Годятся также фториды, такие как СаР2, М§Р2, ЫЕ, но они не являются предпочтительными, так как они не позволяют осаждения катодным распылением. И в этом случае эти разные материалы могут иметь стехиометрию, указанную выше, или другую стехиометрию. Эти материалы могут быть легированы: речь может идти, например, о слоях диоксида кремния, легированного, возможно, несколькими процентами другого химического элемента, как, например, алюминий или цирконий. Из этих материалов особенно предпочтительны оксид кремния, в частности, с добавками алюминия и оксикарбид кремния за их низкие показатели преломления и их способность к осаждению посредством катодного распыления. Оксикарбид кремния можно также осадить в хороших условиях путем химического осаждения из паровой фазы (СУИ).
Предпочтительными парами являются, в частности, δί3Ν4/δίΟ2 или ΤίΟ2/δίΟ2, δηΖηΟχ/δίΟ2, δίΖΓΝχ/δίΟ2, так как эти слои имеют хорошую химическую и климатическую стойкость, особенно ценную, когда набор находится на внешней стороне остекления (стороне, обычно обозначаемой выражением сторона 1). Когда слой с высоким показателем является составным слоем, состоящим из двух наложенных друг на друга элементарных слоев, предпочтительно использовать элементарный слой из δί3Ν4, перекрытый слоем из ΤίΟ2 или δίΖτΝχ.
Ниже, исключительно в качестве неограничивающих примеров, схематически представлено несколько вариантов осуществления. В этих наборах δ означает подложку, Н - слой с высоким показателем преломления, В - слой с низким показателем преломления, ΤίΟ2 - фотокаталитический слой, который обычно
- 3 023178 имеет в основе оксид титана. Типично, слои Н выполнены из 8ί3Ν4 или из ΤίΟ2, а слои В выполнены из δίΟ2, но, разумеется, могут использоваться и другие материалы.
1: З/Н/В/Т1О2.
2: 8/Н/В/Н/В/ПО2.
3: 8/Н/В/Н/В/Н/В/Т1О2.
4: 8/Н1/Н2/В/Т1О2.
5: 8/Н1/Н2/Н3/В/Т1О2.
6: 8/Н/В12/ТЮ2.
Варианты осуществления 1-3 соответствуют наличию 1, 2 или 3 пар слоев с высоким и низким показателем соответственно. Слои Н могут быть выполнены, например, из 8ί3Ν4 или ТЮ2, а слои В - из 8Ю2. Слои с высоким и низким показателем являются несоставными. Чтобы получить как можно более приятные цвета в отражении, характеризуемые отрицательными значениями цветовых параметров а* и Ь*, оптическая толщина слоя или каждого слоя Н (в частности, в варианте осуществления 1) заключена между 170 и 300 нм, в частности между 180 и 260 нм. Оптическая толщина слоя В заключена между 30 и 90 нм, предпочтительно между 35 и 80 нм.
В варианте осуществления 4 имеется единственная пара, но слой с высоким показателем является составным слоем, состоящим из 2 элементарных слоев с высоким показателем, обозначенных Н и Н2, наложенных друг на друга. В качестве примера слои Н и Н2 могут быть выполнены соответственно из 8ί3Ν4 и ТЮ2 или из 8ί3Ν4 и 8ιΖγΝχ, а слой В - из 8Ю2. Какой бы ни была версия варианта осуществления 4, и чтобы получить как можно более приятные цвета в отражении, характеризующиеся отрицательными значениями цветовых параметров а* и Ь*, оптическая толщина составного слоя Н (то есть сумма оптических толщин отдельных слоев Н| и Н2) заключена между 170 и 300 нм, в частности между 180 и 260 нм. Оптическая толщина слоя В заключена между 30 и 90 нм, даже между 35 и 80 нм. Предпочтительно показатель преломления отдельного слоя Н1 ниже, чем у отдельного слоя Н2.
В варианте осуществления 5 имеется всего одна пара, но слой с высоким показателем является составным слоем, состоящим из 3 элементарных слоев, обозначенных Н1, Н2 и Н3, наложенных друг на друга. Один из этих слоев, например Н2, может иметь показатель, считающийся низким по сравнению с другими слоями Ц и даже по сравнению со слоем В, если только суммарный показатель составного слоя Н выше, чем у слоя В. В качестве примера слои Н1 и Н3 могут быть из ТЮ2, а слой Н2 из 8ί3Ν4, причем слой В сделан из 8Ю2. В этом случае слой Н2 может рассматриваться как слой с низким показателем по сравнению со слоями Н1 и Н3. Слой Н2 может также иметь показатель, равный или ниже, чем у слоя В, например быть выполнен из 8Ю2. Тогда получается схема, идентичная схеме случая 2, то есть последовательность двух пар несоставных слоев. Действительно, слой Н2 может рассматриваться одновременно как промежуточный слой составного слоя с высоким показателем, так и как слой с низким показателем первой пары, осажденной на подложку. Какой бы ни была версия варианта осуществления 5, и чтобы получить как можно более приятные цвета в отражении, характеризующиеся отрицательными значениями цветовых параметров а* и Ь*, оптическая толщина составного слоя Н (то есть сумма оптических толщин отдельных слоев Н1, Н2 и Н3) заключена между 170 и 300 нм, в частности между 180 и 260 нм. Оптическая толщина слоя В заключена между 30 и 90 нм, даже между 35 и 80 нм.
В варианте осуществления 6 слой с низким показателем единственной пары состоит из двух наложенных друг на друга элементарных слоев, обозначенных В1 и В2.
Само собой разумеется, что описанные выше различные преимущественные признаки, например, толщины, показатели преломления или химическая природа материалов могут комбинироваться между собой в любые возможные типы комбинаций. Не все эти различные комбинации были описаны, чтобы не усложнять напрасно текст.
Фотокаталитический слой, в частности, на основе оксида титана может быть получен различными способами.
Предпочтительно речь идет о катодном распылении, в частности, с поддержкой магнитным полем (магнетронный способ), в котором компоненты, возбужденные плазмой, выбивают атомы из мишени, расположенной напротив подложки, которую требуется покрыть. Мишень может состоять, в частности, из металлического титана или из ТЮХ, причем плазма должна содержать кислород (тогда говорят о реактивном катодном распылении). За осаждением предпочтительно следует термообработка, цель которой кристаллизовать оксид титана в виде анатаза. Это может быть, например, отжиг, закалка, бомбировка или обработка, описанная в заявке УО2008/096089. Хотя это менее предпочтительно, покрытие на основе оксида титана может быть также получено способом типа золь-гель, в котором золь, содержащий металлоорганические предшественники титана, осаждают на подложку перед сушкой и уплотнением. Золь может также содержать частицы оксида титана и предшественник другого материала, например диоксида кремния. Покрытие на основе оксида титана может быть также получено способом пиролиза исходя из предшественников титана, которые разлагаются под действием тепла подложки. Эти предшественники могут быть твердыми, жидкими и предпочтительно газообразными; тогда говорят о химическом осаждении из паровой фазы (СУО, согласно обычно используемому английскому акрониму). Предшественниками могут быть в качестве примера тетрахлорид титана, тетраизопропроксид титана или тетраортобутоксид титана.
- 4 023178
Другие слои набора предпочтительно осаждены катодным распылением, в частности, с поддержкой магнитным полем (магнетронный способ). Альтернативно, они могут быть осаждены способами типа зольгель или пиролизом (в частности, типа СУБ). Однако катодное распыление представляется лучшим для осаждения составных слоев.
В случае осаждения магнетронным способом можно, например, осадить слои δί3Ν4 или δίΟ2 с помощью мишени из кремния, легированного алюминием, в плазме, содержащей аргон и соответственно азот или кислород.
Объектом изобретения является также остекление, содержащее по меньшей мере один материал согласно изобретению. Подложкой в данном случае является стекло. Остекление может быть простым или многослойным (в частности, из двух или трех слоев), в том смысле, что оно может содержать несколько листов стекла, разделенных пространством, заполненным газом. Остекление может быть также слоистым, и/или закаленным, и/или отвержденным, и/или гнутым.
Другая сторона подложки, покрытая в соответствии с изобретением, или, при необходимости, одна сторона другой подложки многослойного остекления может быть покрыта другим функциональным слоем или набором функциональных слоев. Речь может идти, в частности, о другом фотокаталитическом слое, например другом наборе слоев согласно изобретению. Это могут быть также слои или наборы с тепловой функцией, в частности солнцезащитной, или слои с низкой излучательной способностью, например наборы, содержащие слой серебра, защищенный диэлектрическими слоями. Это может быть также зеркальный слой, в частности, на основе серебра. Или же это может быть слой прозрачного проводящего оксида, причем материал может служить лицевой поверхностью вентильного фотоэлемента.
Изобретение станет более понятным в свете следующих неограничивающих примеров.
Для разных примеров (согласно изобретению и сравнительных) измерялись или рассчитывались различные свойства. Речь идет о следующем:
поглощение УФ-излучения фотокаталитическим слоем; это свойство рассчитывается для падения под прямым углом и для длины волны 350 нм, фотокаталитическая активность набора, измеряемая способом, описываемым ниже, коэффициент отражения света при падении под прямым углом рассчитывается согласно стандарту
ΝΡ ΕΝ 410:1999, колориметрические координаты а* и Ь* рассчитываются из спектров отражения при падении под прямым углом (со стороны слоя) с учетом осветителя Ό65 и эталонного наблюдателя С1Е-1931.
Измерение фотокаталитической активности проводится следующим образом путем контроля разложения стеариновой кислоты:
вырезают образцы размерами 5x5 см2, образцы очищают 45 мин в условиях УФ-облучения и обдувки кислородом, снимают ИК-спектр методом инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье для числа волн, заключенном между 4000 и 400 см-1, чтобы получить опорный спектр, осаждают стеариновую кислоту: 60 мкл раствора стеариновой кислоты, разведенной из расчета 5 г/л в метаноле, осаждают на образец методом центрифугирования, измеряют ИК-спектр методом инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье, измеряют площадь полос удлинения связей СН2-СН3 между 3000 и 2700 см-1, облучают излучением спектра УФ-А: мощность, поглощенная образцом, примерно 35 Вт/м2, чтобы имитировать внешнее облучение, регулируется вентильным фотоэлементом в диапазоне длин волн 315-400 нм, контроль фотодеструкции слоя стеариновой кислоты через последовательные периоды облучения длительностью 10 мин путем измерения площади полос удлинения связей СН2-СН3 между 3000 и 2700 см-1, фотокаталитическая активность определяется по наклону, выраженному в см-1/мин-1, прямой, показывающей площадь полос удлинения связей СН2-СН3 между 3000 и 2700 см-1 в зависимости от продолжительности УФ-облучения, для продолжительности, заключенной между 0 и 30 мин.
Сравнительный пример 1.
Сравнительный пример 1 представляет собой прозрачный лист натриево-кальциево-силикатного стекла толщиной 2 мм, выпускаемого в продажу фирмой §аш1-ОоЬаш О1а88, Франция, под маркой 8ОО Р1аш1их, на который последовательно осаждают 2 тонких слоя δίθ2 (геометрической толщиной 50 нм), затем ΤίΟ2 (геометрической толщиной 11,5 нм). Осаждение проводится способом катодного распыления в магнетронном режиме.
Чтобы кристаллизовать слой оксида титана, подложку с покрытием подвергают термообработке при 630°С в течение 8 мин. Во всех примерах, сравнительных или нет, проводится идентичная термообработка.
Поглощение УФ-излучения длиной волны 350 нм при падении под прямым углом рассчитывается в произвольных величинах. Величина этого поглощения, которая будет служить опорной для сравнения для других примеров, приравнена 100 (условная единица).
Для облегчения сравнения с другими примерами фотокаталитическая активность также приводится к величине 100 (условная единица).
Пример 1.
- 5 023178
На прозрачный лист натриево-кальциево-силикатного стекла толщиной 2 мм, выпускаемого в продажу фирмой 8аш1-ОоЪаш О1а88, Франция, под маркой 800 Р1аш1их, последовательно осаждают тонкие слои 8ί3Ν4, 8ίΘ2 и ΤίΟ2. Осаждение проводится известным образом по способу катодного распыления в магнетронном режиме.
Получается следующий набор:
стекло/813К| (30 нм)/8Ю2 (45 нм)/8(3ГО (35 нм)/8Ю2 (50 нм)/ТЮ2 (11,5 нм).
Эти толщины являются геометрическими толщинами. Оптические толщины равны соответственно 64, 68, 75 и 76 нм.
Таким образом, этот набор содержит единственную пару, причем слой с высоким показателем является составным слоем, содержащим три слоя: 8ί3Ν4, 8ίΟ2 и затем 8ί3Ν4. Таким образом, толщина составного слоя равна 207 нм.
Поглощение УФ-излучения равно 225, то есть поглощение более чем удвоилось по сравнению со сравнительным примером 1. Измеренная фотокаталитическая активность составляет примерно 150-175 в зависимости от образцов, то есть для фотокаталитического слоя такой же толщины повышение может составлять до 75%.
Коэффициент равен 11,3%, а величины а* и Ъ* равны соответственно -9 и -4. Отрицательные хроматические величины соответствуют приятной окраске, варьирующейся от голубой до зеленой.
Пример 2.
Набор в примере 2 имеет следующую структуру:
стекло/813ГО (112 нм)/8Ю2 (50 нм)/ТЮ2 (11,5 нм).
Эти толщины являются геометрическими толщинами. Оптические толщины равны 239 нм для слоя 8ί3Ν4 с высоким показателем и 76 нм для слоя 8ίΟ2 с низким показателем.
Поглощение УФ-излучения равно 160. Коэффициент ГО равен 9,9%, а величины а* и Ъ* равны соответственно -12 и -10.
Пример 3.
Пример 3 отличается от примера 2 выбором слоя ΤίΟ2 геометрической толщиной 90 нм в качестве слоя с высоким показателем. Его оптическая толщина равна 252 нм.
Поглощение УФ-излучения равно 200. Коэффициент ГО равен 9,5%, а величины а* и Ъ * равны соответственно -11 и -11. Как и в случае примера 2, выбор слоя с высоким показателем в диапазоне согласно изобретению позволяет получить низкие отражения и синеватую окраску.
Выбором оксида титана, благодаря его более высокому показателю преломления, можно увеличить повышение поглощения УФ в фотокаталитическом слое.
Пример 4.
Пример 4 отличается от примера 2 выбором слоя 8ηΖηΟχ геометрической толщиной 110 нм в качестве слоя с высоким показателем. Его оптическая толщина равна 235 нм.
Поглощение УФ-излучения равно 150. Коэффициент ГО равен 9,7%, а величины а* и Ъ* равны соответственно -12 и -12.
Пример 5.
Пример 5 отличается от примера 2 выбором слоя 8ίΖτΝχ геометрической толщиной 105 нм в качестве слоя с высоким показателем. Его оптическая толщина равна 230 нм.
Поглощение УФ-излучения равно 185. Коэффициент ГО равен 9,9%, а величины а* и Ъ* равны соответственно -12 и -12.
Пример 6.
Пример 6 отличается от примера 2 тем, что слой с высоким показателем из 8ί3Ν4 заменен на составной слой, состоящий из 2 наложенных друг на друга элементарных слоев, из 8ί3Ν4 и ΤίΟ2.
Набор в примере 6 следующий:
стекло/813ГО (75 нм)/ТЮ2 (35 нм)/8Ю2 (50 нм)/ТЮ2 (11,5 нм).
Эти толщины являются геометрическими толщинами. Оптические толщины равны соответственно 160, 98 и 76 нм. Таким образом, оптическая толщина составного слоя с высоким показателем равна 258 нм.
Поглощение УФ-излучения равно 200. Коэффициент ГО очень низкий, в данном случае 5,8%, а величины а* и Ъ* равны соответственно -7,8 и 0,6. Таким образом, вид в отражении очень удовлетворительный.
Пример 7.
Пример 7 отличается от примера 6 следующим:
элементарный слой ΤίΟ2 составного слоя заменен элементарным слоем 8ίΖτΝχ геометрической толщиной 15 нм (оптическая толщина 33 нм), элементарный слой 8ί3Ν4 имеет геометрическую толщину 100 нм (оптическая толщина 214 нм).
Таким образом, оптическая толщина составного слоя с высоким показателем равна 247 нм.
Поглощение УФ-излучения равно 185. Коэффициент ГО равен 10,0%, а величины а* и Ъ* равны соответственно -13,3 и -6,5.
Пример 8.
Пример 8 отличается от примера 7 следующим:
- 6 023178 элементарный слой 8ίΖτΝχ имеет геометрическую толщину 20 нм (оптическая толщина 44 нм), элементарный слой δί3Ν4 имеет геометрическую толщину 95 нм (оптическая толщина 203 нм).
Таким образом, оптическая толщина составного слоя с высоким показателем равна 247 нм.
Поглощение УФ-излучения равно 185. Коэффициент К, равен 9,7%, а величины а* и Ь* равны соответственно -13,4 и -5,7.
Пример 9.
Пример 9 отличается от примера 6 следующим:
элементарный слой ΤίΟ2 имеет геометрическую толщину 12 нм (оптическая толщина 34 нм), элементарный слой δί3Ν4 имеет геометрическую толщину 101 нм (оптическая толщина 216 нм).
Таким образом, оптическая толщина составного слоя с высоким показателем равна 250 нм.
Поглощение УФ-излучения равно 200. Коэффициент Къ равен 9,0%, а величины а* и Ь* равны соответственно -13,3 и -5,2.
Пример 10.
Пример 10 отличается от примера 6 следующим:
элементарный слой ΤίΟ2 имеет геометрическую толщину 20 нм (оптическая толщина 56 нм), элементарный слой δί3Ν4 имеет геометрическую толщину 91 нм (оптическая толщина 195 нм).
Таким образом, оптическая толщина составного слоя с высоким показателем равна 251 нм.
Поглощение УФ-излучения равно 215. Коэффициент К, равен 7,8%, а величины а* и Ь* равны соответственно -12,8 и -1.
Пример 11.
Пример 11 отличается от примера 6 следующим:
элементарный слой ΤίΟ2 имеет геометрическую толщину 25 нм (оптическая толщина 70 нм), элементарный слой δί3Ν4 имеет геометрическую толщину 95 нм (оптическая толщина 203 нм), слой с низким показателем из δίΟ2 имеет толщину 40 нм (оптическая толщина 61 нм).
Таким образом, оптическая толщина составного слоя с высоким показателем равна 273 нм.
Поглощение УФ-излучения равно 225. Коэффициент К, равен 9,7%, а величины а* и Ь* равны соответственно -12,6 и -0,1.
Сравнительный пример 2.
В сравнительном примере 2 набор слоев, лежащих ниже фотокаталитического слоя, является набором, предназначенным, благодаря созидательным явлениям интерференции, максимально увеличить отражение ультрафиолетового излучения, что называется УФ-зеркалом. Набор является следующим:
ст€кло/813М| (35 нм)/§Ю2 (65 нм)/8цМ| (35 нм)/§Ю2 (65 нм)/8цМ| (15 нм)/ТЮ2 (11,5 нм).
Оптические толщины каждого из слоев равны соответственно 75, 99, 75, 99 и 32 нм. Этот набор может рассматриваться как содержащий один составной слой с высоким показателем, состоящий из трех слоев, и один составной слой с низким показателем, причем этот последний образован из слоев δίΟ2 и δί3Ν4. Его оптическая толщина равна 131 нм, следовательно, она лежит вне диапазонов, предписываемых изобретением.
Поглощение УФ-излучения равно 50. Измеренная фотокаталитическая активность составляет примерно 70, то есть она на 30% меньше, чем у сравнительного образца 1, и составляет половину от активности примера 1 согласно изобретению.
Эти результаты тем более удивительны, что можно было бы думать, что при отражении ультрафиолетового излучения к слою оксида титана фотокаталитическая активность усиливалась бы.
Сравнительные примеры 3-6.
Эти сравнительные примеры иллюстрируют наборы типа стекло/Зц^/ЗЮуТЮ^ в которых оптические толщины слоев с высоким и низким показателем не соответствуют изобретению.
Для сравнительного примера 3 оптическая толщина слоя δί3Ν4 равна 85 нм, а оптическая толщина слоя δίΟ2 равна 144 нм. Следовательно, слои с высоким и низким показателем преломления не имеют предписываемой толщины. В этом случае поглощение УФ-излучения составляет всего 50, что означает, что фотокаталитическая активность будет менее высокой, чем в сравнительном примере 1.
В случае сравнительного примера 4 оптическая толщина слоя δί3Ν4 равна 149 нм, а оптическая толщина слоя δίΟ2 равна 80 нм. То есть здесь слой с высоким показателем преломления не имеет оптической толщины, предписываемой изобретением. Поглощение УФ-излучения равно 100, то есть только сопоставимо с поглощением для сравнительного примера 1.
Для сравнительного примера 5 оптическая толщина слоя δί3Ν4 равна 149 нм, а оптическая толщина слоя δίΟ2 равна 144 нм. В этом случае, когда оба слоя (с высоким и низким показателем) не имеют испрашиваемых в заявке оптических толщин, поглощение УФ-излучения составляет всего лишь 80, то есть меньше, чем в случае сравнительного примера 1.
В случае сравнительного примера 6 оптическая толщина слоя δί3Ν4 равна 53 нм, а оптическая толщина слоя δίΟ2 равна 76 нм. Таким образом, оптическая толщина слоя с высоким показателем находится вне зон, предписываемых изобретением. УФ-поглощение в таком случае равно 160, что представляет улучшение относительно сравнительного примера 1. Зато величины а* и Ь* равны соответственно 1,5 и 11, что проявляется желтым внешним видом в отражении.
Таким образом, выбор оптических толщин каждого из слоев в узком диапазоне является обязательным
- 7 023178 для значительного улучшения фотокаталитической активности слоя оксида титана.

Claims (14)

1. Фотокаталитический материал, содержащий подложку, покрытую по меньшей мере на части по меньшей мере одной из своих сторон набором, содержащим фотокаталитический слой, геометрическая толщина которого заключена между 2 и 30 нм, и по меньшей мере одну пару слоев соответственно с высоким и низким показателем преломления, расположенную под упомянутым фотокаталитическим слоем таким образом, чтобы в этой или в каждой паре слой или каждый слой с высоким показателем преломления был ближе всего к подложке, причем упомянутый фотокаталитический слой находится в прямом контакте со слоем с низким показателем преломления пары, наиболее удаленной от подложки, причем упомянутый материал таков, что оптическая толщина для длины волны 350 нм слоя или каждого слоя с высоким показателем преломления, за исключением фотокаталитического слоя, заключена между 170 и 300 нм, и оптическая толщина для длины волны 350 нм слоя или каждого слоя с низким показателем преломления заключена между 30 и 90 нм, причем подложка находится в прямом контакте со слоем с высоким показателем пары, ближайшей к подложке.
2. Материал по предыдущему пункту, причем оптическая толщина для длины волны 350 нм слоя или каждого слоя с низким показателем преломления заключена между 35 и 80 нм.
3. Материал по одному из предыдущих пунктов, причем подложка является стеклянным листом.
4. Материал по одному из предыдущих пунктов, причем фотокаталитический слой выполнен из оксида титана, по меньшей мере, частично кристаллизованного в форме анатаза.
5. Материал по одному из предыдущих пунктов, причем геометрическая толщина фотокаталитического слоя меньше или равна 25 нм, в частности 20 нм.
6. Материал по одному из предыдущих пунктов, содержащий одну или две пары слоев соответственно с высоким и низким показателем преломления.
7. Материал по предыдущему пункту, содержащий последовательно, начиная от подложки, слой с высоким показателем преломления, перекрываемый и в контакте со слоем с низким показателем преломления, который сам также является перекрываемым и в контакте с фотокаталитическим слоем.
8. Материал по одному из предыдущих пунктов, в частности по предыдущему пункту, причем оптическая толщина для длины волны 350 нм слоя или, возможно, каждого слоя с высоким показателем заключена между 180 и 260 нм.
9. Материал по предыдущему пункту, причем оптическая толщина для длины волны 350 нм слоя или, возможно, каждого слоя с низким показателем заключена между 35 и 80 нм.
10. Материал по предыдущему пункту, причем слой с высоким показателем преломления является составным слоем, состоящим из двух или трех наложенных друг на друга элементарных слоев.
11. Материал по одному из предыдущих пунктов, причем средний показатель преломления слоя или каждого слоя с низким показателем преломления меньше или равен 1,7 и причем средний показатель преломления слоя или каждого слоя с высоким показателем преломления выше 1,7.
12. Материал по одному из предыдущих пунктов, причем материал или каждый материал с высоким показателем преломления является оксидом или нитридом, в частности, выбранным из δί3Ν4, ΤίΟ2, ΖγΟ2, δηΟ2, ΖηΟ, Ν62Ο5, Та2О5 или любой из их смесей или твердых растворов.
13. Материал по одному из предыдущих пунктов, причем материал или каждый материал с низким показателем преломления имеет в основе материал, выбранный из δίΟ2, Α12Ο3, δίΟΟ или любой из их смесей или твердых растворов.
14. Остекление, содержащее по меньшей мере один материал по одному из предыдущих пунктов.
EA201200141A 2009-07-17 2010-07-13 Фотокаталитический материал EA023178B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0954991A FR2948037B1 (fr) 2009-07-17 2009-07-17 Materiau photocatalytique
PCT/EP2010/060085 WO2011006905A1 (fr) 2009-07-17 2010-07-13 Materiau photocatalytique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201200141A1 EA201200141A1 (ru) 2012-08-30
EA023178B1 true EA023178B1 (ru) 2016-05-31

Family

ID=41626120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201200141A EA023178B1 (ru) 2009-07-17 2010-07-13 Фотокаталитический материал

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9212090B2 (ru)
EP (1) EP2454212A1 (ru)
JP (1) JP5678058B2 (ru)
KR (1) KR20120040698A (ru)
CN (1) CN102471146B (ru)
EA (1) EA023178B1 (ru)
FR (1) FR2948037B1 (ru)
WO (1) WO2011006905A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8524337B2 (en) 2010-02-26 2013-09-03 Guardian Industries Corp. Heat treated coated article having glass substrate(s) and indium-tin-oxide (ITO) inclusive coating
KR101401354B1 (ko) 2012-03-19 2014-06-03 한국과학기술연구원 다층 나노 구조의 고투광율 광촉매 박막과 그 제조방법
EP2679566A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-01 Colorobbia España, S.A. Method for obtaining optical interference effects by means of digital ink-jet technique
WO2016075435A1 (en) * 2014-11-12 2016-05-19 Pilkington Group Limited Coated glass article, display assembly made therewith and method of making a display assembly
EP3619175A1 (en) * 2017-05-04 2020-03-11 AGC Glass Europe Coated substrate
FR3109147B1 (fr) * 2020-04-08 2023-03-24 Saint Gobain Procede de depot de couches minces
WO2021205119A1 (fr) * 2020-04-08 2021-10-14 Saint-Gobain Glass France Procede de depot de couches minces
FR3122420A1 (fr) * 2021-04-29 2022-11-04 Saint-Gobain Glass France Revêtement photocatalytique et procede d’obtention d’un revêtement photocatalytique

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11109104A (ja) * 1997-10-08 1999-04-23 Sony Corp 反射防止膜
WO2002024971A1 (fr) * 2000-09-20 2002-03-28 Saint-Gobain Glass France Substrat a revetement photocatalytique
EP1291331A2 (de) * 2001-09-10 2003-03-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Beschichtung mit photoinduzierter Hydrophilie
WO2005110937A2 (fr) * 2004-05-10 2005-11-24 Saint-Gobain Glass France Substrat a revetement photocatalytique

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5450238A (en) * 1993-12-10 1995-09-12 Viratec Thin Films, Inc. Four-layer antireflection coating for deposition in in-like DC sputtering apparatus
FR2738813B1 (fr) 1995-09-15 1997-10-17 Saint Gobain Vitrage Substrat a revetement photo-catalytique
JP2000143299A (ja) * 1998-11-10 2000-05-23 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光触媒機能を有する窓ガラス
US20040005466A1 (en) * 2000-07-12 2004-01-08 Daisuke Arai Photocatalytic member
EP1442793B1 (en) * 2001-09-28 2010-12-22 Shibaura Mechatronics Corporation Photocatalyst and method for preparing the same
JP2003137603A (ja) * 2001-10-25 2003-05-14 Sun Tec Corp Kk 光触媒層を有する熱強化ガラス成形体及びその製造法
JP3925179B2 (ja) * 2001-12-11 2007-06-06 旭硝子株式会社 防曇防汚物品とその製造方法
FR2857885B1 (fr) * 2003-07-23 2006-12-22 Saint Gobain Procede de preparation d'un revetement photocatalytique integre dans le traitement thermique d'un vitrage
FR2861385B1 (fr) 2003-10-23 2006-02-17 Saint Gobain Substrat, notamment substrat verrier, portant au moins un empilement couche a propriete photocatalytique sous couche de croissance heteroepitaxiale de ladite couche
US7604865B2 (en) * 2004-07-12 2009-10-20 Cardinal Cg Company Low-maintenance coatings
JP5199102B2 (ja) 2005-10-21 2013-05-15 サン−ゴバン グラス フランス 防汚性材料及びその製造方法
FR2911130B1 (fr) 2007-01-05 2009-11-27 Saint Gobain Procede de depot de couche mince et produit obtenu

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11109104A (ja) * 1997-10-08 1999-04-23 Sony Corp 反射防止膜
WO2002024971A1 (fr) * 2000-09-20 2002-03-28 Saint-Gobain Glass France Substrat a revetement photocatalytique
EP1291331A2 (de) * 2001-09-10 2003-03-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Beschichtung mit photoinduzierter Hydrophilie
WO2005110937A2 (fr) * 2004-05-10 2005-11-24 Saint-Gobain Glass France Substrat a revetement photocatalytique

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012533500A (ja) 2012-12-27
EA201200141A1 (ru) 2012-08-30
CN102471146B (zh) 2015-06-03
EP2454212A1 (fr) 2012-05-23
FR2948037B1 (fr) 2012-12-28
FR2948037A1 (fr) 2011-01-21
KR20120040698A (ko) 2012-04-27
JP5678058B2 (ja) 2015-02-25
WO2011006905A1 (fr) 2011-01-20
US9212090B2 (en) 2015-12-15
CN102471146A (zh) 2012-05-23
US20120149556A1 (en) 2012-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA023178B1 (ru) Фотокаталитический материал
US7431992B2 (en) Coated substrates that include an undercoating
US10562813B2 (en) Solar control glazing
KR100968907B1 (ko) 열안정화된 아화학량론적 유전체
US9517970B2 (en) Transparent glass substrate having a coating of consecutive layers
EP1877350B1 (en) Coated substrate and process for the production of a coated substrate
US6881505B2 (en) Coated substrate with high reflectance
JP5121002B2 (ja) 光触媒機能および熱線反射機能を有するガラス部材、ならびに、それを用いた複層ガラス
US20130070340A1 (en) Antireflective coating and substrates coated therewith
RU2747376C2 (ru) Подложка, снабженная набором, обладающим тепловыми свойствами, ее применение и ее изготовление
EA016220B1 (ru) Прозрачная противоотражающая подложка, обладающая нейтральным отраженным цветом
KR20120079063A (ko) 물질 및 상기 물질을 포함하는 글레이징
MXPA06001624A (es) Substrato transparente que comprende cubierta antirreflexion.
RU2578071C1 (ru) Ir-отражающая и прозрачная система слоев, имеющая стабильную окраску, и способ ее изготовления, стеклоблок
TW201522678A (zh) 透明基板之層系統以及用於生產層系統的方法
JP6433489B2 (ja) 日射調整グレイジング
FR3018801A1 (fr) Substrat verrier a couche electroconductrice et rugosite diminuee
JP2002348145A (ja) 近赤外線遮断ガラス

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU