JP2013543833A5

JP2013543833A5 -

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Publication number: JP2013543833A5
Application number: JP2013538105A
Authority: JP
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2014-12-25
Anticipated expiration: 2031-11-09

Claims

製品の外表面の少なくとも一部を形成する表面を有し、金属酸化物を含む無機物層が少なくとも部分的に設けられたガラス基板又はガラスセラミック基板を備える製品であって、前記層が少なくとも部分的にナノ結晶構造を有し、基本材料として元素Ｈｆ、Ｙ、Ｚｒ又はＣｅの金属酸化物の少なくとも１つを含み、該金属酸化物層が元素Ｃａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｋ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｓｒ又はＧｄのいずれかの少なくとも１つの更なる金属カチオンを含み、少なくとも１つの更なる金属カチオンに起因して熱触媒機能をもたらす、製品。
（ａ）前記層の屈折率が１．６５〜２．２、好ましくは１．８〜２．１の範囲であり、
（ｂ）前記層が低い表面エネルギーを有し、極性成分が１０ｍＮ／ｍ未満、特に５ｍＮ／ｍ未満であり、分散成分が３５ｍＮ／ｍ未満、特に３０ｍＮ／ｍ未満であり、
（ｃ）前記層の表面がφ＞８０度、特にφ＞８５度の水接触角を有し、したがって該層は疎水性であり、
（ｄ）前記層が２５体積パーセント未満、好ましくは２０体積パーセント未満、より好ましくは１５体積パーセント未満の残留空隙率を示し、
（ｅ）前記層の細孔がボトルネック型のメソ細孔又はミクロ細孔の形態で存在し、平均細孔径が１０ｎｍ未満、好ましくは５ｎｍ未満、より好ましくは３ｎｍ未満であり、
（ｆ）前記層の表面粗度が１０ｎｍ未満、好ましくは５ｎｍ未満、より好ましくは２ｎｍ未満であり、
（ｇ）前記層が３８０ｎｍ〜１ｍｍの波長範囲の電磁放射線に対して８０％、好ましくは８５％超、最も好ましくは８８％超の透過率を示す、
請求項１に記載の製品。
前記少なくとも１つの更なる金属カチオンの割合が、前記基本材料の含量の最大で５０ｍｏｌ％である、請求項１または２に記載の製品。
前記層の前記基本材料が４ｎｍ〜５０ｎｍの結晶子サイズを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製品。
前記層中のナノ結晶画分が２５体積パーセント超、好ましくは５０体積パーセント超、より好ましくは７５体積パーセント超である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製品。
前記層が基本材料としてＺｒＯ_２を含み、該ＺｒＯ_２が単斜晶、正方晶又は立方晶の形態で存在する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の製品。
前記層が基本材料としてＣｅＯ_２を含み、該ＣｅＯ_２が単斜晶、正方晶又は立方晶の形態で存在する、基板を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の製品。
前記層の前記基本材料がＺｒパイロクロア、好ましくはＣｅ_２Ｚｒ_２Ｏ_７、Ｌａ_２Ｚｒ_２Ｏ_７、Ｇｄ_２Ｚｒ_２Ｏ_７又はＹ_２Ｚｒ_２Ｏ_７として含まれる基板を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の製品。
前記層が成分Ｓｉ、Ａｌ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｓｒ、Ｂ、Ｐ、Ｓｂ、Ｔｉ、Ｆ、ＭｇＦ_２又はＣａＦ_２の少なくとも１つを更に含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の製品。
前記層が前記基本材料及び前記少なくとも１つの更なる金属酸化物に加えて、好ましくは４ｎｍ〜３０ｎｍの直径を有する酸化物ナノ粒子を含む、無機ナノ粒子又は非晶質ナノ粒子又は結晶ナノ粒子を含む基板を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の製品。
前記層の前記金属酸化物がガラス状マトリックスに組み込まれる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の製品。
前記基板上の前記層の厚さが８０ｎｍ未満、好ましくは７０ｎｍ未満である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の製品。
前記基板が少なくとも１つの更なる金属酸化物含有層を有し、該金属酸化物含有層の上に、表面が前記製品の外表面の少なくとも一部を形成し、金属酸化物を含む前記無機物層が塗布されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の製品。
調理、フライ、ベーク又はグリル用の装置、輻射加熱及び／又はガス加熱及び／又は誘導加熱を用いる調理装置、マイクロ波装置、電気フライヤー、天板又は金型、調理器具の内部又は外部の部品としての請求項１〜１３のいずれか一項に記載の製品の使用。
発熱装置、暖炉又は薪ストーブ、暖房システム、輻射暖房システム又はヒーター、排ガス管又は排気管の内部又は外部の部品として、視界窓として、特に暖房ユニットの視界窓としての請求項１〜１４のいずれか一項に記載の製品の使用。
製品の外表面の少なくとも一部を形成する表面を有し、金属酸化物を含む無機物層が少なくとも部分的に設けられたガラス基板又はガラスセラミック基板を備える製品を作製する方法であって、前記層が少なくとも部分的にナノ結晶構造を有し、基本材料として元素Ｈｆ、Ｙ、Ｚｒ又はＣｅの金属酸化物の少なくとも１つを含み、該金属酸化物層が元素Ｃａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｋ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｓｒ又はＧｄのいずれかの少なくとも１つの更なる金属カチオンを含み、該少なくとも１つの更なる金属カチオンに起因して熱触媒機能をもたらす、方法。
前記層を、
金属塩及び／又は金属アルコキシドを含むコーティング溶液を調製する工程と、
前記コーティング溶液を、コーティング法を用いて約２μｍ〜４μｍの厚さで前記基板に塗布する工程であって、使用される好ましいコーティング法がロールコーティング法、パッド印刷法、スプレーコーティング法、又は好ましくはスクリーン印刷法を含む、塗布する工程と、
前記金属酸化物層を、２００℃前後の温度で２００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の層厚まで乾燥させる工程と、
前記金属酸化物層を５００℃前後の温度で熱後処理する工程と、
を含む液相プロセスによって作製する、請求項１６に記載の方法。
前記層を、
前記基板を加熱チャンバーにロック装置を介して導入する工程と、
前記基板をコーティングチャンバーに導入する工程であって、前記加熱チャンバーが該コーティングチャンバーとは別に設けられていても、又は該コーティングチャンバーの一部であってもよい、導入する工程と、
前記基板を、ターゲットからスパッタリングすることによって前記無機物層でコーティングする工程であって、パルススパッタリングプロセス（中波スパッタリング）が好ましく、スパッタリング時の出力密度が２Ｗ／ｃｍ^２超、好ましくは１０Ｗ／ｃｍ^２超、より好ましくは２０Ｗ／ｃｍ^２超である、コーティングする工程と、
を含む気相プロセス、好ましくはインラインスパッタプロセスによって作製する、請求項１６に記載の方法。