PL202747B1

PL202747B1 - Przepuszczalny materiał architektoniczny, sposób obróbki przepuszczalnego materiału architektonicznego, dyspersja ciekła w fazie zasadniczo wodnej, zastosowanie dyspersji

Info

Publication number: PL202747B1
Application number: PL353136A
Authority: PL
Inventors: Christian Marzolin; Roman Gerusz
Original assignee: Saint Gobain Mat Constr Sas
Priority date: 1999-08-05
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2009-07-31
Also published as: HUP0203085A2; AU6850700A; US6919104B2; CZ2002442A3; PL353136A1; FR2797262A1; BR0012983B1; WO2001010793A1; MY131809A; AR025039A1; BR0012983A; FR2797262B1; JP2003506307A; TWI238153B; EP1204621A1; US20020182334A1

Description

Opis wynalazku

Przepuszczalny materiał architektoniczny, sposób obróbki przepuszczalnego materiału architektonicznego, dyspersja ciekła w fazie zasadniczo wodnej, zastosowanie dyspersji

Przedmiotem wynalazku jest przepuszczalny materiał architektoniczny, sposób obróbki przepuszczalnego materiału architektonicznego, dyspersja ciekła w fazie zasadniczo wodnej oraz zastosowanie dyspersji. Niniejszy wynalazek w szczególności dotyczy sposobu obróbki materiałów architektonicznych, by nadać im nowe funkcje.

Materiałami, których to zwłaszcza dotyczy, są materiały stosowane w budownictwie, takie jak płyty elewacji, wykładziny, pokrycia dachowe lub materiały podłogowe wykazujące w pewnym stopniu porowatość/przepuszczalność względem stosunkowo płynnych cieczy, takich jak woda, do wykrywalnej głębokości, np. co najmniej kilku mikronów. Są to w szczególności materiały, takie jak pokrycia płyt elewacji, płyty betonowe i kamienie brukowe, beton architektoniczny, płytki, dachowe płytki łupkowe i wszelkie materiał y o róż nych formach opartych na kompozycji cementu, betonu lub terakoty, lub kamień, taki jak granit lub marmur.

Nowe funkcje, które chce tym materiałom nadać wynalazek dotyczą właściwości przeciwplamiących, przeciwgrzybiczych i/lub bakteriobójczych, otrzymanych stosując materiały półprzewodnikowe oparte na tlenku metalu, w szczególności oparte na tlenku tytanu krystalizowanym w postaci anatazu, posiadającym aktywność fotokatalityczną. W szczególności, materiały te są zdolne, w znany sposób, do inicjowania reakcji pośredniczonych przez rodniki, powodujących utlenianie i degradację produktów organicznych pod wpływem promieniowania odpowiedniej długości fali, w przypadku tlenku tytanu - promieniowania nadfioletowego.

Obecnie istnieje autentyczne zapotrzebowanie na ten nowy rodzaj funkcji materiałów: w szczególności, materiały stosowane w budownictwie wykazują tendencję do bardzo szybkiej utraty swojego świeżego wyglądu wskutek, po pierwsze, stosowania ich w środowiskach brudzących, i, po drugie, ich porowatości i/lub szorstkości powierzchni, co ułatwia przyłączanie zabrudzenia. Zabrudzeniem często spotykanym są np. mikroorganizmy, co wpływa nie tylko na wygląd, lecz także w dłuższym okresie czasu na właściwości strukturalne materiału. Tak więc w wilgotnym środowisku płytki pokrywają się glonami, porostami lub mchem. Podobnie jest w przypadku płyt betonowych i kamieni brukowych, gdy są one stosowane do wykonywania dziedzińców lub do upiększania ogrodów, a pokrycie elewacji także tworzy odpowiednie podłoże dla wzrostu roślinności tego typu.

Zabrudzenie także powstaje wskutek tworzenia się skorup z miejskich zanieczyszczeń organicznych, składających się w szczególności z sadzy przemysłowej lub pochodzącej z pojazdów silnikowych, przy czym sadza sprzyja ponadto łatwiejszej przyczepności pyłów mineralnych do materiału, co powoduje tworzenie się ciemnych skorup na jego powierzchni.

Można także wspomnieć o zabrudzeniu płyt podłogowych, takim jak zabrudzenie spowodowane zużytym olejem z silników i smarami, oraz zabrudzeniu płyt elewacji, takim jak graffiti.

W przypadku tych wszystkich materiał ów funkcja „samooczyszczenia” za pomocą fotokatalitycznych składników aktywnych okazuje się dawać co najmniej częściowe rozwiązanie tego problemu, umożliwiając przynajmniej rozpowszechnienie operacji czyszczenia, przy czym te składniki aktywne sprzyjają degradacji indywiduów organicznych w obecności tlenu, wody i odpowiedniego promieniowania, takiego jak UV, tzn. zasadniczo w warunkach wystawienia na działanie naturalnej atmosfery otoczenia. Pewne publikacje już wspominały o zastosowaniu cząstek fotokatalitycznego tlenku tytanu do obróbki materiałów architektonicznych w celu otrzymania efektu przeciwplamiącego.

Tak więc międzynarodowa publikacja WO 97/10185 opisuje osadzanie powłok fotokatalitycznych na podłożach szklanych, przy czym te powłoki obejmują fotokatalityczne cząstki TiO2 i spoiwo mineralne otrzymane z wysokotemperaturowego rozkładu termicznego prekursorów metaloorganicznych.

Można także wspomnieć o międzynarodowej publikacji WO 93/05601, która opisuje włączenie fotokatalitycznych cząstek TiO2 bezpośrednio do spoiwa hydraulicznego dla kompozycji cementów, by uzyskać pokrycie płyt elewacji, oraz o europejskim zgłoszeniu patentowym EP-0 633 064 Al opisującym powłoki łączące fotokatalityczne cząstki TiO2 i klej o niewielkiej zdolności do degradacji fotokatalitycznej, taki jak fluoropolimer, korzystnie stosowane do obróbki podłoży szklanych lub metalowych.

Celem wynalazku jest, zatem ulepszenie obróbki podłoży architektonicznych typu przepuszczalnego (termin ten objaśniono powyżej) związkami fotokatalitycznymi, przy czym ulepszenie jest w szczególności ukierunkowane na większą prostotę i/lub większą elastyczność stosowania, jak również na większą zdolność utrzymywania się związków na tych podłożach.

PL 202 747 B1

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki przepuszczalnego materiału architektonicznego przez impregnowanie, polegający na tym,, że na materiale architektonicznym poddawanym obróbce rozpyla się jedną lub wiele dyspersji ciekłych w fazie zasadniczo wodnej zawierających: cząstki tlenku metalu o właściwościach fotokatalitycznych, korzystnie tlenku tytanu, co najmniej częściowo skrystalizowanym w postaci anatazu; promotor przylegania wybrany z grupy obejmującej rodzinę związków metaloorganicznych, korzystnie tetraalkoksylanów o wzorze M(OR)4, w którym M oznacza Ti, a R oznacza opartą na węglu grupę, taką jak liniowy lub rozgałęziony alkil, które są identyczne lub różne o 1 do 6 atamach wę gla oraz ewentualnie dodatki stabilizujące dyspersję zwłaszcza takie jak czynnik chelatujący/stabilizator, kwasy, związki z rodziny glikoli, polikarboksylany i związki z rodziny silanów przy czym zawartość substancji stałych w dyspersji gotowej do użycia wynosi pomiędzy 0,5% do 2% wagowych, przy czym korzystnie od 50% do 80% wagowych substancji stałych jest w postaci cząstek fotokatalitycznych, a od 20% do 50% wagowych substancji stałych jest w postaci promotorów przylegania.

Korzystnie jako przepuszczalny materiał architektoniczny stosuje się powłokę płyt elewacji, płyty betonowe lub kamienie brukowe, betony architektoniczne, płytki lub jakikolwiek materiał oparty na kompozycji cementu, betonu, terakoty, dachowej płytki łupkowej lub kamień, taki jak granit lub marmur.

Korzystnie stosuje się związki fotokatalityczne, które są w postaci cząstek o przeciętnej średnicy nie większej niż 150 nm, zwłaszcza nie większej niż 100 nm, korzystnie między 20 nm i 60 nm, zwłaszcza w postaci koloidalnej zawiesiny w fazie ciekłej typu fazy wodnej.

Korzystnie stosuje się promotor przylegania, który jest rozpuszczalny/dyspergowalny w fazie wodnej.

Korzystnie stosuje się promotor przylegania, który po rozpyleniu na materiale architektonicznym utrwala się na nim przez utwardzanie spowodowane przez zmianę chemiczną i/lub fizyczną, taką jak hydroliza, nasycanie dwutlenkiem węgla, sieciowanie lub koalescencję, z wytworzeniem utwardzonego materiału architektonicznego zasadniczo nierozpuszczalnego w fazie wodnej.

Korzystnie jako związek metaloorganiczny stosuje się tetrabutoksylan tytanu.

Korzystnie fazy ciekłe dyspersji stanowią zasadniczo fazy wodne.

Korzystnie na materiał architektoniczny rozpyla się pojedynczą dyspersję jako fazę ciekłą, obejmującą zarówno fotokatalityczny związek jak i promotor przylegania.

Korzystnie na materiał architektoniczny rozpyla się równocześnie lub kolejno, jedną lub wiele dyspersji zawierających związki fotokatalityczne i jedną lub wiele dyspersji zawierających promotory przylegania przez korzystnie pierwsze rozpylanie dyspersji zawierającej związki fotokatalityczne, a następnie rozpyla się jedną lub wiele dyspersji zawierających promotory przylegania.

Korzystnie impregnowanie materiału architektonicznego prowadzi się do grubości aż do 400 μm lub 100 μm.

Korzystnie dyspersje w fazie ciekłej wytwarza się i pakuje w postaci zatężonej, przy czym dyspersje te rozcieńcza się i/lub miesza bezpośrednio przed użyciem.

Korzystnie stosuje się dyspersje, które zawierają dodatki stabilizujące dyspersje w fazie ciekłej, zwłaszcza takie jak czynnik chelatujący/stabilizator, taki jak β-diketony, kwasy, takie jak kwas octowy lub azotowy, związki rodziny glikoli, polikarboksylany i związki rodziny silanu.

Korzystnie stosuje się dyspersje gotowe do rozpylania na materiale architektonicznym zawierające substancje stałe związków fotokatalitycznych w ilości, co najmniej 0,5% wagowych.

Korzystnie stosuje się dyspersje gotowe do rozpylania na materiale architektonicznym zawierające substancje stałe promotorów przylegania w ilości, co najmniej 0,2% wagowych.

Korzystnie związki fotokatalityczne i promotory przylegania związane z materiałem architektonicznym przez rozpylanie zawierających je dyspersji stosuje się w ilości nie większej niż 10 g/m² powierzchni poddawanej obróbce, zwłaszcza, co najmniej 0,5 g/m², korzystnie między 1 g/m² i 10 g/m².

Korzystnie usuwanie fazy ciekłej dyspersji i utwardzenie promotorów przylegania po rozpylaniu na materiale architektonicznym prowadzi się w atmosferze otoczenia, bez obróbki następczej, takiej jak obróbka cieplna.

Przedmiotem wynalazku jest dyspersja ciekła w fazie zasadniczo wodnej, charakteryzująca się tym, że zawiera:

- cząstki tlenku metalu o właściwościach fotokatalitycznych, takiego jak tlenek tytanu, co najmniej częściowo skrystalizowanego w postaci anatazu, zwłaszcza w zawiesinie koloidalnej;

- promotor przylegania należący do rodziny związków metaloorganicznych, korzystnie tetraalkoksylan o wzorze M(OR)4, w którym M oznacza Ti, a R oznacza opartą na węglu grupę, taką jak liniowy lub rozgałęziony alkil, które są identyczne lub różne o 1- 6 atomach węgla;

PL 202 747 B1

- ewentualnie jeden lub wiele dodatków stabilizujących dyspersję, takich jak β-diketony, kwasy lub związki rodziny glikoli, przy czym dyspersja zawiera substancje stałe w ilości od 0,5% do 2% wagowych i ,korzystnie, od 50% do 80% wagowych substancji stałych jest w postaci cząstek fotokatalitycznych, a od 20% do 50% wagowych substancji stałych jest w postaci promotorów przylegania.

Korzystnie do przeciwplamiącej, przeciwgrzybiczej i/lub bakteriobójczej obróbki przepuszczalnych materiałów architektonicznych, takich jak powłoki płyt elewacji, płyty betonowe lub kamienie brukowe, beton architektoniczny, płytki i jakikolwiek materiał oparty na kompozycji cementu, beton, terakota lub kamień, taki jak marmur lub granit, nadającej właściwości.

Przedmiotem wynalazku jest przepuszczalny materiał architektoniczny mający właściwości przeciwplamiące, przeciwgrzybicze i/lub bakteriostatyczne, zwłaszcza w postaci powłok płyt elewacji, płyt betonowych lub kamieni brukowych, płytek i jakiegokolwiek materiału opartego na kompozycji cementu, betonu, terakoty lub kamienia, charakteryzujący się tym, że zawiera warstwę o grubości aż do 400 μm impregnowaną ciekłą dyspersją w fazie zasadniczo wodnej zawierającą cząstki tlenku metalu o właściwościach fotokatalitycznychu, takiego jak TiO2, co najmniej częściowo skrystalizowanych w postaci anatazu, w połączeniu z promotorem przylegania należącym do rodziny związków metaloorganicznych, korzystnie tetraalkoksylanu o wzorze M(OR)4, w którym M oznacza Ti, a R oznacza opartą na węglu grupę, taką jak liniowy lub rozgałęziony alkil, które są identyczne lub różne o 1-6 atomach węgla i ewentualnie jednego lub wielu dodatków stabilizujących dyspersję, takich jak β-diketony, kwasy lub związki rodziny glikoli.

Korzystnie impregnowana warstwa ma grubość co najmniej 20 nm.

Termin „impregnowanie” odnosi się do faktu, że zasadnicza część obróbki prowadzi nie tylko do powłoki zawierającej związki fotokatalityczne i znajdującej się na powierzchni materiału, lecz także do wprowadzenia tych związków wgłąb materiału wskutek wektora fazy ciekłej oraz naturalnej porowatości materiału. Po obróbce materiału w sposób wyszczególniony poniżej, związki fotokatalityczne (określane poniżej skrótowo jako „środki aktywne”) rozprzestrzeniają się na pewnej grubości w strefie powierzchniowej materiału, będąc zlicowane z jego powierzchnią, przy czym to impregnowanie ewentualnie jest „dopełnione” przez tworzenie powłoki na materiale, a ta powłoka korzystnie jest cienka lub nawet nieciągła (lub nieistniejąca).

W ogólnym przypadku stężenie składników aktywnych w materiale spada stopniowo w miarę wzrostu odległości od jego zewnętrznej powierzchni: gradient stężenia zostaje ustalony przy największym stężeniu w strefie zlicowanej z zewnętrzną powierzchnią materiału.

Impregnowanie, wykorzystujące immanentną charakterystykę porowatości materiałów poddawanych obróbce, jest szczególnie korzystne: konkretnie, po pierwsze, obserwuje się, że efekt przeciwplamiący trwa dłużej, gdy składniki aktywne są rozprowadzone w materiale, niż gdy pozostają one na powierzchni, przy czym taka dyfuzja ułatwia im „przyłączanie” do podłoża i tym samym nadaje im większą trwałość. Po drugie, pomimo stopniowego zużywania materiału, efekt przeciwplamiący będzie trwać wskutek tej dyfuzji, przy czym działanie zużywające stopniowo będzie eksponować nową strefę aktywną. Na koniec, ustalono, że łatwiej utrzymywać wygląd materiału przez unikanie autentycznego tworzenia pokrycia powierzchni. W istocie ogólny wymóg w dziedzinie materiałów budowlanych jest taki, by jakakolwiek obróbka następująca po wytworzeniu tych materiałów nie prowadziła do jakiejkolwiek, lub prowadziła tylko do najmniejszej możliwej zmiany wyglądu, w szczególności, co do odcienia, intensywności kolorów, wyglądu błyszczącego lub matowego.

Związki, które są aktywne względem fotokatalizy, są korzystnie wykonane z ewentualnie domieszkowanego tlenku (tlenków) metalu, np. tlenku cynku, tlenku wolframu lub tlenku cyny. Korzystny przykład według wynalazku dotyczy tlenku tytanu, co najmniej częściowo krystalizowanego w formie anatazu, który jest fazą krystaliczną nadającą TiO2 właściwości fotokatalityczne. Związki ewentualnie mogą także być półprzewodnikami należącymi do rodziny siarczków, także co najmniej częściowo krystalizowanych, takich jak siarczek cynku lub siarczek boru. (W tekście poniżej, dla uproszczenia, będą raczej odniesienia do tlenku tytanu, przy czym należy rozumieć, że podane wskazania są ważne również dla innych materiałów półprzewodnikowych wymienionych powyżej).

Te „aktywne” związki typu TiO2 są korzystnie stosowane w postaci cząstek o przeciętnej średnicy nie więcej niż 150 nm lub 100 nm, w szczególności między 20 nm i 60 nm, przy czym te cząstki korzystnie znajdują się w zawiesinie koloidalnej w fazie ciekłej, w szczególności w fazie zasadniczo wodnej. W ten sposób unika się tak dalece jak to jest możliwe agregacji cząstek, która by znacząco obniżyła ich skuteczność. Zatem prościej jest dyspergować je jednorodnie na materiale unikając jakiejkolwiek zmiany jego wyglądu.

PL 202 747 B1

Promotor przylegania stanowi ważną cechę charakterystyczną wynalazku: jest on korzystnie rozpuszczalny/dyspergowalny w zasadniczo fazie wodnej, tak jak „aktywne” związki. Wybór wody (w większości, chociaż można dodać małe ilości mieszalnych rozpuszczalników organicznych) jest szczególnie korzystny względem materiałów poddawanych obróbce: konkretnie, jej koszt, dostępność i brak zanieczyszczeń są bardzo korzystne, gdy chodzi o stosowanie duż ych iloś ci zarówno w fabryce w celu wytwarzania materiał u architektonicznego (pł ytki, pł yty kamienne) i bezpoś rednio na miejscu budowy podczas rzeczywistego montażu materiału (pokrycie płyt elewacji), lub też, alternatywnie, po operacji czyszczenia lub ponownej obróbki powierzchni, np. w sytuacji renowacji budynków.

Promotor przylegania korzystnie wybiera się tak by był chemicznie zgodny zarówno z „aktywnymi” związkami jako i z materiałem architektonicznym, aby możliwie najlepiej zapewnić jednorodny rozkład i stałe utrwalanie związków na materiale. W tym celu promotor jest wybierany w szczególności tak, by był zdolny, po rozpyleniu na materiał, do wiązania na nim przez utwardzenie, spowodowane przez chemiczną i/lub fizyczną zmianę zależnie od jego charakteru. Zmiana taka może nastąpić w stosunkowo krótkim czasie po rozpylaniu lub bardziej stopniowo, bez koniecznoś ci utwardzania przez szczególną obróbkę, taką jak ogrzewanie. W szczególności, jeśli obróbka odbywa się na miejscu pracy, podczas kładzenia lub renowacji materiałów budowlanych, ważne jest, by obróbka była możliwie najprostsza do wykonania (oprócz tego, że pewne materiały mogą nie być odporne na szczególne rodzaje obróbki). Taką spontaniczną zmianą chemiczną i/lub fizyczną, przy wystawieniu na działanie atmosfery otoczenia, może korzystnie być nasycanie dwutlenkiem węgla, reakcja typu sieciowania i/lub hydroliza. Zmianą typu fizycznego może być koalescencja.

Korzystne jest, by taka przemiana chemiczna uczyniła je zasadniczo nierozpuszczalnymi w fazie wodnej, w szczególności w szerokim zakresie pH (2-3). Jest tak, ponieważ, bez promotora przylegania, „aktywne” składniki w postaci cząstek stałych nie mogą być utrwalone i są bardzo szybko wymywane, np. przez wodę deszczową. Rola promotora przylegania polega, więc na tym, że - po pierwsze, ponieważ jest on rozpuszczalny/dyspergowalny w fazie ciekłej tak jak „aktywne” związki - by został on starannie wymieszany i zasocjowany z nimi. Ponadto, promotor przylegania trwale mocuje je do podłoża działając jako spoiwo i matryca, wskutek jego utwardzania. Jeśli pozostałby bardzo rozpuszczalny w wodzie, proste kapanie wody deszczowej bardzo szybko wymyłoby składniki aktywne z materiał u. Waż ne jest tak ż e, by promotor przylegania po utwardzeniu mo ż liwie najbardziej wytrzymywał efekt degradacji fotokatalitycznej wywołanej przez jego bliski kontakt z „aktywnymi” składnikami. Jest kilka rodzin promotora przylegania. Możliwe jest wybranie tylko jednego rodzaju promotora przylegania lub kombinacji szeregu z nich, w jednej lub więcej dyspersjach ciekłych.

Pierwsza korzystna rodzina to związki metaloorganiczne, w szczególności tetraalkoksylany postaci M(OR)4, przy czym M oznacza metal taki jak Ti lub Zr, a R oznacza grupę opartą na węglu, taką jak liniowy lub rozgałęziony, alkil, które są wszystkie identyczne lub różne, w szczególności zawierając od 1 do 6 C. Można wymienić w szczególności tetrabutoksylan lub tetrapropoksylan tytanu lub cyrkonu. Mogą także być użyte trialkoksylany typu MR'(OR)3, gdzie R i R' oznaczają identyczne lub różne grupy, takie jak grupy opisane powyżej. Może to być także halogenek metalu, w szczególności chlorek, taki jak TiCl4. Wszystkie te związki są wysoce hydrolizowalne i - dla zachowania trwałości do momentu użycia - jest zatem korzystne, aby łączyć je w fazie ciekłej z co najmniej jednym czynnikiem chelatującym/stabilizatorem, np. takim jak β-diketon, np. acetylaceton (2,4-pentanodion), benzoiloaceton (1-fenylo-1,3-butanedion), diizopropyloacetyloaceton, kwas octowy, dietanoloamina lub związki z rodziny glikoli, takie jak glikol etylenony lub glikol tetraoktylenowy.

Po rozpyleniu tych związków metalu na materiał, by stopniowo hydrolizowały, wszystkie one wykazują tendencję do degradacji przez kondensację/sieciowanie tworząc sieć z wiązaniami metaltlen, która ma szczególnie wysokie powinowactwo do składników aktywnych w postaci cząstek tlenku metalu, takiego jak TiO2, i która jest nierozpuszczalna w wodzie.

Druga rodzina to alkoksylany krzemu (silany) np. o wzorze ogólnym Si(OR)3R', przy czym R i R' to grupy tego samego typu jak w przypadku pierwszej rodziny.

Stwierdzono, że można łączyć promotor przylegania z pierwszej rodziny z promotorem przylegania z drugiej rodziny, ze względu na podobieństwo ich reaktywności/ zachowania i ich dobrą zgodność.

Trzecia rodzina promotorów przylegania to rodzina krzemianów lub glinokrzemianów metali alkalicznych i/lub metali ziem alkalicznych, takich jak krzemian sodu, potasu lub litu. Ten rodzaj związku, który jest typu związku mineralnego, także utwardza się przez reakcję typu polikondensacji/sieciowania prowadząc do tworzenia sieci mineralnej z wiązaniami krzem-tlen, która jest nierozpuszczalna w wodzie i chemicznie podobna do materiałów architektonicznych, takich jak płytki, a szczególnie terakota.

PL 202 747 B1

Czwarta rodzina promotorów przylegania to rodzina polisiloksanów, które są związkami zawierającymi krzem, podobnie jak krzemiany, lecz mają już formę polimeru. Ich stopniowe utwardzanie jest reakcją, którą można porównać do sieciowania rozpatrywanych polimerów. Mogą one być w postaci mikroemulsji siloksanu lub mieszaniny silanu (silanów) i siloksanu (siloksanów).

Jak widać, wyboru typu promotora przylegania można dokonać spośród bardzo zróżnicowanych materiałów, które mogą być takiego typu jak hydrolizowalne związki metali, związki zawierające krzem lub związki krzemoorganiczne, w postaci polimerowej lub niepolimerowej, zależnie zwłaszcza od typu materiału poddawanego obróbce i od typu składników aktywnych. Wszystkie one mają wspólną cechę: zdolność, przez stopniowe utwardzanie, do tworzenia matrycy, która wychwytuje i wiąże cząstki fotokatalityczne do materiału architektonicznego, przy czym utwardzanie to może zachodzić bez żadnej obróbki po operacji rozpylania i „rozpoczyna się” równocześnie z odparowaniem fazy ciekłej wybranej do wytworzenia dyspersji, którą w ogólnym przypadku jest głównie woda.

Co się tyczy realizacji procesu obróbki, możliwe są dwa warianty sposobu, którym dyspersje są rozpylane na materiale poddawanym obróbce.

Pierwszy wariant polega na rozpylaniu na materiał architektoniczny pojedynczej dyspersji w fazie ciekłej, zawierającej zarówno fotokatalityczne związki „aktywne” jak i promotorprzylegania.

Korzyść związana z tym wariantem polega na jego prostocie wskutek stosowania tylko jednego produktu - pojedynczej dyspersji ciekłej minimalizując jakiekolwiek ryzyko błędu operatora. Z drugiej strony, dyspersja może okazać się bardziej złożona z punktu widzenia jej zestawienia, tak by zapewnić zgodność składników aktywnych i promotora przylegania bez powodowania sedymentacji. Dodatki umożliwiają uzyskiwanie trwałych dyspersji, lecz niekiedy - zależnie od przypadku - z dopuszczalnym okresem magazynowania po zapakowaniu, który może okazać się niewystarczający.

Wariant drugi umożliwia pokonanie tego ograniczenia; polega on na stosowaniu szeregu dyspersji w fazach ciekłych, przy czym jedna lub więcej z dyspersji zawiera składniki aktywne, a jedna lub więcej z innych dyspersji zawiera promotor adhezji i tę mnogość dyspersji można rozpylać równocześnie lub sekwencyjnie na materiale poddawanym obróbce. Szczególnie korzystne wykonanie tego wariantu polega: w pierwszym etapie na rozpylaniu dyspersji zawierającej składniki aktywne, takie jak cząstki TiO2, a w drugim etapie - na rozpylaniu dyspersji zawierającej promotor przylegania, który będzie działać jako środek utrwalający względem cząstek już umiejscowionych w porach materiału.

Między dwoma rozpylaniami korzystny jest pewien odcinek czasu wystarczający do suszenia materiału (tzn. do odparowania zasadniczej części wody z pierwszej dyspersji).

W przypadku obydwu wariantów dobrą praktyką jest, by dostosować ilość rozpylanej cieczy, tak by jakakolwiek ciecz nie spływała na materiał, lecz by raczej osiągnąć pełne impregnowanie, dobrze rozprowadzone na całej powierzchni materiału, przy czym ilość ta zależy od stopnia przepuszczalności materiału.

Korzystnie uważa się, że impregnowanie materiału dyspersją (dyspersjami) do 400 μm, w szczególności do 100 μ^ι lub 200 μm, jest wystarczające do uzyskania zauważalnego efektu przeciwplamiącego. Ta głębokość impregnowania odpowiada głębokości przenikania składników aktywnych w materiale po ich trwałym wiązaniu po suszeniu i utwardzeniu promotora przylegania.

Zalecane jest wytworzeniu i pakowaniu dyspersji w fazie ciekłej w postaci zatężonej, przy czym dyspersje są rozcieńczane i/lub mieszane bezpośrednio przed użyciem. Jest to szczególnie zalecane w przypadku, gdy materiały konstrukcyjne są poddawane obróbce podczas układania lub podczas ich renowacji w miejscu pracy, aby uniknąć przechowywania bardzo rozcieńczonych i tym samym bardzo dużych objętościowo dyspersji i/lub by umożliwić dostosowanie rozcieńczania w funkcji materiału poddawanego obróbce stosując standaryzowane zatężone dyspersje. W szczególności, dyspersję można sprzedawać jako „gotową do użycia”, w którym to przypadku użytkownik stosuje dyspersję w postaci dostarczonej, lub jako dyspersję „zatężoną”, którą musi odpowiednio rozcieńczyć. Ważny aspekt polega na tym, by dysponować odpowiednimi stężeniami w dyspersjach „gotowych do rozpylania”.

Jak wymieniono powyżej, w szczególności stabilizując promotor przylegania, lecz także ewentualnie stabilizując składniki aktywne, jako zawiesinę koloidalną, korzystne jest, by dodać odpowiednie dodatki do dyspersji, w szczególności związki organiczne, takie jak β-diketony, kwasy lub zasady, by kontrolować ich pH, np. kwas octowy lub kwas azotowy, polikarboksylany, stabilizatory, takie jak związki rodziny glikolu lub związki znane jako czynniki sprzęgające, np. silany.

Znane jest zatem, że β-diketony są zdolne do stabilizowania w formie kompleksu związków metaloorganicznych typu M(OR)4 lub MR'(OR)3, które mogą służyć jako promotory przylegania.

PL 202 747 B1

Podobnie, polikarboksylany są zdolne do stabilizowania koloidalnej dyspersji cząstek fotokatalitycznych. Kwasy i pochodne glikolu wykazują korzystny efekt stabilizujący względem pewnych promotorów przylegania i/lub pewnych związków aktywnych.

Stężenia związków aktywnych i promotoru przylegania w dyspersjach są odpowiednio dobierane. Zawartości substancji stałych podane w niniejszym tekście to umownie wartości dla wymienionych powyżej dyspersji „gotowych do rozpylania”. W tym celu zazwyczaj wybiera się zawartość substancji stałych tych dyspersji jako cechę charakterystyczną, przy czym tę zawartość mierzy się w znany sposób przez obróbkę cieplna rzędu 100°C, np. według normy NF-T30-011. Korzystnie, zawartość substancji stałych dyspersji odpowiadających związkom fotokatalitycznym wynosi nie więcej niż 30%, nie więcej niż 20%, 15% lub 10%, a korzystnie co najmniej 0,5% wagowych. Korzystny zakres wynosi np. od około 0,5% do 2% wagowych.

Podobnie, zawartość substancji stałych dyspersji „gotowych do rozpylania” odpowiadających promotorowi przylegania jest dopasowywana do wartości nie więcej niż 20% lub nie więcej niż 15% lub nie więcej niż 10% lub 5%, a w szczególności korzystnie, co najmniej 0,2%, np. między 0,25% i 2% wagowych.

Jak podano powyżej, materiał można poddać obróbce przy użyciu pojedynczej dyspersji zawierającej wszystkie związki lub przy użyciu szeregu dyspersji, w szczególności jednej dyspersji zawierającej składniki aktywne i innej dyspersji zawierającej promotor przylegania. W niniejszym opisie patentowym, termin „dyspersja” należy rozumieć jako oznaczający każdą fazę przeważnie ciekłą, która zawiera związki stałe i/lub ciekłe, które mogą być w zawiesinie (cząstki stałe) lub w dyspersji, np. dyspersji koloidalnej, lub które tworzą emulsje lub które są solubilizowane lub rozpuszczane. Zatem np. dla celów niniejszego wynalazku dyspersja może dotyczyć fazy ciekłej obejmującej promotor przylegania, który jest całkowicie rozpuszczony w cieczy.

Taki wybór zawartości substancji stałych wynika z optymalnego kompromisu między różnymi kryteriami, które trzeba uwzględnić. W szczególności stężenie związków aktywnych powinno być wystarczające do uzyskania żądanych funkcji; jednak zbyt wysokie stężenie ma niekorzystne aspekty, zwłaszcza, jeśli chodzi o wygląd materiału. Zatem jeśli zbyt duża ilość cząstek tlenku tytanu jest rozpylana i/lub, jeśli agregują one na materiale architektonicznym, mają tendencję do wybielania go i do powodowania większego połysku, czego na ogół nie uważa się za pożądane. Wybór promotora przylegania uwzględnia ilość wiązanych związków aktywnych. Jak widać pożądany stosunek ilościowy dwóch substancji stałych (związków aktywnych względem promotora przylegania) wynosi od 1 do 10, w szczególnoś ci od 3 do 5.

W ogólnym przypadku parametry tych dyspersji i rozpylane ilości korzystnie wybiera się tak, ż e ilość „stałego” materiału (zasadniczo związków „aktywnych” i promotorów przylegania, i ewentualnie wszystkich innych dodatków), skutecznie związanych przez materiał architektoniczny wynosi nie więcej niż 10 g/m² i np. co najmniej 0,5 g/m², korzystnie między 1 g/m² i 8 g/m², w tym przypadku uwzględniając także podwójny cel jakości właściwości przeciwplamiących oraz minimalizacji zmiany wyglądu związanego z obróbką. Jest to „teoretyczna” ilość obliczona jako funkcja ilości dyspersji w zależności od ilości rozpylonej dyspersji i stężenia związków według wynalazku w rozpylonej dyspersji (dyspersjach) (po odparowaniu wody). Jak wspomniano powyżej, znaczną korzyścią wynalazku jest to, że usuwanie fazy ciekłej dyspersji i utwardzanie promotora (promotorów) przylegania po rozpylaniu na materiał może się odbywać w temperaturze otoczenia, spontanicznie, bez konieczności obróbki następczej, takiej jak obróbka cieplna.

W ogólnym przypadku rozpyla się od około 100 ml do 10 litrów dyspersji na m² materiału poddawanego obróbce.

Przedmiotem wynalazku są także same dyspersje, w szczególności te łączące „aktywne” związki i promotor przylegania w tej samej fazie ciekłej, o zawartości substancji stałych wszystkich tych związków w dyspersjach „gotowych do rozpylania” zasadniczo między 0,5% i 25%, w szczególności korzystnie między 0,5% i 2%, przy czym około 50% do 80% tych substancji stałych składa się ze związków „aktywnych”, a około 20% do 50% tych substancji stałych składa się z promotora (promotorów) przylegania.

Przedmiotem wynalazku jest także opisany powyżej materiał architektoniczny po obróbce, tzn. mający właściwości przeciwplamiące, przeciwgrzybicze i/lub bakteriobójcze przez impregnowanie fotokatalitycznymi cząstkami tlenku lub siarczku metalu, w połączeniu z jednym lub więcej „środkami utrwalającymi” uzyskanymi z utwardzenia związków, które są promotorami przylegania opisanymi

PL 202 747 B1 powyżej i ewentualnie z jednym lub więcej dodatkami do grubości w szczególności do 400 μm, zwłaszcza aż do około 100 μm, korzystnie, co najmniej 20 μm.

Jak podano powyżej, głębokość impregnowania materiału zależy od pewnej liczby parametrów, w tym od porowatości materiału.

Jednak porowatość można definiować według różnych kryteriów i można mierzyć różnymi metodami. Jednym z korzystnych kryteriów jest średnica porów, w szczególności porów otwartych, które są dostępne dla impregnowania. Aby nadać nieograniczający rząd wielkości, zasadniczo uważa się, że pory w powłokach mają średnicę, która może sięgać od dziesiątek nanometrów do jednego lub kilku milimetrów, które można zmierzyć, np. znaną metodą porowatości z użyciem rtęci. W przypadku płytek średnica wynosi od około 15 nanometrów do 15 μm. Płyty betonowe lub kamienie brukowe mają średnicę porów, która jest zasadniczo identyczna jak w przypadku powłok.

Innym kryterium jest stopień dostępnej porowatości materiału, który może zmieniać się w szerokim zakresie zależnie od materiału. Zatem w szczególności dla płytek, stopień ten wynosi od około 10% do 40%, zwłaszcza w obszarze 20% do 25%.

W przypadku betonów porowatość mierzy się za pomocą prób absorpcji wody, standaryzowanych prób masy [lacuna], dla płyt i kamieni brukowych, które można przeliczyć na objętość: według schematu, gdzie porcję materiału zanurza się w celu nasycenia wodą, a następnie suszy się w piecu i porównuje masy produktu przed i po suszeniu (Norma NF-P-31 301).

Inne korzystne szczegóły i cechy charakterystyczne wynalazku wynikają z poniższego opisu nieograniczających przykładów wykonania:

Pierwszy przykład sposobu według wynalazku polega na obróbce materiałów przy użyciu wodnej dyspersji zawierającej zarówno związki aktywne jak i promotor przylegania.

We wszystkich przykładach są wymagane następujące materiały dla celów obróbki według wynalazku:

- związek fotokatalityczny stosowany w postaci cząstek tlenku tytanu P co najmniej częściowo krystalizowanych w postaci anatazu o średnicy około 40 nm, jako koloidalna zawiesina w wodzie,

- pierwszy promotor przylegania - tetrabutoksylan tytanu („TBT”),

- drugi promotor przylegania - glicydoksypropylo-trimetoksysilan („glymo”),

- różne dodatki: kwas azotowy (HNO3), acetyloaceton („acac”), glikol polietylenowy („PEG”), w szczególności o niskiej masie cząsteczkowej (200), działające jako środki dyspergujące lub środki stabilizujące.

Wykonano dwa roztwory impregnujące S1 i S2:

1) 25 g PEG, 25 g wody zawierającej 0,7% objętościowego HNO3 dodano do 19 g acac i 31 g TBT, uzyskując roztwór „A”,

2) 80 g wody zawierającej 0,03% objętościowego HNO3 dodano następnie do 10 g roztworu „A” uzyskując roztwór „B1”,

3) 10 g cząstek TiO2 w 170 g wody dodano do 20 g roztworu „B1” uzyskując roztwór „S1”,

3' ) 10 g cząstek TiO22 w 150 g wody dodano do 40 g roztworu „B1” uzyskując roztwór „S2”.

Wykonano dwa roztwory S3 i S4:

1) 25 g PEG, 25 g wody zawierającej 0,7% obj. HNO3 dodano do 19 g acac i 31 g TBT, uzyskując roztwór „A”,

2) 30 g wody zawierającej 0,08% HN03 i 2,5 g „glymo” dodano następnie do 10 g roztworu „A” uzyskując roztwór „B2”,

3) 10 g cząstek TiO2 w 170 g wody dodano do 20 g roztworu „B2” uzyskując roztwór „S3”,

3') 10 g cząstek TiO2 w 150 g wody dodano do 40 g roztworu „B2” uzyskując roztwór „S4”.

Poniższa tablica podaje skład tych czterech roztworów, o (całkowitej) zawartości substancji stałych odpowiadającej TiO2, odpowiadającej każdemu z dwóch promotorów i wyrażonej jako procent wagowy (względem fazy wodnej) różnych dodatków. W przypadku pomiaru zawartości substancji stałych TBT uważa się, że wyniosła ona 100% w przeliczeniu na TiO2, a w przypadku pomiaru zawartości substancji stałych „glymo”, uważa się, że wyniosła 100% w przeliczeniu na SiO2.

PL 202 747 B1

T a b l i c a 1

Roztwór	Zawartość substancji stałych	Cząstki TiO2	TBT (TiO2)	Glymo (SiO₂)	PEG	acac	HNO3
S1	1,35	1,25	0,1	0	0,26	0,2	0,009
S2	1,45	1,25	0,2	0	0,52	0,4	0,018
S3	1,45	1,25	0,1	0,07	0,26	0,2	0,009
S4	1,55	1,25	0,2	0,4	0,52	0,4	0,018

₂

Roztwory te naniesiono przez rozpylanie na materiały, by uzyskać pokrycie od około 0,3 g/m²22 do 1 g/m² zmierzone wagowo (tzn. 0,3 g do 1 g mieszaniny związków w tablicy 1 związano na m²materiału poddawanego obróbce). Pierwszą serię badań wykonano na powłokach płyt elewacji, składających się z hydraulicznych powłok sprzedawanych przez firmę Weber i Broutin i złożonych, jak wiadomo, z cementu, wypełniaczy (włókien, wapieni o wielkościach od około 20 μ^ι do 100 μm), granulatów (kwarc, mika, piasek od około 100 μ^ι do 4 mm), dodatków i pigmentów. Rozpatrywana tu powłoka jest białą powłoką wykańczającą, którą się rapuje, myje i suszy przed obróbką: dyspersje są rozpylane w kierunku powłoki w ilości umożliwiającej związanie około 0,5 g/m² związków zawartych w dyspersjach (po odparowaniu wody).

Drugą serię badań wykonano na płytach betonowych sprzedawanych przez firmę Stradal, określanych jako „6512 polie”: roztwory rozpylano w kierunku tych płyt tak, by związać około 0,3 g materia₂ łu na m².

Trzecią serię badań wykonano na płytkach sprzedawanych przez firmę Societe Tuiles Briqueterie Francaise pod nazwą handlową „Romanee-Canal Rouge”: roztwory rozpylano tak, by około 0,6 g materiału było związane na m².

Druga odmiana sposobu według wynalazku polega na obróbce materiałów przy użyciu dwóch dyspersji, w przypadku pierwszej dyspersji - obróbce przez rozpylanie roztworu zawierającego cząstki TiO2 na materiał, a następnie przez rozpylanie drugiej dyspersji zawierającej promotor przylegania, przy czym to drugie rozpylanie wykonano po pewnym okresie czasu od pierwszego rozpylania, i wystarczającym do tego, by materiał był zasadniczo suchy przy dotyku. Druga dyspersja działa zatem jako środek utrwalający względem cząstek TiO2 już wprowadzonych na i do materiału architektonicznego.

Serię badań wykonano na płytach opisanych powyżej stosując pierwszy roztwór S5 cząstek TiO2 przy stężeniu 1,25% w wodzie, a następnie dwa rodzaje roztworu zawierającego promotor przylegania:

- bądź roztwór S6 w postaci mikroemulsji siloksanu sprzedawanej przez firmę Wacker pod nazwą „SMK 2100”,

- lub roztwór S6' w postaci roztworu opartego na rozpuszczalnej w wodzie soli - mleczanie amonowo-tytanowym.

₂

Roztwór S5 rozpylano tak, by pozostawić 2 g materiału na m² poddawany obróbce.

Roztwory S6 i S6' rozpylano tak, by pozostawić 0,3 g/m² i 0,6 g/m² w przypadku S6 (S6-1 i S6-2), oraz 0,2 g/m² i 0,6 15 g/m² w przypadku S6' (S6'-1 i S6'-2).

Właściwości degradacji zabrudzenia przez fotokatalizę dla wszystkich tych materiałów poddawanych obróbce zbadano w następujący sposób:

Pomiar aktywności fotokatalitycznej materiału polegał na osadzaniu modelowego zabrudzenia i próbie jego znikania w trakcie napromieniowania promieniami nadfioletowymi. Ponieważ materiały poddawane tu obróbce są nieprzeźroczyste, wybranym pomiarem optycznym była kolorymetria. Modelowym zabrudzeniem był czarny atrament organiczny, Sposób postępowania był następujący: użytym atramentem był atrament do retuszu fotograficznego Pebeo 8050. Po rozcieńczeniu do 20% w wodzie, atrament rozpylano na próbkę stosując „działo” pneumatyczne. Do zmierzenia zabarwienia użyto kolorymetru Minolta CR-200 (L, a, b). Obecność atramentu indukowała zmianę L około 20 jednostek. Po suszeniu przez 2 godziny, próbkę wystawiono na działanie UV w skrzyni świetlnej obejmującej 5 lamp Philips Cleo Performance, wytwarzającej dawkę 5 W/m². Zanotowano zmianę L w funkcji czasu uśrednioną dla 3 punktów pomiarowych. Dla każdej próbki wartość zmierzoną odjęto od wartości dla próbki odniesienia niezawierającej TiO2. Na koniec wartość tę przeliczono na procent degradacji. Zmiana L dla próbki odniesienia wyniosła około 10% po naświetlaniu przez 18 godzin. Mogło to

PL 202 747 B1 wynosić aż do 100% dla bardzo aktywnej próbki. Otrzymane wyniki można podsumować w następujący sposób:

Dla prób według pierwszej odmiany (rozpylanie przy użyciu tylko jednej dyspersji):

- odnośnie powłok, wszystkie powłoki poddawane obróbce, gdy użyto którykolwiek roztwór S1 do S4, wykazywały zdolność do degradowania co najmniej 20% zabrudzenia w ciągu 1 godziny. Pod koniec 5 godziny, powłoka poddawana obróbce przy użyciu S1 zdegradowała około 25% zabrudzenia, poddawana obróbce stosując S2 zdegradowała około 28% zabrudzenia, poddawana obróbce stosując S3 zdegradowała około 37% zabrudzenia, a poddawana obróbce stosując S4 zdegradowała około 43% zabrudzenia. Próbka kontrolna nie wykazywała aktywności fotokatalitycznej;

- odnośnie płyt, pod koniec 5 godziny płyta poddawana obróbce stosując S1 zdegradowała 22% zabrudzenia, poddawana

- obróbce stosując S2 zdegradowała 14% zabrudzenia, poddawana obróbce stosując S3 zdegradowała około 33% zabrudzenia, a poddawana obróbce stosując S4 zdegradowała około 8% zabrudzenia. Pod koniec 10 godziny, najwyższy wynik osiągnięto dla płyty poddawanej obróbce stosując S3, w którym to przypadku zdegradowało 30% zabrudzenia (25% w przypadku płyty poddawanej obróbce stosując S1, 23% w przypadku płyty poddawanej obróbce stosując S2 i 13% w przypadku płyty poddawanej obróbce stosując S4);

- odnośnie płytek, pod koniec 5 godziny degradacje wyniosły, co najmniej 35% (obróbka przy użyciu S1), w szczególności 57% dla płytek poddawanych obróbce stosując S4 i S3, i aż do 70% dla płytek poddawanych obróbce stosując S2. Pod koniec 10 godziny, degradacja wynosi, co najmniej 40% (S1), w szczególności 65% (S3 i S4) i aż do 90% stosując S2.

Stwierdzono, że wszystkie te materiały wykazują znaczną aktywność fotokatalityczną przy szczególnie wysokiej aktywności dla płytek, ponieważ mogą degradować aż do 90% modelowego zabrudzenia. To dowodzi znaczenia, jakie ma charakter wybranego substratu, zarówno, co się tyczy jego chemicznej natury jak i np. jego tekstury/porowatości.

Dyspersje łączące cząstki TiO2 i jednoskładnikowe promotory przylegania (tytaniany, które stopniowo hydrolizują i sieciują co najmniej częściowo do TiO2 lub dwuskładnikowe promotory przylegania (oprócz silanu, który ulega przemianie w ten sam sposób, co najmniej częściowo w SiO2) są zatem skuteczne.

Dla prób według drugiej odmiany sposobu według wynalazku (rozpylanie w dwóch etapach): pod koniec 5 godziny płyty poddawane obróbce stosując S5, a następnie S6-1 degradowały około 16% zabrudzenia, a poddawane obróbce stosując S5, a następnie S6-2 degradowały około 25% zabrudzenia; płyty poddawane obróbce stosując S5, a następnie S6'-1 degradowały około 34% zabrudzenia, a poddawane obróbce stosując S5, a następnie S6'-2 degradowały około 42% zabrudzenia. Pod koniec 10 godziny wyniki sięgały od 26% (S5 + S6-1), 32% (S5 + S6-2), 39% (S5 + S6'-1) aż do 47% (S5 + S6'-2). Tutaj także zaobserwowano znaczną aktywność przeciwplamiącą dla płyt przekraczającą poziom 40% degradacji, w przeciwieństwie do płyt poddawanych obróbce w pierwszym etapie. Zatem widać, że sposób według wynalazku proponuje różne wykonania, które można dobrać zależnie od materiału poddawanego obróbce i od miejsca obróbki, które są zasadniczo łatwe do realizacji (użyto prosty spryskiwacz do wody) i nadają wyraźne właściwości przeciwplamiące.

Oczywiście, że wynalazek może także obejmować etapy przed lub po wykonaniu obróbki, co umożliwia w szczególności uzyskanie dodatkowych funkcji materiału (np. obróbka w celu uzyskania hydrofobowości) lub zwiększenie skuteczności obróbki przeciwplamiącej (wstępna obróbka - gruntowanie).

Chociaż znacząca część fotokatalitycznych związków aktywnych migruje bardzo głęboko w materiał, gdy stosuje się metodę osadzania przez rozpylanie fazy ciekłej, to w kontekście wynalazku mieści się także, że część związków pozostaje przy powierzchni tworząc ciągłą lub nieciągłą warstewkę, której cechy charakterystyczne można dobrać tak, aby korzystnie była ona zasadniczo „neutralna” w kategoriach wizualnych.

Claims

1. Sposób obróbki przepuszczalnego materiału architektonicznego przez impregnowanie, znamienny tym, że na materiale architektonicznym poddawanym obróbce rozpyla się jedną lub wiele dyspersji ciekłych w fazie zasadniczo wodnej zawierających: cząstki tlenku metalu o właściwościach

PL 202 747 B1 fotokatalitycznych, korzystnie tlenku tytanu, co najmniej częściowo skrystalizowanym w postaci anatazu; promotor przylegania wybrany z grupy obejmującej rodzinę związków metaloorganicznych, korzystnie tetraalkoksylanów o wzorze M(OR)4, w którym M oznacza Ti, a R oznacza opartą na węglu grupę, taką jak liniowy lub rozgałęziony alkil, które są identyczne lub różne o 1 do 6 atamach węgla oraz ewentualnie dodatki stabilizujące dyspersję zwłaszcza takie jak czynnik chelatujący/stabilizator, kwasy, związki z rodziny glikoli, polikarboksylany i związki z rodziny silanów przy czym zawartość substancji stałych w dyspersji gotowej do użycia wynosi pomiędzy 0,5% do 2% wagowych, przy czym korzystnie od 50% do 80% wagowych substancji stałych jest w postaci cząstek fotokatalitycznych, a od 20% do 50% wagowych substancji stałych jest w postaci promotorów przylegania.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako przepuszczalny materiał architektoniczny stosuje się powłokę płyt elewacji, płyty betonowe lub kamienie brukowe, betony architektoniczne, płytki lub jakikolwiek materiał oparty na kompozycji cementu, betonu, terakoty, dachowej płytki łupkowej lub kamień, taki jak granit lub marmur.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się związki fotokatalityczne, które są w postaci cząstek o przeciętnej średnicy nie większej niż 150 nm, zwłaszcza nie większej niż 100 nm, korzystnie między 20 nm i 60 nm, zwłaszcza w postaci koloidalnej zawiesiny w fazie ciekłej typu fazy wodnej.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się promotor przylegania, który jest rozpuszczalny/dyspergowalny w fazie wodnej.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się promotor przylegania, który po rozpyleniu na materiale architektonicznym utrwala się na nim przez utwardzanie spowodowane przez zmianę chemiczną i/lub fizyczną, taką jak hydroliza, nasycanie dwutlenkiem węgla, sieciowanie lub koalescencję, z wytworzeniem utwardzonego materiału architektonicznego zasadniczo nierozpuszczalnego w fazie wodnej.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako związek metaloorganiczny stosuje się tetrabutoksylan tytanu.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że fazy ciekłe dyspersji stanowią zasadniczo fazy wodne.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na materiał architektoniczny rozpyla się pojedynczą dyspersję jako fazę ciekłą, obejmującą zarówno fotokatalityczny związek jak i promotor przylegania.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na materiał architektoniczny rozpyla się równocześnie lub kolejno, jedną lub wiele dyspersji zawierających związki fotokatalityczne i jedną lub wiele dyspersji zawierających promotory przylegania przez korzystnie pierwsze rozpylanie dyspersji zawierającej związki fotokatalityczne, a następnie rozpyla się jedną lub wiele dyspersji zawierających promotory przylegania.

10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że impregnowanie materiału architektonicznego prowadzi się do grubości aż do 400 μm lub 100 μτι.

11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dyspersje w fazie ciekłej wytwarza się i pakuje w postaci zatężonej, przy czym dyspersje te rozcieńcza się i/lub miesza bezpośrednio przed użyciem.

12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się dyspersje, które zawierają dodatki stabilizujące dyspersje w fazie ciekłej, zwłaszcza takie jak czynnik chelatujący/stabilizator, taki jak β-diketony, kwasy, takie jak kwas octowy lub azotowy, związki rodziny glikoli, polikarboksylany i związki rodziny silanu.

13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się dyspersje gotowe do rozpylania na materiale architektonicznym zawierające substancje stałe związków fotokatalitycznych w ilości co najmniej 0,5% wagowych.

14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się dyspersje gotowe do rozpylania na materiale architektonicznym zawierające substancje stałe promotorów przylegania w ilości co najmniej 0,2% wagowych.

15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związki fotokatalityczne i promotory przylegania związane z materiałem architektonicznym przez rozpylanie zawierających je dyspersji stosuje się w ilości nie większej niż 10 g/m² powierzchni poddawanej obróbce, zwłaszcza co najmniej 0,5 g/m², korzystnie między 1 g/m² i 10 g/m².

16. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że usuwanie fazy ciekłej dyspersji i utwardzenie promotorów przylegania po rozpylaniu na materiale architektonicznym prowadzi się w atmosferze otoczenia, bez obróbki następczej, takiej jak obróbka cieplna.

PL 202 747 B1

17. Dyspersja ciekła w fazie zasadniczo wodnej, znamienna tym, że zawiera:

- promotor przylegania należący do rodziny związków metaloorganicznych, korzystnie tetraalkoksylan o wzorze M(OR)4, w którym M oznacza Ti, a R oznacza opartą na węglu grupę, taką jak liniowy lub rozgałęziony alkil, które są identyczne lub różne o 1- 6 atamach węgla;

18. Zastosowanie dyspersji określonej w zastrz. 17, do przeciwplamiącej, przeciwgrzybiczej i/lub bakteriobójczej obróbki przepuszczalnych materiałów architektonicznych, takich jak powłoki płyt elewacji, płyty betonowe lub kamienie brukowe, beton architektoniczny, płytki i jakikolwiek materiał oparty na kompozycji cementu, beton, terakota lub kamień, taki jak marmur lub granit, nadającej właściwości.

19. Przepuszczalny materiał architektoniczny mający właściwości przeciwplamiące, przeciwgrzybicze i/lub bakteriostatyczne, zwłaszcza w postaci powłok płyt elewacji, płyt betonowych lub kamieni brukowych, płytek i jakiegokolwiek materiału opartego na kompozycji cementu, betonu, terakoty lub kamienia, znamienny tym, że zawiera warstwę o grubości aż do 400 μm impregnowaną ciekłą dyspersją w fazie zasadniczo wodnej zawierającą cząstki tlenku metalu o właściwościach fotokatalitycznych, takiego jak TiO2, co najmniej częściowo skrystalizowanych w postaci anatazu, w połączeniu z promotorem przylegania należącym do rodziny związków metaloorganicznych, korzystnie tetraalkoksylanu o wzorze M(OR)4, w którym M oznacza Ti, a R oznacza opartą na węglu grupę, taką jak liniowy lub rozgałęziony alkil, które są identyczne lub różne o 1-6 atomach węgla i ewentualnie jednego lub wielu dodatków stabilizujących dyspersję, takich jak β-diketony, kwasy lub związki rodziny glikoli.

20. Materiał architektoniczny według zastrz. 19, znamienny tym, że impregnowana warstwa 20 nm.

Departament Wydawnictw UP RP