RU2377267C2 - Кроющий материал - Google Patents

Кроющий материал Download PDF

Info

Publication number
RU2377267C2
RU2377267C2 RU2006140238/04A RU2006140238A RU2377267C2 RU 2377267 C2 RU2377267 C2 RU 2377267C2 RU 2006140238/04 A RU2006140238/04 A RU 2006140238/04A RU 2006140238 A RU2006140238 A RU 2006140238A RU 2377267 C2 RU2377267 C2 RU 2377267C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coating material
less
material according
coating
filler
Prior art date
Application number
RU2006140238/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006140238A (ru
Inventor
Петер ГРОХАЛЬ (DE)
Петер ГРОХАЛЬ
Original Assignee
Сто Аг
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34964663&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2377267(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Сто Аг filed Critical Сто Аг
Publication of RU2006140238A publication Critical patent/RU2006140238A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2377267C2 publication Critical patent/RU2377267C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/30Oxides other than silica
    • C04B14/305Titanium oxide, e.g. titanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0092Temporary binders, mortars or concrete, i.e. materials intended to be destroyed or removed after hardening, e.g. by acid dissolution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/4505Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application
    • C04B41/455Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application the coating or impregnating process including a chemical conversion or reaction
    • C04B41/4558Coating or impregnating involving the chemical conversion of an already applied layer, e.g. obtaining an oxide layer by oxidising an applied metal layer
    • 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
    • B01J37/0215Coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/2038Resistance against physical degradation
    • C04B2111/2061Materials containing photocatalysts, e.g. TiO2, for avoiding staining by air pollutants or the like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

Изобретение относится к кроющему материалу со связующим и с наполнителем, содержащим наноразмерные частицы, а также к применению такого кроющего материала для покрытия фасадов и других частей сооружений. Техническая задача: создание кроющего материала указанного типа, у которого способность к самоочищению сохраняется длительное время при периодическом воздействии осадков, текущей воды или механической нагрузке. Предложен кроющий материал, содержащий (в вес.%) фотокаталитически разложимое связующее (10-30), частицы наполнителя размером и/или шероховатостью поверхности до 10 мкм (2-18) и фотокаталитически действующее средство в виде оксидов титана, цинка, железа, марганца, молибдена и/или вольфрама (2-15). Толщина наружного покрытия, выполненного из предложенного кроющего материала, уменьшается в результате фотокатализа за год на 0,1 мкм или более. Предложено также применение описанного кроющего материала для покрытия фасадов и других частей сооружений. 2 н. и 11 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к кроющему материалу со связующим и с наполнителем, содержащим частицы размером менее 10 мкм и/или шероховатостью поверхности менее 10 мкм или меньше, а также к применению такого кроющего материала для покрытия фасадов и других частей сооружений.
Кроющие материалы предшествующего уровня техники применяют для покрытия фасадов и других деталей построек из соображений оптики или строительной физики. При этом, правда, оказалось проблемой, что чистка поверхностей, покрытых такими кроющими материалами, часто является сложной и дорогостоящей. Поэтому уже давно ищут возможность сделать поверхности покрытых такими кроющими материалами площадей самоочищающимися.
В связи с получением самоочищающихся поверхностей уже давно известны кроющие материалы на основе минеральных красок, которые испытывают на поверхности постоянное разрушение. Путем этого процесса, называемого также "выветриванием", поверхности постоянно обновляются, и приставшая грязь удаляется вместе с разрушающимся покрытием. Правда, эти поверхности имеют тот недостаток, что неравномерное и в отдельных случаях полное разрушение открытых мест ведет к пятнистым поверхностям и что выветривание вызывает не только быстрое разрушение покрытия и, тем самым, более короткие интервалы между ремонтами, но и то, что при контакте с покрытой поверхностью происходит загрязнение вещества, которого касаются (например, мела), продуктами разложения покрытия.
Помимо самоочищающихся кроющих материалов на основе минеральных красок стали известны также самоочищающиеся кроющие материалы в виде красок на основе силиконовых смол. Краски на основе силиконовых смол образуют гидрофобную поверхность, которая плохо смачивается дождевой водой. Частицы грязи смываются с поверхности стекающей водой. Правда, для таких кроющих материалов проблемой оказалось то, что гидрофобность, необходимая для получения способности к самоочищению, полностью формируется только после многомесячного атмосферного воздействия, так как только тогда содержащиеся в кроющем материале водорастворимые компоненты полностью смоются дождем. Но это ведет к тому, что в первые месяцы после проведения покрытия может произойти сильное загрязнение. Такая склонность к загрязнению наблюдается, в частности, после длительных периодов засухи, после которых в атмосфере находится большое количество частиц грязи и вредных веществ, которые впитываются дождевой водой. Частицы грязи откладываются на смачиваемых поверхностях, что приводит к ущербу для внешнего вида фасадов и других загрязненных площадей, на которые они осели.
В документе WO 00/39049 описано получение самоочищающихся поверхностей с применением кроющих материалов описанного в начале типа. Описанные в этой работе кроющие материалы содержат наполнители с по меньшей мере бимодальным распределением частиц по размерам, причем используются, с одной стороны, частицы с размером по меньшей мере 5 мкм, а, с другой стороны, частицы с размером самое большее 3 мкм. С такими кроющими материалами достигается то, что загрязненная дождевая вода стекает с поверхности объекта, и частицы пыли, осевшие на поверхности, уносятся скатывающимися каплями воды. Кроме того, при использовании описанных в указанной работе кроющих материалов при стекании дождевой воды, достигаемом путем применения особых наполнителей, получают фасад, остающийся сухим длительное время. Этим можно предотвратить повреждения от влаги, в частности, на наветренных сторонах фасада. Далее, благодаря полученной сухости фасадов микроорганизмы лишены жизненно важных элементов, а именно воды, так что поверхности фасадов, полученные с применением известных кроющих материалов, могут быть защищены от поражения грибками, водорослями, лишаями и т.д. естественным образом, без добавления биоцидов. Кроющий материал, сравнимый с известными из документа WO 00/39049 кроющими материалами, описан также в документе EP 0 772 514 B1. Для указанного в этой публикации кроющего материала самоочищающаяся поверхность достигается тем, что получают поверхностную структуру с выпуклостями с интервалами от 5 до 200 мкм при применении гидрофобных полимеров или материалов, сохраняющих гидрофобность долгое время, причем обращается внимание, что выпуклости не разрушаются водой или водой с моющими средствами. С помощью этой микроструктуры поверхности поддерживается способность к самоочищению, которая объясняется так называемой супергидрофобностью, вызванной особыми микроструктурами. Это свойство стало известным как "эффект лотоса". Согласно указанной работе, желаемой структуры поверхности можно достичь путем дополнительной обработки поверхности, как, например, тиснением, травлением, фрезерованием или также путем напыления на поверхность, причем в каждом случае следует обеспечивать, чтобы получающиеся таким образом выпуклости не удалялись водой или водой с моющими средствами. Описанную в указанных работах самоочищающуюся структуру поверхности можно получить также на ровных поверхностях путем применения специальных аэрозолей.
В документе WO 00/06633 описаны кроющие материалы для пластмасс на основе неорганического связующего и наполнителей. При этом указанные в данной работе кроющие материалы могут дополнительно содержать фотокаталитически действующее средство для самоочищения путем разложения органических загрязнений и супергидрофильности. При этом связующие, применяющиеся для получения указанных материалов, являются устойчивыми к фотокаталитическому действию фотокаталитически действующего средства.
В документе EP 0 916 411 A1 указан имеющий покрытие продукт с первым покрывным слоем и вторым покрывным слоем, содержащим фотокаталитически действующее средство. Благодаря описанной в указанной работе комбинации двух слоев получается фотокаталитически самоочищающаяся поверхность, которая сама не разрушается под фотокаталитическим действием.
Однако при применении кроющих материалов, известных из документов EP 0 772 514 B1 и WO 00/39049, как, например, описанных аэрозолей для ровных поверхностей, обнаружилось, что наблюдаемая вначале отличная способность к самоочищению в этом случае также не может сохраняться в течение длительного времени, если, как особо отмечено в документе EP 0 772 514 B1, не следить тщательно за тем, чтобы микроструктура не могла быть удалена водой или водой с моющими средствами.
Ввиду этих проблем уровня техники в основе изобретения стоит задача создать кроющие материалы описанного в начале типа, способность к самоочищению у которых сохраняется длительное время, если они время от времени подвергаются действию дождя, текущей воды или механической нагрузке, как, например, ветру.
Согласно изобретению эта задача решена посредством модификации известных кроющих материалов, которая существенно отличается тем, что связующее является по меньшей мере частично каталитически разложимым, и тем, что кроющий материал содержит по меньшей мере одно действующее каталитически средство. При этом состав кроющего материала, чтобы избежать нежелательного выветривания, встречающегося у известных кроющих материалов на основе минеральных красок, целенаправленно подбирают, чтобы фотокаталитическое разложение связующего соответствовало уровню выветривания 1 согласно стандарту DIN EN ISO 4628-6 или было меньшим. Получение желаемой длительной способности к самоочищению в рамках изобретения может быть обеспечено тем, что при использовании кроющего материала согласно изобретению в качестве наружного покрытия уменьшение толщины слоя кроющего материала, определяемое при испытаниях на атмосферную коррозию согласно EN ISO 2810 (климатические условия Da, образцы вертикальны и повернуты к экватору), из-за фотокаталитического разложения связующего составляло в год около 0,1 мкм или более, предпочтительно 1 мкм или более.
Настоящее изобретение основывается на накопленных знаниях о том, что наблюдаемая у известных кроющих материалов потеря способности к самоочищению объясняется в основном тем, что помимо рассмотренного в EP 0 773 514 B1 ухудшения структуры поверхности при удалении частиц поверхности при контакте с водой и/или моющими средствами, изменение структуры поверхности может произойти также из-за механических нагрузок. Из-за этих нагрузок, вызванных, например, уносимыми воздухом частицами, дело может дойти до повреждения микроструктуры поверхности фасадов, что влечет за собой потерю способности к самоочищению.
При применении кроющих материалов согласно изобретению автоматическая регенерация поврежденных таким образом поверхностей происходит за счет того, что при каталитическом разложении слоев связующего между частицами наполнителя постоянно возникают новые микроструктуры. Из-за применения наполнителя с частицами размером и/или шероховатостью поверхности в области менее 100 мкм эти вновь образованные структуры поверхности проявляют желаемую супергидрофобность, так что могут образоваться поверхности, которые надолго сохраняют способность к самоочищению. При этом информация, изложенная в EP 0 772 514 B1, где указано, что следует избегать растворения поверхностных слоев для получения желаемых свойств, может как раз с выгодой использоваться в том случае, если кроющий материал содержит частицы с желаемой структурой поверхности или размером частиц.
При этом каталитическое разложение связующего, происходящее при применении кроющих материалов согласно изобретению, также не приводит к проблемам, возникающим при использовании описанных вначале минеральных красок, так как скорость каталитического разложения связующего можно устанавливать посредством применения подходящего каталитически действующего средства таким образом, чтобы не происходило видимого загрязнения, вызванного оседанием продуктов разложения, так как эти продукты разложения смываются в достаточной степени дождевой водой, и/или в ходе каталитического разложения образуются летучие материалы, которые вовсе не откладываются на самоочищающихся поверхностях. При этом скорость, необходимая для получения желаемой регенерации поверхности, может в соответствии с выбранным размером частиц и/или шероховатостью поверхности устанавливаться таким образом, что каталитическое разложение связующего не приводит также к сокращению периода между ремонтами.
Итак, благодаря применению кроющих материалов согласно изобретению несмотря на автоматическую регенерацию поверхности, достигается достаточная устойчивость к атмосферным воздействиям. Под устойчивостью к атмосферным воздействиям кроющих материалов, как, например, красок, понимается их свойство выдерживать разрушающее покрытие, идущее извне влияние атмосферы, например, света, УФ-излучения, температуры, кислорода, влажности и/или воды. У обычных кроющих материалов устойчивость против атмосферных воздействий достигается тем, что компоненты покрытия, которым приписывается фотокаталитическое действие, как, например, пигменты на диоксиде титана, подвергают поверхностной обработке для уменьшения фотокаталитической активности. Таким способом у обычных покрытий получают высоко стабилизированные пигменты с исключительным защитным действием для кроющих материалов. Из-за все еще остающейся фотокаталитической активности этих известных материалов толщина слоя уменьшается настолько медленно, что только через много лет внешнего атмосферного воздействия наблюдается уменьшение толщины слоя на несколько микрон.
От этих известных материалов кроющий материал согласно изобретению отличается тем, что путем добавления высокоэффективного в отношении фотокатализа средства достигается желаемое разложение связующего, причем скорость разложения устанавливается выбором связующего и фотокаталитически действующего средства таким образом, что она выше, чем скорость разложения традиционных материалов с подвергшимися поверхностной обработке фотокаталитически действующими средствами, но остается настолько незначительной, что предотвращается нежелательное выветривание.
Применительно к желаемой возможности регулирования скорости разложения и/или свойств продуктов разложения особенно благоприятным оказалось, когда связующее является по меньшей мере частично фотокаталитически разложимым, а каталитически действующее средство содержит по меньшей мере один действующий фотокаталитически оксид металла.
Фотокаталитически разложимое связующее может содержать водную полимерную дисперсию, полимерную дисперсию, способную к редиспергированию в воде, гидрофобную смолу и/или полупродукты смолы.
Фотокаталитически действующее средство может находиться в виде фотокаталитически действующего оксида металла. Имея в виду желаемые характеристики разложения, фотокаталитически действующее средство может содержать оксид титана, цинка, железа, марганца, молибдена и/или вольфрама, предпочтительно в содержании по меньшей мере 60 вес.%, особенно предпочтительно по меньшей мере 80 вес.%, в частности, по меньшей мере 90 вес.%, в расчете на полное количество каталитически действующего средства. Дополнительная возможность регулирования каталитических свойств и образующихся продуктов разложения может быть достигнута, когда каталитически действующее средство содержит по меньшей мере одну добавку, в частности, ион, выбранный из C, N, S и/или группы, состоящей из Pt, Rh, Mn, Cr, Ru, Ni, Pd, Fe, Co, Ir, Cu, Mo, Zr, Re, Ag и Au, в виде их оксидов и/или галогенидов, предпочтительно в содержании 40 вес.% или меньше, особенно предпочтительно 20 вес.% или меньше, в частности, 10 вес.% или меньше, и более 1 вес.%, предпочтительно более 2,5 вес.%, в частности, 5 вес.% или больше, в расчете на полный вес каталитически действующего средства. Вследствие этого каталитические свойства могут возбуждаться также, например, длинами волн видимой области солнечного спектра, благодаря чему функция покрытия обеспечивается также, например, на противоположной солнцу северной стороне здания. Пригодные для разложения органических материалов фотокатализаторы описаны в документе DE 197 57 496 A1. Тем самым раскрываемая суть этой работы в отношении синтеза и состава фотокатализаторов введена настоящим в данное описание путем явной ссылки.
При применении фотокаталитически разложимого связующего в соединении с фотокаталитически действующими оксидами металлов особенно выгодным оказалось то, что может быть получена самообновляющаяся поверхность со свойствами лотос-эффекта, причем самоочищению способствует происходящее дополнительно фотокаталитическое разложение органических загрязнений.
Применительно к получению особенно хорошей способности к самоочищению выгодным оказалось, если каталитически действующее средство содержит сульфид цинка, оксид цинка или диоксид титана, предпочтительно в частично кристаллической или анатазной форме.
При применении кроющих материалов согласно изобретению особенно хорошие характеристики самоочищения достигаются, когда наполнитель содержит частицы с размером и/или шероховатостью поверхности 10 мкм или меньше, в частности, 1 мкм или меньше, особенно предпочтительно нано-наполнители в виде высокодисперсной кремневой кислоты, так как таким образом достигается исключительная супергидрофобность. Кроющий материал целесообразно содержит менее 60 вес.%, предпочтительно менее 40 вес.%, особенно предпочтительно менее 30 вес.% наполнителей с желаемым размером частиц или шероховатостью поверхности.
Применительно к получению желаемой способности к самоочищению оказалось, кроме того, целесообразным, если в состав кроющего материала связующее входит в избытке. Таким образом, покрытия по изобретению состоят из докритических или критических составов, которые отличаются тем, что содержащийся наполнитель по меньшей мере частично состоит из наночастиц, как например, высокодисперсная кремневая кислота. Под критическим или докритическим составом специалисты понимают при этом рецептуру, при которой присутствующие в известных случаях необходимости пигменты, наполнители и, при необходимости, промежутки полностью окружены или заполнены связующим. Поверхность кроющего материала или поверхность пленки, полученной с применением соответствующих кроющих материалов, в сухом и затвердевшем состоянии сплошного слоя будет образована из связующего и наполнителей/пигментов. Выполненная так поверхность покрытия не имеет способности к самоочищению. Из-за добавления действующих фотокаталитически оксидов металлов, как, например, описанных в документе DE 197 57 496 высокопористых фотокатализаторов для использования видимого света, или, в простейшей форме, также из-за добавления сульфида цинка, оксида цинка или диоксида титана, предпочтительно в частично кристаллической или анатазной форме, происходит разложение органических компонентов пленки связующего, каталитически индуцированное действием дневного света или УФ-излучения, начиная с внешнего слоя наружной поверхности. Из-за этого разложения связующего нано-наполнители, применяемые предпочтительно, высвобождаются и образуют микроструктуру поверхности с гидрофобными свойствами. Благоприятно могут также применяться комбинации полимерных дисперсий и наночастиц, как, например, высокодисперсные силикагели, так называемые нанокомпозиты. В случае нанокомпозитов наночастицы откладываются уже у поверхности частиц полимерной дисперсии. Благодаря фотокаталитическому разложению не только связующего, но также и органических частиц грязи, возможно находящихся на поверхности, будет достигнуто заметно более эффективное и длительное по сравнению с уровнем техники самоочищающее действие. При этом из-за постоянно происходящего разложения связующего поверхность непрерывно обновляется, и ухудшение способности к самоочищению из-за потери микроструктуры надежно предотвращается.
Однако по сравнению с уже описанными выветривающимися поверхностями фотокаталитически индуцируемое разложение сильно понижено, так что недостатков, имеющихся у выветривающихся поверхностей, можно избежать.
Кроющий материал согласно изобретению может содержать другой, чем в предложенном в документе WO 00/39049 кроющем материале, наполнитель с мономодальным распределением частиц по размерам со средним диаметром частиц 10 мкм или меньше, в частности 1 мкм или меньше, особенно предпочтительно 0,1 мкм или меньше.
Согласно одной особенно предпочтительной форме реализации изобретения кроющий материал содержит от 10 до 30 вес.%, в частности примерно 20 вес.% фотокаталитически разложимого связующего, от 2 до 30 вес.%, в частности от 5 до 15 вес.%, особенно предпочтительно примерно 10 вес.% наполнителя со средним размером частиц 1 мкм или меньше, в частности 0,1 мкм или меньше, как, например, кремневая кислота с частицами наноразмерного диапазона, от 2 до 15 вес.%, в частности от 3 до 8 вес.%, особенно предпочтительно примерно 5 вес.% фотокаталитически действующего пигмента, как, например, TiO2, при необходимости легированного C, N и/или S, а также, возможно, от 0,01 до 0,1 вес.%, в частности 0,05 вес.% распределителя пигмента, от 0,1 до 1 вес.%, в частности, примерно 0,3 вес.% загустителя, от 5 до 3 вес.%, в частности, от 10 до 20 вес.% другого наполнителя, как, например, тонкий кварцевый наполнитель, от 10 до 20 вес.%, в частности, примерно 15 вес.% пигмента, от 2 до 8 вес.%, в частности, примерно 6 вес.% гидрофобизатора, до 4 вес.% растворителя, до 0,8 вес.% консерванта и/или до 35 вес.% воды. Далее указана предпочтительная примерная рецептура кроющего материала согласно изобретению.
% вес
Вода 26,6
Распределитель пигмента 0,05
Сгуститель 0,3
Связующее 20
Кварцевый наполнитель мелкий 15
Кремневая кислота с наночастицами 10
Пигмент TiO2 15
Фотокаталитический пигмент 5
Гидрофобизатор 6
Растворитель 2
Консервант 0,05
100,00
Подводя итог, следует констатировать, что в рамках изобретения недостаток всех применений самоочищающихся поверхностей, использующих эффект лотоса, преодолен благодаря комбинированию вызывающей эффект лотоса нанотехнологии и фотокатализа. Благодаря эффекту лотоса для поверхности с микро/наноструктурой получено, что поверхность контакта с водой крайне мала, и энергетическое взаимодействие между водой и поверхностью падает до менее 1%. Долговечность такого покрытия согласно изобретению улучшается тем, что в кроющий материал, использующийся для получения такой структуры покрытия, добавляются частицы наноразмера, как, например, наногели на основе кремневой кислоты, которые при продолжающемся выветривании поверхности все время обновляют эффективную структуру поверхности. Кроме того, в рамках изобретения специфически используется фотокатализ. При этом используются накопленные знания о том, что при толщине слоя краски уже всего примерно 150 мкм из-за примешивания наноразмерного наполнителя имеются бесчисленные виртуальные поверхностные слои наноразмеров, так что при выветривании наружного поверхностного слоя в действие автоматически приходит следующий поверхностный слой. При этом согласно изобретению связующее, окружающее наноразмерный наполнитель, разлагается, благодаря чему у поверхности порождаются (новые) наноструктуры.

Claims (13)

1. Кроющий материал с по меньшей мере одним наполнителем для покрытия фасадов и других частей сооружений, отличающийся тем, что содержит
a) от 10 до 30 вес.%, в частности примерно 20 вес.%, фотокаталитически разложимого связующего,
b) от 2 до 18 вес.%, предпочтительно примерно 10 вес.% частиц размером и/или шероховатостью поверхности 10 мкм или меньше, в частности 0,1 мкм или меньше, указанного наполнителя и
c) от 2 до 15 вес.%, в частности от 3 до 8 вес.%, особенно предпочтительно примерно 5 вес.% фотокаталитически действующего средства в виде оксидов титана, цинка, железа, марганца, молибдена и/или вольфрама, и фотокаталитически разложимое связующее, по меньшей мере, частично разлагается под фотокаталитическим действием фотокаталитически действующего средства таким образом, что фотокаталитическое разложение соответствует уровню выветривания по стандарту DIN EN ISO 4628-6, равному 1 или меньше, и микроструктурированная самоочищающаяся поверхность образуется благодаря тому, что, согласно испытаниям на атмосферную коррозию по EN ISO 2810 (климатические условия Da, образцы вертикальны и повернуты к экватору), толщина слоя наружного покрытия, выполненного из кроющего материала, уменьшается в результате фотокатализа за год на 0,1 мкм или более, предпочтительно на 1 мкм или более.
2. Кроющий материал по п.1, отличающийся тем, что связующее содержит водную полимерную дисперсию, полимерную дисперсию, способную к редиспергированию в воде, гидрофобную смолу, и/или полупродукт смолы, или так называемые нанокомпозиты.
3. Кроющий материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что связующее содержит силикон или силикат.
4. Кроющий материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что фотокаталитически действующее средство в виде оксидов титана, цинка, железа, марганца, молибдена и/или вольфрама содержится в количестве 60 вес.% или более, предпочтительно 80 вес.% или более, в частности 90 вес.% или более, в расчете на полный вес фотокаталитически действующего средства.
5. Кроющий материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что фотокаталитически действующее средство в виде оксидов титана, цинка, железа, марганца, молибдена и/или вольфрама содержит, по меньшей мере, одну добавку, в частности ион, выбранный из С, N, S и/или из группы, состоящей из Pt, Rh, Mn, Cr, Ru, Ni, Pd, Fe, Co, Ir, Cu, Mo, Zr, Re, Ag и Au, в виде их оксидов и/или галогенидов, предпочтительно в количестве 40 вес.% или меньше, особенно предпочтительно 20 вес.% или меньше, в частности, 10 вес.% или меньше и более 1 вес.%, предпочтительно более 2,5 вес.%, в частности, 5 вес.% или больше, в расчете на полный вес фотокаталитически действующего средства.
6. Кроющий материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что фотокаталитически действующее средство состоит из диоксида титана, в частности из TiO2, легированного С, N и/или S, в аморфной, частично кристаллической или анатазной форме.
7. Кроющий материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что наполнитель является нанонаполнителем в форме высокодисперсной кремневой кислоты и содержит частицы размером и/или шероховатостью поверхности 10 мкм или меньше, предпочтительно 1 мкм или меньше, в частности 0,1 мкм или меньше, особенно предпочтительны нанонаполнители в форме высокодисперсной кремневой кислоты.
8. Кроющий материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что под нанонаполнителями в виде высокодисперсной кремневой кислоты подразумеваются силикагели, которые получены предпочтительно путем осаждения в золь-гель-процессе.
9. Кроющий материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один наполнитель имеет одномодальное распределение частиц по размерам со средним диаметром частиц 10 мкм или меньше, в частности, 1 мкм или меньше, особенно предпочтительно 0,1 мкм или меньше.
10. Кроющий материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что связующее в состав материала для покрытия входит в избытке.
11. Кроющий материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пигменты и/или стандартные добавки, в частности ускоритель и/или замедлитель схватывания.
12. Кроющий материал по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит от 0,01 до 0,1 вес.%, в частности 0,05 вес.% распределителя пигмента, от 0,1 до 1 вес.%, в частности примерно 0,3 вес.% загустителя, от 5 до 30 вес.%, в частности от 10 до 20 вес.% другого наполнителя, как, например, мелкого кварцевого наполнителя, от 10 до 20 вес.%, в частности примерно 15 вес.% пигмента, от 2 до 8 вес.%, в частности примерно 6 вес.% гидрофобизатора, до 4 вес.% растворителя, до 0,8 вес.% консерванта и/или до 35 вес.% воды.
13. Применение кроющего материала по одному из предыдущих пунктов для покрытия фасадов, в частности наружных фасадов, и/или других частей сооружений.
RU2006140238/04A 2004-04-15 2005-04-15 Кроющий материал RU2377267C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004018338.4 2004-04-15
DE102004018338A DE102004018338A1 (de) 2004-04-15 2004-04-15 Beschichtungsmaterial

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006140238A RU2006140238A (ru) 2008-05-20
RU2377267C2 true RU2377267C2 (ru) 2009-12-27

Family

ID=34964663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006140238/04A RU2377267C2 (ru) 2004-04-15 2005-04-15 Кроющий материал

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7955430B2 (ru)
EP (1) EP1735372B1 (ru)
JP (1) JP2007532737A (ru)
CN (1) CN1968996A (ru)
AT (1) ATE541883T1 (ru)
CA (1) CA2561916C (ru)
DE (1) DE102004018338A1 (ru)
DK (1) DK1735372T3 (ru)
NO (1) NO333774B1 (ru)
RU (1) RU2377267C2 (ru)
WO (1) WO2005100459A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478469C1 (ru) * 2011-11-03 2013-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" Способ изготовления изделий из неавтоклавного пенобетона
RU2625059C1 (ru) * 2016-04-18 2017-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Фасадный отделочный композиционный материал

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1834935A1 (en) * 2006-03-16 2007-09-19 QUARELLA S.p.A. Wall and floor tiles and slabs consisting of agglomerated stone with photocatalytic properties
DE202006018244U1 (de) * 2006-12-01 2008-04-10 Thorwesten Vent Gmbh Vorrichtung zum Ausgleich von Druckstößen in geschlossenen Systemen, wie Silos o.dgl.
DE102008020977A1 (de) 2007-04-30 2008-11-06 Henkel Ag & Co. Kgaa Deodorans
MX2010001500A (es) 2007-08-28 2010-03-10 Basf Se Dioxido de titanio fotoactivo en materiales de revestimiento.
EP2288577A1 (de) * 2008-06-03 2011-03-02 Basf Se Titandioxid-zusammensetzung, die titandioxidnanoteilchen enthält, ihre herstellung und verwendung
DE102008035236A1 (de) * 2008-07-29 2010-02-04 Dyckerhoff Ag Betontrennmittel
EP2722370B1 (de) 2012-10-17 2014-05-28 STO SE & Co. KGaA Photokatalytische Beschichtungen mit Füllstoffen
WO2014097309A1 (en) 2012-12-17 2014-06-26 Asian Paints Ltd. Stimuli responsive self cleaning coating
US9926459B2 (en) * 2016-05-19 2018-03-27 Behr Process Corporation Energy saving self-cleaning roof paint
EP3492170A1 (de) 2017-11-30 2019-06-05 STO SE & Co. KGaA Photokatalytische beschichtungen mit sulfidischen halbleitern
CN115322612B (zh) * 2022-10-18 2023-01-10 天津大吕电力科技股份有限公司 无机填料分散液、超疏水绝缘耐磨涂料及制备方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU676299B2 (en) * 1993-06-28 1997-03-06 Akira Fujishima Photocatalyst composite and process for producing the same
US5916947A (en) * 1994-12-02 1999-06-29 Cape Cod Research, Inc. Zinc oxide photoactive antifoulant material
PT850203E (pt) * 1995-09-15 2001-07-31 Saint Gobain Substrato com revestimento fotocatalitico a base de dioxido de titanio e dispersoes organicas a base de dioxido de titanio
JPH10130539A (ja) * 1996-10-28 1998-05-19 Asahi Glass Co Ltd 撥水性材料
JP3182107B2 (ja) * 1996-12-13 2001-07-03 松下電工株式会社 機能性塗装品とその製造方法および用途
DE69826342T2 (de) * 1997-02-06 2005-10-06 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Beschichtungszusammensetzungen, hydrophiler Film und mit hydrophilem Film beschichtete Gegenstände
US6337129B1 (en) * 1997-06-02 2002-01-08 Toto Ltd. Antifouling member and antifouling coating composition
FR2776944B1 (fr) * 1998-04-03 2000-05-12 Ahlstrom Paper Group Research Composition photocatalytique
GB9816269D0 (en) * 1998-07-27 1998-09-23 Pilkington Plc Plastic glazings
JP2001152138A (ja) * 1998-10-20 2001-06-05 Sentan Kagaku Gijutsu Incubation Center:Kk 滑水性膜およびその製造方法
JP2001152139A (ja) * 1998-10-20 2001-06-05 Sentan Kagaku Gijutsu Incubation Center:Kk 撥水性透明膜およびその製造方法
DE29923250U1 (de) * 1998-12-24 2000-08-31 ispo GmbH, 65830 Kriftel Form- oder Beschichtungsmaterial
JP2001207123A (ja) * 1999-11-16 2001-07-31 Sentan Kagaku Gijutsu Incubation Center:Kk 高硬度高滑水性膜およびその製造方法
WO2002060998A2 (en) * 2001-01-30 2002-08-08 The Procter & Gamble Company Rinse aid surface coating compositions for modifying dishware surfaces
DE10106213A1 (de) * 2001-02-10 2002-08-22 Dmc2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag Selbstreinigende Lackbeschichtungen und Verfahren und Mittel zur Herstellung derselben
JP2003013007A (ja) * 2001-06-29 2003-01-15 Nippon Unicar Co Ltd コーティング用組成物及びそれを用いてなる建材
DE10134477A1 (de) * 2001-07-16 2003-02-06 Creavis Tech & Innovation Gmbh Selbstreinigende Oberflächen durch hydrophobe Strukturen und Verfahren zu deren Herstellung
JP3717868B2 (ja) * 2001-08-30 2005-11-16 東陶機器株式会社 光触媒性コーティング剤及び光触媒性複合材並びにその製造方法
KR100986860B1 (ko) * 2002-05-30 2010-10-08 토토 가부시키가이샤 광촉매성 코팅제, 광촉매성 복합재와 그의 제조방법 및자기 정화성 수성 도료조성물 및 자기 정화성 부재
EP2000502A1 (de) 2007-05-30 2008-12-10 Sachtleben Chemie GmbH Composit-Teilchen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478469C1 (ru) * 2011-11-03 2013-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" Способ изготовления изделий из неавтоклавного пенобетона
RU2625059C1 (ru) * 2016-04-18 2017-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Фасадный отделочный композиционный материал

Also Published As

Publication number Publication date
US20070157853A1 (en) 2007-07-12
DK1735372T3 (da) 2012-03-19
NO333774B1 (no) 2013-09-16
NO20064341L (no) 2006-11-15
CA2561916C (en) 2011-07-19
US7955430B2 (en) 2011-06-07
ATE541883T1 (de) 2012-02-15
WO2005100459A1 (de) 2005-10-27
JP2007532737A (ja) 2007-11-15
EP1735372B1 (de) 2012-01-18
EP1735372A1 (de) 2006-12-27
CN1968996A (zh) 2007-05-23
CA2561916A1 (en) 2005-10-27
RU2006140238A (ru) 2008-05-20
DE102004018338A1 (de) 2005-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2377267C2 (ru) Кроющий материал
TWI440505B (zh) Photocatalyst coating
Munafò et al. TiO2-based nanocoatings for preserving architectural stone surfaces: An overview
KR101082721B1 (ko) 광촉매성 코팅제, 광촉매성 복합재와 그의 제조방법 및 자기 정화성 수성 도료조성물 및 자기 정화성 부재
US20070218095A1 (en) Photocatalytic substrate with biocidal coating
JP2012512019A (ja) セルフクリーニング性塗料組成物
JP2008272718A (ja) 光触媒塗装体およびそのための光触媒コーティング液
TW200904527A (en) Photocatalyst coated body and photocatalytic coating liquid for the same
JP2011190443A (ja) 超疎水性効果と適切な酸化界面を用いることによる有害な生体病原と有害化学物質に対する自己洗浄コーティング
WO2018110173A1 (ja) 光触媒材及び光触媒塗料組成物
JP3818811B2 (ja) 空気浄化用光触媒フィルター
DE10158433B4 (de) Beschichtung
KR101481991B1 (ko) 광활성 나노복합소재, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 다기능성 코팅제
JP2010042414A (ja) 光触媒塗装体およびそのための光触媒コーティング液
JP2009138058A (ja) 多機能汚染防止塗料
JP4157943B2 (ja) 光活性を有する化合物及びその用途
JP7126706B2 (ja) 防藻持続性防汚剤組成物
JP2005131552A (ja) 透明光触媒層形成組成物及びその用途
JP2019196440A (ja) 塗膜及び水系組成物
US20130267410A1 (en) Photocatalyst-coated object and photocatalyst coating liquid for same
WO2020050147A1 (ja) 光触媒担持構造体及びその製造方法
JP2005246296A (ja) 有機物直接塗装用光触媒性金属酸化物−有機物質混合液、金属酸化物含有組成物、光触媒性被膜の製造法、得られた光触媒性被膜及び光触媒性部材
JP2009285882A (ja) 光触媒塗装体およびそのための光触媒コーティング液
JP2009285534A (ja) 光触媒塗装体およびそのための光触媒コーティング液

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150416