CZ298629B6

CZ298629B6 - Substrát s fotokatalytickým povlakem a zpusob jeho prípravy

Info

Publication number: CZ298629B6
Application number: CZ20003244A
Authority: CZ
Inventors: Talpaert@Xavier; Simonet@Michel; Lehaut@Corinne; Chopin@Thierry; Magnin-Feysot@Frédéric
Original assignee: Saint-Gobain Glass France; Rhodia Chimie
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2007-11-28
Also published as: US20030082367A1; FR2775696A1; CZ20003244A3; ATE323062T1; US6720066B2; DE69930851T2; DE69930851D1; EP1087916A1; PL342761A1; KR100574327B1; PL194487B1; WO1999044954A1; HUP0102680A3; ES2262332T3; KR20010041601A; JP2002505349A; US6465088B1; TR200002575T2; HU228133B1; AU3258899A

Abstract

Zpusob získávání substrátu (1) opatreného povlakem (3) s fotokatalytickými vlastnostmi, spocívá v tom, že krystalické cástice (4) oxidu kovu A s fotokatalytickými vlastnostmi jsou inkorporovány do uvedeného povlaku pomocí minerálního pojiva (5) obsahujícího alespon jeden oxid kovu B, který má v krystalickém stavu rovnež fotokatalytické vlastnosti,a prípadne alespon jeden oxid kovu M, prostý fotokatalytických vlastností a/nebo slouceninu kremíkutypu oxidu kremicitého SiO.sub.2.n.. Povlak (3) se nanáší z disperze v kapalné fázi, která obsahuje: jednak uvedené krystalické cástice (4) oxidu kovu A; jednak alespon jednu prekurzorovou slouceninupro oxid kovu B pojiva (5), a prípadne slouceninuprekurzoru pro oxid kovu M a pro slouceninu kremíku ve vzájemném hmotnostním pomeru A/(B + M + Si) mezi 60/40 a 40/60. Vynález se rovnež týká takto povleceného substrátu a jeho použití.

Description

Substrát s fotokatalytickým povlakem a způsob jeho přípravy

Oblast techniky

Vynález se týká substrátů, opatřených fotokatalytickým povlakem, způsobu získávání takového povlaku a jeho různého použití.

Konkrétně se tento vynález týká povlaků tvořených polovodičovými materiály na bázi oxidu kovu, zejména oxidu titaničitého, které jsou schopné vlivem záření o vhodné vlnové délce iniciovat radikálové reakce vyvolávající oxidaci organických produktů.

Dosavadní stav techniky

Povlaky tohoto druhu umožňují dodat nové funkční vlastnosti materiálům, které pokrývají, zejména odolnost proti špinění, fungicidní a baktericidní vlastnosti, přičemž tyto schopnosti jsou případně kombinovány s hydrofilními vlastnostmi, odolností proti zamlžování, optickými vlast15 nostmi atd.

V této souvislosti je možné uvažovat o velmi široké řadě substrátů, zejména těch, které se používají v oboru automobilů nebo ve stavebnictví, jako jsou zasklívací produkty, materiály pro zdivo, obklady, zastřešení a podlahy, jako jsou například dlaždice, tašky, desky a dlažby, a zvláště jakýkoliv materiál, používaný ve stavebnictví. Tyto materiály mohou být tedy vyrobeny ze skla, kovu, sklokeramiky, keramiky cementových cihel, ze dřeva, kamene nebo z materiálů rekonstituovaných z těchto přírodních materiálů, z plastů nebo z vláknitých materiálů typu minerální vlny, zejména použitelné pro procesy filtrace, atd.

Tyto materiály mohou být rovněž klasifikovány jako průhledné materiály, zejména používané pro zasklívání, jako jsou například skleněné substráty nebo substráty vyrobené z ohebných nebo tuhých plastů, například substráty vyrobené z polyesteru nebo akrylátu, například polymethylmethakrylátu (PMMA). Substráty rovněž mohou být zařazeny do kategorie nepórovitých nebo mírně pórovitých materiálů (sklo) nebo do kategorie (relativně) pórovitých materiálů jako jsou dlaždice a keramika.

Substráty se rovněž mohou posuzovat jako ,jedno-druhové“ materiály, jako jsou například skleněné substráty, nebo jako obsahující sestavu nebo vrstvy materiálů, jako je například zdivo, které je opatřeno povlakem typu omítky.

Povlaky obsahující krystalický anatas TiO₂ s fotokatalytickými vlastnostmi jsou již známy z publikovaných mezinárodních patentových přihlášek WO 97/10186 a WO 97/10185, kde se tyto povlaky získávají tepelným rozkladem vhodných organokovových prekurzorů a/nebo z „předkrystalizovaných“ částic TiO₂, uložených v minerálním nebo organickém pojivu.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je proto zdokonalení těchto typů povlaků, aby jejich fotokatalytická účinnost byla časově prodloužena při vystavení podmínkám stárnutí, jaké se mohou vyskytovat při různém předpokládaném použití.

Cílem vynálezu je tedy zdokonalení těchto typů povlaků, zejména udržením, nebo posílením jejich fotokatalytických vlastností za současného zvýšení jejich trvanlivosti, zejména jejich mechanické nebo chemické trvanlivosti.

Předmětem vynálezu je především způsob získávání substrátu opatřeného alespoň na části jeho povrchu fotokatalytickým povlakem z vykrystalizovaných částic oxidu kovu A, který má fotokatalytické vlastnosti a je vpraven do uvedeného povlaku pomocí minerálního pojivá, které

-1 CZ 298629 B6 obsahuje alespoň jeden oxid kovu B, který rovněž má v krystalickém stavu fotokatalytické vlastnosti. Toto pojivo může případně rovněž obsahovat alespoň jeden oxid kovu M, který nemá fotokatalytické vlastnosti a/nebo alespoň jednu sloučeninu křemíku typu oxidu křemičitého SiO₂. Tento způsob spočívá v ukládání povlaku z jedné disperze na bázi kapalné fáze nebo zvíce takových disperzí obsahujících:

jednak uvedené vykrystalizované částice oxidu kovu A;

jednak alespoň jednu prekurzorovou sloučeninu oxidu kovu B z minerálního pojivá a případně prekurzorovou sloučeninu oxidu kovu M a/nebo sloučeniny Si, a to v relativních podílech definovaných poměrem A/(B + M + Si) mezi 60/40 a 40/60. Tento poměr jednak odpovídá poměrům ío hmotnosti kovu A a jednak hmotnosti kovu B a případně kovu M a křemíku Si, případně obsažených v kompozici oxidu A ve formě částic a v kompozici prekurzoru (prekurzorů) oxidu B a případně oxidu M a sloučeniny Si typu SiO₂.

Podmínky nanášení/zpracování povlaku se výhodně volí tak, aby minerální pojivo a zejména oxid B, který je jeho součástí, byly v konečném povlaku alespoň částečně vykrystalizovány.

Oxidy kovů A a B se výhodně volí alespoň z jednoho z následujících oxidů: oxid titaničitý, oxid zinečnatý, oxid cínu a oxid wolframu. Jedno zvláště výhodné provedení spočívá ve výběru obou oxidů A a B ve formě oxidu titaničitého, jehož forma krystalického anatasu je vysoce fotokataly20 tická.

Oxidy typu M, prosté vnitřních fotokatalytických vlastností, jsou například oxid hlinitý a oxid zirkonia.

Podle předmětného vynálezu bylo s úspěchem dosaženo kompromisu dvou dosud nesnadno sladitelných překážek, totiž fotokatalytické výkonnosti a trvalosti tohoto faktoru, a zvláště bylo dosaženo úspěchu v časovém prodloužení fotokatalytických vlastností povlaku. Těchto výsledků bylo dosaženo z toho důvodu, že se ukázalo, že katalytický účinek povlaku je pravděpodobně převážně vyvolán částicemi do něj vpravenými, kdy tyto částice již vykrystalizovaly a jsou již od počátku aktivní z katalytického hlediska. Proto byla snaha maximalizovat množství částic v povlaku. Překvapivě se však ukázalo, že jak nadměrně vysoká tak i nadměrně malá množství částic jsou nevhodná pro účely dosažení obou výše uvedených žádoucích cílů (totiž fotokatalytických vlastností uvedených žádoucích cílů (totiž fotokatalytických vlastností i dostatečné trvalosti tohoto faktoru), přičemž upravení poměru zjištěné a navržené podle předmětného vynálezu se ukázalo jako obtížně dosažitelné v případech, kdy množství a typ částic oxidu A pravděpodobně ovlivňují morfologii pojivá obsahujícího oxid B, a kdy změna v relativně výraz35 ném fotokatalytickém charakteru povlaku a jeho časové zachování nejsou jejich lineárními funkcemi nebo nepředstavují parametr těchto vlastností.

Postup podle vynálezu proto ukázal, že je možné zvolit poměr A/(B + M + Si) v rozmezí, které dovoluje nejlepší kompromis mezi uspokojivou úrovní fotokatalytické aktivity a udržením této vysoké úrovně fotokatalytické aktivity v čase. Důvody tohoto chování nejsou zcela úplně vysvětleny, alespoň pokud se týče fotokatalytické výkonnosti povlaku. Může se soudit, že je výhodné, aby minerální pojivo rovněž přispívalo k aktivitě povlaku. Dále je nutné připomenout, že získané povlaky mají sklon k vynikajícím optickým vlastnostem, zejména vysokou propustnost světla a velmi nízkou hladinu zákalu.

Prekurzory pro oxid B, které byly zmíněny výše, a případně prekurzory pro oxid nebo oxidy M jsou výhodné organokovovými sloučeninami, které jsou schopné rozkladu na oxid vlivem vhodného zpracování, zejména tepelného zpracování. Pokud stýče prekurzorů pro sloučeniny Si, zejména prekurzoru SiO₂, je možné použít sloučeninu ze skupiny alkoxidů křemíku (silanů).

Postup podle vynálezu výhodně používá krystalické částice oxidu A (zejména TiO₂ vykrystalizovaný převážně ve formě anatasu) ve formě aglomerátů krystalitů, výhodně aglomerátů s průměrnou velikostí přibližně 5 až 80 nm, a krystalitů s průměrnou velikostí přibližně 5 až 20 nm

-2CZ 298629 B6 (zejména 1 až 10 nM) v disperzi v kapalné fázi, zejména v koloidní suspenzi ve vodném prostředí nebo v disperzi v alespoň jednom organickém rozpouštědle. Tyto velikosti odpovídají „průměrům“ dotyčných aglomerátů a krystalitů, přibližujícím jejich tvary ke kuličkám (i když tomu tak nezbytně není; dotyčné aglomeráty totiž rovněž mohou mít čočkovitý tvar nebo tvar tyčinek).

Spíše než hovořit o aglomerátech krystalitů může se ve skutečnosti použít správnější terminologie, totiž že aglomeráty jsou částicemi a krystality jsou tím, co lze označit termínem doména krystalické koherence. V prvé aproximaci lze konstatovat, že stejné aglomeráty se nacházejí v konečném povlaku, kde prodělaly jen malou nebo žádnou strukturální nebo rozměrovou změnu. Ve skutečnosti bylo pozorováno, že v případě kdy postup získávání fotokatalytického povlaku ío zahrnuje tepelné zpracování (podobně vysvětleno níže), pak toto zpracování vede ke strukturálně změněným částicím se značně zvětšenou velikostí krystalitů. Například v případech, kdy krystality TiO₂ mají na počátku velikost asi 5 až 10 nm, mají zato v konečném povlaku obecně asi 10 až 20 nm; jejich velikost se přibližně dvojnásobně zvětšila (faktorem 1,5 až 2,5). Podrobný popis těchto částic je možné nalézt například ve výše zmíněné publikované mezinárodní patentové přihlášce WO 97/10185, nebo v publikované mezinárodní patentové přihlášce WO/FR97/02068 z 18. listopadu 1987, publikované pod číslem WO 98/23549, nebo v přihlášce FR 2 681 534.

Organokovová sloučenina (organokovové sloučeniny) jako prekurzor oxidu B a případně oxidu M se výhodně volí ze skupiny tetraalkoxidů o vzorci M(0R)₄, kde M je dotyčný kov a R je zbytek lineární nebo rozvětvené skupiny obsahující uhlík typu alkylové skupiny, které jsou všechny stejné nebo rozdílné a zejména mají 1 až 6 atomů uhlíku. V této souvislosti je možno uvést tetrabutoxid titanu nebo tetraizopropoxid titanu. Rovněž je možné volit tyto prekurzory ze skupiny trialkoxidů typu MR'(OR)₃, kde R a R' jsou zbytky, které jsou identické nebo rozdílné v porovnání s výše zmíněnými tetraalkoxidy, nebo s výše uvedenými halogenidy, zejména chlori25 dy titanu. Protože tyto prekurzory jsou snadno hydrolyzovatelné a vysoce reaktivní, je výhodné rozpustit je spolu s alespoň jedním chelatačním a/nebo stabilizačním činidlem, například typu β-diketonu, jako je například acetylaceton (2,4-pentandion), benzoylaceton (l-fenyl-l,3-butandion) a diizopropylacetylaceton, nebo dále kyselina octová, diethanolamin, nebo sloučeniny ze skupiny glykolů, jako je například ethylenglykol nebo tetraoktylenglykol. Koncentrace prekur30 zořu v roztoku (například pro daný obsah pevných látek) se upraví vhodný ředěním pomocí jednoho organického rozpouštědla, nebo více rozpouštědel.

Podle prvé varianty postupu podle vynálezu obsahuje minerální pojivo povlaku pouze oxid kovu B, takže výše zmíněný poměr A/(B + M + Si) se zjednoduší na poměr A/B.

Podle druhé varianty postupu podle vynálezu obsahuje minerální pojivo oxid kovu B typu TiO₂ a sloučeninu křemíku typu SiO₂, takže poměr A/(B + M + Si) se změní na poměr A/(B + Si).

Nejjednodušší metoda provádění způsobu podle vynálezu spočívá v nanesení povlaku z disperze obsahující prekurzor(y) a z disperze obsahující částice, které byly před nastřikováním na substrát předem smíchány na jedinou disperzi, nebo před ponořením substrátu do této jediné disperze, i když je rovněž možné nanášet povlak z více oddělených disperzí, zejména ze dvou disperzí, aniž by se předem smíchaly.

První druh technologie nanášení se nazývá „horké“ nanášení, což znamená, že během styku disperze se substrátem je substrát o teplotě dostatečně vysoké k tomu, aby umožnila tepelný rozklad prekurzoru(ů), přičemž tato metoda představuje technologii pyrolýzy v kapalné fázi.

Druhý druh technologie nanášení se nazývá „studené“ nanášení, což znamená, že během styku disperze se substrátem má substrát teplotu místnosti nebo alespoň teplotu, která je příliš nízká ktomu, aby vyvolala rozklad prekurzoru(ů); přičemž tyto metody se označují jako technologie typu sol-gel a používají se se způsobem nanášení namáčením, elektrolytickým nanášením, laminámím nanášením nebo nanášením nástřikem.

V případě použití techniky „studeného“ nanášení je po fázi styku disperze se substrátem nezbytné tepelné zpracování, které je třeba provést z toho důvodu, aby se povlak potvrdil a aby se zajistilo úplné rozložení prekurzorů. To se však ukazuje jako výhodné i v případě technologie „horkého“

-3 CZ 298629 B6 nanášení, protože může zlepšit soudržnost povlaku a podpořit alespoň částečnou krystalizaci pojivá, vznikají rozkladem prekurzoru(ů). Toto zpracování se provádí při teplotě alespoň 400 °C, například nad teplotou 450 °C, zejména v oblasti teplot v rozmezí od 550 °C do 500 °C, zejména v případech, kdy je substrát schopen odolat tomuto způsobu zpracování, což je případ substrátů se skelnou, keramickou nebo sklokeramickou matricí.

Předmětem vynálezu je rovněž substrát, opatřený alespoň na části svého povrchu fotokatalytickým povlakem, obsahujícím krystalické částice oxidu kovu A s fotokatalytickými vlastnostmi, získaného při použití alespoň částečně krystalického minerálního pojivá, obsahujícího oxid kovu ίο B, který má v krystalickém stavu rovněž fotokatalytické vlastnosti, zejména substrát, získaný způsobem popsaným výše. Tento substrát je charakterizován vysokou pórovitostí, zvláště vyšší než 40 % a výhodně mezi 45 a 65 %. Tuto pórovitost je možno určit nepřímo měřením indexu lomu vrstvy a porovnáním tohoto indexu s indexem lomu, kteiý by byl u zcela hutného materiálu.

Tato nepřímá metoda představuje zcela reprezentativní metodu určení pórovitosti a morfologie povrchu vrstvy, protože měření indexu lomu rovněž přihlíží alespoň částečně ke stupni nerovnosti povrchu vrstvy.

(Také existují jiné nepřímé metody, zejména metody spočívající v měření hmotnosti povlaku, naneseného na jednotku plochy substrátu, vztažené k dané tloušťce povlaku).

Tato vysoká pórovitost má ve skutečnosti mnoho výhod. Za prvé umožňuje snížit index lomu materiálu a měnit jeho optický vzhled. V případě povlaku na bázi TiO₂ (to znamená s částicemi TiO₂ vykrystalizovanými hlavně jako anatas a s pojivém na bázi TiO₂, případně kombinovaným s SiO₂) snížením indexu lomu na hodnotu nejvýše 2, zejména na asi 1, 4 až 1,8 a výhodně na přibližně 1,7 až 1,8, umožňuje značně snížit jeho dobře známý vzhled v odrazu.

Navíc je pórovitost povlaku spojena s vysokou drsností povrchu, tedy vysoce strukturovanou plochou povrchu povlaku, což zvyšuje jeho fotokatalytickou aktivitu.

Konečně tato drsnost, která je pravděpodobně dvou různých druhů, jak je popsáno ve výše zmíněné publikované mezinárodní patentové přihlášce WO 98/23459, dodaná povlaku zvýšený a trvalý hydrofilní charakter, čímž přispívá k jeho výrazným vlastnostem proti dešti a proti zamlžování (kapky vody se roztěkají na neviditelný film) a podporuje odstraňování minerálních nečistot jejich odnášením s dešťovou vodou. Tato vysoká pórovitost překvapivě nevede z mechanického hlediska k nadměrně vysokému zeslabení povlaku.

Předmětem vynálezu je rovněž substrát, opatřený alespoň na části svého povrchu povlakem s fotokatalytickými vlastnostmi, který obsahuje vykrystalizované částice oxidu kovu A s fotokatalytickými vlastnostmi za použití alespoň částečně vykrystalizovaného pojivá obsahujícího alespoň jeden oxid kovu B, který má ve vykrystalizovaném stavu rovněž fotokatalytické vlastnosti, a případně alespoň jednoho oxidu kovu M, prostého fotokatalytických vlastností a/nebo sloučeniny křemíku typu oxidu křemičitého, zejména takového, který byl získán výše popsaným postupem. Tento substrát je charakterizován relativním hmotnostním poměrem A/(B + M + Si) mezi 60/40 a 40/60, počítáno na hmotnost kovů (a případně Si), obsažených případně v kompo45 zici částic oxidu A a v kompozici minerálního pojivá z oxidu B, a případně oxidu M a sloučeniny Si.

V této souvislosti je třeba poznamenat, že substrát podle předmětného vynálezu může mít určitou pórovitost, například když jde o dlaždici nebo vláknitý vzhled (například izolační minerální vlna). V souvislosti s předmětným vynálezem, v případech kdy se uvádí, že substrát je opatřen fotokatalytickým povlakem, rozumí se, že tento povlak je nanesen na jeho povrchu, avšak rovněž může být tento substrát impregnován do určité hloubky, je-li substrát pórovitý či vláknitý. To je důvod, proč se množství vystaveného povlaku může vyjadřovat jeho tloušťkou na substrátu, pokud je nepórovitý, například je-li to skleněný substrát, nebo množství materiálu na jednotku plochy, většinou když má substrát určitou pórovitost.

-4CZ 298629 B6

Povlak podle vynálezu, získaný buď výše popsaným postupem a/nebo odpovídající povlakům, jejichž vnitřní charakteristika byla popsána výše, má výhodně následující strukturu (zvláště když oxidy A a B jsou oba na bázi TiO₂): krystalické částice o velikosti mezi 5 a 80 nm s doménami krystalické koherence o velikosti mezi 5 a 20 nm (podle výše popsané konvence) a minerální pojivo alespoň částečně ve formě zrn, která obklopuje krystalické částice v mezerách mezi částicemi a která mají střední velikosti mezi 5 a 25 nm, výhodně mezi 10 a 20 nm. Tato „zrna“ přibližně kulovitého tvaru nejsou plně vykrystalizována, i když jsou pravděpodobně částečně vykrystalizovaná ve velmi malé velikosti, která se obtížně měří, a tedy „zapouzdřují“ částice a vzájemně je spojují.

ío Podle jednoho z výhodných provedení je substrát podle vynálezu opatřen fotokatalytickým povlakem podle vynálezu, kteiý obsahuje částice TiO₂ v podstatě ve formě anatasu a minerální pojivo, obsahující kombinaci částečně vykrystalizovaného TiO₂ a SiO₂. Povlak má výhodně index lomu nejvýše 2, zejména mezi 1,5 a 1,9 nebo mezi 1,6 a 1,9 nebo mezi 1,6 a 1,8.

Podle jednoho provedení podle vynálezu je mezi substrát a fotokatalytický povlak vložena alespoň jedna vrstva, nebojsou vloženy vrstvy, které mohou mít různé funkce (funkci optickou, funkci bariéry vůči látkám schopných migrace ze substrátu, například alkalickým kovům, funkci antistatickou, funkci adhezní vrstvy, atd.)

V této souvislosti se může jednat o vrstvy na bázi sloučenin Si, jako je například Si, SiO₂, SiON, SiOC a Si₃N₄, nebo na bázi případně dopovaných oxidů kovů (F:SnO₂, Sb:SnO₂, atd.).

Substráty opatřené takovými povlaky již byly zmíněny v úvodní části tohoto popisu. Mohou zahrnovat průhledné materiály typu skla nebo plastu, zvláště pro vy tváření části zasklení, kterým jsou opatřeny budovy nebo vozidla, nebo stínítek pro televizory nebo počítače, například stínítek dotykových nebo jakýchkoliv laminovaných nebo „monolitických“ zasklení (tedy obsahujících pouze jedinou skleněnou tabuli nebo jedinou plastovou desku). Rovněž je výhodné v souvislosti s předmětným vynálezem vpravit průhledný substrát, opatřený povlakem podle vynálezu, do vícenásobné izolační zasklívací struktury buď tak, že povlak je situován na vnitřní straně zasklení nebo na vnější straně zasklení. V tomto případě se může jednat o konvenční izolační zasklení, které má jednu plynovou mezivrstvu nebo více takových mezi vrstev, například typu dodávaného firmou Saint Gobain Vitrage pod názvy BIVER nebo CLIMALIT D, CONTRETHERM, CONTRASONOR, CONTRARISC, nebo typů „vakuového“ zasklení, u kterého je plynová mezivrstva nahražena vakuem, jak je například popsáno v evropském patentu EP 645 516. Zvláště v posledním případě je výhodné umístit povlak na vnější stranu, tedy na tu stranu izolačního zasklení, která směřuje ven, aby se zabránilo vytváření zamlžení působením jeho hydrofilní povahy.

Povlak podle vynálezu je rovněž výhodný na zasklené stěny mrazniček či chladniček. Pro povlaky podle vynálezu se skutečně může použít jako substrát mnoho materiálů, například kov, kera40 mika, plasty nebo cementové materiály a všechny výše uvedené materiály používané v architektuře jako materiály pro zdivo, obklady nebo zastřešení, jako jsou dlaždice a tašky. Rovněž to mohou být materiály, jimiž jsou vybaveny vnitřní a vnější povlaky nebo stěny bytů, jako jsou desky nebo obklady.

Rovněž je možno nanášet tento povlak na vláknité materiály typu minerální vlny pro tepelné a/nebo akustické izolace nebo dále na vlákna typů textilních přízí používaných jako výztuže, kdy tyto vláknité materiály se mohou použít například při filtraci: podle potřeby je tedy možné využívat nešpinivé, baktericidní, fungicidní a neopocující vlastnosti povlaků podle vynálezu.

Předmětem vynálezu je rovněž disperze v kapalné fázi, která byla zvláště popsána výše a která se může používat pro výrobu fotokatalytického povlaku podle vynálezu. Uvedená disperze zejména obsahuje rozpouštědlo zvolené ze skupiny zahrnující vodu, ethylenglykol, ethanol, propylenglykol a jejich směsi.

-5CZ 298629 B6

Povaha krystalické fáze částic oxidu titaničitého v disperzi je výhodně převážně krystalická forma anatasu. „Převážně“ znamená, že obsah anatasových částic oxidu titaničitého v povlaku je větší než 50 % hmotnostních. Částice povlaku mají výhodně obsah anatasu vyšší než 80 %. Rozsah krystalizace a povaha krystalické fáze se měří rentgenovou difrakcí.

Disperze podle vynálezu se obvykle získávají smícháním disperze částic oxidu titaničitého s roztoky prekurzorových sloučenin a/nebo silikonové sloučeniny. Podle povahy použitých sloučenin je rovněž možné během tohoto míchání přidat přísady jako jsou rozpouštědla, povrchově aktivní látky nebo stabilizátory. Míchání se rovněž může podpořit ultrazvukovým mícháním disperze.

Příklady provedení vynálezu

Další podrobnosti a výhodné znaky předmětného vynálezu vyplynou z dále uvedeného popisu a příkladů, které ovšem nijak neomezují rozsah předmětného vynálezu, přičemž při popisu těchto příkladů bude použito přiložených obrázků.

Popis přiložených obrázků

Na přiložených obrázcích 1 a 2 je znázorněn substrát s fotokatalytickým povlakem podle předmětného vynálezu, přičemž na jednotlivých obrázcích představuje:

obrázek 1: zjednodušené schematické znázornění struktury fotokatalytického povlaku podle 20 vynálezu;

obrázek 2: fotografie povrchu fotokatalytického povlaku podle vynálezu, získaná skanovací elektronovou mikroskopií (SEM).

Prvá sada příkladů se týká ukládání takzvaného „nešpinivého“ povlaku 3 v podstatě na bázi oxidu 25 titaničitého na průhledném substrátu i.

Substrát I je vyroben z čirého plochého křemičitého sodnovápenatého skla o ploše 15 x 40 cm² a tloušťce 4 mm. Je samozřejmé, že vynález není omezen na tento specifický druh skla. Navíc sklo nemusí být ploché, ale může být zakřivené.

Mezi povlakem 3 a substrátem 1 může být případně tenká vrstva 2 na bázi oxykarbidu křemíku vzorce SiOC, za účelem vytvoření bariéry proti difúzi alkalických kovů, které jsou zhoubné pro fotokatalytické vlastnosti povlaku, a/nebo vrstva s optickou funkcí, například nanášená známým způsobem technologií chemického ukládání z par (CVD), o tloušťce přibližně 50 nm.

Příklady 1 až 7

V této souvislosti se použily dva různé postupy „studného“ nanášení, totiž nanášení ponořováním způsobem povlékání v kyvetě při rychlosti stékání lázně od asi 5 do 30 cm/minutu a nanášení stříkáním, to znamená nastřikováním studené kapaliny. Tyto dobře známé technologie jsou podrobně vysvětleny v patentových přihláškách, uvedených výše, na které je odkazováno.

Povlaky se ukládají z disperze, získané smícháním dvou výchozích roztoků/disperzí 1 a 2:

roztok 1: roztok obsahující organokovový prekurzor minerálního pojivá na bázi TÍO2. Jedná se o izopropylát titanu Ti(OCH(CH₃)₂)4, stabilizovaný acetylacetonátem CH₃-CO-CH₂-CO-CH₃ v roztoku v ethanolu;

disperze 2: kapalná fáze ethylenglykolu obsahující fotokatalytické krystalické částice s následující charakteristikou:

specifická povrchová plocha částic: > 350 m²/g, velikost částic « 40 nm,

-6CZ 298629 B6 velikost krystalitů, které tvoří částice 7 nm, krystalická fáze: více než 80 % anatasu.

Kompozice disperze získaná smícháním roztoku 1 s disperzí 2 se nastaví tak, aby se získal 5 požadovaný poměr Ti₍₁/Ti(2), to znamená poměr hmotnosti titanu (2) pocházejícího z částic v disperzi 2 k hmotnosti titanu (1) pocházejícího zprekurzoru v roztoku 1 (obvykle tímto poměrem může být rozměr poměr hmotnosti oxidu titaničitého pocházejícího z částic k hmotnosti oxidu titaničitého pocházejícího z kovového prekurzoru za předpokladu, že 100% prekurzoru je přeměněno na oxid, což vede ke stejnému výsledku).

Příklady 1 až 7 se týkají ukládání nanášením v kyvetách ze srovnatelných podmínek ukládání, to znamená při stejné rychlosti odtékání lázně (6 cm/minutu) a při stejné koncentraci titanu (totiž obsah pevné látky 3 %, převedené na hmotnost oxidu), pocházejícího z prekurzoru v roztoku 1.

Po nanesení se substráty tepelně zpracují při asi 450 až 500 °C po alespoň 30 minut.

Níže uvedená tabulka 1 udává pro každý příklad: výše vysvětlený poměr Ti(i/Ti(2), bezrozměrná hodnota; tloušťka (e) povlaku 3 v nm;

hodnotu propustnosti světla T_L v %, měřenou pomocí světelného zdroje D₆s;

hodnotu „zákalu“ v %, vyjádřenou poměrem difuzní propustnosti k propustnosti světla integrovanou celkově ve viditelné oblasti.

TABULKA 1

Přiklad	^Ti(l)/^Ti(2)	e (ran)	T_L (%)	Zákal (%)
1	O/lOO	20	88,5	0,88
2	20/80	20-30	89,6	0,27
3	40/60	40-50	89,5	0,76
4	50/50	40-60	90,2	0,50
5	60/40	60	90,5	0,61
6	80/20	30-40	89,7	0,44
7	100/0	30-40	90,3	1

Příklad 8

Vzorek podle příkladu 8 byl vyroben z disperze stejné jako v příkladu 4, ale nanesené na substrát stříkáním za studená pomocí tzv. bezvzduchové stříkací trysky s tlakem 0,07 gar (0,7 MPa).

Získaná vrstva po tepelném zpracování při teplotě asi 450 až 500 °C po dobu alespoň 30 minut měla tloušťku přibližně 35 až 60 nm, hodnotu T_L 88,6 % a hodnotu zákalu 0,6 % za stejných podmínek jako v tabulce 1.

Výše uvedené příklady 1 až 8 se vyhodnocovaly na fotokatalytickou aktivitu před a po úpravě, zaměřené na simulaci zrychleného stárnutí povlaku.

Fotokatalytická aktivita se měřila takto:

1. zkouška se prováděla na přibližně 15 cm² povlaku;

2. vzorek se zvážil a měřila se tloušťka substrátu, T_L a zákal;

-7CZ 298629 B6

3. nástřikem se nanesl roztok kyseliny palmitové (8 gramů kyseliny na 1 litr chloroformu) při vzdálenosti trysky od skla 20 centimetrů při svislé poloze substrátu ve 3 až 4 následných postupech;

4. po nanesení kyseliny palmitové se vzorek zvážil, aby se stanovila tloušťka nanesené kyseliny v nm;

5. po nanesení se změřil zákal a T_L;

6. změření změny zákalu jako funkce doby ozařování UV zářením (= 30 V/m²);

7. grafické stanovení doby po kterém zákal klesl o 50 %: tato doba se označuje T_1/2 (vymizení);

8. vyhodnocení fotokatalytické aktivity povlaku jako rychlosti vymizení této aktivity v (jednotka ío nm/h), definované takto:

v (nm/h) = [tloušťka kyseliny palmitové (nm)]/[2 x ti_/2 (vymizení) (h)].

Stárnutí povlaku se provádělo tak, že se povlak podrobil mechanické abrazi takto:

velikost vzorku: 7 cm χ 15 cm;

aplikované zatížení: 600 g;

plocha abradující plsti: 1,5 cm²;

n cyklů (1 cyklus = 1 dopředný a zpětný pohyb nosného ramene plsti a zatížení) při n = 200 a 500.

Tabulka 2 níže uvádí pro každý příklad:

rychlost vymizení vl před abrazi;

rychlost vymizení v2 po 200 cyklech; rychlost vymizení v3 po 500 cyklech.

TABULKA 2

Příklad	vl (0 cyklů)	v2 (200 cyklů)	v3 (500 cyklů)
1	20	10	0
2	40	5-10	0
3	35	-	-10
4	70	10-20	-10
5	35	-	-5
6	20	1-2	0
7	20	0	0
8	40	-	7

Analýzy však ukázaly, že povlaky v příkladech 3, 4 a 5 mají strukturu pravděpodobně blízkou struktuře znázorněné velmi zjednodušeným způsobem na obrázku 1, který představuje skleněný substrát 1, vrstvu SiOC 2 a povlak 3. Tento povlak obsahuje částice či agregáty krystalitů 5 mezi nimiž jsou aglomeráty amorfních nebo slabě vykrystalizovaných zrn TiO₂ 4, které vytvářejí minerální pojivo povlaku.

-8CZ 298629 B6

Obrázek 2, přesněji odpovídají příkladu 4, je fotografií, získanou skanovací elektronovou mikroskopií a podává informaci o vzhledu povrchu příkladu 4: značně drsný povrch umožňující, aby povlak poskytoval vysoce strukturovanou plochu povrchu.

Je nutno poznamenat, že vzorek podle příkladu 4 má index lomu asi 1,65. Při znalosti indexu lomu „základního“ TiO₂ 2,4 je možné v prvém přiblížení soudit, že pórovitost povlaku je přibližně (2,4 - 1,65)/(2,4 - 1), tedy přibližně 54 %. Povlak z příkladu 4 rovněž vykazuje silnou hydrofilnost. Po vystavení UV záření na 20 minut, aby se aktivoval, se vzorek uloží ve tmě a periodicky se měří dotykový úhel Φ vůči vodě: tento dotykový úhel zůstává nižší než 10° po ío alespoň 20 dnů ve tmě.

Z těchto údajů je možné odvodit následující závěry: v příkladech 3, 4, 6 a 8 a zejména v příkladu 5, ve kterém je poměr Ti(2>:Ti(i) 50/50, se kombinují všechny požadované vlastnosti, totiž: vysoké T_L, nízký zákal a index lomu nižší než 2 dodávají povlaku velmi příznivý optický vzhled;

uspokojivá fotokatalytická aktivita, která zůstává i po mechanickém namáhání, což osvědčuje trvanlivost povlaku a umožňuje použít těchto povlaků za reálných podmínek, například pro vnější zasklení, protože mají přijatelnou „životnost“. Je to ve skutečnosti jediný vyrobený příklad, který ještě vykazuje fotokatalytickou aktivitu po 500 cyklech abraze, i když mírnou.

Příklady 9 až 13

Druhá řada příkladů se týká stejného typu povlaku na bázi stejného „roztoku 1“ a stejné „disperze 2“. Podmínky nanášení jsou stejné jako výše u příkladů 1 až 7 s tím, rozdílem, že je nyní rychlost odkapávání lázně vyšší a je rovna 24 cm/minutu. Jiný rozdíl se týká substrátu: v těchto příkladech se jedná o stejné sklo, aleje předem povlečené prvou vrstvou SiOC o tloušťce 50 nm, nanesenou pomocí CVD, a pak druhou vrstvou o tloušťce 450 nm z oxidu cíničitého, dopovaného fluorem F:SnO₂, nanesenou známým způsobem práškové pyrolýzy. Dále v této sadě příkladů se množství Q fotokatalytického povlaku nehodnotí měřením jeho tloušťky, ale měřením množství materiálu na jednotku plochy substrátu, vyjádřeným v pg/cm².

Fotokatalytická aktivita příkladů se měří před abrazní zkouškou, tedy jde o hodnotu vl, vysvětlenou výše. Trvanlivost povlaku se hodnotí kvalitativně prostě stíráním hadrem: „++“ znamená, že povlak je velmi silně odolný, „+“ znamená že je ještě vhodně odolný znamená, že se povlak (téměř) odstranil stíráním hadrem.

Tabulka 3 níže uvádí pro příklady 9 až 13 poměr Tip/Ti^) se stejným významem jako v tabulce 1, hodnotu Q, hodnotu vl a hodnocení zkouškou stírání hadrem:

TABULKA 3

Příklad	^Ti(2)/^Tí(i)	Q (pg/cm²)	vl (nm/h)	Hodnocení stíráním
9	0/100	22	18	++
10	20/80	24	128	+
11	40/60	23	159	+·
12	50/50	25	231	+
13	100/0	23	222	-

-9CZ 298629 B6

V této tabulce je patrná stejná tendence jako u prvé řady pokusů, související s totožným nebo téměř totožným množstvím naneseného povlaku. Optimum nastává u příkladů 11 a 12 s poměry Ti₍₂)/Ti(i) 40/60 a 50/50. Pouze příklad 12 vykazuje fotokatalytickou aktivitou nad 200 a správnou trvanlivost.

Příklady 14 až 16

Třetí řada příkladů se týká povlaků s částicemi TiO₂ v disperzi, použité ve všech předchozích ío příkladech, avšak s hybridním pojivém s kombinací TiO₂ a SiO₂.

V roztoku, obsahujícím prekurzory pojivá se použily:

jako rozpouštědlo: ethanol a ethylenglykol v hmotnostním poměru 75/25; jako stabilizátor: acetylacetonát;

jako prekurzor TiO₂: tetrabutoxid titanu (TBT);

jako prekurzor SiO₂: tetraethylortokřemičitan (TEOS).

Relativní podíl TBT a TEOS se upraví tak, aby v roztoku byl hmotnostní poměr Ti₂O/SiO₂ ve výši 15/85 (za předpokladu, že veškerý TBT se přeměnil na TiO₂ a veškerý TEOS na SiO₂).

Pak se tento roztok přidal k disperzi částic, použité v předchozích příkladech v takových podílech, aby se získal požadovaný poměr r Ti(částice)/(Ti_prekurzor + Si_prekurzOr)- (Obsah pevných látek v tomto roztoku je 3 %.)

Podmínky pro nanášení a pro substrát jsou totožné s podmínkami v příkladech 9 až 13.

Níže uvedená tabulka 4 udává hodnoty výše vysvětleného poměru r, hodnoty výše vysvětlené rychlosti vl, odraz světla na povlečeném substrátu R_L (%) a změny T_L (delta T_L), docílené po 500 cyklech abrazní abrazní zkoušky, popsané v souvislosti s prvou řadou příkladů, jakož i poměr η, který vyjadřuje poměr množství Ti k množství Si jako hmotnost oxidu.

η TiO₂castice/(TiO_2poji_vo E SiO₂p_Ojj_vo)

V tabulce se rovněž uvádí množství celkového TiO₂ v povlaku Qi (částice a TiO₂ z prekurzoru 35 titanu) v pg/cm² a vypočtené množství povlaku jako celková hmotnost Q₂ rovněž v pg/cm².

TABULKA 4

Příklad	Γ	^rl	vl	^rl	delta Ίγ	^Qi	q₂
14	45,1/54,9	40/60	8	42,5	0	8,8	18,2
15	55,3/44,7	50/50	40	10	1	9,3	16,3
16	65/35	60/40	45	14	4	10,1	15,4

Nanášení se opakovalo s úpravou obsahu pevných látek v roztoku a rychlosti odkapávání, přičemž se poměr r stanovil na 55,3/44,7 a měnilo se množství naneseného povlaku.

Tabulka 5 níže uvádí pro tyto dodatečné pokusy k pokusu 6 množství Q v pg/cm², odpovídající tloušťku e v nm (pokud se měřila), hodnota vl (v nm/h), hodnotu R_L a hodnotu delta T_L, které byly vysvětleny výše:

-10CZ 298629 B6

TABULKA 5

Příklad	Q	e	vl	^rl	delta
15a	17	110	42	8,5	1,5
15b	33	-	88	12,1	2,5
15c	49	460	130	11	0,8

Z této třetí řady pokusů je patrné, že je výhodné přidávat materiál SiO₂ k pojivu, přičemž se tento materiál nepodílí na fotokatalýze, ale umožňuje vytvořit homogennější povlak a vede ke zvýšení jeho trvanlivosti. Rovněž je patrné, že i když je poměr r klíčový, mohou rovněž působit další parametry, zejména hodnota Q, která je výhodně v rozmezí mezi 15 a 45 pg/cm₂, aby se počítalo s cenou povlaku i s dopadem jeho tloušťky na optický vzhled.

ío Je samozřejmé, že vynález není omezen na tyto specifické příklady. Zvláště je v rozsahu vynálezu další zdokonalováním fotokatalytické aktivity částic 5 jejich dopováním zavedením dopující látky do krystalové mřížky, nebo pokrýváním částic uvedenou dopující látkou ze skupiny kterou zahrnuje Fe, Cu, Ru, Mo, Bi, Ta, Nb, Co, Ni, Va, atd. jak je popsáno ve výše zmíněné mezinárodní publikované patentové přihlášce WO 97/10185.

V rozsahu vynálezu může být rovněž aplikováno přidávání minerálního pojivá obsahujícího oxidy, které nejsou v krystalickém stavu fotokatalytické, nebo jsou jen slabě fotokatalytické, například přidání prekurzorů dalších oxidů typu SiO₂, jako je například tetraethoxysilan, do disperze.

Výše zmíněný poměr A/(B + M + Si), který je optimální v rozmezí 40/60 až 60/40, se při nižších nárocích může pohybovat v rozmezích 35/65 až 40/60 a 65/35 a 60/40.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

30 1. Způsob získávání substrátu (1), opatřeného alespoň na části svého povrchu povlakem (3) s fotokatalytickými vlastnostmi, kdy se krystalické částice (4) oxidu kovu A, mající fotokatalytické vlastnosti, inkorporovaly do uvedeného povlaku pomocí minerálního pojivá (5), obsahujícího alespoň jeden oxid kovu B, který má v krystalickém stavu rovněž fotokatalytické vlastnosti a případně alespoň jeden oxid kovu M, prostého fotokatalytických vlastností a/nebo alespoň

35 jedné sloučeniny křemíku Si typu oxidu křemičitého, vyznačující se tím, že povlak (3) se nanáší z disperze v kapalné fázi, která obsahuje: jednak uvedené krystalické částice (4) oxidu kovu A;

jednak alespoň jednu prekurzorovou sloučeninu oxidu kovu B pojivá (5) a případně prekurzorovou sloučeninu oxidu kovu M a/nebo sloučeniny Si ve vzájemném hmotnostním poměru A/(B +

40 M + Si), vztaženém na hmotnost kovů a případně obsažených v kompozici kovu A a prekurzoru (prekurzorech) oxidu kovu B, a případně oxidu kovu M a sloučenině Si, v rozmezí od 60/40 do 40/60.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že minerální pojivo (5) je alespoň

45 částečně krystalické.

-11 CZ 298629 B6
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že jako oxidy kovu A a B jsou vybrány alespoň jeden z následujících oxidů: oxid titaničitý, oxid zinečnatý, oxid cínu a oxid wolframu, přičemž jsou výhodně oxidy kovů A i B ve formě oxidu titaničitého.
5 4. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že minerální pojivo obsahuje pouze oxid kovu B, takže poměr A/(B + M + Si) se vyjádří jako A/B.

5. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že minerální pojivo obsahuje pouze oxid kovu B typu TiO₂ a sloučeninu křemíku typu SiO₂, takže poměr ίο A/(B + M + Si) se vyjádří jako A/(B + Si).
6. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že krystalické částice (4) oxidu A ve formě částic mají výhodně střední velikost přibližně 5 nm až 80 nm a domény krystalové koherence mají střední velikost přibližně 5 nm až 20 nm, zejména v disperzi

15 v alespoň jednom organickém nebo vodném rozpouštědle.
7. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že organokovová sloučenina (sloučeniny) prekurzoru oxidu B a případně oxidu M se volí ze skupiny tetraalkoxidů o vzorci M(OR)₄, trialkoxidů o vzorci MR'(OR)₃ nebo halogenidů kovů, kde R a R'jsou

20 zbytky obsahující uhlík.
8. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že organokovová prekurzorová sloučenina (sloučeniny) oxidu B a případně oxidu M jsou dispergovány v kapalné fázi obsahující alespoň jedno chelatační/stabilizační činidlo.
9. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že povlak se nanáší pomocí pyrolýzy z kapalné fáze pomocí disperze obsahující organokovové sloučeniny prekurzoru (prekurzorů) a krystalické částice.

30
10. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že povlak se nanáší technologií sol-gel pomocí nanášení máčením, povlékáním v kyvetě, laminámího povlékání nebo povlékání stříkáním aplikací disperze obsahující organokovovou sloučeninu (organokovové sloučeniny) a krystalické částice.

35
11. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že povlak se podrobí tepelnému zpracování zejména při teplotě alespoň 400 °C.
12. Substrát (1) opatřený alespoň na části svého povrchu povlakem (3) s fotokatalytickými vlastnostmi, kde krystalické částice (4) oxidu kovu A mají fotokatalytické vlastnosti a jsou v povlaku

40 inkorporovány pomocí alespoň částečně vykrystalizovaného minerálního pojivá obsahujícího oxid kovu B, který rovněž má v krystalickém stavu fotokatalytické vlastnosti a případně alespoň jeden oxid kovu M, který nemá fotokatalytické vlastnosti, a/nebo sloučeninu křemíku typu oxidu křemičitého, zejména takového, který je získatelný způsobem podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že uvedený povlak (3) má pórovitost, vypočtenou

45 měřením indexu lomu, vyšší než 40 %, zejména mezi 45 a 65 %.
13. Substrát (1) opatřený alespoň na části svého povrchu povlakem (3) s fotokatalytickými vlastnostmi, kde krystalické částice (4) oxidu kovu A mají fotokatalytické vlastnosti a jsou v povlaku inkorporovány pomocí alespoň částečně vykrystalizovaného minerálního pojivá obsahujícího

50 oxid kovu B, který rovněž má v krystalickém stavu fotokatalytické vlastnosti a případně alespoň jeden oxid kovu M, který nemá fotokatalytické vlastnosti a/nebo sloučeninu křemíku typu oxidu křemičitého, zejména takového, který je získatelný způsobem podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že uvedený povlak (3) má vzájemný hmotnostní poměr A/(B + M + Si), vztažený na hmotnost kovů obsažených případně v kompozici krystalických částic oxidu

- 12CZ 298629 B6

A a v kompozici oxidu B, a případně oxidu kovu M a/nebo sloučeniny Si v minerálním pojivu, ve výši 60/40 a 40/60.
14. Substrát (1) podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že povlak obsahuje

5 krystalické částice o velikosti 5 až 80 nm a domény krystalové koherence o velikosti 5 až 20 nm a minerální pojivo alespoň částečně ve formě zrn, která mají zejména velikost mezi 5 a 25 nm, výhodně mezi 10 a 20 nm.
15. Substrát (1) podle některého z nároků 12 až 14, vyznačující se tím, že povlak ío obsahuje krystalické částice TiO₂ v podstatě ve formě anatasu a částečně vykrystalizované minerální pojivo na bázi TiO₂.
16. Substrát (1) podle některého z nároků 12 až 14, vyznačující se tím, že povlak obsahuje částice TiO₂ v podstatě ve formě anatasu a minerální pojivo s kombinací částečně

15 vykrystalizovaného TiO₂ s SiO₂.
17. Substrát podle nároku 15 nebo 16, vyznačující se tím, že povlak má index lomu nejvýše 2, zejména mezi 1,5 a 1,9, například mezi 1,6 a 1,8.

20
18. Substrát podle některého z nároků 12 až 17, vyznačující se tím, že se mezi substrát a uvedenou vrstvu s fotokatalytickými vlastnostmi vloží alespoň jedna vrstva mající funkci bariéry pro alkalické kovy a/nebo mající optickou funkci a/nebo antistatickou funkci a/nebo funkci adhezní, zejména jedna vrstva na bázi sloučeniny Si, jako je například Si, SiO₂, SiOC, SiON a S13N4, nebo na bázi případně dopovaného oxidu kovu, jako je oxid cínu dopovaný

25 fluorem.
19. Substrát podle některého z nároků 12 až 18, nebo získaný způsobem podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden průhledný materiál typu skla nebo plastu, zejména na součásti zasklení stínítek televizorů nebo počítačů, jako jsou

30 například dotyková stínítka.
20. Substrát podle nároku 19, vy z n a č uj í c í se tím, že je součástí izolačního zasklení na vnitřních nebo vnějších stranách, zejména běžného izolačního zasklení, které má jednu plynovou mezivrstvu nebo více plynových mezivrstev, nebo „vakuového“ izolačního zasklení, nebo je

35 součástí laminovaného nebo „monolitického“ zasklení.
21. Substrát podle některého z nároků 12 až 18, nebo získaný způsobem podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že je vyroben z kovového nebo keramického materiálu, zdicích materiálů, obkládacích materiálů nebo materiálů na střechy a podlahy, jako jsou

40 například dlaždice a tašky, kámen nebo dřevo, krytina, cement, plasty, jakýkoliv architektonický materiál, vláknitý materiál typu minerální vlny pro tepelné a/nebo akustické izolace nebo textilní vlákna.
22. Disperze v kapalné fázi, obsahující:

45 částice krystalického oxidu titaničitého;

alespoň jednu sloučeninu prekurzoru oxidu kovu B, který má v krystalickém stavu fotokatalytické vlastnosti;

případně alespoň jednu sloučeninu prekurzoru oxidu kovu M a/nebo sloučeniny křemíku, vyznačující se tím, že částice, prekurzory a sloučenina křemíku jsou ve vzájemném

50 poměru A/(B + M + Si) mezi 60/40 a 40/60.
23. Disperze podle nároku 22, vyznačující se tím, že částice oxidu titaničitého jsou převážně v krystalické formě anatasu.

- 13 CZ 298629 B6
24. Disperze podle nároku 22 nebo 23, vyznačující se tím, že částice oxidu titaničitého mají střední velikost přibližně 5 až 80 nm a domény krystalové koherence mají střední velikosti přibližně 5 až 20 nm.

5
25. Disperze podle některého z nároků 22 až 24, vyznačující se tím, že oxid kovu

B se volí z oxidu titaniěitého, oxidu zinečnatého, oxidu cínu a oxidu wolframu.
26. Disperze podle některého z nároků 22 až 25, vyznačující se tím, že oxid kovu M se volí z oxidu hlinitého a oxidu zirkonia.
27. Disperze podle některého z nároků 22 až 26, vyznačující se tím, že prekurzorovými sloučeninami pro oxidy kovů B a M jsou organokovové sloučeniny.
28. Disperze podle nároku 27, vyznačující se tím, že organokovové sloučeniny se 15 volí ze skupiny tetraalkoxidů o vzorci X(OR)₄ a trialkoxidů o vzorci XR'(OR)₃ nebo halogenidů kovů, kde RaR' představují zbytky obsahující uhlík, aX představuje M nebo B.
29. Disperze podle některého z nároků 22 až 28, vyznačující se tím, že sloučenina křemíku je zvolena z alkoxidů křemíku.
30. Disperze podle některého z nároků 22 až 29, vyznačující se tím, že obsahuje chelatační/stabilizační činidlo.
31. Disperze podle některého z nároků 22 až 30, vyznačující se tím, že kapalná 25 fáze obsahuje rozpouštědlo, zvolené ze skupiny zahrnující vodu, ethylenglykol, ethanol, propylenglykol a jejich směsi.
32. Disperze podle některého z nároků 22 až 30, vy z n a č uj í c í se tím, že obsahuje: částice krystalického oxidu titaničitého;

30 tetrabutoxid titanu jako sloučeninu prekurzoru oxidu kovu B;

tetraortokřemičitan jako sloučeninu křemíku ve vzájemném poměru A/(B + Si) přibližně 50/50.