Ventana con propiedades antibacterianas y/o antifúngicas y método para elaborar la misma.

Una ventana antibacteriana incluyendo un revestimiento antibacteriano sobre un sustrato de vidrio, el revestimiento comprendiendo:

una capa

(6) que comprende plata y/o cobre;

al menos una capa comprendiendo un óxido de metal encima del sustrato de vidrio sobre al menos la capa que comprende plata y/o cobre; y

donde la capa o todas las capas sobre el sustrato de vidrio encima de la capa que comprende plata y/o cobre son porosas para permitir que la plata y/o cobre de la capa que comprende plata y/o cobre migre y/o se difunda con el tiempo hacia la superficie más externa del revestimiento con, dicha superficie más externa del revestimiento siendo también una superficie importante de la ventana, donde el óxido de metal comprende un óxido de circonio.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11163800.

Solicitante: GUARDIAN INDUSTRIES CORP..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2300 HARMON ROAD AUBURN HILLS, MI 48326-1714 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: VEERASAMY, VIJAYEN S., THOMSEN,SCOTT,V, NUNEZ-REGUEIRO,Jose.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > Tratamiento de la superficie del vidrio, p. ej.,... > C03C17/36 (siendo un revestimiento al menos un metal)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > C03C17/00 (Tratamiento de la superficie del vidrio, p. ej., de vidrio desvitrificado, que no sea en forma de fibras o filamentos, por recubrimiento)

PDF original: ES-2526054_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Ventana con propiedades antibacterianas y/o antifúngicas y método para elaborar la misma [0001] Esta invención hace referencia a una ventana con propiedades antifúngicas o antibacterianas y/o propiedades de autolimpieza y un método para fabricar la misma.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las ventanas de los vehículos (p.ej., los parabrisas, las lunas traseras, los techos solares y los cristales laterales) son conocidos en la técnica. Como modo de ejemplo, los parabrisas de los vehículos incluyen normalmente un par de sustratos de vidrio curvo laminados juntos con un polímero entre capas como el butiral de polivinilo (PVB) . Se conoce que uno de los dos sustratos de vidrio puede tener un revestimiento (p.ej., un 10 revestimiento de baja emisividad) encima con el objetivo de control solar como el reflejo de infrarrojos y/o de radiación UV, para que el interior del vehículo sea más cómodo bajo ciertas condiciones meteorológicas. Los parabrisas convencionales de vehículos se elaboran según se detalla a continuación. Se proporcionan un primer y segundo sustrato de vidrio plano, uno de ellos tiene opcionalmente un revestimiento de baja emisividad por encima. El par de sustratos de vidrio se lavan y se unen (es decir, se apilan el uno sobre el otro) y mientras se unen se curvan juntos mediante calor con la forma de parabrisas deseada a una temperatura alta (p.ej., 8 minutos a unos 600-625 grados Celsius) . Los dos vidrios curvos se laminan juntos mediante el polímero entre capas para formar el parabrisas del vehículo.

Las ventanas de vidrio aislante (VA) también son conocidas en la técnica. Las unidades de ventana VA convencional incluyen al menos un primer y un segundo sustrato de vidrio (uno de los cuales puede tener un 20 revestimiento de control solar sobre una superficie interior del mismo) que se unen el uno al otro mediante al menos uno o más sellos o uno o más espaciadores. El espacio resultante o el espacio entre los sustratos de vidrio puede o puede no estar relleno de gas y/o evacuarse a baja presión en casos diferentes. Sin embargo, muchas unidades VA requieren templarse. El templado térmico de los sustratos de vidrio para tales unidades VA suele requerir el calentamiento de sustratos de vidrio a una temperatura de al menos 600 grados C durante un periodo de tiempo suficiente para permitir el templado térmico. Las ventanas arquitectónicas monolíticas para su uso en hogares o en la construcción también son conocidas en la técnica y pueden tener un único sustrato de vidrio. De nuevo, las ventanas monolíticas suelen someter al templado térmico por motivos de seguridad, dicho templado implica temperaturas altas durante el tratamiento térmico.

Otros tipos de artículos revestidos también requieren un tratamiento térmico (TT) (p.ej., templado, curvado térmico y/o fortalecimiento térmico) en ciertas aplicaciones. Por ejemplo y sin limitación, las puertas de vidrio de las duchas, las partes superiores de las mesas de vidrio y similares requieren tratamiento térmico en algunas ocasiones.

Los gérmenes se están volviendo una preocupación creciente en todo el mundo, especialmente debido a la gran cantidad de viajes internacionales que se llevan a cabo en la sociedad actual. Las enfermedades como la "gripe aviar", el síndrome respiratorio agudo grave (SRAG) y otros tipos de gripe han emergido por todo el mundo en los últimos años y han derivado en muchas muertes. Existe una necesidad en la técnica de elementos como las ventanas que sean capaces de matar gérmenes y/o bacterias, reduciendo así la probabilidad de que la gente se ponga enferma debido a la gripe, SRAG, gripe aviar y similares. Sería muy ventajoso si dichas características de ventana pudieran combinarse con características resistentes a los rasguños.

Los revestimientos fotocatalíticos también son a veces deseables en las aplicaciones de ventana. Los revestimientos fotocatalíticos también son conocidos como revestimientos que se limpian por sí mismos, donde el revestimiento reacciona con y descompone compuestos orgánicos o contaminantes en compuestos inorgánicos no dañinos como CO2 y/o H2O.

El documento EP 1 623 657 A1 publica un espejo antiniebla. El espejo antiniebla de acuerdo con este 45 documento tiene un sustrato, una película reflectante hecha con metal situada en una superficie del mismo y una capa funcional compuesta con una capa funcional catalítica y una capa funcional hidrófila transmisiva proporcionada sobre la capa reflectante hecha con metal.

El documento US 6.362.121 B1 publica un sustrato con un revestimiento fotocatalítico basado en dióxido de titanio. Por lo tanto, el revestimiento basado en dióxido de titanio es al menos parcialmente cristalino y está

incorporado al revestimiento parcialmente en la forma de partículas predominantemente cristalizadas en forma de anatasa.

El documento estadounidense 5.853.866 hace referencia a un material multifuncional con funciones fotocatalíticas. El material multifuncional de acuerdo con este documento puede llevar a cabo varias funciones incluyendo una función de desodorización, una función antibacteriana, una función bactericida y una función

resistente a las manchas.

En consecuencia, en ciertos modos de realización de ejemplo de esta invención, se apreciará que existe en la técnica la necesidad de un artículo revestido (p.ej. para usar en una ventana o en el vidrio superior de una mesa) con propiedades antifúngicas o antibacterianas. En ciertos modos de realización de ejemplo de esta 5 invención, también puede ser deseable para el artículo revestido tener propiedades de autolimpieza y/o propiedades de resistencia a los rasguños. En ciertos casos de ejemplo sin carácter limitativo, resultaría ventajoso proporcionar una ventana que sea resistente a los rasguños y que funcionara para matar ciertas bacterias y/u hongos que entran en contacto con la ventana reduciendo así las posibilidades de que las personas en aquellos edificios con dichas ventanas se pusieran enfermas. En ciertos casos de ejemplo, resultaría 10 ventajoso proporcionar una ventana que sea resistente a los rasguños y pueda funcionar de manera que se limpie por sí misma en ciertos casos de ejemplo sin carácter limitativo. En otros modos de realización de ejemplo sin carácter limitativo, sería deseable proporcionar una ventana con funciones fotocatalíticas y funciones antifúngicas o antibacterianas. Pese a que los revestimientos aquí mencionados se utilizan con frecuencia en el contexto de ventanas, también pueden utilizarse en el contexto de superficies de mesas o en otras aplicaciones en ciertos casos de ejemplo.

BREVE SUMARIO DE LOS EJEMPLOS DE LA INVENCIÓN

Ciertos modos de realización de ejemplo de esta invención hacen referencia a una ventana con propiedades antifúngicas/antibacterianas y/o propiedades de autolimpieza y un método para elaborarla. En ciertos modos de realización de ejemplo sin carácter limitativo, se proporciona un método para realizar un artículo revestido (p.ej., una ventana para un vehículo, edificio, puerta de ducha o similares) que puede tratarse de manera térmica para que después del tratamiento térmico (TT) el artículo revestido sea más resistente a los rasguños que el vidrio no revestido.

De acuerdo con la invención, una capa antifúngica y/o antibacteriana que incluye plata se proporciona debajo de una o más capas. La capa o capas sobre la plata están diseñadas especialmente para ser porosas 25 permitiendo así a las partículas de plata migrar o difundirse a través de ellas hasta la superficie de la ventana durante largos periodos de tiempo. La capa o capas porosa (s) sobre la plata comprende (n) un óxido de circonio. Por ejemplo, la capa o capas sobre la plata pueden diseñarse... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una ventana antibacteriana incluyendo un revestimiento antibacteriano sobre un sustrato de vidrio, el revestimiento comprendiendo:

una capa (6) que comprende plata y/o cobre; al menos una capa comprendiendo un óxido de metal encima del sustrato de vidrio sobre al menos la capa que comprende plata y/o cobre; y donde la capa o todas las capas sobre el sustrato de vidrio encima de la capa que comprende plata y/o cobre son porosas para permitir que la plata y/o cobre de la capa que comprende plata y/o cobre migre y/o se difunda con el tiempo hacia la superficie más externa del revestimiento con, dicha superficie más externa del revestimiento siendo también una superficie importante de la ventana, donde el óxido de metal comprende un óxido de circonio.

2. La ventana de acuerdo con la reivindicación 1, donde el óxido de metal comprende un óxido de titanio y un óxido de circonio.

3. La ventana antibacteriana de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo además:

una capa fotocatalítica que comprende al menos un óxido de metal sobre el sustrato de vidrio por encima de al menos la capa o las capas que comprende (n) plata y/o cobre y la capa que compre óxido de circonio.

4. La ventana antibacteriana de la reivindicación 3, donde el índice de refracción de la capa que comprende óxido de circonio (11) coincide sustancialmente con la de la capa fotocatalítica (12) , preferiblemente donde la capa que comprende óxido de circonio (11) tiene un índice refractivo desde 2, 0 a 2, 1, y donde el índice refractivo de la capa fotocatalítica (12) no difiere del índice refractivo de la capa que comprende óxido de circonio en más de 0, 1.

5. La ventana antibacteriana de acuerdo con la reivindicación 3, donde dicha capa (6) comprende plata;

donde, en la capa (11) que comprende óxido de circonio (ZrxOy) , y/x está comprendido aproximadamente entre 1, 2 y 2, 5 y donde el óxido metálico de la capa fotocatalítica comprende un óxido de titanio anatasa.

6. La ventana antibacteriana de acuerdo con la reivindicación 5, donde el índice de refracción de la capa que comprende óxido de circonio coincide sustancialmente con el de la capa fotocatalítica que comprende el óxido de titanio, preferiblemente donde la capa que comprende óxido de circonio tiene un índice de refracción de entre 2, 0 y 2, 1 y el índice de refracción de la capa fotocatalítica que comprende el óxido de titanio no difiere del índice de refracción de la capa que comprende óxido de circonio en más de 0, 1.

7. La ventana antibacteriana de acuerdo con la reivindicación 5, donde la capa que comprende óxido de 35 circonio tiene una tensión de tracción.

8. La ventana antibacteriana de acuerdo con la reivindicación 5, donde el artículo revestido se ha sometido a un tratamiento térmico para que el sustrato de vidrio se temple de manera térmica.

9. La ventana antibacteriana de acuerdo con la reivindicación 5, comprendiendo además entre el sustrato

de vidrio y la capa que comprende plata una película dieléctrica de óxido de metal sobre el sustrato de 40 vidrio.

10. Una ventana que incluye un artículo revestido antibacteriano, el artículo revestido incluyendo un revestimiento antibacteriano sobre un sustrato de vidrio, el revestimiento comprendiendo:

una capa externa del revestimiento que comprende tanto el óxido de metal como la plata, donde la plata se proporciona en una cantidad suficiente para matar al menos algunas bacterias y/u hongos que 45 contactan con la superficie más externa del revestimiento, dicha superficie más externa del revestimiento siendo también una superficie de la ventana, donde el revestimiento comprende también una capa que comprende óxido de circonio entre el sustrato de vidrio y la capa más externa del revestimiento.

11. La ventana de la reivindicación 10, donde la capa más externa del revestimiento comprende tanto (a) un óxido de titanio, como (b) plata; o preferiblemente donde la capa más externa del revestimiento 50 comprende tanto (a) un óxido de circonio, como (b) plata.

12. La ventana de acuerdo con la reivindicación 10, donde la capa más externa es una capa fotocatalítica.

13. La ventana de la reivindicación 10, donde el revestimiento también comprende una capa que comprende plata situada entre el sustrato de vidrio y la capa más externa del revestimiento.

14. Un método para elaborar un artículo revestido, el método comprendiendo: 5 proporcionar un sustrato de vidrio;

depositar en forma húmeda sobre el sustrato de vidrio una dispersión coloidal incluyendo cada uno de los coloides de óxido de metal y los coloides de plata; curar la dispersión coloidal para formar una capa antibacteriana y/o antifúngica comprendiendo el óxido de metal y la plata como una capa exterior del revestimiento sobre el sustrato de vidrio, y donde 10 una capa que comprende óxido de circonio se proporciona entre el sustrato de vidrio y la capa antibacteriana y/o antifúngica y el óxido de metal es un óxido de titanio.

Dibujos

Opcional

S Película dieléctrica Sustrato de vidrio

Tratamiento térmico

P Su Película dieléctrica ustrato de vidrio

Aplicar revestimiento fotocataalítico

TiOx Cr ristalino (anatasa)

Su Pe ustrato de vidrio elícula dieléctrica

Sustrato de vidrio