ELEMENTO ANTIINCRUSTANTE Y COMPOSICION DE REVESTIMIENTO ANTIINCRUSTANTE.

LA INVENCION SE REFIERE A UN ELEMENTO QUE PRESENTA UNA SUPERFICIE ANTIINCRUSTACION,

SOBRE LA CUAL SON MENOS SUSCEPTIBLES DE DEPOSITARSE LAS DENOMINADAS "MANCHAS", COMO DEPOSITOS Y CONTAMINANTES. LA SUPERFICIE DE DICHO ELEMENTO TIENE UNA FRACCION HIDROFOBA Y UNA FRACCION HIDROFILA INDUCIDA POR UN FOTOCATALIZADOR, ESTANDO PRESENTE LA PORCION HIDROFOBA Y LA PORCION HIDROFILA EN UN ESTADO MICROSCOPICAMENTE DISPERSO Y EXPUESTO SOBRE LA SUPERFICIE. MAS ESPECIFICAMENTE, SEGUN UN PRIMER ASPECTO DE LA INVENCION, SE PROPORCIONA UN ELEMENTO QUE COMPRENDE: UN SUSTRATO; Y UNA CAPA SUPERFICIAL DISPUESTA SOBRE EL SUSTRATO. DICHA CAPA SUPERFICIAL COMPRENDE UN OXIDO FOTOCATALITICO, UNA RESINA DE SILICONA O SILICE Y UNA FLUORORRESINA REPELENTE AL AGUA, ESTANDO PRESENTE LA SILICONA O SILICE Y LA FLUORORRESINA REPELENTE AL AGUA EN UN ESTADO MICROSCOPICAMENTE DISPERSO Y EXPUESTO SOBRE LA SUPERFICIE EXTERNA DE LA CAPA SUPERFICIAL. SEGUN UN SEGUNDO ASPECTO DE LA INVENCION, SE PROPORCIONA UN ELEMENTO QUE COMPRENDE: UN SUSTRATO Y UNA CAPA SUPERFICIAL DISPUESTA SOBRE EL SUSTRATO. LA CAPA SUPERFICIAL COMPRENDE UNA RESINA HIDROFOBA Y UN OXIDO FOTOCATALITICO, ESTANDO PRESENTES LA RESINA HIDROFOBA Y EL OXIDO FOTOCATALITICO EN UN ESTADO MICROSCOPICAMENTE DISPERSO Y EXPUESTO SOBRE LA SUPERFICIE EXTERNA DE LA CAPA SUPERFICIAL. EL OXIDO FOTOCATALITICO ES AUTOHIDROFILIZADO O FUNCIONA HIDROFILIZANDO EL OXIDO FOTOCATALITICO QUE PERMANECE AUN SIN HIDROFILIZAR, ALREDEDOR DEL OXIDO FOTOCATALITICO, MEDIANTE ACCION FOTOCATALITICA CREADA EN RESPUESTA FRENTE A LA FOTOEXCITACION. EN DICHA SUPERFICIE DONDE LAA PORCIONES HIDROFOBA E HIDROFILA ESTAN DISPUESTAS ADYACENTEMENTE, UN DEPOSITO HIDROFILO QUE TIENE AFINIDAD POR LA PORCION HIDROFILA, NO PRESENTA AFINIDAD POR LA PORCION ADYACENTE, REPELENTE AL AGUA. POR TANTO, NI EL DEPOSITO HIDROFILO NI EL DEPOSITO HIDROFOBO PUEDEN SER DEPOSITADOS SOBRE LA SUPERFICIE DEL ELEMENTO E, INCLUSO CUANDO SE DEPOSITAN SOBRE LA SUPERFICIE DEL ELEMENTO, SON INESTABLES Y POR TANTO SE ELIMINANFACILMENTE, PERMITIENDO MANTENER LIMPIA LA SUPERFICIE DEL ELEMENTO

Elemento antiincrustante y composición de revestimiento antiincrustante.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un elemento que tiene una superficie sobre la cual es menos probable que un material se deposite, más específicamente un elemento que tiene una superficie antiincrustante sobre la cual es menos probable que se depositen las denominadas "manchas", tales como depósitos y contaminantes.

Técnica antecedente

En el campo de construcciones y revestimientos, la polución del ambiente ha planteado un problema de contaminación de materiales exteriores para edificios, edificios al aire libre y revestimientos proporcionados en los mismos.

El polvo y las partículas que flotan en el aire se depositan en el techo y las paredes externas de los edificios cuando hay buen tiempo. Tras la exposición a la lluvia, los depósitos fluyen junto con el agua de la lluvia y caen por la pared externa del edificio. Además, en clima lluvioso, el polvo y las partículas que flotan en el aire son transportados por la lluvia y caen por la pared externa del edificio y la superficie del edificio al aire libre. Como resultado, el contaminante se adhiere a la superficie a lo largo del curso del agua de lluvia. A medida que se seca la superficie, aparece suciedad en forma de líneas sobre la superficie.

Los productos de combustión, tales como el negro de carbón, el polvo local y los contaminantes de materiales inorgánicos, tales como partículas de arcilla, constituyen la suciedad sobre el revestimiento del material exterior del edificio. Se considera que esta amplia variedad de contaminantes complican las medidas de antiincrustación (Yoshinori Kitsutaka, "Gaiheki Shiage Zairyou No Osen No Sokushin Shiken Houhou (Accelerated Testing Method for Contamination of Finish Materials of Outer Wall)", Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ), No. 404, octubre de 1989, pp. 15-24).

El uso de una pintura hidrófuga, tal como el politetrafluoroetileno (PTFE), se ha considerado hasta ahora preferible para evitar la suciedad del exterior de un edificio y similares. En los últimos años, sin embargo, se ha reconocido que el hacer la superficie del revestimiento lo más hidrófila posible es más efectivo para el polvo local que contiene una gran cantidad de un componente hidrófobo (Kobunshi, Vol. 44, mayo de 1995. p. 307). Por lo tanto, el revestimiento de edificios con un polímero de injerto hidrófilo se ha propuesto en un diario ("Japan Chemical Week", 30 de enero, 1995). De acuerdo con este informe, el revestimiento tiene una hidrofilicidad de entre 30 y 40º en lo que respecta al ángulo de contacto del mismo con el agua.

El polvo inorgánico tipificado por minerales de arcilla tiene un ángulo de contacto con el agua de entre 20º y 50º y, por lo tanto, tiene afinidad por el polímero de injerto que tiene un ángulo de contacto con el agua de entre 30º y 40º y es probable que se adhiera a la superficie del polímero de injerto. Por lo tanto, se considera que el revestimiento del polímero de injerto no puede evitar de modo satisfactorio la suciedad con polvo inorgánico.

Los documentos US-A-5 331 074, JP-A-8 134 437, JP-A-8 034 973, JP-A-8 003 544 y JP-A-8 134 381 se refieren a un sustrato con una superficie que tiene propiedades hidrófugas.

A pesar de que hay propuestas en las cuales la superficie de un elemento se vuelve hidrófuga o hidrófila para mantener la superficie limpia, tales como los descritos anteriormente, puede haber aun más mejoras en la actividad de limpieza de la superficie.

Sumario de la invención

Los inventores presentes han encontrado que una superficie que tiene tanto una porción hidrófoba como una porción hidrófila inducida por una fotocatalizador tiene muy buenas propiedades antiincrustantes. La presente invención se ha realizado en base a dicho hallazgo.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un elemento que tiene una superficie sobre la cual es menos probable que se deposite un material,

que tiene una superficie antiincrustante sobre la cual es menos probable que se depositen las denominadas "manchas", tales como depósitos y contaminantes,

y que tiene

tanto una porción hidrófoba como una porción hidrófila inducida por un fotocatalizador, estando la porción hidrófoba y la porción hidrófila presentes en un estado microscópicamente expuesto y disperso en la superficie del elemento.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un elemento que comprende: un sustrato, y una capa superficial que se proporciona sobre el sustrato, comprendiendo la capa superficial una resina hidrófoba y un óxido fotocatalítico como se define en la reivindicación 1, estando la resina hidrófoba y el óxido fotocatalítico presentes en un estado microscópicamente disperso y expuesto en la superficie más externa del elemento, estando el óxido fotocatalítico auto-hidrofilizado o funcionando para hidrofilizar el óxido fotocatalítico que permanece aún sin hidrofilizar presente alrededor del óxido fotocatalítico por acción fotocatalítica creada en respuesta a la fotoexcitación.

De acuerdo con la presente invención, la porción hidrófoba derivada de la resina hidrófoba y la porción hidrófila inducida por el fotocatalizador están presentes en un estado microscópicamente disperso en la superficie más externa del elemento. Como resultado de la porción hidrófoba y la porción hidrófila adyacentes entre sí, un depósito hidrófilo que tiene afinidad por la porción hidrófila no tiene afinidad por la porción hidrófuga adyacente. Por otro lado, un depósito hidrófobo que tiene afinidad por la porción hidrófoba no tiene afinidad por la porción hidrófila adyacente. Por lo tanto, se considera que ni el depósito hidrófilo ni el depósito hidrófobo pueden depositarse en la superficie del elemento, e incluso cuando se depositan en la superficie del elemento son inestables y, por lo tanto, se eliminan fácilmente, permitiendo que se mantenga limpia la superficie del elemento. A este respecto, sin embargo, cabe notar que la descripción que antecede es hipotética y la presente invención no está únicamente limitada al mecanismo anterior.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es un diagrama que ilustra cómo instalar una muestra de prueba en el Ejemplo 2. En el dibujo, el elemento 1 de acuerdo con la presente invención se instala en la superficie de la pared de una casa 11 de forma tal que esté expuesto a la luz del sol 10.

La Fig. 2 es un diagrama que muestra la estructura de un elemento de acuerdo con la presente invención. Un elemento 21 de acuerdo con la presente invención comprende una capa superficial 23 que se proporciona sobre un sustrato 22. La capa superficial 23 comprende una capa de resina hidrófoba 24 y un óxido fotocatalítico 25 disperso en la capa 24, estando el óxido fotocatalítico 25 presente en un estado expuesto en la superficie más externa de la capa 24.

La Fig. 3 es un diagrama de un elemento que tiene la misma construcción que el elemento de acuerdo con el aspecto que se muestra en la Fig. 2, excepto que la capa superficial 23 comprende, además, un óxido inorgánico 26.

La Fig. 4 es un diagrama que muestra una segunda realización de la presente invención. Un elemento 21 de acuerdo con la presente invención comprende una capa 24, formada por un óxido fotocatalítico, y una capa 28, formada por una resina hidrófoba, que se proporciona sobre la capa 24. En este caso, la capa 28 formada por una resina hidrófoba está laminada sobre una parte de la capa 24. Como resultado, la resina hidrófoba y el óxido fotocatalítico están presentes en un estado microscópicamente disperso y expuesto sobre la superficie más externa de la capa superficial 23.

La Fig. 5 es un diagrama de un elemento que tiene la misma construcción que el elemento de acuerdo con la realización que se muestra en la Fig. 4, excepto que la capa 24 que comprende un óxido fotocatalítico también comprende un óxido inorgánico 29.

Descripción detallada de la invención

Definición

En la presente invención, los términos "propiedad antiincrustante" y "actividad antiincrustante" se refieren a cualesquiera de aquellas propiedades que hacen que una determinada superficie sea inerte para la deposición de un material sobre ella, es decir, una propiedad que hace que sea menos probable que distintos materiales se depositen en una determinada superficie y una propiedad que hace que los materiales, incluso...

1. Un elemento que comprende: un sustrato; y una capa superficial que se proporciona sobre el sustrato, comprendiendo la capa superficial una resina hidrófoba y un óxido fotocatalítico,

en el que la resina hidrófoba se selecciona del grupo que consiste en una fluororesina, una resina acrílica, una resina de uretano, una resina de poliéster, una resina de vinilo, PET y una resina de silicona, y el óxido fotocatalítico se selecciona del grupo que consiste en la forma anatasa de óxido de titanio, óxido de zinc, óxido de estaño, óxido férrico, trióxido de dibismuto, trióxido de tungsteno y titanato de estroncio,

estando la resina hidrófoba y el óxido fotocatalítico presentes en un estado microscópicamente disperso y expuesto sobre la superficie más externa de la capa superficial, estando el óxido fotocatalítico auto-hidrofilizado o funcionando para hidrofilizar el óxido fotocatalitico que permanece sin hidrofilizar presente alrededor del óxido fotocatalítico por acción fotocatalítica creada en respuesta a la fotoexcitación.

2. El elemento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la capa superficial también comprende un óxido inorgánico que, junto con la resina hidrófoba y el óxido fotocatalitico, está microscópicamente dispersa y expuesta sobre la superficie más externa de la capa superficial, funcionando el óxido fotocatalítico para hidrofilizar el óxido inorgánico por acción fotocatalítica en respuesta a la fotoexcitación.

3. El elemento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la capa superficial es una capa que comprende la resina hidrófoba, estando el óxido fotocatalítico disperso en la capa, estando la resina hidrófoba y el óxido fotocatalítico presentes en un estado microscópicamente disperso y expuesto sobre la superficie más externa de la capa super- ficial.

4. El elemento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la capa superficial también comprende un óxido inorgánico que, junto con la resina hidrófoba y el óxido fotocatalítico, está microscópicamente disperso y expuesto sobre la superficie más externa de la capa superficial, funcionando el óxido fotocatalitico para hidrofilizar el óxido inorgánico por acción fotocatalítica en respuesta a la fotoexcitación.

5. El elemento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la capa superficial comprende una capa, formada por un óxido fotocatalítico, y una capa, formada por una resina hidrófoba, parcialmente laminada sobre la capa formada del óxido fotocatalitico, estando la resina hidrófoba y el óxido fotocatalítico presentes en un estado microscópicamente disperso y expuesto sobre la superficie más externa de la capa superficial como resultado de la laminación parcial de la capa de resina hidrófoba sobre la capa formada del óxido fotocatalítico.

6. El elemento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la capa formada del óxido fotocatalítico también comprende un óxido inorgánico que, junto con la resina hidrófoba y el óxido fotocatalítico, está presente en un estado microscópicamente disperso y expuesto sobre la superficie más externa de la capa superficial, funcionando el óxido fotocatalítico para hidrofilizar el óxido inorgánico por acción fotocatalítica en respuesta a la fotoexcitación.

7. El elemento de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones de 1 a 6, en el que el óxido inorgánico se selecciona del grupo que consiste en sílice, alúmina, vidrio soluble, silicato, aluminosilicato, circona, óxido de cerio, óxido de estaño, óxido de calcio, óxido de magnesio y óxido de titanio amorfo.

8. El elemento de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones de 1 a 7, en el que la presencia de una porción hidrófoba derivada de una resina hidrófoba y una poción hidrófila derivada del óxido fotocatalitico o el óxido inorgánico en un estado microscópicamente disperso y expuesto sobre la superficie más externa evita que se depositen tanto un material hidrófilo como un material hidrófobo en la superficie del elemento, permitiendo así que la superficie del elemento permanezca limpia.

9. El elemento de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones de 1 a 8, en el que una porción hidrófoba derivada de una resina hidrófoba y una porción hidrófila derivada del óxido fotocatalítico o el óxido inorgánico están cada uno presentes en al menos un lugar cada 10 a 100 nm² sobre la superficie más externa de la capa superficial.

10. Uso del elemento de acuerdo con la reivindicación 9, como un material anti-trombótico, un material anti-depósito de proteínas, y un material anti-adhesión de lípidos.

11. Uso del elemento de acuerdo con la reivindicación 9, como un lente de contacto o un catéter urinario, un dispositivo percutáneo, un órgano artificial, una bolsa de sangre, una bolsa de recolección de orina, un drenaje de pulmón o un tubo para conexión entre dichos elementos.

12. El elemento de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones de 1 a 8, en el que una porción hidrófoba derivada de la resina hidrófoba y una porción hidrófila derivada del óxido fotocatalítico o el óxido inorgánico están cada uno presentes en al menos un lugar cada 10 µm² a 1 µm² sobre la superficie más externa de la capa super- ficial.

13. Uso del elemento de acuerdo con la reivindicación 12; como un material superficial en un material para el fondo de un barco, un material de pared externa, un material de baño, un material de bañera, un material para un tanque de agua para exhibiciones o un material superficial para equipamiento que utiliza agua circulante en su área que entra en contacto con el agua circulante.

14. El elemento de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones de 1 a 8, en el que una porción hidrófoba derivada de la resina hidrófoba y una porción hidrófila derivada del óxido fotocatalítico o el óxido inorgánico están cada uno presentes en al menos un lugar cada 0,1 mm² sobre la superficie más externa de la capa superficial.

15. El elemento de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones de 1 a 8, en el que una porción hidrófoba derivada de la resina hidrófoba y una porción hidrófila derivada del óxido fotocatalítico o el óxido inorgánico están cada uno presentes en al menos un lugar cada 0,2 µm² sobre la superficie más externa de la capa superficial.

16. El elemento de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones de 1 a 8, en el que una porción hidrófoba derivada de la resina hidrófoba y una porción hidrófila derivada del óxido fotocatalítico o el óxido inorgánico están cada uno presentes en al menos un lugar cada 1 µm² sobre la superficie más externa de la capa superficial.

17. Uso del elemento de acuerdo con la reivindicación 15, como un material de construcción para exteriores, una cubierta para una batería solar, una funda para un colector térmico para un calentador de agua solar, un pasamanos, una pared interna para un túnel, una pared aislante de sonido, una barrera de sonido, una cerca protectora, una estructura de carretera, una persiana, un aislador, una rueda o una carrocería para un vehículo.

18. El elemento de acuerdo con la reivindicación 15, que tiene una propiedad tal que evita que las gotitas de agua se depositen en la superficie del mismo.

19. Uso del elemento de acuerdo con la reivindicación 18, como un vidrio de ventana para un edificio, un vidrio de ventana para un vehículo, un parabrisas para un vehículo, un espejo para un vehículo, un espejo de carretera, un espejo de baño, una cubierta para tablero de instrumentos, un cristal para anteojos, un protector de cascos, gafas y vitrinas para la retención de calor.

20. Uso del elemento de acuerdo con la reivindicación 16, como una aleta para un intercambiador térmico, un aislador, una bañera, una encimera de baño, una mesada de cocina, un material de techo, un desagüe de techo, una antena o una línea de transporte de energía.

21. El elemento de acuerdo con cualesquiera de las reivindicaciones de 1 a 9, 12, 14 a 16 y 18, en el que la capa superficial también comprende plata, cobre o zinc.