Sustratos revestidos con subcapas de revestimiento que presentan actividad fotocatalítica mejorada.

Un sustrato revestido que comprende:

un sustrato de vidrio;

una subcapa de revestimiento que comprende por lo menos una capa seleccionada de entre(a) una mezcla de sílice y óxido de circonio que comprende del 60 al 95% en volumen de sílice ydel 40 al 5% en volumen de óxido de circonio y con un espesor en el intervalo de 10 nm a 150 nm;

(b) una mezcla de sílice y alúmina que comprende del 50 al 99% en volumen de sílice y del 50 al1% en volumen de alúmina y con un espesor en el intervalo de 10 nm a 150 nm; o

(c) una mezcla de sílice, alúmina y óxido de titanio que comprende del 30 al 80% en volumen desílice, del 1 al 15% en volumen de alúmina y del 69 al 5% en volumen de óxido de titanio y con unespesor en el intervalo de 10 nm a 150 nm, que cubre por lo menos una parte del sustrato; yun revestimiento funcional fotocatalítico que cubre por lo menos una parte de la subcapa de revestimiento,consistiendo el revestimiento funcional en óxido de titanio,

en el que la subcapa de revestimiento y el revestimiento funcional fotocatalítico se depositan mediante unprocedimiento de tipo CVD,

en el que el sustrato revestido presenta las siguientes coordenadas de color reflejado de acuerdo con elCIE 1967, según se mide desde el lado revestido: a* comprendido entre -10 y 0; b* comprendido entre -15 y0; y L* comprendido entre 44 y 54.

Sustratos revestidos con subcapas de revestimiento que presentan actividad fotocatalítica mejorada Antecedentes Los sustratos tales como vidrio y acero se utilizan para hacer edificios, electrodomésticos, automóviles, etc. A menudo, es necesario aplicar un (os) revestimiento (s) funcional (es) sobre el sustrato para lograr determinadas propiedades de rendimiento. Ejemplos de revestimientos funcionales son revestimientos electroconductores, revestimientos fotocatalíticos, revestimientos de baja emisividad, revestimientos hidrófilos, revestimientos hidrófobos, revestimientos antirreflectantes, etc.

El revestimiento funcional se deposita por lo general directamente en el sustrato. A veces, cuando el revestimiento funcional se deposita directamente en el sustrato, el sustrato revestido no lograr todas las propiedades de rendimiento deseadas (es decir, la durabilidad requerida, las propiedades estéticas requeridas, etc.) . Por ejemplo, un sustrato revestido con un revestimiento funcional aplicado directamente en el sustrato puede que no presente un nivel deseado de actividad fotocatalítica (PCA) . A veces, es deseable que un sustrato revestido presente una mayor PCA en determinados entornos, tal como entornos donde hay mucha suciedad y/o baja exposición a la luz UV.

La presente invención proporciona sustratos revestidos que incluyen subcapas de revestimiento específicas que han demostrado que posibilitan que los sustratos revestidos presenten niveles más altos de actividad fotocatalítica de los que presentaría el mismo sustrato revestido sin la subcapa de revestimiento. Los sustratos revestidos que incluyen una subcapa de revestimiento presentan 1, 5 a 2 veces la actividad fotocatalítica del mismo sustrato revestido sin el revestimiento inferior. También puede manipularse la subcapa de revestimiento para proporcionar un sustrato revestido con las propiedades estéticas deseadas, por ejemplo, un aspecto de color neutro.

Sumario de la invención En una forma de realización no limitativa, la presente invención es un sustrato revestido según se define en la reivindicación 1.

En otra forma de realización no limitativa, la presente invención es un procedimiento para fabricar un sustrato revestido según se define en la reivindicación 3.

Breve descripción de la invención Cada parámetro numérico debe interpretarse por lo menos a la luz del número de dígitos significativos indicados y aplicando técnicas de redondeo ordinarias.

Tal como se utiliza en el presente documento, se entiende que las expresiones espaciales o direccionales, tales como "izquierda", "derecha", "interior", "exterior", "por encima", "por debajo", "superior", "inferior" y similares, abarcan diversas orientaciones alternativas y, por consiguiente, tales expresiones no deben considerarse limitativas.

Tal como se utiliza en el presente documento, las expresiones "en", "aplicado en/sobre", "formado en/sobre", "depositado en/sobre", "cubre" y "proporcionado en/sobre" significan formado, depositado, o proporcionado en pero no necesariamente en contacto con la superficie. Por ejemplo, una capa de revestimiento "formada sobre" un sustrato no excluye la presencia de una o varias otras capas de revestimiento de la misma composición o de composición diferente situadas entre la capa de revestimiento formada y el sustrato. Por ejemplo, el sustrato puede incluir un revestimiento convencional tal como los conocidos en la técnica para revestir sustratos, tales como vidrio o cerámica.

En una forma de realización no limitativa, la presente invención es un sustrato revestido con una subcapa de revestimiento que comprende una sola capa de (1) una mezcla de sílice y óxido de circonio; (2) una mezcla de sílice y alúmina; o (3) una mezcla de sílice, alúmina y óxido de titanio y un revestimiento funcional sobre la subcapa de revestimiento. La subcapa de revestimiento cubre por lo menos una parte del sustrato y puede comprender una sola capa de revestimiento o múltiples capas de revestimiento.

En una forma de realización no limitativa de la invención, la subcapa de revestimiento comprende una sola capa de revestimiento que comprende una mezcla de sílice y óxido de circonio. De acuerdo con la presente invención, la mezcla incluye por lo menos el 45% en volumen de sílice. En una forma de realización no limitativa, la mezcla comprende del 60 al 95% en volumen de sílice y del 40 al 5% en volumen de óxido de circonio. Por ejemplo, la mezcla puede comprender del 70 al 94% en volumen de sílice y del 30 al 6 % en volumen de óxido de circonio, o del 80 al 90% en volumen de sílice y del 20 al 10% en volumen de óxido de circonio.

Se incluye óxido de circonio en la mezcla porque el precursor de óxido de circonio actúa como catalizador de deposición para el precursor de sílice durante un procedimiento de deposición en línea. Los precursores de sílice típicos no se depositan a una velocidad aceptable por sí mismos; especialmente mediante deposición química en fase de vapor (CVD) . El óxido de circonio en el revestimiento puede aportar también propiedades de barrera (es decir, evita la difusión de sustancias tales como iones alcalinos de un sustrato, tal como vidrio, a las capas de revestimiento depositadas por encima de la subcapa de revestimiento) a la subcapa de revestimiento.

En la forma de realización en la que la subcapa de revestimiento comprende una mezcla de sílice y óxido de circonio, el espesor de la subcapa de revestimiento oscila entre 10 nm y 150 nm, o entre 50 nm y 70 nm.

De acuerdo con la presente invención, la subcapa de revestimiento que comprende una mezcla de sílice y óxido de circonio puede utilizarse junto con otras subcapas de revestimiento que se describen en la memoria.

Tal como se analiza en el presente documento, una mezcla que constituye la subcapa de revestimiento puede ser completamente homogénea, variar aleatoriamente por toda la capa, o tener una progresión escalonada. Por ejemplo, la mezcla puede tener una composición que varía en una progresión escalonada entre interfaces tal como, por ejemplo, un sustrato y un revestimiento funcional. Tal como se utiliza en el presente documento "progresión escalonada", significa que el % en volumen del constituyente de la subcapa de revestimiento cambia a lo largo de su espesor. Por ejemplo y sin limitar la presente invención, en una composición de revestimiento inferior con dos componentes, la composición del revestimiento inferior adyacente al sustrato se compone principalmente de o exclusivamente de un primer material y a medida que aumenta la distancia desde el sustrato, disminuye la concentración del primer material en el revestimiento inferior y aumenta la concentración de un segundo material en el revestimiento inferior. A una determinada distancia del sustrato, la composición del revestimiento inferior puede estar comprendida predominantemente o exclusivamente por el segundo material. Como otro ejemplo, la progresión escalonada puede ser una variación progresiva o una progresión escalonada en la que la concentración de los materiales alcanza su punto más alto y decae una o varias veces dentro del revestimiento inferior.

En una forma de realización no limitativa de la invención, el cambio en la concentración de los materiales en la mezcla es lineal.

En otra forma de realización no limitativa de la invención, la subcapa de revestimiento comprende una sola capa de revestimiento que comprende una mezcla de sílice y alúmina. De acuerdo con la presente invención, la mezcla comprende del 50 al 99 % en volumen de sílice y del 50 al 1% en volumen de alúmina. Por ejemplo, la mezcla puede comprender del 60 al 98% en volumen de sílice y del 40 al 2% en volumen de alúmina, o del 70 al 95% en volumen de sílice y del 30 al 5% en volumen de alúmina.

La alúmina está en la mezcla porque el precursor de alúmina actúa como catalizador de deposición para el precursor de sílice durante un procedimiento de deposición en línea. Por lo general, los precursores de sílice no se depositan a una velocidad aceptable por sí mismos; especialmente mediante CVD. La alúmina en el revestimiento también puede aportar propiedades de barrera a la subcapa de revestimiento.

En la forma de realización en la que el revestimiento inferior comprende una mezcla de sílice y alúmina, el espesor de la subcapa de revestimiento oscila entre 10 nm y 150 nm, o entre 60 nm y 80 nm.

De acuerdo con la presente invención, la subcapa de revestimiento que comprende una mezcla de sílice y alúmina puede... [Seguir leyendo]

1. Un sustrato revestido que comprende:

un sustrato de vidrio; una subcapa de revestimiento que comprende por lo menos una capa seleccionada de entre

(a) una mezcla de sílice y óxido de circonio que comprende del 60 al 95% en volumen de sílice y del 40 al 5% en volumen de óxido de circonio y con un espesor en el intervalo de 10 nm a 150 nm;

(b) una mezcla de sílice y alúmina que comprende del 50 al 99% en volumen de sílice y del 50 al 1% en volumen de alúmina y con un espesor en el intervalo de 10 nm a 150 nm; o

(c) una mezcla de sílice, alúmina y óxido de titanio que comprende del 30 al 80% en volumen de sílice, del 1 al 15% en volumen de alúmina y del 69 al 5% en volumen de óxido de titanio y con un espesor en el intervalo de 10 nm a 150 nm, que cubre por lo menos una parte del sustrato; y

un revestimiento funcional fotocatalítico que cubre por lo menos una parte de la subcapa de revestimiento, consistiendo el revestimiento funcional en óxido de titanio, en el que la subcapa de revestimiento y el revestimiento funcional fotocatalítico se depositan mediante un procedimiento de tipo CVD, en el que el sustrato revestido presenta las siguientes coordenadas de color reflejado de acuerdo con el CIE 1967, según se mide desde el lado revestido: a* comprendido entre -10 y 0; b* comprendido entre -15 y 0; y L* comprendido entre 44 y 54.

2. Un sustrato revestido según la reivindicación 1, en el que el sustrato es una cinta de vidrio.

3. Un procedimiento para fabricar un sustrato revestido que comprende:

depositar un revestimiento inferior que comprende por lo menos una capa seleccionada de entre una mezcla de sílice y óxido de circonio; una mezcla de sílice y alúmina; o una mezcla de sílice, alúmina y óxido de titanio en por lo menos una parte de un sustrato de vidrio, en el que la subcapa de revestimiento comprende por lo menos una capa seleccionada de entre: (a) una mezcla de sílice y óxido de circonio que comprende del 60 al 95% en volumen de sílice y del 40 al 5% en volumen de óxido de circonio y con un espesor en el intervalo de 10 nm a 150 nm; (b) una mezcla de sílice y alúmina que comprende del 50 al 99% en volumen de sílice y del 50 al 1% en volumen de alúmina y con un espesor en el intervalo de 10 nm a 150 nm; o (c) una mezcla de sílice, alúmina y óxido de titanio que comprende del 30 al 80% en volumen de sílice, del 1 al 15% en volumen de alúmina y del 69 al 5% en volumen de óxido de titanio y con un espesor en el intervalo de 10 nm a 150 nm, que cubre por lo menos una parte del sustrato; y depositar un revestimiento fotocatalítico en por lo menos una parte de la subcapa de revestimiento, en el que el revestimiento fotocatalítico consiste en óxido de titanio, en el que las etapas de deposición se llevan a cabo mediante un procedimiento de tipo CVD y en el que el sustrato revestido presenta las siguientes coordenadas de color reflejado de acuerdo con el CIE 1967 según se mide desde el lado revestido: a* comprendido entre -10 y 0; b* comprendido entre -15 y 0; L* comprendido entre 44 y 54.

4. El procedimiento según la reivindicación 3, en el que la subcapa de revestimiento se deposita en un baño de estaño de una línea de producción de vidrio flotado.