CN107075304B - 高增益耐久性抗反射涂层 - Google Patents
高增益耐久性抗反射涂层 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107075304B CN107075304B CN201580049074.7A CN201580049074A CN107075304B CN 107075304 B CN107075304 B CN 107075304B CN 201580049074 A CN201580049074 A CN 201580049074A CN 107075304 B CN107075304 B CN 107075304B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coating
- group
- substituted
- glass
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 title abstract description 39
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 638
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 531
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 286
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 275
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 188
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 60
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 59
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 59
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims abstract description 44
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000003361 porogen Substances 0.000 claims abstract description 18
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 244
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 76
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- -1 fluoro-substituted glycidyl Chemical group 0.000 claims description 61
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 58
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 claims description 57
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 53
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 51
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 44
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 41
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 39
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 claims description 35
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims description 31
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 30
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 28
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical class OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 21
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 21
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 20
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 claims description 20
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 19
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 18
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- JLGNHOJUQFHYEZ-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(3,3,3-trifluoropropyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCC(F)(F)F JLGNHOJUQFHYEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 claims description 15
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 15
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 15
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims description 14
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims description 14
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 14
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 14
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 14
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 claims description 14
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 14
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical class OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 claims description 13
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 13
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 13
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 13
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 10
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 9
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 9
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 9
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 8
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M caesium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Cs+] HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical group C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000002314 glycerols Chemical class 0.000 claims description 8
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 8
- BVQYIDJXNYHKRK-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F BVQYIDJXNYHKRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 claims description 7
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910007157 Si(OH)3 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 7
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012956 1-hydroxycyclohexylphenyl-ketone Substances 0.000 claims description 6
- XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one Chemical compound CC(C)(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XDQWJFXZTAWJST-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(=O)C=C XDQWJFXZTAWJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- TXFPEBPIARQUIG-UHFFFAOYSA-N 4'-hydroxyacetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 TXFPEBPIARQUIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VVBLNCFGVYUYGU-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Bis(dimethylamino)benzophenone Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(N(C)C)C=C1 VVBLNCFGVYUYGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NPFYZDNDJHZQKY-UHFFFAOYSA-N 4-Hydroxybenzophenone Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 NPFYZDNDJHZQKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910020381 SiO1.5 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 claims description 6
- MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N bis[2-(1-hydroxycyclohexyl)phenyl]methanone Chemical compound C=1C=CC=C(C(=O)C=2C(=CC=CC=2)C2(O)CCCCC2)C=1C1(O)CCCCC1 MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 claims description 6
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 125000005409 triarylsulfonium group Chemical group 0.000 claims description 6
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KBQVDAIIQCXKPI-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C=C KBQVDAIIQCXKPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000005328 architectural glass Substances 0.000 claims description 5
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 5
- 229920000223 polyglycerol Chemical class 0.000 claims description 5
- MFGOFGRYDNHJTA-UHFFFAOYSA-N 2-amino-1-(2-fluorophenyl)ethanol Chemical compound NCC(O)C1=CC=CC=C1F MFGOFGRYDNHJTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MCDBEBOBROAQSH-UHFFFAOYSA-N 3-[dimethoxy(methyl)silyl]propyl prop-2-enoate Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCOC(=O)C=C MCDBEBOBROAQSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZCRUJAKCJLCJCP-UHFFFAOYSA-N 3-[methoxy(dimethyl)silyl]propyl prop-2-enoate Chemical compound CO[Si](C)(C)CCCOC(=O)C=C ZCRUJAKCJLCJCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 4
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 claims description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 4
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 claims description 4
- LRDFRRGEGBBSRN-UHFFFAOYSA-N isobutyronitrile Chemical compound CC(C)C#N LRDFRRGEGBBSRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 4
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 4
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 claims description 4
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 4
- PJCBRWRFLHBSNH-UHFFFAOYSA-N (2,5-dimethylphenyl)-phenylmethanone Chemical compound CC1=CC=C(C)C(C(=O)C=2C=CC=CC=2)=C1 PJCBRWRFLHBSNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CKGKXGQVRVAKEA-UHFFFAOYSA-N (2-methylphenyl)-phenylmethanone Chemical compound CC1=CC=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 CKGKXGQVRVAKEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QEQBMZQFDDDTPN-UHFFFAOYSA-N (2-methylpropan-2-yl)oxy benzenecarboperoxoate Chemical compound CC(C)(C)OOOC(=O)C1=CC=CC=C1 QEQBMZQFDDDTPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JENOLWCGNVWTJN-UHFFFAOYSA-N (3,4-dimethylphenyl)-phenylmethanone Chemical compound C1=C(C)C(C)=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 JENOLWCGNVWTJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SHULEACXTONYPS-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxyphenyl)-phenylmethanone Chemical compound OC1=CC=CC(C(=O)C=2C=CC=CC=2)=C1 SHULEACXTONYPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- URBLVRAVOIVZFJ-UHFFFAOYSA-N (3-methylphenyl)-phenylmethanone Chemical compound CC1=CC=CC(C(=O)C=2C=CC=CC=2)=C1 URBLVRAVOIVZFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WVSBQYMJNMJHIM-UHFFFAOYSA-N (benzene)chromium tricarbonyl Chemical compound [Cr].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].C1=CC=CC=C1 WVSBQYMJNMJHIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VNQXSTWCDUXYEZ-UHFFFAOYSA-N 1,7,7-trimethylbicyclo[2.2.1]heptane-2,3-dione Chemical compound C1CC2(C)C(=O)C(=O)C1C2(C)C VNQXSTWCDUXYEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DKEGCUDAFWNSSO-UHFFFAOYSA-N 1,8-dibromooctane Chemical compound BrCCCCCCCCBr DKEGCUDAFWNSSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YJFNFQHMQJCPRG-UHFFFAOYSA-N 1-(4-ethoxyphenyl)ethanone Chemical compound CCOC1=CC=C(C(C)=O)C=C1 YJFNFQHMQJCPRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DJNIFZYQFLFGDT-UHFFFAOYSA-N 1-(4-phenoxyphenyl)ethanone Chemical compound C1=CC(C(=O)C)=CC=C1OC1=CC=CC=C1 DJNIFZYQFLFGDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(C)(C)C DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UHFFVFAKEGKNAQ-UHFFFAOYSA-N 2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-(4-morpholin-4-ylphenyl)butan-1-one Chemical compound C=1C=C(N2CCOCC2)C=CC=1C(=O)C(CC)(N(C)C)CC1=CC=CC=C1 UHFFVFAKEGKNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KMNCBSZOIQAUFX-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxy-1,2-diphenylethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OCC)C(=O)C1=CC=CC=C1 KMNCBSZOIQAUFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SJEBAWHUJDUKQK-UHFFFAOYSA-N 2-ethylanthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(CC)=CC=C3C(=O)C2=C1 SJEBAWHUJDUKQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 2-hydroperoxy-2-(2-hydroperoxybutan-2-ylperoxy)butane Chemical compound CCC(C)(OO)OOC(C)(CC)OO WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LRRQSCPPOIUNGX-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-1,2-bis(4-methoxyphenyl)ethanone Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1C(O)C(=O)C1=CC=C(OC)C=C1 LRRQSCPPOIUNGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BQZJOQXSCSZQPS-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-1,2-diphenylethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 BQZJOQXSCSZQPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-(4-methylsulfanylphenyl)-2-morpholin-4-ylpropan-1-one Chemical compound C1=CC(SC)=CC=C1C(=O)C(C)(C)N1CCOCC1 LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BWOITHKYQUJGSB-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutan-2-ylperoxycyclohexane Chemical compound CCC(C)(C)OOC1CCCCC1 BWOITHKYQUJGSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SMBRHGJEDJVDOB-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropanimidamide;dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.CC(C)C(N)=N SMBRHGJEDJVDOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FRIBMENBGGCKPD-UHFFFAOYSA-N 3-(2,3-dimethoxyphenyl)prop-2-enal Chemical compound COC1=CC=CC(C=CC=O)=C1OC FRIBMENBGGCKPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OXGOEZHUKDEEKS-UHFFFAOYSA-N 3-tert-butylperoxy-1,1,5-trimethylcyclohexane Chemical compound CC1CC(OOC(C)(C)C)CC(C)(C)C1 OXGOEZHUKDEEKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RXNYJUSEXLAVNQ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Dihydroxybenzophenone Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(O)C=C1 RXNYJUSEXLAVNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VFXXTYGQYWRHJP-UHFFFAOYSA-N 4,4'-azobis(4-cyanopentanoic acid) Chemical compound OC(=O)CCC(C)(C#N)N=NC(C)(CCC(O)=O)C#N VFXXTYGQYWRHJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YYVYAPXYZVYDHN-UHFFFAOYSA-N 9,10-phenanthroquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(=O)C3=CC=CC=C3C2=C1 YYVYAPXYZVYDHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N Lauroyl peroxide Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCCCCCC YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BEUGBYXJXMVRFO-UHFFFAOYSA-N [4-(dimethylamino)phenyl]-phenylmethanone Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 BEUGBYXJXMVRFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Natural products CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WURBFLDFSFBTLW-UHFFFAOYSA-N benzil Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C(=O)C1=CC=CC=C1 WURBFLDFSFBTLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VYHBFRJRBHMIQZ-UHFFFAOYSA-N bis[4-(diethylamino)phenyl]methanone Chemical compound C1=CC(N(CC)CC)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(N(CC)CC)C=C1 VYHBFRJRBHMIQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229930006711 bornane-2,3-dione Natural products 0.000 claims description 3
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LMQORFSQFKHATF-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-methyl-[4-(oxiran-2-yl)butyl]silane Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCCC1CO1 LMQORFSQFKHATF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphoryl-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XPBBUZJBQWWFFJ-UHFFFAOYSA-N fluorosilane Chemical compound [SiH3]F XPBBUZJBQWWFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CPWLYIYGCKVRPZ-UHFFFAOYSA-N methoxy-dimethyl-[4-(oxiran-2-yl)butyl]silane Chemical compound CO[Si](C)(C)CCCCC1CO1 CPWLYIYGCKVRPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YLHXLHGIAMFFBU-UHFFFAOYSA-N methyl phenylglyoxalate Chemical compound COC(=O)C(=O)C1=CC=CC=C1 YLHXLHGIAMFFBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LYXOWKPVTCPORE-UHFFFAOYSA-N phenyl-(4-phenylphenyl)methanone Chemical group C=1C=C(C=2C=CC=CC=2)C=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 LYXOWKPVTCPORE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GSECCTDWEGTEBD-UHFFFAOYSA-N tert-butylperoxycyclohexane Chemical compound CC(C)(C)OOC1CCCCC1 GSECCTDWEGTEBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YRHRIQCWCFGUEQ-UHFFFAOYSA-N thioxanthen-9-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3SC2=C1 YRHRIQCWCFGUEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HHPPHUYKUOAWJV-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[4-(oxiran-2-yl)butyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCCC1CO1 HHPPHUYKUOAWJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LTOKKZDSYQQAHL-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[4-(oxiran-2-yl)butyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCCC1CO1 LTOKKZDSYQQAHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims 3
- XGQJGMGAMHFMAO-UHFFFAOYSA-N 1,3,4,6-tetrakis(methoxymethyl)-3a,6a-dihydroimidazo[4,5-d]imidazole-2,5-dione Chemical compound COCN1C(=O)N(COC)C2C1N(COC)C(=O)N2COC XGQJGMGAMHFMAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N imidazoline Chemical compound C1CN=CN1 MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- NASFKTWZWDYFER-UHFFFAOYSA-N sodium;hydrate Chemical compound O.[Na] NASFKTWZWDYFER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 claims 2
- BMVWCPGVLSILMU-UHFFFAOYSA-N 5,6-dihydrodibenzo[2,1-b:2',1'-f][7]annulen-11-one Chemical compound C1CC2=CC=CC=C2C(=O)C2=CC=CC=C21 BMVWCPGVLSILMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MMNWSHJJPDXKCH-UHFFFAOYSA-N 9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 MMNWSHJJPDXKCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 abstract description 37
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 11
- 229920000734 polysilsesquioxane polymer Polymers 0.000 abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 206010001513 AIDS related complex Diseases 0.000 abstract 1
- 210000002945 adventitial reticular cell Anatomy 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 176
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 88
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 69
- 239000003570 air Substances 0.000 description 68
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 49
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 47
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 46
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 38
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 37
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 31
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 28
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 23
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 20
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 18
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 18
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000005329 float glass Substances 0.000 description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 17
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 16
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 15
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 14
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 14
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 14
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 14
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 12
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 11
- 230000009471 action Effects 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 10
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 9
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 9
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 9
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 9
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 9
- ARXKVVRQIIOZGF-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-butanetriol Chemical compound OCCC(O)CO ARXKVVRQIIOZGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 8
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 8
- 239000002585 base Substances 0.000 description 7
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 7
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002582 Polyethylene Glycol 600 Polymers 0.000 description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- SCPWMSBAGXEGPW-UHFFFAOYSA-N dodecyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCCCCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC SCPWMSBAGXEGPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 6
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 6
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 6
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 6
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 5
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 description 4
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940035437 1,3-propanediol Drugs 0.000 description 4
- BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N 1-heptanol Chemical compound CCCCCCCO BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AIJULSRZWUXGPQ-UHFFFAOYSA-N Methylglyoxal Chemical compound CC(=O)C=O AIJULSRZWUXGPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002556 Polyethylene Glycol 300 Polymers 0.000 description 4
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- SXPLZNMUBFBFIA-UHFFFAOYSA-N butyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCC[Si](OC)(OC)OC SXPLZNMUBFBFIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- BAAAEEDPKUHLID-UHFFFAOYSA-N decyl(triethoxy)silane Chemical compound CCCCCCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC BAAAEEDPKUHLID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KQAHMVLQCSALSX-UHFFFAOYSA-N decyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC KQAHMVLQCSALSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PNECSTWRDNQOLT-UHFFFAOYSA-N dichloro-ethyl-methylsilane Chemical compound CC[Si](C)(Cl)Cl PNECSTWRDNQOLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- YGUFXEJWPRRAEK-UHFFFAOYSA-N dodecyl(triethoxy)silane Chemical compound CCCCCCCCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC YGUFXEJWPRRAEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 239000001818 polyoxyethylene sorbitan monostearate Substances 0.000 description 4
- 235000010989 polyoxyethylene sorbitan monostearate Nutrition 0.000 description 4
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000007763 reverse roll coating Methods 0.000 description 4
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 4
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- GCYHRYNSUGLLMA-UHFFFAOYSA-N 2-prop-2-enoxyethanol Chemical class OCCOCC=C GCYHRYNSUGLLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001157 Fourier transform infrared spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N acetylacetonate Chemical compound CC(=O)[CH-]C(C)=O CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 3
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 3
- 238000002173 high-resolution transmission electron microscopy Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 235000010988 polyoxyethylene sorbitan tristearate Nutrition 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 3
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOCC1CO1 JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KKYDYRWEUFJLER-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,10,10,10-heptadecafluorodecyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)CCC(F)(F)F KKYDYRWEUFJLER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethoxyethane Chemical compound CCOCCOCC LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940043375 1,5-pentanediol Drugs 0.000 description 2
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AOPDRZXCEAKHHW-UHFFFAOYSA-N 1-pentoxypentane Chemical compound CCCCCOCCCCC AOPDRZXCEAKHHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODBCKCWTWALFKM-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhex-3-yne Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C#CC(C)(C)OOC(C)(C)C ODBCKCWTWALFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLMKTBGFQGKQEV-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-(2-hexadecoxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO NLMKTBGFQGKQEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HITBDIPWYKTHIH-UHFFFAOYSA-N 2-[diethoxy(methyl)silyl]ethyl-diethoxy-methylsilane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CC[Si](C)(OCC)OCC HITBDIPWYKTHIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UUCFEDLEOMKQRB-UHFFFAOYSA-N 2-[dimethoxy(methyl)silyl]ethenyl-dimethoxy-methylsilane Chemical group CO[Si](C)(OC)C=C[Si](C)(OC)OC UUCFEDLEOMKQRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFGSXJLKKLOVNP-UHFFFAOYSA-N 2-[dimethoxy(methyl)silyl]ethyl-dimethoxy-methylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)CC[Si](C)(OC)OC KFGSXJLKKLOVNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WBWAUFJXONIXBV-UHFFFAOYSA-N 2-triethoxysilylethyl acetate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCOC(C)=O WBWAUFJXONIXBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QWXBQMDGNKCDOB-UHFFFAOYSA-N 2-trimethoxysilylethyl acetate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCOC(C)=O QWXBQMDGNKCDOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HJIMAFKWSKZMBK-UHFFFAOYSA-N 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F HJIMAFKWSKZMBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVBHYYFJOKDTPF-UHFFFAOYSA-N 3-(1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropan-2-yloxy)propyl-trimethoxysilane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(F)(C(F)(F)F)C(F)(F)F TVBHYYFJOKDTPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XYFRHHAYSXIKGH-UHFFFAOYSA-N 3-(5-methoxy-2-methoxycarbonyl-1h-indol-3-yl)prop-2-enoic acid Chemical compound C1=C(OC)C=C2C(C=CC(O)=O)=C(C(=O)OC)NC2=C1 XYFRHHAYSXIKGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(=O)C(C)=C URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ADBORBCPXCNQOI-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropyl acetate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(C)=O ADBORBCPXCNQOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FZTPAOAMKBXNSH-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl acetate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(C)=O FZTPAOAMKBXNSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910015446 B(OCH3)3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910015844 BCl3 Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MRABAEUHTLLEML-UHFFFAOYSA-N Butyl lactate Chemical compound CCCCOC(=O)C(C)O MRABAEUHTLLEML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPYLCRRAFATNIG-UHFFFAOYSA-N C(C)O[Si](OCC)(OCC)CCCC1=CC=C(C=C1)CCC[Si](OCC)(OCC)OCC Chemical compound C(C)O[Si](OCC)(OCC)CCCC1=CC=C(C=C1)CCC[Si](OCC)(OCC)OCC WPYLCRRAFATNIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 2
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000252506 Characiformes Species 0.000 description 2
- WNVKBZSZASCCFP-UHFFFAOYSA-N Cl[Si](Cl)(Cl)CCCC1=CC=C(C=C1)CCC[Si](Cl)(Cl)Cl Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CCCC1=CC=C(C=C1)CCC[Si](Cl)(Cl)Cl WNVKBZSZASCCFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- JXEIYNHQMDANBG-UHFFFAOYSA-N FC(C(O[Si](OCC)(OCC)CCCCCCCCCCCOC1=CC=CC=C1)(F)F)(F)F Chemical compound FC(C(O[Si](OCC)(OCC)CCCCCCCCCCCOC1=CC=CC=C1)(F)F)(F)F JXEIYNHQMDANBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYAKPCZBSTXWBN-UHFFFAOYSA-N FC(O[Si](OC(F)(F)F)(OC(F)(F)F)C1=C(C(=C(C(=C1F)F)F)F)F)(C(C(C(C(C(C(C(C(F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)F Chemical compound FC(O[Si](OC(F)(F)F)(OC(F)(F)F)C1=C(C(=C(C(=C1F)F)F)F)F)(C(C(C(C(C(C(C(C(F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)F OYAKPCZBSTXWBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N Pentane-1,5-diol Chemical compound OCCCCCO ALQSHHUCVQOPAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000026 X-ray photoelectron spectrum Methods 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WOLIVTNXBUXXOP-VAWYXSNFSA-N [(E)-2-[diethoxy(methyl)silyl]ethenyl]-diethoxy-methylsilane Chemical group CCO[Si](C)(OCC)\C=C\[Si](C)(OCC)OCC WOLIVTNXBUXXOP-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Chemical group 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001191 butyl (2R)-2-hydroxypropanoate Substances 0.000 description 2
- XGZGKDQVCBHSGI-UHFFFAOYSA-N butyl(triethoxy)silane Chemical compound CCCC[Si](OCC)(OCC)OCC XGZGKDQVCBHSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 2
- ATGKAFZFOALBOF-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1CCCCC1 ATGKAFZFOALBOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MEWFSXFFGFDHGV-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1CCCCC1 MEWFSXFFGFDHGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MGGAITMRMJXXMT-UHFFFAOYSA-N cyclopentyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1CCCC1 MGGAITMRMJXXMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YRMPTIHEUZLTDO-UHFFFAOYSA-N cyclopentyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1CCCC1 YRMPTIHEUZLTDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- SNVTZAIYUGUKNI-UHFFFAOYSA-N dibenzo[1,2-a:1',2'-e][7]annulen-11-one Chemical compound C1=CC2=CC=CC=C2C(=O)C2=CC=CC=C21 SNVTZAIYUGUKNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYACBZDAHNBPPB-UHFFFAOYSA-N diethyl oxalate Chemical compound CCOC(=O)C(=O)OCC WYACBZDAHNBPPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-GUCUJZIJSA-N galactitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-GUCUJZIJSA-N 0.000 description 2
- VRINOTYEGADLMW-UHFFFAOYSA-N heptyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCCCCC[Si](OC)(OC)OC VRINOTYEGADLMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- CZWLNMOIEMTDJY-UHFFFAOYSA-N hexyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCCCC[Si](OC)(OC)OC CZWLNMOIEMTDJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 150000002462 imidazolines Chemical class 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000013035 low temperature curing Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 2
- 229920002114 octoxynol-9 Polymers 0.000 description 2
- MSRJTTSHWYDFIU-UHFFFAOYSA-N octyltriethoxysilane Chemical compound CCCCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC MSRJTTSHWYDFIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960003493 octyltriethoxysilane Drugs 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000004940 physical analysis method Methods 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 2
- 229940068965 polysorbates Drugs 0.000 description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000003678 scratch resistant effect Effects 0.000 description 2
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 2
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007764 slot die coating Methods 0.000 description 2
- KHILLYASAGTPOI-UHFFFAOYSA-M sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonate;hydrate Chemical compound O.[Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)[O-])=CC=C3C(=O)C2=C1 KHILLYASAGTPOI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 description 2
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- FQBLNPKTABNRLQ-UHFFFAOYSA-N trichloro(1-trichlorosilyldecan-2-yl)silane Chemical compound CCCCCCCCC([Si](Cl)(Cl)Cl)C[Si](Cl)(Cl)Cl FQBLNPKTABNRLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MBVBUOCFAAEWDT-UHFFFAOYSA-N trichloro(10-trichlorosilyldecyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CCCCCCCCCC[Si](Cl)(Cl)Cl MBVBUOCFAAEWDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WDVUXWDZTPZIIE-UHFFFAOYSA-N trichloro(2-trichlorosilylethyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CC[Si](Cl)(Cl)Cl WDVUXWDZTPZIIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HKFSBKQQYCMCKO-UHFFFAOYSA-N trichloro(prop-2-enyl)silane Chemical group Cl[Si](Cl)(Cl)CC=C HKFSBKQQYCMCKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OPFQVUPHZIFJLS-UHFFFAOYSA-N trichloro-(4-trichlorosilylphenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C1=CC=C([Si](Cl)(Cl)Cl)C=C1 OPFQVUPHZIFJLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DJKJUWNMLWCGMU-UHFFFAOYSA-N trichloro-[2-[4-(2-trichlorosilylethyl)phenyl]ethyl]silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CCC1=CC=C(CC[Si](Cl)(Cl)Cl)C=C1 DJKJUWNMLWCGMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JKILEHKJCUCORS-UHFFFAOYSA-N trichloro-[[4-(trichlorosilylmethyl)phenyl]methyl]silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CC1=CC=C(C[Si](Cl)(Cl)Cl)C=C1 JKILEHKJCUCORS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMQIWLWDLURJOE-UHFFFAOYSA-N triethoxy(1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,10,10,10-heptadecafluorodecyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)CCC(F)(F)F PMQIWLWDLURJOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSSDUQHQHMZSMM-UHFFFAOYSA-N triethoxy(10-triethoxysilyldecyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCCCCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC CSSDUQHQHMZSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ALVYUZIFSCKIFP-UHFFFAOYSA-N triethoxy(2-methylpropyl)silane Chemical compound CCO[Si](CC(C)C)(OCC)OCC ALVYUZIFSCKIFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLGWXNBXAXOQBG-UHFFFAOYSA-N triethoxy(3,3,3-trifluoropropyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCC(F)(F)F ZLGWXNBXAXOQBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NYIKUOULKCEZDO-UHFFFAOYSA-N triethoxy(3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F NYIKUOULKCEZDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AVYKQOAMZCAHRG-UHFFFAOYSA-N triethoxy(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F AVYKQOAMZCAHRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MLXDKRSDUJLNAB-UHFFFAOYSA-N triethoxy(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F MLXDKRSDUJLNAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SAWDTKLQESXBDN-UHFFFAOYSA-N triethoxy(heptyl)silane Chemical compound CCCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC SAWDTKLQESXBDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WUMSTCDLAYQDNO-UHFFFAOYSA-N triethoxy(hexyl)silane Chemical compound CCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC WUMSTCDLAYQDNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FHVAUDREWWXPRW-UHFFFAOYSA-N triethoxy(pentyl)silane Chemical compound CCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC FHVAUDREWWXPRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UMFJXASDGBJDEB-UHFFFAOYSA-N triethoxy(prop-2-enyl)silane Chemical compound CCO[Si](CC=C)(OCC)OCC UMFJXASDGBJDEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BJDLPDPRMYAOCM-UHFFFAOYSA-N triethoxy(propan-2-yl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C(C)C BJDLPDPRMYAOCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N triethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OCC)(OCC)OCC NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QALDFNLNVLQDSP-UHFFFAOYSA-N triethoxy-(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1F QALDFNLNVLQDSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YYJNCOSWWOMZHX-UHFFFAOYSA-N triethoxy-(4-triethoxysilylphenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=C([Si](OCC)(OCC)OCC)C=C1 YYJNCOSWWOMZHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCTSVVHHSWBVAX-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[2-[4-(2-triethoxysilylethyl)phenyl]ethyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCC1=CC=C(CC[Si](OCC)(OCC)OCC)C=C1 WCTSVVHHSWBVAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CUVIJHAPWYUQIV-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropan-2-yloxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(F)(C(F)(F)F)C(F)(F)F CUVIJHAPWYUQIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KEEJQRFCQUMHPO-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCC1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1F KEEJQRFCQUMHPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FTXGNVFQZMEDAS-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[[4-(triethoxysilylmethyl)phenyl]methyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CC1=CC=C(C[Si](OCC)(OCC)OCC)C=C1 FTXGNVFQZMEDAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UZIAQVMNAXPCJQ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilylmethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)COC(=O)C(C)=C UZIAQVMNAXPCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSDVDSUBFYNSMC-UHFFFAOYSA-N triethoxysilylmethyl acetate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)COC(C)=O CSDVDSUBFYNSMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WDUXKFKVDQRWJN-UHFFFAOYSA-N triethoxysilylmethyl prop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)COC(=O)C=C WDUXKFKVDQRWJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AJSTXXYNEIHPMD-UHFFFAOYSA-N triethyl borate Chemical compound CCOB(OCC)OCC AJSTXXYNEIHPMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XYJRNCYWTVGEEG-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(2-methylpropyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CC(C)C XYJRNCYWTVGEEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJROHELDTBDTPH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F IJROHELDTBDTPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NMEPHPOFYLLFTK-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(octyl)silane Chemical compound CCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC NMEPHPOFYLLFTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HILHCDFHSDUYNX-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(pentyl)silane Chemical compound CCCCC[Si](OC)(OC)OC HILHCDFHSDUYNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(phenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFRDHGNFBLIJIY-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(prop-2-enyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CC=C LFRDHGNFBLIJIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LGROXJWYRXANBB-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propan-2-yl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C(C)C LGROXJWYRXANBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OC HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XFFHTZIRHGKTBQ-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1F XFFHTZIRHGKTBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YIRZROVNUPFFNZ-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-(4-trimethoxysilylphenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=C([Si](OC)(OC)OC)C=C1 YIRZROVNUPFFNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OPIXAGPRZGMNHK-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[11-(2,3,4,5,6-pentafluorophenoxy)undecyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCCCCCCCCCOC1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1F OPIXAGPRZGMNHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATBYFXZUTXZYMA-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCC1=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C1F ATBYFXZUTXZYMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LTYMJMINFWJJPC-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-[4-(3-trimethoxysilylpropyl)phenyl]propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCC1=CC=C(CCC[Si](OC)(OC)OC)C=C1 LTYMJMINFWJJPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GKMJIVDFRBQRTH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[[4-(trimethoxysilylmethyl)phenyl]methyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CC1=CC=C(C[Si](OC)(OC)OC)C=C1 GKMJIVDFRBQRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UOKUUKOEIMCYAI-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilylmethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)COC(=O)C(C)=C UOKUUKOEIMCYAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJQHYEFNLXHUGV-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilylmethyl acetate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)COC(C)=O IJQHYEFNLXHUGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JPPHEZSCZWYTOP-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilylmethyl prop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)COC(=O)C=C JPPHEZSCZWYTOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WRECIMRULFAWHA-UHFFFAOYSA-N trimethyl borate Chemical compound COB(OC)OC WRECIMRULFAWHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- ODWNBAWYDSWOAF-UHFFFAOYSA-N 2,4,4-trimethylpentan-2-yloxybenzene Chemical compound CC(C)(C)CC(C)(C)OC1=CC=CC=C1 ODWNBAWYDSWOAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DRLRGHZJOQGQEC-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxypropoxy)propyl acetate Chemical compound COC(C)COC(C)COC(C)=O DRLRGHZJOQGQEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RFVNOJDQRGSOEL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCCO RFVNOJDQRGSOEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NECRQCBKTGZNMH-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethylhex-1-yn-3-ol Chemical compound CC(C)CC(C)(O)C#C NECRQCBKTGZNMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001879 Curdlan Substances 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- XOJVVFBFDXDTEG-UHFFFAOYSA-N Norphytane Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C XOJVVFBFDXDTEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020781 SixOy Inorganic materials 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PRPAGESBURMWTI-UHFFFAOYSA-N [C].[F] Chemical group [C].[F] PRPAGESBURMWTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RMKZLFMHXZAGTM-UHFFFAOYSA-N [dimethoxy(propyl)silyl]oxymethyl prop-2-enoate Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OCOC(=O)C=C RMKZLFMHXZAGTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYIKRXIYLAGAKQ-UHFFFAOYSA-N abcn Chemical compound C1CCCCC1(C#N)N=NC1(C#N)CCCCC1 KYIKRXIYLAGAKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000012867 bioactive agent Substances 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 238000006664 bond formation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000013036 cure process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- WHGNXNCOTZPEEK-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-methyl-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCOCC1CO1 WHGNXNCOTZPEEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XRLULRBAEHMWDZ-UHFFFAOYSA-N dimethoxymethane 2-(2-methoxypropoxy)propyl acetate Chemical compound COCOC.COC(C)COC(C)COC(C)=O XRLULRBAEHMWDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000013020 final formulation Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 238000005816 glass manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000013627 low molecular weight specie Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- FBNXYLDLGARYKQ-UHFFFAOYSA-N methoxy-dimethyl-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](C)(C)CCCOCC1CO1 FBNXYLDLGARYKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013365 molecular weight analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000002102 nanobead Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006072 paste Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008177 pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000006120 scratch resistant coating Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000004819 silanols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000013083 solar photovoltaic technology Methods 0.000 description 1
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 1
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/006—Anti-reflective coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
- C03C17/30—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/04—Polysiloxanes
- C09D183/08—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen, and oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
- G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
- H01L31/0488—Double glass encapsulation, e.g. photovoltaic cells arranged between front and rear glass sheets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/425—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a porous layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/70—Properties of coatings
- C03C2217/73—Anti-reflective coatings with specific characteristics
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B2207/00—Coding scheme for general features or characteristics of optical elements and systems of subclass G02B, but not including elements and systems which would be classified in G02B6/00 and subgroups
- G02B2207/109—Sols, gels, sol-gel materials
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0006—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本文公开了基于聚倍半硅氧烷的抗反射涂层(ARC)组合物、制备方法及在基材上沉积的方法。在一个实施方案中，本公开的聚倍半硅氧烷是按两步法制备的，即有机烷氧基硅烷的酸催化水解，接着添加四烷氧基硅烷，其产生基于Si‑NMR具有>40摩尔％的硅烷醇的硅氧烷聚合物。这些高硅烷醇硅氧烷聚合物在室温下在极性有机溶剂中稳定且具有长保质期。还公开了在有和没有诸如致孔剂、模板剂、热自由基引发剂、光自由基引发剂、交联剂、Si‑OH缩合催化剂和纳米填料的添加剂的情况下由这些组合物制成的低折射率ARC。还公开了用于将涂层施加到平坦基材的方法和设备，包括基材预处理过程、涂布过程和包括使用热空气刀的表皮固化的涂层固化过程。还公开了用于具有高可调节性、耐久性、高耐磨性的功能化抗反射涂层的涂层组合物和制剂。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求特此以全文引用的方式并入的以下申请的权益：2014年7月14日提交的名称为Coating Materials And Methods For Enhanced Reliability的美国临时申请62/024,440(ENKI-0009-P01)；2014年9月19日提交的名称为的Optical EnhancingDurable Anti-reflective Coating的美国专利申请14/491,259，其特此以全文引用的方式并入(ENKI-0008-U01)；和2015年7月14日提交的名称为Coating Materials AndMethods For Enhanced Reliability的美国专利申请14/799,223，其特此以全文引用的方式并入(ENKI-0009-U01)。
关于政府资助的声明
本发明是根据美国能源部批准的合同DE-EE0006810在美国政府支持下完成的。美国政府对本发明拥有一定的权利。
发明背景
领域：
本公开一般涉及抗反射、抗眩光的阻挡涂层领域，所述阻挡涂层施加到表面、窗户、挡风玻璃、屏幕、显示器、建筑物、护目镜、眼镜等中的玻璃、金属和塑料上，特别是施加到用作太阳能模块的前盖的玻璃、诸如用于艺术品的保护罩的用于显示目的的高透明度玻璃、博物馆陈列玻璃、商品陈列玻璃、需要抗眩光性质的电子屏幕或仪表板的前玻璃以及汽车玻璃上。具体地，本发明涉及可溶性高硅烷醇含量的倍半硅氧烷组合物及其用作薄膜涂层的制备方法。
相关技术描述：
空气与诸如钠钙玻璃的典型玻璃的表面之间的界面将反射约4％的垂直入射光。这种反射是由玻璃和空气的折射率差引起的，前者大约为1.52，后者大约为1.0。为了减少反射，可以用具有介于约1.25与约1.45之间的中间折射率的抗反射涂层涂布玻璃。
有若干方法采用溶胶-凝胶化学过程形成单层抗反射涂层。常用的方法可大致分成五组。第一组：使用固体二氧化硅纳米颗粒是长久已知的，例如1943年提交的美国专利2,432,484教导了使用含有胶态二氧化硅纳米颗粒的溶液在玻璃上形成抗反射涂层。另一个较近期的例子是第7,128,944号美国专利，其教导了通过沉积含有二氧化硅颗粒的水溶液形成多孔SiO2层，然后将其在至少600℃的温度下烧结。第二组教导使用致孔材料来增大溶胶-凝胶得到的薄膜的孔隙率。随着孔隙率增大，折射率降低。一般来说，致孔材料是高分子量有机化合物，当它们通过高温下的热处理被除去时形成小孔的网络。例如，第EP1329433号欧洲专利申请教导了使用高浓度的聚乙二醇叔辛基苯基醚(Triton)作为致孔剂，随后热烧结使致孔剂燃烧以增大孔隙率。这种方法的主要缺点是所形成的小孔吸附水，这可能会大大地降低抗反射涂层的性能。已经认识到减轻这个问题的一种方法是形成具有相对大孔的涂层。虽然孔的内表面可吸附水，但主空隙任然是空的。第三组教导使用固体或液体模板剂形成大孔，膜形成在模板剂周围，其后高温处理烧掉模板剂或者溶剂溶掉模板剂，留下空隙。例如，第12/514,361号美国专利申请教导了使用由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)组成的粒状(准)球形纳米颗粒或油的纳米珠滴作为成孔剂，其充当大孔的模板，并且通过在低温下用诸如THF的溶剂洗涤而被除去或者优选在高温下烧掉。第四组是第三组的变化形式，其是固体聚合物纳米颗粒用于充当空隙的模板。然而，在这种情况下，有时被称为核/壳的纳米颗粒是在被嵌入基质材料之前在例如二氧化硅的壳中涂布的。再次采用高温烧去纳米颗粒聚合物核或模板剂而留下空隙。例如，第12/438,596号美国专利申请教导了使用粘结剂中的中空颗粒涂布基材并然后固化以形成抗反射涂层。最后一组又是模板剂方法的变化形式，然而在这种情况下，形成的是已经具有内部空隙的中空二氧化硅颗粒，然后将其嵌入基质以形成多孔涂层。例如，第PCT/JP2013/001114号PCT专利申请教导了制备很少或没有聚集的中空颗粒并然后使用那些颗粒制备抗反射涂层的方法。
用于玻璃和光伏太阳能模块工业的许多市售的抗反射涂布材料利用这些或类似的方法。尽管一些技术教导了使用溶剂在低温下除去成孔剂，但这通常不是工业规模上的实用方法，因为其缓慢且需要大量的有机溶剂。因此这些涂布技术的工业规模应用中常见的是采用在400℃与750℃之间的高温烧结或固化步骤。由于此处理步骤通常也用作回火步骤以机械地强化玻璃，因此这两个过程是同时完成的。
在玻璃回火过程期间或通过其它类似的高温处理固化的抗反射涂层共有许多共同的特征。首先，它们是亲水或超亲水的，通过测角仪测量的水接触角分别小于60°和小于20°。高温氧化了涂层的所有有机组分，留下几乎是纯的二氧化硅。第二，它们常常是相当脆的。它们的机械强度在一定程度上是得之于涂层的烧结，过多的烧结减小了涂层的孔隙率并因此降低了光学性能。因此，必须在光学性能与机械性能之间取得平衡，这经常使机械性能低于理想情况。一般来说，当经历长期暴露于许多室外环境时，这些脆性亲水涂层易于通过污染和磨损而引起劣化。
可取的是在工业规模上按实用的低温方法制备具有大孔和高光学性能及耐磨性的涂层，其不需要溶剂去除，且仍赋予良好的机械性质，同时保留涂层中的有机元素和性质，如疏水性或疏油性。
发明概述
本公开的一个目的是提供一种涂层组合物，其中固化膜具有高透光度、低光反射、良好的机械性质以及足以经受住长时间户外暴露的耐候性和耐久性。另一目的是提供涂有所述组合物的制品。
本公开的各方面提供用具有下式的组合物合成硅氧烷聚合物的方法，该组合物具有下式，以及由下式的干燥凝胶制成的涂层：[RSi(OH)2O0.5]a[RSiO1.5]b[RSi(OH)O]c[R’Si(OH)2O0.5]m[R’SiO1.5]n[R’Si(OH)O]p[SiO2]w[Si(OH)O1.5]x[Si(OH)2O]y[Si(OH)3O0.5]z，其中R独立地是甲基或任选被取代或未被取代的C2至C10烷基基团、被取代或未被取代的C3至C20环烷基基团、被取代或未被取代的C1至C10羟烷基基团、被取代或未被取代的C6至C20芳基基团、被取代或未被取代的C2至C20杂芳基基团、被取代或未被取代的C2至C10烯基基团、被取代或未被取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团被取代或未被取代的缩水甘油醚基团或其组合；R’是氟取代的C3烷基基团或任选C4至C10烷基基团、氟取代的C3至C20环烷基基团、氟取代的C1至C10羟烷基基团、氟取代的芳基基团、氟取代的C2至C20杂芳基基团、氟取代的C2至C10烯基基团、氟取代的羧基基团、氟取代的(甲基)丙烯酰基基团、氟取代的缩水甘油醚基团或其组合；且0<a，b，c，w，x，y，z<0.9，0≤m，n，p<0.9，并且a+b+c+m+n+p+w+x+y+z＝1。
在一些实施方案中，硅氧烷聚合物由酸水解的烷氧基硅烷、有机硅烷和任选有机氟硅烷形成，其中有机硅烷和有机氟硅烷各自单独地通过在第一步中在水解酸催化剂和诸如极性有机溶剂的溶剂的存在下水解制备，之后再在第二步中与烷氧基硅烷组合。
在一些实施方案中，硅氧烷聚合物A由酸水解的烷氧基硅烷、有机硅烷和有机氟硅烷形成，其中水解的有机硅烷和水解的有机氟硅烷各自单独地在彼此组合以及与烷氧基硅烷或与别的试剂组合之前制备。
在一实施方案中，通过在极性溶剂中在酸催化剂的存在下水解至少一种有机三烷氧基硅烷或四烷氧基硅烷接着使所得多支链高硅烷醇含量的硅氧烷聚合物与四烷氧基硅烷或有机三烷氧基硅烷反应形成硅氧烷聚合物。
硅氧烷聚合物的四烷氧基硅烷与有机硅烷和有机氟硅烷的总量的相对重量百分比可以为约0.2至约2。
烷氧基硅烷可选自由四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷组成的组。
有机硅烷可选自由以下组成的组：三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、3,3-二甲基丁基三乙氧基硅烷、戊基三甲氧基硅烷、戊基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、庚基三甲氧基硅烷、庚基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、正癸基三甲氧基硅烷、正癸基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、环戊基三甲氧基硅烷、环戊基三乙氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、环己基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、乙酰氧基甲基三甲氧基硅烷、乙酰氧基甲基三乙氧基硅烷、乙酰氧基乙基三甲氧基硅烷、乙酰氧基乙基三乙氧基硅烷、(3-乙酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3-乙酰氧基丙基)三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、(3-丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3-丙烯酰氧基丙基)三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、(3-甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3-甲基丙烯酰氧基丙基)三乙氧基硅烷、(3-缩水甘油基丙基)三甲氧基硅烷、(3-缩水甘油基丙基)三乙氧基硅烷。
有机氟硅烷可选自由以下组成的组：(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)三乙氧基硅烷、十二氟癸-9-烯-1-基三甲氧基硅烷、十二氟癸-9-烯-1-基三乙氧基硅烷、(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)三甲氧基硅烷、(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)三乙氧基硅烷、3-(七氟异丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-(七氟异丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、十六氟十二碳-11-烯-1-基三甲氧基硅烷、十六氟十二碳-11-烯-1-基三乙氧基硅烷、九氟己基三甲氧基硅烷、九氟己基三乙氧基硅烷、五氟苯氧基十一烷基三甲氧基硅烷、五氟苯氧基十一烷基三乙氧基硅烷、五氟苯基三甲氧基硅烷、五氟苯基三乙氧基硅烷、(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三甲氧基硅烷、(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三乙氧基硅烷、全氟辛基苯基三甲氧基硅烷、全氟辛基苯基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、(1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基)三甲氧基硅烷、(1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基)三乙氧基硅烷、(1H,1H,2H,2H-九氟己基)三甲氧基硅烷、(1H,1H,2H,2H-九氟己基)三乙氧基硅烷、3-(五氟苯基)丙基三甲氧基硅烷、3-(五氟苯基)丙基三乙氧基硅烷。
在一方面，烷氧基硅烷可以是四甲氧基硅烷，有机硅烷可以是甲基三甲氧基硅烷，且有机氟硅烷可以是三氟丙基三甲氧基硅烷。
在一方面，烷氧基硅烷可以是四乙氧基硅烷，有机硅烷可以是甲基三甲氧基硅烷，且有机氟硅烷可以是三氟丙基三甲氧基硅烷。
在一方面，烷氧基硅烷可以是四甲氧基硅烷，有机硅烷可以是甲基三甲氧基硅烷，且有机氟硅烷可以是(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三甲氧基硅烷。
在一方面，烷氧基硅烷可以是四乙氧基硅烷，有机硅烷可以是甲基三甲氧基硅烷，且有机氟硅烷可以是(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三甲氧基硅烷。
硅氧烷聚合物可以是全部涂层组合物的0.1重量％至10重量％。硅氧烷聚合物可具有600至10,000道尔顿的重均分子量(Mw)。如通过Si-NMR确定，硅氧烷聚合物可包括10至60摩尔％的Si-OH基团。
水解酸催化剂可选自由以下组成的组：盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、甲磺酸或乙酸，其量为全部涂层组合物的0.01重量％至1.0重量％。
溶剂可包括水和至少一种选自由以下组成的组的其它有机溶剂：醇、酯、醚、醛和酮，如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、乙二醇、丙二醇、乙酸乙酯、乙二醇、甲酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙二醇甲醚、1-甲氧基-2-丙醇、丙二醇、丙二醇甲醚乙酸酯、丙酮、环己酮、甲基乙基酮、N,N-二甲基乙酰胺、二甲醚、二***、2-丁醇、2-丁酮、四氢呋喃、1,2-二乙氧基乙烷、二乙二醇、三乙二醇、1,2二甲氧基甲烷二丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇、二戊醚、草酸二乙酯、乳酸丁酯、二丁醚、1-戊醇、二甲氧基乙烷、1-己醇、1-庚醇、乙二醇、γ-丁内酯、三乙二醇和甲基叔丁基醚，其中溶剂的量为全部涂层组合物的约50重量％至约99.5重量％。
在实施方案中，有机溶剂与水的比例在约1至约50之间或约5至约10之间。
在一些实施方案中，涂层组合物中可使用添加剂，如高沸点致孔剂、纳米填料、粘合增进剂、碱缩合催化剂(也称为Si-OH缩合催化剂)、热自由基引发剂、光自由基引发剂、交联剂和表面活性剂等。
高沸点致孔剂或模板剂可选自由以下组成的组：环氧乙烷、环氧丙烷、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、聚氧乙基化聚氧丙基化二醇、脂肪酸乙氧基化物、乙二醇酯、甘油酯、单-二-甘油酯、甘油基酯、聚乙二醇酯、聚甘油酯、聚甘油基酯、多元醇单酯、聚丙二醇酯、聚氧化烯二醇酯、聚氧化烯丙二醇酯、聚氧化烯多元醇酯、聚氧化烯甘油酯、聚氧化烯脂肪酸、脱水山梨糖醇酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、脱水山梨糖醇酯、聚氧化烯脱水山梨糖醇酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇三硬脂酸酯和诸如TWEEN 80、TWEEN 20、PEG 600、PEG 400、PEG 300或PEG-b-PPG-b-PEG的脱水山梨糖醇酯乙氧基化物，其量为全部涂层组合物的0.0重量％至5重量％。
纳米填料可选自由以下组成的组：胶态二氧化硅、中空二氧化硅纳米球、聚合物珠、聚乳酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸酯、碳纳米管或巴克敏斯特富勒烯C60-C70，其量为全部涂层组合物的0.0重量％至5.0重量％。
粘合增进剂可选自由以下组成的组：(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基二甲基甲氧基硅烷或3-缩水甘油基丙基甲基二甲氧基硅烷，其量为全部涂层组合物的0.0重量％至5.0重量％。
碱缩合催化剂可选自由以下组成的组：碱金属氢氧化物、酰胺、胺、咪唑啉、氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化铯(CsOH)、氢氧化铵(NH4OH)、四甲基氢氧化铵(TMAH)、甲酰胺(FA)、三乙胺、三甲胺、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMA)、热碱生成剂(TBG)或四甲氧基甲基甘脲(PowderLink 1174)，其量为全部涂层组合物的0.0重量％至1.0重量％。
热自由基引发剂可选自由偶氮化合物和过氧化物组成的组，如4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)、4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)≥75％、1,1'-偶氮二(环己烷甲腈)98％、偶氮二异丁腈、2,2'-偶氮二(2-甲基丙脒)二盐酸盐、2,2'-偶氮二(2-甲基丙腈)、2,2'-偶氮二(2-甲基丙腈)、叔丁基过氧化氢、过氧乙酸叔丁酯、氢过氧化枯烯、2,5-二(叔丁基过氧化)-2,5-二甲基-3-己炔、2,5-二(叔丁基过氧化)-2,5-二甲基-3-己炔、过氧化二异丙苯、2,5-二(叔丁基过氧化)-2,5-二甲基己烷、过氧化2,4-戊二酮、1,1-二(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二(叔丁基过氧化)环己烷、1,1-二(叔戊基过氧化)环己烷、过氧化苯甲酰、过氧化2-丁酮、叔丁基过氧化物、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化碳酸2-乙基己酯、叔丁基过氧化氢，其量为全部涂层组合物的0.0重量％至5.0重量％。
光自由基引发剂可选自由以下组成的组：苯乙酮、茴香偶姻、蒽醌、蒽醌-2-磺酸一水合钠盐、(苯)三羰基铬、偶苯酰、苯偶姻、苯偶姻***、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻甲醚、二苯甲酮、二苯甲酮/1-羟基环己基苯基酮、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、4-苯甲酰基联苯、2-苄基-2-(二甲基氨基)-4'-吗啉代丁酰苯、4,4'-二(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4'-二(二甲基氨基)二苯甲酮、樟脑醌、2-氯噻吨-9-酮、(异丙基苯)环戊二烯基六氟磷酸铁(II)、二苯并环庚烯酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、4,4'-二羟基二苯甲酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、4-(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-二甲基偶苯酰、2,5-二甲基二苯甲酮、3,4-二甲基二苯甲酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦/2-羟基-2-甲基苯丙酮、4'-乙氧基苯乙酮、2-乙基蒽醌、二茂铁、3 3'-羟基苯乙酮、4'-羟基苯乙酮、3-羟基二苯甲酮、4-羟基二苯甲酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、苯甲酰甲酸甲酯(Methybenzoylformate)、2-甲基-4'-(甲硫基)-2-吗啉代苯丙酮、菲醌、4'-苯氧基苯乙酮、噻吨-9-酮、三芳基锍六氟锑酸盐、三芳基锍六氟磷酸盐，其量为全部涂层组合物的0.0重量％至5.0重量％。
交联剂可选自由以下组成的组：甘油、乙二醛、甲基乙二醛、半乳糖醇、1,5-戊二醇、1,3-丙二醇、1,2,4-丁三醇、1,4-丁二醇、1,1-二(三氯甲硅烷基甲基)乙烯、1,10-二(三氯甲硅烷基)癸烷、1,10-二(三乙氧基甲硅烷基)癸烷、1,12-二(甲基二氯甲硅烷基)乙烷、1,2-二(甲基二乙氧基甲硅烷基)乙烷、1,2-二(甲基二乙氧基甲硅烷基)乙烯、1,2-二(甲基二甲氧基甲硅烷基)乙烷、1,2-二(甲基二甲氧基甲硅烷基)乙烯、1,2-二(三氯甲硅烷基)癸烷、1,2-二(三氯甲硅烷基)乙烷、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烯、1,4-二(三甲氧基甲硅烷基)苯、1,4-二(三乙氧基甲硅烷基)苯、1,4-二(三氯甲硅烷基)苯、1,4-二(三乙氧基甲硅烷基乙基)苯、1,4-二(三氯甲硅烷基乙基)苯、1,4-二(三甲氧基甲硅烷基甲基)苯、1,4-二(三乙氧基甲硅烷基甲基)苯、1,4-二(三氯甲硅烷基甲基)苯、1,4-二(三甲氧基甲硅烷基丙基)苯、1,4-二(三乙氧基甲硅烷基丙基)苯、1,4-二(三氯甲硅烷基丙基)苯，其量为全部涂层组合物的0.0重量％至5.0重量％。
表面活性剂可选自由以下组成的组：非离子表面活性剂、聚氧乙烯二醇烷基醚(Brij 58)、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯二醇脱水山梨糖醇烷基酯(聚山梨醇酯)、离子表面活性剂、十六烷基三甲基溴化铵及其它四烷基卤化铵，其量为全部涂层组合物的0.0重量％至5.0重量％。
在一些实施方案中，在硅氧烷聚合物的合成期间或者在最终配制期间可以按全部涂层组合物的0重量％至1.0重量％的量添加含诸如硼或铝的其它杂原子的添加剂，其选自由以下组成的组：B(OH)3、BI3、B(OCH3)3、B(OC2H5)3、BCl3、Al(acac)3或AlCl3。
在一方面，硅氧烷聚合物溶液组合物可包括(i)由酸水解的烷氧基硅烷、有机硅烷和有机氟硅烷形成的硅氧烷聚合物A，其中硅氧烷聚合物A具有下式：[RSi(OH)2O0.5]a[RSiO1.5]b[RSi(OH)O]c[R’Si(OH)2O0.5]m[R’SiO1.5]n[R’Si(OH)O]p[SiO2]w[Si(OH)O1.5]x[Si(OH)2O]y[Si(OH)3O0.5]z，其中R选自由以下独立地组成的组：甲基或任选被取代或未被取代的C2至C10烷基基团、被取代或未被取代的C3至C20环烷基基团、被取代或未被取代的C1至C10羟烷基基团、被取代或未被取代的C6至C20芳基基团、被取代或未被取代的C2至C20杂芳基基团、被取代或未被取代的C2至C10烯基基团、被取代或未被取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团被取代或未被取代的缩水甘油醚基团或其组合，R’选自由以下组成的组：氟取代的C3烷基基团或任选C4至C10烷基基团、氟取代的C3至C20环烷基基团、氟取代的C1至C10羟烷基基团、氟取代的芳基基团、氟取代的C2至C20杂芳基基团、氟取代的C2至C10烯基基团、氟取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团、氟取代的缩水甘油醚基团或其组合，0<a，b，c，w，x，y，z<0.9，0≤m，n，p<0.9，且a+b+c+m+n+p+w+x+y+z＝1，(ii)水解酸催化剂，(iii)极性有机溶剂，和(iv)至少一种选自由以下组成的组的添加剂：热自由基引发剂、光自由基引发剂和交联剂。在一些实施方案中，水解的有机硅烷和水解的有机氟硅烷各自单独地在彼此组合以及与烷氧基硅烷或与别的试剂组合之前制备。一些实施方案还可包括致孔剂、模板剂、纳米填料、粘合增进剂、Si-OH缩合催化剂和表面活性剂中的一种或多种。
可以按两步法制备硅氧烷聚合物溶液，包括制备水解的有机硅烷之后再与烷氧基硅烷组合，或者制备水解的烷氧基硅烷之后再与有机硅烷和氟硅烷组合，或者制备水解的烷氧基硅烷之后再与有机硅烷组合。
在一方面，在诸如玻璃或其它基材的基材上形成涂层的方法可包括制备硅氧烷聚合物溶液组合物，其包括：由酸水解的烷氧基硅烷、有机硅烷和有机氟硅烷形成的硅氧烷聚合物A，其中硅氧烷聚合物A具有下式：[RSi(OH)2O0.5]a[RSiO1.5]b[RSi(OH)O]c[R’Si(OH)2O0.5]m[R’Si O1.5]n[R’Si(OH)O]p[SiO2]w[Si(OH)O1.5]x[Si(OH)2O]y[Si(OH)3O0.5]z，其中R选自由以下独立地组成的组：甲基或任选被取代或未被取代的C2至C10烷基基团、被取代或未被取代的C3至C20环烷基基团、被取代或未被取代的C1至C10羟烷基基团、被取代或未被取代的C6至C20芳基基团、被取代或未被取代的C2至C20杂芳基基团、被取代或未被取代的C2至C10烯基基团、被取代或未被取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团被取代或未被取代的缩水甘油醚基团或其组合，R’选自由以下组成的组：氟取代的C3烷基基团或任选C4至C10烷基基团、氟取代的C3至C20环烷基基团、氟取代的C1至C10羟烷基基团、氟取代的芳基基团、氟取代的C2至C20杂芳基基团、氟取代的C2至C10烯基基团、氟取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团、氟取代的缩水甘油醚基团或其组合，0<a，b，c，w，x，y，z<0.9，0≤m，n，p<0.9，且a+b+c+m+n+p+w+x+y+z＝1；水解酸催化剂；极性有机溶剂；和至少一种选自由以下组成的组的添加剂：致孔剂或模板剂、热自由基引发剂、光自由基引发剂和交联剂。该方法还包括用硅氧烷聚合物溶液涂布基材并固化涂层以形成薄膜。涂层的一些实施方案还可以包括致孔剂、模板剂、纳米填料、粘合增进剂、Si-OH缩合催化剂和表面活性剂中的一种或多种。可通过所述方法形成涂布的玻璃基材。在一些实施方案中，水解的有机硅烷和水解的有机氟硅烷各自单独地在彼此组合以及与烷氧基硅烷或与别的试剂组合之前制备。可通过溶液涂布、通过辊涂或通过别的方法涂布基材。
可通过以下方式将本发明的涂层组合物涂布到基材上，即首先确保表面是清洁且活化的，使得其显示出高表面能，例如显示出小于60°的水接触角。然后通过按浸涂、流涂、喷涂、辊涂、狭缝式模具涂布等方式将涂层组合物施加到表面上，此后使其干燥以在表面上形成干燥的凝胶涂层。然后通过加热到约120℃至约800℃固化涂层。可在约120℃至约800℃下热固化涂层。可在不到约350℃下热固化涂层。
固化后，涂层可具有约100nm至约500nm或约60nm与150nm之间的厚度。在各方面，涂层在固化后具有约80nm至约500nm的厚度，或在固化后具有80nm至约160nm的厚度。
在一方面，涂层可包括由以下物质制备的干燥凝胶：由酸水解的烷氧基硅烷、有机硅烷和有机氟硅烷形成的硅氧烷聚合物A，其中硅氧烷聚合物A具有下式：[RSi(OH)2O0.5]a[RSiO1.5]b[RSi(OH)O]c[R’Si(OH)2O0.5]m[R’SiO1.5]n[R’Si(OH)O]p[SiO2]w[Si(OH)O1.5]x[Si(OH)2O]y[Si(OH)3O0.5]z，其中R选自由以下独立地组成的组：甲基或任选被取代或未被取代的C2至C10烷基基团、被取代或未被取代的C3至C20环烷基基团、被取代或未被取代的C1至C10羟烷基基团、被取代或未被取代的C6至C20芳基基团、被取代或未被取代的C2至C20杂芳基基团、被取代或未被取代的C2至C10烯基基团、被取代或未被取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团被取代或未被取代的缩水甘油醚基团或其组合，R’选自由以下组成的组：氟取代的C3烷基基团或任选C4至C10烷基基团、氟取代的C3至C20环烷基基团、氟取代的C1至C10羟烷基基团、氟取代的芳基基团、氟取代的C2至C20杂芳基基团、氟取代的C2至C10烯基基团、氟取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团、氟取代的缩水甘油醚基团或其组合，0<a，b，c，w，x，y，z<0.9，0≤m，n，p<0.9，且a+b+c+m+n+p+w+x+y+z＝1；水解酸催化剂；极性有机溶剂；和至少一种选自由以下组成的组的添加剂：热自由基引发剂、光自由基引发剂和交联剂。在一些实施方案中，涂层还可包括致孔剂、模板剂、纳米填料、粘合增进剂、Si-OH缩合催化剂和表面活性剂中的一种或多种。在一些实施方案中，水解的有机硅烷和水解的有机氟硅烷各自单独地在彼此组合以及与烷氧基硅烷或与别的试剂组合之前制备。
在其中将涂层施加到钠钙玻璃基材上的实施方案中，与未涂布的表面相比，从表面的绝对反射可显示出约1.0％至约3.5％的反射减少。在一些实施方案中，涂层显示出优异的耐磨性和对玻璃的粘附性，例如有能力通过标准EN1096-2的磨损测试，如在1,000个磨损行程之后或者甚至在2,000个磨损行程之后测量的反射绝对变化不超过0.5％。在其中将涂层施加到太阳能模块的实施方案中，相对于未涂布的太阳能模块，涂层可将太阳能模块的峰值功率输出提高约1.0％至约3.5％。
在若干实施方案中，涂布的基材可以是窗或建筑玻璃或LED或半导体或暴露的光伏元件或透镜或漫射器或镜子或挡风玻璃或汽车玻璃或屏幕或显示器或护目镜或眼镜或太阳镜或温室玻璃或混合型太阳能表面或船用玻璃或航空玻璃或在运输中使用的玻璃或移动装置屏幕。在一些实施方案中，基材可以是半导体并且涂层可用作平坦化、电介质或间隙填充层。
在一方面，单层透明涂层可包括抗反射性质和疏水性质，其是高耐磨性的，并且其中单层透明涂层含有多个扁圆空隙，并且其中至少1％的扁圆空隙是对单层透明涂层的表面敞开的。单层透明涂层的厚度可以在10nm与5μm之间。单层透明涂层的折射率可小于1.45。可见光从涂有单层透明涂层的玻璃的表面的平均反射可小于3％。涂布的玻璃基材的TAM比相同类型未涂布的玻璃基材的TAM大至少1％。疏水性质测试中的水接触角可大于70°。在根据标准EN1096.2中的程序进行1000个行程的磨损测试之后通过TAM测量，单层透明涂层的光透射减少可小于1.0％。扁圆空隙的空隙直径的分布可包括平均值在10nm与150nm之间且标准偏差在2nm与40nm之间的高斯分布。扁圆空隙的空隙直径的分布可以是双模的，其中第一组具有平均值在25nm与150nm之间且标准偏差在5nm与40nm之间的高斯分布，且第二组具有平均值在150nm与500nm之间且标准偏差在25nm与50nm之间的高斯分布。至少1％的扁平空隙可延伸穿过单层透明涂层的整个厚度。所有的扁平空隙可包含在单层透明涂层的整个厚度内。单层透明涂层的表面可具有1％与50％之间的可见空隙的百分比。单层透明涂层的孔隙率可在50％与2％之间。单层透明涂层中的扁圆空隙的长轴可在5nm与500nm之间，且扁圆空隙的短轴在3nm与150nm之间。扁圆空隙的扁率可在0.0至0.8之间。可在不到400℃的温度下固化单层透明涂层。涂层可进一步包括具有其上施加了所述涂层的表面的玻璃基材。涂层可进一步包括具有其上施加了所述涂层的表面的太阳能模块。
附图简述
参考下面的附图可理解本公开及其某些实施方案的以下详细描述：
图1a示出了比较由实施例2中给出的组合物在锡上制成的涂层对比30x30cm基材上的浮法玻璃的非锡面的透射增益的UV-可见光透射光谱；
图1b示出由实施例3在图案化玻璃基材上辊涂制成的涂层的UV-可见光透射光谱；
图2a示出UV-可见光透射光谱，显示了由实施例3中给出的组合物制成的TCO玻璃基材的锡面上的涂层的最大透射率增强，其中有磨损前和磨损后的光谱；
图2b和2c示出分别由实施例5和7的组合物制成的TCO玻璃基材的锡面上的涂层的UV-可见光谱；
图3a是由实施例2的组合物在玻璃载片基材上制成的涂层的TEM截面视图；
图3b是由实施例2的组合物在玻璃基材上制成的涂层的高分辨率TEM；
图4是由实施例2的组合物在30x30cm玻璃基材上制成的涂层的SEM截面视图；
图5是由实施例3的组合物在30x30cm玻璃基材上制成的涂层的SEM截面视图；
图6是由实施例4的组合物在30x30cm玻璃基材上制成的涂层的SEM截面视图；
图7a-1是由实施例2制成的溶胶的GPC；
图7a-2显示由实施例2制成的溶胶的分子量的扩展；
图7b-1是由实施例3制成的溶胶的GPC；
图7b-2显示由实施例3制成的溶胶的分子量的扩展；
图7c-1是由实施例4制成的溶胶的GPC；
图7c-2显示由实施例4制成的溶胶的分子量的扩展；
图7d-1是由实施例5制成的溶胶的GPC；
图7d-2显示由实施例5制成的溶胶的分子量的扩展；
图7e-1是由实施例6制成的溶胶的GPC；
图7e-2显示由实施例6制成的溶胶的分子量的扩展；
图7f-1是由实施例7制成的溶胶的GPC；
图7f-2显示由实施例7制成的溶胶的分子量的扩展；
图7g-1是由实施例8制成的溶胶的GPC；
图7g-2显示由实施例8制成的溶胶的分子量的扩展；
图7h-1是由实施例9制成的溶胶的GPC；
图7h-2显示由实施例9制成的溶胶的分子量的扩展；
图7k-1是由实施例10制成的溶胶的GPC；
图7k-2显示由实施例10制成的溶胶的分子量的扩展；
图8a是来自TCO涂布的玻璃的TC的锡面上的实施例2的涂层的XPS光谱；
图8b是来自TCO涂布的玻璃的锡面上的实施例2的涂层在10分钟氩溅射蚀刻之后的XPS光谱；
图9描述流涂的实施方案；
图10描述流涂头的实施方案的截面视图；
图11描述流涂头的第二实施方案的截面视图；
图12描述流涂头下槽歧管的等轴视图；
图13描述图10的组装流涂头和相应基材的局部视图；
图14显示确认若干关键尺寸和参数的涂布槽的示意性截面视图；
图15a和15b描述对在平坦基材上涂布优化的辊涂***；
图16描述用于平坦基材的辊涂***的实施方案；
图17描述表皮固化***的实施方案；
图18描述表皮固化***的示例温度曲线；
图19描述涂布材料的代表性样品的热重分析的实例；
图20a、20b和20c显示示例性溶胶-凝胶涂层的数据，其展示了作为最高固化温度的函数的最终膜厚度、折射率和水接触角的控制；
图20d和20e描述涂布材料的代表性样品在固化过程之前和之后的FT-IR分析的实例；
图21和22分别描述实施例2和3的Si-NMR谱；
图23是实施例19在浮法玻璃上的涂布且固化的样品的SEM显微照片；
图24是实施例11在轧制玻璃上的涂布且固化的样品的SEM显微照片；
图25是实施例11在轧制玻璃上的辊涂且固化的样品的SEM显微照片；
图26是描述在20℃下来自实施例8的溶胶的基于GPC的保质期的图表；
图27是描述在40℃下来自实施例8的溶胶的基于GPC的保质期的图表；
图28和图29分别描述实施例33和35的Si-NMR谱；
图30a描述实施例55的辊涂且固化的样品的自上而下的SEM显微照片；
图30b是由图30a中的图像导出的空隙直径的直方图；
图31a、32a、33a、34a、35a和36a描述辊涂且固化的样品的自上而下的SEM显微照片；
图31b、32b、33b、34b、35b和36b是由图31a-36a中的图像导出的空隙直径的直方图，显示了空隙尺寸的各种分布；
图37a-37d描述辊涂且固化的样品的倾斜截面SEM显微照片，显示了涂层的垂直尺寸上的各种空隙结构；且
图38示出由实施例55在浮法玻璃基材上辊涂制成的涂层的UV-可见光透射光谱。
详述
下面结合附图描述本公开的各种实施方案；然而，这种描述不应被视为限制本公开的范围。相反，应将其视为属于由权利要求书限定的本公开的范围内的各种实施方案的示例。进一步地，还应当理解的是，提及“公开内容”或“本公开”不应被解释为意指描述针对的是仅一个实施方案或者每个实施方案必须含有结合特定实施方案描述或结合使用这类短语描述的给定特征。实际上，本文描述了具有共同和不同特征的各种实施方案。
本公开一般涉及提供抗反射性质的明显改善的涂层。其是改善的抗反射性质与防污性质、自清洁性质和制造灵活性以及进一步提高涂层的效用的其它有益效果的结合。因此，因此，本公开的涂层可用在诸如透明基材的基材上以提高通过基材的透光率。特别地，涂层可用在诸如玻璃或太阳能模块的前盖玻璃的透明基材上。
在整个本公开中，太阳能模块用作示例性实施方案，但应当理解的是，任何光学元件都可以利用本文描述的***和方法，如窗、建筑玻璃、LED、半导体、暴露的光伏元件、透镜、漫射器、镜子、挡风玻璃、汽车玻璃、屏幕/显示器、护目镜、眼镜、太阳镜、温室玻璃、混合型太阳能表面、船用玻璃、航空玻璃、在运输中使用的玻璃、移动装置屏幕等。
本公开特别良好地适用于在太阳能发电中使用的玻璃(“太阳能玻璃”)。应当理解的是，太阳能发电包括太阳能光伏发电和太阳能热发电，其中太阳辐射用于产生热量作为终点或作为中间步骤来发电。此外应当理解的是，太阳能玻璃可用在期望通过玻璃传输最多的太阳能的任何应用中，如期望暖温度的温室或建筑物环境。通常太阳能玻璃是高透射低铁玻璃。其可以是浮法玻璃，即形成在熔融锡浴上的平板玻璃片，或图案化玻璃，其中平板玻璃是通过辊的作用形成的。浮法玻璃的特征往往在于玻璃的底部(“锡面”)上存在锡污染。图案化玻璃通常在一面上是纹理化的以提高其在太阳能模块中的性能。还可以将其形成为管，如在太阳能热能发电或在一些非平面形式的太阳能光伏发电中用作接收器的那些。本公开的实施方案也可应用于在诸如抛物面槽***的太阳能发电中或日光反射器中用作反射镜的玻璃表面。其也可用于涂布各种玻璃透镜，如在太阳能热发电中使用的菲涅耳透镜。
另外，太阳能玻璃可具有施加的各种涂层。例如常见的涂层是在玻璃的一面上的透明导电氧化物(TCO)，如氟掺杂的氧化锡(FTO)或氧化铟锡(ITO)。此涂层用于为许多薄膜太阳能模块技术提供前电极。可存在其它涂层，如用以封住在玻璃制造中使用但当被水沥滤出来时会造成长期可靠性问题的诸如Na+和Ca++的碱金属离子的涂层。解决这一问题的其它技术是耗尽玻璃表面的薄层中的这些离子。也可以用反射表面涂布太阳能玻璃以形成反射镜。太阳能玻璃可以是回火的、退火的或不回火的。回火玻璃明显更强并且用其制造的太阳能模块通常仅使用一片玻璃。如果使用非常薄的回火玻璃，则可以使用第二薄玻璃片作为太阳能模块的背片。用未回火的前玻璃制造的太阳能模块通常使用回火玻璃背片以满足强度和安全要求。许多薄膜太阳能光伏技术也使用前玻璃作为基材，它们在其上沉积构成太阳能电池的材料。在太阳能电池的制造期间采用的方法可能会不利地影响玻璃上任何现有涂层的性质，或者现有涂层可能会干扰太阳能电池制造方法。本公开的实施方案完全容忍由太阳能模块制造商选择的玻璃类型。其对浮法或图案化玻璃有效。
使用TCO(或类似的)涂布玻璃的太阳能模块制造商的一个关键问题是回火。获得低成本高质量TCO涂布的回火玻璃是非常困难的。因此补偿TCO涂布的玻璃的太阳能模块制造商使用未回火的玻璃。另外，即使可获得合适的TCO涂布的回火玻璃，一些薄膜太阳能制造方法也是在制造期间将玻璃加热到丧失回火的程度。市场上大多数抗反射涂布的玻璃是回火的。回火是将玻璃加热到600℃至700℃然后快速冷却的过程。这种高回火温度烧结抗反射涂层，为其提供了最终的机械强度。因此，不能使用回火玻璃的太阳能模块制造商通常不能使用抗反射涂布的玻璃。此外，一些模块制造商、特别是可能需要在制成或基本上制成的模块上施加抗反射涂层的薄膜模块制造商无法使用目前可获得的抗反射涂层，因为需要使涂布材料在高于300℃的温度下固化、暴露于腐蚀性氨气氛或暴露于如氢氟酸的高毒性酸。将制成或基本上制成的太阳能模块暴露于>300℃的温度或将它们暴露于腐蚀性氨气氛有可能损害它们的性能和/或长期可靠性。将制成的模块暴露于酸或其它强蚀刻剂以产生等级化折射率层具有同样的挑战性并且由于管理和处置大量像氢氟酸一样的高危化学品而造成另外的安全风险。本公开的实施方案之一可在20℃与300℃之间及20℃与130℃之间以及进一步在80℃与250℃之间的低温下施加和固化。这种低温有利于涂布完整的太阳能板而不对板造成损坏。因此，其是使用未回火的太阳能玻璃者以及在制成或基本上制成的太阳能模块上使用抗反射涂层者的抗反射解决方案。
本公开的实施方案之一的低温固化也对太阳能模块制造商提供了超出能够得到未回火的抗反射玻璃的实质性有益效果。通过使得有可能涂布玻璃而不需要回火步骤，太阳能模块制造商能够施加他们自己的抗反射涂层。目前对大型回火炉的需求意味着太阳能模块制造商被限于向玻璃制造商购买抗反射玻璃。这意味着他们必须保持抗反射涂布和非涂布的玻璃两者的库存。由于这些不能互换使用，降低了库存灵活性，因此有必要保持较大量的库存存货。太阳能模块制造商施加他们自己的涂层的能力意味着它们可以仅保持较少的非涂布的玻璃的库存，然后根据需要对它们施加抗反射涂层。
此外，常规的抗反射涂层在太阳能模块制造过程期间易于划伤。通常太阳能模块制造商必须使用塑料或纸片来保护涂层。由于可将本文公开的涂层施加到完全制好的太阳能模块上，因此其可在制造过程结束时施加，从而不再需要保护片，并且没有了在制造期间损坏涂层的机会。
来源于不同制造商的常规抗反射涂层往往具有细微的颜色、纹理和光学差异。这对期望他们的产品具有完全一致的装饰性表面处理的太阳能模块制造商提出了问题。如果他们制造大量的太阳能模块，则几乎不可避免的是，他们将不得不向不同的供应商订购抗反射玻璃，导致最终产品在外观上有轻微差异。然而，本文公开的涂层使太阳能模块制造商能够施加他们自己的涂层，并因此能够在不限数目的太阳能模块之间实现装饰一致性。
对于太阳能模块上的抗反射涂层，还重要的是根据太阳能模块制造商所用的太阳能电池的类型调节和优化玻璃上的抗反射涂层的厚度。这是因为晶体硅、非晶硅、CdTe、CIGS及其它太阳能电池吸收材料的光谱响应有轻微的差异，有利的是对抗反射涂层的厚度进行优化，使得抗反射涂层的最大透射发生在与下面的太阳能电池材料的波长良好匹配的波长处。
除了其抗反射性质外，本文描述的涂层可显示出防污和/或自清洁性质，因为它们抵抗污垢的粘附并且促进通过水的作用除去任何粘附的污垢。更具体地，本文描述的涂层的一些实施方案的特征可在于极细的孔隙率，其通过物理方式最大程度地减少污垢的沉积。进一步地，涂层的一些实施方案的特征在于低能量表面，其抵抗化学及物理相互作用，并且使得容易驱逐颗粒，从而使表面基本上是防污的。与诸如污垢的环境的物理和/或化学相互作用减少使这些涂层的暴露表面不那么容易结合污垢，并且也使得更容易以最小的力或能量消耗进行清洁。
通常为了完全清洁普通的玻璃，需要机械作用来驱逐强力粘附于表面的污垢，例如使用刷子或高压喷射。然而，本文描述的涂层的一些实施方案给出了这样一种表面，其使得污垢对水比对该表面更有吸引力。因此，在水的存在下，无需机械作用便可有效地除去存留在表面上的任何污垢。这意味着涂布的玻璃在自然或人工雨水的存在下可实现高水平的清洁，不用人工或机械干预。此外，减少了清洁玻璃所需的水量。这是特别有意义的，因为太阳能发电的最有效地区往往是晴朗、温暖和干旱的，并且就在太阳能最有效的地区水可能是特别昂贵和稀缺的资源。
本公开的实施方案使得太阳能发电***的操作者能够降低能量的平准化成本(LCOE)。首先，抗反射性质提高太阳能模块的效率。效率提高使得在建造太阳能发电***中能够降低***平衡(BOS)成本。因此对于给定的***尺寸，资金成本和建造劳动力成本降低。第二，防污性质通过减少污染所致的损失而增加太阳能模块的能量输出。第三，操作和维护(O&M)成本降低，因为需要较少或不需要洗涤，减少了与洗涤相关的劳动力及水成本。
在本文描述的一些实施方案中，涂层还可以含有耐水和耐油的氢/氟-碳基团，这些基团使它们在化学上反应性较低且相互作用较小。当与玻璃基材组合使用时，涂层可利用硅氧烷键与玻璃表面结合，这使它们强力粘附并使它们坚固、耐久、耐磨且耐划伤。这些涂层可以在物理和化学上反应性较低，在机械和结构上稳定，疏水、疏油，稳定且耐太阳紫外(UV)光降解。因此，应当理解的是本文描述的涂层可特别应用于暴露于诸如外窗和太阳能模块所使用的玻璃的环境的透明基材。
一般地，通过溶胶-凝胶法制备本文描述的涂层。涂层组合物包括有机烷氧基硅烷或有机烷氧基硅烷和四烷氧基硅烷的组合的水解物，形式为溶胶的均匀无凝胶溶液。可采用本领域中已知的涂布技术将此溶胶涂布到基材上面，干燥以形成凝胶，并固化以形成具有上述性质的硬质层或涂层。固化干燥的凝胶的过程使涂层进一步致密化。
一般地，通过在最终涂层的形成中采用组分的特定组合来提供上文描述的涂层的所得性质。特别地，在提供具有所需性质的涂层时，在涂层混合物中选择特定的有机硅烷前体或有机硅烷前体与其它组分相组合的混合物可能是重要的。在若干实施方案中，可由包括四烷氧基硅烷、有机硅烷和有机氟硅烷的前体的混合物制成涂层。在若干实施方案中，可由包括四烷氧基硅烷和有机硅烷的前体的混合物制成涂层。在一些实施方案中，可使用单独的涂层混合物或有机硅烷前体的混合物来形成单独的溶胶，然后可将其组合以形成最终溶胶，将其施加到要涂布的基材上。进一步地，可以将单一溶胶或组合在一起的单独制备的溶胶与别的有机硅烷前体组合以形成最终溶胶，将其施加到要涂布的基材上。
在一实施方案中，四烷氧基硅烷的酸催化水解由于在每个硅原子周围形成了四个Si-O-Si键而形成广泛交联的结构。这些结构的特征在于机械稳定性和耐磨性。为了对最终涂层赋予疏水性和防污性，除了四烷氧基硅烷外，还可以使用有机烷氧基硅烷。在若干实施方案中，除了四烷氧基硅烷外，还可以使用含氟有机烷氧基硅烷以赋予疏油性。
在一些实施方案中由酸水解的烷氧基硅烷、有机硅烷和任选有机氟硅烷形成硅氧烷聚合物，其中有机硅烷和任选的有机氟硅烷各自单独地通过在第一步中在水解酸催化剂和溶剂的存在下水解制备，之后再在第二步中与烷氧基硅烷组合。
在一些实施方案中，通过在溶剂中在酸催化剂的存在下水解至少一种有机三烷氧基硅烷或四烷氧基硅烷接着使所得多支链高硅烷醇含量的硅氧烷聚合物与四烷氧基硅烷或有机三烷氧基硅烷反应而形成硅氧烷聚合物。
硅氧烷聚合物的四烷氧基硅烷与有机硅烷和有机氟硅烷的总量的相对重量百分比可以为约0.2至约2。
烷氧基硅烷可选自由四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷组成的组。
有机硅烷可选自由以下组成的组：三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、3,3-二甲基丁基三乙氧基硅烷、戊基三甲氧基硅烷、戊基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、庚基三甲氧基硅烷、庚基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、正癸基三甲氧基硅烷、正癸基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、环戊基三甲氧基硅烷、环戊基三乙氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、环己基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、乙酰氧基甲基三甲氧基硅烷、乙酰氧基甲基三乙氧基硅烷、乙酰氧基乙基三甲氧基硅烷、乙酰氧基乙基三乙氧基硅烷、(3-乙酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3-乙酰氧基丙基)三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、(3-丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3-丙烯酰氧基丙基)三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、(3-甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3-甲基丙烯酰氧基丙基)三乙氧基硅烷、(3-缩水甘油基丙基)三甲氧基硅烷、(3-缩水甘油基丙基)三乙氧基硅烷。
有机氟硅烷可选自由以下组成的组：(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)三乙氧基硅烷、十二氟癸-9-烯-1-基三甲氧基硅烷、十二氟癸-9-烯-1-基三乙氧基硅烷、(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)三甲氧基硅烷、(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)三乙氧基硅烷、3-(七氟异丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-(七氟异丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、十六氟十二碳-11-烯-1-基三甲氧基硅烷、十六氟十二碳-11-烯-1-基三乙氧基硅烷、九氟己基三甲氧基硅烷、九氟己基三乙氧基硅烷、五氟苯氧基十一烷基三甲氧基硅烷、五氟苯氧基十一烷基三乙氧基硅烷、五氟苯基三甲氧基硅烷、五氟苯基三乙氧基硅烷、(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三甲氧基硅烷、(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三乙氧基硅烷、全氟辛基苯基三甲氧基硅烷、全氟辛基苯基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、(1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基)三甲氧基硅烷、(1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基)三乙氧基硅烷、(1H,1H,2H,2H-九氟己基)三甲氧基硅烷、(1H,1H,2H,2H-九氟己基)三乙氧基硅烷、3-(五氟苯基)丙基三甲氧基硅烷、3-(五氟苯基)丙基三乙氧基硅烷。
硅氧烷聚合物可以是全部涂层组合物的0.1重量％至10重量％。硅氧烷聚合物可具有600至10,000道尔顿的重均分子量(Mw)。如通过Si-NMR确定，硅氧烷聚合物可包括10至60摩尔％的Si-OH基团。
水解酸催化剂可选自由以下组成的组：盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、甲磺酸或乙酸，其量为全部涂层组合物的0.01重量％至1.0重量％。
溶剂可由水和至少一种选自由以下组成的组的其它有机溶剂：醇、酯、醚、醛和酮，如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、乙酸乙酯、乙二醇、甲酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙二醇甲醚、1-甲氧基-2-丙醇、丙二醇、丙二醇甲醚乙酸酯、丙酮、环己酮、甲基乙基酮、N,N-二甲基乙酰胺、二甲醚、二***、2-丁醇、2-丁酮、四氢呋喃、1,2-二乙氧基乙烷、二乙二醇、1,2二甲氧基乙烷、二丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇、二戊醚、草酸二乙酯、乳酸丁酯、二丁醚、1-戊醇、二甲氧基乙烷、1-己醇、1-庚醇、乙二醇、γ-丁内酯、三乙二醇和甲基叔丁基醚，其中溶剂的量为全部涂层组合物的约50重量％至约99.5重量％。
在若干实施方案中，有机溶剂与水的比例可以在约1至约50之间或约5至约10之间。
在一些实施方案中，在涂层组合物中可使用诸如高沸点致孔剂、模板剂、纳米填料、粘合增进剂、碱缩合催化剂、热自由基引发剂、光自由基引发剂、交联剂和表面活性剂等的添加剂。
在一些实施方案中，有机烷氧基硅烷和四烷氧基硅烷前体与诸如以下的纳米填料的组合可提供有长保质期及优异的光学和机械性能的溶胶：胶态二氧化硅(NALCO、NISSAN、EVONIK、LUDOX、BAXTER、CLARIANT)、中空二氧化硅纳米球、聚合物珠、聚乳酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸酯、碳纳米管、巴克敏斯特富勒烯C60和C70，其量为全部涂层组合物的0.0重量％至5重量％。
在一些实施方案中，可以按全部涂层组合物的0.0重量％至5重量％的量添加选自由以下组成的组的高沸点致孔剂：环氧乙烷、环氧丙烷、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、聚氧乙基化聚氧丙基化二醇、脂肪酸乙氧基化物、乙二醇酯、甘油酯、单-二-甘油酯、甘油基酯、聚乙二醇酯、聚甘油酯、聚甘油基酯、多元醇单酯、聚丙二醇酯、聚氧化烯二醇酯、聚氧化烯丙二醇酯、聚氧化烯多元醇酯、聚氧化烯甘油酯、聚氧化烯脂肪酸、脱水山梨糖醇酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、脱水山梨糖醇酯、聚氧化烯脱水山梨糖醇酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇三硬脂酸酯、诸如TWEEN 80、TWEEN 20、PEG 600、PEG 400、PEG 300或PEG-b-PPG-b-PEG的脱水山梨糖醇酯乙氧基化物，以在最终膜中产生导致降低折射率(RI)并提高光学性能的孔隙率。在涂层凝胶化之后，高沸点致孔剂可保持均匀地分散在凝胶中。在热固化期间，凝胶在高沸点致孔剂周围形成交联Si-O-Si键的更强的网络。当致孔剂蒸发或烧掉时，网络结构可硬到足以在较高温度下保持其形状。致孔剂的损失可产生降低涂层的折射率的孔或空隙。
在一些实施方案中，可用选自由以下组成的组的初始模板剂合成稳定的溶胶：环氧乙烷、环氧丙烷、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、聚氧乙基化聚氧丙基化二醇、脂肪酸乙氧基化物、乙二醇酯、甘油酯、单-二-甘油酯、甘油基酯、聚乙二醇酯、聚甘油酯、聚甘油基酯、多元醇单酯、聚丙二醇酯、聚氧化烯二醇酯、聚氧化烯丙二醇酯、聚氧化烯多元醇酯、聚氧化烯甘油酯、聚氧化烯脂肪酸、脱水山梨糖醇酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、脱水山梨糖醇酯、聚氧化烯脱水山梨糖醇酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇三硬脂酸酯、诸如TWEEN80、TWEEN 20、PEG 600、PEG 400、PEG 300或PEG-b-PPG-b-PEG的脱水山梨糖醇酯乙氧基化物，其量为全部涂层组合物的5重量％。溶胶由此方法涂布和固化产生高性能的抗反射涂层。
在一些实施方案中，表面活性剂可选自由以下组成的组：非离子表面活性剂、聚氧 乙烯二醇烷基醚(Brij 58)、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯二醇脱水山梨糖醇烷基酯(聚山梨醇酯)、离子表面活性剂、十六烷基三甲基溴化铵及其它四烷基卤化铵，可以按全部涂层组合物的0.0重量％至5.0重量％的量添加到制剂中。
为增强硅烷醇缩合、提高交联密度和降低固化温度，可以按全部涂层组合物的0.0重量％至1.0重量％的量添加选自由以下组成的组的碱缩合催化剂：碱金属氢氧化物、酰胺、胺、咪唑啉，如；氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化铯(CsOH)、氢氧化铵(NH4OH)、四甲基氢氧化铵(TMAH)、甲酰胺(FA)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMA)、热碱生成剂(TBG)或四甲氧基甲基甘脲(PowderLink 1174)。
在一些实施方案中，适合所公开的组合物的粘合增进剂可选自由以下组成的组：有机硅烷化合物，如(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基甲基二甲氧基硅烷，并且用量可以为全部涂层组合物的0.0重量％至5.0重量％。
在一些实施方案中，组合物可包括选自由偶氮化合物和过氧化物组成的组的热自由基引发剂。这些化合物包括4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)、4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)≥75％,1,1'-偶氮二(环己烷甲腈)98％、偶氮二异丁腈、2,2'-偶氮二(2-甲基丙脒)二盐酸盐、2,2'-偶氮二(2-甲基丙腈)、2,2'-偶氮二(2-甲基丙腈)、叔丁基过氧化氢、过氧乙酸叔丁酯、氢过氧化枯烯、2,5-二(叔丁基过氧化)-2,5-二甲基-3-己炔、2,5-二(叔丁基过氧化)-2,5-二甲基-3-己炔、过氧化二异丙苯、2,5-二(叔丁基过氧化)-2,5-二甲基己烷、过氧化2,4-戊二酮、1,1-二(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二(叔丁基过氧化)环己烷、1,1-二(叔戊基过氧化)环己烷、过氧化苯甲酰、过氧化2-丁酮、叔丁基过氧化物、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化碳酸2-乙基己酯、叔丁基过氧化氢，可以按全部涂层组合物的0.0重量％至5.0重量％的量添加到制剂中。
在一些实施方案中，组合物可包括选自由以下组成的组的光自由基引发剂：苯乙酮、茴香偶姻、蒽醌、蒽醌-2-磺酸一水合钠盐、(苯)三羰基铬、偶苯酰、苯偶姻、苯偶姻***、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻甲醚、二苯甲酮、二苯甲酮/1-羟基环己基苯基酮、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、4-苯甲酰基联苯、2-苄基-2-(二甲基氨基)-4'-吗啉代丁酰苯、4,4'-二(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4'-二(二甲基氨基)二苯甲酮、樟脑醌、2-氯噻吨-9-酮、(异丙基苯)环戊二烯基六氟磷酸铁(II)、二苯并环庚烯酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、4,4'-二羟基二苯甲酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、4-(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-二甲基偶苯酰、2,5-二甲基二苯甲酮、3,4-二甲基二苯甲酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦/2-羟基-2-甲基苯丙酮、4'-乙氧基苯乙酮、2-乙基蒽醌、二茂铁、3 3'-羟基苯乙酮、4'-羟基苯乙酮、3-羟基二苯甲酮、4-羟基二苯甲酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、苯甲酰甲酸甲酯、2-甲基-4'-(甲硫基)-2-吗啉代苯丙酮、菲醌、4'-苯氧基苯乙酮、噻吨-9-酮、三芳基锍六氟锑酸盐、三芳基锍六氟磷酸盐，可以按全部涂层组合物的0.0重量％至5.0重量％的量添加到制剂中。
在一些实施方案中，组合物可包括选自由以下组成的组的交联剂：甘油、乙二醛、甲基乙二醛、半乳糖醇、1,5-戊二醇、1,3-丙二醇、1,2,4-丁三醇、1,4-丁二醇、1,1-二(三氯甲硅烷基甲基)乙烯、1,10-二(三氯甲硅烷基)癸烷、1,10-二(三乙氧基甲硅烷基)癸烷、1,12-二(甲基二氯甲硅烷基)乙烷、1,2-二(甲基二乙氧基甲硅烷基)乙烷、1,2-二(甲基二乙氧基甲硅烷基)乙烯、1,2-二(甲基二甲氧基甲硅烷基)乙烷、1,2-二(甲基二甲氧基甲硅烷基)乙烯、1,2-二(三氯甲硅烷基)癸烷、1,2-二(三氯甲硅烷基)乙烷、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、1,2-二(三乙氧基甲硅烷基)乙烯、1,4-二(三甲氧基甲硅烷基)苯、1,4-二(三乙氧基甲硅烷基)苯、1,4-二(三氯甲硅烷基)苯、1,4-二(三乙氧基甲硅烷基乙基)苯、1,4-二(三氯甲硅烷基乙基)苯、1,4-二(三甲氧基甲硅烷基甲基)苯、1,4-二(三乙氧基甲硅烷基甲基)苯、1,4-二(三氯甲硅烷基甲基)苯、1,4-二(三甲氧基甲硅烷基丙基)苯、1,4-二(三乙氧基甲硅烷基丙基)苯、1,4-二(三氯甲硅烷基丙基)苯，添加量可以为全部涂层组合物的0.0重量％至5.0重量％。
在一些实施方案中，为增强硅烷醇缩合及提高膜的致密化，在硅氧烷聚合物的合成期间或者在最终配制期间可以按全部涂层组合物的0重量％至1.0重量％的量添加含诸如硼或铝的其它杂原子的添加剂，其选自由以下组成的组：B(OH)3、BI3、B(OCH3)3、B(OC2H5)3、BCl3、Al(acac)3或AlCl3。
应当理解的是，涂布材料和将其施加到基材上的方法可包括较大的涂布***。可针对特定的涂敷方法优化涂布材料，反之亦然。因此，可通过优化成确保一致性和质量的工具来执行优化的涂布方法。因此，这种工具加上涂布材料可构成涂布***。鉴于本公开的有益效果特别良好地适合于可能不自己制造工具的太阳能模块制造商，可取的是提供由涂布材料、涂布方法知识和相关联的涂布工具组成的完整解决方案。在描述涂布方法的以下段落中应当理解的是，可以按手动方式、使用涂布工具自动进行的方式或两者的任意组合方式来执行这些步骤。还应当理解的是，有若干可能的涂布***，其中不同的涂布材料、涂布方法和涂布工具组合使用。
工具可以是旨在用于按工厂设置操作的大型独立单元；其可以是子工具，使得其包括执行涂布方法但被集成到另一机器当中的处理模块，该另一机器执行较大的太阳能模块制造方法中的其它步骤。例如，其可以是附接到现有玻璃清洗机的模块或附接到太阳能模块组装机的模块。或者，工具可以是便携式或半便携式的，例如安装在卡车上或拖拉机拖车内，使得其可以在大型太阳能装置的建造期间被运输到工地并用于涂布太阳能模块。或者，可以将其设计成使得可以在原地将涂层施加到安装好的太阳能模块上。
一般来说，可采用三步将溶胶施加到给定的基材上。首先，对基材进行清洗和预处理。其次，用溶胶或溶胶的混合物涂布基材。第三，在基材上形成最终涂层。应当理解的是可采用更多的步骤或更少的步骤来施加溶胶。
作为初始步骤，对基材进行预处理或预清洁以除去表面杂质并通过产生新鲜表面或表面上的新结合位点来活化表面。
可取的是通过预处理或清洁基材表面以形成“活化”表面来增加基材的表面能。例如活化表面可以是具有许多暴露的Si-OH部分的表面。活化表面减小了溶胶的接触角并使得溶胶能够在表面上有效润湿。在一些实施方案中，物理抛光或清洁和/或化学蚀刻的组合足以提供溶胶的均匀润湿。在其中需要进一步降低表面张力的情况下，可以用稀释的表面活性剂溶液(诸如surfynol的低分子量表面活性剂、诸如己醇或辛醇的长链醇、低分子量环氧乙烷或环氧丙烷或诸如
或
的商业洗碗机洗涤剂对诸如玻璃的基材进行预处理以进一步帮助溶胶在玻璃表面上更好地分散。
因此，表面预处理可涉及表面的化学处理和物理处理的组合。化学处理步骤可包括(1)用溶剂或溶剂的组合、洗涤剂、如碳酸钠或碳酸铵的温和碱来清洁表面和/或(2)用溶剂连同研磨垫来清洁表面，(3)任选地对表面进行化学蚀刻，和/或(4)用水清洗表面。物理处理步骤可包括(1)用溶剂或溶剂的组合清洁表面，(2)用溶剂连同颗粒磨料清洁表面，和(3)用水清洗表面。应当理解的是，可以通过仅采用化学处理步骤或仅采用物理处理步骤来预处理基材。或者，化学处理步骤和物理处理步骤两者可任意组合使用。应当进一步理解的是，清洁刷或垫与表面之间的摩擦的物理清洁作用是表面制备的重要方面。
在第一化学处理步骤中，用具有可变疏水性的溶剂或溶剂的组合处理表面。所用的典型溶剂是水、乙醇、异丙醇、丙酮和甲基乙基酮。商业玻璃清洁剂(例如，
)也可用于此目的。可以用个别的溶剂单独处理或通过使用溶剂的混合物处理表面。在第二步中，利用溶剂将研磨垫(例如，
)在表面之上摩擦，注意这可结合第一步执行或在第一步之后单独执行。在最后一步中，用水清洗或冲洗表面。
通过此方法制备基材的一个实例涉及用诸如乙醇、异丙醇或丙酮的有机溶剂清洁表面以除去有机表面杂质、污垢、灰尘和/或油脂(有或没有研磨垫)，接着用水清洁表面。另一实例涉及用甲基乙基酮清洁表面(有或没有研磨垫)，接着用水清洗表面。另一实例是基于使用乙醇和丙酮的1:1混合物除去有机杂质，接着用水清洗表面。
在一些情况下可包括另外的任选步骤，可能有必要借助于浓硝酸、硫酸或食人鱼溶液(piranha solution)(96％硫酸和30％H2O2的1:1混合物)对表面进行化学蚀刻以使表面适合与沉积的溶胶粘结。通常此步骤将在用水冲洗表面的最后步骤之前执行。在一个实施方案中，可将基材在食人鱼溶液中放置20分钟，接着在去离子水中浸泡5分钟。然后可以将基材转移到容纳新鲜去离子水的另一容器中并再浸泡5分钟。最后，用去离子水冲洗基材并风干。
可替代地或另外地通过物理处理制备基材。在物理处理情况下，一个实施方案是采用溶剂和清洁刷或垫的机械作用简单地清洁表面，任选可以将表面活性剂或洗涤剂添加到溶剂中，其后用水冲洗基材并风干。在另一实施方案中首先用水清洁表面，接着将诸如二氧化铈、二氧化钛、氧化锆、氧化铝、硅酸铝、二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝颗粒、碳化硅或其组合的粉状磨料颗粒添加到基材的表面上，以在表面上形成浆料或糊料。研磨介质可以是粉末形式的，或者其可以是浆料、分散体、悬浮液、乳液或糊料形式的。磨料的粒度可从0.1至10微米以及在一些实施方案中从1至5微米不等。可利用磨料浆料经由用垫(例如，
垫)、布、泡沫材料或纸垫摩擦来对基材进行抛光。或者，可以通过将基材放置在抛光器的旋转盘上接着在基材于盘上旋转时将磨料浆料施加在表面上并用垫摩擦来对其进行抛光。另一种替代方法涉及使用电抛光器，其可用作摩擦垫与磨料浆料结合以抛光表面。通过水清洁用浆料抛光的基材并风干。
在预处理表面之后，通过包括浸涂、喷涂、滴滚、流涂或辊涂在内的本领域中已知的技术将涂层沉积在基材上，以在基材上形成均匀的涂层。可以采用的其它沉积方法包括旋涂；气溶胶沉积；超声、热或电沉积方法；微沉积技术，如喷墨、喷雾、静电印刷法；或商业印刷技术，如丝印、点阵印刷等。溶胶的沉积可以在环境条件下或者在受控的温度和湿度条件下进行。在一些实施方案中，将温度控制在20℃与35℃之间和/或将相对湿度控制在20％与60％之间或更优选在25％与35％之间。
在一些实施方案中，在小表面上经由滴滚法执行沉积的方法，其中将溶胶组合物置于基材的表面上，接着倾斜基材以使液体能够在整个表面上滚动。对于较大的表面，可以通过流涂沉积溶胶，其中将溶胶以一定的速率从单个喷嘴分配到移动的基材上，使得流动的溶胶导致在表面上的均匀沉积，或者从多个喷嘴分配到静止的表面上，或者从槽分配到静止的表面上。本文别处更详细地描述了流涂。另一种沉积方法是经由将液体溶胶沉积到基材上，接着使用机械分散剂将液体均匀地铺展到基材上。例如，可使用具有锋利明确界定的均匀边缘的刮板或其它机械装置来铺展溶胶，如本文更详细描述的辊涂。
存在沉积最终溶胶的若干变化方式。在一些实施方案中，按一层将最终溶胶简单地沉积在基材上。在一些实施方案中，可以沉积单一溶胶或多种溶胶以形成多个层，从而形成多层涂层。在一实施方案中，可以形成含有高硅烷醇端基的溶胶的涂层作为用于更好地粘附到玻璃基材上的底层，接着形成四烷氧基硅烷的顶涂层，以使外表面获得更好的耐磨性。在一实施方案中，可沉积有机硅烷的底层，接着沉积有机氟烷氧基硅烷和四烷氧基硅烷的混合物的顶涂层。在一实施方案中，可沉积四烷氧基硅烷的底层，接着沉积使用有机烷氧基硅烷和有机氟烷氧基硅烷的溶胶混合物的顶层。在一实施方案中，可沉积由有机烷氧基硅烷和有机氟烷氧基硅烷的混合物制成的溶胶的底层，接着通过将层暴露于四烷氧基硅烷的蒸气而蒸气沉积顶层。在一实施方案中，可沉积由有机烷氧基硅烷和有机氟烷氧基硅烷的混合物制成的溶胶的底层，接着通过将基材浸入四烷氧基硅烷在异丙醇中的溶液而沉积顶层。
在其中沉积多个层的实施方案中，可在沉积第一层之后很快地沉积每一层，例如，沉积前一层30秒之内或之后。在若干实施方案中，可叠置沉积溶胶，或者可叠置沉积不同的溶胶的混合物，或者可按多层沉积单一溶胶，或者可按多层沉积相同的溶胶混合物。在若干实施方案中，可以将给定的溶胶沉积为一个层，并可将不同的溶胶混合物用作别的层。可以按任意顺序沉积溶胶的任意组合，从而构建各种多层涂层。
可采用类似或不同的涂布技术沉积每一层的溶胶。可将涂布和固化处理步骤设置成产生不同复杂性和结构的涂层。在若干实施方案中，可采用涂布技术和固化技术的任意组合来获得基材的最终涂层。实施方案可包括经由流涂技术涂布接着是表皮固化处理或通过常规方法固化、经由旋涂技术涂布接着是表皮固化处理或通过常规方法固化、经由辊涂技术涂布接着是表皮固化处理或通过常规方法固化，等等。为产生多层涂层，可顺序地采用涂布和固化设备的任意组合以产生这种涂层。可通过按顺序设置多个涂布设备和固化设备的布置实现这种设备的顺序使用。或者，可存在用于在一个或多个涂布和固化设备之间处理基材的处理设施。例如，可以按顺序设置两个辊涂机，其间是任选的闪蒸加热器。这有利于通过第一辊涂机涂布第一层，通过闪蒸站干燥该层，然后通过第二辊涂机沉积第二层，之后再在表皮固化站或在简单的烘箱中固化。或者，可以在辊涂机之间***高温表皮固化步骤，以在施加第二层之前能够对第一层进行高温热处理。应当理解的是，用于多层涂层的这种技术可扩展到两层以上。通过这种技术制造的多层涂层可以是高性能抗反射干涉型涂层，或者多层涂层可用于改变顶表面涂层的表面能，方式是通过例如对下面的层增加氟化硅烷单层，以使环境暴露表面上的最终涂层疏水和疏油。多层涂层可用于通过在环境暴露表面上增加较低折射率材料以在环境与下面的基材之间产生等级化折射率涂层而增强单层抗反射涂层。在若干实施方案中，可以将第二层涂层施加到现有的基底层上以提供多层涂层与基底层相结合的功能有益效果。例如，可用提供抗划伤有益效果的无机涂层涂布移动电话/触摸屏玻璃，则低温防污涂层可以在抗划伤涂层的顶部上。
沉积的涂层厚度可从约10nm到约5μm不等。在一些实施方案中，涂层的厚度从约100nm到约1微米不等，并且在其它实施方案中，其是从约100nm到约500nm不等。为了提供足够的抗反射性质，期望有约60nm到约150nm的厚度。沉积的涂层混合物的厚度受涂布方法以及受涂层混合物的粘度的影响。因此，应选择涂布方法，使得对于任意给定的涂层混合物获得所需的涂层厚度。进一步地，在其中沉积多个溶胶层的那些实施方案中，每个层应沉积成一定厚度，使得涂层的总厚度适于实现最终所需的透射光谱性质。因此，在其中沉积多个溶胶层的一些实施方案中，总涂层厚度从约100nm到约500nm不等，并且为了提供足够的抗反射性质，期望有约60nm到约150nm的总涂层厚度。
一旦如上所述沉积最终溶胶，则沉积的溶胶将通过凝胶化的过程干燥以形成凝胶，其后将凝胶进一步固化以除去残余溶剂并促进Si-OH的进一步缩合以及在涂层中经由Si-O-Si键形成而形成网络。此外，可允许凝胶老化以允许通过持续的缩合反应形成另外的键。
如上所述，用于制备本文描述的涂层的溶胶-凝胶方法利用合适的分子前体，其被酸水解以产生硅氧烷低聚物。前体单体的初始水解及部分缩合产生液体溶胶，其在干燥期间最终变成固体凝胶。凝胶在环境条件下(或在升高的温度下)的干燥导致溶剂相的蒸发以形成交联的膜。因此，在整个过程中，涂层混合物/溶胶/凝胶/干燥的/固化的涂层经历了物理、化学和结构参数的变化，这些变化内在地改变了最终涂层的材料性质。一般来说，可以将整个溶胶-凝胶转化过程中的变化粗略地分成物理、化学和结构变化三个相互依赖的方面，它们导致结构组成、形态和微结构改变。溶胶和凝胶的化学组成、物理状态及总体分子结构显著不同，使得处于两种状态的材料内在不同。
关于物理差异，溶胶是溶解在极性溶剂中的含硅烷醇的聚倍半硅氧烷低聚物(低Mw聚合物)的集合。这些含硅烷醇的聚倍半硅氧烷低聚物溶解在溶剂中并且彼此不显著地相互作用。如此，溶胶是稳定的，并且作为低粘度透明无色液体存在。相比之下，在凝胶膜中，网络形成已发生到高级状态，使得硅氧烷聚合物彼此互连。网络形成和交联增加使得凝胶网络呈具有特征性固体状态的刚性。材料以两种不同状态存在的能力是由于沿溶胶到凝胶转化发生化学变化(Si-OH的缩合)的原因。
关于化学变化，在溶胶到凝胶转变期间，溶胶分子经由Si-OH缩合及Si-O-Si键的形成彼此结合。其结果是，材料显示出网络形成和强化。总体而言，溶胶含有可参与形成Si-O-Si网络的Si-OH硅烷醇基团，而凝胶结构使这些Si-OH硅烷醇基团中的一些转化成Si-O-Si基团。
关于结构差异，溶胶含有很少的Si-O-Si键连同末端Si-OH硅烷醇以及未水解的烷氧基配体。如此，溶胶状态可被视为在结构上不同于含有较多Si-O-Si键和较少硅烷醇的固化的膜。如此，液体溶胶和固态聚合物网络是化学和结构上不同的体系。
有机烷氧基硅烷前体的一些组合可提供具有长保质期的溶胶，而有机烷氧基硅烷前体的一些组合可提供能凝胶成具有优异耐磨性的涂层的溶胶，而有机烷氧基硅烷前体的一些其它组合可凝胶成具有耐磨性和防污性质的涂层。
关于性质的差异，溶胶和凝胶膜的物理和化学性质的起源取决于它们的结构。溶胶溶液和凝胶膜在化学组成、构成及官能团方面不同，且因此显示出不同的物理和化学性质。由于颗粒性质的原因，溶胶阶段的特征在于形成网络的高反应性，而凝胶状态由于反应性Si-OH硅烷醇基团转化为稳定的Si-O-Si键而在很大程度上无反应性。因此，有机烷氧基硅烷前体及添加到涂层混合物中的其它化学物质的特定组合在基材表面上被水解及缩合、胶凝、干燥和固化，这使本公开的最终涂层具有上文描述的所需性质。
有若干方法来干燥和固化和/或老化凝胶以形成最终涂层。在一些实施方案中，在环境或室温条件下干燥和固化凝胶。在一些实施方案中，将凝胶在环境条件下老化30分钟，接着在保持于(例如，20％至50％)的可变相对湿度的烘箱中干燥3小时。然后以5℃/分钟的速率将烘箱的温度缓慢升高到120℃的最终温度。缓慢的加热速率连同湿度一起减慢了硅烷醇缩合反应的速率以提供更均匀和机械稳定的涂层。这种方法提供了可再现的结果，并且是使涂层具有所需性质的可靠方法。
在另一实施方案中，在红外发射器或红外发射器的阵列下加热基材上的凝胶。将这些发射器放置成紧靠近基材的涂布表面，使得表面受到均匀照射。选择最大发射在3～5μm的中红外区的发射器。此区域是可取的，因为其比较短的红外波长更好地被玻璃吸收。可经由闭环PID控制器密切地控制发射器的功率输出以实现涂布表面的精确及可控的温度曲线。在一些实施方案中，此曲线将始于环境温度并且每秒快速升高1℃至100℃到120℃的温度或到275℃或到350℃的温度，将该温度保持30至300秒的一段时间，然后在有或没有冷却气流的协助下将温度降回到环境温度。
对于需要高通量的应用和/或对于其中当固化玻璃时在涂布的玻璃的底表面的最大允许温度附近存在过程敏感性的应用，优选的是固化玻璃，使得仅玻璃的顶表面通过热空气撞击涂布的表面或使用脉冲方法的氙弧灯而受热，在脉冲方法中灯在固化周期期间被打开和关闭多次。本文在别处参考图17更详细地描述被称为表皮固化的一种固化技术。
特别值得注意的是，可以在不超过120℃的温度下制备本公开的一些涂层，相比之下在固化基于二氧化硅的抗反射涂层中通常采用400℃至600℃的温度。
在另一实施方案中，可以在(例如，20％至50％)的可变相对湿度和环境或室温条件下干燥涂层。最后，可以在选自120℃至800℃的温度下将涂层固化0.5分钟至60分钟的时间。
在另一实施方案中，可以在(例如，20％至50％)的可变相对湿度和环境或室温条件下干燥涂层。然后在回火条件下固化涂层。
如上所述和如实施例中进一步所示，如本文描述的涂层具有若干可取的性质。涂层具有减少光子的反射的抗反射性质。相对于未涂布的玻璃基材，涂有根据本公开制成的涂层组合物的玻璃基材的透射率可提高约1％至约8％、约2％至约6％和约1％至约4％。
涂层还具有防污性质，这在当与玻璃基材结合使用时保持足够透射率方面也是重要的。污染是由于颗粒物质粘附在暴露于环境的表面上。颗粒在表面上的沉积取决于表面微结构以及化学组成。一般来说，粗糙表面可为颗粒物质的物理结合提供许多位点。
表面的化学组成反映在通过接触角测量的表面能中。与具有低水接触角的高能表面相比，低能表面(特征在于高水接触角)通常不易于结合。因此，可通过测量涂层的接触角间接地确定防污性质。本文的涂层提供约10°至约178°或约70°至约110°或约110°至约155°或约125°至约175°范围内的接触角。本公开的涂层相对于未涂布的样品将由于污染所致的光子通量损失最小化约50％。
本公开的涂层还提供可取的耐磨性。耐磨性可定义为材料经受由于摩擦力所致的侵蚀以保留和维持其原始形状和外观的能力。耐磨性涉及内在框架结构的强度以及表面特征。由于缺乏长程键合相互作用而不具有足够强度的材料往往容易磨损。类似地，具有不均匀表面的材料或具有表面不均匀性和表面微凸体的涂层往往由于摩擦损失而磨损。另外，由于摩擦所致的这些表面微凸体的流平及平整处理导致在材料磨损时涂层光透射的变化。
有可能也可通过改变构成涂层的溶胶的分子量或改变构成涂层的溶胶中的低分子量组分和高分子量组分的比例或者通过改变构成涂层的溶胶的多分散度来调节涂层的有益性质。改变pH值以及更改反应中使用的催化剂也可用于改变溶胶中的组分的分子量和分子量分布或多分散度。例如，改变溶胶的多分散度可影响聚合的硅烷分子如何聚集在一起。这可能对固化涂层的耐磨性有影响。另一实例是通过在溶胶中存在低分子量水解的有机氟烷氧基硅烷分子来改变最终涂层的表面特性。在涂层干燥时，这些低分子量种类物质可上升到涂层表面并改变涂层的润湿性，从而改变其防污和/或自清洁性质。
凝胶渗透色谱法(GPC)是用于表征聚合物的分子量的技术。我们已使用WatersGPC***进行分子量分析。方法细节如下，HPLC***：配有2707自动进样器和50uL环路的1515等度泵，具有柱加热器的2414RI检测器。柱和检测器烘箱加热到40℃。采用的流量为1.0ml/分钟。使用四根用于有效MW范围的4.6x300mm GPC苯乙烯二乙烯基苯共聚物填充柱。将柱在THF中预平衡，并使用THF为洗脱剂。使用聚苯乙烯窄标准物，并将标准曲线拟合到3阶多项式。使用大约530MW至50,000的九种聚苯乙烯标准物。各自在THF中以10mg/ml制备聚苯乙烯标准物并将它们的样品以1:10稀释在THF中用于注射。由实施例2制成的溶胶的结果示于图7a和图7b。可以看出，用于制备本公开中的涂层的一些溶胶可具有小于1000的重均分子量(Mw)和小于1000的数均分子量(Mn)，多分散度(PD)小于1.2。
调节本公开的涂层的耐磨性的又一种方法是通过改变干燥后固化涂层的温度。与在120℃下固化的膜相比，类似的膜当在环境温度下固化时通常将具有较低的耐磨性，其可低于在常规烘箱中在200℃或300℃下固化的膜。
一般来说，本公开的各种涂层提供了使透明基材或玻璃透射更多的光子而不改变其内在结构及其它性质同时钝化表面以使其变得耐水、污垢、脏物及其它外来物质的粘附的方式。因此，如本文描述的涂层混合物及所得凝胶和涂层具有许多商业应用。
关于涂层混合物本身，可以将这些包装作为涂层混合物用于商业销售或商业涂层制剂供他人使用。例如，可以将涂层混合物作为液体组合物提供，例如，用于在与它们在太阳能或建筑***中作为窗使用分开的处理中后续小规模地处理玻璃。在这种情况下，可以将涂层混合物包装，用于在硅烷前体已水解及部分缩合之后作为硅氧烷聚合物混合物销售。
此外，可沉积涂层混合物并使其在特定的基材上固化，随后将其包装作为成品组件销售。特别地，可以将本公开的涂层组合物涂布在表面上具有氢键给体或氢键受体基团的任何透明基材上。例如，可施加涂层作为在已经将给定的玻璃或其它透明基材集成到诸如太阳能电池、光学窗或附件的装置当中之前或之后对其的处理，例如作为玻璃处理过程的一部分。在其它实施方案中，本公开提供涂层组合物作为在建筑物和住宅的建筑窗中辅助效率提高的用途，其方式是通过提供抗反射有益效果和/或通过提供防污有益效果以增加抗反射有益效果。在其它实施方案中，本公开提供涂层组合物作为在处理需要定期清洁以使其自清洁的透明表面中辅助效率提高的用途。例如，涂层可与用于窗、挡风玻璃、屏幕、建筑、护目镜、眼镜等的玻璃结合使用。
在其它实施方案中，本公开提供涂层组合物作为在光伏太阳能模块组件(例如，太阳能模块的外罩)中辅助效率提高的用途，其方式是通过提供抗反射有益效果和/或通过提供防污有益效果以增加抗反射有益效果。这些装置将太阳能转换成电能并依靠光子的高效吸收，并且由于吸附的脏物或污垢颗粒所致的诸如反射、散射和吸收损失的效果可导致功率输出降低。如所指出的那样，本公开的涂层当被涂布到玻璃表面上时减少光子的反射(所谓的抗反射性质)并且也减少来自环境的污垢、肮物及其它颗粒物质的吸附及结合，从而提高光子通过玻璃的透射以及防止与颗粒物质沉积到表面上相关的光子的减少。
用于太阳能模块应用的涂层提供了其它常见应用中通常使用的涂层所没有的独特挑战。在太阳能模块中使用抗反射涂层需要太阳辐射的长期暴露，这通常导致聚合物材料在长时间的UV暴露下大量降解，原因在于这些材料中的键的光解分解。本公开的涂层组合物利用当水解、缩合及固化时产生类似于玻璃的具有对辐射分解稳定的Si-O-Si键的网络的硅烷前体。在太阳能应用中使用基于二氧化硅的材料的另外的优点是使涂层耐划伤、压痕和磨损的固有硬度。进一步地，本公开的涂层使在从约350nm至约1150nm的整个太阳辐射区域上的透光率提高，这对于太阳能应用是可取的。
进一步地，由本公开的涂层组合物得到的硅氧烷聚合物混合物不需要在制造期间被施加到太阳能模块上，可以在制造之后施加以避免对太阳能模块制造过程的任何干扰。预期太阳能模块制造者自己就可以在他们的制造过程以内的适当时间点能够使用本公开的组合物涂布模块。在这种情况下，提供可根据本文描述的方法使用的稳定的硅氧烷聚合物混合物，这提供了在制造模块之后或甚至在最终安装模块之后施加涂层混合物的直接方式。这能简化可施加涂层的现有模块(无论是现有库存还是已经安装和使用的模块)的制造过程并提高其经济价值。
在一个实施方案中，涂布太阳能模块的方法包括准备模块表面、用根据本公开制成的最终硅氧烷聚合物混合物涂布表面、在环境条件下干燥涂层以及在升高的温度下固化干燥的模块。通过用二氧化铈浆料抛光模块接着用水清洗模块并在环境温度-压力条件下将其干燥约10小时至约12小时的一段时间来准备模块表面。
一旦准备好模块表面，在一个实施方案中，借助于流涂机将本公开的最终硅氧烷聚合物混合物沉积到太阳能模块上。硅氧烷聚合物混合物经由液体硅氧烷聚合物混合物从顶部到底部的重力自由流动而沉积在模块上。将太阳能模块放置在以对于硅氧烷聚合物混合物的自由流动而言最佳且不在液体流中引入断点或引入湍流的速率移动的移动平台上。优化液体流动的速率和承载太阳能模块的平台的移动速率以沉积均匀无裂缝的涂层，这种涂层是均匀的，没有变形，并且特征在于厚度均匀。
更具体地，在一个实施方案中，将模块放置在移动台上，移动台与计算机连接，并且被编程为在一些实施方案中以约0.05cm/s至约300cm/s、在其它实施方案中约0.1cm/s至约10cm/s且在其它实施方案中约0.25cm/s至约0.5cm/s的速度移动。然后使用计算机控制的喷嘴分配单元将硅氧烷聚合物混合物沉积到模块表面上，使得硅氧烷聚合物混合物的流动速率在一些实施方案中为约5ml/分钟至约50ml/分钟、在其它实施方案中为约5ml/分钟至约25ml/分钟且在其它实施方案中为约10ml/分钟至约15ml/分钟。硅氧烷聚合物混合物沉积的速率对于涂层的适当沉积是重要的。值得注意的是，可以调节溶胶的喷嘴直径以确保流速适当，喷嘴的直径范围在约0.3mm至约0.9mm。
使用硅氧烷聚合物混合物的特别有利的方面在于其呈液体状态，但也具有足够的粘度以在不破坏料流的情况下铺展。通过调节流速和载有太阳能模块的平台的移动速率进一步确保涂层的均匀性。对于硅氧烷聚合物混合物的给定流速，如果平台的移动速率太快，则其导致硅氧烷聚合物混合物料流的破裂，造成涂层不均匀。对于硅氧烷聚合物混合物的给定流速，如果平台的移动速率太慢，则其导致过度的流动和材料累积，这使膜的均匀性劣化。因此，硅氧烷聚合物混合物流速和平台移动的具体最佳值对于提供平坦、一致和均匀的涂层是重要的。采用如上文概述的具体pH值、溶剂和硅烷浓度提供了理想的粘度。
通过在硅氧烷聚合物混合物向板上流动的期间蒸发溶剂也有利于涂布过程，这也影响均匀膜或涂层在模块表面上的形成。当自由流动的硅氧烷聚合物混合物在表面上干燥并在玻璃表面上形成固体时就形成了涂层。更具体地，溶胶的底部边缘代表前沿的湿线，而干燥发生在顶部边缘。随着溶剂蒸发，硅氧烷聚合物混合物变得更粘稠，并且最终在顶部边缘凝固，而底部边缘的特征在于液体边缘铺展。在底部边缘处铺展的液体使得硅氧烷聚合物混合物能够自由流动，而在顶部边缘处凝固的硅氧烷聚合物混合物将材料固定并防止形成层状结构。这些因素的平衡对于形成均匀膜是重要的。
流涂方法不允许硅氧烷聚合物混合物渗流到太阳能模块组件的内部部件当中，因为过量的硅氧烷聚合物混合物可被收集到组件底部的容器当中并再循环。类似地，其不利于腐蚀和/或化学品从太阳能模块组件的内部浸出。流涂机方法仅将玻璃面暴露于硅氧烷聚合物混合物，而模块组件可能含有电触点和引线的其它面不与液体硅氧烷聚合物混合物发生任何接触。如此，流涂方法特别有利于在组装或组装后阶段期间涂布太阳能模块。
这里描述的方法可用于涂布可变尺寸和可变构造的太阳能模块。例如，典型的模块具有约1mx1.6m的尺寸，其可以按纵向设置(portrait configuration)或横向设置(landscape configuration)模式经由在移动平台中适当放置而进行涂布。
流涂机可用于以每小时约15-60个模块的速率涂布模块。单个模块的涂布速率将取决于模块的尺寸以及它们是按纵向模式还是横向取向涂布。另外，可结合模块组装线使用并行操作的多台涂布机或沿整个长度运行的单台涂布机以提高生产率。
在沉积涂层之后，在环境条件下将模块干燥约1分钟至约20分钟或更长的一段时间。然后采用上文描述用于固化的任何技术固化涂布的模块，其后涂布的模块就可供使用了。
由于抗反射性质的原因，本文描述的抗反射涂层将太阳能电池的峰值功率提高大约3％。此外，据估计防污性质将有助于使与污垢在模块上的积累相关的透射损失最小化。典型的污染损失估计为约5％，并且预期使用这些涂层将使损失减半。
实施例：
以下结合附图描述根据本公开的某些实施方案制成的涂层的各个方面。这些实施例不应被视为是限制性的。由有机硅烷、烷氧基硅烷和/或有机氟硅烷的酸催化水解的分两个部分的方法的一般性程序描述如下：
在方法I中，在分两个部分的方法的第一部分中，通过向500ml烧瓶中装入去离子水(DIW)、盐酸(HCl)、任选的添加剂和IPA，然后在室温下以100rpm搅拌一分钟，接着添加甲基三烷氧基硅烷，然后在室温下以约100rpm搅拌30分钟，由此制备称为溶胶I的第一溶胶。通过向500ml烧瓶中装入DIW、HCl和IPA，然后以100rpm搅拌一分钟，接着添加(3,3,3三氟丙基)-三甲氧基硅烷，然后在室温下以约100rpm搅拌30分钟，由此制备称为溶胶II的第二溶胶。在分两个部分的方法的第二部分中，将溶胶I和溶胶II合并，并将四烷氧基硅烷添加到此混合物中，并在室温下以约100rpm搅拌30分钟。将最终的溶胶混合物在室温下老化48小时，然后通过GPC和NMR表征。
在方法II中，在分两个部分的方法的第一部分中，向500ml烧瓶中装入DIW、HCl、任选的添加剂和IPA，然后在室温下以100rpm搅拌一分钟，接着添加甲基三烷氧基硅烷，然后在室温下以约100rpm搅拌30分钟。在分两个部分的方法的第二部分中，将四烷氧基硅烷添加到此混合物中并在室温下以约100rpm搅拌30分钟。将最终的溶胶混合物在室温下老化48小时，然后通过GPC和NMR表征。
在方法III中，在分两个部分的方法的第一部分中，向500ml烧瓶中装入DIW、HCl、任选的添加剂和IPA，然后在室温下以100rpm搅拌一分钟，接着添加四烷氧基硅烷，然后在室温下以约100rpm搅拌30分钟。在分两个部分的方法的第二部分中，将甲基三烷氧基硅烷添加到此混合物中并在室温下以约100rpm搅拌30分钟。将最终的溶胶混合物在室温下老化48小时，然后通过GPC和NMR表征。
在方法IV中，在分两个部分的方法的第一部分中，向500ml烧瓶中装入DIW、HCl、任选的添加剂和IPA，然后在室温下以100rpm搅拌一分钟，接着添加四烷氧基硅烷，然后在室温下以约100rpm搅拌30分钟。在分两个部分的方法的第二部分中，添加(3,3,3三氟丙基)-三甲氧基硅烷和甲基三烷氧基硅烷的混合物并在室温下以约100rpm搅拌30分钟。将最终的溶胶混合物在室温下老化48小时，然后通过GPC和NMR表征。
在实施例1所指的实施方案中，按照方法I，通过向500mL烧瓶中装入177g的IPA和25g的0.04M HCl制备溶胶I。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加2.87g(0.021摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟。通过向500mL烧瓶中装入177g的IPA和25g的0.04M HCl制备溶胶II。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加3.71g(0.021摩尔)的(3,3,3-三氟丙基)-三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟。将溶胶I和II混合在一起，接着添加6.39g(0.042摩尔)的四甲氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化24小时直到120小时。在老化溶胶制剂之后，用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着在120℃的温度下固化60分钟。
在实施例2所指的实施方案中，按照方法I，通过向500mL烧瓶中装入177g的IPA和25g的0.04M HCl制备溶胶I。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加2.87g(0.021摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟。通过向500mL烧瓶中装入177g的IPA和25g的0.04M HCl制备溶胶II。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加3.71g(0.021摩尔)的(3,3,3-三氟丙基)-三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟。将溶胶I和II混合在一起，接着添加8.8g(0.042摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝1,174g/mol且多分散度PD＝1.13。在老化溶胶制剂之后，用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着在120℃的温度下固化60分钟。典型的GPC结果示于图7a-1和7a-2且Si-NMR结果示于图21。来自实施例2的固化膜的代表性样品的SEM截面示于图4。
来自实施例2的干燥且固化膜的代表性样品的TEM截面示于图3a。来自实施例2的膜的TEM截面和高分辨率TEM未显示出膜内长程有序的迹象。5nm尺度的膜形态显示出很少的多孔性迹象。
在实施例3所指的实施方案中，按照方法II通过向500mL烧瓶中装入354g的IPA和50g的0.04M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加4.37g(0.0321摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加7.08g(0.034摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝902g/mol且多分散度PD＝1.14。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着在120℃的温度下固化60分钟。GPC结果示于图7b-1和7b-2，NMR结果示于图22。来自实施例3的固化膜的代表性样品的SEM截面示于图5。
在实施例4所指的实施方案中，按照方法I，通过向500mL烧瓶中装入177g的IPA和25g的0.04M HCl制备溶胶I。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加2.63g(0.0193摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟。通过向500mL烧瓶中装入177g的IPA和25g的0.04M HCl制备溶胶II。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加0.284g(0.0013摩尔)的(3,3,3-三氟丙基)-三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟。将溶胶I和II混合在一起，接着添加6.24g(0.03摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝690g/mol且多分散度PD＝1.10。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着在120℃的温度下固化60分钟。GPC结果示于图7c-1和7c-2。来自实施例4的固化膜的代表性样品的SEM截面示于图6。
在实施例5所指的实施方案中，按照方法I，通过向500mL烧瓶中装入177g的IPA和25g的0.04M HCl制备溶胶I。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加2.39g(0.01753摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟。通过向500mL烧瓶中装入177g的IPA和25g的0.04M HCl制备溶胶II。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加0.399g(0.00262摩尔)的(3,3,3-三氟丙基)-三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟。将溶胶I和II混合在一起，接着添加6.24g(0.03摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝1,190g/mol且多分散度PD＝1.21。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着在120℃的温度下固化60分钟。GPC结果示于图7d-1和7d-2。
在实施例6所指的实施方案中，按照方法I，通过向500mL烧瓶中装入177g的IPA和25g的0.04M AcOH(乙酸)制备溶胶I。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加2.32g(0.017摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟。通过向500mL烧瓶中装入177g的IPA和25g的0.08M AcOH制备溶胶II。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加3.71g(0.017摩尔)的(3,3,3-三氟丙基)-三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟。将溶胶I和II混合在一起，接着添加7.08g(0.034摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝2,374g/mol且多分散度PD＝2.35。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着在120℃的温度下固化60分钟。GPC结果示于图7e-1和7e-2。
在实施例7所指的实施方案中，按照方法II通过向500mL烧瓶中装入354g的IPA和50g的0.08M AcOH制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加9.13g(0.067摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加13.96g(0.067摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝926g/mol且多分散度PD＝1.32。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着在120℃的温度下固化60分钟。GPC结果示于图7f-1和7f-2。
在实施例8所指的实施方案中，按照方法II通过向500mL烧瓶中装入354g的IPA和50g的0.08M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加9.13g(0.067摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加13.96g(0.067摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝806g/mol且多分散度PD＝1.09。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着在120℃的温度下固化60分钟。GPC结果示于图7g-1和7g-2。图26和图27分别显示在20℃下老化6个月和在40℃下老化7天的延长保质期测试的结果。数据显示此制剂具有优异的保质期稳定性。
在实施例9所指的实施方案中，按照方法II通过向500mL烧瓶中装入354g的IPA和50g的0.08M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加9.13g(0.067摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加13.96g(0.067摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝857g/mol且多分散度PD＝1.15。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着在120℃的温度下固化60分钟。GPC结果示于图7h-1和7h-2。
在实施例10所指的实施方案中，按照方法II通过向500mL烧瓶中装入197g的IPA和140g的0.08M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加30.2g(0.288)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加60g(0.288摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝1,635g/mol且多分散度PD＝1.36。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着在120℃的温度下固化60分钟。GPC结果示于图7k-1和7k-2。
在实施例11所指的实施方案中，将来自实施例8的溶胶与6.4g的TWEEN 80一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。来自实施例11的浮法玻璃上的固化膜的代表性样品的SEM截面示于图24，且来自实施例11的浮法玻璃上的固化膜的代表性样品示于图25。
在实施例12所指的实施方案中，将来自实施例8的溶胶与4.27g的TWEEN 80一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例13所指的实施方案中，将来自实施例8的溶胶与2.14g的TWEEN 80一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例14所指的实施方案中，按照方法II通过向500mL烧瓶中装入354g的IPA、0.66g(0.011摩尔)的B(OH)3和50g的0.08M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加9.13g(0.067摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加13.96g(0.067摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝826/mol且多分散度PD＝1.07。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例15所指的实施方案中，将来自实施例8的溶胶与6.4g的TWEEN 80和6.4g的AlCl3一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例16所指的实施方案中，将来自实施例8的溶胶与6.4g的TWEEN 20一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例17所指的实施方案中，将来自实施例8的溶胶与4.27g的TWEEN 20一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例18所指的实施方案中，将来自实施例8的溶胶与2.14g的TWEEN 20一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例19所指的实施方案中，将来自实施例8的溶胶与6.4g的PEG 600一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。来自实施例19的浮法玻璃上的固化膜的代表性样品的SEM截面示于图23。
在实施例20所指的实施方案中，将来自实施例8的溶胶与6.4g的PEG 400一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例21所指的实施方案中，将来自实施例8的溶胶与6.4g的PEG 300一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例22所指的实施方案中，按照方法II通过向500mL烧瓶中装入354g的IPA、6.4g的TWEEN 80和50g的0.08M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加9.13g(0.067摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加13.96g(0.067摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝1558g/mol且多分散度PD＝1.34。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例23所指的实施方案中，按照方法II通过向500mL烧瓶中装入354g的IPA、6.4g的PEG 600和50g的0.08M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加9.13g(0.067摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加13.96g(0.067摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝988g/mol且多分散度PD＝1.1。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例24所指的实施方案中，按照方法II通过向500mL烧瓶中装入354g的IPA、6.4g的PEG-b-PPG-b-PEG和50g的0.08M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加9.13g(0.067摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加13.96g(0.067摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝1333g/mol且多分散度PD＝1.17。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例25所指的实施方案中，将装有两个加料漏斗和热电偶温度传感器的500mL三颈烧瓶在冰浴中冷却。向一个加料漏斗中装入32g(0.235摩尔)的甲基三甲氧基硅烷、29g的IPA和1.6g的冰AcOH的混合物。向另一个漏斗中装入100g的34重量％胶态二氧化硅(Nalco 1034A)。以使反应混合物的温度不超过5℃的速率滴加胶态二氧化硅和甲基三甲氧基硅烷溶液。加完后持续搅拌下使混合物升温至环境温度并静置过夜。将混合物(151g)用IPA(757g)稀释。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝685g/mol且多分散度PD＝1.1。用最终的溶胶混合物流涂30x 30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例26所指的实施方案中，将装有两个加料漏斗和热电偶温度传感器的500mL三颈烧瓶在冰浴中冷却。向一个加料漏斗中装入17g(0.125摩尔)的甲基三甲氧基硅烷、29g的IPA和1.68g的冰AcOH的混合物。向另一个漏斗中装入100g的34重量％胶态二氧化硅(Nalco 1034A)。以使反应混合物的温度不超过5℃的速率滴加胶态二氧化硅和甲基三甲氧基硅烷溶液。加完后持续搅拌下使混合物升温至环境温度并静置过夜。将混合物(140g)用IPA(853.5g)稀释。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝637g/mol且多分散度PD＝1.07。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例27所指的实施方案中，将装有两个加料漏斗和热电偶温度传感器的500mL三颈烧瓶在冰浴中冷却。向一个加料漏斗中装入8g(0.059摩尔)的甲基三甲氧基硅烷、28g的IPA和1.68g的冰AcOH的混合物。向另一个漏斗中装入100g的34重量％胶态二氧化硅(Nalco 1034A)。以使反应混合物的温度不超过5℃的速率滴加胶态二氧化硅和甲基三甲氧基硅烷溶液。加完后持续搅拌下使混合物升温至环境温度并静置过夜。将混合物(151g)用IPA(757g)稀释。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝567g/mol且多分散度PD＝1.03。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例28所指的实施方案中。将来自实施例27的最终溶胶与1.79g PowderLink在NMP中的10重量％溶液一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例29所指的实施方案中。将来自实施例23的最终溶胶与1.79g PowderLink在NMP中的10重量％溶液一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例30所指的实施方案中。将来自实施例23的最终溶胶与3.58g PowderLink在NMP中的10重量％溶液一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例31所指的实施方案中。将来自实施例11的最终溶胶与2.17g(0.0067摩尔)的Al(acac)3一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例32所指的实施方案中，按照方法II通过向500mL烧瓶中装入354g的IPA、8.09g的AlCl3.6H2O和6.4g的TWEEN 80及50g的0.08M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加9.13g(0.067摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加13.96g(0.067摩尔)的四乙氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝1732g/mol且多分散度PD＝1.41。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例33所指的实施方案中，按照方法III通过向500ml烧瓶中装入345g的IPA和50g的0.08M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加13.96g(0.067摩尔)的四乙氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加9.13g(0.067摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝886g/mol且多分散度PD＝1.07。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。NMR结果示于图28。
在实施例34所指的实施方案中，将来自实施例33的溶胶与6.4g的PEG 600一起配制。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。
在实施例35所指的实施方案中，按照方法III通过向500ml烧瓶中装入345g的IPA和50g的0.08M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加12.6g(0.061摩尔)的四乙氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加5.73g(0.042摩尔)的甲基三甲氧基硅烷和6.85g(0.033摩尔)的(3,3,3-三氟丙基)-三甲氧基硅烷。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。产生的最终溶胶的GPC测试分子量为Mw＝717g/mol且多分散度PD＝1.01。用最终的溶胶混合物流涂30x30cm玻璃片(用二氧化铈抛光剂抛光、清洗并使其干燥)并使其干燥大约1-10分钟，接着热固化。NMR结果示于图29。
在实施例36所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.2g过氧化氢一起配制，并在10x10cm玻璃片上以700(转/分钟)rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例37所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.3g过氧化氢一起配制，并在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例38所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.4g过氧化氢一起配制，并在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例39所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.2g过氧化苯甲酰一起配制，并在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例40所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.3g过氧化苯甲酰一起配制，并在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例41所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.4g过氧化苯甲酰一起配制，并在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例42所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.2g的AIBN(偶氮二异丁腈)一起配制，并在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例43所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.3g的AIBN(偶氮二异丁腈)一起配制，并在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例44所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.4g的AIBN(偶氮二异丁腈)一起配制，并在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例45所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.2g过氧化二异丙苯(DCP)一起配制，并在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例46所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.3g过氧化二异丙苯(DCP)一起配制，并在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例47所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.4g过氧化二异丙苯(DCP)一起配制，并在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例48所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.2g过氧化二异丙苯(DCP)和0.6g的NMP一起配制。将所得混合物在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例49所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.2g过氧化二异丙苯(DCP)和0.6g的THF一起配制。将所得混合物在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例50所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.2g过氧化二异丙苯(DCP)和0.6g的PGME一起配制。将所得混合物在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例51所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.2g过氧化二异丙苯(DCP)和2g的PGME一起配制。将所得混合物在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例52所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.8g乙二醛一起配制。将所得混合物在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例53所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.2g过氧化二异丙苯(DCP)和2g的PGME及0.8g乙二醛一起配制。将所得混合物在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。还将其辊涂到加热至40℃的基材上，然后在275℃下固化30分钟。通过SEM检查辊涂的样品，描述于图32。
在实施例54所指的实施方案中，按照方法II通过向500mL烧瓶中装入354g的IPA和50g的0.08M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加9.13g(0.067摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加13.96g(0.067摩尔)的四乙氧基硅烷和7.64g的PGME。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。将最终的溶胶在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例55所指的实施方案中，将100g来自实施例54的溶胶与0.2g过氧化二异丙苯(DCP)和0.8g乙二醛一起配制。将所得混合物在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。还将其在室温下辊涂到基材上，然后在275℃下固化30分钟。通过SEM检查辊涂的样品，描述于图30。
在实施例56所指的实施方案中，按照方法II通过向500mL烧瓶中装入354g的IPA和50g的0.08M HCl制备溶胶。在室温下以100rpm搅拌一分钟后，向混合物中添加9.13g(0.067摩尔)的甲基三甲氧基硅烷。将混合物在室温下搅拌30分钟，接着添加13.96g(0.067摩尔)的四乙氧基硅烷和7.64g的PGME及3.06g乙二醛。将最终混合物在室温下搅拌30分钟。使此混合物在环境条件下老化48小时。将最终的溶胶在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例57所指的实施方案中，将100g来自实施例56的溶胶与0.2g过氧化二异丙苯(DCP)一起配制。将所得混合物在10x10cm玻璃片上以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例58所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.2g过氧化苯甲酰和2g的PGME及0.8g乙二醛一起配制。将所得混合物在10x10cm玻璃片以700rpm旋涂40秒，接着热固化。
在实施例59所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.2g过氧化二异丙苯(DCP)和1g的PGME一起配制。将所得混合物辊涂并热固化。
在实施例60所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.2g过氧化二异丙苯(DCP)和5g的PGME一起配制。将所得混合物辊涂并热固化。
在实施例61所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.3g过氧化二异丙苯(DCP)和2g的PGME一起配制。将所得混合物辊涂并热固化。
在实施例62所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.4g过氧化二异丙苯(DCP)和2g的PGME一起配制。将所得混合物辊涂并热固化。
在实施例63所指的实施方案中，将100g来自实施例8的溶胶与0.5g过氧化二异丙苯(DCP)和2g的PGME一起配制。将所得混合物辊涂并热固化。
本公开的涂层还提供可调节的机械性质。纳米压痕法是用于测量纳米级材料、特别是薄膜和涂层的机械性质的方法。用于进行纳米压痕测试的测试仪器是纳米力学测试***(由Hysitron,Inc.,USA制造)。此纳米力学测试***是高分辨率纳米力学测试仪器，其通过对压头尖端施加力同时测量尖端进入样本的位移来执行纳米级准静态压痕法。在压痕法期间，连续地控制和/或测量所施加的负荷及尖端位移，为每个压痕产生负荷-位移曲线。由负荷-位移曲线，可通过应用奥利弗和法尔法(Oliver and Pharr method)以及预校准的压头尖端面积函数和预确定的仪器柔度值来确定纳米硬度和折减弹性模量值。仪器还可以提供样本在压痕法之前和之后的原位SPM(扫描探针显微镜)图像。这种纳米分辨率成像功能是通过利用与压痕法用的相同的成像用的尖端快速且容易地实现的。原位SPM成像能力不仅适用于观察表面特征，而且对于将压头探针定位在用于压痕测试的这种特征结构上方是关键性的。
通常可采用纳米压痕法确定纳米硬度和折减弹性模量。折减弹性模量与杨氏模量有如以下等式所示的关系。如果待测试的材料的泊松比是已知的，则可计算出材料的杨氏模量。金刚石压头的泊松比是0.07，且该压头的杨氏模量是1141GPa。
在从根据实施例2和实施例3的组合物制成的涂布的玻璃样本上切割的1cm2样品上执行纳米压痕测试。为得到涂层的硬度和模量值，在每个样品上造出十个压痕。样品5F使用15μN的负荷，样品7J使用25μN。通过原位SPM成像造出所有的压痕。表1汇总了用于纳米硬度及模量测试的条件和参数。
表1 纳米硬度及模量测试条件和参数
| 样本 | 样品5F和样品7J |
| 测试仪器 | Tribo压头 |
| 压痕负荷 | 15、25μN |
| 压头探针尖端 | 金刚石玻氏压头尖端 |
| 温度 | 74℉ |
| 湿度 | 25％RH |
| 环境 | 环境空气 |
表2和3给出了纳米硬度H和折减弹性模量Er测量结果。这些表还显示了每个压痕的接触深度Hc的值。选择这些压痕的测试位置以确保测量之间有足够的间隔。
表2和3表明，样品7J的平均纳米硬度最高(2.11GPa)，而样品5F最低(1.43GPa)。样品7J的平均折减弹性模量最高(20.99GPa)，而样品5F最低(13.51GPa)。这些结果进一步证实，可以通过在合成用于获得涂层的溶胶中改变有机烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷和有机氟烷氧基硅烷的比例来调节本公开的涂层的硬度。
表2 样品5F–由实施例2的组合物制成的膜的纳米硬度和折减弹性模量测试结果
| 测试的条件 | H | Er | Hc |
| 15μN | (GPa) | (GPa) | (nm) |
| 1 | 1.46 | 13.93 | 15.24 |
| 2 | 1.45 | 13.67 | 15.16 |
| 3 | 1.48 | 13.38 | 14.98 |
| 4 | 1.46 | 13.21 | 15.13 |
| 5 | 1.48 | 13.37 | 15.02 |
| 6 | 1.34 | 13.50 | 16.04 |
| 7 | 1.46 | 13.55 | 15.23 |
| 8 | 1.43 | 13.95 | 15.40 |
| 9 | 1.43 | 13.57 | 15.41 |
| 10 | 1.34 | 13.00 | 16.06 |
| 平均值 | 1.43 | 13.51 | 15.37 |
| 标准偏差 | 0.05 | 0.30 | 0.39 |
表3 膜7J–由实施例3的组合物制成的膜的纳米硬度和折减弹性模量测试结果
| 测试的条件 | H | Er | Hc |
| 25μN | (GPa) | (GPa) | (nm) |
| 1 | 2.09 | 20.76 | 15.87 |
| 2 | 2.04 | 20.75 | 16.10 |
| 3 | 2.09 | 20.53 | 15.72 |
| 4 | 2.27 | 21.75 | 14.99 |
| 5 | 2.08 | 21.15 | 15.82 |
| 6 | 2.13 | 21.40 | 15.59 |
| 7 | 2.09 | 20.78 | 15.80 |
| 8 | 2.03 | 21.20 | 16.09 |
| 9 | 2.15 | 21.22 | 15.59 |
| 10 | 2.11 | 20.30 | 15.78 |
| 平均值 | 2.11 | 20.99 | 15.73 |
| 标准偏差 | 0.07 | 0.44 | 0.31 |
对于在各种条件下固化的来自实施例19的涂层采用表4的条件进行另一系列的纳米压痕测试。
表4：纳米硬度及模量测试条件和参数。
| 样本 | 6种类型的ARC膜 |
| 测试仪器 | Tribo压头 |
| 压头探针尖端 | 金刚石玻氏压头尖端 |
| 压痕负荷 | 60、40、20、17和15μN |
| 温度 | 76℉ |
| 湿度 | 37％RH |
| 环境 | 环境空气 |
来自实施例19的涂层的固化条件汇总于表5。
表5：来自实施例19的涂层的固化条件：
来自实施例19的涂层的纳米压痕测试的结果汇总于表6-10。
表6：19-1A的纳米硬度和折减弹性模量测试结果
表7：19-2A的纳米硬度和折减弹性模量测试结果
表8：19-3A的纳米硬度和折减弹性模量测试结果
表9：19-4A的纳米硬度和折减弹性模量测试结果
表10：19-5A的纳米硬度和折减弹性模量测试结果
根据欧洲标准EN1096.2(建筑物中的玻璃、涂布的玻璃)通过耐磨试验机装置测量涂层的耐磨性。根据实施例1、2、3、4、5、6、7、8、9和10制成的没有任何添加的改变组成的添加剂的涂层能够满足所述标准的通过条件。由实施例3、7、8、9、10制成的涂层是特别的，因为它们在根据EN1096标准进行500次测试循环后几乎没有损坏。磨耗损失小于0.5％。
本公开的涂层通过了根据欧洲标准EN1096.2(建筑物中的玻璃、涂布的玻璃)定义的测量表面上的涂层的耐磨性的标准测试。测试涉及毡垫在涂布的玻璃上摩擦的动作。使毡摩擦垫以54-66个行程/分钟的速度经历行程长度为120±5mm的往复平移运动，结合在每次行程结束时垫以6rpm连续转动或在10°至30°之间转动。前后运动连同转动构成1个循环。圆形毡摩擦垫的规格包括14-15mm的直径、10mm的厚度和0.52g/cm2的密度。将毡垫附接于直径15mm至20mm的机械抓手并置于4牛顿负荷下。测量380nm与1100nm之间的透射以评价耐磨性，并且标准规定透射的绝对变化相对于参考样品不超过0.5％。
表11：通过改变锡面TCO玻璃上的前体的比例改变耐磨性
本公开的涂层具有可以按多种方式调节或调整的耐磨性。表11中的实施例显示如何通过改变用于获得涂层的溶胶组成来调节或调整来自本公开的涂层的耐磨性。有利的是能够提供如实施例3中的涂层，其针对暴露于如沙尘暴的磨损性自然环境或涉及使抗反射涂层与磨料接触的清洗动作的太阳能模块或玻璃基材具有较高的耐久性。在太阳能模块不太可能暴露于显著的磨损性环境的区域中，可能更有利的是提供如实施例2中具有较高的磨损前透射的涂层。
借助于测角仪测量涂层的接触角，其中借助于CCD相机测量水滴的接触角。每个样品采用三次测量的平均值。在锡面浮法玻璃上，由实施例2、4、5和6制成的涂层的平均接触角测量为85°，在锡面TCO玻璃上，平均接触角测量为90°。
本公开中的涂层的可靠性结果大致类似于现有的抗反射涂层。然而，在根据IEC61215和IEC61646的85℃/85％RH测试条件下，本公开的涂层对玻璃腐蚀具有保护作用，这是当在类似条件下测试高多孔性抗反射溶胶-凝胶涂层时没有观察到的。不受理论的约束，我们认为多孔抗反射涂层促使钠离子容易从玻璃浸出，而本公开的涂层可被调节成获得疏水性质，其减慢速率和/或减少与玻璃接触的水的量。由本公开的实施例2、4、5和6制成的涂层与未涂布的玻璃相比显示出最小的玻璃腐蚀。另一个显著特征是，这些可靠性结果是用仅在120℃下固化的涂层实现的。现有的抗反射涂层通常在400～700℃下烧结以达到由这些结果指示的可靠性水平。
在适用的情况下，涂层的抗反射性质的测量是如下进行的：借助于配有积分器附件的UV-可见光分光光度计测量涂层的透射率。将抗反射增强因子测量为与未处理的玻璃载片相比对比用本公开的组合物涂布的玻璃载片的透射率的相对百分比增加。ASTM E424描述了太阳光透射增益，其定义为在施加涂层之前和之后太阳辐射的透射的相对百分比差异。涂层显示出太阳光透射的约1.5％至约3.25％的增益。通过椭偏仪测量涂层的折射率。
在各种条件下固化实施例11-63的涂布样品。测量膜厚度、折射率(RI)、太阳光加权透射增量(solar weighted transmission delta，ΔTAM)和基于欧洲标准EN1096.2(建筑物中的玻璃、涂布的玻璃)根据本文描述的测试的耐磨性能并汇总于表11a。
TAM度量是采用380nm至1100nm之间的ISO60904太阳光谱的太阳光加权透射。ΔTAM是玻璃的涂布样品与相同类型玻璃的未涂布样品之间的TAM的绝对差。
表11a：来自实施例的涂层的固化条件、度量和性能结果。
本发明的实施方案具有的ΔTAM范围在约1.4％至约3.5％之间和约1.5％至约3.25％之间以及约2.0％至约3％之间和大于约1.5％。各实施方案具有约1.25至约1.45之间和约1.30至约1.42之间以及约1.35至约1.40之间的折射率。
图1a示出UV-可见光透射光谱，其显示了来自实施例2中给出的组合物的浮法玻璃的锡面上的涂层的最大透射率增强。来自由实施例2中的组合物在浮法玻璃的锡面对比非锡面上制成的涂层的11个样品的统计比较提供了2.23％对比1.93％的太阳光加权光子增益。不受理论的约束，本公开的涂层与浮法玻璃的锡面相互作用以提供抗反射涂层的有益性质的增强。
图1b示出由实施例3在图案化玻璃基材上制成的辊涂涂层的UV-可见光透射光谱。
图2a示出UV-可见光透射光谱，显示了由实施例3中给出的组合物制成的TCO玻璃基材的锡面上的涂层的最大透射率增强，比较了磨损前的光谱和磨损后的光谱。
图2b和2c示出由实施例5制成的涂层的UV-可见光透射光谱，且来自三种制剂的溶胶可能具有不同的特性粘度，优选的是能够调节溶胶的粘度，使得它们的太阳光加权光子增益最大化。
图3a是由实施例2的组合物在玻璃载片基材上制成的涂层的TEM截面视图。TEM图像显示在这些涂层中不存在任何可辨别的孔隙率。膜厚度约70-80nm。
图3b是由实施例2的组合物在玻璃载片上制成的涂层的HRTEM。
图4是由实施例2的组合物在30x30cm浮法玻璃基材上制成的涂层的SEM截面视图。SEM图像显示不存在孔隙率且膜厚度为133nm。
图5是由实施例3的组合物在30x30cm浮法玻璃基材上制成的涂层的SEM截面视图。SEM图像显示不存在孔隙率且膜厚度为约83nm。
图6是由实施例4的组合物在30x30cm浮法玻璃基材上制成的涂层的SEM截面视图。SEM图像显示不存在孔隙率且膜厚度为76nm。
应当理解的是，在一些实施方案中，本公开的涂层提供约1％至约3.5％和在一些实施方案中约1.5％至约3％的透射提高，以及约80度至约120度和在一些实施方案中约85度至约100度的接触角。
纯二氧化硅溶胶-凝胶涂层的混合物的典型硬度观测为大约1.05GPa。不希望受理论的约束，本公开的一些涂层(与基于纯二氧化硅的涂层相比)的机械性质增强可能是由于若干因素有助于硬度增加。首先，由于使用三种前体体系所致的广泛交联使Si-O-Si网络更强。其次，有机硅氧烷和有机氟硅氧烷的组合使用增强了有机侧链之间的非共价相互作用，从而促进了增强整体机械性质的更好的相互作用。第三，侧链之间的相互作用增加促进了溶胶-凝胶网络中的多孔空隙空间的更好的填充，从而制成均匀且在很大程度上无孔的涂层。总之，前体的独特组合连同不存在可见的多孔微结构以及有机基团之间增强的侧链相互作用使机械性质与现有技术的涂层相比得到提高。
本公开的涂层的防污和自清洁性质可以通过改变这些涂层的表面特性得到调节。本公开的涂层的XPS数据显示了涂层的氟含量如何可以从0-9.1％变化，以及碳含量如何可以从16.8％至41.7％变化。
表12：在TCO涂布的玻璃的锡面上的本公开的涂层经受20秒Ar+溅射以除去任何外来杂质的XPS数据
表13：TCO涂布的玻璃的锡面上的本公开的涂层在原始状态和在10分钟氩溅射蚀刻之后的XPS数据
将来自实施例2的样品原样的XPS数据与相同样品在用氩离子溅射10分钟之后的XPS数据比较显示，来自涂布材料的氟存在于样品原样中和在10分钟蚀刻后。数据还显示连同涂层检测到来自TCO涂布的浮法玻璃的锡面的少量锡。
如本文别处所指出的那样，可通过包括浸涂、喷涂、滴滚或流涂在内的本领域中已知的技术将本公开的涂层沉积在基材上，从而在基材上形成均匀的涂层。如图9、图10、图11、图12、图13和图14中描述的流涂头可实现流涂的改进。辊涂的方法描述于图15A、图15B和图16。
图9描述实验室规模流涂的实施方案。在若干实施方案中，喷嘴(101)在其跨越基材的顶部边缘移动时将材料(102)分配到倾斜的基材(103)上。材料沿基材向下流动，多余的则从基材的底部边缘滴落。保持粘附于基材的材料在其干燥时经历凝胶化过程并在基材上形成薄膜涂层。
虽然可以在基材尺寸上放大图9中所示的基本实验室***，但其涂布的速率可能会缓慢并且浪费涂布材料。可以回收从底部边缘滴落下来的涂布材料并将其再循环到喷嘴中，但这使得难以控制再循环材料的组成和污染。所需要的是这样的流涂***，其具有快速的涂布速率，并且节省涂布材料，涂布材料从底部边缘滴落浪费最少而不用将这种材料再循环。
在一个实施方案中，流涂中可使用诸如图13中和图10的截面中所示的涂布头。涂布头包括形成在下槽歧管(110)与上槽歧管(111)之间的长槽(116)。此槽平行于倾斜基材(120)的顶部边缘的长度设置并沿着其延伸。在一实施方案中，槽大约与要涂布的基材的边缘一样长。例如，槽可沿矩形基材的较长边缘定向，使得流体沿基材的较短边缘向下流动。这种定向使重力运送流体跨越基材的整个区域所需的时间最短。在一实施方案中，分配叶片(112)桥接槽与基材的顶部边缘之间的间隙，使得流出槽的涂布材料沉积在分配叶片上，然后在重力作用下流到分配叶片的底部，其接触在基材的顶部边缘正下方的基材的前表面。然后涂布材料流动离开分配叶片到基材的前表面上，并从那里沿基材向下流动，直到最终其从底部边缘滴落或者通过其它方式被移除。分配叶片的长度略长于槽的长度和被涂布的基材的边缘的长度。在一实施方案中，分配叶片延伸超出槽歧管组件的每个端部。例如，分配叶片可延伸超出槽歧管组件的每个端部2-100mm。在另一实例中，分配叶片可延伸超出基材10mm。
通过诸如泵(未显示)的分配***向槽提供涂布材料，其能够转移液体涂布材料，并且还能够通过下槽歧管中的一个或多个入口端口(113)递送测定量的涂布材料。入口端口引导材料进入下槽歧管内的相应内袋(114)，其允许涂布材料在槽的唇缘下方积累并沿槽均匀地铺展之后再开始溢出槽并流到分配叶片上，在叶片上方提供材料的均匀流体前沿。图12显示下槽歧管(110)的内部细节的等轴视图。涂布材料从位于内袋中部的端口入口向外朝内袋的端部流动，并且因此沿槽唇缘(140)的背面均匀地分配。一旦足够的材料填充了内袋，其将开始沿槽的长度均匀地溢出槽唇缘。上槽歧管(图12中未显示)形成槽的相对侧。密封通道(141)可允许组件接近适当的槽宽度，如本文描述的那样。
在基材上产生均匀厚度的高质量涂层可取决于流体流过槽的速率。继而，材料流动的速率可高度取决于设计的若干因素，包括槽长度(l)、宽度(w)(152)和高度(h)(151)(如图14中所见)、涂布材料的粘度(μ)和密度(ρ)以及槽的宽度上的压力差(ΔΡ)。在一实施方案中，槽中的流体流动是层状的并且在离开到分配叶片上时具有完全形成的速度分布。可通过确保流体具有小于1,400的雷诺数来实现槽中的层状流动。在一实施方案中，槽内的涂布流体的雷诺数(Re)小于100。涂布流体离开槽时可具有这样的速度分布，其不依赖于在涂布流体进入槽处存在的细微的边缘效应、湍流及其它扰动。此条件可通过确保槽的宽度显著长于流的特征入口长度(Le)来实现。在一实施方案中，槽宽度等于入口长度的至少10倍。这种条件受支配于使用Blasius近似求解平行表面之间的入口长度的以下关系中：
通过以下关系密切近似涂布流体流过槽的体积速率：
对于平均流速V，通过以下确定：
在一实施方案中，5x10-9与5x10-4m2/s之间的每单位槽长度的溶胶涂布流速适用于涂布高质量和均匀厚度的玻璃基材。在具有2米长槽的实施方案中，这等同于1x10-7与1x10-3m3/s之间的体积流速。为防止飞溅或湍流或其它不良现象影响分配叶片或基材，可不在高的压力或流速下迫使涂布材料出槽。例如，重力可用于将流体从内袋驱动到分配叶片。在一实施方案中，槽被设计成使得对于选定的涂布材料性质，离开槽的流速小于进入内袋的流速。这具有在内袋中的槽后面构建涂布材料的储存器的作用，迫使其在重力的影响下沿槽的整个长度均匀地铺展并在内袋里建立起如图14中的头部高度H(150)。如果通过槽的流速太高，则涂布材料将在沿槽的整个长度铺展并到达离入口端口最远的端部之前完全流过槽的一部分。如果流速太低，则内袋可能会完全充满涂布材料，导致压力升高，这将对涂布流体产生不均匀的流速和过大的背压，并且不利地影响通过槽的流速。所有这些问题都可能导致槽流速变化，并且可能影响涂层的质量和均匀度。槽宽度上的压力降ΔP可根据以下关系式与内部袋内的流体头高度H(150)、内袋压力Po(154)、在进入窄槽处的压力P1(153)和在离开槽处的压力P2(155)、流体材料密度ρ和重力常数g相关：
ΔP＝P1-P2
ΔP＝ρgH+Po
作为头高度的函数的此压力输入与所需的流速相结合驱动所需的槽高度h(151)。因此，应仔细考虑内袋中的压力。一些实施方案经由垫圈、o形环或密封剂保持内袋密封，使得通过涂布材料进入和离开袋的相对流速控制压力。其它实施方案可包括在内袋与环境压力之间或到辅助增压***的通气口。在一实施方案中，袋内部的压力通向大气，并且槽高度h是通过以下关系式确定的：
给定上述参数，对于典型的溶胶涂层，槽的宽度在0.05与2mm之间，且优选为0.1至0.5mm。可通过在上槽歧管与下槽歧管之间放置垫片来控制此宽度。替代性实施方案可采用机加工的步骤或其它间隙控制方法。上槽歧管和下槽歧管的组件可沿顶部和侧部具有垫圈状密封件以确保材料被导向槽。O形环或类似的内袋密封件可允许组件接近适当的槽宽度，并且可受利于使用密封通道(141)。
分配叶片在实现涂层厚度一致和均匀方面起到至少三种功能的作用；1)其提供涂布材料从槽流到基材的路径；2)其具有在从槽到基材的行进期间通过表面张力使材料均匀地铺展的高能量表面；和3)其对基材表面提供容许平整度缺陷或基材的翘曲的界面。在一个实施方案中，分配叶片是比基材相对更柔性的，并且能够适形于不均匀或翘曲的基材。例如，分配叶片是长2020mm、宽45mm且厚0.38mm的316L不锈钢，而基材是长1970mm、宽984mm且厚3.2mm的回火钠钙玻璃。在另一实施方案中，分配叶片是比基材相对更刚性的，并且一个机构夹持基材到后表面，使得其倚靠分配叶片保持平坦。在一个实施方案中，分配叶片具有25mN/m与100mN/m之间的表面能。
在不存在分配叶片的情况下，离开头槽的涂布材料可能不会自然地形成涂布材料的连续帘或“瀑布”，而是，涂布材料离开槽时可能具有材料的许多滴落物或小细流，全都沿着槽的长度，这可能不会在基材上导致涂层厚度一致或均匀。要在不存在分配叶片的情况下离开槽头时获得帘或“瀑布”将需要涂布材料有显著较大的流速，因此可能会导致涂布材料的显著浪费。因此，分配叶片能以最小的材料浪费使涂层厚度一致且均匀。
在图10中，分配叶片是由背板(118)保持就位的薄材料件，背板连同分配叶片通过多个螺栓或其它紧固装置(119)附接到上槽歧管(111)。此背板还用来通过以微小的角度迫使分配叶片向前而使之紧张。这减少了薄分配叶片沿其长度的翘曲。上槽歧管和下槽歧管通过多个螺栓或其它紧固装置(117)保持在一起。在一些实施方案中，薄分配叶片的底部边缘可以是斜面的或圆形的。在优选的实施方案中，其倾斜15°与60°之间。
在一些实施方案中，分配叶片由诸如316L的不锈钢合金制成。在其它实施方案中，其可由钛、铬黄或镀镍钢、各种耐腐蚀合金、玻璃、陶瓷、聚合物或诸如涂布金属的聚合物的复合材料制成。所述材料可选择成对涂布材料的组成具有化学耐受性，使得其不会被涂布材料损坏，且使得其不以任何方式污染涂布材料。
在图10中，下槽歧管在槽的正下方具有凹口(115)。此凹口的目的是防止涂布材料从槽沿下槽歧管的底部边缘流动并从那里滴落到分配叶片或基材上。
图11显示分配叶片(130)的替代实施方案，其中叶片是也形成上槽歧管的固体材料件。叶片(132)的前表面用来将涂布材料从槽均匀地分配到基材。使叶片的底部边缘轮廓(133)有利于涂布材料从叶片流到基材上。应当理解的是，此轮廓的确切形状可包括弯曲或成角度的平坦斜面，且从分配叶片的面的角度转变可以是从渐变到突变，并且边缘与基材表面形成的最终角度可以是10°(锐角)到110°度(钝角)。在另一实施方案中，厚的或固体分配叶片并不也形成上槽歧管，而是形成以类似于图10中所示的薄分配叶片的方式螺栓连接到槽歧管上的单独件。
分配叶片的一些实施方案包括在前面(即湿面)上和在背面上的涂层或表面处理。例如，前面表面处理可增强涂布材料在其流向基材时的铺展。背面处理可排斥涂布材料以抑制材料由于毛细管作用而聚集在背面上，然后在其被从分配中移除时滴落到基材上，或者聚集到背面上并污染下一个倚靠叶片设置的基材。分配叶片的其它实施方案包括层压体和复合体，其中不同的材料熔合或组装在一起以提供前面表面与背面表面性质之间的差异，如在涂布的金属叶片的情况下也可实现的那样。
涂布头歧管的一些实施方案可具有涂层或表面处理以保护它们不与涂布材料发生不利的化学反应或者改变涂布材料在内袋内或槽唇缘上方如何流动。
完整涂布头可由多个槽歧管组件构成。例如每个槽歧管组件可以是50cm长。可将四个这样的组件安装在支撑结构上，使得它们形成200cm长的涂布头。可选择槽歧管组件的尺寸和用于特定长度的涂布头的这样的组件的数目以管理制造槽歧管本身的成本和由多个槽歧管组件构造涂布头的复杂性。在其中多个槽歧管组件用于组装涂布头的情况下，有利的是具有在涂布头的整个长度上连续的单个分配叶片。然而，不排除包括涂布头的长度的分配叶片的多个相邻或重叠区段。
应当理解的是，槽歧管内的内袋和入口端口的数目是可变的，可多于或少于图12中所示的两个。可选择袋和入口端口的数目以管理槽歧管的制造复杂性和来自槽的涂布材料流动的均匀性。
在槽歧管中，可保持内袋之间的壁尽可能薄。此壁影响材料在其紧邻的槽唇缘上方的流动。通过保持壁实际上尽可能薄，所述效果被最小化。
使用所述设备进行涂布的方法可包括以下步骤。首先，任选地，可通过如下方式准备用于涂布的基材，即增加待涂布的表面的表面能，从而使涂布材料有可能通过表面张力均匀地铺展在基材表面上。在一个实施方案中，基材是玻璃，并且通过用水和/或机械刷用力清洗来增加表面能。在其它实施方案中，可使用诸如氧的气体等离子体或通过用气体火焰处理来准备基材表面。本文进一步描述了其它的预处理。
接下来，可将待涂布的基材设置成使其顶部边缘与分配叶片的底部边缘对齐且平行。分配叶片的底部边缘可与基材的顶部边缘略微重叠。重叠的量取决于涂层要求，但可以为至少0.1mm，在优选的实施方案中为大约3mm。分配叶片的端部在每侧可略微延伸超出基材的左边缘和右边缘介于2与100mm之间。在一实施方案中，其在每侧延伸10mm。基材可相对于水平以60°至85°的角度倾斜。在柔性薄分配叶片的情况下，基材的表面与分配叶片的表面之间的角度可介于0°与5°之间。可倚靠分配叶片略微推进基材以对接触区域施加压力，使得分配叶片适形于任何粗的不规则度或与基材平坦度的偏差。在刚性分配叶片的情况下，可将基材设置成其前表面平行于分配叶片的背表面，并且夹持机构可将基材保持到分配叶片，使得倚靠分配叶片的平坦背面消除任何翘曲或与基材平坦度的偏差。在一个实施方案中，涂布头是不动的，而将基材带到其上。然而，在其它实施方案中，基材可以是不动的，而将涂布头移动到位，或者可以将两个元件一起移动以到达最终涂布位置。也可以让两个元件彼此相对不动但相对于较大的涂布***移动。
接下来，可用预润湿溶液完全润湿基材的前表面。按诸如不到30秒的快速润湿整个基材表面的方式分配此预润湿溶液。在一个实施方案中，设置在上方的可转动机构上且在基材的前面并且沿其长度与涂布头对准的多个扇形喷嘴开始喷射预润湿溶液，使得其首先沿分配叶片的整个长度将其润湿。然后喷嘴组件转动，使得来自喷嘴的预润湿溶液的扇形射流沿着基材从其顶部边缘向下行进到其底部边缘，并在所述过程中将预润湿溶液沉积在分配叶片和基材的整个表面上。当使用时，预润湿步骤将涂布材料完全润湿基材的时间减少到1与25秒之间；将涂布材料在基材上的分配均匀度提高到每单位面积为±25体积％，且减少完全涂布基材所需的涂布材料的量多达90％。选择预润湿溶液的组成以提供多种性质：粘度在涂布材料的粘度的±50％以内且更优选在±10％以内且甚至更优选在±2％以内，和/或表面张力在涂布材料的表面张力的±50％以内且更优选在±10％以内且甚至更优选在±2％以内，和/或蒸气压在涂布材料的蒸气压的±50％以内且更优选在±10％以内且甚至更优选在±2％以内。在一个实施方案中，预润湿溶液包含与涂布材料按相同的比例混合的溶剂的相同混合物。例如，预润湿溶液可由90％异丙醇和10％水组成，这大致匹配溶胶-凝胶涂布材料中的异丙醇和水的比例。在替代实施方案中，预润湿溶液可是非离子、阳离子或阴离子表面活性剂，举例如十二烷基硫酸钠或全氟烷基磺酸盐。
接下来或预润湿步骤已开始后不久的一些时间，可将预定量的涂布材料从涂布头分配到基材上。涂布材料沿基材向下流动，完全覆盖基材的前表面。多余的涂布材料可从底部边缘滴落或者通过毛细管作用芯吸离开底部边缘到为此目的设计的机构上。在一些实施方案中，可在基材的底部收集多余的涂布材料以供重新使用。重新使用此材料与否的决定取决于涂布材料和基材的组成。例如，如果涂布材料相当稳定并且在其沿基材向下行进的时间期间不显著变化，并且如果基材不污染涂布材料，则可决定重新使用从底部边缘收集的多余材料。
接下来，任选地，在涂布材料的分配已完成之后可以有1与600秒之间的暂停，其时多余的涂布材料能够流出内袋并从分配叶片的湿表面到基材上。可优化此暂停的长度以降低在从涂布头移除基材之后从分配叶片滴落的可能性。在一些实施方案中，此暂停长度可足以允许分配叶片和/或基材的顶部区域干燥或部分干燥。
接下来，可以自涂布头取出基材。在一些实施方案中，如果涂布头仍然是湿的，则可将滴落防护装置快速移入基材与分配叶片的底部边缘之间的位置。此滴落防护装置可任选地接触到叶片的底部边缘以芯吸掉多余的材料，在这种情况下滴落防护装置的表面可具有类似于分配叶片的前表面的表面特性，从而促使涂布材料容易流出分配叶片。
最后，可以按使涂布材料经历凝胶化的方式使基材干燥，使得在基材表面上形成均匀的高质量涂层。
通过涂布头的新颖设计实现的这种涂布方法可具有优于替代涂布技术的若干以下优点。首先，通过跨越基材的整个宽度同时分配材料可大大缩短分配的时间。其次，通过预润湿基材可大大缩短涂布材料沿基材向下流动的时间量，并且大大减少充分润湿基材表面所需的涂布材料的量。第三，如果不在基材的底部收集涂布材料供重新使用，则只有新鲜(原生)材料可沉积在基材上，因此可大大增强对涂布材料纯度和组成的控制。第四，通过利用分配叶片与适当选定尺寸的槽分配器相结合，可以非常低的成本和用非常简单的***大大提高材料在基材上流动的均匀性。第五，该技术可非常容许基材上的平坦度的偏差，不需要任何精确的机械控制或设计。第六，该方法不一定构成其中可能难以确认具有对涂布材料不敏感或污染涂布材料的性质的关键涂层组分的任何显著化学相容性挑战。最后，该方法可固有地是单面的，允许灵活地涂布基材的一面，或者如果需要的话涂布基材的两面(在第二涂布步骤中)。
还应当理解的是，在一些实施方案中，涂布材料的配方将对薄膜的均匀性有显著的影响。特别是，在溶胶-凝胶涂布材料中，固体或颗粒含量与溶剂的比例结合干燥期间的环境条件可影响薄膜形成时发生的凝胶化过程。仔细控制这些要素将提高最终薄膜的均匀度，特别是基材上顶部到底部方向上的均匀度。
图15a显示正向辊涂设备的简化示意图。图15b显示反向辊涂设备的简化示意图。在两个图中，从左向右进给平坦基材(160)。反压辊(163)从底部支撑基材并且在与基材的移动互补的方向上移动。涂布材料(164)沉积在刮刀辊(162)与施加辊(161)之间形成的储存器中。压力或刮刀辊到施加辊的间距控制转移到施加辊的涂布材料的量。刮刀辊和施加辊的表面可以是平滑的或带纹理的、软的或硬的。辊表面不需要相同。例如，刮刀辊可以是柔顺且带纹理的，而施加辊可以是硬且平滑的，反之亦然。施加辊将涂布材料转移到基材的表面上。压力或施加辊与基材表面之间的距离是可调节的，以便于控制基材上的最终湿涂层厚度和/或材料的均匀度。在正向辊涂中，施加辊(161)在与基材的运动方向相同的方向上移动。在反向辊涂中，施加辊(161)在与基材的运动相反的方向上移动。
基材可以是连续的，举例如聚合物片或钢的卷，或者其可以是不连续的，如玻璃或木材的分立件或单个太阳能模块。在不连续基材的情况下，施加辊组件可在垂直方向上移动，使得其在基材进入辊涂机时向下接触到基材的前缘上，然后在基材离开辊涂机时提升离开后缘。此技术可能降低前缘和后缘的均匀性。
要考虑辊涂机内与液体涂布材料发生接触的材料的选择。在一些实施方案中，涂布材料可能是腐蚀性的，具有高或低的pH值。在一实施方案中，涂布材料的pH值在1.8与2.8之间。另外，在一些实施方案中，涂布材料含有有机溶剂，如异丙醇、甲醇、乙醇、丙醇、丙二醇单甲醚(PGME)、丙二醇单甲醚乙酸酯等。可将所有材料选择成耐受所采用的有机溶剂和pH值条件。对于金属部件，不锈钢优先用例如镀铬黄钢。在选择用于管道的聚合物材料时，可考虑由聚四氟乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮和聚偏二氟乙烯制成的配件和密封件。对于辊上的聚合物涂层，聚氨酯、EPDM(乙烯丙烯二烯单体)橡胶和丁腈橡胶是合适的。为特定的溶胶-凝胶涂层施加选择的辊涂机的具体实施方案取决于多种因素。湿膜厚度是要达到最终固化膜厚度时考虑的过程参数。所需的湿厚度可取决于所需的最终干厚度、涂布材料的固体含量和最终干膜的目标孔隙率。在一个实施方案中，所需的最终厚度为120nm(DT)，涂布材料的固体含量(SC)在1体积％与3体积％之间，且目标孔隙率(P)为10％。可用下式计算目标湿厚度(WT)：
例如，该等式使用上述输入参数得到大约4μm与14μm之间的目标湿厚度。可通过辊涂机***上的多种过程控制来控制湿厚度。选择哪些参数最重要取决于涂布材料的特性，举例如其粘度以及辊涂机的结构或操作模式，如正向或反向。通常，调节的参数是刮刀辊间距和/或对施加辊的压力；施加辊间距/对基材的压力；基材移动的速度以及在反向辊涂的情况下基材与施加辊之间的速度差。刮刀辊相对于施加辊移动的速度也是过程参数。图16显示用于对诸如玻璃或太阳能模块的平坦基材进行溶胶-凝胶涂布的辊涂机的实施方案。将辊涂机(170)设置在进给式输送机(171)后面且在送出式输送机(172)前面。在图16中，基材从右向左移动。通过泵(174)以受控的速率将涂布材料(173)从储存罐进给到辊涂机。在离开辊的端部收集多余的材料(177)并再循环。可设置任选的预加热器(175)，使得其可在辊涂机之前加热基材。可将基材加热到约2℃至约80℃之间和约20℃至约50℃之间和约30℃至约40℃之间的温度。在一些实施方案中，此预加热步骤可用于在后续处理步骤的非常快速的加热期间减少热应力。在一些实施方案中，预加热步骤可用于实现特定的涂层处理目标，如均匀度、厚度、孔隙率、孔径、孔形态、涂层中的孔分布、孔径分布和处理速度。应仔细考虑从升温的基材到施加辊的热传递，使得其是过程中的考虑因素。在一些实施方案中，在辊涂机的输出处设置闪蒸加热器(176)以控制涂布材料的溶剂的蒸发，从而促进薄膜的凝胶化。在一些实施方案中，可将涂布材料加热到约25℃至约60℃之间和约30℃至约50℃之间的温度。在一些实施方案中，预加热器和闪蒸加热器可以是辐射红外线加热器或者它们可以是电加热器或燃烧燃料的对流加热器或组合等。在一些实施方案中，在环境温度或接近环境温度下的强制空气可用于通过加速溶剂蒸发来实现闪蒸过程。
用于在处理阶段之间移动基材的输送机***可以是连续的带驱动***。在一些实施方案中，机器人可用于在处理阶段之间输送基材。在其它实施方案中，可由人使用手推车输送基材。在任何情况下应当理解的是，可通过本领域中已知的许多方式在处理步骤之间输送基材。
当使用辊涂机时的一个重要考虑是在机器运行时调节或控制涂布材料溶剂从设备本身的蒸发。为减轻这种蒸发，有利的是可以向涂布材料中添加补充溶剂，使得固体浓度被控制在可工作的范围内。可按已知匹配蒸发的稳态速率的恒定速率添加补充溶剂；其可基于根据时间的预定间隔、涂布的基材数量或消耗的涂布材料定期添加。可基于主动反馈回路添加补充溶剂，其中直接或间接测量固体浓度，然后用于控制添加量。可以通过诸如动态光散射或吸附或折射率的光学手段测量固体浓度；其可通过物理性质进行测量，举例如密度或粘度；其可按化学方式测量，举例如监测pH值。
用于涂布的溶胶-凝胶材料在凝胶化过程期间往往是对诸如相对湿度和温度的环境条件敏感的。另外，溶胶-凝胶材料在固化之前或期间可释放出显著量的溶剂蒸气。因此可取的是对辊涂***周围的环境进行改造，如控制温度和湿度，以及除去溶剂蒸汽。在一些实施方案中，在整个辊涂机***周围构建容纳室，以专用的HVAC单元控制温度和相对湿度。在一实施方案中，在涂布机施加辊和闪蒸区域周围有体积小的次级内部容纳装置，使得能更容易地控制其温度和相对湿度。此内部容纳区也用于收集溶剂蒸气以排出、销毁或再循环。这具有防止在主要容纳区内工作的人员受高水平溶剂蒸气影响的附加优点。这种环境室***将具有安全联锁装置，使得如果溶剂蒸气接近可燃性安全限值，则可停止工具并安全地容纳任何涂布材料。
图17显示用于表皮固化的固化设备和方法的一个实施方案的截面示意图。在此设备中，气刀(180)将被加热的空气引导到基材(181)的表面上，基材是由进给式输送机(182)提供给气刀的，并由送出式输送机(183)引出。空气可由电气元件(184)加热，如图17中所示，也可通过本领域中已知的任何其它方法加热。可将空气加热到适用于所述方法的任何温度，如300℃至1000℃的温度。可通过风扇(185)强制空气通过加热元件和气刀。通过位于加热空气流中的电子控制器(186)和温度传感器(188)控制空气的温度。任选地，可通过电子控制器和任选位置靠近加热元件的第二温度传感器(187)提供加热元件的过热保护。当不存在基材时，空气可从风扇流过加热元件、流过气刀，然后直接流到排气装置(197)。当存在基材时，空气沿基材的顶表面流动。在一实施方案中，例如红外发射器的预加热阶段(189)在气刀之前加热基材。通过电子控制器(190)和温度传感器(191)与任选的安全过热传感器(192)控制预加热温度。在另一实施方案中，附接到气刀的前缘的平板与基材的顶表面形成预加热室(189)。此预加热室较长时间地截留靠近基材表面的热空气，使热空气有更多的时间预加热基材表面。例如位置继气刀之后的红外发射器(190)的后加热阶段(193)提供附加的热量，其可延长基材在高温下停留的时间。通过电子控制器(194)和温度传感器(195)与任选的安全过热传感器(196)控制后加热温度。在另一实施方案中，存在代替预加热室的加热元件。基材的预加热可用来减小在气刀下非常快速地加热期间的热应力，并提供对基材在气刀下达到的峰值温度的附加控制，峰值温度是初始温度加上由于气刀所致的温度升高的函数。
表皮固化***的此实施方案的主要优点是其允许固化薄膜溶胶-凝胶涂层而不将整个基材加热到高温。适当构造的气刀能够非常快地加热表面(高功率)而不对整个基材给予大量的热(能量)。因此虽然表面快速加热到高温，但整个基材不会过度受热。在一个实施方案中，基材是在一面上涂有薄膜太阳能电池的玻璃，且玻璃的相反面是用于溶胶涂布的所需表面。在这种情况下，可取的是在固化溶胶涂层的同时尽可能避免加热半导体光伏材料和使其温度升高。诸如CdTe、CIGS或非晶硅的薄膜太阳能材料对升高的温度可能相当敏感。高温可导致材料内的掺杂剂以不利的方式化解，或者可导致金属电极材料化解到光伏材料当中。在一些实施方案中，在固化溶胶时可保持光伏电池的温度不超过100℃至120℃。另外，可保持诸如包封件的成品太阳能模块内的聚合物材料不超过其150℃至200℃的玻璃化转变温度。
图18显示表皮固化***的温度曲线。在此实例中，基材是由两个玻璃件组成的虚拟薄膜太阳能模块，玻璃件为薄膜模块制造中典型使用的那种，层压在一起，温度传感器嵌在玻璃片之间，使得它们测量虚拟模块的内部温度，并且温度传感器附接到顶表面。在设置成出口空气温度为大约650℃且间隙距离(从基材顶表面到气刀开口)为大约1cm的气刀下，模块以1cm/s的速度移动。显示了两个温度，顶表面温度代表虚拟模块内部所达到的温度。在此实例中，采用预加热室实施方案。从曲线中看出，预加热室使顶表面(202)的温度初始升高到大约100℃，之后气刀使温度快速升高(200)到大约300℃，其后将后加热红外发射器设置到300℃的温度(如通过放置在基材与IR发射器之间的传感器测量)，保持顶表面温度(201)在大约200℃。整个过程当中内部温度从未超过大约90℃。
在一个实施方案中，基材是厚度1mm至4mm的玻璃。在表皮固化设备的实施方案中，如通过加热元件的功率设置和由风扇提供的空气的体积所控制，离开气刀的空气温度在500℃至750℃之间。基材的速度在0.25cm/s与3.5cm/s之间。所得基材表面的温度在150℃至600℃之间，并且此温度是在预加热室开始与气刀结束之间达到的。在其它实施方案中，在气刀之前通过红外发射器将基材预加热到大约25℃至200℃，其中将其进一步加热到大约150℃至600℃。此后，将基材保持在120℃至400℃之间的温度，直到后加热段结束。已显示表皮固化设备的这种构造将溶胶涂层固化，同时使相反的表面处于低于120℃的温度下。
使用气刀快速加热基材并然后利用辐射热保持该温度的方法有利于溶胶-凝胶材料的固化。在一实施方案中，通过如下方式实现固化，即提供足够的能量，使得涂层内剩余Si-OH部分的足够部分经历缩合反应并形成Si-O-Si交联，其极大地强化材料，使之能通过Taber磨损测试的标准EN1096.2，绝对透射的损失不超过0.5％。在其它实施方案中，固化温度用于促进其它过程，如使涂层的牺牲性组分挥发以形成所需的孔隙率或所需的表面形态。其它实施方案可采用非常高的温度以完全氧化涂层中的所有有机组分，从而产生亲水性纯二氧化硅膜。又进一步的实施方案可利用气刀的热和/或反应性气体组合物来引发改变涂层的性质(举例如表面能、颜色、折射率、表面形态和表面化学性质)的化学反应。在若干实施方案中，表皮固化过程与涂布材料的组成和性质一致地起作用以便于调节最终薄膜涂层的性质。
前述设备和方法特别良好地适于对玻璃施加溶胶-凝胶薄膜。在一实施方案中，待涂布的玻璃是太阳能模块的前(面向太阳的)表面，并且溶胶-凝胶薄膜是抗反射涂层。通过所述设备可涂布和/或固化裸玻璃或完全组装好的太阳能模块或在制造的任何中间阶段的太阳能模块。在其它实施方案中，该设备可用于涂布和/或固化窗、建筑玻璃、显示器、透镜、镜子或其它电子装置。
在一方面，涂布及固化设备可包括：组合辊涂及固化设施的输送机***，其中组合辊涂及固化设施包括至少一个辊涂设施和至少一个固化设施，且其中输送机***适于将基本上平坦的基材输送通过组合辊涂及固化设施；控制至少一个辊涂设施的过程参数的处理器；和至少一个固化设施的气刀，其中气刀适于在平坦的基材被输送通过至少一个固化设施时将被加热的空气导向平坦的基材的一部分，其中至少一个辊涂设施适于用溶胶凝胶涂布材料涂布基本上平坦的基材。基本上平坦的基材可以是至少部分完成的太阳能模块的一部分。该设备可进一步包括布置在空气流内以加热流过气刀的空气的电气元件。空气可被加热到约300℃与1000℃之间的温度。该设备可进一步包括在空气流中将空气导向气刀的风扇。该设备可进一步包括基于位于空气流中的至少一个温度传感器上的读数来控制温度的电子控制器。该设备可进一步包括排气装置以从设备中移除被加热的空气。该设备可进一步包括附接到气刀的前缘的平板，其中该平板适于与基本上平坦的基材的顶表面形成预加热室。该设备可进一步包括在气刀之前沿输送机***布置的红外发射器，其中该红外发射器适于将基本上平坦的基材加热到25℃至200℃之间的温度。该设备可进一步包括继气刀之后沿输送机***布置的红外发射器，其中该红外发射器适于将平坦的基材保持在120℃至400℃之间的温度。过程参数可包括以下中的至少一者：刮刀辊间距和/或对施加辊的压力、施加辊间距或相对于基本上平坦的基材所取的压力、输送机***输送基本上平坦的基材的速度以及在反向辊涂的情况下基本上平坦的基材与施加辊的施加表面之间的速度差。处理器可进一步控制固化设施的过程参数。可顺序地设置多个辊涂设施和固化设施。离开气刀的空气温度可在500℃至750℃之间。基本上平坦的基材在输送机***上的速度可在0.25cm/s与3.5cm/s之间。所得基本上平坦的基材的表面的温度可在150℃至600℃之间。
在一方面，涂布和固化的方法可包括用输送机***将待涂布的基本上平坦的基材输送通过组合辊涂及固化设施，其中组合辊涂及固化设施包括至少一个辊涂设施和至少一个固化设施，用至少一个辊涂设施以溶胶凝胶涂布材料辊涂基本上平坦的基材，以及用至少一个固化设施的气刀固化基本上平坦的基材上的溶胶凝胶涂布材料，其中气刀适于在输送机***将基本上平坦的基材输送通过固化设施时将被加热的空气导向基本上平坦的基材的一部分。通过该方法可形成涂布溶胶-凝胶的基本上平坦的基材，其中溶胶-凝胶涂布材料的一部分被固化，而溶胶-凝胶涂布材料的不同部分保持不被固化。
在一方面，调节溶胶凝胶涂层的性能的方法可包括确定所需的固化温度曲线以采用至少一种物理分析方法实现溶胶凝胶涂层的特定性能度量，选择气刀固化***的操作参数的设置以实现基本上平坦的基材上的溶胶凝胶涂层的所需温度曲线，以及用气刀固化***固化基本上平坦的基材上的溶胶-凝胶涂层。至少一种物理分析方法可包括热重分析、傅立叶变换红外光谱法、椭圆光度法、纳米压痕法、磨损测试、分光光度法和水接触角测量中的至少一种。气刀固化***操作参数可包括基材速度、气刀气流体积、气刀输出空气温度、到基材表面的气刀开口距离、用于预加热区的温度设定点和用于后加热区的温度设定点中的至少一个。溶胶-凝胶涂层的性能度量可包括硬度、耐磨性、表面能、折射率、光透射、厚度和孔隙率中的至少一项。该方法可进一步包括在固化的步骤之前使用辊涂***将基本上平坦的基材涂以溶胶凝胶涂层的步骤。可通过该方法形成涂布溶胶-凝胶的基本上平坦的基材。特定的性能度量可包括0.2GPa至10GPa范围内的溶胶-凝胶涂层的硬度。特定的性能度量可包括这样的测试，其中在根据规范EN1096.2执行磨损测试的至少500个行程之后，绝对光透射损失不超过1％。特定的性能度量可包括水接触角，其中水接触角在60°至120°内。特定的性能度量可包括水接触角，其中水接触角在5°至30°内。特定的性能度量可包括1.25至1.45的固化涂布的溶胶凝胶的折射率。厚度可以为大约50nm至150nm。可以使溶胶-凝胶涂层的牺牲性组分挥发以形成所需的孔隙率。
图19显示涂布材料的代表性样品的热重分析。通过逐渐加热样品并记录在样品的各种组分挥发时质量的损失来执行热重分析。当对诸如用于玻璃的这些示例溶胶-凝胶涂层的涂布材料执行时，其可用于确定固化涂布材料所需的临界温度。图中显示了三个所关注的温度。使用来自图19中的实施例3的样品1作为说明性实例，在大约125℃存在拐点(210)，在大约450℃存在另一个更陡的拐点(211)，最后在高于500℃转平(212)。不受理论的约束，这三个点的解释如下。随着温度升高到点210，任何残留的水和溶剂挥发，并且所有容易可及的Si-OH部分反应、缩合并释放水。这代表已在相对低的温度下获得适用的硬度和耐磨性的固化膜。在从点210直到点211范围内的进一步加热代表在另外的剩余Si-OH部分缩合并释放水时质量的近似线性减少。此温度范围代表材料的硬度和耐磨性随着温度的增加而增加，对涂层没有不利影响。这种质量减少导致密度相应减小，并且因此折射率降低。
在形成疏水膜的涂布材料中，如通过增大的水接触角测量，Si-OH的减少也可导致疏水效应的提高。超过点211的加热开始氧化涂层内的有机部分并使材料分解，然后其副产物可挥发。在一些实施方案中，这些部分可以是甲基基团或其它烃基团或氟-碳链或其任意组合。还可发生其它反应，举例如形成SiC和SixOyCz。此温度范围可概括为涂层的有机组分的氧化、该氧化的副产物彼此之间和与膜本身的组分之间的反应以及涂层转化为基本上无机的二氧化硅涂层。此时进一步加热不再导致显著的质量损失，并且曲线转平，如点212所示。实施例2的样品2显示出与样品1大致相同的形状和拐点。其还表明当涂层中存在更复杂的有机部分时，发生在第二拐点之后的转化可以是更复杂和更长久的。因此，为了开发固化这些涂层的方法的目的，我们可由此分析确定第一低温固化可以在大约125℃的温度下完成，该温度为第一拐点。在第二拐点(对于样品1中的材料为大约450℃，对于样品2中的材料为350℃)处的第二较高温度固化导致硬度、耐磨性和疏水性提高。超过第二拐点的温度导致有机部分的分解和改变，这在一些实施方案中可能是有用的。
包括基材速度、气刀输出空气温度、气刀气流体积、到基材表面的气刀开口距离、预加热和后加热设定温度在内的固化过程参数用于控制固化过程参数，包括最高温度、加热的速率、温度持续时间、累积温度暴露和冷却的速率，这些可用于调节最终固化膜的特定性质。一种性质是如通过纳米压痕方法测量的硬度。在一些实施方案中，本文描述的固化***可以将玻璃基材上的溶胶-凝胶涂层固化成硬度为大约0.2GPa至10GPa，优选固化成硬度为大约2GPa至4GPa。另一种性质是耐磨性。在一些实施方案中，本文描述的固化***可将玻璃基材上的溶胶-凝胶涂层固化成达到这样的耐磨性，其中如在根据规范EN1096.2执行500个行程的磨损测试之后通过分光光度计测量它们的绝对光透射损失不超过1％，且优选1000个行程之后绝对光透射损失不超过0.5％。这种测试可使用具有棘轮臂组件的5900型Taber往复式耐磨试验机执行。第三种性质是如通过水接触角(WCA)测量的表面能。在一些实施方案中，本文描述的固化***可将溶胶-凝胶涂层固化成WCA为大约60°至120°，且优选固化成WCA为大约70°至100°。在其它实施方案中，可以将膜固化成WCA为大约5°至30°且优选WCA为大约10°至20°。第四种性质是如通过椭偏仪测量的折射率(RI)。在一些实施方案中，本文描述的固化***可将溶胶-凝胶涂层固化成RI为大约1.25至1.45且优选RI为大约1.35至1.42。第五种性质是如通过椭偏仪测量的最终膜厚度。最终膜厚度是初始(预固化)干膜厚度和固化参数的函数，使得固化参数改变初始干厚度。在一些实施方案中，本文描述的固化***可将溶胶-凝胶涂层固化成厚度为50nm至150nm，以及固化成优选厚度为70nm至130nm。
图20a、20b和20c描述示例性溶胶-凝胶涂层的数据，其显示了作为最高固化温度的函数的最终膜厚度、折射率和水接触角的控制。
图20d显示在固化处理步骤之前和之后取自实施例3的溶胶-凝胶涂布材料的傅立叶变换红外光谱(FT-IR)。这种分析技术显示了在固化过程期间材料内的化学键如何变化。特别是，在该过程期间由点220、221和222表示的光谱峰已经改变。不受理论的约束，这些改变可解释为通过缩合使Si-OH键减少，导致在点220和222处的峰减小。这些键被转化为Si-O-Si键，导致在点221处的峰增大。这种分析技术可用于量化缩合的Si-OH键的比例，并因此量化膜固化的程度。图20e显示在120℃、200℃和400℃的不同固化温度下固化的实施例3的FT-IR光谱。
图21显示在涂布和固化之前取自实施例2的Si-29NMR。归属的化学位移及总分子的定性摩尔％示于表14。
表14：图21中归属峰和总分子的摩尔％的列表。
基于Si-NMR，实施例2的溶胶中总的含Si-OH的单元是总溶胶结构的单元的48.6摩尔％。然而，并非所有的Si-OH都对缩合具有相同的反应性，因为在溶胶聚合物的络合笼、分支及网络结构中，一些比另一些具有更大的空间位阻。
图22显示在涂布和固化之前取自实施例3的Si-29NMR。归属的化学位移及总分子的定性摩尔％示于表15。
表15：图22中归属峰和总分子的摩尔％的列表。
基于Si-NMR，实施例3的溶胶中总的含Si-OH的单元是总溶胶结构的单元的47.1摩尔％。然而，并非所有的Si-OH都对缩合具有相同的反应性，因为在溶胶聚合物的络合笼、分支及网络结构中，一些比另一些具有更大的空间位阻。
图30a是辊涂有来自实施例55的溶液的单层透明涂层的样品的自上而下的SEM显微照片。其描述了涂层中的多个空隙。图30b是图30a的SEM显微照片的图像分析的结果，使用了开源ImageJ程序。其显示了图像中在膜的表面处敞开和或可见的空隙的空隙直径的分布。在此具体实施方案中，分布是双模的，其中第一组空隙具有约119nm的平均直径和约28nm的标准分布，且第二组具有约387nm的平均直径和约32nm的标准分布。在本公开的实施方案中，涂层可具有空隙直径的双模分布，其中第一组具有约25nm与约150nm之间的平均值和约5nm与约40nm之间的标准偏差，且第二组具有约150与约500nm之间的平均值和约25nm与约50nm之间的标准偏差。
图31a-36a是由本公开的实施方案制备的样品的自上而下的SEM显微照片，如通过用ImageJ软件程序对显微照片图像进行图像分析确定，它们具有空隙直径的近似高斯分布。它们显示了图像中在膜的表面处敞开和或可见的空隙的空隙直径的分布。图31b显示具有约49nm的平均空隙直径和约7nm的标准偏差的分布。图32b显示具有约57nm的平均空隙直径和约9nm的标准偏差的分布。图33b显示具有约69nm的平均空隙直径和约10nm的标准偏差的分布。图34b显示具有约37nm的平均空隙直径和约4nm的标准偏差的分布。图35b显示具有约113nm的平均空隙直径和约15nm的标准偏差的分布。图36b显示具有约119nm的平均空隙直径和约15nm的标准偏差的分布。在本发明的实施方案中，涂层可具有空隙直径在约10nm与约150nm之间且标准偏差为约2nm至约40nm以及空隙直径在约35nm与约120nm之间且标准偏差在约4nm与约15nm之间的近似高斯分布。
使用由图30a-36a的ImageJ分析生成的空隙面积数据可确定可见敞开空隙的表面积的百分比。下表16汇总了所示图的面积百分比。
表16：在表面处可见空隙的总面积的百分比。
在本公开的实施方案中，可以是单层透明涂层的涂层在表面处的可见空隙的总面积与总表面积之比可在约1％与约50％之间以及约3％与约20％之间。
图37a、37b、37c和37d是可以为单层透明涂层的本公开涂层的实施方案的倾斜截面SEM显微照片，显示了穿过涂层及涂层的部分顶表面的截面。涂层可含有多个扁圆空隙。空隙的尺寸可相对于涂层的厚度从小到大。在若干实施方案中，空隙长轴与涂层的平均厚度之比在约0.05至约5之间。在若干实施方案中，一些空隙可基本上延伸穿过涂层的整个厚度。在若干实施方案中，一些空隙对表面可以是敞开的。在若干实施方案中，一些空隙可不对表面敞开。在若干实施方案中，空隙穿过涂层的厚度的垂直分布可以是双模的，其中第一组相对较小的空隙在涂层的体相内，且第二组相对较大的空隙对涂层的表面敞开。在涂层的表面处敞开的空隙也可表征为凹坑、凹陷、孔等。在若干实施方案中，空隙穿过涂层的厚度的垂直分布可以是近似高斯型的。
为了表征的目的，涂层的孔隙率可定义为在涂层的截面SEM显微照片中的可见空隙内的涂层的总截面积的百分比。在若干实施方案中，涂层的孔隙率可在约50％与约2％之间以及约30％与约5％之间。
在若干实施方案中，涂层中的扁圆空隙的长轴可在约5nm与约500nm之间以及约150nm与约250nm之间以及约5nm与约100nm之间以及约40nm与约80nm之间。扁圆空隙的短轴可在约3nm与约150nm之间以及约70nm至约90nm之间以及约20nm至约60nm之间以及约3nm与约50nm之间。可用下面的等式定义扁圆空隙的扁率或椭圆率或扁度，其中a是长轴，b是短轴。
在若干实施方案中，涂层中的扁圆空隙具有约0.0至约0.8之间以及约0.3至约0.7之间的扁率。
图38示出涂有实施例55的混合物的PPG Starphire浮法玻璃件的透射光谱对比未涂布的相同玻璃类型的透射光谱。样品显示出强抗反射效果，其中ΔTAM(涂布与未涂布之间的太阳光加权透射的绝对差)为2.74％。
涂层中存在相对大的空隙可对涂层以及对施加涂层的制品产生若干有用的性质。在一些实施方案中，可以是单层透明涂层的涂层的孔隙率降低其折射率，使得涂层充当非常有效的抗反射层。在一些实施方案中，与单层抗反射涂层的光谱相比，涂层中空隙的双模分布可用于产生更复杂的光透射光谱；可设定较大空隙的尺寸，使得它们散射短波长UV光而基本上不影响较长波长的光，而较小的空隙将具有可忽略的散射效应，但会降低涂层折射率以增强抗反射性能。这样的涂层可非常适用于诸如太阳能光伏模块的应用，其中太阳光的最大透射是所需的，但同时光伏模块内诸如像EVA的封装剂和背片材料的材料可以被UV光降解。另一种有用的应用是所谓的保护玻璃(conservation glass)，其中需要在玻璃的后面展示艺术品或其它人工制品，但期望减少来自玻璃的反射以便容易观察，且同时过滤掉经较长期可能会损坏或劣化艺术品或人工制品的有害UV光。如今使用多个具有单独功能的涂布层制造这种保护玻璃，这些功能如UV过滤和抗反射以及防指纹或防污。本发明的涂层可在单层中具有所有这些功能。在一些实施方案中，空隙可用于保持能原位赋予附加性质或可随时间推移被释放以实现有用目标的物质。在一些实施方案中，诸如长链烃、硅氧烷聚合物、氟聚合物等的疏水及疏油材料能被保持在空隙中，使得它们对玻璃表面赋予长期的疏水和或疏油特性。在一些实施方案中，空隙内的材料的折射率可基本上匹配涂层的体相的折射率，且因此即使相对大的空隙也将具有可忽略的光学效应。可通过本领域中已知的诸如辊涂、喷涂、狭缝式模具涂布、浸涂、浸渍等的各种涂布方法将材料沉积到空隙当中。在一些实施方案中，在一段时间之后可实地向空隙中重新装入材料。例如通过在表面上施加喷雾或摩擦材料。在一些实施方案中，空隙可用于保持诸如杀真菌剂和杀虫剂等的杀生物剂材料以赋予较长期的抗生物污染性。在一些实施方案中，可选择空隙的尺寸，使得保持在空隙内的物质的释放在时间上受到控制。在一些实施方案中，空隙内的物质可以是药物或其它医药或生物活性剂。
应当理解的是，贯穿本说明书提及的“一个实施方案”或“实施方案”意指结合该实施方案描述的具体特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施方案中。因此，强调并且应当理解的是，在本说明书的各部分中两次或更多次提及“实施方案”或“一个实施方案”或“替代实施方案”不一定全是指相同的实施方案。此外，具体特征、结构或特性可在本公开的一个或多个实施方案中适当地组合。
类似地，应当理解的是，在前文对本公开的示例性实施方案的描述中，本公开的各种特征有时在单个实施方案、附图或其描述中被归并在一起，以达到简化公开内容帮助理解一个或多个各发明方面的目的。然而，这种公开的方法不应被解释为表明请求保护的公开内容需要比每项权利要求中明确记载更多的特征的意图。相反，如以下权利要求书所反映的那样，创造性方面在于少于单个前述公开的实施方案的全部特征。因此，详细描述之后的权利要求书据此明确并入本详细描述当中，每项权利要求作为本公开的单独实施方案具有独立性。
虽然已经结合所示和详细描述的优选实施方案公开了本发明，但对其进行的各种修改和改进对本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，本公开的实质和范围不受前述实施例的限制，而是应在法律允许的最广泛的意义上来理解。
在描述本公开的上下文中(特别是在随后的权利要求书的上下文中)使用术语“一个(种)”和“所述/该”及类似指示词应被解释为涵盖单数和复数两种情况，除非本文另有所指或与上下文明显矛盾。除另有说明外，术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即，意指“包括但不限于”)。除本文另有所指外，本文中列举值的范围仅旨在单独提及属于该范围内的每个单独值的简化方法，并且每个单独值被并入本说明书当中，如同其在本文中被单独列举一样。本文描述的所有方法可按任意合适的顺序执行，除非本文另有所指或与上下文明显矛盾。除另有声明外，使用本文提供的任何及所有的实施例或示例性语言(例如，“诸如”)仅旨在更好地说明本公开，而不对本公开的范围构成限制。说明书中的语言不应被解释为指示任何非请求保护的要素对于本公开的实践是必要的。
虽然前述书面描述使普通技术人员能够按目前被认为是其最佳的模式进行制造和使用，但普通技术人员将会理解和领会本文的特定实施方案、方法和实施例的变化形式、组合形式及等同形式的存在。因此本公开不应受上述实施方案、方法和实施例的限制，而是受本公开的范围和实质以内的所有实施方案及方法限制。
本文提到的所有文献据此以全文引用的方式并入。以单数提及项目应当被理解为包括项目的复数，反之亦然，除非明确另有说明或从文中显而易见不然。语法连词旨在表示联合的从句、句子、单词等的任何及所有的分离及连接组合，除非另有说明或从上下文中显而易见不然。
Claims (84)
1.一种包含硅氧烷聚合物溶液组合物的单层透明涂层，其具有抗反射性质和疏水性质并且是高耐磨性的；
其中所述单层透明涂层含有多个扁圆空隙，其中所述扁圆空隙的扁率可在0.0至0.8之间；其中至少 1% 的扁圆空隙是对单层透明涂层的表面敞开的；
其中所述扁圆空隙的空隙直径的分布包括平均值在10 nm与150 nm之间且标准偏差在2 nm与40 nm之间的高斯分布；和
其中所述硅氧烷聚合物溶液组合物包含：
(i) 由酸水解的有机硅烷、烷氧基硅烷和任选的酸水解的有机氟硅烷形成的硅氧烷聚合物A，其中所述硅氧烷聚合物A具有下式：
[RSi(OH)2O0.5]a[RSiO1.5]b[RSi(OH)O]c[R'Si(OH)2O0.5]m[R'SiO1.5]n[R'Si(OH)O]p[SiO2] w[Si(OH)O1.5]x[Si(OH)2O]y [Si(OH)3O0.5]z，其中R选自由以下独立地组成的组：甲基或任选被取代或未被取代的C2至C10烷基基团、被取代或未被取代的C3至C20环烷基基团、被取代或未被取代的C1至C10羟烷基基团、被取代或未被取代的C6至C20芳基基团、被取代或未被取代的C2至C20杂芳基基团、被取代或未被取代的C2至C10烯基基团、被取代或未被取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团被取代或未被取代的缩水甘油醚基团或其组合，R'选自由以下组成的组：氟取代的C3烷基基团或任选C4至C10烷基基团、氟取代的C3至C20环烷基基团、氟取代的C1至C10羟烷基基团、氟取代的芳基基团、氟取代的C2至C20杂芳基基团、氟取代的C2至C10烯基基团、氟取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团、氟取代的缩水甘油醚基团或其组合，0<a，b，c，w，x，y，z<0.9，0≤m，n，p<0.9，且a+b+c+m+n+p+w+x+y+z=1；
(ii) 水解酸催化剂；
(iii) 极性有机溶剂；和
(iv) 至少一种选自由以下组成的组的添加剂：热自由基引发剂和光自由基引发剂。
2.如权利要求1所述的涂层，其中所述组合物进一步包含至少一种选自由以下组成的组：致孔剂、模板剂、纳米填料、粘合增进剂、Si-OH缩合催化剂，和表面活性剂的添加剂。
3.如权利要求1所述的涂层，其中所述硅氧烷聚合物溶液是按包括制备任选与所述酸水解的有机氟硅烷结合的水解的有机硅烷之后再与所述烷氧基硅烷组合的两步法制备的。
4.如权利要求1所述的涂层，其中所述硅氧烷聚合物A包含600至10,000道尔顿的重均分子量。
5.如权利要求1所述的涂层，其中所述硅氧烷聚合物A占溶胶的总重量的0.1至10重量%。
6.如权利要求1所述的涂层，其中所述烷氧基硅烷包括四甲氧基硅烷，所述有机硅烷包括甲基三甲氧基硅烷，且所述有机氟硅烷包括三氟丙基三甲氧基硅烷。
7.如权利要求1所述的涂层，其中所述烷氧基硅烷包括四乙氧基硅烷，所述有机硅烷包括甲基三甲氧基硅烷，且所述有机氟硅烷包括三氟丙基三甲氧基硅烷。
8.如权利要求1所述的涂层，其中所述烷氧基硅烷包括四甲氧基硅烷，所述有机硅烷包括甲基三甲氧基硅烷，且所述有机氟硅烷包括(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三甲氧基硅烷。
9.如权利要求1所述的涂层，其中所述烷氧基硅烷包括四乙氧基硅烷，所述有机硅烷包括甲基三甲氧基硅烷，且所述有机氟硅烷包括(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三甲氧基硅烷。
10.如权利要求1所述的涂层，其中所述硅氧烷聚合物A包含0.2至2的四烷氧基硅烷与所述有机硅烷和所述有机氟硅烷的总量的相对重量比。
11.如权利要求1所述的涂层，其中所述水解酸催化剂选自由以下组成的组：盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、甲磺酸，和乙酸，其量为全部溶胶制剂的0.01至1.0重量% 。
12.如权利要求1所述的涂层，其中所述极性有机溶剂选自由以下组成的组：醇、酯、醚、异丙醇和丙二醇单甲醚的混合物、醛和酮；其中所述溶剂的量为50重量%至99.5重量%。
13.如权利要求2所述的涂层，其中所述致孔剂或模板剂选自由以下组成的组：环氧乙烷、环氧丙烷、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、聚氧乙基化聚氧丙基化二醇、脂肪酸乙氧基化物、乙二醇酯、甘油酯、聚甘油酯、多元醇单酯、聚氧化烯二醇酯、聚氧化烯脂肪酸、脱水山梨糖醇酯、聚氧化烯脱水山梨糖醇酯和脱水山梨糖醇酯乙氧基化物，其量为全部溶胶组合物的0.0至5重量%。
14.如权利要求2所述的涂层，其中所述纳米填料选自由以下组成的组：胶态二氧化硅、中空二氧化硅纳米球、聚合物珠、聚乳酸、碳纳米管和巴克敏斯特富勒烯C60-C70，其量为全部溶胶制剂的0.0至5.0重量%。
15.如权利要求2所述的涂层，其中所述粘合增进剂选自由以下组成的组：(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基二甲基甲氧基硅烷和3-缩水甘油基丙基甲基二甲氧基硅烷，其量为全部溶胶制剂的0.0-5.0 重量%。
16.如权利要求1所述的涂层，其中所述热自由基引发剂选自由以下组成的组：4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)、1,1'-偶氮二(环己烷甲腈)98%、偶氮二异丁腈、2,2'-偶氮二(2-甲基丙脒)二盐酸盐、2,2'-偶氮二(2-甲基丙腈)、2,2'-偶氮二(2-甲基丙腈)、氢过氧化枯烯、过氧化二异丙苯、2,5-二(叔丁基过氧化)-2,5-二甲基己烷、过氧化2,4-戊二酮、1,1-二(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二(叔丁基过氧化)环己烷、1,1-二(叔戊基过氧化)环己烷、过氧化苯甲酰、过氧化2-丁酮、叔丁基过氧化物、过氧化月桂酰和过氧化苯甲酸叔丁酯，其量为全部溶胶组合物的0.0至5重量%。
17.如权利要求1所述的涂层，其中所述光自由基引发剂选自由以下组成的组：苯乙酮、茴香偶姻、蒽醌、蒽醌-2-磺酸、一水合钠盐、(苯)三羰基铬、偶苯酰、苯偶姻、苯偶姻***、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻甲醚、二苯甲酮、二苯甲酮/1-羟基环己基苯基酮、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、4-苯甲酰基联苯、2-苄基-2-(二甲基氨基)-4'-吗啉代丁酰苯、4,4'-二(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4'-二(二甲基氨基)二苯甲酮、樟脑醌、2-氯噻吨-9-酮、(异丙基苯)环戊二烯基六氟磷酸铁(II)、二苯并环庚烯酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、4,4'-二羟基二苯甲酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、4-(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-二甲基偶苯酰、2,5-二甲基二苯甲酮、3,4-二甲基二苯甲酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦/2-羟基-2-甲基苯丙酮、4'-乙氧基苯乙酮、2-乙基蒽醌、二茂铁、3 3'-羟基苯乙酮、4'-羟基苯乙酮、3-羟基二苯甲酮、4-羟基二苯甲酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、苯甲酰甲酸甲酯、2-甲基-4'-(甲硫基)-2-吗啉代苯丙酮、菲醌、4'-苯氧基苯乙酮、噻吨-9-酮、三芳基锍六氟锑酸盐和三芳基锍六氟磷酸盐，其量为全部溶胶组合物的0.0至5重量%。
18.如权利要求1所述的涂层，其中进一步包括交联剂。
19.如权利要求2所述的涂层，其中所述Si-OH缩合催化剂选自由以下组成的组：选自由氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铯、氢氧化铵和四甲基氢氧化铵组成的组的氢氧化物；选自由甲酰胺、二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺组成的组的酰胺；咪唑啉；选自由三乙胺和三甲胺以下组成组的胺；N-甲基吡咯烷酮；热碱生成剂；和四甲氧基甲基甘脲，其量为全部溶胶制剂的0.0至1.0重量%。
20.如权利要求2所述的涂层，其中所述表面活性剂选自由以下组成的组：非离子表面活性剂和离子表面活性剂，其量为全部溶胶制剂的0.0至5.0重量%。
21.如权利要求1所述的涂层，其中如通过Si-NMR确定，所述硅氧烷聚合物含有10至50摩尔%的Si-OH基团。
22.一种在基材上形成单层透明涂层的方法，包括：
制备硅氧烷聚合物溶液组合物，其包含：
由酸水解的有机硅烷、烷氧基硅烷和任选的酸水解的有机氟硅烷形成的硅氧烷聚合物A，其中所述硅氧烷聚合物A具有下式：
[RSi(OH)2O0.5]a[RSiO1.5]b[RSi(OH)O]c[R'Si(OH)2O0.5]m[R'SiO1.5]n[R'Si(OH)O]p[SiO2]w[Si(OH)O1.5]x[Si(OH)2O]y[Si(OH)3O0.5]z，其中R选自由以下独立地组成的组：甲基或任选被取代或未被取代的 C2至C10烷基基团、被取代或未被取代的C3至C20环烷基基团、被取代或未被取代的C1至C10羟烷基基团、被取代或未被取代的C6至C20芳基基团、被取代或未被取代的C2至C20杂芳基基团、被取代或未被取代的C2至C10烯基基团、被取代或未被取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团被取代或未被取代的缩水甘油醚基团或其组合，R'选自由以下组成的组：氟取代的C3烷基基团或任选C4至C10烷基基团、氟取代的C3至C20环烷基基团、氟取代的C1至C10羟烷基基团、氟取代的芳基基团、氟取代的C2至C20杂芳基基团、氟取代的C2至C10烯基基团、氟取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团、氟取代的缩水甘油醚基团或其组合，0<a，b，c，w，x，y，z<0.9，0≤m，n，p<0.9，且a+b+c+m+n+p+w+x+y+z=1；
水解酸催化剂；
极性有机溶剂；和
至少一种选自由以下组成的组的添加剂：热自由基引发剂和光自由基引发剂；
用所述硅氧烷聚合物溶液涂布所述基材；以及
固化所述单层透明涂层以形成薄膜，其中所述单层透明涂层具有抗反射性质和疏水性质并且是高耐磨性的；
其中所述单层透明涂层含有多个扁圆空隙，
其中所述扁圆空隙的扁率可在0.0至0.8之间；
其中至少 1% 的扁圆空隙是对单层透明涂层的表面敞开的；
其中所述扁圆空隙的空隙直径的分布包括平均值在10 nm与150 nm之间且标准偏差在2 nm与40 nm之间的高斯分布；和
其中在涂布之前将所述基材预加热。
23.如权利要求22所述的方法，进一步包含选自由以下组成的组的添加剂：致孔剂、模板剂、纳米填料、粘合增进剂、Si-OH缩合催化剂，和表面活性剂。
24.如权利要求22所述的方法，其中所述硅氧烷聚合物溶液是按包括制备任选与所述酸水解的有机氟硅烷结合的所述酸水解的有机硅烷之后再与所述烷氧基硅烷组合的两步法制备的。
25.如权利要求22所述的方法，其中所述硅氧烷聚合物溶液是按包括制备水解的有机硅烷之后再与烷氧基硅烷组合的两步法制备的。
26.如权利要求22所述的方法，其中所述硅氧烷聚合物溶液是按包括制备水解的烷氧基硅烷之后再与有机硅烷和氟硅烷组合的两步法制备的。
27.如权利要求22所述的方法，其中所述硅氧烷聚合物溶液是按包括制备所述水解的烷氧基硅烷之后再与有机硅烷组合的两步法制备的。
28.如权利要求22所述的方法，进一步包括在120℃至800℃的温度下热固化所述涂层。
29.如权利要求22所述的方法，其中固化后所述涂层具有约80 nm至约500 nm的厚度。
30.如权利要求22所述的方法，其中所述基材是窗、建筑玻璃、LED、半导体、暴露的光伏元件、透镜、漫射器、镜子、挡风玻璃、汽车玻璃、屏幕、显示器、护目镜、眼镜、太阳镜、温室玻璃、混合型太阳能表面、和在运输中使用的玻璃中的至少一种。
31.如权利要求22所述的方法，其中通过辊涂或溶液涂布来涂布所述基材。
32.如权利要求22所述的方法，进一步包括在涂布之前将所述基材预加热到2℃与80℃之间的温度。
33.如权利要求22所述的方法，进一步包括通过辐射红外加热来预加热所述基材。
34.如权利要求22所述的方法，进一步包括用对流加热器预加热所述基材。
35.如权利要求22所述的方法，进一步包括在涂布之前将所述基材预加热到25℃与60℃之间的温度。
36.一种涂布的玻璃基材，其是通过如权利要求22所述的方法形成的。
37.一种单层透明涂层，其包含由以下制备的干燥凝胶：
由酸水解的有机硅烷、烷氧基硅烷和任选的有机氟硅烷形成的硅氧烷聚合物A，其中所述硅氧烷聚合物A具有下式：
[RSi(OH)2O0.5]a[RSiO1.5]b[RSi(OH)O]c[R'Si(OH)2O0.5]m[R'SiO1.5]n[R'Si(OH)O]p[SiO2]w[Si(OH)O1.5]x[Si(OH)2O]y [Si(OH)3O0.5]z，其中R选自由以下独立地组成的组：甲基或任选被取代或未被取代的 C2至C10烷基基团、被取代或未被取代的C3至C20环烷基基团、被取代或未被取代的C1至C10羟烷基基团、被取代或未被取代的C6至C20芳基基团、被取代或未被取代的C2至C20杂芳基基团、被取代或未被取代的C2至C10烯基基团、被取代或未被取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团被取代或未被取代的缩水甘油醚基团或其组合，R'选自由以下组成的组：氟取代的C3烷基基团或任选C4至C10烷基基团、氟取代的C3至C20环烷基基团、氟取代的C1至C10羟烷基基团、氟取代的芳基基团、氟取代的C2至C20杂芳基基团、氟取代的C2至C10烯基基团、氟取代的羧基基团、被取代或未被取代的(甲基)丙烯酰基基团、氟取代的缩水甘油醚基团或其组合，0<a，b，c，w，x，y，z<0.9，0≤m，n，p<0.9，且a+b+c+m+n+p+w+x+y+z=1；
水解酸催化剂；
极性有机溶剂；和
至少一种选自由以下组成的组的添加剂：热自由基引发剂和光自由基引发剂；
其中所述单层透明涂层具有抗反射性质和疏水性质并且是高耐磨性的；
其中所述单层透明涂层含有多个扁圆空隙，
其中所述扁圆空隙的扁率可在0.0至0.8之间；
其中至少 1% 的扁圆空隙是对单层透明涂层的表面敞开的；和
其中所述扁圆空隙的空隙直径的分布包括平均值在10 nm与150 nm之间且标准偏差在2 nm与40 nm之间的高斯分布。
38.如权利要求37所述的涂层，其进一步包含选自由以下组成的组的添加剂：致孔剂、模板剂、纳米填料、粘合增进剂、Si-OH缩合催化剂和表面活性剂。
39.如权利要求37所述的涂层，其中所述硅氧烷聚合物溶液是按包括制备任选与所述酸水解的有机氟硅烷结合的所述酸水解的有机硅烷之后再与所述烷氧基硅烷组合的两步法制备的。
40.如权利要求37所述的涂层，其中所述涂层显示出：
与未涂布的玻璃相比，反射的绝对减少为1.0%至3.5%；
厚度为80至160 nm；且韧性、耐磨性、对玻璃的粘附性足以通过标准EN-1096-2，其中如在2,000个磨损行程之后测量，反射的绝对变化不超过0.5%。
41.如权利要求37所述的涂层，其中所述涂层在相对基础上将太阳能模块的峰值功率输出提高1.0%至3.5%。
42.如权利要求37所述的涂层，其中基于Si-NMR，所述涂层包含超过40摩尔%的硅烷醇。
43.如权利要求37所述的涂层，其中所述酸水解的烷氧基硅烷、有机硅烷和有机氟硅烷包含一种或多种含硅烷醇的倍半硅氧烷低聚物。
44.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中所述单层透明涂层的厚度在10nm与5 μm之间。
45.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中所述单层透明涂层的折射率小于1.45。
46.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中可见光从涂有所述单层透明涂层的玻璃的表面的平均反射不到3%。
47.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中涂布的玻璃基材的TAM比相同类型未涂布的玻璃基材的TAM大至少1%。
48.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中疏水性质测试中的水接触角大于70°。
49.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中如在根据标准EN1096.2中的程序执行1000个行程的磨损测试之后通过TAM测量，所述单层透明涂层的光透射减少不到1.0%。
50.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中所述扁圆空隙的空隙直径的分布是双模的，其中第一组具有平均值在25 nm与150 nm之间且标准偏差在5 nm与40 nm之间的高斯分布，且第二组具有平均值在150 nm与500 nm之间且标准偏差在25 nm与50 nm之间的高斯分布。
51.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中至少1%的所述扁圆空隙延伸穿过所述单层透明涂层的整个厚度。
52.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中所有的所述扁圆空隙包含在所述单层透明涂层的整个厚度内。
53.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中所述单层透明涂层的表面具有1%与50%之间的可见空隙的百分比。
54.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中所述单层透明涂层的孔隙率在50%与2%之间。
55.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中所述单层透明涂层中的所述扁圆空隙的长轴在5 nm与500 nm之间，且所述扁圆空隙的短轴在3 nm与150 nm之间。
56.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其中在不到400℃的温度下固化所述单层透明涂层。
57.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其进一步包括具有其上施加了所述涂层的表面的玻璃基材。
58.如权利要求1-21或37-43中任一项所述的涂层，其进一步包括具有其上施加了所述涂层的表面的太阳能模块。
59.如权利要求1所述的涂层，其中所述酸水解的有机硅烷和所述任选的酸水解的有机氟硅烷各自单独地在与别的试剂组合之前制备；和所述硅氧烷聚合物溶液组合物还包括：
以下中的至少一种：
致孔剂；
模板剂；
纳米填料；
粘合增进剂；
Si-OH缩合催化剂；和
表面活性剂。
60.如权利要求59所述的涂层，其中所述硅氧烷聚合物A包含600-10,000道尔顿的重均分子量。
61.如权利要求59所述的涂层，其中所述硅氧烷聚合物A占溶胶的总重量的0.1至10重量%。
62.如权利要求59所述的涂层，其中所述烷氧基硅烷包括四甲氧基硅烷，所述有机硅烷包括甲基三甲氧基硅烷，且所述有机氟硅烷包括三氟丙基三甲氧基硅烷。
63.如权利要求59所述的涂层，其中所述烷氧基硅烷包括四乙氧基硅烷，所述有机硅烷包括甲基三甲氧基硅烷，且所述有机氟硅烷包括三氟丙基三甲氧基硅烷。
64.如权利要求59所述的涂层，其中所述烷氧基硅烷包括四甲氧基硅烷，所述有机硅烷包括甲基三甲氧基硅烷，且所述有机氟硅烷包括(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三甲氧基硅烷。
65.如权利要求59所述的涂层，其中所述烷氧基硅烷包括四乙氧基硅烷，所述有机硅烷包括甲基三甲氧基硅烷，且所述有机氟硅烷包括(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三甲氧基硅烷。
66.如权利要求59所述的涂层，其中所述硅氧烷聚合物A包含0.2至2的四烷氧基硅烷与所述有机硅烷和所述有机氟硅烷的总量的相对重量百分比。
67.如权利要求59所述的涂层，其中所述水解酸催化剂选自由以下组成的组：盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、硼酸、甲磺酸或乙酸，其量为全部溶胶制剂的0.01至1.0重量%。
68.如权利要求59所述的涂层，其中所述极性有机溶剂选自由以下组成的组：醇、酯、醚、醛和酮，其中所述溶剂的量为50%至99.5重量%。
69.如权利要求59所述的涂层，其中所述致孔剂和所述模板剂选自由以下组成的组：环氧乙烷、环氧丙烷、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、聚氧乙基化聚氧丙基化二醇、脂肪酸乙氧基化物、乙二醇酯、甘油酯、聚甘油酯、多元醇单酯、聚氧化烯二醇酯、聚氧化烯脂肪酸、脱水山梨糖醇酯、聚氧化烯脱水山梨糖醇酯和脱水山梨糖醇酯乙氧基化物，其量为全部溶胶组合物的 0.0至5重量%。
70.如权利要求59所述的涂层，其中所述纳米填料选自由以下组成的组：胶态二氧化硅、中空二氧化硅纳米球、聚合物珠、聚乳酸、碳纳米管或巴克敏斯特富勒烯C60-C70，其量为全部溶胶制剂的0.0至5.0重量%。
71.如权利要求59所述的涂层，其中所述粘合增进剂选自由以下组成的组：(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、 (甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基二甲基甲氧基硅烷或3-缩水甘油基丙基甲基二甲氧基硅烷，其量为全部溶胶制剂的0.0-5.0重量%。
72.如权利要求59所述的涂层，其中所述Si-OH缩合催化剂选自由以下组成的组：选自由氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铯，和四甲基氢氧化铵组成的组的氢氧化物；选自由甲酰胺、二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺)组成的组的酰胺；咪唑啉、选自由氢氧化铵、三乙胺和三甲胺组成的组的胺；N-甲基吡咯烷酮；和四甲氧基甲基甘脲，其量为全部溶胶制剂的0.0至1.0重量%。
73.如权利要求59所述的涂层，其中所述表面活性剂选自由以下组成的组：非离子表面活性剂和离子表面活性剂，其量为全部溶胶制剂的0.0至5.0重量%。
74.如权利要求59所述的涂层，其中如通过Si-NMR确定，所述硅氧烷聚合物含有10至50摩尔%的Si-OH基团。
75.一种在玻璃基材上形成单层透明涂层的方法，包括：
制备权利要求1的硅氧烷聚合物溶液组合物，其中所述酸水解的有机硅烷和所述任选的酸水解的有机氟硅烷各自单独地在彼此组合以及与试剂组合之前制备；
其中所述硅氧烷聚合物组合物使用以下形成：
至少一种选自由以下组成的组的添加剂：致孔剂；模板剂；纳米填料；粘合增进剂；Si-OH缩合催化剂；和表面活性剂；以及
用所述硅氧烷聚合物溶液涂布太阳能玻璃或玻璃模块；以及固化所述涂层以形成薄膜，
其中所述单层透明涂层具有抗反射性质和疏水性质并且是高耐磨性的；
其中所述单层透明涂层含有多个扁圆空隙，
其中所述扁圆空隙的扁率可在0.0至0.8之间；
其中至少 1% 的扁圆空隙是对单层透明涂层的表面敞开的；和
其中所述扁圆空隙的空隙直径的分布包括平均值在10 nm与150 nm之间且标准偏差在2 nm与40 nm之间的高斯分布。
76.如权利要求75所述的方法，其中所述硅氧烷聚合物溶液是按包括制备水解的有机硅烷之后再与烷氧基硅烷组合的两步法制备的。
77.如权利要求75所述的方法，其中所述硅氧烷聚合物溶液是按包括制备水解的烷氧基硅烷之后再与有机硅烷和氟硅烷组合的两步法制备的。
78.如权利要求75所述的方法，其中所述硅氧烷聚合物溶液是按包括制备所述水解的烷氧基硅烷之后再与有机硅烷组合的两步法制备的。
79.如权利要求75所述的方法，其中在120℃至700℃下热固化所述涂层。
80.如权利要求75所述的方法，其中固化后所述涂层具有80 nm至500 nm的厚度。
81.如权利要求75所述的方法，其中所述玻璃基材是以下中的至少一种：窗、建筑玻璃、LED、半导体、暴露的光伏元件、透镜、漫射器、镜子、挡风玻璃、汽车玻璃、屏幕、显示器、护目镜、眼镜、太阳镜、温室玻璃、混合型太阳能表面和在运输中使用的玻璃。
82.一种单层透明涂层，其包含由以下制备的干燥凝胶：
(i)权利要求1的硅氧烷聚合物溶液组合物，其中所述水解的有机硅烷和所述任选的水解的有机氟硅烷各自单独地在彼此组合以及与所述酸水解的烷氧基硅烷或与别的试剂组合之前制备，
其中所述硅氧烷聚合物溶液组合物使用以下形成：
(ii) 至少一种选自由以下组成的组的添加剂：致孔剂；模板剂；纳米填料；粘合增进剂；Si-OH缩合催化剂；和表面活性剂，
其中所述单层透明涂层具有抗反射性质和疏水性质并且是高耐磨性的；
其中所述单层透明涂层含有多个扁圆空隙，
其中所述扁圆空隙的扁率可在0.0至0.8之间；
其中至少 1% 的扁圆空隙是对单层透明涂层的表面敞开的；和
其中所述扁圆空隙的空隙直径的分布包括平均值在10 nm与150 nm之间且标准偏差在2 nm与40 nm之间的高斯分布。
83.如权利要求82所述的涂层，其中所述涂层显示出：
与未涂布的玻璃相比，反射的绝对减少为1.0%至3.5%；
厚度为80至160 nm；且
韧性、耐磨性、对玻璃的粘附性足以通过标准EN-1096-2，其中如在2,000个磨损行程之后测量，反射的绝对变化不超过0.5%。
84.如权利要求82所述的涂层，其中所述涂层在相对基础上将太阳能模块的峰值功率输出提高1.0%至3.5%。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201462024440P | 2014-07-14 | 2014-07-14 | |
| US62/024,440 | 2014-07-14 | ||
| US14/491,259 US9382449B2 (en) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | Optical enhancing durable anti-reflective coating |
| US14/491,259 | 2014-09-19 | ||
| PCT/US2015/040440 WO2016011071A2 (en) | 2014-07-14 | 2015-07-14 | High gain durable anti-reflective coating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107075304A CN107075304A (zh) | 2017-08-18 |
| CN107075304B true CN107075304B (zh) | 2020-10-16 |
Family
ID=55078989
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201580049073.2A Active CN107078172B (zh) | 2014-07-14 | 2015-07-14 | 用于增强可靠性的涂层材料和方法 |
| CN201580049074.7A Active CN107075304B (zh) | 2014-07-14 | 2015-07-14 | 高增益耐久性抗反射涂层 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201580049073.2A Active CN107078172B (zh) | 2014-07-14 | 2015-07-14 | 用于增强可靠性的涂层材料和方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP3170208B1 (zh) |
| CN (2) | CN107078172B (zh) |
| WO (1) | WO2016011041A1 (zh) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9353268B2 (en) | 2009-04-30 | 2016-05-31 | Enki Technology, Inc. | Anti-reflective and anti-soiling coatings for self-cleaning properties |
| US9376593B2 (en) | 2009-04-30 | 2016-06-28 | Enki Technology, Inc. | Multi-layer coatings |
| US9399720B2 (en) | 2014-07-14 | 2016-07-26 | Enki Technology, Inc. | High gain durable anti-reflective coating |
| US9598586B2 (en) | 2014-07-14 | 2017-03-21 | Enki Technology, Inc. | Coating materials and methods for enhanced reliability |
| US9382449B2 (en) | 2014-09-19 | 2016-07-05 | Enki Technology, Inc. | Optical enhancing durable anti-reflective coating |
| EP3185309A1 (en) * | 2015-12-23 | 2017-06-28 | Amcor Flexibles Transpac | Heat reflective solar module |
| WO2019109022A1 (en) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | Moore John R | Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof |
| CN108388041B (zh) * | 2018-02-08 | 2021-06-01 | Tcl华星光电技术有限公司 | 彩膜基板及其制造方法、遮光材料及遮光层的制造方法 |
| TWI676294B (zh) * | 2018-05-14 | 2019-11-01 | 致達應材股份有限公司 | 太陽能發電模組與其製程 |
| CN108659694B (zh) * | 2018-06-15 | 2020-10-23 | 惠州学院 | 一种聚氨酯木器漆 |
| CN108715950B (zh) * | 2018-07-04 | 2019-11-26 | 郑州大学第一附属医院 | 一种具有骨诱导活性的骨固定器件用钛合金 |
| WO2020100760A1 (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | Ａｇｃ株式会社 | 撥水撥油層付き基材、蒸着材料および撥水撥油層付き基材の製造方法 |
| KR20210089638A (ko) | 2018-11-13 | 2021-07-16 | 에이지씨 가부시키가이샤 | 발수발유층 형성 기재, 증착 재료 및 발수발유층 형성 기재의 제조 방법 |
| US10615745B1 (en) | 2019-01-09 | 2020-04-07 | Kuwait Institute For Scientific Research | Device and method for measuring effect of soiling on photovoltaic device |
| US11254838B2 (en) | 2019-03-29 | 2022-02-22 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Single component hydrophobic coating |
| CN110002767B (zh) * | 2019-04-28 | 2021-10-08 | 邦弗特新材料股份有限公司 | 一种用于光伏玻璃的高透光率疏水涂膜的制备方法 |
| CN109987857B (zh) * | 2019-04-29 | 2021-11-23 | 布勒莱宝光学设备（北京）有限公司 | 新型低辐射节能膜系及其制备方法和应用 |
| CN110444613B (zh) * | 2019-08-14 | 2020-12-29 | 明冠新材料股份有限公司 | 一种高阻水hjt光伏电池 |
| CN111019522A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-17 | 苏州浩纳新材料科技有限公司 | 具有自清洁和增透双功能的太阳能组件涂层及制备方法 |
| CN111540798A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-14 | 晶澳（扬州）太阳能科技有限公司 | 光伏组件 |
| CN113930748B (zh) * | 2020-07-13 | 2024-02-20 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 太阳能电池的制备方法、太阳能电池与光伏组件 |
| CN112038421B (zh) * | 2020-08-19 | 2022-04-05 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种光诱导太阳能电池表面自清洁涂层的制备方法 |
| CN112366251A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-12 | 河南安彩高科股份有限公司 | 一种太阳能电池减反射膜的制备方法 |
| CN112745702A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-04 | 上大新材料(泰州)研究院有限公司 | 一种增强透明疏水涂层及其制备方法 |
| CN113025087B (zh) * | 2021-03-04 | 2022-06-10 | 东莞南玻太阳能玻璃有限公司 | 一种硅溶胶掺杂的防眩光增透镀膜溶液、制备方法及应用 |
| CN115340790A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-11-15 | 杭州福斯特应用材料股份有限公司 | 一种涂层组合物、封装材料及光伏组件 |
| CN115368679A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-11-22 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种具有阻燃特性的密封橡胶材料及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103917503A (zh) * | 2011-07-18 | 2014-07-09 | 南伊利诺伊州卡本代尔大学 | 具有自洁特性的抗反射性和抗污性涂料 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09115334A (ja) * | 1995-10-23 | 1997-05-02 | Mitsubishi Materiais Corp | 透明導電膜および膜形成用組成物 |
| US20090151773A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Acid Terpolymer Films or Sheets and Articles Comprising the Same |
| US20090169870A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-02 | Essilor International (Compagnie Generale D'optique) | Carbon Nanotube-Based Curable Coating Composition Providing Antistatic Abrasion-Resistant Coated Articles |
| EP2250213B1 (en) * | 2008-03-04 | 2013-08-21 | Dow Corning Corporation | Silsesquioxane resins |
| US8557877B2 (en) * | 2009-06-10 | 2013-10-15 | Honeywell International Inc. | Anti-reflective coatings for optically transparent substrates |
| EP2625313B1 (en) * | 2010-10-06 | 2020-12-09 | 3M Innovative Properties Company | Anti-reflective articles with nanosilica-based coatings |
| TW201251069A (en) * | 2011-05-09 | 2012-12-16 | 3M Innovative Properties Co | Photovoltaic module |
| JP2013080067A (ja) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Sketch:Kk | 塗布液及び基板 |
| US9109121B2 (en) * | 2011-10-13 | 2015-08-18 | Intermolecular, Inc. | Sol-gel based antireflective coatings using alkyltrialkoxysilane binders having low refractive index and high durability |
| US9082914B2 (en) * | 2012-01-13 | 2015-07-14 | Gaurdian Industries Corp. | Photovoltaic module including high contact angle coating on one or more outer surfaces thereof, and/or methods of making the same |
| US8883252B2 (en) * | 2012-06-28 | 2014-11-11 | Intermolecular, Inc. | Antireflective coatings with self-cleaning, moisture resistance and antimicrobial properties |
| US9831361B2 (en) * | 2012-12-14 | 2017-11-28 | Robert Bosch Gmbh | Method of fabricating nanocone texture on glass and transparent conductors |
| CN103254802B (zh) * | 2013-03-19 | 2015-06-03 | 江苏鹿山光伏科技有限公司 | 一种抗光伏组件潜在电势诱导衰减的eva封装胶膜 |
-
2015
- 2015-07-14 WO PCT/US2015/040393 patent/WO2016011041A1/en active Application Filing
- 2015-07-14 CN CN201580049073.2A patent/CN107078172B/zh active Active
- 2015-07-14 EP EP15821993.1A patent/EP3170208B1/en active Active
- 2015-07-14 CN CN201580049074.7A patent/CN107075304B/zh active Active
- 2015-07-14 EP EP15822675.3A patent/EP3172260B1/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103917503A (zh) * | 2011-07-18 | 2014-07-09 | 南伊利诺伊州卡本代尔大学 | 具有自洁特性的抗反射性和抗污性涂料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3170208A1 (en) | 2017-05-24 |
| EP3170208A4 (en) | 2018-04-18 |
| EP3172260A4 (en) | 2018-08-08 |
| CN107078172B (zh) | 2020-06-30 |
| EP3170208B1 (en) | 2024-06-05 |
| WO2016011041A1 (en) | 2016-01-21 |
| EP3172260B1 (en) | 2022-01-26 |
| EP3172260A2 (en) | 2017-05-31 |
| CN107075304A (zh) | 2017-08-18 |
| CN107078172A (zh) | 2017-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107075304B (zh) | 高增益耐久性抗反射涂层 | |
| US9688863B2 (en) | High gain durable anti-reflective coating | |
| US9382449B2 (en) | Optical enhancing durable anti-reflective coating | |
| US9376593B2 (en) | Multi-layer coatings | |
| WO2016011071A2 (en) | High gain durable anti-reflective coating | |
| JP5954716B2 (ja) | 自浄性を有する反射防止性および防汚性コーティング | |
| US9461185B2 (en) | Anti-reflective and anti-soiling coatings with self-cleaning properties | |
| JP6517421B2 (ja) | 反射防止フィルム及びその製造方法 | |
| US8960123B2 (en) | Coating and curing apparatus and methods | |
| US20140261673A1 (en) | Tuning the anti-reflective, abrasion resistance, anti-soiling and self-cleaning properties of transparent coatings for different glass substrates and solar cells | |
| KR101553823B1 (ko) | 반사방지 조성물, 이의 제조 방법 및 용도 | |
| US20160085944A1 (en) | Glass coating specification library | |
| WO2010127034A1 (en) | Ant-reflective and anti-soiling coatings with self-cleaning properties | |
| JP6773036B2 (ja) | モバイルディスプレイ機器のカバーガラス等に好適なガラス基板 | |
| WO2016064494A2 (en) | Multi-layer coatings | |
| JP2017001327A (ja) | 撥水部材 | |
| JP6187115B2 (ja) | シリカ多孔質膜 | |
| JP5359529B2 (ja) | 撥水性物品の製造方法及び撥水性物品 | |
| TWI734914B (zh) | 同時具有自潔性與抗反射性的塗料及玻璃與其製作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20181221 Address after: Arizona, USA Applicant after: First Sunshine Company Address before: American California Applicant before: Enji Science & Technology Co., Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |