CN112840000B - 涂料和涂料配方产品 - Google Patents
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Abstract
一种经涂布基材，包含具有无机氧化物和孔的涂层，所述涂层显示出改善的抗污性能。经涂布基材可以例如用于太阳能模块中。此外，公开了涂料配方产品和涂料配方产品的用途。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗反射涂层。更具体地，本发明涉及显示抗污性能的抗反射涂层以及经涂布基材、涂料配方产品和太阳能模块，以及改善涂层抗污性能的方法。
本文公开了包含含有无机氧化物和孔的涂层的经涂布基材，该涂层显示出改善的抗污性能。经涂布基材可以例如用于太阳能模块中。此外，本文公开了涂料配方产品和涂料配方产品的用途。
背景技术
抗反射(AR)涂层是沉积在基材上的涂层，其需要高透光率，例如用于太阳能模块的覆盖玻璃和温室玻璃，并且所述涂层能够降低所述基材的反射率。由于光从其中透过的表面的污染等原因，太阳能模块的性能往往会随着时间的推移而降低。在具有高污染率的区域中，发现沙子和粉尘颗粒的累积实质性地导致降低的性能。
发明目的
本发明的目的是提供一种改善的涂层。
在本发明的另一方面，本发明的一个目的是提供一种改善的涂料配方产品。
在本发明的另一方面，本发明的一个目的是提供一种改善涂层抗污性能的方法。
该改善可以例如是实现改善涂层的抗污性能，或本发明的另一个特征。
发明内容
在本发明的一个方面，该目的通过根据本文所述的权利要求、实施方式和所述方面的涂料配方产品实现。
在本发明的一个方面，该目的通过如本文所述的涂料配方产品实现。
在本发明的其他方面，该目的通过根据本文所述的权利要求、实施方式和所述方面的方法、经涂布基材或用途实现。
附图说明
下面参考示例性实施方式以及附图说明本发明，其中
图1a示意性地描绘了本发明中使用的细长颗粒的实施方式，其具有椭圆形形状(长(细长)椭球体的2D图像)，具有长(也可以称为主要)轴，其长度为x1垂直；垂直于长轴的短(也可称为次要)轴，其长度为x2；并且纵横比(x1/x2)至少为2。
图1b示意性地描绘了本发明中使用的具有棒状形状的细长颗粒的实施方式，其中长轴a的长度为x1；垂直于长轴的短轴(较小直径)，长度为x2；并且纵横比(x1/x2)至少为2。
图1c示意性地描绘了球形颗粒，其具有：长度为x1的第一轴；垂直于第一轴且长度为x2的第二轴；并且纵横比(x1/x2)约为1。
图1d示意性地描绘了用于本发明的具有不规则形状的细长颗粒的实施方式，其具有：长度为x1的长轴；垂直于长轴的短轴(较小直径，颗粒的最短尺寸)，其长度为x2(从颗粒一侧到颗粒另一侧的最长直线的长度)；并且纵横比(x1/x2)至少为2。
图2示出了对比样品的光学性质。
图3示出了根据本发明的样品的光学性质。
发明内容
本发明涉及一种改善的涂层。
这种改善的涂层可以通过将涂料配方产品转化为功能性涂层，例如通过加热来获得。
通常通过将基材上的涂料配方产品转化为经涂布基材。
经涂布基材，例如包含抗反射涂层的太阳能模块的覆盖玻璃，通常需要在某些时间点进行清洁。在世界干旱地区，清洁涉及时间和成本，并产生废物清洁材料。因此需要降低经涂布基材的清洁频率。本发明通过改善经涂布基材的抗污性能来解决减少清洁的问题。本发明提供一种经涂布基材，其表现出改善的抗污性能。本发明提供了一种涂料配方产品，该涂料配方产品在将这种配方产品涂覆到基材上并将干燥的涂料配方产品转化成经涂布基材后表现出改善的抗污性能。本发明提供一种太阳能模块，其具有改善的抗污性能。
在本说明书的整个说明书和权利要求书中，词语“包括”(或“包含”)和“含有”以及词语的变体，例如“包括/包含(comprising)”和“包括/包含(comprises)”，意为“包括但不限于”，并且不旨在(并且不会)排除其他片段、添加剂、组分、整数或步骤。
改善的抗污性能可以通过如下来展示：降低的清洁频率，同时在一段时间内(例如，3个月)具有相同的功率输出。改善的抗污性能可以通过如下来展示：在一段时间内(例如，3个月)在相同的清洁频率下具有改善的功率输出。
可以通过使用分光光度计借助投射测量法测量透明基材上的抗反射涂层的透射率来确定抗污性能。分光光度计可以是适用于分析经涂布基材的任何分光光度计。合适的分光光度计包括Shimadzu UV2600分光光度计。另一种合适的分光光度计包括OptosolTranspec VIS-NIR分光光度计。
改善的抗污性能可以展示为如本文定义的增加的抗污染比(ASR)。改善的抗污性能可以展示为与参考的未经涂布基材相比增加的基材-涂层抗污染比ASR。在一个方面，改善的抗污性能可被展示为基材-涂层抗污染比ASR为至少50％。在一个方面，ASR为至少55％。在一个方面，ASR为至少60％。在一个方面，ASR为至少65％。在一个方面，ASR为至少70％。在一个方面，ASR为至少75％；在一方面，ASR为至少80％。在一方面为至少85％。在一方面，ASR为至少90％。
在一个方面，改善的抗污性能可以展示为如本文所定义的增加的基材-涂层抗反射效果ARE。
改善的抗污性能可以展示为与参考的未经涂布基材相比增加的ARE。在一个方面，ARE为至少2％；在一方面，ARE为至少3％；在一方面，ARE为至少4％；在一方面，ARE为至少5％。
根据本发明的涂料配方产品提供了改善的抗污性能。
根据本发明的涂料配方产品为固化后由这种配方产品获得的涂层提供了改善的抗污性能，所述固化即通过将基材上的涂料配方产品转化为经涂布基材，例如通过加热，例如通过加热到400摄氏度以上。
根据本发明的方法提供了经涂布基材，其表现出改善的抗污性能。
一种涂料配方产品，其包含：
i.基于无机物的氧化物当量，2-18重量％的纵横比为至少2、平均较小直径在3-20nm范围内的细长致密氧化物颗粒，和
ii.能够形成直径在10-120nm范围内的孔的致孔剂，
iii.无机氧化物粘合剂，和
iv.溶剂，
其中涂料配方产品包含0.5-15重量％氧化铝当量的含铝化合物，基于在600℃下在空气中燃烧2分钟后的总灰分剩余物。
本文所指的平均较小直径可以从至少一个TEM图像测量。
可以从至少一个TEM图像确定本文所指的纵横比。
如本文所提及的，涂料配方产品的灰分剩余物中的含铝化合物的氧化铝当量的量可以通过ICP-MS确定。
在本发明的一个方面，基于无机氧化物当量，涂料配方产品包含至少2重量％、至少2.5重量％、至少3重量％、至少3.5重量％、至少4重量％、至少4.5重量％、至少5重量％、至少5.5重量％、至少6重量％、至少7重量％、至少8重量％、至少9重量％、至少10重量％的纵横比为至少2且平均较小直径在3-20nm范围内的细长致密无机氧化物颗粒。
在本发明的一个方面，基于无机氧化物当量，涂料配方产品包含至多18重量％、至多17重量％、至多16重量％、至多15重量％、至多14重量％、至多13重量％、至多12重量％的纵横比为至少2且平均较小直径在3-20nm范围内的细长致密无机氧化物颗粒。
可以如下计算纵横比为至少2且平均较小直径在3-20nm范围内的细长致密无机氧化物颗粒的重量％(细长颗粒的重量％)。
细长颗粒的重量％＝与涂层配方中氧化硅当量的总量相比，源自细长颗粒的无机氧化物当量的重量％＝m(细长颗粒的SiO2)/m(SiO2总数)*100＝细长颗粒的重量％＝基于无机氧化物当量，纵横比为至少2且平均较小直径在3-20nm范围内的细长致密无机氧化物颗粒的重量％。m为以克计的细长颗粒固体。
在本发明的一个方面，涂料配方产品包含至少0.5重量％、至少1重量％、至少1.5重量％、至少2重量％、至少3重量％、至少4重量％、至少5重量％、至少6重量％、至少10重量％、至少12wt％氧化铝当量的含铝化合物。
在本发明的一个方面，涂料配方产品包含15重量％或更少、14重量％或更少、13重量％或更少、12重量％或更少、11重量％或更少、10重量％或更少、9重量％或更少、8重量％或更少氧化铝当量的含铝化合物。
在本发明的一个方面，涂层配方产品包含1-15重量％氧化铝当量的含铝化合物。
在本发明的一个方面，涂料配方产品包含1-10重量％氧化铝当量的含铝化合物。
在本发明的一个方面，涂料配方产品包含2-10重量％氧化铝当量的含铝化合物。
在本发明的一个方面，涂料配方产品包含1-8重量％氧化铝当量的含铝化合物。
在本发明的一个方面，涂料配方产品包含1.5-8重量％氧化铝当量的含铝化合物。
在本发明的一个方面，涂料配方产品包含2-8重量％氧化铝当量的含铝化合物。
在本发明的另一方面，该目的通过制备经涂布基材的方法实现，该方法包括以下步骤：
-提供基材；
-提供如本文所述的实施方式中任一项的涂料配方产品；
-将涂料配方产品涂覆在基材上；
-使基材上涂覆的涂料配方产品干燥；并且
-将基材上的干燥涂料配方产品转化为经涂布基材。
制备经涂布基材的方法，包括以下步骤：
-提供具有第一表面的基材；
-提供如本文所述的涂料配方产品；
-将涂料配方产品涂覆在基材的第一表面上；
-干燥涂覆的涂料配方产品；并且
-将具有干燥的涂料配方产品的基材转化为经涂布基材，该经涂布基材包含在第一表面上的涂层，例如通过加热，例如通过加热至400摄氏度以上。
在一个方面，如本文所述的底涂层形成基材的第一表面的至少一部分。在一个方面，如本文所述的底涂层形成基材的第一表面。
在本发明的另一方面，该目的通过可通过本文所述的方法获得的经涂布基材来实现，包括含有以下步骤的方法：
-提供基材；
-提供如本文所述的实施方式中任一项的涂料配方产品；
-将涂料配方产品涂覆在基材上；
-使基材上的涂料配方产品干燥；并且
-将基材上的涂料配方产品转化为经涂布基材。
本发明进一步涉及经涂布基材，其包含：
i.基材；和
ii.设置在基材的至少一部分上的多孔抗反射涂层，
其中所述抗反射涂层包含：
-直径在10-120nm、优选30-100nm范围内的孔，如使用椭圆光度法和/或电子显微镜测量；和
-纵横比为至少2且较小直径在3-20nm范围内的细长致密无机氧化物颗粒；和
-0.5至15重量％氧化铝当量的含铝化合物。
在本发明的另一方面，该目的通过使用包含纵横比为至少2且较小直径在3-20nm范围内的细长无机氧化物颗粒的涂料配方产品以改善基材的抗污性能来实现，其中所述涂料配方产品包含核-壳纳米颗粒作为致孔剂和0.5-15重量％氧化铝当量的含铝化合物，其中所述核包含有机化合物，例如聚合物如阳离子聚合物或沸点低于200℃的有机化合物，并且所述壳包含无机氧化物。
在本发明的另一方面，该目的通过使用包含纵横比为至少2且较小直径在3-20nm范围内的细长致密无机氧化物颗粒的涂料配方产品以改善基材的抗污性能来实现，其中所述涂料配方产品包含核-壳纳米颗粒作为致孔剂，其中所述核包含有机化合物，例如聚合物或沸点低于200℃的有机化合物，所述壳包含无机氧化物；并且所述配方产品包含0.5-15重量％氧化铝当量的含铝化合物。
在本发明的一个方面，聚合物可以是阳离子聚合物。
本文公开的涂层是多孔涂层。该涂层可以使用包含粘合剂和致孔剂的涂料配方产品来制造。粘合剂包含无机粘合剂颗粒，例如金属氧化物颗粒，和/或无机氧化物前体。致孔剂通常包含有机材料，其在暴露于高温时会分解、燃烧、蒸发或以其他方式除去。通常，升高的温度为400摄氏度或更高，例如550摄氏度或更高，例如600摄氏度或更高。通常，有机材料是有机聚合物。在一方面，致孔剂包含有机材料，所述有机材料包含有机聚合物，例如有机中性、有机阳离子、有机阴离子聚合物、聚电解质或其组合。致孔剂通常包含有机聚合物核和围绕核的无机氧化物壳。根据本发明的涂层包含无机颗粒，例如细长无机致密氧化物颗粒。应注意，细长无机致密氧化物颗粒和细长致密无机氧化物颗粒在本文中可互换使用。应注意，细长无机致密氧化物颗粒和细长大块金属氧化物颗粒在本文中可互换使用。
根据本发明的涂层包含直径在小于1nm至约120nm范围内的孔。孔可以是开孔，例如沿着两个颗粒之间的边界的开口，并且任选地连接到涂层的表面，和/或孔可以是封闭的，例如(封闭的)中空颗粒。源自致孔剂的孔在本文中也称为致孔剂孔。优选地，涂层包含直径为10-120nm的孔，称为致孔剂孔。对于直径大于10nm的孔，可以通过电子显微镜估计孔径。对于直径在2-50nm范围内的孔，椭圆光度法可用于确定孔尺寸分布。致孔剂孔优选具有基本规则的形状，例如球形或椭圆形(具有一个或两个长轴)孔。在一个方面，致孔剂孔优选具有基本规则的形状，例如球形或椭圆形(具有一个或两个长轴)孔，但不应具有大于5的纵横比，因为这可能不利地影响涂层的机械性能。中空无机氧化物颗粒等中空颗粒可以被定义为具有中空核和无机氧化物壳的颗粒。致孔剂孔可以由中空无机氧化物颗粒限定，例如中空无机氧化物颗粒，并且可以源自具有无机氧化物(或无机氧化物前体)壳和基于有机聚合物核的核-壳颗粒，从而在涂料固化时将聚合物除去。在涂料配方产品固化后，聚合物将分解/除去并形成涂层。致孔剂孔可以由中空无机氧化物颗粒限定，例如中空无机氧化物颗粒，并且可以源自具有无机氧化物(或无机氧化物前体)壳和包含有机聚合物和/或有机化合物的核材料的核-壳颗粒，因此在涂料固化后，核材料将被除去。在涂料配方产品固化后，核材料将被分解/除去，从而形成多孔涂层。孔通常源自有机致孔剂，该有机致孔剂，在涂料配方产品转化为功能性涂层期间，通常将被分解、燃烧、蒸发或以其他方式除去。
在一个方面，合适的固化温度为至少400摄氏度。在一个方面，合适的固化温度为至少550摄氏度，在一个方面为至少600摄氏度。孔也可以由无机粘合剂颗粒和/或致密无机氧化物颗粒的组合来限定。在这种情况下，孔通常源自有机致孔剂，例如聚合物颗粒，或另一种致孔剂，其在涂料配方产品转化为功能性涂层期间通常将被分解、燃烧、蒸发或以其他方式除去。致孔剂包括有机中性、阳离子和阴离子聚合物或聚电解质(参见例如Fuji,M.；Takai,C.；Rivera Virtudazo,R.V.；Adv.Powder Tech.,2014,25,91-100；Zhang,X.等人,App.Mater.Interfaces,2014,6,1415-1423)
在本发明中，孔通常源自有机致孔剂，例如聚合物颗粒，或另一种致孔剂，其在涂料配方产品转化为功能性涂层期间通常将被分解、燃烧、蒸发或以其他方式除去。应该观察到，转化不包括有机(单体)化合物的聚合，因为粘合剂是基于无机氧化物的粘合剂，因此转化是烧结型转化，其中有机物至少部分地被除去并且金属氧化物颗粒至少部分地烧结在一起。
除了致孔剂孔之外，至少在粘合剂中还存在较小的孔。在本发明的上下文中，粘合剂孔因此是直径为1至低于10nm的孔。粘合剂孔通常不是规则的，而是在相邻的粘合剂颗粒、致密无机氧化物颗粒和中空纳米颗粒(如果存在的话)之间的非接触区域中延伸的孔，并且可以形成网络，其可以与或可以不与涂层的表面或致孔剂孔相连。
根据本发明的涂层是多孔涂层。“多孔”在本文中是指涂层具有孔并且至少2％的孔隙率。最大孔隙率取决于涂层的机械要求，通常为50％或更低，优选孔隙率小于45％，更优选孔隙率小于40％。在一个方面，这种涂层的孔隙率为2-50％。高孔隙率通常会增加抗反射性能，但可能降低涂层的机械强度。在一个方面，多孔抗反射涂层的孔隙率为2％或更大、5％或更大、10％或更大、15％或更大、20％或更大、25％或更大、30％或更大。在一个方面，多孔抗反射涂层的孔隙率为50％或更小、45％或更小、40％或更小。在一个方面，多孔抗反射涂层的孔隙率为25-40％。一方面，多孔抗反射涂层的孔隙率为30-40％。
多孔抗反射涂层在本文中也可以称为涂层或抗反射涂层。
如本领域技术人员所熟知的，可以在SEM照片上适当地进行图像分析。本领域技术人员将能够在与基材正交的涂层的横截面的SEM照片上进行图像分析，以确定在最接近基材表面上的AR涂层区域中最小尺寸为至少10nm的孔的数量小于在距大气较近的AR涂层区域中最小尺寸为至少10nm的孔的数量。
或者，本领域技术人员可以根据测量的折射率(RI)计算孔隙率。知晓没有任何孔的涂层材料的RI后，本领域技术人员可以计算涂层中存在多少空气/孔体积。这里的涂层材料是将涂料配方产品例如通过加热转化为功能性涂层后的总无机氧化物材料。总无机氧化物材料包括涂层中的所有无机氧化物材料，例粘合剂的材料，加上无机氧化物壳的材料，加上含铝化合物。
在一个方面，孔隙率通过在垂直于基材的涂层的横截面的SEM照片上的图像分析来确定。
在本发明的一个方面，经涂布基材的涂层具有2-50％的孔隙率。
根据本发明的涂层还包含细长致密无机氧化物颗粒，其纵横比为至少2，并且较小直径在3至20nm的范围内。优选地，较小直径在5至20nm的范围内。细长是指颗粒的至少一个尺寸长得多，例如为颗粒另一个尺寸的长度的至少2、3、4、5、8、10、15或20倍。优选的是，细长致密无机氧化物颗粒的长度比颗粒另一个尺寸长度的50倍小，例如最多为颗粒另一个尺寸长度的50、30、25、20或15倍。当颗粒具有不规则形状时，纵横比被计算为从颗粒的一侧到颗粒的另一侧的最长直线的长度(即使这可能意味着直线可能在颗粒外部)除以无论如何沿着该直线横向于最长直线的颗粒的最短尺寸。细长致密无机氧化物颗粒的实例是IPA-ST-UP(Nissan Chemical)和Levasil CS15/175(Akzo Nobel)等，并可以从市场上买到。进一步的实例包括Levasil CS8-490和Levasil CS15-150(Akzo Nobel)。通常，细长颗粒的直径小于其长度。在一方面，细长致密颗粒包括直径为1-30nm且长度为10-200nm的细长二氧化硅颗粒。
在一个方面，细长致密颗粒包括直径为9-15nm且长度为40-100nm的细长二氧化硅颗粒。IPA-ST-UP(日产化学)是直径为9-15nm，长度为40-100nm的细长二氧化硅颗粒的实例。
在一个个方面，细长致密颗粒是直径为1-30nm且长度为10-200nm的细长二氧化硅颗粒。
在一个方面，细长致密颗粒是直径为9-15nm且长度为40-100nm的细长-二氧化硅颗粒。IPA-ST-UP(日产化学)是直径为9-15nm，长度为40-100nm的细长二氧化硅颗粒的实例。
本文中的IPA-ST-UP是指ORGANOSILICASOLTM IPA-ST-UP。
细长颗粒具有至少为2的纵横比，并且可以但不限于此，具有椭圆形、棒状或不规则形状。本发明中使用的细长颗粒具有长度为x1的长轴(也可以称为主轴)；并且具有长度为x2的垂直于长轴的较短轴(也可以称为次要轴)；并且纵横比(x1/x2)至少为2。
纵横比通过如下计算：将最长轴的长度除以较小的轴的长度。最长轴也可以称为长轴。较小的轴也可以称为颗粒的短轴、较小直径或最短尺寸。
通常，为了确定颗粒轴的长度，使用颗粒的外表面。
致密是指无机氧化物颗粒具有低孔隙率或无孔隙，例如孔隙率小于5体积％或无孔隙。在一个方面，细长致密无机氧化物颗粒具有0.5-5体积％的孔隙率，在一个方面为1-4体积％的孔隙率，在一个方面为1-3体积％的孔隙率。
致孔剂在本文中是指能够在最终涂层中形成直径为10至120nm、优选30至100nm的孔的实体，可以是例如中空颗粒；核-壳颗粒，其核的沸点低于涂料配方产品的固化温度，或其核在固化温度以下是可燃烧或可解聚的；如下颗粒，其在固化温度以下是可燃烧或可解聚的。致孔剂也可称为成孔剂。沸点低于固化温度的核具有低于固化温度的分解温度。在固化温度以下可燃烧或可解聚的核是在固化过程中，即在低于固化温度的温度下分解或解聚或其组合的核。结果，核被除去并形成孔。因此，致孔剂或成孔剂在本文中是指能够在最终涂层中形成直径为10至120nm、优选30至100nm的孔的实体。致孔剂可以是聚合物颗粒，例如，聚苯乙烯颗粒、Pluronic P123和/或PMMA颗粒。致孔剂可以例如是中空颗粒。致孔剂可以是例如中空二氧化硅颗粒。致孔剂可以是例如核-壳颗粒，其核的沸点低于涂料配方产品的固化温度。致孔剂可以是核-壳颗粒，其核在固化温度以下是可燃烧或可解聚的；或如下颗粒，其在固化温度以下是可燃烧的或可解聚的。沸点低于固化温度的核包含沸点低于固化温度的物质。在固化温度以下可燃烧或可解聚的核包含在固化期间，即在低于固化温度的温度下分解或解聚或其组合的材料。结果，除去化合物并形成孔。
无机物的氧化物当量在本文中是指包括氧化硅的金属氧化物，与无机物质存在的实际化合物无关，因此例如四乙氧基硅烷将被视为SiO2，而不管存在的物质是四乙氧基硅烷、部分水解的四乙氧基硅烷还是SiO2，即，无机物的氧化物当量在本文中是指包含氧化硅的金属氧化物的当量，其可以由所用的实际化合物或无机氧化物前体形成。因此，例如，无论存在的物质是四乙氧基硅烷、部分水解的四乙氧基硅烷还是SiO2，一定量的四乙氧基硅烷都表示为SiO2当量。类似的用于氧化铝，人们计算可以形成的纯Al2O3的量。基于添加到配方产品中的氧化铝前体，计算氧化铝当量至理论Al2O3量。
在实施例中，涂料配方产品中氧化铝的重量％定义为：m(Al2O3)/(m(Al2O3)+m(SiO2))×100＝Al2O3的重量％，其中m为所用克数。
其中，氧化铝当量的重量％是指与涂料配方产品中无机氧化物当量的总量相比的重量％。
它也可以用短语表示，其中Al2O3的重量％表示为
氧化铝前体可包括
-Al(III)络合物，例如AlX3形式的Al(III)的卤素基盐，其中X可以是F、Cl、Br、I及其水合物形式；
-Al(III)无机盐，如铝(III)硝酸盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、碳酸盐及其水合物形式；
-带有氧或氮供体基配体的Al(III)配合物，其是可水解的，例如醇盐或酰胺；和
-其组合。
氧化铝前体可包括Al(异丙醇盐)3(Al(isopropoxide)3)、Al(仲丁醇盐)3(Al(sec-butoxide)3)、Al(NO3)3、AlCl3或其组合中的任何一种。
二氧化硅前体可包括TEOS(四乙氧基硅烷)、TMOS(四甲氧基硅烷)、烷基硅烷如(R)x)Si(OCH3)4-x，其中R＝CH3、C2H5、OC2H5、OCH3或其组合。
在一个方面，涂料配方产品的无机氧化物当量基于在600℃下在空气中燃烧2分钟后的总灰分剩余物。本领域技术人员知道在600℃下在空气中燃烧2分钟后的总灰分剩余物是在600℃下在空气中燃烧2分钟后的总残留固体物质。
例如，对于二氧化硅，起始于烷氧基硅烷。当提到氧化物当量时，假设仅形成纯SiO2。类似地，对于氧化铝，如果从Al(NO3)3开始，则计算可以形成的纯Al2O3的量。
例如，对于10克原硅酸四乙酯(TEOS)，无机氧化物当量的量计算如下：
即SiO2当量＝无机物的氧化物当量＝10/208.33*60.08＝2.88g
例如，对于1克细长致密无机氧化物颗粒，其纵横比至少为2，平均较小直径在3至20nm的范围内，无机氧化物当量的计算方法如下：
实施例中使用的细长颗粒被认为是纯SiO2。因此1克细长颗粒相当于1克无机氧化物(此处为1克SiO2)。
在一个实施方式中，致孔剂占涂料配方产品中无机氧化物总量的显著部分。优选地，致孔剂占涂料配方产品中无机氧化物总量的10至75重量％，更优选致孔剂占涂料配方产品中无机氧化物总量的20至50重量％。例如，这可以是致孔剂为核壳颗粒或中空颗粒的情况。
无机氧化物可以是玻璃涂层中已知的任何氧化物。无机氧化物可以是玻璃涂层中任何已知的，包括金属氧化物，例如Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、镧系元素的氧化物和它们的混合物(包括混合氧化物)。无机氧化物可以是玻璃涂层中任何已知的，包括金属氧化物、化合物和混合物，包括例如Al2O3、SiO2和任选地Li2O、BeO、BaO、MgO、K2O、CaO、MnO、NiO SrO、FeO、Fe2O3、CuO、Cu2O、CoO、ZnO、PbO、GeO2、SnO2、Sb2O3、Bi2O3中的一种或多种。在一方面，无机氧化物包括Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2和/或它们的组合。
优选的是，无机氧化物含有二氧化硅，优选无机氧化物含有至少50重量％的二氧化硅，更优选无机氧化物含有至少90重量％的二氧化硅，例如无机氧化物由二氧化硅组成。
根据本发明的经涂布基材可以例如通过包括如下步骤的方法制备：提供基材；提供根据本发明的涂料配方产品；将涂料配方产品涂覆在基材上；使基材上的涂料配方产品干燥；并将基材上的涂料配方产品转化为经涂布基材。应该观察到转化不涉及有机聚合物的聚合，而是涉及粘合剂的固结和/或致孔剂向涂层中的孔的转化。这可以通过加热例如与玻璃基材的回火处理相结合，但也可以涉及在溶剂模板化颗粒中蒸发溶剂，这可以在低得多的温度下进行。
在核包含溶剂的情况下，例如，在溶剂模板化颗粒中，致孔剂向孔的转化可涉及溶剂的蒸发，例如在低于250℃的温度下。溶剂的沸点可以为至多250℃，或至多200、175或150℃。在这种情况下，通过将涂覆的涂料配方产品暴露于低于250℃的温度，将包含根据本发明的涂覆的涂料配方产品的基材转化为包含在第一表面上的涂层的经涂布基材。在一个方面，通过将涂覆的涂料配方产品暴露于低于200℃、低于175℃或低于150℃的温度。
WO2007/093341中公开了包含IPA-ST-UP颗粒(细长颗粒)和无机粘合剂的抗反射涂层。然而，WO2007/093341没有表明与抗污性能有任何关联，并且没有公开涂层中存在直径为10-120nm的孔，特别是没有直径为30-100nm的孔。
当将涂层施加到基材(例如玻璃板)上时，涂层将具有面向基材的内表面和背离基材的外表面。在一个实施方式中，细长致密无机氧化物颗粒不均匀地分布在涂层中。特别地，发现有利的是，源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比在涂层的外表面中或附近较高。这里，外表面是指涂层远离基材的表面，该表面通常暴露在大气中。
该分布可以例如由STEM-EDX或深度剖析确定。因此，细长致密无机氧化物颗粒在涂层中的分布可以例如通过STEM-EDX或通过深度剖析来确定。当致密无机氧化物颗粒和整个配方的化学组成不相同时，这是特别有利的。
在根据本发明的涂层的一个方面，与参考涂层相比，源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比在涂层的外表面中或附近较高。合适的参考涂层可以是没有细长致密无机氧化物颗粒的涂层。
如果在最接近外表面的涂层的20nm处的比率高于源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均质量比，则发现是有利的。在一个方面，在最接近外表面的涂层的20nm处，源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的比率较之源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均比率高至少50％。特别地，发现当最接近外表面的涂层的20nm处的比率高于源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均质量比时，是有利的。优选地，在最接近外表面的涂层的20nm处，源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的比率较之源自细长密集无机氧化物颗粒与涂层的总无机氧化物的平均比率高至少50％，更优选地，在最接近外表面的涂层的20nm处，源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的比率为源自细长密集无机氧化物颗粒与涂层的总无机氧化物的平均比率的至少2倍高。理论上可以推断，但不限于此，与细长致密无机氧化物颗粒的这种分布相关的改善的抗污性能与当细长致密无机氧化物颗粒布置在靠近涂层表面或在涂层表面处时观察到的表面形态的微小变化有关。
在一个方面，根据本发明的经涂布基材展示了，在最接近经涂布基材的外表面的涂层的20nm厚的顶层中，源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比较之源自致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂料的总无机氧化物的平均质量比更高。
在一个方面，在涂层的顶层中，源自致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比比由源自细长致密无机氧化物颗粒与涂层的总无机氧化物的平均质量比高至少50％。
在一个方面，在涂层的顶层中，源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比是源自致密无机氧化物的无机氧化物颗粒与涂层的总无机氧化物的平均质量比的至少两倍高。
根据本发明的涂层显示出改善的抗污性能。改善的抗污性能可被展示为增加的抗污染比(ASR)，所述抗污染比被定义为如下：
其中“T”是通过分光光度计测量的380-1100nm的平均透射率，“基材”是指没有涂层的基材，“涂层”是指具有双面涂层的基材。“0”是指污染测试前测得的透射率，“污染”是指污染测试后的透射率。380-1100nm在本文中意味着380至1100nm的波长区域，包括1100nm。在一个方面，“T”是通过Shimadzu UV2600分光光度计测量的380-1100nm的平均透射率。在一个方面，“T”是通过Optosol Transpec VIS-NIR分光光度计测量的380-1100nm的平均透射率。在一个方面，经涂布基材展示出至少50％的ASR。在一个方面，经涂布基材展示出至少75％的ASR。在一个方面，经涂布基材展示出至少80％的ASR。在一个方面，经涂布基材展示出至少90％的ASR。
污染测试如实验部分所述进行。
污染测试可能包括：
a)提供具有待测表面的基材；
b)清洁待测表面以获得清洁表面；
c)在污染之前测量清洁表面的380-1100nm的透射率并确定在380至1100nm范围内的平均透射率(T0)；
d)用粉尘弄脏要测试的表面，以获得粉尘污染的表面；
e)振荡具有粉尘表面的基材；
f)去除粉尘表面的多余粉尘，以获得污染的表面；和
g)测量污染后污染表面的380-1100nm的透射率(污染后的透射率)
并测定380-1100nm范围内的平均透射率(T污染)。
这样可以获得以下值：
步骤c)中的T基材,0：污染测试前未涂布玻璃表面(无涂层基材)的380-1100nm的平均透射率；
步骤g)中的T基材,污染：污染测试后未涂布玻璃表面的380-1100nm的平均透射率；
步骤c)中的T涂层,0：污染测试前经涂布玻璃表面(双面涂布涂层)的380-1100nm的平均透射率；
在步骤g)中的T涂层,污染：污染测试后经涂布玻璃表面的380-1100nm的平均透射率。
T涂层,0在本文中也可称为T经涂布基材,0或T具有Al的经涂布基材,0或T不具有Al的经涂布基材,0。
T涂层,污染在本文中也可称为T经涂布基材,污染或T具有Al的经涂布基材,污染或T不具有Al的经涂布基材,污染。
在污染测试的步骤e)中，振荡可以以100转/分钟的速度进行300次循环；一次循环被定义为圆形驱动盘的一个完整旋转：Taber振动台托盘的一个完全的往复运动。
在污染测试的步骤f)中，可以通过在硬质表面(例如桌面)上手动轻轻地敲击基材的薄边缘(玻璃板的侧面)来去除多余的粉尘。
除去多余的粉尘之后，可以通过用软布轻轻擦拭后侧表面来清洁污染的基材(污染的玻璃板)的背面(正面是接收分光光度计中的入射光的表面)；
在一个方面，清洁包括：用去离子水和软布清洁，用实验室级乙醇冲洗并使其干燥一整夜。
优选地，清洁在低于40％的相对湿度下进行。
污染测试(soil test和soiling test)在本文中可互换使用。
这里，380-1100nm的平均透射率是指在380至1100nm的波长范围内的平均透射率值。
在一个方面，使用Optosol Transpec VIS-NIR分光光度计测量透射率。
在一个方面，使用Shimadzu UV2600分光光度计测量透射率。
在一个方面，使用Taber振荡磨损测试仪(例如型号6160)进行污染测试，特别是上述步骤d)和e)。
ASR表明涂层改善基材的抗污性能的程度。因此，50％的ASR意味着与裸基材的透射率损失相比，涂层仅损失一半的透射率。这里的裸基材是没有涂层的基材，例如，一块未涂布的玻璃。优选地，涂层的基材-涂层ASR为至少75％，更优选基材-涂层ASR为至少80％，最优选基材-涂层ASR为至少90％。ASR不能高于100％，因为这意味着污染后涂层更好，因此ASR最大应为100％。
在一个方面，本发明提供了一种经涂布基材，其可通过根据本发明的用于制备经涂布基材的方法获得，展示出改善的抗污性能。
在一个方面，本发明提供一种经涂布基材，其包含：
i.基材；和
ii.设置在基材的至少一部分上的多孔抗反射涂层，
其中所述抗反射涂层包含：
-直径在10-120nm、优选30-100nm范围内的孔，如使用椭圆光度法和/或电子显微镜测量；和
-纵横比为至少2且较小直径在3-20nm范围内的细长致密无机氧化物颗粒；和
-0.5至15重量％氧化铝当量的含铝化合物，优选0.5至30重量％氧化铝当量的含铝化合物。
可使用STEM EDX测定抗反射涂层中含铝化合物的重量％氧化铝当量。或者可以使用ToF-SIMS来确定。
在本发明的一个方面，涂料配方产品至少包含至少0.5重量％、至少1重量％、至少1.5重量％、至少2重量％、至少3重量％、至少4重量％、至少5重量％、至少6重量％、至少10重量％、至少12重量％氧化铝当量的含铝化合物。
在本发明的一个方面，涂料配方产品包含15重量％或更少、14重量％或更少、13重量％或更少、2重量％或更少、11重量％或更少、10重量％或更少、9重量％或更少、8重量％或更少氧化铝当量的含铝化合物。
多孔抗反射涂层在本文中也可称为涂层。
基材是固体材料，例如聚合物片材或玻璃构件。基材可包括石英或聚合物箔，例如玻璃箔。聚合物基材的实例是塑料箔和聚合物，所述聚合物基于选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)的一种或多种聚合物。聚合物基材的另一个实例包括聚酰亚胺(PI)。聚合物基材对于柔性太阳能电池是有利的。优选地，基材是透明的。在一个方面，基材在380-1100nm的范围内具有至少80％的平均透射率。
优选地，基材是玻璃构件，其选自浮法玻璃、化学强化浮法玻璃、硼硅酸盐玻璃、结构化玻璃、钢化玻璃和薄的柔性玻璃(其厚度在例如20至250μm的范围内，例如50至100μm)以及包含玻璃构件的基材，例如部分或完全组装的太阳能模块和包含玻璃构件的组件。玻璃构件可以是SM玻璃或MM玻璃。市售的MM玻璃包括用于光伏应用的Interfloat GMB SINA3.2mm太阳能玻璃。
在本发明的一个方面，经涂布基材是用于太阳能模块的覆盖玻璃。
本发明还涉及一种太阳能模块，其包含如本文所述的经涂布基材。
太阳能模块通常包含形成基材的第一表面的至少一部分的玻璃构件和至少一个选自薄膜透明导电和/或半导体层的构件、背板、密封剂、导电膜、太阳能电池、布线、控制器盒和框架。所述玻璃构件可以选自浮法玻璃、化学强化浮法玻璃、硼硅酸盐玻璃、结构化玻璃、钢化玻璃和薄的柔性玻璃(其厚度在例如20至250μm的范围内，例如50至100μm)。因此，根据本发明的方法的优选基材是钢化玻璃、化学强化玻璃和包含温度敏感元件的基材，例如部分或完全组装的太阳能电池模块。在一个实施方式中，基材包括透明实心板构件，在板构件的第一侧上具有底涂层，使得底涂层形成基材的第一表面的至少一部分，来涂布单层非层压层涂层。优选地，底涂层选自阻隔涂层，例如钠阻隔涂层和抗反射涂层。
在一个方面，根据本发明的经涂布基材包含透明实心板构件、和***第一表面和在第一涂层上的涂层之间的底涂层，优选地，底涂层选自阻隔涂层和抗反射涂层。
在一个方面，基材是透明实心板构件，在板构件的第一面上具有底涂层，因此底涂层形成基材的第一表面的至少一部分。在一个方面，基材是透明实心板构件，在板构件的第一面上具有底涂层，因此底涂层形成基材的第一表面。
根据本发明的涂层优选是抗反射涂层。在根据本发明的一个方面，经涂布基材展示为至少2％、至少3％、至少4％、至少5％的ARE。
在一个方面，根据本发明的经涂布基材展示为基材-涂层抗反射效果ARE，其中
ARE＝T经涂布基材,0-T基材,0
为至少2％，优选ARE为至少3％，更优选ARE为至少4％，其中“T”是380-1100nm波长范围内的平均透射率，“基材”是指没有涂层的基材，“经涂布基材”是指具有双面涂层的基材，并且0表示在污染测试之前。在一个方面，T是通过Shimadzu UV2600分光光度计测量的380-1100nm的平均透射率。在一个方面，T是通过Optosol Transpec VIS-NIR分光光度计测量的380-1100nm的平均透射率。
根据本发明的涂层特别适用于降低基材(例如任何类型的玻璃基材)的反射率，因此用作抗反射涂层。
本发明的另一方面涉及一种涂料配方产品，其包含能够形成直径为10-120nm的孔的致孔剂、纵横比为至少2且较小直径在3至20nm范围内的细长致密无机氧化物颗粒、无机粘合剂、溶剂和0.5至15重量％氧化铝当量的含铝化合物。“Aluminium(铝)”和“aluminum(铝)”在本文中可互换使用。在一个方面，含铝化合物的氧化铝当量基于在600℃下在空气中燃烧2分钟后的总灰分剩余物。铝可以例如作为金属氧化物粉末提供，但更优选作为有机盐或无机盐，任选地在溶液或悬浮液中。在一个优选的实施方式中，涂料配方产品包含1.0至15重量％氧化铝当量的含铝化合物，因为发现在该范围内的铝浓度下保质期意义上的稳定性最佳。稳定性是指涂料配方产品的稳定性。可以通过观察涂料配方产品的均匀性来评估涂料配方产品的稳定性。不均匀的涂料配方产品表明低稳定性和低保质期。可通过液体配方产品中沉淀物或凝胶化的存在直接观察配方产品的不均匀性，或者可通过DLS(动态光散射)通过悬浮液中胶体颗粒随时间的生长或聚集来测量配方产品的不均匀性。使用不均匀的涂料配方产品通常会导致不均匀的涂层。
在一个优选的实施方式中，涂料配方产品包含2至10重量％氧化铝当量的含铝化合物，因为发现其提供了非常良好的抗污性能。
在一个方面，根据本发明的涂料配方产品包含：
i.2-18重量％(基于无机氧化物当量)的纵横比为至少2、平价较小直径在3-20nm范围内(通过TEM测量)的细长致密无机氧化物颗粒的无机物，和
ii.能够形成直径在10-120nm范围内的孔的致孔剂，
iii.无机氧化物粘合剂，和
iv.溶剂，
其中所述涂料配方产品包含0.5至15重量％氧化铝当量的含铝化合物，基于在600℃下在空气中燃烧2分钟后的总灰分剩余物。
致孔剂可以是例如中空无机氧化物颗粒，或具有无机氧化物(或无机氧化物前体)壳和包含有机化合物(例如沸点低于200℃的有机化合物或阳离子聚合物)的核的核-壳颗粒。致孔剂也可以是有机致孔剂，例如有机纳米颗粒，例如有机聚合物纳米颗粒，或另一种致孔剂，其在涂料配方产品转化为功能性涂层期间通常将分解、燃烧、蒸发或以其他方式除去。有机纳米颗粒在本文中是指包含一种或多种有机分子并且尺寸在50-150nm范围内的颗粒。有机分子的实例是聚合物，例如丙烯酸类聚合物和胶乳；以及低聚物。上面讨论了细长致密无机氧化物颗粒。
在本发明的一个方面，致孔剂包括
-核-壳纳米颗粒，其中核包含有机化合物，例如沸点低于200℃的有机化合物或聚合物，壳包含无机氧化物；和
-中空无机纳米颗粒。
在本发明的一个方面，致孔剂包括核-壳纳米颗粒，其中核包含有机化合物，例如沸点低于200℃的有机化合物或聚合物，而壳包含无机氧化物。
在一个方面，本文的核-壳纳米颗粒包含
(a)包含阳离子聚合物的核材料；和
(b)包含无机氧化物的壳材料。
在一个方面，本文的核-壳纳米颗粒包含
(a)包含阳离子聚合物的核材料；和
(b)包含二氧化硅的壳材料。
在一个方面，核材料包括聚合物材料(例如，均聚物、无规共聚物、嵌段共聚物等)。在一个方面，该聚合物选自聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、共聚物及其组合。在一个方面，核包括聚(甲基)丙烯酸酯。在一个方面，聚合物选自胶乳、二嵌段共聚物、三嵌段共聚物及其组合。在一个方面，聚合物是包含部分或完全季铵化的胺官能的乙烯基单体的阳离子共聚物。
在一个方面，本文的核-壳纳米颗粒包含：
(a)包含胶乳的阳离子核材料；和
(b)包含无机氧化物的壳材料。
在一个方面，本文的核-壳纳米颗粒包含
(a)包含胶乳的阳离子核材料；和
(b)包含二氧化硅的壳材料。
如本文所用，术语“胶乳”是指聚合物颗粒的稳定悬浮液。优选地，悬浮液是乳液。优选地，胶乳是阳离子的。可以将阳离子基团掺入到聚合物中，或者可以以任何其他形式例如通过添加阳离子表面活性剂来添加阳离子基团。在一个方面，阳离子基团至少部分地结合至聚合物。在一个方面，在聚合过程中将阳离子基团结合到聚合物中。在一个方面，胶乳包含聚合物和阳离子表面活性剂。在一个方面，表面活性剂包括铵表面活性剂。可以使用任何合适的聚合物，例如均聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、二嵌段共聚物、三嵌段共聚物及其组合。胶乳优选包含水性阳离子乙烯基聚合物。优选地，胶乳包含含有苯乙烯单体、(甲基)丙烯酸单体、其共聚物或其组合的聚合物。
在一个方面，致孔剂的平均粒径为300nm或更小，优选为200nm或更小，更优选为150nm或更小。在一个方面，致孔剂的平均粒径为100nm或更小。在一个方面，致孔剂具有1nm或更大的平均粒径。优选地，致孔剂的平均粒径为10nm或更大。在一个方面，致孔剂的平均粒径为30nm或更大。可以通过动态光散射(DLS)来测量致孔剂的平均粒径。或者，可以使用透射电子显微镜(TEM)测量致孔剂的尺寸。
在一个方面，致孔剂的平均尺寸为g，其中使用TEM测量，g＝1/2×(长度+宽度)。在一个方面，g为300nm或更小。在一个方面，g为200nm或更小。在一个方面，g为150nm或更小。在一个方面，g为100nm或更小。在一个方面，g为1nm或更大。在一个方面，g为10nm或更大。
本文的核-壳纳米颗粒通常具有300nm或更小、优选200nm或更小、更优选150nm或更小的平均粒径。在一个方面，纳米颗粒具有100nm或更小的平均粒径。核-壳纳米颗粒的平均尺寸为1nm或更大。优选地，核-壳纳米颗粒具有10nm或更大的平均尺寸。在一个方面，核-壳纳米颗粒具有30nm或更大的平均粒径。平均粒径可以通过动态光散射(DLS)测量。可替代地，可以使用透射电子显微镜(TEM)来测量粒径。
在一个方面，核-壳纳米颗粒具有平均尺寸g，其中使用TEM测量，g＝1/2×(长度+宽度)。在一个方面，g为300nm或更小。在一个方面，g为200nm或更小。在一个方面，g为150nm或更小。在一个方面，g为100nm或更小。在一个方面，g为1nm或更大。在一个方面，g为10nm或更大。
优选地，核-壳纳米颗粒的核的平均尺寸为1nm或更大，更优选为3nm或更大，甚至更优选为6nm或更大。优选地，核的平均尺寸为100nm或更小，更优选为80nm或更小，甚至更优选为70nm或更小。核的尺寸可以使用TEM测量。
在一个方面，使用TEM测得的核的平均尺寸为6nm或更大且为100nm或更小。在一个方面，使用TEM测得的核的平均尺寸为6nm或更大且为80nm或更小。在一个方面，使用TEM测得的核的平均尺寸为10nm或更大且为70nm或更小。
优选地，核-壳纳米颗粒的壳的厚度为至少1nm，更优选为至少5nm，甚至更优选为至少10nm。优选地，壳的厚度为75nm或更小，更优选50nm或更小，甚至更优选25nm或更小。壳的厚度可以使用TEM测量。
在一个方面，壳具有使用TEM测量的1nm或更大且50nm或更小的厚度。在一个方面，所述壳具有使用TEM测量的5nm或更大且25nm或更小的厚度。在一个方面，所述壳具有使用TEM测量的10nm或更大且25nm或更小的厚度。
在本发明的一个方面，致孔剂占涂料配方产品中无机氧化物当量的总量的10至75重量％。在一个方面，致孔剂占涂料配方产品中无机氧化物当量的总量的20至50重量％。
无机粘合剂通常包含直径在0.1-7nm范围内的无机氧化物颗粒和/或直径在0.1-7nm范围内的无机氧化物前体。无机粘合剂优选为无机氧化物颗粒或无机氧化物前体，其直径约为0.1-7nm。
应注意，无机氧化物颗粒的直径可以大于7nm，例如，在7至10nm的范围内。应注意，无机氧化物前体的直径可以大于7nm，例如，在7至10nm的范围内。
在本发明的一个方面，无机粘合剂包含平均直径在0.1-7nm范围内的无机氧化物纳米颗粒。
在一个方面，无机粘合剂通常包含直径在0.1-5nm范围内的无机氧化物颗粒和/或直径在0.1-5nm范围内的无机氧化物前体。
无机氧化物颗粒和/或无机氧化物前体的直径可以用动态光散射(DLS)测量。实例是预低聚的硅醇盐(silicium alkoxide)，例如预低聚的四乙氧基硅烷，预低聚的钛醇盐和金属氧化物溶胶。无机氧化物颗粒和/或无机氧化物前体的实例包括金属氧化物溶胶。预低聚的硅醇盐(silicium alkoxide)也被技术人员称为预低聚的硅烷氧化物(siliconalkoxide)。无机粘合剂可以例如如WO2009/106456(通过引用并入本文)中所述制备。
根据本发明的涂料配方产品包含溶剂。溶剂可以是任何溶剂、溶剂组合或溶剂和添加剂的组合，例如表面活性剂和稳定剂，其可以实现涂料配方产品的稳定分散。通常，溶剂占涂料配方产品质量的80-98％。非常合适的溶剂是异丙醇(IPA)、水或包含IPA和/或水的溶剂组合。
根据本发明的涂料配方产品包含纵横比为至少2且较小直径在3-20nm范围内的细长致密无机氧化物颗粒，其在基材上的涂层中用于改善基材的抗污性能。非常出乎意料的是，致密无机氧化物颗粒的形状似乎对涂层的抗污性能具有主要影响，因此可以通过用包含细长致密无机氧化物颗粒的涂料涂布基材来降低基材对污染的敏感性。由包含非球形颗粒(例如细长颗粒，特别是细长致密无机氧化物颗粒)的涂料配方产品制备的涂层与由没有细长致密无机氧化物颗粒的涂料配方产品制备的涂层相比，表现出改善的抗污性能。在一个方面，与由包含球形颗粒的涂料配方产品制备的涂层相比，由包含非球形颗粒(例如细长颗粒，特别是细长致密无机氧化物颗粒)的涂料配方产品制备的涂层显示出改善的抗污性能。换句话说，这种降低基材对污染的敏感性的方法包括如下步骤：将含有细长致密无机氧化物颗粒的涂料配方产品涂覆到基材上，和将涂料配方产品转化成功能性涂层，例如通过加热。
本发明的另一方面涉及太阳能模块，其包含根据本发明的经涂布基材。本发明的另一方面涉及太阳能模块，其包含如本文所述的经涂布基材。这种太阳能模块在较低的运营成本下表现出明显更好的性能。其原因在于，清洁频率降低或在相同的清洁频率下功率输出提高，所有这些都可能由于本发明涂层的增强的抗污性能、显著减少所述太阳能模块的污染。包括根据本发明的经涂布基材的其他有利装置是温室玻璃(或聚合物膜)、聚光太阳能模块、窗户、显示器。在一些应用中，例如屋顶涂层或容器表面，基材可以是不透明的，并且本发明的优点集中在抗污涂层能够减少基材上污垢的收集或者与未涂布基材相比能够增强经涂布基材的可清洁性。
涂料配方产品可通过本领域任何已知技术施加到基材上，例如浸涂、刷涂、喷涂、旋涂、狭缝模具涂布、气溶胶涂布或通过使用辊。喷涂可以是无气的或使用常规空气、或静电、或高容量/低压(HVLP)或气溶胶涂布。优选涂料配方产品通过辊涂、气溶胶涂布或浸涂来施加。
功能性涂层是指增强功能性涂层所附着的基材的机械性能、光学性能和/或电性能的涂层。与未涂布的基材的机械性能相比，涂有本发明涂层的基材的可能增强的机械性能的实例是增加的表面硬度、增加的刚度或磨损性能。与直接从空气通过基材的透光率相比，涂有本发明涂层的基材的可能增强的光学性质的实例是从空气通过功能涂层和基材的透光率增加，并且与直接从空气到未涂布基材的反射率相比，在界面从空气到功能性涂层和功能性涂层到基材的反射率降低。与未转化的涂层和/或未涂布的基材相比，涂有本发明的涂层的基材的可能增强的电性质的实例是增加的导电性。
本发明的另一方面涉及包含细长无机氧化物颗粒的涂料配方产品用于改善基材的抗污性能的用途，所述细长无机氧化物颗粒具有至少2的纵横比和3-20nm的较小直径。特别地，该实施方式涉及包含核-壳纳米颗粒作为致孔剂的涂料配方产品，其中核包含有机化合物，例如沸点低于200℃的有机化合物或阳离子聚合物，壳包含无机氧化物，并所述涂料配方产品包含0.5-15重量％氧化铝当量的含铝化合物，基于在600℃下在空气中燃烧2分钟的总灰分剩余物。本发明的另一方面包括如本文所述的涂料配方产品用来改善基材的抗污性能的用途，例如用于太阳能模块的覆盖玻璃。
本发明的另一方面包括包含纵横比为至少2且较小直径在3-20nm范围内的细长致密无机氧化物颗粒的涂料配方产品用于改善基材的抗污性能的用途，其中涂料配方产品包含核-壳纳米颗粒作为致孔剂，其中核包含有机化合物，例如沸点低于200℃的有机化合物或聚合物，壳包含无机氧化物；该配方产品含有0.5-15重量％氧化铝当量的含铝化合物。
本发明的另一方面包括如下的组合：
-细长致密无机氧化物颗粒，其纵横比至少为2，较小直径在3-20nm的范围内；和
-含铝化合物，
来改善基材的抗污性能的用途。
本发明的另一个方面包括纵横比至少为2并且较小直径在3-20nm的范围内的细长致密无机氧化物颗粒，来减少太阳能模块的污染的用途。
本发明的另一方面包括如下的组合：
-细长致密无机氧化物颗粒，其纵横比至少为2，较小直径在3-20nm的范围内；和
-含铝化合物，
来减少太阳能模块的污染的用途。
本发明的实施方式包括以下内容：
1.涂料配方产品，其包含：
-2-18重量％(基于无机氧化物当量)的纵横比为至少2、平均较小直径在3-20nm范围内(通过至少一张TEM图像测量)的细长无机致密氧化物颗粒，和
-能够形成直径在10-120nm范围内的孔的致孔剂；
-无机氧化物粘合剂；和
-溶剂，
其中所述涂料配方产品包含0.5至15重量％氧化铝当量的含铝化合物，基于在600℃下在空气中燃烧2分钟后的总灰分剩余物。
2.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中在600℃下在空气中燃烧2分钟后，基于总灰分剩余物的含铝化合物的氧化铝当量的量是使用ICP-MS测量的。
3.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述细长致密氧化物颗粒包括平均直径为3-20nm且平均长度为10-150nm的细长二氧化硅颗粒，优选由至少一张TEM图像测量。
4.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述细长致密氧化物颗粒是平均直径为3-20nm且平均长度为10-150nm的细长二氧化硅颗粒，优选由至少一张TEM图像测量。
5.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述细长致密氧化物颗粒包括平均直径为2-20nm且平均长度为10-60nm的细长二氧化硅颗粒，优选由至少一张TEM图像测量。
6.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述细长致密氧化物颗粒包括平均直径为2-20nm且平均长度为10-40nm的细长二氧化硅颗粒，优选由至少一张TEM图像测量。
7.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述细长致密氧化物颗粒是平均直径为2-20nm且平均长度为10-40nm的细长二氧化硅颗粒，优选由至少一张TEM图像测量。
8.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述细长致密氧化物颗粒包括平均直径为4-15nm且平均长度为40-100nm的细长二氧化硅颗粒，优选由至少一张TEM图像测量。
9.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含1至14重量％氧化铝当量的含铝化合物。
10.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含1至13重量％氧化铝当量的含铝化合物。
11.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含1至12重量％氧化铝当量的含铝化合物。
12.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含1至11重量％氧化铝当量的含铝化合物。
13.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含1至10重量％氧化铝当量的含铝化合物。
14.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含1至9重量％氧化铝当量的含铝化合物。
15.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含1至8重量％氧化铝当量的含铝化合物。
16.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含1.5至12重量％氧化铝当量的含铝化合物。
17.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含1.5至10重量％氧化铝当量的含铝化合物。
18.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含1.5至9重量％氧化铝当量的含铝化合物。
19.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含1.5至8重量％氧化铝当量的含铝化合物。
20.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含2至10重量％氧化铝当量的含铝化合物。
21.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含2至9重量％氧化铝当量的含铝化合物。
22.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含2至8重量％氧化铝当量的含铝化合物。
23.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含2至15重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
24.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含2至14重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
25.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含2至13重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
26.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含2至12重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
27.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含3至15重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
28.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含3至14重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
29.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含3至13重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
30.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含3至12重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
31.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含4至15重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
32.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含4至14重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
33.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含4至13重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
34.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含4至12重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
35.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含5至15重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
36.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含5至14重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
37.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含5至13重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
38.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含5至12重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
39.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含6至14重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
40.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含6至13重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
41.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中基于无机物的氧化物当量，所述涂料配方产品包含6至12重量％的细长无机致密氧化物颗粒。
42.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述致孔剂包含核-壳纳米颗粒，其中所述核包含有机化合物，并且所述壳包含无机氧化物。
43.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述有机化合物包括聚合物，优选阳离子聚合物。
44.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述有机化合物的沸点低于200℃。
45.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中有机化合物包含阳离子聚合物。
46.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述阳离子聚合物包含聚(甲基)丙烯酸酯和/或其共聚物。
47.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述致孔剂包含阳离子稳定的共聚物胶束。
48.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述致孔剂包含阳离子稳定的二嵌段或三嵌段共聚物。
49.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述致孔剂包含胶乳。
50.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述致孔剂包含阳离子稳定的胶乳。
51.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述致孔剂包含空心无机颗粒，例如空心二氧化硅颗粒。
52.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述致孔剂包含获自环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物。
53.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述致孔剂包含三嵌段共聚物，所述三嵌段共聚物包括聚环氧乙烷(PEO)和聚环氧丙烷(PPO)。
54.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述致孔剂包含核-壳纳米颗粒和中空无机纳米颗粒，其中所述核包含有机化合物，例如沸点低于200℃的有机化合物或阳离子聚合物，并且所述壳包含无机氧化物。
55.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中致孔剂占涂料配方产品中无机氧化物总量的10至75重量％。
56.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中致孔剂占涂料配方产品中无机氧化物总量的18至50重量％。
57.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中致孔剂占涂料配方产品中无机氧化物总量的18至40重量％。
58.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中无机粘合剂包含数均直径在0.1至7nm范围内的无机氧化物纳米颗粒。
59.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述致孔剂具有使用DLS测量的20-150nm的平均尺寸。
60.根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品，其中所述致孔剂具有使用DLS测量的20-120nm的平均尺寸。
61.制备经涂布基材的方法，包括以下步骤：
-提供基材；
-提供根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品；
-将涂料配方产品涂覆在基材上；
-使基材上涂覆的涂料配方产品干燥；并且
-将基材上的涂料配方产品转化为经涂布基材。
62.一种制备经涂布基材的方法，包括以下步骤：
a.提供具有第一表面的基材；
b.提供根据前述实施方式中任一项的涂料配方产品；
c.将涂料配方产品涂在基材的第一表面上；
d.干燥所涂覆的涂料配方产品；并且
e.将具有干燥的涂料配方产品的基材转化为经涂布基材，该经涂布基材包含在第一表面上的涂层，例如通过加热，例如通过加热至400摄氏度以上。
63.通过前述实施方式中任一项的方法可获得的经涂布基材。
64.通过前述实施方式中任一项的方法可获得的经涂布基材，其显示出改善的抗污性能。
65.经涂布基材，其包含：
i.基材；和
ii.设置在基材的至少一部分上的多孔抗反射涂层，
其中所述抗反射涂层包含：
-直径在10-120nm、优选30-100nm范围内的孔；和
-由至少一个TEM图像测量的纵横比为至少2且较小直径在3-20nm范围内的细长致密无机氧化物颗粒；和
-0.5至15重量％氧化铝当量的含铝化合物。
66.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，其中所述基材包含透明实心板构件、以及***第一表面和在第一表面上的涂层之间的底涂层，优选地，底涂层选自阻隔涂层和抗反射涂层。
67.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，其中所述基材是聚合物板或玻璃构件，优选地，所述玻璃构件包括结构化玻璃，例如MM或SM玻璃。
68.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，其中所述基材包括透明的实心板构件，在所述板构件的第一面上具有底涂层，因此所述底涂层形成所述基材的第一表面的至少一部分，优选底涂层选自阻隔涂层和抗反射涂层。
69.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，其中在最接近经涂布基材外表面的涂层的20nm处，源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比较之源自致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均质量比更高，
优选地，在最接近外表面的涂层的20nm处，源自所述致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比比源自致密无机氧化物颗粒与涂层的总无机氧化物的平均质量比高至少50％，
更优选地，在最接近外表面的涂层的20nm处，源自所述致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比为源自致密无机氧化物颗粒与涂层的总无机氧化物的平均质量比的至少2倍高。
70.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，其中所述基材表现出基材-涂层抗污染比ASR，
为至少55％，其中“T”是380-1100nm的平均透射率，“基材”是指没有涂层的基材，“涂层”是指具有双面涂层的基材，“0”是指污染测试前，“污染”是指污染测试后。
71.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，所述基材表现出基材-涂层抗污染比ASR为至少60％。
72.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，所述基材表现出基材-涂层抗污染比ASR为至少65％。
73.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，所述基材表现出基材-涂层抗污染比ASR为至少70％。
74.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，所述基材表现出基材-涂层抗污染比ASR为至少75％。
75.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，所述基材表现出基材-涂层抗污染比ASR为至少80％。
76.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，所述基材表现出基材-涂层抗污染比ASR为至少85％。
77.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，所述基材表现出基材-涂层抗污染比ASR为至少90％。
78.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，其中所述经涂布基材表现出基材-涂层抗反射效果ARE，
ARE＝T经涂布基材,0-T基材,0
为至少2％，优选ARE为至少3％，更优选ARE为至少4％，其中“T”是380-1100nm的平均透射率，“基材”是指没有涂层的基材，“经涂布基材”是指具有双面涂层的基材，“0”是指污染测试前。
79.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，其中所述经涂布基材表现出基材-涂层抗反射效果ARE为至少3％。
80.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，其中所述经涂布基材表现出基材-涂层抗反射效果ARE为至少4％。
81.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，其中所述经涂布基材表现出基材-涂层抗反射效果ARE为至少5％。
82.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，其中在最接近经涂布基材的外表面的涂层的20nm厚的顶层中，源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比较之源自致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均质量比更高，
优选地，在涂层的顶层中源自致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比比源自细长致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的平均质量比高至少50％，
更优选地，在涂层的顶层中源自细长致密细长无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物的质量比是源自致密无机氧化物颗粒的无机氧化物与涂层的总无机氧化物平均质量比的至少2倍高。
83.根据前述实施方式中任一项的经涂布基材，其中所述基材是用于太阳能模块的覆盖玻璃。
84.一种太阳能模块，其包含根据前述实施方式中任一项的经涂布基材。
85.根据前述实施方式中任一项的组合物用于减少基材(优选玻璃)的清洁频率的用途。
86.根据前述实施方式中任一项的组合物用于改善基材(优选玻璃)的抗污性能的用途。
87.根据前述实施方式中任一项的组合物用于降低太阳能模块的覆盖玻璃的清洁频率的用途。
88.根据前述实施方式中任一项的组合物用于降低太阳能模块的覆盖玻璃的清洁频率的用途。
测试
光学测量方法
使用配备积分球的Optosol Transpec VIS-NIR分光光度计在380-1100nm的波长范围内测量光学性质。确定平均透射率和最大T％(最大处λ)。结果在下面列出。
污染测量方法
污染程序：通过Taber振荡磨损测试仪(型号6160)使用市售的石英A4粗糙度(尺寸从1到200μm变化)的Arizona测试粉尘(可从KSL Staubtechnik GMBH商购获得)作为污染介质测试涂层的抗污性能。首先用去离子水和软布清洗待测试的100×100mm玻璃板，用实验室级乙醇冲洗并放置干燥过夜。然后将涂布的样品置于Taber振荡台的托盘中，使得玻璃板的顶表面与托盘内的样品架处于相同的高度。接下来，使用刷子将20g的Arizona测试粉尘轻轻地分散在整个玻璃板上。污染程序(以每分钟100次循环的速度进行300次循环；一次循环被定义为圆形驱动盘的一个完整旋转：托盘的一个完全的往复运动)。然后，将测试样品从托盘中取出并轻轻敲打以除去其表面上过量的沙子。用软布轻轻擦拭测试玻璃板的背面，以除去粘附在板下的任何粉尘。测试环境中的相对湿度为36％RH，温度为21℃。
污染评估：涂层的污染程度由污染后透射率的相对损失确定，用OptosolTranspec VIS-NIR分光光度计测量。为此，通过Taber振荡磨损测试在人工污染之前和之后记录透射光谱。随后，建立了在380-1100nm之间光谱的平均透射率。基于在光谱中记录的在380-1100nm之间的平均透射率的前后值之间的所得差异，可以得出关于污染水平以及因此抗污涂层的有效性的结论。
测定无机氧化物组成的方法
用剃刀刀片将固化的样品从基材上刮下。用乙醇从基材上冲洗刮屑并收集。将一滴乙醇悬浮液转移至碳网并干燥，之后通过STEM EDX在布置在碳网格边缘上的刮屑上测定元素组成。测量至少组分Si、O和Al，并通过软件Esprit 1.9确定量。
确定孔尺寸的方法
致孔剂孔的孔径，即直径在10-120nm范围内的孔，被定义为表示在垂直于基材表面的横截面上孔的壁之间的最长距离的线的长度，通过SEM测量。对于不规则的孔，表示最长距离的线可以到达孔外。众所周知，SEM代表扫描电子显微镜。
对于孔径为1至10nm的粘合剂孔，使用本文所述的方法通过椭圆光度法测量孔径。由于该方法利用孔中水的吸附，因此测量的尺寸对应于孔的最小直径。
确定颗粒尺寸的方法
使用CryoTEM测量粘合剂颗粒的尺寸和细长致密无机颗粒的尺寸。平均尺寸是基于10个随机选择的颗粒的数均大小。
椭圆光度法
在水的相对分压变化下，通过水吸附测定粘结剂孔的体积分数和孔径分布。在2-50nm范围内的孔径范围内，饱和压力(因此孔中水的冷凝/蒸发)是开尔文方程所描述的孔的最小尺寸的函数。由于水和空气之间的密度差异，孔中水的冷凝极大地改变了涂层的光学性质，这些光学性质通过椭圆光度法测量。
样品制备取决于基材类型。对于浮法玻璃，在玻璃背面施加透明胶带以减少背面反射。对于SM玻璃，使用聚焦探针进行测量以减少由样品粗糙度引起的光散射。在SM玻璃的情况下，在背面没有施加透明胶带。
使用的椭圆仪是运行CompleteEase(Woollam)版本5.20的Woollam M-2000UI。通常，本文中的折射率是在600nm的光学波长下报告的。
数据分析/建模方法
通过拟合使用CompleteEase构建的光学模型分析实验数据。首先测量裸露的未涂布的基材，然后使用b样条模型进行拟合。使用系列开发的前两个项A和B，通过Cauchy模型描述涂层。对于模型的评估，使用在35％rH下测量的数据。
实施例
实施例1：核-壳颗粒溶液的制备
通过WO2009/030703中公开的相同方法用异丙醇代替乙醇制备核-壳颗粒。溶液用异丙醇被进一步稀释至10.0重量％二氧化硅当量的浓度，并具有135nm的粒径。
实施例2：无机粘合剂的制备
由四乙氧基硅烷制备的二氧化硅基无机粘合剂通过与WO2011/157820中公开的相同方法制备，并进一步用异丙醇稀释以获得约2重量％二氧化硅当量和3-5nm粒径的粘合剂溶液。
实施例3：储备溶液的制备
通过将Al(NO3)3·9H2O(Fluka，06275Lot SZBG0830V)溶解在异丙醇(Brenntag,批次I/103/3jul 15/13333,Ref 2427801)和甲氧基丙醇(Sigma Aldrich，LotK49958738820)的混合物中至固体含量为5％来制备Al-Stock溶液。然后用异丙醇进一步稀释该溶液至2重量％氧化铝当量。
通过用异丙醇稀释IPA-ST-UP(Nissan Chemical，Lot 111002)至浓度为2重量％氧化物当量来制备细长的IPA-ST-UP颗粒的储备溶液。该储备溶液用于制备表1中的样品。
实施例4：涂料配方产品的制备
所有配方产品均在500ml带盖的半透明HDPE瓶中制备。各组分的量示于表1中。加入称重的核-壳溶液和2-丙醇并摇动瓶子。向该混合物中加入无机粘合剂并摇动瓶子。随后加入稀释的Al储备溶液，最后加入细长颗粒的储备溶液。各组分的量示于表6中。
实施例5：样品涂层
用最长使用48小时的涂料配方产品制备涂层。在制备涂层后48小时内将所有样品污染。将配方产品填充到内部尺寸为2.5×11×11cm矩形容器中。填充约200g涂料配方产品。
使用的玻璃是3.2mm Pilkington Optiwhite S浮法玻璃切成的10×10cm板。在涂覆涂层之前，洗涤板并干燥。浸渍条件为：18.5-21.4℃；相对湿度<20％rH；浸渍速度在4-5mm/s之间变化，如表1所示。设置浸渍速度，使得获得约600nm的光学厚度。
表1:
实施例6：将涂覆的涂料配方产品转化为功能性涂层
表1所列出的经涂布的样品在室温下干燥至少15分钟，随后通过在650℃的烘箱中加热3分钟来固化。这项处理与通常用于PV太阳能模块的覆盖玻璃的回火工艺期间所实现的热转化类似。光学测量的结果列于表2。
图1中示出了在污染之前和之后的样品A2的透射率测量的实例。观察到污染显著降低了透射率。在图2中，示出了根据本发明的样品E的透射率测量。在这里，污染之前和之后的透射率非常接近。
观察到，对于含有核-壳颗粒和无机粘合剂的涂料配方产品，获得了稳定的涂料配方产品，导致均匀涂层，而当加入细长颗粒时相同的涂料配方产品变得不稳定，导致不均匀涂层和涂料配方产品在几天内开始沉降。当该配方产品进一步含有铝物质时，所得涂料配方产品是稳定的，并且所获得的涂层显示出抗反射和抗污染性能。
表2
0(对比)表示未涂布的玻璃
*AS损失是在同一块板上污染后的透射率损失，T污染前减去T污染后(基于平均T％380-1100nm)。
％IPA-ST-UP是与涂料配方产品中氧化硅的总量相比，源自IPA-ST-UP颗粒的重量％无机氧化物当量：m(IPA-ST-UP)/m(SiO2)*100＝重量％IPA-ST-UP
％Al2O3是与涂料配方产品中无机氧化物的总量相比，基于氧化铝当量的重量％：m(Al2O3)/(m(Al2O3)+m(SiO2))*100＝重量％Al2O3，m为所用克数。
Claims (22)
1.一种涂料配方产品，其包含：
其中通过ICP-MS确定，所述涂料配方产品包含0.5至15%氧化铝当量的含铝化合物，基于在600℃下在空气中燃烧2分钟后的总灰分剩余物。
2.根据权利要求1所述的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含6-12重量%基于无机物的氧化物当量的细长致密无机氧化物颗粒。
3.根据权利要求1或2所述的涂料配方产品，其中所述细长致密无机氧化物颗粒包括平均直径为3-20nm且平均长度为10-150nm的细长二氧化硅颗粒，通过TEM测量。
4.根据权利要求1或2所述的涂料配方产品，其中所述有机化合物包含阳离子聚合物。
5.根据权利要求4所述的涂料配方产品，其中所述阳离子聚合物包含聚(甲基)丙烯酸酯和/或其共聚物。
6.根据权利要求1或2所述的涂料配方产品，其中所述致孔剂占涂料配方产品中无机氧化物的总量的18至50重量%。
7.根据权利要求1或2所述的涂料配方产品，其中所述致孔剂占涂料配方产品中无机氧化物的总量的18至40重量%。
8.根据权利要求1或2所述的涂料配方产品，其中所述致孔剂占涂料配方产品中无机氧化物的总量的20至50重量%。
9.根据权利要求1或2所述的涂料配方产品，其中所述涂料配方产品包含1至10%氧化铝当量的含铝化合物。
10.根据权利要求1或2所述的涂料配方产品，其中无机粘合剂包含数均直径在0.1至7nm范围内的无机氧化物纳米颗粒。
11.制备经涂布基材的方法，包括以下步骤：
- 提供基材；
- 提供根据权利要求1至10中任意一项所述的涂料配方产品；
- 将涂料配方产品涂覆在所述基材上；
- 使所述基材上的涂料配方产品干燥；并且
- 将所述基材上的涂料配方产品转化为经涂布基材。
12.通过权利要求11所述的方法可得到的经涂布基材。
13.经涂布基材，其包含：
其中所述抗反射涂层包含：
- 通过SEM测量，直径在10-120nm范围内的孔；和
- 通过至少一张TEM图像测量的纵横比为至少2且较小直径在3-20nm范围内的细长致密无机氧化物颗粒；和
- 通过ToF-SIMS确定，0.5至15重量%氧化铝当量的含铝化合物。
14.根据权利要求13所述的经涂布基材，其中所述抗反射涂层包含直径在30-100nm范围内的孔。
15.根据权利要求12-14中任意一项所述的经涂布基材，其中所述基材表现出基材-涂层抗污染比ASR，
为至少80%，其中“T”是380-1100nm波长范围内的平均透射率，“基材”是指没有涂层的基材，“涂层”是指具有双面涂层的基材，“0”是指污染测试前，而“污染”是指污染测试后。
16.根据权利要求12-14中任意一项所述的经涂布基材，其中所述经涂布基材具有基材-涂层抗反射效果ARE，
为至少4%，其中“T”是380-1100nm波长范围内的平均透射率，“基材”是指没有涂层的基材，“经涂布基材”是指具有双面涂层的基材，“0”是指污染测试前。
17.根据权利要求16所述的经涂布基材，其中ARE为至少5%。
18.根据权利要求12至14中任意一项所述的经涂布基材，其中所述基材是用于太阳能模块的覆盖玻璃。
19.一种太阳能模块，其包含根据权利要求12至18中任意一项所述的经涂布基材。
20.权利要求1-10中任意一项所述的涂料配方产品用于改善基材的抗污性能的用途。
21.根据权利要求20所述的用途，其中所述基材为玻璃。
22.根据权利要求20或21所述的用途，其中所述基材为太阳能模块的覆盖玻璃。
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