KR20150036421A - 구멍 내에 광촉매 입자를 갖는 준다공성 무기 코팅 - Google Patents

구멍 내에 광촉매 입자를 갖는 준다공성 무기 코팅 Download PDF

Info

Publication number
KR20150036421A
KR20150036421A KR20157003192A KR20157003192A KR20150036421A KR 20150036421 A KR20150036421 A KR 20150036421A KR 20157003192 A KR20157003192 A KR 20157003192A KR 20157003192 A KR20157003192 A KR 20157003192A KR 20150036421 A KR20150036421 A KR 20150036421A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating
mixture
poly
inorganic
less
Prior art date
Application number
KR20157003192A
Other languages
English (en)
Inventor
슈테판 굴딘
울리히 스타이너
Original Assignee
캠브리지 엔터프라이즈 리미티드
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캠브리지 엔터프라이즈 리미티드 filed Critical 캠브리지 엔터프라이즈 리미티드
Publication of KR20150036421A publication Critical patent/KR20150036421A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/056—Forming hydrophilic coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J35/39—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215—Coating
    • B01J37/0219—Coating the coating containing organic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/002—Processes for applying liquids or other fluent materials the substrate being rotated
    • B05D1/005—Spin coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • 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
    • C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/006—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route
    • C03C1/008—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route for the production of films or coatings
    • 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
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/007—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
    • 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
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/008—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character comprising a mixture of materials covered by two or more of the groups C03C17/02, C03C17/06, C03C17/22 and C03C17/28
    • C03C17/009—Mixtures of organic and inorganic materials, e.g. ormosils and ormocers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/042—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder
    • C08J7/0423—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder with at least one layer of inorganic material and at least one layer of a composition containing a polymer binder
    • 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
    • C09D153/00—Coating compositions based on block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • 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
    • 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
    • G02B1/111—Anti-reflection coatings using layers comprising organic materials
    • 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
    • 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
    • G02B1/18—Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films
    • 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
    • B01J35/23—
    • B01J35/30—
    • B01J35/643—
    • B01J35/647—
    • B01J35/651—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0018—Addition of a binding agent or of material, later completely removed among others as result of heat treatment, leaching or washing,(e.g. forming of pores; protective layer, desintegrating by heat)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215—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
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/44—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
    • C03C2217/45—Inorganic continuous phases
    • C03C2217/452—Glass
    • 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
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/47—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
    • C03C2217/475—Inorganic materials
    • C03C2217/477—Titanium oxide
    • 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
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/48—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase having a specific function
    • 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
    • C03C2217/71—Photocatalytic coatings
    • 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
    • C03C2217/732—Anti-reflective coatings with specific characteristics made of a single layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00—Characterised by the use of 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; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04—Polysiloxanes
    • 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
    • G02B2207/107—Porous materials, e.g. for reducing the refractive index

Abstract

이 발명은 기재용 코팅, 특히 무반사 코팅(ARC) 및 자기세정 코팅(SCC)에 관한 것이다. 기재용 코팅은 내부 및/또는 표면에 제공되는 광촉매 입자를 갖는 준다공성 무기 골격을 포함하고, 50 부피/부피% 초과, 예컨대, 55 %, 60 %, 65 %, 70 부피/부피% 초과의 다공도를 가진다.
<대표도>

Description

구멍 내에 광촉매 입자를 갖는 준다공성 무기 코팅{MESOPOROUS INORGANIC COATINGS WITH PHOTOCATALYTIC PARTICLES IN ITS PORES}
본 발명은 기재용 코팅, 특히 무반사 코팅(ARC) 및 자기세정 코팅(SCC)에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 우리가 자기세정 무반사 코팅(SCARC: self-cleaning antireflective coating)이라 명명한 ARC 및 SCC 양쪽 모두인 코팅에 관한 것이다.
광학 인터페이스에서 광 반사를 감소시키기 위한 최초의 실험적 접근 이래로, 무반사 코팅의 성능을 계속하여 최적화하기 위한 탐색의 노력이 이루어졌다. 물리적 요건은 오래전부터 이해되어왔지만, 저 굴절률 기재 상에의 광대역 무반사 코팅의 실시는 난제로 남아있다. 무반사성은 2 개(또는 그 이상)의 얇은 광학 코팅의 인터페이스로부터 반사되는 빛의 상쇄 간섭에 의해 달성된다. 두 가지 조건이 단일 층 ARC에서 충족되어야 한다: (1) 상쇄 간섭을 위한 상 일치는 광학 층 두께 da가 입사광 λ의 사분의 일 파장일 것을 요구한다: nardar = λ/4. (2) 완전한 상쇄 간섭은 매질과 기재 인터페이스 양쪽으로부터의 반사광과 동일한 진폭을 요구한다: nar = (n0ns)0.5 (nar, n0, ns는 각각 ARC, 매질 및 기재의 굴절률임)일 것이 요구된다.
제1 조건은 현재의 증착 기법으로 쉽게 충족되지만, 제2 조건은 난점을 제기한다: 많은 투명 물질은 nar ~ 1.22을 요구하는 약 1.5의 굴절률을 가진다. 흔히 사용되는 n = 1.37의 플루오린화마그네슘은 극히 높은 굴절률의 기재(ns ~1.9)에 대해서만 오직 조건(2)를 충족하며 흔히 사용되는 유리 및 투명 플라스틱에 대해서는 훨씬 더 낮은 광학 성능을 발휘한다[1].
흔한 광학 기재 상의 ARC의 제조는 nar의 감소를 요구한다. 충분히 낮은 굴절률을 갖는 투명 광학 물질이 없기 때문에, 이는 층에 보조파장 치수를 갖는 공극을 도입함으로써 오직 달성될 수 있다. 이러한 물질-공기 복합체의 유효 굴절률은 브루그만(Bruggeman) 모델과 같은 다양한 유효 매질 이론에 의해 근사될 수 있다[2],[3]. 연구 단계의 나노구조 ARC가 완성에 근접했지만, 그의 상품으로서 실시는 그의 내마모성의 부재 및 나노구조의 오염에 의해 유발되는 광학 변동성으로 인해 방해받고 있다. 특히 아웃도어 적용에서, ARC는 구조적 내력을 가져야 할 필요가 있고 공기 오염으로부터 회복되어야 한다. 후자는 이론적으로 표면 초소수성 또는 광촉매 작용에 기반한 자기세정 ARC를 통해 실시될 수 있다[3].
초소수성 표면은 미립자 오염물질이 오직 매우 약하게 접착하고 물에 의해 쉽게 세척될 수 있기 때문에 자기세정력이 있다. 한편, 광촉매 코팅은 세정 매질에 의존하지는 않지만, 그러나 광-유도된 산화환원 반응에 의해 유기 오염물질을 분해한다. 이론적으로는 광촉매 자기세정력이 더 강력하지만, ARC에 광촉매 성분, 통상적으로 TiO2의 포함은 TiO2의 높은 굴절률(nTiO2 > 2.5) 때문에 주요 난점을 제기한다.
TiO2를 갖는 콜로이드 기반의 ARC 표면 코팅[4], 다공성 ARC를 형성하기 위한 TiO2 및 SiO2 나노입자의 공증착[5], 및 저 굴절률 SiO2 및 TiO2의 이중 층 구조[6], [7]을 포함한 자기세정력 및 무반사성을 겸비하기 위한 몇 가지 해법이 제안되었다. 이들 접근법 모두는 고온 가공처리 단계를 요구하며, 이는 그의 가요성, 플라스틱 기반 기재 상에서의 사용을 방해한다. 또한, 상기된 제안의 나노미터 규모의 구조는 달성가능한 다공도를 제한하고, 따라서 요구되는 코팅의 유효 굴절률을 손상하지 않고 도입될 수 있는 TiO2의 부피율을 제한한다.
본 발명의 목적은 무반사 특성을 갖고 자기세정력을 갖지만, 선행 기술의 제안의 제한에 속박되지 않는 코팅을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 적어도 부분적으로 충분히 낮은 굴절률에 의해 결정되는 것과 같은 효과적인 무반사 특성을 갖고, 효과적인 자기세정 특성을 가지며, 광범위한 기재에 적용될 수 있는 SCARC를 제공하는 것이다.
이에 따라, 본 발명의 제1 측면은 내부 및/또는 표면에 제공된 광촉매 입자를 갖는 준다공성, 무기 골격을 포함하는 기재용 코팅을 제공한다.
본 발명의 제2 측면은 내부 및/또는 표면에 제공되는 광촉매 입자를 갖는, 서브-광학 길이 규모의 구조를 갖는 다공성, 바람직하게는 투명 물질로 만들어진 매우 다공성의 골격을 포함하는 기재용 코팅을 제공한다.
본 발명의 제3 측면은, 코팅이 저 굴절률의 투명 매트릭스 물질, 및 광촉매를 포함하고 예컨대 80 내지 150 nm, 예컨대, 대략 110 nm의 두께의 투명 기재 상에서 400 내지 900 nm에 대한 90 % 초과의 광 투과율을 갖고, 상기 파장 범위에서 1.3 미만의 굴절률을 갖는 SCARC를 제공한다.
본 발명의 제4 측면은, 코팅이 무기 물질, 예컨대 알루미노실리케이트와 같은 실리카 함유 물질, 및 티타니아를 포함하고, 80 내지 150 nm, 예컨대 약 110 nm의 두께의 투명 기재 상에서 400 내지 900 nm에 대한 90 % 초과의 광학 투과율을 갖고, 632 nm에서 1.3 미만의 굴절률을 갖는 SCARC를 제공한다.
추가로,
● 희생 중합체(sacrificial polymer)의 용액
● 무기 골격으로 형성가능한 물질을 포함하는 전구 물질
● 광촉매 나노결정
을 포함하는, SCARC의 전구 혼합물이 제공된다.
본 발명의 또다른 추가적 측면은,
a) ● 희생 중합체의 용액
● 무기 골격으로 형성가능한 전구 물질
● 광촉매 나노결정
을 합쳐 혼합물을 형성하는 단계,
b) 혼합물을 용액 가공처리하여 기재 상에 코팅을 제공하는 단계, 및
c) 코팅을 어닐링 또는 경화시키는 단계
를 포함하는 SCARC의 제조 방법을 제공한다.
추가로,
● 희생 중합체의 용액(성분 A)
● 무기 골격으로 형성가능한 전구 물질(성분 B)
● 광촉매 나노결정(성분 C)
을 합쳐 혼합물을 형성하는 단계, 및
혼합물에서 A:(B+C)의 중량비를 증가시키고 및/또는 C:(B+A)의 중량비를 감소시켜 혼합물로부터 형성되는 코팅의 굴절률을 낮추는 단계를 포함하는, SCARC의 굴절률의 조정 방법이 제공된다.
바람직하게는 코팅은 50 부피/부피% 초과, 예컨대, 55, 60, 65, 70, 71, 72, 73 부피/부피% 초과의 다공도를 가질 것이다. 구멍은 정규적일 수 있다. 구멍은 1 내지 100 nm(이는 본원에서 사용되는 준다공성의 정의임), 예컨대, 1 내지 60 nm, 예컨대, 2 내지 55 nm 또는 5 내지 100 nm, 10 내지 95, 15 내지 90, 20 내지 85, 20 내지 80, 75, 65, 바람직하게는 25 내지 55 nm의 크기를 가질 수 있다. 다공성 코팅은 생성되는 나노구조 내 구멍의 가장 밀집된 패킹을 수용하기 위해 역 오팔(inverse opal) 형태학을 가질 수 있다.
광촉매 입자는 나노입자 또는 나노결정일 수 있다. 광촉매 입자는 티타니아를 포함할 수 있다. 광촉매 입자는 티타니아로 구성되거나 티타니아를 포함할 수 있다. 광촉매 입자는 10 nm 미만, 예컨대, 5 nm 미만의 주요 치수를 가질 수 있다. 입자는 코팅의 75 중량/중량% 이하, 예컨대, 50 중량/중량% 이하, 20 내지 50 중량/중량%, 또는 25 내지 50 중량/중량%를 제공할 수 있다. 입자는 무기 골격 전반에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포될 수 있다.
코팅은 632 nm 또는 가시광 파장에서 1.3 미만의 굴절률을 가질 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 코팅은 광학 또는 투명 기재 상에서 400 내지 900 nm에 대한 90 % 초과의 투과율을 가질 수 있다.
혼합물의 희생 중합체는 양친매성 중합체일 수 있다. 희생 중합체는 블록 공중합체로 구성되거나 또는 블록 공중합체를 포함할 수 있다. 블록 공중합체는, 적어도 하나의 친수성, 및 하나의 소수성 성분을 갖는 양친매성 블록 서열을 포함할 수 있고, 여기서 선택적 분자간 힘 때문에 무기 졸이 블록 중 하나에 우선적으로 잔류한다. 예시는 중합체 아키텍쳐 예컨대 다이블록 폴리(A-블록-B), 트리블록 폴리(A-b-B-b-A, A-b-B-b-C) 및 스타블록 공중합체를 포함하며, 여기서 A, B, 및 C는 화학적으로 구분되는 중합체 단위이다. 블록 공중합체는 형태 Am-Bn-Co를 가질 수 있고, A는 소수성 블록이고, C는 친수성 블록이며, B는 중합체 블록일 수 있는 연결 단위이며, n은 0 또는 양의 정수일 수 있다.
소수성 블록은 폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 폴리디메틸실록산, 메틸페닐실록산, C1 내지 C4 알콜의 폴리아크릴레이트, C3 내지 C4 알콜의 폴리메타크릴레이트, 폴리(에틸렌-코-부틸렌), 폴리(이소부틸렌), 폴리(스티렌), 폴리(프로필렌 옥시드), 폴리(부틸렌 옥시드), 폴리(에틸 에틸렌), 폴리락티드, 폴리(플루오린화 스티렌), 폴리(스티렌 술포네이트), 폴리(히드록시 스티렌), 그의 관능적 유사체 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 폴리이소프렌이다.
친수성 블록은 폴리에틸렌 옥시드, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐아민, 폴리비닐피리딘, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 친수성 폴리아크릴레이트 및 아미드, 친수성 폴리메타크릴레이트 및 아미드 및 폴리스티렌술폰산 폴리아미노산(예컨대, 폴리리신), 폴리히드록시에틸-메타크릴레이트 또는 -아크릴레이트, 폴리디메틸아미노-에틸-메타크릴레이트, 폴리(아미노산), 폴리(히드록시에틸-메타크릴레이트), 폴리(히드록시에틸-아크릴레이트, 폴리(디메틸아미노-에틸-메타크릴레이트), 폴리(펜타메틸디실릴-스티렌), 폴리(사카라이드), 폴리(히드록시화 폴리이소프렌) 및 그의 관능적 유사체로부터 선택될 수 있고, 바람직하게는 폴리에틸렌 옥시드이다.
전구체 물질은 플루오라이드 또는 옥시드 및/또는 플루오라이드 또는 옥시드로 형성가능한 물질을 포함할 수 있다. 전구체 물질은 무기 졸로 구성될 수 있거나 또는 무기 졸을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 무기 졸은 저 굴절률의 투명 매트릭스 물질, 예컨대 산소 또는 플루오린 함유 화합물, 바람직하게는 알루미나(n632nm = 1.77) 및/또는 실리카(n632nm = 1.54), 가장 바람직하게는 알루미노실리케이트를 포함한다. 하프니아(n500nm = 1.89), 탄탈륨 펜톡시드(n632 nm = 1.81), 플루오린화칼슘(n632 nm = 1.43), 플루오린화마그네슘(n632 nm =1.37) 등이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 무기 골격이 제작되는 벌크 물질의 굴절률은 2 미만, 바람직하게는 1.95, 1.9, 1.85, 1.8, 1.78, 1.75, 1.70, 1.65, 1.6, 1.59, 1.58, 1.57, 1.56, 1.55 미만일 것이다.
통상적으로 광촉매 입자는 티타니아 나노결정이고, 이는 광촉매 활성을 개선하기 위해 다른 물질로 도핑되거나 블렌딩될 수 있다. 대안적 물질 시스템은 텅스텐 트리옥시드, 아연 옥시드, 지르코늄 옥시드, 카드뮴 술파이트, 또는 폴리옥소메탈레이트를 포함하지만, 그러나 티타니아 기반의 광촉매가 그의 광안정성 때문에 바람직하다.
광촉매 물질의 고 굴절률이 투명 기재 상에서 SCARC의 생성을 달리 저해할 수 있어 광학 코팅 내 공극, 및 수동, 저 굴절률 투명 물질의 공간 채움이 필요하다.
골격을 제공하기 위해 다양한 화학적 루트가 사용될 수 있다. 예컨대, 규소 또는 다른 금속 함유 유기 화합물, 예컨대, 알콕시드가 금속 또는 규소의 공급원을 제공하기 위해 졸에서 가공처리될 수 있다. 예컨대, 단독으로 또는 다른 물질과 함께인 알루미늄-sec 부톡시드이다.
알콕시드 및 할라이드의 대안물은 무기 물질에 대한 전구물질로서 사용될 수 있다. 예시는 (3-글리시딜옥시프로필)트리메톡시실란 및 다른 실란, 예컨대, 알킬 또는 아릴 실란, 상이한 옥시실란(에톡시 등) 및 다른 중합체 물질, 예컨대, 폴리(메틸 실세스퀴옥산)(PMSSQ) 또는 폴리(우레아메틸비닐)실라잔(PUMVS)을 포함하고, 이는 단독으로 또는 함께 사용될 수 있다.
용액에 TiO2와 같은 이미 결정질인 광촉매 입자의 초기 도입은 몇 가지 이점을 가진다. 한편으로, 필름 증착 동안 TiO2를 결정화하기 위해 고온 단계가 필요하지 않다. 또한, 잘 정의된 광활성 TiO2 핫 스팟이 네트워크 내에 형성된다. TiO2 전구체로의 ARC의 사후 처리가 물질의 부가적 증착을 발생시키지만, 본 루트는 치환 도입(substitutional incorporation)을 가능하게 한다. 따라서, 광촉매 입자는 구조에 걸쳐, 예컨대, 구조에 걸쳐 균질하게 분포되는데, 이는 마모 또는 손상시에 새로운 광촉매, 예컨대, 티타니아의 스팟이 노출됨을 의미한다.
바람직하게는 티타니아 입자는 10 nm 미만, 바람직하게는 5 nm 미만, 예컨대, 4 nm 미만의 주요 치수를 가진다.
희생 중합체는 혼합물의 80 중량/중량% 미만, 예컨대 75, 70, 69, 68, 67, 66, 65 미만, 예컨대 50 미만, 예컨대 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20 내지 80 중량/중량%, 예컨대 11 내지 78, 12 내지 75, 15 내지 70 또는 16 내지 66 중량/중량%일 수 있다. 혼합물에서 중합체에 대한 전구 물질의 중량비는 10:1 내지 1:10, 예컨대 5:1 내지 1:5, 예컨대 3:1 내지 1:3일 수 있다.
혼합물에서 광촉매 입자, 예컨대 티티니아에 대한 졸의 중량비는 10:1 내지 1:10, 예컨대 5:1 내지 1:5, 예컨대 3:1 내지 1:3일 수 있다.
본 발명은 또한 이러한 코팅이 제공되거나, 또는 이러한 혼합물로부터 형성되는 기재를 포함하며, 기재는 미네랄 또는 플라스틱 물질로부터 형성될 수 있다. 예컨대, 기재는 유리, 석영, 인듐 주석 옥시드(ITO), 투명 중합체(경질 또는 연질일 수 수 있음)를 포함할 수 있다. 코팅은 태양 전지판 또는 집열기, 광전지 또는 다른 전계발광 장치, 패널, 디스플레이, 광학 장비(예컨대, 안경, 망원경, 현미경, 렌즈, 반사면 등), 액자, 디스플레이 박스 등에 적용될 수 있다.
코팅은 단일 기재의 코팅 공정, 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 패드 프린팅, 뿐만 아니라, 나이프-오버-에지 코팅, 메니스커스 코팅, 슬롯 다이 코팅, 그라비아 코팅, 커튼, 다중층 슬롯, 슬라이드 코팅, 및 롤러 코팅을 포함하는 롤투롤 기법을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 용액 기반 증착 기법에 의해 달성될 수 있다. 플렉소그래픽 프린팅 오프셋 리소그래피, 스프레이 코팅, 전자사진식, 전기식, 및 자기식과 같은 다른 코팅 기법이 기술적 진척에 따라 관련될 수 있다.
본 방법은 250 ℃ 미만, 예컨대, 210 ℃, 200 ℃, 175 ℃, 150 ℃, 140 ℃ 미만의 온도에서 코팅을 어닐링 또는 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로 본 방법은 단계 (c) 이전에 임의의 용매를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로 본 방법은 무기 코팅을 남기기 위해 잔여 중합체 성분을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 명세서에서, 용어 '골격'은 지지하는 뼈대, 예컨대, 그 사이에 공간을 한정하는 복수 접합되고/되거나 상호연결된 구조를 포함하는 뼈대 구조를 의미한다. 뼈대는 정규 및/또는 비정규 부분이거나 이를 포함할 수 있다. 통상적으로, 코팅은 80 내지 150 nm 두께, 예컨대 85 내지 145, 90 내지 140, 95 내지 135, 100 내지 130, 105 내지 125 nm 두께, 및 각각의 상한 및 하한의 조합일 것이다. 만약 자기세정이 자기세정 및 광학 투과율의 조합보다 핵심 요건이라면, 코팅은 더 두꺼울 수 있다.
본 발명이 보다 완전히 이해될 수 있도록, 오직 예시의 방식으로 상응하는 도면을 참조로하여 하기와 같이 기술될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 과정의 도해이고;
도 2는 본 발명에 따른 코팅의 현미경 사진이고;
도 3a-c는 본 발명의 측면을 설명하는 코팅의 현미경 사진이고;
도 4는 중합체 분자량과 굴절률의 변화를 보여주는 그래프이고;
도 5a 및 5b는 본 발명의 측면을 설명하는 코팅의 광학 투과율의 그래프이고;
도 6은 본 발명에 따른 코팅을 위한 티타니아 로딩의 함수로서 굴절률을 보여주는 그래프이고;
도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 코팅의 현미경 사진이고;
도 8a-f는 본 발명에 따른 코팅의 자기세정 특성을 설명하는 스펙트럼이고;
도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 코팅을 위한 반응의 속도를 보여주는 그래프이고;
도 10a-e는 본 발명에 따른 코팅의 자기세정 용량을 보여주는 사진이다.
이제, 우리는 실리카 졸-겔 화학과 결합된 고 분자량 폴리(이소프렌-블록-에틸렌 옥시드(PI-b-PEO) 블록 공중합체를 일부분 활용하는 무반사 및 광촉매 작용의 결합을 향한 새로운 개념을 보여준다. PI-b-PEO 용액에 첨가된 실리카(또는 실제 다른 무기) 졸은 PEO가 풍부한 상으로 분리된다.
중합체-졸 용액의 스핀 코팅은, 필름 형성 동안 신속한 용매 증발에 의해 잠재적으로 지원된 미셸 집합체를 표시하는 무기 물질의 역 오팔 유사 형태학으로 이어진다.
후속 어닐링은 졸-겔 응축 반응을 유도하여, 필름을 고형화한다. 마지막으로, 산소 플라스마 에칭에 의한 중합체 호스트의 제거는 1.13만큼 낮은 nc를 갖는 강력하고 연속적인 무기 필름을 생성한다. 낮은 nc 값은 메소스코픽 자기조립된 역 오팔 구조의 결과이다. 얻은 초저굴절률 필름은 고 굴절률 광촉매 입자, 예컨대, TiO2 나노결정을 갖는 무기 실리카 기반의 스캐폴드(50 중량% 이하)의 로딩을 가능하게 한다.
졸 용액에의 나노결정의 첨가는 무기 네트워크 내에 그의 분산을 일으킨다. 생성된 TiO2-관능화된 ARC는 ARC에 적절한 굴절률(nar ~ 1.22)을 갖고, 광촉매 중심을 도입하며, 이로써 SCC 관능성을 제공한다. 더욱이, 낮은 가공처리 온도 때문에, 코팅은 그 중에서도 가요성 또는 견고한 플라스틱 기재에 적합하다.
도 1을 보면, 본 발명의 가공처리 단계의 도해가 나타난다.
PI-b-PEO 블록 공중합체(1), 실리카 기반의 졸(2), 및 TiO2 나노결정(3)의 용액은 스핀 코팅 및 용매 증발에 의해 유리 기재(4) 상에 공증착되며 발생기(nascent) 코팅(5)을 형성한다. 무기 성분은 우선적으로 에틸렌-옥시드 상에 잔류하고, 따라서 양친매성 블록 공중합체의 자기조립 과정 동안 구조가 결정된다. 산소 플라스마(6) 내 후속 반응성 에칭은 중합체(7)를 제거하고 광촉매 TiO2 나노결정이 랜덤으로 분포되는 무기 준다공성 네트워크(8)를 노출시킨다. 광학 코팅의 두께 및 굴절률의 조정은 반사광의 상쇄 간섭을 최적화하기 위해 상 및 진폭이 일치되게 한다.
도 2는 본 발명에서 형성된 준다공성 네트워크(8)의 SEM 사진을 제공한다. 내부 및/또는 표면에 TiO2 결정이 제공되고, 바람직하게는 균질하게 분산된 알루미노실리케이트 골격(2a)에서 역 오팔 유형의 형태학이 명백히 보여진다.
본 발명을 추가로 설명하기 위해, 상응하는 실시예에 대해 언급한다.
<실시예 1 - 다공도의 변화>
블록 공중합체의 제조
고 분자량 블록 공중합체 - 폴리(이소프렌-블록-에틸렌 옥시드)(PI-b-PEO)를 앨게이어(Allgaier) 등의 방법[8]에 따라 제조했고 톨루엔 및 1-부타놀의 공비 혼합물에 용해시켰다.
실리카 기반의 졸의 제조
알루미노실리케이트 졸을 규소/알루미늄 알콕시드 혼합물(9/1 몰 비)의 순차적 가수분해에 의해 별도로 제조했다: 2.8 g (3-글리시딜옥시프로필)트리메톡시실란(98 % 알드리치(Aldrich)) 및 0.32 g 알루미늄-트리-sec-부톡시드(97 %, 알드리치)를 20 mg KCl(트레이스셀렉트(TraceSELECT), 플루카(Fluka))와 혼합했고 즉시 얼음조에 놓았다. 제1 가수분해 단계에서, 0.135 ml의 10 mM HCl을 0 ℃에서 5 s 간격으로 적가했고, 15 분 동안 교반했다. 상온으로 데운 후, 0.85 ml의 10 mM HCl을 추가로 적가했다.
이렇게 형성된 코팅의 형태학에 대한 중합체 로딩의 효과를 결정하기 위해 제1 세트의 실험을 수행했다. 무기물에 대한 유기물의 비율을 초기 용액 내 중합체의 중량 및 생성된 실리카 유형의 물질의 중량 간의 비율로 정의했다. 용액 내 중합체 로딩은 하기와 같았다.
Figure pct00001
혼성 용액에 첨가된 졸의 교반 후 중합체가 공비 내에 용해되도록 성분을 합쳤고 TiO2 용액을 첨가했다.
유리 상의 코팅의 제조
혼성 필름을 스핀 코팅에 의해 사전 세척된 유리 슬라이드 상에 증착했다(2000 rpm, 20 s). 캐스트 필름을 200 ℃로 점진적으로 온도를 증가시켜 핫플레이트 상에 어닐링했다(180 분 선형 램프, 30 분 침투 시간). 최종 단계에서, 혼성 필름의 유기 성분을 산소 플라스마에서 반응성 이온 에칭으로 제거했다(30 분, 100 W, 0.33 mbar, STS 인스트루먼츠(Instruments), 320PC RIE).
생성된 코팅은 도 3a 내지 c에 나타난다(실시예 1A 내지 C에 해당됨).
주사 전자 현미경법은 상호연결된 구조의 골격을 보여준다. 네트워크 형태학은 그의 예상 기원을 나타낸다. 잘 정의된 구멍 크기 및 지역적 6각 배열은 역 오팔 구조를 연상시킨다. 역 오팔 구조는 희생 미셸 또는 콜로이드의 밀집 패키징으로부터 발생한다. 어떤 이론에도 속박되고 싶지는 않으나, 우리는 이 형태학의 진화가 아마도 용액 또는 보다 구체적으로 콜로이드, 구멍 형성 희생 물질 및 네트워크 형성 무기 물질의 액체 혼합물 내의 블록 공중합체 미셸의 형성과 연관되어 있고, 이는 용매 증발 동안 PI 코어 및 PEO + 졸 매트릭스로 구성된 오팔 형태학으로 자기조립되는 것이라 가정한다. 그 다음 응축 반응 및 중합체 제거는 도 3의 네트워크 구조를 생성한다. 미셸 크기가 중합체 아키텍쳐에 의해 결정되기 때문에, 무기물 부피(또는 중량)에 대한 고체 유기물의 비율의 변화는 다공도를 미세 조정할 수 있게 하는 반면, 구멍 크기에 오직 매우 적은 영향만을 미친다.
다공도에 나타난 변화는 도 3a-c에 보여지며, 중합체 로딩이 28 중량%에서 50 중량%로 증가되었다. 무기 네트워크의 구멍 크기는 희생 폴리이소프렌(PI) 블록의 분자량을 변화시킴으로써 별도로 제어될 수 있다. 이 실시예에서 PI 분자량은 약 33 nm의 구멍 크기로 이어지는 약 24.8 kg mol-1이었다.
생성된 필름의 분광 타원 편광법은 28 %에서 67 %로 초기 용액에서 중합체 중량 분율을 변화시킴으로써 1.40<na<1.13의 범위로 굴절률이 미세 조정될 수 있음을 보여준다(도 4 참조).
실리카 유형의 매트릭스(n=1.52)에서 공기 공극의 네트워크에 대한 브루그만 유효 매질 근사법은 na = 1.13에서 73 % 다공도를 나타낸다.
매우 낮은 가능한 굴절률 때문에, 졸 루트는 SCARC를 생성하기 위해 (통상적으로 고 굴절률의) 광촉매 물질의 포함을 위한 이상적 매트릭스를 제공한다.
<실시예 2 - 구멍 크기의 변화>
상기 방법론을 사용하여, 하기와 같이 상이한 중합체 중량 함량의 중합체와 함께 제작된 용액으로부터 코팅을 제조할 수 있다:
Figure pct00002
도 2는 실시예 1과 같지만 증가된 PI 분자량을 갖는, 유사한 무기물 로딩을 갖는 필름의 형태학을 보여준다.
이 실시예에서 공중합체는 62.7 kg mol-1의 증가된 PI 사슬 길이를 가졌다. 사슬 길이의 증가는 53 nm 너비의 구멍을 생성했다. 이 증가는 양호한 용매에서 중합체 사슬을 지배하는 규모 법칙에 잘 들어맞는다. PI 블록을 형성하는 구멍의 회전 반경은 분자량이 24.8에서 62.7 kg mol-1로 증가될 때, SEM 이미지 분석으로 결정된 구멍 크기와 일치되게 1.59 배 규모였다.
<실시예 3 - 다공성 골격으로의 화학적 루트의 변화>
또다른 실험에서 다공성 골격으로의 물질 루트를 변경했다. 저굴절률 무기 성분을 위한 가장 흔한 경로는 전구 화학물질의 가수분해 및 응축의 졸-겔 화학에 관련되어 있었다. 전구 반응이 물이 배제된 유기 용매에서 발생하는 수 가지 비-가수분해 변경이 존재했다[9].
가수분해 또는 비-가수분해 졸-겔 화학의 표준 루트를 따르는 것 대신에, 대안의 전구 물질, 이른바 폴리(메틸실세스퀴옥산)(PMSSQ) 공중합체가 사용됐다[10]. 이 경우 PMSSQ 공중합체는 블록 공중합체 용액과 혼합되어 1-부탄올에 용해됐다. 그 다음 추가 가공처리(어닐링 및 에칭)은 실시예 1에 설명된 루트를 따랐다.
<실시예 4 - 플라스틱 기재의 제조>
PET 상의 코팅의 제조
혼성 필름을 스핀 코팅에 의해, 사전 세정된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 슬라이드 상에 증착했다(2000 rpm, 20 s). 기재가 유사하게 산소 플라스마에 30 분 노출되기 전에 캐스트 필름을 130 ℃로 점진적으로 온도를 증가시켜 핫플레이트 상에 어닐링했다(15 분 선형 램프, 5 분 침투 시간). 가요성 기재에, 양면 코팅이 되도록 알루미늄 샘플 홀더를 만들었다.
상기 기법을 사용하여, 자기세정 특성을 갖는 코팅을 가득 채우기 위해 티타니아 또는 다른 광촉매 입자가 코팅에 도입될 수 있음이 설명되었다. 절대 다공도, 구멍 크기, 및 광촉매 입자 함량을 변경할 수 있기 때문에, 그의 굴절률 및/또는 자기세정 용량이 특정 용도에 최적화되도록 코팅을 "조정"할 수 있다.
<실시예 5 - 광촉매 TiO2 나노결정의 포함>
티타니아 조성물이 증가함에 따른 코팅 특성의 변화를 조사하기 위해 추가적 세트의 실험을 수행했다. 실시예 1에 관련되어 설정된 방법을 사용하여 하기 용액을 제조했고 코팅으로 형성하여 상세한 TiO2 로딩을 제공했다:
TiO 2 나노결정의 제조
질소 대기의 안정화 이후, 격렬한 교반 하에 플라스크에 다음 화학물질을 연속하여 첨가했다: 5.75 ml 무수 에탄올, 1 ml TiCl4, 19.2 ml 벤질 알콜, 및 0.23 ml 1,3-프로판 디올. 용액을 80 ℃로 가열했고 12 시간 동안 교반했다. 후속하여 용질을 디에틸 에테르 내에(1:10 부피비) 침전시켰고 3500 rpm에서 10 분 동안 원심분리했다. 생성된 습식 침전물을 주위 조건에서 2 시간 동안 건조시켰고 그 다음 톨루엔(72.84 중량/중량%) 및 1-부탄올(27.16 중량/중량% TiO2)의 공비 용매 혼합물에 재용해시켰다. 공비 용액(1 ml 당 20 mg)에 TiO2 나노결정의 일관된 농도를 유지하기 위해, 침전물의 분획을 완전히 건조시켰고 350 ℃로 가열하여 TiO2의 중량 함량을 나타냈다.
Figure pct00003
코팅의 최적 특성을 조사했다. 결과는 도 5a 및 5b에 하기와 같이 나타난다:
Figure pct00004
중량/중량% TiO2 로딩의 함수로서 코팅의 굴절률이 도 6에 보여진다.
브루그만 유효 매질 근사법을 사용하여 계산된 TiO2에 의한 알루미노실리케이트의 교체로 굴절률은 적절히 스케일링되었다. ~71 % 다공도의 무기 네트워크 때문에, 50 중량/중량% 이하의 TiO2는 실리카 유형의 네트워크로 치환되어 훌륭한 투과율 및 투명한(즉, 비착색된) 광학 특성을 갖으면서 1.14(0 중량/중량% TiO2)에서 1.19(25 중량/중량% TiO2), 1.22(37.5 중량/중량% TiO2), 및 1.26(50 중량/중량% TiO2)로의 굴절률 증가를 나타냈다.
<실시예 6>
실리카 유형의 매트릭스 내 TiO2 나노결정의 분산을 결정하기 위해 추가 세트의 실험을 수행했다.
상이한 중합체 및 50 중량/중량% TiO2 로딩을 위해 고배율 투과 전자 현미경을 사용했다. 사진은 도 7a(Pb-b-PEO34) 및 도 7b(PI-b-PEO92)에 보여진다. 스케일바는 20 nm이다.
나노결정의 분포는 3-4 nm의 나노결정 치수로 잘 분산되었다. 흥미롭고 중요하게도 응집물은 검출되지 않았다. 이 결과는 광각 x-선 회절 연구에 의해 추가로 지지되었으며, [101] 아나타제 피크(anatase peak)의 쉐러(Scherrer) 분석법에 의해 결정된 것과 같이, 이는 나노결정 입자 크기가 3.5±0.2 nm임을 설명했다.
<실시예 7 - 오염물의 광촉매 자기세정>
코팅의 자기세정 용량을 측정하기 위해 추가 세트의 실험을 수행했다.
스테아르산의 분해는 자기세정 표면의 광촉매 성능을 모니터링하는 유기 표지 분자로서 종종 사용된다. 스테아르산은 무기 표면 상에 균질 층으로 쉽게 집합된다. 그의 분해는 푸리에 변환 적외 분광법(FTIR)에 의해 모니터링될 수 있다.
연구실에서 태양 조사(AM 1.5)처럼 모방하기 위해, 우리는 ~ 3.3 eV의 아나타제 밴드 갭으로 인해 TiO2가 빛을 흡수하도록 스펙트럼 범위 λ < 375 nm의 대기 태양열 밀도에 일치되도록 제논 램프를 이용하여 강도를 보정했다.
도 8a-f는 각각 25-50 중량/중량%의 TiO2 로딩을 갖는 두 가지 상이한 구멍 크기(a-c; 33 nm; d-f: 53 nm)의 ARC 상에 흡착되는 스테아르산의 분해를 보여준다. FTIR 흡수 스펙트럼을 전송 및 보정된 베이스라인에서 수집했다. 2800-3000 cm-1의 스펙트럼 범위에서 스테아르산은 세 가지 피크를 보여줬다: 비대칭 면내 C-H 메틸 신축은 2958 cm-1에서 흡광을 나타낸 반면, 2923 cm-1 및 2853 cm-1 피크는 각각 CH2의 대칭 및 비대칭 C-H 신축 모드에 해당됐다. 조사 전 값으로 정규화된 모든 세 가지 피크의 적분 면적은 SCARC 표면 상의 스테아르 안정성의 척도로서 사용되었다.
25 중량% TiO2 로딩을 갖는 샘플의 스테아르산 분해는 상대적으로 느렸으나, FTIR 신호는 37.5 및 50 중량/중량% TiO2로 샘플에서 신속히 감소했다. 적분 피크 붕괴의 동역학은 모든 샘플에서 영차 반응 특성을 나타냈다(PI-b-PEO34, 구멍 크기 ~ 33 nm에 대해 도 9a, 및 PI-B-PEO92, ~ 53 nm의 구멍 크기에 대해 도 9a, 도 9 참조). 더 큰 TiO2 로딩(즉, 37.5 및 50.0 중량/중량%)에서, 더 작은 구멍 샘플은 더 큰 구멍 샘플을 능가(즉, 더 낮은 시간 상수)하는 것으로 나타났다.
다양한 실험의 결과는 하기에 나타난다:
Figure pct00005
비교를 위해, 스테아르산 코팅된 순수 알루미노실리케이트 기준물질에 대해 동등한 실험을 수행했고, 조사 3 시간 후 FTIR 흡광의 아무런 감소도 나타나지 않았다. 선행 기술 기준 샘플은 0.15 x 1013 분자/분의 상당히 더 느린 반응 속도를 보여줬다.
<실시예 8 - 지문 잔여물의 광촉매 제거>
심각한 거시적 오염 하에서 관능성을 유지하기 위한 광학 코팅의 용량을 설명하기 위해, 샘플을 지문으로 오염시켰고 시뮬레이션된 태양광에 노출시켰다(AM 1.5).
비교를 위해, 순수 규소 기재를 상기 자기세정력의 무반사 코팅으로 사전 코팅된 규소 기재와 비교했다. 동일한 지문을 양 샘플 모두에 먼저 적용시켰다. 도 10에서 사전에 오염된 샘플의 광학 외관을 시뮬레이션된 태양광 조사 120 분 후 비교했다. 순수 규소 샘플(a)는 지문의 윤곽이 잘 분간되는 거시적 오염을 여전히 나타냈다. 반대로, 본 발명에 따라 코팅된 샘플은 오염으로부터 완전히 회복됐고 가시적으로 남은 잔여물의 아무런 흔적도 나타내지 않았다. 자기세정 메커니즘의 시간적 진화는 도 10b-e에 보여진다.
사진은 자기세정 과정의 다양한 스테이지 즉, (a) 지문의 적용 후, 시뮬레이션된 태양광에서 (b) 30 분 후, (c) 60 분 후, 및 (d) 120 분 후의 자기세정 무반사 코팅으로 코팅된 샘플을 보여준다. 샘플(a)은 임의의 추가 처리에 노출되지 않았지만, (b)-(d)에서 촬영된 샘플은 60 분 후에 비에 의한 추가 세척을 시뮬레이션한 물의 짧은 흐름에 노출됐다. (a) 및 (e)의 샘플 간의 비교는 세척이 자기세정 과정을 추가로 지지할 수는 있지만 이는 필수적이지는 않음을 보여준다.
물론, 추가 시약(예컨대, 물)을 요구하지 않고 자기세정 특성을 나타내는 코팅에 의해 보다 많은 가능한 사용(예컨대, 실내용 및/또는 물 민감성 환경)이 코팅으로 가능하다.
요약하면, 본 발명은 유용한 굴절률 및 광 투과 특성을 갖는 효과적인 SCARC를 만들 수 있음을 명확하게 설명한다. 광범위한 사용에 맞추기 위해 코팅의 다양한 특성을 조정하는 것도 또한 가능하다는 것이 명백하다. 더욱이, 고온 어닐링 단계가 없기 때문에, 광범위한 기재, 예컨대 플라스틱(경질 및 연질 모두) 및 유리 상에 본 발명의 코팅을 사용하는 것이 가능하다.
자기세정을 보장하기 위해 세척이 필요하지 않다는 설명은 코팅이 광범위한 습도 민감성 환경에 배치될 수 있음을 의미한다.
<참조문헌>
[1] 문헌[Mcleod H. Thin film optical filters . Institute of Physics Publishing, 3rd Edition, (2001)]
[2] 문헌[Bergmann, D. and Stroud D. In Solid State Physics : Advances in Research and Applications , Vol 46, volume 46 of Solid State Physics - Advances in Research and Applications , 147-269, Academic Press Inc (1992)]
[3] 문헌[Parkin, I.P. and Palgrave, R.G. Journal of Materials Chemistry 15, 1689 -1695 (2005)]
[4] 문헌[Zhang, X.-T., Sato, O., Taguchi, M., Einaga, Y., Murakami, T., and Fujishima, A. Chemistry of Materials 17(3), 696-700 (2005)]
[5] 문헌[Lee, D., Rubner, M. F., and Cohen, R.E. Nano Letters 6(10), 2305-12 (2006)]
[6] 문헌[Zhang, X., Fujishima, A., Jin, M., Emeline, A.V., and Murakami, T. Journal of Physical Chemistry 8 110(50), 25142-25148 (2006) ]
[7] 문헌[Faustini, M., Nicole, L., Bolssiere, C., Innocenzi, P., Sanchez, C., and Grosso, D. Chemistry of Materials 22(15), 4406-4413 (2010)]
[8] 문헌[Allgaier, J., Poppe, A., Willner, L., and Richter, D. Macromolecules 30, 1582-1586 (1997)]
[9] 문헌[Sol-Gel Material: Chemistry and Applications, J.D. Wright, N.A.J.M. Sommerdijk, P. O'Brien, D. Phillips, CRC Press, 1st Edition (2000)]
[10] 문헌[S. Kim, J. Cho, K. Char, Langmuir, vol: 23, 6737-6743 (2007)]
[11] 필킹톤 글래스(Pilkington Glass)로 시판된 "액티브(Activ)"(이는 ARC가 아님).

Claims (42)

  1. 내부 및/또는 표면에 광촉매 입자가 제공된 준다공성 무기 골격을 포함하고, 50 부피/부피% 초과, 예컨대, 55 %, 60 %, 65 %, 70 부피/부피% 초과의 다공도를 갖는 기재용 코팅.
  2. 제1항에 있어서, 무기 골격이 역 오팔(inverse opal) 형태학을 갖는 코팅.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구멍이 1 내지 100 nm의 크기를 갖는 코팅.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 광촉매 입자가 10 nm 미만, 예컨대, 5 nm 미만의 주요 치수를 갖는 코팅.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 광촉매 입자가 코팅의 75 중량/중량% 이하, 예컨대, 코팅의 50 중량/중량% 이하를 제공하는 코팅.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 광촉매 입자가 코팅의 25 내지 50 중량/중량%를 제공하는 코팅.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 광촉매 입자가 무기 골격 전반에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포된 코팅.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 광촉매 입자가 티타니아를 포함하는 코팅.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 가시광 파장에서 1.3 미만의 굴절률을 갖는 코팅.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 광학 기재, 예컨대, 유리 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재 상에서 400 내지 900 nm에 대한 90 % 초과의 투과율을 갖는 코팅.
  11. 실리카 함유 물질, 예컨대 알루미노실리케이트, 및 티타니아와 같은 무기 물질을 포함하고, 80 내지 150 nm, 예컨대, 110 nm의 두께의 투명 기재 상에서 400 내지 900 nm에 대한 90 % 초과의 광학 투과율을 갖고, 가시광 파장에서 1.4 미만, 바람직하게는 1.35 미만, 보다 바람직하게는 1.3 미만의 굴절률을 갖는 자기세정 무반사 코팅(SCARC: self-cleaning antireflective coating).
  12. ● 희생 중합체(sacrificial polymer)의 용액
    ● 무기 골격으로 형성가능한 물질을 포함하는 전구 물질
    ● 광촉매 나노결정
    을 포함하는, SCARC의 전구 혼합물.
  13. 제12항에 있어서, 희생 중합체가 블록 공중합체인 혼합물.
  14. 제13항에 있어서, 블록 공중합체가 양친매성 블록 공중합체인 혼합물.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 블록 공중합체가 형태 Am-Bn-Co를 갖고, A가 소수성 블록이고, C가 친수성 블록이고, B가 연결 단위이고, n이 0 또는 양의 정수일 수 있는 혼합물.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 소수성 블록이 폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 폴리디메틸실록산, 메틸페닐실록산, C1 내지 C4 알콜의 폴리아크릴레이트, C3 내지 C4 알콜의 폴리메타크릴레이트, 폴리(에틸렌-코-부틸렌), 폴리(이소부틸렌), 폴리(스티렌), 폴리(프로필렌 옥시드), 폴리(부틸렌 옥시드), 폴리(에틸 에틸렌), 폴리락티드, 폴리(플루오린화 스티렌), 폴리(스티렌 술포네이트), 폴리(히드록시 스티렌) 중 하나 이상으로부터 선택되는 혼합물.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 소수성 블록이 폴리이소프렌인 혼합물.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 친수성 블록이 폴리에틸렌 옥시드, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐아민, 폴리비닐피리딘, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 친수성 폴리아크릴레이트 및 아미드, 친수성 폴리메타크릴레이트 및 아미드 및 폴리스티렌술폰산, 폴리(아미노산), 폴리(히드록시에틸-메타크릴레이트), 폴리(히드록시에틸-아크릴레이트), 폴리(디메틸아미노-에틸-메타크릴레이트), 폴리(펜타메틸디실릴스티렌), 폴리(사카라이드), 폴리(히드록시화 폴리이소프렌) 중 하나 이상으로부터 선택되는 혼합물.
  19. 제18항에 있어서, 친수성 블록이 폴리에틸렌 옥시드인 혼합물.
  20. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 전구 물질이 플루오라이드 또는 옥시드 및/또는 플루오라이드 또는 옥시드로 형성가능한 물질을 포함하는 혼합물.
  21. 제12항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 전구 물질이 무기 졸인 혼합물.
  22. 제21항에 있어서, 무기 졸이 알루미나 및/또는 실리카를 포함하는 혼합물.
  23. 제12항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 전구 물질이 규소의 유기 화합물, 예컨대 규소 함유 중합체인 혼합물.
  24. 제12항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 광촉매 입자가 티타니아를 포함하는 혼합물.
  25. 제12항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 광촉매 입자가 나노결정인 혼합물.
  26. 제12항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 광촉매 입자가 10 nm 미만, 바람직하게는 5 nm 미만의 주요 치수를 갖는 혼합물.
  27. 제12항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 희생 중합체가 혼합물의 80 중량/중량% 미만, 예컨대 70 중량/중량% 미만, 예컨대 15 내지 66 중량/중량%을 포함하는 혼합물.
  28. 제12항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체에 대한 전구 물질의 중량비가 3:1 내지 1:3인 혼합물.
  29. 제12항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 티타니아에 대한 졸의 중량비가 3:1 내지 1:3인 혼합물.
  30. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 코팅이 제공되고/되거나 제13항 내지 제30항 중 어느 한 항에 따른 혼합물로부터 형성된 기재.
  31. 제30항에 있어서, 미네랄 또는 플라스틱 물질로부터 형성된 기재.
  32. a) ● 희생 중합체의 용액
    ● 무기 골격으로 형성가능한 전구 물질
    ● 광촉매 나노결정
    을 합쳐 혼합물을 형성하는 단계,
    b) 혼합물을 용액 가공처리하여 기재 상에 코팅을 제공하는 단계, 및
    c) 코팅을 어닐링 또는 경화시키는 단계
    를 포함하는 SCARC의 제조 방법.
  33. 제32항에 있어서, 단계 b)가 하나의 스핀 코팅, 딥 코팅, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 패드 프린팅, 뿐만 아니라, 나이프-오버-에지 코팅, 메니스커스 코팅, 슬롯 다이 코팅, 그라비아 코팅, 커튼, 다중층 슬롯, 슬라이드 코팅, 및 롤러 코팅을 포함하는 롤투롤 기법에 의해 실시되는 것인 제조 방법.
  34. 제32항 또는 제33항에 있어서, 250 ℃ 미만, 예컨대, 210 ℃, 200, 175, 150, 140 ℃ 미만의 온도에서 코팅을 어닐링 또는 경화시키는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
  35. 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 c) 이전에 임의의 용매를 제거하는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
  36. 제32항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 코팅을 남기기 위해 잔여 중합체 성분을 제거하는 단계를 포함하는 제조 방법.
  37. ● 희생 중합체의 용액(성분 A)
    ● 무기 골격으로 형성가능한 전구 물질(성분 B)
    ● 광촉매 나노결정(성분 C)
    을 합쳐 혼합물을 형성하는 단계, 및
    혼합물에서 A:(B+C)의 중량비를 증가시키고/증가시키거나 C:(B+A)의 중량비를 감소시켜 혼합물로부터 형성되는 코팅의 굴절률을 낮추는 단계를 포함하는, SCARC의 굴절률의 조정 방법.
  38. 제37항에 있어서, 성분 A로서 블록 공중합체, 바람직하게는 양친매성 블록 공중합체를 제공하는 단계를 포함하는 조정 방법.
  39. 제37항 또는 제38항에 있어서, 성분 B로서 무기 졸, 바람직하게는 실리카를 포함하고, 예컨대, 실리카 및/또는 알루미나를 포함하는 무기 졸을 포함하는 것인 조정 방법.
  40. 제37항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 C로서 티타니아 입자, 바람직하게는 티타니아 나노결정을 포함하는 것인 조정 방법.
  41. 상기 정의된 것과 같은 코팅 또는 혼합물.
  42. 상기 정의된 것과 같은 방법.
KR20157003192A 2012-07-11 2013-07-11 구멍 내에 광촉매 입자를 갖는 준다공성 무기 코팅 KR20150036421A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1212361.8 2012-07-11
GBGB1212361.8A GB201212361D0 (en) 2012-07-11 2012-07-11 Coatings
PCT/GB2013/051841 WO2014009731A1 (en) 2012-07-11 2013-07-11 Mesoporous inorganic coatings with photocatalytic particles in its pores

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150036421A true KR20150036421A (ko) 2015-04-07

Family

ID=46766502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20157003192A KR20150036421A (ko) 2012-07-11 2013-07-11 구멍 내에 광촉매 입자를 갖는 준다공성 무기 코팅

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20150376441A1 (ko)
EP (1) EP2872456A1 (ko)
JP (1) JP2015528034A (ko)
KR (1) KR20150036421A (ko)
CN (1) CN104703934A (ko)
GB (1) GB201212361D0 (ko)
WO (1) WO2014009731A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200057442A (ko) 2018-11-16 2020-05-26 한국생산기술연구원 광촉매 자기세정 내지문성 코팅 용액, 그 제조 방법 및 상기 코팅 용액을 이용한 코팅 방법

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107428881A (zh) * 2015-03-27 2017-12-01 Ppg工业俄亥俄公司 耐久性防指纹聚合物和涂料组合物
US11241671B2 (en) * 2017-09-28 2022-02-08 Sonata Scientific LLC Monolithic composite photocatalysts
US20190091627A1 (en) * 2017-09-28 2019-03-28 Peter C. Van Buskirk Photocatalytic fluid purification systems
US11052385B2 (en) * 2017-12-06 2021-07-06 Sonata Scientific LLC Photocatalytic surface systems
CN107901545A (zh) * 2017-10-30 2018-04-13 广东欧珀移动通信有限公司 壳体制作方法、壳体及电子设备
KR102172248B1 (ko) * 2018-01-10 2020-10-30 세종대학교산학협력단 무기 하이브리드 광결정 필름 및 이의 제조 방법
WO2020005965A1 (en) * 2018-06-25 2020-01-02 The Regents Of The University Of California Optically-transparent, thermally-insulating nanoporous coatings and monoliths
US11772086B2 (en) * 2019-05-13 2023-10-03 GM Global Technology Operations LLC Multifunctional self-cleaning surface layer and methods of forming the same
CN111849219A (zh) * 2019-09-23 2020-10-30 法国圣戈班玻璃公司 一种涂料分散液，其制备方法、由其获得的产品
CN111509053A (zh) * 2019-10-22 2020-08-07 国家电投集团西安太阳能电力有限公司 一种高效自清洁碳掺杂氮化硼纳米涂层光伏组件及其制作方法
US20220389233A1 (en) * 2019-11-04 2022-12-08 Hanna BENMOSHE Self-cleaning, anti-soiling coatings with additional functionalities and method of production thereof
CN111812753B (zh) * 2020-06-01 2022-05-31 湖南麓星光电科技有限公司 一种硅基底3-6μm红外窗口片
KR102241856B1 (ko) * 2020-11-23 2021-04-20 가온텍 주식회사 초속경화형 폴리우레아 수지 도막방수재

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2838734B1 (fr) * 2002-04-17 2005-04-15 Saint Gobain Substrat a revetement auto-nettoyant
FR2864844B1 (fr) * 2004-01-07 2015-01-16 Saint Gobain Dispositif d'eclairage autonettoyant
TWI280893B (en) * 2005-12-23 2007-05-11 Ind Tech Res Inst Nano photocatalytic solution and application thereof
JP2008040171A (ja) * 2006-08-07 2008-02-21 Pentax Corp セルフクリーニング効果を有する反射防止膜を設けた光学素子及びその製造方法
DE102007043651A1 (de) * 2007-09-13 2009-03-26 Siemens Ag Silizium/Titandioxid-Schicht mit verbesserten Oberflächeneigenschaften
WO2010079495A1 (en) * 2009-01-12 2010-07-15 Cleansun Energy Ltd. A substrate having a self cleaning anti-reflecting coating and method for its preparation
JP2011072935A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Toto Ltd 光触媒塗装体およびそのための光触媒コーティング液

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200057442A (ko) 2018-11-16 2020-05-26 한국생산기술연구원 광촉매 자기세정 내지문성 코팅 용액, 그 제조 방법 및 상기 코팅 용액을 이용한 코팅 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN104703934A (zh) 2015-06-10
GB201212361D0 (en) 2012-08-22
US20150376441A1 (en) 2015-12-31
JP2015528034A (ja) 2015-09-24
WO2014009731A1 (en) 2014-01-16
EP2872456A1 (en) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150036421A (ko) 구멍 내에 광촉매 입자를 갖는 준다공성 무기 코팅
Purcar et al. Antireflective coating based on TiO2 nanoparticles modified with coupling agents via acid-catalyzed sol-gel method
Tao et al. Sol-gel based antireflective coatings with superhydrophobicity and exceptionally low refractive indices built from trimethylsilanized hollow silica nanoparticles
Moghal et al. High-performance, single-layer antireflective optical coatings comprising mesoporous silica nanoparticles
Karthik et al. High performance broad band antireflective coatings using a facile synthesis of ink-bottle mesoporous MgF2 nanoparticles for solar applications
JP4883383B2 (ja) 中空状ＳｉＯ２を含有する分散液、塗料組成物及び反射防止塗膜付き基材
Tao et al. Fabrication of robust, self-cleaning, broadband TiO2SiO2 double-layer antireflective coatings with closed-pore structure through a surface sol-gel process
Xu et al. Fabrication of mechanically robust films with high transmittance and durable superhydrophilicity by precursor-derived one-step growth and post-treatment
Xu et al. Superhydrophobic silica antireflective coatings with high transmittance via one-step sol-gel process
Yuwono et al. Diblock copolymer templated nanohybrid thin films of highly ordered TiO2 nanoparticle arrays in PMMA matrix
JP2008040171A (ja) セルフクリーニング効果を有する反射防止膜を設けた光学素子及びその製造方法
Guo et al. High-quality hollow closed-pore silica antireflection coatings based on styrene–acrylate emulsion@ organic–inorganic silica precursor
Li et al. Robust antifogging antireflective coatings on polymer substrates by hydrochloric acid vapor treatment
Smitha et al. UV curable hydrophobic inorganic–organic hybrid coating on solar cell covers for photocatalytic self cleaning application
JP2011090225A (ja) 光学部材、及びその製造方法
WO2009051271A1 (ja) 光触媒膜、光触媒膜の製造方法、物品および親水化方法
Geng et al. Fabrication of superhydrophilic and antireflective silica coatings on poly (methyl methacrylate) substrates
Rombaut et al. Antireflective multilayer surface with self-cleaning subwavelength structures
Zhao et al. A vapor phase hydrothermal modification method converting a honeycomb structured hybrid film into photoactive TiO2 film
Zou et al. One-step sol-gel preparation of ultralow-refractive-index porous coatings with mulberry-like hollow silica nanostructures
Song et al. Mosquito eyes inspired surfaces with robust antireflectivity and superhydrophobicity
JP5659371B2 (ja) 薄片状酸化チタンを配合した有機溶媒分散体及びその製造方法並びにそれを用いた酸化チタン膜及びその製造方法
Gu et al. Surface-engraved nanocomposite coatings featuring interlocked reflection-reducing, anti-fogging, and contamination-reducing performances
CN101770042A (zh) 低反射光学界面层及其制备方法
Chi et al. Enhancing mechanical stability of sol-gel silica antireflection coatings via ammonia treatment at low temperature

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid