TWI753154B

TWI753154B - 塗層及塗料調配物

Info

Publication number: TWI753154B
Application number: TW107113061A
Authority: TW
Inventors: 羅伯圖Ａ.Ｄ.Ｍ. 哈貝斯; 卡密爾ＣＭＣ卡爾寇特; 戴米恩瑞爾當
Original assignee: 荷蘭商科思創荷蘭有限公司
Priority date: 2017-04-18
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2022-01-21
Also published as: EP3612602A2; CN110709479A; US11578215B2; WO2018192910A3; WO2018192908A2; CN110520484B; TW201843124A; JP2020518684A; JP7276775B2; CN110520484A; JP2020516450A; MY195436A; US20200123391A1; US20200165460A1; WO2018192910A2; EP3612601A2; WO2018192908A3

Abstract

一種包含帶有無機氧化物和孔隙的塗層的經塗覆基板，該塗層表現出經改良的防污特性。該經塗覆基板可以，舉例來說，用於太陽能模組。另外，揭示了塗料調配物及該塗料調配物的用途。

Description

塗層及塗料調配物

發明技術領域

本發明係有關抗反射塗層。更尤其，本發明係有關顯示防污特性的抗反射塗層以及經塗覆基板、塗料調配物和太陽能模組，以及改善塗層的防污特性的方法。

本案揭示了包含帶有無機氧化物和孔隙的塗層的經塗覆基板，該塗層表現出經改良的防污特性。該經塗覆基板可以，舉例來說，用於太陽能模組。另外，揭示了塗料調配物及該塗料調配物的用途。

發明背景

抗反射(AR)塗層是沉積在需要高透射率的基板上的塗層，例如用於太陽能模組的蓋板玻璃和溫室玻璃，並且該塗層能夠降低該基板的反射率。太陽能模組的性能往往隨著時間的推移而降低，在其他原因當中，尤其亦由於透光表面的沾污。在沾污率較高的地區，發現沙子和塵埃顆粒的堆積對性能降低提供了實質性的肇因。

發明目的

本發明的目的是提供一種經改良的塗層。

在本發明的另一態樣中，本發明的目的是提供一種經改良的塗料調配物。

在本發明的再一態樣中，本發明的目的是提供一種改善塗層的防污特性的方法。

該改良可以，舉例來說，塗層的經改良防污特性、或本發明的另一個特徵來實現。

發明揭示內容

在本發明的第一態樣中，該目的是藉由根據本案所述的請求項、具體例和態樣的塗料調配物來實現。

在本發明的一態樣中，該目的是藉由本案所述的塗料調配物來實現。

在本發明的另外的態樣中，該目的是藉由根據本案所述的請求項、具體例和態樣的方法、經塗覆基板、或用途來實現。

以下參照例示性具體例以及圖式解釋本發明，其中：圖1顯示比較樣本的光學特性，圖2顯示根據本發明的樣本的光學特性，以及圖3顯示起始除塵(onset dust removal)的測量結果，圖4a圖解繪示了本發明所使用的帶有橢圓形形狀(扁長(細長)球體的2D影像)的細長顆粒的具體例，其具有長度x1垂直的較長(其亦可稱作主要)軸；垂直於該較長軸並具有長度x2的較短(其亦可稱作次要)軸；以及至少為二的縱橫比(x1/x2)，圖4b圖解繪示了本發明所使用的帶有棒狀形狀的細長顆粒的具體例，其具有長度x1的較長軸a；垂直於該較長軸並具有長度x2的較短軸(較小直徑)；以及至少為二的縱橫比(x1/x2)，圖4c圖解繪示了球形顆粒，其具有長度x1的第一軸；垂直於該第一軸並具有長度x2的第二軸；以及約為1的縱橫比(x1/x2)，圖4d圖解繪示了本發明所使用的帶有不規則形狀的細長顆粒的具體例，其具有長度x1的較長軸；垂直於該較長軸並具有長度x2(從顆粒一側到顆粒另一側的最長直線的長度)的較短軸(顆粒的較小直徑、最短尺度)；以及至少為二的縱橫比(x1/x2)。

詳細說明

本發明係有關經改良的塗層。

此類經改良的塗層可藉由，舉例來說，藉由加熱將塗料調配物轉換成為功能性塗層來獲得。

通常藉由將基板上的塗料調配物轉換成經塗覆基板。

經塗覆基板，例如包含抗反射塗層的太陽能模組的蓋板玻璃，通常在某個時間點需要清潔。特別是在世界的乾旱地區。清潔係尤其涉及時間和成本，並造成廢棄清潔材料。因此有必要降低經塗覆基板的清潔頻率。本發明致力於經由經塗覆基板的經改良的防污特性來減少清潔。本發明提供了表現出經改良的防污特性的經塗覆基板。本發明提供了塗料調配物，該調配物在將此類調配物塗佈在基板上並將該乾燥的塗料調配物轉換成為經塗覆基板之後表現出經改良的防污特性。本發明提供了表現出經改良的防污特性的太陽能模組。

經改良的防污特性可經由在一段時間內，譬如3個月內減少清潔頻率，同時具有相同的功率輸出來驗證。經改良的防污特性可經由在一段時間內，譬如3個月內以相同的清潔頻率達到經改良的功率輸出來驗證。

藉由使用分光光度計測量透射，可經由測量透明基板上的抗反射塗層的透射率來測定防污特性。該分光光度計可為適用於分析經塗覆基板的任何分光光度計。適宜的分光光度計包括Shimadzu UV2600分光光度計。另一個適宜的分光光度計包括Optosol Transpec VIS-NIR分光光度計。

該經改良的防污特性可藉由本案定義之增加的防污比例(防污比例，ASR)來驗證。相較於參考的經塗覆基板，經改良的防污特性可藉由增加的基板塗層防污比例，ASR，來驗證。在一態樣中，經改良的防污特性可藉由至少50%的基板塗層防污比例，ASR，來驗證。在一態樣中，該ASR為至少75%，在一態樣中，該ASR 為至少80%，在一態樣中為至少85%，在一態樣中，該ASR為至少90%。

在一態樣中，經改良的防污特性可藉由本案所定義之增加的基板塗層抗反射效應，ARE，來驗證。

相較於參考的經塗覆基板，經改良的防污特性可藉由增加的ARE來驗證。在一態樣中，該ARE為至少2%，在一態樣中，該ARE為至少3%，在一態樣中，該ARE為至少4%，在一態樣中，該ARE為至少5%。

在一態樣中，經改良的防污特性可藉由本案定義之增加的防污增益(防污增益)，ASG，來驗證。相較於參考的經塗覆基板，經改良的防污特性可藉由增加的ASG來驗證。在一態樣中，該ASG為至少50%，在一態樣中，該ASG為至少75%，在一態樣中，該ASG為至少80%。

根據本發明的塗料調配物提供了經改良的防污特性。

根據本發明的塗料調配物對由此類調配物固化之後獲得的塗層提供經改良的防污特性，即藉由，舉例來說，加熱，例如藉由加熱至400℃以上將基板上的該塗料調配物轉換成經塗覆基板。

根據本發明的方法提供了表現出經改良的防污特性的經塗覆基板。

本發明係有關一種塗料調配物，包含： i.以無機氧化物當量為基準之至少2wt-%的細長緻密無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑，以及ii.致孔劑，其能夠形成直徑在10至120nm範圍內的孔隙，iii.無機氧化物黏結劑，以及iv.溶劑，其中該塗料調配物包含介於0.1至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物，較佳地該塗料調配物包含介於0.5至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。

在本發明的第一態樣中，該目的是藉由一種塗料調配物來實現，該塗料調配物包含：i.以無機氧化物當量為基準之至少2wt-%的細長無機緻密氧化物顆粒，帶有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的平均較小直徑，其係藉由TEM測量，以及ii.致孔劑，能夠形成直徑在10至120nm範圍內的孔隙，iii.無機氧化物黏結劑，以及iv.溶劑，其中，以在空氣中、600℃燃燒2min後的總灰分餘量為基準，該塗料調配物包含介於0.5至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物，較佳地，以在600℃燃燒後的總灰分餘量為基準，該塗料調配物包含介於 1.0至25wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。

在本發明的一態樣中，該塗料調配物包含以無機氧化物當量為基準之至少2wt-%、至少3wt%、至少4wt%、至少5wt%、至少6wt%、至少7wt%、至少8wt%、至少9wt%、至少10wt%、至少11wt%、至少12wt%、至少13wt%、至少14wt%、至少15wt%或至少16wt%的細長緻密無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑。

在本發明的一態樣中，該塗料調配物包含以無機氧化物當量為基準之至少17wt-%、至少18wt%、至少19wt%、至少20wt%、至少22wt%、至少25wt%的細長緻密無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑。

在本發明的一態樣中，該塗料調配物包含以無機氧化物當量為基準之至多30wt%、至多28wt%、至多26wt%、至多25wt%、至多22wt%、至多20wt%、至多18wt%至多15wt%的細長緻密無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑。在本發明的一態樣中，該塗料調配物包含介於0.1至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物，在本發明的一態樣中，該塗料調配物包含介於0.5至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。在本發明的一態樣中，該塗料調配物包含介於0.5至25wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物、包含介於1.0至25wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物、介於2.0與20wt%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。

在本發明的一態樣中，該塗料調配物包含至少0.1wt%、至少0.5wt%、至少1wt%、至少2wt%、至少3wt%、至少5wt%、至少7wt%、至少10wt%、至少12wt%氧化鋁當量的含鋁化合物。

在本發明的一態樣中，該塗料調配物包含30wt%或更少、25wt%或更少、22wt%或更少、20wt%或更少、18wt%或更少、14wt%或更少的氧化鋁當量的含鋁化合物。

在本發明的再一態樣中，該目的是藉由一種製備經塗覆基板的方法來實現，該方法包含下列步驟：- 提供一基板；- 提供根據本案所述具體例1至5中任一例的塗料調配物；- 將該塗料調配物塗佈在該基板上；- 使該基板上的該塗佈的塗料調配物乾燥；以及- 將該基板上的該乾燥的塗料調配物轉換成一經塗覆基板。

一種製備經塗覆基板的方法，包含下列步驟：- 提供具有一第一表面的一基板；- 提供本案所述的一塗料調配物；- 將該塗料調配物塗佈在該基板的該第一表面上；- 使該塗佈的塗料調配物乾燥；以及 - 舉例來說，藉由加熱，例如藉由加熱至400℃以上，將帶有該乾燥的塗料調配物的該基板轉換成在該第一表面上包含一塗層的一經塗覆基板。

在一態樣中，本案所述的基底塗層係形成該基板的該第一表面的至少一部分。在一態樣中，本案所述的基底塗層係形成該基板的該第一表面。

在本發明的再一態樣中，該目的是藉由一種藉由本案所述方法可獲得的經塗覆基板來實現，該方法包括了下列步驟：- 提供一基板；- 提供根據本案所述具體例1至5中任一例的塗料調配物；- 將該塗料調配物塗佈在該基板上；- 使該基板上的該塗料調配物乾燥；以及- 將該基板上的該塗料調配物轉換成一經塗覆基板。

本發明再關於一種經塗覆基板，包含：i.一基板；以及ii.一多孔抗反射塗層，其配置在該基板的至少一部分上，其中該抗反射塗層包含：- 孔隙，直徑在10至120nm，較佳30至100nm範圍內；以及- 細長緻密無機氧化物顆粒，帶有至少2的縱橫比，以及在3至20nm範圍內的較小直徑；以及 - 介於0.1至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物，較佳為0.5至30wt-%氧化鋁當量的含鋁化合物。

本發明再關於一種經塗覆基板，包含：i.一基板；以及ii.一多孔抗反射塗層，其配置在該基板的至少一部分上，其中該抗反射塗層包含：- 孔隙，直徑為10至120nm，較佳為30至100nm；以及- 細長緻密無機氧化物顆粒，帶有至少2的縱橫比，以及在3至20nm範圍內的較小直徑；以及- 介於0.1至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物，較佳為0.5至25wt-%氧化鋁當量的含鋁化合物。

在本發明的再一態樣中，該目的是藉由一種將塗料調配物用於改善基板的防污特性的用途來實現，該塗料調配物包含細長無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比及在3至20nm範圍內的較小直徑，其中該塗料調配物包含核心-外殼奈米顆粒作為致孔劑，其中該核心包含有機化合物，例如聚合物，像是沸點低於200℃的陽離子性聚合物或有機化合物，而且該外殼包含無機氧化物，以及以在空氣中、600℃燃燒2min後的總灰分餘量為基準，介於0.5至20wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。

在本發明的再一態樣中，該目的是藉由一種將塗料調配物用於改善基板的防污特性的用途來實現，該塗料調配物包含細長緻密無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比及在3至20nm範圍內的較小直徑，其中該塗料調配物包含核心-外殼奈米顆粒作為致孔劑，其中該核心包含有機化合物，例如沸點低於200℃的聚合物或有機化合物，而且該外殼包含無機氧化物；以及該調配物包含介於0.1至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。

在本發明的一態樣中，該聚合物可為陽離子性聚合物。

本案揭示的塗層是多孔塗層。該塗層可使用包含黏結劑與致孔劑的塗料調配物來製造。該黏結劑包含無機黏結劑顆粒，例如金屬氧化物顆粒、及/或無機氧化物前驅物。該致孔劑通常是暴露於高溫時會分解、燃燒、蒸發或以其他方式被去除的有機材料。通常，該高溫是400℃或更高，例如550℃或更高，例如600℃或更高。通常，該有機材料是有機聚合物。在一態樣中，致孔劑包含有機材料，該有機材料包含有機聚合物，例如有機中性、有機陽離子性、有機陰離子性聚合物、聚電解質或其等的組合。該致孔劑通常包含有機聚合物核心和圍繞核心的無機氧化物外殼。根據本揭示內容的塗層包含無機顆粒，例如細長無機緻密氧化物顆粒。應注意的是，細長無機緻密氧化物顆粒與細長緻密無機氧化物顆粒在本案中可互換使用。應注意的是，細長無機緻密氧化物顆粒與細長塊狀金屬氧化物顆粒在本案中可互換使用。

在根據本發明的塗料調配物的一態樣中，該細長緻密無機氧化物顆粒係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的5至70wt-%，較佳佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的5至50wt-%，更佳佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的10至45wt-%，而且最佳佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的12至30wt-%。在根據本發明的塗料調配物的一態樣中，該細長緻密無機氧化物顆粒係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的5至15wt-%。

在根據本發明的塗料調配物的一態樣中，以塗料調配物中的無機氧化物當量總量為基準，該細長緻密無機氧化物顆粒係佔至少5wt%、至少7wt%、至少8wt%、至少9wt%、至少10wt%、至少11wt%、至少12wt%、至少13wt%、至少14wt%、至少15wt%、至少16wt%、至少17wt-%、至少18wt%、至少19wt%、至少20wt%、至少22wt%、至少25wt%。

在根據本發明的塗料調配物的一態樣中，該細長緻密無機氧化物顆粒係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的30wt%或更少、28wt%或更少、26wt%或更少、25wt%或更少、22wt%或更少、20wt%或更少、18wt%或更少或15wt%或更少。

根據本發明的塗層包含直徑在小於1nm直至約120nm範圍內的孔隙。該等孔隙可以是開放的孔隙，例如沿著兩個顆粒之間的邊界的開口，並任擇地連接到該塗層的表面，及/或該等孔隙可以是封閉的，例如(封閉的)中空顆粒。較佳的是，該塗層包含直徑為10至120nm的孔隙，稱作致孔劑孔隙。就直徑大於10nm的孔隙而言，孔隙直徑可藉由電子顯微鏡來估計。就直徑小於10nm的孔隙而言，可使用橢圓偏光法測定尺寸。致孔劑孔隙較佳為實質上規則的形狀，例如球形或橢圓形(帶有一個或兩個長軸)孔隙。在一態樣中，致孔劑孔隙較佳為實質上規則的形狀，例如球形或橢圓形(帶有一個或兩個長軸)孔隙，但不應具有大於5的縱橫比，因為這可能負面地影響該塗層的機械特性。中空顆粒，例如中空無機氧化物顆粒可定義為帶有中空核心之無機氧化物外殼的顆粒。致孔劑孔隙可由中空無機氧化物顆粒，例如，舉例來說，中空無機氧化物顆粒界定並可源自核心-外殼顆粒，其具有無機氧化物(或無機氧化物前驅物)外殼及以有機聚合物為基質的核心，俾使在該塗層固化後，該聚合物將被去除。在該塗料調配物固化後，該聚合物將被分解/去除並形成塗層。致孔劑孔隙可由中空無機氧化物顆粒，例如，舉例來說，中空無機氧化物顆粒界定並可源自具有無機氧化物(或無機氧化物前驅物)外殼與包含有機聚合物及/或有機化合物的核心材料的核心-外殼顆粒，俾使在塗層固化後，該核心材料將被去除。在該塗料調配物固化後，該核心材料將被分解/去除，俾使形成多孔塗層。該孔隙通常源自有機致孔劑，其在該塗料調配物轉換成功能性塗層期間通常將被分解、燃燒、蒸發或以其他方式被去除。

在一態樣中，適宜的固化溫度為至少400 ℃。在一態樣中，適宜的固化溫度為至少550，在一態樣中，為至少600℃。孔隙亦可由無機黏結劑顆粒及/或緻密無機氧化物顆粒的組合來界定。在此情況中，該孔隙通常源自有機致孔劑，例如聚合物顆粒或另一個致孔劑，其在該塗料調配物轉換成功能性塗層期間通常將被分解、燃燒、蒸發或以其他方式被去除。致孔劑包括有機中性、陽離子性和陰離子性聚合物或聚電解質(參閱，譬如Fuji,M.；Takai,C.；Rivera Virtudazo,R.V.；Adv.Powder Tech.,2014,25,91-100；Zhang,X.et al.,App.Mater.Interfaces,2014,6,1415-1423)。

在本揭示內容中，該孔隙通常源自有機致孔劑，例如聚合物顆粒或另一個致孔劑，其在該塗料調配物轉換成功能性塗層期間通常將被分解、燃燒、蒸發或以其他方式被去除。應該觀察到的是，轉換並不涵蓋有機(單體)化合物的聚合，因為該黏結劑是基於無機氧化物的黏結劑，因此該轉換是燒結型轉換，其中有機物至少部分地被去除且金屬氧化物顆粒至少部分地燒結一起。

除了致孔劑孔隙以外，至少在黏結劑中還存在較小的孔隙。在本發明的背景下，黏結劑孔隙因此是直徑為1至小於10nm的孔隙。黏結劑孔隙通常不規則，而是在黏結劑、緻密無機氧化物顆粒與中空奈米顆粒(假使存在的話)的毗鄰顆粒之間的非接觸區域中延伸的孔隙，並可形成網絡，該網絡可以或可不和塗層表面或致孔劑孔隙連接。

根據本發明的塗層是多孔塗層。多孔在本案係意指該塗層具有孔隙及至少2%的孔隙率。最大孔隙率取決於塗層的機械要求且通常是50%或更少、較佳地，該孔隙率為少於45%且更佳地，該孔隙率為少於40%。在一態樣中，此類塗層具有2至50%的孔隙率。高孔隙率一般增加抗反射性能，但可能降低塗層的機械強度。在一態樣中，該多孔抗反射塗層具有2%或更多、5%或更多、10%或更多、15%或更多、20%或更多、25%或更多、30%或更多的孔隙率。在一態樣中，該多孔抗反射塗層具有50%或更少、45%或更少、40%或更少的孔隙率。在一態樣中，該多孔抗反射塗層具有25至40%的孔隙率。在一態樣中，該多孔抗反射塗層具有30至40%的孔隙率。如熟習此藝者所周知的，圖像分析可適宜地在SEM照片上執行。熟習此藝者已知如何識別孔隙和孔隙量並且能夠由此計算孔隙率。

或者，熟習此藝者可由測量的折射率(RI)來計算孔隙率。得知無任何孔隙的塗層材料的RI，熟習此藝者可計算該塗層中存在多少空氣/孔隙體積。本案的塗層材料是在該塗料調配物，舉例來說，藉由加熱轉換成功能性塗層之後的全部無機氧化物材料。

全部無機氧化物材料包括該塗層中的所有無機氧化物材料，譬如黏結劑材料，加上無機氧化物外殼的材料，加上(多個)含鋁化合物。

在一態樣中，孔隙率是藉由在與基板正交的塗層橫截面的SEM照片上的圖像分析來測定。

在本發明的一態樣中，該經塗覆基板的塗層具有2至50%的孔隙率。

根據本發明的塗層亦包含細長緻密無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比，以及在3至20nm範圍內的較小直徑。較佳地，該較小直徑係在5至20nm的範圍內。細長係意指該顆粒的尺度中的至少一者更長，例如至少是該顆粒的另一尺度的長度的2、3、4、5、8、10、15或20倍。較佳的是，該細長緻密無機氧化物顆粒的長度是該顆粒的另一尺度的長度的少於50倍，例如該顆粒的另一尺度的長度的至多50、30、25、20或15倍。當該顆粒具有不規則形狀時，縱橫比被計算成該顆粒一側到該顆粒另一側的最長直線的長度(即使這可能意味著該直線可能在該顆粒的外側)除以橫向於沿著該直線的最長直線的該顆粒的最短尺度。細長緻密無機氧化物顆粒的例子是IPA-ST-UP(Nissan Chemical)與Bindzil 15/750LS(Akzo Nobel)，其他可在市面上購得。

該細長顆粒具有至少為二的縱橫比，並且，但不限於此，可具有橢圓形、棒狀或不規則形狀。本發明使用的細長顆粒具有長度x1的較長軸(其亦可稱作主要的)；以及垂直於該較長軸、長度x2的較短軸(其亦可稱作次要的)；以及至少為二的縱橫比(x1/x2)。

縱橫比是藉由將最長軸的長度除以較小軸來計算。最長軸亦可稱作主要軸。較小的軸亦可稱作該顆粒的次要軸、較小直徑或最短尺度。

通常，為了測定顆粒的軸長，使用該顆粒的外表面。

緻密係意指該無機氧化物顆粒具有低的或無孔隙率，例如少於5vol-%的孔隙率或無孔隙率。在一態樣中，該細長緻密無機氧化物顆粒具有0.5-5vol-%的孔隙率，在一態樣中，1-4vol-%，在一態樣中，1-3vol-%孔隙率。

致孔劑在本案係意指能夠在最終塗層中形成直徑為10至120nm、較佳30至100nm的孔隙的實體，舉例來說，可為中空顆粒；核心-外殼顆粒，其帶有沸點低於該塗料調配物的固化溫度的核心或在低於該固化溫度時可燃燒或可解聚的核心；在低於該固化溫度時可燃燒或可解聚的顆粒。致孔劑亦可稱作成孔劑(pore forming agent)。沸點低於固化溫度沸點的核心具有低於該固化溫度的分解溫度。在低於該固化溫度時可燃燒或可解聚、或其組合的核心是在固化期間，即在低於該固化溫度的溫度下被分解或解聚的核心。結果，該核心被去除並形成孔隙。

於是，致孔劑、或造孔劑在本案係意指能夠在最終塗層中形成直徑為10至120nm、較佳30至100nm的孔隙的實體。

該致孔劑可以是聚合物顆粒，譬如聚苯乙烯顆粒、Pluronic P123及/或PMMA顆粒。該致孔劑可以，舉例來說，是中空顆粒。該致孔劑可以，舉例來說，是中空氧化矽顆粒。該致孔劑可以，舉例來說，是核心-外殼顆粒，其帶有沸點低於該塗料調配物的固化溫度的核心。該致孔劑可以是帶有在低於固化溫度時可燃燒或可解聚的核心的核心-外殼顆粒，或是在低於固化溫度時可燃燒或可解聚的顆粒。具有低於該固化溫度之沸點的核心包含具有低於該固化溫度之沸點的材料。在低於該固化溫度時可燃燒或可解聚的核心包含在固化期間，即在低於該固化溫度時被分解或解聚、或其組合的材料。結果，該化合物被去除並形成孔隙。

無機物的氧化物當量在本案係意指包括氧化矽的金屬氧化物，而與無機物種存在於其中的實際化合物無關，所以，舉例來說，四乙氧基矽烷將計為SiO₂，而不管存在的物種是四乙氧基矽烷、部分水解的四乙氧基矽烷或SiO₂。即，無機物的氧化物當量在本案係意指包括可由使用的實際化合物或無機氧化物前驅物形成的氧化矽的金屬氧化物的當量。所以，舉例來說，一定量的四乙氧基矽烷將以SiO₂當量表示，不管存在的物種是四乙氧基矽烷、部分水解的四乙氧基矽烷或SiO₂。氧化鋁亦雷同，人們計算可形成的純Al₂O₃量。以加至該調配物的氧化鋁前驅物為基準，氧化鋁當量係推算回理論的Al₂O₃的量。

氧化鋁前驅物可包括 - Al(III)錯合物，例如呈AlX₃形式的Al(III)基於鹵素的鹽，其中X可為F、Cl、Br、I及其水合形式；- Al(III)無機鹽，例如Al(III)硝酸鹽、亞硝酸鹽、亞硫酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、氯酸鹽、過氯酸鹽、碳酸鹽及其水合物形式；- 帶有基於可水解的氧或氮供體的配體的Al(III)錯合物，例如醇鹽或醯胺；以及- 其等的組合。

氧化鋁前驅物可包括Al(異丙醇鹽)₃、Al(三級丁醇鹽)₃、Al(NO₃)₃、AlCl₃或其等組合的任何一者。

氧化矽前驅物可包括TEOS(四乙氧基矽烷)、TMOS(四甲氧基矽烷)、烷基矽烷，例如(R)x)Si(OCH₃)4-x，其中R=CH₃；C₂H₅；OCH₃或OC₂H₅或其等的組合。

在一態樣中，該無機氧化物當量係以在空氣中、600℃燃燒2min後的總灰分餘量為基準。熟習此藝者已知在空氣中、600℃燃燒2min後的總灰分餘量是在空氣中、600℃燃燒2min後的全部殘餘固體材料。

舉例而言，就氧化矽而言，從烷氧基矽烷開始。當它被稱作氧化物當量時，就推論僅形成純的SiO₂。氧化鋁亦雷同，假使從Al(NO₃)₃開始，人們計算可形成的純Al₂O₃的量。

舉例來說，就10克的原矽酸四乙酯(TEOS)而言，無機氧化物當量的量係計算如下：

即eq.SiO₂=無機物的氧化物當量=10/208,33*60,08=2,88g

舉例來說，就縱橫比至少為2且平均較小直徑在3至20nm範圍內的1克細長緻密無機氧化物顆粒而言，無機氧化物當量的量係計算如下：實施例所使用的細長顆粒被認為是純SiO₂。所以1克細長顆粒相當於1g無機氧化物(在此為1克SiO₂)。

在一個具體例中，該致孔劑係佔塗料調配物中的無機氧化物總量的很大一部分。較佳地，該致孔劑係佔塗料調配物中的無機氧化物總量的10至75wt-%，更佳地，該致孔劑係佔塗料調配物中的無機氧化物總量的20至50wt-%。此可以是，舉例來說，該致孔劑為核心外殼顆粒或中空顆粒的情況。

在另一個具體例中，該細長緻密無機氧化物顆粒係佔塗料調配物中的無機氧化物的顯著量。較佳地，該細長緻密氧化物顆粒係佔塗料調配物中的無機氧化物總量的5至70wt-%，更佳佔塗料調配物中的無機氧化物總量的5至50wt-%，甚至更佳佔塗料調配物中的無機氧化物總量的10至45wt-%，例如塗料調配物中的無機氧化物總量的12至30wt-%。在根據本發明的塗料調配物的一態樣中，該細長緻密無機氧化物顆粒係佔塗料調配物中的無機氧化物總量的5至15wt-%。在根據本發明的塗料調配物的一態樣中，以塗料調配物中的無機氧化物總量為基準，該細長緻密無機氧化物顆粒係佔至少5wt%、至少7wt%、至少8wt%、至少9wt%、至少10wt%、至少11wt%、至少12wt%、至少13wt%、至少14wt%、至少15wt%、至少16wt%、至少17wt-%、至少18wt%、至少19wt%、至少20wt%、至少22wt%、至少25wt%。在根據本發明的塗料調配物的一態樣中，該細長緻密無機氧化物顆粒係佔塗料調配物中的無機氧化物總量的30wt%或更少、28wt%或更少、26wt%或更少、25wt%或更少、22wt%或更少、20wt%或更少、18wt%或更少或15wt%或更少。

該無機氧化物可以是習知自玻璃塗層的任何氧化物。該無機氧化物可以是習知自玻璃塗層的任何一者，包括金屬氧化物，例如，舉例來說，Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、ZrO₂、鑭系元素的氧化物及其混合物(包括混合的氧化物)。該無機氧化物可以是習知自玻璃塗層的任何一者，包括金屬氧化物、化合物及混合物，包含，舉例來說，Al₂O₃、SiO₂以及Li₂O、BeO、BaO、MgO、K₂O、CaO、MnO、NiO SrO、FeO、Fe₂O₃、CuO、Cu₂O、CoO、ZnO、PbO、GeO₂、SnO₂、Sb₂O₃、Bi₂O₃的任擇一或多者。較佳的是，該無機氧化物含有氧化矽，較佳地，該無機氧化物含有至少50wt-%氧化矽，而且更佳地，該無機氧化物為至少90wt-%氧化矽，例如該無機氧化物係由氧化矽構成。

根據本發明的經塗覆基板可以，舉例來說，藉由包含下列步驟的方法來製備：提供一基板；提供根據本發明第一態樣的塗料調配物；將該塗料調配物塗佈在該基板上；使該基板上的該塗料調配物乾燥；以及將該基板上的該塗料調配物轉換成一經塗覆基板。應觀察到該轉換並未涉及有機聚合物的聚合，而是該黏結劑的固結及/或該致孔劑轉換成塗層中的孔隙。此可藉由加熱，舉例來說，合併玻璃基板的回火製程，但可另擇地涉及在溶劑模板化顆粒中的溶劑蒸發，其可發生在低很多的溫度。

若該核心包含溶劑，譬如在溶劑模板化顆粒中，該致孔劑轉換成孔隙可能涉及溶劑的蒸發，舉例來說，在低於250℃的溫度。該溶劑可具有至多250℃、或至多200、175或150℃的沸點。在這樣的情況下，包含經塗佈之根據本發明的塗料調配物的基板係藉由使該經塗佈之塗料調配物暴露至低於250℃的溫度而轉換成在該第一表面上包含塗層的經塗覆基板。在一態樣中，藉由使該經塗佈之塗料調配物暴露至低於200、低於175或低於150℃的溫度。

包含IPA-ST-UP顆粒(細長顆粒)與無機黏結劑的抗反射塗層係揭示於WO2007/093341。然而，WO2007/093341沒有指出與防污特性的任何關聯，而且並無揭示塗層中存在直徑為10-120nm的孔隙，尤其沒有直徑為30-100nm的孔隙。

當將該塗層塗佈至一基板，例如一玻璃片時，該塗層將具有面向該基板的一內表面和背向該基板的一外表面。在一個具體例中，該細長緻密無機氧化物顆粒係不均勻地分佈在塗層中。尤其，發現到有利的是，在該塗層的外表面內或附近，源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例係較高。在此，外表面係指背向該基板的表面，該表面通常暴露於大氣。

該分佈可以，舉例來說，藉由STEM-EDX或藉由深度剖析來測定。於是，細長緻密無機氧化物顆粒在塗層中的分佈可以，舉例來說，藉由STEM-EDX或藉由深度剖析來測定。當該緻密無機氧化物顆粒的化學組成與整體調配物不同時，此係尤其有利。

在根據本發明的塗層的一態樣中，相較於參考塗層，在該塗層的外表面內或附近，源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例係較高。適宜的參考塗層可為沒有細長緻密無機氧化物顆粒的塗層。

發現到，假使在最接近該外表面的20nm塗層的比例比起源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例係較高，則是有利的。在一態樣中，相較於源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均比例，在最接近該外表面的20nm塗層內之源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的比例係高了至少50%。尤其，發現到，當在最接近該外表面的20nm塗層內的該比例比起源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例係較高時，則是有利的。較佳地，比起源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均比例，在最接近該外表面的20nm塗層內之源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的該比例係高了至少50%，更佳地，比起源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均比例，在最接近該外表面的20nm塗層內之源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的該比例為至少兩倍高。可被理論化而不限於此的是，與細長緻密無機氧化物顆粒的此分佈產生關聯的經改良的防污特性是和在細長緻密無機氧化物顆粒排列靠近塗層表面或在塗層表面時所觀察到的表面形態的輕微變化有關。

在一態樣中，根據本發明的經塗覆基板驗證了，比起源自緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例，在最接近該經塗覆基板的外表面的20nm厚之頂層內之源自該細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例係較高。

在一態樣中，比起源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例，在該塗層的該頂層內之源自該緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例係高了至少50%。

在一態樣中，比起源自緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例，在該塗層的該頂層內之源自該細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例為至少兩倍高。

根據本發明的塗層顯示經改良的防污特性。該經改良的防污特性可藉由如下定義的增加的防污比例(ASR)來驗證：

其中“T”是用分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率，基板係指無塗層的基板，塗層係指帶有雙面塗層的基板。“0”係指在沾污測試之前測量的透射率，而「沾污」係指在沾污測試之後的透射率。400-1200nm意指從400至1200nm，包括1200nm。在一態樣中，“T”是藉由Shimadzu UV2600分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率。在一態樣中，“T”是藉由Optosol Transpec VIS-NIR分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率。在一態樣中，該經塗覆基板表現出至少50%的ASR。在一態樣中，該經塗覆基板表現出至少75%的ASR。在一態樣中，該經塗覆基板表現出至少80%的ASR。在一態樣中，該經塗覆基板表現出至少90%的ASR。

經改良的防污特性可藉由如下定義的增加的防污比例(ASR)來驗證：

其中“T”是用分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率，基板係指無塗層的基板，塗層係指經雙面塗覆的基板，其塗層帶有氧化鋁與細長顆粒，“0“係指係指在沾污測試之前測量的透射率，而「沾污」係指在沾污測試之後的透射率。在一態樣中，“T”是藉由Shimadzu UV2600分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率。在一態樣中，“T”是藉由Optosol Transpec VIS-NIR分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率。在一態樣中，該經塗覆基板表現出至少50%的ASR。在一態樣中，該經塗覆基板表現出至少75%的ASR。在一態樣中，該經塗覆基板表現出至少80%的ASR。在一態樣中，該經塗覆基板表現出至少90%的ASR。為了避免疑惑，應注意的是「帶有Al的塗層」係指經雙面塗覆的基板，其帶有包含氧化鋁與細長顆粒的塗層。

在一態樣中，本發明提供一種經塗覆基板，其表現出基板塗層防污比例，ASR，其中

為至少50%，較佳地，該基板塗層ASR為至少75%，更佳地，該基板塗層ASR為至少80%，且最佳地，該基板塗層ASR為至少90%，其中T為400-1200nm的平均透射率，基板係指無塗層的基板，塗層係指帶有雙面塗層的基板，0係指在沾污測試之前且沾污係指在沾污測試之後。

當該塗覆是透明基板上的抗反射塗層且該塗層展現至少50%的基板塗層防污比例ASR時，發現到根據本發明的塗層是特別有利的，其中

在本案中，“T”是藉由Shimadzu UV2600分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率，基板係指無塗層的基板，塗層係指帶有雙面塗層的基板。“0“係指在沾污測試之前測量的透射率，而「沾污」係指在沾污測試之後的透射率。沾污測試係如實驗部分所述般執行。

沾污測試可包括：a)提供帶有待測表面的基板；b)清潔該待測表面，以獲得經清潔的表面；c)在沾污之前，測量該經清潔的表面從400-1200nm的透射率，並測定從400至1200nm範圍內的平均透射率 (T0)；d)用粉塵弄髒該待測表面，以獲得經塵化沾污的表面；e)使具有該塵化表面的基板振盪；f)從該塵化表面去除多餘的粉塵，以獲得經沾污的表面；以及g)在沾污之後，測量該經沾污的表面從400-1200nm的透射率(沾污之後的透射率)，並測定從400至1200nm範圍內的平均透射率(T沾污)。

如此可獲得下列值：- 在步驟c)，T_基板,0：在沾污測試之前，未經塗覆的玻璃表面(無塗層的基板)從400-1200nm的平均透射率；- 在步驟g)，T_{基板,沾污}：在沾污測試之後，未經塗覆的玻璃表面從400-1200nm的平均透射率；- 在步驟c)，T_塗層,0：在沾污測試之前，經塗覆的玻璃表面(雙面塗覆的塗層)從400-1200nm的平均透射率；- 在步驟g)，T_{塗層,沾污}：在沾污測試之後，經塗覆的玻璃表面從400-1200nm的平均透射率。

T_塗層,0在本案中亦可稱作T_{塗覆基板,0}、或T_{帶有Al的塗覆基板,0}或T_{無Al的塗覆基板,0}。

T_{塗層,沾污}在本案中亦可稱作T_{塗覆基板,沾污}或T_{帶有Al的塗覆基板,沾污}或T_{無Al的塗覆基板,沾污}。

在沾污測試的步驟e)中，振盪可以每分鐘100個循環的速度進行300個循環；一個循環被定義為圓形驅動盤的一次完整旋轉：Taber振盪台的托盤的一次往復運動。

在沾污測試的步驟f)中，去除多餘的粉塵可藉由在硬質表面上，例如桌面上手動輕輕敲擊該基板的薄緣(玻璃板的側面)來完成。

去除多餘的粉塵之後，可藉由用軟布輕輕擦拭背側表面來清潔該經沾污的基板(經沾污的玻璃板)的背側(前側是接收分光光度計的入射光的表面)。

在一態樣中，清潔包含：用去離子水和軟布清潔，用實驗室級乙醇潤洗並晾乾過夜。

較佳地，清潔是在低於40%的相對濕度進行。

沾污測試(Soil test)和髒污測試(soiling test)在本案中可互換使用。

在本案中，400-1200nm的平均透射率意指在400-1200nm的波長範圍內的平均透射率數值。

在一態樣中，透射率是使用Optosol Transpec VIS-NIR分光光度計測量。

在一態樣中，透射率是使用Shimadzu UV2600分光光度計測量。

在一態樣中，上文的沾污測試，尤其步驟d)與e)是使用Taber振動磨損測試儀(例如型號6160)實行。

ASR指出塗層如何地改善基板的防污特性。因此50%的ASR意指，相較於裸基板的透射率損失，該塗層僅損失一半的透射率。裸基板在本案中是沒有塗層的基板，譬如未經塗覆的玻璃片。較佳地，該塗層的基板塗層ASR為至少75%，更佳地，該基板塗層ASR為至少80%，最佳地，該基板塗層ASR為至少90%。ASR無法高於100%，因為這意指沾污之後的塗層更好，所有ASR應該最大為100%。

經改良的防污特性可藉由增加的防污增益(ASG)來驗證，其中

其中T是400-1200的平均透射率，帶有Al的經塗覆基板係指帶有氧化鋁與細長顆粒的塗層的經雙面塗覆基板，無Al的經塗覆基板係指帶有相同塗層的經雙面塗覆基板，其中排除氧化鋁與緻密無機氧化物顆粒，0係指在沾污測試之前且沾污係指在沾污測試之後，0係指在沾污測試之前且沾污係指在沾污測試之後。

在一態樣中，根據本發明的經塗覆基板表現出至少50%的防污增益(ASG)，在一態樣中，為至少75%。本發明提供了具有至少50%的防污增益，ASG，的經塗覆基板，其中

較佳地，該ASG為至少75%，其中T為400-1200nm的平均透射率，帶有Al的經塗覆基板係指帶有氧化鋁與細長顆粒的塗層的經雙面塗覆基板，無Al的經塗覆基板係指帶有相同塗層的經雙面塗覆基板，其中排除該氧化鋁與緻密無機氧化物顆粒，0係指在沾污測試之前且沾污係指在沾污測試之後。

亦發現到根據本發明的塗層通常滿足下列需求：根據本案揭示的具體例3至7中任一例的防污增益ASG經塗覆基板，其中該經塗覆基板具有至少50%的防污增益，ASG，

較佳地，該ASG為至少75%，其中T為Shimadzu UV2600分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率。帶有Al的經塗覆基板係指帶有氧化鋁與細長顆粒的塗層的經雙面塗覆基板，無Al的經塗覆基板係指帶有相同塗層的經雙面塗覆基板，其中排除該氧化鋁與緻密無機氧化物顆粒，0係指在沾污測試之前且沾污係指在沾污測試之後。0係指在沾污測試之前且沾污係指在沾污測試之後。

在一態樣中，本發明提供了一種藉由根據本發明之製備經塗覆基板的方法可獲得的經塗覆基板，其表現出經改良的防污特性。

在一態樣中，本發明提供了一種經塗覆基板，包含：i.一基板；以及ii.一多孔抗反射塗層，其配置在該基板的至少一部分上，其中該抗反射塗層包含：- 孔隙，直徑在10至120nm，較佳30至100nm範圍內；以及- 細長緻密無機氧化物顆粒，帶有至少2的縱橫比，以及在3至20nm範圍內的較小直徑；以及- 介於0.1至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物，較佳為0.5至30wt-%氧化鋁當量的含鋁化合物。

在本發明的一態樣中，抗反射塗層包含至少0.1wt%、至少0.5wt%、至少1wt%、至少2wt%、至少3wt%、至少5wt%至少7wt%至少10wt%、至少12wt%氧化鋁當量的含鋁化合物。

在本發明的一態樣中，抗反射塗層包含30wt%或更少、25wt%或更少、22wt%或更少、20wt%或更少、18wt%或更少、14wt%或更少的氧化鋁當量的含鋁化合物。

多孔抗反射塗層亦可稱作塗層。

在根據本發明的經塗覆基板的較佳具體例中，該經塗覆基板具有低於5.5m/s的起始除塵，較佳地，該起始除塵係介於5.5m/s與4m/s之間。此允許風隨時去除沉積在該經塗覆基板上的粉塵，並有助於經塗覆基板的清潔。本案所述的起始除塵是開始去除髒污的風速，即已經沉積在表面上的髒污介質開始從該表面被吹走的風速。在本案中，髒污介質亦可稱作粉塵。

起始除塵可譬如在封閉回流式風洞中測定。舉例來說，藉由將玻璃載片(以0°傾角)水平放置在地板上並塗佈髒污介質。適量的髒污介質包括2-6克/m²，例如4g/m²。相對濕度可保持在預定的範圍內，譬如介於58和62%之間。剩餘粉塵量可藉由高精度天平測量。髒污開始從表面被吹走的風速稱為起始除塵。此意指包括粉塵的該板的重量在以特定速度施加風之後係低於施加此類風之前的重量。適宜的髒污介質包括比利時Brabrantian黃土。適宜的髒污介質包括來自石英A4粗粒(尺寸從1至200μm不等)的亞利桑那測試粉塵，適宜的髒污介質包括亞利桑那ISO12103-1 A2細砂、亞利桑那ISO12103-1 A4粗砂、粉塵混合物「細瓷」(Dust Mix "China fine")、粉塵混合物「粗瓷」(Dust Mix "China coarse")，皆可在德國KSL staubtechnik gmbh購得。

該基板為固體材料，例如聚合物片材或玻璃構件。該基板可包括石英或聚合物箔，例如玻璃箔。聚合物基板的例子是以選自聚對酞酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)的聚合物的一或多者為基質的塑料箔和聚合物。聚合物基板的另外例子包括聚醯亞胺(PI)。聚合物基板對於撓性太陽能電池是有利的。較佳地，該基板是透明的。較佳地，該基板是選自於由下列所構成之群組的玻璃構件：浮法玻璃、化學加強浮法玻璃、硼矽酸鹽玻璃、結構化玻璃、強化玻璃和厚度在，舉例來說，20至250μm，例如50至100μm範圍內的薄撓性玻璃，還有包含玻璃構件的基板，例如部分或完全組裝的太陽能模組和包括玻璃件的總成。該玻璃構件可以是SM玻璃或MM玻璃。市購的MM玻璃包括用於光伏應用的Interfloat GMB SINA 3.2mm太陽能玻璃。

在本發明的一態樣中，該經塗覆基板是用於太陽能模組的蓋板玻璃。

本發明再有關包含本案所述經塗覆基板的太陽能模組。

部分或完全組裝的太陽能模組的例子是包含形成基板的第一表面的至少一部分的玻璃構件和選自於由薄膜透明導電及/或半導體層、背板、密封劑、導電膜、佈線、控制器盒和框架所構成之群組的至少一構件的模組，其中該玻璃構件選自於下列群組：浮法玻璃、化學加強浮法玻璃、硼矽酸鹽玻璃、結構化玻璃、強化玻璃和厚度在，舉例來說，20至250μm，例如50至100μm範圍內的薄撓性玻璃。用於本發明方法的較佳基板因此是強化玻璃、化學加強浮法玻璃和包含溫度敏感組件的基板，例如部分或完全組裝的太陽能電池模組。在一個具體例中，該基板包含一透明固體片材構件，在該片材構件的一第一側上帶有一基底塗層，所以該基底塗層形成該基板的該第一表面的至少一部分，將被塗覆以單一非層疊層的塗層。較佳地，該基底塗層係選自阻隔塗層，例如鈉阻隔塗層，以及抗反射塗層的群組。

在一態樣中，根據本發明的經塗覆基板包含一透明固體片材構件，以及插入該第一表面與該第一表面上的塗層之間的一基底塗層，較佳地，該基底塗層係選自阻隔塗層與抗反射塗層的群組。

在一態樣中，該基板是透明固體片材構件，在該片材構件的一第一側上帶有一基底塗層，所以該基底塗層形成該基板的該第一表面的至少一部分。在一態樣中，該基板是透明固體片材構件，在該片材構件的一第一側上帶有一基底塗層，所以該基底塗層形成該基板的該第一表面。

經改良的防污特性可藉由增加的ARE來驗證，其中ARE=T _塗層,0-T _基板,0，其中T是400-1200nm的平均透射率，基板係指無塗層的基板，經塗覆基板係指帶有雙面塗層的基板且0係指在沾污測試之前。

T塗層,0與T經塗覆基板,0在本案中可互換使用。結果，ARE亦可表述為：ARE=T _{經塗覆基板,0}-T _基板,0。

根據本發明的塗層較佳為抗反射塗層。在根據本發明的一態樣中，經塗覆基板表現出至少2%、至少3%、至少4%、至少5%的ARE。

在一態樣中，根據本發明的經塗覆基板表現出至少2%的基板塗層抗反射效應，ARE，其中ARE=T _{經塗覆基板,0}-T _基板,0較佳地，該ARE為至少3%，更佳地，該ARE為至少4%，其中T為400-1200nm的平均透射率，基板係指無塗層的基板，經塗覆基板係指帶有雙面塗層的基板且0係指在沾污測試之前。在一態樣中，T是由Shimadzu UV2600分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率。在一態樣中，T是由Optosol Transpec VIS-NIR分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率。

極佳的是，當塗層是配置在透明基板上時，該塗層將具有至少2%的基板塗層抗反射效果，ARE，ARE=T _塗層,0-T _基板,0較佳地，該ARE為至少3%，更佳地，該ARE為至少4%，其中T是由Shimadzu UV2600分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率。在此，「基板」係指無塗層的基板，「塗層」係指帶有雙面塗層的基板。

根據本發明的塗層尤其適用於降低透明基板，舉例來說，任何類型的玻璃基板的反射率，因此被用作抗反射塗層。

本發明的另一態樣係有關塗料調配物，該調配物包含能夠形成直徑10-120nm孔隙的致孔劑、帶有至少2的縱橫比和在3至20nm範圍內的更小直徑的細長緻密無機氧化物顆粒、無機黏結劑、溶劑與0.5至30wt-%氧化鋁當量的含鋁化合物。鋁(Aluminium)和鋁(aluminum)在本案可互換使用。在一態樣中，含鋁化合物的氧化鋁當量係以在空氣中、600℃燃燒2min後的總灰分餘量為基準。鋁可以，舉例來說，作為金屬氧化物粉末提供，但更佳作為任擇在溶液或懸浮液中的有機或無機鹽提供。在較佳具體例中，該塗料調配物包含介於1.0至25wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物，因為發現對於此範圍內的鋁濃度，就保質期意義上而言的穩定度最佳。穩定度係指塗料調配物的穩定度。塗料調配物的穩定度可藉由觀看塗料調配物的均勻性來評估。不均勻的塗料調配物表明穩定性低，保質期短。該調配物的不均勻性可藉由沉澱物的存在或液體調配物中的凝膠化直接觀察到，或可藉由DLS(動態光散射)透過懸浮液中的膠體顆粒隨著時間的增長或聚集來測量。使用不均勻的塗料調配物通常導致不均勻塗層。

在一態樣中，根據本發明的塗料調配物包含i.以無機氧化物當量為基準之至少2wt-%的細長無機緻密氧化物顆粒，帶有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的平均較小直徑，其係藉由TEM測量，以及ii.致孔劑，能夠形成直徑在10至120nm範圍內的孔隙，iii.無機氧化物黏結劑，以及 iv.溶劑，其中，以在空氣中、600℃燃燒2min後的總灰分餘量為基準，該塗料調配物包含介於0.5至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物，較佳地，以在600℃燃燒後的總灰分餘量為基準，該塗料調配物包含介於1.0至25wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。

該致孔劑可以是，舉例來說，中空無機氧化物顆粒、或核心-外殼顆粒，其具有無機氧化物(或無機氧化物前驅物)外殼及包含有機化合物的核心，例如沸點低於200℃的陽離子性聚合物或有機化合物。該致孔劑亦可為有機致孔劑，例如有機奈米顆粒，像是，舉例來說，有機聚合性奈米顆粒或另一個致孔劑，其在該塗料調配物轉換成功能性塗層的期間通常會被分解、燃燒、蒸發或以其他方式被去除。有機奈米顆粒在本案中係意指包含一或多個有機分子並且具有尺寸在50至150nm範圍內的顆粒。有機分子的例子是聚合物，例如丙烯酸聚合物與乳膠；以及寡聚物。該細長緻密無機氧化物顆粒係如上所討論。

在本發明的一態樣中，該致孔劑包含：- 核心-外殼奈米顆粒，其中該核心包含有機化合物，例如沸點低於200℃的聚合物或有機化合物，而且該外殼包含無機氧化物；以及- 中空無機奈米顆粒。

在本發明的一態樣中，該致孔劑係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的10至75wt-%。在一態樣中，該致孔劑係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的20至50wt-%。

該無機黏結劑通常包含直徑在0.1至7nm範圍內的無機氧化物顆粒及/或直徑在0.1至7nm範圍內的無機氧化物前驅物。無機黏結劑較佳是直徑為0.1至7nm等級的無機氧化物顆粒或無機氧化物前驅物。

應注意的是，該無機氧化物顆粒可具有大於7nm，譬如在7至10nm範圍內的直徑。應注意的是，該無機氧化物前驅物可具有大於7nm，譬如在7至10nm範圍內的直徑。

在本發明的一態樣中，該無機黏結劑包含平均直徑在0.1至7nm範圍內的無機氧化物奈米顆粒。

在一態樣中，該無機黏結劑通常包含直徑在0.1至5nm範圍內的無機氧化物顆粒及/或直徑在0.1至5nm範圍內的無機氧化物前驅物。

無機氧化物顆粒及/或無機氧化物前驅物的直徑可用動態光散射(DLS)測量。例子是預先寡聚的矽醇鹽，例如預先寡聚的四乙氧基矽烷、預先寡聚的鈦醇鹽與金屬氧化物溶膠凝膠。無機氧化物顆粒及/或無機氧化物前驅物的例子包括金屬氧化物溶膠。熟習此藝者亦將預先寡聚的矽醇鹽(silicium alkoxide)稱作預先寡聚的矽醇鹽(silicon alkoxide)。無機黏結劑可以，舉例來說，如WO 2009/106456(以參照方式併入本案)所述製備。

根據本發明的塗料調配物包含溶劑。該溶劑可以是任何溶劑、溶劑的組合或溶劑和添加劑的組合，例如表面活性劑和穩定劑，其可以實現該塗料調配物的穩定分散。通常，該溶劑係佔該塗料調配物質量的80-98%。極度適宜的溶劑是異丙醇(IPA)、水或包IPA及/或水的溶劑組合。

在基板上的塗層內，根據本發明的塗料調配物包含帶有至少2的縱橫比、與在3至20nm範圍內的較小直徑的細長緻密無機氧化物顆粒，以改善基板的防污特性。非常出乎意料的是，該緻密無機氧化物顆粒的形狀似乎對該塗層的防污特性具有重大影響，因此有可能藉由塗覆包括了細長緻密無機氧化物顆粒的塗層來降低基板對髒污的敏感度。相較於從沒有細長緻密無機氧化物顆粒的塗料調配物製備的塗層，從包含非球形顆粒，例如細長顆粒，尤其是細長緻密無機氧化物顆粒的塗料調配物製備的塗層表現出經改良的防污特性。在一態樣中，相較於從包含球形顆粒的塗料調配物製備的塗層，從包含非球形顆粒，例如細長顆粒，尤其是細長緻密無機氧化物顆粒的塗料調配物製備的塗層表現出經改良的防污特性。換句話說，此種降低基板對髒污的敏感度的方法包括下列步驟：將含有細長緻密無機氧化物顆粒的塗料調配物塗佈至基板，並且，舉例來說，藉由加熱使該塗料調配物轉換成功能性塗層。

本發明的另一態樣係關於太陽能模組，其包含根據本發明第一態樣的經塗覆基板。本發明的另一態樣係關於太陽能模組，其包含本案所述的經塗覆基板。此類太陽能模組在較低的運行成本下隨著時間展現出顯著更好的性能。原因在於清潔頻率降低了或在相同的清潔頻率下，功率輸出提高了，由於顯著減少了該太陽能模組的髒污的本發明塗層的防污特性增強了，所有該等皆成為可能。包含根據本發明的經塗覆基板的其他有利裝置為溫室玻璃(或聚合物膜)、聚光太陽能模組、窗戶、顯示器。在一些應用中，例如，舉例來說，屋頂塗層或容器表面，該基板可以是不透明的，相較於未經塗覆的基板，本發明的優點係集中於防污塗層降低了基板上集塵的能力或增強了經塗覆基板的可清潔性。

該塗料調配物可藉由本領域中任何已知的技術，舉例來說，浸漬、刷塗、噴塗、旋塗、狹縫模具塗覆、氣溶膠塗覆或透過使用輥筒塗佈至基板。噴塗可以是無空氣的或使用傳統空氣、或靜電，或高容積/低壓力(HVLP)或氣溶膠塗覆。較佳的是該塗料調配物是藉由輥塗、氣溶膠塗覆或浸塗來塗佈。

功能性塗層係意指增強該功能性塗層所附著的基板的機械、光學及/或電氣特性的塗層。相較於未經塗覆的基板的機械特性，塗覆有本發明塗層的基板可能被增強的機械特性的例子為增加的表面硬度、增加的韌性、或磨損特性。塗覆有本發明塗層的基板可能被增強的光學特性的例子為增加了從空氣穿過功能性塗層和基板的透射率，相較於從空氣直接穿過基板的透射率；以及減少了從空氣到功能性塗層和從功能性塗層到基板的中間相的反射率，相較於從空氣直接穿過未經塗覆的基板的反射率。相較於未經轉換的塗層及/或未經塗覆的基板，塗覆有本發明塗層的基板可能被增強的電氣特性的例子為提高的電導率。

本發明的另一態樣係關於將塗料調配物用於改善基板的防污特性的用途，該調配物包含細長無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑。尤其，此具體例關於包含核心-外殼奈米顆粒作為致孔劑的塗料調配物，其中該核心包含有機化合物，例如沸點低於200℃的陽離子性聚合物或有機化合物，該外殼包含無機氧化物，以及以在空氣中、600℃燃燒2min後的總灰分餘量為基準，介於0.5至20wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。本發明的另一態樣包括將本案所述塗料調配物用於改善基板的防污特性的用途，該基板為例如太陽能模組的蓋板玻璃。

本發明的另一態樣包括將塗料調配物用於改善基板的防污特性的用途，該調配物包含細長緻密無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑，其中該塗料調配物包含核心-外殼奈米顆粒作為致孔劑，其中該核心包含有機化合物，例如沸點低於200℃的聚合物或有機化合物，該外殼包含無機氧化物；以及該調配物包含介於0.1至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。

本發明的另一態樣包括下列組合的用途：- 細長緻密無機氧化物顆粒，其具有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑；以及- 含鋁化合物，該用途係用於改善基板的防污特性。

本發明的另一態樣包括將細長緻密無機氧化物顆粒用於減少太陽能模組的髒污的用途，該顆粒帶有至少2的縱橫比、與在3至20nm範圍內的較小直徑。

本發明的另一態樣包括下列組合的用途：- 細長緻密無機氧化物顆粒，其具有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑；以及- 含鋁化合物，該用途係用於減少太陽能模組的髒污。

本發明的具體例包括下列：

具體例1：一種塗料調配物，包含i.以無機氧化物當量為基準之至少2wt-%的細長無機緻密氧化物顆粒，帶有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的平均較小直徑，其係藉由TEM測量，以及ii.致孔劑，能夠形成直徑在10至120nm範圍內的孔隙，iii.無機氧化物黏結劑，以及iv.溶劑，其中，以在空氣中、600℃燃燒2min後的總灰分餘量為基準，該塗料調配物包含介於0.5至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物，較佳地，以在600℃燃燒後的總灰分餘量為基準，該塗料調配物包含介於1.0至25wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。

具體例2：根據具體例1的塗料調配物，其中該致孔劑包含核心-外殼奈米顆粒，其中該核心包含有機化合物，例如沸點低於200℃的陽離子性聚合物或有機化合物，而且該外殼包含無機氧化物；以及中空無機奈米顆粒。

具體例3：根據具體例1或2的塗料調配物，其中該致孔劑係佔塗料調配物中的無機氧化物總量的10至75wt-%，較佳地，該致孔劑係佔塗料調配物中的無機氧化物總量的20至50wt-%。

具體例4：根據具體例1至3中任一例的塗料調配物，其中該無機黏結劑包含數量平均直徑在0.1至7nm範圍內的無機氧化物奈米顆粒。

具體例5：根據具體例1至4中任一例的塗料調配物，其中該細長緻密無機氧化物顆粒係佔塗料調配物中的無機氧化物總量的5至70wt-%，較佳佔塗料調配物中的無機氧化物總量的5至50wt-%，更佳佔塗料調配物中的無機氧化物總量的10至45wt-%，而且最佳佔塗料調配物中的無機氧化物總量的12至30wt-%。

具體例6：一種製備一經塗覆基板的方法，包含下列步驟： - 提供一基板；- 提供根據具體例1至5中任一例的塗料調配物；- 將該塗料調配物塗佈在該基板上；- 使該基板上的該塗料調配物乾燥；以及- 將該基板上的該塗料調配物轉換成一經塗覆基板。

具體例7：一種藉由具體例6的方法可獲得的經塗覆基板。

具體例8：根據具體例7的經塗覆基板，其中該基板包含一透明固體片材構件，在該片材構件的一第一側上帶有一基底塗層，所以該基底塗層形成該基板的該第一表面的至少一部分，較佳地，該基底塗層係選自阻隔塗層與抗反射塗層的群組。

具體例9：根據具體例7或8的經塗覆基板，其中基板塗層防污比例，ASR

為至少50%，較佳地，該基板塗層ASR為至少75%，更佳地，該基板塗層ASR為至少80%，最佳地，該基板塗層ASR為至少90%，其中T是由Shimadzu UV2600分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率，基板係指無塗層的基板，塗層係指帶有雙面塗層的基板，0係指在沾污測試之前。

具體例10：根據具體例7至9中任一例的經塗覆基板，其中該經塗覆基板具有至少2%的基板塗層抗反射效應，ARE，ARE=T _{經塗覆塗層,0}-T _基板,0較佳地，該ARE為至少3%，更佳地，該ARE為至少4%，其中T是由Shimadzu UV2600分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率，基板係指無塗層的基板，經塗覆基板係指帶有雙面塗層的基板。

具體例11：根據具體例7至10中任一例的經塗覆基板，其中該經塗覆基板具有至少50%的防污增益，ASG，

較佳地，該ASG為至少75%，其中T是由Shimadzu UV2600分光光度計測量的400-1200nm的平均透射率，帶有Al的經塗覆基板係指帶有氧化鋁與細長顆粒的塗層的經雙面塗覆基板，無Al的經塗覆基板係指帶有相同塗層的經雙面塗覆基板，除了排除該氧化鋁與緻密無機氧化物顆粒以外，0係指在沾污測試之前且沾污係指在沾污測試之後。

具體例12：一種太陽能模組，其包含根據具體例7至11中任一例的經塗覆基板。

具體例13：根據具體例7至11的經塗覆基板，其中，比起源自緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例，在最接近該經塗覆基板的外表面的20nm塗層內之源自該細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例係較高，較佳地，比起源自緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例，在最接近該經塗覆基板的外表面的20nm塗層內之源自該緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例為係高了至少50%，更佳地，比起源自緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例，在最接近該外表面的20nm塗層內之源自該緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例為至少兩倍高。

具體例14：一種將塗料調配物用於改善基板的防污特性的用途，該調配物包含細長無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑，其中該塗料調配物包含核心-外殼奈米顆粒作為致孔劑，其中該核心包含有機化合物，例如沸點低於200℃的陽離子性聚合物或有機化合物，而且該外殼包含無機氧化物核心-外殼致孔劑，以及以在空氣中、600℃燃燒2min後的總灰分餘量為基準，介於0.5至20wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。

具體例15：根據具體例7至11中任一例的經塗覆基板，其中該起始除塵係低於5.5m/s，較佳地，該起始除塵係介於5.5m/s與4m/s之間。

具體例16：一種塗料調配物，包含：i.以無機氧化物當量為基準之至少2wt-%的細長緻密無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑；ii.致孔劑，能夠形成直徑在10至120nm範圍內的孔隙；iii.無機氧化物黏結劑；以及iv.溶劑，其中該塗料調配物包含介於0.1至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物，較佳地該塗料調配物包含介於0.5至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。

具體例17：根據具體例16的塗料調配物，其中該致孔劑包含：-核心-外殼奈米顆粒，其中該核心包含有機化合物，例如沸點低於200℃的聚合物或有機化合物，而且該外殼包含無機氧化物；以及-中空無機奈米顆粒。

具體例18：根據具體例16或17的塗料調配物，其中該致孔劑係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的10至75wt-%，較佳地，該致孔劑係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的20至50wt-%。

具體例19：根據具體例16至18中任一例的塗料調配物，其中該無機氧化物黏結劑包含平均直徑在0.1至7nm範圍內的無機氧化物奈米顆粒。

具體例20：根據具體例16至19中任一例的塗料調配物，其中該細長緻密無機氧化物顆粒係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的5至70wt-%，較佳佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的5至50wt-%，更佳佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的10至45wt-%，最佳佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的12至30wt-%。

具體例21：一種製備一經塗覆基板的方法，包含下列步驟：- 提供具有一第一表面的一基板；- 提供根據具體例1至5、16至20中任一例的一塗料調配物；- 將該塗料調配物塗佈在該基板的該第一表面上；- 使該塗佈的塗料調配物乾燥；以及- 舉例來說，藉由加熱，例如藉由加熱至400℃以上，將帶有該乾燥的塗料調配物的該基板轉換成在該第一表面上包含一塗層的經塗覆基板。

具體例22：一種藉由具體例21的方法可獲得的經塗覆基板，其表現出經改良的防污特性。

具體例23：一種經塗覆基板，包含：i.一基板；以及ii.一多孔抗反射塗層，其配置在該基板的至少一部分上，其中該抗反射塗層包含：- 孔隙，直徑在10至120nm，較佳30至100nm範圍內；以及 - 細長緻密無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比、與在3至20nm範圍內的較小直徑；以及- 介於0.1至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物，較佳0.5至25wt-%氧化鋁當量的含鋁化合物。

具體例24：根據具體例22或23中任一例的經塗覆基板，其中該基板包含一透明固體片材構件，以及插入該第一表面與該第一表面上的塗層之間的一基底塗層，較佳地該基底塗層係選自阻隔塗層與抗反射塗層的群組。

具體例25：根據具體例22至24中任一例的經塗覆基板，其中基板塗層防污比例，ASR，其中

為至少50%，較佳地，該基板塗層ASR為至少75%，更佳地，該基板塗層ASR為至少80%，最佳地，該基板塗層ASR為至少90%，其中T是400-1200nm的平均透射率，基板係指無塗層的基板，塗層係指帶有雙面塗層的基板，0係指在沾污測試之前且沾污係指在沾污測試之後。

具體例26：根據具體例22至25中任一例的經塗覆基板，其中該經塗覆基板具有至少2%的基板塗層抗反射效應，ARE，其中ARE=T _{經塗覆基板,0}-T _基板,0較佳地，該ARE為至少3%，更佳地，該ARE為至少4%，其中T是400-1200nm的平均透射率，基板係指無塗層的基板，經塗覆基板係指帶有雙面塗層的基板且0係指在沾污測試之前。

具體例27：根據具體例22至26中任一例的經塗覆基板，其中該經塗覆基板具有至少50%的防污增益，ASG，其中

較佳地，該ASG為至少75%，其中T是400-1200nm的平均透射率，帶有Al的經塗覆基板係指帶有氧化鋁與細長顆粒的塗層的經雙面塗覆基板，無Al的經塗覆基板係指帶有相同塗層的經雙面塗覆基板，其中排除該氧化鋁與緻密無機氧化物顆粒，0係指在沾污測試之前且沾污係指在沾污測試之後。

具體例28：根據具體例22至27中任一例的經塗覆基板，其中，比起源自緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例，在最接近該經塗覆基板的外表面的20nm厚的頂層內之源自該細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例係較高，較佳地，比起源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例，在該塗層的該頂層內之源自該緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例係高了至少50%，更佳地，比起源自緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例，源自該細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例為至少兩倍高。

具體例29：根據具體例22至28中任一例的經塗覆基板，其中該起始除塵係低於5.5m/s，較佳地，該起始除塵係介於5.5m/s與4m/s之間。

具體例30：根據具體例7-13、22至29中任一例的經塗覆基板，其中該基板是用於太陽能模組的蓋板玻璃。

具體例31：一種太陽能模組，其包含根據具體例22至30中任一例的經塗覆基板。

具體例32：一種將塗料調配物用於改善基板的防污特性的用途，該塗料調配物包含細長緻密無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比及在3至20nm範圍內的較小直徑，其中該塗料調配物包含核心-外殼奈米顆粒作為致孔劑，其中該核心包含有機化合物，例如沸點低於200℃的聚合物或有機化合物，該外殼包含無機氧化物；以及該調配物包含介於0.1至30wt-%、較佳介於0.5至30wt%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。

具體例33：一種下列組合的用途：- 細長緻密無機氧化物顆粒，其具有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑；以及- 含鋁化合物，該用途係用於改善基板的防污特性。

具體例34：一種將細長緻密無機氧化物顆粒用於減少太陽能模組的髒污的用途，該顆粒帶有至少2的縱橫比、與在3至20nm範圍內的較小直徑。

具體例35：一種下列組合的用途：- 細長緻密無機氧化物顆粒，其具有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑；以及- 含鋁化合物，該用途係用於減少太陽能模組的髒污。

具體例36：一種將細長緻密無機氧化物顆粒用於降低太陽能模組的清潔頻率的用途，該顆粒帶有至少2的縱橫比、與在3至20nm範圍內的較小直徑。

具體例37：一種下列組合的用途：- 細長緻密無機氧化物顆粒，其具有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑；以及- 含鋁化合物，該用途係用於降低太陽能模組的清潔頻率。

具體例38：一種組成物，其包含細長緻密無機氧化物顆粒與含鋁化合物，該顆粒帶有至少2的縱橫比、與在3至20nm範圍內的較小直徑。

測量

光學測量的方法

光學特性係使用Shimadzu UV2600從400-1200nm測量，並且建立最大透射率。

髒污測量的方法

髒污程序：塗層的防污特性係使用可購自KSL Staubtechnik GMBH的來自石英A4粗粒(尺寸從1至200μm不等)的市售亞利桑那測試粉塵作為髒污介質，以Taber振盪磨蝕測試儀(型號6160)測試。待測的100 x 100mm玻璃板先用去離子水與軟布清潔，用實驗室級乙醇潤洗並使其乾燥過夜。隨後將塗覆的樣本置於Taber振盪台的托盤，使得該玻璃板的頂面與托盤內的樣本架處於相同的高度。接著，使用毛刷將20g亞利桑那測試粉塵輕輕地散佈在整個玻璃板上。進行了髒污程序(以每分鐘100個循環的速度進行300個循環；一個循環被定義為圓形驅動盤的一次完整旋轉：Taber振盪台的托盤的一次往復運動)。隨後將測試樣本從托盤中取出並輕輕敲擊以去除其表面上多餘的沙子。測試環境中的相對濕度為43%RH，溫度為19.5℃。

髒污評估：塗層的髒污程度是藉由以Optosol Transpec VIS-NIR測量髒污之後透射率的相對損失來測定。為此，經由Taber振盪磨蝕測試儀在人造髒污前後記錄透射率光譜。然後，建立400-1200nm光譜的最大透射率。基於光譜中記錄的400-1200nm的最大透射率的前後值之間得到的差異，可推出關於髒污程度以及因此防污塗層的有效性的結論。

測定無機氧化物組成的方法

用剃刀片將固化的樣本刮掉。用乙醇將刮屑從基板沖下並收集。將一滴乙醇懸浮液轉移到碳網格並乾燥，然後藉由STEM EDX測定排列在碳網格邊緣上的刮屑的元素組成。測量了至少組分Si、O、Al、和Ti，並藉由Esprit 1.9軟體測定量。

測定孔隙尺寸的方法

致孔劑孔隙，即直徑在10至120nm範圍內的孔隙的孔隙尺寸被定義為由SEM所測得，表示與基板表面正交的橫截面上的孔隙壁之間的最長距離的直線的長度。對於不規則的孔隙，表示最長距離的直線可能會落在孔隙外面。眾所周知，SEM代表掃描電子顯微鏡。

對於孔隙尺寸介於1至10nm之間的黏結劑孔隙，橢圓偏光法係用來測量孔隙尺寸，使用本案指示的方法。由於該方法利用了孔隙中的水份吸附，所以測得的尺寸對應於孔隙的最小直徑。

測定顆粒尺寸的方法

黏結劑顆粒的尺寸和細長緻密無機顆粒的尺寸是使用CryoTEM測量。平均尺寸是以十個隨機選擇的顆粒為基準的數量平均尺寸。

橢圓偏光法(Ellipsometry)

黏結劑孔隙的體積分率與孔隙尺寸分佈是藉由水分相對分壓變化下的水分吸附來測定。在2至50nm範圍內的孔隙尺寸，飽和壓力(且因此在孔隙中的水份的凝結/蒸發)是凱氏方程式(Kelvin equation)所述的孔隙的最小尺度的函數。由於水和空氣之間的密度差異，所以孔隙中的水份的凝結極大地改變了塗層的光學特性，該光學特性是藉由橢圓偏光法測量。

樣本製備係取決於基板種類。就浮法玻璃而言，將思高膠帶(scotch tape)貼在玻璃的背側，以減少背側反射。就SM玻璃而言，使用聚焦探針進行測量，以減少由樣本粗糙度導致的光散射。在SM玻璃的情況中，背側不施加思高膠帶。使用的SM玻璃是Interfloat GMB SINA 3,2mm玻璃。

所使用的橢偏儀是以CompleteEase(Woollam)5.20版本運作的Woollam M-2000 UI。

數據分析/建模方法

實驗數據是藉由擬合至使用CompleteEase建立的光學模型來分析。先測量裸露的未經塗覆基板，隨後使用b-樣條模型擬合。該塗層是使用系列發展的前兩項術語A與B，藉由柯西模型(Cauchy model)來描述。為了評估該模型，使用在35% rH測量的數據。

實施例1：核心-外殼顆粒溶液的製備

核心-外殼顆粒是藉由WO2009/030703揭示的相同方法，使用異丙醇代替乙醇來製備。再用異丙醇將該溶液稀釋至10.0wt-%氧化矽當量的濃度並具有135nm的顆粒尺寸。

實施例2：無機黏結劑的製備

基於氧化矽的無機黏結劑是藉由WO 2011/157820揭示的相同方法，由四乙氧基矽烷製備，再用異丙醇稀釋，以實現約2wt-%氧化矽當量與3-5nm顆粒尺寸的黏結劑溶液。

基於氧化鈦的無機黏結劑是藉由將稀HCl和乙醇與丙醇鈦混合成透明液體而由丙醇鈦(IV)製備。在室溫將此混合物加至乙醇與水，以實現帶有約3-5nm顆粒尺寸與1wt-%氧化鈦當量濃度的透明黏結劑溶液。為了克服有限的儲存期限問題，在製備該無機黏結劑的24小時以內，將該基於氧化鈦的黏結劑用於製備塗料調配物。

實施例3：原液的製備

Al-原液係藉由將Al(NO₃)₃．9H₂O(Fluka，批號SZBG0830V)溶於異丙醇(Sigma Aldrich，批號K46556366515)與甲氧基丙醇(Alfa Aesar，批號Q14C027)的混合物中至5%固體含量來製備。之後，再用異丙醇稀釋該溶液至2wt-%氧化鋁當量。

細長IPA-ST-UP顆粒的原液係藉由以異丙醇稀釋IPA-ST-UP(Nissan Chemical，批號111002)至2wt-%氧化物當量的濃度。此原液係用於製備表1的樣本。

基於氧化矽的細長Bindzil 15/750LS顆粒的原液係藉由將Bindzil顆粒稀釋在pH 1.64的冰醋酸/水混合物，接著添加硝酸至pH 1.95。再用異丙醇將該混合物稀釋至2wt-%無機氧化物的最終濃度，即2wt-%無機氧化物當量。基於氧化矽的Bindzil 15/750LS係得自Akzo Nobel(荷蘭)。

實施例4：塗料調配物的製備

所有調配物皆是在帶蓋的500ml半透明HDPE瓶子中製得。各個組分的量係指示於表1。秤量核心-外殼溶液及添加2-丙醇，並搖動瓶子。對此混合物，加入該無機黏結劑並搖動瓶子。然後，加入稀釋的Al-原液，最後加入細長顆粒的原液。

實施例5：樣本的塗覆

以最多48h的塗料調配物製備塗層。所有樣本在製備塗層後的48小時以內被沾污。將調配物填入矩形容器中，其內部尺寸為2.5*11*11cm。填入大約200g塗料調配物。

用來製作髒污測試中使用的經塗覆樣本的塗料調配物最多為48小時。

使用的玻璃是切成10*10cm平板的3.2mm Optiwhite浮法玻璃。在塗佈塗層之前，先將該平板洗滌並乾燥。浸漬條件是：18.5-19.5℃；相對濕度<20% rH；如表1所指示，浸漬速度在2.5-5.5mm/s之間變化。所用的Optiwhite浮法玻璃是Optiwhite S。

實施例6：將塗佈的塗料調配物轉換成功能性塗層

經塗覆樣本係藉由在650℃的烘箱中加熱3分鐘固化。此處理係類似於通常用於PV太陽能模組的蓋板玻璃的回火製程期間實現的熱轉換。

比較樣本(樣本6)在髒污之前和之後的透射率測量的實施例係顯示於圖1。觀察到髒污顯著降低了透射率。在圖2中，顯示了根據本發明的樣本的透射率測量。在此，髒污之前和之後的透射率極為相近。

從表2可觀察到，假使存在細長顆粒，則需要超過0.3% wt-%當量的Al₂O₃來實現具有超過數日保質期的穩定塗料調配物。對於氧化鋁含量高達約1,2%當量的Al₂O₃，觀察到增加該Al₂O₃含量係致使光學特性與AS性能(在髒污測試之後的損失較少)增加了。從1,2%，該特性似乎達到了高原。在較高的Al₂O₃負載下，從9,1%到43,7%，觀察到光學性能的下降。一般來說，觀察係概述在表3。

觀察到含有核心-外殼顆粒與無機黏結劑的塗料調配物實現了產生均勻塗層的穩定塗料調配物，而相同的塗料調配物變得不穩定，導致不均勻塗層並在添加細長顆粒的數日內，塗料調配物開始沉降。當該調配物進一步含有鋁物種時，所得的塗料調配物是穩定的，而且實現的塗層顯示抗反射和防污行為。

對於含有以鈦和矽物種為基質的無機氧化物黏結劑以及核心-外殼顆粒的塗料調配物，觀察到假使不加細長顆粒與不加鋁源，該塗料調配物是不穩定的，導致不均勻塗層。藉由添加鋁源，獲得產生帶有抗反射特性的塗層的穩定塗料調配物。藉由進一步添加細長顆粒，亦實現了防污特性。

實施例7：起始除塵

起始除塵的風速是使用比利時Brabrantian黃土作為測試粉塵，在比利時魯汶的KU地理研究小組(Geography Research Group at KU Leuven,Belgium)的封閉回流式風洞中測定。將乾淨、經塗覆和未經塗覆的100mm x 100mm x 3mm Pilkington Optiwhite玻璃載片水平放置在風洞的大型測試區域的地面上，從測試區域入口順風超過5m且為0°傾角。施加4g/m²粉塵。相對濕度保持在58與62%之間。爾後，將樣本移至風速可從0m/s逐漸增加至8.6m/s的區域。對於每個風速步驟，藉由高精度天平測量剩餘粉塵量，並測定起始除塵。在圖3中，顯示了結果圖。觀察到，相較於未經塗覆的樣本(樣本z，對應於表1的樣本XX)與市售的DSM抗反射塗層T2，就根據本發明的樣本而言，起始除塵的風速驚人地低得多了。在表4中，概述了結果。

使用的Optiwhite浮法玻璃是Optiwhite S。

實施例8所使用的光學測量方法(下文)

使用Optosol Transpec VIS-NIR測量400-1200nm的透射率。測定了平均透射率和Max T%(Max的λ)。結果列示於下。

實施例8的髒污測量(沾污測試)的方法

髒污程序：塗層的防污特性係使用可購自KSL Staubtechnik GMBH的來自石英A4粗粒(尺寸從1至200μm不等)的市售亞利桑那測試粉塵作為髒污介質，以Taber振盪磨蝕測試儀(型號6160)測試。待測的100 x 100mm玻璃板先用去離子水與軟布清潔，用實驗室級乙醇潤洗並使其乾燥過夜。隨後將塗覆的樣本置於Taber振盪台的托盤，使得該玻璃板的頂面與托盤內的樣本架處於相同的高度。接著，使用毛刷將20g亞利桑那測試粉塵輕輕地散佈在整個玻璃板上。進行了髒污程序(以每分鐘100個循環的速度進行300個循環；一個循環被定義為圓形驅動盤的一次完整旋轉：Taber振盪台的托盤的一次往復運動)。隨後將測試樣本從托盤中取出並輕輕敲擊以去除其表面上多餘的沙子。用軟布輕輕擦拭受測玻璃板的背側，以去除黏在板下的任何粉塵。測試環境中的相對濕度為43%RH，溫度為19.5℃。

髒污評估：塗層的髒污程度是藉由以Optosol Transpec VIS-NIR分光光度計測量髒污之後透射率的相對損失來測定。為此，經由Taber振盪磨蝕測試儀在人造髒污前後記錄透射率光譜。然後，從該光譜建立400-1200nm光譜的透射率的平均值。基於光譜中記錄的400-1200nm的平均透射率的前後值之間得到的差異，可推出關於髒污程度以及因此防污塗層的有效性的結論。

實施例8：將塗佈的塗料調配物轉換成功能性塗層

使表1列出的經塗覆樣本在室溫乾燥至少15分鐘，之後藉由在650℃的烘箱中加熱3分鐘固化。

此處理係類似於通常用於PV太陽能模組的蓋板玻璃的回火製程期間實現的熱轉換。光學測量的結果列示在表5。

實施例9：塗料調配物的製備

核心-外殼顆粒溶液的製備係如以上實施例1所述般進行。

無機黏結劑的製備係如以上實施例2所述般進行。

原液的製備：

Al(NO₃)₃：Al-原液係藉由將Al(NO₃)₃.9H2O(Fluka，批號SZBG0830V)溶於異丙醇(Sigma Aldrich，批號K46556366515)與甲氧基丙醇(Alfa Aesar，批號Q14C027)的混合物中至5%固體含量來製備。之後，再用異丙醇稀釋該溶液至2wt-%氧化鋁當量。

Al(OiPr)₃：Al-原液係如下製備：藉由在冷水浴中添加MSA(70%)將軟化水(demi water)酸化。隨後，分批加入Al(OiPr)₃(Alfa Aesar，批號Y09D018)並攪拌直至全部粉末溶解。Al₂O₃含量係設定為2wt-%氧化鋁當量。

細長IPA-ST-UP顆粒的原液係如以上實施例3所述般進行。

塗料調配物的製備係如以上實施例4所述般進行。各個組分的量係指示於表6。

樣本的塗覆(以塗料調配物塗覆玻璃)係如以上實施例5所述般進行。

就表7的結果而言，使用的玻璃是3.2mm Optiwhite S浮法玻璃。將玻璃切成10*10cm平板。在塗佈塗層之前，先將該平板洗滌並乾燥。浸漬條件是：22.5℃；相對濕度<30% rH；如表6所指示，浸漬速度在4.5-6.8mm/s之間變化。

就表8的結果而言，使用的是Interfloat MM玻璃(紋理化玻璃)。浸漬速度被設定為俾使獲得約600nm的光學厚度。

將塗佈的塗料調配物轉換成功能性塗層

使表6列出的經塗覆樣本在室溫乾燥至少15分鐘，之後藉由在650℃的烘箱中加熱3,5分鐘固化。此處理係類似於通常用於PV太陽能模組的蓋板玻璃的回火製程期間實現的熱轉換。光學測量的結果係列示於表7與8。

光學測量的方法：相同於「實施例8所使用的光學測量方法」(參見上文)。

髒污測量(沾污測試)的方法：相同於「實施例8的髒污測量(沾污測試)的方法」(參見上文)。

(無)

Claims

一種塗料調配物，包含：i.以無機氧化物當量為基準，至少2wt-%的細長緻密無機氧化物顆粒，其帶有至少2的縱橫比與在3至20nm範圍內的較小直徑及具有少於5vol-%的孔隙率；ii.致孔劑，其能夠形成直徑在10至120nm範圍內的孔隙；iii.無機氧化物黏結劑；以及iv.溶劑，其中該塗料調配物包含介於0.5至30wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。
如請求項1的塗料調配物，其中該塗料調配物包含介於0.6至28.6wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。
如請求項1的塗料調配物，其中該塗料調配物包含介於1.0至25wt-%氧化鋁當量之間的含鋁化合物。
如請求項1至3中任一項的塗料調配物，其中該致孔劑包含：-核心-外殼奈米顆粒，其中該核心包含有機化合物，並且該外殼包含無機氧化物；以及-中空無機奈米顆粒。
如請求項1至3中任一項的塗料調配物，其中該致孔劑包含：-核心-外殼奈米顆粒，其中該核心包含沸點低於200° C的聚合物或有機化合物，並且該外殼包含無機氧化物；以及-中空無機奈米顆粒。
如請求項1至3中任一項的塗料調配物，其中該致孔劑係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的10至75wt-%。
如請求項1至3中任一項的塗料調配物，其中該致孔劑係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的20至50wt-%。
如請求項1的塗料調配物，其中該無機氧化物黏結劑包含平均直徑在0.1至7nm範圍內的無機氧化物奈米顆粒。
如請求項1至3中任一項的塗料調配物，其中該細長緻密無機氧化物顆粒係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的5至70wt-%。
如請求項1至3中任一項的塗料調配物，其中該細長緻密無機氧化物顆粒係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的5至50wt-%。
如請求項1至3中任一項的塗料調配物，其中該細長緻密無機氧化物顆粒係佔塗料調配物中的無機氧化物當量總量的12至30wt-%。
一種製備經塗覆基板的方法，包含下列步驟：- 提供具有一第一表面的一基板； - 提供如請求項1至3中任一項的一塗料調配物；- 將該塗料調配物塗佈在該基板的該第一表面上；- 使該塗佈的塗料調配物乾燥；以及-將帶有該乾燥的塗料調配物的該基板轉換成在該第一表面上包含一塗層的經塗覆基板。
一種藉由請求項12的方法可獲得的經塗覆基板。
如請求項13的經塗覆基板，其中該基板包含一透明固體片材構件，以及插入該第一表面與該第一表面上的塗層之間的一基底塗層。
如請求項13的經塗覆基板，其中基板塗層防污比例，ASR，
為至少50%，其中T為400-1200nm的平均透射率，基板係指無塗層的基板，塗層係指帶有雙面塗層的基板，0係指在沾污測試之前且沾污係指在沾污測試之後。
如請求項13的經塗覆基板，其中該經塗覆基板具有至少2%的基板塗層抗反射效應，ARE，其中ARE=T _{經塗覆基板,0}-T _基板,0，其中T為400-1200nm的平均透射率，基板係指無塗層的基板，經塗覆基板係指帶有雙面塗層的基板且0係指在沾污測試之前。
如請求項13的經塗覆基板，其中該經塗覆基板具有至少50%的防污增益，ASG，其中
，其中T是400-1200nm的平均透射率，帶有Al的經塗覆基板係指帶有氧化鋁與細長顆粒的塗層的經雙面塗覆基板，無Al的經塗覆基板係指帶有相同塗層的經雙面塗覆基板，其中排除該氧化鋁與緻密無機氧化物顆粒，0係指在沾污測試之前且沾污係指在沾污測試之後。
如請求項13的經塗覆基板，其中，比起源自緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例，在最接近該經塗覆基板的外表面的20nm厚的頂層內之源自該細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例係較高。
如請求項13的經塗覆基板，其中，比起源自細長緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的平均質量比例，在該塗層的該頂層內之源自該緻密無機氧化物顆粒的無機氧化物對上該塗層的全部無機氧化物的質量比例係高了至少50%。
如請求項13的經塗覆基板，其中該起始除塵係低於5.5m/s。
如請求項13的經塗覆基板，其中該基板是用於太陽能模組的蓋板玻璃。
一種太陽能模組，其包含如請求項13的經塗覆基板。
一種將如請求項1至3中任一項的塗料調配物用於改善基板的防污特性的用途，其中該塗料調配物包含核心-外殼奈米顆粒作為致孔劑，其中該核心包含有機化合物，而且該外殼包含無機氧化物。
如請求項23之用途，其中該核心包含沸點低於200℃的聚合物或有機化合物。