涂有至少一个至少双功能多孔层的透明基材，特别是玻璃基材，其制造方法及用途技术

一种透明玻璃或陶瓷或玻璃陶瓷基板，涂有功能层或至少两个功能层的叠层，所述功能层或该叠层的所述功能层的至少一个是多孔的并由无机材料M1制成，其特征在于，无机材料M1的多孔功能层或多孔功能层的至少一种在其孔隙的至少一部分的表面处具有至少一种不同于M1的无机材料M2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】涂有至少一个至少双功能多孔层的透明基材，特别是玻璃 基材，其制造方法及用途 本专利技术涉及涂有至少一个至少双功能的多孔层的透明基材，特别是玻璃基材，涉 及制造所述涂布基材的方法，并涉及其作为光电器件或玻璃窗单元的元件的用途。 意在用于光伏市场的玻璃窗单元是已知的，该玻璃窗单元涂布有通过液体法沉积 的具有低折射率的层(减反射层)。按照溶胶-凝胶法借助二氧化硅前体和有机纳米粒子(胶 乳)制造这种层。以这种方式制备的这种多孔层的优点在于价格低廉，并且具有非常好的所 需减反射光学性能以及这种性能相对于环境(空气湿度，污染）的稳定性。 国际PCT申请WO 2008/059170 A2描述了形成此类溶胶-凝胶类型的基本无机的 多孔层，具有一系列的封闭孔隙。 法国专利申请2 974 800 Al描述了涂有叠层的透明基材，其多孔层覆盖有至少一 个其它层。为了该叠层的层的特殊光学和机械性质而选择它们。例如，使用具有可变折射 率的层以产生折射率梯度。 来自现有技术的涂有至少一个多孔层的载体是完全令人满意的。但是已经发现， 由于各种观测，可以对它们进行改进： -已知多孔层具有抗反射的单一功能；例如，如果涂有此类减反射多孔层的基材用作 光伏板的保护玻璃，其容易变得积垢；向该层的芯增加第二功能，特别是自清洁或"易于清 洁"功能会提高由此涂有减反射涂层的玻璃和玻璃窗单元的价格；在前述保护玻璃的情况 下，减轻的积垢可以改善模块的能量功能； -多孔二氧化硅层在该层的水解老化过程中降解；特别是该玻璃基材的腐蚀可能引起 该二氧化硅层的溶解，其可能以不太致密的硅凝胶层形式再次沉积；向孔隙表面添加另一 种材料可以解决这一问题； -多孔材料的机械性能在本质上比致密材料的机械性能差；对于减反射多孔层而言这 可以通过相对低的耐刮擦性来证实；在多孔二氧化硅层中添加另一致密材料可以改善其机 械性能。 申请人公司寻求能够响应所有上述问题的解决方案，以便提出一种至少双功能的 多孔层，除了多孔层本身的功能之外，包含至少一种其它功能，其可以具有任意类型，其能 够提出具有各种性质的基材，其可以有利地进行调整并且其提供能够构造具有根据相关应 用调整的各种性质的叠层的附加优点。 为此，根据本专利技术，提出了使用纳米复合胶乳（下文中有时称为复合胶乳）进行孔 隙表面的功能化。此类胶乳为有机纳米粒子分散体的形式，所述有机纳米粒子用无机材料， 特别是用无机粒子表面涂覆，所述无机材料物理吸附(例如静电相互作用）或化学吸附(无 机材料与聚合物之间的强键合）在聚合物粒子表面处，此类粒子形态有时称为"覆盆子形 态"。 这种方法的附加优点在于孔隙并未被第二种材料充满，其在这里仅仅沉积在孔隙 的表面处。由此，当第二材料价格昂贵或具有限制减反射效果的光学性质时，可以尽量减少 其在该层中的量同时仍受益于其表面性质。 本专利技术的第一主题因此是一种透明玻璃或陶瓷或玻璃陶瓷基材，涂有功能层或至 少两个功能层的叠层，所述功能层或该叠层的所述功能层的至少一个是多孔的并由无机材 料Ml制成，其特征在于，无机材料Ml的多孔功能层或多孔功能层的至少一种在其孔隙的至 少一部分的表面处具有至少一种不同于Ml的无机材料M2。 表述"不同于Ml的无机材料M2"涵盖了具有相同化学性质但处于不同物理形式的 材料，如不太致密的二氧化硅和更致密的二氧化硅。 该无机材料M2有利地存在于无机材料Ml的多孔层的所有孔隙的表面处。 该无机材料Ml可以有利地是固化至少一种金属氧化物前体和/或至少一种以下 通式的有机硅烷的溶胶凝胶溶液所获得的材料： RnSiX4_n， 其中： -η等于0、1、2或3,优选等于0或1 ; -X基团，当η等于0、1或2时可以相同或不同，代表选自烷氧基、酰氧基或卤素基团的 可水解基团，优选烷氧基；和 -R基团，当η等于2或3时可以相同或不同，代表经由碳原子键合到硅上的不可水解 的有机基团或有机官能， 所述金属氧化物前体和所述有机硅烷在所述固化过程中经历水解和缩合。 特别地，金属氧化物前体可以是选自Si、Ti、Zr、Al、Zn、Sn、Nb、Sb的金属的氧化 物的前体。 该X基团可以有利地选自R'代表C1-C4烷基的-0-R'烷氧基，特别是甲氧基或乙 氧基，R"代表烷基如C 1-C6烷基，特别是甲基或乙基的-O-C(O) R"酰氧基；卤素如Cl、Br和 I ;以及其组合。 该R基团可以有利地选自甲基、缩水甘油基或缩水甘油醚氧丙基。 该孔隙例如可以占无机材料Ml的多孔层的5体积％至74体积％。 多孔层的孔隙可以具有球形或卵形形状。 该无机材料M2可以有利地为吸附在无机材料Ml的孔隙表面处的纳米粒子形式。 该无机材料M2还可以是在孔隙整个内表面上的涂层（la coquille sur toute Ia surface interieure)的形式。 该无机材料M2有利地衍生自可以以纳米粒子形式分散在水中并特别可以通过多 相凝结并有利地在超声搅拌下吸附在称为基底胶乳的胶乳粒子表面处的无机相。 材料M2的纳米粒子可以是催化纳米粒子如光催化纳米粒子和热催化纳米粒子， 或是发光粒子。 材料M2可以基于至少一种金属氧化物，如Si、Ti、Zr、Al、Zn、Sn、Nb、Sb、Ce的氧 化物，或基于含有镧系元素离子的钒酸盐。 材料Ml的层可以具有50 nm至5 Mm、优选100 nm至2 Mm的厚度，并且其包含的 孔隙具有30至600 nm的平均最大尺寸。 在纳米粒子吸附在材料Ml的孔隙表面处的情况下，这些可以具有5至100 nm的 尺寸。 在其中无机材料M2是在孔隙整个内表面上的涂层的形式的情况下，该涂层可以 具有2至50 nm的厚度。 按照一个更特定的实施方案，材料Ml衍生自水解的SiO2前体，材料M2是TiO 2，该 多孔层是具有低折射率并具有自清洁功能的减反射层。 在一个特定实施方案中，本专利技术的涂布基材包含功能层的堆叠，其中在其至少一 部分孔隙的表面处具有至少一种不同于Ml的无机材料M2的无机材料Ml的多孔功能层 是不同于前述多孔功能层的功能层的一部分，所述功能层通过液体法或通过阴极溅射法如 PVD、CVD或通过液体热解法沉积。 本专利技术还涉及制造如上定义的涂布基材的方法，其特征在于，通过液体法在玻璃 或陶瓷或玻璃陶瓷基材上沉积的是至少一个无机材料Ml前体的含水混合物与复合含水胶 乳的层，其粒子各自由在表面处具有材料M2的有机核组成，并施加加热直到前体与复合胶 乳的混合物中存在的有机核和水被消除或基本消除。 至少一种金属氧化物前体和/或至少一种以下通式的有机硅烷的溶胶-凝胶溶液 有利地用作无机材料Ml前体： RnSiX4_n， 其中： -η等于0、1、2或3,优选等于0或1 ; -X基团，当η等于0、1或2时可以相同或不同，代表选自烷氧基、酰氧基或卤素基团的 可水解基团，优选烷氧基；和 -R基团，当η等于2或3时可以相同或不同，代表经由碳原子键合到硅上的不可水解 的有机基团或有机官能， 该无机材料Ml通过固化所述溶胶-凝胶溶液获得，所述金属氧化物前体和所述有机硅 烷在所述固化过程中经历水解和缩合。当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
透明玻璃或陶瓷或玻璃陶瓷基材，涂覆有功能层或至少两个功能层的叠层，所述功能层或该叠层的所述功能层的至少一个是多孔的并由无机材料M1制成，其特征在于，无机材料M1的多孔功能层或多孔功能层的至少一种在其孔隙的至少一部分的表面处具有至少一种不同于M1的无机材料M2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A贝纳克利，E布尔雅拉米，F吉耶莫，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃厂，法国国家科学研究中心，
类型：发明
国别省市：法国;FR