CN105542475A

CN105542475A - 集光型太阳能电池用硅橡胶组合物以及集光型太阳能电池用菲涅耳透镜和棱镜

Info

Publication number: CN105542475A
Application number: CN201510705365.9A
Authority: CN
Inventors: 柳沼笃; 山崎敏夫; 山川直树; 坂本晶
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2035-10-27
Also published as: CN105542475B; JP2016084419A

Abstract

本发明涉及集光型太阳能电池用硅橡胶组合物以及集光型太阳能电池用菲涅耳透镜和棱镜。该硅橡胶组合物含有如下而成：(A)1分子中平均具有0.1个以上与硅原子键合的烯基的二有机聚硅氧烷，(B)由平均组成式(2)表示、组成中具有SiO₂单元和R₃SiO_1/2单元、每100g的(B)成分中0.01～1mol为烯基且23℃下的粘度为10mPa·s以上的液态或固态的有机聚硅氧烷，R_pSiO_(4-p)/2(2)(式中，R为1价烃基、烷氧基或羟基，p为满足1≤p＜2的正数。)，(C)1分子中具有2个以上与硅原子键合的氢原子的有机氢聚硅氧烷，(D)氢化硅烷化催化剂，(E)苯并三唑类紫外线吸收剂。本发明组合物适合用于改善集光型太阳能电池单元件的耐候性。

Description

集光型太阳能电池用硅橡胶组合物以及集光型太阳能电池用菲涅耳透镜和棱镜

技术领域

本发明涉及能够经过长时间维持优异的紫外线屏蔽性、适用于集光型太阳能电池中使用的菲涅耳透镜和棱镜用的硅橡胶组合物，以及由该硅橡胶组合物得到的集光型太阳能电池用菲涅耳透镜和棱镜。

特别地，本发明涉及由一次光学系统太阳光所集光的高能量太阳光照射太阳能电池单元形式的集光型太阳光发电单元，特别涉及提高该集光型太阳光发电单元的耐久性和发电稳定化的技术等。

背景技术

集光型太阳光发电单元由于使太阳光集光并照射太阳能电池单元，能够减少成本构成比中占大部分的太阳能电池单元，因此受到关注。该集光型太阳光发电单元中被指出，就在一次光学系统中集光的集光光而言，存在其中心部分的强度变强、周围部分的强度变低等不均匀的情况，如果使一次光学系统中所集光的集光光直接照射太阳能电池单元，则发电效率降低。因此，提出了包括柱状光学部件的二次光学系统，通常其通过进行并同时重复侧面的反射来将在一次光学系统中集光的光混合。

作为一次光学系统的菲涅耳透镜、棱镜等的太阳光集光部使用透明的指示基板和树脂制的菲涅耳透镜、棱镜的层叠物。作为透明基材，通常可举出光学玻璃、塑料。从抗划伤性方面考虑，优选光学玻璃。通过使用光学玻璃，可得到与现有的透镜完全同等的、不需要担心擦伤等的表面。另外，作为塑料的材质，可举出光学透镜中所用的聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲基酯，PMMA)等丙烯酸系树脂、聚碳酸酯、高密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸系共聚物等。作为菲涅耳透镜、棱镜等的材料，通常可使用丙烯酸系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂。但是，对于要求在太阳光下超过20年的长期耐久性的集光型太阳能电池面板，期望紫外线耐性比这些通用树脂更高且具有柔软性的硅橡胶。

具备二次光学系统的集光型太阳光发电单元具备：用于对太阳光进行集光的一次光学系统、太阳能电池单元、含钠玻璃制的柱状光学部件以及覆盖该柱状光学部件和与其下端面对置的前述太阳能电池单元的封装树脂或粘合剂，该柱状光学部件以下端面与该太阳能电池单元对置的方式直立地设置在该太阳能电池单元的正上方位置，且用于将上述一次光学系统所集光的太阳光导入该太阳能电池单元。

作为覆盖太阳能电池单元的封装树脂、粘合剂，会有太阳能电池单元因水分而易于劣化的情况，使用能够防止水分浸入、水蒸汽渗透率低的环氧树脂、丙烯酸系树脂。但是，这些树脂在350nm以下的紫外线下会发生劣化、变色，因此会导致作为太阳能电池的能力降低。

予以说明，作为与本发明相关的现有文献，可列举出下述文献。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8－97457号公报

专利文献2：日本特开2007－201109号公报

专利文献3：日本特开2007－212771号公报

专利文献4：日本特开2007－271857号公报

专利文献5：日本特开2011－243927号公报

专利文献6：日本特开2012－149234号公报

专利文献7：国际公开第2012/160994号

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种用于改善覆盖集光型太阳能电池单元的柱状光学部件以及与其下端面对置的太阳能电池单元的封装树脂、粘合剂的耐久性，在保护免受380nm以下波长的紫外线且作为赋予了紫外线吸收能的一次光学系统的菲涅耳透镜、棱镜等的太阳光集光部中使用的硅橡胶组合物，以及集光型太阳能电池用菲涅耳透镜和棱镜。

用于解决课题的手段

硅橡胶在宽的波长范围中的透光性优异，广泛应用于LED用的封装材料、各种光学透镜。然而，该优异的特性有缺陷，将硅橡胶用于集光型太阳能电池的菲涅耳透镜、棱镜的情况下，向集光型太阳能电池单元的二次光学系中具备的玻璃制的柱状光学部件直接入射包含380nm以下的短波长范围的紫外光，进而覆盖其下侧的太阳能电池单元的封装树脂或粘合剂也会曝光于380nm以下的短波长范围的紫外光。封装树脂或粘合剂中所使用的环氧树脂、丙烯酸系树脂等有机树脂若曝光于380nm以下的短波长范围的紫外光，则在短时间内会变色。

根据该观点，本发明人等进行了深入研究，结果发现，对于吸收380nm以下的短波长范围的光、防止380nm以下的紫外线向二次光学系统侵入从而改善覆盖太阳能电池单元的封装树脂或粘合剂的耐久性的目的，在硅橡胶中配合具有规定的紫外线吸收性能的化合物是有效的。

即，一般的紫外线吸收剂具有适于烃类有机树脂的结构，适于硅橡胶的紫外线吸收剂是未知的，特别是在硅橡胶组合物中的溶解性存在问题。对于此，本发明人确认了作为适合380nm以下的UV吸收性能的化合物，苯并三唑类的紫外线吸收剂是合适的。进而发现，作为在硅橡胶中的溶解性优异、保存稳定性优异的紫外线吸收剂，优选常温下为液体的苯并三唑类的紫外线吸收剂，同时确认到，具有苯并三唑基且常温下为液体的有机硅化合物的相容性以及固化后的耐久性也优异。

因此，本发明提供下述的发明。

〔1〕

1.集光型太阳能电池的菲涅耳透镜或棱镜形成用硅橡胶组合物，其特征在于，含有：

(A)1分子中平均具有0.1个以上与硅原子键合的烯基的二有机聚硅氧烷：100质量份，

(B)由下述平均组成式(2)表示、组成中具有SiO₂单元和R₃SiO_1/2单元、每100g的(B)成分中0.01～1mol为烯基且23℃下的粘度为10mPa·s以上的液态或固态的有机聚硅氧烷：5～50质量份，

R_pSiO_(4-p)/2(2)

(式中，R为相同或不同种类的未取代或取代的1价烃基、烷氧基或羟基，p为满足1≤p＜2的正数。)

(C)1分子中具有2个以上与硅原子键合的氢原子的有机氢聚硅氧烷：其量使得相对于1mol的(A)成分和(B)成分中的与硅原子键合的烯基，与硅原子键合的氢原子成为0.1～4.0mol，

(D)氢化硅烷化催化剂：相对于(A)、(B)、(C)成分的合计质量，以铂系金属计，为0.1～1000ppm，

(E)25℃下为液体的苯并三唑类紫外线吸收剂：0.01～10质量份。

〔2〕

如〔1〕所述的硅橡胶组合物，其特征在于，提供波长420nm下的透光率为90％以上、波长380nm下的透光率低于10％的固化物。

〔3〕

如〔1〕所述的硅橡胶组合物，(A)成分的有机聚硅氧烷由下述平均组成式(1)表示：

R¹ _aSiO_(4-a)/2(1)，

(式中，R¹为相互相同或不同种类的碳数1～10的未取代或取代的1价烃基，a为1.95～2.05范围的正数)。

〔4〕

如〔1〕所述的硅橡胶组合物，其特征在于，作为(E)成分的苯并三唑类紫外线吸收剂为2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚。

〔5〕

如〔1〕所述的硅橡胶组合物，其特征在于，作为(E)成分的苯并三唑类紫外线吸收剂为具有至少1个苯并三唑基的有机硅化合物。

〔6〕

如〔4〕所述的硅橡胶组合物，具有至少1个苯并三唑基的有机硅化合物由下述式(i)表示：

【化学式1】

〔式中，R³为氢原子、碳数1～10的未取代或取代的1价烃基、或由下述通式(A)表示的含苯并三唑基的官能团，但R³的至少一个为式(A)的含苯并三唑基的官能团。R⁴为碳数1～10的未取代或取代的1价烃基，m为≥0的整数、n为≥0的整数。

【化学式2】

(式中，R⁵、R⁶为碳数1～10的未取代或取代的2价烃基，X为

【化学式3】

或＊表示键合端。)〕

〔7〕

如〔6〕所述的硅橡胶组合物，R³的至少一个为氢原子，相对于(A)成分和(B)成分中的与硅原子键合的烯基的合计1mol，(C)成分中的与硅原子键合的氢原子与(E)成分中所包含的与硅原子键合的氢原子的量成为0.1～4mol的量。

〔8〕

集光型太阳能电池用菲涅耳透镜，其由〔1〕～〔7〕任一项中记载的硅橡胶组合物的固化物构成。

〔9〕

集光型太阳能电池用棱镜，其由〔1〕～〔7〕任一项中记载的硅橡胶组合物的固化物构成。

发明效果

本发明的集光型太阳能电池的菲涅耳透镜或棱镜形成用硅橡胶组合物保护覆盖二次光学系统中所使用的太阳能电池单元的封装树脂或粘合剂免受380nm以下的短波长的紫外光，作为结果，对于改善集光型太阳能电池单元件的耐候性是优选使用的。

具体实施方式

如上所述，本发明提出了含有下述(A)～(E)成分的、具有紫外线吸收性能的集光型太阳能电池用硅橡胶组合物。

(A)1分子中平均具有0.1个以上与硅原子键合的烯基的二有机聚硅氧烷，

(B)以下述平均组成式(2)表示、组成中具有SiO₂单元和R₃SiO_1/2单元、且含有烯基的液态或固态的有机聚硅氧烷，

R_pSiO_(4-p)/2(2)

(C)1分子中具有2个以上与硅原子键合的氢原子的有机氢聚硅氧烷，

(D)氢化硅烷化催化剂，

(E)25℃下为液体的苯并三唑类紫外线吸收剂。

以下，更详细地说明本发明。

(A)成分的固化性二有机聚硅氧烷在1分子中平均含有0.1个以上的与硅原子键合的烯基，但优选为如下的有机聚硅氧烷：更优选具有平均0.5个以上、进一步优选具有平均0.8个以上、特别优选具有平均2个以上的与硅原子键合的烯基。

作为这样的含烯基的有机聚硅氧烷，可举出由下述平均组成式(1)表示的有机聚硅氧烷：

R¹ _aSiO_(4-a)/2(1)

(式中，R¹为互相相同或不同种类的碳数1～10、优选1～8的未取代或取代的1价烃基，a优选为1.95～2.05、更优选为2.00～2.02范围的正数。)。

此处，作为由上述R¹表示与硅原子键合的未取代或取代的1价烃基，可举出：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、环己基、辛基、壬基、癸基等烷基，苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基，苄基、苯乙基、苯丙基等芳烷基，乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、己烯基、环己烯基、辛烯基等烯基，以及这些基团的氢原子的一部分或全部被氟、溴、氯等卤素原子、氰基等取代而成的基团，例如氯甲基、氯丙基、溴乙基、三氟丙基等卤素取代烷基、氰乙基等。

在该情况下，为R¹中平均至少0.1个、优选平均0.5个以上、更优选平均0.8个以上、进一步优选平均2个以上为烯基(优选碳数2～8，进一步优选2～6)。予以说明，在全部有机基团(即，上述的未取代或取代的1价烃基)R¹中，烯基的含量设为0.0001～20mol％，优选设为0.001～10mol％，特别优选设为0.01～5mol％左右。该烯基可以与分子链末端的硅原子键合，也可以与分子链中途的硅原子键合，还可以与两者键合，但优选含有至少与分子链的两末端的硅原子键合的烯基。作为除去烯基的R¹，优选为甲基或苯基。另外，该有机聚硅氧烷的粘度在23℃下优选为10～500000mPa·s，特别优选为400～200000mPa·s。这是因为如果23℃下的粘度低于10mPa·s，则存在得到的硅橡胶的物理特性显著降低的趋势；另一方面，如果超过500000mPa·s，则存在得到的硅橡胶的处理操作性显著下降的趋势。予以说明，在本发明中，可通过旋转粘度计等来测定粘度(以下，相同)。

这样的有机聚硅氧烷的分子构造为主链基本上包含二有机硅氧烷的重复单元、分子链的两末端被三有机甲硅烷氧基封端的直链状二有机聚硅氧烷，但主链的一部分也可以少量含有3官能性硅氧烷单元。另外，该有机聚硅氧烷为具有这些分子结构的单一聚合物、包含这些分子结构的共聚物、或这些聚合物的混合物。

作为可构成这样的基础聚合物的有机聚硅氧烷，例如可列举出分子链两末端二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基聚硅氧烷、分子链两末端甲基二乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基聚硅氧烷、分子链两末端二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷(80mol％)·甲基苯基硅氧烷(20mol％)共聚物、分子链两末端二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷(80mol％)·二苯基硅氧烷(20mol％)共聚物、分子链两末端二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷(90mol％)·二苯基硅氧烷(10mol％)共聚物、分子链两末端三甲基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚物等。

(B)成分为由下述平均组成式(2)表示：

R_pSiO_(4-p)/2(2)、

(式中，R为相同或不同种类的未取代或取代的1价烃基，但R的一部分也可以为烷氧基或羟基(予以说明，优选R中0.1摩尔％以下、特别是0.025摩尔％以下为烷氧基或羟基。)，p为满足0≤p＜2、优选0.5≤p≤1.8、进一步优选0.7≤p≤1.5的正数。)、组成中具有SiO₂单元和R₃SiO_1/2单元、每100g的(B)成分中0.01～1mol为烯基且23℃下的粘度为10mPa·s以上的液态或固态的支化状或三维网状结构的有机聚硅氧烷树脂共聚物。

上述式(2)中，作为R所示与硅原子键合的未取代或取代的1价烃基，通常可列举出碳数1～12、优选1～8左右的烃基，具体而言，可举出：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、环己基、辛基、壬基、癸基等烷基，苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基，苄基、苯乙基、苯丙基等芳烷基，乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、己烯基、环己烯基、辛烯基等烯基，以及这些基团的氢原子的一部分或全部被氟、溴、氯等卤素原子、氰基等取代而成的基团，例如氯甲基、氯丙基、溴乙基、三氟丙基等卤素取代烷基、氰乙基等。在该情况下，优选R中至少2个为烯基(优选为碳数2～8，进一步优选为2～6)。即，在全部有机基团(即，上述的未取代或取代的1价烃基)R中，烯基的含量为0.1～80摩尔％，优选为0.5～50摩尔％，更优选为1～30摩尔％左右。

另外，(B)成分的有机聚硅氧烷具有SiO₂单元和R₃SiO_1/2单元，可以仅包含SiO₂单元和R₃SiO_1/2单元，另外根据需要，也可以相对于(B)成分的有机聚硅氧烷树脂共聚物的全部质量，以R₂SiO_2/2单元、RSiO_3/2单元(R如上所述)的合计量计，含有50质量％以下(50～0质量％)，优选含有40质量％以下(40～0质量％)，更优选含有30质量％以下(30～0质量％)范围的R₂SiO_2/2单元、RSiO_3/2单元，但SiO₂单元与R₃SiO_1/2单元的摩尔比〔R₃SiO_1/2/SiO₂〕优选为0.5～1.5，特别优选为0.7～1.3。如果该摩尔比小于0.5或大于1.5，则有时无法充分发挥固化物的机械强度的提高效果。进而，(B)成分中，与硅原子键合的烯基的含量优选在每100g的(B)成分0.01～1mol的范围，更优选在0.05～0.5mol的范围。如果烯基的含量为每100g的(B)成分大于1mol，则有时导致固化物变硬且变脆；如果小于0.01mol，则有时无法充分发挥机械强度的提高效果。

(B)成分的有机聚硅氧烷在23℃下的粘度为10mPa·s以上，优选为100mPa·s以上，更优选为1000mPa·s以上。如果粘度低于上述范围，则有时固化物的机械强度差。予以说明，(B)成分的粘度没有上限，也可以在23℃下为固态。

相对于(A)成分100质量份，(B)成分的有机聚硅氧烷的配合量为5～50质量份，优选为5～40质量份，更优选为10～30质量份。如果(B)成分的配合量过少，则有时固化物的机械强度差，或者如果过多，则有时粘度变高且变脆。

(C)成分为固化剂(交联成分)，使上述(A)成分和(B)成分的有机聚硅氧烷固化，为1分子中具有2个以上的硅原子键合氢原子(即，Si－H基)的有机氢聚硅氧烷。该有机氢聚硅氧烷优选作为通过与上述(A)成分和(B)成分的含烯基的有机聚硅氧烷发生氢化硅烷化加成反应以使组合物固化的交联剂来发挥作用，由下述平均组成式(3)表示：

R² _bH_cSiO_(4-b-c)/2(3)

(式中，R²为碳数1～10的未取代或取代的1价烃基。另外，b为满足0.7～2.1的正数，c为满足0.001～1.0的正数，且b+c为满足0.8～3.0的正数。)，1分子中具有至少2个(通常为2～300个)、优选3个以上(通常为3～200个左右)、更优选4～100个的硅原子键合氢原子(Si-H基)。此处，作为R²，可举出与式(1)中的R¹相同的基团，但优选不具有脂肪族不饱和键。

作为上述有机氢聚硅氧烷，可列举出1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、甲基氢环聚硅氧烷、甲基氢硅氧烷·二甲基硅氧烷环状共聚物、三(二甲基氢甲硅烷氧基)甲基硅烷、三(二甲基氢甲硅烷氧基)苯基硅烷、两末端三甲基甲硅烷氧基封端甲基氢聚硅氧烷、两末端三甲基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物、两末端二甲基氢甲硅烷氧基封端二甲基聚硅氧烷、两末端二甲基氢甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物、两末端二甲基氢甲硅烷氧基封端甲基氢聚硅氧烷、两末端三甲基甲硅烷氧基封端甲基氢硅氧烷·二苯基硅氧烷共聚物、两末端三甲基甲硅烷氧基封端甲基氢硅氧烷·二苯基硅氧烷·二甲基硅氧烷共聚物、包含(CH₃)₂HSiO_1/2单元和SiO_4/2单元的共聚物、包含(CH₃)₂HSiO_1/2单元、SiO_4/2单元和(C₆H₅)SiO_3/2单元的共聚物等。该有机氢聚硅氧烷的分子结构可以为直链状、环状、支化状、三维网状结构中的任一种，但可以使用1分子中的硅原子数(或聚合度)为2～1000、特别是3～300、尤其是4～100左右的结构。另外，该有机氢聚硅氧烷在23℃下的粘度优选为10～100000mPa·s，特别优选为10～5000mPa·s。

在本组合物中，具有硅原子键合氢原子的该有机氢聚硅氧烷的含量，相对于(A)成分和(B)成分中的1mol的与硅原子键合的烯基，本成分中的与硅原子键合的氢原子成为0.1～4.0mol的量。这是因为，如果本成分的含量成为低于上述范围的下限的量，则有时得到的组合物变得无法充分固化；另一方面，如果超过上述范围的上限，担心得到的固化物变得非常硬质，在表面产生大量裂纹。

(D)成分为氢化硅烷化催化剂(加成反应催化剂)，是用于促进(A)成分和(B)成分中的烯基与(C)成分中的Si－H基之间的氢化硅烷化加成反应的催化剂，作为该加成反应催化剂，可列举出铂黑、二氯化铂、氯铂酸、氯铂酸与1元醇的反应物、氯铂酸与烯烃类的络合物、双乙酰乙酸铂等铂系催化剂、钯系催化剂、铑系催化剂等铂系金属催化剂。予以说明，该加成反应催化剂的配合量可作为催化剂量，但通常作为铂系金属，相对于(A)、(B)和(C)成分的合计质量，优选配合0.1～1000ppm、特别优选0.5～500ppm、进一步优选1～200ppm左右。

(E)成分即苯并三唑类紫外线吸收剂是为了保护覆盖集光型太阳能电池系统单元中的二次光学系统所使用的太阳能电池单元的封装树脂或粘合剂免受380nm以下的短波长的紫外光而进行配合的成分。若考虑太阳能电池单元的发电效率，不屏蔽420nm以上波长的光、屏蔽380nm以下波长的光的紫外线吸收剂是合适的，满足该要求的为苯并三唑类的紫外线吸收剂。进而，在考虑与(A)成分的溶解性的情况下，通过使用常温下为液体的苯并三唑类紫外线吸收剂，即使冷藏保存组合物也不会产生白浊，保存稳定性优异。具体而言，有2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚。另一方面，为了进一步提高与(A)成分的溶解性，也可举出具有苯并三唑基的有机硅化合物。具有苯并三唑基的有机硅化合物[通式(i)]为苯并三唑基介由烃基与硅氧烷或硅烷键合而成，具体可例示出下述化合物(I)、化合物(II)。

【化学式4】

〔式中，R³为氢原子、碳数1～10的烷基、芳基等未取代或取代的1价烃基，或由下述通式(A)表示的含苯并三唑基官能团，但R³的至少1个、优选1～2个为式(A)的含苯并三唑基官能团。R⁴为碳数1～10的未取代或取代的1价烃基，m为≥0的整数，n为≥0的整数，m优选为0～500、特别优选为0～100，n优选为0～200、特别优选为0～50。

【化学式5】

(式中，R⁵、R⁶为碳原子数1～10的未取代或取代的2价烃基，特别为亚烷基，X为

【化学式6】

或＊表示键合端。)〕

【化学式7】

化合物(I)

相对于(A)成分、(B)成分和(C)成分的合计100质量份，上述(E)成分的配合量为0.01～10质量份，优选为0.05～5质量份，特别优选为0.1～2质量份。如果低于0.01质量份，则得不到作为紫外线吸收剂的效果；如果为10质量份以上，则会成为耐热后变色的原因。

进而，为了通过进入固化物中而稳定，(E)成分优选具有与硅原子键合的氢原子。(E)成分中所包含的与硅原子键合的氢原子的量相对于(A)成分和(B)成分中的与硅原子键合的烯基的合计1mol，优选与(C)成分中的与硅原子键合的氢原子之和成为0.1～4mol的量。如果为低于上述范围的下限的量，则有时得到的组合物变得无法充分固化；另一方面，如果超过上述范围的上限，则担心得到的固化物变得非常硬质，在表面产生大量裂纹。

本发明的硅橡胶组合物至少包含上述的(A)～(E)成分，进而，在本组合物中，在不损害本发明目的的情况下，还可以含有其他任意成分，例如气相法二氧化硅、湿法微粉二氧化硅、结晶性二氧化硅等增强性填充剂、进而通过有机硅化合物对这些填充剂的表面进行疏水化处理而成的填充剂、炔类化合物、肼系类化合物、膦类化合物、硫醇类化合物等加成反应抑制剂、增塑剂、增粘剂等。

在将本发明的硅橡胶组合物成形为菲涅耳透镜、棱镜的情况下，作为成形方法，不特别限定，通常使用模成形。另外，其固化条件不特别限定。一般而言，可以在80～300℃、特别是100～250℃下加热固化1分钟～1小时、特别是5～30分钟左右。另外，也可以在100～200℃下进行10分钟～10小时左右的后固化。

实施例

以下，示出实施例和比较例具体地说明本发明，但本发明不限定于下述实施例。

[合成例]

具有苯并三唑基的有机硅化合物(化合物I)

向具备蛇形冷凝器、温度计的0.5L的四口烧瓶中加入100g(0.068mol)的仅在末端具有Si－H基的有机硅化合物、32mg的BHT，升温至80℃。升温后，添加0.1g的氯铂酸为2质量％的2-乙基己醇溶液，滴加如下溶液，该溶液为使22g(0.068mol)的甲基丙烯酸2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟苯基]乙基2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]苯酚溶解于198g的甲苯而成的溶液。滴加结束后，在80～90℃下反应2小时。将温度降低至30℃附近后，在80～90℃/20mmHg下通过1小时浓缩去除甲苯，过滤析出的固体。过滤后，得到97.5g的淡黄色透明的液体(化合物I)。

具有苯并三唑基的有机硅化合物(化合物II)

向具备蛇形冷凝器、温度计的0.5L的四口烧瓶中加入50g(0.037mol)的末端及支链具有Si-H基的有机硅化合物、30mg的BHT、5.9g(0.018mol)的甲基丙烯酸2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟苯基]乙基2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]苯酚、50g的甲苯，升温至80℃。升温后，添加0.1g的氯铂酸为2质量％的2-乙基己醇溶液，在80～90℃下反应2小时。将温度降低至30℃附近后，在80～90℃/20mmHg下通过3小时浓缩去除甲苯，过滤后，得到50.3g的淡黄色透明的液体(化合物II)。

[实施例、比较例]

准备下述成分，制备表1所示组成的硅橡胶组合物。使组合物分别在120℃下固化1小时。透光率测定方法使用分光光度计U-3310(日立制作所制)，分别测定光路长2.0mm的固化物在25℃下的380nm和420nm波长的透光率。

作为(A)成分的有机聚硅氧烷

(A－1)分子链两末端乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端二甲基聚硅氧烷(23℃下的粘度为5000mPa·s，每100g乙烯基的含量为0.006mol)。

作为(B)成分的有机聚硅氧烷

(B－1)包含Me₃SiO_0.5单元、Me₂ViSiO_0.5单元、SiO₂单元[(Me₃SiO_0.5+Me₂ViSiO_0.5)/SiO₂＝0.8]的聚硅氧烷。烯基的含量为0.1mol/100g，23℃下为固态，Me：甲基，Vi：乙烯基。

作为(C)成分的有机氢聚硅氧烷

(C－1)分子链两末端三甲基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷·甲基氢硅氧烷共聚物(23℃下的粘度为100mPa·s、与硅原子键合的氢原子的含量为0.5质量％)。

(D)氢化硅烷化催化剂

(D-1)铂含量为1质量％的、铂1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷络合物的二甲基硅氧烷聚合物溶液。

(E)苯并三唑类紫外线吸收剂

(E-1)2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚(25℃下为液体)。

(E-2)具有苯并三唑基的有机硅化合物(化合物I)(25℃下为液体)。

(E-3)具有苯并三唑基的有机硅化合物(化合物II)(25℃下为液体)。

(紫外线吸收剂-1)甲基丙烯酸2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟苯基]乙基2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]苯酚(熔点95℃)。

(紫外线吸收剂-2)(p-甲氧苯亚甲基)丙二酸二甲酯(熔点55℃)。

控制剂

1-乙炔基环己醇

【表1】

配合(质量份)	实施例1	实施例2	实施例3	比较例1	比较例2	比较例3
							A-1	75	75	75	75	75	75
B-1	25	25	25	25	25	25
							C-1	8	8	8	8	8	8
D-1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
							E-1	0.25
E-2		0.25
							E-3			0.25
紫外线吸收剂1				0.25
							紫外线吸收剂2					0.25
控制剂	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
							反应性基团比率^※1	1.35	1.35	1.35	1.35	1.35	1.35
反应性基团比率^※2	1.35	1.36	1.39	1.35	1.35	1.35
							外观	透明	透明	透明	白浊	透明	透明
380nm透光率(％)	0	0	0	20	94	94
							420nm透光率(％)	94	94	94	94	94	94

※1反应性基团比率：(C)成分中的Si-H基的mol数相对于(A)成分与(B)成分中所含烯基的合计的mol数

※2反应性基团比率：(C)成分与(E)成分中所含Si-H基的合计的mol数相对于(A)成分与(B)成分中所含烯基的合计的mol数。

Claims

1.集光型太阳能电池的菲涅耳透镜或棱镜形成用硅橡胶组合物，其特征在于，含有如下而成：

R_pSiO_(4-p)/2(2)

式中，R为相同或不同种类的未取代或取代的1价烃基、烷氧基或羟基，p为满足1≤p＜2的正数，

2.权利要求1所述的硅橡胶组合物，其特征在于，提供波长420nm下的透光率为90％以上、波长380nm下的透光率低于10％的固化物。

3.权利要求1所述的硅橡胶组合物，(A)成分的有机聚硅氧烷由下述平均组成式(1)表示：

R¹ _aSiO_(4-a)/2(1)，

式中，R¹为相互相同或不同种类的碳数1～10的未取代或取代的1价烃基，a为1.95～2.05范围的正数。

4.权利要求1所述的硅橡胶组合物，其特征在于，作为(E)成分的苯并三唑类紫外线吸收剂为2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚。

5.权利要求1所述的硅橡胶组合物，其特征在于，作为(E)成分的苯并三唑类紫外线吸收剂为具有至少1个苯并三唑基的有机硅化合物。

6.权利要求4所述的硅橡胶组合物，具有至少1个苯并三唑基的有机硅化合物由下述式(i)表示：

式中，R³为氢原子、碳数1～10的未取代或取代的1价烃基、或由下述通式(A)表示的含苯并三唑基的官能团，但R³的至少一个为式(A)的含苯并三唑基的官能团，R⁴为碳数1～10的未取代或取代的1价烃基，m为≥0的整数、n为≥0的整数；

式中，R⁵、R⁶为碳数1～10的未取代或取代的2价烃基，X为＊表示键合端。

7.权利要求6所述的硅橡胶组合物，R³的至少一个为氢原子，相对于(A)成分和(B)成分中的与硅原子键合的烯基的合计1mol，(C)成分中的与硅原子键合的氢原子与(E)成分中所包含的与硅原子键合的氢原子的量成为0.1～4mol的量。

8.集光型太阳能电池用菲涅耳透镜，其包含权利要求1～7任一项所述的硅橡胶组合物的固化物。

9.集光型太阳能电池用棱镜，其包含权利要求1～7任一项所述的硅橡胶组合物的固化物。