DE102009002386A1 - Fluorescence Conversion Solar Cell - Injection Molding Production - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kombination aus Fluoreszenzkonversionsfarbstoffen in Kunststoffformkörpern aus Polymethyl(meth)acrylat, die dazu eingesetzt werden, die natürliche Sonneneinstrahlung in für die Solarzellen nutzbares Licht umzuwandeln. Die Kunststoffformkörper werden im Spritzgußverfahren hergestellt.The invention relates to a combination of fluorescence conversion dyes in plastic moldings of polymethyl (meth) acrylate, which are used to convert the natural solar radiation in usable for the solar cell light. The plastic moldings are produced by injection molding.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Kombination aus Fluoreszenzkonversionsfarbstoffen in Kunststoffformkörpern aus Polymethyl(meth)acrylat, die dazu eingesetzt werden, die natürliche Sonneneinstrahlung in für die Solarzellen nutzbares Licht umzuwandeln. Die Kunststoffformkörper werden im Spritzgussverfahren polymerisiert.The The invention relates to a combination of fluorescence conversion dyes in plastic moldings of polymethyl (meth) acrylate, the to be used, the natural sunlight convert into usable for the solar cells light. The Plastic moldings are polymerized by injection molding.
Stand der TechnikState of the art
Photovoltaikzellen können das eingestrahlte Sonnenlicht nur zum Teil in nutzbare elektrische Energie umwandeln, ein großer Teil der Energie geht in Form von Wärme verloren. So kann beispielsweise eine Silizium-Solarzelle alle Photonen absorbieren, die eine Energie oberhalb der Bandkante von 1,1 eV des kristallinen Siliziums aufweisen. Dies entspricht einer Wellenlänge < 1.100 nm. Die überschüssige Energie der absorbierten Photonen wird in Wärme umgewandelt und führt zu einer Aufheizung der Photozelle, der Wirkungsgrad der Photozelle wird erniedrigt.photovoltaic cells The irradiated sunlight can only partially into usable convert electrical energy, a large part of the energy is lost in the form of heat. So, for example a silicon solar cell absorb all the photons that have an energy above the band edge of 1.1 eV of the crystalline silicon. This corresponds to a wavelength <1,100 nm. The excess Energy of the absorbed photons is converted into heat and leads to a heating of the photocell, the efficiency the photocell is lowered.
Der
Aufbau und die Wirkung von Fluoreszenzkonversionssolarzellen ist
aus der
Konzentrator-Systeme mit Linsen oder SpiegelnConcentrator systems with lenses or mirrors
Optische
Systeme basierend auf Linsen oder Spiegeln zur Konzentration des
Lichts auf die Solarzellen sind bekannt, es werden Konzentrationsfaktoren
von bis zu 1.000-fach erreicht. Nachteilig bei den optischen Lösungen
ist allerdings, dass das gesamte elektromagnetische Spektrum des
Lichts konzentriert wird, so dass nicht nur das wirksame Licht konzentriert
wird, sondern auch das das photovoltaisch unwirksame Licht. Dies
führt zu einer unerwünschten thermischen Belastung
der Solarzellen und zu einer Verringerung des Wirkungsgrads. Um
die Temperaturen nicht zu hoch werden zu lassen, kann man die Solarzellen
aktiv oder passiv kühlen. Darüber hinaus müssen
die Linsen oder die Linsensysteme aufwendig mechanisch dem Sonnenstand
nachgeführt werden, ferner können sie nur das
direkt auftreffende Licht abbilden. Diffuses Licht trägt wenig
oder gar nicht zur Energiegewinnung bei. (siehe
Aufgabetask
Es bestand angesichts des oben diskutierten Standes der Technik die Aufgabe, Konzentrationswege für die optische Strahlung der Sonne zu entwickeln, die in der Lage sind,
- • diffuses Licht zu nutzen und daher ohne aufwendige Nachführmechanik auskommen,
- • ein auf das Absorptionsspektrum der verwendeten Solarzelle (beispielsweise Si oder GaAs) abgestimmtes Licht zu liefern,
- • einen den optischen Konzentratoren vergleichbaren Konzentrationsgrad zu erzielen,
- • einfach und preiswert hergestellt zu werden,
- • die Wärmebelastung der Solarzellen und den damit verbundenen Wirkungsgradverlust zu verringern,
- • die aktive Solarzellenfläche zu verringern,
- • beständig gegen Witterungseinflüsse zu sein und im Laufe des Betriebs die optischen Eigenschaften praktisch nicht verändern,
- • to use diffused light and therefore manage without complicated tracking mechanism,
- To provide a light tuned to the absorption spectrum of the solar cell used (for example Si or GaAs),
- • achieve a concentration level comparable to the optical concentrators,
- • easy and inexpensive to manufacture
- • reduce the heat load on the solar cells and the associated loss of efficiency,
- • reduce the active solar cell area,
- • be resistant to the effects of the weather and practically do not change the optical properties during operation,
Lösungsolution
Die Lösung der oben aufgeführten Aufgabe gelingt durch eine Verwendung verschiedener Fluoreszenzkonversionsfarbstoffe in Kunststoffformkörpern, deren Spektren so aufeinander abgestimmt sind, dass das eingestrahlte Licht gezielt mit solchen Wellenlängen abgestrahlt wird, die auf die jeweilige Solarzelle abgestimmt sind.The Solution of the above object is achieved by a use of different fluorescence conversion dyes in Plastic moldings whose spectra are so coordinated are that the incident light targeted with such wavelengths is emitted, which are matched to the respective solar cell.
Die Lösung umfasst ferner die Lösung der Farbstoffe oder der Farbstoffgemische in einem Monomergemisch, das anschließend zu einem Kunststoffformkörper polymerisiert wird.The Solution further comprises the solution of the dyes or the dye mixtures in a monomer mixture, which subsequently is polymerized to a plastic molding.
Der
Kunststoffformkörper kann ein- oder mehrschichtig aufgebaut
sein und Schichten umfassen, die gleiche oder unterschiedliche Farbstoffe
oder Farbstoffgemische enthalten. Die einzelnen Schichten können z.
B. durch Verkleben oder durch mehrschichtigen Spritzguss miteinander
fest verbunden sein. Dies kann z. B. nach Verfahren, die in den
Anmeldungen
Die Schichtung kann aber auch durch loses aufeinanderstapeln der einzelnen Kunststoffformkörper erfolgen.The Layering can also be achieved by loose stacking each other Plastic moldings done.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet folgende Vorteile:
- – Das eingestrahlte Sonnenlicht wird in für Silizium-Photovoltaikzellen optimale Wellenlängen umgewandelt,
- – Die Herstellung der Fluoreszenzkonversionssolarzellen kann nach bekannten Verfahren erfolgen,
- – Die Solarzellen werden vor Vandalismus geschützt,
- – die Konversionsraten sind überraschend hoch,
- – der Kunststoffformkörper ist einfach an die geometrischen und statischen Erfordernisse der Solarzelle anpassbar,
- – der Kunststoffformkörper ist leichter als eine vergleichbare Anordnung aus Mineralglas,
- – der Kunststoffformkörper kann schlagzäh ausgerüstet sein, so dass die Solarzellenanordnung gegen Hagel geschützt ist.
- The irradiated sunlight is converted into optimal wavelengths for silicon photovoltaic cells,
- The preparation of the fluorescence conversion solar cells can be carried out by known methods,
- - The solar cells are protected against vandalism,
- - the conversion rates are surprisingly high,
- The plastic molding is easily adaptable to the geometric and static requirements of the solar cell,
- The plastic molding is lighter than a comparable arrangement of mineral glass,
- - The plastic molding can be equipped impact resistant, so that the solar cell array is protected against hail.
Die Herstellung des KunststoffformkörpersThe production of the plastic molding
Die MonomereThe monomers
Die (Meth)acrylateThe (meth) acrylates
Eine besonders bevorzugte Gruppe von Monomeren stellen (Meth)acrylate dar. Der Ausdruck (Meth)acrylate umfasst Methacrylate und Acrylate sowie Mischungen aus beiden.A Particularly preferred group of monomers are (meth) acrylates The term (meth) acrylates includes methacrylates and acrylates as well as mixtures of both.
Diese Monomere sind weithin bekannt. Zu diesen gehören unter anderem (Meth)acrylate, die sich von gesättigten Alkoholen ableiten, wie beispielsweise Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, tert.-Butyl(meth)acrylat, Butoxymethyl(meth)acrylat, Pentyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, Heptyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, Isooctyl(meth)acrylat, Isodecyl(meth)acrylat, Tetrahydrofurfuryl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat und 2-Ethylhexyl(meth)acrylat; (Meth)acrylate, die sich von ungesättigten Alkoholen ableiten, wie beispielsweise Oleyl(meth)acrylat, 2-Propinyl(meth)acrylat, Allyl(meth)acrylat, Vinyl(meth)acrylat; Aryl(meth)acrylate, wie beispielsweise Benzyl(meth)acrylat oder Phenyl(meth)acrylat, wobei die Arylreste jeweils unsubstituiert oder bis zu vierfach substituiert sein können; Cycloalkyl(meth)acrylate, wie beispielsweise 3-Vinylcyclohexyl(meth)acrylat, Bornyl(meth)acrylat; Isobornyl(meth)acrylat, Hydroxylalkyl(meth)acrylate, wie beispielsweise 3-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 3,4-Dihydroxybutyl(meth)acrylat, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat; Glycoldi(meth)acrylate, wie beispielsweise 1,4-Butandiol(meth)acrylat, (Meth)acrylate von Etheralkoholen, wie beispielsweise Tetrahydrofurfuryl(meth)acrylat, Vinyloxyethoxyethyl(meth)acrylat; Amide und Nitrile der (Meth)acrylsäure, wie beispielsweise N-(3-Dimethylaminopropyl)(meth)acrylamid, N-(Diethylphosphono)(meth)acrylamid, 1-Methacryloylamido-2-methyl-2-propanol; schwefelhaltige Methacrylate, wie beispielsweise Ethylsulfinylethyl(meth)acrylat, 4-Thiocyanatobutyl(meth)acrylat, Ethylsulfonylethyl(meth)acrylat, Thiocyanatomethyl(meth)acrylat, Methylsulfinylmethyl(meth)acrylat, Bis((meth)acryloyloxyethyl)sulfid; mehrwertige (Meth)acrylate, wie beispielsweise Trimethyloylpropantri(meth)acrylat.These Monomers are well known. These belong to other (meth) acrylates that are derived from saturated alcohols such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, Propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, butoxymethyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, Hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, Isodecyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate; (Meth) acrylates other than unsaturated Derive alcohols such as oleyl (meth) acrylate, 2-propynyl (meth) acrylate, Allyl (meth) acrylate, vinyl (meth) acrylate; Aryl (meth) acrylates, such as for example, benzyl (meth) acrylate or phenyl (meth) acrylate, wherein the aryl radicals are each unsubstituted or substituted up to four times could be; Cycloalkyl (meth) acrylates, such as 3-vinylcyclohexyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate; Isobornyl (meth) acrylate, Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3,4-dihydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate; Glycol di (meth) acrylates such as 1,4-butanediol (meth) acrylate, (Meth) acrylates of ether alcohols, such as, for example, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, Vinyloxyethoxyethyl (meth) acrylate; Amides and nitriles of (meth) acrylic acid, such as N- (3-dimethylaminopropyl) (meth) acrylamide, N- (diethylphosphono) (meth) acrylamide, 1-Methacryloylamido-2-methyl-2-propanol; Sulfur-containing methacrylates, such as ethylsulfinylethyl (meth) acrylate, 4-thiocyanatobutyl (meth) acrylate, ethylsulfonylethyl (meth) acrylate, Thiocyanatomethyl (meth) acrylate, methylsulfinylmethyl (meth) acrylate, sulfide bis ((meth) acryloyloxyethyl); polyvalent (meth) acrylates, such as for example trimethyloylpropane tri (meth) acrylate.
Diese Monomere können einzeln oder als Mischung verwendet werden. Hierbei sind Mischungen besonders bevorzugt, die Methacrylate und Acrylsäureester enthalten.These Monomers may be used singly or as a mixture. Mixtures are particularly preferred here, the methacrylates and Acrylic acid ester included.
Die RadikalbildnerThe radical formers
Die Polymerisation wird im Allgemeinen mit bekannten Radikalinitiatoren gestartet. Zu den bevorzugten Initiatoren gehören unter anderem die in der Fachwelt weithin bekannten Azoinitiatoren, wie AIBN und 1,1-Azobiscyclohexancarbonitril, sowie Peroxyverbindungen, wie Methylethylketonperoxid, Acetylacetonperoxid, Dilaurylperoxyd, tert.-Butylper-2-ethylhexanoat, Ketonperoxid, Methylisobutylketonperoxid, Cyclohexanonperoxid, Dibenzoylperoxid, tert.-Butylperoxybenzoat, tert.-Butylperoxyisopropylcarbonat, 2,5-Bis(2-ethylhexanoylperoxy)-2,5-dimethylhexan, tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, tert.-Butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoat, Dicumylperoxid, 1,1-Bis(tert.-butylperoxy)cyclohexan, 1,1-Bis(tert.-butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexan, Cumylhydroperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Bis(4-tert.-butylcyclohexyl)peroxydicarbonat, Mischungen von zwei oder mehr der vorgenannten Verbindungen miteinander sowie Mischungen der vorgenannten Verbindungen mit nicht genannten Verbindungen, die ebenfalls Radikale bilden können.The polymerization is generally started with known free-radical initiators. Among the preferred initiators include the azo initiators well known in the art, such as AIBN and 1,1-azobiscyclohexanecarbonitrile, and peroxy compounds such as methyl ethyl ketone peroxide, acetylacetone peroxide, dilauryl peroxide, tert-butyl per-2-ethylhexanoate, ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, cyclohexa nonperoxide, dibenzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, 2,5-bis (2-ethylhexanoylperoxy) -2,5-dimethylhexane, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-butylperoxy-3,5,5 trimethylhexanoate, dicumyl peroxide, 1,1-bis (tert-butylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (tert-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, cumyl hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, bis (4-tert. Butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, mixtures of two or more of the aforementioned compounds with one another and mixtures of the abovementioned compounds with unspecified compounds which can also form radicals.
Diese Verbindungen werden häufig in einer Menge von 0,01 bis 1,0 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomeren, eingesetzt.These Compounds are commonly found in an amount of 0.01 to 1.0 wt .-%, preferably from 0.05 to 0.3 wt .-%, based on the Weight of the monomers used.
Die SchlagzähmodifierThe impact modifiers
Gemäß einem
besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Formmasse
gegebenenfalls durch einen Schlagzähmodifier mechanisch
stabiler ausgerüstet werden. Derartige Schlagzähmodifizierungsmittel
für Polymethacrylat-Kunststoffe sind hinlänglich
bekannt, so sind die Herstellung und der Aufbau von schlagzähmodifizierten
Polymethacrylat-Formmassen unter anderem in
Bevorzugte schlagzähe Formmassen weisen 70–99 Gew.-% Polymethyl(meth)acrylate auf. Diese Polymethyl(meth)acrylate wurden zuvor beschrieben.preferred impact-resistant molding compositions have 70-99 wt .-% polymethyl (meth) acrylates on. These polymethyl (meth) acrylates have been previously described.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die zur Herstellung von schlagzähmodifizierten Formmassen verwendeten Polymethyl(meth)acrylate durch radikalische Polymerisation von Mischungen erhalten, die 80 Gew.-% bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 90 Gew.-%–98 Gew.-%, Methylmethacrylat und gegebenenfalls 0 Gew.-%–20 Gew.-%, bevorzugt 2 Gew.-%–10 Gew.-% weitere radikalisch polymerisierbare Comonomere umfassen, die ebenfalls zuvor aufgeführt wurden. Besonders bevorzugte Comonomere sind unter anderem C1- bis C4-Alkyl(meth)acrylate, insbesondere Methylacrylat, Ethylacrylat oder Butylmethacrylat.According to a particular aspect of the present invention, the polymethyl (meth) acrylates used for the preparation of impact-modified molding compositions are obtained by free-radical polymerization of mixtures which comprise 80% by weight to 100% by weight, preferably 90% by weight to 98% by weight. %, Methyl methacrylate and optionally 0% by weight to 20% by weight, preferably 2% by weight to 10% by weight, of further free-radically polymerizable comonomers which have likewise been listed above. Particularly preferred comonomers include C 1 to C 4 alkyl (meth) acrylates, in particular methyl acrylate, ethyl acrylate or butyl methacrylate.
Vorzugsweise liegt das mittlere Molekulargewicht Mw der Polymethyl(meth)acrylate zur Herstellung besonders schlagzäher Formmassen im Bereich von 90.000 g/mol bis 200.000 g/mol, insbesondere 100.000 g/mol bis 150.000 g/mol.Preferably the average molecular weight Mw of the polymethyl (meth) acrylates for producing particularly impact-resistant molding compounds in the field from 90,000 g / mol to 200,000 g / mol, in particular 100,000 g / mol to 150,000 g / mol.
Bevorzugte schlagzähe Formmassen enthalten 1 Gew.-% bis 60 Gew.-%, bevorzugt 2 Gew.-% bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 Gew.-% bis 45 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% bis 42 Gew.-% eines Schlagzähmodifizierungsmittels, welches eine Elastomerphase aus vernetzten Polymerisatteilchen darstellt.preferred impact-resistant molding compositions contain 1% by weight to 60% by weight, preferably from 2% by weight to 50% by weight, more preferably from 3% by weight to 45 wt .-%, in particular 5 wt .-% to 42 wt .-% of an impact modifier, which is an elastomeric phase of crosslinked polymer particles.
Das Schlagzähmodifizierungsmittel kann in an sich bekannter Weise durch Perlpolymerisation oder durch Emulsionspolymerisation erhalten werden.The Impact modifier can be known in per se Way by bead polymerization or by emulsion polymerization to be obtained.
Bevorzugte Schlagzähmodifizierungsmittel stellen vernetzte Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 50 bis 1000 nm, bevorzugt 60 bis 500 nm und besonders bevorzugt 80 bis 450 nm dar.preferred Impact modifiers provide crosslinked particles having a mean particle size in the range of 50 to 1000 nm, preferably 60 to 500 nm and more preferably 80 to 450 nm.
Derartige Partikel können beispielsweise durch die radikalische Polymerisation von Mischungen erhalten werden, die in der Regel mindestens 40 Gew.-%, bevorzugt 50 Gew.-% bis 70 Gew.-% Methylmethacrylat, 20 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt 25 Gew.-% bis 45 Gew.-% Butylacrylat sowie 0,1 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 1 Gew.-% eines vernetzenden Monomeren, z. B. einem mehrfunktionellen (Meth)acrylat, wie z. B. Allylmethacrylat und Comonomeren enthalten, die mit den zuvor genannten Vinylverbindungen copolymerisiert werden können.such Particles, for example, by the radical polymerization of mixtures which are generally at least 40% by weight, preferably 50% to 70% by weight of methyl methacrylate, 20% by weight to 50 wt .-%, preferably 25 wt .-% to 45 wt .-% butyl acrylate and 0.1 wt .-% to 2 wt .-%, preferably 0.5 wt .-% to 1 wt .-% of a crosslinking monomers, e.g. B. a polyfunctional (meth) acrylate, such as As allyl methacrylate and comonomers containing the previously mentioned vinyl compounds can be copolymerized.
Zu den bevorzugten Comonomeren gehören unter anderem C1-C4-Alkyl(meth)acrylate, wie Ethylacrylat oder Butylmethacrylat, bevorzugt Methylacrylat, oder andere vinylisch polymerisierbare Monomere wie z. B. Styrol. Die Mischungen zur Herstellung der zuvor genannten Partikel können vorzugsweise 0 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 15 Gew.-% Comonomere umfassen.Among the preferred comonomers include C 1 -C 4 alkyl (meth) acrylates, such as ethyl acrylate or butyl methacrylate, preferably methyl acrylate, or other vinylically polymerizable monomers such. Styrene. The mixtures for the preparation of the aforementioned particles may preferably comprise 0 wt .-% to 30 wt .-%, preferably 0.5 wt .-% to 15 wt .-% comonomers.
Besonders
bevorzugte Schlagzähmodifizierungsmittel sind Polymerisatteilchen,
die einen zwei-, besonders bevorzugt einen dreischichtigen Kern-Schale-Aufbau
aufweisen. Derartige Kern-Schale-Polymerisate sind unter anderem
in
Besonders
bevorzugte Schlagzäh-Modifier auf Basis von Acrylatkautschuk
haben unter anderem folgenden Aufbau:
Der Kern sowie die Schalen können neben den genannten Monomeren jeweils weitere Monomere enthalten.Of the Core and the shells can in addition to the monomers mentioned each contain additional monomers.
Beispielsweise
kann ein bevorzugter Acrylatkautschuk-Modifier folgenden Aufbau
aufweisen:
Das Verhältnis von Kern zu Schale(n) der Acrylatkautschuk-Modifier kann in weiten Bereichen schwanken. Vorzugsweise liegt das Gewichtsverhältnis Kern zu Schale K/S im Bereich von 20:80 bis 80:20, bevorzugt von 30:70 zu 70:30 bis Modifiern mit einer Schale bzw. das Verhältnis von Kern zu Schale 1 zu Schale 2 K/S1/S2 im Bereich von 10:80:10 bis 40:20:40, besonders bevorzugt von 20:60:20 bis 30:40:30 bei Modifiern mit zwei Schalen.The Ratio of core to shell (s) of the acrylate rubber modifier can vary widely. Preferably, the weight ratio is Core to shell K / S in the range of 20:80 to 80:20, preferably from 30:70 to 70:30 to Modifiern with a shell or the ratio from core to shell 1 to shell 2 K / S1 / S2 in the range of 10:80:10 to 40:20:40, more preferably from 20:60:20 to 30:40:30 at Modifiers with two bowls.
Die Partikelgröße der Kern-Schale-Modifier liegt üblich im Bereich von 50 bis 1.000 nm, vorzugsweise 100 bis 500 nm und besonders bevorzugt von 150 bis 450 nm, ohne dass hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll.The Particle size of the core-shell modifier is common in the range of 50 to 1,000 nm, preferably 100 to 500 nm and more preferably from 150 to 450 nm, without thereby causing a Restriction is to take place.
Derartige Schlagzähmodifier sind von der Fa. Mitsubishi unter dem Handelsnamen METABLEN® IR 441 kommerziell erhältlich. Darüber hinaus können auch schlagzähmodifizierte Formmassen erhalten werden. Hierzu gehört unter anderem ACRYLITE PLUS® vom Hersteller CYRO Industries.Such impact modifiers are commercially available from the Fa. Mitsubishi under the trade name METABLEN ® IR 441.. In addition, impact-modified molding compositions can also be obtained. These include ACRYLITE PLUS ® from the manufacturer CYRO Industries.
Der Kunststoffformkörper kann auch aus Polycarbonat (PC), Polystyrol (PS), Polyamid (PA), Polyester (PE), thermoplastischem Polyurethan (PU), Polyethersulfon, Polysulfonen, Vinylpolymeren, wie beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), aufgebaut sein.Of the Plastic moldings can also be made of polycarbonate (PC), polystyrene (PS), polyamide (PA), polyester (PE), thermoplastic polyurethane (PU), polyethersulfone, polysulfones, vinyl polymers, such as Polyvinyl chloride (PVC), be constructed.
LichtschutzmittelLight stabilizers
Als
Lichtschutzmittel werden UV-A und/oder UV-B-Absorber eingesetzt.
Als Beispiele für Stoffklassen, die eingesetzt werden können,
seien die HALS-Verbindungen genannt. Unter HALS-Verbindungen werden sterisch
gehinderte Amine verstanden, wie sie beispielsweise in der
Ferner können Lichtschutzmittel auf der Basis von Benzophenon-Derivaten eingesetzt werden. In den Handel werden diese Produkte durch BASF unter der Marke UVINUL® 5411 gebracht.Furthermore, light stabilizers based on benzophenone derivatives can be used. These products are marketed by BASF under the brand UVINUL ® 5411.
Lichtschutzmittel auf der Basis von Benzotriazolen können ebenfalls verwendet werden. In den Handel werden diese Produkte durch Cytec unter der Marke CYASORB® UV 5411 oder von Ciba unter der Marke TINUVIN® P, Tinuvin® 571 und TINUVIN® 234 gebracht.Benzotriazole based light stabilizers can also be used. In the trade, these products are made by Cytec under the brand CYASORB ® UV 5411 or Ciba under the trade name TINUVIN ® P, Tinuvin ® 571 and Tinuvin ® 234th
OxidationsschutzmittelAntioxidants
Als Oxidationsschutzmittel können sterisch gehinderte Phenole oder Phosphite oder Phosphonite eingesetzt werden. In den Handel werden diese Produkte durch Ciba unter den Marken Irganox® und Irgafos® gebracht.As an antioxidant sterically hindered phenols or phosphites or phosphonites can be used. In the trade, these products are made by Ciba under the trademarks Irganox ® and Irgafos ®.
Des weiteren kann die Formmasse weitere Polymere enthalten, um die Eigenschaften zu modifizieren. Hierzu gehören unter anderem Polyacrylnitrile, Polystyrole, Polyether, Polyester, Polycarbonate und Polyvinylchloride. Diese Polymere können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden, wobei auch Copolymere, die von den zuvor genannten Polymeren ableitbar sind, eingesetzt werden können.Furthermore, the molding composition may contain other polymers to modify the properties. These include, but are not limited to, polyacrylonitriles, polystyrenes, polyethers, polyesters, polycarbonates and polyvinyl chlorides. These polymers can be used singly or as a mixture, and copolymers which are derivable from the abovementioned polymers can also be used.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts Mw der in der Formmasse zu verwendenden Homo- und/oder Copolymere kann in weiten Bereichen schwanken, wobei das Molekulargewicht üblicherweise auf den Anwendungszweck und die Verarbeitungsweise der Formmasse abgestimmt wird. Im Allgemeinen liegt es aber im Bereich zwischen 20.000 und 1.000.000 g/mol, vorzugsweise 50.000 bis 500.000 g/mol und besonders bevorzugt 80.000 bis 300.000 g/mol, ohne dass hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll.The Weight average molecular weight Mw in the molding compound too used homo- and / or copolymers can in wide ranges vary, the molecular weight usually on the Matched purpose and the processing of the molding material becomes. In general, however, it is in the range between 20,000 and 1,000,000 g / mol, preferably 50,000 to 500,000 g / mol, and more preferably 80,000 to 300,000 g / mol, without any limitation should be done.
Die Formmassen zur Herstellung des Formteils können übliche Additive/Zusatzstoffe aller Art enthalten. Hierzu gehören unter anderem Farbstoffe, Antistatika, Antioxidantien, Entformungsmittel, Flammschutzmittel, Schmiermittel, Fliessverbesserungsmittel, Füllstoffe, Lichtstabilisatoren und organische Phosphorverbindungen, wie Phosphite oder Phosphonate, Pigmente, Verwitterungsschutzmittel und Weichmacher. Die Menge an Zusatzstoffen ist jedoch auf den Anwendungszweck beschränkt. So sollte die lichtleitende Eigenschaft der Formmasse sowie deren Transparenz nicht zu stark durch Additive beeinträchtigt werden.The Molding compounds for the production of the molding may be conventional Additives / additives of all kinds included. These include including dyes, antistatic agents, antioxidants, mold release agents, Flame retardants, lubricants, flow improvers, fillers, Light stabilizers and organic phosphorus compounds, such as phosphites or phosphonates, pigments, weathering agents and plasticizers. However, the amount of additives is limited to the purpose of use. So should the photoconductive property of the molding compound and their Transparency is not overly affected by additives become.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Formmasse mindestens 70, vorzugsweise mindestens 80 und besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Formmasse, Polymethyl(meth)acrylat auf.According to one particular embodiment of the present invention the molding composition at least 70, preferably at least 80 and especially preferably at least 90% by weight, based on the weight of the molding composition, Polymethyl (meth) acrylate on.
Das SpritzgussverfahrenThe injection molding process
Die
in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Spritzgießtechnik
zur Verarbeitung thermoplastischer Formmassen ist dem Fachmann bekannt. Übersichten
sind z. B. zu finden in:
Das Spritzgießen der Formteile kann sowohl mit der Heißkanal-Technik als auch mit der Kaltkanal-Technik durchgeführt werden. Die Heißkanal-Technik bietet gegenüber der Kaltkanal-Technik einige Vorteile, wie z. B. die Realisierung langer Fließwege, so dass man den Anschnitt an die optimale Stelle legen kann, ein verlustfreies Arbeiten durch die Vermeidung von Angussabfall, die Möglichkeit eines längeren Nachdrucks, da das Material im Anguss nicht einfriert und die Realisierbarkeit kürzerer Zykluszeiten. Von Nachteil sind u. a. die höheren Werkzeugkosten durch eine aufwendigere Konstruktion, die höhere Störanfälligkeit und die schwierigere Wartung.The Injection molding of molded parts can be done both with the hot runner technique as well as with the cold runner technique. The hot runner technology offers over the cold runner technology some advantages, such as B. the realization of long flow paths, so you can put the bleed in the optimal place, a lossless work by avoiding sprue waste, the Possibility of a longer reprint, since the Material in the sprue does not freeze and the feasibility of shorter Cycle times. The disadvantage is u. a. the higher tooling costs by a more complex construction, the higher susceptibility to interference and the more difficult maintenance.
Bevorzugte Kunststoffsubstrate können von Evonik Röhm GmbH kommerziell unter dem Handelsnamen PLEXIGLAS® erhalten werden, ferner sind die Polymere zur Herstellung der Formmassen unter dem Handelsnamen ACRYLITE® vom Hersteller CYRO Industries kommerziell erhältlich.Preferred plastic substrates can be obtained from Evonik Röhm GmbH commercially under the trade name PLEXIGLAS ®, further, the polymers for the preparation of molding compositions under the tradename ACRYLITE ® from the manufacturer CYRO Industries are commercially available.
Das
Spritzgießverfahren zur Herstellung von Formteilen von
hoher optischer Güte wird bevorzugt auf die nachfolgend
beschriebene Art und Weise durchgeführt:
Die Temperatur
der geschmolzenen Formmasse bei dem Spritzgießverfahren
beträgt vorzugsweise 210°C–270°C
und noch mehr bevorzugt 240°C–250°C,
ohne dass hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll.The injection molding process for the production of moldings of high optical quality is preferably carried out in the manner described below:
The temperature of the molten molding compound in the injection molding process is preferably 210 ° C-270 ° C, and more preferably 240 ° C-250 ° C, without any limitation thereto.
Des weiteren beträgt die Temperatur der Spritzgießdüse bevorzugt 230°C–270°C, noch mehr bevorzugt 240°C–250°C, und die Temperatur des Spritzgießwerkzeugs beträgt bevorzugt 40°C–80°C und noch mehr bevorzugt 50°C–60°C.Of another is the temperature of the injection molding preferably 230 ° C-270 ° C, even more preferred 240 ° C-250 ° C, and the temperature of the injection mold is preferably 40 ° C-80 ° C and more preferably 50 ° C-60 ° C.
Die Temperatur des Spritzgießzylinders beträgt vorzugsweise 220°C–260°C und noch mehr bevorzugt 230°C–250°C.The Temperature of the injection molding cylinder is preferably 220 ° C-260 ° C and even more preferably 230 ° C-250 ° C.
Die Formmasse wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Druck im Bereich von 50 bar bis 1.000 bar in das Werkzeug eingespritzt. Dabei kann der Druck in einer besonderen Ausführungsform gestuft sein und beträgt in der ersten Stufe 50 bar und in der zweiten Stufe 400 bar.The Molding composition is in the process of the invention with a pressure in the range of 50 bar to 1,000 bar in the tool injected. In this case, the pressure in a particular embodiment and is 50 bar in the first stage and in the second stage 400 bar.
Ebenso kann die Einspritzgeschwindigkeit gestuft sein und liegt in der ersten Stufe im Bereich von 0,01 m/s bis 0,1 m/s in der zweiten Stufe im Bereich von 0,1 m/s bis 1 m/s und in einer möglichen dritten Stufe im Bereich von 0,05 m/s bis 0,5 m/s. Dabei beträgt der Dosierweg vorzugsweise das 1- bis 4fache des Schneckendurchmessers.Also, the injection rate may be stepped and in the first stage is in the range of 0.01 m / s to 0.1 m / s in the second stage in the range of 0.1 m / s to 1 m / s and in one possible third stage in the range of 0.05 m / s to 0.5 m / s. The metering path is preferably 1 to 4 times the snow ckendurchmessers.
Weiterhin bietet die Variante Spritzprägen die dem Fachmann bekannten Vorteile bezüglich des Schließkraftbedarfs der Maschine und Spannungsfreiheit des Produktes. Damit werden bessere optische Eigenschaften der Produkte erhalten, insbesondere geringere Doppelbrechung.Farther offers the variant injection-compression known to those skilled Advantages regarding the closing force requirement of Machine and voltage free of the product. This will be better obtained optical properties of the products, in particular lower Birefringence.
Die Abmessungen der Kunststoffsubstrate betragen beispielsweise bis zu 1 m Länge und Breite, bevorzugt sind Platten mit einer Länge und Breite von 0,1 m–0,5 m.The Dimensions of the plastic substrates are, for example, up to 1 m in length and width, plates are preferred with a Length and width of 0.1 m-0.5 m.
Die verwendeten FarbstoffeThe dyes used
Fluoreszierende FarbstoffeFluorescent dyes
Als
Farbstoffe können Farbstoffe der Typen Perylen-, Terylen-
und Rylenderivate aus der Lumogen® – Reihe
der BASF, Rhodamine, LDS® – Reihe
von Exciton, substituierte Pyrane (z. B. DCM), Coumarine (z. B. Coumarin
30, Coumarin 1, Coumarin 102, usw.) Oxazine (z. B. Nilblau oder
auch als Nilblau A bezeichnet), Pyridine, Styrylderivate, Dioxazine,
Naphthalimide, Thiazine, Stilbene und Cyanine (z. B. DODCI) von
z. B. Lambdachrome® und Exciton® eingesetzt werden. Die Typen der
Perylen-, Terylen- und Rylenderivate Farbstoffe sind in der
Auch
Komplexverbindungen der Lanthanide sowie nanoskopische Halbleiterstrukturen,
sogenannte Quantum Dots, z. B. auf Basis Cadmiumselenid, Cadmiumsulfid,
Zinksulfid, Bleiselenid, Bleisulfid u. a. sind dafür geeignet.
Herstellung und Verwendung der Quantum Dots sind in
Komplexverbindungen
der Lanthanide sind in
Die photonische SchichtThe photonic layer
Die photonische Schicht ist auf den Kunststoffformkörper angeordnet, so dass das Sonnenlicht diese Schicht erst durchdringen muss, bevor die Fluoreszenzfarbstoffe im Kunststoffformkörper zur Fluoreszenz angeregt werden können.The photonic layer is arranged on the plastic molding, so that the sunlight must first penetrate this layer before the fluorescent dyes in the plastic molding for fluorescence can be stimulated.
Als
photonische Schicht bzw. wellenlängenabhängige
Spiegel sind z. B. Interferenzfilter (Stack Filter, Rugate Filter,
Notch Filter usw.), die als Bandpassfilter oder Kantenfilter aufgebaut
sein können, bekannt. Diese werden z. B. durch abscheiden
mehrerer dünner dielektrischer Schichten mit verschiedenen
Brechzahlen auf ein Substrat hergestellt. (s.
Die Schichtdicke der einzelnen Schicht ist dabei in der Regel kleiner als die Lichtwellenlänge.The Layer thickness of the individual layer is usually smaller as the wavelength of light.
Eine
weitere Möglichkeit ist die Verwendung von photonischen
Kristallen, die in. folgenden Anmeldungen beschrieben werden (
Dabei handelt es sich um kleine transparente kugelförmige anorganische oder organische Körper, die in der dichtesten Kugelpackung angeordnet sind. Je nach Größe und Abstand der Kugeln reflektieren diese Licht in einer definierten Bandbreite und lassen das übrige Licht nahezu vollständig durch diese Schicht durch. Es können auch hohlkugelförmige Strukturen eingesetzt werden. Dann handelt es sich um inverse Opale. Die einzelnen kugelförmigen oder hohlkugelförmigen Strukturen haben dabei den Durchmesser von ca. 1/3 der zu reflektierenden Lichtwellenlänge (Abhängig vom Einfallswinkel des Lichtes und dem Abstand der Kugeln).there it is a small transparent spherical inorganic or organic bodies in the densest sphere are arranged. Depending on the size and distance of the Spheres reflect this light in a defined bandwidth and leave the remaining light almost completely through this layer. It can also be hollow spherical Structures are used. Then these are inverse opals. The single spherical or hollow spherical Structures have the diameter of about 1/3 of the to be reflected Wavelength of light (depending on the angle of incidence the light and the distance of the balls).
Der ReflektorThe reflector
Unter dem Kunststoffformkörper kann gegebenenfalls zur Ausbeuteerhöhung noch ein optisch reflektierender Formkörper, z. B. ein Spiegel oder eine weiße Folie oder eine Platte angeordnet sein.Under the plastic molding may optionally increase the yield nor an optically reflective molded body, for. B. a Mirror or a white foil or a plate arranged be.
Die SolarzellenThe solar cells
Die Solarzelle kann aus den üblichen Materialen aufgebaut sein, wie beispielsweise
- • Siliziumsolarzellen Monokristallines Silizium (c-Si), multikristallines Silizium (mc-Si), amorphes Silizium (a-Si), ebenso Tandemzellen aus multikristallinem und amorphem Silizium
- • III-V-Halbleiter Solarzellen Galliumarsenid (GaAs), Gallium-Indium-Phosphid (GaInP), Gallium-Indium-Arsenid (GaInAs), Gallium-Indium-Arsen-Phosphid (GaInAsP), Gallium-Indium-Phosphid (GaInP), Galliumantimonid (GaSb) Ebenso Tandemzellen (Mehrfachsolarzelle) aus Gallium-Indium-Phosphid und Galliumarsenid, aus Gallium-Indium-Arsenid und Gallium-Indium-Arsen-Phosphid, aus Gallium-Indium-Phosphid und Gallium-Indium-Arsenid, aus Galliumarsenid und Galliumantimonid oder aus Gallium-Arsenid und Germanium bzw. Tripelzellen (3-fach Solarzelle) aus Gallium-Indium-Phosphid, Galliumarsenid und Germanium oder aus Gallium-Indium-Phosphid, Gallium-Indium-Arsenid und Galliumantimonid
- • II-VI-Halbleiter Solarzellen Cadmiumtellurid (CdTe), Cadmiumsulfid (CdS)
- • I-III-V-Halbleiter Solarzellen CIS-Zellen: Kupfer-Indium-Diselenid (CuInSe2) bzw. Kupfer-Indium-Disulfid (CuInS2) CIGS-Zellen: Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CuInGaSe2) Kupfer-Gallium-Diselenid (CuGaSe2), Kupfer-Gallium-Disulfid (CuGaS2)
- • Außerdem gibt es noch neuere Entwicklungen von Solarzellen auf der Basis vor organischen Werkstoffen.
- • Silicon solar cells Monocrystalline silicon (c-Si), multicrystalline silicon (mc-Si), amorphous silicon (a-Si), as well as tandem cells made of multicrystalline and amorphous silicon
- • III-V semiconductor solar cells gallium arsenide (GaAs), gallium indium phosphide (GaInP), gallium indium arsenide (GaInAs), gallium indium arsenic phosphide (GaInAsP), gallium indium phosphide (GaInP), Gallium antimonide (GaSb) Also called tandem cells (multiple solar cell) of gallium indium phosphide and gallium arsenide, of gallium indium arsenide and gallium indium arsenic phosphide, of gallium indium phosphide and gallium indium arsenide, of gallium arsenide and gallium antimonide or gallium arsenide and germanium or triple cells (gallium solar cell) of gallium indium phosphide, gallium arsenide and germanium or of gallium indium phosphide, gallium indium arsenide and gallium antimonide
- • II-VI Semiconductors Solar Cells Cadmium Telluride (CdTe), Cadmium Sulfide (CdS)
- • I-III-V semiconductor solar cells CIS cells: copper indium diselenide (CuInSe2) or copper indium disulfide (CuInS2) CIGS cells: copper indium gallium diselenide (CuInGaSe2) copper gallium diselenide (CuGaSe2), copper gallium disulfide (CuGaS2)
- • There are also recent developments of solar cells based on organic materials.
Die
folgende Tabelle zeigt einige Beispiele von Halbleitern für
Solarzellen. Die angegebene Wellenlänge entspricht der
Wellenlänge des Lichtes, das die Energie liefert, die gleich
der Energie der Energielücke des Halbleiters ist, d. h.
mit diesem Licht arbeitet der Halbleiter als Solarzelle am effektivsten
(Die Fluoreszenzkonversionszelle wird auf diese Wellenlänge
abgestimmt).
Durchführung der ErfindungImplementation of the invention
BeispieleExamples
Einkomponenten-Spritzgießen mit PLEXIGLAS® 7N oder 8NSingle-component injection molding with PLEXIGLAS ® 7N or 8N
Tabelle: Einstellparameter für
die Spritzgießverarbeitung der Formmassen (Spritzgießmaschine
DEMAG D 150).
Mehrkomponentenkörper
können durch folgende Verfahrensvarianten hergestellt werden:
Mehrkomponenten-Spritzgießen/-Spritzprägen
ist das sequentielle Zusammenbringen mehrerer Kunststoffschmelzen.
Hierbei unterscheidet man zwischen Sandwichverfahren (s. Grafik
aus Handbuch Spritzgießen) 
Multi-component injection molding / injection molding is the sequential bringing together of several plastic melts. A distinction is made here between sandwich methods (see graphic from Manual Injection Molding)
Mehrschichtformkörper können durch Einsatz mehrerer Plastifiziereinheiten unter Verwendung von Drehteller-Werkzeugtechnik, Schiebetischwerkzeuge oder durch Umsetztechnik mit rotierender Indexplatte hergestellt werden. Alle Verfahren sind im Spritzguss- sowie im Spritzpräge-Prozess anwendbar. Dabei kann sowohl die Kaltkanal als auch die Heißkanaltechnik zur Anwendung kommen.Multilayer moldings can be achieved by using several plasticizing units Use of turntable tool technology, sliding table tools or manufactured by transfer technology with rotating index plate become. All processes are in injection molding and injection-compression molding applicable. In this case, both the cold runner and the hot runner technique come into use.
Beschreibung der Herstellung von lumineszierenden SolarkonzentratorenDescription of the production of luminescent solar concentrators
Beispiel 1: Herstellung eines homogen eingefärbten SpritzgussteilsExample 1: Preparation of a homogeneous colored injection-molded part
In
940
Gewichts-Teilen Methylmethacrylat und
60 Gewichts-Teilen Methylacrylat
werden
0,35 Gewichts-Teilen Dilauroylperoxid und
4,5 Gewichts-Teilen
2-Ethylhexylthioglycolat gelöst.In
940 parts by weight of methyl methacrylate and
60 parts by weight of methyl acrylate
0.35 parts by weight of dilauroyl peroxide and
4.5 parts by weight of 2-ethylhexyl thioglycolate dissolved.
Anschließend
wird eine Mischung, bestehend aus
0,15 Gewichts-Teilen Lumogen
Gelb 083 (BASF)
0,16 Gewichts-Teilen Lumogen Orange 240 (BASF)
0,40
Gewichts-Teilen Lumogen Rot 305 (BASF)
hinzugefügt.Subsequently, a mixture consisting of
0.15 parts by weight of Lumogen Yellow 083 (BASF)
0.16 parts by weight of Lumogen Orange 240 (BASF)
0.40 parts by weight of Lumogen Red 305 (BASF)
added.
Der Ansatz wird intensiv gerührt, in eine Tasche aus Polyesterfolie eingefüllt, verschlossen und 24 Stunden im Wasserbad bei 60°C polymerisiert. Die Endpolymerisation erfolgt im Temperschrank bei 120°C für etwa 10 Stunden. Anschließend wird das erhaltene Material in einer Mühle granuliert.Of the The batch is stirred intensively, in a bag made of polyester film filled, sealed and in a water bath for 24 hours Polymerized at 60 ° C. The final polymerization takes place in a tempering cabinet at 120 ° C for about 10 hours. Subsequently the material obtained is granulated in a mill.
Aus dem erhaltenen Granulat wird ein Probekörper in den Maßen 50 × 50 mm und 10 mm Dicke mittels Spritzguss hergestellt.Out The granules obtained become a test specimen in the dimensions 50 × 50 mm and 10 mm thickness produced by injection molding.
Man erhält eine homogene rot fluoreszierende Platte von 10 mm Dicke.you obtains a homogeneous red fluorescent plate of 10 mm thickness.
Beispiel 2: Herstellung einer Vorrichtung mit drei Schichten durch ein SpritzgussverfahrenExample 2: Production of a device with three layers by injection molding
Grünes Granulat:Green granules:
In
940
Gewichts-Teilen Methylmethacrylat und
60 Gewichts-Teilen Methylacrylat
werden
0,35 Gewichts-Teilen Dilauroylperoxid und
4,5 Gewichts-Teilen
2-Ethylhexylthioglycolat gelöst.In
940 parts by weight of methyl methacrylate and
60 parts by weight of methyl acrylate
0.35 parts by weight of dilauroyl peroxide and
4.5 parts by weight of 2-ethylhexyl thioglycolate dissolved.
Anschließend
werden
0,15 Gewichts-Teile Lumogen Gelb 083 (BASF)
hinzugefügt.Then be
0.15 parts by weight of Lumogen Yellow 083 (BASF)
added.
Der Ansatz wird intensiv gerührt, in eine Tasche aus Polyesterfolie eingefüllt, verschlossen und 24 Stunden im Wasserbad bei 60°C polymerisiert. Die Endpolymerisation erfolgt im Temperschrank bei 120°C für etwa 10 Stunden. Anschließend wird das erhaltene Material in einer Mühle granuliert.Of the The batch is stirred intensively, in a bag made of polyester film filled, sealed and in a water bath for 24 hours Polymerized at 60 ° C. The final polymerization takes place in a tempering cabinet at 120 ° C for about 10 hours. Subsequently the material obtained is granulated in a mill.
Rotes Granulat:Red granules:
In
940
Gewichts-Teilen Methylmethacrylat und
60 Gewichts-Teilen Methylacrylat
werden
0,35 Gewichts-Teilen Dilauroylperoxid und
4,5 Gewichts-Teilen
2-Ethylhexylthioglycolat gelöst.In
940 parts by weight of methyl methacrylate and
60 parts by weight of methyl acrylate
0.35 parts by weight of dilauroyl peroxide and
4.5 parts by weight of 2-ethylhexyl thioglycolate dissolved.
Anschließend
werden
0,40 Gewichts-Teile Lumogen Rot 305 (BASF)
hinzugefügt.Then be
0.40 parts by weight Lumogen Red 305 (BASF)
added.
Der Ansatz wird intensiv gerührt, in eine Tasche aus Polyesterfolie eingefüllt, verschlossen und 24 Stunden im Wasserbad bei 60°C polymerisiert. Die Endpolymerisation erfolgt im Temperschrank bei 120°C für etwa 10 Stunden. Anschließend wird das erhaltene Material in einer Mühle granuliert.Of the The batch is stirred intensively, in a bag made of polyester film filled, sealed and in a water bath for 24 hours Polymerized at 60 ° C. The final polymerization takes place in a tempering cabinet at 120 ° C for about 10 hours. Subsequently the material obtained is granulated in a mill.
Oranges Granulat:Orange granules:
In
940
Gewichts-Teilen Methylmethacrylat und
60 Gewichts-Teilen Methylacrylat
werden
0,35 Gewichts-Teilen Dilauroylperoxid und
4,5 Gewichts-Teilen
2-Ethylhexylthioglycolat gelöst.In
940 parts by weight of methyl methacrylate and
60 parts by weight of methyl acrylate
0.35 parts by weight of dilauroyl peroxide and
4.5 parts by weight of 2-ethylhexyl thioglycolate dissolved.
Anschließend
werden
0,16 Gewichts-Teile Lumogen Orange 240 (BASF)
hinzugefügt.Then be
0.16 parts by weight of Lumogen Orange 240 (BASF)
added.
Der Ansatz wird intensiv gerührt, in eine Tasche aus Polyesterfolie eingefüllt, verschlossen und 24 Stunden im Wasserbad bei 60°C polymerisiert. Die Endpolymerisation erfolgt im Temperschrank bei 120°C für etwa 10 Stunden.Of the The batch is stirred intensively, in a bag made of polyester film filled, sealed and in a water bath for 24 hours Polymerized at 60 ° C. The final polymerization takes place in a tempering cabinet at 120 ° C for about 10 hours.
Anschließend wird das erhaltene Material in einer Mühle granuliert.Subsequently the material obtained is granulated in a mill.
Aus dem grünen, roten und orangen Granulat wird über ein Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren ein Mehrschichtprobekörper in den Maßen 50 × 50 mm hergestellt. Die Dicke jeder einzelnen Farbschicht ist 3 mm. Außen befinden sich die Rote bzw. grüne Schicht, die Innenschicht ist orange.Out the green, red and orange granules will over a multi-component injection molding process a multi-layer test specimen made in the dimensions 50 × 50 mm. The fat every single color layer is 3 mm. Outside are the red or green layer, the inner layer is orange.
Man erhält eine dreischichtige fluoreszierende Platte mit der Gesamtdicke 9 mm.you receives a three-layered fluorescent plate with the Total thickness 9 mm.
ErgebnisResult
Von den Versuchen nach Bsp. 1 und 2 wurden die Proben an allen Kanten poliert. Anschließend wurde die Fluoreszenzintensität an einem Fluoreszenz Spektralphotometer LS-55 (Perkin Elmer) vermessen. Zur Anregung wurde eine tageslichtähnliche Xenonlichtquelle eingesetzt.From In the experiments according to Ex. 1 and 2, the samples were at all edges polished. Subsequently, the fluorescence intensity became on a fluorescence spectrophotometer LS-55 (Perkin Elmer). The excitation was a daylight-like xenon light source used.
Die
maximalen Intensitäten und die zugehörigen Wellenlängen
sind in Tab. 1 erfasst. Tabelle 1
Der Versuch nach Bsp 2 zeigt eine deutlich höhere Intensität.Of the Example 2 shows a significantly higher intensity.
- 11
- photonische Schichtphotonic layer
- 22
- Homogen eingefärbte lumineszierender Fluoreszenzkollektorhomogeneously colored luminescent fluorescence collector
- 21, 22, 2321 22, 23
- mehrschichtig eingefärbte lumineszierender Fluoreszenzkollektormultilayered colored luminescent fluorescence collector
- 33
- Reflektor, z. B. Spiegel oder weiße PlatteReflector, z. Mirror or white plate
- 4, 41, 42, 434, 41, 42, 43
- an Fluoreszenzkollektor angepasste Solarzellenat Fluorescence collector adapted solar cells
- 3.13.1
- Lichtquellelight source
- 3.23.2
- Oberfläche der Probesurface the sample
- 3.33.3
- Kante der Probeedge the sample
- 3.43.4
- Detektordetector
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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