DE102011077878A1 - Polymeric substrate material for physical and chemical vapor deposition processes, an adhesion-promoting polymeric layer comprising, and its use for the production of solar radiation concentrators - Google Patents

Polymeric substrate material for physical and chemical vapor deposition processes, an adhesion-promoting polymeric layer comprising, and its use for the production of solar radiation concentrators

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DE102011077878A1
DE102011077878A1 DE201110077878 DE102011077878A DE102011077878A1 DE 102011077878 A1 DE102011077878 A1 DE 102011077878A1 DE 201110077878 DE201110077878 DE 201110077878 DE 102011077878 A DE102011077878 A DE 102011077878A DE 102011077878 A1 DE102011077878 A1 DE 102011077878A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verbundformkörper und dessen Anwendung zur Konzentration Solarer Strahlung in Solarreflektoren unter dem Hintergrund der möglichst nachhaltigen Gewährleistung der geforderten Reflektion solarer Strahlung (total solar reflection). The invention relates to a composite molded article and its application to the concentration Solar radiation in solar reflectors under the context of sustainable possible ensure the required reflection of solar radiation (total solar reflection).
Insbesondere betrifft die Erfindung ein neuartiges Substratmaterial und dessen Beschichtung mittels zB eines Physical und/oder Chemical Vapor Deposition Prozess (PVD/CVD-Prozess), sowie eine im Verbundkörper enthaltene, haftvermittelnde polymere Schicht. In particular, the invention relates to a novel substrate material and its coating by means of, for example, a physical and / or chemical vapor deposition process (PVD / CVD process), as well as contained in the composite body, adhesion-promoting polymeric layer. Die haftvermittelnde Schicht gewährleistet dabei eine dauerhaft haftfeste Beschichtbarkeit der reflektierenden Beschichtung und eine Verlängerung der Lebensdauer des Verbundformkörpers. The adhesion promoting layer ensures a durable adherent coatability of the reflective coating and an extension of the life of the composite molded body.

Description

  • Gebiet der Erfindung Field of the Invention
  • Die Erfindung betrifft einen Verbundformkörper und dessen Anwendung zur Konzentration Solarer Strahlung in Solarreflektoren unter dem Hintergrund der möglichst nachhaltigen Gewährleistung der geforderten Reflektion solarer Strahlung (total solar reflection). The invention relates to a composite molded article and its application to the concentration Solar radiation in solar reflectors under the context of sustainable possible ensure the required reflection of solar radiation (total solar reflection).
  • Insbesondere betrifft die Erfindung ein neuartiges Substratmaterial und dessen Beschichtung mittels zB eines Physical und/oder Chemical Vapor Deposition Prozess (PVD/CVD-Prozess), sowie eine im Verbundkörper enthaltene, haftvermittelnde polymere Schicht. In particular, the invention relates to a novel substrate material and its coating by means of, for example, a physical and / or chemical vapor deposition process (PVD / CVD process), as well as contained in the composite body, adhesion-promoting polymeric layer. Die haftvermittelnde Schicht gewährleistet dabei eine dauerhaft haftfeste reflektierende Beschichtung und eine Verlängerung der Lebensdauer des Verbundformkörpers. The adhesion promoting layer ensures a durable adherent reflective coating and an extension of the life of the composite molded body.
  • Stand der Technik State of the art
  • Polymere Verbundformkörper in Solarreflektoren nach dem Stand der Technik weisen Nachteile in Bezug auf eine ausreichende Witterungsbeständigkeit und Abbau durch ultraviolette (UV-)Strahlung auf. Polymeric composite molding in solar reflectors of the prior art have disadvantages in terms of a sufficient weather resistance and degradation by ultraviolet (UV) radiation. Insbesondere für Außenanwendungen bestehen jedoch hohe Anforderungen an solche Folien bezüglich Beständigkeit und Resistenz gegenüber UV-Strahlung und sonstigen Witterungseinflüssen. Especially for outdoor applications, however, there are high requirements for such films with respect to stability and resistance to UV radiation and other effects of weather. Diese Ansprüche bestehen insbesondere in Hinblick auf Formbeständigkeit, den Reflexionsgrad im sichtbaren bzw. im näheren Infrarot-Spektrum und das äußere Erscheinungsbild. These claims are, in particular in regard to dimensional stability, the reflectance in the visible or in the nearby infra-red spectrum and the external appearance.
  • Das für „Solarthermie“ relevante Wellenlängenspektrum der solaren Strahlung reicht von 300 nm bis 2500 nm. Der Bereich unter 400 nm, insbesondere unter 375 nm sollte zur Verlängerung der Lebensdauer der polymeren Verbundformkörper jedoch ausgefiltert werden, so dass der „Wirksame Wellenlängenbereich“ von 375 nm bzw. von 400 nm bis 2500 nm bestehen bleibt. The relevant for "Solar Thermal Technology" wavelength spectrum of the solar radiation ranges from 300 nm to 2500 nm. The area under 400 nm, in particular below 375 nm but should be filtered out to extend the life of the polymeric composite molding so that the "effective wavelength range" of 375 nm remains or consist of 400 nm to 2500 nm.
  • Der Reflexionsgrad der Verbundformkörper in der Verwendung als flexible Spiegelfolie wird bestimmt durch die Qualität und die Beständigkeit. The reflectance of the composite shaped body in the use as a flexible reflector film is determined by the quality and the resistance. Ein solches Laminat kann beispielsweise durch Vakuumbedampfen einer flexiblen Polymerfolie (Trägerfolie) mit einer dünnen Silberschicht hergestellt werden. Such a laminate may be made with a thin silver layer, for example, by vacuum evaporation of a flexible polymer film (backing film). Begründet durch den gegenüber anderen Metallen besonders hohen Reflexionsgrad im relevanten Wellenlängenbereich ist Silber das für diese Anwendung bevorzugte Metall. Justified by the particularly high reflectivity compared to other metals in the relevant wavelength region of silver is the preferred metal for this application. Um die polymere Trägerfolie und optional die Silberschicht gegenüber äußeren Einflüssen zu schützen, wird sie zusätzlich mit einer Schutzschicht überzogen. To protect the polymeric support sheet and optionally the silver layer against external influences, it is additionally coated with a protective layer. Zweck dieser Schutzschicht, bei der es sich in der Regel um eine Deckfolie zur Oberflächenvergütung handelt, ist der Schutz vor mechanischem Abrieb, Witterungseinflüssen und Abbau durch UV-Strahlung. The purpose of this protective layer, which is a cover sheet for the surface treatment in general, is to protect against mechanical abrasion, weathering and degradation by UV radiation.
  • In In US 4,307,150 US 4,307,150 wird ein solches Schutzsystem für Aluminiumspiegel beschrieben. such a protection system for aluminum mirror is described. Als Trägerfolie wird ein PET-Laminat verwendet, das mit Aluminium bedampft wird und durch Aufkleben einer (Meth)acrylat-Folie gegen Korrosion und Witterungseinflüsse geschützt wird. As a carrier film, a PET laminate is used which is vaporized with aluminum and is protected by adhering a (meth) acrylate film against corrosion and weathering. Ein expliziter UV-Schutz ist nicht berücksichtigt. An explicit UV protection is not considered.
  • Eine Silberbedampfung ist gegenüber einer Aluminiumschicht aufgrund des höheren Reflektionsgrades deutlich besser zur Konstruktion solcher Spiegel geeignet. A Silberbedampfung is much better suited to a layer of aluminum due to the higher reflectance for such mirror construction. Die Verwendung von Silber wird in The use of silver is in US 4,645,714 US 4,645,714 beschrieben. described. Silber hat im Prinzip jedoch zwei Nachteile. Silver, however, has in principle two drawbacks. Zum einen sind insbesondere dünne Silberschichten besonders Korrosionsempfindlich. For one particular thin silver layers are particularly corrosion sensitive. Aus diesem Grund müssen Schutzschichten bzw. -laminate besonders dicht sein. For this reason, protective coatings and laminates be particularly tight. Andernfalls reichen kleine Löcher oder unzureichende Dichtigkeit am Rand des Laminats, um eine ungewünschte Oxidation hervorzurufen. Otherwise rich small holes or inadequate seal at the edge of the laminate to cause an undesired oxidation. Zum anderen haben sowohl Silber als auch Aluminium eine Absorptionslücke im Spektralbereich des ultravioletten Lichts (300–400 nm), insbesondere im Bereich um eine Wellenlänge von 320 nm, der ein wichtiger Bestandteil des Sonnenlichts ist. Secondly, both silver and aluminum have a gap absorption in the spectral range of ultraviolet light (300-400 nm), in particular in the range around a wavelength of 320 nm, which is an important part of the sunlight. Die Durchlässigkeit ist insbesondere bei sehr dünnen Schichten gegeben. The permeability is given in particular in very thin layers. Diese kurzwellige Strahlung ist vor allem bei einer längeren Exposition, wie sie im Anwendungsfeld von Solarspiegeln gegeben ist, schädlich für die Trägerfolie sowie die Silber-Metallspiegelschicht, insbesondere für zumeist verwendete Polyesterfolien oder -laminate bzw. die zur Laminatherstellung verwendeten Kleber. This short-wave radiation is primarily at a longer exposure, such as is given in the application field of solar mirrors, harmful to the carrier film and the silver metal mirror layer, in particular for the most part used polyester films or laminates or the adhesive used to laminate production. Es kann zur Blasenbildung und damit zur Verformung und zur Reduzierung des Reflektionsgrades kommen. It can lead to blistering and thus to deformation and to reduce the reflectance.
  • Inhibitoren zur Korrosionsvermeidung und UV-Absorptionsreagenzien können zum besseren Schutz in die oben aufgeführte Schutzfolie eingebracht werden. Inhibitors to prevent corrosion and UV absorption reagents can be introduced to better protect the above protective film. Die zumeist verwendeten Inhibitoren haben jedoch den Nachteil, selbst nur eine verminderte Witterungs- oder sogar UV-Stabilität aufzuweisen und nach einiger Zeit zu Verfärbungen zu führen. However, the most commonly used inhibitors have the disadvantage themselves have only reduced weathering or even UV resistance and lead to discoloration after some time. Letztere reduzieren jedoch die Reflektion in anderen Spektralbereichen und damit den Wirkungsgrad der Solaranlage. However, the latter reducing the reflectance in other spectral regions and thus the efficiency of the solar system.
  • UV-Absorber dagegen alleine tragen nicht zum Korrosionsschutz der Silberbeschichtung bei, sondern verhindern nur eine witterungsbedingte Alterung das Polyesterlaminats. UV absorbers, however alone do not contribute to corrosion protection of the silver coating, but only prevent weather-related aging, the polyester laminate. Um einen optimierten Schutz zu erhalten werden demnach beide Komponenten – Inhibitor und UV-Absorber – voneinander getrennt. In order to obtain an optimized protection therefore both components - inhibitor and ultraviolet absorber - separated.
  • IN IN US 4,645,714 US 4,645,714 werden dazu zwei getrennte (Meth)acrylat basierte Beschichtungen aufgetragen. two separate (meth) acrylate-based coatings are applied thereto. Polymethacrylate weisen gegenüber Polyestern eine deutlich höhere UV-Beständigkeit auf. Polymethacrylates have, compared to polyesters a significantly higher UV resistance. Dafür können Poly(meth)acrylate aufgrund der thermischen Instabilität sowie Labilität, zB gegenüber prozessbedingt emittierten kurzwelligen UV-Strahlen, nicht direkt mittels CVD- oder PVD-Verfahren beschichtet werden. For poly (meth) acrylates because of the thermal instability and lability, for example with respect to process-related emitted short-wavelength UV rays, not directly by means of CVD or PVD method to be coated. Die äußere enthält den UV-Absorber, die innere den Inhibitor. The outer contains the UV absorber, the inner the inhibitor. Durch diesen Aufbau wird die innere durch die äußere Schicht geschützt und es treten in deutlich verringertem Maße Verfärbungen auf. By this construction, the inner by the outer layer is protected and contact discolouration in significantly reduced extent. Die Inhibitor-Schicht wird dabei direkt auf der Silberbedampfung aufgetragen. The inhibitor layer is then applied directly to the Silberbedampfung. Die zweite, den UV-Absorber enthaltende Schicht wiederum über diese erste Schicht. The second, containing the UV absorber layer in turn on this first layer. Als Polyesterlaminat wird eine zweischichtige, durch Coextrusion hergestellte PET-Folie verwendet, wobei die eine Schicht ein Gleitmittel zur Verbesserung der Flexibilität enthält und die andere, mit Silber bedampfte Schicht, kein Gleitmittel enthält, um eine möglichst glatte Oberfläche zu gewährleisten. As the polyester laminate has a two-layer, coextruded PET film is used in which a layer contains a lubricant to improve the flexibility and the other containing, vapor-coated with silver layer, no lubricant to ensure the smoothest possible surface. Die nicht beschichtete Seite des Polyesterlaminats wiederum ist mit einem PSA (pressure sensitive adhesive bzw. Haftklebstoff) auf Basis eines Isooctylacrylat-Acrylamid-Copolymers beschichtet. The non-coated side of the polyester laminate, in turn, is coated with a PSA (pressure sensitive adhesive or pressure sensitive adhesive) on the basis of isooctyl acrylate-acrylamide copolymer. Diese Beschichtung kann zB mit einer siliconbeschichteten Polyesterfolie vor dem Verwendung des Spiegellaminats geschützt werden. This coating may for example be protected against the use of the mirror laminate with a silicone coated polyester film.
  • Die in In the US 4,645,714 US 4,645,714 und and US 4,307,150 US 4,307,150 beschrieben (Meth)acrylatbeschichtungen haben beide jedoch den Nachteil, dass sie bei einer Außenanwendung eine verminderte Witterungsstabilität aufweisen und somit für Solaranwendungen im Außenbereich grundsätzlich nur schlecht geeignet sind. described (meth) acrylate coatings, however, both have the disadvantage that they have a reduced weathering stability when installed outside and thus are generally only poorly suitable for solar applications in outdoor areas. Diese Beschichtungen wässern nur sehr schlecht ab, sind nicht abriebsbeständig und haben nur eine sehr begrenzte Beständigkeit gegenüber Luftfeuchtigkeit. These coatings water very poorly, are abrasion resistant and have a very limited resistance to humidity. Nach Erosion der Poly(meth)acrylatbeschichtung kann es dann zur beschriebenen Abbau des Polyesterlaminats kommen. After erosion of the poly (meth) can then occur to the described degradation of the polyester acrylate coating laminate. Um dieses Problem zu umgehen, wird in To work around this problem, in US 5,118,540 US 5,118,540 eine abriebsfeste und feuchtigkeitsbeständige Folie auf Basis von Fluorkohlenstoff-Polymeren aufgeklebt. glued an abrasion resistant and moisture-resistant film based on fluorocarbon polymers. Sowohl das UV-Absorptionsreagenz als auch der Korrosions-Inhibitor sind Bestandteil der Klebschicht, mit der die Folie mit der Metalloberfläche der bedampften Polyesterträgerfolie verbunden ist. Both the UV Absorptionsreagenz and the corrosion inhibitor are included in the adhesive layer with which the film is bonded to the metal surface of the vapor-coated polyester carrier film. Dabei kann die Klebschicht wiederum analog zu der oben ausgeführten (Meth)acrylat Doppelbeschichtung aus zwei verschiedenen Schichten bestehen, um Korrosions-Inhibitor und UV-Absorptionsreagenz voneinander zu trennen. The adhesive layer may again analogous to that set forth above (meth) acrylate double coating of two distinct layers to separate corrosion inhibitor and UV Absorptionsreagenz each other.
  • In In WO 2007/076282 WO 2007/076282 wird dagegen eine alternative Struktur zum besseren Schutz der Silberbeschichtung aufgeführt. on the other hand shown an alternative structure to better protect the silver coating. Die PET-Trägerfolie wird nicht mehr auf der Oberfläche, sondern auf der dem Licht abgewandten Seite mit Silber bedampft. The PET carrier film is vapor-deposited not on the surface but on the opposite side of the light with silver. Auf der anderen Seite der PET-Folie wird eine Poly(meth)acrylat Schutzfolie aufgeklebt, die mit UV-Absorptionsreagenzien ausgestattet ist. On the other side of the PET film, a poly (meth) acrylate is adhered protective film, which is equipped with UV absorption reagents. Hierfür wird eine Klebschicht benötigt, die zwei weitere nachteilige Schichtgrenzflächen bewirkt. For this purpose, an adhesive layer is required, which causes two other adverse layer interfaces. Zusätzliche Schichtgrenzflächen bewirken wiederum ein höheres Risiko einer Delamination des Folienverbundes, sowie eine Verringerung der Präzision der Konzentration Solarer Strahlung. turn additional layer interfaces cause a higher risk of delamination of the film composite, and a reduction in the precision of the concentration Solar radiation. Weiterhin ist das Verfahren mit den Schritten Herstellung PET-Trägerfolie, Bedampfen, Herstellung Poly(meth)acrylatfolie und Laminieren aufwendig und somit aus ökonomischer Sicht wenig sinnvoll. Furthermore, the method comprising the steps of producing PET carrier foil, vapor deposition, manufacturing is poly (meth) acrylate film and laminating consuming and thus not make sense economically. Die Rückseite der Silberbedampfung kann entweder direkt mit einem Haftkleber (PSA) versehen werden oder zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit auf der Rückseite und zur besseren Haftung des PSA mit einer zusätzlichen Kupferschicht bedampft werden. The back of the Silberbedampfung can either directly with pressure sensitive adhesive (PSA) or provided for improving the corrosion resistance on the back and for better adhesion of PSA are vapor-coated with an additional layer of copper.
  • Aufgrund dessen besteht ein großes Interesse an PMMA basierten Trägermaterialien für Verbundformkörper, die unmittelbar mittels CVD oder PVD nachhaltig haftfest beschichtbar sind. Because of this, there is a great interest in PMMA based carrier materials for composite molding which strongly adherent directly by means of CVD or PVD are coated.
  • Begründet durch die Labilität des PMMA gegenüber hohen Temperaturen sowie sehr kurzwelligen UV-Strahlen mit Wellenlängen kleiner als die der solaren Strahlung, wie sie zB bei Sputterprozessen entstehen, ist eine nachhaltig haftfeste Direktbeschichtung bei Verwendung von PMMA Trägermaterialien nicht möglich. Justified by the lability of the PMMA to high temperatures as well as very short-wave UV rays with wavelengths less than that of the solar radiation as they arise for example in sputtering processes, a sustained adhering direct coating with the use of PMMA carrier materials is not possible. Aufgrund dieser thermischen Instabilität würde ein Abbau der PMMA-Grenzschicht erfolgen, der wiederum die Bildung flüssiger oder gasförmiger Abbauprodukte innerhalb dieser, für die erfolgreiche Ausführung einer haftfesten Beschichtung wesentlichen, Grenzfläche zur Folge hätte. Due to this thermal instability degradation of the PMMA boundary layer would occur, which in turn would have the form of liquid or gaseous degradation products within these, essential to the successful execution of a strongly adherent coating interface to the sequence. Die benötigte nachhaltige optische Qualität der Verbundformkörper wäre für eine Solarspiegelanwendung, aufgrund Haftungsdefiziten sowie Delaminationserscheinungen, nicht weiter erreichbar. The required sustainable optical quality of the composite molding would be for a solar mirror application due to liability deficits and delamination, not achievable. Das gleiche gilt für haftvermittelnde Schichten, die zB mittels CVD oder PVD zwischen Trägerschicht und der reflektierenden (Spiegels) Schicht appliziert werden. The same can be applied for adhesion-promoting layers, for example by means of CVD or PVD between the carrier layer and the reflective (mirror) layer.
  • Es gibt eine steigende Nachfrage nach Verbundformkörpern, die die bestehenden Anforderungen an die Langlebigkeit bzw. den Performanceerhalt der etablierten Verbundformkörper deutlich übertreffen. There is an increasing demand for composite moldings which significantly exceed the existing requirements for the longevity and the performance maintaining the established composite molding.
  • Aufgabe task
  • Es bestand die Aufgabe, einen neuartigen Verbundformkörper für Solarreflektoren mit gegenüber dem Stand der Technik verbesserten oder zumindest gleichwertigen optischen Eigenschaften, einer möglichst geringen Zahl von Schichtgrenzflächen sowie einer verbesserten Witterungsbeständigkeit und optischen Performance, insbesondere in Hinblick auf eine Langzeitanwendung, zur Verfügung zu stellen. The object was to provide a novel composite moldings for solar reflectors with respect to the prior art, improved or at least equivalent optical properties, the smallest possible number of layer interfaces and improved weather resistance and optical performance, particularly with respect to long-term use, to make available. Unter Langzeitanwendung wird hier insbesondere eine Anwendung über einen Zeitraum von mehr als 10 Jahre, insbesondere mehr als 15 Jahren, besonders bevorzugt mehr als 20 Jahren unter besonders starker Sonnenbestrahlung verstanden. Under long-term use is especially an application over a period of more than 10 years, especially more than 15 years, more preferably understood more than 20 years under particularly intense solar radiation.
  • Des Weiteren bestand die Aufgabe, dass der Verbundformkörper für Solarreflektoren unter besonders starker Sonnenbestrahlung, wie sie zB in der Sahara oder im Südwesten der USA vorkommt, für lange Zeit stabil bleibt. the task that the composite moldings for solar reflectors under particularly strong sunlight, as occurs for example in the Sahara or in the American Southwest, remains stable for a long time Furthermore insisted.
  • Dies gilt insbesondere betreffend der Eigenbeständigkeit und Filtereffizienz der der Oberflächenvergütungsschicht dieser Verbundformkörper gegenüber dem UV-Wellenlängenspektrum zwischen 300 nm und 400 nm. This is especially true concerning the intrinsic resistance and filtering efficiency of the surface coating layer of this composite molding over the UV wavelength spectrum between 300 nm and 400 nm.
  • Es bestand darüber hinaus die Aufgabe, einen Verbundformkörper für Solarreflektoren zur Verfügung zu stellen, der einfach und kosteneffizient herzustellen und weiterzuverarbeiten ist. The object was to provide a composite molding for solar reflectors are available to be manufactured easily and cost effectively and to process beyond. Insbesondere bestand die Aufgabe, ein einfach herzustellendes, möglichst wenige Schichten aufweisendes System auf Basis von PMMA herzustellen. In particular, the object of providing a simple to produce, as few layers exhibiting system based on PMMA produce insisted.
  • Darüber hinaus soll der beschriebene Verbundformkörper möglichst feuchtigkeitsstabile, abrasionsfeste sowie Schmutz abweisende Eigenschaften aufweisen In addition, the composite molded article described is intended to have moisture-stable as possible, abrasion-resistant and dirt-repellent properties
  • Lösung solution
  • Vor dem Hintergrund des Standes der Technik und den dort beschriebenen für Langzeitanwendungen nur mangelhaften technischen Lösungen, gelingt es in der vorliegenden Erfindung auf eine für den Fachmann nicht ohne weiteres absehbare Weise, einen bis zur Metallschicht transparenten Verbundformkörper mit verbesserter Witterungsstabilität und einer über einen langen Zeitraum stabilen guten solaren Reflektion bereitzustellen, der darüber hinaus gegenüber dem Stand der Technik über eine besonders geringe Zahl von Schichten und damit verbunden wenigen, potentiell störenden Schichtgrenzflächen verfügt. Against the background of the prior art and for long-term applications only poor technical solutions described therein, it is possible in the present invention to a skilled in the art foreseeable not readily way one to the metal layer transparent composite molded body with improved weather stability and for a long period provide stable good solar reflectance of over the prior art on a particularly small number of layers and the associated features beyond a few, potentially interfering layer interfaces.
  • Insbesondere wurde überraschend ein Verbundformkörper gefunden, der einerseits größtenteils aus PMMA bestehen kann und damit die großen Vorteile des PMMA aufweist und andererseits mindestens eine mittels PVD aufgetragene, insbesondere mehrere mittels PVD und eventuell CVD aufgetragene Schichten aufweist. In particular, a composite molded article was found, surprisingly, on the one hand may consist mostly of PMMA and thus has the great advantages of the PMMA and the other part has at least one applied by PVD, in particular several means of PVD and CVD may be applied layers. Überraschend wurde gefunden, dass ein solcher Verbundformkörper, ohne eine Klebschicht aufzuweisen, realisierbar ist, wenn zwischen der PMMA-Schicht und den PVD- bzw. CVD-Schichten eine zweite und optional auf der anderen Seite der PMMA-Schicht eine dritte Schicht befindet. Surprisingly it has been found that such a composite molding, without having a adhesive layer, can be realized when a second and optionally is a third layer between the PMMA layer and the PVD or CVD layers on the other side of the PMMA layer. Dadurch ist es insbesondere überraschend möglich, PMMA-Formkörper nachhaltig haftfest mittels PVD bzw. CVD zu beschichten und somit einen Verbundformkörper hoher optischer Qualität zu realisieren. Thereby, it is particularly surprising possible, adhesive means of PVD or CVD to coat PMMA molding lasting and thus to realize a composite molded body of high optical quality. Auf diese Weise wird ein effizienter und zudem nachhaltiger Einsatz von PMMA in hochwertigen bzw. hochbeanspruchten Anwendungen, zB als Solarspiegel zur Konzentration solarer Strahlung im Wüstenklima, ermöglicht. In this way a more efficient and also more sustainable use of PMMA in high-quality and high-stress applications, such as is as a solar mirror allows for concentration of solar radiation in the desert climate.
  • PMMA hat Bezug nehmend auf die vorgesehenen Anwendungen, ein besonders attraktives Eigenschaftsprofil. PMMA has reference to the intended applications, a particularly attractive property profile. So weist PMMA eine exzellente Witterungsbeständigkeit, hervorragende optische Eigenschaften und eine ausgeprägte Schutzwirkung gegenüber einer reflektierenden Beschichtung auf. Thus PMMA has excellent weather resistance, excellent optical properties and a pronounced protective effect against a reflective coating. Dabei ist die Produktion von Folien oder Platten zu moderaten Herstellkosten ermöglicht. The production of films or sheets is provided at moderate manufacturing costs.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch Bereitstellung eines neuartigen Verbundformkörpers zur Konzentration Solarer Strahlung in Solarreflektoren. The object is achieved by providing a novel composite molded to the concentration Solar radiation in solar reflectors. Dieser Verbundformkörper besteht mindestens aus folgenden zwei oder drei Schichten: This composite molding at least consist of two or three layers:
    • – eine erste Schicht, die zu mehr als 50 Gew% aus PMMA oder einer PMMA-haltigen Polymermischung besteht, - a first layer, which consists of more than 50% by weight of PMMA or a PMMA-containing polymer mixture,
    • – eine direkt ohne Zwischenschicht auf einer Seite der ersten Schicht aufgebrachte zweite Schicht aus Polycarbonat oder einem Polyester, - a directly without an intermediate layer on one side of the first layer deposited second layer of polycarbonate or a polyester,
    • – eine optionale dritte Schicht aus einem Fluorpolymer, Polycarbonat oder einem Polyester, die sich auf der anderen Seite der ersten Schicht befindet, - an optional third layer of a fluoropolymer, polycarbonate, or a polyester, which is located on the other side of the first layer,
    • – und einer reflektierenden Beschichtung, die direkt auf die der ersten Schicht gegenüberliegende Seite der zweiten Schicht aufgebracht ist und dabei mittels PVD oder CVD in den Verbundformkörper integriert wurde. - and a reflective coating that is applied directly to the second layer of the first layer opposite side and was integrated by means of PVD or CVD in the composite molding.
  • Bevorzugt haben die einzelnen Schichten des erfindungsgemäßen Verbundformkörper folgende Schichtdicken: Die erste Schicht hat eine Dicke zwischen 6 µm und 10 cm, bevorzugt zwischen 25 µm und 25 mm. the individual layers of the composite molding of the invention preferably have the following layer thicknesses: The first layer has a thickness of between 6 microns and 10 cm, preferably between 25 microns and 25 mm. Besonders bevorzugt gibt es zwei verschiedene Ausführungsformen. Particularly preferably there are two different embodiments. Ein Verbundformkörper in Form einer flexiblen Folie hat eine bevorzugte Schichtdicke der ersten Schicht zwischen 6 µm und 500 µm. A composite molded body in the form of a flexible film has a preferred thickness of the first layer is between 6 microns and 500 microns. Der zweite mögliche Verbundformkörper in Form einer Platte hat eine bevorzugte Schichtdicke der ersten Schicht zwischen 500 µm und 10 cm. The second possible composite molding in the form of a plate has a preferred thickness of the first layer is between 500 microns and 10 cm.
  • Die zweite Schicht hat in der Regel eine Dicke zwischen 0,4 µm und 2 cm, bevorzugt zwischen 0,5 und 500 µm, besonders bevorzugt zwischen 1 und 400 µm und insbesondere bevorzugt zwischen 10 und 250 µm. The second layer usually has a thickness between 0.4 micron and 2 cm, preferably between 0.5 and 500 microns, more preferably between 1 and 400 microns and particularly preferably between 10 and 250 microns. Für die optionale dritte Schicht gelten die gleichen bevorzugten Bereiche der möglichen Schichtdicken wie für die zweite Schicht. For the optional third layer, the same preferred areas of possible layer thicknesses as for the second layer apply. Dabei können die zweite und die dritte Schicht gleichdick sein oder verschiedene Stärken aufweisen. Here, the second and the third layer may be the same thickness or have different thicknesses.
  • Für die bevorzugte Ausführungsform des Verbundformkörpers als Folie zeigen die zweite und die optionale dritte Schicht Dicken jeweils zwischen 0,5 und 500 µm. For the preferred embodiment of the composite molded body as a film, the second and optional third layer thicknesses show between 0.5 and 500 microns, respectively. Für die gleichfalls bevorzugte Ausführungsform als Platte jeweils eine Dicke zwischen 10 µm und 2 cm. Likewise for the preferred embodiment as a plate each having a thickness between 10 micrometers and 2 cm.
  • Weiterhin sind insbesondere Verbundformkörper bevorzugt, in denen die erste Schicht dicker ist als die zweite und die optional dritte Schicht. Furthermore, composite molded articles are particularly preferred in which the first layer is thicker than the second and the optional third layer.
  • Der erfindungsgemäße Verbundformkörper kann neben der reflektierenden Beschichtung weitere mittels PVD oder CVD aufgetragene Beschichtungen aufweisen. The composite molding according to the invention may comprise in addition to the reflective coating further applied by means of PVD or CVD coatings. Diese können sich direkt auf der reflektierenden Beschichtung und/oder auf der dritten Schicht befinden. These may be located directly on the reflecting coating and / or on the third layer. Weiterhin kann es sich jeweils um mehrere Schichten mit unterschiedlichen Funktionen handeln. Furthermore, it can be in each case more layers with different functions. Bei den weiteren Schichten kann es sich beispielsweise um Kratzfestbeschichtungen, UV-Reflektionsschichten, leitfähige Schichten, Antisoiling-Beschichtungen und/oder optisch funktionelle Schichten handeln. The further layers may be, for example, scratch-resistant coatings, UV-reflecting layers, conductive layers, antisoiling coatings and / or optically functional layers. Bei den optisch funktionellen Schichten wiederum handelt es sich bevorzugt um reflektionserhöhende Schichten. In the optically functional layers, in turn, is preferably reflektionserhöhende layers.
  • Darüber hinaus können die mittels PVD oder CVD aufgebrachten Schichten mit einer zusätzlichen Schutzschicht versehen sein. In addition, the applied by means of PVD or CVD layers may be provided with an additional protective layer. Bei diesen Schutzschichten kann es sich neben den mittels PVD oder CVD aufgetragenen Schichten auch um Lacke auf Polymerbasis, Harzbasis oder Sol/Gel-Basis handeln. These protective layers may also be polymer-based coatings, resin-based or sol / gel-based next to the applied by PVD or CVD layers. Die Schutzschichten können als Lösung, Reaktivharz mit anschließender Aushärtung, durch Lamination einer entsprechenden Schutzfolie oder durch Extrusionsbeschichtung aufgetragen werden. The protective layers may be as a solution, reactive resin and subsequent curing, are applied by lamination of a corresponding protective film or by extrusion coating.
  • Gleichfalls zu den Verbundformkörpern ist das Verfahren zu deren Herstellung Teil der vorliegenden Erfindung. Similarly to the composite molded bodies, the process for their preparation of the present invention. Dieses Verfahren besteht insbesondere aus folgenden drei bis vier Verfahrensschritten: This method consists in particular of three to four steps:
  • In einem ersten Verfahrensschritt wird die erste Schicht mittels Extrusion hergestellt. In a first method step, the first layer is produced by means of extrusion. Die Herstellung erfolgt dabei insbesondere mittels Extrusion durch eine Breitschlitzdüse wie bei der Flachfolienextrusion, eine Blasfolienextrusion oder mittels Lösungsgießen. The preparation is carried out in particular by means of extrusion through a sheet die as in the flat film extrusion, blown film extrusion or by means of a solution casting.
  • In einem zweiten Verfahrensschritt wird die erste Schicht mittels Extrusionsbeschichtung mit der zweiten Schicht versehen. In a second method step, the first layer is provided with the second layer by means of extrusion coating. Bevorzugt erfolgen beide Verfahrensschritte mittels Coextrusion simultan. both process steps are preferably carried out simultaneously by co-extrusion. Alternativ kann die Herstellung dieses Zweischichtverbundes auch mittels kleberfreier Lamination oder späterer Extrusionsbeschichtung der ersten Schicht mit der zweiten Schicht erfolgen. Alternatively, the preparation of this two-layer composite can also take place by means of adhesive-free lamination or extrusion coating later of the first layer with the second layer.
  • In einem dritten optionalen Verfahrensschritt wird dieser Zweischichtverbund mit der dritten Schicht verbunden. In a third optional step of this two-layer composite is bonded to the third layer. Auch dies kann simultan mittels Coextrusion aller drei Schichten oder gleichfalls durch eine spätere Extrusionsbeschichtung oder klebfreie Lamination erfolgen. This can also take place simultaneously by means of coextrusion of all three layers or also by a subsequent extrusion coating or tack-free lamination. Es ist auch ein Verfahren durchführbar, in dem erst ein Verbund aus erster und dritter Schicht mittels Coextrusion hergestellt wird und dieser Verbund anschließend mittels Extrusionsbeschichtung oder klebfreier Lamination mit der zweiten Schicht verbunden wird. It is also a feasible method in which only a composite of the first and third layer is formed by coextrusion, and this composite is then bonded by means of extrusion coating or tack-free lamination with the second layer.
  • In einem dritten bzw. vierten Verfahrensschritt schließlich wird auf die zweite Schicht eine reflektierende Beschichtung mittels einer Gasphasenabscheidung aufgebracht. In a third and fourth process step finally a reflective coating is applied by means of a vapor deposition on the second layer.
  • Bei der Gasphasenabscheidung handelt es sich bevorzugt um eine PVD (physical vapor deposition; physikalische Gasphasenabscheidung) oder eine CVD (chemical vapor deposition; chemische Gasphasenabscheidung). When vapor deposition is preferably a PVD (physical vapor deposition; physical vapor deposition) or CVD (chemical vapor deposition, chemical vapor deposition).
  • Bei PVD handelt es sich um den Sammelbegriff für verschiedene physikalische Gasphasenabscheidungsverfahren. In PVD is the collective term for various physical vapor deposition method. Allen diesen Verfahren ist grundsätzlich gemein, dass es sich um vakuumbasierte Beschichtungsverfahren zur Realisierung insbesondere dünner Schichten handelt, und dass das Ausgangsmaterial mittels physikalischer Prozesse in eine Gasphase überführt und anschließend auf einem Substrat als Beschichtung durch Kondensation oder Resublimieren abgeschieden wird. All of these processes is generally in common that they are vacuum-based coating process for the realization of particularly thin layers, and that the starting material by means of physical processes transferred into a gas phase and then deposited on a substrate as a coating by condensation or resublimation. Die Führung auf die Substratoberfläche erfolgt in der Regel balistisch oder entlang eines elektrischen Feldes. The guide on the substrate surface is usually Bali table or along an electric field. Typische Arbeitsdrücke liegen dabei in der Regel zwischen 10 –4 Pa und 10 Pa. Typical operating pressures are generally between 10 -4 Pa and 10 Pa. Eine besondere Oberflächenqualität der Beschichtung erfolgt zumeist durch die an der Substratoberfläche noch stattfindende Diffusion der abgeschiedenen Teilchen. A particular surface quality of the coating is usually carried out by the still taking place at the substrate surface diffusion of the deposited particles. Mittels PVD lassen sich nicht nur reine Metalle abscheiden, sondern auch, zB durch Zuführung von Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlenwasserstoffe, Oxide Nitride oder Carbide realisieren. PVD can be deposited not only pure metals but also, for example, by supplying oxygen, nitrogen and hydrocarbons, oxides, nitrides or carbides realized. Die Überführung in die Gasphase kann rein thermisch oder mittels Elektronenstrahl-, Laserstrahl- oder Lichtbogenverdampfen erfolgen. The transfer in the gas phase can be carried out purely thermally or by means of electron beam, laser beam or arc evaporation.
  • Eine zweite, besonders bevorzugte Gruppe neben den Verdampfungsverfahren, stellt das so genannte Sputtern bzw. die Sputterdeposition dar. Beim Sputtern bzw. Kathodenzerstäuben wird das Ausgangsmaterial mittels Ionenbeschuss in die Gasphase überführt. A second particularly preferred group in addition to the evaporation process, sputtering or represents the so-called sputter deposition. In the sputtering, sputtering or the starting material by ion bombardment is transferred into the gas phase. Varianten des Sputterns sind die IBAD (ion beam assisted deposition bzw. ionenstrahlgestützte Deposition), mittels derer insbesondere Ordnungseffekte innerhalb der Schicht bewirkt werden können, das Magnetronsputtern und das Ionenstrahlsputtern. Variants of the sputtering are the IBAD (ion beam assisted deposition or ion beam assisted deposition), by means of which particular order effects can be effected within the layer, magnetron sputtering and ion beam sputtering. Eine weitere, besonders geeignete PVD-Technik stellt die ICB-Technik (ionized cluster beam) dar. Another particularly suitable PVD technique, the ICB technique represents (ionized cluster beam).
  • Bei der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) handelt es sich im Gegensatz zur PVD um ein Verfahren, bei dem die Abscheidung eines Feststoffs unter Schichtbildung durch eine chemische Reaktion in der Gasphase oder an der Substratoberfläche erfolgt. In the chemical vapor deposition (CVD) is in contrast to a PVD process in which the deposition is taking place in a solid layer formation by a chemical reaction in the gas phase or to the substrate surface. In der Regel haben die Rohstoffe, die für diese chemische Reaktion eingesetzt werden eine deutlich niedrigere Verdampfungstemperatur als die in der chemischen Reaktion gebildete Substanz. In general, the raw materials that are used for this chemical reaction a much lower evaporation temperature than the substance formed in the chemical reaction have. Mittels Durchführung bei sehr vermindertem Druck, wie zB zwischen 1 und 1000 Pa, wird eine Reaktion an der Substratoberfläche gegenüber einer Reaktion in der Gasphase, die wiederum zur unerwünschten Partikelbildung führen würde, bevorzugt. By performing at very reduced pressure, such as between 1 and 1000 Pa, a reaction at the substrate surface with respect to a reaction in the gas phase, which in turn would lead to undesirable particle formation is preferred. Die Abscheidungsrichtung kann parallel zum PVD-Prozess balistisch erfolgen bzw. durch ein elektrisches bzw. magnetisches Feld beeinflusst werden. The deposition direction parallel to the PVD process take place Bali table or are influenced by an electric or magnetic field. Eine erfindungsgemäß besonders geeignete Variante der CVD stellt die PECVD (plasma enhanced CVD), die bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt werden kann, und bei der es sich um ein Direktplasmaverfahren handelt, dar. Eine noch schonendere Variante stellt das RPECD (remote plasma enhanced CVD) dar. Bei dieser Variante sind Plasma und Substrat räumlich voneinander getrennt. An inventively particularly suitable variant of CVD, the PECVD (plasma enhanced CVD), which can be performed at lower temperatures, and in which there is a direct plasma processes. An even gentler variant, the RPECD (remote plasma enhanced CVD) is . In this variant, plasma and the substrate are spaced apart.
  • CVD spielt erfindungsgemäß eine Rolle bei der Abscheidung weiterer Schichten auf der mittels PVD erzeugten reflektierenden Beschichtung und/oder auf der optionalen dritten Schicht. CVD according to the invention plays a role in the deposition of further layers on the generated by means of PVD reflective coating and / or on the optional third layer. Die Abscheidung dieser weiteren Schichten kann alternativ auch mittels PVD erfolgen. The deposition of these additional layers may alternatively also be effected by means of PVD. Erfindungsgemäß können mehrere Schichten auch teilweise mittels CVD und teilweise mittels PVD erzeugt werden. According to the invention a plurality of layers can be produced by means of CVD and partly by means of PVD partially.
  • Der erfindungsgemäße, neuartige PMMA-basierende Verbundformkörper für Solarreflektoren weist folgende Eigenschaften, in Kombination als Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, besonders in Hinblick auf optische Eigenschaften, auf: The PMMA-based composite moldings of the invention, novel for solar reflectors has the following properties in combination as an advantage over the prior art, particularly in regard to optical properties, to:
    • – Vermeidung nachteiliger Schichtgrenzflächen aufgrund der Herstellung des Verbundformkörpers ohne Einbeziehung weiterer Schichten, wie zB Kleberschichten, zwischen dem PMMA-Trägermaterial und der reflektierenden Beschichtung - avoidance of adverse layer interface due to the production of the composite molded body without inclusion of additional layers such as adhesive layers between the PMMA substrate and the reflective coating
    • – Darstellung eines Verbundformkörpers nachhaltig hoher optischer Qualität - Representation of a composite molded sustained high optical quality
    • – Effizienter und zudem nachhaltiger Einsatz von PMMA in hochwertigen bzw. hochbeanspruchten Anwendungen, zB als Solarspiegel zur Konzentration solarer Strahlung im Wüstenklima - Efficient and also sustainable use of PMMA in high-quality and high-stress applications, such as solar mirrors to concentrate solar radiation in the desert climate
  • Der transparente Anteil des erfindungsgemäßen Verbundformkörpers ist zudem besonders farbneutral und trübt sich bei Feuchtigkeitseinfluß nicht ein. The transparent portion of the composite molding of the invention is also particularly neutral in color and becomes opaque not one in the presence of moisture. Der Verbundformkörper zeigt zudem eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit und, bei optionaler Ausstattung mit einer Fluorpolymer-Oberfläche und/oder einer Kratzfestausrüstung, eine sehr gute Chemikalienbeständigkeit, beispielsweise gegen sämtliche handelsübliche Reinigungsmittel. The composite molding also has excellent weather resistance and, with optional configuration with a fluoropolymer surface and / or a scratch-resistant equipment, a very good chemical resistance, for example against all commercial cleaning agents. Auch diese Aspekte tragen zum Erhalt der solaren Reflektion über einen langen Zeitraum bei. These aspects contribute to the preservation of solar reflection over a long period.
  • Gleichfalls ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbundformkörper zur Konzentration solarer Strahlung Teil der vorliegenden Erfindung. Likewise, the use of the composite molding of the present invention to the concentration of solar radiation part of the present invention. Auch die mit den Verbundformkörpern hergestellten langlebigen Solarreflektoren sind Teil der vorliegenden Erfindung. Also, the durable solar reflectors made with the composite shaped bodies are part of the present invention. Insbesondere die Verbundformkörper enthaltenden Solarreflektoren, deren solare Reflektion innerhalb von 10 Jahren um maximal 8%, bevorzugt um maximal 5% und besonders bevorzugt um maximal 3% abnimmt. In particular, the composite molding containing solar reflectors, the solar reflectance within 10 years, decreases by a maximum of 8%, preferably by more than 5% and particularly preferably by a maximum of 3%. Das erfindungsgemäße Material kann so auch über einen sehr langen Zeitraum von mindestens 10 Jahren, bevorzugt sogar mindestens 15 Jahren, besonders bevorzugt mindestens 20 Jahren an Orten mit besonders vielen Sonnenstunden und besonders intensiver Sonnenstrahlung, wie zB im Südwesten der USA oder der Sahara in Sonnenreflektoren eingesetzt werden. The material according to the invention can thus also over a very long period of at least 10 years, preferably even at least 15 years, or at least 20 years in places with lots of sunshine and very intense solar radiation, such as used for example in the American Southwest or the Sahara in solar reflectors become.
  • Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Verbundformkörper besonders feuchtigkeitsstabil. In addition, the composite molding of the invention is particularly resistant to moisture. Somit zeigt dieser nicht die bekannte Anfälligkeit für Delamination einer reflektierenden Beschichtung von der PMMA-Schicht unter Feuchteeinfluss. Thus, this does not show the well-known susceptibility to delamination a reflective coating of the PMMA layer under the influence of moisture. PMMA und die reflektierende Beschichtung besitzen unterschiedliche Koeffizienten der thermischen und hygroskopischen Expansion, so dass, bei Anwesenheit von Feuchtigkeit, aufgrund eben dieser unterschiedlichen Expansionskoeffizienten, bekanntermaßen die Adhäsion zwischen der reflektierenden Beschichtung und PMMA reduziert wird und somit performance-abträgliche Delaminationserscheinungen auftreten würden. PMMA and the reflective coating having different coefficients of thermal and hygroscopic expansion, so that, in the presence of moisture, due to this very different expansion coefficients, known to the adhesion between the reflective coating and PMMA is reduced and thus would occur performance-detrimental delamination. Dieser Nachteil wurde durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Verbundformkörpers beseitigt. This disadvantage has been eliminated by the inventive design of the composite molding.
  • Detaillierte Beschreibung des Schichtenaufbaus des erfindungsgemäßen Verbundformkörpers Detailed description of the layer structure of the composite molding of the invention
  • Die PMMA-haltige erste Schicht The PMMA containing first layer
  • Bei der erfindungsgemäß ersten Schicht handelt es sich zu mindestens 50 Gew%, bevorzugt zu mindestens 80 Gew% um eine Schicht aus PMMA oder eine PMMA-haltige Polymermischung. In the present invention the first layer is at least 50% by weight, preferably at least 80% by weight of a layer of PMMA or a PMMA-containing polymer blend. Mit der Formulierung PMMA- bzw. PMMA-haltige Schicht ist die Schicht jedoch weder auf reine Methylmethacrylatzusammensetzungen noch einen einschichtigen Aufbau eingeschränkt. With the formulation of PMMA or PMMA-containing layer, the layer is, however, still limited either to pure Methylmethacrylatzusammensetzungen a single-layer structure. Vielmehr kann das PMMA in der ersten Schicht Comonomere, bei denen es sich nicht unbedingt um Methacrylate handeln muss, enthalten. Rather, the PMMA may contain in the first layer comonomers, which need not necessarily be to methacrylates. Auch kann diese Schicht aus Blends verschiedener Kunststoffe, die nicht alle Methacrylate enthalten müssen, zusammengesetzt sein. This layer may be composed of a blend of various plastics, which do not have to include all methacrylates. Diese Schicht kann beispielsweise zusätzlich Elastomere, zB ein Polyacrylat-Elastomer, zur Schlagzähmodifizierung aufweisen. This layer may additionally comprise, for example, elastomers, for example a polyacrylate elastomer for impact modification. Darüber hinaus kann diese Schicht aus mehr als zwei Schichten zusammengesetzt sein. In addition, this layer may be composed of more than two layers. Von diesen Schichten müssen nicht alle zwingend Methacrylate enthalten. do not necessarily contain all methacrylates of these layers.
  • Polymethylmethacrylat-Kunststoffe werden im Allgemeinen durch radikalische Polymerisation von Mischungen erhalten, die Methylmethacrylat enthalten. Polymethyl methacrylate resins are generally obtained by free-radical polymerization of mixtures which comprise methyl methacrylate. Im Allgemeinen enthalten diese Mischungen mindestens 40 Gew%, vorzugsweise mindestens 60 Gew% und besonders bevorzugt mindestens 80 Gew%, bezogen auf das Gewicht der Monomere, Methylmethacrylat. In general, these mixtures contain at least 40 wt%, preferably at least 60 wt% and more preferably at least 80 wt%, based on the weight of monomers, of methyl methacrylate. Daneben können diese Mischungen zur Herstellung von Polymethylmethacrylaten weitere (Meth)acrylate enthalten, die mit Methylmethacrylat copolymerisierbar sind. In addition, these mixtures for the preparation of polymethyl methacrylates more (meth) acrylates which are copolymerizable with methyl methacrylate. Der Ausdruck (Meth)acrylate umfasst Methacrylate und Acrylate sowie Mischungen aus beiden. The expression (meth) acrylates includes methacrylates and acrylates as well as mixtures of the two. Diese Monomere sind weithin bekannt. These monomers are widely known.
  • Neben den zuvor dargelegten (Meth)acrylaten können die zu polymerisierenden Zusammensetzungen auch weitere ungesättigte Monomere aufweisen, die mit Methylmethacrylat und den zuvor genannten (Meth)acrylaten copolymerisierbar sind. in addition to the abovementioned (meth) acrylates to be polymerized, the compositions also have further unsaturated monomers which are copolymerizable with methyl methacrylate and the abovementioned (meth) acrylates. Hierzu gehören unter anderem 1-Alkene, wie Hexen-1, Acrylnitril; These include 1-alkenes such as hexene-1, acrylonitrile; Vinylester, wie beispielsweise Vinylacetat; Vinylester, such as vinyl acetate; Styrol oder α-Methylstyrol. Styrene or α-methylstyrene. Im allgemeinen werden diese Comonomere in einer Menge von 0 Gew.-% bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 0 Gew.-% bis 40 Gew.-% und besonders bevorzugt 0 Gew.-% bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomeren, eingesetzt, wobei die Verbindungen einzeln oder als Mischung verwendet werden können. In general, these comonomers are used in an amount of 0 wt .-% to 60 wt .-%, preferably wt .-%, based 0 wt .-% to 40 wt .-% and most preferably 0 wt .-% to 20 on the weight of the monomers, where the compounds individually or may be used as a mixture.
  • Die erfindungsgemäß verwendete PMMA-basierte erste Schicht kann, wie bereits beschrieben, ein Schlagzähmodifizierungsmittel enthalten. The inventively used PMMA-based first layer, as described above, contain an impact modifier. Eine genauere Beschreibung dieser Schlagzähmodifizierungsmittel findet sich auch in A more detailed description of this impact modifier is also found in WO 2007/073952. WO 2007/073952.
  • In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung können anstelle von reinen PMMA-haltigen Schichten auch PMMA/PVDF-Blends oder PMMA/PVDF-Zweischichtsysteme als erste Schicht verwendet werden. In a particular embodiment of the invention, PMMA / PVDF blends or PMMA / PVDF dual-layer systems can be used as the first layer instead of pure PMMA-containing layers. PVDF (Polyvinylidenfluorid) als Bestandteil eines Polymerblends oder als zusätzliche Schicht hat einige Vorteile: PVDF weist eine hohe Chemikalienbeständigkeit und eine niedrige Oberflächenenergie sowie eine extrem gute Witterungsbeständigkeit auf. PVDF (polyvinylidene fluoride) as a component of a polymer blend or as an additional layer has some advantages: PVDF has a high chemical resistance and a low surface energy as well as an extremely good weather resistance. Somit ist PVDF wasserabweisend und zeigt auch bei Langzeitanwendung nahezu keinen Algen-Bewuchs, vergleichbar mit antibiozidalen Materialien. Thus, PVDF is water repellent and shows almost no algae growth even with long-term use, comparable to antibiozidalen materials.
  • Das Verhältnis von Poly(meth)acrylat zu Polyvinylidenfluorid liegt in einem Bereich von 1:0,1 bis 1:1, bezogen auf Gewicht. The ratio of poly (meth) acrylate to polyvinylidene fluoride is in a range of 1: 0.1 to 1: 1 by weight.
  • Bei den im Rahmen der Erfindung zum Einsatz kommenden PVDF Polymeren handelt es sich um Polyvinylidenfluoride, das sind in der Regel transparente, teilkristalline, thermoplastische Fluorkunststoffe. In the coming within the scope of the invention for use PVDF polymer is polyvinylidene fluoride, which are transparent in general, semi-crystalline, thermoplastic fluoropolymers. Grundbaustein für das Polyvinylidenfluorid ist Vinylidenfluorid, welches in hochreinem Wasser unter kontrollierten Druck- und Temperaturbedingungen mittels eines speziellen Katalysators zu Polyvinylidenfluorid polymerisiert wird. Basic building block for the polyvinylidene fluoride is vinylidene fluoride, which is polymerized in ultrapure water under controlled pressure and temperature conditions using a special catalyst to polyvinylidene fluoride. Das Vinylidenfluorid wiederum ist beispielsweise aus den Grundmaterialien Fluorwasserstoff und Methylchloroform, über die Zwischenstufe Chlordifluorethan zugänglich. The vinylidene fluoride, in turn, is accessible for example from the basic materials of hydrogen fluoride and methyl chloroform, via the intermediate stage chlorodifluoroethane. Im Rahmen der Erfindung sind prinzipiell alle am Markt befindlichen Typen von PVDF mit sehr gutem Erfolg einsetzbar. In the invention, all types on the market of PVDF very successfully be used in principle. Hierzu gehören unter anderem Kynar ® -Typen des Herstellers Arkema, Dyneon ® -Typen des Herstellers Dyneon sowie Solef ® -Typen des Herstellers Solvay. These include Kynar ® grades the manufacturer Arkema, Dyneon ® grades the manufacturer Dyneon and Solef ® grades the manufacturer Solvay.
  • Das Stabilisatorpaket (Lichtschutzmittel) The stabilizer package (sunscreens)
  • Bevorzugt enthält die erste Schicht, sowie optional die zweite und/oder dritte Schicht ein Stabilisatorpaket, bestehend aus einem Gemisch aus UV-Absorbern und UV-Stabilisatoren, besonders bevorzugt bestehend aus mindestens einem Triazin UV-Absorber und mindestens einem HALS UV-Stabilisator. Preferably, the first layer, and optionally the second and / or third layer containing a stabilizer package consisting of a mixture of UV absorbers and UV stabilizers, particularly preferably consisting of at least a triazine UV absorber and at least one HALS UV stabilizer. Des Weiteren können weitere UV-Absorber, zB Benztriazole, enthalten sein. Furthermore, can be contained further UV absorbers such as benzotriazoles.
  • Im Allgemeinen sind Lichtschutzmittel hinlänglich bekannt und werden beispielsweise in Hans Zweifel, In general, light stabilizers are well known and are described for example in Hans Zweifel, ausführlich beschrieben. described in detail. Unter Lichtschutzmitteln sollen UV-Absorber, UV-Stabilisatoren und Radikalfänger verstanden werden. Light stabilizers, UV absorbers, UV stabilizers and radical scavengers are to be understood. So können UV-Absorber beispielsweise aus der Gruppe der substituierten Benzophenone, Salicylsäureester, Zimtsäureester, Oxalanilide, Benzoxazinone, Hydroxyphenylbenztriazole, Triazine oder Benzyliden-Malonat ausgewählt werden. As UV absorbers may be selected for example from the group of substituted benzophenones, salicylic acid esters, cinnamic acid esters, oxanilides, benzoxazinones, hydroxyphenylbenzotriazoles, triazines or benzylidene malonate. Den bevorzugten Vertreter der UV-Stabilisatoren / Radikalfänger stellt die Gruppe der sterisch gehinderten Amine (Hindered Amine Light Stabilizer; HALS) dar. Preferred representatives of the UV stabilizers / radical scavengers, the group of sterically hindered amines (Hindered Amine Light Stabilizer HALS) represents.
  • Bevorzugt kann die erste Schicht zwischen 0 Gew% und 10 Gew%, bevorzugt zwischen 0 Gew% und 6 Gew% und besonders bevorzugt zwischen 0 Gew% und 4 Gew% der UV-Absorber vom Benztriazol-Typ, zwischen 0,1 Gew% und 10 Gew%, bevorzugt zwischen 0,2 Gew% und 5 Gew% und besonders bevorzugt zwischen 0,5 Gew% und 3 Gew% der UV-Absorber vom Triazin-Typ und zwischen 0,1 Gew% und 5 Gew%, bevorzugt zwischen 0,5 Gew% und 3 Gew% und besonders bevorzugt zwischen 0,2 Gew% und 2 Gew% der UV-Stabilisatoren, bevorzugt UV-Stabilisatoren vom HALS-Typ enthalten. Preferably, the first layer is between 0 wt% and 10 wt%, can preferably between 0 wt% and 6% by weight and particularly preferably between 0 wt% and 4 wt% of the UV absorbers of the benzotriazole type, between 0.1% by weight and 10 wt%, preferably between 0.2 wt% and 5 wt% and more preferably between 0.5 wt% and 3 wt% of the UV absorbers of the triazine type, and between 0.1 wt% and 5 wt%, preferably between 0.5 wt% and 3% by weight and particularly preferably between 0.2 wt% and 2 wt% of UV stabilizers, preferably UV stabilizers of the HALS type. Diese Mischung aus UV-Absorbern und UV-Stabilisatoren zeigt über ein breites Wellenlängenspektrum der Solaren Strahlung einen stabilen, langlebigen UV-Schutz. This mixture of UV absorbers and UV stabilizers exhibits a stable, long-lasting UV protection over a broad wavelength spectrum of the solar radiation.
  • Als weitere Costabilisatoren können ferner Disulfite, wie beispielsweise Natriumdisulfit, oder sterisch gehinderte Phenole und Phosphite verwendet werden. As a further co-stabilizers may also disulfites such as sodium disulfite, or sterically hindered phenols and phosphites are used.
  • Die thermoplastische zweite Schicht The thermoplastic second layer
  • Die thermoplastische zweite Schicht befindet sich auf einer Seite der ersten Schicht und weist auf der der ersten Schicht gegenüber liegenden Seite die reflektierende Beschichtung auf. The thermoplastic second layer is on one side of the first layer and, the reflective coating on the first layer on the opposite side. In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich die zweite Schicht in einem daraus hergestellten Solarreflektor auf der der Sonne abgewandten Seite der ersten Schicht. In a preferred embodiment, the second layer is in an obtained solar reflector on the side opposite the sun side of the first layer. In diesem Fall spricht man von einem Rückseitenspiegel. In this case it is called a back mirror. Bei einem Vorderseitenspiegel befindet sich die zweite Schicht auf der der Sonne zugewandten Seite. In a front surface mirror, the second layer is on the side facing the sun side.
  • Die zweite Schicht muss erfindungsgemäß zwei zwingende Eigenschaften aufweisen. The second layer must have according to the invention, two binding properties. Zum einen muss aus der zweiten Schicht zusammen mit der PMMA-haltigen ersten Schicht ohne Zwischenschicht, wie zB einer Klebschicht, ein nachhaltig stabiles Laminat herstellbar sein. Firstly, a long-term stable laminate must from the second layer together with the PMMA-containing first layer without any intermediate layer such as an adhesive layer to be produced. Des Weiteren muss die zweite Schicht zB mit anorganischen Materialien, zum Aufbau der reflektierenden Beschichtung mittels PVD oder CVD, ohne eine zusätzliche Primerschicht oder Oberflächenbehandlung nachhaltig haftfest beschichtbar sein. Furthermore, the second layer must, for example, with inorganic materials, for the construction of the reflective coating by PVD or CVD, without an additional primer layer or surface treatment lasting be adhesively coated. Darüber hinaus muss die Schicht hochtransparent und wärmeformbeständig sein und bevorzugt eine hohe Flexibilität aufweisen. In addition, the layer must be highly transparent and heat resistant and preferably have a high flexibility. Die reflektierende Beschichtung sollte dazu über einen langen Zeitraum keinen Haftungsverlust aufweisen. The reflective coating should for this purpose have no adhesion loss over a long period of time.
  • Erfindungsgemäß ist es notwendig, dass eine hohe Verträglichkeit zwischen PMMA einerseits und dem für die zweite sowie die optionale dritte Schicht ausgewählten Material vorliegt. According to the invention it is necessary that a high compatibility between PMMA one hand and the selected for the second and the optional third layer material is present. Nur solche Materialien sind zur Ausführung der Erfindung geeignet, aus denen mit PMMA ein stabiler Verbund ohne Haftungsverlust herstellbar ist. Only such materials are suitable for carrying out the invention, from which a stable bond is produced without loss of adhesion with PMMA.
  • Besonders geeignet zur Erfüllung der genannten Bedingungen sind thermoplastische Schichten aus einem Polyester oder Polycarbonat. Particularly suitable for the fulfillment of the conditions are thermoplastic layers of a polyester or polycarbonate.
  • Bei den verwendbaren Polyesterschichten handelt es sich insbesondere um coextrudierte Polyethylenterephthalatschichten (PET). The usable polyester layers are in particular to co-extruded polyethylene terephthalate (PET).
  • Die reflektierende Beschichtung The reflective coating
  • Bei der reflektierenden Beschichtung handelt es sich um einen mittel PVD und/oder CVD dargestellten funktionalen Mehrschichtaufbau, der eine Metallspiegelschicht, bevorzugt aus Silber, einer Silberlegierung oder Aluminium, beinhaltet. When the reflective coating is a medium-PVD and / or CVD functional multilayered structure shown, which includes a metal mirror layer, preferably of silver, a silver alloy or aluminum.
  • Auf der der Solaren Strahlung abgewandten Seite ist die Metallspiegelschicht optional und bevorzugt mit einer zweiten Metallschicht, beispielsweise aus Kupfer oder einer Nickel-Chrom-Legierung, überzogen. On the side facing away from the solar radiation, the metal mirror layer optionally and preferably with a second metal layer, for example copper or a nickel-chromium alloy, plated. Diese dient im Wesentlichen als Schutz der Metallspiegelschicht gegen Korrosion, sowie zur besseren Haftung einer optionalen Haftklebeschicht. This essentially serves as protection of the metal mirror layer against corrosion and for better adhesion of an optional adhesive layer.
  • Im Falle von Spiegelschichten aus Aluminium wird die vergleichsweise „niedrige“ Reflektion des Aluminiumspiegels im relevanten Wellenlängenbereich durch die Applikation sogenannter „Enhancement Stack“-Schichten (mittels weiterer „Physical Vapor Deposition“) angehoben. In the case of mirror layers of aluminum, the comparatively "low" reflection of the aluminum level in the relevant wavelength range by the application of so-called "Enhancement stack" layers is raised (by means of further "Physical Vapor Deposition").
  • Darüber hinaus können „Enhancement Stack“-Schichten auch analog bei Silberspiegelschichten zur weiteren Reflektionsverbesserung verwendet werden. In addition, "enhancement stack" layers can also be used analogously for silver mirror layers for further reflection improvement. Dieser Enhancement-Stack-Schichtenaufbau wirkt zusätzlich als aktive Schutzschicht bzw. Mifgrationssperre gegenüber dem Silber, und kann bei entsprechender Auslegung auch UV-reflektierend wirken. This enhancement stack-layer structure also acts as an active protective layer or Mifgrationssperre over the silver, and can also have a UV-reflective at an appropriate design.
  • Des weiteren kann die Metallspiegelschicht zusätzlich mit einer Primerschicht, zur Verbesserung der Anbindung auf der zweiten Schicht, ausgerüstet sein. Furthermore, the metal mirror layer may be additionally equipped with a primer layer to improve accessibility to the second layer. Hierbei handelt es sich in der Regel um eine metallische oder metalloxidische Schicht. This is usually a metallic or metal-oxide layer.
  • Die optionale thermoplastische dritte Schicht The optional third layer thermoplastic
  • Die Anforderungen an die optionale dritte Schicht sind im Prinzip die gleichen, die an die zweite Schicht gestellt werden. The requirements for the optional third layer are in principle the same, which are placed on the second layer. Die dritte Schicht ist in dem Verbundformkörper bevorzugt auf der der Sonne zugewandten Seite der ersten Schicht aufgebracht. The third layer is preferably applied in the composite molded bodies on the side facing the sun side of the first layer. Zweck ist vor allem die Vermittlung einer Oberflächenbeschichtung mit weiteren bevorzugt anorganischen Beschichtungen, bei denen es sich nicht um die Metallspiegelbeschichtung handelt, mittels PVD oder CVD. Purpose is mainly imparting a surface coating with further preferably inorganic coatings, which are other than the metal mirror coating by PVD or CVD. Bei diesen Beschichtungen handelt es sich zum Beispiel – wie bereits ausgeführt – um Kratzfestbeschichtungen, UV-reflektierende Schichten, leitfähige Schichten, Antisoiling-Beschichtungen und/oder optisch funktionelle Schichten, wie beispielsweise entspiegelnde oder reflektionserhöhende Schichten. These coatings are, for example - as already stated - to scratch-resistant coatings, UV-reflecting layers, conductive layers, antisoiling coatings and / or optically functional layers, such as antireflective layers or reflektionserhöhende.
  • Die dritte Schicht kann in Bezug auf Material und Dicke identisch zur zweiten Schicht oder von dieser abweichend gestaltet sein. The third layer may be different designed in terms of material and thickness identical to the second layer or by this.
  • Zusätzlich zu Polyestern oder Polycarbonaten können für die dritte Schicht auch Fluorpolymere, insbesondere PVDF (Polyvinylidenfluorid) verwendet werden. In addition to polyesters or polycarbonates may be used for the third layer also fluoropolymers, in particular PVDF (polyvinylidene fluoride). PVDF weist eine hohe Chemikalienbeständigkeit und eine niedrige Oberflächenenergie auf. PVDF has a high chemical resistance and a low surface energy. Zudem ist PVDF wasserabweisend und zeigt auch bei Langzeitanwendung nahezu keinen Algen-Bewuchs, vergleichbar mit antibiozidalen Materialien und eignet sich somit sehr gut zur Oberflächenvergütung des erfindungsgemäßen Verbundformkörpers. Moreover, PVDF is water repellent and is even with long-term use almost no algae growth, comparable to antibiozidalen materials and thus is very suitable for the surface treatment of the composite molding of the invention.
  • Sehr dünne PVDF-Schichten mit einer Schichtdicke zwischen 1 μm und 20 μm, bevorzugt zwischen 1 μm und 10 μm lassen sich zudem auch mit einer hohen Transparenz realisieren. Very thin PVDF layers with a layer thickness of between 1 micron and 20 microns, preferably between 1 .mu.m and 10 .mu.m in addition can also be realized with a high transparency.
  • Im Weiteren gilt für das PVDF in der dritten Schicht das gleiche, wie bereits für das PVDF als Blendbestandteil der ersten Schicht ausgeführt wurde. The following also applies to the PVDF in the third layer, the same as has already been executed for the PVDF as a blend component of the first layer.
  • Die weiteren (anorganischen) Schichten The other (inorganic) layers
  • Bei den bereits ausgeführten weiteren mittels PVD oder CVD aufgetragenen Schichten, die sich direkt auf der reflektierenden Beschichtung und/oder auf der dritten Schicht befinden können, handelt es sich insbesondere um Kratzfestbeschichtungen, UV-Reflektionsschichten, leitfähige Schichten, Antisoiling-Beschichtungen und/oder optisch funktionelle Schichten handeln. In the above-specified further applied by means of PVD or CVD layers which can be located directly on the reflecting coating and / or on the third layer, it is in particular scratch-resistant coatings, UV-reflecting layers, conductive layers, antisoiling coatings and / or optically acting functional layers.
  • Der Begriff Kratzfestbeschichtung wird im Zusammenhang mit dieser Erfindung als Sammelbegriff für Beschichtungen verstanden, die zur Verminderung einer Oberflächenverkratzung und/oder zur Verbesserung der Abriebsbeständigkeit aufgebracht werden. The term scratch-resistant coating is meant in the context of this invention as a collective term for coatings which are applied for reducing a surface scratching and / or to improve the abrasion resistance. Für die erfindungsgemäße Verwendung der Verbundformkörper in Solarreflektoren ist insbesondere eine hohe Abriebsbeständigkeit von großer Bedeutung. For the inventive use of composite moldings in solar reflectors in particular a high abrasion resistance is of great importance. Eine weitere wichtige Eigenschaft der Kratzfestbeschichtung im weitesten Sinne ist, dass diese Schicht die optischen Eigenschaften des Folienverbundes nicht negativ verändert. Another important feature of the scratch-resistant coating in the broadest sense that this layer does not adversely alter the optical properties of the film composite. Bei diesen Kratzfestbeschichtungen handelt es sich zB um Siliziumoxid-Schichten, die direkt mittels PVD oder CVD aufgetragen werden. In these scratch-resistant coatings are, for example silicon oxide layers which are applied directly by means of PVD or CVD.
  • Bei den leitfähigen Schichten handelt es sich um metalloxidsche Schichten, zB aus Indium-Zinn-oxid (in der Regel mit der Abkürzung ITO bezeichnet). The conductive layers is metalloxidsche layers, for example made of indium-tin-oxide (usually abbreviated to ITO). Diese haben den Zweck, elektrostatische Aufladungen zu verhindern. These have to prevent electrostatic charging the purpose. Dies hat sowohl beim Betrieb der Solarreflektoren, zB in Bezug auf ein Verstauben, als auch bei der Verarbeitung der Verbundformkörper große Vorteile. This has both great advantages when operating the solar reflectors, eg with regard to a dusting, as well as in the processing of composite molding. ITO hat darüber hinaus den großen Vorteil, insbesondere für Strahlung im Infrarotbereich zusätzlich reflektierend zu wirken. ITO has to act additionally reflecting the great advantage, in particular for radiation in the infrared region beyond.
  • Neben ITO können auch beispielsweise antimon- oder fluordotiertes Zinnoxid sowie aluminiumdotiertes Zinkoxid verwendet werden. In addition to ITO also, for example, antimony or fluorine-doped tin oxide and aluminum-doped zinc oxide can be used.
  • Die Oberfläche der Deckfolie kann darüber hinaus, um die Reinigung zu erleichtern, mit einer schmutzabweisenden bzw. schmutzzerstörenden Beschichtung, einer so genannten Anisoiling-Beschichtung ausgestattet sein. The surface of the cover sheet can, moreover, to facilitate the cleaning, be equipped with a dirt-repellent and dirt-destructive coating, a so-called Anisoiling coating. Auch diese Beschichtung kann mittels PVD oder CVD applizierte werden. Also, this coating may be applied by means of PVD or CVD.
  • Die Applikation von Titandioxid bewirkt, nach entsprechender Anregung durch den UV-Anteil der Solaren Strahlung, einen katalytische Abbau oberflächlicher Sporen und Algen. The application of titanium dioxide causes after appropriate stimulation by the UV component of solar radiation, a catalytic reduction of superficial spores, and algae.
  • Bei den optisch funktionellen Schichten wiederum handelt es sich bevorzugt um reflektionserhöhende dielektrische Schichten. In the optically functional layers, in turn, is preferably reflektionserhöhende dielectric layers. Diese sind zB aus Siliziumdioxid- und Titandioxid-Wechselschichten aufgebaut. These are constructed for example of silicon dioxide and titanium dioxide-rotating shifts. Es können aber auch Magnesiumfluorid, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Zinksulfid oder Praseodym-Titan-oxid verwendet werden. but it may also be used magnesium fluoride, aluminum oxide, zirconium oxide, zinc sulfide or praseodymium-titanium oxide. Diese Schichten können je nach Aufbau auch gleichzeitig als Kratzfestbeschichtung und/oder UV-reflektierend wirken. These layers can also act simultaneously as a scratch-resistant coating and / or UV-reflective depending on the structure.
  • Weitere (organische) Schichten Further (organic) layers
  • Optional können auf die mittels PVD aufgebrachten Schichten zusätzlich mittels Extrusionsbeschichtung, Lamination oder Lackierung weitere, in der Regel organische, insbesondere polymere Schutzschichten aufgetragen werden. Optionally may be coated on the deposited layers by means of PVD in addition by means of extrusion coating, lamination or lacquering more, usually organic, in particular polymeric protective layers.
  • Zum Beispiel kann es sich bei diesen als Lack aufgetragenen Schichten gleichfalls um Kratzfestbeschichtungen handeln. For example, it can be applied in these as paint layers also to scratch-resistant coatings. Als solche können insbesondere Polysiloxane, wie CRYSTALCOAT TM MP-100 der Firma SDC Techologies Inc., AS 400 – SHP 401 oder UVHC3000K, beide von der Firma Momentive Performance Materials, verwendet werden. As such, in particular polysiloxanes such as CRYSTALCOAT TM MP-100 from SDC Techologies Inc., AS 400 - SHP 401 or UVHC3000K, both Momentive Performance Materials by the company are used. Diese Lackformulierungen werden zB über Rollcoating, Knifecoating oder Flowcoating auf die Oberfläche des Folienverbundes oder der Deckfolie appliziert. These paint formulations are applied, for example, over roll coating, knife coating or flow coating onto the surface of the composite film or the cover film.
  • Detaillierte Beschreibung der Verwendung Detailed description of the use
  • Verwendung finden die erfindungsgemäßen Verbundformkörper vor allem in Konzentratoren bevorzugt in Konzentratoren zur Konzentration solarer Strahlung in Solarthermie- oder Photovoltaikanlagen. For use composite moldings of the invention, especially in concentrators preferably in concentrators for concentrating solar radiation in solar thermal or photovoltaic systems.
  • Die Konzentration der solaren Strahlung kann dabei auf die 2-dimensionale Geometrie einer Photovoltaikzelle, auf einen Stirling-Motor oder einen thermischen Receiver einer Solarthermieanlage erfolgen. The concentration of the solar radiation can be carried out on the 2-dimensional geometry of a photovoltaic cell, to a Stirling engine or a thermal receiver of a solar thermal system. Weiterhin kann die solare Strahlung auf ein Absorberrohr eines solarthermischen Kollektors konzentriert werden. Furthermore, the solar radiation can be concentrated onto an absorber tube of a solar thermal collector.
  • Für alle Ausführungsformen können sowohl plane Platten, als auch bevorzugte gebogene Formen hergestellt und in Solarthermieanlage eingebaut werden. For all embodiments, both flat plates, as well as preferred curved forms may be prepared and incorporated in solar thermal system. Die Einformung kann nach der Herstellung der Konzentratoren und dem anschließenden Zuschneiden zum Beispiel unter Kalteinbiegung oder Warmformung, wobei ein Kaltbiegenverfahren bevorzugt ist, durchgeführt werden. The indentation may after preparation of the concentrators and the subsequent cutting, for example, Kalteinbiegung or thermoforming, wherein a cold bending process is preferred to be performed.
  • Alternativ zur Verwendung in Konzentratoren können die erfindungsgemäßen Verbundformkörper auch zur Applikation einer Metalldekorgestaltung für dekorative Zwecke verwendet werden. Alternatively, for use in concentrators composite moldings of the invention can also be used for application of a metal decor design for decorative purposes. Konkretere Beispiele sind eine haftfeste Metall(rahmen)applikation auf PMMA-Halbzeugen, wie sie zur Herstellung von (Handy)Displays verwendet werden können, oder zu Dekorationszwecken im Bereich Automobilbau oder in Elektrogeräten. More concrete examples are a firmly adhering metal (frame) application on PMMA semifinished products, as they can be used for the preparation of (mobile phone) displays, or for decorative purposes in the fields of automotive engineering or in electrical appliances.
  • Die erfindungsgemäßen Verbundformkörper können darüber hinaus anderweitig als spiegelnde Oberfläche eingesetzt werden, zB als Verkehrsspiegel im Rahmen von Strassenverkehrsleitsystemen. The composite moldings of the invention can be also used elsewhere as a reflective surface about, such as traffic levels in the context of road traffic management systems.
  • Beispiele Examples
  • Messmethoden measurement methods
    • a) Die TSR-Messungen erfolgten im Ausgangszustand gemäß ASTM G 159 a) The TSR measurements were carried out in the initial state in accordance with ASTM G 159
    • b) Die Haftfestigkeit wurde im Ausgangszustand mittels dem Gitterschnitt-Test gemäß ISO 2409, unter Verwendung von Klebeband der Haftfestigkeit von 0,7 N/mm, gemessen. b) The adhesive strength was in the initial state by means of the cross-cut test in accordance with ISO 2409, using adhesive tape in the adhesive strength of 0.7 N / mm measured.
    • c) Die Untersuchung der Haftfestigkeit der reflektierenden Beschichtung erfolgte nach 48 h Feuchte- sowie Temperaturbelastung bei 65 °C in destilliertem Wasser mittels dem „180 ° Peeltest“ gemäß ISO 11339. c) The investigation was made of the adhesion of the reflective coating after 48 hours humidity as well as temperature stress at 65 ° C in distilled water by means of the "180 ° peel test" in accordance with ISO 11,339th
  • Vorderseiten-Plattenspiegel Front-panel mirror
  • Beispiel 1: Vorderseiten-Plattenspiegel mit „Standard“-Reflektionsbeschichtung Example 1: front-panel mirror with "standard" -Reflektionsbeschichtung
  • Eine 4 mm dicken Verbundplatte, bestehend aus 3,9 mm PMMA Plexiglas 7 H sowie 0,1 mm Polycarbonat Makrolon 2607, wird mittels Adapter-Coextrusion hergestellt. A 4 mm thick composite sheet consisting of 3.9 mm PMMA Plexiglas 7H and 0.1 mm polycarbonate Makrolon 2607, is produced by adapter coextrusion.
  • Darauf erfolgt die Applikation der reflektierenden Beschichtung mittel eines plasmagestützten Sputterprozess auf die Polycarbonat-Seite der Verbundplatte, bestehend aus, in dieser Reihenfolge, 200 nm Ni/Cr, 100 nm Ag sowie 5 nm ZAO x (unterstöchiometrisches Zink-Aluminiumoxid). Thereafter, the application of the reflective coating is carried out by means of a plasma-assisted sputtering on the polycarbonate side of the composite plate, consisting of, in order, 200 nm Ni / Cr, 100 nm and 5 nm Ag ZAO x (substoichiometric zinc-aluminum oxide).
  • Anschließend erfolgt die Lamination einer 65 µm dicken Oberflächenvergütungsfolie Plexiglas 0F038 auf die reflektierende Beschichtung. Thereafter, the lamination of a 65 micron thick surface coating film is carried Plexiglas 0F038 on the reflective coating. Dazu wird vorher ein marktgängiges acrylat-basierendes Klebersystem in einer Schichtdicke von 25 µm appliziert. For this purpose, a marketable acrylate-based adhesive system is previously applied in a layer thickness of 25 microns.
  • Es resultiert eine TSR von 93,4 % und eine Gitterschnitt-Haftfestigkeit „GT 0“, beides vermessen im Ausgangszustand, sowie eine weiterhin vorhandene vollständige Haftung der reflektierenden Beschichtung im „180 ° Peeltest“ nach 48 h Lagerung in destilliertem Wasser bei 65 °C. The result is a TSR of 93.4% and a cross-cut adhesion "GT 0", both measured in the initial state, and a still existing complete adhesion of the reflective coating in the "180 ° peel test" after 48 h storage in distilled water at 65 ° C ,
  • Beispiel 2: Vorderseiten-Plattenspiegel mit verbesserter Reflektionsbeschichtung Example 2: front-side plate mirror having improved reflective coating
  • Eine 4 mm dicken Verbundplatte, bestehend aus 3,9 mm PMMA Plexiglas 7 H sowie 0,1 mm Polycarbonat Makrolon 2607, wird mittels Adapter-Coextrusion hergestellt. A 4 mm thick composite sheet consisting of 3.9 mm PMMA Plexiglas 7H and 0.1 mm polycarbonate Makrolon 2607, is produced by adapter coextrusion.
  • Darauf erfolgt die Applikation der reflektierenden Beschichtung mittel eines plasmagestützten Sputterprozess auf die Polycarbonat-Seite der Verbundplatte, bestehend aus, in dieser Reihenfolge, 200 nm Ni/Cr, 100 nm Ag, 0,6 nm ZAO x , 30 nm SiO 2 sowie 20 nm TiO 2 . Thereafter, the application of the reflective coating is carried out by means of a plasma-assisted sputtering on the polycarbonate side of the composite plate, consisting of, in order, 200 nm Ni / Cr, 100 nm Ag, 0.6 nm ZAO x, 30 nm SiO 2 and 20 nm TiO 2.
  • Anschließend erfolgt die Lamination einer 65 µm dicken Oberflächenvergütungsfolie Plexiglas 0F038 auf die reflektierende Beschichtung. Thereafter, the lamination of a 65 micron thick surface coating film is carried Plexiglas 0F038 on the reflective coating. Dazu wird vorher ein marktgängiges acrylat-basierendes Klebersystem in einer Schichtdicke von 25 µm appliziert. For this purpose, a marketable acrylate-based adhesive system is previously applied in a layer thickness of 25 microns.
  • Es resultiert eine TSR von 93,9 % und eine Gitterschnitt-Haftfestigkeit „GT 0“, beides vermessen im Ausgangszustand, sowie eine weiterhin vorhandene vollständige Haftung der reflektierenden Beschichtung im „180 ° Peeltest“ nach 48 h Lagerung in destilliertem Wasser bei 65 °C. The result is a TSR of 93.9% and a cross-cut adhesion "GT 0", both measured in the initial state, and a still existing complete adhesion of the reflective coating in the "180 ° peel test" after 48 h storage in distilled water at 65 ° C ,
  • Vergleichsbeispiel1: Vorderseiten-Plattenspiegel Comparative Example 1: front-panel mirror
  • Analog zu Beispiel 1, jedoch erfolgt die Herstellung der 4 mm Verbundplatte komplett aus PMMA Plexiglas 7H ohne Polycarbonat-Schicht. Analogously to Example 1, but the production of the 4 mm composite plate is carried out completely from PMMA Plexiglas 7H without a polycarbonate layer.
  • Es resultiert eine TSR von 93,4 % und eine Gitterschnitt-Haftfestigkeit „GT 0“, beides vermessen im Ausgangszustand, sowie ein kompletter Haftungsverlust der reflektierenden Beschichtung im „180 ° Peeltest“ nach 48 h Lagerung in destilliertem Wasser bei 65 °C. The result is a TSR of 93.4% and a cross-cut adhesion "GT 0", both measured in the initial condition, and a complete loss of adhesion of the reflective coating in the "180 ° peel test" after 48 h storage in distilled water at 65 ° C.
  • Rückseiten-Folienspiegel Backside sheet mirror
  • Beispiel3: Rückseiten-Folienspiegel mit „Standard“-Reflektionsbeschichtung Example 3: backside sheet mirror with "standard" -Reflektionsbeschichtung
  • Eine 0,15 mm dicke Verbundfolie, bestehend aus 0,125 mm PMMA Plexiglas 7 H, welches zwecks UV-Additivierung 2 % CGX 006 sowie 0,6 % Chimasorb 119 enthält, sowie 0,025 mm Polycarbonat Makrolon 2607, wird mittels Adapter-Coextrusion hergestellt. A 0.15 mm thick composite sheet consisting of 0.125 mm PMMA Plexiglas 7H containing 2% CGX 006 and 0.6% of Chimasorb 119 for the purpose of UV additives, and 0.025 mm polycarbonate Makrolon 2607, is produced by adapter coextrusion.
  • Darauf erfolgt die Applikation der reflektierenden Beschichtung mittel eines plasmagestützten Sputterprozess auf die Polycarbonat-Seite der Verbundfolie, bestehend aus, in dieser Reihenfolge, 0,5 nm ZAO (Zink-Aluminiumoxid), 100 nm Ag sowie 50 nm Cu. Thereafter, the application of the reflective coating is carried out by means of a plasma-assisted sputtering on the polycarbonate side of the composite film, consisting of, in this order, 0.5 nm ZAO (zinc aluminum oxide), 100 nm Ag, and 50 nm Cu.
  • Es resultiert eine TSR von 94,3 % und eine Gitterschnitt-Haftfestigkeit „GT 0“, beides vermessen im Ausgangszustand, sowie eine weiterhin vorhandene vollständige Haftung der reflektierenden Beschichtung im „180 ° Peeltest“ nach 48 h Lagerung in destilliertem Wasser bei 65 °C. The result is a TSR of 94.3% and a cross-cut adhesion "GT 0", both measured in the initial state, and a still existing complete adhesion of the reflective coating in the "180 ° peel test" after 48 h storage in distilled water at 65 ° C ,
  • Beispiel 4: Rückseiten-Folienspiegel mit alternativer„Standard“-Reflektionsbeschichtung Example 4: backside sheet mirror with alternative "Standard" -Reflektionsbeschichtung
  • Eine 0,15 mm dicke Verbundfolie, bestehend aus 0,125 mm PMMA Plexiglas 7 H, welches zwecks UV-Additivierung 2 % CGX 006 sowie 0,6 % Chimasorb 119 enthält, sowie 0,025 mm Polycarbonat Makrolon 2607, wird mittels Adapter-Coextrusion hergestellt. A 0.15 mm thick composite sheet consisting of 0.125 mm PMMA Plexiglas 7H containing 2% CGX 006 and 0.6% of Chimasorb 119 for the purpose of UV additives, and 0.025 mm polycarbonate Makrolon 2607, is produced by adapter coextrusion.
  • Darauf erfolgt die Applikation der reflektierenden Beschichtung mittel eines plasmagestützten Sputterprozess auf die Polycarbonat-Seite der Verbundfolie, bestehend aus, in dieser Reihenfolge, 2 nm TiO x (unterstöchiometrisches Titanoxid), 140 nm Ag sowie 50 nm Cu. Thereafter, the application of the reflective coating is carried out by means of a plasma-assisted sputtering on the polycarbonate side of the composite film, consisting of, in this order, 2 nm TiO x (substoichiometric titanium oxide), 140 nm Ag, and 50 nm Cu.
  • Es resultiert eine TSR von 93,8 % und eine Gitterschnitt-Haftfestigkeit „GT 0“, beides vermessen im Ausgangszustand, sowie eine weiterhin vorhandene vollständige Haftung der reflektierenden Beschichtung im „180 ° Peeltest“ nach 48 h Lagerung in destilliertem Wasser bei 65 °C. The result is a TSR of 93.8% and a cross-cut adhesion "GT 0", both measured in the initial state, and a still existing complete adhesion of the reflective coating in the "180 ° peel test" after 48 h storage in distilled water at 65 ° C ,
  • Vergleichsbeispiel2: Rückseitenseiten-Folienspiegel Comparative Example 2: back side foil mirror
  • Analog zu Beispiel 3, jedoch erfolgt die Herstellung der 4 mm Verbundplatte komplett aus PMMA Plexiglas 7H ohne Polycarbonat-Schicht. Analogously to Example 3, but the production of the 4 mm composite plate is carried out completely from PMMA Plexiglas 7H without a polycarbonate layer.
  • Es resultiert eine TSR von 94,3 % und eine Gitterschnitt-Haftfestigkeit „GT 0“, beides vermessen im Ausgangszustand, sowie ein kompletter Haftungsverlust der reflektierenden Beschichtung im „180 ° Peeltest“ nach 48 h Lagerung in destilliertem Wasser bei 65 °C. The result is a TSR of 94.3% and a cross-cut adhesion "GT 0", both measured in the initial condition, and a complete loss of adhesion of the reflective coating in the "180 ° peel test" after 48 h storage in distilled water at 65 ° C.
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Claims (18)

  1. Verbundformkörper zur Anwendung in Solarreflektoren zur Konzentration Solarer Strahlung dadurch gekennzeichnet , dass es sich bei dem Verbundformkörper um einen Verbund aus mindestens zwei oder drei Schichten handelt, wobei es sich bei der ersten Schicht zu mehr als 50 Gew% um PMMA oder eine PMMA-haltige Polymermischung, bei der zweiten Schicht um eine Schicht aus Polycarbonat oder einem Polyester, die sich auf einer Seite der ersten Schicht befindet, bei der optionalen dritten Schicht um eine Schicht aus einem Fluorpolymer, Polycarbonat oder einem Polyester, die sich auf der anderen Seite der ersten Schicht befindet, handelt, und dass die zweite Schicht eine reflektierende Beschichtung aufweist, die sich auf der der ersten Schicht gegenüberliegenden Seite befindet, und mittels PVD oder CVD auf dem Verbundformkörper aufgetragen wurde. Composite molding for use in solar reflectors for concentrating Solar radiation characterized in that it is in the composite shaped body is a composite of at least two or three layers, wherein the first layer is more than 50% by weight to PMMA or a PMMA-containing polymer mixture wherein the second layer is a layer of polycarbonate or a polyester, which is located on one side of the first layer, wherein the optional third layer is a layer of a fluoropolymer, polycarbonate, or a polyester, which is on the other side of the first layer is, acts, and that the second layer has a reflective coating, which is located on the opposite side of the first layer, and was applied to the composite moldings by means of PVD or CVD.
  2. Verbundformkörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Beschichtung eine Silber-, Silberlegierungs- oder Aluminiumschicht enthält. Composite molding according to claim 1, characterized in that the reflecting coating contains a silver, silver alloy or aluminum layer.
  3. Verbundformkörper gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der reflektierenden Beschichtung und/oder der dritten Schicht weitere mittels PVD oder CVD aufgetragene Beschichtungen befinden. Composite molding according to claim 1 or 2, characterized in that there are on the reflective coating and / or the third layer further applied by means of PVD or CVD coatings.
  4. Verbundformkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht eine Dicke zwischen 6 µm und 10 cm, die zweite Schicht eine Dicke zwischen 0,5 µm und 2 cm und die optionale dritte Schicht eine Dicke zwischen 0,5 µm und 2 cm aufweisen, wobei die erste Schicht dicker als die zweite und die optional dritte Schicht ist. Composite molding according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the first layer has a thickness of between 6 microns and 10 cm, the second layer has a thickness between 0.5 micrometers and 2 cm, and the optional third layer has a thickness between 0.5 .mu.m and having 2 cm, wherein the first layer is thicker than the second and the optional third layer.
  5. Verbundformkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht ein Gemisch aus UV-Absorbern und UV-Stabilisatoren enthält, bestehend aus mindestens einem Triazin UV-Absorber und mindestens einem HALS UV-Stabilitsator. Composite molding according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the first layer comprises a mixture of UV absorbers and UV stabilizers, consisting of at least a triazine UV absorber and at least one HALS UV Stabilitsator.
  6. Verbundformkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Schicht aus PMMA oder einer PMMA-haltige Polymermischung und Polyvinylidenfluorid zusammensetzt und UV-Stabilisatoren und UV-Absorber enthält. Composite molding according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the first layer of PMMA or a PMMA-containing polymer mixture, and is composed of polyvinylidene fluoride and contains UV stabilizers and UV absorbers.
  7. Verbundformkörper gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den weiteren Schichten um Kratzfestbeschichtungen, Witterungsschutzschichten, leitfähige Schichten, Antisoiling-Beschichtungen und/oder optisch funktionelle Schichten handelt. Composite molding according to claim 3, characterized in that it is in the other layers to scratch-resistant coatings, weather protective layers, conductive layers, antisoiling coatings and / or optically functional layers.
  8. Verbundformkörper gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den optisch funktionellen Schichten um reflektionserhöhende Schichten handelt. Composite molding according to claim 7, characterized in that it is in the optically functional layers to reflektionserhöhende layers.
  9. Verbundformkörper gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 in Form einer Folie, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht eine Dicke zwischen 6 und 500 µm und die zweite sowie die optionale dritte Schicht jeweils eine Dicke zwischen 0,5 und 500 µm aufweist, wobei die erste Schicht dicker ist als die zweite oder die optionale dritte Schicht. Composite molding according to any one of claims 1 to 8 in the form of a film, characterized in that the first layer has a thickness of 6-500 microns and the second and the optional third layer each have a thickness of between 0.5 and 500 microns, wherein the first layer is thicker than the second or the optional third layer.
  10. Verbundformkörper gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 in Form einer Platte, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht eine Dicke zwischen 500 µm und 10 cm und die zweite sowie die optionale dritte Schicht jeweils eine Dicke zwischen 10 µm und 2 cm aufweist. Composite molding according to any one of claims 1 to 8 in the form of a plate, characterized in that the first layer has a thickness between 500 microns and 10 cm, and the second and the optional third layer each have a thickness between 10 micrometers and 2 cm.
  11. Verbundformkörper gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels PVD oder CVD aufgebrachten Schichten mit einer zusätzlichen Schutzschicht versehen sind. Composite molding according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the applied means of PVD or CVD layers are provided with an additional protective layer.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Verbundformkörpers gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht mittels Extrusion hergestellt und mittels Coextrusion, kleberfreie Lamination oder Extrusionsbeschichtung mit der zweiten und optional mit der dritten Schicht verbunden wird, und dass anschließend auf die zweite Schicht eine reflektierende Beschichtung mittels PVD oder CVD aufgebracht wird. A method for producing a composite molding according to claim 1, characterized in that the first layer is prepared by extrusion and co-extrusion, adhesive-free lamination or extrusion coating with the second and optionally connected to the third layer, and that subsequently to the second layer, a reflective coating by means of PVD or CVD is applied.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf die reflektierende Beschichtung mittels PVD oder CVD eine oder mehrere weitere Schichten aufgebracht werden. A method according to claim 12, characterized in that one or more further layers are applied to the reflective coating by PVD or CVD.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf die dritte Schicht mittels PVD oder CVD eine oder mehrere weitere Schichten aufgebracht werden. A method according to claim 12 or 13, characterized in that one or more further layers are applied on the third layer by PVD or CVD.
  15. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf die mittels PVD oder CVD aufgebrachten Schichten zusätzlich mittels Extrusionsbeschichtung, Lamination oder Lackierung eine Schutzschicht aufgetragen wird. A method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that a protective layer is applied to the deposited by means of PVD or CVD layers in addition by means of extrusion coating, lamination or coating.
  16. Verwendung eines Verbundformkörpers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Konzentration solarer Strahlung in Solarreflektoren. Use of a composite molding according to any one of claims 1 to 11 for concentration of solar radiation in solar reflectors.
  17. Verwendung eines Verbundformkörpers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Applikation einer Metalldekorgestaltung für dekorative Zwecke, als spiegelnde Oberfläche im Automobilbau oder in Elektrogeräten oder als Verkehrsspiegel im Rahmen von Strassenverkehrsleitsystemen. Use of a composite molding according to one of claims 1 to 11 for the application of a metallic decorative design for decorative purposes, as a reflecting surface for the automobile and electrical appliances or as traffic levels in the context of traffic control systems.
  18. Langlebiger Solarreflektor, enthaltend einen Verbundformkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die solare Reflektion innerhalb von 10 Jahren um maximal 8%, bevorzugt um maximal 5% und besonders bevorzugt um maximal 3% abnimmt. Durable solar reflector, comprising a composite molding according to one of claims 1 to 11, characterized in that the solar reflectance within 10 years to a maximum of 8%, preferably by more than 5% and particularly preferably by a maximum of 3% decreases.
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