DE102013017378A1 - Laminate mit thermoplastischen Siloxan-Copolymeren - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft Laminat, umfassend (A) mindestens eine Schicht enthaltend anorganisches und/oder organisches Glas, (B) mindestens eine Schicht enthaltend ein thermoplastisches Siloxancopolymer der Formel (I) E-[A-X-SiR2-(O-SiR2)n-X-A-CO-NR'-Y-NR'-CO]a[Z-D-Z-CO-NR'-Y-NR'-CO]b[A-X-SiR2-(O-SiR2)n-X-A]c-E, worin die Reste und Indizes die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, mit der Maßgabe, dass in Formel (I) a immer größer als b ist und das Polymer der Formel (I) mindestens einen Rest der Formel R2 d(R3O)3-dSi-R1- aufweist. (C) mindestens eine Einheit enthaltend mindestens eine photosensitive Schicht, und gegebenenfalls (D) mindestens eine weitere Schicht ausgewählt aus der Gruppe enthaltend organische Polymere, siliciumorganische Polymere, metallische Werkstoffe, mineralische Werkstoffe, Gläser und Holz, ein Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung.

Description

  • Die Erfindung betrifft Laminate, bei denen mindestens eine Schicht thermoplastische Polysiloxan-Harnstoff-Copolymere sowie mindestens eine weitere Schicht einer oder mehrerer Solarzelleneinheiten enthalten ist, ein Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung.
  • Photovoltaische Solarmodule sind Laminate, welche einen den Verbundgläsern ähnlichen, schichtartigen Aufbau aufweisen, zusätzlich aber mindestens eine photosensitive Halbleiterschicht, welche in geeigneter Weise über Kontaktierungsbahnen zu einer oder mehreren photovoltaischen Zellen (im folgenden „Solarzelleneinheiten” genannt) verschaltet ist, enthalten. Laminate derartigen Aufbaus sind im allgemeinen Sprachgebrauch auch unter den Begriffen „photovoltaisches Modul”, „Solarzellenmodul”, „Solarmodul”, „Solarpaneel” oder ähnlichem bekannt. Hierzu sei z. B. auf Ullmann's Encyclopedia Of Industrial Chemistry, 5. Auflage, 1992, Vol. A24, Seiten 393–395 verwiesen.
  • Ein photovoltaisches Solarmodul besteht in der Regel aus einer oder mehreren, miteinander verschalteten Solarzelleneinheiten, die zum Schutz gegen äußere Einflüsse mit einer transparenten Schutzabdeckung versehen werden. Hierbei sind die Solarzelleneinheiten häufig zwischen eine Glasscheibe und eine mehr oder weniger rigide, hintere Abdeckplatte, die ebenfalls aus Glas oder organischen Polymeren/Copolymeren, wie z. B. solchen auf Basis von Polyvinylfluorid (PVF) oder Polyethylenterephthalat (PET), bestehen kann, mit Hilfe einer transparenten Klebeschicht laminiert (starres Solarmodul).
  • Die zur Laminierung benötigte transparente Klebeschicht besitzt mehrere Aufgaben, die Anforderungen an die verwendeten Materialien sind dementsprechend hoch. So fungiert die Klebeschicht zum einen als schützendes Einbettmaterial für die äußerst empfindlichen Solarzelleneinheiten, indem sie diese vollständig umschließt und gegen äußere Einflüsse, wie z. B. das Eindringen von Feuchtigkeit und Sauerstoff, weitgehend isoliert. Gleichzeitig darf sie jedoch die optischen Eigenschaften der photosensitiven Materialien nicht beeinträchtigen. Weiterhin muss das verwendete Einbettmaterial über Jahrzehnte hinweg hochtransparent und UV-stabil sein, sowie den dauerhaften Zusammenhalt des sandwichartigen Materialverbundes über die gesamte Lebensdauer des photovoltaischen Solarmoduls garantieren.
  • In der EP-A 2 104 611 wurden thermoplastische Polyharnstoffcopolymere beschrieben, welche als elastomere Weichsegmente Siloxanketten enthalten. Diese Copolymere zeigen minimale Wasseraufnahme und bleiben bis zu tiefen Temperaturen von –120°C elastisch, sind hydrophob und weisen eine höhere UV-Beständigkeit als bestehende Materialien auf. Dadurch wird u. a. das Brandverhalten dieser Systeme nachhaltig verbessert. Die Verwendung als Einbettmaterial für PV Module wurde in EP-A 2 104 611 gezeigt. Nachteilig an diesen Systemen ist die Schwierigkeit, eine sehr gute Haftung zu den jeweilig verwendeten Substraten eines Solarmodules, v. a. zum Deckglas, auch nach Bewitterungstests (DH und/oder HF), die u. a. für die Zulassung von Solarmodulen benötigt werden, zu erreichen. Hier werden für gewöhnlich Haftvermittler eingesetzt, welche jedoch eine Verringerung der Haftung während der Bewitterungstests bzw. während des langjährigen Betriebs nicht immer verhindern können. Es wurde daher nach einem neuen Einkapselungsmaterial gesucht, welches eine bessere Haftungschrakteristik v. a. nach langen Bewitterungstests aufweist.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Laminat, umfassend
    • (A) mindestens eine Schicht enthaltend anorganisches und/oder organisches Glas,
    • (B) mindestens eine Schicht enthaltend ein thermoplastisches Siloxancopolymer der Formel (I) E-[A-X-SiR2-(O-SiR2)n-X-A-CO-NR'-Y-NR'-CO]a[Z-D-Z-CO-NR'-Y-NR'-CO]b[A-X-SiR2-(O-SiR2)n-X-A]c-E, worin E gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom, Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Rest -CO-NH-R4, Rest -CO-NR'-Y-NR'-CO-A-R4, Rest -CO-NR'-Y-NCO oder Gruppen der allgemeinen Formel R2 d(R3O)3-dSi-R1-NR'-CO-(NR'-Y-NR'-CO)e- (II) bedeutet, R gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, Si-gebundenen, gegebenenfalls durch Halogenatome substituierten Kohlenwasserstoffrest, der durch Sauerstoffatome unterbrochen sein kann, darstellt, R1 gleich oder verschieden sein kann und einen Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, der durch Sauerstoffatome unterbrochen sein kann, bedeutet, R2 gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, SiC-gebundenen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet, R3 gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom, einen Kohlenwasserstoffrest oder Carbonyl-funktionellen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, R4 gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet, X gleich oder verschieden sein kann und einen Alkylenrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, in dem einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -O- ersetzt sein können, bedeutet, A gleich oder verschieden sein kann und ein Sauerstoffatom oder eine Aminogruppe -NR'- bedeutet, Z gleich oder verschieden sein kann und ein Sauerstoffatom oder eine Aminogruppe -NR'- bedeutet, R' gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Rest der Formel R2 d(R3O)3-dSi-R1-NH-CO- bedeutet, Y gleich oder verschieden sein kann und einen zweiwertigen, gegebenenfalls durch Halogenatome substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, der durch Sauerstoffatome unterbrochenen sein kann, bedeutet, D gleich oder verschieden sein kann und einen zweiwertigen, gegebenenfalls durch Halogenatome oder C1-C6-Alkylester-Gruppen substituierten Kohlenwasserstoffrest bedeutet, in dem einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -O-, -COO-, -OCO- oder -OCOO- ersetzt sein können, n gleich oder verschieden sein kann und eine Zahl von 1 bis 4000 ist, a eine Zahl von mindestens 1 ist, b 0 oder eine Zahl von 1 bis 1000 ist, c 0 oder 1 ist, d 0, 1 oder 2 ist und e 0 oder 1 ist, mit der Maßgabe, dass in Formel (I) a immer größer als b ist und das Polymer der Formel (I) mindestens einen Rest der Formel R2 d(R3O)3-dSi-R1- aufweist.
    • (C) mindestens eine Einheit enthaltend mindestens eine photosensitive Schicht, und gegebenenfalls
    • (D) mindestens eine weitere Schicht ausgewählt aus der Gruppe enthaltend organische Polymere, siliciumorganische Polymere, metallische Werkstoffe, mineralische Werkstoffe, Gläser und Holz.
  • Anorganisches oder organisches Glas (A) im Sinne der vorliegenden Erfindung sind gehärtete und ungehärtete Mineralgläser sowie organische Gläser auf Basis transparenter organischer Polymere und Copolymere.
  • Beispiele für Mineralgläser sind technische Gläser, wie Quarzglas, Kalknatronglas, Borosilicatglas, Alumosilicatglas, Bleiboratglas, Floatglas, Einscheibensicherheitsglas und teilvorgespanntes Glas sowie glaskeramische Gläser. Weitere Beispiele sind die in Ullmann's Encyclopedia Of Industrial Chemistry, 5. Auflage, 1991, Vol. A18, Seite 201–202 für optische Gläser genannten Beispiele, die zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung zu zählen sind.
  • Beispiele für organisches Glas sind Gläser bestehend aus Polycarbonat, Acrylglas, wie z. B. solches erhältlich unter der Marke Plexiglas® bei der Evonik AG, Deutschland, Polyester, Polyamid, Polystyrol, Polyacrylate, Polymethylmethacrylate, PVC, Polypropylen, Polyethylen, Polyethylentherephthalat, Polymeren auf Basis fluorierter Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel solche erhältlich unter der Marke Fluon® bei der Asahi Glass Co., Ltd., Japan, sowie Copolymere aus den genannten Polymeren. Weitere Beispiele sind die in Ullmann's Encyclopedia Of Industrial Chemistry, 5. Auflage, 1991, Vol. A18, Seite 204–205 genannten Beispiele für optische Gläser auf Basis von organischen Polymeren, die zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung zu zählen sind.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Gläser (A) haben bei 25°C einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von bevorzugt –1·10–6 bis 100·10–5 K–1, insbesondere von 0 bis 100·10–6 K–1.
  • Bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten Gläsern (A) um hochtransparente Materialien, also um Gläser mit einem Transmissionsgrad τD65 (gemäß DIN 5036, Teil 3) von mindestens 80 besonders bevorzugt von mindestens 85 insbesondere bevorzugt von mindestens 90%.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Gläser weisen vorzugsweise einen Schmelzpunkt bzw. Erweichungspunkt von über 60°C, besonders bevorzugt von über 80°C auf, jeweils beim Druck der umgebenden Atmosphäre, also 900 bis 1100 hPa.
  • Das anorganische oder organische Glas kann gemäß der vorliegenden Erfindung in Platten-, Tafel- oder Folienform vorliegen. Es kann sich auch um Colaminate verschiedener Gläser (A) handeln. Vorzugsweise besteht die Schicht (A) aus einer Platte oder aus einer oder mehreren Folien.
  • Die Schicht (A) kann aus einem einheitlichen Material bestehen oder auch selbst mehrschichtig aufgebaut sein. Beispiele für einen mehrlagigen Schichtaufbau von (A) ist die Ausführung des anorganischen Glases (A) als Verbundsicherheitsglas oder als entspiegeltes Floatglas.
  • Das anorganische oder organische Glas kann – falls erwünscht – oberflächenbehandelt sein, beispielsweise, um die mechanische Beständigkeit der Schicht (A) zu verbessern oder um Ausbeuteverluste durch Lichtreflexion bzw. durch übermäßige Erwärmung des Moduls zu verringern. Beispiele für Oberflächenbehandlungen sind das Aufbringen einer Antikratz- und/oder einer Antireflexschicht, einer Schicht, die zu einem Selbstreinigungseffekt führt, die antistatische Ausrüstung, das Aufbringen einer Anti-Beschlag-Beschichtung oder die Veränderung der Oberflächenrauigkeit.
  • Beispiele für R sind Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, 1-n-Butyl-, 2-n-Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert.-Pentylrest; Hexylreste, wie der n-Hexylrest; Heptylreste, wie der n-Heptylrest; Octylreste, wie der n-Octylrest und iso-Octylreste, wie der 2,2,4-Trimethylpentylrest; Nonylreste, wie der n-Nonylrest; Decylreste, wie der n-Decylrest; Dodecylreste, wie der n-Dodecylrest; Octadecylreste, wie der n-Octadecylrest; Cycloalkylreste, wie der Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptylrest und Methylcyclohexylreste; Alkenylreste, wie der Vinyl-, 1-Propenyl- und der 2-Propenylrest; Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl- und Phenanthrylrest; Alkarylreste, wie o-, m-, p-Tolylreste; Xylylreste und Ethylphenylreste; und Aralkylreste, wie der Benzylrest, der der α- und der β-Phenylethylrest.
  • Beispiele für halogenierte Reste R sind Halogenalkylreste, wie der 3,3,3-Trifluor-n-propylrest, der 2,2,2,2',2',2'-Hexafluorisopropylrest, der Heptafluorisopropylrest und Halogenarylreste, wie der o-, m- und p-Chlorphenylrest.
  • Vorzugsweise bedeutet Rest R einen einwertigen gegebenenfalls mit Fluor- und/oder Chloratomen substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl-, Ethyl-, Vinyl- oder Phenylrest.
  • Beispiele für Rest R2 sind die oben für Rest R angegebenen Reste.
  • Vorzugsweise bedeutet Rest R2 einen einwertigen gegebenenfalls mit Fluor- und/oder Chloratomen substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl-, Ethyl-, Vinyl- oder Phenylrest.
  • Beispiele für Rest R3 sind Wasserstoffatom und die oben für Rest R angegebenen Reste.
  • Vorzugsweise bedeutet Rest R3 Wasserstoffatom oder einen einwertigen gegebenenfalls mit Fluor- und/oder Chloratomen substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl- oder Ethylrest.
  • Beispiele für Rest R4 sind die oben für Rest R angegebenen Reste.
  • Vorzugsweise bedeutet Rest R4 einen einwertigen gegebenenfalls mit Fluor- und/oder Chloratomen substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl-, Ethyl-, n-Butyl, Vinyl- oder Phenylrest.
  • Beispiele für Rest R1 sind die unten für Rest X angegebenen Reste.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei Rest R1 um einen Alkylenrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um den Methylen- oder n-Propylenrest, insbesondere um den n-Propylenrest.
  • Beispiele für Rest X sind die unten für Rest Y angegebenen Alkylenreste.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei Rest X um einen Alkylenrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um den Methylen- oder n-Propylenrest.
  • Bevorzugt handelt es sich bei Rest R' um Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um Wasserstoffatom oder um eine Methyl- oder Ethylgruppe.
  • Vorzugsweise bedeutet A einen Rest -NR'- mit R' gleich der oben genannten Bedeutung, besonders bevorzugt einen Rest -NH-.
  • Vorzugsweise hat Rest Z die Bedeutung von -O- oder -NH-.
  • Beispiele für Rest Y sind Alkylenreste, wie Methylen-, Ethylen-, n-Propylen-, iso-Propylen-, n-Butylen-, iso-Butylen-, tert.-Butylen-, n-Pentylen-, iso-Pentylen-, neo-Pentylen-, tert.-Pentylenrest, Hexylenreste, Heptylenreste, Octylenreste, Nonylenreste, Decylenreste, Dodecylenreste und Octadecylenreste; Cycloalkylenreste, wie Cyclopentylenrest, 1,4-Cyclohexylenrest, Isophoronylenrest und der 4,4'-Methylen-dicyclohexylenrest; Alkenylenreste, wie der Vinylen-, n-Hexenylen-, Cyclohexenylen-, 1-Propenylen-, Allylen-, Butenylen- und 4-Pentenylenrest; Alkinylenreste, wie der Ethinylen- und Propargylenrest; Arylenreste, wie der Phenylen-, Bisphenylen-, Naphthylen-, Anthrylen- und Phenanthrylenrest; Alkarylenreste, wie o-, m-, p-Toluylenreste, Xylylenreste und Ethylphenylenreste; und Aralkylenreste, wie der Benzylenrest, der 4,4'-Methylen-diphenylenrest, der α- und der β-Phenylethylenrest.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei Rest Y um einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 3 bis 13 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um Aralkylen-, lineare Alkylenreste oder cyclische Alkylenreste.
  • Beispiele für Reste D sind die für Y angegebenen Beispiele sowie Polyoxyalkylenreste, wie Polyoxyethylenreste oder Polyoxypropylenreste.
  • Vorzugsweise bedeutet D einen zweiwertigen, gegebenenfalls durch Fluoratome, Chloratome oder C1-C6-Alkylestergruppen substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 800 Kohlenstoffatomen oder einen Polyoxyalkylenrest. Im Fall von D gleich gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest handelt es sich bevorzugt um Alkylenreste mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen. Im Fall von D gleich Polyoxyalkylenrest handelt es sich bevorzugt um solche mit 20 bis 800 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt 100 bis 800 Kohlenstoffatomen, insbesondere 100 bis 200 Kohlenstoffatomen, wobei es sich ganz bevorzugt um Polyoxyethylenreste oder Polyoxypropylenreste handelt.
  • Beispiele für Endgruppen E sind alle üblichen Endgruppen, die nach dem Stand der Technik vorkommen, die bei der Synthese solcher Polymere standardmäßig entstehen, wie beispielsweise Amino- oder Isocyanat-Endgruppen. Diese können während der Synthese oder nachträglich noch mit weiteren Gruppen umgesetzt werden, wie beispielsweise mit Amino- oder -Isocyanatosilanen.
  • Weiterhin ist es möglich, bereits während der Synthese monofunktionelle organische Verbindungen hinzuzugeben, welche gegenüber Isocyanatgruppen reaktiv sind, wie z. B. primäre oder sekundäre Alkohole oder Amine, womit sich auf elegante Art und Weise zusätzlich die rheologischen Eigenschaften und das Molekulargewicht der thermoplastischen Siloxancopolymere (B) steuern lassen. Die thermoplastischen Siloxancopolymere (B) enthalten daher vorzugsweise als Endgruppen einen funktionellen oder nicht-funktionellen organischen oder siliciumorganischen Rest, bevorzugt jedoch einen nicht-reaktiven organischen Rest und/oder einen Organyloxy-funktionellen siliciumorganischen Rest, besonders bevorzugt einen nicht reaktiven aliphatischen organischen Rest und/oder einen trialkoxy-funktionellen siliciumorganischen Rest.
  • Bevorzugt handelt es sich bei Rest E um organyloxysilylfunktionelle Reste der Formel (II), wobei hier ethoxysilylfunktionelle Reste besonders bevorzugt sind, insbesondere triethoxysilylfunktionelle Reste.
  • Index n bedeutet vorzugsweise eine Zahl von 3 bis 800, besonders bevorzugt 3 bis 700, insbesondere 25 bis 250.
  • Vorzugsweise bedeutet a eine Zahl von 1 bis 1000, besonders bevorzugt 1 bis 250, insbesondere 1 bis 150.
  • Wenn b ungleich 0 ist, bedeutet b vorzugsweise eine Zahl von höchstens 250, insbesondere höchstens 50.
  • Index d bedeutet vorzugsweise 0 oder 1, besonders bevorzugt ist d gleich 0.
  • Bei dem erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastische Siloxancopolymer handelt es sich bevorzugt um Verbindungen der Formel (I) mit Endgruppen E gleich solchen der Formel (II) mit e = 1 (Polymer Ia) oder um Verbindungen der Formel (I) mit Endgruppen E gleich solche der Formel (II) mit e = 0 (Polymer Ib).
  • In der erfindungsgemäß eingesetzten Verbindung der Formel (I) können die kettenständigen Organopolysiloxan-, Polyharnstoff- und Polyurethan-Blöcke beliebig, z. B. statistisch, verteilt sein. Die erfindungsgemäß eingesetzten Copolymere der Formel (I) haben bevorzugt einen Silylanteil von 0,05 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt einen Anteil von 0,1 bis 1 Gew.-%.
  • Dabei können die erfindungsgemäßen Polymere beispielsweise durch Umsetzung von Isocyanaten mit aminoalkylfunktionellen Siloxanen und amino- oder isocyanato-funktionellen Alkoxy- oder Carboxy-Silanen hergestellt werden.
  • Die Funktionalisierung mit den Endgruppen E gleich Gruppen der Formel (II) kann dabei gleich während der Synthese des Polymeren, wie z. B. in EP-A 1370602 beschrieben, erfolgen. Alternativ kann diese auch nachträglich erfolgen durch Umsetzung einer im Polymeren enthaltenen Urethan- oder Harnstoff-Gruppe mit einem reaktiven Isocyanatosilan entweder in Lösung oder lösungsmittelfrei, bevorzugt jedoch lösungsmittelfrei.
  • Beispiele für erfindungsgemäße thermoplastische Siloxancopolymere sind:
    (C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]40-70-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
    (C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]40-70-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3,
    (H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]40-70-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
    (H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]40-70-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
    H3C(H3CO)2-Si-C3H6-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]40-70-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)2CH3,
    (H5C20)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]40-70-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
    n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]40-70-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3)-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NCO,
    n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]40-70-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3)-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NCO,
    n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]40-70-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45(CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3)-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NCO,
    (C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
    (C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3,
    (H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
    (H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-[NH-C6H12-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
    (H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
    H3C(H3CO)2-Si-C3H6-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)2CH3,
    (H5C2O)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]25-35-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
    n-C4H9-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45 (CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]50-60-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3)-C10H18-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NCO,
    n-C4H9-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]50-60-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3)-C10H18-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NCO,
    n-C4H9-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NH-CO]50-60-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3)-C10H18-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C10H18-NCO,
    (C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
    (C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3,
    (H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
    (H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
    H3C(H3CO)2-Si-C3H6-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)2CH3,
    (H5C2O)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]25-35-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
    n-C4H9-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]50-60-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3)-C6H12-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NCO,
    n-C4H9-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45 (CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]50-60-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45 (CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3)-C6H12-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NCO,
    n-C4H9-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]50-60-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3)-C6H12-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NCO,
    (C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
    (C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3,
    (H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]25-35-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
    (H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]25-35-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
    H3C(H3CO)2-Si-C3H6-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]25-35[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)2CH3,
    (H5C2O)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]25-35-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
    n-C4H9-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NH-CO]50-60-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45 (CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3)-C6H12-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C6H12-NCO,
    n-C4H9-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]50-60-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3)-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NCO,
    n-C4H9-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]50-60-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3)-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NCO,
    n-C4H9-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO-[NH-(CH2)3-(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]50-60-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)35-45-(CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3)-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]5-10-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NCO,
    (C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-155-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]10-20-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-155(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
    (C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-155-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]10-20-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-155-(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3,
    n-C4H9-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-155-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]10-20-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)133-155-(CH2)3-NH-CO-N(-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3)-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]3-5-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-45-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NCO,
    (C2H5O)3-Si-C3H6-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-155(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]10-20-[NH-CH2-CH2-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]3-8-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-155(CH2)3-NH-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3,
    (C2H5O)3-Si-CH2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)130-155-(CH2)3-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]10-20-[NH-CH2-CH2-NH-CO-NH-p-C6H10-CH2-p-C6H10-NH-CO]3-8-NH(CH2)3SiMe2(OSiMe2)130-155(CH2)3-NH-CO-NH-CH2-Si(OC2H5)3,
    (H3CO)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)10-20-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]50-80-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)10-20(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)3,
    H3C(H3CO)2-Si-C3H6-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)10-20-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]50-80-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)10-20-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OCH3)2CH3 und
    (H5C2O)3-Si-C3H6-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO-[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)10-20-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH-CO]50-80[NH-(CH2)3-Si(CH3)2-(O-Si(CH3)2)10-20-(CH2)3-NH-CO-NH-C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-NH]-CO-NH-C3H6-Si(OC2H5)3
    sowie deren Mischungen.
  • Bevorzugt werden dabei die Polymere bzw. die aus diesen Polymeren hergestellten Filme zur Herstellung der erfindungsgemäßen Laminate unter Feuchtigkeitausschluss gelagert.
  • Durch das Zusammenspiel von Siloxangehalt, Kettenlänge des verwendeten Siloxanpolymers und Gehalt an Urethan- bzw. Harnstoffgruppen lässt sich der Erweichungspunkt der thermoplastischen Siloxancopolymere der Formel (I) einstellen. Durch Art und Menge an silan-funktionellen End- oder Seitengruppen lässt sich das Haftungsverhalten zielgenau steuern.
  • Das erfindungsgemäß eingesetzte thermoplastische Siloxancopolymer der Schicht (B) hat bei dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also zwischen 900 und 1100 hPa, einen Erweichungspunkt von bevorzugt mindestens 40°C, besonders bevorzugt aber solche im Bereich von 100 bis 180°C.
  • Vorzugsweise besitzen die thermoplastischen Siloxancopolymere der allgemeinen Formel (I) einen Siloxangehalt von 50 bis 99,9 Gew.-%, bevorzugt 80 bis 98 Gew.-%, insbesondere von 85 bis 95 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Anteil an -[O-SiR2-] Gruppen.
  • Das gewichtsmittlere Molekulargewicht Mw der thermoplastischen Siloxancopolymere der Formel (I) beträgt bevorzugt 10 000 bis 10–106 g/mol, besonders bevorzugt 30 000 bis 106 g/mol, insbesondere 50 000 bis 500 000 g/mol.
  • Die gewichtsmittlere Molmasse Mw wurde bestimmt mittels Size Exclusion Chromatography (SEC) gegen Polystyrol-Standard, in THF bei 45°C, Flussrate 1,0 ml/min und Detektion mit einem verdampfenden Lichtstreudetektor (PL – ELS 1000, Fa. Polymer Laboratories, UK) auf einem Säulenset 3 × PLgel Mixed-C 300 × 7.5 mm, 5 μm, von Agilent Corp. USA mit einem Injektionsvolumen von 100 μl.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Aminzahl des Siloxancopolymeren kleiner als 10 mmol/kg. Die Aminzahl gibt an, wie viel Millimol Kaliumhydroxid dem Aminanteil von einem Gramm Substanz äquivalent ist und wird bestimmt nach DIN 53176.
  • Um eine hohe Langzeitbeständigkeit des erfindungsgemäßen Klebeverbundes zu gewährleisten, muss Schicht (B) die Kräfte, die durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von beispielsweise Fensterglas (7,5·10–6 K–1), insbesondere aber technischen Kunststoffen (50 bis 150·10–6 K–1), gegenüber z. B. Silizium (2·10–6 K–1) während der Erwärmungs- und Abkühlzyklen im Betrieb eines Solarmoduls auftreten, kompensieren. Hierzu sind einerseits gute mechanische Eigenschaften erforderlich. Andererseits darf Schicht (B) nicht zu weich sein, sondern muss eine gewisse Härte und Steifigkeit, welche beispielsweise durch den E-Modul charakterisierbar ist, aufweisen. Schichten (B) mit einem zu hohen E-Modul sind jedoch ebenfalls zu vermeiden, da diese dann zu hart sind und die zerbrechlichen Solarzellen-Einheiten bei Wärmeausdehnung zerreißen. Für Schicht (B) ist somit ein ausgewogener Kompromiss zwischen mechanischer Beständigkeit, Härte und E-Modul zu finden, wie es beispielsweise durch die Verwendung der thermoplastischen Siloxancoplymere der Formel (I) möglich ist.
  • Die Härte der erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen Siloxancopolymere (B) bewegt sich daher vorzugsweise im mittleren Bereich der Shore-A-Skala, d. h. bevorzugt sind Copolymere mit einer Härte gemäß DIN 53505 (Ausgabe August 2000) von 20 bis 80 ShA, insbesondere von 30 bis 70 ShA.
  • Der E-Modul der erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen Copolymere bei 100 Dehnung beläuft sich nach DIN 53504 S2 bei Raumtemperatur vorzugsweise auf Werte von bis zu 3 N/mm2, bevorzugt 0,5 bis 2,5 N/mm2.
  • Die Reißfestigkeit der erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen Copolymere beträgt nach DIN 53504-85 S1 vorzugsweise mindestens 1,5 N/mm2, bevorzugt mindestens 3 N/mm2, insbesondere mindestens 4,5 N/mm2.
  • Die Weiterreißfestigkeit der erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen Copolymere beträgt nach ASTM 624 B-91 vorzugsweise mindestens 10 N/mm, bevorzugt jedoch mindestens 20 N/mm.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen Siloxancopolymere besitzen typischerweise einen Brechungsindex zwischen 1,4 und 1,45. Durch Einführen von Phenylresten in den Siloxanteil des Copolymers können jedoch auch Brechungsindices von bis zu 1,5 erreicht werden.
  • Der Wärmeausdehnungskoeffizient der thermoplastischen Siloxanpolymere beträgt bei Raumtemperatur bevorzugt 100·10–6 bis 750·10–6 K–1, besonders bevorzugt 250·10–6 bis 500·10–6 K–1.
  • Die Schicht (B) kann aus einem einheitlichen Material bestehen oder auch selbst mehrschichtig aus verschiedenen Schichten des thermoplastischen Siloxancopolymers aufgebaut sein oder ein Laminat aus verschiedenartigen Polymeren sein, von der mindestens eine aus dem thermoplastischen Siloxancopolymer der Formel (I) bestehen muss.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Einheiten (C) enthalten eine oder mehrere Schichten eines photosensitiven Halbleiters, der in amorpher, mono-, mikro- oder polykristalliner Form sowie in Kombinationen hiervon vorliegen kann. Geeignete Halbleiterschichten sind beispielsweise solche, die auf amorphem, mono-, mikro- oder polykristallinem Silizium, Gallium-Arsenid, Kupfer-Indium-Disulfid, Kupfer-Indium-Diselenid, Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid, Cadmium-Tellurid oder anderen hableitenden Elementen und Elementkombinationen aufbauen. Einheiten (C) der beschriebenen Art sind allgemein bekannt und beispielsweise in Ullmann's Encyclopedia Of Industrial Chemistry, 5. Auflage, 1992, Vol. A20, Seite 164–175 beschrieben.
  • Zur Optimierung der Lichtausbeute können die Halbleiterschichten zusätzlich mit einer speziellen Oberflächenstruktur oder einer Antireflexschicht (sog. AR-Coating, Antireflective Coating) auf Basis von z. B. Titandioxid, Siliziumdioxid, Silizium-Nitriden oder ähnlichem versehen sein, wodurch etwaige Ausbeuteverluste durch Reflexion vermindert werden. Die Herstellung texturierter Oberflächen von Halbleiterschichten ist beispielhaft in DE 10352423 B3 beschrieben. DE 19919742 A1 legt Methoden zur Erzeugung von Antireflexschichten offen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beide Methoden zur Modifizierung der Halbleiterschichten gleichermaßen bevorzugt.
  • Die Einheit (C) kann sowohl als eigenständige Struktur als auch in geträgerter Form auf einem Trägermaterial, beispielsweise Glas oder Folien aus organischen Polymeren, vorliegen.
  • Die Einheit (C) kann nach bekannten Verfahren in geeigneter Weise über Kontaktierungsbahnen zu einer oder mehreren photovoltaischen Zellen verschaltet werden, wobei der Begriff photovoltaische Zelle im Sinne der vorliegenden Erfindung alle Baugruppen umfassen soll, welche unter Ausnutzung des photovoltaischen Effekts dazu in der Lage sind, Licht in elektrischen Strom umzuwandeln. Darüber hinaus ist es möglich, mehrere photovoltaische Zellen zu Gruppen (sog. Solarzellenstrings) miteinander zu verbinden, was nach einer beliebigen Methode des Stands der Technik, beispielsweise durch Verlöten, Verpressen oder Verkleben mit Hilfe von leitfähigen Klebstoffen, erfolgen kann.
  • Das erfindungsgemäße Laminat kann gegebenenfalls weitere Schichten (D) enthalten, die bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus metallischen Werkstoffen, mineralischen Werkstoffen (u. a. anorganisches Glas), organischen und siliciumorganischen Polymeren, wie Polyvinylbutyral, Polyurethane, Polyharnstoffe, Polyvinylchlorid, Epoxide, Polyester, (Meth)-Acrylate, Polyethylen, Polyvinylacetat, Polypropylen, PVC, Polystyrol, Polycarbonat, Polymere fluorierter organischer Kohlenwasserstoffe, Silicone, Siliconharzpolymere, modifizierte Siliconpolymere, Heißschmelz-Klebstoffe, Beschichtungen, Dichtungsmassen und Plastisole, sowie deren Mischungen, Copolymere und Laminate, wobei das Material der Schicht (D) von denen der Schichten (A), (B) und (C) verschieden ist.
  • Geeignete organische Polymere sind beispielsweise Polyvinylfluorid (PVF) oder dessen Colaminate mit Polyethylenterephthalat (PET) (wie z. B. solche, die unter dem Markennamen TEDLAR® der Fa. DuPont erhältlich sind). Geeignete Silicone sind beispielsweise UV- oder heißvernetzende Silicone, kaltvernetzende 2-K-Silicone und feuchtigkeitsvernetzende Silicone mit einem Transmissionsgrad τD65 (gemäß DIN 5036, Teil 3) von kleiner 80 Geeignete metallische Werkstoffe sind beispielsweise Aluminiumplatten und -folien oder deren Colaminate, wie z. B. PVF/Aluminium/PVF- oder PVF/Aluminium/PET-Verbundfolien.
  • Die erfindungsgemäßen Laminate können weiterhin am Rande der Laminate bevorzugt durchgehende Dichtungselemente aufweisen, die ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Modul verhindern oder minimieren sollen. Dabei werden diese Dichtungselemente entweder als Tape oder als thermoplastische Schmelze oder als 2-Komponentenmaterial bevorzugt streifenförmig um das Laminat aufgetragen oder im Randbereich des Laminates. Bevorzugt im Bereich von bis zu 2 cm vom Laminatrand entfernt. Das Dichtungselement hat bevorzugt Kontakt zu den Schichten (A) und (D). Bevorzugte Materialien für die Dichtelemente sind organische Polymere wie Polyisobutylen (PIB) oder auch Polysulfid oder auch Polyolefine und können ggf. noch mit wasserentziehenden Substanzen wie z. B. Zeolithen additiviert sein.
  • Besonders bevorzugt handelt es sich bei den gegebenenfalls vorhandenen weiteren Schichten (D) um Glas, organische Polymere und deren Laminate untereinander sowie deren Laminate mit metallischen Werkstoffen.
  • Das erfindungsgemäße Laminat weist bevorzugt mindestens eine Schicht (D) auf.
  • Das erfindungsgemäße Laminat ist sandwichartig aufgebaut und kann von einer jeden der Schichten (A), (B), (C) und gegebenenfalls (D) jeweils eine oder mehrere Schichten aufweisen. Beispielsweise kann das Laminat zusätzlich weitere Schichten (B) enthalten, um z. B. Schicht (C) mit einer zusätzlich vorhandenen Schicht (D) oder einer zweiten Schicht (A) zu verbinden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Laminat eine Schicht (A) aus anorganischem Glas, zwei Schichten (B) des thermoplastischen Siloxancopolymers der Formel (I) und eine Einheit (C) enthaltend mindestens eine photosensitive Schicht und eine weitere Schicht (D) aus anorganischem Glas.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Laminat eine Schicht (A) aus organischem Glas, zwei Schichten (B) des thermoplastischen Siloxancopolymers der Formel (I) und eine Einheit (C) enthaltend mindestens eine photosensitive Schicht und eine weitere Schicht (D) aus anorganischem Glas.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Laminat eine Schicht (A) aus organischem Glas, zwei Schichten (B) des thermoplastischen Siloxancopolymers der Formel (I) und eine Einheit (C) enthaltend mindestens eine photosensitive Schicht und eine weitere Schicht (D) aus einem Laminat organischer Polymere enthaltend Polyethylenterephthalat.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Laminat eine Schicht (A) aus organischem Glas, eine Schicht (B) des thermoplastischen Siloxancopolymers der Formel (I) sowie eine Schicht (C) bestehend aus mindestens einer photosensitiven Halbleiterschicht.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Laminat eine Schicht (A) aus anorganischem Glas, eine Schicht (B) des thermoplastischen Siloxancopolymers der Formel (I) und eine Einheit (C) enthaltend mindestens eine photosensitive Schicht ggf. auf einer weiteren Schicht aus anorganischem Glas abgeschieden ist.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Laminat mindestens eine weitere zusätzliche Schicht aus anorganischem oder organischem Glas (A) oder metallischen Werkstoffen oder organischen Polymeren und Copolymeren (D). Falls Schicht (D) im erfindungsgemäßen Laminat vorhanden ist, so liegt diese vorzugsweise in Folienform vor, wobei es sich bei Schicht (D) besonders bevorzugt um eine Verbundfolie handelt, die aus mehreren Kunststoffschichten bestehen kann.
  • Die Schicht (A) zeigt Schichtdicken von bevorzugt mehr als 1 µm, wobei Schichtdicken von 10 µm bis 20 mm besonders bevorzugt werden.
  • Die Schicht (B) zeigt Schichtdicken um von bevorzugt mehr als 1 µm, wobei eine Schichtdicke von 10 µm bis 3 mm besonders bevorzugt ist. Insbesondere beträgt die Schichtdicke 10 µm bis 1 mm.
  • Die Schicht (C) zeigt Schichtdicken von bevorzugt mehr als 1 µm, wobei eine Schichtdicke von 5 µm bis 10 mm besonders bevorzugt ist. Insbesondere beträgt die Schichtdicke 10 µm bis 1 mm.
  • Die gegebenenfalls vorhandenen weiteren Schichten (D) zeigen Schichtdicken von bevorzugt mehr als 1 µm, wobei jeweils eine Schichtdicke von 10 µm bis 20 mm besonders bevorzugt ist.
  • Die erfindungsgemäßen Laminate haben eine Dicke von bevorzugt 12 µm bis 100 mm, besonders bevorzugt 20 µm bis 50 mm, insbesondere von 20 µm bis 30 mm.
  • Die erfindungsgemäßen Laminate zeigen gute optische Qualität, bedingt durch die gute Haftung von (B) an (A) bzw. (B) an (C), als auch durch die hervorragenden Eigenschaften von (B), insbesondere hinsichtlich Wasser.
  • Zur Verbesserung der Haftung können dem thermoplastischen Siloxancopolymer der Schicht (B) haftvermittelnde Silane zugegeben werden, wie beispielsweise Silane mit hydrolysierbaren Gruppen und SiC-gebundenen Amino-, Vinyl-, Acryloxy-, Methacryloxy-, Isocyanato-, Epoxy-, Säureanhydrid-, Säure-, Ester- oder Ethergruppen sowie deren Teil- und Mischhydrolysate.
  • Beispiele für gegebenenfalls eingesetzte Haftvermittler sind 3-Isocyanatopropyltrimethoxysilan, 3-Isocyanatopropyltriethoxysilan, 3-Isocyanatopropyldimethoxymethylsilan, 3-Isocyanatopropyldiethoxymethylsilan, 3-Isocyanatopropylmethoxydimethylsilan, 3-Isocyanatopropylethoxydimethylsilan, Isocyanatomethyltrimethoxysilan, Isocyanatomethyltriethoxysilan, Isocyanatomethyldimethoxymethylsilan, Isocyanatomethyldiethoxymethylsilan, Isocyanatomethylmethoxydimethylsilan und Isocyanatomethylethoxydimethylsilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan, 3-(2-Aminoethyl)aminopropyltriethoxysilan, 3-Aminopropylmethyldimethoxysilan, 3-(2-Aminoethyl)aminopropylmethyldimethoxysilan, Cyclohexylaminomethyltriethoxysilan, Glycidoxypropyltrimethoxysilan und Glycidoxypropyltriethoxysilan.
  • Falls Haftvermittler in Komponente (B) eingesetzt wird, sind Silane mit Vinylgruppen und Silane mit Epoxygruppen, die als hydrolysierbare Reste Ethoxy- oder Acetoxygruppen enthalten, bevorzugt, wobei Glycidoxypropyltriethoxysilan, Glycidoxypropyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan und Vinyltriacetoxysilan und/oder deren Teil- und Mischhydrolysate besonders bevorzugt sind.
  • Falls Haftvermittler eingesetzt wird, handelt es sich um Mengen von bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-% insbesondere 0,4 bis 0,7 Gew.-% jeweils bezogen auf die Gesamtmasse an Komponente (B).
  • Der gegebenenfalls eingesetzte Haftvermittler kann mit dem thermoplastischen Siliconcopolymer der Formel (I) einfach vermischt werden.
  • Die haftvermittelnden Silane, deren Hydrolyse- oder Kondensationsprodukte bzw. deren Lösungen in organischen Lösungsmitteln, können auch auf die Oberfläche der aus den thermoplastischen Siloxancopolymeren der Formel (I) hergestellten Folien aufgebracht werden.
  • Vorzugsweise können haftvermittelnde Silane auf die Folie aus thermoplastischem Siloxancopolymer der Formel (I), auf die Schicht (A), auf die Schicht (C) und/oder auf die gegebenenfalls eingesetzte weitere Schicht (D) aufgebracht werden. Das Aufbringen der haftvermittelnden Silane erfolgt nach bekannten Verfahren vor der Herstellung des Verbundes. Für dieses Verfahren hat sich der Begriff „Primern” oder „Grundieren” eingebürgert.
  • Dem thermoplastischen Siloxancopolymer der Formel (I) können darüber hinaus weitere Additive zugegeben werden, sofern sie die optischen Eigenschaften nicht negativ verändern. Beispiele für geeignete Additive sind Farbstoffe, Pigmente, Füllstoffe, Katalysatoren, Hitzestabilisatoren, Weichmacher, Vernetzer, Flammschutzmittel, UV-Stabilisatoren und Lichtstabilisatoren oder deren Mischungen. Solche Additive sind dem Fachmann aus der Polyurethan- und Siliconchemie bekannt und können mit dem Siloxancopolymer einfach vermischt werden.
  • Besonders bevorzugt werden in die Schicht (B) UV Absorber und UV Stabilisatoren entweder einzeln oder als Mischungen eingesetzt. Dabei werden bevorzugt Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,2 und 0,7 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse an Komponente (B) eingesetzt.
  • Der gegebenenfalls eingesetzte Haftvermittler bzw. UV Absorber oder UV Stabilisatoren können mit dem thermoplastischen Siliconcopolymer der Formel (I) einfach vermischt werden.
  • Als UV-Absorber werden bevorzugt Triazin und Benzotriazol-Verbindungen eingesetzt. Als UV-Stabilisatoren werden bevorzugt sterisch gehinderte Amine, sogenannte HALS-Verbindungen zugesetzt.
  • Ebenso können die organischen Polymere der Schicht (D) sowie die organischen Gläser der Schicht (A) Additive enthalten. Alle diese Additive können materialspezifisch sein und sind dem Fachmann bekannt.
  • Die Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundes zwischen den Schichten (A), (B) und (C) bzw. gegebenenfalls zwischen den Schichten (C), (B) und (D) kann nach an sich bekannten Verfahren erfolgen.
  • Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Laminats gibt es prinzipiell mehrere Möglichkeiten. Eine Möglichkeit besteht darin, dass auf Schicht (A) verflüssigtes thermoplastisches Siloxancopolymer der Formel (I) durch beispielsweise Rakeln, Walzen oder auch Siebdruck aufgebracht wird, wodurch nach Abkühlung gewissermaßen in-situ Schicht (B) hergestellt wird. Das erfindungsgemäße Laminat wird anschließend dadurch erzeugt, dass die Schicht (C) auf die noch flüssige Schicht (B) gelegt und zu einem Verbund verpresst wird. Ebenso ist es selbstverständlich möglich, die verflüssigte Schicht (B) wie zuvor beschrieben zunächst auf Schicht (C) aufzutragen, danach Schicht (A) auf die Schicht (B) zu legen und anschließend alle Schichten durch Verpressen zu einem Laminat zu verbinden.
  • Die zweite Möglichkeit besteht darin, dass auf Schicht (A) das mit Lösemittel, wie z. B. i-Propanol, Methylethylketon oder Tetrahydrofuran verflüssigte thermoplastische Siloxancopolymer der Formel (I) durch beispielsweise Rakeln, Walzen oder auch Siebdruck aufgebracht und danach das Lösemittel abgedampft wird. Auf die so erhaltene Doppelschicht aus Schicht (A) und (B) wird anschließend Schicht (C) aufgelegt. Das erfindungsgemäße Laminat wird nun durch Temperaturerhöhung bis zum Erweichen des thermoplastischen Siloxancopolymers der Schicht (B) und gleichzeitigem Pressen des Verbundes erhalten. Selbstverständlich ist es auch bei dieser Vorgehensweise möglich, das mit Lösemittel verflüssigte thermoplastische Siloxancopolymer der Schicht (B) zunächst auf Schicht (C) aufzutragen, danach Schicht (A) auf Schicht (B) zu legen und anschließend alle Schichten durch Verpressen zu einem Laminat zu verbinden.
  • Eine dritte Möglichkeit besteht darin, dass die beiden Schichten (A) und (C) durch geeignete Abstandshalter so zusammengesetzt werden, dass ein Spalt von definierter Breite erhalten wird. In diesen Spalt wird nun verflüssigtes thermoplastisches Siloxancopolymer der Schicht (B) aus einem geeigneten beheizten Vorratsgefäß durch eine Dosiereinrichtung eingebracht, wobei die Kanten der Schichten (A) und (C) so verschlossen sind, dass die Polymerschmelze nicht an unerwünschten Stellen austritt und nur die zwischen den Schichten (A) und (C) befindliche Luft entweichen kann.
  • Die bevorzugte, vierte Möglichkeit der Herstellung des Laminatglases besteht darin, Schicht (B) enthaltend thermoplastisches Siloxancopolymer der Formel (I) als Folie herzustellen. Bevorzugt wird eine geprägte Folie mit einer definierten Oberflächenrauigkeit (Textur) eingesetzt, um Lufteinschlüsse beim Laminieren zu minimieren. Der Verbund wird anschließend erhalten, indem die Folienschicht (B) zwischen die Schichten (A) und (C) gelegt wird und die Schichten (A) bis (C) unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur dauerhaft miteinander verbunden werden.
  • Falls eine oder mehrere Schichten, wie etwa Schicht (D), vorliegen, kann die Herstellung des Laminatverbundes, z. B. zwischen den Schichten (C) und (D) mittels Schicht (B), in der gleichen Weise erfolgen, wie zuvor für den Laminatverbund zwischen den Schichten (A) und (C) beschrieben. Selbstverständlich kann in allen der oben beschriebenen Fällen eine Vorbehandlung der Schichten (A), (B), (C) und/oder (D) mit Haftvermittlern erfolgen.
  • Die erfindungsgemäße Laminatherstellung kann entweder durch schrittweisen Schichtaufbau, d. h. zunächst Aufbau einer oder mehrerer Verbundschichten, z. B. aus Schicht (A) und Schicht (B) bzw. gegebenenfalls Schicht (B) und Schicht (D), und anschließendes Laminieren der Verbundschichten mit Schicht (C) oder in einem einzigen Laminierschritt erfolgen.
  • Die erfindungsgemäßen Laminate können sowohl mit Hilfe von diskontinuierlichen Laminatoren, wie sie bisher in der Fertigung von Solarmodulen Anwendung finden, als auch mit Hilfe von Rollenlaminatoren hergestellt werden. Letztere bieten den Vorteil eines kontinuierlichen Betriebs und – falls die Gläser der Schicht (A) und gegebenenfalls Schicht (D) in Folienform vorliegen – die Herstellung theoretisch endloser Laminate.
  • Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Laminate, das ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass
    in einem 1. Schritt Schicht (B) aus einem thermoplastischen Siloxancopolymer der Formel (I) sowie gegebenenfalls weiteren Zusätzen in Form einer Folie mit einer Dicke von bevorzugt 0,1 bis 3 mm hergestellt wird,
    in einem 2. Schritt die im 1. Schritt erhaltene Folienschicht (B) zwischen die zu laminierenden Schichten (A) und (C) sowie gegebenenfalls (C) und (D) gebracht wird und
    in einem 3. Schritt die einzelnen Schichten bei einer Temperatur, die bevorzugt 20°C unter bis 20°C über der Erweichungstemperatur des verwendeten thermoplastischen Siloxancopolymers liegt, und einem Druck, der bevorzugt zwischen dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also ca. 1000 hPa, und 20 000 hPa liegt, zu einem Laminat verbunden werden.
  • Dabei wird als Erweichungstemperatur die Temperatur definiert, bei der Speicher- und Verlustmodul des Polymeren gleich sind, d. h. der Quotient aus Speicher- und Verlustmodul gleich eins ist. Dabei werden Speicher- und Verlustmodul nach DIN 54458 bestimmt.
  • Vorzugsweise besitzt die im 1. Schritt hergestellte Folie des thermoplastischen Siloxancopolymers eine für Laminatfolien typische Oberflächentextur, wobei die Texturierung der Folienoberfläche bei Folienherstellung und nach dem Stand der Technik erfolgt.
  • Besonders bevorzugt liegt die Laminiertemperatur im 3. Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens 10°C unter bis 10°C über der Erweichungstemperatur des verwendeten thermoplastischen Siloxancopolymers, bevorzugt also bei 60 bis 250°C, besonders bevorzugt bei 100 bis 200°C, insbesondere bevorzugt bei 120 bis 180°C.
  • Vorzugsweise liegt der Laminierdruck im 3. Schritt bei höchstens 10 000 hPa.
  • Die Dauer des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt bevorzugt zwischen 5 Sekunden und 60 Minuten, besonders bevorzugt zwischen 15 Sekunden und 30 Minuten, insbesondere zwischen 1 und 20 Minuten.
  • Die Herstellung der thermoplastische Siloxancopolymere der Formel (I) enthaltenden Folien orientiert sich grundsätzlich an bekannten Verfahren. Beispiele für geeignete Folienherstellverfahren sind die Folienblasextrusion, die Chill-Roll-Extrusion, das Castingverfahren oder das Coextrusionsverfahren, wie sie z. B. in Ullmann's Encyclopedia Of Industrial Chemistry, 5. Auflage, 1988, Vol. All, Seite 87–93 beschrieben sind.
  • Die erfindungsgemäßen Laminate werden bevorzugt zur Herstellung photovoltaischer Solarmodule verwendet, wobei diese dann noch zusätzliche Baukomponenten, wie z. B. Verkabelungen, Rahmenteile, Modul-Halterungen, elektrische und elektronische Bauteile, enthalten können.
  • In einer besonderen Ausführungsform besitzen die erfindungsgemäßen Laminate schalldämmende sowie zu Verbundsicherheitsverglasungen ähnliche Eigenschaften, so dass sie als Fassadenbauteil, Dachfläche, Wintergartenabdeckung, Schallschutzwand, Balkon- oder Brüstungselement, als Bestandteil von Fensterflächen oder als gestalterisches Element in der Architektur umbauter Flächen und Räume verwendet werden können.
  • Die erfindungsgemäßen Laminate besitzen eine Reihe von Vorteilen. Zum einen weist die Copolymerschicht (B) eine sehr hohe Transparenz über einen weiten Spektralbereich, insbesondere in den für z. B. auf Silizium-basierenden Solarzellen relevanten Arbeitsbereichen, auf, was eine hohe Solarenergieausbeute bedingt. Weiterhin sind die erfindungsgemäßen Laminaten sehr widerstandsfähig gegen Wechselklimata (Frost/Wärme), sind im Laminat elektrochemisch neutral, d. h. zeigen keine spannungsinduzierten Degradationseffekte (PID) und zeigen eine sehr gute Haftung gegenüber den Schichten (A) und ggf. (D) auch nach Bewitterung.
  • Die erfindungsgemäßen Laminate mit Copolymerschicht (B) haben daneben gegenüber Laminaten mit Einbettmaterialien nach dem Stand der Technik auch prozesstechnische Vorteile. Zum einen ist die Verarbeitung von Folien enthaltend thermoplastische Siliconcopolymere einfach in der Durchführung und ähnlich zur Herstellung von Verbundsicherheitsglas. Die Verklebung mit dem thermoplastischen Blockcopolymer (B) ist zudem reversibel; etwaige Laminierfehler können somit sofort nach Laminatherstellung auf einfache Weise korrigiert werden.
  • Des Weiteren haben die erfindungsgemäßen Laminate den Vorteil, dass sie gleichbleibende mechanische Eigenschaften über einen weiten Temperaturbereich, wie z. B. eine hohe Flexibilität bis weit unter –50°C aufweisen.
  • Darüber hinaus zeigt sich, dass die erfindungsgemäßen Laminate den Vorteil haben, v. a. unter feuchtwarmen Bedingungen weniger zur Blasenbildung zu neigen als Laminate gemäß dem Stand der Technik.
  • Weiterhin führt die Anwesenheit der reaktiven Silylgruppen in Schicht (B) dazu, dass während des Betriebes eines Modules eindringendes Wasser gebunden werden kann. Durch das Binden eindringenden Wassers kommt es durch Reaktion der Silylgruppen unter Kondensation zu einem langsamen Molekulargewichtsaufbau, welcher dem langsamen Molekulargewichtsabbau durch Licht und Oxidation entgegenwirkt und die so Schicht (B) dauerhaft elastisch bleibt.
  • In den nachfolgenden Beispielen beziehen sich alle Angaben von Teilen und Prozentsätzen, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Sofern nicht anders angegeben, werden die folgenden Beispiele bei einem Druck der umgebenden Atmosphäre, also bei etwa 1000 hPa, und bei Raumtemperatur, also etwa 20°C bzw. einer Temperatur, die sich beim Zusammengeben der Reaktanden bei Raumtemperatur ohne zusätzliche Heizung oder Kühlung einstellt, durchgeführt. Alle in den Beispielen angeführten Viskositätsangaben sollen sich auf eine Temperatur von 25°C beziehen.
  • In den Beispielen wurde der Amingehalt analog den Vorschriften der DIN 53176 bestimmt.
  • Der MVR-Wert bezeichnet die Fließfähigkeit eines Polymeren unter Temperatur und Druckeinfluss und wird bestimmt nach DIN ISO 1133 mittels eines Kapillarrheometers.
  • In den Beispielen erfolgt die Granulierung von Polymeren, indem ein Strang einer Polymerschmelze nach Austritt aus der Extruderdüse in einem Wasserbad kontinuierlich gekühlt wird und nach Verlassen des Wasserbades mittels eines rotierenden Messers kontinuierlich geschnitten bzw. granuliert wird.
  • In den Beispielen wird ein Zweiwellenkneter der Firma Collin, D-Ebersberg verwendet.
  • Beispiel 1
  • Herstellung von Granulat P1
  • In einem Zweiwellenkneter mit 6 Heizzonen wurde unter Stickstoffatmosphäre in der ersten Heizzone das Diisocyanat und in der zweiten Heizzone das α,ω-aminopropylterminierte Siliconöl dosiert. Das Temperaturprofil der Heizzonen war wie folgt programmiert: Zone 1 30°C, Zone 2 140°C, Zone 3 160°C, Zone 4 185°C, Zone 5 185°C, Zone 6 180°C. Die Drehzahl betrug 150 U/min. Das Diisocyanat Methylen-bis-(4-Isocyanatocyclohexan) wurde in Zone 1 mit 1320 mg/min dosiert und das Aminöl (Zahlenmittel des Molekulargewichts war 2900 g/mol) wurde in Zone 2 mit 15 g/min dosiert. An der Düse des Extruders konnte ein aminofunktionelles Polydimethylsiloxan-Polyharnstoff-Blockcopolymer mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 84 200 g/mol, einem MVR-Wert (21,6 kg, 180°C) von 63 und einem Amingehalt von 24 mmol/kg erhalten werden, welches anschließend granuliert wurde.
  • Beispiel 2
  • Herstellung von Granulat P2
  • In einem Zweiwellenkneter mit 6 Heizzonen wurde unter Stickstoffatmosphäre in der ersten Heizzone das Diisocyanat und in der zweiten Heizzone das α,ω-aminopropylterminierte Siliconöl (Zahlenmittel des Molekulargewichts war 2900 g/mol) dosiert. Das Temperaturprofil der Heizzonen war wie folgt programmiert: Zone 1 30°C, Zone 2 140°C, Zone 3 170°C, Zone 4 180°C, Zone 5 175°C, Zone 6 170°C. Die Drehzahl betrug 150 U/min. Das Diisocyanat (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung „TMXDI” bei Cytec Industries INC., New Jersey, USA) wurde in Zone 1 mit 1230 mg/min dosiert, und das Aminöl (2900 g/mol) wurde in Zone 2 mit 15 g/min dosiert. An der Düse des Extruders konnte ein aminfunktionelles Polydimethylsiloxan-Polyharnstoff-Blockcopolymer mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 96 200 g/mol und einem Amingehalt von 22 mmol/kg erhalten werden, welches anschließend granuliert wurde.
  • Beispiel 3
  • Herstellung von Granulat P3
  • In einem Zweiwellenkneter mit 6 Heizzonen wurde unter Stickstoffatmosphäre in der ersten Heizzone das Diisocyanat und in der zweiten Heizzone eine Mischung aus 99,9 Gewichtsteilen α,ω-aminopropylterminiertem Siliconöl (Zahlenmittel des Molekulargewichts war 2900 g/mol) und 0,1 Gewichtsteilen n-Butylamin dosiert. Das Temperaturprofil der Heizzonen war wie folgt programmiert: Zone 1 30°C, Zone 2 140°C, Zone 3 170°C, Zone 4 180°C, Zone 5 175°C, Zone 6 170°C. Die Drehzahl betrug 150 U/min. Das Diisocyanat (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung „TMXDI” bei Cytec Industries INC., New Jersey, USA) wurde in Zone 1 mit 1370 mg/min dosiert und die Aminöl-Mischung wurde in Zone 2 mit 15 g/min dosiert. An der Düse des Extruders konnte ein Polydimethylsiloxan-Polyharnstoff-Blockcopolymer mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 104 300 g/mol und einem Amingehalt von 0 mmol/kg erhalten werden, welches anschließend granuliert wurde. Im IR Spektrum des Polymeren konnten noch 720 ppm NCO Gruppen nachgewiesen werden.
  • Beispiel 4
  • Herstellung von Granulat P4
  • In einem Zweiwellenkneter mit 6 Heizzonen wurde unter Stickstoffatmosphäre in der ersten Heizzone das Diisocyanat und in der zweiten Heizzone eine Mischung aus 99,9 Gewichtsteilen α,ω-aminopropylterminiertem Siliconöl (Zahlenmittel des Molekulargewichts war 2900 g/mol) und 0,1 Gewichtsteilen n-Butylamin dosiert. Das Temperaturprofil der Heizzonen war wie folgt programmiert: Zone 1 30°C, Zone 2 140°C, Zone 3 160°C, Zone 4 185°C, Zone 5 185°C, Zone 6 180°C. Die Drehzahl betrug 150 U/min. Das Diisocyanat Methylen-bis-(4-Isocyanatocyclohexan) wurde in Zone 1 mit 1460 mg/min dosiert, und die Aminöl-Mischung wurde in Zone 2 mit 15 g/min dosiert. An der Düse des Extruders konnte ein Polydimethylsiloxan-Polyharnstoff-Blockcopolymer mit einem Molekulargewicht von 115 100 g/mol und einem Amingehalt von 0 mmol/kg erhalten werden, welches anschließend granuliert wurde. Im IR Spektrum des Polymeren konnten noch 620 ppm NCO Gruppen nachgewiesen werden.
  • Beispiel 5–15
  • Die in Beispiel 1–4 hergestellten Polymer-Granulate P1 bis P4 wurden zur Funktionalisierung mit den in Tabelle 1 angegebenen Silanen in den dort angegebenen Mengenverhältnissen gemischt und in einem Zweiwellenkneter mit 6 Heizzonen unter Stickstoffatmosphäre extrudiert. Dabei wurde die Granulat-Silan-Mischung in der ersten Heizzone zugegeben. Das Temperaturprofil der Reizzonen war wie folgt programmiert: Zone 1 30°C, Zone 2 140°C, Zone 3 160°C, Zone 4 185°C, Zone 5 185°C, Zone 6 180°C. Die Drehzahl betrug 150 U/min. An der Düse des Extruders konnten jeweils die Silan-funktionalisierten Polydimethylsiloxan-Polyharnstoff-Blockcopolymer erhalten werden, welche anschließend granuliert wurden und im Folgenden P5 bis P15 bezeichnet werden.
  • Der Silylgehalt bezieht sich auf den rechnerischen Anteil der Gruppe R2 d(R3O)3-dSi am Gesamtgewicht.
    • S1: 3-Amino-n-propyltriethoxysilan
    • S2: 3-Amino-n-propyltrimethoxysilan
    • S3: 3-Isocyanato-n-propyltriethoxysilan
  • Tabelle 1:
    Figure DE102013017378A1_0001
  • Beispiel 16
  • Herstellung von Granulat P16
  • In einem Zweiwellenkneter mit 6 Heizzonen wurde unter Stickstoffatmosphäre in der ersten Heizzone eine Diisocyanat-Mischung aus 40 Gew.-% Methylen-bis-(4-Isocyanatocyclohexan) und 60 Gew.-% Diisocyanat (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung „TMXDI” bei Cytec Industries INC., New Jersey, USA) und in der zweiten Heizzone eine Mischung aus 99,7 Gew.-% α,ω-aminopropylterminiertem Siliconöl (Zahlenmittel des Molekulargewichts war 2900 g/mol) und 0,3 Gew.-% Amino-n-propyltriethoxysilan dosiert. Das Temperaturprofil der Heizzonen war wie folgt programmiert: Zone 1 30°C, Zone 2 140°C, Zone 3 160°C, Zone 4 175°C, Zone 5 170°C, Zone 6 170°C. Die Drehzahl betrug 150 U/min. Das Diisocyanat-Gemisch wurde in Zone 1 mit 1480 mg/min dosiert, und die Aminöl-Mischung wurde in Zone 2 mit 15 g/min dosiert. An der Düse des Extruders konnte ein silanfunktionelles Polydimethylsiloxan-Polyharnstoff-Blockcopolymer mit einem Molekulargewicht von 108 100 g/mol erhalten werden, welches anschließend granuliert wurde. Der Silylgehalt betrug 0,2 Gew.-%.
  • Beispiel 17–34
  • Die in den Beispielen 1–16 hergestellten Polymer-Granulate P1 bis P16 wurden nun jeweils mit den in Tabelle 2 angegebenen Polymer-Additiven in den dort angegebenen Mengen gemischt, homogenisiert und anschließend mittels eine Einwellenkneters mit 4 Heizzonen und einer Breitschlitzdüse zu Folien mit einer Dicke von 500 µm extrudiert. Extrusion mittels 1-Schnecken-Extruder mit 4 Heizzonen:
    Zone 1 (Einzug): 70° C
    Zone 2: 170° C
    Zone 3: 175° C
    Zone 4: 170° C
    Zone 10 (Düse) 170° C
    Drehzahl des Extruders: 30 UpM
    Extrusionsrate: 1 kg/h
    Regelbare Breitschlitzdüse, vertikale Düsenanordnung, Breite ca. 10 cm;
    Temperatur der Kühlwalze („chill roll”): 15°C
    • A1: UV Absorber (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung „Tinuvin 400” bei Bodo-Möller Chemie, Offenbach, Deutschland),
    • A2: Licht-Stabilisator (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung „Tinuvin 123” bei Bodo-Möller Chemie, Offenbach, Deutschland),
    • A3: Licht-Stabilisator (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung „Tinuvin 765” bei Bodo-Möller Chemie, Offenbach, Deutschland),
    • A4: 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
    • A5: 3-Glycidoxypropyltriethoxysilan
    Tabelle 2:
    Beispiel Polymer Menge A1 [ppm] A2 [ppm] A3 [ppm] A4 [%] A5 [%] Aussehen
    17 21; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    18 22; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    19 23; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    20 24; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    21 25; 99,3% 2000 1000 0,4 Klar, transparent
    22 26; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    23 27; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    24 28; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    25 29; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    26 210; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    27 211; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    28 212; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    29 213; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    30 214; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    31 P15; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    32 P16; 99,3% 2000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    33 P16; 99,4% 1000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
    34 P16; 99,4% 1000 1000 0,4 blasenfrei, transparent
  • Beispiel 35–53
  • Die in den Beispielen 17 bis 34 hergestellten Folien wurden nun jeweils als Schicht B2 auf eine PVF/PET/PVF-Colaminatfolie gelegt, wie sie beispielsweise unter dem Markennamen Icosolar®-2442 von der Fa. Isovoltaic AG, Lebring, Österreich erhältlich ist, mit einer Abmessung von 220 mm × 220 mm und einer Dicke von 0,35 mm. Darauf wurde eine handelsübliche Solarzelle aus monokristallinem Silicium (käuflich erhältlich bei der Robert Bosch GmbH, Deutschland) und mit der Abmessung 156 mm × 156 mm und einer Leistung von 4,3 Wp (bestimmt unter Standard-Bedingungen mit Beleuchtungsstärke von 1000 W/sqm) gelegt und mit den in den Beispielen 17 bis 34 hergestellten silanfunktionellen thermoplastischen Siloxancopolymerfolie als Schicht B1 vollständig bedeckt. Die Folie wurde anschließend leicht an die Solarzelle angedrückt, so dass etwaig zwischen Folie und Solarzelle eingeschlossene Luft nahezu vollständig entweichen konnte. Auf die thermoplastische Siloxancopolymerfolienschicht wurde nun eisenarmes Flachglas, wie es z. B. unter dem Handelsnamen SGG Albarino von der Fa. Saint-Gobain Solar Glas, Mannheim, Deutschland, erhältlich ist, mit der Abmessung 200 mm × 200 mm und einer Dicke von 4 mm so aufgelegt und leicht an die Folienschicht angedrückt, dass etwaig zwischen Glas und Folie eingeschlossene Luftblasen vollständig entweichen konnten. Anschließend wurde das Sandwich mittels eines Vakuumlaminators (Fa. P. Energy, Fontaniva, Italien) bei einem Druck von 1005 hPa für 14 Minuten bei einer Temperatur zwischen 155 und 165°C laminiert.
  • Es wurde ein Laminat bzw. Solarmodul mit folgendem formalen Aufbau hergestellt:
    PVF/PET/PVF-Colaminatfolienschicht/thermoplastische Siloxancopolymerschicht/Solarzelle/thermoplastische Siloxancopolymerschicht/eisenarmes Glas.
  • Die Solarzelle war mittels der thermoplastischen Siloxancopolymerschicht riss- und bruchfrei mit der Glasschicht verklebt. Der Verbund zwischen Glas, thermoplastischem Siloxancopolymer B1 und Solarzelle war völlig transparent (Transparenz der thermoplastischen Klebeschicht: ca. 99%), blasenfrei und von hoher Festigkeit. Anschließend wurde das so hergestellte Solarmodul in einen Suntester der Fa. Atlas gelegt, bestrahlt und seine elektrische Leistung vermessen (bei einer Bestrahlungsleistung von 750 W/sqm). Dabei wird der Kurzschlussstrom und die Kurzschlussspannung des Solarmodules unter definierter und konstanter Bestrahlungsleistung mittels eines Multimeters (Fa. Voltkraft) bestimmt. Das Produkt aus Spannung und Strom ergibt dabei die Leistung des Modules. Danach wurde an einem kleinen Teil des Modules mit einem 1 cm breiten Streifen ein Peel-Test zur Bestimmung der Haftung durchgeführt. Danach wurden die hergestellten Module in einer Klimakammer für 1000 h einer Temperatur von 85°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85% (nach DIN EN 61215) ausgesetzt und anschließend noch einmal Leistungs- und Haftungsmessungen an den Modulen vorgenommen. Tabelle 3:
    Beispiel Folie aus Beispiel Vor DH Test Nach DH-Test
    Aussehen Leistung [W] Haftung [N/cm] Aussehen Leistung [W] Haftung [N/cm]
    35 17 blasenfrei, transparent 3,21 105 teilweise kleine Blasen, transparent 3,20 18
    36 18 blasenfrei, transparent 3,19 105 blasenfrei, transparent 3,20 21
    37 19 blasenfrei, transparent 3,22 109 blasenfrei, transparent 3,21 26
    38 20 blasenfrei, transparent 3,20 115 teilweise kleine Blasen, transparent 3,21 24
    39 21 blasenfrei, transparent 3,21 121 blasenfrei, transparent 3,22 53
    40 22 blasenfrei, transparent 3,21 132 blasenfrei, transparent 3,21 56
    41 23 blasenfrei, transparent 3,22 141 blasenfrei, transparent 3,22 57
    42 24 blasenfrei, transparent 3,20 152 blasenfrei, transparent 3,20 61
    43 25 blasenfrei, transparent 3,19 142 blasenfrei, transparent 3,18 50
    44 26 blasenfrei, transparent 3,19 132 blasenfrei, transparent 3,18 49
    45 27 blasenfrei, transparent 3,20 124 blasenfrei, transparent 3,21 53
    46 28 blasenfrei, transparent 3,21 127 blasenfrei, transparent 3,20 59
    47 29 blasenfrei, transparent 3,22 138 blasenfrei, transparent 3,21 52
    48 30 blasenfrei, transparent 3,21 137 blasenfrei, transparent 3,20 47
    49 31 blasenfrei, transparent 3,20 130 blasenfrei, transparent 3,20 52
    50 32 blasenfrei, transparent 3,21 139 blasenfrei, transparent 3,21 48
    51 33 blasenfrei, transparent 3,27 149 blasenfrei, transparent 3,27 49
    52 34 blasenfrei, transparent 3,28 151 blasenfrei, transparent 3,27 61
  • Es zeigte sich, dass bei der Herstellung der Laminate die Neigung zur Ausbildung von kleinen Blasen im Modul (Beispiel 35 und 38) durch die Verwendung von Folien auf Basis Silan-ternminierter Folien eliminiert werden kann. Zusätzlich haften die Folien nach Bewitterung noch deutlich stärker auf dem Glas bzw. der Rückseitenfolie verglichen mit Folien, die nicht mit Silan-funktionalisierten Polymeren hergestellt wurden.
  • Beispiel 53–63
  • Zusätzlich dazu wurden die in Beispiel 17–34 hergestellten Folien jeweils auf ein eisenarmes Flachglas, wie es z. B. unter dem Handelsnamen SGG Albarino von der Fa. Saint-Gobain Solar Glas, Mannheim, Deutschland, erhältlich ist, mit der Abmessung 200 mm × 200 mm und einer Dicke von 4 mm gelegt. Darauf wurde eine handelsübliche Solarzelle aus monokristallinem Silicium und mit der Abmessung 156 mm × 156 mm (Fa. Bosch) und einer Leistung von 4,3 Wp (bestimmt unter Standard-Bedingungen mit 1000 W/sqm) gelegt und mit den oben hergestellten silanfunktionellen thermoplastischen Siloxancopolymerfolie vollständig bedeckt. Die Folie wurde anschließend leicht an die Solarzelle angedrückt, so dass etwaig zwischen Folie und Solarzelle eingeschlossene Luft vollständig entweichen konnte. Auf die thermoplastische Siloxancopolymerfolienschicht wurde nun eisenarmes Flachglas, wie es z. B. unter dem Handelsnamen SGG Albarino von der Fa. Saint-Gobain Solar Glas, Mannheim, Deutschland, erhältlich ist, mit der Abmessung 200 mm × 200 mm und einer Dicke von 4 mm so aufgelegt und leicht an die Folienschicht angedrückt, dass etwaig zwischen Glas und Folie eingeschlossene Luftblasen vollständig entweichen konnten.
  • Anschließend wurde das Sandwich mittels eines Vakuumlaminators (Fa. P. Energy) bei einem Druck von 1005 hPa für 20 Minuten bei einer Temperatur zwischen 155 und 165°C laminiert.
  • Es wurde ein Laminat mit folgendem formalen Aufbau hergestellt:
    eisenarmes Glas/thermoplastische Siloxancopolymerschicht/Solarzelle/thermoplastische Siloxancopolymerschicht/eisenarmes Glas.
  • Die Solarzelle war mittels der thermoplastischen Siloxancopolymerschicht riss- und bruchfrei mit beiden Glasschichten verklebt. Der Verbund war völlig transparent (Transparenz der thermoplastischen Klebeschicht: ca. 99%), blasenfrei und von hoher Festigkeit. Anschließend wurde das so hergestellte Solarmodul in einen Suntester der Fa. Atlas gelegt, bestrahlt und seine elektrische Leistung vermessen (bei einer Bestrahlungsleistung von 750 W/sqm). Tabelle 4:
    Beispiel Folie aus Beispiel Vor DH-Test Nach DH-Test
    Aussehen Leistung [W] Aussehen Leistung [W]
    53 17 blasenfrei, transparent 3,16 teilweise kleine Blasen am Rande, transparent 3,15
    54 18 blasenfrei, transparent 3,17 blasenfrei, transparent 3,17
    55 19 blasenfrei, transparent 3,13 blasenfrei, transparent 3,14
    56 20 blasenfrei, transparent 3,15 teilweise kleine Blasen am Rande, transparent 3,15
    57 23 blasenfrei, transparent 3,14 blasenfrei, transparent 3,13
    58 24 blasenfrei, transparent 3,17 blasenfrei, transparent 3,16
    59 25 blasenfrei, transparent 3,16 blasenfrei, transparent 3,15
    60 27 blasenfrei, transparent 3,15 blasenfrei, transparent 3,14
    61 29 blasenfrei, transparent 3,13 blasenfrei, transparent 3,13
    62 32 blasenfrei, transparent 3,12 blasenfrei, transparent 3,13
    63 33 blasenfrei, transparent 3,20 blasenfrei, transparent 3,19
    64 34 blasenfrei, transparent 3,20 blasenfrei, transparent 3,21
  • Es zeigte sich, dass auch bei der Herstellung der Glass/Glass Module die Neigung zur Ausbildung von kleinen Blasen am Rande des Modules (Beispiel 54 und 57) durch die Verwendung von Folien auf Basis silanterminierter Folien eliminiert werden kann.
  • Die Haftung konnte wegen zweier starrer Substrate im Peeltest nicht bestimmt werden.
  • Beispiel 65–73
  • Die in den Beispielen 53 bis 64 hergestellten Module wurden in einem Suntester der Fa. Atlas (750 W/m2) bestrahlt. Nach 1000 h wurden Proben des Einbettungsmateriales genommen und deren Molekulargewicht Mw bestimmt. Tabelle 5:
    Beispiel Folie aus Beispiel Vor UV Test Nach UV-Test
    Aussehen Leistung [W] Mw [g/mol] Aussehen Leistung [W] Mw [g/mol]
    65 17 blasenfrei, transparent 3,21 83200 blasenfrei, transparent 3,22 75100
    66 18 blasenfrei, transparent 3,19 97200 blasenfrei, transparent 3,20 93200
    67 19 blasenfrei, transparent 3,22 106100 blasenfrei, transparent 3,21 98600
    68 20 blasenfrei, transparent 3,20 119700 blasenfrei transparent 3,20 104100
    69 22 blasenfrei, transparent 3,21 82300 blasenfrei, transparent 3,21 84500
    70 24 blasenfrei, transparent 3,18 94500 blasenfrei, transparent 3,18 97300
    71 26 blasenfrei, transparent 3,20 102100 blasenfrei, transparent 3,20 108300
    72 33 blasenfrei, transparent 3,28 107600 blasenfrei, transparent 3,28 112300
    8 34 blasenfrei, transparent 3,27 108500 blasenfrei, transparent 3,27 114900
  • Es zeigt sich, dass die Verwendung von silanterminierten Siliconcopolymeren in Kombination mit einem zusätzlichen UV-Stabilisator/Absorber-System den Molekulargewichtsabbau deutlich verlangsamen bzw. verhindern kann verglichen mit Systemen, die nur ein UV-Stabilisator/Absorber-System haben und nicht auf silanterminierten Polymeren beruhen. Darüber hinaus wird mit silanterminierten Siliconcopolymeren bereits bei weit geringeren Mengen an UV-Stabilisator/Absorber-Systemen die gleiche oder eine weit bessere Dauerstabilität erreicht als bei Einbettungsmaterialien nach dem Stand der Technik
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2104611 A [0005, 0005]
    • EP 1370602 A [0046]
    • DE 10352423 B3 [0064]
    • DE 19919742 A1 [0064]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Ullmann's Encyclopedia Of Industrial Chemistry, 5. Auflage, 1992, Vol. A24, Seiten 393–395 [0002]
    • Ullmann's Encyclopedia Of Industrial Chemistry, 5. Auflage, 1991, Vol. A18, Seite 201–202 [0008]
    • Ullmann's Encyclopedia Of Industrial Chemistry, 5. Auflage, 1991, Vol. A18, Seite 204–205 [0009]
    • DIN 5036, Teil 3 [0011]
    • DIN 53176 [0054]
    • DIN 53505 (Ausgabe August 2000) [0056]
    • DIN 53504 S2 [0057]
    • DIN 53504-85 S1 [0058]
    • ASTM 624 B-91 [0059]
    • Ullmann's Encyclopedia Of Industrial Chemistry, 5. Auflage, 1992, Vol. A20, Seite 164–175 [0063]
    • DIN 5036, Teil 3 [0068]
    • DIN 54458 [0106]
    • Ullmann's Encyclopedia Of Industrial Chemistry, 5. Auflage, 1988, Vol. All, Seite 87–93 [0111]
    • DIN 53176 [0120]
    • DIN ISO 1133 [0121]
    • DIN EN 61215 [0134]

Claims (9)

  1. Laminat, umfassend (A) mindestens eine Schicht enthaltend anorganisches und/oder organisches Glas, (B) mindestens eine Schicht enthaltend ein thermoplastisches Siloxancopolymer der Formel (I) E-[A-X-SiR2-(O-SiR2)n-X-A-CO-NR'-Y-NR'-CO]a[Z-D-Z-CO-NR'-Y-NR'-CO]b[A-X-SiR2-(O-SiR2)n-X-A]c-E, worin E gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom, Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Rest -CO-NH-R4, Rest -CO-NR'-Y-NR'-CO-A-R4, Rest -CO-NR'-Y-NCO oder Gruppen der allgemeinen Formel R2 d(R3O)3-dSi-R1-NR'-CO-(NR'-Y-NR'-CO)e- (II) bedeutet R gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, Si-gebundenen, gegebenenfalls durch Halogenatome substituierten Kohlenwasserstoffrest, der durch Sauerstoffatome unterbrochen sein kann, darstellt, R1 gleich oder verschieden sein kann und einen Alkylenrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, der durch Sauerstoffatome unterbrochen sein kann, bedeutet, R2 gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, SiC-gebundenen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet, R3 gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom, einen Kohlenwasserstoffrest oder Carbonyl-funktionellen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, R4 gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet, X gleich oder verschieden sein kann und einen Alkylenrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, in dem einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -O- ersetzt sein können, bedeutet, A gleich oder verschieden sein kann und ein Sauerstoffatom oder eine Aminogruppe -NR'- bedeutet, Z gleich oder verschieden sein kann und ein Sauerstoffatom oder eine Aminogruppe -NR'- bedeutet, R' gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen Rest der Formel R2 d(R3O)3-dSi-R1-NH-CO- bedeutet, Y gleich oder verschieden sein kann und einen zweiwertigen, gegebenenfalls durch Halogenatome substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, der durch Sauerstoffatome unterbrochenen sein kann, bedeutet, D gleich oder verschieden sein kann und einen zweiwertigen, gegebenenfalls durch Halogenatome oder C1-C6-Alkylester-Gruppen substituierten Kohlenwasserstoffrest bedeutet, in dem einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -O-, -COO-, -OCO- oder -OCOO- ersetzt sein können, n gleich oder verschieden sein kann und eine Zahl von 1 bis 4000 ist, a eine Zahl von mindestens 1 ist, b 0 oder eine Zahl von 1 bis 1000 ist, c 0 oder 1 ist, d 0, 1 oder 2 ist und e 0 oder 1 ist, mit der Maßgabe, dass in Formel (I) a immer größer als b ist und das Polymer der Formel (I) mindestens einen Rest der Formel R2 d(R3O)3-dSi-R1- aufweist. (C) mindestens eine Einheit enthaltend mindestens eine photosensitive Schicht, und gegebenenfalls (D) mindestens eine weitere Schicht ausgewählt aus der Gruppe enthaltend organische Polymere, siliciumorganische Polymere, metallische Werkstoffe, mineralische Werkstoffe, Gläser und Holz.
  2. Laminat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Rest E in Formel (I) um organyloxysilylfunktionelle Reste der Formel (II) handelt.
  3. Laminat gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass R3 die Bedeutung von Ethoxyrest hat.
  4. Laminat gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Copolymere der Formel (I) einen Silylanteil von 0,05 bis 5 Gew.-% aufweisen.
  5. Laminat gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Copolymere einen Erweichungspunkt im Bereich von 100 bis 180°C aufweisen.
  6. Laminat gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Siloxancopolymere der allgemeinen Formel (I) einen Siloxangehalt von 85 bis 95 Gew.-%, bezogen auf den Anteil an -[O-SiR2-] Gruppen, aufweisen.
  7. Laminat gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das gewichtsmittlere Molekulargewicht Mw der thermoplastischen Siloxancopolymere der Formel (I) 50 000 bis 500 000 g/mol beträgt.
  8. Laminat gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Reißfestigkeit der thermoplastischen Copolymere mindestens 3 N/mm2 beträgt.
  9. Verfahren zur Herstellung der Laminate gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass in einem 1. Schritt Schicht (B) aus einem thermoplastischen Siloxancopolymer der Formel (I) sowie gegebenenfalls weiteren Zusätzen in Form einer Folie mit einer Dicke von bevorzugt 0,1 bis 3 mm hergestellt wird, in einem 2. Schritt die im 1. Schritt erhaltene Folienschicht (B) zwischen die zu laminierenden Schichten (A) und (C) sowie gegebenenfalls (C) und (D) gebracht wird und in einem 3. Schritt die einzelnen Schichten bei einer Temperatur, die bevorzugt 20°C unter bis 20°C über der Erweichungstemperatur des verwendeten thermoplastischen Siloxancopolymers liegt, und einem Druck, der bevorzugt zwischen dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also ca. 1000 hPa, und 20 000 hPa liegt, zu einem Laminat verbunden werden.
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DE19919742A1 (de) 1999-04-30 2000-11-02 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zum Beschichten von Substraten aus dotiertem Silizium mit einer Antireflexschicht für Solarzellen mittels einer in einer Vakuumkammer betriebenen Zerstäubungskathode mit einem Magnetsystem
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