ES2573905T3

ES2573905T3 - Uso de una cinta adhesiva, en particular para pegar componentes optoelectrónicos

Info

Publication number: ES2573905T3
Application number: ES09177692.2T
Authority: ES
Inventors: Bernd Bunde; Axel Burmeister
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2016-06-13
Anticipated expiration: 2029-12-02
Also published as: KR20100069619A; JP2010144167A; CA2688615A1; DE102008062131A1; US20100151238A1; CN101831250B; CN101831250A; EP2199354B1; EP2199354A1; JP5766908B2

Abstract

Uso de una cinta adhesiva para pegar componentes optoelectrónicos que presenta al menos una capa de espuma y dos capas adhesivas en el lado exterior, estando dispuesta la capa de espuma entre la capa adhesiva superior y la inferior, caracterizado por que entre las capas de adhesivo está presente adicionalmente una lámina de barrera, que se compone de una parte de lámina que se forma por una lámina de plástico de poliéster, y una capa metálica aplicada sobre la parte de lámina, que presenta una WVTR inferior a 5 g/m2.d medida a 37,8 °C y al 90 % de humedad relativa y un grosor de 0,5 a 120 μm.

Description

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DESCRIPCION

Uso de una cinta adhesiva, en particular para pegar componentes optoelectronicos

La invencion se refiere al uso de una cinta adhesiva para pegar componentes optoelectronicos, de manera especialmente preferente de materiales laminados fotovoltaicos, de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.

Las disposiciones electronicas y optoelectronicas se usan cada vez con mayor frecuencia o estan a punto de lanzarse al mercado. El termino optoelectronica (denominada a menudo tambien optronica u optotronica) surgio de la combinacion de optica y microelectronica y abarca, en el sentido mas amplio, todos los productos y procedimientos que permiten la conversion de datos generados electronicamente y/o energfa en emision de luz y a la inversa. Las disposiciones de este tipo comprenden estructuras electronicas inorganicas u organicas, por ejemplo semiconductores organicos, organometalicos o polimericos, o tambien combinaciones de los mismos. Estas disposiciones y productos estan disenados de forma ngida o flexible en funcion de la aplicacion deseada. Ha de considerarse un desaffo tecnico para la realizacion de una vida util y funcion suficientes de disposiciones (opto)electronicas en el campo de la (opto)electronica inorganica y/u organica, muy especialmente en el campo de la (opto)electronica organica, una proteccion de los componentes contenidos en las mismas frente a permeatos. Los permeatos pueden ser una pluralidad de compuestos organicos o inorganicos de bajo peso molecular, en particular vapor de agua y oxfgeno.

Una pluralidad de disposiciones (opto)electronicas en el campo de la (opto)electronica inorganica y/u organica son sensibles en particular frente al vapor de agua. Durante la vida util de la disposicion electronica es por lo tanto necesaria una proteccion mediante un encapsulamiento, dado que, de lo contrario, el rendimiento disminuye a lo largo del periodo de tiempo de aplicacion. De este modo, por ejemplo mediante una oxidacion de los componentes puede reducirse drasticamente, por ejemplo en disposiciones emisoras de luz tales como lamparas de electroluminiscencia (lamparas EL) o diodos emisores de luz organicos (OLED), la fuerza lumrnica, en el caso de las pantallas electroforeticas (pantallas EP), el contraste o, en el caso de celulas solares, la eficiencia en el plazo del tiempo mas corto.

Un planteamiento habitual segun el estado de la tecnica es, por lo tanto, colocar la disposicion electronica entre dos sustratos impermeables para permeatos, en particular vapor de agua. Para construcciones inflexibles se usan principalmente sustratos de vidrio o de metal, que ofrecen una alta barrera frente a la permeacion. Para disposiciones flexibles, por el contrario, se usan sustratos planos, tales como laminas transparentes o no transparentes, que pueden estar realizadas en varias capas. En este sentido, pueden usarse tanto combinaciones de distintos polfmeros como capas inorganicas y/u organicas. A este respecto, para las distintas aplicaciones y distintos lados son posibles los mas diversos sustratos, tales como, por ejemplo, laminas, tejido, velos y papeles o combinaciones de los mismos.

Para conseguir tambien un sellado de los bordes adecuado en el caso de componentes (opto)electronicos especialmente sensibles tales como OLED, se usan adhesivos reactivos. Un adhesivo adecuado presenta una baja permeabilidad, en particular frente a oxfgeno y vapor de agua, tiene una adherencia suficiente sobre la disposicion y puede fluir adecuadamente sobre la misma. Una baja adherencia sobre la disposicion reduce el efecto de barrera, cuando con ello se permite la entrada de oxfgeno y vapor de agua en la superficie de contacto entre sustrato y adhesivo. En contraposicion a los componentes optoelectronicos, que contienen compuestos organicos sensibles a oxfgeno, en la fabricacion de modulos solares no se lleva a cabo un sellado de los bordes con un adhesivo o incluso una cinta adhesiva con una lamina de barrera, porque, hasta la fecha, no se presento la necesidad. Hasta el momento se partfa de que no se necesita ninguna barrera frente a oxfgeno, dado que los cantos laterales del material laminado estan suficientemente protegidos frente al agua (de lluvia), pegandose el material laminado al borde por medio de una masa obturadora de silicona o una cinta adhesiva de espuma en un bastidor de aluminio.

Para la encapsulacion de componentes (opto)electronicos, tales como OLED, se usaron hasta el momento sobre todo adhesivos lfquidos y adhesivos a base de epoxidos (documento WO98/21287 A1; documento US 4.051.195 A; documento US 4.552.604 A). Estos presentan una baja permeabilidad gracias a una fuerte reticulacion. Su campo de uso principal son pegaduras de bordes de disposiciones ngidas. Un curado tiene lugar termicamente o por medio de radiacion UV.

Componentes optoelectronicos especiales son modulos fotovoltaicos. Por fotovoltaica se entiende la conversion directa de energfa radiante, particularmente energfa solar, en energfa electrica con ayuda de celulas solares. Existen celulas solares en diversas formas de realizacion, las mas extendidas son las celulas de silicio de capa gruesa o bien como celulas monocristalinas (c-Si) o celulas multicristalinas (mc-Si). Mayor aceptacion tienen las celulas de capa delgada de silicio amorfo (a-Si), GaAs (arseniuro de galio), CdTe (telururo de cadmio), CIS (cobre, indio, selenio), CIGS (cobre, indio, galio, selenio), asf como celulas solares organicas y celulas de colorante.

Las celulas solares se interconectan para la generacion de energfa, en la mayona de los casos, para dar grandes modulos solares, los denominados modulos PV. Las celulas se conectan para ello en serie con circuitos impresos en el lado anterior y posterior. De esta manera se suma la tension de las celulas individuales. Ademas, las celulas

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solares se procesan habitualmente como material laminado, en particular concretamente se dotan en el lado superior e inferior con un material de barrera (vidrio, laminas, etc.).

La fabricacion de un modulo solar tiene lugar con frecuencia con el lado opticamente activo hacia abajo. Regularmente se limpia y se prepara a este respecto un vidrio correspondiente. En el caso del vidrio se trata habitualmente de vidrio blanco de bajo contenido en hierro, endurecido, en 3 a 4 mm de espesor con la menor absorcion posible entre 350 nm y 1l5o nm. Sobre este vidrio va entonces una tira cortada de lamina de etileno- acetato de vinilo (lamina de EVA). Las celulas solares se conectan por medio de cintas de soldadura con los ramales individuales (denominados cadenas) y se colocan en el lado superior de esta lamina de EVA. Ahora se colocan y sueldan los conectores transversales, que conectaran entre las cadenas individuales y llevan al sitio de la caja de corriente. A continuacion se cubre todo sucesivamente con laminas de EVA y poli(fluoruro de vinilo) cortadas (por ejemplo Tedlar™) o un material compuesto de EVA, poliester y poli(fluoruro de vinilo). Como siguiente etapa de produccion tiene lugar la laminacion del modulo a una subpresion de aproximadamente 20 mbar y aproximadamente 150 °C. Durante la laminacion, se forma, a partir de la lamina de EVA hasta entonces lechosa, una capa de plastico clara, reticulada tridimensionalmente y ya no fundible en la que se incrustan las celulas solares y que esta unida de manera fija con el disco de vidrio y la lamina del lado posterior. Despues de la laminacion se ribetean los cantos, se coloca la caja de corriente y se cubre con diodos de rueda libre. Con ello se ha acabado el material laminado.

Los modulos de PV se dotan, por motivos de estabilidad, de un bastidor, en particular un bastidor de aluminio, que sirve, por un lado, el montaje y, por otro lado, para la proteccion de los modulos de PV frente a la rotura por una flexion demasiado grande. La conexion entre el bastidor y el material laminado, que comprende habitualmente el vidrio, laminas de polfmero, lamina del lado posterior y celulas solares, se separa por ejemplo mediante la aplicacion de una cinta adhesiva de espuma de doble cara. Esta se pega habitualmente sobre el canto de material laminado y se da la vuelta opcionalmente tambien aun en el lado inferior de material laminado y/o el lado superior de material laminado y se presiona sobre el mismo. El material laminado asf equipado se presiona entonces con una fuerza muy alta en la ranura del bastidor. El material laminado sensible, tal como se describio ya anteriormente, regularmente en el lado superior, es decir, el lado opticamente activo, esta protegido mediante una capa de vidrio frente al vapor de agua o agua y en el lado inferior o bien mediante una segunda capa de vidrio o una lamina o un material compuesto de lamina con efecto barrera. Los cantos de material laminado estan protegidos, por el contrario, solo por la cinta adhesiva de espuma frente a la entrada de agua. Con el tamano creciente de los modulos de PV, en particular de modulos de seguimiento, es decir, modulos que se siguen por medio de motores la posicion del sol, se necesita una fuerza cada vez mayor, para presionar los materiales laminados en el bastidor. Es especialmente cntica la compresion contra las esquinas del material laminado, puesto que al dar la vuelta o al solapar, la cinta adhesiva se encuentra en este caso con grosor doble. Al meterse a presion, la cinta adhesiva puede danarse por lo tanto, mediante lo cual pueden generarse grietas en la espuma, a traves de las que puede penetrar a su vez agua de lluvia en el canto de material laminado. Si penetra agua en el material laminado, puede empeorarse la adherencia entre el vidrio y EVA. Se ha mostrado que en el caso de modulos con laminas de encapsulacion de EVA disminuye el rendimiento del modulo en el transcurso del tiempo. Ademas de amarilleo o enturbiamiento de la lamina de EVA, desempenan un papel como causas adicionales la corrosion de las uniones por soldadura de los conectores celulares y corrientes de fuga. Mediante la humedad se libera acido acetico aparentemente mediante hidrolisis de EVA que, por su parte, es corrosivo y, por otro lado, aumenta considerablemente la conductividad. Con ello se producen perdidas electricas en particular entre el canto de material laminado y el bastidor.

La union entre el bastidor y el material laminado puede realizarse como alternativa para el pegado con una cinta adhesiva de espuma mediante la introduccion de silicona reticulable o un adhesivo lfquido en la ranura de bastidor. Esto tiene a su vez la desventaja de que la silicona que brota o el adhesivo lfquido puede retirarse de manera costosa con disolventes. Ademas, el bastidor ya no puede retirarse para trabajos de reparacion en el caso del dano de la lamina de barrera del lado posterior del material laminado.

La presente invencion se basa por lo tanto en el problema de crear una posibilidad para proteger frente al agua los cantos de materiales laminados para modulos de PV con el pegado del material laminado.

Este objetivo se resuelve mediante el uso de una cinta adhesiva de acuerdo con la reivindicacion 1. La reivindicacion 4 describe un uso de una cinta adhesiva alternativa para resolver el problema. Configuraciones y perfeccionamientos preferidos son objeto de las reivindicaciones respectivas.

Se propone una cinta adhesiva, que puede aplicarse de manera sencilla y se garantiza una proteccion adecuada de manera similar del canto de material laminado frente a la penetracion de agua/vapor de agua tal como el sellado costoso con silicona.

Se ha mostrado que una cinta adhesiva de espuma, a pesar del riesgo de un dano de la espuma en el enmarcado es adecuada para el sellado, siempre que esta cinta adhesiva contenga adicionalmente una lamina de barrera adecuada. En el caso de la disposicion correspondiente, la lamina de barrera esta suficientemente protegida, de modo que esta no se dane, por regla general, tambien en caso de dano de la espuma mecanicamente sensible y por lo tanto se da ademas el efecto de barrera de la cinta adhesiva. En contra de todas las expectativas, la cinta adhesiva puede colocarse con facilidad alrededor de los cantos y esquinas de material laminado, sin que se

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produzca la retirada de la cinta adhesiva a pesar de la fuerza de recuperacion claramente aumentada. Esto es valido en particular para la forma de aplicacion preferida en la que el lado con la lamina de barrera del canto de material laminado y el lado con la espuma esta orientado al bastidor.

Ademas, la lamina de barrera ofrece la ventaja de que mediante esta la cinta adhesiva esta disenada con estabilidad dimensional, en particular frente a la dilatacion. Este es en particular el caso cuando la lamina de barrera es preferentemente una capa de una lamina de poliester metalizada estirada. Esto facilita no solo la aplicacion de la cinta adhesiva, sino que una proteccion frente a la sobredilatacion lleva tambien a menores perdidas mediante corrientes de fuga. La causa de esto se basa presumiblemente en que una proteccion frente a la sobredilatacion lleva a longitudes mas precisas de la cinta adhesiva. Evitandose sobredilataciones, pueden evitarse los solapamientos gruesos de la cinta adhesiva y, con ello, fuerzas demasiado altas al meterse a presion en la ranura del bastidor. Si por el contrario, la cinta adhesiva es tambien ligeramente demasiado corta, entonces en las esquinas de los cantos de modulo, en las que chocan entre sf las cintas adhesivas, se forman canales en los que corre el agua de lluvia y desde donde el agua puede penetrar en la capa de EVA. Debido a la conductividad del agua de lluvia, esto lleva a una corriente de fuga entre las celulas y el bastidor de metal a traves de la capa de EVA y canales, por lo que aparecen perdidas de potencia electricas.

En particular era sorprendente que mediante el uso de capas de polfmero especiales de la lamina de barrera con una baja resistencia de paso ha de reducirse considerablemente la corriente de fuga entre celulas solares y el bastidor de metal (conectado a tierra), incluso cuando la capa de EVA ya ha absorbido humedad. Si la capa se compone de polfmeros no hidrolizables, entonces se mantiene el efecto de aislamiento electrico incluso despues de una accion mas prolongada del agua.

La cinta adhesiva de acuerdo con la reivindicacion 1 presenta una capa de espuma y una lamina de barrera entre las dos capas de adhesivo de contacto exteriores. Una capa adhesiva sirve para el pegado sobre el canto de material laminado y la otra sobre el bastidor. La cinta adhesiva se presiona preferentemente con una capa adhesiva sobre el canto de material laminado y entonces se da la vuelta al lado superior de material laminado y/o el lado inferior de material laminado. Se ha mostrado que en el caso de una adecuada capa de barrera y una suficiente adherencia de la masa adhesiva la difusion de agua a traves de la capa adhesiva en el punto debil de la barrera. Por lo tanto, la capa transversal de difusion ha de configurarse preferentemente tan pequena como sea posible y la ruta de difusion especialmente larga, es decir, que la cinta adhesiva en la medida de lo posible no se pega solo sobre el canto de material laminado sino tambien sobre la placa de vidrio y el lado posterior. Para configurar para que sea baja la seccion transversal de difusion, el grosor de la capa adhesiva asciende preferentemente a menos de 100 |im, de manera especialmente preferente menos de 60 |im.

La lamina de barrera y capa de espuma de la cinta adhesiva tienen preferentemente la misma anchura para configurar de forma sencilla la produccion. Sin embargo, en una forma de realizacion especial, la capa de espuma o preferentemente la lamina de barrera puede sobresalir en el canto de la cinta adhesiva.

En una configuracion adicionalmente preferida se genera una capa de espuma preferentemente solo despues de la aplicacion de la cinta adhesiva de un agente espumante en una capa de polfmero. En cuanto ha tenido lugar la activacion, por ejemplo mediante aporte de calor, se forman celulas cerradas dentro de la capa de polfmero y con ello la capa de espuma. La activacion tiene lugar preferentemente solo despues de la insercion del material laminado en el bastidor, para evitar una carga mecanica durante la insercion. Mediante la espumacion se consigue una estanqueidad especialmente adecuada entre cinta adhesiva y bastidor o material laminado. Si se forman pequenos canales en los cantos de choque mediante tiras de cinta adhesiva ligeramente demasiado cortas, entonces se sellan las mismas mediante el proceso de la espumacion.

En una configuracion alternativa de acuerdo con la reivindicacion 4, la cinta adhesiva presenta pequenas capas de espuma adicionales o capas de polfmero espumables, mas bien, al menos una de las capas adhesivas estan disenadas en sf de tal manera que asumen la funcion de la capa de espuma. Esto se produce por que en la capa adhesiva esta contenido un agente espumante, que despues de la espumacion lleva a una capa adhesiva con celulas cerradas dentro de la misma. La activacion tiene lugar preferentemente mediante aporte de calor.

Se prefiere una forma de realizacion, en la que la capa de polfmero que contiene el agente espumante o masa adhesiva tras la espumacion presente un volumen aumentado en al menos un 30 %, preferentemente en al menos un 50 %.

Preferentemente es adecuada una forma de realizacion, en la que la capa de espuma o la capa de polfmero espumable o masa adhesiva despues de la espumacion presenta un grosor de capa en el intervalo de aproximadamente 100 |im a aproximadamente 3000 |im.

En ambas alternativas de la cinta adhesiva, pueden estar previstas ademas de las capas descritas tambien capas adicionales. En una configuracion preferida, la union de la lamina de barrera a la capa de espuma tiene lugar mediante una capa adhesiva adicional. Para mejorar la adherencia entre adhesivo y al menos una de las capas se prefiere un tratamiento previo ffsico tal como corona o plasma y/o una capa de adherencia de contacto qmmica.

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Asf mismo, las capas adhesivas se cubren habitualmente con un revestimiento (por ejemplo papel de separacion de silicona o lamina de separacion), que se retira antes de la aplicacion.

Como masas adhesivas pueden usarse tanto adhesivos de contacto como adhesivos termoactivables. Los adhesivos de contacto en este sentido incluyen tambien aquellos adhesivos que a temperatura ambiente no son adhesivos sensibles a la presion o lo son poco, pero presentan propiedades de adhesion sensible a la presion por encima de la temperatura ambiente. En particular, cuando la prioridad es una facil capacidad de aplicacion, se prefieren sin embargo aquellos adhesivos de contacto, que son ya adhesivos sensibles a la presion a 23 °C. Los adhesivos termoactivables son adecuados en particular cuando solo ya es necesario un calentamiento para la activacion del agente espumante. Asf mismo, las capas adhesivas contenidas en cada caso en una cinta adhesiva pueden estar construidas de manera totalmente distinta, es decir, contienen diferente composicion de masa adhesiva o presentan diferentes grosores de capa, etc. Las cintas adhesivas en el sentido de esta invencion son rollos de cinta adhesiva asf como secciones de los mismos. Secciones que estan cubiertas con un revestimiento se denominan tambien etiquetas con la diligencia necesaria y se incluyen expresamente por el presente documento. Se prefiere sin embargo una cinta adhesiva en forma de rollo.

Como agente espumante son adecuados en particular microglobos, que estan contenidos en una capa de polfmero, en particular una capa adhesiva. Las masas (auto)adhesivas espumadas por medio de microglobos se conocen desde hace tiempo y se describen (documento DE 10 2004 037 910 A1). Se caracterizan por una estructura celular definida con una distribucion de tamano uniforme de las celulas de espuma. A este respecto se forman microespumas de celula cerrada sin cavidades, mediante lo cual, en comparacion con variantes de celula abierta, puede conseguirse una mejor obturacion de artfculos sensibles frente al polvo y medios lfquidos.

En el caso de los microglobos se trata en particular de esferas huecas elasticas, que presentan una envuelta polimerica termoplastica. Estas esferas estan cargadas con lfquidos de bajo punto de ebullicion o gas licuado. Como material de envuelta se usan en particular poliacrilonitrilo, PVDC, PVC o poliacrilatos. Como lfquido de bajo punto de ebullicion son adecuados en particular hidrocarburos de los alcanos inferiores, por ejemplo isobutano o isopentano, que estan incluidos como gas licuado bajo presion en la envuelta polimerica. Mediante una accion sobre los microglobos, en particular mediante una accion de calor, se ablanda la envuelta polimerica exterior. Al mismo tiempo, el gas propulsor lfquido que se encuentra en la envuelta pasa a su estado gaseoso. A este respecto, los microglobos se dilatan de manera irreversible y se expanden tridimensionalmente. La expansion finaliza cuando se igualan la presion interna y la presion externa. Dado que la envuelta polimerica se mantiene, se consigue asf una espuma de celula cerrada.

Mediante su envoltura polimerica flexible, termoplastica, las espumas de este tipo tienen una mayor capacidad de adaptacion que aquellas que estan cargadas con microesferas huecas no expansibles, no polimericas (tales como por ejemplo microesferas de vidrio). Asf mismo, las espumas de este tipo son mas adecuadas para compensar tolerancias de fabricacion, tal como son habituales por ejemplo en piezas moldeadas por inyeccion y pueden compensarse mejor debido a su caracter de espuma tambien tensiones termicas.

Ademas, mediante la eleccion de la resina termoplastica de la envoltura polimerica puede influirse adicionalmente en las propiedades mecanicas de la espuma. De este modo, es por ejemplo posible, incluso cuando la espuma presenta una menor densidad que la matriz, producir espumas con mayor resistencia de cohesion que con la matriz polimerica solo. De este modo, pueden combinarse propiedades de espuma tfpicas tales como la capacidad de adaptacion a sustratos rugosos con una alta resistencia de cohesion para espumas de PSA.

Por el contrario, clasicamente, los materiales espumados qmmica o ffsicamente son mas propensos a un desmoronamiento irreversible bajo presion y temperatura. Tambien en este caso es menor la resistencia de cohesion.

Puede obtenerse comercialmente una pluralidad de tipos de microglobos, tales como por ejemplo de la empresa Akzo Nobel los tipos Expancel DU (dry unexpanded), que se diferencian esencialmente por su tamano (de 6 |im a 45 |im de diametro en estado no expandido) y su temperatura inicial necesaria para la expansion (de 75 °C a 220 °C). Cuando el tipo de microglobo o la temperatura de espumacion estan ajustados al perfil de temperatura necesario para la combinacion de masa y a los parametros de maquina, puede llevarse a cabo la combinacion de masa y el recubrimiento de modo que los microglobos no se espumen durante el procesamiento y se mantenga la totalidad de su potencial de expansion para la aplicacion.

Ademas, los microglobos no expandidos pueden obtenerse tambien como dispersion acuosa con un porcentaje de solidos o microglobos de aproximadamente el 40 al 45 % en peso, ademas tambien como microglobos unidos a polfmero (mezclas madre), por ejemplo en acetato de etil-vinilo con una concentracion de microglobos de aproximadamente el 65 % en peso. Tanto las dispersiones de microglobos como las mezclas madre son especialmente adecuados los tipos DU para la espumacion de masas adhesivas.

Ademas de polfmeros o masas adhesivas espumados con microglobos son adecuadas tambien de forma excelente otras espumas que se proporcionan en forma de una capa de espuma en la cinta adhesiva. En particular son

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adecuadas espumas de EVA y en particular de polietileno reticuladas por radiacion de celula cerrada, tal como se ofrecen, por ejemplo, por Sekisui-Alveo. Ademas pueden emplearse tambien espumas de polipropileno, poliuretano o caucho de cloropreno.

Son especialmente adecuadas para la aplicacion en modulos solares espumas con un peso espedfico de al menos 50 kg/m3, preferentemente de al menos 67 kg/m3 As^ mismo, las espumas no debenan superar, en la medida de lo posible, un peso espedfico de 500 kg/m3. De manera especialmente preferente, el peso espedfico de las espumas asciende, como maximo a 200 kg/m3.

Como adhesivo de contacto para las capas exteriores son adecuados por ejemplo aquellos a base de poliisobutileno, caucho de butilo copolfmeros de bloque de estireno hidrogenados, poliolefinas especiales, polfmeros de acrilato de disolvente y adhesivo termosellable.

La masa de adhesivo de contacto puede reticularse mediante reticulacion qrnmica y/o mediante radiacion electronica y/o UV.

Como agente de pegajosidad pueden emplearse resinas adhesivas. Resinas adhesivas adecuadas son resinas a base de colofonia o derivados de colofonia, polfmeros del diciclopentadieno, de resinas de hidrocarburo alifaticas denominadas C5 o resinas de hidrocarburo aromaticas denominadas C9, a-pineno, 13-pineno o 8-limoneno. Las resinas adhesivas mencionadas anteriormente pueden emplearse tanto solas como en mezcla. Se prefieren resinas que estan hidrogenadas al menos en parte de manera especialmente preferente en cambio totalmente hidrogenadas.

Como aditivos adicionales para masas adhesivas pueden utilizarse normalmente:

antioxidantes primarios, tales como por ejemplo fenoles con impedimento esterico

antioxidantes secundarios, tales como por ejemplo fosfitos o tioeteres

estabilizadores de proceso, tales como por ejemplo captadores de radicales de C

agentes fotoprotectores, tales como por ejemplo absorbedores UV o aminas con impedimento esterico

agentes auxiliares de procesamiento

resinas de refuerzo de bloque terminal asf como

plastificantes tales como poliisobutileno lfquido, aceite mineral o resinas lfquidas

En una forma de realizacion preferida, al menos una masa adhesiva se basa en un poliacrilato o un EVM (elastomero de etileno-acetato de vinilo), estos se caracterizan por alta estabilidad frente al envejecimiento, adecuada disponibilidad y una resistencia de pegado muy alta.

Se prefieren especialmente masas adhesivas de poliolefinas parcialmente cristalinas con una densidad entre 0,86 y 0,89 g/cm3, preferentemente entre 0,86 y 0,88 g/cm3, de manera especialmente preferente entre 0,86 y 0,87 g/cm3, y un punto de fusion de cristalito de al menos 90 °C, preferentemente de al menos 115 °C, de manera especialmente preferente de al menos 135 °C. Asf mismo, las poliolefinas parcialmente cristalinas se combinan en una configuracion preferida con al menos una resina adhesiva. Las masas adhesivas totalmente novedosas de este tipo presentan una alta resistencia al envejecimiento, bajos costes y una resistencia de paso espedfica y un valor de WVTR muy bajos en comparacion con los adhesivos de contacto convencionales, tales como poliacrilato. Cuanto mayor es la cantidad de resina, o mas alto sera el punto de reblandecimiento de la resina, mas bajo cae el valor de WVTR.

La lamina de barrera utilizada se caracteriza por una baja permeacion de vapor de agua, para poder proteger los cantos de material laminado sensibles. Por permeacion se entiende el proceso en el que una sustancia (permeato) penetra o atraviesa un solido. La fuerza motriz es un gradiente de concentracion. Para la caracterizacion del efecto de barrera se indica habitualmente la tasa de transmision de vapor de agua WVTR (Water Vapor Transmission Rate). Esta tasa indica a este respecto el flujo en superficie y tiempo de vapor de agua a traves de un objeto bidimensional en condiciones espedficas de temperatura y presion parcial, asf como, dado el caso, otras condiciones de medicion tales como la humedad relativa del aire. Cuanto menor es el valor de WVTR, mas adecuado es el material respectivo para la encapsulacion. Por lamina de barrera en el sentido de esta invencion se entienden aquellas que tienen una WVTR inferior a 5 preferentemente inferior a 0,7 y de manera especialmente preferente inferior a 0,01 g/m2.d medida a 37,8 °C y al 90 % de humedad relativa (d = dfa = 24 h).

El efecto de barrera puede mejorarse mediante la adicion de materiales de relleno, en particular de materiales de relleno en forma de plaquitas tales como talco, porque estas partfculas pueden orientarse durante la extrusion. Una estructuras de capas formada a este respecto lleva a la prolongacion de la ruta de difusion. Las partfculas en sf son, como el vidrio, impermeables a los gases. En caso necesario, segun la transparencia, tales materiales de relleno puede ser nanometricos.

Se usan pelfculas de barrera con 0,5 |im a 120 |im de grosor para conseguir un efecto de permeacion suficiente pero sin aumentar demasiado la rigidez de la cinta adhesiva.

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Son adecuadas laminas de una parte de lamina, que se forma por al menos una lamina de plastico de poliester, asf como una parte metalica aplicada sobre la parte de lamina, que se forma por una capa metalica de, en particular, aluminio. La capa adhesiva inferior esta aplicada preferentemente sobre el lado expuesto de la capa metalica.

En una primera forma de realizacion ventajosa de la invencion, la capa metalica presenta un grosor de 10 nm a 50 |im, en particular de 20 nm a 25 |im. La aplicacion de la capa metalica sobre la parte de lamina se produce por ejemplo mediante vaporizacion, es decir, generandose un revestimiento sobre la lamina de plastico mediante evaporacion termica a vacfo (de manera puramente termica, electrica con haces de electrones, mediante bombardeo catodico o explosion de alambre, opcionalmente con ayuda de rayos laser).

Otros detalles, objetivos, caracterfsticas y ventajas de la invencion se explican en detalle a continuacion por medio de un ejemplo de realizacion. En el dibujo muestra

la Figura 1 una representacion esquematica de un material laminado de prueba para la determinacion de la conductividad,

la Figura 2 el pegado de bordes de un modulo de PV en representacion esquematica, la Figura 3 la construccion de medicion para la determinacion de la conductividad.

Medicion de permeacion con metodo de gas de lavado

En una celula de medicion correspondiente para tubos, laminas y membranas pueden someterse estos a ensayo para determinar su permeabilidad tanto con cualquier gas como con lfquidos de todo tipo. Todas estas tecnicas de medicion para gases incluyen un modulo central, que se divide de la membrana que va a someterse a prueba: En el "Feed-Seite" (lado de alimentacion) se rebosa la celula de medicion con el gas de ensayo, el retentato restante se desagua. La cantidad del gas que llega al otro lado (permeato) se conduce por el gas de lavado hacia un detector, donde se mide la concentracion. La parte superior e inferior de la celula rodean la membrana centrada. Un anillo en O, que se apoya sobre la muestra, obtura la superficie de contacto. Este tipo de celulas esta fabricado, en la mayorfa de los casos, de metal, tal como, por ejemplo, acero fino.

Medicion de la conductividad:

Para la medicion de la conductividad se produjeron los siguientes cuerpos de medicion con las dimensiones 195 mm x 50 mm. El cuerpo de medicion (material laminado (1)) presenta: una capa de vidrio de 4,2 mm de grosor (2), 2 capas de 460 |im de lamina de EVA (3, 4) (Etimex Vistasolar FC 486.10), entre las que se encuentra una lamina de aluminio (5) de 50 |im de grosor y 25 mm de anchura, y una lamina de poliester de 23 |im (6) como lamina del lado posterior. La lamina de aluminio (5) se condujo en una distancia de 17 mm junto a los lados cortos del material laminado mediante una lamina de EVA (4) y la lamina del lado posterior (6); con respecto al canto largo, la lamina de aluminio (5) tiene una distancia de 17 mm. El grosor del material laminado (1) asciende a 5 mm. El material laminado (1) descrito se produjo tal como sigue:

1) 2,5 minutos a 40 °C, evacuacion hasta 20 mbar

2) la temperatura del fondo se aumenta en el plazo de 3,5 minutos desde 40 °C hasta 133 °C, al mismo tiempo se presiona la superficie de laminador superior sobre el modulo hasta que se han alcanzado 780 mbar

3) al alcanzarse 780 mbar se lleva a cabo una reticulacion durante 13 minutos a 133 °C y 780 mbar

4) el material laminado se enfrfa durante aproximadamente 7 minutos hasta 40 °C.

En un perfil en U de aluminio (Figura 2) con una ranura de 6 mm y una profundidad de 10 mm de aluminio de 2 mm de grosor (abreviado bastidor (7)) se presiona el material laminado (1), que se doto en el canto y en el lado superior e inferior de una cinta adhesiva (8) que va a someterse a ensayo en 19 mm de anchura. Los cantos del material laminado (1), que no estan protegidos por el bastidor (7), se sellaron con silicona (empresa Lugato "Wie Gummi" Bad-Silikon). El cuerpo de medicion se coloca con el bastidor (7) en una solucion de tensioactivo (9) de Liqui Nox / agua destilada (1:500) que puede obtenerse en Alconox, White Plains, NY 10603 (Figura 3), despues de 2 min se mide con un Terraohmmeter (Megaohmmeter Insulation Tester MD 508) a 500 V la resistencia de paso.

Ejemplo 1 (comparativo)

Una cinta adhesiva con una espuma de PE de 1000 |im de grosor (Alveo) con un peso especffico de 67 kg/m3 se trata con corona y entonces se equipa a ambos lados con, en cada caso, 50 g/m2 de una masa adhesiva modificad con resina (tesa 4957) y se mide.

Permeacion de agua: 12 g/m2 d

Medicion de conductividad: cortocircuito (resistencia <0,1 kOhm)

La cinta adhesiva no tiene un efecto de barrera suficiente, puede difundir agua en la junta y cortocircuitar el conductor (lamina de aluminio) con el bastidor.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Ejemplo 2 (comparativo)

Una cinta adhesiva con una espuma de PE de 1000 |im de grosor con un peso espedfico de 67 kg/m3 se trata con corona y entonces se trata a ambos lados con, en cada caso, 50 g/m2 de una masa adhesiva modificada con resina (tesa 4957). Asf mismo se dota la cinta adhesiva en el lado dirigido al canto de material laminado con una lamina de poliester de 23 |im y una capa de masa adhesiva adicional, que es identica a la mencionada anteriormente. Se obtiene la siguiente estructura de producto:

a) masa adhesiva

b) espuma

c) masa adhesiva

d) lamina de poliester

e) masa adhesiva

La masa adhesiva e) esta dirigida a este respecto al canto de material laminado.

Permeacion de agua: 10 g/m2 d

Medicion de conductividad: cortocircuito (resistencia <0,1 kOhm)

La cinta adhesiva no tiene un efecto de barrera suficiente, puede difundir agua en la junta del material laminado y cortocircuitar el conductor (lamina de aluminio) con el bastidor.

Ejemplo 3 (de acuerdo con la invencion)

Una cinta adhesiva con una espuma de PE de 1000 |im de grosor con un peso espedfico de 67 kg/m3 se trata con corona y entonces se trata a ambos lados con, en cada caso, 50 g/m2 de una masa adhesiva modificada con resina (tesa 4957). Adicionalmente se aplica en el lado dirigido al canto de material laminado una lamina de poliester de 23 |im, que se evaporo con una capa de aluminio de 20 nm de espesor (Donmore Europe en 79111 Freiburg) y una capa de masa adhesiva adicional, que es identica a la aplicada anteriormente. Se obtiene la siguiente estructura de producto:

a) masa adhesiva

b) espuma

c) masa adhesiva

d) lamina de poliester metalizada

e) masa adhesiva

La masa adhesiva e) esta dirigida al canto de material laminado.

Permeacion de agua: 1 g/m2 d

Medicion de conductividad: 25 MOhm

La cinta adhesiva tiene un efecto de barrera suficiente, no puede difundir nada de agua/vapor de agua en la junta del material laminado y cortocircuitar el conductor (lamina de aluminio) con el bastidor.

Ejemplo 4 (de acuerdo con la invencion)

Una cinta adhesiva con una espuma de PE de 1000 |im de grosor con un peso espedfico de 67 kg/m3 se trata con corona y entonces se trata a ambos lados con, en cada caso, 50 g/m2 de una masa adhesiva modificada con resina (tesa 4957). Adicionalmente se aplica en el lado dirigido al canto de material laminado una lamina de poliester 12 |im con una lamina de aluminio de 12 |im (Alcan Packaging Singen GmbH en 78221 Singen) y una capa de masa adhesiva adicional, que es identica a la mencionada anteriormente. Se obtiene la siguiente estructura de producto:

a) masa adhesiva

b) espuma

c) masa adhesiva

d) lamina de poliester de 12 |im / adhesivo de laminacion / lamina de aluminio de 12 |im

e) masa adhesiva

La masa adhesiva e) esta dirigida al canto de material laminado.

Permeacion de agua: 0,6 g/m2 d

Medicion de conductividad: 225 MOhm

Ejemplo 5 (de acuerdo con la invencion)

5

Una cinta adhesiva se produce de acuerdo con el Ejemplo 4, empleandose como masas de adhesivo de contacto en cada caso una masa de la siguiente composicion:

a) 24 partes en peso de Notio PN 0040 (copolfmero de propileno, buteno-(1) y 4-metilpenteno-(1), mdice de fusion 4 g/10 min, densidad 0,868 g/cm3, modulo de flexion 42 MPa, punto de fusion de cristalito 159 °C, calor de fusion 5,2

10 J/g)

b) 20 partes en peso de Oppanol B10 (plastificantes de poliisobuteno lfquido, densidad = 0,93 g/cm3; Mn = 40000 g/mol)

c) 54 partes en peso de Regalite 1100 (resina de hidrocarburo C9 totalmente hidrogenado, punto de fusion 100 °C, polidispersidad 1,4) y

15 d) 2 partes en peso de Irganox 1076 (antioxidante fenolico)

Permeacion de agua: 0,1 g/m2d

Medicion de conductividad 430 MOhm

20 La cinta adhesiva tiene un efecto de barrera mejorado que pone de relieve la importancia de la composicion de la masa adhesiva para la difusion de agua a traves del canto de masa adhesiva expuesto hacia fuera.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

REIVINDICACIONES

1. Uso de una cinta adhesiva para pegar componentes optoelectronics que presenta al menos una capa de espuma y dos capas adhesivas en el lado exterior, estando dispuesta la capa de espuma entre la capa adhesiva superior y la inferior, caracterizado por que entre las capas de adhesivo esta presente adicionalmente una lamina de barrera, que se compone de una parte de lamina que se forma por una lamina de plastico de poliester, y una capa metalica aplicada sobre la parte de lamina, que presenta una WVTR inferior a 5 g/m2d medida a 37,8 °C y al 90 % de humedad relativa y un grosor de 0,5 a 120 |im.
2. Uso de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que entre la capa de espuma y la lamina de barrera, en particular directamente entre la capa de espuma y la lamina de barrera, esta dispuesta una capa adhesiva adicional.
3. Uso de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que la capa de espuma esta formada por una capa de polfmero que contiene agente espumante.
4. Uso de una cinta adhesiva para pegar componentes optoelectronics que comprende dos capas adhesivas en el lado exterior, estando formada al menos una capa adhesiva por una capa de polfmero que contiene agente espumante, caracterizado por que entre las capas de adhesivo esta presente adicionalmente una lamina de barrera, que se compone de una parte de lamina, que se forma por una lamina de plastico de poliester, y una capa metalica aplicada sobre la parte de lamina, que presenta una WVTR inferior a 5 g/m2.d medida a 37,8 °C y al 90 % de humedad relativa y un grosor de 0,5 a 120 |im.
5. Uso de acuerdo con la reivindicacion 3 o 4, caracterizado por que la capa de polfmero puede espumarse mediante aporte de calor.
6. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por que la capa de polfmero que contiene el agente espumante presenta tras la espumacion un volumen aumentado en al menos un 30 %, preferentemente en al menos un 50 %.
7. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la capa de espuma o la capa de polfmero espumable o masa adhesiva presenta despues de la espumacion un grosor de capa en el intervalo de 100 |im a 3000 |im.
8. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la lamina de barrera presenta un valor de WVTR inferior a 0,7 g/m2d, preferentemente inferior a 0,01 g/m2d, medido a 37,8 °C y el 90 % de humedad relativa.
9. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la lamina de barrera presenta una capa metalica en forma de una aplicacion por vaporizacion metalica, preferentemente, por que la capa metalica presenta un grosor en el intervalo de 10 nm a aproximadamente 50 |im, de manera especialmente preferente en el intervalo de 20 nm a 25 |im.
10. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la lamina de barrera esta formada en varias capas, preferentemente, por que la lamina de barrera presenta una capa metalica entre una primera y una segunda capa de polfmero.
11. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que la lamina de barrera presenta una capa de polfmero con una resistencia de paso espedfica medida de acuerdo con el procedimiento de ensayo indicado a 20 °C de al menos 1016Qcm.
12. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que la lamina de barrera presenta una capa de polfmero de una poliolefina, preferentemente un homo-, co- o terpolfmero del etileno o del propileno, mas preferentemente, por que la capa de polfmero esta estirada.
13. Uso de una cinta adhesiva de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, para pegar un material laminado fotovoltaico en el bastidor de un modulo fotovoltaico.