JP2015530940A - 多層シリコーン構造体の製造方法 - Google Patents

多層シリコーン構造体の製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、硬化したシリコーンエラストマー層からなる多層シリコーン構造体の製造方法に関し、硬化性シリコーンエラストマーの各組成物は、前記硬化したシリコーンエラストマー層の間で優れた接着性を提供するように選択される。即ち、前記複数の層は凝集破壊を生じない。前記多層シリコーン構造体は、例えば、電子装置、コーティング、成形品、積層体等の製造に用いることができる。【選択図】なし

Description

本発明は、硬化シリコーンエラストマー層からなる多層シリコーン構造体の製造方法であって、各硬化性シリコーンエラストマーからなる組成物が、前記硬化シリコーンエラストマー層の間の優れた層間接着性、即ち、凝集破壊が生じない層間接着性を提供するように選択される方法に関する。多層シリコーン構造体は、例えば、電子機器、コーティング、成形品、積層体等の製造に用いることができる。多層シリコーン構造体は、包皮包埋型太陽電池モジュール、包皮型又は包埋型の集積回路等の包皮型又は包埋型の電子装置;電機絶縁体、包皮型又は包埋型のLED、ディスクプレイ、モニター又はスクリーンの中間層、印象材の製造に特に有用である。
多くの方法は、電子装置、コーティング、包皮又は成形品等の物品は、最終のコーティング材の塗布又は最終物品の完成の前に、最初に接着層又は支持材を用いることが必要であるため、多層体として製造しなければならない。そのような方法の例として、特に、印刷、コーティング、封入又は他の実装工程が挙げられる。例えば、シリコーン樹脂を用いた光起電性モジュール中への太陽電池の封入は、一段階工程で可能であるが、ウエハー型半導体では、他の手段によって固定されなければならない。2段階の工程を適用する、即ち、近年提案された材料は硬化速度、透明性又は追加的な製造工程の点で幾つかの利点を有する。追加的な硬化シリコーンゴムを第1の層に用いて、例えば、半導体を接着し固定するか、又は、次の層のための下塗り層若しくは支持体として用いると、そのような次の層が硬化した第1層の上に付着しないことが観察された。その二つの層の間の界面に関する別の条件として、そのときの幾つかの気候条件に対する抵抗性、及び多くの他の基材に接着する必要性とがある。二つの基材の間の多層接着体を提供するためには、第1層だけが基材に接着するか、両方の層が基材に接着するかのいずれかである。これは、一方で、シリコーン層(特に2層)の幾つかの基材、即ち、ガラス、熱可塑性フィルム若しくはデュロメリックフィルム等のプラスチック層、シーツ、箱、金属導体若しくは金属半導体、例えば、ウエハー型シリコンセル、金属、セラミック、ガラス及びガラス繊維強化プラスチックへの良好な接着性を必要とし、他方で、シリコーン樹脂層は優れた層間接着性を有していなければならない。即ち、これらの層を含む物品の有効期間中に凝集破壊を生じてはならない。
近年、光起電性電池は、一般に、シリコーン樹脂層の代わりにエチレン−ビニルアセテート(EVA)を約150℃で用いる真空積層法によって封入されている。シリコーン封止材は、その絶縁性と極端な温度変化及び光起電性モジュールの早期の製造のための光照射に対する抵抗性があるため、特に衛星及び宇宙船用に選択される材料であった。大量生産方法では、ソーラーモジュールが地球の市場のために構築され始めたときに、EVAのような有機封止材はシリコーン樹脂に置き換わった。近年、長寿命及び効率の向上がより重要になり、UV照射安定性を有するシリコーン樹脂が再びより好ましいものとなった。所定の厚さを有する半導体上に所定の前面層及び背面層を有するモジュールを構築するために、2層封止方法が必要である。好ましいシリコーンエラストマー材料は、付加硬化性又はUV硬化性の2液式シリコーン組成物である。この種の方法の中では、特に、ガラス基材と半導体電池の間の第1のシリコーン層が硬化され、第2工程で、新たなシリコーン層が、被覆された第1の基材の上で硬化されて封止され、半導体及び金属リード線の一部の完全な封止を達成する工程が必要である。
段階的に硬化される場合、必ずしも全てのシリコーンエラストマーがヒドロシリル化反応によって硬化し、互いに接着するわけではないことは一般に知られている。
特許文献1は、十分に柔軟で固定されたゲル層を構築する、ビニルシロキサンポリマーに積層することができる付加硬化したシリコーンゲルからなるシリコーン複合体を記載している。特許文献2は、シリコーンコートされた織物の間をシリコーンゴム接着剤を介して接合した、大きくて継ぎ目のないシリコーンコートされた織物の製造を具体的に記載している。特許文献2は、連続した2工程の重付加反応によってシリコーン積層体を構築する方法を開示している。特許文献3は、特に、比較的薄い織布若しくは不織布繊維基材等の種々の柔軟な基材の保護又は機械的強度向上のための多層コーティングとしてのシリコーンエラストマーの適用について記載している。特許文献3の実施例には、充填剤を含有する組成物については何も記載されていない。第1層nm当たりの未反応の残留アルケニル基の表面密度SDの特徴は必須であるように思われるが、そのようなパラメーターの測定方法は明確に記載されていない。さらに、特許文献3は、Si−アルケニル基に対するSiH基の比Rが1以下(Si−アルケニル基が過剰であることに相当する)であることを規定しているが、このような特徴を満たす実施例は無く、基礎を為す発明についても疑義が残るように思われる。さらに、この点について、特許文献3は、充填剤含有層のためだけの第2の層の状況も記載していない。特許文献4は、長時間の湿熱条件でガラスに対して優れた接着性を有するシリカ充填剤を含むPV封止材組成物に関する。特許文献4の明細書には、これらのシリコーン樹脂の一方が硬化された後のシリコーン同士の接着については開示されていない。特許文献5には、最初に半導体ウエハーを硬化されたシリコーン樹脂接着剤を用いてガラス基材上に配置する、封入プロセスを用いる2段階法が記載されている。第1の接着剤層の硬化工程後、第2の封止材組成物を均一に塗布し、カーテンコータでモジュール全体を完全に封止する。特許文献6には、例えば、液状又はペースト状のシリコーン組成物を用いてソーラーモジュールを製造する、2段階封止方法が記載されている。この方法では、層がガラス基材上に塗布され、これらを半導体シートと第2の層の上に巻き取った後で硬化することができる。同じ材料を含む第2の層が、半導体の反対側及び第1の層の一部の上の半導体上に塗布される。特許文献7は、最初に2液付加硬化型シリコーン組成物でキャリアトレイを被覆して層を形成した後で組成物を硬化する封止方法を開示する。次の工程では、半導体シート又はウエハーを、層間剥離に高い抵抗性を有する第1のシリコーン層に接着する厚い層を形成するより透明な別の2液付加硬化型シリコーン等の第2のシリコーン組成物で封止する。特許文献8には、ソーラーPV−封止系が記載されており、それは異なる材料又は同一の材料から選択される2つのシリコーン組成物を用い、前記2つのシリコーン材料の少なくとも一方が、110〜180℃で過酸化物によって硬化された熱硬化性EVC(Elastomeres Vulcanisant a Chaud)材料である。特許文献9は、従来の下塗りを用い、UV感受性架橋触媒の存在下で、任意の所望の順序で、即ち、前記シリコーン下塗り組成物の硬化の前、間又は後で硬化させる、光硬化シリコーン絶縁体の製造方法を開示している。
EP431979 US4889576 US7572514 WO2011/107592 EP1644989 WO2011/151430 US4057439 US4322261 WO2012/041674
従って、本発明は、少なくとも2つのシリコーン組成物を含み、第2の組成物2)が第1の組成物1)の上に塗布され硬化される、付加(又は光、特にUV光)硬化性シリコーン組成物の系から得られる多層シリコーン構造体に関する。より具体的には、本発明は多層シリコーン構造体の製造方法に関し、当該方法は下記工程を含む:
下記a)〜d)の工程を含む多層シリコーン構造体の製造方法。
a)第1の硬化性シリコーン組成物1)を第1の基材の表面に塗布する工程であって、該第1の硬化性シリコーン組成物1)は、
1−A)1分子当たり少なくとも2個のアルケニル基を有する1種以上のポリオルガノシロキサン;
1−B)1種以上の疎水化剤1−C)との反応によって任意に疎水化された1種以上の酸化物充填剤;
1−D)1種以上の金属触媒;
1−E)1分子当たり少なくとも2個のSiH基を有する、1種以上のポリオルガノシロキサンを含み、
(i)前記組成物1)中の全アルケニル基に対する、前記組成物1)中の全SiH基のモル比は0.25〜4、好ましくは0.25〜2.5、より好ましくは0.25〜2.0であり;
(ii)前記組成物1)中の全アルケニル基に対する、前記組成物1)中の全SiH基のモル比が1超4以下のときは、
酸化物充填剤1−B)のモル量に対する、[前記組成物1)中の全SiH基のモル量]−[前記組成物1)中の全アルケニル基のモル量]の差は<0.035であり;
b)前記第1の基材の表面で前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を任意に硬化させる工程;
c)第2の硬化性シリコーン組成物2)を、前記第1のシリコーン組成物1)の表面に塗布する工程であって、該第2の硬化性シリコーン組成物2)は、
2−A)1分子当たり少なくとも2個のアルケニル基を有する、1種以上のポリオルガノシロキサン、
2−B)1種以上の疎水化剤2−C)との反応で任意に疎水化された、任意の1種以上の酸化物充填剤、
2−D)1種以上の金属触媒;
2−E)1分子当たり少なくとも2個のSiH基を有する1種以上のポリオルガノシロキサン
を含み、
前記組成物2)中の全アルケニル基に対する、前記組成物2)中の全SiH基のモル比は1超10以下、好ましくは1.05〜10であり;
d)任意に前記第1の硬化性シリコーン組成物1)と共に、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を硬化させる工程。
本発明の一実施形態によれば、前記第1の硬化性シリコーン組成物1)及び前記第2の硬化性シリコーン組成物2)は、光照射及び/又は熱によって硬化され、好ましくは両方の硬化性シリコーン組成物が光硬化性である。
本発明の別の実施形態によれば、前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を前記第1の基材に、乾燥膜厚が100〜1000μmの膜を形成する量で塗布するか、又は前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を塗布して、前記第1の基材の上に壁厚が1mm超の硬化した第1の層を設ける。
本発明の別の実施形態によれば、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を塗布して乾燥膜厚が100〜1000μmの膜を設けるか、又は乾燥膜厚が100〜1000μmの膜若しくは壁厚が1mm超の前記硬化した第2の層を形成する量で、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を塗布する。
本発明の別の実施形態によれば、前記第1の硬化性シリコーン組成物1)は、1〜100Pa・s(25℃−剪断速度D=10s−1)の粘度を有する。
本発明の別の実施形態によれば、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)は、0.1〜200Pa・s(25℃−剪断速度D=10s−1)の粘度を有する。
本発明の別の実施形態によれば、前記第1の硬化性シリコーン組成物1)は、成分1−A)100重量部に対し、成分1−B)を10〜50重量部含む。
また、本発明の別の実施形態によれば、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)は、成分2−B)を、成分2−A)100重量部に対して10〜50重量部含むことが好ましい。
本発明の別の実施形態によれば、前記第1の硬化性シリコーン組成物1)は、1−E)20個超のハイドロジェンアルキルシロキシ基、好ましくは23個超のハイドロジェンアルキルシロキシ基を有する線状ポリ(ハイドロジェンアルキル)シロキサンからなる群から選択される、1分子当たり少なくとも2個のSiH基を有する、1種以上のポリオルガノシロキサンを含む。
また、本発明の別の実施形態によれば、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)は、2−E)20個超のハイドロジェンアルキルシロキシ基、好ましくは23個超のハイドロジェンアルキルシロキシ基を有する線状ポリ(ハイドロジェンアルキル)シロキサンからなる群から選択される、1分子当たり少なくとも2個のSiH基を有する、1種以上のポリオルガノシロキサンを含む。
本発明の別の実施形態によれば、前記第1の硬化性シリコーン組成物1)及び/又は前記第2の硬化性シリコーン組成物2)は、以下で詳細に説明するような接着促進剤を少なくとも1種含む。
以下、前記硬化性シリコーン組成物の製造に用いる成分についてより詳細に説明する。
成分1−A)及び2−A)
成分1−A)及び2−A)(以下、単に成分(A)という)、即ち、1分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有する1種以上のポリオルガノシロキサンは、組成物1)と組成物2)、又はそれから形成された層1)と層2)のそれぞれが両方とも同一でも異なっていてもよい。両方のシリコーン組成物1)と2)、又はそれから形成された層1)と2)について、成分1−A)と成分2−A)は同じであることが好ましい。
成分(A)としては、より詳細には下記一般式で記載できる平均で少なくとも2個のアルケニル基を有する1種以上のポリオルガノシロキサン類が挙げられる。
[M (1)
式中、式(1)中の下付き符号は、ポリシロキサン中にブロック状又はランダムに分布し得る、既知のシロキシ単位M、D、T及びQの割合を示す。ポリシロキサン中の、それぞれのシロキサン単位は同一でも異なっていてもよく、
a=0〜10
b=0〜2000
c=0〜50
d=0〜1
e=0〜300
m=1〜1000
であり、a、b、c、d及びmは、25℃における成分(A)の粘度が好ましくは0.025〜200Pa・s、より好ましくは0.2〜60Pa・s、さらに好ましくは50Pa・s未満(それぞれ25℃における剪断速度D=10s−1で測定)となることが好ましい。
ここで、成分(A)の粘度とは、単独の成分(A)又は複数の成分(A)の混合物の粘度をいう。後者の場合の混合物は、上述した範囲を超える粘度を有していてもよい個々の成分(A)、例えば、Q及び/又はT単位を含む樹脂成分(A)を含んでいてもよい。
式(1)において、下付き符号は、数平均分子量Mに基づく平均重合度Pを示している。
式(1)において、M、D、T及びQは、シリコーンの公知の命名法に従って下記のように対応する。
M=RSiO1/2、又はM
D=RSiO2/2、又はD
T=RSiO3/2、又はT
Q=SiO4/2
2価のRは、上記シロキシ基の間の架橋基である。
ここで、各Rは、同一でも異なっていてもよく、好ましくは任意に置換された線状、分鎖状及び/又は環状の、好ましくは炭素数30までのアルキル基であり、任意にO原子、N原子、S原子及びF原子から選択される1個以上のヘテロ原子、任意に炭素数30までの置換アリール基、アルキレンオキシ単位数1000までのポリ(C−C)−アルキレンエーテル基を有していてもよく、基Rは脂肪族不飽和基を有しない。
好ましくは、基Rは、n−、イソ−又はターシャリーアルキル、アルコキシアルキル、C−C30シクロアルキル、又はC−C30アリール、アルキルアリールから選択され、これらの基はさらに1個以上のO原子、N原子、S原子又はF原子、又はアルキレンオキシ単位数500までのポリ(C−C)アルキレンエーテルによってさらに置換されていてもよい。
好適な1価の炭化水素ラジカルの具体例としては、CH−、CHCH−、(CHCH−、C17−及びC1021−等の前記アルキルラジカル、及び、シクロヘキシルエチル等の環状脂肪族ラジカル、フェニル、トシル、キシリル等のアリールラジカル、ベンジル及び2−フェニルエチル等のアラルキルラジカルが挙げられる。好ましい1価のハロゲン化炭化水素ラジカルは、式C2n+1CHCH−を有し、式中、nは1〜10の値を有し、例えば、CFCHCH−、CCHCH−、C13CHCH−、C−O(CF−CF−O)1−10CF−、F[CF(CF)−CF−O]1−5−(CF0−2−、C−OCF(CF)−及びC−OCF(CF)−CF−OCF(CF)−が挙げられる。
基Rは、メチル、フェニル、3,3,3−トリフルオロプロピルであることがさらに好ましい。Rはメチルであることが最も好ましい。
シロキシ単位M、D及びTは、アルキレン基を有するそれらのシロキシ基である。従って、一般式(1)のポリオルガノシロキサンは、少なくとも平均で2個のアルキレン基を提供するそれらの基を少なくとも1個含んでいなければならない。
好ましくは、
=R 3−pSiO1/2、D=R 2−qSiO2/2、T=RSiO3/2であり、式中
p=0〜3、好ましくは1〜3、
q=1〜2であり、
Rは、上記定義の通りである。
は、C=C含有基(即ち、アルケニル基)を含む不飽和基から選択され、例えば、好ましくは炭素数30までの、n−、イソ−、ターシャリー又は環状−アルケニル基、及び、任意に1個以上のヘテロ原子、特にO及びFを含む、線状又は分鎖状のC−C30アルケニル、C−C30シクロアルケニル、C−C30アルケニルアリール、シクロアルケニルアルキルが挙げられ、特に、O原子若しくはF原子、又は、任意に1個以上のO原子又はF原子を含むC≡C基含有基(アルキニル基)から選択される1個以上で任意に置換されている、ビニル、アリル、メタリル、3−ブテニル、5−ヘキセニル、7−オクテニル、エチリデン−ノルボルニル、スチリル、ビニルフェニルエチル、ノルボルネニル−エチル、リモネニルが挙げられる。
アルケニルラジカルは、末端のケイ素原子に結合していることが好ましく、そのようなアルケニルシロキサンの製造に用いられるα、ω−ジエンはより容易に入手できるという理由から、オレフィン官能基(C=C)は、高級アルケニルラジカルのアルケニル基の末端に存在する。
として特に好ましい基は、ビニル、5−ヘキセニル、シクロヘキセニル、リモニル、スチリル及びビニルフェニルエチルである。Rとして最も好ましい基はビニルである。
従って、最も好ましい、1分子当たり少なくとも2個のアルケニル基を有するポリオルガノシロキサンは、有機基としてメチル基及びビニル基を含むポリオルガノシロキサンである。
は、2つのシロキシ単位の間の架橋成分である。架橋基Rとしては、例えば、好ましくは炭素数30までの、2価の脂肪族若しくは芳香族n−、イソ−、ターシャリー又はシクロアルキレン基、炭素数30までのアリーレン若しくはアルキレンアリール基が挙げられる。
これらの基は、1個以上のヘテロ原子、特にフッ素、塩素又は臭素等のハロゲンを有していてもよい。R基の含有量は、全シロキシ単位の30モル%を超えず、好ましくは20モル%を超えない。
は存在しないことが好ましい。特に好ましい好適な2価の炭化水素基Rとしては、好ましくは−CH−、−CHCH−、−CH(CH)CH−、−(CH−、−CHCH(CH)CH−、−(CH−、−(CH−及び−(CH18−等の任意のアルキレン残基;シクロへキシレン等のシクロアルキレンラジカル;フェニレン、キシレン等のアリーレンラジカル、ベンジレン等の炭化水素ラジカルの組み合わせ、即ち、−CHCH−C−CHCH−、−CCH−が挙げられる。Rとして最も好ましい基は、α,ω−エチレン、α,ω−ヘキシレン又は1,4−フェニレンである。
別の例としては、2価のハロゲン化炭化水素ラジカルR、例えば、1個以上の水素原子がフッ素、塩素又は臭素等のハロゲンで置換された、任意の2価の炭化水素基Rが挙げられる。好ましい2価のハロゲン化炭化水素残基は、式−CHCH(CF1−10CHCH−を有し、例えば、−CHCHCFCFCHCH−が挙げられ、又は他の好適な2価の炭化水素エーテルラジカル及びハロゲン化炭化水素エーテルラジカルとしては、−CHCHOCHCH−、−C−O−C−、−CHCHCFOCFCHCH−及び−CHCHOCHCHCH−が挙げられる。
従って、R、R及び/又はRラジカルを含むポリオルガノシロキサン成分(A)は、特に、
−ジメチルシロキシ基の一部が、アルケニルメチルシロキシ基によって任意に置換されている、アルケニル−ジメチルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン;
−最も好ましくは、アルケニル−ジメチルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン;
−アルケニルメチルシロキシ基を含むトリメチルシロキシ末端ポリジメチルシロキサンである。
これらのポリオルガノシロキサン中のジメチルシロキシ基は、ジフェニルシロキシ基によって置換され、ポリ(ジメチル−コ−ジフェニル)シロキサンを形成してもよい。
本発明の硬化性シリコーン組成物1)及び2)の広義のポリオルガノシロキサン成分(A)は、酸素及び/又は2価の基Rで架橋された2個以上のケイ素原子を含有する任意のポリオルガノシロキサン化合物であってもよく、前記ケイ素はケイ素1原子当たり0〜3個の1価の有機基に結合している。但し、前記ポリオルガノシロキサン化合物は、上記で説明したような少なくとも2個のケイ素結合アルケニル基を含む。
ラジカルR及び/又はRを有するこれらのポリオルガノシロキサン成分(A)中のシロキサン単位は、各ケイ素原子と同一でも異なっていてもよい。好ましい実施形態では、その構造は、
3−pSiO[RSiO]m1[RRSiO]SiR 3−p (2)
で表される。
式中、p=0〜3であり、好ましくは1であり、
M1=0〜2000であり、好ましくは10〜1000であり、
n=0〜500であり、好ましくは0〜200である。
本発明の組成物に好ましいポリオルガノシロキサン成分(A)は、実質的に線状のポリオルガノシロキサン(A1)である。「実質的に線状」には、タイプT又はQのシロキシ単位が0.2モル%以下(痕跡量)のポリオルガノシロキサン(A1)を含む。これは、ポリオルガノシロキサン成分(A)は線状で、流動性の液体(A1)、特に、下記式で表されることが好ましい。
3−pSiO(RSiO)m1SiR3−p (1a)
式中、R、R、p及びm1は前記定義の通りである。
但し、1分子当たり少なくとも2個のアルケニル基(R)が存在する。
特に好ましい構造としては、
ViMe3−pSiO(MeSiO)10−2000SiMe3−pVi (1b)
PhMeViSiO(MeSiO)10−2000SiPhMeVi (1c)
が挙げられる。
アルケニルシロキサン(A)の基には、下記の成分(A2)及び/又は(A3)として第2又は第3のシロキサンを任意に追加してもよい。いわゆるビニル・リッチポリマーである成分(A2)及び(A3)の目的は、機械的特性及び架橋密度を修飾することである。
ポリマー(A2)は、式(1d)〜(1i)のポリマー、即ち、追加のアルケニル側鎖を有し、T基及びQ基の濃度が0.2モル%未満であるか、又は前記ポリマータイプ(A1)若しくは(A2)よりも高いT基及びQ基濃度を有する、ポリオルガノシロキサンからなる群から選択される。
ポリマー(A2)は、下記式で表される。
3−p(RSiO)b1(R SiO)b1xSiR3−p (1d),
MeSiO(MeSiO)b1(MeRSiO)b1xSiMe (1e),
MeSiO(MeSiO)b1(MeRSiO)b1xSiMe (1f),
式中、
b1=0超〜2000
b1x=0〜500
b1+b1x=10超〜100であり、
、R及びpは前記定義の通りであり、
は、好ましくはビニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、リモニル、スチリル、ビニルフェニルエチルである。
Rとして好ましい基は、メチル、フェニル、3,3,3−トリフルオロプロピルである。
b1xの好ましい値は0.5*b1未満であり、好ましくは0.0001*b1〜0.25*b1、より好ましくは0.0015*b1〜0.2*b1である。
(A2)の他の好ましい構造は、
ViMe3−pSiO(MeSiO)10−2000(MeViSiO)1−1000SiMe3−pVi (1g)
MeSiO(MeSiO)10−2000(MeViSiO)1−1000SiMe (1h)
PhMeViSiO(MeSiO)10−2000(MePhSiO)1−1000SiPhMeVi (1i)
であり、
式中、
Me=メチル、Vi=ビニル、Ph=フェニル、及びp=0〜3、好ましくはp=1である。
アルケニルポリオルガノシロキサン(A)として用いる第3の成分としては、分岐状ポリマー(A3)が挙げられ、ポリオルガノシロキサン(A3)がアルケニル基を含み、0.2モル%超のT=RSiO3/2単位又はQ=SiO4/2単位を有する、式(4a)成分から選択されることが好ましい。
[M0.4−40−10000−500−11−1000 (4a)
式中、
M=RSiO1/2又はM
D=RSiO2/2又はD
T=RSiO3/2又はT
Q=SiO4/2であり、
、D及びTは上記定義の通りであり、不飽和基Rを有する。
そのようなM、D及びT単位の量は、全シロキシ単位に基づいて、好ましくは0.001〜20モル%、より好ましくは0.01〜15モル%、最も好ましくは0.1〜10モル%である。
下付符号の範囲は、数平均分子量Mに従って可能な平均重合度Pの範囲を定義する。符号は後で定義する好適な粘度に関係し、特に、粘度調節のための溶媒を必要としないポリマーを記載する。
好ましい分岐状ポリオルガノシロキサン(A2)及び(A3)は、通常、不飽和基Rを高濃度で有する。分岐状ポリマー(A3)は、例えば、US5109095に記載されている。好ましくは、分岐状ビニル・リッチポリマー(A3)は、D:Tの比が10超:1であり、好ましくは33超:1であり、及び/又はそれぞれが(M:Q)=0.6〜4:1であり、例えば、
[M0.7M*0.05Q]10−500 (1j)
である。
これら全てのポリマーは、トリオルガノシロキサン末端ポリオルガノシロキサンの従来の製造方法のいずれかによって製造できる。例えば、適当な加水分解性シランの適切な割合、例えば、ビニルジメチルクロロシラン、トリメチルクロロシラン、テトラクロロシラン、メチルトリクロロシラン及びジメチルジクロロシラン、又はそれに対応するアルコキシシランを共加水分解し、濃縮してもよい。他の反応ルートを、ポリジオルガノシロキサンの末端基を提供し、酸又は塩基触媒の存在下、適当なポリジオルガノシロキサン、例えば、オクタメチルシクロテトラシロキサンと平衡になる、1,3−ジビニルテトラオルガノシロキサン、例えば、対称なジビニルジメチルジフェニルシロキサン又はジビニルテトラメチルシロキサンの平衡反応によって別に行ってもよい。
好ましい実施形態では、ポリマー成分(A)は、式(1a)及び/又は式(1d)及び/又は式(1j)のポリマーの混合物である。この混合物は、平均のアルケニル含量が好ましくは混合物(A)の全シロキシ単位の2モル%未満であり、ポリマー(A1)は(A2)又は(A3)よりも多量に存在する。数平均モル分子量Mに基づくポリスチレン標準に対するGPC測定法で測定したポリマー(類)(A)のシロキサン単位(M、D、T、Q)の平均重合度Pは10超〜2000の範囲であることが好ましく、40〜1000の範囲であることがより好ましい。そのようなポリマー又はそのようなポリマーの混合物の粘度は、例えば、0.025〜200Pa・sの範囲内、より好ましくは0.2〜60Pa・sの範囲内、更に好ましくは50Pa・s未満である(それぞれ、25℃における剪断速度D=10s−1で測定)。
シリコーン組成物の粘度がより高い方が望ましい場合、ポリマー(類)(A)は、剪断速度D=10s−1で25℃において15Pa・s超の粘度を有する。
成分(A)のアルケニル含量は、本明細書では、例えば、H NMR−A.L. Smith (ed.):The Analytical Chemistry of Silicones, J. Wiley & Sons 1991 Vol.112 pp.356 et seq. in Chemical Analysis ed. by J.D. Winefordner参照−によって決定できる。
成分1−E)及び2−E)
成分1−E)及び成分2−E)(以下、単に成分(E)という)、即ち、1分子当たり少なくとも2個のSiH基を有する、1種以上のポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、両方のシリコーン組成物1)及び2)で、又はそれぞれそれから形成される層1)及び2)で同一でも異なっていてもよい。好ましくは、両方のシリコーン組成物1)及び2)、又はそれから形成される層1)及び2)では、成分1−E)及び2−E)は同一である。
成分(E)は、好ましくは、少なくとも7個のSi原子を有する、少なくとも1種のポリオルガノハイドロジェンシロキサンであり、好ましくは、全Si原子に対するSiH基のモル比が0.55超であり、好ましくは0.6以上であり、より好ましくは0.7以上であり、特に好ましくは0.7〜0.95である。
好適なSiH単位を含むポリオルガノハイドロジェンシロキサン(B)は、一般式(3)で形式的に記載できる。
[M a2 b2 c2d2 e2m2 (3)
式中、シロキシ単位は、
=上記で定義したM又はM**
=上記で定義したD又はD**
=上記で定義したT又はT**
Qは上記で定義した通りであり,
は上記で定義した通りであり,
**=HRSiO1/2,D**=HRSiO2/2,T**=HSiO3/2
a2=0.01〜10、好ましくは2〜5、最も好ましくは2
b2=0〜1000、好ましくは10〜500
c2=0〜50、好ましくは0
d2=0〜1、好ましくは0又は1、最も好ましくは0
e2=0〜3、好ましくは0
m2=1〜1000、好ましくは1〜500最も好ましくは1である。
好ましくは、一般式(3)のポリオルガノハイドロジェンシロキサン(B)は少なくとも7個のSi原子を有し、ポリオルガノハイドロジェンシロキサン(E)中の全Si原子に対するSiH基(SiH基を含むシロキシ基)のモル比が0.55超である。好ましくは、成分(E)は有機残基としてメチル基又はフェニル基のみを有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンから選択される。
好ましくは、ポリオルガノハイドロジェンシロキサン(E)は少なくとも10個、好ましくは少なくとも15個、より好ましくは少なくとも20個、さらに好ましくは少なくとも25個、最も好ましくは少なくとも30個のケイ素原子を有する。
シロキシ単位は、ポリマー鎖中にブロックワイズ又はランダムに分布していてもよい。
上述した符号は、数平均分子量Mに基づく平均重合度Pを表す。
分子中に存在するM、D、T及びQ単位の範囲は、流動体、流動性ポリマー、液体及び固体樹脂を表すほぼ全ての値をカバーできる。線状、環状又は分岐状シロキサン流動体を用いることが好ましい。任意に、これらのシロキサンはさらに合成で残る痕跡量のC〜Cアルコキシ基又はSiヒドロキシ基を含んでいてもよい。
本発明の組成物における成分(E)の好ましい構造は、式(2a)〜(2d)のシロキサン類である。
a1(R)3−a1Si[RHSiO][RSiO][RRSiO]Si(R)3−a1a1 (2a)
より具体的には、
HRSiO(RSiO)(RRSiO)(RHSiO)SiRH (2b)
HMeSiO(MeSiO)(RRSiO)(MeHSiO)SiMeH (2c)
MeSiO(MeHSiO)SiMe (2d)
式中、R及びRは前記定義の通りであり、Rは好ましくはメチル及び/又はフェニルであり、Rは好ましくはビニルであり、符号a1は0〜1、好ましくは0であり、
x=2〜1000、好ましくは2〜500,
y=0〜650、好ましくは0〜100,
z=0〜65、好ましくは0、
好ましくは7≦x+y+z<1000、より好ましくは10≦x+y+z<650である。
好ましくは、各式(2a)〜(2d)において、全Si原子に対するSiH基のモル比は0.55超である。
さらに、下記式の樹脂のポリオルガノハイドロジェンシロキサンであってもよい。
{[T][R101/2n2m2 (2e)
{[SiO4/2}][R101/2n2[M0,01−10[T0−50[D0−1000m2 (2f)
式中、
、M、Dは前記定義の通りであり、
n2=0〜3、
m2は前記定義の通りであり、
10は、水素、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−、イソ−及びtert−ブチル等のC−C25アルキル、アリール、プロペニル等のアルケニルである。
但し、ポリオルガノシロキサンは1分子当たり少なくとも2個のSiH基を有し、各式(2e)〜(2f)において、全Si原子に対するSiH基のモル比は、好ましくは0.55超であり、及びSiの総数は、少なくとも7個であることが好ましい。
化合物(2f)の好ましい一実施形態は、例えば、式[(MeHSiO0.5SiO4/21,5−1000と記載できる単量体から重合体化合物によって表され、式中、符号kは0.3〜4である。そのような液状又は樹脂状分子は、SiOH−及び/又は(C〜C)アルコキシ−Si基をケイ素原子に対して10モル%までのかなり高い濃度で含有し得る。
本発明の組成物における成分(E)として好ましく好適な化合物の例としては、
MeSiO−(MeHSiO)5−650−SiMe
(MeHSiO)
HMeSiO(MeSiO)0−300(MePhSiO)0−300(MeHSiO)1−650SiMeH,
MeSiO(MeSiO)0−300(MePhSiO)0−300(MeHSiO)2−650SiMe
MeSiO(MeSiO)0−300(PhSiO)0−300(MeHSiO)2−650SiMe
が挙げられる。
ここで、各式において全Si原子に対するSiH基のモル比は0.55超であり、Si原子の総数は少なくとも7であることが好ましい。
成分(E)は、1種のポリオルガノシロキサンポリマーからなる単独の成分、又はそれらの混合物として用いることができる。
硬化速度の向上が必要な場合には、HMeSiO0,5単位又はMeHSiOホモポリマーを有するオルガノポリシロキサン類(E)を用いて硬化速度をより短い時間に調節することが好ましい。
さらに硬化速度を向上させる必要がある場合には、例えば、Si−アルケニルに対するSiHのモル比を増加させる、又は触媒(D)の量を増加させることによって達成できる。
成分(E)は、25℃で2〜1000mPa・s(剪断速度D=10s−1)の粘度を有することが好ましい。
好ましくは、架橋剤(B)は、1分子当たり、少なくとも3個超、より好ましくは15個超、さらに好ましくは20個超、最も好ましくは25個超のSiH基を有するべきである。
本発明の特に好ましい方法によれば、第1の硬化性シリコーン組成物1)及び2)は、1−E)及び2−E)として、20個超のハイドロゲンアルキルシロキシ基、好ましくは23個超のハイドロジェンアルキルシロキシ基を有する線状ポリ(ハイドロジェンアルキル)シロキサンからなる群から選択される、1分子当たり少なくとも2個のSiH基を有する1種以上のポリオルガノシロキサンを含む。
本発明によれば、第1の硬化性シリコーン組成物1)は、
(i)組成物1)中の全アルケニル基に対する、組成物1)中の全SiH基のモル比は0.25〜4であり、好ましくは0.5〜3.0であり、より好ましくは0.8〜2.2であり、更に好ましくは1超〜1.4であり;
(ii)組成物1)中の全アルケニル基に対する、組成物1)中の全SiH基のモル比が1超〜4の場合には、[組成物1)中の全SiH基のモル量−組成物1)中の全アルケニル基のモル量]の差の、酸化物フィラー1−B)のモル量に対するモル比は0.035未満、好ましくは0.034未満、さらに好ましくは0.033未満である。
従って、組成物1)中の全アルケニル基に対する組成物1)中の全SiH基のモル比が0.25〜1の範囲(即ち、SiH基が、アルケニル基の量より多いか、等モル量)では、酸化物フィラー(B)の量には制限はない。組成物1)中の全アルケニル基に対する組成物1)中の全SiH基のモル比が1超〜4の範囲(即ち、SiH過剰)では、定義(ii)に従って特定量の酸化物フィラーが要求される。
さらに、組成物1)中の全アルケニル基に対する組成物1)中の全SiH基のモル比は、4以下、好ましくは3.0以下ず、より好ましくは2.2以下、さらに好ましくは1.5未満である。
SiH/Siアルケニルモル比、及び酸化物フィラー(類)の量の調節は、第1のシリコーン層と第2のシリコーン層の間の優れた接着の達成のために必要であり、特に、高効果及び高耐久性の電子デバイス、例えば、本発明の層構造を含む光起電モジュールを提供するために必要である。
第2の層の組成物2)について、組成物2)中の全アルケニル基に対する組成物2)中の全SiH基のモル比は1超〜10、好ましくは1.05〜10、より好ましくは1.1〜8、さらに好ましくは1.2〜7である。従って、第2の硬化性シリコーン組成物2)中のSiH基のモル数は過剰でなければならない。これはまた、第1の硬化性シリコーン組成物1)への良好な接着性を提供し、特に、高効果及び高耐久性の電子デバイス、例えば、本発明の層を含む光起電モジュールを提供するために必要である。
成分1−D)及び2−D)
成分1−D)及び2−D)(以下、単に成分(D)という)、即ち、1−D)1種以上の金属触媒は、両方のシリコーン組成物1)及び2)、又はそれから形成されるそれぞれの層1)及び2)で同一でも異なっていてもよい。好ましくは、両方のシリコーン組成物1)及び2)、又はそれから形成される層1)及び2)で、成分1−D)と2−D)は同一である。
金属触媒(D)は、成分(A)の1分子当たり少なくとも2個のアルケニル基を有する1種以上のポリオルガノシロキサンと、成分(E)の1分子当たり少なくとも2個のSiH基を有する1種以上のポリオルガノシロキサンとの間のヒドロシリル化反応を触媒する。触媒成分(D)は、好ましくは、ヒドロシリル化の触媒能を有する、有機金属化合物、塩又は金属からなる群から選択され、当該金属は、好ましくは、Ni,Ir、Rh、Ru、Os、Pd及びPtからなる群から選択される。このような化合物は、例えば、US3,159,601、US3,159,662、US3,419,593、US3,715,334、US3,775,452及びUS3,814,730に教示されている。金属又は有機金属化合物は、任意の触媒活性金属又は有機金属化合物であり、好ましくは白金属金属含有触媒活性成分である。触媒(D)としては、特にσ−及びπ−結合炭素配位子、及びS、N又はP原子を有する配位子を有する錯体、金属コロイド又は前記金属の塩が挙げられる。触媒は金属を担持する、シリカゲル又は粉末炭等の担体状に存在してもよいし、又はその金属の化合物若しくは錯体であってもよい。
好ましい白金錯体化合物の例としては、任意の形態の白金(0)、(II)又は(IV)化合物が挙げられる。好ましい錯体としては、そのポリオルガノシロキサン組成物中での良好な分散性から、アルケニル、シクロアルケンニル、ビニルシロキサン等のアルケニルシロキサン等のPt−(0)−アルケニル錯体が挙げられる。特に有用な白金錯体は、参照によって本明細書に組み入れられるUS3,419,593に開示されるような、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン(ビニル−M2又はKarstedt触媒)等の脂肪族不飽和オルガノシリコン化合物を有するPt(0)錯体、シクロヘキセン−Pt、シクロオクタジエン−Pt及びテトラビニルテトラメチルテトラシクロシロキサン(ビニル−D4)−Pt錯体化合物が挙げられる。Pt−オレフィン錯体は、例えば、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン(MVi )の存在下に、ヘキサクロリド白金酸又は他の白金塩化物を、例えば、アルカリ金属炭酸塩又はアルカリ金属水酸化物等の塩基性化合物の存在下にアルコールによって還元することで製造される。本発明の組成物で用いる白金含有触媒成分の量は、所望の温度、必要な時間で(A)と(E)の間のヒドロシル化を促進するのに十分な量である限り狭く限定されない。前記触媒成分の必要量は、特定の触媒、他の阻害化合物の量及びSi−アルケニル基に対するSiHの割合に依存し、コスト面の理由からできるだけ少ない量を維持するように、当業者によって適宜調節される。好ましくは、オルガノシリコン成分(A)及び(E)100万重量部に対し白金1重量部超を添加することで、他の未定義の阻害性微量成分の存在下でも確実に硬化する。本発明のシリコーン組成物に添加されるべき白金含有触媒成分の量は、好ましくは、ポリオルガノシロキサン成分(A)及び(E)の総重量に対して、1〜200重量ppm、好ましくは2〜100重量ppm、特に好ましくは4〜60重量ppmの白金を提供するのに十分な量である。
好ましくは、上記量は、(A)及び(E)の総重量に対して少なくとも4重量ppmである。
また、ヒドロシリル化触媒は、光活性化され得る触媒からなる群から選択してもよい。
これらの光活性化触媒は、好ましくは、Pt、Pd、Rh、Co、Ni、Ir及びRuからなる群から選択される少なくとも1種の金属を含有する。光活性化され得る触媒は、好ましくは白金化合物である。光活性化され得る触媒は、好ましくは炭素含有配位子を含む有機金属化合物、又はその塩から選択される。好ましい実施形態では、光活性触媒(D)は、σ−及びπ−結合を含む、金属−炭素結合を有する。好ましくは、光活性され得る触媒(D)は、少なくとも1個の金属−炭素σ結合を有する有機金属錯体化合物であり、さらに好ましくは1個以上のσ結合アルキル基及び/又はアリール基、好ましくはアルキル基を有する白金錯体化合物である。σ結合した配位子としては、特に、σ結合した有機基、好ましくはσ結合したC−Cアルキル、より好ましくはσ結合したメチル基、σ結合したフェニル基等のアリール基、トリスオルガノシリルアルキル基等のSi及びO置換されσ結合したアルキル基又はアリール基、トリアルキルシリル基等のσ結合したシリル基が挙げられる。最も好ましい光活性化触媒としては、σ結合した配位子、好ましくはσ結合したアルキル配位子を有するh−(任意に置換された)−シクロペンタジエニル白金錯体化合物が挙げられる。さらに、光活性化され得る触媒としては、(h−ジオレフィン)−(σ−アリール)−白金錯体(例えば、US4,530,879参照)が挙げられる。光活性化され得る触媒は、そのままで用いてもよいし、担体に保持されていてもよい。光活性化触媒の例としては、US4,530,879、EP122008、EP14630(US4,510,094に対応しており、その中で引用されている先行技術文献である)、又はUS2003/0199603に開示されているような、h−ジオレフィン−s−アリール−白金錯体、及びその活性が、例えば、US4,640,939に開示のアゾジカルボキシリックエステル、又はジケトナートを用いて制御され得る白金化合物も挙げられる。さらに、ジケトン、例えば、ベンゾイルアセトン又はアセチレンジカルボキシリックエステルから選択される配位子を有する白金化合物、及び光分解性有機樹脂中に包埋された白金触媒。他のPt触媒は、例えば、US3,715,334又はUS3,419,593、EP1672031A1、及びLewis, Colborn, Grade, Bryant, Sumpter, and Scott in Organometallics, 1995, 14, 2202−2213に記載されており、これらの文献は参照によって本明細書に組み込まれる。また、光活性化され得る触媒は、Pt−オレフィン錯体を用い、適当な光活性化配位子をそれに加えることで、成形されるシリコーン組成物中で形成してもよい。本発明の方法で用いられる最も好ましい光活性化し得る触媒は、(h−シクロペンタジエニル)−トリメチル−白金、(h−シクロペンタジエニル)−トリフェニル−白金錯体、特に(h−メチルシクロペンタジエニル)−トリメチル−白金である。光活性化され得る触媒の量は、好ましくは、成分(A)及び(E)の重量に対して1〜500ppmであり、好ましくは、上記の熱活性化ヒドロシリル化触媒で定義したのと同じ低い範囲の量である。
成分1−B)及び2−B)−成分1−C)及び2−C
成分1−B)及び2−B)並びに成分1−C)及び2−C)(以下、単に成分(B)及び(C)という。即ち、(B)1種以上の酸化物フィラー、及び(C)1種以上の疎水化剤は、両方のシリコーン組成物1)及び2)、又はそれぞれそれから形成された層1)及び2)で同一又は異なっていてもよい。好ましくは、両方の組成物1)及び2)、又はそれから形成された層1)及び2)で、成分(B)及び任意成分(C)は同一である。
しかしながら、酸化物フィラー(B)はシリコーン組成物1)又は層1)では必須成分であるが、シリコーン組成物2)又は層2)では任意成分である点に留意すべきである。しかしながら、好ましくは両方のシリコーン組成物1)及び2)、又は層1)及び2)は成分(B)を含有する。
酸化物フィラー(B)は、適切に表面改質されるならば、1種以上の、特に疎水化された補強充填剤を含むことが好ましい。補強酸化物フィラー(B)はBET表面積50m/g以上であることによって特徴付けられることが好ましい。
一般に、硬化性ポリオルガノシロキサン組成物は、光照射で硬化される場合、そのようなフィラーは透明であり、高い光透過性を有するべきである。
フィラーとしては、例えば、微粒子酸化物フィラーの全て、即ち、100μm未満の粒径を有し、好ましくはそのような粒子からなる。特に好ましい酸化物フィラーは、シリカであり、好ましくは光照射に対して十分な透明性を有するエラストマーの製造を可能にする補強シリカとして知られているものである。好ましくは、架橋後の硬化層の特性を改善する補強シリカ、特に強度を向上させるものである。例としては、BET表面積が50〜400m/gのフュームドシリカ又は沈降シリカが挙げられる。好ましくは、これらのフィラーは表面疎水化されている。
好ましくは、それらは成分(A)100重量部に対して、1〜100重量部、好ましくは5〜70重量部、さらに好ましくは10〜50重量部の量で用いられる。これらの量は、成分(B)がシリコーン組成物2)では任意成分であることを考慮して、両方のシリコーン組成物1)及び2)、及びそれぞれのその層に適用する。具体的には、そのBET表面積が50m/g超、好ましくは80m/g超、より好ましくは100m/g超、さらに好ましくは150m/g超、さらにより好ましくは200m/g超の酸化物フィラーは、改善された特性を有する硬化したシリコーン層の製造を可能にする。好ましいシリカとしては、例えば、200m/g超のBET表面積を有するAerosil(登録商標) 200又は300、HDK(登録商標) N20又はT30、Cab−O−Sil(登録商標) MS7又はHS5が挙げられる。BET表面積が高くなるにつれて、これらの材料が存在するシリコーン混合物の透明性も高くなる。沈降シリカ、又は湿式シリカとして知られている材料の商品名の例としては、Vulkasil(登録商標)VN3、又はFK 160 Evonik製(以前のDegussa)、又はNipsil(登録商標)LP Nippon Silica K.K.製等が挙げられる。少なくとも150m/gのBET表面積を有するシリカフィラーは、光活性化されるのに特に好適である。
酸化物フィラー(B)は、好適な疎水化剤(hydrophobizing又はhydrophobing)(C)で疎水化処理してもよい。フィラーの表面処理は、シラン又はシロキサンでの疎水化が好ましい。疎水化処理は、例えば、水の添加と共に、ヘキサメチルジシラザン及び/又は1,3−ジビニルテトラメチルジシラザン等のシラザンを添加してその場で行ってもよく、そのような「その場での」疎水化が好ましい。疎水化処理はまた、架橋反応のための反応部位を提供する目的で、その鎖長が2〜50であり、不飽和有機ラジカルを有するポリオルガノシロキサンジオール等の、他の公知のフィラー処理剤によって行ってもよい。また、1種以上の疎水化剤(C)との反応によって疎水化された酸化物フィラー(B)として使用可能なものは、商業的に入手可能な、Aerosil R972、R974、R976若しくはR812、又は例えば、HDK 2000若しくはH30のような種々のシランによって予め疎水化されたシリカである。
疎水化沈降シリカ又は湿式シリカとして公知の材料の商標名の例としては、例えば、Sipernat D10又はD15、Evonik社製(以前のDegussa社)が挙げられる。非硬化シリコーンゴム混合物のレオロジー特性、即ち、技術的加工特性は、フィラーの種類、その量、及び疎水化の性質の選択によって影響され得る。
上述したように、組成物1)中の全アルケニル基に対する、組成物1)中の全SiH基のモル比が1超〜4の場合には、本発明に従って、組成物中の酸化物フィラー(B)の量は、
酸化物フィラー1−B)のモル量に対する
[組成物1)中の全SiH基のモル量−組成物1)中の全アルケニル基のモル量]の差のモル比が0.035未満であるという要件を満たす必要がある。この範囲を超えると、2つのシリコーン層の間の接着が不十分となる。
追加の従来の補助添加剤
多層(好ましくは2層)シリコーン構造体の製造用の工程に用いられる硬化性ポリオルガノシロキサン組成物1)及び2)は、また、発明の目的の解決(つまり、特に2つのシリコーン層の間での良好な接着)に影響を与えない限り、従来の補助添加物を含んでもよい。
そのような補助的な又は従来の添加剤として、以下のようなものが挙げられる。
他の充填剤型(例えばカーボネート、及び窒化物のような天然ミネラル充填剤、顔料(例えば有機染料又は顔料、又は無機顔料)、カーボンブラック、耐熱気安定剤、耐熱油安定剤及び耐溶剤安定剤、プロセス助剤、離型剤、湿潤剤、顔料、増熱用又は増電気伝導用機能性充填剤、体積拡張用の増量剤と呼ばれる低表面又は不活性充填剤、溶剤、強化用天然又は合成繊維、発泡開始用の発泡剤、白カビ抵抗向上のための抗菌剤、抗真菌剤又は添加剤等の、上述の酸化物充填剤(B)とは異なるもの)。他の補助的な又は従来の添加剤としては、さらに例えば、可塑剤、又は離型油、又は好ましくは25℃で0.001〜10Pa・sの粘度をもつポリジメチルシロキサン油等の疎水化油が挙げられる。また、追加的な離型剤又は流動性向上剤も用いることができる。例としては、脂肪酸誘導体又は脂肪アルコール誘導体、フッ素化アルキル界面活性剤がある。ここで有利に使用される化合物は、迅速に分離して表面に移るものである。熱気暴露後の安定性は、例として、Fe化合物、Mn化合物、Ti化合物、Ce化合物又はLa化合物及びこれらの有機塩(好ましくはこれらの有機錯体)のような公知の熱気安定剤を用いることで向上させることができる。
補助添加剤は、架橋反応を制御するいわゆる禁止剤を含んでもよい。しかしながら、これらの禁止剤の存在は、一般的に好ましくない。しかしながら、もし成形されるシリコーン組成物のポット寿命を延ばすなら、例えば、不透明な充填剤が光活性化後配合される場合、そのような禁止剤の使用は、硬化速度の減少に適切であるかもしれない。有利な禁止剤の例として、一般的に、金属触媒(D)の配位子が挙げられる。特に、ビニルシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、又はテトラビニル−テトラメチル−テトラシクロシロキサンのようなアルケニルシロキサン、例えば、エチニルシクロヘキサノール、3−メチルブチノールのようなアルキノール、又はマレイン酸ジメチル、ホスフィン、亜リン酸塩及びこれらの組み合わせが挙げられる。特に好ましいのは、アルキノール又は亜リン酸塩又はホスフィンと組み合わせたアルケニルシロキサンである。
硬化性ポリオルガノシロキサン組成物1)及び2)中の、従来の補助添加剤には、例えば以下の(1)〜(3)から選ばれる接着促進剤が、さらに含まれる。
(1):少なくとも1つのアルコキシシリル基を含む、少なくとも1つのオルガノシロキサン
(2):少なくとも1つのアルコキシシリル基を含む、少なくとも1つのオルガノシラン
(3):少なくとも2つの芳香族部分及び少なくとも1つのヒドロシリル化反応性基を有する、少なくとも1つの芳香族有機化合物
接着促進剤(1)は、
RHSiO2/2及び
(R)SiO2/2
からなる群から選ばれる少なくとも1つの単位を含むポリオルガノシロキサンが好ましい。
Rは上記定義の通りであり、同一でも異なっていてもよい。Rは、炭素数14までの不飽和脂肪族基、炭素数14までのエポキシ基含有脂肪族基、シアヌル酸塩含有基、及びイソシアネート含有基からなる群から選ばれる基であって、さらに少なくとも1つの以下の式の単位を有する。
2/2(R)Si−R−SiR(OR3−d
式中、Rは上記定義の通りであり、同一でも異なっていてもよい。
は、H(水素)及び炭素数1〜6のアルキルラジカルから選択され、同一でも異なっていてもよい。
は、二官能性の、任意に置換された炭素数15までのヒドロカルビルラジカルであり、ヒドロカルビルラジカルは、O、N及びS原子から選ばれる1以上のヘテロ原子を有していてもよく、Si−C結合を介してケイ素原子と結合する。
dは0〜2である。
成分(1)としては式(a)〜(d)の化合物が挙げられる。
Figure 2015530940
11はR又はRであり、R,R,R及びRは上記定義の通りであり、同一でも異なっていてもよい。
s1は0〜6であり、好ましくは1である。
t1は0〜6であり、好ましくは1又は2である。
s1+t1=2〜6であり、好ましくは2又は3である。
但し、化合物中、少なくとも1つの基−(OSi(R)H)−又は−(OSi(R)(R11)−を有し、以下の式で表される化合物が好ましい。
Figure 2015530940
R,R,R及びR11は前の定義の通りであり、これらの環結合位置異性体である、以下式の化合物が好ましい。
Figure 2015530940
及び、これらの環結合位置異性体である、上記の式の化合物である。
また、以下の式の化合物も好ましい。
Figure 2015530940
式中、R,R,R,Rは上記定義の通りである。
sは0〜10であり、好ましくは0〜5である。
tは0〜50であり、好ましくは2〜30である。
uは1〜10であり、好ましくは1である。
s+t+uは70以下である。
但し、化合物中、少なくとも1つの基−(OSi(R)H)−又は−(OSi(R)(R)−を有する。これらの化合物は、D単位を置き換える、ある程度のQ又はT分岐基を有していてもよい。
は例えば、以下から選択される。
Figure 2015530940
成分(2)は、好ましくは以下の式の化合物から選ばれる。
X−(CR −Y−(CHSiR(OR3−d
式中、Xは、ハロゲン、疑似ハロゲン、炭素数14までの不飽和脂肪族基、炭素数14までのエポキシ含有脂肪族基、シアヌル酸塩含有基、及びイソシアネート含有基からなる群から選択される。
Yは、単結合、−COO−,−O−,−S−,−CONH−,−HN−CO−NH−から選択されるヘテロ原子基からなる群から選択される。
は水素原子及び上記定義のRから選ばれる。
eは0,1,2,3,4,5,6,7,又は8であり、同一でも異なっていてもよい。
Rは上記定義の通りであり、同一でも異なっていてもよい。
は上記定義の通りであり、同一でも異なっていてもよい。
dは0、1又は2である。
成分(2)の好ましい例としては、以下の通りである。
Figure 2015530940
式中、R及びdは上記定義の通りである。
成分(2)は、接着促進剤として作用する他、充填剤(B)に対するその場での表面処理剤としても働くことができる。成分(2)のシランの混合物を使用し、許容できる接着特性を、低減したコストで得ることができ、好ましい。
成分(3)は以下の式の化合物から選ばれることが好ましい。
Figure 2015530940
式中、rは0又は1である。
は同一基でも、異なる基でもよく、水素原子、水酸基、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルケニロキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基及びアリール基、及び式−E−Si(OR)3−dで表される基(式中、Rは同一でも異なっていてもよく、上記定義通りであり、dは上記定義通りである)、式−O−Si(R)で表される基(式中、R及びRは上記定義通りである)、式−E−Si(R)Hで表される基(式中、Rは上記定義通りである)からなる群から選択される。
ここで、Eは炭素数8までの、−O−,−NH−,C=O,及び−C(=O)O−から選ばれる0〜3のヘテロ原子基を有する、2価の有機基である。
fは0又は1である。
Zは以下の基から選択される。
Figure 2015530940
は、水素原子、ハロゲン原子、又は置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアルケニル基及び置換もしくは無置換のアルキニル基から選択される。
gは少なくとも2の正の数である。
及びRから選択される基の少なくとも1つは、ヒドロシリル化において反応性である。
好ましい成分(3)としては以下のものが挙げられる。
Figure 2015530940
r,,R,R及びdはそれぞれ、上記定義の通りである。
本発明の方法に使用される硬化性シリコーン組成物1)及び2)は、スパチュラ、ドラムロール、メカニカルスターラー、3つの回転ミル、シグマブレードミキサー、生地ミキサー、遊星ミキサー、スクリュー、ディソルバー、バタフライミキサー、プレスミキサー、又は真空ミキサー等の適切な混合手段を用いて、成分(A)〜(E)を均一に混合することにより調製される。
成分(A)〜(E)の混合順序は重要ではない。しかしながら、ある複数の成分が混合され、所望により貯蔵されうる2以上のパッケージを形成することができ、その後最終工程において、それを使用しようとする直前に混合されることが好ましい。
触媒成分(D)及び成分(A)、(B)(1以上の疎水化剤(C)との反応により任意に疎水化される)の一部及び任意に1以上の助剤(接着促進剤のような)を混合し、第1のパッケージとすることが好ましい。別途、成分(A),(E),(B)(1以上の疎水化剤(C)との反応により任意に疎水化される)及び任意に1以上の助剤が混合され、第2パッケージとなる。これらの2つのパッケージを貯蔵し、その後使用前に均一に混合することができる。他の組み合わせも可能であるが、ヒドロシリル化反応の開始を避けるために、使用前に成分(A)、(E)及び触媒成分(D)を組み合わせないことが重要である。
多層シリコーン構造体の製造用の工程で用いる硬化性ポリオルガノシロキサン組成物1)及び2)は、好ましくは
成分(A)を100重量部、
成分(E)を0.1〜200重量部、好ましくは0.5〜50重量部、
金属量に対して、及び成分(A)及び(E)の合計に対して、成分(D)を0.5〜1000ppm、好ましくは1〜100ppm、
接着促進剤を任意に0〜5、好ましくは0.01〜5、より好ましくは0.1〜3重量部、
硬化性ポリオルガノシロキサン組成物1)の場合、成分(2−B)を0〜50重量部の、好ましくは0〜40重量部、及び
硬化性ポリオルガノシロキサン組成物2)の場合、成分(1−B)を1〜60重量部の、好ましくは5〜55重量部、及びより好ましくは10〜50重量部、
及び他の助剤を任意に0〜15部、好ましくは0〜6重量部
含有する。
本発明の硬化性ポリオルガノシロキサン組成物1)及び2)を、適切な基材の表面に、回転法、拡散法、スプレー法、カレンダー法等の任意の適切な手段により、塗布し、適切な温度で硬化することができる。必要とされる硬化温度及び時間は、特に、触媒及び任意の禁止剤系の特定の選択によるだろう。
好ましくは、熱硬化性ポリオルガノシロキサン組成物1)及び2)は、50〜120℃の間で、1〜60分間超硬化される。好ましくは5〜50分間であり、より好ましくは、10〜40分間である。
光活性化触媒又は開始剤を用いる、光活性化硬化性ポリオルガノシロキサン組成物1)及び2)は、光照射(特に発光最大が300〜550nmの間であるUV光)により、硬化が開始される。照射硬化は、室温(25℃)で行われることが好ましい。また、本発明では、光活性化硬化性ポリオルガノシロキサン組成物を光硬化し、その後、組成物を加熱し、熱的硬化を完了させることも可能である。
本発明では、また、第1及び第2の硬化性シリコーン組成物1)及び2)に対して異なる種類を使用することも可能である。つまり、例えば第1の硬化性シリコーン組成物1)を加熱により硬化し、第2のシリコーン組成物2)を照射により硬化することが可能であり、その反対も可能である。あるいは、両組成物は等しく照射又は熱により硬化され、後者の実施形態は好ましい例である。
本発明によると、また、第1の硬化性シリコーン組成物1)を塗布し、第1の層を硬化させずに(例えば、それぞれ短時間の蒸発又は乾燥の後で)、第2の硬化性シリコーン組成物2)を塗布し、その後、最終的に両方の層を同時に(ウェット イン ウェット塗布)硬化することも可能である。また、この手法として、第2の層塗布前に第1の層が部分的にのみ硬化される実施形態も挙げられる。また、ウェット イン ウェット塗布工程において、両方の層が熱硬化性シリコーン組成物により構成されることが好ましい。
基本的には、第1の硬化性シリコーン組成物1)から形成される第1の層を、前記第1の基材上に塗布し、任意の所望の膜厚を得ることができる。しかしながら、主に、2つの場合に区別することができる。
第1の場合では、第1の層が第1の基材上に、比較的薄い下地層又は接着層として塗布される。そのような下地層に対し、第1の硬化性シリコーン組成物1)が、例えば第1の基材に、100〜1000μmの乾燥膜厚になるような量で塗布される。そのような層を、第2の硬化性シリコーン組成物2)の塗布前に、硬化(好ましくは熱硬化)することができる。あるいは、第2の硬化性シリコーン組成物2)は、硬化しないままの(例えば、乾燥又は蒸発させただけの)、第1の硬化性シリコーン組成物1)上に塗布され、その後両方の層を同時に硬化(好ましくは熱硬化)する(ウェット イン ウェット硬化)。この場合に、好ましい基材の1つが、ガラス繊維強化エポキシ樹脂であり、多層シリコーン構造体を用いて形成した特定の物品が電気的絶縁体である。
第1の場合において、第2の硬化性シリコーン組成物2)から形成される第2の層を、任意の所望の膜厚にすることができる。例えば、第2の硬化性シリコーン組成物2)は、100〜1000μm(1mm)又は1mm超の乾燥膜厚になるような量で塗布される。しかしながら、好ましくは、第2の硬化性シリコーン組成物2)は、硬化した第2の層の壁厚が1mm超、例えば2mm超、3mm超、5mm超又は10mm(1cm)超になるように、塗布される。壁厚とは、ここ及び本明細書全体で、硬化層の3つの寸法のうち最短をいう。
第2の場合において、第1の層は、第1の基材上に、比較的厚い層として塗布される。この層に対して、第1の硬化性シリコーン組成物1)は、例えば第1の基材に、乾燥膜厚が1mm超、2mm超、3mm超、5mm超又は10mm超となる量で塗布される。この層は、第2の硬化性シリコーン組成物2)を塗布する前に、好ましくは100℃未満、より好ましくは90℃未満(光硬化では好ましくは50℃未満)で硬化(好ましくは熱又は光硬化)することができる。あるいは、第2の硬化性シリコーン組成物2)は、硬化しないままの(例えば乾燥又は蒸発させただけの)、第1の硬化性シリコーン組成物1)上に塗布され、その後両方の層が、好ましくは100℃未満で(例えば60〜90℃又はより低い温度、例えば光による活性化では50℃未満で、熱硬化)、同時に硬化(好ましくは熱硬化)される(ウェット イン ウェット硬化)。
この第2の場合では、また、第2の硬化性シリコーン組成物2)から形成される第2の層を、任意の所望の膜厚で得ることができる。例えば、第2の硬化性シリコーン組成物2)は、乾燥膜厚が100〜1000μm(1mm)又は1mm超、2mm超、3mm超、5mm超又は10mm(1cm)超となるような量で塗布される。
本発明の好ましい実施形態において、第1の硬化性シリコーン組成物1)は、第1の基材上に塗布され、その後第1の硬化性シリコーン組成物1)は硬化される又は硬化されない(例えばただの乾燥又は蒸発)。その後、1以上の電装品を、硬化した、あるいは硬化していない第1の硬化性シリコーン組成物1)の表面に塗布する。続いて、第2の硬化性シリコーン組成物2)を、1以上の電装品及び第1の硬化性シリコーン組成物1)の表面の少なくとも一部又は全体を覆うように塗布し、1以上の電装品を完全に包埋する。それから、第2のシリコーン組成物及びもし硬化がまだであれば、第1のシリコーン組成物を、100℃未満(例えば60〜90℃)又は光による活性化でより低い温度、例えば50℃未満で熱硬化することが好ましい。
本発明の他の好ましい実施形態では、第2の硬化性シリコーン組成物2)が、第1のシリコーン組成物1)の表面に塗布される前に、第2の基材に塗布され、第2の基材上にコートした第2の硬化性シリコーン組成物2)が、第1のシリコーン組成物1)の表面に接着され、その後、第2の硬化性シリコーン組成物2)の硬化が、任意に第1の硬化性シリコーン組成物1)の硬化とともに実施され、2つの基材の間で硬化された第1及び硬化された第2のシリコーン組成物1)及び2)を介して接合された2つの基材を有する多層構造体が形成される。
本発明の製造方法によると、第1のシリコーン組成物1)及び第2の硬化性シリコーン組成物2)は、同一組成でも異なる組成でもよい。塗布の容易性の観点から、シリコーン組成物は両方の層で同一であることが好ましい。しかし、好ましい実施形態において、第2の層の組成物は、第1の層の組成物よりも高いSiH/Si−アルケニル基モル比を有する。
第1のシリコーン組成物1)を塗布することができる適切な第1の基材として、特に半導体材料、例えばシリコンウェハ;プラスティック、金属、セラミックス、及びガラスが挙げられる。特に好ましい実施形態では、第1の基材は、ガラス及びガラス繊維強化プラスティック(例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂)から選択される。第1の基材/第1のシリコーン層/第2のシリコーン層/第2の基材という種類の多層構造体を製造する場合、同様のものが第2の基材に適用される。
本発明によれば、多層シリコーン構造体が、好ましくは電子装置の製造用に、特に太陽電池モジュールの被覆、任意の種類の成型物、積層体、印象材用に、用いられる。本発明の特に好ましい製造方法において、多層シリコーン構造体は、封止又は埋め込み電子装置から選択され、最も好ましくは封止又は埋め込み太陽電池モジュール、封止又は埋め込み集積回路、電気絶縁体、封止又は埋め込みLED、表示装置、モニター又はスクリーンの中間層からなる群から選択される。
さらなる態様において、本発明は、電装品のコーティング又は封止化用途、特には、太陽電池モジュール及び電気絶縁体の製造用途の、前述のようにそれぞれ定義された、第1の硬化性シリコーン組成物1)及び第1の硬化性シリコーン組成物1)上に塗布される第2の硬化性シリコーン組成物2)の使用に関する。
本発明のさらなる形態は、上記で定義された方法によって得られた多層シリコーン構造体に関する。本発明の特に好ましい多層シリコーン構造体は、それぞれ太陽電池モジュール若しくは光起電装置、又は電機絶縁体である。本発明による通常の太陽電池モジュールは、フロントガラス上板(superstrate)、半導体電池(ウェハー又は薄膜)、導電線、基材若しくは背面板、及び、半導体電池を部分的に若しくは完全に封止する封止材からなっていてもよい。このような封止は、本発明の多層シリコーン構造体から形成される。加えて、本発明によれば、太陽電池モジュールは、支持フレーム、好ましくは金属製(例えばアルミニウム)含んでもよい。本発明の好ましい実施形態において、ガラス上板とともに硬化されたシリコーン封止材は、半導体電池を含む閉鎖空間を形成する。この実施形態は、半導体電池が、ガラス上板に接する硬化されたシリコーン封止材に、完全に埋め込まれたもの、又は半導体電池を含む、硬化されたシリコーン封止材及びガラス上板が空間を形成するもののいずれかを含んでもよい。さらなる好ましい実施形態では、硬化されたシリコーン封止材及びガラス上板により形成される空間が半導体電池及び導電線以外の他の材料を何も含まない。さらなる好ましい実施形態では、本発明による太陽電池モジュールは、好ましくは120℃超のような高いガラス転移温度を有する外側のバックスキンを有する。バックスキン基材は、硬直した又は堅いバックスキンであり、モジュールの裏表面を保護する。幅広い種類の材料が、光に対する透過性が必ずしも必要でない、そのような基材について提案されている。ガラス、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、テドラー等の有機フッ素化ポリマー、又はポリエチレンテレフタレート(PET)単独、又はケイ素及び酸素系材料(SiOx)でコーティングされたPET、PVDF(ポリフッ素化ビニリデン)、PVF(ポリフッ素化ビニル)、PVF−PET−PVFの共重合体のような多層材料、又は分解抵抗が低いためあまり好ましくはないがEVAのような材料が挙げられる。上述した外側のバックスキン層は、本発明の多層シリコーン構造を形成する硬化したシリコーン封止材と接していることが好ましい。上で説明したように、硬化したシリコーン封止材は、太陽電池モジュールのガラス上板及びバックスキン層(特にバックスキン層としてフッ素化熱可塑性シート)に対する、優れた、耐久性のある接着を同時に提供し、及び本発明の硬直な多層シリコーン構造体を形成する互いに対する優れた接着を有する。太陽電池モジュールの好ましい実施形態における硬化性ポリオルガノシロキサン組成物1)はガラスと接している。
以下の記載において、「太陽電池」という用語は、半導体電池と、その内部コネクター又は電気リードを含み、また複数の半導体電池が接続したマトリックスともいう。
特に好ましい光起電素子又は太陽電池モジュールの製造方法は、以下に記載される製造方法(A)〜(C)から選ばれる。
製造方法(A)は以下の工程を含む。
(a)基材を準備する工程、
(b)第1の硬化性シリコーン組成物1)を前記基材の表面に塗布する工程、
(c)前記第1の硬化性シリコーン組成物1)の表面上に少なくとも1個の太陽電池を配置する工程、
(d)前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を任意に硬化する工程、
(e)前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を、前記第1の硬化性シリコーン組成物1)で形成された層の表面及び太陽電池の表面に塗布する工程、
(f)バックシート(上述のバックスキン基材(例えばガラス又はプラスティック)等)を、工程(e)で得られる前記構造体の表面に、任意に貼り合せる工程、
(g)前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を、任意に前記第1の硬化性シリコーン組成物1)とともに硬化する工程
これらの工程は(a)、(b)、(c)、、、及び(g)の順に行うことが好ましいが、この順から外れてもよい。製造方法(A)によると、まず基材が準備される。基材はフロントガラス上板のような透明ガラス基材が好ましい。それから、第1の硬化性シリコーン組成物1)が塗布される。半導体電池(ウェハ又は薄膜)のような太陽電池が、第1の硬化性シリコーン組成物1)上に形成される。任意に第1のシリコーン組成物1)は、その後硬化される。(しかしながら、第1のシリコーン組成物1)をまず硬化し、硬化された第1のシリコーン組成物1)上に太陽電池を貼り付け又は搭載することもできる。)基材、太陽電池及び第1のシリコーン層1)を含む積層体が得られる。積層体は、太陽電池が既に完全に第1のシリコーン組成物によって封止されているか、あるいは太陽電池が部分的にのみ第1のシリコーン組成物に封止され又は埋め込まれていてもよい。任意のケースにおいて、太陽電池は、最終的に第1のシリコーン組成物によって基材に固定される。その積層体上に、第2の硬化性シリコーン組成物2)は、第1の硬化性シリコーン組成物1)で形成された層の表面及び太陽電池の表面(もしそれらが第1のシリコーン組成物1)で既に完全に覆われていないなら)に、流すか又は滴下で塗布されることが好ましい。任意に、その後バックシート(上述のバックスキン基材等)は、第2のシリコーン層を塗布して得られる構造体の表面(好ましくはその構造体表面全体)に、張り合わされる。最終的に、第2の硬化性シリコーン組成物2)は、任意に第1の硬化性シリコーン組成物1)と共に、硬化され、前面基材(好ましくはフロントガラス上板)、第1のシリコーン層で埋め込み又は封止され、その上に第2のシリコーン層を有する(好ましくはその上に上述のバックスキン基材(例えばガラス又はプラスティック)等のバックシート又はバックスキン材料を有する)太陽電池を有する積層構造体が得られる。
製造方法(B)は以下の工程を含む。
(a)基材を準備する工程、
(b)第1の硬化性シリコーン組成物1)を前記基材の表面に塗布する工程、
(c)少なくとも1つの太陽電池を前記第1の硬化性シリコーン組成物1)の表面に配置する工程、
(d)前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を任意に硬化する工程、
(e)第2の硬化性シリコーン組成物2)を、第2の基材の表面(好ましくはバックシート又はバックスキン材料(上述のバックスキン基材(例えばガラス又はプラスティック)等))に塗布する工程、
(f)前記第2の硬化性シリコーン組成物2)の層を備えた前記バックシートを、第1の硬化性シリコーン組成物1)の層の表面に貼り合せ、前記硬化性シリコーン組成物の第1及び第2の層を互いに接するようにする工程、
(g)前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を、任意に前記第1の硬化性シリコーン組成物1)とともに硬化する工程。
また、これらの工程は、(a)、(b)、(c)、、、及び(g)の順に行うことが好ましいが、この順から外れてもよい。製造方法(B)によると、まず、基材が準備される。この基材は、フロントガラス上板のような透過ガラス基材であることが好ましい。そして、第1の硬化性シリコーン組成物1)が塗布される。半導体電池(ウェハ又は薄膜)のような太陽電池が第1の硬化性シリコーン組成物1)上に形成される。それから、任意に第1のシリコーン組成物は硬化される。(しかしながら、まず第1のシリコーン組成物1)の硬化を行い、その後硬化した第1のシリコーン組成物1)上に太陽電池を貼り合せ又は搭載することもできる。)従って、基材、太陽電池及び第1のシリコーン層を含む第1の積層体が得られる。積層体は、太陽電池が既に第1のシリコーン組成物によって完全に封止されているか、あるいは太陽電池が部分的にのみ第1のシリコーン組成物中に封止又は埋め込みされていてもよい。任意の場合において、太陽電池は最終的に、第1のシリコーン組成物によって基材に固定される。その後、第2の積層体を、第2の硬化性シリコーン組成物2)をバックシート(上述のバックスキン基材(例えばガラス又はプラスティック)等)の表面上に塗布することによって形成する。その第2の積層体は、その後、第1の積層体の第1のシリコーン層の表面に貼り合わされる。最終的に、第2の硬化性シリコーン組成物2)は、任意に第1の硬化性シリコーン組成物1)とともに硬化され、第1の積層体が第2の積層体に接着される。また、前面基材(好ましくはフロントガラス上板)、その上に第2のシリコーン層を有し、その上にバックシート又はバックスキン材料(上述のバックスキン基材(例えばガラス又はプラスティック)等)を有する第1のシリコーン層によって埋め込み又は封止された太陽電池、を有する多層構造体が得られる。
製造方法(C)は以下の工程を含む。
(a)好ましくは導電線でつながれた太陽電池を、(好ましくはある種フレーム、モールド中又はワークピースホールダー上に)準備する工程、
(b)第1の硬化性シリコーン組成物1)を太陽電池の上に塗布する工程、
(c)前記第1の硬化性シリコーン組成物1)の層の表面上に基材を供給する工程、
(d)前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を硬化する工程、
(e)第2の硬化性シリコーン組成物2)を前記第1のシリコーン組成物1)の層の表面に塗布する工程、
(f)任意に、バックシート(上述のバックスキン基材(例えばガラス又はプラスティック)等)を、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)の層に貼り合せる工程、
(g)前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を硬化する工程。
また、これらの工程は、(a)、(b)、(c)、、、及び(g)の順に行うことが好ましいが、この順から外れてもよい。この実施形態において、最初に1つの、又は好ましくはそれより多い太陽電池は、例えばある種類のフレーム又はモールド内に準備される。その太陽電池は、導電線により接続されていることが好ましい。そして、第1の硬化性シリコーン組成物1)が太陽電池上に塗布される。これにより、太陽電池が完全に封止される、あるいは太陽電池が部分的にのみ、第1のシリコーン組成物に封止又は埋め込みされる。次の工程において、好ましくは連続して、基材(好ましくは透過ガラス上板)が、その中に太陽電池が埋め込み又は封止された第1の硬化性シリコーン組成物1)の表面に貼りつけられる。透明ガラス上板の貼り付けは、連続してガラスシートを第1の硬化性シリコーン組成物1)の層の表面上で屈曲させることで、行われることが好ましい。その後、硬化性シリコーン組成物1)が硬化され、ガラスシートを硬化されたシリコーン層1)に接着させる。得られた、ガラス上板及びその中に太陽電池が埋め込まれた又は封止された硬化された第1のシリコーン層を有する積層体は、その後裏返えされることが好ましい。それから、第2の硬化性シリコーン組成物2)が、連続的に第1のシリコーン組成物1の硬化された層の表面に塗布されることが好ましい。その後、任意に、バックシート(上述のバックスキン基材(例えばガラス又はプラスティック)等)を、第2の硬化性シリコーン層の上に貼りつける(好ましくはローラーで)。最終的に、第2のシリコーン層は硬化され、その上に本発明の多層シリコーン構造体が形成された透過基材を含み、封止された太陽電池を含み、任意にバックスキン層(上述のバックスキン基材(例えばガラス又はプラスティック)等)を有する積層構造体が形成される。
以下、本発明による、最も好ましい光起電素子の製造方法を簡潔に要約する。
第1の方法
1)ガラス基材を、決められた膜厚で第1の硬化性シリコーン組成物1)で被覆する。
2)その後、複数の相互接続した太陽電池を乾いていない第1のシリコーン層1)の天面上に置く。
3)シリコーン層1)は任意に硬化してもよい。
4)第1の構造体(太陽電池及び第1のシリコーン層1))の上面に、第2の硬化性シリコーン組成物2)を、あるパターン、大粒又は均一の膜厚で、塗布することが好ましい。
5)次いで、バックシートを、第2のシリコーン層2)が均一な厚さの層を形成するように、第2のシリコーン層の天面上に置く。
6)第2の層は、その後、任意に第1のシリコーン層とともに硬化される。
第2の製造方法
1)ガラス基材を、決められた膜厚で、第1の硬化性シリコーン組成物1)で被覆する。
2)複数の相互に接続された太陽電池を、乾いていない第1のシリコーン層1)の天面上に置く。
3)シリコーン層1)は任意に硬化されてもよい。
4)バックシートを、決められた膜厚で、第2の硬化性シリコーン組成物2)で同じように被覆する。
5)両方の構造体は合体され、任意に第1のシリコーン組成物1)とともに硬化される。
第3の製造方法
1)太陽電池を、型中に準備するか又はワークピースホルダー上で相互接続する。
2)第1の硬化性シリコーン組成物1)を電池上に塗布する。
3)次いで、ガラス基材を、シリコーン層1)上で曲げて、均一の膜厚にする。
4)第1のシリコーン層を硬化する。
5)得られた構造体をガラス側に反転させる。
6)第2のシリコーン組成物2)を、その第1のシリコーン層1)及び太陽電池を有する構造体上に塗布する。
7)バックシートを、第2のシリコーン組成物2)上で、ころがし、均一な膜厚にする。
8)その後、第2のシリコーン組成物2)を硬化する。
本発明による光起電素子の特に好ましい製造方法において、第1のシリコーン層1)は、太陽電池が硬化した第1のシリコーン層の表面に搭載される前に、硬化され、その後で、第2のシリコーン層が塗布される。
特に好ましい、本発明の工程で製造された太陽電池又は光起電素子は、ガラスから作ることができる、フロントガラス上板(第1の基材)及び第2のバックスキン基材を有する。この実施形態では、ガラス基材の厚みは光起電素子の重量に関連して、比較的小さくあるべきである。
本発明の多層シリコーン構造体の製造(特に本発明の多層シリコーン構造体を有する太陽電池モジュールの製造)方法を、連続的又は不連続的(バッチ式)に、好ましくは連続的に実行することができる。
以下の実施例においてより詳細に本発明を説明する。
シリコーン積層体の接着試験手順
手順:テフロン(登録商標)コートされた型に、第1の層として2mmの厚さのシリコーン封止材を充填した。次にそれをオーブン中に30分間入れ、80℃まで予熱した。試験片は、2mmの厚さ枠で第2のシリコーン封止材層を第1の層の上に配置するまで、周囲条件で12時間貯蔵した。再度、上記の型を80℃に予熱したオーブン中に30分間置いた。室温で1週間後、検体を型から取り出し、手で積層体の接着性又は粘着性を試験した。検体が凝集破壊(2つの層を離そうとしたときにそれらの層がほぼ破壊される)を示した場合には、層間接着(層と層の接着)は強く、その組成物は2段階硬化法、特に太陽電池モジュールの製造における接着剤を提供するのに好適である。
弱い接着力は、接着破壊を有する検体によって示される(2つの層を離そうとしたときに、それらが実質的に無傷のままである)。そのような組成物は、特に、2段階硬化法によって製造される太陽電池モジュールの製造に使用するには好ましくない。
ベースコンパウンドフィラーバッチ:
フィラーバッチは次のように製造された。25℃における粘度が10Pa・sのビニル末端線状ポリジメチルシロキサン22.5kgを遊星型ミキサーに入れ、ヘキサメチルジシラザン2.8kg及び水0.9kgと混合した。BET面積が300m/gのヒュームドシリカ12.0kgを徐々に加え、固い混合物が得られるまで混合した。この混合物を撹拌し加熱して、30分間環流した。揮発成分を蒸発させ、次いで30分間真空引きした。この混合物を上記のポリジメチルシロキサン7.8kgで希釈した。
得られたフィラーバッチを以下の封止材の製造に使用したときは、シリカ28.3重量%、及び25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端ポリマー71.7重量%と計算された。
例1
第1の層
A成分:ベースコンパウンドフィラーバッチ16g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン33.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ16g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン33.61g、及び架橋剤(M 26)0.39gを十分に混合した。
成分A及び成分Bを1:1の割合で混合し、2cm*5cm*2mmの型に充填した。この層をオーブン中で80℃で30分間硬化させた。
第2の層
成分A:第1の層と同じ
成分B:第1の層と同じ
成分A及び成分Bを1:1の割合で混合し、第1の層上の2cm*5cm*2mmの枠に充填した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。1週間後、この積層体を枠及び型から取り出した。手で接着性を試験した。検体は均一な凝集破壊を示した。即ち、2つの層を離そうとすると完全な破壊が生じた。
2つの層の組成物の関連するパラメーターを次の表にまとめた。
Figure 2015530940
1):ミリモル/100gで表される差(組成物中の全SiH基のモル量−全アルケニル基のモル量)
2):SiH過剰量/シリカのモル量の比
例2
第1の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ16g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン33.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ16g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン33.40g、及び架橋剤(M 26)0.6gを十分に混合した。
成分A及び成分Bを1:1の割合で混合し、2cm*5cm*2mmの型に充填した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。
第2の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン19.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリ締め値シロキサン19.64g、及び架橋剤(M 26)0.36gを十分に混合した。
成分A及び成分Bを、1:1の割合で混合し、第1の層の上の2cm*5cm*2mmの枠に充填した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。1週間後、この積層体を枠及び型から取り出した。手で接着性を試験した。検体は均一に凝集破壊した。
2つの層の組成物の関連するパラメーターを次の表にまとめた。
Figure 2015530940
1):ミリモル/100gで表される差(組成物中の全SiH基のモル量−全アルケニル基のモル量)
2):SiH過剰量/シリカのモル量の比
例3
第1の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ23g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン26.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ23g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン26.43g、及び架橋剤(M 26)0.57gを十分に混合した。
成分A及び成分Bを1:1の割合で混合し、2cm*5cm*2mmの型に充填した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。
第2の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ23g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン26.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ23g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン25.87g、及び架橋剤(M 26)1.13gを十分に混合した。
成分A及び成分Bを1:1の割合で混合し、第1の層の上の2cm*5cm*2mmの枠に充填した。この層を、オーブン中で80℃30分間硬化させた。1週間後、この積層体を枠及び型から取り出した。手で接着性を試験した。検体は均一な凝集破壊を示した。
2つの層の組成物の関連するパラメーターを次の表にまとめる。
Figure 2015530940
1):ミリモル/100gで表される差(組成物中の全SiH基のモル量−全アルケニル基のモル量)
2):SiH過剰量/シリカのモル量の比
例4
第1の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン19.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン19.64g、架橋剤(M 26)0.36gを十分に混合した。
成分A及び成分Bを1:1の割合で混合し、2cm*5cm*2mmの型に充填した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。
第2の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン19.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン18.92g、及び架橋剤(M 26)1.08gを十分に混合した。
成分Aと成分Bを1:1の割合で混合し、第1の層の上の2cm*5cm*2mmの枠に充填した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。1週間後、積層体を枠及び型から取り出した。手で接着性を試験した。検体は均一な凝集破壊を示した。
2つの層の組成物の関連するパラメーターを次の表にまとめる。
Figure 2015530940
1):ミリモル/100gで表される差(組成物中の全SiH基のモル量−全アルケニル基のモル量)
2):SiH過剰量/シリカのモル量の比
例5(比較例)
第1の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ16g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン33.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ16g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン32.82g、及び架橋剤(M 26)1.18gを十分に混合した。
成分Aと成分Bを1:1の割合で混合し、2cm*5cm*2mmの型に充填した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。
第2の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ16g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン33.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ16g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン32.82g、及び架橋剤(M 26)1.18gを十分に混合した。
成分Aと成分Bを1:1の割合で混合し、第1の層の上の2cm*5cm*2mmの枠に充填した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。1週間後、積層体を枠及び型から取り出した。手で接着性を試験した。検体は接着破壊のみを示した。
2つの層の組成物の関連するパラメーターを次の表にまとめる。
Figure 2015530940
1):ミリモル/100gで表される差(組成物中の全SiH基のモル量−全アルケニル基のモル量)
2):SiH過剰量/シリカのモル量の比
例6(比較例)
第1の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ23g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン26.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ23g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン25.87g、及び架橋剤(M 26)1.13gを十分に混合した。
成分Aと成分Bを1:1の割合で2cm*5cm*2mmの型に充填した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。
第2の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ23g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン26.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ23g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン26.43g、及び架橋剤(M 26)0.57gを十分に混合した。
成分Aと成分Bを1:1の割合で混合し、第1の層の上の2cm*5cm*2mmの枠に充填した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。1週間後、積層体を枠及び型から取り出した。手で接着性を試験した。検体は接着破壊のみを示した。
2つの層の組成物の関連するパラメーターを次の表にまとめる。
Figure 2015530940
1):ミリモル/100gで表される差(組成物中の全SiH基のモル量−全アルケニル基のモル量)
2):SiH過剰量/シリカのモル量の比
例7(比較例)
第1の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン19.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン18.92g、及び架橋剤(M 26)1.08gを十分に混合した。
成分Aと成分Bを1:1の割合で混合し、2cm*5cm*2mmの型に充填した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化した。
第2の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン19.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン19.64g、及び架橋剤(M 26)0.36gを十分に混合した。
成分Aと成分Bを1:1の割合で混合し、第1の層の上の2cm*5cm*2mmの枠に充填した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。1週間後、積層体を枠及び型から取り出した。手で接着性を試験した。検体は凝集破壊のみを示した。
2つの層の組成物の関連するパラメーターを次の表にまとめる。
Figure 2015530940
1):ミリモル/100gで表される差(組成物中の全SiH基のモル量−全アルケニル基のモル量)
2):SiH過剰量/シリカのモル量の比
例8
第1の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ23g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン26.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ23g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン24.55g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.75g、下記式で表されるSiH含有接着促進剤(3.78ミリモルのSiH/g)1g、及び架橋剤(M 26)0.7gを十分に混合した。
Figure 2015530940
成分Aと成分Bを1:1の割合で混合し、2cm*5cm*2mmの型に充填した。金網を液状シリコーン中に配置した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。
第2の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン19.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン16.67g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.75g、SiH含有接着促進剤(3.78ミリモルのSiH/g−上記と同じ)1g、及び架橋剤(M 26)1.58gを十分に混合した。
成分Aと成分Bを1:1の割合で混合し、第1の層の上の2cm*5cm*2mmの枠に充填した。金網を液状シリコーン中に配置した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。1日後、積層体を枠及び型から取り出した。接着性を引き剥がし粘着力で試験したところ、凝集破壊を示した。
2層の組成物の関連するパラメーターを次の表にまとめる。
Figure 2015530940
1):ミリモル/100gで表される差(組成物中の全SiH基のモル量−全アルケニル基のモル量)
2):SiH過剰量/シリカのモル量の比
例9(比較例)
第1の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン19.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン16.67g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.75g、SiH含有接着促進剤(3.78ミリモルのSiH/g−上記と同じ)1g、及び架橋剤(M 26)1.58gを十分に混合した。
成分Aと成分Bを1:1の割合で混合し、2cm*5cm*2mmの型に充填した。金網を液状シリコーン中に配置した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。
第2の層
成分A:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン19.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:ベースコンパウンドフィラーバッチ30g、25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン17.89g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.75g、SiH含有接着促進剤(3.78ミリモルのSiH/g−上記と同じ)1g、及び架橋剤(M 26)0.36gを十分に混合した。
成分Aと成分Bを1:1の割合で混合し、第1の層の上の2cm*5cm*2mmの枠に充填した。金網を液状シリコーン中に配置した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。1日後、積層体を枠及び型から取り出した。接着性を引き剥がし粘着力で試験したところ、接着破壊を示した。
2つの層の組成物の関連するパラメーターを次の表にまとめる。
Figure 2015530940
1):ミリモル/100gで表される差(組成物中の全SiH基のモル量−全アルケニル基のモル量)
2):SiH過剰量/シリカのモル量の比
例10(比較例)
第1の層
成分A:25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン49.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、及びエチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン47.47g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.75g、SiH含有接着促進剤(3.78ミリモルのSiH/g−前記と同じ)1g、及び架橋剤(M 26)0.78gを十分に混合した。
成分Aと成分Bを1:1の割合で混合し、2cm*5cm*2mmの型に充填した。金網を液状シリコーン中に配置した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。
第2の層
成分A:25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン49.88g、白金1%のKarstedt型白金溶液0.12g、エチニルシクロヘキサノール41.3μLを十分に混合した。
成分B:25℃で10Pa・sの粘度を有するビニル末端線状ポリジメチルシロキサン46.45g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.75g、SiH含有接着促進剤(3.78ミリモルのSiH/g−前記と同じ)1g、及び架橋剤(M 26)1.8gを十分に混合した。
成分Aと成分Bを1:1の割合で混合し、第1の層の上の2cm*5cm*2mmの枠に充填した。金網を液状シリコーン中に配置した。この層をオーブン中で80℃30分間硬化させた。1日後、積層体を枠及び型から取り出した。接着性を引き剥がし粘着力で試験したところ、接着破壊を示した。
2つの層の組成物の関連するパラメーターを次の表にまとめる。
Figure 2015530940
1):ミリモル/100gで表される差(組成物中の全SiH基のモル量−全アルケニル基のモル量)
2):SiH過剰量/シリカのモル量の比
下記表で、例8、9及び10の引き剥がし粘着力を比較する。剥離力はASTM C 794−06の試験方法で測定した。
Figure 2015530940

Claims (15)

  1. 下記a)〜d)の工程を含む多層シリコーン構造体の製造方法。
    a)第1の硬化性シリコーン組成物1)を第1の基材の表面に塗布する工程であって、該第1の硬化性シリコーン組成物1)は、
    1−A)1分子当たり少なくとも2個のアルケニル基を有する1種以上のポリオルガノシロキサン;
    1−B)1種以上の疎水化剤1−C)との反応によって任意に疎水化された1種以上の酸化物充填剤;
    1−D)1種以上の金属触媒;
    1−E)1分子当たり少なくとも2個のSiH基を有する、1種以上のポリオルガノシロキサンを含み、
    (i)前記組成物1)中の全アルケニル基に対する、前記組成物1)中の全SiH基のモル比は0.25〜4であり;
    (ii)前記組成物1)中の全アルケニル基に対する、前記組成物1)中の全SiH基のモル比が1超4以下のときは、
    酸化物充填剤1−B)のモル量に対する、[前記組成物1)中の全SiH基のモル量]−[前記組成物1)中の全アルケニル基のモル量]の差は<0.035であり;
    b)前記第1の基材の表面で前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を任意に硬化させる工程;
    c)第2の硬化性シリコーン組成物2)を、前記第1のシリコーン組成物1)の表面に塗布する工程であって、該第2の硬化性シリコーン組成物2)は、
    2−A)1分子当たり少なくとも2個のアルケニル基を有する、1種以上のポリオルガノシロキサン、
    2−B)1種以上の疎水化剤2−C)との反応で任意に疎水化された、任意の1種以上の酸化物充填剤、
    2−D)1種以上の金属触媒;
    2−E)1分子当たり少なくとも2個のSiH基を有する1種以上のポリオルガノシロキサン
    を含み、
    前記組成物2)中の全アルケニル基に対する、前記組成物2)中の全SiH基のモル比は1超10以下であり;
    d)任意に前記第1の硬化性シリコーン組成物1)と共に、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を硬化させる工程。
  2. 前記第1の硬化性シリコーン組成物1)及び前記第2の硬化性シリコーン組成物2)が、照射及び/又は熱によって硬化される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を、乾燥膜厚が100〜1000μmとなる量で前記第1の基材に塗布する、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記第2の硬化性シリコーン樹脂組成物2)を塗布し、壁厚が1mm超の前記硬化した第2層を設ける、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記第1の硬化性シリコーン組成物1)の粘度が1〜100Pa・s(25℃−剪断速度D=10s−1)であり、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)の粘度が0.1〜200Pa・s(25℃−剪断速度D=10s−1)である、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記第1の硬化性シリコーン組成物1)が、成分1−A)100重量部に対して、成分1−B)を10〜50重量部含有する、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
  7. 前記第1の硬化性シリコーン組成物1)が、20個超のハイドロジェンアルキルシロキシ基、好ましくは23個超のハイドロジェンアルキルシロキシ基を有する線状ポリ(ハイドロジェンアルキル)シロキサンからなる群から選択される、1−E)1分子当たり少なくとも2個のSiH基を有する、1種以上のポリオルガノシロキサンを含む、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
  8. 前記第1の基材上に前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を塗布した後、1個以上の電装品を、前記第1の硬化性シリコーン組成物1)の表面上に配置し、次いで、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を塗布して、前記1個以上の電装品及び前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を被覆する、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
  9. 前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を、前記第1のシリコーン組成物1)の表面に貼り合わせる前に、第2の基材上に塗布し、前記第2の基材上を被覆している前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を前記第1のシリコーン組成物1)の表面に配置した後、任意に前記第1の硬化性シリコーン組成物1)と共に、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を硬化させ、2つの基材の間の前記の硬化した第1及び前記の硬化した第2のシリコーン組成物1)及び2)を介して貼り合わせた前記2つの基材を有する多層構造体とする、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
  10. 前記第1のシリコーン組成物1)及び前記第2の硬化性シリコーン組成物2)が、同一又は異なる組成物である請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
  11. 前記第1のシリコーン組成物1)が硬化された後、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を前記硬化した第1のシリコーン組成物1)の上に塗布する、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
  12. 前記第1の基材が半導体類、プラスチック、金属、セラミック及びガラスから選択される、請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
  13. 前記多層シリコーン構造体が、好ましくは封入又は包埋された電子装置であり、好ましくは封入型若しくは包埋型の太陽電池モジュール、封入型若しくは包埋型の集積回路、電機絶縁体、封入型若しくは包埋型のLED、及び、ディスプレイ、モニター若しくはスクリーンの中間層、コーティング、成形品、積層体、印象材からなる群から選択される電子装置の製造に用いられる、請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
  14. 下記(A)〜(C)のプロセスから選択される、光起電装置の製造のための、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
    プロセス(A)は、
    (a)基材を準備する工程、
    (b)前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を、前記基材の表面に塗布する工程、
    (c)前記第1の硬化性シリコーン組成物1)の上に少なくとも1個の太陽電池を配置する工程、
    (d)任意に前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を硬化させる工程、
    (e)前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を、前記第1の硬化性シリコーン組成物1)からなる層の表面、及び未だ完全に被覆されていない場合には前記太陽電池の表面に塗布する工程、
    (f)任意に、工程(e)で得られた前記構造体の表面に、背面基材を貼り付ける工程、
    (g)任意に前記第1の硬化性シリコーン組成物1)と共に、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を硬化させる工程
    を含み;
    プロセス(B)は、
    (a)基材を準備する工程、
    (b)前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を前記基材の表面に塗布する工程、
    (c)前記第1の硬化性シリコーン組成物1)の上に、少なくとも1個の太陽電池を配置する工程、
    (d)任意に、前記第1の硬化性シリコーン組成物1)硬化させる工程、
    (e)前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を背面基材の表面に塗布する工程、
    (f)前記第2の硬化性シリコーン組成物2)の層を有する前記背面基材を、前記第1の硬化性シリコーン組成物1)の層の表面に貼り付け、前記硬化性シリコーン組成物からなる第1及び第2の層を互いに接触させる工程、
    (g)前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を、任意に前記第1の硬化性シリコーン組成物1)と共に硬化させる工程
    を含み;
    プロセス(C)は、
    (a)太陽電池を準備する工程、
    (b)前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を前記太陽電池の上に塗布する工程、
    (c)前記第1の硬化性シリコーン組成物1)からなる層の表面に基材を配置する工程、
    (d)前記第1の硬化性シリコーン組成物1)を硬化させる工程、
    (e)第2の硬化性シリコーン組成物2)を前記第1の硬化性シリコーン組成物1)からなる層の表面に塗布する工程、
    (f)任意に、前記第2の硬化性シリコーン組成物2)からなる層の上に背面基材を貼り付ける工程、
    (g)前記第2の硬化性シリコーン組成物2)を硬化させる工程
    を含む。
  15. 請求項1〜14のいずれかに記載の方法によって得られる多層シリコーン構造体。
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