BRPI0719198A2

BRPI0719198A2 - Laminados com copolímeros de polissiloxano-ureia termoplásticos

Info

Publication number: BRPI0719198A2
Application number: BRPI0719198-7A
Authority: BR
Inventors: Christian Ochs; Ralph Hiemeyer; Oliver Schaefer
Original assignee: Wacker Chemie Ag
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2014-06-03
Also published as: AU2007306357A1; KR20090045408A; EP2104611A1; CN101541532B; ATE467506T1; US20100047589A1; ZA200901871B; JP5080582B2; DE502007003802D1; MX2009003880A; ES2343981T3; CN101541532A; BRPI0719198B1; JP2010505670A; IL197669A; DE102006048216A1; EP2104611B1; AU2007306357B2; WO2008043749A1; KR101196763B1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "LAMINADOS COM COPOLÍMEROS DE POLISSILOXANO-UREIA TERMOPLÁSTICOS".

A presente invenção refere-se à laminados, nos quais estão contidos pelo menos uma camada de copolímeros de polissiloxano-ureia termoplásticos, bem como pelo menos uma outra camada de uma ou mais unidades de células solares, um processo para sua produção e seu uso.

Como laminado (lâmina em latim: camada) designa-se geral- mente um material de multicamadas, que se forma através de laminação, isto é, compressão e simultânea colagem, de pelo menos duas camadas de materiais iguais ou diferentes. Laminados de vidro são conhecidos há muito tempo e têm uma outra área de aplicação como os chamados vidros de se- gurança compostos na construção de automóveis, veículos e aviões, bem como na indústria da construção. O vidro composto é formado do tipo de sanduíche e consiste em pelo menos um painel de vidro e em uma camada polímera que se encontra sobre este. Como camada polímera intermediária utiliza-se mais frequentemente o polivinilbutiral (PVB) plastificado na forma de película. Além disso, a camada intermediária também pode consistir em poliuretano ou poliacrilato ou em uma combinação de vários materiais dife- rentes.

Módulos solares fotovoltaicos são laminados, os quais apresen- tam uma estrutura do tipo de camada, semelhante aos vidros laminados, mas contêm adicionalmente pelo menos uma camada semicondutora fotos- sensível, a qual está conectada de maneira adequada a uma ou mais células fotovoltaicas através de vias de contato (a seguir mencionadas "unidades de células solares"). Na linguagem geral, os laminados de tal estrutura são co- nhecidos também pelos termos "módulo fotovoltaico", "módulo de célula so- lar", "módulo solar", "painel solar" ou similar. Para esse fim, é feita referên- cia, por exemplo, à UIImann1S Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5a edi- ção, 1992, volume A24, páginas 393-395.

Um módulo solar fotovoltaico consiste geralmente em uma ou mais unidades de células solares, conectadas umas com as outras, que são providas de uma cobertura protetora transparente para a proteção contra influências externas. Nesse caso, as unidades de células solares são fre- quentemente laminadas entre um vidro e uma placa de cobertura posterior, mais ou menos rígida, que também pode consistir em vidro ou políme- ros/copolímeros orgânicos, tais como, por exemplo, daqueles à base de fluo- 5 reto de polivinila (PVF) ou tereftalato de polietileno (PET), com auxílio de uma camada adesiva transparente (módulo solar rígido). Além disso, tam- bém são conhecidos módulos solares, que são flexíveis em certos limites. Nestes, a camada externa protetora, anterior, consiste por exemplo, em (co)polímeros orgânicos transparentes, enquanto que a placa de cobertura 10 posterior consiste em uma placa de metal ou material plástico fina ou em um material composto adequado à base de material plástico e/ou metal.

A camada adesiva transparente necessária para a laminação, possui vários objetivos, as exigências aos materiais empregados são corres- pondentemente elevadas. Dessa maneira, a camada adesiva age, por um lado, como material de incorporação protetor para as unidades de células solares extremamente sensíveis, em que estas são completamente circun- dadas e amplamente isoladas contra ações externas, tais como, por exem- plo, a penetração de umidade e oxigênio. Simultaneamente, contudo, ela não pode prejudicar as propriedades ópticas dos materiais fotossensíveis. Além disso, o material de incorporação utilizado deve ser altamente transpa- rente durante décadas e ser estável ao ultravioleta, bem como garantir a u- nião permanente do material composto do tipo de sanduíche por toda a vida do módulo solar fotovoltaico. Outras exigências são a capacidade de pro- cessamento simples, boa adesão sobre os substratos relevantes, bem como a alta transparência e liberdade de bolhas após o estágio de laminação.

Como material adesivo ou de incorporação transparente utili- zam-se frequentemente resinas de fundição orgânicas, por exemplo, à base de poliuretanos, poliésteres, policarbonatos, epóxidos e acrilatos, bem como sistemas reticuláveis, à base de silicone, tais como, por exemplo, géis de 30 silicone. Esses sistemas adesivos podem ser ajustados com uma viscosida- de tão baixa no estado não endurecido, que também as menores cavidades são completamente enchidas e as unidades de células solares são circun- dadas livres de bolhas. Através de endurecedores ou agentes de reticulação já contidos no sistema adesivo ou a serem adicionalmente acrescentados, induz-se, então, uma vulcanização e obtém-se uma camada adesiva meca- nicamente resistente.

5 A desvantagem dos materiais de incorporação mencionados é a

preparação dispendiosa dos módulos solares correspondentes, pois o está- gio de laminação exige a manipulação com sistemas de multicomponentes e o alto cuidado ao encaixar ou fundir as unidades de células solares; isso vale especialmente no caso de elementos de grandes superfícies. Nos sistemas 10 orgânicos de resinas de fundição, além disso, o endurecimento é um pro- cesso dificilmente controlado. Além disso, algumas das resinas de fundição tendem após anos, a formar bolhas, à turvação ou deslaminação.

Uma alternativa de sistemas endurecedores - em analogia com a produção de vidros de segurança compostos - é o uso de películas termo- 15 plásticas, à base de polímeros ou copolímeros orgânicos, especialmente à base de polivinilbutiral (PVB) ou etileno-acetato de vinila (EVA). Para isso, as unidades de células solares são incorporadas entre as películas de políme- ros e depois, sob alta pressão e alta temperatura, são ligadas para formar um laminado com os materiais de cobertura desejados. Contudo, o emprego 20 de películas de EVA ou PVB termoplásticas está ligado com algumas des- vantagens, que agem negativamente tanto sobre a qualidade como também sobre os custos de produção de módulos solares fotovoltaicos.

A EVA amplamente difundida na construção do módulo solar contém peróxidos orgânicos, para reticular posteriormente o material origina- 25 riamente termoplástico durante o estágio de laminação e dessa maneira, melhorar nitidamente a resistência do material de incorporação à fluência. Contudo, muitas vezes o peróxido não é completamente gasto durante a laminação, de maneira que o peróxido eventualmente excedente pode favo- recer uma oxidação ou decomposição posterior, mas especialmente o ama- 30 relecimento da EVA. Assim, sabe-se, por exemplo, que EVA posteriormente reticulada com peróxido sob extensa influência durante anos de Iuz solar, tal como ocorre, por exemplo, no funcionamento de módulos solares ao ar livre, amarelece. Contudo, isso leva a uma furtiva redução do rendimento da e- nergia solar do módulo. Além disso, o estágio de laminação deve ser efetua- do no vácuo devido à pós-reticulação induzida peroxidicamente, que decorre paralelamente. A origem disto baseia-se no fato, de que o oxigênio atmosfé- 5 rico influencia negativamente as reações de reticulação que decorrem radi- calmente e diminui o grau de reticulação e, com isso, a resistência da EVA pós-reticulada à fluência. Os peróxidos orgânicos novamente, do mesmo modo como seus produtos de dissociação e degradação, são compostos relativamente reativos, que levam muitas vezes a um desgaste prematuro 10 das membranas contidas nos aparelhos de laminação de EVA. Adicional- mente, em condições de produção, a EVA pode liberar pequenas quantida- des de ácido acético, que depois, na seqüência, pode favorecer a corrosão do contato de metal nas unidades de células solares. Adicionalmente, a fu- são, a reticulação relativamente lenta da EVA, bem como a laminação do 15 material composto a cerca de 150°C e sob vácuo, leva a tempos de ciclos de cerca de 15 a 30 minutos por módulo.

A PVB amplamente difundida no início do desenvolvimento da construção do módulo solar, apresenta também uma grave desvantagem: PVB, como se sabe, é extremamente higroscópica e tende fortemente a ab- sorver umidade. Por isso, esta deve ser armazenada até o estágio de lami- nação em condições climáticas, definidas. Além disso, com base em experi- ências negativas do âmbito de vidro laminado, sabe-se que PVB pode ab- sorver lentamente umidade também em estado laminado e com isso, turva- se com mais ou menos intensidade. A turvação reduz significativamente ou- tra vez a permeabilidade da Iuz da camada do laminado, de maneira que em um tal caso o rendimento da energia solar do módulo é marcadamente redu- zido. Para manter, então, a influência da umidade atmosférica sobre o meio de laminação a mais baixa possível para toda a duração de vida do módulo solar, são necessários sistemas de vedação especiais ou vedações margi- nais adicionais com outros materiais de vedação. Isso torna a construção de módulos solares correspondentes dispendiosa e de custos intensos.

Como alternativa para PVB, foi descrito um sistema de poliure- tano termoplástico (TPU), que pode ser processado de modo semelhante- mente simples tal como PVB, mas ao mesmo tempo, não deve apresentar os problemas conhecidos da PVB, descritos acima. Para isso, deve ser feita referência à DE 20220444 U1. No caso dos poliuretanos termoplásticos usa- dos, trata-se de produtos de reação de di-isocianatos alifáticos com polióis orgânicos, onde prolongadores de cadeia adicionais à base de polióis orgâ- nicos podem estar eventualmente presentes. A desvantagem do sistema adesivo descrito, contudo, é O emprego de elementos de composição de sín- tese puramente orgânicos, o que traz consigo uma estabilidade reduzida ao ultravioleta a longo prazo e dessa maneira, torna necessária a adição de estabilizadores de ultravioleta adicionais. Isso leva novamente - ademais, do mesmo modo como na EVA - a uma transparência reduzida dos laminados na faixa UV-A e UV-B visível de alta frequência, que é especialmente inte- ressante para células solares não à base de silício. Além disso, o emprego de polióis orgânicos é desfavorável como elemento de composição de sínte- se, pois esses compostos, como se sabe, são polares e hidrófilos, o que se opõe a um efeito como bloqueio de difusão de vapor de água e com isso, a uma estabilidade às intempéries a longo prazo dos laminados publicados. Além disso, a classe de substâncias dos TPUs empregados, apresenta um ponto de transição vítrea relativamente alto e com isso, uma flexibilidade limitada, especialmente a baixas temperaturas. Visto que o módulo E na proximidade do ponto de transição vítrea, contudo, depende fortemente da temperatura, isso pode levar a que, ao acionar um tal módulo solar com bai- xa temperatura externa (por exemplo, abaixo de O0C), a camada adesiva estica fortemente e as células solares quebradiças bem como os condutores de compostos são prejudicados, o que pode levar à precipitação total do módulo ou ao início da deslaminação.

O objeto da invenção é um laminado, compreendendo

(A) pelo menos uma camada contendo vidro inorgânico e/ou or- gânico,

(B) pelo menos uma camada contendo um copolímero de silo- xano termoplástico, (C) pelo menos uma unidade contendo pelo menos uma cama- da fotossensível e eventualmente

(D) pelo menos mais uma camada selecionada do grupo con- tendo polímeros orgânicos, polímeros silício-orgânicos, materiais metálicos,

materiais minerais e madeira.

Vidro inorgânico ou orgânico (A) no sentido da presente inven- ção, são vidros minerais endurecidos e não endurecidos, bem como vidros orgânicos à base de polímeros e copolímeros orgânicos transparentes.

Exemplos de vidros minerais são vidros técnicos, tais como vi- 10 dro de quartzo, vidro soda-cal, vidro de borossilicato, vidro de alumossilicato, vidro de borato de chumbo, vidro float, vidro de segurança temperado e vidro parcialmente pré-tensionado, bem como vidros de cerâmica de vidro. Outros exemplos são os exemplos mencionados na UIInnann1S Encyclopedia of In- dustrial Chemistry, 5a edição, 1991, volume A18, página 201-202 para vidros 15 ópticos, que são incluídos no teor de publicação do presente pedido.

Exemplos de vidro orgânico são vidros consistindo em policar- bonato, vidro acrílico, tal como, por exemplo, aquele obtenível pela marca Plexiglas® na Degussa AG, Alemanha, poliéster, poliamida, poliestireno, po- liacrilatos, metacrilatos de polimetila, PVC, polipropileno, polietileno, terefta- 20 lato de polietileno, polímeros à base de hidrocarbonetos fluorados, tais co- mo, por exemplo, aqueles obteníveis pela marca Fluon® da Asahi Glass Co., Ltd., Japão, bem como copolímeros dos polímeros mencionados. Outros exemplos são os exemplos mencionados na Ullmann's Encyclopedia of In- dustrial Chemistry, 5a edição, 1991, volume A18, página 204-205 para vidros 25 ópticos à base de polímeros orgânicos, que devem ser incluídos no teor de publicação do presente pedido.

Os vidros (A) usados de acordo com a invenção, têm a 25°C um coeficiente de dilatação térmica de preferivelmente -1*10'6 até 100*10 5 K'1, especialmente de 0 até 100*10'6 K'1.

No caso dos vidros (A) usados de acordo com a invenção, trata-

se preferivelmente de materiais altamente transparentes, isto é, de vidros com um grau de transmissão D6S (de acordo com a DIN 5036, parte 3) de pelo menos 80%, de modo particularmente preferido, de pelo menos 85%, de modo especialmente preferido, de pelo menos 90%.

Os vidros usados de acordo com a invenção, apresentam prefe- rivelmente um ponto de fusão ou um ponto de amolecimento acima de 60°C, 5 de modo particularmente preferido, acima de 80°C, em cada caso com pres- são da atmosfera ambiente, isto é, 900 a 1100 hPa.

O vidro inorgânico ou orgânico de acordo com a presente inven- ção, pode estar presente na forma de placa, painel ou película. Pode tratar- se também de colaminados de vários vidros (A). Preferivelmente, a camada (A) consiste em uma placa ou em uma ou mais películas.

A camada (A) pode consistir em um material uniforme ou esta também pode ser formada por várias camadas. Exemplos de uma formação de camada (A) de multicamadas é a execução do vidro orgânico (A) como vidro de segurança composto ou como vidro float de reflexão reduzida.

O vidro inorgânico ou orgânico pode - caso desejado - ser su-

perficialmente tratado, por exemplo, para melhorar a resistência mecânica da camada (A) ou para reduzir perdas de rendimento através da reflexão da Iuz ou aquecimento excessivo do módulo. Exemplos de tratamentos superfi- ciais são a aplicação de uma camada antirríscos e/ou uma camada antirre- 20 flexiva, tal como descrito, por exemplo, na US 2005/0074591 Al, EP 1328483 BI, DE 10250564 Al e DE 10342401 A1, de uma camada, que leva a um efeito autolimpante, o acabamento antiestático, tal como descrito na DE 19963866 A1, a aplicação de um revestimento antiembaciante, tal como descrito na DE 102004053708 A1 ou a modificação da aspereza su- 25 perficial.

Os copolímeros de siloxano termoplástico da presente invenção podem ser tratados com quaisquer compostos termoplásticos menos conhe- cidos.

No caso do copolímero de siloxano termoplástico da camada (B) trata-se preferivelmente de compostos da fórmula geral R pode ser igual ou diferente e representa um radical hidrocar- boneto monovalente, ligado ao Si1 eventualmente substituído por átomos de halogênio, que pode ser interrompido por átomos de oxigênio,

X pode ser igual ou diferente e representa um radical alquileno com 1 a 20 átomos de carbono, no qual unidades de metileno não- adjacentes umas às outras podem ser substituídas por grupos -O-,

A pode ser igual ou diferente e representa um átomo de oxigê- nio ou um grupo amino -NR'-,

Z pode ser igual ou diferente e representa um átomo de oxigênio ou um grupo amino -NR'-,

R' pode ser igual ou diferente e representa um átomo de hidro- gênio ou um radical alquila com 1 a 10 átomos de carbono,

Y pode ser igual ou diferente e representa um radical hidrocar- boneto bivalente com 1 a 20 átomos de carbono, eventualmente substituído por átomos de halogênio, que pode ser interrompido por átomos de oxigênio, D pode ser igual ou diferente e representa um radical hidrocar- boneto bivalente, eventualmente substituído por átomos de halogênio ou por grupos de éster CrC6-alquílico, no qual unidades de metileno não- adjacentes umas às outras podem ser substituídas por grupos -O-, -COO-, - OCO- ou -OCOO-,

n pode ser igual ou diferente e é um número de 1 a 4000, a é um número de pelo menos 1, b é O ou um número de 1 a 1000 e

c é 0 ou um número de 1 a 1000.

Exemplos de R são radicais alquila, tais como o radical metila, etila, n-propila, iso-propila, 1 -n-butila, 2-n-butila, iso-butila, terc.-butila, n- pentila, iso-pentila, neo-pentila, terc.-pentila; radicais hexila, tal como o radi- cal n-hexila; radicais heptila, tal como o radical n-heptila; radicais octila, tal como o radical n-octila e radicais iso-octila, tal como o radical 2,2,4- trimetilpentila; radicais nonila, tal como o radical n-nonila; radicais decila, tal como o radical n-decila; radicais dodecila, tal como o radical n-dodecila; ra- dicais octadecila, tal como o radical n-octadecila; radicais cicloalquila, tais como o radical ciclopentila, ciclohexila, cicloheptila e radicais metilciclohexila; radicais alquenila, tais como o radical vinila, 1-propenila e o radical 2- propenila; radicais arila, tais como o radical fenila, naftila, antrila e fenantrila; radicais alcarila, tais como o radical o-, m-, p-tolila; radicais xilila e radicais etilfenila; e radicais aralquila, tal como o radical benzila, o radical a- e ο β- feniletila.

Exemplos de radicais R halogenados são radicais halogenoal- quila, tal como o radical 3,3,3-trifluor-n-propila, o radical 2,2,2,2',2',2'- hexafluor-isopropila, o radical heptafluorisopropila e radicais halogenoarila, tal como o radical o-, m- e p-clorofenila.

Preferivelmente, o radical R representa um radical hidrocarbone- to monovalente com 1 a 20 átomos de carbono, eventualmente substituído com átomos de flúor e/ou cloro, de modo particularmente preferido, um radi- cal hidrocarboneto com 1 a 6 átomos de carbono, especialmente um radical metila, etila, vinila e fenila.

Exemplos de radical X são os radicais alquileno indicados abai- xo para o radical Y.

No caso do radical X trata-se preferivelmente de um radical al- quileno com 1 a 10 átomos de carbono, de modo particularmente preferido, do radical metileno e n-propileno.

No caso do radical R' trata-se preferivelmente de átomo de hi- drogênio. Preferivelmente, A representa um radical -NR'- com R' tendo o significado mencionado acima, de modo particularmente preferido, um radi- cal -NH-.

Preferivelmente, o radical Z tem o significado de -O- ou -NH-.

5 Exemplos de radical Y são radicais alquileno, tais como o radical

metileno, etileno, n-propileno, iso-propileno, n-butileno, iso-butileno, terc.- butileno, n-pentileno, iso-pentileno, neo-pentileno, terc.-pentileno, radicais hexileno, radicais heptileno, radicais octileno, radicais nonileno, radicais de- cileno, radicais dodecileno e radicais octadecileno; radicais cicloalquileno, tal 10 como o radical ciclopentileno, radical 1,4-ciclohexileno, radical isoforonileno e o radical 4,4'-metilen-diciclohexileno; radicais alquenileno, tal como o radi- cal vinileno, n-hexenileno, ciclohexenileno, 1-propenileno, alileno, butenileno e 4-pentenileno; radicais alquinileno, tal como o radical etinileno e propargi- leno; radicais arileno, tal como o radical fenileno, bisfenileno, naftileno, antri- 15 Ieno e fenantrileno; radicais alcarileno, tais como os radicais o-, m-, p- toluileno, radicais xilileno e radicais etilfenileno; e radicais aralquileno, tal como o radical benzileno, o radical 4,4'-metilen-difenileno, o radical a- e ο β- feniletileno.

No caso do radical Y trata-se preferivelmente de um radical hi- drocarboneto com 3 a 13 átomos de carbono, de modo particularmente pre- ferido, de radicais aralquileno, alquileno lineares ou cíclicos.

Exemplos de radicais D são os exemplos indicados para Y, bem como radicais polioxialquileno, tais como radicais polioxietileno ou radicais polioxipropileno.

Preferivelmente D representa um radical hidrocarboneto bivalen-

te com 1 a 800 átomos de carbono, eventualmente sob por átomos de flúor, átomos de cloro ou grupos de éster CrC6-alquílico ou um radical polioxial- quileno. No caso de D ser um radical hidrocarboneto eventualmente substitu- ído, trata-se preferivelmente de radicais alquileno com pelo menos 2 a 12 30 átomos de carbono, especialmente com pelo menos 4 a 12 átomos de car- bono. No caso de D ser um radical polioxialquileno, trata-se preferivelmente daqueles com 20 a 800 átomos de carbono, de modo particularmente prefe- rido, com 100 a 800 átomos de carbono, especialmente 100 a 200 átomos de carbono, sendo que de modo muito preferido, trata-se de radicais polioxi- etileno ou de radicais polioxipropileno.

O índice n representa preferivelmente um número de 3 a 800, de modo particularmente preferido de 3 a 400, especialmente de 25 a 250. Representa preferivelmente um número de 1 a 1000, de modo particular- mente preferido, de no máximo 250, especialmente de no máximo 150.

Preferivelmente, a representa um número de 1 a 1000, de modo particularmente preferido de, no máximo, 250, especialmente no máximo 150.

Quando b é diferente de 0, b representa preferivelmente um número de, no máximo, 250, especialmente no máximo 50.

c representa preferivelmente 0 ou um número de, no máximo,

10, especialmente 0 ou um número de, no máximo, 5.

No composto da fórmula (1) usado de acordo com a invenção,

os a blocos de organopolissiloxano, b blocos de poliureia e c blocos de poliu- retano podem ser eventualmente divididos, por exemplo, estatisticamente.

Como grupos terminais do composto da fórmula (1) usados de acordo com a invenção, podem ocorrer grupos terminais usuais de acordo com o estado da técnica, que se formam de acordo com o padrão na síntese daqueles polímeros, tais como, por exemplo, grupos terminais de amino ou isocianato. Estes podem ser reagidos durante a síntese ou posteriormente ainda com outros grupos, tais como, por exemplo, com amino- ou isocianato- silanos. Além disso, é possível, acrescentar compostos orgânicos monofun- cionais já durante a síntese, os quais são reativos em relação aos grupos isocianato, tais como, por exemplo, álcoois primários ou secundários ou a- minas, com o que é possível controlar adicionalmente as propriedades reo- lógicas e o peso molecular dos copolímeros de siloxano termoplásticos (B). Por conseguinte, os copolímeros de siloxano termoplásticos (B) contêm pre- ferivelmente como grupos terminais, um radical orgânico ou silício-orgânico funcional ou não-funcional.

Copolímeros de siloxano termoplásticos, tais como podem ser usados como componente (B) e processos para sua produção, são descri- tos, por exemplo, na EP 1412416 B1 e na EP 1489129 B1, cuja respectiva publicação também deve ser objeto deste pedido.

Exemplos de copolímeros de siloxano termoplásticos da fórmula (1) são aqueles, nos quais

R representa Chh-, X representa -(CH2)3-. A representa -NH-, n representa 35-45, b representa 0, c representa 0,

Y representa -p-C6H4-CH2-p-C6H4, bem como a representa 40- 70 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o ra-

dical -NH (CH2)3SiMe2(0SiMe20)35-45(CH2)3-NH2 no átomo de carbonilcar- bono;

R representa CH3-, X representa -(CH2)3-, A representa -NH-, n representa 35-45, b representa 0, c representa 0,

Y representa -P-C6H4-CH2-P-C6H4, bem como a representa 40- 70 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o ra- dical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2O)35-As(CH2)3-NH-CO-NH-Y-NCO no átomo carbonilcarbono;

Y representa

I

bem como a representa 25-35 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2O)3S- 45(CH2)3-NH2 no átomo carbonilcarbono;

R representa CH3-, X representa -(CH2)3-, A representa -NH-, n representa 35-45, b representa 0, c representa O1

Y representa bem como a representa 25-35 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2O)35. 45(CH2)3-NH-CO-NH-Y-NCO no átomo carbonilcarbono;

R representa CH3-, X representa -(CH2)3-, A representa -NΗ-, n representa 35-45, b representa 0, c representa 0,

Y representa

drogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)35^5(CH2)3- NH2 no átomo carbonilcarbono;

Y representa

drogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2O)35. 45(CH2)3-NH-CO-NH-Y-NCO no átomo carbonilcarbono;

Y representa -(CH2)6, bem como a representa 25-35 e que são

c

e a representa 60-70 e que são terminados com átomo de hi-

e a representa 60-70 e que são terminados com átomo de hi- terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2O)35^5(CH2)3-NH2 no átomo carbonilcarbono;

Y representa -(CH2)6, bem como a representa 25-35 e que são

terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(0SiMe20)35-45(CH2)3-NH-C0-NH-Y-NC0 no átomo carbonilcar- bono;

R representa CH3-, X representa -(CH2)3-, A representa -NH-, n

representa 35-45, b representa 0, c representa 0,

Y representa -(CH2)6, bem como a representa 50-70 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(0SiMe20)35.45(CH2)3-NH2 no átomo carbonilcarbono;

R representa CH3-, X representa -(CH2)3-, A representa -NΗ-, n

representa 35-45, b representa 0, c representa 0,

Y representa -(CH2)6, bem como a representa 50-70 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)35.45(CH2)3-NH-CO-NH-Y-NCO no átomo carbonilcar- bono;

R representa CH3-, X representa -(CH2)3-, A representa -NH-, n

representa 35-45, b representa 0, c representa 0,

Y representa -C(CH3)2-ITi-C6H4-C(CH3)2-, bem como a represen- ta 25-35 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)SS^s(CH2)3-NH2 no átomo carbonilcarbo-

no;

Y representa -C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-, bem como a represen- ta 25-35 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com

o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)35-A5(CH2)3-NH-CO-NH-Y-NCO no átomo carbonilcarbono;

Y representa -C(CH3)2-Hn-CeH4-C(CH3)2-, bem como a represen- ta 50-70 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)35^5(CH2)3-NH2 no átomo carbonilcarbo-

no;

Y representa -C(CH3)2-m-C6H4-C(CH3)2-, bem como a represen- ta 50-70 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com

o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)35.45(CH2)3-NH-CO-NH-Y-NCO no átomo carbonilcarbono;

Y representa -P-C6H10-CH2-P-C6H10, bem como a representa 25-35 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o

radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)35.45(CH2)3-NH2 no átomo carbonilcarbono;

Y representa -P-C6Hi0-CH2-P-C6H10, bem como a representa 25-35 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o

radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)35.45(CH2)3-NH-CO-NH-Y-NCO no átomo carbonilcarbono;

Y representa -p-C6H10-CH2-p-C6H10, bem como a representa

50-70 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)35.45(CH2)3-NH2 no átomo carbonilcarbono;

Y representa -p-C6H10-CH2-p-C6H10, bem como a representa

50-70 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)3M5(CH2)3-NH-CO-NH-Y-NCO no átomo carbonilcarbono;

R representa CH3-, X representa -(CH2)3-, A representa -NH-, n representa 140-155, b representa 0, c representa 0,

Y representa -C(CH3)2-Zrj-CeH4-C(CH3)2-, bem como a represen- ta 50-70 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com

o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)I4O-Iss(CH2)3-NH2 no átomo de carbonil- carbono;

Y representa -C(CH3)2-W-CeH4-C(CH3)2-, bem como a represen-

ta 50-70 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)I40-I55(CH2)3-NH-CO-NH-Y-NCO no áto- mo de carbonilcarbono;

Y representa -C(CH3)2-An-CeH4-C(CH3)2-, bem como a represen- ta 20-35 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)I40-I55(CH2)3-NH2 no átomo de carbonil- carbono;

R representa CH3-, X representa -(CH2)3-, A representa -NH-, n

representa 140-155, b representa 0, c representa 0,

Y representa -C(CH3)2-^-C6H4-C(CH3)2-, bem como a represen- ta 20-35 e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)I40-I55(CH2)3-NH-CO-NH-Y-NCO no áto-

mo de carbonilcarbono;

R representa CH3-, X representa -(CH2)3-, A representa -NH-, n representa 35-45, Y representa -(CH2)6-, a representa 15-25, b representa 15-25, bem como c representa 0 e que são terminados com átomo de hidro- gênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)35.45(CH2)3-NH2 no átomo de carbonilcarbono;

R representa CH3-, X representa -(CH2)3-, A representa -NH-, n representa 35-45, Y representa -(CH2)6-, a representa 15-25, b representa 10

15

15-25, bem como c representa 0 e que são terminados com átomo de hidro- gênio no radical A e com o radical -NH (CH2)3SiMe2(0SiMe20)35-45(CH2)3- NH-CO-NH-Y-NCO no átomo de carbonilcarbono;

R representa CH3-, X representa -(CH2)3-, A representa -NH-, n representa 35-45,

Y representa

a representa 15-25, b representa 15-25, bem como c representa O e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radi- cal -NH (CH2)3SiMe2(OSiMe2)35.45(CH2)3-NH2 no átomo de carbonilcarbono e R representa CH3-, X representa -(CH2)3-, A representa -NH-, n representa 35-45,

Y representa

a representa 15-25, b representa 15-25, bem como c representa O e que são terminados com átomo de hidrogênio no radical A e com o radi- cal -NH (CH2)3SiMe2(0SiMe20)35.45(CH2)3-NH-C0-NH-Y-NC0 no átomo de carbonilcarbono.

Através do conjunto de teor de siloxano, comprimento de cadeia do polímero de siloxano empregado e teor de grupos uretano ou ureia, é possível ajustar o ponto de amolecimento dos copolímeros de siloxano ter- moplásticos da fórmula (1) com precisão. O copolímero de siloxano termo- plástico da camada (B) usado de acordo com a invenção, tem em uma pres- são da atmosfera ambiente, isto é, entre 900 e 1100 hPa, um ponto de amo- lecimento preferivelmente de pelo menos 40°C, mas de modo particularmen- te preferido, aquele na faixa de 100 a 180°C. Preferivelmente, os copolímeros de siloxano termoplásticos da fórmula geral (1) possuem um teor de siloxano de 50 a 99,9% em peso, pre- ferivelmente de 80 a 98% em peso, especialmente de 90 a 95% em peso.

O peso molecular de peso médio Mw dos copolímeros de siloxa- 5 no termoplásticos da fórmula (1) importa preferivelmente em 10.000 a 10.106 g/mol, de modo particularmente preferido, em 30.000 a 106 g/mol, especial- mente 50.000 a 500.000 g/mol.

Para assegurar uma alta resistência à longa duração do com- posto adesivo de acordo com a invenção, a camada (B) precisa compensar 10 as forças, que ocorrem através dos diferentes coeficientes de dilatação tér- mica, por exemplo, do vidro de janela (7,5*10'6 K'1), mas especialmente de materiais plásticos técnicos (50 a 150*10 6 K'1), em relação, por exemplo, ao silício (2*10'6 K'1) durante os ciclos de aquecimento e resfriamento durante o funcionamento de um módulo solar. Para isso, por um lado, são necessárias 15 boas propriedades mecânicas. Por outro lado, a camada (B) não pode ser macia demais, mas sim, deve apresentar uma certa dureza e rigidez, a qual é caracterizável, por exemplo, pelo módulo E. Contudo, camadas (B) com um módulo E alto demais também devem ser evitadas, pois estas são, en- tão, duras demais e as unidades de células solares quebradiças rasgam na 20 dilatação térmica. Para a camada (B), portanto, deve ser encontrado um compromisso equilibrado entre a resistência mecânica, dureza e módulo E, tal como é possível, por exemplo, através do emprego dos copolímeros de siloxano termoplásticos da fórmula (1).

A dureza dos copolímeros de siloxano termoplásticos (B) utiliza- dos de acordo com a invenção, move-se, portanto, preferivelmente na faixa média da escala Shore-A, isto é, é dada preferência aos copolímeros com uma dureza de acordo com a DIN 53505 de 20 a 80 ShA1 especialmente de a 60 ShA.

O módulo E dos copolímeros termoplásticos com 100% de dila- tação utilizados de acordo com a invenção, de acordo com a DIN 53504 S2 à temperatura ambiente, importa preferivelmente em valores de até 3 N/mm2, preferivelmente de 0,5 a 2,5 N/mm2. A resistência à ruptura dos copolímeros termoplásticos utiliza- dos de acordo com a invenção, de acordo com a DIN 53504 S2, importa pre- ferivelmente em 1,5 N/mm2, preferivelmente em pelo menos 3 N/mm2, espe- cialmente em pelo menos 4,5 N/mm2.

A resistência à propagação da ruptura dos copolímeros termo-

plásticos utilizados de acordo com a invenção, de acordo com a ASTM 624 B importa preferivelmente em pelo menos 10 N/mm, preferivelmente, contu- do, em pelo menos 20 N/mm.

Os copolímeros de siloxano termoplásticos utilizados de acordo com a invenção, possuem tipicamente um índice de refração entre 1,4 e 1,45. Através da introdução de radicais fenila na fração siloxano do copolí- mero, contudo, também podem ser obtidos índices de refração de até 1,5.

O coeficiente de dilatação térmica dos copolímeros de siloxano termoplásticos à temperatura ambiente, importa preferivelmente em 100.10'6

a 750.10'6 K'1, de modo particularmente preferido, em 250.10'6 a 500.10'6 K'

1

A camada (B) pode consistir em um material uniforme ou tam- bém ser mesmo estruturada de multicamadas de várias camadas do copolí- meros de siloxano termoplástico ou ser um laminado de diversos polímeros, da qual pelo menos uma deve consistir no copolimero de siloxano termoplás- tico. ;

As unidades (C) utilizadas de acordo com a invenção, contêm uma ou mais camadas de um semicondutor fotossensível, que pode estar presente em forma amorfa, mono-, micro- ou policristalina, bem como em 25 combinações do mesmo. Camadas semicondutoras.adequadas são, por e- xemplo, aquelas, que se formam em silício amorfo, mono-, micro- ou policris- talino, arsenida de gálio, dissulfeto de cobre-índio, disselenida de cobre- índio, disselenida de cobre-índio, gálio, telurida de cádmio ou outros elemen- tos semicondutores e combinações de elementos. Unidades (C) do tipo des- 30 crito são conhecidas de modo geral e descritas, por exemplo, em Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5a edição, 1992, volume A20, página 164-175. Para otimizar o rendimento da luz, as camadas semicondutoras podem estar adicionalmente providas de uma estrutura superficial especial ou de uma camada antirreflexiva (o chamado AR-coating, antireflective coa- ting) à base, por exemplo, de dióxido de titânio, dióxido de silício, nitretos de 5 silício ou similar, com o que são reduzidas eventuais perdas de rendimento por reflexão. A produção de superfícies texturizadas de camadas semicon- dutoras é descrita, por exemplo, na DE 10352423 B3. A DE 19919742 A1 publica métodos para a produção de camadas antirreflexivas. No sentido da presente invenção, os dois métodos para a modificação das camadas semi- 10 condutoras são preferidas da mesma maneira.

A unidade (C) pode estar presente tanto como estrutura inde- pendente, como também em forma suportada em um material de suporte, por exemplo, vidro ou películas de polímeros orgânicos.

A unidade (C) pode ser ligada de acordo com processos conhe- 15 cidos de maneira adequada, através de vias de contato, a uma ou mais célu- las fotovoltaicas, sendo que o termo célula fotovoltaica no sentido da presen- te invenção, deve compreender todos os grupos construtivos, os quais são capazes de transformar Iuz em corrente elétrica utilizando o efeito fotovoltai- co. Além disso, é possível, ligar várias células fotovoltaicas a grupos (os 20 chamados filamentos de célula solar) umas com as outras, o que pode ser efetuado por um método desejado do estado da técnica, por exemplo, por solda, compressão ou colagem com auxílio de adesivos condutivos.

O laminado de acordo com a invenção, pode conter eventual- mente outras camadas (D), que são preferivelmente selecionadas do grupo 25 consistindo em materiais metálicos, materiais minerais, polímeros orgânicos e silício-orgânicos, tais como polivinilbutiral, poliuretanos, poliureias, cloreto de polivinila, epóxidos, poliésteres, (met)-acrilatos, polietileno, acetato de polivinila, polipropileno, PVC, poliestireno, policarbonato, hidrocarbonetos orgânicos fluorados polímeros, silicones, polímeros de resinas de silicone, 30 polímeros de silicone modificados, adesivos de fusão a quente, revestimen- tos, massas de vedação e plastisóis, bem como suas misturas, copolímeros e laminados, em que o material da camada (D) é diferente daquele das ca- madas (A)1 (B) e (C).

Polímeros orgânicos adequados são, por exemplo, fluoreto de polivinila (PVF) ou seus colaminados com tereftalato de polietileno (PET) (tais como, por exemplo, aqueles, que podem ser obtidos pelo nome de 5 marca TEDLAR® da DuPont). Silicones adequados são, por exemplo, silico- nes que reticulam ultravioleta ou a quente, silicones de dois componentes que reticulam a frio e silicones que reticulam por umidade, com um grau de transmissão D65 (de acordo com a DIN 5036, parte 3) inferior a 80%. Materi- ais metálicos adequados são, por exemplo, placas e películas de alumínio 10 ou seus colaminados, tais como, por exemplo, películas compostas de PVF/alumínio/PVF ou PVF/alumínio/PET.

No caso das outras camadas (D) eventualmente presentes, tra- ta-se de modo particularmente preferido, de polímeros orgânicos e seus la- minados entre si, bem como de seus laminados com materiais metálicos.

O laminado de acordo com a invenção, apresenta preferivel-

mente pelo menos uma camada (D).

O laminado de acordo com a invenção, é formado do tipo de sanduíche e de cada uma das camadas (A), (B), (C) e eventualmente (D), pode apresentar em cada caso uma ou mais camadas. Por exemplo, o Iami- 20 nado pode conter adicionalmente outras camadas (B), por exemplo, para ligar a camada (C) com uma camada (D) eventualmente presente ou com uma segunda camada (A).

Em uma forma de concretização preferida, o laminado de acor- do com a invenção, contém uma camada (A) de vidro inorgânico, uma ca- mada (B) do copolímero de siloxano termoplástico e uma unidade (C) con- tendo pelo menos uma camada fotossensível.

Em uma outra forma de concretização preferida, o laminado de acordo com a invenção, contém uma camada (A) de vidro orgânico, uma camada (B) do copolímero de siloxano termoplástico, bem como uma cama- da (C) consistindo em pelo menos uma camada semicondutora fotossensí- vel.

Em uma outra forma de concretização preferida, o laminado de I 22

acordo com a invenção, contém pelo menos uma outra camada adicional de vidro inorgânico ou orgânico (A) ou materiais metálicos ou polímeros orgâni- cos e copolímeros (D). Caso a camada (D) esteja presente no laminado de acordo com a invenção, então esta está preferivelmente presente na forma 5 de película, sendo que no caso da camada (D) trata-se de modo particular- mente preferido de uma película composta.

A camada (A) mostra espessuras de camada de preferivelmente mais do que 1 pm. Espessuras de camada de 10 pm a 20 mm são particu- larmente preferidas.

A camada (B) mostra espessuras de camada em torno de prefe-

rivelmente mais do que 1 pm, sendo particularmente preferida uma espessu- ra de camada de 10 pm a 3 mm. De modo especial, a espessura da camada importa em 10 pm a 1 mm.

A camada (C) mostra espessuras de camada de preferivelmente mais do que 1 pm, sendo particularmente preferida uma espessura de ca- mada de 5 pm a 10 mm. De modo especial, a espessura da camada importa em 10 pm a 2 mm.

As outras camadas (D) eventualmente presentes mostram es- pessuras de camada de preferivelmente mais do que 1 pm, sendo que em cada caso uma camada de espessura de 10 pm a 20 mm é particularmente preferida.

Os laminados de acordo com a invenção, têm uma espessura de preferivelmente 12 pm a 100 mm, de modo particularmente preferido, 20 pm a 50 mm, especialmente de 20 pm a 30 mm.

Os laminados de acordo com a invenção, mostram boa qualida-

de óptica, condicionada pela boa adesão de (B) em (A) ou (B) em (C), como também através das excelentes propriedades de (B), especialmente com respeito à água.

Para melhorar a adesão, silanos promotores de adesão podem ser acrescentados ao copolímero de siloxano termoplástico da camada (B), tais como, por exemplo, silanos com grupos hidrolisáveis e grupos vinila, acrilóxi, metacrilóxi, isocianato, epóxi, anidrido de ácido, ácido, éster ou éter ligados ao SiC1 bem como seus hidrolisados parciais e mistos.

Exemplos de promotores de adesão eventualmente utilizados são 3-isocianatopropiltrimetoxissilano, 3-isocianatopropiltrietoxissilano, 3-iso- cianatopropildimetoximetilsilano, 3-isocianatopropildietoximetilsilano, 3-isoci- 5 anatopropilmetoxidimetilsilano, 3-isocianatopropiletoxidimetilsilano, isociana- tometiltrimetoxissilano, isocianatometiltrietoxissilano, isocianatometildimeto- ximetilsilano, isocianatometildietoximetilsilano, isocianatometilmetoxidimetil- silano e isocianatometiletoxidimetilsilano, 3-aminopropiltrimetoxissilano, 3- aminopropiltrietoxissilano, 3-(2-aminoetil)aminopropiltrimetoxissilano, 3-(2- 10 aminoetil)aminopropiltrietoxissilano, 3-aminopropilmetildimetoxissilano, 3-(2- aminoetil)aminopropilmetildimetoxissilano, ciclohexilaminometiltrietoxissilano, glicidoxipropiltrimetoxissilano e glicidoxipropiltrietoxissilano.

Caso os promotores de adesão sejam utilizados no componente

(B), é dada preferência aos silanos com grupos vinila e silanos com grupos epóxi, que contêm grupos etóxi ou acetóxi como radicais hidrolisáveis, sendo particularmente preferidos o glicidoxipropiltrietoxissilano, viniltrietoxissilano e viniltriacetoxissilano e/ou seus hidrolisados parciais e mistos.

Caso sejam utilizados promotores de adesão, trata-se de quan- tidades de preferivelmente 0,01 a 5% em peso, de modo particularmente preferido, de 0,1 a 2% em peso, especialmente de 0,4 e 0,7% em peso, em cada caso em relação à massa total do componente (B).

O promotor de adesão eventualmente utilizado pode ser mistu- rado de forma simples com o copolímero de silicone termoplástico.

Os silanos promotores de adesão, seus produtos de hidrólise ou condensação ou suas soluções em solventes orgânicos, também podem ser aplicados sobre a superfície das películas preparadas a partir dos copolíme- ros de siloxano termoplásticos.

Os silanos promotores de adesão podem ser preferivelmente a- plicados sobre a película do copolímero de siloxano termoplástico, sobre a camada (A), sobre a camada (C) e/ou sobre a outra camada (D) eventual- mente utilizada. A aplicação dos silanos promotores de adesão é efetuada de acordo com processos conhecidos antes da preparação do compósito. Para este processo introduziu-se o termo "primers" ou "primeira demão".

Além disso, outros aditivos podem ser acrescentados ao copo- límero de siloxano termoplástico, desde que estes não modifiquem negati- vamente as propriedades ópticas. Exemplos de aditivos adequados são co- 5 rantes, pigmentos, materiais de enchimento, catalisadores, estabilizadores de calor, plastificantes, reticuladores, agentes de proteção contra chamas e estabilizadores da Iuz ou suas misturas. Tais aditivos são conhecidos pelo técnico da química de poliuretanos e silicone e podem ser misturados de forma simples com o copolímero de siloxano.

Do mesmo modo, os polímeros orgânicos da camada (D), bem

como os vidros orgânicos da camada (A) podem conter aditivos. Todos es- ses aditivos podem ser específicos para o material e são conhecidos pelo técnico.

A produção do cómpósito de acordo com a invenção, entre as camadas (A), (B) e (C) ou eventualmente entre as camadas (C), (B) e (D) pode ser efetuada de acordo com processos em si conhecidos.

Em princípio, há várias possibilidades para produzir o laminado de acordo com a invenção. Uma possibilidade consiste em aplicar copolíme- ro de siloxano termoplástico liqüefeito sobre a camada (A), por exemplo, por 20 meio de rasqueta, laminação ou também serigrafia, pelo que, após o resfri- amento, a camada (B) é produzida de certa maneira in situ. O laminado de acordo com a invenção, é produzido a seguir, pelo fato, de que a camada

(C) é colocada sobre a camada (B) ainda líquida e comprimida para formar um compósito. Naturalmente, também é possível, aplicar a camada (B) Iique- feita, tal como foi descrito acima, inicialmente sobre a camada (C), depois colocar a camada (A) sobre a camada (B) e em seguida, ligar todas as ca- madas através de compressão para formar um laminado.

A segunda possibilidade consiste em aplicar o copolímero de si- loxano termoplástico (B) liqüefeito com solvente sobre a camada (A), por exemplo, por meio de rasqueta, laminação ou também serigrafia e depois evaporar o solvente. Sobre a camada dupla da camada (A) e (B) obtida des- sa maneira, aplica-se em seguida, a camada (C). O laminado de acordo com a invenção, é obtido, então, através do aumento de temperatura até o amo- lecimento do copolímero de siloxano termoplástico da camada (B) e com- pressão simultânea do compósito. Naturalmente, neste procedimento tam- bém é possível, aplicar o copolímero de siloxano termoplástico da camada 5 (B) liqüefeito com solvente inicialmente sobre a camada (C), depois colocar a camadas (A) sobre a camada (B) e em seguida, ligar todas as camadas através de compressão para formar um laminado.

Uma terceira possibilidade consiste em que as duas camadas

(A) e (C) são montadas através de espaçadores adequados de maneira tal, 10 para obter um espaço de largura definida. Neste espaço introduz-se, então, o copolímero de siloxano termoplástico liqüefeito da camada (B) de um re- servatório de armazenamento aquecido adequado por meio de uma instala- ção de dosagem, sendo que as arestas das camadas (A) e (C) estão tão fechadas, que a massa em fusão do polímero não sai em pontos indesejá- 15 veis e apenas o ar que se encontra entre as camadas (A) e (C) pode esca- par.

A quarta possibilidade preferida da produção do vidro laminado, consiste em produzir a camada (B) contendo copolímero de siloxano termo- plástico, como película. Preferivelmente, utiliza-se uma película impregnada 20 com uma aspereza superficial definida (textura), para minimizar inclusões de ar na laminação. Em seguida, o compósito é obtido em que a camada da película (B) é colocada entre as camadas (A) e (C) e as camadas (A) até (C) são permanentemente ligadas umas com as outras sob pressão e tempera- tura.

Caso haja uma ou mais camadas, tal como, por exemplo, a ca-

mada (D), a produção do laminado composto, por exemplo, entre as cama- das (C) e (D) pode ser efetuada por meio da camada (B), da mesma manei- ra, como descrito anteriormente para o laminado composto entre as cama- das (A) e (C). Naturalmente, em todos os casos descritos acima, um pré- 30 tratamento das camadas (A), (B), (C) e/ou (D) pode ser efetuado com pro- motores de adesão.

A produção de laminados de acordo com a invenção, pode ser efetuada ou da formação escalonada de camadas, isto é, inicialmente a for- mação de uma ou mais camadas compostas, por exemplo, da camada (A) e camada (B) e eventualmente camada (B) e camada (D) e em seguida, lami- nação das camadas compostas com a camada (C) ou em um único estágio de laminação.

Os laminados de acordo com a invenção, podem ser produzidos tanto com auxílio de Iaminadores descontínuos, tais como são aplicados até agora na produção de módulos solares, como também com auxílio de Iami- nadores de rolos. Os últimos oferecem a vantagem de um funcionamento 10 contínuo e - caso os vidros da camada (A) e eventualmente da camada (D) estejam presentes na forma de película - a produção de laminados teorica- mente infinitos.

O processo preferido para a produção dos laminados de acordo com a invenção, é caracterizado pelo fato de que 15 em um primeiro estágio a camada (B) de um copolímero de siloxano termo- plástico, bem como eventualmente outros aditivos é produzida na forma de uma película com uma espessura de preferivelmente 0,1 a 3 mm, em um segundo estágio as camadas individuais são ligadas para formar um laminado a uma temperatura, que está preferivelmente 10 a 50°C acima da 20 temperatura de amolecimento do copolímero de siloxano termoplástico utili- zado e uma pressão, que se encontra preferivelmente entre a pressão da atmosfera ambiente, isto é, cerca de 1000 hPa e 20.000 hPa.

Preferivelmente, a película do copolímero de siloxano termo- plástico produzida no primeiro estágio possui uma textura superficial típica para películas de laminado, sendo que a texturização da superfície da pelí- cula é efetuada na produção da película e de acordo com o estado da técni- ca.

De modo particularmente preferido, a temperatura de laminação no terceiro estágio do processo de acordo com a invenção, é 20 a 40°C aci- ma da temperatura de amolecimento do copolímero de siloxano termoplásti- co utilizado, isto é, preferivelmente em 60 a 250°C, de modo particularmente preferido, em 100 a 200°C, de modo especialmente preferido, em 120 a 180°C.

Preferivelmente, a pressão de laminação no terceiro estágio é de no máximo 10.000 hPa.

A duração do processo de acordo com a invenção, é preferivel- 5 mente entre 5 segundos e 60 minutos, de modo particularmente preferido, entre 15 segundos e 30 minutos, especialmente entre 1 e 20 minutos.

A produção da película contendo os copolímeros de siloxano termoplásticos é fundamentalmente orientada por processos conhecidos. Exemplos de processos adequados para a produção de películas são a ex- 10 trusão por sopro de películas, a extrusão Chill-Roll, o processo casting ou o processo de coextrusão, tais como são descritos, por exemplo, em Ull- mann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5a edição, 1988, volume A11, página 87-93.

Os laminados de acordo com a invenção, são preferivelmente utilizados para a produção de módulos solares fotovoltaicos, sendo que es- ses ainda podem conter componentes estruturais adicionais, tais como, por exemplo, cablagens, peças de molduras, suportes de módulos, componen- tes elétricos e eletrônicos.

Em uma forma de concretização particular, os laminados de a- 20 cordo com a invenção, possuem propriedades amortecedoras de som, bem como propriedades semelhantes aos vidros de segurança laminados, de maneira que eles podem ser utilizados como parte pré-fabricada de facha- das, empena, cobertura de jardim de inverno, parede acústica, elemento de balcão ou parapeito, como parte pré-fabricada de áreas de janelas ou como 25 elemento criador na arquitetura de áreas e ambientes reformados.

Os laminados de acordo com a invenção, possuem uma série de vantagens. Por um lado, a camada de copolímero (B) apresenta uma transparência muito alta de uma ampla faixa espectral, especialmente em áreas de trabalho relevantes, por exemplo, para células solares à base de 30 silício, o que condiciona um alto rendimento de energia solar. A camada de copolímero (B) é, tal como todos os sistemas à base de silicone, estável ao ultravioleta a longo prazo. Por isso, vantajosamente, ao contrário, por exem- pio, das películas de EVA e PVB, não devem ser acrescentados quaisquer estabilizadores de ultravioleta, que depois poderiam levar a efeitos desvanta- josos, tal como amarelecimento ou turvação, às películas contendo o com- ponente (B). Além disso, a camada polímera (B) - diferente da PVB - é al- 5 tamente hidrófoba e apresenta uma excelente adesão, visadamente ajustá- vel para todos os substratos relevantes, tais como, por exemplo, vidro, mate- riais plásticos técnicos e com as unidades de célula solar. Em geral, não o- correm efeitos de deslaminação, por conseguinte, também nas temperaturas usualmente predominantes no funcionamento de um módulo solar.

Os laminados com camada de copolímero (B) de acordo com a

invenção, têm, além disso, em relação aos laminados com materiais de in- corporação de acordo com o estado da técnica, também vantagens técnicas do processo. Por um lado, o processamento de películas contendo copolí- meros de silicone termoplásticos é simples na execução e semelhante à 15 produção do vidro de segurança laminado. Ao contrário de resinas de fundi- ção orgânicas ou EVA, também não são necessários quaisquer outros agen- tes auxiliares de processo, tais como catalisadores ou agentes de reticula- ção, que poderiam encarecer o processo e tornar o laminado sensível a da- nos posteriores. Diferentemente da produção de laminados contendo EVA, 20 também não são necessárias quaisquer aparelhagens de laminação a vácuo especiais. Além disso, a colagem com o copolímero por bloco termoplástico

(B) é reversível; dessa maneira, eventuais falhas de laminação podem ser corrigidas de maneira simples imediatamente após a produção do laminado.

Uma outra vantagem dos laminados de acordo com a invenção, 25 é sua fácil capacidade de reciclagem. Enquanto as unidades de células sola- res de laminados com EVA pós-reticulada de custos intensos, silicones reti- culados ou resinas de fundição orgânicas que não podem ser mais fundidas, só podem ser recuperadas de forma complicada através de processos de multiestágios pirrolíticos e nesse caso, além disso, precisam passar por pro- 30 cessos de purificação caros, os laminados de acordo com a invenção, po- dem ser deslaminados por simples fusão a camada de copolímero (B) a alta temperatura. Em seguida, as unidades de células solares recuperadas dessa maneira, devem ser purificadas somente ainda com álcool, tal como, por e- xemplo, isopropanol, de copolímero (B) eventualmente aderente e depois podem ser diretamente aduzidas ao circuito de material reciclável. Portanto, os laminados de acordo com a invenção, são eficientemente compatíveis 5 com o meio ambiente e protetores dos recursos naturais não somente em sua produção, mas sim, também em seu reaproveitamento.

O comportamento de fusão inteiramente reversível dos copolí- meros (B) revela uma outra vantagem dos laminados de acordo com a in- venção. Ao contrário dos módulos solares com EVA, resinas de fundição 10 orgânicas ou silicones reticulados como camada adesiva, os módulos sola- res contendo copolímeros por blocos (B) podem ser reparados de modo e maneira simples através de abertura por fusão, deslaminação e nova lami- nação antes do local, por exemplo, na precipitação de uma única unidade de módulo solar. Um tal reparo no vocal pode ser efetuado, por exemplo, pelo 15 próprio construtor industrial do solar; medidas corretivas pelo produtor do módulo solar são necessárias apenas em casos excepcionais.

Além disso, os laminados de acordo com a invenção, têm a van- tagem, de apresentarem uma alta flexibilidade até bem abaixo de 0°C.

Nos seguintes exemplos, todos os dados de partes e porcenta- 20 gens, desde que não seja indicado de outro modo, referem-se ao peso. Desde que não seja indicado de outro modo, os seguintes exemplos são efetuados a uma pressão da atmosfera ambiente, isto é, a cerca de 1000 hPa e à temperatura ambiente, isto é, a cerca de 20°C ou a uma temperatu- ra, que se ajusta ao juntar os reagentes à temperatura ambiente sem aque- 25 cimento ou resfriamento adicional. Todos os dados de viscosidade indicados nos exemplos devem referir-se a uma temperatura de 25°C.

A resistência à propagação da ruptura é determinada de acordo com ASTM D624-B-91 (ou ISO 34, método C).

A resistência à ruptura é determinada de acordo com a DIN 53504-85S1.

A dilatação por ruptura é determinada de acordo com a DIN 53504-85S1. A dureza Shore-A é determinada de acordo com a DIN (Deuts- che Industrie Norm) 53505 (edição de agosto de 2000).

Resistência à tração, dilatação por ruptura e módulo (tensão com 100% de dilatação) foram determinados de acordo com a DIN 53504 (edição de maio de 1994) em peças a testar da forma S2.

Exemplo 1

a) Produção da película B1

A partir de um copolímero de siloxano termoplástico, contendo grupos ureia com um teor de siloxano de 92% em peso, um peso molecular 10 de peso médio Mw de cerca de 120.000 g/mol e um ponto de amolecimento de cerca de 125°C, tal como é obtenível pela Wacker Chemie AG sob o no- me comercial GENIOMER® 140, produziu-se uma película de acordo com o processo "chili roll". Para isso, a matéria-prima obtenível na forma de granu- lado é extrusada por meio de um extrusor de rosca sem fim diretamente no 15 cilindro de refrigeração ("chili roll") de uma instalação do cilindro conectado a jusante, sendo utilizada a seguinte configuração mecânica:

extrusão por meio de um extrusor de parafuso sem fim com 10 zonas de aquecimento:

zona 1 (entrada):70°C zona 2 e 3:170°C

zona 4 até 7:195°C zona 8 e 9:170°C zona 10 (bocal): 170°C

número de rotações do extrusor: 30 rotações/minuto taxa de extrusão: 50 kg/h

bocal de fenda larga regulável, disposição vertical do bocal, lar- gura de cerca de 60 cm;

temperatura do cilindro de refrigeração ("chili roll"): 15°C velocidade de saída: cerca de 3,5 m/min.

A largura da fenda do bocal de fenda larga, nesse caso, foi ajus-

tada de maneira tal ou ajustada por uma medição de espessura de camada automática de maneira tal, que resultou uma espessura da película de 0,38 mm. Além disso, a instalação do cilindro continha um cilindro para cunha- gem, com cujo auxílio a película foi provida de uma textura superficial espe- cial. Após o recorte para uma largura de 50 cm, a película produzida dessa maneira foi enrolada para formar um rolo de película.

b) Produção da película B2

Um laminado de película PE foi produzido com o copolímero de siloxano termoplástico, contendo grupos ureia, que é descrito acima sob a) por meio de coextrusão, de maneira análoga à produção da película B1.

Para isso, um laminado de película foi produzido de acordo com 10 o processo "chili roll", em que a matéria-prima de siloxano obtenível na for- ma de granulado é diretamente laminada sobre uma película de LDPE i- gualmente extrusada por meio de um extrusor de parafuso sem fim e condu- zida através do cilindro de refrigeração ("chili roll") para uma instalação de cilindro conectada a jusante, sendo utilizada a seguinte configuração mecâ- 15 nica:

extrusão GENIOMER® por meio de um extrusor de 1 parafuso sem fim com 10 zonas de aquecimento: zona 1 (entrada):70°C zona 2 e 3:170°C zona 4 até 7:195°C

zona 8 e 9:170°C zona 10 (bocal): 170°C

número de rotações do extrusor: 30 rotações/minuto taxa de extrusão: 50 kg/h bocal de fenda larga regulável, disposição vertical do bocal, lar-

gura de cerca de 60 cm;

Extrusão LDPE por meio de um extrusor de 1 parafuso sem fim com 10 zonas de aquecimento:

zona 1 (entrada):70°C zona 2 e 3:190°C zona 4 até 7:195°C zona 8 e 9:180°C zona 10 (bocal): 175°C

número de rotações do extrusor: 30 rotações/minuto 5 taxa de extrusão: 8 kg/h

A largura da fenda do bocal de fenda larga, nesse caso, foi ajus-

tada de maneira tal ou ajustada por uma medição de espessura de camada automática de maneira tal, que resultou uma espessura da película de 0,45 mm. Além disso, a instalação do cilindro continha um cilindro para cunha- gem, com cujo auxílio a camada GENIOMER® foi provida de uma textura 15 superficial especial. Após o recorte para uma largura de 50 cm, a película produzida dessa maneira foi enrolada para formar um rolo de película.

Uma célula solar comercial de silício policristalino e com a me- dida de 10 cm x 10 cm foi completamente coberta com a película do copolí- mero de siloxano termoplástico B1 produzido acima sob a). Em seguida, a película foi levemente comprimida na célula solar, de maneira que o ar even- tualmente preso entre a película e a célula solar pôde desprender-se com- pletamente. Sobre a camada de película do copolímero de siloxano termo- plástico foi colocado, agora, vidro plano pobre em ferro, tal como pode ser obtido, por exemplo, pelo nome comercial AFG Solatex da Interfloat Corpo- ration, Liechtenstein, com a medida de 10 cm x 10 cm e uma espessura de 0,4 cm e levemente comprimida à camada da película de modo tal, que as bolhas de ar eventualmente presas entre o vidro e película puderam des- prender-se completamente. Em seguida, o sanduíche foi aquecido sob carga com um peso de 500 g no forno de ar quente a 160°C por 15 minutos. Após retirar o laminado de célula solar do forno e resfriar, a condução da corrente gerada pela célula solar foi medida e comparada.

Célula solar pura (100 cm2): 100% Célula solar + vidro pobre em ferro: 95%

Célula solar + camada de copolímero de siloxano termoplástico B1 + vidro pobre em ferro: 94%.

A célula solar foi colada livre de fendimento e de ruptura com a camada de vidro por meio da camada de copolímero de siloxano termoplás- tico. O compósito entre o vidro, copolímero de siloxano termoplástico B1 e célula solar era inteiramente transparente (transparência da camada adesiva termoplástica: cerca de 99%), livre de bolhas e de alta estabilidade.

Exemplo 2

Um laminado foi produzido de maneira análoga ao exemplo 1, o

qual adicionalmente às camadas mencionadas no exemplo 1, continha ainda mais uma camada de vidro e uma camada de copolímero de siloxano termo- plástico B1, isto é, possuía a seguinte estrutura formal:

vidro pobre em ferro / camada de copolímero de siloxano termo- plástico B1 / célula solar / camada de copolímero de siloxano termoplástico B1 / vidro pobre em ferro.

O módulo solar com estrutura do tipo de laminado obtido dessa maneira, forneceu igualmente uma corrente, que correspondeu a 94% da corrente da célula solar pura, não laminada (100 cm2). O compósito entre a 20 célula solar e as camadas de vidro era de alta estabilidade e só podia ser mecanicamente separado ainda com gasto de força extremamente alta e destruição das camadas de vidro.

Exemplo 3

Com o emprego adicional de uma película de colaminado PVF/PET/PVF, tal como pode ser obtida, por exemplo, pelo nome comercial lcosolar®-2442 da Isovolta AG, com uma medida de 10 cm x 10 cm e uma espessura de 0,35 mm, um laminado com a seguinte estrutura formal foi produzido de maneira análoga ao exemplo 1:

camada de película do colaminado PVF/PET/PVF / camada de copolímero de siloxano termoplástico B1 / célula solar / camada de copolí- mero de siloxano termoplástico B1 / vidro pobre em ferro.

O módulo solar com estrutura do tipo de laminado obtido dessa maneira, forneceu uma corrente, que correspondeu a 94% da corrente da célula solar pura, não laminada (100 cm2). O compósito entre a célula solar e a película do colaminado PVF/PET/PVF era de alta estabilidade e só pôde ser mecanicamente separado ainda com gasto de força extremamente alta.

5 Exemplo 4

De maneira análoga ao exemplo 1, um laminado com a estrutu- ra formal Fluon® ETFE / camada de copolímero de siloxano termoplástico B2' / filamento de célula solar / camada de copolímero de siloxano termoplástico B2' / película de colaminado de PVF/PET/PVF foi produzido com auxílio de 10 um laminador de rolos e com o emprego de três filamentos de célula solar comercial, colocados paralelamente um ao lado do outro, que consistem em cada caso em 12 células solares (silício policristalino, medida de cada 10 x 10 cm), na película de copolímero de siloxano termoplástico B2 preparado sob 1b), uma película de copolímero PE/PTFE tratada unilateralmente com 15 corona, tal como é obtenível, por exemplo, pelo nome comercial Fluon® ET- FE da Asahi Glass Co., Ltd., Japão, bem como em uma película de colami- nado PVF/PET/PVF adicional, tal como é obtenível, por exemplo, pelo nome comercial lcosolar®-2442 da Isovolta AG. Neste caso, o lado da película de copolímero PE/PTFE tratada com corona pode ser colocada de forma tal, 20 que ela está voltada para o lado da camada de copolímero de siloxano ter- moplástico. Além disso, a fração de LDPE da película de coextrusão GENI- OMER® B2 descrita sob 1b), ao ser desenrolada do rolo de película, foi re- movida através de uma polia de desvio (B2') antes da introdução no lamina- dor de rolos. A temperatura dos rolos de laminação importou em 160°C, os 25 rolos tinham um espaço entre rolos de 1,2 mm e a velocidade de avanço do laminador de rolos importou em 0,15 m/min, de maneira que foi possível produzir o laminado de acordo com a invenção, com uma largura de 50 cm e um comprimento de aproximadamente 130 cm em cerca de 9 minutos.

O módulo solar com estrutura do tipo de laminado obtido dessa maneira, forneceu uma corrente, que correspondeu a 94% da corrente do filamento de célula solar pura, não laminada (3600 cm2). O compósito entre as camadas individuais era de alta estabilidade e só pôde ser mecanicamen- te separado ainda com gasto de força extremamente alto.

Claims

1. Laminado compreendendo (A) pelo menos uma camada contendo vidro inorgânico e/ou or- gânico, (B) pelo menos uma camada contendo copolímero de siloxano termoplástico, (C) pelo menos uma unidade contendo pelo menos uma cama- da fotossensível e eventualmente (D) pelo menos mais uma camada selecionada do grupo con- tendo polímeros orgânicos, polímeros silício-orgânicos, materiais metálicos, materiais minerais e madeira.

2. Laminado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe- lo fato de que no caso do copolímero de siloxano termoplástico da camada (B), trata-se de compostos da fórmula geral <formula>formula see original document page 37</formula> na qual R pode ser igual ou diferente e representa um radical hidrocar- boneto monovalente, ligado ao silício, eventualmente substituído por átomos de halogênio, que pode ser interrompido por átomos de oxigênio, X pode ser igual ou diferente e representa um radical alquileno com 1 a 20 átomos de carbono, no qual unidades de rhetileno não- adjacentes umas às outras podem ser substituídas por grupos -O-, A pode ser igual ou diferente e representa um átomo de oxigê- nio ou um grupo amino -NR'-, Z pode ser igual ou diferente e representa um átomo de oxigênio ou um grupo amino -NR'-, R' pode ser igual ou diferente e representa um átomo de hidro- gênio ou um radical alquila com 1 a 10 átomos de carbono, Y pode ser igual ou diferente e representa um radical hidrocar- boneto bivalente com 1 a 20 átomos de carbono, eventualmente substituído por átomos de halogênio, que pode ser interrompido por átomos de oxigênio, D pode ser igual ou diferente e representa um radical hidrocarboneto biva- lente, eventualmente substituído por átomos de halogênio ou por grupos de éster CrC6-alquílico, no qual unidades de metileno não-adjacentes umas às outras podem ser substituídas por grupos -O-, -COO-, -OCO- ou -OCOO-, n pode ser igual ou diferente e é um número de 1 a 4000, a é um número de pelo menos 1, b é 0 ou um número de 1 a 1000 e c é 0 ou um número de 1 a 1000.

3. Laminado de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteriza- do pelo fato de que o copolímero de siloxano termoplástico da camada (B) com uma pressão da atmosfera ambiente, isto é, entre 900 e 1100 hPa, tem um ponto de amolecimento de pelo menos 40°C.

4. Laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o copolímero de siloxano termoplástico da camada (B) com uma pressão da atmosfera ambiente, isto é, entre 900 e 1100 hPa, apresenta um ponto de amolecimento de 100 a 180°C.

5. Laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o módulo E do copolímero termoplástico com 100% de dilatação à temperatura ambiente, encontra-se em valores de até 3 N/mm2.

6. Laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a camada (D) é selecionada do grupo consistindo em materiais metálicos, materiais minerais, polímeros orgânicos e silício-orgânicos, bem como suas misturas, copolímeros e laminados.

7. Laminado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de apresentar pelo menos uma camada (D).

8. Processo para a produção dos laminados como definidos em qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que em um primeiro estágio, a camada (B) de um copolímero de siloxano termo- plástico, bem como eventualmente outros aditivos é produzida na forma de uma película, - ; em um segundo estágio a camada de película (B) obtida no primeiro estágio é colocada entre as camadas (A) e (C) a serem laminadas, bem como even- tualmente (C) e (D) e em um terceiro estágio as camadas individuais são ligadas para formar um laminado.

9.

Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o terceiro estágio é efetuado a uma temperatura, que se encon- tra 10 a 50°C acima da temperatura de amolecimento do copolímero de silo- xano termoplástico empregado e com uma pressão, que se encontra entre a pressão da atmosfera ambiente, isto é, cerca de 1000 hPa e 20.000 hPa.