炭黑在太阳能模块应用中用于氧化和热稳定性的用途制造技术

用于制造双片或多片绝缘玻璃或太阳能模块的边缘密封，包含密封剂和粘合剂。密封剂包含用特殊反应性基团改性的聚合物，并且具有以下总组合物：以组合物总重量约10%至约90%的量包含的烯烃聚合物；以组合物总重量约10%至约65%的量包含的至少一种填料；约2%至约30%的量的为热和氧化稳定剂的至少一种无机填料；以组合物总重量约2.5%至约25%的量包含的干燥剂和水清除剂中的至少一种；和以组合物总重量约0%至约3%的量包含的至少一种防老化剂，所述防老化剂包括抗氧化剂或UV稳定剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】炭黑在太阳能模块应用中用于氧化和热稳定性的用途相关专利申请的交叉引用 本专利申请要求2009年10月14日提交的美国临时专利申请号61/251，551的权益，并且为2010年3月19日提交的共同待审美国专利申请号12/679，250的部分继续申请，后者要求2008年9月22日提交的国际申请号PCT/DE/2008/001564的权益，该国际申请要求2007年9月20日提交的德国优先权文件DE/10 2007 045 104. 2的权益。以上申请的内容全文通过引用结合到本文中。领域 本专利技术涉及ー种用于太阳能模块的边缘密封，其中提供具有炭黑的密封剂用于热稳定性和热-氧化稳定性，同时保持不导电性。 背景 包含双片或多片玻璃的绝缘玻璃装置的结构已知。除了玻璃片外，为此目的还使用密封剂和/或粘合剤、间隔物和干燥剂或水清除剂是标准惯例。太阳能模块玻璃(光伏太阳能模块和用于加热水的太阳能模块两者)以相同方式组装，不同之处在于两个玻璃片可由金属片和/或塑料膜部分或完全代替。间隔物主要由金属(通常为铝)组成，位于玻璃片的边缘区域，并且具有保持两个玻璃片以所需距离隔开的作用。为了保持在片之间截留的空气或气体干燥，在空心间隔物内另外包含干燥剂(例如，分子筛)。为了能够使干燥剂完全吸收湿气，间隔物在面对片间空间的侧面上提供有小孔(纵向穿孔)。此布置防止湿气在低环境温度在玻璃片的内侧凝结并削弱绝缘玻璃装置的透明性。在面对玻璃片的间隔物的侧面和玻璃片的内表面之间，提供基于聚异丁烯和/或丁基橡胶的密封。此密封一般被称为主密封。主密封的作用是，在制造绝缘玻璃片期间，在将玻璃片接合到已用主密封剂预涂覆的间隔物的同时成为ー种“组装辅助”，以在下ー个制造阶段期间和以后在绝缘玻璃装置使用寿命期间将组件保持在一起，以形成水蒸气阻挡层，该水蒸气阻挡层防止湿气从外部向内滲透进入片间空间，并且，如果绝缘玻璃装置用气体填充，则防止此气体从片间空间向外损失。由于间隔物的朝外边缘在玻璃片外侧边缘内几毫米，形成注入次密封剂(如其一般已知的)的“通道”。次密封的主要目的是弹性结合绝缘玻璃装置的边缘(玻璃片和间隔物)，并且也形成密封——这在某种程度上是另外的密封——针对来自外部的水和水蒸气和来自内部(片间空间)的气体。通常，次密封由基于聚硫化物、聚氨酯或聚硅氧烷的室温固化的双组分密封剂和/或粘合剂组成。也可使用单组分系统，例如基于聚硅氧烷或趁热时施加的热熔丁基粘合剤。然而，上述系统也有某些缺点。在制造绝缘玻璃装置期间，必须在一系列复杂且成本密集的阶段中处理大量材料，其中一些阶段同时进行。就涉及边缘密封的热绝缘性质而言，使用的金属间隔物的缺点是它们为良热导体，因此对绝缘玻璃片期望的低K值具有负面影响，这在双或多片绝缘玻璃的情况下，近年来已通过用惰性气体填充片间空间和使用以低发射(低E)层涂覆的玻璃片而显著改善。特别是由于第二个缺点，近来日益增加数量的绝缘玻璃系统变得可用，它们，代替作为间隔物的铝，采用预制不锈钢型材(profile)(较低壁厚度为可能，因此减小热流)；或预制塑料型材；或预制热塑性型材；或直接挤出在玻璃片之ー上的包含热塑性材料的挤出化合物。由于在边缘密封中改进的热绝缘性质，这些系统也被称为“温边缘系統”。以上的实例可见于EP 517 067 A2，实例和应用机械可见于EP 714 964 Al、EP 176 388 Al和EP 823 531 A2。DE 196 24 236 Al描述了ー种用于绝缘玻璃的热熔粘合剂组合物，所述组合物包含基于硅烷官能聚异丁烯、氢化聚丁ニ烯和/或聚α -烯烃的至少ー种反应性粘合剂和选自丁基橡胶、聚α -烯烃、ニ烯聚合物、聚丁烯或苯こ烯嵌段共聚物的非反应性粘合剂的混合物，该组合物可作为单组分或 双组分粘合剂/密封剂用于制造绝缘玻璃。在此不需要包含金属或塑料型材的单独间隔物，也不需要另外的次密封剂。DE 198 21 355 Al描述ー种用于制造多片绝缘玻璃的密封化合物，该化合物包含硅烷改性的丁基橡胶，并且在多片绝缘玻璃的単独片间起间隔物作用。在此也不需要次密封剂。特别是直接挤到多个玻璃片之ー上的那些间隔物也克服与制造过程相关的难题。因此，可用更灵活和更能生产的自动化方法制造绝缘玻璃片。同样在太阳能模块制造领域，已证明将间隔物以此方式直接施加到模块边缘上提供很多优点。例如，与手工或半自动装配预挤出丁基带比较，这种解决方案不仅带来光学优点，而且带来生产カ优点；另外，它有利于抗水蒸气渗透和漏气的更可靠的长期阻挡层。EPI615 272 Al (或DE 10 2004 032 604 Al)包含组装太阳能模块的示例性方法和装置的说明。所用热塑性材料组合了间隔物的功能与所称的主密封的功能。它也包含干燥剂。TPS系统(TPS=热塑性间隔物)是此种系统的ー个实例。利用这些系统，另外，间隔物的朝外边缘在玻璃片外侧边缘内几毫米，其余空间由所称的次密封填充，将装置弹性结合。在聚硅氧烷作为次密封剂与热塑性间隔物(如TPS系统)组合使用吋，已发现绝缘玻璃装置，包括用惰性气体填充的那些装置，可充分更可靠地制造，并甚至在许多次耐候循环后在边缘密封中保持气密性(EP 916 801 Α2)。在金属间隔物与标准主密封和基于聚硅氧烷的次密封组合使用时，要得到同样低的漏气速率很难。在过去十年己证明，与聚硫化物作为次密封剂组合，TPS系统在绝缘玻璃开窗应用中完全没有问题。然而，特别在用聚硅氧烷作为次密封剂的情况下有ー个缺点，就是在某些情况下，可自身在绝缘玻璃装置内表现为光学缺陷。a)由于外部影响而与绝缘玻璃边缘密封不相容的材料(例如，耐候密封、EPDM玻璃型材等)，和 b)由不充分计划(玻璃打折扣的不良通风/排水)导致的绝缘玻璃装置的玻璃区域的结构误差，和 c)由于安装情况导致的极端暴露(特别是在绝缘玻璃片处和边缘密封中的高温) 的组合，可导致热塑性间隔物型材变形或移入片间空间。这种现象在德国也称为“Girlanden-Effekt (花环效应)”。根据所用TPS密封剂的品质(配制/制造过程)，对a)至c)点下所述外部影响的敏感性有显著差异。在用聚硅氧烷作为次密封剂时，主要原因可假定为在TPS密封剂和次密封之间缺乏粘着力，和只基于TPS密封剂对玻璃的主要物理相互作用的不充分粘着力。此结合可容易地在较大或较小程度上由迁移进入玻璃/TPS密封剂界面的物质弱化。通过该挤出TPS型材的特殊成形横截面，在TPS和聚硅氧烷次密封之间产生这种连接，以便达到机械锚定或摩擦连接的提议(DE 102 04 174 Al)，由于不可能获得用于挤出这种TPS型材横截面的适合成形摸，而遗憾地不能实行。用此提议未解决的另一个问题正是如何使挤到玻璃片上的间隔物型材的开始和末端接合。对于一般长方形横截面，这已在EP 823 531 A2中描述和解决。利用此提议的另ー个难题在施加次密封剂遇到，就是如何完全填充TPS条内的部分凸形空隙，而不加入任何气泡。因此，总的来讲，此提议不能同样在日常制造过程中实行，因此未确立所需的目标。 通过向ー种和/或两者密封剂选择性加入传统的基于硅烷的粘合促进剂以在TPS密封剂和聚硅氧烷密封剂之间达到化学粘合的尝试也没有成功。为此，合乎需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.14 US 61/251,551;2010.03.19 US 12/679,2501.用于制造双片或多片绝缘玻璃或太阳能模块的边缘密封，所述边缘密封包含密封剂和粘合剂，其中密封剂包含用特殊反应性基团改性的聚合物并且具有以下总组合物 a)以组合物总重量约10%至约90%的量包含的烯烃聚合物或其组合； b)以组合物总重量约10%至约65%的量包含的至少ー种填料； c)为组合物总重量约2%至约30%的量的为热和氧化稳定剂的至少ー种无机填料； d)以组合物总重量约2.5%至约25%的量包含的干燥剂和水清除剂中的至少ー种； e)以组合物总重量约O.1%至约3%的量包含的至少ー种防老化剂，所述防老化剂包括抗氧化剂或UV稳定剂。2.权利要求I的边缘密封，其中烯烃聚合物以组合物总重量约10%至约60%的量包含，硅烷改性的聚合物以组合物总重量约5%至约35%的量包含。3.权利要求2的边缘密封，其中填料进ー步包括以组合物总重量计约5%至约60%的量的细粒填料。4.权利要求2的边缘密封，其中烯烃聚合物选自聚异丁烯、聚丁烯、丁基橡胶(聚异丁烯-异戊ニ烯)、苯こ烯嵌段共聚物、SBS (苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯)、SIS (苯こ烯-异戊ニ烯-苯こ烯)、SEBS (苯こ烯-こ烯-丁烯-苯こ烯)、SEPS (苯こ烯-こ烯-丙烯-苯こ烯)、SIBS (苯こ烯-异戍ニ烯-丁ニ烯-苯こ烯)、SPIBS (苯こ烯-聚异丁烯-苯こ烯),也以改性形式存在；和α -烯烃的非晶共聚物和/或三元共聚物(APAO)。5.权利要求2的边缘密封，其中硅烷改性的烯烃聚合物选自聚异丁烯、聚丁烯、丁基橡胶(聚异丁烯-异戊ニ烯)、苯こ烯嵌段共聚物、SBS (苯こ烯-丁ニ烯-苯こ烯)、SIS (苯こ烯-异戍二烯-苯こ烯)、SEBS (苯こ烯-こ烯-丁烯-苯こ烯)、SEPS (苯こ烯-Za烯_丙烯_苯こ烯)、SIBS (苯こ烯-异戍ニ烯-丁ニ烯-苯こ烯)、SPIBS (苯こ烯-聚异丁烯-苯こ烯)和α -烯烃的非晶共聚物和/或三元共聚物(APAO)。6.权利要求5的边缘密封，其中APAO聚合物用至少ー个式(I)的基团改性，所述基团为端基或在链内统计学分布7.权利要求3的边缘密封，其中密封剂的细粒填料选自磨细和沉淀白垩、石灰、硅酸盐、氧化硅和炭黒。8.权利要求7的边缘密封，其中密封剂的白垩为经表面处理的碳酸钙。9.权利要求7的边缘密封，其中密封剂的硅酸盐选自滑石、高岭土、云母、氧化硅、硅石和硅酸钙或硅酸镁。10.权利要求I的边缘密封，其中无机填料为炭黑。11.权利要求I的边缘密封，其中密封剂的干燥剂或水清除剂选自分子筛、五氧化ニ磷、氧化钙、无水盐、环氧化植物油、碳ニ亚胺、对甲苯磺酰异氰酸酯或其组合。12.权利要求I的边缘密封，其中密封剂的干燥剂或水清除剂选自3A至IOA型分子筛(沸石)。13.权利要求I的边缘密封，其中密封剂的防老化剂选自空间位阻酚、硫醚、巯基化合物、磷酯、苯并三唑、ニ苯甲酮、HALS(位阻胺光稳定剂)和抗氧化剂。14.权利要求2的边缘密封，其中烯烃聚合物以组合物总重量计约30%至约50%的量包含，并且具有约5，000D至约1，000，000D的数均分子量，硅烷改性的聚合物以组合物总重量计约5%至约25%的量包含，干燥剂或水清除剂以组合物总重量计最高约15%的量包含。15.一种太阳能模块，所述太阳能模块包括 第一基片； 第二基片； 布置在第一基片和第二基片之间的至少ー个光伏电池； 密封剂，所述密封剂与第一基片和第二基片接触以形成湿气阻档层，从而阻止湿气到达所述至少ー个光伏电池，其中密封剂包含 烯烃聚合物； 硅烷改性的APAO和硅烷改性的聚异丁烯中的至少ー种； 至少ー种填料； 为热和氧化稳定剂的至少ー种无机填料； 水清除剂和干燥剂中的至少ー种；和 至少ー种防老化...

【专利技术属性】
技术研发人员：H贝克，H布吕赫，N肖特，
申请(专利权)人：阿德科产品公司，
类型：发明
国别省市：