DE60103438T2

DE60103438T2 - Acrylharz-Zusammensetzung, Harzplatte mit lackierter Folie, und Beschichtung für Sonnenzellenanordnung

Info

Publication number: DE60103438T2
Application number: DE60103438T
Authority: DE
Inventors: Ito Yokosuka-shi Tomohiro; Shinohara Yokohama-shi Mikiya; Seino Yokosuka-shi Takashi; Handa Miura.shi Kouichi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2021-03-13
Also published as: JP3661583B2; DE60103438D1; US6573320B2; EP1134241A1; US20010034396A1; EP1134241B1; JP2001329136A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Acrylharz-Zusammensetzung und eine Pressharzplatte mit Lackfilm unter Verwendung derselben. Speziell finden die Acrylharz-Zusammensetzung und ihre Formmassen Anwendungen als ein Beschichtungsteil für die Fahrzeugkarosserie, Fahrzeugkarosserie-Außenteile, Fahrzeugkarosserie-Innenteile usw. und als ein Beschichtungsteil für eine Solarzellenplatte.
Die Karosserieplatte, die den größten Teil der äußeren Form des Fahrzeugs einnimmt, ist für das Aussehen noch heute ein bedeutendes Teil. Die Kunstharzkarosserieplatte verfügt über eine gute Pressformbarkeit und hat gegenüber dem Stahlblech den größeren Spielraum in der Kontur. Außerdem bestehen soziale Belange, wie beispielsweise Energieeinsparung, Gewichtsverringerung, Verbesserung der Sicherheit, usw. Angesichts dieser Umstände hat in den letzten Jahren die Verwendung der Kunstharzkarosserieplatte zugenommen.
Darüber hinaus wird von dem Beschichtungsteil der Solarzelle gefordert, dass es über zahlreiche Eigenschaften verfügt, wie beispielsweise Transparenz, Witterungsfestigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Biegesteifheit, usw. Das transparente Kunstharzmaterial, wie es durch das Glas und das Fluorharz oft repräsentiert wird, wird oftmals eingesetzt, um derartigen Anforderungen zu genügen. Darüber hinaus ist das transparente Kunstharzmaterial hinsichtlich der Flexibilität und der Schlagfestigkeit gegenüber dem Glas hervorragend und lässt sich in Bezug auf sein Gewicht stark reduzieren. Es besteht daher eine solche Tendenz, dass das transparente Kunstharzmaterial in den letzten Jahren mehr und mehr zum Einsatz gelangt.
Da für die Fahrzeugkarosserieplatte die Qualität des Aussehens von Bedeutung ist, besteht der Haupttrend darin, dass die Lackierarbeit durch das Hochtemperatureinbrennen zum gleichen Zeitpunkt wie beim Stahlblech ausgeführt wird. Die Lackieranlage für die Fahrzeugkarosserieplatte wird daher bei der Fertigung der Fahrzeugkarosserieplatte benötigt, so dass eine große Investition erforderlich ist.
Außerdem, wenn die Kunstharzkarosserieplatte in den Kreislauf zurückgeführt wird, ist der Schritt des Abziehens des Lackfilms erforderlich, der durch das Heizen gehärtet wurde. Auch bei diesem Schritt ist eine große Investition erforderlich.
Seit kurzem wurde anstelle des Lackeinbrennens zur Lösung der vorgenannten Probleme die Farbfolie, d.h. die Lackfolie, eingesetzt. Diese Folien werden beim Formpressen der Seitenteile usw. als Teil der Fahrzeuge eingesetzt.
Wenn das Fahrzeug jedoch durch die automatische Waschanlage gewaschen wird, die von der Tankstelle, usw. bereitgestellt wird, so wird die Oberfläche des Lackfilms durch die von der Autowaschanlage verwendete Bürste und den Staub, usw. auf der Fahrzeugkarosserieplatte gekratzt. Bei diesen Lackfilmen werden mit zunehmender Häufigkeit bei der Anwendung der Autowaschanlagen die Kratzer mit bloßem Auge erkannt und rufen so das unangenehme Aussehen hervor.
Der Lackfilm besteht aus einer Farblage und einer auf der Farblage erzeugten Klarlack-Lage. In der Regel gelangt das thermoplastische Acrylharz für diese Klarlack-Lage zum Einsatz. Um die Kratzfestigkeit dieses Acrylharzes zu verbessern, ist versucht worden, die Glasübergangstemperatur des Acrylharzes zu erhöhen die Methode des Einmischens des Fluorharzes zu verbessern oder dergleichen.
In den Japanischen Offenlegungsschriften (KOKAI) Sho 63-123469 (veröffentlicht 1988) und Sho 63-120640 (veröffentlicht 1988) ist die Legierung des Poly(vinylidenfluorid)/Acrylharzes offenbart worden. Außerdem wurden in den Japanischen Offenlegungsschriften (KOHYO) Hei 02-503077 (veröffentlicht 1990), die aus einer Legierung erzeugte Klarlackschicht offenbart, die aus einem fluorierten Polymer (Poly(vinylidenfluorid)) mit weniger als 70 Gew.% und dem Acrylharz mit weniger als etwa 50 Gew.% besteht.
Jedoch ist es selbst bei Anwendung dieser verbesserter Methoden nicht möglich, die Kratzer des Lackfilms beim Waschen des Fahrzeuges vollständig zu eliminieren. Bei den bestehenden Lackfilmen können die Kratzer bei zunehmender Häufigkeit der Anwendung der Autowaschanlage visuell festgestellt werden und führen so zu einem unangenehmen Aussehen. Insbesondere erreichen die bestehenden Lackfilme nicht das Niveau, um den Anforderungen zu genügen, die an eine Karosserieplatte gestellt werden, wie beispielsweise den Kotflügel, usw.
Es sind Versuche ausgeführt worden, um die Abriebfestigkeit, die Härte und die Kratzfestigkeit des Lackfilms zu verbessern, indem feine Körner der transparenten anorganischen Verbindung in das Acrylharz eingemischt wurden. Es ist jedoch unmöglich, die ausreichende Verbesserung einfach durch dispergieren/mischen der feinen Körner zu erzielen.
Das Problem von Kratzern in Folge einer Langzeitverwendung und Reinigung wird auch hervorgerufen, da das transparente Kunstharzmaterial als Beschichtungsteil für Solarzellen in bekannten Ausführungen verwendet wird und hinsichtlich der Kratzfestigkeit unzureichend ist. Die Zunahme von Kratzern auf der Oberfläche verringert die Lichtdurchlässigkeit. Da die Kratzer die Häufigkeit der Anhaftung von Staub erhöhen, führen sie zu einer extremen Verringerung des photoelektrischen Wirkungsgrades der Solarzelle. Außerdem setzen die auf dem transparenten Kunstharzmaterial erzeugten Kratzer das schöne Aussehen der Solarzelle herab. Wenn die Kratzer auf dem vorgenannten transparenten Kunstharzmaterial erzeugt werden, ist darüber hinaus Luftkontamination, wie beispielsweise Staub- und Ölgehalt, zum Anhaften auf dem Material bereit, wobei es jedoch schwierig ist, einen solchen anhaftenden Schmutz zu entfernen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Acrylharz-Zusammensetzung mit hoher Kratzfestigkeit zu schaffen, deren Verwendung als Klarlackschicht des Lackfilms und als Beschichtungsteil für die Solarzellenplatte möglich ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pressharzplatte mit Lackfilm und das Beschichtungsteil für die Solarzellenplatte unter Verwendung desselben zu schaffen.
Eine Acrylharz-Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung auf siliciumorganischer Basis, die sich mit dem Acrylmonomer oder dem Methacrylmonomer copolymerisieren oder mischen lässt, in der Acrylharz-Zusammensetzung enthalten ist.
Als die Verbindung auf siliciumorganischer Basis kann die Verbindung auf siliciumorganischer Basis aufgeführt werden, die über die Hydroxyl-Gruppe an einem einzelnen Ende der Polymerverbindung verfügt, oder über die Verbindung auf siliciumorganischer Basis verfügt, die die Doppelbindung an einem einzelnen Seitenende oder an beiden Seitenenden hat.
Außerdem ist ein Lackfilm nach der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass er die vorgenannte Acrylharz-Zusammensetzung als einen Klarlackfilm aufweist.
Darüber hinaus ist ein Beschichtungsteil für die Solarzellenplatte nach der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass sie auf der lichtempfangenden Seite der Solarzelle beschichtet ist und die vorgenannte Acrylharz-Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung als die Klarlackschicht aufweist.
Dementsprechend ist die Acrylharz-Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung hinsichtlich ihrer Kratzfestigkeit verbessert. Da der Lackfilm und das Beschichtungsteil für die Solarzellenplatte, bei denen diese Acrylharz-Zusammensetzung als die Klarlackschicht verwendet wird, die Erzeugung von Kratzern in Folge Langzeitverwendung unterdrückt, lässt sich somit die Anhaftung von Schmutz veningern, die Beeinträchtigung des Aussehens vermeiden und die hohe Lichtdurchlässigkeit aufrecht erhalten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1A eine schematische Darstellung einer Acrylharz-Zusammensetzung, die organisches Silicium enthält, das eine einzelne endständige Doppelbindung hat und Siliciumdioxid-Feinkorn entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
1B eine schematische Darstellung einer Acrylharz-Zusammensetzung, die organisches Silicium enthält, das zwei endständige Doppelbindungen an beiden Seiten hat, sowie das Siliciumdioxid-Feinkorn entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
1C eine schematische Darstellung einer Acrylharz-Zusammensetzung, die organisches Silicium enthält, das eine einzelne endständige Hydroxyl-Gruppe und Siliciumdioxid-Feinkorn nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat;
2 eine Querschnittansicht, die eine Struktur im Schnitt einer Pressharzplatte mit Lackfilm nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3A bis 3D Querschnittansichten, die jeweils eine Struktur im Schnitt der Solarzellenplatte nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
4 eine Darstellung des Aussehens des Fahrzeuges, in das die Solarzellenplatten eingebaut sind;
5 bis 15 Tabellen, die die Eigenschaften der jeweiligen Acrylharz-Zusammensetzung nach Beispiel 1 bis 11 zeigen; sowie
16 eine Tabelle, die die Eigenschaften einer Solarzellenplatte nach dem jeweiligen Beispiel 12, Beispiel 13 und Beispiel 14 und Vergleichsbeispiel zeigen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
ACRYLHARZ-ZUSAMMENSETZUNG
Nachfolgend wird eine Acrylharz-Zusammensetzung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert erläutert.
Die Acrylharz-Zusammensetzung nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Verbindung auf siliciumorganischer Basis auf. Die Verbindung auf siliciumorganischer Basis ist mit Acrylmonomer oder Methacrylmonomer copolymerisiert oder mit diesem gemischt. Damit lässt sich die Abriebfestigkeit des Acrylharzes verbessern, indem die Verbindung auf siliciumorganischer Basis dazu gebracht wird, beim synthetischen Herstellen der Acrylharz-Zusammensetzung das Acryl aufzunehmen.
Als die vorgenannte Verbindung auf siliciumorganischer Basis, die mit dem Acrylmonomer oder dem Methacrylmonomer copolymerisiert werden kann, wird die Verbindung auf siliciumorganischer Basis bevorzugt, die über eine einzelne endständige Doppelbindung verfügt. Die Verbindung auf siliciumorganischer Basis wird durch folgende chemische Formeln (I) dargestellt:
worin R eine Alkyl-Gruppe (C_nH_2n+1) und Me eine Methyl-Gruppe (CH₃) ist.
Die vorgenannte Verbindung auf siliciumorganischer Basis, die durch die vorgenannte chemische Formel (1) dargestellt wird, ist der Verbindungstyp mit einzelner endständiger Doppelbindung, der über das Reaktionsvermögen verfügt. Speziell wird beispielsweise ein 3-Methacryloxypropyl-tris(trimethylsiloxy)silan erhalten, wenn die Alkyl-Gruppe (R) die Methyl-Gruppe ist.
Auch das spezielle Beispiel des anderen Verbindungstyp mit einzelner endständiger Doppelbindung kann eine Verbindung auf siliciumorganischer Basis sein, die dargestellt wird durch die folgende chemische Formel (2):
worin R eine Alkyl-Gruppe und Me eine Methyl-Gruppe ist.
Wenn die Alkyl-Gruppe (R) beispielsweise n-Butyl ist, wird ein α-Butyl-ω-(3-methacryloxypropyl)polydimethylsiloxan erhalten.
Außerdem kann die vorgenannte Verbindung auf siliciumorganischer Basis, die mit anderem Acrylmonomer oder anderem Methacrylmonomer copolymerisiert werden kann, eine Verbindung auf siliciumorganischer Basis sein, die über zwei endständige Doppelbindungen verfügt. Diese wird durch die folgende chemische Formel (3) dargestellt:
worin R eine Alkyl-Gruppe, R' eine Alkylen-Gruppe (C_nH_2n) und Me eine Methyl-Gruppe sind.
Die vorgenannte Verbindung auf siliciumorganischer Basis, die durch die vorgenannte chemische Formel (3) dargestellt wird, ist der Verbindungstyp mit 2 endständigen Doppelbindungen, der über das Reaktionsvermögen verfügt. Wenn die vorgenannte Alkyl-Gruppe beispielsweise die Methyl-Gruppe ist, wird ein α,ω-(3-Methacryloxypropyl)polydimethylsiloxan erhalten. Diese Molekularstruktur kann mit Hilfe der folgenden chemischen Formel (4) dargestellt werden:
worin Me die Methyl-Gruppe ist.
Durch Hinzufügen dieser Verbindungen auf siliciumorganischer Basis zu Acrylharz in dem Polymerisationsprozess werden diese mit dem Acrylharz copolymerisiert. Damit lässt sich die Abriebcharakteristik des Acrylharzes verbessern und es wird auch die Kratzeigenschaft verbessert.
Ferner sollte vorzugsweise in der Verbindung auf siliciumorganischer Basis, die durch die vorgenannte chemische Formel (3) dargestellt wird, n 8 bis 130 betragen und die zahlengemittelte relative Molekülmasse 1.000 bis 10.000 betragen.
Der Film wird zu hart und ist spröde, wenn "n" kleiner ist als 8, während der Film zu elastisch wird und leicht zerkratzt wird, wenn "n" 130 überschreitet. In ähnlicher Weise wird der Film zu hart und ist spröde, wenn die zahlengemittelte relative Molekülmasse kleiner ist als 1.000, während der Film zu elastisch wird und leicht zerkratzt wird, wenn die zahlengemittelte relative Molekülmasse 10.000 überschreitet.
Als die vorgenannte Verbindung auf siliciumorganischer Basis, die mit anderem Acrylmonomer oder anderem Methacrylmonomer copolymerisiert werden kann, lässt sich die Verbindung auf siliciumorganischer Basis nennen, die über eine Doppelbindung an beiden Enden verfügt. Diese wird dargestellt durch die folgende chemische Formel (5):
worin R eine Alkyl-Gruppe ist, R' ist eine Alkylen-Gruppe und Meist eine Methyl-Gruppe.
Bei der vorgenannten Verbindung auf siliciumorganischer Basis, die durch die vorgenannte chemische Formel (5) dargestellt wird, handelt es sich um den Verbindungstyp mit einer einzelnen endständigen Hydroxyl-Gruppe, die über das Reaktionsvermögen verfügt. Wenn beispielsweise die Alkyl-Gruppe (R) eine Methyl-Gruppe ist, wird ein α-(3-(2'-Hydroxyethoxy)propyl)polydimethylsiloxan erhalten. Diese Molekularstruktur lässt sich durch die folgende chemische Formel (6) darstellen:
worin R eine Alkyl-Gruppe und Me eine Methyl-Gruppe ist.
Wenn dieses gleichzeitig mit der synthetischen Herstellung des Acrylharzes gemischt wird, lässt sich die Abriebcharakteristik des Acrylharzes verbessern und ebenso die Kratzeigenschaft.
Außerdem sollte vorzugsweise in der Verbindung auf siliciumorganischer Basis, die durch die vorgenannte chemische Formel (5) dargestellt wird, "n" größer oder gleich 10 und kleiner oder gleich 130 sein und die zahlengemittelte relative Molekülmasse größer als 1.000 und kleiner oder gleich 10.000 sein.
Die Verbindung auf siliciumorganischer Basis wird von der Oberfläche des Films weggeschmolzen, wenn "n" kleiner als 10 ist, während der Film zu elastisch wird und leicht zerkratzt wird, wenn "n" 130 überschreitet. In ähnlicher Weise wird die Verbindung auf siliciumorganischer Basis von der Oberfläche des Films weggeschmolzen, wenn die zahlengemittelte relative Molekülmasse kleiner als 1.000 ist, während der Film zu elastisch wird und leicht zerkratzt wird, wenn die zahlengemittelte relative Molekülmasse größer als 10.000 ist.
Darüber hinaus sollte vorzugsweise bei der Copolymerisation oder dem Mischen der Anteil der vorgenannten Verbindung auf siliciumorganischer Basis, die durch die vorgenannte chemische Formel (1), (3) oder (5) dargestellt wird, auf größer oder gleich 1 Gew.% und kleiner oder gleich 30 Gew.% in Bezug auf das Acrylmonomer eingestellt sein. Darüber hinaus sollte mehr bevorzugt der Anteil auf mehr als 1 Gew.% und weniger als 10 Gew.% eingestellt sein.
Der Einfluss ist dann gering, wenn der Anteil unterhalb von 1 Gew.% liegt, während der Film zu elastisch wird und leicht zerkratzt wird, wenn der Anteil oberhalb von 30 Gew.% liegt. Im Übrigen liegen die Gründe dafür, dass mehr bevorzugt der Anteil auf kleiner oder gleich 10 Gew.% eingestellt werden sollte, darin, dass die Härte des Films und die Kratzfestigkeit gut sind.
Um außerdem die Oberflächenhärte der Acrylharz-Zusammensetzung zu erhöhen, ist es wirksam, in den Polymerisationsprozess des Acrylharzes in das Harz Feinkorn zu dispergieren/zu mischen. Um die Durchlässigkeit der Acrylharz-Zusammensetzung zu bewahren, sollte der Durchmesser des Feinkorns kleiner als 380 nm gehalten werden was etwa die kürzeste Wellenlänge des sichtbaren Lichts ist. Als ein solches Feinkorn lassen sich beispielsweise Siliciumdioxid, Titandioxid oder Zirconiumdioxid nennen, die transparente anorganische Stoffe sind. Für die Form des anorganischen Feinkorns kann jede beliebige Kugelform, Plättchenform und Nadelform gewählt werden. Im Speziellen kann Feinkorn, das über einen Durchmesser von 5 nm bis 20 nm verfügt, der Zusammensetzung eine gute Dispergierbarkeit im Nanometerbereich vermitteln. Allerdings ist es schwierig, zu einer ausreichend zufriedenstellenden Oberflächenhärte durch einfaches Dispergieren/Mischen dieses anorganischen Feinkorns in das Harz während des Herstellungsprozesses des Acrylharzes zu gelangen.
Um die Abriebfestigkeit, die Härte und die Kratzfestigkeit der Acrylharz-Zusammensetzung noch weiter zu verbessern, sollte die Haftfestigkeit an der Grenzfläche zwischen dem vorgenannten anorganischen Feinkorn und dem Acrylharz vorzugsweise noch weiter erhöht werden. Um die Haftfestigkeit an der Grenzfläche zwischen dem vorgenannten Feinkorn und dem Acrylharz zu erhöhen, sollte die Hydroxyl-Gruppe vorzugsweise z.B. an den Oberflächen des anorganischen Feinkorns gebunden sein. Vorzugsweise kann das Siliciumdioxid-Feinkorn als das anorganische Feinkorn zum Einsatz gelangen und die Hydroxyl-Gruppe oder die Methyl-Gruppe können dann an den Oberflächen des Siliciumdioxid-Feinkorns gebunden werden. Dieses Siliciumdioxid-Feinkorn verfügt über die Wechselwirkung mit dem Acrylharz und ist damit zur Verbesserung der Oberflächenhärte wirksam.
Als ein spezielles Beispiel für das vorgenannte Siliciumdioxid-Feinkorn kann der Typ der Silanol-Gruppe (=Si-OH) genannt werden (AEROSIL 300, Korndurchmesser 7 nm; hergestellt von Nihon Aerosil), worin die Hydroxyl-Gruppe an der Oberfläche des Siliciumdioxids gebunden ist.
Wenn das Siliciumdioxid-Feinkorn und der Haftverbesserer auf Titanbasis (Titantriacrylatisopropoxid ATK877:Chisso Corporation), das an einem Ende das Acrylat hat, miteinander ohne die Hydrolyse in einer Stufe umgesetzt werden, kann die Acrylat-Gruppe chemisch an den Oberflächen des vorgenannten Siliciumdioxid-Feinkorns gebunden werden. Der Haftverbesserer auf Titanbasis wird durch die folgende chemische Formel (7) dargestellt:
Diese Reaktion wird durch die folgende Gleichung (8) dargestellt:
Außerdem lässt sich die Verbindung, in der die endständige Acrylat-Gruppe an den Oberflächen des Siliciumdioxid-Feinkorns gebunden ist, durch die folgende chemische Formel (9) darstellen:
Da die an den Oberflächen des Siliciumdioxid-Feinkorns gebundene Acrylat-Gruppe mit dem Acrylmonomer oder dem Methacrylmonomer reagiert, kann das Acrylpolymer an der Oberfläche des Siliciumdioxids gebunden werden. Diese Reaktion wird durch die folgende Reaktionsgleichung (10) dargestellt:
In diesem Fall werden die vorgenannten Reaktionen in der Pressemitteilung unter dem Titel "Introduction to Epoxy Resin" ("Einführung in das Epoxidharz") (Muroi and Ishii, P129, Polymer Publishing Association) und dem "Bulletin of Kenrich Co." (Nr. Kr-0975-2) erläutert.
Wenn das mit Hilfe der durch die Reaktionsgleichung (10) dargestellten Reaktion erhaltene Polymer durch Mischen in der Schmelze oder als Lösung zum Zeitpunkt der Synthese des Acrylharzes in das Harz eingearbeitet wird, kann die Oberflächenhärte der Acrylharz-Zusammensetzung erhöht werden.
Wenn darüber hinaus die Verbindung auf siliciumorganischer Basis, die über Reaktivität verfügt, an dem Siliciumdioxid-Feinkorn gebunden ist, das die Acrylat-Endgruppe an der Oberfläche aufweist, und diese anschließend in das Acrylharz eingemischt werden, so lassen sich die Reißfestigkeit und die Steifigkeit der Acrylharz-Zusammensetzung verbessern.
Wenn mit anderen Worten in dem Verfahren zur Polymerisation des Acrylharzes das 3-Methacryloxypropyl-tris(trimethylsiloxy)silan, bei dem es sich um den Verbindungstyp mit einer einzigen endständigen Doppelbindung handelt, wie er vorstehend als spezielles Beispiel für die Verbindung auf siliciumorganischer Basis beschrieben wurde, die über Reaktivität verfügt, oder das α-Butyl-ω-(3-methacryloxypropyl)polydimethylsiloxan mit dem Siliciumdioxid-Feinkorn, an dessen Oberflächen die endständige Acrylat-Gruppe gebunden ist, dazu gebracht werden, zu reagieren, so kommt es zu den jeweils durch die folgenden chemischen Formeln (11) (12) dargestellten Verbindungen.
worin R eine Alkyl-Gruppe ist und Me eine Methyl-Gruppe ist;
worin Me eine Methyl-Gruppe ist.
Wenn die erhaltene Verbindung nach Formel (11) oder Formel (12) mit dem Acryl copolymerisiert wird, so lässt sich die Reißfestigkeit und die Steifigkeit des Acrylharzes verbessern, wie auch die Kratzeigenschaft durch Verbesserung der Abriebfestigkeit verbessert werden kann.
Wenn in dem Polymerisationsprozess des Acrylharzes darüber hinaus der Typ der endständigen Hydroxyl-Gruppe (α-(3-(2'-Hydroxyethoxy)propyl)polydimethylsiloxan), wie er vorstehend als das spezielle Beispiel der Verbindung auf siliciumorganischer Basis beschrieben wurde, mit dem Siliciumdioxid-Feinkorn, das über eine endständige Acrylat-Gruppe an der Oberfläche verfügte, gemischt wird und diese mit dem Acryl gemischt werden, so lassen sich in ähnlicher Weise Reißfestigkeit und Steifigkeit des Acrylharzes verbessern, wie auch die Kratzfestigkeit durch Verbesserung der Abriebfestigkeit verbessert werden kann. Das α-(3-(2'-Hydroxyethoxy)propyl)polydimethylsiloxan wird durch die folgende chemische Formel (13) dargestellt:
worin R eine Alkyl-Gruppe ist und Me eine Methyl-Gruppe ist.
Als die Polymerisationsreaktion zwischen dem Acrylharz und der Verbindung auf siliciumorganischer Basis kann jede beliebige der folgenden Reaktionen angewendet werden: Suspensionspolymerisation, Lösungspolymerisation, Emulsionspolymerisation und Massepolymerisation.
1A bis 1C sind schematische Darstellungen der Acrylharz-Zusammensetzung in der die Verbindung auf Siliciumbasis und das Siliciumdioxid-Feinkorn miteinander entsprechend der vorstehend ausgeführten Ausführung der vorliegenden Erfindung polymerisiert sind.
1A zeigt eine Acrylharz-Zusammensetzung 10, die eine Verbindung auf Siliciumbasis 30 enthält und durch die Molekülformel gegeben ist, die über die einzelne endständige Doppelbindung verfügt, und Siliciumdoxid-Feinkorn 20, das über die Hydroxyl-Gruppe auf dessen Oberfläche verfügt. Die Verbindung auf Siliciumbasis 30 wird mit dem Acrylmonomer oder dem Methacrylmonomer an dem einzelnen Ende des Moleküls, das über das Reaktionsvermögen verfügt, polymerisiert, um fest an der Acrylharz-Zusammensetzung 10 zu binden. Auch das Siliciumdioxid-Feinkorn, das in der Acrylharz-Zusammensetzung 10 enthalten ist, wird chemisch an dem Acrylharz 10 über die Hydroxyl-Gruppe auf der Oberfläche gebunden, um die Festigkeit der Acrylharz-Zusammensetzung 10 zu erhöhen.
1B zeigt die Acrylharz-Zusammensetzung 10, die eine Verbindung auf Siliciumbasis 31 enthält und die durch die Molekülformel gegeben ist, die über zwei endständige Doppelbindungen verfügt, und Siliciumdioxid-Feinkorn 20 enthält, das über die Hydroxyl-Gruppe an dessen Oberfläche verfügt. Die Verbindung auf Siliciumbasis 31 wird mit dem Acrylmonomer oder dem Methacrylmonomer an den beiden Enden des Moleküls, das über die Reaktivität verfügt, polymerisiert, um fest an der Acrylharz-Zusammensetzung 10 zu binden.
1C zeigt die Acrylharz-Zusammensetzung 10, die eine Verbindung auf Siliciumbasis 32 enthält und die durch die Molekülformel gegeben ist, die über die Hydroxyt-Gruppe an dem einzigen Ende verfügt, und das Siliciumdioxid-Feinkorn 20 enthält, das über die Hydroxyl-Gruppe an dessen Oberflächen verfügt. Da die Verbindung auf Siliciumbasis 32 mit dem Acrylmonomer oder dem Methacrylmonomer gemischt wird, ist sie in der Acrylharz-Zusammensetzung 10 eingebettet.
PRESSHARZPLATTE MIT LACKFILM
Als nächstes wird nachfolgend eine Pressharzplatte mit Lackfilm unter Verwendung der Acrylharz-Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung erläutert.
Da die vorgenannte Acrylharz-Zusammensetzung transparent ist, kann sie als die Klarlackschicht des Lackfilms beispielsweise für die Fahrzeugkarosserieplatte verwendet werden. Wenn die Acrylharz-Zusammensetzung auf die Farblackschicht aufgetragen wird, wird eine solche Acrylharz-Zusammensetzung die Lichtdurchlässigkeit des transparenten Harzes nicht herabsetzen, wobei nichtsdestoweniger der Glanz, die Abriebfestigkeit, die Kratzeigenschaft und die Oberflächenhärte der Harzplatte, auf der die Acrylharz-Zusammensetzung aufgetragen wurde, verbessert werden können.
2 zeigt ein Beispiel für eine Pressharzplatte mit Lackfilm gemäß der Ausführungsform. Die Pressharzplatte mit Lackfilm wird aufgebaut durch Laminieren eines Grundharzmaterials und des Lackfilms, der die Acrylharz-Zusammensetzung nach der vorstehend ausgeführten Ausführungsform als Klarlack aufweist. Außerdem lässt sich die Pressharzplatte mit Lackfilm ausbauen, indem diese integral mit Hilfe des Zweistufenspritzgießverfahrens geformt werden.
Wie beispielsweise in 2 gezeigt wird, werden ein Lackfilm, der aus einem auflaminierten Film einer Trägerschicht 62, der Farblage 64 und einer Klarlackschicht 66 besteht, auf der Kunstharzformplatte 50 als das Grundharzmaterial geformt. Sowohl die Farbschicht 64 als auch die Klarlackschicht 66 haben das Acrylharz als Grundmaterial, wobei die Klarlackschicht 66 der Acrylharz-Zusammensetzung entsprechend der vorstehend ausgeführten Ausführungsform entspricht.
Der in Schichten aufgebaute Lackfilm kann geformt werden mit Hilfe der aufgeschmolzenen Mehrschicht-Extrusionsfolie oder einer Formmasse zum thermischen Laminieren. Außerdem kann der in Schichten aufgebaute Lackfilm geformt werden, indem der Reihe nach die Klarlackschicht, der Farbfilm und das Trägermaterial mit Hilfe des thermischen Laminierens der Formmasse laminiert werden.
BESCHICHTUNGSTEIL FÜR EINE SOLARZELLENPLATTE
Als nächstes wird nachfolgend eine Ausführungsform zur ein Beschichtungsteil für eine Solarzellenplatte unter Verwendung der Acrylharz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung erläutert.
3A bis 3D zeigen ein Beispiel für den Aufbau der jeweiligen Solarzellenplatte, auf der das Beschichtungsteil geformt ist.
Das Beschichtungsteil für die Solarzellenplatte gelangt zur Anwendung, indem die Acrylharz-Zusammensetzung nach der vorstehend ausgeführten Ausführungsform als Klarlackschicht auf die lichtempfangende Seite der Solarzelle aufgetragen wird. Da die Acrylharz-Zusammensetzung die Kratzfestigkeit der Oberfläche verbessern kann und die Acrylharz-Zusammensetzung hinsichtlich des Wasserabweisungsvermögens und Ölabweisungsvermögens hervorragend ist, lassen sich Kratzer und anhaftender Schmutz in Folge der Langzeitverwendung verringern. Dadurch wird die Verringerung der Durchlässigkeit vermieden, und der anfängliche Wirkungsgrad der Energieerzeugung kann aufrecht erhalten werden.
Wie in 3A gezeigt wird, erzielt das Beschichtungsteil 80 für die Solarzellenplatte den vorgenannten Effekt in zufriedenstellender Weise, wenn sie die lichtempfangende Seite der Solarzelle 70 abdeckt. Wie jedoch in 3B gezeigt wird, können die Beschichtungsteile 80a, 80b auf die lichtempfangende Seite bzw. auf die Rückseite der Solarzelle 70 aufgebracht werden. Das bedeutet, wenn die Solarzelle in der vorgenannten Acrylharz-Zusammensetzung eingebettet ist, kann der vorstehend ausgeführte Effekt erzielt werden.
Wie in 3A gezeigt wird, kann die Solarzelle 70 als die exponierte Vorrichtung verwendet werden, d.h. kann in Form der sogenannten Zelle Anwendung finden. Andernfalls kann die Solarzelle 70, wie in 3C gezeigt wird, verwendet werden, indem sie durch ein Trägerteil 90 abgedeckt wird, wie beispielsweise eine PET-Folie, eine EVA-Folie, usw., d.h, in Form des sogenannten "Moduls" zur Anwendung gelangt. Die Form der Solarzelle ist nicht speziell beschränkt.
Vorzugsweise kann das Beschichtungsteil 80 der Solarzellenplatte aufgebaut werden, indem eine Klebstoffschicht und/oder eine elastische Schicht 81 und eine Klarlackschicht 82 auflaminiert werden, die aus der Acrylharz-Zusammensetzung hergestellt ist. Im Fall dass die Haftfestigkeit des Oberflächenmaterials der Solarzelle lediglich durch die Klarlackschicht 82 schwach ist, kann die Klebstoffschicht die ausreichende Schichtablösefestigkeit vermitteln. Außerdem lässt sich die Zerstörung der Solarzellenvorrichtung, die durch thermische Verformungsspannung in Folge des Unterschieds des linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der vorgenannten Acrylharz-Zusammensetzung und der Solarzelle hervorgerufen wird, durch die Bereitstellung der elastischen Schicht verhindert werden.
Als die vorgenannte Klebstoffschicht lassen sich beispielsweise Klebstoffe auf Basis von Polyurethan, Epoxid, Silicon und Acryl nennen, wobei jede von ihnen in geeigneter Weise ausgewählt werden kann, um sich dem Material der aufgeklebten Oberfläche anzupassen.
Als die vorgenannte elastische Schicht lassen sich beispielsweise Acrylkautschuk, Siliconkautschuk, Urethankautschuk, Ethylen/Vinylacetat-, Polyvinylbutyral- und verschiedene thermoplastische Elastomere nennen, wobei jede beliebige der elastischen Schichten in geeigneter Weise ausgewählt werden kann, die eine geringere Elastizität als die vorgenannte Acrylharz-Zusammensetzung hat.
Darüber hinaus lässt sich, wie in 3D gezeigt wird, beispielsweise eine Vielzahl von Lagen, wie beispielsweise eine Klebstoffschicht 81a, eine elastische Schicht 83 und eine Klebstoffschicht 81b doppelt in dieser Reihenfolge zwischen der Klarlackschicht 82 und der Solarzelle 70 auflaminieren.
Um die vorgenannte Acrylharz-Zusammensetzung auf der lichtempfangenden Seite der Solarzelle als die Klarlackschicht aufzutragen, erfolgt dieses vorzugsweise, wenn die Acrylharz-Zusammensetzung wie eine Folie oder ein flächiges Erzeugnis ausgeformt ist und sodann direkt auf der lichtempfangenden Seite der Solarzelle aufgetragen wird oder mit Hilfe einer Klebstoffschicht und/oder der elastischen Schicht kaschiert wird.
Als ein spezielles Verfahren kann der sogenannte thermische Prozess des Laminierens genannt werden, bei dem die Folie oder das flächige Erzeugnis aus der Acrylharz-Zusammensetzung direkt auf der lichtempfangenden Seite der Solarzelle aufgedeckt oder mit Hilfe der Klebstoffschicht und/oder der elastischen Schicht aufgetragen wird und anschließend im Pressfitting mit Hilfe einer Presse oder Walze unter gleichzeitiger Aufbringung von Wärme aufgepresst wird.
Die Folie oder das flächige Erzeugnis können lediglich auf der lichtempfangenden Oberflächenseite der Solarzelle aufgetragen werden, ansonsten kann die Solarzelle zwischen zwei Flächenerzeugnissen aus Folie oder einem Flächenerzeugnis angeordnet werden.
Als ein anderes Verfahren zum Abdecken kann die Solarzelle auch in eine Form gesetzt werden und die lichtempfangende Seite der Solarzelle anschließend mit der Acrylharz-Zusammensetzung in der Form aufgefüllt werden. Außerdem kann die Solarzelle in die Form eingesetzt werden, nachdem die Klebstoffschicht und/oder die elastische Schicht auf die lichtempfangende Seite der Solarzelle auflaminiert wurden und dann anschließend die Acrylharz-Zusammensetzung in die Form eingefüllt werden.
Als das konkrete Verfahren lässt sich das sogenannte Zweistufenspritzgießverfahren nennen. Bei diesem Verfahren wird die Solarzelle so eingesetzt, dass eine Rückseite der Solarzelle in Kontakt mit einer Kernoberfläche der Form gelangt und die Formen anschließend verschraubt werden und die schmelzflüssige Acrylharz-Zusammensetzung sodann in die Form eingespritzt wird, um sie zu füllen. Die Puder der Acrylharz-Zusammensetzung, die überwiegend eine kugelförmige Form mit einem mittleren Korndurchmesser von 1 bis 100 μm haben, werden in die Form an die Stelle der schmelzflüssigen Acrylharz-Zusammensetzung gefüllt, wonach die Gesamtform bis zur Schmelztemperatur erhitzt und anschließend gekühlt werden kann. In diesem Fall kann die Solarzelle, wenn sie in einem hängenden Zustand so fixiert ist, dass sie die Form nicht berührt, in die Acrylharz-Zusammensetzung eingebettet werden.
4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für das Aussehen eines Fahrzeuges zeigt, in das Solarzellenplatten 100 nach der vorliegenden Erfindung eingebaut sind. Die Stelle, an der die Solarzellenplatten 100 eingebaut sind, ist nicht speziell beschränkt, so dass jede beliebige Stelle ausgewählt werden kann, wenn eine solche Stelle von dem Tageslicht bestrahlt werden kann. Wie beispielsweise in 4 gezeigt wird, kann die Solarzellenplatte vorzugsweise an der hinteren Karosserie oder als Dachplatte eingebaut werden. Unabhängig von dem Vorhandensein der Solarzellenplatte kann der Lackfilm nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform auch auf der Oberfläche der Fahrzeugkarosserie als Beschichtungsteil zur Anwendung gelangen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, werden bei Verwendung der Acrylat-Zusammensetzung nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform als die Klarlackschicht der Pressharzplatte mit Lackfilm oder des Beschichtungsteils für die Solarzellenplatte nicht nur der Glanz, die Abriebfestigkeit und die Oberflächenhärte verbessert, sondern auch die Kratzfestigkeit erhöht. Darüber hinaus kann die Häufigkeit des Anhaltens von Schmutz auf den Kratzern verringert werden und der Schmutz selbst dann leichter entfernt werden, wenn der Schmutz anhaftet. Insbesondere kann die Antifouling-Eigenschaft verbessert werden, was auf das Wasserabweisungsvermögen und das Ölabweisungsvermögen der Acrylharz-Zusammensetzung zurückzuführen ist, in die die vorgenannte Verbindung auf siliciumorganischer Basis eingemischt worden ist, und zwar unabhängig von dem Vorhandensein von Kratzern.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die "Beispiele und Vergleichsbeispiele" nachfolgend detailliert erläutert, ohne dass die vorliegende Erfindung auf diese Beispiele beschränkt ist.
BEWERTUNGSMETHODE DER ACRYLAT-ZUSAMMENSETZUNG
Die Abriebfestigkeit, d.h. der Grad des Rutschvermögens der Acrylharz-Zusammensetzung wurde unter Anwendung eines Apparates zum Messen einer Oberflächeneigenschaft gemessen (HEIDEN 14DR, hergestellt von Shinto Kagaku Co., Ltd.). Gemessen wurde die Anfangskraft der Horizontalbewegung, indem eine Staub (JIS Nr. 8)-23 Gew.%ige wässrige Lösung auf ein Baumwolltuch mit einer konstanten Fläche auf dem Teststück von 1 cm² getropft wurde und anschließend eine konstante Last auf das Baumwolltuch aufgetragen wurde. Sodann wurde die Reibcharakteristik anhand der Größe der Anfangskraft der Horizontalbewegung bezogen auf den relativen Wert unter gleichzeitigen relativen Vergleichen mit dem vorhandenen Acrylharz bewertet.
Die Kratzeigenschaft, d.h. der Grad der Schwierigkeit durch die Reibung der Acrylharz-Zusammensetzung gekratzt zu werden, wurde unter Verwendung des Apparates zum Messen einer Oberflächeneigenschaft (HEIDEN 14DR, hergestellt von Shinto Kagaku Co., Ltd.) gemessen. Nachdem die Staub (JIS Nr. 8)-23 Gew.%-wässrige Lösung auf eine konstante Fläche des Teststückes von 1 cm² aufgetropft und das Teststück sodann wiederholt mit der vorbestimmten Zahl bei konstanter Geschwindigkeit unter gleichzeitiger Aufbringung einer konstanten Last bewegt wurde, wurden die Heiz-Werte des Teststückes nach der Reibung mit einem Heiz-Meter (HM-65, hergestellt von dem Murakami Color Research Institute) gemessen. Sodann wurde die Abriebeigenschaft anhand der Größe des Heiz-Wertes bezogen auf den relativen Wert unter gleichzeitigen relativen Vergleichen mit dem vorhandenen Acrylharz bewertet.
Die Härte der Acrylharz-Zusammensetzung wurde unter Verwendung eines Rockwell-Härte-Messgerätes (M-Skala) bezogen auf den relativen Werten unter gleichzeitigem relativen Vergleichen mit dem vorhandenen Acrylharz bewertet.
Außerdem wurde die Durchlässigkeit bewertet, indem die Gesamtdurchlässigkeit für Licht unter Verwendung des Heiz-Meters (HM-65, hergestellt von dem Murakami Color Research Institute) bezogen auf den relativen Wert unter gleichzeitigem relativen Vergleichen mit dem vorhandenen Acrylharz ermittelt wurde.
BEISPIEL 1
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und anschließend bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion eingeleitet, indem die siliciumorganische Verbindung vom Typ mit einzelner endständigen Doppelbindung (CYLAPLANE TM-0701, hergestellt von Chisso Corporation) allmählich eingeträufelt wurde. Sodann wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das ausfällende Lösemittel nach Ablauf von etwa 1 Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit einzelner endständigen Doppelbindung 99/1, 95/5 bzw. 90/10 betrug.
Darüber hinaus wurden nach der gleichen Methode Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis. von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit einzelner endständigen Doppelbindung 70/30 bzw. 60/40 betrug.
Es wurden 5 Arten von Teststücken mit unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt, indem diese resultierenden Harz-Zusammensetzungen getrocknet und anschließend die thermische Formung unter Druck angewendet wurde.
Die jeweiligen Daten der Abriebfestigkeit, der Härte, der Kratzeigenschaft und der Durchlässigkeit dieser Teststücke sind in Tabelle 1 von 5 gegeben, wo diese gleichzeitig mit der Acrylharz-Zusammensetzung bekannter Ausführung verglichen wurden, in der kein organisches Silicium zugesetzt wurde.
Wie in Tabelle 1 von 5 gezeigt wird, haben unter den Bedingungen, dass die Menge des Gehaltes an organischem Silicium vom Typ mit einzelner endständigen Doppelbindung unterhalb von 30 Gew.% liegt, die Acrylharz-Zusammensetzungen eine gute Durchlässigkeit und sind hinsichtlich der Abriebfestigkeit, der Härte und der Kratzeigenschaft dem bloßen Acrylharz bekannter Ausführung überlegen.
BEISPIEL 2
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und anschließend bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion eingeleitet, indem allmählich das organische Silicium vom Typ mit zwei endständigen Doppelbindungen (CYLAPLANE FM-7711, hergestellt von Chisso Corporation) eingeträufelt wurde. Sodann wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das ausfällende Lösemittel nach Ablauf von etwa 1 Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit zwei endständigen Doppelbindungen 99/1, 95/5 bzw. 90/10 betrug.
Darüber hinaus wurden nach der gleichen Methode Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit zwei endständigen Doppelbindungen 70/30 bzw. 60/40 betrug.
Es wurden 5 Arten von Teststücken mit unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt, indem diese resultierenden Harz-Zusammensetzungen getrocknet und anschließend die thermische Formung unter Druck angewendet wurde.
Die jeweiligen Daten der Abriebfestigkeit, der Härte, der Kratzeigenschaft und der Durchlässigkeit dieser Teststücke sind in Tabelle 2 von 6 gegeben, wo diese gleichzeitig mit der Acrylharz-Zusammensetzung bekannter Ausführung verglichen wurden, in der kein organisches Silicium zugesetzt wurde.
Wie in Tabelle 2 von 6 gezeigt wird, haben unter den Bedingungen, dass die Menge des Gehaltes an organischem Silicium vom Typ mit zwei endständigen Doppelbindungen unterhalb von 30 Gew.% liegt, die Acrylharz-Zusammensetzungen eine gute Durchlässigkeit und sind hinsichtlich der Abriebfestigkeit, der Härte und der Kratzeigenschaft dem bloßen Acrylharz bekannter Ausführung überlegen.
BEISPIEL 3
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und anschließend bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion eingeleitet, indem allmählich das organische Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Hydroxyl-Gruppe (CYLAPLANE FM-0411, hergestellt von Chisso Corporation) eingeträufelt wurde. Sodann wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das ausfällende Lösemittel nach Ablauf von etwa 1 Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit einer einzigen endständigen Hydroxyl-Gruppe 99/1, 95/5 bzw. 90/10 betrug.
Darüber hinaus wurden nach der gleichen Methode Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit einer einzigen endständigen Hydroxyl-Gruppe 70/30 bzw. 60/40 betrug.
Es wurden fünf Arten von Teststücken mit unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt, indem diese resultierenden Harz-Zusammensetzungen getrocknet und anschließend die thermische Formung unter Druck ausgeführt wurden.
Die jeweiligen Daten der Abriebfestigkeit, der Härte, der Kratzeigenschaft und der Durchlässigkeit dieser Teststücke sind in Tabelle 3 von 7 gegeben; wo diese gleichzeitig mit der Acrylharz-Zusammensetzung bekannter Ausführung verglichen wurden, in der kein organisches Silicium zugesetzt wurde.
Wie in Tabelle 3 von 7 gezeigt wird, haben unter den Bedingungen, dass die Menge des Gehaltes an organischem Silicium vom Typ mit einzelner endständigen Hydroxyl-Gruppe unterhalb von 30 Gew.% liegt, die Acrylharz-Zusammensetzungen eine gute Durchlässigkeit und sind hinsichtlich der Abriebfestigkeit, der Härte und der Kratzeigenschaft dem bloßen Acrylharz bekannter Ausführung überlegen.
BEISPIEL 4
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und anschließend bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion nach und nach als Ganzes eingeleitet, indem allmählich organisches Silicium vom Typ mit einzelner endständigen Doppelbindung (CYLAPLANE TM-0701, hergestellt von Chisso Corporation) eingeträufelt und außerdem allmählich das Siliciumdioxid-Feinkorn (SNOW TEX MEK-ST, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) eingeträufelt wurde, die in dem Methylethylketon-Lösemittel verteilt wurden und einen Korndurchmesser von 10 bis 20 nm hatte. Sodann wurde es unter Verwendung von Ethanol als das ausfällende Lösemittel nach Ablauf von etwa l Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit einzelner endständigen Doppelbindung/Siliciumdioxid-Feinkorn 90/5/5, 85/5/10, 80/5/15, 85/10/5, 80/10/10 bzw. 75/10/15 betrug.
Darüber hinaus wurden nach der gleichen Methode Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit einzelner endständigen Doppelbindung/Siliciumdioxid-Feinkorn 65/30/5, 60/30/10 bzw. 55/30/15 betrug.
Es wurden 9 Arten von Teststücken , mit unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt, indem diese resultierenden Harz-Zusammensetzungen getrocknet und anschließend die thermische Formung unter Druck ausgeführt wurde.
Die jeweiligen Daten der Abriebfestigkeit, der Härte, der Kratzeigenschaft und der Durchlässigkeit dieser Teststücke sind in Tabelle 4 von 8 gegeben, wo diese gleichzeitig mit der Acrylharz-Zusammensetzung bekannter Ausführung verglichen wurden, in der kein organisches Silicium zugesetzt wurde.
Wie in Tabelle 4 von 8 gezeigt wird, haben unter den Bedingungen, dass die Menge des Gehaltes an organischem Silicium vom Typ mit einzelner endständigen Hydroxyl-Gruppe unterhalb von 30 Gew.% beträgt und die Menge von enthaltendem Siliciumdioxid-Feinkorn kleiner ist als 15 Gew.%, die Acrylharz-Zusammensetzungen eine gute Durchlässigkeit und sind hinsichtlich der Abriebfestigkeit, der Härte und der Kratzeigenschaft dem bloßen Acrylharz bekannter Ausführung überlegen. Insbesondere lässt sich die Härte durch Zusetzen von Siliciumdioxid-Feinkorn verbessern.
BEISPIEL 5
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und anschließend bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion nach und nach als Ganzes eingeleitet, indem allmählich organisches Silicium vom Typ mit zwei endständigen Doppelbindungen (CYLAPLANE FM-7711, hergestellt von Chisso Corporation) eingeträufelt und ebenfalls allmählich das Siliciumdioxid-Feinkorn (SNOW TEX MEK-ST, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) eingeträufelt wurde, die in dem Methylethylketon-Lösemittel dispergiert wurde und einen Korndurchmesser von 10 bis 20 nm hatte. Sodann wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das ausfällende Lösemittel nach Ablauf von etwa 1 Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit zwei endständigen Doppelbindungen/Siliciumdioxid-Feinkorn 90/5/5, 85/5/10, 80/5/15, 85/10/5, 80/10/10 bzw. 75/10/15 betrug.
Darüber hinaus wurden nach der gleichen Methode Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit zwei endständigen Doppelbindungen/Siliciumdioxid-Feinkorn 65/30/5, 60/30/10 bzw. 55/30/15 betrug.
Es wurden 9 Arten von Teststücken mit unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt, indem diese resultierenden Harz-Zusammensetzungen getrocknet und anschließend die thermische Formung unter Druck ausgeführt wurde.
Die jeweiligen Daten der Abriebfestigkeit, der Härte, der Kratzeigenschaft und der Durchlässigkeit dieser Teststücke sind in Tabelle 5 von 9 gegeben, wo diese gleichzeitig mit der Acrylharz-Zusammensetzung bekannter Ausführung verglichen wurden, in der kein organisches Silicium zugesetzt wurde.
Wie in Tabelle 5 von 9 gezeigt wird, haben unter den Bedingungen, dass die Menge des Gehaltes an organischem Silicium vom Typ mit zwei endständigen Doppelbindungen unterhalb von 30 Gew.% beträgt und die Menge von enthaltendem Siliciumdioxid-Feinkorn kleiner ist als 15 Gew.%, die Acrylharz-Zusammensetzungen eine gute Durchlässigkeit und sind hinsichtlich der Abriebfestigkeit, der Härte und der Kratzeigenschaft dem bloßen Acrylharz bekannter Ausführung überlegen. Insbesondere lässt sich die Härte durch Zusetzen von Siliciumdioxid-Feinkorn verbessern.
BEISPIEL 6
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und anschließend bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion nach und nach als Ganzes eingeleitet, indem allmählich organisches Silicium vom Typ mit einzelner endständigen Hydroxyl-Gruppe (CYLAPLANE FM-0411, hergestellt von Chisso Corporation) eingeträufelt und außerdem allmählich das Siliciumdioxid-Feinkorn (SNOW TEX MEK-ST, hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd.) eingeträufelt wurde, das in das Methylethylketon-Lösemittel dispergiert und einen Korndurchmesser von 10 bis 20 nm hatte. Sodann wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das ausfällende Lösemittel nach Ablauf von etwa 1 Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit einzelner endständigen Hydroxyl-Gruppe/Siliciumdioxid-Feinkorn 90/5/5, 85/5/10, 80/5/15, 85/l0/5, 80/10/10 bzw. 75/10/15 betrug.
Darüber hinaus wurden nach der gleichen Methode die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organischem Silicium vom Typ mit einzelner endständigen Hydroxyl-Gruppe/Siliciumdioxid-Feinkorn 65/30/5, 60/30/10 bzw. 55/30/15 betrug.
Es wurden neun Arten von Teststücken mit unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt, indem diese resultierenden Harz-Zusammensetzungen getrocknet und anschließend die thermische Formung unter Druck ausgeführt wurde.
Die jeweiligen Daten der Abriebfestigkeit, der Härte, der Kratzeigenschaft und der Durchlässigkeit dieser Teststücke sind in Tabelle 6 von 10 gegeben, wo diese gleichzeitig mit der Acrylharz-Zusammensetzung bekannter Ausführung verglichen wurden.
Wie in Tabelle 6 von 10 gezeigt wird, haben unter den Bedingungen, dass die Menge des Gehaltes an organischem Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Hydroxyl-Gruppe unterhalb von 30 Gew.% beträgt und die Menge von enthaltendem Siliciumdioxid-Feinkorn kleiner ist als 15 Gew.%, die Acrylharz-Zusammensetzungen eine gute Durchlässigkeit und sind hinsichtlich der Abriebfestigkeit, der Härte und der Kratzeigenschaft dem bloßen Acrylharz bekannter Ausführung überlegen. Insbesondere lässt sich die Härte durch Zusetzen von Siliciumdioxid-Feinkorn verbessern.
BEISPIEL 7
Es wurde der Haftverbesserer auf Titanbasis (Titantriacrylatisopropoxid (vorgenannte Formel (7)) AKT 877 (hergestellt von Chisso Corporation)) chemisch umgesetzt mit dem Silica (AEROSIL 300, Korndurchmesser 7 nm (hergestellt von Nihon Aerosil)) vom Typ mit der Silanol-Gruppe (=Si-OH) (vorgenannte Formel (8)), worin die Hydroxyl-Gruppe an der Oberfläche durch die übliche Methode zum Binden der Acrylat-Gruppe an der Oberfläche von Siliciumdioxid gebunden war.
Danach wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid in einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion eingeleitet, indem allmählich das Siliciumdioxid-Feinkorn zugesetzt wurde, das in dem Methylethylketon-Lösemittel dispergiert wurde und einen Korndurchmesser von 7 nm hatte sowie die vorgenannte endständige Acrylat-Gruppe aufwies. Anschließend wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das ausfällende Lösemittel nach Ablauf von etwa 1 Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/Siliciumdioxid-Feinkorn 99/1, 95/5 bzw. 90/10 betrug.
Darüber hinaus wurden nach der gleichen Methode die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/Siliciumdioxid-Feinkorn 70/30 bzw. 60/40 betrug.
Es wurden fünf Arten von Teststücken mit unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt, indem diese resultierenden Harz-Zusammensetzungen getrocknet und anschließend die thermische Formung unter Druck ausgeführt wurde.
Die jeweiligen Daten der Abriebfestigkeit, der Härte, der Kratzeigenschaft und der Durchlässigkeit dieser Teststücke sind in Tabelle 7 von 11 gegeben, wo diese gleichzeitig mit der Acrylharz-Zusammensetzung bekannter Ausführung verglichen wurden.
Wie in Tabelle 7 von 11 gezeigt wird, lässt sich die Härte durch Zusetzen von Siliciumdioxid-Feinkorn, das die Acrylat-Gruppe über die Hydroxyl-Gruppe an der Oberfläche aufweist, zu der Acrylharz-Zusammensetzung verbessern. Insbesondere haben unter den Bedingungen, dass die Menge an enthaltendem Siliciumdioxid-Feinkorn unterhalb von 30 Gew.% beträgt, die Acrylharz-Zusammensetzungen eine gute Durchlässigkeit und sind hinsichtlich der Härte und der Kratzeigenschaft dem bloßen Acrylharz bekannter Ausführung überlegen.
BEISPIEL 8
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und anschließend bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion eingeleitet, indem allmählich das Siliciumdioxid-Feinkorn (AEROSIL R812), das in dem Ethylketon-Lösemittel dispergiert war und einen Korndurchmesser von 7 nm hatte und die Methyl-Gruppe an seinen Oberflächen aufwies, zugesetzt. Sodann wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das ausfällende Lösemittel nach Ablauf von etwa 1 Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/ Siliciumdioxid-Feinkorn 99/1, 95/5 bzw. 90/10 betrug.
Darüber hinaus wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/Siliciwndioxid-Feinkorn 70/30 bzw. 60/40 betrug.
Es wurden fünf Arten von Teststücken mit unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt, indem diese resultierenden Harz-Zusammensetzungen getrocknet und anschließend die thermische Formung unter Druck ausgeführt wurde.
Die jeweiligen Daten der Härte, der Kratzeigenschaft und der Durchlässigkeit dieser Teststücke sind in Tabelle 8 von 12 gegeben, wo diese gleichzeitig mit der Acrylharz-Zusammensetzung bekannter Ausführung verglichen wurden.
Wie in Tabelle 8 von 12 gezeigt wird, ließ sich die Härte durch Zusetzen des Siliciumdioxid-Feinkorns, das die Methyl-Gruppe auf der Oberfläche aufwies, zu der Acrylharz-Zusammensetzung verbessern. Insbesondere haben unter den Bedingungen, dass die Menge von enthaltendem Siliciumdioxid-Feinkorn unterhalb von 30 Gew.% beträgt, die Acrylharz-Zusammensetzungen eine gute Durchlässigkeit und sind hinsichtlich der Härte und der Kratzeigenschaft dem bloßen Acrylharz bekannter Ausführung überlegen.
BEISPIEL 9
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und anschließend bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion nach und nach als Ganzes eingeleitet, indem allmählich das organische Silicium, das die einzelne endständige Doppelbindung aufwies (CYLAPLANE TM-0701, hergestellt von Chisso Corporation) eingeträufelt und ebenfalls allmählich das Siliciumdioxid-Feinkorn, das in Methylethylketon-Lösemittel dispergiert war und einen Korndurchmesser von 7 nm hatte und auf seiner Oberfläche die Acrylat-Gruppe aufwies, eingeträufelt wurde. Sodann wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das ausfällende Lösemittel nach Ablauf von etwa 1 Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organischem Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Doppelbindung/Siliciumdioxid-Feinkorn 90/5/5, 85/5/10, 80/5/15, 85/10/5, 80/10/10 bzw. 75/10/15 betrug.
Darüber hinaus wurden nach der gleichen Methode die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Doppelbindung/Siliciumdioxid-Feinkorn 65/30/5, 60/30/10 bzw. 55/30/15 betrug.
Es wurden neun Arten von Teststücken mit unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt, indem diese resultierenden Harz-Zusammensetzungen getrocknet und anschließend die thermische Formung unter Druck ausgeführt wurde.
Die jeweiligen Daten der Abriebfestigkeit, der Härte, der Kratzeigenschaft und der Durchlässigkeit dieser Teststücke sind in Tabelle 9 von 13 gegeben, wo diese gleichzeitig mit der Acrylharz-Zusammensetzung bekannter Ausführung verglichen wurden.
Wie in Tabelle 9 von 13 gezeigt wird, haben unter diesen Bedingungen, dass die Menge an enthaltendem organischen Silicium vom Typ mit einer endständigen Doppelbindung unterhalb von 30 Gew.% beträgt und die Menge an enthaltendem Siliciumdioxid-Feinkorn, das die Acrylat-Gruppe über die Hydroxyl-Gruppe auf der Oberfläche aufweist, kleiner ist als 15 Gew.%, die Acrylharz- Zusammensetzungen haben eine gute Durchlässigkeit und sind hinsichtlich ihrer Abriebfestigkeit, der Härte und der Kratzeigenschaft dem bloßen Acrylharz bekannter Ausführung überlegen.
BEISPIEL 10
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion eingeleitet, indem allmählich das organische Silicium, das zwei endständige Doppelbindungen aufwies (CYLAPLANE FM-7711, hergestellt von Chisso Corporation} eingeträufelt wurde und ebenfalls allmählich das Siliciumdioxid-Feinkorn, das in Methylethylketon-Lösemittel dispergiert war und einen Korndurchmesser von 7 nm hatte und die vorgenannte endständige Acrylat-Gruppe aufwies. Sodann wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das ausfällende Lösemittel nach Ablauf von etwa 1 Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organischem Silicium vom Typ mit zwei endständigen Doppelbindungen/Siliciumdioxid-Feinkorn 90/5/5, 85/5/10, 80/5/15, 85/10/5, 80/10/10 bzw. 75/10/15 betrug.
Darüber hinaus wurden nach der gleichen Methode die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit zwei endständigen Doppelbindungen/Siliciumdioxid-Feinkorn 65/30/5, 60/30/10 bzw. 55/30/15 betrug.
Es wurden neun Arten von Teststücken mit unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt, indem diese resultierenden Harz-Zusammensetzungen getrocknet und anschließend die thermische Formung unter Druck ausgeführt wurden.
Die jeweiligen Daten der Abriebfestigkeit, der Härte, der Kratzeigenschaft und der Durchlässigkeit dieser Teststücke sind in Tabelle 10 von 14 gegeben, wo diese gleichzeitig mit der Acrylharz-Zusammensetzung bekannter Ausführung verglichen wurden.
Wie in Tabelle 10 von 14 gezeigt wird, haben unter diesen Bedingungen, dass die Menge an enthaltendem organischen Silicium vom Typ mit zwei endständigen Doppelbindung unterhalb von 30 Gew.% beträgt und die Menge an enthaltendem Siliciumdioxid-Feinkorn, das die Acrylat-Gruppe auf der Oberfläche aufweist, kleiner ist als 15 Gew.%, die Acrylharz-Zusammensetzungen haben eine gute Durchlässigkeit und sind hinsichtlich ihrer Abriebfestigkeit, der Härte und der Kratzeigenschaft dem bloßen Acrylharz bekannter Ausführung überlegen.
BEISPIEL 11
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und anschließend bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion nach und nach als Ganzes eingeleitet, indem allmählich das organische Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Hydroxyl-Gruppe (CYLAPLANE FM-0411, hergestellt von Chisso Corporation) eingeträufelt und gleichzeitig allmählich das Siliciumdioxid-Feinkorn zugesetzt wurde, das in Methylethylketon-Lösemittel dispergiert war und einen Korndurchmesser von 7 nm hatte und die endständige Acrylat-Gruppe aufwies. Sodann wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das ausflällende Lösemittel nach Ablauf von etwa l Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organischem Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Hydroxyl-Gruppe/Siliciumdioxid-Feinkorn 90/5/5, 85/5/10, 80/5/15, 85/10/5, 80/10/10 bzw. 75/10/15 betrug.
Darüber hinaus wurden nach der gleichen Methode die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organisches Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Hydroxyl-Gruppe/Siliciumdioxid-Feinkorn 65/30/5, 60/30/10 bzw. 55/30/15 betrug.
Es wurden neun Arten von Teststücken mit unterschiedlichen Zusammensetzungsverhältnissen hergestellt, indem diese resultierenden Harz-Zusammensetzungen getrocknet und anschließend die thermische Formung unter Druck ausgeführt wurden.
Die jeweiligen Daten der Abriebfestigkeit, der Härte, der Kratzeigenschaft und der Durchlässigkeit dieser Teststücke sind in Tabelle 11 von 15 gegeben, wo diese gleichzeitig mit der Acrylharz-Zusammensetzung bekannter Ausführung verglichen wurden.
Wie in Tabelle 11 von 15 gezeigt wird, haben unter diesen Bedingungen, dass die Menge an enthaltendem organischen Silicium, das über die einzelne endständige Hydroxyl-Gruppe verfügt, unterhalb von 30 Gew.% beträgt und die Menge an enthaltendem Siliciumdioxid-Feinkorn, das die Acrylat-Gruppe auf der Oberfläche aufweist, kleiner ist als 15 Gew.%, die Acrylharz-Zusammensetzungen haben eine gute Durchlässigkeit und sind hinsichtlich ihrer Abriebfestigkeit, der Härte und der Kratzeigenschaft dem bloßen Acrylharz bekannter Ausführung überlegen.
BEWERTUNGSMETHODE FÜR DAS BESCHICHTUNGSTEIL FÜR DIE SOLARZELLENPLATTE
Die Bewertung der Kratzfestigkeit/Antifoulingeigenschaft des Beschichtungsteils für die Solarzellenplatte wurde nach den folgenden Prozeduren ausgeführt.
Zunächst wurden die Kurzschlussströme der Testteile der Solarzellenplatte gemessen, indem sie mit Hilfe des Solarsimulators mit Licht bestrahlt wurden, das der Lichtintensität AM 1,5 entsprach. Diese gemessenen Ströme wurden als die Anfangswerte der entsprechenden Testteile angesetzt.
Sodann wurde eine kontaminierte Lösung, in der Pulver, das durch Mischen von ausreichendem JIS-Testpulver Typ 12,50 Gew.%, und JIS-Testpulver, Typ 8,50 Gew.% erhalten wurde und Wasser in einem Verhältnis von 1:1 gemischt und in ein Baumwolltuch einer konstanten Fläche von 1 cm² eingeträufelt. Anschließend wurde dieses Bauwolltuch in die Apparatur zur Messung der Oberflächeneigenschaft (HEIDON 14DR, hergestellt von Shinto Kagaku Co., Ltd.) eingespannt und sodann auf dem Testteil mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit unter gleichzeitiger Aufbringung einer vorbestimmten Last gewischt. Nachdem das Baumwolltuch, in das die kontaminierte Lösung eingeträufelt wurde, ersetzt wurde, wurde ein anderes Baumwolltuch in ähnlicher Weise übergewischt. Der vorgenannte Arbeitsgang wurde insgesamt 3 Mal wiederholt.
Nach der Bewertung wurden die Kurzschlussströme gemessen und die Anteile der Verringerung des photoelektrischen Wirkungsgrades durch Vergleich mit den Anfangswerten berechnet.
BEISPIEL 12
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und anschließend bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion eingeleitet, indem allmählich organisches Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Doppelbindung (CYLAPLANE TM-0701, hergestellt von Chisso Corporation) eingeträufelt wurde. Sodann wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das ausfällende Lösemittel nach Ablauf von etwa 1 Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organischem Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Doppelbindung 95/5 betrug. Die folienähnlichen Formpresslinge aus der Acrylharz-Zusammensetzung hatten eine Dicke von etwa 100 μm und wurden durch Trocknen dieser resultierenden Harzlösungen und unter Anwendung der thermischen Formung unter Druck auf diese erhalten.
Sodann wurden die Testteile der Solarzellenplatte gefertigt, indem die folienähnlichen Formpresslinge auf der lichtempfangenden Oberfläche des Solarzellenmoduls aus amorphem Silicium auflaminiert wurden, der auf dem Polyimidharz-Grundmaterial erzeugt wurde, wonach der thermische Pressling auf diesen laminierten Körper aufgebracht wurde.
Die Bewertungsergebnisse von Kratzfestigkeit/Antifoulingeigenschaft der resultierenden Testteile der Solarzellenplatte sind in Tabelle 2 angegeben.
BEISPIEL 13
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und anschließend bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion eingeleitet, indem allmählich organisches Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Doppelbindung (CYLAPLANE TM-0701, hergestellt von Chisso Corporation) eingeträufelt wurde. Sodann wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das ausfällende Lösemittel nach Ablauf von etwa 1 Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organischem Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Doppelbindung 95/5 betrug. Die folienähnlichen Presslinge der Acrylharz-Zusammensetzung hatten eine Dicke von etwa 100 μm und wurden durch Trocknen dieser resultierenden Harzlösungen und unter Anwendung der thermischen Formung unter Druck auf diese erhalten.
Auf der lichtempfangenden Oberfläche der Solarzelle wurde die elastische Schicht erzeugt, indem die Lösung, die durch Auflösen des Acrylkautschuks (Nipol AR32 (hergestellt von Nippon Zeon Co., Ltd.)) im unvernetzten Zustand in Methylethyllceton erhalten wurde, unter Verwendung einer Streichstangen-Beschichtungsvorrichtung aufgetragen und diese Lösung anschließend getrocknet wurde.
Sodann wurden die Testteile der Solarzelle gefertigt, indem die folienähnlichen Presslinge der Acrylharz-Zusammensetzung auf dieser elastischen Schicht überlappt wurden und dieser laminierte Körper sodann durch thermisches Formpressen gepresst wurde.
Die Bewertungsergebnisse von Kratzfestigkeit/Antifoulingeigenschaft der resultierenden Testteile der Solarzellenplatte sind in Tabelle 12 von 16 angegeben.
BEISPIEL 14
Es wurden Methylmethacrylat und Benzoylperoxid mit einem Verhältnis von 100/0,5 gemischt und anschließend bis zu 90°C erhitzt. Sodann wurde die Polymerisationsreaktion eingeleitet, indem allmählich organisches Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Doppelbindungen (CYLAPLANE TM-0701, hergestellt von Chisso Corporation) eingeträufelt wurde. Sodann wurden diese unter Verwendung von Ethanol als das Ausfällungsmittel nach Ablauf von etwa 1 Stunde ausgefällt. Nach dieser Methode wurden die Verbindungen hergestellt, deren Zusammensetzungsverhältnis von Acrylharz/organischem Silicium vom Typ mit einzelner endständiger Doppelbindung 95/5 betrug. Die Verbindungen wurden gemahlen und getrocknet und anschließend unter Verwendung des Extruders und der Pelletisiervorrichtung granuliert.
Sodann wurden die Testteile der Solarzelle ausgeformt, indem der amorphe Solarzellenmodul, der auf dem Polyimid-Grundmaterial erzeugt wurde, so eingebaut wurde, dass die Seite des Polyimid-Grundmaterials in Kontakt mit der Kernfläche der Spritzform kam, wonach die Form verschraubt und anschließend die vorgenannte Acrylharz-Zusammensetzung in die Form eingespritzt wurde.
Die Bewertungsergebnisse der Kratzfestigkeit/Antifoulingeigenschaft der resultierenden Testteile der Solarzellenplatte sind in Tabelle 12 von 16 gegeben.
VERGLEICHSBEISPIEL
Die folienähnlichen Presslinge mit einer Dicke von etwa 100 μm wurden durch Formpressen von konventionellem Acrylharz mit Hilfe des thermischen Pressformens erhalten, das kein organisches Silicium und Siliciumdioxid-Feinkorn enthielt.
Sodann wurden die Testteile der Solarzellenplatte durch Auflaminieren folienähnlicher Formpresslinge auf die lichtempfangende Seite des amorphen Silicium-Solarzellenmodul erzeugt, der auf dem Polyimid-Grundmaterial erzeugt wurde, und anschließend auf diesen laminierten Körper das thermische Pressformen angewendet.
Die Bewertungsergebnisse der Kratzfestigkeit, der Antifoulingeigenschaft der resultierenden Testteile der Solarzellenplatte sind in Tabelle 12 von 16 gegeben.
In den Beispielen 12 bis 14 konnte der Anteil der Verringerung des photoelektrischen Wirkungsgrades im Gegensatz zu dem Vergleichsbeispiel verbessert werden, bei dem das konventionelle Acrylharz verwendet wurde. Damit lässt sich der Vorteil des Beschichtungsteils unter Verwendung der Acrylharz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung erkennen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann, da die Acrylharz-Zusammensetzung synthetisch hergestellt wird durch Zusetzen der speziellen Verbindung auf siliciumorganischer Basis und ebenfalls durch Zusetzen des Siliciumdioxid-Feinkorns, das die endständige Acrylat-Gruppe aufweist, die Acrylharz-Zusammensetzung, die hinsichtlich der Abriebfestigkeit und der Kratzeigenschaft und der Oberflächenhärte hervorragend ist, ohne Beeinträchtigung der Durchlässigkeit bereitgestellt werden.
Die Acrylharz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann als die Klarlackschicht des Lackfilms und als das Beschichtungsteil für die Solarzellenplatte angewendet werden. Damit lässt sich deren Kratzfestigkeit verbessern und ebenfalls die Abriebfestigkeit, die Kratzeigenschaft, die Oberflächenhärte, die Antifoulingeigenschaft, und deren angenehmes Aussehen kann verbessert werden, ohne die Lichtdurchlässigkeit in Folge der Kratzer und des Schmutzes bei Langzeitanwendung zu verringern.
Darüber hinaus kann die Acrylharz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung nicht nur als Lackfilm für die Karosserieplatte des Fahrzeuges genutzt werden, sondern auch für die äußeren Fahrzeugkarosserieteile, wie beispielsweise Blinker, Rücklichter, Endlack, usw., für die inneren Fahrzeugkarosserieteile, wie beispielsweise Motorblockabdeckung, Armaturenabdeckung, usw., für das Beschichtungsteil, wie beispielsweise Glasteile oder dergleichen.
Der gesamte Inhalt der Japanischen Patentanmeldung P2000-71110 (eingereicht am 14. März, 2000) und P2000-302156 (eingereicht am 2. Dezember, 2000) ist hiermit als Fundstelle einbezogen. Obgleich die Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt. Für den Fachmann sind Modifikationen und Abänderungen an den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen angesichts der vorstehend ausgeführten Lehren offensichtlich.

Claims

Acrylharz-Zusammensetzung, aufweisend: eine Verbindung auf siliciumorganischer Basis, die mit Acrylmonomer oder Methacrylmonomer copolymerisiert oder gemischt werden kann.
Acrylharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Verbindung auf siliciumorganischer Basis eine endständige Hydroxyl-Gruppe an einem einzelnen Ende der Polymerverbindung aufweist oder eine endständige Doppelbindung an einem einzelnen Ende oder an beiden Enden der Polymerverbindung aufweist.
Acrylharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Verbindung auf siliciumorganischer Basis eine endständige Doppelbindung an einem einzelnen Ende der Polymerverbindung aufweist.
Acrylharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Verbindung auf siliciumorganischer Basis durch die folgende Formel (I) gegeben ist:
worin in Formel (I) R eine Alkyl-Gruppe (C_nH_2n+1) und Me eine Methyl-Gruppe (CH;) ist.
Acrylharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Verbindung auf siliciumorganischer Basis durch die folgende Formel (II) gegeben ist:
worin in Formel (II) R eine Alkyl-Gruppe ist, R' ist eine Alkylen-Gruppe (C_nH_2n) und Me ist eine Methyl-Gruppe (CH₃).
Acrylharz-Zusammensetzung nach Anspruch 5, worin die Verbindung auf siliciumorganischer Basis in der Formel (II) einen Wert für "n" hat, der größer als oder gleich 8 und kleiner als oder gleich 130 ist, und eine mittlere relative Molekülmasse hat, die größer als oder gleich 1.000 und kleiner als oder gleich 10.000 ist.
Acrylharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Verbindung auf siliciumorganischer Basis durch die folgende Formel (III) gegeben ist:
worin in Formel (III) R eine Alkyl-Gruppe ist, R' ist eine Alkylen-Gruppe und Meist eine Methyl-Gruppe.
Acrylharz-Zusammensetzung nach Anspruch 7, worin die Verbindung auf siliciumorganischer Basis in der Formel (III) einen Wert für "n" hat, der größer als oder gleich 10 und kleiner als oder gleich 130 ist, und eine mittlere relative Molekülmasse hat, die größer als oder gleich 1.000 und kleiner als oder gleich 10.000 ist.
Acrylharz-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin der enthaltende Anteil der Verbindung auf siliciumorganischer Basis mehr als oder gleich 1 Gew.% und weniger als oder gleich 30 Gew.% beträgt.
Acrylharz-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner aufweisend: anorganisches Feinkorn mit auf deren Oberflächen gebundenen Hydroxyl-Gruppen oder Methyl-Gruppen.
Acrylharz-Zusammensetzung nach Anspruch 10, worin das anorganische Feinkorn Siliciumdioxid-Feinkorn ist.
Acrylharz-Zusammensetzung nach Anspruch 11, worin der enthaltende Anteil an Siliciumdioxid-Feinkorn mehr als oder gleich 1 Gew.% und weniger als oder gleich 30 Gew.% beträgt.
Pressharzplatte mit Lackfilm, aufweisend: einen eine Klarlackschicht enthaltenden Lackfilm, die aus der Acrylharz-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 erzeugt ist; und ein Grundharzmaterial.
Pressharzplatte mit Lackfilm nach Anspruch 13, worin der Lackfilm eine Klarlackschicht aufweist, eine Farbschicht und eine Schicht aus einem Grundharzmaterial.
Pressharzplatte mit Lackfilm nach Anspruch 14, worin der Lackfilm aus einer aufgeschmolzenen Mehrschicht-Extrusionsfolie oder einer Formmasse zum thermischen Laminieren erzeugt ist.
Karrosserieblech eines Fahrzeugs, aufweisend: einen Lackfilm, der auf seiner Oberfläche ein Klarlackschicht enthält, die Klarlackschicht besteht auf dessen Oberfläche aus der Acrylharz-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Beschichtungsteil für eine Solarzellenplatte, aufweisend: die Klarlackschicht, die aus der Acrylharz-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 besteht.
Beschichtungsteil für die Solarzellenplatte nach Anspruch 17, ferner aufweisend: eine Klebstoffschicht und/oder eine elastische Schicht, worin die Klarlackschicht auf die lichtempfangende Oberfläche der Solarzelle mit Hilfe der Klebstoffschicht und/oder der elastischen Schicht aufgetragen ist.
Solarzellenplatte, aufweisend: Solarzellen; und das Beschichtungsteil für die Solarzellenplatte nach Anspruch 17, um mindestens die lichtempfangenden Oberflächen der Solarzellen zu bedecken.
Solarzellenplatte, aufweisend: die Acrylharz-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und in der Acrylharz-Zusammensetzung eingebetteten Solarzellen oder Solarzellen, in denen eine Klebstoffschicht und/oder eine elastische Schicht auflaminiert ist.