(57)【要約】  本発明は、ポリマー材料からの複合成形体のための表面加工、及び太陽光装置におけるその使用に関する。太陽光装置とは、太陽放射を集中させるための太陽光反射体、可撓性光起電力複合フィルム、又は太陽放射を集中させるためのＣＰＶ(Concentrated Photovoltaic)レンズであることができる。表面加工とは、架橋性フルオロポリマー、例えばＰＦＥＶＥ（ポリフルオロエチレンアルキルビニルエーテル）をベースとする自己修復性被覆である。この被覆は良好な光学特性を示し、屋外で使用する際に、特にソーラー用途で非常に長期間にわたって使用可能であり、自浄特性を示し、かつとりわけこの被覆は引掻きのような機械的損傷に関して自己修復性を示す。【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽エネルギーを取得する太陽光装置に使用するための複合成形体において、該複合成形体が自己修復特性を備えた外層を有することを特徴とする、複合成形体。
【請求項２】
外層が１０〜７０℃のガラス転移温度を有しており、かつ架橋されている、請求項１に記載の複合成形体。
【請求項３】
外層が架橋性フルオロポリマーをベースとしており、かつ任意の添加物質を含有している、請求項１または２に記載の複合成形体。
【請求項４】
ＰＦＥＶＥをベースとする外層を有している、請求項３に記載の複合成形体。
【請求項５】
外層が０．５μｍ〜２００μｍの厚さを有している、請求項１から４までのいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項６】
太陽光熱装置のための太陽光反射体である、請求項１から５までのいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項７】
太陽に面した側から少なくとも以下の層：
自己修復性層、
第一の支持体層、
任意の第二の支持体層、
第二の支持体層の裏側の、銀、銀合金又はアルミニウムからの反射性被覆、及び
任意の他のＰＶＤ又はＣＶＤにより施与された被覆、又は他の耐引掻性被覆
を有している、請求項６に記載の複合成形体。
【請求項８】
太陽に面した側から少なくとも以下の層：
ＰＦＥＶＥをベースとする層、
５０質量％超がＰＭＭＡ又はＰＭＭＡ含有ポリマー混合物からなり、かつ６μｍ〜１０ｃｍの厚さを有する、第一の支持体層、
０．５μｍ〜２ｃｍの厚さを有する、ポリカーボネート又はポリエステルからの第二の支持体層、
第二の支持体層の裏側の、銀、銀合金又はアルミニウムからの反射性被覆であって、該反射性被覆はＰＶＤ又はＣＶＤにより施与されたものとする、及び
任意の他のＰＶＤ又はＣＶＤにより施与された被覆、又は熱硬化性ポリシラザン層
を有している、請求項７に記載の複合成形体。
【請求項９】
光起電力装置のためのバリアフィルムである、請求項１から５までのいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項１０】
太陽に面した側から少なくとも以下の層：
ＰＦＥＶＥをベースとする層、
５０質量％超がＰＭＭＡ又はＰＭＭＡ含有ポリマー混合物からなり、かつ５０〜４００μｍの厚さを有する、第一の支持体層、
２０〜８０μｍの厚さを有する接着剤層、好ましくはエチレン−アクリレート−ホットメルト層、
１００〜４００μｍの厚さを有するポリエステル又はポリオレフィンからの第二の支持体層、及び
１０〜１００ｎｍの厚さを有するＳｉＯx層
を有している、請求項９に記載の複合成形体。
【請求項１１】
太陽光熱装置又はＣＰＶ光起電力装置のためのレンズである、請求項１から５までのいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項１２】
ＰＦＥＶＥをベースとする層が、さらにもう一つの耐引掻性被覆、伝導層、防汚被覆及び／又は反射向上層又は他の光学機能層を備えている、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項１３】
太陽光装置のための複合成形体の製造法において、５０質量％超がＰＭＭＡ又はＰＭＭＡ含有ポリマー混合物からなる少なくとも一つの層を有する複合体を、ＰＦＥＶＥをベースとする配合物で、０．５μｍ〜２００μｍの厚さで被覆することを特徴とする方法。
【請求項１４】
ＰＦＥＶＥをベースとする配合物を有機溶液の形で複合成形体に塗布し、次いで乾燥させる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
被覆を、インラインで、複合成形体の製造の直後に行う、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ＰＦＥＶＥをベースとする層に、次いでもう一つの機能層を付与する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
太陽光反射体において太陽放射を集中させるための、可撓性光起電力セルにおけるバリアフィルムとしての、又は、太陽光熱装置もしくは光起電力装置におけるＣＰＶレンズとしての、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の複合成形体の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー材料からの複合成形体のための表面加工、及び太陽光装置におけるその使用に関する。太陽光装置とは、太陽放射を集中させるための太陽光反射体、可撓性光起電力複合フィルム、又は太陽放射を集中させるためのＣＰＶ(Concentrated Photovoltaic)レンズであることができる。
【０００２】
表面加工とは、架橋性フルオロポリマー、例えばＰＦＥＶＥ（ポリフルオロエチレンアルキルビニルエーテル）をベースとする自己修復性被覆である。この被覆は良好な光学特性を示し、屋外で使用する際に、特にソーラー用途で非常に長期間にわたって使用可能であり、自浄特性を示し、かつとりわけこの被覆は引掻きのような機械的損傷に関して自己修復性を示す。
【背景技術】
【０００３】
従来技術による太陽光反射体におけるポリマー複合成形体は、十分な長期耐用に関して欠点を有している。特に２０年又はそれを上回る期間にわたって屋外で使用する場合には、確立されたガラス反射鏡のみならず、とりわけポリマー層をベースとする複合成形体も引掻きのような表面損傷が生じやすい。この原因としてありうるものは、例えば風により巻き上げられた砂、又はブラシでの清掃である。
【０００４】
この問題は、SDC Techologies Inc.社製CRYSTALCOAT(R) MP-100、AS 400 - SHP 401又はUVHC3000K（両者ともMomentive Performance Materials社製）のようなポリシロキサンでの被覆により解決可能である。しかしながら、特に太陽光反射体又は光起電力セルに必要とされるように屋外領域で少なくとも２０年間にわたって長期使用する場合には、そのような材料は十分な耐摩耗性を示さない。
【０００５】
ＵＳ５，１１８，５４０では、表面保護の改善のために、ＰＶＤＦのようなフルオロカーボンポリマーをベースとする耐摩耗性でかつ耐湿性のフィルムが貼り付けられている。ＵＶ吸収剤及び腐食抑制剤の双方ともに接着層の構成成分であり、この接着層によって、前記フィルムと、蒸着されたポリエステル支持体フィルムの金属表面とが結合している。その際、一方でこの接着層は、腐食抑制剤とＵＶ吸収剤とを相互に分離することを目的として、上述の（メタ）アクリレート二重被覆と同様に二つの異なる層から成ることができる。しかしながら、そのような被覆は引掻きに対する十分な長期耐性を示さない。
【０００６】
従来技術のもう一つの解決法は、無機の耐引掻性被覆である。ＥＰ１６２９０５３には、耐候性フィルムとして使用されるラミネートフィルムを被覆するための、１μｍ未満の直径を有する二酸化ケイ素粒子又は酸化アルミニウム粒子からの被覆が開示されている。しかしながらそのような無機被覆は、太陽熱発電所において通常の条件下で比較的短い、即ち最大で数年の耐久性しか持たないという欠点を有している。砂の吹き付け、またさらには砂嵐、又はその他の非常に高温でかつとりわけ乾燥した環境での気候条件によって、そのような被覆の摩耗が生じてしまう。
【０００７】
ＷＯ２０１０／０７８１０５には、付加的にフルオロポリマー又はポリシリコーンからの防汚被覆との組み合わせが可能なポリマーをベースとする耐引掻性被覆を有する太陽光反射体が記載されている。耐引掻性を改善するための被覆剤として、熱可塑性ポリウレタン（例えばLubrizol社製TECOFLEX(R)）又は架橋性ポリシロキサン（例えばCalifornia Hardcoating Co.社製PERMA-NEW 6000）が挙げられている。これら二つの被覆はいわゆるハードコーティングである。そのような系も、上記のように砂漠又は草原で生じるような比較的長く強い負荷に際して、引掻き傷又は摩耗を示す。さらに、ポリシロキサンはこのような強い長時間の作用下で最適なＵＶ安定性を有していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、太陽光装置のための、特に太陽光反射体、可撓性光起電力系又はＣＰＶレンズのための新規の表面加工を提供することであった。この表面加工によって、１５年を超える期間にわたり屋外で使用する場合に、引掻き傷及びこれに関連する性能低下が抑制されることが望まれていた。
【０００９】
さらに本発明の課題は、この表面加工が施された太陽光装置が、従来技術に対して少なくとも同価値の光学特性及び耐候性を示すことであった。
【００１０】
さらに本発明の課題は、太陽光反射体のための複合成形体が、例えばサハラ砂漠で、又は米国南西部で生じるような特に強い日射しの下で長時間安定であることであった。このことは特に、２９５ｎｍ〜３８０ｎｍのＵＶ波長スペクトルに対するこの複合成形体の表面コーティング層の固有安定性及びフィルター効率に関して重要である。
【００１１】
さらに本発明の課題は、容易にかつ高い費用対効果で製造可能であり、塗布が可能である、太陽光装置のための表面加工を提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
背景技術及びそこに記載された長期使用には不十分な技術的解決法に鑑み、本発明では、当業者にとって容易に予見することのできない様式で、長期間にわたって改善された表面品質を有する複合成形体を提供することができる。これは、太陽エネルギーを取得する太陽光装置において使用するための、自己修復特性を備えた外層を有する複合成形体を提供することにより行われる。
【００１３】
「自己修復特性」との概念は、本発明の範囲内では、特に熱又は電磁放射線、例えばＵＶ線の作用下で、同じ作用に際して層の基本形状（例えばその光学特性に関して）、層厚及び層におけるその分布が変化することなく、引掻き傷又は小さな亀裂が元通りに塞がるという材料の表面の変化を生じさせるプラスチック層の特性と解釈される。そのような自己修復性層は、例えば、物理的に、例えば強いファンデルワールス相互作用、水素結合により、又はイオン結合により架橋されている系を含む。この架橋箇所を部分的にエネルギー供給によって解き、後に再び結合させることができる。この変法においては、エネルギー供給を熱又は電磁放射線により行うことができる。
【００１４】
特に好適な、意想外にも見出された変法においては、外層の自己修復性材料は１０〜７０℃、好ましくは２０〜６０℃のガラス転移温度を有する。その際、この材料は好ましくは不可逆的に架橋している。
【００１５】
架橋度は、好ましくはそれに応じて、個々の鎖セグメントが材料のガラス転移温度を上回ってある程度の運動性を示しつつ、他方では被覆の十分な硬度及び耐摩耗性が生じるように構築される。
【００１６】
好ましくは、本発明による外層は架橋性フルオロポリマーをベースとしており、この架橋性フルオロポリマーは任意に他の添加物質と共に配合されている。その際、特に好ましいのは、溶液ポリマーとして、もしくは水性分散液として使用可能な架橋性フルオロポリマーである。架橋性フルオロポリマーの例は、ビニリデンジフルオリドとテトラフルオロエチレンとビニルエステル、例えばビニルブチレートとからのブロックターポリマー、又は、テトラフルオロエチレンとヒドロキシアルキルビニルエーテルとからのコポリマーである。後者は、例えばヘキサ（メトキシメチル）メラミンを用いて硬化可能である。これらのポリマーのうち、今日までに被覆が自己修復特性を示すことが知られたものはない。
【００１７】
この特性を備えた本発明による外層を作製するための材料の特に好ましい一例は、意想外にも、例えばLUMIFLON(R)の名称でAsahi Glass Chemical社より販売されているポリ（フルオロエチレンアルキルビニルエーテル）（ＰＦＥＶＥ）である。
【００１８】
一般にＰＦＥＶＥとは、一方ではトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン又はトリフルオロクロロエチレンと、他方ではビニルエーテルとからのコポリマーと理解される。その際、フルオロエチレン単位とビニルエーテル単位とが通常は交互に鎖中に組み込まれている。共重合したビニルエーテルは、通常は種々の化合物の混合物であり、その際、その一部は付加的な官能基を有し得る。この官能基とは、例えば酸基のように顔料のより良好な分散に適した極性基に加え、とりわけ架橋性基、例えば二重結合、ヒドロキシ基又はエポキシ基であり得る。
【００１９】
特に意想外にも、本発明の範囲内では、ＰＦＥＶＥをベースとする被覆が、特にソーラー用途に特有の条件下で自己修復特性を示すことが見出された。
【００２０】
その上、ＰＦＥＶＥは完全にアモルファスであるため、相応する配合物及び被覆は良好な光学特性及び高い透明性を有する。さらに、ＰＦＥＶＥは極端な条件下でも非常に長期間にわたって非常に良好な耐候性を有する。従って、ＰＦＥＶＥをベースとする被覆は極めて耐ＵＶ性が高く、さらには空中酸素及び例えば空中湿分の形の水に対して非常に良好なバリア特性を有する。
【００２１】
自己修復性の外層は、０．５μｍ〜２００μｍ、好ましくは２μｍ〜１５０μｍ、特に好ましくは５μｍ〜５０μｍの厚さを有する。
【００２２】
太陽エネルギーを取得するための装置のための本発明による新規の自己修復性層を有する複合成形体は、特に光学特性に関して、以下の特性を組み合わせて、従来技術に対する利点として有する：
本発明による複合成形体の透明部分は特に中立な色であり、湿分の作用に際して混濁しない。さらに、この複合成形体は卓越した耐候性を示しており、上記のフルオロポリマーをベースとする表面を付与した場合、例えば市販のあらゆる洗浄剤に対して非常に良好な耐化学薬品性を示す。こうした観点も、長期間にわたる太陽光反射の保持に寄与する。
【００２３】
本発明による材料は、少なくとも１５年、さらには好ましくは少なくとも２０年、特に好ましくは少なくとも２５年の極めて長い期間を経ても、例えば米国南西部又はサハラ砂漠のような特に長い日照時間及び特に強い日射しを伴う場所で、太陽光反射体において使用可能である。特にこうした気候条件下では、自己修復性層によって良好な表面品質が特に長く保持され、ひいては長い使用期間にわたって太陽エネルギーを取得するための装置の高い効率がもたらされる。
【００２４】
その際、本発明による複合成形体は、とりわけ表面の機械的負荷下で自己修復特性を示す。このことによって、周期的な砂嵐、ないし粉塵を多く含む風を伴う地域においても、又は表面を周期的にブラシ清掃する場合にも、太陽光装置の寿命が長くなる。
【００２５】
さらに、自己修復性層の形の本発明によって採用された表面加工は、太陽エネルギーを取得するための装置の形状や技術設計に無関係に適用可能である。装置は、例えば可撓性フィルム、屈曲性の薄板、またさらには厚さ数ｃｍのシートであることができる。
【００２６】
さらに、本発明による複合成形体は特に湿分安定であり、特に雨水、空中湿分又は露に対して安定である。従ってこの複合成形体は、湿分影響下で周知のような支持体層からの反射性被覆の層間剥離を示さない。ＰＦＥＶＥをベースとする被覆は、水に対して特に良好なバリア作用を有する。
【００２７】
さらに、ＰＦＥＶＥをベースとする被覆は酸素に対して特に良好なバリア作用を示す。従ってさらに、本発明による複合成形体におけるこのような被覆は、太陽光反射体における銀層ないし光起電力セルにおける半導体層が酸化から保護されているという利点を有する。
【００２８】
さらに、特にＰＦＥＶＥをベースとする被覆は、自己修復特性自体に加えて非常に良好な耐引掻性及び耐摩耗性を示すため、このような効果はさらに、特に好ましい本発明による複合成形体の長期耐用に寄与する。
【００２９】
詳細な説明
本発明による複合成形体の製造法
すでに記載された太陽光装置のための複合成形体に加え、新規の方法によるその製造も本発明の一部である。この方法においては、まだ被覆されていない複合体（この複合体は少なくとも一つの層を有しており、この層は５０質量％超がＰＭＭＡ又はＰＭＭＡ含有ポリマー混合物からなる）を、ＰＦＥＶＥをベースとする配合物で、０．５μｍ〜２００μｍ、好ましくは２μｍ〜１５０μｍ、特に好ましくは５μｍ〜５０μｍの厚さで被覆する。
【００３０】
特に、ＰＦＥＶＥを有機溶液で他の配合成分と一緒に「オルガノゾル」として複合成形体に塗布し、この塗布した層を次いで乾燥させるという方法を用いる。その際、被覆を例えばナイフコーティング、ロールコーティング、ディップコーティング、カーテンコーティング、スプレーコーティングにより行う。乾燥の間に、並行してＰＦＥＶＥをベースとする層の架橋が生じる。
【００３１】
好ましくは、ＰＦＥＶＥはＯＨ基を有しており、例えばＨＤＩのようなポリイソシアネート、又はＨＤＩをベースとするポリイソシアネート類を用いて架橋させる。
【００３２】
そのような架橋剤の好適な一例は、Bayer社製Desmodur(R) BL 3175である。架橋の促進のために、さらに、好適な架橋触媒、例えばジブチルスズジラウレート（ＤＢＴＤＬ）を添加する。そのような系では、ＯＨ基とＮＣＯ基との比が０．５〜１．５、好ましくは０．８〜１．２、特に好ましくは０．９〜１．１となるように架橋剤量を調節する。
【００３３】
ＯＨ官能性ポリマーの場合、これは好ましくは２０〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、特に好ましくは３０〜１１０ｍｇＫＯＨ／ｇのＯＨ価を有する。
【００３４】
こういった、架橋反応に必要な二つの官能基の比や、使用されるポリマー中の官能基の含分は、他の架橋機序を伴う他の系にも転用可能である。
【００３５】
これらの例示的な数値は、とりわけＨＤＩ縮合物とＤＢＴＤＬとからの系に関するものである。成分がそれぞれの分子量又は官能基の数に関して明らかに相違する他の系においては、示された限界範囲を相応して適合させねばならない。
【００３６】
この被覆の方法工程を、被覆装置で、予め作製された未被覆の複合成形体に対して行うことができる。しかしながら好ましくは、この被覆をインラインで、複合成形体の製造の直後に行うこともできる。多層フィルムとしての実施態様においては、複合成形体をラミネーションにより製造する。そのような場合には、上記の被覆装置はインラインでラミネーション装置の後に配置されており、新たに製造された複合成形体の被覆を行う。
【００３７】
すでに上に記載した通り、ＰＦＥＶＥをベースとする層に、引き続き任意に一以上の他の機能層を付与することができる。
【００３８】
自己修復性層における任意の添加物質
好ましくは架橋性フルオロポリマーをベースとし、特に好ましくはＰＦＥＶＥをベースとする自己修復性層は、他の添加物質を含有することができる。その際これは、一方ではＵＶ安定剤及び／又はＵＶ吸収剤、例えば特にＨＡＬＳ化合物（高度の立体障害を有するアミン）並びにトリアジンをベースとするＵＶ吸収剤であってよい。他方では、特に無機ナノ粒子、とりわけケイ素酸化物からの無機ナノ粒子も、耐引掻性及び耐摩耗性のさらなる改善のために混和可能である。その際、このナノ粒子は４０質量％まで、好ましくは３０質量％まで含まれていてよい。その際、このナノ粒子が光屈折特性を示さず、かつポリマーマトリックスが混濁しないことが重要である。
【００３９】
他の（無機）層
本発明による複合成形体は、表面特性のさらなる改善のために、任意に、ＰＦＥＶＥをベースとする外層の上に、付加的に、非常に薄い無機被覆を有することができる。この付加的な被覆は、例えば付加的な耐引掻性被覆、伝導層、防汚被覆及び／又は反射向上層又は他の光学機能層であってよい。これらの付加的な層を、例えば物理蒸着（ＰＶＤ）又は化学蒸着（ＣＶＤ）により施与することができる。
【００４０】
任意に、耐引掻性のさらなる改善のために、付加的な耐引掻性被覆を施与することができる。しかしながらこれは、本発明による複合成形体の品質が良好であるために、通常は必須でない。耐引掻性被覆は、例えば直接ＰＶＤ又はＣＶＤにより施与されたケイ素酸化物層であってよい。
【００４１】
任意の伝導層は、例えば酸化インジウムスズ（通常は略語ＩＴＯで表される）からの金属酸化物層である。これは静電的帯電を防止する目的を有する。これは、太陽光装置の運転に際して例えば粉塵の付着に関してのみならず、複合成形体を加工する際にも大きな利点を有する。ＩＴＯに加え、例えばアンチモンドープ又はフッ素ドープ酸化スズ並びにアルミニウムドープ酸化亜鉛も使用可能である。
【００４２】
複合成形体の表面にはさらに、清掃を容易にするために、汚れをはじくか又は汚れを消失させる被覆、いわゆる防汚被覆が備えられていてよい。この被覆もＰＶＤ又はＣＶＤにより施与可能である。
【００４３】
二酸化チタンの適用によって、太陽放射のＵＶ部分による相応する励起の後に、表面の胞子及び藻類が触媒により分解される。
【００４４】
また一方で、光学機能層は、好ましくは太陽光反射体に使用可能な反射向上誘電層である。これは、例えば二酸化ケイ素及び二酸化チタンの交互の層からなる。しかしながら、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、硫化亜鉛又はプラセオジム−チタン酸化物も使用可能である。これらの層は、構造に応じて、同時に耐引掻性被覆として作用することができ、かつ／又はＵＶ反射作用を有することができる。
【００４５】
本発明のもう一つの考えられる変法においては、自己修復性層の上にもう一つの比較的薄い極めて耐摩耗性の高い層が存在する。これは、好ましくは５μｍ未満、特に好ましくは０．５〜２．０μｍの厚さを有する特に硬質の熱硬化性層である。例えばこの層はポリシラザン配合物から製造可能である。
【００４６】
下方の熱可塑性支持体層、自己修復性層の形の比較的薄く中央にある架橋した層、及び非常に薄く極めて硬質の熱硬化性の外層を伴う実施態様は、グラジエントコーティングとも称される。そのような系は付加的な耐引掻性及び表面安定性を伴う。
【００４７】
使用の詳細な説明
本発明による複合成形体は、特に三つの異なる好ましい実施態様で使用可能である。
【００４８】
第一の好ましい実施態様において、複合成形体は太陽光熱装置のための太陽光反射体である。
【００４９】
特に、この第一の好ましい実施態様におけるそのような複合成形体は、太陽に面した側から少なくとも以下の層：
自己修復性層、
第一の支持体層、
任意の第二の支持体層、
第二の支持体層の裏側の、銀、銀合金又はアルミニウムからの反射性被覆、及び
任意の他のＰＶＤ又はＣＶＤにより施与された被覆であって、複合成形体の上側、裏側か又は反射性被覆の上側に存在することのできる被覆
を有している。
【００５０】
そのような太陽光反射体で、自己修復性被覆のない、特にＰＦＥＶＥをベースとする被覆のないものは、例えばＷＯ２０１１／０１２３４２又はＷＯ２０１１／０４５１２１に開示されている。
【００５１】
特に好ましい変法の一つが、出願番号１０２０１１０７７８７８．０のドイツ国特許出願に開示されている。この複合成形体は、ＰＦＥＶＥ層の形の本発明による被覆を加えると、太陽に面した側から少なくとも以下の層：
ＰＦＥＶＥをベースとする層、
５０質量％超がＰＭＭＡ又はＰＭＭＡ含有ポリマー混合物からなり、かつ６μｍ〜１０ｃｍの厚さを有する、第一の支持体層、
０．５μｍ〜２ｃｍの厚さを有する、ポリカーボネート又はポリエステルからの第二の支持体層、
第二の支持体層の裏側の、銀、銀合金又はアルミニウムからの反射性被覆であって、該反射性被覆はＰＶＤ又はＣＶＤにより施与されたものとする、及び
任意の他のＰＶＤ又はＣＶＤにより施与された被覆
を有している。
【００５２】
第二の好ましい実施態様において、複合成形体は光起電力装置のためのバリアフィルムである。そのようなバリアフィルムで自己修復性層のないものは、特にＷＯ２０１１／０８６２７２、ＷＯ２０１０／１３３４２７、又は出願番号１０２０１００３８２８８．４のドイツ国特許出願に記載されている。本発明によれば、この実施態様のそのようなバリアフィルムは、太陽に面した側から好ましくは以下の構造：
ＰＦＥＶＥをベースとする層、
５０質量％超がＰＭＭＡ又はＰＭＭＡ含有ポリマー混合物からなり、かつ５０〜４００μｍの厚さを有する、第一の支持体層、
２０〜８０μｍの厚さを有する接着剤層、好ましくはエチレン−アクリレート−ホットメルト層、
１００〜４００μｍの厚さを有するポリエステル又はポリオレフィンからの第二の支持体層、及び
１０〜１００ｎｍの厚さを有するＳｉＯx層
を有している。
【００５３】
その際、これらの層のうち一つ以上は、ラミネート内に複数存在することができる。
さらに、付加的な層が存在してもよい。
【００５４】
第三の好ましい実施態様において、複合成形体は太陽光熱装置又はＣＰＶ光起電力装置のための特殊なレンズである。そのようなレンズで自己修復性層のないものは、例えば出願番号１０２０１１００３３１１．４のドイツ国特許出願に記載されている。
【００５５】
その際、この実施態様における太陽放射の集中は、二次元形状の光起電力セルで、スターリングエンジンで、又は太陽光熱装置の二次元受熱体で行うことができる。
【００５６】
記載されたこれらの複合成形体の実施態様に加えて、本発明はさらに、太陽エネルギーを取得するための装置全般における本発明による複合成形体の使用をも含む。特に本発明は、太陽光反射体において太陽放射を集中させるための、可撓性光起電力セルにおけるバリアフィルムとしての、又は、太陽光熱装置もしくは光起電力装置におけるＣＰＶレンズとしての、本発明による複合成形体の使用を含む。
【００５７】
全ての実施態様に関して、平坦なシートのみならず、好ましく曲げられた形状を作製して、太陽エネルギーを取得するための装置に組み入れることができる。成形は、集光体を作製し、次いで例えば冷間曲げ又は熱間成形下に切断した後に行うことができ、その際、冷間曲げ法が好ましい。
【実施例】
【００５８】
予備工程１
ＵＶ添加のためにCGX 006  ２％とChimasorb 119  ０．６％とを含有するＰＭＭＡ  Plexiglas 7H  ０．１２５ｍｍと、ポリカーボネート  Makrolon 2607  ０．０２５ｍｍとからなる、厚さ０．１５ｍｍの複合フィルムを、アダプター同時押出により製造する。
【００５９】
次いで、この複合フィルムのポリカーボネート側にプラズマ支援スパッタ法により反射性被覆を施与するが、この反射性被覆は、ポリカーボネートフィルムから見て以下の順序で、ＺＡＯ（亜鉛アルミニウム酸化物）０．５ｎｍ、Ａｇ  １００ｎｍ並びにＣｕ  ５０ｎｍからなる。
【００６０】
比較例
反応性希釈剤１，６−ヘキサンジオールジアクリレート  ２５質量％を装入し、順々に撹拌下に、Byk UV 3510（均展剤）０．１質量％、Irgacure 184（光開始剤）２．５質量％、Tinuvin 400（ＵＶ吸収剤）２．０質量％、及びTinuvin 123（ＨＡＬＳ化合物）０．４質量％と混合する。次いで、澄明でかつ均質な混合物が生じるまで、ウレタンアクリレートEbecryl 1290  ７０質量％を６００ｒｐｍの撹拌速度で混加する。このラッカーを、１２μｍスパイラルブレードを用いて、標準雰囲気下に、予備工程１からの基板のＰＭＭＡ側に塗布する。硬化ないし乾燥を、窒素雰囲気及び５００ｐｐｍ未満の酸素含分下に、Ｆｅドープ水銀放射体を用いて、１３５Ｗ／ｃｍでかつベルト速度３ｍ／分で行う。
【００６１】
実施例
Lumiflon LF-9716（ＰＦＥＶＥ）２８．９質量％を、エチレン−エトキシ−プロピオネート１２．４質量％とブチルアセテート３７．３質量％とからの溶剤混合物に装入し、均質で澄明な混合物が生じるまで、順々に撹拌下に、ＤＢＴＤＬ（ジブチルスズジラウレート；架橋触媒）０．００１３質量％、Tinuvin 400（ＵＶ吸収剤）３．４質量％、及びTinuvin 123（ＨＡＬＳ化合物）１．１質量％と混合する。次いで、Desmodur N 3300（ポリイソシアネート、架橋剤）１６．９質量％を１０分間で混加する。
【００６２】
このラッカーを、１２μｍスパイラルブレードを用いて、標準雰囲気下に、予備工程１からの基板のＰＭＭＡ側に塗布する。硬化及び乾燥を、強制通風炉内で８０℃で２時間行う。すでに１０分後には、被覆はタックフリーである。後硬化を、室温で７日間にわたって、又は８０℃で２時間にわたって行う。
【００６３】
試験結果
１．  自己修復特性の試験：
ａ．）試料をＤＩＮ  ５２３４８による落砂試験（砂３ｋｇ）に供する。
【００６４】
ｂ．）次いで、ＡＳＴＭ  Ｇ  １５９によりＴＳＲ−Ｄｉｒｅｃｔ（開き角  ２５ｍｒａｄ）を測定する。
【００６５】
ｃ．）その後、５５℃（砂漠環境におけるポリマーソーラーミラーの典型的な運転温度範囲）で２日間の熱処理、並びに第二のＴＳＲ−Ｄｉｒｅｃｔ測定を行う。
【００６６】
結果：比較例は摩耗損傷の回復を示さないが、これに対して本発明により製造された試料は６８％の損傷回復を示す。
【００６７】
２．  引掻き力１〜３Ｎでの引掻き硬度試験
実施：試料を、試験前に表面的に洗浄する。試験を、Bosch社製試験チップ０．７５ｍｍ、ACC 112トロリー及び種々の圧縮ばねを備えたZHT 2092 Zehntner硬度試験ペンで行う。その際、種々の定義された圧縮ばねで、異なる力で、試験チップを試料上で直線状に引く。
【００６８】
圧縮ばねに予引張負荷をかけることによってばね力を調節し、硬度試験ペンをチップと共に表面に載せ、この試験機器をばね圧に逆らって垂直に表面に押し当てる。その後、トロリーを直線状に約１０ｍｍ／ｓの速度で本体から離れて試料上で引く。この操作を、ばね力を変えて、試験表面にわずかな損傷が視認可能となるまで繰り返すべきである。試験サイクル後に、圧縮ばねを解放すべきである。
【００６９】
スケール上のスライドの位置は力（Ｎ）を示し、それゆえ硬度に相当する試験値を直接示す。視認可能な傷を材料に与えた最も小さい力を結果として用いる。任意に、接触測定機器を用いて傷深さを求めることができる。
【００７０】
結果：ブラシ清掃応力の模擬のために前記方法によってつけた傷を、５５℃で２日間熱処理した後、本発明による試料の場合１００％まで回復する。比較試料は、この場合いかなる回復をも示さない。
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月13日(2014.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽エネルギーを取得する太陽光装置に使用するための複合成形体において、該複合成形体が自己修復特性を備えた外層を有することを特徴とする、複合成形体。
【請求項２】
外層が１０〜７０℃のガラス転移温度を有しており、かつ架橋されている、請求項１に記載の複合成形体。
【請求項３】
外層が架橋性フルオロポリマーをベースとしており、かつ任意の添加物質を含有している、請求項１または２に記載の複合成形体。
【請求項４】
ＰＦＥＶＥをベースとする外層を有している、請求項３に記載の複合成形体。
【請求項５】
外層が０．５μｍ〜２００μｍの厚さを有している、請求項１から４までのいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項６】
太陽光熱装置のための太陽光反射体である、請求項１から５までのいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項７】
太陽に面した側から少なくとも以下の層：
自己修復性層、
第一の支持体層、
任意の第二の支持体層、
第二の支持体層の裏側の、銀、銀合金又はアルミニウムからの反射性被覆、及び
任意の他のＰＶＤ又はＣＶＤにより施与された被覆、又は他の耐引掻性被覆
を有している、請求項６に記載の複合成形体。
【請求項８】
太陽に面した側から少なくとも以下の層：
ＰＦＥＶＥをベースとする層、
５０質量％超がＰＭＭＡ又はＰＭＭＡ含有ポリマー混合物からなり、かつ６μｍ〜１０ｃｍの厚さを有する、第一の支持体層、
０．５μｍ〜２ｃｍの厚さを有する、ポリカーボネート又はポリエステルからの第二の支持体層、
第二の支持体層の裏側の、銀、銀合金又はアルミニウムからの反射性被覆であって、該反射性被覆はＰＶＤ又はＣＶＤにより施与されたものとする、及び
任意の他のＰＶＤ又はＣＶＤにより施与された被覆、又は熱硬化性ポリシラザン層
を有している、請求項７に記載の複合成形体。
【請求項９】
光起電力装置のためのバリアフィルムである、請求項１から５までのいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項１０】
太陽に面した側から少なくとも以下の層：
ＰＦＥＶＥをベースとする層、
５０質量％超がＰＭＭＡ又はＰＭＭＡ含有ポリマー混合物からなり、かつ５０〜４００μｍの厚さを有する、第一の支持体層、
２０〜８０μｍの厚さを有する接着剤層、
１００〜４００μｍの厚さを有するポリエステル又はポリオレフィンからの第二の支持体層、及び
１０〜１００ｎｍの厚さを有するＳｉＯx層
を有している、請求項９に記載の複合成形体。
【請求項１１】
太陽光熱装置又はＣＰＶ光起電力装置のためのレンズである、請求項１から５までのいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項１２】
ＰＦＥＶＥをベースとする層が、さらにもう一つの耐引掻性被覆、伝導層、防汚被覆及び／又は反射向上層又は他の光学機能層を備えている、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項１３】
太陽光装置のための複合成形体の製造法において、５０質量％超がＰＭＭＡ又はＰＭＭＡ含有ポリマー混合物からなる少なくとも一つの層を有する複合体を、ＰＦＥＶＥをベースとする配合物で、０．５μｍ〜２００μｍの厚さで被覆することを特徴とする方法。
【請求項１４】
ＰＦＥＶＥをベースとする配合物を有機溶液の形で複合成形体に塗布し、次いで乾燥させる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
被覆を、インラインで、複合成形体の製造の直後に行う、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ＰＦＥＶＥをベースとする層に、次いでもう一つの機能層を付与する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
太陽光反射体において太陽放射を集中させるための、可撓性光起電力セルにおけるバリアフィルムとしての、又は、太陽光熱装置もしくは光起電力装置におけるＣＰＶレンズとしての、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の複合成形体の使用。
【国際調査報告】
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2014532299.tif 000003
2014532299.tif 000004
2014532299.tif 000005
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