用于光学片材的硅橡胶组合物和光学片材制造技术

技术编号:7661205 阅读:197 留言:0更新日期:2012-08-09 05:06
本发明专利技术公开了混炼型硅橡胶组合物,作为必要组分,其包含:(A)100重量份由下述平均组成式(I)表示并具有至少100的聚合度的有机聚硅氧烷;R1aSiO(4-a)/2????(I)其中R1是相同或者不同的、未取代或者取代的单价烃基,并且a是1.95至2.05的正数;(B)70-150重量份具有大于200m2/g的比表面积的气相二氧化硅;(C)0.1至30重量份在一个分子中具有至少两个与硅原子键接的氢原子的有机氢聚硅氧烷;和(D)0.1至10重量份氢化硅烷化反应催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于光学片材、尤其是用于形成聚光太阳能电池的光学片材或者LED背光器件的光学片材的硅橡胶组合物,以及由所述硅橡胶组合物的固化产物组成的光学片材。
技术介绍
作为光伏发电面板系统,经常使用的是平板系统,其中将通常称为电池的太阳能电池放置在太阳光接收面上。根据受光面积放置的太阳能电池昂贵,因此难以降低光伏发电面板的成本。鉴于此,已开发聚光型光伏发电面板,在其中将在阳光接收面的光聚集(集 中)到小直径的太阳能电池上。在聚光型光伏发电面板中,数百倍地将光线集中(例如,参见专利文献I JP-A 2003-258291),由此,与平板系统相比所使用的太阳能电池的数目可显著减少。然而,在数百倍地将光线集中的聚光型光伏发电面板具有需要双轴追踪以将阳光接收面定向到太阳光方向的问题。另外,考虑到面板在户外的使用,用于追踪的支架必须坚固;支架的安装成本将抵消要使用的昂贵太阳能电池的数量显著减少的最初基于成本的优点。由于这个原因,为了促进光线追踪以及减少成本,目前提出在其中采用单轴追踪或者不进行追踪的系统。在该系统中,将树脂造的菲涅耳(Fresnel)透镜或者棱镜型片设置成聚光透镜以使外来的入射光聚集到垂直于受光面的方向,然后聚焦的光被反射、传送或者折射到预定的方向,分散的光进一步通过全反射被引导,最终使入射光能量密度增强(参见,例如,专利文献2 JP-A 2009-229581)。为了使光伏发电面板作为解决全球变暖的问题的措施得以广泛传播,就需要实现使成本降低到能和在网络商业化电力系统中发电成本相竞争的水平。光伏发电面板的成本据说为100日元/Wp,因此,对于太阳光线聚集(聚光)部件如菲涅耳(Fresnel)透镜或者棱镜的成型存在着优异的耐久性和低材料成本以及低加工成本的需求。作为太阳光聚集部件诸如树脂造的菲涅耳(Fresnel)透镜或者棱镜的材料,通常使用是丙烯酸类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂和聚碳酸酯树脂。在需要在太阳光下表现出超过20年的长期耐久性的聚光太阳能电池面板中,适合使用在耐紫外线方面高于这些通用树脂的有机硅树脂。然而,在太阳光聚集部件如菲涅耳(Fresnel)透镜或者棱镜的形状加工情形中,像通用用途的丙烯酸树脂的情况一样,采用的是低生产率的加工方法,其中通过注射成型将树脂注射到模具中,并经过成型后将产品取出。这导致产品成本上升。由于这个原因,难以通过使用太阳光聚集部件如树脂造的菲涅耳透镜或者棱镜来将简单的、轻质的聚光光伏发电面板实际使用。另一方面,随着手机的更高功能化的趋势,在照明用背光器件方面存在着逐渐增加的对降低厚度、减轻重量、增强亮度和降低成本的需求。应对这种需求,已经提出使用光波引导板(光导板)的照明用背光器件,其也在液晶显示器(LCD)中使用。这种器件包括LED光源和光波引导板,通过该光波引导板将光线从面向光源的端面引导到内部并且使其漫射,通过设置在将被照明的键盘部分的反射面将被漫射的光反射,以及将经反射的光发投射到外部(参见专利文献3 JP-A 2003-59321)。与LED被设置在后表面上的传统类型相比,该器件的特征在于将LED设置在侧方向,由此,实现了厚度的降低,即使减少LED的数目,键盘的整个表面可被均匀照亮并且处于高亮度。而且,由于能量消耗也降低,促进电池在尺寸和重量的缩减,从而有助于成本的降低。用于IXD背光器件的光波引导板仅仅需要具有良好的光学性质。相比之下,用于键盘照亮背光器件的光波引导板不仅要求高透明性,还要求在弹性和弹性的温度依赖性上要低,并且能够形成具有小的和均一厚度的表面光滑的膜,因为它还负责传输按键输入位移(点击)至开关元件的功能。通常,丙烯酸类树脂和聚碳酸酯树脂具有高透明性和良好的成膜性。然而,这些树脂表现出弹性的温度依赖性,尤其是在低温区变脆,以至于这样的树脂可能在按键输入时碎裂。从这个角度来说,也被用作光学材料如LED用灌封材料的高透明硅氧烷树脂由于它们的优异的低温性能而受到关注(参见专利文献4 JP-A2002-265787,专利文献 5 JP-A 2006-202952,和专利文献 6 JP-A 2006-342200)。然而,这些材料是液体型材料,因此,由此由其制造光波导板的过程复杂,导致成本上升。
技术实现思路
本专利技术是在考虑相关现有技术中存在的前述问题所做出的。因此,本专利技术的目的是提供光学片材用混炼型硅橡胶组合物,当作为有机材料光学片材时所述组合物的对阳光辐照的耐久性优异,所述有机光学片材是用于能够用单轴追踪或者无需任何追踪使太阳光聚焦的聚光型太阳能电池,所述组合物与液体型材料相比可压延性和注射成型性优异,这就允许简单的加工方法来成型太阳光聚集部件,所述组合物适合用于得到用于聚光太阳能电池的光学片材和用于LED背光器件的光学片材,本专利技术还提供通过将所述硅橡胶组合物固化得到的光学片材。为了实现上述目的,本专利技术人做出了广泛和深入的研究。作为他们的研究的结果,本专利技术人发现当将至少预定量的具有大于200m2/g的比表面积的二氧化硅分散于用于光学片材的混炼型硅氧烷橡胶组合物,尽管填充了二氧化硅,但可以得到高透明性的材料。根据本专利技术,提供如下所述的用于光学片材的混炼型硅橡胶组合物和光学片材。作为必须组分,用于光学片材的混炼型硅橡胶组合物含有(A) 100重量份由下述平均组成式(I)表示并具有至少100的聚合度的有机聚硅氧烧;R1aSiOi4^72(I)其中R1是相同或者不同的、未取代或者取代的单价烃基,并且a是I. 95至2. 05的正数;(B) 70-150重量份具有大于200m2/g的比表面积的气相二氧化娃;(C)O. I至30重量份在一个分子中具有至少两个与硅原子键接的氢原子的有机氢聚硅氧烷;和(D)O. I至10重量份氢化硅烷化反应催化剂。 所述的硅橡胶组合物,其用于聚光太阳能电池的光学片材。 所述的硅橡胶组合物,其是用于LED背光器件的光学片材。根据至中任一项所述的硅橡胶组合物,其中组分⑶是表面处理过的二氧化硅。5] 所述的硅橡胶组合物,其中用于表面处理二氧化硅的试剂为六甲基二硅氮烧。根据至中任一项所述的硅橡胶组合物,其中硅橡胶组合物的2mm厚的固化片具有至少90%的总透光率。根据至中任一项所述的硅橡胶组合物,其中2_厚的硅橡胶组合物固化片具有至多10的雾度。由至中任一项所述的硅橡胶组合物的固化产物形成的光学片材。 所述的光学片材,其通过将至中任一项所述的硅橡胶组合物压延或者挤出成型而形成。专利技术的有益效果根据本专利技术的硅橡胶组合物是能通过挤出成型和压延的混炼型材料。尽管其中存在二氧化硅,所述硅橡胶组合物的固化产物仍然高透明,并且其是最适宜作为用于聚光太阳能电池的光学片材和作为用于手机键盘的照明性LED背光器件的光波导板。附图说明图I是聚光型太阳能电池的光学片材实例的截面图;图2是LED背光器件的光学片材实例的截面图。具体实施例方式在本专利技术的硅橡胶组合物中,组分(A)是由下面的平均组成式(I)表示的和具有聚合度至少为100的有机聚硅氧烷;R1aSiOi4^72 (I)其中R1是相同或者不同的、未取代或者取代的单价烃基团,并且a是I. 95至2. 05的正数。在上述平均组成式(I)中,R1是相同或者不同的、未取代或者取代的具有1-12个碳原子本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:五十岚实中村勉伊藤厚雄降簱智欣金亨培
申请(专利权)人:信越化学工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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