用于制備多層硅樹脂結(jié)構(gòu)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于制備固化的硅樹脂彈性體層的多層硅樹脂結(jié)構(gòu)的方法，其中選擇 每個可固化的硅樹脂彈性體層的組成以提供例如所述固化的硅樹脂彈性體層的優(yōu)良的層 與層之間的粘附，即所述層并不遭受粘著失敗。多層硅樹脂結(jié)構(gòu)可被用于例如制備電子設(shè) 備、涂層、成型模鑄物、層壓板等。所述多層硅樹脂結(jié)構(gòu)在制造諸如壓縮嵌入式太陽能電池 模塊、壓縮或嵌入的集成電路的壓縮或嵌入的電子設(shè)備，電絕緣體，壓縮或嵌入的LED，顯示 器、監(jiān)視器或屏幕的中間層，印模材料方面尤其有用。
【背景技術(shù)】
[0002] 在許多方法過程中，例如電子設(shè)備、涂層、包裝物或成型物的物品必須被制造成多 層體，因為這些方法要求首先使用粘著層或支持材料，然后再使用最后的涂層，或者完成最 后的物品。這些方法的例子尤其為例如印刷、涂布、封裝或其他安裝方法。使用硅樹脂將太 陽能電池封裝入光伏模塊有可能為例如一步方法，但是隨后晶片型半導(dǎo)體必須通過任何其 他方式固定。如果使用兩步方法，則現(xiàn)有的材料在固化速率、透明度或加成的方法步驟方面 有一些缺陷。已觀察到如果在第一層使用加成固化的硅橡膠來粘附和固定例如半導(dǎo)體，或 者用作涂底層或下一層的支撐物，然后該下一層并不粘附在固化的第一層。對于在兩層之 間的這種界面的另一個要求是對某些不尋常氣候條件的抵抗力和附著許多其他基體的需 求。為了在兩個基體之間提供多層粘附，要么僅僅第一層應(yīng)該附著該基體，要么兩層都應(yīng)該 附著到基體上。這一方面要求硅樹脂層（尤其是兩層）附著到幾個基體（即玻璃、塑料層 例如熱塑性或硬度膜、薄板、盒、金屬導(dǎo)體或者半導(dǎo)體，例如晶片型硅電池、金屬、陶瓷、玻璃 還有玻璃纖維強化塑料）上的良好的附著力，另一方面硅樹脂層必須有優(yōu)良的層-層粘，即 所述層在包括它們的物品的使用壽命期間必須不能遭受粘附失敗。
[0003] 目前光伏電池通常通過真空層壓方法使用乙烯-醋酸乙烯酯（EVA)在大約150°C 下進行封裝，而非使用硅樹脂層來封裝。硅樹脂封裝物由于其絕緣性質(zhì)和其對極端溫度變 化和輻射的抵抗力而成為光伏模塊（尤其是衛(wèi)星和航空器）的早期生產(chǎn)的選擇材料。在批 量生產(chǎn)過程中，當(dāng)太陽能模塊開始為陸上市場而被建造時，像EVA這樣的有機封裝物代替 了硅樹脂。近年來，長時間的耐用性和效率提高變得更加重要，使得具有紫外輻射穩(wěn)定性的 硅樹脂重新變得更加優(yōu)選。為了在具有確定厚度的半導(dǎo)體上建造具有確定的前面層和后面 層的模塊，兩層封裝方法是必要的。優(yōu)選的硅樹脂彈性體材料是可加成固化的或可紫外光 固化的兩部分硅樹脂組合物。在這類方法中，尤其存在著對于這樣一種步驟的需求：其中在 玻璃上層和半導(dǎo)體電池之間的第一硅樹脂層被固化，并且在第二步中，在固化在第一涂層 底層上時密封硅樹脂層，以實現(xiàn)半導(dǎo)體和部分金屬導(dǎo)線的完全封裝。
[0004] 作為常規(guī)經(jīng)驗，當(dāng)逐步固化時，并非所有能夠被氫化硅烷化反應(yīng)固化的硅樹脂彈 性體都互相粘附。
[0005] EP431979描述了可用乙烯基硅氧烷聚合物層壓的加成固化的硅樹脂膠的硅樹脂 成分，其建造了完全有彈性的并且安全的膠層。US 4889576詳細說明了在涂敷硅樹脂的紡 織品之間通過硅橡膠粘合連接以生產(chǎn)大并且無縫的涂敷硅樹脂的紡織品。該專利公開了一 種由連續(xù)的兩步加聚反應(yīng)來構(gòu)造硅樹脂層壓制件的方法。US 7572514 B2具體描述了應(yīng)用 硅樹脂彈性體作為多層涂層以相對薄的厚度對多種有彈性的基體（例如編織物或非編織 物纖維狀基體）起保護作用或者增強其機械強度。例子中并沒有記載關(guān)于包含填料的組合 物。盡管第一層中每nm 2未反應(yīng)的殘余烯基的表面密度SD的特征顯得十分重要，但是確定 該參數(shù)的方法顯得完全不清楚。此外，盡管該專利描述了 SiH基團的R比Si-烯基的比率先 定為<1(相當(dāng)于Si-烯基過量），但是所有例子看上去都不滿足這樣的特征，令人懷疑該基 礎(chǔ)發(fā)明。此外，在這方面該發(fā)明也并沒有描述在第二層中不干擾包含填料的層的情況。WO 2011107592涉及包括二氧化硅填料的PV封裝物組合物，其在長時間濕熱的條件下具有對 于玻璃的優(yōu)良的粘附性能。該說明書并未公開當(dāng)這些組合物之一已經(jīng)固化之后，這些硅樹 脂彼此之間的粘附。EP 1644989描述了使用封裝步驟的兩步方法，其中首先使用未固化的 硅樹脂粘合劑將半導(dǎo)體晶片放到玻璃上層上。在第一附著層的固化步驟之后，均勻涂上第 二封裝物組合物以通過幕簾涂布機的方式來完全封裝整個模塊。WO 2011151430描述了使 用例如液體或糊狀物如硅樹脂組合物來制造太陽能模塊的兩步封裝方法。在該方法中，將 層涂在玻璃底層上，其可在兩者都經(jīng)碾壓在半導(dǎo)體板和第二層上之后被固化。包括相同材 料的第二層覆蓋在半導(dǎo)體上直到半導(dǎo)體的另一面和部分第一層。US 4057439公開了先將兩 步加成可固化的硅樹脂組合物涂敷載體托盤以建造層，然后固化的封裝方法。下一步中，半 導(dǎo)體板或晶片通過第二硅樹脂組合物例如另一個更加透明的兩步加成可固化的硅樹脂來 封裝，建立起與第一硅樹脂層粘附的具有強的抗分層抗性的更厚的層。US 4322261描述了 太陽能PV-封裝物系統(tǒng)，其具有選自于不同或相同材料的兩種硅樹脂組合物，由此這兩種 娃樹脂材料的至少一種為在110-180°C通過過氧化物固化的熱可硫化的EVC (Elaston^res Vulcanisant diChaud)材料。WO 2012041674公開了制備光可固化娃樹脂絕緣體的方法，由 此使用常規(guī)引物，其在UV敏感性交聯(lián)催化劑的存在下硬化，所述UV敏感性交聯(lián)催化劑已經(jīng) 以任何所需的次序（即所述硅樹脂引物組合物硬化之前、過程中或之后）添加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 相應(yīng)地，本發(fā)明涉及由包括至少兩種硅樹脂組合物的加成（或光，尤其是紫外光） 可固化的硅樹脂組合物的體系獲得的多層硅樹脂結(jié)構(gòu)，由此第二組合物2)被涂敷并固化 在第一組合物1)上。更具體地，本發(fā)明涉及制備多層硅樹脂結(jié)構(gòu)的方法，包括以下步驟：
[0007] a)將第一可固化硅樹脂組合物1)涂敷到第一基體的表面，其中所述第一硅樹脂 組合物1)包括：
[0008] Ι-a)每分子具有至少兩個烯基的一種或多種聚硅氧烷；
[0009] 1-B) -種或多種氧化填料，任選地被一種或多種疏水劑1-C)通過反應(yīng)疏水化； [0010] 1-D) -種或多種金屬催化劑；
[0011] 1-E)每分子具有至少兩個SiH基的一種或多種聚硅氧烷；
[0012] 其中
[0013] (i)在組合物1)中的所有SiH基團比組合物1)中的所有烯基的摩爾比為0. 25-4 ; 優(yōu)選為〇. 25-2. 5 ;更優(yōu)選為0. 25-2. 0 ;
[0014] (ii)在組合物1)中所有SiH基團比組合物1)中所有烯基的摩爾比為從>1至1.4 的情況下，
[0015] 差值：
[0016] (組合物1)中所有SiH基團的摩爾量-組合物1)中所有烯基的摩爾量）比
[0017] 氧化填料1-B)的摩爾量的摩爾比為〈0. 035 ;
[0018] b)任選地固化在所述第一基體的表面上的所述第一可固化硅樹脂組合物1);
[0019] c)將第二可固化硅樹脂組合物2)涂敷在所述第一硅樹脂組合物1)的表面上，其 中所述第二可固化硅樹脂組合物2)包括：
[0020] 2-A)每分子具有至少兩個烯基的一種或多種聚硅氧烷；
[0021] 2-B)任選地，一種或多種氧化填料，任選地被一種或多種疏水劑2-C)通過反應(yīng)疏 水化；
[0022] 2-D) -種或多種金屬催化劑；
[0023] 2-E)每分子具有至少兩個SiH基的一種或多種聚硅氧烷；
[0024] 其中，組合物2)中的所有SiH基團比組合物2)中的所有烯基的摩爾比為從>1至 10,優(yōu)選為 1.05-10 ;
[0025] d)固化所述第二可固化硅樹脂組合物2)，任選地與所述第一可固化硅樹脂組合 物1) 一起固化。
【具體實施方式】
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，所述第一可固化硅樹脂組合物1)和第二可固化硅 樹脂組合物2)通過輻射和/或加熱來固化，優(yōu)選兩種可固化硅樹脂組合物都是熱可固化 的。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案，將所述第一可固化硅樹脂組合物1)以一定量 涂敷到所述第一基體，以提供厚度在IOOym至1000 μπι的干燥膜，或者涂敷所述第一可固 化硅樹脂組合物1)以提供在第一基體上的超過Imm厚的固化的第一層的壁厚。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案，涂敷所述第二可固化硅樹脂組合物2)，或者以 一定量涂敷所述第二可固化硅樹脂組合物2)，以提供厚度為100 μ m至1000 μ m的干燥膜或 者超過Imm厚的固化的第二層的壁厚。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案，所述第一可固化硅樹脂組合物1)具有1至 IOOPa. s (25°C -剪切速率 D = IOs-1)的粘度。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案，所述第二可固化硅樹脂組合物2)具有0. 1至 200Pa. s(25°C -剪切速率 D = IOs-1)的粘度。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案，所述第一可固化硅樹脂組合物1)包括基于100 重量份組分1-A)計為10-50重量份的組分1-B)。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案，所述第二可固化硅樹脂組合物2)也包括組分 2-B)，優(yōu)選以基于100重量份的組分2-A)計為10-50重量份的含量。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方案，所述第一可固化硅樹脂組合物1)包括1-E)每 分子具有至少兩個SiH基的一種或多種聚硅氧烷，其選自于具