Adhesivos y sellantes a base de aglutinantes terminados en silano para pegar y sellar módulos fotovoltaicos / hojas solares flexibles.

Uso de una composición de adhesivo / sellante de un componente o de varios componentes

, que contiene al menos un prepolímero terminado en silano, presentando la composición de adhesivo / sellante un contenido en metal pesado, en cada caso con respecto al peso total de la composición de adhesivo / sellante y calculado como metal, de como máximo el 0,01 % en peso, y los grupos terminales del prepolímero terminado en silano se seleccionan de metildialcoxisililpropilo, trialcoxisililpropilo, metildialcoxisililmetilo, trialcoxisililmetilo o mezclas de los mismos, para la pegadura elástica de dos o varios sustratos iguales y/o de distinto tipo en la fabricación de módulos fotovoltaicos así como en la fijación de módulos fotovoltaicos en superficies de tejados u otras superficies.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/057380.

Solicitante: HENKEL AG & CO. KGAA.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HENKELSTRASSE 67 40589 DUSSELDORF ALEMANIA.

Inventor/es: PROBSTER, MANFRED, KOHL,MATTHIAS, FERTIG,THILO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L71/00 (Composiciones de poliéteres obtenidos por reacciones que forman un éter unido en la cadena principal (de poliacetales C08L 59/00; de resinas epoxi C08L 63/00; de politioéter-éteres C08L 81/02; de poliéter-sulfonas C08L 81/06 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros)

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Fragmento de la descripción:

Adhesivos y sellantes a base de aglutinantes terminados en silano para pegar y sellar módulos fotovoltaicos / hojas solares flexibles

La Invención se refiere al uso de un adhesivo / sellante de un componente o de varios componentes a base de prepolímeros terminados en silano para la pegadura elástica de dos o varios sustratos ¡guales y/o de distinto tipo en la fabricación de módulos fotovoltaicos así como en la fijación de módulos fotovoltaicos en superficies de techos u otras superficies.

En la industria metalúrgica, la industria automovilística, en la construcción de vehículos industriales así como en su industria suministradora, en la reparación de automóviles, en la industria de la construcción y la artesanía se unen entre sí sustratos metálicos y no metálicos a menudo ¡guales o diferentes de manera adhesiva o por sellado. Para ello se encuentran disponibles ya una serie de adhesivos / sellantes de un componente o de 2 o varios componentes. Los adhesivos / sellantes de un componente se prefieren por regla general por los usuarios, dado que en este sentido no puede aparecer ningún fallo de mezclado o de dosificación durante la aplicación, en el caso de la pegadura de sustratos no porosos, el uso de adhesivos / sellantes que endurecen con humedad de un componente está sin embargo fuertemente limitado debido a la velocidad de curado relativamente lenta.

Los sistemas de adhesivo / sellante de 2 componentes convencionales contienen en un componente aglutinante con un tipo de grupos reactivos, reticulables y en el segundo componente porcentajes de aglutinante o endurecedores, cuyos grupos funcionales son co-reactivos con los grupos reactivos del primer componente. Ejemplos de ello son sistemas de poliuretano con compuestos que contienen grupos isocianato en un componente y aglutinantes o endurecedores que contienen grupos amino o grupos hidroxilo o grupos mercaptano en el segundo componente. De la misma manera, los sistemas de resina epoxídica de dos componentes tradicionales se componen de un componente con aglutinantes, que contienen grupos epóxido y el segundo componente asociado presenta compuestos con grupos mercaptano o grupos amino. En los sistemas de este tipo es desventajoso que estos sistemas reaccionan de forma muy sensible a fallos de mezcla, dado que los dos componentes sólo obtienen su curado óptimo y propiedades cuando se mezclan entre sí completamente en una relación estequiométricamente correcta.

El documento EP 678544 A1 describe masas de adhesivo, sellante o de recubrimiento de 2 componentes a partir de un componente A y un componente D. A este respecto el componente A endurecerá en cuanto entre en contacto con agua o el componente D, que contiene el endurecedor para el componente A. De acuerdo con la enseñanza de este documento el componente D será o bien un componente B, que contiene un constituyente, que endurece con agua o dado el caso también al contacto con el componente A, alternativamente el componente D será una mezcla de un sólido y un constituyente volátil, que provoca la reticulación del componente A. Como ventaja de este sistema de 2 componentes se indica que el componente D, si bien actúa como endurecedor para el componente A, sin embargo un exceso del mismo en sí endurece o no deja ningún residuo perturbador restante en la masa endurecida.

Sistemas más sencillos contienen como componente A aglutinantes que reticulan con humedad y como componente B agua o sustancias que desprenden agua y dado el caso un catalizador. De este modo el documento US 6.25.445 A describe un sistema de adhesivo / sellante de 2 componentes en el que el componente A contiene como constituyente principal un polímero de hidrocarburo saturado, que presenta grupos que contienen silicio, que tienen grupos hidrolizables unidos al átomo de silicio y que pueden reticular con la formación de grupos siloxano. El componente B contiene un catalizador de condensación de silanol y agua o una sal de metal hidratada.

El documento WO 96/35761 A1 describe adhesivos / sellantes de 2 componentes a base de prepolímeros terminados en silano, cuyo componente A es un adhesivo / sellante de un componente, que endurece con humedad con alta resistencia inicial y cuyo componente B es un reticulante y/o acelerador para el componente A. En formas de realización especialmente preferidas el componente B estará compuesta por una mezcla pastosa, estable de ablandadores, agua, espesantes y dado el caso agentes auxiliares adicionales.

Los documentos EP 37463 A2, EP 37464 A2 así como el documento EP 37531 A2 describen composiciones de adhesivo de dos o varios componentes, cuyo un componente contiene un polímero elastómero orgánico líquido con al menos un grupo reactivo que contiene grupos silano por molécula así como un agente de endurecimiento para una resina epoxídica y cuyo segundo componente contiene una resina epoxídica así como dado el caso un catalizador de endurecimiento para el polímero elastomérico que contiene grupos silano. Como agente de endurecimiento para el componente de epóxido se proponen a este respecto las diaminas o poliaminas, anhídridos de ácido carboxílico, alcoholes y fenoles habituales en la química de los epóxidos y dado el caso catalizadores típicos para la reacción de epóxido, tal como aminas terciarias, sus sales, imidazoles, diciandiamida etc. Los sistemas de 2 componentes de este tipo tienen las desventajas específicas de todos los sistemas de dos componentes convencionales: la velocidad de endurecimiento así como las propiedades finales del adhesivo endurecido dependen en gran medida del mantenimiento correcto de la relación de mezcla de los componentes así como de la completitud del mezclado.

El documento WO 25/1852 A1 da a conocer adhesivos / sellantes de 2 componentes que consisten en un componente A, que contiene al menos un prepolímero terminado en silano, al menos un catalizador para la reticulación con silano así como silanos organofuncionales de bajo peso molecular y un componente B, que contiene al menos un prepolímero terminado en silano, agua asi como agentes que desprenden agua o que absorben agua. Como catalizadores se proponen preferentemente compuestos organometálicos tales como compuestos de estaño o de titanio. Estas composiciones serán adecuadas para aplicaciones tolerantes de mezclas, dado que los dos componentes se mezclarán entre si esencialmente en las mismas cantidades en volumen antes de la aplicación. De acuerdo con la enseñanza de este documento, los adhesivos / sellantes de este tipo son adecuados para el pegado o el sellado de elementos constructivos de dado el caso metales lacados tales como aluminio o acero, en particular acero fino, de vidrio, madera y/o plásticos.

El documento US 27/88137 A1 describe composiciones de adhesivo que endurecen con humedad, que están esencialmente libres de compuestos orgánicos volátiles. Estos serán resistentes frente a la combustión y garantizarán una alta resistencia al pelado. Serán adecuados para garantizar la fijación de una membrana de caucho a un tejado plano rígido. Las composiciones contienen polímeros con grupos terminales silano hidrolizables, una resina fenólica y un compuesto de silano hidrolizable no polimérico, siendo la relación en peso de polímero con grupos terminales de silano hidrolizables con respecto a resina fenólica superior a 2 : 1.

Por el documento EP 2 9 63 A se conoce una masa de relleno de dos o varios componentes que comprende a) un primer componente A, que contiene un prepolímero terminado en silano a base de un polímero orgánico y un silano que actúa como reticulante y/o promotor de la adherencia, asi como b) un segundo componente B, que contiene un prepolímero terminado en silano a base de un polímero orgánico y agua. El valor de pH del componente B se encontrará... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de una composición de adhesivo / sellante de un componente o de varios componentes, que contiene al menos un prepolímero terminado en silano, presentando la composición de adhesivo / sellante un contenido en metal pesado, en cada caso con respecto al peso total de la composición de adhesivo / sellante y calculado como metal, de como máximo el ,1 % en peso, y los grupos terminales del prepolímero terminado en silano se seleccionan de metildialcoxisililpropilo, trialcoxisililpropilo, metildialcoxisililmetilo, trialcoxisililmetilo o mezclas de los mismos, para la pegadura elástica de dos o varios sustratos iguales y/o de distinto tipo en la fabricación de módulos fotovoltaicos así como en la fijación de módulos fotovoltaicos en superficies de tejados u otras superficies.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la composición está formada por dos componentes, que consisten en un componente A, que contiene al menos un prepolímero terminado en silano, y un componente B, que contiene agua así como al menos un espesante.

3. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que al menos un prepolímero terminado en silano es un polioxialquileno terminado en silano con grupos terminales N-(dimetoxi-(metil)sililmetil)carbamato.

4. Uso de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el prepolímero terminado en silano o los prepolímeros terminados en silano presentan un peso molecular (M) entre 1 y 5, preferentemente entre 4 y 2.

5. Uso de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que el componente B se compone de una mezcla de al menos un oligómero, ablandador o ablandadores, agua, espesantes y dado el caso agentes auxiliares adicionales.

6. Uso de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por que como espesante en el componente B se usan espesantes inorgánicos del grupo polljácldos silícicos), ácidos silícicos pirógenos altamente dispersados, hidróxido de aluminio, hidrato de óxido de aluminio, talco, minerales de cuarzo, hldróxido de magnesio y minerales arcillosos.

7. Uso de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por que como espesante en el componente B se usan espesantes orgánicos del grupo de los espesantes naturales orgánicos y de los espesantes orgánicos completamente sintéticos o parcialmente sintéticos.

8. Uso de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores 5 a 7, caracterizado por que el oligómero del componente B es un polioxialquileno o una mezcla de distintos polioxialquilenos, preferentemente un polipropilenglicol con un peso molecular entre 1 y 2, preferentemente entre 2 y 12, o una mezcla de polioxialquilenos de distintos pesos moleculares.

9. Uso de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la composición de

adhesivo / sellante utilizada contiene así mismo al menos un silano organofuncional de bajo peso molecular, que se selecciona de 3-glicidoxi-propiltrialcoxisilano, 3-acriloxipropiltrialcoxisilano, 3-aminopropiltrialcoxisilano, viniltrialcoxisilano, fenilaminopropiltrialcoxisilano, aminoalquiltrialcoxidisilano, N(2-aminoetil)-3-

aminopropiltrialcoxisilano, 3-glicidoxi-propilalquildialcoxisilano, 3-acriloxipropil-alquildialcoxisilano, 3-aminopropil- alquildialcoxisilano, vinil-alquildialcoxisilano, fenilaminopropil-alquildialcoxisilano, aminoalquilalquildialcoxidisilano, N(2-aminoetil)-3-aminopropilalquil-dialcoxisilano, i-butilmetoxisilano, bis(trimetoxisililpropil)amina, N- (trimetoxisililmetil)-O-metilcarbamato, N-dimetoxi(metil)sililmetil--metil-carbamato, (N-

fenilaminometiljtrimetoxisilano, (N-ciclohexilaminometil)trietoxisilano, (N-ciclohexilaminometil)metildietoxisilano, (N- fenilaminometiljmetildimetoxisilano, (N-fenilaminometil)trimetoxisilano, hidrolizados parciales de los silanos mencionados anteriormente o mezclas de los silanos mencionados anteriormente y/o hidrolizados parciales.

1. Uso de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores 2 a 9, caracterizado por que el componente B contiene del 1 al 2 % en peso, preferentemente del 3 al 15 % en peso de agua, en cada caso con respecto al peso total del componente B.

11. Uso de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores 2 a 1, caracterizado por que la relación en peso de los componentes A y B asciende a de 1 : 1 a 2 : 1, preferentemente de 1 : 1, a 1 : 1.