BR112016025328B1

BR112016025328B1 - Módulo fotovoltaico, e, uso de uma composição de polipropileno

Info

Publication number: BR112016025328B1
Application number: BR112016025328-0A
Authority: BR
Inventors: Tanja Piel; Bernt-Åke Sultan; Martina Sandholzer; Klaus Bernreiter
Original assignee: Borealis Ag
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2022-02-15
Also published as: ES2804685T3; JP2017518631A; BR112016025328A2; US20170077333A1; TW201600329A; CN110571294A; EP3143645B1; CN106255719A; WO2015173175A1; CN106255719B; EP3143645A1; JP6324537B2; TWI554402B; CN110571294B

Abstract

módulo fotovoltaico, e, uso de uma composição de polipropileno. a presente invenção é direcionada para uma camada de um dispositivo elétrico, um módulo fotovoltaico compreendendo pelo menos um elemento fotovoltaico e pelo menos uma camada compreendendo uma composição de polipropileno e ao uso de uma composição de polipropileno para produzir pelo menos uma camada de um elemento de um módulo fotovoltaico.

Description

Fundamentos da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a uma composição de polipropileno para um elemento de camada, a uma camada de um elemento monocamada ou multicamada, a um módulo fotovoltaico compreendendo uma camada que compreende uma composição de polipropileno da invenção, e ao uso de uma composição de polipropileno da invenção para produzir uma camada de módulo fotovoltaico.

[002] Módulos fotovoltaicos, também conhecidos como módulos de célula solar, produzem eletricidade a partir de luz e são usados em vários tipos de aplicações bem conhecidas no campo. O tipo do módulo fotovoltaico pode variar. Os módulos têm tipicamente uma estrutura multicamada, isto é, diversos diferentes elementos de camada com diferentes funções, e podem ser rígidos ou flexíveis. Os elementos de camada do módulo fotovoltaico podem variar com respeito a materiais de camada e estrutura de camada. O módulo fotovoltaico rígido pode, por exemplo, conter um elemento superior de vidro rígido, elemento de camada de encapsulação dianteiro, pelo menos um elemento de células fotovoltaicas junto com conectores, elemento de camada de encapsulação de fundo, um elemento de camada de folha de fundo e, por exemplo, uma estrutura de alumínio. Em módulos flexíveis, o elemento de camada superior pode ser, por exemplo, uma camada fluorada feita de polímero de poli(fluoreto de vinila) (PVF) ou poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF). Os elementos de camada exemplificados citados podem ser elementos monocamadas ou multicamadas. Além disso, pode existir camada(s) adesiva(s) entre as camadas de um elemento ou entre os diferentes elementos de camada.

[003] Elemento de camada de folha de fundo pode conter camada(s) pigmentada(s). Elemento de camada de folha de fundo funciona tipicamente como um elemento de isolamento. Entretanto, existem também módulos fotovoltaicos com elemento de camada de folha de fundo condutivo, dependendo do tipo do módulo fotovoltaico.

[004] A camada de folha de fundo é tipicamente uma estrutura multicamada contendo, por exemplo, uma camada de um polímero fluorado, por exemplo, PVF ou PVDF, poliamida ou poliéster. Essas soluções são caras e muitas delas também têm resistência ao isolamento limitada, são facilmente hidrolisadas e dão taxas de transmissão de vapor de água demasiadamente altas. Para compensar os inconvenientes listados, são necessários elementos com estruturas multicamadas, tipicamente fornecidos também com camada(s) adesiva(s) entre as camadas. As estruturas multicamadas complicam os processos de fabricação e também geram um risco de delaminação quando em uso.

[005] EP2277694 descreve um módulo fotovoltaico compreendendo um elemento de folha de fundo que é um elemento multicamada em que a camada protetora compreende uma blenda flexível de componentes de polipropileno. Os componentes de polipropileno nos exemplos são Hifax CA 10 A e Hifax CA 60 comerciais de LyondellBasell que, de acordo com a planilha pública da coMPanhia produtora, têm uma temperatura de amolecimento Vicat de 60°C ou menos (A50 (50°C/h 10 N)).

[006] A tecnologia dos módulos fotovoltaicos está, entretanto, desenvolvendo consideravelmente, e existe uma necessidade contínua de diferentes soluções para materiais de camada para atender as várias demandas no campo de módulo fotovoltaico.

Figuras

[007] Figura 1 ilustra esquematicamente um exemplo de um módulo fotovoltaico.

Descrição da Invenção

[008] Dessa maneira, a presente invenção é direcionada para um módulo fotovoltaico compreendendo pelo menos um elemento fotovoltaico e pelo menos uma camada compreendendo, preferivelmente, consistindo em uma composição de polipropileno, (A) em que a composição de polipropileno compreende um copolímero heterofásico de propileno (A) que compreende, preferivelmente, consiste em: - um componente de matriz de polipropileno e - um componente de copolímero de propileno elastomérico que é disperso na dita matriz de polipropileno, e em que a composição do polímero de polipropileno tem - uma fração solúvel a frio de xileno (XCS) em quantidade de 2 a 30% em peso, quando medida de acordo com ISO 16152 (a 25°C), - um índice de fluidez, MFR2, de 0,2 a 20,0 g/10 minutos (ISO 1.133, 2,16 kg de carga, 230°C), e - uma temperatura de amolecimento Vicat de pelo menos 140°C, quando medida de acordo com ASTM D 1525 método A.

[009] A “composição de polipropileno” é dita aqui também como “composição da invenção”. O “copolímero heterofásico de propileno (A)” é dito aqui também como “copolímero PP (A)”. O “componente de matriz de polipropileno” é dito aqui também como “componente de matriz”. O “componente de copolímero de propileno elastomérico” é dito aqui também como “componente elastomérico”. A “fração solúvel a frio de xileno (XCS)” é dita aqui também como “fração XCS”.

[0010] O “elemento fotovoltaico” significa que o elemento tem atividade fotovoltaica. O elemento fotovoltaico pode ser um elemento de célula(s) fotovoltaica(s) bem conhecida(s) na técnica ou, por exemplo, uma camada do substrato na qual uma camada ou depósito com atividade fotovoltaica é submetida, por exemplo, uma camada de vidro em que material de tinta com atividade fotovoltaica é impresso em um lado da mesma ou um material com atividade fotovoltaica depositado no substrato. Por exemplo, nas assim chamadas soluções de película fina de módulos fotovoltaicos a tinta com atividade fotovoltaica é impressa em um lado de um substrato de vidro.

[0011] O elemento fotovoltaico é acima de tudo preferivelmente um elemento de célula(s) fotovoltaica(s).

[0012] “Célula(s) fotovoltaica(s)” significa aqui um elemento de camada(s) de células fotovoltaicas junto com conectores.

[0013] “Pelo menos uma camada” significa aqui uma camada que é outra sem ser a camada conhecida como uma camada adesiva ou como uma camada de vedação. Camada adesiva (camada de vedação) é mais fina que a camada supramencionada e é usada para melhorar a adesão entre duas camadas reais. Polímeros da camada adesiva preferivelmente contêm grupos polares ou são uma blenda de dois ou mais componentes de polímero, por meio do que pelo menos um componente contém grupos polares.

[0014] Dessa maneira, o módulo fotovoltaico da invenção compreende pelo menos uma camada compreendendo a composição da invenção e opcionalmente uma ou mais outras camadas, por exemplo, camada(s) adesiva(s) compreendendo a composição da invenção.

[0015] Observou-se surpreendentemente que a combinação específica do dado teor de solúveis de xileno a frio (XCS) (parte amorfa), MFR e alta temperatura de amolecimento Vicat da composição de polipropileno da invenção fornece uma combinação de propriedades altamente vantajosa, a saber 1) um nível de rigidez (expresso como módulo de flexão como definido a seguir), que é surpreendentemente útil nos módulos fotovoltaicos, 2) uma alta estabilidade térmica tanto durante a laminação quanto na aplicação de uso final, e 3) um comportamento de contração muito vantajoso. Além disso, uma camada da composição da invenção tem excelente proteção contra água (isto é, baixa taxa de transmissão de vapor de água) e excelente desempenho elétrico, como mostrado a seguir na parte experimental.

[0016] Dessa maneira, a composição de polímero da invenção permite, se desejado, usar elementos de camada mais simples em módulos fotovoltaicos, isto é, os elementos de camada podem ter menos camadas e/ou camadas mais finas, por meio do que a espessura do módulo fotovoltaico pode ser reduzida.

[0017] Além disso, a camada formada, por exemplo, laminada, da composição de polipropileno tem contração minimizada, ou nenhuma.

[0018] Além disso, a composição da invenção fornece um material de camada que é altamente viável para o processo de laminação a altas temperaturas de laminação. Adicionalmente, a formação de bolha no laminado obtido pode ser evitada, ou minimizada.

[0019] Como dito, a composição de polipropileno tem também estabilidade a temperatura altamente vantajosa em aplicações de uso final, que pode prolongar a vida funcional do módulo.

[0020] Preferivelmente, a composição de polipropileno da invenção permite produzir elementos multicamadas, preferivelmente elementos multicamadas de folha de fundo, de um módulo fotovoltaico, em que a(s) camada(s) do elemento de folha de fundo é(são) livre(s) de polímero contendo fluoreto, tais como camadas de polímero de poli(fluoreto de vinilideno) ou de polímero de poli(fluoreto de vinila). Assim, preferivelmente, a camada do elemento monocamada da folha de fundo ou as camadas do elemento multicamada de folha de fundo do módulo fotovoltaico da invenção é/são livre(s) do polímero contendo fluoreto.

[0021] Além disso, por causa das excelentes propriedades mecânicas e térmicas, a composição da invenção permite usar elementos multicamadas em módulos fotovoltaicos, cujos elementos consistem em camadas a base de poliolefina. O(s) polímero(s) de poliolefina pode(m) compreender, por exemplo, um ou mais monômeros selecionados de etileno e/ou alfa-olefinas e, opcionalmente, um ou mais outro comonômero selecionado de monômero contendo silano e comonômeros polares. Opcionalmente, grupos funcionais silano ou polares, tipo anidrido maleico (MAH), podem ser enxertados em uma poliolefina de etileno e/ou alfa-olefina.

[0022] Geralmente, um polipropileno heterofásico é um copolímero de propileno compreendendo um componente de matriz de homopolímero de propileno ou copolímero aleatório de propileno (1) e um componente elastomérico do copolímero (2) de propileno com um ou mais copolímeros de etileno e/ou alfa olefina C4-C8, em que o componente de copolímero elastomérico (amorfo) (2) é disperso no dito polímero de matriz de copolímero homo ou aleatório de propileno (1).

[0023] Dessa maneira, o copolímero heterofásico de propileno (A) como usado aqui significa que o componente de copolímero elastomérico (amorfo) de propileno é (finamente) disperso no componente de matriz de polipropileno.

[0024] No caso de o componente de matriz ser um homopolímero de propileno, então a quantidade da fração solúvel a frio de xileno (XCS) (fração amorfa) (% em peso) do copolímero heterofásico de propileno (A) é entendida neste pedido também como a quantidade do componente de copolímero de propileno elastomérico presente no copolímero PP (A). Isto é, a fração XCS de copolímero PP (A) é na prática, e considerada aqui como o componente elastomérico, uma vez que a quantidade de fração XCS no componente de matriz é notadamente menor.

[0025] A invenção é adicionalmente direcionada para um uso de uma composição da invenção como definido anteriormente ou a seguir para produzir pelo menos uma camada de um elemento de um módulo fotovoltaico.

[0026] A composição da invenção, o copolímero PP (A) da invenção, pelo menos uma camada, a camada preferida do elemento mono ou multicamada de um módulo fotovoltaico e o módulo fotovoltaico da invenção são descritos a seguir e reivindicações com detalhes adicionais, modalidade preferidas, faixas e propriedades, cujas modalidades, faixas e propriedades preferidas podem ser combinadas em qualquer ordem.

Composição de polipropileno e copolímero heterofásico de propileno (A) da invenção

[0027] A composição de polipropileno, preferivelmente do copolímero heterofásico de propileno (A), tem preferivelmente um módulo de flexão de pelo menos 900 MPa, preferivelmente de 950 a 3.000 MPa, preferivelmente de 1.000 a 2.400 MPa, preferivelmente de 1.100 a 2.300 MPa, mais preferivelmente de 1.200 a 2.200, quando medida de acordo com ISO178 como descrito a seguir em métodos de Determinação.

[0028] A composição de polipropileno, preferivelmente do copolímero heterofásico de propileno (A), tem preferivelmente temperatura de fusão de 158 a 170°C, preferivelmente de 160 a 170°C, preferivelmente de 163 a 170°C, mais preferivelmente de 164 a 169°C, quando medida como descrito a seguir em métodos de Determinação.

[0029] A composição de polipropileno, preferivelmente do copolímero heterofásico de propileno (A), tem preferivelmente fração solúvel a frio de xileno (XCS) em quantidade de 2 a 30% em peso, preferivelmente de 3 a 20% em peso, preferivelmente de 4 a 17% em peso, mais preferivelmente 4 a 16% em peso, quando medida como descrito a seguir em métodos de Determinação.

[0030] A composição de polipropileno, preferivelmente do copolímero heterofásico de propileno (A), tem preferivelmente MFR2 de 0,2 a 15,0 g/10 minutos, preferivelmente de 0,3 a 10 g/10 minutos, quando medida como descrito a seguir em métodos de Determinação. A MFR contribui para a processabilidade e propriedades mecânicas da composição de polipropileno.

[0031] A composição de polipropileno, preferivelmente do copolímero heterofásico de propileno (A), tem preferivelmente temperatura de amolecimento Vicat de pelo menos 145°C, preferivelmente de 148 a 165°C, mais preferivelmente de 150 a 168°C, quando medida como descrito a seguir em métodos de Determinação.

[0032] O copolímero heterofásico de propileno (A) tem um teor de comonômero de 0,5 a 20% em peso, preferivelmente de 1,0 a 20% em peso, preferivelmente de 1,2 a 10% em peso, mais preferivelmente de 2,0 a 10% em peso, mais preferivelmente de 2 a 8% em peso, quando medida como descrito a seguir em métodos de Determinação. O(s) comonômero(s) é(são) preferivelmente selecionado(s) de etileno e/ou comonômeros de alfa olefina C4-C8, preferivelmente de etileno.

[0033] O componente de matriz de polipropileno do copolímero heterofásico de propileno (A) pode ser um copolímero ou homopolímero aleatório unimodal ou um multimodal de propileno que ambos têm um significado bem conhecido. Copolímero ou homopolímero aleatório multimodal de propileno significa aqui que ele tem pelo menos duas frações de polímero que são diferentes, por exemplo, com um ou duas das seguintes propriedades: 1) peso molecular médio pelo peso ou 2) MFR. No caso de copolímero aleatório de propileno como o componente de matriz, o copolímero pode também ser multimodal com respeito a 3) teor de comonômero, opcionalmente em combinação com qualquer ou ambas dos diferentes anteriores 1) e 2).

[0034] O componente de matriz do copolímero PP (A) pode ser um homopolímero ou copolímero aleatório de propileno. Prefere-se que o componente de matriz do copolímero PP (A) seja um homopolímero de propileno.

[0035] Dessa maneira, prefere-se que todos os comonômeros como definido anteriormente que estão presentes no copolímero PP (A) originem do componente de copolímero de propileno elastomérico.

[0036] O copolímero PP (A) tem preferivelmente fração solúvel a frio de xileno (XCS) em quantidade de preferivelmente 3 a 20% em peso. No caso de modalidade preferida, em que o componente de matriz é um homopolímero de propileno, o teor de XCS representa a quantidade (% em peso) do componente elastomérico do copolímero PP (A).

[0037] Prefere-se que o copolímero PP (A) consista em componente de matriz e em componente elastomérico. O copolímero PP (A) pode opcionalmente compreender uma fração de pré-polímero, bem conhecida no campo de polímero. Em tal caso a quantidade do pré-polímero é calculada para a quantidade do componente de matriz.

[0038] Além disso, prefere-se que a camada de um dispositivo elétrico, ou pelo menos uma camada do módulo fotovoltaico preferida, compreenda um copolímero PP (A) que seja não enxertado. Não enxertado significa que o dito copolímero PP (A) não é enxertado com grupos funcionais, tais como grupos polares, tipo grupos anidrido do ácido maleico (MAH), ou grupos contendo silano.

[0039] Naturalmente, o(s) elemento(s) do módulo fotovoltaico da invenção pode(m), além da camada de um dispositivo elétrico, ou pelo menos uma camada do módulo fotovoltaico preferida, conter outra(s) camada(s) que compreende o copolímero PP (A) da invenção que é enxertado.

[0040] A composição da invenção pode compreender componentes de polímero adicionais que são diferentes do copolímero PP (A). Como um exemplo, componentes de polímero adicionais são outros componentes de poliolefina diferentes do copolímero PP (A), tais como homo ou copolímeros de etileno ou alfa olefinas C3 a C8 junto com comonômero(s) sem ser o primeiro monômero. Acima de tudo preferivelmente, os componentes poliméricos presentes na composição da invenção consistem em copolímero PP (A) somente. “Componentes poliméricos” excluem aqui quaisquer polímeros carreadores de produtos aditivos, por exemplo, cargas de concentrados básicos de aditivos junto com o polímero carreador, opcionalmente presentes na composição da invenção. Tais polímeros carreadores opcionais são calculados para a quantidade do respectivo aditivo com base na quantidade (100%) da composição da invenção.

[0041] Dessa maneira, em uma modalidade, a composição da invenção preferivelmente compreende aditivos sem ser cargas (tipo retardantes de chama (FRs)), então a composição da invenção compreende, com base na quantidade total (100% em peso) da composição de copolímero de propileno, - 90 a 99,9999% em peso do copolímero PP (A) e - 0,0001 a 10% em peso de aditivos opcionais, e preferíveis.

[0042] A quantidade total de aditivos opcionais e preferíveis é preferivelmente entre 0,0001 e 5,0% em peso, preferivelmente 0,0001 e 2,5% em peso

[0043] Para aditivos opcionais e preferíveis, composição da invenção pode conter aditivos adicionais, preferivelmente aditivos convencionais para aplicações de módulo fotovoltaico, incluindo, mas não se limitando a antioxidantes, estabilizadores de luz UV, agentes de nucleação, clarificadores, clareadores, captadores de ácido, bem como agentes de deslizamento, pigmentos, tipo negro-de-fumo, óxido de titânio e talco, etc. Cada aditivo pode ser usado, por exemplo, em quantidades convencionais, a quantidade total de aditivos presentes na composição de propileno sendo preferivelmente como definido a seguir. Tais aditivos são em geral comercialmente disponíveis e são descritos, por exemplo, em "Plastic Additives Handbook", 5th edition, 2001 de Hans Zweifel.

[0044] Em uma outra modalidade, a composição da invenção compreende além de aditivos opcionais e preferíveis como definido anteriormente também cargas, tais como FRs com quantidades de retardante de chama ou negro-de-fumo com altas quantidades, então a composição da invenção compreende, com base na quantidade total (100% em peso) da composição de copolímero de propileno, - 30 a 90% em peso, preferivelmente 40 a 70% em peso, do copolímero PP (A) e - 10 a 70% em peso, preferivelmente 30 a 60% em peso, de carga(s) e aditivos opcionais, e preferíveis.

[0045] Como exemplos não limitantes, as cargas compreendem Retardantes de chama, tais como hidróxido de magnésio, polifosfato de amônio, etc.

[0046] O copolímero PP (A) pode ser grau comercialmente disponível ou pode ser produzido, por exemplo, por processos de polimerização convencionais.

[0047] Para polimerização do copolímero heterofásico de propileno (A), os componentes individuais (componentes de matriz e elastoméricos) de copolímero PP (A) podem ser produzidos separadamente e feitos mecanicamente em uma blenda misturando em um misturador ou extrusora. Entretanto prefere-se que o copolímero PP (A) compreendendo o componente de matriz e o componente elastomérico seja produzido em um processo sequencial, usando reatores em configuração serial e operando em diferentes condições de reação. Em decorrência disso, cada fração preparada em um reator específico terá sua própria distribuição de peso molecular, MFR e/ou distribuição do teor de comonômero.

[0048] O copolímero heterofásico de propileno (A) de acordo com esta invenção é preferivelmente produzido em um processo de polimerização sequencial, isto é, em um processo multiestágios, conhecido na técnica, em que o componente de matriz é produzido pelo menos em um reator de lama, preferivelmente pelo menos em um reator de lama, e opcionalmente, e preferivelmente em um reator de fase gasosa subsequente, e subsequentemente o componente elastomérico é produzido pelo menos em um, isto é, um ou dois reatores de fase gasosa (gpr), preferivelmente em um gpr.

[0049] Dessa maneira, prefere-se que o copolímero PP (A) seja produzido em um processo de polimerização sequencial compreendendo as etapas de: (a) polimerizar propileno e opcionalmente pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12, preferivelmente propileno como o único monômero, na presença de um catalisador em um primeiro reator (R1), (b) transferir a mistura da reação do primeiro polipropileno polimerizado, preferivelmente fração do homopolímero de propileno junto com o catalisador, para um segundo reator (R2), (c) polimerizar no segundo reator (R2) e na presença do dito primeiro polímero de polipropileno, propileno e opcionalmente pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12, preferivelmente propileno como o único monômero, obtendo por meio disso a segunda fração de polipropileno, preferivelmente a dita segunda fração de polipropileno é um segundo homopolímero de propileno, por meio do que a dita primeiro fração de polipropileno e a dita segunda fração de polipropileno formam o componente de matriz do copolímero PP (A), (d) transferir a mistura da reação do componente de matriz polimerizado da etapa (c) para um terceiro reator (R3), (e) polimerizar, no terceiro reator (R3) e na presença do componente de matriz obtido na etapa (c), propileno e pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12, obtendo por meio disso o componente elastomérico de copolímero PP (A), em que o componente de copolímero de propileno elastomérico é disperso no dito componente de matriz.

[0050] Opcionalmente o componente elastomérico pode ser produzido em dois reatores, por meio do que depois da etapa anterior (e), (f) transferir o polipropileno (PP) no qual a primeira fração de copolímero de propileno elastomérico é dispersa em um quarto reator (R4), e (g) polimerizar no quarto reator (R4) e na presença da mistura obtida em etapa (e) propileno e pelo menos um etileno e/ou α-olefina C4 a C12 obtendo por meio disso a segunda fração de copolímero de propileno elastomérico, por meio do que o polipropileno (PP), a primeira fração de copolímero de propileno elastomérico, e a segunda fração de copolímero de propileno elastomérico formam o copolímero PP (A).

[0051] Preferivelmente, entre o segundo reator (R2) e o terceiro reator (R3) os monômeros aparecem repentinamente.

[0052] A expressão “processo de polimerização sequencial” indica que o copolímero heterofásico de propileno (A) é produzido em pelo menos dois, tipo três, reatores conectados em série. Dessa maneira, o presente processo compreende pelo menos um primeiro reator (R1) e um segundo reator (R2), mais preferivelmente um primeiro reator (R1), um segundo reator (R2), um terceiro reator (R3) e opcionalmente um quarto reator (R4). A expressão “reator de polimerização” deve indicar uma das principais etapas de polimerização. Assim, no caso de o processo consistir em quatro reatores de polimerização, esta definição não exclui a opção de que o processo geral compreende, por exemplo, uma etapa de pré-polimerização em um reator de pré-polimerização. A expressão “consiste em” é somente uma formulação final em vista dos principais reatores de polimerização.

[0053] Qualquer fração de pré-polímero é contada na quantidade da primeira fração de polipropileno.

[0054] Primeiro reator (R1) é preferivelmente um reator de lama (SR) e pode ser qualquer reator de tanque de batelada agitado contínuo ou simples, ou reator de laço operando em massa ou lama. Massa significa uma polimerização em um meio de reação que compreende pelo menos 60% de monômero (p/p). De acordo com a presente invenção, o reator de lama (SR) é preferivelmente um reator de laço (massa) (LR).

[0055] O segundo reator (R2), o terceiro reator (R3) e o quarto reator opcional (R4) são preferivelmente reatores de fase gasosa (GPR). Tais reatores de fase gasosa (GPR) podem ser quaisquer reatores mecanicamente misturados ou de leito fluido. Preferivelmente os reatores de fase gasosa (GPR) compreendem um reator de leito fluido mecanicamente agitado com velocidades de gás de pelo menos 0,2 m/s. Assim, percebe-se que o reator de fase gasosa é um reator tipo leito fluidizado preferivelmente com um agitador mecânico.

[0056] Assim, em uma modalidade preferida, o primeiro reator (R1) é um reator de lama (SR), tipo um reator de laço (LR), ao passo que o segundo reator (R2), o terceiro reator (R3) e o quarto reator opcional (R4) são reatores de fase gasosa (GPR). Dessa maneira, para o presente processo, pelo menos três, a saber, um reator de lama (SR), tipo um reator de laço (LR), um primeiro reator de fase gasosa (GPR-1), um segundo reator de fase gasosa (GPR-2) e um terceiro reator de fase gasosa opcional (GPR-3) conectados em série são usados. No caso de uma etapa de pré-polimerização, um reator de pré-polimerização é colocado antes do reator de lama (SR).

[0057] Um processo multiestágios preferido é um processo de “fase gasosa de laço”, tal como desenvolvido por Borealis A/S, Dinamarca (conhecido como tecnologia BORSTAR®) descrito, por exemplo, na literatura de patente, tais como em EP 0 887 379, WO 92/12182 WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 ou em WO 00/68315.

[0058] Um processo de literatura de patente adequado adicional é o processo Spheripol® de LyondellBasell.

[0059] Preferivelmente, no presente processo para produzir o copolímero heterofásico de propileno (A) como definido anteriormente, as condições para o primeiro reator (R1), isto é, o reator de lama (SR), tipo um reator de laço (LR), da etapa (A) pode ser como a seguir: - a temperatura é na faixa de 50°C a 110°C, preferivelmente entre 60°C e 100°C, mais preferivelmente entre 68 e 95°C, - a pressão é na faixa de 2 MPa a 8 MPa (20 bar a 80 bar), preferivelmente entre 4 MPa a 7 MPa (40 bar a 70 bar), - hidrogênio pode ser adicionado para controlar a massa molar de uma maneira conhecida per se.

[0060] Subsequentemente, a mistura da reação da etapa (A) é transferida para o segundo reator (R2), isto é, reator de fase gasosa (GPR-1), isto é, para a etapa (c), por meio do que as condições na etapa (c) são preferivelmente como a seguir: - a temperatura é na faixa de 50°C a 130°C, preferivelmente entre 60°C e 100°C, - a pressão é na faixa de 0,5 MPa a 5 MPa (5 bar a 50 bar), preferivelmente entre 1,5 MPa a 3,5 MPa (15 bar a 35 bar), - hidrogênio pode ser adicionado para controlar a massa molar de uma maneira conhecida per se.

[0061] A condição no segundo reator de fase gasosa (GPR-2) e no terceiro reator de fase gasosa opcional (GPR-3) é similar ao segundo reator (R2) (= primeiro reator de fase gasosa (GPR-1).

[0062] O tempo de permanência pode variar nas três zonas do reator.

[0063] Em uma modalidade do processo para produzir o componente de matriz do copolímero PP (A) o tempo de permanência no reator de massa, por exemplo, o laço é na faixa 0,1 a 2,5 horas, por exemplo, 0,15 a 1,5 hora, e o tempo de permanência no reator de fase gasosa geralmente será 0,2 a 6,0 horas, tipo 0,5 a 4,0 horas.

[0064] Se desejado, a polimerização pode ser realizada de uma maneira conhecida em condições supercríticas no primeiro reator (R1), isto é, no reator de lama (SR), tipo no reator de laço (LR), e/ou como um modo condensado nos reatores de fase gasosa (GPR).

[0065] Preferivelmente, o processo compreende também uma pré- polimerização com o sistema catalisador, como descrito com detalhes a seguir, compreendendo um procatalisador Ziegler-Natta, um doador externo e opcionalmente um cocatalisador.

[0066] Em uma modalidade preferida, a pré-polimerização é conduzida como polimerização em lama em massa em propileno líquido, isto é, a fase líquida principalmente compreende propileno, com quantidade secundária de outros reagentes e componentes opcionalmente inertes dissolvidos neles.

[0067] A reação de pré-polimerização é tipicamente conduzida a uma temperatura de 10 a 60°C, preferivelmente de 15 a 50°C, e mais preferivelmente de 20 a 45°C.

[0068] A pressão no reator de pré-polimerização não é crítica, mas deve ser suficientemente alta para manter a mistura da reação em fase líquida. Assim, a pressão pode ser de 2 a 10 MPa (20 a 100 bar), por exemplo, 3 a 7 MPa (30 a 70 bar).

[0069] Os componentes do catalisador são preferivelmente todos introduzidos na etapa de pré-polimerização. Entretanto, onde o componente do catalisador sólido (i) e o cocatalisador (ii) podem ser alimentados separadamente, é possível que somente uma parte do cocatalisador seja introduzida no estágio de pré-polimerização e a parte restante nos estágios de polimerização subsequentes. Também, em tais casos, é necessário introduzir cocatalisador no estágio de pré-polimerização em uma quantidade que uma reação de polimerização é obtida nisso.

[0070] É possível adicionar outros componentes também no estágio de pré-polimerização. Assim, hidrogênio pode ser adicionado no estágio de pré-polimerização para controlar o peso molecular do pré-polímero como é conhecido na técnica. Adicionalmente, aditivo antiestático pode ser usado para impedir a aderência das partículas umas nas outras, ou nas paredes do reator.

[0071] O controle preciso das condições de pré-polimerização e parâmetros de reação é da capacidade dos versados na técnica.

[0072] Depois que copolímero heterofásico de propileno (A) tiver sido removido do último estágio de polimerização, ele é preferivelmente submetido a etapas de processo para remover os hidrocarbonetos residuais do polímero. Tais processos são bem conhecidos na técnica e podem incluir etapas de redução da pressão, etapas de purga, etapas de remoção, etapas de extração e assim por diante. Também, combinações de diferentes etapas são possíveis. Depois da remoção de hidrocarbonetos residuais, o copolímero PP (A) é preferivelmente misturado com aditivos, como é bem conhecido na técnica. Tais aditivos são descritos a seguir na composição de polímero da invenção. As partículas de polímero são então extrudadas em pelotas como é conhecido na técnica. Preferivelmente, extrusora de parafusos gêmeos corrotativo é usado para a etapa de extrusão. Tais extrusoras são fabricadas, por exemplo, por Coperion (Werner & Pfleiderer) e Japan Steel Works.

[0073] O copolímero PP (A) da invenção é preferivelmente produzido por polimerização usando qualquer tipo Ziegler-Natta adequado. Catalisador tipo Ziegler-Natta adequado típico é estereoespecífico, componente do catalisador Ziegler-Natta de alta produção sólido compreendendo como componentes essenciais Mg, Ti e Cl. Além do catalisador sólido, um cocatalisador(s) bem como doador(s) externo(s) são tipicamente usados no processo de polimerização.

[0074] Componentes de catalisador podem ser suportados em um suporte particulado, tal como óxido inorgânico, tipo sílica ou alumina, ou, normalmente, o haleto de magnésio pode formar o suporte sólido. É também possível que componentes de catalisador não sejam suportados em um suporte externo, mas catalisador é preparado pelo método de emulsão- solidificação, ou pelo método de precipitação.

[0075] Alternativamente, o copolímero PP (A) da invenção pode ser produzido usando um sistema catalisador modificado como descrito a seguir.

[0076] Mais preferivelmente, um composto de vinila da fórmula (I) é usado para a modificação do catalisador: CH2=CH-CHR1R2 (I) em que R1 e R2 juntos formam um de anel saturado, insaturado ou aromático de 5 ou 6 membros, opcionalmente contendo substituintes, ou independentemente representam um grupo alquila compreendendo 1 a 4 átomos de carbono, por meio do que, no caso em que R1 e R2 formam um anel aromático, o átomo de hidrogênio da fração - CHR1R2 não está presente.

[0077] Mais preferivelmente, o composto de vinila (I) é selecionado de: cicloalcano de vinila, preferivelmente ciclo-hexano de vinila (VCH), ciclopentano de vinila, polímero de 3-metil-1-buteno e polímero de vinil-2- metil ciclo-hexano. Acima de tudo preferivelmente, o composto de vinila (I) é polímero de ciclo-hexano de vinila (VCH).

[0078] O catalisador sólido normalmente também compreende um doador de elétron (doador de elétron interno) e opcionalmente alumínio. Doadores de elétron internos adequados são, entre outros, ésteres de ácidos carboxílicos ou ácidos dicarboxílicos, tipo ftalatos, maleatos, benzoatos, citraconatos, e succinatos, 1,3-diéteres ou nitrogênio compostos de silício contendo oxigênio ou. Além do mais, misturas de doadores podem ser usadas.

[0079] O cocatalisador tipicamente compreende um composto de alquil alumínio. O composto de alquil alumínio é preferivelmente trialquil alumínio tais como trimetilalumínio, trietilalumínio, tri-isobutilalumínio ou tri-n-octilalumínio. Entretanto, ele pode também ser um haleto de alquilalumínio, tais como cloreto de dietilalumínio, cloreto de dimetilalumínio e sesquicloreto de etilalumínio.

[0080] Doadores de elétron externos adequados usados em polimerização são bem conhecidos na técnica e incluem éteres, cetonas, aminas, álcoois, fenóis, fosfinas e silanos. Doadores externos tipo silano são tipicamente compostos de organossilano contendo ligações de Si-OCOR, Si- OR, ou Si-NR2, tendo silício como o átomo central, e R é um alquila, alquenila, arila, arilalquila ou cicloalquila com 1 a 20 átomos de carbono são conhecidos na técnica.

[0081] Exemplos de catalisadores adequados e compostos em catalisadores são mostrados entre outros, em WO 87/07620, WO 92/21705, WO 93/11165, WO 93/11166, WO 93/19100, WO 97/36939, WO 98/12234, WO 99/33842, WO 03/000756, WO 03/000757, WO 03/000754, WO 03/000755, WO 2004/029112, EP 2610271, WO 2012/007430. WO 92/19659, WO 92/19653, WO 92/19658, US 4382019, US 4435550, US 4465782, US 4473660, US 4560671, US 5539067, US5618771, EP45975, EP45976, EP45977, WO 95/32994, US 4107414, US 4186107, US 4226963, US 4347160, US 4472524, US 4522930, US 4530912, US 4532313, US 4657882, US 4581342, US 4657882.

Módulo fotovoltaico

[0082] Preferivelmente, pelo menos uma camada do módulo fotovoltaico da invenção é uma camada de um elemento monocamada ou multicamada de um módulo fotovoltaico.

[0083] Dessa maneira, prefere-se que a camada compreendendo, preferivelmente consistindo, em composição de polímero, que compreende, preferivelmente consiste, em copolímero heterofásico de propileno (A) como o(s) único(s) componente(s) polimérico(s), é uma camada de um elemento multicamada do módulo fotovoltaico.

[0084] Em uma modalidade preferível a dita camada do módulo fotovoltaico compreendendo, preferivelmente consistindo, em composição de polímero, que compreende, preferivelmente consiste, em copolímero heterofásico de propileno (A) como o(s) único(s) componente(s) polimérico(s), é uma camada laminada de um elemento multicamada.

[0085] Em uma outra modalidade igualmente preferível, a dita camada do módulo fotovoltaico compreendendo, preferivelmente consistindo, em composição de polímero, que compreende, preferivelmente consiste, em copolímero heterofásico de propileno (A) como o(s) único(s) componente(s) polimérico(s), é uma camada coextrudada de um elemento multicamada.

[0086] Prefere-se que a dita camada compreendendo, preferivelmente consistindo, em composição de polímero, que compreende, preferivelmente consiste, em copolímero heterofásico de propileno (A) como o(s) único(s) componente(s) polimérico(s), e uma camada de um elemento de folha de fundo, preferivelmente uma camada laminada ou uma coextrudada de um elemento multicamada da folha de fundo de um módulo fotovoltaico.

[0087] Preferivelmente, a camada do elemento monocamada da folha de fundo ou as camadas do elemento multicamada de folha de fundo do módulo fotovoltaico da invenção é/são livre(s) de polímero contendo fluoreto.

[0088] A espessura do elemento de folha de fundo é preferivelmente 0,02 a 2 mm, mais preferivelmente 0,1 a 1 mm e acima de tudo preferivelmente 0,2 a 0,5 mm.

[0089] Como é bem conhecido, os elementos e a estrutura de camada do módulo fotovoltaico da invenção podem variar dependendo do tipo desejado do módulo. O módulo fotovoltaico pode ser rígido ou flexível. Um módulo fotovoltaico preferível da invenção compreende um elemento superior protetor, por exemplo, uma folha dianteira de vidro (cobertura dianteira de vidro), elemento de encapsulação dianteiro (encapsulante dianteiro), elemento(s) de células fotovoltaicas (células fotovoltaicas + conectores), elemento de encapsulação traseiro (encapsulante traseiro), elemento de folha de fundo, preferivelmente elemento multicamada da folha de fundo, e opcionalmente uma cobertura protetora, tipo uma estrutura metálica, tal como estrutura de alumínio (com caixa de junção). Além disso, os elementos anteriores podem ser elementos monocamadas ou elementos multicamadas.

[0090] Preferivelmente, pelo menos uma camada do elemento de folha de fundo, preferivelmente do elemento multicamada da folha de fundo, compreende, preferivelmente consiste, em composição da invenção.

[0091] O módulo fotovoltaico anterior pode ter elemento(s) de camada adicional(s) além dos elementos supramencionados. Além disso, as camadas dos ditos elementos de camada podem ser elementos multicamadas e compreender também camadas adesivas para melhorar a adesão das camadas do elemento multicamada. Podem existir camadas adesivas também entre os diferentes elementos. Como já mencionado anteriormente, uma camada adesiva opcional pode compreender a composição da invenção, por exemplo, como uma blenda com componentes polares. Ou a camada adesiva opcional pode compreender a composição da invenção, em que o copolímero PP (A) é enxertado com funcionalidades polares.

[0092] As folhas de vidro, o elemento fotovoltaico, que é preferivelmente elemento(s) de células fotovoltaicas junto com conectores, e materiais adicionais para camadas para elemento(s) de encapsulação e para o elemento de folha de fundo usáveis com a presente camada da composição da invenção são, por exemplo, bem conhecidos no campo de módulo fotovoltaico e são comercialmente disponíveis ou podem ser produzidos de acordo com ou de conformidade com os métodos conhecidos na literatura para o módulo fotovoltaico depositado.

[0093] Figura 1 ilustra a modalidade anterior do módulo fotovoltaico da invenção.

[0094] O módulo fotovoltaico da invenção pode ser produzido de uma maneira bem conhecida no campo dos módulos fotovoltaicos. Os elementos de camada polimérica incluindo o elemento de folha de fundo são produzidos, por exemplo, por extrusão, preferivelmente por extrusão de película fundida, de uma maneira convencional usando a extrusora convencional e equipamento de formação de película. Os elementos multicamadas podem ser parcial ou totalmente coextrudados ou laminados.

[0095] Os diferentes elementos do módulo fotovoltaico são tipicamente montados juntos por meios convencionais para produzir o módulo fotovoltaico final. Elementos podem ser fornecidos separada ou parcialmente em forma integrada em tais etapas de montagem. Os diferentes elementos são então tipicamente afixados entre si por laminação usando as técnicas de laminação convencionais no campo.

[0096] A montagem de módulo fotovoltaico é bem conhecida no campo de módulos fotovoltaicos.

Métodos de Determinação

[0097] Índice de fluidez: O índice de fluidez (MFR) é determinado de acordo com ISO 1133 e é indicada em g/10 minutos. O MFR é uma indicação da fluidez e, consequentemente, da processabilidade do polímero. Quanto maior o índice de fluidez, tanto menor a viscosidade do polímero. O MFR2 de polipropileno é medido a uma temperatura 230°C e uma carga de 2,16 kg.

[0098] Densidade: ISO 1183, medida em placas moldadas por compressão

[0099] Teor de comonômero: O teor de comonômero foi determinado por espectroscopia de infravermelhos por transformada de Fourier quantitativa (FTIR) depois de associação básica calibrada por meio de espectroscopia de ressonância magnética nuclear 13C quantitativa (RMN) de uma maneira bem conhecida na técnica. Películas finas são prensadas a uma espessura entre 100 a 500 micrometros e espectros registrados em modo de transmissão.

[00100] Especificamente, o teor de etileno de um copolímero de polipropileno-coetileno é determinado usando a área de pico corrigida pela linha de base das bandas quantitativas observadas a 720 a 722 e 730 a 733 cm-1 .

[00101] Especificamente, o teor de buteno ou hexeno de um copolímero de polipropileno é determinado usando a área de pico corrigida pela linha de base das bandas quantitativas observadas a 1.377 a 1.379 cm-1. Resultados quantitativos são obtidos com base em referência à espessura de película.

[00102] Considera-se aqui que teor de comonômero segue a regra da mistura (equação 2):

onde C é o teor de comonômero em% em peso, p é a fração em peso do componente na mistura e subscritos b, 1 e 2 se referem à mistura geral, componente 1 e componente 2, respectivamente.

[00103] Como é bem conhecido pelos versados na técnica, o teor de comonômero com base em peso em um copolímero binário pode ser convertido no teor de comonômero com base em mol usando a seguinte equação

onde cm é a fração molar de unidades de comonômero no copolímero, cw é a fração em peso de unidades de comonômero no copolímero, MWc é o peso molecular do comonômero (tal como etileno) e MWm é o peso molecular do monômero principal (isto é, propileno).

[00104] Temperatura de fusão (Tm) e calor de fusão (Hf): medida com calorimetria diferencial de varredura Mettler TA820 (DSC) em amostras de 5 a 10 mg. DSC é corrida de acordo com ISO 3146 / parte 3 /método C2 em um ciclo de calor / frio / calor com uma velocidade de varredura de 10°C/minuto (aquecimento e resfriamento) na faixa de temperatura de +23 a +210°C. A temperatura de fusão e calor de fusão (Hf) são determinados a partir da segunda etapa de aquecimento. As temperaturas de fusão foram tomadas como os picos de endotermas.

[00105] Módulo de Flexão: O módulo de flexão foi determinado de acordo com ISO 178. Os corpos de prova com uma dimensão de 80 x 10 x 4,0 mm3 (comprimento x largura x espessura) foram preparados por moldagem por injeção de acordo com EN ISO 1873-2. O comprimento do vão entre os suportes foi 64 mm, a velocidade do teste foi 2 mm/minuto e a força foi 100 N.

[00106] Xileno solúvel a frio (XCS): A quantidade da fração de solúvel frio de xileno foi determinada de acordo com ISO 16152. A quantidade de polímero que permanece dissolvida a 25°C depois do resfriamento é dada como a quantidade de polímero de xileno solúvel. Considera-se aqui que o teor de polímero solúvel de xileno segue a regra da mistura (equação 4):

[00107] Onde XCS é o teor de polímero solúvel de xileno em% em peso, p é a fração em peso do componente na mistura e subscritos b, 1 e 2 se referem à mistura geral, componente 1 e componente 2, respectivamente.

[00108] Resistência de iMPacto de Charpy com entalhe: NIS foi determinada de acordo com ISO 179-1eA:2000 nas amostras com entalhes em V de 80x10x4 mm3 a 23°C, 0°C, -10°C ou -20°C, como especificado na parte experimental. Os espécimes de teste foram preparados por moldagem por injeção usando um maquinário IM V 60 TECH em linha com EN ISO 1873-2 (80 *10 x 4 mm3).

[00109] A temperatura de fusão foi 200°C e a temperatura do molde foi 40°C.

[00110] Módulo de tração; Limite de resistência no escoamento e deformação de tração na ruptura: são medidos de acordo com ISO 527-2: 1996 (velocidade da cruzeta = 1 mm/minuto; 23°C) usando a forma de osso de cachorro prensada das amostras de película preparadas como descrito na parte experimental. Dimensões do osso de cachorro:

[00111] Tensão de disjunção: A disjunção elétrica a 50Hz e a um aumento de tensão de 2kV/s foi medida em 50x50 mm cortada das respectivas folhas de fundo. Eletrodos de aço inoxidável de acordo com EN 60243 e com um diâmetro de 25 mm e bordas arredondadas em um raio de 3 mm foram usados. O teste foi realizado a 22°C em óleo mineral (Shell Diala). A corrente de abertura foi 5mA.

[00112] Taxa de transmissão de vapor de água: Transmissão de vapor de água foi medida a 23°C e uma umidade relativa de 85% de acordo com ISO 15106-3.

[00113] Adesão (Resistência ao desprendimento) entre Encapsulante e Folha de fundo

[00114] Uma película de teflon foi colocada entre o vidro e a camada encapsulante externa para evitar adesão no vidro. Neste ponto, faixas de 15 mm de largura foram cortadas e testadas a 50 mm/minutos à temperatura ambiente com uma máquina de teste de tração Zwick. A resistência ao desprendimento calculada é uma média das três amostras.

[00115] Viscosidade Intrínseca: Viscosidade intrínseca foi medida de acordo com DIN ISO 1628-1 (October 1999) em Decalin a 135°C.

[00116] Temperatura de amolecimento Vicat: medida de acordo com método ASTM D 1525 A (50°C/h, 10N).

Parte Experimental A. Teste das composições da invenção (Inv. 1-Inv. 5) Inventivo 1 (Inv. 1):

[00117] Polimerização de um copolímero heterofásico de propileno (A)

Preparação do catalisador:

[00118] Primeiro, 0,1 mol de MgCl2 x 3 EtOH foi suspenso em condições inertes em 250 mL de decano em um reator a pressão atmosférica. A solução foi resfriada até a temperatura de -15°C e 300 mL de TiCli frio foram adicionados mantendo ao mesmo tempo a temperatura no dito nível. Então, a temperatura da lama foi aumentada lentamente para 20°C. Nesta temperatura, 0,02 mol de ftalato de dietil-hexila (DOP) foi adicionado na lama. Depois da adição do ftalato, a temperatura foi elevada para 135°C durante 90 minutos e a lama foi deixada descansar por 60 minutos. Então, mais 300 mL de TiCli foram adicionados e a temperatura foi mantida a 135°C por 120 minutos. Depois disso, o catalisador foi filtrado do líquido e lavado seis vezes com 300 mL de heptano a 80°C. Então, o componente do catalisador sólido foi filtrado e seco. Catalisador e seu conceito de preparação são descritos em geral, por exemplo, em relatórios descritivos de patente EP 491 566, EP 591 224 e EP 586 390.

[00119] Em seguida trietilalumínio (TEAL), diciclopentildimetoxisilano (DCPDMS) como doador (Do), catalisador como produzido anteriormente e vinilciclo-hexano (VCH) foram adicionados no óleo, tipo óleo mineral, por exemplo, Technol 68 (viscosidade cinemática a 40°C 62-74 cSt), em quantidades de forma que Al/Ti foi 3-4 mol/mol, Al/Do foi igualmente 3-4 mol/mol, e razão em peso de VCH/catalisador sólido foi 1:1. A mistura foi aquecida a 60 a 65°C e deixada reagir até o teor do vinilciclo-hexano não reagido na mistura da reação ser menos que 1.000 ppm. Concentração do catalisador na lama do catalisador de óleo final foi 10 a 20% em peso.

Polimerização

[00120] No exemplo Inv. 1 a matriz foi feita de um homopolímero de propileno que foi preparado em um reator de laço e um reator de fase gasosa (GPR1). O polímero obtido foi estabilizado com estabilizador convencional e antioxidante. Informação adicional a respeito do homopolímero de propileno que constitui a matriz é mostrada na Tabela 1.

[00121] Subsequentemente, o homopolímero de propileno foi transferido para um segundo reator de fase gasosa (GPR2) onde o polipropileno elastomérico foi preparado. O polímero obtido foi estabilizado em uma extrusora convencional de parafusos gêmeos com estabilizadores convencionais, isto é, estearato de cálcio e antioxidante fenólico, em quantidades convencionais, e pelotizado para teste adicional como dado a seguir.Tabela 1: Parâmetros do processo

Inventivo 2 (Inv. 2):

[00122] Polimerização de um copolímero heterofásico de propileno (A)

1. Componente de matriz: homopolímero de propileno Catalisador:

[00123] O catalisador Ziegler-Natta, ZN104, é comercialmente disponível pela Basell.

Polimerização

[00124] Um reator autoclave de 5 L foi purificado por limpeza mecânica, lavagem com hexano e aquecimento sob vácuo/ciclos N2 a 160°C. Depois de teste quanto a vazamento com N2 3 MPa (30 bar) por toda a noite reator foi evacuado e cheio com 1.110 g de propileno por pesagem e 8 mL de H2 pelo monitoramento de pressão de um cilindro de aço 501. 10 mg de catalisador ZN104 foram ativados por 10 minutos com uma mistura de Trietilalumínio (TEA1; solução em hexano 1mol/L) e Diciclopentildimetoxisilano como doador (0,3 mol/L em hexano) - em uma razão molar de 5 depois de um tempo de contato de 5 minutos - e 10 mL de hexano em um alimentador de catalisador. A razão molar de TEA1 e Ti do catalisador foi 250. Depois da ativação, o catalisador foi cheio com 300 g de propileno no reator agitado com uma temperatura de 23°C. Velocidade de agitação foi mantida a 250 rpm. Depois de 6 minutos de pré-polimerização a temperatura 23°C foi aumentada até 70°C em cerca de 14 minutos. Depois de manter essa temperatura por 1 hora polimerização foi interrompida por centelhamento de propileno e resfriamento à temperatura ambiente.

[00125] Depois de encher o reator com N2, o pó do homopolímero foi transferido para um recipiente de aço e estabilizado com estabilizadores convencionais, isto é, estearato de cálcio e antioxidante fenólico, em quantidades convencionais.

[00126] A quantidade de pó de homopolímero de propileno (componente de matriz) foi 113 g e o MFR (230°C, 2,16 kg) do pó foi 3 g/10 minutos.

2. Componente elastomérico: copolímero de propileno com etileno Catalisador

[00127] O catalisador ZN101 da Ziegler-Natta é comercialmente disponível pela Basell.

Polimerização

[00128] Um reator de 5 L (autoclave) cheio com cerca de 0,02 MPa man. (0,2 barg) de propileno (grau de polimerização) foi pressurizado com a quantidade exigida de H2 a fim de obter a Viscosidade intrínseca alvejada do copolímero elastomérico. Então 300 g de propileno foram adicionados. 5 mg de um catalisador ZN101 foram colocados em contato com 0,3 mL de óleo branco por cerca de 16 horas e então ativados por 5 minutos com uma mistura de Trietilalumínio (TEA1; solução em hexano 1 mol/L) e um alcoxissilano (Diciclopentildimetoxisilano nos exemplos) como doador (0,3 mol/L em hexano) - em uma razão molar de 76 usando um tempo de contato de 5 minutos. A razão molar de TEA1 e Ti de catalisador foi 380 e concentração de TEA1 em TEA1/doador mistura 12,6 mg/mL de hexano. Depois da ativação o catalisador foi transferido para o reator derramando com 500 g de propileno. Depois de 12 minutos pré-polimerização a 30°C uma quantidade especificada de etileno foi adicionada no reator e a temperatura foi aumentada até a temperatura de polimerização alvo (55°C nos exemplos). Durante o aquecimento dosagem de etileno adicional foi iniciada para obter a pressão total alvo na temperatura de polimerização alvo. Pressão total foi mantida constantemente por meio de dosagem continuamente de etileno durante polimerização. A reação foi interrompida 30 minutos depois do final da pré- polimerização por centelhamento dos monômeros e resfriamento.

[00129] O componente elastomérico obtido foi estabilizado com estabilizadores convencionais, isto é, estearato de cálcio e antioxidante fenólico, em quantidades convencionais.Tabela 2: Condições de polimerização e propriedades do polímero do componente elastomérico obtido

[00130] 86% em peso do componente de matriz e 14% em peso do componente elastomérico foram compostos em uma extrusora de parafusos gêmeos em escala de laboratório de uma maneira convencional e pelotizados para obter o Inv. 2. Os precipitados do copolímero PP do inventivo (A) foram usados para medições de propriedade e para o teste como dado a seguir.

[00131] Inventivo 3 (Inv. 3), Inventivo 4 (Inv. 4) e Inventivo 5 (Inv. 5): Copolímeros heterofásicos comercialmente disponíveis de graus de propileno, supridos por Borealis AG, e usados como as composições inventivas. As propriedades são dadas na tabela a seguir 3: Inv. 3: Grau de BA110CF Inv. 4: Grau de BD712CF Inv. 5: Grau de BD212CF

[00132] Os exemplos coMParativos foram produzidos usando o mesmo processo do polímero inventivo 1: Comp. 1: copolímero aleatório de propileno Comp. 2: homopolímero de propileno

[00133] Tabela 3 e Tabela 4 mostram as propriedades dos exemplos inventivos e, respectivamente, dos exemplos coMParativos. Tabela 3: Propriedades dos exemplos inventivos

Tabela 4: Propriedades dos exemplos coMParativos

[00134] Observou-se surpreendentemente que já a incorporação muito baixa de componente elastomérico no polipropileno fornece excelentes propriedades a baixa temperatura. Além disso, o XCS, MFR e temperatura de amolecimento Vicat reivindicados resultam inesperadamente em boa combinação de propriedades mecânicas e térmicas, cuja combinação de propriedade torna a composição da invenção altamente vantajosa como material de camada para dispositivos elétricos, preferivelmente como material de camada para elementos de camada, particularmente para camada(s) de elemento de camada de folha de fundo, de módulos fotovoltaicos, como será mostrado a seguir.

[00135] Como para exemplos coMParativos, Comp. 2 mostra boas características de deformação térmica, mas têm uma tendência a trincar quando o módulo é exposto a clima frio. Também Comp. 1 mostra desempenho inferior de baixa temperatura.

B. Teste de Elemento de folha de fundo e módulo fotovoltaico -laminado

[00136] Os copolímeros PP (A) da invenção foram testados como um elemento de folha de fundo como tal e quando laminados em um elemento encapsulação.

1. Folha de fundo Preparação de composição de camada adesiva

[00137] Os componentes da composição de camada adesiva: 84,75% em peso de Inv. 2 5% em peso de Exxelor PO-1020 que é um polipropileno enxertado com anidrido maleico (0,5 a 1%) supridos por ExxonMobila Chemicals. Ele tem um índice de fluidez (2,16 kg, 230°C) de 430 g/10 minutos e densidade de 900 kg/m3. 10% em peso de óxido de titânio em carga de concentrado básico 0,1% em peso de estabilizador UV e 0,15% em peso de antioxidante fenólico.

[00138] A composição de camada adesiva foi preparada usando uma extrusora de parafusos gêmeos corrotativos (tipo: Coperion ZSK 40, Screw: Nr 001 PP/TV Undercut) usando um ajuste de temperatura de; 190-220-225- 230-230-230-230-220-210-200°C e uma velocidade de parafuso de 400 rpm. Preparação de folha de fundo de PP inventivo:

[00139] Uma folha de fundo a base de polipropileno de duas camadas foi produzida por coextrusão como descrito a seguir. A folha de fundo final consiste em uma camada adesiva fina (com espessura de 20 μm) da composição de camada adesiva como descrito anteriormente e da camada de folha de fundo de massa real (com espessura de 280 μm) da composição inventiva do polímero Inv. 2 como descrito anteriormente. Tabela 5: Folha de fundo a base de polipropileno inventive

Coextrusão:

[00140] A película de 2 camadas inventiva é produzida em uma linha de película fundida multicamada equipada com 3 extrusoras. Todas as três extrusoras são equipadas com uma zona de alimentação entalhada e um parafuso de 3 zonas com partes de mistura e cisalhamento. O diâmetro do cilindro da extrusora A é 40 mm e o comprimento do parafuso 25D. Extrusora B tem um diâmetro de cilindro de 60 mm e um comprimento de parafuso de 30D e extrusora C um diâmetro de cilindro de 45 mm e um comprimento de parafuso de 25D. Cada extrusora é alimentada por um sistema de dosagem gravimétrica. Um bloco de alimentação com lamelas e distribuição seguinte foi usado como adaptador de coextrusão: Extrusora A 7% (camada adesiva), extrusora C 73% (camada do núcleo) e extrusora B 20% (camada do núcleo). Uma matriz de suspensão revestida com regulagem da abertura da matriz automática foi usada, largura da matriz 800 mm e abertura da matriz 0,5mm.A unidade do rolo de resfriamento tem um diâmetro de 450 mm e o segundo rolo de resfriamento 250 mm.

[00141] As diferentes camadas foram produzidas nos mesmos ajustes de temperatura: 00-230-250-250-250-250-250°C.

[00142] Para a camada adesiva fina uma velocidade de parafuso de 7 rpm foi usada. As duas extrusoras de camada de massa mais grossa foram usadas dando uma camada grossa de 60 μm operada a 15 rpm e a outra a 51 rpm dando uma camada grossa de 220 μm.

[00143] A produção de película foi feita a 6,8m/minuto e o rolo de fundição teve uma temperatura de 48°C e os dois rolos de resfriamento 48 e 21°C.

[00144] Propriedades físicas da folha de fundo inventiva são sumarizadas na Tabela 6 e seu desempenho de contração com mais detalhes na figura 1.

[00145] Tabela 6: Propriedades de folha de fundo inventiva a base de polipropileno

[00146] Figura a. Medição de contração da folha de fundo de PP inventiva depois de 15 minutos de tratamento térmico a 155°C.

2. Módulo fotovoltaico -laminado Laminação

[00147] As películas de encapsulação externas e internas extrudadas (com espessura de 0,45 μm) foram cortadas em 30x30 cm quadrados e laminados consistindo em Vidro/película encapsulante externa/pastilha de silício cristalino/película encapsulante interna/folha de fundo e laminado em um laminador P. Energy tipo L036 em diferentes condições esboçadas na tabela 7 a seguir.

[00148] Película encapsulante externa e interna foi Mitsui RC02B: de cura rápida comercial EVA suprida por Mitsui.

[00149] A resistência a temperatura térmica foi também controlada em condições mais realísticas, por fabricação de módulos fotovoltaicos em um laminador a vácuo em diferentes ambientes. Tabela 7: Laminação de módulos de PV com base em Vidro/encapsulante EVA/folha de fundo de PP inventiva em diferentes condições de laminação.

[00150] A força de adesão entre o encapsulante de EVA e a folha de fundo de PP inventivo foi avaliada a 1.470°C usando o mesmo laminador usado para gerar os dados na Tabela 7. A laminação foi feita por evacuação a 240 s com pinos para cima, evacuação a 120 segundos com pinos para baixo, comprimindo a 30 segundos a 0,08 Kpa (800 mbar) e tratamentos a vácuo a 550 segundos. A adesão de camadas de laminado foi testada laminando o encapsulante de EVA contra o lado da camada adesiva fina (contendo o promotor adesivo e Inv. 2) da folha de fundo inventiva e também contra o lado da camada de massa real (contendo 100% de Inv. 2) da folha de fundo inventiva.

[00151] Película encapsulante externa e interna foi Vistasolar EVA 486:10: etileno vinilacetato de cura rápida comercial com uma densidade de 950 kg/m3 não curado e 960 kg/m3 curado, suprido por Eastman Solutia Solar GMBH.Tabela 8: Teste de adesão (resistência ao desprendimento)

[00152] Os dados gerados mostram que a composição da invenção resiste a faixa superior de condições de laminação do módulo fotovoltaico (155°C) com contração apenas secundária, sem formação de bolha e boa adesão a respeito do encapsulante. A folha de fundo de PP tem dureza adequada e boas propriedades mecânicas para folhas de fundo.

[00153] Tabela 8 mostra que a adesão da composição de polímero como tal é boa e que a composição da invenção combinada com um “composto e promoção de adesivo” pode também ser usada como um material de camada adesiva para aumentar adicionalmente a adesão, se desejado.

[00154] Desempenho elétrico e de migração de vapor de água foram coMParados com uma folha de fundo folha de fundo a base de poli(tereftalato de etileno) comercial estabelecida, Coveno Dymat PYE (folha de fundo a base de PET).Tabela 9: Taxa de transmissão de vapor de água e folha de fundo de desempenho elétrico coMParada com produto comercial estabelecido (folha de fundo coMParativa).

[00155] Tabela 9 mostra que a folha de fundo a base de PP dá excelente proteção contra água e desempenho elétrico.

Claims

1. Módulo fotovoltaico caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um elemento fotovoltaico e pelo menos uma camada compreendendo uma composição de polipropileno, em que a composição de polipropileno compreende um copolímero heterofásico de propileno (A) que compreende, - um componente de matriz de polipropileno e - um componente de copolímero de propileno elastomérico que é disperso na dita matriz de polipropileno, e em que a composição do polímero de polipropileno tem - uma fração solúvel a frio de xileno (XCS) em quantidade de 2 a 30% em peso, quando medida de acordo com ISO 16152 (a 25°C), - um índice de fluidez, MFR2, de 0,2 a 20,0 g/10 minutos (ISO 1133, 2,16 kg de carga, 230°C), e - uma temperatura de amolecimento Vicat de 148 a 165°C, quando medida de acordo com ASTM D 1525 método A.

2. Módulo fotovoltaico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de polipropileno tem um módulo de flexão de pelo menos 900 MPa, preferivelmente de 950 a 3.000 MPa, quando medido de acordo com a ISO178 usando corpos de prova com uma dimensão de 80 x 10 x 4,0 mm3 preparados por moldagem por injeção de acordo com a EN ISO 1873-2, em que o comprimento do vão entre os suportes é 64 mm, a velocidade do teste é 2 mm/minuto e a força é 100 N.

3. Módulo fotovoltaico de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a composição de polipropileno tem temperatura de fusão de 158 a 170°C, preferivelmente de 160 a 170°C, preferivelmente de 163 a 170°C, mais preferivelmente de 164 a 169°C, quando medida com calorimetria diferencial de varredura Mettler TA820 (DSC) em amostras de 5 a 10 mg por DSC corrida de acordo com a ISO 3146 / parte 3 /método C2 em um ciclo de calor / frio / calor com uma velocidade de varredura de 10°C/minuto para aquecimento e resfriamento na faixa de temperatura de +23 a +210°C.

4. Módulo fotovoltaico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o copolímero heterofásico de propileno (A) tem um teor de comonômero como determinado por espectroscopia de infravermelhos por transformada de Fourier quantitativa (FTIR) depois de associação básica calibrada por meio de espectroscopia de ressonância magnética nuclear 13C quantitativa (RMN) de 0,5 a 20% em peso, preferivelmente de 1,0 a 20% em peso, preferivelmente de 1,2 a 10% em peso, mais preferivelmente de 2,0 a 10% em peso, por meio do que o comonômero é preferivelmente selecionado de etileno e alfa comonômero(s) C4-C8.

5. Módulo fotovoltaico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a composição de polipropileno tem um MFR2 de 0,2 a 15,0 g/10 minutos, preferivelmente de 0,3 a 10 g/10 minutos, quando medido de acordo com ISO 1133 a uma temperatura de 230°C e uma carga de 2,16 kg.

6. Módulo fotovoltaico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a composição de polipropileno tem uma fração solúvel a frio de xileno (XCS) em quantidade de 3 a 20% em peso.

7. Módulo fotovoltaico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o componente de matriz de polipropileno do copolímero heterofásico de propileno (A) é um homopolímero ou copolímero aleatório de propileno, preferivelmente um homopolímero de propileno.

8. Módulo fotovoltaico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada compreendendo a composição de polipropileno é uma camada de um elemento multicamada.

9. Módulo fotovoltaico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada compreendendo a composição de polipropileno é uma camada laminada de um elemento multicamada.

10. Módulo fotovoltaico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada compreendendo a composição de polipropileno é uma camada coextrudada de um elemento multicamada.

11. Módulo fotovoltaico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada compreendendo a composição de polipropileno é uma camada de um elemento de folha de fundo, preferivelmente uma camada laminada ou coextrudada de um elemento multicamada de folha de fundo.

12. Módulo fotovoltaico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada do elemento monocamada de folha de fundo ou as camadas do elemento multicamada de folha de fundo do módulo fotovoltaico da invenção é/são livre(s) de polímero contendo fluoreto.

13. Módulo fotovoltaico de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento fotovoltaico é pelo menos um elemento da(s) célula(s) fotovoltaica(s).

14. Uso de uma composição de polipropileno como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que é para produzir pelo menos uma camada de um elemento de um módulo fotovoltaico.