CN108431121B - 用于层元件的聚丙烯组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于层元件的聚合物组合物、涉及该聚丙烯组合物用于制造层元件、优选制品的层元件、优选光伏模块的层元件的至少一个层的用途，涉及层元件、优选制品的层元件、优选光伏模块的层元件，其中所述层元件包括至少一个包含聚合物组合物的层，以及涉及制品、优选为光伏模块的制品。
Description
技术领域
本发明涉及用于层元件的聚合物组合物，涉及聚丙烯组合物用于制造层元件、优选为光伏模块的层元件的至少一个层的用途，涉及层元件、优选光伏模块的层元件，其中所述层元件包括至少一个包含聚合物组合物的层，以及涉及包括至少一个光伏元件和至少一个本发明的层元件的光伏模块。
背景技术
光伏模块也称为太阳能电池模块，由光产生电力并用于本领域熟知的各种应用中。光伏模块的类型可以变化。模块通常具有多层结构，即具有不同功能的几个不同的层元件。光伏模块的层元件的层材料和层结构可以变化。最终的光伏模块可以是刚性的或柔性的。
刚性光伏模块可以例如包括刚性保护性前层元件(例如玻璃元件)、前封装层元件、光伏元件、后封装层元件、保护性背层元件(也称为背板层元件，它可以是刚性的或柔性的)；以及任选地例如铝框架。
在柔性模块中，所有上述元件都是柔性的，其中保护性前层元件可以是例如由聚氟乙烯(PVF)或聚偏二氟乙烯(PVDF)聚合物制成的氟化层，背板层元件通常是聚合物层元件。
上述例示的层元件可以是单层元件或多层元件。此外，在元件的层之间或在不同的层元件之间可以存在一个或多个粘合剂层。
背板层元件可以含有一个或多个着色层。背板层元件通常用作绝缘元件。然而，取决于光伏模块的类型，也存在具有导电背板层元件的光伏模块。
所有上述的术语在本领域中都具有众所周知的含义。
可商购获得的现有技术背板层通常是含有例如氟化聚合物(例如PVF或PVDF、聚酰胺或聚酯)的层的多层结构。这些解决方案成本高昂，其中许多还具有有限的绝缘电阻，容易被水解并且具有相当高的水蒸气透过率。为了弥补上述缺点，需要具有多层结构的元件，通常还在层之间提供粘合剂层。多层结构使制造过程复杂化，并且在使用时还会产生分层的风险。
EP2277694描述了包括背板元件的光伏模块，背板元件是多层元件，其中保护层包含聚丙烯组分的柔性共混物。示例中的聚丙烯组分是利安德巴塞尔(LyondellBasell)的商用Hifax CA 10A和Hifax CA 60，根据制造商公司的公开数据表，Hifax CA 10A和Hifax CA60具有142℃的熔融温度，分别具有60℃和56℃的维卡软化温度(A50(50℃/h 10N))。
不断需要用于不同类型的层元件的新的聚合物组合物以满足增长的和进一步发展的层元件所需的各种需求，例如，用于包装膜或光伏模块行业。例如，光伏模块的技术仍在不断发展中，层材料不断需要不同的解决方案以满足光伏模块领域的各种需求。
发明内容
因此，本发明涉及一种用于层元件的聚丙烯组合物，基于如下文所定义的聚丙烯组合物的总量(100重量％)，其包含
-0至60重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，并且包含
-聚丙烯基体组分(a1)和
-分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，
-10至85重量％的多相丙烯共聚物(B)，其不同于多相丙烯共聚物(A)并且具有至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，并且包含
-聚丙烯基体组分(b1)和
-分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-10至45重量％的无机填料，
-任选地塑性体或粘合剂聚合物中一种或两种，每种0至30重量％，和
-0.3至5重量％的除无机填料以外的添加剂。
“多相丙烯共聚物(A)和多相丙烯共聚物(B)”在本文中也分别被称为“PP共聚物(A)和PP共聚物(B)”。“聚丙烯基体组分(a1)和聚丙烯基体组分(b1)”在本文中也分别被称为“基体组分(a1)和基体组分(b1)”。“弹性体丙烯共聚物组分(a2)和弹性体丙烯共聚物组分(b2)”在本文中也分别被称为“弹性体组分(a2)和弹性体组分(b2)”。
多相丙烯共聚物(B)不同于多相丙烯共聚物(A)。
通常地，“多相丙烯共聚物”(如本文中关于PP共聚物(A)和PP共聚物(B)使用的)是包含丙烯均聚物或丙烯无规共聚物基体组分(1)和丙烯与一种或多种乙烯和/或C4至C8α-烯烃共聚单体的弹性体共聚物组分(2)的丙烯共聚物，其中弹性体(非晶)共聚物组分(2)(精细地)分散在所述丙烯均聚物或丙烯无规共聚物基体聚合物(1)中。
众所周知的“共聚单体”是指可共聚的共聚单体单元。
令人惊讶的是，本发明的组合物提供了机械性能和长期稳定性的优异组合，这使得本发明的组合物非常适合层元件、优选多层元件的层。此外，水蒸气透过率和电性能使得本发明的组合物是用于光伏模块的层元件的至少一个层的高度可行的聚合物材料。
本发明的组合物还以任意顺序和以任意组合对以下性质中的一种、多种或全部作出贡献：
·表示为例如拉伸模量的充分的刚度
·表示为例如热循环试验(TCT试验)的充分的延展性和抗裂性
·多层元件的层之间的良好的层间粘合强度。当根据如下文在测定方法下所描述的方法进行测量时，当每层包含聚合物组合物时，当试图分离三层元件的层时，在23℃下，优选地材料的断裂>50N/cm张力，优选根本不存在层分离
·两个不同(多)层元件之间(如后封装层元件和背板层元件之间)的良好的粘合强度
·PP与EVA的良好的粘合强度，当根据如下文在测定方法下所描述的方法进行测量时，当采用来自First EVA的EVA型F806时，在23℃下，优选地EVA粘合强度＞30N/cm
·抗紫外辐射和热降解的长期稳定性
·抗水解降解的长期稳定性
·低水蒸气转换(water vapour transition)
·当采用常规测定方法时，当三层元件的每层包含本发明的聚合物组合物时，在三层元件的300μm的厚度下，优选地系统电压>1000V AC
·高日光反射率。
在优选的实施方案中，聚丙烯组合物选自
1)聚丙烯组合物(CA)，基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CA)包含：
-5至50重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(A)包含聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-20至60重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-10至40重量％的无机填料，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5重量％的除无机填料以外的添加剂；
其中多相丙烯共聚物(B)的XCS高于多相丙烯共聚物(A)的XCS；或者
2)聚丙烯组合物(CB)，基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CB)包含：
-0至60重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(A)包含
聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-15至85重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-15至45重量％的无机填料，
-0至30重量％的粘合剂聚合物，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5.0重量％的除无机填料以外的添加剂；
其中如果存在多相丙烯共聚物(A)，则多相丙烯共聚物(B)的XCS高于多相丙烯共聚物(A)的XCS。
由于基体组分中XCS级分的量通常明显较低，所以PP共聚物(A或B)的XCS级分在本文中被认为是弹性体组分(a2或b2)。例如，在基体组分(a1或b1)是丙烯均聚物的情况下，多相丙烯共聚物(A或B)的二甲苯冷可溶物(XCS)级分(非晶级分)的量(重量％)在本申请中也被理解为存在于PP共聚物(A或B)中的弹性丙烯共聚物组分(a2或b2)的量。
性能平衡使得本发明的组合物对于一个或多个膜层(特别是对于多层元件的一个或多个膜层)是高度可行的。
因此，本发明进一步提供了本发明的聚丙烯组合物用于制造层元件、优选多层元件的至少一个层的用途。
此外，本发明提供了一种层元件，其中所述层元件包括至少一个包含聚合物组合物的层。
因此，本发明的层元件可以是单层元件或多层元件。在层元件是单层元件的情况下，那么“至少一个”层包含本发明的组合物，优选地由本发明的组合物组成。
此外，本发明的单层元件或多层元件可以是组件(如光伏模块)的一部分，组件包括具有不同功能并以所需的分层多元件结构布置的另外的单层元件和/或多层元件，其中一个或多个另外的单层元件和/或多层元件也可以包括本发明的聚合物组合物的一层或多层。
本发明进一步提供了包括层元件的制品，其中所述层元件包括至少一个包含本发明聚合物组合物的层。优选的制品是如上文或下文所述的包括本发明的层元件的光伏模块。
本发明的层元件优选为光伏模块的层元件，优选为光伏模块的多层元件的层元件，层元件包括至少一个包含聚合物组合物的层。
优选地，层元件是多层元件，优选为光伏模块的多层元件，其中所述多层元件包括至少一个包含本发明的聚合物组合物的层，优选至少一个由本发明的聚合物组合物组成的层。
表述层元件的“至少一个层”是指在多层元件的情况下，所述元件可以包括两个层或更多个层，其中至少一个层包含本发明的聚合物组合物。这种多层元件的其它一个或多个层可以包含不同的层材料或者可以包含本发明的聚合物组合物。
在本文中，定义“包括(或其包括)至少一个包含(或其包含)本发明的聚合物组合物的本发明的层元件”和“包含(或其包含)本发明的聚合物组合物的本发明的层元件的至少一个层”在本文中可互换使用以指本发明的一个或多个层和/或层元件。
在一个实施方案中，层元件的至少一个层包含如上文或下文所定义的聚丙烯组合物(CA)。
在替代的实施方案中，层元件的至少一个层包含如上文或下文所定义的聚丙烯组合物(CB)。
此外，本发明的(多)层元件可以是组件(如光伏模块)的一部分，组件包括具有不同功能并以所需的分层多元件结构布置的多个(多)层元件，其中不仅一个、并且两个或更多个(多)层元件可以包括一个或多个包含本发明的聚合物组合物的层。因此，在具有两个或更多个(多)层元件的组件的情况下，则本发明的聚合物组合物的一个或多个层可以存在于一个或多个(多)层元件中。
此外，本发明提供了一种包括至少一个光伏元件和至少一个层元件的光伏模块，层元件包括至少一个包含本发明所述的聚丙烯组合物的层，优选至少一个由本发明所述的聚丙烯组合物组成的层。
优选地，光伏模块以给定的顺序包括保护性前层元件(例如玻璃元件)、前封装层元件、光伏元件、后封装层元件、保护性背层元件(其在本文中也被称为背板层元件)，其中所述前封装层元件、后封装层元件或背板层元件中的至少一个或多个或全部、优选至少所述背板层元件包括本发明的层元件，层元件包括至少一个包含本发明的聚合物组合物的层。
优选地，PV模块包括背板多层元件，背板多层元件包括第一层/第二层/第三层-元件，其中第一层和第三层包含如上文或下文所定义的聚丙烯组合物(CB)，优选由如上文或下文所定义的聚丙烯组合物(CB)组成；第二层包含如上文或下文所定义的聚丙烯组合物(CA)，优选由如上文或下文所定义的聚丙烯组合物(CA)组成。
本发明的层元件的总厚度仅作为示例，即不限于，通常高达700μm，如90至700μm，合适地140至500μm，例如240至400μm。
“光伏元件”意味着该元件具有光伏活性。光伏元件可以是例如光伏电池的元件，其在本领域中具有众所周知的含义。硅基材料(例如晶体硅)是用于光伏电池的材料的非限制性示例。如本领域技术人员所熟知的，晶体硅材料可以在结晶度和晶体大小方面变化。或者，光伏元件可以是基底层(例如玻璃层)，在基底层的一个表面上施加(subjected)另外的具有光伏活性的层或沉积物，其中在基底层的一侧上印刷具有光伏活性的墨材料，或在基底层的一侧上沉积具有光伏活性的材料。例如，在众所周知的光伏元件的薄膜解决方案中，例如在基底(通常为玻璃基底)的一侧上印刷具有光伏活性的墨。因此，本发明的至少一个层也可以是基于薄膜的光伏模块的任何层元件中的层。
光伏元件最优选是光伏电池的元件。
本文中的“光伏电池”是指如上所述的光伏电池的层元件连同连接器。
因此，如果需要，本发明的聚合物组合物使得能够在包括分层结构的制品或分层结构的制品(如光伏模块)中使用更简单的层元件。即层元件可以具有更少的层和/或更薄的层，从而可以减小光伏模块的厚度。
此外，所形成的聚丙烯组合物的层(例如层压体)具有最小化的收缩(在150℃下持续30分钟，通常为0.5％)或无收缩。
另外，取决于所需的最终应用，本发明的组合物提供了对于多层元件的不同层的层压或共挤出过程高度可行的层材料。
如所述，聚丙烯组合物还具有非常优越的温度稳定性和机械稳定性，温度稳定性和机械稳定性在最终应用中可以用已知的“拉伸、粘合和热循环试验”(TCT)、湿热试验(DHT)、压力锅试验(PCT)和/或相对温度指数(RTI)试验)中的任一种证明，可以延长最终制品(如PV模块)的使用寿命。
众所周知，含氟聚合物材料对于许多最终应用可能是不合需要的。优选地，本发明的聚丙烯组合物能够制造光伏模块的背板元件，其中背板元件的层不含有含氟聚合物，例如聚偏二氟乙烯聚合物或聚氟乙烯聚合物的层。因此优选地，本发明的光伏模块的背板单层元件的层或背板多层元件的层不含有含氟聚合物。
此外，由于优异的机械性能和热性能，本发明的组合物能够在许多最终应用中采用多层元件，例如太阳能应用中的光伏模块，其多层元件由基于聚烯烃的层组成。这种聚烯烃聚合物可以包含例如一种或多种选自乙烯和/或α-烯烃(通常为C3至C10α-烯烃)的单体。另外，可以将其它官能单元引入到聚烯烃中，例如通过接枝或通过共聚合引入。例如，可以将极性官能团(如马来酸酐(MAH))接枝到这种聚烯烃上以形成其官能聚合物。
附图说明
图1示意性地示出了本发明的光伏模块的一个示例。
具体实施方式
在下文用更多的细节，优选的实施方案、范围和性质对本发明的组合物，本发明的PP共聚物(A)和PP共聚物(B)，包括单层元件或多层元件(如光伏模块的背板元件)的优选层的至少一个层，以及制品(优选本发明的光伏模块)进行描述，其中优选实施方案、范围和性质可以是任意组合和以任意顺序组合。
本发明的聚丙烯组合物
因此，在优选的实施方案中，本发明的聚丙烯组合物选自
1)聚丙烯组合物(CA)，基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CA)包含
-5至50重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(A)包含聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-20至60重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-10至40重量％的无机填料，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5重量％的除无机填料以外的添加剂；
其中多相丙烯共聚物(B)的XCS高于多相丙烯共聚物(A)的XCS；或者
2)聚丙烯组合物(CB)，基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CB)包含
-0至60重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(A)包含
聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-15至85重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-15至45重量％的无机填料，
-0至30重量％的粘合剂聚合物，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5.0重量％的除无机填料以外的添加剂；
其中如果存在多相丙烯共聚物(A)，则多相丙烯共聚物(B)的XCS高于多相丙烯共聚物(A)的XCS。
当如下文在测定方法下所定义的根据ISO 1133(在230℃和2.16kg负荷下)进行测量时，本发明的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)优选具有1.0至25.0g/10min、优选2.0至20g/10min、优选3至15g/10min、优选4至15g/10min的MFR2。聚丙烯组合物(CA)更优选具有3至10g/10min的MFR2。聚丙烯组合物(CB)更优选具有3至15g/10min的MFR2。
当如下文在测定方法下所定义的进行测量时，本发明的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)优选具有5至40％、优选5至35％的量的二甲苯冷可溶物(XCS)含量。
聚丙烯组合物(CA)的XCS更优选为10至40％，优选为15至35％，优选为15至30％。聚丙烯组合物(CB)的XCS更优选为5至35％，优选为12至35％。
当如下文在测定方法下所描述的进行测量时，本发明的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)优选具有100至200℃、优选105至165℃、更优选110至165℃的维卡软化温度(维卡A)。聚丙烯组合物(CA)的维卡A优选为110至155℃，优选为110至150℃，优选为112至150℃、130至150℃。聚丙烯组合物(CB)的维卡A优选为120至160℃，优选为120至155℃。
当如下文在测定方法下所定义的用注射成型试样进行测量时，本发明的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)优选具有至少900MPa、优选1000至3000MPa、优选1000至2700MPa的拉伸模量。所述聚丙烯组合物(CA)的拉伸模量优选为1000至2700MPa。所述聚丙烯组合物(CB)的拉伸模量优选为1000至2000MPa。
当如下文在测定方法下所定义的用注射成型试样进行测量时，本发明的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)优选具有大于60％、优选65至800％、优选65至700％、优选65至600％、优选65至500％的断裂应变。所述聚丙烯组合物(CA)的断裂应变优选为100至700％，优选为100至600％，优选为100至500％。所述聚丙烯组合物(CB)的断裂应变优选为65至500％。
当如下文在测定方法下所定义的用200μm单层流延膜在纵向上进行测量时，本发明的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)优选具有至少800MPa、优选850至2000MPa的拉伸模量。
当如下文在测定方法下所定义的用200μm单层流延膜进行测量时，本发明的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)优选具有至少620％、优选630至1500％、更优选650至1200％的断裂应变。
当如下文在测定方法下“采用三层膜样品制备进行拉伸、粘合和热循环试验(TCT)”中所定义的用共挤出的三层膜根据ISO 527进行测量时，本发明的聚丙烯组合物的共挤出的三层膜在室温(30℃)下在挤出方向(纵向)上优选具有至少1000MPa、优选至少1200MPa、更优选至少1500MPa、上限为2400MPa的拉伸模量。
当如下文在测定方法下“采用三层膜样品制备进行拉伸、粘合和热循环试验(TCT)”中所定义的用共挤出的三层膜根据ISO 527进行测量时，本发明的聚丙烯组合物的共挤出的三层膜在室温(30℃)下在传送方向上优选具有至少650MPa、优选至少700MPa、优选至少900MPa、更优选优选地至少1100MPa、上限为2400MPa的拉伸模量。
当如下文在测定方法下“采用三层膜样品制备进行拉伸、粘合和热循环试验(TCT)”中所定义的用共挤出的三层膜根据ISO 527进行测量时，本发明的聚丙烯组合物的共挤出的三层膜在115℃下在挤出(纵向)方向上优选具有至少200MPa、优选至少300MPa、优选至少400MPa、优选至少450MPa、更优选至少550MPa、上限为800MPa的拉伸模量。
当如下文在测定方法下“采用三层膜样品制备进行拉伸、粘合和热循环试验(TCT)”中所定义的用共挤出的三层膜根据ISO 527进行测量时，本发明的聚丙烯组合物的共挤出的三层膜在115℃下在横向上优选具有至少100MPa、优选至少200MPa、优选至少300MPa、优选至少350MPa、更优选为至少400MPa、上限为800MPa的拉伸模量。
当如下文在测定方法下所定义的进行测量时，本发明的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)在-20℃下优选具有1至20kJ/m2、优选为1.5至15kJ/m2的冲击强度。
聚合物组合物的任选无机填料优选为滑石或颜料。
因此，在一个优选的实施方案中，本发明的聚丙烯组合物包含，
1)聚丙烯组合物(CA)，基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CA)包含：
-5至50重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(A)包含聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-20至60重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-10至40重量％的无机填料，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5重量％的除无机填料以外的添加剂；
其中如上文和下文所定义的多相丙烯共聚物(B)的XCS高于如上文和下文所定义的多相丙烯共聚物(A)的XCS。
因此，在另一个同样优选的实施方案中，本发明的聚丙烯组合物包含，
2)聚丙烯组合物(CB)，基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CB)包含：
-0至60重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(A)包含
聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-15至85重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-15至45重量％的无机填料，
-0至30重量％的粘合剂聚合物，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5.0重量％的除无机填料以外的添加剂；
其中，如果存在多相丙烯共聚物(A)，则如上文和下文所定义的多相丙烯共聚物(B)的XCS高于如上文和下文所定义的多相丙烯共聚物(A)的XCS。
聚丙烯组合物(CA)的优选子组：
基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CA)优选包含
-5至50重量％、优选10至40重量％、更优选15至35重量％、更优选20至33重量％的多相丙烯共聚物(A)，
-25至70重量％、优选30至70重量％、更优选35至65重量％、更优选35至45重量％的多相丙烯共聚物(B)，
-10至40重量％、优选10至35重量％、更优选15至30重量％、更优选17至30重量％的无机填料，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5.0重量％、优选0.5至3.0重量％的添加剂，优选至少一种或多种抗氧化剂和一种或多种UV稳定剂。
在聚丙烯组合物(CA)包含塑性体的情况下，基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，塑性体的量优选为3至20重量％，更优选为4至17重量％，更优选为4至15重量％。
更优选地，聚丙烯组合物(CA)包含如上所定义的塑性体。塑性体优选为乙烯与至少一种C3至C10α-烯烃的共聚物。塑性体优选具有一种或全部的以下性质，优选具有全部的以下性质
-860至910kg/m3、优选860至900kg/m3的密度，
-0.1至50、优选0.2至40的MFR2(190℃，2.16kg)，和/或
-α-烯烃共聚单体是辛烯。
优选利用金属茂催化剂来制备塑性体，金属茂催化剂这个术语在现有技术中具有众所周知的含义。合适的塑性体是可商购获得的，例如，由Borealis提供的商品名为QUEOTM、或由ExxonMobil提供的商品名为EngageTM的塑性体产品。
聚丙烯组合物(CA)中的无机填料优选为滑石。滑石可以例如以商业滑石产品获得。任何载体介质(例如载体聚合物)的量被计入无机填料(例如滑石产品)的量。
聚丙烯组合物(CB)的优选子组：
基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CB)优选包含
-0至60重量％、优选0至55重量％、优选0至50重量％、更优选0至45重量％的多相丙烯共聚物(A)，
-10至60重量％、优选15至60重量％、更优选18至55重量％的多相丙烯共聚物(B)，
-15至45重量％、优选15至40重量％、优选20至40重量％、更优选25至40重量％、更优选30至40重量％的无机填料，
-0至30重量％的粘合剂聚合物，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5.0重量％、优选0.5至3.0重量％的添加剂，优选至少一种或多种抗氧化剂和一种或多种UV稳定剂。
或者，如果多相丙烯共聚物(A)存在于聚丙烯组合物(CB)中，则多相丙烯共聚物(A)的量更优选为3至45重量％，优选为5至40重量％，优选为10至35重量％，更优选为15至30重量％。
聚丙烯组合物(CB)优选包含粘合剂聚合物。基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，粘合剂聚合物的量优选为3至25重量％，更优选为5至20重量％，更优选为4至15重量％。粘合剂聚合物优选为官能化的聚丙烯聚合物，优选为由二酸或二酸酐基团接枝的聚丙烯聚合物，优选为由马来酸酐(MAH)基团接枝的聚丙烯聚合物(MAH-聚丙烯)。这种官能化的聚丙烯聚合物是众所周知的，并例如是可商购获得的。
聚丙烯组合物(CB)的任选的塑性体和其任选的量优选为3至30重量％，优选为5至20重量％。用于聚丙烯组合物(CB)的塑性体的其它优选性质是如上在聚丙烯组合物(CA)的上下文中所定义的。
聚丙烯组合物(CB)中的无机填料优选为颜料，更优选为白色颜料。白色颜料优选为TiO2。这种颜料是众所周知的，例如可以以商业TiO2和炭黑产品获得。任何载体介质(例如载体聚合物)被计入颜料的量。
聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)的多相丙烯共聚物(A)优选以任意顺序具有一个或多个的以下性质，优选具有全部的以下性质：
-当根据ISO 1133(在230℃和2.16kg负荷下)进行测量时的0.2至15.0g/10min、优选0.5至10g/10min、更优选为1.0至7.0g/10min的MFR2；
-当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的3至30重量％、优选5至25重量％、优选5至20重量％、优选8至17重量％的量的二甲苯冷可溶物(XCS)级分，
-当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的0.5至20重量％、优选1.0至20重量％、优选1.2至10重量％、更优选2.0至10重量％、更优选2.0至8重量％的共聚单体含量，优选地共聚单体选自乙烯和/或C4至C8α-烯烃共聚单体，更优选选自乙烯，
-当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的158至170℃、优选160至170℃、优选163至170℃、更优选163至167℃的熔融温度Tm，
-当如下文在测定方法下所描述的根据ISO178进行测量时的至少900MPa、优选950至3000MPa、优选1000至2400MPa、优选1100至2300MPa、更优选1200至2200MPa的弯曲模量，
-当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的900至910kg/m3的密度，和/或
-至少100℃、优选130至200℃、优选145至165℃、更优选148至165℃的维卡软化温度(维卡A)。
优选地，聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)的多相丙烯共聚物(A)的聚丙烯基体组分(a1)是丙烯均聚物。
聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)的多相丙烯共聚物(B)优选以任意顺序具有一个或多个的以下性质，优选具有全部的以下性质：
-当根据ISO 1133(在230℃和2.16kg负荷下)进行测量时的3.0至25.0g/10min、优选5.0至20g/10min、更优选7至18g/10min的MFR2；
-当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的10至60重量％、优选15至50重量％、优选15至40重量％、优选20至37重量％的量的二甲苯冷可溶物(XCS)级分，
-当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的5.0至35重量％、优选5.0至30重量％、优选7.0至25重量％、更优选10至20重量％的共聚单体含量，优选地共聚单体选自乙烯和/或C4至C8α-烯烃共聚单体，更优选选自乙烯，
-当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的158至170℃、优选160至170℃、更优选163至167℃的熔融温度Tm，
-当如下文在测定方法下所描述的根据ISO178进行测量时的小于1000MPa、优选300至950MPa、优选400至900MPa、优选500至900MPa、更优选550至850MPa的弯曲模量，
-当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的900至910kg/m3的密度，和/或
-至少90℃、优选100至200℃、优选105至150℃、更优选110至145℃的维卡软化温度(维卡A)。
优选地，聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)的多相丙烯共聚物(B)的聚丙烯基体组分(b1)是丙烯均聚物。
因此，本发明的组合物优选还包含除填料以外的添加剂。这些其它添加剂优选为适用于膜或光伏模块应用的添加剂，包括但不限于抗氧化剂、UV光稳定剂、成核剂、澄清剂、增白剂、酸清除剂以及滑爽剂等。这些添加剂通常是可商购获得的，并且在例如HansZweifel的“Plastic Additives Handbook”，第5版，2001年中进行了描述。
每种添加剂和/或无机填料都可以例如以常规量使用。任何任选的添加剂和/或无机填料产品的载体聚合物(例如添加剂的母料与载体聚合物一起)均被计入基于本发明组合物的量(100％)的各个添加剂或无机填料的量。
多相丙烯共聚物(下文中被称为“PP共聚物”)及其聚合反应的以下一般描述独立地适用于聚丙烯组合物(CA)和聚丙烯组合物(CB)的多相丙烯共聚物(A)和多相丙烯共聚物(B)。
PP共聚物的聚丙烯基体组分可以是均具有众所周知含义的单峰丙烯无规共聚物或丙烯均聚物或多峰丙烯无规共聚物或丙烯均聚物。本文的多峰无规共聚物或丙烯均聚物意指其具有至少两种不同的具有以下一种或两种性质的聚合物级分：1)重均分子量或2)MFR。在丙烯无规共聚物作为基体组分的情况下，根据3)共聚单体含量，共聚物也可以是多峰的，任选地与以上差异1)和2)中的任何一个或两者组合。
PP共聚物的基体组分可以为丙烯均聚物或丙烯无规共聚物。优选的是，PP共聚物的基体组分是丙烯均聚物。
因此优选的是，如上所定义的存在于PP共聚物中的所有共聚单体都源自弹性体丙烯共聚物组分。
优选的是，PP共聚物由基体组分和弹性体组分组成。PP共聚物可以任选地包含聚合物领域熟知的预聚物级分。在这种情况下，预聚物的量被计入基体组分的量。
PP共聚物可以是可商购获得的等级或可以例如通过常规的聚合方法生产。
至于多相丙烯共聚物的聚合反应，可以分别制备PP共聚物的各个组分(基体和弹性体组分)并通过在混合器或挤出机中混合而进行机械共混。然而优选的是，包含基体组分和弹性体组分的PP共聚物以连续方法中使用串联配置的反应器并且在不同的反应条件下操作来制备的。因此，在特定反应器中制备的每一级分可具有其自己的分子量分布、MFR和/或共聚单体含量分布。
根据本发明的PP共聚物优选以连续聚合方法、即以本领域已知的多阶段方法制备，其中基体组分至少在一个淤浆反应器中、优选至少在一个淤浆反应器中和任选地优选在随后的气相反应器中制备，随后弹性体组分至少在一个、即一个或两个气相反应器(优选在一个气相反应器)中制备。
因此，优选的是PP共聚物是在包括以下步骤的序列聚合方法中制备的
(a)在第一反应器(R1)中在催化剂的存在下将丙烯和任选的至少一种乙烯和/或C4至C12α-烯烃聚合，优选丙烯作为唯一单体，
(b)将聚合的第一聚丙烯(优选丙烯均聚物)级分与催化剂一起的反应混合物转移到第二反应器(R2)中，
(c)在第二反应器(R2)中，在所述第一聚丙烯聚合物的存在下，使丙烯和任选的至少一种乙烯和/或C4至C12α-烯烃、优选丙烯作为唯一单体进行聚合，由此获得第二聚丙烯级分，优选所述第二聚丙烯级分为第二丙烯均聚物，其中所述第一聚丙烯级分和所述第二聚丙烯级分形成PP共聚物的基体组分，
(d)将步骤(c)的聚合的基体组分的反应混合物转移到第三反应器(R3)中，
(e)在第三反应器(R3)中，在步骤(c)中获得的基体组分的存在下，使丙烯和至少一种乙烯和/或C4至C12α-烯烃聚合，由此获得PP共聚物的弹性体组分，其中弹性体丙烯共聚物组分分散在所述基体组分中。
任选地，弹性体组分可以在两个反应器中制备，其中在上述步骤(e)之后，
(f)将聚丙烯(PP)(其中分散有第一弹性体丙烯共聚物级分)转移到第四反应器(R4)中，和
(g)在第四反应器(R4)中，在步骤(e)中获得的混合物的存在下，将丙烯和至少一种乙烯和/或C4至C12α-烯烃聚合，由此获得第二弹性体丙烯共聚物级分，其中聚丙烯(PP)、第一弹性体丙烯共聚物级分和第二弹性体丙烯共聚物级分形成PP共聚物。
优选在第二反应器(R2)和第三反应器(R3)之间闪蒸出单体。
术语“序列聚合方法”表示多相丙烯共聚物(A)在至少两个、如三个串联连接的反应器中制备。因此，本方法至少包括第一反应器(R1)和第二反应器(R2)，更优选第一反应器(R1)、第二反应器(R2)、第三反应器(R3)和任选的第四反应器(R4)。术语“聚合反应器”应表明主聚合反应的步骤之一。因此，在该方法由四个聚合反应器组成的情况下，该定义不排除整个方法包括例如在预聚合反应器中的预聚合步骤的选项。考虑到主聚合反应器，术语“由......组成”仅是封闭式表述。
任何预聚物级分计入第一聚丙烯级分的量中。
第一反应器(R1)优选为淤浆反应器(SR)，并且可以是本体或淤浆中操作的任何连续或简单的搅拌的间歇釜式反应器或环流式反应器。本体是指在包含至少60％(重量/重量)单体的反应介质中的聚合。根据本发明，淤浆反应器(SR)优选为(本体)环流式反应器(LR)。
第二反应器(R2)、第三反应器(R3)和任选的第四反应器(R4)优选为气相反应器(GPR)。这种气相反应器(GPR)可以是任何机械混合或流化床反应器。优选地，气相反应器(GPR)包括气体速度至少为0.2米/秒的机械搅拌的流化床反应器。因此可以理解的是，气相反应器是优选具有机械搅拌器的流化床型反应器。
因此在优选的实施方案中，第一反应器(R1)是淤浆反应器(SR)，如环流式反应器(LR)，而第二反应器(R2)、第三反应器(R3)和任选的第四反应器(R4)是气相反应器(GPR)。因此，对于本方法，使用串联连接的至少三个反应器，即淤浆反应器(SR)(如环流式反应器(LR))、第一气相反应器(GPR-1)、第二气相反应器(GPR-2)和任选的第三气相反应器(GPR-3)。在预聚合步骤的情况下，在淤浆反应器(SR)之前放置预聚合反应器。
优选的多阶段方法是例如由Borealis A/S，Denmark开发(称为
技术)的“环流式-气相”方法，在例如诸如EP 0887379、WO 92/12182、WO 2004/000899、WO 2004/111095、WO 99/24478、WO 99/24479或WO 00/68315的专利文献中进行了描述。
另一种合适的淤浆-气相法是LyondellBasell的
方法。
优选地，在用于制备如上所定义的PP共聚物的本发明方法中，步骤(a)的第一反应器(R1)、即淤浆反应器(SR)、如环流式反应器(LR)的条件可以如下：
-温度在50℃至110℃的范围内，优选在60℃和100℃之间，更优选在68℃和95℃之间，
-压力在20巴至80巴的范围内，优选在40巴和70巴之间，
-可以以本身已知的方式加入氢气以控制摩尔质量。
随后，将来自步骤(a)的反应混合物转移到第二反应器(R2)、即气相反应器(GPR-1)、即步骤(c)中，其中步骤(c)中的条件优选如下：
-温度在50℃至130℃的范围内，优选在60℃和100℃之间，
-压力在5巴到50巴的范围内，优选在15巴至35巴之间，
-可以以本身已知的方式加入氢气以控制摩尔质量。
在第二气相反应器(GPR-2)和任选的第三气相反应器(GPR-3)中的条件类似于第二反应器(R2)(＝第一气相反应器(GPR-1))。
在三个反应器区域中的停留时间可以变化。
在用于制备PP共聚物的基体组分的方法的一个实施方案中，本体反应器(例如环流式反应器)中的停留时间在0.1至2.5小时的范围内，例如0.15至1.5小时，气相反应器中的停留时间通常为0.2至6.0小时，如0.5至4.0小时。
如果需要，可以在第一反应器(R1)、即在淤浆反应器(SR)中(如在环流式反应器(LR)中)在超临界条件下和/或在气相反应器(GPR)中以冷凝模式以已知的方式进行聚合反应。
优选地，该方法还包括用如下面详细描述的催化剂体系的预聚合，催化剂体系包含齐格勒-纳塔主催化剂、外部给体和任选的助催化剂。
在优选的实施方案中，以液体丙烯中的本体淤浆聚合进行预聚合，即液相主要包含丙烯，少量的其它反应物和溶解在其中的任选的惰性组分。
预聚合反应通常在10至60℃、优选15至50℃、更优选20至45℃的温度下进行。
预聚合反应器中的压力不是关键的，但必须足够高以保持反应混合物为液相。因此，压力可以为20至100巴，例如30至70巴。
催化剂组分优选全部引入预聚合步骤。但是，当固体催化剂组分(i)和助催化剂(ii)可以分别进料时，可能只有一部分助催化剂被引入预聚合阶段，其余部分被引入随后的聚合阶段。同样在这种情况下，有必要将如此多的助催化剂引入到预聚合阶段中，以使其中获得充分的聚合反应。
也可以将其它组分也加入预聚合阶段。因此，如本领域已知的，可将氢气加入预聚合阶段以控制预聚物的分子量。此外，抗静电添加剂可用来防止颗粒彼此粘附或粘附在反应器壁上。
预聚合条件和反应参数的精确控制在本领域技术人员的技术范围内。
在PP共聚物从最后的聚合阶段中除去后，优选地进行从聚合物中除去残余烃的工艺步骤。这种工艺在本领域是众所周知的，并且可以包括减压步骤、清洗步骤、汽提步骤、萃取步骤等。不同步骤的组合也是可能的。在除去残余烃之后，如本领域众所周知的，PP共聚物优选与添加剂混合。这样的添加剂按照以下在本发明的聚合物组合物中进行描述。然后如本领域已知的，聚合物颗粒通常被挤出成粒料。优选使用同向双螺杆挤出机进行挤出步骤。这种挤出机例如由Coperion(Werner&Pfleiderer)和Japan Steel Works制造。
本发明的PP共聚物优选通过使用任何合适的齐格勒-纳塔型的聚合反应来制备。典型的合适的齐格勒-纳塔型催化剂是立体定向的、固体高产率齐格勒-纳塔催化剂组分，其包含作为基本组分的Mg、Ti和Cl。除了固体催化剂以外，一种或多种助催化剂以及一种或多种外部给体通常用于聚合方法。
催化剂的组分可以负载在颗粒状载体上，例如无机氧化物，如二氧化硅或氧化铝，或者通常卤化镁可以形成固体载体。催化剂组分也可以不负载在外部载体上，但催化剂是通过乳液-固化法或沉淀法制备的。
可选地，本发明的PP共聚物可以使用如下所述的改性的催化剂体系来制备。
更优选地，式(I)的乙烯基化合物用于催化剂的改性：
CH2＝CH–CHR1R2 (I)
其中R1和R2一起形成任选含有取代基的5元或6元饱和的、不饱和的环或芳族环，或者独立地表示包含1至4个碳原子的烷基基团，其中在R1和R2形成芳族环的情况下，–CHR1R2部分的氢原子不存在。
更优选地，乙烯基化合物(I)选自：乙烯基环烷烃，优选乙烯基环己烷(VCH)、乙烯基环戊烷、3-甲基-1-丁烯聚合物和乙烯基-2-甲基环己烷聚合物。最优选地，乙烯基化合物(I)是乙烯基环己烷(VCH)聚合物。
固体催化剂通常还包含电子给体(内部电子给体)和任选的铝。合适的内部电子给体尤其是羧酸或二羧酸的酯，如邻苯二甲酸酯类、马来酸酯类、苯甲酸酯类、柠康酸酯类和琥珀酸酯类、1,3-二醚类或者含氧或氮的硅化合物。另外可以使用给体的混合物。
助催化剂通常包含烷基铝化合物。烷基铝化合物优选为三烷基铝，例如三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝或三正辛基铝。然而，它也可以是烷基卤化铝，例如二乙基氯化铝、二甲基氯化铝和乙基倍半氯化铝。
用于聚合反应的合适的外部电子给体在本领域中是熟知的，包括醚类、酮类、胺类、醇类、酚类、膦类和硅烷类。硅烷型外部给体通常是含有硅作为中心原子的含有Si-OCOR、Si-OR或Si-NR2键的有机硅烷化合物，R为本领域中已知的具有1至20个碳原子的烷基、烯基、芳基、芳烷基或环烷基。
合适的催化剂和催化剂中的化合物的示例尤其在WO 87/07620、WO 92/21705、WO93/11165、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、WO2012/007430、WO 92/19659、WO 92/19653、WO 92/19658、US 4382019、US 4435550、US4465782、US 4473660、US 4560671、US 5539067、US 5618771、EP 45975、EP 45976、EP45977、WO 95/32994、US 4107414、US 4186107、US 4226963、US 4347160、US 4472524、US4522930、US 4530912、US 4532313、US 4657882、US 4581342、US 4657882中进行了描述。
在聚丙烯组合物(CA)和聚丙烯组合物(CB)的优选实施方案的情况下，分别制备多相丙烯共聚物(A)和多相丙烯共聚物(B)，并与任选的塑性体和/或任选的粘合剂聚合物组分、无机填料和其它添加剂配混。如上所述在挤出机中进行配混，优选将所获得的熔融混合物在用于最终应用之前造粒。可以将除了无机填料以外的部分或全部添加剂引入PP共聚物(A)和/或PP共聚物(B)中的一种或两种中或在配混步骤中加入。
聚合物组合物的最终应用
本发明还涉及如上文或下文所定义的聚合物组合物用于制造层元件、优选多层元件、更优选制品的层元件、优选光伏模块的层元件、更优选光伏模块的多层元件的至少一个层的用途。
因此，优选地，本发明涉及如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)用于制造层元件、优选多层元件、更优选制品的层元件、优选光伏模块的层元件、更优选光伏模块的多层元件的至少一个层的用途。更优选地，本发明涉及如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)用于制造所述层元件的至少一个层的用途，所述层元件的至少一个层包含如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)，优选由如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)组成。
进一步优选地，本发明涉及一种层元件、优选多层元件、更优选制品的层元件、优选光伏模块的层元件、更优选光伏模块的多层元件，其中所述层元件包括至少一个包含如上文所定义的聚合物组合物的层。
优选地，层元件、优选多层元件、更优选制品的层元件、优选光伏模块的层元件、更优选光伏模块的多层元件的至少一个层包含如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)，优选由如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)组成。
在一个优选的实施方案中，层元件、优选多层元件、更优选制品的层元件、优选光伏模块的层元件、更优选光伏模块的多层元件的至少一个层包含聚丙烯组合物(CA)，优选由聚丙烯组合物(CA)组成，
基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CA)包含
-5至50重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(A)包含聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-20至60重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-10至40重量％的无机填料，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5重量％的除无机填料以外的添加剂；
其中如上文所定义的多相丙烯共聚物(B)的XCS高于如上文所定义的多相丙烯共聚物(A)的XCS。
在另一个同样优选的实施方案中，层元件、优选多层元件、更优选制品的层元件、优选光伏模块的层元件、更优选光伏模块的多层元件的至少一个层包含聚丙烯组合物(CB)，优选由聚丙烯组合物(CB)组成，
基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CB)包含：
-0至60重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(A)包含
聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-15至85重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-15至45重量％的无机填料，
-0至30重量％的粘合剂聚合物，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5.0重量％的除无机填料以外的添加剂；
其中，如果存在多相丙烯共聚物(A)，则如上文所定义的多相丙烯共聚物(B)的XCS高于如上文所定义的多相丙烯共聚物(A)的XCS。
在上述一个优选的实施方案中，层元件、优选多层元件、更优选制品的多层元件、优选光伏模块的多层元件包括至少一个层和任选地优选地至少另一个层，至少一个层包含如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)，优选由如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)组成；至少另一个层包含如上文所定义的聚丙烯组合物(CB)，优选由如上文所定义的聚丙烯组合物(CB)组成。
在上述同样优选的实施方案中，层元件、优选多层元件、更优选制品的多层元件、优选光伏模块的多层元件包括至少一个层和任选地优选地至少另一个层，至少一个层包含如上文所定义的聚丙烯组合物(CB)，优选由如上文所定义的聚丙烯组合物(CB)组成；至少另一个层包含如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)，优选由如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)组成。
在本发明的优选的实施方案中，层元件为多层元件，优选为制品的多层元件，优选为光伏模块的多层元件，层元件包括至少一个层，至少一个层包含如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)，优选由如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)组成。更优选地，层元件为多层元件，优选为制品的多层元件，优选为光伏模块的多层元件，层元件包括至少一个层和至少另一个层，至少一个层包含如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)，优选由如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)组成，至少另一个层包含如上文所定义的聚丙烯组合物(CB)，优选由如上文所定义的聚丙烯组合物(CB)组成。
优选地，包含聚丙烯组合物(CA)的所述层元件的至少一个层和包含聚丙烯组合物(CB)的所述层元件的至少另一个层彼此直接接触。
在本发明的优选的实施方案中，层元件为多层元件，优选为制品的多层元件，优选为光伏模块的多层元件，其中多层元件包括至少三层。优选地，多层元件以给定的顺序包括至少第一层/第二层/第三层，其中至少第一层，优选第一层和第三层包含如上文所定义的聚丙烯组合物(CB)，优选由如上文所定义的聚丙烯组合物(CB)组成，第二层包含如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)，优选由如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)组成。
本发明的多层元件可以被挤出，例如，共挤出或层压。挤出和层压方法在本领域中是众所周知的。
在优选的实施方案中，本发明的层元件的层通过挤出制造。具有多于一层的层元件优选通过共挤出制造。共挤出的层在使用(例如作为PV模块的一部分)中显示出低的分层。
在所述多层元件的更优选的实施方案中，多层元件以给定的顺序包括如上文所定义的至少第一层/第二层/第三层，所述三层元件通过共挤出制造。
优选在所述三层元件中，第一层与第二层的一侧直接接触，第三层与第二层的另一侧直接接触。
在所述多层元件的更优选的实施方案中，多层元件以给定的顺序包括如上文所定义的共挤出的第一层/第二层/第三层。
在一个实施方案中，本发明的层元件还可以包括可以是聚合物材料或非聚合物材料的附加层。非聚合物层的非限制性示例可以包括金属层，例如包含铝、铜或其组合的金属层。在形成本发明的层之后，优选在通过挤出(优选通过共挤出)形成本发明的层之后，将这种任选的附加层优选引入到层元件中。任选的附加层可以例如通过层压引入到本发明的层元件中。
因此，在本发明的(多)层元件与其它层组合的情况下，则多层元件例如是与其它层进行层压。特别地，可以将非聚合物材料或其它对聚丙烯组合物具有低粘合强度的聚合物材料例如在层压生产线上在卷对卷工艺中层压到本发明的(多)层元件上。这种待层压的层优选涂覆有粘合剂/粘合剂层(例如聚氨酯粘合剂体系)。
最优选地，如上文或下文所定义的至少第一层/第二层/第三层的所述多层元件由所述第一层、所述第二层和所述第三层组成。
本发明的层元件的总厚度仅作为示例，即不限于，通常高达700μm，如90至700μm，合适地140至500μm，例如240至400μm。
在至少第一层/第二层/第三层的优选的多层元件的情况下，第一层和优选第三层具有优选20至200μm、优选20至100μm、更优选20至50μm的厚度。第二层优选具有50至300μm、优选100至300μm、更优选200至300μm的厚度。
本发明进一步提供了包含层元件的制品，其中所述层元件包括至少一个包含本发明聚合物组合物的层。优选的制品是如上文或下文所述的包括本发明的层元件的光伏模块。
光伏模块
本发明的层元件、优选多层元件、优选至少第一层/第二层/第三层的多层元件优选为光伏模块的层元件、优选为多层层元件、优选为共挤出的三层多层元件。
因此，本发明还提供了包括至少一个光伏元件和至少一个层元件的光伏模块，至少一个层元件是本发明的层元件，其包括至少一个包含本发明的聚丙烯组合物的层。优选地，PV模块的层元件是多层元件。
在优选的实施方案中，光伏模块以给定的顺序包括保护性前层元件(例如玻璃层元件)、前封装层元件、光伏元件、后封装层元件和保护性背层元件(其在本文中也被称为背板层元件)，其中所述前封装层元件、后封装层元件或背板层元件中的至少一个或多个或全部包括本发明的层元件，层元件包括至少一个包含本发明的聚合物组合物的层。
此外，保护性前层元件(例如玻璃层元件)、光伏元件、前/后封装层元件和背板元件的一个或多个层(不同于本发明的聚合物组合物的层)的材料通常是例如在光伏模块领域中众所周知的材料并且可商购获得或者可以按照或根据文献中已知的用于光伏模块领域的方法来制备，光伏元件优选为光伏电池连同连接器的元件。
因此，优选的是，光伏模块包括如上文所定义的本发明的层元件，其中至少一个层包含本发明的聚合物组合物，优选由本发明的聚合物组合物组成，本发明的聚合物组合物包括聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)的优选实施方案。
优选的是，光伏模块包括本发明的多层元件，多层元件包括至少第一层/第二层/第三层-元件，其中至少第一层、优选第一层和第三层包含如上文或下文所定义的聚丙烯组合物(CB)，优选由如上文或下文所定义的聚丙烯组合物(CB)组成；第二层包含如上文或下文所定义的聚丙烯组合物(CA)，优选由如上文或下文所定义的聚丙烯组合物(CA)组成。
更优选地，光伏模块包括背板元件，背板元件包括至少一个包含如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)的层，背板元件包括至少一个由如上文所定义的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)组成的层。
最优选地，如上文或下文所定义的本发明的光伏模块以给定的顺序包括保护性前层元件、前封装层元件、光伏元件、后封装层元件、背板层元件，其中本发明的层元件是背板层元件(优选背板多层元件)，其以给定的顺序包括第一层/第二层/第三层-元件，优选由给定的顺序的第一层/第二层/第三层-元件组成，其中第一层和任选地且优选地第三层优选包含聚丙烯组合物(CB)，基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CB)包含
-0至60重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(根据ASTM D1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(A)包含
聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-15至85重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(根据ASTMD1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-15至45重量％的无机填料，
-0至30重量％的粘合剂聚合物，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5.0重量％的除无机填料以外的添加剂；
其中，如果存在多相丙烯共聚物(A)，则如上文或下文所定义的多相丙烯共聚物(B)的XCS高于如上文或下文所定义的多相丙烯共聚物(A)的XCS；和
第二层包含聚丙烯组合物(CA)，基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CA)包含
-5至50重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(根据ASTM D1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(A)包含聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-20至60重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(根据ASTMD1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-10至40重量％的无机填料，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5重量％的除无机填料以外的添加剂；
其中如上文或下文所定义的多相丙烯共聚物(B)的XCS高于如上文或下文所定义的多相丙烯共聚物(A)的XCS。
因此，本发明进一步提供了包括至少一个层的背板层元件，至少一个层包含如上文或下文所定义的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)，优选由如上文或下文所定义的聚丙烯组合物(CA)或聚丙烯组合物(CB)组成。
本发明进一步提供了用于光伏模块的背板层元件，其中背板层元件包括本发明的层元件，本发明的层元件包括包含本发明的聚合物组合物、优选由本发明的聚合物组合物组成的至少一个层。
因此，用于光伏模块的背板层元件是本发明的层元件，优选为本发明的以给定的顺序包括第一层/第二层/第三层-元件的多层元件。
在优选的实施方案中，背板层元件是多层元件，多层元件以给定的顺序包括第一层/第二层/第三层-元件，优选由以给定的顺序的第一层/第二层/第三层-元件组成，其中第一层和任选地且优选地第三层包含聚丙烯组合物(CB)，优选由聚丙烯组合物(CB)组成，基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CB)包含
-0至60重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(A)包含
聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-15至85重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-15至45重量％的无机填料，
-0至30重量％的粘合剂聚合物，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5.0重量％的除无机填料以外的添加剂；
其中如果存在多相丙烯共聚物(A)，则如上文所定义的多相丙烯共聚物(B)的XCS高于如上文所定义的多相丙烯共聚物(A)的XCS；和
第二层包含聚丙烯组合物(CA)，优选由聚丙烯组合物(CA)组成，基于聚丙烯组合物的总量(100重量％)，聚丙烯组合物(CA)包含
-5至50重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(A)包含聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-20至60重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有当如下文在测定方法下所描述的进行测量时的至少145℃的熔融温度(Tm)(DSC)和至少90℃的维卡软化温度(维卡A)(根据ASTM D 1525，方法A，50℃/h，10N)，多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-10至40重量％的无机填料，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5重量％的除无机填料以外的添加剂；
其中如上文所定义的多相丙烯共聚物(B)的XCS高于上文所定义的多相丙烯共聚物(A)的XCS。
优选的背板多层元件包括第一层/第二层/第三层-元件，优选共挤出的第一层/第二层/第三层-元件，其中第一层和第三层包含聚丙烯组合物(CB)，优选由聚丙烯组合物(CB)组成；第二层包含聚丙烯组合物(CA)，优选由聚丙烯组合物(CA)组成。
本发明的优选的背板层元件的三层元件优选通过共挤出制造。
作为PV模块的层元件的本发明的层元件，优选多层元件，优选背板多层元件，优选共挤出的背板三层元件具有优选的厚度，并且优选如上文在聚合物组合物的最终应用下所描述的制造。
在另一个实施方案中，光伏模块可以包括本发明的层元件，层元件进一步与附加的聚合物材料层或非聚合物材料层或框架元件组合。这种任选的附加的非聚合物层或框架元件的非限制性示例包括金属层，例如包含铝、铜或其组合的金属层。这种任选的附加的聚合物层的非限制性示例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。如果需要，可以通过使用粘合剂(例如聚氨酯粘合剂)来改善或实现层之间的粘合强度。任选的附加层的顺序可根据其在PV模块中的预期用途而变化。
因此，例如本发明优选的共挤出的背板三层元件可以这样形成背板多层元件，可以是包含如上所述的另外的附加层的背板多层元件的一部分。此外，优选的背板层元件可以集成到另一层元件(如后封装层元件)上，或者优选的背板层元件的层的至少一部分可以集成到另一层元件上。PV模块的这种集成的层元件可以在PV模块的组装步骤之前例如通过层压、挤出或共挤出而制造。关于制造这种层压体的细节的示例可以在下文如在测定方法下所描述的在包括如在上下文中所述的样品制备描述的实验部分中找到。
优选地，本发明的光伏模块的背板层元件的层不含有含氟聚合物。
优选地背板多层元件由共挤出的三层背板元件组成。
众所周知，本发明的光伏模块的不同元件和层结构可根据所需的PV模块的类型而变化。光伏模块可以是刚性的或柔性的。刚性光伏模块可以例如包含作为保护性前层元件的玻璃层元件或上述刚性框架元件(例如铝框架元件)。在柔性模块中，所有上述元件都是柔性的，其中保护性前层元件和保护性背层元件以及前封装层元件和后封装层元件通常是基于聚合物层元件。
此外，除本发明的层元件以外的PV模块的元件可以是单层元件或多层元件。
本发明的光伏模块可以以光伏模块领域中众所周知的方式制造。如本领域技术人员所熟知的，任何多层元件可以部分或全部利用常规挤出机和成膜设备以已知方式挤出(如共挤出)或者层压。
本发明的光伏模块的不同元件，例如保护性前层元件、前封装层元件、光伏层元件、后封装层元件和背板层元件通常通过传统方式组装在一起以制造最终的光伏模块。这些元件通常单独制造，或者如上所述，在进行这种组装步骤之前，部分以集成的形式制造。然后通常将不同的元件布置为PV模块组件，然后采用本领域常规的层压技术通过层压将其附接在一起。层压技术和条件在本领域技术人员的技术范围内。
光伏模块的组装在光伏模块领域中是众所周知的。
图1是本发明的光伏模块的上述实施方案的示意图。在所述图中，“背板”层元件包括本发明的层元件，优选地如上所定义的优选的三层元件。
测定方法
熔体流动速率：熔体流动速率(MFR)根据ISO 1133测定并以g/10min表示。MFR表示聚合物的流动性，并因此表示聚合物的可加工性。熔体流动速率越高，聚合物的粘度越低。聚丙烯的MFR2是在230℃的温度和2.16kg的负荷下测定的。聚乙烯的MFR2是在190℃的温度和2.16kg的负荷下测定的。
密度：ISO 1183，在压缩成型板上测定。
共聚单体含量：在以本技术领域众所周知的方式经由定量13C核磁共振(NMR)谱校正基本归属之后，通过定量傅里叶变换红外光谱(FTIR)来测定共聚单体含量。将薄膜压制成100至500微米之间的厚度，并以透射模式记录光谱。
具体地，利用在720至722cm-1和730至733cm-1处发现的定量带的基线校正峰面积，以确定聚丙烯-共-乙烯共聚物中的乙烯含量。具体地，聚丙烯共聚物的丁烯或己烯含量利用在1377至1379cm-1处发现的定量带的基线校正峰面积来确定。在参考膜厚度的基础上得到定量结果。
这里假设共聚单体含量遵循混合规则(等式2)：
Cb＝w1*C1+w2*C2 (等式2)
其中C是以重量％计的共聚单体的含量，w是混合物中组分的重量分数，下标b、1和2分别指整体混合物、组分1和组分2。
如本领域技术人员所熟知，二元共聚物中以重量为基准的共聚单体含量可通过利用下列等式转换成以摩尔为基准的共聚单体含量：
其中cm是共聚物中共聚单体单元的摩尔分数，cw是共聚物中共聚单体单元的重量分数，MWc是共聚单体(例如乙烯)的分子量，MWm是主要单体(即，丙烯)的分子量。
熔融温度(Tm)和熔融热(Hf)：用Mettler TA820差示扫描量热仪(DSC)对5至10mg的样品进行测量。根据ISO 3146/第3部分/方法C2在加热/冷却/加热循环下以10℃/min(加热和冷却)的扫描速度在+23至+210℃温度范围内运行DSC。熔融温度和熔融热(Hf)从第二加热步骤中确定。将熔融温度作为吸热峰。
弯曲模量：根据ISO 178测定弯曲模量。具有80×10×4.0mm3(长度×宽度×厚度)尺寸的试样是根据EN ISO 1873-2通过注射成型制备的。支架之间跨距的长度为64mm，测试速度为2mm/min，力为100N。
二甲苯冷可溶物(XCS)：根据ISO 16152测定二甲苯冷可溶物级分的量。冷却后在25℃下保持溶解的聚合物的量作为二甲苯可溶性聚合物的量给出。
在此假定二甲苯可溶性聚合物的含量遵循混合规则(等式4)：
XSb＝w1·XS1+w2·XS2 (等式4)
其中XCS是以重量％表示的二甲苯可溶性聚合物的含量，w是混合物中组分的重量分数，下标b、1和2分别是指整体混合物、组分1和组分2。
却贝缺口冲击强度(Charpy impact strength notched)：根据ISO 179-1eA:2000，如实验部分所述，在23℃、0℃、-10℃或-20℃下，在80×10×4mm3的V型缺口样品上测定NIS。利用符合EN ISO 1873-2(80×10×4mm3)的IM V 60TECH机器通过注射成型制备试样。
熔融温度为200℃，成型温度为40℃。
热变形温度(HDT)：根据ISO 75-2进行测量。具有80×10×4.0mm3(长度×宽度×厚度)尺寸的试样是根据EN ISO 1873-2通过注射成型制备的。在平放方向上以三点弯曲装载试样(支架跨距：64mm)。用于测试的外部纤维应力是1.80MPa(方法A)。温度以120K/h的恒定加热速率升高。HDT是试样的弯曲达到0.2％的弯曲应变增加的温度。
维卡软化温度：根据ASTM D 1525方法A(50℃/h，10N)测量。
拉伸模量；屈服拉伸应力和断裂拉伸应变：
注射成型试样：根据EN ISO 1873-2(狗骨形状，4mm厚度)中所述进行制备，并根据ISO 527-2(十字头速度＝1mm/min；23℃)对于注射成型样品试样进行测量。
单层膜样品：如下文在下文指定的“膜制备”中制备的那样制备，并采用以下给出的条件根据ISO 527-3进行测量。
单层膜制备：在具有3个加热区域的Plastic Maschinenbau挤出机上制备200mm的流延膜，所述挤出机配备有30mm的直径的PP螺杆、具有0.5mm的模头间隙的200mm的模头。采用250℃的熔融温度和60℃的冷却辊温度。
膜样品(200μm单层)：在第一次测试之前，膜样品需要在超过96小时的时间内在23℃/50％RH下储存。试样应当利用膜切割机进行切割，以使边缘光滑，没有缺口并具有精确的宽度。试样的形式是宽15mm、长不小于150mm的条。试样在纵向上切割。
测试条件膜拉伸测试：采用以下设定的测试条件，根据ISO 527-3进行测试：
测试条件：23℃/50％RH
预加负荷：约0.2N
预载速度：2mm/min
E-模量的速度：1mm/min
测试速度：200mm/min
夹紧距离：100mm
E-模量测试起始：0.05％
E-模量测试结束：0.25％
采用三层膜样品制备进行拉伸、粘合和热循环测试(TCT)：
三层测试样品制备：本发明的PP-组分的三层膜样品在由公司Dr.Collin制造的挤出生产线上利用用于挤出机的屏障型螺杆通过共挤出的方式来制备。在每个区段中将挤出机设定为250℃的温度，同时将进料器设定为30℃的温度。熔融温度在约260℃。染料设定为210℃。以3m/min的速度挤出。
所获得的3层样品用于
1)采用如上文制备的3层膜进行的拉伸测试(ISO 527，参见上文用于单层的条件)，其中三层中的每一层由下文在实验部分中所述的本发明组合物组成，
2)下文所述的三层元件的层间粘合测试，其中三层中的每一层由下文在实验部分中所述的本发明的组合物组成，
3)下文所述的层元件的TCT测试，其中三层中的每一层由下文在实验部分中所述的本发明的组合物组成，和
4)采用三层膜进行的如上文在说明书中所述的系统电压测试，其中三层中的每一层由下文在实验部分中所述的本发明的组合物组成，
用于粘合测试的层压：
层压的多层膜是在层压生产线上在卷对卷工艺中制备的，其中一层涂覆有聚氨酯粘合剂体系(溶剂型体系)。然后将溶剂在通风干燥器中在120℃的温度下蒸发。根据组合的层数，将粘合剂体系施加在1g/m2至15g/m2(不含溶剂的值)之间。在通风干燥器之后通过利用两个压辊将两层压在一起而进行这些层的组合。在此之后，利用卷绕机卷起多层材料。通过从头开始重复该顺序，可以将第三层或更多层添加到多层膜中。
本发明的PP-组分的三层膜样品的层间粘合强度是如上文在三层测试样品制备下描述的制备的，并如下进行测试：
通过用环氧树脂粘合剂将样品粘贴到铝板(0.5mm的厚度)上来制备用于测试三层样品中的层间粘合强度的样品。然后使环氧树脂固化。从铝板剥离试样时，不允许分层。试样可以伸长或断裂。
热循环测试(TCT)
用于TCT测试的层压：
为了测试具有15×17厘米尺寸的实验室模块，采用以下设置。前玻璃，厚度3.2mm/2层的EVA(乙烯乙酸乙烯酯共聚物)/层元件(本发明的目的)。根据EVA制造商的建议，利用真空层压工艺将该装置层压。
将材料放置冷却24小时，然后进行热循环测试。测试结果通过光学检测来评价。
根据IEC 61215/IEC 61646在-40℃至85℃的温度之间测试TCT。按照标准中给出的指导，每天进行4个循环。
密封剂(EVA)和背板之间的粘合强度：
根据各种密封剂类型的层压参数，将作为本发明的目的的层元件的两个单独的片与一个密封剂(EVA)的层层压在一起。在一小部分中放入离型纸以便能够在该区域分离层压体。切割20mm宽度的条并放入Zwick拉伸测试装置中，并以50mm/min的测试速度进行T-剥离测试。计算的剥离强度是五个样品的平均值。
实验部分
本发明聚合物组合物IE1至IE7的组分多相丙烯共聚物(A)(下文中称为HECO A)和多相丙烯共聚物(B)(下文中称为HECO B)的聚合过程。
催化剂的制备：
用于HECO A组分和HECO B组分的催化剂制备：
首先，将0.1mol MgCl2×3EtOH在大气压下在反应器中在惰性条件下悬浮于250ml癸烷中。将溶液冷却至-15℃的温度，并加入300ml冷的TiCl4，同时保持温度在所述水平。然后，将淤浆的温度缓慢升高至20℃。在该温度下，向该淤浆中加入0.02mol邻苯二甲酸二(乙基己基)酯(DOP)。加入邻苯二甲酸酯后，在90分钟内将温度升至135℃，将淤浆静置60分钟。然后，加入另外的300ml TiCl4，将温度在135℃下保持120分钟。此后，将催化剂从液体中过滤，并在80℃下用300ml庚烷洗涤6次。然后，将固体催化剂组分过滤并干燥。
催化剂及其制备理念通常例如在专利文献EP 491566、EP 591224和EP 586390中有所描述。
将三乙基铝(TEAL)、作为给体(Do)的二环戊基二甲氧基硅烷(DCPDMS)、上文制备的催化剂和乙烯基环己烷(VCH)以使得Al/Ti为3至4mol/mol、Al/Do为3至4mol/mol、VCH/固体催化剂的重量比为1:1的量加入到油中，如矿物油，例如Technol 68(40℃下的运动粘度为62至74cSt)。将该混合物加热至60至65℃并使其反应直至反应混合物中未反应的乙烯基环己烷的含量小于1000ppm。最终的油-催化剂淤浆中的催化剂浓度为10至20重量％。
聚合示例
所有中试规模的聚合物都是用预聚合反应器、一个淤浆环流式反应器和两个气相反应器制备的。
催化剂进料
通过活塞泵将催化剂连续加入到油浆中的聚合反应中。
助催化剂和给体
三乙基铝(TEAL)用作助催化剂，二环戊基二甲氧基硅烷(给体D)用作外部给体。表1给出了实际的TEAL和给体进料。
预聚合反应器
将催化剂用丙烯冲洗到预聚合反应器中，其中还加入了TEAL和D-给体。预聚合反应器CSTR在30℃和55巴表压下操作。颗粒在丙烯淤浆中的停留时间约为0.38小时。
环流式反应器
将预聚合的催化剂组分用于串联连接的环流式反应器和气相反应器(GPR)中。表1给出了环流式反应器的工艺条件。
气相反应器1
将聚合物淤浆作为直接进料而没有闪蒸从环流式反应器进料至气相反应器(GPR1)。表1给出了GPR的操作温度和压力。
气相反应器2
通过闪蒸罐将产物作为间接进料从GPR1转移至GPR2。表1给出了GPR的操作温度和压力。
产品控制
将环流式反应器和GPR之间的产量分裂(production split)控制在接近50/50％。MFR(2.16kg/230℃)是由氢气进料控制的。
最终的HECO A和HECO B组分
利用具有螺杆直径57mm和L/D 22的Coperion ZSK57同向旋转双螺杆挤出机将从GPR2获得的聚合物粉末进一步熔融均化并造粒。螺杆速度为200rpm，料筒温度为200至220℃。
对于HECO A，在熔融均化步骤中添加以下添加剂：
1500ppm ADK-STAB A-612(由Adeka Corporation提供)和300ppm合成的水滑石(由Adeka Corporation提供的ADK STAB HT)。
对于HECO B，在熔融均化步骤中添加以下添加剂：
1000ppm ADK 25STAB AO-60(由Adeka Corporation提供)，1000ppm ADK-STAB2112 RG(由Adeka Corporation提供)和500ppm硬脂酸钙(CEASIT-AV/T，由Baerlocher提供)。
表1：聚合条件
本发明的IE1至IE7的PP聚合物组合物的其它组分
塑性体1：供应商Borealis的Queo 8230是基于乙烯的辛烯塑性体，是利用金属茂催化剂采用溶液聚合工艺制备的，MFR2(190℃)为30g/10min，密度为882kg/m3。
塑性体2：供应商ExxonMobil的Engage 8150是基于乙烯的辛烯塑性体，是利用金属茂催化剂采用溶液聚合工艺制备的，MFR2(190℃)为0.5g/10min，密度为868kg/m3。
粘合剂：ExxonMobil的马来酸酐(MA)改性的聚丙烯，MFR2(230℃)为430g/10min，密度为900kg/m3，MA含量为0.5至1.0重量％，供应商为ExxonMobil。
滑石和TiO2是常规的商业产品。
本发明的PP聚合物组合物IE1至IE7的制备：通过将聚合物IE1至IE7与其它组分和常规添加剂在同向旋转双螺杆挤出机(ZSK32，Coperion)中采用400rpm的螺杆转速进行配混来制备组合物IE1至IE7，生产量为90至100kg/h。熔融温度范围为210至230℃。下表2中给出了其组分和含量。
参考比较组合物CE在下表2中确定。
表2：本发明PP聚合物组合物IE1至IE7和参考PP组合物CE
TM 拉伸模量
SaB 断裂应变
HDT 热变形温度A(平放)
CLTE MD 纵向线性热膨胀系数-30/80℃
CLTE TD 横向线性热膨胀系数-30/80℃
IS(23) 冲击强度，23℃
IS(-20) 冲击强度，-20℃
TM MD 拉伸模量，纵向
TS 拉伸强度
TSaB 断裂拉伸应变
表3：三层膜样品的性质：
如上文在“测定方法”下所描述的制备300μm的3层膜样品。这些具有(30μm/240μm/30μm)的层厚度的层由IE3(核心层)和IE4(外层)以IE4/IE3/IE4制备。
| 300μm 3-层IE4/IE3/IE4 | ||
| 性质 | ||
| 拉伸模量，纵向 | MPa | 1560 |
| 拉伸强度，纵向 | MPa | 20.7 |
| 断裂拉伸应变，纵向 | ％ | 500.5 |
| 层间粘合强度 | N/cm | 断裂>50 |
由IE6(核心层)和IE7(外层)以IE7/IE6/IE7制备具有(30μm/240μm/30μm)的层厚度的另外的300μm的3层膜样品。
| 300μm 3-层IE7/IE6/IE7 | ||
| 性质 | ||
| 拉伸模量，纵向 | MPa | 1300 |
| 拉伸强度，纵向 | MPa | 18.6 |
| 断裂拉伸应变，纵向 | ％ | 598.0 |
| 层间粘合强度 | N/cm | 断裂>50 |
结果表明，采用本发明的聚合物组合物制备的本发明的三层元件具有非常优异的机械性能和粘合性能，其非常适合光伏模块的多层元件，优选背板多层元件。
PV模块示例
将上述3层示例的本发明的保护性前玻璃元件、前EVA-封装层元件、光伏电池元件连同连接器、后EVA-封装层元件和3层背板在常规层压机中进行组装，在真空下加热，然后采用常规条件以常规方式压制到PV模块上。
前封装和后封装的前玻璃材料、光伏电池元件和EVA材料(在两个层元件中相同的EVA)是在PV领域常规使用的那些材料。
Claims (16)
1.一种层元件，其中所述层元件是多层元件，所述多层元件包括至少一个包含聚丙烯组合物(CA)的层和至少一个包含聚丙烯组合物(CB)的另外层，基于所述聚丙烯组合物(CA)的总量，所述聚丙烯组合物(CA)包含
-5至50重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有根据ISO 3146/第3部分/方法C2通过DSC测量的至少145℃的熔融温度和至少90℃的根据ASTM D 1525，方法A，在50℃/h和10N下测量的维卡软化温度，所述多相丙烯共聚物(A)包含
聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体组分(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-20至60重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有根据ISO 3146/第3部分/方法C2通过DSC测量的至少145℃的熔融温度和至少90℃的根据ASTM D 1525，方法A，在50℃/h和10N下测量的维卡软化温度，所述多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体组分(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-10至40重量％的无机填料，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5重量％的除所述无机填料以外的添加剂，
其中所述多相丙烯共聚物(B)的XCS高于所述多相丙烯共聚物(A)的XCS，
基于所述聚丙烯组合物(CB)的总量，所述聚丙烯组合物(CB)包含
-0至60重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有根据ISO 3146/第3部分/方法C2通过DSC测量的至少145℃的熔融温度和至少90℃的根据ASTM D 1525，方法A，在50℃/h和10N下测量的维卡软化温度，所述多相丙烯共聚物(A)包含
聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体组分(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-15至85重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有根据ISO 3146/第3部分/方法C2通过DSC测量的至少145℃的熔融温度和至少90℃的根据ASTM D 1525，方法A，在50℃/h和10N下测量的维卡软化温度，所述多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体组分(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-15至45重量％的无机填料，
-0至30重量％的粘合剂聚合物，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5.0重量％的除所述无机填料以外的添加剂；
其中，如果存在所述多相丙烯共聚物(A)，则所述多相丙烯共聚物(B)的XCS高于所述多相丙烯共聚物(A)的XCS，
其中所述至少一个包含聚丙烯组合物(CA)的层和所述至少一个包含聚丙烯组合物(CB)的另外层彼此直接接触。
2.根据权利要求1所述的层元件，其中所述聚丙烯组合物(CA)或所述聚丙烯组合物(CB)分别具有一个或多个任意顺序的以下特征，或具有所有以下特征：
-当由注射成型试样测量时的至少900MPa的拉伸模量，
-当根据ISO 1133在230℃和2.16kg负荷下进行测量时的1.0至25.0g/10min的MFR2，
-100至200℃的维卡软化温度。
3.根据权利要求1或2所述的层元件，其中基于所述聚丙烯组合物(CA)的总量，所述聚丙烯组合物(CA)包含
-5至50重量％的所述多相丙烯共聚物(A)，
-25至70重量％的所述多相丙烯共聚物(B)，
-10至40重量％的所述无机填料，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5重量％的添加剂。
4.根据权利要求1或2所述的层元件，其中基于所述聚丙烯组合物(CB)的总量，所述聚丙烯组合物(CB)包含
-0至60重量％的所述多相丙烯共聚物(A)，
-10至60重量％的所述多相丙烯共聚物(B)，
-15至45重量％的所述无机填料，
-0至30重量％的粘合剂聚合物，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5.0重量％的添加剂。
5.根据权利要求1或2所述的层元件，其中所述聚丙烯组合物(CA)或所述聚丙烯组合物(CB)的所述多相丙烯共聚物(A)具有一个或多个任意顺序的以下性质，或具有所有以下性质：
-当根据ISO 1133在230℃和2.16kg负荷下进行测量时的0.2至15.0g/10min的MFR2；
-当根据ISO 16152测量时的3至30重量％的量的二甲苯冷可溶物(XCS)级分，
-当通过定量傅里叶变换红外光谱测量时的0.5至20重量％的共聚单体含量，其中所述共聚单体选自乙烯和/或C4至C8α-烯烃共聚单体，
-根据ISO 3146/第3部分/方法C2测量的158至170℃的熔融温度，
-当根据ISO178进行测量时的至少900MPa的弯曲模量，
-当根据ISO 1183测量时的900至910kg/m3的密度，和/或
-至少100℃的维卡软化温度。
6.根据权利要求1或2所述的层元件，其中所述聚丙烯组合物(CA)或所述聚丙烯组合物(CB)的所述多相丙烯共聚物(B)具有一个或多个任意顺序的以下性质，或具有所有以下性质：
-当根据ISO 1133在230℃和2.16kg负荷下进行测量时的3.0至25.0g/10min的MFR2；
-当根据ISO 16152测量时的10至60重量％的量的二甲苯冷可溶物(XCS)级分，
-当通过定量傅里叶变换红外光谱测量时的5.0至35重量％的共聚单体含量，其中所述共聚单体选自乙烯和/或C4至C8α-烯烃共聚单体，
-根据ISO 3146/第3部分/方法C2测量的158至170℃的熔融温度，
-当根据ISO178进行测量时的小于1000MPa的弯曲模量，
-当根据ISO 1183测量时的900至910kg/m3的密度，和/或
-至少90℃的维卡软化温度。
7.根据权利要求1或2所述的层元件，其中所述多层元件是以给定的顺序包括至少第一层/第二层/第三层的多层元件，其中所述第一层和任选的所述第三层包含所述聚丙烯组合物(CB)，且所述第二层包含所述聚丙烯组合物(CA)。
8.根据权利要求7所述的层元件，其中所述层元件是制品的以给定的顺序包括如权利要求7中所定义的至少第一层/第二层/第三层的多层元件。
9.根据权利要求8所述的层元件，其中所述第一层与所述第二层的一侧直接接触，且所述第三层与所述第二层的另一侧直接接触。
10.根据权利要求8或9所述的层元件，其中所述制品是光伏模块。
11.一种制品，其包含根据前述权利要求1至10中任一项所述的层元件。
12.根据权利要求11所述的制品，所述制品是包含根据前述权利要求1至10中任一项所述的层元件的光伏模块。
13.一种光伏模块，其包括至少一个光伏元件和至少一个层元件，所述层元件是根据前述权利要求1至10中任一项所述的层元件，其中所述层元件包括至少一个包含所述聚丙烯组合物(CA)的层和至少一个包含所述聚丙烯组合物(CB)的层，其中所述至少一个包含所述聚丙烯组合物(CA)的层和所述至少一个包含所述聚丙烯组合物(CB)的层彼此直接接触。
14.根据权利要求13所述的光伏模块，其中所述光伏模块以给定顺序包括保护性前层元件、前封装层元件、光伏元件、后封装层元件和背板层元件，其中所述前封装层元件、后封装层元件和背板层元件中的至少一个包括根据前述权利要求1至10中任一项所述的层元件，所述背板层元件是以给定顺序包括第一层/第二层/第三层-元件的背板多层元件，其中所述第一层与所述第二层的一侧直接接触，且所述第三层与所述第二层的另一侧直接接触，其中所述第一层和任选地所述第三层包含所述聚丙烯组合物(CB)，基于所述聚丙烯组合物(CB)的总量，所述聚丙烯组合物(CB)包含
-0至60重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有根据ISO 3146/第3部分/方法C2通过DSC测量的至少145℃的熔融温度和至少90℃的根据ASTM D 1525，方法A，在50℃/h和10N下测量的维卡软化温度，所述多相丙烯共聚物(A)包含
聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体组分(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-15至85重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有根据ISO 3146/第3部分/方法C2通过DSC测量的至少145℃的熔融温度和至少90℃的根据ASTM D 1525，方法A，在50℃/h和10N下测量的维卡软化温度，所述多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体组分(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-15至45重量％的无机填料，
-0至30重量％的粘合剂聚合物，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5.0重量％的除所述无机填料以外的添加剂；
其中，如果存在所述多相丙烯共聚物(A)，则所述多相丙烯共聚物(B)的XCS高于所述多相丙烯共聚物(A)的XCS；和
所述第二层包含所述聚丙烯组合物(CA)，基于所述聚丙烯组合物(CA)的总量，所述聚丙烯组合物(CA)包含
-5至50重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有根据ISO 3146/第3部分/方法C2通过DSC测量的至少145℃的熔融温度和至少90℃的根据ASTM D 1525，方法A，在50℃/h和10N下测量的维卡软化温度，所述多相丙烯共聚物(A)包含
聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体组分(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-20至60重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有根据ISO 3146/第3部分/方法C2通过DSC测量的至少145℃的熔融温度和至少90℃的根据ASTM D 1525，方法A，在50℃/h和10N下测量的维卡软化温度，所述多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体组分(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-10至40重量％的无机填料，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5重量％的除所述无机填料以外的添加剂，
其中所述多相丙烯共聚物(B)的XCS高于所述多相丙烯共聚物(A)的XCS。
15.一种光伏模块的背板层元件，其是根据前述权利要求1至10中任一项所述的层元件。
16.根据权利要求15所述的背板层元件，其中所述背板层元件以给定的顺序包括第一层/第二层/第三层-元件，其中所述第一层与所述第二层的一侧直接接触，且所述第三层与所述第二层的另一侧直接接触，其中所述第一层和任选地所述第三层包含所述聚丙烯组合物(CB)，基于所述聚丙烯组合物(CB)的总量，所述聚丙烯组合物(CB)包含
-0至60重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有根据ISO 3146/第3部分/方法C2通过DSC测量的至少145℃的熔融温度和至少90℃的根据ASTM D 1525，方法A，在50℃/h和10N下测量的维卡软化温度，所述多相丙烯共聚物(A)包含
聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体组分(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-15至85重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有根据ISO 3146/第3部分/方法C2通过DSC测量的至少145℃的熔融温度和至少90℃的根据ASTM D 1525，方法A，在50℃/h和10N下测量的维卡软化温度，所述多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体组分(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-15至45重量％的无机填料，
-0至30重量％的粘合剂聚合物，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5.0重量％的除所述无机填料以外的添加剂；
其中如果存在所述多相丙烯共聚物(A)，则所述多相丙烯共聚物(B)的XCS高于所述多相丙烯共聚物(A)的XCS；和
所述第二层包含所述聚丙烯组合物(CA)，基于所述聚丙烯组合物(CA)的总量，所述聚丙烯组合物(CA)包含
-5至50重量％的多相丙烯共聚物(A)，其具有根据ISO 3146/第3部分/方法C2通过DSC测量的至少145℃的熔融温度和至少90℃的根据ASTM D 1525，方法A，在50℃/h和10N下测量的维卡软化温度，所述多相丙烯共聚物(A)包含
聚丙烯基体组分(a1)和
分散在所述聚丙烯基体组分(a1)中的弹性体丙烯共聚物组分(a2)，和
-20至60重量％的多相丙烯共聚物(B)，其具有根据ISO 3146/第3部分/方法C2通过DSC测量的至少145℃的熔融温度和至少90℃的根据ASTM D 1525，方法A，在50℃/h和10N下测量的维卡软化温度，所述多相丙烯共聚物(B)包含
聚丙烯基体组分(b1)和
分散在所述聚丙烯基体组分(b1)中的弹性体丙烯共聚物组分(b2)，
-10至40重量％的无机填料，
-0至30重量％的塑性体，和
-0.3至5重量％的除所述无机填料以外的添加剂，
其中所述多相丙烯共聚物(B)的XCS高于所述多相丙烯共聚物(A)的XCS；
其中所述背板多层元件的所述第一层/第二层/第三层-元件是共挤出的第一层/第二层/第三层-元件。
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