CN110753724A

CN110753724A - 用于光伏应用的聚合物组合物

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Publication number: CN110753724A
Application number: CN201880038613.0A
Authority: CN
Inventors: 斯蒂芬·赫尔斯特罗姆; 弗朗西斯·科斯塔; 伯特·布罗德; 吉里什·苏雷什·加尔加利
Original assignee: Boris Stock Co
Current assignee: Boris Stock Co
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2018-06-14
Publication date: 2020-02-04
Anticipated expiration: 2038-06-14
Also published as: EP3638721A1; US20200181376A1; CA3060342A1; KR20200023629A; BR112019022919A2; CN110753724B; AU2018285437B2; TWI741193B; KR102280007B1; TW201905064A; AU2018285437A1; JP2021073349A; JP2020519731A; WO2018229182A1; JP7235781B2; CA3060342C; MY195061A

Abstract

本发明涉及一种聚合物组合物，涉及一种包含所述聚合物组合物的制品，优选涉及一种制品，所述制品为包括至少一个层元件(LE)(包含所述聚合物组合物)的光伏(PV)模块，以及涉及一种用于制备所述制品，优选所述光伏(PV)模块的方法。

Description

用于光伏应用的聚合物组合物

背景技术

举例而言，如本领域熟知，光伏(PV)模块，也称为太阳电池模块，由光产生电并且用于各种应用，例如室外应用。光伏模块的类型可以不同。所述模块典型地具有多层结构，即具有不同功能的若干个不同层元件。光伏模块的层元件可相对于层材料及层结构而变化。最终光伏模块可为刚性的或柔性的。

以上示例的层元件可为单层或多层元件。通常，根据层元件的功能性的顺序组装PV模块的层元件，并且接着层压在一起以形成集成的PV模块。此外，一个元件的各层之间或不同层元件之间可存在粘合层。

按给定顺序，光伏(PV)模块可例如包括：保护性前部层元件，其可为柔性的或刚性的(例如玻璃层元件)；前部封装层元件；光伏元件；背部封装层元件；保护性背部层元件，其也称为背板层元件并且为刚性或柔性的；以及任选的例如铝框。

对于封装层元件，诸如前部封装层元件或背部封装层元件，也可使用基于乙烯聚合物的聚合物组合物。可将含硅烷基团的单元引入至聚合物组合物中，例如用于改良粘结性能。可以添加这样的含硅烷单元a)作为单独的硅烷化合物，其与乙烯聚合物共混，b)作为含硅烷基团的单元，其被接枝到乙烯与α-烯烃共聚单体或极性共聚单体，如丙烯酸烷基酯共聚单体或乙酸乙烯酯共聚单体的共聚物的聚合物主链上，或c)通过使乙烯单体与极性共聚单体和含硅烷基团的共聚单体共聚以提供乙烯与所述极性共聚单体和与所述硅烷共聚单体的共聚物。

接着在例如光伏(PV)模块的层压过程期间或之后，使接枝有硅烷的聚乙烯或含硅烷基团的共聚单体的乙烯共聚物交联。含接枝的硅烷基团的单元或聚乙烯的含硅烷基团的共聚单体的交联可以使用过氧化物或硅烷缩合催化剂来实现，这在聚合物领域中是众所周知的和有记载的。

本领域熟知，接枝过程(b)通常在过氧化物的存在下在混料机中在熔融状态下进行。用于将硅烷基团接枝于聚乙烯主链上的这种方法可从例如自Sioplas或Monosil交联方法获知，其中所述接枝为该方法中的一个步骤，之后为交联步骤。Sioplas方法描述于例如US 3,646,155中，Monosil方法描述于例如US 4,117,195中。作为描述接枝的其他实施例，可提及例如WO 2009/056407、US 3,646,155和US 4,117,195。

此外，用于制备乙烯与含硅烷基团的共聚单体的共聚物的乙烯单体与含硅烷基团的共聚单体的共聚过程(c)在聚合物领域的现有技术水平中熟知并且有记载。在US 4,413,066、WO 2010/003503、WO 2016/041924和WO 2017/076629中公开了这种共聚方法和获得的乙烯与含硅烷基团的共聚单体的共聚物，以及所述共聚物在适合于基于乙烯基聚合物的封装层元件的聚合物组合物中的用途。

因此，PV模块的部分或所有层组件，例如前部及后部封装层元件，以及通常背板层，通常为聚合材料，例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)基材料。

功率输出是光伏(PV)模块的非常重要的参数。光伏(PV)模块的光伏层元件的光伏电池将光子能量转换为电能。然而，由于光伏层元件的电池间隔和非电池区域，一些光子可能未到达太阳能电池。使用白色背板层元件(在光伏层元件的与光伏层元件的光接收侧相对的一侧)，这些光子可以被反射回去，然后被太阳能电池吸收。来自背板层元件的大部分反射是漫反射的，这意味着光子以一定角度散射回去，这可能会引起光子在太阳能电池的后面(与光伏层元件的光接收面相对)上“卡住”的问题，因为光子需要穿过后封装物。

通过向后部封装层元件添加颜料(通常白色颜料)，光子会更早地反射，光子“卡在”太阳能电池后面的风险降低。封装层元件通常由乙烯乙酸乙烯酯(EVA)聚合物制成。EVA聚合物的熔体流动速率MFR通常是高的，以使EVA组合物挤出为所述封装层元件。在层压工艺中制备高MFR白色封装物通常具有一个缺点，即颜料从后封装元件流出并混合/泄漏到前封装物中。结果，(白色)颜料可能泄漏到太阳能电池的边缘，从而降低功率输出，并且还使最终PV模块的外观变差。

附图

图1示出了本发明的优选实施方案的层元件(分离的)，即光伏模块的保护性前部层元件(1)、前部封装层元件(2)、光伏元件(3)、后部封装层元件(4)和保护性背部层元件(5)，其中至少所述后部封装层元件(4)包括本发明的聚合物组合物。

发明描述

因此，本发明涉及一种聚合物组合物，包含：

-包含选自以下的乙烯聚合物(a)的聚合组分：

-(a1)带有含硅烷基团的共聚单体的乙烯聚合物；

-(a2)乙烯与一种或多种极性共聚单体的共聚物，所述极性共聚单体选自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚单体，该共聚物(a2)带有含硅烷基团的单元并且该共聚物(a2)与所述乙烯聚合物(a1)不同；或

-(a3)乙烯与一种或多种(C1-C10)-α-烯烃共聚单体的共聚物，其与乙烯聚合物(a1)及乙烯聚合物(a2)不同；以及

-颜料(b)，其中基于所述聚合物组合物(100％wt)的量，所述颜料(b)的量为2.00wt％或更多。

在本文中，聚合物组合物也称为“本发明的聚合物组合物”或“本发明的组合物”或“聚合物组合物”。

如以上、以下或权利要求中所定义的乙烯聚合物(a)在本文中也简称为“聚合物(a)”。

如以上、以下或权利要求中所定义的(a1)带有含硅烷基团的共聚单体的乙烯聚合物在本文中也简称为“乙烯聚合物(a1)”或“聚合物(a1)”。

如以上、以下或权利要求中所定义的(a2)乙烯与一种或多种极性共聚单体的共聚物，所述极性共聚单体选自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚单体，该共聚物(a2)带有含硅烷基团的单元并且该共聚物(a2)与所述乙烯聚合物(a1)不同，这在本文中也简称为“乙烯共聚物(a2)”、“共聚物(a2)”或“聚合物(a2)”。

如以上、以下或权利要求中所定义的(a3)乙烯与一种或多种(C1-C10)-α-烯烃共聚单体的共聚物，该共聚物与乙烯聚合物(a1)和乙烯聚合物(a2)不同，在本文中也简称为“聚合物(a3)”。

众所周知的“共聚单体”是指可共聚的共聚单体单元。

聚合物(a)可以与颜料(b)混合生产层元件(LE)，并将层元件(LE)层压在衬底上，颜料(b)不会从层元件(LE)泄漏。因此，聚合物(a)令人惊奇地有效地将颜料(b)保持在层元件(LE)内。因此，本发明的聚合物组合物对层元件(LE)中的用途是非常可行的，例如用于通过层压生产两个或更多个层元件的制品，因为聚合物(a)防止颜料(b)溢出到层元件(LE)的周围环境。

本发明的另一个优点是，如果需要，聚合物(a)不需要使用过氧化物进行交联。因此，本发明的聚合物组合物能够生产不含过氧化物的层元件(LE)。

此外，聚合物(a)能够使用例如与EVA相比较低的MFR，其进一步有助于在层压本发明的层元件(LE)期间防止白色颜料溢出。如果需要，功率输出也可以提高。

此外，本发明的着色的优选白色着色的聚合物组合物可以令人惊奇地有效反射光的光子。这种性质例如对于光伏应用非常有用。例如，当将聚合物组合物用作光伏(PV)模块中的后封装元件时，其中所述后部封装层元件将穿过电池间间隙的一些光子反射回光伏元件的电池的正面。因此，聚合物组合物的后部层元件提高了光子被太阳能电池的正面吸收的可能性，这可以导致更高的模块输出。而且，与光伏(PV)模块的背板被着色的实施方案相比，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着色后部封装层元件比任选着色的任选白色着色的背板层元件更早地反射光子并降低或消除了光子在光伏电池后面被捕获的风险。

此外，本发明的组合物的储存稳定性非常好。

此外，优选地，由本发明的聚合物组合物生产的层元件(LE)仍具有令人惊奇的良好的粘合性能，换句话说，颜料(b)对组合物的粘合性能没有任何不利影响。

此外，所述聚合物组合物非常适合用于例如用于光伏(PV)模块的制品。例如，本发明的聚合物组合物的层元件(LE)用作例如PV模块的后封装元件通过将光子反射回光伏元件提高了PV模块的功率输出。优选地，本发明的聚合物组合物的层元件(LE)作为例如PV模块的后封装元件，优选可以通过吸收UV光和阻止UV光穿过后部封装层元件传输至背板层元件而有助于保护所述PV模块的聚合物背板层元件免受UV辐射。这可以例如由反射率或透射率来表示。

本发明进一步提供以上或以下或权利要求书中定义的聚合物组合物在制备包含一个层或多个层，优选一个层的层元件(LE)中的用途，所述层包含本发明的聚合物组合物。

本发明进一步提供了一个层或多个层的层元件(LE)，其中一个层或多个层，优选一个层包含以上或以下或权利要求所定义的聚合物组合物。本发明的层元件(LE)在本文中也称为层元件(LE)。

层元件(LE)在本文中是指单层元件或多层元件，该元件具有一定的功能，如(PV)模块中的封装层元件用于保护光伏层元件并有助于所述光伏层元件的光伏活性。术语“元件”在现有技术中具有公认的含义。

本发明进一步提供以上或以下或权利要求所定义的聚合物组合物用于制备制品的用途，所述制品优选为光伏(PV)模块，所述制品包括包含一个层或多个层，优选一个层的层元件(LE)，其包含以上或以下或权利要求所定义的聚合物组合物。

本发明进一步提供了一种制品，该制品包括一个层或多个层的层元件(LE)，其中一个层或多个层，优选一个层包含以上或以下或权利要求所定义的聚合物组合物。

该制品优选是包括两个或更多个层元件的多层组件，其中至少一个层元件是层元件(LE)。

该制品更优选是包含光伏元件和一个或多个其他层元件的光伏(PV)模块，其中至少一个层元件，优选一个层元件是以上或以下或权利要求所定义的层元件(LE)。

本发明进一步提供一种光伏(PV)模块，该光伏(PV)模块按照包括按给定顺序的保护性前部层元件、前部封装层元件、光伏元件、后部封装层元件和保护性背部层元件，其中优选地，后部封装层元件是以上或以下或权利要求所定义的本发明的层元件(LE)。

本发明进一步提供了一种制备光伏(PV)模块的方法，包括以下步骤：

-将光伏元件，层元件(LE)和任选的且优选的其他层元件组装成光伏(PV)模块组件；

-在高温下对光伏(PV)模块组件的层元件进行层压，以将元件粘附在一起；和

-回收获得的光伏(PV)模块，如以上或以下或权利要求所定义的。

本发明的聚合物组合物、聚合物(a)、层元件(LE)、制品、优选PV模块、用途和方法与它们的进一步的细节、优选的实施方案、范围和性质一起描述在下文和权利要求中，其优选的实施方案、范围和性质可以任意组合并且以任意顺序组合。

聚合物组合物

含硅烷基团的单元可以作为聚合物(a)的共聚单体存在或作为以化学方式接枝到聚合物(a)上的化合物存在。

因此，在将含硅烷基团的单元作为共聚单体结合到聚合物(a)中的情况下，在聚合物(a)的聚合过程中，含硅烷基团的单元作为共聚单体与乙烯单体共聚。在通过接枝将含硅烷基团的单元结合到聚合物中的情况下，在聚合物(a)聚合之后，使含硅烷基团的单元与聚合物(a)发生化学反应(也称为接枝)。所述化学反应，即接枝，通常使用自由基形成剂例如过氧化物进行。这样的化学反应可以在本发明的层压过程之前或之中发生。通常，将含硅烷基团的单元共聚和接枝到乙烯上是众所周知的技术，并且在聚合物领域和技术人员的技能范围内有完备的记载。

在本文中以上、以下或权利要求中，“含硅烷基团的共聚单体”是指含硅烷基团的单元作为共聚单体存在。将在下文中对采用高压的聚合过程的一般描述中以及在描述聚合物(a)的聚合的实验部分中进一步描述乙烯单体与含硅烷基团的共聚单体共聚的普遍公认的技术。作为这种共聚过程的进一步参考，例如可以提及专利文献US 4,413,066。

关于公认的将含硅烷基团的单元接枝到乙烯聚合物的主链上的技术，例如可以提及Sioplas和Monosil工艺。Sioplas工艺在例如US 3,646,155中描述，并且Monosil工艺在例如美国专利No.4,117,195中描述。作为描述接枝技术的进一步实例，例如，可以提及WO2009/056407、US 3,646,155和US 4,117,195。

通常的共聚和接枝工艺也描述于Polymeric Materials Encyclopedia，第二卷，CRC出版社，1996年(ISBN 0-8493-2470-X)，第1552-1565页中。

也为众所周知的是，在接枝实施方案中过氧化物的使用会由于同时的交联反应而降低乙烯聚合物的熔体流动速度(MFR)。结果，接枝实施方案会限制作为起始聚合物的聚合物(a)MFR的选择，该MFR的选择会对最终用途应用中的聚合物质量产生不利影响。此外，在接枝过程中由过氧化物形成的副产物可能在最终应用时对聚合物组合物的使用寿命产生不利影响。

与单元的接枝相比，含硅烷基团的共聚单体共聚到聚合物主链中可以使单元更均匀地掺入。而且，在制得聚合物之后，与接枝相比，共聚不需要添加过氧化物。

因此，优选地，含硅烷基团的单元优选作为共聚单体存在于聚合物(a)中。即在聚合物(a1)的情况下，在聚合物(a1)的聚合过程中，含硅烷基团的单元作为共聚单体与乙烯单体一起共聚。在聚合物(a2)的情况下，在聚合物(a2)的聚合过程中，作为共聚单体的含硅烷基团的单元与极性共聚单体和乙烯单体一起共聚。

所述乙烯聚合物(a)的含硅烷基团的单元或优选地含硅烷基团的共聚单体优选地为由式(I)表示的可水解不饱和硅烷化合物：

R1SiR2qY3-q (I)

其中

R1为烯属不饱和烃基、烃氧基或(甲基)丙烯酰氧基烃基基团，

各R2独立地为饱和脂肪烃基基团，

Y可相同或不同，为可水解有机基团，并且

q为0、1或2；

其他合适的含硅烷基团的共聚单体为例如γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙酰氧基硅烷，或其两种或更多种的组合。

式(I)化合物的一个合适的亚组是不饱和硅烷化合物或，优选地为式(II)的共聚单体

CH2＝CHSi(OA)3 (II)

其中每个A独立地是具有1至8个碳原子的烃基基团，合适地为具有1至4个碳原子的烃基基团。

本发明的含硅烷基团的单元或优选的共聚单体，优选为式(II)的化合物，其为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基双甲氧基乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷共聚单体，更优选为乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷共聚单体，更优选乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体。

当根据下文“测定方法”中所述的“共聚单体含量”测定时，聚合物(a)中含硅烷基团的单元(优选作为共聚单体存在)的量(mol％)优选为0.01至2.0mol％，优选为0.01至1.00mol％，合适地为0.05至0.80mol％，合适地为0.10至0.60mol％，合适地为0.10至0.50mol％。

在一个实施方案A1中，聚合物(a)是带有含硅烷基团的共聚单体的乙烯聚合物(a1)。在该实施方案A1中，聚合物(a1)不包含(即不含)如对于聚合物(a2)所定义的极性共聚单体。优选地，含硅烷基团的共聚单体是存在于聚合物(a1)中的唯一的共聚单体。因此，聚合物(a1)优选通过使用自由基引发剂，在含硅烷基团的共聚单体的存在下，在高压聚合工艺中使乙烯单体共聚而制得。优选地，含硅烷基团的共聚单体是存在于乙烯聚合物(a1)中的唯一共聚单体。

在所述一个优选实施方案(A1)中，如上或如权利要求书所定义，聚合物(a1)优选为乙烯与根据式(I)的含硅烷基团的共聚单体的共聚物，更优选为与根据式(II)的含硅烷基团的共聚单体的共聚物，更优选为与选自以下的具有式(II)的含硅烷基团的共聚单体的共聚物：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基双甲氧基乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体。最优选地，聚合物(a1)是乙烯与乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基双甲氧基乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体的共聚物，优选地与乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷共聚单体的共聚物，最优选为乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体。

在另一实施方案(A2)中，聚合物(a)是乙烯与选自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯的共聚单体的一种或多种极性共聚单体的共聚物(a2)，该共聚物(a2)带有含硅烷基团的单元。在该实施方案(A2)中，聚合物(a2)是乙烯与一种或多种，优选一种选自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯的共聚单体和含硅烷基团的共聚单体的共聚物。优选地，乙烯聚合物(a2)的极性共聚单体选自丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚单体中的一种，优选选自丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯共聚单体。更优选地，聚合物(a2)是乙烯与选自丙烯酸甲酯、丙烯酸酯或丙烯酸丁酯共聚单体的极性共聚单体和与含硅烷基团的共聚单体的共聚物。聚合物(a2)最优选为乙烯与选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯共聚单体的极性共聚单体和与含有式(I)化合物的硅烷基团的共聚单体的共聚物。优选地，在该实施方案中，极性共聚单体和优选的含硅烷基团的共聚单体是乙烯共聚物(a2)中存在的仅有共聚单体。

在另一实施方案(A3)中，聚合物(a)是聚合物(a3)，其优选为乙烯与一种或多种，优选一种选自(C1-C8)-α-烯烃共聚单体的聚合物。在该实施方案中，聚合物(a3)优选包含含硅烷基团的单元，其被接枝到聚合物(a3)的主链上。

最优选地，聚合物(a)选自聚合物(a1)或(a2)。

当根据下文“测定方法”中所述的“共聚单体含量”测量时，聚合物(a2)中存在的极性共聚单体的含量优选为0.5至30.0mol％，2.5至20.0mol％，优选为4.5至18mol％，优选为5.0至18.0mol％，优选为6.0至18.0mol％，优选为6.0至16.5mol％，更优选为6.8至15.0mol％，更优选为7.0至13.5mol％。

在所述另一个优选实施方案(A2)中，聚合物(a2)优选为乙烯与如以上、以下或权利要求中所定义的极性共聚单体，和与如以上或权利要求中所定义的根据式(I)的含硅烷基团的共聚单体(更优选与具有根据式(II)的含硅烷基团的共聚单体，更优选与具有根据式(II)的选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基双甲氧基乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体的含硅烷基团的共聚单体)的共聚物。优选地，聚合物(a2)为乙烯与丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯共聚单体和与乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基双甲氧基乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体(优选与乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷共聚单体)的共聚物。更优选地，聚合物(a2)是乙烯与丙烯酸甲酯共聚单体和与乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基双甲氧基乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体(优选与乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷共聚单体，更优选与乙烯基三甲氧基硅烷)的共聚物。

因此，如以上、以下或权利要求书所定义的，聚合物(a2)最优选为乙烯与丙烯酸甲酯共聚单体以及含硅烷基团的共聚单体的共聚物，优选为乙烯与丙烯酸甲酯共聚单体和与乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷共聚单体的共聚物，优选为乙烯与丙烯酸甲酯共聚单体和与乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体的共聚物。

不受任何理论的束缚，丙烯酸甲酯(MA)是唯一不能进行酯热解反应的丙烯酸酯，因为它没有这种反应路径。因此，具有MA共聚单体的聚合物(a2)在高温下不会形成任何有害的游离酸(丙烯酸)降解产物，从而乙烯和丙烯酸甲酯共聚单体的聚合物(a2)有助于最终制品的良好质量和生命周期。例如在与EVA的乙酸乙烯酯单元一起使用时情况就不同了，因为EVA在高温下会形成有害的乙酸降解产物。此外，其他丙烯酸酯(如丙烯酸乙酯(EA)或丙烯酸丁酯(BA))可以进行酯热解反应，并且它们如果降解，会形成挥发性的烯烃副产物。

与现有技术相比，如果需要，存在于中间层元件中的聚合物(a)能够降低聚合物(a)的MFR，从而在生产本发明的优选的层元件(LE)期间提供更高的流动阻力。作为结果，如果需要的话，优选的MFR可以进一步有助于层元件(LE)并且有助于包括层元件(LE)的制品的质量。

聚合物组合物，优选聚合物(a)的熔体流动速率MFR₂优选小于20g/10min，优选小于15g/10min，优选0.1至13g/10min，优选0.2至10g/10min，优选0.3至8g/10min，更优选0.4至6g/10min(根据ISO 1133在190℃和2.16kg的负载下)。

如当根据下面“测定方法”中所述的“流变性质：动态剪切测量(扫频测量)”测量时，聚合物组合物，优选聚合物(a)的剪切稀化指数SHI_0.05/300优选为30.0至100.0，优选为40.0至80.0。

优选的SHI范围进一步有助于中间层的聚合物组合物的有利的流变性质。

因此，聚合物(a)的优选MFR范围和优选SHI范围的组合可以进一步有助于本发明的优选的层元件(LE)的质量。结果，如果需要的话，聚合物组合物，优选聚合物(a)的优选MFR可以进一步有助于本发明的优选的层元件(LE)、制品、优选包括优选的层元件的制品的质量。此外，如果需要的话，本发明的聚合物(a)可以具有低的MFR，例如比光伏(PV)模块领域中常规使用的MFR低的MFR，因为聚合物(a)具有与高度可行的粘合性能结合的有利的流动性和可加工性。

弛豫谱指数(RSI)可用于量化偶联对聚合物的长弛豫时间性质的影响。因此，流变光谱指数(RSI)是流变参数，可以在本领域中用作尤其聚合物材料的流动性的指标。在本发明中，RSI参数用于描述本发明组合物的非常有益的流变性质，并表示为(聚合物(a)和颜料(b)的共混物的RSI)(RSI_(a+b))与(单独的聚合物(a)的RSI)(RSI_(a))的比率(在本文中也称为“聚合物(a)+颜料(b))的RSI)/(聚合物(a)的RSI)”或“RSI_(a+b)/RSI_(a)”。(聚合物(a)和颜料(b)的共混物的RSI)与(单独的聚合物(a)的RSI)的比率优选高达4.0，优选为1.1至3.0，优选为1.2至2.5。如果需要，优选的RSI进一步有助于优选的流动性。RSI测定方法在下面的“测定方法”中描述。

当根据下面“测定方法”中所述的ASTM测量时，组合物，优选聚合物(a)，优选具有120℃以下，优选110℃以下，更优选100℃以下，最优选95℃以下的熔融温度。当如下文“测定方法”中所述测量时，组合物，更优选聚合物(a)的熔融温度优选为70℃或更高，更优选75℃或更高，甚至更优选78℃或更高。优选的熔融温度例如对于本发明的优选的层元件(LE)的层压工艺是有利的，这是因为可以减少熔融/软化步骤的时间。

典型地且优选地，中间层元件的组合物，优选地乙烯聚合物(a)的密度高于860kg/m³。根据下文“测定方法”中所述的ISO 1872-2，密度优选不高于970kg/m³，并且优选为920至960kg/m³。

优选的聚合物(a)是乙烯与乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体的聚合物(a1)或乙烯与丙烯酸甲酯共聚单体和乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体的共聚物(a2)。最优选的聚合物(a)是乙烯与丙烯酸甲酯共聚单体和与乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体的共聚物(a2)。

该组合物的聚合物(a)可以是例如，可商购获得或者可以根据化学文献中描述的已知聚合方法或类似的聚合方法制备的。

在一个优选的实施方案中，聚合物(a)，即聚合物(a1)或(a2)是通过适当地使乙烯与如上所定义的含硅烷基团的共聚单体(＝作为共聚单体存在的含硅烷基团的单元)并且在聚合物(a2)情况下还进一步与极性共聚单体，在一种或多种引发剂的存在下采用自由基聚合的在高压(HP)工艺中聚合而制备的，并且任选地使用链转移剂(CTA)以控制聚合物的MFR。HP反应器可以是例如众所周知的管式或高压釜反应器或其混合，合适的是管式反应器。根据所需的最终应用，高压(HP)聚合和调节工艺条件以进一步调整聚合物的其他性能是众所周知的，并且在文献中已有描述，并且可以容易地被本领域技术人员采用。合适的聚合温度范围高达400℃，合适的为80至350℃，并且压力为70MPa，合适的为100至400MPa，合适的为100至350MPa。高压聚合通常在100至400MPa的压力以及80至350℃的温度下进行。这样的过程是众所周知的，并且在文献中有充分记录，并且将在下文中进一步描述。

包括优选形式的作为共聚单体的含硅烷基团的单元的共聚单体(存在时)引入到乙烯单体中并控制共聚单体的进料以获得所需的最终含量的所述共聚单体，这可以以公知的方式进行并且在技术人员的能力范围内。

通过高压自由基聚合生产乙烯(共)聚合物的更多细节可以在以下文献中找到，即高分子科学与工程百科全书(Encyclopedia of Polymer Science and Engineering)，第6卷(1986)，第383-410页和材料百科全书：科学与技术(Encyclopedia of Materials:Science and Technology)，2001年，Elsevier Science Ltd.:“Polyethylene:High-pressure,R.Klimesch,D.Littmann and F.-O.

7181-7184页。

这种HP聚合得到所谓的低密度乙烯聚合物(LDPE)，在本文中得到聚合物(a1)或聚合物(a2)。术语LDPE一词在聚合物领域具有众所周知的含义，并且描述了HP中产生的聚乙烯的性质，即典型特征(例如不同的支化构型)，以区分LDPE和在烯烃聚合催化剂(也称为配位催化剂)存在下生产的PE。尽管术语LDPE是低密度聚乙烯的缩写，但该术语不应理解为限制密度范围，而是涵盖具有低、中和较高密度的类似于LDPE的HP聚乙烯。

聚合物(a3)可以商购获得，或者使用文献中有记载的配位催化剂在聚合过程中生产，所述催化剂通常为齐格勒-纳塔催化剂或单位点催化剂。工艺，工艺条件和催化剂的选择在技术人员的能力范围内。

以下，“基于本发明的聚合物组合物的量(100重量％)”的量是指本发明的聚合物组合物中存在的组分的量总计为100重量％。

基于组合物的总量(100重量％)，所述聚合物(a)的量优选为50.0至98.0wt％，优选60.0至98.0wt％，优选70.0至97.5wt％，优选75.0至97.5wt％，优选80.0至97.0wt％，优选85.0至97.0wt％。

颜料(b)优选选自无机颜料，优选选自无机白色颜料。颜料(b)更优选为二氧化钛，TiO₂。二氧化钛TiO₂优选为金红石形式。金红石是本领域众所周知的主要基于二氧化钛的矿物，并且具有四方晶胞结构。

基于组合物的总量(100重量％)，颜料(b)的量优选为2.00至40.0wt％，适当地2.00至40.0wt％，优选2.20至30.0wt％，优选2.50至25.0wt％，优选2.50至20.0wt％，优选2.50至15.0wt％。

颜料(b)优选是由供应商如Kronos International提供的可商购的颜料产品。例如，Kronos2220仅是合适的商业二氧化钛产品的一个例子。因此，颜料(b)的量(wt％)是由供应商提供的颜料产品的量。商业二氧化钛产品(颜料(b))可能包含其他成分，例如载体介质，例如载体聚合物。如上所述，基于聚合物组合物的量(100重量％)，颜料的任何其他此类组分计入颜料(b)的量。即，例如颜料(b)的任选的载体聚合物不计入本发明的“聚合组分”，而是计入颜料(b)的量中。

在一个实施方案中，本发明的组合物合适地包含不同于颜料(b)的一种或多种添加剂。优选地，基于组合物的总量(100重量％)，所述组合物包含：

-0.0001至10重量％的添加剂，优选0.0001和5.0重量％，如0.0001和2.5重量％的不同于颜料(b)的添加剂。

当然，任选的和优选的添加剂与聚合物(a)不同。

任选的添加剂是例如适用于所需最终应用并且在技术人员的技术范围内的常规添加剂，包括但不限于，优选至少为抗氧化剂、紫外线稳定剂和/或紫外线吸收剂，并且还可包括金属减活剂、澄清剂、增白剂、除酸剂和增滑剂等。可以使用每种添加剂，例如以常规量计，存在于本发明的聚合物组合物中的添加剂的总量优选如上所述。这样的添加剂通常是可商购的，并且描述于例如Hans Zweifel的“Plastic Additives Handbook”，第5版，2001中。

因此，在一个优选的实施方案中，聚合物组合物包括以下，优选由以下组成：

-包含选自以下的乙烯聚合物(a)的聚合组分：

-(a1)带有含硅烷基团的单元的乙烯聚合物；或

-(a2)乙烯与一种或多种极性共聚单体的共聚物，所述极性共聚单体选自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚单体，该共聚物(a2)带有含硅烷基团的单元并且该共聚物(a2)与所述乙烯聚合物(a1)不同；

-颜料(b)，其中基于所述聚合物组合物(100％wt)的量，所述颜料(b)的量为2.00wt％或更多；和

-任选的添加剂，优选0.0001至10重量％的添加剂，优选0.0001至5.0重量％，如0.0001至2.5重量％的不同于颜料(b)的添加剂。

在本发明的一个优选的实施方案中，基于组合物的总量(100重量％)，聚合物组合物包括以下，优选由以下组成，

-50.0至98.0wt％，优选60.0至98.0wt％，优选70.0至97.5wt％，优选75.0至97.5wt％，优选80.0至97.0wt％，优选85.0至97.0wt％的聚合组分，包括选自以下的乙烯聚合物(a)，优选由选自以下的乙烯聚合物(a)组成，

-(a1)带有含硅烷基团的单元的乙烯聚合物；或

-2.00wt％或更高，优选2.00至40.0wt％，合适地2.00至40.0wt％，优选2.20至30.0wt％，优选2.50至25.0wt％，优选2.50至20.0wt％，更优选2.50至15.0wt％的颜料(b)；和

-0至10.0wt％，优选0.0001至10wt％的添加剂，优选0.0001wt％至5.0wt％，如0.0001wt％至2.5wt％的不同于颜料(b)的添加剂。

在一个优选的实施方案中，聚合物组合物由作为唯一聚合组分的聚合物(a)组成。“聚合组分”在本文中排除了任何任选的添加剂，例如颜料的母料中使用的载体聚合物或任选存在于所述组合物中的添加剂。基于聚合物组合物的量(100重量％)，将这样的任选的载体聚合物计算为相应添加剂的量。

如果需要的话，可以使聚合物组合物，优选聚合物(a)交联。

聚合物组合物，优选聚合物(a)，优选不使用过氧化物交联。优选地，聚合物组合物是不含过氧化物的。

如果需要的话，根据最终应用，在本发明的最终层压工艺之前或过程中，层元件(LE)的聚合物组合物，优选所述聚合物组合物，优选聚合物(a)可使用硅烷醇缩合催化剂(SCC)通过含硅烷基团的单元交联，所述SCC优选地选自锡、锌、铁、铅或钴的羧酸盐类或芳族有机磺酸类的组。这样的SCC例如是可商购的。

应当理解，如上所定义的SCC是常规用于交联目的而提供的那些。

硅烷醇缩合催化剂(SCC)可以任选地存在于聚合物组合物中，优选存在于层元件(LE)的聚合物组合物中，其更优选选自由以下组成的组C：金属(诸如锡、锌、铁、铅和钴)的羧酸盐；选自带有可水解为布朗斯台德酸的基团的钛化合物(优选如Borealis的WO2011/160964中所述，在此作为参考并入本文中)，选自有机碱；选自无机酸；和选自有机酸；合适地选自诸如锡、锌、铁、铅和钴的金属的羧酸盐；选自带有可水解成布朗斯台德酸的基团的钛化合物或选自有机酸，优选选自二月桂酸二丁基锡(DBTL)，二月桂酸二辛基锡(DOTL)，尤其是DOTL；或芳族有机磺酸，其合适地是包含以下结构元素的有机磺酸：

Ar(SO₃H)_x (II)

其中Ar是取代或未取代的芳基基团，并且如果是取代的，则合适地具有至多50个碳原子的至少一个烃基基团，并且x至少为1；或式(II)的磺酸的前体(包括其中的酸酐)或已被提供有可水解的保护基团(例如可通过水解除去的乙酰基基团)的式(II)的磺酸。此类有机磺酸在例如EP736065中，或者可选地在EP1309631和EP1309632中描述。

如果存在的话，相对于乙烯聚合物(a)，任选的交联剂(SCC)的量优选为0至0.1mol/kg，如0.00001至0.1，优选为0.0001至0.01，更优选为0.0002至0.005，更优选为0.0005至0.005mol/kg乙烯聚合物(a)。如所述，优选在聚合物组合物中不存在交联剂(SCC)。

在本发明的优选实施方案中，聚合物组合物中不存在选自由锡-有机催化剂或芳族有机磺酸组成的组C的SCC组的硅烷缩合催化剂(SCC)。在另一个优选的实施方案中，聚合物组合物中不存在如上定义的过氧化物或硅烷缩合催化剂(SCC)。即优选地，所述聚合物组合物不含过氧化物并且不含“组C的硅烷缩合催化剂(SCC)”。如已经提到的，利用本发明的聚合物组合物，可以避免使用上文、下文或权利要求书中提到的常规SCC或过氧化物的聚合物组合物的交联，这有助于获得其最终应用，例如本发明的层元件(LE)的良好质量。

本发明提供了根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物在制备包括一个层或多个层的层元件(LE)中的用途，所述层包含所述聚合物组合物。

本发明还提供了聚合物组合物在制备包括层元件(LE)的制品中的用途。

本发明的层元件(LE)及其最终应用

本发明还提供了包括一个层或多个层的层元件(LE)，其中至少一个层，优选为一个层包含本发明的聚合物组合物，优选地由本发明的聚合物组合物组成，所述聚合组合物包含：

-包含选自以下的乙烯聚合物(a)的聚合组分：

-(a1)带有含硅烷基团的单元的乙烯聚合物；

-(a3)乙烯与一种或多种(C1-C10)-α-烯烃共聚单体的共聚物，其与乙烯聚合物(a1)和乙烯聚合物(a2)不同；和

层元件(LE)选自

-单层元件，包含以上、以下或权利要求中定义的聚合物组合物，或

-多层元件，其中至少一层包含以上、以下或权利要求中定义的聚合物组合物。

优选地，本发明的层元件(LE)的一个或多个层由本发明的聚合物组合物组成。更优选地，所述层元件(LE)的一层包括聚合物组合物，优选地由聚合物组合物组成。

本发明还提供了一种包含层元件(LE)的制品，其包括本发明的聚合物组合物，优选地由本发明的聚合物组合物组成，该组合物包括：

-包含选自以下的乙烯聚合物(a)的聚合组分：

-(a1)带有含硅烷基团的单元的乙烯聚合物；

层元件(LE)可以是制品的一部分，例如任何形状的层，如模制的制品，例如瓶或容器的一部分；或该制品由层元件(LE)组成，其例如是用于包装或热成型的单层膜或多层膜；或该制品是两个或更多个层元件的多层组件，其中一个层元件是本发明的层元件(LE)。

应当理解，本发明的组件的部分或每个层元件通常并且优选地为所述组件提供不同的功能。

优选的层元件(LE)，优选地为制品的层元件(LE)是单层元件，该单层元件包括以上、以下或权利要求中定义的聚合物组合物，优选地由以上、以下或权利要求中定义的聚合物组合物组成。

该制品优选是包括两个或更多个层元件的多层组件，其中至少一个层元件是层元件(LE)。光伏(PV)模块是这种多层组件的一个示例，其包括不同功能的层元件，这在本领域中是众所周知的，并且对于本领域技术人员而言是明显的。

因此，所述制品，所述优选的组件，优选是包括光伏元件和一个或多个另外的层元件的光伏(PV)模块，其中至少一个层元件是本发明的层元件(LE)，其包括聚合物组合物，优选由聚合物组合物组成，所述聚合物组合物包含

-包含选自以下的乙烯聚合物(a)的聚合组分：

-(a1)带有含硅烷基团的单元的乙烯聚合物；

优选地，本发明的光伏(PV)模块包括按给定顺序的保护性前部层元件、前部封装层元件、光伏元件、后部封装层元件和保护性背部层元件，其中至少一个层元件是本发明的层元件(LE)。

在此应当理解，PV模块的保护性前部层元件和前部封装层元件在光伏(PV)模块的光接收侧。

保护性背部层元件在本文中也称为背板层元件。

“光伏元件”是指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。如技术人员所公知的，晶体硅材料可以相对于结晶度和晶体尺寸而变化。可选地，光伏元件可以是衬底层，在衬底层的一个表面上提供具有光伏活性的另一层或沉积物，例如玻璃层，其中在其一侧上印刷具有光伏活性的油墨材料，或者光伏元件可以是衬底层，在其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薄膜解决方案中，例如具有光伏活性的油墨被印刷在衬底的一侧上，该衬底通常是玻璃衬底。

光伏元件最优选是光伏电池的元件。

“光伏电池”在本文中是指如上所述的光伏电池的层元件以及连接件。

PV模块可任选地包括保护盖作为按照给定的顺序在背板层元件之后的另一层元件，该保护盖可以是例如金属框，例如铝框(带接线盒)。

所有所述的术语在本领域中具有众所周知的含义。

除了层元件(LE)的聚合物组合物之外，上述元件的材料在现有技术中是众所周知的，并且可以由技术人员根据所需的PV模块来选择。

众所周知，本发明的光伏模块的元件和层结构可以根据所需的光伏模块类型而变化。光伏模块可以是刚性的也可以是柔性的。刚性光伏模块可以例如包括刚性保护性前部层元件，例如玻璃元件、刚性或通常为柔性的前部封装层元件、光伏层元件、刚性或通常为柔性的后部封装层元件和可以是刚性或柔性的背板层元件。在柔性组件中，所有上述元件都是柔性的，因此保护性前和后表面以及前部和后部封装层元件通常基于聚合物层元件。

此外，PV模块的任何上述层元件可以是单层元件或多层元件。优选地，PV模块的前部封装层元件和背部封装层元件中的至少一个，优选地两者都是封装单层元件。

作为本发明的制品的光伏(PV)模块的最优选实施方案是一种光伏(PV)模块，该光伏(PV)模块包括按给定顺序的保护性前部层元件、前部封装层元件、光伏元件、后部封装层元件和保护性背部层元件，其中后部封装层元件是本发明的层元件(LE)。

在该实施方案中，PV模块的其他层元件优选地不同于层元件(LE)。即其他层元件由与作为后部封装层元件的层元件(LE)的聚合物组合物相比不同的聚合物组合物组成。

其他层元件，如保护性背部层元件，也可能包括层元件(LE)。优选地，仅后部封装元件是本发明的层元件(LE)，其包括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。

更优选地，后部封装元件优选是层元件(LE)，优选是单层元件，其包括本发明的组合物，优选由本发明的组合物组成。

仅作为非限制性示例，前部和后部封装层元件的厚度通常最大为2mm，优选地最大为1mm，通常为0.3至0.6mm。

仅作为非限制性示例，刚性保护性前部层元件例如玻璃层的厚度通常最大为10mm，优选最大为8mm，优选为2至4mm。仅作为非限制性示例，柔性保护性前部层元件例如聚合物(多)层元件的厚度通常最大为700μm，例如90至700μm，适当地为100至500μm，例如100至400μm。

仅作为非限制性示例，光伏元件例如单晶光伏电池的元件的厚度通常在100至500微米之间。

在本领域中众所周知，在一些实施方案中，在组件的不同层元件之间，优选在本发明的PV模块的不同层元件之间，和/或在层元件(如层元件(LE))的多层元件的层之间，可以存在粘合层。这样的粘合层具有改善两个元件之间的粘合性的功能，并且在层压领域中具有众所周知的含义。如对本领域技术人员显而易见的，粘合层不同于PV模块的其他功能层元件，例如以上、以下或权利要求中所指定的那些。优选地，在保护性前部层元件和前部封装层元件之间没有粘合层，和/或优选地，在保护性背部层元件与后部封装层元件之间没有粘合层。优选地，在PV模块的作为后部封装元件的层元件(LE)和光伏元件之间没有粘合层。进一步优选地，在层元件(LE)的任选的多层元件的各层之间不存在粘合层。在一个优选的实施方案中，层元件(LE)是单层元件。

PV模块的单独的层元件可以以光伏领域或从文献中公知的方式来制备；或已经可以作为PV模块的层元件在市场上买到。可以如下所述地制造层元件(LE)的PV层元件，优选地所述层元件(LE)作为后部封装层元件。

还应理解，在进行以下描述的本发明的优选的层压工艺之前，部分层元件可以是集成形式，即两个或多个所述PV元件可以(例如通过层压)集成在一起。

图1是本发明的典型PV模块的示意图，其包括保护性前部层元件(1)、前部封装层元件(2)、光伏元件(3)、后部封装层元件(4)和保护性背部层元件(5)。在优选的实施方式中，后部封装层元件(4)是本发明的层元件(LE)。

本发明进一步提供了一种制备层元件(LE)的方法，其中所述层元件(LE)通常使用文献中所述的常规挤出机通过挤出来制备。优选地，作为层元件(LE)的单层或多层元件，优选单层元件，通过流延膜挤出来制备。

本发明进一步提供了一种用于制备本发明的制品的方法，优选地通过层压来制备以上、以下或权利要求中所限定的组件，该方法包括：

其中聚合物层元件(LE)包括聚合物组合物，该聚合物组合物包括：

-(a)聚合物；

并且其中所述方法包括以下步骤：

(i)组装步骤，以多层组件的形式布置至少一个衬底元件和至少一个聚合物层元件(LE)；

(ii)加热步骤，以在排空条件下任选地在室内加热多层组件；

(iii)压力建立步骤，其中多层组件上的压力以一个或多个步骤逐渐增加；

(iv)压力保持步骤，其中在加热条件下在所述多层组件上保持压力以使组件的层压发生；和

(v)回收步骤，以冷却并取出所得的多层层压板供以后使用。

层压工艺的以下工艺条件对于制备本发明的光伏(PV)模块是优选的，并且可以以任何顺序组合。

制备本发明的PV模块的优选方法是层压工艺，其中将PV模块的不同功能层元件(通常是预制的层元件)层压以形成集成的最终PV模块。

因此，本发明还提供了一种用于制备光伏(PV)模块的优选层压工艺，该光伏(PV)模块包括按给定顺序的保护性前部层元件、前部封装层元件、光伏元件、后部封装层元件和保护性背部层元件，其中至少后部封装层元件是本发明的层元件(LE)，优选地仅后部封装元件是本发明的层元件(LE)，包括聚合物组合物，优选由聚合物组合物组成，所述聚合物组合物包含

-包含选自以下的乙烯聚合物(a)的聚合组分：

-(a1)带有含硅烷基团的单元的乙烯聚合物；

-颜料(b)，其中基于所述聚合物组合物(100％wt)的量，所述颜料(b)的量为2.00wt％或更多；

其中该方法包括以下步骤：

(i)组装步骤，以给定顺序布置保护性前部层元件、前部封装层元件、光伏元件、后部封装层元件和保护性背部层元件，以形成光伏模块组件；

(ii)加热步骤，加热所述光伏模块组件，任选地在排空条件下的腔室内；

(v)回收步骤，冷却并取出所得的光伏模块供以后使用。

层压工艺在层压机设备中进行，该设备可以是例如适用于多层层压的任何常规层压机。层压机的选择在技术人员的能力范围内。通常，层压机包括腔室，在该腔室中进行加热、可选的并且优选的排空、压制和覆盖(包括冷却)步骤(ii)-(iv)。

在本发明的优选层压工艺中：

当至少一种聚合物层元件(LE)达到比聚合性层元件(LE)的聚合物(a)，优选聚合物(a1)或(a2)的熔融温度高3至10℃的温度时，压力建立步骤(iii)优选地开始。

当至少一种聚合物层元件(LE)达到至少85℃，适当地达到85至150℃，适当地达到85至148℃的温度时，压力建立步骤(iii)优选地开始。

压制步骤(iii)中使用的压力优选最高为1000毫巴，优选为500至900毫巴。上述优选定义是指在压力保持步骤(iv)结束时，可以在回收步骤(v)之前将压力降低至0毫巴。

加热步骤(ii)的持续时间优选为0.5至7分钟，优选为1至6分钟，适当地为1.5至5分钟。加热步骤(ii)可以是并且通常是逐步进行的。

压力建立步骤(iii)的持续时间优选为0.01至10分钟，优选为0.01至5分钟，优选为0.01至3分钟。压力建立步骤(iii)可以在一个步骤中完成或可以在多个步骤中完成。

压力保持步骤(iv)的持续时间优选为0.5至20分钟，优选为0.7至15分钟。

优选地，压力建立步骤(iii)和压力保持步骤(iv)的持续时间之和优选为0.5至20分钟，优选为0.5至18分钟，优选为0.5至15分钟。

加热步骤(ii)、压力建立步骤(iii)和压力保持步骤(iv)的持续时间之和优选小于25分钟，优选为2至22分钟，优选为5至22分钟。

测定方法

除非说明书或实验部分中另有说明，否则以下方法用于测定本文或实验部分中规定的聚合物组合物、极性聚合物和/或其任何样品制备的性能。

熔体流动速率

熔体流动速率(MFR)是根据ISO 1133测定的，以g/10分钟为单位。MFR指示聚合物的流动性，并因此指示其可加工性。熔体流动速率越高，聚合物的粘度越低。聚乙烯的MFR在190℃下确定。MFR可在不同的诸如2.16kg(MFR₂)或5kg(MFR₅)的不同载荷下测定。

密度

低密度聚乙烯(LDPE)：根据ISO 1183-2测量聚合物的密度。根据ISO 1872-2表3Q(压制成型)进行样品制备。

共聚单体含量：

聚合物中存在的极性共聚单体的含量(wt％和mol％)和聚合物组合物(优选在聚合物中)存在的含硅烷基团的单元(优选共聚单体)的含量(wt％和mol％)：

定量核磁共振(NMR)光谱用于对在本文中上文或下文给出的聚合物组合物或聚合物的共聚单体含量进行定量。

使用在400.15MHz下运行的Bruker Advance III 400NMR光谱仪以溶液状态记录定量¹H NMR光谱。对所有气动装置使用氮气，在100℃下利用标准宽带反向5mm探头记录所有光谱。使用二叔丁基羟基甲苯(BHT)(CAS 128-37-0)作为稳定剂，将大约200mg的材料溶于1,2-四氯乙烷-d₂(TCE-d₂)中。采用标准单脉冲激励，使用30度脉冲，3s的弛豫延迟和无样品旋转。采用2次虚拟扫描，每个光谱获取共16个瞬变。每个FID总共收集了32k个数据点，其停留时间为60μs，这对应于大约20ppm的光谱窗。然后将FID零填充到64k个数据点，并使用0.3Hz线宽的指数窗函数。选择该设置主要是为了能够分辨当存在于同一聚合物中时，由丙烯酸甲酯和乙烯基三甲基硅氧烷共聚产生的定量信号。

使用定制的光谱分析自动化程序对定量¹H NMR光谱进行处理、积分和定量性质测定。所有化学位移内部地参照5.95ppm处残留的质子化溶剂信号。

在各种共聚单体序列中，当存在由引入乙酸乙烯酯(VA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸丁酯(BA)和乙烯基三甲基硅氧烷(VTMS)引起的特征信号时，观察到这些信号(Randell89)。相对于聚合物中存在的所有其他单体，计算所有共聚单体含量。

当存在时，使用属于*VA位点的4.84ppm处的信号积分对乙酸乙烯酯(VA)掺入进行定量，说明每种共聚单体记录的核数，并校正来自BHT的OH质子的重叠：

VA＝(I_*VA–(I_ArBHT)/2)/1

使用属于1MA位点的3.65ppm处的信号积分对丙烯酸甲酯(MA)的掺入进行定量，说明每种共聚单体记录的核数：

MA＝I_1MA/3

使用属于4BA位点的4.08ppm处的信号积分对丙烯酸丁酯(BA)的掺入进行定量，说明了每种共聚单体记录的核数：

BA＝I_4BA/2

使用属于1VTMS位点的3.56ppm处的信号积分对乙烯基三甲基硅氧烷的掺入进行定量，说明了每种共聚单体记录的核数：

VTMS＝I_1VTMS/9

观察到由于额外使用BHT作为稳定剂而产生的特征信号。使用属于ArBHT位点的6.93ppm处的信号积分对BHT含量进行定量，说明了每种分子记录的核数：

BHT＝I_ArBHT/2

乙烯共聚单体的含量通过0.00-3.00ppm之间的整体(bulk)脂肪族(整体)信号积分进行定量。该积分可以包括来自单独的乙酸乙烯酯掺入的1VA(3)和αVA(2)位点，来自单独的丙烯酸甲酯掺入的

和αMA位点，来自单独的丙烯酸丁酯掺入的1BA(3)、2BA(2)、3BA(2)、

(1)和αBA(2)位点，来自单独的乙烯基硅烷掺入的

和αVTMS位点和来自BHT的脂肪族位点以及来自聚乙烯序列的位点。总乙烯共聚单体含量基于整体积分和对观察到的共聚单体序列和BHT进行补偿来进行计算：

E＝(1/4)*[I_整体-5*VA-3*MA-10*BA-3*VTMS-21*BHT]

应当注意的是，整体信号中的α信号的一半表示乙烯而不是共聚单体，并且由于无法对没有相关分支位点的两个饱和链端(S)进行补偿，因而会引入不显著的误差。

聚合物中给定单体(M)的总摩尔分数计算如下：

fM＝M/(E+VA+MA+BA+VTMS)

以标准方式由摩尔分数计算以摩尔百分比计的给定单体(M)的总共聚单体掺入量：

M[mol％]＝100*fM

以标准方式由摩尔分数和单体的分子量(MW)计算以重量百分比计的给定单体(M)的总共聚单体掺入：

M[wt％]＝100*(fM*MW)/((fVA*86.09)+(fMA*86.09)+(fBA*128.17)+(fVTMS*148.23)+((1-fVA-fMA-fBA-fVTMS)*28.05))

randall89:J.Randall,Macromol.Sci.,Rev.Macromol.Chem.Phys.1989,C29,201.

如果观察到来自其它特定化学物质的特征信号，则定量和/或补偿的逻辑可以以相似的方式延伸至对特别描述的化学物质所使用的那种特征信号。即，识别特征信号、通过特定信号或多个信号的积分进行定量、对所记录的核的数目进行缩放和本体积分和相关计算中进行补偿。尽管该方法对所讨论的特定化学物质是特定的，但是该方法基于聚合物的定量的NMR光谱的基本原理，因此可以根据需要由本领域技术人员进行实施。

粘合力测试：

在层压条上进行粘合力测试，在拉伸测试设备中剥离封装膜和背板，同时测量为此所需的力。

首先层压由玻璃，2个封装膜和背板组成的层压板。在玻璃和第一封装膜之间的一端插入一小片特氟隆，这将产生一小部分未粘着到玻璃上的封装物和背板。该部分将用作拉伸测试设备的锚点。

然后沿着层压板切割层压板以形成15毫米宽的条，切割穿过背板、封装膜直到玻璃表面。

将层压板安装在拉伸测试设备中，并将拉伸测试设备的夹具连接到所述条的末端。

相对于层压板的牵引角为90°，牵引速度为14mm/min。

将牵引力测量为从25毫米开始的50毫米的剥离成条的期间的平均值。

50毫米的平均力除以所述条的宽度(15毫米)，并表示为粘合强度(N/cm)。

流变性能：

动态剪切测量(扫频测量)

上下文中给出的聚合物组合物或聚合物的熔体通过动态剪切测量的表征符合ISO标准6721-1和6721-10。该测量是在Anton Paar MCR501应力受控旋转流变仪中进行的，该流变仪配有25mm平行板几何体。测量在压塑板上进行，使用氮气气氛并设置线性粘弹性机制内的应变。振荡剪切试验在190℃下完成，应用的频率范围在0.01rad/s到600rad/s之间并设定间隙为1.3mm。

在动态剪切实验中，探针在正弦变化的剪切应变或剪切应力(应变和应力分别控制模式)下经历均匀变形。在可控应变实验中，探针受到的正弦应变可被表达为

γ(t)＝γ₀sin(ωt) (1)

如果应用的应变在线性粘弹性机制内，导致的正弦应力响应可给出为

σ(t)＝σ₀sin(ωt+δ) (2)

其中

σ₀和γ₀分别是应力和应变振幅，

ω是角频率，

δ是相位移(在应用的应变和应力响应之间的损耗角)，

t是时间。

动态试验结果通常通过几种不同的流变函数表达，即，剪切储能模量G’，剪切损耗模量G”，复数剪切模量G*，复数剪切粘度η*，动态剪切粘度η'，复数剪切粘度的非同相分量η'’和损耗正切tanδ，可表示如下：

G^*＝G′+iG″[Pa] (5)

η^*＝η′-iη″[Pa.s] (6)

除了上面提到的流变函数，也确定其他流变参数，如所谓的弹性指数EI(x)。弹性指数EI(x)是对于损耗模量G”的值为x kPa确定的储能模量G’的值，可通过等式(9)来描述。

EI(x)＝G′对于(G″＝x kPa)[Pa] (9)

例如，EI(5kPa)是通过对于G”的值等于5kPa确定的储能模量G’的值限定的。

剪切稀化指数(SHI_0.05/300)限定为在频率0.05rad/s和300rad/s下测量的两个粘度的比μ_0.05/μ₃₀₀。

参考文献：

[1]Rheological characterization of polyethylene fractions”Heino,E.L.,Lehtinen,A.,Tanner J.,

J.,Neste Oy,Porvoo,Finland,Theor.Appl.Rheol.,Proc.Int.Congr.Rheol,11th(1992),1,360-362.

[2]The influence of molecular structure on some rheologicalproperties of polyethylene”,Heino,E.L.,Borealis Polymers Oy,Porvoo,Finland,Annual Transactions of the Nordic Rheology Society,1995.).

[3]Definition of terms relating to the non-ultimate mechanicalproperties of polymers,Pure&Appl.Chem.,Vol.70,No.3,pp.701-754,1998.

扫频测量用于测定RSI

动态振动剪切实验是使用ISO标准6721-1&10方法使用Anton Paar流变仪模型MCR501A进行的。在氮气中190℃下以25mm平行板模式从0.1至100秒^-1进行扫频实验。样品通常为1.3毫米厚且注意确保样品完全填满上下压板之间的间隙。离散弛豫谱是使用可商购的RSI TA软件Oschestrator^TM软件包计算的。

对于所记录的样品，使用非线性方法计算的弛豫模式的数量通常为2(N＝2；即每十倍频的弛豫时间的数量)。

弛豫谱-λ_I的第一距

通过使用IRIS Rheo Hub 2008从存储和损耗模量数据(G’，G”())确定离散弛豫时间谱。线性粘弹性数据(G’，G”(

))通过扫频测量获得，该扫频测量在190℃下，在具有25mm平行板的AntonPaarMCR501上，应用1.3mm的间隙和线性粘弹性状态内的应变进行。用于确定离散弛豫谱的基本计算原理描述于其他文件[1]。

IRIS RheoHub 2008将弛豫时间谱表示为N个Maxwell模式的总和，

其中g_i和λ_i是材料参数，G_e是平衡模量。

通过使用IRIS RheoHub 2008中的“最优”选项，可以选择用于测定离散弛豫谱的最大模数N。平衡模量G_e设为零。

所谓的弛豫谱λ_I的第一矩可根据参考文献[2]被描述为：

其中，η₀和G_N ⁰值，是在计算出弛豫谱之后使用上述程序从由IRIS RheoHub 2008检索的“流变常数”表中获得的。

参考文献：

1.M,Winter HH,“Determination of the discrete relaxation andretardation time spectra from dynamic mechanical data”,Rheol Acta 28:511519(1989).

2.Structure and Rheology of Molten Polymers,John Dealy&RonaldG.Larson,Hanser 2006,pp 119.

熔融温度、结晶温度(T_cr)和结晶度

根据ASTM D3418测量所用聚合物的熔融温度Tm。使用Mettler TA820差示扫描量热法(DSC)在3+-0.5mg样品上测量Tm和Tcr。在-10至200℃的冷却和加热扫描过程中，以10℃/min的速度获得结晶曲线和熔融曲线。熔融和结晶温度作为吸热和放热的峰值。结晶度是通过与相同聚合物类型的完全结晶的聚合物的熔化热的比较来计算的，例如对于聚乙烯为290J/g。

光学测量：反射率和透射率

使用配备有单色仪和150mm积分球的Bentham PVE300，直接在样品试样的层元件(厚度为0.45mm的单层膜)上测量透射率和反射率。将被研究的层元件放在积分球的前面进行透射率测量，或者放在球的后面进行反射率测量，并在300nm和1100nm的光波长之间以5nm间隔进行测量。根据公式1通过计算获得300至400nm之间的光的太阳能加权透射波长和400至1100nm之间的光的反射波长，其中τ_w是加权透射率或反射率。τ，试样的测量的透射率或反射率；λ，光的波长；和E_pλ，即参考光谱光子辐照度(如IEC 60904-3中给出的)。在此，测量反射率，并在下面的实验部分给出样品试样的值。

实验部分

制备本发明的聚合物实施例(乙烯与丙烯酸甲酯共聚单体和与乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体的共聚物)

本发明的层元件(LE)IE1至IE4和不含颜料(b)的参照层元件CE1的聚合物(a)的聚合：

使用常规的过氧化物引发剂，在市售高压管式反应器中，在2500至3000巴的压力和250至300℃的最高温度下，制备本发明的聚合物(a)。以常规方式将乙烯单体、丙烯酸甲酯(MA)极性共聚单体和乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)共聚单体(含硅烷基团的共聚单体(b))加入反应器系统中。如技术人员所熟知的，使用CTA来调节MFR。在获得本发明的最终聚合物(a)所需的性能平衡的信息之后，本领域技术人员可以控制所述方法以获得本发明的聚合物(a)。

表1给出了乙烯基三甲氧基硅烷单元VTMS(＝含硅烷基团的单元)的量、MA的量和MFR₂。

下表中的性质测量自反应器获得的聚合物(a)或如下所示的层样品。

表1：本发明实施例的产品性质

测试聚合物	本发明实施例1
		由反应器获得的聚合物的性质
MFR<sub>2,16</sub>，g/10min	3.0
		丙烯酸酯含量，mol％(wt％)	MA 8.6(22)
熔融温度，℃	90
		VTMS含量，mol％(wt％)	0.38(1.7)
密度，kg/m<sup>3</sup>	946
		SHI(0.05/300)，150℃	70

在上表1和下文中，MA分别表示存在于聚合物中的丙烯酸甲酯共聚单体的含量，而VTMS含量表示在聚合物中存在的乙烯基三甲氧基硅烷共聚单体的含量。聚合物(a)用于下面的测试。

颜料(b)：将Kronos 2220产品用作颜料(b)，它是金红石形式的二氧化钛TiO₂。即，Kronos 2220是由Kronos International提供的通过氯化法制得的金红石颜料，CAS号13463-67-7，TiO2含量(DIN EN ISO 591)为92.5％或更高。

制备包括参照聚合物组合物CE1(不含颜料(b))和本发明聚合物组合物IE1至IE5的层元件(LE)(单层膜)样品，并且本发明聚合物组合物IE1至IE4基于相同的聚合物具有不同量的颜料(b)。

表2：层元件(LE)(单层膜)样品的聚合物组合物

样品	聚合物(a)的wt％*	颜料(b)(TiO<sub>2</sub>产品)的wt％*
			CE1	100	0
IE1	96.75	3.25
			IE2	93.50	6.50
IE3	90.25	9.75
			IE4	87.00	13.00

*聚合物(a)和颜料(b)的wt％基于用于层元件(膜)样品的聚合物组合物的总量。

发明组合物和对比组合物在流延薄膜挤出生产线上制备，在CE1的情况下通过向挤出机加入不含颜料(b)的聚合物(a)和在IE1至IE4的情况下通过按如上所述一定量将聚合物(a)与颜料(b)混合，然后制备所述组合物的层元件(单层膜)样品。设备和挤出以及层元件的制备条件描述如下。

设备：“Plastikmaschinenbau PM30”生产线

采用的设备设定和制备条件：

·模间隙：0.5毫米；

·螺杆速度：98rpm(51-53kg/h)；

·线速度：2.9m/min；

·筛网：400/900/2500/900/400；

·冷却辊温度：10℃-15℃；

·温度分布概况：

·样品的膜厚度：450μm；

·膜宽度：550毫米；

·样品的熔融温度：140℃；

·样品的熔体压力：50-53巴生产量；

·样品生产量：51-53kg/h；

从膜样品本身测量反射率。测量方法在“测定方法”中进行了描述。

表3：

	400-1100nm之间的总反射率：
		CE1	7,4
IE1	81,1
		IE2	89,3
IE3	91,1
		IE4	92,6

层压

光伏模块是通过层压保护性前部层元件(玻璃层)/前部封装层元件(透明，仅由聚合物(a)制成，作为CE1)/光伏元件(焊接的Si电池/后部封装层元件(测试层元件，即CE1(不含颜料(b)的透明聚合物(a))或IE1至IE4(白色，颜料(b)的用量如上))/保护性背部层元件(玻璃层)，所有5层元件在真空层压机(Meier Vakuumtechnik GmbH提供的ICOLAM 25/15)中使用以下层压条件：销钉时间：2分钟，排空时间：5分钟，加压时间：3分钟，保持时间：7分钟，在145℃的温度和800毫巴的压力下。玻璃层元件，即FISolar的TVG Z-704-194，尺寸为1670*983mm，厚度为2mm，用作保护性前部层元件和保护性背部层元件。作为PV电池元件的太阳能电池由具有1.5mm的电池间距离的10个电池以串联自动连接。将上面定义的前部密封元件放在前部保护性玻璃元件上之后，然后将太阳能电池放在前部密封剂元件上，在作为标准模块的太阳能模块中，具有6列每列各10个电池，每列之间的距离为±2.5mm，从而具有共的60个电池。然后将太阳能电池的末端焊接在一起，以形成PV模块生产商所熟知的完全集成的连接。每个层压的模块总共使用60个Si电池，这些电池经焊接和串联连接(6*10个电池)。然后将如上定义的后部封装元件置于太阳能电池元件的另一侧，并将保护性背部层元件(玻璃层)组装在后部封装元件的另一侧。经过上述层压后，模块配备了接线盒以方便进行电流-电压测量。如下所述，将获得的层压样品用于功率输出测量。

功率输出测量

使用Berger Lichttechnik太阳模拟器获得电流-电压特性，其闪光脉冲为2ms并且光强度为1000W/m²。

该模块垂直安装在距离灯约3.5m的结构上。灯和模块之间的区域以及组件后面的区域均被黑色的墙壁和窗帘遮盖以避免反射。使用放置在模块附近的参照电池测量模块平面中的辐射度，并使用放置在测量区域中的温度计测量温度。根据IEC60904标准的要求，这些参数(辐射度和温度)用于将所得IV曲线校正为STC条件(25℃和1000W/m²)。

表4示出了与参照PV模块样品相比，本发明的PV测试模块样品的短路电流的显著增加。据认为，所述增加是由于如上所述的来自白色后部封装层元件的光子反射。结果是来自3个参照PV模块和每个本发明的PV模块的3个模块的平均值。

表4：

	CE1	IE2
			最大功率(P<sub>max</sub>，60-电池模块)	274,20W	280,25
P<sub>max</sub>增加		2,21％
			短路电流(I<sub>sc</sub>，60-电池模块)	9,24A	9,53A
I<sub>sc</sub>增加		3,12％

储存稳定性

表5示出了本发明的聚合物组合物在30℃下的极好的储存稳定性：

表5：

弛豫谱指数(RSI)

如表6所示，当包含颜料时，根据本发明的聚合物组合物表现出更高的弛豫光谱指数(RSI)。因此，颜料改善了聚合物组合物的流动性。

表6：

Claims

1.一种聚合物组合物，包含：

-包含选自以下的乙烯聚合物(a)的聚合组分：

-(a1)带有含硅烷基团的单元的乙烯聚合物；

-(a2)乙烯与一种或多种极性共聚单体的共聚物，所述极性共聚单体选自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚单体，所述共聚物(a2)带有含硅烷基团的单元并且所述共聚物(a2)与所述乙烯聚合物(a1)不同；或

2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述颜料(b)的量为2.00至40.0wt％，合适地2.00至40.0wt％，优选2.20至30.0wt％，优选2.50至25.0wt％。

3.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述颜料(b)选自无机颜料，优选选自无机白色颜料，优选所述颜料是二氧化钛TiO₂产品。

4.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述乙烯聚合物(a)是带有含硅烷基团的共聚单体的乙烯聚合物(a1)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中乙烯聚合物(a)是乙烯与一种或多种极性共聚单体的共聚物(a2)，所述极性共聚单体选自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚单体，其中乙烯聚合物(a2)带有含硅烷基团的单元，优选地乙烯聚合物(a)是乙烯与一种或多种，优选一种极性共聚单体和含硅烷基团的共聚单体的共聚物(a2)，所述极性共聚单体选自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚单体。

6.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述乙烯共聚物(a2)中的所述极性共聚单体的量为0.5至30.0mol％，优选为2.5至18mol％，优选地所述极性共聚单体选自丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚单体，更优选地选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯共聚单体。

7.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中乙烯聚合物(a1)或乙烯共聚物(a2)的所述含硅烷基团的单元或优选地所述含硅烷基团的共聚单体为由式(I)表示的可水解不饱和硅烷化合物：

R1SiR2qY3-q (I)

其中，

R1为烯属不饱和烃基、烃氧基或(甲基)丙烯酰氧基烃基基团，

各R2独立地为饱和脂肪烃基基团，

Y可相同或不同，为可水解有机基团，并且

q为0、1或2；

优选地，乙烯聚合物(a1)或乙烯共聚物(a2)的所述含硅烷基团的单元或优选地所述含硅烷基团的共聚单体的量为0.01至2.0mol％；

优选地，所述乙烯聚合物(a1)，优选地乙烯共聚物(a1)和所述乙烯共聚物(a2)是在高压聚合过程中使用自由基引发剂通过聚合产生的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中乙烯共聚物(a)以任意顺序具有以下中的一者或两者，优选地具有两者：

-小于20g/10min、适当地为0.1至15g/10min的熔体流动速率MFR₂(根据ISO 1133，在190℃下和在2.16kg的负载下)；或

-当在说明书“测定方法”下所述时，小于100℃的熔融温度Tm。

9.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，具有高达4.0，优选1.1至3.0，最优选1.2至2.5的聚合物(a)和颜料(b)的共混物的流变光谱指数(RSI_(a+b))与单独聚合物(a)的流变光谱指数(RSI_(a))的比率。

10.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物在制备包含一个或多个层，优选为一个层的层元件(LE)中的用途，所述一个或多个层包含根据前述权利要求1至9中任一项所述的聚合物组合物。

11.一种层元件(LE)，具有一个或多个层，其中一个或多个层，优选一个层包含根据前述权利要求1至9中任一项所述的聚合物组合物。

12.根据前述权利要求1至9中任一项所述的聚合物组合物在制备包含根据权利要求11所述的层元件(LE)的制品中的用途。

13.一种制品，包括根据权利要求11所述的层元件(LE)。

14.根据权利要求13所述的制品，所述制品为包括两个或更多个层元件的多层组件，其中至少一个层元件是根据权利要求11所述的层元件(LE)。

15.根据权利要求13或14所述的制品，所述制品是包括光伏元件和一个或多个其他层元件的光伏(PV)模块，其中至少一个层元件是根据权利要求11所述的层元件(LE)。

16.一种光伏(PV)模块，根据权利要求15，包括按给定顺序的保护性前部层元件、前部封装层元件、光伏元件、后部封装层元件和保护性背部层元件，其中所述后部封装层元件是根据权利要求11所述的层元件(LE)。

17.根据权利要求15或16所述的光伏(PV)模块，其中所述保护性前部层元件，优选所述保护性层元件和所述保护性背部层元件为刚性层元件，优选为玻璃层元件。

18.一种用于制备根据权利要求15至17所述的光伏(PV)模块的方法，所述光伏(PV)模块包括按给定顺序的保护性前部层元件、前部封装层元件、光伏元件、后部封装层元件和保护性背部层元件，其中至少所述后部封装层元件，优选地仅有所述后部封装层元件是根据权利要求11所述的层元件(LE)，所述层元件(LE)包括所述聚合物组合物，优选由所述聚合物组合物组成，所述聚合物组合物包含：

-包含选自以下的乙烯聚合物(a)的聚合组分：

-(a1)带有含硅烷基团的单元的乙烯聚合物；

其中所述方法包括以下步骤：

(iv)压力保持步骤，其中在加热条件下在所述多层组件上保持压力以使所述组件发生层压；和

(v)回收步骤，冷却并取出所得的光伏模块供以后使用。