ES2906949T3 - Proceso para producir un laminado multicapa y laminado multicapa - Google Patents

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Bert Broeders
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Abstract

Un proceso para producir un laminado multicapa que comprende al menos un elemento de sustrato y al menos un elemento de capa polimérico, en donde el elemento de capa polimérico comprende una composición de polímero que comprende: - (a) un polímero; y en donde el proceso comprende las etapas de: (i) etapa de montaje para disponer el al menos un elemento de sustrato y el al menos un elemento de capa polimérico en forma de un conjunto multicapa; (ii) etapa de calentamiento para calentar el conjunto multicapa opcionalmente en una cámara en condiciones de evacuación; (iii) etapa de aumento de la presión, donde la presión sobre el conjunto multicapa aumenta gradualmente en una o varias etapas; (iv) etapa de mantenimiento de la presión, donde se mantiene la presión sobre el conjunto multicapa en las condiciones de calentamiento obtenidas al final de la etapa (ii); y (v) etapa de recuperación para enfriar y retirar el laminado multicapa obtenido para su uso posterior; caracterizado por que la presión durante la etapa de mantenimiento de la presión (iv) se mantiene en el intervalo de 50 a 450 mbar.

Description

DESCRIPCIÓN
Proceso para producir un laminado multicapa y laminado multicapa
La presente invención se refiere a un proceso de laminación para producir un laminado multicapa, preferentemente a un proceso de laminación para producir un módulo fotovoltaico (FV), y a un laminado de módulo FV.
Antecedentes
La laminación de capas de polímero sobre un sustrato rígido o flexible de varios materiales es una tecnología bien conocida y utilizada en numerosos campos técnicos. El material de polímero usado para la capa de polímero puede variar dependiendo de la aplicación final del artículo que comprende el laminado multicapa. Por ejemplo, el acetato de etilenvinilo (EVA) y otros polímeros a base de termoplásticos son materiales de capa usados convencionalmente en los procesos de laminación.
En general, la laminación de capa(s) a un sustrato se puede realizar, por ejemplo, mediante 1) la denominada extrusión por fundición, en donde al menos parte de las capas se producen sobre un sustrato prefabricado durante la etapa de extrusión por fundición o 2) integrando sustrato y capa(s) prefabricada(s) juntos bajo calor y presión, normalmente en vacío en un equipo laminador.
Por ejemplo, la laminación es una de las etapas que también se utilizan para producir módulos fotovoltaicos bien conocidos, también conocidos como módulos de células solares. Los módulos fotovoltaicos (FV) producen electricidad a partir de la luz y se utilizan en diversos tipos de aplicaciones, como se conoce en el campo. El tipo de módulo fotovoltaico puede variar. Los módulos tienen normalmente una estructura de multicapa, es decir, diversos elementos de capa diferentes que tienen funciones diferentes. Los elementos de capa del módulo fotovoltaico pueden variar con respecto a los materiales de capa y la estructura de capa. El módulo fotovoltaico final puede ser rígido o flexible.
El módulo fotovoltaico rígido puede contener, por ejemplo, un elemento de capa frontal protector rígido, tal como un elemento de vidrio, un elemento de capa de encapsulación frontal, un elemento fotovoltaico, un elemento de capa de encapsulación trasero, un elemento de capa posterior protector, que también se denomina elemento de capa de lámina posterior y que puede ser rígido o flexible; y opcionalmente por ejemplo un marco de aluminio.
En los módulos flexibles, todos los elementos anteriores son flexibles, de modo que el elemento de capa frontal protector puede ser, por ejemplo, una capa fluorada hecha de polímero de fluoruro de polivinilo (FVF) o fluoruro de polivinilideno (FVDF), y el elemento de capa de lámina posterior es normalmente un elemento de capa (LE) polimérico.
Los elementos de capa anteriormente mostrados a modo de ejemplo pueden ser elementos monocapa o multicapa.
Todos los citados términos tienen un significado conocido en la técnica.
Las capas de encapsulación del estado de la técnica en módulos FV flexibles y rígidos están normalmente hechas de acetato de etilenvinilo (EVA).
Además, pueden existir capa(s) adhesiva(s) entre las capas de un elemento o entre los diferentes elementos de capa.
Durante la producción del módulo FV, dos o más elementos prefabricados del módulo FV, elementos que pueden ser elementos monocapa o multicapa se laminan juntos convencionalmente en un equipo laminador. Tal proceso de laminación normalmente comprende una etapa de calentamiento del sistema, etapa de calentamiento que normalmente implica la evacuación de aire del sistema, y una etapa de presurización del sistema bajo calor y vacío para que se produzca la laminación entre los elementos de capa funcionalmente diferentes. En el caso de un elemento multicapa FV, el elemento multicapa, por ejemplo, el elemento multicapa de lámina posterior, puede prefabricarse total o parcialmente antes de la laminación a un elemento funcional diferente, como el elemento de encapsulación trasero.
Algunas aplicaciones finales de artículos laminados, como módulos FV, imponen restricciones exigentes al proceso de laminación. Por ejemplo, en el caso del proceso de laminación de elementos de capa de un módulo FV, siempre se recomienda que la aplicación de presión se inicie solo cuando la capa encapsulante alcance una temperatura superior a su temperatura de fusión y también después de un tiempo suficiente para que se funda correctamente. Esto es muy importante ya que, de lo contrario, aplicar la presión sobre el polímero insuficientemente fundido o muy cerca de su temperatura de fusión ejercerá una gran tensión sobre las frágiles células del elemento fotovoltaico provocando su ruptura.
En un proceso de laminación que utiliza equipos de laminación convencionales, un parámetro muy importante y crítico para los fabricantes de artículos, como los fabricantes de módulos fotovoltaicos, es el tiempo del ciclo de laminación. El tiempo del ciclo de laminación tiene un marcado impacto en la expansión de la capacidad de producción y en la reducción de los costos variables de producción de un laminado multicapa, como un módulo FV. Por lo tanto, ha habido un intento constante de desarrollar varias medidas a lo largo de la cadena de valor de producción de un artículo laminado, como un módulo FV, lo que eventualmente podría tener como resultado un tiempo de ciclo más corto durante la etapa de laminación.
Otro parámetro crítico es la calidad del laminado multicapa final, como un módulo FV, para proporcionar el rendimiento de aplicación final deseado y una vida útil final suficiente.
Muchos materiales poliméricos convencionales utilizados para el elemento(s) de capa polimérico requieren alta presión, como 1000 mbar, en la etapa de prensado para proporcionar una laminación adecuada o altas temperaturas de laminación para proporcionar el polímero fundido que se puede laminar al sustrato bajo la presión. Durante la laminación de los elementos de capa poliméricos sobre un sustrato rígido, como el vidrio, para producir un laminado multicapa, como un módulo FV de vidrio-vidrio, convencionalmente se genera una alta presión (como ~ 800 - 1000 mbar) en el laminador. La alta presión a menudo dobla el vidrio provocando el llamado estrangulamiento de los bordes en el laminado obtenido. Esto significa que el espesor del laminado, particularmente el espesor de la(s) capa(s) polimérica(s) del laminado, varía considerablemente y es normalmente más delgado en las esquinas de, por ejemplo, el laminado rectangular, como un módulo FV, donde la presión procede de dos lados. Además, cuando se permite que los laminados se enfríen después de la laminación a presiones convencionales, a menudo se observan burbujas o puntos de deslaminación en la(s) capa(s) polimérica(s) del laminado, como en la(s) capa(s) de encapsulación de un módulo FV burbujas o puntos de deslaminación alrededor de los interconectores cerca de los bordes de dicho laminado. Dichas deslaminaciones pueden progresar aún más durante la exposición al calor húmedo (85 °C/85 % de humedad relativa). La variación de espesor, las burbujas y/o la deslaminación del elemento(s) de la capa polimérica son motivo de preocupación para la calidad del laminado y pueden tener un efecto adverso en el rendimiento del laminado en la aplicación de uso final y también en el ciclo de vida de la aplicación de uso final.
El documento WO2010124189 de Bemis Associates describe una capa de encapsulación a base de una mezcla de terpolímero de etileno con comonómeros de acrilato y metacrilato de glicidilo junto con un copolímero resistente al calor (etileno con comonómero de metacrilato de glicidilo). La mezcla también puede comprender un polímero portador que es un polímero de etileno modificado (copolimerizado o injertado) con silano. La capa formada se puede reticular por irradiación. También se ha descrito un proceso de laminación, en la parte experimental, página 18 y 19, en donde la laminación se realiza a una presión de aproximadamente 1 atm (1013 mbar). El documento EP2144301 de Borealis divulga la posibilidad de reducir la temperatura de laminación en relación con la laminación de copolímero de etileno reticulado con silano y opcionalmente con comonómero(s) de acrilato. En la pág. 7 se ha indicado la temperatura, presión y tiempo total de laminación del proceso de laminación. De acuerdo con el documento EP, la presión durante la laminación es inferior a 2 bar, preferentemente inferior a 1 bar (1000 mbar).
Existe una necesidad continua de desarrollar más soluciones de proceso de laminación para producir laminados multicapa, como módulos fotovoltaicos, para satisfacer las demandas de calidad y rendimiento requeridas por los productores de laminados multicapa, como un módulo FV, en la industria de laminación en desarrollo, tal como en la creciente industria de módulos fotovoltaicos.
Otros métodos de acuerdo con los antecedentes se divulgan en documentos WO 2017/076628 A1 y WO 2018/011324 A1.
Figuras
La figura 1 muestra los puntos de medición para el cálculo de la variación del espesor promedio en función de la variación de espesor en dos bordes opuestos de un laminado multicapa. La figura 1 ilustra una sección transversal de dos bordes opuestos en una realización de un laminado multicapa que comprende un elemento de capa (LE) polimérico entre el primer y el segundo elementos de sustrato. Las flechas muestran los tres puntos de medición diferentes para medir el espesor a lo largo de los dos bordes opuestos de dicho laminado multicapa para definir la variación del espesor promedio del laminado como se describe en "Métodos de determinación".
La figura 2 ilustra los elementos de capa (separados) de un laminado multicapa preferible de la invención, concretamente de un módulo fotovoltaico (FV), que comprende un elemento de capa frontal protector (1), un elemento de capa de encapsulación frontal (2), un elemento fotovoltaico (3), un elemento de capa de encapsulación trasero (4) y un elemento de capa posterior protector (5).
Descripción de la invención
Por lo tanto, la presente invención se refiere a un proceso para producir un laminado multicapa que comprende al menos un elemento de sustrato y al menos un elemento de capa (LE) polimérico, en donde el elemento de capa (LE) polimérico comprende una composición de polímero que comprende:
- (a) un polímero; y en donde el proceso comprende las etapas de:
(i) etapa de montaje para disponer el al menos un elemento de sustrato y el al menos un elemento de capa (LE) polimérico en forma de un conjunto multicapa;
(ii) etapa de calentamiento para calentar el conjunto multicapa opcionalmente en una cámara en condiciones de evacuación;
(iii) etapa de aumento de la presión, donde la presión sobre el conjunto multicapa aumenta gradualmente en una o varias etapas;
(iv) etapa de mantenimiento de la presión, donde se mantiene la presión sobre el conjunto multicapa en las condiciones de calentamiento para que se produzca la laminación del conjunto; y
(v) etapa de recuperación para enfriar y retirar el laminado multicapa obtenido para su uso posterior;
- en donde la presión durante la etapa de mantenimiento de la presión (iv) se mantiene en el intervalo de 50 a 450 mbar.
El proceso de la invención para producir un laminado multicapa como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones se denomina en el presente documento también brevemente "proceso de laminación".
El al menos un elemento de capa (LE) polimérico del laminado multicapa del proceso de laminación, que comprende la composición de polímero que comprende un polímero (a), como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones, se denomina en el presente documento también brevemente como "elemento de capa (LE) polimérico", "elemento de capa polimérico", "capa polimérica (LE)", "capa polimérica", "capa polimérica (LE)" o "elemento de capa (LE)".
La composición de polímero que comprende un polímero (a), como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones, se denomina también en el presente documento brevemente "composición de polímero de la invención" o "composición de polímero".
El polímero (a), como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones con realizaciones preferidas, se denomina también en el presente documento brevemente "polímero (a)".
El laminado multicapa del proceso de laminación que comprende el al menos un elemento de sustrato y el al menos un elemento de capa (LE) polimérico, como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones, se denomina también en el presente documento brevemente "laminado".
La presión dada en la etapa de aumento de la presión (iii) y la etapa de mantenimiento de la presión (iv) significa en el presente documento que la presión a la que es sometido el conjunto multicapa, presión que se puede monitorear y controlar, se ajusta según se desee, durante el proceso de laminación.
Por consiguiente, el proceso de laminación de la invención se refiere a la laminación mencionada anteriormente mediante la integración de un sustrato prefabricado y la(s) capa(s) prefabricadas bajo calor y presión, opcionalmente al vacío en un equipo laminador.
El elemento de sustrato significa en el presente documento un elemento de capa prefabricado que puede ser un elemento monocapa o un elemento multicapa. El elemento sustrato puede ser un elemento polimérico o no polimérico y flexible o rígido, dependiendo de la aplicación final deseada. Un ejemplo de elemento de subestado rígido y no polimérico es, por ejemplo, un elemento de capa de vidrio. El elemento de sustrato polimérico comprende una capa(s) polimérica(s). Si el elemento de sustrato polimérico es un elemento multicapa, entonces el elemento multicapa puede ser rígido o flexible y puede consistir en capas poliméricas o capas poliméricas y no poliméricas, como el elemento de capa de vidrio.
"Al menos uno/a" significa en el presente documento "uno/a o más".
"Rígido" significa en el presente documento que el elemento es rígido y no se puede doblar de la misma manera que los elementos flexibles, y si se dobla, entonces normalmente la integridad del elemento rígido se rompe fácilmente causando fracturas permanentes, que no es el caso con el elemento flexible. Una persona experta puede diferenciar fácilmente un elemento de capa rígido y flexible.
El elemento de capa (LE) polimérico significa en el presente documento un elemento de capa prefabricado que es un elemento monocapa polimérico o una capa polimérica de un elemento multicapa. En el caso de tal elemento de monocapa, el elemento monocapa comprende, preferentemente, consiste en, la composición de polímero de la invención. En el caso de tal elemento multicapa, entonces el al menos un elemento de capa (LE) polimérico del mismo comprende, preferentemente, consiste en, la composición de polímero de la invención. Además, en el caso de un elemento multicapa polimérico, al menos una de las capas externas, preferentemente una o ambas de la(s) capa(s) externas, del elemento multicapa polimérico comprende(n) un material polimérico como componente principal del material de la capa.
Sorprendentemente, se ha descubierto que una capa polimérica que comprende una composición de polímero, como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones, se puede laminar sobre un elemento(s) de sustrato utilizando la presión reivindicada durante la etapa de aumento de la presión (iii) y la etapa (iv) de mantenimiento de la presión del proceso de laminación, presión que es notablemente más baja que la presión utilizada convencionalmente y donde la presión más baja da como resultado un laminado con una variación de espesor inesperadamente menor a lo largo de los bordes del elemento de capa (LE) polimérico del laminado mientras se mantiene una adherencia ventajosa del laminado final.
En el presente documento, dicha menor variación de espesor se expresa como variación del espesor promedio (%) que significa el promedio de la variación de espesor de dos bordes opuestos del laminado multicapa como se define y calcula a partir de los puntos de medición que se muestran en la Fig. 1 y con la fórmula dada en "Métodos de determinación". La variación del espesor promedio se puede calcular a partir de dos bordes opuestos de, por ejemplo, un laminado multicapa rectangular.
Además, el flujo no deseado del material polimérico fuera de los bordes del vidrio durante el proceso de laminación puede reducirse o incluso evitarse preferentemente.
Por consiguiente, el estrangulamiento no deseado de los bordes que se produce en los laminados multicapa del estado de la técnica puede reducirse o incluso evitarse con el proceso de laminación de la invención.
Además, cuando se laminan el(los) elemento(s) de capa (LE) polimérico(s) opcionalmente con otro(s) elemento(s) de capa sobre al menos un elemento de sustrato, preferentemente entre un primer elemento de sustrato y un segundo elemento de sustrato, como entre dos elementos de sustrato de vidrio, para producir un laminado de vidrio-vidrio, como un módulo fotovoltaico (FV) de vidrio-vidrio preferible en donde el elemento de capa polimérico de la invención es, por ejemplo, un elemento(s) de capa de encapsulación, usando la presión reivindicada como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones, entonces se puede lograr un laminado multicapa final con menos tensiones internas.
Además, el inconveniente convencional de las áreas de deslaminación en el laminado final puede reducirse significativamente o incluso prevenirse al examinar visualmente después de la laminación y después de 625 horas de exposición al calor húmedo a una temperatura de 85 °C y una humedad relativa del 85 % (RH).
Además, el inconveniente convencional de la formación de burbujas en el laminado final puede reducirse significativamente o incluso prevenirse al examinar visualmente después de la laminación y después de 625 horas de exposición al calor húmedo a una temperatura de 85 °C y una humedad relativa del 85 % (RH).
Como resultado, se mejora la calidad del laminado multicapa obtenido, entre otros, en términos de uniformidad del elemento de capa polimérico (menos estrangulamiento), preferentemente menos tensiones internas y/o preferentemente menos deslaminación y formación de burbujas, mejora(s) que contribuye(n) al rendimiento y vida útil del laminado en su entorno de uso final. Preferentemente, el proceso de laminación de la invención también permite, si se desea, un tiempo de ciclo de laminación más corto en comparación con los procesos de laminación de la técnica anterior, usando por ejemplo el equipo de laminación convencional.
Como es natural, en el proceso de laminación de la invención, se puede producir un laminado que comprende más de un elemento de sustrato y más de un elemento de capa (LE) polimérico. De manera adicional, un laminado puede comprender otros elementos de capa, que son iguales o distintos de dicho elemento de sustrato y elemento de capa (LE) polimérico y que puede ser polimérico o no polimérico.
El término "polimérico" significa en el presente documento que el elemento de capa (LE) polimérico comprende al menos 50 % en peso, preferentemente al menos 80 %, de polímero (a) o una mezcla de polímero (a) con otro(s) polímero(s) opcional(es). Más preferentemente, la composición de polímero del elemento de capa (LE) polimérico, lo más preferentemente del elemento de capa (LE) polimérico, comprende polímero (a) como el componente polimérico principal, preferentemente consiste en el polímero (a) como el componente polimérico. Es decir, en esta realización más preferible el polímero (a) es el único componente polimérico como se define más adelante en una descripción más detallada.
En una realización preferible, dicho al menos un elemento de sustrato es adyacente a dicho al menos un elemento de capa (LE) polimérico.
El término "adyacente" significa en el presente documento que dicho elemento de sustrato y la capa polimérica que comprende la composición polimérica están uno frente al otro. En algunas realizaciones, puede haber una capa adhesiva entre el sustrato y el o los elementos de capa (LE) polimérico(s). Tales capas adhesivas tienen la función de mejorar la adherencia entre los dos elementos y tienen un significado bien conocido en el campo de la laminación. Preferentemente, no hay capa adhesiva entre el sustrato y el elemento o los elementos de capa (LE) polimérico(s), es decir, el elemento de sustrato y el elemento de capa (LE) polimérico están en contacto directo entre sí.
En una realización preferible, el laminado multicapa comprende un primer elemento de sustrato, al menos un elemento de capa (LE) polimérico y un segundo elemento de sustrato.
La invención proporciona además un proceso para producir un laminado multicapa de la invención.
En una realización preferible del proceso de laminación de la invención, se produce un artículo, preferentemente un laminado multicapa que comprende uno o más elementos de capa (LE) polimérico(s) y, opcionalmente, otro elemento(s) de capa entre dicho al menos un sustrato y un segundo elemento de sustrato, más preferentemente un módulo fotovoltaico (FV). Por consiguiente, el proceso es preferentemente un proceso como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones para producir un laminado de módulo fotovoltaico (FV) que comprende, en el orden dado, un elemento de capa frontal protector, un elemento de capa de encapsulación frontal, un elemento fotovoltaico, un elemento de capa de encapsulación trasero y un elemento de capa posterior protector; en donde al menos uno del elemento de capa de encapsulación frontal o el elemento de capa de encapsulación trasero o tanto el elemento de capa de encapsulación frontal como el elemento de capa de encapsulación trasero, comprende(n) una composición de polímero que comprende:
- (a) un polímero,
y en donde el proceso comprende las etapas de:
(i) etapa de ensamblaje para disponer el elemento de capa frontal protector, el elemento de capa de encapsulación frontal, el elemento fotovoltaico, el elemento de capa de encapsulación trasero y el elemento de capa posterior protector, en el orden dado, para formar un conjunto de módulo fotovoltaico;
(ii) etapa de calentamiento para calentar el conjunto de módulo fotovoltaico opcionalmente en una cámara en condiciones de evacuación;
(iii) etapa de aumento de la presión, donde la presión sobre el conjunto multicapa aumenta gradualmente en una o varias etapas;
(iv) etapa de mantenimiento de la presión, donde se mantiene la presión sobre el conjunto multicapa en las condiciones de calentamiento para que se produzca la laminación del conjunto; y
(v) etapa de recuperación para enfriar y retirar el laminado multicapa obtenido para su uso posterior;
- en donde la presión durante la etapa de mantenimiento de la presión (iv) se mantiene a 790 mbar o inferior.
La invención proporciona además un artículo, preferentemente un laminado multicapa, preferentemente un módulo fotovoltaico (FV) que se puede obtener, preferentemente producir mediante, el proceso de la invención. Más preferentemente, la invención proporciona además un artículo, preferentemente un laminado multicapa, preferentemente un módulo fotovoltaico (FV) según el proceso de la invención.
En las realizaciones preferidas siguientes, propiedades y subgrupos del proceso de laminación, incluido el proceso para producir un laminado multicapa, preferentemente un módulo FV; el elemento de capa (LE) polimérico, el polímero (a) y las unidades (b) que contienen grupo(s) silano del mismo, así como el laminado del módulo FV, son independientemente generalizables de modo que se pueden usar en cualquier orden o combinación para definir mejor las realizaciones adecuadas de la invención.
Composición polimérica de al menos una capa polimérica del laminado multicapa y Polímero (a)
La composición de polímero de la capa polimérica del proceso de laminación comprende preferentemente
- un polímero (a) que es un polímero termoplástico.
La expresión "polímero termoplástico" tiene un significado bien conocido en el campo de los polímeros. Un polímero termoplástico se define en el presente documento como un tipo de polímero que cambia de propiedades cuando se calienta y se enfría. Los polímeros termoplásticos se ablandan al calentarse y pueden remodelarse en diferentes formas; y cuando se enfrían después del calentamiento, los polímeros termoplásticos se solidifican para darles forma.
Los materiales de capa polimérica convencionales pueden requerir reticulación durante el proceso de laminación. En tal caso, se requieren altas presiones de laminación para suprimir la formación de burbujas causada por los subproductos gaseosos formados a partir de la reacción del peróxido (L.-E. Perret-Aebi et al., INSIGHTS ON EVA LAMINATION PROCESS: WHERE DO THE BUBBLES COME FROM?, 25.a Conferencia y Exposición Europea de Energía Solar Fotovoltaica/5.a Conferencia Mundial sobre Conversión de Energía Fotovoltaica, 6-10 de septiembre de 2010, Valencia, España).
El proceso de laminación de la invención es muy adecuado para materiales poliméricos que no requieren reticulación con peróxido durante el proceso de laminación. En una realización del proceso, el polímero (a) de la composición de polímero, preferentemente el polímero (a) preferentemente no se reticula con peróxido durante el proceso de laminación. Como resultado, el proceso de la invención permite reducir o evitar la formación de burbujas a partir de subproductos gaseosos de peróxido.
Así, preferentemente, el polímero (a) no está reticulado con peróxido. Preferentemente, el polímero (a) es un polímero termoplástico que no se reticula con peróxido durante el proceso de laminación. Además, esta realización del proceso de laminación de la invención también contribuye, si se desea, a que el tiempo del ciclo de laminación sea más corto en comparación con los procesos de laminación de la técnica anterior, usando por ejemplo el equipo de laminación convencional.
En otra realización preferible, el polímero (a) de la composición de polímero es un polímero de polietileno. Preferentemente un copolímero de polietileno con uno o más comonómeros.
Como resulta bien conocido, "comonómero" hace referencia a unidades de comonómero polimerizable.
Es preferible que el comonómero(s) de polímero (a), si está(n) presente(s), sea/sean distinto(s) del comonómero de acetato de vinilo. Preferentemente, la capa polimérica no tiene (no comprende), un copolímero de etileno con comonómero de acetato de vinilo.
Es preferible que el comonómero(s) de polímero (a), si está(n) presente(s), sea/sean distinto(s) del comonómero de metacrilato de glicidilo. Preferentemente, la capa polimérica no tiene, es decir, no comprende, un copolímero de etileno con comonómeros de acrilato y metacrilato de glicidilo.
La composición de polímero de la capa polimérica del proceso de laminación comprende preferentemente
- un polímero (a) seleccionado de:
(a1) un polímero de etileno que contiene opcionalmente uno o más comonómeros distintos de un comonómero polar del polímero (a2) y que lleva unidades que contienen grupos funcionales;
(a2) un polímero de etileno que contiene uno o más comonómeros polares seleccionados de comonómero(s) de acrilato de alquilo-(C1-C6) o alquilo-(C1-C6) acrilato de alquilo-(C1-C6), y opcionalmente lleva unidades que contienen grupo(s) funcional(es) distintas de dicho comonómero polar; o
(a3) un polímero de etileno que contiene uno o más comonómeros de alfa-olefina seleccionados de comonómero de alfa-olefina(C1-C10); y opcionalmente lleva unidades que contienen grupo(s) funcional(es); y
- unidades (b) que contienen grupo(s) silano.
Las unidades que contienen grupos funcionales del polímero (a1) son distintas de dicho(s) comonómero(s) opcional(es).
Por consiguiente, en esta realización preferida, las unidades (b) que contienen grupo(s) silano están siempre en combinación con el polímero (a) y con las realizaciones preferidas del mismo. La definición (a1) de un polímero de etileno que lleva un comonómero que contiene grupo(s) silano, como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones, se denomina en el presente documento también brevemente "polímero de etileno (a1)" o "polímero (a1)".
La definición (a2) de un copolímero de etileno con uno o más comonómeros polares seleccionados de comonómero(s) de acrilato de alquilo-(C1-C6) o alquilo-(C1-C6) acrilato de alquilo-(C1-C6), copolímero (a2) que lleva unidades que contienen grupo(s) silano y siendo el copolímero (a2) distinto del polímero de etileno (a1), como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones, se denomina en el presente documento también brevemente "copolímero de etileno (a2)", "copolímero (a2)" o "polímero (a2)".
La definición (a3) de un copolímero de etileno con uno o más comonómeros de alfa-olefina-(C1-C10) que es distinto del polímero de etileno (a1) y el polímero de etileno (a2), como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones, se denomina en el presente documento también brevemente "polímero (a3)".
Las unidades (b) que contienen grupo(s) silano y el polímero (a) pueden estar presentes como componentes por separado, es decir, en forma de mezcla (composición), en la composición de polímero de la capa polimérica invención o las unidades (b) que contienen grupo(s) silano puede(n) estar presente(s) como un comonómero del polímero (a) o como un compuesto injertado químicamente en el polímero (a). En general, la copolimerización y el injerto de las unidades que contienen grupo(s) silano en etileno son técnicas bien conocidas y bien documentadas en el campo de los polímeros y dentro de las habilidades de un experto en la materia.
En el caso de una mezcla, las unidades (b) que contienen grupo(s) silano del componente (compuesto) pueden, al menos parcialmente, reaccionar químicamente con el polímero (a), por ejemplo, injertarse en el esqueleto del polímero (a), usando opcionalmente, por ejemplo, un agente de formación de radicales, tales como peróxido. Tal reacción química tendría lugar convencionalmente antes o durante el proceso de laminación de la invención.
Preferentemente las unidades (b) que contienen grupo(s) silano) están presentes en el esqueleto del polímero (a), cuando el elemento de capa polimérico prefabricado se introduce en la etapa de ensamblaje (i) del proceso de laminación de la invención.
Más preferentemente, el polímero (a) lleva unidades que contienen grupo(s) funcional(es), de modo que dichas unidades que contienen grupo(s) funcional(es) son los citadas unidades (b) que contienen grupo(s) silano. En esta realización, las unidades (b) que contienen grupo(s) silano (b) pueden copolimerizarse o injertarse en el polímero (a). Las unidades (b) que contienen grupo(s) silano como las unidades que contienen grupo(s) funcional(es) opcional(es) y preferible(s), están preferentemente presentes en dicho polímero (a) en forma de unidades de comonómero o en forma de compuesto injertado.
Por consiguiente, en el caso de que se incorporen unidades (b) que contienen grupo(s) silano al polímero (a) como un comonómero, las unidades (b) que contienen grupo(s) silano se copolimerizan como comonómero con monómero de etileno durante el proceso de polimerización del polímero (a). En caso de que las unidades (b) que contienen grupo(s) silano se incorporen al polímero mediante injerto, las unidades que contienen grupo(s) silano reaccionan químicamente (también llamado injerto), con el polímero (a) después de la polimerización del polímero (a). La reacción química, es decir, el injerto, se realiza normalmente utilizando un agente formador de radicales como el peróxido. Tal reacción química puede tener lugar antes o durante el proceso de laminación de la invención. En general, la copolimerización y el injerto de las unidades que contienen grupo(s) silano en etileno son técnicas bien conocidas y bien documentadas en el campo de los polímeros y dentro de las habilidades de un experto en la materia.
También es bien conocido que el uso de peróxido en la realización del injerto disminuye el índice de fluidez (MFR) de un polímero de etileno debido a una reacción de reticulación simultánea. Como resultado, la realización del injerto puede limitar la elección del MFR del polímero (a) como polímero de partida, donde la elección del MFR puede tener un impacto adverso en la calidad del polímero en la aplicación de uso final. De manera adicional, los subproductos formados a partir del peróxido durante el proceso de injerto pueden tener un impacto adverso en la vida útil de la composición de polímero en la aplicación de uso final.
Por lo tanto, lo más preferentemente, las unidades (b) que contienen grupo(s) silano están presentes en el polímero (a) como un comonómero. Es decir, en el caso del polímero (a1), las unidades (b) que contienen grupo(s) silano se copolimerizan como un comonómero junto con el monómero de etileno durante el proceso de polimerización del polímero (a1). Y en el caso del polímero (a2) las unidades (b) que contienen grupo(s) silano (b) se copolimerizan como un comonómero junto con el comonómero polar y el monómero de etileno durante el proceso de polimerización del polímero (a2).
"Comonómero que contiene grupo(s) silano" significa en el presente documento anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones que las unidades (b) que contienen grupo(s) silano están presentes como un comonómero.
La unidad (b) que contiene grupo(s) silano o, preferentemente, el comonómero que contiene grupo(s) silano, de polímero (a), es preferentemente un compuesto de silano insaturado hidrolizable representado por la fórmula (I):
R1SiR2qY3-q (I)
en donde
R1 es un hidrocarbilo etilénicamente insaturado, grupo hidrocarbiloxi o (met)acriloxi hidrocarbilo, cada R2 es independientemente un grupo hidrocarbilo alifático saturado,
Y que puede ser igual o diferente, es un grupo orgánico hidrolizable y
q es 0, 1 o 2.
Otra unidad que contiene grupo(s) silano adecuado(s), preferentemente comonómero, es, por ejemplo, gamma-(met)acril-oxipropil trimetoxisilano, gamma(met)acriloxipropil trietoxisilano y vinil triacetoxisilano, o combinaciones de dos o más de ellos.
Un subgrupo adecuado de compuesto silano de fórmula (I) es un compuesto silano insaturado o, preferentemente, un comonómero de fórmula (II)
CH2=CHSi(OA)3 (II)
en la que cada A es independientemente un grupo hidrocarbilo que tiene 1-8 átomos de carbono, adecuadamente 1­ 4 átomos de carbono.
Cuando se incorporan unidades (b) que contienen grupo(s) silano al polímero (a) final como un comonómero, preferentemente como un comonómero de fórmula (I), preferentemente de fórmula (II), entonces la insaturación, preferentemente la funcionalidad de vinilo, de dicho comonómero se incorpora en el polímero mediante un proceso de polimerización radical, de modo que dos átomos de C de dicho comonómero se convierten en parte del esqueleto del polímero final (a), como es conocido por la persona experta. Mientras que en el injerto, el polímero (a) primero se polimeriza con un polímero y a continuación las unidades (b) que contienen grupos silano, preferentemente como un compuesto silano de fórmula (I), preferentemente de fórmula (II), se incorporan al esqueleto de polímero por injerto utilizando normalmente peróxido, de modo que solo uno de los átomos de C de la insaturación de vinilo se une al esqueleto de polímero final, como es conocido por la persona experta. Por lo tanto, la rama que resulta de la copolimerización de las unidades (b) que contienen grupo(s) silano como comonómero es un átomo de carbono más corta en comparación con la rama formada por injerto de las unidades (b) que contienen grupo(s) silano, como es evidente para un experto en el campo de los polímeros. Esto tendrá la implicación de que las unidades (b) que contienen grupo(s) silano injertados se extiendan más lejos del esqueleto de polímero y se vuelvan más accesibles para la reacción de reticulación que la rama que se obtiene copolimerizando las unidades (b) que contienen grupo(s) silano con el esqueleto del polímero (a).
Además, la copolimerización de las unidades que contienen grupo(s) silano como un comonómero en el esqueleto de polímero proporciona una incorporación más uniforme de las unidades en comparación con el injerto de las unidades. Los grupos silano copolimerizados se distribuyen dependiendo de la relación de reactividad entre el silano, el etileno y el otro monómero, mientras que el proceso de injerto proporciona un polímero en donde los grupos silano no pueden incorporarse con ninguna distribución controlada. En otras palabras, cuando las unidades que contienen grupo(s) silano se incorporan como un comonómero al esqueleto de polímero del copolímero de poliolefina, preferentemente del copolímero de polietileno, entonces el copolímero formado es un "copolímero aleatorio" uniforme cuyo término tiene un significado bien conocido en comparación con una distribución más desigual de las unidades que contienen grupo(s) silano injertados. De manera adicional, en comparación con el injerto, la copolimerización no requiere la adición de peróxido después de la producción del polímero.
La unidad (b) que contiene grupo(s) silano o, preferentemente, el comonómero que contiene grupo(s) silano, de la invención, es preferentemente el compuesto de fórmula (II) que es comonómero de vinil trimetoxisilano, vinil bismetoxietoxisilano, vinil trietoxisilano, más preferentemente vinil trimetoxisilano o vinil trietoxisilano, más preferentemente vinil trimetoxisilano.
La cantidad (% en moles) de las unidades (b) que contienen grupo(s) silano presentes, preferentemente presentes como un comonómero, en el polímero (a) es preferentemente de 0,01 a 2,0 % en moles, preferentemente de 0,01 a 1,00% en moles, adecuadamente de 0,05 a 0,80% en moles, adecuadamente de 0,10 a 0,60% en moles, adecuadamente de 0,10 a 0,50 % en moles, cuando se determina de acuerdo con "Contenidos de Comonómero" como se describe a continuación en "Métodos de Determinación".
En una realización (A1) del polímero (a), el polímero (a) es un polímero de etileno que lleva comonómero (a1) que contiene grupo(s) silano. En esta realización (A1) del polímero (a), el polímero (a1) no contiene, es decir, no tiene, un comonómero polar como se define para el polímero (a2). Preferentemente, el comonómero que contiene grupo(s) silano es el único comonómero presente en el polímero (a1). Por consiguiente, el polímero (a1) se produce preferentemente mediante la copolimerización del monómero de etileno en un proceso de polimerización a alta presión en presencia de comonómero que contiene grupo(s) silano usando un iniciador de radicales. Preferentemente, el comonómero que contiene grupo(s) silano es el único comonómero presente en el polímero de etileno (a1).
En dicha una realización preferida (A1) del polímero (a), el polímero (a1) es preferentemente un copolímero de etileno con comonómero que contiene grupo(s) silano de acuerdo con la fórmula (I), más preferentemente con comonómero que contiene grupo(s) silano de acuerdo con la fórmula (II), más preferentemente con comonómero que contiene grupo(s) silano de acuerdo con la fórmula (II) seleccionado de vinil trimetoxisilano, vinil bismetoxietoxisilano, vinil trietoxisilano o comonómero de vinil trimetoxisilano, como se ha definido anteriormente o en las reivindicaciones. Lo más preferentemente, el polímero (a1) es un copolímero de etileno con vinil trimetoxisilano, vinil bismetoxietoxisilano, vinil trietoxisilano o comonómero de vinil trimetoxisilano, preferentemente con comonómero de vinil trimetoxisilano o vinil trietoxisilano, lo más preferentemente comonómero de vinil trimetoxisilano.
En otra realización (A2) del polímero (a), el polímero (a) es un copolímero de etileno con uno o más comonómeros polares seleccionados de comonómero(s) de acrilato de alquilo-(C1-C6) o alquilo-(C1-C6) acrilato de alquilo-(C1-C6) (a2), copolímero (a2) que lleva unidades que contienen grupo(s) silano. En esta realización (A2) del polímero (a), el polímero (a2) es un copolímero de etileno con uno o más, preferentemente un, comonómero polar seleccionado de comonómero(s) de acrilato de alquilo-(C1-C6) o alquilo-(C1-C6) acrilato de alquilo-(C1-C6) y comonómero que contienen grupo(s) silano. Preferentemente, el comonómero polar del polímero de etileno (a2) se selecciona de uno de comonómero de acrilato de alquilo-(C1-C6), preferentemente comonómero de acrilato de metilo, acrilato de etilo o acrilato de butilo. Más preferentemente, el polímero (a2) es un copolímero de etileno con un comonómero polar seleccionado de comonómero de acrilato de metilo, acrilato de etilo o acrilato de butilo y con comonómero que contiene grupo(s) silano. El polímero (a2) es lo más preferentemente un copolímero de etileno con un comonómero polar seleccionado de comonómero de acrilato de metilo, acrilato de etilo o acrilato de butilo y con comonómero que contiene grupo(s) silano de compuesto de fórmula (I). Preferentemente, en esta realización, el comonómero polar y el comonómero que contiene grupo(s) silano preferible(s) son los únicos comonómeros presentes en el copolímero de etileno (a2).
En otra realización (A3) del polímero (a), el polímero (a) es el polímero (a3) que preferentemente es un polímero de etileno con uno o más, preferentemente un, comonómero seleccionado de alfa-olefina-(C1-C8).
Lo más preferentemente, el polímero (a) se selecciona del polímero (a1) o (a2).
El contenido del comonómero polar presente en el polímero (a2) es preferentemente de 0,5 a 30,0 % en moles, de 2,5 a 20,0% en moles, preferentemente de 4,5 a 18% en moles, preferentemente de 5,0 a 18,0 % en moles, preferentemente de 6,0 a 18,0 % en moles, preferentemente de 6,0 a 16,5 % en moles, más preferentemente de 6,8 a 15,0 % en moles, más preferentemente de 7,0 a 13,5 % en moles, cuando se mide de acuerdo con "Contenidos de comonómero" como se describe a continuación en "Métodos de determinación".
En dicha otra realización preferida (A2) del polímero (a), el polímero (a2) es preferentemente un copolímero de etileno con el comonómero polar, como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones y con comonómero que contiene grupo(s) silano de acuerdo con la fórmula (I), más preferentemente con comonómero que contiene grupo(s) silano de acuerdo con la fórmula (II), más preferentemente con comonómero que contiene grupo(s) silano de acuerdo con la fórmula (II) seleccionado de vinil trimetoxisilano, vinil bismetoxietoxisilano, vinil trietoxisilano o comonómero de vinil trimetoxisilano, como se ha definido anteriormente o en las reivindicaciones. Preferentemente, el polímero (a2) es un copolímero de etileno con comonómero de acrilato de metilo, acrilato de etilo o acrilato de butilo y con vinil trimetoxisilano, vinil bismetoxietoxisilano, vinil trietoxisilano o comonómero de vinil trimetoxisilano, preferentemente con comonómero de vinil trimetoxisilano o vinil trietoxisilano. Más preferentemente el polímero (a2) es un copolímero de etileno con comonómero de acrilato de metilo y con trimetoxisilano, vinil bismetoxietoxisilano, vinil trietoxisilano o comonómero de vinil trimetoxisilano, preferentemente con comonómero de vinil trimetoxisilano o vinil trietoxisilano, más preferentemente con vinil trimetoxisilano. Por consiguiente, el polímero (a2) es lo más preferentemente un copolímero de etileno con comonómero de acrilato de metilo junto con comonómero que contiene grupo(s) silano como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones, preferentemente un copolímero de etileno con comonómero de acrilato de metilo y con comonómero de vinil trimetoxisilano o vinil trietoxisilano, preferentemente con comonómero de acrilato de metilo y con comonómero de vinil trimetoxisilano.
Sin pretender quedar ligado a teoría alguna, el acrilato de metilo (MA) es el único acrilato que no puede experimentar la reacción de pirólisis del éster, ya que no sigue esta ruta de reacción. Por lo tanto, el polímero (a2) con comonómero de MA no forma ningún producto de degradación de ácido nocivo (ácido acrílico) en el esqueleto de polímero a altas temperaturas, de modo que el polímero (a2) de etileno y comonómero de acrilato de metilo contribuye a una buena calidad y ciclo de vida del artículo final del mismo. Este no es el caso, por ejemplo, de las unidades de acetato de vinilo de EVA, ya que el EVA forma productos de degradación de ácido acético nocivos a altas temperaturas. Además, los otros acrilatos como el acrilato de etilo (EA) o el acrilato de butilo (BA) pueden experimentar la reacción de pirólisis del éster y, si se degradan, podrían formar subproductos olefínicos volátiles y dar como resultado un grupo ácido en el esqueleto de polímero.
El polímero (a) presente en el al menos una capa del elemento de capa (LE), permite, si se desea, disminuir el MFR del polímero (a) en comparación con la técnica anterior y, por lo tanto, ofrece una mayor resistencia al flujo durante la producción del elemento de capa (LE) preferible de la invención. Como resultado, el MFR preferible puede contribuir aún más, si se desea, a la calidad del elemento de capa (LE) y a un artículo del mismo que comprende el elemento de capa (LE).
El índice de fluidez, MFR2, de la composición de polímero, preferentemente de polímero (a), es preferentemente menos de 20g/10min, preferentemente menos de 15g/10min, preferentemente de 0,1 a 13g/10min, preferentemente de 0,2 a 10 g/10 min, preferentemente de 0,3 a 8 g/10 min, más preferentemente de 0,4 a 6, g/10 min (de acuerdo con la norma ISO 1133 a 190 °C y una carga de 2,16 kg).
El MFR preferible de la composición de polímero, preferentemente del polímero (a) puede contribuir además, si se desea, a la calidad del elemento de capa (LE) preferible, de un artículo, preferentemente de un artículo que comprende el elemento de capa (LE) preferible, de la invención. Además, el polímero (a) de la invención puede tener, si se desea, niveles bajos de MFR, por ejemplo, un MFR más bajo que el utilizado convencionalmente en el campo de los módulos fotovoltaicos (FV), ya que el polímero (a) tiene propiedades ventajosas de fluidez y procesabilidad combinadas con propiedades de adherencia altamente viables.
La composición, preferentemente el polímero (a), preferentemente tiene una temperatura de fusión, Tm, de 120 °C o menos, preferentemente 110 °C o menos, más preferentemente 100 °C o menos y lo más preferentemente 95 °C o menos, cuando se mide de acuerdo con ASTM D3418 como se describe en "Métodos de Determinación". Preferentemente, la temperatura de fusión de la composición, más preferentemente del polímero (a) es de 70 °C o más, más preferentemente 75 °C o más, incluso más preferentemente 78 °C o más, cuando se mide como se describe a continuación en "Métodos de Determinación". La temperatura de fusión preferida es beneficiosa, por ejemplo, para un proceso de laminación del elemento de capa preferible (LE) de la invención, ya que se puede reducir el tiempo de la etapa de fusión/ablandamiento.
Normalmente, y preferentemente, la densidad de la composición, preferentemente del polímero (a), del elemento de capa intermedia es superior a 860 kg/m3. Preferentemente la densidad no es superior a 970 kg/m3, y preferentemente es de 920 a 960 kg/m3, de acuerdo con ISO 1872-2 como se describe a continuación en "Métodos de Determinación".
El polímero (a) preferido es un polímero de etileno (a1) con comonómero de vinil trimetoxisilano o un copolímero de etileno (a2) con comonómero de acrilato de metilo y con comonómero de vinil trimetoxisilano.
El polímero (a) más preferido es el polímero (a2). El polímero (a) más preferido es un copolímero de etileno (a2) con comonómero de acrilato de metilo y con comonómero de vinil trimetoxisilano.
Si se desea en la realización, en donde el polímero (a), preferentemente el polímero (a1) o el polímero (a2), preferentemente la composición de polímero que contiene unidades (b) que contienen grupo(s) silano como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones, del elemento de capa (LE) polimérico, se puede reticular con un catalizador de condensación de silanol (SCC), que se selecciona preferentemente del grupo C de carboxilatos de metales, tales como estaño, zinc, hierro, plomo y cobalto; de un compuesto de titanio que lleva un grupo hidrolizable con un ácido de Bronsted (preferentemente como se describe en el documento WO 2011160964 de Borealis), de bases orgánicas; de ácidos inorgánicos; y de ácidos orgánicos; adecuadamente de carboxilatos de metales, tales como estaño, zinc, hierro, plomo y cobalto, del compuesto de titanio que lleva un grupo hidrolizable con un ácido de Bronsted como se ha definido anteriormente o de ácidos orgánicos, adecuadamente de dilaurato de dibutil estaño (DBTL), dilaurato de dioctil estaño (DOTL), en particular DOTL; compuesto de titanio que lleva un grupo hidrolizable con un ácido de Bronsted como se ha definido anteriormente; o un ácido sulfónico orgánico aromático, que es adecuadamente un ácido sulfónico orgánico que comprende el elemento estructural:
Ar(SO3H)x (II)
en donde Ar es un grupo arilo que puede estar sustituido o no sustituido, y si está sustituido, entonces adecuadamente con al menos un grupo hidrocarbilo de hasta 50 átomos de carbono, y x es al menos 1; o un precursor del ácido sulfónico de fórmula (II) que incluye un anhídrido de ácido del mismo o un ácido sulfónico de fórmula (II) que ha sido provisto con uno o varios grupos protectores hidrolizables, por ejemplo, un grupo acetilo que se puede eliminar por hidrólisis. Dichos ácidos sulfónicos orgánicos se describen, por ejemplo, en el documento EP736065, o como alternativa, en los documentos EP1309631 y EP1309632.
Si está presente, entonces la cantidad de catalizador de condensación de silanol (SCC), es normalmente de 0,00001 a 0,1 mol/kg de composición de polímero, preferentemente de 0,0001 a 0,01 mol/kg de composición de polímero, más preferentemente de 0,0005 a 0,005 mol/kg de composición de polímero. La elección del s Cc y la cantidad viable del mismo depende de la aplicación final y se encuentra dentro de las habilidades de la persona experta.
En una realización preferida del proceso de la invención, el polímero (a), preferentemente la composición de polímero, de la capa polimérica no se reticula antes de introducir en el proceso de laminación, durante el proceso de laminación o después del proceso de laminación utilizando un catalizador de condensación de silanol (SCC), que se selecciona del grupo de carboxilatos de estaño, zinc, hierro, plomo o cobalto o ácidos sulfónicos orgánicos aromáticos, preferentemente del SCC preferible anterior de acuerdo con el grupo C, o irradiación con haz electrónico.
Más preferentemente, también el(los) elemento(s) de capa que está(n) en contacto directo con la capa polimérica del laminado son sin un agente de reticulación seleccionado del catalizador de condensación de silanol (SCC), que se selecciona del grupo de carboxilatos de estaño, zinc, hierro, plomo o cobalto o ácidos sulfónicos orgánicos aromáticos, preferentemente del SCC preferible anterior de acuerdo con el grupo C.
Más preferentemente, el polímero (a), preferentemente el polímero (a1) o el polímero (a2), preferentemente la composición de polímero, de la capa polimérica de la invención no se reticula con un agente de reticulación seleccionado de peróxido o catalizador de condensación de silano (SCC), que se selecciona del grupo SCC de carboxilatos de estaño, zinc, hierro, plomo o cobalto o ácidos sulfónicos orgánicos aromáticos, preferentemente del SCC de acuerdo con el grupo C, como se ha definido anteriormente o en las reivindicaciones, antes o durante, preferentemente antes, durante o después del proceso de laminación.
Se prefiere que la capa polimérica del laminado multicapa no se reticule con el agente de reticulación, como se ha definido anteriormente, antes de la introducción o durante el proceso de laminación, o antes o durante el uso del laminado multicapa en la aplicación final. La composición de polímero que comprende el polímero (a) y las unidades (b) que contienen grupo(s) silano, más preferentemente el polímero (a1) o (a2), permite así disminuir el MFR del polímero (a), preferentemente el polímero (a1) o (a2), en comparación con la técnica anterior y, por lo tanto, ofrece una mayor resistencia al flujo en la etapa de prensado (iii) y/o (iv) etapa de recuperación. Como resultado, el MFR preferible puede contribuir aún más, si se desea, a la calidad del laminado multicapa final, tal como el módulo FV final preferible, y al tiempo de ciclo de laminación corto que se puede obtener mediante el proceso de la invención.
La composición de polímero que comprende el polímero (a) y las unidades (b) que contienen grupo(s) silano, más preferentemente el polímero (a1) o (a2), presente en la capa polimérica tiene preferentemente un índice de adelgazamiento por cizalla, SHI005/300, de 30,0 a 100,0, preferentemente de 40,0 a 80,0, cuando se mide de acuerdo con "Propiedades reológicas: Mediciones de Cizalladura Dinámica (mediciones de oscilación de frecuencia)" como se describe a continuación en "Métodos de Determinación".
El intervalo SHI preferible contribuye aún más al proceso de laminación, por ejemplo, el proceso de laminación de un laminado de módulo fotovoltaico de la invención, ya que dicha propiedad de reología preferible provoca menos tensión en el elemento de la célula FV. De manera adicional, la propiedad de reología preferible contribuye a la opción de usar un índice de flujo de fusión menor, MFR, si se desea. El SHI preferible contribuye así adicionalmente a la calidad del laminado multicapa final, tal como el módulo FV final preferible, y al corto tiempo del ciclo de laminación del proceso de la invención.
De manera adicional, la combinación del SHI preferible y el MFR bajo preferible de la composición polimérica, preferentemente del polímero (a), más preferentemente el polímero (a1) o (a2) contribuye aún más a una tasa de viscosidad de cizalladura cero alta deseable de la composición de polímero, de este modo contribuye adicionalmente a la reducción o prevención del flujo fuera del material durante la laminación. Y en esta realización preferible, la masa fundida de dicho polímero (a), más preferentemente el polímero (a1) o (a2), contribuye además a una humectación adecuada de varias interfaces (elementos de capa) dentro del laminado. Por consiguiente, la combinación del SHI preferible y el intervalo de MFR preferible de la composición de polímero, preferentemente del polímero (a), más preferentemente el polímero (a1) o (a2) contribuye adicionalmente a la calidad del laminado multicapa final, tal como el módulo FV final preferible, y al corto tiempo del ciclo de laminación del proceso de la invención. Como ya se ha mencionado, con la presente composición de polímero preferible se puede evitar la reticulación del elemento de capa (LE) polimérico con peróxido o catalizador SCC durante el proceso de laminación, lo que contribuye a lograr la buena calidad del laminado multicapa final. Adicionalmente, el tiempo del ciclo de laminación se puede acortar sin deteriorar la calidad del laminado multicapa formado. Por ejemplo, la etapa de recuperación (iv) del proceso puede ser corta, ya que no es necesaria la eliminación de subproductos que consume mucho tiempo, los cuales se forman normalmente en la reticulación con peróxido de la técnica anterior.
Como se ha dicho, se prefiere que la capa polimérica (LE) no se someta a ningún agente reticulante de peróxido o catalizador de condensación de silanol (SCC) como se ha definido anteriormente antes o durante, preferentemente antes, durante o después, del proceso de laminación de la invención.
Debe entenderse que el peróxido o SCC como se ha definido anteriormente son los suministrados convencionalmente con el propósito de reticulación.
La composición de polímero que se reticula, por ejemplo, usando los agentes de reticulación anteriores tiene una red típica, entre otros, reticulaciones interpoliméricas (puentes), como se conoce en el campo. El grado de reticulación puede variar dependiendo de la aplicación final.
Se prefiere que el polímero (a) del elemento de capa (LE) polimérico sea distinto de EVA reticulado, preferentemente el polímero (a) es distinto de EVA.
Por consiguiente, en una realización, la composición de polímero del elemento de capa (LE) polimérico de la invención comprende adecuadamente aditivos distintos de las cargas (como retardantes de llama (FR)). Entonces, la composición de polímero comprende, preferentemente, consiste en, basado en la cantidad total (100 % en peso) de la composición de polímero,
- de 90 a 99,9999 % en peso del polímero (a)
- de 0,01 a 1,00 % en moles de unidades (b) que contienen grupo(s) silano y
- adecuadamente de 0,0001 a 10 % en peso de los aditivos.
La cantidad total de aditivos opcionales está adecuadamente entre 0,0001 y 5,0 % en peso, como entre 0,0001 y 2,5 % en peso.
Los aditivos opcionales son, por ejemplo, aditivos convencionales adecuados para la aplicación final deseada y dentro de las habilidades de una persona experta, incluyendo sin limitación, preferentemente al menos antioxidante(s) y estabilizador(es) de luz UV, y también puede incluir desactivador(es) metálicos, agente(s) de nucleación, clarificador(es), abrillantador(es), secuestrante(s) de ácidos, así como agente(s) deslizante(s) o talco, etc. Cada aditivo se puede usar, por ejemplo, en cantidades convencionales, siendo preferentemente la cantidad total de aditivos presentes en la composición de polímero como se ha definido anteriormente. Dichos aditivos generalmente están comercializados y se describen, por ejemplo, en "Plastic Additives Handbook", 5a edición, 2001 de Hans Zweifel.
En otra realización, la composición de polímero del elemento de capa (LE) polimérico de la invención comprende también, además de los aditivos adecuados como se ha definido anteriormente, cargas, tales como pigmentos, FR con cantidades retardantes de la llama o negro de humo. Entonces, la composición de polímero de la invención comprende, preferentemente consiste en, basado en la cantidad total (100% en peso) del elemento de capa (LE) polimérico,
- de 90 a 99,9999 % en peso, adecuadamente de 40 a 70 % en peso, del polímero (a)
- de 0,01 a 1,00 % en moles de unidades (b) que contienen grupo(s) silano y
- hasta 70 % en peso, adecuadamente de 30 a 60 % en peso, de aditivos y carga(s).
Como ejemplos no limitativos, la(s) carga(s) opcional(es) comprenden retardadores de la llama, tales como hidróxido de magnesio, polifosfato de amonio, etc.
En la realización preferida, la composición de polímero comprende, preferentemente, consiste en,
- de 30 a 90 % en peso, adecuadamente de 40 a 70 % en peso, del polímero (a)
- de 0,01 a 1,00 % en moles de unidades (b) que contienen grupo(s) silano y
- de 0,0001 a 10 % en peso de aditivos y opcionalmente cargas, preferentemente de 0,0001 a 10 % en peso de aditivos.
En una realización preferible, la composición de polímero del elemento de capa (LE) polimérico consiste en el polímero (a) como único(s) componente(s) polimérico(s). "Componente(s) polimérico(s)" excluye(n) en el presente documento cualquier polímero(s) portador(es) de aditivo opcional o carga(s), por ejemplo, lote(s) maestro(s) de aditivo(s) o, respectivamente, carga(s) junto con el polímero portador, opcionalmente presente en la composición de polímero de la capa polimérica. Dicho(s) polímero(s) portador(es) opcional(es) se calcula(n) respecto a la cantidad del respectivo aditivo o, respectivamente, carga basado en la cantidad (100 %) de la composición de polímero de la capa polimérica.
Se prefiere que al menos una capa del elemento de capa (LE) polimérico consista en la composición polimérica de la invención.
El polímero (a) de la composición de polímero del elemento de capa (LE) polimérico puede, por ejemplo, estar comercializado o puede prepararse de acuerdo con o de manera análoga a procesos de polimerización conocidos descritos en la bibliografía química.
En una realización preferible el polímero (a), preferentemente el polímero (a1) o (a2), se produce polimerizando etileno adecuadamente con comonómero que contiene grupo(s) silano (= unidades (b) que contienen grupo(s) silano) como se ha definido anteriormente y opcionalmente con uno o más otros comonómeros en un proceso de alta presión (HP) usando polimerización por radicales libres en presencia de uno o más iniciadores y opcionalmente usando un agente de transferencia de cadena (CTA) para controlar el MFR del polímero. El reactor HP puede ser, por ejemplo, un reactor de autoclave o tubular bien conocido o una mezcla de ellos, adecuadamente un reactor tubular. La polimerización a alta presión (HP) y el ajuste de las condiciones del proceso para adaptar aún más las otras propiedades del polímero dependiendo de la aplicación final deseada son bien conocidos y descritos en la bibliografía, y pueden ser utilizados fácilmente por un experto. Las temperaturas de polimerización apropiada varían hasta 400 °C, preferentemente de 80 a 350 °C y la presión de 70 MPa, adecuadamente de 100 a 400 MPa, adecuadamente de 100 a 350 MPa. La polimerización a alta presión se realiza generalmente a presiones de 100 a 400 MPa y a temperaturas de 80 a 350 °C. Dichos procesos son bien conocidos y están bien documentados en la bibliografía y se describirán con más detalle más adelante.
La incorporación de el(los) comonómero(s), si están presentes, y opcionalmente, y preferentemente, las unidades (b) que contienen grupo(s) silano adecuadamente como comonómero, así como comonómero(s) y el control de la alimentación del comonómero para obtener el contenido final deseado de dichos comonómeros y de unidades (b) que contienen grupo(s) silano opcionales y preferibles como el comonómero, se puede llevar a cabo de una manera bien conocida y está dentro de las habilidades de un experto en la materia.
Detalles adicionales de la producción de (co)polímeros de etileno por medio de polimerización por radicales a presión elevada se pueden encontrar en Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 6 (1986), pp 383-410 y Encyclopedia of Materials: Science and Technology, 2001 Elsevier Science Ltd.: "Polyethylene: High-pressure, R.Klimesch, D.Littmann and F.-O. Mahling pp. 7181-7184.
Dicha polimerización a alta presión da como resultado un denominado polímero de etileno de baja densidad (LDPE), en el presente documento con el comonómero (polar) opcional como se ha definido anteriormente o en las reivindicaciones y opcional y preferible con comonómero que contiene grupo(s) silano) como las unidades (b) que contienen grupo(s) silano. El término LDPE tiene un significado bien conocido en el campo de los polímeros y describe la naturaleza del polietileno producido en HP, es decir las características típicas, tales como arquitectura de ramificación diferente, para distinguir el LDPE de PE producido en presencia de un catalizador de polimerización de olefinas (también conocido como catalizador de coordinación). Aunque el término LDPE es una abreviatura para polietileno de baja densidad, se comprende que el término no limita el intervalo de densidad, pero abarca polietileno HP de tipo LDPE con densidades bajas, medias y elevadas.
Proceso de laminación de la invención
El elemento de sustrato y el elemento de capa (LE) polimérico normalmente se fabrican previamente por separado antes de ensamblarlos en una forma de ensamblaje multilaminado. El elemento de sustrato prefabricado y el elemento de capa (LE) polimérico prefabricado se pueden producir usando procesos convencionales. Normalmente, el elemento de capa (LE) polimérico se produce mediante extrusión por fundición (por ejemplo, en el caso de un elemento monocapa polimérico) o mediante coextrusión (por ejemplo, en el caso de un elemento multicapa polimérico). La coextrusión puede llevarse a cabo mediante extrusión por fundición o extrusión de película soplada, procesos que son muy conocidos en el campo de la producción de películas y dentro de las habilidades de un experto en la materia.
El espesor del elemento de sustrato prefabricado y el elemento de capa (LE) polimérico prefabricado, así como cualquier elemento adicional, del laminado multicapa puede variar dependiendo de la aplicación final deseada y puede ser elegido en consecuencia por un experto en la materia. Las siguientes condiciones de proceso se aplican al proceso para producir el laminado multicapa y al proceso preferible para producir el módulo fotovoltaico de la invención.
El proceso de laminación se lleva a cabo en un equipo laminador que puede ser, por ejemplo, cualquier laminador convencional que sea adecuado para el multilaminado a laminar. La elección del laminador está dentro de las habilidades de un experto en la materia. Normalmente, el laminador comprende una cámara en donde tienen lugar las etapas (ii)-(v) de calentamiento, opcional y preferible, evacuación, prensado y recuperación (incluido el enfriamiento).
El proceso de laminación normalmente está provisto de medios para monitorizar y controlar la presión ejercida sobre el conjunto multicapa, como es bien conocido en el campo de los procesos y equipos de laminación. Por lo tanto, normalmente el laminador proporciona medios para establecer el perfil de presión al que se desea someter el conjunto multicapa durante la etapa de aumento de presión (iii) y la etapa de mantenimiento de la presión (iv).
Por consiguiente, la presión utilizada en la etapa de mantenimiento de la presión (iv) se mantiene a una presión de 790 mbar o menos. Preferentemente, la etapa de mantenimiento de la presión (iv) se mantiene preferentemente a una presión de 0 a 790, 0 a 700, preferentemente de 0 a 650, preferentemente de 0 a 600, preferentemente de 0 a 550, preferentemente de 0 a 550, preferentemente de 0 a 500, preferentemente de 0 a 450, mbar. En otra realización preferida de la presente invención la presión en la etapa de mantenimiento de la presión (iv) se mantiene en el intervalo de 0 a 440 mbar, preferentemente de 50 a 420 mbar y más preferentemente de 190 a 410 mbar. Las definiciones preferibles anteriores significan que al final de la etapa de mantenimiento de la presión (iv) la presión se puede reducir a 0 mbar antes de la etapa de recuperación (v).
Otra realización preferida de la presente invención estipula que se varía la presión en la etapa de mantenimiento de la presión (iv), lo que significa que se pueden aplicar dos o más presiones diferentes en los intervalos indicados anteriormente. Se prefiere por ejemplo aplicar una presión de 500 mbar durante 10 a 15 minutos y después continuar calentando a una presión de 0 mbar durante 1 a 5 minutos antes de realizar la etapa de recuperación (v).
La etapa de aumento de la presión (iii) comienza preferentemente cuando el al menos un elemento de capa (LE) polimérico alcanza una temperatura que es de 3 a 10 °C más alta que la temperatura de fusión del polímero (a), preferentemente del polímero (a1) o (a2), de dicho elemento de capa (LE) polimérico.
La etapa de aumento de la presión (iii) comienza preferentemente cuando el al menos un elemento de capa (LE) polimérico alcanza una temperatura de al menos 85 °C, adecuadamente de 85 a 150, adecuadamente de 85 a 148 °C.
La duración de la etapa de calentamiento (ii) es preferentemente de 0,5 a 7 minutos, preferentemente de 1 a 6 minutos, adecuadamente de 1,5 a 5 minutos. La etapa de calentamiento (ii) puede realizarse y normalmente se realiza por etapas.
La duración de la etapa de aumento de la presión (iii) es preferentemente de 0,01 a 10 minutos, preferentemente de 0,01 a 5, preferentemente de 0,01 a 3, minutos. La etapa de aumento de la presión (iii) se puede realizar en una sola etapa o se puede realizar en múltiples etapas.
La duración de la etapa de mantenimiento de la presión (iv) es preferentemente de 0,5 a 20, preferentemente de 0,7 a 15, minutos.
Preferentemente, la suma de la duración de la etapa de aumento de la presión (iii) y la etapa de mantenimiento de la presión (iv) es preferentemente de 0,5 a 20, preferentemente de 0,5 a 18, preferentemente de 0,5 a 15, minutos.
La suma de la duración de la etapa de calentamiento (ii), la etapa de aumento de la presión (iii) y la etapa de mantenimiento de la presión (iv) es preferentemente inferior a 25, preferentemente de 2 a 22, preferentemente de 5 a 22, minutos.
El proceso de laminación de la invención se puede utilizar para producir un módulo FV, elemento de construcción, vidrio de seguridad para edificios o vehículos, etc.
El proceso de la invención es preferentemente para producir un laminado multicapa que comprende un primer elemento de sustrato, uno o más elementos de capa (LE) poliméricos y un segundo elemento de sustrato.
Proceso de laminación de la invención para producir un módulo FV
El proceso de laminación de acuerdo con la invención es preferentemente para producir un laminado multicapa que es un módulo fotovoltaico (FV), que comprende, en el orden dado, un elemento de capa frontal protector, preferentemente un elemento de capa de vidrio frontal, un elemento de capa de encapsulación frontal, un elemento fotovoltaico, un elemento de capa de encapsulación trasero y un elemento de capa posterior protector;
en donde
- uno cualquiera o más del elemento de capa de encapsulación frontal, elemento de capa de encapsulación trasero o elemento de capa posterior protector, adecuadamente uno o ambos del elemento de capa de encapsulación frontal o el elemento de capa de encapsulación trasero, preferentemente ambos, el elemento de capa de encapsulación frontal y el elemento de capa de encapsulación trasero, es/son dicho elemento(s) de capa (LE) polimérico(s);
- el elemento de capa frontal protector es dicho primer elemento de sustrato; y
- el elemento de capa posterior protector es dicho segundo elemento de sustrato.
La al menos una capa polimérica puede ser un elemento monocapa o multicapa. En el caso de que el elemento de capa de encapsulación frontal y/o trasero sean como la capa polimérica (LE), entonces dicho(s) elemento(s) de capa de encapsulación es(son) preferentemente dicho(s) elemento(s) monocapa polimérico(s). Si tanto el elemento de capa de encapsulación frontal como el elemento de capa de encapsulación trasero son de material polimérico, entonces el material polimérico de los elementos de capa de encapsulación frontal y trasero pueden ser iguales o diferentes, por ejemplo, el mismo.
El primer sustrato del laminado multicapa, preferentemente el elemento de capa frontal protector de un módulo FV, es preferentemente un elemento de capa de vidrio que puede ser cualquier material de capa de vidrio adecuado, por ejemplo, un tipo de capa de vidrio utilizado convencionalmente en la aplicación final deseada, como en el campo de los módulos FV.
El elemento de capa posterior protector también se conoce como "elemento de capa de lámina posterior". Ambos términos se utilizan en el presente documento a continuación.
El elemento de capa de lámina posterior puede ser un elemento de capa polimérico o no polimérico y flexible o rígido. El elemento de capa de lámina posterior polimérico puede ser un elemento monocapa o multicapa y comprende al menos una capa polimérica. El elemento de capa de lámina posterior rígido puede ser un elemento monocapa o multicapa y comprende al menos una capa rígida. La capa de vidrio es un ejemplo de elemento de lámina posterior rígido.
El elemento de capa de lámina posterior también puede representar un elemento de sustrato o un elemento de capa (LE) polimérico del proceso de la invención. El elemento de capa de lámina posterior es preferentemente un elemento de sustrato que puede ser rígido o flexible. El elemento de capa de lámina posterior es lo más preferentemente un elemento de capa de lámina posterior polimérico.
El "elemento fotovoltaico" significa que el elemento tiene actividad fotovoltaica. El elemento fotovoltaico puede ser, por ejemplo, un elemento de célula(s) fotovoltaica(s), que tiene un significado bien conocido en la técnica. El material basado en silicio, por ejemplo, silicio cristalino, es un ejemplo no limitante de materiales usados en célula(s) fotovoltaica(s). El material de silicio cristalino puede variar con respecto a la cristalinidad y tamaño de cristal, como es conocido por la persona experta. De manera alternativa, el elemento fotovoltaico puede ser una capa de sustrato, de forma que sobre una superficie del mismo se expone una capa adicional o deposito con actividad fotovoltaica, por ejemplo una capa de vidrio, en el que sobre un lado de la misma se imprime un material de tinta con actividad fotovoltaica, o una capa de sustrato, de forma que sobre un lado del mismo se deposita un material con actividad fotovoltaica. Por ejemplo, en las disoluciones de película fina bien conocidas de elementos fotovoltaicos, por ejemplo, una tinta con actividad fotovoltaica se imprime sobre un lado de un sustrato, que es normalmente un sustrato de vidrio.
El elemento fotovoltaico es, lo más preferentemente, un elemento de célula(s) fotovoltaica(s). "Célula(s) fotovoltaica(s)" significa en el presente documento un elemento(s) de capa de células fotovoltaicas junto con conectores.
El módulo FV también puede comprender otros elementos de capa, como es conocido en el campo de los módulos FV. Además, cualquiera de los otros elementos de capa pueden ser elementos mono o multicapa.
En algunas realizaciones, puede haber una capa adhesiva entre los diferentes elementos de capa y/o entre las capas de un elemento multicapa, como se conoce en la técnica. Dicha capa adhesiva tiene la función de mejorar la adherencia entre los dos elementos y tiene un significado bien conocido en el campo de la laminación. Las capas adhesivas se diferencian de los demás elementos de capa funcional del módulo fotovoltaico, por ejemplo los especificados anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones, como es evidente para un experto en la materia.
Todos los elementos anteriores del módulo fotovoltaico tienen un significado bien conocido. El elemento de capa frontal protector, preferentemente un elemento de capa de vidrio frontal, un elemento de capa de encapsulación frontal, un elemento fotovoltaico, un elemento de capa de encapsulación trasero y un elemento de capa de lámina posterior distinto del elemento de capa (LE) polimérico de la invención se pueden producir en un manera bien conocida en el campo fotovoltaico o están comercializados.
La composición de polímero del elemento de capa (LE) polimérico de la invención, así como cualquiera de los elementos anteriores, puede estar comercializada o producirse como se ha definido anteriormente en "Polímero (a) y las unidades (b) que contienen grupo(s) silano de la al menos una capa polimérica del laminado multicapa".
Como es bien conocido en el campo FV, el espesor de los elementos mencionados anteriormente, así como cualquier elemento adicional, del módulo fotovoltaico laminado de la invención puede variar dependiendo de la realización deseada del módulo fotovoltaico y puede ser elegido en consecuencia por un experto en la materia.
Solo a modo de ejemplo no limitante, el espesor del elemento monocapa o multicapa de encapsulación frontal y trasero es normalmente de hasta 2 mm, preferentemente hasta 1 mm, normalmente de 0,3 a 0,6 mm.
Solo a modo de ejemplo no limitante, el espesor del elemento de capa frontal protector rígido, por ejemplo, una capa de vidrio, es normalmente de hasta 10 mm, preferentemente hasta 8 mm, preferentemente de 2 a 4 mm. Solo a modo de ejemplo no limitante, el espesor del elemento de capa frontal protector flexible, por ejemplo, elemento (multi)capa polimérico, es normalmente de hasta 700, como de 90 a 700, adecuadamente de 100 a 500, tal como de 100 a 400, |jm.
Solo a modo de ejemplo no limitante, el espesor del elemento de capa posterior (lámina posterior) protector flexible, por ejemplo, elemento (multi)capa polimérico, es normalmente de hasta 700, como de 90 a 700, adecuadamente de 100 a 500, tal como de 100 a 400, jm . El elemento de capa (lámina posterior) protector flexible es normalmente un elemento mono o multicapa polimérico.
Solo a modo de ejemplo no limitante, el espesor del elemento de capa posterior (lámina posterior) protector rígido, por ejemplo, una capa de vidrio, es normalmente de hasta 10 mm, preferentemente hasta 8 mm, preferentemente hasta 4 mm, preferentemente de 2 a 4 mm.
Solo a modo de ejemplo no limitante, el espesor de un elemento fotovoltaico, por ejemplo, un elemento de célula(s) fotovoltaica(s) monocristalinas, es normalmente entre 100 y 500 micrómetros.
También debe entenderse que parte de los elementos pueden estar en forma integrada, es decir, dos o más de dichos elementos FV pueden integrarse entre sí, preferentemente por laminación, antes de que los elementos de la etapa de montaje (i) se introduzcan en dicha etapa (i).
Por consiguiente, el proceso es preferentemente un proceso como se ha definido anteriormente, a continuación o en las reivindicaciones para producir un módulo fotovoltaico (FV) que comprende, en el orden dado, un elemento de capa frontal protector, un elemento de capa de encapsulación frontal, un elemento fotovoltaico, un elemento de capa de encapsulación trasero y un elemento de capa posterior protector; en donde al menos uno del elemento de capa de encapsulación frontal o el elemento de capa de encapsulación trasero o tanto el elemento de capa de encapsulación frontal como el elemento de capa de encapsulación trasero, comprende(n) una composición de polímero que comprende:
- (a) un polímero, en donde dicho polímero (a) opcionalmente lleva unidades que contienen grupo(s) funcional(es); y
- (b) unidades que contienen grupo(s) silano;
y en donde el proceso comprende las etapas de:
(i) etapa de ensamblaje para disponer el elemento de capa frontal protector, el elemento de capa de encapsulación frontal, el elemento fotovoltaico, el elemento de capa de encapsulación trasero y el elemento de capa posterior protector, en el orden dado, para formar un conjunto de módulo fotovoltaico;
(ii) etapa de calentamiento para calentar el conjunto de módulo fotovoltaico opcionalmente, y preferentemente, en una cámara en condiciones de evacuación;
(iii) etapa de aumento de la presión, donde la presión sobre el conjunto multicapa aumenta gradualmente en una o varias etapas;
(iv) etapa de mantenimiento de la presión, donde se mantiene la presión sobre el conjunto multicapa en las condiciones de calentamiento para que se produzca la laminación del conjunto; y
(v) etapa de recuperación para enfriar y retirar el laminado multicapa obtenido para su uso posterior;
- en donde la presión durante la etapa de mantenimiento de la presión (iv) se mantiene a 790 mbar o inferior.
Las condiciones y duraciones preferibles anteriores, tal como se definen anteriormente en "Proceso de laminación de la invención", se aplican, como es natural, también para el proceso de laminación del laminado del módulo FV.
La invención proporciona además un laminado multicapa, preferentemente un módulo fotovoltaico (FV), que se puede obtener, preferentemente producir mediante, el proceso de la invención.
La invención proporciona además un laminado multicapa, preferentemente un módulo fotovoltaico (FV), que se puede obtener, preferentemente producir mediante, el proceso de la invención, en donde la variación del espesor promedio del laminado multicapa es 60 % o menos, preferentemente del 0 al 50 %, preferentemente del 0 al 40 %, preferentemente del 0 al 38 %, de modo que la variación del espesor promedio (%) significa el promedio de la variación del espesor de dos bordes opuestos del laminado multicapa como se define y calcula en "Métodos de determinación".
La invención proporciona además un módulo fotovoltaico (PV) que comprende, en el orden dado, un elemento de capa frontal protector, un elemento de capa de encapsulación frontal, un elemento fotovoltaico, un elemento de capa de encapsulación trasero y un elemento de capa posterior protector;
- en donde uno cualquiera o más del elemento de capa de encapsulación frontal, elemento de capa de encapsulación trasero o elemento de capa posterior protector, adecuadamente uno o ambos del elemento de capa de encapsulación frontal o el elemento de capa de encapsulación trasero, preferentemente ambos, el elemento de capa de encapsulación frontal y el elemento de capa de encapsulación trasero, es/son dicho(s) elemento(s) de capa (LE) polimérico(s); que comprende una composición de polímero que comprende
- (a) un polímero, como se ha definido anteriormente o en las reivindicaciones; y
en donde la variación del espesor promedio del módulo fotovoltaico (FV) es 60 % o menos, preferentemente del 0 al 50 %, preferentemente del 0 al 40 %, preferentemente del 0 al 38 %, de modo que la variación del espesor promedio (%) significa el promedio de la variación de espesor de dos bordes opuestos del módulo FV calculado como se describe en "Métodos de determinación".
Métodos de determinación
A menos que se afirme lo contrario en la descripción o en la parte experimental, se usaron los siguientes métodos para las determinaciones apropiada de la composición polimérica, polímero polar y/o cualesquiera preparaciones de muestra de los mismos, tal y como se especifica en el texto o en la parte experimental.
Índice de fluidez
El índice de fluidez (MFR) se determina según la norma ISO 1133 y se indica en g/10 min. El MFR es una indicación de la fluidez y, por tanto, de la capacidad de procesamiento, del polímero. Cuanto mayor es el índice de fluidez, menor es la viscosidad del polímero. El MFR se determina a 190 °C, en el caso del polietileno. El MFR se puede determinar a diferentes cargas tales como 2,16 kg (MFR2) o 5 kg (MFR5).
Densidad
Polietileno de baja densidad (LDPE): Se midió la densidad del polímero según la norma ISO 1183-2. Se ejecutó la preparación de muestra de acuerdo con ISO 1872-2 Tabla 3 Q (moldeo por compresión).
Contenido de comonómero:
El contenido (% en peso y % en moles) de comonómero polar presente en el polímero y el contenido (% en peso y % en moles) de unidades que contienen grupo(s) silano (preferentemente comonómero) presentes en la composición polimérica (preferentemente en el polímero):
Se usó espectroscopia de resonancia magnética nuclear cuantitativa (RMN) para cuantificar el contenido de comonómero de la composición polimérica o polímero, como se ha comentado anteriormente o a continuación en el contexto.
Se registraron los espectros de RMN de 1H cuantitativo en el estado en solución usando un espectrómetro de RMN Bruker Advance III 400 NMR que operaba a 400,15 MHz. Se registraron todos los espectros usando una cabeza de sonda de 5 mm inversa de banda ancha convencional a 100 °C, con gas de nitrógeno para todos los dispositivos neumáticos. Se disolvieron aproximadamente 200 mg de material en 1,2-tetracloroetano-d2 (TCE-cfeJ usando dibutilhidroxitolueno terciario (BHT) (CAS 128-37-0) como estabilizador. Se empleó excitación de impulso individual convencional con un impulso de 30 grados, un retardo de relajación de 3 s y sin rotación de muestra. Se adquirieron un total de 16 transitorios por espectro usando barridos de 2 simulaciones. Se recogieron un total de 32k puntos de datos para FID con un tiempo de residencia de 60 ps, que correspondía a una ventana espectral de aproximadamente 20 ppm. A continuación se llevó a cero el FID ajustado a puntos de datos de 64k y se aplicó función de ventana exponencial con 0,3 Hz de ampliación de línea. Se escogió esta configuración principalmente por la capacidad para resolver las señales cuantitativas resultantes de la copolimerización de metacrilato de metilo y vinil trimetoxisilano cuando estaban presentes en el polímero.
Se procesaron los espectros de RMN 1H cuantitativa, se integraron y se determinaron las propiedades cuantitativas usando programas de automatización de análisis espectral. Se referenciaron internamente todos los desplazamientos químicos con respecto a la señal de disolvente protonado residual a 5,95 ppm.
Cuando hubo presencia, se observaron las señales características procedentes de la incorporación de acrilato de vinilo (VA), acrilato de metilo (MA), acrilato de butilo (BA) y vinil trimetoxisilano (VTMS), en diferentes secuencias de comonómero, (Randell89). Se calcularon todos los contenidos de comonómero con respecto a todos los otros monómeros presentes en el polímero.
Se cuantificó la incorporación de acrilato de vinilo (VA) usando la integral de la señal a 4,84 ppm asignada a los puntos *VA, teniendo en cuenta el número de núcleos de información por comonómero y corrigiendo el solapamiento de los protones de OH a partir de BHT cuando estuvieron presentes:
VA =(|.V A -( l ArBHT)/2) / 1
Se cuantificó la incorporación de metacrilato de metilo (MA) usando la integral de la señal a 3,65 ppm asignada a los puntos 1MA, teniendo en cuenta el número de núcleos de información por comonómero:
MA = Iima / 3
Se cuantificó la incorporación de acrilato de butilo (BA) usando la integral de la señal a 4,08 ppm asignada a los puntos 4BA, teniendo en cuenta el número de núcleos de información por comonómero:
BA = I4BA / 2
Se cuantificó la incorporación de vinil trimetil siloxano usando la integral de la señal a 3,56 ppm asignada a los puntos 1VTMS, teniendo en cuenta el número de núcleos de información por comonómero:
VTMS = I 1VTMS / 9
Se observaron las señales características a partir del uso adicional de BHT como estabilizador. Se cuantificó el contenido de BHT usando la integral de la señal a 6,93 ppm asignada a los puntos ArBHT, teniendo en cuenta el número de núcleos de información por molécula:
BHT = I ArBHT / 2
Se cuantificó el contenido de comonómero de etileno usando la integral de señal alifática bruta (bruto) entre 0,00 -3,00 ppm. Esta integral puede incluir los puntos 1VA (3) y aVA (2) a partir de la incorporación de acetato de vinilo aislado, los puntos de *MA y aMA procedentes de la incorporación de acrilato de metilo aislado, 1BA (3), 2BA (2), 3BA (2), *BA (1) y aBA (2) a partir de la incorporación de acrilato de butilo aislado, los puntos *VTMS y aVTMS a partir de la incorporación de vinilsilano aislado y los puntos alifáticos de BHT, así como los puntos de las secuencias de polietileno. Se calculó el contenido total de comonómero de etileno basado en la integral bruta y la compensación de las secuencias de comonómero observadas y BHT:
E = (1/4)*[lbruto - 5*VA - 3*MA - 10*BA - 3*VTMS - 21*BHT]
Debería apreciarse que la mitad de la señales a en la señal bruta representan etileno y no comonómero, y que se introduce un error significativo debido a la incapacidad para compensar los dos extremos de cadena saturada (S) sin puntos de ramificación asociados.
Se calcularon las fracciones totales en moles de un monómero concreto (M) en el polímero como:
fM = M / ( E VA MA BA VTMS)
Se calculó la incorporación total de comonómero de un monómero concreto (M) en porcentaje en moles a partir de las fracciones en moles de manera convencional:
M [% en moles] = 100 * fM
Se calculó la incorporación total de comonómero de un monómero concreto (M) en porcentaje en peso a partir de las fracciones en moles y el peso molecular del monómero (MW) de forma convencional:
M [% en peso] = 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.
Si se observan las señales características procedentes de otras especies químicas, se puede ampliar la lógica de cuantificación y/o compensación de manera similar a la usada para las especies químicas específicamente descritas. Es decir, la identificación de señales características, la cuantificación por medio de integración de una señal o señales específicas, el escalado del número de núcleos informados y la compensación de la integral bruta y los cálculos relacionados. Aunque el presente proceso es específico para las especies químicas específicas en cuestión, el enfoque se basa en los principios básicos de espectroscopia de RMN cuantitativa de polímeros y, de este modo, se puede implementar por parte de la persona experta según sea necesario.
Ensayo de adherencia:
Un laminado que consiste en vidrio (300*30mm), se laminan primero 2 capas encapsulantes como se indica en los ejemplos y la lámina posterior (lámina posterior Coveme dymat PYE SFV suministrada por Coveme). Entre el vidrio y la primera película encapsulante se inserta una pequeña lámina de teflón en uno de los extremos, esto generará una pequeña parte de los encapsulantes y lámina posterior que no queda adherida al vidrio. Esta parte se utilizará como punto de anclaje para el dispositivo de ensayo de tracción.
A continuación, el laminado se corta a lo largo del laminado para formar una tira de 13 mm de ancho, el corte atraviesa la lámina posterior y las películas encapsulantes hasta la superficie del vidrio. El laminado se monta en el equipo de ensayo de tracción y la abrazadera del dispositivo de ensayo de tracción se une al extremo de la tira.
El ángulo de tracción es de 90° en relación al laminado y la velocidad de tracción es de 50 mm/min. La fuerza de tracción se mide como el promedio durante 50 mm de pelado comenzando 25 mm en la tira.
La fuerza promedio en los 50 mm se divide por el ancho de la tira (13 mm) y se presenta como fuerza de adherencia (N/cm).
Propiedades reológicas:
Mediciones de cizalla dinámica (mediciones de barrido de frecuencia)
La caracterización de fluidez de la composición polimérica o polímero como se ha comentado anteriormente o a continuación en el contexto por medio de mediciones de cizalladura dinámica cumple con las normas ISO 6721-1 y 6721-10. Se realizaron las mediciones en un reómetro rotativo controlado por tensión Anton Paar MCR501, equipado con una geometría de placas paralelas de 25 mm. Las mediciones se llevaron a cabo sobre placas moldeadas por compresión, usando atmósfera de nitrógeno y fijando la deformación dentro del régimen viscoelástico lineal. Se realizaron ensayos de cizalla oscilatoria a 190 °C aplicando un intervalo de frecuencia entre 0,01 y 600 rad/s y ajustando un espacio de 1,3 mm.
En un experimento de cizalla dinámica, se somete la sonda a una deformación homogénea con un esfuerzo de cizalla o tensión de cizalla variables sinusoidales (modo controlado por esfuerzo y tensión, respectivamente). En un experimento de esfuerzo controlado, se somete la sonda a un esfuerzo sinusoidal que se puede expresar mediante
y ( t ) = y 0sen(ut) (1)
Si el esfuerzo aplicado se encuentra dentro del régimen viscoelástico lineal, la respuesta de tensión sinusoidal resultante puede venir dada por
&(t)) = a0 sen(o>£ S) (2)
donde
oo y Yo son las amplitudes de tensión y esfuerzo, respectivamente
m es la frecuencia angular
5 es el desplazamiento de fase (ángulo de pérdida entre el esfuerzo aplicado y la respuesta de tensión) t es el tiempo
De manera típica, los resultados de ensayo dinámico se expresan por medio de varias funciones reológicas diferentes, concretamente el módulo G' de almacenamiento a cizalla, el módulo de pérdida de cizalla, G", el módulo de cizalla complejo, G*, la viscosidad de cizalla compleja, n*, la viscosidad de cizalla dinámica, n', el componente de fuera de fase de la viscosidad de cizalla compleja n" y la tangente de pérdida, tan 8 que se puede expresar como se muestra a continuación:
Figure imgf000020_0001
Además de las funciones reológicas anteriormente mencionadas, es posible determinar también los parámetros reológicos tales como el denominado índice de elasticidad EI(x). El índice de elasticidad EI(x) es el valor del módulo de almacenamiento, G' determinado para un valor del módulo de pérdida, G" de x kPa y se puede describir por medio de la ecuación (9).
El (pe) = G para (G = x kPa) [Pa] (9)
Por ejemplo, el EI(5kPa) es el definido por el valor del módulo de almacenamiento G', determinado por un valor de G" igual a 5 kPa.
El Índice de adelgazamiento por cizallamiento (SHI0,05/300) se define como la relación de dos viscosidades medidas a frecuencias de 0,05 rad/s y 300 rad/s, ^0,05^ 300.
Bibliografía:
[1] Rheological characterization of polyethylene fractions" Heino, E.L., Lehtinen, A., Tanner J., Seppala, J., Neste Oy, Porvoo, Finlandia, Theor. Appl. Rheol., Proc. Int. Congr. Rheol, 11th (1992), 1, 360-362
[2] The influence of molecular structure on some rheological properties of polyethylene", Heino, E.L., Borealis Polymers Oy, Porvoo, Finlandia, Annual Transactions of the Nordic Rheology Society, 1995.).
[3] Definition of terms relating to the non-ultimate mechanical properties of polymers, Pure & Appl. Chem., Vol. 70, N.° 3, pp. 701-754, 1998.
Temperatura de fusión, temperatura de cristalización (Tcr) y grado de cristalinidad
La temperatura de fusión Tm de los polímeros usados se midió de acuerdo con ASTM D3418. Tm y Tcr se midieron con calorimetría de barrido diferencial (DSC) en un aparato Mettler TA820 en muestras de 3 ± 0,5 mg. Se obtuvieron curvas tanto de cristalización como de fusión durante un enfriamiento a 10 °C/min y barridos de calentamiento entre -10 y 200 °C. Se tomaron las temperaturas de fusión y cristalización como picos de endotermas y exotermas. El grado de cristalinidad se calculó por comparación con el calor de fusión de un polímero perfectamente cristalino del mismo tipo de polímero, por ejemplo para polietileno, 290 J/g.
Cálculo de la variación del espesor promedio: El espesor del laminado se midió lo más cerca posible del borde del vidrio (aproximadamente 2-3 mm desde el borde del vidrio). El cálculo de la variación se realizó comparando el espesor del elemento de capa polimérico (es decir, eliminando el espesor del primer y segundo elemento de sustrato (vidrio) del espesor del laminado de prueba) en las esquinas del laminado de prueba en comparación con el centro del laminado de prueba medido desde la sección transversal de dos lados de borde opuestos como se muestra en la figura 1. La variación expresa la reducción del espesor en las esquinas con respecto al centro del elemento de capa polimérico de acuerdo con la siguiente ecuación.
Espesor del laminado, Espesor del laminado en el centro, esquina Variación (%) * 100 Espesor del laminado,Espesor to ta l del v idrio en el centro
La variación del espesor promedio (%) es el promedio de la variación de espesor de dos bordes opuestos del laminado multicapa calculado a partir de los puntos de medición y con la fórmula dada anteriormente. La variación del espesor promedio se puede calcular a partir de dos bordes opuestos de, por ejemplo, un laminado multicapa rectangular. Parte experimental
Preparación de ejemplos (copolímero de etileno con comonómero de acrilato de metilo y con comonómero de vinil trimetoxisilano)
Polimerización del polímero (a) del elemento de capa inventivo, Ej. inv 1-Ej. inv. 2:
El polímero inventivo (a) se produjo en un reactor tubular de alta presión comercial a una presión de 2500-3000 bar y una temperatura máxima de 250-300 °C usando un iniciador de peróxido convencional. Se añadieron monómero de etileno, comonómero polar de acrilato de metilo (MA) y comonómero de vinil trimetoxisilano (VTMS) (comonómero (b) que contiene grupo(s) silano) al sistema de reactor de forma convencional. Se usó CTA para regular el MFR como conoce bien la persona experta. Después de tener la información del balance de propiedades deseado para el polímero final (a) de la invención, el experto en la materia puede controlar el proceso para obtener el polímero (a) de la invención. La cantidad de unidades de vinil trimetoxisilano, VTMS, (=unidades que contienen grupo(s) silano), la cantidad de MA y MFR2 se proporcionan en la tabla 1.
Las propiedades de las tablas siguientes se midieron a partir del polímero (a) obtenido del reactor o de una muestra de la capa como se indica a continuación.
T l 1: Pr i l r E m l inv niv
Figure imgf000021_0001
En la tabla 1 anterior MA indica el contenido de comonómero de acrilato de metilo presente en el polímero y, respectivamente, El contenido de VTMS indica el contenido de comonómero de vinil trimetoxisilano presente en el polímero.
Ejemplos de laminación:
Laminados multicapa de prueba
La estructura de los laminados de prueba fue primer elemento de sustrato (=elemento de capa frontal protector)/elemento de capa polimérico (=elemento de capa de encapsulación frontal)/elemento de capa adicional (=elemento de célula fotovoltaica)/elemento de capa polimérico adicional (=elemento de capa de encapsulación trasero)/ segundo elemento de sustrato (= elemento de capa posterior protector)
Materiales, laminador y métodos
El polímero de prueba del Ej. inv. 1 se usó como elementos de capa poliméricos en todos los laminados multicapa de prueba laminados en diferentes condiciones como se indica en la siguiente tabla. El espesor inicial de ambos elementos de capa poliméricos era de 0,45 mm.
Primer y segundo elemento de sustrato: vidrio solar no estructurado (250*180 cm) con espesor de 3,0 mm.
Elemento de capa adicional: silicio monocristalino tipo P 156*156 mm (elemento de célula fotovoltaica (FV)). El espesor del elemento de la célula fotovoltaica es de 0,2 mm.
Laminador: Laminador de laboratorio PEnergy L036LAB
Proceso de laminación de los elementos laminados de prueba:
Los laminados de prueba se prepararon ensamblando, en el orden dado, el elemento de capa frontal protector (vidrio) como dicho primer elemento de sustrato, el elemento de capa de encapsulación frontal como dicho elemento de capa polimérico (polímero del Ej. inv. 1), el elemento de célula fotovoltaica como dicho elemento de capa adicional, elemento de capa de encapsulación trasero como dicho elemento de capa polimérico adicional (polímero del Ej. inv. 1) y elemento de capa posterior protector (vidrio) como dicho segundo elemento de sustrato, para producir una muestra de módulo fotovoltaico (FV) de prueba de la realización preferible de la invención. Todos los elementos tenían las mismas dimensiones de ancho y largo.
Cada laminado de prueba fue laminado en diferentes condiciones como se indica en la tabla 2. El laminado de prueba comparativo fue laminado usando el mismo polímero de prueba del Ej. Inv. 1 como elementos de capa poliméricos, pero la presión fue más alta que en los laminados de prueba de la invención (150 °C, evacuación 360 s, mantenimiento de 840 s a 800 mbar).
No se utilizó marco ni bordes con cinta adhesiva durante la laminación.
Tabla 2: Ajustes de la laminación y condiciones de los laminados de prueba: (145 °C, evacuación 360 s, __________________ mantenimiento 840 s a diferentes presiones)_________________________ prueba Presión [mbar]
prueba comp. 1 800
prueba inv. 1 400
Figure imgf000022_0002
prueba inv. 2
Figure imgf000022_0001
200
Figure imgf000022_0003
Variación del espesor a lo largo de la sección transversal de los bordes del elemento de capa polimérico de los laminados de prueba (expresada como variación del espesor promedio)
Cálculo de la variación del espesor promedio: Cálculo de la variación del espesor: El espesor del laminado se midió lo más cerca posible del borde del vidrio (aproximadamente 2-3 mm desde el borde del vidrio). El cálculo de la variación se realizó comparando el espesor del elemento de capa polimérico (es decir, eliminando el espesor del primer y segundo elemento de sustrato (vidrio) del espesor del laminado de prueba) en las esquinas del laminado de prueba en comparación con el centro del laminado de prueba medido desde la sección transversal de dos lados de borde opuestos como se muestra en la figura 1.
La variación expresa la reducción del espesor en las esquinas con respecto al centro del elemento de capa polimérico de acuerdo con la siguiente ecuación.
Espesor del laminado, Espesor del laminado en el centro, esquina
Variación (%) * 100 Espesor del laminado,Espesor to ta l del v idrio en el centro
La variación del espesor promedio (%) es el promedio de la variación de espesor de dos bordes opuestos del laminado multicapa calculado a partir de los puntos de medición y con la fórmula dada anteriormente. La variación del espesor promedio se puede calcular a partir de dos bordes opuestos de, por ejemplo, un laminado multicapa rectangular.
Tabla 3: Variación del espesor (%) medida en las esquinas y en el punto central de la sección transversal de dos bordes opuestos del Laminado de prueba inventivo 1 y 2 y del Laminado de prueba comparativo 1 y la variación del
Figure imgf000023_0001
Como se observa en la Tabla 3, la alta presión utilizada en el Laminado de prueba comparativo 1 durante la etapa de mantenimiento de la presión (iv) del proceso de laminación tiene una influencia decisiva en el espesor del módulo expresado como variación de espesor. Cuanto menor es la presión, menores son los cambios en el espesor del laminado, como se puede ver en Los laminados de prueba inventivos 1 y 2. En las esquinas superiores, el laminado es ligeramente más grueso debido a que los interconectores de 300 pm ocupan espacio en el laminado.
Formación de burbujas y deslaminación de laminados de prueba después de la laminación
Convencionalmente, por ejemplo, en realizaciones de módulos fotovoltaicos (FV) del presente laminado multicapa de la invención, en el laminado multicapa laminado, como un módulo FV, se producen problemas de formación de burbujas y deslaminaciones alrededor de por ejemplo los interconectores.
Los Laminados de prueba comparativos e inventivos se inspeccionaron visualmente después del proceso de laminación, así como después de 625 h de exposición al calor húmedo a una temperatura de 85 °C y una humedad relativa (HR) del 85 %.
Después de la laminación y enfriamiento a temperatura ambiente, la inspección visual mostró que el Laminado de prueba comparativo 1 tenía claramente pequeñas burbujas y deslaminaciones, mientras que el Laminado de prueba inventivo 2 y 3 no tenía defectos.
Después de dichas 625 h de exposición al calor húmedo y enfriamiento a temperatura ambiente, el Laminado de prueba comparativo 1 mostró deslaminaciones intensas alrededor del interconector del laminado, mientras que el Laminado de prueba inventivo 1 mostró solo una deslaminación menor y sin burbujas y el Laminado de prueba inventivo 2 no mostró deslaminaciones ni burbujas.
Todos los resultados se resumen en la Tabla 4.
Tabla 4: Aspecto visual de los módulos después de la laminación y después de 625 h de exposición al calor y la humedad.
Figure imgf000023_0002

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Un proceso para producir un laminado multicapa que comprende al menos un elemento de sustrato y al menos un elemento de capa polimérico, en donde el elemento de capa polimérico comprende una composición de polímero que comprende:
-(a) un polímero; y en donde el proceso comprende las etapas de:
(i) etapa de montaje para disponer el al menos un elemento de sustrato y el al menos un elemento de capa polimérico en forma de un conjunto multicapa;
(ii) etapa de calentamiento para calentar el conjunto multicapa opcionalmente en una cámara en condiciones de evacuación;
(iii) etapa de aumento de la presión, donde la presión sobre el conjunto multicapa aumenta gradualmente en una o varias etapas;
(iv) etapa de mantenimiento de la presión, donde se mantiene la presión sobre el conjunto multicapa en las condiciones de calentamiento obtenidas al final de la etapa (ii); y
(v) etapa de recuperación para enfriar y retirar el laminado multicapa obtenido para su uso posterior; caracterizado por que
la presión durante la etapa de mantenimiento de la presión (iv) se mantiene en el intervalo de 50 a 450 mbar.
2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la etapa de mantenimiento de la presión (iv) se mantiene a una presión de 50 a 420, y lo más preferentemente de 190 a 410, mbar.
3. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la duración de la etapa de mantenimiento de la presión (iv) es preferentemente de 0,5 a 20 minutos.
4. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de aumento de la presión (iii) comienza cuando el al menos un elemento de capa polimérico alcanza una temperatura que es al menos de 3 a 10 °C más alta que la temperatura de fusión del polímero (a) de dicho elemento de capa polimérico, en donde preferentemente la etapa de aumento de la presión (iii) comienza cuando el al menos un elemento de capa polimérico alcanza una temperatura que es de 3 a 10 °C más alta que la temperatura de fusión del polímero de etileno (a) de dicho elemento de capa polimérico.
5. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho polímero (a) es un polímero de etileno, y preferentemente de manera opcional lleva unidades que contienen grupo(s) funcional(es); y
-(b) unidades que contienen grupo(s) silano.
6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la composición de polímero de la capa polimérica del proceso de laminación comprende
- un polímero de etileno (a) seleccionado de:
(a1) un polímero de etileno que contiene opcionalmente uno o más comonómeros distintos de un comonómero polar del polímero (a2) y que lleva unidades que contienen grupos funcionales;
(a2) un polímero de etileno que contiene uno o más comonómeros polares seleccionados de acrilato de alquilo-(C1-C6) o alquilo-(C1-C6) acrilato de alquilo-(C1-C6), y
opcionalmente lleva unidades que contienen grupo(s) funcional(es) distintos de dicho comonómero polar; o (a3) un polímero de etileno que contiene uno o más comonómeros de alfa-olefina seleccionados de comonómero de alfa-olefina(C1-C10); y opcionalmente lleva unidades que contienen grupo(s) funcional(es); y
- unidades (b) que contienen grupo(s) silano.
7. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la composición de polímero comprende
- polímero (a) que se selecciona de
(a1) un polímero de etileno que contiene opcionalmente uno o más comonómeros distintos del comonómero polar del polímero (a2) y que lleva unidades que contienen grupos funcionales distintos de dicho(s) comonómero(s) opcional(es); o
(a2) un polímero de etileno que contiene uno o más comonómeros polares seleccionados de comonómero(s) de acrilato de alquilo-(C1-C6) o alquilo-(C1-C6) acrilato de alquilo-(C1-C6), y opcionalmente lleva unidades que contienen grupo(s) funcional(es) distintas de dicho comonómero polar; y
- unidades (b) que contienen grupo(s) silano.
8. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la composición de polímero además comprende
- polímero (a) que se selecciona de
(a1) un polímero de etileno que contiene opcionalmente uno o más comonómeros distintos del comonómero polar del polímero (a2) y que lleva unidades que contienen grupos funcionales distintas de dicho(s) comonómero(s) opcional(es); o
(a2) un polímero de etileno que contiene uno o más comonómeros polares seleccionados de comonómero(s) de acrilato de alquilo-(C1-C6) o alquilo-(C1-C6) acrilato de alquilo-(C1-C6), y opcionalmente lleva unidades que contienen grupo(s) funcional(es) distintas de dicho comonómero polar; y
- unidades (b) que contienen grupo(s) silano;
más preferentemente en donde, la composición de polímero comprende
- un polímero (a) que es el polímero de etileno (a1) que lleva las unidades (b) que contienen grupo(s) silano como las unidades que contienen grupos funcionales, preferentemente el polímero (a1) no contiene, es decir, no tiene, un comonómero polar del polímero (a2) o un comonómero de alfa-olefina; o
la composición de polímero comprende
- un polímero (a) que es el polímero de etileno (a2) que contiene uno o más comonómeros polares seleccionados de acrilato de alquilo-(C1-C6) o alquilo-(C1-C6) acrilato de alquilo-(C1-C6), preferentemente un acrilato de alquilo-(C1-C6) y lleva unidades que contienen grupo(s) funcional(es) distintas de dicho comonómero polar; y
- unidades (b) que contienen grupo(s) silano: más preferentemente
- un polímero de etileno (a2) que contiene uno o más comonómeros polares seleccionados de comonómero(s) de acrilato de alquilo-(C1-C6) o alquilo-(C1-C6) acrilato de alquilo-(C1-C6), más preferentemente un polímero de etileno (a2) que contiene un acrilato de alquilo-(C1-C4), más preferentemente un polímero de etileno (a2) que contiene comonómero de acrilato de metilo y lleva las unidades (b) que contienen grupo(s) silano como las unidades que contienen grupo(s) funcional(es).
9. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en donde la unidad (b) que contiene grupo(s) silano es un compuesto de silano insaturado hidrolizable, representado por la fórmula (I):
R1SiR2qY3-q (I)
en la que
R1 es un grupo hidrocarbilo, hidrocarbiloxi o (met)acriloxi-hidrocarbilo etilénicamente insaturado,
cada R2 es independientemente un grupo hidrocarbilo alifático saturado,
Y que puede ser igual o diferente, es un grupo orgánico hidrolizable y
q es 0, 1 o 2, la cantidad de las unidades (b) que contienen grupo(s) silano presentes en la capa, preferentemente en el polímero (a), es del 0,01 al 1,00 % en moles, cuando se determina mediante espectroscopía de RMN de 1H; compuesto de fórmula (I) que se copolimeriza o se injerta preferentemente en el polímero (a) como dichas unidades que contienen grupo(s) funcional(es) opcional(es).
10. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el polímero (a) es un copolímero de etileno (a1) con comonómero de vinil trimetoxisilano o un copolímero de etileno (a2) con comonómero de acrilato de metilo y con comonómero de vinil trimetoxisilano.
11. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde no se introduce ningún agente de reticulación de peróxido, preferentemente ningún agente de reticulación seleccionado de peróxido o catalizador de condensación de silano (SCC), que se selecciona del grupo SCC de carboxilatos de estaño, zinc, hierro, plomo o cobalto o ácidos sulfónicos orgánicos aromáticos, en el polímero (a) de la composición de polímero antes o durante el proceso de laminación, preferentemente en donde el polímero (a) de la composición de polímero de la capa polimérica no se reticula antes o durante, preferentemente antes, durante o después, del proceso de laminación con agente de reticulación de peróxido, preferentemente con un agente de reticulación seleccionado de peróxido o catalizador de condensación de silano (SCC), que se selecciona del grupo SCC de carboxilatos de estaño, zinc, hierro, plomo o cobalto o ácidos sulfónicos orgánicos aromáticos.
12. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la composición de polímero tiene una, más o todas de las siguientes propiedades
- índice de fluidez, MFR2 , de menos de 20, preferentemente de menos de 15, preferentemente de 0,1 a 15 g/10 min (de acuerdo con la norma ISO 1133 a 190 °C y una carga de 2,16 kg),
-temperatura de fusión, Tm, de 100 °C o menos, preferentemente de 70 °C o más, preferentemente 75 °C o más, más preferentemente de 78 a 100, cuando se mide de acuerdo con la norma ISO 3146, y/o
- índice de adelgazamiento por cizalla, SHI005/300, de 30,0 a 100,0, preferentemente de 40,0 a 80,0, cuando se determina mediante Mediciones de cizalla dinámica (mediciones de barrido de frecuencia).
13. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores para producir un laminado multicapa que comprende un primer elemento de sustrato, uno o más elementos de capa poliméricos y un segundo elemento de sustrato.
14. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el laminado multicapa es un módulo fotovoltaico que comprende, en el orden dado, un elemento de capa frontal protector (1), un elemento de capa de encapsulación frontal (2), un elemento fotovoltaico (3), un elemento de capa de encapsulación trasero (4) y un elemento de capa posterior protector (5),
- en donde uno cualquiera o más del elemento de capa de encapsulación frontal (2), elemento de capa de encapsulación trasero (4) o elemento de capa posterior protector (5), adecuadamente uno o ambos del elemento de capa de encapsulación frontal (2) o el elemento de capa de encapsulación trasero (4), preferentemente tanto el elemento de capa de encapsulación frontal (2) como el elemento de capa de encapsulación trasero (4), es/son dicho(s) elemento(s) de capa polimérico(s);
- el elemento de capa frontal protector (1) es un primer elemento de sustrato; y
- el elemento de capa posterior protector (5) es un segundo elemento de sustrato.
15. Un laminado multicapa, preferentemente un módulo fotovoltaico, que se puede obtener, preferentemente producir mediante, el proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la variación del espesor promedio del laminado multicapa es del 60 % o menos, de modo que la variación del espesor promedio (%) significa el promedio de la variación del espesor de dos bordes opuestos del laminado multicapa, en donde la variación del espesor (%) se calcula de acuerdo con la siguiente ecuación
Espesor del laminado, Espesor del laminado en el centro, esquina
Variación (%) * 100
Espesor del laminado,Espesor to ta l del v idrio en el centro
16. El laminado multicapa de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el laminado multicapa es un módulo fotovoltaico que comprende, en el orden dado, un elemento de capa frontal protector (1), un elemento de capa de encapsulación frontal (2), un elemento fotovoltaico (3), un elemento de capa de encapsulación trasero (4) y un elemento de capa posterior protector (5);
- en donde uno cualquiera o más del elemento de capa de encapsulación frontal (2), elemento de capa de encapsulación trasero (4) o elemento de capa posterior protector (5), adecuadamente uno o ambos del elemento de capa de encapsulación frontal (2) o el elemento de capa de encapsulación trasero (4), preferentemente tanto el elemento de capa de encapsulación frontal (2) como el elemento de capa de encapsulación trasero (4), es/son dicho(s) elemento(s) de capa poliméric(o)s.
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