ES2933798T9 - Un proceso para fabricar un laminado multicapa - Google Patents

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Description

DESCRIPCIÓN
Un proceso para fabricar un laminado multicapa
La presente invención se refiere a un proceso de laminación para fabricar un laminado multicapa, preferentemente a un proceso de laminación para fabricar 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 fabricar 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 fabricada con el polímero poli( fluoruro de vinilo) (PVF) o poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF), y el elemento de capa de lámina posterior es normalmente un elemento de capa 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.
Una forma de reducir el tiempo del ciclo podría ser comenzar el prensado inmediatamente después de que el polímero comience a fundirse. Sin embargo, este enfoque no es adecuado, por ejemplo, para capas a base de EVA, como capas encapsulantes, a pesar de que EVA se funde a una temperatura inferior a 80 °C. Esto se debe a que un EVA que sea adecuado, por ejemplo, como material de encapsulación FV, generalmente debe tener un alto contenido de Va para obtener un comportamiento factible de fluidez/procesabilidad. El EVA convencional con alto contenido de VA tiene también un MFR2 muy alto (más de 15 g/10 min). Si cuando se usa este tipo de encapsulante, el prensado se inicia inmediatamente después de que el EVA se funda, una gran cantidad de encapsulante fluirá fuera del sistema debido a su alta fluidez en estado fundido. Por lo tanto, el EVA debe reticularse simultáneamente durante la aplicación de presión, generalmente con un peróxido. Otros termoplásticos también se reticulan convencionalmente durante o antes de la laminación. La reticulación del EVA y otros termoplásticos se puede realizar usando, por ejemplo, irradiación o un reticulador químico, como un peróxido o un catalizador de condensación de silano.
Cuando por ejemplo, la(s) capa(s) de encapsulante a base de EVA u otro termoplástico reticulable con peróxido de un módulo fotovoltaico se reticula(n) durante el proceso de laminación con un peróxido, es necesario que la temperatura de laminación sea lo suficientemente alta para que el peróxido se descomponga eficazmente para iniciar la reacción de reticulación y también es necesario prolongar el tiempo de laminación para completar la reacción de reticulación. Por lo tanto, incluso con el peróxido más eficaz, el tiempo total de laminación difícilmente puede bajar de 10 minutos a una temperatura de laminación de 150 °C. Esto significa que, por ejemplo, con una capa de encapsulante de EVA, existe cierta limitación técnica para reducir el tiempo del ciclo de laminación más allá de cierto valor mínimo. Además, por ejemplo, en capas encapsulantes reticuladas con peróxido (por ejemplo, EVA), los volátiles formados y los productos de reacción deben ser expulsados del conjunto laminado para garantizar que no se formen ampollas, burbujas en el laminado, y dicha etapa de eliminación de volátiles, de nuevo, aumenta el tiempo del ciclo de laminación.
Una segunda forma de reducir el tiempo del ciclo es acortar el tiempo de mantenimiento de la presión tanto como sea posible sin sacrificar la calidad del módulo con respecto a la adhesión, la formación de burbujas, etc. Nuevamente, este enfoque no es adecuado, por ejemplo, para las capas basadas en EVA u otros termoplásticos reticulables con peróxido, que necesitan una reacción de reticulación y la etapa posterior de eliminación de volátiles y/o subproductos formados durante la reacción de reticulación.
Como tercer intento de reducir el tiempo del ciclo de laminación, por ejemplo de módulos fotovoltaicos, los productores de equipos laminadores han tratado de diseñar equipos laminadores avanzados con un proceso de calentamiento mejorado o unas etapas de enfriamiento forzado, y los productores de capas encapsulantes diseñan capas encapsulantes (que generalmente se basan en EVA) con etapas de reticulación más rápidas, etc. Sin embargo, en la mayoría de estos casos, las soluciones acaban necesitando equipos más costosos, como equipos de laminación avanzados, o la robustez del proceso de laminación es muy limitada debido a unas directrices del proceso muy estrictas, como una solución de EVA de curado rápido para la capa encapsulante.
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, que en la pág. 7 se indica que es más corto que el del encapsulante a base de EVA, y, en una realización, se indican unos tiempos de ciclo de prensa de laminación de 1 minuto a aproximadamente 155 °C y aproximadamente 3 minutos a aproximadamente 125 °C. En la parte experimental, página 18 y 19, se indica una presión de aproximadamente 1 atm y una temperatura de aproximadamente 110 a 175 °C durante 1 a 15 minutos, preferentemente de aproximadamente 140 a 160 °C durante aproximadamente 3 a 5 minutos o, como alternativa, a 1 atm, y una temperatura de aproximadamente 120 a 140, o de 145 a 155 °C, y se afirma que las temperaturas más bajas requerirán tiempos más largos para garantizar una adhesión adecuada. En los ejemplos, la laminación se lleva a cabo en una laminadora al vacío a 155 °C, 1 atm, con un tiempo de bombeo de 7 min y un tiempo de prensado de 8 min. 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. La temperatura durante el proceso de laminación significa la temperatura establecida en el laminador. No se ofrecen condiciones específicas para las diferentes etapas de laminación y, como ya se ha dicho, los beneficios de la opción de un ciclo de laminación más corto se relacionan con el material de encapsulación reticulado. El documento EP2508566 de Borealis está relacionado con una poliolefina reticulable con silano para aplicaciones de cables de alimentación. Dado que la estructura de capas de los cables descritos en esa referencia se obtiene mediante extrusión, no se describe ningún proceso de laminación.
Existe una necesidad continua de desarrollar más soluciones de proceso de laminación para fabricar laminados multicapa, como módulos fotovoltaicos, para cumplir con las exigencias requeridas por los productores de multilaminados, como un módulo FV, en la industria de laminación en desarrollo, tal como en la creciente industria de módulos fotovoltaicos.
Figuras
La figura 1 ilustra los elementos de capa (separados) de la realización preferible de la invención, a saber, 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) de un laminado de módulo fotovoltaico.
Descripción de la invención
Por lo tanto, la presente invención se refiere a un proceso para fabricar 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, 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 dicho al menos un elemento de sustrato y dicho 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 prensado para construir y mantener la presión sobre el conjunto multicapa en las condiciones de calentamiento para que se produzca la laminación del conjunto; y
(iv) etapa de recuperación para enfriar y retirar el laminado multicapa obtenido para su uso posterior;
- en donde la etapa de prensado (iii) comienza cuando dicho 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; y
- en donde la duración de la etapa de prensado (iii) es de 0,5 a 10 minutos;
en donde el polímero (a) tiene
- una temperatura de fusión, Tm, de 100 °C o menos, cuando se mide tal como se describe a continuación en Métodos de determinación, y
- un índice de fluidez, MFR2 , de menos de 20 g/10 min (según ISO 1133 a 190 °C y con una carga de 2,16 kg); y - en donde ningún agente de reticulación seleccionado de un peróxido o un catalizador de condensación de silano (SCC), que se selecciona del grupo de SCC de carboxilatos de estaño, zinc, hierro, plomo o cobalto o ácidos sulfónicos orgánicos aromáticos, es introducido en el polímero (a) de la composición de polímero antes o durante el proceso de laminación.
El proceso de la invención para fabricar 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".
Dicho al menos un elemento de capa polimérico del laminado multicapa del proceso de laminación, que comprende la composición de polímero que comprende un polímero (a) y las unidades (b) que contienen grupo(s) silano, tal como se ha definido anteriormente, como se define a continuación o en las reivindicaciones, se denomina en el presente documento también brevemente como "elemento de capa polimérico" o "capa polimérica".
La composición de polímero que comprende un polímero (a) y las unidades (b) que contienen grupo(s) silano, tal como se ha definido anteriormente, como se define a continuación o en las reivindicaciones, se denomina en el presente documento también brevemente "composición de polímero".
El polímero (a), en donde dicho polímero (a) opcionalmente lleva unidades (b) que contienen grupo(s) funcional(es), tal como se ha definido anteriormente, como se define a continuación o en las reivindicaciones, se denomina también en el presente documento brevemente "polímero (a)".
El laminado multicapa del proceso de laminación que comprende dicho al menos un elemento de sustrato y dicho al menos un elemento de capa polimérico, tal como se ha definido anteriormente, como se define a continuación o en las reivindicaciones, se denomina también en el presente documento brevemente "laminado".
La etapa de prensado (iii) comprende dos "subetapas", 1) generar la presión (también denominada en el presente documento etapa de "acumulación de la presión") y 2) mantener la presión (también denominado en el presente documento "mantenimiento de la presión"). La duración de la etapa de prensado (iii) significa, por tanto, la duración total de la etapa de prensado (iii), es decir, la suma de 1) la duración de la etapa de acumulación de la presión y 2) la duración de la etapa de mantenimiento de la presión. La expresión reivindicada "la etapa de prensado (iii) se inicia cuando" significa el inicio de la "subetapa" de acumulación de la presión de la etapa de prensado (iii).
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.
"Rígido" significa en el presente documento que el elemento es duro y no se puede doblar de la misma manera que los elementos flexibles, y si se dobla, entonces normalmente la integridad del elemento 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 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 multicapa, entonces al menos una capa del mismo comprende la composición de polímero del elemento de capa polimérico. Además, en dicho elemento multicapa polimérico, entonces al menos una capa, preferentemente una o ambas de la(s) capa(s) externas, del elemento multicapa polimérico comprende la composición polimérica.
Se ha descubierto sorprendentemente que la capa polimérica de la invención que comprende la composición polimérica, tal como se ha definido anteriormente, como se define a continuación o en las reivindicaciones, se puede laminar sobre un elemento de sustrato utilizando un tiempo de ciclo de laminación notablemente más corto y preferentemente a una temperatura de laminación más baja en comparación con los procesos de laminación de la técnica anterior, al mismo tiempo que se utiliza la presión aplicada convencionalmente y el equipo de laminación convencional.
Además, inesperadamente, la capa polimérica de la invención no requiere ninguna reacción de reticulación asistida por un medio de reticulación convencional. Es decir, el proceso de laminación se puede llevar a cabo sin reticular el elemento de la capa polimérica de la invención usando un peróxido o un catalizador de condensación de silano convencional (SCC), tal como se ha definido anteriormente, como se define a continuación o en las reivindicaciones. En consecuencia, el largo tiempo del ciclo de laminación que se requiere para la laminación, por ejemplo, de capas de polímero reticulado EVA, puede evitarse con el proceso de la invención y puede obtenerse un laminado multicapa final con la calidad deseable.
La presente invención tiene características distintivas que no solo permiten un tiempo de ciclo de laminación muy corto, sino que también es posible lograr un tiempo de ciclo tan bajo a temperaturas que no son recomendables para EVA y otros encapsulantes, por ejemplo, a base de termoplásticos reticulables con peróxido. Además, cualquier inconveniente relacionado con el material reticulable/reticulado con silano, como la reticulación prematura (chamuscado) o una etapa posterior de reticulación, cuando se necesita calentar en presencia de humedad, se puede evitar. Además, dado que no es necesaria la eliminación de los productos de reacción volátiles de la reacción de reticulación, también se puede acortar la etapa de recuperación (iv), incluido el enfriamiento
Como es natural, en el proceso de laminación de la invención se puede fabricar un laminado que comprende más de uno de dichos elementos de sustrato y más de un elemento de capa 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 polimérico y que pueden ser polimérico o no polimérico.
El término "polimérico" significa en el presente documento que el elemento comprende al menos el 50 % en peso de polímero (a) o una mezcla de polímero (a) con otro(s) polímero(s), preferentemente al menos el 50 % en peso de polímero (a).
Se prefiere que el polímero (a) del elemento de capa polimérico sea distinto de EVA.
En una realización preferible, dicho al menos un elemento de sustrato es adyacente a dicho al menos un elemento de capa 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 los elementos de la capa polimérica. 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. Preferentemente, no hay capa adhesiva entre el sustrato y los elementos de capa poliméricos, es decir, el elemento de sustrato y el elemento de capa polimérico están en contacto directo entre sí.
En una realización preferible del proceso de laminación se produce un módulo fotovoltaico. Por consiguiente, el proceso es preferentemente un proceso como se ha definido anteriormente, como se define a continuación o en las reivindicaciones, para fabricar un laminado de módulo fotovoltaico 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 en una cámara en condiciones de evacuación;
(iii) etapa de prensado para acumular y mantener la presión sobre el conjunto del módulo fotovoltaico en las condiciones de calentamiento para que se produzca la laminación del conjunto; y
(iv) etapa de recuperación para enfriar y retirar el conjunto del módulo fotovoltaico obtenido para su uso posterior;
- en donde la etapa de prensado (iii) se inicia cuando al menos el elemento de la capa de encapsulación frontal, el elemento de capa de encapsulación posterior, o el elemento de capa de encapsulación y el elemento de capa de encapsulación posterior alcanzan una temperatura que es al menos de 3 a 1o °C superior a la temperatura de fusión del polímero (a) de dicho elemento de capa de encapsulación respectivo; y
- en donde la duración de la etapa de prensado (iii) es de 0,5 a 10 minutos; en donde el polímero (a) tiene
- una temperatura de fusión, Tm, de 100 °C o menos, cuando se mide tal como se describe a continuación en Métodos de determinación, y
- un índice de fluidez, MFR2 , de menos de 20 g/10 min (según ISO 1133 a 190 °C y con una carga de 2,16 kg); y
- en donde ningún agente de reticulación seleccionado de un peróxido o un catalizador de condensación de silano (SCC), que se selecciona del grupo de SCC de carboxilatos de estaño, zinc, hierro, plomo o cobalto o ácidos sulfónicos orgánicos aromáticos, es introducido en el polímero (a) de la composición de polímero antes o durante el proceso de laminación.
En las realizaciones preferidas siguientes, propiedades y subgrupos del proceso de laminación, incluidos el proceso para fabricar un módulo fotovoltaico, el elemento de capa 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.
El polímero (a) y las unidades (b) que contienen grupo(s) silano, así como la composición polimérica de dicha al menos una capa polimérica del laminado multicapa
La composición de polímero de la capa polimérica del proceso de laminación comprende preferentemente
- 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 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, las unidades (b) que contienen grupo(s) silano están siempre en combinación con el polímero (a) y con las realizaciones preferidas del mismo.
Se prefiere que la composición de polímero de la capa polimérica del proceso de laminación comprenda, y preferentemente consista en,
- un polímero de etileno (a) como se ha definido anteriormente, como se define a continuación o en las reivindicaciones;
- unidades (b) que contienen grupo(s) silano tal como se definen a continuación o en las reivindicaciones; y - aditivo(s) y, opcionalmente, carga(s), preferentemente aditivo(s), como se define a continuación.
Más preferentemente, el elemento monocapa polimérico o una capa polimérica de un elemento multicapa de la invención consiste en la composición polimérica de la invención.
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 (no comprende) un copolímero de etileno con comonómeros de acrilato y metacrilato de glicidilo.
El contenido de comonómero(s) opcional(es), si está(n) presente(s) en el polímero (a1), comonómero(es) polar(es) del polímero (a2) o comonómero(s) de alfa-olefina del polímero (a3), es preferentemente del 4,5 al 18 % en moles, preferentemente del 5,0 al 18,0 % en moles, preferentemente del 6,0 al 18,0 % en moles, preferentemente del 6,0 al 16,5 % en moles, más preferentemente del 6,8 al 15,0 % en moles, más preferentemente del 7,0 al 13,5 % en moles, cuando se mide de acuerdo con "Contenido de comonómero" como se describe a continuación en "Métodos de determinación".
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 de la 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, injertado en polímero (a), usando opcionalmente, por ejemplo, un agente de formación de radicales, tales como peróxido. Tal reacción química puede tener lugar antes o durante el proceso de laminación de la invención.
Preferentemente, las unidades (b) que contienen grupo(s) silano están presentes (unidas) en el polímero (a), cuando el elemento de capa polimérico prefabricado es introducido 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 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.
En realizaciones más preferidas de la invención, el polímero (a) comprende unidades que contienen grupo(s) funcional(es) que son las unidades (b) que contienen grupo(s) silano como comonómero en el polímero (a). La copolimerización proporciona una incorporación más uniforme de las unidades (b). Además, la copolimerización no requiere el uso de peróxido que normalmente se necesita para el injerto de dichas unidades en polietileno. Se sabe que el peróxido limita la elección de la MFR del polímero utilizado como polímero de partida (durante el injerto, la MFR del polímero disminuye) para un laminado multicapa, y los subproductos formados a partir del peróxido pueden deteriorar la calidad del polímero, como se ha analizado anteriormente.
La composición polimérica comprende, más preferentemente
- un 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.
Además, el o los comonómeros del polímero (a) son preferentemente distintos del comonómero de alfa-olefina definido anteriormente.
En una realización preferible A1, la composición polimérica comprende un polímero (a) que es el polímero de etileno (a1) que lleva las unidades (b) que contienen grupo(s) silano como unidades que contienen grupos funcionales (también denominado en el presente documento "polímero (a1) que lleva las unidades (b) que contienen grupo(s) silano" o "polímero (a1)"). En esta realización A1, preferentemente, el polímero (a1) no contiene, es decir, no tiene, un comonómero polar del polímero (a2) o un comonómero de alfa-olefina.
En una realización A2 igualmente preferible,
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-(Cl-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,
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 comonómeros de alquilo-(C1-C6) acrilato de alquilo-(C1-C6), y lleva las unidades (b) que contienen grupo(s) silano como unidades que contienen grupo(s) funcional(es) (también denominadas "polímero (a2) con el comonómero polar y las unidades (b) que contienen grupo(s) silano" o "polímero (a2)").
El "polímero (a1) o polímero (a2)" también se denomina aquí "polímero (a1) o (a2)".
La combinación de polímero (a1) o polímero (a2) como se ha definido anteriormente, como se define a continuación o en las reivindicaciones, con unidades (b) que contienen grupo(s) silano contribuye además al beneficio de que el polímero (a) no necesita ser reticulado debido a sus propiedades factibles de fluidez/procesabilidad. Además, dicha combinación no forma volátiles significativos durante el proceso de laminación. Cualquier producto de su descomposición podría formarse solo a una temperatura cercana a los 400 °C. Por lo tanto, el tiempo de mantenimiento durante la laminación se puede acortar significativamente. También la calidad del laminado obtenido es muy deseable, ya que cualquier entrecruzamiento prematuro, la presencia y la eliminación de subproductos que se forman durante la reacción de reticulación y que pueden causar la formación de burbujas, se puede evitar.
El contenido del comonómero polar presente en el polímero (a2) es preferentemente del 4,5 al 18% en moles, preferentemente del 5,0 al 18,0 % en moles, preferentemente del 6,0 al 18,0 % en moles, preferentemente del 6,0 al 16,5 % en moles, más preferentemente del 6,8 al 15,0 % en moles, más preferentemente del 7,0 al 13,5 % en moles, cuando se mide de acuerdo con "Contenido de comonómero" como se describe a continuación en "Métodos de determinación". El polímero (a2) con el comonómero polar y las unidades (b) que contienen grupo(s) silano contiene preferentemente un comonómero polar como se ha definido anteriormente, como se define a continuación o en las reivindicaciones. En una realización preferible de A1, dicho(s) comonómero(s) polar(es) del polímero de etileno (a2) es(son) un comonómero polar seleccionado de comonómero(s) de acrilato de alquilo (C1-C4) o metacrilato de alquilo (C1-C4) o mezclas de los mismos. Más preferentemente, dicho polímero (a2) contiene un comonómero polar que es preferentemente un comonómero de acrilato de alquilo (C1-C4).
El comonómero polar más preferido del polímero (a2) es acrilato de metilo. El acrilato de metilo tiene propiedades muy beneficiosas, como una excelente humectabilidad, propiedades de adhesión y ópticas (por ejemplo, transmitancia), que contribuyen al proceso de laminación y a la calidad del laminado obtenido. Además, las propiedades de termoestabilidad del comonómero de acrilato de metilo (MA) también son muy ventajosas. Por ejemplo, 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. Como resultado, si el polímero (a2) con comonómeros de MA se degrada a altas temperaturas, entonces no hay formación de ácido nocivo (ácido acrílico), lo cual mejora la calidad y el ciclo de vida del laminado, como el laminado del módulo fotovoltaico. Este no es el caso, por ejemplo, con acetato de vinilo de EVA o con otros acrilatos, como acrilato de etilo (EA) o acrilato de butilo (BA) que, por el contrario, pueden sufrir una reacción de pirólisis del éster, y si se degradan, formarían el ácido nocivo y, en el caso de los acrilatos, también subproductos olefínicos volátiles.
El MFR2 del polímero (a), preferentemente del polímero (a1) o (a2), es preferentemente menor de 15, preferentemente de 0,1 a 15, preferentemente de 0,2 a 13, preferentemente de 0,3 a 13, más preferentemente de 0,4 a 13 g/10 min (de acuerdo con ISO 1133 a 190 °C y una carga de 2,16 kg).
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 cizallamiento, 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 cizallamiento dinámico (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 cizallamiento 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 polimérica preferida, se puede evitar la reticulación del elemento de la capa polimérica, lo que contribuye a lograr la buena calidad del laminado multicapa final y, además, a acortar el tiempo del ciclo de laminación 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.
El polímero (a), preferentemente del polímero (a1) o (a2), tiene preferentemente una temperatura de fusión de 70 °C o mayor, preferentemente 75 °C o mayor, más preferentemente 78 °C o mayor, cuando se mide como se describe a continuación en "Métodos de Determinación". Preferentemente, el límite superior de la temperatura de fusión es de 100 °C o menor, preferentemente de 95 °C o menor.
En general y preferentemente, la densidad del polímero de etileno (a), preferentemente del polímero (a1) o (a2), 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 compuesto o unidad comonomérica que contiene grupo(s) silano como unidades (b) que contienen grupo(s) silano es un compuesto de silano insaturado hidrolizable representado por medio de la fórmula
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.
Los ejemplos especiales de compuesto de silano insaturado son aquellos en los que R1 es vinilo, alilo, isopropenilo, butenilo, ciclohexanilo o gamma-(met)acriloxipropilo; Y es metoxi, etoxi, formiloxi, acetoxi, propioniloxi o un grupo alquil- o arilamino; y R2, si está presente, es un grupo metilo, etilo, propilo, decilo o fenilo.
Otros compuestos de silano apropiados o, preferentemente, los comonómeros son, por ejemplo, gamma-(met)acriloxipropil trimetoxisilano, gamma(met)acriloxipropil trietoxisilano y vinil triacetoxisilano, o combinaciones de dos o más de ellos.
Un subgrupo adecuado de unidad de fórmula (I) es un compuesto de silano insaturado o, preferentemente, un comonómero de fórmula (II)
CH2=CHSi(OA)a (II)
en la que cada A es independientemente un grupo hidrocarbilo que tiene 1-8 átomos de carbono, convenientemente 1-4 átomos de carbono.
En una realización de las unidades (b) que contienen grupo(s) silano de la invención, los comonómeros/compuestos de fórmula (I), preferentemente de fórmula (II), son vinil trimetoxisilano, vinil bismetoxietoxisilano, vinil trietoxisilano, vinil trimetoxisilano.
La cantidad de las unidades (b) que contienen grupo(s) silano presentes en el elemento de capa polimérico, preferentemente en el polímero (a), es del 0,01 al 1,00 % en moles, convenientemente del 0,05 al 0,80 % en moles, convenientemente del 0,10 al 0,60 % en moles, convenientemente del 0,10 al 0,50 % en moles, cuando se determina de acuerdo con "Contenido de Comonómero" como se describe a continuación en "Métodos de Determinación".
Como ya se mencionó, las unidades (b) que contienen grupos silano están presentes en el polímero (a), más preferentemente en el polímero (a1) o (a2), como comonómero.
En la realización A1, el polímero (a1) contiene unidades (b) que contienen grupo(s) silano como comonómero de acuerdo con la fórmula (I), más preferentemente unidades (b) que contienen grupo(s) silano como comonómero de acuerdo con la fórmula (II), más preferentemente unidades (b) que contienen grupo(s) silano de acuerdo con la fórmula (II) seleccionadas de vinil trimetoxisilano, vinil bismetoxietoxisilano, vinil trietoxisilano o comonómero de vinil trimetoxisilano, como se ha definido anteriormente o en las reivindicaciones. Lo más preferentemente, en esta realización A1, el polímero (a1) es un copolímero de etileno con vinil trimetoxisilano, vinil bismetoxietoxisilano, vinil trietoxisilano o comonómero de vinil trimetoxisilano, preferentemente con un comonómero de vinil trimetoxisilano.
En la realización igualmente preferible A2, el polímero (a2) es un copolímero de etileno con un comonómero de acrilato de alquilo-(C1-C4) y unidades (b) que contienen grupo(s) silano de acuerdo con la fórmula (I) como comonómero, más preferentemente, y unidades (b) que contienen grupo(s) silano de acuerdo con la fórmula (II) como comonómero, más preferentemente, y unidades (b) que contienen grupo(s) silano de acuerdo con la fórmula (II) seleccionadas de vinil trimetoxisilano, vinil bismetoxietoxisilano, vinil trietoxisilano o comonómero de vinil trimetoxisilano, como se ha definido anteriormente o en las reivindicaciones. Lo más preferentemente, en esta realización A2, el polímero (a2) es un copolímero de etileno con comonómero de acrilato de metilo y con vinil trimetoxisilano, vinil bismetoxietoxisilano, vinil trietoxisilano o comonómero de vinil trimetoxisilano, preferentemente con un comonómero de vinil trimetoxisilano.
Lo más preferentemente, 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.
Como se ha dicho, dicha al menos una capa polimérica no se somete a ningún peróxido ni 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, antes o durante el 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.
En una realización, ningún peróxido ni catalizador de condensación de silano (SCC) que se selecciona del grupo de SCC de catalizadores orgánicos de estaño o ácidos sulfónicos orgánicos aromáticos, se somete al elemento de capa polimérico antes o durante el proceso de laminación de la invención.
El catalizador de condensación de silanol (SCC), que no se utiliza para reticular el elemento de la capa polimérica antes o durante el proceso de laminación, se selecciona más preferentemente entre el grupo de 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, incluido en el presente documento como referencia), de bases orgánicas; de ácidos inorgánicos; y de ácidos orgánicos; convenientemente 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, convenientemente 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 convenientemente 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 convenientemente 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.
Más preferentemente, el polímero (a) de la capa polimérica no se reticula antes de ser introducido en el proceso de laminación o durante el proceso de laminación usando un peróxido, 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 no tienen un agente de reticulación seleccionado de un peróxido o 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.
Se prefiere que al menos una capa polimérica del laminado multicapa no se entrecruce con el agente de entrecruzamiento, 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.
En consecuencia, en una realización, la composición de polímero del elemento de capa polimérico de la invención comprende, de modo adecuado, 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,
- del 90 al 99,9999 % en peso del polímero (a)
- del 0,01 al 1,00 % en moles de unidades (b) que contienen grupo(s) silano y
- convenientemente del 0,0001 al 10 % en peso de los aditivos.
La cantidad total de aditivos opcionales está convenientemente entre el 0,0001 y el 5,0 % en peso, como entre el 0,0001 y el 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 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, y preferentemente consiste en, basado en la cantidad total (100 % en peso) del elemento de capa polimérico,
- del 90 al 99,9999 % en peso, convenientemente del 40 al 70 % en peso, del polímero (a)
- del 0,01 al 1,00 % en moles de unidades (b) que contienen grupo(s) silano y
- hasta el 70 % en peso, convenientemente del 30 al 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,
- del 30 al 90 % en peso, convenientemente del 40 al 70 % en peso, del polímero (a)
- del 0,01 al 1,00 % en moles de unidades (b) que contienen grupo(s) silano y
- del 0,0001 al 10 % en peso de aditivos y opcionalmente cargas, preferentemente del 0,0001 al 10 % en peso de aditivos.
En una realización preferible, la composición de polímero del elemento de capa 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 polimérico consista en la composición polimérica de la invención.
El polímero (a) de la composición de polímero del elemento de capa polimérico puede, por ejemplo, estar comercializado o puede prepararse de acuerdo con procesos de polimerización conocidos descritos en la bibliografía química o de manera análoga a estos.
En una realización preferible el polímero (a), preferentemente el polímero (a1) o (a2), se produce polimerizando etileno convenientemente 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, convenientemente 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, convenientemente de 100 a 400 MPa, convenientemente 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 convenientemente 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 polimérico normalmente se fabrican previamente antes de ensamblarlos en una forma de conjunto multilaminado. El elemento de sustrato prefabricado y el elemento de capa polimérico prefabricado se pueden fabricar usando procesos convencionales. Normalmente, el elemento de capa 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 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 fabricar el laminado multicapa y al proceso preferible para fabricar 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) (ii)-(iv).
La duración de la etapa de calentamiento (ii) es preferentemente de 0,5 a 7 minutos, preferentemente de 1 a 6 minutos, convenientemente de 1,5 a 5 minutos. La etapa de calentamiento (ii) puede realizarse y normalmente se realiza por etapas.
La etapa de prensado (iii) comienza preferentemente cuando dicho 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 (a), preferentemente del polímero (a1) o (a2), de dicho elemento de capa polimérico.
La etapa de prensado (iii) comienza preferentemente cuando dicho al menos un elemento de capa polimérico alcanza una temperatura de al menos 85 °C, convenientemente de 85 a 150, convenientemente de 85 a 148, convenientemente de 85 a 140, preferentemente de 90 a 130, preferentemente de 90 a 120, preferentemente de 90 a 115, preferentemente de 90 a 110, preferentemente de 90 a 108 °C.
La duración de la etapa de prensado (iii) (es decir, la duración total de la etapa de prensado (iii)) es preferentemente de 0,5 a 10, preferentemente de 0,5 a 9, preferentemente de 0,5 a 8, preferentemente de 0,5 a 7, más preferentemente de 0,5 a 6, más preferentemente de 0,5 a 5, más preferentemente de 1,0 a 5 minutos.
En la etapa de prensado (iii), la duración de la etapa de acumulación de la presión (iii) es preferentemente de 0,5 a 3 minutos, preferentemente de 0,7 a 2,5 minutos. La presión acumulada hasta el nivel deseado durante la etapa de prensado se puede realizar en una sola etapa o en varias etapas.
En la etapa de prensado (iii), la duración del mantenimiento de la presión es preferentemente de 0,5 a 9, preferentemente de 0,5 a 8, preferentemente de 0,5 a 7, preferentemente de 0,5 a 5, preferentemente de 0,5 a 3 minutos.
Preferentemente, en la etapa de prensado (iii), la duración del tiempo de acumulación de presión es de 0,5 a 3 minutos, la duración del mantenimiento de la presión es preferentemente de 0,5 a 9, preferentemente de 0,5 a 8, preferentemente de 0,5 a 7, preferentemente de 0,5 a 5, preferentemente de 0,5 a 3 minutos, y la duración total de la etapa de prensado (iii) es preferentemente de 0,5 a 10, preferentemente de 0,5 a 9, preferentemente de 0,5 a 8, preferentemente de 0,5 a 7, más preferentemente de 0,5 a 6, más preferentemente de 0,5 a 5, más preferentemente de 1,0 a 5 minutos.
La duración total (es decir, la suma) de la etapa de calentamiento (ii) y la etapa de prensado (iii) es preferentemente inferior a 20, preferentemente de 2 a 20, convenientemente de 2 a 15, convenientemente de 2 a 10, preferentemente de 2 a 8, preferentemente de 2 a 6, más preferentemente de 3 a 5 minutos.
La presión utilizada en la etapa de prensado (iii) es preferentemente de hasta 1000 mbares, preferentemente de 500 a 900 mbares.
El proceso de laminación se puede utilizar para fabricar un módulo FV, elemento de construcción, vidrio de seguridad para edificios o vehículos, etc.
Proceso de laminación de la invención para fabricar un módulo FV
El proceso de laminación de acuerdo con la invención es preferentemente para fabricar un laminado multicapa que es un módulo fotovoltaico, 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, convenientemente 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 polimérico(s);
- y uno cualquiera o más del elemento de la capa frontal protector, el elemento fotovoltaico o el elemento de capa posterior protector, es/son dicho(s) elemento(s) de capa polimérico(s).
El proceso de laminación según la invención es preferentemente para fabricar un módulo fotovoltaico, en donde el módulo fotovoltaico 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 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 polimérico(s);
- y en donde la etapa de prensado (iii) se inicia cuando al menos uno de dichos elementos de la capa de encapsulación frontal y/o trasero alcanza una temperatura que es al menos de 3 a 10 °C superior a la temperatura de fusión del polímero de etileno (a) presente en dicho elemento de capa frontal y/o de encapsulación.
Dicha 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, 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, preferentemente iguales.
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 polimérico del proceso de la invención. Si el elemento de capa de lámina posterior representa un elemento de capa polimérico, entonces, naturalmente, debe ser polimérico. El elemento de la capa de lámina posterior es preferentemente un elemento de sustrato. 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.
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.
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 polimérico de la invención se pueden fabricar de una manera bien conocida en el campo fotovoltaico o están comercializados.
La composición de polímero del elemento de capa polimérico de la invención, como cualquiera de los elementos anteriores, puede estar disponible en el mercado o puede fabricarse como se ha definido anteriormente en "Polímero (a) y las unidades (b) que contienen grupo(s) silano de dicha al menos una capa polimérica del laminado multicapa".
Como se ha dicho, el grosor de los diferentes elementos de capa del módulo fotovoltaico puede variar en función del tipo de módulo fotovoltaico y del material de los elementos de capa, como es bien conocido por el 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, convenientemente de 100 a 500, tal como de 100 a 40o, |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, convenientemente de 100 a 500, tal como de 100 a 400, jm . El elemento de capa protector (lámina posterior) puede ser un elemento monoo 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 ensamblaje (i) sean introducidos en dicha etapa (i).
Por consiguiente, el proceso es preferentemente un proceso como se ha definido anteriormente, como se define a continuación o en las reivindicaciones, para fabricar un laminado de módulo fotovoltaico 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 prensado para acumular y mantener la presión sobre el conjunto del módulo fotovoltaico en las condiciones de calentamiento para que se produzca la laminación del conjunto; y
(iv) etapa de recuperación para enfriar y retirar el conjunto del módulo fotovoltaico obtenido para su uso posterior;
- en donde la etapa de prensado (iii) se inicia cuando al menos el elemento de la capa de encapsulación frontal, el elemento de capa de encapsulación posterior, o el elemento de capa de encapsulación y el elemento de capa de encapsulación posterior alcanzan una temperatura que es al menos de 3 a 10 °C superior a la temperatura de fusión del polímero (a) de dicho elemento de capa de encapsulación respectivo; y
- en donde la duración de la etapa de prensado (iii) es de 0,5 a 10 minutos;
en donde el polímero (a) tiene
- una temperatura de fusión, Tm, de 100 °C o menos, cuando se mide tal como se describe a continuación en Métodos de determinación, y
- un índice de fluidez, MFR2 , de menos de 20 g/10 min (según ISO 1133 a 190 °C y con una carga de 2,16 kg); y - en donde ningún agente de reticulación seleccionado de un peróxido o un catalizador de condensación de silano (SCC), que se selecciona del grupo de SCC de carboxilatos de estaño, zinc, hierro, plomo o cobalto o ácidos sulfónicos orgánicos aromáticos, preferentemente, el SCC de acuerdo con el grupo C como se ha definido anteriormente o se define en las reivindicaciones, es introducido en el polímero (a) de la composición de polímero antes o durante el proceso de laminación.
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. En el presente documento se describe también un laminado de módulo fotovoltaico, 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, preferentemente ambos, el elemento de capa de encapsulación frontal y el elemento de capa de encapsulación trasero, comprende(n) una composición de polímero que comprende:
- (a) un polímero de etileno, en donde dicho polímero (a) opcionalmente lleva unidades que contienen grupo(s) funcional(es); y
- (b) unidades que contienen grupo(s) silano;
en donde el polímero (a) tiene
- una temperatura de fusión, Tm, de 100 °C o menos, cuando se mide tal como se describe a continuación en Métodos de determinación, y
- un índice de fluidez, MFR2, de menos de 20 g/10 min (según ISO 1133 a 190 °C y con una carga de 2,16 kg); y - en donde ningún agente de reticulación seleccionado de un peróxido o un catalizador de condensación de silano (SCC), que se selecciona del grupo de 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, está presente en el polímero de etileno (a) de la composición de polímero antes o durante el proceso de laminación.
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, del 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 |js, 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 = (I. v a -( IArBHT)/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 = X ima / 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 sobre la base a la integral bruta y la compensación de las secuencias de comonómero observadas y BHT:
E = (1/4)*[ Ibruta - 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:
La prueba de adhesión se realiza en tiras laminadas, y la película encapsulante y la hoja posterior se despegan en un equipo de prueba de tracción mientras se mide la fuerza requerida para esto.
En primer lugar, se lamina un laminado que consiste en vidrio, dos películas encapsulantes y la lámina posterior. 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 15 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° con relación al laminado y la velocidad de tracción es de 14 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 a lo largo de los 50 mm se divide por el ancho de la tira (15 mm) y se presenta como fuerza de adhesión (N/cm).
Propiedades reológicas:
Mediciones de cizallamiento dinámico (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 cizallamiento dinámico 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 cizallamiento oscilatorio 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 cizallamiento dinámico, se somete la sonda a una deformación homogénea con un esfuerzo de cizallamiento o tensión de cizallamiento 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 ) = Yosin (wt) (1)
Si el esfuerzo aplicado se encuentra dentro del régimen viscoelástico lineal, la respuesta de tensión sinusoidal resultante puede venir dada por
o(t) = oq sin (wt + S) (2)
donde
oo y Yo son las amplitudes de tensión y esfuerzo, respectivamente
w 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 de cizallamiento, el módulo de pérdida de cizallamiento, G", el módulo de cizallamiento complejo, G*, la viscosidad de cizallamiento complejo, n*, la viscosidad de cizallamiento dinámico, n', el componente de fuera de fase de la viscosidad de cizallamiento complejo n" y la tangente de pérdida, tan 8 que se puede expresar como se muestra a continuación:
G' = ^cosS [Pal (3)
Yo
G" = — sen5 [Pa] (4)
Yo
G* = G' iG" [Pa] (5)
n * = n' - in" [Pa.s] (6)
Y = f [P a .s ] (7)
V = ~ [Pa.s] (8)
ri" = ^[Pa.s] (8)
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).
EI(x) = 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 (SHI005/300) se define como la relación de dos viscosidades medidas a frecuencias de 0,05 rad/s y 300 rad/s, ^0,05/M300.
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 (T cr ) 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.
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 imgf000020_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:
Elementos del módulo fotovoltaico (módulo solar de 60 células):
Elemento de vidrio (= elemento de capa frontal protector): Vidrio solar Solatex, suministrado por AGC, longitud: 1632 mm, y ancho: 986 mm, espesor total de 3,2 mm
Elemento encapsulante delantero y trasero: Ambos consistieron en ejemplo 1 de la invención, tenían las mismas dimensiones de ancho y largo que el elemento de vidrio (el elemento de la capa frontal protector) y cada uno tenía independientemente un grosor total de 0,45 mm
Elemento de célula fotovoltaica: 60 células solares monocristalinas, dimensión de la célula 156*156 mm, suministrado por Tsec Taiwán, 2 barras colectoras, espesor total de 200 micrómetros.
Elemento de lámina posterior (=elemento de capa posterior protector): Lámina posterior convencional DYMAT® PYE (PET/PET/cebador), suministrado por Covme, espesor total de 300 micrómetros.
Preparación del conjunto del módulo fotovoltaico (módulo solar de 60 células) para la laminación:
Se prepararon cinco muestras de conjuntos de módulos fotovoltaicos de la siguiente manera. El elemento de vidrio protector frontal (Solatex AGC) se limpió con isopropanol antes de colocar la primera película encapsulante sobre el vidrio solar. El elemento de vidrio solar tiene las siguientes dimensiones: 1632 mm x 986 x 3,2 mm (ancho x largo x profundidad). El elemento encapsulante frontal se cortó en la misma dimensión que el elemento de vidrio solar. Las células solares como elemento de célula fotovoltaica se encadenaron automáticamente en 10 células en serie con una distancia entre las células de 1,5 mm. Después de colocar el elemento encapsulante frontal sobre el elemento de vidrio protector frontal, se colocaron las células solares sobre el elemento encapsulante frontal como 6 filas de cada 10 células con una distancia entre las filas de ± 2,5 mm para obtener un total de 60 células en el módulo solar como módulo convencional. Luego, los extremos de las células solares se soldaron entre sí para obtener una conexión completamente integrada, como bien saben los productores de módulos fotovoltaicos. Además, el elemento encapsulante trasero se colocó sobre el elemento de la célula fotovoltaica obtenida y luego se colocó el elemento de lámina posterior Coveme DYMAT PYE que tenía una dimensión ligeramente mayor en longitud y anchura que la placa de vidrio protectora frontal (±5 mm) sobre dicho elemento encapsulante trasero. Las muestras de conjuntos de módulos fotovoltaicos obtenidas se sometieron luego a una prueba de proceso de laminación como se describe a continuación.
Proceso de laminación de los módulos solares de 60 células:
Laminador: ICOLAM 25/15, suministrado por Meier Vakuumtechnik GmbH.
Cada muestra de conjunto de módulo fotovoltaico se laminó en un laminador Meier IOLAM 25/15 de Meier Vakuumtechnik GmbH con un ajuste de temperatura del laminador de 145 °C y un ajuste de presión de 800 mbares. Cada muestra fue laminada en diferentes condiciones como se indica en la tabla 2.
T l 2: Pr l min i n n r i n l l r
Figure imgf000021_0001
Los módulos fotovoltaicos producidos usando las condiciones anteriores 1-5 fueron todos perfectos sin señales de rotura de células, formación de burbujas o agujeros de aire. El estudio de electroluminiscencia (EL) de cada uno de los módulos no muestra grietas en las células.
La deslaminación de los módulos fotovoltaicos producidos en las condiciones 1-5 se ensayó cortando una tira de 1 cm de la capa de encapsulante de lámina posterior del módulo completo y luego tirando de la tira manualmente para comprobar con qué facilidad se puede desprender. En todos los casos se observó que durante la tracción del encapsulante de lámina posterior, el conjunto se rompió, lo que indica una fuerza de adhesión superior a la resistencia mecánica de la lámina posterior. En todas las muestras, el aspecto de la superficie deslaminada mostró una combinación de fallo cohesivo y de adhesión en la interfaz, lo que indica una fuerte fuerza adhesiva entre el vidrio y el encapsulante.
La adhesión de los módulos fotovoltaicos producidos en las condiciones 1-5 se ensayó de acuerdo con el método de adhesión descrito anteriormente en "Métodos de determinación". La prueba reveló que dicho fallo se produce siempre a una fuerza de adhesión superior a 150 N/cm.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Un proceso para fabricar 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, 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 dicho al menos un elemento de sustrato y dicho 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 prensado para construir y mantener la presión sobre el conjunto multicapa en las condiciones de calentamiento para que se produzca la laminación del conjunto; y
(iv) etapa de recuperación para enfriar y retirar el laminado multicapa obtenido para su uso posterior;
- en donde la etapa de prensado (iii) comienza cuando dicho 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; y
- en donde la duración de la etapa de prensado (iii) es de 0,5 a 10 minutos;
- en donde el polímero (a) tiene
- una temperatura de fusión, Tm, de 100 °C o menos, cuando se mide tal como se describe a continuación en Métodos de determinación, y
- un índice de fluidez, MFR2 , de menos de 20 g/10 min (según ISO 1133 a 190 °C y con una carga de 2,16 kg); y
- en donde ningún agente de reticulación seleccionado de un peróxido o un catalizador de condensación de silano (SCC), que se selecciona del grupo de SCC de carboxilatos de estaño, zinc, hierro, plomo o cobalto o ácidos sulfónicos orgánicos aromáticos, es introducido en el polímero (a) de la composición de polímero antes o durante el proceso de laminación.
2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la etapa de prensado (iii) comienza cuando dicho 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.
3. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de prensado (iii) comienza preferentemente cuando dicho al menos un elemento de capa polimérico alcanza una temperatura de al menos 85 °C, convenientemente de 85 a 150, convenientemente de 85 a 148, convenientemente de 85 a 140, preferentemente de 90 a 130, preferentemente de 90 a 120, preferentemente de 90 a 115 °C.
4. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la duración de la etapa de calentamiento (ii) es preferentemente de 0,5 a 7 minutos, preferentemente de 1 a 6 minutos, convenientemente de 1,5 a 5 minutos.
5. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde en la etapa de prensado (iii), la duración del tiempo de acumulación de la presión es de 0,5 a 3 minutos, la duración del mantenimiento de la presión es de 0,5 a 9 minutos, y la duración total de la etapa de prensado (iii) es preferentemente de 0,5 a 10, preferentemente de 0,5 a 9, preferentemente de 0,5 a 8, preferentemente de 0,5 a 7, más preferentemente de 0,5 a 6, más preferentemente de 0,5 a 5 minutos.
6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la duración total de la etapa de calentamiento (ii) y la etapa de prensado (iii) es inferior a 20, preferentemente de 2 a 20, convenientemente de 2 a 15, convenientemente de 2 a 10 minutos.
7. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la presión utilizada en la etapa de prensado (iii) es de hasta 1000 mbares, preferentemente de 500 a 900 mbares.
8. 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 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.
9. El proceso de acuerdo con 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 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.
10. El proceso de acuerdo con 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).
11. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, 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 insaturados, 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 de acuerdo con "Contenido de comonómero" como se describe en la memoria descriptiva en "Métodos de determinación"; 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).
12. El proceso de acuerdo con 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.
MFR2 , del polímero (a), preferentemente del polímero (a1) o (a2), es preferentemente menor de 15, preferentemente, preferentemente de 0,2 a 13, preferentemente de 0,3 a 13, más preferentemente de 0,4 a 13 g/10 min (de acuerdo con ISO 1133 a 190 °C y una carga de 2,16 kg).
13. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el copolímero de etileno (a) tiene una, más o todas de las siguientes propiedades
- índice de fluidez, MFR2, de menos de 15, preferentemente de 0,1 a 15, g/10 min (de acuerdo con ISO 1133 a 190 °C y una carga de 2,16 kg)
-temperatura de fusión, Tm, de 70 °C o mayor, preferentemente 75 °C o mayor, más preferentemente de 78 a 100, preferentemente de 78 a 95 °C, cuando se mide de acuerdo con la norma ISO 3146 tal como se describe en la memoria descriptiva en "Métodos de determinación"
- índice de adelgazamiento por cizallamiento, 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 cizallamiento dinámico (mediciones de oscilación de frecuencia)" como se describe en la memoria descriptiva en "Métodos de determinación".
14. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores para fabricar un laminado multicapa que es un módulo fotovoltaico 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, convenientemente 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 polimérico(s);
- y uno cualquiera o más del elemento de la capa frontal protector, el elemento fotovoltaico o el elemento de capa posterior protector, es/son dicho(s) elemento(s) de capa polimérico(s).
15. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores para fabricar un módulo fotovoltaico, en donde el módulo fotovoltaico 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 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 polimérico(s);
- y en donde la etapa de prensado (iii) se inicia cuando al menos uno de dichos elementos de la capa de encapsulación frontal y/o trasero alcanza una temperatura que es al menos de 3 a 10 °C superior a la temperatura de fusión del polímero de etileno (a) presente en dicho elemento de capa frontal y/o de encapsulación.
16. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para un laminado de módulo fotovoltaico 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 en una cámara en condiciones de evacuación;
(iii) etapa de prensado para acumular y mantener la presión sobre el conjunto del módulo fotovoltaico en las condiciones de calentamiento para que se produzca la laminación del conjunto; y
(iv) etapa de recuperación para enfriar y retirar el conjunto del módulo fotovoltaico obtenido para su uso posterior;
- en donde la etapa de prensado (iii) se inicia cuando al menos el elemento de la capa de encapsulación frontal, el elemento de capa de encapsulación posterior, o el elemento de capa de encapsulación y el elemento de capa de encapsulación posterior alcanzan una temperatura que es al menos de 3 a 10 °C superior a la temperatura de fusión del polímero (a) de dicho elemento de capa de encapsulación respectivo; y
- en donde la duración de la etapa de prensado (iii) es de 0,5 a 10 minutos;
- en donde el polímero (a) tiene una temperatura de fusión, Tm, de 100 °C o menos, cuando se mide tal como se describe en la memoria descriptiva en "Métodos de determinación"; y
- en donde ningún agente de reticulación seleccionado de un peróxido o un catalizador de condensación de silano (SCC), que se selecciona del grupo de SCC de carboxilatos de estaño, zinc, hierro, plomo o cobalto o ácidos sulfónicos orgánicos aromáticos, es introducido en el polímero de etileno (a) de la composición de polímero antes o durante el proceso de laminación.
ES16782236T 2015-11-04 2016-10-18 Un proceso para fabricar un laminado multicapa Active ES2933798T3 (es)

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