JP2023526838A - 両面光起電力モジュール用の一体化バックシートとして適切な層エレメント - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも2つの層(A)及び(B)を有する層エレメントであって、
層(A)がポリエチレン組成物(PE-A)を有し、ポリエチレン組成物(PE-A)は、
(PE-A-a) シラン基含有単位を有する、エチレンのコポリマー;又は、
(PE-A-b) (C1-C6)-アルキルアクリレート又は(C1-C6)-アルキル(C1-C6)-アルキルアクリレートコモノマー単位の1又は2種以上から選択される極性コモノマー単位とのエチレンのコポリマーであって、シラン基含有単位をさらに有する、エチレンのコポリマー;又は、
(PE-A-c) ビニルアセテートコモノマー単位とのエチレンのコポリマー;
を有し、
エチレンのコポリマー(PE-A-a)はエチレンのコポリマー(PE-A-b)とは異なり;
層(B)がポリプロピレン組成物(PP-B)を有し、ポリプロピレン組成物(PP-B)は、
(PP-B-a) エチレン及び4~12個の炭素原子を有するアルファ-オレフィンから選択されるアルファオレフィンコモノマー単位とのプロピレンモノマー単位のランダムコポリマー;又は、
(PP-B-b) プロピレンの異相コポリマーであって、
- ポリプロピレンマトリクス成分、及び
- 当該ポリプロピレンマトリクス中に分散した弾性プロピレンコポリマー成分;
を有する、プロピレンの異相コポリマー;
を有し;
層(B)が少なくとも80.0%の全光線透過率を有する;
層エレメントに関する。
- 押出又は積層(ラミネーション)により、上記層エレメントの層(A)、(B)及び任意の層(C)を接着して、構成A-B又はA-C-Bとする工程;及び
- 形成された層エレメントを回収する工程。
- 光起電力エレメント、層エレメント及び任意のさらなる層エレメントを光起電力(PV)モジュールアセンブリに組み立てる工程;
- 光起電力(PV)モジュールアセンブリの上記層エレメントを高温で積層して、上記エレメントを互いに接着させる工程;及び
- 得られた光起電力(PV)モジュールを回収する工程。
オレフィンホモポリマーは、本質的に1種のオレフィンモノマー単位からなるポリマーである。特に商業的重合過程における不純物のために、オレフィンホモポリマーは、最大で0.1mol%のコモノマー単位、好ましくは最大で0.05mol%のコモノマー単位、最も好ましくは最大で0.01mol%のコモノマー単位を有することができる。
図2は、フロント保護層エレメントとしてのガラス層、及び、セル層の下の封入材層である層(A)、結合層(tie layer)である層(C)及びPPベース層である層(B)を有する一体化バックシートエレメントとしての本発明の層エレメントの一態様を有する両面光起電力モジュールの構成を示す。
層エレメント
本発明の層エレメントは2つの層(A)及び(B)を有する。
態様の1つにおいて、2つの層(A)及び(B)は互いに接着接触している。
層Aは、ポリエチレン組成物(PE-A)を有し、好ましくはポリエチレン組成物(PE-A)からなる。
(PE-A-a) シラン基含有単位を有する、エチレンのコポリマー;又は、
(PE-A-b) (C1-C6)-アルキルアクリレート又は(C1-C6)-アルキル(C1-C6)-アルキルアクリレートコモノマー単位の1又は2種以上から選択される極性コモノマー単位とのエチレンのコポリマーであって、シラン基含有単位をさらに有する、エチレンのコポリマー;又は、
(PE-A-c) ビニルアセテートコモノマー単位とのエチレンのコポリマー.
から選択される、エチレンのコポリマーを有し、エチレンのコポリマー(PE-A-a)はエチレンのコポリマー(PE-A-b)とは異なる。
R1SiR2 qY3-q (I)
(式中、R1は、エチレン性不飽和ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ又はアクリル(若しくはメタクリル)オキシヒドロカルビル基であり、
各R2は、独立に、脂肪族飽和ヒドロカルビル基であり、
Yは、同じであっても異なっていてもよく、加水分解性有機基であり、
qは、0、1又は2である。)である。
CH2=CHSi(OA)3 (II)
(式中、各Aは、独立に、1~8個の炭素原子、好適には1~4個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。)である。
- 70.0~99.9999wt%、好ましくは80.0~99.499wt%、最も好ましくは87.5~98.99wt%のエチレンのコポリマー;
- 0.0001~10.0wt%、好ましくは0.001及び5.0wt%、最も好ましくは0.01及び2.5wt%の添加剤;及び、
- 0~20.0wt%、好ましくは0.5~15.0wt%、最も好ましくは1.0~10.0wt%の難燃剤;
を有し、好ましくはこれらからなる。
- 90.0~99.9999wt%、好ましくは95.0~99.999wt%、最も好ましくは97.5~99.99のエチレンのコポリマー;及び、
- 0.0001~10.0wt%、好ましくは0.001及び5.0wt%、最も好ましくは0.01及び2.5wt%の添加剤;
を有し、好ましくはこれらからなる。
既述のように、上記ポリエチレン組成物(PE-A)により、層エレメントの層(A)の架橋を回避することができ、これは良質の層エレメントを得ることに寄与する。
層(B)は、
(PP-B-a) エチレン及び4~12個の炭素原子を有するアルファ-オレフィンから選択されるアルファオレフィンコモノマー単位とのプロピレンモノマー単位のランダムコポリマー;又は、
(PP-B-b) プロピレンの異相コポリマーであって、
- ポリプロピレンマトリクス成分、及び
- 当該ポリプロピレンマトリクス中に分散した弾性プロピレンコポリマー成分;
を有する、プロピレンの異相コポリマー;
を有するポリプロピレン組成物(PP-B)を有し;
層(B)は少なくとも80.0%の全光線透過率を有する。
CH2=CH-CHR1R2 (IV)
(式中、R1及びR2は、一緒に、置換基を任意に有する5又は6員の飽和、不飽和又は芳香環を形成するか、又は、独立に、1~4個の炭素原子を有するアルキル基を表し、R1及びR2が芳香環を形成する場合には、-CHR1R2基の水素原子は存在しない。)。
Mは、ジルコニウム又はハフニウムであり;
各Xはシグマリガンドであり;
Lは、-R’2C-、-R’2C-CR’2-、-R’2Si-、-R’2Si-SiR’2-、-R’2Ge-(各R’は、独立に、水素原子、C1-C20-ヒドロカルビル、トリ(C1-C20-アルキル)シリル、C6-C20-アリール、C7-C20-アリールアルキル又はC7-C20-アルキルアリールである。)から選択される2価の架橋であり;
R2及びR2’は、それぞれ独立に、1又は2個以上の第14~16族のヘテロ原子を任意に有するC1-C20ヒドロカルビルラジカルであり;
R5’は、1又は2個以上のハロ原子で任意に置換された、1又は2個以上の第14~16族のヘテロ原子を含むC1-20ヒドロカルビル基であり;
R6及びR6’は、それぞれ独立に、水素、又は、1若しくは2個以上の第14~16族のヘテロ原子を任意に有するC1-20ヒドロカルビル基であり;
R7及びR7’は、それぞれ独立に、水素、又は、1若しくは2個以上の第14~16族のヘテロ原子を任意に有するC1-20ヒドロカルビル基であり;
Arは、独立に、1又は2個以上の基R1で任意に置換された、最大で20個の炭素原子を有するアリール又はヘテロアリール基であり;
Ar’は、独立に、1又は2個以上の基R1で任意に置換された、最大で20個の炭素原子を有するアリール又はヘテロアリール基であり;
各R1は、C1-20ヒドロカルビル基であるか、又は、隣接する炭素原子上の2個のR1基が一緒になって、Ar基と縮合した5又は6員の非芳香環を形成することができ、当該環は、それ自体1又は2個以上の基R4で任意に置換されており;
各R4はC1-20ヒドロカルビル基である。)。
(a) 液/液エマルション系であって、当該液/液エマルション系が溶媒中に分散した触媒成分(i)及び(ii)の溶液を有して、分散液滴を形成する、液/液エマルション系が形成され;そして、
(b) 当該分散液滴を固化することにより固体粒子が形成される;
プロセスにより得ることができる。
溶媒中に触媒成分(i)及び(ii)が分散した溶液を有する液/液エマルション系を形成し、当該分散液滴を固化して、固体粒子を形成する。
- 850~915、好ましくは860~910kg/m3の密度;
- 0.1~50、好ましくは0.2~40g/10min(190℃、2.16kg)のMFR2;及び/又は、
- アルファ-オレフィンコモノマーはオクテンである。
- 25.0wt%を超える、好ましくは30.0~98.8wt%、好ましくは30.0~98.5wt%のプロピレンのランダムコポリマー(PP-B-a)又はプロピレンの異相コポリマー(PP-B-b);
- 0.2~5.0wt%、好ましくは0.5~5.0wt%の添加剤;
- 0~30.0wt%、好ましくは0~25.0wt%のフィラー;
- 0~50.0wt%のさらなるポリマー成分であって、プロピレンのランダムコポリマー(PP-B-a)又はプロピレンの異相コポリマー(PP-B-b)とは異なる、さらなるポリマー成分;
- 0~5.0wt%、好ましくは0.0001~5.0wt%のα-核形成剤、好ましくは0.001~1.5wt%、特に好ましくは0.005~1.0wt%のα-核形成剤;
を有し、好ましくはこれらからなる。
一態様において、上記層エレメントは、層(A)及び(B)に加えて、層(C)を有する。
- エチレン、及び、3~12個の炭素原子を有するアルファ-オレフィンの1又は2種以上から選択されるコモノマー単位のコポリマー(PE-C-a)であって、850kg/m3~905kg/m3の密度を有する、コポリマー;又は、
- エチレン、及び、3~12個の炭素原子を有するアルファ-オレフィンの1又は2種以上から選択されるコモノマー単位のコポリマーであり、さらにシラン基含有単位を有するコポリマー(PE-C-b)であって、850kg/m3~905kg/m3の密度を有する、コポリマー;又は、
- エチレン、及び、3~12個の炭素原子を有するアルファ-オレフィンの1又は2種以上から選択されるコモノマー単位のコポリマーであり、不飽和カルボン酸及び/又はその無水物、金属塩、エステル、アミド又はイミド及びそれらの混合物の少なくとも1つに由来する官能基含有単位をさらに有するコポリマー(PE-C-c)であって、850kg/m3~905kg/m3の密度を有する、コポリマー;
から選択されるエチレンのコポリマーを有する。
- エチレンと、3~12個の炭素原子を有するアルファ-オレフィンの1又は2種以上から選択されるコモノマー単位のコポリマー(PE-C-a)であって、850kg/m3~905kg/m3の密度を有するコポリマー;又は、
- エチレンと、3~12個の炭素原子を有するアルファ-オレフィンの1又は2種以上から選択されるコモノマー単位のコポリマーであり、シラン基含有単位をさらに有するコポリマー(PE-C-b)であって、850kg/m3~905kg/m3の密度を有するコポリマー;
から選択されるエチレンのコポリマーを有する。
- 90.0~99.9999wt%、好ましくは95.0~99.999wt%、最も好ましくは97.5~99.99wt%の上記エチレンのコポリマー;及び
- 0.0001~10.0wt%、好ましくは0.001及び5.0wt%、最も好ましくは0.01及び2.5wt%の上記添加剤;
を有し、好ましくはこれらからなる。
- 40.0~99.8999wt%、好ましくは65.0~99.499wt%、最も好ましくは87.5~98.99wt%の上記エチレンのコポリマー;
- 0.0001~10.0wt%、好ましくは0.001及び5.0wt%、最も好ましくは0.01及び2.5wt%の上記添加剤;及び
- 0.1~50.0wt%、好ましくは0.5~30.0wt%、最も好ましくは1.0~10.0wt%の上記1又は2種以上の異なるポリマー;
を有し、好ましくはこれらからなる。
本発明はさらに、先に又は以下に定義する層エレメントの製造方法を提供し、この方法は下記の工程を有する:
- 押出又は積層により、上記層エレメントの層(A)、(B)及び任意の層(C)を接着して、構成A-B又はA-C-Bとする工程;及び
- 形成された層エレメントを回収する工程。
- エチレンのコポリマー(PE-A-a)又は(PE-A-b)の1つを好ましくは有する層(A)のポリエチレン組成物(PE-A)、層(B)のポリプロピレン組成物(PP-B)、及び、任意で層(C)のポリエチレン組成物(PE-C)を、別個の混合装置内で混合する工程、好ましくは別個の押出機内で溶融混合する工程;
- 少なくとも別個の層(A)及び(B)及び任意の(C)、又は、少なくとも別個の層(A)並びに層(B)及び(C)が互いに接着接触して構成B-Cを形成する共押出された層(B)及び(C)を製造する工程;
- 少なくとも上記別個の層(A)及び(B)を積層して、当該層A及びBが互いに接着接触して構成A-Bを形成する少なくとも層(A)及び(B)の層エレメントを形成する工程、又は、少なくとも別個の層(A)、(B)及び(C)を積層して、当該層(A)及び(C)並びに層(B)及び(C)が互いに接着接触する構成A-C-Bとする工程、又は、少なくとも別個の層(A)並びに共押出されて構成B-Cを形成する層(B)及び(C)を積層して、層(A)及び(C)並びに層(B)及び(C)が互いに接着接触する構成A-C-Bとする工程;
- 得られた層エレメントを回収する工程。
- エチレンのコポリマー(PE-A-c)を好ましくは有する層(A)のポリエチレン組成物(PE-A)、層(B)のポリプロピレン組成物(PP-B)、及び、任意で層(C)のポリエチレン組成物(PE-C)を、別個の混合装置内で混合する工程、好ましくは別個の押出機内で溶融混合する工程;
- 層(A)のポリエチレン組成物(PE-A)、層(B)のポリプロピレン組成物(PP-B)、及び、任意で層(C)のポリエチレン組成物(PE-C)の上記溶融混合物をダイにより塗布し、好ましくは同時に塗布して、当該層A及びBが互いに接着接触して構成A-Bを形成する少なくとも層(A)及び(B)の層エレメントを形成する工程、又は、当該層(A)及び(C)並びに層(B)及び(C)が互いに接着接触して構成A-C-Bを形成する少なくとも層(A)、(B)及び(C)の層エレメントを形成する工程;
- 得られた層エレメントを回収する工程。
上記層エレメントを有する物品は、本発明の層エレメントの特性が、例えば望ましく又は適している任意の物品であることができる。
上記光起電力エレメントのフロント及びリアサイドにおいてフラッシュ試験(flash test)で測定した場合、
- 少なくとも5.00A、好ましくは少なくとも5.50A、より好ましくは少なくとも5.80A、なおより好ましくは少なくとも6.50A、一般的には最大で12.00A、好ましくは最大で10.00Aの短絡電流Isc;
- 少なくとも0.60Vの、好ましくは少なくとも0.62Vの、より好ましくは少なくとも0.63Vの、なおより好ましくは少なくとも0.65Vの、一般的には最大で0.80V、好ましくは最大で0.75Vの開回路電圧Voc;
- 少なくとも65.00%の、好ましくは少なくとも67.00%の、より好ましくは少なくとも69.00%の、なおより好ましくは少なくとも70.00%の、一般的には最大で85.00%、好ましくは最大で80.00%の曲線因子(fill factor)FF;又は、
- 少なくとも2.50Wの、好ましくは少なくとも2.75Wの、より好ましくは少なくとも3.00Wの、なおより好ましくは少なくとも3.25Wの、一般的には最大で5.50W、好ましくは最大で5.00Wの最大出力Pmax。
上記光起電力エレメントのフロントサイドにおいてフラッシュ試験で測定した場合、
- 少なくとも8.00A、好ましくは少なくとも8.50A、より好ましくは少なくとも8.75A、一般的には最大で12.00A、好ましくは最大で10.00Aの短絡電流Isc;
- 少なくとも0.60Vの、好ましくは少なくとも0.62Vの、より好ましくは少なくとも0.63Vの、一般的には最大で0.80V、好ましくは最大で0.75Vの開回路電圧Voc;
- 少なくとも65.00%の、好ましくは少なくとも67.00%の、より好ましくは少なくとも69.00%の、なおより好ましくは少なくとも70.00%の、一般的には最大で85.00%、好ましくは最大で80.00%の曲線因子FF;又は、
- 少なくとも3.50Wの、好ましくは少なくとも3.75Wの、より好ましくは少なくとも4.00Wの、一般的には最大で5.50W、好ましくは最大で5.00Wの最大出力Pmax。
上記光起電力エレメントのリアサイドにおいてフラッシュ試験で測定した場合、
- 少なくとも5.00A、好ましくは少なくとも5.50A、より好ましくは少なくとも5.80A、なおより好ましくは少なくとも6.50A、一般的には最大で10.00A、好ましくは最大で8.00Aの短絡電流Isc;
- 少なくとも0.60Vの、好ましくは少なくとも0.62Vの、より好ましくは少なくとも0.63Vの、なおより好ましくは少なくとも0.65Vの、一般的には最大で0.80V、好ましくは最大で0.75Vの開回路電圧Voc;
- 少なくとも70.00%の、好ましくは少なくとも71.50%の、より好ましくは少なくとも72.50%の、なおより好ましくは少なくとも74.00%の、一般的には最大で85.00%、好ましくは最大で80.00%の曲線因子FF;又は、
- 少なくとも2.50Wの、好ましくは少なくとも2.75Wの、より好ましくは少なくとも3.00Wの、なおより好ましくは少なくとも3.25Wの、一般的には最大で4.50W、好ましくは最大で4.00Wの最大出力Pmax。
本発明はさらに、本発明のアセンブリの製造方法を提供し、この方法は下記の工程を有する:
- 本発明の層エレメント及びさらなる層エレメントをアセンブリに組み立てる工程;
- 上記アセンブリの上記エレメントを高温下で積層して、上記エレメントを互いに接着させる工程;及び、
- 得られたアセンブリを回収する工程。
- 上記光起電力エレメント、本発明の層エレメント及び任意のさらなる層エレメントを光起電力(PV)モジュールアセンブリに組み立てる工程;
- 上記光起電力(PV)モジュールアセンブリの上記層エレメントを高温下で積層して、上記エレメントを互いに接着させる工程;及び、
- 得られた光起電力(PV)モジュールを回収する工程;
により光起電力(PV)モジュールを製造する方法である。
- 光起電力エレメント及び本発明の層エレメントを配置して多層アセンブリを形成する組み立て工程であって、上記層エレメントの層(A)を上記光起電力エレメントと接触させて配置する組み立て工程、好ましくは、フロント保護層エレメント、フロント封入層エレメント、光起電力エレメント及び本発明の層エレメントを記載順に配置して、多層アセンブリを形成する組み立て工程であって、上記層エレメントの層(A)を光起電力エレメントと接触させて配置する組み立て工程;
- 形成されたPVモジュールアセンブリを加熱する加熱工程であって、任意で、そして好ましくは減圧条件においてチャンバー内で行う加熱工程;
- 加熱条件下で上記PVモジュールアセンブリに対する圧力を上昇させて保つことにより、上記アセンブリの積層を生じさせる、加圧工程;及び、
- 上記層エレメントを有する得られたPVモジュールを冷却し、除く、回収工程。
光起電力エレメント及び当該層エレメントを有する両面光起電力モジュールの一体化バックシートエレメントとしての、先に又は以下に定義する本発明の層エレメントの使用であって、上記光起電力エレメントが上記層エレメントの層(A)と接触している、使用。
メルトフローレート:メルトフローレート(MFR)は、ISO 1133に従って測定され、g/10minで表される。MFRはポリマーの流動性、従って加工性の指標である。メルトフローレートが高いほど、ポリマーの粘度は低い。ポリプロピレンのMFR2は、230℃の温度及び2.16kgの荷重で測定される。ポリエチレンのMFR2は、190℃の温度及び2.16kgの荷重で測定される。
- エチレンのコポリマー(PE-A-b)中に存在する極性コモノマーの含量(wt%及びmol%)並びにエチレンのコポリマー(PE-A-a)、(PE-A-b)及び(PE-A-c)中に存在するシラン基含有単位の含量(wt%及びmol%)は、ポリマー(a)中に存在する極性コモノマーの含量(wt%及びmol%)並びにポリマー(a)中に存在するシラン基含有単位(好ましくはコモノマー)の含量(wt%及びmol%)について、WO2018/141672中に記載される通りに測定された。
動的剪断測定(周波数掃引測定)
レオロジー特性はWO2018/141672中に記載される通りに測定される。
250又は450μmの厚みを有する本発明の単層キャストフィルムを、30mmの直径と30のLDを有するPPスクリュー、0.5mmのダイギャップを有する300mmダイを備えた5つの加熱ゾーンを有するDr Collin押出機で製造した。250℃の溶融温度及び20℃の冷却ロール温度を使用した。
試験ポリオレフィン組成物のペレットを、プラテンプレス(platen press)、Collin P 300M間で、0barの圧力下で、180℃にて10min溶融した。次いで、圧力を187barに上げ、5min昇温した。次いで、187barにて15℃/minの速度で室温に冷却した。試験片の厚みは約0.5mmであった。
1-セルモジュールの電流-電圧(IV)特性がHALM cetisPV-Celltest3 フラッシュテスターを用いて得られた。測定に先立ち、システムを既知のIV反応を有する標準セルを用いて較正した。1-セルモジュールをキセノン光源からの30msの光パルスを用いてフラッシュした。IV測定のすべての結果を、HALMから入手したソフトウェアPV Controlにより、25℃における標準試験条件(STC)に自動変換した。すべてのサンプルセットアップ(sample setup)を両面モジュールの両側に対して3回フラッシュし、記載したIVパラメータはこれらの3回の個々の測定から算出した平均値である。フロントサイドからフラッシュした場合には、すべてのモジュールについて黒色マスク(black mask)を用いてフラッシュ試験を行った。リアサイドからフラッシュした場合にはマスクを使用しなかった。黒色マスクは標準黒色着色紙から作製し、160*160mmの四角形の開口部を有していた。フラッシュ試験の間、この黒色マスクを、ソーラーモジュール中の太陽電池がフラッシュパルスに完全に暴露され、太陽電池の端部と黒色マスクの間に2mmの隙間が存在するように配置した。黒色マスクは上記モジュールにテープを用いて固定した。すべてのIV性能試験はIEC 60904シリーズに従って行った。
Pmax=Voc*Isc*FF
全光線透過率、拡散視感透過率及びヘイズをASTM D1003-13(方法A-ヘイズメーター)に従って測定した。透明度は、ヘイズと同じ機器及び原理を用いて測定するが、規定から2.5°未満の角度について測定する。透明度の測定については、試験片を「透明度ポート(clarity port)」内に配置する。測定は下記の通りに行った:
製造者:BYK-Gardner GmbH
型:4725
光源C(Illuminant C)
コンデショニング時間(Conditioning time):>96h
温度:23℃
試験手順:A-ヘイズメーター
層Aのポリエチレン組成物(PE-A)
層Aについては、下記のポリエチレン組成物を使用した:
プロピレンランダムコポリマーPP-B-a-A及びPP-B-a-Bを、下記の表2に示すように重合させる。
オレフィン重合のための触媒成分の製造:
(a) イオン交換性層状ケイ酸塩(ion-exchangeable layered silicate)粒子の酸及び塩基処理
主要成分が2:1-層状モンモリロナイト(スメクタイト)であるBenclay SLを水澤化学工業株式会社から購入し、触媒製造に使用した。Benclay SLは下記の特性を有する:
化学組成[wt.%]:Al9.09、Si32.8、Fe2.63、Mg2.12、Na2.39、
Al/Si 0.289mol/mol
環流凝縮器(reflux condenser)及び機械的撹拌ユニットを備えた2L-フラスコに、1300gの蒸留水及び168gの硫酸(96%)を導入した。混合物をオイルバスで95℃に加熱し、200gのBenclay SLを加えた。次いで、混合物を95℃にて840min撹拌した。混合物を2Lの純水中に注ぐことにより反応をクエンチした。粗生成物を、吸引器を接続したBuechner漏斗でろ過し、1Lの蒸留水で洗浄した。次いで、洗浄したケークを902.1gの蒸留水中に再分散した。分散液のpHは1.7であった。
LiOHの水溶液を、3.54gの水酸化リチウム一水和物を42.11gの蒸留水中に溶解することにより調製した。次いで、LiOH水溶液を滴下漏斗に導入し、先に得られた分散液に40℃にて滴下した。混合物を40℃にて90min撹拌した。反応を通じてモニターした分散液のpHは8未満にとどまっていた。反応混合物のpHは5.68であった。粗生成物を、吸引器に接続したBuechner漏斗を用いてろ過し、それぞれ2Lの蒸留水で3回洗浄した。
(b) 有機アルミニウムとの反応
1000mlフラスコに、10gの先に得られた化学処理したイオン交換性層状ケイ酸塩粒子(本発明のオレフィン重合のための触媒成分)及び36mlのヘプタンを導入した。このフラスコに、トリ-n-オクチル-アルミニウム(TnOA)のヘプタン溶液(25mmolのTnOAを含有。)64mlを導入した。混合物を周囲温度で1h撹拌した。上澄み液をデカンテーションにより除き、固体物質を900mlのヘプタンで2回洗浄した。次いで、ヘプタンを加えることにより、反応混合物の総体積を50mlに調節した。
上記のようにTnOAで処理したイオン交換性層状ケイ酸塩粒子のヘプタンスラリーに、TnOAのヘプタン溶液31ml(12.2mmolのTnOA)を加えた。
PP-B-1~PP-B4の組成物を、上記のプロピレンポリマーPP-B-a-A、PP-B-a-B、PP-B-b-A及びPP-B-b-Bを他の成分及び従来の添加剤と、400rpmのスクリュー速度及び90-100kg/hのスループットを用いて、同方向回転二軸押出機(ZSK32、Coperion)で混錬することにより製造した。溶融温度は210~230℃の範囲であった。成分及びその量を以下に示す。
40.7wt%の異相プロピレンコポリマーB(PP-B-b-B);
27.2wt%の異相プロピレンコポリマーA(PP-B-b-A);
23wt%のタルク;
8wt%のQueo 8230(Borealisより供給。メタロセン触媒を用いて溶液重合プロセスで製造されたエチレン系オクテンプラストマーである。30g/10minのMFR2(190℃)及び882kg/m3の密度);及び、
1.1wt%の添加剤(WO2017/071847の実施例の項に記載されたもの。)。
ポリエチレン組成物2(PE-C-1)は、Borealis AGから市販されるQueo7007LAからなり、これは1-オクテンコモノマー単位を有するエチレン-系プラストマーであり、6.5g/10minのメルトフローレートMFR2(190℃、2.16kg)及び870kg/m3の密度(安定剤を含む。)を有する。Queo7007LAは、1wt%のビニルトリメトキシシラン単位(VTMS)によりグラフト化されている。グラフト化はWO2019/201934の実施例の項に記載の通りに行われる。
組成物PP-B-1~PP-B-5の機械的特性を測定し、下記の表3に記載する。この点に関し、引張特性は機械方向(MD)において250μmの厚みを有するフィルムについて測定した。
本発明の層B組成物について、異なる厚みにおける光学特性を表4に示す。PP-B-1を圧縮成型により製造する一方、PP-B-2~PP-B-5を先に記載した単層キャストフィルムプロセスで製造する。
層エレメントは、下記の表1に記載した組成物PE-A、PP-B及び任意でPE-Cから製造した。
本発明の層エレメントInv.LE2のための3層カレンダーフィルムを、Dr.Collinキャストフィルムで製造した。
一体化バックシートエレメントとして上記の層エレメントを有するPVモジュールについては、上記のように、ガラス/封入材/端子を有するセル/層エレメントからなる300mmx200mmラミネートを、PEnergy L036LAB真空ラミネータを用いて製造した。
本発明のラミネートI-Lam1-10の光学特性(透明度、ヘイズ、拡散視感透過率及び全光線透過率)を測定するために、ガラス/テフロンフィルム/層エレメント/テフロンフィルム/ガラスからなる300mmx200mmラミネートをPEnergy L036LAB真空ラミネータを使用して製造した。
テフロンフィルム:Fluteck P1000、厚み50μm、Vital Polymersから市販、
PE-A-1:上記、厚み450μm。
Claims (15)
- 少なくとも2つの層(A)及び(B)を有する層エレメントであって、
層(A)がポリエチレン組成物(PE-A)を有し、ポリエチレン組成物(PE-A)は、
(PE-A-a) シラン基含有単位を有する、エチレンのコポリマー;又は、
(PE-A-b) (C1-C6)-アルキルアクリレート又は(C1-C6)-アルキル(C1-C6)-アルキルアクリレートコモノマー単位の1又は2種以上から選択される極性コモノマー単位とのエチレンのコポリマーであって、シラン基含有単位をさらに有する、エチレンのコポリマー;又は、
(PE-A-c) ビニルアセテートコモノマー単位とのエチレンのコポリマー;
を有し、
エチレンのコポリマー(PE-A-a)はエチレンのコポリマー(PE-A-b)とは異なり;
層(B)がポリプロピレン組成物(PP-B)を有し、ポリプロピレン組成物(PP-B)は、
(PP-B-a) エチレン及び4~12個の炭素原子を有するアルファ-オレフィンから選択されるアルファオレフィンコモノマー単位とのプロピレンモノマー単位のランダムコポリマー;又は、
(PP-B-b) プロピレンの異相コポリマーであって、
- ポリプロピレンマトリクス成分、及び
- 当該ポリプロピレンマトリクス中に分散した弾性プロピレンコポリマー成分;
を有する、プロピレンの異相コポリマー;
を有し;
層(B)が少なくとも80.0%の全光線透過率を有する;
層エレメント。 - 層(B)のポリプロピレン組成物が核形成剤を有する、請求項1に記載の層エレメント。
- 上記核形成剤が、ポリマー性核形成剤及び可溶性核形成剤又はそれらの混合物から選択される、請求項2に記載の層エレメント。
- 層(A)及び(B)が互いに接着接触して、構成A-Bを形成している、請求項1~3のいずれか1項に記載の層エレメント。
- 層(C)をさらに有し、層(C)が、
(PE-C-a) エチレン、及び、3~12個の炭素原子を有する1又は2種以上のアルファ-オレフィンから選択されるコモノマー単位のコポリマーであって、850kg/m3~905kg/m3の密度を有する、コポリマー;又は、
(PE-C-b) エチレン、及び、3~12個の炭素原子を有するアルファ-オレフィンの1又は2種以上から選択されるコモノマー単位のコポリマーであり、さらにシラン基含有単位を有するコポリマーであって、850kg/m3~905kg/m3の密度を有する、コポリマー;又は、
(PE-C-c) エチレン、及び、3~12個の炭素原子を有するアルファ-オレフィンの1又は2種以上から選択されるコモノマー単位のコポリマーであって、不飽和カルボン酸及び/又はその無水物、金属塩、エステル、アミド又はイミド及びそれらの混合物の少なくとも1つに由来する官能基含有単位をさらに有するコポリマー;
から選択されるエチレンのコポリマーを有するポリエチレン組成物(PE-C)を有し、
層(A)及び(C)、並びに、層(B)及び(C)が互いに接着接触して、構成A-C-Bを形成している;
請求項1~3のいずれか1項に記載の層エレメント。 - 前記層エレメントのすべての層が、二酸化チタンを有さず、好ましくは顔料を有さない、請求項1~5のいずれか1項に記載の層エレメント。
- 前記層エレメントが325μm~2000μmの全体厚を有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の層エレメント。
- 層(A)が100μm~750μmの厚みを有し、層(B)が125μm~750μmの厚みを有し、任意の層(C)が50μm~500μmの厚みを有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の層エレメント。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の層エレメントを有する物品。
- 光起電力エレメント及び前記層エレメントを有する光起電力モジュールであり、上記光起電力エレメントが前記層エレメントの層(A)と接着接触している、請求項9に記載の物品。
- 記載順に、保護フロント層エレメント、フロント封入層エレメント、光起電力エレメント及び一体化バックシートエレメントを有し、上記一体化バックシートエレメントが前記層エレメントを有し、好ましくは前記層エレメントからなる、請求項10に記載の物品。
- 前記光起電力エレメントのフロント及びリアサイドにおいてフラッシュ試験で測定した場合、下記の特性の1又は2以上を有する、請求項10又は11に記載の光起電力モジュールである物品:
- 少なくとも5.00Aの短絡電流Isc;
- 少なくとも0.60Vの開回路電圧Voc;
- 少なくとも70.00%の曲線因子FF;又は、
- 少なくとも2.50Wの最大出力Pmax。 - 下記の工程を有する、請求項1~8のいずれか1項に記載の層エレメントの製造方法:
- 押出又は積層により、上記層エレメントの層(A)、(B)及び任意の層(C)を接着して、構成A-B又はA-C-Bとする工程;及び
- 上記形成された層エレメントを回収する工程。 - 下記の工程を有する、請求項10又は11に記載の光起電力(PV)モジュールの製造方法:
- 前記光起電力エレメント、前記層エレメント及び任意のさらなる層エレメントを光起電力(PV)モジュールアセンブリに組み立てる工程;
- 上記光起電力(PV)モジュールアセンブリの上記層エレメントを高温下で積層して、上記エレメントを互いに接着させる工程;及び
- 上記得られた光起電力(PV)モジュールを回収する工程。 - 光起電力エレメント及び当該層エレメントを有し、上記光起電力エレメントが上記層エレメントの層(A)と接着接触している両面光起電力モジュールの一体化バックシートエレメントとしての請求項1~8のいずれか1項に記載の層エレメントの使用。
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