TW201943538A - 製造多層積層體之方法 - Google Patents

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傑洛恩 歐福科
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Abstract

本發明係關於一種製造多層積層體之積層方法,較佳係關於一種產生光伏打(PV)模組之積層方法,且係關於一種PV模組積層體。

Description

製造多層積層體之方法
本發明係關於一種製造多層積層體之積層方法,較佳係關於一種產生光伏打(PV)模組之積層方法,且係關於一種PV模組積層體。
在各種材料之剛性或可撓性基板上積層聚合物層為熟知技術且用於許多技術領域中。用於聚合物層之聚合材料可視包含多層積層體之物品的最終應用而不同。舉例而言,乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate,EVA)及其他基於熱塑性之聚合物為積層方法中之習用層材料。
一般而言,將層積層於基板可例如藉由以下執行:1)所謂鑄造擠壓,其中在鑄造擠壓步驟期間在預製基板上產生至少一部分層,或2)在加熱及壓力下,通常在積層機設備中在真空下將預製基板及預製層整合於一起。
舉例而言,積層為亦用於產生亦稱為太陽電池模組之熟知光伏打模組之步驟中之一者。光伏打(PV)模組自光產生電力且用於如領域中所熟知之各種種類之應用中。光伏打模組之類型可不同。模組典型地具有多層結構,亦即具有不同功能之若干不同層元件。光伏打模組之層元件可相對於層材料及層結構而不同。最終光伏打模組可為剛性或可撓性的。
剛性光伏打模組可例如含有諸如玻璃元件之剛性保護性前部層元件、前部封裝層元件、光伏打元件、後部封裝層元件、保護性背部層元件(其亦稱為背部薄片層元件且可為剛性或撓性的);及視情況例如鋁框架。
在撓性模組中,上文所有元件均為撓性的,其中保護性前部層元件可為例如由聚氟乙烯(polyvinylfluoride,PVF)或聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride,PVDF)聚合物製成之氟化層,且背部薄片層元件典型地為聚合層元件(LE)。
以上例示層元件可為單層或多層元件。
所有該等術語具有此項技術中熟知之含義。
可撓性及剛性PV模組中之現有技術水平封裝層典型地由乙烯乙酸乙烯酯(EVA)製成。
此外,元件之各層之間或不同層元件之間可存在黏著層。
在產生PV模組期間,在積層機設備中將PV模組之兩個或更多個預製元件(該等元件可為單層或多層元件)習知地積層於一起。此類積層方法通常包含加熱系統之步驟,該加熱步驟典型地涉及自系統抽空空氣,及在加熱及真空下對系統加壓以使功能上不同的層元件之間發生積層之步驟。在PV多層元件之情況下,例如背部薄片多層元件之多層元件可在積層於如後部封裝元件之不同功能元件之前完全或部分預製。
如PV模組之積層物品之一些最終應用嚴厲限制積層方法。舉例而言,在PV模組之層元件之積層方法之情況下,始終建議應僅在封裝層達到溫度大於其熔融溫度時且亦在足以適當熔融之時間之後開始施加壓力。極重要的是,另外對熔融不充分或極接近其熔融溫度之聚合物施加壓力將對光伏打元件之脆弱單元施加較大壓力導致其破裂。
在使用習知積層機設備之積層方法中,對於如光伏打模組製造商之物品製造商而言極重要且關鍵的參數為積層週期時間。積層週期時間對擴大如PV模組之多層積層體之生產能力及降低可變生產成本具有顯著影響。因此,沿如PV模組之積層物品之生產值鏈不斷嘗試改良各種手段,其最終可在積層步驟期間導致週期時間更短。
另一關鍵參數為如PV模組之最終多層積層體之品質,以便提供所需最終應用效能及足夠的最終使用壽命。
用於聚合層元素之許多習知聚合材料在按壓步驟需要如1000毫巴之高壓以發生適當積層,或需要高積層溫度以得到可在壓力下積層於基板之聚合物熔體。在將聚合層元件積層於如玻璃之剛性基板上以製造多層積層體(如玻璃-玻璃PV模組)期間,習知地在積層機中產生高壓(如約800至1000毫巴)。高壓通常使玻璃彎曲,從而在獲得之積層體中造成所謂的邊緣夾捏。此意謂積層體之厚度、尤其積層體之聚合層之厚度顯著變化,且典型地在例如矩形積層體(如PV模組)之拐角最薄,其中壓力來自兩個側面。此外,在以習知壓力積層之後使積層體冷卻時,時常在積層體之聚合層中發現氣泡或分層點,如在PV模組之封裝層中,互連體周圍之氣泡或分層點接近該積層體之邊緣。在濕熱暴露(85℃/85%相對濕度)期間該等分層可發生進一步發展。聚合層元件之厚度差異、氣泡及/或分層與積層體之品質有關,且對最終用途應用中積層體之效能且亦對最終用途應用之生命週期可具有不良作用。
Bemis Associates之W02010124189描述基於乙烯與丙烯酸酯及甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚單體之三聚物連同耐熱性共聚物(乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚單體)之摻合物的封裝層。摻合物亦可包括為用矽烷改質(共聚或接枝)之乙烯聚合物的載體聚合物。形成之層可藉由輻照交聯。積層方法亦描述於實驗部分第18及19頁中,其中積層在約1 atm(1013毫巴)之壓力下執行。Borealis之EP2144301揭示與積層與矽烷及視情況選用之丙烯酸酯共聚單體交聯之乙烯共聚物有關之降低積層溫度之可能性。在第7頁,已指示積層方法之溫度、壓力及總積層時間。根據歐洲專利文獻,積層期間之壓力低於2巴,較佳低於1巴(1000毫巴)。
不斷需要研發製造多層積層體(如光伏打模組)之其他積層方法解決方案,以滿足積層工業進一步發展中,諸如PV模組工業發展中多層積層體(如PV模組)製造商所要之品質及效能需求。
本發明因此係針對一種製造多層積層體之方法,其包含至少一個基板元件及至少一個聚合層元件(LE),
其中聚合層元件(LE)包含聚合物組成物,其包含:
- (a)聚合物;
且其中該方法包含以下步驟:
(i)組合步驟,其以多層總成形式排列至少一個基板元件及至少一個聚合層元件(LE);
(ii)加熱步驟,其視情況在腔室中在抽真空條件下加熱多層總成;
(iii)壓力累積步驟,其中多層總成上之壓力在單個或多個步驟中逐漸增加;
(iv)壓力保持步驟,其中在加熱條件下在多層總成上保持該壓力,以用於進行總成之積層;及
(v)回收步驟,其冷卻且移除獲得之多層積層體以用於隨後使用;
- 其中,使壓力保持步驟(iv)期間之壓力保持於790毫巴或更低。
如上文、下文或申請專利範圍中所定義之本發明之製造多層積層體之方法在本文中亦簡稱為「積層方法」。
如上文、下文或申請專利範圍中所定義之包含有包含聚合物(a)之聚合物組成物的積層方法之多層積層體之至少一個聚合層元件(LE)在本文中亦簡稱為「聚合層元件(LE)」、「聚合層元件」、「聚合層(LE)」、「聚合層」、「聚合層(LE)」或「層元件(LE)」。
如上文、下文或申請專利範圍中所定義之包含聚合物(a)之聚合物組成物在本文中亦簡稱為「本發明之聚合物組成物」或「聚合物組成物」。
如上文、下文或申請專利範圍及較佳具體實例中所定義之聚合物(a)在本文中亦簡稱為「聚合物(a)」。
如上文、下文或申請專利範圍中所定義之包含至少一個基板元件及至少一個聚合層元件(LE)之積層方法之多層積層體在本文中亦簡稱為「積層體」。
壓力累積步驟(iii)及壓力保持步驟(iv)中給定之壓力在本文中意謂多層總成上之壓力,在積層方法期間該壓力可視需要監測及控制、調節。
因此,本發明之積層方法係關於先前提及之藉由在加熱及壓力下,視情況在積層機設備中在真空下將預製基板及預製層整合於一起實現之積層。
基板元件在本文中意謂可為單層元件或多層元件之預製層元件。基板元件視所需最終應用而定可為聚合或非聚合及可撓性或剛性元件。非聚合及剛性基板元件之實例為例如玻璃層元件。聚合基板元件包含聚合層。若聚合基板元件為多層元件,則多層元件可為剛性或可撓性的,且可由聚合層或聚合及非聚合層(如玻璃層元件)組成。
「至少一個(種)(at least one)」在本文中意謂「一或多個(種)(one or more)」。
「剛性(rigid)」在本文中意謂元件為堅硬元件,且不可以如可撓性元件之方式彎曲,且若彎曲,則典型地,剛性元件之完整性典型地斷裂,從而容易造成永久破裂,並不如同可撓性元件一般。熟習此項技術者可容易區分剛性及可撓性層元件。
聚合層元件(LE)在本文中意謂作為聚合單層元件或多層元件之聚合層的預製層元件。在此類單層元件之情況下,單層元件包含、較佳由本發明之聚合物組成物組成。在此類多層元件之情況下,則至少一個其聚合層元件(LE)包含、較佳由本發明之聚合物組成物組成。此外,在聚合多層元件之情況下,聚合多層元件之外層中之至少一者、外層中之較佳一者或兩者包含聚合材料作為層材料之主要組分。
已意外地發現,如上文、下文或申請專利範圍中所定義之包含聚合物組成物之聚合層可在積層方法之壓力累積步驟(iii)及壓力保持步驟(iv)期間使用所主張之壓力積層於基板元件上,該壓力明顯低於習用壓力,且該較低壓力產生沿積層體之聚合層元件(LE)之邊緣具有出乎意料地較小的厚度差異,同時維持最終積層體有利黏著之積層體。
在本文中,該較小的厚度差異表示為平均厚度差異(%),其意謂如自圖1中所示之量測點且以如「測定方法」下所給定之式所定義且計算之多層積層體之兩個相對邊緣之厚度差異之平均值。平均厚度差異可自例如矩形多層積層體之任何兩個相對邊緣來計算。
此外,較佳可降低或甚至防止積層方法期間聚合材料向玻璃邊緣外之不合需要之流出。
因此,由本發明之積層方法可降低或甚至防止現有技術之多層積層體中出現之不合需要之邊緣夾捏。
此外,當使用如上文、下文或申請專利範圍中所定義之所主張之壓力將聚合層元件(LE)視情況與其他層元件積層於至少一個基板元件上、較佳第一基板元件與第二基板元件之間,如兩個玻璃基板元件之間,以產生玻璃-玻璃積層體,如較佳玻璃-玻璃光伏打(PV)模組時,其中本發明之聚合層元件為例如封裝層元件,則可獲得具有較小內應力之最終多層積層體。
此外,當在積層之後及在85℃之溫度下及在85%之相對濕度(RH))下濕熱暴露625小時之後目測檢查時,可顯著降低或甚至防止最終積層體中之分層區域之習知缺點。
此外,當在積層之後及在85℃之溫度下及在85%之相對濕度(RH))下625小時濕熱暴露之後目測檢查時,可顯著降低或甚至防止最終積層體中之鼓泡形成之習知缺點。
因而,改良獲得之多層積層體之品質,亦即聚合層元件之均勻度(較小夾捏),較佳較小內應力及/或較佳較小分層及鼓泡形成,該(等)改良有助於積層體在其最終使用環境下之效能及使用壽命。
較佳地,必要時,與先前技術積層方法相比,儘管使用例如習知積層設備,但本發明之積層方法亦使得積層週期時間更短。
當然,在本發明之積層方法中,可產生包含多於一個基板元件及多於一個聚合層元件(LE)之積層體。此外,積層體可包含其他層元件,該等其他層元件與該基板元件及聚合層元件(LE)相同或不同,且可為聚合或非聚合的。
術語「聚合(polymeric)」在本文中意謂聚合層元件(LE)包含至少50 wt%、較佳至少80%之聚合物(a)或聚合物(a)與其他視情況選用之聚合物之混合物。更佳地,聚合層元件(LE)、最佳聚合層元件(LE)之聚合物組成物包含作為主要聚合組分之聚合物(a),較佳由作為聚合組分之聚合物(a)組成。亦即在此最佳具體實例中,聚合物(a)僅為如隨後下文更詳細描述中所定義之聚合組分。
在一較佳具體實例中,該至少一個基板元件與該至少一個聚合層元件(LE)相鄰。
術語「相鄰(adjacent)」在本文中意謂該基板元件及包含聚合物組成物之聚合層彼此面對。在一些具體實例中,基板與聚合層元件(LE)之間可存在黏著層。此類黏著層具有用於改良兩個元件之間的黏著力之功能,且具有積層領域中之熟知含義。較佳地,基板與聚合層元件(LE)之間無黏著層,亦即基板元件及聚合層元件(LE)彼此直接接觸。
在一個較佳具體實例中,多層積層體包含第一基板元件、至少一個聚合層元件(LE)及第二基板元件。
本發明進一步提供一種產生本發明之多層積層體之方法。
在一較佳具體實例中,本發明之積層方法產生物品,較佳在該至少一個基板與第二基板元件之間包含一或多個聚合層元件(LE)及視情況選用之其他層元件的多層積層體,更佳光伏打(PV)模組。因此,該方法較佳為如上文、下文或申請專利範圍中所定義之產生光伏打(PV)模組積層體之方法,該積層體按既定次序包含保護性前部層元件、前部封裝層元件、光伏打元件、後部封裝層元件及保護性背部層元件;其中前部封裝層元件或後部封裝層元件中之至少一者或前部封裝層元件與後部封裝層元件兩者包含聚合物組成物,該聚合物組成物包含:
- (a)聚合物,
且其中該方法包含以下步驟:
(i)組合步驟,其按既定次序排列保護性前部層元件、前部封裝層元件、光伏打元件、後部封裝層元件及保護性背部層元件以形成光伏打模組總成;
(ii)加熱步驟,其視情況在腔室中在抽真空條件下加熱光伏打模組總成;
(iii)壓力累積步驟,其中多層總成上之壓力在單個或多個步驟中逐漸增加;
(iv)壓力保持步驟,其中在加熱條件下在多層總成上保持該壓力,以用於進行總成之積層;及
(v)回收步驟,其冷卻且移除獲得之多層積層體以用於隨後使用;
- 其中,使壓力保持步驟(iv)期間之壓力保持於790毫巴或更低。
本發明進一步提供一種物品,較佳多層積層體,較佳可藉由本發明方法獲得,較佳藉由本發明方法產生之光伏打(PV)模組。更佳地,本發明進一步提供一種物品,較佳多層積層體,較佳本發明方法得到之光伏打(PV)模組。
包括製造多層積層體,較佳製造PV模組;產生聚合層元件(LE)、其聚合物(a)及含有矽烷基之單元(b)以及PV模組積層體之方法的積層方法之以下較佳具體實例、特性及子群可獨立地普遍化,以使得其可以任何次序或組合使用以進一步定義本發明之適合具體實例。
多層積層體之至少一個聚合層之聚合物組成物及聚合物 a
積層方法之聚合層之聚合物組成物較佳包含
- 聚合物(a),其為熱塑性聚合物。
術語「熱塑性聚合物(thermoplastic polymer)」具有聚合物領域之熟知含義。熱塑性聚合物在本文中定義為在加熱及冷卻時特性改變之聚合物類型。熱塑性聚合物加熱時軟化,且可以不同形狀再成形;且當在加熱之後冷卻時,熱塑性聚合物固化成形形式。
在積層方法期間,習知聚合層材料可需要交聯。在此情況下,需要高積層壓力以抑制由過氧化物反應形成之氣體副產物產生之氣泡形成(L.-E. Perret-Aebi等人, INSIGHTS ON EVA LAMINATION PROCESS: WHERE DO THE BUBBLES COME FROM?, 第25屆歐洲光伏打太陽能會展(25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition)/第5屆光伏打能量轉換大會(5th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion),2010年9月6-10日, Valencia, Spain)。
本發明之積層方法高度適用於並不需要在積層方法期間與過氧化物交聯之聚合材料。在該方法之一個具體實例中,聚合物組成物之聚合物(a),較佳聚合物(a)較佳在積層方法期間不與過氧化物交聯。因而,本發明之方法使得能夠減少或避免自過氧化物之氣體副產物之氣泡形成。
因此較佳地,聚合物(a)為非過氧化物交聯的。較佳地,聚合物(a)為在積層方法期間不與過氧化物交聯之熱塑性聚合物。此外,必要時,與先前技術積層方法相比,儘管使用例如習知積層設備,但本發明之積層方法之具體實例亦有助於使積層週期時間更短。
在另一較佳具體實例中,聚合物組成物之聚合物(a)為聚乙烯聚合物。較佳地,具有一或多個共聚單體之聚乙烯共聚物。
如眾所周知,「共聚單體(comonomer)」係指可共聚共聚單體單元。
聚合物(a)之共聚單體若存在,則較佳不為乙酸乙烯酯共聚單體 較佳地,聚合層不具有(不包含)乙烯與乙酸乙烯酯共聚單體之共聚物。
聚合物(a)之共聚單體若存在,則較佳不為甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚單體。較佳地,聚合層不具有,亦即不包含乙烯與丙烯酸酯及甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚單體之共聚物。
積層方法之聚合層之聚合物組成物較佳包含
- 聚合物(a),其選自:
(a1)視情況含有一或多個並非聚合物(a2)之極性共聚單體的共聚單體且帶有含有官能基之單元的乙烯之聚合物;
(a2)含有一或多個選自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚單體之極性共聚單體且視情況帶有並非該極性共聚單體之含有官能基之單元的乙烯之聚合物;或
(a3)含有一或多個選自(C1-C10) α-烯烴共聚單體之α-烯烴共聚單體;且視情況帶有含有官能基之單元的乙烯之聚合物;及
- 含有矽烷基之單元(b)。
聚合物(a1)之含有官能基之單元不為該(等)視情況選用之共聚單體。
因此,在此較佳具體實例中,含有矽烷基之單元(b)始終與聚合物(a)及與其較佳具體實例組合。
如上文、下文或請求項中所定義,定義(a1)帶有含有矽烷基之共聚單體的乙烯之聚合物在本文中亦簡稱為「乙烯之聚合物(a1)」或「聚合物(a1)」。
如上文、下文或申請專利範圍中所定義,定義(a2)乙烯與一或多個選自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1 -C6 )烷基丙烯酸(C1 -C6 )烷基酯共聚單體之極性共聚單體的共聚物在本文中亦簡稱為「乙烯之共聚物(a2)」、「共聚物(a2)」或「聚合物(a2)」,該共聚物(a2)帶有含有矽烷基團之單元且該共聚物(a2)與乙烯之聚合物(a1)不同。
如上文、下文或申請專利範圍中所定義,定義(a3)乙烯與一或多個(C1-C10) α-烯烴共聚單體之共聚物在本文中亦簡稱為「聚合物(a3)」,該共聚物不同於乙烯之聚合物(a1)及乙烯之聚合物(a2)。
含有矽烷基之單元(b)及聚合物(a)可以各別組分,亦即以摻合物(組成物)形式存在於本發明之聚合層之聚合物組成物中,或含有矽烷基之單元(b)可以聚合物(a)之共聚單體形式或以化學方式接枝至聚合物(a)之化合物形式存在。
一般而言,含矽烷基之單元共聚及接枝至乙烯為熟知的技術且良好記錄於聚合物領域中且在熟習此項技術者之技能內。
在摻合物之情況下,含有矽烷基之單元(b)組分(化合物)可視情況使用例如自由基形成劑(諸如過氧化物)至少部分與聚合物(a)化學反應,例如接枝至聚合物(a)主鏈。此類化學反應習知在本發明之積層方法之前或期間進行。
當將預製聚合層元件引入至本發明之積層方法之組合步驟(i)中時,含有矽烷基之單元(b)較佳存在(鍵結)於聚合物(a)之主鏈中。
更佳地,聚合物(a)帶有含有官能基之單元,其中該等含有官能基之單元為該等含有矽烷基之單元(b)。在此具體實例中,含有矽烷基之單元(b)可共聚或接枝至聚合物(a)。作為視情況選用且較佳的含有官能基之單元的含有矽烷基之單元(b)較佳以共聚單體單元之形式或以接枝化合物之呈形式存在於該聚合物(a)中。
因此,在含有矽烷基團之單元(b)以共聚單體形式併入至聚合物(a)中情況下,含有矽烷基團之單元(b)在聚合物(a)之聚合過程期間與乙烯單體共聚合為共聚單體。在含有矽烷基之單元(b)藉由接枝併入至聚合物之情況下,含有矽烷基之單元在聚合物(a)之聚合之後與聚合物(a)以化學方式反應(亦稱為接枝)。化學反應(亦即接枝)典型地使用諸如過氧化物之自由基形成劑來進行。此類化學反應可在本發明之積層方法之前或期間發生。一般而言,含矽烷基之單元共聚及接枝至乙烯為熟知的技術且良好記錄於聚合物領域中且在熟習此項技術者之技能內。
亦熟知,由於同時交聯反應,在接枝具體實例中使用過氧化物可降低乙烯聚合物之熔體流動速率(melt flow rate,MFR)。因此,接枝具體實例可限制作為起始聚合物之聚合物(a)之MFR的選擇,該MFR之選擇可對最終用途應用處之聚合物的品質具有不良影響。此外,在接枝方法期間由過氧化物形成之副產物可對最終用途應用處之聚合物組成物的使用壽命具有不良影響。
因此,含矽烷基團之單元最佳以共聚單體形式存在於聚合物(a)中。亦即在聚合物(a1)之情況下,在聚合物(a1)之聚合方法期間,含有矽烷基團之單元(b)以共聚單體形式與乙烯單體共聚。且在聚合物(a2)之情況下,在聚合物(a2)之聚合方法期間,含有矽烷基之單元(b)以共聚單體形式與極性共聚單體及乙烯單體共聚。
「含有矽烷基之共聚單體」在本文中在上文、下文或申請專利範圍中意謂含有矽烷基之單元(b)以共聚單體形式存在。
聚合物(a)之含有矽烷基之單元(b)或較佳含有矽烷基之共聚單體較佳為由式(I)表示之可水解不飽和矽烷化合物:
R1SiR2q Y3-q (I)
其中
R1為烯系不飽和烴基、烴氧基或(甲基)丙烯醯氧基烴基,
各R2獨立地為脂族飽和烴基,
Y可相同或不同,為可水解有機基團且
q為0、1或2。
其他適合的含矽烷基之單元,較佳共聚單體為例如γ-(甲基)丙烯醯基-丙氧基三甲氧基矽烷、γ(甲基)丙烯醯氧基三乙氧基矽烷及乙烯基三乙醯氧基矽烷或其中兩者或更多者之組合。
式(I)之矽烷化合物之一個適合的子群為不飽和矽烷化合物,或較佳為式(II)之共聚單體
CH2=CHSi(OA)3 (II)
其中各A獨立地為具有1至8個碳原子、適合地1至4個碳原子之烴基。
若含有矽烷基之單元(b)以共聚單體,較佳以式(I)、較佳式(II)之共聚單體併入至最終聚合物(a),則該共聚單體之不飽和、較佳乙烯基官能基經由基團聚合方法併入至聚合物中,由此該共聚單體之兩個C原子變為最終聚合物(a)之主鏈之一部分,如熟習此項技術者所熟知。然而在接枝中,首先將聚合物(a)聚合至聚合物,且接著將含有矽烷基之單元(b),較佳以式(I)、較佳式(II)之矽烷化合物藉由接枝典型地使用過氧化物併入至聚合物主鏈中,由此乙烯基不飽和之C原子中之僅一者連接至最終聚合物主鏈,如熟習此項技術者所熟知。因此,由呈共聚單體形式之含有矽烷基之單元(b)共聚產生之分支鏈比由含有矽烷基之單元(b)之接枝形成之分支鏈短一個碳原子,如熟習聚合物領域之技術者顯而易見。此將暗示接枝之含有矽烷基之單元(b)進一步自聚合物主鏈向外延伸且與藉由使含有矽烷基之單元(b)共聚至聚合物(a)之主鏈獲得之分支鏈相比更容易用於交聯反應。
此外,與將單元接枝相比,將呈共聚單體形式之含有矽烷基之單元共聚至聚合物主鏈中提供單元之更均勻併入。共聚之矽烷基視矽烷、乙烯與其他單體之間的反應性比率而分佈,而接枝方法提供聚合物,其中矽烷基無法併入有任何受控分佈。換言之,若含有矽烷基之單元以共聚單體形式併入至聚烯烴共聚物(較佳聚乙烯共聚物)之聚合物主鏈,則所形成之共聚物為均勻的「無規共聚物」,與含有接枝之矽烷基之單元的更不均勻分佈相比,該術語具有熟知含義。此外,與接枝相比,共聚合不需要在產生聚合物之後添加過氧化物。
本發明之含有矽烷基之單元(b)或較佳含有矽烷基之共聚單體較佳為式(II)化合物,其為乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基雙甲氧基乙氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷,更佳為乙烯基三甲氧基矽烷或乙烯基三乙氧基矽烷,更佳為乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體。
當根據如下文「測定方法」下所描述之「共聚單體含量」來測定時,存在於聚合物(a)中、較佳以共聚單體形式存在之含有矽烷基團之單元(b)的量(mol%)較佳為0.01至2.0 mol%,較佳為0.01至1.0 mol%,適當地為0.05至0.80 mol%,適當地為0.10至0.60 mol%,適當地為0.10至0.50 mol%。
在聚合物(a)之一個具體實例(A1)中,聚合物(a)為帶有含有矽烷基之共聚單體(a1)之乙烯之聚合物。在聚合物(a)之此具體實例(A1)中,聚合物(a1)不含有,亦即無如關於聚合物(a2)所定義之極性共聚單體。較佳地,含有矽烷基之共聚單體為存在於聚合物(a1)中之唯一共聚單體。因此,較佳在高壓聚合方法中在含有矽烷基之共聚單體存在下使用自由基引發劑藉由乙烯單體之共聚產生聚合物(a1)。較佳地,含有矽烷基之共聚單體為存在於乙烯之聚合物(a1)中之僅有共聚單體。
在聚合物(a)之該一個較佳具體實例(A1)中,聚合物(a1)較佳為乙烯與根據式(I)之含有矽烷基之共聚單體之共聚物,更佳為乙烯與根據式(II)之含有矽烷基之共聚單體之共聚物,更佳為乙烯與選自以下之根據式(II)之含有矽烷基之共聚單體之共聚物:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基雙甲氧基乙氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷或乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體,如上文或申請專利範圍中所定義。最佳地,聚合物(a1)為乙烯與以下之共聚物:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基雙甲氧基乙氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷或乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體,較佳為乙烯與乙烯基三甲氧基矽烷或乙烯基三乙氧基矽烷共聚單體之共聚物,最佳為乙烯與乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體之共聚物。
在聚合物(a)之另一具體實例(A2)中,聚合物(a)為乙烯與一或多個選自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚單體之極性共聚單體之共聚物(a2),該共聚物(a2)帶有含有矽烷基之單元。在聚合物(a)之此具體實例(A2)中,聚合物(a2)為乙烯與一或多個、較佳一個選自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚單體之極性共聚單體及含有矽烷基之共聚單體的共聚物。較佳地,乙烯之聚合物(a2)之極性共聚單體選自丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚單體中之一者,較佳選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯共聚單體。更佳地,聚合物(a2)為乙烯與選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯共聚單體之極性共聚單體及與含有矽烷基之共聚單體之共聚物。聚合物(a2)最佳地為乙烯與選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯共聚單體之極性共聚單體及與式(I)化合物之含有矽烷基之共聚單體的共聚物。較佳地,在此具體實例中,極性共聚單體及較佳含有矽烷基之共聚單體為存在於乙烯之共聚物(a2)中的僅有共聚單體。
在聚合物(a)之另一具體實例(A3)中,聚合物(a)為聚合物(a3),其較佳為乙烯與一或多個、較佳一個選自(C1-C8) α-烯烴共聚單體共聚單體的聚合物。
最佳地,聚合物(a)選自聚合物(a1)或(a2)。
當根據如下文在「測定方法」中所描述之「共聚單體含量」量測時,聚合物(a2)中極性共聚單體之含量較佳為0.5至30.0 mol%、2.5至20.0 mol%,較佳為4.5至18 mol%,較佳為5.0至18.0 mol%,較佳為6.0至18.0 mol%,較佳為6.0至16.5 mol%,更佳為6.8至15.0 mol%,更佳為7.0至13.5 mol%。
在聚合物(a)之該另一較佳具體實例(A2)中,聚合物(a2)較佳為乙烯與如上文、下文或申請專利範圍中所定義之極性共聚單體及與根據式(I)之含有矽烷基之共聚單體,更佳與根據式(II)之含有矽烷基之共聚單體,更佳與根據式(II)的選自以下之含有矽烷基之共聚單體的共聚物:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基雙甲氧基乙氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷或乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體,如上文或申請專利範圍中所定義。較佳地,聚合物(a2)為乙烯與丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯共聚單體及與乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基雙甲氧基乙氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷或乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體,較佳與乙烯基三甲氧基矽烷或乙烯基三乙氧基矽烷共聚單體之共聚物。更佳地,聚合物(a2)為乙烯與丙烯酸甲酯共聚單體及與乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基雙甲氧基乙氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷或乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體,較佳與乙烯基三甲氧基矽烷或乙烯基三乙氧基矽烷共聚單體,更佳與乙烯基三甲氧基矽烷的共聚物。因此,聚合物(a2)最佳為乙烯與丙烯酸甲酯共聚單體以及如上文、下文或請求項中所定義之含有矽烷基之共聚單體的共聚物,較佳為乙烯與丙烯酸甲酯共聚單體及與乙烯基三甲氧基矽烷或乙烯基三乙氧基矽烷共聚單體,較佳與丙烯酸甲酯共聚單體及與乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體的共聚物。
不限於任何理論,丙烯酸甲酯(methyl acrylate; MA )為無法通過酯熱解反應之僅有丙烯酸酯,因為不具有此反應路徑。因此,具有MA共聚單體之聚合物(a2)在高溫下在聚合物主鏈上不形成任何有害酸(丙烯酸)降解產物,由此乙烯及丙烯酸甲酯共聚單體之聚合物(a2)有助於其最終物品之良好品質及生命週期。此並非例如EVA之乙酸乙烯酯單元之情況,因為EVA在高溫下形成有害的乙酸降解產物。此外,如丙烯酸乙酯(EA)或丙烯酸丁酯(BA)之其他丙烯酸酯可通過酯熱解反應,且若降解,則可形成揮發性烯烴副產物且在聚合物主鏈上產生酸性基團。
與先前技術相比,層元件(LE)之至少一個層中所存在之聚合物(a)必要時使得能夠降低聚合物(a)之MFR,且因此在產生本發明之較佳層元件(LE)期間提供更高流動阻力。因而,較佳MFR必要時可進一步有助於層元件(LE)之品質,且有助於包含層元件(LE)之其物品。
聚合物組成物、較佳聚合物(a)之熔體流動速率MFR2較佳小於20 g/10 min,較佳小於15 g/10 min,較佳為0.1至13 g/10 min,較佳為0.2至10 g/10 min,較佳為0.3至8 g/10 min,更佳為0.4至6 g/10 min(根據ISO 1133,在190℃及2.16 kg負載下)。
聚合物組成物、較佳聚合物(a)之較佳MFR必要時可進一步有助於本發明之較佳層元件(LE)之品質、物品、較佳包含較佳層元件(LE)之物品。此外,本發明之聚合物(a)必要時可具有低MFR,例如比習用於光伏打(PV)模組領域中低的MFR,因為聚合物(a)具有有利流動性及可加工特性,以及極適合的黏著特性。
當根據如「測定方法」下所描述之ASTM D3418來測量時,組成物、較佳聚合物(a)之熔融溫度Tm較佳為120℃或更低,較佳為110℃或更低,更佳為100℃或更低且最佳為95℃或更低。較佳地,當如下文根據「測定方法」所述量測時,組成物、更佳聚合物(a)之熔融溫度為70℃或更高,更佳為75℃或更高,甚至更佳為78℃或更高。較佳熔融溫度對於例如本發明之較佳層元件(LE)之積層方法有益,因為可減少熔融/軟化步驟之時間。
典型地且較佳地,夾層元件之組成物、較佳聚合物(a)之密度高於860 kg/m3。根據如下文「測定方法」下所描述之ISO 1872-2,密度較佳不高於970 kg/m3,且較佳為920至960 kg/m3。
較佳聚合物(a)為乙烯與乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體之聚合物(a1)或乙烯與丙烯酸甲酯共聚單體及與乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體之共聚物(a2)。
更佳聚合物(a)為聚合物(a2)。最佳聚合物(a)為乙烯與丙烯酸甲酯共聚單體及與乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體之共聚物(a2)。
必要時,在具體實例中,其中聚合層元件(LE)之如上文、下文或申請專利範圍中所定義之聚合物(a),較佳聚合物(a1)或聚合物(a2),較佳含有含有矽烷基之單元(b)的聚合物組成物可與矽烷醇縮合催化劑(SCC)交聯,該催化劑較佳係選自諸如錫、鋅、鐵、鉛及鈷之金屬之羧酸鹽之群組C;選自帶有可水解成布忍司特酸(Bronsted acid)之基團的鈦化合物,(較佳如Borealis之WO 2011160964中所述,在本文中包括作為參考),選自有機鹼;選自無機酸;且選自有機酸;適當地選自諸如錫、鋅、鐵、鉛及鈷之金屬之羧酸鹽,選自帶有可水解成如上文所定義之布忍司特酸之基團的鈦化合物,或選自有機酸,適當地選自二月桂酸二丁錫(DBTL)、二月桂酸二辛錫(DOTL),尤其DOTL;帶有可水解成如上文所定義之布忍司特酸之基團的鈦化合物;或芳族有機磺酸,其適當地為包含以下結構元素之有機磺酸:
Ar(SO3H)x (II)
其中Ar為芳基,其可經取代或未經取代,且若經取代,則適當地經至少一個烴基取代至多50個碳原子,且x為至少1;或式(II)之磺酸之前驅體(包括其酸酐)或式(II)之磺酸,其具有可水解保護基,例如可藉由水解移除之乙醯基。此類有機磺酸描述於例如EP736065中或者EP1309631及EP1309632中。
若存在,則矽烷醇縮合催化劑(SCC)之量典型地為0.00001至0.1 mol/kg聚合物組成物,較佳0.0001至0.01 mol/kg聚合物組成物,更佳0.0005至0.005 mol/kg聚合物組成物。SCC之選擇及其合理量取決於最終應用且在技術人員的技術範圍內。
在本發明方法之一較佳具體實例中,聚合層之聚合物(a)、較佳聚合物組成物在引入至積層方法中之前、在積層方法在期間或在積層方法之後使用矽烷醇縮合催化劑(SCC)(該催化劑選自錫、鋅、鐵、鉛或鈷之羧酸鹽之群組或芳族有機磺酸,較佳選自以上根據群組C之較佳SCC)或電子束輻照不發生交聯。
更佳地,與積層體之聚合層直接接觸層元件亦無選自矽烷醇縮合催化劑(SCC)之交聯劑,其選自錫、鋅、鐵、鉛或鈷之羧酸鹽之群組或芳族有機磺酸,較佳選自以上根據群組C之較佳SCC。
更佳地,在積層方法之前或期間,較佳在積層方法之前、期間或之後,本發明聚合層之聚合物(a)、較佳聚合物(a1)或聚合物(a2)、較佳聚合物組成物不與選自如上文或申請專利範圍中所定義之過氧化物或矽烷縮合催化劑(SCC)之交聯劑交聯,該催化劑選自錫、鋅、鐵、鉛或鈷之羧酸鹽之SCC群組或芳族有機磺酸,較佳選自根據群組C之SCC。
較佳地,多層積層體之聚合層在引入至積層方法之前或在積層方法期間,或在最終應用中使用多層積層體之前或期間不與如上文所定義之交聯劑交聯。
包含聚合物(a)及含有矽烷基之單元(b)、更佳聚合物(a1)或(a2)之聚合物組成物因此與先前技術相比使得能夠降低聚合物(a)、較佳聚合物(a1)或(a2)之MFR,且因此在按壓步驟(iii)及/或(iv)回收步驟提供更高流動阻力。因而,必要時,較佳MFR可進一步有助於最終多層積層體,諸如較佳最終PV模組之品質,且有助於使可藉由本發明方法獲得之積層週期時間更短。
當根據如下文「測定方法」下所描述之「流變特性:動態剪切量測(掃頻量測)」量測時,包含聚合層中所存在之聚合物(a)及含有矽烷基之單元(b)、更佳聚合物(a1)或(a2)之聚合物組成物之剪切稀化指數SHI0.05/300 較佳為30.0至100.0、較佳40.0至80.0。
較佳SHI範圍進一步有助於積層方法,例如本發明之光伏打模組積層體之積層方法,因為此類較佳流變特性對PV電池元件產生較小應力。此外,必要時,較佳流變特性有助於選擇使用較低熔體流動速率MFR。因此,較佳SHI進一步有助於最終多層積層體,諸如較佳最終PV模組之品質,且有助於使本發明方法之積層週期時間更短。
此外,聚合物組成物、較佳聚合物(a)、更佳聚合物(a1)或(a2)之較佳SHI及較佳低MFR之組合進一步有助於聚合物組成物之所需高零剪切速率黏度,由此進一步有助於降低或防止積層期間材料流出。且在此較佳具體實例中,該聚合物(a)、更佳聚合物(a1)或(a2)之熔體進一步有助於適當潤濕積層體內之各個界面(層元件)。因此,聚合物組成物、較佳聚合物(a)、更佳聚合物(a1)或(a2)之較佳SHI及較佳MFR範圍之組合進一步有助於最終多層積層體,諸如較佳最終PV模組之品質,且有助於使本發明之方法之積層週期時間更短。
如已提及,在較佳本發明聚合物組成物下,可避免積層方法期間聚合層元件(LE)與過氧化物或SCC催化劑之交聯,此情況有助於使最終多層積層體達到良好品質。另外,可在不降低形成之多層積層體之品質下縮短積層週期時間。舉例而言,該方法之回收步驟(iv)可為短期的,因為不需要移除典型地在先前技術過氧化物交聯中形成之副產物之耗費時間。
如上所述,在本發明之積層方法之前或期間,較佳在其之前、期間或之後,聚合層(LE)較佳不經歷如上文所定義之任何過氧化物交聯劑或矽烷醇縮合催化劑(SCC)。
應瞭解,如上文所定義之過氧化物或SCC為習知供用於交聯目的之過氧化物或SCC。
例如使用以上交聯劑交聯之聚合物組成物具有典型網路,亦即互聚物交聯(橋接),如領域中所熟知。交聯程度可視最終應用而變化。
聚合層元件(LE)之聚合物(a)較佳不為交聯EVA,聚合物(a)較佳不為EVA。
因此,在一個具體實例中,本發明之聚合層元件(LE)之聚合物組成物適當地包含不為填充劑之添加劑(如阻燃劑(FR))。接著以聚合物組成物之總量(100 wt%)計,聚合物組成物包含、較佳由以下組成:
- 90至99.9999 wt%之聚合物(a)
- 0.01至1.00 mol%之含有矽烷基之單元(b)及
- 適當地0.0001至10 wt%之添加劑。
視情況選用之添加劑之總量適當地在0.0001與5.0 wt%,如0.0001與2.5wt%之間。
視情況選用之添加劑為例如適用於所需最終應用且在熟習此項技術者之技能內的習知添加劑,包括(但不限於)較佳至少抗氧化劑及UV光穩定劑,且亦可包含金屬去活化劑、成核劑、澄清劑、增亮劑、除酸劑以及助滑劑或滑石等。各添加劑可以例如習知量使用,聚合物組成物中所存在之添加劑之總量較佳如上文所定義。此類添加劑一般為市售的且描述於例如Hans Zweifel之「Plastic Additives Handbook」, 第5版, 2001中。
在另一具體實例中,本發明之聚合層元件(LE)之聚合物組成物除如上文所定義之適合的添加劑以外亦包含填充劑,諸如顏料、具有阻燃量之FR或碳黑。接著以聚合層元件(LE)之總量(100 wt%)計,本發明之聚合物組成物包含、較佳由以下組成:
- 90至99.9999 wt%、適當地40至70 wt%之聚合物(a)
- 0.01至1.00 mol%含有矽烷基之單元(b)及
- 多達70 wt%、適當地30至60 wt%之添加劑及填充劑。
作為非限制性實例,視情況選用之填充劑包含阻燃劑,諸如氫氧化鎂、聚磷酸銨等。
在較佳具體實例中,聚合物組成物包含、較佳由以下組成:
- 30至90 wt%,適當地40至70 wt%之聚合物(a)
- 0.01至1.00 mol%之含有矽烷基之單元(b)及
- 0.0001至10 wt%之添加劑及視情況選用之填充劑,較佳0.0001至10 wt%之添加劑。
在一較佳具體實例中,聚合層元件(LE)之聚合物組成物由作為僅有聚合組分之聚合物(a)組成。「聚合組分」在本文中不包括視情況選用之添加劑之任何載體聚合物或填充劑產物,例如分別添加劑或填充劑之母料連同視情況存在於聚合層之聚合物組成物中之載體聚合物。
此類視情況選用之載體聚合物分別計算為以聚合層之聚合物組成物之量(100%)計各別添加劑或填充劑之量。
聚合層元件(LE)之至少一個層較佳由本發明之聚合物組成物組成。
聚合層元件(LE)之聚合物組成物之聚合物(a)可為例如市售的或可根據或類似於化學文獻中所述之已知聚合反應方法來製備,
在一較佳具體實例中,聚合物(a),較佳聚合物(a1)或(a2)藉由在高壓(HP)方法中在一或多種引發劑存在下使用自由基聚合且視情況使用鏈轉移劑(CTA)以控制聚合物之MFR而使乙烯適當地與如上文所定義之含有矽烷基之共聚單體(=含有矽烷基之單元(b))且視情況與一或多個其他共聚單體聚合來製備。HP反應器可為例如熟知管狀或高壓釜反應器或其混合物,適當地為管狀反應器。高壓(HP)聚合及視所需最終應用而針對進一步定製聚合物之其他特性來調節方法條件為熟知的且描述於文獻中,且熟習此項技術者可易於使用。適合的聚合溫度範圍高達400℃,適合地為80至350℃,且壓力為70 MPa,適合地為100至400 MPa,適合地為100至350 MPa。高壓聚合一般在100至400 MPa之壓力及80至350℃之溫度下進行。此類方法為熟知的且良好記錄於文獻中且稍後將在下文中進一步描述。
併入共聚單體(若存在)及視情況且更佳併入適當地呈一或多種共聚單體形式之含有矽烷基之單元(b),及控制共聚單體饋入以獲得該等共聚單體之所需最終含量及視情況選用且較佳呈共聚單體形式之含有矽烷基之單元(b)之所需最終含量可以熟知方式進行且在熟習此項技術者之技能內。
藉由高壓自由基聚合來產生乙烯(共)聚合物之其他細節可見於亦即Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 第6卷 (1986), 第383頁至第410頁及Encyclopedia of Materials: Science and Technology, 2001 Elsevier Science Ltd.:「Polyethylene: High-pressure」, R.Klimesch, D.Littmann及F.-O. Mahling 第7181頁至第7184頁中。
此類HP聚合在本文中與如上文或申請專利範圍中所定義之視情況選用之(極性)共聚單體,且與呈含有矽烷基之單元(b)形式之視情況選用且較佳的含有矽烷基之共聚單體,產生所謂的乙烯之低密度聚合物(LDPE)。術語LDPE具有聚合物領域中的熟知含義且描述HP中產生之的聚乙烯之性質(即典型特徵,諸如不同分支架構)以辨別LDPE與烯烴聚合催化劑(亦稱為配合催化劑)存在下產生之PE。儘管術語LDPE為低密度聚乙烯之縮寫,但該術語應瞭解為不限制密度範圍,而涵蓋具有低、中等及較高密度之LDPE類HP聚乙烯。
本發明之積層方法
基板元件及聚合層元件(LE)在其組合成多層總成形式之前典型地個別預製。預製基板元件及預製聚合層元件(LE)可使用習知方法產生。典型地,聚合層元件(LE)藉由鑄造擠壓(例如在聚合單層元件之情況下)或藉由共擠壓(在聚合多層元件之情況下)產生。共擠壓可藉由鑄造擠壓或藉由吹塑膜擠壓進行,兩種擠壓為膜生產領域中及熟習此項技術者之技能內之極熟知的方法。
多層積層體之預製基板元件及預製聚合層元件(LE)以及任何額外元件之厚度可視所需最終應用而改變,且因此可藉由熟習此項技術者選擇。將以下方法條件應用於製造多層積層體之方法及產生本發明之光伏打模組之較佳方法。
積層方法在可為例如適用於多層積層之任何習知積層機的積層機設備中實施。積層機之選擇在熟習此項技術者之技能內。典型地,積層機包含其中進行加熱、視情況且較佳抽真空、加壓及回收(包括冷卻)步驟(ii)至(v)之腔室。
積層方法典型地具有監測及控制多層總成上之壓力之手段,如積層方法及設備領域中所熟知。因此,積層機典型地提供在壓力累積步驟(iii)及壓力保持步驟(iv)期間設定多層總成上所需之壓力特徵曲線的手段。
因此,使壓力保持步驟(iv)中所用之壓力保持於壓力為790毫巴或更小。較佳地,壓力保持步驟(iv)較佳保持於壓力為0至790、0至700、較佳0至650、較佳0至600、較佳0至550、較佳0至550、較佳0至500、較佳0至450毫巴。在本發明之另一較佳具體實例中,使壓力保持步驟(iv)中之壓力保持於0至440毫巴、較佳50至420毫巴且更佳190至410毫巴之範圍內。上文之較佳定義意謂,在壓力保持步驟(iv)結束時,在回收步驟(v)之前,壓力可降低至0毫巴。
本發明之另一較佳具體實例規定壓力保持步驟(iv)中之壓力不同,此意謂可施加上文給定之範圍內之兩種或更多種不同壓力。舉例而言,較佳施加500毫巴之壓力10至15分鐘,且之後在0毫巴之壓力下繼續加熱1至5分鐘,之後實施回收步驟(v)。
壓力累積步驟(iii)較佳在至少一個聚合層元件(LE)達到高於該聚合層元件(LE)之聚合物(a)、較佳聚合物(a1)或(a2)之熔融溫度3至10℃之溫度時開始。
壓力累積步驟(iii)較佳在至少一個聚合層元件(LE)達到至少85℃、適當地85至150、適當地85至148℃之溫度時開始。
加熱步驟(ii)之持續時間較佳為0.5至7分鐘、較佳1至6分鐘、適當地1.5至5分鐘。加熱步驟(ii)可且典型地逐步實現。
壓力累積步驟(iii)之持續時間較佳為0.01至10分鐘、較佳0.01至5、較佳0.01至3分鐘。壓力累積步驟(iii)可在一個步驟中實現,或可在多個步驟中實現。
壓力保持步驟(iv)之持續時間較佳為0.5至20、較佳0.7至15分鐘。
較佳地,壓力累積步驟(iii)及壓力保持步驟(iv)之持續時間之總和較佳為0.5至20、較佳0.5至18、較佳0.5至15分鐘。
加熱步驟(ii)、壓力累積步驟(iii)及壓力保持步驟(iv)之持續時間之總和較佳為小於25、較佳2至22、較佳5至22分鐘。
本發明之積層方法可用於製造PV模組、結構元件、用於建築物或車輛之安全玻璃等。
本發明之方法較佳用於製造多層積層體,其包含第一基板元件、一或多個聚合層元件(LE)及第二基板元件。
產生 PV 模組之 本發明之積層方法
根據本發明之積層方法較佳用於製造多層積層體,該多層積層體為光伏打(PV)模組,其按既定次序包含保護性前部層元件(較佳為前部玻璃層元件)、前部封裝層元件、光伏打元件、後部封裝層元件及保護性背部層元件;
其中
- 前部封裝層元件、後部封裝層元件或保護性背部層元件中之任何一或多者,適當前部封裝層元件或後部封裝層元件中之一者或兩者,較佳前部封裝層元件與後部封裝層元件兩者為該(等)聚合層元件(LE);
- 保護性前部層元件為該第一基板元件;及
- 保護性背部層元件為該第二基板元件。
至少一個聚合層可為單層或多層元件。在前部及/或後部封裝層元件作為聚合層(LE)之情況下,則該(等)封裝層元件較佳為該(等)聚合單層元件。若前部封裝層元件與後部封裝層元件具有聚合材料,則前部及後部封裝層元件中之聚合材料可相同或不同,例如相同。
多層積層體之第一基板、較佳PV模組之保護性前部層元件較佳為玻璃層元件,其可為任何適合的玻璃層材料,例如習用於所需最終應用,如用於PV模組領域中之玻璃層類型。
保護性背部層元件亦稱為「背部薄片層元件」。兩個術語均用於下文中。
背部薄片層元件可為聚合或非聚合且可撓性或剛性的層元件 聚合背部薄片層元件可為單或多層元件且包含至少一個聚合層。剛性背部薄片層元件可為單或多層元件且包含至少一個剛性層。玻璃層為剛性背部薄片元件之實例。
背部薄片層元件亦可表示本發明之方法之基板元件或聚合層元件(LE)。背部薄片層元件較佳為可為剛性或可撓性的基板元件。背部薄片層元件最佳為聚合背部薄片層元件。
「光伏打元件(photovoltaic element)」意謂元件具有光伏打活性。光伏打元件可為例如光伏打電池之元件,其具有此項技術中熟知的含義。基於矽之材料(例如結晶矽)為用於光伏打電池中之材料的非限制性實例。結晶矽材料可隨結晶度及晶體尺寸而變化,如熟習此項技術者所熟知。或者,光伏打元件可為一個表面上有具有光伏打活性之另一層或沈積物之基板層,例如玻璃層,其中在其一側上列印具有光伏打活性之墨水材料,或一側沈積有具有光伏打活性之材料的基板層。舉例而言,在光伏打元件之熟知薄膜解決方案中,將例如具有光伏打活性之墨水列印於基板之一側上,該基板典型地為玻璃基板。
光伏打元件最佳為光伏打電池之元件。本文中,「光伏打電池(Photovoltaic cell(s))」意謂光伏打電池以及連接器之層元件。
PV模組可亦包括其他層元件,如PV模組領域中所已知。此外,其他層元件中之任一者可為單層或多層元件。
在一些具體實例中,不同層元件之間及/或多層元件之各層之間可存在黏著層,如在此項技術中所熟知。
此類黏著層具有改良兩個元件之間的黏著力之功能,且具有積層領域中熟知之含義。黏著層不同於PV模組之其他功能層元件,例如如上文、下文或申請專利範圍中所指定之彼等功能層元件,如熟習聚合物領域之技術者顯而易見。
光伏打模組之所有以上元件具有熟知含義。保護性前部層元件(較佳前部玻璃層元件)、前部封裝層元件、光伏打元件、後部封裝層元件及不為本發明之聚合層元件(LE)的背部薄片層元件可以光伏打領域中熟知之方式產生或為市售的。
本發明之聚合層元件(LE)之聚合物組成物以及以上元件中之任一者可為市售的或如上文「多層積層體之至少一個聚合層之聚合物(a)及含有矽烷基之單元(b)」下所定義產生。
如PV領域所熟知,本發明之積層光伏打模組之上文所提及之元件以及任何額外元件之厚度可視所需光伏打模組具體實例而改變,且因此可藉由熟習PV領域之技術者選擇。
僅作為非限制性實例,前部及背部封裝單層或多層元件之厚度典型高達2 mm,較佳高達1 mm,典型地為0.3至0.6mm。
僅作為非限制性實例,例如玻璃層之剛性保護性前部層元件之厚度典型地高達10 mm,較佳高達8 mm,較佳為2至4 mm。僅作為非限制性實例,例如聚合(多)層元件之可撓性保護性前部層元件之厚度典型地高達700,如90至700,適當地100至500,諸如100至400 μm。
僅作為非限制性實例,例如聚合(多)層元件之可撓性保護性背部(背部薄片)層元件之厚度典型地高達700,如90至700,適當地100至500,諸如100至400 μm。可撓性保護性(背部薄片)層元件典型地為聚合單層或多層元件。
僅作為非限制性實例,例如玻璃層之剛性保護性背部(背部薄片)層元件之厚度典型地高達10 mm,較佳高達8 mm,較佳高達4 mm,較佳為2至4 mm。
僅作為非限制性實例,例如單晶光伏打電池之元件的光伏打元件之厚度典型地在100至500微米之間。
亦應瞭解,元件之部分可呈整合形式,亦即該等PV元件中之兩者或更多者可較佳藉由積層整合於一起,之後將組合步驟(i)之元件引入至該步驟(i)中。
因此,該方法較佳為如上文、下文或申請專利範圍中所定義之產生光伏打(PV)模組之方法,該模組按既定次序包含保護性前部層元件、前部封裝層元件、光伏打元件、後部封裝層元件及保護性背部層元件;其中前部封裝層元件或後部封裝層元件中之至少一者或前部封裝層元件與後部封裝層元件兩者包含聚合物組成物,該聚合物組成物包含:
- (a)聚合物,其中該聚合物(a)視情況帶有含有官能基之單元;及
- (b)含有矽烷基之單元;
且其中該方法包含以下步驟:
(i)組合步驟,其按既定次序排列保護性前部層元件、前部封裝層元件、光伏打元件、後部封裝層元件及保護性背部層元件以形成光伏打模組總成;
(ii)加熱步驟,其用於視情況且較佳在腔室中在抽真空條件下加熱所光伏打模組總成;
((iii)壓力累積步驟,其中多層總成上之壓力在單個或多個步驟中逐漸增加;
(iv)壓力保持步驟,其中在加熱條件下在多層總成上保持該壓力,以用於進行總成之積層;及
(v)回收步驟,其冷卻且移除獲得之多層積層體以用於隨後使用;
- 其中,使壓力保持步驟(iv)期間之壓力保持於790毫巴或更低。
當然,亦將以上如上文「本發明之積層方法」下所定義之較佳條件及持續時間施用於PV模組積層體之積層方法。
本發明進一步提供可藉由本發明之方法獲得、較佳藉由本發明之方法產生之多層積層體,較佳為光伏打(PV)模組。
本發明進一步提供可藉由本發明之方法獲得,較佳藉由本發明之方法產生之多層積層體,較佳為光伏打(PV)模組,其中多層積層體之平均厚度差異為60%或更小,較佳0至50%,較佳0至40%,較佳0至38%,其中平均厚度差異(%)意謂如「測定方法」下所定義且計算之多層積層體之兩個相對邊緣之厚度差異之平均值。
本發明進一步提供一種光伏打(PV)模組,其按既定次序包含保護性前部層元件、前部封裝層元件、光伏打元件、後部封裝層元件及保護性背部層元件;
- 其中前部封裝層元件、後部封裝層元件或保護性背部層元件中之任何一或多者,適當地前部封裝層元件或後部封裝層元件中之一者或兩者,較佳前部封裝層元件與後部封裝層元件兩者為該(等)聚合層元件(LE);該(等)聚合層元件(LE)包含有包含以下之聚合物組成物:
- (a)聚合物,如上文或申請專利範圍中所定義;及
其中光伏打(PV)模組之平均厚度差異為60%或更小,較佳0至50%,較佳0至40%,較佳0至38%,其中平均厚度差異(%)意謂如「測定方法」下所描述計算之PV模組之兩個相對邊緣之厚度差異之平均值。
測定方法
除非說明書或實驗部分另外說明,否則如上下文或實驗部分中所規定,以下方法用於聚合物組成物、極性聚合物及/或其任何樣品製劑之特性測定。
熔體流動速率
熔體流動速率(MFR)根據ISO 1133測定且以g/10 min為單位指示。MFR為聚合物之流動性,且因此為可加工性之指示。熔體流動速率愈高,聚合物之黏度愈低。在190℃下測定聚乙烯之MFR。可在諸如2.16 kg(MFR2 )或5 kg(MFR5 )之不同負載下測定MFR。
密度
低密度聚乙烯(LDPE):根據ISO 1183-2量測聚合物之密度。根據ISO 1872-2表3Q(壓縮模製)製備樣品。
共聚單體含量:
聚合物中存在之極性共聚單體的含量(wt%及mol%)以及聚合物組成物(較佳聚合物)中存在之含有矽烷基之單元(較佳共聚單體)的含量(wt%及mol%):
使用定量核磁共振(nuclear-magnetic resonance;NMR)光譜法定量如在本文上文或下文中所給定之聚合物組成物或聚合物之共聚單體含量。
使用在400.15 MHz下操作的Bruker Advance III 400 NMR光譜儀記錄溶液狀態之定量1 H NMR譜。所有光譜均在100℃下使用氮氣(對於所有氣動裝置)使用標準寬帶倒轉5 mm探頭記錄。將大致200 mg材料溶解於1,2-四氯乙烷-d 2 (TCE-d 2 )中,使用二第三丁基羥基甲苯(ditertiarybutylhydroxytoluen,BHT)(CAS 128-37-0)作為穩定劑。採用標準單脈衝激發,其利用30度脈衝,3 s馳緩延遲且無樣品旋轉。使用2次虛擬掃描獲得每個光譜總計16個瞬態。每FID收集總計32k資料點,停留時間60 μs,此對應於大致20 ppm之光譜窗。FID接著零填充至64k資料點且使用0.3 Hz線拓寬應用指數窗口功能。選擇此設定主要針對解析定量信號之能力,該等信號當存在於相同聚合物中時由丙烯酸甲酯及乙烯基三甲基矽氧烷共聚合產生。
定量1 H NMR譜使用常規光譜分析自動程式處理、整合及測定定量特性。所有化學位移均以5.95 ppm處之殘餘質子化溶劑信號為內部參考。
當在多種共聚單體序列中存在併入丙烯酸乙烯酯(VA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸丁酯(BA)及乙烯基三甲基矽氧烷(VTMS)產生的特徵信號時,對其進行觀測(Randell89)。關於聚合物中存在的所有其他單體計算所有共聚單體含量。
使用4.84 ppm處指派給*VA位置之信號積分,對每個共聚單體報導之核數目進行解釋,且校正BHT之OH質子重疊(若存在),定量丙烯酸乙烯酯(VA)併入:
VA =( I*VA - (IA r BHT )/2) / 1
使用3.65 ppm處指派給1MA位置之信號積分,對每個共聚單體報導之核數目進行解釋,定量丙烯酸甲酯(MA)併入:
MA = I1MA / 3
使用4.08 ppm處指派給4BA位置之信號積分,對每個共聚單體報導之核數目進行解釋,定量丙烯酸丁酯(butylacrylate;BA)併入:
BA = I4BA / 2
使用3.56 ppm處指派給1VTMS位置之信號積分,對每個共聚單體報導之核數目進行解釋,定量乙烯基三甲基矽氧烷併入:
VTMS = I1 VTMS / 9
觀測到額外使用BHT作為穩定劑產生之特徵信號。使用6.93 ppm處指派給ArBHT位置之信號積分,對每個分子報導之核數目進行解釋,定量BHT含量:
BHT = IArBHT /2
使用0.00至3.00 ppm之間的主體脂族(主體)信號的積分,定量乙烯共聚單體含量。此積分可包括獨立乙酸乙烯酯併入之1VA(3)及αVA(2)位置、獨立丙烯酸甲酯併入之*MA及αMA位置、1BA(3)、2BA(2)、3BA(2)、*BA(1)及αBA(2)位置、獨立乙烯基矽烷併入之*VTMS及αVTMS位置,及BHT之脂族位置以及聚乙烯序列之位置。基於主體積分及所觀測之共聚單體序列及BHT之補償來計算總乙烯共聚單體含量:
E= (1/4)*[ I主體 - 5*VA - 3*MA - 10*BA - 3*VTMS - 21*BHT ]
應注意,主體信號中之α信號之一半表示乙烯且不表示共聚單體,且由於不可能補償兩個不具有相關分支位置之飽和鏈末端(S)而引入不顯著誤差。如下計算聚合物中既定單體(M)之總莫耳分數:
fM = M / ( E + VA+ MA + BA + VTMS )
以標準方式自莫耳溶離份計算以莫耳百分比為單位的既定單體(M)之總共聚單體併入:
M [mol%] = 100 * fM
以標準方式自莫耳分數及單體之分子量(MW)計算以重量百分比為單位的給定單體(M)之總共聚單體併入:
M [wt%] = 100 * ( fM * MW) / ((fVA * 86.09) + (fMA * 86.09) + (fBA * 128.17) + (fVTMS * 148.23) + ((1 -fVA-fMA-fBA-fVTMS) * 28.05))
randal189: J. Randall, Macromol. Sci., Rev. Macromol. Chem. Phys. 1989, C29, 201。
若觀測到來自其他特定化學物種之特徵信號,則可以與用於特定地描述化學物種類似之方式擴展定量及/或補償之邏輯。亦即,鑑別特徵信號、藉由積分一或多個特定信號定量、按比例調整所報導核數目及主體積分補償以及相關計算。儘管此方法特定針對所討論之特定化學物種,但方法係基於聚合物之定量NMR光譜法之基本原理且因此可由熟習此項技術者視需要實施。
黏著力測試:
首先積層由玻璃(300×30 mm)、2個如實施例中所給定之封裝層及背部薄片(如由Coveme所提供之Coveme dymat PYE SPV背部薄片)組成之積層體。在玻璃與第一封裝劑膜之間,在末端中之一者處插入較小的特富龍(Teflon)薄片,此將產生封裝劑及未黏著於玻璃之背部薄片之小部分。此部分將用作拉伸測試裝置之錨定點。
接著將積層體沿積層體切割以形成13 mm寬帶材,切割穿過背部薄片及封裝劑膜一直降至玻璃表面。
將積層體安裝於拉伸測試設備中且將拉伸測試裝置之夾具連接於帶材末端。
相對於積層體之拉動角為90°且拉動速度為50 mm/min。拉力量測為自帶材25 mm開始剝離50 mm期間之平均值。
50 mm上之平均力除以帶材之寬度(13 mm)且呈現為黏著強度(N/cm)。
流變特性:
動態剪切量測(掃頻量測)
如本文上文或下文中所給定,遵照ISO標準6721-1及6721-10,藉由動態剪切量測特性化聚合物組成物或聚合物之熔融。在裝備有25 mm平行板幾何結構之Anton Paar MCR501應力控制旋轉流變儀上進行量測。在壓縮模製板上,使用氮氣氛圍且將應力設定於線性黏彈性方案內來進行量測。在190℃下,施加0.01至600 rad/s之頻率範圍且設定1.3 mm間隙,進行振盪剪切測試。
在動態剪切實驗中,在正弦變化剪切應變或剪切應力(分別為應變及應力控制模式)下使探針發生均勻形變。在控制應變實驗時,探針經受可藉由以下表示之正弦應變:

若施加之應變在線性黏彈性方案內,則可藉由以下給定所得正弦應力反應:

其中
σ 0 γ 0 分別為應力及應變振幅
ω為角頻率
δ為相移(施加之應變與應力反應之間的角度損失)
t為時間
動態測試結果典型地藉助於若干不同流變功能表示,亦即剪應力儲能模量G',剪應力損耗模量G'',複合剪切模量G*,複合剪切黏度η*,動態剪切黏度η',複合剪切黏度之異相位分量η''及損耗角正切tan δ,其可如下表示:

除上文所提及之流變函數之外,亦可測定其他流變參數,諸如所謂彈性指數EI(x) 。彈性指數EI(x) 為針對x kPa之損耗模量G''的值測定的儲能模量G'之值,且可藉由等式(9)描述。
舉例而言,EI(5kPa)藉由針對G''等於5 kPa之值測定的儲能模量G'之值定義。
剪切稀化指數(SHI0.05/300 )定義為在頻率0.05 rad/s及300 rad/s下量測的兩種黏度之比率μ0.05300
參考文獻:
[1] Rheological characterization of polyethylene fractions" Heino, E.L., Lehtinen, A., Tanner J., Seppälä, J., Neste Oy, Porvoo, Finland, Theor. Appl. Rheol., Proc. Int. Congr. Rheol, 第11版 (1992), 1,360-362
[2] The influence of molecular structure on some rheological properties of polyethylene", Heino, E.L., Borealis Polymers Oy, Porvoo, Finland, Annual Transactions of the Nordic Rheology Society, 1995.)。
[3] Definition of terms relating to the non-ultimate mechanical properties of polymers, Pure & Appl. Chem., 第70卷, 第3期, 第701-754頁, 1998。
熔融溫度、結晶溫度(Tcr )及結晶度
根據ASTM D3418量測所用聚合物之熔融溫度Tm。用Mettler TA820差示掃描熱量測定(DSC)量測3±0.5 mg樣品之Tm及Tcr。在-10至200℃之間在10℃/min冷卻及加熱掃描期間獲得結晶與熔融曲線。熔融及結晶溫度視為吸熱及放熱峰。與相同聚合物類型之完全結晶聚合物之熔解熱相比計算結晶度,例如對於聚乙烯為290 J/g。
平均厚度變化計算 積層體厚度儘可能接近玻璃邊緣進行量測(大致距玻璃邊緣2至3 mm)。藉由比較如圖1中所示自兩個相對邊緣側面之橫截面所量測之測試積層體之拐角處與測試積層體之中間的聚合層元件之厚度(亦即自測試積層體厚度除去第一基板及第二基板元件(玻璃)之厚度)來計算差異。變化表示根據以下等式之相對於聚合層元件之中間拐角處之厚度降低。
平均厚度差異(%)為如自量測點且用如上文給定之式所計算之多層積層體之兩個相對邊緣之厚度差異之平均值。平均厚度差異可自例如矩形多層積層體之任何兩個相對邊緣來計算。
實驗部分
實施例(乙烯與丙烯酸甲酯共聚單體及與乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體之共聚物)之製備
本發明之層元件之聚合物(a)Inv. Ex.1至Inv.Ex2之聚合:本發明之聚合物(a)在市售高壓管狀反應器中在壓力2500至3000巴及最大溫度250至300℃下使用習知過氧化物引發劑產生。將乙烯單體、丙烯酸甲酯(MA)極性共聚單體及乙烯基三甲氧基矽烷(VTMS)共聚單體(含有矽烷基之共聚單體(b))以習知方式添加至反應器系統中。如熟習此項技術者所熟知,使用CTA調節MFR。在具有本發明之最終聚合物(a)所要的特性平衡之資訊之後,熟習此項技術者可控制方法以獲得本發明之聚合物(a)。
表1中給定乙烯基三甲氧基矽烷單元VTMS(=含有矽烷基之單元)之量、MA及MFR2 之量。
如自反應器或自如下文所指示之層樣品獲得之聚合物(a)量測下表中之特性。
表1:本發明實施例之產物特性
在以上表1中,MA表示存在於聚合物中之丙烯酸甲酯共聚單體之含量,且分別地,VTMS含量表示存在於聚合物中之乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體之含量。
積層實施例:
測試多層積層體
測試積層體之結構為第一基板元件(=保護性前部層元件)/聚合層元件(=前部封裝層元件)/額外層元件(=光伏打電池元件)/額外聚合層元件(=後部封裝層元件)/第二基板元件(=保護性背部層元件)
材料、積層機及方法
將inv.Ex.1之測試聚合物用作以如下表中給定之不同條件積層之所有測試多層積層體中之聚合層元件。兩種聚合層元件之初始厚度為0.45 mm
第一及第二基板元件:厚度為3.0 mm之非結構化太陽能玻璃(250×180 cm)。
額外層元件:P型單晶矽156×156 mm(光伏打(PV)電池元件)。PV電池元件之厚度為0.2 mm。
積層機:PEnergy實驗室積層機L036LAB
測試積層體元件之積層方法:
測試積層體藉由以既定次序組合以下來製備:作為該第一基板元件之保護性前部層元件(玻璃)、作為該聚合層元件之前部封裝層元件(inv.Ex 1之聚合物)、作為該額外層元件之光伏打電池元件、作為該額外聚合層元件之後部封裝層元件(inv.Ex 1之聚合物)及作為該第二基板元件之保護性背部層元件(玻璃),以產生本發明之較佳具體實例之測試光伏打(PV)模組樣品。所有元件具有相同寬度及長度尺寸。
各測試積層體在如表2中給定之不同條件下積層。比較性測試積層體使用與聚合層元件相同的Inv.Ex.1之測試聚合物來積層,但壓力高於本發明之測試積層體(150℃,抽真空360s,在800毫巴下保持840s)。
在積層期間不使用框架或加膠帶之邊緣。
表2:測試積層體之積層設定及條件:(145℃,抽真空360s,在不同壓力下保持840s)

沿測試積層體之聚合層元件之邊緣之橫截面的厚度差異(表示為平均厚度差異)
平均厚度差異計算 厚度差異計算 積層體厚度儘可能接近玻璃邊緣進行量測(大致距玻璃邊緣2至3 mm)。藉由比較如圖1中所示自兩個相對邊緣側面之橫截面所量測之測試積層體之拐角處與測試積層體之中間的聚合層元件之厚度(亦即自測試積層體厚度除去第一基板及第二基板元件(玻璃)之厚度)來計算差異。
差異表示根據以下等式之相對於聚合層元件之中間拐角處之厚度降低。
平均厚度差異(%)為如自量測點且用如上文給定之式所計算之多層積層體之兩個相對邊緣之厚度差異之平均值。平均厚度差異可自例如矩形多層積層體之任何兩個相對邊緣來計算。
表3:在本發明之測試積層體1及2及比較性測試積層體1之兩個相對邊緣之橫截面之拐角及中間點量測之厚度差異(%)及其平均厚度差異(%)
頂* = 測試積層體之定位互連體之一側之邊緣
底**= 與頂邊緣相對之一側之邊緣
如自表3所見,積層方法之壓力保持步驟(iv)期間比較測試積層體1中所用之高壓對表示為厚度差異之模組厚度具有顯著影響。如自本發明之測試積層體1及2可見,壓力愈小,積層體之厚度變化愈小。在上拐角處,由於300 μm互連體佔用積層體中之空間,故積層體略厚。
積層之後測試積層體之氣泡形成及分層
習知地,舉例而言,在本發明之多層積層體之光伏打(PV)模組具體實例中,例如互連體周圍之積層之多層積層體(如PV模組)存在氣泡形成及分層之問題。
在積層方法之後以及在85℃之溫度及85%之相對濕度(RH)下濕熱暴露625h之後目測檢測比較及本發明測試積層體。
在積層及冷卻至周圍溫度之後,目測檢測展示比較測試積層體1清晰地具有小氣泡及分層,然而本發明測試積層體2及3無缺陷。
在625h濕熱暴露及冷卻至周圍溫度之後,比較測試積層體1在積層體之互連體周圍展示嚴重分層,而本發明測試積層體1展示僅微小分層且無氣泡,且本發明測試積層體2展示分層且無氣泡。
所有結果概述於表4中。
表4:在積層之後及在625h濕熱暴露之後模組的目測外觀。
1‧‧‧保護性前部層元件
2‧‧‧前部封裝層元件
3‧‧‧光伏打元件
4‧‧‧後部封裝層元件
5‧‧‧保護性背部層元件
圖1表明基於多層積層體之兩個相對邊緣之厚度差異計算平均厚度差異之量測點。圖1說明在第一基板與第二基板元件之間包含聚合層元件(LE)之多層積層體之一個具體實例中兩個相對邊緣之橫截面。箭頭展示沿該多層積層體之兩個相對邊緣量測厚度以界定積層體之平均厚度差異的三個不同量測點,如「測定方法」下所描述。
圖2說明本發明之較佳多層積層體,亦即光伏打(PV)模組之層元件(分離),其包含保護性前部層元件(1)、前部封裝層元件(2)、光伏打元件(3)、後部封裝層元件(4)及保護性背部層元件(5)。

Claims (17)

  1. 一種製造多層積層體之方法,其包含至少一個基板元件及至少一個聚合層元件(LE), 其中該聚合層元件(LE)包含聚合物組成物,該聚合物組成物包含: - (a)聚合物; 且其中該方法包含以下步驟: (i)組合步驟,其以多層總成形式排列該至少一個基板元件及該至少一個聚合層元件(LE); (ii)加熱步驟,其視情況在腔室中在抽真空條件下加熱該多層總成; (iii)壓力累積步驟,其中該多層總成上之壓力在單個或多個步驟中逐漸增加; (iv)壓力保持步驟,其中在步驟(ii)結束時達到之加熱條件下在該多層總成上保持該壓力;及 (v)回收步驟,其冷卻且移除獲得之多層積層體以用於隨後使用; - 其中,使壓力保持步驟(iv)期間之該壓力保持於790毫巴或更低。
  2. 如請求項1所述之方法,其中該壓力保持步驟(iv)保持壓力為700或更小,較佳0至650,更佳0至600,甚至更佳0至440,仍更佳50至420且最佳190至410毫巴。
  3. 如前述請求項中任一項所述之方法,其中該壓力保持步驟(iv)之持續時間較佳為0.5至20分鐘。
  4. 如前述請求項中任一項所述之方法,其中該壓力累積步驟(iii)在該至少一個聚合層元件(LE)達到高於該聚合層元件(LE)之該聚合物(a)之熔融溫度至少3至10℃之溫度時開始,較佳地其中該壓力累積步驟(iii)在該至少一個聚合層元件(LE)達到高於該聚合層元件(LE)之乙烯之聚合物(a)之熔融溫度3至10℃之溫度時開始。
  5. 如前述請求項中任一項所述之方法,其中該聚合物(a)為乙烯之聚合物,較佳視情況帶有含有官能基之單元;及 - (b)含有矽烷基之單元。
  6. 如前述請求項中任一項所述之方法,其中該積層方法之該聚合層之該聚合物組成物包含 - 乙烯之聚合物(a),其選自 (a1)視情況含有一或多個並非聚合物(a2)之極性共聚單體的共聚單體且帶有含有官能基之單元的乙烯之聚合物; (a2)含有一或多個選自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯之極性共聚單體且視情況帶有並非該極性共聚單體之含有官能基之單元的乙烯之聚合物;或 (a3)含有一或多個選自(C1-C10) α-烯烴共聚單體之α-烯烴共聚單體;且視情況帶有含有官能基之單元的乙烯之聚合物;及 - 含有矽烷基之單元(b)。
  7. 如前述請求項中任一項所述之方法,其中該聚合物組成物包含 - 聚合物(a),其選自 (a1)視情況含有一或多個並非聚合物(a2)之該極性共聚單體的共聚單體且帶有並非該(等)視情況選用之共聚單體的含有官能基之單元的乙烯之聚合物;或 (a2)含有一或多個選自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚單體之極性共聚單體且視情況帶有並非該極性共聚單體之含有官能基之單元的乙烯之聚合物;及 - 含有矽烷基之單元(b)。
  8. 如前述請求項中任一項所述之方法,其中該聚合物組成物更包含 - 聚合物(a),其選自: (a1)視情況含有一或多個並非聚合物(a2)之該極性共聚單體的共聚單體且帶有並非該(等)視情況選用之共聚單體的含有官能基之單元的乙烯之聚合物;或 (a2)含有一或多個選自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚單體之極性共聚單體且視情況帶有並非該極性共聚單體之含有官能基之單元的乙烯之聚合物;及 - 含有矽烷基之單元(b); 更佳地,其中,該聚合物組成物包含 - 聚合物(a),其為帶有該等含有矽烷基之單元(b)作為該等含有官能基之單元的乙烯之聚合物(a1),該聚合物(a1)較佳不含有,亦即無聚合物(a2)之極性共聚單體或α-烯烴共聚單體;或 該聚合物組成物包含 - 聚合物(a),其為含有一或多個選自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯之極性共聚單體、較佳一個丙烯酸(C1-C6)烷基酯且帶有並非該極性共聚單體之含有官能基之單元的乙烯之聚合物(a2);及 - 含有矽烷基之單元(b):更佳地 - 含有一或多個選自丙烯酸(C1-C6)烷基酯或(C1-C6)烷基丙烯酸(C1-C6)烷基酯共聚單體之極性共聚單體的乙烯之聚合物(a2),更佳含有一個丙烯酸(C1-C4)烷基酯的乙烯之聚合物(a2),更佳含有丙烯酸甲酯共聚單體的乙烯之聚合物(a2),且帶有該等含有矽烷基之單元(b)作為該等含有官能基之單元。
  9. 如前述請求項中任一項所述之方法,其中該含有矽烷基之單元(b)為由式(I)表示之可水解不飽和矽烷化合物: R1SiR2qY3-q (I) 其中 R1為烯系不飽和烴基、烴氧基或(甲基)丙烯醯氧基烴基, 各R2獨立地為脂族飽和烴基, Y可相同或不同,為可水解有機基團及 q為0、1或2,當經由定量1 H NMR光譜法測定時,該層、較佳該聚合物(a)中存在之該等含有矽烷基之單元(b)之量為0.01至1.00 mol%;該式(I)化合物較佳以該等視情況選用之含有官能基之單元共聚或接枝至該聚合物(a)。
  10. 如前述請求項中任一項所述之方法,其中聚合物(a)為乙烯與乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體之共聚物(a1)或乙烯與丙烯酸甲酯共聚單體及與乙烯基三甲氧基矽烷共聚單體之共聚物(a2)。
  11. 如前述請求項中任一項所述之方法,其中在該積層方法之前或期間並無過氧化物交聯劑,較佳並無選自過氧化物或矽烷縮合催化劑(SCC)之交聯劑引入至該聚合物組成物之該聚合物(a)中,該催化劑選自錫、鋅、鐵、鉛或鈷之羧酸鹽之SCC群組或芳族有機磺酸,較佳地,其中該聚合層之該聚合物組成物之該聚合物(a)在該積層方法之前或期間,較佳在該積層方法之前、期間或之後不與過氧化物交聯劑,較佳不與選自過氧化物或矽烷縮合催化劑(SCC)之交聯劑交聯,該催化劑選自錫、鋅、鐵、鉛或鈷之羧酸鹽之SCC群組或芳族有機磺酸。
  12. 如前述請求項中任一項所述之方法,其中該乙烯之共聚物(a)具有以下特性中之一者、多者或所有: - 熔體流動速率MFR2 ,其小於20,較佳小於15,較佳為0.1至15 g/10,g/10 min(根據ISO 1133,在190℃下及在2.16 kg負載下), - 熔融溫度Tm,當根據ISO 3146量測時,其為100℃或更小,較佳為70℃或更小,較佳為75℃或更小,更佳為78至100℃,及/或 - 剪切稀化指數SIH0.05/300 ,當藉由動態剪切量測(掃頻量測)測定時,其為30.0至100.0,較佳為40.0至80.0。
  13. 如前述請求項中任一項所述之方法,其用於製造包含第一基板元件、一或多個聚合層元件(LE)及第二基板元件之多層積層體。
  14. 如前述請求項中任一項所述之方法,其中多層積層體為光伏打模組,其按既定次序包含保護性前部層元件(1)、前部封裝層元件(2)、光伏打元件(3)、後部封裝層元件(4)及保護性背部層元件(5), - 其中該前部封裝層元件(2)、後部封裝層元件(4)或保護性背部層元件(5)中之任何一或多者,適當地該前部封裝層元件(2)或該後部封裝層元件(4)中之一者或兩者,較佳該前部封裝層元件(2)與該後部封裝層元件(4)兩者為該(等)聚合層元件(LE); - 該保護性前部層元件(1)為第一基板元件;及 - 該保護性背部層元件(5)為第二基板元件。
  15. 一種多層積層體、較佳一種光伏打(PV)模組,其可藉由如前述請求項中任一項所述之方法獲得,較佳藉由如前述請求項中任一項所述之方法製造。
  16. 如請求項15所述之多層積層體、較佳光伏打(PV)模組,其中該多層積層體之平均厚度差異為60%或更小,其中該平均厚度差異(%)意謂如說明書中「測定方法」下所描述來計算之該多層積層體之兩個相對邊緣之厚度差異之平均值。
  17. 一種光伏打(PV)模組,其可藉由如請求項1至14中任一項所述之方法獲得、較佳藉由如請求項1至14中任一項所述之方法製造,其中該光伏打(PV)模組按既定次序包含保護性前部層元件、前部封裝層元件、光伏打元件、後部封裝層元件及保護性背部層元件; - 其中該前部封裝層元件、後部封裝層元件或保護性背部層元件中之任何一或多者,適當地該前部封裝層元件或該後部封裝層元件中之一者或兩者,較佳該前部封裝層元件與該後部封裝層元件兩者為該(等)聚合層元件(LE); 該(等)聚合層元件(LE)包含聚合物組成物,其包含 - (a)聚合物,其如前述請求項5至12中任一項所定義;及 其中該光伏打(PV)模組之平均厚度差異為60%或更小,其中該平均厚度差異(%)意謂如說明書中「測定方法」下所描述來計算之該光伏打(PV)模組之兩個相對邊緣之厚度差異之平均值。
TW108112124A 2018-04-16 2019-04-08 製造多層積層體之方法 TW201943538A (zh)

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115720550A (zh) * 2020-06-30 2023-02-28 博里利斯股份公司 具有改善的储存稳定性的聚合物组合物

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6513127A (zh) 1965-10-11 1967-04-12
SE502171C2 (sv) 1993-12-20 1995-09-04 Borealis Holding As Polyetenkompatibla sulfonsyror som silanförnätningskatalysatorer
US6395837B1 (en) 2000-08-03 2002-05-28 King Industries, Inc. Alkylated aryl disulfonic acid catalysts for crosslinking polyethylene
US8389850B2 (en) 2008-03-12 2013-03-05 Kyocera Corporation Solar cell module and method of manufacturing the same
ES2692278T3 (es) 2008-07-09 2018-12-03 Borealis Ag Módulo fotovoltaico que comprende una capa de aislamiento con grupos silano
DE102009011163A1 (de) 2008-12-16 2010-07-08 Tesa Se Klebeband, insbesondere zur Verklebung von Photovoltaik-Modulen
WO2010124189A1 (en) 2009-04-23 2010-10-28 Bemis Associates, Inc. Polymeric encapsulants for photovoltaic modules and methods of manufacture
EP2530736B1 (en) * 2010-01-26 2016-07-20 Sekisui Chemical Co., Ltd. Sealing material for solar cell, protective sheet for solar cell, process for production of solar cell module
US9133331B2 (en) 2010-06-21 2015-09-15 Borealis Ag Silane crosslinkable polymer composition
DE112011102313T5 (de) 2010-07-09 2013-06-06 Du Pont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd. Herstellungsverfahren des Solarzellenmoduls
EP2617568A1 (en) 2010-08-16 2013-07-24 3M Innovative Properties Company Polyolefin-based solar backsheet
CN201950909U (zh) 2010-12-30 2011-08-31 阿特斯(中国)投资有限公司 一种用于太阳能电池组件层压的垫条
JP2013058276A (ja) 2011-09-07 2013-03-28 Toshiba Corp 半導体記憶装置
US9343603B2 (en) 2012-02-07 2016-05-17 Sharp Kabushiki Kaisha Method for manufacturing solar cell module and laminator
JPWO2015098888A1 (ja) 2013-12-26 2017-03-23 旭硝子株式会社 ガラス積層体、および電子デバイスの製造方法
EA201700141A1 (ru) 2014-09-18 2017-09-29 Бореалис Аг Пленка с умеренной сшивкой
TWI615431B (zh) 2014-09-18 2018-02-21 柏列利斯股份公司 用於層元件之層的聚合物組成物
MX2018004841A (es) 2015-11-04 2018-08-01 Borealis Ag Proceso para producir laminado de multiples capas.
WO2017076629A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-11 Borealis Ag A photovoltaic module
US10335602B2 (en) 2016-07-15 2019-07-02 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Holder for an implantable medical device
MX2019000369A (es) 2016-07-15 2019-07-04 Borealis Ag Pelicula termoplastica gofrada.

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