用于层元件的层的聚合物组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种聚合物组合物，涉及一种包括聚合物组合物的层元件、优选地涉及包括聚合物组合物的光伏模块的至少一个层元件，和涉及一种制品，其优选地为层元件的所述至少一个层，优选地为光伏模块的层元件的至少一个层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于层元件的层的聚合物组合物
本专利技术涉及一种聚合物组合物，涉及一种包括聚合物组合物的层元件、优选地涉及包括聚合物组合物的光伏模块的至少一个层元件，和涉及一种制品，其优选地为层元件的所述至少一个层，优选地为光伏模块的层元件的至少一个层。
技术介绍
光伏模块，也称为太阳能电池模块，由光产生电，并且用于本领域中众所周知的多种应用中。光伏模块的类型可以变化。模块通常具有多层结构，即具有不同功能的多个不同的层元件。光伏模块的层元件可以对于层材料和层结构变化。最终的光伏模块可以是刚性的或柔性的。刚性光伏模块可以例如含有刚性玻璃顶部元件，前封装层元件，与连接件一起的光伏电池的至少一个元件，后封装层元件，背板(backsheet)层元件和例如铝框架。所有所述术语在本领域中具有公知的含义。在柔性模块中，顶层元件可以是例如由聚氟乙烯(PVF)或聚偏二氟乙烯(PVDF)聚合物制成的氟化层。封装层通常由乙烯乙酸乙烯酯(EVA)制成。上述示例性层元件可以是单层元件或多层元件。此外，在元件的层之间或在不同的层元件之间可以存在粘合剂层。对于太阳能封装层元件，低的加工粘度对于有效的膜挤出是重要的。同时，需要高零剪切速率粘度来改善太阳能模块的粘合性能。粘度和粘合性可以例如通过将可交联的含有硅烷基团的单元掺入聚合物和通过所述可交联的含有硅烷基团的单元的部分交联而被改变。交联的缺点通常是在存储期间控制交联反应的问题，即这种聚合物的存储稳定性可能会受损。为满足发展和进一步开发光伏模块工业中所需的多种需求，对光伏模块的层元件的新型聚合物组合物有持续的需求。附图说明图1示意性描述了光伏模块的一个示例。专利技术描述因此，本专利技术提供了一种聚合物组合物，包括i)具有极性共聚单体的乙烯的聚合物(a)，其中-极性共聚单体选自丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的组，和其中-乙烯的聚合物(a)任选地带有除了极性共聚单体之外的含有官能团的单元，和ii)含有硅烷基团的单元(b)，其中所述聚合物组合物具有-13至70g/10min的MFR2(根据ISO1133，在190℃和2.16kg的载荷下)，和-当根据如下在“测定方法”下所描述的“流变性能：动态剪切测量(扫频测量)”测量时的10.0至35.0的剪切稀化指数SHI0.05/300。本专利技术的聚合物组合物对于层元件的至少一个层是高度有利的。上下文中所限定的本专利技术的聚合物组合物在本文中还简短地称为“聚合物组合物”或“组合物”。在上文、下文或权利要求中所限定的“具有极性共聚单体的乙烯的聚合物(a)”在本文中还简短地称为“乙烯的聚合物(a)”或“极性聚合物”。表述“具有极性共聚单体”在本文中表示乙烯可含有一种极性共聚单体或多种不同的极性共聚单体。乙烯的聚合物(a)优选地含有一种作为极性共聚单体的极性共聚单体。众所周知，“共聚单体”表示可共聚的共聚单体单元。出乎预料地，尽管本专利技术的聚合物组合物的乙烯的聚合物(a)的MFR高于通常在用于层元件的层(优选在PV层元件的层中)的乙烯丙烯酸酯共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中采用的MFR，如权利要求或下文中所限定的包括所述乙烯的聚合物(a)和另外地包括含有硅烷基团的单元(b)的本专利技术的要求保护的聚合物组合物具有意外地有利的流变性能以及非常有利的粘合性，使得聚合物组合物非常适用于光伏(PV)模块的层元件的所述至少一个层。即，乙烯的聚合物(a)的特别要求保护的极性共聚单体，优选为丙烯酸甲酯共聚单体，为聚合物组合物提供了令人惊讶的高SHI性能，这使得在复合(挤出)步骤和随后的用于制备制品(优选为层元件的层)的制品(优选为层)形成(例如挤出(包括共挤出))中有更高的生产率。本专利技术的聚合物组合物还可以提供非常有利的存储稳定性，因为无需进行任何通过引入任意作为交联剂的常规使用的缩合催化剂或过氧化物的另外的交联步骤，就可提供良好的流变性和粘合力。性能平衡在工业上是高度适宜的并且无法从现有技术中预测。更令人惊讶的是，除了所述流变和粘合性能平衡之外，本专利技术的聚合物组合物还优选地提供了光学性能和机械性能之间的意外地有利的性能平衡。如在权利要求或下文中所限定的聚合物组合物具有优异的热稳定性，表现为在一定温度范围内的折射率上的差异，和同时保持良好粘合性能。此外，与非极性乙烯共聚物相比，具有极性聚合物的本专利技术的聚合物组合物优选地具有在所有温度下出人意料地好并且甚至可以在更高的温度下改善的电性能，以例如体积电阻率来表明。本专利技术还提供了包括上文、下文或权利要求中所限定的本专利技术的聚合物组合物的制品。该制品优选地包括层元件，该层元件包括至少一个层，该至少一个层包括上文、下文或在权利要求中所限定的本专利技术的聚合物组合物。该层元件可以为单层元件或多层元件。此外，该制品可包括多于一个的层元件。层元件的“至少一个层”的表述是指多层元件可以包括本专利技术的聚合物组合物的多于一个的层，也可以表示多于一个的层元件，如果在制品中存在，可含有本专利技术的聚合物组合物的层。此外，显而易见的是，在可选的单层元件的情况下，至少一个层形成了(是)所述任选的单层元件。本专利技术的层元件的至少一个层通常是单层膜或多层膜元件的至少一个膜层。本专利技术的聚合物组合物对于光伏模块应用是非常有用的，优选地对于光伏模块的层元件的至少一个层是非常有用的。因此，本专利技术的优选制品是包括光伏元件和包括至少一个层的层元件的光伏模块，至少一个层包括上文、下文或权利要求中所限定的本专利技术的聚合物组合物，优选地由上文、下文或权利要求中所限定的本专利技术的聚合物组合物组成。所述优选的光伏模块的层元件可以是单层元件或多层元件。光伏模块通常包括一个或多个光伏元件和一个或多个层元件，其中至少一个层元件是本专利技术的层元件。本专利技术的“至少一个层”有助于PV模块的层元件所期望或需要的性能，优选地有助于机械、光学、电(例如绝缘或导电)或阻燃性能中的任何一种或多种。在本专利技术的优选实施方案中，至少一个层是封装元件的层或背板元件的层，优选为封装元件的层。应当理解的是，在多层元件的任意两个层之间或在两个功能不同的层元件之间可以存在粘合剂层(也称为例如连结层(tielayer，或称为粘结层)或密封层)，其分别用于增强相邻的层或者相邻的元件的粘合力。这种粘合剂层通常包括本领域公知的接枝的马来酸酐(MAH)的聚合物组分。本文中，粘合剂层不包括在“至少一个层”的含义内。因此，本专利技术的“至少一个层”不同于包括MAH接枝聚合物组分的所述粘合剂层。优选地，本专利技术的至少一个层的厚度为至少100μm。本专利技术的至少一个层的厚度通常为100μm至2mm。光伏模块还可以包括不是本专利技术的“至少一个层”的层或不含有本专利技术的“至少一个层”的层元件。例如，光伏模块可以包括在层元件中或在两个层元件之间的层元件或粘合剂层的层，该层也可以包括通过用MAH基团接枝进一步改性的本专利技术的聚合物组合物。“光伏元件”是指该元件具有光伏活性。光伏元件可以是例如光伏电池的元件，其具有本领域中公知的含义。硅基材料，例如晶体硅，是用于光伏电池中的材料的非限制性示例。结晶硅材料可以对于结晶度和晶体尺寸变化，这是本领域技术人员熟知的。可选地，光伏元件可以是基底层，在其一个表面上实现具有光伏活性的另一层或沉积物(例如玻璃层)，其中在光伏元件的一侧上印刷有光伏活性的墨材料，或在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物组合物，包括i)具有极性共聚单体的乙烯的聚合物(a)，其中‑所述极性共聚单体选自丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的组，和其中‑所述乙烯的聚合物(a)任选地带有除了所述极性共聚单体之外的含有官能团的单元，和ii)含有硅烷基团的单元(b)，其中所述聚合物组合物具有‑13至70g/10min的MFR

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.18 EP 14185402.61.一种聚合物组合物，包括i)具有极性共聚单体的乙烯的聚合物(a)，其中-所述极性共聚单体选自丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯的组，和其中-所述乙烯的聚合物(a)任选地带有除了所述极性共聚单体之外的含有官能团的单元，和ii)含有硅烷基团的单元(b)，其中所述聚合物组合物具有-13至70g/10min的MFR2(根据ISO1133，在190℃和2.16kg的载荷下)，和-当根据说明书中“测定方法”下所描述的“流变性能：动态剪切测量(扫频测量)”测量时的10.0至35.0的剪切稀化指数SHI0.05/300。2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物、优选为所述乙烯的聚合物(a)的MFR2为13至50g/10min，优选为13至45g/10min，更优选为15至40g/10min。3.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中当根据说明书中“测定方法”下所描述的“流变性能：动态剪切测量(扫频测量)”测量时，所述聚合物组合物具有流变性能a)和b)中的一种或两种，优选为具有流变性能a)和b)中的两种，a)10.0至30.0的剪切稀化指数SHI0.05/300，和/或b)2000至5000kPa、优选为2500至4000kPa的G’(在5kPa下)。4.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中当根据说明书中“测定方法”下所描述的“折射率”测量测量时，所述聚合物组合物的在10至70℃的温度范围内的折射率的差异小于0.0340，优选地小于0.0330，优选地小于0.0320。5.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中当根据说明书中“测定方法”下所描述的“透光率”测量时，所述聚合物组合物具有至少88.2％、优选为88.3％至95.0％、优选为88.3％至92.0％、更优选为88.3％至91.0％的透光率。6.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中当根据说明书中“测定方法”下所描述的“共聚单体含量”测量时，在所述乙烯的聚合物(a)中存在的所述极性共聚单体的含量为4.5至18.0摩尔％，优选为5.0至18.0摩尔％，优选为6.0至18.0摩尔％。7.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中当根据说明书中“测定方法”下所描述的“分子量、分子量分布(Mn、Mw、MWD)-GPC”测量时，所述乙烯的聚合物(a)具有至少70000、优选为80000至300000、优选为90000至200000的重均分子量Mw。8.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中当根据说明书中“测定方法”下“透水性”方法中所描述的ISO15106-3:2003在38℃下测量时，所述聚合物组合物具有20000mg-mm/(m2-天)以下的透水性。9.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中当根据说明书中“测定方法”下所描述的“拉伸模量，ASTMD882-A”测量时，所述聚合物组合物具有1)6至30MPa的拉伸模量MD或2)5至30...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰伦·奥德尔柯克，弗朗西斯·科斯塔，巴特·维尔赫尤利，塔尼亚·皮尔，伯恩特阿克·苏丹，贝尔特·博若德斯，斯蒂芬·赫尔斯特罗姆，马蒂亚斯·布尔奎斯特，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT