ES2628754T3

ES2628754T3 - Lámina trasera basada en poliolefina multicapa coextruida para módulos de dispositivos electrónicos

Info

Publication number: ES2628754T3
Application number: ES09748660.9T
Authority: ES
Inventors: Lih-Long Chu; John Naumovitz; Nichole E. Nickel
Original assignee: Dow Global Technologies LLC
Current assignee: Dow Global Technologies LLC
Priority date: 2008-11-06
Filing date: 2009-11-03
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2029-11-03
Also published as: JP5647136B2; WO2010053936A1; WO2010053936A9; KR101620308B1; CN102202885A; US8431235B2; KR20110083716A; BRPI0916046A2; EP2346686A1; EP2346686B1; US20100108128A1; JP2012508120A; CN102202885B

Abstract

Una estructura multicapa en la que cada capa tiene superficies faciales opuestas, comprendiendo la estructura (A) una capa superior que comprende una poliolefina modificada con anhídrido maleico (poliolefina-m-AHM) o una mezcla de una poliolefina y una poliolefina-m-AHM y que tiene una superficie facial superior y una superficie facial inferior, (B) una 5 primera capa de unión que comprende un copolímero de un etileno con un éster de glicidilo de un ácido carboxílico y un tercer monómero opcional, teniendo la capa de unión una superficie facial superior y una superficie facial inferior, y (C) una capa inferior que comprende una mezcla de polímero de propileno y una poliolefina-m-AHM, teniendo la mezcla al menos un pico de fusión en una curva de calorimetría diferencial de barrido (CDB) superior a 140°C y que tiene una capa facial superior y una superficie facial inferior, estando la superficie facial superior en contacto por adhesión con la superficie facial inferior de la primera capa de unión.

Description

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DESCRIPCION

Lamina trasera basada en poliolefina multicapa coextruida para modulos de dispositivos electronicos

Esta invencion se refiere a modulos de dispositivos electronicos (DE), p. ej., modulos fotovoltaicos (FV). En un aspecto, la invencion se refiere a las laminas traseras de dichos modulos mientras que en otro aspecto, la invencion se refiere a dichas laminas traseras que comprenden una poliolefina multicapa coextruida. En otro aspecto mas, la invencion se refiere a metodos de fabricar la lamina trasera y el modulo de DE que incorpora dicha lamina trasera.

Los materiales polimericos se usan comunmente en la fabricacion de modulos que comprenden uno o mas dispositivos electronicos que incluyen, pero no se limitan a, celulas solares (tambien conocidas como celulas fotovoltaicas (FV)), paneles de cristal lfquido, dispositivos electroluminiscentes y unidades de pantalla de plasma. Los modulos suelen comprender un dispositivo electronico en combinacion con uno o mas sustratos, situado a menudo entre dos sustratos, en donde uno o ambos de los sustratos comprenden vidrio, metal, plastico, caucho u otro material. Los materiales polimericos se usan tipicamente como el encapsulante o hermetizante para el dispositivo o dependiendo del diseno del dispositivo, como un componente de la capa superficial del modulo, p. ej., una lamina trasera (tambien conocida como capa superficial trasera) a una celula solar. Los materiales polimericos tfpicos para estos fines incluyen resinas de silicona, resinas epoxfdicas, resinas de poli(vinilbutiral), acetato de celulosa, copolfmero de etileno-acetato de vinilo (EVA) e ionomeros.

Los modulos FV son bien conocidos en la tecnica, y comprenden tipicamente una capa de cobertura transparente ngida o flexible, un encapsulante transparente frontal, una celula solar, un encapsulante trasero (tfpicamente de la misma composicion que el encapsulante frontal) y una lamina trasera. La finalidad de la lamina trasera es proteger la superficie trasera de la celula. Los productos de lamina trasera habituales se fabrican mediante laminacion. Ocasionalmente, se incluye una etapa de procesamiento adicional, p. ej., revestimiento, para proporcionar adhesion entre las capas. El material de construccion mas utilizado para fabricar laminas traseras es polifluoruro de vinilo (PVF) que es costoso y anade un aumento de coste a la produccion de modulos.

La solicitud de patente internacional WO 01/92007 describe objetos moldeados por soplado multicapa coextruidos (tales como depositos de combustible) que tiene al menos una capa de barrera y una capa de soporte y metodos mejorados para preparar dichos objetos. La capa de barrera incluye una cantidad de poliolefina modificada que tiene aproximadamente la misma densidad que la capa de soporte, en donde la poliolefina modificada se prepara injertando un acido carboxflico insaturado o un derivado del mismo en la poliolefina, anadiendose la poliolefina modificada en una cantidad de tal modo que la capa de barrera a gas se adhiera suficientemente a la capa adyacente y de tal modo que las propiedades de la capa de barrera a gas del articulo fabricado sigan siendo adecuadas. El documento tambien se refiere a la modificacion de la reologfa de las resinas base, tales como PET (un material preferido para la capa de barrera), de manera que concuerden lo mas posible con la reologfa del polietileno de alta densidad (un material preferido para la capa de soporte).

En una realizacion, la invencion es una estructura multicapa en la que cada capa tiene superficies faciales opuestas, comprendiendo la estructura (A) una primera capa o capa superior que comprende una resina de poliolefina y que tiene una primera superficie facial o superficie facial superior y una segunda superficie facial o superficie facial inferior, (B) una segunda capa o capa de union que comprende un adhesivo y que tiene una primera superficie facial o superficie facial superior y una segunda superficie facial o superficie facial inferior, estando la superficie facial superior en contacto por adhesion con la superficie facial inferior de la capa superior, y (C) una tercera capa o capa inferior que comprende una poliolefina que tiene al menos un pico de fusion en una curva de calorimetna diferencial de barrido (CDB) superior a 140°C y que tiene una primera capa facial o capa facial superior y una segunda superficie facial o superficie facial inferior, estando la superficie facial superior en contacto por adhesion con la superficie facial inferior de la capa de union. La estructura puede comprender capas adicionales opcionales tales como una segunda capa de union situada ya sea por encima o por debajo y en contacto por adhesion con la primera capa de union, es decir, la capa de union de (B) anteriormente mencionada. La estructura es particularmente util como una lamina trasera para un modulo de dispositivo electronico (DE). En una realizacion, la estructura multicapa tiene un espesor de 51-559 pm (2-22 mils).

En una realizacion, la primera capa o capa (A) comprende una poliolefina modificada con anfndrido maleico (poliolefina-m-AHM) o una mezcla de una poliolefina y una poliolefina-m-AHM. En el contexto de esta invencion, “poliolefina” no incluye “poliolefina-m-AHM” y por lo tanto las dos son mutuamente excluyentes. Tambien en el contexto de esta invencion, la poliolefina-m-AHM incluye tanto poliolefinas modificadas por injerto de AHM (poliolefina-i-AHM) como polfmeros que comprenden unidades derivadas tanto de una poliolefina como de anfndrido maleico. En una realizacion, la poliolefina es un polietileno y la poliolefina-m-AHM es un polietileno-m-AHM. En una realizacion, la poliolefina es EVA y la poliolefina-m-AHM es EVA-m-AHM. En una realizacion, la poliolefina es una mezcla de EVA y polietileno, y la poliolefina-m-AHM es una mezcla de polietileno-m-AHM y EVA-m-AHM. En una realizacion, la primera capa o capa (A) tiene un espesor 25 a 127 pm (de 1 a 5 mils).

En una realizacion, la primera capa o capa superior comprende dos subcapas, teniendo cada subcapa superficies faciales opuestas, comprendiendo la subcapa superior una poliolefina o una poliolefina-m-AHM, y una segunda subcapa o subcapa inferior que comprende una poliolefina-m-AHM o una mezcla de una poliolefina y una

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poliolefina-m-AHM, estando la primera superficie facial o superficie facial superior de la subcapa inferior en contacto por adhesion con la segunda superficie o superficie inferior de la subcapa superior, con la condicion de que las subcapas superior e inferior no sean iguales. En una realizacion, la poliolefina es EVA y la poliolefina-m-AHM es EVA-m-AHM.

En una realizacion, la primera capa o capa superior comprende las subcapas superior e inferior, teniendo cada subcapa, es decir, superficies faciales superior e inferior opuestas, comprendiendo una subcapa un poliester, p. ej., un tereftalato de polietileno, o una poliamida, p. ej., un nailon, y la otra subcapa comprende una poliolefina-m-AHM o una mezcla de una poliolefina y una poliolefina-m-AHM, estando la superficie facial superior de la subcapa inferior en contacto por adhesion con la superficie inferior de la subcapa superior. En una realizacion, una subcapa consiste o consiste esencialmente en un poliester o poliamida. La presencia de la subcapa de poliester o poliamida puede mejorar las propiedades de traccion de la estructura multicapa con respecto a una estructura similar en todos los aspectos, excepto que la subcapa que comprende el poliester o poliamida es reemplazada por una subcapa que consiste en una poliolefina o una poliolefina-m-AHM.

La segunda capa o capa de union comprende un adhesivo. En una realizacion, el adhesivo comprende una poliolefina funcionalizada con amina o un interpolfmero de etileno y un ester de glicidilo de un acido carboxflico a,p- insaturado y, opcionalmente, un tercer comonomero. Los esteres de glicidilo de un acido carboxflico a,p-insaturado incluyen acrilato, metacrilato, y etacrilato de glicidilo. Los ejemplos incluyen un etileno-metacrilato de glicidilo (E- MAG) y un etileno- acrilato de metilo-metacrilato de glicidilo (E-AM-MAG). En una realizacion, la segunda capa o capa de union tiene un espesor en un intervalo de 1,27 a 51 pm (de 0,05 a 2 mils).

En una realizacion, la segunda capa de union opcional comprende un adhesivo diferente al adhesivo de la primera capa de union, y el adhesivo comprende una poliolefina funcionalizada con amina o un interpolfmero de etileno y un ester de glicidilo de un acido carboxflico a,p-insaturado y, opcionalmente, un tercer comonomero. Los esteres de glicidilo de acido carboxflico a,p-insaturado incluyen acrilato, metacrilato, y etacrilato de glicidilo . La segunda capa de union opcional tambien tiene un espesor de 1,27 a 51 pm (de 0,05 a 2 mils) con la condicion de que el espesor de la primera y segunda capas de union combinadas (y cualesquiera capas de union adicionales en la estructura multicapa, en contacto o no por adhesion con la primera y/o la segunda capa de union) este en un intervalo de 1,27 a 51 pm (de 0,05 a 2 mils).

La tercera capa o capa (C) comprende una poliolefina que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C, preferiblemente una poliolefina-m-AHM que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C, o una mezcla de una poliolefina y una poliolefina-m-AHM, teniendo la mezcla al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C. En una realizacion, la poliolefina que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C es una resina de polipropileno y la poliolefina-m-AHM que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C es una resina basada en propileno-m-AHM, especialmente una resina de polipropileno-m-AHM. En el contexto de esta invencion, “polipropileno” no incluye “polipropileno-m-AHM” y por lo tanto los dos son mutuamente excluyentes. En una realizacion, la tercera capa o capa (C) tiene un espesor de 25 a 381 pm (de 1 a 15 mils).

En una realizacion, la tercera capa o capa inferior comprende dos subcapas, teniendo cada subcapa superficies faciales opuestas y cada subcapa es composicionalmente diferente a la otra. La subcapa superior comprende una poliolefina-m-AHM que tiene un punto de fusion superior a 140°C o una mezcla de una poliolefina y una poliolefina- m-AHM, teniendo la mezcla al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C. La segunda subcapa o subcapa inferior comprende una poliolefina que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C. La primera superficie facial o superficie facial superior de la primera subcapa se pone en contacto por adhesion con la segunda superficie o superficie inferior de la capa de union. La segunda superficie facial o superficie facial inferior de la primera subcapa se pone en contacto por adhesion con la primera superficie facial o superficie facial superior de la segunda subcapa o subcapa inferior. En una realizacion, la poliolefina que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C es una resina de polipropileno y la poliolefina-m-AHM que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C es una resina de polipropileno-m-AHM.

En una realizacion, al menos una de las capas comprende un aditivo. En una realizacion, el aditivo es al menos uno de un estabilizante o absorbedor de luz ultravioleta (UV), un antioxidante y un pigmento.

En una realizacion, la estructura multicapa se produce mediante un procedimiento de coextrusion de una etapa. En una realizacion, el procedimiento de coextrusion es al menos uno de extrusion de pelfcula colada o extrusion de pelfcula soplada.

En una realizacion, la invencion es un modulo (DE), preferiblemente un modulo FV, que comprende una lamina trasera multicapa, teniendo cada capa superficies faciales opuestas, comprendiendo la lamina trasera (A) una primera capa o capa superior que comprende una poliolefina, estando la primera superficie o superficie superior de esta capa en contacto por adhesion con un encapsulante o la superficie trasera de un DE, particularmente la superficie trasera de una celula solar, (B) una segunda capa o capa de union que tiene una primera superficie facial o superficie facial superior y una segunda superficie facial o superficie facial inferior, estando la superficie facial superior en contacto por adhesion con la segunda superficie o superficie inferior de la capa superior, y (C) una

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tercera capa o capa inferior que comprende una poliolefina que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C, estando la primera superficie facial o superficie facial superior de la tercera capa en contacto por adhesion con la segunda superficie facial o superficie facial inferior de la segunda capa. El modulo puede comprender capas adicionales opcionales tales como una segunda capa de union situada ya sea por encima o por debajo y en contacto por adhesion con la primera capa de union, es decir, la capa de union de (B) anteriormente mencionada.

En una realizacion, la primera capa o capa (A) del modulo comprende una poliolefina-m-AHM o una mezcla de una poliolefina y una poliolefina-m-AHM. En una realizacion, la poliolefina es un polietileno y la poliolefina-m-AHM es un polietileno-m-AHM. En una realizacion, la poliolefina es EVA y la poliolefina-m-AHM es EVA-m-AHM. En una realizacion, la poliolefina es una mezcla de EVA y polietileno, y la poliolefina-m-AHM es una mezcla de polietileno-m- AHM y EVA-m-AHM. En una realizacion, la primera capa o capa (A) del modulo tiene un espesor de 25 a 381 pm (de 1 a 15 mils).

En una realizacion, la primera capa o capa superior del modulo comprende dos subcapas, teniendo cada subcapa superficies faciales opuestas, comprendiendo la subcapa superior una poliolefina o una poliolefina-m-AHM, y comprendiendo una segunda subcapa o subcapa inferior una poliolefina-m-AHM o una mezcla de una poliolefina y una poliolefina-m-AHM, estando la primera superficie facial o superficie facial superior de la subcapa inferior en contacto por adhesion con la segunda subcapa o subcapa inferior de la subcapa superior, con la condicion de que las subcapas superior e inferior no sean composicionalmente iguales. En una realizacion, la poliolefina es EVA y la poliolefina-m-AHM es EVA-m-AHM.

La segunda capa o capa de union del modulo comprende un adhesivo. En una realizacion, el adhesivo comprende una poliolefina funcionalizada con amina o un interpolfmero de etileno y un ester de glicidilo de un acido carboxflico a,p-insaturado y, opcionalmente, un tercer comonomero. Los esteres de glicidilo de un acido carboxflico a,p- insaturado incluyen acrilato, metacrilato, y etacrilato de glicidilo . En una realizacion, la segunda capa o capa de union del modulo tiene un espesor en un intervalo de 1,27 a 51 pm (de 0,05 a 2 mils).

En una realizacion, la segunda capa de union opcional del modulo comprende un adhesivo diferente al adhesivo de la primera capa de union, y el adhesivo comprende una poliolefina funcionalizada con amino o un interpolfmero de etileno y un ester de glicidilo de un acido carboxflico a,p-insaturado y, opcionalmente, un tercer comonomero. Los esteres de glicidilo de acidos carboxflicos a,p-insaturados incluyen acrilato, metacrilato, y etacrilato de glicidilo. La segunda capa de union opcional tambien tiene un espesor de 1,27 a 51 pm (de 0,05 a 2 mils) con la condicion de que el espesor de la primera y segunda capas de union combinadas (y cualesquiera capas de union adicionales en la estructura multicapa, en contacto o no por adhesion con la primera y/o la segunda capa de union) este en un intervalo de 1,27 a 51 pm (de 0,05 a 2 mils).

La tercera capa o capa (C) comprende una composicion que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C, preferiblemente una poliolefina que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C, o una poliolefina-m-AHM que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 145°C, o una mezcla de una poliolefina y una poliolefina-m-AHM, teniendo la mezcla al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C. En una realizacion, la poliolefina que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C es una resina basada en propileno, preferiblemente una resina de polipropileno, y la poliolefina-m-AHM que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C es una resina basada en propileno-m-AHM, preferiblemente una resina de polipropileno-m-AHM. En una realizacion, la tercera capa o capa (C) tiene un espesor de 25 a 381 pm (de 1 a 15 mils).

En una realizacion, la tercera capa o capa inferior del modulo comprende dos subcapas, teniendo cada subcapa superficies faciales opuestas. La subcapa superior comprende una poliolefina-m-AHM que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C o una mezcla de una poliolefina y una poliolefina-m-AHM, teniendo la mezcla al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C. La segunda subcapa o subcapa inferior comprende una poliolefina que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C. La primera superficie facial o superficie facial superior de la primera subcapa esta en contacto por adhesion con la segunda superficie o superficie inferior de la capa de union. La segunda superficie facial o superficie facial inferior de la primera subcapa esta en contacto por adhesion con la primera superficie facial o superficie facial superior de la segunda subcapa o subcapa inferior, con la condicion de que las subcapas superior e inferior no sean composicionalmente iguales. En una realizacion, la poliolefina que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C es una resina basada en propileno, preferiblemente una resina de polipropileno y la poliolefina-m-AHM que tiene al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C es una resina basada en propileno-m-AHM, preferiblemente una resina de polipropileno-m-AHM.

En una realizacion, al menos una de las capas del modulo comprende un aditivo. En una realizacion, el aditivo es al menos uno de un estabilizante o absorbedor de luz ultravioleta (UV), un antioxidante y un pigmento.

En una realizacion, el modulo se realiza laminando la estructura multicapa sobre la superficie trasera de un ED o una superficie de un encapsulante en contacto por adhesion con la superficie trasera de un ED, preferiblemente un ED que tiene una capa protectora de superficie frontal.

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La poliolefina de la capa superior de la lamina trasera es diferente a la poliolefina de la capa inferior de la lamina trasera, pero ambas poliolefinas pueden tener al menos un pico de fusion en una curva de CDB superior a 140°C. Tfpicamente, sin embargo, el pico de fusion mas alto de la poliolefina de la capa superior es inferior a 125°C, mas tipicamente inferior a 115°C y aun mas tipicamente inferior a 105°C.

La FIG. 1, es una vista transversal de un modulo PV ngido ilustrativo.

La FIG. 2, es una vista transversal de un modulo PV flexible ilustrativo.

La FIG. 3, es una vista transversal de una lamina trasera de tres capas en contacto por adhesion con un encapsulante o la superficie trasera de un dispositivo electronico.

La FIG. 4, es una vista transversal de una lamina trasera de tres capas en contacto por adhesion con un encapsulante o la superficie trasera de un dispositivo electronico en el que la capa superior de la lamina trasera comprende dos subcapas.

La FIG. 5, es una vista transversal de una lamina trasera de tres capas en contacto por adhesion con un encapsulante o la superficie trasera de un dispositivo electronico en el que tanto la capa superior como la capa inferior de la lamina trasera comprenden dos subcapas.

A menos que se indique lo contario, implfcito en el contexto, o habitual en la tecnica, todas las partes y porcentajes se expresan en peso y todos los metodos de ensayo estan actualizados a la fecha de presentacion de esta divulgacion.

Los intervalos numericos en esta divulgacion son aproximados, y por lo tanto pueden incluir valores fuera del intervalo, a menos de que se indique lo contrario. Los intervalos numericos incluyen todos los valores desde el valor inferior hasta el valor superior, en incrementos de una unidad, siempre que haya una separacion de al menos 2 unidades entre cualquier valor inferior y cualquier valor superior. A modo de ejemplo, si una propiedad composicional, ffsica u otro parametro de procedimiento, tal como, por ejemplo, peso molecular, viscosidad, mdice de fluidez en masa fundida, temperatura, etc., es de 100 a 1.000, se pretende que todos los valores individuales, tales como, 100, 101, 102, etc., y sub intervalos, tales como 100 a 144, 155 a 170, 197 a 200, etc., se enumeren expresamente. En intervalos que contienen valores que son inferiores a uno o que contienen numeros fraccionales superiores a uno (p. ej., 1,1, 1,5, etc.), una unidad que es 0,0001, 0,001, 0,01 o 0,1, se considera como apropiada. En intervalos que contienen numeros de un solo dfgito inferior a diez (p. ej., de 1 a 5), una unidad se considera tipicamente que es 0,1. Estos son solo ejemplos de lo que se pretende espedficamente, y todas las combinaciones posibles de valores numericos enumerados entre el valor mas bajo y el valor mas alto, se deben de considerar como indicados expresamente en esta divulgacion. Los intervalos numericos se proporcionan en esta divulgacion para, entre otras cosas, densidad, mdice de fluidez en masa fundida, y cantidades relativas de componentes en diversas composiciones y mezclas.

La expresion “que comprende” y sus derivados, no pretenden excluir la presencia de cualquier componente, etapa o procedimiento adicional, que se hayan descrito o no espedficamente. Con la finalidad de evitar cualquier duda, cualquier procedimiento o composicion reivindicada a traves del uso de la expresion “que comprende” puede incluir otras etapas, equipos, aditivos, adyuvantes, o compuestos, ya sean polimericos o no, a menos que se indique lo contario. En cambio, la expresion, “que consiste esencialmente en” excluye del alcance de cualquier enumeracion posterior cualquier otro componente, etapa o procedimiento, exceptuando los que no sean esenciales para el funcionamiento. La expresion “que consiste en” excluye cualquier componente, etapa o procedimiento no establecido o enumerado espedficamente. El termino “o”, a menos que se indique lo contrario, se refiere a los elementos enumerados individualmente asf como en cualquier combinacion.

“Composicion” y terminos similares significan una mezcla de dos o mas materiales. Incluidas en las composiciones estan las mezclas pre-reaccion, de reaccion y post-reaccion, la ultima de las cuales incluira los productos y subproductos de reaccion, asf como componentes sin reaccionar de la mezcla de reaccion y productos de descomposicion, en caso de haberlos, formados a partir de uno o mas componentes de la mezcla pre-reaccion o de reaccion.

El termino "mezcla" o la expresion "mezcla polimerica," significan una mezcla de dos o mas polfmeros. Dicha mezcla puede ser o no ser miscible. Dicha mezcla puede estar o no estar separada en fases. Dicha mezcla puede contener o no contener una o mas configuraciones de dominio, como se determino mediante espectroscopfa electronica de transmision, dispersion de luz, dispersion de rayos X, y otros metodos conocidos en la tecnica. Las mezclas no son laminados, pero una o mas capas de un laminado pueden contener una mezcla.

"Polfmero", significa un compuesto preparado por la polimerizacion de monomeros, del mismo o de diferente tipo. El termino generico polfmero por lo tanto abarca el termino homopolfmero, usualmente empleado para referirse a polfmeros preparados a partir de un solo tipo de monomero, y el termino interpolfmero como se define mas adelante. Este termino tambien abarca todas las formas de interpolfmeros, p. ej., aleatorios, de bloque, etc. Las expresiones “polfmero de etileno/a-olefina” y “polfmero de propileno/a-olefina” son indicativas de interpolfmeros, como se describe a continuacion.

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"InterpoUmero", significa un poKmero preparado por la polimerizacion de al menos dos monomeros diferentes. Este termino generico incluye copolfmeros, usualmente empleado para hacer referencia a polfmeros preparados a partir de dos monomeros diferentes, y polfmeros preparados a partir de mas de dos monomeros diferentes, p. ej., terpolfmeros, tetrapoKmeros, etc.

“Poliolefina”, “poKmero de poliolefina”, “resina de poliolefina” y terminos similares significan un polfmero producido a partir de una olefina simple (tambien llamada un alqueno con la formula general CnH2n) como un monomero. El polietileno se produce por la polimerizacion de etileno con o sin uno o mas comonomeros, polipropileno por la polimerizacion de propileno con o sin uno o mas comonomeros, etc. Por lo tanto, las poliolefinas incluyen interpolfmeros tales como copolfmeros de etileno/a-olefina, copolfmeros de propileno/a-olefina, etc.

“(Met)” indica que el compuesto sustituido por metilo esta incluido en el termino. Por ejemplo, la expresion “etileno- (met)acrilato de glicidilo” incluye etileno-acrilato de glicidilo (E-AG) y etileno-metacrilato de glicidilo (E-MAG), individualmente y colectivamente.

“Capa” significa un revestimiento o estrato de un unico espesor extendido de manera continua o discontinua o que cubre una superficie.

“Multicapa” significa al menos dos capas.

“Superficie facial”, “superficie plana” y expresiones similares significan las superficies de las capas que estan en contacto con las superficies opuestas y adyacentes de las capas contiguas. Las superficies faciales son distintas a las superficies de los bordes. Una capa rectangular comprende dos superficies faciales y cuatro superficies de borde. Una capa circular comprende dos superficies faciales y una superficie de borde continua.

“En contacto por adhesion” y expresiones similares significan que una superficie facial de una capa y una superficie facial de otra capa se tocan y adhieren entre sf, de tal modo que una capa no se puede despegar de la otra capa sin causar dano a las superficies faciales en contacto de ambas capas.

“Relacion de hermetizado” y expresiones similares significan que dos o mas componentes, p. ej., dos capas de polfmero, o una capa de polfmero y un dispositivo electronico, o una capa de polfmero y una lamina de cubertura de vidrio, etc., se unen entre sf mediante, p. ej., coextrusion, laminacion, revestimiento, etc., de tal manera que la interfase formada por su union se separa de su ambiente externo inmediato.

Una tecnica de CDB aceptable para medir los picos de fusion de las poliolefinas y poliolefinas-m-AHM usada en la practica de esta invencion se describe en la patente de EE.UU. n° 5.783.638. Mientras que muchas mezclas que comprenden dos o mas poliolefinas y/o poliolefinas-m-AHM tienen mas de un pico de fusion, muchas poliolefinas y poliolefinas-m-AHM individuales comprenderan un solo pico de fusion.

Resinas de poliolefina

La siguiente descripcion de propiedades referidas a las resinas de poliolefinas utiles en la practica de esta invencion es de la poliolefina antes de injerto u otra modificacion.

Las resinas de poliolefina utiles en la capa inferior de la lamina trasera se preparan tfpicamente con catalizadores de sitios multiples, p. ej., catalizadores Zeigler-Natta y Phillips, y tienen un punto de fusion de al menos 125°C, preferiblemente superior a 140°C, mas preferiblemente superior a 150°C y aun mas preferiblemente superior a 160°C. Estas resinas de poliolefina son preferiblemente un polipropileno. Las resinas de poliolefina con un punto de fusion de al menos 125°C suelen presentar propiedades de tenacidad deseables utiles en la proteccion del dispositivo electronico del modulo.

Si la resina de poliolefina es un interpolfmero, luego el comonomero es tfpicamente una a-olefina. Para los fines de esta invencion, el etileno es una a-olefina si el propileno u olefina superior es el monomero primario. La a-olefina es preferiblemente una a-olefina C3-20 lineal, ramificada o cfclica. Los ejemplos de a-olefinas C3-20 incluyen propeno, 1- buteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno, 1-tetradeceno, 1-hexadeceno, y 1- octadeceno. Las a-olefinas tambien pueden contener una estructura dclica tal como ciclohexano o ciclopentano, dando como resultado una a-olefina tal como 3-ciclohexil-1-propeno (alilciclohexano) y vinil ciclohexano. Aunque no todas las a-olefinas en el sentido clasico del termino, para los fines de esta invencion ciertas olefinas dclicas, tales como norborneno y olefinas relacionadas, son a-olefinas y se pueden usar en lugar de algunas o todas de las a- olefinas anteriormente descritas. Analogamente, estireno y sus olefinas relacionadas (por ejemplo, a-metilestireno, etc.) son a-olefinas para los fines de esta invencion. Acido acnlico y metacnlico y sus respectivos ionomeros, y acrilatos y metacrilatos son tambien a-olefinas para los fines de esta invencion. Los copolfmeros de poliolefina ilustrativos incluyen, pero no se limitan a, etileno/propileno, etileno/buteno, etileno/1-hexeno, etileno/1-octeno, etileno/estireno, etileno/acido acnlico (EAA), etileno/acido metacnlico (EAM), etileno/acrilato o metacrilato, EVA y similares. Los terpolfmeros ilustrativos incluyen etileno/propileno/1-octeno, etileno/propileno/buteno, etileno/buteno/1- octeno, y etileno/buteno/estireno. Los copolfmeros pueden ser aleatorios o de bloque.

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Ejemplos mas espedficos de interpoKmeros olefrnicos utiles en esta invencion, particularmente en la capa superior de la lamina trasera, incluyen polietileno de muy baja densidad (PEMBD) (p. ej., polietileno etileno/1-hexeno FLEXOMER® fabricado por The Dow Chemical Company), copolfmeros de etileno/a-olefina lineales homogeneamente ramificados (p. ej., TAFMER® fabricado por Mitsui Petrochemicals Company Limited y EXACT® fabricado por Exxon Chemical Company), polfmeros de etileno/a-olefina sustancialmente lineales homogeneamente ramificados (p. ej., polietilenos AFFINITY® y ENGAGE® disponibles de The Dow Chemical Company), y copolfmeros de etileno multibloque (p. ej., copolfmeros de bloque olefrnicos INFUSE® disponibles de The Dow Chemical Company). Los copolfmeros de poliolefina mas preferidos para usar en la capa superior de la lamina trasera son los copolfmeros de etileno lineales y sustancialmente lineales homogeneamente ramificados, particularmente los copolfmeros de etileno sustancialmente lineales que se describen con mas detalle en los documentos de patente USP 5.272.236, 5.278.272 y 5.986.028, y los copolfmeros de etileno multibloque que se describen con mas detalle en los documentos de patente USP 7.355.089, WO 2005/090427, US2006/0l99931, US2006/0199930, US2006/0199914, US2006/0199912, US2006/0199911, US2006/0199910, US2006/0199908, US2006/0199906, US2006/0199905, US2006/0199897, US2006/0199896, US2006/0199887, US2006/0199884, US2006/0199872, US2006/0199744, US2006/0199030, US2006/0199006 y US2006/0199983.

Las resinas de poliolefina utiles en la practica de esta invencion tambien incluyen propileno, buteno y otros polfmeros basados en alqueno, p. ej., copolfmeros que comprenden una mayona de unidades derivadas de propileno y una minona de unidades derivadas de otra a-olefina (que incluyen etileno). Los polipropilenos con un punto de fusion de al menos 140°C son particularmente utiles en la capa inferior de la lamina trasera. Estos polipropilenos incluyen homopolfmero de polipropileno, copolfmeros de propileno y uno o mas de otros monomeros de olefina, una mezcla de dos o mas homopolfmeros o dos o mas copolfmeros, y una mezcla de uno o mas homopolfmeros con uno o mas copolfmeros, siempre que tenga un punto de fusion de 140°C o mas. Los polfmeros de polipropileno pueden variar ampliamente en cuanto a forma e incluyen, por ejemplo, homopolfmero de propileno sustancialmente isotactico, copolfmeros de propileno aleatorios, y copolfmeros de propileno de injerto o de bloque.

Los copolfmeros de propileno comprenden al menos 85, mas tfpicamente al menos 87 y aun mas tfpicamente al menos 90, por ciento en moles de unidades derivadas de propileno. El resto de las unidades en el copolfmero de propileno se derivan de unidades de al menos una a-olefina que tiene hasta aproximadamente 20, preferiblemente hasta 12 y mas preferiblemente hasta 8 atomos de carbono. La a-olefina es preferiblemente una a-olefina C3-20 lineal, ramificada o dclica como se describio anteriormente.

Los siguientes son polfmeros de propileno ilustrativos, pero no limitativos, que se pueden usar en las laminas traseras de esta invencion: un copolfmero de impacto de propileno que incluye, pero no se limita a, Polipropileno T702-12N de DOW; un homopolfmero de propileno que incluye, pero no se limita a, Polipropileno HSO2-25RZ de DOW; y un copolfmero aleatorio de propileno que incluye, pero no se limita a, Polipropileno R751-12N de DOW. Otros polipropilenos incluyen algunos de los polfmeros VERSIFY® disponibles de The Dow Chemical Company, los polfmeros VISTAMAXX® disponibles de ExxonMobil Chemical Company, y los polfmeros PRO-FAX disponibles de LyondellBasell Industries, p. ej., PROFAX™ SR-256M, que es una resina de copolfmero de propileno clarificada con una densidad de 0,90 g/cm3 y un MFR de 2 g/10 min, PROFAX™ 8623, que es una resina de copolfmero de impacto de propileno con una densidad de 0,90 g/cm3 y un MFR de 1,5 g/10 min. Otras resinas mas de propileno incluyen mezclas en-reactor de (homo- o copolfmero) de polipropileno CATALLOY™ con uno o mas de copolimero de propileno-etileno o etileno-propileno (todos disponibles de Basell, Elkton, MD.), homopolfmero de propileno KF 6100 de Shell; copolimero de propileno KS 4005 de Solvay; y terpolfmero de propileno KS 300 de Solvay. Ademas, se pueden usar INSPIRE™ D114, que es copolfmero de impacto de propileno ramificado con un mdice de fluidez en masa fundida de 0,5 dg/min (230°C/2,16 kg) y un punto de fusion de 164°C, o INSPIRE™ D118.01 que es un homopolfmero de propileno con un caudal en masa fundida de 8,0 dg/min (230°C/2,16 kg), (ambos tambien disponibles de The Dow Chemical Company).

Tambien se pueden usar mezclas de resinas de poliolefina en cualquier capa de la lamina trasera, y los polfmeros de poliolefina se pueden mezclar o diluir con uno o mas de otros polfmeros en la medida que la poliolefina sea (i) miscible con el otro polfmero, (ii) el otro polfmero tenga poco, o ningun, impacto negativo sobre las propiedades deseables del polfmero de poliolefina , p. ej., propiedades opticas y bajo modulo, y (iii) el polfmero de poliolefina de esta invencion constituya al menos 70, preferiblemente al menos 75 y mas preferiblemente al menos 80, por ciento en peso de la mezcla.

Resinas de etileno-acetato de vinilo

Una poliolefina particularmente preferida para usar en la capa superior de la lamina trasera es un copolfmero EVA que formara una relacion hermetizante con el dispositivo electronico y/u otro componente del modulo, p. ej., encapsulante, a una lamina de cubertura de vidrio, etc., cuando se pone en contacto por adhesion con el dispositivo u otro componente. La relacion de unidades derivadas de etileno a unidades derivadas de acetato de vinilo en el copolimero, antes de injerto u otra modificacion, puede variar ampliamente, pero tfpicamente el copolimero EVA contiene al menos 1, preferiblemente al menos 2, mas preferiblemente al menos 4 y aun mas preferiblemente al menos 6, % en peso de unidades derivadas de acetato de vinilo. Tfpicamente, el copolfmero EVA contiene menos de 25, preferiblemente menos de 22, mas preferiblemente menos de 18 y aun mas preferiblemente menos de 15, %

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en peso de unidades derivadas de acetato de vinilo. El copoKmero EVA se puede producir mediante cualquier procedimiento que incluye polimerizacion en emulsion, disolucion y alta presion.

El copolfmero EVA antes de injerto u otra modificacion tiene tfpicamente una densidad inferior a 0,95, preferiblemente inferior a 0,945, mas preferiblemente inferior a 0,94, g/cm3 El mismo copolfmero EVA tiene tipicamente una densidad superior a 0,9, preferiblemente superior a 0,92, y mas preferiblemente superior a 0,925, g/cm3. La densidad se mide mediante el procedimiento ASTM D-792. Los copolfmeros EVA se caracterizan por lo general como semicristalinos, flexibles y que tienen buenas propiedades opticas, p. ej., alta transmision de luz visible y UV y baja turbidez.

Ademas, estos mismos copolfmeros EVA tienen tipicamente un mdice de fluidez en masa fundida (MI medido mediante el procedimiento ASTM D-1238 (190°c/2,16 kg) inferior a 100, preferiblemente inferior a 75, mas preferiblemente inferior a 50 y aun mas preferiblemente inferior a 30 g/10 min. El MI mmimo tfpico es 0,3, y mas tipicamente es 5 g/10 min.

Poliolefina-m-AHMs

Las poliolefinas-m-AHM incluyen poliolefinas-i-AHM e interpolfmeros de AHM, es decir, la funcionalidad AHM esta presente en la poliolefina, ya sea por injerto sobre la cadena principal del polfmero o por incorporacion de la funcionalidad en la cadena principal del polfmero a traves de copolimerizacion de AHM con el monomero de olefina.

En una realizacion de la invencion, la poliolefina es modificada por injerto para mejorar la adhesion intercapa entre la capa superior y la capa inferior de la estructura multicapa a traves de una reaccion de la funcionalidad injertada con el grupo reactivo presente en la capa de union del medio. Cualquier material que se pueda injertar en la poliolefina y pueda reaccionar con el grupo reactivo presente en la capa de union se puede usar como el material de injerto.

Cualquier compuesto organico insaturado que contenga al menos una insaturacion etilenica (p. ej., al menos un doble enlace), al menos un grupo carbonilo (—C=O), y que se injerte en el polfmero de poliolefina y mas particularmente en EVA o polipropileno, se puede usar como el material de injerto. Representativos de los compuestos que contienen al menos un grupo carbonilo son los acidos carboxflicos, anhndridos, esteres y sus sales, tanto metalicas como no metalicas. Preferiblemente, el compuesto organico contiene insaturacion etilenica conjugada con un grupo carbonilo. Los compuestos representativos incluyen acidos maleico, fumarico, acnlico, metacnlico, itaconico, crotonico, a-metil crotonico, y cinamico y sus derivados de anhndrido, ester y sal, en caso de haberlos. El antndrido maleico es el compuesto organico insaturado preferido que contiene al menos una insaturacion etilenica y al menos un grupo carbonilo.

El contenido en compuesto organico insaturado de la poliolefina de injerto es al menos 0,01% en peso, y preferiblemente al menos 0,05% en peso, en base al peso combinado de la poliolefina y el compuesto organico. La cantidad maxima de contenido en compuesto organico insaturado puede variar a conveniencia, aunque tipicamente no es superior a 10% en peso, preferiblemente no es superior a 5% en peso, y mas preferiblemente no es superior a 2% en peso. Este contenido organico insaturado de la poliolefina de injerto se mide mediante un metodo de valoracion, p. ej., una disolucion de poliolefina injertada/xileno se valora con una disolucion de hidroxido de potasio (KOH). La funcionalidad AHM puede estar presente en la poliolefina, p. ej., por injerto, o incluso por copolimerizacion con el monomero de olefina.

El compuesto organico insaturado se puede injertar en la poliolefina mediante cualquier tecnica conocida, tal como las descritas en las patentes de EE.UU. 3.236.917 y 5.194.509. Por ejemplo, en la patente acabada en 917 el polfmero se introduce en un mezclador de dos rodillos y se mezcla a una temperatura de 60°C. El compuesto organico insaturado se anade a continuacion junto con un iniciador de radicales libres, tal como, por ejemplo, peroxido de benzoilo, y los componentes se mezclan a 30°C hasta que el injerto haya finalizado. En la patente acabada en 509, el procedimiento es similar excepto que la temperatura de reaccion es mayor, p. ej., de 210 a 300°C, y no se usa un iniciador de radicales libres o se usa en una concentracion reducida.

Un metodo alternativo y preferido de injerto se describe en la patente de EE.UU. n° 4.950.541 mediante el uso de una extrusora desvolatilizante de doble husillo como el aparato mezclador. El polfmero y el compuesto organico insaturado se mezclan y se hacen reaccionar en la extrusora a temperaturas a las que los reactantes se funden y en presencia de un iniciador de radicales libres. Preferiblemente, el compuesto organico insaturado se inyecta en una zona mantenida bajo presion dentro de la extrusora.

Resinas adhesivas

Para aplicaciones de alta temperatura, p. ej., aplicaciones en las que la estructura multicapa se usara a una temperatura de 40°C o superior (p. ej., 80°C) tales como esas temperaturas posiblemente experimentadas por un modulo PV situado en un medio desertico, una capa de union, aunque no siempre necesaria, suele ser util y deseable. Para aplicaciones con un perfil de temperatura menor, la presencia de una capa de union es tfpicamente opcional y determinada por otros factores, p. ej., coste, tenacidad ffsica, etc.

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Cualquier material polimerico que comprenda un grupo reactivo o funcionalidad y que pueda reaccionar con la funcionalidad injertada presente en la capa superior y la capa inferior de la estructura multicapa, se puede usar como un adhesivo en la practica de esta invencion. Los ejemplos incluyen una reaccion de un metacrilato de glicidilo con un anfndrido maleico y una reaccion de una amina con un anfndrido maleico. Los materiales polimericos preferidos incluyen una poliolefina funcionalizada con amina y un copolfmero de un etileno con un ester de glicidilo de un acido carboxflico a,p-insaturado y un tercer comonomero opcional. Los materiales polimericos mas preferidos incluyen un etileno-metacrilato de glicidilo (E-MAG), un etileno-acrilato de metilo-metacrilato de glicidilo (E-AM-MAG), y un copolfmero aleatorio o de bloque de etileno-octeno funcionalizado con amina.

Reticulacion

Aunque no se prefieren, debido a la baja densidad y modulo de las resinas de poliolefina usadas en la practica de esta invencion, estos polfmeros tipicamente se curan o reticulan en el momento del contacto o despues, usualmente poco despues, de que se haya construido la estructura multicapa, p. ej., una lamina trasera, o modulo. La reticulacion se puede llevar a cabo mediante uno cualquiera de una serie de metodos diferentes y conocidos, p. ej., mediante el uso de iniciadores activados termicamente, p. ej., peroxido s y compuestos azo; fotoiniciadores, p. ej., benzofenona; tecnicas de radiacion que incluyen rayos X y haz de electrones; vinil silano, p. ej., vinil tri-etoxi o vinil tri-metoxi silano; y curado por humedad.

Aditivos

Las capas individuales de la estructura multicapa ademas pueden comprender uno o mas aditivos. Los aditivos ilustrativos incluyen estabilizantes de UV, absorbedores de UV, y estabilizantes de proceso tal como los compuestos de fosforo trivalente. Los estabilizantes de UV y los absorbedores de UV son utiles, p. ej., en reducir la degradacion oxidativa y mejorar la resistencia a la intemperie del producto, e incluyen fenoles impedidos tales como Cyasorb UV- 2908, triazinas Cyasorb UV-1164 y aminas impedidas tales como Cyasorb UV-3529, Cyasorb UV-3346, Cyasorb UV-3583 Hostavin N30, Univil 4o5o, Univin 5050, Chimassorb UV-1l9, Chimassorb 944 LD, Tinuvin 622 LD y similares. Los compuestos de fosforo incluyen fosfonitas (PEPQ) y fosfitos (Weston 399, TNPP, Irgafos 168 y Doverphos 9228). La cantidad de Estabilizante de UV y absorbedor de UV es tfpicamente de 0,1 a 1,0%, y preferiblemente de 0,2 a 0,5%, en base al peso del material polimerico que comprende la capa o la subcapa. La cantidad de estabilizante de proceso es tfpicamente de 0,02 a 0,5%, y preferiblemente de 0,05 a 0,15%, en base al peso del material polimerico que comprende la capa o la subcapa.

Otros aditivos incluyen, pero no se limitan a, antioxidantes (p. ej., fenolicos impedidos (p. ej., Irganox® 1010 fabricado por Ciba Specialty Chemicals.), aditivos de adherencia, p. ej., PIB, agentes anti-bloqueo, anti-deslizante, pigmentos y cargas (transparente si la transparencia es importante para la aplicacion). Los aditivos de proceso, p. ej., estearato de calcio, agua, etc., tambien se pueden usar. Estos y otros aditivos potenciales se usan en la manera y la cantidad como es comunmente conocido en la tecnica.

Estructuras multicapa y modulos DE

Los materiales polimericos de esta invencion se usan para construir estructuras multicapa y modulos de dispositivos electronicos de la misma manera y usando las mismas cantidades como es conocido en la tecnica, p. ej., tales como las descritas en la patente de EE.UU. 6.586.271, solicitud de patente de EE.UU. publicada 2001/0045229 A1, solicitudes de patente internacional WO 99/05206 y WO 99/04971. Estos materiales se pueden usar para construir “capas superficiales” para el dispositivo electronico, es decir, estructuras multicapa para la aplicacion a una o a ambas superficies faciales del dispositivo, particularmente a la superficie trasera de dichos dispositivos. Preferiblemente una estructura multicapa, p. ej., una lamina trasera, se coextruye, es decir, todas las capas de la estructura multicapa se extruyen a la vez, de tal modo que a medida que se forma la estructura multicapa, tambien se aplica directamente sobre la superficie trasera de un dispositivo electronico, o directamente sobre un encapsulante que ha sido aplicado previamente al dispositivo electronico. La superficie facial superior de la capa superior de la estructura multicapa presenta buena adhesion para las superficies faciales del dispositivo, particularmente la superficie trasera del dispositivo, y/o el material que encapsula el dispositivo.

En una realizacion, en la que el modulo de DE es un modulo FV ngido, comprendiendo el modulo (i) al menos una celula solar, tfpicamente varias de dichas celulas dispuestas siguiendo un patron lineal o plano, (ii) al menos una lamina de cubertura de vidrio, tfpicamente una lamina de cubertura de vidrio sobre la superficie facial frontal de la celula, (iii) al menos un material encapsulante polimerico que encapsula la celula, y (iv) una lamina trasera en contacto por adhesion con el material encapsulante que cubre la superficie trasera de la celula. El encapsulante presenta buena adhesion, tanto al dispositivo como a la lamina de vidrio, y buena transparencia a las formas espedficas de radiacion electromagnetica, p. ej., luz solar, infrarrojos, ultravioleta, etc., utilizados por la celula. Una transparencia buena, tfpicamente excelente, significa tasas de transmision superiores a 90, preferiblemente superiores a 95 y aun mas preferiblemente superiores a 97, por ciento como se midio mediante espectroscopfa UV- vis (midiendose absorbancia en el intervalo de longitud de onda de aproximadamente 250-1200 nanometros. Una medida alternativa de la transparencia es el metodo de turbidez interna de ASTM D-1003-00. Si la transparencia no es un requisito para el funcionamiento del dispositivo electronico, el material polimerico puede por lo tanto contener carga y/o pigmento opacos.

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El espesor total de la estructura multicapa, sin unir a un encapsulante y/o dispositivo electronico o cualquier otra cosa, esta tipicamente entre 51 y 559 pm (2 y 22 mils), preferiblemente entre 76 y 467 pm (3 y 18 mils) y mas preferiblemente entre 127 y 381 pm (5 y 15, mils). Esto incluye cualquier etapa adicional opcional que forma y constituye una parte integral de la estructura multicapa. El espesor de la capa superior, inclusive cualquier componente de subcapa, esta tipicamente entre 25 y 127 pm (1 y 5 mil), preferiblemente entre 38,1 y 114,3 pm (1,5 y 4,5 mils) y mas preferiblemente entre 51 y 102 pm (2 y 4, mils). El espesor de la capa de union, inclusive cualquier componente de subcapa y cualquier capa secundaria que estan dentro de la estructura multicapa en contacto facial o no por adhesion con otra capa de union, esta tipicamente entre 127 y 51 pm (0,05 y 2 mils), preferiblemente entre 2,5 y 45,7 pm (0,1 y 1,8 mils) y mas preferiblemente entre 7,6 y 38,1 pm (0,3 y 1,5, mils). El espesor de la capa inferior, inclusive cualquier componente de subcapa, esta tipicamente entre 25 y 381 pm (1 y 15 mils), preferiblemente entre 51 y 305 pm (2 y 12 mils) y mas preferiblemente entre 76 y 254 pm (3 y 10 mils).

En la FIG. 1, el modulo FV ngido 10 comprende la celula fotovoltaica 11 rodeada o encapsulada por la capa o encapsulante protector transparente 12 que comprende un copolfmero de poliolefina. Una lamina de cubertura de vidrio 13 cubre una superficie frontal de la parte del encapsulante transparente colocado sobre la celula FV 11. La lamina trasera o capa superficial trasera 14 cubre una superficie trasera de la parte del encapsulante transparente 12 colocada sobre una superficie trasera de la celula FV 11. Los espesores de estas capas, tanto en un contexto absoluto como relativos entre sf, no son cnticos en esta invencion y como tal, pueden variar ampliamente dependiendo del diseno y finalidad global del modulo. Los espesores tfpicos para el encapsulante 12 estan en el intervalo de 0,125 a 2 milfmetros (mm), y para la lamina de cubertura de vidrio en el intervalo de 0,125 a 1,25 mm. El espesor del dispositivo electronico tambien puede variar ampliamente.

En la FIG. 2, el modulo FV flexible 20 comprende la pelfcula fotovoltaica delgada 21 cubierta por la capa o encapsulante protector transparente 22 que comprende un copolfmero de poliolefina. La capa superior/acristalamiento 23 cubre una superficie frontal de la parte del encapsulante colocada sobre la pelfcula Fv delgada 21. La lamina trasera flexible 24 cubre la superficie inferior de la pelfcula FV delgada 21. La lamina trasera 24 no tiene por que ser transparente si la superficie de la celula de peifcula delgada a la que cubre no es reactiva a la luz solar. En esta realizacion, el encapsulante 22 no encapsula la pelfcula FV delgada 21. El espesor global de un modulo de celula FV ngido o flexible tfpico estara tipicamente en el intervalo de 5 a 50 mm.

La FIG. 3 es una vista transversal de la lamina trasera de tres capas 30 en contacto por adhesion con el encapsulante o la superficie trasera 31 de un dispositivo electronico, p. ej., una celula solar. Si la lamina trasera 30 esta en contacto por adhesion con el encapsulante, el encapsulante se intercala entre la lamina trasera y la superficie trasera del dispositivo electronico (esta disposicion no se muestra). La lamina trasera 30 comprende la capa superior 32 que comprende o bien EVA-m-AHM o una mezcla de EVA y EVA-m-AHM en una relacion en peso de EVA-m-AHM a EVA en el intervalo de 99,99:0,01 a 5:95, preferiblemente de 99,99:0,01 a 20:80 y mas preferiblemente de 99,99:0,01 a 30:70. La superficie facial superior de la capa superior 32 esta en contacto por adhesion con la superficie facial inferior ya sea del encapsulante o del ED, y la superficie facial inferior de la capa superior 32 esta en contacto por adhesion con la superficie facial superior de la capa de union 33 (compuesta por E- mAg). La superficie facial inferior de la capa de union 33 esta en contacto por adhesion con la superficie facial superior de la capa inferior 34 comprendiendo esta ultima una mezcla de PP y PP-m-AHM en una relacion en peso de PP a PP-m-AHM en el intervalo de 95:5 a 5:95, preferiblemente de 95:5 a 30:70 y mas preferiblemente de 95:5 a 50:50.

La FIG. 4 es una vista transversal de una lamina trasera de tres capas en contacto por adhesion con un encapsulante o la superficie trasera de un dispositivo electronico en la que la capa superior de la lamina trasera comprende dos subcapas. La estructura y la composicion de cada capa de la estructura multicapa 40 son similares a la de la estructura multicapa 30 excepto que la capa superior 32 se reestructura en las subcapas 42 a (compuesta por EVA) y 42 b (compuesta por EVA-m-AHM). La superficie facial superior de la subcapa 42 a esta en contacto por adhesion con la superficie facial inferior del encapsulante o del ED 41 y la superficie facial inferior de la subcapa 42 b esta en contacto por adhesion con la superficie facial superior de la capa de union 43 (compuesta por E-MAG).

La FIG. 5 es una vista transversal de una lamina trasera de tres capas en contacto por adhesion con un encapsulante o la superficie trasera de un dispositivo electronico en la que tanto la capa superior como la inferior de la lamina trasera comprenden dos subcapas. La estructura y la composicion de cada capa de la estructura multicapa 50 son similares a la de la estructura multicapa 40 excepto que la capa inferior 44 se reestructura en las subcapas 54 a (compuesta por PP-m-AHM) y 54 b (PP). La superficie facial superior de la subcapa 54 a esta en contacto por adhesion con la superficie facial inferior de la capa de union 53.

Los siguientes ejemplos ilustran aun mas la invencion. A menos que se indique lo contrario, todas las partes y porcentajes son en peso.

Realizaciones espedficas

Las pelfculas multicapa (2 y 3 capas) se producen en una lmea piloto de moldeo por colada que consiste en cuatro extrusoras de varios tamanos de 0,03 a 0,06 m (de 1,25 a 2,5 pulgadas), una unidad refrigerante, y un bobinador de

peKcula. Las estructuras en capas, condiciones de procesamiento y la adhesion intercapa se resumen en la siguiente tabla. El Ejemplo 2 es un ejemplo comparativo que se situa fuera del alcance de la invencion.

N° de ejemplo: Ejemplo 1 Ejemplo comparativo 2 Ejemplo 2

N° de capa: 1 2 3 1 2 1 2 3

Espesor de capa (pm) mils: 50,8 (2,0) 25,4 (1,0) 127 (5,0) 55,9 (2,2) 147,3 (5,8) 50,8 (2,0) 25,4 (1,0) 127 (5,0)

% de capa: 25 12,5 62,5 27,3 72,7 25 12,5 62,5

Materiales, % en peso: 100 100 100 100 100 100 100 100

EVA (Tm 92°C, VA 15%): 40 40

PE (MI 1,15): 40 40

PP (MFR a 230°C 8,0): 82 82 52

Concentrado de UV/PE: 10 10 10

Concentrado de UV/PP: 10 10 10

EVA-m-AHM (Tm 92°C): 100 80

MB PE blanco: 10 10 10

MB PP blanco: 8 8 8

E-MAG (Tm 105°C, MI 5): 100

PP-m-AHM (MFR a 230°C 250): 30

(Procesamiento) n° de extrusora Temp. extrusora °C (°F) RPM extrusora Temp. bloque de aliment. °C (°F) Temp. boquilla °C (°F) Veloc. rodillo colada m/min (pies/min) Temp. rodillo colada °C (°F): 4 3 1 4 1 4 3 1

199 (390): ^ O O O CM ^ ^ o o o CM ^ 199 (390) ^ o o o CM ^ |\J o o 166 (330) 210 (410)

30: 15 88 40 85 24 12 88

204 (400)
204 (400)
204 (400)

199 (390)
199 (390)
199 (390)

4,6 (15): 4,9 (16) 4,3 (14)

21 (70)
21 (70)
21 (70)

Propiedades

Calibre pm (mil): 215,9 (8,5) 195,6 (7,7) 205,7 (8,1)

Espesor pelfcula, pm (mil): 73,7 (2,9) 50,8 (2,0) 94,0 (3,7) 94,0 (3,7) 101,6 (4,0) 53,34 (2,1) 22,9 (0,9) 129,5 (5,1)

Perfil capa (%): 34 24 43 48 52 26 11 63

Adhesion intercapa

Resistencia al pelado a 23°C N (lbf): >11,6 (>2,6) >13,8 (>3,1) >15,1 (>3,4)

Fallo: deformacion EVA, deslaminacion EVA deformacion EVA, deslaminacion EVA deformacion, y deslaminacion EVA-m- AHM/E-MAG

Resistencia max. al pelado a 85°C N (lbf): 1,8 (0,4) 0,89 (0,2) >4,89 (>1,1)

Resistencia media al pelado a 85°C N (lbf): 0,89 (0,2) 0,89 (0,2)

Fallo: deslaminacion EVA deslaminacion EVA Rotura EVA-m-AHM/E- MAG

EVA es un resina copolimerica de etileno y acetato de vinilo extruible (I2 de aproximadamente 2,5 g/10 minutos) y una densidad de 0,94 g/cm3, que comprende 15% en peso de unidades derivadas de acetato de vinilo y estabilizada con antioxidante BHT.

5 PE es un PEBD (polietileno de baja densidad) que tiene un mdice de fluidez en masa fundida (2,16 kg/190°C) de 1,15 g/10 min con una densidad de 0,922 g/cm3.

PP es un homopolfmero de polipropileno con un caudal en masa fundida (MFR) (2,16 kg/190°C) de 8,0 g/10 min.

Concentrado UV/PE es un concentrado de aditivo y polietileno que comprende aproximadamente 10-13% en peso de estabilizantes de UV, absorbedor de UV, y antioxidantes.

10 Concentrado UV/PP es un concentrado de aditivo y polipropileno que comprende aproximadamente 10-13% en peso de estabilizantes de UV, absorbedor de UV, y antioxidantes.

EVA modificado con AHM (EVA-m-AHM) es una resina adhesiva coextruible BYNEL® que comprende un copolfmero de etileno y acetato de vinilo modificado con anhfdrido maleico. La resina tiene una densidad de 0,934 g/cm3 y un MFR (2,16 kg/190°C) de 5,7 g/10 min y un punto de fusion de 92°C (densidad y MFR obtenidos para EVA 15 modificado con AHM).

MB PE blanco es un concentrado blanco basado en polietileno (otro PEBD) y 50% en peso de TO2.

MB PP blanco es un concentrado blanco basado en polipropileno (usualmente tiene un MFR relativamente alto) y 50% en peso de TO2.

E-MAG es copolfmero de etileno y metacrilato de glicidilo (punto de fusion de 105°C y un mdice de fluidez en masa 20 fundida (190°C/2,16 kg) de 5 g/10 min.

PP modificado con AHM (PP-m-AHM) es un polipropileno injertado con anhndrido maleico (1% en peso de AHM) con un MFR (190°C/2,16 kg) de 115 g/10 min.

Las capas individuales de la lamina trasera multicapa estan separadas. Se lleva a cabo un ensayo de pelado a 180° en un equipo de ensayo INSTRON® (modelo 5500R) a una velocidad de 0,51 m/min (20 pulgadas/min). La 25 resistencia al pelado y el modo de fallo se recogen en la Tabla. El Ejemplo 1 y el Ejemplo 2 (estructura ilustrada en la FIG. 7 y la FlG. 6, respectivamente) muestran buena adhesion intercapa a 23°C y la capa superior de la estructura de la lamina trasera multicapa se deforma durante el ensayo. Sin embargo, cuando el ensayo de pelado a 180° se realiza a 85°C, la capa superior se deslamina de la otra capa de la lamina trasera con baja resistencia al pelado de 35 N/m (0,2 lbf/pulgada). El Ejemplo 3 (estructura ilustrada en la FIG. 3) muestra buena adhesion intercapa tanto a 30 23°C como a 85°C y las capas superior y de union se deforman y/o rompen durante el pelado, indicando las uniones

fuertes creadas por la reaccion de anhfdrido maleico y metacrilato de glicidilo.

Aunque la invencion se ha descrito de manera considerablemente detallada a traves de la descripcion y los ejemplos precedentes, estos detalles tienen la finalidad de ilustrar y no se deben de interpretar como una limitacion del alcance de la invencion como se describe en las reivindicaciones anexas.

35

Claims

5

10

15

20

25

30

REIVINDICACIONES

1. Una estructura multicapa en la que cada capa tiene superficies faciales opuestas, comprendiendo la estructura (A) una capa superior que comprende una poliolefina modificada con anhudrido maleico (poliolefina-m-AHM) o una mezcla de una poliolefina y una poliolefina-m-AHM y que tiene una superficie facial superior y una superficie facial inferior, (B) una primera capa de union que comprende un copolfmero de un etileno con un ester de glicidilo de un acido carboxflico y un tercer monomero opcional, teniendo la capa de union una superficie facial superior y una superficie facial inferior, y (C) una capa inferior que comprende una mezcla de polfmero de propileno y una poliolefina-m-AHM, teniendo la mezcla al menos un pico de fusion en una curva de calorimetna diferencial de barrido (CDB) superior a 140°C y que tiene una capa facial superior y una superficie facial inferior, estando la superficie facial superior en contacto por adhesion con la superficie facial inferior de la primera capa de union.
2. La estructura multicapa segun la reivindicacion 1, en la que la capa superior comprende dos subcapas, teniendo cada subcapa superficies faciales opuestas, comprendiendo una subcapa superior una poliolefina o una poliolefina- m-AHM, y una subcapa inferior que comprende una poliolefina-m-AHM o una mezcla de una poliolefina y una poliolefina-m-AHM, estando la superficie facial superior de la subcapa inferior en contacto por adhesion con la superficie facial inferior de la subcapa superior.
3. La estructura multicapa segun la reivindicacion 1, en la que la capa superior comprende las subcapas superior e inferior, teniendo cada subcapa superficies faciales superior e inferior opuestas, comprendiendo una subcapa un poliester o una poliamida, y la otra subcapa comprende la poliolefina-m-AHM o la mezcla de una poliolefina y una poliolefina-m-AHM, estando la superficie facial superior de la subcapa inferior en contacto por adhesion con la superficie facial inferior de la subcapa superior.
4. La estructura multicapa segun la reivindicacion 3, en la que el poliester es tereftalato de polietileno y la poliamida es nailon.
5. La estructura multicapa segun la reivindicacion 1, en la que la capa inferior comprende dos subcapas, teniendo cada subcapa superficies faciales opuestas, comprendiendo una subcapa superior la mezcla de una poliolefina y una poliolefina-m-AHM, teniendo la mezcla al menos un pico de fusion en una curva de calorimetna diferencial de barrido (CDB) superior a 140°C, y una subcapa inferior que comprende una poliolefina que tiene al menos un pico de fusion en una curva de calorimetna diferencial de barrido (CDB) superior a 140°C, estando la superficie facial superior de la subcapa superior en contacto por adhesion con la superficie facial inferior de la capa de union y la superficie facial inferior de la subcapa superior en contacto por adhesion con la superficie facial superior de la subcapa inferior.
6. Un modulo de dispositivo electronico (DE) que comprende la estructura multicapa segun la reivindicacion 1.
7. El modulo de DE segun la reivindicacion 6, en el que el dispositivo electronico es uno de una celula fotovoltaica, un panel de cristal lfquido, un dispositivo electroluminiscente y una unidad de pantalla de plasma.