Aglomerante a base de copolímero etileno-éster vinílico de ácido carboxílico y de poliolefina que contiene un monómero funcional.

Aglomerante que comprende una mezcla de un copolímero de etileno-éster vinílico de ácido carboxílico (A) y de una poliolefina (B) que contiene un monómero funcional (X),

la relación de masa (B) / ( (A) + (B) ) estando comprendido en la gama que va de 0, 05 a 1.

Aglomerante a base de copolímero etileno-éster vinílico de ácido carboxílico y de poliolefina que contiene un monómero funcional.

Campo de la invención La presente invención se relaciona con un aglomerante a base de una mezcla de copolímero etileno/éster vinílico de ácido carboxílico y de poliolefina que tiene propiedades adhesivas.

Más particularmente, este aglomerante puede ventajosamente ser utilizado como encapsulante en los módulos fotovoltaicos.

Estado de la técnica Se conocen aglomerantes constituidos de copolímero etileno/éster vinílico que permiten la adherencia a ciertos materiales polímeros (como por ejemplo polietileno, poliestireno, o incluso metales) . Estos aglomerantes tienen la ventaja de ser de bajo coste, transparentes y fáciles de utilizar. Entre los copolímeros de este tipo, se pueden citar los copolímeros etileno/acetato de vinilo (EVA) . Se encuentran en numerosos campos, como por ejemplo los de los paneles solares (llamados incluso "módulo fotovoltaico") o de vidrio laminado.

Sin embargo, la adherencia a algunos soportes (vidrio, poli-metacrilato de metilo (PMMA) ) no es suficiente para algunas aplicaciones.

En particular, en el campo de los módulos fotovoltaicos, el EVA se utiliza como aglomerante con el fin "de encapsular" las celdas fotovoltaicas. Estas celdas fotovoltaicas están generalmente unidas entre ellas por hilos metálicos. El aglomerante a base de EVA tiene propiedades de adherencia al metal y a los cristales de silicio, lo que permita evitar el contacto de la celda con el dioxígeno del aire y limitar la corrosión. Tiene entonces la función de "encapsulante". Estas celdas fotovoltaicas encapsuladas están situadas en un soporte de protección inferior del módulo (llamado "back sheet") , del cual cuya función principal es proteger las celdas fotovoltaicas de la humedad. Este back sheet puede estar formado por una estructura del tipo multicapa polímero fluorado/polietileno tereftalato/polímero fluorado o del tipo polímero fluorado/polietileno tereftalato/EVA. Una placa de vidrio o polímero transparente se aplica del otro lado del aglomerante con el fin de permitir la protección de la celda a los choques y a la humedad exterior, siendo esta capa de protección superior corrientemente llamada "front sheet". Si el encapsulante no se adhiere suficientemente a los diferentes soportes de la estructura (celdas, back sheet, front sheet) , la presencia de humedad o de aire con el contacto de las celdas y del aglomerante se hace en el interior del panel solar, lo que provoca su envejecimiento acelerado por el adormecimiento de las celdas y por el desprendimiento en la interfaz back sheet/encapsulante o en la interfaz encapsulante/front sheet.

Igualmente, en el caso del vidrio laminado, el EVA puede servir de aglomerante entre las láminas de vidrio. Un desprendimiento de las láminas puede ser observado en el transcurso del tiempo cuando el EVA se utiliza puro.

Además, estos aglomerantes constituidos de EVA presentan poca adherencia con el PMMA. Ahora bien, para los paneles solares, es posible reemplazar la capa de protección en vidrio por una placa de PMMA.

Es también posible en el caso de vidrios laminados que al menos una de las capas sea en PMMA, para permitir por ejemplo la elaboración de estructuras coloreadas para adición de pigmentos orgánicos en la masa de la capa de PMMA.

Para remediar estos problemas de adhesión, agentes de acoplamiento son a menudo mezclados al aglomerante a base de EVA. Estos agentes, que van a permitir mejorar la adherencia entre el aglomerante y el soporte son productos escogidos entre silanos y titanos orgánicos. Durante la utilización de los paneles solares, los compuestos son ensamblados por laminado, y el panel es arrastrado bajo vacío por intermedio de una membrana en silicona. Ahora bien, esta membrana en silicona tiene tendencia a degradarse al contacto de estos agentes de acoplamiento; es por lo tanto necesario limitar el uso. Este es un problema mayor para los fabricantes de módulos fotovoltaicos en el momento actual pues estas membranas en silicona son costosas y que una detención de la producción es necesaria durante el tiempo de su reemplazo. Además, los agentes de acoplamiento tienen tendencia a hidrolizarse al contacto de la humedad y a perder su actividad en el transcurso del tiempo.

Además, en el caso del PMMA, el efecto de estos agentes de acoplamiento es muy bajo, lo que no permite asegurar una adherencia suficiente para su utilización en los campos de los paneles solares y del vidrio laminado.

Soluciones alternativas a estos aglomerantes EVA han sido ya descritos en la técnica anterior.

La solicitud WO2006/09393 describe un encapsulante cuya resistencia al envejecimiento se mejora por adición de absorbentes con el fin de aumentar la resistencia de vida de los paneles solares. No se relaciona con la mejora de la adherencia entre los diferentes compuestos del panel.

La solicitud de Estados Unidos 2006/0165929 describe una estructura de capas múltiples que comprende al menos 3 capas, siendo la capa interior una capa de polímero colocada en "sánduche" entre dos capas de ionómero. Esta estructura sirve de aglomerante con un soporte en vidrio. Sin embargo, este aglomerante necesita la elaboración de una capa múltiple, lo que hace el procedimiento de fabricación más complejo y aumenta los costes de producción.

La patente de los Estados Unidos 6, 414, 236 describe un aglomerante constituido de un terpolímero etileno/éster de ácido graso insaturado/ácido graso insaturado. Este aglomerante permite obtener una mejor resistencia al envejecimiento con el calor y la humedad.

En la solicitud de patente de los Estados Unidos 2005/0069710 la solicitante, describe una película de capas múltiples útil para revestir sustratos, estando compuesta esta película de una capa de una mezcla de fluoropolímero y de polímero funcionalizado que puede ser de PMMA funcionalizado, adherente con una capa de aglomerante formada de un copolímero etileno/ (met) acrilato/epóxidos. Este aglomerante no se adhiere a la capa de la mezcla como sí el PMMA estuviera funcionalizado. Además, el prensado debe ser realizado a temperatura y bajo presión elevada (240º C, 40 MPa) para provocar la adherencia, lo que puede implicar una degradación térmica de los diferentes componentes del soporte, así como su deformación. Por ejemplo, esta temperatura impide la utilización de agentes de acoplamiento que pueden implicar una desgasificación a esta temperatura.

Para que el aglomerante pueda ser utilizado en los módulos fotovoltaicos y en particular como encapsulantes de las celdas solares, es ventajoso que este aglomerante presente buenas propiedades de transparencia. En efecto, cuando la radiación solar es poco disminuida durante su paso en las capas que recubren las celdas solares, el rendimiento de las celdas solares encapsuladas es superior.

Preferiblemente, un aglomerante transparente presenta un nivel de turbulencia inferior o igual a 20%, o incluso al 10%, siendo evaluado este nivel de turbulencia (o turbidez) según la norma ASTM D1003, en una película de 500 μm de espesor del dicho aglomerante y por al menos una longitud de onda del campo visible (de 380 a 780 nm) .

Es igualmente preferible que la resistividad eléctrica del aglomerante sea suficientemente elevada. Cuando la resistividad es elevada, se puede disminuir el espesor de la película encapsulante sin riesgo de un corto circuito del módulo fotovoltaico. Ventajosamente, el aglomerante presenta una resistividad eléctrica transversal superior o igual a 1013 ohm.cm, incluso a 1014 cuando se mide a 23º C esta resistividad en una película de 100 μM y a una frecuencia de 0, 01 Hz.

Es por tanto necesario desarrollar un aglomerante que permita asociar soportes de naturaleza química y de energía de superficie muy diferente (vidrio, plásticos, metales, cristales de silicio, etc...) y que respondan a los problemas antes mencionados.

Resumen de la invención El objeto de la presente invención es suministrar un aglomerante que pueda tomar la forma de una película de capas múltiples, y que muestre, con respecto a los aglomerantes plásticos a base de EVA, una adherencia mejorada en los soportes también diversos como el vidrio, metales, cristales de silicio, o incluso materiales polímeros, y en particular con el PMMA, funcionalizado o no. De manera preferida, la fabricación del aglomerante de la invención es más económica que las soluciones antes... [Seguir leyendo]

1. Aglomerante que comprende una mezcla de un copolímero de etileno-éster vinílico de ácido carboxílico (A) y de una poliolefina (B) que contiene un monómero funcional (X) , la relación de masa (B) / ( (A) + (B) ) estando comprendido en la gama que va de 0, 05 a 1.

2. Aglomerantes según la reivindicación 1 en la cual la relación de masa (B) / ( (A) + (B) ) está comprendida entre 0, 05 y 0, 5.

3. Aglomerante según una de las reivindicaciones precedentes en la cual la poliolefina (B) comprende el etileno.

4. Aglomerante según una de las reivindicaciones precedentes en la cual el monómero funcional (X) contenido en la cadena de la poliolefina (B) es copolimerizada.

5. Aglomerantes según una de las reivindicaciones precedentes en la cual la cantidad de monómero funcional (X) en la poliolefina (B) está comprendido entre 0, 05 y 10% en masa.

6. Aglomerantes según una de las reivindicaciones precedentes en la cual el monómero funcional (X) de la poliolefina (B) es el anhídrido maleico.

7. Aglomerante según una de las reivindicaciones precedentes en la cual la poliolefina (B) que contiene un monómero funcional (X) es un monómero de etileno/ (met) acrilato de alquilo/anhídrido maleico.

8. Aglomerante según una de las reivindicaciones 1 a 6 en el cual la poliolefina (B) que contiene un monómero funcional (X) es un copolímero etileno/acetato de vinilo/anhídrido maleico.

9. Aglomerante según una de las reivindicaciones 1 a 5 en la cual el monómero funcional (X) de la poliolefina (B) es un epóxido insaturado, preferiblemente metacrilato de glicidilo.

10. Aglomerante según una de las reivindicaciones 1 a 5 o 9 en la cual la poliolefina (B) es un copolímero de etileno y de metacrilato de glicidilo o un copolímero de etileno, (met) acrilato de alquilo o metacrilato de glicidilo.

11. Aglomerante según una de las reivindicaciones precedentes en la cual el copolímero (A) es un copolímero etileno/acetato de vinilo.

12. Aglomerante según una de las reivindicaciones precedentes en la cual la tasa de éster vinílico de ácido carboxílico del copolímero (A) está comprendido entre 25 y 45% en masa.

13. Aglomerante según una de la reivindicaciones precedentes en la cual el aglomerante tiene un MFI comprendido entre 1 y 400 g/10 min (190º C, 2, 16 kg) .

14. Estructura de multicapas que comprende una capa formada de aglomerante según una de las reivindicaciones precedentes y al menos un soporte constituido de vidrio, polímero, metal o cristales de silicio, estando el dicho aglomerante en contacto directo con el soporte.

15. Utilización del aglomerante según una de las reivindicaciones 1 a 13 en un módulo fotovoltaico.