用于太阳能电池板的框架结构的制作方法

用于太阳能电池板的框架结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于太阳能电池板的由一种聚合物组合物(C)制成的框架结构，该聚合物组合物(C)包含至少一种聚酰胺聚合物[聚酰胺(A)]以及至少一种增强填充剂[填充剂(F)]，该框架结构的特征为具有顶面和底面，所述顶面具有按接收太阳能电池板的尺寸而制造的凹陷的中央部分。本发明还涉及一种用作制造该框架结构的方法、一种用于将太阳能电池板组装进所述框架结构的方法、一种包含该框架结构的太阳能电池板组件、以及一种用于将所述太阳能电池板组件固定到载体(例如屋顶)上的方法。
【专利说明】用于太阳能电池板的框架结构

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于太阳能电池板的由聚合物组合物制成的框架结构，一种用于 制造该框架结构的方法，一种用于将太阳能电池板组装进所述框架结构的方法以及一种包 含该框架结构的太阳能电池板组件，以及一种用于将所述太阳能电池板组件固定到载体 (例如屋顶）上的方法。

【背景技术】
[0002] 包括太阳能热或太阳能光电（PV)模块的太阳能模块（或电池板）吸引了大量的 关注，因为它们能够产生清洁的可再生能量而不引起大气二氧化碳或其他危险温室气体的 增加并且因此对大气中的气候平衡具有强的正面影响。
[0003] 已经提出了多种太阳能模块结构用于商业和住宅应用。例如，太阳能PV模块结构 典型地构造成一种PV单独模块的组件（具有分层结构），包括压紧的互连的光伏元件的组 件，也称为太阳能PV电池。所述分层结构总体上包括一个可以例如由金属或玻璃或可能地 柔性载体制成的底物，一个布置在所述底物上的半导体活性层，以及一个布置在所述半导 体活性层上的透明的和/或导电的层。PV模块中还总体上需要保护装置来保护它免于热、 湿度以及在运输过程中的任何可能的环境暴露或风险。太阳能热模块结构包含典型地一个 供液口和一个出液口以及用于循环透热液体（水或其他流体）的管道，从而确保一个暴露 于入射的太阳辐射的良好确定热交换表面。
[0004] 还已经开发了用于确保以阵列的形式组装单独PV电池或太阳能电池板的技术， 提供机械连接并且使得能够安装在目标底物（屋顶、墙、…）上用于确保紧的固定和适当 的倾角以便拦截太阳辐射。
[0005] 总体上，已经通过使用铝制框架将太阳能电池板组装并且固定到底物上。尽管铝 是一种相对轻的金属，然而其重量大大有助于该组件的总重量。进一步地，此类铝制框架是 由以下型材（profile)制成，这些型材应该经历了显著的机加工/安装/焊接/组装步骤以 便提供该框架，伴随着显著的附带成本，并且可能严重地限制了可及的形状范围。尽管如 此，铝是一种导电体，一些电流损失是可能的，不利地影响太阳能模块阵列的总效率。
[0006] 因此，感觉到对制备太阳能模块可用的结构载体的需求，该结构载体可以容易地 制造、是轻质的、非导电的、具有突出的耐热性、低膨胀系数、适当的机械稳定性并且能够承 受风、雨、或太阳的长期影响。
[0007] 过去已经提出了由合成塑料制成的用于太阳能模块的结构载体。
[0008] 因此，US 4123570 02. 06. 1979披露了一种用于太阳能电池阵列的载体，该载体由 轻质高强度塑料材料，并且更具体地由聚酯或聚环氧化物（由纤维包括玻璃纤维、硼纤维 和碳纤维增强）制成。然而，这些载体可能不适用于在宽的工作温度范围内（像户外安装 时、在冬天寒冷期（其中温度远低于〇°C )和夏天炎热期（其中最高温度可能达到85°C ) 二者期间PV模块阵列可能暴露的那些）符合维持特性的要求。
[0009] 类似地，US 20110030767 10. 02. 2011披露了用于PV模块的由特殊聚氨酯弹性体 制成的框架，可能填充有增强填充剂并且包含阻燃剂。然而，为了达到所述聚氨酯材料的最 终特性，需要复杂的、耗时的制造工艺。
[0010] 此外，进一步地，已经意识到太阳能电池板单部件（包括结构框架、接线盒、以及 类似物）的特性对于实现组件的总体认证（certification)是关键的，包括值得注意地关于 它们的抗燃特征：所有那些'非活性'部分已经因此吸引了越来越多的关注以便确保它们 与高度要求的UL实验室标准相符合。
[0011] 总的来说，因此还存在对于用于太阳能模块的结构载体、可以满足所有以上详述 要求的替代材料的持续需求。 发明概述
[0012] 本 申请人:现在已经发现通过使用某些聚酰胺聚合物组合物，有可能制造用于太阳 能模块的满足所有以上提及的要求的结构载体，这些结构载体可以通过简单的注塑模制技 术制成复杂的形状，可能集成附加元件（像集成的接线盒、肋筋板（rib stiffener)、用于 电缆固定（cable rooting)的通道或凹陷），具有一定的柔韧度用于将太阳能模块安装在 其中，但是同时具有优异的刚度以便确保适当的阵列的紧固和机械组装，可以容易地粘合 以更好的紧固该太阳能模块并且具有突出的电绝缘和阻燃性特性，以便通过严格的要求如 由UL实验室设定的那些。
[0013] 本发明因此涉及一种用于太阳能电池板模块的由聚合物组合物（C)制成的框架 结构，该聚合物组合物（C)包含至少一种聚酰胺聚合物[聚酰胺（A)]以及至少一种增强填 充剂[填充剂（F)]，该框架结构的特征为具有顶面和底面，所述顶面具有按接收太阳能电 池板的尺寸而制造的凹陷的中央部分。 附图简要说明
[0014] 图1展示了一种用于太阳能模块的框架结构，该框架结构具有一个矩形形状、一 个接线盒以及纵向和横向的支撑肋。
[0015] 图2展示了图1的圆1内的框架结构区域的放大的透视俯视图以便示出按形成矩 形边缘的尺寸制造的凹陷的中央部分。
[0016] 图3展示了图2的圆2内的框架结构区域的放大的透视侧视图以便示出周边壁的 顶面和底面以及向下伸展（downwardly descending)的周边裙部（perimeter skirt)。
[0017] 图4展示了图2的圆3内的框架结构区域的放大的透视侧视图以便示出肋的详细 结构。
[0018] 图5展示了框架结构区域的放大的透视侧视图以便示出一个用于将太阳能模块 附着到其应该附于的对应的底物上的固定装置。
[0019] 图6展示了一种用于太阳能模块的框架结构，该框架结构具有不同类型的栓接装 置。
[0020] 图7展示了可以彼此接合的左和右互锁部分。
[0021] 图8展示了可以用于电缆布线的U形通道的放大的透视图。
[0022] 图9和10展示了用于收集表面水和/或雨水的容器的具体实施例。 实施方式的说明
[0023] 本发明的一个目的是一种用于太阳能电池板模块的由一种聚合物组合物（C)制 成的框架结构，该聚合物组合物（C)包含至少一种聚酰胺聚合物[聚酰胺（A)]以及至少一 种增强填充剂[填充剂（F)]，该框架结构的特征为具有一个顶面和一个底面，所述顶面具 有一个按接收太阳能模块的尺寸而制造的凹陷的中央部分。
[0024] 虽然该框架结构可能具有任何一种形状，但是总体上理解为该框架将具有如图1 中所示的矩形形状，适配为接收矩形的太阳能模块，是可商购的太阳能模块的标准形状。
[0025] 根据某些实施例，在本发明的由本发明的聚合物组合物（C)制成的框架结构中， 按形成矩形边缘1〇〇(如图2中所示）的尺寸制造的凹陷中央部分可以在顶面201上具有周 边壁，如图3中所示，其中厚度总体上在从1至4mm、优选从1至3mm并且更优选从1至2mm 的范围内。所述周边壁在底面202处的厚度总体上有利地在从1至6mm、优选从1至4mm并 且更优选从1至3mm的范围内。应理解的是由于由如上所详述的聚合物组合物（C)给予的 突出的机械特性，本发明的框架结构可以设计成具有如上所述的这样减少的厚度，从而导 致其轻质以及该太阳能模块的更高的太阳能表面。如从所述图3围绕底面202的周界可以 看出，可以存在一个向下伸展的周边裙部203。
[0026] 为了确保太阳能模块的紧固，本发明的框架结构总体上包含至少一种类型的支撑 装置。由于该组合物（C)是可容易地粘合的事实，这些支撑装置以及总体框架结构可以被 有利地粘合到有待安装到其上的部件上，不仅包括太阳能模块而且包括任何其他元件，像 外罩、电子包装、接线盒等…。在支撑装置之中，可以值得注意地提及的是支撑肋，它们可以 是纵向的1〇2(当平行于矩形框架的较长尺寸时），或横向的支撑肋101 (当平行于矩形框架 的较短的尺寸时），或角形的支撑肋，在任何其他的方向上。在一个具体的实施例中，如从图 2可以看出的，纵向肋102被以平行的关系间隔开并且通过横向肋101彼此相连。所述肋 典型地以与周边裙部203类似的距离向下延伸204,如图4中所示。所述距离总体上在约2 至20cm的范围内；本领域普通技术人员将取决于框架的总体设计来安排此距离。
[0027] 本发明的框架结构通常不仅用于针对外部密封该太阳能模块并且用于增加其刚 性和其稳定性；更确切地说该框架结构还影响该太阳能模块与其应该附着的对应底物的附 着。为此目的，本发明的框架结构可以附加地包含至少一种类型的固定装置，这些固定装置 包括但不限于凹陷、孔、螺钉孔（screw holding)以及类似物。在其中所述固定装置由所述 组合物（C)制成的实施例的情况下，其中这些固定装置以插件（金属插件或不同于组合物 (C)的材料的插件）提供的实施例在本发明的范围内。其一个实例在图5中示出。
[0028] 本发明的框架结构有利地适用于被安装在固定在底物上的安装系统上。所述安装 系统可以具有任何类型的形状。它们有利地由以正交方向固定在一个平面内的型材组成， 该平面可以平行于底物的表面或可以与这样的表面形成一个角a，这应理解为这个角a总 体上在从〇至45°范围内选择用于确保最大暴露于入射辐射。根据优选的实施例，这样的 安装系统，本发明的另一个目的，可以由组合物（C)制成，如上所详述。
[0029] 尽管如此，本发明的框架结构可以包含用于将多个框架结构（可能包括太阳能电 池板）栓接在一起的多个装置。
[0030] 虽然可以使用不同类型的栓接或紧固装置，但是根据某些实施例，该周边裙部203 的周界的至少一部分可以配备有多个紧固装置，如图6中所展示，包括值得注意地孔、带有 孔的突起206、突起205以及相配的凹陷、螺钉孔以及类似物。
[0031] 虽然某些实施例提供所述紧固装置由所述组合物（C)制成，但是其中这些固定装 置以金属插件或不同于组合物（C)的材料制成的插件提供的实施例也在本发明的范围内。
[0032] 根据其他实施例，如图7中所展示，周边壁20的左侧可以通过左边的互锁部分207 延伸并且可以使周边壁30的右侧延伸以便形成右边的互锁部分208并且可以使两个互锁 部分彼此接合，如图7中所示。
[0033] 尽管如此，本发明的框架结构，特别对于框架PV模块，可以包含至少一个接线盒 103(图1);多个接线盒也可以包含在本发明的框架结构中，特别当希望多个连接（串联、并 联）时。根据某些实施例，将一个接线盒模制在底面上。例如，沿着框架结构的一个横向端 提供接线盒103,如图8中所示。该接线盒103由多个向下延伸墙209形成。任选地，可以 在接线盒103的拐角处提供多个支柱，如果希望的话，可以将外罩安装到这些支柱上。
[0034] 再进一步，本发明的框架结构，特别对于框架太阳能热电池板，可以包含至少一种 类型的保持装置，例如对于保持值得注意地控制设备，包括但不限于流量控件、温度传感 器、压力释放阀以及类似物。
[0035] 进一步地，本发明的框架结构可以包含用于电缆布线的多种装置，例如呈U形通 道的形式，如图9中所示，和/或进口管/出口管。如果希望的话，可以罩上U形通道210 以便保护这些电缆。电缆布线装置的其他实例值得注意地是柔性夹子、凹陷并且可以提及 其他类型的装置。
[0036] 再进一步，本发明的框架结构可以包含用于收集表面水和/或雨水的容器。根据 某些实施例，该框架结构的周边壁的至少一部分可以配备有一个侧伸长的框架元件，如图9 中所展示。所述侧伸长框架元件可以位于顶面与底面之间的任何地方，如图10中所展示。
[0037] 用于收集表面水或雨水的容器可以以槽的形式提供；每一个框架都可以配备有 完整地形成的围绕其周边的槽或结构框架可以配备有伸长的框架元件，这些框架元件在与 邻近的结构框架以一种阵列的形式组装时将提供整个槽设计；由于这些考虑，本发明的框 架结构总体上构思为一种不对称的结构，对其进行预先处理以便用上、下、左和右的位置组 装，其中在每个边缘处具有不同的伸长框架的斜率和形状。
[0038] 虽然该框架结构可以通过将如上所述的元件的一个或多个通过已知的组装技术 (包括粘合、焊接、等…）组装来解释，但是由于组合物（C)的可易模制性，该框架结构可以 以整体（unitary-bodied)结构提供，该整体结构可以有利地通过注塑技术获得。
[0039] 组合物（C)可以包含一种或多于一种聚酰胺聚合物[聚酰胺（A)]。
[0040] 出于本发明的目的，术语"聚酰胺聚合物"应理解为定义了包含重复单元（rpa)的 任何聚合物，这些重复单元（r pa)衍生自至少一种二羧酸组分或其衍生物与至少一种二胺 组分的缩聚，和/或衍生自氨基羧酸和/或内酰胺的缩聚。
[0041] 表述'其衍生物'，当与表述'羧酸'结合使用时，旨在是指能在缩聚条件下进行反 应以产生一种酰胺键的任何一种衍生物。形成酰胺衍生物的实例包括这样的羧酸的单-或 二-烷基酯，如单-或二-甲基、乙基或丙基酯；其单-或二-芳基酯；其单-或二-酰基 卤；以及其单-或二-酰胺，单-或二-羧酸盐。
[0042] 二羧酸组分和二胺组分总体上以基本上当量分子的量包含在聚酰胺（A)中；这 意味着二羧酸组分的-C00H基团的总量与二胺组分的-NH 2基团的总量之间的摩尔比是 1.1 : 1至0.9 : 1、优选 1.075 : 1 至 1 : 0.925。
[0043] 在某些具体实施例中，可能有利的是使用过量的二羧酸组分或过量的二胺组分。
[0044] 根据本发明，聚合物组合物（C)可以包含一种聚酰胺（A)，该聚酰胺（A)是一种脂 肪族聚酰胺聚合物和/或芳香族聚酰胺聚合物。
[0045] 根据本发明的一个第一方面，聚合物组合物（C)优选地包含至少一种芳香族聚酰 胺聚合物。
[0046] 出于本发明的目的，表述"芳香族聚酰胺聚合物"旨在是指一种包含如上所详述 的重复单元（R PA)的聚酰胺，所述重复单元的大于35m〇l%、优选大于45m〇l%、更优选大于 55Π 1011%、还更优选大于65Π 1011%并且最优选大于75Π 1011%是芳香族重复单兀。
[0047] 出于本发明的目的，表述"芳香族重复单元"旨在是指包含至少一个芳香族基团的 任何重复单元。芳香族重复单元可以通过至少一种芳香族二羧酸与一种二胺的缩聚或至少 一种二羧酸与一种芳香族二胺的缩聚、或芳香族氨基羧酸和/或芳香族内酰胺的加成聚合 形成。
[0048] 根据一个第一实施例，芳香族聚酰胺包含衍生自以下项的缩聚反应的重复单元
[重复单元（rppa)]: (i-1) 一种二羧酸组分[酸组分（AA)]，其中所述酸组分（AA)包含至少一种芳香族二 羧酸或其衍生物[酸（AR)];以及 (i-2) -种二胺组分[胺组分（NN)]，包含至少一种脂肪族亚烷基二胺[胺（AL)]， 和/或衍生自以下项的缩聚反应的重复单元[重复单元（RPPA)]: (i-3) -种芳香族氨基羧酸[氨基酸组分（ArN)]，包含至少一种芳香族羧酸（包含至 少一个氨基基团）。
[0049] 重复单元（RPPA)可以因此从酸组分（AA)、二胺组分（NN)，任选地在氨基酸组分 (ArN)存在下获得，或可以从氨基酸组分（ArN)的缩聚获得，应理解的是可以进一步使用附 加组分，包括封端、分支点（branch-point)单体或其他非芳香族单体。
[0050] 除了所述至少一种芳香族二羧酸[酸（AR)]外，该酸组分（AA)可以包含一种或多 于一种非芳香族二羧酸[酸（AL)]。
[0051] 出于本发明的目的，当一种二羧酸包含一个或多于一个芳香族基团时，它被认为 是"芳香族的"。
[0052] 酸（AR)的非限制性实例值得注意地是苯二甲酸类[酸（PA)](包括间苯二甲酸 (IA)、对苯二甲酸（TA)以及邻苯二甲酸（0A))、2, 5-吡啶二羧酸、2,4-吡啶二羧酸、3, 5-吡 啶二羧酸、2, 2-二（4-羧苯基）丙烷、二（4-羧苯基）甲烷、2, 2-二（4-羧苯基）六氟丙烷、 2,2_二（4-羧苯基）酮、4,4'_二（4-羧苯基）砜、2,2_二（3-羧苯基）丙烷、二（3-羧苯 基）甲烷、2,2_二（3-羧苯基）六氟丙烷、2,2_二（3-羧苯基）酮、二（3-羧基苯氧基）苯、 2,6-萘二羧酸、2, 7-萘二羧酸、1，4-萘二羧酸、2, 3-萘二羧酸、1，8-萘二羧酸以及1，2-萘 二羧酸。
[0053] 在酸（AL)之中，可以值得注意地提及的是，草酸[H00C-C00H]、丙二酸 [H00C-CH 2-C00H]、己二酸[H00C- (CH2) 4-C00H]、丁二酸[H00C- (CH2) 2-C00H]、戊二酸 [H00C-(CH2)3-C00H]、2,2-二甲基-戊二酸[H00C-C(CH 3)2-(CH2)2-C00H]、2,4,4-三甲 基-己二酸[H00C-CH (CH3) -CH2-C (CH3) 2-CH2-C00H]、庚二酸[H00C- (CH2) 5-C00H]、辛二酸 [hooc- (ch2) 6-cooh]、壬二酸[hooc- (ch2) 7-cooh]、癸二酸[H00C- (ch2) 8-cooh]-一烷二酸 [H00C- (CH2) 9-COOH]、十二烷二酸[H00C- (CH2) 1(I-C00H]、十四烷二酸[H00C- (CH2) n-C00H]、 顺式-和/或反式-环己烷-1，4-二甲酸以及顺式-和/或反式-环己烷-1，3-二甲酸 (CHDA)。
[0054] 根据本发明的优选实施例，酸组分（AA)有利地包含至少一种选自由以下项组成 的组的苯二甲酸：间苯二甲酸（IA)以及对苯二甲酸（TA)。间苯二甲酸以及对苯二甲酸可 以单独或组合使用。该苯二甲酸优选地是对苯二甲酸、任选地与间苯二甲酸组合。
[0055] 根据此优选实施例，基于酸组分（AA)的所有组分，酸组分（AA)包含的所述苯二甲 酸的量值为至少35%摩尔、优选至少50%摩尔。
[0056] 所述胺（AL)典型地是具有2至18个碳原子的脂肪族亚烷基二胺。
[0057] 所述胺（AL)有利地选自由以下各项组成的组：1，2-二氨基乙烷、1，2-二氨基丙 烷、亚丙基-1，3-二胺、1，3-二氨基丁烷、1，4-二氨基丁烷、1，5-二氨基戊烷、1，4-二氨 基_1，1 _二甲基丁烧、1，4_二氛基-1-乙基丁烧、1，4_二氛基_1，2_二甲基丁烧、1，4_二 氛基_1，3_二甲基丁烧、1，4_二氛基_1，4_二甲基丁烧、1，4_二氛基_2, 3_二甲基丁烧、1， 2_二氨基-1- 丁基乙烷、1，6-二氨基己烷（也称为己二胺）、1，7-二氨基庚烷、1，8-二氨 基-半烧、1，6_二氛基_2, 5_二甲基己烧、1，6_二氛基_2,4_二甲基己烧、1，6_二氛基_3， 3_二甲基己烧、1，6_二氛基_2, 2_二甲基己烧、1，9_二氛基壬烧、1，6_二氛基_2, 2,4_二甲 基己烧、1，6_二氛基_2,4,4_二甲基己烧、1，7_二氛基_2, 3_二甲基庚烧、1，7_二氛基_2， 二甲基庚烧、1，7-二氨基-2, 5-二甲基庚烧、1，7-二氨基-2, 2-二甲基庚烧、1，10-二氨 基癸烧、1，8_二氛基_1，3_二甲基半烧、1，8_二氛基_1，4_二甲基半烧、1，8_二氛基_2， 4_二甲基半烧、1，8_二氛基_3,4_二甲基半烧、1，8_二氛基_4, 5_二甲基半烧、1，8_二氛 基_2, 2_二甲基半烧、1，8_二氛基_3, 3_二甲基半烧、1，8_二氛基_4,4_二甲基半烧、1， 6_二氨基-2,4-二乙基己烷、1，9-二氨基-5-甲基壬烷、1，11-二氨基^-一烷以及1，12-二 氨基十二烷。
[0058] 第一组优选聚酰胺（A)是主要由以下重复单元组成的那些，这些重复单元由至少 一种苯二甲酸（选自间苯二甲酸（IA)、对苯二甲酸（TA)以及邻苯二甲酸（0A)或其衍生物 之中）与至少一种脂肪族亚烷基二胺之间的缩聚反应形成。在本文的其余部分中，出于本 发明的目的，此第一组聚酰胺（A)被命名为聚苯二甲酰胺。
[0059] 合适的聚苯二甲酰胺值得注意的是从美国苏威特种聚合物有限责任公司（Solvay Specialty Polymers USA, L.L.C)以 AMODEiL.?聚苯二甲酰胺可得的。
[0060] 除了该至少一种脂肪族亚烷基二胺之外，该胺组分（NN)可以进一步包含至少一 种不同于所述脂肪族亚烷基二胺的二胺。
[0061] 所述附加二胺可以值得注意地是一种芳香族二胺[胺（AR)]、或一种脂环族二胺 [胺（CAL)]。
[0062] 胺（AR)的非限制性实例值得注意地选自下组，该组由以下各项组成：间苯二胺 (1^0)、对苯二胺（卩^))、3,4'-二氨基二苯醚（3,4'-00六)、4,4'-二氨基二苯醚（4,4'-00八)、 间苯二甲基二胺（MXDA)，以及对苯二甲基二胺（PXDA)。
[0063] 胺（CAL)的非限制性实例值得注意地选自下组，该组由以下各项组成：异佛尔酮 二胺（也称为5-氨基-(1-氨基甲基）_1，3,3_二甲基环己烧）、1，3_环己烧二（甲胺） (1，3-8六厘〇、1，4-环己烷二（甲胺）（1，4-8六厘〇、4,4-二氨基二环己基甲烷（?六0厘)、以及二 (4-氨基-3-甲基环己基）甲烷。
[0064] 芳香族氨基酸组分（ArN)包含至少一种芳香族氨基酸或其衍生物；所述芳香族氨 基酸总体上选自由4-(氨甲基）苯甲酸和4-氨基苯甲酸组成的组。
[0065] 根据所述第一实施例，芳香族聚酰胺可以包含多个不同于如上所述的重复单元 (RPPA)的重复单元，重复单元（RPPA)衍生自在段α-1)[酸组分（AA) ]、（i-2)[胺组分（NN)] 以及（i-3)[氨基酸组分（ArN)]下列出的单体的缩聚；所述附加重复单元（RPA)总体上是衍 生自脂肪族或脂环族氨基酸组分的缩聚的重复单元，该脂肪族或脂环族氨基酸组分值得注 意地包括6-氨基己酸、1-氮杂-2-环壬酮、1-氮杂-2-环十二酮，11-氨基i^一酸、12-氨 基十二酸，4-(氨甲基）苯甲酸、顺-4-(氨基甲基）环己烷甲酸、反式-4-(氨基甲基）环己 烷甲酸、顺式-4-氨基环己烷甲酸以及反式-4-氨基环己烷甲酸。
[0066] 根据一个第二实施例，芳香族聚酰胺包含衍生自以下项的缩聚反应的重复单元 (Rpxa)： (i-1) 一种二羧酸组分[酸组分（AA'）]，其中所述酸组分（AA'）包含至少一种非芳香 族二羧酸或其衍生物[酸（AL'）];以及 (i-2) -种二胺组分[胺组分（剛'）]，包含至少一种芳香族二胺[胺（AR'）]。
[0067] 除了所述至少一种非芳香族二羧酸[酸（AL'）]之外，该酸组分（AA'）可以包含 一种或多于一种芳香族二羧酸[酸（AR'）]。
[0068] 适用于在此第二实施例的芳香族聚酰胺中使用的酸（AL'）、酸（AR'）以及胺（AR'） 与在此处以上对应地描述为酸（AL)、酸（AR)以及胺（AR)的以上的那些相同，并且由此参考 以上所限定的进行描述。
[0069] 所述酸（AL'）优选地选自由以下项组成的组：草酸[H00C-C00H]、丙二酸 [H00C-CH 2-C00H]、己二酸[H00C- (CH2) 4-C00H]、丁二酸[H00C- (CH2) 2-C00H]、戊二酸 [H00C-(CH2)3-C00H]、2,2-二甲基-戊二酸[H00C-C(CH 3)2-(CH2)2-C00H]、2,4,4-三甲 基-己二酸[H00C-CH (CH3) -CH2-C (CH3) 2-CH2-C00H]、庚二酸[H00C- (CH2) 5-C00H]、辛二酸 [hooc- (ch2) 6-cooh]、壬二酸[hooc- (ch2) 7-cooh]、癸二酸[H00C- (ch2) 8-cooh]-一烷二酸 [H00C- (CH2) 9-COOH]、十二烷二酸[H00C- (CH2) 1(I-C00H]、十四烷二酸[H00C- (CH2) n-C00H]、 顺式-和/或反式-环己烷-1，4-二甲酸和/或顺式-和/或反式-环己烷-1，3-二甲酸 (CHDA)。
[0070] 所述酸（AL'）更优选地是己二酸。
[0071] 根据这些优选实施例，基于酸组分（AA'）的所有组分，酸组分（AA'）包含的所述 己二酸的量值为至少35%、优选至少50%摩尔。
[0072] 二胺组分[胺组分（剛'）]包含至少一种芳香族二胺[胺（AR'）]。所述胺（AR'） 值得注意地选自下组，该组由以下各项组成：间苯二胺（MPD)、对苯二胺（pro)、3,4' -二氨 基二苯醚（3,4' -0DA)、4,4' -二氨基二苯醚（4,4' -0DA)、间苯二甲基二胺（MXDA)，以及对 苯二甲基二胺（PXDA)。
[0073] 所述胺（AR'）更优选地是间苯二甲基二胺（MXDA)。
[0074] 根据这些优选实施例，基于胺组分（NN'）的所有组分，胺组分（NN'）包含的所述 间苯二甲基二胺的量值为至少35%、优选至少50%摩尔。
[0075] 除了所述胺（AR'）之外，胺组分（剛'）可以包含一种或多于一种非芳香族二胺，该 非芳香族二胺优选选自由以下各项组成的组：脂肪族亚烷基二胺[胺（AL)]，如以上参考第 一实施例所详述，以及脂环族二胺[胺（CAL)]，所述脂环族二胺优选地选自由以下各项组 成的组：异佛尔酮二胺（也称为5-氨基-(1-氨基甲基）-1，3, 3-三甲基环己烷）、1，3-环 己烷二（甲胺）（1，3-BAMC)、1，4-环己烷二（甲胺）（1，4-BAMC)、4,4-二氨基二环己基甲烷 (PACM)、以及二（4-氨基-3-甲基环己基）甲烷。
[0076] 第二组优选的聚酰胺（A)是主要由通过己二酸与间苯二甲基二胺之间的缩聚反 应所形成的重复单元组成的那些。在本文的其余部分中，出于本发明的目的，此第二组聚酰 胺（A)被命名为PAMXD6聚合物。
[0077] PAMXD6聚合物值得注意地是从美国苏威特种聚合物有限责任公司以IXEFR聚酰 胺可商购的。
[0078] PAMXD6聚合物的分子量不特别受限制。PAMXD6有利地具有的数均分子量（Mn) 是至少2, 500,更优选至少5, 000,更优选至少10, 000并且还更优选至少13, 000。另外， PAMxD. 6有利地具有的数均分子量（Mn)为最多60, 000,更优选最多50, 000并且还更优选 最多 30,000。
[0079] Mn可以根据以下公式进行计算： Mn = 2 X ΙΟ6/ Σ (-C00H端基）+ (-NH2端基），其中（-C00H端基）=微当量的酸端基数 /克产品树脂（用一种碱滴定）并且其中（-NH2端基）=微当量的碱端基数/克产品树脂 (用一种酸滴定）。
[0080] 根据本发明的芳香族聚酰胺的非限制性实例是：己二酸与间苯二甲基二胺的聚合 物，对苯二甲酸与1，9-壬二胺的聚合物，对苯二甲酸与1，10-癸二胺的聚合物，对苯二甲酸 与十二碳二胺的聚合物，1，11-^^一烷二胺与对苯二甲酸的聚合物，对苯二甲酸和间苯二甲 酸与己二胺的共聚物，对苯二甲酸与己二胺和癸二胺的共聚物；对苯二甲酸和间苯二甲酸 与己二胺和癸二胺的共聚物；对苯二甲酸与癸二胺和11-氨基i^一烷酸的共聚物；对苯二 甲酸与己二胺和11-氨基十一烷酸的共聚物；对苯二甲酸与己二胺和二-1，4-氨甲基环己 烷的共聚物；对苯二甲酸与己二胺和二-1，3-氨甲基环己烷的共聚物；己二胺与对苯二甲 酸和2,6-萘二羧酸的共聚物；己二胺与对苯二甲酸和癸二酸的共聚物；己二胺与对苯二甲 酸和1，12-二氨基十二烷酸的共聚物；己二胺与对苯二甲酸、间苯二甲酸和1，4_环己烷二 甲酸的共聚物；癸二胺与对苯二甲酸和4-氨基环己烷甲酸的共聚物；癸二胺与对苯二甲酸 和4-(氨基甲基）环己烷甲酸的共聚物；癸二胺与2,6_萘二羧酸的聚合物；2,6_萘二羧酸 与己二胺和癸二胺的共聚物；2,6-萘二羧酸与己二胺和癸二胺的共聚物；己二胺与11-氨 基i^一烷酸和2,6_萘二羧酸的共聚物；对苯二甲酸与己二胺和2-甲基五亚甲基二胺的共 聚物；对苯二甲酸与癸二胺和2-甲基五亚甲基二胺的共聚物，以及2,6_萘二羧酸与己二胺 和2-甲基五亚甲基二胺的共聚物。
[0081] 根据本发明的一个第二方面，组合物（C)优选地包含至少一种脂肪族聚酰胺聚合 物。
[0082] 出于本发明的目的，表述"脂肪族聚酰胺聚合物"旨在是指仅包含脂肪族重复单元 的聚酰胺并且所述脂肪族重复单元衍生自至少一种酸（AL)，如上所提及，以及至少一种胺 (AL)和/或至少一种脂环族二胺[胺（CAL)]，如上所提及和/或所述脂肪族重复单元衍生 自脂肪族氨基羧酸和/或脂肪族内酰胺。
[0083] 脂肪族基团总体上是简单的未取代的直链亚甲基基团，但是它们可以是取代的或 支链的。
[0084] 脂肪族内酰胺的非限制性实例值得注意地选自由己内酰胺和十二内酰胺组成的 组。
[0085] 在以上列出的酸（AL)中，给予优选的是以下这些：己二酸[H00C-(CH2) 4-C00H]、丁 二酸[H00C- (CH2) 2-C00H]、辛二酸[H00C- (CH2) 6-C00H]、壬二酸[H00C- (CH2) 7-C00H]、癸二酸 [H00C- (CH2) 8-C00H]、^-一 烷二酸[H00C- (CH2) 9-C00H]、十二烷二酸[H00C- (CH2) 1(l-C00H]、 顺式-和/或反式-环己烷-1，4-二甲酸以及顺式-和/或反式-环己烷-1，3-二甲酸 (CHDA)。
[0086] 在以上列出的胺（AL)中，给予优选的是以下这些：1，5-二氨基戊烷、1，6-二氨基 己烧、1，8_二氛基半烧、1，6_二氛基_2, 2,4_二甲基己烧、1，6_二氛基_2,4,4_二甲基己 烷、1，9-二氨基壬烷、1，10-二氨基癸烷、1，9-二氨基-5-甲基壬烷、1，11-二氨基^^一烷和 1，12-二氨基十二烷。
[0087] 在以上列出的胺（CAL)中，给予优选的是以下这些：异佛尔酮二胺、1，4_环己烷二 (甲胺）（1，4-84厘〇、4,4-二氨基二环己基甲烷（?40厘)、以及二（4-氨基-3-甲基环己基） 甲烷。
[0088] 根据本发明的脂肪族聚酰胺的非限制性实例是：癸二胺与1，4-环己烷二甲酸的 聚合物、1，4_环己烷二甲酸与癸二胺和2-甲基五亚甲基二胺的共聚物、己二胺与癸二酸 的聚合物、1，10-二氨基癸烷与癸二酸的聚合物、己内酰胺的聚合物、己二胺与己二酸的聚 合物、11-氨基i^一烷酸的聚合物、月桂内酰胺的聚合物、己二胺与癸二酸的聚合物以及1， 10-二氨基癸烷与癸二酸的聚合物。
[0089] 具体地而言，该脂肪族聚酰胺聚合物可以是一种通过进一步在支点单体（即双官 能化合物（包含羧酸或胺官能团）和/或多官能化合物（呈现出至少3个羧酸或胺官能 团））存在下、上述聚酰胺单体的聚合过程获得的聚酰胺。
[0090] 在一个具体实施例中，该脂肪族聚酰胺包含衍生自以下项的脂肪族重复单元： (i) 至少一种酸（AL)(如上所提及），以及至少一种胺（AL)和/或至少一种脂环族二 胺[胺（CAL)](如上所提及）和/或脂肪族氨基羧酸和/或脂肪族内酰胺； (ii) 一种包含2个官能团XI的双官能化合物和/或包含至少3个官能团XI的多官能 化合物； 官能团XI是能够与酸（AL)、胺（AL)和/或胺（CAL)和/或脂肪族氨基羧酸和/或脂 肪族内酰胺（i)反应并且能够形成一种酰胺键的羧酸官能团或胺官能团。
[0091] 双官能化合物不同于上述酸（AL)、胺（AL)、胺（CAL)以及脂肪族氨基羧酸。
[0092] 相对于聚酰胺的构成单体的摩尔数的总和，在用于制造这样一种脂肪族聚酰胺的 聚合过程中，可以有利地使用〇· Οδηιο?1%至0· δπιο?1%、优选0· 2Π1011%至0· δπιο?1%、更优选 0· 25mol %至0· 4mol %的双官能化合物和/或多官能化合物，特别是0· 25mol %、0· 5mol %、 0· lmol %、0· 15mol %、0· 2mol %、0· 25mol %、0· 3mol %、0· 35mol % 以及 0· 4mol %。
[0093] 这些双官能化合物和/或多官能化合物具有能够与聚酰胺单体反应的胺或羧酸 官能团。双官能化合物可以具有相同的胺或羧酸官能度。胺官能团可以是伯和/或仲胺官 能团。
[0094] 在聚合的开始、期间或结束时，可能使用所有类型的这样的双官能化合物和/或 多官能化合物。
[0095] 作为双官能化合物，特别可以提及的是具有从4至12个碳原子的脂肪族或芳香 族二羧酸，如己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、草酸、丙二酸、丁二酸、癸二酸、壬二酸、辛二 酸、戊二酸、庚二酸、癸二酸或十二烷二酸。
[0096] 作为双官能化合物，还特别可以提及的是具有从4至12个碳原子的脂肪族、任选 地脂环族、或芳香族二胺，如己二胺、丁二胺、5-甲基五亚甲基二胺、间苯二甲基二胺、异佛 尔酮二胺、1，4_二氨基环己烷以及3,3'，5_三甲基六亚甲基二胺。
[0097] 多官能化合物包含至少3个、优选在3与10个之间、更优选3或4个官能团XI ; XI是能够与聚酰胺的构成单体反应并且能够形成一种酰胺键的羧酸官能团或胺官能团。
[0098] 官能团XI优选地是一个羧酸官能团或伯或仲胺官能团，它们的盐。
[0099] 可能适合的多官能化合物的实例特别在US 5 346 984、US 5 959 069、W0 96/35739 以及 EP 672 703 中提及。
[0100] 作为带有羧酸官能团XI的多官能化合物的实例，可以特别提及的是2,2,6,6_四 (β-羧基乙基）环己酮、二氨基丙烷-N，N，N'，N' -四乙酸、3,5,3'，5' -二苯基四羧酸、衍 生自酞菁和萘菁的酸、1，3, 5, 7-萘四羧酸、2,4,6-吡啶三羧酸、3, 5, 3'，5'-二吡啶四羧酸、 3,5,3'，5' -二苯甲酮四羧酸、1，3,6,8-吖啶四羧酸、均苯三酸、1，2,4,5-苯四羧酸以及2， 4,6-三（氨基己酸）-1， 3,5-三嗪〇^1〇。
[0101] 作为带有胺官能团XI的多官能化合物的实例，可以提及的是次氨基三烷基胺，特 别是硝基三乙基胺，二亚烷基三胺，特别是二亚乙基三胺，双六亚甲基三胺，三亚烷基四胺 以及四亚烷基五胺，亚烷基优选地是亚乙基，4-氨基乙基-1，8-辛二胺、三聚氰胺、源于三 羟甲基丙烷或丙三醇与环氧丙烷的反应以及末端羟基基团的氨基化的化合物（来自亨兹 曼公司（Huntsman)的 Jeffamine T? )。
[0102] 当使用来自亨兹曼公司的Jeffamine T403'K (聚氧亚丙基三胺）作为多官能化 合物时，获得了优异的结果。
[0103] 更确切地说，脂肪族聚酰胺聚合物可以是一种通过聚酰胺ΡΑ 6,6的单体（也就是 说，己二酸与己二胺（或其盐如己二胺己二酸盐））的聚合过程，此外，在上述双官能化合物 和/或多官能化合物的存在下获得的ΡΑ 6,6类型的聚酰胺。
[0104] 此ΡΑ 6,6类型的具体聚酰胺以及制造其的方法已经非常详细地在TO 2007/113262、W0 2009/050268以及W0 2011/039183中进行了描述（出于所有目的将这些 专利的全部内容通过引用结合在此），并且以商标TechnylStar?聚酰胺可商购。
[0105] 还可能使用过量的己二酸或过量的己二胺来生产PA-6,6类型的聚酰胺。
[0106] 优选地，端酸基团的比例不同于端胺基团的比例，具体是至少高或低两倍。端胺基 团（TAG)和/或端酸基团（TCG)的量是通过在溶解该聚酰胺之后进行电位法分析确定的。 一种方法，例如，描述于"工业化学分析百科全书（Encyclopedia of Industrial Chemical Analysis) "，1973 年，第 17 卷，第 293 页。
[0107] 根据本发明的一个第三方面，组合物（C)优选地包含至少一种脂肪族聚酰胺聚合 物以及至少一种芳香族聚酰胺聚合物。
[0108] 具体地而言，多于一种包含重复单元（RPXA)的芳香族聚酰胺的混合物、多于一种包 含重复单元（R PPA)的芳香族聚酰胺的混合物、多于一种脂肪族聚酰胺的混合物、以及包含至 少一种脂肪族聚酰胺的混合物结合至少一种包含重复单元（RPXA)的芳香族聚酰胺、和/或 至少一种包含重复单元（RPPA)的芳香族聚酰胺可以有利地用于组合物（C)中。
[0109] 例如，包含至少一种脂肪族聚酰胺聚合物和至少一种芳香族聚酰胺聚合物的以下 混合物是组合物（C)的聚酰胺（A)的良好候选物：芳香族聚酰胺如PA 9T、PA 10T、PMXD6、 PA 6T/6I、PA 6T/10T、以及 PA 10T/10I 与脂肪族聚酰胺如 PA 6、PA 6,6、PA 10，10、PA 11、 PA12、PA 6,12以及PA 6,10的共混物。
[0110] 根据本发明，聚酰胺（A)可以进一步包含一种选自由以下项组成的组的封端剂 [试剂（M)]:仅包含一个反应性羧酸基团的酸[酸（MA)]以及仅包含一个反应性胺基团的 胺[试剂（MN)]。
[0111] 表述'仅包含一个反应性羧酸基团的酸'旨在不仅涵盖单羧酸而且涵盖包含多于 一个羧酸基团的酸或其衍生物，但是其中所述羧酸基团中的仅一个在与组分（NN)的缩聚 反应中具有反应性。
[0112] 然而总体上优选的是所述酸（MA)仅包含一个羧酸基团。
[0113] 因此，酸（MA)优选地选自下组，该组由以下各项组成：乙酸，丙酸，丁酸，戊酸，己 酸，辛酸，月桂酸，硬脂酸，环己烷甲酸，苯甲酸，优选地选自乙酸和苯甲酸。
[0114] 类似地，表述'仅包含一个反应性胺基团的胺'旨在不仅涵盖单胺而且涵盖包含多 于一个胺基团的胺或其衍生物，但是其中所述胺基团中的仅一个在与组分（AA)的缩聚反 应中具有反应性。
[0115] 然而总体上优选的是所述胺（MN)仅包含一个胺基团。
[0116] 当存在时，试剂（M)在聚合物（A)中的总量（按下式计算）：

【权利要求】
1. 一种用于太阳能电池板的由聚合物组合物（C)制成的框架结构，该聚合物组合物 (C)包含至少一种聚酰胺聚合物[聚酰胺（A)]以及至少一种增强填充剂[填充剂（F)]，该 框架结构的特征为具有顶面和底面，所述顶面具有按接收太阳能电池板的尺寸而制造的凹 陷的中央部分。
2. 如权利要求1所述的框架结构，该框架结构是一体的。
3. 根据权利要求1所述的框架结构，其中该聚酰胺（A)包含多个重复单元（RPA)，这些 重复单元衍生自至少一种二羧酸组分或其衍生物以及至少一种二胺组分的缩聚，和/或衍 生自氨基羧酸和/或内酰胺的缩聚。
4. 根据权利要求3所述的框架结构，其中该聚酰胺（A)包含大于35mol%的包含至少 一个芳香族基团的芳香族重复单元。
5. 如权利要求4所述的框架结构，其中该聚酰胺包含衍生自以下项的缩聚反应的重复 单元（RPXA): α-1)二羧酸组分[酸组分（AA'）]，其中所述酸组分（AA'）包含至少一种非芳香族二 羧酸或其衍生物[酸（AL'）];以及 (i-2)二胺组分[胺组分（NN'）]，包含至少一种芳香族二胺[胺（AR'）]。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的框架结构，包含至少一种类型的支撑装置。
7. 如权利要求6所述的框架结构，其中所述支撑装置是支撑肋。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的框架结构，包含至少一种类型的固定装置，这些 固定装置包括但不限于凹陷、孔、螺钉孔以及类似物。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的框架结构，包含用于将多个框架结构（可能包 括太阳能电池板）栓接在一起的装置。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的框架结构，包含至少一个接线盒。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的框架结构，包含用于电缆固定的装置和/或 用于收集表面水和/或雨水的容器。
12. -种用于制造根据权利要求1至11中任一项所述的框架结构的方法，该方法包括 将该框架结构作为整体组件模制。
13. -种用于将太阳能电池板组装进根据权利要求1至11中任一项所述的框架结构的 方法，所述方法包括使该框架结构从其初始形状变形以使得能够将该太阳能电池板引入其 凹陷的中央部分，将所述太阳能电池板引入所述凹陷的中央部分，并且使该框架结构恢复 到其初始形状。
14. 一种太阳能电池板组件，包含根据权利要求1至11中任一项所述的框架结构。
15. -种用于将根据权利要求14所述的太阳能电池板组件固定到载体上的方法。
【文档编号】H02S30/10GK104247254SQ201380021282
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年2月22日 优先权日:2012年2月24日
【发明者】P. 穆尼尔 V., A. 赫里夫纳克 J., P. 德斯奧 G., 布拉塞尤尔 P. 申请人:索尔维特殊聚合物美国有限责任公司