多層膜及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的實施方式提供了一種多層膜、用于光伏電池的背板、其制造方法和光伏模塊。本發(fā)明的實施方式能夠提供一種多層膜，其中通過涂覆形成底漆層和氟聚合物涂層，因此，各層材料之間的相互擴(kuò)散作用允許表層的氟聚合物涂層具有優(yōu)異的耐久性和耐候性，并且同時具有與底漆層和基板的優(yōu)異界面粘合性。此外，所述多層膜的制造方法可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，并可以防止由于熱變形或熱震造成的產(chǎn)品質(zhì)量下降。上述的多層膜可以有效地用作，例如用于各種光伏模塊的背板。
【專利說明】多層膜及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種多層膜、形成該多層膜的方法以及用于光伏電池和光伏模塊的背板。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，由于全球環(huán)境問題和化石燃料的枯竭，人們越來越關(guān)注可再生能源和清潔能源，其中，太陽能作為無污染能源的代表，已引起人們的關(guān)注，因為它可以解決環(huán)境污染問題和化石燃料的枯竭問題。
[0003]應(yīng)用太陽能發(fā)電的原理的光伏電池是一種用于將太陽光轉(zhuǎn)化為電能的裝置。因為光伏電池需要暴露于外部環(huán)境很長一段時間以便于吸收太陽光，所以通過進(jìn)行各種包裝工藝來形成單元類型的光伏電池來保護(hù)電池。該單元被稱為光伏模塊。
[0004]所述的光伏模塊應(yīng)該使用具有優(yōu)異的耐候性和耐久性的背板，以便于當(dāng)光伏電池長時間暴露在外部環(huán)境中時穩(wěn)定地保護(hù)光伏電池。用于光伏電池的背板是與用作光伏密封材料的乙烯基乙酸乙烯酯(EVA)接觸，以便物理上保護(hù)光伏電池，防止水分滲透入電池，并保持電絕緣。所以，光伏模塊可以工作25年或更長時間，卻不會出現(xiàn)輸出特性退化。因此，用于光伏電池的背板應(yīng)具有優(yōu)異的耐UV性和耐候性，以及包括機(jī)械特性劣化少、防濕性和使用過程中電絕緣性能的優(yōu)異的長期可靠性。
[0005]為了滿足上述特性，目前，正在廣泛應(yīng)用的是制備成三層結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，在該三層結(jié)構(gòu)中將聚氟乙烯(PVF)膜層疊到聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜的兩個表面上。然而，傳統(tǒng)技術(shù)制造方法復(fù)雜，并存在用水分水解將PET膜粘合到PVF膜的粘合層的問題，因此，難以保持界面粘合強(qiáng)度以及長期可靠性。
[0006]此外，近年來，已經(jīng)越來越多地使用通過將另一種氟聚合物，如聚偏氟乙烯(PVDF)、三氟氯乙烯(CTFE)或乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)，加工成膜的形式來代替PVF膜而制造的用于光伏電池的背板，但該氟聚合物仍存在粘合強(qiáng)度低的問題。
[0007]由于這些原因，對于用于這樣的光伏電池的背板的需求持續(xù)增加，即該背板具有優(yōu)異的耐久性和耐候性，同時長時間保持粘合強(qiáng)度、由于制造方法簡單而降低生產(chǎn)成本并且提高了生產(chǎn)效率和光伏模塊的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本申請旨在提供一種多層膜、形成該多層膜的方法以及用于光伏電池和光伏模塊的背板。
[0009]本申請的一個方面提供了一種包括基板和氟聚合物涂層的多層膜。該多層膜包括與氟聚合物具有相容性并在基板和氟聚合物之間的底漆層，并且所述氟聚合物涂層顯示出底漆的梯度(gradation)。
[0010]本申請的另一個方面提供了一種形成多層膜的方法，其包括:通過在基板上涂覆與氟聚合物具有相容性的底漆涂覆溶液來形成底漆層；和在底漆層上涂覆不包含增容劑的用于涂覆氟聚合物的組合物。涂覆底漆層和氟聚合物之后，在兩層之間發(fā)生擴(kuò)散，從而提高粘合強(qiáng)度。
[0011]根據(jù)本申請一個示例性實施方式的多層膜可以用作用于各種光伏模塊的背板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，通過參照附圖詳細(xì)描述本申請的示例性實施方式，本申請的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將變得更加明顯，其中:
[0013]圖1和圖2是根據(jù)本申請的示例性實施方式的多層膜的橫截面圖；
[0014]圖3顯示了實施例1和2的多層膜的傅立葉變換衰減全反射紅外光譜圖(ATR FTIRspectra)；
[0015]圖4顯示了氟聚合物單層的ATR FTIR光譜圖；
[0016]圖5顯示了實施例3-5中多層膜的ATR FTIR光譜圖；
[0017]圖6顯示了實施例6-8的多層膜的ATR FTIR光譜圖；
[0018]圖7顯示了實施例6和對比例4的多層膜的ATR FTIR光譜圖之間的對比；
[0019]圖8顯示了實施例7和對比例5的多層膜的ATR FTIR光譜圖之間的對比；
[0020]圖9顯示了實施例8和對比例6的多層膜的ATR FTIR光譜圖之間的對比；
[0021]圖10-12顯示了對比例7-9的多層膜的ATR FTIR光譜圖；
[0022]圖13顯示了實施例7的多層膜的氟聚合物涂層的表層、中間層和內(nèi)層的ATR FTIR光譜圖之間的對比。
[0023]〈附圖標(biāo)記〉
[0024]10、20:多層膜
[0025]11:基板
[0026]12、12a、12b:底漆層
[0027]13、13a、13b:氟聚合物涂層
【具體實施方式】
[0028]在下文中，將詳細(xì)說明本申請的示例性實施方式。然而，本申請并不限于以下公開的實施方式，而是可以以各種形式來實現(xiàn)。描述下述實施方式是為了使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員實施本申請。
[0029]雖然術(shù)語第一、第二等可以用于描述各種部件，但這些部件并不受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用來將一種部件與另一種區(qū)分開來。例如，在不偏離示例性實施方式的范圍的前提下，第一部件可以被命名為第二部件，并且，類似地，第二部件可以被命名為第一部件。術(shù)語“和/或”包括一種或多種相關(guān)所列項目的任意和所有組合。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)一個部件被稱為與另一部件“連接”或“聯(lián)接”時，它可以與另一部件直接連接或聯(lián)接或者可以存在中間部件。與此相反，當(dāng)一個部件被稱為與另一部件“直接連接”或“直接聯(lián)接”時，不存在中間部件。
[0031]本文所用的術(shù)語僅用于描述特定實施方式，而不是意在限制示例實施例的目的。單數(shù)形式“一”，“一個”和“所述”也用來包括其復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確的說明?？梢赃M(jìn)一步理解，在本文中使用術(shù)語“包括”、“包含”、“含有”和/或“包括”時，是指所陳述的特征、整體、步驟、操作、部件、組件和/或它們的組的存在，但不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、部件、組件和/或它們的組的存在或加入。
[0032]參考附圖，將在下面詳細(xì)說明本申請的示例性實施方式。為了幫助理解本申請，在附圖的全部說明中，相同的數(shù)字指代【專利附圖】

【附圖說明】中相同的部件，并且相同的部件的描述將不重復(fù)。
[0033]根據(jù)本申請的一個示例性實施方式的多層膜包括基板和氟聚合物涂覆層，以及與氟聚合物具有相容性的在所述基板和所述氟聚合物涂層之間的底漆層，并且在所述氟聚合物涂層中顯示所述底漆層的梯度。
[0034]所述多層膜依次包括基板、底漆層和氟聚合物涂層。底漆層和氟聚合物涂層均是通過涂覆形成，并且所述氟聚合物涂層直接形成在底漆層上。雖然形成氟聚合物涂層的用于涂覆氟聚合物的組合物不包括相當(dāng)于底漆的增容劑，但擴(kuò)散入氟聚合物涂層(其為所述多層膜的表層)的底漆可以在氟聚合物涂層形成后顯示出來，并且擴(kuò)散入氟聚合物涂層的底漆具有從靠近底漆層的區(qū)域到靠近氟聚合物涂層表面的區(qū)域的梯度。因此，所述多層膜進(jìn)一步提聞其界面的粘合強(qiáng)度。
[0035]本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)一種理想的結(jié)構(gòu)，其中，通過盡可能提高對基板具有優(yōu)異粘合強(qiáng)度的無氟成分的增容劑的比率來提高靠近基板的層的粘合強(qiáng)度，并且通過盡可能多地提高氟的比例來增強(qiáng)除基板之外的暴露于外部環(huán)境的表層的耐候性。根據(jù)先前已知的方法，為了提供這種理想的結(jié)構(gòu)，其制造工藝是復(fù)雜和困難的，這是因為一種多層結(jié)構(gòu)應(yīng)通過形成具有不同氟比例的幾層氟膜并且將所述氟膜彼此粘合來提供。因為這個原因，本發(fā)明人在基板上涂覆了與氟聚合物具有優(yōu)異相容性的底漆層來代替粘合層，然后與常規(guī)技術(shù)不同在其上涂覆氟聚合物，從而簡化了工藝，并為耐候性和粘合強(qiáng)度提供理想的效果。
[0036]換言之，根據(jù)本申請的示例性實施方式的多層膜利用根據(jù)兩層之間的材料的擴(kuò)散的粘合性。在不形成具有不同氟含量的幾種氟膜的情況下，通過在與氟聚合物的單涂層具有優(yōu)異相容性的底漆和下層底漆涂層的氟聚合物之間的交叉擴(kuò)散而形成材料的梯度，其利用了這樣的性能，其中當(dāng)兩個層之間的材料接觸時，由于分子鏈內(nèi)的交叉擴(kuò)散而無需層之間的界面就能將這些層彼此粘合在一起。因此，通過增加靠近基板的底漆涂層中的底漆的比例和增加氟聚合物涂層的表面上的氟的比例就可以形成同時具有優(yōu)異的耐候性和粘合強(qiáng)度的多層膜。
[0037]與向氟聚合物層添加增容劑以改善所述氟聚合物層的粘合強(qiáng)度的傳統(tǒng)方法相比，根據(jù)本申請的示例性實施方式的分別包括底漆涂層和氟聚合物涂層的類似多層膜的結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的耐久性，且可以使用范圍廣泛的材料?？梢杂袟l件地向氟聚合物層添加增容劑，條件是當(dāng)氟聚合物和增容劑對溶劑的溶解度之間存在差異時(即，與單獨使用氟聚合物時相比，增容劑不易溶解在氟聚合物容易溶解在其中的溶劑中，反之亦然)，可以使用增容劑。此外，當(dāng)在所述氟聚合物和增容劑共同溶解于特定的溶劑或助溶劑之后所述氟聚合物和增容劑之間的相容性降低時，由于在氟聚合物涂層溶液中產(chǎn)生的分層而可能難以均勻地形成涂層。需要使用與所述氟聚合物具有高相容性的增容劑，因為即使在氟聚合物涂覆溶液中不產(chǎn)生分層，在涂覆涂層溶液后也會在氟聚合物和增容劑之間產(chǎn)生相分離，從而可能不會實現(xiàn)均勻的涂層外觀，或者透明性降低或者由于增加的霧度而會抵消粘合強(qiáng)度提高的作用。[0038]與此相反，在本申請示例性實施方式中，包括單獨的氟聚合物涂層和單獨的下層底漆層，即使所述氟聚合物和所述底漆在溶劑中的溶解度之間存在差異，或者相容性稍下降，底漆使用的限制也較少，因而與所述增容劑與所述氟聚合物涂層混合時相比，可以使用廣泛范圍的底漆。
[0039]而且，在向所述氟聚合物涂覆溶液添加和混合所述增容劑的方法中，因為需要同時溶解所述氟聚合物和所述增容劑，然后形成涂層，因此所述氟聚合物和增容劑應(yīng)該是溶解在相似的溶劑體系中，且所述增容劑應(yīng)與所述氟聚合物具有高相容性，以形成均勻的涂層。與此相反，在本申請的示例性實施方式中，由于在底漆層上形成氟聚合物涂層，因此單獨制備氟聚合物涂覆溶液和底漆涂敷溶液，并且也單獨形成涂層。因此，氟聚合物涂覆溶液和底漆涂敷溶液的溶解度無需彼此類似，并且對相容性的限制相對較少，因此，可選擇的底漆的范圍變得更寬。
[0040]特別地，當(dāng)通過將由無氟成分構(gòu)成的并對基板具有優(yōu)異粘合強(qiáng)度的增容劑與氟聚合物涂覆溶液混合來形成涂層時，不具備氟聚合物和增容劑的梯度擴(kuò)散效果。因此，存在于所述氟聚合物涂層表面上的增容劑的比例提高，并且難以確保多層膜的耐久性。當(dāng)降低所述增容劑的比例以確保其耐候性時，可能無法保證其足夠的粘合強(qiáng)度?？蛇x擇地，如同本申請的示例性實施方式，當(dāng)在與基板具有優(yōu)異粘合強(qiáng)度的底漆層上形成單獨的氟聚合物涂層時，由于底漆的梯度擴(kuò)散作用而在所述氟聚合物涂層和所述底漆層之間的分界面處提高具有高粘合強(qiáng)度的底漆的比例，并且在更靠近所述氟聚合物涂層的表面(即，更遠(yuǎn)離所述底漆層)處產(chǎn)生其中氟聚合物的比例增加的梯度，從而進(jìn)一步改善耐候性和耐久性，并因此獲得粘合強(qiáng)度和耐候性的特性。
[0041]在所述氟聚合物和底漆之間的梯度擴(kuò)散作用可以通過控制所述氟聚合物涂層的厚度，氟聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點、軟化點、結(jié)晶度和分子量，以及所述氟聚合物涂覆溶液的溶劑來控制。當(dāng)氟聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點、軟化點、結(jié)晶度和分子量較低時，增加所述氟聚合物的流動性，因而可以增強(qiáng)所述擴(kuò)散作用，并且當(dāng)所述氟聚合物涂覆溶液的溶劑對所述底漆具有高溶解度時，也可以增強(qiáng)其所述擴(kuò)散作用。
[0042]此外，當(dāng)控制所述底漆層的厚度，底漆的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點、軟化點、分子量，所述底漆涂覆溶液的溶劑，底漆涂層的固化度及所述底漆涂覆層和所述氟聚合物的相容性時，可以控制所述底漆的梯度擴(kuò)散速率。即，當(dāng)所述底漆層的厚度更大且底漆的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點、軟化點和分子量降低時，可以增強(qiáng)所述擴(kuò)散作用，而且通過部分地固化所述底漆的方法可以控制所述梯度作用或者可以增強(qiáng)所述基板和底漆層之間的粘合強(qiáng)度。
[0043]當(dāng)所述底漆和所述氟聚合物之間的相容性高時，會增強(qiáng)所述擴(kuò)散作用，但是當(dāng)所述底漆和所述氟聚合物之間的相容性變低時，可能會降低所述擴(kuò)散作用。
[0044]此外，在形成所述底漆涂層后，可以通過在氟聚合物的涂覆中的干燥溫度和時間來控制所述擴(kuò)散作用。當(dāng)所述氟聚合物具有較高的干燥溫度或更長的干燥時間時，可以增強(qiáng)所述擴(kuò)散作用，而且尤其是，具有高結(jié)晶度和熔點(Tm)的氟聚合物可以通過干燥條件對擴(kuò)散作用產(chǎn)生較大影響。
[0045]在結(jié)構(gòu)上，為提供梯度擴(kuò)散作用，在涂覆與所述氟聚合物具有優(yōu)異相容性的所述底漆之前，可以在基板上形成單獨的底漆層。例如，可以預(yù)先在基板上形成水性丙烯酸底漆層，或可以使用底漆處理的基板。[0046]在根據(jù)本申請的示例性實施例所述的多層膜中，雖然在氟聚合物涂層中不包括由無氟組分組成的對于所述基板具有優(yōu)異的粘合強(qiáng)度的增容劑，但是通過IR光譜可以觀察到由所述底漆的梯度擴(kuò)散作用而產(chǎn)生的底漆擴(kuò)散進(jìn)入氟聚合物涂層的表面內(nèi)。作為一個例子，根據(jù)衰減的全反射比方法(ATR)的傅立葉變換光譜(FTIR)方法(簡稱為“ATR FTIR”)是通過對比分析通過從材料反射的IR光線檢測的波長與用兩面反射鏡的原始波長而用來研究材料表面的技術(shù)。在此，由于每種材料都具有特定的波長范圍，并且光譜的強(qiáng)度是基于材料的含量而改變，因此可以對材料進(jìn)行定性和定量分析。通過IR光譜觀察到的組分可以分布在距離最外層表面的幾微米的范圍內(nèi)。
[0047]包括在根據(jù)本申請示例性實施方式所述的多層膜中的基板的具體種類沒有特別限定，并且可以使用本領(lǐng)域中已知的各種材料，并且根據(jù)所需的功能、用途等來選擇。
[0048]在本申請的一個實施例中，基板可以是金屬或聚合物片。在此，所述金屬可以是鋁或鐵，且所述聚合物片可以是基于聚酯的片、基于聚酰胺的片或聚酰亞胺的片。在這些片中，通常使用所述基于聚酯的片，但本申請并不限于此。所述基于聚酯的片可以是，但不限于，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)的單片、層疊片或共擠出產(chǎn)品。此外，在需要時可以使用具有增強(qiáng)的抗水解特性的基于聚酯的片。
[0049]基板的厚度可以是約50至500 μ m，或100至300 μ m。通過將基板的厚度控制在上述范圍內(nèi)，所述多層膜可以保持優(yōu)異的電絕緣性、防潮性、機(jī)械性能和可操作性(handleability)。然而，基板的厚度不局限于上述范圍，而是可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行控制。
[0050]基板可以進(jìn)行高頻火花放電處理，例如電暈或等離子體處理；熱處理；火焰處理；用偶聯(lián)劑處理；用錨固劑處理；或者用氣相路易斯酸(如BF3)、硫酸或高溫氫氧化鈉化學(xué)活化處理。
[0051]為了進(jìn)一步提高防潮性，可以將如二氧化硅或氧化鋁的無機(jī)氧化物沉積在基板上。在這種情況下，經(jīng)沉積處理后的層還可以進(jìn)行如上所述的火花放電處理、火焰處理、用偶聯(lián)劑處理、用錨固劑處理或化學(xué)活化處理以進(jìn)一步提高粘合強(qiáng)度。
[0052]根據(jù)本申請示例性實施方式所述的多層膜包括在基板和氟聚合物涂層之間的底漆層。詳細(xì)地，所述氟聚合物涂層可以直接涂覆在底漆層上，且所述底漆層與包含在所述氟聚合物涂層內(nèi)的所述氟聚合物具有相容性，且在所述基板和所述氟聚合物涂層之間具有粘合強(qiáng)度。所述底漆層是通過在基板上涂覆與氟聚合物具有相容性的底漆涂覆溶液而形成的。
[0053]底漆包括與所述氟聚合物具有相容性的主鏈骨架，并在底漆層上形成所述氟聚合物涂層。
[0054]本文中所使用的術(shù)語“B與A具有相容性”意思是B容易與A混合或交叉擴(kuò)散。
[0055]底漆的主鏈骨架沒有特別限制，只要其具有上述特性，其可以是，但不限于，選自下列骨架的至少一種:基于(甲基)丙烯酸的主鏈骨架；基于聚氨酯的主鏈骨架；基于醚砜的主鏈骨架；基于醚亞胺的主鏈骨架；基于酰胺的主鏈骨架；基于聚酯的主鏈骨架；基于脂肪族聚酯的主鏈骨架；基于聚酯聚氨酯的主鏈骨架；基于(甲基)丙烯酰胺的主鏈骨架；基于脲的主鏈骨架；基于聚碳酸酯的主鏈骨架；以及由包括基于(甲基)丙烯酸的單體、基于(甲基)丙烯酰胺的單體或基于乙烯基的單體作為主要組分的單體混合物生成的自由基加成聚合物的主鏈骨架。并且所述主鏈骨架優(yōu)選為選自基于丙烯酸類的主鏈骨架；基于聚酯的主鏈骨架；基于脂肪族聚酯的主鏈骨架；基于(甲基)丙烯酰胺的主鏈骨架；以及由包括基于丙烯酸類的單體或基于(甲基)丙烯酰胺的單體作為主要組分的單體混合物生成的自由基加成聚合物的主鏈骨架的至少一種。
[0056]所述底漆層具有足夠的相容性，從而對于將在下文中描述的氟聚合物涂層中包含的氟聚合物和上文中所述的基板顯示出粘合強(qiáng)度。所述底漆層和所述氟聚合物涂層都是通過涂覆法形成的，因此由于在各自層的分子鏈中發(fā)生的交叉擴(kuò)散而除去它們之間的界面。也就是說，在多層膜的形成過程中，在底漆層和氟聚合物涂層之間的界面處，交叉擴(kuò)散發(fā)生在氟聚合物涂層所包含的氟聚合物與底漆之間。因此，可以預(yù)期在氟聚合物涂層和底漆層組分的分子鏈之間由鏈纏結(jié)和范德華力產(chǎn)生物理性相互作用，并因此提高了粘合強(qiáng)度。結(jié)果是，無需單獨的粘合劑就能夠粘合所述兩層，并且可以解決因常規(guī)界面粘合而產(chǎn)生的耐久性的問題。
[0057]此外，通過偶極-偶極相互作用可進(jìn)一步增強(qiáng)范德華力。因此，在本申請的實施例中，底漆還包括官能團(tuán)，所述官能團(tuán)可以被引入到主鏈內(nèi)部、聚合物的側(cè)鏈或末端。也就是說，底漆包括包含主鏈骨架和官能團(tuán)的聚合物，所述主鏈骨架與氟聚合物具有相容性，所述官能團(tuán)被引入到主鏈骨架的內(nèi)部、側(cè)鏈或末端；底漆包括包含主鏈骨架的聚合物，所述主鏈骨架與氟聚合物具有相容性且與能夠提供官能團(tuán)的化合物交聯(lián)，或者包含與氟聚合物具有相容性的主鏈骨架的聚合物和官能團(tuán)或能夠提供官能團(tuán)的化合物的混合物。
[0058]在本申請的示例性實施方式中，對官能團(tuán)的種類沒有特別限制。例如，所述官能團(tuán)可為由于高偶極矩而通過氟聚合物的C-F2連接經(jīng)由偶極-偶極相互作用能夠增強(qiáng)對氟聚合物涂層的粘合強(qiáng)度的一種官能團(tuán)。因此，通過氟聚合物涂層中所包括的氟聚合物的C-F2連接的偶極子和底漆的官能團(tuán)的偶極子之間的相互作用，可以進(jìn)一步增強(qiáng)范德華力。也就是說，當(dāng)該氟聚合物涂層和底漆層通過彼此優(yōu)異的相容性和偶極-偶極相互作用而交叉擴(kuò)散時，可以預(yù)期的是進(jìn)一步增強(qiáng)物理或化學(xué)相互作用，并因此增強(qiáng)粘合強(qiáng)度。
[0059]此外，在為表面層的氟聚合物層中包括的氟聚合物、填料或分散劑中包含的官能化基團(tuán)與底漆層的官能團(tuán)之間形成的如氫鍵、離子鍵或共價鍵的化學(xué)或物理相互作用可以進(jìn)一步提聞?wù)澈蠌?qiáng)度。
[0060]所述官能團(tuán)可以是，但不限于，選自羧基、磺酸基、氮丙啶基、酸酐基、胺基、異氰酸酯基、三聚氰酰胺基、環(huán)氧基、羥基、酯官能團(tuán)、氨基甲酸酯官能團(tuán)、酰胺基、脲基、酰亞胺基、磷酸酯基(phosphate group)、磷酸基、卩惡唑啉基、氰基、氰酸酯基和亞胺基的至少一種，并且優(yōu)選的是，選自羧基、磺酸基、酸酐基、胺基、環(huán)氧基、羥基和噁唑啉基和氰基的至少一種。
[0061]在本申請的示例性實施方式中，并不限定能夠向主鏈骨架引入或提供所述官能團(tuán)的材料的種類，可以將現(xiàn)有技術(shù)中公知的化合物用于引入相應(yīng)的官能團(tuán)。所述化合物可以是(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、縮水甘油基烷基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基異氰酸酯、(甲基)丙烯酸羥烷基酯、馬來酸酐、對甲苯磺酸、磷酸、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈或(甲基)丙烯酸烷基氨基烷基酯。通過將化合物與聚合物的主鏈聚合的方法，或在用于加成反應(yīng)的合適條件下將化合物接枝到聚合物的側(cè)鏈或主鏈末端的方法，或者使用化合物交聯(lián)聚合物的方法，可以引入官能團(tuán)，在某些情況下，獨立于聚合物的化合物可以與所述底漆層中的聚合物混合。能夠?qū)⑺韫倌軋F(tuán)引入聚合物的各種方法是本領(lǐng)域已知的，并且所有方法都可以應(yīng)用于本申請的示例性實施方式。
[0062]根據(jù)本申請另一個示例性實施方式，底漆層可以進(jìn)一步包含固化劑。通過包含固化劑，可以控制底漆的擴(kuò)散作用，還可以提高底漆層的粘合強(qiáng)度。
[0063]對于可用在本申請的示例性實施方式中的固化劑沒有特別限制，但所述固化劑可以包含能夠與PET基膜的表面上的羥基或羧基形成化學(xué)鍵的官能團(tuán)，或包含能夠固化所述底漆的官能團(tuán)。所述固化劑可以是選自三聚氰胺化合物、噁唑啉化合物、包含含氮丙啶基的化合物、異氰酸酯化合物、胺化合物和酰胺化合物的至少一種。
[0064]在本申請的示例性實施方式中，底漆層的厚度可以是約10至5，000nm、50至2，OOOnm、或150至2，OOOnm，但厚度可以根據(jù)所需的粘合特性和表層的氟聚合物的種類進(jìn)行適當(dāng)變化。
[0065]根據(jù)本申請示例性實施方式所述的多層膜包括在底漆層上形成的氟聚合物涂層。詳細(xì)地是，通過在底漆層上涂覆涂覆溶液的方法來形成包含氟聚合物的氟聚合物涂層，而不是使用粘合劑層壓通過流延法或擠出法在基板或底漆層上制備的片的方法，所述涂覆溶液通過將氟聚合物溶解在例如具有低沸點的溶劑中來制備。
[0066]在本申請示例性的實施方式中，所述氟聚合物涂層包括包含非晶性區(qū)域且結(jié)晶度小于60%的氟聚合物。由于包含氟聚合物的層是通過涂覆形成的，因此有效進(jìn)行與底漆層的交叉擴(kuò)散，從而可以使增強(qiáng)粘合強(qiáng)度的作用最大化。此外，當(dāng)形成氟聚合物時，具有低沸點的溶劑可以用于氟聚合物涂層的形成中，因此可以在低溫下進(jìn)行干燥步驟，從而提高產(chǎn)品的生廣效率，并確保優(yōu)良的品質(zhì)。
[0067]在本申請的示例性實施方式中，具有非晶性區(qū)域的氟聚合物可具有小于55%、50%以下，或10至50%的結(jié)晶度。本文所用的術(shù)語“結(jié)晶度”是指包含在全部樹脂中的晶性區(qū)域的百分比(基于重量)，并且可以通過如差示掃描量熱法的已知方法來測定。例如，根據(jù)差示掃描量熱法測量氟聚合物的結(jié)晶度可以如下操作進(jìn)行:升溫速率設(shè)定為10°C /分鐘，在二次升溫操作中測量熔化熱(AHf),然后可以基于結(jié)晶度為100%的聚偏氟乙烯的熔化熱(AHf=105J/g)估算每種聚合物的結(jié)晶度。
[0068]具有上述結(jié)晶度的氟聚合物可通過在氟聚合物的制備中共聚合合適的共聚單體以分解氟聚合物的元素的規(guī)則排列，或聚合分枝聚合物形式的聚合物來制備。此外，該氟聚合物涂層的結(jié)晶度可通過混合至少兩種氟聚合物來實現(xiàn)。
[0069]具有非晶性區(qū)域的氟聚合物的具體種類沒有特別的限定，并且所述氟聚合物可以是單聚物、共聚物或它們的混合物，其包括選自聚合形式的偏二氟乙烯(VDF)、氟乙烯(VF)、四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、三氟乙烯、六氟異丁烯、全氟丁基乙烯、全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)、全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)、全氟(己基乙烯基醚)(PHVE)、全氟-2，2-二甲基-1，3 -間二氧雜環(huán)戊烯(PDD)和全氟-2-亞甲基-4-甲基-1，3- 二氧戊環(huán)(PMD)的至少一種單體。
[0070]在本申請的示例性實施方式中，所述氟聚合物可以是包含聚合形式的氟乙烯的單聚物或共聚物；包含聚合形式的偏二氟乙烯的單聚物或共聚物；或包含至少兩種上述物質(zhì)的混合物。
[0071]對于包含在所述共聚物中的聚合形式的共聚單體的種類沒有特別的限定，并且所述共聚單體可以是，但不限于，六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、四氟乙烯(TFE)、三氟乙烯、六氟異丁烯、全氟丁基乙烯、全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(己基乙烯基醚)(PHVE)、全氟-2，2-二甲基-1,3-間二氧雜環(huán)戊烯(I3DD)和全氟-2-亞甲基-4-甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烷(PMD)的一種或至少兩種，優(yōu)選的是六氟丙烯(HFP)和三氟氯乙烯(CTFE)的至少一種。
[0072]例如，所述氟聚合物可以是聚偏二氟乙烯(PVDF)，其包括選自聚合形式的六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、四氟乙烯(TFE)、三氟乙烯、六氟異丁烯、全氟丁基乙烯、全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(己基乙烯基醚)(PHVE)、全氟-2，2- 二甲基-1，3 -間二氧雜環(huán)戊烯O3DD)和全氟-2-亞甲基-4-甲基-1，3-二氧戊環(huán)(PMD)的至少一種共聚單體。
[0073]基于共聚物的總重量，共聚單體在共聚物中的含量可以是約0.5至50重量％、I至40重量％、7至40重量％、10至30重量％或10至20重量％。共聚單體在這個含量范圍內(nèi)，可以確保多層膜的耐久性和耐候性，而且可產(chǎn)生有效的交叉擴(kuò)散和低溫干燥。
[0074]在本申請的示例性實施方式中，所述氟聚合物可具有50，000至1，000，000的重均分子量。重均分子量是通過凝膠滲透色譜法(GPC)測定的標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯的換算值。在本申請的示例性實施方式中，由于如上所述控制樹脂的重均分子量，因此可以保證良好的溶解性和其他物理特性。
[0075]所述氟聚合物可具有80_175°C或120_165°C的熔點。在本申請的示例性實施方式中，當(dāng)樹脂的熔點控制在80°C以上時，可以防止在多層膜的使用中出現(xiàn)變形，而當(dāng)樹脂的熔點控制在175°C以下時，可以控制對于溶劑的溶解性，并且可以提高涂層表面的光澤度。
[0076]根據(jù)本申請的示例性實施方式所述的氟聚合物涂層在需要時可進(jìn)一步包括非晶性樹脂以及如上所述的氟聚合物。類似地，當(dāng)使用與非晶性樹脂的共混物時，可以進(jìn)一步使與上述底漆層的相互作用和包括對低沸點溶劑的溶解性在內(nèi)的可加工性最大化。本文所用的術(shù)語“非晶性樹脂”包括其中樹脂的全部結(jié)構(gòu)具有非晶性的樹脂，以及其中部分樹脂具有結(jié)晶區(qū)域但只要非晶性區(qū)域比結(jié)晶區(qū)域更占優(yōu)勢的樹脂。
[0077]在本申請的示例性實施方式中所使用的非晶性樹脂的種類，沒有特別的限定，并且所述非晶性樹脂可以是，但不限于，基于丙烯酸類的樹脂、聚碳酸酯、聚氯乙烯、苯乙烯_(甲基)丙烯腈共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、環(huán)烯烴聚合物、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜和聚芳酯的一種或至少兩種的混合物，優(yōu)選的是非活性的基于丙烯酸類的樹脂。
[0078]所述基于丙烯酸類的樹脂可以是單聚物或共聚物，所述單聚物或共聚物包括聚合形式的(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸異冰片酯的一種或至少兩種。此外，在某些情況下，為了控制玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和分子量分布，可以使用包含一種或至少兩種上述單體的基于丙烯酸類的樹脂；和如聚合形式的環(huán)己基馬來酰亞胺、甲基苯乙烯或(甲基)丙烯腈的至少一種共聚單體。
[0079]當(dāng)以包含至少兩種聚合形式的單體的共聚物的形式制備非晶性樹脂時，可以根據(jù)所需的非晶性來控制共聚單體的種類和含量，而沒有特殊限制。
[0080]在本申請的示例性實施方式中，當(dāng)氟聚合物涂層包括非晶性樹脂時，氟聚合物涂層可以包括50重量份以上的基于氟的樹脂和50重量份以下的非晶性樹脂?？蛇x擇地，氟聚合物涂層可以包括70至97重量份的基于氟的樹脂和3至30重量份的非晶性樹脂。當(dāng)如上文所述控制樹脂的重量比時，構(gòu)成氟聚合物涂層的組分可具有合適的結(jié)晶度，可以有效進(jìn)行與底漆層的交叉擴(kuò)散，并且多層膜可具有如耐久性和耐候性的優(yōu)異物理性能。
[0081 ] 除非特別限定，否則，在此使用的單位“重量份”是指各組分之間的重量比。
[0082]除了上述組分，所述氟聚合物涂層還可以包括顏料或填料以控制氟聚合物涂層的顏色或不透明度或用于其他目的。在此，可以使用的顏料或填料可以是金屬氧化物，如二氧化鈦(TiO2)、二氧化硅或氧化鋁，黑色顏料如碳酸鈣、硫酸鋇或碳黑，或呈現(xiàn)出不同顏色的顏料組分，但本申請并不受限于此。除了控制氟聚合物涂層的顏色或不透明度的特定作用夕卜，由于在各組分中包括的特定官能團(tuán)，上述顏料或填料也可以用于進(jìn)一步改善在氟聚合物涂層和底漆層的交叉擴(kuò)散中的界面粘合強(qiáng)度。基于所述氟聚合物涂層的固體含量，顏料的含量可以是60重量％以下，但本申請并不限于此。
[0083]所述氟聚合物涂層可以進(jìn)一步包括常規(guī)的組分，例如UV穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、分散劑或阻擋顆粒(barrier particle)。
[0084]在本申請的示例性實施方式中，包括這種組分的氟聚合物涂層可具有大約3至50 μ m或10至30 μ m的厚度，但可以根據(jù)目的改變厚度。
[0085]圖1和圖2顯示本申請的示例性實施方式的多層膜。如圖1所示，多層膜10可以包括基板11、在基板的表面上形成的底漆層12和形成在所述底漆層12上的氟聚合物涂層13，或如圖2所示，多層膜20可以包括分別在基板11的兩個表面上形成的底漆層12a和12b，以及分別在底漆層12a和12b上形成的氟聚合物涂層13a和13b。
[0086]根據(jù)本申請的示例性實施方式所述的多層膜可在底漆層和基板之間進(jìn)一步包括單獨的底漆層以提高粘合強(qiáng)度?？梢栽谥圃旎み^程中的延伸操作之前，或通過無特殊限定的延伸操作過程中的并行法(in-line method)，來進(jìn)行形成另外的底漆層的方法；考慮到工藝和環(huán)境，也可以使用在應(yīng)用之前可溶于水的水性底漆。而上述方法一般是由基膜制造商來進(jìn)行，通常是在200°C以上的高溫下進(jìn)行底漆的固化。因此，在使用有機(jī)溶劑時，上述方法就火災(zāi)風(fēng)險和對環(huán)境友好性而言可能是不適當(dāng)?shù)摹?br> [0087]此外，根據(jù)本申請的示例性實施方式所述的多層膜在需要時還可以包括本領(lǐng)域已知的各種功能層。所述功能層可以是粘合劑層或絕緣層。例如，如上所述，底漆層和氟聚合物涂層形成在基板的一個表面上，而在所述基板的另一側(cè)上，可以依次形成粘合層和絕緣層。粘合層或絕緣層可通過本領(lǐng)域中已知的各種方法來形成。例如，絕緣層可以是乙烯基醋酸乙烯酯(EVA)層或線性低密度聚乙烯(LDPE)層。EVA層或線性LDPE層用作絕緣層，并且也可以用來提高對密封材料的粘合強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本，并保持優(yōu)異的再加工性。
[0088]本申請的另一示例性實施方式旨在提供一種形成多層膜的方法，所述多層膜在涂覆底漆層和氟聚合物之后由于兩層之間的交叉擴(kuò)散作用而具有增強(qiáng)的粘合強(qiáng)度。所述方法包括:通過在基板上涂覆與氟聚合物具有相容性的底漆涂敷溶液而形成底漆層，和在所述底漆層上涂覆不包括增容劑的用于涂覆氟聚合物的組合物。
[0089]形成根據(jù)本申請示例性實施方式所述的多層膜的方法，其特征在于，通過涂覆形成所有的底漆層和氟聚合物層。在此，涂覆方法沒有特別的限制，并且可以采用包括移印、凹版涂覆、輥涂和刀緣涂覆的能夠形成涂層的任何一種方法。
[0090]例如，底漆層可以通過在基板上涂覆與氟聚合物具有相容性的底漆涂敷溶液，然后在預(yù)定條件下干燥該涂覆的溶液而形成。
[0091]底漆可以是具有如上所述的主鏈骨架的聚合物、具有引入到主鏈骨架中的官能團(tuán)的聚合物或者含有主鏈骨架的聚合物與具有官能團(tuán)的化合物的混合物，而且，所述涂覆溶液可以通過將聚合物溶解或分散在合適的有機(jī)或水性溶劑中來制備。所述有機(jī)溶劑可以是選自甲基乙基酮、乙醇、異丙醇、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和環(huán)己醇的一種或至少兩種的混合物，所述水性溶劑可以是水。
[0092]需要時可以在在涂覆溶液中包括各種添加劑。例如，如上所述，底漆涂覆溶液可包括固化劑。由于固化劑，可以控制擴(kuò)散底漆的作用，并且可以增強(qiáng)底漆層的粘合強(qiáng)度。
[0093]能夠用在制造方法中的基板的特定種類如上文所述，而且所述基板可進(jìn)一步進(jìn)行合適的沉積處理，等離子體處理，電暈處理，用底漆、錨固劑或偶聯(lián)劑處理，或熱處理。
[0094]在本申請的示例性實施方式中，通過上述方法形成底漆層，以及通過涂覆形成氟聚合物涂層。形成氟聚合物涂層的涂覆溶液可以通過將形成上述氟聚合物涂層的各種組分溶解或分散在具有相對低沸點(特別是200°C以下)的溶劑中來制備。溶劑的沸點的下限值沒有特別的限制。當(dāng)氟聚合物具有非晶性區(qū)或或與非晶性樹脂混合時，其可以有效地溶解在具有相對低沸點的溶劑中。因此，在本申請的示例性實施方式中，由于在多層膜的形成過程中不需要高溫干燥步驟，因此能夠降低生產(chǎn)成本，能夠防止在高溫干燥過程中可能出現(xiàn)的基板的熱變形或熱震，并能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0095]上述溶劑可以是，但不限于，丙酮、甲基乙基酮(MEK)、二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基乙酰胺(BMAC)的一種或至少兩種的混合物
[0096]此外，用于涂覆所述含氟聚合物的組合物可以是水性分散體涂覆組合物。例如，可以涂覆包括分散在水中的含氟聚合物的水性分散體，而且在這種情況下，所述水性分散體可以包含分散劑。
[0097]在本申請的示例性實施方式中，用于形成氟聚合物涂層的涂覆溶液可進(jìn)一步包含如顏料、填料、UV穩(wěn)定劑、分散劑或熱穩(wěn)劑(thermal agent)的各種添加劑以及氟聚合物。每一種添加劑都可以與氟聚合物等溶解在溶劑中，或在以獨立于上述組分的漆漿形式制備后與含有氟聚合物的溶劑混合。
[0098]在本申請的示例性實施方式中，對于制備所述涂覆溶液的方法或所述涂覆溶液中所含的各組分比例，沒有特別限定，并且可以使用本領(lǐng)域中已知的各種方法。
[0099]在本申請的示例性實施方式中，并不特別限定使用氟聚合物涂覆溶液的涂覆方法，并且可以根據(jù)用于形成上述底漆層的涂覆方法來進(jìn)行所述涂覆方法。尤其是，在涂敷操作中，用于涂敷溶液的溶劑導(dǎo)致底漆層的表面溶脹，并因此能刺激在所述底漆層與所述氟聚合物涂層之間的交叉擴(kuò)散。
[0100]在本申請的示例性實施方式中，各層的涂覆步驟之后，還可以進(jìn)行干燥涂層的操作。用于干燥操作的條件沒有特別的限定，并且干燥操作可以在200°C以下或大約100至180°C下進(jìn)行約30秒至30分鐘或I至10分鐘。當(dāng)如上文所述控制干燥條件時，可以防止生產(chǎn)成本的增加，并可以防止因熱變形或熱震造成產(chǎn)品質(zhì)量下降。另外，根據(jù)干燥條件，可以控制底漆向所述氟聚合物涂層的擴(kuò)散程度。例如，隨著所述氟聚合物的干燥溫度變得更高，或其干燥時間更長，可以增強(qiáng)擴(kuò)散作用。此外，當(dāng)所述氟聚合物具有高結(jié)晶度和高熔點(Tffl)時，根據(jù)干燥條件的擴(kuò)散作用的影響可能會更大。[0101]同樣地，為了提供一種不使用單獨的粘合劑或粘合層而具有優(yōu)異的粘合強(qiáng)度的多層膜，可以控制底漆層或氟聚合物涂層的厚度，而且隨著底漆層變得更厚，氟聚合物涂層變得更薄，底漆的擴(kuò)散作用變得更大。另外，擴(kuò)散程度可以通過控制底漆和氟聚合物本身的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點、軟化點和分子量來控制。而且，當(dāng)氟聚合物的結(jié)晶度更低時會產(chǎn)生擴(kuò)散，并且可以根據(jù)用于各層涂覆溶液的溶劑的溶混性來控制擴(kuò)散程度。
[0102]本申請的又一個示例性實施方式旨在提供一種用于光伏電池的包括多層膜的背板，和包括用于所述光伏電池的背板的光伏模塊。光伏模塊的結(jié)構(gòu)沒有特別限制，只要其包括作為背板的多層膜。光伏模塊可具有本領(lǐng)域已知的各種結(jié)構(gòu)。
[0103]通常,光伏模塊可以包括透明上發(fā)射基板(top-emission substrate)、背板、以及被上發(fā)射基板與背板之間的密封材料密封的光伏電池或者串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)置的光伏電池陣列。
[0104]在此，構(gòu)成光伏電池或光伏電池陣列的活性層的代表性例子可以是晶體硅或非晶性硅的薄片，或者例如CIGS或CTS的化合物半導(dǎo)體。
[0105]根據(jù)本申請示例性實施方式所述的多層膜可以包括具有上述活性層的模塊，因而可應(yīng)用于本領(lǐng)域中已知的各種光伏模塊，而不受限制。在這種情況下，構(gòu)成模塊的方法或其他材料的種類沒有特殊限制。
[0106]參考根據(jù)本申請的實施例和不根據(jù)本申請的對比例將進(jìn)一步詳細(xì)說明本申請。然而，本申請的范圍并不限于以下實施例。
[0107]在實施例和對比例中，采用下述方法測定片材的物理性質(zhì):
[0108]1、180度剝離強(qiáng)度
[0109]根據(jù)ASTM D1897，通過將樣品切割成IOmm寬的樣品并以4.2mm/sec的速度和180度的剝離角度剝離樣品來測定剝離強(qiáng)度。
[0110]2、交叉網(wǎng)格粘合強(qiáng)度(cross—hatch adhesive strength)
[0111]根據(jù)用于劃格實驗的標(biāo)準(zhǔn)，即，ASTM D3002/D3359的說明，進(jìn)行劃格實驗。具體而言，用刀將樣品在水平和垂直方向上以Imm的間隔切割11行，從而分別形成長度和寬度為ImmX Imm的100個正方形的網(wǎng)格。然后，將由Nichiban制造的CT-24膠帶粘附在形成網(wǎng)格的表面上，然后撕下，按照如下標(biāo)準(zhǔn)測定并評價沿膠帶撕下的表面的狀態(tài)。
[0112]<用于評價交叉網(wǎng)格粘合強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)>
[0113]5B:無撕下的區(qū)域
[0114]4B:基于總表面積，撕下區(qū)域的面積不超過5%
[0115]3B:基于總表面積，撕下區(qū)域的面積為5%至15%
[0116]2B:基于總表面積，撕下區(qū)域的面積為15%至35%
[0117]IB:基于總表面積，撕下區(qū)域的面積為35%至65%
[0118]OB:幾乎所有區(qū)域從表面撕下
[0119]3、壓力鍋試驗(PCT)
[0120]將在實施例和對比例(其中，基板的兩個表面上用氟聚合物涂覆)中形成的各多層膜置于條件保持在2atm、121°C和100% R.H.的烘箱內(nèi)25、50或75小時，然后觀察粘合強(qiáng)度的變化。
[0121]4、衰減全反射傅立葉變換紅外光譜法(ATR FTIR Spectrum)[0122]通過ATR FTIR光譜法測定底漆向氟聚合物涂層內(nèi)的擴(kuò)散程度。ATR方法用來研究材料的表面，并使用IR分光光度計在樣品的氟聚合物涂層的表面上進(jìn)行。
[0123]實施例1
[0124]底漆的制備
[0125]在氮氣氣氛下，將400g甲苯放入IL的反應(yīng)器中，溫度保持在100°C，并在三頸反應(yīng)器中制備16g苯乙烯、76g甲基丙烯酸甲酯(MMA)、24g丙烯酸丁酯(BA)和84g甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)的單體。通過在一側(cè)將IOg的基于偶氮的引發(fā)劑V-65溶解在在30g甲苯中來制備引發(fā)劑溶液。用2小時緩慢滴入引發(fā)劑溶液，并且在開始滴加引發(fā)劑3分鐘后，開始緩慢滴加單體總計2小時30分鐘?；诘渭右l(fā)劑的時間，5小時后，終止反應(yīng)，從而得到底漆，即丙烯酸類共聚物。
[0126]底漆涂覆溶液的制備
[0127]將制備的底漆和噁唑啉固化劑(Nippon Shokubai C0.，Ltd, WS-500，固體含量:40% )以10:1的比例進(jìn)行混合，將混合物稀釋于具有重量比為1:1的甲基乙基酮和乙醇的混合溶劑中以具有5%的底漆固體含量，從而制備底漆涂敷溶液。
[0128]用于氟聚合物涂層的涂覆溶液的制備
[0129]將70g的偏二氟乙烯(VDF)與三氟氯乙烯(CTFE)的共聚物(P (VDF-CTFE))(其具有25%的結(jié)晶度和165°C的熔點)和30g的VDF與六氟丙烯(HFP)的共聚物(P (VDF-HFP))(其具有24%的結(jié)晶度和130°C的熔點)溶解在400g的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，從而制備第一涂覆溶液。
[0130]此外，獨立于上述溶液，將0.6g顏料分散劑，BYKl 11 (BYK)和60g 二氧化鈦(TiPureTS6200，Dupont)加到20g的DMF中，然后添加50g直徑為0.3mm的氧化鋯珠。將所得混合物以1，OOOrpm的速度攪拌I小時，并將珠子完全除去，從而制備漆衆(zhòng)。
[0131]將80.6g所制備的漆漿添加到之前制備的第一涂覆溶液中并攪拌，由此制備氟聚合物涂覆溶液。
[0132]底漆層的形成
[0133]將上述制備的底漆涂敷溶液涂覆在聚(對苯二甲酸乙二酯)膜(PET，厚度:250 μ m，Skyrol SG00L, SKC)上。使用厚度間隔為6.86 μ m的Mayer刮棒進(jìn)行涂覆。涂覆后，將涂覆膜在烘箱中在約120°C下干燥約I分鐘，并由此形成厚度為0.3μπι的底漆層。
[0134]氟聚合物涂層的形成
[0135]使用涂布器在底漆涂層上涂覆上述制備的氟聚合物涂覆溶液，并通過控制間隔以具有約20 μ m的干燥厚度，并且經(jīng)涂覆基板在180°C下的烘箱中干燥約2分鐘，由此形成氟聚合物涂層。之后，在與具有經(jīng)涂覆基板的表面相對的氟聚合物涂層的表面上以相同的方式進(jìn)行涂覆，從而，通過底漆層的方式，在PET片的兩個表面上形成具有氟聚合物涂層的多層膜。
[0136]實施例2
[0137]除了將氟聚合物涂層的厚度控制到ΙΟμπι之外，采用實施例1中所述的方法形成
多層膜。
[0138]實施例3
[0139]除了將底漆和噁唑啉固化劑(Nippon Shokubai C0.，Ltd, WS-500，固體含量:40%)的混合比例變?yōu)?:2.5的比例，且在底漆涂覆溶液的制備中底漆的固體含量為5%之外，采用如實施例1中所述的方法形成多層膜。
[0140]實施例4
[0141]除了在底漆涂覆溶液的制備中底漆的固體含量為20%，以及底漆層的厚度為
1.4μπι之外，采用如實施例3中所述的方法形成多層膜。
[0142]實施例5
[0143]除了在底漆涂覆溶液的制備中底漆的固體含量為40%，以及底漆層的厚度為
2.7 μ m之外，采用如實施例3中所述的方法形成多層膜。
[0144]對比例I
[0145]除了在基板上形成氟聚合物涂層而不形成底漆層，并且將實施例1中使用的底漆和噁唑啉固化劑作為增容劑添加到氟聚合物涂覆溶液中之外，采用如實施例1中所述的方法形成多層膜。根據(jù)表1所示的底漆層厚度，換算增容劑的量從而計算向氟聚合物涂覆溶液中添加的增容劑的比例，而且使用這樣的量的增容劑以使底漆層的厚度為0.3μπι。
[0146][表 I]
[0147]
【權(quán)利要求】
1.一種多層膜,包括: 基板；和 氟聚合物涂層；和 底漆層，其與氟聚合物具有相容性并在所述基板和所述氟聚合物涂層之間， 其中所述氟聚合物涂層顯示底漆的梯度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述氟聚合物涂層是通過在所述底漆層上涂覆不包括增容劑的用于涂覆所述氟聚合物的組合物而形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述底漆包括與所述氟聚合物具有相容性的主鏈骨架。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膜，其中所述主鏈骨架為選自以下骨架的至少一種:基于(甲基)丙烯酸類的主鏈骨架；基于聚氨酯的主鏈骨架；基于醚砜的主鏈骨架；基于醚亞胺的主鏈骨架；基于酰胺的主鏈骨架；基于聚酯的主鏈骨架；基于脂肪族聚酯的主鏈骨架；基于聚酯聚氨酯的主鏈骨架；基于(甲基)丙烯酰胺的主鏈骨架；基于脲的主鏈骨架；基于聚碳酸酯的主鏈骨架；以及由基于(甲基)丙烯酸類的單體、基于(甲基)丙烯酰胺的單體或基于乙烯基的單體作為主要組分的單體混合物生成的自由基加成聚合物的主鏈骨架。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膜，其中所述底漆進(jìn)一步包含官能團(tuán)，所述官能團(tuán)為選擇以下基團(tuán)的至少一種:羧基、磺酸基、氮丙啶基、酸酐基、胺基、異氰酸酯基、三聚氰酰胺基、環(huán)氧基、羥基、酯官能團(tuán)、氨基甲酸酯官能團(tuán)、酰胺基、脲基、酰亞胺基、磷酸酯基、磷酸基、噁唑啉基、氰基、氰酸酯基和亞胺基。
6.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的膜，其中所述底漆層還包括固化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述底漆層的厚度為10-5，OOOnm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述氟聚合物涂層具有非晶性區(qū)域并且包括結(jié)晶度小于60%的氟聚合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述氟聚合物包括單聚物、共聚物或它們的混合物，所述氟聚合物包括選自聚合形式的偏二氟乙烯(VDF)、氟乙烯(VF)、四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、三氟乙烯、六氟異丁烯、全氟丁基乙烯、全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)、全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)、全氟己基乙烯醚(PHVE)、全氟-2，2-二甲基-1，3-間二氧雜環(huán)戊烯(TOD)和全氟_2_亞甲基-4-甲基-1,3-二氧戊環(huán)(PMD)的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述氟聚合物是包含聚合形式的氟乙烯的單聚物或共聚物，或者是包含聚合形式的偏二氟乙烯的單聚物或共聚物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述氟聚合物為包含選自聚合形式的六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、四氟乙烯(TFE)、三氟乙烯、六氟異丁烯、全氟丁基乙烯、全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(己基乙烯基醚)(PHVE)、全氟-2，2- 二甲基-1，3 -間二氧雜環(huán)戊烯O3DD)和全氟-2-亞甲基-4-甲基-1，3-二氧戊環(huán)(PMD)的至少一種共聚單體的聚偏二氟乙烯(PVDF)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述氟聚合物具有50，000至1，000，000的重均分子量。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述氟聚合物的熔點為80至175°C。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的膜，其中所述共聚單體在總共聚物中的含量為0.5至50重量％。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述氟聚合物涂層進(jìn)一步包括選自顏料、填料、UV穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、分散劑和阻擋顆粒的至少一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述氟聚合物涂層的厚度為3至50μ m。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述基板包含鋁、鐵，或者包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)的單片、層疊片或共擠出產(chǎn)品。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中在所述基板的至少一個表面上進(jìn)行選自用等離子體、電暈、底漆、錨固劑和偶聯(lián)劑的處理以及熱處理中的至少一種表面處理。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜，其中所述基板的厚度為50至500μ m。
20.形成根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的多層膜的方法，由于在涂覆所述底漆層和所述氟聚合物之后，所述多層膜在底漆層和氟聚合物之間的擴(kuò)散而具有增強(qiáng)的粘合強(qiáng)度，所述方法包括: 通過在基板上涂敷與氟聚合物具有相容性的底漆涂覆溶液來形成底漆層；和 在所述底漆層上涂覆不包含增容劑的用于涂覆氟聚合物的組合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中用于涂覆氟聚合物的組合物具有非晶性區(qū)域，而且包括結(jié)晶度小于60%的氟聚合物和沸點在200°C以下的溶劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述沸點在200°C以下的溶劑包括選自丙酮、甲基乙基酮、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺的至少一種。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述底漆包括與氟聚合物具有相容性的主鏈骨架和官能團(tuán)。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述底漆涂敷溶液進(jìn)一步包括固化劑。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述固化劑是選自三聚氰胺化合物、噁唑啉化合物、異氰酸酯化合物、氮丙啶化合物、胺化合物和酰胺化合物的至少一種。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括: 在涂覆所述底漆層和所述氟聚合物之后，干燥每一層。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述干燥在200°C以下的溫度下進(jìn)行30秒到30分鐘。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括: 在所述基板的至少一個表面上用等離子體、電暈、底漆、錨固劑、偶聯(lián)劑或熱進(jìn)行處理。
29.一種用于光伏電池的背板，所述背板包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層膜。
30.一種光伏模塊,其包括根據(jù)權(quán)利要求29所述的用于光伏電池的背板。
【文檔編號】H01L31/048GK103889717SQ201280051785
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月21日
【發(fā)明者】權(quán)潤京, 金賢哲, 高賢星 申請人:Lg化學(xué)株式會社