專利名稱：酸性三元共聚物膜或片材以及包含此類膜或片材的制品的制作方法
酸性三元共聚物膜或片材以及包含此類膜或片材的制品本發(fā)明涉及含酸性三元共聚物的膜或片材以及包含此類膜或片材的制品。
背景技術(shù)：
諸如安全玻璃的玻璃層壓產(chǎn)品已在社會中應(yīng)用了幾乎一個世紀(jì)。還發(fā)現(xiàn)安全玻璃 可用于結(jié)構(gòu)應(yīng)用、裝飾應(yīng)用或其他建筑應(yīng)用中。安全玻璃通常由用聚合物片材的聚合夾層粘合在一起的兩塊玻璃片材或板材的 夾層體構(gòu)成。這兩塊玻璃片材或其中之一均可被光學(xué)透明的剛性聚合物片材，例如由聚碳 酸酯材料制成的片材來替換。安全玻璃已進(jìn)一步演變，包括由夾層粘合在一起的多層玻璃 和/或剛性聚合物片材。夾層通常由相對較厚的聚合物片材制成，其表現(xiàn)出韌性和可粘結(jié)性以便在發(fā)生斷 裂或破碎的情況下提供對玻璃的粘附作用。被廣泛使用的夾層材料包括基于聚(乙烯醇縮 丁醛)(PVB)、聚氨酯(PU)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等的多組分復(fù)合組合物。作為一種可持續(xù)能源，太陽能電池模塊的應(yīng)用范圍正在迅速擴大。制造太陽能電 池模塊的一種優(yōu)選方式涉及形成包括至少5個結(jié)構(gòu)層的預(yù)層壓組合件。太陽能電池預(yù)層壓 組合件按以下從頂層或入射層(即，與光最先接觸的層)開始，并且延續(xù)到背襯層(離入射 層最遠(yuǎn)的層)的順序進(jìn)行構(gòu)造(1)入射層(通常為玻璃板或聚合物膜(諸如含氟聚合物 或聚酯膜)，但可以設(shè)想為能透射太陽光的任何材料)，(2)前包封層，(3)太陽能電池組件， (4)后包封層，和(5)背襯層。包封層設(shè)計用于包封并保護(hù)易碎的太陽能電池組件。一般來講，太陽能電池預(yù)層 壓組合件包括至少兩個夾持太陽能電池組件的包封層。前包封層的光學(xué)特性可使得光能夠 被有效地透射至太陽能電池組件。此外，包封層一般具有與上述安全玻璃夾層類似的要求 和組成。該領(lǐng)域已知可使用α -烯烴與α，β -烯鍵式不飽和羧酸的酸性共聚物來形成安 全玻璃夾層(參見例如美國專利3，762，988)。使用此類酸性共聚物形成太陽能電池包封 層在例如美國專禾U 5，508，205,6, 187，448,6, 320，116,6, 414，236,6, 586，271,6, 693，237 和 6，777，610，美國專利申請 2004/0191422 和 2006/0207645,歐洲專利 1544921，日本 專利 JP2000186114、JP 2001089616、JP 2001119047、JP 2001119056、JP2001119057、 JP 2001144313、 JP 2001261904、 JP 2001332751 和 JP2002335005、 JP 2004031445、 JP 2004058583、JP 2006032308、JP2006036875 和 JP 2006190867,以及 PCT 專利申請 WO 03/041177中有所公開。α -烯烴、α，β -烯鍵式不飽和羧酸和α，β -烯鍵式不飽和羧酸酯的酸性三元 共聚物也已被用來形成安全玻璃夾層(參見例如美國專利申請2001/0008695)或太陽能電 池包封層(參見例如美國專利3，957，537和6，414，236，和日本專利JP 2004031445和JP 2004058583)。然而，由此類酸性共聚物形成的安全玻璃夾層和太陽能電池包封層缺乏足夠的光 透射特性以及對其他層壓層的足夠粘附強度，特別是在惡劣的環(huán)境條件下。此外，由此類酸 性共聚物形成的太陽能電池包封層通常無法向太陽能電池組件提供足夠的抗沖擊保護(hù)。另一方面，由現(xiàn)有技術(shù)提出的酸性三元共聚物形成的安全玻璃夾層和太陽能電池包封層也不 具有所需的光透射特性和對其他層壓層的粘附強度。需要透明的且可與其他層壓層高度粘合的適于用作安全玻璃夾層或太陽能電池 包封層的聚合物膜或片材。發(fā)明概述本發(fā)明涉及具有包含或由酸性三元共聚物組合物制成的膜或片材的制品，其中酸 性三元共聚物包含衍生自α-烯烴、按酸性三元共聚物的總重量計約15至約30重量％的 具有3至8個碳原子的α，β -烯鍵式不飽和羧酸、和約0. 5至約40重量％的具有4至12 個碳原子的α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚單元；并且該制品為安全層壓板或陽光控 制預(yù)層壓組合件。在一個實施例中，制品為進(jìn)一步包含至少一個包含或由剛性片材或聚合物膜形成 的外部層壓層的安全層壓板，其中所述剛性片材選自由聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、 環(huán)狀聚烯烴、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物、或它們中的兩種或更多種的組合形成的 玻璃或剛性聚合物片材；并且聚合物膜包含選自聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、降冰片烯聚合物、 聚苯乙烯、苯乙烯_丙烯酸酯共聚物、丙烯腈_苯乙烯共聚物、聚砜、尼龍、聚氨酯、丙烯酸 類、乙酸纖維素、玻璃紙、聚(氯乙烯)、含氟聚合物、以及它們中的兩種或更多種的組合的 聚合物材料。在另一個實施方案中，制品為太陽能電池預(yù)層壓組合件，其還包含太陽能電池元 件，所述太陽能電池元件由一個或多個電互連的太陽能電池形成的、具有面向光源的受光 面以及與光源相對的背面。本發(fā)明還涉及包括以下步驟的方法(i)提供如上所述的太陽能電池預(yù)層壓組合 件，以及(ii)層壓該組合件以形成太陽能電池模塊。本發(fā)明還涉及由如上所述的太陽能電池預(yù)層壓組合件制得的太陽能電池模塊。發(fā)明詳述術(shù)語“酸性共聚物”是指包含衍生自以下物質(zhì)的共聚單元的聚合物α -烯烴、α， β-烯鍵式不飽和羧酸、和任選的其他合適的共聚單體，例如α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯。術(shù)語“離聚物”是指通過將如上所公開的母體酸性共聚物部分地或完全地中和而 衍生自所述母體酸性共聚物的聚合物。酸性三元共聚物膜和片材本發(fā)明提供包含酸性三元共聚物組合物的膜或片材(可以是單層或多層膜或片 材)和包含此類膜或片材的層壓制品，其中酸性三元共聚物包含衍生自具有2至10個碳原 子的α-烯烴、按三元共聚物的總重量計約15至約30重量％的具有3至8個碳原子的α， β -烯鍵式不飽和羧酸、和約0. 5至約40重量％的具有4至12個碳原子的α，β -烯鍵式 不飽和羧酸酯的共聚單元。優(yōu)選地，酸性三元共聚物包含約18至約25重量％，或約18至約23重量％的α， β -烯鍵式不飽和羧酸共聚單元。優(yōu)選地，酸性三元共聚物包含約0. 5至約5重量％，或約 15至約40重量％，或約15至約25重量％的α，β -烯鍵式不飽和羧酸酯共聚單元。α-烯烴共聚單體可包括但不限于乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、庚烯、 3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯等等、以及它們中的兩種或更多種的混合物。優(yōu)選地，α-烯烴為乙烯。α ,β-烯鍵式不飽和羧酸共聚單體可包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、 馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、一甲基馬來酸、以及它們中的兩種或更多種的混合物。優(yōu)選地， α，β-烯鍵式不飽和羧酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸、以及它們中的兩種或更多種的混合物。α, β-烯鍵式不飽和羧酸酯共聚單體可包括但不限于丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙 烯酸丁酯、以及它們中的兩種或更多種的混合物。優(yōu)選地，α, β-烯鍵式不飽和羧酸酯選 自丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。酸性三元共聚物可按照美國專利3，404，134,5, 028，674,6, 500，888和6，518，365
中所公開的方法進(jìn)行聚合。最優(yōu)選的酸性三元共聚物是乙烯_丙烯酸丁酯_甲基丙烯酸共聚物。酸性三元共聚物組合物還可包含本領(lǐng)域已知的任何合適的添加劑，包括增塑劑、 加工助劑、潤滑劑、阻燃劑、抗沖改性劑、成核劑、抗粘連劑(如二氧化硅)、熱穩(wěn)定劑、紫外 線吸收劑、紫外線穩(wěn)定劑、分散劑、表面活性劑、螯合劑、偶聯(lián)劑、粘合劑、底漆等等、或者它 們中的兩種或更多種的混合物。酸性三元共聚物組合物中包含的添加劑的總量按組合物的 總重量計可為約0. 001至最多約5重量％。酸性三元共聚物組合物任選地還包含一種或多種硅烷偶聯(lián)劑以進(jìn)一步增強包含 這些成分的膜或片材的粘附強度。示例性偶聯(lián)劑包括但不限于Y-氯丙基甲氧基硅烷、乙 烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、Y-乙烯 基芐基丙基三甲氧基硅烷、N- β - (N-乙烯基芐基氨基乙基)_ Y -氨基丙基三甲氧基硅烷、 Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、Y-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧 基硅烷、Y-環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、β _(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、乙烯 基三氯硅烷、Y-巰丙基甲氧基硅烷、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、Ν-β-(氨基乙基)-γ-氨 基丙基三甲氧基硅烷等等、以及它們中的兩種或更多種的混合物。硅烷偶聯(lián)劑在酸性三元 共聚物組合物中的含量按組合物的總重量計優(yōu)選為約0. 01至約5重量％，或約0. 05至約1 重量％。酸性三元共聚物組合物中也可不存在粘附促進(jìn)劑，尤其是當(dāng)組合物包含在膜或片 材的表面亞層中時。酸性三元共聚物組合物還任選地包含添加劑以將樹脂的熔融流動性降低至在層 壓期間由該酸性三元共聚物組合物得到的膜或片材的熱固性范圍內(nèi)，從而提供包含此類膜 或片材的具有甚至更大熱阻性和耐火性的層壓產(chǎn)品。通過加入此類添加劑，可將最終使用 溫度升高約20°C至約70°C。有效降低熔融流動性的添加劑通常為有機過氧化物，例如如2， 5-二甲基己烷-2，5-二氫過氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧)己烷_3、二叔丁 基過氧化物、過氧化叔丁基異丙苯、2，5_ 二甲基-2，5-二(叔丁基過氧)己烷、過氧化二異 丙苯、α，α ’ -雙(叔丁基過氧異丙基)苯、4，4-雙(叔丁基過氧)戊酸正丁酯、2，2_雙 (叔丁基過氧)丁烷、1，1-雙(叔丁基過氧)環(huán)己烷、1，1-雙(叔丁基過氧)_3，3，5-三甲 基環(huán)己烷、過氧苯甲酸叔丁酯、過氧化苯甲酰等、以及它們的混合物或組合。有機過氧化物 在約100°C或更高的溫度下可分解生成自由基，或具有分解溫度，該分解溫度在約70°C或 更高的溫度下提供10小時的半衰期以提高共混操作的穩(wěn)定性。加入的有機過氧化物量按 組合物的總重量計可為約0. 01至約10重量％，或約0. 5至約3. 0重量％。酸性三元共聚物組合物中也可以不存在降低流動性的添加劑，以在層壓期間提供足夠的聚合物流動性并 且對其他層壓層提供足夠的粘附性。如果需要，酸性三元共聚物組合物中可包含引發(fā)劑，例如二月桂酸二丁基錫，所述 引發(fā)劑的量按組合物的總重量計為約0. 01至約0. 05重量％。此外，如果需要，可將抑制劑 諸如對苯二酚、對苯二酚一甲基醚、對苯醌和甲基氫醌加入到酸性三元共聚物組合物中，所 述抑制劑的量按組合物的總重量計小于約5重量％。包含酸性三元共聚物的膜或片材可為單層形式或多層形式。單層僅具有由酸性三 元共聚物組合物制成的一層。優(yōu)選地，酸性三元共聚物膜或片材為具有兩個表面亞層和任 選地一個或多個內(nèi)亞層的多層膜或片材，其中至少一個亞層包含或由酸性三元共聚物組合 物制成。術(shù)語“表面亞層”是指形成多層膜或片材的兩個外表面的兩個亞層，術(shù)語“內(nèi)亞層” 是指夾在兩個表面亞層之間的亞層。更優(yōu)選地，酸性三元共聚物膜或片材是具有包含或由 酸性三元共聚物組合物制成的兩個表面亞層中的至少一個的多層膜或片材。當(dāng)包含酸性三元共聚物的膜或片材為多層形式時，其他包含非酸性三元共聚物的 亞層可由任何其他合適的聚合物組合物形成，這些組合物包含選自以下的聚合物材料酸 性共聚物、離聚物、乙烯_乙酸乙烯酯共聚物、聚(乙烯醇縮醛)(如聚(乙烯醇縮丁醛))、 熱塑性聚氨酯、聚(氯乙烯)、聚乙烯(如茂金屬催化的線性低密度聚乙烯)、聚烯烴嵌段 彈性體、α-烯烴-α，β -烯鍵式不飽和羧酸酯共聚物(如乙烯_丙烯酸甲酯共聚物和乙 烯_丙烯酸丁酯共聚物)、硅氧烷彈性體、環(huán)氧樹脂和它們中的兩種或更多種的混合物。優(yōu) 選地，其他亞層包含或由離聚物制成，該離聚物衍生自包含α-烯烴、α，β-烯鍵式不飽 和羧酸、和任選地α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚單元的酸性共聚物，并且約至約 90 %，或約10 %至約40 %的量用一種或多種金屬離子來中和，例如鋅、鎂、鋰以及它們中的 兩種或更多種的混合物。優(yōu)選的金屬離子為鋅。更優(yōu)選地，其他亞層由具有至少約80°C、或 至少約90°C、或至少約95°C熔點的離聚物制成，以當(dāng)將膜或片材用于層壓制品時提供優(yōu)異 的蠕變阻力。此類離聚物組合物的具體實例包括那些得自Ε. I. du Pont de Nemours and Company (Wilmington, DE) (DuPont)的Surlyn 產(chǎn)品。最優(yōu)選地，包含酸性三元共聚物的膜 或片材為具有兩個表面亞層和至少一個內(nèi)亞層的多層膜或片材，其中每個表面亞層均包含 或由本文所公開的酸性三元共聚物組合物制成，而內(nèi)亞層則包含或由上文所述的具有高熔 點的離聚物制成。包含酸性三元共聚物的膜或片材可具有約2密耳(0.051mm)至約250密耳 (6. 35mm)的總厚度。當(dāng)為多層形式時，包含酸性三元共聚物的各亞層可具有約0. 5密耳 (0. 013mm)至約5密耳(0. 13mm)，或約0. 5密耳至約3密耳(0. 076mm)的厚度，其他各亞 層可具有約0. 5密耳(0. 013mm)至約120密耳(3mm)，或約10密耳(0. 25mm)至約90密耳 (2. 28mm)，或約30密耳(0. 76mm)至約60密耳(1. 52mm)的厚度。當(dāng)酸性三元共聚物膜或片材被包含在安全層壓板中作為夾層膜或片材時，其優(yōu) 選具有約10密耳(O. 25mm)至約250密耳(6. 35mm)，或約15密耳(0. 38mm)至約90密 耳(2. 28mm)，或約30密耳(0. 76mm)至約60密耳(1. 52mm)的總厚度；并且當(dāng)膜或片材被 包含在太陽能電池模塊中作為包封層時，其優(yōu)選地具有約2密耳(0.051mm)至約20密耳 (0. 51mm)的總厚度。此外，對于撓性太陽能電池層壓板而言，其優(yōu)選具有至少一個由如上所 公開的酸性三元共聚物薄膜形成的包封層，所述包封層具有約2密耳(0. 051mm)至約10密耳(0. 25mm)，或約2密耳(0. 051mm)至約5密耳(0. 13mm)的厚度。對于剛性太陽能電池層 壓板而言，其優(yōu)選具有至少一個由如上所公開的酸性三元共聚物厚片材形成的包封層，所 述包封層具有約10密耳(0. 25mm)至約20密耳(0. 51mm)的厚度。酸性三元共聚物膜或片材可在一面或兩面上具有光滑或粗糙的表面。優(yōu)選地，這 些膜或片材在兩面上均具有粗糙的表面以有利于在層壓過程中脫去層壓板的空氣。粗糙 表面可通過以下方式得到在膜或片材擠出期間進(jìn)行機械壓花或熔融破裂，然后驟冷，以便 在處理期間保留粗糙度。可通過本領(lǐng)域的常用方法向酸性三元共聚物膜或片材施加表面 圖案。例如，可讓剛擠出的膜或片材通過緊鄰模具出口設(shè)置的模輥的特制表面，該表面向 熔融聚合物的一面賦予所需的表面特性。因此，當(dāng)該模輥的表面具有微小的峰和谷時，澆鑄 在其上的聚合物膜或片材在與輥接觸的一面上將具有粗糙表面，該粗糙表面一般分別適形 于輥表面的谷和峰。此類模輥在例如美國專利4，035，549、美國專利申請2003/0124296和 2008/0286530中有所公開。酸性三元共聚物膜或片材可通過任何適宜的方法制備。例如，膜或片材可以通過 以下方法制得浸涂、溶液澆鑄、壓塑、注塑、層壓、熔融擠出、吹塑薄膜、擠壓涂布、串聯(lián)擠壓 涂布，或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他方法。優(yōu)選地，膜或片材通過熔融共擠出、熔融擠 壓涂布或串聯(lián)熔融擠壓涂布制得。按照ASTM D1003測得，酸性三元共聚物膜或片材具有約80%至約100%的透光百 分率。優(yōu)選地，酸性三元共聚物膜或片材具有約90%至約100%的透光百分率。此外，按照 ASTM D1003測得，其適宜地提供約90%至100%，或約95%至100%，或約98%至100%的 清晰度百分率。Mia本發(fā)明還提供了包含至少一層本文所公開的含酸性三元共聚物膜或片材的預(yù)層 壓或?qū)訅褐破?如安全層壓板、太陽能電池預(yù)層壓組合件或由其得到的太陽能電池模塊)。在安全層壓板和太陽能電池模塊中使用此類含酸性三元共聚物的膜或片材可提 供比通過現(xiàn)有技術(shù)制得的其他聚合膜或片材更多的優(yōu)勢。首先，包含酸性三元共聚物的 膜或片材具有對其他層壓層增強的粘附強度，尤其是在苛刻的環(huán)境性老化之后。例如，層 壓板在85°C的溫度和85%的相對濕度下經(jīng)過1000小時的濕熱試驗，或經(jīng)過根據(jù)國際電 工委員會(IEC)實驗方法16215第10-11和/或10-12節(jié)的熱循環(huán)試驗后可顯示具有增 強的粘附強度。具體地講，包含酸性三元共聚物的膜或片材與其相鄰的層壓層之間的粘 附強度可以按照修正的ASTM D903、通過采用夾頭速度為lOOmm/min的Instron H25型 (10001b (454kg)試驗架)測試儀進(jìn)行180°剝離強度試驗來測得。根據(jù)本發(fā)明，層壓制品 在約85°C的溫度和約85%的相對濕度條件下經(jīng)過1000小時后，包含酸性三元共聚物的膜 或片材與其相鄰層之間的180°剝離強度保持至少約50%，或至少約60%，或至少約75%。 其次，在酸性三元共聚物包含約0.5至約5重量％的α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯共聚單元 的實施方案中，包含酸性三元共聚物的膜或片材還表現(xiàn)出改善的抗沖擊性，在那些酸性三 元共聚物包含約15至約40重量％或約15至約25重量％的α，β -烯鍵式不飽和羧酸酯 共聚單元的實施方案中，包含酸性三元共聚物的膜或片材還表現(xiàn)出改善的透明性。在一個實施方案中，層壓制品為包含聚合物夾層的安全層壓板，其中夾層包含一 層如上所公開的酸性三元共聚物膜或片材。
聚合物夾層還任選地包含一種或多種由其他合適的聚合材料制得的其他夾層膜 或片材。此類任選的其他夾層片材可由聚合材料制得，聚合材料選自酸性共聚物、離聚物、 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚(乙烯醇縮醛)(包括隔音級聚(乙烯醇縮醛))、聚氨酯、聚 (氯乙烯)、聚乙烯(如茂金屬催化的低密度聚乙烯)、聚烯烴嵌段彈性體、乙烯_丙烯酸酯 共聚物(例如乙烯_丙烯酸甲酯共聚物和乙烯_丙烯酸丁酯共聚物)、硅氧烷彈性體、環(huán)氧 樹脂、以及它們中的兩種或更多種的混合物。此類任選的其他夾層膜可由聚合材料制得， 聚合材料選自聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚烯 烴(例如聚丙烯、聚乙烯和環(huán)狀聚烯烴)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(包括間同立構(gòu)聚苯 乙烯)、苯乙烯_丙烯酸酯共聚物、丙烯腈_苯乙烯共聚物、聚砜(例如聚醚砜、聚砜等)、 尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素類(例如乙酸纖維素、三乙酸纖維素等)、玻璃紙、氯乙 烯聚合物(例如聚(偏二氯乙烯))、含氟聚合物(例如聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙 烯、乙烯-四氟乙烯共聚物等)，以及它們中的兩種或更多種的混合物。如果需要，任選地 其他夾層膜還可被涂覆。例如，可向膜上涂覆有機紅外吸收劑、金屬鍍層(例如銀)、涂層 等。涂覆金屬的聚合物膜在例如美國專利3，718，535,3, 816，201,4, 465，736,4, 450，201、 4，799，745,4，846，949,4，954，383,4，973，511,5，071，206,5，306，547,6，049，419, 6，104，530,6, 204，480,6, 255，031和6，565，982中有所公開。例如，涂層可以充當(dāng)氧氣和水 分阻擋涂層，例如美國專利6，521，825和6，818，819以及歐洲專利EP1182710中所公開的 金屬氧化物涂層。其他任選的夾層膜的厚度可在約0. 1密耳(0. 003mm)至約密耳10密耳(0. 26mm)， 或優(yōu)選約1密耳(0. 025mm)至約7密耳(0. 18mm)的范圍內(nèi)，其他任選的夾層片材的厚度 可為約10密耳(0. 25mm)至約250密耳(6. 35mm)，或約15密耳(0. 38mm)至約90密耳 (2. 28mm)，或約30密耳(0. 76mm)至約60密耳(1. 52mm)，并且夾層中所有組件膜或片材的 總厚度不超過250密耳(6. 35mm)。層壓板還可包含一個與夾層的一面粘合的外層，或與夾層的各面粘合的兩個外 層，其中每個外層可以是剛性片材或聚合物膜。剛性片材包括具有約10密耳(0. 25mm)至約250密耳(6. 35mm)厚度的玻璃片材和 剛性聚合物片材，包括但不限于聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴(例如乙烯 降冰片烯聚合物)、聚苯乙烯(優(yōu)選茂金屬催化的聚苯乙烯)、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物等、 以及它們中的兩種或更多種的組合。剛性聚合物片材優(yōu)選由具有至少10，OOOpsi (69MPa) 模量的聚合材料制得。玻璃不僅包括窗玻璃、平板玻璃、硅酸鹽玻璃、玻璃片、低鐵玻璃、鋼化玻璃、鋼化 無氧化鈰玻璃和浮法玻璃，而且還包括彩色玻璃、特種玻璃(諸如含有可控制例如太陽能 加熱的成分的那些)、鍍膜玻璃(諸如為控制太陽能而用金屬(例如銀或氧化銦錫)噴鍍的 那些)、E-玻璃、Toroglass、Solex 玻璃(PPG Industries, Pittsburgh, PA)。此類特種 玻璃在例如美國專利 4，615，989,5, 173，212,5, 264，286,6, 150，028,6, 340，646,6, 461，736 和6，468，934中有所公開。具體層壓板所選擇的玻璃類型取決于預(yù)期用途。聚合物膜優(yōu)選由以下材料制得，這些材料選自聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯 和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚烯烴(例如聚丙烯、聚乙烯和環(huán)狀聚烯烴)、降冰片 烯聚合物、聚苯乙烯(例如間同立構(gòu)聚苯乙烯)、苯乙烯_丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜(例如聚醚砜、聚砜等)、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素類(例如乙 酸纖維素、三乙酸纖維素等)、玻璃紙、聚(氯乙烯)(例如聚(偏二氯乙烯))、含氟聚合物 (例如聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯_四氟乙烯共聚物等)等等、以及它們中的 兩種或更多種的組合。聚合物膜更優(yōu)選為聚酯膜，最優(yōu)選為雙軸取向的聚對苯二甲酸乙二 醇酯膜。聚合物膜優(yōu)選在外表面上進(jìn)行硬涂覆?！坝餐扛病笔侵笇⑼该鞯姆拦蝹涂鼓ノg 硬涂層涂覆在聚合物膜的外表面上，其中外表面是遠(yuǎn)離安全層壓板夾層的表面。硬涂層可 包含或由聚硅氧烷或交聯(lián)(熱固性)聚氨酯制成。還適用于本文的是公開于美國專利申請 2005/0077002中的基于低聚物的涂料，其組合物通過(A)含羥基低聚物與含異氰酸酯低聚 物的反應(yīng)或(B)含酸酐低聚物與含環(huán)氧化物化合物的反應(yīng)制得。優(yōu)選地，硬涂層由例如美 國專利4，177，315,4, 469，743,5, 415，942和5，763，089中公開的那些聚硅氧烷耐磨涂料形 成。在施加硬涂層之前，聚合物膜的外表面可能需要經(jīng)過如下所公開的粘附性強化處理。聚合物膜還可具有在其一個或兩個表面上涂覆的陽光控制材料。陽光控制材料可 以是紅外線吸收材料，諸如金屬氧化物納米顆粒(例如氧化銻錫納米顆粒、氧化銦錫納米 顆粒、或它們的組合)、金屬硼化物納米顆粒(例如六硼化鑭納米顆粒)、或它們中的兩種或 更多種的組合。聚合物膜還可涂覆有紅外能反射層，諸如金屬層、Fabry-Perot型干涉濾光 層、液晶層、或它們中的兩種或更多種的組合。如果需要，可處理層壓層的一個或兩個表面，例如本文所公開的酸性三元共聚物 膜或片材、任選的其他夾層片材或膜層、剛性片材、或聚合物膜，以進(jìn)一步增強對其他層壓 層的粘附性。此粘附性強化處理可以采用本領(lǐng)域中已知的任何形式，并且包括火焰處理 (參見例如美國專利2，632，921,2, 648，097,2, 683，894和2，704，382)、等離子處理(參見 例如US 4，732，814)、電子束處理、氧化處理、電暈放電處理、化學(xué)處理、鉻酸處理、熱空氣 處理、臭氧處理、紫外線處理、噴砂處理、溶劑處理等、以及它們中的兩種或更多種的組合。 還可通過將粘合劑或底漆涂層施用在層壓層表面上來進(jìn)一步改善粘附強度。例如，美國專 利4，865，711公開了可粘結(jié)性得到改善的膜或片材，其具有沉積在一個或兩個表面上的碳 薄層。其他示例性粘合劑或底漆可以包括硅烷、聚(烯丙胺)基底漆(參見例如美國專利 5，411，845,5, 770，312,5, 690，994和5，698，329)以及丙烯酸基底漆(參見例如美國專利 5，415，942)。粘合劑或底漆涂層可采用該粘合劑或底漆的單層形式并具有約0. 0004至約1 密耳(約0. 00001至約0. 03mm)、或優(yōu)選約0. 004至約0. 5密耳(約0. 0001至約0. 013mm)、 或更優(yōu)地約0. 004至約0. 1密耳(約0. 0001至約0. 003mm)的厚度。粘合劑或底漆涂層的厚度可為約0. 0004密耳(0. 00001mm)至約1密耳(0. 03mm)， 或約 0. 004 密耳(0. 0001mm)至約 0. 5 密耳(0. 013mm)，或約 0. 004 密耳(0. 0001mm)至約 0. 1 密耳(0. 003mm)。酸性三元共聚物膜或片材也可不經(jīng)過任何粘附性強化處理并自粘附到其他層壓層上。安全層壓板可采用本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何形式。優(yōu)選的具體玻璃層壓板構(gòu)造包括·玻璃 /ATR ；·玻璃/ATR/膜(例如硬涂覆的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜)；
·玻璃 /ATR/ 玻璃；·膜 /ATR/ 膜；·玻璃 /ATR/ 膜 /ATR/ 玻璃； 玻璃/ATR/膜/ATR/膜；等等，其中“ATR”代表上文所公開的酸性三元共聚物膜或片材。安全層壓板可由下文詳細(xì)描述的任何層壓方法或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其 他方法制得。層壓板可以是太陽能電池預(yù)層壓組合件，其包含由一個或多個太陽能電池形成的 太陽能電池組件和至少一層上述酸性三元共聚物膜或片材。太陽能電池旨在包括能將光轉(zhuǎn)換成電能的任何制品。各種形式的太陽能電池的典 型領(lǐng)域?qū)嵗ɡ鐔尉Ч杼柲茈姵?、多晶硅太陽能電池、微晶硅太陽能電池、非晶硅?陽能電池、銅銦硒化物太陽能電池、化合物半導(dǎo)體太陽能電池、染料敏化太陽能電池等。最 常見的太陽能電池類型包括多晶太陽能電池、薄膜太陽能電池、化合物半導(dǎo)體太陽能電池 和非晶硅太陽能電池。薄膜太陽能電池通常通過將若干薄膜層沉積到基底例如玻璃或柔性膜上來制備， 并使各層圖案化，從而形成多個單個電池，這些單個電池電互連在一起以提供合適的電壓 輸出。根據(jù)多層沉積進(jìn)行的順序，基底可以充當(dāng)太陽能電池模塊的后表面或前窗口。作為舉 例，薄膜太陽能電池在美國專利 5，512，107,5,948, 176,5,994, 163,6,040, 521,6, 137,048 和6，258，620中有所公開。太陽能電池預(yù)層壓組合件通常包含至少一層酸性三元共聚物膜或片材，其靠近太 陽能電池組件，并用作一個包封層，或者優(yōu)選地，酸性三元共聚物膜或片材位于與太陽能電 池組件相鄰的受光面上并用作前包封層。太陽能電池預(yù)層壓組合件還可包含由其他聚合材料形成的包封層，所述聚合材料 如酸性共聚物、離聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚(乙烯醇縮醛)(包括隔音級聚(乙烯醇縮 醛))、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯(如線性低密度聚乙烯)、聚烯烴嵌段彈性體、α-烯烴與 α，β _烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚物(如乙烯_丙烯酸甲酯共聚物和乙烯_丙烯酸丁酯 共聚物)、硅氧烷彈性體、環(huán)氧樹脂、以及它們中的兩種或更多種的組合。優(yōu)選地，太陽能電 池預(yù)層壓組合件包含兩層酸性三元共聚物膜或片材，其中兩層酸性三元共聚物膜或片材中 的每一層分別層壓到太陽能電池組件的兩面中的每一面上，并用作前包封層和后包封層。除酸性三元共聚物膜或片材外的各個包封層的厚度可獨立地為約1密耳 (0. 026mm)至約120密耳(3mm)，或約1密耳至約40密耳(1. 02mm)，或約1密耳至約20密 耳(0.51mm)。包括在太陽能電池預(yù)層壓組合件中的所有包封層可具有平滑或粗糙的表面。 優(yōu)選地，包封層具有粗糙的表面以有利于通過層壓過程脫去層壓板的空氣。太陽能電池預(yù)層壓組合件還可以包含入射層和/或背襯層，它們分別用作受光面 和背光面上的組合件的外層。太陽能電池預(yù)層壓組合件的外層即入射層和背襯層可得自任何適宜的片材或 膜。適合的片材可以是玻璃或塑性片材，例如聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯 烴(例如乙烯降冰片烯聚合物)、聚苯乙烯(優(yōu)選茂金屬催化的聚苯乙烯)、聚酰胺、聚酯、 含氟聚合物等等、以及它們中的兩種或更多種的組合。此外，可以利用金屬片材諸如鋁、鋼、鍍鋅鋼或陶瓷板來形成背襯層。適合的膜可由聚合物制得，這些聚合物選自聚酯(例如聚 對苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚烯烴(例如聚丙烯、聚乙烯和 環(huán)狀聚烯烴)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(例如間同立構(gòu)聚苯乙烯)、苯乙烯_丙烯酸酯共 聚物、丙烯腈_苯乙烯共聚物、聚砜(例如聚醚砜、聚砜等)、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸 纖維素類(例如乙酸纖維素、三乙酸纖維素等)、玻璃紙、聚(氯乙烯)(例如聚(偏二氯乙 烯))、含氟聚合物(例如聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯_四氟乙烯共聚物等)等 等、或它們中的兩種或更多種的組合。聚合物膜可為雙軸取向的聚酯膜(優(yōu)選聚對苯二甲 酸乙二醇酯膜)或含氟聚合物膜(例如得自DuPont的Tedlar 、Tefzel 和Teflon 膜)。TPT膜也是某些應(yīng)用的優(yōu)選材料。金屬膜諸如鋁箔也可用作背襯片材。太陽能電池預(yù)層壓組合件還可以包含嵌入在組合件中的其他功能性膜或片材 層(例如介電層或阻擋層)。此類功能性層可得自任何上述聚合物膜，或涂覆有其他功能 性涂層的那些。例如，涂覆有金屬氧化物涂層的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，諸如美國專利 6，521，825和6，818，819以及歐洲專利EP1182710中公開的那些，可作為層壓板中的氧氣和 水分阻擋層。如果需要，還可在太陽能電池層壓板中包含一層非織造玻璃纖維(稀松布)以有 利于在層壓過程中排氣或用作包封層的加固物。此類稀松布層在太陽能電池層壓板中的用 途在例如美國專利 5，583，057,6, 075，202,6, 204，443,6, 320，115 和 6，323416 以及歐洲專 利EP0769818中有所公開。位于太陽能電池組件受光面的膜或片材層可由透明材料制成以使太陽光能夠有 效地透射到太陽能電池組件中?？砂厥獾哪せ蚱囊酝瑫r起到包封層和外層的作用。 還可設(shè)想到，包含在組合件中的任何膜或片材層可為預(yù)成形的單層或多層膜或片材的形 式。如果需要，可對太陽能電池預(yù)層壓組合件的層壓層(例如包含酸性三元共聚物的 膜或片材)的一個或兩個表面進(jìn)行處理以增強粘附強度，如上所述。酸性三元共聚物膜或片材也可不經(jīng)過任何粘附性強化處理并自粘附到其他層壓層上。太陽能電池預(yù)層壓組合件可采用本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何形式。優(yōu)選的具體太陽能電 池預(yù)層壓構(gòu)造(頂(受光)面至背面)包括 玻璃/ATR/太陽能電池/ATR/玻璃； 玻璃/ATR/太陽能電池/ATR/含氟聚合物膜(例如Tedlar 膜)； 含氟聚合物膜/ATR/太陽能電池/ATR/玻璃； 含氟聚合物膜/ATR/太陽能電池/ATR/含氟聚合物膜； 玻璃/ATR/太陽能電池/ATR/聚酯膜(如聚對苯二甲酸乙二醇酯膜)； 含氟聚合物膜/ATR/太陽能電池/ATR/聚酯膜； 玻璃/ATR/太陽能電池/ATR/阻擋涂覆膜/ATR/玻璃； 含氟聚合物膜/ATR/阻擋物涂覆膜/ATR/太陽能電池/ATR/阻擋涂覆膜/ATR/ 含氟聚合物膜； 玻璃/ATR/太陽能電池/ATR/鋁板錠； 含氟聚合物膜/ATR/太陽能電池/ATR/鋁板錠；
玻璃/ATR/太陽能電池/ATR/鍍鋅鋼片； 玻璃/ATR/太陽能電池/ATR/聚酯膜/ATR/鋁板錠； 含氟聚合物膜/ATR/太陽能電池/ATR/聚酯膜/ATR/鋁板錠；
玻璃/ATR/太陽能電池/ATR/聚酯膜/ATR/鍍鋅鋼片； 含氟聚合物膜/ATR/太陽能電池/ATR/聚酯膜/ATR/鍍鋅鋼片； 玻璃/ATR/太陽能電池/聚(乙烯醇縮丁醛)包封層/玻璃； 玻璃/ATR/太陽能電池/聚(乙烯醇縮丁醛)包封層/含氟聚合物膜； 含氟聚合物膜/ATR/太陽能電池/酸性共聚物包封層/含氟聚合物膜； 玻璃/ATR/太陽能電池/乙烯-乙酸乙烯酯包封層/聚酯層； 含氟聚合物膜/ATR/太陽能電池/乙烯-丙烯酸甲酯共聚物包封層/聚酯層； 以及 玻璃/乙烯-丙烯酸丁酯共聚物包封層/太陽能電池/ATR/阻擋涂覆膜/乙 烯_丙烯酸丁酯共聚物包封層/玻璃，等等，其中“ATR”代表酸性三元共聚物膜或片材。此 外，除了得自DuPont的Tedlar 膜以外，適宜的含氟聚合物膜還包括TPT三層膜。本發(fā)明還提供由上文所公開的太陽能電池預(yù)層壓組合件制得的太陽能電池層壓 板。具體地講，太陽能電池層壓板通過下文詳細(xì)提供的使太陽能電池預(yù)層壓組合件經(jīng)受進(jìn) 一步層壓處理形成。層壓方法可使用本領(lǐng)域已知的任何層壓方法來制備安全玻璃層壓板或太陽能電池層壓板。 層壓方法可為高壓釜法或非高壓釜法。在示例性方法中，將安全玻璃層壓板或太陽能電池預(yù)層壓組合件以所需順序堆 疊，以形成預(yù)層壓組合件。然后將組合件放入能夠承受真空的袋(“真空袋”)中，通過真空 管線或其他裝置排出袋中的空氣，將袋密封同時保持真空(例如約27至約28inHg(約689 至約711mmHg))，并且將密封袋在壓力為約150至約250psi (約11. 3至約18. 8巴)，溫度為 約130°C至約180°C，或約120°C至約160°C，或約135°C至約160°C，或約145°C至約155°C 的高壓釜中放置約10至約50分鐘，或約20至約45分鐘，或約20至約40分鐘，或約25至 約35分鐘?？梢杂谜婵窄h(huán)來代替真空袋。美國專利3，311，517公開了一種類型的合適真 空袋。加熱和加壓循環(huán)后，使高壓釜中的空氣冷卻，但不加入額外的氣體以保持高壓釜內(nèi)的 壓力。冷卻約20分鐘之后，釋放掉多余的空氣壓力，并從高壓釜中取出層壓板。作為另外一種選擇，可將預(yù)層壓組合件在約80°C至約120°C，或約90°C至約100°C 的烘箱中加熱約20至約40分鐘，之后使熱組合件通過一組咬送輥以使各層之間的空隙空 間中的空氣被擠出，并將組合件的邊緣密封。本階段的組合件稱為預(yù)壓件。然后將預(yù)壓件放入到空氣高壓釜中，在約100至約300psi (約6. 9至約20. 7巴)， 或約200psi(13. 8巴)的壓力下，將高壓釜中的溫度升至約120°C至約160°C，或約135°C至 約160°C。將這些條件保持約15至約60分鐘，或約20至約50分鐘，然后使空氣冷卻，而不 將額外的空氣加入到高壓釜中。冷卻約20至約40分鐘之后，釋放掉多余的空氣壓力，并從 高壓釜中取出層壓產(chǎn)品。也可通過非高壓釜法制備層壓板。此類非高壓釜法在以下專利中有所公開 例如美國專利 3，234，062、3，852，136、4，341，576、4，385，951、4，398，979、5，536，347、5, 853, 516,6, 342，116和5，415，909 ；美國專利申請2004/0182493 ；歐洲專利EP1235683B1 ； 以及PCT專利申請W091/01880和W003/057478A1。一般來講，非高壓釜法包括加熱預(yù)壓組 合件并且施加真空、壓力或它們二者。例如可使組合件依次通過加熱烘箱和咬送輥。可使用基本上任何的層壓方法。
實施例下列實施例旨在舉例說明本發(fā)明，并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。熔融指數(shù)使用2160g的負(fù)荷在190°C下按照ASTM D1238測量熔融指數(shù)(Ml)。按照差示掃描量熱法(DSC)測定熔點。層壓方法1將層壓板的組件層堆疊以形成預(yù)層壓組合件。就包含聚合物膜層作為外表面層的 組合件而言，將玻璃覆蓋片材放置在膜層上方。然后將預(yù)層壓組合件放入Meier IC0LAM 10/08 層壓機(Meier 層壓機；MeierVakuumtechnik GmbH, Bocholt, Germany)中。層壓循 環(huán)包括5. 5分鐘的排空步驟(3inHg(76mmHg)真空)和145°C溫度下5. 5分鐘的加壓步驟 (1000毫巴壓力)。然后將所得層壓板從層壓機中取出。層壓方法2將層壓板的組件層堆疊以形成預(yù)層壓組合件。就包含聚合物膜層作為外表面層 的組合件而言，將玻璃覆蓋片材放置在膜層上方。然后將該預(yù)層壓組合件放入真空袋內(nèi)， 將真空袋密封，并通過施加真空來除去真空袋內(nèi)的空氣。將該真空袋置于烘箱中并加熱 到約90°C至約100°C維持30分鐘，以除去包含在組合件之間的任何空氣。然后在加壓至 200psig(14. 3巴)的空氣高壓釜中，使組合件在140°C下熱壓處理30分鐘。將空氣冷卻， 并且不將額外的空氣加入到高壓釜中。冷卻20分鐘之后，并且當(dāng)空氣溫度低于約50°C時， 釋放多余壓力，并將所得的層壓板從高壓釜中取出。Mfi下列膜和片材用于實施例中 叢為3. 2mm厚的鋁片材，其為與2. 5重量％鎂鑄合的5052鋁片材，并且符合美 國聯(lián)邦規(guī)范 QQ-A-250/8 和 ASTM B209 ；-ATR 1為由酸性三元共聚物A制成的30密耳(0. 76mm)厚的壓花片材，其中酸性 三元共聚物A為乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，其具有2. 5g/10min的Ml并包 含按三元共聚物的總重量計2重量％的丙烯酸正丁酯共聚單元和19重量％的甲基丙烯酸 共聚單元； ATR 2為60密耳(1.52mm)厚的壓花三層片材，其具有兩個1密耳(0.03mm) 厚的表面亞層和由離聚物A制成的內(nèi)亞層，其中所述表面亞層由包含以下組分的組合物 制得按組合物的總重量計99. 85重量％的酸性三元共聚物B和0. 15重量％的TINUVIN 328(Ciba Specialty Chemicals, Tarry town, NY)，其中酸性三元共聚物B為乙烯-丙烯酸 正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，其具有l(wèi)Og/lOmin的MI并包含按三元共聚物的總重量計4重 量％的丙烯酸正丁酯共聚單元和15重量％的甲基丙烯酸共聚單元；并且離聚物A衍生自乙烯_甲基丙烯酸共聚物，后者具有5g/10min的Ml，包含按酸性共聚物的總重量計15重量％ 的甲基丙烯酸共聚單元，并且按酸性共聚物的總羧酸含量計，其中70%被鈉中和； ATR 3為15密耳(0.38mm)厚的壓花三層片材，其具有兩個由酸性三元共聚物C 制成的1密耳(0.03mm)厚的表面亞層和由乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物制成的內(nèi)亞層，乙 烯_丙烯酸正丁酯共聚物具有3g/10min的Ml并包含按聚合物的總重量計35重量％的丙 烯酸正丁酯共聚單元，其中酸性三元共聚物C為乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物， 其具有25g/10min的MI并包含按三元共聚物的總重量計15重量％的丙烯酸正丁酯共聚單 元和22重量％的甲基丙烯酸共聚單元；-ATR 4為90密耳(2. 25mm)厚的壓花三層片材，具有兩個由酸性三元共聚物D制 成的2密耳(0. 06mm)厚的表面亞層和由乙烯-甲基丙烯酸共聚物制成的內(nèi)亞層，乙烯-甲 基丙烯酸共聚物具有1. 5g/10min的MI，包含按酸性共聚物的總重量計22重量％的甲基丙 烯酸共聚單元，并且按酸性共聚物的總羧酸含量計其中35%被鈉中和，其中酸性三元共聚 物D為乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，其具有l(wèi)g/lOmin的Ml并包含按酸性三 元共聚物的總重量計20重量％的丙烯酸正丁酯共聚單元和18重量％的甲基丙烯酸共聚單 元；.ATR 5為20密耳(0. 51mm)厚的壓花雙層片材，其具有由酸性三元共聚物E制成 的1密耳(0. 03mm)厚的第一亞層和由乙烯-丙烯酸甲酯共聚物制成的第二亞層，乙烯-丙 烯酸甲酯共聚物具有5g/10min的MI并包含按聚合物的總重量計25重量％的丙烯酸甲 酯共聚單元，其中酸性三元共聚物E為乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，其具有 lg/10min的MI并包含按三元共聚物的總重量計1重量％的丙烯酸正丁酯共聚單元和23重 量％的甲基丙烯酸共聚單元；-ATR 6為由包含以下成分的組合物制成的20密耳(0. 51mm)厚的壓花片材按組 合物的總重量計，99. 5重量％的酸性三元共聚物F和0. 5重量％&CYAS0RB UV-1164(Cytec Industries Inc.，West Paterson，NJ)，其中酸性三元共聚物F為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基 丙烯酸共聚物，其具有5g/10min的MI并包含按三元共聚物的總重量計25重量％的丙烯酸 甲酯共聚單元和15重量％的甲基丙烯酸共聚單元； ATR 7為由酸性三元共聚物G制成的1密耳(0. 03mm)厚的膜，其中酸性三元共 聚物G為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物，其具有15g/10min的Ml并包含按三元共 聚物的總重量計5重量％的丙烯酸甲酯共聚單元和18重量％的甲基丙烯酸共聚單元； ATR 8為由酸性三元共聚物H制成的1密耳(0. 03mm)厚的膜，其中酸性三元共 聚物H為乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸共聚物，其具有2. 5g/10min的Ml并包含按三 元共聚物的總重量計18重量％的丙烯酸正丁酯共聚單元和20重量％的甲基丙烯酸共聚單 元； ATR 9為由包含以下成分的組合物制成的1密耳(0. 03mm)厚的膜按組合物的 總重量計99. 4重量％的酸性三元共聚物C、0. 3重量％的TINUVIN 1577和0. 3重量％的 CHIMASS0RB 944(CibaSpecialty Chemicals)； ATR 10為20密耳(0. 51mm)厚的壓花三層片材，具有兩個由酸性三元共聚物G 制成的1密耳(0. 03mm)厚的表面亞層和由離聚物A制成的內(nèi)亞層； ATR 11為20密耳(0. 51mm)厚的壓花三層片材，具有兩個由酸性三元共聚物H制成的1密耳(0. 03mm)厚的表面亞層和由離聚物B制成的內(nèi)亞層； ATR 12為20密耳(0. 51mm)厚的壓花三層片材，具有兩個由酸性三元共聚物C 制成的1密耳(0. 03mm)厚的表面亞層和由離聚物A制成的內(nèi)亞層；為30密耳(0.76mm)厚的由乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物制成的片材，該乙 烯_丙烯酸正丁酯共聚物包含按聚合物的總重量計30重量％的丙烯酸正丁酯共聚單元，并 具有 2g/10min 的 Ml ；為SC50B，據(jù)信其為基于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的配制組合物，其形式為 20 密耳(0.51mm)厚的片材(Hi-Sheet Industries, Japan)； EEE為1. 5密耳(0. 038mm)厚、經(jīng)過電暈表面處理的Tedlar 膜(DuPont)； 玻璃1為2. 5mm厚的浮法玻璃； 玻璃2為3. 0mm厚的透明的退火浮法玻璃板層； 玻璃3為3. 0mm厚的Sn 陽光控制玻璃 玻璃 4 為得自 PPG Industries (Pittsburgh, PA)的Starphi re 玻璃；-ION 1是由離聚物A制成的60密耳(1.52mm)厚的壓花片材，其中離聚物A衍生 自乙烯_甲基丙烯酸共聚物，該共聚物具有大約2g/10min的MI，包含按酸性共聚物的總重 量計22重量％的甲基丙烯酸共聚單元，并且按酸性共聚物的總羧酸含量計大約27%被鈉 中和； ION 2為20密耳(0.51mm)厚的離聚物B的壓花片材，其中離聚物B衍生自乙 烯_甲基丙烯酸共聚物，該共聚物具有2g/10min的Ml，包含按酸性共聚物的總重量計19重 量％的甲基丙烯酸共聚單元，并且按酸性共聚物的總羧酸含量計有37%被鋅中和； PET 1為7密耳(0. 18mm)厚、涂有聚(烯丙胺)底漆的雙軸取向的聚對苯二甲
酸乙二醇酯膜層； PET 2 為yTR -70HP Auto 膜(Southwall Company, Palo Alto, CA)；‘ PET 3 ^JYTR -7SAuto Blue V_1 膜(Southwall)； PET 4 為 Soft Look UV/IR 25 陽光控制膜(Tomoegawa PaperCompany, Ltd.， Tokyo, Japan)； PET 5 ^jYTR -7S Green 膜(Southwall)；'PET 互為RAYBARRIER TFK_2583 陽光控制膜(Sumitomo OsakaCement，Japan)；'PVB-A為20密耳(0. 51mm)厚的由隔音級聚(乙烯醇縮丁醛)制成的壓花片材；'PVB-B為B51V，據(jù)信其為基于聚(乙烯醇縮丁醛)的配制組合物，其形式為20密 耳(0. 51mm)厚的片材(DuPont)； 太陽能電池1為10X10英寸(254X254mm)的非晶硅光伏器件，所述器件包括具 有非晶硅半導(dǎo)體層的不銹鋼基底(125 y m厚)(參見例如美國專利6，093，581實施例1)； 太陽能電池2為10 X 10英寸(254 X 254mm) 二硒銅銦(CIS)光伏器件(參見例 如美國專利6，353，042第6欄第19行)； 太陽能電池3為10X 10英寸(254X 254mm)碲化鎘(CdTe)光伏器件(參見例如 美國專利6，353，042第6欄第49行)； 太陽能電池4為由10X10英寸(254X254mm)的ETO法生成的多晶硅片制成的硅太陽能電池(參見例如美國專利6，660，930第7欄第61行)。 lELSAkasoPPTL 3_38/75 膜層(Akasol 膜層；AugustKre_el Soehne GmbH & Co.，Germany)，其被描述為7密耳厚的具有底漆的聚(偏二氟乙烯)/聚對苯二甲 酸乙二醇酯/聚(偏二氟乙烯)白色三層膜。實施例1-12按照層壓方法1組裝和層壓下表1中所述的一系列12X 12英寸(305 X 305mm)層 壓板結(jié)構(gòu)。對于所有實施例，夾層的酸性三元共聚物表面都接觸玻璃片材的錫面。對于實 施例7和11，聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的涂覆表面接觸酸性三元共聚物膜或片材。實施例13-24按照層壓方法2組裝和層壓下表1中所述的一系列12X 12英寸(305 X 305mm)層 壓板結(jié)構(gòu)。對于所有實施例，夾層的酸性三元共聚物表面均接觸玻璃片材的錫面。對于實 施例19和23，聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的涂覆表面接觸酸性三元共聚物膜或片材。表1 實施例25-38按照層壓方法1組裝和層壓下表2中所述的一系列12X 12英寸(305 X 305mm)太 陽能電池層壓板結(jié)構(gòu)。層1和層2分別構(gòu)成入射層和前包封層，并且層4和層5分別構(gòu)成 后包封層和背襯層。實施例39-52按照層壓方法2組裝和層壓下表2中所述的一系列12X 12英寸(305 X 305mm)太 陽能電池層壓板結(jié)構(gòu)。層1和層2分別構(gòu)成入射層和前包封層，并且層4和層5分別構(gòu)成 后包封層和背襯層。表權(quán)利要求
包含膜或片材的制品，其中所述制品為安全層壓板或陽光控制預(yù)層壓組合件；所述膜或片材包含或由酸性三元共聚物組合物制成；并且所述酸性三元共聚物包含衍生自α 烯烴、按所述酸性三元共聚物總重量計約15至約30重量％的具有3至8個碳原子的α，β 烯鍵式不飽和羧酸、和約0.5至約40重量％的具有4至12個碳原子的α，β 烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚單元。
2.權(quán)利要求1的制品，其中所述酸性三元共聚物包含按所述三元共聚物的總重量計18至25重量％、優(yōu)選18至23 重量％的α，β-烯鍵式不飽和羧酸的共聚單元和0.5至5重量％、優(yōu)選15至40重量％的 α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚單元；所述膜或片材為包含第一表面亞層、第二表面亞層、和任選地一個或多個內(nèi)亞層的多 層結(jié)構(gòu)；所述第一表面亞層包含或由所述膜或片材制成，并且其他各亞層包含或由酸性共聚 物、離聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚(乙烯醇縮醛)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烴嵌段彈 性體、α-烯烴與α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚物、硅氧烷彈性體、環(huán)氧樹脂、或它們 中的兩種或更多種的組合制成。
3.權(quán)利要求2的制品，其中所述膜或片材包含第二表面亞層、至少一個任選的內(nèi)亞層、或它們兩者，包含或由具有 至少約80°C熔點的離聚物形成；所述第二表面亞層包含或由所述膜或片材制成；并且 所述內(nèi)亞層包含或由具有至少約90°C熔點的離聚物制成。
4.權(quán)利要求2或3的制品，其中所述膜或片材具有0.051mm至6. 35mm的總厚度；所述 第一表面亞層、所述第二表面亞層、或它們兩者具有約0.013mm至0. 13mm的厚度；各所述內(nèi) 亞層具有0. 013mm至3mm的厚度。
5.權(quán)利要求1、2、3或4的制品，其中 所述制品為安全層壓板；所述安全層壓板進(jìn)一步包含至少一個外層壓層； 所述外層壓層包含或由剛性片材或聚合物膜形成； 所述剛性片材為玻璃或剛性聚合物片材；所述剛性聚合物片材由聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴、聚苯乙烯、聚酰 胺、聚酯、含氟聚合物、或它們中的兩種或更多種的組合制成；并且所述聚合物膜包含聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯 酸酯共聚物、丙烯腈_苯乙烯共聚物、聚砜、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素、玻璃紙、 聚(氯乙烯)、含氟聚合物、或它們中的兩種或更多種的組合。
6.權(quán)利要求5的制品，其中所述安全層壓板包含兩個外層壓層和一個夾在所述兩個外層壓層之間的夾層； 所述兩個外層壓層中的每一個獨立地包含或由所述剛性片材或聚合物膜形成； 所述夾層包含如權(quán)利要求1、2、3或4所表征的膜或片材，以及任選地其他聚合物膜或 片材；所述膜或片材具有0. 38mm至2. 28mm,優(yōu)選0. 38mm至2. 28mm的厚度；并且 所述膜或片材夾在兩個玻璃片材之間或玻璃片材與聚酯膜之間，可任選地在所述膜或 片材的外表面上硬涂覆。
7.權(quán)利要求1、2、3或4的制品，其中 所述制品為太陽能電池預(yù)層壓組合件；所述組合件還包含太陽能電池組件，所述太陽能電池組件由一個或多個電互連的太陽 能電池形成并具有面向光源的受光面和與所述光源相對的背面；并且所述太陽能電池為多晶太陽能電池、薄膜太陽能電池、化合物半導(dǎo)體太陽能電池、非晶 硅太陽能電池、或它們中的兩種或更多種的組合。
8.權(quán)利要求7的制品，其中所述組合件包含鄰近所述太陽能電池組件的受光面設(shè)置的前包封層和鄰近所述太陽 能電池組件的背面設(shè)置的后包封層；所述前包封層由具有0. 051mm至0. 51mm厚度的膜或片材形成；并且 所述后包封層包含或由酸性共聚物、離聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚(乙烯醇縮醛)、聚 氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烴嵌段彈性體、α-烯烴與α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的共 聚物、硅氧烷彈性體、環(huán)氧樹脂、或它們中的兩種或更多種的組合形成。
9.權(quán)利要求7或8的制品，所述制品還包含鄰近所述前包封層設(shè)置的入射層和鄰近所 述后包封層設(shè)置的背襯層，其中所述入射層為(i)玻璃片材，(ii)聚合物片材，或(iii)聚合物膜； 所述聚合物片材包含或由聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴、聚苯乙烯、聚 酰胺、聚酯、含氟聚合物、或它們中的兩種或更多種的組合形成；并且所述聚合物膜包含或由聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯、苯乙 烯_丙烯酸酯共聚物、丙烯腈_苯乙烯共聚物、聚砜、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素、 玻璃紙、聚(氯乙烯)、含氟聚合物、或它們中的兩種或更多種的組合形成。
10.權(quán)利要求8或9的制品，其中所述前包封層和所述后包封層均包含或由所述膜或片 材形成。
11.權(quán)利要求8、9或10的制品，其中所述背襯層為(i)玻璃片材，( )聚合物片材，(iii)聚合物膜，(iv)金屬片材，或(V) 陶瓷板；所述聚合物片材包含或由聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴、聚苯乙烯、聚 酰胺、聚酯、含氟聚合物、或它們中的兩種或更多種的組合形成；并且所述聚合物膜包含或由聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯、苯乙 烯_丙烯酸酯共聚物、丙烯腈_苯乙烯共聚物、聚砜、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素、 玻璃紙、聚(氯乙烯)、含氟聚合物、或它們中的兩種或更多種的組合形成。
12.權(quán)利要求8、9、10或11的制品，所述制品從面向光源的頂面到與所述光源相對的 底面基本上由以下組件組成(i)鄰近(ii)設(shè)置的入射層，(ii)鄰近(iii)設(shè)置的前包封 層，(iii)鄰近(iv)設(shè)置的太陽能電池組件，(iv)鄰近(ν)設(shè)置的后包封層，(ν)背襯層， 其中所述前包封層或所述后包封層或它們兩者由所述膜或片材形成。
13.方法，所述方法包括(i)提供太陽能電池預(yù)層壓組合件以及(ii)層壓所述組合件以形成太陽能電池模塊，其中所述組合件為權(quán)利要求7至12中任一項所表征的制品，并且 所述層壓優(yōu)選地通過對所述組合件加熱來進(jìn)行。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述層壓還包括對所述組合件施加真空或壓力。
15.包括或由太陽能電池預(yù)層壓組合件制備的太陽能電池模塊，其中所述組合件為權(quán) 利要求7至12中任一項所表征的制品，并且優(yōu)選地，在所述模塊于約85°C的溫度和約85% 的相對濕度下調(diào)理1000小時后，所述三元離聚物多層膜或片材與其相鄰層之間的180°剝 離強度的至少約75%得以保持。
全文摘要
本發(fā)明提供由包含酸性三元共聚物的膜或片材構(gòu)成的安全層壓板或太陽能電池模塊，其中所述酸性三元共聚物包含衍生自α-烯烴、按所述酸性三元共聚物的總重量計約15至約30重量％的具有3至8個碳原子的α，β-烯鍵式不飽和羧酸、和約0.5至約40重量％的具有4至12個碳原子的α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚單元。
文檔編號B32B27/08GK101896342SQ200880120399
公開日2010年11月24日 申請日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者R·A·海斯, S·L·薩米爾斯 申請人:納幕爾杜邦公司