封装组合物及应用，及包含其的封装胶膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种封装组合物及应用，及包含其的封装胶膜及其制备方法，封装组合物的聚合物基体包含高度支化聚乙烯，其为支化度不低于40个支链/1000个碳的乙烯均聚物。本发明专利技术提供的封装组合物具有良好的体积电阻率、耐老化性、加工性能和较低的成本。

Packaging composition and application, encapsulation film containing them and preparation method thereof

The invention discloses an encapsulation composition and its application, as well as an encapsulation film and a preparation method thereof. The polymer matrix of the encapsulation composition comprises highly branched polyethylene, which is an ethylene homopolymer with branching degree not less than 40 branched chains/1000 carbon. The package composition provided by the invention has good volume resistivity, aging resistance, processing performance and low cost.

【技术实现步骤摘要】
封装组合物及应用，及包含其的封装胶膜及其制备方法
本专利技术涉及到一种封装组合物，还涉及到该封装组合物作为封装材料在封装胶膜中的应用，以及该封装胶膜在产品中的应用及其制备方法，还涉及到电子器件组件，如太阳能电池组件。
技术介绍
太阳能是一种取之不尽的能源，其具有安全可靠、无噪声、无污染、可再生、覆盖面广等优点，是目前最为重要的新能源，主要应用形式就是通过太阳能电池将其装换为电能。随着太阳能电池的不断发展，如何通过改进封装材料及封装工艺来提高太阳能电池的寿命、降低太阳能电池成本成为关键问题之一。太阳能电池组件包括太阳能电池片、玻璃盖板、封装胶膜、背板材料。其中要求封装胶膜拥有良好的透光率以保证入射到太阳能电池组件上光通量，而且还要求胶膜与玻璃盖板和背板膜之间具有足够高的粘结强度，保证太阳能电池模块结构的稳定性，防止有害物质的渗入。由于太阳辐射的存在，太阳能电池组件在使用过程中内部可能达到65℃(或更高)的温度，因此使用的封装材料必须具有优良的机械和耐蠕变性能。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)是目前市场上使用最多的封装材料，例如专利JP19870174967所述的EVA，其交联之后除了满足上述性能外，还具有良好的透光率(90％以上)，能满足太阳能电池组件封装的一般要求。但是，在长期的太阳辐射作用下，EVA会发生分解，释放出乙酸腐蚀电池片；老化后表现出显著的黄变和严重的电势诱导衰减(PID)，导致太阳能电池组件的输出功率下降。为了使封装胶膜具备更好的耐老化性，使用分子链趋于饱和的聚烯烃如乙烯-辛烯共聚物(POE)作为封装胶膜的聚合物基体已经成为一种行业趋势，其相对于EVA封装胶膜而言，在耐老化性、电学性能和水汽阻隔能力等性能上具备显著优势，但在物料自身的透明度、粘结性、流动性能和加工性能等方面不及传统的EVA。同样的问题还存在于双玻太阳能电池组件、封装材料、或建筑装饰用双层玻璃封装材料中。交联型POE封装胶膜的原料成本和交联时间一般都高于EVA封装胶膜，导致生产成本上升。上述这些性能和成本方面的问题在一定程度上限制了聚烯烃(尤其是聚烯烃弹性体)作为封装胶膜在太阳能电池组件如单玻太阳能电池组件、双玻太阳能电池组件、薄膜太阳能电池组件或建筑装饰用双层玻璃太阳能电池中的应用，或作为其他形式的封装材料使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中太阳能电池组件内的封装胶膜及同类的封装材料存在的技术缺陷，提供一种可用于制作封装胶膜和封装材料的封装组合物，该组合物具有优异的耐候、耐紫外老化性，以及优异的耐高低温性能、电绝缘性能和水汽阻隔能力，还具有良好的光透过率、粘合性和加工效率，同时还具有较低的原料成本，可以满足多种形式的太阳能电池组件、封装材料、双层玻璃的长期稳定使用要求。若封装材料要求具有高反射性，则可以不具备良好的光透过率。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是提供一种封装组合物，其包含聚合物基体，按100重量份单位聚合物基体计，所述聚合物基体包含5～100重量份高度支化聚乙烯，0～95重量份不同于高度支化聚乙烯的聚烯烃，0～80重量份烯烃与含有极性基团的单体的共聚物；按100重量份单位聚合物基体计，还包含0～10重量份增粘剂，且烯烃与含有极性基团的单体的共聚物的用量与增粘剂的用量之和大于0，其中，高度支化聚乙烯为支化度不低于40个支链/1000个碳的乙烯均聚物。上述高度支化聚乙烯的合成方法采用后过渡金属催化剂通过配位聚合催化乙烯均聚得到，优选的过渡金属催化剂可以为(α-二亚胺)镍/钯催化剂的其中一种。为了更加明确地区分高度支化聚乙烯和不同于高度支化聚乙烯的聚烯烃，可以在部分表述中赋予上述高度支化聚乙烯代号为P1，赋予不同于上述高度支化聚乙烯的聚烯烃代号为P2。P2或者烯烃与含有极性基团的单体的共聚物中所涉及的烯烃可以为乙烯或者其他α-烯烃中的一种或多种。更具体的技术方案是，封装组合物包含聚合物基体和增粘剂，其中按100重量份单位聚合物基体计，聚合物基体包含：5～100重量份高度支化聚乙烯(P1)，0～95重量份不同于高度支化聚乙烯的聚烯烃(P2)，所述高度支化聚乙烯(P1)为有支链结构的乙烯均聚物，并且其支化度不低于40个支链/1000个碳。更具体的技术方案是，封装组合物包含聚合物基体和增粘剂，其中聚合物基体包含高度支化聚乙烯，其为有支链结构的乙烯均聚物，并且其支化度不低于40个支链/1000个碳。另一种技术方案是，封装组合物包含聚合物基体，增粘剂和自由基引发剂，其中按100重量份单位聚合物基体计，聚合物基体包含：5～100重量份或者10～100重量份高度支化聚乙烯(P1)，该高度支化聚乙烯(P1)为有支链结构的乙烯均聚物，并且其支化度不低于40个支链/1000个碳；0～95重量份或者0～90重量份的不同于高度支化聚乙烯的聚烯烃(P2)，所述聚烯烃(P2)包含不同于高度支化聚乙烯的结晶性聚乙烯、丙烯均聚物、乙烯与α-烯烃的共聚物、单烯烃和二烯烃的二元或三元以上共聚物中的至少一种；0～70重量份烯烃与极性单体的共聚物，所述烯烃为乙烯或者其他α-烯烃中的一种或多种。另一种技术方案是，本专利技术提供一种封装材料，其包含上述技术方案中的封装组合物，并且具有片或者膜的形式。上述封装材料可以以交联或者部分交联或者未交联的形式存在。另一种技术方案是，本专利技术提供一种电子器件组件，其包括：至少一个电子器件和与所述电子器件的至少一个表面密切接触的封装材料，所述封装材料包含聚合物基体，按100重量份单位聚合物基体计，所述聚合物基体包含5～100重量份高度支化聚乙烯，0～95重量份不同于高度支化聚乙烯的聚烯烃，0～80重量份烯烃与含有极性基团的单体的共聚物；按100重量份单位聚合物基体计，还包含0～10重量份增粘剂，且烯烃与含有极性基团的单体的共聚物的用量与增粘剂的用量之和大于0，其中，高度支化聚乙烯为支化度不低于40个支链/1000个碳的乙烯均聚物。另一种技术方案是，本专利技术提供一种电子器件组件，其包括：至少一个电子器件和与所述电子器件的至少一个表面密切接触的封装材料，所述封装材料包含聚合物基体和增粘剂，其中按100重量份单位聚合物基体计，聚合物基体包含：5～100重量份高度支化聚乙烯(P1)，0～95重量份不同于高度支化聚乙烯的聚烯烃(P2)，所述高度支化聚乙烯(P1)为有支链结构的乙烯均聚物，并且其支化度不低于40个支链/1000个碳。另一种技术方案是，本专利技术提供一种电子器件组件，其包括：至少一个电子器件和与所述电子器件的至少一个表面密切接触的封装材料，所述封装材料包含聚合物基体，聚合物基体包含：5～100重量份高度支化聚乙烯(P1)，该高度支化聚乙烯(P1)为有支链结构的乙烯均聚物，并且其支化度不低于40个支链/1000个碳；0～95重量份或者0～90重量份的不同于高度支化聚乙烯的聚烯烃(P2)，所述聚烯烃(P2)包含不同于高度支化聚乙烯的结晶性聚乙烯、丙烯均聚物、乙烯与α-烯烃的共聚物、单烯烃和二烯烃的二元或三元以上共聚物中的至少一种；0～70重量份烯烃与极性单体的共聚物，所述烯烃为乙烯或者其他α-烯烃中的一种或多种。“密切接触”等术语是指封装材料与器件或其它制品的至少一个表面接触，方式类似于涂层与基板的接触，例如，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封装组合物，其包含聚合物基体，按100重量份单位聚合物基体计，所述聚合物基体包含5～100重量份高度支化聚乙烯(P1)，0～95重量份不同于高度支化聚乙烯的聚烯烃(P2)，0～80重量份烯烃与含有极性基团的单体的共聚物；按100重量份单位聚合物基体计，还包含0～10重量份增粘剂，且烯烃与含有极性基团的单体的共聚物的用量与增粘剂的用量之和大于0。

【技术特征摘要】
2017.07.25 CN 2017106129895;2017.12.18 CN 201711361.一种封装组合物，其包含聚合物基体，按100重量份单位聚合物基体计，所述聚合物基体包含5～100重量份高度支化聚乙烯(P1)，0～95重量份不同于高度支化聚乙烯的聚烯烃(P2)，0～80重量份烯烃与含有极性基团的单体的共聚物；按100重量份单位聚合物基体计，还包含0～10重量份增粘剂，且烯烃与含有极性基团的单体的共聚物的用量与增粘剂的用量之和大于0。2.根据权利要求1所述的封装组合物，其特征在于，所述高度支化聚乙烯为具有支链结构的乙烯均聚物，其支化度不低于40个支链/1000个碳，熔点不高于125℃。3.根据权利要求1所述的封装组合物，其特征在于，所述不同于高度支化聚乙烯的聚烯烃(P2)包含结晶性聚乙烯、丙烯均聚物、乙烯与α-烯烃共聚物、单烯烃和二烯烃的二元或三元以上共聚物中的至少一种。4.根据权利要求1所述的封装组合物，其特征在于，所述烯烃与极性单体的共聚物在制备过程中所使用的含有极性基团的单体包含至少一个烯属不饱和度和一个极性基团，所述极性基团包含羰基、羧酸酯基、羧酸酐基、硅氧烷基、钛氧烷基、环氧化基中的至少一种。5.根据权利要求1所述的封装组合物，其特征在于，所述增粘剂为包含至少一个烯属不饱和度和一个极性基团的极性单体，所述极性基团包含羰基、羧酸酯基、羧酸酐基、硅氧烷基、钛氧烷基、环氧化基中的至少一种。6.根据权利要求5所述的封装组合物，其特征在于，所述含有极性基团的极性单体选自醋酸乙烯酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-酮基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种和(/或)马来酸、富马酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、α-甲基巴豆酸和肉桂酸以及它们的酐、酯和盐衍生物中的至少一种。7.根据权利要求1所述的封装组合物，其特征在于，以100单位重量份单位聚合物基体计，还包含0.005～10重量份引发自由基反应的引发剂。8.根据权利要求7所述的封装组合物，其特征在于，所述自由基反应包含聚合物基体之间的交联反应或聚合物基体与反应性单体之间的接枝反应中的至少一种。9.根据权利要求8所述的封装组合物，其特征在于，所述聚合物基体之间的交联反应方式选自过氧化物交联、偶氮交联、光交联、硅烷交联中的至少一种。10.根据权利要求9所述的封装组合物，其特征在于，所述自由基引发剂选自过氧化物引发剂、偶氮类引发剂、光引发剂、硅烷偶联剂中的至少一种。11.根据权利要求1所述的封装组合物，其特征在于，以100单位重量份单位聚合物基体计，还包含0.05～10重量份自由基活化剂或辐射敏化剂。12.根据权利要求1所述的封装组合物，其特征在于，所述封装组合物还包含自由基活化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧剂、玻璃纤维、增塑剂、成核剂、扩链剂、阻燃剂、无机填料、防焦剂、导热填料、金属离子捕捉剂、着色剂、增白剂、粘结添加剂、增透改性剂中的至少一种。13.根据权利要求12所述的封装组合物，其特征在于，以100重量份单位聚合物基体计，所述封装组合物内还包含自由基活化剂0.05～10份，紫外线吸收剂0～2重量份，抗氧剂0～5重量份，光稳定剂0～5重量份，防焦剂用量为0～2重量份，其中所述紫外线吸收剂选自苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、水杨酸酯化合物中的至少一种，所述光稳定剂选自受阻胺类化合物、哌啶化合物中的至少一种。14.一种封装材料，其包含根据权利要求1～13任一所述的封装组合物，其具有片或膜的形式。15.一种电子器件组件，其包括电子器件和与电子器件表面密切接触的封装材料，其特征在于，所述封装材料包含权利要求1～13任一所述的封装组合物。16.根据权利要求15电子器件组件，其特征在于，所述电子器件是太阳能电池。17.一种制备包含权利要求1～13中任一所述含有增粘剂的封装组合物的封装胶膜的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤a、将部分或全部聚合物基体、全部增粘剂、增粘剂重量的0～20％的自由基引发剂先通过挤出机共混、接枝、挤出得到接枝改性的聚合物基体料A，步骤b、将聚合物基体A与其余组分混合均匀后投入挤出机中共混挤出；步骤c、挤出物经流延成膜；步骤d、冷却、牵引进行整形；步骤e、最后收卷即得。18.一种封装组合物，其包含聚合物基体，增粘剂和自由基引发剂，其特征在于，按100重量份单位聚合物基体计，所述聚合物基体包含10～100重量份高度支化聚乙烯(P1)，0～90重量份不同于高度支化聚乙烯的聚烯烃(P2)，0～70重量份乙烯与极性单体的共聚物。19.根据权利要18所述的封装组合物，其特征在于，所述高度支化聚乙烯为具有支链结构的乙烯均聚物，其支化度不低于40个支链/1000个碳，重均分子量为5万～50万，熔点为-44～101℃。20.根据权利要求19所述的封装组合物，其特征在于，所述不同于高度支化聚乙烯的聚烯烃(P2)包含结晶性聚乙烯、丙烯均聚物、乙烯与α-烯烃共聚物、单烯烃和二烯烃的二元或三元以上共聚物中的至少一种。21.根据权利要18所述的封装组合物，其特征在于，所述高度支化聚乙烯是由后过渡金属催化剂催化乙烯均聚得到，其中，所述后过渡金属催化剂中的金属元素为镍或钯中的一种。22.根据权利要18所述的封装组合物，其特征在于，所述结晶性聚乙烯的熔点为80℃～140℃，其通过齐格勒纳塔...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：杭州星庐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33