制备层压的玻璃／聚烯烃膜结构体的方法技术

本发明专利技术提供了层压结构体，所述层压结构体包含（ｉ）玻璃层，（ｉｉ）第一含烷氧基硅烷的聚烯烃（ＰＯ）层，（ｉｉｉ）催化剂层以及（ｉｖ）第二含烷氧基硅烷的聚烯烃层，每一个层均具有相反的面表面，所述层压结构体是通过包括以粘附接触的方式叠置下列各项的步骤的方法制备的：Ａ．将所述第一ＰＯ层的一个面表面叠置到所述玻璃层的一个面表面上；Ｂ．将所述催化剂层叠置到所述第一ＰＯ层的面表面上，所述面表面与所述第一ＰＯ层的与所述玻璃层粘附接触的所述面表面相对；以及Ｃ．将所述第二ＰＯ层叠置到所述催化剂层的面表面上，所述面表面与所述催化剂层的与所述第一ＰＯ层粘附接触的所述面表面相对。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及层压结构体。一方面，本专利技术涉及玻璃和聚烯烃的层压结构体，而另一 方面，本专利技术涉及光伏模块。在再另一方面，本专利技术涉及一种制备层压结构体的方法，在该 层压结构体中，聚烯烃膜与玻璃粘附接触，而又另一方面，本专利技术涉及一种制备层压结构体 的方法，在该层压结构体中，聚烯烃膜既是硅烷交联的，又表现出对玻璃的良好粘合。
技术介绍
当前最通常的用于光伏(PV)板中的密封剂的材料是聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯) (EVA)。在其所需的品质中，有光学透明性、可模塑性和低成本。在构建典型PV板的层压工 艺过程中，EVA密封剂是通过有机过氧化物的作用而被化学交联的。EVA作为密封剂的主要 缺点在于它容易通过与环境湿气的反应而水解，这样导致乙酸的形成，所述乙酸进而可以 损坏PV电池。结果，用EVA制备的PV板具有令人不可接受的短寿命。低密度聚烯烃，比如聚(乙烯-共-辛烯)满足了密封剂的很多要求，包括光学透 明性、可模塑性和低成本(比EVA还低)，加上它们不受水解影响。然而，未改性的聚烯烃对 玻璃既没有足够的粘合，在高温时也没有足够的机械强度。被改性为包含三烷氧基硅烷官能团的聚烯烃表现出可接受的对玻璃的粘合，因为 在构造PV板的层压工艺过程中，在树脂中的烷氧基硅烷基团以及在玻璃的表面上自然产 生的硅烷醇基经历了非催化性的缩合反应，从而在树脂和玻璃之间形成了牢固的并且水解 稳定的硅氧烷键合(linkages)。然而，这样的密封剂在高温时仍然没有足够的机械强度。含有三烷氧基硅烷基团的聚烯烃将与水在催化剂的存在下反应形成硅烷醇官能 团，并且这些基团还彼此反应，同样在催化剂的存在下反应，形成硅氧烷交联。典型地，这两 种反应在没有催化剂的情况下非常缓慢地发生。用于这些反应的催化剂可以是酸或碱。路 易斯酸通常不用于诱导交联。交联的密封剂在高温具有非常良好的机械强度，但是它表现 出差的对玻璃的粘合。这是因为在密封剂的表面上的在与玻璃表面反应所需要的一些烷 氧基硅烷基团被转化成硅氧烷基，并且硅氧烷基不具有与玻璃表面的反应性。因此在密封 剂的表面上的已经被转化成硅氧烷基的烷氧基硅烷基团越多，密封剂对玻璃表面的粘合越 差。由于这些和其它原因，层压的玻璃/聚烯烃膜层压结构体比如PV板的工业在发展 用于制备其中含烷氧基硅烷基团的聚烯烃既被交联又表现出良好的对玻璃的粘合的结构 体的方法上存在持续的兴趣。专利技术概述 根据本专利技术，聚合物膜或密封剂是含有烷氧基硅烷基团的聚烯烃，并且在构造聚 烯烃膜和玻璃的层压结构体例如PV板的层压工艺过程中，以可控的方式施用用于促进烷氧基硅烷基团的交联的催化剂，使得可以在树脂的本体内进行交联工艺，并且在树脂的表 面上可以进行聚烯烃膜与玻璃的粘附工艺。在膜流延时将交联催化剂添加到挤出机中导致 催化剂在整个膜上的均勻分布，并且这进而产生对玻璃的粘合不好的膜。然而，通过远离膜 的将接触玻璃的表面添加催化剂，既获得良好的粘合，又获得在高温的良好的机械强度。在一个实施方案中，本专利技术是一种层压结构体，该层压结构体包含(i)第一层，所 述第一层具有相反的第一和第二面表面(facial surface)并且包含含烷氧基硅烷的聚烯 烃(P0)，以及(ii)第二层，所述第二层具有相反的第一和第二面表面并且包含催化剂，所 述催化剂用于促进第一层的含烷氧基硅烷的PO的交联，所述第一层的一个面表面与所述 第二层的一个面表面接触粘附。在一个实施方案中，本专利技术是一种制备层压结构体的方法，所述结构体包含(i) 玻璃层，(ii)第一含烷氧基硅烷的聚烯烃(PO)层，(iii)催化剂层以及(iv)第二含烷氧 基硅烷的聚烯烃层，每一个层均具有相反的面表面，所述方法包括以粘附接触的方式叠置 (applying)下列各项的步骤A.将所述第一 PO层的一个面表面叠置到所述玻璃层的一个面表面上；B.将所述催化剂层叠置到所述第一 PO层的面表面上，所述面表面与所述第一 PO 层的与所述玻璃层粘附接触的所述面表面相对；以及C.将所述第二 PO层叠置到所述催化剂层的面表面上，所述面表面与所述催化剂 层的与所述第一 PO层粘附接触的所述面表面相对。所述层可以以任何顺序彼此叠置，例如，在将催化剂层叠置到第一 PO层上之前， 可以将第二 PO层叠置到催化剂层上，或在将第一 PO层叠置于玻璃上之前，可以将催化剂层 叠置于第一 PO层上。在一个实施方案中，可以将催化剂涂抹、喷涂或擦涂在第一 PO层的与该PO层的与 玻璃接触的面表面相对的表面上。催化剂可以以纯的物质施用，或可以将它溶解在溶剂中， 分散在惰性载体中，或乳化。在一个实施方案中，催化剂可以均勻分布在包含没有用烷氧基硅烷官能团改性的 聚烯烃的薄膜内。这种膜被作为多层层压结构体的一层叠置。因此，在构造例如PV板的层 压工艺中，将第一 PO层叠置到玻璃上，然后将含有催化剂的薄膜与第一 PO层接触放置，从 而形成在一侧是玻璃、在另一侧上是含有催化剂的膜并且在中心是第一 PO层的夹心结构。 催化剂可以从薄膜扩散到第一PO层中以催化交联。含有催化剂的膜不交联，并且它可以通 过将催化剂加入到聚合物熔体中而制备。膜被挤压足够薄，使得它对在高温的层压结构体 的机械强度不产生有害影响。在一个实施方案中，本专利技术是由上述方法制备的层压结构体。层压结构体可以尤 其表现为PV板或模块，或太阳能电池，或安全玻璃，或绝缘玻璃等的形式。附图简述附图说明图1是第四层为催化剂层的5层层压结构体的示例。图2是说明压塑用的构造的示意图。图3是报告催化剂浓度对于PO膜层对玻璃的粘合的影响的曲线图。图4是报告交联的PO和EVA作为温度函数的比较DMTA结果的曲线图。优选实施方案详述在本公开中的数值范围是近似的，因此可以包括范围之前的值，除非有另外指出。 数值范围包括上下限之间增量为1个单位的所有值以及上下限值，条件是任何较低值和任 何较高值之间相隔至少两个单位。举例来说，如果组成、物理或其它性质或工艺参数，比如 例如，分子量、粘度、熔体指数、温度等为100至1，000，则意味着确切地列举了所有单个的 值，比如100、101、102等，以及子范围，比如100至144、155至170、197至200等。对于含有 小于1的值或含有大于1的分数的值(例如，1. 1、1. 5，等等)的范围，适宜时，1个单位被认 为是0.0001、0.001、0.01或0. 1。对于含有小于10的个位数的范围(例如，1至5)，一个单 位典型地被认为是0. 1。这些仅是具体想要的实例，并且所列举的介于最低值和最高值之间 的数值的所有可能组合均被认为在本公开中得到了确切表述。在本公开内为尤其是密度、 熔体指数、烷氧基硅烷基团在PO树脂中的量，以及组分在各个不同配方中的相对量等等都 提供了数值范围。术语“包含(comprising) ”及其衍生词没有意图排出任何其它组分、步骤或程序 的存在，无论这些其它组分、步骤或程序是否被具体公开。为了避免任何怀疑，通过使用术 语“包含”要求保护的任何方法或组合物均可以包括任何另外的步骤、设备、添加剂、助剂 或化合物，不管是聚合物还是其它的，除非有相反的表述。相反地，术语“基本上由....组 成”是从任何随后提及的范围排出任何其它组分、步骤或程序，因而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备层压结构体的方法，所述结构体包含（ｉ）玻璃层，（ｉｉ）第一含烷氧基硅烷的聚烯烃（ＰＯ）层，（ｉｉｉ）催化剂层以及（ｉｖ）第二含烷氧基硅烷的聚烯烃层，每一个层均具有相反的面表面，所述方法包括以粘附接触的方式叠置下列各项的步骤：Ａ．将所述第一ＰＯ层的一个面表面叠置到所述玻璃层的一个面表面上；Ｂ．将所述催化剂层叠置到所述第一ＰＯ层的面表面上，所述面表面与所述第一ＰＯ层的与所述玻璃层粘附接触的所述面表面相对；以及Ｃ．将所述第二ＰＯ层叠置到所述催化剂层的面表面上，所述面表面与所述催化剂层的与所述第一ＰＯ层粘附接触的所述面表面相对。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·D·韦弗，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US