用于多層組件的氟聚合物組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種組合物(C1)，包括：至少一種(甲基)丙烯酸改性的VDF聚合物[聚合物(A)]，其包含衍生自偏二氟乙烯(VDF)單體以及至少一種具有如下化學(xué)式(I)的親水性(甲基)丙烯酸單體(MA)的重復(fù)單元，其中R1、R2、R3各自彼此相同或不同、獨立地是一個氫原子或一個C1-C3烴基團，并且ROH是一個氫或包括至少一個羥基的一個C1-C5烴部分，至少一種無機UV阻隔化合物，其量為相對于聚合物(A)的重量不超過5％wt；涉及包含由所述組合物(C1)制成的一個層的多層組件；涉及一種用于制造所述多層組件的方法；并且涉及該多層組件在不同使用領(lǐng)域(包括PV模塊的保護)的用途。
【專利說明】用于多層組件的氟聚合物組合物
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2011年7月15日提交的歐洲申請?zhí)朎Pl1174085.8的優(yōu)先權(quán)，出于所有的目的該申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及適于制造基于偏二氟乙烯(VDF)聚合物層以及基于一個另外層的多層結(jié)構(gòu)、對于光伏(PV)模塊的背面保護有用的聚合物組合物。
【背景技術(shù)】
[0004]偏二氟乙烯(VDF)聚合物因它們的優(yōu)異的透明性、耐候性及機械特性而被廣泛用于制造保護及包裝薄膜以及涂層。
[0005]還經(jīng)常發(fā)生的是這些顏料或添加劑，或者更廣泛地說，具有UV阻隔功能的化合物被用于這些薄膜并且因而是在要求UV線的不透明性(像值得注意地在光伏模塊中)時材料的選擇。 [0006]光伏模塊總體上包括通常封裝在一個用于保護的透明包裝中的活性光伏電池，以及一個背板，該背板具有防止水蒸汽、氧氣和UV輻射的主要功能，是保護光電元件(包括電介質(zhì)層)免于與水、氧氣或UV輻射反應(yīng)引起的降解所必要的。雖然氟聚合物已經(jīng)在此領(lǐng)域找到了用途，總體上實施了包含聚酯層(例如PET、PEN...)或其他層的多層結(jié)構(gòu)，其中該另外的片材提供了在相對較低的成本下優(yōu)異的耐水蒸汽性，但是，由于該另外的片材對暴露于環(huán)境影響(如UV輻射，IR輻射以及臭氧)的降解的敏感性，添加了一個另外的氟聚合物外層。
[0007]然而這些結(jié)構(gòu)會遭受VDF聚合物與所述另外的層(特別是聚酯層)的粘附性差的缺點；當從預(yù)形成的VDF聚合物以及另外的薄膜制造層壓材料時，因而常規(guī)地在聚酯薄膜上進行例如電暈放電或類似的技術(shù)并且使用膠水用于增加與VDF聚合物的粘附性。共擠出是比膠共層壓制造多層背板更經(jīng)濟有效的加工技術(shù)，但不能被施用到標準VDF聚合物/聚酷組件的制造中。
[0008]另一方面，由于含有(甲基)丙烯酸重復(fù)單元的VDF聚合物的固有的粘附特性，這些物質(zhì)材料可以提供與另外的層合適的粘附性而無需表面預(yù)處理或膠水，使得一致的多層結(jié)構(gòu)可以通過擠出直接實現(xiàn)，有可能通過使用熱熔粘合劑以共擠出連接層的形式實現(xiàn)。
[0009]然而，為了實現(xiàn)合適的UV不透明性，(甲基)丙烯酸改性的VDF聚合物總體上通常與“標準"PVDFMW (即與高負載量的白色無機顏料)混配，這些無機化合物在某種程度上“飽和”由(甲基)丙烯酸單體所提供的功能，并最終不利地影響或甚至抑制粘附特性。
發(fā)明概述
[0010]本 申請人:現(xiàn)已出人意料地發(fā)現(xiàn)，通過將減少量(< 5% wt)的UV-阻隔劑添加到(甲基)丙烯酸改性的VDF聚合物中，有可能獲得合適的UV不透明性，同時保持與不同基材的優(yōu)異的粘附性，即使在共擠出中。[0011]因此，本發(fā)明涉及一種組合物[組合物(Cl)]，包括:
-至少一種(甲基)丙烯酸改性的VDF聚合物[聚合物(A)]，該聚合物包含衍生自偏二氟乙烯(VDF)單體以及至少一種具有如下化學(xué)式的親水性(甲基)丙烯酸單體(MA)的
重復(fù)單元:
【權(quán)利要求】
1.組合物[組合物(Cl)],所述組合物(Cl)包括: -至少一種(甲基)丙烯酸改性的VDF聚合物[聚合物(A)]，該聚合物包含衍生自偏二氟乙烯(VDF)單體以及至少一種具有如下化學(xué)式的親水性(甲基)丙烯酸單體(MA)的重復(fù)單元:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中聚合物㈧的VDF單體包括，除了偏二氟乙烯，至少一種選自由三氟乙烯、三氟氯乙烯、六氟丙烯、以及氟烷基乙烯醚組成的組中的單體，并且其中偏二氟乙烯的量相對于總VDF單體是至少70%摩爾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中聚合物(A)的單體(MA)是選自下列項組成的組中: -具有以下化學(xué)式的丙烯酸羥乙酯(HEA):
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的組合物，其中聚合物(A)包括至少0.05%、優(yōu)選至少0.1 %、更優(yōu)選至少0.2%摩爾，并且最多10%、更優(yōu)選最多7.5%、甚至更優(yōu)選最多5%、最優(yōu)選最多3%摩爾的衍生自所述親水性(甲基)丙烯酸單體(MA)的重復(fù)單元。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的組合物，其中所述無機UV阻隔化合物的平均粒徑為小于150nm,優(yōu)選最多150nm,更優(yōu)選最多120nm,甚至更優(yōu)選最多IOOnm,還更優(yōu)選最多80nm。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的組合物，其中所述無機UV阻隔化合物是選自Ce、Cu、Zn、Zr、B1、S1、Al、Fe、T1、Sn以及Sb中一種或多種的氧化物組成的組中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合物，其中所述無機UV阻隔化合物包括TiO2和/或ZnO。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的組合物，其中所述無機UV阻隔化合物是選自包含以下項的顆粒: -核芯，該核芯基本上由TiO2組成；以及 -外殼，該外殼基本上由至少一種S1、Al的氧化物或其混合物組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的組合物，其中所述無機UV阻隔化合物包括ZnO，有可能與至少一種其他無機氧化物的化合物組合。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的組合物，所述組合物包含相對于聚合物(A)的重量不超過4% wt,更優(yōu)選不超過3% wt的量的所述無機UV阻隔化合物。
11.多層組件，包括: (LI)由根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項所述的組合物(Cl)制成的第一層[層(LI)]；以及 (L2)由第二組合物[組合物(C2)]制成的第二層[層(L2)]。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多層組件，其中組合物(C2)包含至少一種聚烯烴[聚合物(O)]，該聚烯烴選自由包括衍生自乙烯和/或丙烯的重復(fù)單元的聚合物組成的組。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多層組件，其中組合物(C2)包含至少一種選自由以下項組成的組中的聚酯[聚合物(P)]: -聚乙交酯、聚乙醇酸(PGA)及其共聚物，通常由乙醇酸的縮聚得到，有可能與一種或多種其他可縮聚的共聚單體混合； -聚乳酸(PLA)及其共聚物，通常由丙交酯的開環(huán)聚合得到，有可能與一種或多種其他可縮聚的共聚單體混合； -聚己內(nèi)酯(PCL)及其共聚物，通常由己內(nèi)酯的開環(huán)聚合得到，有可能與一種或多種其他可縮聚的共聚單體混合； -聚己二酸乙二醇酯(PEA)以及其他共聚物； -聚羥基烷酸酯(PHA)，通常由糖類或類脂類的細菌發(fā)酵得到，它們是具有鏈長從3至15個碳原子的羥基脂肪酸的縮聚的結(jié)果； -聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)及其共聚物，通常由對苯二甲酸與乙二醇的縮聚得到，有可能與一種或多種其他可縮聚的共聚單體混合； -聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其共聚物，通常由對苯二甲酸與2，3_ 丁二醇的縮聚得到，有可能與一種或多種其他可縮聚的共聚單體混合； -聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)及其共聚物，通常由對苯二甲酸與1，3_丙二醇的縮聚得到，有可能與一種或多種其他可縮聚的共聚單體混合； -聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)及其共聚物，通常由萘二甲酸與乙二醇的縮聚得到，有可能與一種或多種其他可縮聚的共聚單體混合。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項所述的多層組件，所述組件另外包括一個第三層(L3)，所述層(L3)在一側(cè)粘合到層(LI)上并且在相對側(cè)粘合到層(L2)上，所述層(L3)是由包含至少一種以下項的組合物(C3)制成: (C3-A)通過接枝至少一種單體改性的α-烯烴聚合物，該單體包含一個選自由羧酸(以其酸、酯、鹽、酰胺、酸酐的形式)、羥基、以及環(huán)氧化物組成的組中的官能團；以及 (C3-B)包含衍生自帶有烷基羧酸官能團的單烯單體的重復(fù)單元的線性共聚物。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項所述的多層組件，所述組件另外包括至少一個層(L4)，該層(L4)是由至少一種金屬化合物[金屬(M)]制成，該金屬(M)優(yōu)選選自鋼以及鋁，更優(yōu)選鋁。
16.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項所述的多層組件的方法，所述方法包括將層(LI)、層(L2)以及可任選地層(L3)共擠出。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項所述的多層組件用于制造管、管道、包層、薄膜、片材、型材、基板及空心體的用途。
18.一種用于保護PV模塊的方法，該方法包括使用至少一個根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項所述的多層組件覆蓋所述模塊。
【文檔編號】C08K3/22GK103748154SQ201280035120
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月15日
【發(fā)明者】S.莫塔拉, J.A.阿布斯勒梅 申請人:索爾維特殊聚合物意大利有限公司