[发明专利]含有含氟聚合物的叠层材料

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年6月13日提交的美国临时专利申请No.60/689840的优先权，该专利申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及可用作太阳能电池的背衬膜的多层含氟聚合物膜或叠层材料、及该多层含氟聚合物膜或叠层材料的制造方法。

背景技术

多层膜或叠层材料是这样的结构体，该结构体试图结合不同材料的性质，以提供改善的性能。所述的性质包括：针对一些物质(例如水)的防渗透性、耐刺穿性、耐候性和电绝缘性。之前的叠层材料已经满足了太阳能模组的多种要求，但却经常导致性能不均衡、更昂贵、或者难以处理或加工。此外，其内层通常不能在模组的使用期内受到充分的保护。

为了改善光电模组的耐久性、寿命和性能，正在开发具有更厚的防渗透材料(例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯))层的背侧叠层材料，或者背侧叠层材料会借助于使用金属箔、无机涂层或多层含氟聚合物。通常，这些尝试会形成往往更加昂贵的结构体、和/或更坚硬(即模量更高)且更难以施加到太阳能模组的背侧的叠层材料。此外，常规的结构体通常要求成品结构体(通常为多层)在层叠之前经过加热循环，以使得整个结构体可以顺利地进行层叠。

发明概述

简言之，本发明涉及一种多层膜。该多层膜包含聚酯中间层，该聚酯中间层具有结合在所述中间层的相背的两侧的第一外层和第二外层。所述第一外层是半结晶含氟聚合物，其拉伸模量小于100,000磅/平方英寸(psi)。当将所述中间层在150℃下保持约15分钟时，其收缩率小于1％，并且所述第二外层是烯烃聚合物。

本发明还提供一种多层制品的制备方法，该方法包括：提供具有第一表面和第二表面的聚酯第一中间层，其中当将所述第一中间层在150℃下保持约15分钟时，其收缩率小于约1％；将拉伸模量小于100,000 psi的半结晶含氟聚合物第一外层施加到所述第一表面上；将烯烃聚合物第二外层施加到所述第二表面上；以及通过施加能量、机械力或这二者使所述各层结合，从而形成多层膜。

通过以下的发明详述和所附的权利要求书，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。以上对本发明公开的原理的概述无意说明本发明公开的每一个示例性实施方案或每一种实施方式。以下的详细描述更具体地示例性示出利用本文所公开的原理的某些优选实施方案。

发明详述

本发明为起叠层材料作用的多层膜。在优选实施方案中，当将多层膜用作光电模组的背侧膜时，可以使光电模组的耐久性、寿命和性能得到增强。所述多层膜为这样的多层结构，在该多层膜的基本构造中包含中间层，该中间层具有固定于所述中间层的相背的两侧上的第一外层和第二外层。第一外层是这样的半结晶含氟聚合物，按照ASTM D638所限定，其拉伸模量小于100,000psi。中间层包含当在150℃下保持约15分钟时测定的收缩率小于1％的聚酯。第二外层是烯烃聚合物。将所述各层按照所提及的顺序结合在一起，从而形成多层膜。

在本发明的各个方面中，第一外层中的含氟聚合物成分可以选自多种含氟聚合物。这种含氟聚合物通常是TFE或VDF与其它氟化或非氟化单体的共聚物。代表性的材料包括：四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)；四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)；四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)；偏二氟乙烯与三氟氯乙烯的共聚物；四氟乙烯-六氟丙烯-乙烯共聚物(HTE)；偏二氟乙烯与三氟氯乙烯的共聚物；或衍生自四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)和偏二氟乙烯(VDF)的共聚物，例如可得自位于美国明尼苏达州Oakdale市Dyneon LLC公司的THV系列。

第一外层的拉伸模量为小于100,000psi。所述拉伸模量是指为了使成品膜结构体顺应其预期的应用而具有的所需的挠性特征。此外，含氟聚合物外层优选能够使结构体具有较低的渗透特性，以便可以保护器件或优选的太阳能电池应用的内部元件。

适于用作第一外层的一类优选的氟化共聚物是具有衍生自四氟乙烯、六氟丙烯、偏二氟乙烯、以及可任选的全氟烷基乙烯基醚或全氟烷氧基乙烯基醚的共聚单元的那些。优选的是，这些聚合物在其衍生自VDF的共聚单元中含有低于约30重量％(wt％)的VDF、更优选为约10wt％至约25wt％的VDF。非限定性例子包括可得自位于美国明尼苏达州Oakdale市Dyneon LLC公司的THV 500。