[发明专利]氟聚合物/微粒填充的保护性片材

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年10月13日提交的美国临时申请序列号61/104,914的名称为“氟聚合物/微粒填充的保护性片材”、以及于2009年8月10日提交的61/232,694的名称为“氟聚合物薄膜”的优先权和权益，为所有目的将其内容通过引用以其全文结合在此。

发明领域

本发明总体上涉及具有至少一种微粒埋入一个薄膜内的薄膜和多层薄膜、以及用于制造它们的方法，这些薄膜和多层薄膜作为包装材料是有用的。

发明背景

多层薄膜或叠层材料是尝试将不同层的特性进行合并以便相比单独的材料而言提供一种改进的性能的这样的构造。对于多层薄膜而言令人希望的特性包括湿气阻挡、耐候性、耐切通性、电阻性、表面反射性、不透明性、两面的颜色、或其他两面电磁谱效应。

直至本发明为止，此类叠层材料经常导致特性的不平衡、是昂贵的或是难以处理或加工的。加入一种材料来改进一种特性可能导致同时发生另一种特性的损失。

在渐增的电子保护性封装薄膜的领域中，重要的是提供所希望特性的一种良好定制的、经济性的平衡。例如，用于光伏器件的保护性后衬片薄膜必须提供多种特性(例如防止湿气、良好的介电强度、高的不透明性和/或反射性)的一个组合。在一种多层薄膜中实现这些特性一直是困难或昂贵的。

具体而言，通过加入一种合适填充剂的常用方法来实现特性控制经常会导致一种特性上的改进伴随着另一种特性的下降。例如，以获得高水平的不透明度所需要的水平加入一种阻光填充剂可导致湿气蒸气透过率的不希望的增加。类似地，加入高水平的阻光填充剂可以导致介电强度的不希望的降低。在另一个实例中，加入填充剂以增加一种薄膜的反射率可以产生一个在结合于光伏器件中时粘附性不良的多层薄膜表面。先前的薄膜普遍提供了用于电子装置的保护性薄膜的一种或两种希望的特性，但一直不能提供一种更好水平的联合保护。

此外，当将填充剂加入熔融挤出的多层薄膜中时，它们会难以分散，从而要求可观的混合，这导致了处理时间和费用的增加。

因此，对于可以被定制来为光伏片材提供一种或多种改进特性的多层薄膜存在一种需要。对于为其他保护性应用定制的多层薄膜也存在一种需要，这些保护性应用是例如用于导线或线缆应用的保护性包绕、或用于其他光电子器件如OLEDS的保护性薄膜。

发明简述

本发明出人意料地提供了克服了本领域已知的一项或多项缺点的多层薄膜以及制备此类多层薄膜的方法。已经发现，有可能制造并且使用具有多种特性(例如适合于用于电子器件的包装材料)的多层薄膜。这些薄膜帮助保护这些部件免于热、湿度、化学品、辐射、物理损害以及一般的磨损。此种包装材料帮助使这些电子器件的有源部件/电路电绝缘。此外，此类材料提供了对电子器件(例如光伏器件)的保护性缓冲，提供了抗污特性、耐化学性、耐UV性、反射性、增加的阻燃性、美学性和/或不透明性。

在一方面，本发明提供了一种流延组合物，该组合物包括：一种载体液体；一种聚合物树脂基质材料；一种微粒填充剂材料；并且其中该聚合物基质材料和微粒填充剂材料以对于提供一种干的复合薄膜有效的相对量值包括在该组合物内，该复合薄膜包括不同百分比的填充剂材料体积百分比。

出人意料地，已经发现通过选择以下参数中的一个或多个，可以控制该薄膜的不透明度而同时提供美学上令人愉悦的外观并且提供薄膜完整性，这些参数是：微粒填充剂的维度、微粒填充剂的类型和/或填充剂材料的体积百分比。总体而言，通过掺入更少的微粒填充剂，在薄膜的完整性上存在改进而同时保持了不透明度。较低水平的微粒填充剂还可以提供较低的湿气透过率、或介电强度上的改进。因此，在某些实施方案中，优选的是使小于15体积百分比的填充剂存在于最终的薄膜中。

尽管有趣，但已发现对于控制填充剂的体积百分比，存在多个因素的平衡。粒度也可以影响薄膜的整体性并且在一些方面，操作者将选择在其中颗粒的单线性维度中没有一个大于10μm并且可以是从一个纳米(nm)至约100nm(例如0.1μm)的一种或多种填充剂材料。在另一方面，该微粒填充剂可以具有从100nm至2μm的单维度。在其他方面，该微粒填充剂中的一些可以具有大于10μm的单线性维度。