[发明专利]可交联的氟乙烯共聚物涂层薄膜以及它们的制备方法

说明书

发明背景

本发明涉及可交联的氟乙烯共聚物涂层薄膜以及制备可交联的氟乙烯 共聚物涂层薄膜的方法。

光电(PV)电池可用于从阳光获得电能，从而提供可替代传统发电方 法的更加环境友好的方法。光电(PV)电池由各种半导体系统构成，所述半 导体系统必须被保护以隔绝环境影响，诸如水分、氧气和紫外光。所述电池 的两面通常被玻璃和/或塑料薄膜胶囊包封层包封，从而形成被称为光电模 块的多层结构。含氟聚合物薄膜由于它们极好的强度、耐候性、抗紫外性和 防潮性而被认为是光电模块中的重要组件。在这些模块中，尤其可用的是由 含氟聚合物薄膜和聚合物基底薄膜制成的薄膜复合材料，所述薄膜复合材料 可用作所述模块的底片。此类复合材料传统上可由粘附在聚酯基底薄膜(具 体地讲聚对苯二甲酸乙二醇酯)上的含氟聚合物预成形薄膜(具体地讲聚氟 乙烯(PVF))制成。当含氟聚合物诸如PVF用作PV模块的底片时，其特性 可显著改善所述模块的寿命，使模块能够保用最多25年。含氟聚合物底片 通常以与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的层压体形式使用，通常PET 被夹于两个PVF薄膜之间。

然而，难以制得预成形含氟聚合物薄膜在具有粘合力的聚合物基底上 的层压体，所述层压体露天暴露若干年而不会分层。现有技术体系，诸如授 予Simms的美国专利3,133,854、授予Kim等人的美国专利5,139,878和授 予Schmidt等人的美国专利6,632,518，描述了用于预成形薄膜的可获得耐 用层压体结构的底料和粘合剂。然而，这些方法需要在实际层压步骤之前施 用至少一个粘合剂层、或者底料和粘合剂层。然后层压步骤需要施热和施 压，以形成层压体。因此，使用预成形含氟聚合物薄膜的现有技术层压体制 备费用昂贵和/或需要耗资巨大的设备。由于预成形含氟聚合物薄膜必须具 有足够的厚度来提供制造以及后续加工期间处理所需的强度，因此所得层压 体还可与含氟聚合物厚层合并，即厚度大于有效保护层所需的厚度。

发明概述

本发明提供了含氟聚合物涂层薄膜，所述薄膜包括：

聚合物基底薄膜；和

涂布在所述聚合物基底薄膜上的含氟聚合物，所述含氟聚合物涂层包 含由约40摩尔％至约90摩尔％衍生自氟乙烯的重复单元和约10摩尔％至 约60摩尔％衍生自单体的重复单元构成的氟乙烯共聚物，所述单体选自下 文的(a)和(b)以及它们的混合物，前提条件是所述共聚物中约0.1摩尔 ％至5 0摩尔％的重复单元衍生自选自(b)的单体：

(a)选自四氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯以及它们混合物的单体； 和

(b)包含至少一个官能团的乙烯基单体，所述官能团选自羟基、硫 醇、羰基、羧酸、羧酸酯、酸酐、磺酰基、磺酸、磺酸酯、磷 酸、磷酸酯、硼酸、硼酸酯、环氧化物、异氰酸酯、硫氰酸酯、 胺、酰胺、腈和选自溴和碘的卤素，

其中所述聚合物基底薄膜包含可与所述氟乙烯共聚物官能团相互作用的官能 团，以促进所述含氟聚合物涂层与所述聚合物基底薄膜的粘合。

根据本发明，在含氟聚合物涂层薄膜中，所述氟乙烯共聚物涂层优选 是交联的。

在优选的含氟聚合物涂层薄膜中，所述氟乙烯共聚物还包含约0.1摩 尔％至约10摩尔％衍生自单体(c)的重复单元，所述单体(c)选自氟化 乙烯基醚、氟化的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有3至10个碳原子的全氟烯 烃、全氟C1-C8烷基乙烯、氟化的间二氧杂环戊烯，以及它们的混合物。

根据本发明的一个优选形式，单体(a)包括四氟乙烯。在本发明此形 式的一个优选实施方案中，所述氟乙烯共聚物还包含约0.1摩尔％至约10 摩尔％衍生自至少一种单体的单元，所述单体选自高度氟化的乙烯基醚和全 氟C1-C8烷基乙烯。

根据本发明的含氟聚合物涂层薄膜的一种优选形式，所述聚合物基底 薄膜选自聚酯、聚酰胺和聚酰亚胺，并且更优选选自聚酯。

根据本发明的优选实施方案，提供了包含本发明含氟聚合物涂层薄膜 作为底片的光电模块。