[发明专利]包含UV吸收剂的含氟组合物和其作为透明保护层的用途

说明书

发明领域

本发明的主题是基于含氟聚合物的组合物和它们用于制备透明的单层或者多层薄膜的用途，该薄膜用于保护各种聚合物基材，特别地太阳能电池板的背板。

技术背景

基于含氟聚合物的保护层通常包含允许完全地或者部分地吸收太阳光谱的UV辐射的无机填料，以使所述聚合物和要保护的基材的退化减到最少。这种非常有效的技术具有引起不透明薄膜(具有低于90%的透射的薄膜)的缺点。然而，对于大多数工业应用，规定了透明度的限制：该材料在可见光区中必须不吸收。存在对阻断UV光线的透明防护层的真实需要，无论在太阳能电池板中或者用于其它应用，如用于外部使用的片材/板的保护。

已知使用有机UV吸收剂以防止在暴露于UV辐射期间聚合物通过光-氧化、链断裂、交联或者不受控的再结合的降解机理。这些组分允许通过分子内的质子传递机理消耗在暴露于UV辐射期间所吸收的光。UV吸收剂具有至少一个在UV波长范围中的吸光峰。

对在包含含氟聚合物的组合物中使用这些UV吸收剂的限制之一在于由于所述组分的低相容性，这些分子向聚合物材料的表面的迁移，其被称为“渗出”。

本申请人公司已经在文件EP1382640中描述了PVDF/可与PVDF共挤出的组合物双层保护膜，所述组合物由20至40份的聚偏氟乙烯(PVDF)、40至60份的PMMA、5至18份的丙烯酸系弹性体和1至4份的UV吸收剂组成，总和为100份。这些膜具有优良的机械性质，其足以允许它们的制备、它们的加工并且它们作为对于可见光是透明的但是对于UV辐射是不透明的涂层的用途。在烘箱中放置7天之后没有观察到渗出。然而，这些膜的关于温度的机械强度或者耐化学性仍然有些是不能令人满意的，特别地由于PMMA的高重量百分率。

此外，已知通常使用含氟聚合物，特别地PVDF(聚偏氟乙烯)以制备用于保护光伏面板的背面(亦被称为“背板”)的氟化膜，这是由于它们的非常好的对于恶劣气候，对于UV辐射，对于可见光和对于化学产品的耐受性。这些氟化膜具有非常好的耐热性，这允许它们承受恶劣气候条件(雨水、寒冷、炎热)，以及优良的柔性和优良的断裂强度，以便在它们设置在光伏面板上期间经受住机械应力。

仍然存在对具有可用的氟化膜的需要，该氟化膜兼具所有的上述特征并因此能够保护各种基材不受UV和可见辐射的不利影响，同时提供优良的耐化学性和优良的恶劣气候耐受性。

非常特别地需要开发新型保护层，该保护层同时具有光学性质，如在可见光中的透明度和UV辐射的吸收度，和耐久性，如对UV辐射的长期耐受性和对湿热的耐受性，即不发生薄膜的机械脆化。

发明简述

根据第一方面，本发明涉及聚合物组合物，其由至少一种基于偏氟乙烯的聚合物(被称为PVDF)，至少一种丙烯酸系聚合物(被称为PMMA)和至少一种UV吸收剂组成，其中所述含氟聚合物的质量比例为60-90%，所述UV吸收剂的质量比例为0.5-5%和后者的分子量高于500克/摩尔。

基于偏氟乙烯的聚合物(被称为PVDF)选自偏氟乙烯均聚物和偏氟乙烯和至少一种其它含氟单体的共聚物。PVDF的质量比例为该组合物的重量的60%至90%，优选地60%至80%。该UV吸收剂选自二苯酮，苯并三唑，三嗪，氰基丙烯酸酯和N,N'-二苯基乙二酰胺，它们具有高于500克/摩尔的分子量，这个名单不是排他性的。有利地，该UV吸收剂选自1,3-双[(2'-氰基-3',3'-二苯基丙烯酰基)氧]-2,2-双{[(2'-氰基-3',3'-二苯基丙烯酰基)氧]甲基}丙烷、2,2'-亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚)、2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)苯酚或者聚(4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)-2-羟基二苯甲酮。这四种产品分别地对应于Uvinul^?3030，Tinuvin^?360，Cyasorb^?1164和Cyasorb^?2126。

本发明的另一个主题是由如上所述的组合物制成的用于保护各种聚合物基材的单层或者多层薄膜。

本发明还涉及制备包含至少一个由如上所述的组合物组成的层的多层结构的方法。

本发明的另一个主题是如上所述的组合物用于保护光伏面板的背面的用途。