專利名稱：氟聚合物/微粒填充的保護(hù)性片材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及具有至少一種微粒埋入一個(gè)薄膜內(nèi)的薄膜和多層薄膜、以及用于制造它們的方法，這些薄膜和多層薄膜作為包裝材料是有用的。
背景技術(shù)：
多層薄膜或疊層材料是嘗試將不同層的特性進(jìn)行合并以便相比單獨(dú)的材料而言提供一種改進(jìn)的性能的這樣的構(gòu)造。對(duì)于多層薄膜而言令人希望的特性包括濕氣阻擋、耐候性、耐切通性、電阻性、表面反射性、不透明性、兩面的顏色、或其他兩面電磁譜效應(yīng)。直至本發(fā)明為止，此類疊層材料經(jīng)常導(dǎo)致特性的不平衡、是昂貴的或是難以處理或加工的。加入一種材料來改進(jìn)一種特性可能導(dǎo)致同時(shí)發(fā)生另一種特性的損失。在漸增的電子保護(hù)性封裝薄膜的領(lǐng)域中，重要的是提供所希望特性的一種良好定制的、經(jīng)濟(jì)性的平衡。例如，用于光伏器件的保護(hù)性后襯片薄膜必須提供多種特性(例如防止?jié)駳?、良好的介電?qiáng)度、高的不透明性和/或反射性)的一個(gè)組合。在一種多層薄膜中實(shí)現(xiàn)這些特性一直是困難或昂貴的。具體而言，通過加入一種合適填充劑的常用方法來實(shí)現(xiàn)特性控制經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致一種特性上的改進(jìn)伴隨著另一種特性的下降。例如，以獲得高水平的不透明度所需要的水平加入一種阻光填充劑可導(dǎo)致濕氣蒸氣透過率的不希望的增加。類似地，加入高水平的阻光填充劑可以導(dǎo)致介電強(qiáng)度的不希望的降低。在另一個(gè)實(shí)例中，加入填充劑以增加一種薄膜的反射率可以產(chǎn)生一個(gè)在結(jié)合于光伏器件中時(shí)粘附性不良的多層薄膜表面。先前的薄膜普遍提供了用于電子裝置的保護(hù)性薄膜的一種或兩種希望的特性，但一直不能提供一種更好水平的聯(lián)合保護(hù)。此外，當(dāng)將填充劑加入熔融擠出的多層薄膜中時(shí)，它們會(huì)難以分散，從而要求可觀的混合，這導(dǎo)致了處理時(shí)間和費(fèi)用的增加。因此，對(duì)于可以被定制來為光伏片材提供一種或多種改進(jìn)特性的多層薄膜存在一種需要。對(duì)于為其他保護(hù)性應(yīng)用定制的多層薄膜也存在一種需要，這些保護(hù)性應(yīng)用是例如用于導(dǎo)線或線纜應(yīng)用的保護(hù)性包繞、或用于其他光電子器件如OLEDS的保護(hù)性薄膜
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明出人意料地提供了克服了本領(lǐng)域已知的一項(xiàng)或多項(xiàng)缺點(diǎn)的多層薄膜以及制備此類多層薄膜的方法。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有可能制造并且使用具有多種特性(例如適合于用于電子器件的包裝材料)的多層薄膜。這些薄膜幫助保護(hù)這些部件免于熱、濕度、化學(xué)品、 輻射、物理損害以及一般的磨損。此種包裝材料幫助使這些電子器件的有源部件/電路電絕緣。此外，此類材料提供了對(duì)電子器件(例如光伏器件)的保護(hù)性緩沖，提供了抗污特性、 耐化學(xué)性、耐UV性、反射性、增加的阻燃性、美學(xué)性和/或不透明性。在一方面，本發(fā)明提供了一種流延組合物，該組合物包括一種載體液體；一種聚合物樹脂基質(zhì)材料；一種微粒填充劑材料；并且其中該聚合物基質(zhì)材料和微粒填充劑材料以對(duì)于提供一種干的復(fù)合薄膜有效的相對(duì)量值包括在該組合物內(nèi)，該復(fù)合薄膜包括不同百分比的填充劑材料體積百分比。出人意料地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過選擇以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)，可以控制該薄膜的不透明度而同時(shí)提供美學(xué)上令人愉悅的外觀并且提供薄膜完整性，這些參數(shù)是微粒填充劑的維度、微粒填充劑的類型和/或填充劑材料的體積百分比。總體而言，通過摻入更少的微粒填充劑，在薄膜的完整性上存在改進(jìn)而同時(shí)保持了不透明度。較低水平的微粒填充劑還可以提供較低的濕氣透過率、或介電強(qiáng)度上的改進(jìn)。因此，在某些實(shí)施方案中，優(yōu)選的是使小于15體積百分比的填充劑存在于最終的薄膜中。盡管有趣，但已發(fā)現(xiàn)對(duì)于控制填充劑的體積百分比，存在多個(gè)因素的平衡。粒度也可以影響薄膜的整體性并且在一些方面，操作者將選擇在其中顆粒的單線性維度中沒有一個(gè)大于10 μ m并且可以是從一個(gè)納米(nm)至約IOOnm (例如0. 1 μ m)的一種或多種填充劑材料。在另一方面，該微粒填充劑可以具有從IOOnm至2μπι的單維度。在其他方面，該微粒填充劑中的一些可以具有大于10 μ m的單線性維度。微粒本身的選擇可以幫助提高薄膜完整性以及物理特性，如不透明性、水蒸汽透過性、頂反射率以及介電常數(shù)。該微?？梢允且韵赂黜?xiàng)的其中一種或它們的混合物硅石顆粒、鋁薄片、玻璃珠粒、玻璃微球、玻璃纖維、二氧化鈦顆粒、鈦酸鋇顆粒、碳酸鈣、氧化鋅、云母、粘土(如高嶺土或其他物質(zhì))、莫來石、滑石、氧化鐵、碳黑、硫化鋅、硫酸鋇、亞硫酸鋅、一系列顏料如鋁酸鈷藍(lán)、硫硅鋁酸鈉(sodium alumino sulphosilicate)、阻燃劑類如氫氧化鎂、三氧化二銻、有機(jī)磷酸鹽或溴化的化合物，或合適于所設(shè)想到的應(yīng)用的其他微粒。在一些實(shí)施方案中，粒度可以是從約100納米(nm)至約2微米(μ m)。在另一方面，該顆粒可能在光譜的紅外區(qū)域中是反射性的。這種類型的顆粒在減少頂吸收以及因此的該薄膜中的熱量積累方面可以是有效的，同時(shí)以同樣的選擇允許了可見光譜內(nèi)的一系列顏色選擇。此類頂反射性顏料包括來自俄亥俄州辛辛那提市薛特顏料公司(Sh印herd Color Company)的北極黑(Arctic Black) 10C909、黑 411、黃 193、棕 12 以及棕 8，以及來自 Ferro Corporation, Cleveland OH 的 V-780 黑、V-778 黑、PC-9415 黃、 V-9248 藍(lán)、V-13810 紅、以及 V-U600 迷彩綠。在另一方面，本發(fā)明提供了來自該流延組合物的薄膜。在另一方面，本發(fā)明提供了制備在此披露的薄膜和多層薄膜的方法。在仍另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種光伏器件，該光伏器件包括由本發(fā)明的一個(gè)薄膜或多層薄膜保護(hù)(例如與其相接觸)的一個(gè)光伏部件。應(yīng)理解的是，本發(fā)明的多層薄膜可以包括從2個(gè)至約12個(gè)材料層。例如，這些多層薄膜可以重復(fù)一個(gè)第一層和一個(gè)第二層的鋪層，諸如此類。在該多層薄膜的構(gòu)造中可以包括一個(gè)外層或兩個(gè)外層。例如，這些外層可以是一種氟聚合物或非氟聚合物。此外，在此包括了不同層的組合，例如，一個(gè)第一層、一個(gè)第二層、一個(gè)不同于該第一或第二層的第三層以及一個(gè)不同于該第一、第二或第三層的第四層，等等。同樣，這種鋪層對(duì)于所設(shè)想的應(yīng)用可以按需要進(jìn)行重復(fù)。當(dāng)多層薄膜具有在約0.8密耳與約2.0密耳之間、例如約1. 1密耳的厚度時(shí)，這些多層薄膜總體上具有通過ASTM方法D3755測(cè)量的大于3kV的介電擊穿強(qiáng)度(kV)、通過ASTM 方法E4M測(cè)量的大于70%的太陽能反射率、或通過ASTM方法F1249測(cè)量的小于20g/m2/ 天的水蒸氣透過速率。本發(fā)明還提供了制備貫穿本說明書所指出的這些多層薄膜的方法。盡管披露了多個(gè)實(shí)施方案，但是對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言從以下詳細(xì)說明中本發(fā)明仍有其他實(shí)施方案將變得清楚。如將清楚的是，本發(fā)明能夠在不同的顯而易見的方面有變更，全都不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，這些詳細(xì)說明應(yīng)被認(rèn)為在本質(zhì)上是說明性的而非限制性的。詳細(xì)說明在本說明書和權(quán)利要求中，術(shù)語“包括”和“包含”是開放性的術(shù)語并且應(yīng)解釋為
是指“包括但不限于......”。這些術(shù)語涵蓋了更加限制性的術(shù)語“基本上由......組成”
以及“由......組成”。必須注意，如在此以及在所附權(quán)利要求中使用的，除非上下文另外明確地確定，否則單數(shù)形式“一種/ 一個(gè)(a/an)”、以及“該(the) ”包括復(fù)數(shù)性的指代。同樣地，術(shù)語“一種/ 一個(gè)(a/an)”、“一個(gè)或多個(gè)”以及“至少一個(gè)”在此能夠可互換地使用。還應(yīng)該指出術(shù)語“包含”、“包括”、“其特征為”以及“具有”能夠可互換地使用。除非另外定義，否則在此使用的所有技術(shù)的和科學(xué)的術(shù)語都具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。出于所有的目的，在此確切提及的所有公開物和專利都通過引用以其全文結(jié)合在此，這些目的包括說明和披露這些化學(xué)品、儀器、統(tǒng)計(jì)分析以及方法論(它們?cè)诳赡芘c本發(fā)明相關(guān)而使用的公開物中進(jìn)行了報(bào)告)。在本說明書中引用的所有參考文獻(xiàn)均應(yīng)被認(rèn)為表明了本領(lǐng)域的技術(shù)水平。在此任何事物都不應(yīng)解釋為是承認(rèn)本發(fā)明沒有資格由于在先發(fā)明而先于此類披露。本發(fā)明包括不同的實(shí)施方案。在一個(gè)第一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種流延組合物，包括一種載體液體；一種非原纖化的非氟聚合物或氟聚合物基質(zhì)(一種聚合物樹脂或聚合物基質(zhì))材料；一種微粒填充劑材料，其中該微粒填充劑材料的一些顆粒呈現(xiàn)出大于10 μ m的一個(gè)單線性維度；并且其中該聚合物基質(zhì)材料和微粒填充劑材料以對(duì)于提供一種干的復(fù)合薄膜有效的相對(duì)量值包括在該組合物內(nèi)，該復(fù)合薄膜包括大于15體積百分比的填充劑材料。在一個(gè)第二實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種流延組合物，包括一種載體液體；一種非原纖化的非氟聚合物或氟聚合物基質(zhì)材料；
一種微粒填充劑材料，其中該微粒填充劑材料的一些顆粒呈現(xiàn)出大于10 μ m的一個(gè)單線性維度；并且其中該聚合物基質(zhì)材料和微粒填充劑材料以對(duì)于提供一種干的復(fù)合薄膜有效的相對(duì)量值包括在該組合物內(nèi)，該復(fù)合薄膜包括小于15體積百分比的填充劑材料。在一個(gè)第三實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種流延組合物，包括一種載體液體；—種非原纖化的非氟聚合物或氟聚合物基質(zhì)材料；一種微粒填充劑材料，其中該微粒填充劑材料中沒有顆粒呈現(xiàn)出大于10 μ m的一個(gè)單線性維度；并且其中該聚合物基質(zhì)材料和微粒填充劑材料以對(duì)于提供一種干的復(fù)合薄膜有效的相對(duì)量值包括在該組合物內(nèi)，該復(fù)合薄膜包括小于15體積百分比的填充劑材料。在一個(gè)第四實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種流延組合物，包括一種載體液體；一種非原纖化的非氟聚合物或氟聚合物基質(zhì)材料；一種微粒填充劑材料，其中該微粒填充劑材料的一些顆粒呈現(xiàn)出大于10 μ m的一個(gè)單線性維度；并且其中該聚合物基質(zhì)材料和微粒填充劑材料以對(duì)于提供一種干的復(fù)合薄膜有效的相對(duì)量值包括在該組合物內(nèi)，該復(fù)合薄膜包括大于15體積百分比的填充劑材料。在一個(gè)第五實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種流延組合物，包括一種載體液體；一種非原纖化的非氟聚合物或氟聚合物基質(zhì)材料；—種微粒填充劑材料，其中該微粒填充劑材料的一些顆粒呈現(xiàn)出大于10 μ m的一個(gè)單線性維度；并且其中該聚合物基質(zhì)材料和微粒填充劑材料以對(duì)于提供一種干的復(fù)合薄膜有效的相對(duì)量值包括在該組合物內(nèi)，該復(fù)合薄膜包括小于15體積百分比的填充劑材料。在一個(gè)第六實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種流延組合物，包括一種載體液體；一種非原纖化的非氟聚合物或氟聚合物基質(zhì)材料；一種微粒填充劑材料，其中該微粒填充劑材料中沒有顆粒呈現(xiàn)出大于10 μ m的一個(gè)單線性維度；并且其中該聚合物基質(zhì)材料和微粒填充劑材料以對(duì)于提供一種干的復(fù)合薄膜有效的相對(duì)量值包括在該組合物內(nèi)，該復(fù)合薄膜包括大于15體積百分比的填充劑材料。在一個(gè)第七實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種流延組合物，包括一種載體液體；一種非原纖化的非氟聚合物或氟聚合物基質(zhì)材料；一種微粒填充劑材料，其中該微粒填充劑材料中沒有顆粒呈現(xiàn)出大于10 μ m的一個(gè)單線性維度；并且其中該聚合物基質(zhì)材料和微粒填充劑材料以對(duì)于提供一種干的復(fù)合薄膜有效的相對(duì)量值包括在該組合物內(nèi)，該復(fù)合薄膜包括小于15體積百分比的填充劑材料。去除載體以及任選地在此討論的其他添加劑之后，即獲得了薄膜。這些薄膜可以是在此描述的多層薄膜構(gòu)造的一部分。在一個(gè)第八實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種流延組合物，包括一種載體液體；一種非原纖化的非氟聚合物基質(zhì)材料；一種微粒填充劑材料，其中該微粒填充劑材料中沒有顆粒呈現(xiàn)出大于10 μ m的一
8個(gè)單線性維度；并且其中該聚合物基質(zhì)材料和微粒填充劑材料以對(duì)于提供一種干的復(fù)合薄膜有效的相對(duì)量值包括在該組合物內(nèi)，該復(fù)合薄膜包括大于15體積百分比的填充劑材料。應(yīng)理解的是，可以將一個(gè)第三層置于該第二層之上以形成一種復(fù)合材料。該第二層被第一和第三層包裹在內(nèi)。該第三層可以是同樣來自一種可流延溶液的一種非氟聚合物或氟聚合物。因此，本發(fā)明還提供了流延組合物、由這些組合物制備流延多層薄膜的方法、以及由這些組合物形成的多層薄膜。這些多層薄膜包括一個(gè)如以上描述的第一外層，該第一外層包括一種水性或溶劑可流延的聚合物(如一種氟聚合物)；置于該第一層上的一個(gè)如以上描述的第二內(nèi)層，該第二層包括一種水性或溶劑可流延的聚合物(例如一種氟聚合物) 或其混合物和一種微粒填充劑材料，如以上描述的；以及置于該第二層上的一個(gè)如以上描述的第三外層，該第三外層包括一種水性或溶劑可流延的聚合物(例如一種氟聚合物)或其混合物。典型地，該第一外層具有從約0. 01密耳至約0. 7密耳、更特別地從約0. 02密耳至約0. 4密耳、并且最特別地從約0. 05密耳至約0. 3密耳的厚度。該第二內(nèi)層總體上具有從約0. 1密耳至約0. 8密耳、更特別地從約0. 2密耳至約 0. 4密耳、并且最特別地從約0. 3密耳至約0. 4密耳的厚度。該第三外層具有例如從約0. 01密耳至約0. 7密耳、更特別地從約0. 02密耳至約 0. 4密耳、并且最特別地從約0. 05密耳至約0. 3密耳的厚度。后續(xù)的層(例如第四和第五層)可以具有從約0.01密耳至約0.7密耳、更特別地從約0. 02密耳至約0. 4密耳、并且最特別地從約0. 05密耳至約0. 3密耳的厚度。短語“多層薄膜”旨在包括一種或多種薄膜的彼此接觸的多個(gè)層。最少存在兩個(gè)層，但三個(gè)層是特別希望的。可以在該多層薄膜中包括多個(gè)附加的層，使得該多層薄膜可以包括4、5、6至12個(gè)等等的層。短語“可流延的聚合物”旨在表示能夠被分散、溶解、懸浮、乳化或以其他方式分布在一種液體載體介質(zhì)中的一種氟聚合物或非氟聚合物。該液體載體介質(zhì)可以是水、有機(jī)溶齊U、或者該聚合物可能被分散、溶解、懸浮、乳化或以其他方式分布于其中的任何其他液體。 該液體載體介質(zhì)可以是合適液體的一個(gè)混合物。一旦分布于該載體介質(zhì)中，該聚合物和介質(zhì)則能夠被沉積或流延到一種支撐材料上以形成一種薄膜。這種或這些聚合物可以與一種第一載體液體混合。該混合物可以包括聚合物顆粒在該第一載體液體中的一種分散體、該聚合物的(或該聚合物的單體或低聚物前體的)液體小滴在該第一載體液體中的一種乳液、或該聚合物在該第一載體液體中的一種溶液。這種或這些可流延的聚合物還可以是分布在一種載體液體中的、該聚合物的一種單體或低聚物前體。更常見的可流延組合物是在水性介質(zhì)中的乳液或分散體。該第一載體液體的選擇是基于具體的聚合物以及該材料待被引入本發(fā)明的可流延組合物中所處的形式。如果希望是一種溶液，則選擇該具體的氟聚合物的一種溶劑作為載體液體。合適的載體包括例如DMAC、NMP、溶纖劑、或水，以及類似物。如果希望是一種分散體，則合適的載體是該聚合物在其中不可溶的那種。對(duì)于聚合物顆粒的一種分散體，一種水性溶液將是一種適合的載體液體。更常見的可流延組合物是在水性介質(zhì)中的乳液或分散體。表面活性劑可以按一個(gè)
9對(duì)改變?cè)撦d體液體的表面張力有效的量值被用來制備一種分散體，以使該載體液體能夠潤(rùn)濕這些填充劑顆粒。合適的表面活性劑化合物包括離子型表面活性劑，兩性的、陽離子的以及非離子的表面活性劑。在一個(gè)示例性的實(shí)施方案中，將一種聚合物、一種載體液體的混合物與填充劑顆粒在一種第二載體液體中的一種分散體合并來形成一種流延組合物?！氵x擇氟聚合物作為外層以便提供耐化學(xué)性、電絕緣性、耐氣候性和/或?qū)駳獾淖钃?。短語“氟聚合物”是本領(lǐng)域已知的并且旨在包括例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物(HTE)、氯三氟乙烯/偏二氟乙烯共聚物、氯三氟乙烯/六氟丙烯、乙烯/氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯/三氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯/丙烯共聚物(TFE/P)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物 (PFA，例如四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚))、聚偏二氟乙烯、六氟丙烯/四氟乙烯/亞乙烯基共聚物(即THV)以及它們的混合物。這些氟聚合物可以是可熔融加工的，例如在聚偏二氟乙烯；偏二氟乙烯的共聚物； 四氟乙烯、六氟乙烯、以及偏二氟乙烯的共聚物；四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物；以及其他可熔融加工的氟塑料的情況下；或者該氟聚合物可以不是可熔融加工的，例如在聚四氟乙烯、TFE和低水平的氟化乙烯基醚的共聚物、以及固化的氟彈性體的情況下?？缮藤彽腡HV聚合物的例子包括由泰良公司(Dyneon，LLC)在以下商品名稱下銷售的 SP 些"DYNEON THV 2030G FLUOROTHERMOPLASTIC","DYNEON THV 220 FLU0R0THERM0PLASTIC"DYNEON THV 340C FLU0R0THERM0PLASTIC”、"DYNEON THV 415 FLU0R0THERM0PLASTIC'\"DYNEON THV 500A FLU0R0THERM0PLASTIC'\"DYNEON THV 610G FLU0R0THERM0PLASTIC”、或"DYNEON THV 810G FLU0R0THERM0PLASTIC”?？缮藤彽腍TE聚合物的例子包括例如由泰良公司在以下商品名稱下銷售的那些 "DYNEON FLU0R0THERM0PLASTIC HTE”(例如"DYNEON FLU0R0THERM0PLASTIC HTE X 1510” 或"DYNEON FLU0R0THERM0PLASTIC HTE X 1705”)?？缮藤彽暮蚁┑姆酆衔锏睦影?例如)具有以下商業(yè)名稱的那些氟聚合物如由美國賓夕法尼亞州費(fèi)城市阿托菲納公司(Atofina)出售的‘‘KYNAR”(例如， “KYNAR 740”)；由美國紐澤西州莫里斯敦市的Ausimont公司出售的‘‘HYLAR”(例如，‘‘HYLAR 700”)；以及由泰良公司出售的 ‘‘FLU0REL”(例如，‘‘FLU0REL FC-2178”)?？缮藤彽乃姆蚁?全氟(烷基乙烯基醚)共聚物的例子包括例如蘇威蘇萊克斯公司(Solvay Solexis)以商品名稱‘‘Hyflon PFA”或‘‘Hyflon MFA”；以及由杜邦公司 (Ε. I. diPont de Nemours & Company)以 ‘‘Teflon PFA” 銷售的那些。可商購的氟乙烯氟聚合物的例子包括由威爾明頓(Wilmington，Del)的杜邦公司在商品名稱‘‘TEDLAR”下出售的那些氟乙烯的均聚物?？缮藤彽?TFE/P)聚合物的例子包括由泰良公司在商品名稱‘‘ AFLAS ” (例如 ‘‘AFLAS TFE ELASTOMER FA 100H，，、‘‘AFLAS TFE ELASTOMER FA 150C，，、‘‘AFLAS TFE ELASTOMER FA 150L”、或‘‘AFLAS TFE ELASTOMER FA 150P”)下、或由威爾明頓的杜邦公司在 ‘‘VIT0N”(例如 ‘‘VIT0N VTR-7480” 或 ‘‘VIT0N VTR-7512”)下出售的那些。
可商購的ETFE聚合物的例子包括例如由泰良公司在商品名稱“DYNE0N FLU0R0THERM0PLASTIC ET 6210J”、“DYNE0N FLU0R0THERM0PLASTIC ET 6235”、或 “DYNEON FLU0R0THERM0PLASTIC ET 6240J” 下出售的那些?？缮藤彽腅CTFE聚合物的例子包括來自蘇威蘇萊克斯公司在商品名稱Halar 350 和Halar 500樹脂下出售的那些?？商娲兀景l(fā)明的聚合物基質(zhì)材料可以包括除氟聚合物之外的一種熱塑性或熱固性聚合物。合適的替代性聚合物基質(zhì)材料包括聚烯烴類及其共聚物，如聚乙烯類、聚丙烯類、聚乙烯、聚甲基戊烯以及聚丁二烯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、氰酸酯類、聚酯類、聚酰胺類、聚碳酸酯類、聚酰亞胺類、聚丙烯酸類、聚甲基丙烯酸類、熱塑性烯烴類、乙烯乙烯醇 (EVOH)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、甲基丙烯酸亞乙酯(EMA)、熱塑性聚氨酯類、熱塑性有機(jī)硅、離聚物類、乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯丙烯二烯M類橡膠 (EPDM)或它們的混合物。本發(fā)明的微粒填充劑材料可以包括任何有機(jī)或無機(jī)的微粒材料。如在此使用的， 術(shù)語“微?！焙汀邦w?！敝荚诎ɡw維和薄片。合適的無機(jī)填充劑材料包括例如玻璃顆粒、 陶瓷顆粒、金屬顆粒、碳顆粒以及礦物顆粒。合適的顆粒和薄片的具體例子包括玻璃珠粒、 玻璃微球、玻璃纖維、硅石顆粒、碳黑、二氧化鈦顆粒、氧化鐵顆粒、鋁顆粒以及鈦酸鋇顆粒。 硅石顆粒(特別是無定形的熔融硅石顆粒和通過溶膠凝膠法制得的硅石顆粒)以及玻璃顆粒是可應(yīng)用的，例如層狀電路的介電層，它要求一個(gè)低的介電常數(shù)。填充劑顆粒的形狀、填充劑顆粒的尺寸以及填充劑顆粒的尺寸分布對(duì)于表征本發(fā)明的顆粒填充的復(fù)合物品可以是重要的參數(shù)。例如，小片狀的顏料可以引起光干涉以及其他光學(xué)效應(yīng)。此類顆?？梢园ㄔ颇竿扛驳蔫F或其他金屬氧化物絡(luò)合物(例如來自中國泰州的溫州市東株珠光顏料制造有限公司的TZ2013紫；以及來自德國達(dá)姆施塔特市的默克集團(tuán)(Merck KGaA)的 Xirallic T60-10 WNT 晶體銀)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，該微粒填充劑的所有顆粒都呈現(xiàn)出小于約10微米 (ym)的直徑。在本發(fā)明的一個(gè)替代的優(yōu)選實(shí)施方案中，每個(gè)填充劑顆粒都不呈現(xiàn)出大于約 10 μ m的單線性維度。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該微粒填充劑的顆粒包括呈現(xiàn)出大于10 μ m的單線性維度的一些顆粒。呈現(xiàn)出大于10 μ m的單線性維度的顆粒相對(duì)于具有小于10 μ m的單線性維度的顆粒的百分比可以是顆?？偭康膹募s0.01%至約50%、從約0. 至約20%、或從約至約10%。該線性維度可以是從約Ilym至約50 μ m、從約15 μ m至約20。如之前所說明的，已出人意料地發(fā)現(xiàn)，摻入呈現(xiàn)出大于ΙΟμπι的單線性維度的顆?？梢詭椭鷮?duì)最終的薄膜提供獨(dú)特的特性。這些特性包括增加的拉伸強(qiáng)度、更大的不透明度(與沒有更大顆粒的相比)、或減小的水蒸氣透過速率。同樣，該顆粒并不需要是球形的。在一方面，該顆?？梢允情L(zhǎng)方形的，在本領(lǐng)域內(nèi)還稱為“小片(platelet) ”。在本發(fā)明的一個(gè)方面，每個(gè)填充劑顆粒都是基本上為球形的。在本發(fā)明的又另一方面，該薄膜的填充劑顆粒具有不一致的尺寸。使用尺寸不一致的顆?？梢蕴峁┕馍⑸涞囊豁?xiàng)意外的優(yōu)點(diǎn)并且提供更均勻的顆粒分布。總體上，這些顆粒具有的平均粒度是在約0. 1 μ m和約20 μ m之間，其中大約80 %的顆粒具有在約0. 2 μ m 和約5 μ m之間的窄的粒度分布范圍?？梢杂靡环N表面處理對(duì)該微粒填充劑材料進(jìn)行處理以改進(jìn)薄膜的耐濕性、顆粒分散性、基質(zhì)粘附性或頂反射率、耐UV性和/或改進(jìn)本發(fā)明的復(fù)合薄膜的機(jī)械特性。例如， 對(duì)某些TiA形式進(jìn)行鈍化，否則它們是光催化性的。對(duì)處理本發(fā)明的顆粒有用的適當(dāng)疏水性涂料可以包括任何熱穩(wěn)定的、呈現(xiàn)出低的表面能、并且改進(jìn)了本發(fā)明復(fù)合材料的耐濕性的涂覆材料。合適的涂覆材料包括常規(guī)的硅烷涂料、鈦酸鹽涂料以及鋯酸鹽涂料。將本發(fā)明的聚合物基質(zhì)材料與一種第一載體液體混合。該混合物可以包括聚合物顆粒在該第一載體液體中的一種分散體、該聚合物的(或該聚合物的單體或低聚物前體的)液體小滴在該第一載體液體中的一種分散體(即一種乳液)、或該聚合物在該第一載體液體中的一種溶液。該第一載體液體的選擇是基于具體的聚合物基質(zhì)材料以及該聚合物基質(zhì)材料待被引入本發(fā)明的可流延組合物中時(shí)所處的形式。如果希望是一種溶液，則選擇該具體的聚合物基質(zhì)材料的一種溶劑作為該載體液體。合適的載體包括例如DMAC、NMP、溶纖劑、或水， 以及類似物。如果希望是一種分散體，則合適的載體是該基質(zhì)材料在其中不可溶的那種。對(duì)于氟聚合物顆粒的一種分散體，一種水性溶液將是一種適合的載體液體。本發(fā)明的微粒填充劑的分散體可以是在該填充劑于其中不可溶的一種合適的第二載體液體中。表面活性劑可以按一個(gè)對(duì)改變?cè)摰诙d體液體的表面張力有效的量值被用來制備一種分散體，以使該第二載體液體能夠潤(rùn)濕這些填充劑顆粒。合適的表面活性劑化合物包括離子型表面活性劑，兩性的、陽離子的以及非離子的表面活性劑。在一個(gè)示例性的實(shí)施方案中，將一種聚合物基質(zhì)材料和第一載體液體的混合物與填充劑顆粒在一種第二載體液體中的分散體合并來形成一種流延組合物。總體上，該流延組合物具有在約10和約90重量百分比之間(基于顆粒和聚合物基質(zhì))、從約20至約70重量百分比之間、或從約25至約50重量百分比之間的固體。本發(fā)明的流延組合物的粘度可以通過添加合適的粘度改性劑進(jìn)行調(diào)整。此類改性劑包括聚丙烯酸類化合物、植物膠以及基于纖維素的化合物。合適的粘度改性劑的具體例子包括聚丙烯酸、甲基纖維素、聚氧化乙烯、瓜爾膠、槐樹豆膠、羧甲基纖維素鈉、藻酸鈉以及黃芪膠。總體上，該流延組合物具有在約10和約90重量百分比之間(基于顆粒和/或聚合物)、從約20至約70重量百分比之間、或從約25至約50重量百分比之間的固體。總體而言，該微粒填充劑材料可能以從按體積計(jì)約0%到按體積計(jì)約60%的范圍存在于一個(gè)可流延聚合物層中。在一方面，該微粒填充劑以基于該多層薄膜的總體積為從約2%至約50% (例如從按體積計(jì)約8%到按體積計(jì)約25%)而存在。在另一方面，該微粒填充劑以基于該多層薄膜的總體積從按體積計(jì)約9%到按體積計(jì)約15%而存在。應(yīng)理解的是，在此包括落入0% 至約60%內(nèi)的子范圍，包括為是分?jǐn)?shù)的范圍。那是從約0. 5%至約5. 5%、從約0. 6%至約 10. 3%等。所有范圍在此都包括在內(nèi)。通過端點(diǎn)列舉出的數(shù)字范圍包括所有被包含在這一范圍內(nèi)的數(shù)字(例如1至5，包括1、1·5、2、2· 75、3、3· 80、4、5、等)。本發(fā)明的流延組合物的粘度可以通過添加合適的粘度改性劑進(jìn)行調(diào)整。此類改性劑包括聚丙烯酸類化合物、植物膠以及基于纖維素的化合物。合適的粘度改性劑的具體例子包括聚丙烯酸、甲基纖維素、聚氧化乙烯、瓜爾膠、槐樹豆膠、羧甲基纖維素鈉、藻酸鈉以及黃芪膠。為了制備一種薄膜，通過常規(guī)的方法(例如浸涂、逆輥涂覆、輥式刮涂、板式刮涂以及計(jì)量桿涂覆)將該組合物的一個(gè)層流延到一個(gè)基片上。合適的基片材料包括例如金屬薄膜、聚合物薄膜或陶瓷薄膜。合適的基片的具體例子包括不銹鋼箔片、聚酰亞胺薄膜、聚碳酸酯薄膜、鈦、鋁或氟聚合物薄膜。在一種示例性流延方法中，如在美國專利號(hào)4，883，716(其內(nèi)容以其全文結(jié)合在此)中詳述的，薄膜是通過流延到一個(gè)具有低的熱質(zhì)量的載體帶上而形成的。該載體帶是一個(gè)流延器具的一部分。將該載體帶浸漬穿過處于一個(gè)流延塔基底的浸漬盤中一種氟聚合物基質(zhì)材料/微粒填充劑材料分散體，從而使得在該載體帶上形成分散體的一個(gè)涂層。然后該涂覆的載體帶穿過一個(gè)計(jì)量區(qū)，在該計(jì)量區(qū)內(nèi)計(jì)量刮棒將過量的分散體從該涂覆的載體帶中去除。在計(jì)量區(qū)之后，將該涂覆的載體帶送入一個(gè)干燥區(qū)，該干燥區(qū)被維持在足以將載體液體從分散體中去除的溫度下，從而產(chǎn)生一種干燥的薄膜。然后將帶有干燥薄膜的載體帶送至一個(gè)烘烤/熔融區(qū)，該烘烤/熔融區(qū)內(nèi)的溫度足以使該分散體內(nèi)的氟聚合物和微粒固結(jié)或熔融。最后，使該載體帶穿過一個(gè)冷卻用壓力通風(fēng)系統(tǒng)，由此可以將該載體帶導(dǎo)向一個(gè)隨后的浸漬盤以開始形成一個(gè)隨后薄膜的另一個(gè)層、亦或?qū)蛞粋€(gè)汽提器具。該過程可以重復(fù)所希望多的次數(shù)，總體上提供了高達(dá)7個(gè)層，例如5個(gè)層，其中的3個(gè)是氟聚合物基質(zhì)/微粒填充劑材料層并且2個(gè)是一種或多種氟聚合物的外層。在一種另外的實(shí)例性流延方法中，該涂覆的薄膜可以保持在該載體基片上，使得形成基片和流延薄膜的一種組合結(jié)構(gòu)。這種情況的例子可以包括氟聚合物和一種聚酰亞胺、一種鋁基片、一種鈦基片、一種鋼基片或一種聚碳酸酯基片。在一個(gè)另外的例子中，可以在所施加的流延組合物與該載體帶之間引入一個(gè)單獨(dú)的基片薄膜，使得該可流延的氟聚合物薄膜累積在這一基片上。在一個(gè)例子中，該基片、一個(gè)聚酰亞胺薄膜、鋁薄片、鈦薄片、鋼薄片或聚碳酸酯薄膜可以被支撐在一個(gè)載體帶上并且該流延組合物可以被施加到該基片上。由此可以將該流延組合物施加到該基片的兩個(gè)表面上，從而使得將該基片在頂面和底面上被涂覆。合適的構(gòu)造包括例如一種第一可流延的氟聚合物/鋁/一種第二可流延的氟聚合物(它可以與該第一可流延的氟聚合物相同或不同)(例如PTFE/A1/PTFE)、一種第一可流延的氟聚合物/一種聚酰胺/一種第二可流延的氟聚合物(它可以與該第一可流延的氟聚合物相同或不同)(例如FEP/ —種聚酰胺/FEP)、以及一種第一可流延的氟聚合物/ 一種聚碳酸酯/一種第二可流延的氟聚合物(它可以與該第一可流延的氟聚合物相同或不同)(例如PVDF/ —種聚碳酸酯/PVDF)。其他替代的基片薄膜可以取決于對(duì)于被沉積的氟聚合物流延組合物所要求的工藝溫度而采用。具有較低熔融溫度的氟聚合物組合物可以使用較低溫度的基片。在一個(gè)實(shí)例中，將該載體液體以及加工助劑(如表面活性劑和/或粘度改性劑) 通過蒸發(fā)和/或通過熱分解從該流延層中去除，以提供該聚合物基質(zhì)和該微粒填充劑的一種薄膜。在一方面，本發(fā)明的微粒填充的聚合物基質(zhì)復(fù)合薄膜是通過將該流延薄膜加熱以蒸發(fā)該載體液體而制備的?？梢詫⒃摼酆衔锘|(zhì)材料和微粒填充劑的薄膜進(jìn)一步加熱以改進(jìn)該薄膜的物理特性。這可以包括該薄膜的后固化。在一方面，該多層薄膜具有三個(gè)層。第一外層是一種可流延的氟聚合物，第二內(nèi)層是一種可流延的氟聚合物連同在此描述的一種微粒填充劑，并且第三外層是一種可流延的氟聚合物。在另一方面，該第一和第三外層之一或兩者都可以包括從按體積計(jì)約0. 01%至按體積計(jì)約12%的一種微粒填充劑，并且特別地是按體積計(jì)從約0. 01%至約6%。在另一方面，可以將一個(gè)第四層置于該第一層上。該第四層是如在此描述的一種可流延的氟聚合物。在仍另一方面，可以將一個(gè)第五層置于該第三層上。該第五層是如在此描述的一種可流延的氟聚合物。理想的是，該第四和第五層是選自四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)(PFA)共聚物或氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)或它們的混合物。此外，該第四和/或第五層可以包括PTFE與一種PFA或FEP的混合物。該第四和第五層可以進(jìn)一步包括如在此描述的一種微粒填充劑。該第四和第一外層之一或兩者都可以包括從按體積計(jì)約0.01%至按體積計(jì)約12%的一種微粒填充劑，并且特別地是按體積計(jì)從約0. 01%至約6%。在一方面，該多層薄膜的外層可以由一種熔體可粘合的氟聚合物來制造。合適的熔體可粘合的材料包括例如四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物或氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)或它們的混合物。本發(fā)明的方法提供了有待經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)的具有低于約2密耳、并且甚至低于約1密耳厚度的薄膜。薄膜厚度在此是以“密耳”的方式列出，其中一密耳等于0. 001英寸。在又另一個(gè)方面，本發(fā)明的多層薄膜具有在約0.6密耳至約2密耳、更特別地從約 0. 8至約1. 5密耳之間的總厚度。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的多層薄膜通過ASTM方法D3755測(cè)量具有大于3kV的介電擊穿強(qiáng)度(kV)。該介電擊穿強(qiáng)度特別是從大于3kV至約12kV、從約3kV至約7kV、并且特別是從約4kV至約6kV。介電擊穿強(qiáng)度是根據(jù)ASTM D3755(在直流電壓應(yīng)力下用于固體電絕緣材料的介質(zhì)擊穿電壓和介電強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法)測(cè)量的。將5英寸χ 5英寸的測(cè)試樣品保持在兩個(gè)相對(duì)的圓柱體之間的空氣介質(zhì)中，這兩個(gè)圓柱體的直徑為2英寸，長(zhǎng)為1英寸，其邊緣被圓化至0. 25英寸的半徑。通過施加以 500V/s的均勻速率漸增的直流電壓對(duì)該樣品施加電應(yīng)力，直至發(fā)生內(nèi)部擊穿。介電擊穿總體上是通過在試驗(yàn)電路中的電流增加而完成的，該電流增加可能觸發(fā)一個(gè)傳感元件，如斷路器或保險(xiǎn)絲。記錄擊穿時(shí)的試驗(yàn)電壓。在另一個(gè)實(shí)施方案中，這些多層薄膜在薄膜的至少一面上具有通過ASTM方法 E4M測(cè)量的大于70%的太陽能反射率。在薄膜的至少一面上的太陽能反射率特別地是從大于70%至約99. 9%、從約75%至約99%、并且特別是從約80%至約99%。太陽能反射率是根據(jù)ASTM E424(用于薄片材料的太陽能透射率和反射率(陸地上)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法)測(cè)量的。用于ASTM E4M的指定程序要求在350至2100nm范圍上的數(shù)據(jù)收集。對(duì)從400至IlOOnm的數(shù)據(jù)求和是這一程序常用的一種變體、并且是在此所使用的方法。
使用了一種積分球型分光光度計(jì)來測(cè)量該測(cè)試樣品O英寸χ 2英寸)在感興趣的光譜區(qū)域上的光譜特征。使用煙熏的氧化鎂(smoked magnesium oxide)作為用于完全反射和漫射表面的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。獲得了相對(duì)于空氣的光譜透射率數(shù)據(jù)以及相對(duì)于氧化鎂的光譜定向反射率數(shù)據(jù)。以百分比表示的太陽能透射率和反射率是通過將光譜的反射率在標(biāo)準(zhǔn)太陽能分布上進(jìn)行積分而獲得的。太陽能透射率是穿過該薄膜測(cè)量的而反射率總體上是相對(duì)于該薄膜的一面測(cè)量的。不透明度(％ )被定義為100% -透光率％。在又另一個(gè)實(shí)施方案中，這些多層薄膜具有通過ASTM方法F1249測(cè)量的小于約 20g/m2/天的水蒸氣透過速率。水蒸氣透過速率特別地小于約16g/m2/天、更特別的是小于約13g/m2/天、并且最特別地小于約8g/m2/天。水蒸氣透過速率是根據(jù)ASTM F1M9(使用一種調(diào)制的紅外傳感器穿過塑料薄膜和片材的水蒸氣透過速率)測(cè)量的。使用潤(rùn)滑脂以及一個(gè)0形環(huán)將4英寸χ 4英寸的一個(gè)測(cè)試樣品緊緊地密封在一個(gè)干室和一個(gè)濕室之間。擴(kuò)散穿過該薄膜的水蒸氣與氮?dú)庠诟墒抑谢旌喜⑶冶贿\(yùn)載至一個(gè)壓力調(diào)制的紅外傳感器。該傳感器測(cè)量水蒸氣所吸收的紅外能量的部分并且產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，該電信號(hào)的幅度與水蒸氣的濃度成比例。將該電信號(hào)的幅度與具有已知水透過速率的一種校準(zhǔn)薄膜的幅度相比較，由此計(jì)算出濕氣透過該測(cè)試薄膜的速率。該測(cè)試是在恒定的溫度或濕度下進(jìn)行的，例如在39°C和100%的相對(duì)濕度下。在又一個(gè)實(shí)施方案中，這些多層薄膜具有通過ASTM方法E4M測(cè)量的大于約80 %的不透光度。該不透光度特別地大于約 80、更特別的是大于約85、并且最特別地大于約95。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，當(dāng)該多層薄膜具有在約0. 7密耳與約2密耳之間的厚度時(shí)，在此描述的這些多層薄膜具有通過ASTM方法D3755測(cè)量的大于3kV的介電擊穿強(qiáng)度 (kV)、通過ASTM方法E4M測(cè)量的大于70%的太陽能反射率、通過ASTM方法F1249測(cè)量的小于20g/m2/天的水蒸氣透過速率。在另一個(gè)實(shí)施方案中，這些多層薄膜具有兩面的特性。例如，它們可能在一面具有一個(gè)白色的、高反射性的表面而在另一面具有一個(gè)暗色的表面。在另一個(gè)例子中，它們可能在一面具有一個(gè)白色的、高反射性的表面而在另一面具有一個(gè)暗的、非反射性的表面。在另一個(gè)實(shí)施方案中，它們可能在一面具有一個(gè)白色的、高反射性的表面而在另一面具有一個(gè)暗的、反射性的表面。在該薄膜的任一面上的顏色可以通過使用一種稱為CIE LW色表模型的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)量而表示。在一種兩面顏色的薄膜的一個(gè)具體實(shí)施方案中，一個(gè)黑色面和一個(gè)白色面可能是突出的。一個(gè)低的L*值指示出一種更黑的顏色，其中L* = 0是最極端的黑色值。一個(gè)高的L*值指示出一種更白的顏色，其中L*= 100是最大擴(kuò)散的白色測(cè)量值。具體用于在此描述的多層薄膜的外層的氟聚合物是獨(dú)特的材料，因?yàn)樗鼈儽憩F(xiàn)出一系列出色的特性，例如高透明度、良好的介電強(qiáng)度、高純度、化學(xué)惰性、低摩擦系數(shù)、高的熱穩(wěn)定性、優(yōu)異的耐候性和耐UV性。氟聚合物時(shí)常被用在要求高性能的應(yīng)用中，其中時(shí)常要求以上特性的組合。然而，由于它們的低表面能，氟聚合物難以被大多數(shù)(如果不是所有的話)非氟聚合物材料(液體亦或固體)潤(rùn)濕。隨后，氟聚合物遇到的一個(gè)常見問題是難以粘合到非氟聚合物的表面上。再次，這一問題對(duì)于其中至少一個(gè)層不是氟聚合物的氟聚合物復(fù)合疊層材料是特別挑戰(zhàn)性的。
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本發(fā)明提供了新穎的多層薄膜以及通過使用合適的材料結(jié)合多個(gè)層的多重沉積隨后進(jìn)行進(jìn)一步的任選的表面處理來制備這些多層薄膜的方法?？傮w而言，本發(fā)明的多層薄膜包括一個(gè)包含改性的氟聚合物的外層以及具有聚合物基質(zhì)/一種或多種微粒薄膜的一個(gè)或多個(gè)在此描述的內(nèi)層。術(shù)語“改性的氟聚合物”旨在包括本體改性的或表面改性的或兩者均有的氟聚合物。本體氟聚合物改性包括將被包括或接枝到該氟聚合物主鏈之內(nèi)或之上的極性官能度包含在內(nèi)。這種類型的改性的氟聚合物材料可以與一個(gè)未改性的氟聚合物層以及一個(gè)非氟聚合物層結(jié)合使用或用作基礎(chǔ)氟聚合物層。例如，馬來酸酐改性的ETFE適合于將尼龍粘附到一個(gè)未處理過的ETFE基片上。氟聚合物的表面改性是提供一種在本發(fā)明中有用的改性的氟聚合物的另一種方式?？傮w上，極性的官能度被附接到該氟聚合物表面上，從而使之更易于潤(rùn)濕并且為化學(xué)結(jié)合提供機(jī)會(huì)。存在使一個(gè)氟聚合物表面功能化的幾種方法，包括化學(xué)蝕刻、物理-機(jī)械蝕刻、等離子體蝕刻、電暈處理、化學(xué)氣相沉積、或它們的任意組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，該化學(xué)蝕刻包括鈉氨(sodium ammonia)或鈉萘(sodium naphthalene)。一種示例性的物理-機(jī)械蝕刻可以包括噴砂以及使用硅石的空氣磨蝕。在另一個(gè)實(shí)施方案中，等離子體蝕刻包括反應(yīng)性的等離子體，例如氫氣、氧氣、乙炔、甲烷、以及它們與氮?dú)?、氬氣、和氦氣的混合物。電暈處理可以包括反?yīng)性烴的蒸汽例如酮類(例如丙酮)、醇類、對(duì)氯苯乙烯、丙烯腈、丙二胺、無水氨、苯乙烯磺酸、四氯化碳、四亞乙基五胺、環(huán)己胺、鈦酸四異丙酯、癸胺、 四氫呋喃、二乙基三胺、叔丁胺、乙二胺、甲苯-2，4- 二異氰酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、 三乙基四胺、己烷、三乙胺、甲醇、乙酸乙烯酯、甲基異丙基胺、乙烯基丁基醚、甲基丙烯酸甲酯、2-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基酮、二甲苯或它們的混合物。一些技術(shù)使用了包括這些方法之一的多個(gè)步驟的組合。例如，表面活化可以通過在一種受激發(fā)的氣體種類的存在下的等離子體或電暈來完成。例如，表面活化可以通過在一種溶劑氣體(如丙酮)的存在下進(jìn)行電暈處理來完成。不受理論所限制，已發(fā)現(xiàn)該方法提供了在一種改性的氟聚合物與一種非氟聚合物界面(或一種第二改性的氟聚合物)之間的強(qiáng)力的層間粘合。在一種方式中，氟聚合物以及非氟聚合物的成形物是各自單獨(dú)形成的。隨后，將該氟聚合物成形物通過在美國專利 3030290、3255099、3274089、3274090、3274091、3275540、3284331、3291712、3296011、 3391314、3397132、3485734、3507763、3676181、4549921 以及 6，726，979 中描述的處理方法進(jìn)表面處理，這些專利的傳授內(nèi)容出于所有目的通過引用以其全文結(jié)合在此。然后，將產(chǎn)生的改性的氟聚合物以及非氟聚合物的成形物一起進(jìn)行接觸(例如通過熱層疊)以形成一種多層薄膜。最后，可以將該多層薄膜使用在UVA、UVB和/或UVC范圍內(nèi)的波長(zhǎng)進(jìn)行UV輻射。在一方面，將該氟聚合物基片的表面使用電暈放電進(jìn)行處理，其中將電極區(qū)域用丙酮、四氫呋喃、甲基乙基酮、乙酸乙酯、乙酸異丙酯或乙酸丙酯蒸氣浸沒。電暈放電是通過在兩個(gè)間隔開的電極之間存在的一種氣態(tài)介質(zhì)的電容交換而產(chǎn)生的，其中的至少一個(gè)電極通過一個(gè)介電阻擋層而與該氣態(tài)介質(zhì)絕緣。電暈放電因?yàn)槠潆娙菪再|(zhì)而在某種程度上在來源上限制于交流電。它是一種高電壓低電流現(xiàn)象，其中電壓典型地以千伏為單位測(cè)量并且電流典型地以毫安測(cè)量。電暈放電可以在寬的壓力和頻率范圍
16上得以保持。從0.2至10個(gè)大氣壓的壓力總體上限定了電暈放電操作的限度并且大氣壓總體上是優(yōu)選的?？梢赃m宜地使用范圍從20Hz至IOOMHz的頻率。特別地，范圍是從500Hz、 尤其是3000Hz至IOMHz。當(dāng)使用介電阻擋層來使兩個(gè)間隔的電極各自與該氣態(tài)介質(zhì)絕緣時(shí)，這種電暈放電現(xiàn)象時(shí)常被稱為無電極放電，而當(dāng)使用一個(gè)單一介電阻擋層而僅使其中一個(gè)電極與該氣態(tài)介質(zhì)絕緣時(shí)，產(chǎn)生的電暈放電時(shí)常被稱為半電暈放電。術(shù)語電暈放電摂貫穿本說明書是用來表示兩種類型的電暈放電，即無電極放電和半電暈放電兩者。涉及電暈放電處理程序的所有細(xì)節(jié)在轉(zhuǎn)讓給美國的杜邦公司的一系列美國專利中提供，并且描述在期滿的美國專利號(hào)3，676，181中以及圣戈班陶瓷材料公司 (Saint-Gobain Performance Plastics Corporation)的美國專利號(hào)6，726，979 中，出于所有的目的將它們的傳授內(nèi)容通過引用以其全文結(jié)合在此。所提出的技術(shù)的一個(gè)例子可以在美國專利號(hào)3，676，ISl(Kowalski)中找到。用于封閉式處理設(shè)備的氣氛是在氮?dú)庵械?0% 丙酮(按體積計(jì))并且是連續(xù)的。例如，使一種恒定進(jìn)料的多層薄膜或微粒填充的薄膜的外層經(jīng)受每平方英尺薄膜/薄片表面在0. 15和2. 5之間的瓦特小時(shí)。該氟聚合物可以在該膜/成形物的雙面上進(jìn)行處理以增加粘合。然后可以將該材料置于一個(gè)非硅化的隔離襯里上進(jìn)行儲(chǔ)存。C-處理后的材料持續(xù)多于1年而沒有顯著的表面可濕性、黏結(jié)性和粘合性的損失。在另一方面，將該氟聚合物基片的表面使用等離子體進(jìn)行處理。術(shù)語“等離子體增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積”(PECVD)在本領(lǐng)域是已知的并且是指一種將薄膜從氣態(tài)(蒸氣)至固態(tài)沉積到一個(gè)基片上的方法。在該過程中涉及到一些化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)在反應(yīng)氣體的等離子體產(chǎn)生之后發(fā)生。該等離子體總體上是通過RF(AC)頻率或兩個(gè)電極之間的DC放電產(chǎn)生的，其中在這些電極之間放置了該基片并且該空間充滿了反應(yīng)氣體。等離子體是在其中顯著百分比的原子或分子被電離從而產(chǎn)生反應(yīng)性的離子、電子、基團(tuán)以及UV輻射的任何氣體。在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該氟聚合物層的至少一個(gè)主表面包括膠體二氧化硅。該膠體二氧化硅典型地以在該第一層與第二層之間提供粘合性的一個(gè)量存在于一種溶液中。在一個(gè)實(shí)施方案中，該膠體二氧化硅存在于一種并不有害地影響該膠體二氧化硅的粘合特性的一種溶液中。在一個(gè)實(shí)例中，該溶液可以是水性的。一種可商購的膠體二氧化硅溶液是作為L(zhǎng)udox 可得到的。在一個(gè)實(shí)施方案中，除該膠體二氧化硅溶液之外可以使用一種結(jié)合溶液。設(shè)想到了與膠體二氧化硅相容的任何已知的結(jié)合溶液。例如，可以使用一種結(jié)合性氟聚合物，如FEP或PFA。典型地，該結(jié)合溶液和膠體二氧化硅是以按重量計(jì)至少約25/75的比率來施加的，如按重量計(jì)約40/60、如按重量計(jì)約50/50、或甚至按重量計(jì)約 75/250本發(fā)明的多層薄膜可以用來保護(hù)(特別是)電子部件免于濕氣、氣候、熱、輻射、物理損害和/或使該部件絕緣。用于保護(hù)光電子部件的例子包括但不限于包裝基于晶體硅的光伏模塊，基于非晶態(tài)硅、CIGS、DSC、OPV或CcTTe的薄的光伏模塊，OLED, LED, LCD，印刷電路板，柔性顯示器以及印刷線路板。所披露的層中任何一個(gè)都可以含有常見的配制添加劑，包括抗氧化劑、UV阻擋齊U、uv穩(wěn)定劑、受阻胺穩(wěn)定劑、固定劑、交聯(lián)劑、附加的顏料、加工助劑以及類似物。
以下從1至34順序地列舉的段落提供了本發(fā)明的多個(gè)不同方面。在一個(gè)實(shí)施方案中，在第一段(1)中，本發(fā)明提供了一種多層薄膜，該多層薄膜包括一個(gè)第一層，該第一層包括一種水性或溶劑可流延的氟聚合物以及一種微粒填充劑材料；—個(gè)第二層，該第二層具有頂面和底面，是選自聚酰亞胺、聚碳酸酯、鈦、鋼或鋁； 以及一個(gè)第三層，該第三層包括一種水或溶劑可流延的氟聚合物以及一種微粒填充劑材料，其中該第一層布置在該頂面上并且該第三層布置在該第二層的底面上。2.如段落1所述的多層薄膜，其中這些氟聚合物各自獨(dú)立地選自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物、氯三氟乙烯/偏二氟乙烯共聚物、氯三氟乙烯/六氟丙烯、氯三氟乙烯/乙烯共聚物、乙烯/三氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚) 共聚物或它們的混合物。3.如段落1或2中任一項(xiàng)所述的多層薄膜，其中這些微粒填充劑各自獨(dú)立地選自硅石顆粒、玻璃珠粒、玻璃微球、玻璃纖維、二氧化鈦顆粒、鈦酸鋇顆粒、碳酸鈣、氧化鋅、云母、粘土、滑石、氧化鐵、碳黑、硫化鋅、硫酸鋇、亞硫酸鋅、鋁酸鈷藍(lán)、硫硅鋁酸鈉、氫氧化鎂、 三氧化二銻、有機(jī)磷酸鹽、溴化的化合物或它們的混合物。4.如段落1至3中任一項(xiàng)所述的多層薄膜，其中這些氟聚合物各自獨(dú)立地選自 聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)或它們的混合物并且該氟聚合物層的微粒填充劑是二氧化鈦。5.如段落1至4中任一項(xiàng)所述的多層薄膜，其中該介電擊穿強(qiáng)度(kV)通過ASTM 方法D3755測(cè)量為大于3kV。6.如段落1至5中任一項(xiàng)所述的多層薄膜，其中該太陽能反射率通過ASTM方法 E4M測(cè)量為大于70%。7.如段落1至6中任一項(xiàng)所述的多層薄膜，其中該水蒸氣透過速率通過ASTM方法 F1249測(cè)量為小于約20g/m2/天。8. —種光電子器件，包括一個(gè)光電子部件以及段落1至7中任一項(xiàng)所述的多層薄膜，其中該光電子部件和該多層薄膜被封裝在一起。9.如段落8所述的光電子器件，其中該多層薄膜是該光電子部件的一個(gè)后襯片。10. —種多層薄膜，包括一個(gè)第一層，該第一層包括一種水性或溶劑可流延的氟聚合物以及一種微粒填充劑材料；以及一個(gè)第二層，該第二層具有頂面和底面，是選自聚酰亞胺、聚碳酸酯、鈦、鋼或鋁， 其中該第一層布置在該第二層的一側(cè)上。11.如段落10所述的多層薄膜，其中該氟聚合物是選自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物、氯三氟乙烯/偏二氟乙烯共聚物、氯三氟乙烯/六氟丙烯、氯三氟乙烯/乙烯共聚物、乙烯/三氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物或它們的混合物。12.如段落10或11中任一項(xiàng)所述的多層薄膜，其中該微粒填充劑是選自硅石顆粒、玻璃珠粒、玻璃微球、玻璃纖維、二氧化鈦顆粒、鈦酸鋇顆粒、碳酸鈣、氧化鋅、云母、粘土、滑石、氧化鐵、碳黑、硫化鋅、硫酸鋇、亞硫酸鋅、鋁酸鈷藍(lán)、硫硅鋁酸鈉、氫氧化鎂、三氧化二銻、有機(jī)磷酸鹽、溴化的化合物或它們的混合物。13.如權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的多層薄膜，其中該氟聚合物是選自聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、乙烯/四氟乙烯共聚物 (ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)或它們的混合物并且該氟聚合物層的微粒填充劑是二氧化鈦。14.如段落10至13中任一項(xiàng)所述的多層薄膜，其中該介電擊穿強(qiáng)度(kV)通過 ASTM方法D3755測(cè)量為大于3kV。15.如段落10至14中任一項(xiàng)所述的多層薄膜，其中該太陽能反射率通過ASTM方法E4M測(cè)量為大于70%。16.如段落10至15中任一項(xiàng)所述的多層薄膜，其中該水蒸氣透過速率通過ASTM 方法F1249測(cè)量為小于約20g/m2/天。17. —種光電子器件，包括一個(gè)光電子部件以及段落10至16中任一項(xiàng)所述的多層薄膜，其中該光電子部件和該多層薄膜被封裝在一起。18.如段落17所述的光電子器件，其中該多層薄膜是該光電子部件的一個(gè)后襯片。19. 一種制備多層薄膜的方法，包括以下步驟將一種流延組合物涂覆到一個(gè)聚酰亞胺、聚碳酸酯、鈦、鋼或鋁的支持物上，其中該流延組合物包括一種載體；一種水性或溶劑流延的氟聚合物；以及一種微粒填充劑材料。20.如段落19所述的方法，進(jìn)一步包括將該多層薄膜干燥的步驟。21.如段落19或20中任一項(xiàng)所述的方法，其中該氟聚合物是選自聚四氟乙烯、 聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物、氯三氟乙烯/ 偏二氟乙烯共聚物、氯三氟乙烯/六氟丙烯、氯三氟乙烯/乙烯共聚物、乙烯/三氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物或它們的混合物。22.如段落19至21中任一項(xiàng)所述的方法，其中該微粒填充劑是選自硅石顆粒、 玻璃珠粒、玻璃微球、玻璃纖維、二氧化鈦顆粒、鈦酸鋇顆粒、碳酸鈣、氧化鋅、云母、粘土、滑石、氧化鐵、碳黑、硫化鋅、硫酸鋇、亞硫酸鋅、鋁酸鈷藍(lán)、硫硅鋁酸鈉、氫氧化鎂、三氧化二銻、有機(jī)磷酸鹽、溴化的化合物或它們的混合物。23.如權(quán)利要求19至22中任一項(xiàng)所述的方法，其中該氟聚合物是選自聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、
19氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)或它們的混合物并且該氟聚合物層的微粒填充劑是二氧化鈦。24.如段落19至23中任一項(xiàng)所述的方法，其中該介電擊穿強(qiáng)度(kV)通過ASTM方法D3755測(cè)量為大于3kV。25.如段落19至M中任一項(xiàng)所述的方法，其中該太陽能反射率通過ASTM方法 E4M測(cè)量為大于70%。26.如段落19至25中任一項(xiàng)所述的方法，其中該水蒸氣透過速率通過ASTM方法 F1249測(cè)量為小于約20g/m2/天。27. 一種制備多層薄膜的方法，包括以下步驟將一種第一流延組合物涂覆到一個(gè)聚酰亞胺、聚碳酸酯、鈦、鋼或鋁的支持物的頂面上，其中該第一流延組合物包括一種載體；一種水性或溶劑流延的氟聚合物；以及一種微粒填充劑材料；將一種第二流延組合物涂覆到一個(gè)聚酰亞胺、聚碳酸酯、鈦、鋼或鋁的支持物的底面上，其中該第二流延組合物包括一種載體；一種水性或溶劑流延的氟聚合物；以及一種微粒填充劑材料。28.如段落27所述的方法，進(jìn)一步包括將該多層薄膜干燥的步驟。29.如段落27或觀中任一項(xiàng)所述的方法，其中這些氟聚合物各自獨(dú)立地選自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物、氯三氟乙烯/偏二氟乙烯共聚物、氯三氟乙烯/六氟丙烯、氯三氟乙烯/乙烯共聚物、乙烯/三氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物或它們的混合物。30.如段落27至四中任一項(xiàng)所述的方法，其中這些微粒填充劑各自獨(dú)立地選自硅石顆粒、玻璃珠粒、玻璃微球、玻璃纖維、二氧化鈦顆粒、鈦酸鋇顆粒、碳酸鈣、氧化鋅、云母、 粘土、滑石、氧化鐵、碳黑、硫化鋅、硫酸鋇、亞硫酸鋅、鋁酸鈷藍(lán)、硫硅鋁酸鈉、氫氧化鎂、三氧化二銻、有機(jī)磷酸鹽、溴化的化合物或它們的混合物。31.如段落27至30中任一項(xiàng)所述的方法，其中這些氟聚合物各自獨(dú)立地選自聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、乙烯/四氟乙烯共聚物 (ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)或它們的混合物并且該氟聚合物層的微粒填充劑是二氧化鈦。32.如段落27至31中任一項(xiàng)所述的方法，其中該介電擊穿強(qiáng)度(kV)通過ASTM方法D3755測(cè)量為大于3kV。33.如段落27至32中任一項(xiàng)所述的方法，其中該太陽能反射率通過ASTM方法 E4M測(cè)量為大于70%。34.如段落27至33中任一項(xiàng)所述的方法，其中該水蒸氣透過速率通過ASTM方法 F1249測(cè)量為小于約20g/m2/天。
如段落1至34以上識(shí)別的多層薄膜提供了某些通常使用其他的多層薄膜沒有發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。例如，包括一個(gè)聚酰亞胺層作為一個(gè)良好的介電絕緣體起作用，因?yàn)樗哂袠?biāo)稱的約7000vpm值的介電擊穿強(qiáng)度。這種聚酰亞胺材料還提供了優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、良好的機(jī)械特性、耐輻射性以及優(yōu)異的耐化學(xué)性。通過將該氟聚合物直接地涂覆到一個(gè)聚酰亞胺、聚碳酸酯、鋁、鈦或鋼的薄膜上， 兩種不同材料之間的粘合完整性提供了超越一個(gè)疊層的構(gòu)造體的優(yōu)點(diǎn)。例如，一個(gè)涂覆的多層薄膜將不會(huì)呈現(xiàn)出在層之間的空氣縫隙或氣泡，這可以引起層離或產(chǎn)生一個(gè)電的弱點(diǎn)，該弱點(diǎn)可能形成一種局部的放電。不同的氟聚合物(在該基片，例如聚酰亞胺、聚碳酸酯、鋁、鈦或鋼的一側(cè)或兩側(cè)上)可以使用一個(gè)多重浸涂方法進(jìn)行定制以給予該最終的多層薄膜所希望的特性。此外，如以上指出的，可以加入微粒以提供一個(gè)不透明的薄膜，該薄膜提供了增加的反射率以及光伏打模塊的總效率。該微粒材料可以在該涂覆過程中作為該氟聚合物流延組合物的一部分施用或者之后使用高溫高度著色的涂料，例如在條形碼標(biāo)簽中指出的那些施用。將參照以下多個(gè)非限制性實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將清楚的是，可以對(duì)所說明的這些實(shí)施方案做出多種改變而并不背離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)該限于在本申請(qǐng)中說明的這些實(shí)施方案，而僅受到由權(quán)利要求的語言所說明的實(shí)施方案以及這些實(shí)施方案的等效物的限制。除非另外指明，所有的百分比均為按重量計(jì)。
具體實(shí)施例方式實(shí)例流延氟聚合物薄膜的制備薄膜流延的一般程序(a)用有機(jī)或無機(jī)填充劑諸如一種白色顏料(Ti02、ZnO或在此描述的其他顏料) 來制備一種水性分散體。(b)制備了一種水性分散體，它包括一種成膜聚合物材料，該成膜聚合物材料選自貫穿本說明書所描述的那些中的任何一種，并且特別地是一種氟聚合物。這種分散體可能含有在步驟(a)中描述的水性分散體。(c)然后可以將一個(gè)載體帶浸漬穿過步驟(b)中描述的分散體，從而使得在該載體帶上形成該分散體的一個(gè)涂層。(d)使該涂覆的載體帶穿過一個(gè)計(jì)量區(qū)，以去除過量的分散體。(e)將計(jì)量后的涂覆載體進(jìn)行干燥，以從該分散體中去除水。(f)然后將干燥后的涂覆載體加熱至足以使該分散體固結(jié)的一個(gè)溫度，其中該載體帶是由一種具有低的熱質(zhì)量的材料形成的，該材料在該分散體的固結(jié)溫度下具有化學(xué)和尺寸穩(wěn)定性并且在該載體帶與該分散體之間的粘附功不超過該固結(jié)的氟聚合物薄膜的屈服強(qiáng)度。(g)必要時(shí)可以重復(fù)步驟(C)至步驟(f)用于流延多層的薄膜。這些分散體涂層中至少有一個(gè)將含有在步驟(a)或(b)中描述的分散體。(h)可任選地，將該薄膜從該載體(如一種聚酰亞胺)上剝離。(i)可任選地，可以將該多層薄膜在一面或兩面上或以其他方式進(jìn)行C-處理，從而使得可以將該表面處理為可粘合的。分散體具有22體積％ TiO2的PTFE分散體將3，384g的PTFE分散體(大金公司(大金公司)，59%的固體)、1，772g的TW2 漿料(杜邦公司R-900 TiO2,60%的固體)以及1，400去離子水混合30分鐘。向該混合物中加入32g改性的氟烷基表面活性劑(Ciba，60%的固體)并且再混合10分鐘。將該溶液濾過一個(gè)10微米的篩網(wǎng)。具有14. 8vol% TiO2 的 PTFE 分散體將3，OOOg的PTFE分散體(大金公司，59%的固體)、990g的TiO2漿料(杜邦公司 R-900 TiO2,60%的固體)以及800去離子水混合30分鐘。向該混合物中加入24g改性的表面活性劑(Ciba，60%的固體)并且再混合10分鐘。將該溶液濾過一個(gè)10微米的篩網(wǎng)。具有12vol% TiO2 的 PTFE 分散體將1，532g的PTFE分散體(大金公司，59%的固體)、400g的TW2漿料(杜邦公司 R-900 TiO2,60%的固體)以及550去離子水混合30分鐘。向該混合物中加入IOg改性的表面活性劑(Ciba，60%的固體)并且再混合10分鐘。將該溶液濾過一個(gè)10微米的篩網(wǎng)。具有38體積％ TiO2的PTFE分散體將3，OOOg的PTFE分散體(大金公司，60%的固體)、3，440g的TW2漿料(杜邦公司R-900 TiO2,60%的固體)以及3，500g去離子水混合30分鐘。向該混合物中加入50g 改性的氟烷基表面活性劑(Ciba，60%的固體)并且再混合10分鐘。將該溶液濾過一個(gè)10 微米的篩網(wǎng)。具有4體積％ TiO2的PTFE分散體將7，659g的PTFE分散體(大金公司，60%的固體)、666g的TW2漿料(杜邦公司R-900 TiO2,60%的固體)以及1，625g去離子水混合30分鐘。向該混合物中加入50g 改性的氟烷基表面活性劑(Ciba，60%的固體)并且再混合10分鐘。將該溶液濾過一個(gè)10 微米的篩網(wǎng)。具有41體積％ TiO2的PTFE分散體將550g的PTFE分散體(大金公司，60 %的固體)、擬6g的TW2漿料(杜邦公司 R-900 TiO2,60%的固體)以及600g去離子水混合30分鐘。向該混合物中加入IOg改性的氟烷基表面活性劑(Ciba，60%的固體)以及13. 2g的一種丙烯酸類共聚物(羅門哈斯公司，100%的固體)并且再混合10分鐘。將該溶液濾過一個(gè)10微米的篩網(wǎng)。具有28體積％ TiO2的PTFE分散體將3，970g的PTFE分散體(大金公司，60%的固體)、2，870g的TW2漿料(杜邦公司R-900 TiO2,60%的固體)以及3，IlOg去離子水混合30分鐘。向該混合物中加入50g 改性的氟烷基表面活性劑(Ciba，60%的固體)。將該溶液濾過一個(gè)10微米的篩網(wǎng)。具有3 %體積TiO2的PTFE分散體將728g的PTFE分散體(大金公司，60 %的固體)、105g的TW2漿料(杜邦公司 R-900 TiO2,60%的固體)以及172g去離子水混合30分鐘。向該混合物中加入5g改性的氟烷基表面活性劑(Ciba，60%的固體)。將該溶液濾過一個(gè)10微米的篩網(wǎng)。具有2vol%碳黑的PTFE分散體
將816g的PTFE分散體(大金公司，60%的固體)、33g的碳黑漿料(Τ0ΚΑΙ Aqua black，30%的固體)以及143g去離子水混合30分鐘。向該混合物中加入5g改性的氟烷基表面活性劑(Ciba，60%的固體)以及3克的一種丙烯酸類共聚物(羅門哈斯公司，100% 的固體)。將該溶液濾過一個(gè)10微米的篩網(wǎng)。沒有填充劑的澄清的PTFE分散體將796g的PTFE分散體(大金公司，59%的固體)以及157去離子水混合30分鐘。 將該溶液濾過一個(gè)10微米的篩網(wǎng)。沒有填充劑的澄清的PFA分散體將1，480g的PFA分散體(杜邦公司，58% -62%的固體)以及2520g去離子水混合30分鐘。向該混合物中加入IOg改性的非離子表面活性劑(杜邦公司，50%的固體)并且再混合10分鐘。將該溶液濾過一個(gè)10微米的篩網(wǎng)。沒有填充劑的澄清的FEP分散體將1，OOOg的FEP分散體(杜邦公司，41 %的固體)以及450g去離子水混合30分鐘。向該混合物中加入2. 25g改性的非離子表面活性劑(杜邦公司，50%的固體)并且再混合10分鐘。將該溶液濾過一個(gè)10微米的篩網(wǎng)。根據(jù)以下一般程序制備了以下薄膜實(shí)例1使用以上描述的一般程序和方法制備了具有以下構(gòu)成的一種四層的薄膜
權(quán)利要求
1.一種多層薄膜，包括一個(gè)第一層，該第一層包括一種水性或溶劑可流延的氟聚合物以及一種微粒填充劑材料；一個(gè)第二層，該第二層具有頂面和底面，是選自聚酰亞胺、聚碳酸酯、鈦、鋼或鋁；以及一個(gè)第三層，該第三層包括一種水或溶劑可流延的氟聚合物以及一種微粒填充劑材料，其中該第一層布置在該頂面上并且該第三層布置在該第二層的底面上。
2.如權(quán)利要求1所述的多層薄膜，其中這些氟聚合物各自獨(dú)立地選自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物、氯三氟乙烯/偏二氟乙烯共聚物、氯三氟乙烯/六氟丙烯、氯三氟乙烯/乙烯共聚物、乙烯/三氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚) 共聚物或它們的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的多層薄膜，其中這些微粒填充劑各自獨(dú)立地選自硅石顆粒、玻璃珠粒、玻璃微球、玻璃纖維、二氧化鈦顆粒、鈦酸鋇顆粒、碳酸鈣、氧化鋅、云母、粘土、滑石、氧化鐵、碳黑、硫化鋅、硫酸鋇、亞硫酸鋅、鋁酸鈷藍(lán)、硫硅鋁酸鈉、氫氧化鎂、三氧化二銻、有機(jī)磷酸鹽、溴化的化合物或它們的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的多層薄膜，其中這些氟聚合物各自獨(dú)立地選自聚四氟乙烯 (PTFE)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、 氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)或它們的混合物并且該氟聚合物層的微粒填充劑是二氧化鈦。
5.如權(quán)利要求1所述的多層薄膜，其中該介電擊穿強(qiáng)度(kV)通過ASTM方法D3755測(cè)量為大于3kV。
6.如權(quán)利要求1所述的多層薄膜，其中該太陽能反射率通過ASTM方法E4M測(cè)量為大于 70%。
7.如權(quán)利要求1所述的多層薄膜，其中該水蒸氣透過速率通過ASTM方法F1249測(cè)量為小于約20g/m2/天。
8.一種光電子器件，包括一個(gè)光電子部件以及權(quán)利要求1所述的多層薄膜，其中該光電子部件和該多層薄膜被封裝在一起。
9.如權(quán)利要求8所述的光電子器件，其中該多層薄膜是該光電子部件的一個(gè)后襯片。
10.一種多層薄膜，包括一個(gè)第一層，該第一層包括一種水性或溶劑可流延的氟聚合物以及一種微粒填充劑材料；以及一個(gè)第二層，該第二層具有頂面和底面，是選自聚酰亞胺、聚碳酸酯、鈦、鋼或鋁，其中該第一層布置在該第二層的一側(cè)上。
11.如權(quán)利要求10所述的多層薄膜，其中該氟聚合物是選自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物、氯三氟乙烯/偏二氟乙烯共聚物、氯三氟乙烯/六氟丙烯、氯三氟乙烯/乙烯共聚物、乙烯/三氟乙烯共聚物、乙烯/ 四氟乙烯共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物或它們的混合物。
12.如權(quán)利要求10所述的多層薄膜，其中該微粒填充劑是選自硅石顆粒、玻璃珠粒、玻璃微球、玻璃纖維、二氧化鈦顆粒、鈦酸鋇顆粒、碳酸鈣、氧化鋅、云母、粘土、滑石、氧化鐵、 碳黑、硫化鋅、硫酸鋇、亞硫酸鋅、鋁酸鈷藍(lán)、硫硅鋁酸鈉、氫氧化鎂、三氧化二銻、有機(jī)磷酸鹽、溴化的化合物或它們的混合物。
13.如權(quán)利要求10所述的多層薄膜，其中該氟聚合物是選自聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)或它們的混合物并且該氟聚合物層的微粒填充劑是二氧化鈦。
14.如權(quán)利要求10所述的多層薄膜，其中該介電擊穿強(qiáng)度(kV)通過ASTM方法D3755 測(cè)量為大于3kV。
15.如權(quán)利要求10所述的多層薄膜，其中該太陽能反射率通過ASTM方法E4M測(cè)量為大于70%。
16.如權(quán)利要求10所述的多層薄膜，其中該水蒸氣透過速率通過ASTM方法F1249測(cè)量為小于約20g/m2/天。
17.一種光電子器件，包括一個(gè)光電子部件以及權(quán)利要求10所述的多層薄膜，其中該光電子部件和該多層薄膜被封裝在一起。
18.如權(quán)利要求17所述的光電子器件，其中該多層薄膜是該光電子部件的一個(gè)后襯片。
19.一種制備多層薄膜的方法，包括以下步驟將一種流延組合物涂覆到一個(gè)聚酰亞胺、聚碳酸酯、鈦、鋼或鋁的支持物上，其中該流延組合物包括一種載體；一種水性或溶劑流延的氟聚合物；以及一種微粒填充劑材料。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括將該多層薄膜干燥的步驟。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該氟聚合物是選自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、 聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物、氯三氟乙烯/偏二氟乙烯共聚物、氯三氟乙烯/六氟丙烯、氯三氟乙烯/乙烯共聚物、乙烯/三氟乙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物或它們的混合物。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該微粒填充劑是選自硅石顆粒、玻璃珠粒、玻璃微球、玻璃纖維、二氧化鈦顆粒、鈦酸鋇顆粒、碳酸鈣、氧化鋅、云母、粘土、滑石、氧化鐵、碳黑、 硫化鋅、硫酸鋇、亞硫酸鋅、鋁酸鈷藍(lán)、硫硅鋁酸鈉、氫氧化鎂、三氧化二銻、有機(jī)磷酸鹽、溴化的化合物或它們的混合物。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該氟聚合物是選自聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)或它們的混合物并且該氟聚合物層的微粒填充劑是二氧化鈦。
24.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該介電擊穿強(qiáng)度(kV)通過ASTM方法D3755測(cè)量為大于3kV。
25.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該太陽能反射率通過ASTM方法E4M測(cè)量為大于 70%。
26.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該水蒸氣透過速率通過ASTM方法F1249測(cè)量為小于約20g/m2/天。
27.一種制備多層薄膜的方法，包括以下步驟將一種第一流延組合物涂覆到一個(gè)聚酰亞胺、聚碳酸酯、鈦、鋼或鋁的支持物的頂面上，其中該第一流延組合物包括一種載體；一種水性或溶劑流延的氟聚合物；以及一種微粒填充劑材料；將一種第二流延組合物涂覆到一個(gè)聚酰亞胺、聚碳酸酯、鈦、鋼或鋁的支持物的底面上，其中該第二流延組合物包括一種載體；一種水性或溶劑流延的氟聚合物；以及一種微粒填充劑材料。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包括將該多層薄膜干燥的步驟。
29.如權(quán)利要求27所述的方法，其中這些氟聚合物各自獨(dú)立地選自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯/乙烯共聚物、氯三氟乙烯/偏二氟乙烯共聚物、氯三氟乙烯/六氟丙烯、氯三氟乙烯/乙烯共聚物、乙烯/三氟乙烯共聚物、 乙烯/四氟乙烯共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物或它們的混合物。
30.如權(quán)利要求27所述的方法，其中這些微粒填充劑各自獨(dú)立地選自硅石顆粒、玻璃珠粒、玻璃微球、玻璃纖維、二氧化鈦顆粒、鈦酸鋇顆粒、碳酸鈣、氧化鋅、云母、粘土、滑石、 氧化鐵、碳黑、硫化鋅、硫酸鋇、亞硫酸鋅、鋁酸鈷藍(lán)、硫硅鋁酸鈉、氫氧化鎂、三氧化二銻、有機(jī)磷酸鹽、溴化的化合物或它們的混合物。
31.如權(quán)利要求27所述的方法，其中這些氟聚合物各自獨(dú)立地選自聚四氟乙烯 (PTFE)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、 氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)或它們的混合物并且該氟聚合物層的微粒填充劑是二氧化鈦。
32.如權(quán)利要求27所述的方法，其中該介電擊穿強(qiáng)度(kV)通過ASTM方法D3755測(cè)量為大于3kV。
33.如權(quán)利要求27所述的方法，其中該太陽能反射率通過ASTM方法E4M測(cè)量為大于 70%。
34.如權(quán)利要求27所述的方法，其中該水蒸氣透過速率通過ASTM方法F1249測(cè)量為小于約20g/m2/天。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種微粒填充的薄膜，該薄膜作為用于一種光伏構(gòu)造的后襯片是有用的。
文檔編號(hào)B29C39/12GK102481767SQ201080035214
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者F·J·西拉格, J·蒂克勒托吉布森, K·康勒, P·C·蓋 申請(qǐng)人:美國圣戈班性能塑料公司