制備抗分層組件的方法
【專利摘要】本專利申請涉及一種減少組件中的分層的方法。所述方法包括提供組件和限制可見光暴露于所述組件的一部分，以保持限制光處的剝離力為20克/英寸或更大。所述組件包括電子器件；具有第一表面和與所述第一表面相對(duì)的第二表面的基底，其中所述基底的所述第二表面設(shè)置在所述電子器件上；設(shè)置在所述基底的所述第一表面上的阻隔層疊件；和鄰近所述阻隔膜且與所述基底相對(duì)的耐候性片材。所述組件可透射可見光和紅外光。
【專利說明】制備抗分層組件的方法
【背景技術(shù)】
[0001]新興的太陽能技術(shù)如有機(jī)光伏器件(OPV)和薄膜太陽能電池如銅銦鎵二硒(CIGS)需要保護(hù)以免受水蒸氣之害并需要是在戶外環(huán)境中耐久的(例如對(duì)紫外(UV)光)。通常已使用玻璃作為此類太陽能器件的封裝材料，因?yàn)椴Ａ欠浅：玫乃魵馄琳?、光學(xué)透明且對(duì)UV光穩(wěn)定。但玻璃重、易碎、難以制成柔性的且難以搬運(yùn)。已經(jīng)關(guān)注開發(fā)透明的柔性封裝材料來代替玻璃，其不具有玻璃的缺點(diǎn)但具有與玻璃類似的阻隔性質(zhì)以及UV穩(wěn)定性，并且已經(jīng)開發(fā)出許多接近玻璃阻隔性質(zhì)的柔性阻隔膜。
[0002]太陽能器件在戶外使用，因此暴露于包括風(fēng)、水和日光在內(nèi)的自然環(huán)境。水滲入太陽能電池板是一個(gè)長期存在的問題。太陽能電池板也可受到風(fēng)和日光的不利影響。
[0003]許多柔性阻隔膜是多層膜層壓體。任何多層膜層壓體都有分層的可能性，特別是在邊緣處。減少邊緣處的分層將會(huì)提高阻隔膜的整體性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本專利申請涉及減少組件中的分層的方法。該方法包括提供組件和限制可見光暴露于組件的一部分，以保持限制光處的剝離力為20克/英寸或更大。該組件包括電子器件；具有第一表面和與第一表面相對(duì)的第二表面的基底，其中基底的第二表面設(shè)置在電子器件上；設(shè)置在基底第一表面上的阻隔層疊件；和鄰近阻隔膜且與基底相對(duì)的耐候性片材。該組件可透射可見光和紅外光。
【具體實(shí)施方式】
[0005]邊緣分層是多層膜關(guān)注的問題。例如，包括以下部分的多層組件可能會(huì)遭受邊緣分層，在暴露于可見光時(shí)尤為如此:密封劑層；具有第一表面和與第一表面相對(duì)的第二表面的基底，其中基底的第二表面設(shè)置在密封劑層上；設(shè)置在基底第一表面上的阻隔層疊件；以及鄰近與基底相對(duì)的阻隔膜的耐候性片材。輕度邊緣分層可能導(dǎo)致組件中的多個(gè)層分層。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是可通過對(duì)三個(gè)輸入的評(píng)估、控制和修改來控制分層。評(píng)估的第一個(gè)輸入為在界面處暴露于光。光暴露涵蓋可見光以及紫外光。水暴露為第二個(gè)輸入。第三個(gè)輸入為界面上的應(yīng)力。對(duì)這三個(gè)輸入值的修改和控制將會(huì)保持大于20克/英寸的剝離力，如根據(jù)ASTMD3330方法A “壓敏帶材剝離粘合力的標(biāo)準(zhǔn)測試方法”(“Standard Test Method forPeel Adhesion of Pressure-Sensitive Tape，，)測量的。
[0006]這些修改形式在多層制品的邊緣周圍或者在邊緣5_內(nèi)特別重要。因?yàn)槿绻麘?yīng)力集中于邊緣，則分層通常更可能從那里開始。一旦分層開始，邊緣就可朝多層制品的相對(duì)側(cè)推進(jìn)，最終導(dǎo)致層間整個(gè)界面的分層。停止邊緣處的分層將使多層制品中的層保持粘附。
[0007]對(duì)組件的表面區(qū)域的一部分中的光進(jìn)行限制，例如小于5%，小于1%，并且在一些實(shí)施例中小于0.5%?？梢赃B續(xù)阻擋光或以不連續(xù)的圖案(例如圓點(diǎn))阻擋光。在組件周圍的周邊中阻擋光也可以是有利的，即在組件表面周圍形成限制光透射的框架。
[0008]組件通?？赏干淇梢姽夂图t外光。如本文所用，術(shù)語“可透射可見光和紅外光”可指沿法向軸測量，對(duì)光譜的可見和紅外部分的平均透射率至少為約75% (在一些實(shí)施例中至少為約80、85、90、92、95、97或98%)。在一些實(shí)施例中，可透射可見光和紅外光的組件對(duì)400nm到1400nm范圍的平均透射率至少為約75%(在一些實(shí)施例中至少為約80、85、90、92、95、97或98%)?？赏干淇梢姽夂图t外光的組件為不干擾例如光伏電池對(duì)可見光和紅外光的吸收的那些。在一些實(shí)施例中，可透射可見光和紅外光的組件對(duì)可用于光伏電池的光的波長范圍的平均透射率為至少約75% (在一些實(shí)施例中至少約80、85、90、92、95、97或98%)。
[0009]在多個(gè)實(shí)施例中，組件為柔性的。如本文所用，術(shù)語“柔性的”指能形成為卷。在一些實(shí)施例中，術(shù)語“柔性的”指能繞曲率半徑至多7.6厘米(cm) (3英寸)、在一些實(shí)施例中至多6.4cm (2.5英寸)、5cm (2英寸)、3.8cm (1.5英寸)或2.5cm (I英寸)的卷芯彎曲。在一些實(shí)施例中，柔性組件可以繞至少0.635cm (1/4英寸)、1.3cm (1/2英寸)或1.9cm (3/4英寸)的曲率半徑彎曲。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的組件包括例如電子器件，例如類似光伏電池的太陽能器件。因此，本發(fā)明提供了包括光伏電池的組件。合適的光伏電池包括用多種材料開發(fā)出的那些，所述材料各自具有將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡姷莫?dú)特吸收光譜。用于制造光伏電池的材料的例子及其太陽光吸收帶邊緣波長包括:結(jié)晶娃單結(jié)(約400nm至約1150nm)、非晶娃單結(jié)(約300nm至約720nm)、帶狀娃(約 350nm 至約 1150nm)、CIS (硒化銅銦)(約 400nm 至約 1300nm)、CIGS (二硒化銅銦嫁)(約350nm至約1100nm)、CdTe (約400nm至約895nm)、GaAs多結(jié)(約350nm至約1750nm)。這些半導(dǎo)體材料的較短波長左吸收帶邊緣通常介于300nm和400nm之間。在具體的實(shí)施例中，電子器件為CIGS電池。在一些實(shí)施例中，施加所述組件的太陽能器件(例如光伏電池)包括柔性膜基底，從而得到柔性光伏器件。
[0011]防止柔性光伏器件中的柔性阻隔膜分離/分層的方法的開發(fā)對(duì)光伏行業(yè)尤為有價(jià)值。光伏模塊輸出功率時(shí)間越長，光伏模塊越有價(jià)值。在具體的實(shí)施例中，本專利申請涉及增加柔性光伏模塊的壽命，而不妨礙柔性阻隔層疊件的阻隔性能。
[0012]本專利申請的組件包括密封劑。將密封劑施加在光伏電池及相關(guān)電路的上方和周圍。目前使用的密封劑為乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚烯烴、熱塑性聚氨酯、透明聚氯乙烯以及離聚物。將密封劑施加至太陽能器件，在一些實(shí)施例中，其可包括能使密封劑交聯(lián)的交聯(lián)劑(如EVA的過氧化物)。然后使密封劑在太陽能器件的適當(dāng)位置固化?？捎糜贑IGS光伏模塊的密封劑的一個(gè)例子由德國賴興施萬德的侏羅-拉斯特公司(Jura-Plast, Reichenschwand, Germany)以商品名 “JURASOL TL” 銷售。
[0013]在一些實(shí)施例中，電子器件包括封邊以便在邊緣處將其密封。例如，在光伏電池及相關(guān)電路的各側(cè)面的上方和周圍施加封邊材料。在一些例子中，密封劑在邊緣處密封。在具體的例子中，電子器件例如光伏電池已經(jīng)覆蓋有背板材料和上述密封劑材料，并且整個(gè)封裝器件的邊緣被密封。封邊材料的例子包括干燥的聚合物和丁基橡膠，例如由伊利諾伊州林肯郡的愛多克公司(Adco，Lincolnshire, IL)以商品名“HELIOSEAL PVS101”銷售的那些，以及可從俄亥俄州梭倫市的實(shí)唯高公司(TruSeal，Solon, Ohio)商購獲得的S0LARGAINLP02邊緣帶材。
[0014]在一些實(shí)施例中，電子器件包括背板，如密封劑從前面封裝那樣，所述背板從后面完全封裝光伏器件。背板通常是聚合物膜，并且在許多實(shí)施例中是多層膜。背板膜的例子包括3M?Scotchshield?膜,其可從明尼蘇達(dá)州圣保羅市的3M公司(3M Company, SaintPaul, Minnesota)商購獲得。背板可連接至建筑材料,例如屋頂材料膜(例如,在建筑一體化光伏(BIPV)中)。就本專利申請的目的而言，在此類實(shí)施例中，電子器件將包括此類屋頂材料膜或屋頂?shù)钠渌糠帧?br> [0015]基底
[0016]根據(jù)本發(fā)明的組件包括基底。一般來講，基底為聚合物膜。在本專利申請的上下文中，術(shù)語“聚合物的”應(yīng)理解為包括有機(jī)均聚物和共聚物以及可以通過例如共擠出法或通過反應(yīng)(包括酯交換反應(yīng))在可混溶共混物中形成的聚合物或共聚物。術(shù)語“聚合物”和“共聚物”包括無規(guī)共聚物和嵌段共聚物兩者。
[0017]例如，可以選擇基底，使它的CTE大約與電子器件(如柔性光伏器件)的CTE相同(如在約10ppm/K內(nèi))或低于電子器件的CTE。換句話講，可以選擇基底以使基底和電子器件之間的CTE失配最小化。在一些實(shí)施例中，基底的CTE在待封裝器件的20、15、10或5ppm/K以內(nèi)。在一些實(shí)施例中，可能有利的是選擇具有低CTE的基底。例如，在一些實(shí)施例中，基底的CTE為至多50 (在一些實(shí)施例中，至多45、40、35或30)ppm/K。在一些實(shí)施例中，基底的CTE的范圍是0.1至50、0.I至45、0.I至40、0.I至35、或0.1至30ppm/K。當(dāng)選擇基底時(shí)，基底與耐候性片材(如下所述)的CTE之間的差值在一些實(shí)施例中可為至少40、50、60、70、80、90、100或110ppm/K?；着c耐候性片材的CTE之間的差值在一些實(shí)施例中可為至多150、140或130ppm/K。例如，基底與耐候性片材之間的CTE失配范圍可為例如40至150ppm/K、50至140ppm/K、或80至130ppm/K。CTE可通過熱力學(xué)分析測定。并且許多基底的CTE可見于產(chǎn)品數(shù)據(jù)頁或手冊。
[0018]在一些實(shí)施例中，基底具有至多5 X IO9Pa的模量(拉伸模量)。拉伸模量可以通過例如張力測試儀器來測量，例如可以商品名“INSTR0N5900”從馬薩諸塞州諾伍德郡的英斯特朗公司(Instron，Norwood，MA)購得的測試系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，基底的拉伸模量為至多 4.5X109Pa、4X109Pa、3.5X 109Pa、或 3X 109Pa。
[0019]在一些實(shí)施例中，當(dāng)支承體不受約束時(shí)，對(duì)基底進(jìn)行熱穩(wěn)定(如使用熱定形、在張力下退火或其它技術(shù))以便使回縮最小化至至少熱穩(wěn)定溫度。適合用于基底的示例性材料包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚芳酯(PAR)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚芳基砜(PAS)、聚醚砜(PES)、聚酰胺酰亞胺(PAI)和聚酰亞胺，其中的任一者都任選地經(jīng)過熱穩(wěn)定。據(jù)報(bào)告，這些材料具有從〈I至約42ppm/K范圍內(nèi)的CTE。合適的基底可從多種渠道商購獲得。聚酰亞胺可例如以商品名“ΚΑΡΤ0Ν”(例如，“ΚΑΡΤ0Ν E”或“ΚΑΡΤ0Ν H”)從特拉華州威爾明頓市的杜邦公司(E.1.Dupont de Nemours&C0., Wilmington, DE)購得；以商品名“APICAL AV”從鐘淵化學(xué)工業(yè)公司(Kanegafugi Chemical Industry Company)購得；以商品名 “UPILEX” 從 UBE 工業(yè)有限公司(UBE Industries, Ltd.)購得。聚醚砜可以例如從住友公司(Sumitomo)購得。聚醚酰亞胺可以例如以商品名“ULTEM”從通用電器公司(General Electric Company)購得。聚酯，例如PET，可以例如從弗吉尼亞州霍普韋爾郡的杜邦-帝人薄膜公司(DuPont TeijinFilms, Hopewell, VA.)購得。
[0020]在一些實(shí)施例中，基底的厚度為約0.05mm至約1mm，在一些實(shí)施例中，為約0.1mm至約0.5mm或0.1mm至0.25mm。取決于應(yīng)用，也可以使用在這些范圍外的厚度。在一些實(shí)施例中，基底的厚度為至少 0.05,0.06,0.07,0.08,0.09,0.1,0.11,0.12 或 0.13_。[0021]阻隔層疊件
[0022]組件包括阻隔層疊件。阻隔層疊件可選自多種構(gòu)造。術(shù)語“阻隔層疊件”是指針對(duì)氧或水中的至少一者提供阻隔的膜。阻隔層疊件通常選擇為使它們具有應(yīng)用所要求的規(guī)定水平的氧和水透過率。在一些實(shí)施例中，阻隔層疊件的水蒸氣透過率(WVTR)在38°C和100%相對(duì)濕度下小于約0.005g/m2/天；在一些實(shí)施例中，在38°C和100%相對(duì)濕度下小于約0.0005g/m2/天；并且在一些實(shí)施例中，在38°C和100%相對(duì)濕度下小于約0.00005g/m2/天。在一些實(shí)施例中，阻隔層疊件的WVTR在50°C和100%相對(duì)濕度下小于約0.05、
0.005,0.0005 或0.00005g/m2/天，或在85°C和 100%相對(duì)濕度下甚至小于約 0.005,0.0005、
0.00005g/m2/天。在一些實(shí)施例中，阻隔層疊件的氧氣透過率在23°C和90%相對(duì)濕度下小于約0.005g/m2/天；在一些實(shí)施例中，在23°C和90%相對(duì)濕度下小于約0.0005g/m2/天；并且在一些實(shí)施例中，在23°C和90%相對(duì)濕度下小于約0.00005g/m2/天。
[0023]示例性的可用阻隔層疊件包括通過原子層沉積、熱蒸發(fā)、濺射和化學(xué)氣相沉積法制備的無機(jī)膜。可用的阻隔層疊件通常是柔性且透明的。
[0024]在一些實(shí)施例中，可用的阻隔膜包含無機(jī)/有機(jī)多層。包含無機(jī)/有機(jī)多層的柔性超阻隔膜在例如美國專利7，018，713 (Padiyath等人)中有所描述。此類柔性超阻隔膜可以具有設(shè)置在聚合物膜上的第一聚合物層，該聚合物膜可由另外的第二聚合物層分隔的兩個(gè)或更多個(gè)無機(jī)阻隔層所包覆。在一些實(shí)施例中，該阻隔膜包括第一聚合物層上插入的一種無機(jī)氧化物。
[0025]可用的阻隔層疊件也可見于例如美國專利4, 696,719 (Bischoff )、4，722，515(Ham),4, 842, 893 (Yializis 等人)、4，954，371 (Yializis),5, 018, 048 (Shaw 等人)、
5,032, 461 (Shaw 等人)、5，097，800 (Shaw 等人)、5，125，138 (Shaw 等人)、5，440，446(Shaw 等人)、5，547，908 (Furuzawa 等人)、6，045，864 (Lyons 等人)、6，231，939 (Shaw等人)和 6，214，422 (Yializis)中；已公布的 PCT 專利申請 W000/26973 (Delta VTechnologies, Inc.)中；D.G.Shaw和M.G.Langlois, “用于涂布紙和聚合物幅材的新型氣相沉積工藝”(“A New Vapor Deposition Process for Coating Paper and PolymerWebs”)，第 6 屆國際真空鍛膜會(huì)議(1992 年)(6th International Vacuum CoatingConference (1992))中；D.G.Shaw和M.G.Langlois, “氣相沉積丙烯酸酯薄膜的新型高速工藝:更新版”(“A New High Speed Process for Vapor Depositing Acrylate ThinFilms:An Update”)，真空鍍膜機(jī)協(xié)會(huì)第36屆年度技術(shù)會(huì)議錄(1993年)(Society ofVacuum Coaters36th Annual Technical Conference Proceedings(1993))中；D.G.Shaw和M.G.Langlois，“使用氣相沉積的丙烯酸酯涂層改善金屬化膜的阻隔性質(zhì)”(“Useof Vapor Deposited Acrylate Coatings to Improve the Barrier Properties ofMetallized Film”),真空鍍膜機(jī)協(xié)會(huì)第37屆年度技術(shù)會(huì)議錄(1994年)(Societyof Vacuum Coaters37th Annual Technical Conference Proceedings (1994))中；D.G.Shaw、M.Roehrig、M.G.Langlois和C.Sheehan, “使用蒸發(fā)丙烯酸酯涂層來平整聚酯和聚丙烯膜基底的表面”(“Use of Evaporated Acrylate Coatings to Smooth theSurface of Polyester and Polypropylene Film Substrates，，)，福射固化年會(huì)(1996年)(RadTech (1996))中；J.Affinito、P.Mart in > M.Gross、C.Coronado 和 E.Greenwell，“用于光學(xué)應(yīng)用的真空沉積聚合物/金屬多層膜”(“Vacuum deposited polymer/metalmultilayer films for optical application，，)，固體薄膜(Thin Solid Films),第270卷，第 43-48 頁(1995 年)中；以及 J.D.Affinito、Μ.E.Gross、C.A.Coronado> G.L.Graff >E.N.Greenwell 和 P.M.Martin,“聚合物氧化物透明阻隔層”(“Polymer_Oxide TransparentBarrier Layers，，)中。
[0026]阻隔層疊件和基底與環(huán)境隔離。就本專利申請的目的而言，當(dāng)阻隔層疊件和基底與組件周圍的空氣沒有交接時(shí)，阻隔層疊件和基底被隔離。
[0027]基底的主表面可以經(jīng)過處理以提高對(duì)阻隔層疊件的粘附力?？捎玫谋砻嫣幚戆ㄔ诖嬖谶m合反應(yīng)性或非反應(yīng)性大氣環(huán)境的情況下進(jìn)行的放電(如等離子體、輝光放電、電暈放電、電介質(zhì)阻隔放電或大氣壓放電);化學(xué)預(yù)處理；或火焰預(yù)處理。也可以在基底的主表面與阻隔層疊件之間形成單獨(dú)的粘附促進(jìn)層。例如，粘附促進(jìn)層可以是單獨(dú)的聚合物層或含金屬層，諸如金屬層、金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氧氮化物層。粘附促進(jìn)層可具有幾納米(nm)(例如Inm或2nm)至約50nm或更厚的厚度。在一些實(shí)施例中，基底的一側(cè)(即一個(gè)主表面)可以經(jīng)過處理以增強(qiáng)對(duì)阻隔層疊件的粘附力，而另一側(cè)(即主表面)可以經(jīng)過處理以增強(qiáng)對(duì)待覆蓋的器件或覆蓋此器件的密封劑(如EVA)的粘附力。經(jīng)過表面處理(如用溶劑或其它預(yù)處理)的一些可用的基底可例如從杜邦-帝人薄膜公司(DuPont Teijin)商購獲得。對(duì)于這些膜中的一些而言，兩側(cè)都經(jīng)過表面處理(如用相同或不同的預(yù)處理)，而對(duì)于其它膜，僅一側(cè)經(jīng)過表面處理。
[0028]耐候性片材
[0029]根據(jù)本發(fā)明的組件包括耐候性片材，其可以是單層或多層的。所述耐候性片材通常是柔性的，可透射可見光和紅外光，并包含形成有機(jī)膜的聚合物。可形成耐候性片材的可用材料包括聚酯、聚碳酸酯、聚醚、聚酰亞胺、聚烯烴、含氟聚合物以及它們的組合。
[0030]在電子器件為例如太陽能器件的實(shí)施例中，通常有利的是耐候性片材是耐紫外(UV)光降解和耐候性的。UV光(例如280-400nm范圍內(nèi))所致的光氧化降解可能導(dǎo)致聚合物膜的變色以及光學(xué)和機(jī)械性能的劣化。本文中所述的耐候性片材可以為光伏器件提供例如耐久的、耐候性的表涂層。所述基底通常是耐磨且耐沖擊的并可防止例如光伏器件在暴露于戶外自然環(huán)境時(shí)的降解。
[0031]可以向所述耐候性片材添加多種穩(wěn)定劑以改善其對(duì)UV光的耐受性。此類穩(wěn)定劑的例子包括紫外吸收劑(UVA)(例如紅移紫外吸收劑)、受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)或抗氧化劑中的至少一種。這些添加劑在下面有進(jìn)一步的描述。在一些實(shí)施例中，短語“耐紫外光降解”意味著耐候性片材包含至少一種紫外線吸收劑或受阻胺光穩(wěn)定劑。在一些實(shí)施例中，短語“耐紫外光降解”意味著耐候性片材至少反射或吸收至少300納米至400納米的波長范圍內(nèi)的至少30納米范圍上的入射紫外光的至少50%。在這些實(shí)施例的一些中，耐候性片材不必包含UVA或HALS。
[0032]耐候性片材的耐UV性可以例如使用加速風(fēng)化研究來評(píng)估。通常使用類似于ASTM G-155 “在使用實(shí)驗(yàn)室光源的加速測試中使非金屬材料曝露的標(biāo)準(zhǔn)操作(Standardpractice for exposing non-metallie materials in accelerated test devices thatuse laboratory light sources) ”中所述那些的技術(shù)在膜上進(jìn)行加速風(fēng)化研究。所述ASTM技術(shù)被視為戶外耐久性的合理預(yù)報(bào)因子，其對(duì)材料性能進(jìn)行正確地分級(jí)。一種用于檢測物理特性變化的機(jī)制是使用ASTM G155中所述的風(fēng)化循環(huán)以及在反射模式下工作的D65光源。在所述測試下，并且當(dāng)UV保護(hù)層被施加到制品時(shí)，在開始明顯開裂、剝離、分層或渾濁前，在使用CIE L*a*b*空間獲得的b*值增加5或更小、4或更小、3或更小、或2或更小之前，制品應(yīng)當(dāng)能經(jīng)受340nm下至少18，700kJ/m2的暴露。
[0033]在一些實(shí)施例中，本文所公開的耐候性片材包含含氟聚合物。含氟聚合物通常耐UV降解，甚至在不存在穩(wěn)定劑如UVA、HALS和抗氧化劑的情況下也耐UV降解。可用的含氟聚合物包括乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物(PFA，MFA)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物(THV)、聚偏二氟乙烯均聚和共聚物(PVDF)、它們的共混物以及這些和其它含氟聚合物的共混物。含氟聚合物通常包括以下物質(zhì)的均聚物或共聚物:TFE、CTFE、VDF、HFP或其它完全氟化的、部分氟化的、或氫化的單體例如乙烯基醚和α -烯烴，或其它含鹵素的單體。
[0034]含氟聚合物膜的CTE通常與由烴聚合物制成的膜高度相關(guān)。例如，含氟聚合物膜的 CTE 可為至少 75、80、90、100、110、120 或 130ppm/K。例如，ETFE 的 CTE 可在 90 至 140ppm/K的范圍內(nèi)。
[0035]包含含氟聚合物的基底還可包含非氟化材料。例如，可以使用聚偏二氟乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯的共混物。可用的柔性的、可透射可見光和紅外光的基底還可包括多層膜基底。多層膜基底可以在不同的層中具有不同的含氟聚合物或者可以包含至少一個(gè)含氟聚合物層和至少一個(gè)非氟化聚合物層。多層膜可以包括若干個(gè)層(例如至少2或3個(gè)層)或者可以包含至少100個(gè)層(例如在總共100至2000個(gè)層的范圍內(nèi)或更多)。不同的多層膜基底中的不同聚合物可以選擇為例如反射300mm至400nm波長范圍內(nèi)的顯著部分(例如至少30%,40%或50%)的UV光，這在例如美國專利5，540, 978 (Schrenk)中有所描述。此類共混物和多層膜基底可用于 提供與上述含氟聚合物相比具有較低CTE的耐UV基底。
[0036]可用的包含含氟聚合物的耐候性片材可例如以商品名“TEFZELETFE”和“TEDLAR”從特拉華州威爾明頓市的杜邦公司(E.1.duPont De Nemours and C0.，Wilmington, DE)商購獲得，并且由樹脂制備的膜可以商品名“DYNEON ETFE”、“DYNE0N THV”、“DYNE0N FEP^P“DYNEON PVDF”從明尼蘇達(dá)州奧克代爾的丹尼昂公司(Dyneon LLC, Oakdale1MN)購得，以商品名“NORTON ETFE”從新澤西州韋恩的圣戈班功能塑料公司(St.Gobain PerformancePlastics, Wayne, NJ)購得，以商品名“CYT0PS”從旭硝子玻璃公司(Asahi Glass)購得，以及以商品名“DENKA DX FILM”從日本東京的電氣化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社(Denka Kagaku KogyoKK, Tokyo, Japan)購得。
[0037]據(jù)報(bào)告除含氟聚合物以外的一些可用的耐候性片材能在不存在UVA、HALS和抗氧化劑的情況下耐UV光降解。例如，據(jù)報(bào)告，某些間苯二酚間苯二甲酸酯/對(duì)苯二酸酯共聚芳酯，例如美國專利3，444，129,3, 460，961,3, 492，261和3，503，779中所述的那些具有耐候性。包含含衍生自1，3-二羥基苯有機(jī)二羧酸酯的結(jié)構(gòu)單元的層的某些耐候性多層制品報(bào)告于國際專利申請公布W02000/061664中，并且包含間苯二酚芳酯聚酯鏈成員的某些聚合物報(bào)告于美國專利6，306，507中。將包含衍生自至少一種1，3- 二羥基苯和至少一種芳族二羧酸的結(jié)構(gòu)單元的嵌段共聚酯碳酸酯形成為層，并與包含碳酸酯結(jié)構(gòu)單元的另一聚合物一起層化已報(bào)告于US2004/0253428中。包含聚碳酸酯的耐候性片材例如與聚酯相比可具有相對(duì)較高的CTE。包含聚碳酸酯的耐候性片材的CTE可以為例如約70ppm/K。[0038]對(duì)于上述耐候性片材的實(shí)施例中的任何一個(gè)，耐候性片材(例如，含氟聚合物)的主表面可經(jīng)過處理以提高其對(duì)壓敏粘合劑的粘附力?？捎玫谋砻嫣幚戆ㄔ诖嬖谶m合反應(yīng)性或非反應(yīng)性大氣環(huán)境的情況下進(jìn)行的放電(如等離子體、輝光放電、電暈放電、電介質(zhì)阻隔放電或大氣壓放電)；化學(xué)預(yù)處理(如使用堿溶液和/或液氨)；火焰預(yù)處理；或電子束處理。也可以在耐候性片材主表面與PSA之間形成單獨(dú)的粘附促進(jìn)層。在一些實(shí)施例中，耐候性片材可為含氟聚合物，其已用PSA涂布并隨后用電子束照射以在基底與壓敏粘合劑之間形成化學(xué)鍵；(參見例如美國專利6，878，400 (Yamanaka等人))。一些經(jīng)過表面處理的可用耐候性片材可例如以商品名“NORTON ETFE”從圣戈班功能塑料公司(St.GobainPerformance Plastics)商購獲得。
[0039]在一些實(shí)施例中，耐候性片材的厚度為約0.0lmm至約1mm，在一些實(shí)施例中，為約
0.05mm 至約 0.25mm 或 0.05mm 至 0.15_。
[0040]雖然可用于實(shí)施本發(fā)明的耐候性片材具有優(yōu)良戶外穩(wěn)定性，但在本文所公開的組件中需要阻隔膜將水蒸汽的滲透減少到允許其用于長期戶外應(yīng)用的程度，例如建筑一體化光伏(BIPV)。
[0041]壓敏粘合劑
[0042]壓敏粘合劑(“PSA”)可位于耐候性片材和阻隔層疊件之間。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的是，PSA具有包括如下的性質(zhì):(1)有力且持久的粘著力，(2)用不超過指壓的壓力即可粘附，(3)具有足夠固定在粘合體上的能力，以及(4)足夠的粘合強(qiáng)度，以便能夠從粘合體上干凈地移除。已發(fā)現(xiàn)能跟PSA—樣很好地起作用的材料為被設(shè)計(jì)和配制成表現(xiàn)出必備的粘彈性的聚合物，從而獲得所需的粘著性、剝離粘合力以及剪切保持力的平衡。
[0043]可用于鑒別壓敏粘合劑的一種方法為達(dá)爾奎斯特準(zhǔn)則(Dahlquist criterion)。此準(zhǔn)則將壓敏粘合劑定義為具有大于I X IO-6Cm2/達(dá)因的I秒蠕變?nèi)崃康恼澈蟿?，如“壓敏粘合劑技術(shù)手冊”，Donatas Satas編輯,第2版,第172頁,Van Nostrand Reinhold,紐約州紐約市，1989 年(“Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology”, DonatasSatas (Ed.), 2nd Edition, p.172, Van Nostrand Reinhold, New York, NY, 1989)中所述，該文獻(xiàn)以引用方式并入本文中。作為另外一種選擇，由于模量大致為蠕變?nèi)崃康牡箶?shù)，所以壓敏粘合劑可定義為儲(chǔ)能模量小于約IXIO6達(dá)因/厘米2的粘合劑。
[0044]可用于實(shí)施本發(fā)明的PSA通常不流動(dòng)并具有足夠的阻隔性以提供氧氣和水分緩慢或極小地滲透通過粘結(jié)線。此外，本文所公開的PSA通?？赏干淇梢姽夂图t外光，以致其不干擾例如光伏電池對(duì)可見光的吸收。沿法向軸測得，PSA對(duì)光譜的可見部分上的平均透射率至少為約75% (在一些實(shí)施例中，至少為約80、85、90、92、95、97或98%)。在一些實(shí)施例中，PSA對(duì)400nm至1400nm范圍上的平均透射率至少為約75% (在一些實(shí)施例中至少為約80、85、90、92、95、97或98%)。示例性的PSA包括丙烯酸酯、有機(jī)硅、聚異丁烯、脲以及它們的組合。一些可用的市售PSA包括UV可固化PSA，例如可以商品名“ARcIear90453 ”和“ARcIear90537 ”從賓夕法尼亞州格倫羅克市的粘合劑研究公司(Adhesive Research, Inc., Glen Rock, PA)購得的那些，和丙烯酸系光學(xué)透明PSA,其可例如以商品名 “OPTICALLY CLEAR LAMINATING ADHESIVE8171”、“0PTICALLY CLEARLAMINATING ADHESIVE8172CL” 和 “OPTICALLY CLEAR LAMINATING ADHESIVE8172PCL” 從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company, St.Paul, MN)購得。[0045]在一些實(shí)施例中，可用于實(shí)施本發(fā)明的PSA具有至多50，OOOpsi (3.4X IO8Pa)的模量(拉伸模量)。拉伸模量可以通過例如張力測試儀器來測量，例如可以商品名“INSTR0N5900”從馬薩諸塞州諾伍德郡的英斯特朗公司(Instron，Norwood, MA)購得的測試系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，PSA的拉伸模量為至多40，000、30，000、20，000或10，000psi(2.8X IO8Pa,2.1XlO8PaU.4X IO8Pa 或 6.9X 108Pa)。
[0046]在一些實(shí)施例中，可用于實(shí)施本發(fā)明的PSA為丙烯酸系PSA。如本文所用，術(shù)語“丙烯酸”或“丙烯酸酯”包括具有至少一個(gè)丙烯酸或甲基丙烯酸基團(tuán)的化合物?？捎帽┧嵯礟SA可以通過例如合并至少兩種不同的單體(第一和第二單體)來制造。示例性合適的第一單體包括丙烯酸2-甲基丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸4-甲基-2-戊酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸仲丁酯以及丙烯酸異壬酯。示例性合適的第二單體包括(甲基)丙烯酸(如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸和富馬酸)、(甲基)丙烯酰胺(如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-羥乙基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N，N- 二甲基丙烯酰胺、N，N- 二乙基丙烯酰胺和N-乙基-N- 二羥乙基丙烯酰胺)、(甲基)丙烯酸酯(如2-羥乙基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸叔丁酯或丙烯酸異冰片酯)、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己內(nèi)酰胺、α -烯烴、乙烯醚、烯丙醚、苯乙烯單體或馬來酸酯。
[0047]丙烯酸系PSA還可以通過在配方中包括交聯(lián)劑來制備。示例性交聯(lián)劑包括可共聚多官能烯鍵式不飽和單體(如，1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和1，2_乙二醇二丙烯酸酯)；處于激發(fā)態(tài)時(shí)能夠奪氫的烯鍵式不飽和化合物(例如，丙烯酸酯化的二苯甲酮，如美國專利4，737，559 (Kellen等人)中所述的；對(duì)丙烯酰氧基-二苯甲酮，其可從賓夕法尼亞州?？怂诡D的沙多瑪公司(SartomerCompany, Exton, PA)購得；在美國專利5，073，611 (Rehmer等人)中所述的單體，其包括對(duì)N-(甲基丙烯酰-4-氧雜五亞甲基)-氨基甲酰氧基二苯甲酮、N-(苯甲酰-對(duì)亞苯基)-N’ -(甲基丙烯酰氧基亞甲基)-碳二亞胺、以及對(duì)-丙烯酰氧基-二苯甲酮)；非離子交聯(lián)劑，其基本上不含烯屬不飽和基團(tuán)并且能夠與例如上述第二單體中的羧酸基團(tuán)反應(yīng)(如，1，4_雙(亞乙基亞氨基羰基氨基)苯、4，4-雙(亞乙基亞氨基羰基氨基)二苯甲烷、1，8-雙(亞乙基亞氨基羰基氨基)辛烷、1，4-甲苯二異氰酸酯、1，6-六亞甲基二異氰酸酯、N，N’-雙-1，2-亞丙基間苯二甲酰胺、二環(huán)氧化物、二酸酐、雙(酰胺)和雙(酰亞胺))；以及非離子交聯(lián)劑，其基本上不含烯屬不飽和基團(tuán)，不能與第一和第二單體共聚，并且處于激發(fā)態(tài)時(shí)能夠奪氫(如，2，4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基)苯基)-S-三嗪；2，4_雙(三氯甲基)-6-(3，4-二甲氧基)苯基)-S-三嗪；2，4_雙(三氯甲基)-6-(3，4，5-三甲氧基)苯基)-S-三嗪；2，4_雙(三氯甲基)-6-(2,4-二甲氧基)苯基)-S-三嗪；如美國專利
4,330, 590 (Vesley)中所述的2，4-雙(三氯甲基)_6_ (3-甲氧基)苯基)_s_三嗪；如美國專利4，329，384 (Vesley)中所述的2，4_雙(三氯甲基)-6-萘基-s_三嗪和2，4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基)萘基-S-三嗪)。
[0048]通常，第一單體的用量以100份共聚物的總重量計(jì)為80-100重量份(pbw)，而第二單體的用量以100份共聚物的總重量計(jì)為0-20pbw。交聯(lián)劑的用量以單體的合并重量計(jì)可以為0.005至2重量％，例如約0.01至約0.5重量％或約0.05至0.15重量％。
[0049]可用于實(shí)施本發(fā)明的丙烯酸系PSA可以通過例如無溶劑批量自由基聚合工藝(如使用熱、電子束輻射或紫外線輻射)來制備。通常通過聚合引發(fā)劑(如光引發(fā)劑或熱引發(fā)劑)來促進(jìn)所述聚合。示例性合適的光引發(fā)劑包括例如安息香甲基醚和安息香異丙基醚的安息香醚、例如茴香偶姻甲基醚的取代安息香醚、例如2，2- 二甲氧基-2-苯基苯乙酮的取代苯乙酮、和例如2-甲基-2-羥基苯丙酮的取代α-酮。市售光引發(fā)劑的例子包括IRGA⑶RE651和DARO⑶R1173，其均購自紐約州霍索恩市的汽巴-蓋基公司(Ciba-Geigy Corp., Hawthorne, NY);以及LUCERIN TP0,得自新澤西州帕西波尼的巴斯夫公司(BASF, Parsippany, NJ)。合適的熱引發(fā)劑的例子包括(但不限于)過氧化物，例如過氧化二苯甲酸、過氧化二月桂酸、甲基乙基酮過氧化物、異丙基苯氫過氧化物、過氧基二碳酸二環(huán)己酯以及2，2-偶氮-雙(異丁腈)和過苯甲酸叔丁酯。市售熱引發(fā)劑的例子包括可得自賓夕法尼亞州匹茲堡的阿克洛斯有機(jī)物公司(ACROS Organics, Pittsburgh, PA)的VAZ064和可得自賓夕法尼亞州費(fèi)城的埃爾夫阿托公司(Elf Atochem NorthAmerica, Philadelphia, PA)的LUCID0L70。聚合引發(fā)劑是以可有效促進(jìn)單體聚合的量使用(如以100份總單體含量計(jì)，0.1份至約5.0份或0.2份至約1.0重量份)。
[0050]如果使用光交聯(lián)劑，那么所涂布的粘合劑可以暴露于波長為約250nm至約400nm的紫外線輻射。交聯(lián)粘合劑所需的這個(gè)波長范圍內(nèi)的輻射能為約100毫焦/厘米2至約
I,500毫焦/厘米2，或更具體地講，約200毫焦/厘米2至約800毫焦/厘米2。
[0051]可用的無溶劑聚合方法公開于美國專利4，379，201 (Heilmann等人)中。起初，可以用一部分光引發(fā)劑通過在惰性環(huán)境中將第一與第二單體的混合物暴露于UV輻射，持續(xù)足以形成可涂布基礎(chǔ)漿料的時(shí)間，并且隨后加入交聯(lián)劑和其余光引發(fā)劑來使所述混合物聚合。然后可將包含交聯(lián)劑的這種最終漿料(如，在23°C下可具有約100厘泊至約6000厘泊的布魯克費(fèi)爾德粘度，如用4號(hào)LTV轉(zhuǎn)子以60轉(zhuǎn)/分鐘測量的)涂布到耐候性片材上。在將漿料涂布在耐候性片材上后，可在惰性環(huán)境(如氮?dú)?、二氧化碳、氦氣和氬氣，不包括氧?中再進(jìn)行聚合和交聯(lián)?？梢酝ㄟ^用聚合物膜(例如對(duì)UV輻射或電子束透明的經(jīng)過有機(jī)硅處理的PET膜)覆蓋一層光敏性漿料并且在空氣中照射穿過所述膜來獲得足夠惰性的大氣環(huán)境。
[0052]在一些實(shí)施例中，可用于實(shí)施本發(fā)明的PSA包含聚異丁烯。聚異丁烯可以在主鏈或側(cè)鏈中具有聚異丁烯骨架?？捎玫木郛惗∠┛赏ㄟ^例如在路易斯酸催化劑(例如氯化鋁或三氟化硼)的存在下單獨(dú)地或與正丁烯、異戊二烯或丁二烯組合地聚合異丁烯制備。
[0053]可用的聚異丁烯材料可以從若干制造商處購得。均聚物可例如以商品名“0PPAN0L” 和 “GLISS0PAL”(如，0PPAN0L B15、B30、B50、B100、B150 和 B200 以及GLISS0PAL1000、1300和2300)從新澤西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF Corp.(Florham Park, NJ))商購獲得；以“SDG”、“ JHY”和“EFR0LEN”從俄羅斯圣彼得堡的聯(lián)合化工產(chǎn)品公司(United Chemical Products (UCP) (St.Petersburg, Russia))商購獲得。聚異丁烯共聚物可以通過在存在少量(如，至多30、25、20、15、10或5重量％)另一單體(如，例如苯乙烯、異戊二烯、丁烯或丁二烯)的情況下使異丁烯聚合來制備。示例性合適的異丁烯/異戊二烯共聚物可以商品名“EXXON BUTYL”(如，EXXON BUTYL065、068和268)從德克薩斯州歐文市的?？松梨诠?Exxon Mobil Corp., Irving, TX.);以“BK-1675N”從UCP以及以“LANXESS”(如，LANXESS BUTYL301、LANXESS BUTYL101-3 和 LANXESS BUTYL402)從加拿大安大略薩尼亞市(Sarnia, Ontario, Canada)商購獲得。示例性合適的異丁烯/苯乙烯嵌段共聚物可以商品名“SIBSTAR”從日本大阪的鐘淵公司(Kaneka(Osaka，Japan))購得。其它示例性合適的聚異丁烯樹脂可以例如以商品名“VISTANEX”從?？松す?ExxonChemical C0.)、以商品名“HYCAR”從北卡羅來納州夏洛特市的古德里奇公司(GoodrichCorp., Charlotte, NC)和以商品名“ JSR BUTYL”從日本關(guān)東的日本丁基有限公司(JapanButyl C0., Ltd., Kanto, Japan)購得。
[0054]可用于實(shí)施本發(fā)明的聚異丁烯可以具有廣泛的分子量和廣泛的粘度。可以商購得到許多不同分子量和粘度的聚異丁烯。
[0055]在包含聚異丁烯的PSA的一些實(shí)施例中，PSA還包含氫化烴增粘劑(在一些實(shí)施例中，聚(環(huán)烯烴))。在這些實(shí)施例中的一些中，以PSA組合物的總重量計(jì)，約5-90重量％的氫化烴增粘劑(在一些實(shí)施例中，聚(環(huán)烯烴))與約10-95重量％的聚異丁烯共混?？捎玫木郛惗∠㏄SA包括包含氫化聚(環(huán)烯烴)和聚異丁烯樹脂的粘合劑組合物，例如國際專利申請公布W02007/087281 (Fujita等人)中所公開的那些。
[0056]“氫化”烴增粘劑組分可以包括部分氫化的樹脂(例如具有任何氫化比率)、完全氫化的樹脂、或它們的組合。在一些實(shí)施例中，氫化烴增粘劑是完全氫化的，其可以降低PSA的濕氣滲透性并改善與聚異丁烯樹脂的相容性。所述氫化烴增粘劑通常為氫化環(huán)脂族樹月旨、氫化芳族樹脂、或它們的組合。例如，一些增粘樹脂為通過使熱分解石腦油所制備的C9餾分共聚合而獲得的氫化C9型石油樹脂、通過使熱分解石腦油所制備的C5餾分共聚合而獲得的氫化C5型石油樹脂、或通過使熱分解石腦油所制備的C5餾分和C9餾分的組合聚合而獲得的氫化C5/C9型石油樹脂。C9餾分可包含(例如)茚、乙烯基甲苯、α -甲基苯乙烯、β -甲基苯乙烯或它們的組合。C5餾分可包含(例如)戊烷、異戊二烯、胡椒堿、1，3-戊二烯或它們的組合。在一些實(shí)施例中，氫化烴增粘劑為氫化聚(環(huán)烯烴)聚合物。在一些實(shí)施例中，氫化聚(環(huán)烯烴)為氫化聚(二環(huán)戊二烯)，其可向PSA提供好處(例如低的濕氣滲透性和透明性)。增粘樹脂通常為無定形的并且重均分子量不大于5000克/摩爾。
[0057]一些合適的氫化烴增粘劑可以商品名“ARK0N”(如，ARKON P或ARKON Μ)從日本大阪的荒川化學(xué)工業(yè)有限公司(Arakawa Chemical Industries C0., Ltd.(Osaka, Japan))；以 “ESC0REZ” 從?？松腊牖す?Exxon Chemical.)；以“REGALREZ” (如，REGALREZ1085、1094、1126、1139、3102 和 6108)從田納西州金斯波特市的伊士 曼公司(Eastman (Kingsport, TN))；以 “WINGTACK”(如，WINGTACK95 和RWT-7850)樹脂從賓夕法尼亞州?？怂诡D市的克雷威利(Cray Valley (Exton, PA))；以“PICC0TAC” (如，PICC0TAC6095-E、8090-E、8095、8595、9095 和 9105)從伊 士曼公司(Eastman);以P、M和K等級(jí)的“CLEAR0N”從日本廣島的安原化工公司(YasuharaChemical, Hiroshima, Japan) ;W“F0RAL AX”和“F0RAL105”從特拉華州威爾明頓市的赫克力士公司(Hercules Inc.,Wilmington, DE) ;#“PENCEL A”、“ESTERGUM H，，、“SUPER ESTERA”和“PINECRYSTAL”從日本大阪的荒川化學(xué)工業(yè)有限公司(Arakawa Chemical IndustriesC0., Ltd., Osaka, Japan);從荒川化學(xué)工業(yè)有限公司(Arakawa Chemical IndustriesC0., Ltd.) ;#“EAST0TAC H”從伊士曼公司(Eastman);以及以“ IMARV”從日本東京的出光石化公司(Idemitsu Petrochemical C0., Tokyo, Japan)商購獲得。
[0058]可任選地，可用于實(shí)施本發(fā)明的PSA (包括任何上述PSA實(shí)施例)包含至少一種UV吸收劑(UVA)、受阻胺光穩(wěn)定劑或抗氧化劑?？捎玫腢VA的例子包括上面結(jié)合多層膜基底所描述的那些(例如可從汽巴特殊化學(xué)品公司(Ciba Specialty Chemicals Corporation)以商品名 “TINUVIN328”、“TINUVIN326”、“TINUVIN783”、“TINUVIN770”、“TINUVIN479”、“TINUVIN928”和“TINUVIN1577”購得的那些)。當(dāng)使用時(shí)，UVA可以占?jí)好粽澈蟿┙M合物的總重量的約0.01-3重量％的量存在?？捎玫目寡趸瘎┑睦影ɑ谑茏璺拥幕衔锖突诹姿狨サ幕衔镆约吧厦娼Y(jié)合多層膜基底所描述的那些(如可以商品名“IRGAN0X1010”、“IRGAN0X1076” 和 “IRGAF0S126” 從汽巴特殊化學(xué)品公司(Ciba Specialty ChemicalsCorporation)購得的那些以及丁基化羥基甲苯(BHT))。當(dāng)使用時(shí)，抗氧化劑可以占?jí)好粽澈蟿┙M合物的總重量的約0.01-2重量％的量存在?？捎玫姆€(wěn)定劑的例子包括基于酚的穩(wěn)定劑、基于受阻胺的穩(wěn)定劑(例如包括上面結(jié)合多層膜基底所描述的那些以及可以商品名“CHIMASSORB”如“CHIMASS0RB2020”從巴斯夫公司(BASF)購得的那些)、基于咪唑的穩(wěn)定齊L1、基于 硫代氣基甲酸酷的穩(wěn)定劑、基于憐的穩(wěn)定劑和基于硫酷的穩(wěn)定劑。當(dāng)使用時(shí)，這類化合物可以占?jí)好粽澈蟿┙M合物的總重量的約0.01-3重量％的量存在。
[0059]在一些實(shí)施例中，本文所公開的PSA層的厚度至少為0.005mm (在一些實(shí)施例中，至少為0.01,0.02,0.03,0.04或0.05mm)。在一些實(shí)施例中，PSA層的厚度為至多約0.2mm(在一些實(shí)施例中，為至多0.15,0.1或0.075mm)。例如，PSA層的厚度可以在0.005mm至
0.2謹(jǐn)、0.005謹(jǐn)至0.1謹(jǐn)、或0.01謹(jǐn)至0.1謹(jǐn)范圍內(nèi)。
[0060]在PSA層已施加到耐候性片材后，在施加到本文所公開的阻隔膜上之前，可以用隔離襯片暫時(shí)保護(hù)暴露的主表面?？捎玫母綦x襯片的例子包括經(jīng)過例如有機(jī)硅涂布的牛皮紙；聚丙烯膜；含氟聚合物膜，例如可以商品名“TEFLON”從杜邦公司(E.1.du Pont deNemours and C0.)購得的那些；以及經(jīng)過(例如)聚酯和有機(jī)娃或碳氟化合物涂布的其它聚合物膜。
[0061]可以向所述PSA層添加多種穩(wěn)定劑以改善其對(duì)UV光的耐受性。此類穩(wěn)定劑的例子包括紫外吸收劑(UVA)(例如`紅移紫外吸收劑)、受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)或抗氧化劑中的至少一種。
[0062]不希望受理論界定，據(jù)信根據(jù)本發(fā)明的阻隔組件中的PSA層用于保護(hù)阻隔組件免受由高CTE耐候性片材(如含氟聚合物)所導(dǎo)致的熱應(yīng)力損壞。此外，即使在第一和耐候性片材之間的CTE失配相對(duì)較低(如小于40ppm/K)的實(shí)施例中，PSA層也充當(dāng)用于將耐候性片材附接到沉積在第一聚合物膜基底(如具有至多50ppm/K的CTE)上的阻隔膜上的便利裝置。當(dāng)PSA層包含UVA、HALS或抗氧化劑中的至少一種時(shí)，其可以進(jìn)一步保護(hù)阻隔膜免受UV光降解。
[0063]其它可詵的特征
[0064]可任選地，根據(jù)本發(fā)明的組件可以含干燥劑。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的組件基本不含干燥劑?！盎静缓稍飫敝缚赡艽嬖诟稍飫┑淞坎蛔阋杂行У馗稍锕夥K。基本不含干燥劑的組件包括其中未向組件中摻入干燥劑的那些。
[0065]可任選地，可以向本文所公開的組件加入各種功能層或涂層以改變或改善其物理或化學(xué)性質(zhì)。示例性的可用的層或涂層包括可見和紅外光透過性導(dǎo)電層或電極(如，由銦錫氧化物構(gòu)成的那些)；防靜電涂層或膜；阻燃劑；耐磨材料或硬涂層材料；光學(xué)涂層；防霧材料；防反射涂層；防污涂層；偏振涂層；防垢材料；棱鏡膜；附加的粘合劑(如，壓敏粘合劑或熱熔粘合劑);用以促進(jìn)與相鄰層的粘附的底漆；附加的UV保護(hù)層；以及當(dāng)阻隔組件以粘合劑卷形式使用時(shí)用于低粘合力背膠層材料。這些組分可以例如摻入到阻隔膜中或者可以施加到聚合物膜基底的表面。
[0066]可以引入到本文所公開的組件中的其它任選的特征包括圖形和隔離物結(jié)構(gòu)。例如，本文所公開的組件可以用油墨或其它印刷標(biāo)記(例如用來顯示產(chǎn)品標(biāo)識(shí)、方向或定向信息、廣告或商標(biāo)信息、裝飾或其它信息的那些)處理。油墨或印刷標(biāo)記可以用本領(lǐng)域已知的技術(shù)(例如絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、熱轉(zhuǎn)移印刷、凸版印刷、膠版印刷、柔性版印刷、點(diǎn)刻印刷和激光印刷)提供。例如在粘合劑中可包括隔離物結(jié)構(gòu)來保持特定的粘結(jié)線厚度。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的組件可以使用多種技術(shù)便利地組裝。例如，壓敏粘合劑層可以為隔離襯片上或兩個(gè)隔離襯片之間的轉(zhuǎn)印PSA。移除隔離襯片后，轉(zhuǎn)印粘合劑可用于將耐候性片材層合到沉積在耐候性片材上的阻隔膜上。又如，可以在將第一聚合物膜基底與耐候性片材層合在一起之前，將PSA涂布到耐候性片材上和/或涂布到沉積在第一聚合物膜基底上的阻隔膜上。在其它例子中，例如，可以在耐候性片材與沉積在第一聚合物膜基底上的阻隔膜之間涂布無溶劑粘合劑配方。隨后，可以如上文所述通過加熱或輻射來固化配方，以便獲得根據(jù)本發(fā)明的組件。
[0068]阻光方法
[0069]如上所述，對(duì)組件的表面區(qū)域的一部分中的光進(jìn)行限制，例如小于5%，小于1%或小于0.5%?？梢赃B續(xù)阻擋光或以不連續(xù)的圖案(例如圓點(diǎn))阻擋光。在組件周圍的周邊中阻擋光也可以是有利的。在一些實(shí)施例中，保護(hù)層是不透明的。就本專利申請的目的而言，如果層導(dǎo)致可見光(380至750nm)的透射減少，尤其是層減少介于380和450nm之間的透射，從而阻擋光到達(dá)阻隔層疊件，則所述層即為不透明的。一般來講，如果層的添加造成多層膜中在380和450nm之間的任何波長下具有最大20%透射率，則該層為不透明的。在一些實(shí)施例中，不透明層造成在380和450nm之間的任何波長下的最大透射率為2%透射率。在具體實(shí)施例中，不透明層造成在380和450nm之間的任何波長下的最大透射率為0.2%透射率。例子包括油墨層，例如來自永久性標(biāo)記的油墨。
[0070]本發(fā)明的選定實(shí)施例
[0071]本發(fā)明的實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步通過下列非限制性實(shí)例說明，但這些實(shí)例中列舉的特定材料及其量以及其它條件和細(xì)節(jié)不應(yīng)被理解為是對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限制。
[0072]本專利申請涉及減少組件中的分層的方法。該方法包括提供組件和限制可見光暴露于組件的一部分，以保持限制光處的剝離力為20克/英寸或更大。該組件包括電子器件；具有第一表面和與第一表面相對(duì)的第二表面的基底，其中基底的第二表面設(shè)置在電子器件上；設(shè)置在基底第一表面上的阻隔層疊件；和鄰近阻隔膜且與基底相對(duì)的耐候性片材。該組件可透射可見光和紅外光。
[0073]本專利申請?jiān)试S本發(fā)明所公開的任何元件的組合。
[0074]SM
[0075]比較例I
[0076]將“UBF9L”阻隔膜層壓體的樣品切割成L 3cm (0.5英寸)X 13cm (5英寸)的條，該阻隔膜層壓體可從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company, St.Paul, MN)商購獲得。從“UBF9L”中移除大約1.3cm (0.5英寸)的耐候性頂片，得到用于剝離測試的拉袢(tab)。使用“ IMASS SLIP PEELSP-2000”測試儀進(jìn)行180度剝離測試，該測試儀可從馬薩諸塞州阿克德的IMASS公司(IMASS，Inc.，Accord, MA)商購獲得。遵循ASTM D3330方法A，但進(jìn)行如下修改。通過38mm (1.5英寸)寬“3M可拆除可再貼的透明膠帶655”(3M RemovableRepositionable Tape655Clear)雙面膠，使用手壓的方式使耐候性片材拉袢側(cè)朝上，將
1.3cm (0.5英寸)X 13cm (5英寸)帶粘附到IMASS測試平臺(tái)上，該雙面膠可得自明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company, St.Paul, MN)。將1.3cm (0.5英寸)耐候性片材拉袢放置在剝離測試儀中，使得剝離角度為180度。以180度的角度、31cm (12英寸)/分鐘的速率測量剝離粘合力，并使用0.1秒延遲在平均20秒內(nèi)收集粘合力值。將20秒剝離平均值以磅/英寸為單位報(bào)告。對(duì)總共4個(gè)樣品取平均值并報(bào)告在表I中。
[0077]光暴露和剝離測試結(jié)果
[0078]將另一個(gè)“UBF9L”阻隔膜層壓體的樣品切割成7.6cm (3英寸)X 13cm (5英寸)的片。將該樣品放置在具有根據(jù)ASTM G155操作的日光濾光鏡的氣弧燈耐候設(shè)備中。將樣本暴露于標(biāo)稱1187MJ/m2的290nm至800nm范圍內(nèi)的總輻射劑量。光暴露后，然后將樣品切割成1.3cm (72英寸)\13_ (5英寸)的條，并用與光暴露之前相同的方式測量剝離粘合力。注意確保通過樣品架使用于剝離粘合力測試的樣品不被遮擋耐候設(shè)備的光。對(duì)總共4個(gè)樣品取平均值并報(bào)告在表I中。
[0079]實(shí)例I
[0080]將17cm (6.5英寸)寬X 24cm (9.5英寸)長的“UBF9L”阻隔膜層壓體片材(可得自明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company, St.Paul, MN))放置為耐候性表面朝下，以模擬低水蒸氣傳輸速率(WVTR)底片。將1.0mm厚的封邊材料的12mm (0.5英寸)寬的帶相對(duì)于“UBF9L”的耐候性表面放置在“UBF9L”整個(gè)周邊的周圍，所述材料可以商品名“HELIOSEALPVS101”從伊利諾伊州林肯郡的愛多克公司(Adco, Lincolnshire, IL)購得。將0.4mm厚的密封劑材料切割成14cm (5.5英寸)X22cm (8.5英寸)的片材，然后將其相對(duì)于耐候性表面放置在“UBF9L”頂部上的封邊材料中，該密封劑材料可以商品名“JURAS0LTL”從德國賴興施萬德的侏羅-拉斯特公司(Jura-Plast, Reichenschwand, Germany)購得。將涂布有聚四氟乙烯(PTFE)的140微米(5.6密耳)鋁箔切割成13cm (5.0英寸)X 20cm (8.0英寸)的片材，然后將其放置在“JURASOL TL”密封劑的頂部，使PTFE涂布側(cè)朝上，該鋁箔可從新澤西州卡爾普林斯頓的麥克馬斯特公司(McMaster-Carr Princeton, NJ)商購獲得。將該材料放置在組件中以模擬柔性電子器件。將相同密封劑材料的另一個(gè)片材切割成14cm(5.5英寸)X22cm (8.5英寸)的片材并放置在涂布有PTFE的鋁箔的頂部。將“UBF9L”的另一個(gè)片材切割成15cm (6.0英寸)X23cm (9.0英寸)，將其取向?yàn)槟秃蛐员砻娉希⑵浞胖脼楦采w“JURASOL TL”密封劑和封邊材料整個(gè)周邊的6.4mm (0.25英寸)范圍。放置“UBF9L”頂片后，將12mm (0.47英寸)的聚氟乙烯PVF膠帶直接粘附在封邊周邊上，從而覆蓋剩余暴露的封邊和6.4mm (0.25英寸)的“UBF9L”邊緣，該聚氟乙烯PVF膠帶可以商品名“SCOTCH BRAND N0.838TEDLAR PLASTIC FILM TAPE”從明尼蘇達(dá)州圣保羅的 3M 公司(3MCompany, St.Paul, MN)商購獲得。
[0081]將整個(gè)組件放入Spire350真空層合機(jī)(可從馬薩諸塞貝德福德的Spire公司(Spire Corporation Bedford, MA)商購獲得)中并在 15CTC下固化 12 分鐘。
[0082]然后將“UBF9L”層壓體頂片的12.7mm (0.5英寸)的條樣品從組件中心切下，并以與比較例I相同的方式測量剝離力。對(duì)總共5個(gè)樣品取平均值并將結(jié)果報(bào)告在表I中[0083]光暴露和剝離測試結(jié)果
[0084]將實(shí)例I中所述的組件的另一個(gè)相同樣品放置在具有根據(jù)ASTMG155操作的日光濾光鏡的氣弧燈耐候性設(shè)備中。將樣本暴露于標(biāo)稱1187MJ/m2的290nm至800nm范圍內(nèi)的總福射劑量。光暴露后，然后將樣品從組件中心切IllJ成1.3cm (0.5央寸)X 13cm (5央寸)的條帶，并用與光暴露之前相同的方式測量剝離粘合力。對(duì)總共5個(gè)樣品取平均值并報(bào)告在表1中。
[0085]實(shí)例2
[0086]將“UBF9L”阻隔膜層壓體的樣品切割成7.6cm (3英寸)X 13cm (5英寸)的片。將一片可從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3MCompany，St.Paul，MN)商購獲得的“3M PAINTREPLACEMENT TAPE (APPLIQUE) 5004”粘附到“UBF9L”層壓體的耐候性頂片。移除貼花膜上的保護(hù)襯片，從而暴露壓敏粘合劑并通過手壓方式將其粘附到“UBF9L”。該制品旨在模擬“UBF9L”的擋光邊緣。然后將該樣品切割成1.3cm (0.5英寸)X 13cm (5英寸)的條，并用與比較例I相同的方式測量剝離粘合力。測量了總共4個(gè)樣品，將組合的4個(gè)樣品的平均值報(bào)告在表1中。
[0087]光暴露和剝離測試結(jié)果
[0088]將實(shí)例2中 所述的組件的另一個(gè)相同樣品放置在具有根據(jù)ASTMG155操作的日光濾光鏡的氣弧燈耐候性設(shè)備中。將樣本暴露于標(biāo)稱1187MJ/m2的290nm至800nm范圍內(nèi)的總輻射劑量。光暴露后，然后將樣品切割成1.3cm (0.5英寸)X 13cm (5英寸)的條，并用與光暴露之前相同的方式測量剝離粘合力。測量了總共4個(gè)樣品，將4個(gè)樣品的平均值報(bào)告在表1中。
[0089]表1
[0090]
【權(quán)利要求】
1.一種減少組件中的分層的方法，包括: 提供組件，所述組件包括: 電子器件； 基底，所述基底具有第一表面和與所述第一表面相對(duì)的第二表面，其中所述基底的所述第二表面設(shè)置在所述電子器件上； 阻隔層疊件，所述阻隔層疊件設(shè)置在所述基底的所述第一表面上；和 鄰近所述阻隔膜且與所述基底相對(duì)的耐候性片材； 其中所述組件可透射可見光和紅外光，以及限制可見光暴露于所述組件的一部分，以保持限制所述光處的剝離力為20克/英寸或更大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述阻隔層疊件包括聚合物層和無機(jī)阻隔層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中所述無機(jī)阻隔層是氧化物層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述多層膜為透明且柔性的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述電子器件包括密封劑層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述電子器件包括封邊材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述電子器件包括背板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述電子器件包括頂板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括位于所述耐候性片材和所述阻隔層疊件之間的壓敏粘合劑層壓敏粘合劑層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可見光通過在所述組件周圍的周邊中阻擋光而受限。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可見光通過在所述組件的邊緣附近阻擋所述光而受限。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述阻隔層疊件在50°C和100%相對(duì)濕度下具有小于0.005cc/m2/天的水蒸氣透過率。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述阻隔層疊件在23°C和90%相對(duì)濕度下具有小于0.005cc/m2/天的氧氣透過率。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組件為柔性的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組件放置在外部。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電子器件為光伏器件。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組件具有表面，并且光暴露被限制為所述組件的所述表面區(qū)域的小于5%。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述光暴露被限制為所述組件的所述表面區(qū)域的小于1%。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述光暴露被限制為所述組件的所述表面區(qū)域的小于0.5%ο
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括限制水分暴露于所述阻隔組件和所述基底之間的界面。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組件在已限制所述光處的380和450nm之間的任何波長下具有最大20%透射率。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組件在已限制所述光處的380和450nm之間的任何波長下具有最大2%透射率。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組件在已限制所述光處的380和450nm之間的任何波長下具有最大0.2%透射率。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可見光通過在已限制所述光處在所述組件的所述邊緣的5_內(nèi)阻擋光 而受限。
【文檔編號(hào)】H01L21/00GK103733305SQ201280038532
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月4日
【發(fā)明者】M·D·韋格爾, A·T·拉夫, T·J·伯尼亞德 申請人:3M創(chuàng)新有限公司