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1、(10)申请公布号 CN 102816536 A (43)申请公布日 2012.12.12 C N 1 0 2 8 1 6 5 3 6 A *CN102816536A* (21)申请号 201110151778.9 (22)申请日 2011.06.08 C09J 7/02(2006.01) C09J 133/08(2006.01) C08F 220/18(2006.01) H01L 31/048(2006.01) (71)申请人苏州达同新材料有限公司 地址 215214 江苏省吴江市汾湖开发区北厍 社区厍西路1288号 (72)发明人任天斌 王永涛 刘新 武传业 (54) 发明名称 一种用于太。
2、阳能电池组件的胶带及其制备方 法 (57) 摘要 本发明涉及一种双面胶带，具体涉及一种用 于太阳能电池组件的双面胶带及其制造方法，它 包含基材、粘合剂、背衬以及背衬涂胶。其中粘合 剂主要包含以下组分(重量份)：硫酸铵0.51 份、甲基丙烯酸甲酯510份、丙烯酸丁酯55 65份、羟甲基丙烯酰胺2030份、复合乳化剂 12份、增粘树脂6070份、丙烯酸0.2 0.8份、甲基丙烯酸羟乙酯12份、2-丙烯酰胺 基-2-甲基丙磺酸11.5份、3-甲基丙烯酰氧 基丙基三甲氧基硅烷13份。首先预制好高强 度有机硅丙烯酸酯共聚乳液压敏胶粘剂，然后将 其用B-50型多功能涂布机进行双面胶带的双辊 逆转涂布、烘干。
3、、复合、转移等，其中基材背衬上正 反两边均已经涂布好一层低粘合性的背衬涂胶。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 6 页 1/1页 2 1.一种用于太阳能电池组件的胶带，其特征在于：它包含基材、粘合剂、背衬以及背衬 涂胶。其中粘合剂主要包含以下组分(重量份)：酸铵0.51份、甲基丙烯酸甲酯510 份、丙烯酸丁酯5565份、羟甲基丙烯酰胺2030份、复合乳化剂12份、增粘树脂 6070份、丙烯酸0.20.8份、甲基丙烯酸羟乙酯12份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙 磺酸11.5份、3-甲基丙烯酰氧。
4、基丙基三甲氧基硅烷13份。 2.根据权利要求1所属的胶带，其特征在于其制备方法主要分为以下两步： 1)首先预制好粘合剂：在装有冷凝管、机械搅拌器和滴液漏斗、氮气进出口和温度计 的反应器中，采用预乳化工艺，通入氮气保护，称取一定量的BA，HAM，MMA，AA，HEA，AMPS， SDS，OP-10，和去离子水或蒸馏水装入反应器中，搅拌预乳化1小时；取一定量的预乳液、碳 酸氢钠，引发剂APS溶液，加入反应器中，继续通氮气保护，控制温度在80-90，开动搅拌 器，转速控制在400r/min；当反应器内的物质逐渐变成微蓝种子乳液后开始滴加剩余单体 和引发剂，以及MPTS和乙二醇，控制滴加速度，约60滴。
5、/分钟；滴加完毕后保温二小时后， 冷却至室温，加氨水调节pH值在7-8左右，过滤出料； 2)一种双面胶带制造方法，包含下列步骤： 取一卷状膜片，依成品尺寸要求剪裁成适当的宽度，本发明选取了聚乙烯发泡体作 为胶带基材； 基材背衬上下均涂布一层低粘合性的背衬涂胶，本发明选取的背衬涂胶为一种水溶 性的聚氨酯聚合物； 将制备的高强度有机硅丙烯酸酯共聚乳液压敏胶粘剂，用B-50型多功能涂布机进 行双面胶带的双辊逆转涂布、烘干、复合、转移等，其中涂布速度为1-20m/min；烘干温度为 100-120；单面胶膜厚度为0.02-0.2mm。 权 利 要 求 书CN 102816536 A 1/6页 3 一种。
6、用于太阳能电池组件的胶带及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种双面胶带，具体涉及一种用于太阳能电池组件封装的双面胶带及 其制造方法。 背景技术 0002 太阳能光伏电是目前可使用能源中最经济、最清洁、最环保的可持续能源。太阳能 电池片是太阳能光伏系统的核心部件。由于太阳能电池片存在薄、脆、易氧化等物理、化学 缺陷，长期暴露在高湿、高温、低温、强紫外线、臭氧、微生物、风雨等自然条件下很容易造成 水久性破坏，难以大规模应用。因此，要实现太阳能发电的工业化应用，特别是要求达到20 年以上使用寿命，就要求对其进行保护性封装，形成性能稳定的太阳能电池组件。 0003 有机硅胶粘剂由于具有良好的。
7、耐候性、密封性、电绝缘性以及应用工艺简单、效率 高等特点，长期以来一直被广泛用作太阳能电池组件的封装。但是有机硅胶粘剂在使用过 程中，存在一些问题，例如在硅胶生产、使用过程中容易产生气泡、鼓泡问题，从而影响胶粘 剂的密封性；固化速度慢、时间长；以及贮存过程中发生黄变，影响应用效果等。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种用于太阳能电池组件的胶带，以解决用有机硅胶粘剂封 装太阳能电池组件时存在的问题，且本发明胶带具有持久的粘结能力、无色透明、耐紫外 线、耐热老化、耐候性和良好的密封性能，能够起到长时间保护太阳能组件的效果并且提高 太阳能组件封装的美观性，与有机硅胶粘剂相比成本降低。 000。
8、5 本发明提供了一种胶带，它包含基材、粘合剂、背衬以及背衬涂胶。 0006 本发明粘合剂的制备是通过以下两个技术方案实现的： 0007 1、涂布在胶带基材正面主要用于粘结作用的粘合剂，以重量份计，该粘合剂的组 分及含量为： 0008 硫酸铵(APS) 0.51份 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 510份 丙烯酸丁酯(BA) 5565份 羟甲基丙烯酰胺(HAM) 2030份 复合乳化剂 12份 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS) 11.5份 0009 说 明 书CN 102816536 A 2/6页 4 增粘树脂 6070份 丙烯酸(AA) 0.20.8份 甲基丙烯酸羟乙酯(HEA) 12份 。
9、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTS) 13份 0010 本发明中选取过硫酸铵APS作为引发剂，在pH值较低时，过硫酸盐有自动加速分 解现象，所以在反应体系中加入一定量的NaHCO 3 组成缓冲体系，保证pH值大于4.5，引发剂 较均匀地分解，使合成稳定进行。 0011 用于制备丙烯酸酯压敏胶的单体可分为为软单体、硬单体和官能性单体三类。本 发明选取硬单体-甲基丙烯酸甲酯(MMA)、软单体-丙烯酸丁酯(BA)、官能性单体-羟甲基 丙烯酰胺(HAM)。软单体能为聚合物提供较低的玻璃化温度(Tg)和较好的初粘性能；硬单 体能为共聚物提供好的内聚强度；官能性单体利用其官能团对共聚物进行化学交。
10、联，从而 使压敏胶的内聚强度、耐热性和耐老化性能大大提高。多元单体共聚压敏胶的粘接强度优 于一元、二元单体共聚物。通过反复试验，确定三种单体最佳配比用量。 0012 乳液聚合中，乳化剂的相对用量不大，但它直接关系到聚合的过程和聚合物的性 质。离子型乳化剂能够在单体液滴表面形成双电层，通过双电层上表面电位的排斥作用来 抑制液滴的凝聚。而非离子乳化剂则在乳胶粒的表面形成紧密而带有溶剂化的单分子吸 附层，组成能垒，防止粒子的聚结。吸附层越紧密，粒子越不容易靠近，从而起到了稳定乳 液的目的。由于这两种乳化剂的作用机理不同，本发明选取阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠 SDS和非离子乳化剂OP-10，通过试验得。
11、到两者的最佳配比，从而使使两种乳化剂的优势都 能发挥出来。本发明中十二烷基硫酸钠SDS与OP-10的复合乳化剂，二者配比为11，乳 化剂的添加能使聚合物乳化能力增强，形成的乳胶粒数目增多、完全，聚合物分子量增大， 胶液稳定，粘接能力增强。但是，这些乳化剂的存在使压敏胶容易吸水变白，胶层透明性和 内聚强度下降；乳化剂还可能迁移到胶接界面并在那里富集，引起界面粘接性能下降，尤其 是耐水性能下降，因此减少乳化剂的用量或采用特殊的乳化剂可提高压敏胶耐水性。为解 决阴离子型和非离子型的乳化剂存在的不足，本发明中选用反应性乳化剂 2-丙烯酰胺 基-2-甲基丙磺酸(AMPS)，对于反应性乳化剂而言，乳化剂能。
12、与反应单体共聚，靠化学键的 作用牢固键合于胶层表面，因而聚合物成膜后亲水部分在其表面不会产生富集作用，所以 形成的弱界面层较薄，能使得到的压敏胶产品表现出较好的性能。主要有：AMPS分子中的 丙烯酰胺官能团能快速聚合，由于分子中的偕二甲基(当一个亚甲基上的氢被两个甲基取 代后就形成了一个偕二甲基碳)的位阻作用，它形成的高分子链具有良好的耐水性，且磺 酸铵基在聚合物干燥成膜时，由于氨的挥发而形成亲水性较磺酸盐基弱的磺酸基能够进一 步增强其耐水性；另外反应性乳化剂的添加可以减少阴离子型和非离子型乳化剂的用量， 提高粘合剂的透明性。通过综合研究SDS与OP-10的复合乳化剂的最佳用量以及AMPS用 。
13、量。 0013 本发明中选取萜烯树脂为增粘树脂，低软化点的增粘树脂不符合胶粘剂的耐温要 求，因此必须选用软化点为100以上的增粘树脂，通过试验对比研究，本发明选取萜烯树 说 明 书CN 102816536 A 3/6页 5 脂所制取胶带的粘性和耐温性最好。 0014 一般功能单体是指那些带有各种官能基团、能与上述软、硬单体共聚的烯类单体。 常用的有(甲基)丙烯酸、马来酸和马来酸酐、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟-乙 酯和(甲基)丙烯酸-羟丙酯。少量这类单体与软、硬单体共聚后可以得到具有官能团 的丙烯酸酯共聚物。这些极性很大的官能团能够使压敏胶粘剂的内聚强度和粘接性能得到 显著提高。并通过这。
14、些官能团将共聚物进行化学交联，使压敏胶的内聚强度、耐热性和耐老 化性能大大提高。本发明中选取丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEA)作为配方中的功能 单体。 0015 本发明中选用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)，主要有三个作用： 1)3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)的加入对共聚物的链结构产生直接的影 响，通过MPTS的交联，可以使得胶粘剂的剥离强度与持粘特性提高。2)随着有机硅加入量 的增加，聚合物耐水性有所提高，这一方面是由于随着有机硅含量的增加，聚合物中因水解 产生的活性-Si(OH)基团会缩合产生更多的交联点，从而使聚合物分子链间难以被水分子 渗透而产生溶。
15、胀，另一方面，由于憎水性Si-O-Si基团的引入也会使得聚合物的耐水性提 高。3)有机硅改性后的丙烯酸酯聚合物的耐热性能提高，这是由于有机硅烷链节的引入，在 聚合物中形成了键能较高的Si-O-Si交联网链，当聚合物分子受热时，这些高键能链节会 有效的使得大分子网链的热分解速率放慢，从而使整个聚合物热分解温度性能得到明显地 提高。 0016 粘合剂的制备方法： 0017 在装有冷凝管、机械搅拌器和滴液漏斗、氮气进出口和温度计的反应器中，采用预 乳化工艺，通入氮气保护，按照上述组成中各组分的比例称取BA，HAM，MMA，AA，HEA，AMPS， SDS，OP-10，和去离子水或蒸馏水装入反应器中，。
16、搅拌预乳化1小时。取一定量的预乳液、碳 酸氢钠，引发剂APS溶液，加入反应器中，继续通氮气保护，控制温度在80-90，开动搅拌 器，转速控制在400r/min。当反应器内的物质逐渐变成微蓝种子乳液后开始滴加剩余单体 和引发剂，以及MPTS和乙二醇，控制滴加速度，约60滴/分钟。滴加完毕后保温二小时后， 冷却至室温，加氨水调节pH值在7-8左右，过滤出料。 0018 2、一种用于太阳能电池组件的胶带的制造： 0019 1)取一卷状膜片，依成品尺寸要求剪裁成适当的宽度，本发明选取厚度为0.05 0.15mm的聚乙烯发泡体作为胶带基材(成本低廉，且性能好，使用寿命长，有外力冲击事， 对太阳能组件具有。
17、一定的缓冲作用)。 0020 2)为了使胶粘剂与基材之间的解绕的力和紧固的力均匀，能够完成足够的绕组， 同时胶粘带缠绕好以后，末端不会剥落，本发明在基材背衬上下均涂布一层低粘合性的背 衬涂胶。本发明选取的背衬涂胶为一种水溶性的聚氨酯聚合物。 0021 3)将制备的高强度有机硅丙烯酸酯共聚乳液压敏胶粘剂，用B-50型多功能涂布 机进行双面胶带的双辊逆转涂布、烘干、复合、转移等，其中涂布速度为1-20m/min；烘干温 度为100-120；单面胶膜厚度为0.02-0.10mm。 0022 本发明的有益效果： 0023 1、胶在基材上的分布上更为均匀，可排除机械固定形成的单点压力。在静态或动 态压力。
18、下表现稳定的附着力； 说 明 书CN 102816536 A 4/6页 6 0024 2、本发明具有粘结性好，且无色透明、耐紫外线、耐热老化、长期可耐温至130、 耐候等特性，保留了传统丙烯酸类粘合剂的优良品质，同时通过配方改进了其粘结性，而不 用添加入炭黑、碳酸钙等物质，影响其透明效果； 0025 3、初粘性好，固定同时密封，有效阻止水汽进入，密封效果好，与有机硅胶粘剂相 比，粘结容易，剥落易容易，不会影响太阳能组件的美观性； 0026 4、本发明制备胶带的过程，属于清洁生产工艺，且成本降低。 具体实施方式 ： 0027 实施例1： 0028 涂布在胶带基材正面主要用于粘结作用的粘合剂，以重。
19、量份计，该粘合剂的组分 及含量为： 0029 硫酸铵(APS) 0.5份 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 8份 丙烯酸丁酯(BA) 65份 羟甲基丙烯酰胺(HAM) 27份 复合乳化剂 1.5份 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS) 1.3份 增粘树脂 60份 丙烯酸(AA) 0.5份 甲基丙烯酸羟乙酯(HEA) 0.9份 3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTS) 2份 0030 0031 首先在装有冷凝管、机械搅拌器和滴液漏斗、氮气进出口和温度计的反应器中，制 备粘合剂。采用预乳化工艺，通入氮气保护，按照上述配方组分称取：HAM、BA、MMA、AA、HEA、 AMPS、SDS、OP-1。
20、0和300ml去离子水装入反应器中，搅拌预乳化1小时。然后取200ml的预 乳液，加入碳酸氢钠调制pH为5左右，加入10ml引发剂APS(20)溶液，加入反应器中， 继续通氮气保护，控制温度在85，开动搅拌器，转速控制在400r/min。当反应器内的物 质逐渐变成微蓝种子乳液后开始滴加剩余单体和引发剂，以及MPTS和乙二醇，控制滴加速 度，约60滴/分钟。滴加完毕后保温二小时后，冷却至室温，加氨水调节pH值在7.5，过滤 出料，即得本发明的粘合剂。 0032 第二步是将制备好的高强度有机硅丙烯酸酯共聚乳液压敏胶粘剂，用B-50型多 说 明 书CN 102816536 A 5/6页 7 功能涂布。
21、机进行双面胶带的双辊逆转涂布、烘干、复合、转移等，其中涂布速度为15m/min； 烘干温度为120；单面胶膜厚度为0.05mm。其中基材背衬上下两面已经涂布好一层低粘 合性的背衬涂胶。 0033 实施例2： 0034 1、涂布在胶带基材正面主要用于粘结作用的粘合剂，以重量份计，该粘合剂的组 分及含量为： 0035 硫酸铵(APS) 0.7份 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 5份 丙烯酸丁酯(BA) 65份 羟甲基丙烯酰胺(HAM) 30份 复合乳化剂 2份 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS) 1.5份 增粘树脂 70份 丙烯酸(AA) 0.7份 甲基丙烯酸羟乙酯(HEA) 1.5份 3-甲基。
22、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTS) 1.5份 0036 0037 首先在装有冷凝管、机械搅拌器和滴液漏斗、氮气进出口和温度计的反应器中，制 备粘合剂。按照上述配方组分称取：HAM、BA、MMA、AA、HEA、AMPS、SDS、OP-10和300ml去离子 水装入反应器中，搅拌预乳化1小时。然后取200ml的预乳液，加入碳酸氢钠调制pH为5左 右，加入15ml引发剂APS(20)溶液，加入反应器中，继续通氮气保护，控制温度在85， 开动搅拌器，转速控制在400r/min。当反应器内的物质逐渐变成微蓝种子乳液后开始滴加 剩余单体和引发剂，以及MPTS和乙二醇，控制滴加速度，约60滴/分钟。滴加。
23、完毕后保温 二小时后，冷却至室温，加氨水调节pH值在7.5，过滤出料，即得本发明的粘合剂。 0038 第二步是将制备好的高强度有机硅丙烯酸酯共聚乳液压敏胶粘剂，用B-50型多 功能涂布机进行双面胶带的双辊逆转涂布、烘干、复合、转移等，其中涂布速度为15m/min； 烘干温度为120；单面胶膜厚度为0.08mm。其中基材背衬上下两面已经涂布好一层低粘 合性的背衬涂胶。 0039 以上述二组实施例所得到的胶带试样为实验对象，测得其性能指标数据，列表如 下： 0040 说 明 书CN 102816536 A 6/6页 8 性能指标 实施例1 实施例2 环球软化点/ 128 126 初粘性/球号 22 22 180剥离强度/N.m -1 388 390 胶带耐温性 1202h合格 1202h合格 0041 此胶带不但透明，粘结性强，初粘性好，且耐候性、耐温性能好，密封性能好，使用 时剥离容易，且不会脱落，非常适合用于太阳能组件的封装。 说 明 书CN 102816536 A 。