抗老化太阳能电池封装用EVA胶膜.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102585710 A (43)申请公布日 2012.07.18 CN 102585710 A *CN102585710A* (21)申请号 201110393661.1 (22)申请日 2011.12.02 C09J 7/00(2006.01) C09J 123/08(2006.01) C09J 11/06(2006.01) C09J 11/08(2006.01) C09J 11/04(2006.01) H01L 31/048(2006.01) (71)申请人 中化蓝天集团有限公司 地址 310051 浙江省杭州市滨江区江南大道 96 号 申请人 浙江省化工研究院有。

2、限公司 (72)发明人 戴建民 张传吉 成三弟 俞苗锋 郑红亚 谢帆 (74)专利代理机构 浙江杭州金通专利事务所有 限公司 33100 代理人 刘晓春 (54) 发明名称 抗老化太阳能电池封装用 EVA 胶膜 (57) 摘要 本发明提供了一种抗老化太阳能电池封装用 EVA 胶膜， 由以下质量份数的原料组成 ： 乙烯 - 醋 酸乙烯的共聚物 100 份 ； 交联固化剂 1.0 1.4 份 ； 辅助交联剂 0.1 0.5 份 ； 增粘剂 0.3 0.7 份 ； 抗氧剂 0.05 0.15 份 ； 辅助抗氧剂 0.05 0.15 份 ； 光稳定剂 0.1 0.3 份 ； 紫外光吸收剂 0.1 0.。

3、3 份。本发明中通过添加特定抗氧剂、 辅 助抗氧剂和光稳定剂等， 能够减少生色基团的产 生， 使得 EVA 封装胶膜的耐老化性能得到提升， 能 够经受长时间85高温与85%高湿度的环境无黄 变、 热紫外光老化而不变色， 同时还能保持较高的 可见光透过率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 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 2 页 说明书 4 页 1/2 页 2 1. 一种抗老化太阳能电池封装用 EVA 胶膜， 其特征在于 ： 所述 EVA 胶膜由以下质量份 数的原料组成 ： 乙烯 - 醋酸乙烯的共聚物 100 份 ； 交联固化剂 。

4、1.0 1.4 份 ； 辅助交联剂 0.1 0.5 份 ； 增粘剂 0.3 0.7 份 ； 抗氧剂 0.05 0.15 份 ； 辅助抗氧剂 0.05 0.15 份 ； 光稳定剂 0.1 0.3 份 ； 紫外光吸收剂 0.1 0.3 份 ； 所述乙烯 - 醋酸乙烯的共聚物中醋酸乙烯质量含量为 28 33%， 熔体指数值为 20 50g/10min ； 所述交联固化剂为叔 - 丁基过氧化 2- 乙基己基碳酸酯 ； 所述辅助交联剂为三烯基甲基三异氰脲酸脂 ； 所述增粘剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 ； 所述抗氧剂选自二 3-(1,1- 二甲基乙基 )-4- 羟基 -5- 甲基苯丙酸 三聚乙二醇、。

5、 四 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯或 1,3,5- 三 (4- 叔丁基 -3- 羟 基 -2,6- 二甲基苄基 )-1,3,5- 三嗪 -2,4,6-(1H,3H,5H)- 三酮中的一种或两种以上组合 ； 所述辅助抗氧剂选自三 ( 二聚丙二醇 ) 亚磷酸酯、 三 （壬基苯基） 亚磷酸酯或三 （2,4 二叔丁基苯基） 亚磷酸酯中的一种或两种以上组合 ； 所述光稳定剂选自聚 -6-(1， 1， 3， 3- 四甲基丁基 )- 亚氨基 -1， 3， 5- 三嗪 -2， 4- 二 基 2-(2， 2， 6， 6- 四甲基哌啶基 )- 氮基 - 亚已基 -4-(2， 2，。

6、 6， 6- 四甲基哌啶基 )- 氨 基 、 聚 6-(1,1,3,3- 四甲基丁基 ) 胺 -1,3,5- 三嗪 -2,4- 二基 (2,2,6,6- 四甲 基 -4- 哌啶 ) 亚胺 -1,6- 二己二基 (2,2,6,6- 四甲基 -4- 哌啶 ) 亚胺 或 2-(2H- 苯 并三唑 -2)-4,6- 二 (1- 甲基 -1- 苯基乙基 ) 苯酚中的一种或两种以上组合 ； 所述紫外光吸收剂选自气相二氧化硅、 羟基苯基苯并三氮唑类或多羟基二苯甲酮类中 的一种或两种以上组合。 2. 按照权利要求 1 所述的抗老化太阳能电池封装用 EVA 胶膜， 其特征在于所述乙 烯 - 醋酸乙烯的共聚物熔体。

7、指数值为 20 33g/10min。 3. 按照权利要求 2 所述的抗老化太阳能电池封装用 EVA 胶膜， 其特征在于所述乙 烯 - 醋酸乙烯的共聚物中醋酸乙烯质量含量为 33%， 熔体指数值为 33g/10min。 4. 按照权利要求 1 所述的抗老化太阳能电池封装用 EVA 胶膜， 其特征在于所述 EVA 胶 膜厚度为 0.3 0.8mm。 5. 按照权利要求1所述的抗老化太阳能电池封装用EVA胶膜， 其特征在于所述多羟基 二苯甲酮类优选为 2- 羟基 -4- 正辛氧基二苯甲酮。 6. 按照权利要求1所述的抗老化太阳能电池封装用EVA胶膜， 其特征在于所述抗氧剂 为二 3-(1,1- 二甲。

8、基乙基 )-4- 羟基 -5- 甲基苯丙酸 三聚乙二醇和 / 或四 -(3,5- 二 叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯。 7. 按照权利要求 1 所述的抗老化太阳能电池封装用 EVA 胶膜， 其特征在于所述稳定 权 利 要 求 书 CN 102585710 A 2 2/2 页 3 剂为聚 -6-(1， 1， 3， 3- 四甲基丁基 )- 亚氨基 -1， 3， 5- 三嗪 -2， 4- 二基 2-(2， 2， 6， 6- 四甲基哌啶基 )- 氮基 - 亚已基 -4-(2， 2， 6， 6- 四甲基哌啶基 )- 氨基 和 / 或聚 6-(1,1,3,3-四甲基丁基)胺-1,3,5-三。

9、嗪-2,4-二基(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶) 亚胺 -1,6- 二己二基 (2,2,6,6- 四甲基 -4- 哌啶 ) 亚胺 。 权 利 要 求 书 CN 102585710 A 3 1/4 页 4 抗老化太阳能电池封装用 EVA 胶膜 技术领域 0001 本发明涉及一种抗老化太阳能电池封装用 EVA 胶膜。 背景技术 0002 太阳能电池发电是解决地球环境污染与能源短缺问题最有效的途径之一， 而在自 然环境中使用的太阳能电池组件会受到湿气、 氧气和紫外线等环境因素的影响， 温度变化、 紫外线照射和水汽等的侵蚀都会直接作用于太阳能电池组件， 造成其光电转化的性能衰 减， 严重的会失去实。

10、用价值。 作为太阳能电池组件结构中最易受到影响的封装材料来说， 其 研究十分必要， 同时也越来越受到人们的重视。 0003 为了能够提高 EVA 封装胶膜的耐候性、 阻隔紫外线和水汽的目的， 目前普遍采用 添加抗氧剂、 光稳定剂来提升 EVA 封装胶膜的抗老化性能。 0004 目前 EVA 封装胶膜配方中老化体系大多采用抗氧剂加紫外光吸收剂的组合， 其 中抗氧剂为受阻酚类或胺类， 易于过氧化物的自由基反应生成生色基团。例如美国专 利 US54475761992， 中国发明专利 CN200780040284、 CN200810120446、 CN200810231006、 CN200910177。

11、161、 CN201010011704 中都提到了 EVA 封装胶膜所使用的抗氧剂类型与作 用。紫外光吸收剂大多使用二苯甲酮类吸收剂， 与过氧化物自由基反应产生的生色集 团会影响 EVA 胶膜的老化性能。例如中国发明专利 CN200910098075、 CN200910181957、 CN201010104602、 CN201010272800、 CN201010620683 中都提到了 EVA 胶膜所使用的紫外光 吸收剂种类与作用。本发明中选取辅助抗氧剂来提升抗氧效果， 本发明中的抗氧剂与辅助 抗氧剂之间的复配效果优于同类复配体系。 同时增添光稳定剂， 具有碳自由基捕获的作用， 能够减少生色。

12、基团的产生。 发明内容 0005 本发明的目的在于引入高效的抗老化助剂， 提升 EVA 封装胶膜的耐老化性能， 得 到一种能经受长时间 85高温与 85高湿度的环境无黄变、 热紫外光老化而不变色， 同时 保持较高的可见光透过率的太阳能电池封装用 EVA 胶膜。 0006 本发明通过抗氧剂与辅助抗氧剂之间的复配来提升抗氧效果， 抗氧效果优于同类 复配体系。同时增添光稳定剂， 具有碳自由基捕获的作用， 能够减少生色基团的产生。 0007 为达到发明目的本发明采用的技术方案是 ： 0008 一种抗老化太阳能电池封装用 EVA 胶膜， 由以下质量份数的原料组成 ： 0009 乙烯 - 醋酸乙烯的共聚物。

13、 100 份 ； 0010 交联固化剂 1.0 1.4 份 ； 0011 辅助交联剂 0.1 0.5 份 ； 0012 增粘剂 0.3 0.7 份 ； 0013 抗氧剂 0.05 0.15 份 ； 0014 辅助抗氧剂 0.05 0.15 份 ； 说 明 书 CN 102585710 A 4 2/4 页 5 0015 光稳定剂 0.1 0.3 份 ； 0016 紫外光吸收剂 0.1 0.3 份。 0017 从粘结性、 加工流动性与价格等方面综合考虑， 上述乙烯 - 醋酸乙烯的共聚物中 醋酸乙烯质量含量为 28 33， 熔体指数值为 20 50g/10min ； 作为优选的方式， 熔体指 数值为。

14、 20 33g/10min ； 作为进一步优选的方式， 乙烯 - 醋酸乙烯的共聚物中醋酸乙烯质 量含量为 33， 熔体指数值为 33g/10min。 0018 上述交联固化剂为叔 - 丁基过氧化 2- 乙基己基碳酸酯。 0019 上述辅助交联剂为三烯基甲基三异氰脲酸脂。 0020 上述增粘剂为 r- 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。 0021 上述抗氧剂选自二3-(1， 1-二甲基乙基)-4-羟基-5-甲基苯丙酸三聚乙二醇、 四 -(3， 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯或 1， 3， 5- 三 (4- 叔丁基 -3- 羟 基 -2， 6- 二甲基苄基 )-1， 3， 5。

15、- 三嗪 -2， 4， 6-(1H， 3H， 5H)- 三酮中的一种或两种以上组合 ； 优选为二 3-(1， 1- 二甲基乙基 )-4- 羟基 -5- 甲基苯丙酸 三聚乙二醇和 / 或四 -(3， 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯。本发明所述抗氧剂具有比普通 EVA 封装胶 膜使用的抗氧剂具有更加强效的抗氧效果， 同时与其他助剂之间的复配也较好。 0022 为增强EVA封装胶膜的抗老化性能， 本发明所述EVA胶膜配方中增加辅助抗氧剂， 与主抗氧剂形成良好的抗氧体系， 增强 EVA 封装胶膜的耐老化性能， 同时也有与其他组分 产生协同效应， 增强胶膜抗黄变的功能。本发明所述。

16、辅助抗氧剂选自三 ( 二聚丙二醇 ) 亚 磷酸酯、 三 ( 壬基苯基 ) 亚磷酸酯或三 (2， 4- 二叔丁基苯基 ) 亚磷酸酯中的一种或两种以 上组合。 0023 上述光稳定剂选自聚 -6-(1， 1， 3， 3- 四甲基丁基 )- 亚氨基 -1， 3， 5- 三嗪 -2， 4-二基2-(2， 2， 6， 6-四甲基哌啶基)-氮基-亚己基-4-(2， 2， 6， 6-四甲基哌啶基)-氨 基 、 聚 6-(1， 1， 3， 3- 四甲基丁基 ) 胺 -1， 3， 5- 三嗪 -2， 4- 二基 (2， 2， 6， 6- 四甲 基 -4- 哌啶 ) 亚胺 -1， 6- 二己二基 (2， 2， 6。

17、， 6- 四甲基 -4- 哌啶 ) 亚胺 或 2-(2H- 苯 并三唑 -2)-4， 6- 二 (1- 甲基 -1- 苯基乙基 ) 苯酚中的一种或两种以上组合。本发明所述 光稳定剂不仅能够保证 EVA 封装胶膜的光稳定性能， 同时能够与紫外光吸收剂协同作用， 得到补强的效果。 0024 为了保证 EVA 封装胶膜在太阳照射下不被其所含的紫外光破坏， 本发明所述 EVA 胶膜配方中含有紫外光吸收剂， 所述紫外光吸收剂选自气相二氧化硅、 羟基苯基苯并三 氮唑类或多羟基二苯甲酮类中的一种或两种以上组合。多羟基二苯甲酮类优选为 2- 羟 基 -4- 正辛氧基二苯甲酮。 0025 本发明所述 EVA 胶。

18、膜厚度优选为 0.3 0.8mm。 0026 本发明方法采取的生产方法为树脂助剂通过挤出机进行共混挤出， 挤出物经流 延、 冷却、 牵引、 卷取等工序得到最终卷材。 0027 本发明所提供的太阳能电池封装用 EVA 胶膜， 其耐老化性能强， 可通过 TUV、 UL、 SGS 等专业测试。 具体实施方式 0028 下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明， 但并不将本发明局限于这些具 说 明 书 CN 102585710 A 5 3/4 页 6 体实施方式。本领域技术人员应该认识到， 本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的 所有备选方案、 改进方案和等效方案。 0029 实施例 1 0030。

19、 EVA 胶膜由以下质量份数的原料组成 ： 0031 (1) 乙烯 - 醋酸乙烯的共聚物 ( 醋酸乙烯质量含量为 33， 熔体指数值为 45g/10min)100 份 ； 0032 (2) 叔 - 丁基过氧化 2- 乙基己基碳酸酯 0.5 份 ； 0033 (3) 三烯基甲基三异氰脲酸脂 0.2 份 0034 (4)r- 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 0.3 份 ； 0035 (5) 三 ( 壬基苯基 ) 亚磷酸酯 0.05 份 0036 (6) 二 3-(1， 1- 二甲基乙基 )-4- 羟基 -5- 甲基苯丙酸 三聚乙二醇 0.3 份 ； 0037 (7)聚6-(1， 1， 3， 3-四。

20、甲基丁基)胺-1， 3， 5-三嗪-2， 4-二基(2， 2， 6， 6-四 甲基 -4- 哌啶 ) 亚胺 -1， 6- 二己二基 (2， 2， 6， 6- 四甲基 -4- 哌啶 ) 亚胺 0.15 份 ； 0038 (8) 气相二氧化硅 0.1 份。 0039 在 60 70温度下将乙烯 - 醋酸乙烯的共聚物、 交联固化剂叔 - 丁基过氧化 2- 乙基己基碳酸酯和增粘剂 r- 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合均匀， 加入紫外线 吸收剂、 抗氧化剂、 光稳定剂， 将上述混合物倒入挤压机进共混挤压， 控制操作温度为 80 90， 挤压出半成品经流延、 冷却、 牵引、 卷取等工序， 最后得到具有。

21、优异耐老化性能的太阳 能电池封装用 EVA 胶膜， 测其性能。 0040 实施例 2 0041 EVA 胶膜由以下质量份数的原料组成 ： 0042 (1) 乙烯 - 醋酸乙烯的共聚物 ( 醋酸乙烯质量含量为 33， 熔体指数值为 33g/10min)100 份 ； 0043 (2) 叔 - 丁基过氧化 2- 乙基己基碳酸酯 0.5 份 ； 0044 (3) 三烯基甲基三异氰脲酸脂 0.3 份 0045 (4)r- 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 0.3 份 ； 0046 (5) 三 ( 二聚丙二醇 ) 亚磷酸酯 0.05 份 ； 0047 (6) 四 -(3， 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基。

22、 ) 丙酸 季戊四醇酯 0.08 份 ； 0048 (7)聚-6-(1， 1， 3， 3-四甲基丁基)-亚氨基-1， 3， 5-三嗪-2， 4-二基2-(2， 2， 6， 6- 四甲基哌啶基 )- 氮基 - 亚己基 -4-(2， 2， 6， 6- 四甲基哌啶基 )- 氨基 0.2 份 0049 (8)2- 羟基 -4- 正辛氧基二苯甲酮 0.08 份。 0050 在 60 70温度下将乙烯 - 醋酸乙烯的共聚物、 交联固化剂叔 - 丁基过氧化 2- 乙基己基碳酸酯和增粘剂 r- 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合均匀， 加入紫外线 吸收剂、 抗氧化剂、 光稳定剂， 将上述混合物倒入挤压机进共混。

23、挤压， 控制操作温度为 80 90， 挤压出半成品经流延、 冷却、 牵引、 卷取等工序， 最后得到具有优异耐老化性能的太阳 能电池封装用 EVA 胶膜， 测其性能。 0051 表 1 为太阳能电池封装用 E V A 胶膜的老化性能测试结果 说 明 书 CN 102585710 A 6 4/4 页 7 0052 0053 老化性能测试使用耐候老化试验箱， 依据标准 ISO4892-2 进行测试。 0054 从表1中可以看出， 经过紫外照射2000小时， 样品均保持较好的抗紫外老化性能， YI 在 2 以内， 透光率保持在 95以上。经过 1000 小时的湿热老化， 均能满足行业指标要 求 (YI 2， 透光率保持率 95 )。 说 明 书 CN 102585710 A 7 。