一種晶硅電池背板用膠黏劑及其應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種晶硅電池背板用膠黏劑，由甲組份和乙組分組成，其質量組成如下：甲組份：含有羥基或羧基的樹脂40～60份，擴鏈劑5～10份，水解穩(wěn)定劑3～5份，抗氧劑0.05～3份，催化劑0.01～5份，稀釋劑1：18～50份；乙組分：醚化多羥甲基三聚氰胺樹脂30～50份，稀釋劑2：50～70份；本發(fā)明的有益效果主要體現在：本發(fā)明膠黏劑，對晶硅背板中PET膜與其他材料的兩相界面黏結強度高，解決了晶硅電池背板用膠黏劑耐熱氧老化、耐水性差的問題，是一種用于晶硅電池背板的優(yōu)良膠黏劑。
【專利說明】一種晶硅電池背板用膠黏劑及其應用
(-)【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種晶硅電池背板用膠黏劑及其應用。
(二)【背景技術】
[0002]近年來，隨著全球性機械化、現代化水平的提高，能源的需求繼續(xù)增加。光伏產業(yè)作為可再生能源的重要組成部分，將成為解決全球能源危機的主要方法。
[0003]光伏產品的特殊使用環(huán)境，對其相應的各個組成部分提出了較高的要求，例如在耐老化、耐高低溫、耐水解性、耐擊穿等方面都有嚴格的標準。其中，背板是光伏組件生產過程中最重要的封裝原料之一。背板的特性直接決定了光伏組件的外觀及使用壽命。
[0004]現在市場上有多種結構的背板產品，如TPT、TPE、AAA、PET、涂覆型等。雙面含有氟膜的TPT型仍舊是高端光伏組件上的優(yōu)選。由于此類背板的三層結構(氟膜/PET/氟膜)需要靠膠黏劑來粘結而成，因此聚PET膜(P)與氟膜(T)之間的粘結強度也是一直以來業(yè)界的主要困擾?，F有的膠黏劑都存在著或多或少的缺陷，如膠黏劑的黏接強度不夠，很難做到使背板中PET薄膜與氟膜長期緊密貼合，會導致在太陽能電池使用過程中，出現背板脫層現象。背板脫層后，會直 接影響整個組件的整體耐老化性能。因此，開發(fā)出一類對晶硅背板中PET薄膜與氟膜等其他材料兩相界面黏結強度高，同時在耐水性，耐堿、耐汽油、耐老化等方面都表現出優(yōu)異的綜合性能的膠黏劑是太陽能電池封裝行業(yè)迫切解決的課題。
(三)
【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了補充晶硅電池背板用膠黏劑的種類，提供一種固化時間短、耐熱氧老化好、耐水性好、對晶硅背板中PET膜與其他材料兩相界面黏結強度高的膠黏劑。
[0006]本發(fā)明采用的技術方案是:
[0007]—種晶硅電池背板用膠黏劑，由甲組份和乙組分組成，其質量組成如下:
[0008]甲組份:
[0009]
含有》基或羧基_樹《40~60份
妒鏈類5~10 ft
水解穩(wěn)定劑3~5份
抗氧劑0.05~3份
ill化劑0.01~5份
稀釋劑I18~50份;
[0010]乙組分:
[0011]醚化多羥甲基三聚氰胺樹脂 30~50份[0012]稀釋劑250~70份；
[0013]所述有羥基或羧基的樹脂為下列之一或其中兩種以上的混合物:醇酸樹脂、聚酯樹脂(包括聚酯樹脂和羥基聚酯樹脂)、丙烯酸樹脂(包括熱固性丙烯酸樹脂、熱塑性丙烯酸樹脂、羥基丙烯酸樹脂等)、環(huán)氧樹脂；
[0014]所述擴鏈劑為下列之一或其中兩種以上的混合物:乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、一縮二乙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、聚乙二醇；
[0015]所述水解穩(wěn)定劑為下列之一或其中兩種以上的混合物:單體碳化二亞胺類水解穩(wěn)定劑、聚碳化二亞胺類水解穩(wěn)定劑、一元羧酸的縮水甘油脂類水解穩(wěn)定劑；
[0016]所述抗氧劑為下列之一或其中兩種以上的混合物:2，2’ -亞甲基-雙-(4-甲基-6-叔丁基)苯酚、2，2’-亞甲基-雙-(4-乙基-6-叔丁基)苯酹、1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6- 二甲基苯甲基)-1, 3，5-三嗪-2，4，6- (1H, 3H, 5H)-三酮、3，5- 二叔丁基-4-羥基-苯甲酸十六烷基酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、三(2，4-叔丁基苯基)亞磷酸酯、三(1，2，2，6-五甲基-4-4哌啶基)亞磷酸酯；
[0017]所述催化劑為下列之一或其中兩種以上的混合物:對甲苯磺酸、鄰苯二甲酸、異辛酸、月桂酸、醋酸；
[0018]所述的稀釋劑I和稀釋劑2分別為本領域常規(guī)的酮類、芳香烴類、油脂類、醇類、醚類溶劑中的一種或多種；
[0019]所述的醚化多羥甲基三聚氰胺樹脂為下列之一:甲醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂(包括高度甲醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂、中度甲醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂、低度甲醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂)、丁醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂(高度丁醚化六羥甲基三聚氰胺樹月旨、中度丁醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂、低度丁醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂)、混醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂(高度混醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂、中度混醚化六羥甲基三聚氰胺樹月旨、低度混醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂)。
[0020]上述各組分原料均可市購獲得。
[0021]優(yōu)選的，所述膠黏劑質量組成如下:
[0022]甲組份(甲組份質量之和為100%):
[0023]
含有羥基或羧基的樹脂 40%~60%
擴鏈劑5%~10%
水解穩(wěn)定劑3%~5%
抗氧劑0.05%~3%
催化劑0.1%~3%
稀釋劑I18%~40%；
[0024]乙組分(乙組份質量之和為100%):
[0025]醚化多羥甲基三聚氰胺樹脂 30%~50%[0026]稀釋劑250 ~70%。
[0027]優(yōu)選的，所述稀釋劑I和稀釋劑2各自獨立為下列之一:乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、正丁酮、乙醇、正丁醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯、氯仿。
[0028]本發(fā)明還涉及所述的膠黏劑在制備晶硅電池背板中的應用，具體的，所述膠黏劑可用于黏接PET膜與PET膜、PVF膜、PVDF膜、PE膜中的一種。
[0029]所述膠黏劑使用方法如下:將甲組份與乙組分按照質量用量之比為9~10:1混合，通過自動化連續(xù)成型或間歇式工藝均勻涂覆在被黏接材料表面，施膠量為5~18g/m2，固化溫度為120°C~175°C，固化時間為5~30min。
[0030]本發(fā)明的有益效果主要體現在:本發(fā)明膠黏劑，對晶硅背板中PET膜與其他材料的兩相界面黏結強度高，解決了晶硅電池背板用膠黏劑耐熱氧老化、耐水性差的問題，是一種用于晶硅電池背板的優(yōu)良膠黏劑。
(四)【具體實施方式】
[0031]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此:
[0032]需要說明的是，膠黏劑的各項性能指標是通過以下的方法來進行測定的: [0033]1.剝離強度
[0034]測試方法參照國家標準GB/T2790《膠粘劑180°剝離強度試驗方法撓性材料對剛性材料》。
[0035]樣品制作:將膠黏劑甲組份和乙組份按比例進行預先混合均勻，在厚度為250um的PET薄膜表面均勻涂覆上平均克重為5-18g/m2干膠含量的膠黏劑，待溶劑揮發(fā)干燥后，貼合上30um厚的PVDF膜，按250umPET/膠黏劑/30um PVDF膜次序放入烘箱內，在1200C _175°C，靜置固化 5-30min。
[0036]獲得樣品以300mm/min速度在拉力機上測定PVDF膜與PET膜間的粘結強度，記錄剝離強度數值。
[0037]2.恒定耐濕熱老化性能
[0038]按GB/T2423.3試驗方法進行濕熱老化試驗。
[0039]試驗條件:+ 85°C，相對濕度85 %。
[0040]試驗前、后對試樣黃變指數(Λ YI)按國標《塑料黃色指數試驗方法》GB2409測定。
[0041]實施例1:
[0042]一種新型晶硅電池背板用膠黏劑:由甲組份和乙組分組成，其中甲組份由50wt%的ST5790羥基聚酯樹脂(日本東洋紡織)、10wt%乙二醇擴鏈劑(阿拉丁試劑公司)、3被％聚碳化二亞胺P200水解穩(wěn)定劑(德國萊茵化學)、0.05wt%2, 2’-亞甲基-雙-(4-甲基-6-叔丁基)苯酚抗氧劑(南京康科化工有限公司)、0.15wt%對甲苯磺酸催化劑(湖北盛天恒創(chuàng)生物科技有限公司)、36.8wt%乙酸乙酯稀釋劑混合均勻制成，乙組份由30wt%高度甲醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂(德國巴斯夫)、70wt%乙酸乙酯稀釋劑混合均勻制成；將甲組份與乙組份按9:1的重量比混合均勻后，通過自動化連續(xù)成型工藝均勻涂覆在被黏接材料PET薄膜表面，施膠量為5g/m2，待溶劑揮發(fā)干燥后，貼合上30um厚的PVDF膜，按250umPET/膠黏劑/30um PVDF膜次序放入烘箱內，固化溫度為120°C，固化時間為30min。[0043]實施例2:
[0044]一種新型晶硅電池背板用膠黏劑:由甲組份和乙組分組成，其中甲組份由60wt%的HS3303醇酸樹脂(上海浩人集團)、5wt%三羥甲基丙烷擴鏈劑(阿拉丁試劑公司)、5wt%單體碳化二亞胺I powder水解穩(wěn)定劑(德國萊茵化學)、3wt%3, 5_ 二叔丁基_4_羥基-苯甲酸十六烷基酯抗氧劑(甘肅省化工研究院)、3wt%對甲苯磺酸催化劑(湖北盛天恒創(chuàng)生物科技有限公司)、24wt%乙酸丁酯稀釋劑混合均勻制成，乙組份由50wt%中度甲醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂(德國巴斯夫)、50wt%乙酸乙酯稀釋劑混合均勻制成；將甲組份與乙組份按10:1的重量比混合均勻后，通過自動化連續(xù)成型工藝均勻涂覆在被黏接材料PET薄膜表面，施膠量為18g/m2，待溶劑揮發(fā)干燥后，貼合上30um厚的PVDF膜，按250umPET/膠黏劑/30um PVDF膜次序放入烘箱內，固化溫度為175°C，固化時間為5min。[0045]實施例3:
[0046]一種新型晶硅電池背板用膠黏劑:由甲組份和乙組分組成，其中甲組份由50wt%的A575羥基丙烯酸樹脂(德國拜耳)、8wt%—縮二乙二醇擴鏈劑(阿拉丁試劑公司)、3.6wt%聚碳化二亞胺P400水解穩(wěn)定劑(德國萊茵化學)、0.15wt% 二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯抗氧劑(杭州江暉科技有限公司)、0.25wt%鄰苯二甲酸催化劑(沈陽新光化工廠)、38wt%乙醇稀釋劑混合均勻制成，乙組份由40wt%高度丁醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂(美國氰特公司)、60wt%乙醇稀釋劑混合均勻制成；將甲組份與乙組份按9.5:1的重量比混合均勻后，通過自動化連續(xù)成型或間歇式工藝均勻涂覆在被黏接材料PET薄膜表面，施膠量為10g/m2，待溶劑揮發(fā)干燥后，貼合上30um厚的氟薄膜，按250umPET/膠黏劑/30umPVDF膜次序放入烘箱內，固化溫度為160°C，固化時間為lOmin。
[0047]實施例4:
[0048]一種新型晶硅電池背板用膠黏劑:由甲組份和乙組分組成，其中甲組份由30wt%的E-44環(huán)氧樹脂(無錫光明化工)、30wt%的GK680聚酯樹脂(日本東洋紡)、8wt%丙三醇擴鏈劑(阿拉丁試劑公司)、5wt%單體碳化二亞胺I powder水解穩(wěn)定劑(德國萊茵化學)、3wt%l，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6- 二甲基苯甲基)-1, 3，5-三嗪-2，4，6-(1Η, 3H, 5H)-三酮抗氧劑(上海紫一試劑廠)、1.0wt%異辛酸催化劑(沈陽新光化工廠)、28wt%丙酮稀釋劑混合均勻制成，乙組份由50wt%高度甲醚化六羥甲基三聚氰胺樹月旨(德國拜耳)、50wt%丙酮稀釋劑混合均勻制成；將甲組份與乙組份按10:1的重量比混合均勻后，通過自動化連續(xù)成型或間歇式工藝均勻涂覆在被黏接材料PET薄膜表面，施膠量為15g/m2，待溶劑揮發(fā)干燥后，貼合上30um厚的PVDF膜，按250umPET/膠黏劑/30um PVDF膜次序放入烘箱內，固化溫度為130°C，固化時間為25min。
[0049]實施例5:
[0050]一種新型晶硅電池背板用膠黏劑:由甲組份和乙組分組成，其中甲組份由60wt%的LR7779丙烯酸樹脂(日本三菱)、10wt%新戊二醇擴鏈劑(阿拉丁試劑公司)、5wt%單體碳化二亞胺HymaxlOlO水解穩(wěn)定劑(上海朗億功能材料公司)、3wt%抗熱氧老化劑3，5- 二叔丁基-4-羥基-苯甲酸十六烷基酯(甘肅省化工研究院)、3wt%月桂酸催化劑(沈陽新光化工廠)、19wt%正丁醇稀釋劑混合均勻制成，乙組份由50wt%高度甲醚化六羥甲基三聚氰胺樹月旨(德國拜耳)、50wt%正丁醇稀釋劑混合均勻制成；將甲組份與乙組份按10:1的重量比混合均勻后，通過自動化連續(xù)成型或間歇式工藝均勻涂覆在被黏接材料PET薄膜表面，施膠量為18g/m2，待溶劑揮發(fā)干燥后，貼合上30um厚的PVDF膜，按250umPET/膠黏劑/30umPVDF膜次序放入烘箱內，固化溫度為175°C，固化時間為3min。
[0051]比較例1:
[0052]市場上購得膠黏劑D-5902A/B (雙組份溶劑型聚氨酯復合膠粘劑，主要用于高性能太陽能電池背板的制造)，按照其技術說明進行施膠固化。
[0053]對實施例1、2、3、4、5制得的膠黏劑以及比較例I的材料進行性能檢測，結果如表I所示。其中，所用PET膜、PVDF膜為同一型號的同一批次。
[0054]表1:制得的膠黏劑的性能參數
[0055]
【權利要求】
1.一種晶硅電池背板用膠黏劑，由甲組份和乙組分組成，其質量組成如下: 甲組份: 含有羥基或狻基的樹脂40~60份 擴鏈劑5-10份 水解穩(wěn)定劑3-5 份 抗氧劑0.05~3份 催化劑0.01~5份 稀釋劑118~50份； 乙組分: 醚化多羥甲基三聚氰胺樹脂 30~50份 稀釋劑250~70份； 所述有羥基或羧基的樹脂為下列之一或其中兩種以上的混合物:醇酸樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂； 所述擴鏈劑為下列之一或其中兩種以上的混合物:乙二醇、1，2-丙二醇、1，4- 丁二醇、新戊二醇、一縮二乙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、聚乙二醇； 所述水解穩(wěn)定劑為下列之一或其中兩種以上的混合物:單體碳化二亞胺類水解穩(wěn)定劑、聚碳化二亞胺類水解穩(wěn)定劑、一元羧酸的縮水甘油脂類水解穩(wěn)定劑； 所述抗氧劑為下列之一或其中兩種以上的混合物:2，2’_亞甲基-雙-(4-甲基-6-叔丁基)苯酚、2，2’ -亞甲基-雙-(4-乙基-6-叔丁基)苯酚、1，3，5-三(4-叔丁基-3-羥基-2，6- 二甲基苯甲基)-1, 3，5-三嗪-2，4，6- (1H, 3H, 5H)-三酮、3，5- 二叔丁基-4-羥基-苯甲酸十六烷基酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、三(2，4-叔丁基苯基)亞磷酸酯、三(1，2，2，6-五甲基-4-4哌啶基)亞磷酸酯； 所述催化劑為下列之一或其中兩種以上的混合物:對甲苯磺酸、鄰苯二甲酸、異辛酸、月桂酸、醋酸； 所述的稀釋劑1和稀釋劑2分別為酮類、芳香烴類、油脂類、醇類、醚類溶劑中的一種或多種； 所述的醚化多羥甲基三聚氰胺樹脂為下列之一:甲醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂、丁醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂、混醚化六羥甲基三聚氰胺樹脂。
2.如權利要求1所述的膠黏劑，其特征在于所述膠黏劑質量組成如下: 甲組份:含有羥基或羧基?樹? 40%~60%
rtt#j5% ~歸％
水解穩(wěn)記劑3%~5%
抗％1劑0.05%~3%
催化劑CU%~3%
稀釋劑I18%~40%; 乙組分: 醚化多羥甲基三聚氰胺樹脂 30%~50% 稀釋劑250~70%。
3.如權利要求1或2所述的膠黏劑，其特征在于所述稀釋劑I和稀釋劑2各自獨立為下列之一:乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、正丁酮、乙醇、正丁醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯、氯仿。
4.如權利要求1或2所述的膠黏劑在制備晶硅電池背板中的應用，其特征在于所述膠黏劑用于黏接PET膜與PET膜、PVF膜、PVDF膜、PE膜中的一種。
5.如權利要求4所述的應用，其特征在于所述膠黏劑使用方法如下:將甲組份與乙組分按照質量用量之比為9~10:1混合，均勻涂覆在被黏接材料表面，施膠量為5~18g/m2，固化溫度為120°C~175°C，固化時間為5~30min。
【文檔編號】C09J133/00GK103602303SQ201310542566
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權日:2013年11月5日
【發(fā)明者】林維紅, 林國鋮, 王波, 梅云宵, 周光大 申請人:杭州福斯特光伏材料股份有限公司