CN113604107A - 水性油墨、胶膜及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了水性油墨、胶膜及其应用。按重量份数计，所述水性油墨包括树脂乳液100份、色浆1～120份、交联剂0.5～5份，助交联剂0.5～5份，附着力促进剂0.5～5份及助剂0.5～5份。本发明通过采用树脂乳液、色浆、交联剂、助交联剂、附着力促进剂及其他助剂配合组成水性油墨，且各组分之间具有特定的重量关系。在实际应用中，可将该油墨印刷在现有的光伏组件的常规胶膜上，在满足光伏组件的功率需求的基础上，能有效改善胶膜的柔韧性及附着力。具体地，将上述水性油墨印刷在常规胶膜基层后，固化得到的胶膜整体柔韧性更佳，从而可以有效抵消光伏组件在加工过使用过程中产生的机械应力或热应力，有效地避免胶膜涂层开裂的现象。

Description

水性油墨、胶膜及其应用
技术领域
本发明涉及光伏领域，具体而言，涉及一种水性油墨、胶膜及其应用。
背景技术
对于光伏发电领域而言，高转换效率和低制造成本一直是其追求的目标。目前，光伏组件中由于电池片之间存在间隙，照射于该间隙处的光线无法被电池片充分吸收利用；并且，可透光的电池片，也会造成能量的损失，导致光伏组件的效率低于电池片效率。
白色高反射背板能够利用间隙处的光线，背层胶膜采用白色胶膜同样能够部分利用该光线，且功率增益高于白色背板。二者的原理均为将间隙处的光线反射至前层玻璃，并在玻璃与空气的界面处发生反射甚至全反射，最终将光线射向电池片正面。
然而，对于双面电池而言，背层若采用白色胶膜，则会遮挡背面的太阳光，无法发挥双面电池的优势。针对上述问题，图案化胶膜应运而生，其通过在对应电池片间隙处设置高反射的胶膜，对应电池片区域设置成透明状，不仅能够充分利用间隙处的太阳光，而且完全不遮挡背面光线，完美兼容双面电池。
另外，为了组件外观需求，会采用黑色背板或者黑色胶膜，由于黑色吸收太阳光转化为热能，会导致光伏组件内部温度快速上升。采用图案化胶膜可以改善该问题，提高组件功率。其通过在对应电池片间隙设置黑色胶膜，对应电池片区设计成为白色或者透明胶膜，可以极大的改善黑色组件的功率。
现有的图案化胶膜一般采用丝网印刷、凹版印刷、喷墨打印等方式将相应的涂料或油墨印刷于胶膜上。由于EVA胶膜具有不耐热以及容易被溶剂腐蚀的特点，溶剂型油墨的使用受到限制，UV油墨由于无溶剂以及无需加热的特点可以用于在EVA胶膜表面的印刷，水性油墨低温烘烤以及环保等特点也可以用于EVA胶膜表面的印刷。
但是，在光伏组件的使用过程中，尤其需要重视胶膜涂层的柔韧性和附着力，UV油墨在固化后难以保持良好的粘结力，在实际使用时易产生开裂以及脱层的风险，影响光伏组件的效率和使用寿命。因此，有必要提供一种油墨，其印刷于常规胶膜后，胶膜具有更好的柔韧性及附着力，在实际应用时不会开裂以及脱层。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种水性油墨、胶膜及其应用，以解决现有技术中的图案化胶膜涂层柔韧性和附着力较差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种水性油墨，按重量份数计，水性油墨包括树脂乳液100份、色浆1～120份、交联剂0.5～5份、助交联剂0.5～5份、附着力促进剂0.5～5份及助剂0.5～5份；其中，树脂乳液包括水、乳化剂及以乳胶粒形式分散于其中的基体树脂；基体树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、茂金属催化聚乙烯、茂金属催化乙烯-丁烯共聚物、茂金属催化乙烯-辛烯共聚物、茂金属催化乙烯-戊烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-甲基丙烯甲酯共聚物中的一种或多种。
进一步地，色浆包括色粉、分散剂及水；优选色浆中色粉的含量为50～70wt％；更优选色粉、分散剂及水的重量比为(20～70):(1～20):(10～50)。
进一步地，色粉为钛白、硫酸钡、炭黑、石墨烯、铜铬黑或有机颜料中的一种或多种。
进一步地，色浆还包括填料；优选填料为碳酸钙、二氧化硅、三氧化二铝、氧化锌、滑石粉、高岭土、水滑石、氢氧化镁、氢氧化钙、硅灰石、高岭土或蒙脱土中的一种或多种。
进一步地，助剂为消泡剂、流平剂、增稠剂、抗氧剂、润湿剂、水性快干剂中的一种或多种。
进一步地，基体树脂的熔融指数为0.5～40g/10min，优选为0.5～35g/10min。
进一步地，交联剂为自由基热交联剂；优选自由基热交联剂为叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷、1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、2,5-二甲基2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、过氧化碳酸叔戊酯或过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯中的一种或多种。
优选地，助交联剂为环己烷二甲醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,12-十二烷基二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙酸酯、9-壬二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、四丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、2-羟基-3-丙烯酰氧基丙基甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚四甲撑二醇二丙烯酸酯、甘油二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸酯、乙氧基化聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、三甲代烯丙基异氰酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化丙三醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化甘油三丙酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇聚丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇聚甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、聚三烯丙基异三聚氰酸酯、二乙烯基苯、二-异丙烯基苯、二烯丙基邻苯二甲酸酯、对醌二肟、p-p’-二苯甲酰醌二肟或苯基马来酰亚胺中的一种或多种。
优选地，附着力促进剂为烷氧基硅烷低聚物，烷氧基硅烷低聚物包含烷氧基硅烷的均聚物、共聚物或其混合物；优选烷氧基硅烷低聚物的数均分子量为300～2000g/mol，更优选为400～1500g/mol。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种胶膜，胶膜包括基材层和水性油墨层，水性油墨层由上述的水性油墨在基材层上印刷、固化形成；其中，基材层为EVA层或POE层；水性油墨层具有图案化结构。
进一步地，印刷的方式为丝网印刷、凹版印刷、热转印或喷墨打印。
优选地，水性油墨层厚度为2～80μm。
本发明通过采用树脂乳液、色浆、交联剂、助交联剂、附着力促进剂及其他助剂协同配合组成水性油墨，且各组分之间具有特定的重量关系。在实际应用中，可将该油墨印刷在现有的光伏组件的常规胶膜上，能有效改善图案化胶膜的柔韧性及附着力。具体地，将上述水性油墨印刷在常规胶膜基层后，固化得到的胶膜整体柔韧性更佳，从而可以有效抵消光伏组件在加工过使用过程中产生的机械应力或热应力，有效地避免图案化胶膜涂层开裂的现象。与此同时，树脂乳液成分中的基体树脂还能够与基底胶膜中的成分发生至少部分交联，且可根据涂料印刷量、乳液固含量等实现交联度可控，这样使得两层结合力更大，最终形成的附有油墨层的图案化胶膜整体性能更稳定均一，附着力更高，在后续胶膜和电池片固化时可以保持良好的粘结力。进而，在实际使用时作为图案化胶膜涂层不易产生脱层现象，进一步提高了光伏组件的效率和使用寿命。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明一种实施方式中胶膜结构的侧视图；
图2示出了图1实施方式中胶膜结构的俯视图；
图3示出了本发明另一种实施方式中胶膜结构的侧视图；
图4示出了图3实施方式中胶膜结构俯视图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、基材层；20、水性油墨层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如本发明背景技术部分所描述的，现有技术中的图案化胶膜涂层其柔韧性和附着力均较差。为了解决上述问题，本发明提供了一种水性油墨。按重量份数计，水性油墨包括树脂乳液100份、色浆1～120份、交联剂0.5～5份，助交联剂0.5～5份，附着力促进剂0.5～5份及助剂0.5～5份；其中，树脂乳液包括水、乳化剂及以乳胶粒形式分散于其中的基体树脂；基体树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、茂金属催化聚乙烯、茂金属催化乙烯-丁烯共聚物、茂金属催化乙烯-辛烯共聚物、茂金属催化乙烯-戊烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-甲基丙烯甲酯共聚物中的一种或多种。
本发明通过采用树脂乳液、色浆、交联剂、助交联剂、附着力促进剂及其他助剂协同配合组成水性油墨，且各组分之间具有特定的重量关系。在实际应用中，可将该油墨印刷在现有的光伏组件的常规胶膜上，在满足光伏组件的功率需求的基础上，能有效改善图案化胶膜的柔韧性及附着力。具体地，将上述水性油墨印刷在常规胶膜基层后，固化得到的胶膜整体柔韧性更佳，从而可以有效抵消光伏组件在加工过使用过程中产生的机械应力或热应力，有效地避免图案化胶膜涂层开裂的现象。与此同时，树脂乳液成分中的基体树脂还能够与基底胶膜中的成分发生至少部分交联，且可根据涂料印刷量、乳液固含量等实现交联度可控，这样使得两层结合力更大，最终形成的附有油墨层的图案化胶膜整体性能更稳定均一，附着力更高，在后续胶膜和电池片固化时可以保持良好的粘结力。进而，在实际使用时作为图案化胶膜涂层不易产生脱层现象，进一步提高了光伏组件的效率和使用寿命。
为了进一步有效改善水性油墨层及基材层之间的粘结性能。在一种可选的实施方案中，按重量份数计，水性油墨还包括0.01～50份的增粘乳液。优选增粘乳液为VAE乳液、聚氨酯乳液、丙烯酸酯乳液或环氧乳液中的一种或多种。更优选增粘乳液的固含为40～50wt％。
优选地，色浆包括色粉、分散剂及水；优选色浆中色粉的含量为50～70wt％。优选色粉、分散剂及水的重量比为(20～70):(1～20):(10～50)。基于此，色浆在水性油墨中的分散性更好，且显色度更高。
优选地，色粉为钛白、硫酸钡、炭黑、石墨烯、铜铬黑或有机颜料中的一种或多种。基于不同色粉可根据图案化胶膜的需求制备不同颜色的胶膜。比如，当待印刷的胶膜基层处为透明胶膜时，可选择钛白粉作为水性油墨中色粉，当待印刷的胶膜基层处为白色胶膜时，可选择炭黑作为水性油墨中色粉。当然，也可根据实际印刷所需颜色，选择具有相应颜色的有机颜料，这也是本领域技术人员能够理解的。
基于进一步提高色浆在油墨涂层中的分散均匀性，进而更好地避免涂层开裂和脱层的目的，在一种优选的实施方案中，色浆中还包括可选的填料，优选填料为碳酸钙、二氧化硅、三氧化二铝、氧化锌、滑石粉、高岭土、水滑石、氢氧化镁、氢氧化钙、硅灰石、高岭土或蒙脱土中的一种或多种；优选色粉和填料的重量比为(40～75):(5～25)。
优选地，助剂为消泡剂、流平剂、增稠剂、抗氧剂、润湿剂、水性快干剂中的一种或多种。消泡剂可选择在后续印刷、烘干处理过程中，可以促使水性油墨和基材层的结合力更强，印刷过程耗时更短，加工过程更稳定，得到的胶膜材料性能均一性更佳。优选色粉和消泡剂的重量比为(40～75):(0.01～2)。
为进一步提高树脂乳液的均一性，进而促使其和其他试剂协同增效作用更佳的目的。优选地，基体树脂的熔融指数为0.5～40g/10min，优选0.5～35g/10min。上述熔融指数根据GB-T3682-2000测定。基于此，本发明的水性油墨稳定性更佳，继而将水性油墨印刷于图案化胶膜基层后，且最终形成的附有油墨层的图案化胶膜整体性能更稳定均一，固化得到的胶膜整体柔韧性更佳，附着力更高，在后续胶膜和电池片固化时可以保持良好的粘结力。
在一种可选的实施方式中，树脂乳液可采用现有方法制备，例如由以下制备方法制备得到：将基体树脂进行熔融挤出，将熔融挤出产物先转化为含有1～5wt％水的水性分散液，再将水性分散液稀释、并加入乳化剂乳化为固含40～60wt％的树脂乳液；优选挤出过程中温度为100～230℃。优选乳化剂为十二烷基硫酸盐类、烷基酚聚氧乙烯醚类或聚丙烯酸类。树脂乳液也可商购，例如购买于陶氏化学公司。
基于促使交联效果更佳的目的，优选交联剂为自由基热交联剂；优选自由基热交联剂为叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷、1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、2,5-二甲基2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、过氧化碳酸叔戊酯、过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯中的一种或多种。
基于进一步促使交联度可控效果更好的目的，优选地助交联剂为环己烷二甲醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,12-十二烷基二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙酸酯、9-壬二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、四丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、2-羟基-3-丙烯酰氧基丙基甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚四甲撑二醇二丙烯酸酯、甘油二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸酯、乙氧基化聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、三甲代烯丙基异氰酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化丙三醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化甘油三丙酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇聚丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇聚甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、聚三烯丙基异三聚氰酸酯、二乙烯基苯、二-异丙烯基苯、二烯丙基邻苯二甲酸酯、对醌二肟、p-p’-二苯甲酰醌二肟和苯基马来酰亚胺。
优选地，附着力促进剂为烷氧基硅烷低聚物；优选烷氧基硅烷低聚物为烷氧基硅烷的均聚物、共聚物或二者的混合物；烷氧基硅烷低聚物包含二烷氧基硅烷低聚物、三烷氧基硅烷低聚物及二烷氧基硅烷和三烷氧基硅烷的共聚物。优选烷氧基硅烷低聚物的数均分子量为300～2000g/mol，更优选为400～1500g/mol。这样，涂料和基材的结合力更大，涂料的优异性能得以更高效稳定的发挥。烷氧基硅烷低聚物的数均分子量由电喷雾-飞行时间质谱仪(ESI-TOF-MS)测定。进一步优选烷氧基硅烷低聚物的数均分子量为500～1000g/mol。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种胶膜，胶膜包括基材层和水性油墨层，水性油墨层由上述的水性油墨在基材层上印刷、固化形成；其中，基材层为EVA层或POE层；水性油墨层具有图案化结构。
基于前文的各项原因，本发明的胶膜柔韧性更佳，可以有效抵消电池组件在加工过使用过程中产生的机械应力或热应力，进而有效地避免了光伏组件开裂现象。同时，本发明的胶膜在后续和电池片固化时可交联且交联度可控，可以有效增加胶膜的附着力，进而增加胶膜和电池片的结合力，有效避免了胶膜脱层现象。
需说明的是，水性油墨层具有图案化结构，是指在具有整层结构的EVA层或POE层上通过本发明的水性油墨印刷形成图案化结构的水性油墨层，图案化结构可以为网状或条状等等形状。胶膜包括基材层10和水性油墨层20，水性油墨层20由上述的水性油墨在基材层10上印刷、固化形成。
在一种可选的实施方案中，该水性油墨层可印刷在对应于电池片所在的位置，如图1及图2所示，也可印刷在对应于电池片间隙所在的位置，如图3及图4所示，虚线表示两部分不同。在一种可选的实施方式中，当水性油墨层为白色时，白色用于反射可见光，其印刷在电池片所对应的位置。当水性油墨层为黑色时，黑色用于反射红外光或外观问题，其印刷在电池片间隙所对应的位置。
在一种优选的实施方案中，优选印刷的方式为丝网印刷、凹版印刷或喷墨打印。优选地，水性油墨层厚度为2～80μm。在此范围内，可以进一步平衡涂层的柔韧性以及其和电池片之间的结合强度，进而降低涂层的开裂及脱层概率。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
涂料层：按重量份数计，水性油墨配方：
试剂 份数
树脂乳液 POE乳液(陶氏化学) 100
增黏乳液 U54(科思创) 35
交联剂 EO3-TMPTA(沙多玛) 5
助交联剂 叔丁基过氧化碳酸异丙酯 5
附着力促进剂 6654(广州斯洛柯) 5
消泡剂/增稠剂/抗氧剂 Byk023/BYK410/1076 1/1/3
色浆 自配 120
其中，色浆中色粉、填料、分散剂、水、的重量比为20：25:5:50；色粉为钛白粉R706(美国杜邦)，填料为氧化镁；分散剂为迪高755w；树脂乳液为在100重量份乙烯-辛烯共聚物(MFR：5g/10min；辛烯含量38wt％)中加入2重量份的乳化剂emulsogen cle 070(科来恩)，150℃熔融挤出后，在共混产物加入有2重量份的水，0.3重量份的KOH的水性分散液，并且然后随后进一步稀释固含为40wt％的POE树脂乳液。
基材层：常规POE胶膜经过辐照交联，测试预交联程度为3％，收卷得到0.5mm厚度的POE胶膜。
胶膜制备：
采用凹版印刷的方式将上述水性油墨印刷于基材层上，并采用红外加热以及50～60℃热风吹送的方式烘干涂层，最后收卷得到图案化胶膜。其中，涂料层厚度为50μm。
实施例2
涂料层：按重量份数计，水性油墨配方：
Figure BDA0003234784570000071
Figure BDA0003234784570000081
其中，色浆中色粉、分散剂、水、的重量比为70:20:10；色粉为炭黑MA111(日本三菱)；分散剂为迪高755w。树脂乳液为100重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(醋酸乙烯酯的质量分数为33％)中加入2重量份的乳化剂emulsogen cle 070(科来恩)，150℃熔融挤出后，在共混产物加入有5重量份水，0.5重量份KOH的水性分散液，并且然后随后进一步稀释固含为50wt％的EVA树脂乳液。
基材层：白色EVA胶膜经过辐照交联，测试预交联程度为55％，收卷得到0.5mm厚度的白色EVA胶膜。
胶膜制备：
采用凹版印刷的方式将上述水性油墨印刷于基材层上，并采用红外加热以及50～60℃热风吹送的方式烘干涂层，最后收卷得到图案化EVA胶膜。其中，涂料层厚度为5μm。
实施例3
涂料层：按重量份数计，水性油墨配方：
试剂 份数
树脂乳液 POE乳液(陶氏化学) 100
增黏乳液 U54(科思创) 10
交联剂 PETA(沙多玛) 0.5
助交联剂 叔丁基过氧化碳酸异丙酯 0.5
附着力促进剂 6207(广州斯洛柯) 0.5
消泡剂 Byk023 0.5
色浆 自配 25
其中，色浆中色粉、分散剂、水、的重量比为49:1:50；色粉为钛白粉R706(美国杜邦)；分散剂为迪高755w；树脂乳液为在100重量份乙烯-辛烯共聚物(MFR：5g/10min；辛烯含量38wt％)中加入2重量份的乳化剂emulsogen cle 070(科来恩)，150℃熔融挤出后，在共混产物加入有5重量份水，0.5重量份三乙胺的水性分散液，并且然后随后进一步稀释固含为60wt％的POE树脂乳液。
基材层：常规POE胶膜经过辐照交联，测试预交联程度为3％，收卷得到0.5mm厚度的POE胶膜。
胶膜制备：
采用凹版印刷的方式将上述水性油墨印刷于基材层上，并采用红外加热以及50～60℃热风吹送的方式烘干涂层，最后收卷得到图案化胶膜。其中，涂料层厚度为80μm。
实施例4
涂料层：按重量份数计，水性油墨配方：
试剂 份数
树脂乳液 EVA乳液(陶氏化学) 100
交联剂 EO3-TMPTA(沙多玛) 0.5
助交联剂 叔丁基过氧化碳酸异丙酯 0.5
附着力促进剂 6207(广州斯洛柯) 2
快干剂 酒精 5
色浆 自配 120
其中，色浆中色粉、分散剂、水、的重量比为50:5:50；色粉为钛白粉R706(美国杜邦)，；分散剂为迪高755w；树脂乳液为100重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(醋酸乙烯酯的质量分数为33％)中中加入2重量份的乳化剂emulsogen cle 070(科来恩)，150℃熔融挤出后，在共混产物加入有5重量份水，0.5重量份KOH的水性分散液，并且然后随后进一步稀释固含为50wt％的EVA树脂乳液。
基材层：常规EVA胶膜经过辐照交联，测试预交联程度为50％，收卷得到0.5mm厚度的POE胶膜。
胶膜制备：
采用凹版印刷的方式将上述水性油墨印刷于基材层上，并采用红外加热以及50～60℃热风吹送的方式烘干涂层，最后收卷得到图案化胶膜。其中，涂料层厚度为40μm。
对比例1：
涂料层：按重量份数计，水性油墨配方：
试剂 份数
树脂乳液 VAE 143(塞拉尼斯) 100
交联剂 EO3-TMPTA(沙多玛) 0.5
助交联剂 叔丁基过氧化碳酸异丙酯 0.5
附着力促进剂 6207(广州斯洛柯) 2
快干剂 酒精 5
色浆 自配 120
其中，色浆中色粉、分散剂、水、的重量比为50:5:50；色粉为钛白粉R706(美国杜邦)，；分散剂为迪高755w；
基材层：常规EVA胶膜经过辐照交联，测试预交联程度为50％，收卷得到0.5mm厚度的POE胶膜。
胶膜制备：
采用凹版印刷的方式将上述水性油墨印刷于基材层上，并采用红外加热以及50～60℃热风吹送的方式烘干涂层，最后收卷得到图案化胶膜。其中，涂料层厚度为40μm。
对比例2:
本实施例中，光固化涂料的配方如下(质量份数)：
Figure BDA0003234784570000101
上述高附着力的光固化涂料的制备方法，包括以下步骤：
在反应釜中加入低聚物，开启搅拌，然后加入颜填料、树脂与助剂，在30℃下，以3000rpm搅拌1.8～2.5h，使颜填料充分溶解到树脂中，另在单体中加入光引发剂，60℃下搅拌溶解无杂质颗粒，最后将溶解了光引发剂的单体加入反应釜，真空状态下搅拌15～25min，400目滤布出料，避光、冷冻保存。采用丝网印刷、凹版印刷、喷墨打印等方式将相应的涂料或油墨印刷于胶膜上，用UV-led光源辐照固化，辐射能量为3000mj/cm2。
测试评定方法：
1、封装双玻组件外观评估
使用封装材料进行双玻组件封装试验，按玻璃/(POE或EVA，与后层对应)前层封装材料/电池片/本发明的封装材料/玻璃的次序放入真空层压机内，在145℃，先抽真空后加压，共固化18min。观察双玻组件有色封装材料的开裂及褶皱等外观情况。
2、粘结力
按照300mm×150mm的玻璃/胶膜(两层)/柔性背板依次叠好放入真空层压机中，按照145℃、18分钟的层压工艺进行层压，得到层压件。
在宽度方向上每隔5mm将柔性背板/胶膜切割成10mm±0.5mm的试样用于测试胶膜与玻璃之间的粘结力。按照GB/T2790-1995的试验方法，以100mm/min±10mm/min的拉伸速度在拉力试验机上测试胶膜与玻璃之间的剥离力，取三个试验的算术平均值作为胶膜的剥离力，精确到0.1N/cm。样件放入高温高湿老化箱(85℃，85％相对湿度)老化后即可测试老化后的粘结力。
3、黄变指数
封装双玻组件，按GB2409-80进行检测方法，
4、湿热老化测试
按照GB/T2423.3《电工电子产品基本环境试验规程试验Ca：恒定湿热试验方法》试验方法进行湿热老化试验。试验条件1：85℃，相对湿度85％，1000h。试验条件2：85℃，相对湿度85％，2000h。
性能测试结果如下表1所示。
表1
Figure BDA0003234784570000121
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性油墨，其特征在于，按重量份数计，所述水性油墨包括树脂乳液100份、色浆1～120份、交联剂0.5～5份、助交联剂0.5～5份、附着力促进剂0.5～5份及助剂0.5～5份；其中，
所述树脂乳液包括水、乳化剂及以乳胶粒形式分散于其中的基体树脂；所述基体树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、茂金属催化聚乙烯、茂金属催化乙烯-丁烯共聚物、茂金属催化乙烯-辛烯共聚物、茂金属催化乙烯-戊烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-甲基丙烯甲酯共聚物中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的水性油墨，其特征在于，所述色浆包括色粉、分散剂及水；优选所述色浆中色粉的含量为50～70wt％；更优选所述色粉、所述分散剂及水的重量比为(20～70):(1～20):(10～50)。
3.根据权利要求2所述的水性油墨，其特征在于，所述色粉为钛白、硫酸钡、炭黑、石墨烯、铜铬黑或有机颜料中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的水性油墨，其特征在于，所述色浆还包括填料；优选所述填料为碳酸钙、二氧化硅、三氧化二铝、氧化锌、滑石粉、高岭土、水滑石、氢氧化镁、氢氧化钙、硅灰石、高岭土或蒙脱土中的一种或多种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水性油墨，其特征在于，所述助剂为消泡剂、流平剂、增稠剂、抗氧剂、润湿剂、水性快干剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的水性油墨，其特征在于，所述基体树脂的熔融指数为0.5～40g/10min，优选为0.5～35g/10min。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的水性油墨，其特征在于，所述交联剂为自由基热交联剂；优选所述自由基热交联剂为叔丁基过氧化碳酸异丙酯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷、1-双(过氧化叔丁基)-3,3,5-三甲基环己烷、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔戊基过氧)环己烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、过氧化2-乙基己基碳酸叔戊酯、2,5-二甲基2,5-双(苯甲酰过氧)-己烷、过氧化碳酸叔戊酯或过氧化3,3,5-三甲基己酸叔丁酯中的一种或多种；
优选地，所述助交联剂为环己烷二甲醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,12-十二烷基二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙酸酯、9-壬二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、四丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、2-羟基-3-丙烯酰氧基丙基甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚四甲撑二醇二丙烯酸酯、甘油二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸酯、乙氧基化聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、三甲代烯丙基异氰酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化丙三醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化甘油三丙酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇聚丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇聚甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、聚三烯丙基异三聚氰酸酯、二乙烯基苯、二-异丙烯基苯、二烯丙基邻苯二甲酸酯、对醌二肟、p-p’-二苯甲酰醌二肟或苯基马来酰亚胺中的一种或多种；
优选地，所述附着力促进剂为烷氧基硅烷低聚物，所述烷氧基硅烷低聚物包含烷氧基硅烷的均聚物、共聚物或其混合物；优选所述烷氧基硅烷低聚物的数均分子量为300～2000g/mol，更优选为400～1500g/mol。
8.一种胶膜，其特征在于，所述胶膜包括基材层和水性油墨层，所述水性油墨层由权利要求1至7中任一项所述的水性油墨在所述基材层上印刷、固化形成；其中，所述基材层为EVA层或POE层；所述水性油墨层具有图案化结构。
9.根据权利要求8所述的胶膜，其特征在于，所述印刷的方式为丝网印刷、凹版印刷、热转印或喷墨打印。
10.根据权利要求8所述的胶膜，其特征在于，所述水性油墨层厚度为2～80μm。
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