CN113717559A - 水性涂料、胶膜及其在电池组件中的应用 - Google Patents

水性涂料、胶膜及其在电池组件中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种水性涂料、胶膜及其在电池组件中的应用。按重量份数计，该水性涂料包括树脂乳液100份及增粘乳液5～50份。在实际应用过程中，可将该水性涂料涂布于现有的电池片封装胶膜上，能够有效改善胶膜的整体柔韧性。与此同时，上述水性涂料具有与现有电池封装胶膜相适应的极性，能够与其形成良好的结合，可在其上充分铺展。在后续将其涂布于现有EVA/POE基材上作为电池组件封装胶膜使用时，其优异的柔韧性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，有效地避免电池隐裂或裂片问题。

Description

水性涂料、胶膜及其在电池组件中的应用
技术领域
本发明涉及光伏领域，具体而言，涉及一种水性涂料、胶膜及其在电池组件中的应用。
背景技术
在光伏领域，随着电池片自身的减薄、多主栅等新技术的应用、以及焊带的增厚或采用圆形焊的工艺发展，在制作电池组件时，对胶膜封装材料的柔韧性的要求也日益提高。现有技术中的白色EVA/POE胶膜通常采用低融指或预交联的技术来解决溢白等层压外观不良的问题，然而，这样会导致白色EVA/POE胶膜的柔韧性不足，继而在搭配新型电池或新型焊带时，易出现电池隐裂或裂片现象。因此，有必要提供一种封装材料，在满足外观要求的前提下，可以有效防止电池隐裂或裂片。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种水性涂料、胶膜及其在电池组件中的应用，以解决现有技术中的胶膜封装材料在满足电池组件外观性能的情况下，易出现的电池隐裂或裂片现象的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种水性涂料。按重量份数计，水性涂料包括树脂乳液100份及增粘乳液5～50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；增粘乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、聚氨酯乳液、丙烯酸酯乳液或环氧乳液中的一种或多种。
进一步地，树脂乳液的固含量为40～60wt％；增粘乳液的固含量为40～50wt％。
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，基体树脂的熔点为55～80℃。
进一步地，按重量份数计，水性涂料还包括0.1～5份助剂；优选助剂选自消泡剂、流平剂、增稠剂、抗氧剂、润湿剂或水性快干剂中的一种或多种。
进一步地，按重量份数计，水性涂料还包括0.1～3份交联剂及0.1～3份助交联剂。
优选地，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’-二苯甲酰醌二肟和苯基马来酰亚胺。
进一步地，按重量份数计，水性涂料还包括0.05～3份的附着力促进剂；优选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；更优选地，烷氧基硅烷低聚物的数均分子量为300～2000g/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，该胶膜包括基材层和水性涂料层，水性涂料层由上述的水性涂料在基材层上涂布、固化形成；其中，基材层为透明EVA层、透明POE层、白色EVA层或白色POE层，且基材层具有整层结构或图案化结构。
进一步地，当基材层具有图案化结构时，涂布的方式为丝网印刷、凹版印刷、喷墨打印或热转印；优选地，水性涂料层的厚度为5～80μm。
根据本发明的另一方面，提供了一种上述的胶膜在电池组件中防隐裂的应用，在电池组件的电池片上依次设置胶膜及焊带。
本发明提供了一种水性涂料，其包括树脂乳液及增粘乳液，且各组分之间具有特定的重量关系。在实际应用过程中，可将该水性涂料涂布于现有的电池片封装胶膜上，能够有效改善胶膜的整体柔韧性。与此同时，上述水性涂料具有与现有电池封装胶膜相适应的极性，能够与其形成良好的结合，并在其上充分铺展。在后续将其涂布于现有EVA/POE基材上作为电池组件封装胶膜使用时，其优异的柔韧性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，有效地避免电池隐裂或裂片问题。
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的胶膜结构示意图；
图2示出了本发明另一种实施方式的胶膜结构示意图；
图3示出了本发明另一种实施方式的胶膜结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、基材层；20、水性涂料层；11、图案层。
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，现有技术中的胶膜封装材料在满足电池组件外观性能的情况下，易出现电池隐裂或裂片现象。为了解决上述问题，本发明提供了一种水性涂料。按重量份数计，水性涂料包括树脂乳液100份及增粘乳液5～50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；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。
本发明提供了一种水性涂料，其包括树脂乳液及增粘乳液，且各组分之间具有特定的重量关系。在实际应用过程中，可将该水性涂料涂布于现有的电池片封装胶膜上，能够有效改善胶膜的整体柔韧性。与此同时，上述水性涂料具有与现有电池封装胶膜相适应的极性，能够与其形成良好的结合，可在其上充分铺展。
尤其是，该水性涂料在涂布后，树脂乳液成分中的基体树脂还能够与现有封装胶膜中的成分发生至少部分交联，且可根据涂料涂布量、乳液固含量等实现交联度可控，一方面使得两层整体性更好，胶膜材料性能更均一稳定，另一方面对胶膜的整体柔韧性有更好地促进作用。在后续涂布于现有EVA/POE透明基材上作为电池组件封装胶膜使用时，优异的柔韧性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，有效地避免电池隐裂或裂片问题。同时，树脂乳液在后续的涂布过程中并没有熔融成膜，乳胶粒子只是简单堆积在一起。而树脂乳液成分中的增粘乳液可以更有效地改善涂层后续烘干后的性能以及后续层压后的粘结性能，以进一步降低材料隐裂概率，避免材料出现隐裂现象。
除此之外，本发明水性涂料可以在基材层上任意地方实现涂布，可整体涂布，也可局部涂布，对于局部针对性加强材料防隐裂性能也具有很强的可操作性，且成本较低。同时，采用本发明的水性涂料也可以满足电池组件外观性能，即不存在溢白等层压外观不良的问题。
需说明的是，将本发明的水性涂料涂布于其相对应的基材层上得到胶膜，水性涂料中主要成分树脂和基材层中材料极性相同或很相近，在烘干处理过程中，烘干温度采用较低温度即可，比如50～60℃，从而还能够有效避免胶膜中成分(比如后文提到的热引发剂)受热分解，从而避免胶膜在固化工序之前产生自由基。同时，在后续组件层压时，即电池片、焊带和本发明胶膜进行层压处理时，温度可达到120～140℃，进而可通过热交联剂引发上下两层中聚合物成分的固化交联，以进一步降低材料隐裂概率，避免材料出现隐裂现象。
优选地，增粘乳液的固体含量为40～50wt％。在此范围内，可以更有效地改善涂层后续烘干后的性能以及后续层压后的粘结性能。
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，将基体树脂的熔融指数控制在上述范围内，一方面树脂乳液更为稳定，且能够与水性涂料中的其他成分形成良好的分散，涂料整体稳定性更佳；另一方面也有利于涂布后在胶膜基体层上的铺展、交联，且固化形成的胶膜具有更好的柔韧性。基体树脂的熔融指数更优选为0.5～35g/10min。上述熔融指数根据GB-T3682-2000测定。为进一步提高树脂乳液和其他试剂的协同增效作用，优选基体树脂的熔点为55～80℃。
优选地，树脂乳液的固含量为40～60wt％。在此范围内，可以更好地平衡涂料的高柔韧性及高附着力。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，形成固含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。
优选地，按重量份数计，水性涂料还包括0.1～5份助剂；更优选助剂为消泡剂、流平剂、增稠剂、抗氧剂、水性快干剂中的一种或多种。在后续涂布、烘干处理过程中，上述助剂可以促使水性涂料和基材层的结合力更强，涂布过程耗时更短，加工过程更稳定，得到的胶膜材料性能均一性更佳。消泡剂可选择在后续涂布、烘干处理过程中，可以促使水性涂层和基材层的结合力更强，涂布过程耗时更短，加工过程更稳定，得到的胶膜材料性能均一性更佳。
基于促使交联效果更佳的目的，按重量份数计，优选水性涂料还包括0.1～3份交联剂及0.1～3份助交联剂。优选交联剂为自由基热交联剂；更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，按重量份数计，水性涂料还包括0.05～3份的附着力促进剂；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包含烷氧基硅烷的均聚物、共聚物或其混合物；更优选地，烷氧基硅烷低聚物的数均分子量为300～2000g/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。
本发明还提供了一种胶膜，该胶膜包括基材层和水性涂料层，水性涂料层由前述的水性涂料在基材层上涂布、固化形成；其中，基材层为透明EVA层、透明POE层、白色EVA层或白色POE层，且基材层具有整层结构或图案化结构。
需说明的是，基材层具有整层结构，是指基材层为具有整层结构的透明EVA层、透明POE层、白色EVA层或白色POE层。基材层具有图案化结构，是指在具有整层结构的透明EVA层、透明POE层、白色EVA层或白色POE层上通过有色油墨或有色涂料涂布出图案层，图案化结构可以为网状或条状等等形状，本领域技术人员可根据自身使用需求进行设置，在此不多赘述。该图案层可涂布在对应于电池片所在的位置，也可涂布在对应于电池片间隙所在的位置。具体地，当图案层为白色时，用于反射可见光，其位于电池片所对应的位置。当图案层为黑色时，用于反射红外光或外观问题，其位于电池片间隙所对应的位置。该具有图案化结构的基材层，图案层与电池片之间粘结力更小，且相对应力更大，具有更高的粘结不良以及隐裂的风险。
在本发明的一种实施方式中，基材层具有整层结构时，胶膜结构示意图如图1所示，胶膜包括基材层10和水性涂料层20，将水性涂料在基材层10上涂布、固化形成水性涂料层20，以起到防止隐裂的作用。
在本发明的另一种实施方式中，基材层具有图案化结构时，胶膜结构示意图如图2或图3所示，胶膜包括基材层10和水性涂料层20，其中基材层10具有图案层11。如图2所示，水性涂料可完全涂布基材层10上，以形成水性涂料层20。或者，如图3所示，水性涂料也可部分涂布在基材层10上对应于图案层11所在位置，以形成水性涂料层20，起到防止隐裂的作用。
在一种优选的实施方案中，当基材层具有图案化结构时，优选涂布的方式为丝网印刷、凹版印刷、喷墨打印或热转印。
基于前文的各项原因，本发明的胶膜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，进而有效地避免了电池隐裂或裂片现象。
具体地，涂布处理后采用红外加热以及50～60℃热风吹送的方式烘干涂层，最后收卷得到胶膜。
优选地，将水性涂料涂布于基材层上得到胶膜，水性涂料中主要成分树脂和基材层中材料极性相同，在烘干处理过程中，烘干温度仅为50～60℃，涂层和基材层里的热交联剂都是不会分解产生自由基的，但是在后续组件层压时，即电池片、焊带和本发明胶膜进行层压处理时，温度可达到120～140℃，进而可同步固化交联，进一步降低材料隐裂概率，避免材料出现隐裂现象。
优选地，水性涂料层为厚度5～80μm的涂层。此范围内，可以更好地平衡胶膜材料的外观指标和防隐裂要求。
本发明还提供了一种上述胶膜作为防隐裂胶膜的应用，在电池片上依次设置胶膜及焊带。
基于前文的各项原因，基于本发明的胶膜，将其设置在电池片上搭配电池片和焊带作为电池组件可以有效避免电池隐裂或裂片现象。其中，电池片的型号及焊带的型号本领域技术人员可根据自身产品需求进行选择，在此不多赘述。
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，水性涂层配方：
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) 3
助交联剂 叔丁基过氧化碳酸异丙酯 3
附着力促进剂 6654(广州斯洛柯) 3
消泡剂/增稠剂/抗氧剂 Byk023/BYK410/1076 1/1/3
其中，树脂乳液为在100重量份乙烯-辛烯共聚物(MFR：5g/10min；辛烯的质量分数为38％)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：常规图案化结构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涂层印刷于基材层上，并采用红外加热以及50～60℃热风吹送的方式烘干涂层，最后收卷得到网状胶膜。其中，涂料层厚度为50μm。
实施例2
涂料层：按重量份数计，水性涂层配方：
试剂 份数
树脂乳液 EVA乳液(陶氏化学) 100
增黏乳液 VAE 143(塞拉尼斯) 20
交联剂 PETA(沙多玛) 1
助交联剂 叔丁基过氧化碳酸异丙酯 1
消泡剂/增稠剂/抗氧剂 Byk023/BYK410/1076 1/1/3
其中，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重量份的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：常规图案化结构白色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涂层印刷于基材层上，并采用红外加热以及50～60℃热风吹送的方式烘干涂层，最后收卷得到网状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，水性涂层配方：
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
附着力促进剂 6207(广州斯洛柯) 2
其中，树脂乳液为在100重量份乙烯-辛烯共聚物(MFR：5g/10min；辛烯的质量分数为38％)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重量份的水，0.5重量份的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：常规图案化结构白色POE胶膜经过辐照交联，测试预交联程度为30％，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涂层印刷于基材层上，并采用红外加热以及50～60℃热风吹送的方式烘干涂层，最后收卷得到网状胶膜。其中，涂料层厚度为80μm。
实施例4
涂料层：按重量份数计，水性涂层配方：
Figure BDA0003234784370000081
Figure BDA0003234784370000091
其中，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重量份的水，0.5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50wt％的EVA树脂乳液。
基材层：常规图案化结构白色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涂层印刷于基材层上，并采用红外加热以及50～60℃热风吹送的方式烘干涂层，最后收卷得到网状胶膜。其中，涂料层厚度为40μm。
对比例1：
涂料层：按重量份数计，水性涂层配方：
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
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涂层印刷于基材层上，并采用红外加热以及50～60℃热风吹送的方式烘干涂层，最后收卷得到网状胶膜。其中，涂料层厚度为40μm。
对比例2：
无涂层
基材层：白色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。
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。观察观察双玻组件电池片有无隐裂、脱胶、气泡。
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/T 2790-1995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、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。
测试结果见下表1所示。
表1
Figure BDA0003234784370000101
Figure BDA0003234784370000111
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)

1.一种水性涂料，其特征在于，按重量份数计，所述水性涂料包括树脂乳液100份及增粘乳液5～50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；
所述增粘乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、聚氨酯乳液、丙烯酸酯乳液或环氧乳液中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的水性涂料，其特征在于，所述树脂乳液的固含量为40～60wt％；所述增粘乳液的固含量为40～50wt％。
3.根据权利要求1或2所述的水性涂料，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。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水性涂料，其特征在于，所述基体树脂的熔点为55～80℃。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水性涂料，其特征在于，按重量份数计，所述水性涂料还包括0.1～5份助剂；优选所述助剂选自消泡剂、流平剂、增稠剂、抗氧剂、润湿剂或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涂料，其特征在于，按重量份数计，所述水性涂料还包括0.1～3份交联剂及0.1～3份助交联剂；
优选地，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’-二苯甲酰醌二肟和苯基马来酰亚胺。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的水性涂料，其特征在于，按重量份数计，所述水性涂料还包括0.05～3份的附着力促进剂；优选所述附着力促进剂为烷氧基硅烷低聚物；优选所述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；更优选地，所述烷氧基硅烷低聚物的数均分子量为300～2000g/mol。
8.一种胶膜，其特征在于，所述胶膜包括基材层和水性涂料层，所述水性涂料层由权利要求1至7中任一项所述的水性涂料在所述基材层上涂布、固化形成；其中，所述基材层为透明EVA层、透明POE层、白色EVA层或白色POE层，且所述基材层具有整层结构或图案化结构。
9.根据权利要求8所述的胶膜，其特征在于，当所述基材层具有所述图案化结构时，所述涂布的方式为丝网印刷、凹版印刷、喷墨打印或热转印；优选地，所述水性涂料层的厚度为5～80μm。
10.一种权利要求8或9所述的胶膜在电池组件中防隐裂的应用，其特征在于，在所述电池组件的电池片上依次设置所述胶膜及焊带。
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