CN208085183U - 一种层压膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种层压膜，包括依次设置的上表层、中间层和下表层，上表层与下表层的厚度均为2~50μm，中间层厚度为10~200μm，上表层和下表层具有热封性，中间层的熔点和抗穿刺强度均高于上表层和下表层的熔点和抗穿刺强度。本实用新型的层压膜具有优异的抗穿刺强度，保证膜层不被刺穿的前提下，可显著减薄层压膜的厚度，降低材料成本和减薄组件厚度，同时也降低了电池芯片失效的风险，并且还采用高挺度、高强度、热稳定性优异的中间层，使得在组件层压的过程中不容易产生弯曲、变形和气泡，大大提高了光伏组件层压的成品率。

Description

一种层压膜

技术领域

本实用新型涉及软性膜层连接结构，尤其涉及一种层压膜及其制备方法。

背景技术

随着互联网+时代的来临，各种移动电子设备的使用越来越多，越来越频繁，电力短缺成为了各种电子设备体验的一大痛点。方便易携的柔性太阳能电池成为了一种理想的能源选择。

在现有的柔性太阳能发电装置的封装过程中，通常将柔软的热熔胶层放置于各个功能薄层之间，然后通过热压的方式将各层黏合在一起，热压的过程中需要抽真空，将层间的气体抽出。由于柔软的热熔胶很薄，其强度和挺度都很差，在压合和抽真空的过程热熔胶层很容易产生褶皱而造成产品缺陷。同时，太阳能电池芯片和有些功能层会存在一些尖角，很容易将热熔胶层刺穿，使得电池失效。为解决上述两个问题，通常要加厚热熔胶层的厚度，通常厚度300~500μm，增加了材料成本。为解决上述的几个问题，本实用新型提供一种透光性良好、耐候性优良、高强度、高挺度、抗穿刺的太阳能电池层压膜，能够有效的提高柔性太阳能电池封装的成品率，降低了柔性太阳能电池的生产成本。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种层压膜，包括依次设置的上表层、中间层和下表层，所述上表层与下表层的厚度均为2~50μm，所述中间层厚度为10~200μm，所述上表层和下表层具有热封性，所述中间层的熔点或软化点高于上表层和下表层的熔点或软化点，所述中间层的抗穿刺强度高于上表层和下表层的抗穿刺强度。

进一步的，所述中间层的挺度和强度均高于上表层和下表层的挺度和强度。

进一步的，所述层压膜为柔性太阳能电池层压膜。

进一步的，所述中间层厚度为20~80μm，所述上表层以及下表层的厚度为5~25μm。

进一步的，所述中间层的抗穿刺强度≥2N。

进一步的，所述中间层在层压温度下热收缩率≤5%。

进一步的，所述上表层和下表层的熔点或软化点为80~150℃，所述中间层软化点≥50℃。中间层为骨架层，提供较好的强度和挺度，优选软化点50℃以上的材料。

进一步的，所述上表层和下表层的熔点或软化点为90~140℃，所述中间层软化点≥50℃。中间层为骨架层，提供较好的强度和挺度，优选软化点50℃以上的材料。

进一步的，所述上表层和下表层包括树脂，所述上表层和下表层的树脂包括聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物、聚酰胺及其共聚物、聚酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物、丙烯酸酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物的盐、甲基丙烯酸及其共聚物、甲基丙烯酸酯及其共聚物、甲基丙烯酸及其共聚物的盐、聚氨酯及其共聚物、聚醚及其共聚物、聚苯硫醚及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚物、聚偏氯乙烯及其共聚物、含氟塑料、聚苯乙烯及其共聚物、聚丙烯酰胺及其共聚物、聚丙烯腈及其共聚物、聚丁烯及其共聚物、聚4-甲基异戊烯及其共聚物、再生纤维素、环氧树脂、有机硅中的一种或多种，所述中间层包括聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物、聚酰胺及其共聚物、聚酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物、丙烯酸酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物的盐、甲基丙烯酸及其共聚物、甲基丙烯酸酯及其共聚物、甲基丙烯酸及其共聚物的盐、聚氨酯及其共聚物、聚醚及其共聚物、聚苯硫醚及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚物、聚偏氯乙烯及其共聚物、含氟塑料、聚苯乙烯及其共聚物、聚丙烯酰胺及其共聚物、聚丙烯腈及其共聚物、再生纤维素、环氧树脂、有机硅中的一种或多种。

进一步的，所述层压膜还包括其他层，所述其他层为上表层与中间层以及下表层与中间层之间的过渡层和/或加厚层；所述其他层包括聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物、聚酰胺及其共聚物、聚酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物、丙烯酸酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物的盐、甲基丙烯酸及其共聚物、甲基丙烯酸酯及其共聚物、甲基丙烯酸及其共聚物的盐、聚氨酯及其共聚物、聚醚及其共聚物、聚苯硫醚及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚物、聚偏氯乙烯及其共聚物、含氟塑料、聚苯乙烯及其共聚物、聚丙烯酰胺及其共聚物、聚丙烯腈及其共聚物、再生纤维素、环氧树脂、有机硅中的一种或多种，还包括聚丁烯及其共聚物。

进一步的，所述上表层和下表层的表面为亚光面。上下表层表面为亚光面，手感稍粗，目的是防止薄膜粘连。

进一步的，各层之间的连接方式为干复、无溶剂复合、湿复、压敏胶或冷封胶黏合、挤出复合、热贴合中的一种或多种。

进一步的，所述各层之间的剥离强度≥0.5N/15mm。

进一步的，所述上表层、中间层和下表层中包括质量比为0~10%的抗老化剂。

本实用新型的层压膜具有优异的抗穿刺强度，保证膜层不被刺穿的前提下，可显著减薄层压膜的厚度，降低材料成本和减薄组件厚度，同时也降低了电池芯片失效的风险，并且还采用高挺度、高强度、热稳定性优异的中间层，使得在组件层压的过程中不容易产生弯曲、变形和气泡，大大提高了光伏组件层压的成品率。

附图说明

图1为本实用新型层压膜一实施例的结构示意图；

其中，上表层为1，中间层为2，下表层为3。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚的界定。

实施例1：

本实施例中的层压膜如图1所示。包括依次设置的上表层、中间层和下表层，所述上表层与下表层的厚度均为2~50μm，所述中间层厚度为10~200μm，所述上表层和下表层具有热封性，所述中间层的熔点或软化点高于上表层和下表层的熔点或软化点（结晶聚合物为熔点，非晶聚合物为软化点，上表层、中间层和下表层可都为结晶聚合物或非晶聚合物，也可以结晶聚合物和非晶聚合物并存），所述中间层的抗穿刺强度高于上表层和下表层的抗穿刺强度。

本实施例的层压膜具有优异的抗穿刺强度，保证膜层不被刺穿的前提下，可显著减薄层压膜的厚度，降低材料成本和减薄组件厚度，同时也降低了电池芯片失效的风险。

实施例2：

基于实施例1，在本实施例中，中间层的抗穿刺强度≥2N，软化点≥50℃，且在层压温度下热收缩率≤5%；在上表层与中间层以及下表层与中间层之间设有其他层作为过渡层和/或加厚层；中间层可选用高挺度、高强度、热稳定性优异的膜材，来实现层压膜的高挺度、高强度，使得在组件层压的过程中不容易产生弯曲、变形和气泡，大大提高了光伏组件层压的成品率。

上表层和下表层的树脂包括聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物、聚酰胺及其共聚物、聚酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物、丙烯酸酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物的盐、甲基丙烯酸及其共聚物、甲基丙烯酸酯及其共聚物、甲基丙烯酸及其共聚物的盐、聚氨酯及其共聚物、聚醚及其共聚物、聚苯硫醚及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚物、聚偏氯乙烯及其共聚物、含氟塑料、聚苯乙烯及其共聚物、聚丙烯酰胺及其共聚物、聚丙烯腈及其共聚物、聚丁烯及其共聚物、聚4-甲基异戊烯及其共聚物、再生纤维素、环氧树脂、有机硅中的一种或多种；

中间层包括聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物、聚酰胺及其共聚物、聚酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物、丙烯酸酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物的盐、甲基丙烯酸及其共聚物、甲基丙烯酸酯及其共聚物、甲基丙烯酸及其共聚物的盐、聚氨酯及其共聚物、聚醚及其共聚物、聚苯硫醚及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚物、聚偏氯乙烯及其共聚物、含氟塑料、聚苯乙烯及其共聚物、聚丙烯酰胺及其共聚物、聚丙烯腈及其共聚物、再生纤维素、环氧树脂、有机硅中的一种或多种；

其他层包括聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物、聚酰胺及其共聚物、聚酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物、丙烯酸酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物的盐、甲基丙烯酸及其共聚物、甲基丙烯酸酯及其共聚物、甲基丙烯酸及其共聚物的盐、聚氨酯及其共聚物、聚醚及其共聚物、聚苯硫醚及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚物、聚偏氯乙烯及其共聚物、含氟塑料、聚苯乙烯及其共聚物、聚丙烯酰胺及其共聚物、聚丙烯腈及其共聚物、再生纤维素、环氧树脂、有机硅中的一种或多种和聚丁烯及其共聚物。

上表层和下表层的熔点或软化点为80~150℃，考虑减少材料浪费以及层压膜的层压效果，中间层厚度应为20~80μm，上表层以及下表层的厚度应为5~25μm，上表层和下表层的熔点或软化点为90~140℃较佳。各层间的黏合方式可以采用干复、无溶剂复合、湿复、压敏胶或冷封胶黏合、挤出复合、热贴合中至少一种，优选环保的无溶剂复合、挤出复合和热贴合的方式。层间剥离强度≥0.5N/15mm。层压的过程中，各粘合层不离层，不起泡或鼓包。层压膜在使用的过程中，随着时间的推移，不离层、不起泡。

实施例3：

基于上述实施例1，在本实施例中，层压膜为柔性太阳能电池层压膜，其层压膜层压后透光率为80%以上，层压膜可与电池组件的其他膜层粘合，具有可靠的粘合强度。由于柔性太阳能电池在户外使用，要求组件整体（包括层压膜）具有优异的耐候性。使用期限较长或抗老化要求较高的使用场合，上下表层的材料中必须混合0~10%抗老化剂，使层压膜具有优异的紫外阻隔性，300~400nm波段紫外透过率≤10%。使用期限较短或使用场合对抗老化要求不高的，可以不添加抗老化剂；使用期限较长或对耐老化要求较高的场合，中间层需要加入一定量的抗老化剂，薄膜紫外老化1000h后不粉化或龟裂；使用时间较短的或对抗老化要求不高的场合，可以使用不含抗老剂的薄膜材料。

实施例4：

采用挤出复合方式制备三层结构的层压膜，整膜厚度100μm。

上表层和下表层为混有抗紫外防老剂的聚乙烯基的离聚体（熔点120℃），厚度均为25μm；中间层为透明耐老化的PEN薄膜，厚度为50μm。抗紫外的防老剂为TINUVIN234，以母料的形式加入，母料中的有效含量为10%，挤复胶层中有效含量为2.0wt%。PEN膜需在线电晕处理，双面挤复。挤复压辊采用雾面辊。

整膜在紫外波段300~360nm的平均透过率≤10%，在可见光和近红外波段400~1100nm的平均透过率≥85%。紫外老化3000小时后整膜完好，未发生龟裂和粉化现象，被辐照面的黄变指数0.5，无明显的颜色变化。150℃（层压温度）下30min，纵/横向热收缩率分别为0.3%和0.5%。

该层压膜可应用于太阳能汽车组件中前档-芯片之间的膜层层合。

实施例5：

采用挤出复合方式制备五层结构的层压膜，整膜厚度83μm。

上下表层为混有抗老剂的改性的聚乙烯材料（熔点117℃），厚度均为15μm；上下次表层为聚乙烯（熔点120℃），厚度均为15μm；中间层为耐老化的透明PET薄膜，厚度为23μm。

抗紫外的防老剂为TINUVIN234，以母料的形式加入，母料中的有效含量为10%，挤复胶层中有效含量为3.0wt%。PET膜需在线电晕处理，双面挤复。挤复压辊采用雾面辊。

整膜在紫外波段300~360nm的平均透过率≤10%，在可见光和近红外波段400~1100nm的平均透过率≥85%。紫外老化1000小时后整膜完好，未发生龟裂和粉化现象，被辐照面的黄变指数0.3，无明显的颜色变化。150℃（层压温度）30min纵/横向热收缩率分别为0.5%和0.6%。

该层压膜可应用于共享自行车的光伏组件中前档-芯片之间膜层的层合。

实施例6：

采用挤出复合方式制备三层结构的层压膜，整膜厚度100μm。

上下表层为聚乙烯基的离聚体（熔点137℃），厚度均为25μm；中间层为透明PET薄膜，厚度为50μm。

不添加抗紫外的防老剂，PET膜需在线电晕处理，双面挤复。挤复压辊采用雾面辊；150℃（层压温度）30min纵/横向热收缩率分别为0.3%和0.5%。

该层压膜可应用于共享自行车的光伏组件中芯片-背板之间膜层的层合。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (14)

1.一种层压膜，其特征在于，包括依次设置的上表层、中间层和下表层，所述上表层与下表层的厚度均为2~50μm，所述中间层厚度为10~200μm，所述上表层和下表层具有热封性，所述中间层的熔点或软化点高于上表层和下表层的熔点或软化点，所述中间层的抗穿刺强度高于上表层和下表层的抗穿刺强度。

2.根据权利要求1所述的层压膜，其特征在于，所述中间层的挺度和强度均高于上表层和下表层的挺度和强度。

3.根据权利要求1所述的层压膜，其特征在于，所述层压膜为柔性太阳能电池层压膜。

4.根据权利要求1所述的层压膜，其特征在于，所述中间层厚度为20~80μm，所述上表层以及下表层的厚度为5~25μm。

5.根据权利要求1所述的层压膜，其特征在于，所述中间层的抗穿刺强度≥2N。

6.根据权利要求1所述的层压膜，其特征在于，所述中间层在层压温度下热收缩率≤5%。

7.根据权利要求1所述的层压膜，其特征在于，所述上表层和下表层的熔点或软化点为80~150℃，所述中间层软化点≥50℃。

8.根据权利要求1所述的层压膜，其特征在于，所述上表层和下表层的熔点或软化点为90~140℃，所述中间层软化点≥50℃。

9.根据权利要求1所述的层压膜，其特征在于，所述上表层和下表层包括树脂，所述上表层和下表层的树脂包括聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物、聚酰胺及其共聚物、聚酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物、丙烯酸酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物的盐、甲基丙烯酸及其共聚物、甲基丙烯酸酯及其共聚物、甲基丙烯酸及其共聚物的盐、聚氨酯及其共聚物、聚醚及其共聚物、聚苯硫醚及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚物、聚偏氯乙烯及其共聚物、含氟塑料、聚苯乙烯及其共聚物、聚丙烯酰胺及其共聚物、聚丙烯腈及其共聚物、聚丁烯及其共聚物、聚4-甲基异戊烯及其共聚物、再生纤维素、环氧树脂、有机硅中的一种或多种，所述中间层包括聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物、聚酰胺及其共聚物、聚酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物、丙烯酸酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物的盐、甲基丙烯酸及其共聚物、甲基丙烯酸酯及其共聚物、甲基丙烯酸及其共聚物的盐、聚氨酯及其共聚物、聚醚及其共聚物、聚苯硫醚及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚物、聚偏氯乙烯及其共聚物、含氟塑料、聚苯乙烯及其共聚物、聚丙烯酰胺及其共聚物、聚丙烯腈及其共聚物、再生纤维素、环氧树脂、有机硅中的一种。

10.根据权利要求1所述的层压膜，其特征在于，所述层压膜还包括其他层，所述其他层为上表层与中间层以及下表层与中间层之间的过渡层和/或加厚层；所述其他层包括聚乙烯及其共聚物、聚丙烯及其共聚物、聚酰胺及其共聚物、聚酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物、丙烯酸酯及其共聚物、丙烯酸及其共聚物的盐、甲基丙烯酸及其共聚物、甲基丙烯酸酯及其共聚物、甲基丙烯酸及其共聚物的盐、聚氨酯及其共聚物、聚醚及其共聚物、聚苯硫醚及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚物、聚偏氯乙烯及其共聚物、含氟塑料、聚苯乙烯及其共聚物、聚丙烯酰胺及其共聚物、聚丙烯腈及其共聚物、再生纤维素、环氧树脂、有机硅中的一种，还包括聚丁烯及其共聚物。

11.根据权利要求1所述的层压膜，其特征在于，所述上表层和下表层的表面为亚光面。

12.根据权利要求1-11任一项所述的层压膜，其特征在于，各层之间的连接方式为干复、无溶剂复合、湿复、压敏胶或冷封胶黏合、挤出复合、热贴合中的一种或多种。

13.根据权利要求12所述的层压膜，其特征在于，所述各层之间的剥离强度≥0.5N/15mm。

14.根据权利要求1-11任一项所述的层压膜，其特征在于，所述上表层、中间层和下表层中包括质量比为0~10%的抗老化剂。