组合物、由其制造的多层片材以及用于制造和使用该多层片材的方法
【专利摘要】在一个实施方式中，光伏模块包括透明覆板；背板；以及覆板和背板之间的光伏电池，其中，背板包括含有由第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯形成的核心组合物的核心层，第一聚碳酸酯包含二甲基双酚环己烷碳酸酯重复单元和双酚A，其中，第一聚碳酸酯具有结构其中基于核心组合物中的总重复单元，二甲基双酚环己烷碳酸酯重复单元以10wt.％至50wt.％的量存在；第二聚碳酸酯选自由以下组成的组：双酚A聚碳酸酯均聚物、聚邻苯二甲酸酯碳酸酯共聚物、包含2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮碳酸酯和双酚A碳酸酯重复单元的聚碳酸酯共聚物、包含双酚A碳酸酯和四溴双酚A碳酸酯重复单元的聚碳酸酯共聚物以及包含前述中的至少一种的组合。
【专利说明】组合物、由其制造的多层片材以及用于制造和使用该多层片材的方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及聚碳酸酯组合物、聚碳酸酯片材以及光伏模块。
【背景技术】
[0002]光伏(PV)模块通常包括由层压至覆板(superstrate)和背板(backsheet)的封装物封装的太阳能电池。用于PV模块的背板通常由三层层压材料结构如聚氟乙烯(PVF，例如，Tedlar*)-聚对苯二甲酸乙二酯(PET)-PVF层压材料(即，TPT层压材料)组成。PVF层提供耐候性(耐风化性，weathering resistance),而PET提供机械强度、介电绝缘以及水蒸气阻度(water vapor resistance), PV模块背板的所有期望的性能。然而，PVF是不仅昂贵而且对环境不友好、并且难以制造的氟聚合物。PET通常可以形成具有良好的机械、电和水蒸气阻挡(water vapor barrier)性能的低成本塑料薄膜,然而，当在长期使用过程中暴露于高湿度和热环境时，PET薄膜容易水解。因此，在PV模块的寿命期间可以劣化整个背板的性能。此外，制造TPT层压材料需要另外的(separate)粘合剂层以将PET和PVF层结合在一起。这种粘接通常不具有用于PV模块应用的足够的强度以维持模块的使用寿命，并且在背板的长期户外暴露过程中，结合强度也可以劣化，其可以导致夹层分层问题。
[0003]除了 TPT型结构之外，背板可以具有包括氟聚合物层(T)、PET层(P)以及聚乙烯层(E)的TPE结构。TPE背板可以用于减少氟聚合物在整个背板结构中的使用。然而，这种背板可以仍然需要制造单个层和另外的使用PET层和氟聚合物层之间以及PET层和聚乙烯层之间的粘合剂层的层对层(layer-to-layer)的层压过程的步骤。因此，总的制造成本可能相对高，并且由于长期户外使用过程中层之间的不充分的粘结，使得产品也可能遭受夹层分层的风险。
[0004]聚碳酸酯类片材能够改善PVF-PET-PVF背板中缺乏的一些性能。例如，与在美国专利号US4，304，899中示出的双酚A(BPA)类聚碳酸酯(PC)聚合物相比，1，1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(二甲基双酚环己烷，DMBPC)类聚碳酸酯共聚物(例如，Lexan*DMX树脂，可商购自SABIC创新塑料(SABIC Innovative Plastics))可以提供可比较的耐湿性和较好的水蒸气阻挡，但是由DMBPC聚碳酸酯共聚物制造的制品通常经受不充足的抗冲击性。美国专利申请号US2009/0176946公开了 DMBPC聚碳酸酯共聚物和BPA聚碳酸酯的共混物以平衡铅笔硬度和抗冲击性。美国专利申请号US2008/0254299公开了包括含有DMBPC聚碳酸酯的顶层和BPA聚碳酸酯类第二层的复合材料，其中，优化其中的配方用于获得包含DMBPC聚碳酸酯的顶层的较好的铅笔硬度。美国专利号US7，521，119公开了当将两者暴露于如在使用PV能源系统的农村地区中将会发现的富氨环境时，与BPA聚碳酸酯相比，表现出较好的耐聚合物降解性的DMBPC类聚碳酸酯共聚物。
[0005]许多PV模块可以经受的通用环境条件是环境热和高湿度的组合，对于这种组合，期望PV包装材料的耐水热性(hydrothermal resistance)。因此,存在对于可以有效地用于PV模块应用中的优化的聚碳酸酯配方的需要。
【发明内容】
[0006]在各种实施方式中，公开了聚碳酸酯组合物和聚碳酸酯片材以及用于制造和使用该聚碳酸酯片材的方法。
[0007]在一个实施方式中，光伏模块包括:透明覆板；背板；以及覆板和背板之间的光伏电池(photovoltaic cell);其中，背板包括含有由第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯形成的核心组合物的核心层，第一聚碳酸酯包含二甲基双酚环己烷碳酸酯重复单元和双酚A重复单
元，其中，第一聚碳酸酯具有结构
[0008]
【权利要求】
1.一种光伏模块，包括: 透明覆板； 背板，其中，所述背板包括含有由第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯形成的核心组合物的核心层，所述第一聚碳酸酯包含二甲基双酚环己烷碳酸酯重复单元和双酚A，其中所述第一聚碳酸酯具有结构
2.根据权利要求1所述的光伏模块，进一步包括设置在所述核心层的表面上的第一盖层，其中，所述第一盖层包含聚碳酸酯和UV光吸收稳定剂。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的光伏模块，其中，所述第一盖层包含间苯二酚聚芳酯碳酸酯共聚物。
4.根据权利要求2-3中任一项所述的光伏模块，进一步包括第二盖层，其中，所述核心层设置在所述第一盖层和所述第二盖层之间，其中，所述第二盖层包括选自由以下组成的组中的成员:聚碳酸酯、具有2wt.%至IOwt.%的醋酸乙烯酯含量的乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、环烯烃共聚物以及包含前述中的至少一种的组合。
5.根据权利要求4所述的光伏模块，其中，所述第二盖层包含环烯烃聚合物，并且其中，在所述第二盖层和所述核心层之间设置粘合剂层。
6.—种多层片材,包括: 核心层，由核心组合物形成,核心组合物包含: 第一聚碳酸酯，包含二甲基双酚环己烷碳酸酯重复单元和双酚A重复单元，其中，所述第一聚碳酸酯具有结构
7.根据权利要求6所述的多层片材，其中，基于所述组合物的100wt.%的总重量，所述第二聚碳酸酯以20wt.%至50wt.%的量存在，并且所述第三聚碳酸酯以IOwt.%至50wt.%的量存在。
8.根据权利要求7所述的多层片材，其中，基于所述组合物的100wt.%的总重量，第二聚碳酸酯以40wt.%至50wt.%的量存在，并且所述第三聚碳酸酯以10wt.%至25wt.%的量存在。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的多层片材，其中，在150°C热处理30分钟之后，沿着机器方向和横向热收缩率小于I%。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的多层片材，其中，以1211:的温度、1.2巴的饱和水蒸汽压力以及100%的相对湿度的高压锅测试72小时之后，所述片材具有大于或等于30%的抗穿刺性保留。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的多层片材，其中，所述第一盖层包括选自由以下组成的组中的成员:聚碳酸酯和UV光吸收稳定剂、间苯二酚聚芳酯碳酸酯共聚物以及包含前述中的至少一种的组合。
12.根据权利要求6-11中任一项所述的多层片材，进一步包括第二盖层，其中，所述核心层设置在所述第一盖层和所述第二盖层之间，其中，所述第二盖层包括选自由以下组成的组中的材料:双酚A聚碳酸酯、聚碳酸酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯以及包含前述中的至少一种的组合。
13.根据权利要求6-12中任一项所述的多层片材，其中，所述第一盖层包含选自由以下组成的组中的氟聚合物:聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、四氟乙烯六氟丙烯偏氟乙烯以及包含前述中的至少一种的组合。
14.一种组合物，包含: 第一聚碳酸酯，包含二甲基双酚环己烷碳酸酯重复单元和双酚A重复单元，其中，所述第一聚碳酸酯具有结构
15.根据权利要求14所述的组合物，其中，基于IOOwt.%的所述组合物的总重量，所述第二聚碳酸酯以20wt.%至50wt.%的量存在，并且所述第三聚碳酸酯以Owt.%至40wt.%的量存在。
16.根据权利要求15所述的组合物，其中，基于IOOwt.%的所述组合物的总重量，所述第二聚碳酸酯以40wt.%至500wt.%的量存在，并且所述第三聚碳酸酯以IOwt.%至25wt.%的量存在。
17.—种制造多层片材的方法，包括: 共挤出核心层和第一盖层，其中，所述核心层包含核心组合物，所述核心组合物包含:第一聚碳酸酯，包含二甲基双酚环己烷碳酸酯重复单元和双酚A重复单元，其中，所述第一聚碳酸酯具有结构
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括共挤出包含聚碳酸酯的第二盖层，其中，所述核心层设置在所述第一盖层和所述第二盖层之间。
19.根据权利要求17-18中任一项所述的方法，进一步包括将包含聚烯烃的第二盖层层压至所述核心层，其中，在所述核心层和所述第二盖层之间设置粘合剂层，并且其中，所述核心层设置在所述第一盖层和所述粘合剂层之间。
20.一种由根据权利要求1-16中任一项所述的组合物制备的制品，其中，所述制品选自由以下组成的组:监视器用外壳、手机用外壳、绝缘膜、电连接件、灯具部件、饰品、家用电器、屋顶、温室、日光室以及游泳池罩。
【文档编号】B32B27/08GK103931001SQ201280054991
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年10月26日 优先权日:2011年11月11日
【发明者】周俭, 安德里斯·雅格布斯·彼得鲁斯·范茨尔, 万迪塔·派帕朗亚佩, 格伦·罗伯特·特赖森, 马修·弗兰克·尼梅依尔 申请人:沙特基础创新塑料Ip私人有限责任公司