CN114316814B - 一种具有颜色渐变效果的封装胶膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有颜色渐变效果的封装胶膜及其制备方法。本发明的具有颜色渐变效果的封装胶膜，所述封装胶膜包含至少两种母粒或色粉，所述两种母粒包含不同熔点和熔融指数的树脂和不同浓度的色粉。本发明制得的封装胶膜具有颜色渐变效果，可满足不同颜色需求，在满足基本遮蔽电池片的情况下，保证70％以上的透过率，由于上层有玻璃阻隔，避免了阳光的直射和水汽侵蚀，耐候性强，可保持长久不褪色，同时具有良好的粘结性能和高透光率。

Description

一种具有颜色渐变效果的封装胶膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及封装胶膜技术领域，涉及一种封装胶膜及其制备方法，尤其涉及一种具有颜色渐变效果的封装胶膜及其制备方法。

背景技术

有些应用在建筑上的光伏组件，为了保证建筑的整体色彩统一、美观，需要光伏组件带各种各样的颜色，有些地方还需要颜色的多变，如橙色从深色变为浅色，或者类似桌椅的木纹色，需要条理上有颜色的变化。

但是，现在市面上的彩色胶膜颜色比较单一，只能是一种纯色调的。为了达到颜色渐变的效果，可以将渐变的颜色印刷在玻璃上，但是成本非常高，且颜色上也不能进行多变，经过太阳光长时间例如3-5年的照射时，就会褪色，影响到组件的外观。

CN111944451A公开了一种彩色胶膜的制备方法及彩色瓦，包括将无机颜料与二氧化钛进行预混合及改性，得到改性后的混合填料；将所述改性后的混合填料加入胶膜材料中，混合搅拌，并挤出成型，得到彩色胶膜。采用该种方法得到的彩色胶膜能屏蔽长波紫外(320-400nm)和中波紫外(280-320nm)，紫外光透过率小于5％。在太阳常数1535w/m²，照射100-1000h，胶膜不发生降解，黄变等现象。但是，该发明的彩色胶膜颜色单一，不能满足颜色多变的效果，且颜色保持效果有待进一步提高。

CN103497479B公开了一种仿木纹色母粒，按重量百分比计，包括：60-95％载体树脂；1-20％颜料；1-15％分散剂；0-5％其它助剂；所述载体树脂为PC、ABS共混物，其中PC所占载体树脂总量的重量百分比为0-80％，ABS所占载体树脂总量的重量百分比为20-100％。其制备方法为：a)将各组分按配比加入到高速混合机中，在常温常压条件下混合均匀；b)将上述混合物料用双螺杆挤出机熔融共混挤出，同时用水冷却、切粒、风干，即得到仿木纹色母粒。该发明的仿木纹色母粒的色粉用量少，耐温性好、分散性能优异；应用于制备仿木纹木塑复合材料时易于操作与控制、仿木纹色母粒与PVC基基料相容性好且具有高度仿真的实木外观，形成的纹路自然清晰，表面色泽亮丽，仿木纹效果好。但是，该仿木纹色母粒用于封装胶膜时与树脂的相容性和分散性效果不佳，长时间太阳光照射时容易褪色。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有颜色渐变效果的封装胶膜及其制备方法，制得的封装胶膜具有颜色渐变效果，可满足不同颜色需求，在满足基本遮蔽电池片的情况下，保证70％以上的透过率，由于上层有玻璃阻隔，避免了阳光的直射和水汽侵蚀，可保持长久不褪色，同时具有良好的粘结性能和高透光率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有颜色渐变效果的封装胶膜，所述封装胶膜包含至少两种母粒，所述两种母粒包含不同熔点和熔融指数的树脂和不同浓度的色粉。

本发明的封装胶膜采用至少两种不同的母粒或色粉，母粒选用不同浓度的色粉：通过使用两种或两种以上的不同浓度的母粒，浓度高，则该处的颜色深，浓度低，则颜色浅；母粒选用不同熔融指数的树脂：颜色深的选用高熔融指数的，颜色浅的选用低熔融指数的，这样使得胶膜整体呈浅色，颜色深的流动性好，使得深的颜色呈现流痕或则大块的深色，因此得到具有颜色渐变效果的封装胶膜，可满足不同颜色需求且耐候性强，可保持长久不褪色，同时具有良好的粘结性能和高透光率；色粉则是呈现线条状颜色，类似于木纹条纹，如需条纹色，则需要增加色粉。

按重量份计，所述封装胶膜包含如下组分：

基体树脂的重量份为90-99份，例如为90份、91份、92份、93份、94份、95份、96份、97份、98份或99份等。

母粒A的重量份为1-10份，例如为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。

母粒B的重量份为0.1-2份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2份等。

色粉的重量份为0-2份，例如为0份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2份等。

交联剂的重量份为0.4-2.5份，例如为0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.1份、2.2份、2.3份、2.4份或2.5份等。

偶联剂的重量份为0.05-1份，例如为0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.09份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。

抗氧剂的重量份为0.1-0.5份，例如为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等。

其中，所述母粒A的熔融指数为15-30g/10min，例如为15g/10min、16g/10min、17g/10min、18g/10min、19g/10min、20g/10min、21g/10min、22g/10min、23g/10min、24g/10min、25g/10min、26g/10min、27g/10min、28g/10min、29g/10min或30g/10min等；熔点为60-80℃，例如为60℃、65℃、70℃、75℃或80℃等。

所述母粒B的熔融指数为3-15g/10min，例如为3g/10min、4g/10min、5g/10min、6g/10min、7g/10min、8g/10min、9g/10min、10g/10min、11g/10min、12g/10min、13g/10min、14g/10min或15g/10min等；熔点为75-105℃，例如为75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃等。

按重量份计，母粒A包含如下组分：

EVA或POE树脂的重量份为90-99.8份，例如为90份、91份、92份、93份、94份、95份、96份、97份、98份、99份、99.5份或99.8份等。

色粉的重量份为0.1-5份，例如为0.1份、0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等。

分散剂的重量份为0.1-5份，例如为0.1份、0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等。

母粒A中，所述色粉为有机色粉或无机色粉。

优选地，所述有机色粉为永固红、立索尔大红、汉沙黄、永固黄、酞青蓝、酞瞢绿、荧光绿、联苯胺黑中的任意一种或至少两种的混合物。

优选地，所述无机色粉为镉红、镉银朱、氧化铁红、铬黄、铁兰、钴兰、氧化铬绿、锌钡白、氧化锌、二氧化钛、碳黑中的任意一种或至少两种的混合物。

优选地，所述分散剂为石蜡、硬脂酰胺、乙烯基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中的任意一种或至少两种的混合物。

按重量份计，母粒B包含如下组分：

EVA或POE树脂的重量份为80-94.5份，例如为80份、81份、82份、83份、84份、85份、86份、87份、88份、89份、90份、91份、92份、93份、94份、94.5份等。

色粉的重量份为5-15份，例如为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等。

分散剂的重量份为0.5-5份，例如为0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等。

母粒B中，所述色粉为有机色粉或无机色粉。

优选地，所述有机色粉为永固红、立索尔大红、汉沙黄、永固黄、酞青蓝、酞瞢绿、荧光绿、联苯胺黑中的任意一种或至少两种的混合物。

优选地，所述无机色粉为镉红、镉银朱、氧化铁红、铬黄、铁兰、钴兰、氧化铬绿、锌钡白、氧化锌、二氧化钛、碳黑中的任意一种或至少两种的混合物。

优选地，所述分散剂为石蜡、硬脂酰胺、乙烯基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中的任意一种或至少两种的混合物。

封装胶膜的原料色粉为有机色粉或无机色粉。

优选地，所述有机色粉为永固红、立索尔大红、汉沙黄、永固黄、联苯胺黑中的任意一种或至少两种的混合物。

优选地，所述无机色粉为镉红、镉银朱、氧化铁红、铬黄、铁兰、钴兰、氧化铬绿、锌钡白、氧化锌、二氧化钛、碳黑中的任意一种或至少两种的混合物。

所述基体树脂为EVA或POE树脂。

优选地，所述交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯。

优选地，所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂BHT。

本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的具有颜色渐变效果的封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：将树脂与色粉挤出造粒得到母粒，按配比将得到的至少两种母粒与基体树脂、交联剂、偶联剂和抗氧剂混合，流延成膜，经过EB电子束辐照后，得到所述具有颜色渐变效果的封装胶膜。

所述挤出造粒的温度为90-150℃，例如为90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃等。

所述流延成膜的加工温度为60-110℃，例如为60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃或110℃等。

本发明的目的之三在于提供一种目的之一所述的具有颜色渐变效果的封装胶膜的应用，将所述具有颜色渐变效果的封装胶膜用作光伏组件的电池片正面，安装在屋顶或者建筑墙上，可以有效的遮蔽电池片，外观整体上看不出是电池片组件，但能够起到光伏发电的效果，可以实现类似砖头颜色渐变的效果，起到外观美观的作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明制得的封装胶膜具有颜色渐变效果，可满足不同颜色需求，在满足基本遮蔽电池片的情况下，保证70％以上的透过率，由于上层有玻璃阻隔，避免了阳光的直射和水汽侵蚀，可保持长久不褪色，同时具有良好的粘结性能和高透光率；在颜色单一的市场下，使得胶膜具有颜色渐变的效果，在保证组件发电功率的前期下，满足客户颜色定制的需求。具体的，本发明制得的封装胶膜，具有颜色渐变的效果，颜色保持效果好，UV120KWH后△YI＜5，具体为1.78-3.12；耐候性好，UV+DH300h、UV累计辐照量≥45kWh/m²)后△YI＜5，具体为2.54-4.34；与玻璃粘接力＞60N/cm，具体为98-134N/cm；380-1100nm透过率＞70％，具体为71.2-84.3％。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。

实施例1

本实施例的具有颜色渐变效果的封装胶膜，按重量份计，封装胶膜包含如下组分：

其中，基体树脂为EVAE282PV，母粒A的熔融指数为25g/10min，熔点为70℃；母粒B的熔融指数为3g/10min，熔点为97℃；交联剂为TBEC，偶联剂为KH570，抗氧剂为1010。

按重量份计，母粒A包含如下组分：

EVA树脂 98.5份

色粉 1份

分散剂 0.5份；

其中，EVA树脂为E282PV，色粉为钼铬红，分散剂为石蜡。

按重量份计，母粒B包含如下组分：

POE树脂 88.5份

色粉 10份

分散剂 1.5份。

其中，POE树脂为ENGAGE8450，色粉为钼铬红，分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。

本实施例的具有颜色渐变效果的封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：将树脂与色粉挤出造粒得到母粒，按配比将得到的至少两种母粒与基体树脂、交联剂、偶联剂和抗氧剂混合，流延成膜，经过EB电子束辐照后，得到所述具有颜色渐变效果的封装胶膜。

实施例2

本实施例的具有颜色渐变效果的封装胶膜，按重量份计，封装胶膜包含如下组分：

其中，基体树脂为POE ENGAGE8669，母粒A的熔融指数为25g/10min，熔点为68℃；母粒B的熔融指数为0.8g/10min，熔点为97℃；交联剂为TBEC，偶联剂为KH570，抗氧剂为抗氧剂1010。

按重量份计，母粒A包含如下组分：

EVA树脂 96份

色粉 3份

分散剂 1份；

其中，EVA树脂为E282PV，色粉为珞黄，分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。

按重量份计，母粒B包含如下组分：

EVA树脂 89份

色粉 10份

分散剂 1份。

其中，EVA树脂为Hanwha，色粉为铁蓝，分散剂为乙烯基双硬脂酰胺。

本实施例的具有颜色渐变效果的封装胶膜的制备方法，包括如下步骤：将树脂与色粉挤出造粒得到母粒，按配比将得到的至少两种母粒与基体树脂、交联剂、偶联剂和抗氧剂混合，流延成膜，经过EB电子束辐照后，得到所述具有颜色渐变效果的封装胶膜。

实施例3

本对比例与实施例1的区别之处在于，两种母粒的色粉添加量及添加量均达到规定值的最大，具体为母粒A的色粉含量为5％，母粒B的色粉含量为15％，母粒A的添加量为10％，母粒B的添加量为2％。

实施例4

本对比例与实施例1的区别之处在于，两种母粒的色粉添加量及添加量均达到规定值的最小，具体为母粒A的色粉含量为0.1％，母粒B的色粉含量为5％，母粒A的添加量为1％，母粒B的添加量为0.1％。

实施例5

本实施例与实施例1的区别之处在于，多添加了一种色粉，具体为铁兰，含量为0.5％。

对比例1

本对比例与实施例1的区别之处在于，两种母粒的熔融指数相差太小，具体为母粒A的熔融指数为19g/10min，母粒B的熔融指数为15g/10min。

对比例2

本对比例与实施例1的区别之处在于，两种母粒的熔融指数相差太大，具体为母粒A的熔融指数为51g/10min，母粒B的熔融指数为1g/10min。

对比例3

本对比例与实施例1的区别之处在于，两种母粒的配比不在本申请的限定范围内，具体为母粒A的添加量为11份，母粒B的添加量为3份。

对比例4

本对比例与实施例1的区别之处在于，两种母粒中的色粉的配比不在本申请的限定范围内，具体为母粒A的色粉含量为6份，母粒B的色粉量为16份。

对比例5

本对比例与实施例1的区别之处在于，母粒A和母粒B中的色粉种类及用量的改变，具体为母粒A的色粉种类为苝黑，色粉含量为4份，母粒B的色粉种类为酞青蓝，色粉含量为8份。

对比例6

本对比例与实施例1的区别之处在于，分散剂替换为三聚磷酸钠，其他的与实施例1的均相同。

对比例7

本对比例与实施例1的区别之处在于，交联剂替换为DCP，其他的与实施例1的均相同。

对比例8

本对比例与实施例1的区别之处在于，偶联剂替换为KH171，其他的与实施例1的均相同。

对比例9

本对比例与实施例1的区别之处在于，抗氧剂替换为抗氧剂CA，其他的与实施例1的均相同。

将实施例1-5与对比例1-9制得的封装胶膜进行性能测试，测试结果如表1所示。

其中，胶膜的耐候性的老化测试、透过率、粘结强度的测试参照GB/T 29848-2018标准进行。

表1

由表1可以看出，本发明制得的封装胶膜具有颜色渐变效果，可满足不同颜色需求，在满足基本遮蔽电池片的情况下，保证70％以上的透过率，由于上层有玻璃阻隔，避免了阳光的直射和水汽侵蚀，可保持长久不褪色，同时具有良好的粘结性能和高透光率；在颜色单一的市场下，使得胶膜具有颜色渐变的效果，在保证组件发电功率的前期下，满足客户颜色定制的需求。具体的，本发明制得的封装胶膜，具有颜色渐变的效果，颜色保持效果好，UV120KWH后△YI＜5，具体为1.78-3.12；耐候性好，UV+DH300h、UV累计辐照量≥45kWh/m²)后△YI＜5，具体为2.54-4.34；与玻璃粘接力＞60N/cm，具体为98-134N/cm；380-1100nm透过率＞70％，具体为71.2-84.3％。

对比例1两种母粒的熔融指数相差太小，会使深色与浅色相容在一起，整体的颜色没有渐变的效果。

对比例2两种母粒的熔融指数相差太大，会使深色的流动少，只有个别地方有，达不到整体渐变的效果。

对比例3母粒的添加太多，胶膜颜色太深，透过率不合格，影响组件的发电功率。

对比例4母粒配比超标，胶膜颜色太深，透过率不合格，影响组件的发电功率。

对比例5色粉种类变化，耐候性差，老化后会退色。

对比例6分散剂起不到效果，色粉在造粒过程中难以分散，导致流延时团聚，胶膜晶点、破洞多，不能制得成品。

对比例7交联剂替换为DCP，制得的胶膜在使用过程中交联速度慢，交联度低，胶膜发黄，粘接力性能差。

对比例8偶联剂替换为KH171，与该配方体系不匹配，胶膜粘接力性能差。

对比例9抗氧剂替换为抗氧剂CA，与该配方体系不匹配，母粒在造粒过程中会氧化变色，形成色差，且经过老化后，变色严重。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种具有颜色渐变效果的封装胶膜，其特征在于，所述封装胶膜包含至少两种母粒，所述两种母粒包含不同熔点和熔融指数的树脂和不同浓度的色粉；

按重量份计，所述封装胶膜包含如下组分：

其中，所述母粒A的熔融指数为15-30g/10min，熔点为60-80℃；

所述母粒B的熔融指数为3-10g/10min，熔点为75-105℃；

按重量份计，母粒A包含如下组分：

EVA或POE树脂90-99.8份

色粉0.1-5份

分散剂0.1-5份；

按重量份计，母粒B包含如下组分：

EVA或POE树脂80-94.5份

色粉5-15份

分散剂0.5-5份；

母粒A或母粒B中，所述色粉为有机色粉或无机色粉；

所述有机色粉为永固红、立索尔大红、汉沙黄、永固黄、酞青蓝、酞瞢绿、荧光绿、联苯胺黑中的任意一种或至少两种的混合物；

所述无机色粉为镉红、镉银朱、氧化铁红、铬黄、铁兰、钴兰、氧化铬绿、锌钡白、氧化锌、二氧化钛、碳黑中的任意一种或至少两种的混合物；

所述分散剂为石蜡、硬脂酰胺、乙烯基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中的任意一种或至少两种的混合物；

所述交联剂为过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯；

所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂BHT。

2.根据权利要求1所述的封装胶膜，其特征在于，所述色粉为有机色粉或无机色粉。

3.根据权利要求2所述的封装胶膜，其特征在于，所述有机色粉为永固红、立索尔大红、汉沙黄、永固黄、联苯胺黑中的任意一种或至少两种的混合物。

4.根据权利要求2所述的封装胶膜，其特征在于，所述无机色粉为镉红、镉银朱、氧化铁红、铬黄、铁兰、钴兰、氧化铬绿、锌钡白、氧化锌、二氧化钛、碳黑中的任意一种或至少两种的混合物。

5.根据权利要求1所述的封装胶膜，其特征在于，所述基体树脂为EVA或POE树脂。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的具有颜色渐变效果的封装胶膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将树脂与色粉挤出造粒得到母粒，按配比将得到的至少两种母粒与基体树脂、交联剂、偶联剂和抗氧剂混合，流延成膜，并经过EB电子束辐照后，得到所述具有颜色渐变效果的封装胶膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述挤出造粒的温度为90-150℃。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述流延成膜的加工温度为60-110℃。

9.一种如权利要求1-5任一项所述的具有颜色渐变效果的封装胶膜的应用，其特征在于，将所述具有颜色渐变效果的封装胶膜用作光伏组件的电池片正面，安装在屋顶或者建筑墙上。