本发明涉及一种阻燃系统,更具体地但并不限于涉及层压布置或涂层,所述层压布置或涂层结合最少的第一顶片或层和一个或多个附加或第二粘结层,这些层的组合提供防火或阻燃性能或功能,并且每个层可选择地提供有高光学透明度。
发明背景
该层压布置可应用于许多领域,比如,建筑面板、建筑材料、结构建筑膜、可充气结构、标识牌、窗覆层、用于电子显示器的保护膜、光伏模块、刚性复合结构和医用装置。
在许多此类应用中,有利的是该层压件展示出阻燃性能。存在许多本领域技术人员已知的使本身可燃的聚合物材料获得阻燃性的技术。在某些应用,比如光伏模块中,还需要该层压件展示出高光学透明度。
在一些应用中,玻璃可以与层压件或层压布置或结构结合成为一种高透明阻燃顶层。玻璃作为通向火焰通路的不可渗透的物理屏障,但会使得该层压件又硬又重,并且容易被污染且被机械损坏。或者,透明聚合物顶片相比于玻璃可以是重量轻的、柔软的、自我清洁的和牢固的,可以代替玻璃使用。
这种聚合薄膜通常在其所暴露的外部环境中需要耐气候性。
由卤化聚合物制造出的薄膜经常被用作顶层或前部层。其可以通过可选地为透明的粘结层与基底相粘结,该粘结层可以具有热塑性、热固性、辐射固化性或压敏性。但是此类层压材料(特别是粘结层)常常是可燃烧的,并且在本质上很难阻燃,比如在当要求保持透明度时。
如有机卤代化、有机非卤化、无机阻燃剂、物理稀释剂和其他添加剂等的阻燃剂被作阻燃聚合物。这些阻燃剂通过惰性气体稀释、热淬火、保护涂层、物理稀释以及化学相互作用单独起作用或协同地起作用。现有技术的概况在Kirk-Othmer的《化工技术百科全书》(Encyclopedia of Chemical Technology)第4版中有描述。
卤化材料被用作阻燃剂并且其通常通过化学相互作用的机制实现该功能。为了改进阻燃性能,可以在卤化材料里添加无机增效剂。但是,卤化材料的耐候稳定性可能较差,并且通常需要UV吸收剂或稳定剂来防止褪色。这些阻燃剂的掺入可能会削弱层压件的光传输。
因此,本发明的目的是提供一种具有火势或火焰阻燃性能的层压布置或涂料和/或至少在解决前述问题中发挥作用,或将至少为公众提供一种可用的选择。
本说明书已经参照专利说明书、其他外部文件或其他信息源,其大体的目的是提供用于说明本发明的特征的内容。除非专门指出,否则对外界文件的引用绝不能认为是承认这些文件或信息源在任意法律意义上是本发明的现有技术或构成本领域公知常识的一部分。
技术实现要素:
在一个方面,本发明包含一种具有阻燃性能的用于基底的多层涂层,所述涂层包含两个或更多个载体或聚合物层,
其中所述两个或更多个载体或聚合物层中的至少一个载体或聚合物层是包含卤化材料的载体或聚合物层,并且所述两个或更多个载体或聚合物层中的至少一个其他载体或者聚合物层包含至少一种增效剂。
在一个方面,本发明包含具有阻燃性能的用于基底的多层涂层,所述涂层包含两层或更多层,
其中所述两层或更多层中的至少一层是包含卤化材料的载体层,并且两层或更多层中的至少一个其他层包含至少一种增效剂。
在某些实施例中,包含至少一种卤化材料的载体层和包含至少一种增效剂的载体层在热降解、烧灼或热解中能有效地提供至少一种卤化材料和至少一种增效剂。
另一方面,本发明包含一种具有阻燃性能的用于基底的多层涂层,所述涂层包含两个或更多个聚合物层,
其中所述两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层包含至少一种卤化材料,并且所述两个或更多个聚合物层中的至少一个其他聚合物层包含至少一种增效剂。
另一方面,本发明包含一种具有阻燃性能的用于基底的多层涂层,所述涂层包含两个或更多个聚合物层,
其中所述两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层包含至少一种卤化材料,并且所述两个或更多个聚合物层中的至少一个其他聚合物层包含至少一种增效剂,
其中包含至少一种卤化材料的聚合物层是顶层,并且包含至少一种增效剂的聚合物层是设置在顶层下方的层,并且
其中包含至少一种卤化材料的聚合物层比包含至少一种增效剂的聚合物层具有更高的熔点。
另一方面,本发明包含一种具有阻燃和光传输性能基底的多层涂层,所述涂层包含两个或更多个聚合物层,
两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层包含至少一种卤化材料,并且所述两个或更多个聚合物层中的至少一个其他聚合物层包含至少一种增效剂,以及
其中所述涂层传输波长范围为约400-900nm的至少约50%的入射辐射。
另一方面,本发明包含具有阻燃和光传输性能的用于基底的多层涂层,所述涂层包含两个或更多个聚合物层,
其中所述两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层包含至少一种卤化材料,并且所述两个或更多个聚合物层中的至少一个其他聚合物层包含至少一种增效剂,以及
其中所述涂层传输波长范围为约400nm至700nm的至少约50%的入射辐射。
在另一方面,本发明包括一种具有阻燃性能和光传输性能的用于光伏模块或电池的多层保护涂层,所述涂层包括两个或更多个聚合物层,
其中所述两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层包含至少一种卤化材料,并且所述两个或更多个聚合物层中的至少一个其他聚合物层包含至少一种增效剂,
其中保护涂层传输波长范围为约400nm至900nm的至少约50%的入射辐射,并且
其中所述涂层粘合至所述光伏模块或电池的感光侧。
另一方面,本发明包括一种具有阻燃性能和光传输性能的用于光伏模块或电池的多层保护涂层,所述涂层包括两个或更多个聚合物层,
其中所述两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层包含至少一种卤化材料,并且所述两个或更多个聚合物层中的至少一个其他聚合物层包含至少一种增效剂,
其中保护涂层传输波长范围为约400nm至700nm的至少约50%的入射辐射,以及
其中所述涂层粘合至所述光伏模块或电池的感光侧。
此处所述的下列任意实施例都可以适用于此处的任意方面,视情况而定。
在某些实施例中,卤化材料是有机的。
在某些实施例中,卤化材料是卤化聚合物。
在某些实施例中,卤化聚合物包含含氟聚合物或氯氟聚合物或其组合。
在某些实施例中,含氟聚合物或氯氟聚合物包含乙烯四氟乙烯、乙烯氯三氟乙烯、乙烯二氟乙烯、聚氟乙烯、氟化乙烯丙烯、全氟烷氧基、聚氯三氟乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯三聚物、氟代乙烯醚、偏氟共聚物、二氟乙烯与六氟乙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯中任一者的共聚物或三聚物,或其中任意两种或多种的组合。
在某些实施例中,卤化材料是阻燃性溴化或氯化有机化合物或聚合物。
在某些实施例中,所述阻燃性溴化有机化合物或聚合物是六溴环癸烷、十溴二苯乙烷、多聚(二溴苯乙烯)、四溴邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酯二醇、四溴邻苯二甲酸酯、四溴双酚A、2,4,6三溴苯酚,或三硼苯基烯丙醚或其两种或多种的任意组合。
在某些实施例中,增效剂是无机的。
在某些实施例中,增效剂包含一种无机金属化合物。
在某些实施例中,金属化合物包含锌、锡、钼、锆、锑化合物或其任意两者或更多者的任意组合。
在某些实施例中,增效剂包含一种锑化合物。
在某些实施例中,锑化合物包含以+5或+3的氧化态存在的锑。
在某些实施例中,锑化合物是锑的氧化物。
在某些实施例中,锑化合物包含锑的五价或三价氧化物。
在某些实施例中,所述锑的氧化物包含三锑的氧化物、五锑的氧化物、锑酸钠或其任意两者或更多者的任意组合。
在某些实施例中,锑化合物包含五氧化二锑或三氧化二锑或其组合。
在某些实施例中,所述锑的五价氧化物包含五锑的氧化物或者锑酸盐。在某些实施例中,锑酸盐是一种金属盐,例如碱金属或碱金属盐或过渡金属盐。在特定实施例中,锑酸盐是一种碱金属盐,例如锑酸钠。
在某些实施例中,所述增效剂以颗粒的形式存在。
在某些实施例中,所述颗粒大致均匀地分布在所述聚合物层中。
在某些实施例中,这样的粒径使得聚合物层传输总波长范围在约400nm至900nm的至少约50%、60%、70%、80或者85%的所述入射辐射。
在某些实施例中,这样的粒径使得聚合物层传输波长范围在约400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或者85%的总入射辐射。
在某些实施例中,颗粒的平均粒径为约1nm至5000nm、1nm至2000nm、1nm至1000nm、5nm至1000nm、1nm至500nm、5nm至500nm、1nm至300nm、5nm至300nm、10nm至300nm、10nm至250nm、15nm至150nm、20nm至100nm、25nm至75nm、或者30nm至40nm。
在某些实施例中,颗粒平均粒径为约1nm至1000nm、1nm至500nm、5nm至500nm、1nm至300nm、5nm至300nm、10nm至300nm、10nm至250nm、15nm至150nm、20nm至100nm、25nm至75nm、或者30nm至40nm。
在某些实施例中,增效剂的量足以有效地阻止涂层在遇到热降解、灼烧或热解时的燃烧。
在某些实施例中,增效剂的量足以阻止涂层的总燃料负载(可用易燃材料)的燃烧。
在某些实施例中,增效剂的量为聚合物层的重量的约0.1%至约30%。
在某些实施例中,增效剂的量为聚合物层的重量的约0.5%至约25%。
在某些实施例中,增效剂的量为聚合物层的重量的约1%至约10%。
在某些实施例中,增效剂的量为聚合物层的重量的约2%至约8%。
在某些实施例中,包含卤化材料的聚合物层不含增效剂。
在某些实施例中,包含卤化材料的聚合物层的厚度大致小于包含增效剂的聚合物层的厚度。
在某些实施例中,包含卤化材料的聚合物层不含增效剂,并且具有的层厚度为约:5μm到1mm厚、5μm到500μm厚、10μm到500μm厚、5μm到200μm厚、10μm到200μm厚、15到200μm厚、10μm到100μm厚、20到100μm厚、或者25到75μm厚。
在某些实施例中,包含增效剂的聚合物层不含阻燃剂,并且具有的层厚度为约:5μm到1mm厚、5μm到750μm厚、10μm到750μm厚、5μm到500μm厚、10μm到500μm厚、15到500μm厚、5μm到250μm厚、10μm到250μm厚、15μm到250μm厚、20μm到250μm厚、5μm到150μm厚、10μm到150μm厚、15μm到150μm厚、20到150μm厚、或者50到150μm厚。
在某些实施例中,一种聚合物层包含作为卤化材料的卤化聚合物,不含作为增效剂的锑化合物或锑的氧化物,并且其具有的层厚度明显小于另一种包含作为增效剂的锑化合物或锑的氧化物的聚合物层。
在某些实施例中,该涂层总厚度小于2mm、1mm、750μm、500μm、400μm、300μm、或250μm。
在某些实施例中,两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层是一种热塑性、热固性、辐射固化性或压敏粘合性材料。
在某些实施例中,邻近待涂覆的基底设置或设置在其上的聚合物层是热塑性、热固性、辐射固化性或压敏粘合性材料。
在某些实施例中,该涂层包含两个以上的聚合物层。
在某些实施例中,该涂层包含两个或更多个包含增效剂的聚合物层和/或两个或更多个包含卤化材料的聚合物层。
在某些实施例中,该涂层由第一聚合物层和第二聚合物层形成,其中:
第一聚合物层的聚合物包含至少一种卤化材料,并且第二聚合物层包含至少一种增效剂,或
第一聚合物层包含增效剂并且第二聚合物层包含至少一种卤化材料。
在某些实施例中,第一聚合物层包含至少一种卤化材料,并且第二聚合物层包含至少一种增效剂。
在某些实施例中,第一聚合物层是顶层,并且第二聚合物层是位于顶层下的一层。
在某些实施例中,第二聚合物层设置成将第一聚合物层附接至要接收所述涂层的基底。
在某些实施例中,顶层和底层中间设置有一个或多个附加层。
在某些实施例中,在第一聚合物层和第二聚合物层中间设置有一个或多个附加层以将第一聚合物层附接至第二聚合物层。
在某些实施例中,在第二聚合物层和基底中间设置有一个或多个附加层以将第二聚合物层附接至要接收所述涂层的基底。
在某些实施例中,在包含增效剂的聚合物层和要接收所述涂层的基底之间中间提供有一个或多个附加层,该附加层为增效剂和基底之间的反应提供物理和/或化学屏障。
在某些实施例中,在包含增效剂的聚合物层与要接收所述涂层的基底中间提供有一个或多个附加层,该附加层通过增效剂来抑制或防止基底的降解
在某些实施例中,在包含增效剂的聚合物层与要接收所述涂层的基底中间提供有一个或多个附加层,该附加层通过增效剂来抑制或防止基底被腐蚀。在某些实施例中,包含增效剂的聚合物层可以由两个或更多个聚合物层组成,该聚合物层具有包含增效剂的大致相同的成分。
在某些实施例中,该涂层包含:
作为顶层的包含至少一种卤化材料的第一聚合物层,
包含至少一种增效剂的置于第一层下方的第二聚合物层,
可选地,在第一聚合物层与第二聚合物层中间设置用于将第一聚合物层附接至第二聚合物层的一个或多个附加层,以及
可选地,在第二聚合物层和要接收所述涂层的基底中间设置有一个或多个附加层以将第二聚合物层附接至基底,
其中设置在第二聚合物层与要接收所述涂层的基底中间的一个或多个附加层通过增效剂来抑制或阻止基底的降解,比如腐蚀。
在不同实施例中,包含至少一种增效剂的聚合物层(比如第二聚合物层)包含两个或更多个包含至少一种增效剂的离散聚合物层,并可选地具有相同或大致相同的成分。
在某些实施例中,第一层是传输波长范围为约400nm至900nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射的顶层,并且第二层置于第一层下方。
在某些实施例中,第一层是传输波长范围为约400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射的顶层,并且第二层置于第一层下方。
在某些实施例中,当位于第一层下方时,第二层传输波长范围为约400nm至900nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射。
在某些实施例中,当位于第一层下方时,第二层传输波长范围为约400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射。
在某些实施例中,一个或多个聚合物层中的每一层传输波长范围为约400nm至900nm的至少约50%(例如至少约60%、70%、80%或85%)的总入射辐射。
在某些实施例中,一个或多个聚合物层中的每一层传输波长范围为约400nm至700nm的至少约50%(例如至少约60%、70%、80%或85%)的总入射辐射。
在特定实施例中,一个或多个聚合物层中的每一层传输波长范围为约400nm至900nm的至少约70%的总入射辐射。
在特定实施例中,一个或多个聚合物层中的每一层传输波长范围为约400nm至700nm的至少约70%的总入射辐射。
在特定设想的具体的实施例中,一个或多个聚合物层中的每一层传输波长范围为约400nm至900nm的至少约85%的总入射辐射。
在特定设想的具体的实施例中,一个或多个聚合物层中的每一层传输波长范围为约400nm至700nm的至少约85%的总入射辐射。
在某些实施例中,该涂层(作为一个整体)传输波长范围为约400nm至900nm的至少约50%、60%、70%、80%或者85%的总入射辐射。
在某些实施例中,该涂层(作为一个整体)传输波长范围为约400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或者85%的总入射辐射。
在某些实施例中,包含至少一种卤化材料的聚合物层的熔点高于包含至少一种增效剂的聚合物层。
在某些实施例中,包含至少一种卤化材料的聚合物层的熔点比包含至少一种增效剂的聚合物层的熔点高约20%、25%、50%、75%、100%、125%、150%、175%、200%、225%、或250℃。
在某些实施例中,包含至少一种卤化材料的聚合物层的熔点为约100℃至600℃、150℃至550℃或200℃至500℃。
在某些实施例中,包含增效剂的聚合物层的熔点为约0℃至400℃、50℃至350℃或100℃至300℃。
在某些实施例中,设置成将涂层的至少一个其他聚合物层附接至基底的聚合物层的底层的肖氏硬度小于约70D,并且其断裂伸长率为至少约100%。
在某些实施例中,设置成将涂层的至少一个其他聚合物层附接至基底的聚合物层的底层的肖氏硬度小于约40D,并且其断裂伸长率为至少约200%。
在不同实施例中,涂层在基底与附接至少一个其他聚合物层的底层之间的剥离强度为50N/m、60N/m、70N/m、80N/m、90N/m、100N/m、125N/m、150N/m、200N/m、250N/m、300N/m、350N/m、400N/m、450N/m、500N/m、600N/m、700N/m、800N/m、900N/m、1000N/m、1500N/m、2000N/m或更大,并且可用范围可选自任意两个或更多个前述值,例如50N/m至2000N/m、60N/m至2000N/m、100N/m至2000N/m、300N/m至2000N/m、500N/m至2000N/m、700N/m至2000N/m、50N/m至1500N/m、60N/m至1500N/m、100N/m至1500N/m、300N/m至1500N/m、500N/m至1500N/m、或700N/m至1500N/m、50N/m至1000N/m、60N/m至1000N/m、100N/m至1000N/m、300N/m至1000N/m、500N/m至1000N/m,或700N/m至1000N/m。
在某些实施例中,该涂层在基底和设置成将涂层的至少一个其他聚合物层附接至基底的涂层底层之间的剥离强度为至少约300N/m。
在某些实施例中,该涂层在基底和设置成将涂层的至少一个其他聚合物层附接至基底的涂层底层之间的剥离强度为至少约500N/m。
在某些实施例中,该涂层的抗割裂强度根据UL1703.24(2012修订版)确定为至少约2lb。
在不同实施例中,该涂层的以kW/m2计的放热峰值比没有至少一种增效剂的相同涂层低至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、或35%。
不同实施例中,该涂层以MJ/m2计释放的总热量比没有至少一种增效剂的相同涂层的释放的总热量少至少10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%或者50%。
不同实施例中,放热峰值和/或释放的总热量是使用35kW/m2的热通量根据ASTM E1354-15a来确定的。
在不同实施例中,涂层的至少一个层包含助粘剂,例如基于硅烷、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯的助粘剂。
在不同实施例中,包含助粘剂的层是粘合层或粘附层,其设置成将置于粘合层或粘附层上方的层附接至该粘合层或粘附层下方的层(比如设置在第一聚合物层与第二聚合物层的中间的层),或将置于该粘合层或粘附层上方的层附接至要接收所述涂层的基底(比如底层或设置在第二聚合物层的中间的层)。
在某些实施例中,要接收所述涂层的基底为以下中的一者或多者:建筑面板、建筑或建造材料、结构建筑膜、可充气结构、标识牌、窗覆层、电子显示器或电子表面、光伏模块或电池、刚性复合结构和医用装置。
在某些实施例中,要接收所述涂层的基底可以是,或包含,光伏模块或电池。
在某些实施例中,把涂层粘合至光伏模块或电池的感光侧或表面
在某些实施例中,该涂层被层压到基底或层压在基底上。
在某些实施例中,涂层为涂覆于基底上的薄膜、薄片、涂层或层压布置。
在某些实施例中,涂层的阻燃性能等级根据UL 790-2008确定为A级、B级、或C级。
在另一方面,本发明涉及一种由本发明涂层涂覆的基底。
在另一方面,本发明由涂覆有本发明涂层的光电模块或电池组成,可选地,其中该涂层粘合于光伏模块或电池的感光侧或表面。
在某些实施例中,涂层粘合于光伏模块或电池的感光侧或表面。
在另一方面,本发明包括一种用涂层涂覆基底的方法,其包括层压本发明的涂层。
在某些实施例中,该涂层封装或正在封装基底。
在另一方面,提供了一种制造本发明的涂层的方法。该方法包括以下步骤:
提供具有至少一种增效剂的至少一种聚合物,其中该至少一种增效剂大致均匀分散在该至少一种聚合物中,
提供包含至少一种卤化材料的至少一种其他聚合物,以及
将至少一种聚合物和至少一种其他聚合物或它们中的每个接合、彼此叠置或者将其层压在一起形成具有保护性涂层或者本文所限定的保护涂层的单独的层。
在某些实施例中,至少一种聚合物可以以层压件的形式形成,该层压件包含具有至少一个聚合物层和一个或多个附加聚合物层的层。
在某些实施例中,至少一种其他聚合物以层压件的形式形成,该层压件包含具有至少一个聚合物层和一个或多个附加聚合物层的层。
在某些实施例中,该方法包括:
提供包含至少一个聚合物层和一个或多个附加聚合物层的层压件,
提供包含至少一个其他聚合物层和一个或多个附加聚合物层的层压件,以及
将包含至少一种聚合物的层压件和包含至少一种其他聚合物的层压件接合、彼此叠置或层压在一起。
在某些实施例中,包含至少一种其他聚合物的层压件包含用作底层的包含至少一种增效剂的至少一个聚合物层。
在某些实施例中,所述至少一种聚合物的层为顶层,并且该方法包括将包含至少一种聚合物的层压件的顶层与含有至少一种其他聚合物的层压件的底层的增效剂层压在一起以提供包含至少一种增效剂的单个聚合物层。
在某些实施例中,该方法包括以下步骤:
提供第一层压件,该层压件包含
作为顶层的具有至少一种增效剂的至少一种聚合物的层,以及
可选地设置在顶层中间的一个或多个附加聚合物层和将顶层附接至基底的要接收所述涂层的基底。
其中顶层和要接收所述涂层的基底中间的一个或多个附加聚合物层通过增效剂来抑制或防止基底降解,
提供第二层压件,该层压件包含
作为顶层的包含至少一种卤化材料的至少一种聚合物的层,
作为底层的包含至少一种增效剂的聚合物层,以及
可选地设置在顶层中间的一个或多个附加聚合物层和将顶层附接至底层的底层,以及
将第一层压件的顶层和第二层压件的底层接合、彼此叠置或层压在一起。
在某些实施例中,第一层压件的顶层的成分和第二层压件的底层的成分大致相同。
在某些实施例中,将第一层压件的顶层和第二层压件的底层层压在一起以提供包含至少一种增效剂的单个聚合物层。
在不同实施例中,包含至少一种增效剂的单个聚合物层包含第一层压件或包含至少一种聚合物的层压件的顶层,和第二层压件或包含至少一种其他聚合物的层压件的底层的离散层。
在某些实施例中,包含至少一种增效剂的单个聚合物层的层厚度约为5μm至1mm厚、5μm至750μm厚、10μm至750μm厚、5μm至500μm厚、10μm至500μm厚、15μm至500μm厚、5μm至250μm厚、10μm至250μm厚、15μm至250μm厚、20μm至250μm厚、5μm至150μm厚、10μm至150μm厚、15μm至150μm厚、20μm至150μm厚、或50μm至150μm厚。
在另一方面,本发明提供一种层压件,比如在制造本发明的涂层的方法中所使用的第一层压件或第二层压件。
在某些实施例中,该涂层以长度L和宽度W卷绕在锟子上以供随后展开并涂覆或层压至待涂覆的基底。
在某些实施例中,该涂层设置有至少一个释放片,其通过释放使涂层的表面暴露出来以涂覆或层压或以其他方式粘附或连接或接合至基底。
本发明涉及一种阻燃剂、多层压件,可选地具有高光学透明度。
优选地,一个层包含一种用作聚合物或添加剂的卤化材料。
优选地,顶(或最靠上的)层包含一种用作聚合物或添加剂的卤化材料。
优选地,含有卤素的一个层(或多个层)包含含氟聚合物或氯氟聚合物。
优选地,至少一个下层或位于顶层和待层压的基底之间的一个层具有以下一种或多种:热塑性、热固性、辐射固化性或压敏性材料。
优选地,至少一个层包含一种锑化合物。
优选地,锑化合物包含五价锑氧化物,比如五氧化二锑或锑酸钠。
优选地,锑化合物包含五氧化二锑。
优选地,至少一个层包含锑化合物,该锑化合物包含五价锑化合物,比如五氧化二锑或锑酸钠,其总重量百分比约为该层的约0.1%至约50%、或更优选地约0.25%至约25%、甚至更优选地约5%到约10%。
优选地,至少一个层包含锑化合物,该锑化合物包含五氧化二锑,其总重量百分比为该层的约0.1%至约50%、或更优选地约0.25%至约25%、甚至更优选地约5%到约10%。
优选地,该多层层压件具有高光学透明度。更优选地,其中光学透明度超过约50%,甚至更优选地超过约60%,最优选地超过约70%、或80%、或90%、或95%。
应当理解,本发明中所描述的不同聚合物或层可以作为载体层或者载体系统或者不同的牺牲层或材料,该聚合物层或材料可以载有或提供卤素或者卤化材料和增效剂。
载体材料或层或牺牲层或材料在这里可能是适用的或者提供特殊用途,以放置或提供相近的或大致相近的卤素或卤化材料和增效剂,使得卤素或卤化材料和增效剂在暴露于火焰或类似的高温或者热降解或热解时能更自由地或更容易地结合。
在本说明书和权利要求书中所使用的术语“包含”意思是“至少部分地由……组成”。当解读本说明书和权利要求书中包括术语“含有”的每一项的陈述时,也可能存在不同于所列出的那个或那些特征的特征。将以同样的方式解释类似的术语例如“包含(comprise)”和“含有(comprises)”。
旨在参考此处公开的数字范围(例如,1到10)并引入参考在此范围内的所有的有理数(例如1、1.1、2、3、3.9、4、5、6、6.5、7、8、9和10)以及在此范围内的有理数的任意范围(例如,2到8、1.5到5.5和3.1到4.7),因此,本文所清楚公开的所有范围的全部子范围都被清楚地公开了。这些仅是具体意图的举例,而且在所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合,均被视为以类似的方式明确地表述于本申请之中。
本文所用的术语“和/或”的意思是“和”或者“或者”,或者两者兼具。
本文中名词后所用的复数形式表示该名词的复数和/或者单数形式。
本发明还被广义地认为由本申请文件的说明书中所指的或者所表示的部分、元件和特征单独或共同地组成,以及由任意两个或两个以上的所述部分、元件或者特征的任意或者所有的组合组成,并且其中,在本文中提到涉及本发明的本领域技术人员公知等同替换的特定整体,这种公知的等同替换被认为如单独提出那样包括在本文中。
对于与本发明有关的技术领域的技术人员而言,在不脱离由权利要求书所限定的本发明的范围的前提下,将清楚本发明的多种改型以及广泛不同的实施例和应用。此处的公开和说明是纯粹示例性的,并非是任何意义上的限定。
本发明仅包括上述部分和以下给出的实例。
附图说明
下面参照附图并仅以示例的方式描述本发明的优选实施例:
图1示出了本发明的一种布置,其中提供了顶层和放置在基底表面上的下层。
图2示出了本发明的另一个实施例,其中提供了顶层、中间层和放置在基底的表面上的下层。
图3示出了更进一步概括的实施例,其中基层被放置在基底的表面上,该基层具有一个或多个附加层。
图4是比如在图3中所提供的卷绕在锟子上备用的一般性涂层的实例。
图5示出了涂层的进一步的一般性实施例,其中提供了放置在基底的表面上的顶层、第一中间层、下层和基层。
图6示出了制造本发明的涂层的方法的实施例。
图7示出了本发明的两种涂层的经过一段时间(以秒计)的热释放率曲线图(以kW/m2计)-样品1(实线-)和样品2(虚线:……)-与不包含含有增效剂的层的涂层相比-样品3(虚线:--)。
具体实施方式
本发明有利地提供了一种可以保护基底或者为基底提供某个水平的阻燃保护的系统或涂层布置。尽管在工业中提供了其他防火涂层,本发明的目的是提供另一种可替代的解决方案。
以下描述仅是说明性的,并且要参考附图。其中相同的附图标记在所描述的不同的实施例中被用于指示相同或相似的部件。
因此,在一方面,提供了用于被保护的基底3的保护涂层2,或至少提供某个水平的防火。在某些实施例中,同时,保护涂层使光传输达到一个期望的水平,使得基底仍然可以接收或暴露于光传输下。涂层保护基底是如图1-3和图5中的每一个的项1所示。
有利的是,涂层2具有阻燃剂,并且在某些实施例中,还具有光传输性能。涂层2可由两个或更多个聚合物层组成(比如如图1-4中所示的4、5、6、7层)。
所述的一个或多个层中的每一层可以是足够地光学透明的,从而允许两个或更多个层上的光入射传输到基底3,通过这种方式,所述两个或更多个聚合物层层压或将被一起层压在该基底上。所述两个或更多个聚合物层包含至少一个聚合物层,该聚合物层包含至少一种卤化材料,并且至少一个层聚合物层包含至少一种增效剂。
该卤化材料是或包含一种有机卤化材料,例如卤代聚合物或阻燃性溴化或氯化有机化合物或聚合物。本说明书中提供了卤代聚合物或阻燃性溴化或氯化有机化合物或聚合物的实例。其他卤化聚合物和阻燃性溴化或氯化有机化合物或聚合物对于本领域技术人员来说是显而易见的。
可以理解,也可以使用非卤代聚合物或材料,然后这些材料提供卤代聚合物或卤化材料。
当与卤化材料相结合时,该增效剂可以产生和/或增强保护涂层或布置的热降解、灼烧或热解的阻燃性。该增效剂可以是无机的,例如无机金属化合物。无机金属化合物包含但不限于锌、锡、钼、锆和锑化合物,例如这些金属的氧化物。
锌和锡化合物的实例包含无水和水合锡酸锌、氧化锡和氧化锌。
钼化合物的实例包含氧化钼、辛钼酸铵和钼酸锌。
在一个优选实施例中,该增效剂是或包含一种锑化合物。
锑化合物被使用时,该化合物可为锑的氧化物,例如五氧化二锑,或锑的氧化物或其组合。锑的氧化物可为一种包含锑的+5价氧化态的五价锑氧化物,或包含锑的+3价氧化态的三价锑氧化物。例如五价锑氧化物包含但并非限于五氧化二锑和锑酸盐,例如金属盐。金属盐可以是碱、碱性或过渡金属盐。在一种形式中,锑酸盐是一种碱金属锑酸盐,例如锑酸钠。三价锑氧化物的实例包括但不仅限于三氧化二锑。
该增效剂可以以单一或均匀或高度分散于聚合材料中以在随后形成本发明的一个保护涂层的纳米颗粒的形式存在。
可以选择增效剂,以便颗粒大小使聚合物层是光学透明的/透射的,例如传输波长范围为约400nm至900nm或约400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射。大颗粒可能会降低光传输。
颗粒的平均粒径可以是约1nm至约1000nm,或者在某些实施例中大于1000nm,例如约1nm至约5000nm。较小的颗粒在保持相当的光传输的同时通常可以比较大颗粒以更高水平被掺入聚合物层中。在需要光学透明度的实施例中,所述颗粒平均尺寸可小于约300nm,例如约1nm至300nm、5nm至300nm或10nm至300nm。在特定实施例中,平均粒径为约30nm至40nm。
在某些实施例中,增效剂和/或卤化材料的量足以有效地阻止涂层在遇到热降解、灼烧或热解时的燃烧。
在一个特别优选的实施例中,增效剂的量足以有效地阻止涂层在遇到热降解、灼烧或热解时的燃烧。更有利地是,所提供的增效剂的量足以阻止保护层的总燃料负载(可用易燃材料)的燃烧。
例如,增效剂可以以其存在的聚合物层的重量的约0.1%至约30%、约0.5%至约25%、约0.5至约20%、约1%至约20%、约1%至约15%、约1%至约10%、约1%至约8%的量存在。在特定实施例中,增效剂以聚合物层的重量的约2%至约8%的量存在,例如聚合物层的重量的5%。
应当理解,将高水平的增效剂掺入聚合物层可降低光传输。在涂层具有光传输性能的实施例中,增效剂以小于聚合物层的重量的约15%、12%、11%或10%的量存在。
在某些实施例中,增效剂以至少约2%、2.5%、3%或3.5%的量存在。
保护层包含两个或更多个聚合物层(例如参见图1-3)。两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层包含至少一种卤化材料,并且两个或更多个聚合物层中的至少一个其他聚合物层包含至少一种增效剂。包含卤化材料的聚合物层可以不含增效剂。类似地,包含增效剂的聚合物层可以不含卤化材料。
可以提供该层的各种布置和厚度。例如,包含卤化材料的聚合物层的层厚度可以大致小于包含增效剂的聚合物层的层厚度。
在一种形式中,包含卤化材料不含增效剂的聚合物层的厚度大致小于包含增效剂的聚合物层的厚度。
更详细地说,例如包含卤化材料并且不含增效剂的聚合物层可以具有以下层厚度:5μm至1mm厚、5μm至500μm厚、10μm至500μm厚、5μm至200μm厚、10μm至200μm厚、15μm至200μm厚、10μm至100μm厚、20μm至100μm厚、或25μm至75μm厚。
在另一个实施例中,包含增效剂并且不含卤化材料的聚合物层可以具有以下层厚度:5μm至1mm厚、5μm至750μm厚、10μm至750μm厚、5μm至500μm厚、10μm至10μm厚、500μm厚、15μm至500μm厚、5μm至250μm厚、10μm至250μm厚、15μm至250μm厚、20μm至250μm厚、5μm至150μm厚、10μm至150μm厚、15μm至150μm厚、20μm至150μm厚、或50μm至150μm厚。
在某些实施例中,涂层的总厚度小于约2mm、1mm、750μm、500μm、400μm、300μm或250μm。通常,较厚的涂层比较薄的涂层具有更大的总燃料负载,因此较厚的涂层可能需要较高水平的卤化材料和/或增效剂以提供所需的阻燃性能。
如上所述,当一种聚合物层包含作为卤化材料的卤化聚合物并且没有包含作为增效剂的锑化合物或锑氧化物时,该层厚度可以大致大于包含作为增效剂的锑化合物或锑氧化物的另一个聚合物层的厚度。
保护涂层的聚合物层中的至少一个可以是热塑性、热固性、辐射固化性或压敏粘合性材料。应当理解,位于待保护的基底附近或之上的聚合物层,例如由4表示的层,可以作为热塑性、热固性、辐射固化性或压敏粘合性材料提供。
该涂层可以包含两个以上的聚合物层。例如,在某些实施例中,涂层包含三个或更多、四个或更多、五个或更多、或六个或更多个聚合物层。在其他实施例中,涂层包含2至10个、2至8个、2至6个、2至5个、或2至4个聚合物层。
在实施例中,该涂层包含两个或更多个包含增效剂的聚合物层和/或两个或更多个包含卤化材料的聚合物层。
该涂层可以由第一聚合物层和第二聚合物层形成,其中:
第一聚合物层包含至少一种卤化材料,并且第二聚合物层包含至少一种增效剂,或者
第一聚合物层包含增效剂,并且第二聚合物层包含至少一种卤化材料。
在一种形式中,第一聚合物层包含至少一种卤化材料,并且第二聚合物层包含增效剂。
第一聚合物层可以是顶层(例如图中的5或7层),并且第二聚合物层是设置在顶层下面的层。
应当理解,其中一层涂层可以设置为用于将一个或多个附加层连接到待涂覆或层压的基底上的粘合层或粘附层。例如,可以提供第二聚合物层以将第一聚合物层附接至要接收所述涂层的基底。图1-3示出了其中顶层(5、7项)位于第二层或其他层(4、6项,或构成n+层的中间层)上或上方的布置。应当理解,在这些序列或布置中,顶层和底层中间设置有一个或多个附加层。
图4示出了一个实施例,其中,可以制造保护层,然后卷绕储存,以便后续使用或高速或高通量制造层压操作。
更详细地说,例如图5示出了涂层,其中提供粘合层或粘附层(9)以将第一聚合物层(5)附接至第二聚合物层(6),并且提供另一聚合物层以将第二聚合物层(6)附接至所述基底(3)。粘合层可以以热塑性、热固性、辐射固化或压敏粘合性材料的形式提供,并且可另外包含一种或多种助粘剂,例如硅烷或马来酸酐,包含马来酸酐改性的聚合物、马来酸酐接枝的聚合物和其他马来酸酐基聚合物。
可以使用任意合适的助粘剂。在不同实施例中,助粘剂包含硅烷、马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯助粘剂。可用于本文的硅烷和硅烷基助粘剂的实例包含,但不限于,硅烷交联树脂(聚烯烃,例如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯和乙烯PVC共聚物),例如由三菱化学(Mitsubishi Chemical)制造的商品名为LinklonTM的那些化学品。可用于本文的马来酸酐助粘剂包括但不限于,通过马来酸酐接枝改性的聚合物,例如由杜邦(Dupont)以商品名制造的,以及其他马来酸酐基聚合物。甲基丙烯酸缩水甘油酯助粘剂包含,例如,乙烯/丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物例如由杜邦制造的PTW,和其他甲基丙烯酸缩水甘油酯基助粘剂。其他合适的助粘剂对本领域技术人员来说是显而易见的。
在某些实施例中,第一聚合物层(5)包含至少一种卤化材料,并且第二聚合物层(6)包含至少一种增效剂。
在某些实施例中,包含至少一种增效剂的层(6)的聚合物成分,和粘合层或粘附层(9和4)中的一种或多种的聚合物成分可以相同。通常,粘合层或粘附层不包含阻燃化合物或增效剂。
本领域技术人员将理解,粘合层或粘附层有助于涂层的总燃料负载。因此,在特定实施例中,使涂层中这些层的数量和厚度最小化可能是有用的。
其中,第二层(6)包含至少一种增效剂,设置在第二聚合物层和基底中间的聚合物层(4)还可以用作物理和/或化学屏障,用于防止增效剂和基底之间发生不希望的化学反应。
一些增效剂,例如由五价锑形成的增效剂,例如五氧化二锑,具有固有的离子交换容量。离子交换容量取决于增效剂。例如,锑酸钠具有非常低的离子交换容量。
增效剂中的离子交换容量可导致与其直接接触的材料中的不良效应,例如当暴露于潮气时的腐蚀或降解。因此,当基底或其中的一些组分易受离子交换容量影响时,在增效剂和基底之间物理分离或提供化学屏障的附加聚合物层可用于保存基底。
附加聚合物层可以能够抑制基底的降解,例如基底的腐蚀、催化解聚或酸化。
涂层的聚合物层可以由成分大致相同的两个或更多个聚合物层形成,例如通过层压两个或更多个聚合物层以提供单个聚合物层。例如,在图5中,可以包含至少一种增效剂的第二聚合物层(6),可以通过接合、叠置或以其他方式层压具有成分大致相同的两个或更多个聚合物层而形成,如图6所示。应当理解,形成单个聚合物层的聚合物层可以作为离散层存在于涂层中,或者在形成单个聚合物层的层之间可以不存在间断。在某些优选实施例中,包含至少一种增效剂的所述聚合物层(比如第二聚合物层)包含两个或更多个包含至少一种增效剂的离散聚合物层。
例如,多个预形成层可以被预先形成,然后随后被接合或层压到其他预形成层上。预成形层的这种接合或层压布置本身可用于构成本文所述的各种实施例中的“层”。也就是说,尽管被接合或层压在一起的用于随后的接合或层压操作的这种预形成层之间可能没有或大致没有成分差异,但是层本身可以由多个预形成的离散层形成;并且,在可替代方案中,多个预形成的离散层可以具有不同的成分。
还应当理解,一系列离散层可以连接在一起以形成本发明的涂层,并且这些离散层中的每一个本身可以由两个或更多个或一系列单独的或所谓的“离散”层组成。
涂层,或其一层以上的层,可以具有光传输性能。在某些实施例中,涂层是光学透明的。在其他实施例中,涂层包含设置在一个或多个不透明聚合物层上方的一个或多个光学透明聚合物层。
例如,在某些实施例中,第一层是传输波长范围为约400nm至900nm,优选为400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射的顶层,并且第二层置于第一层下方。在某些实施例中,第二层还传输波长范围为约400nm至900nm或约400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射。在其他实施例中,第二层或设置在第二层下方的层是不透明的。
在某些实施例中,涂层的一个或多个聚合物层中的每一个传输波长范围为约400nm至900nm或约400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射,使得涂层具有光传输性能。
在某些实施例中,涂层传输波长范围为约400nm至900nm或约400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射。这种涂层可用于应于到基底,例如光伏模块或电池。
在某些实施例中,其涂层或聚合物层可以传输波长范围为约400nm至900nm或约400nm至700nm的大于约85%,例如至少约90%、95%、97%、98%或99%的总入射辐射。
涂层或涂层的聚合物层的传输率,适当地可以根据ASTM D1003-2013来确定,并且适当地采用在400nm至900nm或约400nm至700nm范围内的平均传输率。
在某些实施例中,包含至少一种卤化材料的聚合物层的熔点高于包含至少一种增效剂的聚合物层。
在一个实施例中,包含卤化材料的聚合物层设置在,例如顶层、包含增效剂的聚合物层上方。
在一个替代性实施例中,包含卤化材料的聚合物层设置在包含增效剂的聚合物层下方。
包含至少一种卤化材料的聚合物层的熔点比包含至少一种增效剂的聚合物层的熔点高约20℃、25℃、50℃、75℃、100℃、125℃、150℃、175℃、200℃、225℃、或250℃。
在特定实施例中,包含至少一种卤化材料的聚合物层的熔点可以是约100℃至600℃、150℃至550℃、或200℃至500℃。例如,熔点可以是约300℃至600℃、350℃至550℃、或400℃至500℃。
在特定实施例中,包含增效剂的聚合物层的熔点可以为约0℃至400℃、50℃至350℃、或100℃至300℃。例如,熔点可以为约150℃至400℃、175℃至350℃、或200℃至300℃。
提供涂层的底层以将涂层的至少一个其他聚合物层附接至基底,该底层可以具有小于约70D的肖氏D硬度和至少约100%的断裂伸长率。例如,底层可以具有小于约65D、60D、55D、50D、45D或40D的肖氏D硬度,以及至少约125%、150%、175%或200%的断裂伸长率。在特定设想的具体的实施例中,肖氏D硬度小于约40D,并且断裂伸长率为至少约200%。肖氏硬度可根据ASTM D2240-2005来确定,并且断裂伸长率可根据ASTM D882-2012来确定。
涂层在基底和底层之间的剥离强度可以是50N/m、60N/m、70N/m、80N/m、90N/m、100N/m、125N/m、150N/m、200N/m、250N/m、300N/m、350N/m、400N/m、450N/m、500N/m、600N/m、700N/m、800N/m、900N/m、1000N/m、1500N/m、2000N/m或更大。在不同实施例中,剥离强度可以为50N/m至2000N/m。
涂层在基底和底层之间可以具有剥离强度,用于将涂层的至少一个其他聚合物层附接至基底,剥离强度至少约为300N/m。例如,基底和底层之间的剥离强度可以至少约为325、350、375、400、425、450、475或500N/m。在特定设想的具体的实施例中,剥离强度至少约为500N/m。剥离强度可以根据ASTM D1876-08来确定。
在某些应用中,可以提供具有高抗割裂强度的涂层。在某些实施例中,该涂层的抗割裂强度根据UL1703.24(2012修订版)确定为例如至少约2.25、2.5或2.75lb。
可以设想出可特别受益于这种保护层的用于接收涂覆的各种应用或基底,其包含但不必限于:建筑面板、建筑或建造材料、结构建筑膜、可充气结构、标识牌、窗覆层、电子显示器或电子表面(例如LED)、光伏模块或电池、刚性复合结构、医用装置、或者飞行器或汽车内部。特别重要的可以是,集成为建筑结构的一部分的光伏模块或电池,需要改进的阻燃性,但是其同时必须实现最小的光学透明度,以使得光伏模块可以以有效的方式操作。
在一种形式中,涂层为涂覆于基底上的薄膜、薄片、涂层或层压布置。在另一种形式中,该涂层被层压到基底或层压在基底上。
本发明的涂料具有阻燃性能,优选高的阻燃性能。存在许多用于确定阻燃性的方法和许多用于分类阻燃性的评级系统。
在某些实施例中,涂层的阻燃性能等级根据UL 790-2008确定为A级、B级、或C级。在另一个实施例中,涂层的阻燃性能等级根据ASTM E-108确定为A级、B级、或C级。
更具体地,涂层的阻燃性能等级根据UL790-2008或ASTM E-108中规定的火焰和空速进行的火焰蔓延测试确定为A级、B级、或C级。测试台可以取向在水平线以上22度方向上。
在某些实施例中,涂层可以具有A级或B级的等级。在特定设想的具体的实施例中,涂层具有A级等级。
如下面的实施例所示,在某些优选的实施方案中,与不存在至少一种增效剂的相同涂层相比,涂层具有大致更低的放热峰值和/或总放热量。以kW/m2计的涂层的放热峰值和以MJ/m2计的总热释放量可以通过例如锥形量热法,例如根据ASTM E1354-15a使用35kW/m2的热通量来确定。
在另一方面,提供了涂覆有本发明的多层涂层的基底。
在另一方面,提供了涂覆有本发明的多层涂层的光伏模块或电池。在某些实施例中,涂层可以粘附到光伏模块或电池的感光侧或表面。在这样的实施例中,涂层具有高光学透明度,并且传输例如在波长范围为约400nm至900nm或约400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射。
在另一方面,提供了用涂层涂覆基底的方法。该方法包括将前述权利要求中的任一项所限定的涂层层压到基底上。涂层可以封装基底或正在封装基底。
层压可以通过任何合适的方法进行。例如,当涂层的底层包含压敏材料时,可以通过用压力和任选的热量将涂层施加到基底的表面上,从而使底层粘附到基底的表面上以层压涂层。
在另一方面,提供了制造本发明的涂层的方法。该方法包括以下步骤:
提供具有至少一种增效剂的至少一种聚合物,其中至少一种增效剂大致均匀分散在至少一种聚合物中,
提供包含至少一种卤化材料的至少一种其他聚合物,以及
将至少一种聚合物和至少一种其他聚合物或它们中的每个接合、彼此叠置或者将其层压在一起形成保护性涂层或者本文所限定的保护涂层的单独的层。
至少一种聚合物和至少一种增效剂可使用如在下文实施例中所述的高速混合器,例如螺杆或带式混合器而形成。
本领域技术人员将能够确定用于将增效剂分散在至少一种聚合物中的合适条件。在某些实施例中,该方法包括将至少一种聚合物,至少一种增效剂和至少一种分散剂组合。
将至少一种聚合物和至少一种其他聚合物彼此叠置或者将其层压在一起,使得形成包含至少一种聚合物和至少一种其他聚合物作为分离层的涂层。
至少一种聚合物和/或至少一种其他聚合物可各自以单个聚合物层的形式提供。或者,至少一种聚合物和/或至少一种其他聚合物可各自以层压件的形式提供。层压板包含至少一种聚合物或至少一种其他聚合物的层(视情况而定),以及一个或多个附加聚合物层。在某些实施例中,至少一种聚合物和至少一种其他聚合物各自以层压件的形式提供。
其中,至少一种聚合物和至少一种其他聚合物中的一种以层压件的形式提供;所述涂层通过将至少一种聚合物和作为分离层的至少一种其他聚合物接合、彼此叠置或者将其层压在一起而提供;所述涂层可以包含在至少一种聚合物的层中间的一个或多个聚合物层,和至少一种其他聚合物的层。
该方法可以包含接合或以其他方式层压两个或更多个成分大致相同的聚合物层,以提供涂层的单个聚合物层。在某些实施方案中,单个聚合物层的层厚度等于形成单个聚合物层的两个或更多个聚合物层的层厚度的总和。
图6示出了一个实施例,其中所述涂层(2)通过以接合或其他方式层压第一层压件(2A)和第二层压件(2B)而形成。第一层压件可以包含:具有至少一种增效剂(6A)的至少一种聚合物作为顶层,用于以将顶层附接至基底(3)以接收涂覆的一个或多个附加聚合物层(4)。如上所述,聚合物层(4)可另外用作阻挡剂以防止增效剂和基底之间的反应。
第二层压板可以包含:包含至少一种卤化材料(5)的至少一种其他聚合物作为顶层,和一个或多个附加聚合物层(9,6B)。一个或多个附加聚合物层可以包含:包含至少一种增效剂(6B)的聚合物层作为底层,以及将顶层(5)附接至底层(6B)的粘合层或粘附层(9)
第一层压件(2A)的顶层(6A)和第二层压件(2B)的底层(6B)可以通过接合、叠置或层压以提供涂层(2)。
在某些实施方案中,第一层压件(2A)的顶层(6A)和第二层压件(2B)的底层(6B)具有大致相同的成分,并且层(6A和6B)的接合或层压可以提供包含成分基本相同的增效剂的单个聚合物层(6)。
这种方法允许,形成具有比形成它的任一层更大的厚度的单层。在某些实施例中,单层(6)的层厚度等于形成它的聚合物层(6A,6B)的层厚度的总和。如本文所述,包含至少一种增效剂的单个聚合物层的层厚度可以为约5μm至1mm厚。
由两个或更多个较薄聚合物层形成的包含至少一种增效剂的单个聚合物层在以下情况下可以是有利的:更容易挤出到两个或更多个较薄的聚合物层;在第一种情况下难以提供单个较厚的层,例如通过挤出;或者存在这样做的缺点。
由两个或更多个具有成分大致相同的较薄聚合物层形成的包含至少一种增效剂的单个聚合物层,也可允许增效剂更均匀地分布在整个单个聚合物层中。
显然,在某些实施例中,接合或层压第一层压件(2A)的顶层(6A)和具有相同或基本相同成分的第二层压件(2B)的底层(6B)可以提供涂层(2),其中单个聚合物层(6)包含所述两个或更多个形成该涂层(2)所用的层(6A)和(6B)的离散层。在其他实施例中,在单独的层(6A)和(6B)之间的涂层(2)中可以不存在不连续性,由此形成包含增效剂的单层(6)。
其中,所述方法包括提供层压件,例如第一层压件(2A)或第二层压件(2B),所述层压件可以在待接合、或者层压的层压件的表面上设置有释放片或释放片。在层压之前,除去释放片或释放片以暴露层压板的表面。
在该方法中有用的层压板可以通过本领域已知的任何合适的方法制备。例如,层压板的层可以单独挤出,然后以期望的顺序与层压板的一个或多个其他聚合物层连接或层压在一起。或者,层压件的层可以同时共挤出,例如从单个挤出机或模具共挤出,或者层压件的层可以从两个或更多个(或优选三个)串联排列的挤出机中串联挤出。
涂层的聚合物层可以由通过层压或其他方式连接多个聚合物层而形成。多个聚合物层可以作为单独的层和/或作为包含两个或更多个的多个聚合物层中的层压件,以适于与多个聚合物层的其他聚合物层层压或接合的形式提供。例如,为了易于制造,可以以可展开用于层压或接合的卷的形式,提供单个聚合物层或两个以上聚合物层的层压板。聚合物层或层压板可包含,被移除以暴露待层压或接合的表面的剥离或释放片。
在某些实施例中,所述涂层以长度L和宽度W卷绕在锟子上以供随后展开并涂覆或层压至待涂覆的基底。
在一些实施方案中,该涂层设置有至少一个释放片,其通过释放使涂层的表面暴露出来以涂覆或层压或以其他方式粘附或连接或接合至基底。
公开了具有高光学透明度的阻燃层压板,其在一种形式中结合了第一卤化膜或顶层、至少第二粘结层和掺入粘结层中的增效剂。
在一个实施例中,选择卤化层或顶层用于其环境耐久性和光传输性能。在优选的实施方案中,顶层可以包含或可以选自以下中的一种或多种:含氟聚合物或氯氟聚合物膜,更优选例如但不限于乙烯四氟乙烯、乙烯三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、氟化乙烯丙烯、全氟烷氧基、聚氯三氟乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯三聚物、氟乙烯乙烯基醚、偏二氟乙烯与六氟丙烯、四氟乙烯或氯三氟乙烯中的任意一种的共聚物和三聚物,或其任意两者或更多者的任意组合。
在另一个实施例中,可以为顶层选择非卤化聚合物膜,并且可以将卤化添加剂加入到这种非卤化聚合物膜中。各种非卤化聚合物膜可包含或可选自以下的一种或多种:聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯二醇改性、聚丙烯、聚乙烯、环烯烃共聚物。
在一个实施例中,第二层可以根据以下需要选择:对第一层和下面的基底的粘附性,可以赋予下面的基底一定水平的机械保护的弹性体性质,以及其光传输性能。这样的第二层可以包含或选自以下的一种或多种:热塑性、热固性、辐射固化性和压敏性材料。
热固性材料可包含或可选自,但不限于,以下中的一种或多种:环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、硅氧烷、甲基丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚氰脲酸酯、乙烯基酯和聚酯树脂。
热塑性材料可包含或可选自,但不限于,以下中的一种或多种:乙烯-乙酸乙烯酯、聚丁酸乙烯酯、硅氧烷-聚氨酯共聚物、聚烯烃、热塑性聚氨酯、共聚酯和共聚酰胺。
辐射固化材料可包含或可选自,但不限于,以下的一种或多种:丙烯酸酯、阳离子可固化材料。
压敏材料可包含或可选自,但不限于,以下中的一种或多种:硅氧烷、丙烯酸类、天然橡胶、乙烯乙酸乙烯酯、苯乙烯嵌段共聚物。
在优选实施例中,第二层或用于其粘附到另一层和下面的基底的层是热塑性材料。
在一个实施例中,可以将无机增效剂加入到层压件的第二层或后续层,或这些层中的任一层。在优选的实施方案中,增效剂化合物可以包含或选自,但不限于,以下中的任何一种或多种:三锑的氧化物,五氧化二锑和本领域技术人员已知的其他物质,例如锑酸钠。在优选的实施例中,使用锑的五价氧化物,例如五氧化二锑或锑酸钠。在优选实施例中,使用五氧化二锑。
在将一种材料添加到另一种材料之后,保持光学透明材料的传输率的一种方法是紧密匹配基底和添加剂的折射率。五氧化二锑的折射率在约1.7的范围内。锑酸钠的折射率也在约1.7的范围内。可用于本发明的热塑性材料,通常具有与该值相差不超过0.1的折射率。这种差异可能导致散射,并伴随着相关的不希望的光传输损耗。通过使用具有非常小的粒径的五氧化二锑或锑酸钠,并且确保颗粒的有效分散以防止颗粒聚集,可以实现对传输率的改进。作为纳米颗粒(或纳米尺寸的颗粒)提供的五氧化二锑或锑酸钠可以由本领域技术人员制造并且是可商购的。
现有技术描述了锑化合物和卤化材料的纳米级颗粒的组合,最佳地使彼此紧密接触,从而使它们一起均匀地分散在共同的基底中。根据本发明,当卤化材料通过至少一层层压板均匀分散时,锑增效剂的纳米级颗粒和卤化材料的组合也可以是有效的,并且锑增效剂通过层压件的至少一个其他离散层例如相邻层均匀分散。
在一个实施例中,含卤素材料具有的层厚度为约5μm至约10mm厚、更优选的厚度为约10μm至约5mm厚、更优选为约15μm至约2mm厚。例如,含卤素材料层具有以下层厚度:5μm至1mm厚、5μm至500μm厚、10μm至500μm厚、5μm至200μm厚、10μm至200μm厚、15μm至200μm厚、10μm至100μm厚、20μm至100μm厚、或25μm至75μm厚。
在一个实施例中,含锑增效剂的具有的层厚度为约5μm至约10mm厚、更优选的厚度为约10μm至约5mm厚、更优选为约15μm至约2mm厚。例如,含增效剂层可以具有以下厚度:5μm至1mm厚、5μm至750μm厚、10μm至750μm厚、5μm至500μm厚、10μm至500μm厚、15μm至500μm厚、5μm至250μm厚、10μm至250μm厚、15μm到250μm厚、20μm至250μm厚、5μm至150μm厚、10μm至150μm厚、15μm至150μm厚、20μm至150μm厚、或50μm至150μm厚。
涂层或层压件或层压布置的一个层或每层可任选地额外包含或选自,但不限于,以下的一种或多种:其他添加剂,例如光稳定剂、UV吸收剂、助粘剂、抗静电剂、滑爽剂、流变改性剂,以控制每层或层布置或以此形成的层压件的其他性质。
涂层或层压件或层压布置的一个层或每层可任选地额外包含一种或多种分散剂,例如以确保至少一种增效剂的有效分散。分散剂的实施例包括乙烯硬脂酰胺、乙烯油酰胺、褐煤蜡、山嵛酸酰胺和硬脂基芥酸酰胺。
在本发明的一种方式中,火焰源的存在可以提供卤化材料和锑增效剂的有效的局部熔融共混,以促进层压板的阻燃性能。
在本发明的另一方面,可以改变增效剂对层压板或层压板的层的添加速率,以影响作为与层的组合相关的总燃料负载的功能的所需的结果阻燃性能。
在一种形式中,增效剂例如锑增效剂,的百分比负载可足以淬灭、抵消或延缓该增效剂存在的粘合层的火特性或燃烧。不拟囿于理论但据信,锑增效剂作为催化剂/增效剂,在足够量的火焰源卤素物质的存在下,从卤化材料中释放以达到所需的阻燃性水平。
增效剂,例如锑增效剂,可优选位于邻近卤化层的层例如粘合层内,其量足以提供所需水平的阻燃性。在一种具体形式中,增效剂位于紧接在包含卤化材料的聚合物层下面的聚合物层中。
在一种形式中,例如,卤化层的厚度可以为25μm至50μm,并且包含增效剂的粘合层可以为25μm至500μm。通过以足以提供所需水平的阻燃性的量将增效剂,例如锑增效剂,掺入到较厚的粘合层中,使得增效剂的百分比负载低于如果增效剂分散在较薄的卤化层中的百分比负载。
将高负载的增效剂掺入到薄的卤化层中,可以降低卤化层的光传输性能。通过将增效剂分散在较厚的粘合层中,可以将光传输性能保持在有用的水平。
当处于颗粒形式时,增效剂或锑的添加可以由配混领域的技术人员通过使用以下任一或两者来实现:高速混合器,其使用高速和剪切将颗粒均匀地分散到聚合物基底之一中;或通过研磨聚合物基底中的一种,并将其与增效剂或锑混合以产生粉末材料的均匀共混物。
包含卤化材料的聚合物层可具有低可燃性,但第二层或粘结层通常是高度易燃的。本发明能够赋予包含这种高易燃层的涂层阻燃性能。
实施例
实例1:将100g Nyacol Burnex ADP 494(平均粒径为40nm的五氧化二锑)和10g分散剂加入到Henschel高速混合器中。将所得材料加入到具有1kg热塑性聚氨酯聚合物(Bayer Texin Sun 3006)的双螺杆挤出机中,热塑性聚氨酯聚合物具有由制造商确定的肖氏硬度86A和通过ASTM D1003确定的0.92的光传输。所得层压板的光传输为0.61,该光传输根据ASTM D1003来确定。
实例2:如实例1所述,将50g Nyacol Burnex ADP 494和1kg肖氏硬度为86A,光传输为0.92的热塑性聚氨酯聚合物(Bayer Texin Sun 3006)混合。所得层压板的光传输为0.82,该光传输根据ASTM D1003来确定。
实例3:根据UL 790-2008评估来自实例1的材料的阻燃性。挤出200μm厚的膜,并层压到50μm的ETFE膜上。所得层压板的光传输为0.61,该光传输根据ASTM D1003来确定。将层压板紧固到覆盖有安装在水平面上方22°的不可燃屋顶板底板的硅酸钙板。将根据UL790A类校准的火焰撞击样品10分钟。测量的火焰蔓延为1.6m。
实例4:根据UL790评估来自实例2的材料的阻燃性。挤出200μm厚的膜,并层压到50μm的ETFE膜上。所得层压板的光传输为0.82,该光传输根据ASTM D1003来确定。将层压板紧固到覆盖有安装在水平面上方22°的不可燃屋顶板底板的硅酸钙板。将根据UL790A类校准的火焰撞击样品10分钟。测量的火焰蔓延为1.7m。
实例5:根据UL790评估来自实例1和2的并且不掺入锑增效剂的热塑性聚氨酯(Bayer Texin Sun 3006)的阻燃性。挤出200μm厚的膜,并层压到50μm的ETFE膜上。将层压板紧固到覆盖有安装在水平面上方22°的不可燃屋顶板底板的硅酸钙板。将根据UL790A类校准的火焰撞击样品10分钟。火焰蔓延在两分钟内达到4m。
实例6:制备测量为100mm×100mm的三个正方形样品(如下所述的样品1-3)用于锥形量热仪测试,并根据ASTM E1354-15a使用35kW/m2的热通量进行测试。
每个样品包括太阳能电池基底上的多层涂层。每个样品中的多层涂层的总厚度为250um。样品1和2是相同的。
样品的结构如下。每个样品的多层涂层的层按从顶部(涂层的顶层)到底部(粘附或附接至基底的层)的顺序列出。各层的厚度在括号中表示。
样品1和2。层1(顶层):ETFE(50um);层2:DNP Z68太阳能封装剂(热塑性聚烯烃太阳能封装剂)(20um);层3:DNP Z68太阳能封装剂+5%重量的锑酸钠(80um);层4:DNP Z68太阳能封装剂+5%重量的锑酸钠(80um);层5(底层):DNP Z68太阳能封装剂(20um);基底:太阳能电池。
样品3。层1(顶层):ETFE(50um);层2(底层):DNP Z68太阳能封装剂(200um);基底:太阳能电池。
样品1和2通过下列方式制备。将不含锑的20μm的太阳能封装剂层和含有5%重量的锑酸钠的80μm的太阳能封装剂层共挤出在300mm宽的衣架模具中,并浇铸到抛光的铬辊上。
将两层这种共挤出的密封剂组装在太阳能电池上方并用ETFE片覆盖。将组件在Spire SpiLam真空层压机中在155℃下层压18分钟。
然后将组件修整成100mm×100mm正方形用于锥形量热仪测试。
测试结果汇总在下表1中。
表1.样品1-3在锥形量热仪测试中的峰值放热率和总热释放量。
所述结果显示,样品1和2的峰值放热率和总热释放量大大低于样品3的峰值放热率和总热释放量,其中样品3不包含含有增效剂的层。图7示出了每个样品(以kW/m2计)的放热率经过一段时间(以秒计)的曲线图。每个样品的点燃时间大致相同。释放的总热量对应于每个样品的曲线下的面积。
以下段落涉及本发明的各方面及各实施例。
1.一种具有阻燃性能的用于基底的多层涂层,所述涂层包含两个或更多个层,
其中所述两层或更多层中的至少一个层是包含卤化材料的载体层,并且所述两层或更多层中的至少一个其他层包含至少一种增效剂。
2.如第1段所述的涂层,其中包含所述至少一种卤化材料的所述载体层和包含所述至少一种增效剂的所述载体层在热降解、灼烧或热解中能有效地提供至少一种卤化材料和至少一种增效剂。
3.一种具有阻燃性能的用于基底的多层涂层,所述涂层包含两个或更多个聚合物层,
其中所述两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层包含至少一种卤化材料,并且所述两个或更多个聚合物层中的至少一个其他聚合物层包含至少一种增效剂。
4.一种具有阻燃性能的用于基底的多层涂层,所述涂层包含两个或更多个聚合物层,
其中所述两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层包含至少一种卤化材料,并且所述两个或更多个聚合物层中的至少一个其他聚合物层包含至少一种增效剂,
其中包含所述至少一种卤化材料的聚合物层是顶层,并且包含所述至少一种增效剂的聚合物层是设置在所述顶层下方的层,并且
其中包含所述至少一种卤化材料的所述聚合物层比包含所述至少一种增效剂的所述聚合物层具有更高的熔点。
5.一种具有阻燃和光传输性能的用于基底的多层涂层,所述涂层包含两个或更多个聚合物层,
其中所述两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层包含至少一种卤化材料,并且所述两个或更多个聚合物层中的至少一个其他聚合物层包含至少一种增效剂,并且
其中所述涂层传输波长范围为约400nm至900nm、优选为400nm至700nm的至少约50%的入射辐射。
6.一种具有阻燃性能和光传输性能的用于光伏模块或电池的多层保护涂层,所述涂层包括两个或更多个聚合物层,
其中所述两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层包含至少一种卤化材料,并且所述两个或更多个聚合物层中的至少一个其他聚合物层包含至少一种增效剂,
其中所述保护涂层传输波长范围为约400nm至900nm,优选为400nm至700nm的至少约50%的入射辐射,并且
其中所述涂层粘合至所述光伏模块或电池的感光侧。
7.如第1至6段中的任一段所述的涂层,其中所述卤化材料是有机的。
8.如第1至7段中的任一段所述的涂层,其中所述卤化材料是卤化聚合物。
9.如第8段所述的涂层,其中所述卤化聚合物包含含氟聚合物或氯氟聚合物或其组合。
10.如第9段所述的涂层,其中所述氟聚合物或氯氟聚合物包括乙烯四氟乙烯、乙烯三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、氟化乙烯丙烯、全氟烷氧基、聚氯三氟乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯三聚物、氟乙烯乙烯基醚、偏二氟乙烯与任何的六氟丙烯、四氟乙烯、氯三氟乙烯的共聚物和三聚物,或其任意两种或更多种的任意组合。
11.如第1至7段中的任一段所述的涂层,其中所述卤化材料是阻燃性溴化或氯化有机化合物或聚合物。
12.如第11段所述的涂层,其中所述阻燃性溴化有机化合物或聚合物是六溴环癸烷、十溴二苯基乙烷、聚(二溴苯乙烯)、四溴邻苯二甲酸酐、四溴邻苯二甲酸酯二醇、四溴邻苯二甲酸酯、四溴双酚A、2,4,6三溴苯酚、三溴苯基烯丙基醚或其任意两种或更多种的任意组合。
13.如第1至12段中的任一段所述的涂层,其中所述增效剂是无机的。
14.如第1至13段中的任一段所述的涂层,其中所述增效剂包含无机金属化合物。
15.如第14段所述的涂层,其中所述金属化合物包含锌、锡、钼、锆、锑化合物或其任意两者或更多者的任意组合。
16.如第1至15段中的任一段所述的涂层,其中所述增效剂包含锑化合物。
17.如第16段所述的涂层,其中所述锑化合物是锑的氧化物。
18.如第16或17段所述的涂层,其中所述锑化合物包含五锑的氧化物或三锑的氧化物或其组合。
19.如第1至18段中的任一段所述的涂层,其中所述增效剂是颗粒的形式。
20.如第19段所述的涂层,其中所述颗粒大致均匀地分布在所述聚合物层中。
21.如第19或20段所述的涂层,其中所述颗粒的这样的尺寸使得所述聚合物传输波长范围为400nm至900nm,优选为400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射。
22.如第19至21段中的任一段所述的涂层,其中所述颗粒的平均粒径为约1nm至5000nm、1nm至2000nm、1nm至1000nm、5nm至1000nm、1nm至500nm、5nm至500nm、1nm至300nm、5nm至300nm、10nm至300nm、10nm至250nm、15nm至150nm、20nm至100nm、25nm至75nm、或者30nm至40nm。
23.如第1至22段中的任一段所述的涂层,其中所述增效剂的量足以有效地阻止所述涂层在遇到热降解、灼烧或热解时的燃烧。
24.如第23段所述的涂层,其中所述剂量足以阻止所述涂层的全部燃料负载的燃烧。
25.如第1至24段中的任一段所述的涂层,其中所述增效剂的量为所述聚合物层的重量的约0.1%至30%。
26.如第1至25段中的任一段所述的涂层,其中所述增效剂的量为所述聚合物层的重量的约0.5%至25%。
27.如第1至26段中的任一段所述的涂层,其中所述增效剂的量为所述聚合物层的重量的约1%到10%。
28.如第1至27段中的任一段所述的涂层,其中所述增效剂的量为所述聚合物层的重量的约2%到8%。
29.如第1至28段中的任一段所述的涂层,其中包含所述卤化材料的所述聚合物层不含增效剂。
30.如第1至29段中的任一段所述的涂层,其中包含所述卤化材料的聚合物层的厚度大致小于含有所述增效剂的聚合物层的厚度。
31.如第1至30段中的任一段所述的涂层,其中包含所述卤化材料的聚合物层不含增效剂,并且所述聚合物层的厚度约为5μm至1mm厚、5μm至500μm厚、10μm至500μm厚、5μm至200μm厚、10μm至200μm厚、15μm至200μm厚、10μm至100μm厚、20μm至100μm厚、或25μm至75μm厚。
32.如第1至31段中的任一段所述的涂层,其中含有所述增效剂的聚合物层不含阻燃剂,并且所述聚合物层的厚度约为5μm至1mm厚、5μm至750μm厚、10μm至750μm厚、5μm至500μm厚、10μm至500μm厚、15μm至500μm厚、5μm至250μm厚、10μm至250μm厚、15μm至250μm厚、20μm至250μm厚、5μm至150μm厚、10μm至150μm厚、15μm至150μm厚、20μm至150μm或50μm至150μm厚。
33.如第1至32段中的任一段所述的涂层,其中一个所述聚合物层包含作为卤化材料的卤化聚合物,不含作为增效剂的锑化合物或锑的氧化物,并且其具有的层厚度明显小于另一种包含作为增效剂的锑化合物或锑的氧化物的聚合物层。
34.如第1至33段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层的厚度小于约2mm、1mm、750μm、500μm、400μm、300μm或250μm。
35.如第1至34段中的任一段所述的涂层,其中所述两个或更多个聚合物层中的至少一个聚合物层是一种热塑性、热固性、辐射固化性或压敏粘合性材料。
36.如第1至35段中的任一段所述的涂层,其中邻近待涂覆的基底设置或设置在其上的所述聚合物层是热塑性、热固性、辐射固化性或压敏粘合性材料。
37.如第1至36段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层包含两个以上的聚合物层。
38.如第37段所述的涂层,其中所述涂层包含两个或更多个包含增效剂的聚合物层和/或两个或更多个包含卤化材料的聚合物层。
39.如第1至38段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层由第一聚合物层和第二聚合物层形成,其中:
所述第一聚合物层含有所述至少一种卤化材料,并且所述第二聚合物层含有所述至少一种增效剂,或者
所述第一聚合物层包含所述增效剂,并且所述第二聚合物层包含所述至少一种卤化材料。
40.如第39段所述的涂层,其中所述第一聚合物层包含所述至少一种卤化材料,并且所述第二聚合物层包含所述至少一种增效剂。
41.如第39或40段所述的涂层,其中所述第一聚合物层是顶层,并且所述第二聚合物层是置于所述顶层的下方的层。
42.如第39至41段中的任一段所述的涂层,其中所述第二聚合物层将所述第一聚合物层附接至要接收所述涂层的基底。
43.如第39至42段中的任一段所述的涂层,其中所述顶层和所述底层中间设置有一个或多个附加层。
44.如第1至43段中的任一段所述的涂层,其中所述第一层是传输波长范围为约400nm至900nm,优选为400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射的顶层,并且所述第二层置于所述第一层下方。
45.如第44段所述的涂层,其中所述第二层传输波长范围为约400nm至900nm,优选为400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射。
46.如第1至45段中的任一段所述的涂层,其中所述一个或多个聚合物层中的每一层传输波长范围为约400nm至900nm,优选为400nm至700nm的至少约50%的总入射辐射。
47.如第1至46段中的任一段所述的涂层,其中所述一个或多个聚合物层中的每一层传输波长范围为约400nm至900nm,优选为400nm至700nm的至少约70%的总入射辐射。
48.如第1至47段中的任一段所述的涂层,其中一个或多个聚合物层中的每一层传输波长范围为约400nm至900nm,优选为400nm至700nm的至少约85%的总入射辐射。
49.如第1至48段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层传输波长范围为约400nm至900nm,优选为400nm至700nm的至少约50%、60%、70%、80%或85%的总入射辐射。
50.如第1至49段中的任一段所述的涂层,其中包含至少一种卤化材料的所述聚合物层的熔点高于包含至少一种增效剂的所述聚合物层。
51.如第50段所述的涂层,其中包含至少一种卤化材料的所述聚合物层的熔点比包含所述至少一种增效剂的所述聚合物层的熔点高约20℃、25℃、50℃、75℃、100℃、125℃、150℃、175℃、200℃、225℃或250℃。
52.如第50或51段所述的涂层,其中包含所述至少一种卤化材料的所述聚合物层的熔点为约100℃至600℃、150℃至550℃或200℃至500℃。
53.如第51至52段中的任一段所述的涂层,其中包含增效剂的聚合物层的熔点为约0℃至400℃、50℃至350℃或100℃至300℃。
54.如第1至53段中的任一段所述的涂层,其中设置成将所述涂层的至少一个其他聚合物层附接至所述基底的所述聚合物层的底层的肖氏硬度小于约70D,并且其断裂伸长率为至少约100%。
55.如第1至54段中的任一段所述的涂层,其中设置成将所述涂层的至少一个其他聚合物层附接至所述基底的所述聚合物层的底层的肖氏硬度小于约40D,并且其断裂伸长率为至少约200%。
56.如第1至55段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层在所述基底和设置成将涂层的所述至少一个其他聚合物层附接至所述基底的涂层底层之间的剥离强度为至少约300N/m。
57.如第1至56段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层在所述基底和设置成将涂层的所述至少一个其他聚合物层附接至所述基底的涂层底层之间的剥离强度为至少约500N/m。
58.如第1至57段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层的抗割裂强度根据UL1703.24(2012修订版)确定为至少约2lb。
59.如第1至5段或7至58段中的任一段所述的涂层,其中要接收所述涂层的基底可以是以下中的一者或多者:建筑面板、建筑或建造材料、结构建筑膜、可充气结构、标识牌、窗覆层、电子显示器或电子表面、光伏模块或电池、刚性复合结构、医用装置、或者飞行器或汽车内部。
60.如第1至5段或7至59段中的任一段所述的涂层,其中用于要接收所述涂层的基底是或者包含光伏模块或电池。
61.如第1至5段或7至60段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层粘合至光伏模块或电池的感光侧或表面。
62.如第1至61段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层被层压到所述基底或层压在所述基底上。
63.如第1至62段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层为涂覆于基底上的薄膜、薄片、涂层或层压布置。
64.如第1至63段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层的阻燃性能等级根据UL 790至2008确定为A级、B级、或C级。
65.如第16至64段中的任一段所述的涂层,其中所述锑化合物包含以+5或+3的氧化态存在的锑。
66.如第16至65段中的任一段所述的涂层,其中所述锑化合物包含锑的五价或三价氧化物。
67.如第17至66段中的任一段所述的涂层,其中所述锑的氧化物包含三锑的氧化物、五锑的氧化物、锑酸钠或其任意两者或更多者的任意组合。
68.如第66或67段所述的涂层,其中所述锑的五价氧化物包含五锑的氧化物或者锑酸盐。
69.如第68段段所述的涂层,其中所述锑酸盐是一种碱金属盐,例如锑酸钠。
70.如第39至69段中的任一段所述的涂层,其中在所述第一聚合物层和所述第二聚合物层中间设置有一个或多个附加层以将所述第一聚合物层附接至所述第二聚合物层。
71.如第39至70段中的任一段所述的涂层,其中在所述第二聚合物层和基底中间设置有一个或多个附加层以将所述第二聚合物层附接至所述要接收所述涂层的基底。
72.如第1至71段中的任一段所述的涂层,其中在包含所述增效剂的所述聚合物层和要接收所述涂层的所述基底中间提供有一个或多个附加层,所述附加层为所述增效剂和所述基底之间的反应提供物理和/或化学屏障。
73.如第1至72段中的任一段所述的涂层,其中在包含所述增效剂的聚合物层与要接收所述涂层的基底中间提供有一个或多个附加层,所述附加层通过所述增效剂来抑制或防止所述基底的降解。
74.如第1至73段中的任一段所述的涂层,其中在包含所述增效剂的所述聚合物层与要接收所述涂层的基底中间提供有一个或多个附加层,所述附加层通过所述增效剂来抑制或防止所述基底被腐蚀。
75.如第1至74段中的任一段所述的涂层,其中包含所述增效剂的所述聚合物层可以由两个或更多个聚合物层形成,所述聚合物层具有包含所述增效剂的大致相同的成分。
76.如第1至74段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层包含:
作为顶层的包含至少一种卤化材料的第一聚合物层,
包含至少一种增效剂的置于所述第一层下方的第二聚合物层。
可选地,在所述第一聚合物层与所述第二聚合物层中间设置用于将所述第一聚合物层附接至所述第二聚合物层的一个或多个附加层,以及
可选地,在第二聚合物层和要接收所述涂层的基底中间设置有一个或多个附加层以将第二聚合物层附接至基底,
其中设置在所述第二聚合物层与接收所述涂层的基底中间的所述一个或多个附加层通过所述增效剂来抑制或阻止所述基底的降解,比如腐蚀。
77.如第1至76段中的任一段落的一个涂覆有涂层的基底。
78.如第1至76段中的任一段落的一个涂覆有涂层的光伏模块或电池。
79.如第78段所述的光伏模块或电池,其中所述涂层粘合于所述光伏模块或电池的感光侧或者其表面。
80.一种使用涂层涂覆基底的方法,所述方法包括层压前述段落中任一项所述的涂层。
81.如第80段所述的方法,其中所述涂层封装或正在封装所述基底。
82.一种制造第1至76段中任一项所述的涂层的方法,所述方法包括如下步骤:
提供具有所述至少一种增效剂的至少一种聚合物,其中所述至少一种增效剂大致均匀分散在所述至少一种聚合物中。
提供包含至少一种卤化材料的至少一种其他聚合物,以及
将所述至少一种聚合物和所述至少一种其他聚合物或它们中的每个接合、彼此叠置或者将其层压在一起形成保护性涂层或者本文所限定的所述保护涂层的单独的层。
83.如第82所述的方法,其中所述至少一种聚合物可以以层压件的形式形成,所述层压件包含具有所述至少一个聚合物层和所述一个或多个附加聚合物层的层。
84.如第82或83段所述的方法,其中所述至少一种其他聚合物以层压件的形式形成,所述层压件包含具有所述至少一个聚合物层和所述一个或多个附加聚合物层的层。
85.如第82至84段中的任一段所述的方法,其中所述方法包括:
提供包含所述至少一个聚合物层和一个或多个附加聚合物层的层压件,
提供包含所述至少一个其他聚合物层和一个或多个附加聚合物层的层压件,并且
将包含所述至少一种聚合物的层压件和包含所述至少一种其他聚合物的层压件接合、彼此叠置或层压在一起。
86.如第83至85段中的任一段所述的方法,其中包含所述至少一种其他聚合物的所述层压件包含用作底层的包含至少一种增效剂的至少一个聚合物层。
87.如第85或86段所述的方法,其中所述至少一种聚合物的层为顶层,并且所述方法包括将包含所述至少一种聚合物的所述层压件的所述顶层与包含所述至少一种其他聚合物的所述层压件的底层的所述增效剂层压在一起以提供包含至少一种增效剂的单个聚合物层。
85.如第82至87段中的任一段所述的方法,其中所述方法包括如下步骤:
提供第一层压件,所述第一层压件包含:
作为顶层的具有至少一种增效剂的所述至少一种聚合物的层,以及
可选地设置在所述顶层中间的一个或多个附加聚合物层和将所述顶层附接至所述基底的要接收所述涂层的基底,
其中所述顶层和所述要接收所述涂层的基底中间的一个或多个附加聚合物层通过所述增效剂来抑制或防止所述基底降解,
提供第二层压件,所述第二层压件包含:
作为顶层的包含至少一种卤化材料的至少一种聚合物的层,
作为底层的包含至少一种增效剂的聚合物层,以及
可选地设置在所述顶层中间的一个或多个附加聚合物层和将所述顶层附接至底层的底层,以及
将所述第一层压件的所述顶层和所述第二层压件的所述底层接合、彼此叠置或层压在一起。
89.如第88段所述的方法,其中所述第一层压件的所述顶层的成分和所述第二层压件的所述底层的成分大致相同。
90.如第88或89段所述的方法,其中将所述第一层压件的所述顶层和所述第二层压件的所述底层层压在一起以提供包含至少一种增效剂的单个聚合物层。
91.如第1至76段中的任一段所述的涂层,其中所述涂层以长度L和宽度W卷绕在锟子上以供随后展开并涂覆或层压至待涂覆的所述基底。
92.如第1至76段中的任一段所述的涂层、基底、模块或电池或方法,其中所述涂层设置有至少一个释放片,其通过释放使所述涂层的表面暴露出来以涂覆或层压或以其他方式粘附或连接或接合至基底。
93.如第1至76段中的任一段所述的涂层、基底、模块或电池或方法,其中所述涂层至少有一层包含助粘剂,如以硅烷、马来酸酐、或甲基丙烯酸缩水甘油酯为基材的助粘剂。
94.如第93段所述的涂层、基底、模块或电池或方法,其中包含所述助粘剂的层是粘附层或者粘合层,其设置成将置于所述粘合层或所述粘附层上方的层附接至所述粘合层或粘附层下方的层,或将置于所述粘合层或粘附层上方的层附接至要接收所述涂层的所述基底。
95.如第1至76段中的任一段所述的涂层、基底、模块或电池或方法,其中所述涂层具有在基底和设置为附接所述至少一种其他聚合物的底层之间的剥离强度,所述剥离强度大于等于50N/m、60N/m、70N/m、80N/m、90N/m、100N/m、125N/m、150N/m、200N/m、250N/m、300N/m、350N/m、400N/m、450N/m、500N/m、600N/m、700N/m、800N/m、900N/m、1000N/m、1500N/m或2000N/m,并且所述剥离强度的可用值范围可选择为如下前述值中的任意两个或更多个,如50N/m至2000N/m、60N/m至2000N/m、100N/m至2000N/m、300N/m至2000N/m、500N/m至2000N/m、700N/m至2000N/m、50N/m至1500N/m、60N/m至1500N/m、100N/m至1500N/m、300N/m至1500N/m、500N/m至1500N/m、700N/m至1500N/m、50N/m至1000N/m、60N/m至1000N/m、100N/m至1000N/m、300N/m至1000N/m、500N/m至1000N/m或700N/m至1000N/m。
96.如第87至95段中的任一段所述的涂层、基底、模块或电池或方法,其中包含所述至少一种增效剂的所述单个聚合物层包含所述第一层压件或包含至少一种聚合物的层压件的所述顶层,和所述第二层压件或包含至少一种其他聚合物的层压件的所述底层的离散层。
97.如第1至96段中的任一段所述的涂层、基底、模块或电池或方法,其中包含至少一种增效剂的所述聚合物层(比如第二聚合物层)包含两个或更多个包含所述至少一种增效剂的离散聚合物层,并可选地具有相同或大致相同的成分。
98.如第97段所述的涂层、基底、模块或电池或方法,其中所述两个或更多个离散层具有相同的或大致相同的成分,和/或具有不同的成分,和/或两者兼有,其中使用的所述离散层可以提供用于所述相同的或大致相同的及不同的成分的组合。
99.如第1至98段中的任一段所述的涂层、基底、模块或电池或方法,其中所述涂层的以kW/m2计的放热峰值比没有至少一种增效剂的相同涂层低至少5%、10%、15%、20%、25%、30%、或35%。
100.如第1至99段中的任一段所述的涂层、基底、模块或电池或方法,其中所述涂层以MJ/m2计释放的总热量比没有所述至少一种增效剂的相同涂层的释放的总热量少至少10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%或者50%。
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