KR101468206B1 - Fluoropolymer composition useful for backsheets in photovoltaic modules and method for preparing the backsheets in photovoltaic modules therewith - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양전지 모듈의 백시트용 불소계 고분자 조성물 및 이를 포함하는 태양전지 모듈용 백시트의 제조방법에 관한 것으로 불소고분자 및 접착제 고분자 바인더 수지를 포함하며, 상기 불소고분자는 비닐리덴플루오라이드(VDF)의 단독중합체, 비닐리덴플루오라이드 공중합체 또는 그 조합이고; 접착제 고분자 바인더 수지는 폴리아민산(Polyamic acid)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 백시트용 불소계 고분자 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 백시트용 불소계 고분자 조성물은 기재에 대한 접착력이 우수하여, 기재에 별도의 접착제 층을 미리 형성시킬 필요가 없어 백시트 제조공정을 단축시킬 수 있다. 상기 조성물을 이용하여 제조된 태양전지 모듈용 백시트는 내구성과 내후성이 우수한 특징이 있다.The present invention relates to a fluoropolymer composition for a back sheet of a solar cell module, and a method for producing a back sheet for a solar cell module comprising the fluoropolymer composition and the adhesive polymer binder resin, wherein the fluoropolymer comprises vinylidene fluoride (VDF ), A vinylidene fluoride copolymer, or a combination thereof; The adhesive polymer binder resin includes a polyamic acid. The present invention relates to a fluoropolymer composition for a back sheet of a solar cell module. The fluoropolymer composition for a back sheet of a solar cell module according to the present invention is excellent in adhesion to a substrate, and it is not necessary to previously form a separate adhesive layer on the substrate, and thus the back sheet production process can be shortened. The back sheet for a solar cell module manufactured using the above composition is characterized by being excellent in durability and weather resistance.
Description
본 발명은 태양전지 모듈의 백시트용 불소계 고분자 조성물 및 이를 포함하는 태양전지 모듈의 백시트를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fluoropolymer composition for a back sheet of a solar cell module and a method for producing a back sheet of a solar cell module comprising the same.
옥외에서 사용하는 태양전지 모듈은 구성과 재질 구조 등에 있어서 높은 내구성과 내후성이 요구된다. 특히, 환경에 노출되는 태양전지 모듈 배면에 백시트는 태양전지가 가혹한 환경에서도 25년 이상의 장기간 특성을 유지할 수 있도록 하는 역할을 하기 때문에 장기 내후성이 우수할 뿐만 아니라, 수증기와 산소의 차단성 및 UV 저항성이 뛰어날 필요가 있다. 또한, 백시트는 수분과 산소 또는 UV 광선 등과의 반응으로 유발되는 실리콘 웨이퍼의 성능 저하로부터 보호하는 중요한 역할을 한다.Solar cell modules used outdoors are required to have high durability and weatherability in construction and material structure. In particular, since the back sheet on the back surface of the solar cell module exposed to the environment plays a role of maintaining long-term characteristics over 25 years even in a harsh environment of the solar cell, not only is it excellent in long-term weatherability, It needs to be highly resistive. In addition, the backsheet plays an important role in protecting against degradation of the silicon wafer caused by reaction with moisture, oxygen, or UV light.
일반적으로 백시트의 구조는 3개의 기능층으로 적층된 필름 형태이다. 상세히 말하면, 백시트는 폴리에스테르계 기재 필름을 불소계 고분자 필름으로 양면에서 감싸는(encapsulate) 구조로 되어 있다.In general, the structure of the back sheet is in the form of a film laminated with three functional layers. Specifically, the back sheet has a structure in which a polyester based substrate film is encapsulated on both sides with a fluorinated polymer film.
상기 폴리에스테르계 기재로는 수분 및 산소 차단성이 높은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)가 주로 사용되었다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 양면에서 감싸는 불소고분자 필름으로는 미국 듀퐁사의 폴리비닐플루오라이드(PVF) 필름인 테들라가 주로 사용되어 왔다. As the polyester base material, polyethylene terephthalate (PET) having high water and oxygen barrier properties was mainly used. As a fluoropolymer film that covers polyethylene terephthalate on both sides, Tetherla, a polyvinyl fluoride (PVF) film produced by DuPont, USA, has been mainly used.
전형적인 태양전지 백시트는 폴리비닐플루오라이드/폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리비닐플루오라이드 층의 라미네이트 필름으로 제조된다.A typical solar cell backsheet is made of a laminate film of a polyvinyl fluoride / polyethylene terephthalate / polyvinyl fluoride layer.
폴리에틸렌테레프탈레이트는 수증기 차단성이 우수하고 비교적 저렴하지만 자외선, 적외선 및 오존 등으로 인한 환경적인 영향으로 성능이 쉽게 저하되는 문제가 있다. 따라서, 내후성이 우수한 폴리비닐플루오라이드 필름인 테들라 필름을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 양면에 접착하여 백시트의 내후성을 보완한다.Polyethylene terephthalate is excellent in water vapor barrier property and relatively inexpensive, but has a problem that the performance is easily deteriorated due to environmental influences due to ultraviolet rays, infrared rays and ozone. Therefore, the weatherability of the back sheet is complemented by bonding the tetherla film, which is a polyvinyl fluoride film having excellent weather resistance, to both sides of the polyethylene terephthalate film.
하지만, 상기 테들라 필름은 비교적 고가이며 수증기에 대한 저항성이 양호하지 않은 문제가 있다. 또한, 상기 테들라 필름과 같은 불소계 고분자는 폴리에틸렌테레프탈레이트에 대한 부착성이 좋지 않은 단점이 있어 일반적으로 코로나 방전 등의 기술로 고분자 표면을 처리하거나, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름상에 접착제를 도포하여 사용한다.However, the Tetherla film is relatively expensive and has a problem that the resistance to water vapor is not good. Further, the fluorinated polymer such as the Tetherla film has a disadvantage of poor adhesion to polyethylene terephthalate and is generally used by treating the polymer surface with a technique such as corona discharge or applying an adhesive on a polyethylene terephthalate film .
상기 불소계 고분자는 미리 필름형태로 생산하여 이용된다. 이때, 미리 형성된 불소계 고분자 필름은 제조과정과 후속과정에서 요구되는 강도를 부여하기 위하여 충분한 두께를 가져야만 하며, 이로 인하여 효율적인 보호층으로 요구되는 두께 이상으로 두꺼운 불소계 고분자 층을 함유하게 된다. 또한, 기재에 접착층을 미리 형성시킨 후 라미네이트하기 때문에 열과 압력이 필요하여 많은 비용이 요구되는 문제가 있다.
The fluorine-based polymer is produced and used in advance in the form of a film. At this time, the previously formed fluorinated polymer film must have a sufficient thickness to impart the required strength in the manufacturing process and the subsequent process, and thereby, the fluorinated polymer layer containing the thicker fluorinated polymer layer than the thickness required for the effective protective layer. Further, since an adhesive layer is formed on a substrate in advance and then laminated, there is a problem that heat and pressure are required and a large cost is required.
종래 태양전지 모듈용 백시트와 관련된 기술로는 다음과 같은 기술들이 공지되어있다.
BACKGROUND ART [0002] Techniques related to a back sheet for a conventional solar cell module are known as follows.
대한민국 공개특허 제10-2011-0030857호(공개일:2011.03.24)는 추가의 표면 처리 없이도 봉지용 필름과의 접착력이 우수한 태양전지 백시트에 관한 것으로, 상기 백시트는 기재의 일면에 폴리아미드계 수지를 포함하는 코팅층을 형성시키고, 다른 일면에는 불화비닐리덴계 중합체 코팅층을 형성시켜 제조되는 백시트에 관한 것이다 (특허문헌 1). 상기 폴리아미드계 수지는 후지 카세이(Fuji kasei)사의 TXM78-A, TXM78-C, Thomide series, 유니케마(Unichema)사의 PRIADIT2053 및 헨켈사의 MACROMELT 6901로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그러나, 상기 발명은 폴리아미드계 수지를 기재의 일면에 형성시켜 봉지용 필름과의 접착력을 향상시키기 위한 제조방법으로서, 불소계 고분자 수지는 별도의 접착층을 형성시켜 부착됨으로써, 불소계 고분자 수지와 기재간의 접착력을 향상시키는데 한계가 있다.
Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2011-0030857 (published on Mar. 24, 2011) discloses a solar cell back sheet excellent in adhesion to a sealing film even without further surface treatment, Based resin coating layer on one side and a coating layer containing a vinylidene fluoride-based polymer coating layer on the other side (Patent Document 1). The polyamide-based resin includes at least one selected from the group consisting of TXM78-A, TXM78-C, Thomide series of Fuji Kasei, PRIADIT2053 of Unichema, and MACROMELT 6901 of Henkel Co. . However, the above-mentioned invention is a manufacturing method for improving a bonding strength with a sealing film by forming a polyamide-based resin on one surface of a substrate, wherein the fluorine-based polymer resin is adhered by forming a separate adhesive layer, There is a limit in improving the performance of the system.
대한민국 공개특허 제10-2008-0078179호(공개일:2008.08.27)은 솔라셀의 보호용으로 사용되는 백시트의 제조방법에 관한 것으로, 폴리에스터 필름에 불소고분자 화합물인 폴리비닐플루오라이드필름을 합지할 경우에 초강력 접착제인 UR을 정밀한 도포량으로 도포하여 강한 압력으로 부착되도록 함으로써, 내구성, 내습성, 내열성, 자외선 차단성 및 평활도를 좋게 만들어 솔라셀의 보호용 시트로 사용이 가능하도록 한 백시트에 관한 것이다 (특허문헌 2). 그러나, 상기 백시트는 폴리에스터 필름에 대한 폴리비닐플루오라이드 필름의 부착력을 높이기 위하여, 접착층과 같은 기능층을 하나씩 형성시킬 때마다 코로나 처리가 먼저 수행되어야한다. 또한, UR의 접착력을 증대시키기 위하여 가압공정이 필요하며, 최종적으로 합지된 기재들을 눌러주는 공정을 포함하여 제조단계가 많아지는 문제가 있다.
Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0078179 (published on Aug. 27, 2008) discloses a method for producing a back sheet for use in the protection of a solar cell. A polyvinyl fluoride film, which is a fluorine polymer compound, The present invention relates to a back sheet which can be used as a protective sheet for a solar cell by making it possible to apply the ultrahigh strength adhesive UR in a precise application amount and to adhere with a strong pressure to improve durability, moisture resistance, heat resistance, ultraviolet barrier property and smoothness (Patent Document 2). However, in order to increase the adhesion of the polyvinyl fluoride film to the polyester film, the back sheet must be subjected to corona treatment each time a functional layer such as an adhesive layer is formed one by one. In addition, a pressing process is required to increase the adhesive force of the UR, and there is a problem that the number of manufacturing steps is increased, including a process of finally pressing the bonded substrates.
대한민국 등록특허 특10-0612411(등록일:2006.08.07)은 태양전지 모듈용 백시트의 제조공정에 관한 것으로, 롤러에 권취된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 권출시키는 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 권출된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 일측면에 접착제를 도포시키는 단계(단계 2); 상기 단계 2에서 접착제가 도포된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 상이한 온도 조건을 갖고 연속적으로 배열된 다수의 가열챔버내로 통과시키는 단계(단계 3); 상기 단계 3의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 냉각시키는 단계(단계 4); 권취된 테들라 필름을 권출시키고 그 권출된 테들라 필름을 가압롤러에 의해 상기 단계 4에서 냉각된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 접착제 도포면에 압착하여 합지시키는 단계(단계 5); 및 테들라 필름이 접착된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 롤러에 권취시키는 단계(단계 6);을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 백시트 제조 공정에 관한 것이다 (특허문헌 3). 그러나, 상기의 백시트의 제조방법은 테들라 필름을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 합지하기 전에 접착층을 형성시키는 단계가 우선적으로 선행되어야 한다. 또한, 제조된 백시트를 60 내지 80시간의 장시간 동안 숙성하는 단계를 포함하고 있어 제조시간이 길고, 제조공정이 복잡한 문제가 있다..
Korean Patent Registration No. 10-0612411 (registered on August, 2006) relates to a manufacturing process of a back sheet for a solar cell module, comprising: a step (step 1) of winding a polyethylene terephthalate film wound on a roller; Applying the adhesive to one side of the polyethylene terephthalate film wound in step 1 (step 2); Passing the adhesive-coated polyethylene terephthalate film in the step 2 into a plurality of heating chambers successively arranged at different temperature conditions (step 3); Cooling the polyethylene terephthalate film of step 3 (step 4); (Step 5) of winding the wound Tetherla film and pressing the unwound Tetherla film on the adhesive application side of the polyethylene terephthalate film cooled in step 4 by a pressure roller to form a laminate; And a step (step 6) of winding a polyethylene terephthalate film to which a tether film is adhered on a roller. However, in the above-described method for producing a back sheet, the step of forming the adhesive layer before the Tetherla film is bonded to the polyethylene terephthalate film should be preferentially preceded. Also, there is a problem that the manufactured back sheet is aged for a long time of 60 to 80 hours, so that the manufacturing time is long and the manufacturing process is complicated.
대한민국 공개특허 제10-2011-0010386호(공개일:2011.02.01)는 태양전지 백시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 1)기재층 2) 상기 기재층에 적어도 일면에 코팅되고, 우레탄계 접착제를 포함하는 접착층, 및 3) 상기 접착층 상에 코팅되고, 불화비닐리덴계 중합체를 포함하는 불소계 코팅층을 포함하는 태양전지 백시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 태양전지에 관한 것이다 (특허문헌 4). 하지만, 상기 발명은 불소계 코팅층을 형성하기 전에 기재층에 접착층을 형성시키는 단계를 선행되어야하며, 상기 형성된 접착층을 160 ℃의 고온에서 건조시킨 후, 별도의 냉각과정이 필요하여 공정이 복잡한 문제가 있다.
Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0010386 (published on Feb. 21, 2011) discloses a solar cell back sheet and a method of manufacturing the solar cell back sheet. The solar cell back sheet comprises a substrate layer 2) And 3) a fluorine-based coating layer coated on the adhesive layer, the fluorine-based coating layer comprising a vinylidene fluoride polymer, a method for producing the same, and a solar cell comprising the same. However, the above-mentioned invention must precede the step of forming the adhesive layer on the substrate layer before forming the fluorine-based coating layer, and there is a complicated process due to the necessity of separate cooling process after drying the formed adhesive layer at a high temperature of 160 ° C .
상기 발명들은 불소고분자를 코팅한 백시트는 폴리비닐플루오라이드(PVF) 라미네이트 필름을 사용한 백시트를 대체하기에는 아직 만족할 만한 수준은 아니며, 세계적으로 태양전지 수요가 급신장하고 있어 제조비용이 보다 저렴하고 내후성과 내구성이 향상된 새로운 태양전지 모듈용 백시트 재료에 대한 필요성이 증대되고 있는 실정이다. 상기 태양전지 백시트에 요구되는 물성들은 소재 자체의 물성 및 소재간의 접착력이 우수해야만 내구성 및 내후성을 확보할 수 있다.
In the above-mentioned inventions, the back sheet coated with the fluorine polymer is not yet satisfactory to replace the back sheet using the polyvinyl fluoride (PVF) laminated film, and the demand for the solar cell is rapidly increasing worldwide, There is a growing need for a backsheet material for a new solar cell module having improved weatherability and durability. The physical properties required for the solar cell back sheet can be ensured only when the physical properties of the material itself and the adhesion between the materials are excellent.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 불소계 고분자와 접착제 고분자 바인더 수지를 포함하는 불소계 고분자 조성물은 기재에 대한 접착력이 우수하여 기재에 별도의 접착제 층을 미리 형성시킬 필요가 없어 백시트 제조공정을 단축시킬 수 있으며, 기재에 코팅되는 조성물의 두께를 얇게 조절할 수 있어 불소고분자 원료 비용을 감축할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have found that a fluoropolymer composition comprising a fluoropolymer and an adhesive polymer binder resin is excellent in adhesion to a substrate, so that it is not necessary to previously form a separate adhesive layer on the substrate, The manufacturing process can be shortened, and the thickness of the composition coated on the substrate can be controlled to be thin, and the cost of the fluoropolymer raw material can be reduced, thereby completing the present invention.
본 발명의 목적은 태양전지 모듈의 백시트용 불소계 고분자 조성물을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a fluoropolymer composition for a back sheet of a solar cell module.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 이용하여 태양전지 모듈용 백시트를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a back sheet for a solar cell module using the above composition.
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 불소고분자 및 접착제 고분자 바인더 수지를 포함하며, 상기 불소고분자는 비닐리덴플루오라이드(VDF)의 단독중합체, 비닐리덴플루오라이드 공중합체 또는 그 조합이고; 접착제 고분자 바인더 수지는 폴리아민산(Polyamic acid)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 백시트용 불소계 고분자 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a fluoropolymer and an adhesive polymer binder resin, wherein the fluoropolymer is a homopolymer of vinylidene fluoride (VDF), a vinylidene fluoride copolymer or a combination thereof; The adhesive polymer binder resin comprises a polyamic acid. The fluorine-based polymer composition for a back sheet of a solar cell module is provided.
또한, 본 발명은 상기 불소계 고분자 조성물에 용매를 첨가하여 균일하게 혼합하는 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 제조된 혼합물을 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 그 조합인 기재의 한 면 또는 양면에 코팅시키는 단계(단계 2); 및 상기 단계 2에서 혼합물이 코팅된 기재를 가열하는 단계(단계 3);를 포함하는 태양전지 모듈용 백시트의 제조방법을 제공한다.
The present invention also relates to a method for producing a fluorine-containing polymer composition, which comprises: (1) adding a solvent to the fluorine-based polymer composition and uniformly mixing the same; Coating the mixture prepared in step 1 on one side or both sides of a substrate made of polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate or a combination thereof (step 2); And heating the substrate coated with the mixture in the step 2 (step 3).
본 발명에서 제조되는 불소계 고분자 조성물은 기재에 대한 접착력이 우수하여, 기재에 별도의 접착제 층을 미리 형성시킬 필요가 없어 백시트 제조공정을 단축 시킬 수 있다. 또한, 기재에 코팅되는 조성물의 두께를 얇게 조절할 수 있어 불소고분자의 원료 비용을 감축할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 조성물을 이용하여 제조된 태양전지 모듈용 백시트는 내구성과 내후성이 우수한 특징이 있다.
The fluoropolymer composition produced by the present invention is excellent in adhesion to a substrate, and it is not necessary to previously form a separate adhesive layer on the substrate, which can shorten the manufacturing process of the backsheet. In addition, since the thickness of the composition coated on the substrate can be controlled to be thin, the cost of raw materials for the fluoropolymer can be reduced, and the back sheet for a solar cell module manufactured using the above composition is excellent in durability and weatherability.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지 모듈용 백시트의 단면 형상을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지 모듈용 백시트의 제조방법을 간단히 도식화한 것이다.1 is a schematic view showing a cross-sectional shape of a back sheet for a solar cell module according to the present invention.
2 is a simplified schematic diagram of a method of manufacturing a backsheet for a solar cell module according to the present invention.
본 발명은 불소고분자 및 접착제 고분자 바인더 수지를 포함하며,The present invention includes a fluorine polymer and an adhesive polymer binder resin,
상기 불소고분자는 비닐리덴플루오라이드(VDF)의 단독중합체, 비닐리덴플루오라이드 공중합체 또는 그 조합이고; 접착제 고분자 바인더 수지는 폴리아민산(Polyamic acid)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 백시트용 불소계 고분자 조성물을 제공한다.
The fluorine polymer is a homopolymer of vinylidene fluoride (VDF), a vinylidene fluoride copolymer or a combination thereof; The adhesive polymer binder resin comprises a polyamic acid. The fluorine-based polymer composition for a back sheet of a solar cell module is provided.
나아가, 본 발명은 상기 조성물에 용매를 첨가하여 균일하게 혼합하는 단계(단계 1);Further, the present invention relates to a process for preparing a composition comprising the steps of: (1) adding a solvent to the composition and uniformly mixing the composition;
상기 단계 1에서 제조된 혼합물을 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 그 조합인 기재의 한 면 또는 양면에 코팅시키는 단계(단계 2); 및Coating the mixture prepared in step 1 on one side or both sides of a substrate made of polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate or a combination thereof (step 2); And
상기 단계 2에서 혼합물이 코팅된 기재를 가열하는 단계(단계 3);를 포함하는 태양전지 모듈용 백시트의 제조방법을 제공한다.
And heating the mixture-coated substrate in the step 2 (step 3).
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 태양전지 모듈의 백시트용 불소계 고분자 조성물(이하, 조성물로 명명한다.)은 불소고분자 및 접착제 고분자 바인더 수지를 포함하며, 상기 조성물에 포함되는 불소고분자는 비닐리덴플루오라이드(VDF)의 단독중합체, 비닐리덴플루오라이드 공중합체 또는 그 조합이고;, 접착제 고분자 바인더 수지는 폴리아민산(Polyamic acid)을 포함한다.
The fluoropolymer for a back sheet of a solar cell module according to the present invention (hereinafter referred to as a composition) comprises a fluoropolymer and an adhesive polymer binder resin, wherein the fluoropolymer contained in the composition is vinylidene fluoride (VDF) Vinylidene fluoride copolymer or a combination thereof; and the adhesive polymer binder resin includes a polyamic acid.
본 발명에 있어서, 상기 조성물에 포함되는 불소고분자는 외부 환경으로 인한 기재의 성능저하를 막아 백시트의 내구성 및 내후성을 보완하는 역할을 하고, 접착제 고분자 바인더 수지는 조성물의 코팅 및 경화 과정에서 조성물의 기재에 대한 접착력을 향상시키며, 기재에 코팅된 조성물 층을 강화시키는 역할을 한다.
In the present invention, the fluoropolymer contained in the composition plays a role of complementing the durability and weatherability of the back sheet by preventing the degradation of the substrate due to the external environment, and the adhesive polymer binder resin is used in the coating and curing process Improves the adhesion to the substrate, and strengthens the layer of the composition coated on the substrate.
본 발명에 따른 조성물은 불소고분자와 접착제 고분자 바인더 수지를 포함하여 기재에 대한 접착력이 우수하므로, 기재에 별도의 접착제 층을 미리 형성시킬 필요가 없어 백시트 제조공정을 단축시킬 수 있고, 기재에 코팅되는 조성물의 두께를 얇게 조절할 수 있어 불소고분자의 원료 비용을 감축시킬 수 있는 장점이 있다.The composition according to the present invention is excellent in adhesion to a substrate including a fluorine polymer and an adhesive polymer binder resin, so that it is not necessary to previously form a separate adhesive layer on a substrate, which can shorten the manufacturing process of the back sheet, It is possible to control the thickness of the composition to be thin, thereby reducing the cost of raw materials for the fluorine polymer.
상기 조성물은 기재에 코팅되며, 기재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN) 또는 상기 물질들의 혼합물을 포함하는 폴리에스테르계 수지를 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 제조되는 백시트의 기능 또는 용도에 따라서 당업자가 자유롭게 선택할 수 있다.
The composition may be coated on a substrate, and as the substrate, a polyester resin including polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), or a mixture of the above materials may be used, , And can be freely selected by those skilled in the art depending on the function or use of the backsheet to be produced.
또한, 본 발명에 따른 조성물에 포함되는 불소고분자로는 비닐리덴플루오라이드(VDF)의 단독중합체, 비닐리덴플루오라이드 공중합체 또는 상기 물질들의 혼합물을 사용하며, 상세히 말하면 비닐리덴플루오라이드의 단독중합체; 비닐리덴플루오라이드 와 기타 불소계 단량체의 공중합체의 혼합물; 및 비닐리덴플루오라이드의 단독중합체와 비닐리덴플루오라이드 공중합체의 혼합물;을 사용한다.
Also, as the fluorine polymer contained in the composition according to the present invention, a homopolymer of vinylidene fluoride (VDF), a vinylidene fluoride copolymer or a mixture of the above materials is used, in particular, a homopolymer of vinylidene fluoride; A mixture of a copolymer of vinylidene fluoride and other fluorine monomers; And a mixture of a homopolymer of vinylidene fluoride and a vinylidene fluoride copolymer.
본 발명에 따른 조성물에 포함되는 불소고분자로서 비닐리덴플루오라이드의 단독중합체, 비닐리덴플루오라이드 공중합체 또는 상기 물질들의 혼합물을 사용하는 경우에는, 불소고분자의 총 몰수에 대하여 비닐리덴플루오라이드 단량체가 60 ~ 90 mol%로 포함되는 것이 바람직하며, 80 ~ 90 mol% 로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 불소고분자의 총 몰수에 대하여 비닐리덴플루오라이드 단량체가 60 mol% 미만으로 포함되는 경우에는, 태양전지 백시트에 요구되는 내구성 및 내후성, 저온건조특성과 관련된 효과를 발휘하지 못하는 문제가 있다.When a homopolymer of vinylidene fluoride, a vinylidene fluoride copolymer or a mixture of the above materials is used as the fluorine polymer contained in the composition according to the present invention, the vinylidene fluoride monomer is preferably used in an amount of 60 To 90 mol%, and more preferably 80 to 90 mol%. When the vinylidene fluoride monomer is contained in an amount of less than 60 mol% based on the total molar amount of the fluorine polymer, there is a problem that the effect relating to the durability, the weather resistance, and the low temperature drying property required for the solar cell back sheet can not be exhibited.
또한, 불소고분자로서 비닐리덴플루오라이드와 기타 불소계 단량체 혼합물을 사용하는 경우, 불소고분자의 총 몰수에 대하여 비닐리덴플루오라이드 보다 기타 불소계 단량체의 비율이 높으면 조성물을 기재에 코팅시키기 위한 용매 선정이 곤란한 문제가 있다.
When a mixture of vinylidene fluoride and other fluorinated monomers is used as the fluorine polymer, it is difficult to select a solvent for coating the composition on the substrate if the ratio of the other fluorinated monomers to vinylidene fluoride is higher than the total number of moles of the fluorine polymer .
본 발명에 있어서, 상기 비닐리덴플루오라이드 공중합체로는 플루오로올레핀, 플루오로비닐에테르 또는 플루오로디옥솔(fluorodioxole)을 포함하는 불소화 공단량체를 사용할 수 있다.
In the present invention, as the vinylidene fluoride copolymer, a fluorinated comonomer including a fluoroolefin, a fluorovinyl ether, or a fluorodioxole may be used.
상기 불소화 공단량체로는 테트라플루오로에틸렌(TFE), 헥사플루오로프로필렌(HFP), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE), 트리플루오로에틸렌, 헥사플루오로이소부틸렌, 퍼플루오로부틸에틸렌, 퍼플루오로프로필비닐에테르(PPVE), 퍼플루오로에틸비닐에테르(PEVE), 퍼플루오로메틸비닐에테르(PMVE), 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔(PDD) 및 퍼플루오로-2-메틸렌-4-메틸-1,3-디옥솔란(PMD)를 포함하는 군으로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
Examples of the fluorinated comonomer include tetrafluoroethylene (TFE), hexafluoropropylene (HFP), chlorotrifluoroethylene (CTFE), trifluoroethylene, hexafluoroisobutylene, perfluorobutylene ethylene, (PPVE), perfluoroethyl vinyl ether (PEVE), perfluoromethyl vinyl ether (PMVE), perfluoro-2,2-dimethyl-1,3-dioxole (PDD), and purple Methylene-4-methyl-1,3-dioxolane (PMD), and the like.
나아가, 본 발명에 따른 조성물은 접착제 고분자 바인더 수지를 포함한다.
Furthermore, the composition according to the present invention comprises an adhesive polymer binder resin.
본 발명에 있어서, 상기 접착제 고분자 바인더 수지는 조성물 제조시 용매에 혼합되는 불소고분자 및 접착제 고분자 바인더 수지의 총 중량을 기준으로 4 ~ 50 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 10 ~ 40 중량%로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 접착제 고분자 바인더 수지가 불소고분자 및 접착제 고분자 바인더 수지의 총 중량을 기준으로 4 중량% 미만으로 포함되는 경우에는, 조성물과 기재와의 접착력이 충분하지 않은 문제가 있고, 50 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 조성물의 물성을 저하시켜 내구성과 내후성이 불량해지는 문제가 있다.
In the present invention, the adhesive polymer binder resin is preferably contained in an amount of 4 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, based on the total weight of the fluorine polymer and the adhesive polymer binder resin mixed in the solvent during the preparation of the composition . When the adhesive polymer binder resin is contained in an amount of less than 4% by weight based on the total weight of the fluorine polymer and the adhesive polymer binder resin, there is a problem that the adhesive strength between the composition and the substrate is insufficient, There is a problem in that the physical properties of the composition are lowered, resulting in poor durability and weatherability.
본 발명에 따른 조성물은 접착제 고분자 바인더 수지로서 폴리아민산을 포함한다.
The composition according to the present invention comprises a polyamine acid as an adhesive polymer binder resin.
폴리아민산은 폴리이미드(polyimide)의 전구체로서 30 ℃에서 N,N-디메틸아세타미드(N,N-dimthylacetamide)에 0.5 wt% 용해되었을 때 최소 0.1의 고유 점도를 가지며, N-메틸피놀리돈(N-methylpyrrolodone)과 같은 응결제(coalescing agent)와 푸르푸릴 알코올(furfuryl alcohol)과 같은 점도강하제에 용해되는 특징이 있다.The polyamic acid is a precursor of polyimide and has an intrinsic viscosity of at least 0.1 when it is dissolved in N, N-dimthylacetamide at 30 ° C in N, N-dimthylacetamide, and N-methylpyrinolidone N-methylpyrrolodone (coalescing agent) and furfuryl alcohol (furfuryl alcohol).
또한, 폴리아민산은 일반적으로 이미드화가 약 50 % 정도 진행된 수지로서, 경화되면 카르복실산기와 아민기의 축합반응이 일어나 이미드화 반응이 추가로 진행되어 기재와의 접착력 및 코팅의 내구성을 향상시키는 특징이 있다.The polyamic acid is generally a resin which has been imidized by about 50%, and when it is cured, a condensation reaction of a carboxylic acid group and an amine group takes place to further progress an imidization reaction, thereby improving the adhesion to the substrate and the durability of the coating .
나아가, 상기 폴리아민산에 포함되는 카르복실산기 또는 아민기는 폴리에스테르 기재의 표면과 수소결합이 가능하여 기재에 대한 접착력 향상에 기여할 수 있으며, 또한, 에스테르화 반응 또는 이미드화 반응에 의해 폴리에스테르 기재 표면과 화학결합이 가능하므로 기재와의 접착력이 크게 향상될 수 있다.
Further, the carboxylic acid group or amine group contained in the polyamic acid can be hydrogen-bonded to the surface of the polyester base material, thereby contributing to the improvement of the adhesion to the base material. Further, by the esterification reaction or the imidization reaction, The adhesion to the substrate can be greatly improved.
또한, 본 발명에 따른 조성물은 접착제 고분자 바인더 수지로서 폴리아미드 이미드(Polyamide imide, PAI), 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide, PPS), 폴리에테르 설폰(Polyether sulfone, PES), 폴리아릴렌-에테르케톤(Polyarylene-etherketone), 폴리에테르이미드(Polyetherimide), 폴리페닐렌 옥사이드(Polyphnylene oxide), 폴리에테르케톤, 실리콘 에폭시 및 (메타)아크릴 수지를 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 바인더 수지를 더 포함할 수 있다.
Also, the composition according to the present invention can be used as an adhesive polymer binder resin, such as polyamide imide (PAI), polyimide (PI), polyphenylene sulfide (PPS), polyether sulfone (PES), polyarylene-etherketone, polyetherimide, polyphenylene oxide, polyether ketone, silicone epoxy and (meth) acrylic resin. And may further include at least one kind of binder resin.
본 발명에 따른 조성물이 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산과 바인더 수지의 혼합물을 포함하는 경우에는, 폴리아민산이 접착제 고분자 바인더 수지의 총 중량에 대하여 50 중량% 이상 ~ 100 중량% 미만으로 포함되는 것이 바람직하다. 폴리아민산이 접착제 고분자 바인더 수지 총 중량에 대해 50 중량% 미만으로 혼합되어 제조되는 경우에는 조성물의 기재에 대한 접착력이 저하되거나 내구성이 떨어지는 문제가 있다.
When the composition according to the present invention comprises a mixture of a polyamic acid and a binder resin as the adhesive polymer binder resin, it is preferable that the polyamic acid is contained in an amount of 50 wt% to less than 100 wt% based on the total weight of the adhesive polymer binder resin. When the polyamic acid is prepared by mixing less than 50% by weight based on the total weight of the adhesive polymer binder resin, there is a problem that the adhesive strength of the composition to the substrate is lowered or the durability is poor.
또한, 본 발명에 따른 조성물은 폴리아민산의 화학적 경화를 위한 탈수제와 이미드화 촉매를 더 포함할 수 있다.The composition according to the present invention may further comprise a dehydrating agent and an imidization catalyst for chemical curing of the polyamic acid.
이에, 본 발명은 상기 접착제 고분자 바인더 수지에 포함되는 폴리아민산의 이미드화를 진행시키기 위하여 가열에 의한 이미드화 진행방법인 열경화 및 탈수제 와 이미드화 촉매에 의한 이미드화 진행방법인 화학적 경화를 동시에 수행할 수 있다.
Accordingly, in order to promote the imidization of the polyamic acid contained in the adhesive polymer binder resin, the present invention simultaneously performs thermal curing as a method of imidization by heating and chemical curing as a method of imidization by a imidization catalyst can do.
본 발명에 있어서, 조성물에 포함되는 탈수제는 전체 조성물 100 중량부에 대하여 1.1 내지 8.4 중량부로 포함될 수 있으며, 탈수제로는 예를 들면, 무수 아세트산과 같은 무수 산(acid anhydride)을 사용할 수 있다.
In the present invention, the dehydrating agent contained in the composition may be contained in an amount of 1.1 to 8.4 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition. As the dehydrating agent, an acid anhydride such as acetic anhydride may be used.
또한, 본 발명에 있어서, 조성물에 포함되는 이미드화 촉매는 고분자 바인더 수지 100 중량부에 대하여 2.9 내지 3 중량부로 포함될 수 있으며, 이미드화 촉매로는 예를 들면, 이소퀴놀린(isoquinoline), 베타-피콜린(β-picoline)과 피리딘과 같은 3급 아민을 사용할 수 있다.
In the present invention, the imidization catalyst contained in the composition may be contained in an amount of 2.9 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymeric binder resin. Examples of imidization catalysts include isoquinoline, Tertiary amines such as p-picoline and pyridine can be used.
나아가, 조성물에 포함되는 폴리아민산의 이미드화 정도, 폴리아민산의 분자량, 폴리아민산이 포함되어 있는 조성물의 필름 두께 및 경화방법에 따라 상기 이미드화의 반응조건은 달라질 수 있다.
Further, the imidization reaction conditions may vary depending on the imidization degree of the polyamic acid contained in the composition, the molecular weight of the polyamic acid, the film thickness of the composition containing the polyamic acid, and the curing method.
나아가, 본 발명에 있어서, 상기 조성물은 안료, 필러, 광안정제와 같은 첨가제와 산소와 수분을 차단하기 위한 차단성 입자를 더 포함할 수 있다.
Further, in the present invention, the composition may further include additives such as pigments, fillers, light stabilizers, and barrier particles for blocking oxygen and moisture.
본 발명에 있어서, 상기 첨가제는 태양전지 모듈에서 태양전지의 발전 효율 및 물성을 향상시킬 수 있으며, 첨가제 중에서 안료로는 예를 들면, 산화티탄, 실리카, 알루미나 및 탄산칼슘 중 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
In the present invention, the additive may improve the power generation efficiency and physical properties of a solar cell in a solar cell module. As the pigment, additives such as titanium oxide, silica, alumina and calcium carbonate may be selected Can be used.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 차단성 입자는 태양전지 모듈에서 조성물의 수분 차단성을 향상시킬 수 있으며, 차단성 입자로는 예를 들면, 철 산화물, 티타늄 산화물 등과 같은 산화물층으로 코팅되어 있는 운모입자, 글래스 플레이크(glass flake) 입자, 스테인리스강 플레이크(stainless steel flake) 입자 및 알루미늄 플레이크(aluminium flake) 입자 중 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
In addition, in the present invention, the barrier particles may improve the moisture barrier property of the composition in the solar cell module. Examples of the barrier particles include mica coated with an oxide layer such as iron oxide, titanium oxide, At least one of particles, glass flake particles, stainless steel flake particles and aluminum flake particles can be selected and used.
나아가, 본 발명은 조성물에 용매를 첨가하여 균일하게 혼합하는 단계(단계 1);Furthermore, the present invention relates to a process for preparing a composition comprising the steps of adding a solvent to a composition and uniformly mixing the same (step 1);
상기 단계 1에서 제조된 혼합물을 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 그 조합인 기재의 한 면 또는 양면에 코팅시키는 단계(단계 2); 및Coating the mixture prepared in step 1 on one side or both sides of a substrate made of polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate or a combination thereof (step 2); And
상기 단계 2에서 혼합물이 코팅된 기재를 가열하는 단계(단계 3);를 포함하는 태양전지 모듈용 백시트의 제조방법을 제공한다.
And heating the mixture-coated substrate in the step 2 (step 3).
이하, 본 발명에 따른 태양전지 모듈용 백시트의 제조방법을 단계별로 더욱 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a back sheet for a solar cell module according to the present invention will be described in more detail in stages.
본 발명에 있어서, 단계 1은 조성물과 용매를 혼합하는 단계이다.
In the present invention, step 1 is a step of mixing the composition with a solvent.
본 발명에 따른 태양전지 모듈용 백시트의 제조방법에 있어서, 상기 용매와 혼합되는 조성물에 관한 내용은 전술한 바와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
In the method for manufacturing a back sheet for a solar cell module according to the present invention, the composition of the composition mixed with the solvent is the same as that described above, so a detailed description thereof will be omitted.
조성물과 혼합되는 용매로는 아세톤(Acetone), 메틸에틸케톤(methylethylketone)와 테트라하이드로푸란(tetrahydrofuran, THF)의 혼합물, 이소포론(isophorone), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), γ-부틸로락톤(γ-butyrolactone) 및 N-메틸피롤리돈(N-methyl pyrrolidone)과 디메틸설포옥사이드(dimethylsulfoxide)의 혼합물을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으나, 상대적으로 조성물의 비점보다 낮으며, 조성물의 필름 형성 및 건조 과정 중에 기포가 발생하지 않고, 조성물에 포함되어있는 불소고분자의 응결(coalescence)을 도울 수 있는 용매라면 이에 제한되지 않는다.
Examples of the solvent to be mixed with the composition include acetone, a mixture of methylethylketone and tetrahydrofuran (THF), isophorone, dimethylacetamide, propylene carbonate, Mixtures of γ-butyrolactone and N-methyl pyrrolidone and dimethylsulfoxide may be used alone or in combination, but they are relatively lower than the boiling point of the composition, The solvent is not limited to a solvent capable of promoting the coalescence of the fluoropolymer contained in the composition without causing bubbles during film formation and drying of the composition.
본 발명에 있어서, 조성물은 상기 용매와 혼합됨으로써 용액(solution) 또는 분산액(dispersion) 형태로 제공된다. 상세히 말하면, 조성물은 조성물 내의 불소고분자 종류와 사용하는 용매에 따라서 용액 또는 분산액 형태로 제공될 수 있다.
In the present invention, the composition is provided in the form of a solution or dispersion by mixing with the solvent. Specifically, the composition may be provided in the form of a solution or dispersion depending on the type of fluoropolymer in the composition and the solvent used.
본 발명에 있어서, 용매에 혼합되는 조성물 내의 불소고분자는 상기 조성물과 용매의 혼합물의 총 중량에 대하여 10 ~ 50 중량%인 것이 바람직하다. 조성물 내의 불소고분자가 상기 혼합물의 총 중량에 대하여 10 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 용매를 증발시키는데 많은 에너지가 소모되므로 경제적이지 않은 문제가 있고, 50 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 용액의 점도가 지나치게 증가하여 고품질의 코팅층을 형성하는데 어려운 문제가 있다.
In the present invention, the fluoropolymer in the composition to be mixed with the solvent is preferably 10 to 50% by weight based on the total weight of the mixture of the composition and the solvent. When the fluorine polymer in the composition is contained in an amount of less than 10% by weight based on the total weight of the mixture, energy is consumed to evaporate the solvent, which is not economical. When the fluorine polymer is contained in an amount exceeding 50% by weight, There is a problem that it is difficult to form a high quality coating layer.
상기 단계 1에서 제조되는 혼합물의 농도는 작업 특성에 맞게 점도를 조절해야 하며, 상기 점도는 조성물의 다른 성분과 공정 장치와 공정 조건에 따라 달라질 수 있다.
The concentration of the mixture prepared in step 1 should be adjusted according to the working characteristics, and the viscosity may vary depending on other components of the composition, the processing apparatus and the processing conditions.
또한, 상기 단계 1에서 조성물과 용매를 혼합하기 위하여 별도의 밀링장치를 사용할 수 있으나, 상기 조성물과 용매를 균일하게 혼합할 수 있으며, 조성물과 용매의 혼합과정 중 제조된 혼합물의 물리적 및 화학적 특성을 변화시키지 않는다면 이에 제한되지 않는다.
In addition, although a separate milling apparatus may be used to mix the composition and the solvent in the step 1, the composition and the solvent may be uniformly mixed, and the physical and chemical properties of the mixture produced during the mixing of the composition and the solvent But is not limited thereto.
나아가, 본 발명에 따른 단계 1은 비닐리덴플루오라이드 단독중합체, 비닐리덴플루오라이드 공중합체 또는 상기 물질을 혼합하여 불소고분자를 제조하는 단계를 더 포함하며, 상기 단계를 통하여 불소고분자의 총 몰수에 대한 비닐리덴플루오라이드의 함량을 조절할 수 있다.Further, the step 1 according to the present invention may further comprise the step of preparing a fluorine polymer by mixing the vinylidene fluoride homopolymer, vinylidene fluoride copolymer or the above material, The content of vinylidene fluoride can be controlled.
상기 불소고분자를 제조하는 방법은 통상적으로 알려져 있으므로, 당업자가 용이하게 제조할 수 있다.
Since the method for producing the fluorine polymer is conventionally known, those skilled in the art can easily produce the fluorine polymer.
또한, 본 발명에 따른 단계 2는 단계 1에서 제조된 혼합물(조성물과 용매의 혼합물)을 기재에 코팅하는 단계이다.
Step 2 according to the present invention is also a step of coating the mixture prepared in Step 1 (a mixture of the composition and the solvent) on the substrate.
상기 혼합물이 코팅되는 기재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN) 또는 상기 물질들의 혼합물을 포함하는 폴리에스테르계 수지를 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 제조되는 백시트의 기능 또는 용도에 따라서 당업자가 자유롭게 선택할 수 있다.
As the substrate on which the mixture is coated, a polyester resin including polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN) or a mixture of the above materials may be used, but not limited thereto, Those skilled in the art can freely choose according to the function or use of the backsheet.
본 발명에 있어서, 태양전지 모듈용 백시트는 상기 단계 1에서 제조된 혼합물을 기재의 한 면 또는 양면에 코팅시킬 수 있으나, 백시트의 강도, 내후성, 자외선 저항성 및 수분 차단성을 높이기 위해서는 기재의 양면에 코팅되는 것이 바람직하다.
In the present invention, the back sheet for a solar cell module may be coated on one side or both sides of the base material prepared in the step 1, but in order to improve the strength, weather resistance, ultraviolet ray resistance and moisture barrier property of the back sheet, It is preferably coated on both sides.
상기 단계 1에서 제조된 혼합물을 기재에 코팅시키는 방법으로는 당 기술분야에 알려져 있는 캐스팅, 침적, 분사 및 도포 등의 방법을 이용할 수 있으나, 기재에 혼합물을 균일하게 코팅할 수 있다면 이에 제한되지 않는다.The method of coating the mixture prepared in the step 1 on the substrate may be a casting, a dipping, a spraying or a coating method known in the art, but is not limited thereto as long as the mixture can be uniformly coated on the substrate .
또한, 상기의 방법들은 분사 코팅장치, 롤 코팅장치, 나이프 코팅장치 및 커튼 코팅장치 등의 종래의 코팅장치들을 이용하여 수행될 수 있다.
In addition, the above methods can be performed using conventional coating apparatuses such as spray coating apparatus, roll coating apparatus, knife coating apparatus and curtain coating apparatus.
나아가, 본 발명에 따른 단계 3은 혼합물이 코팅된 기재를 가열하는 단계로, 건조단계와 경화단계로 구성된다.
Further, Step 3 according to the present invention is a step of heating the substrate coated with the mixture, which comprises a drying step and a curing step.
건조단계는 혼합물 내에 포함되어있던 용매를 증발시키는 과정으로, 혼합물이 코팅된 기재의 건조는 가열장치의 온도를 기준으로 25 ~ 200 ℃ 에서 3 ~ 15 분 동안 이루어질 수 있으며, 상기 기재의 온도는 가열장치보다 낮게 유지해야 한다. 또한, 상기 기재의 온도는 조성물 내의 불소고분자가 기재에 완전히 부착되도록 하기 위하여 조성물 내의 접착제 고분자 바인더 수지의 관능기와 기재의 관능기간의 상호작용을 촉진할 수 있는 온도로 유지해야 한다.
The drying step is a process of evaporating the solvent contained in the mixture. The drying of the substrate coated with the mixture may be performed at 25 to 200 ° C for 3 to 15 minutes based on the temperature of the heating device, Device should be kept lower. In addition, the temperature of the substrate should be maintained at a temperature that can promote the interaction of the functional groups of the adhesive polymeric binder resin in the composition with the functional period of the substrate so that the fluoropolymer in the composition is fully adhered to the substrate.
또한, 경화단계는 혼합물 내에 포함되어있던 용매를 증발시키는 과정 이후에 수행되는 것으로, 조성물 내의 불소고분자 입자들을 연속적인 필름형태로 응결(coalescence)시키는 단계이다. 이때, 경화는 가열장치의 온도를 기준으로 150 ~ 250 ℃ 에서 1 ~ 30 분 동안 이루어질 수 있으며, 상기 기재에 코팅된 조성물의 온도는 가열장치보다 낮다. 이때, 상기 조성물을 응결시키는 조건은 사용하는 불소고분자의 종류, 용매 및 기재의 두께 등의 운전조건에 따라 달라질 수 있다.
In addition, the curing step is performed after the process of evaporating the solvent contained in the mixture, and is a step of coalescing the fluorine polymer particles in the composition into a continuous film form. At this time, the curing may be performed at 150 to 250 ° C for 1 to 30 minutes based on the temperature of the heating device, and the temperature of the composition coated on the substrate is lower than that of the heating device. At this time, the conditions for the coagulation of the composition may vary depending on operating conditions such as the kind of the fluorine polymer used, the solvent, and the thickness of the substrate.
이하, 본 발명의 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail. The following examples are illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
<실시예 1> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 1Example 1 Production of a back sheet for a solar cell module 1
단계 1 : Step 1: 불소고분자의Of fluorine polymer 제조 Produce
교반기가 부착된 1000 ㎖ 압력 반응기에 탈이온수 620 ㎖ 를 투입하고, 질소 가스를 공급하여 5 atm으로 가압 후, 탈기하는 조작을 5회 반복 수행하여 공기를 제거하여 압력 반응기 내부를 진공으로 만들었다.620 ml of deionized water was poured into a 1000 ml pressure reactor equipped with a stirrer, and nitrogen gas was supplied thereto, and the mixture was pressurized at 5 atm and degassed five times to remove air to make the inside of the pressure reactor vacuum.
진공 상태인 압력 반응기에 20 중량%의 퍼플루오로옥탄산 암모늄염 수용액(Aldrich) 6.3 ㎖ 와 클로로포름(Junsei) 1.0 ㎖를 투입하였다.In a vacuum pressure reactor, 6.3 ml of a 20% by weight aqueous solution of ammonium perfluorooctanoate (Aldrich) and 1.0 ml of chloroform (Junsei) were added.
압력 반응기의 온도를 80 ℃로 올리고, 비닐리덴플루오라이드(Apollo Scientific Co.)를 투입하여 압력을 300 psig로 올린 후, 0.2 % 암모늄 퍼설페이트 수용액(APS, Ammonium Persulfate, Junsei) 10 ㎖ 를 투입하였다.The temperature of the pressure reactor was raised to 80 DEG C and the pressure was increased to 300 psig by the addition of vinylidene fluoride (Apollo Scientific Co.), followed by the addition of 10 mL of an aqueous 0.2% ammonium persulfate solution (APS, Ammonium Persulfate, Junsei) .
반응 초기에 5 psi 압력 강하가 발생한 후, 반응기 내의 압력을 300 psig로 유지하면서 0.2 % 암모늄 퍼설페이트 수용액(개시제 수용액, Junsei)을 0.6 ㎖/min 의 속도로 공급하기 시작하였다. 반응 개시 후, 비닐리덴플루오라이드가 총 205 g 이 투입된 후에, 모든 원료의 공급을 중단하고 반응기의 압력을 낮추어 생성물을 회수하였다.After a 5 psi pressure drop occurred at the beginning of the reaction, 0.2% ammonium persulfate aqueous solution (initiator aqueous solution, Junsei) was supplied at a rate of 0.6 ml / min while maintaining the pressure in the reactor at 300 psig. After the initiation of the reaction, after the addition of 205 g in total of vinylidene fluoride, the supply of all the raw materials was stopped and the pressure of the reactor was lowered to recover the product.
생성물의 고체함량은 25.0 % 이었으며, 상기 생성물을 같은 양의 탈이온수로 희석한 후 냉각하여 응집시켰다.The solids content of the product was 25.0%, and the product was diluted with the same amount of deionized water and then cooled to coagulate.
응집된 불소고분자 고체를 여과하여 회수한 후, 1000 ㎖ 의 탈이온수로 3회 세정한 후 50 ℃로 건조시켜 비닐리덴플루오라이드 분말을 얻었다.
The aggregated fluoropolymer solid was collected by filtration, washed with 1000 ml of deionized water three times, and dried at 50 ° C to obtain vinylidene fluoride powder.
단계 2 : 태양전지 모듈용 Step 2: For solar module 백시트의Back sheet 제조 Produce
상기 단계 1에서 제조된 비닐리덴플루오라이드 분말 30 g, 폴리아민산(PAA, Solvay Advanced Polymers 사, Toron AI-10) 7 g, 무수 아세트산 3 g 및 이소퀴놀린 0.2 g 을 이소포론 용매 50 g 에 현탁시켰다.30 g of the vinylidene fluoride powder prepared in the step 1, 7 g of polyamic acid (PAA, Solvay Advanced Polymers, Toron AI-10), 3 g of acetic anhydride and 0.2 g of isoquinoline were suspended in 50 g of isophorone solvent .
상기 현탁물을 유리 구슬(glass bead, 직경 = 4 ㎜)이 들어있는 볼밀장치로 30 분 간 균일하게 혼합하여 불소계 고분자 조성물 용액을 제조하였다.The suspension was homogeneously mixed for 30 minutes with a ball mill containing glass beads (diameter = 4 mm) to prepare a fluoropolymer composition solution.
상기 조성물 용액을 0.125 mm 두께의 당기는 칼(draw knife)을 이용하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(SKC사, skyrol SG00L, 두께 250 ㎛) 기재 위에 코팅하였다. 이것을 150 ℃ 인 공기 중에서 5 분간 용매를 증발시킨 후, 200 ℃ 로 가열된 오븐 내에서 10분간 경화시켰다.The composition solution was coated on a polyethylene terephthalate film (SKC, skyrol SG00L, 250 탆 thick) substrate using a draw knife having a thickness of 0.125 mm. The solvent was evaporated in air at 150 ° C for 5 minutes and then cured in an oven heated to 200 ° C for 10 minutes.
이때, 측정된 조성물의 코팅 두께는 25 ㎛ 였다.
At this time, the coating thickness of the measured composition was 25 占 퐉.
<실시예 2> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 2≪ Example 2 > Production of back sheet for solar cell module 2
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드와 클로로테트라플루오로에틸(CTFE)을 각각 80 : 20의 중량비로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
Except that the vinylidene fluoride and the chlorotetrafluoroethyl (CTFE) were used as the fluorine polymer in the weight ratio of 80:20 in the step 1 of the Example 1, the back sheet for the solar cell module .
<실시예 3> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 3≪ Example 3 > Production of back sheet for solar cell module 3
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드와 헥사플루오로프로필렌을(HFP) 각각 80 : 20의 중량비로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that vinylidene fluoride and hexafluoropropylene (HFP) were used as a fluorine polymer in a weight ratio of 80: 20 in Step 1 of Example 1 .
<실시예 4> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 4Example 4 Production of Backsheet for Solar Cell Module 4
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드와 테트라플루오로에틸렌을(TFE) 각각 90 : 10의 중량비로 사용하고, 단계 2에서 탈수제 및 이미드화 촉매를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
Except that in Step 1 of Example 1, vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene were used as a fluorine polymer in a weight ratio of 90:10, respectively, (TFE), and no dehydrating agent and imidization catalyst were used in Step 2 A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1. [
<실시예 5> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 5≪ Example 5 > Production of back sheet for solar cell module 5
상기 실시예 1의 단계 2에서 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산과 폴리에테르설폰(PES)을 각각 80 : 20의 중량비로 사용하고, 200 ℃ 로 가열된 오븐에서 8 분간 경화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
In Example 1, except that in Step 2 of Example 1, polyamic acid and polyethersulfone (PES) were used as the adhesive polymer binder resin at a weight ratio of 80:20, respectively, and cured for 8 minutes in an oven heated to 200 ° C. A back sheet for a solar cell module was prepared.
<실시예 6> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 6≪ Example 6 > Production of back sheet for solar cell module 6
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드와 클로로테트라플루오로에틸을 각각 80 : 20의 중량비로 사용하고, 단계 2에서 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산과 폴리에테르설폰을 각각 90 : 10 의 중량비로 사용하여 180 ℃ 로 가열된 오븐에서 10 분간 경화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
In step 1 of Example 1, vinylidene fluoride and chlorotetrafluoroethyl were used as fluoropolymers at a weight ratio of 80:20, respectively. In step 2, polyamic acid and polyethersulfone were dispersed in an adhesive polymer binder resin at a ratio of 90:10 And a curing was performed in an oven heated to 180 캜 for 10 minutes, a back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1. [
<실시예 7> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 7≪ Example 7 > Production of back sheet for solar cell module 7
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드와 헥사플루오로프로필렌을 각각 80 : 20의 중량비로 사용하고, 단계 2에서 탈수제 및 이미드화 촉매를 사용하지 않고, 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산과 폴리에테르설폰을 각각 60 : 40 의 중량비로 사용하여 200 ℃ 로 가열된 오븐에서 15 분간 경화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
In Step 1 of Example 1, vinylidene fluoride and hexafluoropropylene were used as a fluorine polymer at a weight ratio of 80:20, respectively. In Step 2, the polyamine A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that the acid and polyethersulfone were cured in an oven heated to 200 캜 for 15 minutes using a weight ratio of 60:40, respectively.
<실시예 8> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 8≪ Example 8 > Production of back sheet for solar cell module 8
상기 실시예 1의 단계 1에서 비닐리덴플루오라이드(VDF) 대신 비닐리덴플루오라이드와 테트라플루오로에틸렌을 각각 90 : 10의 중량비로 사용하고, 단계 2에서 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산과 폴리에테르설폰을 각각 80 : 20 의 중량비로 사용하여 200 ℃ 로 가열된 오븐에서 5 분간 경화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
In Step 1 of Example 1, vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene were used in a weight ratio of 90:10, respectively, in place of vinylidene fluoride (VDF). In step 2, polyamine acid and polyethersulfone A backsheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that the cured product was cured in an oven heated to 200 캜 for 5 minutes using a weight ratio of 80:20.
<실시예 9> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 9≪ Example 9 > Production of back sheet for solar cell module 9
상기 실시예 1의 단계 2에서 탈수제 및 이미드화 촉매를 사용하지 않고, 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산과 (메타)아크릴 수지(Acryl)를 각각 50 : 50 의 중량비로 사용하여 180 ℃ 로 가열된 오븐에서 5 분간 경화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
In Step 2 of Example 1, a polyamic acid and a (meth) acrylic resin (Acryl) were used as an adhesive polymer binder resin in a weight ratio of 50:50, respectively, without using a dehydrating agent and an imidization catalyst. A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that the cured product was cured for 5 minutes.
<실시예 10> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 10Example 10 Production of Backsheet for Solar Cell Module 10
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드와 클로로테트라플루오로에틸을 각각 80 : 20의 중량비로 사용하고, 단계 2에서 탈수제 및 이미드화 촉매를 사용하지 않고, 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산과 (메타)아크릴 수지를 각각 60 : 40 의 중량비로 사용하여 200 ℃ 로 가열된 오븐에서 5 분간 경화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
In Step 1 of Example 1, vinylidene fluoride and chlorotetrafluoroethyl were used as a fluorine polymer at a weight ratio of 80:20, respectively. In Step 2, a dehydrating agent and an imidization catalyst were not used, and an adhesive polymer binder resin A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polyamic acid and (meth) acrylic resin were cured in an oven heated to 200 ° C for 5 minutes using a weight ratio of 60:40, respectively.
<실시예 11> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 11≪ Example 11 > Production of back sheet for solar cell module 11
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드와 헥사플루오로프로필렌을 각각 80 : 20의 중량비로 사용하고, 단계 2에서 탈수제 및 이미드화 촉매를 사용하지 않고, 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산과 (메타)아크릴 수지를 각각 70 : 30 의 중량비로 사용하여 180 ℃ 로 가열된 오븐에서 5 분간 경화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
In Step 1 of Example 1, vinylidene fluoride and hexafluoropropylene were used as a fluorine polymer at a weight ratio of 80:20, respectively. In Step 2, the polyamine A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that the acid and (meth) acrylic resin were cured in an oven heated at 180 ° C for 5 minutes using a weight ratio of 70:30.
<실시예 12> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 12≪ Example 12 > Production of back sheet for solar cell module 12
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드와 테트라플루오로에틸렌을 각각 90 : 10의 중량비로 사용하고, 단계 2에서 탈수제 및 이미드화 촉매를 사용하지 않고, 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산과 (메타)아크릴 수지를 각각 60 : 40 의 중량비로 사용하여 180 ℃ 로 가열된 오븐에서 3 분간 경화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
In Step 1 of Example 1, vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene were used as a fluorine polymer at a weight ratio of 90:10, respectively. In Step 2, the polyamine A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that the acid and (meth) acrylic resin were cured in an oven heated at 180 캜 for 3 minutes using a weight ratio of 60:40, respectively.
<실시예 13> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 13Example 13 Production of Backsheet for Solar Cell Module 13
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드(VDF)를 35 g 사용하고, 단계 2에서 탈수제로 무수아세트산을 1 g, 이미드화 촉매로 이소퀴놀린을 0.06 g, 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산을 2 g 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
In Step 1 of Example 1, 35 g of vinylidene fluoride (VDF) was used as a fluorine polymer. In Step 2, 1 g of acetic anhydride as a dehydrating agent, 0.06 g of isoquinoline as an imidation catalyst, 0.06 g of an adhesive polymer binder resin A backsheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2 g of polyamic acid was used.
<실시예 14> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 14Example 14 Production of Backsheet for Solar Cell Module 14
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드(VDF)를 33 g 사용하고, 단계 2에서 탈수제로 무수아세트산을 2 g, 이미드화 촉매로 이소퀴놀린을 0.12 g, 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산 4 g 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
In step 1 of Example 1, 33 g of vinylidene fluoride (VDF) was used as a fluorine polymer, 2 g of acetic anhydride as a dehydrating agent, 0.12 g of isoquinoline as an imidation catalyst, and 0.1 g of an adhesive polymer binder resin A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that 4 g of polyamic acid was used.
<실시예 15> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 15≪ Example 15 > Production of back sheet for solar cell module 15
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드(VDF)를 28 g 사용하고, 단계 2에서 탈수제로 무수아세트산을 5 g, 이미드화 촉매로 이소퀴놀린을 0.30 g, 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산 10 g 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
In Step 1 of Example 1, 28 g of vinylidene fluoride (VDF) was used as a fluorine polymer. In Step 2, 5 g of acetic anhydride as a dehydrating agent, 0.30 g of isoquinoline as an imidation catalyst, A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that 10 g of polyamic acid was used.
<실시예 16> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 16Example 16 Production of Backsheet for Solar Cell Module 16
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드(VDF)를 25 g 사용하고, 단계 2에서 탈수제로 무수아세트산을 6 g, 이미드화 촉매로 이소퀴놀린을 0.36 g, 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리아민산 12 g 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
25 g of vinylidene fluoride (VDF) as a fluorine polymer was used in the step 1 of Example 1, 6 g of acetic anhydride as a dehydrating agent in the step 2, 0.36 g of isoquinoline as an imidation catalyst, Except that 12 g of the polyamic acid was used in place of the polyamic acid.
<실시예 17> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 17Example 17 Production of Backsheet for Solar Cell Module 17
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드(VDF)를 20 g 사용하고, 단계 2에서 탈수제로 무수아세트산을 8 g, 이미드화 촉매로 이소퀴놀린을 0.51 g, 접착제 고분자 바인더 수지로서 폴리아민산 17 g 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
20 g of vinylidene fluoride (VDF) was used as a fluorine polymer in the step 1 of Example 1, 8 g of acetic anhydride as a dehydrating agent, 0.51 g of isoquinoline as an imidation catalyst, 0.5 g of an adhesive polymer binder resin A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that 17 g of polyamic acid was used.
<비교예 1> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 18≪ Comparative Example 1 > Production of back sheet for solar cell module 18
상기 실시예 1의 단계 2에서 탈수제, 이미드화 촉매 및 접착제 고분자 바인더 수지를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
A backsheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that the dehydrating agent, the imidization catalyst and the adhesive polymer binder resin were not used in Step 2 of Example 1 above.
<비교예 2> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 19≪ Comparative Example 2 > Production of back sheet for solar cell module 19
상기 실시예 1의 단계 2에서 탈수제 및 이미드화 촉매를 사용하지 않고, 접착제 고분자 바인더 수지로 (메타)아크릴 수지만을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
A back sheet for a solar cell module was produced in the same manner as in Example 1, except that the dehydrating agent and the imidization catalyst were not used in Step 2 of Example 1 and only (meth) acrylic resin was used as the adhesive polymer binder resin Respectively.
<비교예 3> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 20≪ Comparative Example 3 > Production of back sheet for solar cell module 20
상기 실시예 1의 단계 2에서 탈수제 및 이미드화 촉매를 사용하지 않고, 접착제 고분자 바인더 수지로 폴리에테르설폰만을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
A backsheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that the dehydrating agent and the imidization catalyst were not used in Step 2 of Example 1 and only the polyether sulfone was used as the adhesive polymer binder resin.
<비교예 4> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 21≪ Comparative Example 4 > Production of back sheet for solar cell module 21
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드와 클로로테트라플루오로에틸을 각각 80 : 20의 중량비로 사용하고, 단계 2에서 탈수제, 이미드화 촉매, 접착제 고분자 바인더 수지를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
In the step 1 of Example 1, vinylidene fluoride and chlorotetrafluoroethyl were used as the fluorine polymer in a weight ratio of 80:20, respectively. In the step 2, no dehydrating agent, imidization catalyst, or adhesive polymer binder resin was used A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1. [
<비교예 5> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 22≪ Comparative Example 5 > Production of back sheet for solar cell module 22
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드와 헥사플루오로프로필렌을 각각 80 : 20의 중량비로 사용하고, 단계 2에서 탈수제, 이미드화 촉매, 접착제 고분자 바인더 수지를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
Except that in step 1 of Example 1, vinylidene fluoride and hexafluoropropylene were used as the fluorine polymer in a weight ratio of 80:20, respectively, and the dehydrating agent, imidization catalyst, and adhesive polymer binder resin were not used in step 2 A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1. [
<비교예 6> 태양전지 모듈용 백시트의 제조 23≪ Comparative Example 6 > Production of back sheet for solar cell module 23
상기 실시예 1의 단계 1에서 불소고분자로 비닐리덴플루오라이드와 테트라플루오로에틸렌을 각각 90 : 10의 중량비로 사용하고, 단계 2에서 탈수제, 이미드화 촉매, 접착제 고분자 바인더 수지를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양전지 모듈용 백시트를 제조하였다.
Except that in Step 1 of Example 1, vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene were used as a fluorine polymer in a weight ratio of 90:10, respectively, and in Step 2, a dehydrating agent, an imidization catalyst, and an adhesive polymer binder resin were not used A back sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1. [
<실험예 1> 태양전지 백시트용 불소계 고분자 조성물의 접착력 평가 1Experimental Example 1 Evaluation of adhesion of fluoropolymer composition for solar cell back sheet 1
본 발명에 따라 제조된 폴리에스테르 필름 기재와 조성물 간의 접착력을 측정하기 위해서 T-PEEL TEST 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The T-PEEL TEST method was used to measure the adhesive strength between the polyester film substrate prepared according to the present invention and the composition, and the results are shown in Table 1 below.
또한, 코팅층의 내구성을 평가하기 위해 고온가습 조건(온도 : 80 ℃, 상대습도 : 85 %)에서 10일 동안 보관한 시편에 대하여 접착력을 측정하였다.In order to evaluate the durability of the coating layer, the adhesive strength was measured on the specimens stored for 10 days under the conditions of high temperature humidification (temperature: 80 ° C, relative humidity: 85%).
하기, 표 1은 본 발명에 따른 실시예 및 비교예의 조건을 나타낸 것이고, 표 2는 이에 따른 박리강도 측정결과를 나타낸 것이다.Table 1 shows the conditions of Examples and Comparative Examples according to the present invention, and Table 2 shows the peel strength measurement results thereof.
바인더 수지Adhesive polymer
Binder resin
촉매Imidated
catalyst
(중량비)Kinds
(Weight ratio)
(g)usage
(g)
(중량비)Kinds
(Weight ratio)
(g)usage
(g)
(g)Acetic anhydride
(g)
(g)Isoquinoline
(g)
(℃)Temperature
(° C)
(분)time
(minute)
(80:20)P (VDF-co-CTFE)
(80:20)
(80:20)P (VDF-co-HFP)
(80:20)
(90:10)P (VDF-co-TFE)
(90:10)
(80:20)PAA: PES
(80:20)
(80:10)P (VDF-co-CTFE)
(80:10)
(90:10)PAA: PES
(90:10)
(80:10)P (VDF-co-HFP)
(80:10)
(60:40)PAA: PES
(60:40)
(90:10)P (VDF-co-TFE)
(90:10)
(80:20)PAA: PES
(80:20)
(50:50)PAA: Acryl
(50:50)
(80:20)P (VDF-co-CTFE)
(80:20)
(60:40)PAA: Acryl
(60:40)
(80:20)P (VDF-co-HFP)
(80:20)
(70:30)PAA: Acryl
(70:30)
(90:10)P (VDF-co-TFE)
(90:10)
(60:40)PAA: Acryl
(60:40)
(80:20)P (VDF-co-CTFE)
(80:20)
(80:20)P (VDF-co-HFP)
(80:20)
(90:10)P (VDF-co-TFE)
(90:10)
본 발명에서는 탈수제 및 이미드화 촉매를 사용하는 화학적 경화와 열경화를 동시에 수행하거나, 열경화만을 수행하여 접착제 고분자 바인더 수지로 사용된 폴리아민산을 이미드화시켰다.In the present invention, polyamic acid used as an adhesive polymer binder resin is imidized by simultaneously performing chemical curing and thermal curing using a dehydrating agent and an imidizing catalyst, or by performing only thermal curing.
상기 표 1의 실시예 1 ~ 12 을 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 백시트용 불소계 고분자 조성물(이하, 불소계 고분자 조성물이라 명명한다.)은 기재상에 별도의 접착층을 형성시키지 않았음에도 불구하고 고온가습 조건에서도 0.5 ㎏f/㎝ 이상의 박리강도를 나타내었다.Referring to Examples 1 to 12 in Table 1, although the fluoropolymer composition for a back sheet of a solar cell module according to the present invention (hereinafter referred to as a fluoropolymer composition) does not have a separate adhesive layer formed on a substrate Despite the high temperature humidification condition, the peel strength was 0.5 ㎏ f / ㎝ or more.
반면에, 비교예 1 ~ 6을 참조하면, 접착제 고분자 바인더 수지를 포함하지 않은 불소계 고분자 조성물은 기재에 대한 접착력이 나타나지 않았으며, 또한, 접착제 고분자 바인더 수지로 바인더 수지만을 사용하여 제조된 불소계 고분자 조성물은 기재에 대하여 약 0.1 ㎏f/㎝ 정도의 박리강도를 나타내었으나, 고온가습 조건에서는 접착력이 나타나지 않은 것을 알 수 있다.On the other hand, referring to Comparative Examples 1 to 6, the fluoropolymer composition not containing the adhesive polymer binder resin showed no adhesive force to the substrate, and the fluoropolymer prepared using only the binder resin with the adhesive polymer binder resin the composition can be seen that eoteuna indicate the peel strength of about 0.1 ㎏ f / ㎝ relative to the base, in a high-temperature humidified condition that the adhesive strength does not appear.
또한, 실시예 13 ~ 17 을 참조하면, 조성물에 포함되는 접착제 고분자 바인더 수지의 양이 용매에 혼합되는 원료물질(불소고분자, 접착제 고분자 바인더 수지, 탈수제 및 이미드화 촉매)의 총 중량을 기준으로 10 ~ 50 중량% 범위로 포함되었을 때 접착력이 향상되었음을 나타내었다.Further, referring to Examples 13 to 17, the amount of the adhesive polymer binder resin contained in the composition was 10 (based on the total weight of the raw materials (fluorine polymer, adhesive polymer binder resin, dehydrating agent and imidization catalyst) To 50% by weight, the adhesive strength was improved.
따라서, 상기의 결과로부터 본 발명에 따른 불소계 고분자 조성물은 접착제 고분자 바인더 수지로서 폴리아민산 또는 폴리아민산과 바인더 수지의 혼합물을 포함함으로써 별도의 접착제 층을 형성시키지 않아도 기재에 대한 접착력이 우수하여 태양전지 모듈용 백시트의 제조공정을 단축시킬 수 있음을 알 수 있다.From the above results, it can be seen that the fluoropolymer composition according to the present invention contains a mixture of polyamic acid or polyamic acid and a binder resin as an adhesive polymer binder resin, so that the adhesive strength to a substrate is excellent without forming a separate adhesive layer, The manufacturing process of the back sheet can be shortened.
Claims (10)
상기 불소고분자는 비닐리덴플루오라이드(VDF)의 단독중합체, 비닐리덴플루오라이드 공중합체 또는 그 조합이고; 고분자 바인더 수지는 폴리아민산(Polyamic acid)을 포함하되,
상기 불소 고분자와 고분자 바인더수지의 중량비(불소 고분자/고분자 바인더 수지)가 4.5인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 백시트용 불소계 고분자 조성물.
A fluorine polymer and a polymeric binder resin,
The fluorine polymer is a homopolymer of vinylidene fluoride (VDF), a vinylidene fluoride copolymer or a combination thereof; The polymeric binder resin includes polyamic acid,
Wherein the weight ratio of the fluorine polymer to the polymeric binder resin (fluorine polymer / polymeric binder resin) is 4.5.
The method of claim 1, wherein the polymer binder resin is selected from the group consisting of polyamide imide (PAI), polyimide (PI), polyphenylene sulfide (PPS), polyether sulfone (PES) At least one member selected from the group consisting of polyarylene-etherketone, polyetherimide, polyphenylene oxide, polyether ketone, silicone epoxy and (meth) acrylic resin The fluoropolymer composition for a back sheet of a solar cell module according to claim 1, further comprising a binder resin.
상기 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN) 또는 그 조합인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 백시트용 불소계 고분자 조성물.
The composition of claim 1, wherein the composition is for coating a substrate,
Wherein the base material is polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), or a combination thereof.
The fluoropolymer composition for a back sheet of a solar cell module according to claim 1, wherein the vinylidene fluoride monomer is contained in an amount of 60 to 90 mol% based on the total moles of monomers of the fluoropolymer in the composition
The composition of claim 1 wherein the comonomer of the vinylidene fluoride (VDF) copolymer is selected from the group consisting of tetrafluoroethylene (TFE), hexafluoropropylene (HFP), chlorotrifluoroethylene (CTFE), trifluoroethylene, Perfluoroethyl vinyl ether (PPVE), perfluoroethyl vinyl ether (PEVE), perfluoromethyl vinyl ether (PMVE), perfluoro-2,2 -Dimethyl-1,3-dioxol (PDD) and perfluoro-2-methylene-4-methyl-1,3-dioxolane (PMD) Polymer composition for a back sheet of a module.
The fluoropolymer composition for a back sheet of a solar cell module according to claim 2, wherein the polyamic acid in the polymer binder resin is at least 50 wt% and less than 100 wt% of the total polymer binder resin component.
상기 탈수제는 전체 조성물 100 중량부에 대하여 1.1 내지 8.4 중량부로 포함되고,
상기 이미드화 촉매는 고분자 바인더 수지 100 중량부에 대하여 2.9 내지 3 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 백시트용 불소계 고분자 조성물.
The method of claim 1, wherein the composition further comprises a dehydrating agent and an imidization catalyst,
The dehydrating agent is contained in an amount of 1.1 to 8.4 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition,
Wherein the imidization catalyst is contained in an amount of 2.9 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymeric binder resin.
상기 단계 1에서 제조된 혼합물을 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 그 조합인 기재의 한 면 또는 양면에 코팅시키는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 혼합물이 코팅된 기재를 가열하는 단계(단계 3);를 포함하는 태양전지 모듈용 백시트의 제조방법.
Adding a solvent to the composition according to claim 1 and mixing it uniformly (step 1);
Coating the mixture prepared in step 1 on one side or both sides of a substrate made of polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate or a combination thereof (step 2); And
And heating the mixture-coated substrate in the step 2 (step 3).
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