KR101780925B1 - 폴리비닐리덴 플루오라이드 배면시트를 구비한 태양광 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양 광선을 포착하여 사용하는 태양광 모듈에 관한 것으로, 폴리비닐리덴 플루오라이드를 함유하는 조성물을 배면시트로서 구비하는 태양광 모듈에 관한 것이다. 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드 배면시트층은 환경에 노출되어, 내약품성, 저수분 투습성, 전기절연성 및 자외선 차단효과를 제공한다.

Description

폴리비닐리덴 플루오라이드 배면시트를 구비한 태양광 모듈{Photovoltaic modules having a polyvinylidene fluoride backsheet}

본 발명은 태양 광선을 포착하여 사용하는 태양광 모듈에 관한 것으로, 폴리비닐리덴 플루오라이드를 함유하는 조성물을 배면시트(backsheet)로서 구비하는 태양광 모듈에 관한 것이다. 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드 배면시트층은 환경에 노출되어, 내약품성, 저수분 투습성(low water vapor transmission), 전기절연성 및 자외선 차단효과를 제공한다.

태양광 모듈은 외부 글레이징 재료, 일반적으로 보호용 투명 패키지 내에 캡슐화되어 있는 태양전지들 및 배면시트로 구성된다. 태양전지는 태양열 집열기에 사용되는 것으로 공지된 실리콘, 카드뮴 인듐 셀레나이드(CIS), 카드뮴 인듐 갈륨 셀레나이드(CIGS), 양자점(quantum dots)을 포함하는 물질류로 제조되나, 이에 제한되지는 않는다. 배면시트는 태양광 모듈의 배면측에서 환경에 노출된다. 배면시트의 주된 기능은 저수분 투습성, 자외선 차단 특성 및 산소 차단 특성을 제공하며, 수분, 산소 또는 자외선과의 반응에 의해 실리콘 웨이퍼들(광전지들)이 분해되지 못하도록 하는데 필요한다. 실리콘 웨이퍼들이 일반적으로 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 내에 캡슐화되어 있기 때문에, 배면시트의 재료는 열성형 공정에서 구성요소들이 함께 적층될 때 EVA에 잘 접착되어야 한다.

집열기의 배면시트는 강 또는 알루미늄과 같은 금속일 수 있다. 그러나, 더 최근에는 고분자 물질류가 배면시트에 사용되어 왔다. 듀퐁사의 폴리비닐 플루오라이드 물질인 테들라(US 6,646,196), 아이오노머/나일론 합금(6,660,930) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 모두가 태양광 모듈의 배면시트층으로서, 단독 및 조합으로 사용되어 왔다. PET는 우수한 방습성을 가지고 있고 상대적으로 저렴한 고분자이지만, 자외선, 적외선 및 오존과 같은 환경적 영향에 노출되어 분해되기 쉽다. 많은 배면시트 구조에 있어서, PET는, 단단하고, 광안정성 및 내화학성을 가지며 장시간 동안 수분에 노출되어도 영향을 받지 않는 테들라(PVF) 필름을 사용하여 보호된다. 이들은 또한 EVA에 잘 접착된다. 그러나, 테들라 필름은 상대적으로 고가이고, 양호한 방습성을 가지고 있다. 따라서, 테들라 필름과 PET를 조합함으로써 우수한 배면시트의 재료가 제공된다. 태양광 배면시트는 통상 PVF/PET/PVF, PVF/Al/PVF 및 PVF/PET/Al/PVF 다적층 필름들로 구성된다. 그러나, 이러한 구성들은 PVF의 PET에 대한 낮은 접착력의 어려움을 겪을 수 있다. 통상 접착성은 코로나 방전 또는 PVF 필름에서의 접착성을 증가시키는 유사기술을 통해 고분자의 표면을 처리함으로써 향상된다. 유사하게, PVF 상의 접착제는 접착성을 증가시키기 위해 이용되고 있다.

폴리비닐리덴 플루오라이드를 배면시트의 조성물에 사용함으로써 현재의 기술을 능가하는 성능, 공정 및 비용에서의 향상을 가져올 수 있다. 유리하게는, PVDF에서 PET로의 적층을 위해 접착층 및/또는 표면처리 단계를 제거하여도 된다. 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리비닐리덴 플루오라이드 공중합체류 및 폴리비닐리덴 플루오라이드 혼합물류로 형성된 배면시트는 폴리비닐리덴 플루오라이드의 특성들을 이용하여 기타 재료들과 관련하여 위에 열거된 문제들을 극복할 수 있게 된다.

본 발명은

a) 외측의 투명한 글레이징 재료;

b) 캡슐화되어 상호연결된 태양 전지들; 및

c) 최외 배면층을 포함하는, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)의 조성물을 포함하는 배면시트

를 포함하는, 태양광 모듈 또는 태양광 발전 유닛에 관한 것이다.

상기 PVDF층은 공압출, 적층 또는 접착된 필름으로서, 용매코팅으로서 또는 수성코팅으로서 존재할 수 있다. 상기 PVDF는 접착성 증가를 위해 기능화될 수 있거나, 결착층(tie layer)과 사용될 수 있다.

상기 폴리비닐리덴 플루오라이드 배면시트층은 환경에 노출되어, 내약품성, 저수분 투습성(low water vapor transmission), 전기절연성 및 자외선 차단효과를 제공한다.

본원에 사용된 “태양광 모듈”은 환경적으로 보호되는 라미네이트에 밀봉된 광전지 회로의 구조물을 의미한다. 태양광 모듈을 조합하여, 사전배선되고 옥외에 설치가능한 유닛으로서의 태양광 집열판(photovoltaic panel)을 형성한다. 태양광 어레이는 임의의 개수의 태양광(PV) 모듈들 및 태양광 집열판으로 구성된, 완전한 전력발생 유닛이다.

본 발명의 배면시트는 하나 이상의 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)층들 또는 PVDF 공중합체층들을 함유하며, 폴리비닐리덴 플루오라이드 조성물은 환경에 노출되는 최외측 시트이다.

본 발명의 각 PVDF층 조성물은 단독중합체, 공중합체, 삼원공중합체, 또는 PVDF 단독중합체/공중합체와 이러한 PVDF (공)중합체와 융화가능한 하나 이상의 기타 중합체류의 혼합물(blend)일 수 있다. 본 발명의 PVDF 공중합체류 및 삼원공중합체류는, 그 중합체 내 비닐리덴 플루오라이드 단위가 모든 단량체 단위들의 총 중량의 70%를 초과하여, 더 바람직하게는 단위들의 총 중량의 75%를 초과하여 이루어지는 중합체이다. 비닐리덴 플루오라이드의 공중합체, 삼원공중합체 및 더 고차의 중합체는 비닐리덴 플루오라이드를, 비닐 플루오라이드, 트리플루오로에텐, 테트라플루오로에텐, 하나 이상의 부분 또는 완전 불소화 알파-올레핀류(예컨대, 3,3,3-트리플루오로-1-프로펜, 1,2,3,3,3-펜타플루오로프로펜, 3,3,3,4,4-펜타플루오로-1-부텐 및 헥사플루오로프로펜), 부분 불소화 올레핀 헥사플루오로이소부틸렌, 과불소화 비닐 에테르류(예컨대, 퍼플루오로메틸 비닐 에테르, 퍼플루오로에틸 비닐 에테르, 퍼플루오로-n-프로필 비닐 에테르 및 퍼플루오로-2-프로폭시프로필 비닐 에테르), 불소화 디옥솔류(예컨대, 퍼플루오로(1,3-디옥솔) 및 퍼플루오로(2,2,-디메틸-1,3-디옥솔)), 알릴계, 부분 불소화 알릴계 또는 불소화 알릴계 단량체류(예컨대, 2-하이드록시에틸 알릴 에테르 또는 3-알릴옥시프로판디올) 및 에텐 또는 프로펜으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 단량체와 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 바람직한 공중합체류 또는 삼원공중합체류는 비닐 플루오라이드, 트리플루오로에텐, 테트라플루오로에텐(TFE) 및 헥사플루오로프로펜(HFP)으로 형성된다.

특히 바람직한 공중합체류로는 약 71 내지 약 99 중량%의 VDF 및 이에 대응하여 약 1 내지 29 중량%의 HFP를 포함하는 VDF 공중합체; 약 71 내지 약 99 중량%의 VDF 및 이에 대응하여 약 1 내지 약 29 중량%의 TFE를 포함하는 VDF 공중합체(예컨대, 미국특허 제 3,178,399호에 개시된 바와 같음); 및 약 71 내지 99 중량%의 VDF 및 이에 대응하여 약 1 내지 29 중량%의 트리플루오로에틸렌을 포함하는 VDF의 공중합체류가 있다.

특히 바람직한 열가소성 삼원공중합체류로는 VDF, HFP 및 TFE의 삼원공중합체, 및 VDF, 트리플루오로에텐 및 TFE의 삼원공중합체가 있다. 이들 특히 바람직한 삼원공중합체류에는 VDF가 71 중량% 이상으로 포함되고, 나머지 공단량체들은 다양한 비율로 존재할 수 있으나 전체로는 삼원공중합체의 29 중량% 이하를 구성한다.

PVDF층은 또한 PVDF 중합체와 이에 융화가능한 중합체, 예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)의 혼합물일 수 있으며, 여기서 PVDF는 50 중량%를 초과하도록 구성된다. PVDF 및 PMMA는 용융 혼합되어 균질 혼합물을 형성할 수 있다. 60 내지 80 중량%의 PVDF와 20 내지40 중량%의 폴리메틸 메타크릴레이트의 혼합물인 폴리메틸메타크릴레이트 공중합체가 바람직한 구현예이다.

또한, PVDF층은, 본원에 참조로써 도입된 미국특허 제6,680,357호에 기재되어 있는 바와 같이, 아크릴 변성 불소중합체(AMF)로 구성될 수 있다.

PVDF를 함유하는 배면시트는 일반적으로 총 두께가 25 마이크론 내지 500 마이크론, 바람직하게는 75 마이크론 내지 350 마이크론이며, 단일층 또는 다층 구조일 수 있다. 일 구현예에서, 배면시트는 1 mil PVDF층을 각 측면에 가지는 10 mil 차단층으로 구성된다.

PVDF층은 PVDF 이외에도 기타 첨가제들, 예를 들어, 충격보강제, 자외선 안정제, 가소제, 충전재, 착색제, 안료, 항산화제, 대전방지제, 계면활성제, 토너 및 분산 조제를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 바람직한 구현예에서, 안료는 빛을 태양광 모듈내로 다시 반사시키는 일에 도움을 주기 위해 첨가된다. 자외선 저항성이 배면층의 주된 기능이기 때문에, 자외선 흡수제는 바람직하게 PVDF 및/또는 차단층 내에 0.05 % 내지 5.0 %의 수준으로 존재한다. 또한 안료는 중합체를 기준으로 2.0 중량% 내지 30 중량%의 수준으로 이용될 수 있다. 일 구현예에서, 내후성 불소중합체층은 30 내지 100 중량%의 불소중합체; 0 내지 70 중량%의 융화가능한 수지(예컨대, (메트)아크릴 중합체 또는 공중합체); 0 내지 30 중량%의 무기질 충전재 또는 안료; 및 0 내지 7 중량%의 기타 첨가제류로 구성된다.

바람직한 일 구현예에서, 불소중합체를 관능화(functionalize)한다. 하나 이상의 관능성 불소중합체층들은 심지어 더 나은 수분/수증기 차단 특성을 지니는 하나 이상의 층과 결합될 수 있다. 관능성 불소중합체는 관능화된 폴리비닐리덴 플루오라이드 중합체, 예를 들어 무수 말레인산 관능성 PVDF(Arkema 사의 KYNAR ADX 포함)일 수 있다. 관능성 불소중합체는 또한, 당업계에 공지된 바와 같이, 관능성 ETFE 또는 EFEP일 수 있다. 유용한 차단층류는 알루미늄, PET, PEN 및 EVOH를 포함한다. 일 구현예에서, 알루미늄은 알루미늄박의 형태로 존재한다.

불소중합체는 관능기들을 함유하고 있거나, 관능성(바람직하게는 융화성) 상호-관능성(co-functional) 혼성수지(co-resin)(예컨대, 관능성 아크릴 유형 수지)와 혼합된다. 이러한 불소중합체의 용융점은, 바람직하게, 불소중합체층 내의 관능기와 화학적으로 결합할 수 있는 관능성 결착층 수지(예컨대, LOTADER AX8900 또는 AX8840 또는 ADX1200)와 공압출을 위해 융화가능한 온도이다. 이 층을 기타 관능성 수지류 및 비-관능성 수지류와 제형화하여 전체 성능, 예를 들어 방습성, 절연성, 내열성 및 기타 특성들을 최적화시킬 수 있다.

관능성 불소중합체는 또한 관능성 결착층 수지류 및, 선택적으로는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트; 용융점을 낮추도록 기타 글리콜류(예컨대, 네오펜틸 글리콜)로 변성된 기타 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 공중합체류; 테레프탈산에 기초한 기타 폴리에스테르류; 천연자원을 기초로한 폴리에스테르류(예컨대, 폴리유산); 폴리아마이드의 나노상 분리 생성물인 LOTADER XLP; 및 폴리올레핀류를 포함할 수 있는 제 3층과 공압출될 수 있다.

PVDF 및 수분 차단층은 공압출 또는 적층법으로 결합될 수 있다. 유용한 수분/수증기 차단층에는 에틸렌 비닐 알콜, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트 및 반응성 폴리에틸렌류(예컨대, Arkema 사의 LOTADER 반응성 폴리에틸렌류)가 포함되나, 이에 제한되지는 않는다. 반응성 폴리에틸렌류에는 에틸렌-메틸 아크릴레이트-무수 말레인산, 에틸렌-부틸 아크릴레이트-무수 말레인산, 에틸렌-에틸 아크릴레이트-무수 말레인산, 에틸렌/글리시딜 메타크릴레이트 및 에틸렌-무수 말레인산-글리시딜 메타크릴레이트가 포함되나, 이에 제한되지는 않는다. 차단층은 또한 알루미늄박 같은 금속일 수 있다. 각종 결착층들이 관련(identify)된다.

차단층은 일측면 또는 양측면에 폴리비닐리덴층을 구비할 수 있다. PVDF층이 차단층의 양측면에 있는 경우, 층들의 두께와 조성물이 상이하여도 되지만, 제조에 도움을 주기 위해서 바람직하게는 동일한 조성물로 각 측면을 형성한다. 일부 구성에서, 차단층 및 PVDF는 접착제나 결착층을 사용하여 접착될 수 있다. 유용한 결착층들로는 KYNAR ADX, KYNARFLEX, KYNAR/아크릴 혼합물들, LOTADER(Arkema 사에서 시판됨)이 있다. 다른 유용한 결착층으로는 아크릴 블록 공중합체류로 구성된다. 이러한 블록 공중합체류는 제어 라디칼 중합반응에 의해 형성될 수 있으며, b-PMMA/b-폴리부틸아크릴레이트/b-PMMA 또는 b-PMAA/b-폴리부틸아크릴레이트/b-PMAA와 같은 공중합체류가 포함된다.

접착성을 향상시키도록 Kynar 필름을 코로나 방전과 같은 기법으로 처리할 수 있다.

바람직한 일 구현예에서, PVDF층은 결착층 또는 접착체가 필요없이 차단층에 직접 접착된다. 직접 접착용으로 유용한 PVDF로는 HFP 레벨이 5 내지 30 중량%인 PVDF 공중합체류, 및 무수 말레인산이 그래프팅된 PVDF가 있다. 이러한 접착은 태양광 모듈로의 조립 이전에 다층 배면시트를 공압출함으로써 이루어지거나, 전체로서의 모듈을 형성하기 위한 가열/경화공정 도중에 개별층의 적층구조를 형성함으로써 이루어진다.

일 구현예에서, PVDF층은 에틸렌 비닐 아세테이트 캡슐화제에 접착되는 자신의 능력으로 선택된다.

바람직하게 배면시트는 공압출 또는 블로운(blown) 필름 공정에서 형성된 후 태양광 모듈의 배면측에 도포되나, 압출적층 또한 가능하다.

배면시트는 관능성 폴리비닐리덴 플루오라이드에 기초한 제제, 또는 융화가능한 관능성 혼성수지를 PET 또는 기타 기질상에 함유하고 있는 폴리비닐리덴 플루오라이드에 기초한 제제를 압출적층함으로써 형성될 수 있다. 이러한 기질을 전처리(예를 들어 접착제로 피복함)함으로써, 그 표면이, VF2를 기초로 한 제제 및 PET 내의 관능기들과 화학적으로 반응하거나 결합될 수 있는 관능기들을 함유하도록 한다. 이 결합은 압출적층 도중에 또는 구조물의 열 후처리 도중에 이루어질 수 있다.

자외선 불투명 PVDF 조성물을 처리된 PET 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 상으로 압출코팅하여, 유용한 배면시트를 생성할 수 있다.

50 중량% 이하의 아크릴, 0 내지 30 중량%의 무기질 안료 충전재 및 0 내지 5 중량%의 자외선 흡수제를 포함하는 PVDF 혼합물을 PET 상으로 압출적층하여 배면시트를 형성할 수 있다.

본 발명의 유용한 배면시트류의 예들과 이들을 형성하기 위한 수단을 하기에 열거하였다. 당해 기술분야에 숙련된 자라면 본 명세서와 하기의 예들에 근거하여, PVDF를 함유하는 배면시트류의 여러 다른 예들을 생각할 수 있을 것이다.

- 관능성 PVDF층//LOTADER ADX 1200//PET 또는 PETG//

- PVDF/아크릴 혼합물//LOTADER//PVDF/아크릴 혼합물

- PVDF/LOTADER/PVDF

- PVDF 단독중합체 단일층

- PVDF/HFP 공중합체 단일층

- PVDF 공중합체/알루미늄박/PVDF 공중합체

일 구현예에서, 공압출된 5층 시트는: PVDF 또는 PVDF/아크릴 화합물//결착층//PETG//결착층//PVDF 또는 PVDF 아크릴 화합물로서 형성된다. 추가적 강도가 요구될 시에는, 이 물질을 2축 방향으로 배향시켜도 된다.

또 다른 구현예에서, 공압출된 3층 시트는, 무수 말레인산(Arkema 사의 KYNAR ADX)이 그래프팅된 PVDF로 제제된 외부층, 관능화된 폴리에틸렌(LOTADER PE-co-GMA) 결착층(Arkema 사의 LOTADER AX8840, AX8900 및 ADX1200) 및 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 또는 폴리아마이드 6-g-LOTADER PE-co-MA(LOTADER XLP)를 포함한다. 배면시트는 또한 추가적인 LOTADER(GMA) 결착층 및 KYNAR ADX 화합물층을 포함할 수 있다. KYNAR ADX 화합물의 대안으로, KYNAR + PMMA산(HT 121 또는 강산 PMMA) 화합물이 가능하다. 이는 양호한 수분 차단 저항성을 여전히 유지하면서도 PET층이 필요치 않는 대안적 배면시트가 될 것이다. 기타 수지류 또한 위에 지적된 LOTADER XLP의 대체가 될 수 있을 것이다. 바람직한 선택안들은 낮은 수분 흡수율 및 높은 절연내력을 가지게 될 것이다.

본 구현예의 변형예는 캡슐화제용으로 제제된 EVA를 포함하는 LOTADER GMA 및 LOTADER XLP를 가지는 외부 KYNAR ADX층을 가진다.

폴리비닐리덴 플루오라이드 외부층을 형성하기 위한 또 다른 방법으로는 용매 코팅 또는 수성 코팅으로 피복하는 것이다. 배면시트 기질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트이다. PVDF 또는 PVDF 공중합체류에 기초한 용매 코팅으로서의 불소중합체층은 공지된 수단을 통해 PET층 상으로 도포될 수 있다. 놀랍게도, 이러한 코팅의 접착력은 매우 양호하다. 선택적으로는, 고에너지 표면 전처리(코로나 또는 플라즈마)를 하거나/하지 않고, 프라이머를 첨가함으로써 PET의 표면을 처리하여 접착력을 향상시키도록 할 수 있다. 이러한 제제는 0 내지 30 중량%의 무기질 충전재(예컨대, TiO₂), 아크릴 중합체류, 안정제류 및 기타 첨가제류를 포함할 수 있다. PVDF의 용융점은 실온 내지 150℃ 범위에 있을 수 있다. PVDF의 용융점은 130℃를 초과할 수 있다. 저용융점 중합체류에 관해서는, 선택적으로 가교성 제제를 형성함으로써 앞으로의 PV 모듈 적층조건(150℃, 5분)에 대한 이들 코팅의 내열성을 향상시킬 수 있다.

수성 폴리비닐리덴 플루오라이드는 본 아크릴 변성 불소중합체에 기초한 라텍스 코팅을 통해 도포되어 PET 또는 기타 기질 상으로 피복될 수 있다. 아크릴 변성 중합체의 접착력은 놀랍게도 매우 양호하다. 선택적으로는, 고에너지 표면 전처리(코로나 또는 플라즈마)를 하거나/하지 않고, 프라이머를 첨가함으로써 PET의 표면을 처리하여 접착력을 향상시키도록 할 수 있다. 이러한 제제는, 용매 코팅에서와 같은 첨가제류를 포함할 수 있다.

코팅에는 또한 10 내지 100 범위, 가장 바람직하게는 20 내지 80 범위의 하이드록실 당량을 가지는 관능성 공단량체류(예컨대, HEMA)가 함유될 수 있다. 이러한 코팅 수지의 함량에는 50 내지 100%의 VF2에 기초한 중합체 및 10 내지 50%의 관능성 아크릴 단량체가 함유되어 있다. 이러한 코팅은, 0 내지 30%의 무기질 충전재, 0 내지 70%의 안정제류 및 가공보조제를 함유할 수 있고, 불소중합체 제재와 가교결합하고 PET 또는 기타 층 중합체의 표면에도 결합하여 단순하고 저가인 PV 모듈용 배면시트를 생성하는 2 내지 33%의 저분자량 가교제를 또한 함유할 수 있다. 유용한 가교제의 예로는 DESMODUR N3300, DESMODUR 4265 BL 및 CYMEL 300과 303이 있다. 가교를 추가함으로서 코팅의 내열 안정성, 경도, 내스크래치성 및 심지어 용매 저항성이 향상된다.

각종 방법들을 통해 다양한 차단층들(수분)과 절연내력층들(절연 파괴 강도)을 포함하는 다층 구조를 생성할 수 있다. 특히 불소중합체층이 관능화된 경우에는, 결착층들 및 기타층들을 불소중합체 필름층 상으로 압출적층, 열간적층, 공압출, 용매 코팅 등을 시킨다. 이는 ADX에 대한 매우 흥미로운 적용예일 것이다. 이 경우 차단층들이 포함될 수 있다. PVDF층을 접착제로 피복하여 차단층에 효과적으로 도포되게 할 수도 있다. 용매 코팅을 함유하는 관능성 PVDF(ADX)의 외부 내후성층을 구비한 배면시트를 알루미늄박의 일측면 또는 양측면 상에 도포한 후, 기타 절연물질에 화학적으로 결합시켜 PV 모듈을 위한 효과적이고 저침투성인 배면시트를 형성할 수 있게 된다.

실시예

실시예 1: (용액 코팅 실시예)

표 1에 나타나 있는 제제를 사용하여 용액 코팅 제제를 제조하였다. 이 제제를, 페인트 쉐이커(paint shaker)에서 4 mm 유리구슬들 125 g과 함께 30 분간 흔들어서 내용물을 혼합하였다. 이 코팅은 가교화되지 않는다. 이 코팅을, SKC 필름사에서 시판하고 있으며 SH-22(접착성 향상을 위해 화학적으로 처리됨)으로 알려져 있는 5 mil PET 상에 5 mil 블레이드를 이용하여 피복하였다. 코팅을 5 분간 대기 중에서 증발시킨 후에, 350^oF의 강제순환식 오븐에서 3 분간 오븐경화(oven cure)시켰다. 건조된 코팅의 두께는 약 1 mil 이다. 피복된 필름을 85℃에서 물에 72 시간 동안 침지하고, 건조한 후, ASTM D3359에 정의된 일반과정을 사용하여 크로스-해치(cross-hatch) 접착력을 시험하였다. 테이프를 부착하고 떼어낸 이후에 남아 있는 접착력 I을 퍼센트로 기록하였다. 100% 값은 모든 사각형들(squares)이 기질에 여전히 접착되어 있음을 의미한다. 50% 값은 사각형들의 50%가 기질상에 남아 있음을 의미한다.

본 실시예에서, 시료의 접착력은 100%에서 관찰되었으며, 이는 우수한 접착력을 보여준다.

용매 코팅 실시예 #1	양(g)
KYNAR ADS PVDF 수지	15.9
PARALOID B44 아크릴	6.8
t-부틸 아세테이트	55.3
NMP	9.7
R-960-TiO2	12.3
합계	100.0

실시예 2: (분산액 코팅 실시예)

KYNAR 500 분말, 관능성 아크릴 및 가교제로 분산액 코팅 실시예를 제제하여 아크릴을 가교하고 또한 잠재적으로는 처리된 PET와 결합되도록 하였다. 표 2의 제제를, 실시예 1에서와 유사하게, 페인트 쉐이커에서 4 mm 유리구슬들 125 g과 함께 30 분간 혼합하였다. 이 코팅을, SKC(SH-22)에서 시판하는 5 mil PET 필름 상에 피복하였다. 코팅을 5 분간 실온에서 증발시킨 후에 350^oF에서 3 분간 오븐경화시켰다. 필름 적층체를 85℃에서 물에 72 시간 동안 침지하고, 실시예 1에서와 같이 크로스-해치 접착력을 시험하였을 때, 사각형들의 80 내지 90%가 기질에 남아 있었다. 이는 소성온도를 최적화함으로써 개선될 수 있는 우수한 접착력을 보여준다.

용매 분산액 실시예 #2	양(g)
Kynar 500 분말	20.5
PARALOID AU 1033 아크릴(50%)	17.6
이소포론	41.8
CYMEL 300	2.2
NACURE 2500	0.6
R-960-TiO2	15.8
합계	89.7

실시예 3 (비교예)

비교예로서, 실시예 2의 것과 유사한 제제를 제조하였다(표 3 참조).

용매 분산액 비교예 #1	양(g)
KYNAR 500 분말	20.5
PARALOID B44	8.8
이소포론	41.8
R-960-TiO2	15.8

이 제제는 실시예 2에서와 유사한 방식으로 혼합되었다. 동일한 과정을 이용하여 필름을 생성하고 소성하였다. 시료를 85℃에서 물에 72 시간 동안 침지하고, 크로스-해치 접착력을 시험하였다. 그 결과 크로스-해치 사각형들의 0%가 남아있음을 보여주는 필름 접착력을 보여주었다.

실시예 4

Arkema 아크릴 변성 불소중합체 기법에 근거하여 수성 코팅을 제제하였다. 하기에 표시된 제제에 있에서, Cowles 고속 혼합기로 2000 rpm에서 15 분간, 다음으로는 4000 rpm에서 30 분간 혼합시켜 안료 농축물을 생성하였다. 이 라텍스 제제를 저속 혼합 교반기로 500 rpm에서 10 분간 혼합하고, 증점제를 표시된 바와 같이 두 분량으로 첨가하였다. 그리고나서 이들을 함께 저속 교반기상에서 10 분간 더 혼합하고, 여과시킨 후, 실시예 1에서와 같은 동일한, 전처리된 PET 상으로 5 mil 연신 블레이드(draw down blade)를 사용하여 건조 코팅 두께가 약 1 mil가 되도록 도포하였다. 시료를 10 분간 실온에서 증발시킨 후에 55℃에서 10 분간 오븐소성시켰다. 시료를 85℃에서 물에 72 시간 동안 침지하고, 실시예 1에서와 같이 코팅 접착력 시험을 수행하였다. 표시된 바와 같이 기질상에 사각형들을 100% 유지하는 우수한 접착력을 보여주었다.

Claims (8)

1. a) 외측의 투명한 글레이징 재료; b) 캡슐화되고 상호연결된 태양 전지; 및 c) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 기질에 직접 접착된 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 조성물을 포함하는 배면시트를 포함하는, 태양광 모듈로서,
   상기 폴리비닐리덴 플루오라이드 조성물은 배면시트 기질에 용매- 또는 수성- 코팅 조성물로서 도포되고,
   상기 폴리비닐리덴 플루오라이드 조성물은 60 내지 80중량%의 비관능성 PVDF 중합체와 20 내지 40중량%의 관능성 또는 비관능성 폴리메틸 메타크릴레이트 중합체 또는 공중합체의 혼합물; 및 최소 50중량%의 PVDF 함량을 갖는 아크릴 변성 불소중합체(AMF)로서, 상기 PVDF가 비관능성인 아크릴 변성 불소중합체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 태양광 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 배면시트 기질이 화학적으로 처리되어 PVDF 코팅의 접착력을 향상시키는, 태양광 모듈.
3. 제1항에 있어서, 상기 PVDF 코팅 조성물이 아크릴-변성 불소중합체 수성 분산액인, 태양광 모듈.
4. 제1항에 있어서, 상기 코팅 조성물이 2 내지 33 중량%의 가교제를 포함하는, 태양광 모듈.
5. 제1항에 있어서, 상기 PVDF가 130℃ 초과, 150℃ 이하의 용융점을 갖는 단독중합체 또는 공중합체인, 태양광 모듈.
6. 제1항에 있어서, 폴리메틸 메타크릴레이트가 PARALOID B-44인, 태양광 모듈.
   
   
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