專利名稱：含氟聚合物的多層組合物及其制法、及太陽(yáng)能模組的制作方法
含氟聚合物的多層組合物及其制法、及太陽(yáng)能模組
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層組合物，且特別是涉及一種含氟聚合物的多層組合物。
背景技術(shù)：
近年來(lái)由于受到全球氣候變遷、環(huán)境污染問(wèn)題以及資源日趨短缺的影響，在環(huán)保意識(shí)高漲與能源危機(jī)的警訊下刺激了太陽(yáng)光電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。 太陽(yáng)能電池模組包括前板、太陽(yáng)能電池、封裝材料與背板。背板通常由多層材料所組成，例如以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)為基材,之后涂布上含氟聚合物層。之后，再將含氟聚合物層與封裝材料(例如乙烯醋酸乙烯共聚物(ethylene vinyl acetate copolymer, EVA))粘合,然而,含氟聚合物與EVA材料之間的粘
著力很差。US 6074719提供一種含氟聚合物的多層組合物，其將分子量低于1，000的脂肪族二元胺或多元胺涂布于基材上，再將此基材與含氟聚合物層進(jìn)行高溫壓合，以形成多層組合物。然而，以脂肪族二元胺或多元胺作為助粘劑進(jìn)行高溫壓合時(shí)，會(huì)造成含氟聚合物層產(chǎn)生黃變現(xiàn)象(yellowing phenomenon),進(jìn)而使得含氟聚合物層容易剝離(peel off)。因此，業(yè)界亟需提出一種含氟聚合物的多層組合物，此組合物能避免黃變與剝離的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種含氟聚合物的多層組合物，包括含氟聚合物層與非含氟聚合物層；以及形成于該含氟聚合物層與該非含氟聚合物層之間的助粘層(adhesion promoterlayer),且該助粘層包括芳香族二元胺或多元胺(aromatic diamine or polyamine)。本發(fā)明另提供一種含氟聚合物的多層組合物的制法，包括以下步驟(a)提供含氟聚合物層與非含氟聚合物層；(b)形成助粘層于該含氟聚合物層或該非含氟聚合物層之上，其中該助粘層包括芳香族二元胺或多元胺；以及(c)高溫壓合(hot pressing)上述各層，以使該助粘層形成于該含氟聚合物層與該非含氟聚合物層之間。本發(fā)明亦提供一種太陽(yáng)能電池模組，包括背板與前板，其中該背板包括含氟聚合物層；太陽(yáng)能電池，形成于該前板與該背板之間；密封材料，其中該密封材料包括第一密封材料與第二密封材料，該第一密封材料形成于該背板與該太陽(yáng)能電池之間，該第二密封材料形成于該前板與該太陽(yáng)能電池之間；以及助粘層，形成于該背板的含氟聚合物層與該第一密封材料之間，其中該助粘層包括芳香族二元胺或多元胺。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下


圖1為一剖面圖，用以說(shuō)明本發(fā)明的含氟聚合物的多層組合物。圖2為一剖面圖，用以說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模組。主要附圖標(biāo)記說(shuō)明100 多層組成物；220 助粘層；102 含氟聚合物層；230 太陽(yáng)能電池；104 助粘層；240 密封材料；106 非含氟聚合物層； 240a 第一密封材料；200 太陽(yáng)能模組；240b 第二密封材料；
210 背板；250 前板。
具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種含氟聚合物的多層組合物，請(qǐng)參見(jiàn)圖1，此多層組合物100包括含氟聚合物層102，厚度為約20 100 ii m ;非含氟聚合物層106，厚度為約100 800 y m ;以及助粘層104，厚度為約0.1 10 ii m或I 5 ii m，該助粘層形成于含氟聚合物層102與非含氟聚合物層106之間，其中助粘層104包括熔點(diǎn)高于室溫(大約20-25°C )的芳香族二元胺或多元胺。在一實(shí)施例中，芳香族二元胺或多元胺的分子量范圍為約100 400克/摩爾或是100 300克/摩爾。須注意的是，現(xiàn)有技術(shù)使用脂肪族二元胺或多元胺作為助粘層時(shí)，由于高溫會(huì)使得脂肪族二元胺或多元胺容易斷鍵，因而造成含氟聚合物層產(chǎn)生黃變現(xiàn)象。而本發(fā)明所使用的助粘層104的材料結(jié)構(gòu)上具有芳香族，相較于現(xiàn)有的脂肪族結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的芳香族二元胺或多元胺的結(jié)構(gòu)分子間的作用力較強(qiáng)，使得結(jié)構(gòu)上較為穩(wěn)定，較不易斷鍵，進(jìn)而可避免黃變現(xiàn)象。上述的含氟聚合物層102包括聚三氟氯乙烯(poly (chlorotrifluoroethylene))、聚四氟乙烯(poly (tetrafluoroethene))、四氟乙烯與六氟丙烯的共聚物(tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer)、聚二氟乙烯(poly (vinylidene fluoride)、或氟娃氧燒高分子(f luorosilane polymer)。上述的非含氟聚合物層106包括乙烯醋酸乙烯共聚物(ethylene vinyl acetatecopolymer, EVA)、聚酰胺(polyamide)、聚酰亞胺(Polyimide)、聚氨酯(polyurethane)、或聚烯烴(polyolefine),其中聚烯烴(polyolef ine)具有羧基(carboxyl group)、酸酐基(anhydride group)或酰亞胺基(imide group)官能基。上述的芳香族二元胺或芳香族多元胺包括間苯二胺(m-phenylenediamine)、4,4 1 - 二氨基二苯諷(4,4 ' -diaminodiphenyl sulfone)、4_ 氨基苯橫酸胺(4-Aminobenzenesulfonamide)、4，4' - 二氨基二苯醚(4,4' -diaminodiphenyl ether)、I,3_ 雙(4'-氨基苯氧基)苯(4,4' - (I, 3-Phenylenedioxy) dianiline)、4，4' -二氨基二苯甲燒(4,4' -Diaminodiphenyl methane)或上述的衍生物。本發(fā)明另提供一種含氟聚合物的多層組合物的制法，請(qǐng)參見(jiàn)圖1，包括以下步驟(a) (C)，首先進(jìn)行步驟(a)，提供含氟聚合物層102與非含氟聚合物層106，上述兩層的材料同前所述，為簡(jiǎn)化說(shuō)明，在此不再贅述。接著，進(jìn)行步驟(b)，形成助粘層104于含氟聚合物層或含氟聚合物層之上，其中助黏層104包括芳香族二元胺或芳香族多元胺。形成助粘層104于含氟聚合物層或含氟聚合物層之上的方法包括涂布法(coating)、噴涂法(spraying)或浸潰法(dipping)。之后，進(jìn)行步驟(C)，高溫壓合(hot pressing)上述各層，以使助粘層104形成于含氟聚合物層102與非含氟聚合物層106之間。上述制法獲得的多層組合物經(jīng)過(guò)高溫壓合后，以肉眼判定皆無(wú)黃變現(xiàn)象，且以ASTM 1876-01 (Peel Resistance of Adhesives (T-Peel Test))測(cè)試其粘合強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的助粘層的粘合強(qiáng)度可達(dá)18Kg，表示本發(fā)明的助粘層確實(shí)可提升含氟聚合物層與非含氟聚合物層之間的粘著力。另外，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池模組200，請(qǐng)參見(jiàn)圖2，由下而上依序包括背板210、助黏層220、第一密封材料240a、太陽(yáng)能電池230、第二密封材料240b與前板250，其中前板250用于面對(duì)陽(yáng)光，通常由玻璃材料所組成，背板210不面對(duì)陽(yáng)光，其包括含氟聚合物層。于一實(shí)施例中，背板210可使用TPT結(jié)構(gòu)的背板(聚氟乙烯/PET/聚氟乙烯(polyfIuoroethyIene/PET/poIyfIuoroethylene))。太陽(yáng)能電池230包括單晶娃太陽(yáng)能電池(monocrystal silicon solar cell)、多晶娃太陽(yáng)能電池(polycrystalli ne silicon solar cell)、薄膜太陽(yáng)能電池(thin filmsolar cell)或染料敏化太陽(yáng)能電池(dye-sensitized solar cell)等。密封材料240包括第一密封材料240a與第二密封材料240b，且各自包括乙烯醋酸乙烯共聚物(ethylene vinyl acetate copolymer)、聚酰胺(polyamide)、聚酰亞胺(Polyimide)、聚氨酯(polyurethane)或聚烯烴(polyolefine),上述材料為非含氟材料，由于助黏層220形成于背板210的含氟聚合物層與第一密封材料240a之間，因此，助黏層220形成于含氟聚合物層與非含氟聚合物層之間。助粘層220包括芳香族二元胺或多元胺,例如間苯二胺(m-phenylenediamine)、4,4 1 - 二氨基二苯諷(4,4 ' -diaminodiphenyl sulfone)、4_ 氨基苯橫酸胺(4-Aminobenzenesulfonamide)、4，4' - 二氨基二苯醚(4,4' -diaminodiphenyl ether)、I,3_ 雙(4'-氨基苯氧基)苯(4,4' - (I, 3-Phenylenedioxy) dianiline)、4，4' -二氨基二苯甲燒(4,4' -Diaminodiphenyl methane)或上述的衍生物。綜上所述，本發(fā)明提供的芳香族二元胺或多元胺的助粘層，不但可提升含氟聚合物層與非含氟聚合物層之間的粘著力，亦可避免含氟聚合物層產(chǎn)生黃變現(xiàn)象，因此，進(jìn)而可提升太陽(yáng)能模組的使用壽命。實(shí)施例實(shí)施例1 5請(qǐng)參見(jiàn)表1，取表I實(shí)施例1 5的助粘層，將助粘層材料溶于甲醇中，配成各種不同濃度的甲醇溶液，然后將此溶液以刮刀涂布在IOcmX IOcm含氟聚合物基材上(含氟聚合物基材的制作是在188 u m PET基材上涂布上一層20 y m氟硅氧烷高分子/TiO2層)。(表示氟硅氧烷高分子材料攙合15wt% TiO2無(wú)機(jī)材料，氟硅氧烷高分子的重均分子量為約10，000克/摩爾)。之后將基材置于40°C烘箱中30分鐘去除溶劑，接著將EVA(400 600 iim，型號(hào)RC02B(三井化學(xué)產(chǎn)品))置于上述基材之上，以150°C、壓力IOOKpa環(huán)境下，進(jìn)行高溫壓合30分鐘或I小時(shí)，完成后卸除壓力并等待降至室溫，以得到多層組合物。請(qǐng)參見(jiàn)表1，以肉眼判定實(shí)施例1 5的含氟聚合物層的黃變情況，其中實(shí)施例1-5皆無(wú)黃變現(xiàn)象。另外，將實(shí)施例1 5的樣品(寬2. 5cmX長(zhǎng)8公分)進(jìn)行粘合力測(cè)試，以ASTM 1876-01 (T-Peel Test)為測(cè)試規(guī)范，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示實(shí)施例1_5樣品的粘合強(qiáng)度為約18 24Kg。表I
權(quán)利要求
1.一種含氟聚合物的多層組合物，包括 含氟聚合物層與非含氟聚合物層；以及 助粘層，其形成于該含氟聚合物層與該非含氟聚合物層之間，且該助粘層包括芳香族二元胺或多元胺。
2.如權(quán)利要求1所述的含氟聚合物的多層組合物，其中含氟聚合物層包括聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯與六氟丙烯的共聚物、聚二氟乙烯、或氟硅氧烷高分子。
3.如權(quán)利要求1所述的含氟聚合物的多層組合物，其中該非含氟聚合物層包括乙烯醋酸乙烯共聚物、聚酰胺、聚酰亞胺、聚氨酯、或聚烯烴。
4.如權(quán)利要求1所述的含氟聚合物的多層組合物，其中該芳香族二元胺或多元胺包括間苯二胺、4,4' _ 二氨基二苯諷、4-氨基苯橫酸胺、4,4' _ 二氨基二苯醚、1，3-雙(4,4'-氨基苯氧基)苯、4，4' - 二氨基二苯甲烷或上述的衍生物。
5.一種含氟聚合物的多層組合物的制法，包括以下步驟 (a)提供含氟聚合物層與非含氟聚合物層； (b)形成助粘層于該含氟聚合物層或該非含氟聚合物層之上，其中該助粘層包括芳香族二元胺或多元胺；以及 (C)高溫壓合上述各層，以使該助粘層形成于該含氟聚合物層與該非含氟聚合物層之間。
6.如權(quán)利要求5所述的含氟聚合物的多層組合物的制法，其中該形成助粘層于該含氟聚合物層或該非含氟聚合物層之上的方法包括涂布法、噴涂法或浸潰法。
7.如權(quán)利要求5所述的含氟聚合物的多層組合物的制法，其中該高溫壓合的溫度為約150°C 190°C。
8.如權(quán)利要求5所述的含氟聚合物的多層組合物的制法，其中該高溫壓合的時(shí)間為約30分鐘 2小時(shí)。
9.一種太陽(yáng)能電池模組，包括 背板與前板，其中該背板包括含氟聚合物層； 太陽(yáng)能電池，形成于該前板與該背板之間； 密封材料，其中該密封材料包括第一密封材料與第二密封材料，該第一密封材料形成于該背板與該太陽(yáng)能電池之間，該第二密封材料形成于該前板與該太陽(yáng)能電池之間；以及 助粘層，形成于該背板的含氟聚合物層與該第一密封材料之間，其中該助粘層包括芳香族二元胺或多元胺。
10.如權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池模組，其中該密封材料包括乙烯醋酸乙烯共聚物、聚酰胺、聚酰亞胺、聚氨酯或聚烯烴。
11.如權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池模組，其中該芳香族二元胺或多元胺包括間苯二胺、4,4' _ 二氨基二苯諷、4-氨基苯橫酸胺、4,4' -二氨基二苯醚、1，3-雙(4,4' _氨基苯氧基)苯、4，4' - 二氨基二苯甲烷或上述的衍生物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種含氟聚合物的多層組合物及其制法、及太陽(yáng)能模組。含氟聚合物的多層組合物，包括含氟聚合物層與非含氟聚合物層；以及形成于該含氟聚合物層與該非含氟聚合物層之間的助粘層，其中該助粘層包括芳香族二元胺或多元胺(aromatic diamine or polyamine)。
文檔編號(hào)B32B9/04GK103000722SQ201110349
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者謝添壽, 黃佳祺 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院