本發(fā)明屬于激光轉印,具體涉及一種用于激光轉印的膜材料。
背景技術:
1、在光伏電池加工的過程中,激光轉印作為一種非接觸式的柵線電極加工方法,可以制備高寬比大的柵線電極,在光伏電池加工領域得到越來越多的應用,隨著光伏電池技術的發(fā)展和需求的增加,對激光轉印的效率和質量提出了更高的要求。
2、現(xiàn)有的激光轉印,需要制作具有指定轉印圖形(溝槽)的透明載體,并通過刮刀將光伏漿料填充進透明載體的溝槽內;使用特定波長激光在透明載體溝槽區(qū)域的背面進行掃描,將槽內漿料轉移到透明載體下的硅片上。
3、在上述激光轉印的過程中,透明載體通常設置為膜,稱轉印膜,其品質的好壞以及性能的穩(wěn)定性直接會影響激光轉印質量。目前,針對激光轉印使用較多的是單一材質的柔性高分子材料,例如pp(聚丙烯)、pe(聚乙烯)、apet(無定型聚對苯二甲酸乙二醇酯)。其中,由于pp或pe的拉伸強度及彈性模量較小,難以適應轉印膜圖形加工及轉印過程中膜材所需要承受的張緊力,極易發(fā)生變形;通常情況下,為抵抗變形,就需要加大膜厚,不僅造成材料成本增加,還會對其后續(xù)的使用帶來不利影響。同時,在轉印膜的圖形加工過程中,其加工溫度往往需要接近或者高于材料的熔點,而pp因其熔點較高(160~170℃),會造成加工能耗的增加。另外,在轉印圖形加工過程中,由于高分子材料的熱收縮性,經(jīng)熱壓加工后圖形會發(fā)生扭曲(線型會發(fā)生彎曲),尤其是以pe制成的膜材,其過大的扭曲會影響轉印過程中激光與圖形的對位。
4、雖然無定型pet在機械強度方面有一定優(yōu)勢,但在轉印過程中,膜材會與轉印漿料接觸,漿料中的化學試劑如丁基卡必醇、松油醇等,會造成無定型pet發(fā)生應力開裂。
5、此外,申請人在研究中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有技術在進行轉印圖形制備時存在脫模困難甚至無法脫模的問題;或者,由于脫模力過大使得加工的結構達不到要求,影響在轉印端的工藝效果;亦或者,在轉印膜完成制作后,其在通過刮刀將光伏漿料填充進透明載體的溝槽的過程中還面臨摩擦和擠壓,導致表面嚴重劃傷以及導致結構變化,影響最終的使用效果。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求中的一種或者多種,本發(fā)明提供了一種用于激光轉印的膜材料,能夠有效保證轉印膜在圖形加工過程、漿料填充過程和激光轉印過程中的可靠性和穩(wěn)定性,降低激光轉印的材料成本和能耗成本。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種用于激光轉印的膜材料,其包括以膠粘層粘結為一體的漿料轉印層和激光透射層;
3、所述漿料轉印層為多層結構,其用于加工轉印圖形部位的熔點不超過135℃,并包括由外至內依次設置的表層、中間層和一側與膠粘層粘結的底層;且所述表層、所述中間層的厚度之和不小于所述轉印圖形的溝槽深度;
4、所述表層和所述中間層的主體成分均為ldpe與hdpe的混合物或者為ldpe與hdpe及eva的混合物;且所述底層的主體成分為ldpe或者lldpe;
5、所述表層中添加有占主體成分質量1%~2%的脫模劑、1%~2%的爽滑劑和0~1%的開口劑;且所述中間層中添加有1%~2%的脫模劑;以及所述底層中未添加助劑。
6、作為本發(fā)明的進一步改進,所述膠粘層為耐熱固化膠水層,其耐熱溫度不低于120℃;
7、和/或
8、所述膠粘層由聚氨酯膠粘劑或者有機硅膠粘劑設置而成;
9、和/或
10、所述激光透射層為膜材料的支撐層,其由bopet或者bopa制成。
11、作為本發(fā)明的進一步改進,所述脫模劑為硅酮母粒;
12、和/或
13、所述爽滑劑為油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺、聚乙烯蠟中的一種或多種。
14、作為本發(fā)明的進一步改進,所述開口劑為滑石粉、硅藻土、磷酸氫鈣、sio2中的一種或多種。
15、作為本發(fā)明的進一步改進,所述漿料轉印層的厚度不小于30μm;
16、和/或
17、所述膠粘層的厚度不大于2μm;
18、和/或
19、所述激光透射層的厚度不小于25μm。
20、作為本發(fā)明的進一步改進,在所述漿料轉印層中,所述表層、所述中間層和所述底層的厚度比例為(2~3):4:(2~3)。
21、作為本發(fā)明的進一步改進,所述溝槽通過熱壓印工藝制備而成,且熱壓成型后,所述爽滑劑向溝槽壁面及表層遷移。
22、作為本發(fā)明的進一步改進,所述表層與所述中間層的主體成分均為ldpe與hdpe的混合物,且其中l(wèi)dpe的質量分數(shù)為80~90wt%,hdpe的質量分數(shù)為10~20wt%。
23、作為本發(fā)明的進一步改進,所述表層與所述中間層的主體成分均為ldpe與hdpe及eva的混合物中,且其中hdpe的質量分數(shù)為10~20wt%,其余物質的質量分數(shù)為80~90wt%;
24、在所述其余物質中,eva的質量分數(shù)為10~60wt%,ldpe的質量分數(shù)為20~80wt%。
25、作為本發(fā)明的進一步改進,ldpe的熔融指數(shù)為2~4g/10min,eva的熔融指數(shù)為3~4g/10min,hdpe的熔融指數(shù)為2~3g/10min。
26、上述改進技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
27、總體而言,通過本發(fā)明所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比,具有的有益效果包括:
28、(1)本發(fā)明中用于激光轉印的膜材料,其包括以膠粘層粘結為一體的漿料轉印層和激光透射層,通過將漿料轉印層設置為包括表層、中間層和底層的多層結構,再優(yōu)選設計各結構層的材料成分、混合比例以及設置厚度,配合表層、中間層中對應助劑的添加,最終得到適用于激光轉印的膜材料,有效滿足膜材料作為轉印膜使用時使用性能,方便轉印圖形加工過程中圖形模具的脫模,并保證膜材料在加工圖形、填充漿料以及漿料轉印過程中的抗變形能力,確保漿料激光轉印時的精度。
29、(2)本發(fā)明的用于激光轉印的膜材料,其通過優(yōu)選設計膠粘層的選材和類型,使得其與漿料轉印層的性能可以對應匹配;同時,通過優(yōu)選設計激光透射層的選材,配合其性能設計,能夠有效為膜材料圖形加工以及作為轉印膜使用過程中提供支撐,減少轉印膜材料在圖形加工、漿料填充、漿料轉印過程中的變形,提升激光轉印的精度。
30、(3)本發(fā)明的用于激光轉印的膜材料,其通過對脫模劑、爽滑劑、開口劑的種類進行優(yōu)選,能夠進一步保證膜材料制備的準確性,提升膜材料在進行圖形加工和漿料轉印時的使用性能,減少膜材脫模的難度,提升圖形加工的品質,為后續(xù)漿料轉印精度的保證提供了條件。
31、(4)本發(fā)明的用于激光轉印的膜材料,其通過進一步具體限定漿料轉印層中表層與中間層的主體成分占比,使得膜材料制備后的性能更加可控,進一步提升膜材料在轉印膜這一應用場景下的適配性,得到結構穩(wěn)定、使用性能優(yōu)異的膜材料。
32、(5)本發(fā)明中用于激光轉印的膜材料,其結構簡單,性能可靠,能夠有效滿足激光轉印作業(yè)過程中的應用,保證膜材料在圖形加工過程中、漿料填充過程中以及漿料激光轉印過程中的設置與使用可靠性,提升漿料激光轉印的效率和精度,具有較好的實用價值。