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KR20170009292A - 이면 시트 및 그 제조방법 - Google Patents

이면 시트 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20170009292A
KR20170009292A KR1020150101099A KR20150101099A KR20170009292A KR 20170009292 A KR20170009292 A KR 20170009292A KR 1020150101099 A KR1020150101099 A KR 1020150101099A KR 20150101099 A KR20150101099 A KR 20150101099A KR 20170009292 A KR20170009292 A KR 20170009292A
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KR
South Korea
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fluororesin
backsheet
polyolefin
extrusion coating
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020150101099A
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English (en)
Inventor
박효순
김현철
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020150101099A priority Critical patent/KR20170009292A/ko
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Abstract

본 출원은 이면 시트, 이면 시트의 제조방법 및 이를 포함하는 광전지 모듈에 관한 것이다. 본 출원에서는 내열 및/또는 내습 조건에서의 우수한 신뢰성 및 접착력을 나타내어서 내후성 및 내구성이 향상된 이면 시트를 제공할 수 있다. 이러한 이면 시트는 예를 들면 광전지 모듈 등에 적용될 수 있다.

Description

이면 시트 및 그 제조방법{Backsheet and method for preparing the same}
본 출원은 이면시트, 이면 시트의 제조방법 및 이를 포함하는 광 전지 모듈에 관한 것이다.
지구 환경 문제와 화석 연료의 고갈 등에 따른 신 재생 에너지 및 청정 에너지에 대한 관심이 고조되고 있으며, 그 중 태양광 에너지는 환경 오염 문제 및 화석 연료 고갈 문제를 해결할 수 있는 대표적인 무공해 에너지원으로 주목을 받고 있다.
태양광 발전원리가 적용되는 광전지는 태양광을 전기 에너지로 전환시키는 소자로서, 태양광을 용이하게 흡수할 수 있도록 외부환경에 장기간 노출되어야 하므로 셀을 보호하기 위한 여러 가지 패키징이 수행되어 유닛(unit) 형태로 제조되며, 이러한 유닛을 광전지 모듈(Photovoltaic Modules)이라 한다.
일반적으로 광전지 모듈은 장기간 외부환경에 노출된 상태에서도 광전지를 안정적으로 보호할 수 있도록, 내후성 및 내구성이 우수한 이면 시트를 사용한다. 이와 같은 이면 시트로는 예를 들어, 기재의 일면에 내후성이 우수한 PVF(Polyvinyl fluoride) 등의 불소 수지를 포함하는 수지층이 적층되어 있고, 기재의 다른 면에 봉지층과 접촉할 기능성층이 형성된 이면 시트를 포함하는 것이 일반적이다.
(특허 문헌 1) 대한민국 공개특허공보 2014-0082580
본 출원은 이면 시트, 이면 시트의 제조방법 및 이를 포함하는 광전지 모듈을 제공한다.
본 출원은 이면 시트에 관한 것이다. 예시적인 이면 시트는 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 기재층; 및 상기 기재층의 제 1 표면에 직접 접촉하는 기능성층을 포함할 수 있다.
상기 이면 시트는 기재층과 기능성층 사이의 접착력이 우수하고, 탁월한 내구성을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 상기 이면 시트를 2기압, 121℃ 및 100% 상대 습도의 조건에서 100 시간 동안 유지한 후에 ASTM D3002/D3359에 따라서 크로스 컷 테스트를 수행하였을 때에 박리 면적은 총 면적 대비 5% 미만일 수 있다.
상기 크로스 컷 테스트는, 이면 시트가 제조된 후 제품에 적용되기 전의 상태에서 상기 조건에서 100 시간 유지한 후에 수행할 수 있고, 예를 들면, 하기의 실시예에서 규정한 방식으로 기능성층 면에 대하여 수행할 수 있다. 상기에서 박리 면적은 낮을수록 이면 시트의 내구성이 우수함을 나타내는 것으로 그 하한은 제한되지 않으며, 예를 들면, 0% 일 수 있다.
도 1은 예시적인 이면 시트의 단면도이다. 도 1과 같이, 이면 시트(10)는 제 1 표면(111)과 제 2 표면(112)를 가지는 기재층(11)과 기재층(11)의 제 1 표면(111)에 직접 접촉하는 기능성층(12)을 포함할 수 있다.
본 출원에서 사용된 용어 「A에 직접 접촉하는 B」는 A와 B 사이에 다른 층이 존재하지 않는 것을 의미한다. 한편, 본 출원에서 사용된 용어 「A 상에 형성되는 B」는 A와 B 사이에 다른 층이 존재할 수도 있는 상태를 의미한다. 예를 들어 A상에 형성되는 B는 A와 B가 직접 접촉하여 형성될 수도 있고, A와 B 사이에 C가 추가로 형성되어 있을 수도 있다.
따라서, 예시적 이면 시트에서, 기능성층이 기재층의 표면에 직접 접촉한다는 것은 기능성층과 기재층 사이에 다른 층이 존재하지 않는 것을 의미한다. 일반적인 이면 시트의 경우 기재층과 기능성층을 접합하는 방법으로 별도의 접착층을 이용하여 드라이 라미네이션 공정을 사용한다. 이와 같이 형성된 이면 시트는 기능성층과 기재층 사이에 접착제를 포함하는 접착층이 형성된다. 그러나, 이와 같이 별도의 접착층을 이용하는 경우 제조비용이 증가하고, 드라이 라미네이션 공정에서 접착제로 인한 불량이 발생하여 생성 수율이 감소하는 문제가 있다. 이에 비하여 기재층의 표면에 직접 접촉하는 기능성층을 가지기 때문에, 제조 비용이 낮고, 생성 수율이 우수할 뿐만 아니라 상기와 같이 우수한 내구성 및 접착력을 보일 수 있다. 이러한 이면 시트는 예를 들면, 후술하는 바와 같이 기재층과 기능성층을 압출 코팅하여 제조할 수 있다.
기재층의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 공지된 다양한 소재를 요구되는 기능 내지는 용도에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
하나의 예시에서, 기재층은 각종 금속 필름 또는 고분자 필름일 수 있다.
금속 필름으로는 용도에 따라 통상의 금속 성분으로 구성된 필름을 사용할 수 있다.
고분자 필름의 예시로는 아크릴 필름, 폴리올레핀 필름, 폴리아미드 필름, 폴리우레탄 필름 또는 폴리에스테르 필름을 포함하는 단일 시트, 상기 중 1종 또는 2종 이상이 적층된 적층 시트 또는 상기 수지를 사용하여 제조된 공압출물 등을 들 수 있다.
통상적으로 기재층으로 고분자 필름, 예를 들면, 폴리에스테르 필름을 사용하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 폴리에스테르 필름의 예로는, PET(poly(ethylene terephtalate)) 필름, PEN(poly(ethylene naphtalate)) 필름 또는 PBT(poly(buthylene terephtalate)) 필름 등이 예시될 수 있다. 폴리에스테르 필름을 사용하는 경우, 이면 시트의 내가수분해 특성을 고려하여, 예를 들면, 축합 중합 시 발생하는 올리고머의 함량이 적은 것을 선택하여 사용하거나, 폴리에스테르 필름에 공지의 내가수분해 특성을 향상시키는 열처리를 추가로 가하여, 폴리에스테르의 수분 함량을 줄이고, 수축률을 줄여 내가수분해 특성을 더욱 향상 시킬 수 있다.
기재층은 제 1 표면 또는 제 2 표면에 예를 들면, 카르복실기, 방향족 티올기 및 페놀성 히드록실기 등과 같은 관능기를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 기재층과 접하는 층과의 공유 결합을 증가시켜 계면 결합력을 더욱 향상시킬 수 있다.
기재층 표면의 관능기는 예를 들면, 플라즈마 처리, 코로나 처리와 같은 고주파수의 스파크 방전 처리; 프라이머 처리; 앵커제 처리; 커플링제 처리; 증착 처리; 화염 처리; 기상 루이스산(ex. BF3), 황산 또는 고온 수산화나트륨 등을 사용한 화학적 활성화 처리; 및 열처리 중 선택되는 하나 이상의 표면 처리를 통해 유도될 수 있다. 표면 처리 방법은 기재층의 표면에 전술한 관능기를 유도할 수 있다면, 제한되지 않고 이 분야에서 일반적으로 통용되는 모든 공지의 수단에 의할 수 있다.
기재층의 두께는 특별히 제한되지 않고 필요에 따라 적절히 조절하여 사용할 수 있으나, 예를 들면, 약 50 ㎛ 내지 500 ㎛ 또는 약 100 ㎛ 내지 300 ㎛의 범위일 수 있다. 기재층의 두께를 상기와 같은 범위로 조절하는 경우, 이를 포함하는 이면 시트의 전기 절연성, 수분 차단성, 기계적 특성 및 취급성 등을 우수하게 유지할 수 있다.
도 2는 다른 예시적인 이면 시트의 단면도이다. 이면 시트(20)는 제 1 표면(211)과 제 2 표면(212)를 가지는 기재층(21)과 상기 기재층(21)의 제 1 표면(211)에 직접 접촉하는 기능성층(22)을 포함하고, 상기 기재층(21)의 제 2 표면(212) 상에 형성되는 불소 수지층(23)을 추가로 포함할 수 있다.
본 출원에서 사용된 용어 「불소 수지층」은, 불소 수지를 포함하는 층을 의미할 수 있다. 불소 수지로는, 예를 들면, 적절한 결정화도를 가지는 것을 사용할 수 있다. 이러한 수지의 사용을 통해 후술하는 프라이머층의 가교제 등과의 반응에 의해 우레탄 결합 등과 같은 적절하지 못한 결합이 발생하는 것을 최소화할 수 있다. 상기 우레탄 결합이 형성되면, 양호한 초기 접착력을 나타낼 수는 있으나, 고온 고습의 조건 하에서의 내구성이나 접착성에는 불리할 수 있다.
불소 수지로는 예를 들면, 결정화도가 55% 미만, 50% 이하, 10% 내지 55%, 20% 내지 55%, 30 내지 55% 또는 40% 내지 50% 정도인 수지를 사용할 수 있다. 본 출원에서 사용된 용어 「결정화도」는, 불소 수지 내의 결정질 영역의 백분율(중량 기준)을 의미하며, 이는 시차 주사 열량 분석 등과 같은 공지의 방식으로 측정할 수 있다. 하나의 예시에서, 불소 수지의 결정화도는, 불소 수지의 제조 시에 공단량체를 공중합시켜, 불소 수지의 규칙적인 원소 배열을 해제시키거나, 불소 수지를 가지형 중합체(branched polymer) 형태로 중합시킴으로써, 조절할 수 있다.
하나의 예시에서, 불소 수지는 비관능화된(non-functionalized) 순수 불소 수지일 수 있다. 비관능화된 순수 불소 수지의 경우, 관능화된 불소 수지, 예를 들어 아크릴 변성 불소 수지, 가교성 말단기 함유 불소 수지 등에 비해 우수한 내후성을 가질 수 있다. 비관능화된 순수 불소 수지는 예를 들면, 가교성 관능기를 함유하지 않는 열가소성 불소 수지일 수 있으며, 이러한 불소 수지는, 가교성 관능기를 함유하는 불소계 비결정성 열경화성 수지에 비하여 보다 우수한 접착 신뢰성을 나타내는 효과를 제공할 수 있다.
불소 수지는, 50,000 내지 1,000,000 정도의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 본 출원에서 용어 「중량평균분자량」은, GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정되는 표준 폴리스티렌의 환산 수치일 수 있다. 불소 수지의 중량평균분자량은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 제조 과정에서의 상기 불소 수지의 용매로의 용해도나 필름의 내구성 등을 고려하여 적절하게 조절할 수 있다.
불소 수지의 융점(melting point)은 80℃ 내지 175℃ 또는 120℃ 내지 165℃ 정도일 수 있다. 불소 수지의 융점은 이면 시트의 사용 과정에서의 변형 가능성 등이나 제조 과정에서의 용매로의 용해도 등을 고려하여 선택될 수 있다.
불소 수지로는, 예를 들면, 비닐리덴 플루오라이드(VDF, PolyVinylidene Fluoride), 비닐 플루오라이드(VF, PolyVinyl Fluoride), 테트라플루오로에틸렌(TFE, Tetrafluoroethylene) 헥사플루오로프로필렌(HFP, Hexafluoropropylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE, chlorotrifluoroethylene), 트리플루오로에틸렌, 헥사플루오로이소부틸렌, 퍼플루오로 부틸에틸렌, 퍼플루오로 메틸 비닐 에테르(PMVE, perfluoro(methylvinylether)), 퍼플루오로 에틸 비닐 에테르(PEVE, perfluoro(ethylvinylether)), 퍼플루오로 프로필 비닐 에테르(PPVE), 퍼플루오로 헥실 비닐 에테르(PHVE), 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔(PDD) 및 퍼플루오로-2-메틸렌-4-메틸-1,3-디옥솔란(PMD)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 2개 이상의 단량체로부터 유래된 중합 단위를 포함하는 단독 중합체, 공중합체 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.
불소 수지는, 비닐리덴 플루오라이드(VDF) 또는 비닐 플루오라이드(VF)로부터 유래된 중합 단위를 포함하는 단독 중합체 또는 상기와 다른 공단량체와의 공중합체; 또는 상기 중 2종 이상을 포함하는 혼합물일 수 있다. 예를 들면, 상기 불소 수지는 비닐리덴 플루오라이드(VDF) 또는 비닐 플루오라이드(VF)로부터 유래된 중합 단위와 함께 플루오르화 올레핀, 플루오르화알킬 비닐 에테르, 퍼플루오로-2,2-디알킬-1,3-디옥솔 및 퍼플루오로-2-알킬렌-4-알킬-1,3-디옥솔란 등으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 공단량체로부터 유래된 중합 단위를 포함하는 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF) 또는 폴리(비닐 플루오라이드)(PVF)일 수 있다. 상기에서 올레핀은 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알파 올레핀일 수 있으며, 알킬 또는 알킬렌은 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 알킬렌일 수 있다. 플루오르화 올레핀으로는, 테트라플루오로에틸렌(TFE, Tetrafluoroethylene), 헥사플루오로프로필렌 (HFP,Hexafluoropropylene), 클로로트리플루오로에틸렌 (CTFE,chlorotrifluoroethylene), 트리플루오로에틸렌, 헥사플루오로이소부틸렌 또는 퍼플루오로부틸에틸렌 등이 예시될 수 있고, 플루오르화알킬 비닐 에테르로는, 퍼플루오로메틸 비닐 에테르(PMVE, perfluoro(methylvinylether)), 퍼플루오로에틸 비닐 에테르(PEVE, perfluoro(ethylvinylether)), 퍼플루오로프로필 비닐 에테르(PPVE) 또는 퍼플루오로헥실 비닐 에테르(PHVE) 등이 예시될 수 있으며, 퍼플루오로-2,2-디알킬-1,3-디옥솔이나 퍼플루오로-2-알킬렌-4-알킬-1,3-디옥솔란으로는, 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔(PDD) 또는 퍼플루오로-2-메틸렌-4-메틸-1,3-디옥솔란(PMD) 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 또는 폴리비닐 플루오라이드(PVF)에 포함되는 공단량체 또는 그로부터 유래되는 중합 단위의 비율은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 불소 수지의 총 중량 대비 0.5 중량% 내지 50 중량%, 1 중량% 내지 40 중량%, 7 중량% 내지 40 중량%, 10 중량% 내지 30 중량% 또는 10 중량% 내지 20 중량% 정도일 수 있다. 이러한 범위에서 이면 시트의 내구성 및 내후성 등을 확보하면서 효과적인 상호 확산 작용 및 저온 건조를 유도할 수 있고 접착력을 더욱 향상시킬 수 있다.
하나의 예시에서 불소 수지층은, 불소 수지 이외에도 안료, 충전제, 자외선 안정제 또는 열 안정제와 같은 다양한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이때 사용될 수 있는 안료 또는 충전제의 예로는, 이산화티탄, 실리카 또는 알루미나 등과 같은 금속 산화물; 탄산 칼슘, 황산 바륨 또는 카본 블랙 등과 같은 블랙 피그먼트; 또는 다른 색상을 나타내는 피그먼트 성분을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같은 안료 또는 충전제는 수지층의 색상이나 불투명도를 제어하는 고유의 효과와 함께 각 성분이 포함하는 고유의 작용기에 의하여 수지층의 접착력을 추가로 개선하는 작용을 할 수도 있다. 상기 자외선 안정제, 열 안정제 또는 장벽 입자는 당업계에 공지된 통상적인 성분을 사용할 수 있다. 상기 안료 또는 충전제와 같은 기타 첨가제의 함량은 불소 수지의 고형분을 기준으로 60 중량% 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
불소 수지를 포함하는 수지층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 3 ㎛ 내지 50 ㎛, 또는 10 ㎛ 내지 30 ㎛일 수 있다. 상기 불소 수지를 포함하는 수지층의 두께를 상기와 같은 범위로 조절하는 경우, 광차단성을 향상시킬 수 있으며, 제조 단가 상승을 방지할 수 있다.
상기 불소 수지층은 코팅층일 수 있다. 본 출원에서 불소 수지층과 관련하여 사용하는 용어인 「코팅층」은, 코팅 방식에 의해 형성된 수지층을 의미한다. 보다 구체적으로, 「코팅층」은 주조법(casting method) 또는 압출 방식으로 제조된 시트를 접착제 등을 사용하여 라미네이트되는 방식이 아닌, 용매에 각층을 구성하는 성분을 용해하여 제조된 조성물을 코팅면에 도포하는 방식으로 형성된 경우를 의미한다.
하나의 예시에서, 불소 수지층이 코팅 방식으로 형성되는 경우, 불소 수지가 하부에 인라인 코팅 방식으로 형성되는 중간층으로 침투하여 상호침투 네트워크(IPN: Interpenetrating Polymer Networks)를 형성하는 것이 용이할 수 있다. 또한, 불소 수지의 C-F2 결합 쌍극자와 중간층의 수분산 바인더 및 가교제에 포함된 관능기가 쌍극자 모멘트 간의 반데르발스 결합으로 상호 작용을 향상시켜, 접촉 계면에서의 접착력 및 기계적 특성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 내구성 및 내후성을 향상시킬 수 있다.
다른 예시에서, 불소 수지층은 접착제를 매개로 기재층에 라미네이트 하는 방식으로 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 기재층(21)의 제 2 표면(212) 및 불소수지층(23) 사이에 접착력을 부여하는 프라이머층(24)을 추가로 포함할 수도 있다.
하나의 예시에서, 상기 프라이머 층은 불소 수지층을 형성하기 전에 기재의 표면에 형성할 수 있다. 프라이머 층의 재료로는 불소 수지층과의 접착력을 향상시키는 관능기를 가진 화합물들을 사용할 수 있다. 상기 프라이머 층의 재료의 구체적인 예로는 폴리아민, 폴리아미드, 비결정질 아크릴아미드, 폴리에틸렌이민, 에틸렌 공중합체 또는 삼원공중합체, 말레이트화 폴리올레핀, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 중합체, 폴리에스테르, 폴리우레탄 에폭시 중합체 및 에폭시아크릴계 올리고머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 프라이머층은 필요에 따라 계면 활성제, 자외선 안정제, 열 안정제 또는 장벽 입자와 같은 통상적인 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
다른 예시에서, 프라이머층은 불소중합체와 상용성을 가지는 공중합체를 포함하며, 상기 불소중합체와 상용성을 가지는 공중합체는 실란 커플링제, 티타늄계 커플링제, 지르코늄계 커플링제 또는 알루미늄계 커플링제와 공중합되어 형성되는 관능기를 포함할 수 있다. 상기 커플링제는 해당 내용이 본 명세서에 참조되는 한국공개특허 제2013-0091686호에 개시되어 있다.
또 다른 예시에서, 프라이머층은 수분산 바인더를 포함할 수 있다. 수분산 바인더를 사용하여 중간층을 인라인 코팅으로 형성하여, 중간층의 상부에 형성되는 불소 수지층과의 접착력을 향상시킬 수 있다. 상기 수분산 바인더의 종류 및 형성 방법은 해당 내용이 본 명세서에 참조되는 한국공개특허 제2014-0074232호에 개시되어 있다.
프라이머층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 10 nm 이상일 수 있다. 예를 들면, 상기 프라이머층의 두께는 10 nm 내지 1,000 nm, 20 nm 내지 500 nm, 50 nm 내지 300 nm 또는 100 nm 내지 300 nm 정도일 수 있으며, 프라이머층의 두께를 상기의 범위 내로 조절함으로써, 프라이머층의 접착력을 향상시키면서도 내구성 및 내후성을 우수하게 유지할 수 있다. 다만, 프라이머층의 두께는 전술한 범위에 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라서 적절히 조절될 수 있다.
도 2를 계속하여 참조하면, 이면 시트(20)의 기능성층(22)은 제 1 표면(222) 및 제 2 표면(221)을 가지고, 폴리올레핀을 포함하는 제 1 층(22b); 및 상기 폴리올레핀을 포함하는 제 1 층(22b)의 제 2 표면(221) 상에 형성되어 상기 기재층(21)의 제 1 표면(211)에 직접 접촉하는 제 2 층(22a)을 포함할 수 있다.
상기 폴리올레핀을 포함하는 제 1 층(22b)의 재질은 원하는 기능을 수행하는 한 특별히 제한되지 않는다.
하나의 구체예에서, 상기 제 1 층의 기능은 절연층일 수 있고, 이와 같은 경우 제 1 층(22b)의 재질은 폴리에틸렌, 예를 들어 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 포함할 수 있다. 제 1 층(22b)의 두께는 예를 들어 5 내지 40㎛, 또는 10 내지 30㎛이고, 원하는 기능을 수행하기 위해서 적절한 두께를 선택할 수 있다. 제 1 층(22b)의 두께가 상기 범위 내일 경우 절연성 또는 내구성을 효율적으로 제어할 수 있다.
제 1층은, 예를 들면 안료를 더 포함할 수 있다. 상기 안료는, 제 1 층의 백색을 구현하기 위한 것으로써, 백색 안료, 구체적으로 TiO2 등의 백색 안료가 포함될 수 있다.
상기 안료의 함량은, 예를 들면 제 1층을 형성하기 위한 조성물 대비 5% 내지 10%의 중량 비율 범위 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
폴리올레핀을 포함하는 제 1 층(22b)의 제 2 표면(221) 상에 형성되는 제 2 층(22a)은 제 1 층(22b)과 기재층을 결합하는 기능을 가질 수 있다.
하나의 구체 예에서, 기재층과 폴리올레핀층의 접착 성능을 고려하여 제 2 층(22a)은 폴리올레핀; 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA) 또는 그 유도체를 포함할 수 있다. 상기 제 2 층에 포함될 수 있는 폴리올레핀은, 제 1층에 언급한 것과 동일한 것, 예를 들면 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 비닐아세테이트(VA)의 함량은 1 내지 30중량%, 5 내지 25중량%, 또는 10 내지 20 중량%일 수 있다. 비닐아세테이트의 함량을 상기 범위로 제어하는 경우 기재층과 폴리올레핀층의 접착 성능이 우수하고, 후술하는 공압출 또는 압출 코팅 가공에 유리하다. 또한, 상기 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체는 보다 우수한 접착력을 위하여 말레산 무수물로 개질된 공중합체를 사용할 수 있다. 제 2 층(22a)의 두께는 예를 들어 1 내지 20㎛, 또는 5 내지 15㎛이고, 원하는 기능을 수행하기 위해서 적절한 두께를 선택할 수 있다. 제 2 층(22a)의 두께가 상기 범위 내일 경우 제조 비용과 접착력을 효율적으로 제어할 수 있다.
상기 제 1 층 및 제 2 층은, 예를 들면 공압출층 또는 압출 코팅층일 수 있다.
본 출원에서 용어,「공압출[coextrusion]」은 2대 이상의 압출기(extruder)를 사용하여 각각의 용융수지를 동시에 압출하여 용융상태에서 복수층으로 적층하여 복합필름을 성형하는 방법을 의미한다.
본 출원에서 용어 「공압출층」은, 상기 공압출 방식에 의해 형성된 층을 의미할 수 있다. 예를 들면, 상기 공압출층은 제 1층 및 제 2층을 형성하는 조성물을 각각 투입할 수 있는 호퍼를 구비하고 있는 다층공압출기기로부터 형성된 층을 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 제 1층 및 제 2층이 공압출층이라는 것은, 다층공압출기기의 호퍼로, 각각 제 1층 형성용 조성물 및 제 2 층 형성용 조성물을 주입한 후, 공압출하여 적층된 형태의 제 1층 및 제 2층을 형성하는 것을 의미할 수 있다.
본 출원에서 용어, 「압출코팅[extrusion coating]」은 압출성형기에 의해 압출 용융된 열가소성 수지를 종이, 플라스틱필름, 알루미늄박 또는 천 등의 기재 위에 도공 하는 방법을 말한다.
본 출원에서 용어 「압출 코팅층」은, 상기 압출 코팅 방식으로 형성된 층을 의미할 수 있다. 예를 들면, 필름 상에 용융 압출물을 코팅하는 공지의 압출 코팅 기기를 이용하여 형성된 층을 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 제 1 층 및 제 2 층이 압출 코팅층이라는 것은, 필름, 구체적으로 기재층 상에 제 1 층 및 2 층을 형성할 수 있는 용융 압출물을 코팅하여 제 1층 및 제 2 층을 순차적으로 형성하는 것을 의미할 수 있다.
도 2를 계속하여 참조하면, 이면 시트(20)의 기능성층(22)은 제 1 표면(222) 및 제 2 표면(221)을 가지고, 폴리올레핀을 포함하는 제 1 층(22b); 및 상기 폴리올레핀을 포함하는 제 1 층(22b)의 제 2 표면(221) 상에 형성되어 상기 기재층(21)의 제 1 표면(211)에 직접 접촉하는 제 2 층(22a)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 폴리올레핀을 포함하는 제 1 층(22b)의 제 1 표면(222) 상에 형성되는 제3층(22c)을 포함할 수도 있다.
제3층(22c)은, 예를 들면 폴리올레핀을 포함하는 제 1 층(22b)과 후술하는 봉지층을 결합하는 기능을 가질 수 있다. 하나의 구체 예에서, 봉지층과 폴리올레핀층의 접착 성능을 고려하여 제3층(22c)은 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 또는 그 유도체를 포함할 수 있다.
상기 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 비닐아세테이트의 함량은 1 내지 30중량%, 5 내지 25중량%, 또는 10 내지 20 중량%일 수 있다. 비닐아세테이트의 함량을 상기 범위로 제어하는 경우 봉지층과 폴리올레핀층의 접착 성능이 우수하다.
또한, 상기 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체는 제3층(22c)의 두께는 예를 들어 1 내지 20㎛, 또는 5 내지 15㎛이고, 원하는 기능을 수행하기 위해서 적절한 두께를 선택할 수 있다. 제3층(22c)의 두께가 상기 범위 내일 경우 제조 비용과 접착력을 효율적으로 제어할 수 있다.
상기 기능성층은, 예를 들면 압출 코팅층 일 수 있다. 상기 기능성층이 압출 코팅층이라는 것은, 기재층과 상기 기능성층이 다른 층, 예를 들면 접착제층의 매개 없이 직접 접촉하고 있도록 하는 압출 코팅 방법을 이용하여 형성된 층이라는 것을 의미할 수 있다.
구체적으로, 상기 기능성층이 압출코팅층이라는 것은, 기능성층에 포함되는 제 1층 및 제 2층이 순차적으로 압출 코팅 방식으로 기재층 상에 형성 된 경우, 뿐만 아니라, 제 1층 및 제 2층이 공압출 방식으로 형성 된 후, 기재층과 상기 제 1층 및 제 2층이 압출 코팅되어 기능성층을 형성한 경우도 포함하는 것으로 이해할 수 있다.
상기와 같이, 기능성층을 압출 코팅층으로 형성하는 경우, 기재층과의 우수한 접착력을 확보할 수 있다.
또한, 본 출원은 이면 시트 최외각 층에 내후성이 우수한 불소 수지를 포함하는 수지층의 존재 때문에 내구성 및 내후성을 향상시킬 수 있다.
본 출원은 또한 상기 이면 시트의 제조 방법에 대한 것이다.
본 출원에 따른 이면 시트의 제조방법은 기재층과 기능성층을 직접 접촉하도록 함으로써, 접착제에 의한 불량률을 최소화하고, 비용적 측면에서 유리한 이면 시트의 제조방법을 제공할 수 있다. 또한, 기재층과 기능성층의 접착력의 우수성을 확보할 수 있고, 최외각 층에 내후성이 우수한 불소 수지를 포함하는 수지층의 존재 때문에 내구성 및 내후성을 향상시킬 수 있는 이면 시트의 제조방법을 제공할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원에 따른 이면 시트의 제조 방법은 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 기재층의 상기 제 1 표면과 기능성층이 직접 접촉하도록 압출코팅하는 단계를 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 압출코팅하는 단계는, 폴리올레핀을 포함하는 제1층; 및 상기 폴리올레핀을 포함하는 제1층의 제 1 표면 상에 형성되어 상기 기재층의 제 1 표면에 직접 접촉하는 제2층을 공압출하여 형성된 기능성층을 압출코팅하는 단계를 포함할 수 있다.
즉, 본 출원에 따른 이면 시트의 제조방법은, 기능성층을 공압출층으로 형성한 후, 상기 공압출층과 기재층을 압출 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 이면 세트의 제조방법은 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지고, 폴리올레핀을 포함하는 제 1층 및 기재층의 제 1 표면에 직접 접촉하는 제 2층을 형성하는 조성물을 다층공압출기기에 주입한 후, 공압출하여 공압출층을 형성한 후, 상기 공압출층과 기 형성된 기재층을 압출 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 공압출층은 기재층 상에 압출 코팅될 수 있는 상태, 예를 들면 공압출층의 기재층과 접촉하는 제 2층이 적절한 용융 상태를 가지는 것일 수 있다.
다른 예시에서, 상기 압출 코팅하는 단계는 기재층의 제 1 표면에 직접 접촉하는 제 2 층을 압출 코팅 한 후, 폴리올레핀을 포함하는 제 1 층을 압출 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.
즉, 본 출원에 따른 이면 시트의 제조방법은 기재층 상에 기능성층에 포함되는 제 1층 및 제 2층을 순차적으로 압출 코팅함으로써, 기재층 및 기능성층을 압출 코팅할 수 있다.
또 다른 예시에서, 상기 압출 코팅하는 단계는 기재층과 기능성 층의 일층, 예를 들면 제 1층을 준비하고, 공급되는 기재층(또는 제 1층) 상에 압출기를 통하여 기능성층의 제 2층을 형성하는 EVA 수지를 용융 압출하여 코팅층을 형성하면서, 상기 2층 상에 제 1층(또는 기재층)을 적층하여 제조할 수 있다.
상기 제 1 층 및 제 2층의 종류 및 두께나 기능성층의 구성은 전술한 이면 시트에서 언급한 모든 내용이 제한 없이 포함될 수 있다.
본 출원은 또한, 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 기재층의 상기 제 1 표면과 기능성층이 직접 접촉하도록 공압출하는 단계를 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 이면시트가 기재층 및 기능성층을 가지는 2층 구조이나, 상기 기능성층이 제 1 층 및 제 2 층을 포함하는 2층 구조인 경우, 기재층을 형성하는 수지, 예를 들면 PET 수지를 제 1 압출기에서 용융시키고, 제 2 층을 형성하는 수지, 예를 들면 EVA 수지를 제2 압출기에서 용융시키고, 제 1층을 형성하는 수지, 예를 들면 LDPE를 제 3 압출기에서 용융시켜서 3층 복합 다이를 통하여 압출시키면서 적층하여 복합 필름을 형성할 수 있다. 또한, 원하는 기능성층의 층 수가 증가함에 따라 추가적인 압출기 및 사용되는 압출기 수에 맞는 복합 다이를 사용하여 다양한 복합 필름을 형성할 수 있다.
본 출원에 따른 이면 시트의 제조방법은 또한, 기재층의 제 2 표면에 불소 수지층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 불소 수지층을 형성하는 방법은, 예를 들면 기재층 상에 불소 수지를 포함하는 조성물을 코팅 및 경화하여 형성할 수 있으며, 또한 불소 수지를 포함하는 필름을 접착제를 매개로 라미네이트하는 방식으로 형성할 수도 있다.
상기와 같은 방법에 의해, 이면 시트를 제조하는 경우 2기압, 121℃ 및 100% 상대 습도의 조건에서 100 시간 동안 유지한 후에 ASTM D3002/D3359에 따라서 크로스 컷 테스트를 수행하였을 때에 박리 면적은 총 면적 대비 5% 미만일 수 있다.
본 출원은 또한 상기 이면 시트를 포함하는 광전지 모듈에 관한 것이다. 상기 광전지 모듈의 구조는 상기 광전지 모듈용 이면 시트를 포함하고 있는 한 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 일반적으로 공지되어 있는 다양한 구조를 제한 없이 채용할 수 있다.
하나의 예시에서, 광전지 모듈은 투명 전면 기판, 이면 시트 및 상기 전면 기판과 이면 시트의 사이에서 봉지재에 의해 봉지되어 있는 광전지 또는 직렬 또는 병렬로 배치된 광전지 어레이를 포함할 수 있다. 일례로, 광전지 모듈의 구조는 이면 시트; 상기 이면 시트 상에 형성된 광전지 또는 광전지 어레이; 상기 광전지 또는 광전지 어레이 상에 형성된 수광 시트; 및 상기 이면 시트 및 수광 시트 사이에서 상기 광전지 또는 광전지 어레이를 봉지하고 있는 봉지재층을 포함할 수 있다.
이면 시트의 두께는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 30 ㎛ 내지 2,000 ㎛, 50 ㎛ 내지 1,000 ㎛, 또는 100 ㎛ 내지 600 ㎛일 수 있다. 상기 이면 시트의 두께를 30 ㎛ 내지 2,000 ㎛의 범위로 제어함으로써, 광전지 모듈을 보다 박형으로 구성하면서도, 광전지 모듈의 내후성 등의 물성을 우수하게 유지할 수 있다.
이면 시트 위에 형성되는 광전지의 구체적인 종류로는, 광기전력을 일으킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 이 분야에서 일반적으로 통용될 수 있는 광전지 소자를 사용할 수 있다. 예를 들면, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 등의 결정 실리콘 광전지, 싱글(single) 결합형 또는 탠덤(tandem) 구조형 등의 무정형(amorphous) 실리콘 광전지, 갈륨-비소(GaAs), 인듐-인(InP) 등의 III-V족 화합물 반도체 광전지 및 카드뮴-텔루륨(CdTe), 구리-인듐-셀레나이드(CuInSe2) 등의 II-VI족 화합물 반도체 광전지 등을 사용할 수 있으며, 또한, 얇은 막 다결정성 실리콘 광전지, 얇은 막 미결정성 실리콘 광전지 및 얇은 막 결정 실리콘과 무정형(amorphous) 실리콘의 혼합형(hybrid) 광전지 등도 사용할 수 있다.
광전지는 광전지와 광전지 사이를 연결하는 배선에 의해 광전지 어레이(광전지 집합체)를 형성할 수 있다. 광전지 모듈에 태양광을 비추면, 광전지 내부에서 전자(-)와 정공(+)이 발생되어, 광전지와 광전지를 연결하는 배선을 통해 전류가 흐르게 된다.
광전지 또는 광전지 어레이 상에 형성된 수광 시트는, 광전지 모듈의 내부를 풍우, 외부 충격 또는 화재 등으로부터 보호하고 광전지 모듈의 옥외 노출시 장기 신뢰성을 확보하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 수광 시트의 구체적인 종류로는 광 투과성, 전기 절연성, 기계적 또는 물리, 화학적 강도가 우수한 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 유리판, 불소계 수지 시트, 환상 폴리올레핀계 수지 시트, 폴리카보네이트계 수지 시트, 폴리(메타)아크릴계 수지 시트, 폴리아미드계 수지 시트 또는 폴리에스테르계 수지 시트 등을 사용할 수 있다. 본 출원의 일구현예에서는, 내열성이 우수한 유리판을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
수광 기판의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 0.5 mm 내지 10 mm, 1 mm 내지 8 mm, 또는 2 mm 내지 5 mm일 수 있다. 상기 수광 기판의 두께를 0.5 mm 내지 10 mm의 범위로 제어함으로써, 광전지 모듈을 보다 박형으로 구성하면서도 광전지 모듈의 장기 신뢰성 등의 물성을 우수하게 유지할 수 있다.
또한, 광전지 모듈의 내부, 구체적으로 상기 이면 시트 및 수광 시트 사이에서 광전지 또는 광전지 어레이를 봉지하는 봉지재층은 이 분야에서 일반적으로 공지되어 있는 봉지재를 제한없이 채용할 수 있다.
첨부된 도 3 및 4는 본 출원의 다양한 구현예에 따른 광전지 모듈의 단면도를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 3 는 본 출원의 하나의 예시에 따른 광전지 모듈용 이면 시트를 포함하는 웨이퍼계 광전지 모듈(30)의 단면도이다. 도 3 에 나타난 바와 같이, 본 출원의 하나의 예시에 따른 광전지 모듈은 통상적으로 강유전체(ex. 유리)로 구성될 수 있는 수광 시트(31); 본 출원의 예시들에 따른 광전지 모듈용 이면 시트(33); 상기 실리콘계 웨이퍼 등의 광전지 소자(34); 및 상기 광전지 소자(34)를 봉지하고 있는 봉지재층(32)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 봉지재층(32)은 광전지 소자(34)를 봉지하면서, 상기 수광 시트(31)에 부착되는 제 1층(32a) 및 광전지 소자(34)를 봉지하면서 상기 이면 시트(33)에 부착되는 제 2층(32b)을 포함할 수 있다. 상기 봉지재층(32)을 구성하는 제 1층 및 제 2층은 전술한 바와 같이, 이 분야에서 일반적으로 공지되어 있는 소재로 구성될 수 있다.
도 4는 본 출원의 다른 하나의 예시에 따른 박막형 광전지 모듈(40)의 단면도이다. 도 4에 나타난 바와 같이 박막형 광전지 모듈(40)의 경우, 광전지 소자(44)는 통상적으로 강유전체로 구성될 수 있는 수광 시트(41)상에 형성될 수 있다. 이와 같은 박막 광전지 소자(44)는 통상적으로 화학적 증착(CVD) 등의 방법으로 침착될 수 있다. 도 4의 광전지 모듈(40)은 도 4의 광전지 모듈(40)과 유사하게 봉지재층(42) 및 이면 시트(43)를 포함하며, 상기 봉지재층(42)은 단층으로 구성될 수 있다. 상기 봉지재층(42) 및 이면 시트(43)에 대한 구체적인 설명은 전술한 바와 같다.
상기의 다양한 광전지 모듈을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 사람이 이용할 수 있는 공지된 다양한 방법을 제한 없이 채용하여 제조할 수 있다.
첨부된 도 3 및 4 에 도시된 광전지 모듈은 본 출원의 광전지 모듈의 다양한 구현예들 중 하나의 예시에 불과하며, 본 출원에 따른 광전지 모듈용 이면 시트를 포함하는 경우라면, 모듈의 구조, 모듈을 구성하는 소재의 종류 및 크기 등은 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 일반적으로 공지되어 있는 것을 제한 없이 채용할 수 있다.
본 출원에서는, 내열 및/또는 내습 조건에서의 우수한 신뢰성 및 접착력을 나타내어서 내후성 및 내구성이 향상된 이면 시트를 제공할 수 있다. 이러한 이면 시트는 예를 들면 광전지 모듈 등에 적용될 수 있다.
도 1 및 2는 본 출원의 구현예에 따른 이면 시트의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 3 및 4는 본 출원의 하나의 구현예에 따른 광전지 모듈의 단면도를 나타내는 도면이다.
이하 본 출원에 따르는 실시예 및 본 출원에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명하나, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예에서 각 물성은 하기의 방식으로 측정하였다.
1. 180도 박리 강도
ASTM D1897의 규격에 준거하여, 시편(이면 시트)을 10 mm의 폭으로 재단하고, 4.2 mm/sec의 박리 속도 및 180도의 박리 각도로 박리하면서 측정하였다.
2. 크로스-해치 접착력
ASTM D3002/D3359의 규격에 준거하여, 크로스 컷 테스트를 수행하였다. 시편(이면 시트)의 불소 수지층에 1 mm의 간격으로 가로 및 세로 방향으로 각각 11줄씩 칼로 그어서 가로와 세로가 각각 1 mm인 100개의 정사각형의 격자를 형성하였다. 그 후, Nichiban사의 CT-24 접착 테이프를 상기 재단 면에 부착한 후 박리하면서 함께 박리되는 면의 상태를 측정하여 하기 기준으로 평가하였다.
<평가 기준>
5B: 박리 면이 없는 경우
4B: 박리 면의 면적이 총 면적 대비 5% 미만인 경우
3B: 박리 면의 면적이 총 면적 대비 5% 내지 15%인 경우
2B: 박리 면의 면적이 총 면적 대비 15% 초과 35% 미만인 경우
1B: 박리 면의 면적이 총 면적 대비 35% 초과 65% 미만인 경우
0B: 박리 면의 면적이 총 면적 대비 65%를 초과하는 경우
3. PCT (pressure cooker test)
실시예 및 비교예에서 제조된 광전지 모듈용 이면 시트를 2 기압, 121℃ 및 100%의 상대 습도(R.H.)의 조건이 유지되는 오븐에 50 시간 및 100 시간 동안 방치한 후, 접착력의 변화를 관찰하였다.
불소 수지의 준비
실시예 및 비교예에서 사용한 불소 수지의 종류는 하기 표 1과 같다. 표 1에서 불소 수지의 중량평균분자량(Mw)은 GPC(Gel Permeation Chromatogrphy)를 사용한 통상의 방식으로 평가하였다.
불소 수지 단량체 비율(단량체) 결정화도(%) 분자량(Mw) 융점(℃)
A VDF-CTFE 공중합체 85:15(VDF:CTFE) 23 270,000 166
B PVDF 100 (VDF) 44 550,000 160
단량체 비율 단위: 중량부
VDF: 비닐리덴 플루오라이드(Vinylidene Fluoride)
CTFE: 클로로트리플루오로에틸렌(Chlorotrifluoroethylene)
VDF-CTFF: VDF 및 CTFE의 공중합체
PVDF: 폴리비닐리덴플루오라이드(poly(vinylidene fluoride))
실시예 1.
표 1의 불소수지 A와 B를 5:5의 중량비율로 혼합하고, 백색 안료를 불소 수지 대비 70 중량%가 되도록 혼합하여 압출기에 투입하여 25㎛의 불소 필름을 제조 하였다. 아크릴 프라이머층이 있는 250㎛의 폴리 에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재층에 제조한 불소 필름을 접착제를 사용하여 합지한 후 40℃에서 2일간 숙성하여 불소 수지층이 형성된 기재층을 얻었다. 기능성층은 티 다이(T-Die)의 3층 공압출기를 이용하여 제조하였다. 구체적으로, 1층 및 3층은 에틸렌비닐아세테이트(EVA)(13% VA 함량)를 포함하는 10㎛ 두께의 층이고, 2층은 저밀도폴리에틸렌(LDPE) 및 TiO2 백색 안료 8%를 포함하는 조성물로 제조하였다. 상기 불소 수지층이 형성된 기재층과 티-다이(T-Die)에서 나오는 3층 공압출 필름과 압출 코팅하여 태양전지용 이면 시트를 제조하였다.
실시예 2.
불소 수지층이 형성되어 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재층 대신에 백색 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 이면 시트를 제조하였다.
실시예 3.
기능성층을 구성하는 3층을 저밀도폴리에틸렌(LDPE)과 에틸렌비닐아세테이트(EVA, 13% VA 함량)을 1:1로 섞은 혼합물로부터 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 태양전지용 이면 시트를 제조하였다.
실시예 4.
기능성층을 구성하는 제 2층(저밀도폴리에틸렌 포함)을 20㎛의 두께가 되도록 불소 수지층을 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재층 상에 1차 압출 코팅한 후, 다시 제 1층(저밀도폴리에틸렌, 백색 안료 8% 포함)을 20㎛ 두께가 되도록 2차 압출 코팅하여 기능성층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 태양전지용 이면 시트를 제조하였다.
비교예 1
불소 수지층과 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재층을 접착제를 매개로 1차 합지하고, 3층 기능성층을 접착제를 매개로 2차 합지한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 구조의 태양전지용 이면 시트를 제조하였다.
비교예 2
백색 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 기재층 상에 접착제를 매개로 3층 기능성층을 합지한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 구조의 태양전지용 이면 시트를 제조하였다.
실험예
실시예 및 비교예에 따른 이면 시트에 대하여, PCT(Pressure cooker test) 수행 후, 180도 박리강도 및 크로스-해치 테스트를 각각 수행하였다. 구체적으로는, 각각의 광전지 모듈용 이면 시트를 2 기압, 121℃ 및 100% R.H.의 조건에서 각각 50 시간 및 100 시간 동안 방치한 후, 180도 박리강도 및 크로스-해치 테스트를 수행하여 접착력의 변화를 평가하여, 하기 표 2에 나타내었다.
180°박리강도(N/cm) 크로스-해치 테스트
초기 50 hr 100 hr 초기 50 hr 100 hr
실시예1 Tear Tear Tear 5B 5B 5B
실시예2 Tear Tear Tear 5B 5B 5B
실시예3 Tear Tear Tear 5B 5B 5B
실시예4 Tear Tear Tear 5B 5B 5B
비교예1 0.5kg/cm 0.3 kg/cm 0.1kg/cm 5B 3B 0B
비교예2 0.5kg/cm 0.2 kg/cm 0.08 kg/cm 5B 4B 0B
10, 20, 30 : 이면 시트
11, 21, 31 : 기재층
12, 22, 32 : 기능성층
111, 211, 311 : 기재층의 제 1 표면
112, 212, 312 : 기재층의 제 2 표면
221, 321 : 제 1층의 제 2 표면
222, 322 : 제 1층의 제 1 표면
23, 33 : 불소 수지층
23, 34 : 프라이머층
22, 32 : 기능성층
22a : 제 2 층
22b : 제 1층
22c : 제 3층
30, 40 : 광전지 모듈
31, 41 : 수광 시트
32, 42 : 봉지재층
32a : 제 1층
32b : 제 2층
33, 43 : 이면 시트
34, 44 : 광전지 소자

Claims (27)

  1. 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 기재층; 및
    상기 기재층의 제 1 표면에 직접 접촉하는 기능성층을 포함하고,
    2기압, 121℃ 및 100% 상대 습도의 조건에서 100 시간 동안 유지한 후에 ASTM D3002/D3359에 따라서 측정한 크로스 컷 테스트에 따른 상기 기재층 및 상기 기능성층의 박리 면적이 총 면적 대비 5% 미만인 이면 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기재층은 고분자 필름인 이면 시트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    고분자 필름은 아크릴 필름, 폴리올레핀 필름, 폴리아미드 필름, 폴리우레탄 필름 또는 폴리에스테르 필름인 이면 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    기재층의 두께는 50 내지 500㎛인 이면 시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    기재층의 제 2 표면 상에 형성되는 불소 수지층을 추가로 포함하는 이면 시트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    불소 수지층은 결정화도가 55% 미만인 불소 수지를 포함하는 이면 시트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    불소 수지는 비닐리덴 플루오라이드, 비닐 플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 트리플루오로에틸렌, 헥사플루오로이소부틸렌, 퍼플루오로 부틸에틸렌, 퍼플루오로 메틸 비닐 에테르, 퍼플루오로 에틸 비닐 에테르, 퍼플루오로 프로필 비닐 에테르, 퍼플루오로 헥실 비닐 에테르, 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔 및 퍼플루오로-2-메틸렌-4-메틸-1,3-디옥솔란으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물로부터 유래된 중합 단위를 포함하는 이면 시트.
  8. 제 6 항에 있어서,
    불소 수지는 플루오르화 올레핀, 플루오르화알킬 비닐 에테르, 퍼플루오로-2,2-디알킬-1,3-디옥솔 및 퍼플루오로-2-알킬렌-4-알킬-1,3-디옥솔란으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 공단량체로부터 유래된 중합 단위를 포함하는 폴리(비닐리덴 플루오라이드) 또는 폴리(비닐 플루오라이드)인 이면 시트.
  9. 제 8 항에 있어서,
    공단량체로부터 유래된 중합 단위의 비율은 전체 불소 수지 내에서 0.5 중량% 내지 50 중량%인 이면 시트.
  10. 제 5 항에 있어서,
    기재층의 제 2 표면 및 불소 수지층 사이에 프라이머층을 추가로 포함하는 이면 시트.
  11. 제 1 항에 있어서,
    기능성층은 압출 코팅층인 이면 시트.
  12. 제 1항에 있어서,
    기능성층은 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지고, 폴리올레핀을 포함하는 제 1 층; 및
    상기 제 1 층의 제 2 표면 상에 형성되어 상기 기재층의 제 1 표면과 직접 접촉하고 있는 제 2 층을 포함하는 이면 시트.
  13. 제 12 항에 있어서,
    제 1 층 및 제 2층은 공압출층 또는 압출 코팅층인 이면 시트.
  14. 제 13 항에 있어서,
    제 1 층은 안료를 더 포함하는 이면 시트.
  15. 제 13 항에 있어서,
    제 1 층의 두께는 5 내지 40㎛인 이면 시트.
  16. 제 13 항에 있어서,
    제 2 층은 폴리올레핀; 또는 비닐 아세테이트 함량이 1 내지 30 중량%인 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 또는 그 유도체를 포함하는 이면 시트.
  17. 제 16 항에 있어서,
    에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 유도체는 말레산 무수물로 개질된 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체인 이면 시트.
  18. 제 13 항에 있어서,
    제 2 층의 두께는 1 내지 20㎛인 이면 시트.
  19. 제 13 항에 있어서,
    제 1 층의 제 1 표면 상에 형성되는 제 3 층을 추가로 포함하는 이면 시트.
  20. 제 19 항에 있어서,
    제 3 층은 비닐 아세테이트 함량이 1 내지 30 중량%인 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 또는 그 유도체인 이면 시트.
  21. 제 19 항에 있어서,
    제 3 층의 두께는 1 내지 20㎛인 이면 시트.
  22. 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 기재층의 상기 제 1 표면과 기능성층이 직접 접촉하도록 압출코팅하는 단계를 포함하는 제 1항의 이면 시트의 제조방법.
  23. 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 기재층의 상기 제 1 표면과 기능성층이 직접 접촉하도록 공압출하는 단계를 포함하는 제 1항의 이면 시트의 제조방법.
  24. 제 22항 또는 제 23항에 있어서,
    기재층의 제 2 표면에 불소 수지층을 형성하는 단계를 더 포함하는 이면 시트의 제조방법.
  25. 제 22항에 있어서,
    압출코팅하는 단계는, 폴리올레핀을 포함하는 제 1 층; 및 상기 폴리올레핀을 포함하는 제 1 층의 제 2 표면 상에 형성되어 상기 기재층의 제 1 표면에 직접 접촉하는 제 2 층을 공압출하여 형성된 기능성층을 압출코팅하는 단계를 포함하는 이면 시트의 제조방법.
  26. 제 22항에 있어서,
    압출 코팅하는 단계는, 기재층의 제 1 표면에 직접 접촉하는 제 2 층을 압출 코팅 한 후, 폴리올레핀을 포함하는 제 1 층을 압출 코팅하는 단계를 포함하는 이면 시트의 제조방법.
  27. 제 1항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 따른 이면 시트를 포함하는 광전지 모듈.
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