BE1018516A3

BE1018516A3 - Werkwijze voor het vervaardigen van een meerlagige filmstructuur op basis van fluorpolymeren, en filmstructuur op deze wijze vervaardigd, alsook haar gebruik in de fotovolta¤sche toepassingen.

Info

Publication number: BE1018516A3
Application number: BE2009/0196A
Authority: BE
Original assignee: Tekni Plex Europ Nv Nv
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2011-02-01

Abstract

Werkwijze voor het vervaardigen van een meervoudige filmstructuur op basis van fluorpolymeren die minstens uit een buitenste laag 1, een kernlaag 3, en minstens een intermediaire laag 2 bestaat, daardoor gekenmerkt dat de buitenste laag 1, uit een fluorpolymeer, en de kernlaag 3 uit een polyester bestaat, en dat ze omvat van al de samenstellende filmen in één stap te co-extruderen, of twee of meerdere samenstellende filmen 1,2 op gelijkkaardige wijze te co-extruderen en in eenzelfde processtap onmiddellijk met een co-extrusie coating techniek op de substraatfilm 3 te coaten waarbij de filmlagen onverbrekelijk met elkaar worden verbonden.

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van een meerlagige filmstructuur op basis van fluorpolymeren, en filmstructuur op deze wijze vervaardigd, alsook haar gebruik in fotovoltaische toepassingen.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een meerlagige filmstructuur op basis van fluorpolymeren, en op de filmstructuur die op deze wijze wordt vervaardigd, alsook op het gebruik van deze filmstructuur in fotovoltaische toepassingen.

Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor een werkwijze om efficiënt een meerlagige filmstructuur te produceren die polyvinylideenfluoride en/of polyvinylfluoride bevat, en die uitstekende dielektrische, chemische en mechanische eigenschappen bezit, weerstand kan bieden aan hoge dosissen UV-licht en aan extreme weersomstandigheden, zoals aan temperatuuruitersten en hoge vochtigheidsgraad, die verder niet delamineert of aanleiding geeft tot blaasvorming tussen de samenstellende filmlagen onderling, en die bovendien een goede reflectie bezit ten opzichte van invallend licht.

De uitvinding heeft tevens betrekking op de filmstructuur die op de werkwijze volgens de uitvinding wordt vervaardigd.

De uitvinding heeft tenslotte betrekking op het gebruik van de filmstructuur volgens de uitvinding in fotovoltaische toepassingen, in het bijzonder, maar niet uitsluitend, als onderlaag in zonnecelmodules.

Gekend zijn in dit verband meerlagige filmen onder meer geoctrooieerd door de firma Arkema France.

Zo beschrijft bijvoorbeeld WO 2007/085769 verschillende filmstructuren die polyvinylideenfluoride (PVDF) houdende mengsels als buitenste laag (of lagen) bevatten, en polyethyleen tereftalaat (PET) of polyethyleen naftalaat (PEN) als substraat of kernlaag.

De genoemde lagen worden tegen mekaar aangebracht door middel van een klassieke laminatietechniek die derhalve in minstens twee stappen dient te worden uitgevoerd.

Hierbij dient men, in voorkomend geval, bovendien beroep te doen op het gebruik van kleefmiddelen, geselecteerd uit de groep bestaande uit Polyurethanen, epoxides, acrylverbindingen en polyesters, en dit teneinde een voldoende bevredigende hechting tussen de verschillende samenstellende lagen onderling te kunnen verzekeren.

Ook kan onder meer een verbetering van de adhesie tussen de verschillende lagen onderling worden bekomen door in de PVDF-laag (of lagen) een niet onbelangrijke hoeveelheid polymethylmethacrylaat (PMMA) te mengen.

Men kent eveneens reeds gelijkaardige filmen, zoals bijvoorbeeld beschreven worden in EP 1.382.640, EP 1.566.408, EP 172864, WO 2005/081859, US 6.555.190, US 2005/0268961, US 2005/0172997 of US 6.369.316.

Dergelijke filmen, of werkwijzen om ze te vervaardigen, vertonen echter het nadeel dat laagmoleculaire en meestal ook polaire verbindingen als lijmlaag of adhesiepromotor moeten worden gebruikt om de hechting tussen de verschillende lagen onderling te verbeteren, of dat met hetzelfde doel, laagmoleculaire en liefst polaire verbindingen als additief in de te verbinden filmen dienen te worden ingemengd, hetgeen in beide gevallen steeds nadelig is voor het behoud van de goede chemische en mechanische eigenschappen van de filmen, vooral dan op langere termijn.

Een verder nadeel is dat ze eveneens de neiging kunnen vertonen van onder bepaalde omstandigheden te delamineren of tot blaasvorming over te gaan op het raakvlak tussen de verschillende lagen onderling, waardoor de chemische en mechanische integriteit van de film, en dus ook van de toepassing waarin deze wordt gebruikt, sterk wordt verminderd of zelfs helemaal teniet gedaan.

Tenslotte hebben ze het gekende nadeel dat voor hun vervaardiging dikwijls beroep dient te worden gedaan op een aaneensluiting van verschillende productiestappen, die niet alleen arbeidsintensief, tijdrovend en energieverslindend kunnen zijn, maar ook milieubelastend en die kunnen bijdragen tot de opwarming de aarde.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan deze en andere nadelen een oplossing te bieden doordat zij voorziet in een werkwijze voor het vervaardigen van een meervoudige filmstructuur op basis van fluorpolymeren die minstens uit een buitenste laag 1, in voorkomend geval uit een tweede buitenste laag 1', een kernlaag 3, minstens een intermediaire laag 2, in voorkomend geval een tweede intermediaire laag 2', bestaat die tussen de genoemde buitenste laag 1, respectievelijk 1', en de genoemde kernlaag 3 is (zijn) aangebracht, daardoor gekenmerkt dat de buitenste laag 1,respectievelijk l',van de filmstructuur uit een fluorpolymeer, en de kernlaag 3 uit een polyester bestaat, en dat ze de stappen omvat van al de samenstellende filmen 1,2,3 of 1,2,3,2',1' in één stap te co-extruderen, of twee of meerdere samenstellende filmen 1,2,respectievelijk l',2', op gelijkaardige wijze te co-extruderen en in eenzelfde processtap onmiddellijk te coaten op een voorgevormde substraatfilm 3 door gebruik te maken van de zogenaamde co-extrusie coating techniek, eventueel gevolgd door een tweede processtap waarbij opnieuw twee of meerdere samenstellende filmen l',2', op de andere zijde van de substraatfilm 3 worden aangebracht door middel van co-extrusie coating, en dat de samenstellende filmlagen 1,2,3, of desgevallend 1,2,3,2',1',hierdoor onverbrekelijk met elkaar worden verbonden.

De huidige uitvinding heeft eveneens de filmstructuur tot doel die op hogergenoemde wijze vervaardigd wordt alsook zijn gebruik, bijvoorbeeld, maar niet uitsluitend, in fotovoltaische toepassingen, in het bijzonder als grondlaag in zonnecelmodules.

Een groot voordeel van de uitvinding is dat de intermediaire laag van de meerlagige filmstructuur als een functionele verbindingslaag optreedt en op relatief hoge temperatuur wordt geco-extrudeerd, of met co-extrusie gecoat op een voorgevormde kernlaag of substraatfilm, waardoor een sterke chemisch-fysische binding tot stand komt tussen de buitenste laag of lagen bestaande uit fluorpolymeer en de kernlaag of substraatfilm.

De relatief hoge verwerkingstemperatuur en de kalandering-of coatingomstandigheden laten tevens een zekere graad van diffusie toe van de ene te binden laag in de andere.

Hierdoor wordt een sterkere adhesieve binding gecreëerd dan normaal met standaardlaminatie mogelijk is, aangezien daar een lijmsysteem met laagmoleculair gewicht op relatief lage temperatuur dient te worden aangebracht, of met laagmoleculaire en dikwijls polaire additieven dient te worden gewerkt, om in beide gevallen enkel hoofdzakelijk een fysische binding te vormen tussen de voornoemde lagen. De filmen vervaardigd op de werkwijze volgens de uitvinding hebben ook het voordeel dat de onderlinge hechting van de verschillende samenstellende lagen zodanig groot is dat ze onverbrekelijk met mekaar verbonden zijn, en evenmin, onder ongunstige omstandigheden, aanleiding kunnen geven tot de vorming van blazen aan het contactoppervlak tussen de samenstellende lagen onderling.

Nog een verder groot voordeel is dat bij de productie van de meerlagige filmstructuur volgens de uitvinding er minder processtappen nodig zijn.

Inderdaad: de co-extrusie van een drie of vijf lagige filmstructuur gebeurt in één stap, daar waar via klassieke lami'natie een film met dezelfde functionele lagen slechts in 3 of 4 stappen kan worden geproduceerd, namelijk extrusie van film l,en/of 1', extrusie van de substraat film 3, laminatie van de film 1 op de substraat film 3, eventueel gevolgd door een tweede symmetrische laminatie van film 1' op de andere zijde van substraat film 3.

Bij co-extrusie coating van een drie lagige filmstructuur volgens de uitvinding zijn twee stappen nodig, namelijk extrusie van de substraat film 3 en co-extrusie coating van de filmen 1 en 2 op de substraat film 3, daar waar via klassieke laminatie een film met dezelfde functionele lagen slechts in drie stappen kan worden geproduceerd.

t

Bij co-extrusie coating van een vijf lagige filmstructuur zijn slechts drie stappen nodig, namelijk vorming van een drie lagige structuur als boven, gevolgd door co-extrusie coating op de gevormde drie lagige filmstructuur van de filmen 2' en 1 ' respectievelijk, daar waar via klassieke laminatie een film met dezelfde functionele lagen slechts in vier stappen kan worden geproduceerd.

In gelijk welk van deze gevallen is er een opmerkelijk economisch voordeel wanneer de werkwijze volgens de uitvinding wordt toegepast.

Een -yerder groot voordeel is dat voor de buitenste laag of lagen, bestaande fluorpolymeren, ook homopolymeren van PVDF of polyvinylfluoride (PVF) kunnen worden gebruikt, in plaats van mengsels of co-polymeren van deze met andere polaire of laagmoleculaire verbindingen, zoals bijvoorbeeld met polymethylmethacrylaten, die chemisch en fysisch minder bestendig zijn.

Hierdoor kunnen de specifieke voordelige eigenschappen van de gebruikte fluorpolymeren PVDF of PVF maximaal tot hun recht komen zonder dat de hechting van de samenstellende lagen er onderling negatief wordt door beïnvloed of de nuttige levensduur of het toepassingsgebied van de samengestelde filmen erdoor wordt beperkt.

Een verder voordeel is dat op eenvoudige wijze door co-extrusie coating hoogwaardige symmetrisch opgebouwde meerlagige filmstructuren kunnen worden gemaakt wanneer twee of meerdere samenstellende filmen worden geco-extrudeerd en in eenzelfde processtap onmiddellijk worden gecoat op de achterzijde van een kernlaag of substraatfilm bestaande uit een voorafgaandelijke, in voorkomend geval volgens de uitvinding geproduceerde, meerlagige filmstructuur.

In een voorkeurdragende uitvoering bestaat de buitenste laag (of lagen) van een filmstructuur volgens de uitvinding uit polyvinylideenfluoride (PVDF) homopolymeer.

Dit is een thermoplastisch fluorpolymeer dat gekenmerkt is door een uitstekende weerstand tegen chemische aantasting en extreme weersomstandigheden.

Een filmstructuur gemaakt van PVDF bezit bovendien een goede flexibiliteit en bovendien een goede resistentie tegen perforatie waardoor een goede bescherming kan worden geboden wanneer de filmstructuur wordt gebruikt in allerhande hoogwaardige toepassingen, zoals bijvoorbeeld in fotovoltaische toepassingen.

In een alternatieve uitvoeringsvorm bestaat de buitenste laag (of lagen) uit polyvinylfluoride (PVF) homopolymeer.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm bestaat de kernlaag of substraatfilm uit polyethyleen tereftalaat (PET), een thermoplastisch polymeer dat door uitstekende dielektrische eigenschappen is gekenmerkt.

In een alternatieve uitvoeringsvorm bestaat de kernlaag of substraatfilm uit polyethyleen naftalaat (PEN), uit een met silicium oxide gecoat polyethyleen tereftalaat (PET.SiOx), of uit een ge-co-extrudeerde PEN.PET.PEN-film.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt bi-axiaal georiënteerd PET gebruikt.

De intermediaire laag (of lagen) tussen de genoemde buitenste lagen en de genoemde kernlaag of substraatfilm bestaat bij voorkeur uit een alifatisch thermoplastisch polyurethaan (TPU), een thermoplastisch polymeer dat zeer goede flexibiliteit bezit en een goede adhesie heeft ten opzichte van PVDF en PVF, enerzijds, en PET, PEN, PEN.PET.PEN of PET.SiOx, anderzijds.

In een alternatieve uitvoeringsvorm bestaat de intermediaire laag of lagen uit polymethylmethacrylaat (PMMA), of ook nog uit een gefunctionaliseerd polyolefine.

Dit laatste bestaat dan in voorkomend geval uit een ent-polymeer polyethyleen of polypropyleen gewijzigd met maleïnezuuranhydride.

De huidige uitvinding heeft dus als algemeen kenmerk dat in een fluorpolymeerhoudende meerlagige filmstructuur afzonderlijke en individuele verbindingslagen worden gebruikt en aanwezig zijn, en dat deze filmstructuur in een van de voorkeurdragende uitvoeringen bijvoorbeeld wordt vervaardigd door toepassen van een co-extrusie van PVDF, TPU en PET, of een co-extrusie van PVDF, TPU, PET, TPU en PVDF, waarbij in één enkele stap een drie- of vijflagige filmstructuur wordt gecreëerd met uitzonderlijke adhesie tussen de lagen onderling en met maximale gunstige eigenschappen.

In een alternatieve uitvoering wordt door middel van een co-extrusie coating techniek, bijvoorbeeld PVDF en TPU op de achterkant aangebracht van een PET-kernlaag van een meerlagige samengestelde filmstructuur die volgens de uitvinding in een eerste stap werd geproduceerd door middel van co-extrusie coating van PVDF en TPU op die PET-kernlaag, om zo eveneens een vijflagige filmstructuur volgens de uitvinding te verkrijgen. Indien de tweede co-extrusie coating stap niet plaatsvindt, wordt een drielagige filmstructuur verkregen.

Schematisch en vereenvoudigd zou men dit ook als volgt kunnen voorstellen.

In een eerste voorkeurdragende uitvoeringsvorm, wordt een buitenste laag 1, een intermediaire laag 2 en een kern laag 3 gelijktijdig geco-extrudeerd, hetgeen resulteert in een drie-lagige filmstructuur, die schematisch en vereenvoudigd weergegeven kan worden als 1/2/3.

In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm, wordt een buitenste laag 1 en een intermediaire laag 2 gelijktijdig co-extrusie gecoat op een substraat film laag 3, hetgeen resulteert in een drie-lagige film structuur die eveneens kan worden voorgesteld als 1/2/3.

De samenstelling van de aldus geproduceerde meerlagige filmstructuren kunnen in functie van de gebruikte polymeren, ook nog bijvoorbeeld als volgt schematisch worden weergegeven:

PVDF / TPU / PET

PVDF / TPU / PEN

PVDF / TPU / PEN.PET.PEN

PVDF / TPU / PET.SÏOx

PVF / TPU / PET

PVF / TPU / PEN

PVF / TPU / PEN.PET.PEN

PVF / TPU / PET.SÏOx

PVDF / PMMA / PET

PVDF / PMMA / PEN

PVDF / PMMA / PEN.PET.PEN

PVDF / PMMA / PET.SiOx PVF / PMMA / PET PVF / PMMA / PEN PVF / PMMA / PEN.PET.PEN PVF / PMMA / PET.SiOx

PVDF / gefunctionaliseerd polyolefine / PET

PVDF / gefunctionaliseerd polyolefine / PEN

PVDF / gefunctionaliseerd polyolefine / PEN.PET.PEN

PVDF / gefunctionaliseerd polyolefine / PET.SiOx

PVF / gefunctionaliseerd polyolefine / PET

PVF / gefunctionaliseerd polyolefine / PEN

PVF / gefunctionaliseerd polyolefine / PEN.PET.PEN

PVF / gefunctionaliseerd polyolefine / PET.SiOx

Onder "gefunctionaliseerd polyolefine" wordt in deze context bijvoorbeeld verstaan een ent-polymeer van polyethyleen of polypropyleen met maleïnezuuranhydride.

Aan elk van de genoemde lagen kunnen stabiliserende additieven worden toegevoegd teneinde hun resistentie tegenover ultraviolette straling en teneinde de reflectie van licht te verbeteren.

Volgens een verdere voorkeurdragende werkwijze worden de eerste buitenste laag 1, de eerste intermediaire laag 2, een kernlaag 3, een tweede intermediaire laag 2 ' en een tweede buitenste laag 1' simultaan ge-co-extrudeerd, hetgeen resulteert in een vijf-lagige filmstructuur die schematisch kan worden voorgesteld als 1/2/3/ 2'/1'.

Volgens een verdere voorkeurdragende werkwijze worden een eerste buitenste laag 1 en een eerste intermediaire laag 2 in een eerste doorgang simultaan met co-extrusie coating aangebracht op een eerste zijkant van een substraat filmlaag 3 en vervolgens wordt een tweede intermediaire laag 2' en een tweede buitenste laag 1' simultaan met co-extrusie coating aangebracht op de tweede zijde van de substraat filmlaag 3 (in een tweede doorgang), hetgeen resulteert in een vijf-lagige filmstructuur die eveneens schematisch kan worden voorgesteld als 1/2 /3 /2' /1'.

Praktisch gesproken, kunnen de verschillende filmlagen, in functie van de gebruikte polymeren, bijvoorbeeld als volgt schematisch worden weergegeven:

PVDF / TPU / PET / TPU / PVDF

PVDF / TPU / PEN / TPU / PVDF

PVDF / TPU / PEN.PET.PEN / TPU / PVDF

PVDF / TPU / PET.SiOx / TPU / PVDF

PVF / TPU / PET / TPU / PVF

PVF / TPU / PEN / TPU / PVF

PVF / TPU / PEN.PET.PEN / TPU / PVF

PVF / TPU / PET.SiOx / TPU / PVF

PVDF / PMMA / PET / PMMA / PVDF

PVDF / PMMA / PEN / PMMA / PVDF

PVDF / PMMA / PEN.PET.PEN / PMMA / PVDF

PVDF / PMMA / PET.SiOx / PMMA / PVDF

PVF / PMMA / PET / PMMA / PVF

PVF / PMMA / PEN / PMMA / PVF

PVF / PMMA / PEN.PET.PEN / PMMA / PVF

PVF / PMMA / PET.SiOx / PMMA / PVF

PVDF / gefunctionaliseerd polyolefine / PET / gefunctionaliseerd polyolefine / PVDF

PVDF / gefunctionaliseerd polyolefine / PEN / gefunctionaliseerd polyolefine / PVDF

PVDF / gefunctionaliseerd polyolefine / PEN.PET.PEN / gefunctionaliseerd polyolefine / PVDF

PVDF / gefunctionaliseerd polyolefine / PET.SiOx / gefunctionaliseerd polyolefine / PVDF

PVF / gefunctionaliseerd polyolefine / PET / gefunctionaliseerd polyolefine / PVF

PVF / gefunctionaliseerd polyolefine / PEN / gefunctionaliseerd polyolefine / PVF

PVF / gefunctionaliseerd polyolefine / PEN.PET.PEN / gefunctionaliseerd polyolefine / PVF

PVF / gefunctionaliseerd polyolefine / PET.SiOx / gefunctionaliseerd polyolefine / PVF

Onder "gefunctionaliseerd polyolefine" wordt in deze context bijvoorbeeld verstaan een ent-polymeer van polyetyleen of polypropyleen met maleïnezuuranhydride.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding nog beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele alternatieve voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven van een filmstructuur volgens de uitvinding, en van een inrichting gebruikt voor het vervaardigen ervan, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch een drielagige filmstructuur volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 schematisch een vijflagige filmstructuur weergeeft volgens de uitvinding; figuur 3 een praktische opstelling weergeeft voor het vervaardigen van de meerlagige filmstructuur door middel van co-extrusie; figuur 4 een praktische opstelling weergeeft voor het vervaardigen van de meerlagige filmstructuur door middel van co-extrusie coating.

In figuur 1 is schematisch een drielagige filmstructuur 13 volgens de uitvinding weergegeven bestaande uit een buitenste laag 1 gevormd uit homopolymeer PVDF of PVF, onverbrekelijk vast verbonden met een intermediaire laag 2 bestaande uit TPU, of PMMA, of uit een gefunctionaliseerd polyolefine, op zijn beurt onverbrekelijk verbonden met een kernlaag 3, bestaande uit PET, of PEN, of PEN.PET.PEN, of PET.SiOx.

In figuur 2 is een variante weergegeven volgens figuur 1, waarbij in dit geval schematisch een vijflagige filmstructuur 14 weergegeven wordt volgens de uitvinding, bestaande uit een eerste buitenste laag 1 gevormd uit homopolymeer PVDF of PVF, onverbrekelijk vast verbonden met een eerste intermediaire laag 2 bestaande uit TPU, of PMMA, of gefunctionaliseerd polyolefine, op zijn beurt onverbrekelijk verbonden met een kernlaag 3, bestaande uit PET, of PEN, of PEN.PET.PEN, of PET.SiOx, en in een symmetrische opbouw ten opzichte van hogergenoemde basislaag 3, op zijn beurt opnieuw onverbrekelijk verbonden met een tweede intermediaire laag 2', bestaande uit TPU, of ΡΜΜΆ, of een gefunctionaliseerd polyolefine, op zijn beurt onverbrekelijk verbonden met een tweede buitenste laag 1', bestaande uit PVDF of PVF homopolymeer.

Zowel de drie-lagige filmstructuur 13, als de vijf-lagige filmstructuur 14 kunnen volgens de uitvinding vervaardigd worden ofwel, in één stap, door volledige co-extrusie van de samenstellende lagen, ofwel door co-extrusie van meerdere lagen en gelijktijdig aanbrengen van deze lagen op een filmsubstraat, waarvoor één productiestap nodig is in het geval van de drie-lagige filmstructuur 13, en waarvoor twee opeenvolgende productiestappen nodig zijn in het geval van de vijf-lagige filmstructuur 14 (het co-extruderen van de samenstellende lagen en gelijktijdig coaten op de ene zijde van het substraat in een eerste stap, en vervolgens dezelfde bewerking op de andere zijde van het substraat in een tweede stap.)

In figuur 3 is een praktische opstelling 15 weergegeven voor het vervaardigen van .de meerlagige filmstructuur 7 volgens de uitvinding door middel van co-extrusie.

De thermoplastische materialen worden in verschillende extruders (niet weergegeven) geco-extrudeerd door eenzelfde extrusiematrijs 4, waarvan de opening verticaal naar beneden is gericht, zodat het geco-extrudeerde thermoplastisch materiaal 10 in de nip-zone 11 terecht komt van twee walsen 5 en 6, waardoor het wordt gekoeld tot een meerlagige thermoplastische filmstructuur 12 die over de samenwerkende walsen 6 en 6' wordt geleid in de richting aangegeven door de pijl A en verder gekoeld wordt tot vorming van een vaste filmstructuur 7 volgens de uitvinding.

In figuur 4 is een praktische opstelling 16 weergegeven voor het vervaardigen van de meerlagige filmstructuur 7 volgens de uitvinding door middel van co-extrusie coating.

Over de wals 8 wordt een filmsubstraat 9 aangevoerd volgens de richting weergegeven door B.

Dit filmsubstraat 9 kan in voorkomend geval bestaan uit PET of PEN of PEN.PET.PEN of PET.SiOx, of kan ook reeds bestaan uit een meerlagige filmstructuur, door co-extrusie of co-extrusie coating vervaardigd volgens de werkwijze van de uitvinding, en bijvoorbeeld bestaande uit PVDF of PVF homopolymeer als buitenste laag, en TPU, of PMMA of een gefunctionaliseerd polyolefine als intermediaire laag, en PET of PEN of PEN.PET.PEN of PET.SiOx als kernlaag, waarbij deze meerlagige filmstructuur aan de wals 8 aangeboden wordt met de PVDF of PVF buitenzijde naar de wals 8 toe gericht.

Anderzijds, worden de gewenste thermoplastische materialen ter vorming van de verdere filmlagen in verschillende extruders (niet weergegeven) geco-extrudeerd door eenzelfde extrusiematrijs 4, waarvan de opening verticaal naar beneden is gericht, zodat het geco-extrudeerde thermoplastisch materiaal 10 in de nip-zone 11 terecht komt tussen het over de wals 8 aangevoerde filmsubstraat 9 en de wals 6 die met de wals 8 samenwerkt, waardoor als een meerlagige thermoplastische filmstructuur 12 warm op het filmsubstraat 9 wordt gecoat, waarna de gecoate thermoplastische meerlagige filmstructuur verder over de samenwerkende walsen 6 en 6' wordt geleid in de richting aangegeven door A, en verder wordt gekoeld tot vorming van een vaste filmstructuur 7 volgens de uitvinding, en die zich verder beweegt in de richting aangegeven door de pijl A.

Volgens een voorkeurdragende werkwijze gaat men hierbij praktisch bijvoorbeeld als volgt te werk:

Een drielagige filmstructuur bestaande uit PVDF / TPU / PET wordt geproduceerd in een co-extrusie coating proces van PVDF en TPU op een PET substraatfilm, door gebruik te maken van twee enkelvoudige schroefextruders.

Een eerste extruder wordt gebruikt voor het PVDF, de tweede voor het TPU.

Als typische voorbeelden van voor de uitvinding geschikte extruders kunnen een Killion 38 mm 30:1 L/D voor de eerste extruder en een Killion 25 mm 24:1 L/D voor de tweede extruder worden genoemd.

Iedere extruder beschikt hierbij over een typische toevoerzone voor granulaat, een compressiezone en een doseerzone, samen met een gemeenschappelijke adapter en gemeenschappelijke extrusiematrijs.

De opening van de extrusiematrijs is hierbij verticaal naar beneden gericht.

Typische verwerkingstemperaturen voor de drie onderscheidenlijke zones zijn bijvoorbeeld voor de eerste (voor PVDF) ongeveer 180 °C tot 210 °C, ongeveer 190 °C tot 220 °C en ongeveer 200 °C tot 230 °C, respectievelijk.

Typische verwerkingstemperaturen voor de adapter en extrusiematrijs van de eerste extruder (voor PVDF) zijn ongeveer 200 °C tot 230 °C.

Typische verwerkingstemperaturen voor hogergenoemde drie zones zijn bijvoorbeeld voor de tweede extruder (voor TPU) ongeveer 160 °C tot 190 °C, ongeveer 170 °C tot 200 °C en ongeveer 170 °C tot 200 °C, respectievelijk.

Typische verwerkingstemperaturen voor de adapter en de extrusiematrijs bij de tweede extruder (voor TPU) zijn bijvoorbeeld ongeveer 180 °C tot 220 °C.

De dikte van de buitenste laag (of lagen) PVDF of PVF ligt bijvoorkeur tussen 15 and 60 μπ\.

De dikte van de kernlaag (PET, PEN, PEN.PET. PEN of PET.SiOx) ligt bij voorkeur tussen 50 en 350 μιη.

De dikte van de intermediaire laag of lagen (TPU) daarentegen bij voorkeur tussen 5 and 50 μιη.

Bij voorkeur worden alifatische TPU-types gebruikt omwille van hun betere UV-resistentie ten opzichte van aromatische TPU-types .

In geval de co-extrusietechniek wordt gebruikt om de meer-lagige filmstructuur te vervaardigen, wordt het PET bij voorkeur maar niet uitsluitend geselecteerd uit de groep bestaande uit Ramapet 9921W, of gelijkwaardige producten.

In geval de meerlagige filmstructuur wordt vervaardigd door gebruikt te maken van co-extrusie coating, wordt bij voorkeur, maar niet uitsluitend, de PET-film geselecteerd uit de groep van Skyrol SGOOL, Skyrol SR55, Skyrol SW03G, Skyrol SBOO, Skyrol TWOO, Lumirror X10S, Lumirror S10, Lumirror S56, Hostaphan RN 36-350P, Teijin Tetoron U2,

Mylar A, Melinex 238, Melinex 243, of gelijkwaardig.

In een filmstructuur die op deze wijze wordt geproduceerd, wordt een hechte en onverbreekbare binding bekomen tussen het PVDF of PVF en TPU enerzijds, en tussen het TPU en het PET of PEN of PEN.PET.PEN of PET.SiOx anderzijds.

De voorgevormde PET-kernfilm bestaat hierbij bij voorkeur uit bi-axiaal georiënteerd materiaal.

In een voorkeurdragende uitvoering wordt de geproduceerde film gebruikt in fotovoltaische toepassingen, in het bijzonder als basislaag voor zonnecelmodules.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm(en) en werkwijzen, doch een dergelijke werkwijze en een meerlagige film volgens deze werkwijze vervaardigd, en zijn gebruik in fotovoltaische toepassingen, kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden

Claims

14. Gebruik van de meerlagige film volgens conclusie 1 bij de constructie van een grondlaag vormende filmstructuur in een fotovoltaische module.