JP2015515391A - 連続エッジ保護バリア組立品 - Google Patents
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Abstract
Description
耐候性シートと、多層バリアフィルムのセグメントと、多層バリアフィルムの少なくとも2つの隣接したセグメントの少なくとも一部分に重なっている保護層と、を備える、連続多層フィルムを含み、該連続多層フィルムは、電子デバイス内のバリアフィルムとして使用することができる。
ロールは、バリアフィルムの複数の別個のシートを含む。いくつかの実施形態では、該保護層はマルチセグメントを含み、各セグメントは第1末端エッジ及び第2末端エッジを有し、該方法は、バリアフィルムとして使用することができる連続フィルムを形成するために保護層の1つのセグメントの第1及び第2末端エッジが間隙にまたがるように、保護層の1つのセグメントを多層バリアフィルムの2つの隣接した別個のセグメントに隣接して定置すること、を更に含む。
明細書において使用されるとき、用語「バリアフィルム」は酸素又は水の少なくとも一方に対してバリアを提供するフィルムを指す。バリアフィルムは、典型的には特定の用途によって要求されるような規定のレベルにおける酸素及び水透過率を有するように選択される。いくつかの実施形態では、バリアフィルムは、38℃及び100%相対湿度にて約0.005g/m2/日未満、いくつかの実施形態では、38℃及び100%相対湿度にて約0.0005g/m2/日未満、いくつかの実施形態では、38℃及び100%相対湿度にて0.00005g/m2/日未満の水蒸気透過率(WVTR)を有する。いくつかの実施形態では、バリアフィルムは50℃及び100%相対湿度で約0.05、0.005、0.0005、又は0.00005g/m2/日未満、又は更には85℃及び100%相対湿度で約0.005、0.0005、0.00005g/m2/日未満のWVTRを有する。いくつかの実施形態では、バリアフィルムは、23℃及び90%相対湿度で約0.005g/m2/日未満、いくつかの実施形態では、23℃及び相対湿度90%で約0.0005g/m2/日未満、いくつかの実施形態では、23℃及び90%相対湿度で0.00005g/m2/日未満の酸素透過率を有する。
保護層は、可視光線(380〜750nm)がバリアフィルムに到達することを妨げる任意の層とすることができる。いくつかの実施形態では、保護層は不透明である。本出願の目的で、層が可視光(380〜750nm)の透過率の低減をもたらすならば、具体的には380〜450nmの間に透過率を低減させるならば、その層は不透明であり、これによって可視光がバリアフィルムに到達するのを妨げる。一般的に、層の追加が多層フィルムにおいて、380〜450nmの間の任意の波長で最大20%の透過率を生じる場合に、層は不透明である。いくつかの実施形態では、不透明層は380〜450nmの間の任意の波長で2%透過の最大透過率を生じる。特定の実施形態において、不透明層は、380〜450nmの間のいずれかの波長において、0.2%の最大透過率を形成する。実施例はインク層(例えば、油性マーカーからのインク)及び不透明テープを含む。1つの例示の特定の実施例は、Asahi Glass Ltd.(Tokyo,Japan)から市販されている黒色ETFE(例えば、ETFE(エチレンテトラフルオロエチレン)の裏材を有し、かつ3M Companyから市販されている8172PCLなどのPSAを使用して積層される不透明テープである。いくつかの実施形態では、裏材は3M Companyから市販されている3M Tape Primer 94などの接着剤層と反対側のプライマーを含んでもよい。不透明保護層が不透明テープである場合、テープは多層フィルム内のいずれかの向きにあり得る。例えば、テープは、電子デバイスと反対側のバリアフィルムフィルム上にあり得る。テープはまた、電子デバイスの反対側、又は電子デバイスと同じ側のいずれかの、耐候性シート上にあり得る。このような実施形態では、テープは電子デバイスと同じ側にある、不透明テープは耐候性シートによって被覆することができ、不透明テープのために付加的保護度が提供される。
本開示のいくつかの実施形態は耐候性シートを含む。耐候性シートは単層にでも多層にでもできる。いくつかの実施形態では、耐候性シートは可撓性及び/又は可視光と赤外光に対して透過性であり、かつ/又は有機フィルム形成ポリマーを含む。耐候性シートを形成することができるいくつかの代表的な材料は、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリイミド、ポリオレフィン、フルオロポリマー、及びこれらの組み合わせを含む。
既知の接着剤が使用できる。いくつかの実施形態では、感圧接着剤(「PSA」)は耐候性シートとバリアフィルムとの間にある。PSAは、(1)侵襲性及び永続性のある粘着、(2)指圧以下の圧力による接着力、(3)被着体に貼り続ける充分な能力、及び(4)被着体からきれいに取り外すのに充分な凝集力さを含む特性を有することが、当業者には周知である。PSAとして良好に機能することが分かっている材料は、必要な粘弾性特性を示し、粘着、剥離接着、及び剪断保持力の所望のバランスをもたらすように設計並びに処方されたポリマーである。1つの代表的な市販の接着剤は、3M Companyにより販売される、8172PCLである。
本開示のいくつかの実施形態は基材(例えば、図3を参照)を含む。一般に、基材はポリマーフィルムである。本開示の文脈においては、用語「ポリマーの」は有機ホモポリマー及びコポリマーとともに、例えばエステル交換をはじめとして、共押出によって又は反応によって、混和性ブレンドで形成され得るポリマー又はコポリマーを含むと理解される。用語「ポリマー」及び「コポリマー」は、ランダム及びブロックコポリマーの両方を含む。
所望により、本開示による組立品は、乾燥剤を含有することができる。いくつかの実施形態では、本開示に係る組立品は、乾燥剤を本質的に含まない。「乾燥剤を本質的に含まない」とは、乾燥剤が存在し得るものの、光起電モジュールを効果的に乾燥させるには不十分な量であり得ることを意味する。乾燥剤を本質的に含まない組立品としては、乾燥剤が組立品に全く組み込まれていないものが挙げられる。
いくつかの実施形態では、ソーラー組立品は、バックシートを含む。代表的なバックシートは、ポリマーフィルムであり、かつ多くの実施形態は多層ポリマーフィルムである。バックシートフィルムの市販されている一例は、3M Company(Saint Paul,Minnesota)から市販されている3M(商標)Scotchshield(商標)フィルムである。バックシートは、ルーフィング膜などの建築材料(例えば、建物一体型太陽光発電(BIPV))に接続することができる。
UBF 9L:3M Companyから市販されている「3M(商標)Ultra Barrier Solar Film 9L」
UBF 5S:3M Companyから
入手可能な「3M(商標)Ultra Barrier Solar Film 5S」
8172PCL:3M Company(St.Paul,MN)から市販されている「3M OPTICALLY CLEAR ADHESIVE 8172P」。
ETFE:商品名「NORTON(登録商標)ETFE」でSt.Gobain Performance Plastics(Wayne,NJ)から入手可能な表面処理(C処理された)を施したエチレン−テトラフルオロエチレンフィルム。
不透明ETFE:商標名「FLUON(登録商標)ETFE」で
Asahi Glass.,LTD(Tokoyo,Japan)から市販されている「Film 25GB 1150DCS 2010」で表面処理(DCS)を施した黒色エチレン−テトラフルオロエチレンフィルム。
プライマー94:3M Company(St.Paul,MN)から市販されている「3M(商標)Tape Primer 94」。
3M Company(St.Paul,MN)から市販されている、「UBF 9L」バリアフィルム積層体の試料は、1.3cm(0.5インチ)×13cm(5インチ)ストリップに切断した。耐候性トップシートをおよそ1.3cm(0.5インチ)「UBF 9L」から除去して剥離試験用のタブを作成した。180度剥離試験は、IMASS,Inc.,Accord,MAから市販される、「IMASS SLIP PEELSP−2000」試験機を使用して実行された。ASTM D3330方法Aの後に以下の修正が行われた。1.3cm(0.5インチ)×13cm(5インチ)ストリップは、耐候性シートのタブ付き面を上に向けた状態で、3M Company(ミネソタ州St.Paul)から入手可能な、38mm(1.5インチ)幅「3M Removable Repositionable Tape 655 Clear」両面スティックテープを介して手の圧力を用いてIMASSテストプラットホームに接着させた。0.5インチ(1.3cm)耐候性シートタブは、剥離角度が180度となるようにして剥離試験器に定置した。引き剥がし粘着力は、180度の角度、31cm(12インチ/分)の速度で測定した、かつ粘着力の値は1秒遅れを用いて20秒平均にわたって収集した。20秒平均剥離は、lbs/インチで記録された。合計4つの試料が、平均化され、表1に記録されている。
比較試料1は、ASTM G155に従って作動される昼光フィルター付きキセノンアーク灯耐候装置に定置した。供試体は、290nm〜800nmの範囲における、公称1187mJ/m2の合計照射量に暴露させた。光暴露後、試料は、次いで、1.3cm(1/2インチ)×13cm(5インチ)ストリップに切断した、かつ光暴露前と同じ方法で引き剥がし粘着力について測定した。引きはがし粘着力を試験した試料が、試料ホルダーにより暴露装置の光から遮蔽されないように注意した。合計4つの試料を平均化して、表1に記録されている。
「UBF 9L」バリアフィルム積層体の試料を7.6cm(3インチ)×13cm(5インチ)断片に切断した。3M Company(St.Paul,MN)から市販される「3M PAINT REPLACEMENT TAPE(APPLIQUE)5004」の断片を、「UBF 9L」積層体の耐候性トップシートに接着した。アップリケフィルム上の保護ライナーを除去して、感圧接着剤を暴露し、手の圧力を介して「UBF 9L」に接着した。この物品は、「UBF 9L」の光遮蔽縁部を想定することを意図された。この試料は、次いで、1.3cm(0.5インチ)×13cm(5インチ)ストリップに切断した、かつ比較例1と同じ方法で引き剥がし粘着力について測定した。合計4つの試料を測定した、かつ組み合わせた4つの試料の平均が表1に報告されている。
実施例1組立品の試料は、ASTM G155に従って作動される昼光フィルター付きキセノンアーク灯耐候装置に定置した。供試体は290nm〜800nmの範囲における、公称1187mJ/m2の合計照射量に暴露した。光暴露後、試料は1.3cm(0.5インチ)×13cm(5インチ)ストリップに切断した、かつ光暴露前と同じ方法で引き剥がし粘着力について測定した。合計4つの試料を測定して、4つの試料の平均が表1に報告されている。
PET基材及びバリアスタック(バリアスタックはアクリルポリマー層及び酸化物層を備える)を備える、3M Company(St.Paul,MN)から入手可能な、「UBF 5S」バリアフィルムのシート(3インチ×5インチ)(7.62cm×12.7cm)は、不透明保護層及び耐候性トップシートを備える多層フィルム積層体を調製するのに使用した。「UBF 5S」バリアフィルム積層体のバリアコートした側面は、黒色「SHARPIE」ブランド油性マーカー(Sanford Corp.,Oakbrook,ILから市販されている)で着色され、よって「UBF 5S」バリアフィルム積層体は、本質的に不透明である(本明細書において記載される)。アクリル感圧接着剤(商品名「Optically Clear Adhesive 8172PCL」で3M Company(St.Paul,MN)から市販)の断片は、1つのライナーを除去した状態で、「SHARPIE」ブランドインク層に手で積層した。接着剤剥離ライナーは、その後、除去した、かつSt.Gobain(Courbevoie,France)から市販されている50ミクロン(2ミル)エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)フィルムの34cm(13.5インチ)スリットロールのC処理された側面に積層した。結果得られる多層フィルム積層体は、本質的に不透明なインク層から構成した、かつ剥離接着試料が切断及び剥離できるように、作製した。結果得られる組立品は、バリア組立品のエッジを模することを意図された。
実施例2は「SHARPIE」ブランドインクを適用しなかったこと除き全く同じに繰り返した。
実施例2、及び比較例2の最終的な多層組立品は、ASTMG 155に従って作動される昼光フィルター付きキセノンアーク灯耐候装置に暴露させた。供試体は、290nm〜800nmの範囲における、公称1187mJ/m2の合計照射量に暴露させた。光暴露後、組立品は1.3cm(0.5インチ)×13cm(5インチ)ストリップに切断した。概算は「UBF 5S」バリアフィルム積層体からETFEを0.5インチ(1.3cm)除去して、剥離試験のためのタブを作り出した。180度剥離試験は、IMASS,Inc.(Accord,MA)から市販される、「IMASS SLIP PEELSP−2000」試験機を使用して実行した。ASTM D3330方法Aの後に以下の修正を行った。ETFEタブ付きの面を上に向けた状態で手の圧力を用いて、1.3cm(0.5インチ)×13cm(5インチ)ストリップは、3M Company(St.Paul,MN)から入手可能な、38.1mm(1.5インチ)幅の「3M Removable Repositionable Tape 655 Clear」両面スティックテープを介してIMASSテストプラットホームに接着させた。1.3cm(0.5インチ)ETFEタブは、剥離角度が180度になるように、剥離試験機に定置した。引き剥がし粘着力は、31cm(12インチ/分)の速度で、180度の角度で測定した、かつ粘着力の値は1秒の遅れを用いて20秒平均にわたって収集した。合計4つの試料が測定されたかつ、4つの試料の平均が記録されている。
Asahi Glass,LTD(Tokoyo,Japan)から市販されている黒色ETFE(25um厚さ×330mm幅×およそ100m長さ)DCS下塗りフィルムの前もってスリットされたロールが、3M Company(St.Paul,MN)から市販されている、3M OPTICALLY CLEAR ADHESIVE 8172PCL感圧接着剤(310mm幅×およそ100m長さ)のロールに積層された。このロールは、次いで、3M推奨によるコート重量において黒色ETFEの反対側に3M Company(St.Paul,MN)から市販されている3M(商標)Tape Primer 94で塗布した。結果得られたテープのロールは、次いで、20mm及び70mm等の適切な幅にスリットした。
Claims (42)
- 連続多層フィルムを形成する方法であって、
多層バリアフィルムの別個のセグメントを用意することであって、多層バリアフィルムの隣接した別個のセグメントが間隙によって分離される、ことと、
バリアフィルムとして使用することができる連続フィルムを形成するために前記保護層の少なくとも一部分が前記間隙にまたがるように、保護層を、多層バリアフィルムの2つの隣接した別個のセグメントに隣接して定置することと、を含む、方法。 - 前記保護層が不透明である、請求項1に記載の方法。
- 前記保護層が保護シート及び接着剤を含み、前記保護シートが前記多層バリアフィルムの前記別個のセグメントに隣接している、請求項1又は2に記載の方法。
- 耐候性シートを、前記多層バリアフィルムに隣接して定置すること、を更に含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記耐候性シートがフルオロポリマーを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記フルオロポリマーが、エチレン−テトラフルオロ−エチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリドコポリマー、又はポリフッ化ビニリデンのうちの少なくとも1つを含む、請求項5に記載の方法。
- 感圧接着剤を前記多層バリアフィルム上に定置すること、を更に含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記感圧接着剤が、アクリレート、シリコーン、ポリイソブチレン及び尿素のうちの少なくとも1つを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記感圧接着剤が、UV安定剤、ヒンダードアミン光安定剤、抗酸化剤、及び熱安定剤のうちの少なくとも1つを含む、請求項7又は請求項8に記載の方法。
- 多層バリアフィルムの各別個のセグメントが第1サイドエッジ及び第2サイドエッジを有し、前記方法が、
多層バリアフィルムの前記別個のセグメントのすべてのエッジが環境から絶縁されている、連続的にエッジ保護されたバリアフィルムを形成するために、保護層を、多層バリアフィルムの前記別個のセグメントの前記第1及び第2サイドエッジの少なくとも一方に隣接して定置すること、を更に含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記多層バリアフィルムが第1主表面及び第2主表面を有し、かつ前記保護層が前記第1主表面に隣接していて、
基材を、前記多層バリアフィルム面の前記第2主表面に隣接して定置すること、を更に含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記基材が、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリールエーテルケトン、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、又はポリイミドのうちの少なくとも1つを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記多層バリアフィルムが、第1主表面及び第2主表面を有し、かつ前記保護層が前記第1主表面に隣接していて、
電子デバイスを、前記多層バリアフィルムの前記第2主表面に隣接して定置すること、を
更に含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。 - 前記バリアフィルム及び電子デバイス構成体を屋根に隣接して貼付すること、を更に備える、
請求項13に記載の方法。 - 前記多層バリアフィルムがポリマー層及び無機バリア層を含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記無機バリア層が酸化物層である、請求項15に記載の方法。
- 前記多層バリアフィルムが少なくとも2つの酸化物層を含む、請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記多層バリアフィルムが少なくとも2つのポリマー層を含む、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記保護層がインク層、金属箔層、及び無機バリア層のうちの少なくとも1つである、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記連続多層フィルムのロールを形成すること、を更に含む、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
- 連続多層フィルムであって、
耐候性シートと、
多層バリアフィルムのセグメントと、
前記多層バリアフィルムの少なくとも2つの隣接したセグメントの少なくとも一部分に重なる保護層と、を備え、
前記連続多層フィルムが電子デバイスにおいてバリアフィルムとして使用することができる、フィルム。 - 前記保護層が不透明である、請求項21に記載のフィルム。
- 前記保護層が保護シート及び接着剤を含み、前記保護シートが前記多層バリアフィルムの前記別個のセグメントに隣接している、請求項21又は22のいずれか一項に記載のフィルム。
- 前記耐候性シートが前記多層バリアフィルムに隣接している、
請求項21から23のいずれか一項に記載のフィルム。 - 前記耐候性シートがフルオロポリマーを含む、
請求項21から24のいずれか一項に記載のフィルム。 - 前記フルオロポリマーが、エチレン−テトラフルオロ−エチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリドコポリマー、又はポリフッ化ビニリデンのうちの少なくとも1つを備える、請求項25に記載のフィルム。
- 前記多層バリアフィルムと前記耐候性シートとの間に感圧接着剤、を更に備える、
請求項21から26のいずれか一項に記載のフィルム。 - 前記感圧接着剤が、アクリレート、シリコーン、ポリイソブチレン、及び尿素のうちの少なくとも1つを含む、請求項27に記載のフィルム。
- 前記感圧接着剤が、UV安定剤、ヒンダードアミン光安定剤、抗酸化剤、及び熱安定剤のうちの少なくとも1つを備える、請求項27又は請求項28のいずれかに記載のフィルム。
- 多層バリアフィルムの各セグメントが第1サイドエッジ及び第2サイドエッジを有し、前記連続多層フィルムが、
前記多層バリアフィルムのすべてのエッジが環境から絶縁されている、連続的にエッジ保護されているバリアフィルムを形成するために、前記多層バリアフィルムの前記第1及び第2サイドエッジの少なくとも一方に隣接している保護層、を更に備える、請求項21から29のいずれか一項に記載のフィルム。 - 前記多層バリアフィルムが第1主表面及び第2主表面を有し、かつ前記保護層が前記第1主表面に隣接していて、
前記多層バリアフィルムの前記第2主表面に隣接している基材、を更に備える、
請求項21から30のいずれか一項に記載のフィルム。 - 前記基材が、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリールエーテルケトン、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、又はポリイミド
のうちの少なくとも1つを含む、請求項31に記載のフィルム。 - 前記多層バリアフィルムが、第1主表面及び第2主表面を有し、かつ前記保護層が前記第1主表面に隣接していて、
前記多層バリアフィルムの前記第2主表面に隣接した電子デバイス、を更に備える、請求項21から32のいずれか一項に記載のフィルム。 - 前記電子デバイスが光起電力セルである、請求項33に記載のフィルム。
- 前記多層バリアフィルムがポリマー層及び無機バリア層を含む、請求項21から34のいずれか一項に記載のフィルム。
- 前記無機バリア層が酸化物層である、請求項35に記載のフィルム。
- 前記多層バリアフィルムが少なくとも2つの酸化物層を含む、
請求項21から36のいずれか一項に記載のフィルム。 - 前記多層バリアフィルムが少なくとも2つのポリマー層を含む、
請求項21から37のいずれか一項に記載のフィルム。 - 前記保護層がインク層、金属箔層、及び無機バリア層のうちの少なくとも1つである、請求項21から38のいずれか一項に記載のフィルム。
- 前記連続多層フィルムがロールを形成する、
請求項21から39のいずれか一項に記載のフィルム。 - 前記ロールが、バリアフィルムの複数の別個のシートを含む、請求項40に記載のフィルム。
- 前記保護層がマルチセグメントを含み、各セグメントが第1末端エッジ及び第2末端エッジを有し、かつ前記方法が、
前記保護層の1つのセグメントの前記第1及び第2末端エッジが前記間隙にまたがってバリアフィルムとして使用することができる連続フィルムを形成するように、保護層の1つのセグメントを、多層バリアフィルムの2つの隣接した別個のセグメントに隣接して定置すること、を更に含む、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
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