JP6185465B2 - 層間剥離抵抗アセンブリの作製方法 - Google Patents
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Description
本開示によるアセンブリは基材を含む。一般的に基材はポリマーフィルムである。本出願の関連において、用語「ポリマー」は、有機ホモポリマー及びコポリマー、並びに例えば、共押出し又はエステル交換を含む反応により混和性ブレンド中で形成される場合があるポリマー又はコポリマーを含むように理解される。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。
アセンブリはバリア積層物を含む。バリア積層物は、様々な構成から選択され得る。用語「バリアフィルム」は、酸素又は水の少なくとも1つに対してバリアをもたらすフィルムを指す。バリア積層物は、用途により要求される特定のレベルで酸素及び水透過率を有するように選択される。一部の実施形態では、バリア積層物は、38℃及び相対湿度100%で約0.005g/m2/日未満、一部の実施形態では38℃及び相対湿度100%で約0.0005g/m2/日未満、一部の実施形態では38℃及び相対湿度100%で約0.00005g/m2/日未満の水蒸気透過率(WVTR)を有する。一部の実施形態では、可撓性バリア積層物は、50℃及び相対湿度100%で約0.05、0.005、0.0005又は0.00005g/m2/日未満、又は更に85℃及び相対湿度100%でも約0.005、0.0005、0.00005g/m2/日未満のWVTRを有する。一部の実施形態では、バリア積層物は、23℃及び90%の相対湿度で約0.005g/m2/日未満、一部の実施形態では23℃及び相対湿度90%で約0.0005g/m2/日未満、一部の実施形態では23℃及び相対湿度90%で約0.00005g/m2/日未満の酸素透過率を有する。
本開示によるアセンブリは、単層又は多層であり得る、耐候性シートを含む。耐候性シートは、概して、可撓性であり、並びに、可視光及び赤外線に対して透過性であり、並びに、有機膜形成ポリマーを含む。耐候性シートを形成できる有用な材料としては、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が挙げられる。
感圧接着剤(「PSA」)は、耐候性シートとバリア積層物との間にあってよい。PSAは、(1)侵襲性及び永続性のある粘着力、(2)指圧以下の圧力による接着力、(3)被着体を保持する充分な能力、及び(4)被着体からきれいに取り外すのに充分な結合力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。
場合により、本開示によるアセンブリは、乾燥剤を含有することができる。一部の実施形態では、本開示によるアセンブリは、乾燥剤を本質的に含まない。「乾燥剤を本質的に含まない」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アセンブリとしては、乾燥剤がアセンブリに全く組み込まれていないものが挙げられる。
上記のように、光は、例えば、5%未満、1%未満、又は0.5%未満の表面積の部分に制限される。光は連続的に、又は点などの非連続的なパターンで遮蔽され得る。アセンブリ周囲の外辺部において光を遮蔽することが有利であり得、いくつかの実施形態において、保護層は不透明である。本出願の目的のため、層は、これが可視光線(380〜750nm)の透過率を低減させる、特に380〜450nmの透過率を低減させ、よってこれがバリア積層物に到達しないようにする場合に不透明である。一般的に、層は、層の追加が、多層フィルムにおいて、380〜450nmのいずれかの波長において、最大20%の透過率を形成する際に不透明である。いくつかの実施形態において、不透明層は、380〜450nmのいずれかの波長において、2%の最大透過率を形成する。特定の実施形態において、透明層は、380〜450nmのいずれかの波長において、0.2%の最大透過率を生じる。実施例としては、例えば、油性マーカーのインクなどのインク層が挙げられる。
以下の非限定的な実施例によって本開示の目的及び利点を更に例示するが、これら実施例で引用される特定の材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を不当に制限するものと解釈されるべきではない。
3M Company,St.Paul,MNから市販される「UBF 9L」バリアフィルム積層体のサンプルは、1.3cm(0.5インチ)×13cm(5インチ)ストリップであった。およそ1.3cm(0.5インチ)の耐候性シートが、剥離試験のためのタブを形成するように「UBF 9L」から除去された。180°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、3M Company St.Paul,MNから入手可能な、38mm(1.5インチ)幅の「3M Removable Repositionable Tape 655 Clear」ダブルスティックテープにより、耐候性シートタブを有する面を上にして、手による圧力を使用して、IMASS試験プラットフォームに接着された。1.3cm(0.5インチ)耐候性シートタブは、剥離角度が180°となるように、剥離試験機内に配置された。剥離接着は180°の角度で、31cm(12インチ)/分で測定され、接着値は20秒平均で、0.1秒の遅延を使用して収集された。20秒平均剥離は、lbs/インチで記録された。合計4つのサンプルが、平均化され、表1に記録された。
「UBF 9L」の別のサンプル、バリアフィルム積層体が、7.6cm(3インチ)×13cm(5インチ)断片に切断された。サンプルは、キセノンアーク灯暴露装置内に配置され、昼光フィルターは、ASTM G155に従って動作する。試料は、290nm〜800nmの範囲における、公称1187mJ/m2の合計照射量に暴露された。光暴露の後、サンプルは1.3cm(1/2インチ)×13cm(5インチ)のストリップに切断され、光暴露前と同じ方法で剥離接着を測定した。剥離接着を試験したサンプルが、サンプル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つのサンプルが、平均化され、表1に記録された。
低い水蒸気透過率(WVTR)バックシートを想定するため、3M Company,St.Paull,MNから入手可能な「UBF 9L」バリアフィルム積層体のシート(17cm(6.5インチ)幅×24cm(9.5インチ)長)が、耐候性表面を下にして配置された。Adco,Lincolnshire,ILから、商標名「HELIOSEAL PVS 101」で市販されている、縁部封止材料1.0mm厚さの12mm(1/2インチ)幅ストリップが、「UBF 9L」の耐候性表面と反対側の「UBF 9L」の周辺部全体に配置された。Jura−Plast,Reichenschwand,Germanyから商標名「JURASOL TL」(0.4mm厚さ)で市販されるカプセル化材料は、14cm(5.5インチ)×22cm(8.5インチ)シートに切り取られ、耐候性表面と反対の「UBF 9L」の上部の縁部封止材料の内側に配置される。McMaster−Carr Princeton,NJから市販される、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)コーティングされた140μm(5.6mil(0.014cm))アルミニウムホイルは、13cm(5.0インチ)×20cm(8.0インチ)シートに切り取られ、PTFEコーティングされた面を上にして、「JURASOL TL」カプセル化材の上に配置された。この材料は、可撓性電気装置を想定するためにアセンブリ内に配置された。いくつかのカプセル化材料の別のシートは、14cm(5.5インチ)×22(8.5インチ)シートに切り取られ、PTFEコーティングされたアルミニウムホイルの上に配置された。「UBF 9L」の別のシートが15cm(6.0インチ)×23cm(9.0インチ)に切り取られ、耐候性表面を上にして配置され、縁部封止剤の周辺部全体の周囲において「JURASOL TL」カプセル化材料+6.4mm(0.25インチ)を被覆するように配置された。「UBF 9L」トップシートを配置した後、3M Company,St.Paul,MNから商標名「SCOTCH BRAND No.838 TEDLAR PLASTIC FILM TAPE」で市販される、12mm(0.47インチ)のポリビニルフッ化物(PVF)テープが、縁部封止周辺部の上に直接接着され、よって、残りの露出縁部封止、及び「UBF 9L」縁部の6.4mm(0.25インチ)を被覆された。
実施例1に記載されたアセンブリの別の同一のサンプルが、キセノンアーク光暴露装置内に配置され、昼光フィルターがASTM G155にしたがって動作した。試料は、290nm〜800nmの範囲における、公称1187mJ/m2の合計照射量に暴露された。光暴露の後、アセンブリの中央からサンプルが1.3cm(0.5インチ)×13cm(5インチ)のストリップに切断され、光暴露前と同じ方法で剥離接着を測定した。合計5つのサンプルが平均化され、表1に記録された。
「UBF 9L」バリアフィルム積層体のサンプルは、7.6cm(3インチ)×13cm(5インチ)の断片に切断された。3M Company,St.Paul,MNから市販される「3M PAINT REPLACEMENT TAPE(APPLIQUE)5004」の断片が、「UBF 9L」積層体の耐候性トップシートに接着された。アップリケフィルム上の保護ライナーが除去されて、感圧接着剤を暴露し、手の圧力を介して「UBF 9L」に接着された。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。このサンプルは、比較例1と同じ方法により、1.3cm(0.5インチ)×13cm(5インチ)ストリップに切断され、剥離接着が測定された。合計4つのサンプルは、測定され、組み合わせた4つのサンプルの平均が表1に報告される。
実施例2に記載されるアセンブリの別の同一のサンプルが、キセノンアーク灯風化装置に暴露され、昼光フィルターは、ASTM G155に従って動作した。試料は、290nm〜800nmの範囲における、公称1187mJ/m2の合計照射量に暴露された。光暴露後、サンプルは1.3cm(0.5インチ)×13cm(5インチ)ストリップに切断され、光暴露以前と同様の方法で剥離接着を測定された。合計4つのサンプルは、測定され、4つのサンプルの平均が表1に報告される。
最後に、本発明は、いろいろな形態で実施し得るというものの、本発明の好ましい形態のいくつかを列挙すると、以下に付記するとおりであある。
〔付記1〕
アセンブリの層間剥離を低減する方法であって、
電気装置、
第1表面、及び前記第1表面と反対側の第2表面を有する基材であって、前記基材の前記第2表面が前記電気装置上に配置された、基材、
前記基材の前記第1表面上に配置されたバリア積層物、並びに
前記基材と反対側の、前記バリアフィルムに隣接する耐候性シートを含み、
可視光線及び赤外線に対して透過性である、アセンブリを提供する工程と、
前記可視光線が制限される際に、20g/インチ(7.74N/m)以上の剥離力を維持するために、前記アセンブリの一部への前記可視光線の暴露を制限する工程とを含む、方法。
〔付記2〕
前記バリア積層物は、ポリマー層、及び無機バリア層を含む、付記1に記載の方法。
〔付記3〕
前記無機バリア層が、酸化物層である、付記2に記載の方法。
〔付記4〕
前記多層フィルムは、透明及び可撓性である、付記1に記載の方法。
〔付記5〕
前記電気装置は、カプセル化材料層を含む、付記1に記載の方法。
〔付記6〕
前記電気装置は、縁部封止材料を含む、付記1に記載の方法。
〔付記7〕
前記電気装置は、バックシートを含む、付記1に記載の方法。
〔付記8〕
前記電気装置は、屋根部を含む、付記1に記載の方法。
〔付記9〕
前記耐候性シートと前記バリア積層物との間に感圧接着剤層を含む、付記1に記載の方法。
〔付記10〕
前記可視光線は、前記アセンブリ周囲の周辺部で光を遮蔽することによって制限される、付記1に記載の方法。
〔付記11〕
前記可視光線が、前記アセンブリの縁部付近で光を遮蔽することによって制限される、付記1に記載の方法。
〔付記12〕
前記バリア積層物は、50℃及び100%の相対湿度において、0.005cc/m 2 /日未満の水蒸気透過率を有する、付記1に記載の方法。
〔付記13〕
前記バリア積層物は、23℃及び90%の相対湿度において、0.005cc/m 2 /日未満の酸素透過率を有する、付記1に記載の方法。
〔付記14〕
前記アセンブリは、可撓性である、付記1に記載の方法。
〔付記15〕
前記アセンブリは、屋外に配置される、付記1に記載の方法。
〔付記16〕
前記電気装置は、光電池である、付記1に記載の方法。
〔付記17〕
前記アセンブリは、表面を有し、前記光暴露は、前記アセンブリの表面積の5%未満に制限される、付記1に記載の方法。
〔付記18〕
前記光暴露は、前記アセンブリの前記表面積の1%未満に制限される、付記17に記載の方法。
〔付記19〕
前記光暴露は、前記アセンブリの前記表面積の0.5%未満に制限される、付記17に記載の方法。
〔付記20〕
前記バリアアセンブリと前記基材との間の境界への水分暴露を制限することを更に含む、付記1に記載の方法。
〔付記21〕
前記アセンブリは、前記光が制限された際に、380〜450nmのいずれかの波長において、最大20%の透過率を有する、付記1に記載の方法。
〔付記22〕
前記アセンブリは、前記光が制限された際に、380〜450nmのいずれかの波長において、最大2%の透過率を有する、付記1に記載の方法。
〔付記23〕
前記アセンブリは、前記光が制限された際に、380〜450nmのいずれかの波長において、最大0.2%の透過率を有する、付記1に記載の方法。
〔付記24〕
前記可視光線は、その光が制限される際に、前記アセンブリの前記縁部の5mm以内において、光を遮蔽することによって制限される、付記1に記載の方法。
Claims (5)
- アセンブリの層間剥離を低減する方法であって、
電気装置、
第1表面、及び前記第1表面と反対側の第2表面を有する基材であって、前記基材の前記第2表面が前記電気装置上に配置された、基材、
前記基材の前記第1表面上に配置されたバリア積層物、
前記バリア積層物に隣接する、フルオロポリマーを含む耐候性シートであって、前記基材と反対側の前記バリア積層物上にある、耐候性シート、並びに
耐候性シートとバリア積層物との間に配置される感圧接着剤、を含む、アセンブリを提供する工程であって、前記耐候性シートが可視光線及び赤外線に対して透過性である、アセンブリを提供する工程と、
前記アセンブリの一部への前記可視光線の暴露を不透明層を使用して制限し、該光線が制限されるところの前記耐候性シートと前記バリア積層物との間の剥離力を1.0N/mm以上に維持する工程とを含み、
前記バリア積層物は、ポリマー層、及び無機バリア層を含み、かつ
前記無機バリア層が、酸化物層である、方法。 - 前記バリア積層物は、透明及び可撓性であり、
前記電気装置は、カプセル化材料層を含み、
前記電気装置は、縁部封止材料を含み、かつ
前記電気装置は、バックシートを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記バリア積層物は、50℃及び100%の相対湿度において、0.005cc/m2/日未満の水蒸気透過率を有し、かつ
前記バリア積層物は、23℃及び90%の相対湿度において、0.005cc/m2/日未満の酸素透過率を有する、請求項1に記載の方法。 - 前記アセンブリは、表面を有し、前記可視光暴露が制限された表面積は、前記アセンブリの表面積の5%未満に制限される、請求項1に記載の方法。
- 前記アセンブリは、前記可視光暴露が制限されたところの透過率が、380〜450nmのいずれかの波長において、最大20%である、請求項1に記載の方法。
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