TWI511873B - 複層薄材及環狀帶 - Google Patents

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TWI511873B
TWI511873B TW100103438A TW100103438A TWI511873B TW I511873 B TWI511873 B TW I511873B TW 100103438 A TW100103438 A TW 100103438A TW 100103438 A TW100103438 A TW 100103438A TW I511873 B TWI511873 B TW I511873B
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layer
thin
layered
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TW100103438A
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TW201221348A (en
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Atsushi Yufu
Takashi Shinoda
Katsuyuki Sakakibara
Yasushi Takagi
Katsuya Honda
Hiroaki Yasuno
Original Assignee
Nisshinbo Mechatronics Inc
Honda Sangyo Kk
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Description

複層薄材及環狀帶
本發明係有關複層薄材、環狀帶及環狀帶的製造方法。更詳細的是，本發明係有關於例如可用於工業相關之耐熱性、非黏著性及耐磨損性、止滑性良好的複層薄材、由該複層薄材構成的環狀帶及環狀帶的製造方法。
又，本發明係有關保護薄材、搬送薄材及組入該保護薄材及搬送薄材的層疊裝置，其中將上述發明之複層薄材作為熱板保護薄材(之後有只稱之「保護薄材」)及搬送薄材，且應用在製造太陽能電池模組之層疊裝置。
一直以來，已為所知的耐熱複合薄材係將耐熱性或非黏著性良好的耐熱樹脂複合於耐熱性及拉張強度等良好的耐熱性纖維織布，這些耐熱複合薄材係作為與工業相關的耐熱、非黏著性薄材或耐熱、非黏著性搬送帶等使用。
用於上述耐熱複合薄材的耐熱性纖維織布，例如係使用以平織、斜織等形成的玻璃纖維、芳香族聚醯胺纖維等織布。
又，用於上述耐熱複合薄材的耐熱樹脂，例如係使用四氟乙烯樹脂(PTFE)等氟樹脂。
然而，一般，氟樹脂係具有良好的耐熱性、耐冷性、非黏著性、耐藥品性(chemical resistance)、耐燃燒性(flame resistance)、耐候性(weather resistance)、電絕緣性、低摩擦性等，但因缺乏耐磨損性(wear reisistance)、具有良好低摩擦性，而容易有滑動的問題。
耐磨損性優於氟樹脂，而低摩擦性劣於氟樹脂、止滑性(grip)優於氟樹脂，且難以滑動的耐熱材料例如為聚醯亞胺系樹脂等。
作為提升薄材的耐磨損性之製造方法，例如被提出的方法係將耐熱性纖維織布含浸且附著於聚醯亞胺系樹脂被分散在氟素樹脂水性懸浮液的混合液，乾燥後再燒成的方法(日本特開2006-21403號公報(專利文獻1))。
然而，記載於上述專利文獻1的薄材係聚醯亞胺系樹脂與氟樹脂的混合材料，因此，雙方的性能被平均，而似乎難以獲得聚醯亞胺系樹脂原本良好的耐磨損性。對於搬送用的環狀帶，其與驅動滾輪的接觸面即帶體的內側面具有適當的止滑性及耐磨損性係重要的，但聚醯亞胺系樹脂與氟樹脂的混合材料似乎難得使其兩全。
不為聚醯亞胺系樹脂與氟樹脂的混合材料，而係將聚醯亞胺系樹脂與氟樹脂的層形成為管狀環狀帶(日本特開平7-110632號公報(專利文獻2)、日本特開平7-178741號公報(專利文獻3)、日本特開2002-178422號公報(專利文獻4))亦被提出。然而，其製造方法係以圓筒狀金屬模具壓製成形，為了對應各式各樣的尺寸，似乎使得設備成本大增。
又，密封太陽能電池模組時所使用的層疊裝置，係如專利文獻5所揭露的，一般層疊加工時，具有藉由隔膜 (diaphragm)等押壓元件而分割的上腔室及下腔室。下腔室具有加熱太陽能電池模組等待加工物的熱板，以及用於將待加工物從層疊裝置外搬送至該熱板的搬送薄材。上腔室具有用於押壓待加工物的隔膜等押壓元件。
搬送薄材由於係搭載待加工物而行走，因此，與熱板之間產生摩擦，因此，容易遭受傷害或破損等損傷。又，熱板與搬送薄材的接觸面亦因與搬送薄材的摩擦而磨損。因此，一般係將保護薄材(上述熱板保護薄材)設置於熱板之上部，保護搬送薄材。
[專利文獻1]特開2006-21403號公報
[專利文獻2]特開平7-110632號公報
[專利文獻3]特開平7-178741號公報
[專利文獻4]特開2002-178422號公報
[專利文獻5]特開2000-101117號公報
又，針對製造太陽能電池模組的層疊裝置其所使用的保護薄材及搬送薄材，具有以下的問題。
藉由將保護薄材設置於熱板上，於熱板產生的熱，藉由保護薄材及搬送薄材傳導至待加工物。因此，往層疊加工的待加工物的熱難以傳導，層疊加工時的升溫速度產生延遲。其結果，層疊加工時間變長，具有生產效率降低的問題。一方面，以待加工物的產出間隔時間(takt time)為優先時，於層疊加工所需熱量不足，產生待加工物的構成元件即填充材(密封材)的層疊加工度不足(交聯不足)。此情況，產生待加工物之品質的問題或製造產率的 問題。
一方面，搬送薄材因耐熱性、非黏著性、潤滑性、耐藥品性等理由，而使用含有氟系樹脂的PTFE等，又，熱板保護薄材亦因相同的理由而使用相同材料。在層疊加工時，係將這二種類的薄材密接，更在層疊加工時，施加熱於兩薄材，但任一薄材皆係由含有氟樹脂之物所構成，因此，亦具有容易互相黏合的問題。第一次的層疊加工結束後，組裝、固定於熱板的熱板保護薄材及搬送薄材保持黏合，搬送薄材為了將待加工物搬出而開始動作時，該保護薄材因搬送薄材而被拉扯，熱板保護薄材的組裝部可能破損。又，同時地，搬送薄材亦可能破損。
本發明考慮到上述之事項而檢討，第一目的為提供一種複層薄材、由該複層薄材所構成的環狀帶及環狀帶的製造方法，使能得到良好的耐熱性、非黏著性，且具有所需的耐磨損性或止滑性之薄材，其係將薄材裁切為所需尺寸且利用將其環狀化，不須使用模具而可製造各式各樣尺寸的環狀帶。
又，本發明有鑑於上述問題，第二目的為提供一種保護薄材及搬送薄材，使層疊加工時的升溫速度可提升，同時地防止保護薄材的破損。又，第三目的為提供一種使用該保護薄材及搬送薄材的層疊裝置。
為了達成上述目的，依據本發明之第一發明的一種複 層薄材，其包括由氟樹脂及耐熱性纖維織布所構成的至少一複合材層及由聚醯亞胺系樹脂所構成的一表面層。其中，該表面層係藉由一處理面而形成，該處理面係藉由對該複合材層進行表面活性化處理而形成。
第二發明之複層薄材係第一發明中，該表面活性化處理包括無機粒子附著燒成處理、金屬鈉蝕刻處理、電漿放電處理或電暈放電處理。
第三發明之環狀帶係係第一發明中，由上述複層薄材所形成的一帶狀物之環狀體所構成。
第四發明之環狀帶的製造方法係將第一發明的複層薄材裁切為帶狀；接合此複層薄材之一帶狀物的相對二端部而得一環狀體。
第五發明之環狀帶的製造方法係將上述複層薄材與一另一薄材所積層的一帶狀物，將該帶狀物的該複層薄材之相對二端部及該環狀物的該另一薄材之相對二端部分別接合或使其近接配置而得一環狀體。
第六發明之熱板保護薄材，係應用於一層疊裝置，且係由第一發明或第二發明之複層薄材所構成。
第七發明之熱板保護薄材係第六發明中，層疊加工後，與該層疊裝置的一搬送薄材完全未附著。
第八發明之熱板保護薄材係第六發明或第七發明中，與該搬送薄材接觸之一側的表面，具有由聚醯亞胺系樹脂所構成的一表面層。
第九發明之搬送薄材，係應用於一層疊裝置，且係由 第一發明或第二發明之複層薄材所構成。
第十發明之搬送薄材係第九發明中，層疊加工後，與該層疊裝置的一熱板保護薄材完全未附著。
第十一發明之搬送薄材係第九發明或第十發明中，與該熱板保護薄材接觸之一側的表面，具有由聚醯亞胺系樹脂所構成的一表面層。
第十二發明之層疊裝置，係使用第六發明至第八發明任一發明的熱板保護薄材的層疊裝置。
第十三發明之層疊裝置，係使用第九發明至第十一發明任一發明的搬送薄材的層疊裝置。
依據本發明，能得到具有良好的耐熱性、非黏著性及耐磨損性、止滑性的複層薄材。
此複層薄材之表面層為聚醯亞胺系樹脂，因此，能得到適用於所要用途、需求性能等的非黏著性、耐磨損性或止滑性。
接著，依據本發明，係直接將此複層薄材積層或係將另一薄材積層後，再將此複層薄材裁切為帶狀或將另一薄材的積層物裁切為帶狀，以形成所要的寬度及長度的環狀帶，由此可得到環狀帶，因此，可容易製造對應用途之所要寬度、長度、層之構成的環狀帶。又，可在積層前準備各層所要的寬度、長度，將這些層積層後製造環狀帶。
又，根據情況不將同一複層薄材裁切，而係將寬度寬的環狀帶一形成後，將此寬度寬的環狀帶裁切為所需寬度，藉此，可同時製造複數個長度相同的環狀帶。又，在 裁切上述寬度寬的環狀帶時，藉由調整寬度，而容易作成且區分相異寬度的環狀帶。
而由於藉由塗佈聚醯亞胺系樹脂可進行複層薄材之表面層的形成，因此，在預先以薄材狀獲得表面層部分，相較於藉由黏著劑等積層的情況，表面層的接合強度高，因此可得強度及耐久性良好的複層薄材及環狀帶，且容易、效率地進行複層薄材或環狀帶的製造。
藉由將本發明之複層薄材使用在層疊裝置的熱板保護薄材及搬送薄材，可獲得以下的效果。
在層疊加工中，搬送薄材及熱板保護薄材未附著，因此，層疊加工後，即使將待加工物搭載於搬送薄材而使其行走，熱板保護薄材不會損傷。可免除熱板保護薄材及搬送薄材的附著，更可提升熱板保護薄材及搬送薄材的耐磨損性。因此，應用於層疊裝置的熱板保護薄材及搬送薄材的壽命提升，因此，可減少其交換作業，而提升太陽能電池模組的生產性。
層疊加工後的熱板保護薄材及搬送薄材未附著，因此，在層疊加工結束後，即使將待加工物搭載於搬送薄材而使其行走，兩薄材不會被破壞，可使熱板保護薄材及搬送薄材的厚度變薄。藉此，從熱板藉由熱板保護薄材、搬送薄材往待加工物的加熱迅速，可縮短待加工物的層疊加工時間。因此，本發明之熱板保護薄材及搬送薄材的熱傳導性良好，可加快升溫，而可提升層疊加工的生產效率。
依據本發明之層疊裝置，在層疊加工中，搬送薄材及 熱板保護薄材未附著，因此，層疊加工後，即使將待加工物搭載於搬送薄材而使其在熱板保護薄材上行走，熱板保護薄材或搬送薄材不會損傷或破壞，可使兩薄材變薄，因此，熱傳導性變得良好。藉此，於層疊加工時，可使待加工物的升溫速度加快，且可提升層疊加工的生產效率。又，因層疊加工的溫度上升不足而產生太陽能電池模組不良的層疊加工減少，而提升製品的產率。
本發明之複層薄材具有至少一層由氟樹脂及耐熱性纖維織布所構成之複合材層及由聚醯亞胺系樹脂所構成之表面層，其中該表面層係藉由一處理面而形成，該處理面係藉由對該複合材層進行表面活性化處理而形成。
作為本發明之複層薄材的較佳具體例，例如可為圖1、2所記載之例子。
圖1所示之本發明的複層薄材10，係具有一層由氟樹脂2a及耐熱性纖維織布2b所構成之複合材層2及由聚醯亞胺系樹脂所構成之表面層3a的複層薄材，其中，該表面層3a係藉由一處理面4而形成，該處理面4係藉由對該複合材層2進行表面活性化處理而形成。
圖2所示之本發明的複層薄材11，係具有由聚醯亞胺系樹脂所構成之表面層於其兩面，且係具有一層由氟樹脂2a及耐熱性纖維織布2b所構成之複合材層2及由聚醯亞胺系樹脂所構成之表面層3a的複層薄材，其中，該表面層 3a係藉由一處理面4而形成，該處理面4係藉由對該複合材層2進行表面活性化處理而形成。
<複合材層>
於本發明之複層薄材的複合材層係由氟樹脂及耐熱性纖維織布所構成。
本發明之氟樹脂並無限定，其可係從聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)所構成的群選出的耐熱性樹脂。在這之中，特別以聚四氟乙烯為佳。
該氟樹脂可對應所需而配合導電性粉末。藉此，可給予導電性或提升導電性，且可達到提升耐磨損性。導電性粉末之較佳具體例為碳黑(Carbon black)及氧化鈦(Titanium Oxide)。其配合量相對氟樹脂較佳為1~20質量份。
於本發明中，耐熱性纖維織布並無限定，例如為玻璃纖維、芳香族聚醯胺纖維。耐熱性纖維織布的厚度一般為30~1000μm，特別以30~700μm為佳。
此複合材層較佳例如係可將氟樹脂粒子的水性懸浮液含浸於耐熱性纖維織布，乾燥後再藉由燒成而形成。調製水性懸浮液時的溶媒例如為水，特別以純水為佳。水性懸浮液中的氟樹脂粒子數係相對溶媒100質量份，為20~60質量份，特別以30~60質量份為佳。
於本發明之複合材層係氟樹脂充份地浸透至耐熱性纖維織布的內部，且較佳地耐熱性纖維織布的表面係被氟 樹脂覆蓋。因此，將耐熱性纖維織布與氟樹脂的總量定為100質量份，氟樹脂的施用量係30~70質量份，特別以40~60質量份為佳。
<表面層>
於本發明之複層薄材具有由聚醯亞胺系樹脂所構成的表面層。
於本發明中，聚醯亞胺系樹脂並無限定，較佳例如為聚醯亞胺及聚醯胺醯亞胺(polyamide imide)，特別以聚醯亞胺為佳。
本發明藉由塗佈表面層而形成時，為了容易塗佈可使用液狀的聚醯亞胺清漆(polyimide varnish)，且對應所需可搭配溶劑。藉此，能降低黏性而達到提升塗佈效率。
又，聚醯亞胺樹脂可對應所需而搭配導電性粉末。藉此，例如給予導電性或熱傳導性或提升導電性或熱傳導性，且可達到提升耐磨損性。
上述表面層之形成係可將上述聚醯亞胺系樹脂塗佈在複合材層的表面活性化處理面，乾燥後藉由燒成而進行。聚醯亞胺系樹脂的燒成溫度較佳為300~400℃，特別以330~370℃為佳。
表面層的厚度可根據本發明之複層薄材及環狀帶的具體用途或目的等而適當決定。例如，若係以製造特別適用於搬送用途之環狀帶時所使用的複合薄材表示，聚醯亞胺樹脂表面層的厚度較佳為1~50μm，特別以5~20μm為佳。
<表面活性化處理>
於本發明之複層薄材中，上述表面層係藉由一處理面而形成，該處理面係藉由對該複合材層進行表面活性化處理而形成。在此，表面活性化處理指的係藉由對本發明之複合材層表面的氟樹脂進行處理而使其表面張力下降，以使複合材層的氟樹脂與作為複層薄材之表面層而形成的聚醯亞胺系樹脂為可接合，且產生充分之接合強度的處理。若不進行此表面活性化處理，則無法在該複合材層形成由聚醯亞胺系樹脂所構成的表面層，進而無法達成本發明之目的。
作為本發明之較佳表面活性化處理，例如可為二氧化矽粒子(silica particle)附著燒成處理、金屬鈉蝕刻(Natrium etching)表面處理、電漿放電(plasma discharge)處理、電暈放電(corona discharge)處理等，在這之中，特別以二氧化矽粒子附著燒成處理為佳。
在此，本發明之表面活性化處理詳細如下所示。
二氧化矽粒子附著燒成處理：係將二氧化矽粒子與氟樹脂粒子的混合水性懸浮液塗佈於由氟樹脂及耐熱性纖維織布所構成的複合材後，藉由進行燒成處理而提升複合材表面之親水性的處理。
金屬鈉蝕刻表面處理：係藉由金屬鈉溶液塗佈於氟樹脂及耐熱性纖維織布所構成的複合材，而提升複合材表面之親水性的處理。
電漿放電處理：係在由氟樹脂及耐熱性纖維織布所構成的複合材之表面實施輝光放電(glow discharge)處理，而提升複合材表面之親水性的處理。
電暈放電處理：係在由氟樹脂及耐熱性纖維織布所構成的複合材之表面實施電暈放電處理，而提升複合材表面之親水性的處理。
表面活性化處理較佳係對上述複合材層的表面層之形成部位全面進行，但亦可係對上述複合材層的表面層之形成部分的一部分進行。
藉由實施此表面活性化處理，將純水滴在複合材層表面的氟樹脂上時的接觸角(contact angle)(日本工業標準JIS,K6768)明顯減小。表面活性化處理前為106度的接觸角，藉由二氧化矽粒子附著燒成處理接觸角為80~90度，而藉由金屬鈉蝕刻表面處理接觸角為50~60度，藉由電漿放電處理則下降至50~60度。
＜環狀帶＞
本發明之環狀帶係由上述複層薄材所形成之帶狀物的環狀體而形成。因此，本發明之環狀帶具有上述複層薄材的良好特性，例如主要根據氟樹脂及耐熱性纖維織布所形成的複合材層具有良好的耐熱性、形狀安定性、非黏著性及耐久性，以及主要根據表面層的聚醯亞胺系樹脂具有各種特性(例如，耐磨損性、耐熱性、耐久性)。
接著，本發明之環狀帶的製造方法，係將上述複層薄材裁切為帶狀；接合此複層薄材帶狀物的相對二端部而獲得一環狀體。又，此環狀體例如可係(1)藉由將複層薄材帶狀物其中一端部的周邊範圍與另一端部重合而接合(圖3(A))；(2)藉由將複層薄材帶狀物的二端部堅固地接合於其端部剖面(圖3(B))；(3)藉由將複層薄材帶狀物的二端部兩者接合於同一連接用薄材(圖3(C))而獲得。又，二端部的接合係可藉由熱封合(heat seal)或使用黏著劑而進行。
又，本發明之另一環狀帶的製造方法係將上述複層薄材與另一薄材所積層的帶狀物，將此帶狀物的上述複層薄材之相對兩端部與此帶狀物的上述另一薄材之相對二端部分別接合或近接配置而得一環狀體。在此，與上述複層薄材積層的另一薄材可例如係單層或複數層所構成的薄材。又，此另一薄材可使用單層及複層薄材。此另一薄材例如亦包括上述複合材2及複層薄材10、11等。
圖4為顯示本發明之環狀帶的較佳具體例。圖4所示的本發明之環狀帶12，係圖1所示的複層薄材10於外周側，而另一薄材5於內周側，此另一薄材5係使用與上述複合材層2相同內容的薄材。本發明之環狀帶12，係複層薄材10的相對二端部及此帶狀物的上述另一薄材5的相對二端部在位置6、7，並分別使其接合或使其近接配置而得一環狀體為環狀帶。
又，作為本發明之環狀帶的較佳具體例，亦包括圖1所示的複層薄材10於內周側，而另一薄材5於外周側。
本發明與利用藉由習知模具所製成之無縫管狀物以製造環狀帶的方法相異，本發明係可對應用途而容易製造所需寬度、長度、層之構成的環狀帶。
又，根據情況不將同一複層薄材裁切，而係將寬度寬的環狀帶一形成後，將此寬度寬的環狀帶裁切為所需寬度，藉此，可同時製造複數個長度相同的環狀帶。又，在裁切上述寬度寬的環狀帶時，藉由調整寬度，而容易作成且區分相異寬度的環狀帶。
本發明之複層薄材與另一薄材之積層薄材較佳係藉由將複層薄材及另一薄材熱封合而得之，亦可係藉由黏著劑將複層薄材及另一薄材接合而得一積層薄材。
[實施例]
＜實施例A1＞
(1)形成聚醯亞胺樹脂表面層於複合材之一面的複層薄材
首先，為了獲得氟樹脂及玻璃纖維的複合材，以連續塗佈裝置將氟樹脂(PTFE)的水性懸浮液含浸且附著於平織的玻璃纖維(厚度95μm)，以80℃乾燥後，再以350℃的溫度燒成而得氟樹脂及玻璃纖維的複合材(厚度135μm)。
接著，為了在氟樹脂及玻璃纖維的複合材進行表面活性化處理，將PTFE樹脂的水性懸浮液100質量份混合於二氧化矽的水性懸浮液100質量份，而得表面活性化處理液。
接著，以連續塗佈裝置將表面活性化處理液塗佈在氟樹脂及玻璃纖維之複合材的一面，以80℃乾燥後，再以350℃的溫度燒成，使二氧化矽附著燒成而得表面活性化處理層。
接著，為了獲得液狀聚醯亞胺清漆，將溶劑(二甲基乙醯胺(DMAC)100質量份混合於市面販售的(東麗公司製的「Toray neece #3000」(商品名))100質量份，而得黏性50Cp(centipoise)的液狀聚醯亞胺清漆。
接著，以連續塗佈裝置將上述液狀聚醯亞胺清漆塗佈、附著於上述氟樹脂及玻璃纖維之複合材(厚度135μm)已表面活性化處理的面，以80℃乾燥後，再以350℃的溫度燒成，而得一形成聚醯亞胺樹脂表面層於氟樹脂及玻璃纖維之複合材之一面的複層薄材(厚度140μm)(圖1)。
以下列評價方法比較上述所得到的複合材之氟樹脂層面及複層薄材之聚醯亞胺樹脂層面。評價結果表示於表1。
1)磨損試驗：根據JIS日本工業標準H8682-1實施。(使用SUGA磨損試驗機，以速度2.4m/分，載重350gf，試驗轉動數1000次，作為對磨材的磨耗輪(abrading wheel)(直徑50mm、寬度12mm)，#4000耐水薄膜的條件測定。)
2)摩擦係數：根據JIS日本工業標準K7218實施。(使用Orientec公司製的摩擦磨損試驗機，以滑動速度50mm/S，載重20N，試驗時間30分，及使用對磨材SUS304環測定。)
3)接觸角：根據JIS日本工業標準K6768實施。(使用協和界面化學公司製的接觸角計(contact angle meter)CA-D型，且使用蒸餾水作為試驗液測定。)
根據上述評價結果，聚醯亞胺樹脂的耐磨損性優於氟樹脂，而非黏著性、低摩擦性劣於氟樹脂。根據其結果，可知聚醯亞胺樹脂比氟樹脂難以磨損、滑動。
實施例A1的構造較佳係將氟樹脂面用於非黏著性重要、止滑性不重要的作業側，而將聚醯亞胺樹脂面用於耐磨損性及止滑性重要的作業非接觸側，但不以此為限。
<實施例A2>
(2)形成聚醯亞胺樹脂表面層於複合材之兩面的複層薄材
與實施例A1相同而得複層薄材。於此複層薄材的未形成聚醯亞胺樹脂表面層之一面，與實施例A1相同操作而進行表面活性化處理及聚醯亞胺樹脂表面層的形成，而得一形成聚醯亞胺樹脂表面層於複合材之兩面的複層薄材(厚度145μm)(圖2)。
實施例A2的構造係較佳為使用於耐磨損性、止滑性重要，而非黏著性不重要之用途，但不以此為限。
<實施例A3>
(3)實施例A1之複層薄材與另一薄材的積層薄材，以及環狀帶
將實施例A1的複層薄材(厚度140μm)、氟樹脂及玻璃纖維之複合材(厚度135μm)積層，且重疊同為氟樹脂的層面，再以熱壓機且以350℃的溫度使其熱封合，以使其為環狀，而得一形成氟樹脂表面層於其一面、聚醯亞胺樹脂表面層於其另一面的環狀帶(厚度275μm)(圖4)。
此實施例A3之環狀帶的構造較佳係將氟樹脂面用於非黏著性重要、止滑性不重要的作業側，而將聚醯亞胺樹脂面用於耐磨損性及止滑性重要的作業非接觸側的驅動滾輪側，但不以此為限。
<實施例A4>
(4)將兩枚實施例A1之複層薄材積層、兩面為聚醯亞胺樹脂的環狀帶
準備兩個實施例A1之複層薄材(厚度140μm)的帶體，將同為氟樹脂的層面重疊，再以熱壓機且以350℃的溫度使其熱封合而積層，以使其為環狀，而得一形成聚醯亞胺樹脂表面層於其兩面的環狀帶(厚度280μm)(圖4)。
此實施例A4之環狀帶的構造係較佳使用於耐磨損性、止滑性重要、非黏著性不重要的用途上，但不以此為限。
如上述實施例A1~A4，可提供具有耐熱性、耐磨損性、非黏著性及止滑性的高機能複層薄材及由此複層薄材構成的搬送帶，係給予對應所需的非黏著性、耐磨損性、止滑性，裁切為所需尺寸且利用環狀方式，不須使用模具而可製造對應各式各樣尺寸的環狀帶。
＜比較例A1＞
在實施例A1的複層薄材不進行表面活性化處理而係塗佈液狀聚醯亞胺清漆，但無法接合，而無法獲得一具有可使用之充份接合強度的複層薄材。
＜實施例C1~C4＞
於實施例A1~A4中，取代二氧化矽附著燒成處理而藉由進行金屬鈉蝕刻處理形成表面活性化處理層之外，其他皆與實施例A1~A4相同，而得本發明之複層薄材C1、C2及環狀帶C3、C4。
＜實施例D1~D4＞
於實施例A1~A4中，取代二氧化矽附著燒成處理而藉由進行電漿處理形成表面活性化處理層之外，其他皆與實施例A1~A4相同，而得本發明之複層薄材D1、D2及環狀帶D3、D4。
＜接合強度試驗＞
對藉由上述實施例A1~A4、實施例C1~C4及實施例D1~D4所得到的各複層薄材的聚醯亞胺表面層，根據日本工業標準JIS H5400實施劃格附著力試驗(cross cut adhesion test)(1mm×180.39L)，但從複層薄材剝離的方格數在任何一個複層薄材皆為零。一方面，在未進行表面活性化處理層的比較例A1中，剝離的方格數為100個。評價結果表示於表2。
[實施例2]
作為實施例2，針對實施例E1、E2、F1及F2於下列作說明。
實施例2，係將本發明之複層薄材使用在製造太陽能電池模組時所應用之層疊裝置的熱板保護薄材及搬送薄材的實施例，且實施例2係使用圖5~圖13作說明。於實施例1的作業，相當於實施例2中的太陽能電池模組(圖13的「20」)。
如圖5所示，製造太陽能電池模組時所應用的層疊裝置100的構造，係以上殼體110、熱板122(參照圖6)、搬送薄材130、隔膜112、下殼體120、熱板保護薄材400(參照圖6)等而構成。圖6係層疊裝置之層疊部的側剖面圖。圖7係於層疊加工時層疊裝置之層疊部的側剖面圖。
如圖6所示，於上殼體110與下殼體120之間，且於熱板122之表面設有熱板保護薄材400，於其更上方設有自由移動的搬送薄材130。在此熱板保護薄材未設置於熱板上的情況，搬送薄材一邊搭載待加工物20一邊行走於熱板上，因此，熱板的上面因搬送薄材而磨損。為了防止這樣的熱板的磨損，而將熱板保護薄材設置在熱板上。
圖13為顯示太陽能電池模組之構成的剖面圖，太陽能電池模組係使用結晶型單元作為待加工物20。如圖所示，太陽能電池模組於透明防護玻璃21與裏面材22之間且藉由填充材23、24，具有嵌夾串列(string)25的構成。裏面材22係使用聚乙烯(polyethylene)樹脂等不透明材料。填充材23、24係使用EVA(ethylene vinyl acetate)樹脂等。串列25係於電極26、27之間，藉由導線29而 連接作為結晶型單元的太陽能電池單元28之構成。
搬送薄材130一邊行走於熱板保護薄材上，一邊從圖5之搬入傳輸機200接受層疊前的待加工物20，再正確地搬送至層疊部101之中央位置，即熱板122之中央部。又，搬送薄材130將層疊後的待加工物20輸送至圖5之搬出傳輸機300。又，搬送薄材130的構成係與習知的熱板保護薄材類似，因此，附註(400)於圖5、圖6、圖7。
接著，針對藉由本實施態樣之層疊裝置100而進行的層疊加工，更具體地說明。首先，如圖6所示，搬送薄材130將待加工物20搬送至層疊部101之中央位置。
接著，升降裝置(圖未顯示)使上殼體110下降。如圖7所示，藉由將上殼體110下降，上殼體110與下殼體120之內部空間被密閉。即，上腔室113及下腔室121分別於上殼體110及下殼體120之內部可保持密閉狀態。
接著，層疊部101藉由上殼體110之吸排氣口114，且藉由上腔室113內的真空泵(vacuum pump)進行真空抽取。同樣地，層疊部101藉由下殼體120之吸排氣口123，且藉由真空泵進行下腔室121內的真空抽取(真空工序)。藉由將下腔室121真空抽取，含於待加工物20內的氣泡被送出待加工物20外。
待加工物20藉由熱板122加熱，熱板122係藉由溫度控制裝置的溫度控制加熱，因此，含於待加工物20之內部的填充材23、24亦加熱。
接著，層疊部101將下腔室121保持真空狀態，並藉 由上殼體110的吸排氣口114，導入空氣至上腔室113。藉此，上腔室113與下腔室121之間產生氣壓差，隔膜112膨脹。因此，如圖7所示，隔膜112突出於下方(加壓工序)。待加工物20藉由突出於下方的隔膜112及熱板122夾壓，且藉由因加熱而熔化的填充材23、24，接合各構成元件。
依此，層疊工序結束後，層疊部101藉由下殼體120的吸排氣口123，導入空氣至下腔室121。此時，升降裝置使上殼體110上升。如圖6所示，藉由將上殼體110上昇，可使搬送薄材130移動。搬送薄材130將層疊後的待加工物20輸送至搬出傳輸機300。
太陽能電池模組的層疊加工係如上述而進行。因此，從熱板對太陽能電池模組供給指定的熱，而存在於待加工物即太陽能電池模組20與熱板122之間的習知型的熱板保護薄材400及搬送薄材130，妨礙熱直接從熱板供給。更進一步，層疊加工中，圖7之密接部分K的熱板保護薄材及搬送薄材，藉由熱板加熱，更於隔膜與熱板之間被加壓，使兩薄材成容易附著的狀態。
習知的熱板保護薄材及搬送薄材係使用只有氟系樹脂之構成，或係如圖8(相當於圖1及圖2的「2」部分)所示，係使用將氟系樹脂含浸於藉由玻璃纖維而製織的玻璃纖維織布(glass cloth)，燒成之物。熱板保護薄材及搬送薄材亦包含同一性質的素材而構成，因此，兩薄材藉由層疊加工而招致圖7之K部分的附著。以下合併熱板保護 薄材及搬送薄材，稱其為兩薄材。
於層疊加工，為了提升其生產效率，而盡可能地使太陽能電池模組的升溫速度提高。因此，兩薄材較佳係比熱低、熱傳導率高，且為薄物。一方面，熱板保護薄材，由於係搬送薄材一邊搭載待加工物即太陽能電池模組一邊行走於其上，因此，藉由層疊加工，搬送薄材及熱板保護薄材一有附著，熱板保護薄材損傷。
又，即使熱板保護薄材本身遭受損傷，搬送薄材招致損傷。熱板保護薄材的損傷，如上所述，主要係起因於與搬送薄材的附著而產生。因此，熱板保護薄材之構成，於熱板側與熱板容易附著，而與搬送薄材不易附著係重要的。
本發明之熱板保護薄材及搬送薄材，即使於層疊裝置的層疊加工條件為175℃、0.1MPa，加壓15分鐘左右，兩薄材未附著。製造太陽能電池模組時所應用的層疊裝置，係將密封劑即EVA樹脂熔化而交聯，因此，於真空狀態下，且於指定的溫度、一定時間，於熱板及隔膜之間夾壓進行。EVA樹脂的交聯大約係從140℃開始，因此，熱板大約設定為150~170℃。上述之175℃、0.1MPa、加壓15分鐘左右的加工條件，係於該層疊加工，對應熱板保護薄材所接受的溫度、壓力、時間。
本發明之該熱板保護薄材及搬送薄材，係與本發明之複層薄材相同，設有厚度為數μm左右的聚醯亞胺系樹脂層(以下稱之聚醯亞胺樹脂)於實施例1所記載之複合層的表面上。作為複合層，可只有氟樹脂，或係將相當於圖1及圖2之「2」部的耐熱性纖維織布與氟樹脂複合之物亦可。作為氟系樹脂，可適當地選自PTFE、FEP、PFA、ETFE等習知之物。藉由與實施例1之複層薄材相同的製造方法而可獲得。
又，本發明之熱板保護薄材及搬送薄材係使用在製造太陽能電池模組時所應用的層疊裝置，其大小從約略數100mm正方大小~1m×2m左右的大小，更可係這些以上的大小。
藉由將本發明之熱板保護薄材及搬送薄材作為上述之構成，可免除兩薄材的附著。表面的聚醯亞胺樹脂具有高耐熱性，於層疊加工時以附加的熱條件防止部分的軟化，具有防止兩薄材附著的效果。
這樣的聚醯亞胺樹脂層，亦可設置於熱板保護薄材及搬送薄材的兩薄材，設置於任一邊皆可。將這樣的聚醯亞胺樹脂層設置於熱板保護薄材側時，如圖6所示，係設置於熱板保護薄材與搬送薄材的接觸面側。又，將這樣的聚醯亞胺樹脂層設置於搬送薄材側時，係設置於搬送薄材的熱板保護薄材接觸側。藉由這樣的構成，可免除層疊加工後的熱板保護薄材及搬送薄材的附著，可防止兩薄材的破損。
作為將聚醯亞胺樹脂層設置於本發明之熱板保護薄材及搬送薄材的表面的態樣，亦可越過薄材整體而使其均等分布。又，從防止兩薄材之附著的觀點，如圖9(a)所示，熱板保護薄材亦可係聚醯亞胺樹脂層只設置於與搬送薄材接觸之面的構成。一方面，如圖9(b)所示，搬送薄材亦可係聚醯亞胺樹脂層僅設置於搬送薄材與熱板保護薄材接觸之面的構成。藉由這樣的構成，解除熱板保護薄材與搬送薄材附著的問題。更進一步，在層疊裝置的上殼體及下殼體如圖7為閉闔的情況，下殼體側的O環與搬送薄材直接接觸的情況，防止因O環複數次加壓接觸而造成的磨損損傷也係有效的。
又，圖雖未顯示，亦可係將聚醯亞胺樹脂層設置於搬送薄材之兩面的構成。藉此，亦可提升搭載搬送薄材之待加工物的一側的耐磨損性。更進一步，層疊裝置的上殼體側亦設有O環，而在與搬送薄材直接接觸的情況，防止因O環複數次加壓接觸而造成的磨損損傷也係有效的。
如圖10所示，於熱板保護薄材及搬送薄材處理的聚醯亞胺樹脂層，係可適當地選擇，使包含聚醯亞胺樹脂層之部分於薄材面，條紋狀或島狀地分布在薄材面等方法，亦可發現在防止附著之特點的效果。
該熱板保護薄材及搬送薄材的厚度較佳係35μm~205μm，更佳係70μm~205μm，又更佳係85μm~205μm。熱板保護薄材之厚度的特點較佳係越薄於35μm越不阻礙熱板的熱傳導，但因拉張強度太弱，將該熱板保護薄材組裝於熱板時，具有破損之虞。又，熱板保護薄材之厚度超過205μm時，大大阻礙往待加工物的熱傳導。
以下，藉由實施例E1、實施例E2、比較例E1及比較例E2，針對本發明之熱板保護薄材及搬送薄材無附著作確認。
首先，針對本發明之熱板保護薄材及搬送薄材的附著程度作確認。作為實施例與比較例的熱板保護薄材，係使用表3之構成。搬送薄材於實施例E1、實施例E2、比較例E1及比較例E2皆使用習知物的PREMIUM10(Saint-Gobain股份公司製)。搬送薄材的材質為玻璃纖維織布及氟樹脂的複合層。
如圖11所示，將熱板保護薄材及搬送薄材重合於加熱加壓機而安置，再加熱及加壓一定時間，加熱加壓機係可實現製造太陽能電池模組時所應用的層疊裝置的加壓力及加熱溫度。加熱加壓機係其上側部及下側部為分開的構成，上側部及下側部係可分別進行溫度控制，且係施加指定加壓力的構成。
首先，將本發明之熱板保護薄材置於加熱加壓機之下側部的台座。此時並未特別地固定。習知物的搬送薄材組裝於加熱加壓機之上側部的台座，且以框狀的固定元件固定其周圍。接著，一邊將加熱加壓機之上側部及下側部控制為指定溫度一邊以指定的加壓力加壓。加壓條件係上下台座的溫度皆設定為175℃、0.1MPa，加壓15分鐘。15分鐘的加壓後，使加熱加壓機的上側台座上升而從下側的台座離開。此時，本發明之熱板保護薄材與搬送薄材一起上升時，將保持上升的情況作為「有附著」。將未一起上升，或係暫時一起上升因重力而自然地落下的情況作為「未附著」而判定。
結果，實施例E1、實施例E2係「未附著」，比較例E1及比較例E2係「有附著」。
接著，進行本發明之熱板保護薄材及搬送薄材的熱傳導性試驗。
預先將熱電偶設置於加熱加壓機之下側部的台座，於其上放置本發明之熱板保護薄材而加壓。加壓條件係只有上側部的台座設定為175℃，而下側部的台座不加熱，以0.4MPa加壓20秒。此時，記錄熱電偶顯示的溫度，而將溫度變化相對的經過時間表示於圖12。
實施例F1係熱板保護薄材與實施例E1相同的素材，且厚度為105μm之情況的溫度變化。(圖12中的(1))
實施例F2係熱板保護薄材與實施例E2相同的素材，且厚度為105μm之情況的溫度變化。(圖12中的(2))
比較例F1係熱板保護薄材與比較例E1相同的素材，且厚度為220μm之情況的溫度變化。(圖12中的(4))
比較例F2係熱板保護薄材與比較例E2相同的素材，且厚度為100μm之情況的溫度變化。(圖12中的(3))
由圖12得知，實施例F1、F2及比較例F2係厚度薄，因此，溫度上升快，將太陽能電池模組層疊加工時，可將層疊裝置之熱板的溫度加快傳達至待加工物。又，實施例F1及實施例F2的溫度上升速度係比使用與習知品相同素材且厚度相同程度的熱板保護薄材之物還快。比較例F2，係厚度薄且溫度上升速度快，但層疊加工後的兩薄材有附著，將待加工物搭載於搬送薄材而使其行走時，熱板保護薄材破損。一方面，實施例F1、F2，係層疊加工後，本實施例之熱板保護薄材及搬送薄材未附著，即使將待加工物搭載於搬送薄材而使其行走時，熱板保護薄材不會破損。因此，藉由將本發明之熱板保護薄材及搬送薄材使用在製造太陽能電池模組時所應用的層疊裝置，即使兩薄材的厚度薄，亦無破損，可縮短太陽能電池模組的積疊加工時的加熱時間，且可提升其生產效率。
2．．．複合材層
2a．．．氟樹脂
2b．．．耐熱性纖維織布
3a．．．表面層
4．．．處理面
5．．．另一薄材
6、7．．．端部接合位置
10、11．．．複層薄材
12．．．環狀帶
19．．．導線
20‧‧‧待加工物(太陽能電池模組)
21‧‧‧透明防護玻璃
22‧‧‧裏面材
23、24‧‧‧填充材
25‧‧‧串列
26、27‧‧‧電極
100‧‧‧層疊裝置
101‧‧‧層疊部
110‧‧‧上殼體
112‧‧‧隔膜
113‧‧‧上腔室
114、123‧‧‧吸排氣口
120‧‧‧下殼體
121‧‧‧下腔室
122‧‧‧熱板
130‧‧‧搬送薄材
200‧‧‧搬入傳輸機
300‧‧‧搬出傳輸機
400‧‧‧熱板保護薄材及搬送薄材(習知物)
500‧‧‧熱板保護薄材(本發明)
600‧‧‧搬送薄材(本發明)
K‧‧‧密接部分
圖1為顯示本發明之複層薄材之構造的剖面圖；
圖2為顯示本發明之複層薄材之構造的剖面圖；
圖3為顯示本發明之環狀帶之構造的剖面圖；
圖4為顯示本發明之環狀帶之構造的剖面圖；
圖5為製造太陽能電池模組時所應用的層疊裝置的概略圖；
圖6為層疊裝置的層疊部的側剖面圖；
圖7為於層疊加工時層疊裝置之層疊部的側剖面圖；
圖8為習知之熱板保護薄材及搬送薄材的說明圖；
圖9為本發明之熱板保護薄材及搬送薄材的說明圖；
圖10為本發明之熱板保護薄材的說明圖；
圖11為評價本發明之熱板保護薄材的附著性及熱傳導性的加熱加壓機的概略圖；
圖12為本發明之熱板保護薄材的熱傳導性的說明圖；以及
圖13為待加工物的剖面圖。
2．．．複合材層
2a．．．氟樹脂
2b．．．耐熱性纖維織布
3a．．．表面層
4．．．處理面
10．．．複層薄材

Claims (13)

  1. 一種複層薄材，其包括：至少一複合材層，其係由耐熱性纖維織布以及分別位於該耐熱性纖維織布之上下兩面的氟樹脂所構成；以及一表面層，其係由聚醯亞胺系樹脂所構成，該表面層係位於該等氟樹脂其中之一的上方；其中，該表面層係藉由一處理面而形成，該處理面係藉由對該複合材層進行表面活性化處理而形成，該處理面位在該表面層與該氟樹脂之間，且該聚醯亞胺系樹脂係在300~400℃的溫度範圍下燒成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之複層薄材，其中該表面活性化處理為無機粒子附著燒成處理、金屬鈉蝕刻處理、電漿放電處理或電暈放電處理。
  3. 一種環狀帶，其係由申請專利範圍第1項所述之複層薄材所形成的一帶狀物之環狀體所構成。
  4. 一種環狀帶的製造方法，其係將申請專利範圍第1項所述之複層薄材裁切為帶狀；接合該複層薄材之一帶狀物的相對二端部而得一環狀體。
  5. 一種環狀帶的製造方法，其係將申請專利範圍第1項所述之複層薄材與一另一薄材所積層的一帶狀物，將該帶狀物的該複層薄材之相對二端部及該環狀物的該另一薄材之相對二端部分別接合或使其近接配置而得一環狀體。
  6. 一種熱板保護薄材，其係應用於一層疊裝置，且係由申請專利範圍第1項或第2項所述之複層薄材所構成。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之熱板保護薄材，其中該熱板保護薄材係層疊加工後，與該層疊裝置的一搬送薄材完全未附著。
  8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述之熱板保護薄材，其中該熱板保護薄材與該搬送薄材接觸之一側的表面，具有由聚醯亞胺系樹脂所構成的一表面層。
  9. 一種搬送薄材，其係應用於一層疊裝置，且係由申請專利範圍第1項或第2項所述之複層薄材所構成。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之搬送薄材，其中該搬送薄材係層疊加工後，與該層疊裝置的一熱板保護薄材完全未附著。
  11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之搬送薄材，其中該搬送薄材與該熱板保護薄材接觸之一側的表面，具有由聚醯亞胺系樹脂所構成的一表面層。
  12. 一種層疊裝置，其係使用申請專利範圍第6項至第8項任一項所述之熱板保護薄材的層疊裝置。
  13. 一種層疊裝置，其係使用申請專利範圍第9項至第11項任一項所述之搬送薄材的層疊裝置。
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