專利名稱：層壓膜和復合膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種層壓膜。本發明還涉及一種通過將所述層壓膜彼此粘合在一起而 獲得的復合膜。具體而言，本發明涉及一種優選用于太陽能電池背板的膜。
背景技術：
近年來，太陽能發電系統作為一種利用清潔能源發電的方法而盛行。太陽能電池 組件通常由玻璃、用于太陽能電池的電池(半導體電池)和背板這三層構成。背板保護電池，從而使電池免于劣化，由此起到保持其發電效率的作用。所述背板 需要具有優異的機械性質、耐熱性和耐候性。例如，JP-A2002-26354和JP-A-2003-60218公 開了一種使用聚對苯二甲酸乙二酯膜的用于太陽能電池背面的保護膜。由于常年置于戶外，因此太陽能電池需要具有高阻擋性。結果，研究了使用層壓 膜，在所述層壓膜中，有機層和無機層被層壓在基材膜上。為了以低成本生產所述層壓膜， 選擇可高速生產大面積膜的輥對輥(roll toroll)加工。當通過輥對輥加工生產層壓膜時， 所述加工的重要影響因素是在高速傳送基材膜時基材膜與輸送輥(pass roller)之間的摩 擦和滑動性，或者層壓層的摩擦和滑動性。即，所述膜在滑動性方面必須優化。當層壓膜滑 動性很差時，在傳送或卷緊膜時通常會出現褶皺，因此非常需要具有滑動性。JP-A-2000-85067公開了滿足特定Ra的膜在如粘滯性(stickiness)等操作性和 氣相沉積層的耐水熱性方面非常優異。另一方面，JP-A-6-340046公開了通過調整膜的突 起(prominence)獲得具有優異的粘合性和滑動性的膜。
發明內容
本發明人研究了 JP-A-2000-85067中公開的膜，并發現JP-A-2000-85067中公開 的膜具備有效的如粘性等操作性和沉積層耐水熱性，但是其滑動性不足，因此，在通過輥對 輥加工生產時，經常出現如褶皺等問題。另外，JP-A-6-340046中公開的膜不能實現太陽能 電池所需的阻擋性。本發明的一個目的是解決上述問題，并提供具有滑動性和充分阻擋性的用于太陽 能電池背板的層壓膜。為確保膜的滑動性，通常已知可向膜中加入被稱作消光劑的微粒。但是，這種包含 微粒的膜具有粗糙表面。當在所述膜的這種粗糙表面上形成無機層時，無機層將具有較低 的致密性，導致獲得較低的阻擋性。因此，為使表面光滑，通常在所述膜的粗糙表面上形成 有機層。在形成所述有機層的情況下，形成于其上的無機層將變得致密，由此提高了層壓膜 的阻擋性。然而，層壓膜的滑動性會降低。在此情況下，已經發現，依次包含基材膜、有機層和無機層、具有致密的無機層并 且具有理想的滑動性的層壓膜可以通過以下方式形成在有機層的表面上設置大的起伏， 并從有機層的表面上除去小的起伏。具體而言，通過將有機層的表面調整為滿足所規定的 Ra和Rz，并將有機層的厚度調整為具有所規定的厚度，可以解決上述問題。因此本發明得以實現。具體而言，上述問題可以通過以下方式解決。(1) 一種依次包含基材膜、有機層和無機層的層壓膜，其中，所述有機層具有 300nm 2000nm的厚度，所述無機層包含由SiOx表示的硅氧化物，其中x為0. 9 1. 5，并 且所述有機層具有滿足所有下式的表面Ra(lOOumXlOOum) < 50nmRa(lOumXlOum) < 2nm75nm < Rz (100 u mX 100 u m) < 300nm。(2)如(1)所述的層壓膜，其中所述基材膜具有滿足所有下式的表面Ra(lOOumXlOOum) < 50nm300nm < Rz (100 u mX 100 u m) < 1200nm。(3)如⑴或⑵所述的層壓膜，其中，所述有機層通過對包含(甲基)丙烯酸酯 的聚合性組合物進行固化而獲得。(4)如⑴或⑵所述的層壓膜，其中，所述有機層通過對包含多官能團(甲基) 丙烯酸酯的聚合性組合物進行固化而獲得。(5)如(1)或(2)所述的層壓膜，其中，所述有機層通過對包含具有芳香族碳骨架 的多官能團(甲基)丙烯酸酯的聚合性組合物進行固化而獲得。(6)如(1) (5)中的任一項所述的層壓膜，其中，所述基材膜包含分散于其中的 微粒。(7)如(6)所述的層壓膜，其中，所述微粒包含選自硅氧化物、鈦氧化物和鋯氧化 物中的一種或多種。(8)如(6)或(7)所述的層壓膜，其中，所述微粒包含炭黑。(9)如⑴ ⑶中的任一項所述的層壓膜，其中，所述基材膜包含著色劑。(10)如⑴ (9)中的任一項所述的層壓膜，其中，所述有機層包含硅烷偶聯劑。(11)如(1) (10)中的任一項所述的層壓膜，其中，所述無機層包含硅氧化物和
/或鋁氧化物。(12)如(1) (11)中的任一項所述的層壓膜，其中，所述無機層為通過真空沉積 法形成的層。(12-2)如(1) (12)中的任一項所述的層壓膜，其中，所述無機層為通過等離子 體輔助沉積法形成的層。(13) 一種包含兩層層壓膜的復合膜，其中，所述兩張層壓膜各自為如(1) (12-2)中的任一項所述的層壓膜，并且在其無機層的一側彼此粘合。(14) 一種太陽能電池背板，所述背板包含如(1) (12-2)中的任一項所述的層壓 膜或如(13)所述的復合膜。(15) 一種生產如(1) (12-2)中的任一項所述的層壓膜的方法，所述方法包括通 過輥對輥加工傳送所述基材膜。本發明使得提供具有滑動性和充分阻擋性的層壓膜成為可能。
圖1是顯示將兩張層壓膜粘貼在一起以形成復合膜的示意圖，其中，1為層壓膜，2 為基材膜，3為有機層，4為無機層，5為粘合層，6為復合膜。圖2是顯示將復合膜應用于太陽能電池背板的實例的示意圖，其中，7為太陽能電 池背板，8為粘合層，9為塑料膜。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的內容。本說明書中，“某一數字 另一數字”形式的措詞所 表達的數值范圍是指落在表示所述范圍最下限的前一數字與表示所述范圍最上限的后一 數字之間的范圍。本文所提及的“有機EL器件”是指有機電致發光器件。另外，本說明書 中，“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。本發明的層壓膜依次包含基材膜、有機層和無機層，其中，有機層具有300nm 2000nm的厚度，有機層具有滿足所有下式的表面，并且無機層包含由SiOx表示的硅氧化物， 其中x為0. 9 1. 5 Ra(lOOumXlOOum) < 50nmRa(lOumXlOum) < 2nm75nm < Rz (100 u mX 100 u m) < 300nm通過將有機層的表面設定來滿足上述條件，即使利用輥對輥加工來傳送層壓膜，也 會有效減少層壓膜中褶皺和卷繞過緊(coil tightness)的產生，并實現層壓膜的高阻擋性。
本發明中，基材膜和有機層通常彼此相鄰。本發明中，與無機層相鄰的有機層的表 面優選滿足所有上式。本說明書中的Ra是指通過以下方式獲得的算術平均粗糙度測量由粗糙曲線上 的點垂直延伸的粗糙曲線上的點與平均線上的點之間的標準長度，并將長度的偏差的絕對 值加和以計算其平均值。本說明書中的Rz是指通過以下方式獲得的十點算術平均粗糙度 測量由粗糙曲線上的點垂直延伸的粗糙曲線上的點與平均線上的點之間的標準長度，并將 以下平均值⑴和⑵加和(1)最高峰至第五高峰的高度的絕對值的平均值；(2)最低谷至第五低谷的高度的絕對值的平均值。Ra(lOOumXlOOum)是指在 100 ii mX 100 ii m 中的 Ra, Ra (10 u mX 10 u m)是指在 lOiimXlOiim 中的 Ra。類似地，Rz (100 u mX 100 u m)是指在 100 ii mX 100 y m 中的 Rz。有機層的表面優選滿足以下各式20nm < Ra(100 u mX 100 u m) < 40nm0. 5nm < Ra(10 umXIOum) < 1. OnmlOOnm < Rz (100 u mX 100 u m) < 250nm此外，本發明中，基材膜的表面優選滿足本發明中的所有下式Ra(lOOumXlOOum) < 50nm300nm < Rz (100 u mX 100 u m) < 1200nm通過使基材膜的表面滿足上述條件，即使利用輥對輥加工來生產層壓膜，也可以 有效降低層壓膜的褶皺和卷繞過緊的發生。
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更優選的是，基材膜的表面也滿足以下各式20nm < Ra (100 u mX 100 u m) < 40nm400nm < Rz (100 u mX 100 u m) < 700nm(有機層)在不脫離本發明的范圍的情況下，本發明的有機層不受特別限制，并且優選為通 過對包含(甲基)丙烯酸酯的聚合性組合物進行固化而獲得的層，更優選通過對包含多官 能團(甲基)丙烯酸酯的聚合性組合物進行固化而獲得的層，進而更優選通過對包含具有 芳香族碳骨架的多官能團(甲基)丙烯酸酯的聚合性組合物進行固化而獲得的層。優選使 用具有芳香族碳骨架的(甲基)丙烯酸酯，原因在于，如此易于改善基材膜的涂布性和改善 層壓膜的阻擋性。芳香族碳骨架的實例包括苯骨架、聯苯骨架、萘骨架、聯萘骨架、奧(azulene)骨 架、亞聯苯骨架、苊骨架、菲骨架、蒽骨架、苯并菲骨架、芘骨架、庸(chrysene)骨架、并四苯 骨架、茜(picene)骨架、茈骨架和苯并芘骨架。本發明中的芳香族碳骨架優選具有一個或多于一個芳環，更優選具有兩個或多于 兩個芳環。通過使用包含具有一個或多于一個芳環的芳香族碳骨架的樹脂，可以形成在等 離子體加工過程中更耐分解的層。由此傾向于提高層壓體的阻擋性。此外，本發明的有機層中的樹脂優選為具有三維交聯性能的樹脂。使用這種樹脂 使有機層更加致密。本發明中優選使用的(甲基)丙烯酸酯示例如下，但本發明不限于這些實例。
權利要求
1.一種依次包含基材膜、有機層和無機層的層壓膜，其中，所述有機層具有300nm 2000nm的厚度，所述無機層包含由SiOx表示的硅氧化物，其中χ為0. 9 1. 5，并且所述有 機層具有滿足所有下式的表面Ra(IOOymXlOOym) < 50nmRa(IOymXlOym) < 2nm75nm < Rz (100 μ mX 100 μ m) < 300nm。
2.如權利要求1所述的層壓膜，其中，所述基材膜具有滿足所有下式的表面 Ra(IOOymXlOOym) < 50nm300nm < Rz (100 μ mX 100 μ m) < 1200nm。
3.如權利要求1或2所述的層壓膜，其中，所述有機層通過對包含(甲基)丙烯酸酯的 聚合性組合物進行固化而獲得。
4.如權利要求1或2所述的層壓膜，其中，所述有機層通過對包含多官能團(甲基)丙 烯酸酯的聚合性組合物進行固化而獲得。
5.如權利要求1或2所述的層壓膜，其中，所述有機層通過對包含具有芳香族碳骨架的 多官能團(甲基)丙烯酸酯的聚合性組合物進行固化而獲得。
6.如權利要求1 5中的任一項所述的層壓膜，其中，所述基材膜包含分散于其中的微粒。
7.如權利要求6所述的層壓膜，其中，所述微粒包含選自硅氧化物、鈦氧化物和鋯氧化 物中的一種或多種。
8.如權利要求6或7所述的層壓膜，其中，所述微粒包含炭黑。
9.如權利要求1 8中的任一項所述的層壓膜，其中，所述基材膜包含著色劑。
10.如權利要求1 9中的任一項所述的層壓膜，其中，所述有機層包含硅烷偶聯劑。
11.如權利要求1 10中的任一項所述的層壓膜，其中，所述無機層包含硅氧化物和/ 或鋁氧化物。
12.如權利要求1 11中的任一項所述的層壓膜，其中，所述無機層為通過真空沉積法 形成的層。
13.如權利要求1 12中的任一項所述的層壓膜，其中，所述有機層具有300nm 2000nm的厚度。
14.如權利要求1 13中的任一項所述的層壓膜，其中，所述無機層具有5nm 500nm的厚度。
15.如權利要求1 14中的任一項所述的層壓膜，其中，所述有機層通過對包含具有芳 香族碳骨架的多官能團(甲基)丙烯酸酯的聚合性組合物進行固化而獲得，所述芳香族碳 骨架選自苯骨架、聯苯骨架、萘骨架、聯萘骨架、奧骨架、亞聯苯骨架、苊骨架、菲骨架、蒽骨 架、苯并菲骨架、芘骨架、蔵骨架、并四苯骨架、茜骨架、茈骨架和苯并芘骨架。
16.如權利要求1 15中的任一項所述的層壓膜，其中，所述無機層具有滿足所有下式 的表面20nm < Ra(IOOymXlOOym) < 40nm 0. 5nm < Ra(IOymXlOym) < 2. Onm 400nm < Rz (100 μ mX 100 μ m) < 700nm。
17.一種包含兩層層壓膜的復合膜，其中，所述層壓膜各自為如權利要求1 16中的任 一項所述的層壓膜，并且在其無機層的一側彼此粘合。
18.如權利要求17所述的復合膜，其中，所述層壓膜利用粘合層而彼此粘合。
19.一種太陽能電池背板，所述背板包含如權利要求1 16中的任一項所述的層壓膜 或如權利要求17或18所述的復合膜。
20.一種生產層壓膜的方法，所述層壓膜包括如權利要求1 16中的任一項所述的層 壓膜。
全文摘要
本發明提供了一種具有優異的阻擋性的層壓膜和復合膜。所述層壓膜依次包含基材膜、有機層和無機層，其中，所述有機層具有300nm～2000nm的厚度，所述無機層包含由SiOx表示的硅氧化物，其中x為0.9～1.5，并且所述有機層具有滿足Ra(100μm×100μm)＜50nm、Ra(10μm×10μm)＜2nm和75nm＜Rz(100μm×100μm)＜300nm的表面。
文檔編號H01L31/048GK102001201SQ20101026169
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月25日 優先權日2009年8月26日
發明者伊藤滋英 申請人:富士膠片株式會社