光電池モジュール用単一バックシート、その製造方法、および光電池モジュールの製造におけるその使用
【課題】少なくとも１種のポリアミドに基づく成形材料から製造されるか、又は製造され得る光電池モジュール用単一バックシートを提供する。
【解決手段】本発明による光電池モジュール用単一バックシートは、該少なくとも１種のポリアミドが、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム、およびアミノカルボン酸ならびにこれらの混合物を含む群から選択される平均炭素原子数８〜１７の直鎖状および／または分枝鎖状の脂肪族および／または脂環式モノマーから合成されることを特徴とする。ポリアミドＰＡ６１０およびポリアミドＰＡ６１２は本発明から除外され、ラクタムおよびアミノカルボン酸に基づくポリアミドは架橋される。
【解決手段】本発明による光電池モジュール用単一バックシートは、該少なくとも１種のポリアミドが、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム、およびアミノカルボン酸ならびにこれらの混合物を含む群から選択される平均炭素原子数８〜１７の直鎖状および／または分枝鎖状の脂肪族および／または脂環式モノマーから合成されることを特徴とする。ポリアミドＰＡ６１０およびポリアミドＰＡ６１２は本発明から除外され、ラクタムおよびアミノカルボン酸に基づくポリアミドは架橋される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００９年６月１８日に出願された欧州特許出願第ＥＰ０９１６３０７０．７号の優先権を主張するものであり、該特許出願の全開示内容は、明示的な事実上の引用文献として本明細書の一部を成すものである。
【０００２】
本発明は、光電池モジュール、すなわち光電子的発電のための太陽電池モジュールに関する。このような光電池モジュールでは、表面に、多くの個々の太陽電池が取り付けられ、相互連結されている。１つの太陽電池しか有さないモジュールも可能である。太陽電池は半導体材料から製造される薄いディスクであり、露光により電圧を放電し、入射する太陽光を直接的に電力に変換する。この目的のための半導体材料として、主に、シリコンが使用される。より大きな太陽光発電施設では、多くのモジュールが直列に連結され、その結果として高電圧および高電力が得られる。
【背景技術】
【０００３】
典型的な光電池モジュールは積層体として平板状形態で構成される。透明板状体（transparent pane）、例えば、特殊ガラス製板状体が最上部に配置される。接着性媒介シート（adhesion-mediating sheet）、好ましくはエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）製シートを、下部に結合させる。該シートは、透明板状体を実際の太陽電池（多数のシリコンディスクまたは１つだけの単一シリコンディスク）に連結させる。接着性媒介シート（ＥＶＡ）はさらに太陽電池の下側を、モジュールの背面保護層（rear protective layer）に相当する少し厚いバックシートに連結する。これらの層の複合体は真空プレス（vacuum press）で熱的に圧縮される（そのため、これらの層は熱間圧縮によりＥＶＡを介して互いに接着する）。層の材料は初め、プレス時において逆の順序で置かれるため、ガラス製板状体は積層中、その他の層のための硬質な下敷（rigid underlay）として使用できる。このように、太陽電池は弾性で透明なＥＶＡホットメルト接着剤中に埋め込まれ、ガラスとバックシートとの間に封入される。このような光電池モジュールのバックシートが本発明の主要な対象である。
【０００４】
この技術的な背景は特許文献１に適切に記載されている。その中で、ポリビニルフルオリド（ＰＶＦ）製のシートであるテドラー（Tedlar）（Ｅ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ネムール・アンド・カンパニー社の登録商標）が好ましいバックシートとして記載されている。テドラー（登録商標）バックシートは３層シート（ＰＶＦ／ＰＥＴ／ＰＶＦ）の形態で実用上、一般的に使用されている。特許文献１はさらに、背面モジュール層用に使用可能な材料として、ポリオレフィン、ポリエステル、種々のポリアミド（ナイロン）、ポリエーテルケトン、フルオロポリマー等の熱可塑性樹脂を開示する。
【０００５】
特許文献２には、主に、光電池モジュール用封入材料としてポリアミドを使用することが記載されている。当該公報では、導入部において、背面封入材料としてフルオロポリマーおよびポリエステル（すなわち、ＰＶＦおよびＰＥＴ）製の多層シート複合体を備えた従来技術が言及されている。この封入材料の埋込材料（エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ））に対する接着性が低いため、特許文献２では、ポリアミド（ＰＡ）が封入材料として、すなわち光電池モジュールのバックシートへの使用に適した材料として提案さている。様々なポリアミドの類型が明示的に記載されている；ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ７，ＰＡ９，ＰＡ１０，ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ６９，ＰＡ６１０，ＰＡ６１２，ＰＡ６−３−Ｔ，ＰＡ６Ｉ，およびポリフタルアミド（ＰＰＡ）。しかしながら、特許文献２の明細書では、記載されたＰＡの類型はシート複合体での使用または単一シートとしての使用に適しているということは実験的に証明されていない。
【０００６】
ポリアミド１１はまた非特許文献１において使用可能なバックシート材料として示されている。この論文では、ナイロン１１（またはＰＡ１１）は再生可能な原料源（ひまし油）に基づくため、バックシートの合理的な材料として考察されている。さらにＰＡ１１は、耐久性があり（すなわち生物学的に分解されないこと）、環境にやさしい太陽発電での使用に重要なものであることが開示されている。また、ナイロン１１は実用上、単独で使用されず、むしろ常にはバックシートとしての別のシート材料（例えばセルロース）との複合物材において使用されることが開示されている。
【０００７】
エス・ビー・レビーが筆頭発明者である特許文献３でも同じ結論に達している。ここでは、ポリアミド１１（ナイロン−１１層５１０）は、光電池用バックシート（５００）としての、特別な、電気絶縁紙（５０５）との複合体において使用される（図５および対応する説明を参照のこと）。当該ポリアミド１１は押出被覆により紙に対して被覆される。
【０００８】
特許文献４では、光電池モジュールの保護シート用の層材料としてポリアミド１２が記載され、これらのシート複合体は主として、ポリエステル（ＰＥＴまたはＰＥＮ）またはフルオロポリマーＥＴＦＥから選択されるキャリア材料層を含むことがさらに示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際特許出願第ＷＯ９４／２２１７２号公報
【特許文献２】国際特許出願第ＷＯ２００８／１３８０２１Ａ２号公報
【特許文献３】米国特許出願２００９／０１０１２０４Ａ１号公報
【特許文献４】国際特許出願ＷＯ２００８／１３８０２２Ａ１号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】プロック・オブ・スピー（Proc. of SPIE）（２００８） 第7048巻「光電池、モジュール、構成要素、およびシステムの信頼性」、７０４８０Ｃ／１−１０に記載のエス・ビー・レビー（S.B. Levy）による技術論文「バイオ・ベースド・バックシート（Bio Based Backsheet）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
多層型バックシートを一般的に提供する先行技術とは対照的に、本発明は、光電池モジュールのための単層型バックシート（single-layer backsheets）（単一シート（mono-sheets））を製造できる適切なポリアミドを見出すことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
当該目的は、請求項１の特徴を有するポリアミドに基づくバックシートによって達成される。好ましい具体例を従属請求項で開示する。さらに、そのようなバックシートの製造方法ならびに光電池モジュールの製造のための当該バックシートの使用を権利請求する。
【００１３】
上記目的は、本発明に従って、ポリアミドに基づく成形材料から単一シートとして製造されるバックシートにより達成され、当該ポリアミドは、モノマーの炭素原子数が平均で８〜１７になるように、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム、およびアミノカルボン酸を含む群から選択される直鎖状および／または分枝鎖状の脂肪族および／または脂環式モノマーに基づいて合成され、当該ポリアミドからはポリアミド６１０およびポリアミド６１２が除外され、ラクタムおよびアミノカルボン酸に基づくポリアミドは架橋物である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、換言すると、光電池モジュール用単一バックシート（mono-backsheets）に関するものである。当該単一バックシートは成形材料から製造されるか、または製造可能であり、当該成形材料は少なくとも１種のポリアミドに基づくものである。本発明に係る光電池モジュール用単一バックシートは、当該少なくとも１種のポリアミドが、直鎖状および／または分枝鎖状の脂肪族および／または脂環式モノマーから合成されることを特徴とする。当該ポリアミドのために選択されるモノマーは平均で８〜１７の炭素原子を有するものである（すなわち、個々のモノマーは、当該ポリアミドに含有されるその他のモノマーが８を超える炭素原子を有して当該ポリアミドを構成する場合、これを補うために炭素原子数が８未満であってもよい）。
【００１５】
ポリアミドのために選択されるモノマーは平均炭素原子数が８〜１７であるという事実は、（ポリアミドに含有される各モノマーの炭素原子数が少なくとも８でなければならないという、より厳密な条件と比較して）個々のモノマーの選択範囲を下方に拡張するものであり、平均炭素原子数が結果として少なくとも８（かつ多くとも１７）となるように、可能な限り短いモノマー（例えば、短鎖ジアミン）を、同じポリアミドで、その他の種類のより長いモノマー（例えば、長鎖ジカルボン酸）を用いることによって相殺してもよいし、または過度に相殺してもよいという考えに基づいている。平均炭素原子数の要件は満足するが、全てのモノマーの炭素原子数は少なくとも８というわけではないポリアミドの具体例として、Ｃ４−ジアミンのブタンジアミンとＣ１２−ジカルボン酸のドデカン二酸とから合成されるＰＡ４１２が挙げられる。
【００１６】
モノマーは、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム、およびアミノカルボン酸、ならびにこれらの混合物を含む群から選択される。さらに、先行技術との境界を画定するために、以下の条件が適用される：ポリアミドＰＡ６１０およびＰＡ６１２は本発明から除外され、ラクタムおよびアミノカルボン酸に基づくポリアミドは架橋される。
【００１７】
記載される範囲のジアミンおよびジカルボン酸に基づくポリアミドは、非架橋形態および架橋形態の両方の形態で好ましい実施態様を表す。
【００１８】
ポリアミドは、脂肪族モノマーに加えて、脂環式モノマーも含有できる：脂環式モノマーとしては、ＣＨＤＡ（脂環式モノマー化合物であるシクロヘキサンジカルボン酸の略語であり、１，４−ＣＨＤＡを意味する）、ＢＡＣ（ビスアミノシクロヘキサンの略語）、ＰＡＣＭ（＝４，４'−ジアミノジシクロヘキシル−メタン）、ＭＡＣＭ（＝３，３'−ジメチル−４，４'−ジアミノジシクロヘキシルメタン）、および当該脂環式ジアミンの混合物が好ましい。
【００１９】
好ましい実施態様では、ポリアミドは以下のポリアミドを含む群から選択される；ポリアミド４Ｘ（Ｘ＝炭素原子数１２〜１８の直鎖状脂肪族ジカルボン酸）、ポリアミド４Ｘ架橋物、ポリアミド９架橋物、ポリアミド９９、ポリアミド９９架橋物，ポリアミド９１０，ポリアミド９１０架橋物，ポリアミド１０１０，ポリアミド１０１０架橋物，ポリアミド１１架橋物，ポリアミド１２架橋物，ポリアミド１０１０／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド１０１０／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１０／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド６１０／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド６１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１０／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド９１０／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド９１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１０１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド１０１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１０／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド６１０／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド６１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１０／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド９１０／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド９１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１０１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド１０１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１２１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド１２１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１２１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド１２１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１０１２，ポリアミド１０１２架橋物，ポリアミド１０１４，ポリアミド１０１４架橋物，ポリアミド１２１２，ポリアミド１２１２架橋物，ポリアミド１２１０，ポリアミド１２１０架橋物，ポリアミドＭＡＣＭＹ（Ｙ＝炭素原子数９〜１８の直鎖状脂肪族ジカルボン酸），ポリアミドＭＡＣＭＹ架橋物，ポリアミドＰＡＣＭＹ，ポリアミドＰＡＣＭＹ架橋物，ポリアミドＭＡＣＭＹ／ＰＡＣＭＹ，ポリアミドＭＡＣＭＹ／ＰＡＣＭＹ架橋物、およびこれらの混合物。
【００２０】
ポリアミドは、ポリアミド１０１０およびポリアミド１０１０架橋物を含む群から選択されることが特に好ましい。
【００２１】
一般的用語であるポリアミド（ＰＡと略す）は、ホモポリアミド、コポリアミド、およびホモポリアミドおよび／またはコポリアミドの混合物（ブレンド）を包含して理解される。
【００２２】
本発明に係るバックシートのポリアミド成形材料は、白色顔料、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤、加水分解安定剤（hydrolysis stabilizers）、架橋活性剤（cross-linking activators）、難燃剤、層状ケイ酸塩、充填剤、着色剤（染料および有色顔料を含む）、補強剤、接着性媒介物質（adhesion mediators）、耐衝撃性改良材、およびフルオロポリマーから選択される少なくとも１種の添加剤を含有することが好ましい。
【００２３】
特に好ましい実施態様および単一層においては、請求された範囲からポリアミドを選択すること、およびこれらの添加剤の１種またはそれ以上を任意に添加することにより、本発明に係るポリアミド光電池モジュール用単一バックシートは、このようなバックシートに必須の特性、例えば耐候安定性（耐紫外線性および耐加水分解性（hydrolysis resistance））、耐熱性、機械的保護性、電気的絶縁性、高反射性、および良好な接着性等の全てを満足する。
【００２４】
所望の高反射性を提供する白色顔料は二酸化チタン（例えば、ルチルまたはアナターゼ結晶変性（rutile or anatase crystal modification）のもの）が好ましい。二酸化チタンは同時に紫外線吸収剤としても作用する。他の使用可能な白色顔料は、例えば、酸化亜鉛および硫化亜鉛である。白色顔料を用いて達成されるバックシートの反射率は好ましくは少なくとも９２％である。
【００２５】
本発明に係る光電池モジュール用単一バックシートを製造するに際し、最適に適用されるのは押し出し法である。ポリアミドの架橋が達成されるべき場合は、ポリアミド成形材料配合物に架橋活性剤を成形前に添加する。好ましい架橋活性剤は、例えば、ＴＭＰＴＭＡ（＝トリメチロールプロパントリメタクリレート）およびＴＡＩＣ（＝トリアリルイソシアヌレート）である。架橋は、配合中、またはシートのインライン押出（sheet extrusion in-line）中において、対応する活性剤を用いたラジカル法（a radical manner）により実施することができる。しかしながら、架橋は、その後で、押し出されたシート上、高エネルギー放射により開始することが好ましい。高エネルギー照射は電子線照射により行うことが好ましい。
【００２６】
本発明に係る組成物から製造されたバックシートは光電池モジュールの製造に使用される。
【００２７】
ひまし油はＰＡ１１モノマーを製造するための出発基材（starting base）であるだけでなく、Ｃ１０二酸および／またはＣ１０ジアミンを有するポリアミドの合成に使用されるセバシン酸（デカン二酸）およびデカンジアミンの出発基材でもあるので、架橋ポリアミド１１およびポリアミド９１０（非架橋物および架橋物）、ポリアミド１０１０（非架橋物および架橋物）、ポリアミド１０１０／１０ＣＨＤＡ（非架橋物および架橋物）、ポリアミド１０１２（非架橋物および架橋物）、およびポリアミド１２１０（非架橋物および架橋物）を含む態様は、当該ポリアミドが再生可能原料（renewable raw material）に基づくものであるという環境を考慮した議論をさらに主張できる。さらに、アゼライン酸（すなわち、Ｃ９二酸）もまた、ひまし油から入手できるものであり、ＰＡ９９またはＰＡ（Ｍおよび／またはＰ）ＡＣＭ９において存在する。
【００２８】
本発明を以下、実施例および比較例に基づいてさらに詳しく説明する。特許文献２に記載されたポリアミドの中には、単一バックシートとしての使用のための全ての要求性能を満足するわけではないものがあることは明らかである。例えば、ポリアミド６およびポリアミド６６は自身の高吸水性のために、考慮に入らないことは、比較実験なしで明言できる。例えば、ポリフタルアミド等の部分的芳香族ポリアミドは、芳香族モノマーが耐紫外線性でないために適切ではない。他方で、標準的なポリアミド１１およびポリアミド１２には、自身の融点が、真空プレスによるモジュール製造時の積層温度（lamination temperature）をわずかに超えるにすぎない、という問題がある。この加工上の問題は架橋によって軽減することができ、すなわち当該ポリアミドを流出させることなく、より高い積層温度を適用することができる。さらに、耐久性、すなわち屋外使用でのバックシートの寿命を架橋によって増大することができる。
【実施例】
【００２９】
表１〜４に従って行われる実施例および比較例としての実験例において、以下の原料を用いた：
ＰＡ１２：ポリアミド１２（ηｒｅｌ＝１．８５）、イー・エム・エス−ケミー・アー・ゲー（EMS-CHEMIE AG）、スイス国
ＰＡ６１２：ポリアミド６１２（ηｒｅｌ＝１．８０）、イー・エム・エス−ケミー・アー・ゲー（EMS-CHEMIE AG）、スイス国
ＰＡ１０１０：ポリアミド１０１０（ηｒｅｌ＝１．９２）、イー・エム・エス−ケミー・アー・ゲー（EMS-CHEMIE AG）、スイス国
（相対粘度ηｒｅｌはそれぞれ、後述する方法に従って測定した。）
酸化防止剤１：エチレンビス（オキシエチレン）ビス［３−（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ｍ−トリル）プロピオネート］
立体的ヒンダードフェノール（a sterically hindered phenol）に基づく酸化防止剤
酸化防止剤２：テトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジイルビスホスホナイト
ホスホナイトに基づく酸化防止剤
紫外線吸収剤：Ｎ−（２−エトキシフェニル）−Ｎ’−（２−エチルフェニル）オキサミド
紫外線／熱安定剤：Ｎ，Ｎ’−ビス−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル−１，３−ベンゾールジカルボキサミド
ＴｉＯ２：二酸化チタン、ルチル型
ＴＭＰＴＭＡ：トリメチロールプロパントリメタクリレート、架橋活性剤
【００３０】
ウェルナー・ウント・プライデラー（Werner u. Pfleiderer）社製のＺＳＫ２５型二軸スクリュー押出機により、表１に従う組成の成形材料を製造した。特定のポリアミド粒状物を安定剤とともに取り入れ口に添加し、二酸化チタンを、サイドコンベヤーを用いて溶融物中に添加した。架橋活性剤は、好ましくは、取り入れ口の後方の低温領域内へポンプを用いて添加される。
【００３１】
ハウジング温度は昇温プロファイル（rising profile）として最高２７０℃に設定した。スクリュー速度２００ＲＰＭ（回転／分）で、１時間あたり１２ｋｇの処理量を達成した。ストランド粒状化法（strand granulation）を用いて粒状化を行った。８０℃で２４時間乾燥した後、粒状物の特性を測定し、平坦なシートを製造した。
【００３２】
平坦なシートは、３３００型、３０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ比＝２５の３−ゾーンスクリュー、冷却ロール型１３６／３５０のコリン社製の実験室用設備（Collin laboratory facility）を用いて製造した。シリンダー温度およびダイ温度は表１に示す。シートの幅は３００ｍｍ、厚みは３００μｍ（＝０．３ｍｍ）であった。これらのシートからＤＩＮ５３４４８に従う形態の衝撃引張試験片を、ウォーター・ジェット・切断法（water jet cutting）により裁断した。
【００３３】
架橋活性剤を有する態様の場合、電子線架橋を、ＤＩＮ Ａ４フォーマットに裁断したシートについて行った。加速電圧は１０ＭｅＶ、照射線量は１２５ｋＧｙであった。
【００３４】
加熱貯蔵を、ＩＳＯ２５７８／ＩＥＣ２１６−１に従って、空気循環炉中、８０℃、１００℃および１２０℃で行った。
【００３５】
耐候試験を、ウェザロメーター耐候装置ＣＩ４０００型の内部において、以下の条件下で行った：照射量０．５０Ｗ／ｍ２、サイクル１０２／１８分間（乾燥／降雨）。黒体温度（black body temperature）は６５℃±３℃、湿度は６５％±５％であった。
【００３６】
耐温度性および耐候性の基準として、引張衝撃強さ（ＤＩＮ５３４４８）および色差ΔＥＤ６５（ＤＩＮ６１７４）（すなわち退色）について測定した。
【００３７】
相対粘度ηｒｅｌ：ＥＮ ＩＳＯ ３０７（２００３）に従い、ｍ−クレゾール中の０．５重量％ポリアミド溶液（すなわち、１００ｍｌ溶液中に０．５ｇのポリアミドを含有する溶液）について２５℃の温度で測定した。ηｒｅｌ＝η／η０（溶媒の粘度で割った溶液の粘度）で定義される。
【００３８】
ＭＶＲ（溶融体積量（melt volume rate））：単位ｃｍ３／１０分間で表されるメルトフローインデックスであり、ＩＳＯ１１３３に従って２７５℃および荷重５ｋｇで測定される。
【００３９】
ＰＡ６１２は従来技術に従う比較例（以下の表中、Ｖ１として示される）として用い、一方で本発明に従う実施例はＥ１（ＰＡ１０１０に相当）、Ｅ２（ＰＡ１０１０架橋物）およびＥ３（ＰＡ１２架橋物）で示した。
【００４０】
表１は、実施された実験における個々の材料組成および採用された機械パラメータの一覧を示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表２は、８０℃での炉内貯蔵中における引張衝撃強さおよび色の変化を示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】
表３は、ウェザロメーターでの耐候試験中における引張衝撃強さおよび色の変化を示す。
【００４５】
【表３】
【００４６】
複合体接着試験：
各種実験でＡ４フォーマットに製造されたシートをエタノールで洗浄し、ポリアミドシート０．３ｍｍ／ソーラーモジュール（solar modules）用ＥＶＡホットメルト接着シート０．５ｍｍ／ポリアミドシート０．３ｍｍの層構造で、ポリアミドシート間の上部３５ｍｍを接着防止ペーパーで隔離し、２枚の金属プレート間において、加熱可能なプレス機を用いて圧縮し、初めは１０分間で室温から１４０℃まで加熱し、この温度に５分間保持した後、１０分間以内で室温まで冷却した。
【００４７】
２４時間後、シート状複合体を幅２０ｍｍおよび長さ１５５ｍｍのストリップ（strips）に裁断した。裁断されたシートを直ちに７０℃および６２．５％周囲湿度の状態に移し、１週間保存した。室温まで冷却してから、シート状複合体の引張強さを、さらに２４時間経過後の層剥離（layer separation）について試験した。
【００４８】
上端部に未接着部分を有するポリアミドシートを引張試験機内で把持するために用いた。試験は５０ｍｍ／分の速度で行った。複合体を剥離するための最高けん引力Ｆｍａｘを平均値として測定した。当該けん引力は本発明の用途のためには４０Ｎ／ｃｍより大きいことが必要である。
【００４９】
表４は、ポリアミドシート／ソーラーモジュール用ＥＶＡシート／ポリアミドシートの複合接着体の上記の平均値を示す。
【００５０】
【表４】
【００５１】
これらの実験では、本発明のものは上記要求性能を満足し、特許文献２に従う従来技術に相当する比較例のＶ１（ＰＡ６１２）よりも有意に良好な特性および耐性を有することが示されている。特に、ＰＡ１０１０およびＰＡ１０１０架橋物を用いたＥ１およびＥ２がより好ましく、予期せぬ良好な結果を示している。
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００９年６月１８日に出願された欧州特許出願第ＥＰ０９１６３０７０．７号の優先権を主張するものであり、該特許出願の全開示内容は、明示的な事実上の引用文献として本明細書の一部を成すものである。
【０００２】
本発明は、光電池モジュール、すなわち光電子的発電のための太陽電池モジュールに関する。このような光電池モジュールでは、表面に、多くの個々の太陽電池が取り付けられ、相互連結されている。１つの太陽電池しか有さないモジュールも可能である。太陽電池は半導体材料から製造される薄いディスクであり、露光により電圧を放電し、入射する太陽光を直接的に電力に変換する。この目的のための半導体材料として、主に、シリコンが使用される。より大きな太陽光発電施設では、多くのモジュールが直列に連結され、その結果として高電圧および高電力が得られる。
【背景技術】
【０００３】
典型的な光電池モジュールは積層体として平板状形態で構成される。透明板状体（transparent pane）、例えば、特殊ガラス製板状体が最上部に配置される。接着性媒介シート（adhesion-mediating sheet）、好ましくはエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）製シートを、下部に結合させる。該シートは、透明板状体を実際の太陽電池（多数のシリコンディスクまたは１つだけの単一シリコンディスク）に連結させる。接着性媒介シート（ＥＶＡ）はさらに太陽電池の下側を、モジュールの背面保護層（rear protective layer）に相当する少し厚いバックシートに連結する。これらの層の複合体は真空プレス（vacuum press）で熱的に圧縮される（そのため、これらの層は熱間圧縮によりＥＶＡを介して互いに接着する）。層の材料は初め、プレス時において逆の順序で置かれるため、ガラス製板状体は積層中、その他の層のための硬質な下敷（rigid underlay）として使用できる。このように、太陽電池は弾性で透明なＥＶＡホットメルト接着剤中に埋め込まれ、ガラスとバックシートとの間に封入される。このような光電池モジュールのバックシートが本発明の主要な対象である。
【０００４】
この技術的な背景は特許文献１に適切に記載されている。その中で、ポリビニルフルオリド（ＰＶＦ）製のシートであるテドラー（Tedlar）（Ｅ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ネムール・アンド・カンパニー社の登録商標）が好ましいバックシートとして記載されている。テドラー（登録商標）バックシートは３層シート（ＰＶＦ／ＰＥＴ／ＰＶＦ）の形態で実用上、一般的に使用されている。特許文献１はさらに、背面モジュール層用に使用可能な材料として、ポリオレフィン、ポリエステル、種々のポリアミド（ナイロン）、ポリエーテルケトン、フルオロポリマー等の熱可塑性樹脂を開示する。
【０００５】
特許文献２には、主に、光電池モジュール用封入材料としてポリアミドを使用することが記載されている。当該公報では、導入部において、背面封入材料としてフルオロポリマーおよびポリエステル（すなわち、ＰＶＦおよびＰＥＴ）製の多層シート複合体を備えた従来技術が言及されている。この封入材料の埋込材料（エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ））に対する接着性が低いため、特許文献２では、ポリアミド（ＰＡ）が封入材料として、すなわち光電池モジュールのバックシートへの使用に適した材料として提案さている。様々なポリアミドの類型が明示的に記載されている；ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ７，ＰＡ９，ＰＡ１０，ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ６９，ＰＡ６１０，ＰＡ６１２，ＰＡ６−３−Ｔ，ＰＡ６Ｉ，およびポリフタルアミド（ＰＰＡ）。しかしながら、特許文献２の明細書では、記載されたＰＡの類型はシート複合体での使用または単一シートとしての使用に適しているということは実験的に証明されていない。
【０００６】
ポリアミド１１はまた非特許文献１において使用可能なバックシート材料として示されている。この論文では、ナイロン１１（またはＰＡ１１）は再生可能な原料源（ひまし油）に基づくため、バックシートの合理的な材料として考察されている。さらにＰＡ１１は、耐久性があり（すなわち生物学的に分解されないこと）、環境にやさしい太陽発電での使用に重要なものであることが開示されている。また、ナイロン１１は実用上、単独で使用されず、むしろ常にはバックシートとしての別のシート材料（例えばセルロース）との複合物材において使用されることが開示されている。
【０００７】
エス・ビー・レビーが筆頭発明者である特許文献３でも同じ結論に達している。ここでは、ポリアミド１１（ナイロン−１１層５１０）は、光電池用バックシート（５００）としての、特別な、電気絶縁紙（５０５）との複合体において使用される（図５および対応する説明を参照のこと）。当該ポリアミド１１は押出被覆により紙に対して被覆される。
【０００８】
特許文献４では、光電池モジュールの保護シート用の層材料としてポリアミド１２が記載され、これらのシート複合体は主として、ポリエステル（ＰＥＴまたはＰＥＮ）またはフルオロポリマーＥＴＦＥから選択されるキャリア材料層を含むことがさらに示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際特許出願第ＷＯ９４／２２１７２号公報
【特許文献２】国際特許出願第ＷＯ２００８／１３８０２１Ａ２号公報
【特許文献３】米国特許出願２００９／０１０１２０４Ａ１号公報
【特許文献４】国際特許出願ＷＯ２００８／１３８０２２Ａ１号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】プロック・オブ・スピー（Proc. of SPIE）（２００８） 第7048巻「光電池、モジュール、構成要素、およびシステムの信頼性」、７０４８０Ｃ／１−１０に記載のエス・ビー・レビー（S.B. Levy）による技術論文「バイオ・ベースド・バックシート（Bio Based Backsheet）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
多層型バックシートを一般的に提供する先行技術とは対照的に、本発明は、光電池モジュールのための単層型バックシート（single-layer backsheets）（単一シート（mono-sheets））を製造できる適切なポリアミドを見出すことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
当該目的は、請求項１の特徴を有するポリアミドに基づくバックシートによって達成される。好ましい具体例を従属請求項で開示する。さらに、そのようなバックシートの製造方法ならびに光電池モジュールの製造のための当該バックシートの使用を権利請求する。
【００１３】
上記目的は、本発明に従って、ポリアミドに基づく成形材料から単一シートとして製造されるバックシートにより達成され、当該ポリアミドは、モノマーの炭素原子数が平均で８〜１７になるように、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム、およびアミノカルボン酸を含む群から選択される直鎖状および／または分枝鎖状の脂肪族および／または脂環式モノマーに基づいて合成され、当該ポリアミドからはポリアミド６１０およびポリアミド６１２が除外され、ラクタムおよびアミノカルボン酸に基づくポリアミドは架橋物である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、換言すると、光電池モジュール用単一バックシート（mono-backsheets）に関するものである。当該単一バックシートは成形材料から製造されるか、または製造可能であり、当該成形材料は少なくとも１種のポリアミドに基づくものである。本発明に係る光電池モジュール用単一バックシートは、当該少なくとも１種のポリアミドが、直鎖状および／または分枝鎖状の脂肪族および／または脂環式モノマーから合成されることを特徴とする。当該ポリアミドのために選択されるモノマーは平均で８〜１７の炭素原子を有するものである（すなわち、個々のモノマーは、当該ポリアミドに含有されるその他のモノマーが８を超える炭素原子を有して当該ポリアミドを構成する場合、これを補うために炭素原子数が８未満であってもよい）。
【００１５】
ポリアミドのために選択されるモノマーは平均炭素原子数が８〜１７であるという事実は、（ポリアミドに含有される各モノマーの炭素原子数が少なくとも８でなければならないという、より厳密な条件と比較して）個々のモノマーの選択範囲を下方に拡張するものであり、平均炭素原子数が結果として少なくとも８（かつ多くとも１７）となるように、可能な限り短いモノマー（例えば、短鎖ジアミン）を、同じポリアミドで、その他の種類のより長いモノマー（例えば、長鎖ジカルボン酸）を用いることによって相殺してもよいし、または過度に相殺してもよいという考えに基づいている。平均炭素原子数の要件は満足するが、全てのモノマーの炭素原子数は少なくとも８というわけではないポリアミドの具体例として、Ｃ４−ジアミンのブタンジアミンとＣ１２−ジカルボン酸のドデカン二酸とから合成されるＰＡ４１２が挙げられる。
【００１６】
モノマーは、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム、およびアミノカルボン酸、ならびにこれらの混合物を含む群から選択される。さらに、先行技術との境界を画定するために、以下の条件が適用される：ポリアミドＰＡ６１０およびＰＡ６１２は本発明から除外され、ラクタムおよびアミノカルボン酸に基づくポリアミドは架橋される。
【００１７】
記載される範囲のジアミンおよびジカルボン酸に基づくポリアミドは、非架橋形態および架橋形態の両方の形態で好ましい実施態様を表す。
【００１８】
ポリアミドは、脂肪族モノマーに加えて、脂環式モノマーも含有できる：脂環式モノマーとしては、ＣＨＤＡ（脂環式モノマー化合物であるシクロヘキサンジカルボン酸の略語であり、１，４−ＣＨＤＡを意味する）、ＢＡＣ（ビスアミノシクロヘキサンの略語）、ＰＡＣＭ（＝４，４'−ジアミノジシクロヘキシル−メタン）、ＭＡＣＭ（＝３，３'−ジメチル−４，４'−ジアミノジシクロヘキシルメタン）、および当該脂環式ジアミンの混合物が好ましい。
【００１９】
好ましい実施態様では、ポリアミドは以下のポリアミドを含む群から選択される；ポリアミド４Ｘ（Ｘ＝炭素原子数１２〜１８の直鎖状脂肪族ジカルボン酸）、ポリアミド４Ｘ架橋物、ポリアミド９架橋物、ポリアミド９９、ポリアミド９９架橋物，ポリアミド９１０，ポリアミド９１０架橋物，ポリアミド１０１０，ポリアミド１０１０架橋物，ポリアミド１１架橋物，ポリアミド１２架橋物，ポリアミド１０１０／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド１０１０／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１０／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド６１０／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド６１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１０／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド９１０／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド９１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１０１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド１０１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１０／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド６１０／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド６１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１０／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド９１０／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド９１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１０１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド１０１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１２１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド１２１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１２１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド１２１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１０１２，ポリアミド１０１２架橋物，ポリアミド１０１４，ポリアミド１０１４架橋物，ポリアミド１２１２，ポリアミド１２１２架橋物，ポリアミド１２１０，ポリアミド１２１０架橋物，ポリアミドＭＡＣＭＹ（Ｙ＝炭素原子数９〜１８の直鎖状脂肪族ジカルボン酸），ポリアミドＭＡＣＭＹ架橋物，ポリアミドＰＡＣＭＹ，ポリアミドＰＡＣＭＹ架橋物，ポリアミドＭＡＣＭＹ／ＰＡＣＭＹ，ポリアミドＭＡＣＭＹ／ＰＡＣＭＹ架橋物、およびこれらの混合物。
【００２０】
ポリアミドは、ポリアミド１０１０およびポリアミド１０１０架橋物を含む群から選択されることが特に好ましい。
【００２１】
一般的用語であるポリアミド（ＰＡと略す）は、ホモポリアミド、コポリアミド、およびホモポリアミドおよび／またはコポリアミドの混合物（ブレンド）を包含して理解される。
【００２２】
本発明に係るバックシートのポリアミド成形材料は、白色顔料、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤、加水分解安定剤（hydrolysis stabilizers）、架橋活性剤（cross-linking activators）、難燃剤、層状ケイ酸塩、充填剤、着色剤（染料および有色顔料を含む）、補強剤、接着性媒介物質（adhesion mediators）、耐衝撃性改良材、およびフルオロポリマーから選択される少なくとも１種の添加剤を含有することが好ましい。
【００２３】
特に好ましい実施態様および単一層においては、請求された範囲からポリアミドを選択すること、およびこれらの添加剤の１種またはそれ以上を任意に添加することにより、本発明に係るポリアミド光電池モジュール用単一バックシートは、このようなバックシートに必須の特性、例えば耐候安定性（耐紫外線性および耐加水分解性（hydrolysis resistance））、耐熱性、機械的保護性、電気的絶縁性、高反射性、および良好な接着性等の全てを満足する。
【００２４】
所望の高反射性を提供する白色顔料は二酸化チタン（例えば、ルチルまたはアナターゼ結晶変性（rutile or anatase crystal modification）のもの）が好ましい。二酸化チタンは同時に紫外線吸収剤としても作用する。他の使用可能な白色顔料は、例えば、酸化亜鉛および硫化亜鉛である。白色顔料を用いて達成されるバックシートの反射率は好ましくは少なくとも９２％である。
【００２５】
本発明に係る光電池モジュール用単一バックシートを製造するに際し、最適に適用されるのは押し出し法である。ポリアミドの架橋が達成されるべき場合は、ポリアミド成形材料配合物に架橋活性剤を成形前に添加する。好ましい架橋活性剤は、例えば、ＴＭＰＴＭＡ（＝トリメチロールプロパントリメタクリレート）およびＴＡＩＣ（＝トリアリルイソシアヌレート）である。架橋は、配合中、またはシートのインライン押出（sheet extrusion in-line）中において、対応する活性剤を用いたラジカル法（a radical manner）により実施することができる。しかしながら、架橋は、その後で、押し出されたシート上、高エネルギー放射により開始することが好ましい。高エネルギー照射は電子線照射により行うことが好ましい。
【００２６】
本発明に係る組成物から製造されたバックシートは光電池モジュールの製造に使用される。
【００２７】
ひまし油はＰＡ１１モノマーを製造するための出発基材（starting base）であるだけでなく、Ｃ１０二酸および／またはＣ１０ジアミンを有するポリアミドの合成に使用されるセバシン酸（デカン二酸）およびデカンジアミンの出発基材でもあるので、架橋ポリアミド１１およびポリアミド９１０（非架橋物および架橋物）、ポリアミド１０１０（非架橋物および架橋物）、ポリアミド１０１０／１０ＣＨＤＡ（非架橋物および架橋物）、ポリアミド１０１２（非架橋物および架橋物）、およびポリアミド１２１０（非架橋物および架橋物）を含む態様は、当該ポリアミドが再生可能原料（renewable raw material）に基づくものであるという環境を考慮した議論をさらに主張できる。さらに、アゼライン酸（すなわち、Ｃ９二酸）もまた、ひまし油から入手できるものであり、ＰＡ９９またはＰＡ（Ｍおよび／またはＰ）ＡＣＭ９において存在する。
【００２８】
本発明を以下、実施例および比較例に基づいてさらに詳しく説明する。特許文献２に記載されたポリアミドの中には、単一バックシートとしての使用のための全ての要求性能を満足するわけではないものがあることは明らかである。例えば、ポリアミド６およびポリアミド６６は自身の高吸水性のために、考慮に入らないことは、比較実験なしで明言できる。例えば、ポリフタルアミド等の部分的芳香族ポリアミドは、芳香族モノマーが耐紫外線性でないために適切ではない。他方で、標準的なポリアミド１１およびポリアミド１２には、自身の融点が、真空プレスによるモジュール製造時の積層温度（lamination temperature）をわずかに超えるにすぎない、という問題がある。この加工上の問題は架橋によって軽減することができ、すなわち当該ポリアミドを流出させることなく、より高い積層温度を適用することができる。さらに、耐久性、すなわち屋外使用でのバックシートの寿命を架橋によって増大することができる。
【実施例】
【００２９】
表１〜４に従って行われる実施例および比較例としての実験例において、以下の原料を用いた：
ＰＡ１２：ポリアミド１２（ηｒｅｌ＝１．８５）、イー・エム・エス−ケミー・アー・ゲー（EMS-CHEMIE AG）、スイス国
ＰＡ６１２：ポリアミド６１２（ηｒｅｌ＝１．８０）、イー・エム・エス−ケミー・アー・ゲー（EMS-CHEMIE AG）、スイス国
ＰＡ１０１０：ポリアミド１０１０（ηｒｅｌ＝１．９２）、イー・エム・エス−ケミー・アー・ゲー（EMS-CHEMIE AG）、スイス国
（相対粘度ηｒｅｌはそれぞれ、後述する方法に従って測定した。）
酸化防止剤１：エチレンビス（オキシエチレン）ビス［３−（５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ｍ−トリル）プロピオネート］
立体的ヒンダードフェノール（a sterically hindered phenol）に基づく酸化防止剤
酸化防止剤２：テトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジイルビスホスホナイト
ホスホナイトに基づく酸化防止剤
紫外線吸収剤：Ｎ−（２−エトキシフェニル）−Ｎ’−（２−エチルフェニル）オキサミド
紫外線／熱安定剤：Ｎ，Ｎ’−ビス−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル−１，３−ベンゾールジカルボキサミド
ＴｉＯ２：二酸化チタン、ルチル型
ＴＭＰＴＭＡ：トリメチロールプロパントリメタクリレート、架橋活性剤
【００３０】
ウェルナー・ウント・プライデラー（Werner u. Pfleiderer）社製のＺＳＫ２５型二軸スクリュー押出機により、表１に従う組成の成形材料を製造した。特定のポリアミド粒状物を安定剤とともに取り入れ口に添加し、二酸化チタンを、サイドコンベヤーを用いて溶融物中に添加した。架橋活性剤は、好ましくは、取り入れ口の後方の低温領域内へポンプを用いて添加される。
【００３１】
ハウジング温度は昇温プロファイル（rising profile）として最高２７０℃に設定した。スクリュー速度２００ＲＰＭ（回転／分）で、１時間あたり１２ｋｇの処理量を達成した。ストランド粒状化法（strand granulation）を用いて粒状化を行った。８０℃で２４時間乾燥した後、粒状物の特性を測定し、平坦なシートを製造した。
【００３２】
平坦なシートは、３３００型、３０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ比＝２５の３−ゾーンスクリュー、冷却ロール型１３６／３５０のコリン社製の実験室用設備（Collin laboratory facility）を用いて製造した。シリンダー温度およびダイ温度は表１に示す。シートの幅は３００ｍｍ、厚みは３００μｍ（＝０．３ｍｍ）であった。これらのシートからＤＩＮ５３４４８に従う形態の衝撃引張試験片を、ウォーター・ジェット・切断法（water jet cutting）により裁断した。
【００３３】
架橋活性剤を有する態様の場合、電子線架橋を、ＤＩＮ Ａ４フォーマットに裁断したシートについて行った。加速電圧は１０ＭｅＶ、照射線量は１２５ｋＧｙであった。
【００３４】
加熱貯蔵を、ＩＳＯ２５７８／ＩＥＣ２１６−１に従って、空気循環炉中、８０℃、１００℃および１２０℃で行った。
【００３５】
耐候試験を、ウェザロメーター耐候装置ＣＩ４０００型の内部において、以下の条件下で行った：照射量０．５０Ｗ／ｍ２、サイクル１０２／１８分間（乾燥／降雨）。黒体温度（black body temperature）は６５℃±３℃、湿度は６５％±５％であった。
【００３６】
耐温度性および耐候性の基準として、引張衝撃強さ（ＤＩＮ５３４４８）および色差ΔＥＤ６５（ＤＩＮ６１７４）（すなわち退色）について測定した。
【００３７】
相対粘度ηｒｅｌ：ＥＮ ＩＳＯ ３０７（２００３）に従い、ｍ−クレゾール中の０．５重量％ポリアミド溶液（すなわち、１００ｍｌ溶液中に０．５ｇのポリアミドを含有する溶液）について２５℃の温度で測定した。ηｒｅｌ＝η／η０（溶媒の粘度で割った溶液の粘度）で定義される。
【００３８】
ＭＶＲ（溶融体積量（melt volume rate））：単位ｃｍ３／１０分間で表されるメルトフローインデックスであり、ＩＳＯ１１３３に従って２７５℃および荷重５ｋｇで測定される。
【００３９】
ＰＡ６１２は従来技術に従う比較例（以下の表中、Ｖ１として示される）として用い、一方で本発明に従う実施例はＥ１（ＰＡ１０１０に相当）、Ｅ２（ＰＡ１０１０架橋物）およびＥ３（ＰＡ１２架橋物）で示した。
【００４０】
表１は、実施された実験における個々の材料組成および採用された機械パラメータの一覧を示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表２は、８０℃での炉内貯蔵中における引張衝撃強さおよび色の変化を示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】
表３は、ウェザロメーターでの耐候試験中における引張衝撃強さおよび色の変化を示す。
【００４５】
【表３】
【００４６】
複合体接着試験：
各種実験でＡ４フォーマットに製造されたシートをエタノールで洗浄し、ポリアミドシート０．３ｍｍ／ソーラーモジュール（solar modules）用ＥＶＡホットメルト接着シート０．５ｍｍ／ポリアミドシート０．３ｍｍの層構造で、ポリアミドシート間の上部３５ｍｍを接着防止ペーパーで隔離し、２枚の金属プレート間において、加熱可能なプレス機を用いて圧縮し、初めは１０分間で室温から１４０℃まで加熱し、この温度に５分間保持した後、１０分間以内で室温まで冷却した。
【００４７】
２４時間後、シート状複合体を幅２０ｍｍおよび長さ１５５ｍｍのストリップ（strips）に裁断した。裁断されたシートを直ちに７０℃および６２．５％周囲湿度の状態に移し、１週間保存した。室温まで冷却してから、シート状複合体の引張強さを、さらに２４時間経過後の層剥離（layer separation）について試験した。
【００４８】
上端部に未接着部分を有するポリアミドシートを引張試験機内で把持するために用いた。試験は５０ｍｍ／分の速度で行った。複合体を剥離するための最高けん引力Ｆｍａｘを平均値として測定した。当該けん引力は本発明の用途のためには４０Ｎ／ｃｍより大きいことが必要である。
【００４９】
表４は、ポリアミドシート／ソーラーモジュール用ＥＶＡシート／ポリアミドシートの複合接着体の上記の平均値を示す。
【００５０】
【表４】
【００５１】
これらの実験では、本発明のものは上記要求性能を満足し、特許文献２に従う従来技術に相当する比較例のＶ１（ＰＡ６１２）よりも有意に良好な特性および耐性を有することが示されている。特に、ＰＡ１０１０およびＰＡ１０１０架橋物を用いたＥ１およびＥ２がより好ましく、予期せぬ良好な結果を示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種のポリアミドに基づく成形材料から製造される光電池モジュール用単一バックシートであって、該少なくとも１種のポリアミドが、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム、およびアミノカルボン酸ならびにこれらの混合物を含む群から選択される平均炭素原子数８〜１７の直鎖状および／または分枝鎖状の脂肪族および／または脂環式モノマーから合成されることを特徴とする該光電池モジュール用単一バックシート（但し、該ポリアミドからはポリアミド６１０およびポリアミド６１２が除外され、ラクタムおよびアミノカルボン酸に基づくポリアミドは架橋物である）。
【請求項２】
ジアミンおよびジカルボン酸に基づくポリアミドが非架橋物または架橋物である請求項１に記載の光電池モジュール用単一バックシート。
【請求項３】
ポリアミドが、脂肪族モノマーのほかに、ＣＨＤＡ、ＢＡＣ、ＰＡＣＭ、ＭＡＣＭおよび該脂環式ジアミンの混合物の群から選択される脂環式モノマーを含有する請求項１または２に記載の光電池モジュール用単一バックシート。
【請求項４】
ポリアミドが、下記の化合物から成る群から選択される請求項１〜３のいずれかに記載の光電池モジュール用単一バックシート：ポリアミド４Ｘ、ポリアミド４Ｘ架橋物、ポリアミド９架橋物、ポリアミド９９、ポリアミド９９架橋物，ポリアミド９１０，ポリアミド９１０架橋物，ポリアミド１０１０，ポリアミド１０１０架橋物，ポリアミド１１架橋物，ポリアミド１２架橋物，ポリアミド１０１０／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド１０１０／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１０／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド６１０／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド６１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１０／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド９１０／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド９１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１０１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド１０１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１０／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド６１０／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド６１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１０／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド９１０／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド９１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１０１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド１０１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１２１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド１２１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１２１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド１２１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１０１２，ポリアミド１０１２架橋物，ポリアミド１０１４，ポリアミド１０１４架橋物，ポリアミド１２１２，ポリアミド１２１２架橋物，ポリアミド１２１０，ポリアミド１２１０架橋物，ポリアミドＭＡＣＭＹ，ポリアミドＭＡＣＭＹ架橋物，ポリアミドＰＡＣＭＹ，ポリアミドＰＡＣＭＹ架橋物，ポリアミドＭＡＣＭＹ／ＰＡＣＭＹ，ポリアミドＭＡＣＭＹ／ＰＡＣＭＹ架橋物、およびこれらの混合物を含む群（式中、Ｘは炭素原子数１２〜１８の直鎖状脂肪族ジカルボン酸を示す；Ｙは炭素原子数９〜１８の直鎖状脂肪族ジカルボン酸を示す）。
【請求項５】
ポリアミドが、ポリアミド１０１０およびポリアミド１０１０架橋物の群から選択される請求項４に記載の光電池モジュール用単一バックシート。
【請求項６】
ポリアミド成形材料が、白色顔料、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤、加水分解安定剤、架橋活性剤、難燃剤、層状ケイ酸塩、充填剤、着色剤、補強剤、接着性媒介物質、耐衝撃性改良材、およびフルオロポリマーからなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を含有する請求項１〜５のいずれかに記載の光電池モジュール用単一バックシート。
【請求項７】
白色顔料が二酸化チタンである請求項６に記載の光電池モジュール用単一バックシート。
【請求項８】
白色顔料を含有し、少なくとも９２％の反射率を有する請求項６または７に記載の光電池モジュール用単一バックシート。
【請求項９】
少なくとも１種のポリアミドに基づく成形材料から請求項１〜８のいずれかに記載の光電池モジュール用単一バックシートを製造する方法であって、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム、およびアミノカルボン酸ならびにこれらの混合物を含む群から選択される平均炭素原子数８〜１７の直鎖状および／または分枝鎖状の脂肪族および／または脂環式モノマーから合成される少なくとも１種のポリアミド（但し、該ポリアミドからはポリアミド６１０およびポリアミド６１２が除外され、ラクタムおよびアミノカルボン酸に基づくポリアミドは架橋物である）に基づく成形材料を押し出すことを特徴とする方法。
【請求項１０】
ポリアミド成形材料に架橋活性剤を成形前に添加し、ポリアミドの架橋を達成する請求項９に記載の光電池モジュール用単一バックシートの製造方法。
【請求項１１】
シートを押し出した後、押し出されたシートの架橋を高エネルギー放射線により開始する請求項１０に記載の光電池モジュール用単一バックシートの製造方法。
【請求項１２】
高エネルギー照射を電子線照射により行う請求項１１に記載の光電池モジュール用単一バックシートの製造方法。
【請求項１３】
架橋活性剤が、トリメチロールプロパントリメタクリレートおよびトリアリルイソシアヌレートの群から選択される請求項１０〜１２のいずれかに記載の光電池モジュール用単一バックシートの製造方法。
【請求項１４】
光電池モジュールの製造時における、請求項１〜８のいずれかに記載の光電池モジュール用単一バックシートまたは請求項９〜１３のいずれかに記載の該単一バックシートの製造方法の使用。
【請求項１】
少なくとも１種のポリアミドに基づく成形材料から製造される光電池モジュール用単一バックシートであって、該少なくとも１種のポリアミドが、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム、およびアミノカルボン酸ならびにこれらの混合物を含む群から選択される平均炭素原子数８〜１７の直鎖状および／または分枝鎖状の脂肪族および／または脂環式モノマーから合成されることを特徴とする該光電池モジュール用単一バックシート（但し、該ポリアミドからはポリアミド６１０およびポリアミド６１２が除外され、ラクタムおよびアミノカルボン酸に基づくポリアミドは架橋物である）。
【請求項２】
ジアミンおよびジカルボン酸に基づくポリアミドが非架橋物または架橋物である請求項１に記載の光電池モジュール用単一バックシート。
【請求項３】
ポリアミドが、脂肪族モノマーのほかに、ＣＨＤＡ、ＢＡＣ、ＰＡＣＭ、ＭＡＣＭおよび該脂環式ジアミンの混合物の群から選択される脂環式モノマーを含有する請求項１または２に記載の光電池モジュール用単一バックシート。
【請求項４】
ポリアミドが、下記の化合物から成る群から選択される請求項１〜３のいずれかに記載の光電池モジュール用単一バックシート：ポリアミド４Ｘ、ポリアミド４Ｘ架橋物、ポリアミド９架橋物、ポリアミド９９、ポリアミド９９架橋物，ポリアミド９１０，ポリアミド９１０架橋物，ポリアミド１０１０，ポリアミド１０１０架橋物，ポリアミド１１架橋物，ポリアミド１２架橋物，ポリアミド１０１０／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド１０１０／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１０／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド６１０／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド６１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１０／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド９１０／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド９１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１０１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド１０１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１０／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド６１０／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド６１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド６１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１０／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド９１０／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド９１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド９１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１０１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド１０１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１２１２／１２ＣＨＤＡ，ポリアミド１２１２／１２ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１２１２／１０ＣＨＤＡ，ポリアミド１２１２／１０ＣＨＤＡ架橋物，ポリアミド１０１２，ポリアミド１０１２架橋物，ポリアミド１０１４，ポリアミド１０１４架橋物，ポリアミド１２１２，ポリアミド１２１２架橋物，ポリアミド１２１０，ポリアミド１２１０架橋物，ポリアミドＭＡＣＭＹ，ポリアミドＭＡＣＭＹ架橋物，ポリアミドＰＡＣＭＹ，ポリアミドＰＡＣＭＹ架橋物，ポリアミドＭＡＣＭＹ／ＰＡＣＭＹ，ポリアミドＭＡＣＭＹ／ＰＡＣＭＹ架橋物、およびこれらの混合物を含む群（式中、Ｘは炭素原子数１２〜１８の直鎖状脂肪族ジカルボン酸を示す；Ｙは炭素原子数９〜１８の直鎖状脂肪族ジカルボン酸を示す）。
【請求項５】
ポリアミドが、ポリアミド１０１０およびポリアミド１０１０架橋物の群から選択される請求項４に記載の光電池モジュール用単一バックシート。
【請求項６】
ポリアミド成形材料が、白色顔料、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤、加水分解安定剤、架橋活性剤、難燃剤、層状ケイ酸塩、充填剤、着色剤、補強剤、接着性媒介物質、耐衝撃性改良材、およびフルオロポリマーからなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を含有する請求項１〜５のいずれかに記載の光電池モジュール用単一バックシート。
【請求項７】
白色顔料が二酸化チタンである請求項６に記載の光電池モジュール用単一バックシート。
【請求項８】
白色顔料を含有し、少なくとも９２％の反射率を有する請求項６または７に記載の光電池モジュール用単一バックシート。
【請求項９】
少なくとも１種のポリアミドに基づく成形材料から請求項１〜８のいずれかに記載の光電池モジュール用単一バックシートを製造する方法であって、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム、およびアミノカルボン酸ならびにこれらの混合物を含む群から選択される平均炭素原子数８〜１７の直鎖状および／または分枝鎖状の脂肪族および／または脂環式モノマーから合成される少なくとも１種のポリアミド（但し、該ポリアミドからはポリアミド６１０およびポリアミド６１２が除外され、ラクタムおよびアミノカルボン酸に基づくポリアミドは架橋物である）に基づく成形材料を押し出すことを特徴とする方法。
【請求項１０】
ポリアミド成形材料に架橋活性剤を成形前に添加し、ポリアミドの架橋を達成する請求項９に記載の光電池モジュール用単一バックシートの製造方法。
【請求項１１】
シートを押し出した後、押し出されたシートの架橋を高エネルギー放射線により開始する請求項１０に記載の光電池モジュール用単一バックシートの製造方法。
【請求項１２】
高エネルギー照射を電子線照射により行う請求項１１に記載の光電池モジュール用単一バックシートの製造方法。
【請求項１３】
架橋活性剤が、トリメチロールプロパントリメタクリレートおよびトリアリルイソシアヌレートの群から選択される請求項１０〜１２のいずれかに記載の光電池モジュール用単一バックシートの製造方法。
【請求項１４】
光電池モジュールの製造時における、請求項１〜８のいずれかに記載の光電池モジュール用単一バックシートまたは請求項９〜１３のいずれかに記載の該単一バックシートの製造方法の使用。
【公開番号】特開２０１１−３９０５（Ｐ２０１１−３９０５Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−１３９０８０（Ｐ２０１０−１３９０８０）
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（５０５３４３９３０）エムス−パテント アクチエンゲゼルシャフト (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３９０８０（Ｐ２０１０−１３９０８０）
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（５０５３４３９３０）エムス−パテント アクチエンゲゼルシャフト (10)
【Ｆターム（参考）】
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