説明

太陽電池用バックシート及びその製造方法、並びに太陽電池モジュール

【課題】高温高湿環境や温湿度の高低差が比較的大きい環境下で経時されたときの密着性に優れる太陽電池用バックシートを提供する。
【解決手段】ポリマー基材と、ポリマー基材の少なくとも一方の面側に設けられ、オレフィン樹脂を含むと共に120℃、100%RHの環境下で60時間処理したときの破断伸度(%)と破断応力(MPa)との積が50以上である第1の樹脂層とを有している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽電池用バックシート及びその製造方法、並びに太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
太陽電池は、発電時に二酸化炭素の排出がなく環境負荷が小さい発電方式であり、近年急速に普及が進んでいる。太陽電池モジュールは、一般に太陽光が入射するオモテ面側に配置されるフロント基材と、太陽光が入射するオモテ面側とは反対側(裏面側)に配置される、いわゆるバックシートとの間に、太陽電池素子が封止剤で封止された太陽電池セルが挟まれた構造を有しており、フロント基材と太陽電池セルとの間及び太陽電池セルとバックシートとの間は、それぞれEVA(エチレン−ビニルアセテート)樹脂などで封止されている。
【0003】
太陽電池モジュールを構成するバックシートは、太陽電池モジュールの裏面からの水分の浸入や石等の接触で生じる傷つき等を防止する働きを有するもので、従来はガラスやフッ素樹脂等が用いられていたが、近年ではコスト等の観点からポリエステル等の樹脂材料が適用されるに至っている。
【0004】
バックシートは、上記のようにフロント基材やEVA等の封止材などと共に接着したモジュールの形態で用いられるが、使用環境や使用時の発熱等で長時間に亘って高温高湿環境下に曝されるほか、更には大きな温湿度変化を繰り返し受ける場合がある。そのため、モジュールを構成する材料間、例えばフロント基材であるガラス基板や封止材、バックシートのポリエステルシートなどの間で膨張係数が異なると、これら材料間に応力が発生し、剥がれを引き起こすことがある。例えば太陽電池セル及びバックシート間に剥離が生じると、その部分から水分や塵などが浸入して耐候性が著しく低下し、モジュールの長期耐久性を維持できない。
【0005】
上記の状況に関連して、密着や接着を高める観点から、ポリエステル樹脂を主成分とした易接着性の塗布層がポリエステルフィルムの上に設けられた構成が、磁気記録材料や包装材料等の用途として開示されている(例えば、特許文献1〜2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2007−254653号公報
【特許文献2】特開2009−113240号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記従来の技術では、太陽電池のように高温高湿条件や温湿度が繰り返し大きく変化する条件などに曝される環境に置かれた場合にまで、所期の密着性を安定に維持することは難しい。すなわち、例えば太陽電池のバックシートは、その構成材料が太陽光入射側に設けられる例えばガラス基板等の基材や封止材などと異なっており、モジュール化した場合に温湿度環境の変化等により材料間に応力が生じやすい。この応力は、層間における密着を低下させる一因となる。
【0008】
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、高温高湿環境や温湿度の高低差が比較的大きい環境下で経時(以下、本明細書中において単に「湿熱経時」ともいう。)されたときの密着性に優れる太陽電池用バックシート、層の密着性により優れた太陽電池用バックシートが製造される太陽電池用バックシートの製造方法、及び長期に亘って安定した発電性能を発揮する太陽電池モジュールを提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1> ポリマー基材と、前記ポリマー基材の少なくとも一方の面側に設けられ、オレフィン樹脂を含むと共に120℃、100%RHの環境下で60時間処理したときの破断伸度(%)と破断応力(MPa)との積が50以上である第1の樹脂層と、を有する太陽電池用バックシートである。
<2> 前記第1の樹脂層は、前記ポリマー基材の表面に接触させて配置されている前記<1>に記載の太陽電池用バックシートである。
<3> 前記第1の樹脂層の破断伸度(%)と破断応力(MPa)との積が100以上である前記<1>又は前記<2>に記載の太陽電池用バックシートである。
<4> 前記第1の樹脂層中におけるオレフィン樹脂の含有量が、第1の樹脂層の全固形分に対して5質量%以上である前記<1>〜前記<3>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートである。
<5> 前記第1の樹脂層は、更に、カルボジイミド基及びオキサゾリン基の少なくとも一方を有する化合物を含む前記<1>〜前記<4>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートである。
<6> 前記第1の樹脂層は、更に、カルボジイミド基及びオキサゾリン基の少なくとも一方を有する化合物を含み、該化合物の前記第1の樹脂層中における含有量が、第1の樹脂層中の全樹脂成分の合計量に対して3質量%以上50質量%以下である前記<1>〜前記<5>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートである。
<7> 前記ポリマー基材は、少なくとも前記第1の樹脂層が設けられる側の表面がコロナ処理、大気圧プラズマ処理、火炎処理、及びシラン化合物を導入した火炎を用いる火炎処理から選ばれる少なくとも1つの方法で表面処理されている前記<1>〜前記<6>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートである。
【0010】
<8> 前記ポリマー基材上に設けられた前記第1の樹脂層の上に、更に、顔料を含有する第2の樹脂層を有する前記<1>〜前記<7>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートである。
<9> 前記ポリマー基材が、末端カルボキシル基の量(末端COOH量)が35当量/トン以下であるポリエステル基材である前記<1>〜前記<8>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートである。
<10> 少なくとも前記第1の樹脂層は、塗布により形成された層である前記<1>〜前記<9>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートである。
<11> 前記ポリマー基材の、一方の面側に前記第1の樹脂層を有し、他方の面側にポリマー基材側から順に、シリコーン樹脂を含む第3の樹脂層と、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂から選ばれる樹脂を含み、無機微粒子の含有量が全質量の1質量%以下である第4の樹脂層とを有する前記<1>〜前記<10>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートである。
<12> 前記顔料の少なくとも一種が、白色顔料である前記<8>〜前記<11>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートである。
<13> 前記第1の樹脂層の厚みが、1nm以上500nm以下である前記<1>〜前記<12>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートである。
<14> 前記オレフィン樹脂は、炭素数が2〜6のオレフィンの単独重合体又は共重合体である前記<1>〜前記<13>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートである。
<15> 前記オレフィン樹脂は、重量平均分子量が10,000〜300,000の範囲である前記<1>〜前記<14>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートである。
【0011】
<16> 原料樹脂を溶融混練し、樹脂を溶融押出する溶融押出工程と、溶融押出された樹脂を冷却し、樹脂シートを製膜する製膜工程と、前記樹脂シートを一方向に延伸する第1の延伸工程と、前記一方向に延伸された樹脂シートの少なくとも一方面に第1の樹脂層を塗布形成する樹脂層形成工程と、前記第1の樹脂層が塗布形成された樹脂シートを、前記第1の方向と直交する方向に延伸する第2の延伸工程と、を有する、前記<1>〜前記<15>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートの製造方法である。
<17> 太陽光が入射する透明性の基材と、前記基材上に設けられ、太陽電池素子及び前記太陽電池素子を封止する封止材を有する素子構造部分と、前記素子構造部分の前記基材が位置する側と反対側に配置された前記<1>〜前記<15>のいずれか1つに記載の太陽電池用バックシートと、を備えた太陽電池モジュールである。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、高温高湿環境や温湿度の高低差が比較的大きい環境下で経時されたときの密着性に優れる太陽電池用バックシートが提供される。また、
本発明によれば、層の密着性により優れた太陽電池用バックシートが製造される太陽電池用バックシートの製造方法が提供される。更に、
本発明によれば、長期に亘って安定した発電性能を発揮する太陽電池モジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】太陽電池モジュールの構成例を示す概略断面図である。
【図2】本発明のバックシートの構成例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の太陽電池用バックシート及びその製造方法、並びにこれを用いた太陽電池モジュールについて詳細に説明する。
【0015】
<太陽電池用バックシート>
本発明の太陽電池用バックシートは、ポリマー基材と、該ポリマー基材の片面もしくは両面に設けられ、オレフィン樹脂を含むと共に120℃、100%RHの環境下で60時間処理したときの破断伸度(%)と破断応力(MPa)との積が50以上である第1の樹脂層とを設けて構成されている。前記第1の樹脂層は、二層以上設けられてもよく、また本発明の太陽電池用バックシートは、必要に応じて、更に、顔料を含有する第2の樹脂層、及び他の樹脂層としてポリマー基材を保護するための耐候性層などを設けて構成することができる。
【0016】
太陽電池は一般に、太陽光が入射するオモテ面側に配置された透明性の例えばガラス基板、太陽光が入射するオモテ面側とは逆側の裏面側に配置されるバックシート、及びこれらの間に配置された太陽電池セルを備えており、バックシートは例えばポリエステル等のポリマー基材を有している。一方、太陽電池の使用形態は屋外など太陽光が直接照射されるだけでなく風雨に曝される環境条件下であることが多い。そのため、太陽電池は長期に亘って高温高湿環境や、温湿度の高低差の大きい環境に曝されやすい。このような環境条件下では、異種材料で構成される太陽電池の内部において応力が生じやすいが、バックシートのポリマー基材では破断伸度や破断応力が変化してしまい、応力に充分に追従しきれない。その結果、応力が与えられたときには、従来より知られている電池構成ではバックシートの密着性を維持できない場合がある。
本発明においては、ポリマー基材の上(好ましくはポリマー基材の表面)に樹脂層を設け、この樹脂層にオレフィン樹脂を含めることで、温湿度環境が変化する前後での破断伸度及び破断応力の変化が抑制され、所定の温湿度変化に曝されたときの破断伸度と破断応力との積が密着を良好に保つ所定値以上に維持される。これにより、オレフィン樹脂を含まない従来のバックシートに比べて、高温高湿環境や温湿度の高低差の大きい環境に曝される等の環境変化の有無に関わらず、密着性が安定的に保持される。結果として、本発明の太陽電池用バックシートは太陽電池の保護シートとして優れた耐候性能を発揮し、太陽電池モジュールを構成した時には、長期間安定した発電性能が得られる。
【0017】
本発明における第1の樹脂層は、バックシートを構成する任意の層に適用することができ、ポリマー基材上に一層のみ設けられるのみならず、二層以上が重ねて設けられてもよい。バックシートの耐候性、ひいては太陽電池の長期耐久性をより向上させる観点から、本発明における第1の樹脂層(第一の樹脂層が複数層あるときにはその一層)は、ポリマー基材の表面に直接設けられていることが好ましい。
【0018】
−第1の樹脂層−
本発明の太陽電池用バックシートは、ポリマー基材の片側もしくは両側に少なくとも一層の第1の樹脂層を設けて構成されている。本発明における第1の樹脂層は、少なくともオレフィン樹脂を含み、120℃、100%RHの環境下で60時間処理したときの破断伸度(%)と破断応力(MPa)との積を50以上とする。
【0019】
(オレフィン樹脂)
第1の樹脂層は、オレフィン樹脂を含むことで、高温高湿環境や温湿度の高低差が比較的大きい環境下で経時されたときの密着性に優れる。本発明における第1の樹脂層は、樹脂成分として、オレフィン樹脂のみを用いて構成されてもよく、オレフィン樹脂と共に他の樹脂成分を混合して構成されてもよい。
【0020】
本発明における第1の樹脂層は、後述の第2の樹脂層(好ましくは白色層又は黒色層)とポリマー基材との間に配され、顔料含有量の比較的多い層及び基材との間の密着性を高める層として、あるいはEVA(エチレン酢酸ビニル)等の封止材で封止された太陽電池素子が配された電池側基板(特に封止材)に対して易接着性を有する易接着層として、構成されるのが好ましい。
【0021】
第1の樹脂層に含有されるオレフィン樹脂は、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセンなどの単独重合体又は共重合体を使用することができる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、該オレフィンに親水性基を導入した変性ポリオレフィンなどが挙げられる。親水性基の導入は、ポリオレフィン中の基を親水性基で置換したり、あるいは親水性基を有する親水性モノマーを共重合させることにより行なえる。中でも、本発明におけるオレフィン樹脂としては、水系媒体中の分散性の観点から、炭素数が2〜6のオレフィンの単独重合体又は共重合体が好ましく、更にはエチレン、プロピレン等の炭素数2〜3のオレフィン又はエチレン−酢酸ビニル共重合体と、親水性基(例えば水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基など)を有する親水性モノマーとの共重合体が好ましい。前記親水性基としては、水酸基、カルボキシル基が好ましい。
なお、水性媒体には、水、あるいは水と該水に溶解性を有する有機溶媒との混合溶媒などが含まれる。
【0022】
前記オレフィン樹脂は、上市されている市販品を用いてもよく、例えば、ユニチカ(株)製のアローベースSE−1010、同SE−1013N(変性ポリエチレン水性分散体)、同SB−1013N等、東邦化学工業(株)製のハイテックS−3148、同S−3121等、三井化学(株)製のケミパールS−120、同S−75N等、などを挙げることができる。
【0023】
前記オレフィン樹脂の重量平均分子量としては、10,000〜300,000の範囲が好ましく、30,000〜200,000の範囲がより好ましい。重量平均分子量は、300,000以上であると、塗布性が悪化し、10,000以下であると、製膜性が低下する。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、下記の条件にて測定される値である。
<条件>
・GPC:HLC−8220 GPC〔東ソー(株)製〕
・カラム:TSLgel SuperHZM−H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ2000〔3本直列;東ソー(株)製〕
・移動相溶媒:テトラヒドロフラン
・標準試料 :標準ポリスチレン
・カラム温度:140℃
【0024】
オレフィン樹脂の第1の樹脂層中における含有量としては、樹脂層の全固形分に対して、5質量%以上であることが好ましい。オレフィン樹脂の含有比率が5質量%以上であることで、オレフィン樹脂を含めることによる密着性の向上効果が大きい。
中でも、オレフィン樹脂の含有量は、湿熱経時したときの密着性により優れる点で、樹脂層の全固形分に対して、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上が更に好ましい。
【0025】
(オレフィン樹脂以外の樹脂)
第1の樹脂層を構成する樹脂成分として、オレフィン樹脂と共に含有される他の樹脂としては、耐久性の観点から、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂が好ましい。中でも、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂がより好ましい。
【0026】
前記アクリル樹脂の例としては、ダイセルファインケム(株)製のAS−563A等、日本純薬(株)製のジュリマーET−410、同SEK−301等、などが挙げられる。
【0027】
前記ポリエステル樹脂の例としては、東洋紡(株)製のバイロナールシリーズ(水分散型高分子量共重合ポリエステル樹脂;例えば、バイロナールMD1100、同1200、同1245等)などが挙げられる。
【0028】
第1の樹脂層が、オレフィン樹脂と共に該オレフィン樹脂以外の他の樹脂を含む場合、オレフィン樹脂(a)の、オレフィン樹脂及びオレフィン樹脂以外の他の樹脂(b)の合計量に対する比率(=a/(a+b);質量比)は、0.5/10以上であることが好ましい。この比率が0.5/10以上であることで、オレフィン樹脂を含めたことによる密着性の向上効果が大きい。
中でも、オレフィン樹脂の前記比率(a/(a+b))は、湿熱経時したときの密着性に優れる点で、1/10以上がより好ましく、2/10以上が更に好ましい。
【0029】
〜破断伸度及び破断応力の積〜
第1の樹脂層は、温度120℃、相対湿度100%の環境下で60時間処理したときに、破断伸度(%)と破断応力(MPa)との積が50以上となるように構成されている。すなわち、温度120℃、相対湿度100%の環境下で60時間処理する前後での上記積の値の変化が小さいことが好ましい。この積の値が50未満であるときには、樹脂層を上記環境下で湿熱経時された場合に破断伸度及び破断応力は大きく変化し易く、このような性状では樹脂層は剥離を起こしやすく、樹脂層の密着を所期の状態で保持することができない。
このような観点から、温度120℃、相対湿度100%の環境下で60時間処理する前後での上記積の値の変化量〔=(処理前の値−処理後の値)/(処理前の値)×100〕としては、80%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましい。
また、より優れた密着性が得られる点から、第1の樹脂層における前記「破断伸度と破断応力との積」の値は、100以上であることが好ましく、200以上であることが特に好ましい。なお、上限値については、特に制限はないが、樹脂膜のハンドリング性の点で、12000以下が望ましい。
【0030】
前記破断伸度(%)は、形成した第1の樹脂層から5mm×20mmの大きさのサンプル片を切り出し、このサンプル片をテンシロン(ORIENTEC製、RTC−1210A)によりチャック間2cm、25%/分にて引っ張って求められる値である。
前記破断応力は、サンプル片を上記条件で引っ張った際の破断点の荷重(N)から求められる値である。
【0031】
上記の積の値は、第1の樹脂層を構成する樹脂成分として前記オレフィン樹脂を用いること、樹脂成分と共に架橋剤を併用すること、等により所望の値に調節することができる。
【0032】
第1の樹脂層の破断伸度及び破断応力は、テンシロン(ORIENTEC製、RTC−1210A)を用いて引っ張り試験を行なうことにより測定される。
【0033】
第1の樹脂層を形成する場合、上記のオレフィン樹脂及びオレフィン樹脂以外の他の樹脂は、樹脂の粒子の水分散物として好適に用いられる。
【0034】
(架橋剤)
第1の樹脂層には、オレフィン樹脂及び場合により他の樹脂成分と共に、少なくとも一種の架橋剤が含有され、樹脂との間に架橋構造が形成されていることが好ましい。架橋剤を含有することで、前記「破断伸度と破断応力との積」の値を調節することができ、また密着性の向上効果が高められる。
【0035】
架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。中でも特に、湿熱経時後の密着性を確保する観点から、カルボジイミド基を有する化合物(カルボジイミド系架橋剤)、オキサゾリン基を有する化合物(オキサゾリン系架橋剤)が好ましい。
【0036】
前記オキサゾリン系架橋剤の具体例としては、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−エチル−2−オキサゾリン、2,2’−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−メチレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−エチレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−トリメチレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−テトラメチレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2、2’−ヘキサメチレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−オクタメチレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−エチレン−ビス−(4,4’−ジメチル−2−オキサゾリン)、2,2’−p−フェニレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−m−フェニレン−ビス−(2−オキサゾリン)、2,2’−m−フェニレン−ビス−(4,4’−ジメチル−2−オキサゾリン)、ビス−(2−オキサゾリニルシクロヘキサン)スルフィド、ビス−(2−オキサゾリニルノルボルナン)スルフィド等が挙げられる。さらに、これらの化合物の(共)重合体も好適である。
また、前記オキサゾリン系架橋剤として、上市されている市販品を用いてもよく、例えば、エポクロスK2010E、同K2020E、同K2030E、同WS500、同WS700(いずれも日本触媒化学工業(株)製)等を用いることができる。
【0037】
前記カルボジイミド系架橋剤の具体例としては、日清紡ケミカル(株)製のカルボジライトV−02−L2、同SV−02、同E−01などを挙げることができる。
【0038】
第1の樹脂層は、樹脂成分(オレフィン樹脂を含む)の全量に対して、3質量%以上50質量%以下の範囲で架橋剤を含有することが好ましく、より好ましい架橋剤の含有量は10〜40質量%の範囲であり、更に好ましい含有量は20〜40質量%の範囲である。
架橋剤の含有量は、3質量%以上であることで、良好な密着性が得られると共に、破断伸度及び破断応力の積の値を調節するのに適しており、50質量%以下であると、塗布液のポットライフを長く保てる点で有利である。
【0039】
(フィラー)
第1の樹脂層は、更に、無機酸化物フィラーを含有してもよい。
無機酸化物フィラーとしては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化錫等が挙げられる。中でも、湿熱雰囲気に曝されたときの密着性の低下が小さい点で、酸化錫、シリカの微粒子が好ましく、シリカがより好ましい。
【0040】
前記無機酸化物フィラーの粒径は、体積平均粒径で10〜700nm程度が好ましく、より好ましくは20〜300nm程度である。粒径がこの範囲内であると、より良好な易接着性を得ることができる。粒径は、レーザー解析/散乱式粒子径分布測定装置LA950〔(株)堀場製作所製〕により測定される値である。
【0041】
前記無機酸化物フィラーの形状には、特に制限はなく、球形、不定形、針状形等のいずれのものを用いることができる。
【0042】
無機酸化物フィラーを含む場合の含有量としては、第1の樹脂層中の樹脂成分(オレフィン樹脂を含む)に対して、5〜400質量%が好ましい。無機酸化物フィラーの含有量は、5質量%以上であると湿熱環境に曝されたときに良好な密着性が保て、400質量%以下であると第1の樹脂層の上に例えば顔料を含む第2の樹脂層が重層されたときに面状が悪化しにくくなる。
中でも、無機酸化物フィラーの含有量は、50〜300質量%の範囲がより好ましい。
【0043】
〜第1の樹脂層の形成〜
本発明における第1の樹脂層の形成は、ポリマー基材の一方の面側に、オレフィン樹脂(及び好ましくは架橋剤)を含有するポリマーシートを貼合する方法、基材形成時に共押出しする方法、塗布液の塗布による方法、等により行なえる。
【0044】
第1の樹脂層は、オレフィン樹脂(及び好ましくは架橋剤)を含む塗布液を調製し、この塗布液を塗布することで形成された塗布層であることが好ましい。塗布液は、オレフィン樹脂の粒子の水分散物(及び好ましくは架橋剤)を混合して調製することができる。塗布によることで、下記のような薄層に形成され、湿熱経時に曝された際の応力変化に伴なう剥離をより効果的に防ぐことができる。
【0045】
第1の樹脂層の厚みとしては、1nm以上500nm以下が好ましく、より好ましくは5nm以上300nm以下であり、更に好ましくは10nm以上200nm以下である。厚みが500nm以下の薄層として設けられることで、ポリマー基材や顔料比率を高めた白色層(後述の第2の樹脂層)との間の密着性、特に湿熱経時したときの密着性を良化することができる。特に、一方向へ延伸した後に第1の樹脂層を形成し更に他方向へ延伸した場合に、上記薄厚で均一性の高い層が得られる。また、厚みが1nm以上であることで、所望の接着性を確保しやすい。
【0046】
第1の樹脂層は、第1の樹脂層用塗布液をポリマー基材に塗布することにより好適に形成される。第1の樹脂層形成用の塗布液を塗布するための塗布法や、塗布液の調製に用いる溶媒等には、特に制限はない。
前記塗布液の調製に用いる溶媒は、水でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。溶媒は、1種単独で用いるほか、2種以上を混合してもよい。
また、塗布は、2軸延伸した後のポリマー基材に塗布してもよいし、1軸延伸後のポリマー基材に塗布し、塗布後に初めの延伸と異なる方向にさらに延伸するようにしてもよい。また、延伸前のポリマー基材に塗布した後に2方向に延伸してもよい。
【0047】
第1の樹脂層形成用の塗布液を塗布する方法は、公知のコーティング方法が適宜採択される。塗布する方法としては、例えば、リバースロールコーター、グラビアコーター、ロッドコーター、エアドクタコーター、スプレーあるいは刷毛を用いたコーティング方法等の方法がいずれも使用できる。また、塗布は、基材フィルムを第1の樹脂層形成用の塗布液に浸漬して行なってもよい。
第1の樹脂層の密着性をより高める観点からは、第1の樹脂層形成用の塗布液を、フィルム製造工程内で樹脂シートにコーティングする、いわゆるインラインコート法により塗布する態様によって、第1の樹脂層が形成された樹脂フィルムが製造される態様が好ましい。具体的には、例えば、原料樹脂を溶融混練し、樹脂を溶融押出する溶融押出工程と、溶融押出された樹脂を(例えば静電密着法等を併用しつつ冷却ドラム上にキャストすることで)冷却し樹脂シートを製膜する製膜工程と、樹脂シートを第1の方向(例えばシート長手方向(MD:Machine Direction;以下同様)に延伸する第1の延伸工程と、一方向に延伸された樹脂シートの少なくとも一方面に第1の樹脂層を塗布形成する樹脂層形成工程と、第1の樹脂層が塗布形成された樹脂シートを、第1の方向と直交する第2の方向(例えば長手方向と直交する幅方向(TD:Transverse Direction;以下同様)に延伸する第2の延伸工程とを有する方法などにより、第1の樹脂層を有する樹脂フィルムは好適に製造される。
また、コーティング時の乾燥、熱処理の条件は、塗布の厚み、装置の条件にもよるが、コーティング後直ちに直角方向の延伸工程に送入し、延伸工程の予熱ゾーンあるいは延伸ゾーンで乾燥させることが好ましい。このような場合、乾燥、熱処理は、通常50℃〜250℃程度で行なわれる。
なお、第1の樹脂層が形成されるポリマー基材の表面には、コロナ放電処理や他の表面活性化処理が施されてもよい。
【0048】
上記の溶融押出工程、製膜工程、第1及び第2の延伸工程、及び樹脂層形成工程の詳細については、後述する。
【0049】
第1の樹脂層形成用の塗布液中の固形分濃度は、30質量%以下であることが好ましく、特に好ましくは10質量%以下である。固形分濃度の下限は1質量%が好ましく、さらに好ましくは3質量%、特に好ましくは5質量%である。固形分濃度が上記範囲にあることで、面状の良好な第1の樹脂層を形成することができる。
【0050】
第1の樹脂層用塗布液の塗布量は、所望の厚みに応じて適宜選択すればよく、具体的には2g/m以下が好ましく、より好ましくは0.05〜2g/mであり、更に好ましくは0.1〜1.5g/mである。
また、第1の樹脂層が無機酸化物フィラーを含む場合、その塗布量は0.005〜0.05g/mが好ましく、0.005〜0.03g/mがより好ましく、0.005〜0.02g/mが特に好ましい。
【0051】
−第2の樹脂層−
本発明の太陽電池用バックシートは、ポリマー基材上に設けられた前記第1の樹脂層の上に、更に、顔料を含有する第2の樹脂層が設けられていることが好ましい。第2の樹脂層は、顔料を少なくとも含有し、好ましくは顔料とバインダーとを用いて構成される。
【0052】
(顔料)
本発明における第2の樹脂層は、顔料の少なくとも一種を含有することが好ましい。
前記顔料としては、有機顔料、無機顔料のいずれであってもよく、白色顔料、黒色顔料、その他着色顔料を用いることができる。
【0053】
前記白色顔料としては、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク等の無機顔料などが挙げられる。
前記黒色顔料としては、カーボンブラック等の無機顔料、アニリンブラック等の有機顔料などが挙げられる。
また、前記その他着色顔料として、群青、紺青等の無機顔料、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の有機顔料が挙げられる。
【0054】
顔料の第2の樹脂層中における含有量としては、2.5〜8.5g/mの範囲が好ましく、4.5〜8.0g/mの範囲がより好ましい。顔料の第2の樹脂層中における含量が2.5g/m以上であると、白色顔料を用いるときには光反射率を高める上で有利であり、また黒色顔料を用いるときには所望とする黒濃度が得られる点で有利である。また、顔料の第2の樹脂層中における含量が8.5g/m以下であると、第2の樹脂層の面状、膜強度が良好である点で有利である。
【0055】
前記顔料(p)の、後述のバインダー(b)及び顔料の合計量に対する割合〔p/(p+b)比;質量比〕は、80〜95質量%が好ましく、82〜93質量%がより好ましく、84〜90質量%が特に好ましい。顔料として白色顔料を用いたときには、第2の樹脂層はこのような高濃度で白色顔料を含有することで、高い光反射率を有する。
【0056】
白色顔料を用いる場合、その平均粒径としては、体積平均粒径で0.03〜0.8μmが好ましく、より好ましくは0.15〜0.5μmである。平均粒径が前記範囲内であると、光の反射効率が高い。
なお、平均粒径は、レーザー解析/散乱式粒子径分布測定装置LA950〔(株)堀場製作所製〕により測定される値である。
【0057】
(バインダー)
本発明における第2の樹脂層は、バインダーの少なくとも一種を含有することが好ましい。
バインダーの例としては、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン等が挙げられ、耐久性の観点からアクリル樹脂、ポリオレフィンが好ましい。また、アクリル樹脂としては、アクリルとシリコーンとの複合樹脂も好ましい。好ましいバインダーの例としては、前記ポリオレフィンの例として、アローベースSE−1010、同SE−1013N(いずれもユニチカ(株)製)等、ハイテックS-3148、同S-3121(いずれも東邦化学工業(株)製)等、ケミパールS−120、S−75N(いずれも三井化学(株)製)等が、前記アクリル樹脂の例として、ジュリマーET−410、SEK−301(いずれも日本純薬(株)製)等が、前記アクリルとシリコーンとの複合樹脂の例としてセラネートWSA1060、WSA1070(いずれもDIC(株)製)、H7620、H7630、H7650(いずれも旭化成ケミカルズ(株)製)等がそれぞれ挙げられる。
【0058】
(その他添加剤)
本発明における第2の樹脂層には、バインダー及び顔料のほか、更に架橋剤を含むことが好ましく、また必要に応じて界面活性剤、フィラー等の添加剤を添加してもよい。
【0059】
前記架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。中でも、オキサゾリン系の架橋剤が好ましい。また、架橋剤の詳細については、第1の樹脂層の説明において記載した通りである。
架橋剤を含有する場合、その含有量は、第2の樹脂層中の樹脂成分に対して、5〜50質量%が好ましく、より好ましくは10〜40質量%である。架橋剤の含有量は、5質量%以上であることで、第2の樹脂層の強度及び接着性を保ちながら架橋効果が確保でき、また50質量%以下であることで、塗布液のポットライフを長く保てる。
【0060】
前記界面活性剤としては、アニオン系やノニオン系等の公知の界面活性剤が挙げられる。界面活性剤を添加する場合、その添加量は0.1〜15mg/mが好ましく、より好
ましくは0.5〜5mg/mである。界面活性剤の添加量は、0.1mg/m以上であると、ハジキの発生を抑えて良好な層形成が得られ、15mg/m以下であると、接着がより良好になる。
【0061】
本発明における第2の樹脂層には、上記の顔料とは別に、さらにシリカ等の無機酸化物フィラーを添加してもよい。無機酸化物フィラーを添加する場合、その添加量は、白色顔料層中のバインダーに対して、20質量%以下が好ましく、より好ましくは15質量%以下である。無機酸化物フィラーの添加量が20質量%以下であると、顔料の比率低下を抑えつつ必要な反射率を得ることができる。
【0062】
〜第2の樹脂層の物性〜
第1の樹脂層上に設けられる第2の樹脂層を、顔料として白色顔料を用いて光反射層(白色層)として構成する場合、第2の樹脂層が設けられる側の最表面における550nmの光の反射率が75%以上であることが好ましい。
光の反射率とは、第2の樹脂層(光反射層)の表面から入射した光が光反射層で反射して再び易接着性層から出射した光量の入射光量に対する比率である。
光の反射率が75%以上であると、太陽電池セルを素通りして内部に入射した光を効果的にセルに戻すことができ、発電効率の向上効果が大きい。顔料の含有量を2.5〜8.5g/mの範囲で制御することにより、光の反射率を75%以上に調整しやすくなる。
【0063】
第2の樹脂層を光反射層として構成する場合、光反射層の厚みは1〜20μmが好ましく、より好ましくは1〜10μmであり、更に好ましくは1〜5μmであり、特に好ましくは1〜2μm程度である。この厚みは、1μm以上であると、必要な装飾性や反射率が得られ、また20μm以下であることで、面状を良好に保つことができる。
【0064】
本発明における第2の樹脂層は、顔料(及び好ましくはバインダー、架橋剤)を含む塗布液を調製し、この塗布液を塗布することで形成された塗布層であることが好ましい。塗布によることで薄層に形成され、湿熱経時したときの応力変化の影響が小さくなることで、剥離耐性をより高めることができる。
【0065】
〜第2の樹脂層の形成方法〜
第2の樹脂層の形成は、ポリマー基材の(好ましくは前記第1の樹脂層)の上に、顔料を含有するポリマーシートを貼合する方法、基材形成時に白色顔料層を共押出しする方法、塗布による方法等により行なえる。具体的には、ポリマー基材の表面に直にあるいは前記第1の樹脂層を介して、貼合、共押出し、塗布等することにより第2の樹脂層を形成することができる。
上記のうち、塗布による方法は、簡便であると共に、均一性で薄膜での形成が可能であり、具体的には、顔料(光反射層に構成する場合は白色顔料)、バインダー、及びその他必要に応じて含まれる成分を含有する塗布液を塗布することにより形成される。
【0066】
塗布方法としては、例えば、グラビアコーター、バーコーターなどの公知の塗布方法を利用することができる。
塗布液は、塗布溶媒として水を用いた水系でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒を用いた溶剤系でもよい。中でも、環境負荷の観点から、水を溶媒とすることが好ましい。塗布溶媒は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。好ましい塗布溶媒の例として、水、水/メチルアルコール=95/5(質量比)等がある。
【0067】
本発明においては、第2の樹脂層形成用の塗布液を、ポリマー基材上の前記第1の樹脂層の上に更に塗布して第2の樹脂層が形成されるのが好ましい。塗布に関する詳細については、前記第1の樹脂層の項で記載した通りである。
第2の樹脂層形成用塗布液の塗布量は、所望とする厚みに応じて変えればよく、具体的には、光反射率及び接着性の維持の観点から、5.0〜10.0g/mが好ましく、より好ましくは6.0〜9.0g/mであり、更に好ましくは7〜9g/mである。
【0068】
−第3の樹脂層−
本発明の太陽電池用バックシートには、一方の面側に前記第1の樹脂層が設けられたポリマー基材の他方の面側に、更に、少なくともシリコーン樹脂を含む第3の樹脂層が設けられていることが好ましい。第3の樹脂層が耐候性層として設けられることで、モジュール内部、特にバックシート内部への水分の浸入や石等の接触に起因する傷つき等を防ぎ、耐候性をより向上させることができる。
【0069】
(シリコーン樹脂)
本発明における第3の樹脂層は、シリコーン樹脂の少なくとも一種を含有する。
前記シリコーン樹脂は、分子鎖中に(ポリ)シロキサン構造を有するポリマーである。このポリマーを含有することにより、第3の樹脂層表面の強度向上を図り、引っ掻きや擦過、小石や砂等の飛来物の衝突等で生じやすい傷付きを軽減すると共に、ポリマー基材などの隣接材料との接着性及び湿熱環境下での耐久性により優れる。
【0070】
シリコーン樹脂は、分子鎖中に(ポリ)シロキサン構造を有している限り特に制限されるものではなく、(ポリ)シロキサン構造単位を有する化合物の単独重合体(モノポリマー)、又は(ポリ)シロキサン構造単位を有する化合物と他の化合物との共重合体、すなわち(ポリ)シロキサン構造単位と他の構造単位とを有する共重合ポリマーが好ましい。前記他の化合物は、非シロキサン系のモノマーもしくはポリマーであり、また前記他の構造単位は、非シロキサン系構造単位である。
【0071】
本発明におけるシリコーン樹脂は、(ポリ)シロキサン構造として、下記一般式(1)で表される(ポリ)シロキサン構造単位を有するものが好ましい。
【0072】
【化1】

【0073】
前記一般式(1)において、R及びRは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。ここで、RとRとは同一でも異なってもよく、複数のR及びRは各々、互いに同一でも異なってもよい。nは、1以上の整数を表す。
【0074】
ポリマー中の(ポリ)シロキサンセグメントである「−(Si(R) (R)−O)−」の部分(一般式(1)で表される(ポリ)シロキサン構造単位)において、R及びRは同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表す。
【0075】
「−(Si(R) (R)−O)−」は、線状、分岐状あるいは環状の構造を有する各種の(ポリ)シロキサンに由来する(ポリ)シロキサンセグメントである。
【0076】
及びRで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等を挙げることができる。
【0077】
及びRで表される「1価の有機基」は、Si原子と共有結合可能な基であり、無置換でも置換基を有してもよい。前記1価の有機基は、例えば、アルキル基(例:メチル基、エチル基など)、アリール基(例:フェニル基など)、アラルキル基(例:ベンジル基、フェニルエチルなど)、アルコキシ基(例:メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基など)、アリールオキシ基(例;フェノキシ基など)、メルカプト基、アミノ基(例:アミノ基、ジエチルアミノ基など)、アミド基等が挙げられる。
【0078】
中でも、ポリマー基材などの隣接材料との接着性及び湿熱環境下での耐久性の点で、R、Rとしては各々独立に、水素原子、塩素原子、臭素原子、無置換の又は置換された炭素数1〜4のアルキル基(特にメチル基、エチル基)、無置換の又は置換されたフェニル基、無置換の又は置換されたアルコキシ基、メルカプト基、無置換のアミノ基、アミド基が好ましく、より好ましくは、湿熱環境下での耐久性の点で、無置換の又は置換されたアルコキシ基(好ましくは炭素数1〜4のアルコキシ基)である。
【0079】
前記nは、1〜5000であることが好ましく、1〜1000であることがより好ましい。
【0080】
ポリマー中における「−(Si(R) (R)−O)−」の部分(一般式(1)で表される(ポリ)シロキサン構造単位)の比率は、ポリマーの全質量に対して、15〜85質量%であることが好ましく、中でも、第3の樹脂層表面の強度向上を図り、引っ掻きや擦過等による傷の発生を防ぐと共に、ポリマー基材などの隣接材料との接着性及び湿熱環境下での耐久性により優れる観点から、20〜80質量%の範囲がより好ましい。(ポリ)シロキサン構造単位の比率は、15質量%以上であると、第3の樹脂層表面の強度が向上し、引っ掻きや擦過、飛来した小石等の衝突で生じる傷の発生が防止され、また支持体をなすポリマー基材などの隣接材料との接着性に優れる。傷の発生抑止により耐候性が向上し、熱や水分が与えられて劣化しやすい剥離耐性、形状安定性、並びに湿熱環境下に曝されたときの接着耐久性が効果的に高められる。また、(ポリ)シロキサン構造単位の比率が85質量%以下であると、液を安定に保つことができる。
【0081】
本発明におけるシリコーン樹脂が(ポリ)シロキサン構造単位と他の構造単位とを有する共重合ポリマーである場合、分子鎖中に前記一般式(1)で表される(ポリ)シロキサン構造単位を質量比率で15〜85質量%と、非シロキサン系構造単位を質量比率で85〜15質量%とを含んでいる場合が好ましい。このような共重合ポリマーを含有することにより、第3の樹脂層の膜強度が向上し、引っ掻きや擦過等による傷の発生を防ぎ、支持体をなすポリマー基材との接着性、すなわち熱や水分が与えられて劣化しやすい剥離耐性、形状安定性、並びに湿熱環境下での耐久性を、従来に比べて飛躍的に向上させることができる。
【0082】
前記共重合ポリマーとしては、シロキサン化合物(ポリシロキサンを含む)と、非シロキサン系モノマー又は非シロキサン系ポリマーから選ばれる化合物とが共重合し、前記一般式(1)で表される(ポリ)シロキサン構造単位と非シロキサン系の構造単位とを有するブロック共重合体であることが好ましい。この場合、シロキサン化合物及び共重合される非シロキサン系モノマー又は非シロキサン系ポリマーは、一種単独でもよく、二種以上であってもよい。
【0083】
前記(ポリ)シロキサン構造単位と共重合する非シロキサン系構造単位(非シロキサン系モノマー又は非シロキサン系ポリマーに由来)は、シロキサン構造を有していないこと以外は特に制限されるものではなく、任意のポリマーに由来のポリマーセグメントのいずれであってもよい。ポリマーセグメントの前駆体である重合体(前駆ポリマー)としては、例えば、ビニル系重合体、ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体等の各種の重合体等が挙げられる。
中でも、調製が容易なこと及び耐加水分解性に優れる点から、ビニル系重合体及びポリウレタン系重合体が好ましく、ビニル系重合体が特に好ましい。
【0084】
前記ビニル系重合体の代表的な例としては、アクリル系重合体、カルボン酸ビニルエステル系重合体、芳香族ビニル系重合体、フルオロオレフィン系重合体等の各種の重合体が挙げられる。中でも、設計の自由度の観点から、アクリル系重合体が特に好ましい。
なお、非シロキサン系構造単位を構成する重合体は、一種単独でもよいし、2種以上の併用であってもよい。
【0085】
また、非シロキサン系構造単位をなす前駆ポリマーは、酸基及び中和された酸基の少なくとも1つ並びに/又は加水分解性シリル基を含有するものが好ましい。このような前駆ポリマーのうち、ビニル系重合体は、例えば、(a)酸基を含むビニル系単量体と加水分解性シリル基及び/又はシラノール基を含むビニル系単量体とを、これらと共重合可能な単量体と共重合させる方法、(2)予め調製した水酸基並びに加水分解性シリル基及び/又はシラノール基を含むビニル系重合体にポリカルボン酸無水物を反応させる方法、(3)予め調製した酸無水基並びに加水分解性シリル基及び/又はシラノール基を含むビニル系重合体を、活性水素を有する化合物(水、アルコール、アミン等)と反応させる方法などの各種方法を利用して調製することができる。
【0086】
前駆ポリマーは、例えば、特開2009−52011号公報の段落番号0021〜0078に記載の方法を利用して製造、入手することができる。
【0087】
本発明における第3の樹脂層は、バインダーとして、前記シリコーン樹脂を単独で用いてもよいし、他のポリマーと併用してもよい。他のポリマーを併用する場合、本発明における(ポリ)シロキサン構造を含むポリマーの含有比率は、全バインダー量の30質量%以上が好ましく、より好ましくは60質量%以上である。(ポリ)シロキサン構造を含むポリマーの含有比率が30質量%以上であることで、層表面の強度向上を図り、引っ掻きや擦過等による傷の発生が防止されると共に、ポリマー基材との接着性及び湿熱環境下での耐久性により優れる。
【0088】
シリコーン樹脂の分子量としては、5,000〜100,000が好ましく、10,000〜50,000がより好ましい。
【0089】
シリコーン樹脂の調製には、(i)前駆ポリマーと、前記一般式(1)で表される構造単位を有するポリシロキサンとを反応させる方法、(ii)前駆ポリマーの存在下に、前記R及び/又は前記Rが加水分解性基である前記一般式(1)で表される構造単位を有するシラン化合物を加水分解縮合させる方法、等の方法を利用することができる。
前記(ii)の方法で用いられるシラン化合物としては、各種シラン化合物が挙げられるが、アルコキシシラン化合物が特に好ましい。
【0090】
前記(i)の方法によりシリコーン樹脂を調製する場合、例えば、前駆ポリマーとポリシロキサンの混合物に、必要に応じて水と触媒を加え、20〜150℃程度の温度で30分〜30時間程度(好ましくは50〜130℃で1〜20時間)反応させることにより調製することができる。触媒としては、酸性化合物、塩基性化合物、金属含有化合物等の各種のシラノール縮合触媒を添加することができる。
また、前記(ii)の方法によりシリコーン樹脂を調製する場合、例えば、前駆ポリマーとアルコキシシラン化合物の混合物に、水とシラノール縮合触媒を添加して、20〜150℃程度の温度で30分〜30時間程度(好ましくは50〜130℃で1〜20時間)加水分解縮合を行なうことにより調製することができる。
【0091】
また、シリコーン樹脂として、上市されている市販品を用いてもよく、例えば、DIC(株)製のセラネートシリーズ〔例えば、セラネートWSA1070(ポリシロキサン構造単位の含有比:30質量%のアクリル/シリコーン系樹脂)、同WSA1060(ポリシロキサン構造単位の含有比:75質量%)等〕、旭化成ケミカルズ(株)製のH7600シリーズ(H7650,H7630,H7620等)、JSR(株)製の無機・アクリル複合エマルジョンなどを使用することができる。
【0092】
シリコーン樹脂の第3の樹脂層中における含有比率としては、0.2g/m超15g/m以下の範囲が好ましい。シリコーン樹脂の含有比率が0.2g/mを超える範囲であると、層表面の強度向上が図られ、引っ掻きや擦過、小石や砂等の飛来物の衝突等で生じやすい傷付きが軽減されると共に、ポリマー基材などの隣接材料との接着性及び湿熱環境下での耐久性により優れる。また、シリコーン樹脂の含有比率が15g/m以下であると、第3の樹脂層の硬化が損なわれない。
中でも、第3の樹脂層の表面強度の観点から、0.5g/m〜10.0g/mが好ましく、1.0g/m〜5.0g/mがより好ましい。
【0093】
(架橋剤)
第3の樹脂層には、架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。中でも特に、湿熱経時後の密着性を確保する観点から、カルボジイミド基を有するカルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン基を有するオキサゾリン系架橋剤が好ましい。
架橋剤の好ましい態様等の詳細は、前記第1の樹脂層において既述した通りである。
架橋剤を含有する場合、その含有量は、第3の樹脂層中の樹脂成分に対して、5〜50質量%が好ましく、より好ましくは10〜40質量%である。架橋剤の含有量は、5質量%以上であることで、層の強度及び接着性を保ちながら架橋効果が確保でき、50質量%以下であることで、塗布液のポットライフを長く保てる。
【0094】
(その他添加剤)
第3の樹脂層には、必要に応じて、界面活性剤、フィラー等の他の添加剤を添加してもよい。
前記界面活性剤としては、アニオン系やノニオン系等の公知の界面活性剤が挙げられる。界面活性剤を添加する場合、その添加量は0.1〜15mg/mが好ましく、より好
ましくは0.5〜5mg/mである。界面活性剤の添加量は、0.1mg/m以上であると、ハジキの発生を抑えて良好な層形成が得られ、15mg/m以下であると、接着がより良好になる。
前記フィラーの詳細については、後述の第4の樹脂層の項で説明する。
【0095】
本発明における第3の樹脂層は、シリコーン樹脂を含む塗布液を調製し、この塗布液を塗布することで形成された塗布層であることが好ましい。塗布液は、シリコーン樹脂の粒子の水分散物等を用いて調製することができる。塗布によることで、薄層に形成され、湿熱経時したときの剥離をより効果的に防ぐことができる。
【0096】
−第4の樹脂層−
本発明の太陽電池用バックシートには、ポリマー基材上に設けられた前記第3の樹脂層の上に、更に、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂から選ばれる樹脂を少なくとも含み、無機微粒子の含有量が全質量の1質量%以下である第4の樹脂が設けられていることが好ましい。第4の樹脂層が前記第3の樹脂に加えて耐候性層として設けられることで、モジュール内部、特にバックシート内部への水分の浸入や石等の接触に起因する傷つき等をより十全に防ぎ、耐候性を更に向上させることができる。
【0097】
本発明における第4の樹脂層は、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂から選ばれる少なくとも一種を含有する。
第4の樹脂層におけるシリコーン樹脂は、分子鎖中に(ポリ)シロキサン構造を有するポリマーであり、前記第3の樹脂層に使用可能なシリコーン樹脂と同義であってその好ましい態様等の詳細も同様である。
【0098】
(フッ素樹脂)
フッ素樹脂の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化3フッ化エチレン、ポリテトラフルオロプロピレンなどが挙げられる。
これらのポリマーは、単独のモノマーを重合したホモポリマーでもよいし、2種類以上を共重合したものでもよい。さらには、これらのモノマーと他のモノマーを共重合でもよい。
これらのポリマーの例として、テトラフルオロエチレンとテトラフルオロプロピレンの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンを共重合体、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体、テトラフルオロエチレンとプロピレンの共重合体、テトラフルオロエチレンとビニルエーテルの共重合体、テトラフルオロエチレンとパーフロロビニルエーテルの共重合体、クロロトリフルオロエチレンとビニルエーテルの共重合体、クロロトリフルオロエチレンとパーフロロビニルエーテルの共重合体等を挙げることができる。フッ素樹脂としては、上市されている市販品を用いてもよく、該市販品の例として、AGCコーテック(株)製のオブリガートSW0011Fなどを挙げることができる。
【0099】
第4の樹脂層は、無機微粒子の含有量が層の全質量の1質量%以下である(好ましくは無機微粒子を含有しない)態様が好ましい。ここでの無機微粒子には、第1の樹脂層に含まれる無機酸化物フィラーや、第2の樹脂層に含まれる顔料などが含まれる。
【0100】
(その他添加剤)
本発明における第4の樹脂層には、シリコーン樹脂及び/又はフッ素樹脂のほか、更に架橋剤を含むことが好ましく、また必要に応じて界面活性剤、ワックス、フィラー等の添加剤を添加してもよい。
【0101】
前記架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。中でも、カルボジイミド基を有するカルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン基を有するオキサゾリン系架橋剤が好ましい。また、架橋剤の詳細及びその好ましい態様については、第1の樹脂層の説明において記載した通りである。
架橋剤を含有する場合、その含有量は、第4の樹脂層中の樹脂成分に対して、5〜50質量%が好ましく、より好ましくは10〜40質量%である。架橋剤の含有量は、5質量%以上であることで、第4の樹脂層の強度及び接着性を保ちながら架橋効果が確保でき、また50質量%以下であることで、塗布液のポットライフを長く保てる。
【0102】
前記界面活性剤としては、アニオン系やノニオン系等の公知の界面活性剤が挙げられる。界面活性剤を添加する場合、その添加量は0.1〜15mg/mが好ましく、より好
ましくは0.5〜5mg/mである。界面活性剤の添加量は、0.1mg/m以上であると、ハジキの発生を抑えて良好な層形成が得られ、15mg/m以下であると、接着がより良好になる。
【0103】
前記ワックスとしては、例えば、合成ワックス系化合物、天然ワックス系化合物、界面活性剤系化合物、無機系化合物、有機樹脂系化合物などが挙げられる。中でも、ポリマー層の表面強度の点で、合成ワックス系化合物、天然ワックス系化合物、及び界面活性剤系化合物から選ばれる化合物が好ましい。
【0104】
前記合成ワックス系化合物としては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のオレフィン系ワックス、ステアリン酸、オレイン酸、エルカ酸、ラウリン酸、ベヘン酸、パルミチン酸、アジピン酸などのエステル、アミド、ビスアミド、ケトン、金属塩及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックスなどの合成炭化水素系ワックス、リン酸エステル、硬化ヒマシ油、硬化ヒマシ油誘導体の水素化ワックスなどが挙げられる。
【0105】
前記天然ワックス系化合物としては、例えば、カルナバワックス、キャンデリラワックス、木蝋などの植物系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油系ワックス、モンタンワックスなどの鉱物系ワックス、蜜蝋、ラノリンなどの動物系ワックスなどが挙げられる。
【0106】
前記界面活性剤系化合物としては、例えば、アルキルアミン塩などのカチオン系界面活性剤、アルキル硫酸エステル塩などのアニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどのノニオン系界面活性剤、アルキルベタインなどの両性系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。
【0107】
ワックスとしては、上市されている市販品を用いてもよく、具体的には、
合成ワックスとして、例えば、三井化学(株)製のケミパールシリーズ(例えば、ケミパールW700、同W900,同W950等)、中京油脂(株)製のポリロンP−502、ハイミクロンL−271,ハイドリンL−536などが挙げられ、
天然ワックスとして、例えば、中京油脂(株)製のハイドリンL−703−35,セロゾール524,セロゾールR−586などが挙げられ、また、
界面活性剤系化合物として、例えば、日光ケミカルズ(株)製のNIKKOLシリーズ(例えば、NIKKOL SCS等)、花王(株)製のエマールシリーズ(例えば、エマール40など)が挙げられる。
【0108】
前記フィラーとしては、無機フィラーが好ましく、例えば、タルク、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、マグネシア、チタニア、ジルコニア、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、硫酸バリウムなどが挙げられる。中でも、シリカが好ましく、コロイダルシリカが特に好ましい。更に、必要に応じて、アルコキシシラン化合物を添加してもよい。アルコキシシラン化合物としては、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシランなどが挙げられる。中でも、トリアルコキシシランが好ましく、特にアミノ基を有するアルコキシシラン化合物が好ましい。
【0109】
フィラーを添加する場合、フィラーの第4の樹脂層中における添加量は、層中の樹脂成分(シリコーン樹脂及びフッ素樹脂を含む)に対して、20質量%以下が好ましく、より好ましくは15質量%以下である。フィラーの添加量が20質量%以下であると、層の面状がより良好に保てる。
【0110】
第4の樹脂層の組成としては、上記した中でも、シリコーン樹脂又はフッ素樹脂として、DIC(株)製のセラネートシリーズ、JSR(株)製の無機・アクリル複合エマルジョンを、前記ワックスとして、三井化学(株)製のケミパールシリーズを用いて構成された形態が好ましい。
【0111】
ワックスを含有する場合、ワックスの含有量は、第4の樹脂層中に0.2mg/m〜200mg/mの範囲であることが好ましい。
【0112】
上記において、第3の樹脂層及び第4の樹脂層の重層構造について説明したが、本発明においては単一層からなるものでもよい。
第3の樹脂層又は第4の樹脂層の1層の厚みとしては、通常は0.3μm〜22μmが好ましく、0.5μm〜15μmがより好ましく、0.8μm〜12μmの範囲が更に好ましく、1.0μm〜8μmの範囲が特に好ましく、2〜6μmの範囲が最も好ましい。厚みが0.3μm以上であることで、湿熱環境下に曝されたときに樹脂層表面から内部に水分が浸透し難く、樹脂層とポリマー基材との界面に水分が到達し難くなり、接着性が顕著に改善される。また、厚みが22μm以下であると、層自身が脆弱になり難く、湿熱環境下に曝されたときに層の破壊が生じ難くなり、接着性が改善される。
【0113】
第3の樹脂層及び第4の樹脂層は、シリコーン樹脂及び/又はフッ素樹脂と、これら樹脂のポリマー分子間が架橋剤で架橋された架橋構造を有し、該架橋剤由来の構造部分の樹脂成分に対する比率が1〜30質量%であって、樹脂層の厚みが0.8μm〜12μmである場合が、湿熱経時したときの密着性の向上効果に特に優れる。
【0114】
本発明における第4の樹脂層は、シリコーン樹脂及び/又はフッ素樹脂を含む塗布液を調製し、この塗布液を塗布することで形成された塗布層であることが好ましい。塗布によることで薄層に形成され、湿熱経時したときの剥離をより効果的に防ぐことができる。
【0115】
−ポリマー基材−
本発明の太陽電池用バックシートは、支持体としてポリマー基材を設けて構成されている。
ポリマー基材としては、ポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン、又はポリフッ化ビニルなどのフッ素系ポリマー等が挙げられる。これらの中では、コストや機械強度などの点から、ポリエステルが好ましい。
【0116】
ポリマー基材として用いられるポリエステルは、芳香族二塩基酸又はそのエステル形成性誘導体とジオール又はそのエステル形成性誘導体とから合成される線状飽和ポリエステルである。ポリエステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ(1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート)、ポリエチレン−2,6−ナフタレートなどを挙げることができる。このうち、力学的物性やコストのバランスの点で、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレン−2,6−ナフタレートが特に好ましい。
【0117】
前記ポリエステルは、単独重合体であってもよいし、共重合体であってもよい。さらに、前記ポリエステルに他の種類の樹脂、例えばポリイミド等を少量ブレンドしたものであってもよい。
【0118】
ポリエステルを重合する際には、カルボキシル基含量を所定の範囲以下に抑える観点から、Sb系、Ge系、Ti系の化合物を触媒として用いることが好ましく、中でも特にTi系化合物が好ましい。Ti系化合物を用いる場合、Ti系化合物をチタン元素換算値が1ppm以上30ppm以下、より好ましくは3ppm以上15ppm以下となる範囲で触媒として用いることにより重合する態様が好ましい。Ti系化合物の割合が前記範囲内であると、末端カルボキシル基(末端COOH量)を下記範囲に調整することが可能であり、ポリマー基材の耐加水分解性を低く保つことができる。
【0119】
本発明におけるポリエステル中の末端カルボキシル基の量(末端COOH量)は50当量/トン以下が好ましく、より好ましくは35当量/トン以下である。末端COOH量が35当量/トン以下であると、耐加水分解性を保持し、湿熱経時したときの密着性の低下を抑制することができる。末端COOH量の下限は、ポリエステルに形成される層(例えば第1の樹脂層、白色層や黒色層等の第2の樹脂層など)との間の密着性を保持する点で、2当量/トン以上であることが望ましい。
ここで、「末端COOH量」とは、ポリエステル樹脂がその分子構造の末端に有するカルボンキシ基(−COOH)の量を意味する。なお、「当量/t」は、1トンあたりのモル当量を表す。
なお、ポリエステル中の末端COOH量は、重合触媒種、製膜条件(製膜温度や時間)により調整することが可能である。
【0120】
本発明におけるポリマー基材は、コロナ処理、大気圧プラズマ処理、火炎処理、及びシラン化合物を導入した火炎を用いる火炎処理から選ばれる少なくとも1つの方法で表面処理されていることが好ましい。表面処理は、基材の一方の面のみに施されていてもよいし、基材の両表面に施されていてもよい。本発明では、ポリマー基材の両表面に層が塗布形成される場合、両表面に表面処理が施されていることが好ましい。中でも、本発明ではコロナ処理が施されていることが好ましい。コロナ処理の好ましい態様は、ポリマー基材に対して、0.1〜3.0kw/電極1m(電極1m当たりの出力を表す)の出力で、150〜500J/mの処理強度範囲でコロナ処理を施す態様である。
前記コロナ処理は、出力が0.5〜2.5kw/電極1mであることがより好ましく、0.7〜1.7kw/電極1mであることが特に好ましい。処理強度範囲は160〜450J/m2であることがより好ましく、170〜360J/m2であることが特に好ましい。
【0121】
ポリマー基材は、温度150℃、30分経時前後での熱収縮率が0〜0.5%であることが好ましく、より好ましい熱収縮量は0.05%〜0.5%であり、さらに好ましい熱収縮量は0.1〜0.45%、さらには0.15%〜0.4%である。ここでいう熱収縮量は、温度150℃、30分保存前後において、MD(フィルム搬送方向)、TD(フィルム搬送方向に直交する方向)での測定値の平均値をいう。
熱収縮が前記範囲の上限値以下であると、収縮によりバックシートの剥離が生じにくい。また、熱収縮量が0.05%以上であると、熱処理中の熱膨張による寸法変化(たるみ)に起因する皺がより生じ難くなる。
【0122】
〜ポリマー基材の作製〜
(ポリマー基材用樹脂の調整)
本発明のシートは、ポリマー基材として上述の樹脂を用いることができる。このようなポリマー基材は合成により入手しても、商業的に入手してもよい。前記ポリマー基材としてポリエステルを用いる場合、合成により入手することが好ましい。以下、ポリマー基材としてポリエステルフィルム、その中でもより好ましいポリエチレンテレフタレート(以下、PETとも言う)を製造する方法について説明する。
【0123】
−−エステル化工程−−
本発明においては、エステル化反応及び重縮合反応を設けてポリエステルを生成するエステル化工程を設けることができる。このエステル化工程では、(a)エステル化反応、及び(b)エステル化反応で生成されたエステル化反応生成物を重縮合反応させる重縮合反応を設けることができる。
【0124】
(a)エステル化反応
脂肪族ジオール(好ましくはエチレングリコール)の使用量は、芳香族ジカルボン酸(好ましくはテレフタル酸)及び必要に応じそのエステル誘導体の1モルに対して、1.015〜1.50モルの範囲であるのが好ましい。該使用量は、より好ましくは1.02〜1.30モルの範囲であり、更に好ましくは1.025〜1.10モルの範囲である。該使用量は、1.015以上の範囲であると、エステル化反応が良好に進行し、1.50モル以下の範囲であると、例えばエチレングリコールの2量化によるジエチレングリコールの副生が抑えられ、融点やガラス転移温度、結晶性、耐熱性、耐加水分解性、耐候性など多くの特性を良好に保つことができる。
【0125】
PETは、テレフタル酸とエチレングリコールとを90モル%以上含むものが好ましく、より好ましくは95モル%以上、さらに好ましくは98モル%以上含むものである。
また、前記PETは後述する触媒によって性質が異なる場合があり、ゲルマニウム(Ge)系触媒、アンチモン(Sb)系触媒、アルミニウム(Al)系触媒、及びチタン(Ti)系触媒から選ばれる1種又は2種以上を用いて重合されるPETが好ましく、より好ましくはTi系触媒を用いたものである。
【0126】
エステル化反応及び/又はエステル交換反応には、従来から公知の反応触媒を用いることができる。該反応触媒としては、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、亜鉛化合物、鉛化合物、マンガン化合物、コバルト化合物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物、ゲルマニウム化合物、リン化合物などを挙げることができる。通常、ポリエステルの製造方法が完結する以前の任意の段階において、重合触媒としてアンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物を添加することが好ましい。このような方法としては、例えば、ゲルマニウム化合物を例に挙げると、ゲルマニウム化合物粉体をそのまま添加することが好ましい。
【0127】
本発明のシートの製造方法は、Ti系触媒を用いたエステル化反応により、溶融製膜に供する前記ポリエステル樹脂を調製する工程を含むことが好ましい。
前記Ti系触媒を使用してエステル化されたポリエステル樹脂を含むフィルムは、耐候性が低下し難く、好ましい。いかなる理論に拘泥するものでもないが、以下の理由と推定される。耐候性ポリエステルフィルムの耐候性の低下は、ポリエステルの加水分解にある程度依存する。前記エステル化反応触媒は、エステル化の逆反応である加水分解反応も促進するが、Ti触媒は逆反応である加水分解反応の作用が低い。そのため、前記エステル化反応触媒が製膜後のフィルム中にある程度残存しても、Ti系触媒を使用してエステル化されたポリエステル樹脂は、他の触媒を使用してエステル化されたポリエステル樹脂よりも比較的耐候性を高くすることができる。
【0128】
前記Ti系触媒としては、酸化物、水酸化物、アルコキシド、カルボン酸塩、炭酸塩、蓚酸塩、有機キレートチタン錯体、及びハロゲン化物等が挙げられる。Ti系触媒は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、二種以上のチタン化合物を併用してもよい。
Ti系触媒の例としては、テトラ−n−プロピルチタネート、テトラ−i−プロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネートテトラマー、テトラ−t−ブチルチタネート、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラフェニルチタネート、テトラベンジルチタネート等のチタンアルコキシド、チタンアルコキシドの加水分解により得られるチタン酸化物、チタンアルコキシドと珪素アルコキシドもしくはジルコニウムアルコキシドとの混合物の加水分解により得られるチタン−珪素もしくはジルコニウム複合酸化物、酢酸チタン、蓚酸チタン、蓚酸チタンカリウム、蓚酸チタンナトリウム、チタン酸カリウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸−水酸化アルミニウム混合物、塩化チタン、塩化チタン−塩化アルミニウム混合物、チタンアセチルアセトナート、有機酸を配位子とする有機キレートチタン錯体、等が挙げられる。
【0129】
前記Ti系触媒の中でも、有機酸を配位子とする有機キレートチタン錯体の少なくとも1種が好適に用いることができる。有機酸としては、例えば、クエン酸、乳酸、トリメリット酸、リンゴ酸等を挙げることができる。中でも、クエン酸又はクエン酸塩を配位子とする有機キレート錯体が好ましい。
【0130】
例えばクエン酸を配位子とするキレートチタン錯体を用いた場合、微細粒子等の異物の発生が少なく、他のチタン化合物に比べ、重合活性と色調の良好なポリエステル樹脂が得られる。更に、クエン酸キレートチタン錯体を用いる場合でも、エステル化反応の段階で添加することにより、エステル化反応後に添加する場合に比べ、重合活性と色調が良好で、末端カルボキシル基の少ないポリエステル樹脂が得られる。この点については、チタン触媒はエステル化反応の触媒効果もあり、エステル化段階で添加することでエステル化反応終了時におけるオリゴマー酸価が低くなり、以降の重縮合反応がより効率的に行なわれること、またクエン酸を配位子とする錯体はチタンアルコキシド等に比べて加水分解耐性が高く、エステル化反応過程において加水分解せず、本来の活性を維持したままエステル化及び重縮合反応の触媒として効果的に機能するものと推定される。
また、一般に、末端カルボキシル基量が多いほど耐加水分解性が悪化することが知られており、本発明の添加方法によって末端カルボキシル基量が少なくなることで、耐加水分解性の向上が期待される。
前記クエン酸キレートチタン錯体としては、例えば、ジョンソン・マッセイ社製のVERTEC AC−420など市販品として容易に入手可能である。
【0131】
このようなTi化合物を用いたTi系ポリエステルの合成には、例えば、特公平8−30119号公報、特許第2543624号、特許第3335683号、特許第3717380号、特許第3897756号、特許第3962226号、特許第3979866号、特許第399687号1号、特許第4000867号、特許第4053837号、特許第4127119号、特許第4134710号、特許第4159154号、特許第4269704号、特許第4313538号、特開2005−340616号公報、特開2005−239940号公報、特開2004−319444号公報、特開2007−204538号公報、特許3436268号、特許第3780137号等に記載の方法を適用することができる。
【0132】
本発明においては、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとを、チタン化合物を含有する触媒の存在下で重合するとともに、チタン化合物の少なくとも一種が有機酸を配位子とする有機キレートチタン錯体であって、有機キレートチタン錯体とマグネシウム化合物と置換基として芳香環を有しない5価のリン酸エステルとをこの順序で添加する過程を少なくとも含むエステル化反応工程を設けられて構成されるのが好ましい。この場合、このエステル化反応工程に加え、エステル化反応工程で生成されたエステル化反応生成物を重縮合反応させて重縮合物を生成する重縮合工程を設けて構成されているポリエステル樹脂の製造方法によりフィルムを作製する態様がより好ましい。なお、重縮合工程については、後述する。
【0133】
この場合、エステル化反応の過程において、チタン化合物として有機キレートチタン錯体を存在させた中に、マグネシウム化合物を添加し、次いで特定の5価のリン化合物を添加する添加順とすることで、チタン触媒の反応活性を適度に高く保ち、マグネシウムによる静電印加特性を付与しつつ、かつ重縮合における分解反応を効果的に抑制することができるため、結果として着色が少なく、高い静電印加特性を有するとともに高温下に曝された際の黄変色が改善されたポリエステル樹脂が得られる。
これにより、重合時の着色及びその後の溶融製膜時における着色が少なくなり、従来のアンチモン(Sb)触媒系のポリエステル樹脂に比べて黄色味が軽減され、また、透明性の比較的高いゲルマニウム触媒系のポリエステル樹脂に比べて遜色のない色調、透明性を持ち、しかも耐熱性に優れたポリエステル樹脂を提供できる。また、コバルト化合物や色素などの色調調整材を用いずに高い透明性を有し、黄色味の少ないPET樹脂が得られる。
【0134】
このポリエステル樹脂は、透明性に関する要求の高い用途(例えば、光学用フィルム、工業用リス等)に利用が可能であり、高価なゲルマニウム系触媒を用いる必要がないため、大幅なコスト低減が図れる。加えて、Sb触媒系で生じやすい触媒起因の異物の混入も回避されるため、製膜過程での故障の発生や品質不良が軽減され、得率向上による低コスト化も図ることができる。
【0135】
上記において、芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールを、マグネシウム化合物及びリン化合物の添加に先立って、チタン化合物である有機キレートチタン錯体を含有する触媒と混合する場合、有機キレートチタン錯体等はエステル化反応に対しても高い触媒活性を持つので、エステル化反応を良好に行なわせることができる。このとき、ジカルボン酸成分及びジオール成分を混合した中にチタン化合物を加えてもよい。また、ジカルボン酸成分(又はジオール成分)とチタン化合物を混合してからジオール成分(又はジカルボン酸成分)を混合してもよい。また、ジカルボン酸成分とジオール成分とチタン化合物とを同時に混合するようにしてもよい。混合は、その方法に特に制限はなく、従来公知の方法により行なうことが可能である。
【0136】
エステル化反応させるにあたり、チタン化合物である有機キレートチタン錯体と添加剤としてマグネシウム化合物と5価のリン化合物とをこの順に添加する過程を設けることが好ましい。このとき、有機キレートチタン錯体の存在下、エステル化反応を進め、その後はマグネシウム化合物の添加を、リン化合物の添加前に開始する。
【0137】
5価のリン化合物として、置換基として芳香環を有しない5価のリン酸エステルの少なくとも一種が用いられる。前記5価のリン酸エステルとしては、例えば、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリ−n−ブチル、リン酸トリオクチル、リン酸トリス(トリエチレングリコール)、リン酸メチルアシッド、リン酸エチルアシッド、リン酸イソプロピルアシッド、リン酸ブチルアシッド、リン酸モノブチル、リン酸ジブチル、リン酸ジオクチル、リン酸トリエチレングリコールアシッド等が挙げられる。
【0138】
5価のリン酸エステルの中では、炭素数2以下の低級アルキル基を置換基として有するリン酸エステル〔(OR)3−P=O;R=炭素数1又は2のアルキル基〕が好ましく、
具体的には、リン酸トリメチル、リン酸トリエチルが特に好ましい。
【0139】
特に、前記チタン化合物として、クエン酸又はその塩が配位するキレートチタン錯体を触媒として用いる場合、5価のリン酸エステルの方が3価のリン酸エステルよりも重合活性、色調が良好であり、更に炭素数2以下の5価のリン酸エステルを添加する態様の場合に、重合活性、色調、耐熱性のバランスを特に向上させることができる。
【0140】
マグネシウム化合物を含めることにより、静電印加性が向上する。この場合に着色がおきやすいが、本発明においては、着色を抑え、優れた色調、耐熱性が得られる。
【0141】
マグネシウム化合物としては、例えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、マグネシウムアルコキシド、酢酸マグネシウム、炭酸マグネシウム等のマグネシウム塩が挙げられる。中でも、エチレングリコールへの溶解性の観点から、酢酸マグネシウムが最も好ましい。
【0142】
好ましい態様として、エステル化反応が終了する前に、芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールに、1ppm〜30ppmのクエン酸又はクエン酸塩を配位子とするキレートチタン錯体を添加後、該キレートチタン錯体の存在下に、60ppm〜90ppm(より好ましくは70ppm〜80ppm)の弱酸のマグネシウム塩を添加し、該添加後にさらに、60ppm〜80ppm(より好ましくは65ppm〜75ppm)の、芳香環を置換基として有しない5価のリン酸エステルを添加する態様が挙げられる。
【0143】
エステル化反応は、少なくとも2個の反応器を直列に連結した多段式装置を用いて、エチレングリコールが還流する条件下で、反応によって生成した水又はアルコールを系外に除去しながら実施することができる。
【0144】
ジカルボン酸とジオールは、これらが含まれたスラリーを調製し、これをエステル化反応工程に連続的に供給することにより導入することができる。
【0145】
また、上記したエステル化反応は、一段階で行なってもよいし、多段階に分けて行なうようにしてもよい。
【0146】
(b)重縮合
重縮合は、エステル化反応で生成されたエステル化反応生成物を重縮合反応させて重縮合物を生成する。重縮合反応は、1段階で行なってもよいし、多段階に分けて行なうようにしてもよい。
【0147】
エステル化反応で生成したオリゴマー等のエステル化反応生成物は、引き続いて重縮合反応に供される。この重縮合反応は、多段階の重縮合反応槽に供給することにより好適に行なうことが可能である。
【0148】
例えば、3段階の反応槽で行なう場合の重縮合反応条件は、第一反応槽は、反応温度が255〜280℃、より好ましくは265〜275℃であり、圧力が13.3×10-3〜1.3×10-3MPa(100〜10torr)、より好ましくは6.67×10-3〜2.67×10-3MPa(50〜20torr)であって、第二反応槽は、反応温度が265〜285℃、より好ましくは270〜280℃であり、圧力が2.67×10-3〜1.33×10-4MPa(20〜1torr)、より好ましくは1.33×10-3〜4.0×10-4MPa(10〜3torr)であって、最終反応槽内における第三反応槽は、反応温度が270〜290℃、より好ましくは275〜285℃であり、圧力が1.33×10-3〜1.33×10-5MPa(10〜0.1torr)、より好ましくは6.67×10-4〜6.67×10-5MPa(5〜0.5torr)である態様が好ましい。
【0149】
Ti、Mg、及びPの各元素の測定は、高分解能型高周波誘導結合プラズマ−質量分析(HR−ICP−MS;SIIナノテクノロジー社製AttoM)を用いてPET中の各元素を定量し、得られた結果から含有量[ppm]を算出することにより行なうことができる。
【0150】
−−固相重合工程−−
基材を構成するポリエステルは、重合後に固相重合されていてもよい。これにより、好ましいカルボキシル基含有量を達成することができる。固相重合は、重合後のポリエステルを真空中あるいは窒素ガス中で170℃〜240℃程度の温度で5〜100時間程度加熱して重合度を増大させる手法である。具体的には、固相重合には、特許第2621563号、特許第3121876号、特許第3136774号、特許第3603585号、特許第3616522号、特許第3617340号、特許第3680523号、特許第3717392号、特許第4167159号等に記載の方法を適用することができる。
固相重合は、既述のエステル化反応により重合したポリエステル又は市販のポリエステルをペレット状などの小片形状にし、これを用いて好適に行なえる。
【0151】
好ましい固相重合温度は、190〜230℃、より好ましくは200℃〜220℃、さらに好ましくは205℃〜215℃である。
好ましい固相重合温度は、10時間〜80時間、より好ましくは15時間〜50時間、さらに好ましくは20時間〜30時間である。
このような熱処理は低酸素雰囲気下で行うのが好ましく、例えば窒素雰囲気下又は真空中で行うことが好ましい。更に、多価アルコール(エチレングリコール等)を1ppm〜1%混合してもよい。
【0152】
固相重合は、バッチ式(容器内に樹脂を入れ、この中で所定の時間熱を与えながら撹拌する方式)で実施してもよく、連続式(加熱した筒の中に樹脂を入れ、これを加熱しながら所定の時間滞流させながら筒中を通過させて、順次送り出す方式)で実施してもよい。
【0153】
本発明の製造方法では、前記固相重合工程を経た後のポリエステルを溶融混練し、口金(押出ダイ)から押出すこと(溶融押出工程)により、PETフィルムを成形することが好ましい。
【0154】
本発明の製造方法では、溶融押出工程において、前記PET樹脂を、押出し機を用いて溶融することができる。
溶融押出工程では、押出機に投入された原料樹脂をシリンダ内で溶融混練し、樹脂をシート状に溶融押出す。押出機による溶融混練は、溶融樹脂を押し出すためのスクリュを備えた従来公知の押出機(好ましくは二軸スクリュを備えた二軸押出機)を用い、所望とする樹脂(好ましくはポリエステル樹脂)を得るために必要な条件を設定して行なえる。押出機は、一般にスクリュの数により単軸と多軸とに大別される。多軸の押出機としては、二軸押出機(二軸スクリュ押出機)が好適である。また、押出機は、小型ないし大型のいずれの装置でもよい。熱分解による末端COOHの発生をより抑制できる点で、押出し機内を窒素置換して行なうのがより好ましい。
溶融温度は、250℃〜320℃が好ましく、260℃〜310℃がより好ましく、270℃〜300℃がさらに好ましい。
【0155】
溶融された前記PET樹脂の溶融樹脂(メルト)は、ギアポンプ、濾過器等を通して、押出ダイからシート状に押出して製膜されること(製膜工程)が好ましい。このとき、単層で押出してもよいし、多層で押出してもよい。溶融押出しされたメルトは、支持体上で冷却され、固化されてシート状に成形されることが好ましい。前記支持体としては、特に制限はなく、通常の溶融製膜に用いられる冷却ロールを用いることができる。
【0156】
製膜工程では、溶融押出工程で溶融押出された樹脂を冷却し、樹脂シートを製膜することができる。本工程では、例えば、溶融体(メルト)を、ギアポンプ、フィルタを通した後、ダイから冷却(チル)ロールに押し出す。これを冷却固化することで、未延伸シートが得られる。なお、溶融体(メルト)は、静電印加法を用いて冷却ロールに密着させることができる。
【0157】
冷却ロール自体の温度は、10℃〜80℃が好ましく、より好ましくは15℃〜70℃、さらに好ましくは20℃〜60℃である。さらに、溶融樹脂(メルト)と冷却ロールとの間で密着性を高め、冷却効率を上げる観点からは、冷却ロールにメルトが接触する前に静電気を印加しておくことが好ましい。
【0158】
帯状に吐出された溶融樹脂(メルト)の固化後(延伸前)の厚みは、2600μm〜6000μmの範囲であることで、その後の延伸を経て、厚み260μm〜400μmのポリエステルフィルムを得ることができる。前記メルトの固化後の厚みは、3100μm〜6000μmの範囲が好ましく、より好ましくは3300μm〜5000μmであり、さらに好ましくは3500μm〜4500μmの範囲である。固化後延伸前の厚みが6000μm以下であることで、メルト押出し中に皺が発生し難く、ムラの発生が抑えられる。また、固化後延伸前の厚みが2600μm以上であることが、メルトの腰が弱いために発生するチルロール(固化するための冷却ロール)への密着むらを抑制し、フィルムのむら低減の観点から好ましい。
【0159】
本発明の製造方法では、上記の製膜工程の後に、作製された押出フィルム(未延伸フィルム)を延伸する工程を含む。本発明の製造方法では、基材は、2軸延伸したものであり、機械強度に優れる。
【0160】
本発明の製造方法では、延伸工程として、第1の樹脂層を形成する工程の前後に、第1の延伸工程と第2の延伸工程の2つの延伸工程を有する態様が好ましい。
第1の延伸工程では、製膜された樹脂シートを第1の方向に延伸する。第1の方向は、シート長手方向(MD)又は該方向に直交するシート幅方向(TD)のいずれでもよいが、第1の延伸工程では、MDに延伸(いわゆる縦延伸)されることが好ましい。
また、後述の樹脂層形成工程を経た後、さらに第2の延伸工程が設けられる。この第2の延伸工程では、第1の樹脂層が塗布形成された樹脂シートを、第1の方向と直交する第2の方向に延伸する。第2の方向は、シート長手方向(MD)又は該方向に直交するシート幅方向(TD)のいずれでもよいが、第2の延伸工程ではTDに延伸(いわゆる横延伸)されることが好ましい。
【0161】
第1の延伸工程と第2の延伸工程との間には、第1の方向に延伸された樹脂シートの少なくとも一方面に第1の樹脂層を塗布形成する樹脂層形成工程が設けられる。
樹脂層形成工程では、上記のように、第1の樹脂層用塗布液をポリマー基材に塗布することにより第1の樹脂層を好適に形成することができる。第1の樹脂層形成用の塗布液を塗布するための塗布法や塗布液の調製に用いる溶媒等については、既述の通りである。
【0162】
このように、第1の延伸工程を経た樹脂シートに第1の樹脂層を形成した後、更に第2の樹脂層を設けることで、第1の樹脂層と樹脂シートとの間の密着性を向上させることができる。
本発明においては、上記のように、延伸を2方向に行なうことで、ポリエステル分子が二軸配向された二軸延伸フィルムが形成されることが好ましい。機械強度の点から、2軸延伸したものであることが好ましい。
【0163】
本発明の製造方法は、コロナ処理、大気圧プラズマ処理、火炎処理及びシラン化合物を導入した火炎を用いる火炎処理の少なくとも1種の方法で前記ポリマー基材を表面処理することが好ましい。
【0164】
<太陽電池モジュール>
本発明の太陽電池モジュールは、太陽光が入射する透明性の基材(ガラス基板等のフロント基材)と、基材上に設けられ、太陽電池素子及び該太陽電池素子を封止する封止材を有する素子構造部分と、該素子構造部分の基材が位置する側と反対側に配置された既述の本発明の太陽電池用バックシートとを備えており、透明性の表面(フロント)基材/素子構造部分/バックシート(裏面保護シート)の積層構造を有している。
本発明の太陽電池モジュールは、既述の本発明の太陽電池用バックシートを備えるので、湿熱環境下に曝されたときに長期に亘り安定的な発電性能が得られる。
【0165】
図1は、本発明の太陽電池モジュールの構成の一例を概略的に示している。
図1に示されるように、太陽電池モジュール10は、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子21を、太陽光が入射する透明性の基板(フロント基材)23と裏面側を保護する保護シートであるバックシート(既述の本発明の太陽電池用バックシート)25との間に配置し、基板23とバックシート25との間をエチレン−ビニルアセテート系封止材27で封止して構成されていてもよい。
【0166】
本実施形態のバックシート25は、図2に示すように、ポリマー基材であるポリエステル基材(PET基材)11の一方の面側(太陽光が入射する表面側)に2層の樹脂層13,15が設けられ、他方の面側(太陽光が入射する側と反対の裏面側)に、2層の樹脂層17,19が設けられている。第1の樹脂層13は、ポリオレフィンを含有し、本発明における破断伸度と破断応力の積が50以上に調節され、良好な密着が得られる構成になっており、第2の樹脂層15は、白色顔料として酸化チタン(TiO)を含み、フロント基材23から入射した太陽光が素子構造部分である太陽電池セルを通過して進入した光を反射して太陽電池セルに戻す光反射層である。また、第3の樹脂層17及び第4の樹脂層19は、太陽電池モジュールの裏面側の耐傷性や耐湿性などを高める耐候性層であり、第3の樹脂層はシリコーン樹脂を、第4の樹脂層はシリコーン樹脂又はフッ素樹脂を用いて高耐候性に構成されている。このとき、第3の樹脂層及び第4の樹脂層はいずれも、無機微粒子を含むあるいは含まない構成のいずれでもよいが、第4の樹脂層については、耐候性の点で無機微粒子を含まない形態がより好ましい。
【0167】
太陽電池モジュール、太陽電池セル、バックシート以外の部材については、例えば、「太陽光発電システム構成材料」(杉本栄一監修、(株)工業調査会、2008年発行)に詳細に記載されている。
【0168】
前記透明性の基材(フロント基材)は、太陽光が透過し得る光透過性を有していればよく、光を透過する基材から適宜選択することができる。発電効率の観点からは、光の透過率が高いものほど好ましく、このような基板として、例えば、ガラス基板、アクリル樹脂などの透明樹脂などを好適に用いることができる。
【0169】
前記太陽電池素子としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系、銅−インジウム−ガリウム−セレン、銅−インジウム−セレン、カドミウム−テルル、ガリウム−砒素などのIII−V族やII−VI族化合物半導体系など、各種公知の太陽電池素子を適用することができる。
【実施例】
【0170】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
【0171】
(実施例1)
−ポリマー基材(ポリエステル基材)の作製−
(1)ポリエステルの合成
高純度テレフタル酸(三井化学(株)製)100kgとエチレングリコール(日本触媒(株)製)45kgのスラリーを、予めビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート約123kgが仕込まれ、温度250℃、圧力1.2×10Paに保持されたエステル化反応槽に、4時間かけて順次供給し、供給終了後1時間かけて、エステル化反応を行なった。その後、得られたエステル化反応生成物123kgを重縮合反応槽に移送した。
引き続き、エステル化反応生成物が移送された重縮合反応槽に、エチレングリコールを、得られるポリマーに対して0.3質量%となるように添加した。5分間撹拌した後、酢酸コバルト及び酢酸マンガンのエチレングリコール溶液を、得られるポリマー中においてコバルト元素換算値、マンガン元素換算値がそれぞれ30ppm、15ppmとなるように加えた。更に5分間撹拌した後、チタンアルコキシド化合物の2質量%エチレングリコール溶液を、得られるポリマー中においてチタン元素換算値が5ppmとなるように添加した。前記チタンアルコキシド化合物には、特開2005−340616号公報の段落番号[0083]の実施例1で合成しているチタンアルコキシド化合物(Ti含有量=4.44質量%)を用いた。その5分後、ジエチルホスホノ酢酸エチルの10質量%エチレングリコール溶液を、得られるポリマー中においてリン元素換算値が5ppmとなるように添加した。その後、低重合体を30rpmで攪拌しながら、反応系を250℃から285℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を40Paまで下げた。最終温度、最終圧力に到達するまでの時間はともに60分とした。そのまま3時間反応を続けた後、反応系を窒素パージし、常圧に戻し、重縮合反応を停止した。そして、得られたポリマー溶融物を冷水にストランド状に吐出し、直ちにカッティングして、ポリマーのペレット(直径約3mm、長さ約7mm)を作製した。
【0172】
(2)固相重合
上記で得られたペレットを、40Paに保たれた真空容器中、220℃の温度で36時間保持して、固相重合を行なった。
【0173】
(3)PET基材の作製
以上のようにして固相重合を経た後のペレットを、280℃で溶融して金属ドラムの上にキャストし、厚さ約2.5mmの未延伸ベースを作製した。その後、90℃で縦方向(MD)に3倍に延伸し、更に120℃で横方向(TD)に3.3倍に延伸した。このようにして、厚み250μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート基材S−1(以下、「PET基材S−1」ということがある。)を作製した。PET基材S−1の末端カルボキシ基の量(末端COOH量;AV)は、17当量/トンであった。
【0174】
なお、末端COOH量[当量/トン]は、未延伸ベースをベンジルアルコール/クロロホルム(=2/3;体積比)の混合溶液に完全溶解させ、指示薬としてフェノールレッドを用い、基準液(0.025N KOH−メタノール混合溶液)で滴定し、その適定量から算出した。なお、「当量/t」は、1トンあたりのモル当量を表す。
【0175】
−第1の樹脂層Aの形成−
(1)第1の樹脂層形成用塗布液の調製
下記組成中の各成分を混合し、第1の樹脂層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・ポリエステル樹脂 ・・・36.0部
(バイロナールMD1245、東洋紡(株)製、固形分30質量%)
・オレフィン樹脂 ・・・17.8部
(アローベースSE−1013N(変性ポリオレフィン樹脂水性分散体(変性ポリエチレン水性分散体))、ユニチカ(株)製、固形分20.2質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・24.5部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:10質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・15.0部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒(株)製、固形分:5質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・アクリル粒子 ・・・10.0部
(MP−1000、綜研化学(株)製、固形分:5質量%)
・蒸留水 ・・・881.7部
【0176】
(2)第1の樹脂層Aの形成
PET基材S−1の一方の面に、コロナ処理装置(ピラー社製、ソリッドステートコロナ処理機6KVAモデル)を用いて下記の条件でコロナ処理を行なった。
<処理条件>
・電極と誘電体ロ−ルギャップクリアランス:1.6mm
・処理周波数:9.6kHz
・処理速度:20m/分
・処理強度:0.375kV・A・分/m
【0177】
次いで、上記で得られた第1の樹脂層形成用塗布液をPET基材S−1のコロナ処理面に、バインダー量が塗布量で0.124g/mになるように塗布した。塗布後、180℃で1分間乾燥させて、乾燥厚みが約0.1μmの第1の樹脂層Aを形成した。
【0178】
−第2の樹脂層Bの形成−
(1)二酸化チタン分散物の調製
下記組成中の成分を混合し、その混合物をダイノミル型分散機により1時間、分散処理を施した。
<二酸化チタン分散物の組成>
・二酸化チタン(TiO、体積平均粒子径=0.42μm)・・・45.58質量%
(タイペークCR−95、石原産業(株)製、固形分100質量%)
・ポリビニルアルコール ・・・22.79質量%
(PVA−105、(株)クラレ製、固形分:10質量%)
・界面活性剤 ・・・0.55質量%
(デモールEP、花王(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水 ・・・31.08質量%
【0179】
(2)第2の樹脂層形成用塗布液の調製
下記組成中の成分を混合し、第2の樹脂層形成用塗布液として、白色層用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記二酸化チタン分散物 ・・・29.85質量%
・オレフィン樹脂 ・・・56.87質量%
(アローベースSE1013N、ユニチカ(株)製、固形分:20.2質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・2.34質量%
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・5.84質量%
(エポクロスWS−700、日本触媒(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水 ・・・5.10質量%
【0180】
(3)第2の樹脂層Bの形成
得られた白色層用塗布液(第2の樹脂層形成用塗布液)を、PET基材S−1の第1の樹脂層Aの上に塗布し、170℃で2分間乾燥させて、二酸化チタン量が5.6g/mの白色層(第2の樹脂層B)を形成した。
【0181】
以上のようにして、PET基材S−1上に第1の樹脂層Aと第2の樹脂層B(白色層)とがこの順で重層されたバックシートを作製した。
【0182】
−評価−
以下の方法で、破断伸度及び破断応力の測定結果をもとに、破断伸度及び破断応力の積を求めると共に、密着性を評価した。算出値、評価の結果を下記表1に示す。
【0183】
(a)破断伸度と破断応力の積
第1の樹脂層形成用塗布液を剥離性を付与したフィルムの表面に塗布し、乾燥させて、厚さ20μmの樹脂膜を形成した。この樹脂膜を温度120℃、相対湿度100%の環境条件下で60時間処理した後、剥離性を付与したフィルムから剥がして幅5mm×長さ20mm×20μmの試験片を切り出し、測定用の試料Aとした。また、未処理の樹脂膜も同様に切り出し、測定用の試料Bとした。この試料A,Bを温度25℃、相対湿度60%の雰囲気で24時間調湿した後、テンシロン(ORIENTEC製、RTC−1210A)によりサンプル片をチャック間2cm、25%/分の条件にて引っ張り試験を行ない、試料A,Bの破断伸度[%]及び破断応力[MPa]をそれぞれ測定した。
得られた測定値から、湿熱経時前後における第1の樹脂層Aの破断伸度と破断応力との積の値を算出した。
【0184】
(b)密着性
紫外光を30分間照射して不純物を分解除去した15cm角のガラスに、上記で作製したバックシートを、EVAシート(三井ファブロ(株)製のSC50B、標準架橋EVA)を介して重ねた。このとき、バックシートの白色層(第2の樹脂層B)がEVAシートと接した状態になっている。このように重ねた状態で真空ラミネータ(日清紡(株)製、真空ラミネート機)を用いて3分間真空引きした後、128℃で2分間加圧処理を施した。続いて、150℃のオーブンで30分間ベーク処理して、密着評価用のラミネート試料を作成した。
このラミネート試料を温度120℃、相対湿度100%の環境条件下で60時間処理した後、ラミネート試料の剥離の有無を目視で確認し、下記の評価基準にしたがって密着性を評価した。
<評価基準>
4:ラミネート試料に剥離は観察されなかった。
3:ラミネート試料の周辺部に極軽微な剥離が観察されたが、実用上問題ない程度であった。
2:ラミネート試料の周辺に軽微な剥離が観察されたが、実用上問題ない程度であった。
1:ラミネート試料に剥離がみられ、実使用上支障を来たす程度であった。
【0185】
(実施例2)
実施例1において、第1の樹脂層形成用塗布液の組成を下記のように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、PET基材S−1上に第1の樹脂層Aと第2の樹脂層B(白色層)とがこの順で重層されたバックシートを作製した。
<第1の樹脂層形成用塗布液の組成>
・ポリエステル樹脂 ・・・36.0部
(バイロナールMD1245、東洋紡(株)製、固形分30質量%)
・オレフィン樹脂 ・・・17.8部
(アローベースSE−1013N(変性ポリオレフィン樹脂水性分散体)、ユニチカ(株)製、固形分20.2質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・43.5部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:10質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・15.0部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒(株)製、固形分:5質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・アクリル粒子 ・・・10.0部
(MP−1000、綜研化学(株)製、固形分:5質量%)
・蒸留水 ・・・862.7部
【0186】
(実施例3)
実施例1において、第1の樹脂層形成用塗布液の組成を下記のように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、PET基材S−1上に第1の樹脂層Aと第2の樹脂層B(白色層)とがこの順で重層されたバックシートを作製した。
<第1の樹脂層形成用塗布液の組成>
・アクリル樹脂 ・・・38.5部
(AS−563A 、ダイセルファインケム(株)製、固形分28質量%)
・オレフィン樹脂 ・・・17.8部
(アローベースSE−1013N(変性ポリオレフィン樹脂水性分散体)、ユニチカ(株)製、固形分20.2質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・17.3部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:10質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・15.0部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒(株)製、固形分:5質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・アクリル粒子 ・・・10.0部
(MP−1000、綜研化学(株)製、固形分:5質量%)
・蒸留水 ・・・886.4部
【0187】
(実施例4)
実施例1において、第1の樹脂層形成用塗布液の組成を下記のように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、PET基材S−1上に第1の樹脂層Aと第2の樹脂層B(白色層)とがこの順で重層されたバックシートを作製した。
<第1の樹脂層形成用塗布液の組成>
・ポリエステル樹脂 ・・・24.0部
(バイロナールMD1245、東洋紡(株)製、固形分30質量%)
・オレフィン樹脂 ・・・35.6部
(アローベースSE−1013N(変性ポリオレフィン樹脂水性分散体)、ユニチカ(株)製、固形分20.2質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・8.6部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:10質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・15.0部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒(株)製、固形分:5質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・アクリル粒子 ・・・10.0部
(MP−1000、綜研化学(株)製、固形分:5質量%)
・蒸留水 ・・・891.8部
【0188】
(実施例5)
実施例1において、第1の樹脂層形成用塗布液の組成を下記のように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、PET基材S−1上に第1の樹脂層Aと第2の樹脂層B(白色層)とがこの順で重層されたバックシートを作製した。
<第1の樹脂層形成用塗布液の組成>
・アクリル樹脂 ・・・25.7部
(AS−563A 、ダイセルファインケム(株)製、固形分28質量%)
・オレフィン樹脂 ・・・35.6部
(アローベースSE−1013N(変性ポリオレフィン樹脂水性分散体)、ユニチカ(株)製、固形分20.2質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・17.3部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:10質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・15.0部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒(株)製、固形分:5質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・アクリル粒子 ・・・10.0部
(MP−1000、綜研化学(株)製、固形分:5質量%)
・蒸留水 ・・・881.4部
【0189】
(実施例6)
実施例1において、第1の樹脂層形成用塗布液の組成を下記のように変更すると共に、第2の樹脂層形成用塗布液(白色層用塗布液)を下記の黒色層用塗布液に代え、下記のように黒色層(第2の樹脂層B)を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、PET基材S−1上に第1の樹脂層Aと第2の樹脂層B(黒色層)とがこの順で重層されたバックシートを作製した。
【0190】
<第1の樹脂層形成用塗布液の組成>
・アクリル樹脂 ・・・25.7部
(AS−563A 、ダイセルファインケム(株)製、固形分28質量%)
・オレフィン樹脂 ・・・35.6部
(アローベースSE−1013N(変性ポリオレフィン樹脂水性分散体)、ユニチカ(株)製、固形分20.2質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・24.5部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:10質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・15.0部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒(株)製、固形分:5質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・アクリル粒子 ・・・10.0部
(MP−1000、綜研化学(株)製、固形分:5質量%)
・蒸留水 ・・・874.2部
【0191】
〜第2の樹脂層形成用塗布液の調製〜
下記組成中の成分を混合し、第2の樹脂層形成用塗布液として、黒色層用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・カーボンブラック分散物 ・・・14.93質量%
(MF−5630ブラック、大日精化工業(株)製、固形分:31.5質量%)
・オレフィン樹脂 ・・・56.87質量%
(アローベースSE1013N、ユニチカ(株)製、固形分:20.2質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・2.34質量%
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・5.84質量%
(エポクロスWS−700、日本触媒(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水 ・・・20.02質量%
【0192】
〜第2の樹脂層Bの形成〜
得られた黒色層用塗布液(第2の樹脂層形成用塗布液)を、PET基材S−1の第1の樹脂層Aの上に塗布し、170℃で2分間乾燥させて、カーボンブラック量が1.8g/mの黒色層(第2の樹脂層B)を形成した。
【0193】
(実施例7)
実施例2において、第1の樹脂層形成用塗布液を、未延伸ベースを縦方向(MD)に3倍に延伸した後、バインダー量が塗布量で0.124g/mになるように塗布し、第1の樹脂層Aを形成した。その後、MDとは直角方向のTDに3.3倍に延伸した。二軸方向に延伸した後の第1の樹脂層の厚みは、0.1μmであった。その後、実施例2と同様にして、第2の樹脂層Bを形成した。
以上のようにして、PET基材S−1上に第1の樹脂層Aと第2の樹脂層B(白色層)とがこの順に重層されたバックシートを作製した。
【0194】
実施例7では、実施例2に比べて、PET基材S−1と第1の樹脂層との間の剥離の程度はより抑えられており、実施例2に比べ、第1の樹脂層の密着性はより良好であった。
【0195】
(実施例8)
実施例7において、第1の樹脂層形成用塗布液を下記の組成に変更したこと以外は、実施例7と同様にして、第1の樹脂層A及び第2の樹脂層Bを形成し、PET基材S−1上に第1の樹脂層Aと第2の樹脂層B(白色層)とがこの順に重層されたバックシートを作製した。
<第1の樹脂層形成用塗布液の組成>
・ポリオレフィンバインダー ・・・23.12部
(アローベースSE−1013N、ユニチカ(株)製、濃度:20質量%)
・オキサゾリン系架橋剤 ・・・4.90部
(エポクロスWS−700、日本触媒(株)製、濃度:25質量%)
・フッ素系界面活性剤 ・・・0.29部
(ナトリウム=ビス(3,3,4,4,5,5,6,6−ノナフルオロ)=2−スルホナイトオキシスクシナート、三協化学(株)製、濃度:1質量%)
・蒸留水 ・・・73.80部
【0196】
(実施例9)
実施例8において、ポリオレフィンバインダーを、アローベースSE−1013N(ユニチカ(株)製)からアローベースSB−1013N(ユニチカ(株)製)に変更したこと以外は、実施例8と同様にして、第1の樹脂層A及び第2の樹脂層Bを形成し、PET基材S−1上に第1の樹脂層Aと第2の樹脂層B(白色層)とがこの順に重層されたバックシートを作製した。
【0197】
(実施例10)
−ポリマー基材(ポリエステル基材)の作製−
実施例1と同様にして、厚み250μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート基材S−1(PET基材S−1)を作製した。
【0198】
−第1の樹脂層Aの形成−
(1)第1の樹脂層形成用塗布液の調製
下記組成中の各成分を混合し、第1の樹脂層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・ポリエステル樹脂 ・・・24.0部
(バイロナールMD1245、東洋紡(株)製、固形分30質量%)
・オレフィン樹脂 ・・・35.6部
(アローベースSE−1013N(変性ポリオレフィン樹脂水性分散体)、ユニチカ(株)製、固形分20.2質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・24.5部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:10質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・15.0部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒(株)製、固形分:5質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・アクリル粒子 ・・・10.0部
(MP−1000、綜研化学(株)製、固形分:5質量%)
・蒸留水 ・・・875.9部
【0199】
(2)第1の樹脂層Aの形成
PET基材S−1の一方の面に、コロナ処理装置(ピラー社製、ソリッドステートコロナ処理機6KVAモデル)を用いて下記の条件でコロナ処理を行なった。
<処理条件>
・電極と誘電体ロ−ルギャップクリアランス:1.6mm
・処理周波数:9.6kHz
・処理速度:20m/分
・処理強度:0.375kV・A・分/m
【0200】
次いで、上記で得られた第1の樹脂層形成用塗布液をPET基材S−1のコロナ処理面に、バインダー量が塗布量で0.124g/mになるように塗布した。塗布後、180℃で1分間乾燥させて、乾燥厚みが約0.1μmの第1の樹脂層Aを形成した。
【0201】
−第2の樹脂層Bの形成−
(1)二酸化チタン分散物の調製
下記組成中の成分を混合し、その混合物をダイノミル型分散機により1時間、分散処理を施した。
<二酸化チタン分散物の組成>
・二酸化チタン(TiO、体積平均粒子径=0.42μm)・・・45.58質量%
(タイペークCR−95、石原産業(株)製、固形分100質量%)
・ポリビニルアルコール ・・・22.79質量%
(PVA−105、(株)クラレ製、固形分:10質量%)
・界面活性剤 ・・・0.55質量%
(デモールEP、花王(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水 ・・・31.08質量%
【0202】
(2)第2の樹脂層形成用塗布液の調製
下記組成中の成分を混合し、第2の樹脂層形成用塗布液として、白色層用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記二酸化チタン分散物 ・・・29.85質量%
・オレフィン樹脂 ・・・56.87質量%
(アローベースSE1013N、ユニチカ(株)製、固形分:20.2質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・2.34質量%
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・5.84質量%
(エポクロスWS−700、日本触媒(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水 ・・・5.10質量%
【0203】
(3)第2の樹脂層Bの形成
得られた白色層用塗布液(第2の樹脂層形成用塗布液)を、PET基材S−1の第1の樹脂層Aの上に塗布し、170℃で2分間乾燥させて、二酸化チタン量が5.6g/mの白色層(第2の樹脂層B)を形成した。
【0204】
−シリコーン耐候性層S1(第3の樹脂層C)の形成−
(1)シリコーン耐候性層形成用塗布液の調製
下記組成中の各成分を混合し、シリコーン耐候性層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・アクリル/シリコーン系バインダー(P−1) ・・・396.5部
(セラネートWSA−1070(ポリシロキサン構造単位の含有比率:30質量%、非ポリシロキサン構造単位の含有比率:70質量%)、DIC(株)製、固形分:40質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・49.0部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:20質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・上記で調製した二酸化チタン分散物 ・・・493.9部
・蒸留水 ・・・28.8部
【0205】
(2)シリコーン耐候性層S1の形成
PET基材S−1の前記第1の樹脂層A及び白色層用塗布液(第2の樹脂層B)が形成されている側と反対側の裏面に、コロナ処理装置(ピラー社製、ソリッドステートコロナ処理機6KVAモデル)を用いて前述の条件でコロナ処理を施した。
【0206】
次いで、前記シリコーン耐候性層形成用塗布液を、PET基材S−1のコロナ処理が施された裏面に、バインダー塗布量が5.1g/mになるように塗布し、175℃で2分間乾燥させて、乾燥厚みが約5μmのシリコーン耐候性層S1(第3の樹脂層C)を形成した。
【0207】
−シリコーン耐候性層S2(第4の樹脂層D)の形成−
(1)シリコーン耐候性層形成用塗布液の調製
下記組成中の各成分を混合し、シリコーン耐候性層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・アクリル/シリコーン系バインダー(P−1) ・・・77.8部
(セラネートWSA−1070(ポリシロキサン構造単位の含有比率:30質量%、非ポリシロキサン構造単位の含有比率:70質量%)、DIC(株)製、固形分:40質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・15.6部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:20質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・ポリエチレンワックス分散物 ・・・51.9部
(ケミパールW950、三井化学(株)製、固形分:5質量%)
・コロイダルシリカ ・・・1.0部
(スノーテックスUP、日産化学(株)製、固形分:20質量%)
・アミノシラン化合物 ・・・19.6部
(TSL8340、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル社製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・60.7部
【0208】
(2)シリコーン耐候性層S2の形成
上記で得られたシリコーン耐候性層形成用塗布液を、前記シリコーン耐候性層S1の上に、バインダー塗布量が1.3g/mになるように塗布し、175℃で2分間乾燥させて、乾燥厚みが約1.3μmのシリコーン耐候性層S2(第4の樹脂層D)を形成した。
【0209】
以上のようにして、第2の樹脂層B(白色層)/第1の樹脂層A/PET基材S−1/シリコーン耐候性層S1(第3の樹脂層C)/シリコーン耐候性層S2(第4の樹脂層D)の重層構造を有するバックシートを作製した。
【0210】
(実施例11)
−ポリマー基材(ポリエステル基材)の作製−
実施例1と同様にして、厚み250μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート基材S−1(PET基材S−1)を作製した。
【0211】
−第1の樹脂層Aの形成−
(1)第1の樹脂層形成用塗布液の調製
下記組成中の各成分を混合し、第1の樹脂層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・アクリル樹脂 ・・・25.7部
(AS−563A、ダイセルファインケム(株)製、固形分28質量%)
・オレフィン樹脂 ・・・35.6部
(アローベースSE−1013N(変性ポリオレフィン樹脂水性分散体)、ユニチカ(株)製、固形分20.2質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・24.5部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:10質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・15.0部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒(株)製、固形分:5質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・アクリル粒子 ・・・10.0部
(MP−1000、綜研化学(株)製、固形分:5質量%)
・蒸留水 ・・・874.2部
【0212】
(2)第1の樹脂層Aの形成
PET基材S−1の一方の面に、コロナ処理装置(ピラー社製、ソリッドステートコロナ処理機6KVAモデル)を用いて下記の条件でコロナ処理を行なった。
<処理条件>
・電極と誘電体ロ−ルギャップクリアランス:1.6mm
・処理周波数:9.6kHz
・処理速度:20m/分
・処理強度:0.375kV・A・分/m
【0213】
次いで、上記で得られた第1の樹脂層形成用塗布液をPET基材S−1のコロナ処理面に、バインダー量が塗布量で0.124g/mになるように塗布した。塗布後、180℃で1分間乾燥させて、乾燥厚みが約0.1μmの第1の樹脂層Aを形成した。
【0214】
−第2の樹脂層Bの形成−
(1)二酸化チタン分散物の調製
下記組成中の成分を混合し、その混合物をダイノミル型分散機により1時間、分散処理を施した。
<二酸化チタン分散物の組成>
・二酸化チタン(TiO、体積平均粒子径=0.42μm)・・・45.58質量%
(タイペークCR−95、石原産業(株)製、固形分100質量%)
・ポリビニルアルコール ・・・22.79質量%
(PVA−105、(株)クラレ製、固形分:10質量%)
・界面活性剤 ・・・0.55質量%
(デモールEP、花王(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水 ・・・31.08質量%
【0215】
(2)第2の樹脂層形成用塗布液の調製
下記組成中の成分を混合し、第2の樹脂層形成用塗布液として、白色層用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記二酸化チタン分散物 ・・・29.85質量%
・オレフィン樹脂 ・・・56.87質量%
(アローベースSE1013N、ユニチカ(株)製、固形分:20.2質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・2.34質量%
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・5.84質量%
(エポクロスWS−700、日本触媒(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水 ・・・5.10質量%
【0216】
(3)第2の樹脂層Bの形成
得られた白色層用塗布液(第2の樹脂層形成用塗布液)を、PET基材S−1の第1の樹脂層Aの上に塗布し、170℃で2分間乾燥させて、二酸化チタン量が5.6g/mの白色層(第2の樹脂層B)を形成した。
【0217】
−シリコーン耐候性層S1(第3の樹脂層C)の形成−
(1)シリコーン耐候性層形成用塗布液の調製
下記組成中の各成分を混合し、シリコーン耐候性層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・アクリル/シリコーン系バインダー(P−1) ・・・396.5部
(セラネートWSA−1070(ポリシロキサン構造単位の含有比率:30質量%、非ポリシロキサン構造単位の含有比率:70質量%)、DIC(株)製、固形分:40質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・49.0部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:20質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・上記で調製した二酸化チタン分散物 ・・・493.9部
・蒸留水 ・・・28.8部
【0218】
(2)シリコーン耐候性層S1の形成
PET基材S−1の前記第1の樹脂層A及び白色層用塗布液(第2の樹脂層B)が形成されている側と反対側の裏面に、コロナ処理装置(ピラー社製、ソリッドステートコロナ処理機6KVAモデル)を用いて前述の条件でコロナ処理を施した。
【0219】
次いで、前記シリコーン耐候性層形成用塗布液を、PET基材S−1のコロナ処理が施された裏面に、バインダー塗布量が5.1g/mになるように塗布し、175℃で2分間乾燥させて、乾燥厚みが約5μmのシリコーン耐候性層S1(第3の樹脂層C)を形成した。
【0220】
−フッ素耐候性層S3(第4の樹脂層D)の形成−
(1)フッ素耐候性層形成用塗布液の調製
下記組成中の各成分を混合し、フッ素耐候性層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・フッ素系バインダー(P−2) ・・・86.3部
(オブリガートSW0011F、AGCコーテック(株)製、固形分:36.1質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・15.6部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:20質量%)
・界面活性剤・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・ポリエチレンワックス分散物 ・・・51.9部
(ケミパールW950、三井化学(株)製、固形分:5質量%)
・コロイダルシリカ ・・・1.0部
(スノーテックスUP、日産化学(株)製、固形分:20質量%)
・アミノシラン化合物 ・・・19.6部
(TSL8340、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル社製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・60.7部
【0221】
(2)フッ素耐候性層S3の形成
上記で得られたフッ素耐候性層形成用塗布液を、前記シリコーン耐候性層S1の上に、バインダー塗布量が1.3g/mになるように塗布し、175℃で2分間乾燥させて、乾燥厚みが約1.3μmのフッ素耐候性層S3(第4の樹脂層D)を形成した。
【0222】
以上のようにして、第2の樹脂層B(白色層)/第1の樹脂層A/PET基材S−1/シリコーン耐候性層S1(第3の樹脂層C)/フッ素耐候性層S3(第4の樹脂層D)の重層構造を有するバックシートを作製した。
【0223】
(実施例12)
実施例8において、第1の樹脂層形成用塗布液の組成を下記のように変更したこと以外は、実施例8と同様にして、第2の樹脂層B(白色層)/第1の樹脂層A/PET基材S−1/シリコーン耐候性層S1(第3の樹脂層C)/フッ素耐候性層S3(第4の樹脂層D)の重層構造を有するバックシートを作製した。
<第1の樹脂層形成用塗布液の組成>
・オレフィン樹脂 ・・・71.2部
(アローベースSE−1013N(変性ポリオレフィン樹脂水性分散体)、ユニチカ(株)製、固形分20.2質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・24.5部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:10質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・15.0部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒(株)製、固形分:5質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・アクリル粒子 ・・・10.0部
(MP−1000、綜研化学(株)製、固形分:5質量%)
・蒸留水 ・・・864.3部
【0224】
(比較例1)
実施例7において、第1の樹脂層形成用塗布液の組成を下記のように変更したこと以外は、実施例7と同様にして、第2の樹脂層B(白色層)/第1の樹脂層A/PET基材S−1/シリコーン耐候性層S1(第3の樹脂層C)/フッ素耐候性層S3(第4の樹脂層D)の重層構造を有するバックシートを作製した。
<第1の樹脂層形成用塗布液の組成>
・ポリエステル樹脂 ・・・48.0部
(バイロナールMD1245、東洋紡(株)製、固形分30質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・24.5部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:10質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・15.0部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒(株)製、固形分:5質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・アクリル粒子 ・・・10.0部
(MP−1000、綜研化学(株)製、固形分:5質量%)
・蒸留水 ・・・887.5部
【0225】
(比較例2)
実施例8において、第1の樹脂層形成用塗布液の組成を下記のように変更したこと以外は、実施例8と同様にして、第2の樹脂層B(白色層)/第1の樹脂層A/PET基材S−1/シリコーン耐候性層S1(第3の樹脂層C)/フッ素耐候性層S3(第4の樹脂層D)の重層構造を有するバックシートを作製した。
<第1の樹脂層形成用塗布液の組成>
・アクリル樹脂 ・・・51.4部
(AS−563A 、ダイセルファインケム(株)製、固形分28質量%)
・カルボジイミド化合物(架橋剤) ・・・24.5部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:10質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・15.0部
(エポクロスWS700、(株)日本触媒(株)製、固形分:5質量%)
・界面活性剤 ・・・15.0部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・アクリル粒子 ・・・10.0部
(MP−1000、綜研化学(株)製、固形分:5質量%)
・蒸留水 ・・・884.1部
【0226】
【表1】



【0227】
前記表1に示すように、ポリマー基材に設けられる樹脂層をポリオレフィンを用いて構成した実施例では、破断伸度及び破断応力の積の値が大きく維持され、湿熱環境下に曝された場合でも良好な耐剥離性を示した。
これに対し、ポリオレフィンを含めなかった比較例では、剥離を防止することができなかった。
【0228】
(実施例13〜24)
厚さ3mmの強化ガラスと、EVAシート(三井化学ファブロ(株)製のSC50B)と、結晶系太陽電池セルと、EVAシート(三井化学ファブロ(株)製のSC50B)と、実施例1〜12で作製したバックシートのいずれかとをこの順に重ね合わせ、真空ラミネータ(日清紡(株)製、真空ラミネート機)を用いてホットプレスすることにより、EVAと接着させた。このとき、実施例1〜12で作製したバックシートを、その白色層又は黒色層(第2の樹脂層B)がEVAシートと接触するように配置した。また、接着方法は、以下の通りである。
<接着方法>
真空ラミネータを用いて、128℃で3分間の真空引き後、2分間加圧して仮接着した。その後、ドライオーブンにて150℃で30分間、本接着処理を施した。
以上のようにして、結晶系の太陽電池モジュールを作製した。
作製された太陽電池モジュールの各々を温度120℃、相対湿度100%の環境条件下に60時間放置した後、発電運転させたところ、いずれも太陽電池として良好な発電性能を示した。
【符号の説明】
【0229】
10・・・太陽電池モジュール
11・・・ポリマー基材
13・・・第1の樹脂層
15・・・白色層(第2の樹脂層)
17・・・耐候性層(第3の樹脂層)
19・・・耐候性層(第4の樹脂層)
25・・・バックシート


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリマー基材と、
前記ポリマー基材の少なくとも一方の面側に設けられ、オレフィン樹脂を含むと共に120℃、100%RHの環境下で60時間処理したときの破断伸度(%)と破断応力(MPa)との積が50以上である第1の樹脂層と、
を有する太陽電池用バックシート。
【請求項2】
前記第1の樹脂層は、前記ポリマー基材の表面に接触させて配置されている請求項1に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項3】
前記第1の樹脂層の破断伸度(%)と破断応力(MPa)との積が100以上である請求項1又は請求項2に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項4】
前記第1の樹脂層中におけるオレフィン樹脂の含有量が、第1の樹脂層の全固形分に対して5質量%以上である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項5】
前記第1の樹脂層は、更に、カルボジイミド基及びオキサゾリン基の少なくとも一方を有する化合物を含む請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項6】
前記第1の樹脂層は、更に、カルボジイミド基及びオキサゾリン基の少なくとも一方を有する化合物を含み、該化合物の前記第1の樹脂層中における含有量が、第1の樹脂層中の全樹脂成分の合計量に対して3質量%以上50質量%以下である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項7】
前記ポリマー基材は、少なくとも前記第1の樹脂層が設けられる側の表面がコロナ処理、大気圧プラズマ処理、火炎処理、及びシラン化合物を導入した火炎を用いる火炎処理から選ばれる少なくとも1つの方法で表面処理されている請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項8】
前記ポリマー基材上に設けられた前記第1の樹脂層の上に、更に、顔料を含有する第2の樹脂層を有する請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項9】
前記ポリマー基材が、末端カルボキシル基の量(末端COOH量)が35当量/トン以下であるポリエステル基材である請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項10】
少なくとも前記第1の樹脂層は、塗布により形成された層である請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項11】
前記ポリマー基材の、一方の面側に前記第1の樹脂層を有し、他方の面側にポリマー基材側から順に、シリコーン樹脂を含む第3の樹脂層と、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂から選ばれる樹脂を含み、無機微粒子の含有量が全質量の1質量%以下である第4の樹脂層とを有する請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項12】
前記顔料の少なくとも一種が、白色顔料である請求項8〜請求項11のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項13】
前記第1の樹脂層の厚みが、1nm以上500nm以下である請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項14】
前記オレフィン樹脂は、炭素数が2〜6のオレフィンの単独重合体又は共重合体である請求項1〜請求項13のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項15】
前記オレフィン樹脂は、重量平均分子量が10,000〜300,000の範囲である請求項1〜請求項14のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
【請求項16】
原料樹脂を溶融混練し、樹脂を溶融押出する溶融押出工程と、
溶融押出された樹脂を冷却し、樹脂シートを製膜する製膜工程と、
前記樹脂シートを第1の方向に延伸する第1の延伸工程と、
前記第1の方向に延伸された樹脂シートの少なくとも一方面に第1の樹脂層を塗布形成する樹脂層形成工程と、
前記第1の樹脂層が塗布形成された樹脂シートを、前記第1の方向と直交する第2の方向に延伸する第2の延伸工程と、
を有する、請求項1〜請求項15のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシートの製造方法。
【請求項17】
太陽光が入射する透明性の基材と、
前記基材上に設けられ、太陽電池素子及び前記太陽電池素子を封止する封止材を有する素子構造部分と、
前記素子構造部分の前記基材が位置する側と反対側に配置された請求項1〜請求項15のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシートと、
を備えた太陽電池モジュール。


【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2013−38412(P2013−38412A)
【公開日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−157928(P2012−157928)
【出願日】平成24年7月13日(2012.7.13)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】