太陽電池用ポリエステルフィルム
【課題】 熱寸法安定性に優れ、優れた耐久性、特に耐加水分解性を備える太陽電池用ポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】 損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０〜２００℃であることを特徴とする太陽電池用ポリエステルフィルム。
【解決手段】 損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０〜２００℃であることを特徴とする太陽電池用ポリエステルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の構成部材、特に太陽電池の保護膜として用いる太陽電池用ポリエステルフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代のエネルギー源として太陽電池が注目を浴びており、建築分野を始め電気電子部品まで開発が進められている。
太陽電池の構成部材として、ガラスが一般に用いられてきたが、プラスチックフィルムを用いることも検討されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
太陽電池は、自然環境の下で使用され、日光や雨、風を受けるため、プラスチックを太陽電池の構成部材として用いるためには、高い耐久性、特に耐加水分解性を備えることが必要である。そこで、本発明の目的は、熱寸法安定性に優れ、優れた耐久性、特に耐加水分解性を備える太陽電池用ポリエステルフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち本発明は、損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０〜２００℃であることを特徴とする太陽電池用フィルムである。本発明はまた、太陽電池保護膜として用いられる損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０〜２００℃であることを特徴とする太陽電池用ポリエステルフィルムである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、熱寸法安定性に優れ、優れた耐久性、特に耐加水分解性を備える太陽電池用ポリエステルフィルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
［損失弾性率の最高温ピーク温度］
本発明の太陽電池用ポリスエステルフィルムは、損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０〜２００℃、好ましくは１２０〜１９５℃、さらに好ましくは１２０〜１９０℃であることに特徴がある。損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０℃未満であると、太陽電池用フィルムとして十分な耐加水分解性が得られない。他方、フィルムの製膜技術上、損失弾性率の最高温ピーク温度として２００℃を超える温度を達成することは困難であり、最高温ピーク温度は高々２００℃である。
【０００７】
［ポリエステル］
損失弾性率の最高温ピーク温度を本発明の範囲とするために、本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムは、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートからなる。
かかるポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートは、主たるジカルボン酸成分として２，６−ナフタレンジカルボン酸が用いられ、主たるグリコール成分としてエチレングリコールが用いられる。ここで「主たる」とは、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの基材層を構成するポリマーにおいて、全繰返し単位の少なくとも９０モル％、好ましくは少なくとも９５モル％を意味する。
【０００８】
本発明におけるポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートは、単独でも他のポリエステルとの共重合体、２種以上のポリエステル混合体のいずれであってもかまわない。共重合体または混合体における他の成分は、繰返し構造単位の全モル数を基準として１０モル％以下、さらに５モル％以下であることが好ましい。
【０００９】
共重合体である場合、共重合体を構成する共重合成分として、分子内に２つのエステル形成性官能基を有する化合物を用いることができ、例えば、蓚酸、アジピン酸、フタル酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、テトラリンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸等の如きジカルボン酸、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−オキシエトキシ安息香酸の如きオキシカルボン酸、或いはトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサンメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールスルホンのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ジエチレングリコール、ポリエチレンオキシドグリコールの如き２価アルコールを用いることができる。
【００１０】
これらの化合物は１種のみ用いてもよく、２種以上を用いてもよい。またこれらの中で好ましくは酸成分としては、イソフタル酸、テレフタル酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、ｐ−オキシ安息香酸であり、グリコール成分としてはトリメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールスルホンのエチレンオキサイド付加物である。
【００１１】
また、本発明におけるポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートは、例えば安息香酸、メトキシポリアルキレングリコールなどの一官能性化合物によって末端の水酸基および／またはカルボキシル基の一部または全部を封鎖したものであってよく、また極く少量の例えばグリセリン、ペンタエリスリトール等の如き三官能以上のエステル形成性化合物で実質的に線状のポリマーが得られる範囲内で共重合したものであってもよい。
【００１２】
本発明におけるポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートは、従来公知の方法、例えばジカルボン酸とグリコールの反応で直接低重合度ポリエステルを得る方法や、ジカルボン酸の低級アルキルエステルとグリコールとを従来公知のエステル交換触媒である、例えばナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、マンガン、コバルトを含む化合物の一種または二種以上を用いて反応させた後、重合触媒の存在下で重合反応を行う方法で得ることができる。重合触媒としては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンのようなアンチモン化合物、二酸化ゲルマニウムで代表されるようなゲルマニウム化合物、テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラフェニルチタネートまたはこれらの部分加水分解物、蓚酸チタニルアンモニウム、蓚酸チタニルカリウム、チタントリスアセチルアセトネートのようなチタン化合物を用いることができる。
【００１３】
エステル交換反応を経由して重合を行う場合は、重合反応前にエステル交換触媒を失活させる目的でトリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリ−ｎ−ブチルホスフェート、正リン酸等のリン化合物が通常は添加される。リン化合物の好ましい含有量は、リン元素としてのポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート中の含有量が２０〜１００重量ｐｐｍである。リン化合物の含有量が２０ｐｐｍ未満では、エステル交換反応触媒が完全に失活せず熱安定性が悪く、機械強度が低下する場合がある。一方、リン化合物の含有量が１００ｐｐｍを超えると熱安定性が悪く、機械強度が低下する場合がある。
【００１４】
なお、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートは、溶融重合後これをチップ化し、加熱減圧下または窒素などの不活性気流中において更に固相重合を施してもよい。
【００１５】
本発明におけるポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートの固有粘度は、ｏ−クロロフェノール中、３５℃において、好ましくは０．４０ｄｌ／ｇ以上、さらに好ましくは０．４０〜０．９０ｄｌ／ｇである。固有粘度が０．４０ｄｌ／ｇ未満では工程切断が多発することがあり好ましくなく、０．９０ｄｌ／ｇを超えると溶融粘度が高いため溶融押出しが困難であるうえ重合時間が長く不経済であり好ましくない。
【００１６】
［不活性粒子］
本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムは、フィルムを構成するポリエステル組成物の重量１００重量％あたり不活性粒子を例えば５〜８０重量％、好ましくは１０〜７０重量％、さらに好ましくは１５〜６０重量％含有してもよい。不活性粒子を含有する場合、５％未満であると太陽電池用フィルムに十分な反射光や白度が得られないことがあり好ましくなく、８０％を超えると製膜時に切断が発生しやすく好ましくない。
【００１７】
不活性粒子としては、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化珪素、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ケイ酸ソーダ、水酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化錫、三酸化アンチモン、カーボンブラック、二硫化モリブデン等の無機微粒子、アクリル系架橋重合体、スチレン系架橋重合体、架橋シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレンワックス等の有機微粒子を例示することができる。好ましくは、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化珪素を用いる。特に酸化チタンの中でもルチル型のものは、アナターゼ型のものよりも光線を長時間ポリエステルフィルムに照射した後の黄変が少なく、色差の変化を抑制するのに適している。
【００１８】
不活性粒子の平均粒径は、好ましくは０．１〜３．０μｍ、さらに好ましくは０．２〜２．５μｍ、特に好ましくは０．３〜２．０μｍである。平均粒径が０．１μｍ未満であると分散性が悪くなり、粒子の凝集が起こるため、生産工程上のトラブルが発生しやすく、フィルムに粗大突起を形成し、光沢の劣ったフィルムになる可能性があり好ましくない。３．０μｍを超えるとフィルムの表面が粗くなり、光沢が低下するばかりか、適切な範囲に光沢度をコンロトールすることが困難となり好ましくない。
【００１９】
ルチル型酸化チタンを用いる場合には、分散性を向上させるために、ステアリン酸等の脂肪酸およびその誘導体により処理して用いると、フィルムの光沢度を一層向上させることができるため好ましい。
【００２０】
なお、ルチル型酸化チタンを用いる場合には、ポリエステルに添加する前に、精製プロセスを用いて、粒径調整、粗大粒子除去を行うことが好ましい。精製プロセスの工業的手段としては、粉砕手段で例えばジェットミル、ボールミルを適用することができ、分級手段としては、例えば乾式もしくは湿式遠心分離機を適用することができる。なお、これらの手段は２種以上を組み合わせ、段階的に精製してもよい。
【００２１】
また、不活性粒子をポリエステル組成物に含有させる方法としては各種の方法を用いることができる。その代表的な方法として、下記のような方法を挙げることができる。
（ア） ポリエステル合成時のエステル交換反応もしくはエステル化反応終了前に添加、もしくは重縮合反応開始前に添加する方法。
（イ） ポリエステルに添加し、溶融混練する方法。
（ウ） 上記（ア）、（イ）の方法において不活性粒子を多量添加したマスターペレットを製造し、これらと添加剤を含有しないポリエステルとを混練して所定量の添加物を含有させる方法。
（エ） 上記（ウ）のマスターペレットをそのまま使用する方法。
【００２２】
なお、前記（ア）のポリエステル合成時に添加する方法を用いる場合には、酸化チタンにおいてはグリコールに分散したスラリーとして、反応系に添加することが好ましい。
【００２３】
一般的に不活性粒子は、凝集して粗大凝集粒子となることが多い。本発明では、粗大凝集粒子の個数を減らすために、製膜時のフィルターとして線径１５μｍ以下のステンレス鋼細線よりなる平均目開き１０〜１００μｍ、好ましくは平均目開き２０〜５０μｍの不織布型フィルターを用い、溶融ポリマーを濾過することが好ましい。
不活性粒子として、反射率の向上を目的として、白色以外にも黒色や青色等に着色したものを用いてもよい。
【００２４】
［添加剤］
フィルムを構成するポリエステル組成物には、添加剤として、例えば酸化アルミニウム、酸化マグネシウムやアクリル樹脂、尿素樹脂、メラニン樹脂のような有機フィラー、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンターポリマー、オレフィン系アイオノマーのような他の樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤を本発明の範囲を逸脱しない範囲内で、必要に応じて混合して含有させてもよい。
【００２５】
蛍光増白剤を用いる場合、蛍光増白剤は、ポリエステル組成物１００重量部あたり好ましくは０．００５〜０．２重量％、さらに好ましくは０．０１〜０．１重量％で配合できる。０．００５重量％未満では、３５０ｎｍ付近の波長域の反射率が十分でなく、反射板とした時に照度が十分なものとならないため好ましくない。０．２重量％を越えると、蛍光増白剤の持つ特有の色が現れてしまうため好ましくない。蛍光増白剤としては、市販品を用いることができ、例えば、ＯＢ−１（イーストマン社製）、Ｕｖｉｔｅｘ−ＭＤ（チバガイギー社製）、ＪＰ−Ｃｏｎｃ（日本化学工業所製）を用いることができる。
【００２６】
また、本発明のポリエステルフィルムは、フィルムを構成するポリエステルと実質的に非相溶な樹脂成分を実質的に含まないことが好ましい。実質的に含まないとは、ポリエステル組成物１００重量％あたりの含有量が通常０〜３重量％、好ましくは０〜１％、さらに好ましくは０〜０．５％である。非相溶な樹脂を実質的に含有すると、太陽電池用ポリエステルフィルムとして求められる反射率や白度を得られるないため好ましくない。
【００２７】
［易接着層］
本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムは、特に太陽電池の表面保護膜または裏面保護膜として用いる。この場合、本発明のフィルムのうえには、太陽電池素子の封止材が設けられる。ポリエステルフィルムと封止材との密着性を向上させるために、ポリエステルフィルムと封止材との間に易接着層を設けることができる。
【００２８】
この易接着層の厚みは、好ましくは１０〜２００ｎｍ、さらに好ましくは２０〜１５０ｎｍである。易接着層の厚みが１０ｎｍ未満であると密着性を向上させる効果が乏しく好ましくない。２００ｎｍを超えると易接着層の凝集破壊が発生しやすくなり密着性が低下することがあり好ましくない。
【００２９】
易接着層は、フィルムが形成された後に設てもよく、ポリエステルフィルムの整合工程で塗工により設けてもよい。特にポリエステルフィルムの製造において延伸・熱固定等を実施する場合、これらの工程が完了する前に塗布するのが好ましい。ここで、結晶配向が完了する前のプラスチックフィルムとは、未延伸フィルム、未延伸フィルムを縦方向または横方向の何れか一方に配向せしめた一軸配向フィルム、さらには縦方向および横方向の二方向に低倍率延伸配向せしめたもの（最終的に縦方向また横方向に再延伸せしめて配向結晶化を完了せしめる前の二軸延伸フィルム）等を含むものである。
【００３０】
易接着層の構成材としては、ポリエステルフィルムとＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）の双方に優れた接着性を示す構成材であることが好ましく、具体的には、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタンアクリル樹脂、シリコンアクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリシロキサン樹脂が例示できる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、２種以上を例えば混合物として用いてもよい。
【００３１】
［フィルムの製造方法］
本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムを製造するためには、上述のポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートをフィルム状に溶融押出し、キャスティングドラムで冷却固化させて未延伸フィルムとし、この未延伸フィルムをＴｇ〜（Ｔｇ＋６０）℃で縦方向、横方向に倍率３．５〜７．０倍で２軸に延伸し、（Ｔｍ−１００）〜（Ｔｍ―５）℃の温度で１〜１００秒間熱固定するとよい。ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを用い、この製膜条件をとることによって、損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０〜２００℃である本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムを得ることができる。ここで、Ｔｇは、ポリマーのガラス転移温度、Ｔｍはポリマーの融点を表わす。
【００３２】
なお、延伸は一般に用いられる方法を用いることができ、例えばロールによる方法やステンターを用いる方法で行うことができる。縦方向、横方向を同時に延伸してもよく、また縦方向、横方向に逐次延伸してもよい。
【００３３】
易接着層を設ける場合で、フィルムを逐次延伸法で延伸する場合、一方向に延伸した１軸配向フィルムに、水性塗液を塗布し、そのままもう一方向に延伸し熱固定する。
塗工方法としてはロールコート法、グラビアコート法、ロールブラッシュ法、スプレー法、エアーナイフコート法、含浸法、カーテンコート法等を単独または組み合わせて用いることができる。
【００３４】
［フィルム厚み］
本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムの厚みは、好ましくは２５〜２５０μｍ、さらに好ましくは３０〜２２０μｍ、特に好ましくは４０〜２００μｍである。フィルム厚みが２５μｍ未満であると太陽電池用フィルム、特に太陽電池用表面保護フィルムまたは裏面保護フィルムとしての適正な腰の強さが得られず加工性に優れないため好ましくない。２５０μｍを超えるとこれ以上厚くしても反射率の上昇が望めないことから好ましくない。
【００３５】
［熱収縮率］
本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムは、１５０℃×３０分における熱収縮率がフィルムの長手方向および幅方向のいずれも、好ましくは０〜１％、さらに好ましくは０〜０．８％、特に好ましくは０〜０．６％である。
【００３６】
なお、長手方向とはフィルムが連続製膜されるときの進行方向である。この方向はまたフィルムの製膜方向、縦方向、MD方向と称することがある。幅方向とはフィルム面内方向における長手方向に直交する方向である。この方向はまた横方向またはTD方向と称することもある。１５０℃×３０の熱収縮率が１％を超えると、封止材を用いてバックシートを熱接着する際に熱変形が大きく、反りが発生した部分的にシワや凹凸が発生して平面性が悪化するため好ましくない。
【００３７】
［数平均分子量］
本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムを構成するポリエステルは、後述するゲル浸透クロマトグラフ法（ＧＰＣ）で測定した数平均分子量（Ｍｎ）が、好ましくは５０００〜４００００、さらに好ましくは６０００〜３８０００、特に好ましくは７０００〜３５０００である。数平均分子量が５０００未満であると耐加水分解性に欠けるため好ましくない。数平均分子量が４００００を超えると実質上重合ができず、溶融成形性、二軸延伸性の面からも好ましくない。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例による本発明を更に詳細に説明する。なお、各特性値は以下の方法で測定した。なお、表において「ＰＥＮ」はポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを、「ＰＥＴ」はポリエチレンテレフタレートを表わす。
【００３９】
（１）数平均分子量（Ｍｎ）
ゲル浸透クロマトグラフ法（ＧＰＣ）で、複合また単体のフィルムをサンプリングしてゲル浸透クロマトグラフＧＰＣ−２４４（ＷＡＴＥＲＳ社製）を用いて測定した。なお、複合フィルムは顕微鏡観察しながら該当フィルムを研磨してサンプリングした。
【００４０】
（２）フィルム厚み
ポリエステルフィルムについて、電子マイクロメータ（アンリツ（株）製の商品名「Ｋ−３１２Ａ型」）を用いて針圧３０ｇにて１０点フィルム厚みを測定し、その平均値をフィルム厚みとした。
【００４１】
（３）熱収縮率
ポリエステルフィルムサンプルに３０ｃｍ間隔で標点をつけ、荷重をかけずに１５０℃の温度のオーブンで３０分間熱処理を実施し、熱処理後の標点間隔を測定して、フィルム連続製膜方向（ＭＤ方向）と、製膜方向に垂直な方向（ＴＤ方向）において、下記式にて熱収縮率Ｒを算出した。
Ｒ（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１｝×１００
【００４２】
（４）耐加水分解性
８５℃−８５％ＲＨの雰囲気にフィルムを２０００時間処理した後、ＡＳＴＭ−Ｄ６１Ｔによりフィルムの破断伸度を測定し、処理前の破断伸度を１００％にしたときの比（保持率）で比較し下記の基準で判定した。
○：保持率が５０％以上
△：保持率が３０％〜５０％
×：保持率が３０％未満
【００４３】
（５）損失弾性率の最高温ピーク温度
動的粘弾性測定装置を用いて、ポリエステルフィルムのサンプルについて測定周波数１０Ｈｚ、動的変位±２５×１０−４ｃｍにて損失弾性率を求め、このときの最高温ピーク温度をもって示す。
【００４４】
［実施例１］
ナフタレン−２，６−ジカルボン酸ジメチル１００部、およびエチレングリコール６０部を、エステル交換触媒として酢酸マンガン四水塩０．０３部を使用し、１５０℃から２３８℃に徐々に昇温させながら１２０分間エステル交換反応を行った。途中反応温度が１７０℃に達した時点で三酸化アンチモン０．０２４部を添加し、エステル交換反応終了後、リン酸トリメチル（エチレングリコール中で１３５℃、５時間０．１１〜０．１６ＭＰａの加圧下で加熱処理した溶液：リン酸トリメチル換算量で０．０２３部）を添加した。その後反応生成物を重合反応器に移し、２９０℃まで昇温し、２７Ｐａ以下の高真空下にて重縮合反応を行って、固有粘度が０．６１ｄｌ／ｇの、実質的に粒子を含有しないポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを得た。
【００４５】
このポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートのペレットを１７０℃で６時間乾燥後、押出機ホッパーに供給し、溶融温度３０５℃で溶融し、平均目開きが１７μｍのステンレス鋼細線フィルターで濾過し、３ｍｍのスリット状ダイを通して表面温度６０℃の回転冷却ドラム上で押出し、急冷して未延伸フィルムを得た。このようにして得られた未延伸フィルムを１２０℃にて予熱し、さらに低速、高速のロール間で１５ｍｍ上方より９００℃のＩＲヒーターにて加熱して縦方向に４．０倍に延伸した。続いてテンターに供給し、１４５℃にて横方向に４．５倍に延伸した。得られた二軸配向フィルムを２４０℃の温度で４０秒間熱固定し厚み１００μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。このフィルムをＰＥＮ−１とする。
【００４６】
一方、１２μｍの二軸配向ポリエステルフィルム（帝人テュポンフィルム製‘テイジンテトロンフィルム ＮＳ−１２）に酸化珪素（ＳｉＯ２）をスパッタリングし８００オングストロームの厚さの酸化珪素膜形成フィルムを得た。該スパッタリングフィルムをウレタン系接着剤（東洋モートン社製 アドコード ７６Ｐ１）を介してＰＥＮ−１のフィルムの片面（アルミニウム蒸着面の反対面）に積層した。上記接着剤は、主剤１０重量部に対し硬化剤１重量部の割合で混合し、酢酸エチルで３０重量％に調整し、スパッタリングフィルムの非スパッタリング面にグラビアロール法で溶剤乾燥後の塗布厚みが５μｍとなるよう塗布した。乾燥温度は１００℃とした。また、積層の条件はロールラミネーターで６０℃の温度で１ｋｇ／ｃｍの圧力で行い、硬化条件は６０℃で３日間とした。得られた封止フィルムの特性を表１に示す。本実施例により、熱寸法安定性、耐加水分解性に優れたフィルムを得ることができた。
【００４７】
［実施例２］
重縮合反応段階において、平均粒径が１．５μｍである酸化チタン粒子を２５重量％となるように添加し白色化させたこと以外は実施例１と同様の方法によって封止フィルムを得た。得られたフィルムは熱寸法安定性、耐加水分解性に優れたものであった。
【００４８】
［実施例３］
縦延伸後にフィルムの片面に下記の塗剤Ａを乾燥後の塗布厚みが０．０５μｍになるようにロールコーターで塗工したこと以外は実施例１と同様の方法によって封止フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。得られたフィルムは熱寸法安定性、耐加水分解性に優れたものであった。
【００４９】
＜塗剤Ａ＞
四つ口フラスコに、界面活性剤としてラウリルスルホン酸ナトリウム３部、およびイオン交換水１８１部を仕込んで窒素気流中で６０℃まで昇温させ、次いで重合開始剤として過硫酸アンモニウム０．５部、亜硝酸水素ナトリウム０．２部を添加し、更にモノマー類である、メタクリル酸メチル５４．９部、アクリル酸エチル４０．０部、Ｎ−メチロールアクリルアミド３．０部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル２．１部の混合物を３時間にわたり、液温が６０〜７０℃になるよう調整しながら滴下した。滴下終了後も同温度範囲に２時間保持しつつ、攪拌下に反応を継続させ、次いで冷却して固形分が３５％重量のアクリルの水分散体を得た。
【００５０】
一方で、シリカフィラー（平均粒径：１００ｎｍ）（日産化学株式会社製 商品名スノーテックスＺＬ）を０．２重量％、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルメタキシリレンジアミン０．３重量％、濡れ剤として、ポリオキシエチレン（ｎ＝７）ラウリルエーテル（三洋化成株式会社製 商品名ナロアクティーＮ−７０）の０．３重量％添加した水溶液を作成した。
アクリルの水分散体１０重量部と水溶液９０重量部を混合して、塗剤Ａを作成した。
【００５１】
［実施例４］
メチルテレフタレート９６部、エチレングリコール５８部、酢酸マンガン０．０３８部及び三酸化アンチモン０．０４１部を夫々反応器に仕込み、攪拌下内温が２４０℃になるまでメタノールを留出せしめながらエステル交換反応を行い、該エステル交換反応が終了したのちトリメチルホスフェート０．０９７部を添加した。引き続いて、反応生成物を昇温し、最終的に高真空下２８０℃の条件で重縮合を行って固有粘度（［η］）０．６４のポリエチレンテレフタレートのチップを得た。
【００５２】
次に、このポリエチレンテレフタレートのチップを１７０℃で３時間乾燥したのち、二軸押出機に供給し、２８０℃で溶融混練し、急冷固化してマスターチップを得た。
このポリエチレンテレフタレートのペレットを１６０℃で３時間乾燥後、押出機ホッパーに供給し、溶融温度２９５℃で溶融し、２０℃に保持した冷却ドラム上で急冷固化せしめ未延伸フィルムを得た。該未延伸フィルムを９５℃で縦方向に４．１倍に延伸し、次いで縦延伸後のフィルムの片面に上記の塗布層用の塗剤を乾燥後の塗膜厚みが０．１μｍになるように塗布し、１１０℃で横方向に４．５倍に延伸したのち、２１５℃で熱固定し、厚み１００μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。該フィルムに実施例１の方法で太陽電池用封止フィルムを作成した。得られた封止フィルムの特性を表１に示す。得られたフィルムは耐加水分解性に優れたものであった。
【００５３】
［比較例１］
縦方向の延伸倍率を３．６倍、横方向の延伸倍率を３．９倍とし、二軸延伸フィルムを２２５℃で固定したこと以外は実施例４と同様の方法によって封止フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。得られたフィルムは熱寸法安定性に欠けるのに加え、耐加水分解性に劣るフィルムであった。
【００５４】
［比較例２］
実施例４と同様に重合を行い、重縮合時間を調節することによって固有粘度（［η］）０．７５のポリエチレンテレフタレートのチップを得た。このポリエチレンテレフタレートのマスターチップを、温度１８０℃、真空度０．５ｍｍＨｇ、時間２時間の真空乾燥を行い、１６０℃で３時間乾燥後、押出機ホッパーに供給し、溶融温度２９５℃で溶融し、２０℃に保持した冷却ドラム上で急冷固化せしめ未延伸フィルムを得た。該未延伸フィルムを９５℃で縦方向に３．１倍に延伸し、次いで縦延伸後のフィルムの片面に上記の塗布層用の塗剤を乾燥後の塗膜厚みが０．１μｍになるように塗布し、１１０℃で横方向に３．３倍に延伸したのち、２２０℃で熱固定し、厚み１００μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。耐加水分解性が不十分で、熱収縮率が大きく寸法安定性に欠けるフィルムであった。また、固有粘度が高いポリマーを使用するのは溶融粘度が高いため溶融押出が困難であるうえ、重合時間が長く不経済であるため好ましくない。
【００５５】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、太陽電池の構成部材、特に太陽電池の保護膜として用いる太陽電池用ポリエステルフィルムを提供することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の構成部材、特に太陽電池の保護膜として用いる太陽電池用ポリエステルフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代のエネルギー源として太陽電池が注目を浴びており、建築分野を始め電気電子部品まで開発が進められている。
太陽電池の構成部材として、ガラスが一般に用いられてきたが、プラスチックフィルムを用いることも検討されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
太陽電池は、自然環境の下で使用され、日光や雨、風を受けるため、プラスチックを太陽電池の構成部材として用いるためには、高い耐久性、特に耐加水分解性を備えることが必要である。そこで、本発明の目的は、熱寸法安定性に優れ、優れた耐久性、特に耐加水分解性を備える太陽電池用ポリエステルフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち本発明は、損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０〜２００℃であることを特徴とする太陽電池用フィルムである。本発明はまた、太陽電池保護膜として用いられる損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０〜２００℃であることを特徴とする太陽電池用ポリエステルフィルムである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、熱寸法安定性に優れ、優れた耐久性、特に耐加水分解性を備える太陽電池用ポリエステルフィルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
［損失弾性率の最高温ピーク温度］
本発明の太陽電池用ポリスエステルフィルムは、損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０〜２００℃、好ましくは１２０〜１９５℃、さらに好ましくは１２０〜１９０℃であることに特徴がある。損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０℃未満であると、太陽電池用フィルムとして十分な耐加水分解性が得られない。他方、フィルムの製膜技術上、損失弾性率の最高温ピーク温度として２００℃を超える温度を達成することは困難であり、最高温ピーク温度は高々２００℃である。
【０００７】
［ポリエステル］
損失弾性率の最高温ピーク温度を本発明の範囲とするために、本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムは、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートからなる。
かかるポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートは、主たるジカルボン酸成分として２，６−ナフタレンジカルボン酸が用いられ、主たるグリコール成分としてエチレングリコールが用いられる。ここで「主たる」とは、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムの基材層を構成するポリマーにおいて、全繰返し単位の少なくとも９０モル％、好ましくは少なくとも９５モル％を意味する。
【０００８】
本発明におけるポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートは、単独でも他のポリエステルとの共重合体、２種以上のポリエステル混合体のいずれであってもかまわない。共重合体または混合体における他の成分は、繰返し構造単位の全モル数を基準として１０モル％以下、さらに５モル％以下であることが好ましい。
【０００９】
共重合体である場合、共重合体を構成する共重合成分として、分子内に２つのエステル形成性官能基を有する化合物を用いることができ、例えば、蓚酸、アジピン酸、フタル酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、テトラリンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸等の如きジカルボン酸、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−オキシエトキシ安息香酸の如きオキシカルボン酸、或いはトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサンメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールスルホンのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ジエチレングリコール、ポリエチレンオキシドグリコールの如き２価アルコールを用いることができる。
【００１０】
これらの化合物は１種のみ用いてもよく、２種以上を用いてもよい。またこれらの中で好ましくは酸成分としては、イソフタル酸、テレフタル酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、ｐ−オキシ安息香酸であり、グリコール成分としてはトリメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールスルホンのエチレンオキサイド付加物である。
【００１１】
また、本発明におけるポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートは、例えば安息香酸、メトキシポリアルキレングリコールなどの一官能性化合物によって末端の水酸基および／またはカルボキシル基の一部または全部を封鎖したものであってよく、また極く少量の例えばグリセリン、ペンタエリスリトール等の如き三官能以上のエステル形成性化合物で実質的に線状のポリマーが得られる範囲内で共重合したものであってもよい。
【００１２】
本発明におけるポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートは、従来公知の方法、例えばジカルボン酸とグリコールの反応で直接低重合度ポリエステルを得る方法や、ジカルボン酸の低級アルキルエステルとグリコールとを従来公知のエステル交換触媒である、例えばナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、マンガン、コバルトを含む化合物の一種または二種以上を用いて反応させた後、重合触媒の存在下で重合反応を行う方法で得ることができる。重合触媒としては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンのようなアンチモン化合物、二酸化ゲルマニウムで代表されるようなゲルマニウム化合物、テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラフェニルチタネートまたはこれらの部分加水分解物、蓚酸チタニルアンモニウム、蓚酸チタニルカリウム、チタントリスアセチルアセトネートのようなチタン化合物を用いることができる。
【００１３】
エステル交換反応を経由して重合を行う場合は、重合反応前にエステル交換触媒を失活させる目的でトリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリ−ｎ−ブチルホスフェート、正リン酸等のリン化合物が通常は添加される。リン化合物の好ましい含有量は、リン元素としてのポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート中の含有量が２０〜１００重量ｐｐｍである。リン化合物の含有量が２０ｐｐｍ未満では、エステル交換反応触媒が完全に失活せず熱安定性が悪く、機械強度が低下する場合がある。一方、リン化合物の含有量が１００ｐｐｍを超えると熱安定性が悪く、機械強度が低下する場合がある。
【００１４】
なお、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートは、溶融重合後これをチップ化し、加熱減圧下または窒素などの不活性気流中において更に固相重合を施してもよい。
【００１５】
本発明におけるポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートの固有粘度は、ｏ−クロロフェノール中、３５℃において、好ましくは０．４０ｄｌ／ｇ以上、さらに好ましくは０．４０〜０．９０ｄｌ／ｇである。固有粘度が０．４０ｄｌ／ｇ未満では工程切断が多発することがあり好ましくなく、０．９０ｄｌ／ｇを超えると溶融粘度が高いため溶融押出しが困難であるうえ重合時間が長く不経済であり好ましくない。
【００１６】
［不活性粒子］
本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムは、フィルムを構成するポリエステル組成物の重量１００重量％あたり不活性粒子を例えば５〜８０重量％、好ましくは１０〜７０重量％、さらに好ましくは１５〜６０重量％含有してもよい。不活性粒子を含有する場合、５％未満であると太陽電池用フィルムに十分な反射光や白度が得られないことがあり好ましくなく、８０％を超えると製膜時に切断が発生しやすく好ましくない。
【００１７】
不活性粒子としては、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化珪素、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ケイ酸ソーダ、水酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化錫、三酸化アンチモン、カーボンブラック、二硫化モリブデン等の無機微粒子、アクリル系架橋重合体、スチレン系架橋重合体、架橋シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレンワックス等の有機微粒子を例示することができる。好ましくは、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化珪素を用いる。特に酸化チタンの中でもルチル型のものは、アナターゼ型のものよりも光線を長時間ポリエステルフィルムに照射した後の黄変が少なく、色差の変化を抑制するのに適している。
【００１８】
不活性粒子の平均粒径は、好ましくは０．１〜３．０μｍ、さらに好ましくは０．２〜２．５μｍ、特に好ましくは０．３〜２．０μｍである。平均粒径が０．１μｍ未満であると分散性が悪くなり、粒子の凝集が起こるため、生産工程上のトラブルが発生しやすく、フィルムに粗大突起を形成し、光沢の劣ったフィルムになる可能性があり好ましくない。３．０μｍを超えるとフィルムの表面が粗くなり、光沢が低下するばかりか、適切な範囲に光沢度をコンロトールすることが困難となり好ましくない。
【００１９】
ルチル型酸化チタンを用いる場合には、分散性を向上させるために、ステアリン酸等の脂肪酸およびその誘導体により処理して用いると、フィルムの光沢度を一層向上させることができるため好ましい。
【００２０】
なお、ルチル型酸化チタンを用いる場合には、ポリエステルに添加する前に、精製プロセスを用いて、粒径調整、粗大粒子除去を行うことが好ましい。精製プロセスの工業的手段としては、粉砕手段で例えばジェットミル、ボールミルを適用することができ、分級手段としては、例えば乾式もしくは湿式遠心分離機を適用することができる。なお、これらの手段は２種以上を組み合わせ、段階的に精製してもよい。
【００２１】
また、不活性粒子をポリエステル組成物に含有させる方法としては各種の方法を用いることができる。その代表的な方法として、下記のような方法を挙げることができる。
（ア） ポリエステル合成時のエステル交換反応もしくはエステル化反応終了前に添加、もしくは重縮合反応開始前に添加する方法。
（イ） ポリエステルに添加し、溶融混練する方法。
（ウ） 上記（ア）、（イ）の方法において不活性粒子を多量添加したマスターペレットを製造し、これらと添加剤を含有しないポリエステルとを混練して所定量の添加物を含有させる方法。
（エ） 上記（ウ）のマスターペレットをそのまま使用する方法。
【００２２】
なお、前記（ア）のポリエステル合成時に添加する方法を用いる場合には、酸化チタンにおいてはグリコールに分散したスラリーとして、反応系に添加することが好ましい。
【００２３】
一般的に不活性粒子は、凝集して粗大凝集粒子となることが多い。本発明では、粗大凝集粒子の個数を減らすために、製膜時のフィルターとして線径１５μｍ以下のステンレス鋼細線よりなる平均目開き１０〜１００μｍ、好ましくは平均目開き２０〜５０μｍの不織布型フィルターを用い、溶融ポリマーを濾過することが好ましい。
不活性粒子として、反射率の向上を目的として、白色以外にも黒色や青色等に着色したものを用いてもよい。
【００２４】
［添加剤］
フィルムを構成するポリエステル組成物には、添加剤として、例えば酸化アルミニウム、酸化マグネシウムやアクリル樹脂、尿素樹脂、メラニン樹脂のような有機フィラー、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンターポリマー、オレフィン系アイオノマーのような他の樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤を本発明の範囲を逸脱しない範囲内で、必要に応じて混合して含有させてもよい。
【００２５】
蛍光増白剤を用いる場合、蛍光増白剤は、ポリエステル組成物１００重量部あたり好ましくは０．００５〜０．２重量％、さらに好ましくは０．０１〜０．１重量％で配合できる。０．００５重量％未満では、３５０ｎｍ付近の波長域の反射率が十分でなく、反射板とした時に照度が十分なものとならないため好ましくない。０．２重量％を越えると、蛍光増白剤の持つ特有の色が現れてしまうため好ましくない。蛍光増白剤としては、市販品を用いることができ、例えば、ＯＢ−１（イーストマン社製）、Ｕｖｉｔｅｘ−ＭＤ（チバガイギー社製）、ＪＰ−Ｃｏｎｃ（日本化学工業所製）を用いることができる。
【００２６】
また、本発明のポリエステルフィルムは、フィルムを構成するポリエステルと実質的に非相溶な樹脂成分を実質的に含まないことが好ましい。実質的に含まないとは、ポリエステル組成物１００重量％あたりの含有量が通常０〜３重量％、好ましくは０〜１％、さらに好ましくは０〜０．５％である。非相溶な樹脂を実質的に含有すると、太陽電池用ポリエステルフィルムとして求められる反射率や白度を得られるないため好ましくない。
【００２７】
［易接着層］
本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムは、特に太陽電池の表面保護膜または裏面保護膜として用いる。この場合、本発明のフィルムのうえには、太陽電池素子の封止材が設けられる。ポリエステルフィルムと封止材との密着性を向上させるために、ポリエステルフィルムと封止材との間に易接着層を設けることができる。
【００２８】
この易接着層の厚みは、好ましくは１０〜２００ｎｍ、さらに好ましくは２０〜１５０ｎｍである。易接着層の厚みが１０ｎｍ未満であると密着性を向上させる効果が乏しく好ましくない。２００ｎｍを超えると易接着層の凝集破壊が発生しやすくなり密着性が低下することがあり好ましくない。
【００２９】
易接着層は、フィルムが形成された後に設てもよく、ポリエステルフィルムの整合工程で塗工により設けてもよい。特にポリエステルフィルムの製造において延伸・熱固定等を実施する場合、これらの工程が完了する前に塗布するのが好ましい。ここで、結晶配向が完了する前のプラスチックフィルムとは、未延伸フィルム、未延伸フィルムを縦方向または横方向の何れか一方に配向せしめた一軸配向フィルム、さらには縦方向および横方向の二方向に低倍率延伸配向せしめたもの（最終的に縦方向また横方向に再延伸せしめて配向結晶化を完了せしめる前の二軸延伸フィルム）等を含むものである。
【００３０】
易接着層の構成材としては、ポリエステルフィルムとＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）の双方に優れた接着性を示す構成材であることが好ましく、具体的には、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタンアクリル樹脂、シリコンアクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリシロキサン樹脂が例示できる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、２種以上を例えば混合物として用いてもよい。
【００３１】
［フィルムの製造方法］
本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムを製造するためには、上述のポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートをフィルム状に溶融押出し、キャスティングドラムで冷却固化させて未延伸フィルムとし、この未延伸フィルムをＴｇ〜（Ｔｇ＋６０）℃で縦方向、横方向に倍率３．５〜７．０倍で２軸に延伸し、（Ｔｍ−１００）〜（Ｔｍ―５）℃の温度で１〜１００秒間熱固定するとよい。ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを用い、この製膜条件をとることによって、損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０〜２００℃である本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムを得ることができる。ここで、Ｔｇは、ポリマーのガラス転移温度、Ｔｍはポリマーの融点を表わす。
【００３２】
なお、延伸は一般に用いられる方法を用いることができ、例えばロールによる方法やステンターを用いる方法で行うことができる。縦方向、横方向を同時に延伸してもよく、また縦方向、横方向に逐次延伸してもよい。
【００３３】
易接着層を設ける場合で、フィルムを逐次延伸法で延伸する場合、一方向に延伸した１軸配向フィルムに、水性塗液を塗布し、そのままもう一方向に延伸し熱固定する。
塗工方法としてはロールコート法、グラビアコート法、ロールブラッシュ法、スプレー法、エアーナイフコート法、含浸法、カーテンコート法等を単独または組み合わせて用いることができる。
【００３４】
［フィルム厚み］
本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムの厚みは、好ましくは２５〜２５０μｍ、さらに好ましくは３０〜２２０μｍ、特に好ましくは４０〜２００μｍである。フィルム厚みが２５μｍ未満であると太陽電池用フィルム、特に太陽電池用表面保護フィルムまたは裏面保護フィルムとしての適正な腰の強さが得られず加工性に優れないため好ましくない。２５０μｍを超えるとこれ以上厚くしても反射率の上昇が望めないことから好ましくない。
【００３５】
［熱収縮率］
本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムは、１５０℃×３０分における熱収縮率がフィルムの長手方向および幅方向のいずれも、好ましくは０〜１％、さらに好ましくは０〜０．８％、特に好ましくは０〜０．６％である。
【００３６】
なお、長手方向とはフィルムが連続製膜されるときの進行方向である。この方向はまたフィルムの製膜方向、縦方向、MD方向と称することがある。幅方向とはフィルム面内方向における長手方向に直交する方向である。この方向はまた横方向またはTD方向と称することもある。１５０℃×３０の熱収縮率が１％を超えると、封止材を用いてバックシートを熱接着する際に熱変形が大きく、反りが発生した部分的にシワや凹凸が発生して平面性が悪化するため好ましくない。
【００３７】
［数平均分子量］
本発明の太陽電池用ポリエステルフィルムを構成するポリエステルは、後述するゲル浸透クロマトグラフ法（ＧＰＣ）で測定した数平均分子量（Ｍｎ）が、好ましくは５０００〜４００００、さらに好ましくは６０００〜３８０００、特に好ましくは７０００〜３５０００である。数平均分子量が５０００未満であると耐加水分解性に欠けるため好ましくない。数平均分子量が４００００を超えると実質上重合ができず、溶融成形性、二軸延伸性の面からも好ましくない。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例による本発明を更に詳細に説明する。なお、各特性値は以下の方法で測定した。なお、表において「ＰＥＮ」はポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを、「ＰＥＴ」はポリエチレンテレフタレートを表わす。
【００３９】
（１）数平均分子量（Ｍｎ）
ゲル浸透クロマトグラフ法（ＧＰＣ）で、複合また単体のフィルムをサンプリングしてゲル浸透クロマトグラフＧＰＣ−２４４（ＷＡＴＥＲＳ社製）を用いて測定した。なお、複合フィルムは顕微鏡観察しながら該当フィルムを研磨してサンプリングした。
【００４０】
（２）フィルム厚み
ポリエステルフィルムについて、電子マイクロメータ（アンリツ（株）製の商品名「Ｋ−３１２Ａ型」）を用いて針圧３０ｇにて１０点フィルム厚みを測定し、その平均値をフィルム厚みとした。
【００４１】
（３）熱収縮率
ポリエステルフィルムサンプルに３０ｃｍ間隔で標点をつけ、荷重をかけずに１５０℃の温度のオーブンで３０分間熱処理を実施し、熱処理後の標点間隔を測定して、フィルム連続製膜方向（ＭＤ方向）と、製膜方向に垂直な方向（ＴＤ方向）において、下記式にて熱収縮率Ｒを算出した。
Ｒ（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１｝×１００
【００４２】
（４）耐加水分解性
８５℃−８５％ＲＨの雰囲気にフィルムを２０００時間処理した後、ＡＳＴＭ−Ｄ６１Ｔによりフィルムの破断伸度を測定し、処理前の破断伸度を１００％にしたときの比（保持率）で比較し下記の基準で判定した。
○：保持率が５０％以上
△：保持率が３０％〜５０％
×：保持率が３０％未満
【００４３】
（５）損失弾性率の最高温ピーク温度
動的粘弾性測定装置を用いて、ポリエステルフィルムのサンプルについて測定周波数１０Ｈｚ、動的変位±２５×１０−４ｃｍにて損失弾性率を求め、このときの最高温ピーク温度をもって示す。
【００４４】
［実施例１］
ナフタレン−２，６−ジカルボン酸ジメチル１００部、およびエチレングリコール６０部を、エステル交換触媒として酢酸マンガン四水塩０．０３部を使用し、１５０℃から２３８℃に徐々に昇温させながら１２０分間エステル交換反応を行った。途中反応温度が１７０℃に達した時点で三酸化アンチモン０．０２４部を添加し、エステル交換反応終了後、リン酸トリメチル（エチレングリコール中で１３５℃、５時間０．１１〜０．１６ＭＰａの加圧下で加熱処理した溶液：リン酸トリメチル換算量で０．０２３部）を添加した。その後反応生成物を重合反応器に移し、２９０℃まで昇温し、２７Ｐａ以下の高真空下にて重縮合反応を行って、固有粘度が０．６１ｄｌ／ｇの、実質的に粒子を含有しないポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを得た。
【００４５】
このポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートのペレットを１７０℃で６時間乾燥後、押出機ホッパーに供給し、溶融温度３０５℃で溶融し、平均目開きが１７μｍのステンレス鋼細線フィルターで濾過し、３ｍｍのスリット状ダイを通して表面温度６０℃の回転冷却ドラム上で押出し、急冷して未延伸フィルムを得た。このようにして得られた未延伸フィルムを１２０℃にて予熱し、さらに低速、高速のロール間で１５ｍｍ上方より９００℃のＩＲヒーターにて加熱して縦方向に４．０倍に延伸した。続いてテンターに供給し、１４５℃にて横方向に４．５倍に延伸した。得られた二軸配向フィルムを２４０℃の温度で４０秒間熱固定し厚み１００μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。このフィルムをＰＥＮ−１とする。
【００４６】
一方、１２μｍの二軸配向ポリエステルフィルム（帝人テュポンフィルム製‘テイジンテトロンフィルム ＮＳ−１２）に酸化珪素（ＳｉＯ２）をスパッタリングし８００オングストロームの厚さの酸化珪素膜形成フィルムを得た。該スパッタリングフィルムをウレタン系接着剤（東洋モートン社製 アドコード ７６Ｐ１）を介してＰＥＮ−１のフィルムの片面（アルミニウム蒸着面の反対面）に積層した。上記接着剤は、主剤１０重量部に対し硬化剤１重量部の割合で混合し、酢酸エチルで３０重量％に調整し、スパッタリングフィルムの非スパッタリング面にグラビアロール法で溶剤乾燥後の塗布厚みが５μｍとなるよう塗布した。乾燥温度は１００℃とした。また、積層の条件はロールラミネーターで６０℃の温度で１ｋｇ／ｃｍの圧力で行い、硬化条件は６０℃で３日間とした。得られた封止フィルムの特性を表１に示す。本実施例により、熱寸法安定性、耐加水分解性に優れたフィルムを得ることができた。
【００４７】
［実施例２］
重縮合反応段階において、平均粒径が１．５μｍである酸化チタン粒子を２５重量％となるように添加し白色化させたこと以外は実施例１と同様の方法によって封止フィルムを得た。得られたフィルムは熱寸法安定性、耐加水分解性に優れたものであった。
【００４８】
［実施例３］
縦延伸後にフィルムの片面に下記の塗剤Ａを乾燥後の塗布厚みが０．０５μｍになるようにロールコーターで塗工したこと以外は実施例１と同様の方法によって封止フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。得られたフィルムは熱寸法安定性、耐加水分解性に優れたものであった。
【００４９】
＜塗剤Ａ＞
四つ口フラスコに、界面活性剤としてラウリルスルホン酸ナトリウム３部、およびイオン交換水１８１部を仕込んで窒素気流中で６０℃まで昇温させ、次いで重合開始剤として過硫酸アンモニウム０．５部、亜硝酸水素ナトリウム０．２部を添加し、更にモノマー類である、メタクリル酸メチル５４．９部、アクリル酸エチル４０．０部、Ｎ−メチロールアクリルアミド３．０部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル２．１部の混合物を３時間にわたり、液温が６０〜７０℃になるよう調整しながら滴下した。滴下終了後も同温度範囲に２時間保持しつつ、攪拌下に反応を継続させ、次いで冷却して固形分が３５％重量のアクリルの水分散体を得た。
【００５０】
一方で、シリカフィラー（平均粒径：１００ｎｍ）（日産化学株式会社製 商品名スノーテックスＺＬ）を０．２重量％、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルメタキシリレンジアミン０．３重量％、濡れ剤として、ポリオキシエチレン（ｎ＝７）ラウリルエーテル（三洋化成株式会社製 商品名ナロアクティーＮ−７０）の０．３重量％添加した水溶液を作成した。
アクリルの水分散体１０重量部と水溶液９０重量部を混合して、塗剤Ａを作成した。
【００５１】
［実施例４］
メチルテレフタレート９６部、エチレングリコール５８部、酢酸マンガン０．０３８部及び三酸化アンチモン０．０４１部を夫々反応器に仕込み、攪拌下内温が２４０℃になるまでメタノールを留出せしめながらエステル交換反応を行い、該エステル交換反応が終了したのちトリメチルホスフェート０．０９７部を添加した。引き続いて、反応生成物を昇温し、最終的に高真空下２８０℃の条件で重縮合を行って固有粘度（［η］）０．６４のポリエチレンテレフタレートのチップを得た。
【００５２】
次に、このポリエチレンテレフタレートのチップを１７０℃で３時間乾燥したのち、二軸押出機に供給し、２８０℃で溶融混練し、急冷固化してマスターチップを得た。
このポリエチレンテレフタレートのペレットを１６０℃で３時間乾燥後、押出機ホッパーに供給し、溶融温度２９５℃で溶融し、２０℃に保持した冷却ドラム上で急冷固化せしめ未延伸フィルムを得た。該未延伸フィルムを９５℃で縦方向に４．１倍に延伸し、次いで縦延伸後のフィルムの片面に上記の塗布層用の塗剤を乾燥後の塗膜厚みが０．１μｍになるように塗布し、１１０℃で横方向に４．５倍に延伸したのち、２１５℃で熱固定し、厚み１００μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。該フィルムに実施例１の方法で太陽電池用封止フィルムを作成した。得られた封止フィルムの特性を表１に示す。得られたフィルムは耐加水分解性に優れたものであった。
【００５３】
［比較例１］
縦方向の延伸倍率を３．６倍、横方向の延伸倍率を３．９倍とし、二軸延伸フィルムを２２５℃で固定したこと以外は実施例４と同様の方法によって封止フィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。得られたフィルムは熱寸法安定性に欠けるのに加え、耐加水分解性に劣るフィルムであった。
【００５４】
［比較例２］
実施例４と同様に重合を行い、重縮合時間を調節することによって固有粘度（［η］）０．７５のポリエチレンテレフタレートのチップを得た。このポリエチレンテレフタレートのマスターチップを、温度１８０℃、真空度０．５ｍｍＨｇ、時間２時間の真空乾燥を行い、１６０℃で３時間乾燥後、押出機ホッパーに供給し、溶融温度２９５℃で溶融し、２０℃に保持した冷却ドラム上で急冷固化せしめ未延伸フィルムを得た。該未延伸フィルムを９５℃で縦方向に３．１倍に延伸し、次いで縦延伸後のフィルムの片面に上記の塗布層用の塗剤を乾燥後の塗膜厚みが０．１μｍになるように塗布し、１１０℃で横方向に３．３倍に延伸したのち、２２０℃で熱固定し、厚み１００μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。耐加水分解性が不十分で、熱収縮率が大きく寸法安定性に欠けるフィルムであった。また、固有粘度が高いポリマーを使用するのは溶融粘度が高いため溶融押出が困難であるうえ、重合時間が長く不経済であるため好ましくない。
【００５５】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、太陽電池の構成部材、特に太陽電池の保護膜として用いる太陽電池用ポリエステルフィルムを提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０〜２００℃であることを特徴とする太陽電池用ポリエステルフィルム。
【請求項２】
太陽電池保護膜として用いられる、請求項１記載の太陽電池用ポリエステルフィルム。
【請求項１】
損失弾性率の最高温ピーク温度が１２０〜２００℃であることを特徴とする太陽電池用ポリエステルフィルム。
【請求項２】
太陽電池保護膜として用いられる、請求項１記載の太陽電池用ポリエステルフィルム。
【公開番号】特開２００６−３０６９１０（Ｐ２００６−３０６９１０Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２７７００（Ｐ２００５−１２７７００）
【出願日】平成１７年４月２６日（２００５．４．２６）
【出願人】（３０１０２０２２６）帝人デュポンフィルム株式会社 (517)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２６日（２００５．４．２６）
【出願人】（３０１０２０２２６）帝人デュポンフィルム株式会社 (517)
【Ｆターム（参考）】
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