CN103797586A - 太阳电池用背板及太阳电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳电池用背板,具有:基材,其为由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度为160℃~225℃的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜;涂布层,设置在所述基材的至少一个面上,且含有包含丙烯酸树脂的粘合剂、来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分及无机微粒子;以及易粘接性层,设置在所述涂布层上,且含有树脂粘合剂作为主成分。

Description

太阳电池用背板及太阳电池模块
技术领域
本发明涉及一种太阳电池用背板(solar cell back sheet)及太阳电池模块(solar cell module)。
背景技术
聚酯被应用于电绝缘用途或光学用途等各种用途中。其中,作为电绝缘用途,近年来特别是作为太阳电池的背面保护用板(所谓背板)等的太阳电池用途受到关注。
另一方面,聚酯通常在其表面上存在大量的羧基或羟基,有在水分存在的环境条件下容易引起水解反应、经时劣化的倾向。例如,通常使用太阳电池模块的设置环境为室外等一直暴露在风雨下般的环境,因暴露在容易进行水解反应的条件下,所以在将聚酯应用于太阳电池用途中时,聚酯的水解性得到抑制为重要性状之一。
此外,太阳电池元件通常是由使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系(EVA系)树脂的密封材料所覆盖。为了保护太阳电池,重要的是背板与密封材料粘接,且支撑含有太阳电池元件的密封材料。因此,优选的是背板与密封材料的粘接性高。
例如,通过对背板的表面进行电晕(corona)处理、火焰处理等表面处理,可以暂时提高彼此的粘附性,但有时因表面处理后的经时变化导致粘附性降低,或经表面处理的背板粘连(blocking)。
因此,有时在背板上形成具有与密封材料的粘接性的功能性层、所谓易粘接性层。该情况下,要求具有易粘接性层的背板表现出背板原本的功能,并且也表现出易粘接性层的功能。
作为与所述状况有关的技术,为了获得具有优异的机械性质、耐热性、耐湿性并且具有与作为密封材料的EVA的粘接性及粘附性的太阳电池背面保护膜用易粘接性聚酯膜,公开了如下的太阳电池背面保护膜用易粘接性聚酯膜,该太阳电池背面保护膜用易粘接性聚酯膜包含聚酯膜及涂设于所述聚酯膜上的树脂皮膜,树脂皮膜是将涂液涂布在膜上而形成,且涂液含有相对于固体成分100重量%而为10重量%~100重量%的交联剂(A)(例如参考日本专利特开2006-152013号公报)。
另外,为了获得生产效率优异、并且白色颜料在层中均匀地存在、各层间的粘附性优异的太阳电池背板用膜,已公开了将太阳电池背板用膜设定为如下构成:在基材膜的至少单面上具有包含白色层用水系组合物的涂布膜的白色层、及包含粘接保护层用水系组合物的涂布膜的粘接保护层,所述白色层用水系组合物含有白色颜料、水系粘合剂及无机氧化物填料,所述粘接保护层用水系组合物含有水系粘合剂(例如参考日本专利特开2011-146659号公报)。
另外,为了获得耐热性及耐水解性优异的太阳电池用聚酯膜,已公开了将太阳电池用聚酯膜设定为如下构成:羧基末端基浓度为13eq/ton(吨)以下,并且将通过差示扫描热量测定(Differential Scanning Calorimetry,DSC)所求出的微少吸热峰温度Tmeta(℃)设定为220℃以下(例如参考国际公开第2010/110119号)。
发明内容
发明欲解决的课题
但是,日本专利特开2006-152013号公报、日本专利特开2011-146659号公报或国际公开第2010/110119号中记载的膜虽然获得了对密封材料的粘接性,但在易粘接性层与基材的粘附性的方面还有改善的余地。因此,在能充分支撑含有太阳电池元件的密封材料的方面也有改善的余地,在充分表现出保护太阳电池等背板原本的功能的方面有课题。
本发明是鉴于所述情况而成,其目的在于提供一种耐候性优异且易粘接性层与基材的粘附性优异的太阳电池用背板、及能长期获得稳定的发电性能的太阳电池模块,本发明的课题在于达成所述目的。
解决课题的技术手段
本发明包含下述实施形态。
<1>一种太阳电池用背板,具有:基材,其为由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度(pre-peak temperature)为160℃~225℃的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜;涂布层,设置在所述基材的至少一个面上,且含有包含丙烯酸树脂的粘合剂、来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分及无机微粒子;以及易粘接性层,设置在所述涂布层上,且含有树脂粘合剂作为主成分。
<2>根据所述<1>所记载的太阳电池用背板,其中所述丙烯酸树脂的酸值A、所述碳二亚胺交联剂的等量B、及所述碳二亚胺交联剂相对于所述丙烯酸树脂的质量比X(所述碳二亚胺交联剂/所述丙烯酸树脂)满足下述式(1),
(0.8AB)/56100<X<(2.0AB)/56100…(1)。
<3>根据所述<1>或所述<2>所记载的太阳电池用背板,其中所述无机微粒子含有氧化锡。
<4>根据所述<1>或所述<2>所记载的太阳电池用背板,其中所述无机微粒子是以氧化锡作为主成分,且相对于所述粘合剂的总质量,所述涂布层中的所述无机微粒子的含量为50质量%~500质量%。
<5>根据所述<1>至所述<4>中任一项所记载的太阳电池用背板,其中所述基材的所述前峰温度为205℃~225℃。
<6>根据所述<1>至所述<5>中任一项所记载的太阳电池用背板,其中所述涂布层中的粘合剂的含量为0.02g/m2~0.1g/m2
<7>根据所述<1>至所述<5>中任一项所记载的太阳电池用背板,其中所述碳二亚胺交联剂的等量B为200~500。
<8>根据所述<1>至所述<7>中任一项所记载的太阳电池用背板,其中所述易粘接性层进一步含有来源于环氧系交联剂的交联结构部分。
<9>一种太阳电池模块,具备:太阳光入射的透明性的基板;配置在所述基板的其中一侧的太阳电池元件;以及配置在所述太阳电池元件的与配置着所述基板侧为相反侧的根据所述<1>至所述<8>中任一项所记载的太阳电池用背板。
发明的效果
根据本发明,可以提供一种耐候性优异且易粘接性层与基材的粘附性优异的太阳电池用背板。
另外,根据本发明,可以获得一种能长期获得稳定的发电性能的太阳电池模块。
附图说明
图1为自上表面来表示双轴拉伸机的一例的俯视图。
具体实施方式
以下,对本发明的太阳电池用背板加以详细说明,并根据该说明而对本发明的太阳电池模块也加以说明。
<太阳电池用背板>
本发明的太阳电池用背板具有:基材,其为由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度为160℃~225℃的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜;涂布层,设置在所述基材的至少一个面上,且含有包含丙烯酸树脂的粘合剂、来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分及无机微粒子;以及易粘接性层,设置在所述涂布层上,且含有树脂粘合剂作为主成分。
以下,将“作为由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度为160℃~225℃的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜的基材”也称为“本发明的基材”,将“聚对苯二甲酸乙二酯膜”也简称为“PET膜”。
另外,将“含有包含丙烯酸树脂的粘合剂、来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分及无机微粒子的涂布层”也称为“特定涂布层”。
在制造聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜时,在拉伸后进行结晶并加以热固定的情况下,热固定温度通常高达230℃~240℃左右,因此如此而获得的PET膜的耐候性(主要是耐水解性)不充分。从提高耐水解性的观点来看,有效的是将热固定时的热固定温度控制为以膜温度计为210℃以下。
然而,若将热固定温度降低到210℃以下来进行设定,则虽然耐候性得到改良,但有作为基材的PET膜与基材上的易粘接性层的粘附性受损的问题。另一方面,通过使热固定温度高于210℃,可以提高基材与易粘接性层的粘附性,但基材自身的耐候性受损。
相对于此,使用由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度为160℃~225℃的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜来作为基材,且在基材与含有树脂粘合剂作为主成分的易粘接性层之间设置涂布层,该涂布层含有包含丙烯酸树脂的粘合剂、来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分及无机微粒子,借此可以在不损及耐候性的情况下提高基材与易粘接性层的粘附性。其原因虽不确定,但一般认为是由以下原因所致。
这里,首先对“由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度”加以说明。
双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜通常是如下般获得:使用挤出机将作为原料的PET原料熔融挤出而获得未拉伸膜后,将未拉伸膜(也称为“原料材”)在某个方向(设为方向A)上拉伸,进而在与方向A不同的方向(通常为直行方向)上拉伸,而获得双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜。将未拉伸膜加以拉伸后,将拉伸状态的膜加热一段时间,借此促进膜中的PET分子的排列,容易控制膜的物性。将如此般拉伸未拉伸膜后、使膜保持拉伸状态而加热一段时间的操作称为热固定。
本发明中所谓“由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度”,是指对经双轴拉伸的PET膜进行DSC测定时最初出现的峰温度,通常相当于热固定时的聚酯膜的最高到达膜面温度(热固定温度)。因此,双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜的由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度为160℃~225℃,也就相当于将聚酯膜的最高到达膜面温度(热固定温度)设定为160℃~225℃来进行热固定,而制造基材。
如上文所述,若将热固定温度设定为210℃以下,则以前虽然耐候性得到改良,但作为基材的PET膜与基材上的易粘接性层的粘附性受损。但是,可认为通过在本发明的基材上设置涂布层(特定涂布层),该涂布层(特定涂布层)含有包含丙烯酸树脂的粘合剂、来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分及无机微粒子,而由特定涂布层来补足与基材上的易粘接性层的粘附性,从而提高粘附性。
可认为上述情况的原因在于,在作为基材的PET膜上涂布含有包含丙烯酸树脂的粘合剂、碳二亚胺交联剂及无机微粒子的涂布液,借此丙烯酸树脂所具有的羧基与碳二亚胺交联剂反应,形成来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分,进而也与PET膜所具有的羧基反应,形成来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分,因此特定涂布层与基材的粘附性优异。
进而可认为,特定涂布层中的包含丙烯酸树脂的粘合剂、与易粘接性层所含有的树脂粘合剂彼此在为树脂的粘合剂方面性质相似,因此特定涂布层与易粘接性层的粘附性良好。
因此可认为,即便将相当于热固定温度为210℃以下的前峰温度为210℃以下的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜设定为基材,基材与易粘接性层的粘附性也优异。
然而在本发明中,若前峰温度低于160℃,则热固定温度过低而热固定变得不充分,因此将前峰温度设定为160℃以上。
另一方面,如上文所述,若将相当于热固定温度高于210℃的情况的前峰温度高于210℃的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜设定为基材,则虽然基材与易粘接性层的粘附性变良好,但以前容易损及基材的耐候性。
但是在本发明中,可认为通过在基材上设置特定涂布层,而由特定涂布层来补足基材耐候性,从而提高耐候性。
这里,在将PET暴露在水分下进行加热的情况下,对基材(PET)的耐候性(主要是耐水解性)的要求变得更高。
可认为,若易粘接性层与基材的粘附性不充分,则在将太阳电池用背板设置在屋顶上等而受到日光直射、雨淋时,水分进入到易粘接性层与基材之间,经阳光加热,由此进行水解。
相对于此,本发明的太阳电池用背板中,可认为如上文所述,通过在作为基材的PET膜上涂布含有包含丙烯酸树脂的粘合剂、碳二亚胺交联剂及无机微粒子的涂布液,而形成由包含丙烯酸树脂的粘合剂与碳二亚胺交联剂进行反应所得的交联结构部分,并且形成由基材(PET)与碳二亚胺交联剂进行反应所得的交联结构部分。
也就是可认为,若本发明的基材与特定涂布层经交联结构部分牢固地结合,则两者粘附,因此即便受到雨淋,水分也不会进入到易粘接性层与基材之间。在本发明中,可认为特定涂布层与易粘接性层只要设置在基材的至少一个面上便可,但若在基材的两面上设置特定涂布层与易粘接性层,则进一步保护基材不受水分的影响,耐候性提高。
因此可认为,即便将相当于热固定温度高于210℃的情况的前峰温度高于210℃的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜设定为基材,基材的耐候性也优异。
但是在本发明中,若前峰温度超过225℃,则即便设置本发明的涂布层,也仍无法补足耐候性,因此将前峰温度设定为225℃以下。
因此可认为,在使用由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度为160℃~225℃的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜作为基材的情况下,通过将太阳电池用背板的构成设定为上文所述的构成,可以制成耐候性优异且易粘接性层与基材的粘附性优异的太阳电池用背板。
此外,为了提高基材的耐久性,也可以使用降低了PET的酸值的固相聚合PET来作为基材的原料,即PET原料,但会增加与固相聚合有关的制造工序。若为本发明的太阳电池用背板的构成,则可以节省对基材的原料进行加工的劳力,生产效率也良好。
以下,对本发明的太阳电池用背板所具有的基材、涂布层及易粘接性层加以详细说明。
[基材]
本发明的基材为由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度为160℃~225℃的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜。
所谓双轴拉伸,是指将未拉伸膜在某个方向(方向A)上拉伸后,在与方向A不同的方向(通常为与方向A直行的方向)上拉伸,意味着将聚对苯二甲酸乙二酯膜在2个方向上拉伸。
双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜的制造方法的详细情况将于后叙述,通常对聚酯膜进行纵向拉伸与横向拉伸,所述纵向拉伸是将长条状的未拉伸膜在长度方向上搬送,同时在未拉伸膜的搬送方向(纵向(MachineDirection,MD))上拉伸,所述横向拉伸是在与未拉伸膜的搬送方向正交的方向(横向(Transverse Direction,TD))上拉伸。
如上文所述,所谓“由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度”,是指对经双轴拉伸的PET膜进行差示扫描热量测定(Differential scanningcalorimetry,DSC)时最初出现的峰温度,通常相当于热固定时的聚酯膜的最高到达膜面温度(热固定温度)。
在本发明中,前峰温度是使用差示扫描型热量计[岛津制作所(股)制造,DSC-50]利用常法所求出的值。
若基材的前峰温度低于160℃,则热固定温度过低而无法充分进行热固定,即便在本发明的基材上具有特定涂布层,也无法补足基材与易粘接性层的粘附性。另外,若基材的前峰温度超过225℃,则虽然固有粘度(Intrinsic Viscosity,IV)值提高,但耐水解性降低,即便在本发明的基材上具有特定涂布层,也无法补足耐候性。
双轴拉伸PET膜的由DSC所测定的前峰温度优选205℃~225℃。
-固有粘度(IV)-
另外,构成本发明的基材的PET膜优选的是固有粘度(IntrinsicViscosity,IV)为0.75dL/g以上。若PET膜的IV为0.75dL/g以上,则不易进行PET的结晶,PET膜面上不易出现缺陷。
从进一步提高PET膜的耐水解性而提高耐候性的观点来看,IV值优选0.78dL/g以上,更优选0.80dL/g以上。
-酸值(AV)-
构成本发明的基材的PET膜的酸值(Acid Value,AV)优选5eq/ton(吨)~21eq/ton。酸值更优选6eq/ton~20eq/ton,进而优选7eq/ton~19eq/ton。酸值也称为“末端羧基浓度”或“末端COOH量”。
此外,在本说明书中,“eq/ton”表示每1吨的摩尔当量。
AV为以下的值:使PET膜完全溶解在苄醇/氯仿(=2/3;体积比)的混合溶液中,使用酚红(phenol red)作为指示剂,以标准液(0.025N KOH-甲醇混合溶液)进行滴定,根据其滴定量所算出的值。
-热收缩率-
进而,本发明的基材的热收缩率(加热条件:在150℃下加热30分钟)优选2.0%以下。如后述,热收缩率可以通过控制横向拉伸工序中的热固定及/或热弛豫(thermal relaxation)的各工序中的加热温度(T热固定及/或T 驰豫)而调整到所述范围内。
本发明的太阳电池用背板中,基材与易粘接性层的粘附性优异,不易受到基材的热收缩的影响,但PET通常热膨胀系数或吸湿膨胀系数大于玻璃,因此有容易因温湿度变化而施加应力从而容易导致破裂或层的剥离的倾向。通过使本发明的基材的热收缩率在所述范围内,可以防止涂布形成于本发明的基材上的特定涂布层的破裂,且可以使基材与易粘接性层的粘附性更强韧。
热收缩率更优选1.0%以下,进而优选0.5%以下。
此外,本发明中所谓热收缩率,是指在150℃下处理30分钟前后的PET膜的收缩率(单位%;=处理后的膜长/处理前的膜长×100)。
-基材的厚度-
本发明的基材的厚度优选180μm~350μm,更优选200μm~320μm,进而优选200μm~290μm。
-聚对苯二甲酸乙二酯膜的分子结构-
作为双轴拉伸后的聚对苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)的原料的PET是使二羧酸成分与二醇成分进行共聚合而合成。关于二羧酸成分及二醇成分的详细情况,将于后叙述。另外,PET优选的是含有来源于羧酸基的个数(a)与羟基的个数(b)的合计值(a+b)为3以上的多官能单体(以下也称为“三官能以上的多官能单体”或简称为“多官能单体”)的结构单元。
如后述,PET例如可以通过利用众所周知的方法使(A)二羧酸成分与(B)二醇成分进行酯化反应及/或酯交换反应而获得,更优选的是使三官能以上的多官能单体与所述成分进行共聚合而获得。二羧酸成分、二醇成分及多官能单体等的例示或优选态样等详细情况如后述。
~来源于多官能单体的结构单元~
如后述,来源于羧酸基的个数(a)与羟基的个数(b)的合计值(a+b)为3以上的多官能单体的结构单元可以举出:羧酸基的个数(a)为3以上的羧酸以及这些羧酸的酯衍生物或酸酐等、羟基数(b)为3以上的多官能单体、以及“一分子中具有羟基与羧酸基两者、且羧酸基的个数(a)与羟基的个数(b)的合计值(a+b)为3以上的含氧酸(oxy acid)类”等。这些单体的例示及优选态样等详细情况如后述。
另外,以下单体也适宜:在所述羧酸的羧基末端、或所述“一分子中具有羟基与羧酸基两者的多官能单体”的羧基末端上,加成1-交酯(1-lactide)、d-交酯、羟基苯甲酸等含氧酸类及其衍生物、将该含氧酸类多个连结而成的化合物等所得的单体。
这些单体可以单独使用一种,视需要也可以并用多种。
PET优选的是相对于PET分子中的所有结构单元,所述来源于三官能以上的多官能单体的结构单元的含有比率为0.005摩尔%以上、2.5摩尔%以下。来源于多官能单体的结构单元的含有比率更优选0.020摩尔%以上、1摩尔%以下,进而优选0.025摩尔%以上、1摩尔%以下,进一步优选0.035摩尔%以上、0.5摩尔%以下,特别优选0.05摩尔%以上、0.5摩尔%以下,最优选0.1摩尔%以上、0.25摩尔%以下。
通过在PET分子中存在来源于三官能以上的多官能单体的结构单元,可以由来源于三官能以上的多官能单体的结构单元获得将聚酯分子链分支的结构,促进PET分子间的缠结(entanglement)。结果,即便暴露在高温高湿环境下导致聚酯分子水解而分子量降低,也由于在PET分子间形成了缠结,而抑制PET膜的脆化,获得更优异的耐候性。进而,这种缠结在抑制热收缩的方面也有效。推测其原因在于:PET分子的运动性因所述PET分子的缠结而降低,因此即便因热而分子欲收缩也无法收缩,PET膜的热收缩得到抑制。
另外,通过含有三官能以上的多官能单体作为结构单元,酯化反应后的缩聚中未使用的官能基与涂布形成于PET膜上的涂布层中的成分形成氢键或共价键,由此可以保持涂布层与PET膜的粘附性更良好,有效地防止剥离的产生。本发明的太阳电池用背板中,易粘接性层与例如EVA等密封材料粘附,但即便在长时间放置在室外等暴露在风雨般的环境下的情况下,也能获得不易剥离的良好粘附性。
因此,通过使来源于三官能以上的多官能单体的结构单元的含有比率为0.005摩尔%以上,耐候性、低热收缩性及与涂布形成于PET膜上的特定涂布层的粘附力容易进一步提高。另外,通过使来源于3官以上的多官能单体的结构单元的含有比率为2.5摩尔%以下,来源于三官能以上的多官能单体的结构单元为大体积,因此不易形成结晶的情况得到抑制。结果可以促进经由结晶而形成的低移动成分的形成,抑制水解性降低。进而,由于来源于三官能以上的多官能单体的结构单元的大体积,膜表面的微细凹凸量增加,因此容易表现出锚固效果(anchor effect),PET膜与特定涂布层的粘附提异。另外,由于该大体积,增加的自由体积(分子间的间隙)得到抑制,可以抑制因PET分子在大的自由体积中穿过而产生的热收缩。另外,伴随着来源于三官能以上的多官能单体的结构单元的过剩添加的玻璃化转变温度(Tg)的降低也得到抑制,在防止耐候性降低的方面也有效。
~来源于封端剂的结构部分~
PET膜优选的是进一步含有来源于封端剂的结构部分,所述封端剂是选自恶唑啉系化合物、碳二亚胺化合物及环氧化合物中。此外,所谓“来源于封端剂的结构部分”,是指封端剂与PET分子末端的羧酸反应而键合于末端的结构。
若在PET膜中含有封端剂,则封端剂与PET分子末端的羧酸反应,键合于PET分子末端而存在,因此容易将PET膜的酸值(末端COOH量)稳定地维持于上文所述的优选范围等所需的值。也就是说,由末端羧酸所促进的PET的水解得到抑制,可以保持耐候性高。另外,键合于PET分子末端而分子链的末端部分变为大体积,膜表面的微细凹凸量增加,因此容易表现出锚固效果,PET膜与涂布形成于该膜上的特定涂布层的粘附提昇。进而,封端剂为大体积,因而PET分子在自由体积中穿过而移动的情况得到抑制。结果,也有抑制伴随着分子移动的热收缩的效果。
此外,所谓封端剂,是指与PET分子末端的羧基反应而使聚酯的羧基末端量减少的添加剂。
封端剂可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
相对于PET膜的质量,优选的是以0.1质量%~5质量%的范围含有封端剂,更优选0.3质量%~4质量%,进而优选0.5质量%~2质量%。
通过使PET膜中的封端剂的含有比率为0.1质量%以上,与特定涂布层的粘附变良好,并且可以达成由AV降低效果所得的耐候性提高,而且也能赋予低热收缩性。另外,若PET膜中的封端剂的含有比率为5质量%以下,则与涂布层的粘附变良好,并且因添加封端剂而PET的玻璃化转变温度(Tg)的降低得到抑制,可以抑制由PET的玻璃化转变温度(Tg)的降低所致的耐候性的降低或热收缩的增加。其原因在于:可以抑制因Tg降低、PET的反应性相对增加而产生的水解性的增加,或者抑制因Tg降低而增加的PET分子的运动性容易增加所导致的热收缩。
本发明的封端剂优选的是具有碳二亚胺基、环氧基及恶唑啉基的化合物。封端剂的具体例可以适宜地举出碳二亚胺化合物、环氧化合物、恶唑啉系化合物等。
具有碳二亚胺基的所述碳二亚胺化合物有单官能性碳二亚胺与多官能性碳二亚胺。单官能性碳二亚胺例如可以举出:二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺、二甲基碳二亚胺、二异丁基碳二亚胺、二辛基碳二亚胺、叔丁基异丙基碳二亚胺、二苯基碳二亚胺、二-叔丁基碳二亚胺及二-β-萘基碳二亚胺等,优选二环己基碳二亚胺或二异丙基碳二亚胺。
另外,多官能性碳二亚胺优选聚合度为3~15的聚碳二亚胺。聚碳二亚胺通常具有由“-R-N=c=N-”等所表示的重复单元,所述R表示亚烷基、亚芳基等二价连结基。此种重复单元例如可列举:1,5-萘碳二亚胺、4,4′-二苯基甲烷碳二亚胺、4,4′-二苯基二甲基甲烷碳二亚胺、1,3-亚苯基碳二亚胺、2,4-甲苯碳二亚胺、2,6-甲苯碳二亚胺、2,4-甲苯碳二亚胺与2,6-甲苯碳二亚胺的混合物、六亚甲基碳二亚胺、环己烷-1,4-碳二亚胺、二甲苯碳二亚胺、异佛尔酮碳二亚胺、二环己基甲烷-4,4′-碳二亚胺、甲基环己烷碳二亚胺、四甲基二甲苯碳二亚胺、2,6-二异丙基苯基碳二亚胺及1,3,5-三异丙基苯-2,4-碳二亚胺等。
从能抑制由热分解导致的异氰酸酯系气体的产生的方面来看,碳二亚胺化合物优选耐热性高的碳二亚胺化合物。为了提高耐热性,分子量(聚合度)越高越优选,更优选的是以将碳二亚胺化合物的末端设定为耐热性高的结构为宜。另外,通过降低对聚酯原料树脂进行熔融挤出的温度,可以更有效地获得由碳二亚胺化合物所得的耐候性的提高效果及热收缩的减少效果。
使用碳二亚胺化合物的PET膜优选的是在温度300℃下保持30分钟时的异氰酸酯系气体的产生量为0质量%~0.02质量%。若异氰酸酯系气体的产生量为0.02质量%以下,则不易在PET膜中生成气泡(孔隙),所以不易形成应力集中的部位,因此可以防止PET膜内容易产生的破坏或剥离。借此,与邻接的材料之间的粘附变良好。
这里,异氰酸酯系气体为具有异氰酸基的气体,例如可以举出:二异丙基苯基异氰酸酯、1,3,5-三异丙基苯基二异氰酸酯、2-氨基-1,3,5-三异丙基苯基-6-异氰酸酯、4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯及环己基异氰酸酯等。
具有环氧基的所述环氧化合物的优选例可以举出缩水甘油酯化合物或缩水甘油醚化合物等。
缩水甘油酯化合物的具体例可以举出:苯甲酸缩水甘油酯、叔丁基苯甲酸缩水甘油酯、对甲苯甲酸缩水甘油酯、环己烷羧酸缩水甘油酯、壬酸缩水甘油酯、硬脂酸缩水甘油酯、月桂酸缩水甘油酯、棕榈酸缩水甘油酯、山嵛酸缩水甘油酯、叔碳酸缩水甘油酯(versatic acid glycidyl ester)、油酸缩水甘油酯、亚麻油酸缩水甘油酯、次亚麻油酸缩水甘油酯、二十二-13-炔酸缩水甘油酯(behenolic acid glycidyl ester)、硬脂炔酸缩水甘油酯(stearolic acid glycidyl ester)、对苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、萘二羧酸二缩水甘油酯、甲基对苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、环己烷二羧酸二缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯、琥珀酸二缩水甘油酯、癸二酸二缩水甘油酯、十二烷二酸二缩水甘油酯、十八烷二羧酸二缩水甘油酯、偏苯三甲酸三缩水甘油酯及均苯四甲酸四缩水甘油酯等。
另外,缩水甘油醚化合物的具体例可以举出:苯基缩水甘油醚、O-苯基缩水甘油醚、1,4-双(β,γ-环氧丙氧基)丁烷、1,6-双(β,γ-环氧丙氧基)己烷、1,4-双(β,γ-环氧丙氧基)苯、1-(β,γ-环氧丙氧基)-2-乙氧基乙烷、1-(β,γ-环氧丙氧基)-2-苄氧基乙烷、2,2-双-[对-(β,γ-环氧丙氧基)苯基]丙烷及由2,2-双-(4-羟基苯基)丙烷或2,2-双-(4-羟基苯基)甲烷等双酚与表氯醇进行反应所得的双缩水甘油基聚醚等。
所述恶唑啉化合物可以从具有恶唑啉基的化合物中适当地选择使用,其中优选双恶唑啉化合物。
双恶唑啉化合物例如可以例示:2,2′-双(2-恶唑啉)、2,2′-双(4-甲基-2-恶唑啉)、2,2′-双(4,4-二甲基-2-恶唑啉)、2,2′-双(4-乙基-2-恶唑啉)、2,2′-双(4,4′-二乙基-2-恶唑啉)、2,2′-双(4-丙基-2-恶唑啉)、2,2′-双(4-丁基-2-恶唑啉)、2,2′-双(4-己基-2-恶唑啉)、2,2′-双(4-苯基-2-恶唑啉)、2,2′-双(4-环己基-2-恶唑啉)、2,2′-双(4-苄基-2-恶唑啉)、2,2′-对亚苯基双(2-恶唑啉)、2,2′-间亚苯基双(2-恶唑啉)、2,2′-邻亚苯基双(2-恶唑啉)、2,2′-对亚苯基双(4-甲基-2-恶唑啉)、2,2′-对亚苯基双(4,4-二甲基-2-恶唑啉)、2,2′-间亚苯基双(4-甲基-2-恶唑啉)、2,2′-间亚苯基双(4,4-二甲基-2-恶唑啉)、2,2′-亚乙基双(2-恶唑啉)、2,2′-四亚甲基双(2-恶唑啉)、2,2′-六亚甲基双(2-恶唑啉)、2,2′-八亚甲基双(2-恶唑啉)、2,2′-十亚甲基双(2-恶唑啉)、2,2′-亚乙基双(4-甲基-2-恶唑啉)、2,2′-四亚甲基双(4,4-二甲基-2-恶唑啉)、2,2′-9,9′-二苯氧基乙烷双(2-恶唑啉)、2,2′-亚环己基双(2-恶唑啉)及2,2′-二亚苯基双(2-恶唑啉)等。这些化合物中,从与PET的反应性良好且耐候性的提高效果高的观点来看,最优选2,2′-双(2-恶唑啉)。
只要不损及本发明的效果,则双恶唑啉化合物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
在本发明中,上文所述或后述的三官能以上的多官能单体及封端剂可以分别单独使用一种,也可以将这两者组合使用。
关于本发明的基材的制造方法,将于下文中加以详细说明。
[涂布层(特定涂布层)]
本发明的太阳电池用背板所具有的涂布层(特定涂布层)为设置在上文已述的本发明的基材的至少一个面上的层,含有包含丙烯酸树脂的粘合剂、来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分及无机微粒子。
进而,视需要也可以含有界面活性剂、抗氧化剂等。
特定涂布层是设置在本发明的基材的至少一个面上。也就是说,可以设置在本发明的基材表面的单面上,也可以设置在两面上。
-包含丙烯酸树脂的粘合剂-
特定涂布层所含有的粘合剂只要至少包含丙烯酸树脂即可,也可以进一步包含丙烯酸树脂以外的树脂。
特定涂布层中的粘合剂含有与后述的碳二亚胺交联剂反应的羧基,且至少包含耐久性优异的丙烯酸树脂,由此通过碳二亚胺交联剂进行交联,可以形成即便在室外被雨淋般的湿热环境下也具有优异耐久性的层。
丙烯酸树脂只要为使用众所周知的丙烯酸单体所得的丙烯酸树脂即可。另外,也可以含有丙烯酸单体以外的丙烯酸单体作为共聚合成分,这种丙烯酸单体可以举出作为(甲基)丙烯酸酯类的以下单体:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸乙酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、二乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇单乙醚(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇单苯醚(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇单乙醚(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇与丙二醇的共聚物的单甲醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-N,N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-N,N-二甲基氨基丙酯等。
可以与丙烯酸树脂并用的其他树脂可以举出:聚酯树脂、氨基甲酸酯树脂(聚氨基甲酸酯)、丙烯酸树脂(聚丙烯酸)、烯烃树脂(聚烯烃)、乙烯醇树脂(聚乙烯醇)、硅酮树脂等。
特定涂布层所含有的丙烯酸树脂可以仅为一种,也可以为两种以上。另外,可以与丙烯酸树脂并用的其他树脂也是可以仅为一种,也可以为两种以上。
特定涂布层中的粘合剂的含量优选的是考虑与后述的碳二亚胺交联剂的质量比来决定,优选0.02g/m2~0.1g/m2。通过将粘合剂的含量设定为所述范围,可以进一步提高本发明的效果。
另外,在将丙烯酸树脂以外的树脂与丙烯酸树脂并用的情况下,相对于所有粘合剂质量,特定涂布层中所含的所有粘合剂中的丙烯酸树脂的含量优选70质量%以上,更优选80质量%以上。进而优选的是特定涂布层中所含的所有粘合剂为丙烯酸树脂。
-来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分-
特定涂布层含有来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分。
如后述,特定涂布层可以通过以下方式来形成:将用来形成特定涂布层的涂布液涂布在本发明的基材上,对所得的涂布膜进行干燥。用来形成特定涂布层的涂布液含有上文已述的至少包含丙烯酸树脂的粘合剂、碳二亚胺交联剂及后述的无机微粒子。该涂布液中的碳二亚胺交联剂与粘合剂中的丙烯酸树脂反应,在形成了特定涂布层时,特定涂布层含有将粘合剂分子与粘合剂分子交联的交联结构部分。该交联结构部分为来源于碳二亚胺交联剂的结构部分。
如上文所述,包含耐久性优异的丙烯酸树脂的粘合剂彼此交联,由此特定涂布层成为在湿热环境下也具有优异耐久性的层。
在本发明中,进而碳二亚胺交联剂也与作为本发明的基材的PET膜所具有的末端羧基反应,因此特定涂布层中的粘合剂与PET膜也交联,而具有来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分。该特定涂布层中的粘合剂与PET膜的交联对易粘接性层与基材的优异粘附性做出大的贡献。另外可认为,由于特定涂布层中的耐久性优异的粘合剂与PET膜的交联,水分不易进入到基材与易粘接性层之间,从而维持基材的耐候性。
构成来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分的碳二亚胺交联剂可以举出作为上文已述的本发明的基材的PET膜可含有的碳二亚胺化合物,具体来说有单官能性碳二亚胺与多官能性碳二亚胺。
单官能性碳二亚胺例如可以举出:二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺、二甲基碳二亚胺、二异丁基碳二亚胺、二辛基碳二亚胺、叔丁基异丙基碳二亚胺、二苯基碳二亚胺、二-叔丁基碳二亚胺及二-p-萘基碳二亚胺等,优选二环己基碳二亚胺或二异丙基碳二亚胺。
另外,多官能性碳二亚胺优选聚合度为3~15的聚碳二亚胺。聚碳二亚胺通常具有由“-R-N=C=N-”等所表示的重复单元,所述R表示亚烷基、亚芳基等二价连结基。这种重复单元例如可以举出:1,5-萘碳二亚胺、4,4′-二苯基甲烷碳二亚胺、4,4′-二苯基二甲基甲烷碳二亚胺、1,3-亚苯基碳二亚胺、2,4-甲苯碳二亚胺、2,6-甲苯碳二亚胺、2,4-甲苯碳二亚胺与2,6-甲苯碳二亚胺的混合物、六亚甲基碳二亚胺、环己烷-1,4-碳二亚胺、二甲苯碳二亚胺、异佛尔酮碳二亚胺、二环己基甲烷-4,4′-碳二亚胺、甲基环己烷碳二亚胺、四甲基二甲苯碳二亚胺、2,6-二异丙基苯基碳二亚胺及1,3,5-三异丙基苯-2,4-碳二亚胺等。
特定涂布层所含有的碳二亚胺交联剂可以仅为一种,也可以为两种以上。
特定涂布层中的来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分的含量优选的是考虑与上文已述的粘合剂中的丙烯酸树脂的质量比来决定,优选的是满足后述式(1)的范围。
此外,特定涂布层中的来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分的含量相当于用来形成特定涂布层的涂布液中含有的量。因此,用来形成特定涂布层的涂布液中的碳二亚胺交联剂的含量优选的是设定为根据后述式(1)所决定的范围内的量。
-无机微粒子-
特定涂布层含有无机微粒子。
通过特定涂布层含有无机微粒子,可以提高太阳电池用背板所具有的基材与易粘接性层的粘附力。
特定涂布层可含有的无机微粒子并无特别限制,例如可以举出:粘土、云母、氧化钛、氧化锡、碳酸钙、高岭土(ka0lin)、滑石、湿式二氧化硅、干式二氧化硅、胶体(c0ll0id)状二氧化硅、磷酸钙、硫酸钡、氧化铝及氧化锆等。
其中,优选二氧化硅(包含湿式、干式及胶体状)、氧化钛、氧化铝及氧化锡,从暴露在湿热环境下时的粘接性的降低小的方面来看,优选氧化锡或二氧化硅。其中,特别优选氧化锡。
与二氧化硅相比较,氧化锡有以下倾向:大多情况下粒子形状为不定形状而表面性状相对较大,另外形成2次粒子、3次粒子而容易形成复杂的粒块,结果可认为,和二氧化硅粒子与粘合剂树脂的结合相比较,氧化锡粒子与粘合剂树脂的结合保持得更强。
另外发现,通过使用含有丙烯酸树脂、氧化锡及碳二亚胺交联剂的涂布液在本发明的基材上涂布形成特定涂布层,易粘接性层与本发明的基材的粘附性特别优异。
特定涂布层可含有的无机微粒子可以为一种,也可以为两种以上,在使用两种以上的无机微粒子的情况下,优选的是其中至少一种为氧化锡,进而优选的是无机微粒子的主成分为氧化锡。这里所谓主成分,是指相对于特定涂布层中的无机微粒子的总质量,氧化锡为超过50质量%的质量,氧化锡相对于无机微粒子的总质量之比例优选70质量%以上,更优选90质量%以上。
特定涂布层可含有的无机微粒子特别优选的是氧化锡且为一种。
相对于特定涂布层中的粘合剂的总质量,特定涂布层中的无机微粒子的含量优选50质量%~500质量%。此时,无机微粒子优选的是以氧化锡为主成分。
相对于特定涂布层中的粘合剂的总质量,特定涂布层中的无机微粒子的含量为50质量%以上,由此可以提高耐候性及易粘接性层与基材的粘附性。
另外,通常若无机微粒子的含量为相对于同层中所含的粘合剂的总质量而成为100质量%以上的高浓度,则容易损及与邻接的层的粘附性。然而,通过特定涂布层所含有的粘合剂、碳二亚胺交联剂及无机微粒子的组合,会具有优异的粘附性,因此可以将无机微粒子设定为高浓度,能以500质量%以下的比例含有无机微粒子。特别是丙烯酸树脂、碳二亚胺交联剂与氧化锡组合时,易粘接性层与本发明的基材的粘附性特别优异,因此在无机微粒子的主成分为氧化锡的情况下,即便无机微粒子相对于粘合剂的含量为500质量%,易粘接性层与本发明的基材的粘附性也优异。
若无机微粒子相对于粘合剂的含量为500质量%以下,则特定涂布层不易起粉,不易损及易粘接性层与本发明的基材的粘附性。
相对于特定涂布层中的粘合剂的总质量,特定涂布层中的无机微粒子的含量更优选100质量%~400质量%,进而优选150质量%~300质量%。
无机微粒子的粒径并无特别限制,从粘附性的观点来看,优选10nm~700nm左右,更优选20nm~300nm左右。另外,微粒子的形状并无特别限制,可以使用球形、不定形状、针状等形状。
-式(1)-
本发明的太阳电池用背板优选的是在将特定涂布层中的丙烯酸树脂的酸值设定为A、碳二亚胺交联剂的等量设定为B时,碳二亚胺交联剂相对于丙烯酸树脂的质量比X(碳二亚胺交联剂/丙烯酸树脂)和A与B的积AB(=A×B)之间满足下述式(1)。
(0.8AB)/56100<X>(2.0AB)/56100…(1)
丙烯酸树脂的酸值A为将存在于1g丙烯酸树脂中的游离脂肪酸中和所必需的氢氧化钾的毫克(mg)数。
碳二亚胺交联剂的等量B为含有1摩尔碳二亚胺基的碳二亚胺化合物的克(g)数。
式(1)中,“56100”表示将用于测定丙烯酸树脂的酸值的氢氧化钾(KOH)的重量平均分子量56.1乘以1000所得的值(56.1×1000=56100),“AB/56100”表示丙烯酸树脂中的酸的摩尔数与碳二亚胺交联剂中的碳二亚胺基的摩尔数成为等量的丙烯酸树脂与碳二亚胺交联剂之比率。
此外,碳二亚胺交联剂的碳二亚胺等量B优选200~500。
-界面活性剂-
特定涂布层也可以进一步含有界面活性剂。
界面活性剂可以举出阴离子系或非离子系等众所周知的界面活性剂。特定涂布层中的界面活性剂的含量优选0.1mg/m2~15mg/m2,更优选0.5mg/m2~5mg/m2
通过在用来形成特定涂布层的涂布液中以所述范围的量含有界面活性剂,可以抑制收缩的发生而良好地进行层形成,因此可以进一步提高本发明的效果。
-其他添加剂-
特定涂布层中,也可以在不损及本发明的目的之范围内含有各种添加剂。该添加剂例如可以举出紫外线吸收剂、光稳定剂及抗氧化剂等。
-特定涂布层的形成方法-
特定涂布层是通过将特定涂布层形成用的涂布液涂布在本发明的基材的至少一个面上而形成,所述特定涂布层形成用的涂布液以成为上文已述的含量的方式而含有粘合剂、交联剂、无机微粒子及其他视需要而含有的成分。
涂布方法例如可以利用凹版涂布机(gravure coater)、棒涂机(barcoater)等众所周知的涂布方法。
涂布液可以为使用水作为涂布溶剂的水系,也可以为使用甲苯或甲基乙基酮等有机溶剂的溶剂系。其中,从环境负荷的观点来看,优选的是以水作为溶剂。涂布溶剂可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。优选的涂布溶剂的例子有水、水/甲醇=95/5(质量比)等。
此外,也可以在将涂布液涂布到本发明的基材上之前,对基材表面实施利用硫酸铬酸混合液进行的酸蚀刻处理、利用气体焰进行的火焰处理、紫外线照射处理、电晕放电处理、辉光放电处理等表面处理。
特定涂布层的厚度并无特别限制,优选0.2μm~8.0μm,优选0.5μm~6.0μm。
此外,特定涂布层可由仅一层的单层所构成,也可为两层以上的多层。在特定涂布层为多层的情况下,优选的是由多层所构成的特定涂布层的总厚度为0.2μm~8.0μm。
[易粘接性层]
本发明的太阳电池用背板在上文已述的特定涂布层上具有易粘接性层。
易粘接性层含有至少一种树脂粘合剂作为主成分。
所谓“含有树脂粘合剂作为主成分”,是指易粘接性层以超过易粘接性层的固体成分质量的50质量%的比例而含有树脂粘合剂。
易粘接性层可含有的树脂粘合剂例如可以使用聚酯、聚氨基甲酸酯、丙烯酸树脂、聚烯烃等。另外,也可以使用丙烯酸与硅酮的复合树脂作为丙烯酸树脂。其中,从耐久性的观点来看,优选丙烯酸树脂及聚烯烃,从与含有丙烯酸树脂的特定涂布层的粘附性的观点来看,更优选丙烯酸树脂。
易粘接性层中的树脂粘合剂的量优选0.05g/m2~5g/m2的范围,特别优选0.08g/m2~3g/m2的范围。通过使粘合剂量为0.05g/m2以上,可以获得更良好的粘接力,通过使粘合剂量为5g/m2以下,可以获得更良好的面状。
易粘接性层优选的是进一步含有来源于交联剂的交联结构部分。
构成交联结构部分的交联剂的例子可以举出:环氧系交联剂、异氰酸酯交联剂、三聚氰胺交联剂、碳二亚胺交联剂、恶唑啉交联剂等交联剂。这些交联剂中,优选环氧系交联剂。也可以使用市售的环氧系交联剂,例如可以举出长濑化成(Nagase Chemtex)(股)制造的德纳考尔(Denacol)EX-614B等。
相对于易粘接性层中的粘合剂总质量,来源于交联剂的交联结构部分在易粘接性层中的含量优选5质量%~50质量%,更优选20质量%~40质量%。通过使交联结构部分的含量为5质量%以上,可以获得良好的交联效果,不易引起易粘接性层的强度降低或粘接不良,通过使交联结构部分的含量为50质量%以下,在涂布形成易粘接性层的情况下,可以使保持涂布液的适用期(pot life)更长。
此外,易粘接性层中的来源于交联剂的交联结构部分的含量相当于用来形成易粘接性层的涂布液中含有的量。因此,相对于用来形成易粘接性层的涂布液中的粘合剂总质量,该涂布液中的交联剂的含量优选的是设定为5质量%~50质量%。
易粘接性层视需要也可以进一步含有微粒子或其他添加剂。
微粒子可以举出:二氧化硅、碳酸钙、氧化镁、碳酸镁、氧化锡等无机微粒子。
其他添加剂可以举出:聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅等众所周知的消光剂,阴离子系或非离子系等的众所周知的界面活性剂等。
-易粘接性层的形成方法-
易粘接性层可为含有至少一种树脂粘合剂作为主成分的片状构件,也可为利用含有至少一种树脂粘合剂作为主成分的易粘接性层形成用涂布液在特定涂布层上涂布形成的涂布层。在设定为含有至少一种树脂粘合剂作为主成分的片状构件的情况下,可以直接贴合到特定涂布层上,或通过在特定涂布层与构件之间赋予众所周知的粘接剂来进行贴合。
从简便且能形成均匀性高的薄膜的方面来看,优选的是涂布的方法。
用来形成易粘接性层的涂布液中的树脂粘合剂、或视需要可含有的交联剂只要以成为上文已述的含量的方式含有在涂布液中即可。
涂布液的涂布方法例如可以利用凹版涂布机或棒涂机等众所周知的方法。涂布时所用的涂布液的溶剂可为水,也可为甲苯或甲基乙基酮般的有机溶剂。溶剂可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
[其他层]
太阳电池用背板只要在本发明的基材的至少一个面上具有上文已述的特定涂布层与易粘接性层便可,也可以进一步具有反射阳光的反射层、或对太阳电池用背板赋予设计性的着色层。
反射层中,例如只要含有氧化钛等白色颜料便可,另外,着色层中通常含有黑色颜料或蓝色颜料等。
如上文所述,本发明的太阳电池用背板具备本发明的基材、特定涂布层及上文已述的易粘接性层,由此可以兼具耐候性与粘附性。
因此,本发明的太阳电池用背板在湿热环境下的断裂伸长率的保持率高。例如在120℃、相对湿度100%(也记载为100%RH)环境下静置48小时的加速试验前后的断裂伸长率的保持率为20%~90%的范围。
具体来说,所述断裂伸长率的保持率是如下述般算出。
首先,对于进行所述加速试验前的太阳电池用背板、及进行了所述加速试验后的太阳电池用背板,分别利用依据日本工业标准(JapaneseIndustrial Standards,JIS)-K7127的方法来测定断裂伸长率。在将加速试验前的太阳电池用背板的断裂伸长率设定为L、加速试验后的太阳电池用背板的断裂伸长率设定为L时,根据下述式(L)来算出断裂伸长率的保持率。
断裂伸长率的保持率[%]=(L/L)×100…式(L)
<基材的制造方法>
本发明的基材可利用能具有上文已述的前峰温度的任意方法来制作。在本发明中,例如可以利用以下所示的本发明的基材的制造方法来最适宜地制作本发明的基材。
以下,对本发明的基材的制造方法加以具体说明。
本发明的基材的制造方法是至少设置以下工序而构成:膜成形工序,对PET原料树脂以片状进行熔融挤出,并在流延鼓(casting drum)上冷却而成形PET膜;纵向拉伸工序,将所成形的所述PET膜在长度方向上纵向拉伸;以及横向拉伸工序,将所述纵向拉伸后的PET膜在与所述长度方向正交的宽度方向上横向拉伸;并且
所述横向拉伸工序是设置以下工序而构成:预热工序,将纵向拉伸后的PET膜预热到能进行拉伸的温度;拉伸工序,对经预热的所述PET膜在与所述长度方向正交的宽度方向上赋予张力而进行横向拉伸;热固定工序,将进行了所述纵向拉伸及所述横向拉伸后的所述PET膜的最高到达膜面温度加热到160℃~225℃的范围内而进行热固定;热弛豫工序,对所述经热固定的PET膜进行加热,使PET膜的张力弛豫;以及冷却工序,将热弛豫后的PET膜冷却。
以下,关于本发明的PET膜的制造方法的详细情况,对膜成形工序、纵向拉伸工序及横向拉伸工序各工序分别加以详细说明。
[膜成形工序]
在膜成形工序中,对PET原料树脂以片状进行熔融挤出,并在流延鼓(也称为“激冷辊(chilled roll)”、“冷却辊”(chill roll))上冷却而成形PET膜。在本发明中,可以适宜地成形固有粘度(IV)为0.75dL/g以上的PET膜。
关于对PET原料树脂进行熔融挤出的方法及PET原料树脂,并无特别限定,可以利用PET原料树脂的合成时所用的催化剂或聚合方法等来将固有粘度设定为所需的固有粘度。
首先,对PET原料树脂加以说明。
(PET原料树脂)
PET原料树脂成为PET膜的原料,只要为含有PET的材料,则并无特别限制,除了PET以外,也可以含有无机粒子或有机粒子的浆料(slurry)。另外,PET原料树脂也可以含有来源于催化剂的钛元素。
PET原料树脂所含的PET的种类并无特别限制。
可以使用二羧酸成分与二醇成分来合成PET,也可以使用市售的PET。
在合成PET的情况下,例如可以通过利用众所周知的方法使(A)二羧酸成分与(B)二醇成分进行酯化反应及/或酯交换反应来获得PET。
(A)二羧酸成分例如可以举出:丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸、二十烷二酸、庚二酸、壬二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸等脂肪族二羧酸类;金刚烷二羧酸、降冰片烯二羧酸、异山梨酯(isosorbide)、环己烷二羧酸、十氢萘二羧酸等脂环族二羧酸;对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、4,4′-二苯基二羧酸、4,4′-二苯基醚二羧酸、5-钠磺基间苯二甲酸、苯基茚满二羧酸、葸二羧酸、菲二羧酸、9,9′-双(4-羧基苯基)芴酸等芳香族二羧酸等二羧酸或其酯衍生物。
(B)二醇成分例如可以举出:乙二醇、l,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇等脂肪族二醇类;环己烷二甲醇、螺二醇(spiroglyc01)、异山梨酯等脂环式二醇类;双酚A、1,3-苯二甲醇,1,4-苯二甲醇、9,9′-双(4-羟基苯基)芴等芳香族二醇类等二醇化合物。
所述(A)二羧酸成分优选的是使用至少一种芳香族二羧酸的情况。更优选的是二羧酸成分中含有芳香族二羧酸作为主成分。也可以含有芳香族二羧酸以外的二羧酸成分。这种二羧酸成分为芳香族二羧酸等的酯衍生物等。
此外,所谓“含有芳香族二羧酸作为主成分”,是指芳香族二羧酸在二羧酸成分中所占的比例为80质量%以上。
另外,所述(B)二醇成分优选的是使用至少一种脂肪族二醇的情况。可以含有乙二醇作为脂肪族二醇,优选的是含有乙二醇作为主成分。
此外,所谓主成分,是指乙二醇在二醇成分中所占的比例为80质量%以上。
相对于二羧酸成分(特别是所述芳香族二羧酸(例如对苯二甲酸))及视需要的其酯衍生物1摩尔,二醇成分(例如乙二醇)的使用量优选1.015摩尔~1.50摩尔的范围。该使用量更优选1.02摩尔~1.30摩尔的范围,进而优选1.025摩尔~1.10摩尔的范围。若该使用量为1.015以上的范围,则酯化反应良好地进行,若该使用量为1.50摩尔以下的范围,则例如可以抑制由乙二醇的二聚化所致的二乙二醇的副产生,可以保持熔点或玻璃化转变温度、结晶性、耐热性、耐水解性、耐候性等多种特性良好。
本发明的PET原料树脂优选的是含有羧酸基的个数(a)与羟基的个数(b)的合计值(a+b)为3以上的多官能单体作为共聚合成分(三官能以上的构成成分)。所谓“含有多官能单体作为共聚合成分(三官能以上的构成成分)”,是指含有来源于多官能单体的结构单元。
来源于羧酸基的个数(a)与羟基的个数(b)的合计值(a+b)为3以上的多官能单体的结构单元可以举出来源于以下所示的羧酸的结构单元。
关于羧酸基的个数(a)为3以上的羧酸(多官能单体)的例子,三官能的芳香族羧酸例如可以举出均苯三甲酸(trimesic acid)、偏苯三甲酸、均苯四甲酸、萘三羧酸、葸三羧酸等,三官能的脂肪族羧酸例如可以举出甲烷三羧酸、乙烷三羧酸、丙烷三羧酸、丁烷三羧酸等,四官能的芳香族羧酸例如可以举出苯四羧酸、二苯甲酮四羧酸、萘四羧酸、蒽四羧酸、苝四羧酸等,四官能的脂肪族羧酸例如可以举出乙烷四羧酸、乙烯四羧酸、丁烷四羧酸、环戊烷四羧酸、环己烷四羧酸、金刚烷四羧酸等,五官能以上的芳香族羧酸例如可以举出苯五羧酸、苯六羧酸、萘五羧酸、萘六羧酸、萘七羧酸、萘八羧酸、蒽五羧酸、蒽六羧酸、蒽七羧酸、蒽八羧酸等,五官能以上的脂肪族羧酸例如可以举出乙烷五羧酸、乙烷七羧酸、丁烷五羧酸、丁烷七羧酸、环戊烷五羧酸、环己烷五羧酸、环己烷六羧酸、金刚烷五羧酸、金刚烷六羧酸等。
在本发明中,可以举出这些酸的酯衍生物或酸酐等作为例子,但不限定于这些例子。
另外,也可以适宜地使用以下单体:在上述羧酸的羧基末端上,加成1-交酯、d-交酯、羟基苯甲酸等含氧酸类及其衍生物或将该含氧酸类多个连结而成的化合物等所得的单体。
这些单体可以单独使用一种,视需要也可以并用多种。
关于羟基数(b)为3以上的多官能单体的例子,三官能的芳香族化合物例如可以举出三羟基苯、三羟基萘、三羟基葸、三羟基查耳酮(trihydroxy chalcone)、三羟基黄酮、三羟基香豆素,三官能的脂肪族醇例如可以举出甘油、三羟甲基丙烷、丙三醇,四官能的脂肪族醇例如可以举出季戊四醇等。另外,也可以优选地使用在上述化合物的羟基末端上加成二醇类所得的化合物。
这些单体可以单独使用一种,视需要也可以并用多种。
另外,所述多官能单体以外的其他多官能单体也可以举出:一分子中具有羟基与羧酸基两者、且羧酸基的个数(a)与羟基的个数(b)的合计值(a+b)为3以上的含氧酸类。这种含氧酸类的例子可以举出羟基间苯二甲酸、羟基对苯二甲酸、二羟基对苯二甲酸、三羟基对苯二甲酸等。
另外,也可以适宜地使用以下单体:在这些多官能单体的羧基末端上,加成1-交酯、d-交酯、羟基苯甲酸等含氧酸类及其衍生物或将该含氧酸类多个连结而成的化合物等所得的单体。
这些单体可以单独使用一种,视需要也可以并用多种。
本发明的PET原料树脂中,优选的是相对于PET原料树脂中的所有结构单元,来源于所述多官能单体的结构单元在PET原料树脂中的含有比率为0.005摩尔%以上、2.5摩尔%以下。来源于多官能单体的结构单元的含有比率更优选0.020摩尔%以上、1摩尔%以下,进而优选0.025摩尔%以上、1摩尔%以下,进一步优选0.035摩尔%以上、0.5摩尔%以下,特别优选0.05摩尔%以上、0.5摩尔%以下,最优选0.1摩尔%以上、0.25摩尔%以下。
通过在PET原料树脂中存在来源于三官能以上的多官能单体的结构单元,如上文所述,在最终成形了PET膜的情况下,缩聚中未使用的官能基与涂布形成于PET膜上的涂布层(特定涂布层)中的成分形成氢键、共价键,由此可以更良好地保持涂布层与PET膜的粘附性,有效地防止剥离的产生。另外,可以由来源于三官能以上的多官能单体的结构单元获得将PET分子链分支的结构,促进PET分子间的缠结。
酯化反应及/或酯交换反应中,可以使用一直以来众所周知的反应催化剂。该反应催化剂可以举出:碱金属化合物、碱土金属化合物、锌化合物、铅化合物、锰化合物、钻化合物、铝化合物、锑化合物、钛化合物、磷化合物等。通常优选的是在PET的制造方法结束之前的任意阶段中,添加锑化合物、锗化合物、钛化合物作为聚合催化剂。关于这些方法,例如若取锗化合物为例,则优选的是直接添加锗化合物粉体。
例如酯化反应工序中,在含有钛化合物的催化剂的存在下,将芳香族二羧酸与脂肪族二醇聚合。该酯化反应工序是设置以下过程而构成:使用以有机酸作为配位基的有机螯合钛络合物来作为钛化合物(即催化剂),并且在工序中至少依次添加有机螯合钛络合物、镁化合物、及不具有芳香环作为取代基的五价磷酸酯。
首先,在添加镁化合物及磷化合物之前,将芳香族二羧酸及脂肪族二醇与含有作为钛化合物的有机螯合钛络合物的催化剂混合。有机螯合钛络合物等钛化合物对酯化反应也具有高的催化活性,因此可以良好地进行酯化反应。此时,可以在二羧酸成分及二醇成分的混合物中添加钛化合物,也可以将二羧酸成分(或二醇成分)与钛化合物混合后混合二醇成分(或二羧酸成分)。另外,也可以将二羧酸成分、二醇成分及钛化合物同时混合。混合的方法并无特别限制,可以利用以前众所周知的方法来进行。
更优选的PET优选的是使用选自锗(Ge)系催化剂、锑(Sb)系催化剂、铝(A㈠系催化剂及钛(Ti)系催化剂中的一种或两种以上来聚合,更优选Ti系催化剂。
所述Ti系催化剂的反应活性高,可以降低聚合温度。因此,特别可以抑制PET在聚合反应中发生热分解而产生COOH的情况。也就是说,通过使用Ti系催化剂,可以减少导致热分解的PET的末端羧酸的量,可以抑制异物的形成。通过预先减少PET的末端羧酸的量,也可以在制造PET膜后抑制PET膜发生热分解。
所述Ti系催化剂可以举出:氧化物、氢氧化物、醇盐(alkoxide)、羧酸盐、碳酸盐、草酸盐、有机螯合钛络合物及卤化物等。Ti系催化剂只要在不损及本发明的效果的范围内,则也可以并用两种以上的钛化合物。
Ti系催化剂的例子可以举出:酞酸四-正丙酯、酞酸四-异丙酯、酞酸四-正丁酯、酞酸四-正丁酯四聚物、酞酸四-叔丁酯、酞酸四环己酯、酞酸四苯酯、酞酸四苄酯等钛醇盐,通过钛醇盐的水解所得的钛氧化物,通过钛醇盐与硅醇盐或锆醇盐的混合物的水解所得的钛-硅或钛-锆复合氧化物,乙酸钛、草酸钛、草酸钛钾、草酸钛钠、钛酸钾、钛酸钠、钛酸-氢氧化铝混合物、氯化钛、氯化钛-氯化铝混合物、乙酰丙酮钛、以有机酸作为配位基的有机螯合钛络合物等。
在聚合PET时,优选的是以如下范围使用作为催化剂的钛(Ti)化合物来进行聚合:钛(Ti)化合物以钛元素换算值计而为1ppm以上、50ppm以下,更优选2ppm以上、30ppm以下,进而优选3ppm以上、15ppm以下的范围。在该情况下,在PET原料树脂中含有1ppm以上、50ppm以下的钛元素。
若PET原料树脂中所含的钛元素的量为1ppm以上,则PET的重量平均分子量(Mw)增大,不易发生热分解。因此,在挤出机内减少异物。若PET原料树脂所含的钛元素的量为50ppm以下,则Ti系催化剂不易成为异物,在PET片的拉伸时减少拉伸不均。
[钛化合物]
作为催化剂成分的钛化合物优选的是使用至少一种以有机酸作为配位基的有机螯合钛络合物。有机酸例如可以举出柠檬酸、乳酸、偏苯三甲酸、苹果酸等。其中,优选的是以柠檬酸或柠檬酸盐作为配位基的有机螯合络合物。
例如在使用以柠檬酸作为配位基的螯合钛络合物的情况下,微细粒子等异物的产生少,与其他钛化合物相比较,可以获得聚合活性及色调良好的PET。进而,在使用柠檬酸螯合钛络合物的情况下,也通过在酯化反应的阶段中添加的方法,而与在酯化反应后添加的情况相比较可以获得聚合活性及色调良好、且末端羧基少的PET。关于这方面,一般推测,钛催化剂也有酯化反应的催化效果,通过在酯化阶段中添加,酯化反应结束时的低聚物酸值变低,可以更有效地进行以后的缩聚反应;另外以柠檬酸作为配位基的络合物与钛醇盐等相比较,耐水解性更高,在酯化反应过程不会水解,而在维持原本的活性的状态下作为酯化及缩聚反应的催化剂有效地发挥功能。
另外,通常已知末端羧基量越多则耐水解性越劣化,末端羧基量因所述添加方法而减少,由此可以期待耐水解性的提高。
所述柠檬酸螯合钛络合物例如可以作为庄信万丰(Johnson Matthey)公司制造的VERTEC AC-420等市售品而容易地获取。
芳香族二羧酸及脂肪族二醇可以通过以下方式来导入:制备含有这些化合物的浆料,并在酯化反应工序中连续地供给该浆料。
另外,钛化合物除了有机螯合钛络合物以外,通常可以举出氧化物、氢氧化物、醇盐、羧酸盐、碳酸盐、草酸盐及卤化物等。只要在不损及本发明的效果的范围内,则除了有机螯合钛络合物以外,也可以并用其他钛化合物。
这种钛化合物的例子可以举出:酞酸四-正丙酯、酞酸四-异丙酯、酞酸四-正丁酯、酞酸四-正丁酯四聚物、酞酸四-叔丁酯、酞酸四环己酯、酞酸四苯酯、酞酸四苄酯等钛醇盐,通过钛醇盐的水解所得的钛氧化物,通过钛醇盐与硅醇盐或锆醇盐的混合物的水解所得的钛-硅或钛-锆复合氧化物,乙酸钛、草酸钛、草酸钛钾、草酸钛钠、钛酸钾、钛酸钠、钛酸-氢氧化铝混合物、氯化钛、氯化钛-氯化铝混合物、乙酰丙酮钛等。
在本发明中,优选的是利用设置酯化反应工序及缩聚工序而构成的PET的制造方法来制作PET,所述酯化反应工序至少包含以下过程:在含有钛化合物的催化剂的存在下将芳香族二羧酸与脂肪族二醇聚合,并且钛化合物的至少一种为以有机酸作为配位基的有机螯合钛络合物,且依次添加有机螯合钛络合物、镁化合物及不具有芳香环作为取代基的五价磷酸酯;所述缩聚工序使酯化反应工序中生成的酯化反应产物进行缩聚反应而生成缩聚物。
在该情况下,在酯化反应的过程中设定为以下添加顺序,即在已存在有机螯合钛络合物作为钛化合物时添加镁化合物、然后添加特定的五价磷化合物的添加顺序,由此可以适当地保持钛催化剂的反应活性高,赋予由镁所得的静电施加特性,且有效地抑制缩聚时的分解反应,因此结果可以获得着色少、具有高的静电施加特性并且暴露在高温下时的黄变颜色得到改善的PET。
借此可以提供以下的PET:聚合时的着色及此后的熔融制膜时的着色变少,与以前的锑(Sb)催化剂系的PET相比较黄色调减轻,另外具有与透明性相对较高的锗催化剂系的PET相比较毫不逊色的色调、透明性,而且耐热性优异的PET。另外,可以在不使用钻化合物或色素等色调调整材料的情况下获得具有高透明性、且黄色调少的PET。
该PET可以用于与透明性有关的要求高的用途(例如光学用膜、工业用里斯软片(lith film)等),因无需使用昂贵的锗系催化剂,因此可以实现大幅度的成本降低。此外,也能避免Sb催化剂系的情形下容易发生的由催化剂引起的异物混入,因此制膜过程中的故障的发生或品质不良减轻,也可以实现由产率提高所得的低成本化。
在酯化反应时,优选的是设置以下过程:依次添加作为钛化合物的有机螯合钛络合物、作为添加剂的镁化合物及五价磷化合物。此时,可以在有机螯合钛络合物的存在下进行酯化反应,然后在磷化合物的添加前开始镁化合物的添加。
[磷化合物]
五价磷化合物可以使用至少一种不具有芳香环作为取代基的五价磷酸酯。例如可以举出具有碳数2以下的低级烷基作为取代基的磷酸酯[(OR)3-P=O;R=碳数1或2的烷基],具体来说,特别优选磷酸三甲酯、磷酸三乙酯。
磷化合物的添加量优选的是P元素换算值成为50ppm以上、90ppm以下的范围的量。磷化合物的量更优选的是P元素换算值成为60ppm以上、80ppm以下的量,进而优选的是P元素换算值成为60ppm以上、75ppm以下的量。
[镁化合物]
通过在PET中含有镁化合物,PET的静电施加性提高。该情况下容易引起着色,但本发明中可以抑制着色,获得优异的色调、耐热性。
镁化合物例如可以举出氧化镁、氢氧化镁、镁醇盐、乙酸镁、碳酸镁等镁盐。其中,从在乙二醇中的溶解性的观点来看,最优选乙酸镁。
为了赋予高的静电施加性,镁化合物的添加量优选的是Mg元素换算值成为50ppm以上的量,更优选的是Mg元素换算值成为50ppm以上、100ppm以下的范围的量。从赋予静电施加性的方面来看,镁化合物的添加量优选的是Mg元素换算值成为60ppm以上、90ppm以下的范围的量,更优选的是Mg元素换算值成为70ppm以上、80ppm以下的范围的量。
在酯化反应工序中,特别优选的是以下情况:以由下述式(i)所算出的值Z满足下述关系式(ii)的方式,添加作为催化剂成分的所述钛化合物、以及作为添加剂的所述镁化合物及磷化合物来进行熔融聚合。这里,P含量为来源于包含不具有芳香环的五价磷酸酯的磷化合物总体的磷量,Ti含量为来源于包含有机螯合钛络合物的Ti化合物总体的钛量。通过如此般选择在含有钛化合物的催化剂系中并用镁化合物及磷化合物,并控制其添加时机及添加比例,可以适当地维持钛化合物的催化活性高,并且也能获得黄色调少的色调,可以赋予即便在聚合反应时或此后的制膜时(熔融时)等暴露在高温下也不易产生黄色着色的耐热性。
(i)Z=5×(P含量[ppm]/P原子量)-2×(Mg含量[ppm]/Mg原子量)-4×(Ti含量[ppm]/Ti原子量)
(ii)0≤Z≤+5.0
由于磷化合物不仅作用于钛而且与镁化合物也相互作用,因此所述式子成为定量地表示三者的平衡的指标。
所述式(i)是从能进行反应的总磷量中去掉作用于镁的磷部分,表示可作用于钛的磷的量。在值Z为正的情况下,处于抑制钛的磷有剩余的状况,反之在值Z为负的情况下,可以说处于抑制钛所必需的磷不足的状况。反应中,Ti、Mg、P各原子的1个并不等价,因此对式中的各摩尔数乘以价数而实施加权。
在本发明中,可以使用不需要特殊的合成等、廉价且可容易地获取的钛化合物、磷化合物、镁化合物,来获得具有反应所必需的反应活性、并且色调及对热的耐着色性优异的PET。
所述式(ii)中,从在保持聚合反应性的状态下进一步提高色调及对热的耐着色性的观点来看,优选的是满足+1.0≤Z≤+4.0的情况,更优选的是满足+1.5≤Z≤+3.0的情况。
本发明的优选态样可以举出以下态样:在酯化反应结束之前,在芳香族二羧酸及脂肪族二醇中添加以Ti元素换算值计为1ppm以上、30ppm以下的以柠檬酸或柠檬酸盐作为配位基的螯合钛络合物后,在该螯合钛络合物的存在下,添加以Mg元素换算值计为60ppm以上、90ppm以下(更优选70ppm以上、80ppm以下)的弱酸的镁盐,在该添加后进一步添加以P元素换算值计为60ppm以上、80ppm以下(更优选65ppm以上、75ppm以下)的不具有芳香环作为取代基的五价磷酸酯。
所述态样中,优选的是螯合钛络合物(有机螯合钛络合物)、镁盐(镁化合物)及五价磷酸酯各自的总添加量的70质量%以上是以所述顺序来分别添加。
可以使用将至少2个反应器串列连结而成的多级式装置,在乙二醇回流的条件下实施酯化反应,同时将因反应而生成的水或醇除去到系外。
另外,所述酯化反应能以一阶段来进行,也可以分多阶段来进行。
在以一阶段来进行酯化反应的情况下,酯化反应温度优选230℃~260℃,更优选240℃~250℃。
在分多阶段来进行酯化反应的情况下,第一反应槽的酯化反应的温度优选230℃~260℃,更优选240℃~250℃,压力优选1.0kg/cm2~5.0kg/cm2,更优选2.0kg/cm2~3.0kg/cm2。第二反应槽的酯化反应的温度优选230℃~260℃,更优选245℃~255℃,压力为0.5kg/cm2~5.0kg/cm2,更优选1.0kg/cm2~3.0kg/cm2。进而,在分3阶段以上来实施酯化反应的情况下,中间阶段的酯化反应的条件优选的是设定为所述第一反应槽与最终反应槽之间的条件。
-缩聚-
缩聚中,使酯化反应中生成的酯化反应产物进行缩聚反应,生成缩聚物。缩聚反应能以一阶段来进行,也可以分多阶段来进行。
酯化反应中生成的低聚物等酯化反应产物接着被供于缩聚反应。该缩聚反应可以通过将酯化反应产物供给于多阶段的缩聚反应槽而适宜地进行。
例如利用3阶段的反应槽来进行缩聚反应的情况下,缩聚反应条件优选的是以下态样:第一反应槽的反应温度为255℃~280℃,更优选265℃~275℃,压力为100torr~10torr(13.3×10-3MPa~1.3×10-3MPa),更优选50torr~20torr(6.67×10-3MPa~2.67×10-3MPa);并且第二反应槽的反应温度为265℃~285℃,更优选270℃~280℃,压力为20torr~1torr(2.67×10-3MPa~1.33×10-4MPa),更优选10torr~3torr(1.33×10-3MPa~4.0×10-4MPa);并且最终反应槽内的第三反应槽的反应温度为270℃~290℃,更优选275℃~285℃,压力为10torr~0.1torr(1.33×10-3MPa~1.33×10-5MPa),更优选5torr~0.5torr(6.67×10-4MPa~6.67×10-5MPa)。
在如上文所述般合成的PET中,也可以进一步含有光稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、润滑剂(微粒子)、成核剂(结晶剂)、结晶抑制剂等添加剂。
作为PET片的原料的PET优选的是经固相聚合而成的颗粒。
通过酯化反应进行聚合后,进一步进行固相聚合,由此可以控制PET膜的含水率、结晶度、PET的酸值也就是PET的末端羧基的浓度(AcidValue,AV)、固有粘度(Interisic Viscosity,IV)。
在本发明中,从PET膜的耐水解性的观点来看,优选的是将PET的固有粘度(IV)设定为0.75dL/g以上。进而,PET的固有粘度(IV)优选0.75dL/g以上、0.9dL/g以下。若IV小于0.75dL/g,则不会抑制PET的分子运动,因此容易进行结晶。另外,若IV为0.9dL/g以下,则不会过度引起由挤出机内的剪切放热所致的PET的热分解,结晶得到抑制,另外可以将酸值(AV)抑制得低。其中,IV更优选0.75dL/g以上、0.85dL/g以下,进而优选0.78dL/g以上、0.85dL/g以下。
特别在酯化反应中使用Ti催化剂,进而进行固相聚合,将PET的固有粘度(IV)调整为0.75dL/g以上、0.9dL/g以下,借此在PET片的制造工序中的熔融树脂的冷却工序中,容易抑制PET的结晶。
因此,作为纵向拉伸及横向拉伸时应用的PET膜的原料的PET优选的是固有粘度为0.75dL/g以上、0.9dL/g以下,且优选的是进一步含有来源于催化剂(Ti催化剂)的钛原子。
固有粘度(IV)为将比粘度(ηspr-1)除以浓度所得的值外推至浓度为零的状态所得的值,所述比粘度(ηspr-1)是将溶液粘度(η)与溶剂粘度(η0)之比ηr(=η/η0,相对粘度)减去1所得。IV是使用乌氏粘度计(Ubbelohde viscometer),使PET溶解在1,1,2,2-四氯乙烷/苯酚(=2/3[质量比])混合溶剂中,根据25℃的溶液粘度来求出IV。
PET的固相聚合时,只要将利用上文已述的酯化反应进行聚合而成的PET或市售的PET制成颗粒状等小片形状,将所得的物质用作起始物质即可。
PET的固相聚合可为连续法(使塔(tower)中充满树脂,对其进行加热同时缓缓地滞流既定时间后,依次送出的方法),也可为批次法(在容器中投入树脂,并加热既定时间的方法)。
固相聚合优选的是在真空中或氮气环境下进行。
PET的固相聚合温度优选150℃以上、250℃以下,更优选170℃以上、240℃以下,进而优选180℃以上、230℃以下。若温度在所述范围内,则在进一步降低PET的酸值(AV)的方面优选。
另外,固相聚合时间优选l小时以上、100小时以下,更优选5小时以上、100小时以下,进而优选l0小时以上、75小时以下,特别优选15小时以上、50小时以下。若固相聚合时间在所述范围内,则可以容易地将PET的酸值(AV)及固有粘度(IV)控制在优选范围内。
固相聚合的温度优选170℃以上、240℃以下,更优选180℃以上、230℃以下,进而优选190℃以上、220℃以下。另外,固相聚合
(熔融挤出)
本发明的膜成形工序中,对如上文所述般获得的PET原料树脂进行熔融挤出,进而进行冷却而成形PET膜。
PET原料树脂的熔融挤出例如是使用具备1根或2根以上的螺杆的挤出机,加热到PET原料树脂的熔点以上的温度,使螺杆旋转而进行熔融混练,同时进行PET原料树脂的熔融挤出。通过加热及螺杆的混练,PET原料树脂在挤出机内熔融而成为熔体(melt)。另外,从抑制挤出机内的热分解(PET的水解)的观点来看,优选的是对挤出机内进行氮气置换后,进行PET原料树脂的熔融挤出。从能将混练温度抑制得低的方面来看,挤出机优选双轴挤出机。
经熔融的PET原料树脂(熔体)经过齿轮泵(gear pump)、过滤器等而从挤出模具中挤出。挤出模具也简称为“模具”[参考JIS B8650:2006,a)挤出成形机,编号134]。
此时,熔体能以单层的形式挤出,也能以多层的形式挤出。
PET原料树脂中,优选的是含有选自恶唑啉系化合物、碳二亚胺化合物及环氧化合物中的封端剂。该情况下,在膜成形工序中,将添加了封端剂的PET原料树脂熔融混练,将熔融混练时与封端剂反应的PET原料树脂熔融挤出。
通过设置在PET原料树脂中含有封端剂的工序,耐候性提高,而且可以将热收缩抑制得低。另外,在成形PET膜的情况下,所述封端剂键合于PET末端而分子链的末端部分变为大体积,膜表面的微细凹凸量增加,因此容易表示出锚固效果,PET膜与涂布形成于该膜上的涂布层的粘附提升。
封端剂的添加时期只要为在原料的投入起直到挤出为止的过程中与PET原料树脂一起熔融混练的阶段,则并无特别限制,封端剂优选的是在将原料投入到料筒(cylinder)中后直到由螺杆送到排出口(vent)为止之间添加,且与原料树脂一起供于熔融混练。例如,可以在进行熔融混练的料筒的原料投入口与排出口之间设置供给封端剂的供给口,将封端剂直接添加到料筒内的原料树脂中。此时,封端剂可以添加到开始加热混练但未完全达到熔融状态的PET原料树脂中,也可以添加到熔融状态的PET原料树脂(熔体)中。
相对于PET原料树脂的总质量,封端剂相对于PET原料树脂的量优选0.1质量%以上、5质量%以下。封端剂相对于PET原料树脂的优选量为0.3质量%以上、4质量%以下,更优选0.5质量%以上、2质量%以下。
通过封端剂的含有比率为0.1质量%以上,可以达成由AV降低效果所得的耐候性的提高,而且可以赋予低热收缩性及粘附性。另外,若封端剂的含有比率为5质量%以下,则粘附性提高,另外因添加封端剂而PET的玻璃化转变温度(Tg)的降低得到抑制,可以抑制由PET的玻璃化转变温度(Tg)的降低导致的耐候性的降低或热收缩的增加。其原因在于:可以抑制因Tg降低、PET的反应性相对地增加而产生的水解性的增加,或者可以抑制因Tg降低而增加的PET分子的运动性容易增加所导致的热收缩。
本发明的封端剂优选的是具有碳二亚胺基、环氧基及恶唑啉基的化合物。封端剂的具体例可以适宜地举出碳二亚胺化合物、环氧化合物、恶唑啉系化合物等。
碳二亚胺化合物、环氧化合物及恶唑啉系化合物的例示及优选态样等详细情况如上文所述的“PET膜”的项中所述。
从模具中将熔体(PET)挤出到流延鼓上,借此可以成形(流延处理)为膜状。
通过流延处理所得的膜状的PET成形体的厚度优选0.5mm~5mm,更优选0.7mm~4.7mm,进而优选0.8mm~4.6mm。
通过将膜状的PET成形体的厚度设定为5mm以下,而避免由熔体的蓄热所致的冷却延迟,另外,通过将膜状的PET成形体的厚度设定为0.5mm以上,在从挤出起直到冷却为止的期间中,PET中的OH基或COOH基扩散到PET内部,抑制导致发生水解的OH基及COOH基在PET表面上露出的情况。
将从挤出模具中挤出的熔体冷却的方法并无特别限制,只要向熔体吹附冷风、与流延鼓(冷却流延鼓)接触、或喷射水雾即可。冷却方法可以仅进行一种,也可以组合进行两种以上。
所述方法中,从连续运转时防止低聚物附着于片表面的观点来看,冷却方法优选的是冷风冷却及使用流延鼓的冷却的至少一种。进而,特别优选的是利用冷风将从挤出机中挤出的熔体冷却,并且使熔体与流延鼓接触来进行冷却。
另外,使用剥取辊等剥取构件,将使用流延鼓等进行了冷却的PET成形体从流延鼓等冷却构件上剥取。
[纵向拉伸工序]
本发明的纵向拉伸工序中,将所述膜成形工序中成形的PET膜在长度方向上纵向拉伸。
膜的纵向拉伸例如可以通过以下方式来进行:使膜在夹持膜的一对夹辊之间通过,在膜的长度方向上搬送膜,同时在排列在膜的搬送方向上的2对以上的夹辊间赋予张力。具体来说,例如在膜的搬送方向上游侧设置一对夹辊A、在下游侧设置一对夹辊B时,通过在搬送膜时使下游侧的夹辊B的转速较上游侧的夹辊A的转速更快,而将膜在搬送方向(MD)上拉伸。此外,也可以在上游侧、下游侧分别各自独立地设置2对以上的夹辊。另外,PET膜的纵向拉伸也可以使用具备所述夹辊的纵向拉伸装置来进行。
在纵向拉伸工序中,PET膜的纵向拉伸倍率优选2倍~5倍,更优选2.5倍~4.5倍,进而优选2.8倍~4倍。
另外,以纵横的拉伸倍率之积表示的面积拉伸倍率优选的是拉伸前的PET膜的面积的6倍~18倍,更优选8倍~17.5倍,进而优选10倍~17倍。
在将PET膜的玻璃化转变温度设定为Tg时,PET膜的拉伸时的纵向温度(以下也称为“纵向拉伸温度”)优选Tg-20℃以上、Tg+50℃,更优选Tg-10℃以上、Tg+40℃以下,进而优选Tg以上、Tg+30℃。
此外,关于对PET膜进行加热的方法,在使用夹辊等辊进行拉伸的情况下,通过在辊内部设置加热器或能流通温热溶剂的配管,可以对与辊接触的PET膜进行加热。另外,在不使用辊的情况下,也可以通过对PET膜吹附温风、或与加热器等热源接触、或在热源的附近通过,来对PET膜进行加热。
本发明的PET膜的制造方法中,包括与纵向拉伸工序不同的下文将述的横向拉伸工序。因此,本发明的PET膜的制造方法中,对PET膜进行PET膜的长度方向(搬送方向,MD)、及与PET膜的长度方向正交的方向(TD)的至少双轴拉伸。MD方向及TD方向上的拉伸只要分别进行各至少1次即可。
此外,所谓“与PET膜的长度方向(搬送方向,MD)正交的方向(TD)”,是指与PET膜的长度方向(搬送方向,MD)成垂直(90°)的方向,但包括因机械误差等而实质上可将相对于长度方向(也就是搬送方向)的角度视为90°的方向(例如,相对于MD方向而成90°±5°的方向)。
双轴拉伸的方法除了分开进行纵向拉伸与横向拉伸的依次双轴拉伸方法以外,也可为同时进行纵向拉伸与横向拉伸的同时双轴拉伸方法的任一种。纵向拉伸与横向拉伸也可分别独立地进行2次以上,纵向拉伸与横向拉伸的顺序不限。例如可以举出:纵向拉伸→横向拉伸、纵向拉伸→横向拉伸→纵向拉伸、纵向拉伸→纵向拉伸→横向拉伸、横向拉伸→纵向拉伸等拉伸态样。其中,优选纵向拉伸→横向拉伸。
[横向拉伸工序]
继而,对本发明的横向拉伸工序加以详细说明。
本发明的横向拉伸工序为将纵向拉伸后的PET膜在与长度方向正交的宽度方向上横向拉伸的工序,设置以下工序来进行该横向拉伸:预热工序,将纵向拉伸后的PET膜预热到能进行拉伸的温度;拉伸工序,对经预热的所述PET膜在与所述长度方向正交的宽度方向上赋予张力而进行横向拉伸;热固定工序,将进行了所述纵向拉伸及所述横向拉伸后的所述PET膜的最高到达膜面温度加热到160℃~225℃的范围内而进行热固定;热弛豫工序,对所述经热固定的PET膜进行加热,使PET膜的张力弛豫;以及冷却工序,将热弛豫后的PET膜冷却。
本发明的横向拉伸工序中,只要为以所述构成将PET膜横向拉伸的态样,则其具体方法并无限制,优选的是使用能以所述构成进行各工序的处理的横向拉伸装置或双轴拉伸机来进行横向拉伸工序。
-双轴拉伸机-
如图1所示,双轴拉伸机100具备一对环状轨道60a及环状轨道60b、以及安装在各环状轨道上且可沿着轨道移动的握持构件2a~握持构件21。环状轨道60a及环状轨道60b是隔着PET膜200而彼此对称配置,利用握持构件2a~握持构件21来握持PET膜200,并使其沿着轨道移动,借此能在膜宽度方向上进行拉伸。
图1为从上表面表示双轴拉伸机的一例的俯视图。
双轴拉伸机100是由包含以下各部的区域所构成:预热部10,对PET膜200进行预热;拉伸部20,将PET膜200在与箭头MD方向正交的方向即箭头TD方向上拉伸,对PET膜赋予张力;热固定部30,将被赋予了张力的PET膜在保持张力赋予的状态下加热;热弛豫部40,对经热固定的PET膜进行加热而使经热固定的PET膜的张力弛豫;以及冷却部50,将经过热弛豫部的PET膜冷却。
环状轨道60a上,安装着能沿着环状轨道60a移动的握持构件2a、握持构件2b、握持构件2e、握持构件2f、握持构件2i及握持构件2j,另外环状轨道60b上,安装着能沿着环状轨道60b移动的握持构件2c、握持构件2d、握持构件2g、握持构件2h、握持构件2k及握持构件21。握持构件2a、握持构件2b、握持构件2e、握持构件2f、握持构件2i及握持构件2j握持PET膜200的TD方向的一个端部,握持构件2c、握持构件2d、握持构件2g、握持构件2h、握持构件2k及握持构件21握持PET膜200的TD方向的另一端部。握持构件2a~握持构件21通常被称为夹头(chuck)、夹具(clip)等。握持构件2a、握持构件2b、握持构件2e、握持构件2f、握持构件2i及握持构件2j沿着环状轨道60a逆时针移动,握持构件2c、握持构件2d、握持构件2g、握持构件2h、握持构件2k及握持构件21沿着环状轨道60b顺时针移动。
握持构件2a~握持构件2d在预热部10中握持PET膜200的端部,保持握持的状态沿着环状轨道60a或环状轨道60b移动,经过拉伸部20、握持构件2e~握持构件2h所处的热弛豫部40,前进到握持构件2i~握持构件21所处的冷却部50为止。然后,握持构件2a及握持构件2b与握持构件2c及握持构件2d顺着搬送方向,在冷却部50的MD方向下游侧的端部放开PET膜200的端部后,进一步沿着环状轨道60a或环状轨道60b移动,回到预热部10。此时,PET膜200在箭头MD方向上移动,依次被供于预热部10中的预热工序、拉伸部20中的拉伸工序、热固定部30中的热固定工序、热弛豫部40中的热弛豫工序及冷却部50中的冷却工序,进行横向拉伸。握持构件2a~握持构件21在预热部等各区域中的移动速度成为PET膜200的搬送速度。
握持构件2a~握持构件21可以分别独立地改变移动速度。
双轴拉伸机100在拉伸部20中可以进行将PET膜200在TD方向上拉伸的横向拉伸,但通过使握持构件2a~握持构件21的移动速度改变,也可以将PET膜200在MD方向上拉伸。也就是说,也可以使用双轴拉伸机100来进行同时双轴拉伸。
握持PET膜200的TD方向的端部的握持构件在图1中仅图示了2a~21,但为了支撑PET膜200,双轴拉伸机100中安装着除了2a~21以外的未图示的握持构件。此外,以下有时将握持构件2a~握持构件21统称为“握持构件2”。
(预热工序)
预热工序中,将所述纵向拉伸工序中进行了纵向拉伸后的PET膜预热到能进行拉伸的温度。
如图1所示,在预热部10中预热PET膜200。预热部10中,对PET膜200在拉伸之前预先进行加热,以能容易地进行PET膜200的横向拉伸。
在将PET膜200的玻璃化转变温度设定为Tg时,预热部结束点的膜面温度(以下也称为“预热温度”)优选Tg-10℃~Tg+60℃,更优选Tg℃~Tg+50℃。
此外,预热部结束点是指结束PET膜200的预热的时刻、也就是PET膜200离开预热部10的区域的位置。
(拉伸工序)
拉伸工序中,对所述预热工序中经预热的PET膜在与长度方向(MD方向)正交的宽度方向(TD方向)上赋予张力而进行横向拉伸。
如图1所示,在拉伸部20中,将经预热的PET膜200至少在与PET膜200的的长度方向正交的TD方向上横向拉伸,对PET膜200赋予张力。
在拉伸部20中,对PET膜200赋予的以横向拉伸为目的之张力(拉伸张力)优选0.1t/m~6.0t/m。
另外,PET膜200的面积拉伸倍率(各拉伸倍率之积)优选的是拉伸前的PET膜200的面积的6倍~18倍,更优选8倍~17.5倍,进而优选10倍~17倍。
另外,在将PET膜200的玻璃化转变温度设定为Tg时,PET膜200的横向拉伸时的膜面温度(以下也称为“横向拉伸温度”)优选Tg-10℃以上、Tg+100℃,更优选Tg℃以上、Tg+90℃以下,进而优选Tg+10以上、Tg+80℃。
如上文所述,握持构件2a~握持构件21可分别独立地改变移动速度。因此,例如也可以通过使拉伸部20、热固定部30等拉伸部20的MD方向下游侧的握持构件2的移动速度较预热部10中的握持构件2的移动速度更快,而一并进行将PET膜200在搬送方向(MD方向)上拉伸的纵向拉伸。横向拉伸工序中的PET膜200的纵向拉伸可以仅在拉伸部20中进行,也可以在后述的热固定部30、热弛豫部40或冷却部50中进行。也可以在多个部位中进行纵向拉伸。
(热固定工序)
热固定工序中,将已实施了纵向拉伸及横向拉伸后的PET膜的最高到达膜面温度加热到160℃~225℃的范围,由此进行热固定。
所谓热固定,是指在保持拉伸部20中对PET膜200赋予了张力的状态下,在特定的温度下加热,进行结晶。
在图1所示的热固定部30中,对于被施加了张力的PET膜200,将PET膜200的表面的最高到达膜面温度(本说明书中,也称为“热固定温度”)控制在160℃~225℃的范围内而进行加热。若最高到达膜面温度低于160℃,则PET几乎未结晶,因此无法将PET分子以拉伸状态固定,无法提高耐水解性。另外,若热固定温度高于225℃,则PET分子彼此缠结的部分中发生滑动而PET分子收缩,无法提高耐水解性。换言之,通过以最高到达膜面温度成为160℃~225℃的方式进行加热,而使PET分子的结晶进行配向,可以提高耐水解性。
出于所述同样的原因,热固定温度优选205℃~225℃的范围。
此外,最高到达膜面温度(热固定温度)是使热电偶接触PET膜200的表面所测定的值。
另外,热固定时的对膜的加热可仅从膜的其中一侧进行,也可以从两侧进行。例如在所述膜成形工序中的熔融挤出后在流延鼓上冷却时,所成形的PET膜的一个面与其相反侧的面上冷却方法不同,因此膜容易卷曲(curl)。因此,优选的是对所述膜成形工序中与流延鼓接触的面进行该热固定工序的加热。通过将热固定工序中的加热面设定为与流延鼓接触的面、也就是冷却面,可以消除卷曲。
此时,加热优选的是以如下方式进行:热固定工序中的加热面的刚加热之后的表面温度较与加热面为相反侧的非加热面的表面温度高0.5℃以上、5.0℃以下的范围。通过使热固定时的加热面的温度高于其相反侧的面,且该表背间的温度差为0.5℃~5.0℃,可以更有效地消除膜的卷曲。从卷曲的消除效果的观点来看,加热面与其相反侧的非加热面之间的温度差更优选0.7℃~3.0℃的范围,进而优选0.8℃以上、2.0℃以下。
在如上所述般进行热固定的情况下,当PET膜的厚度为180μm以上、350μm以下时,卷曲的消除效果大。在膜厚较厚的情况下,若从膜的单侧对膜赋予温度变化,则容易在膜厚度方向上形成温度分布,容易产生卷曲。例如,若使膜成形工序中熔融挤出的PET与流延鼓接触,则从单侧进行冷却,另一方面,其相反侧的面例如与环境接触而散热,但一个面与其相反面进行互不相同的冷却,因此容易产生温度差。因此,若PET膜的厚度为180μm以上,则容易产生温度差,故可预料卷曲的消除效果,另外,若PET膜的厚度为350μm以下,则在保持耐水解性良好的方面有利。
膜在与其长度方向正交的宽度方向上,如上所述般安装着夹具等,因而膜端部的温度容易降低,因此优选的是在热固定时对PET膜的宽度方向端部进行加热。特别更优选的是利用红外线加热器等辐射加热器来进行辐射加热的态样。
另外,在热固定工序中进行加热的情况下,优选的是将热固定部中的滞留时间设定为5秒以上、50秒以下。所谓滞留时间,是指膜在热固定部内加热的状态持续的时间。若滞留时间为5秒以上,则相对于加热时间的结晶度变化变小,因此在相对不易产生宽度方向的结晶度不均的方面有利,另外若滞留时间为50秒以下,则无需极度地减小拉幅机(tenter)的线速度,因此在生产性的方面有利。
其中,出于所述同样的原因,滞留时间优选8秒以上、40秒以下,更优选10秒以上、30秒以下。
本发明中,也可以构成为以下态样:除了热固定工序以外,进一步在预热工序、拉伸工序及热弛豫工序的至少一个中,利用红外线加热器等辐射加热器对PET膜的宽度方向端部进行辐射加热。
(热弛豫工序)
热弛豫工序对所述热固定工序中经固定的PET膜进行加热,使PET膜的张力弛豫,除去残留应变。可以提高膜的尺寸稳定性,并且若所得的PET膜的IV值为0.75以上,则可以兼具耐水解性。
在图1所示的热弛豫部40中,优选的是以下态样:以PET膜200的表面的最高到达膜面温度成为较热固定部30中的PET膜200的最高到达膜面温度(T热固定)低5℃以上的温度的方式,对PET膜200进行加热,对PET膜200赋予热弛豫。
以下,将热弛豫时的PET膜200的表面的最高到达膜面温度也称为“热弛豫温度(T热弛豫)”。
在热弛豫部40中,使热弛豫温度(T热弛豫)为较热固定温度(T热固定)低5℃以上的温度(T热弛豫≤T热固定-5℃),在该温度下进行加热而解除张力(减小拉伸张力),借此可以进一步提高PET膜的尺寸稳定性。
若T热弛豫为“T热固定-5℃”以下,则PET膜的耐水解性更优异。另外,从尺寸稳定性变良好的方面来看,T热弛豫优选100℃以上。
进而,T热弛豫优选100℃以上、且较T热固定低15℃以上的温度区域(100℃≤T热弛豫≤T热固定-15℃),更优选110℃以上、且较T热固定低25℃以上的温度区域(110℃≤T热弛豫≤T热固定-25℃),尤其优选120℃以上、且较T热固定低30℃以上的温度区域(120℃≤T热弛豫≤T热固定-30℃)。
此外,T热弛豫是通过使热电偶接触PET膜200的表面所测定的值。
在热弛豫部40中,至少进行PET膜200的TD方向上的弛豫。通过该处理,被施加了张力的PET膜200在TD方向收缩。TD方向的弛豫只要将拉伸部20中对PET膜200赋予的拉伸张力减弱2%~90%即可。本发明中,优选的是设定为40%。
(冷却工序)
冷却工序中,将所述热弛豫工序中进行了热弛豫后的PET膜冷却。
如图1所示,冷却部50中,将经过热弛豫部40的PET膜200冷却。通过将热固定部30或热弛豫部40中经加热的PET膜200冷却,而将PET膜200的形状固定。
冷却部50中的PET200在冷却部出口的膜面温度(以下也称为“冷却温度”)优选的是低于PET膜200的玻璃化转变温度Tg+50℃。具体来说,优选25℃~110℃,更优选25℃~95℃,进而优选25℃~80℃。通过使冷却温度为所述范围,可以防止在解除夹具握持后膜不均匀地收缩的情况。
这里,所谓冷却部出口,是指PET200离开冷却部50时的冷却部50的端部,是指握持PET膜200的握持构件2(图1中为握持构件2j及握持构件21)放开PET膜200时的位置。
此外,在横向拉伸工序中的预热、拉伸、热固定、热弛豫及冷却中,对PET膜200进行加热或冷却的温度控制方法可以举出:对PET膜200吹附温风或冷风,或使PET膜200与温度可控的金属板的表面接触,或在所述金属板的附近通过。
(膜的回收)
对于所述冷却工序中经冷却的PET膜200,将TD方向两端的经夹具握持的握持部分切除,并以卷状卷取。
横向拉伸工序中,为了进一步提高所制造的PET膜的耐水解性及尺寸稳定性,优选的是利用以下方法来进行经拉伸的PET膜的弛豫。
本发明中,优选的是在纵向拉伸工序之后进行横向拉伸工序后,在冷却部50中进行MD方向的弛豫。也就是说,
在预热部20中,对于PET膜200的宽度方向(TD)的两端部,对各端部使用至少2个握持构件来进行握持。例如,利用握持构件2a及握持构件2b来握持PET膜200的宽度方向(TD)的其中一个端部,利用握持构件2c及握持构件2d来握持另一端部。然后,使握持构件2a~握持构件2d移动,由此将PET膜200从预热部20搬送到冷却部50为止。
在该搬送过程中,使冷却部50中的握持PET膜200的宽度方向的其中一个端部的握持构件2a(2c)、与和握持构件2a(2c)邻接的其他握持构件2b(2d)之间隔,较预热部20中的握持PET膜200的宽度方向(TD方向)的其中一个端部的握持构件2a(2c)、与和握持构件2a(2c)邻接的其他握持构件2b(2d)之间隔更狭窄,由此减小PET膜200的搬送速度。可以利用该方法在冷却部50中进行MD方向的弛豫。
PET膜200的MD方向的弛豫可以在热固定部30、热弛豫部40及冷却部50的至少一个部中进行。
如上所述,相较于MD方向上游侧,使下游侧的握持构件2a~握持构件2b间的间隔及握持构件2c~握持构件2d间的间隔更狭窄,由此可以进行PET膜200的MD方向的弛豫。因此,在热固定部30或热弛豫部40中进行MD方向的弛豫的情况下,只要在握持构件2a~握持构件2d到达热固定部30或热弛豫部40时,减慢握持构件2a~握持构件2d的移动速度,减小PET膜200的搬送速度,使握持构件2a~握持构件2b间的间隔及握持构件2c~握持构件2d间的间隔较预热部中的间隔更窄即可。
如上所述,在横向拉伸工序中,进行PET膜200的TD方向的拉伸(横向拉伸)及TD方向的弛豫,并且进行MD方向的拉伸(纵向拉伸)及MD方向的弛豫,由此可以提高耐水解性,并且改良尺寸稳定性。
<太阳电池用背板的制造方法>
本发明的太阳电池用背板的制造方法是包括以下工序而构成:第1层形成工序,在作为由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度为160℃~225℃的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜的基材上的至少一个面上,涂布第1层形成用涂布液,涂布形成第1层,所述第1层形成用涂布液至少含有包含丙烯酸树脂的粘合剂、碳二亚胺交联剂及无机微粒子;以及第2层形成工序,在所述第1层上形成含有树脂粘合剂作为主成分的第2层。
此外,在本发明的太阳电池用背板的制造方法中,所谓第1层,相当于上文已述的特定涂布层,所谓第2层,相当于上文已述的易粘接性层。
第2层形成工序可为将含有树脂粘合剂作为主成分的易粘接性的片状构件贴合于所述第1层上而形成第2层的片状构件贴合工序,也可为将含有树脂粘合剂作为主成分的涂布液涂布在所述第1层上而涂布形成第2层的涂布形成工序。
第1层形成工序所用的涂布液、也就是特定涂布层形成用的涂布液及涂布方法的详细情况如上文所述。此外,也可以在将涂布液涂布到本发明的基材上之前,对基材表面实施利用硫酸铬酸混合液进行的酸蚀刻处理、利用气体焰进行的火焰处理、紫外线照射处理、电晕放电处理、辉光放电处理等表面处理。
另外,第2层形成工序中所用的易粘接性的片状构件及易粘接性的片状构件的贴合方法、以及易粘接性层形成用的涂布液的详细情况及涂布方法也如上文作述。
<太阳电池模块>
太阳电池模块通常是在太阳光入射的透明性的基板与上文已述的本发明的聚酯膜(太阳电池用背板)之间配置将太阳光的光能转变为电能的太阳电池元件而构成。关于具体的实施态样,可以构成为以下态样:利用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系(EVA系)树脂等密封剂,将以用来输出电的引线(未图示)所连接的发电元件(太阳电池元件)密封,将其夹持在玻璃等透明基板与本发明的聚酯膜(背板)之间并彼此贴合,由此构成太阳电池模块。
太阳电池元件的例子可以应用:单晶硅、多晶硅、非晶硅等硅系,铜-铟-镓-硒、铜-铟-硒、镉-碲、镓-砷等III-V族或II-VI族化合物半导体系等各种众所周知的太阳电池元件。基板与聚酯膜之间例如可利用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等树脂(所谓密封材料)进行密封而构成。
实施例
以下,利用实施例对本发明进行更具体说明,但本发明只要不超出其主旨,则不限定于以下的实施例。此外,只要无特别说明,则“份”及“%”为质量基准。
<PET的固有粘度(IV)及PET的酸值(AV)>
实施例及比较例中所用的PET(原料或基材)的固有粘度(IV)及酸值(AV)是如以下般获得。
固有粘度(IV)是将PET溶解在1,1,2,2-四氯乙烷/苯酚(=2/3[质量比])混合溶剂中,根据该混合溶剂中的25℃的溶液粘度来求出固有粘度(IV)。
酸值(AV)是使PET完全溶解于苄醇/氯仿(=2/3;体积比)的混合溶液中,使用酚红作为指示剂,以标准液(0.025N KOH-甲醇混合溶液)进行滴定,根据其滴定量来算出酸值(AV)。
[实施例1]
(基材的制造)
按照以下顺序来形成太阳电池背板用基材膜的基材。
首先,将以Ti作为催化剂进行缩聚所得的固有粘度为0.66的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)干燥至含水率为50ppm以下,将所得物品用作PET原料(PET原料1)。此外,PET的含水率为使用微量水分计(卡尔-费歇尔(Karl Fisher)法)在25℃下测定的值。
将所得的PET原料1供给于将加热器温度设定为280℃~300℃的温度的挤出机,在挤出机内进行熔融混练。
从模具中将熔融树脂喷出到施加了静电的冷辊(冷却辊)上,获得未拉伸膜(非晶基底)。将所得的非晶基底在非晶基底的搬送方向(MD)上拉伸(纵向拉伸)。其后,在与MD正交的宽度方向(TD)上拉伸(横向拉伸),在225℃下进行热固定,获得厚度为125μm的PET基材1。
此外,PET基材1的厚度是如以下般求出。
对PET基材1使用接触式膜厚测定计(安(Anritsu)公司制造),在经纵向拉伸的方向(PET基材1的长度方向)上在0.5m的范围内等间隔地对50点进行取样,进而在膜宽度方向(与长度方向正交的方向)上,在PET基材1的整个宽度范围内等间隔(宽度方向上50等分)地对50点取样后,测定所述100点的厚度。求出所述100点的平均厚度,作为PET基材1的厚度。
(涂布层及易粘接性层的形成)
以105m/min的搬送速度来搬送所得的PET基材1,对PET基材1的两面以730J/m2的条件进行电晕放电处理。
-第1层(涂布层)的形成-
在进行了电晕放电处理的PET基材1的单面上,利用棒涂法以干燥质量成为233mg/m2的方式涂布下述第1层涂布液(1)而获得涂布膜1后,将涂布膜1在180℃下干燥1分钟而形成第1层。
-第1层涂布液(1)的制备-
·聚丙烯酸粘合剂(粘合剂)      19.1份
[东亚合成化学(股)制造,朱丽马(Jurymer)ET-410(商品名),固体成分为30%]
·碳二亚胺化合物(碳二亚胺交联剂)   9.0份
[日清纺化学(股)制造,卡录播迪莱特(Carbodilite)V-02-L2(商品名),固体成分为20%]
·界面活性剂A                      15.0份
[三洋化成工业(股)制造,纳洛阿克提(Naroacty)CL-95(商品名)的1%水溶液]
·无机填料(无机微粒子)             73.0份
[三菱材料电子化成(股)制造,TDL-1(商品名),氧化锡的17%水溶液]
·蒸馏水      以总体成为1,000份的方式添加
将所述组成的成分混合,制备第1层形成用的第1层涂布液(1)。
-第2层(易粘接性层)的形成-
在所得的第1层上,利用棒涂法以干燥重量成为65.9mg/m2的方式来涂布下述第2层涂布液(1)而获得涂布膜2后,将涂布膜2在170℃下干燥1分钟,由此形成第2层。
-第2层涂布液(1)的制备-
·聚丙烯酸粘合剂(树脂粘合剂)        21.0份
[东亚合成化学(股)制造,朱丽马(Jurymer)ET-410(商品名),固体成分为30%]
·环氧化合物                        221.8份
[长濑化成(Nagase Chemtex)(股)制造,德纳考尔(Denac01)EX-614B(商品名),固体成分为1%]
·界面活性剂A                       25.0份
[三洋化成工业(股)制造,纳洛阿克提(Naroacty)CL-95(商品名)的1%水溶液]
·蒸馏水      以总体成为1,000份的方式添加
将所述组成的成分混合,制备第2层形成用的第2层涂布液(1)。
如以上那样,获得了在PET基材1的单面上从PET基材1侧起依次积层第1层(涂布层)及第2层(易粘接性层)而成的太阳电池背板1。
表1中示出第1层及第2层的成分构成。此外,“第1层(涂布层)”栏中,交联剂及微粒子的量[%]为相对于层中的总固体成分质量的质量比。
<太阳电池背板的评价>
-耐候性评价(断裂应力、断裂伸长率)-
对太阳电池背板1测定在120℃、100%RH环境下静置48小时的加速试验(加速试验1)前后的断裂应力及断裂伸长率。断裂应力及断裂伸长率是对太阳电池背板1使用滕喜龙(Tensilon)万能试验机(STROGRAPHVE50(商品名),东洋精机制作所公司制造),利用依据JIS-K7127的方法进行拉伸试验,求出断裂点的应力及伸长率。
在将加速试验1前的太阳电池用背板1的断裂伸长率设定为L、加速试验1后的太阳电池用背板1的断裂伸长率设定为L时,由下述式(L)来算出断裂伸长率的保持率。
断裂伸长率的保持率[%]=(L/L)×100…式(L)
另外,在将加速试验1前的太阳电池用背板1的断裂应力设定为N、加速试验1后的太阳电池用背板1的断裂应力设定为N时,由下述式(N)来算出断裂应力保持率。
断裂应力保持率[%]=(N/N)×100…式(N)
根据所算出的断裂伸长率的保持率及断裂应力保持率,按照下述评价基准来评价耐候性。容许范围为分类到3以上的水平。将评价结果示于表1中。
(评价基准)
5:断裂伸长率的保持率、断裂应力保持率均为80%以上
4:断裂伸长率的保持率、断裂应力保持率均为70%以上、小于80%
3:断裂伸长率的保持率、断裂应力保持率均为60%以上、小于70%
2:断裂伸长率的保持率、断裂应力保持率均为50%以上、小于60%
1:断裂伸长率的保持率、断裂应力保持率均小于50%
-粘附性评价-
使用粘接剂,对太阳电池背板1的易粘接性层与基材的粘附性进行评价。
首先,从太阳电池背板1中切出长度为120mm、宽度为50mm的2片样品。将从太阳电池背板1中切出的样品称为试验样品(A)。
然后,除了将基材膜的厚度设定为120gm以外,利用相同的方法来制作设置了易粘接性层的剥离试验用膜,切出长度为120mm、宽度为50mm的2片样品。将从剥离试验用膜中切出的样品称为试验样品(B)。
在试验样品(A)的易粘接性层表面上以5μm的厚度涂布氨基甲酸酯-异氰酸酯系粘接剂,与试验样品(B)的易粘接性层表面贴合,在40℃下静置5天,使其硬化而粘接,获得粘接样品。
将所得的粘接样品以20mm的宽度裁断,依据JIS K6854-2(1999),分别握持所裁断的粘接样品的试验样品(A)侧及试验样品(B)侧,以100mm/min的速度朝相反方向拉伸,进行1800剥离试验。
此外,1800剥离试验是分别对在105℃、100%RH的环境下静置48小时的加速试验(加速试验2)前的粘接样品及加速试验2后的粘接样品进行。
此时,连续测定剥离力,求出连续测定的值中的最大值。对3个粘接样品进行该试验,分别测定最大值。然后,获得所测定的3个最大值的平均值作为太阳电池背板1与粘接剂的粘接力,并作为太阳电池背板1的基材与易粘接性层的粘接性的指标。将评价结果示于表1中。
此外,将关于加速试验2前的粘接样品的评价结果示于“粘附性”栏的A栏中,将关于加速试验2后的粘接样品的评价结果示于“粘附性”栏的B栏中。
-粘接性-
根据所得的粘接力按照以下的评价基准来评价“粘接性”。实用上容许的是分类到3~5的水平。
5:界面并未剥离,试样断裂
4:剥离力为20N以上
3:剥离力为15N以上、小于20N
2:剥离力为10N以上、小于15N
1:剥离力小于10N或在加速试验2中引起剥离
[实施例2]
在实施例1中所用的PET基材1的制造中,将热固定温度由225℃变更为215℃,除此以外,同样地获得厚度为125μm的PET基材2。
然后,在太阳电池背板1的制造中,使用PET基材2来代替PET基材1,除此以外,同样地制造实施例2的太阳电池背板2。
利用与太阳电池背板1相同的评价方法及评价基准,对所得的太阳电池背板2进行耐候性及粘附性的评价,将评价结果示于表1中。
[实施例3]
在实施例1的太阳电池背板1的制造中,使用下述第1层涂布液(2)来代替使用第1层涂布液(1),除此以外,同样地制造实施例3的太阳电池背板3。
利用与太阳电池背板1相同的评价方法及评价基准,对所得的太阳电池背板3进行耐候性及粘附性的评价,将评价结果示于表1中。
-第1层涂布液(2)的制备-
·聚丙烯酸粘合剂(粘合剂)            19.1份
[东亚合成化学(股)制造,朱丽马(Jurymer)ET-410(商品名),固体成分为30%]
·碳二亚胺化合物(碳二亚胺交联剂)    13.5份
[日清纺化学(股)制造,卡录播迪莱特(Carbodilite)V-02-L2(商品名),固体成分为20%]
·界面活性剂A                       15.0份
[三洋化成工业(股)制造,纳洛阿克提(Naroacty)CL-95(商品名)的1%水溶液]
·无机填料(无机微粒子)              73.0份
[三菱材料电子化成(股)制造,TDL-1(商品名),氧化锡的17%水溶液]
·蒸馏水      以总体成为1,000份的方式添加
将所述组成的成分混合,制备第1层形成用的第1层涂布液(2)。
[实施例4]
在实施例1的太阳电池背板1的制造中,使用下述第1层涂布液(3)来代替使用第1层涂布液(1),除此以外,同样地制造实施例4的太阳电池背板4。
利用与太阳电池背板1相同的评价方法及评价基准,对所得的太阳电池背板4进行耐候性及粘附性的评价,将评价结果示于表1中。
-第1层涂布液(3)的制备-
·聚丙烯酸粘合剂(粘合剂)            19.1份
[东亚合成化学(股)制造,朱丽马(Jurymer)ET-410(商品名),固体成分为30%]
·碳二亚胺化合物(碳二亚胺交联剂)    9.0份
[日清纺化学(股)制造,卡录播迪莱特(Carbodilite)V-02-L2(商品名),固体成分为20%]
·界面活性剂A                       15.0份
[三洋化成工业(股)制造,纳洛阿克提(Naroacty)CL-95(商品名)的1%水溶液]
·无机填料(无机微粒子)              109.5份
[三菱材料电子化成(股)制造,TDL-1(商品名),氧化锡的17%水溶液]
·蒸馏水      以总体成为1,000份的方式添加
将所述组成的成分混合,制备第1层形成用的第1层涂布液(3)。
[比较例1]
在实施例1中所用的PET基材1的制造中,将热固定温度由225℃变更为150℃,除此以外,同样地获得厚度为125μm的PET基材101。
然后,在太阳电池背板1的制造中,使用PET基材101来代替PET基材1,进而使用下述第1层涂布液(101)来代替使用第1层涂布液(1),除此以外,同样地制造比较例1的太阳电池背板101。
利用与太阳电池背板1相同的评价方法及评价基准,对所得的太阳电池背板101进行耐候性及粘附性的评价,将评价结果示于表1中。
-第1层涂布液(101)的制备-
·聚丙烯酸粘合剂(粘合剂)          19.1份
[东亚合成化学(股)制造,朱丽马(Jurymer)ET-410(商品名),固体成分为30%]
·恶唑啉化合物(恶唑啉系交联剂)    4.5份
[艾伯卡洛斯(Epocros)WS-700(商品名),日本触媒(股)制造,固体成分为25%]
·界面活性剂A                     15.0份
[三洋化成工业(股)制造,纳洛阿克提(Naroacty)CL-95(商品名)的1%水溶液]
·无机填料(无机微粒子)            36.5份
[三菱材料电子化成(股)制造,TDL-1(商品名),氧化锡的17%水溶液]
·蒸馏水      以总体成为1,000份的方式添加
将所述组成的成分混合,制备第1层形成用的第1层涂布液(101)。
[比较例2]
在比较例1的太阳电池背板101的制造中,使用PET基材1来代替PET基材101,除此以外,同样地制造比较例2的太阳电池背板102。
利用与太阳电池背板1相同的评价方法及评价基准,对所得的太阳电池背板102进行耐候性及粘附性的评价,将评价结果示于表1中。
[比较例3]
在比较例2的太阳电池背板102的制造中,使用下述第1层涂布液(102)来代替使用第1层涂布液(101),除此以外,同样地制造比较例3的太阳电池背板103。第1层涂布液(102)是参考日本专利特开2011-146659号公报的白色层用水系组合物1的制备来进行制备。
利用与太阳电池背板1相同的评价方法及评价基准,对所得的太阳电池背板103进行耐候性及粘附性的评价,将评价结果示于表1中。
-第1层涂布液(102)的制备-
·聚丙烯酸粘合剂(粘合剂)      7.2份
[东亚合成化学(股)制造,朱丽马(Jurymer)ET-410,固体成分为30%]
·恶唑啉化合物(恶唑啉系交联剂)    2.0份
[艾伯卡洛斯(Epocros)WS-700(商品名),日本触媒(股)制造,固体成分为25%]
·界面活性剂A                     3.0份
[三洋化成工业(股)制造,纳洛阿克提(Naroacty)CL-95(商品名)的1%水溶液]
·二氧化硅填料(无机微粒子,体积平均粒径为40nm)1.8份
[艾罗希尔(Aerosil)OX-50(商品名),日本艾罗希尔(Aerosil)(股)制造,固体成分为10%]
·下述白色颜料分散液1             71.0份
·蒸馏水                          15.0份
将所述组成的成分混合,制备第1层形成用的第1层涂布液(102)。此外,白色颜料分散液1是如以下般制备。
-所述白色颜料分散液1的制备-
·二氧化钛(白色颜料,体积平均粒径为0.3pm)    39.7份
[钛帕克(Tipaque)R-780-2(商品名),石原产业(股)制造,固体成分为100%]
·聚乙烯醇(水系粘合剂B)           49.7份
[PVA-105(商品名),可乐丽(Kuraray)(股)制造,固体成分为10%]
·界面活性剂                      0.5份
[德莫耳(Demo1)EP(商品名),花王(股)制造,固体成分为25%]
·蒸馏水                          10.1份
在所述组成的二氧化钛、水系粘合剂B及界面活性剂中添加蒸馏水,以合计成为100%的方式调整后,利用戴诺磨(Dynomill)式分散器实施分散处理,获得白色颜料分散液1。
<PET基材的前峰温度测定>
对于实施例1~实施例4及比较例1~比较例3中所用的PET基材1、PET基材2及PET基材101,使用差示扫描型热量计[岛津制作所(股)制造,DSC-50(商品名)]来进行差示扫描热量测定(DSC),测定各PET基材的前峰温度。将测定结果示于表1中。
<第1层(涂布层)中的丙烯酸树脂与碳二亚胺交联剂的质量比X、和丙烯酸树脂的酸值A及碳二亚胺等量B的关系>
将用于制造太阳电池用背板1~太阳电池用背板4的第1层中的丙烯酸树脂与碳二亚胺交联剂的质量比X(“第1层中的碳二亚胺交联剂的质量”/“第1层中的丙烯酸树脂的质量”)、丙烯酸树脂的酸值A及碳二亚胺等量B示于表1中。
Figure BDA0000475986580000551
如表1所示,比较例1的太阳电池用背板101虽然粘附性成为容许范围内的评价结果,但耐候性不充分。相对于此,实施例1~实施例4的太阳电池用背板1~太阳电池用背板4均可以同时具备高耐候性及高粘附性。
(实施例5~实施例8)
将厚度为3mm的强化玻璃、EVA板(日本三井化学(Mitsui ChemicalsFabro)(股)制造的SC50B(商品名))、结晶系太阳电池单元、EVA板(日本三井化学(Mitsui Chemicals Fabro)(股)制造的SC50B(商品名))及实施例1~实施例4中制作的太阳电池用背板依次重叠,使用真空贴合机(日清纺(股)制造,真空贴合机)进行热压,由此与EVA粘接,制作结晶系的太阳电池模块1~太阳电池模块4。此时,将太阳电池用背板以其易粘接性层与EVA板接触的方式配置,粘接是利用以下所示的方法来进行。
-粘接方法-
使用真空贴合机在128℃下进行3分钟的真空抽吸后,加压2分钟而暂时粘接。然后,利用干式烘箱(dry oven)在150℃下实施30分钟的正式粘接处理。
使所述制作的太阳电池模块1~太阳电池模块4进行发电运转,结果均显示出作为太阳电池的良好发电性能。
将日本专利申请案第2011-200955揭示的所有内容以参考的方式并入到本说明书中。
关于本说明书中记载的所有文献、专利申请案及技术标准,是与具体且分别记载将各文献、专利申请案及技术标准以参考的方式并入的情况相同程度地以参考的方式并入至本说明书中。

Claims (9)

1.一种太阳电池用背板,其具有:
基材,其为由差示扫描热量测定(DSC)所测定的前峰温度为160℃~225℃的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯膜;
涂布层,设置在所述基材的至少一个面上,且含有包含丙烯酸树脂的粘合剂、来源于碳二亚胺交联剂的交联结构部分及无机微粒子;
易粘接性层,设置在所述涂布层上,且含有树脂粘合剂作为主成分。
2.根据权利要求1所述的太阳电池用背板,其中:所述丙烯酸树脂的酸值A、所述碳二亚胺交联剂的等量B、及所述碳二亚胺交联剂相对于所述丙烯酸树脂的质量比X(所述碳二亚胺交联剂/所述丙烯酸树脂)满足下述式(1),
(0.8AB)/56100<X<(2.0AB)/56100…(1)。
3.根据权利要求1或2所述的太阳电池用背板,其中:所述无机微粒子含有氧化锡。
4.根据权利要求1或2所述的太阳电池用背板,其中:所述无机微粒子是以氧化锡作为主成分,且相对于所述粘合剂的总质量,所述涂布层中的所述无机微粒子的含量为50质量%~500质量%。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳电池用背板,其中:所述基材的所述前峰温度为205℃~225℃。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的太阳电池用背板,其中:所述涂布层中的粘合剂的含量为0.02g/m2~0.1g/m2
7.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳电池用背板,其中:所述碳二亚胺交联剂的等量B为200~500。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的太阳电池用背板,其中:所述易粘接性层还含有来源于环氧系交联剂的交联结构部分。
9.一种太阳电池模块,其具备:太阳光入射的透明性的基板:配置在所述基板的其中一侧的太阳电池元件;以及配置在所述太阳电池元件的与配置着所述基板侧为相反侧的根据权利要求1至8中任一项所述的太阳电池用背板。
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