CN103906816B - 涂料、涂膜、太阳能电池组件背板以及太阳能电池组件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种可形成与太阳能电池组件中的密封材的密合性优异、同时耐粘连性也优异的涂膜的涂料、该涂膜、以及具有该涂膜的太阳能电池组件背板和太阳能电池组件。本发明的涂料的特征在于,其含有含固化性官能团的含氟聚合物以及多异氰酸酯化合物,该多异氰酸酯化合物衍生自选自由苯二亚甲基二异氰酸酯和双(异氰酸根合甲基)环己烷组成的组中的至少一种异氰酸酯。

Description

涂料、涂膜、太阳能电池组件背板以及太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及涂料、涂膜、太阳能电池组件背板以及太阳能电池组件。更详细地说,本发明涉及适于太阳能电池组件背板的涂布的涂料、由该涂料得到的涂膜、以及具有该涂膜的太阳能电池组件背板和太阳能电池组件。
背景技术
太阳能电池组件通常由表面层、密封太阳能电池单元的密封材层以及背板构成。作为形成密封材层的密封材,通常使用乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物(下文中也称为EVA。)。
背板要求机械强度、耐候性、防水·防湿性、电气绝缘性等各种特性。通常背板的构成为多层结构,例如从与太阳能电池单元的密封材层相接一侧起依序由耐候层/电气绝缘层/防水·防湿层/位于太阳能电池内侧的背面层形成。
通常,出于耐候性、防水·防湿性以及电气绝缘性优异等理由,在耐候层和该背面层中使用聚氟化乙烯膜,在基材片材中使用PET膜。此外,在背板要求高防水·防湿效果的情况下,在基材片材的表面设置蒸镀有二氧化硅等金属化合物的PET膜或设置铝箔等金属层。
为了满足耐久性、遮光性等所要求的诸特性,背板厚度通常为20μm~500μm。但是,近年来,要求背板的轻量化和薄膜化。
因此,有人提出了不使用树脂片材而使用树脂涂料来形成同样的层。例如进行了使用环氧树脂涂料作为树脂涂料的研究(例如,参见专利文献1。)。但是,从固化涂膜的耐候性的方面考虑,环氧树脂涂料并不充分,尚未实用化。
此外还有人提出了一种2层结构的背板,该背板利用PVdF系涂料涂布金属基材(不透水性片材)而成的,PVdF系涂料在不具有官能团的PVdF中混配特定量的四烷氧基硅烷或其部分水解物而成的(例如,参见专利文献2。)。该PVdF系涂料中,由于PVdF不带有官能团,因而单独的PVdF与用作密封剂的EVA的粘接性较差。在专利文献2中,这一点可通过混配特定量的四烷氧基硅烷或其部分水解物、使四烷氧基硅烷或其部分水解物在其与EVA的界面处发生取向而得到改善。
此外还有人提出了一种太阳能电池组件背板,该太阳能电池组件背板是在不透水性片材的至少一个面形成含固化性官能团的含氟聚合物涂料的固化涂膜而成的(例如,参见专利文献3。)。作为该含固化性官能团的含氟聚合物,公开了固化性四氟乙烯(TFE)系共聚物(Zeffle GK570)。在专利文献3中记载了如下技术内容:通过使用该含固化性官能团的含氟聚合物涂料,使背板的厚度比现有的片材层状结构(貼り合せ)更薄,可在维持机械强度的同时谋求薄膜化·轻量化;通过在含氟聚合物中导入官能团,即使不添加四烷氧基硅烷等的情况下也可提高与不透水性片材的粘接性。
此外有人提出了一种太阳能电池组件用背板,其在基材片材的单侧或双侧形成含有含氟聚合物(A)的涂料的固化涂膜层,该含氟聚合物(A)具有基于氟代烯烃(a)的重复单元、基于含有交联性基团的单体(b)的重复单元以及基于含烷基单体(c)的重复单元,该含烷基单体(c)是不含有季碳原子的碳原子数为2~20的直链烷基或带支链烷基与聚合性不饱和基团通过醚键或酯键联结而成的(例如,参见专利文献4。)。在专利文献4中记载了,这样的固化涂膜层的柔软性、与基材的密合性特别优异,可得到不会产生破裂(ヒビ)或裂痕(割れ)、白化、剥离的问题并且质量轻、生产率优异的太阳能电池组件用背板。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本特开平7-176775号公报
专利文献2:日本特开2004-214342号公报
专利文献3:国际公开第2007/010706号小册子
专利文献4:国际公开第2009/157449号小册子
发明内容
【发明所要解决的课题】
如上所述,对于用于形成可适用于太阳能电池组件背板的固化涂膜层的涂料进行了各种研究,为了更高水平地实现所要求的各种特性,还有进行研究的余地。
例如,在专利文献2的PVdF系涂料中,固化涂膜与作为密封材的EVA的粘接性得到了改善,但还很难说得到了充分的粘接性。
另外,对于专利文献3和4的含氟聚合物涂料,与密封材的密合性也有进一步改善的余地。
此外,对于现有的涂料,还要求更充分地抑制粘连。需要说明的是,粘连是指下述现象:在将涂布制品卷起或堆积的情况下,接触面之间(涂布面与非涂布面、涂布面与其它涂布面等)发生不必要的粘接而不易剥离、或者涂布面的涂膜附着在与该涂布面接触的面上。
本发明是鉴于上述现状而进行的,其目的在于提供能够形成与太阳能电池组件中的密封材的密合性优异、同时耐粘连性也优异的涂膜的涂料、该涂膜、以及具有该涂膜的太阳能电池组件背板和太阳能电池组件。
【解决课题的手段】
本发明人对于能够形成与太阳能电池组件中的密封材的密合性优异、同时对接触面的耐粘连性也优异的涂膜的涂料进行了各种研究,在此期间发现,在含有含固化性官能团的含氟聚合物的涂料中,通过适当地选择固化剂的种类,可得到能够提供与密封材的密合性(粘接性)优异、对接触面的耐粘连性也优异的固化涂膜的涂料。即,固化剂为衍生自选自由苯二亚甲基二异氰酸酯和双(异氰酸根合甲基)环己烷组成的组中的至少一种异氰酸酯的多异氰酸酯化合物时,可显著提高涂膜与密封材、特别是由EVA形成的密封材的密合性;并且还发现,对这样的涂膜来说,在将形成有该涂膜的物品(片材等)卷起或进行堆积的情况下,可充分抑制该涂膜与进行接触的非涂布面或其它涂布面的粘连。此外还发现,通过在不透水性片材等基材上形成该涂膜,可得到与密封材的密合性以及对接触面的耐粘连性优异的太阳能电池组件背板,从而完成了本发明。
即,本发明涉及一种涂料,其特征在于,其含有含固化性官能团的含氟聚合物以及多异氰酸酯化合物,该多异氰酸酯化合物衍生自选自由苯二亚甲基二异氰酸酯和双(异氰酸根合甲基)环己烷组成的组中的至少一种异氰酸酯。
此外,本发明还涉及一种涂膜,其特征在于,其是由上述涂料得到的。
此外,本发明还涉及一种太阳能电池组件背板,其特征在于,其具有不透水性片材以及形成在上述不透水性片材的至少一个面上的涂膜,该涂膜由上述涂料形成。
此外,本发明还涉及一种太阳能电池组件,其特征在于,其具有不透水性片材、形成在上述不透水性片材的至少一个面上的涂膜、以及形成在上述涂膜之上的密封材层,该涂膜由上述涂料形成。
以下详细说明本发明。
本发明的涂料含有含固化性官能团的含氟聚合物。
作为含固化性官能团的含氟聚合物,可以举出在含氟聚合物中导入固化性官能团而成的聚合物。需要说明的是,含氟聚合物中包括具有明确熔点的树脂性聚合物、显示出橡胶弹性的弹性体性聚合物、介于两者之间的热塑性弹性体性聚合物。
作为对含氟聚合物赋予固化性的官能团,可以举出例如羟基(其中不包括羧基所含有的羟基。以下同样。)、羧基、-COOCO-所表示的基团、氰基、氨基、缩水甘油基、甲硅烷基、硅烷(シラネート)基、异氰酸酯基等,可结合聚合物的制造容易性或固化体系进行酌情选择。其中,从固化反应性良好的方面考虑,优选为选自由羟基、羧基、-COOCO-所表示的基团、氰基、氨基以及甲硅烷基组成的组中的至少一种基团,更优选为选自由羟基、羧基、氨基以及甲硅烷基组成的组中的至少一种基团,特别是从聚合物容易获得的方面或反应性良好的方面考虑,更优选为选自由羟基以及羧基组成的组中的至少一种基团。这些固化性官能团通常通过含氟单体与含固化性官能团单体的共聚而被导入到含氟聚合物中。
作为含固化性官能团单体,可以举出例如含羟基单体、含羧基单体、含氨基单体以及硅酮系乙烯基单体,可以使用它们中的1种或2种以上。
上述含固化性官能团的含氟聚合物优选含有基于含氟单体的聚合单元以及基于含固化性官能团单体的聚合单元,该含固化性官能团单体为选自由含羟基单体、含羧基单体、含氨基单体以及硅酮系乙烯基单体组成的组中的至少一种。此外,上述含固化性官能团的含氟聚合物更优选含有基于含氟单体的聚合单元、以及基于选自由含羟基单体和含羧基单体组成的组中的至少一种含固化性官能团单体的聚合单元。
基于含固化性官能团单体的聚合单元相对于含固化性官能团的含氟聚合物的全部聚合单元优选为1摩尔%~20摩尔%。更优选的下限为2摩尔%、更优选的上限为10摩尔%。
作为含氟单体、即用于形成导入有固化性官能团的含氟聚合物的单体,可以举出例如四氟乙烯、三氟氯乙烯、偏二氟乙烯、氟乙烯以及氟乙烯基醚,可以使用它们中的1种或2种以上。
其中优选为选自由四氟乙烯、三氟氯乙烯以及偏二氟乙烯组成的组中的至少一种,更优选为选自由四氟乙烯和三氟氯乙烯组成的组中的至少一种。
关于含固化性官能团单体和导入有固化性官能团的含氟聚合物的具体例如下文所述。
本发明的涂料还含有衍生自选自由苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)和双(异氰酸根合甲基)环己烷(氢化XDI、H6XDI)组成的组中的至少一种异氰酸酯(下文中也简单称为异氰酸酯。)的多异氰酸酯化合物(下文中也简单称为多异氰酸酯化合物。)。该多异氰酸酯化合物在本发明的涂料中发挥出作为固化剂的功能。通过使用上述这样的多异氰酸酯化合物作为固化剂,可使由本发明的涂料得到的固化涂膜与太阳能电池组件密封材的密合性优异。进一步地,在上述固化涂膜与基材(不透水性片材)一起构成太阳能电池组件背板的情况下,在卷缠工序等中该固化涂膜对所接触的面的耐粘连性优异。
作为上述多异氰酸酯化合物,可以举出例如:上述异氰酸酯与3元以上的脂肪族多元醇经加成聚合而得到的加成物、由上述异氰酸酯形成的异氰脲酸酯结构体(三聚氰酸酯结构体(nurate structures))以及由上述异氰酸酯形成的缩二脲。
作为上述加成物,例如优选具有如下通式(1)所表示的结构:
【化1】
(式中,R1表示碳原子数为3~20的脂肪族烃基。R2表示亚苯基或亚环己基。k为3~20的整数。)。
上述通式(1)中的R1为基于上述3元以上的脂肪族多元醇的烃基,更优选碳原子数为3~10的脂肪族烃基,进一步优选碳原子数为3~6的脂肪族烃基。
上述R2为亚苯基的情况下,可以为1,2-亚苯基(邻亚苯基)、1,3-亚苯基(间亚苯基)以及1,4-亚苯基(对亚苯基)中的任意一种。其中优选为1,3-亚苯基(间亚苯基)。此外,上述通式(1)中的全部的R2可以为相同的亚苯基,也可以共存2种以上。
上述R2为亚环己基的情况下,可以为1,2-亚环己基、1,3-亚环己基以及1,4-亚环己基中的任意一种。其中优选1,3-亚环己基。此外,上述通式(1)中的全部R2可以为相同的亚环己基,也可以共存2种以上。
上述k为与3元以上的脂肪族多元醇的元数对应的数。作为上述k,更优选为3~10的整数、进一步优选为3~6的整数。
上述异氰脲酸酯结构体在分子中具有1个或2个以上如下述通式(2)所表示的异氰脲酸酯环。
【化2】
作为上述异氰脲酸酯结构体,可以举出:通过上述异氰酸酯的三聚化反应而得到的三聚体、通过五聚化反应而得到的五聚体、通过七聚化反应而得到的七聚体等。
其中,优选如下通式(3)所表示的三聚体:
【化3】
(式中,R2与通式(1)中的R2相同。)。即,上述异氰脲酸酯结构体优选为选自由苯二亚甲基二异氰酸酯和双(异氰酸根合甲基)环己烷组成的组中的至少一种异氰酸酯的三聚体。
上述缩二脲为具有如下通式(4)所表示的结构的化合物:
【化4】
(式中,R2与通式(1)中的R2相同。),其可以通过在与得到上述异氰脲酸酯结构体的情况不同的条件下将上述异氰酸酯三聚化来得到。
作为上述多异氰酸酯化合物,其中优选上述加成体、即优选为选自由苯二亚甲基二异氰酸酯和双(异氰酸根合甲基)环己烷组成的组中的至少一种异氰酸酯与3元以上的脂肪族多元醇经加成聚合而得到的。
关于上述多异氰酸酯化合物的具体例如下文所述。
需要说明的是,对于本发明的涂料,只要含有上述含固化性官能团的含氟聚合物以及上述多异氰酸酯化合物,也可以进一步含有其它成分。该其它成分可以使用1种或2种以上。
下面举出具体例对本发明的涂料进一步进行详述。
<含固化性官能团的含氟聚合物>
作为上述含固化性官能团单体,例如可示例出下述单体,但并不仅限定于这些。需要说明的是,可以使用它们中的1种或2种以上。
(1-1)含羟基单体:
作为含羟基单体,可以举出例如2-羟基乙基乙烯基醚、3-羟基丙基乙烯基醚、2-羟基丙基乙烯基醚、2-羟基-2-甲基丙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、4-羟基-2-甲基丁基乙烯基醚、5-羟基戊基乙烯基醚、6-羟基己基乙烯基醚等含羟基的乙烯基醚类;2-羟基乙基烯丙基醚、4-羟基丁基烯丙基醚、甘油单烯丙基醚等含羟基的烯丙基醚类等。它们之中,从聚合反应性、官能团的固化性优异的方面考虑,优选含羟基的乙烯基醚类,特别优选4-羟基丁基乙烯基醚、2-羟基乙基乙烯基醚。
作为其它含羟基单体,可示例出例如丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯等(甲基)丙烯酸的羟基烷基酯等。
(1-2)含羧基单体:
作为含羧基单体,可以举出例如,通式(5):
【化5】
(式中,R3、R4和R5相同或不同,均为氢原子、烷基、羧基或酯基;n为0或1)所表示的不饱和单羧酸、不饱和二羧酸、其单酯或酸酐等不饱和羧酸类;或通式(6):
【化6】
(式中,R6和R7相同或不同,均为饱和或不饱和的直链或环状烷基;n为0或1;m为0或1)所表示的含羧基的乙烯基醚单体等。
作为上述通式(5)所表示的不饱和羧酸类的具体例,可以举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基乙酸、丁烯酸、肉桂酸、3-烯丙氧基丙酸、3-(2-烯丙氧基乙氧基羰基)丙酸、衣康酸、衣康酸单酯、马来酸、马来酸单酯、马来酸酐、富马酸、富马酸单酯、邻苯二甲酸乙烯酯、苯均四酸乙烯酯等。它们之中,出于均聚性低、难以得到均聚物的原因,优选丁烯酸、衣康酸、马来酸、马来酸单酯、富马酸、富马酸单酯、3-烯丙氧基丙酸。
作为上述通式(6)所表示的含羧基的乙烯基醚单体的具体例,可以举出例如3-(2-烯丙氧基乙氧基羰基)丙酸、3-(2-烯丙氧基丁氧基羰基)丙酸、3-(2-乙烯氧基乙氧基羰基)丙酸、3-(2-乙烯氧基丁氧基羰基)丙酸等中的1种或2种以上。它们之中,3-(2-烯丙氧基乙氧基羰基)丙酸等在单体稳定性、聚合反应性良好的方面有利,是优选的。
(1-3)含氨基单体:
作为含氨基单体,可以举出例如CH2=CH-O-(CH2)x-NH2(x=0~10)所表示的氨基乙烯基醚类;CH2=CH-O-CO(CH2)x-NH2(x=1~10)所表示的烯丙基胺类;以及氨基甲基苯乙烯、乙烯基胺、丙烯酰胺、乙烯基乙酰胺、乙烯基甲酰胺等。
(1-4)硅酮系乙烯基单体:
作为硅酮系乙烯基单体,可示例出例如:CH2=CHCO2(CH2)3Si(OCH3)3、CH2=CHCO2(CH2)3Si(OC2H5)3、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(OCH3)3、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(OC2H5)3、CH2=CHCO2(CH2)3SiCH3(OC2H5)2、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiC2H5(OCH3)2、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(CH3)2(OC2H5)、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(CH3)2OH、CH2=CH(CH2)3Si(OCOCH3)3、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiC2H5(OCOCH3)2、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiCH3(N(CH3)COCH3)2、CH2=CHCO2(CH2)3SiCH3[ON(CH3)C2H5]2、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiC6H5[ON(CH3)C2H5]2等(甲基)丙烯酸酯类;CH2=CHSi[ON=C(CH3)(C2H5)]3、CH2=CHSi(OCH3)3、CH2=CHSi(OC2H5)3、CH2=CHSiCH3(OCH3)2、CH2=CHSi(OCOCH3)3、CH2=CHSi(CH3)2(OC2H5)、CH2=CHSi(CH3)2SiCH3(OCH3)2、CH2=CHSiC2H5(OCOCH3)2、CH2=CHSiCH3[ON(CH3)C2H5]2、乙烯基三氯硅烷或它们的部分水解物等乙烯基硅烷类;三甲氧基甲硅烷基乙基乙烯基醚、三乙氧基甲硅烷基乙基乙烯基醚、三甲氧基甲硅烷基丁基乙烯基醚、甲基二甲氧基甲硅烷基乙基乙烯基醚、三甲氧基甲硅烷基丙基乙烯基醚、三乙氧基甲硅烷基丙基乙烯基醚等乙烯基醚类;等等。
作为导入有固化性官能团的含氟聚合物,根据构成该聚合物的聚合单元,可示例出例如下述物质。
(1)以全氟烯烃单元为主体的全氟烯烃系聚合物:
作为具体例,可以举出四氟乙烯(TFE)的均聚物或TFE与六氟丙烯(HFP)、全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)等的共聚物,进一步可以举出与能够与它们共聚的其它单体的共聚物等。
作为上述能够共聚的其它单体,可以举出例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸酸乙烯酯、环己基甲酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、对叔丁基苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯基酯类;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、环己基乙烯基醚等烷基乙烯基醚类;乙烯、丙烯、正丁烯、异丁烯等非氟系烯烃类;偏二氟乙烯(VdF)、三氟氯乙烯(CTFE)、氟乙烯(VF)、氟乙烯基醚等氟系单体等,但并不仅限于这些物质。
这些之中,从颜料分散性、耐候性、共聚性、耐化学药品性优异的方面考虑,优选以TFE为主体的TFE系聚合物。
作为具体的含固化性官能团全氟烯烃系聚合物,可以举出例如TFE/异丁烯/羟基丁基乙烯基醚/其它单体的共聚物、TFE/叔碳酸乙烯酯/羟基丁基乙烯基醚/其它单体的共聚物、TFE/VdF/羟基丁基乙烯基醚/其它单体的共聚物等,优选TFE/异丁烯/羟基丁基乙烯基醚/其它单体的共聚物、TFE/叔碳酸乙烯酯/羟基丁基乙烯基醚/其它单体的共聚物等。
作为TFE系的涂料用固化性聚合物组合物,可示例出例如大金工业株式会社制造的Zeffle GK系列等。
(2)以三氟氯乙烯(CTFE)单元为主体的CTFE系聚合物:
作为具体例,可以举出例如CTFE/羟基丁基乙烯基醚/其它单体的共聚物等。
作为CTFE系的涂料用固化性聚合物组合物,可示例出例如旭硝子株式会社制造的LUMIFLON(注册商标)、DIC株式会社制造的FLUONATE(注册商标)、Central Glass株式会社制造的Cefral Coat(注册商标)、东亚合成株式会社制造的Zaffron(注册商标)等。
(3)以偏二氟乙烯(VdF)单元为主体的VdF系聚合物:
作为具体例,可以举出例如VdF/TFE/羟基丁基乙烯基醚/其它单体的共聚物等。
(4)以氟代烷基单元为主体的含氟代烷基的聚合物:
作为具体例,可以举出例如CF3CF2(CF2CF2)nCH2CH2OCOCH=CH2(n=3与4的混合物)/甲基丙烯酸-2-羟乙酯/丙烯酸硬脂基酯共聚物等。
作为含氟代烷基的聚合物,可示例出例如大金工业株式会社制造的UNIDYNE或FTONE、杜邦社制造的ZONYL等。
它们之中,考虑到耐候性、防湿性,优选全氟烯烃系聚合物。
上述含固化性官能团的含氟聚合物例如可通过日本特开2004-204205号公报中公开的方法进行制造。
本发明的涂料中,相对于涂料中的不挥发成分的总量100质量%,上述含固化性官能团的含氟聚合物的含量优选为20质量%~95质量%。
<多异氰酸酯化合物>
上述多异氰酸酯化合物为上述异氰酸酯与3元以上的脂肪族多元醇的加成物的情况下,作为该3元以上的脂肪族多元醇,具体地说,可以举出甘油、三羟甲基丙烷(TMP)、1,2,6-己三醇、三羟甲基乙烷、2,4-二羟基-3-羟基甲基戊烷、1,1,1-三(双羟基甲基)丙烷、2,2-双(羟基甲基)丁醇-3等3元醇;季戊四醇、双甘油等4元醇;阿拉伯糖醇、核醣醇、木糖醇等5元醇(戊五醇);山梨糖醇、甘露醇、半乳糖醇、阿洛醇(アロズルシット)等6元醇(己糖醇)等。其中优选三羟甲基丙烷、季戊四醇。
此外,对于作为上述加成体的构成成分使用的苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI),可以举出1,3-苯二亚甲基二异氰酸酯(间苯二亚甲基二异氰酸酯)、1,2-苯二亚甲基二异氰酸酯(邻苯二亚甲基二异氰酸酯)、1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯(对苯二亚甲基二异氰酸酯),其中优选1,3-苯二亚甲基二异氰酸酯(间苯二亚甲基二异氰酸酯)。
此外,对于作为上述加成体的构成成分使用的双(异氰酸根合甲基)环己烷(氢化XDI、H6XDI),可以举出1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷、1,2-双(异氰酸根合甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸根合甲基)环己烷,其中优选1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷。
通过将选自由苯二亚甲基二异氰酸酯和双(异氰酸根合甲基)环己烷组成的组中的至少一种异氰酸酯与上述的3元以上脂肪族多元醇加成聚合,可得到适用于本发明的加成体。
作为本发明中优选使用的加成体,具体地说,可以举出例如下述通式(7)所表示的化合物:
【化7】
(式中,R8表示亚苯基或亚环己基。),即可以举出通过将选自由苯二亚甲基二异氰酸酯和双(异氰酸根合甲基)环己烷组成的组中的至少一种异氰酸酯与三羟甲基丙烷(TMP)加成聚合而得到的多异氰酸酯化合物。
关于上述通式(7)中的R8所表示的亚苯基或亚环己基,如上述通式(1)中的R2中所述。
作为上述通式(7)所表示的多异氰酸酯化合物的市售品,可以举出Takenate(注册商标)D110N(三井化学株式会社制造、XDI与TMP的加成体、NCO含量11.8%)、TakenateD120N(三井化学株式会社制造、H6XDI与TMP的加成体、NCO含量11.0%)等。
作为上述多异氰酸酯化合物为异氰脲酸酯结构体的情况下的具体例,可以举出Takenate D121N(三井化学株式会社制造、H6XDI尿酸、NCO含量14.0%)、TakenateD127N(三井化学株式会社制造、H6XDI尿酸、H6XDI的三聚体、NCO含量13.5%)等。
相对于上述含固化性官能团的含氟聚合物中的固化性官能团1当量,上述多异氰酸酯化合物的含量为0.1当量~5当量、优选为0.5当量~1.5当量。
上述含固化性官能团的含氟聚合物中的固化性官能团的含量可根据单体的种类将NMR、FT-IR、元素分析、荧光X射线分析、中和滴定适当组合来计算出。
需要说明的是,在本说明书中,上述含固化性官能团的含氟聚合物和上述多异氰酸酯化合物的含量是以除去各溶剂等的不挥发成分的质量为基准的。
本发明的涂料可按照常规方法以溶剂型涂料、水性型涂料、粉体型涂料等形态进行制备。其中,从成膜的容易性、固化性、干燥性的优良性等方面考虑,优选溶剂型涂料的形态。
作为溶剂型涂料中的溶剂,优选有机溶剂,可以举出:乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸溶纤剂、丙二醇甲基醚乙酸酯等酯类;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;四氢呋喃、二氧六环等环状醚类;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺类;二甲苯、甲苯、溶剂石脑油等芳香族烃类;丙二醇甲醚、乙基溶纤剂等二醇醚类;卡必醇乙酸酯等二甘醇酯类;正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、矿物精油等脂肪族烃类;它们的混合溶剂等。
其中更优选酯类,进一步优选乙酸丁酯。
本发明的涂料为溶剂型涂料的情况下,相对于涂料的总量100质量%,含固化性官能团的含氟聚合物的浓度优选为5重量%~95重量%、更优选为10重量%~70重量%。
在本发明的涂料中可以进一步根据要求特性混配各种添加剂。作为添加剂,可以举出固化促进剂、颜料、颜料分散剂、消泡剂、流平剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、增稠剂、密合改良剂、消光剂等。
作为固化促进剂,可以举出例如有机锡化合物、酸式磷酸酯、酸式磷酸酯与胺的反应物、饱和或不饱和的多元羧酸或其酸酐、有机钛酸酯化合物、胺系化合物、辛酸铅等。
固化促进剂可以使用1种,也可以合用2种以上。相对于含固化性官能团的含氟聚合物100重量份,固化促进剂的混合比例优选为1.0×10-6~1.0×10-2重量份的程度,更优选为5.0×10-5~1.0×10-3重量份的程度。
本发明的涂料优选进一步含有颜料。由此,所得到的固化涂膜的UV屏蔽性优异。此外,从使太阳能电池组件的外观美丽的方面考虑,也强烈希望添加颜料。
作为颜料,具体地说,可以举出:作为白色颜料的二氧化钛、碳酸钙、作为黑色颜料的炭黑、Cu-Cr-Mn合金等复合金属类等无机颜料;酞菁系、喹吖啶酮系或偶氮系等有机颜料等,但并不仅限于这些。
相对于含固化性官能团的含氟聚合物100重量份,颜料的添加量优选为0.1重量份~200重量份、更优选为0.1重量份~160重量份。
本发明的涂料优选进一步含有紫外线吸收剂。由于太阳能电池可在紫外线强的室外长期使用,因而要求有防范背板因紫外线而劣化的对策。若在本发明的涂料中添加紫外线吸收剂,则可对固化涂膜层赋予紫外线吸收功能。
作为紫外线吸收剂,有机系、无机系的任意紫外线吸收剂均可使用。在有机化合物系中,可以举出例如水杨酸酯系、苯并三唑系、二苯甲酮系、氰基丙烯酸酯系等的紫外线吸收剂等;在无机系中,优选氧化锌、氧化铈等的填料型无机系紫外线吸收剂等。
紫外线吸收剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。相对于涂料中的含固化性官能团的含氟聚合物的总量100质量%,紫外线吸收剂的量优选为0.1质量%~15质量%。在紫外线吸收剂的量过少的情况下,无法充分得到耐光性的改良效果;并且即使过多,效果也呈饱和。
本发明还涉及由上述涂料得到的涂膜。该涂膜可以根据用途将本发明的涂料涂布在适当的基材上并进行固化来形成。固化涂膜在基材上的形成可通过将本发明的涂料根据其涂料形态涂布在基材上来进行。
在涂布形态下的通常条件的温度范围内进行涂布即可,关于固化和干燥,在溶剂型涂料的情况下,在10℃~300℃、通常在100~200℃下进行30秒至3天。因而,本发明的涂料用于太阳能电池组件背板的涂布的情况下,作为不透水性片材,即使是Si蒸镀PET片材之类的要回避高温下的处理的材料也可没有问题地使用。在固化和干燥后可进行养护,养护通常在20℃~300℃下利用1分钟~3天完成。
在基材上的涂布可通过将本发明的涂料直接涂布在基材上来进行,此外也可通过隔着底涂层等进行涂布来进行。
上述底涂层的形成使用现有公知的底漆用涂料按照常规方法来进行。作为底漆用涂料,例如可以举出环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、丙烯酸类树脂、有机硅树脂、聚酯树脂等作为代表例。
从隐蔽性、耐候性、耐化学药品性、耐湿性良好的方面考虑,优选固化涂膜的膜厚为5μm以上。更优选为7μm以上、进一步优选为10μm以上。出于若过厚则得不到轻量化效果的原因,上限优选为1000μm左右、更优选为100μm左右。作为膜厚,特别优选为10μm~40μm。
由本发明的涂料得到的涂膜不仅与作为太阳能电池组件密封材的通常的EVA的密合性优异,而且在卷缠时的耐粘连性也优异,因而能够特别适宜地用于通常经卷缠工序制造的太阳能电池组件背板的涂布。
在用于太阳能电池组件背板的涂布的情况下,上述涂膜在不透水性片材等基材的单面或双面形成。
在由本发明的涂料得到的涂膜在基材的单面形成、且该基材的另一面为非涂布面的情况下,该涂膜在卷缠工序中与基材的非涂布面接触。另外,在上述涂膜在基材的单面形成、且在该基材的另一面设置由其它涂料形成的涂膜(后述的不具有固化性官能团的含氟聚合物涂料的固化涂膜、聚酯涂料的涂膜、底涂层等)或其它片材的情况下,由本发明的涂料得到的涂膜在卷缠工序中与基材上的由其它涂料形成的涂膜或其它片材接触。此外,在由本发明的涂料得到的涂膜在基材的双面形成的情况下,该涂膜在卷缠工序中与在基材的另一面形成的相同种类的涂膜接触。
对于由本发明的涂料得到的涂膜,它们在任一情况下均发挥出相对于接触面的优异的耐粘连性。
本发明还涉及太阳能电池组件背板,其具有不透水性片材以及在该不透水性片材的至少一个面上形成的涂膜,该涂膜由上述涂料形成。
上述不透水性片材为按照使水分不会透过到密封剂或太阳能电池单元的方式进行设置的层,只要为实质上不会透过水的材料就能够使用,从重量、价格、挠性等方面考虑,多使用PET片材、Si蒸镀PET片材、铝或不锈钢等金属薄片材等。其中使用PET片材为佳。厚度通常为50μm~250μm左右。其中在特别需要防湿性的情况下,使用Si蒸镀PET片材为佳。厚度通常为10μm~20μm左右。
此外,为了提高与上述涂膜的粘接性,可以对不透水性片材进行现有公知的表面处理。作为表面处理,可示例出例如电晕放电处理、等离子体放电处理、化学处理、金属片材的情况下的喷砂处理等。
在上述不透水性片材上形成上述涂膜的方法如上文所述。
上述涂膜可以仅在上述不透水性片材的单面形成,也可以在双面形成。
由于上述这样的背板与密封材的密合性优异,因而在具备该背板的太阳能电池组件中,在密封材与背板的界面处不易产生空隙,能够更可靠地保护太阳能电池单元。
本发明还涉及一种太阳能电池组件,其具有不透水性片材、形成在该不透水性片材的至少一个面上的涂膜、以及形成在该涂膜之上的密封材层,该涂膜由上述涂料形成。
作为上述太阳能电池组件的优选结构,例如可举出图1~3所示的结构。
在图1所示的第1结构中,太阳能电池单元1被密封剂层2密封,该密封材层2被表面层3与背板4夹在中间。背板4进一步由不透水性片材5与固化涂膜6构成,该固化涂膜6由本发明的涂料得到。在该第1结构中,固化涂膜6仅设置在密封材层2侧。
上述密封材层2由乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸类树脂等构成。
在上述表面层3通常使用玻璃板,但也可使用树脂片材等柔性材料。
图2所示的第2结构为在不透水性片材5的双面形成固化涂膜6而成的3层结构。
该第2结构中,虽然背板的膜厚增加,但其兼具由密封材层2侧的固化涂膜6带来的密合性以及由与密封材层2相反侧的固化涂膜6带来的耐候性这两方面的优点。
作为3层结构的背板,还可以为如下形成的3层结构的背板:在不透水性片材的一个面上形成由本发明的涂料得到的固化涂膜,在另一个面上形成不具有固化性官能团的含氟聚合物涂料的固化涂膜、含氟聚合物片材、聚酯片材或聚酯涂料的涂膜(其它片材或涂膜)。
图3所示的第3结构为在不透水性片材5的密封材层2侧形成由本发明的涂料得到的固化涂膜6、在与密封材层2相反侧形成有其它涂膜7的结构。
构成涂膜7的材料可以为不具有固化性官能团的含氟聚合物涂料的固化涂膜,可以为含氟聚合物片材,可以为聚酯片材,也可以为聚酯涂料的涂膜。
此外,为了进一步提高上述涂膜与密封材层的粘接性,可以对上述涂膜进行现有公知的表面处理。作为表面处理,可示例出例如电晕放电处理、等离子体放电处理、化学处理、喷砂处理等。
作为上述不具有固化性官能团的含氟聚合物涂料的固化涂膜,可以举出例如日本特开2004-214342号公报中记载的在PVdF中混配四烷氧基硅烷或其部分水解物而成的涂料的固化涂膜、VdF/TFE/CTFE共聚物与含有烷氧基硅烷单元的丙烯酸类树脂的混合涂料的固化涂膜、VdF/TFE/HFP共聚物与含羟基的丙烯酸类树脂的混合涂料的固化涂膜、在VdF/HFP共聚物中混配氨基硅烷偶联剂而成的涂料的固化涂膜等。从隐蔽性、耐候性、耐化学药品性、耐湿性良好的方面考虑,膜厚通常优选为5μm~300μm。更优选为10μm~100μm、进一步优选为10μm~50μm。在这种情况下,也可以隔着底涂层等。
作为上述含氟聚合物片材,可以举出PVdF片材或PVF片材、PCTFE片材、TFE/HFP/乙烯共聚物片材、TFE/HFP共聚物(FEP)片材、TFE/PAVE共聚物(PFA)片材、乙烯/TFE共聚物(ETFE)片材、乙烯/CTFE共聚物(ECTFE)片材等用于目前背板的含氟聚合物片材。从耐候性良好的方面考虑,通常优选膜厚为5μm~300μm。更优选为10μm~100μm、进一步优选为10μm~50μm。
作为上述聚酯片材,可以直接使用在现有背板中使用的片材,也可以利用丙烯酸系接合剂、氨基甲酸酯系接合剂、环氧系接合剂、聚酯系接合剂等进行其与不透水性片材5的粘接。从耐候性、成本、透明性良好的方面考虑,通常优选膜厚为5μm~300μm。更优选为10μm~100μm、进一步优选为10μm~50μm。
作为上述聚酯涂料,可以举出:使用了采用多元羧酸与多元醇等而成的饱和聚酯树脂的涂料;使用了采用马来酸酐、富马酸等与二醇类而成的不饱和聚酯树脂的涂料等,可通过辊涂、幕涂、喷涂、模涂等涂布方法形成涂膜。从隐蔽性、耐候性、耐化学药品性、耐湿性良好的方面考虑,优选膜厚为5μm~300μm。更优选为10μm~100μm、进一步优选为10μm~50μm。这种情况下,也可以隔着底涂层等。
需要说明的是,在本发明的涂料中,除了上述太阳能电池组件用途以外,还可作为建材、内装材等室内用或建材、汽车、航空器、船舶、电车等室外用的涂料在金属、混凝土、塑料等上直接进行反复涂布或者在洗涤底漆、防锈涂料、环氧涂料、丙烯酸类树脂涂料、聚酯树脂涂料等底层涂料上反复进行涂布。特别是可适当地用于与EVA层密合的涂膜层、或经卷缠工序制造的各种膜或片材材料等。
【发明的效果】
本发明的涂料由于含有上述构成,因而能够形成与太阳能电池组件中的密封材、特别是EVA的密合性优异、同时卷缠时的耐粘连性也优异的涂膜。这样的涂膜作为太阳能电池组件背板的涂膜是极为有用的。
附图说明
图1为太阳能电池组件的第1结构的示意性截面图。
图2为太阳能电池组件的第2结构的示意性截面图。
图3为太阳能电池组件的第3结构的示意性截面图。
具体实施方式
通过实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不受该实施例的限定。
制备例1
在搅拌下将固化性TFE系共聚物(大金工业株式会社制造的Zeffle GK570、固体成分65质量%、羟值60mgKOH/g、溶剂:乙酸丁酯)202质量份、作为白色颜料的二氧化钛(堺化学工业株式会社制造的D918)263质量份、乙酸丁酯167质量份预混合,之后装入直径1.2mm的玻璃珠632质量份,使用颜料分散机在1500rpm下分散1小时。其后利用#80目的筛滤出玻璃珠,在该溶液中加入固化性TFE系共聚物(Zeffle GK570)283质量份、乙酸丁酯85质量份,制备白色涂料。
向该白色涂料100质量份中混配固化剂(Takenate D110N、三井化学株式会社制造、XDI与TMP的加成物、NCO含量11.8%)13质量份(相对于1当量的固化性TFE系共聚物中的固化性官能团,相当于1.0当量),制备涂料1。
实施例1
作为不透水性片材使用PET膜(东丽株式会社制造的Lumiror(注册商标)S10、厚度250μm。片材A),利用涂布机按照干燥膜厚为10μm在该片材A的单面涂布制备例1中制备的涂料1,在120℃下干燥2分钟,制作2层结构的背板A1。对于该样品进行耐粘连性的研究。结果列于表1。
接着在40℃下对该背板A1进行48小时养护,在该涂膜面上载置EVA树脂片材(Mitsui Chemicals Fabro株式会社制造的SOLAREVA(注册商标)。厚度600μm),进一步在EVA树脂片材上载置玻璃(3.2mm厚),在压力100g/cm2下于150℃进行压接,制作3层结构的样品A1(图1所示的方式)。对于该玻璃/EVA/背板粘接样品A1考察密合性(EVA与涂膜之间)。结果列于表1。
试验方法和测定方法如下。
(密合性(粘接强度))
将玻璃/EVA/背板粘接样品的EVA/背板部分切成宽1cm×长15cm,使用Tensilon(ORIENTEC社制造)进行180度的剥离试验,以N/cm为单位测定EVA树脂片材与涂膜之间的粘接强度。
(耐粘连性试验)
按照JIS K5600-3-5来进行。将所制备的涂料涂布至50mm×100mm的PET膜,在120℃下在干燥机(Espec社制造、SPHH-400)内进行2分钟的加热干燥。其后将试验片取出,自然冷却至室温。接着按照将试验片的涂布面与未涂布面以50mm×50mm的面积重叠的方式将各膜利用玻璃夹在中间。在其上放置20kg的砝码,在向膜彼此的接触面施加0.08MPa的压力的情况下于40℃保持24小时。
在评价中,将2片膜自然冷却至室温,将2片膜向左右拉伸,在此时的状态下目视观察背板A1与PET的剥离性以及涂膜紊乱(乱れ)的程度,以5级进行评价。
评价基准如下。
5:自然分离。
4:以极小的力即将2片分离。
3:若施加力则可剥离,但涂膜的表面稍有紊乱。
2:若施加力则可剥离,但涂膜的表面紊乱。
1:即使施加力也无法剥离。
(膜厚)
按照JIS C-2151,利用千分尺(Mitutoyo社制造)进行测定。
实施例2
作为固化剂使用Takenate D120N(三井化学株式会社制造、H6XDI与TMP的加成物、NCO含量11.0%),除此以外,与制备例1同样地制备涂料2,与实施例1同样地制作2层结构的背板A2。对于该样品进行耐粘连性的研究。并且与实施例1同样地制作3层结构的玻璃/EVA/背板粘接样品A2。对于该玻璃/EVA/背板粘接样品A2,与实施例1同样地进行密合性(EVA与涂膜之间)的研究。
结果列于表1。
比较例1
作为固化剂使用CORONET(注册商标)HX(日本聚氨酯株式会社制造、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯结构体、NCO含量21.1%),除此以外与制备例1同样地制备比较涂料1,与实施例1同样地制作2层结构的比较背板A1。对于该样品考察耐粘连性。此外,与实施例1同样地制作3层结构的玻璃/EVA/背板粘接比较样品A1。对于该玻璃/EVA/背板粘接比较样品A1,与实施例1同样地进行密合性(EVA与涂膜之间)的研究。
结果列于表1。
【表1】
由实施例1~2和比较例1的结果可知,在实施例1和2的涂膜中,使用了衍生自选自由苯二亚甲基二异氰酸酯和双(异氰酸根合甲基)环己烷组成的组中的至少一种异氰酸酯的多异氰酸酯化合物作为固化剂,与使用了以往所用的固化剂的比较例1的涂膜相比,实施例1和2的涂膜对EVA粘接性、耐粘连性均优异。从而确认到本发明的构成存在技术价值。
【符号的说明】
1:太阳能电池单元
2:密封材层
3:表面层
4:背板
5:不透水性片材
6:固化涂膜
7:其它涂膜

Claims (8)

1.一种涂料,其特征在于,其含有:
含固化性官能团的含氟聚合物以及多异氰酸酯化合物,该多异氰酸酯化合物衍生自选自由苯二亚甲基二异氰酸酯和双(异氰酸根合甲基)环己烷组成的组中的至少一种异氰酸酯,
上述多异氰酸酯化合物为下述通式(7)所表示的化合物,
通式(7)中,R8表示亚苯基或亚环己基。
2.如权利要求1所述的涂料,其中,含固化性官能团的含氟聚合物含有基于含氟单体的聚合单元和基于含固化性官能团的单体的聚合单元,该含固化性官能团的单体为选自由含羟基单体、含羧基单体、含氨基单体以及硅酮系乙烯基单体组成的组中的至少一种。
3.如权利要求2所述的涂料,其中,含氟单体为选自由四氟乙烯、三氟氯乙烯以及偏二氟乙烯组成的组中的至少一种。
4.如权利要求1、2或3所述的涂料,其中,该涂料进一步含有颜料。
5.如权利要求1、2或3所述的涂料,其中,该涂料进一步含有紫外线吸收剂。
6.一种涂膜,其特征在于,其是由权利要求1、2、3、4或5所述的涂料得到的。
7.一种太阳能电池组件背板,其特征在于,其具有:不透水性片材;以及
形成在上述不透水性片材的至少一个面上的涂膜,该涂膜是由权利要求1、2、3、4或5所述的涂料形成的。
8.一种太阳能电池组件,其特征在于,其具有:
不透水性片材;
形成在上述不透水性片材的至少一个面上的涂膜,该涂膜是由权利要求1、2、3、4或5所述的涂料形成的;以及
形成在上述涂膜之上的密封材层。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104395417B (zh) * 2012-07-31 2018-05-22 三井化学株式会社 多异氰酸酯组合物、太阳能电池构件被覆材料、带有被覆层的太阳能电池构件、微囊及油墨用粘合剂
CN103545390B (zh) * 2013-09-27 2016-08-17 上海晶澳太阳能科技有限公司 提高导热能力的接线盒灌封胶混凝成型结构及其制作方法
GB201504760D0 (en) 2015-03-20 2015-05-06 Dupont Teijin Films Us Ltd Partnership PV cells
JP6142938B2 (ja) 2015-03-31 2017-06-07 ダイキン工業株式会社 太陽電池モジュールのバックシート及び太陽電池モジュール
WO2016158991A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 ダイキン工業株式会社 組成物及び積層体
US11421135B2 (en) 2016-05-20 2022-08-23 Mitsui Chemicals, Inc. Curable composition, coating material, solar cell coating material, solar cell back sheet coating material, adhesive, solar cell adhesive, solar cell back sheet adhesive, producing method of sheet, and curing agent
KR102007864B1 (ko) * 2016-10-31 2019-08-07 엘에스니꼬동제련 주식회사 태양전지 전극용 도전성 페이스트 및 이를 사용하여 제조된 태양전지
TWI627064B (zh) * 2017-08-08 2018-06-21 Southern Taiwan University Of Science And Technology 複合板及其應用
JP7060986B2 (ja) 2018-03-15 2022-04-27 株式会社クレハ バインダー組成物、非水電解質二次電池用電極を製造するための合剤、非水電解質二次電池用の電極および非水電解質二次電池
CN117083316A (zh) * 2021-03-31 2023-11-17 太阳控股株式会社 固化性树脂组合物、干膜和固化物

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101317274A (zh) * 2005-11-30 2008-12-03 大金工业株式会社 太阳能电池的保护罩用涂料组合物
WO2010094425A2 (de) * 2009-02-19 2010-08-26 Karl Wörwag Lack- Und Farbenfabrik Gmbh & Co. Kg Solarzellenmodul und verfahren zu seiner herstellung
JP2011071387A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Dainippon Printing Co Ltd 太陽電池モジュール用裏面保護シート、及び太陽電池モジュール
CN102150280A (zh) * 2008-07-11 2011-08-10 三菱树脂株式会社 太阳能电池背板
JP2011162598A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Dic Corp コーティング剤組成物

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02289639A (ja) 1990-04-27 1990-11-29 Daikin Ind Ltd 含フッ素水性塗料組成物
JP2956166B2 (ja) * 1990-08-28 1999-10-04 大日本インキ化学工業株式会社 含ふっ素ビニル重合体組成物
JPH072753A (ja) 1993-06-17 1995-01-06 Takeda Chem Ind Ltd ハーフブロックジイソシアネート化合物の製造方法
JP3244243B2 (ja) 1993-12-17 2002-01-07 キヤノン株式会社 太陽電池モジュール
JPH0860030A (ja) 1994-08-18 1996-03-05 Daikin Ind Ltd 塗料組成物および塗装物
JP3547225B2 (ja) 1995-07-31 2004-07-28 旭化成ケミカルズ株式会社 着色の少ない塗料組成物
US6309708B1 (en) 1995-09-22 2001-10-30 Daikin Industries, Ltd. Stain-proofing agent for preventing adherence of stain and composition for paints
JP3721544B2 (ja) 1996-03-19 2005-11-30 日本ペイント株式会社 熱硬化性樹脂組成物
US5780530A (en) 1996-03-19 1998-07-14 Nippon Paint Co., Ltd. Thermosetting resin composition
JPH11349893A (ja) 1998-04-09 1999-12-21 Kansai Paint Co Ltd 滑水性皮膜を形成可能な被覆組成物
JP4306292B2 (ja) 2002-06-14 2009-07-29 ダイキン工業株式会社 含フッ素共重合体および塗料用組成物
JP4205423B2 (ja) 2002-12-27 2009-01-07 日新製鋼株式会社 接着性に優れた太陽電池基材
JP2004307666A (ja) 2003-04-08 2004-11-04 Asahi Glass Co Ltd 塗料用含フッ素共重合体、塗料用組成物および塗料
JP4419053B2 (ja) 2003-09-30 2010-02-24 Dic株式会社 水性硬化性組成物、該水性硬化性組成物を含んでなる塗料及び接着剤
JP5188008B2 (ja) 2005-01-07 2013-04-24 ダイキン工業株式会社 硬化型含フッ素塗料用組成物
WO2006077751A1 (ja) * 2005-01-19 2006-07-27 Daikin Industries, Ltd. 低汚染性塗料組成物およびそれから得られる低汚染性塗膜
JP5127123B2 (ja) 2005-07-22 2013-01-23 ダイキン工業株式会社 太陽電池のバックシート
US20100180938A1 (en) 2005-11-30 2010-07-22 Daikin Industries, Ltd. Coating composition for protection cover of solar cell
JP2009144009A (ja) 2007-12-12 2009-07-02 Nisshin Steel Co Ltd (メタ)アクリル塗料およびこれを塗装してなる被覆材料
AU2009263416B2 (en) 2008-06-23 2014-07-17 Asahi Glass Company, Limited Backsheet for solar cell module and solar cell module
JP5568225B2 (ja) 2008-07-22 2014-08-06 三井化学株式会社 塗料
JP5510331B2 (ja) * 2008-09-26 2014-06-04 旭硝子株式会社 含フッ素重合体組成物
JP5861101B2 (ja) 2009-02-24 2016-02-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 塗装品
JP2010212633A (ja) 2009-03-12 2010-09-24 Lintec Corp 太陽電池モジュール用保護シートおよびそれを用いてなる太陽電池モジュール
US20120048352A1 (en) 2009-04-27 2012-03-01 Daikin Industries, Ltd. Solar cell module and back sheet thereof
WO2010131652A1 (ja) * 2009-05-12 2010-11-18 ダイキン工業株式会社 転写シートおよびその製造方法
KR101421360B1 (ko) * 2009-12-02 2014-07-24 도요보 가부시키가이샤 태양전지용 이접착성 폴리에스테르 필름
JP5540825B2 (ja) * 2010-03-29 2014-07-02 大日本印刷株式会社 遮光シート、並びにそれを使用した太陽電池モジュール用バックシート及び太陽電池モジュール
EP2584613A1 (en) * 2010-06-16 2013-04-24 Daikin Industries, Ltd. Weatherable backsheet for solar cell module
JP5464258B2 (ja) 2011-12-02 2014-04-09 ダイキン工業株式会社 塗料、塗膜、太陽電池モジュールのバックシート、及び、太陽電池モジュール
JP2013136736A (ja) 2011-12-02 2013-07-11 Daikin Industries Ltd 塗料、塗膜、太陽電池モジュールのバックシート、及び、太陽電池モジュール

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101317274A (zh) * 2005-11-30 2008-12-03 大金工业株式会社 太阳能电池的保护罩用涂料组合物
CN102150280A (zh) * 2008-07-11 2011-08-10 三菱树脂株式会社 太阳能电池背板
WO2010094425A2 (de) * 2009-02-19 2010-08-26 Karl Wörwag Lack- Und Farbenfabrik Gmbh & Co. Kg Solarzellenmodul und verfahren zu seiner herstellung
JP2011071387A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Dainippon Printing Co Ltd 太陽電池モジュール用裏面保護シート、及び太陽電池モジュール
JP2011162598A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Dic Corp コーティング剤組成物

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Publication number Publication date
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