CN105408434B - 水性防污镀剂、防污镀层、层叠体以及太阳电池模块 - Google Patents

水性防污镀剂、防污镀层、层叠体以及太阳电池模块 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于提供一种水性防污镀剂、防污镀层、层叠体以及太阳电池模块。本发明的水性防污镀剂，是混合有下述通式(1)所表示的硅氧烷低聚物、水成分、抗静电剂、及二氧化硅微粒子的水性防污镀剂，且水性防污镀剂中包含0.01质量％以上的显示出界面活性的成分。通式(1)中，R1～R3分别独立地表示碳数1～碳数6的有机基，R4表示碳数1～碳数6的烷基。另外，n表示2～20的整数。通过使用本发明的水性防污镀剂，可形成除具有优异的水洗洗净性以外，即便在晴天时或干燥时也可抑制污染物质的附着的镀层。

Description

水性防污镀剂、防污镀层、层叠体以及太阳电池模块
技术领域
本发明涉及一种水性防污镀剂、防污镀层及太阳电池模块。具体而言，本发明涉及一种用以形成防污镀层的水性防污镀剂，该防污镀层是用于保护太阳电池模块的表面。使用此种水性防污镀剂形成的防污镀层可优选地用作太阳电池模块的表面保护材料。
背景技术
太阳电池是在发电时不排出二氧化碳而环境负荷小的发电方式，因此近年来急速地进行普及。太阳电池模块通常具有如下构造：在配置于太阳光入射的光接收面侧(表面侧)的表面保护材料与配置于与太阳光入射的光接收面侧为相反侧(背面侧)的基材(所谓背板)之间，夹持有利用密封材料将太阳电池元件密封而成的太阳电池单元。
太阳电池的光接收面通常经包含玻璃或耐候性树脂膜等的表面保护材料保护。由于太阳电池的光接收面为太阳光入射的面，因此对设置于光接收面侧的表面保护材料要求具有高透光性。另外，设置于光接收面的表面保护材料多数情况下暴露于露天环境，也要求具有高耐候性。另一方面，太阳电池的表面保护材料存在易受大气中的粗沙尘或煤烟的影响而容易附着污染物质的问题。在附着有污染物质的表面保护材料中，透光率下降，对太阳电池的能量转换效率造成不良影响，因此成为问题。
为了解消此种污染物质的附着，例如专利文献1中揭示有具有高亲水性的亲水性膜、及用以形成此种膜的水性亲水化处理剂。此处，提出通过在设置于室外的物品的表面设置亲水性膜，而对所附着的污染物质进行水洗。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2006-52352号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上所述，如专利文献1中记载的现有的表面保护材料中，可通过水洗而去除所附着的污染物质。但是，在晴天时或干燥时，无去除污染物质的手段，如果无降雨，则存在污染物质堆积的问题。在如此污染物质堆积的情况下，透光率变差，而对太阳电池的能量转换效率造成不良影响，因此成为问题。
因此，本发明人等人为了解决此种现有技术的课题，以提供一种除具有优异的水洗洗净性以外，即便在晴天时或干燥时也可抑制污染物质的附着的防污镀层、及可形成此种防污镀层的水性防污镀剂为目的而进行研究。
解决课题的技术手段
本发明人等人为了解决所述课题而进行潜心研究，结果发现，通过获得如下水性防污镀剂，可形成兼具优异的水洗洗净性与防污性的防污镀层，该水性防污镀剂是具有抗静电剂的水性防污镀剂，且将其中所含的显示出界面活性的成分的含有率设为特定量以上。进而，本发明人等人发现，在设置有此种防污镀层的太阳电池模块中，表面的透光率不会下降，可长期将太阳电池的能量转换效率维持为良好的状态，从而完成本发明。
具体而言，本发明具有如下构成。
[1]一种水性防污镀剂，其是混合有下述通式(1)所表示的硅氧烷低聚物、水成分、抗静电剂、及二氧化硅微粒子的水性防污镀剂，且水性防污镀剂中包含0.01质量％以上的显示出界面活性的成分，
[化1]
通式(1)中，R1～R4分别独立地表示碳数1～碳数6的有机基；另外，n表示2～20的整数。
[2]根据[1]所述的水性防污镀剂，其进而包含促进硅氧烷低聚物的缩合的催化剂。
[3]根据[1]或[2]所述的水性防污镀剂，其包含离子性的显示出界面活性的成分。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的水性防污镀剂，其包含非离子性的显示出界面活性的成分。
[5]根据[3]或[4]所述的水性防污镀剂，其中离子性的显示出界面活性的成分的含有率相对于水性防污镀剂的总质量为1.0质量％以下。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的水性防污镀剂，其中抗静电剂包含金属氧化物微粒子。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的水性防污镀剂，其中水性防污镀剂中所含的所有固体成分中的碳的比例为3质量％以下。
[8]根据[6]或[7]所述的水性防污镀剂，其中金属氧化物微粒子的一次粒径为100nm以下。
[9]根据[1]至[8]中任一项所述的水性防污镀剂，其中水性防污镀剂中所含的分子量为1100以上的有机化合物的含有率为0.2质量％以下。
[10]一种防污镀层，其是涂布根据[1]至[9]中任一项所述的水性防污镀剂，并使之干燥而形成。
[11]根据[10]所述的防污镀层，其中表面电阻为1×1012Ω/□以下。
[12]根据[10]或[11]所述的防污镀层，其中表面的水接触角为40°以下。
[13]根据[10]至[12]中任一项所述的防污镀层，其中波长300nm～1200nm时的平均的积分球透过率为95％以上。
[14]一种层叠体，其是将根据[10]至[13]中任一项所述的防污镀层层叠于玻璃层之上。
[15]一种太阳电池模块，其具有根据[14]所述的层叠体。
发明的效果
通过使用本发明的水性防污镀剂，则可形成兼具优异的水洗洗净性与防污性的防污镀层。即，通过使用本发明的水性防污镀剂，则可获得雨天时污染物质易经雨水等冲洗、且在晴天时或干燥时污染物质的附着得以抑制的防污镀层。以所述方式获得的防污镀层可优选地用作各种基材的表面、尤其是太阳电池表面保护材料的防污层。
具体实施方式
以下对本发明详细地进行说明。以下所记载的构成要件的说明有时是基于代表性实施方式或具体例而进行，但本发明并不限定于此种实施方式。此外，在本说明书中，使用“～”表示的数值范围是指包含“～”前后所记载的数值作为下限值及上限值的范围。
(水性防污镀剂)
本发明涉及一种水性防污镀剂，其混合有下述通式(1)所表示的硅氧烷低聚物、水成分、抗静电剂、及二氧化硅微粒子。此处，水性防污镀剂中包含0.01质量％以上的显示出界面活性的成分。在本发明中，通过使用此种水性防污镀剂，可在对象基材的表面形成富有抗静电性与亲水性的镀层。由此，可获得兼具水洗洗净性与防污性(耐污垢附着性)的防污镀层。
[化2]
此处，通式(1)中，R1～R4分别独立地表示碳数1～碳数6的有机基。另外，n表示2～20的整数。
通式(1)中，R1～R4分别独立地表示碳数1～碳数6的有机基。此外，R1～R4可分别为相同的有机基，也可为不同的有机基。另外，R1～R4可为直链状，也可具有分支。R1～R4所表示的有机基优选为碳数1～碳数6的烷基，作为R1～R4所表示的烷基，例如可列举：甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、正己基、环己基等。在本发明中，通过将R1～R4所表示的烷基的碳数设为1～6，可提高硅氧烷低聚物的水解性。此外，就水解的容易性而言，更优选为碳数1～碳数4的烷基，尤其优选为碳数1或2的烷基。
通式(1)中，n为2～20的整数。通过将n设为所述范围内，可将包含水解物的溶液的粘度设为适当的范围，且可将硅氧烷低聚物的反应性控制为优选的范围。此外，如果n超过20，则成为水解物溶液的粘度变得过高而难以操作的倾向。另一方面，n为1时成为难以控制烷氧基硅烷的反应性的倾向，涂布后难以获得适当地具有亲水性基的防污镀层。n只要为2～20即可，优选为3～15，更优选为5～10。
本发明中所使用的硅氧烷低聚物通过与水成分一同混合，而呈现至少一部分进行水解的状态。此种硅氧烷低聚物的水解物可通过如下方式而获得：使硅氧烷低聚物与水成分反应，而使键结于硅的烷氧基转变为羟基。虽然在水解时未必需要所有烷氧基进行反应，但为了使镀剂在涂布后发挥亲水性，优选为尽可能多的烷氧基进行水解。另外，水解时需要的最低限度的水成分的量成为与硅氧烷低聚物的烷氧基相等的摩尔量，但为了顺利地进行反应，优选为存在大量过多的水。
该水解反应在室温下也进行，但为了促进反应，也可进行加热。另外，由于反应时间长会使反应进一步进行，因此优选。另外，如果为后述催化剂的存在下，则也能以半天左右获得水解物。
此外，水解反应为可逆反应，如果自体系中去除水，则硅氧烷低聚物的水解物在羟基间开始缩合。因此，在使大量过多的水与硅氧烷低聚物反应而获得水解物的水溶液的情况下，优选为不强行使水解物自其中分离而在水溶液的状态下用作镀剂的原料。
本发明的水性防污镀剂含有水成分作为其主溶剂。通过将水成分作为溶剂，可减轻对操作时的作业人员的健康的负荷或对环境的负荷，且可防止硅氧烷低聚物的水解物在贮存中在溶液中进行缩合。
此外，本发明中所使用的水成分是包含水作为主成分的水成分，优选为包含30质量％以上的水的水成分，更优选为包含40质量％以上的水的水成分。另外，水成分也可为除水以外含有有机溶剂或化合物的水成分。例如，也可含有亲水性的有机溶剂。通过含有亲水性的有机溶剂，因表面张力减小而可进行均匀的涂布，或低沸点溶剂的比率增高，因此可获得干燥变容易等效果。作为亲水性有机溶剂，并无特别限定，可列举：甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、乙二醇、乙基溶纤剂等。如果考虑环境负荷或对作业人员的健康的负荷，则优选为醇类，更优选为乙醇或异丙醇。
固体成分质量相对于本发明的水性防污镀剂的总质量的比例优选为0.1％～30％，更优选为0.2％～20％，进而优选为0.5％～10％。
另外，关于硅氧烷低聚物的含有率，相对于水性防污镀剂的所有固体成分质量，优选为3质量％～70质量％，更优选为5质量％～60质量％，进而优选为10质量％～50质量％。通过将硅氧烷低聚物的含有率设为所述范围内，可形成具有适度的硬度与耐久性的防污镀层。
(抗静电剂)
本发明的水性防污镀剂具有抗静电剂。抗静电剂是通过对防污镀层赋予抗静电性，而抑制污染物质的附着。用以赋予抗静电性的抗静电剂例如可列举离子性的表面活性剂或金属氧化物微粒子等。作为抗静电剂，可使用离子性的表面活性剂或金属氧化物微粒子的任一种，也可使用混合有这些的两种以上的抗静电剂。
离子性的表面活性剂具有偏析于涂布后的镀剂的最表面附近而发挥作用的性质，因此能通过添加更少量来发挥效果。另一方面，为了赋予抗静电性，金属氧化物微粒子必须添加较多的量，由于为无机物，因此可提高防污镀层的耐久性。
离子性的表面活性剂的例子可列举：烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基磷酸盐等阴离子性表面活性剂，或烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐等阳离子性表面活性剂，烷基羧基甜菜碱等两性型表面活性剂。
此外，已知，如果过量添加离子性的表面活性剂，则体系内的电解质的量增加而导致二氧化硅微粒子的凝聚。因此，离子性的表面活性剂避免与二氧化硅微粒子并用。但是，发现，在本发明中，令人惊讶的是，在将此种离子性的表面活性剂添加至水性防污镀剂中的情况下，可提高防污镀层的防污性。如此，在本发明中，成功地通过添加离子性的表面活性剂，而更有效地提高防污性与水洗洗净性。
在本发明中，离子性的显示出界面活性的成分的含有率相对于水性防污镀剂的总质量优选为1.0质量％以下，更优选为0.8质量％以下，进而优选为0.5质量％以下。通过将离子性的显示出界面活性的成分的含有率设为所述范围内，可避免二氧化硅微粒子的凝聚，且可提高防污镀层的防污性。
可用作抗静电剂的金属氧化物微粒子并无特别限定，可列举：氧化锡微粒子、掺锑氧化锡微粒子、掺锡氧化铟微粒子、氧化锌微粒子等。另外，金属氧化物微粒子也可混合使用尺寸或形状、原材料不同的金属氧化物微粒子。此外，如果氧化物粒子的折射率大且粒径大，则产生由透过光的过度的散射所引起的损失，因此一次粒径优选为100nm以下，更优选为50nm以下，进而优选为30nm以下。另外，粒子的形状并无特别限定，可为球状，可为板状，也可为针状。
金属氧化物微粒子的一次粒径也可利用透射式电子显微镜观察分散的粒子，根据所获得的照片而求出。求出粒子的投影面积，并由其求出圆当量径而设为平均粒径(平均一次粒径)。本说明书中的平均粒径可对300个以上的粒子测定投影面积，并求出圆当量径而算出。
此外，在金属氧化物微粒子的形状为非球状的情况下，也可使用其他方法、例如动态光散射法而求出。
在本发明中，金属氧化物微粒子的含有率相对于水性防污镀剂的所有固体成分质量优选为70质量％以下，更优选为60质量％以下，进而优选为50质量％以下。通过将金属氧化物微粒子的含有率设为所述范围内，可在无损镀剂的成膜性的情况下有效地赋予抗静电性。
另一方面，金属氧化物微粒子的含有率相对于水性防污镀剂的总质量优选为30质量％以下，更优选为20质量％以下，进而优选为10质量％以下。通过将金属氧化物微粒子所占的比例设为所述范围内，可提高水性防污镀剂中的金属氧化物微粒子的分散性，而可在不产生本身的凝聚等缺点的情况下赋予抗静电性。
(二氧化硅微粒子)
本发明的水性防污镀剂具有二氧化硅微粒子。二氧化硅微粒子具有如下功能，即，提高涂布水性防污镀剂而形成的防污镀层的物理耐受性，且进而发挥亲水性。即，二氧化硅微粒子发挥作为硬填料的作用，且利用其表面的羟基对进一步的亲水性起作用。本发明中可使用的二氧化硅微粒子的形状并无特别限定，可列举：球状、板状、针状、珠粒状等。
另外，由于存在如果所添加的二氧化硅微粒子的粒径大至某程度以上则会使透过光散射的情况，因此二氧化硅微粒子的一次粒径优选为100nm以下，更优选为50nm以下，进而优选为30nm以下。另外，二氧化硅微粒子也可混合使用尺寸或形状不同的二氧化硅微粒子。
二氧化硅微粒子的一次粒径可通过与所述金属氧化物微粒子的一次粒径同样的测定方法进行测量。
二氧化硅微粒子的含有率相对于水性防污镀剂的所有固体成分质量优选为5质量％～95质量％，更优选为10质量％～90质量％，进而优选为20质量％～80质量％。通过将二氧化硅微粒子所占的比例设为所述范围内，可形成高硬度且耐损伤性及耐冲击性优异同时具有亲水性的防污镀层。
另一方面，二氧化硅微粒子的含有率相对于水性防污镀剂的总质量优选为30质量％以下，更优选为20质量％以下，进而优选为10质量％以下。通过将二氧化硅微粒子所占的比例设为所述范围内，可提高水性防污镀剂中的二氧化硅微粒子的分散性，而可在不产生本身的凝聚等缺点的情况下形成所述防污镀层。
(显示出界面活性的成分)
本发明的水性防污镀剂包含显示出界面活性的成分。在本发明中，显示出界面活性的成分也可为源自抗静电剂的界面活性成分。另外，在抗静电剂不具有界面活性成分的情况下，优选为含有表面活性剂。即，在本发明中，显示出界面活性的成分是包含源自抗静电剂的界面活性成分及源自表面活性剂的界面活性成分的至少一种的成分。
通过含有此种界面活性成分，可提高水性防污镀剂的涂布性。另外，通过界面活性成分的存在，镀剂的表面张力降低，而可进行更均匀的涂布。针对此种目的，可优选地使用非离子性表面活性剂、离子性(阴离子性、阳离子性、两性)表面活性剂等的任一种。此外，在使用离子性表面活性剂作为所述抗静电剂的情况下，作为抗静电剂而添加的离子性表面活性剂也可对提高润湿性起作用。
但是，如果过量添加离子性的表面活性剂，则体系内的电解质的量增加而导致二氧化硅微粒子的凝聚，因此在使用离子性的表面活性剂作为抗静电剂的情况下，优选为进而包含非离子性的显示出界面活性的成分。此外，非离子性的显示出界面活性的成分无需与离子性的表面活性剂并用，也可单独使用非离子性的显示出界面活性的成分作为界面活性成分。
非离子性的表面活性剂的例子可列举：聚亚烷基二醇单烷基醚类、聚亚烷基二醇单烷基酯类、聚亚烷基二醇单烷基酯·单烷基醚类等。更具体而言，可列举：聚乙二醇单月桂醚、聚乙二醇单硬脂醚、聚乙二醇单鲸蜡醚、聚乙二醇单月桂酯、聚乙二醇单硬脂酯等。
作为离子性的表面活性剂，可适当使用抗静电剂的部分中所例示的化合物。
在本发明中，显示出界面活性的成分相对于水性防污镀剂的总质量包含0.01质量％以上即可，优选为包含0.02质量％以上，更优选为包含0.03质量％以上。通过在所述范围内含有界面活性成分，可提高润湿性，且可提高水性防污镀剂的涂布性。另一方面，如果过量添加界面活性成分，则有在镀剂的涂布后偏析于表面而损及膜的硬度的担忧。因此，界面活性成分的量相对于水性防污镀剂的所有固体成分质量优选为10％以下，更优选为8％以下，进而优选为5％以下。
(催化剂)
本发明的水性防污镀剂优选为进而包含促进硅氧烷低聚物的缩合的催化剂。通过使用此种催化剂，可形成耐久性优异的防污镀层。此外，在本发明中，在涂布水性防污镀剂后使之干燥而去除水分，由此硅氧烷低聚物的水解物所具有的羟基(的至少一部分)相互缩合形成键而成为稳定的皮膜(防污镀层)。此时，通过具有促进硅氧烷低聚物的缩合的催化剂，可更迅速地进行该防污镀层的形成。
本发明中可使用的促进硅氧烷低聚物的缩合的催化剂并无特别限定，例如可列举：酸催化剂、碱催化剂、有机金属催化剂等。酸催化剂的例子可列举：硝酸、盐酸、硫酸、乙酸、氯乙酸、甲酸、草酸、甲苯磺酸等。碱催化剂的例子可列举：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化四甲基铵等。有机金属催化剂的例子可列举：双(乙酰乙酸乙基)单(乙酰丙酮(acetonate))铝、三(乙酰丙酮)铝、乙酰乙酸乙基铝二异丙酯等铝螯合化合物，四(乙酰丙酮)锆、双(丁氧基)双(乙酰丙酮)锆等锆螯合化合物，四(乙酰丙酮)钛、双(丁氧基)双(乙酰丙酮)钛等钛螯合化合物及二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡等有机锡化合物等。所述催化剂的种类并无特别限定，优选为有机金属催化剂，尤其优选为铝螯合化合物或者锆螯合化合物。
促进硅氧烷低聚物的缩合的催化剂的含有率相对于水性防污镀剂的所有固体成分质量优选为0.1质量％～20质量％，更优选为0.2质量％～15质量％，进而优选为0.3质量％～10质量％。将催化剂的含有率设为所述范围内，可形成具有适度的硬度与耐久性的防污镀层。另外，能以适度的速度进行防污镀层的形成。
此外，促进硅氧烷低聚物的缩合的催化剂对所述硅氧烷低聚物的水解也有用。此处，键结于硅氧烷低聚物的硅的烷氧基的水解反应与缩合反应处于平衡的关系，如果在体系内水多，则向水解的方向发展，如果水少，则向缩合的方向发展。由于促进烷氧基的缩合反应的催化剂促进其反应的两个方向，因此在体系内水多的状态下可促进水解反应。通过催化剂的存在，可在更平稳的条件下更确实地进行硅氧烷低聚物的水解。
此时，如果将硅氧烷低聚物的水解反应中所使用的催化剂直接保留于体系内作为水性防污镀剂的成分，而直接用作硅氧烷低聚物的缩合用的催化剂，则效率良好。
(其他添加剂)
本发明的水性防污镀剂除所述以外也可适当含有防腐剂等添加剂。另一方面，由于本发明的水性防污镀剂的特征在于：在涂布后的膜形成时无需光照射或高温热处理，因此无需对应于这些的光聚合引发剂或热聚合引发剂。毋宁说，若考虑镀剂的贮存稳定性，则反而优选为不具有光聚合引发剂或热聚合引发剂。如此，在本发明中，可利用简便的方法由水性防污镀剂形成防污镀层。
此外，本发明的防污镀剂中，其固体成分的大部分为硅与氧，碳的含有率少。通过将碳的含有率设为最低限度，例如在涂布·干燥后的防污镀层处于太阳电池表面等严酷的环境中时，也可将光或热的影响限制为最低限度。在本发明的防污镀剂中，所有固体成分中的碳的比例优选为3质量％以下，更优选为2.5质量％以下，进而优选为2质量％以下。
另外，在本发明中，水性防污镀剂中所含的最低限度的碳化合物优选为低分子量的碳化合物。具体而言，水性防污镀剂的所有固体成分中所含的分子量为1100以上的有机化合物的含有率优选为0.2质量％以下，更优选为0.1质量％，进而优选为0质量％。由此，可提高水性防污镀剂的固体成分的相容性，而可提高涂布·干燥后的镀层的成膜性。
(水性防污镀剂的制备方法)
本发明的水性防污镀剂可通过混合硅氧烷低聚物、水成分、抗静电剂、及二氧化硅微粒子而获得。硅氧烷低聚物优选为首先与水成分混合，优选为获得硅氧烷低聚物的水解物。此外，此时，优选为添加促进硅氧烷低聚物的缩合的催化剂。以所述方式可获得硅氧烷低聚物的水解物溶液。
在硅氧烷低聚物的水解物溶液中进而添加抗静电剂与二氧化硅微粒子。此处，优选为进而添加表面活性剂作为润湿性提升剂。此外，此时也可追加促进硅氧烷低聚物的缩合的催化剂。另外，抗静电剂或表面活性剂的一部分或全部也可在获得硅氧烷低聚物的水解物的步骤中添加。
此外，对水性防污镀剂的制备条件并无特别限定，根据所使用的二氧化硅微粒子，存在因pH值或共存成分的浓度而产生凝聚的情况。因此，二氧化硅微粒子宜在制备溶液的后半程、优选为最后添加。另外，此时，在使用二氧化硅微粒子的分散液的情况下，宜将分散液的pH值与镀剂的pH值均设为酸性、或者均设为碱性。
(防污镀层的形成方法)
本发明的防污镀层可通过涂布所述水性防污镀剂并使之干燥而形成。涂布水性防污镀剂的对象并无特别限定，可优选地用于玻璃、树脂、金属、陶瓷等各种支持体的表面。此外，在使用玻璃层作为基材的情况下，硅上的羟基的缩合也会在与玻璃表面的羟基之间发生，因此可获得密接性优异的层叠体。如此，本发明的防污镀层优选为例如设置于太阳电池模块的光接收面侧的玻璃表面，可用作太阳电池模块用防污镀层。
涂布本发明的水性防污镀剂的方法并无特别限定，例如可列举：喷雾涂布、毛刷涂布、辊式涂布、棒式涂布、浸渍涂布等。关于涂布后的干燥法，可在室温下进行干燥，也可在40℃～120℃下进行1分钟～30分钟左右的加热。
(防污镀层的物性)
本发明的防污镀层为了显示出充分的防污性，优选为防污镀层的表面具有抗静电性与亲水性。由此，可抑制污染物质的附着，且即便在污染物质附着于防污镀层的表面的情况下，也可对该污垢进行冲洗(水洗)。
防污镀层的表面电阻优选为1×1012Ω/□以下，更优选为1×1011Ω/□以下，进而优选为1×1010Ω/□以下。通过将防污镀层的表面电阻设为所述范围内，可对防污镀层赋予充分的防污性。
另外，防污镀层的水接触角优选为40°以下，更优选为30°以下，进而优选为25°以下。通过将防污镀层的水接触角设为所述范围内，可对防污镀层赋予充分的亲水性。
进而，本发明的防污镀层优选为具有充分的透光性。尤其是在对太阳电池模块的表面的保护玻璃使用本发明的防污镀层的情况下，要求具有高透光率。因此，本发明的防污镀层的波长(λ)300nm～1200nm时的平均的积分球透过率优选为90％以上，更优选为95％以上。此外，防污镀层的积分球透过率是通过如下方式求出：以未设置防污镀层的玻璃的积分球透过率作为参考，测定设置有防污镀层的玻璃的积分球透过率。积分球透过率的测定可通过使用附有积分球的透射式分光光度计而进行测定。具体而言，例如可利用如下装置进行测定：使积分球附属装置(ISR-2200，岛津制作所)连接于紫外可见红外分光光度计(UV-3600，岛津制作所)而成的装置、或使多用途大型试样室(MPC-3100，岛津制作所)连接于紫外可见红外分光光度计(UV-3600，岛津制作所)而成的装置。
另外，本发明的防污镀层的波长(λ)300nm～1200nm时的平均的透过率优选为70％以上，更优选为80％以上。防污镀层的透过率是与积分球透过率同样地积分球透过率同样地通过如下方式求出：以未设置防污镀层的玻璃的积分球透过率作为参考，测定设置有防污镀层的玻璃的积分球透过率。
透过率例如可利用自记式分光光度计(UV2400-PC，岛津制作所制造)进行测定。
(太阳电池模块)
本发明的太阳电池模块具有包含所述防污镀层的层叠体。本发明的太阳电池模块是将使太阳光的光能转换为电能的太阳电池元件配置于设置于太阳光入射侧的透明性的基板与聚酯膜(太阳电池用背板)之间而构成。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(所谓密封剂)进行密封而构成。
关于太阳电池模块、太阳电池单元、背板以外的构件，例如详细地记载于《太阳光发电系统构成材料》(杉本荣一监修，工业调查会股份有限公司，2008年发行)中。
设置于太阳光入射侧的基板例如可列举玻璃基板、丙烯酸系树脂等透明树脂等，其中可优选地使用玻璃基板。
作为太阳电池元件，可应用单晶硅、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公知的太阳电池元件。
[实施例]
以下列举实施例与比较例而更具体地说明本发明的特征。以下的实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等只要不脱离本发明的主旨，则可适当变更。因此，本发明的范围不应被以下所示的具体例限定地解释。
(实施例1)
相对于乙醇81.07g，添加通式(1)所示的硅氧烷低聚物(n＝5)3.06g及双(乙酰乙酸乙基)单(乙酰基丙酮)铝的1％异丙醇溶液0.94g而加以混合。相对于所获得的溶液，缓慢添加溶解有聚乙二醇单月桂醚(环氧乙烷部的重复数为15)0.057g的水114.80g，在室温下搅拌12小时以上，进行硅氧烷低聚物的水解而制作镀剂母液S-1。
接着，相对于镀剂母液S-1 19.99g，添加乙醇7.36g、水12.58g、聚乙二醇单月桂醚(环氧乙烷部的重复数为15)0.0056g、及二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠0.0011g而加以稀释。在其中添加双(乙酰乙酸乙基)单(乙酰基丙酮)铝的1％异丙醇溶液0.85g及二氧化硅微粒子(一次粒径10nm～15nm)的33％分散液1.70g，而制作实施例1的水性防污镀剂AS-1。所制作的水性防污镀剂是使用辊而涂布于白板玻璃板上，在室温下干燥1小时而获得含防污镀层的层叠体。测定所制作的防污镀层的表面电阻，结果为1.7×109Ω/□。另外，以涂布所使用的白板玻璃板作为参考，测定所制作的防污镀层的积分球透过率，结果以波长300nm～1200nn的平均计为95％以上。
(实施例2)
在实施例1中将二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠的量自0.0011g设为0.011g，除此以外，以与实施例1同样的方式制作实施例2的水性防污镀剂AS-2。
(实施例3)
在实施例1中将二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠的量自0.0011g设为0.11g，除此以外，以与实施例1同样的方式制作实施例3的水性防污镀剂AS-3。
(实施例4)
在实施例1中将二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠的量自0.0011g设为1.1g，除此以外，以与实施例1同样的方式制作实施例4的水性防污镀剂AS-4。
(比较例1)
在实施例1中未添加二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠0.0011g，除此以外，以与实施例1同样的方式制作比较例1的水性防污镀剂AS-21。
(评价)
使用辊将所制作的水性防污镀剂涂布于白板玻璃板上。在干燥1小时后评价防污镀层的亲水性及耐污垢附着性。此外，作为参考例1，不具有防污镀层的白板玻璃板的评价结果也示于下述表1。
对亲水性以水的接触角进行评价(40°以下为合格)。对耐污垢附着性，重复5次将荷尔拜因(Holbein)公司制造的天然黄土颜料均匀地撒在防污镀层上后敲打背面并将其去除的作业，目测评价所附着的污垢的量(A～E的5等级评价，B以上为合格)。
A：在防污镀层表面未附着黄土颜料，无色透明。
B：在防污镀层表面的10％以下附着有黄土颜料。
C：在防污镀层表面的50％以下附着有黄土颜料。
D：在防污镀层表面的几乎整个面上附着有黄土颜料，但透明性得以维持。
E：在防污镀层表面的几乎整个面上附着有黄土颜料，一部分或全部不透明。
[表1]
结果，使用实施例的水性防污镀剂AS-1～AS-3制作的样品具有无色透明且坚硬而均匀的涂布膜，并且亲水性、防污性(耐污垢附着性)均优异。水性防污镀剂AS-4在水性防污镀剂的状态下产生被认为是源自二氧化硅的凝聚物，且使用AS-4制作的样品包含被预测由凝聚物引起的异物，亲水性、防污性勉强合格。使用比较例1的水性防污镀剂AS-21制作的玻璃的亲水性虽良好，但防污性不足。
(实施例5)
在实施例1中，使用氧化锡微粒子(一次粒径15nm～25nm)的50％分散液1.20g代替二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠0.0022g，除此以外，以与实施例1同样的方式制作实施例5的水性防污镀剂AS-5。
(实施例6)
在实施例5中，使用氧化锌·氧化锑复合氧化物微粒子(一次粒径15nm～25nm)的30％分散液2.00g代替氧化锡微粒子(一次粒径15nm～25nm)的50％分散液1.20g，除此以外，以与实施例5同样的方式制作实施例6的水性防污镀剂AS-6。
(实施例7)
在实施例5中，使用掺镓氧化锌微粒子(一次粒径20nm～40nm)的30％分散液2.00g代替氧化锡微粒子(一次粒径15nm～25nm)的50％分散液1.20g，除此以外，以与实施例5同样的方式制作实施例7的水性防污镀剂AS-7。
(实施例8)
在实施例5中，使用氧化锡微粒子(平均一次粒径150nm)的20％分散液1.20g代替氧化锡微粒子(一次粒径15nm～25nm)的50％分散液1.20g，除此以外，以与实施例5同样的方式制作实施例8的水性防污镀剂AS-8。
(评价)
使用辊将所制作的水性防污镀剂涂布于白板玻璃板上。在干燥1小时后评价样品的亲水性及耐污垢附着性。
[表2]
结果，使用实施例的水性防污镀剂AS-5～AS-7制作的样品与使用AS-1制作的样品同样地具有无色透明且坚硬而均匀的涂布膜，且亲水性、防污性均优异。使用水性防污镀剂AS-8制作的样品稍有着色，但作为亲水性、防污性，显示出优异的性能。
(实施例9)
在实施例1中未添加双(乙酰乙酸乙基)单(乙酰基丙酮)铝的1％异丙醇溶液，除此以外，以与实施例1同样的方式制作实施例9的水性防污镀剂AS-9。
(实施例10)
在实施例1中，将在镀剂母液中追加添加的聚乙二醇单月桂醚(环氧乙烷部的重复数为15)的量自0.0056g设为0.11g，除此以外，以与实施例1同样的方式制作实施例10的水性防污镀剂AS-10。
(实施例11)
在实施例1中，使用硬脂酸聚氧乙烯硬脂醚(环氧乙烷部的重复数为15，分子量1210)0.11g代替在镀剂母液中追加添加的聚乙二醇单月桂醚(环氧乙烷部的重复数为15，分子量848)0.0056g，除此以外，以与实施例1同样的方式制作实施例11的水性防污镀剂AS-11。
(评价)
使用辊将所制作的水性防污镀剂涂布于白板玻璃板上。在干燥1小时后评价样品的亲水性及耐污垢附着性。
[表3]
结果，使用实施例的水性防污镀剂AS-9～AS-11制作的样品与使用AS-1制作的样品相比，虽然在硬度方面稍差，但具有无色透明的涂布膜，且亲水性、耐污垢附着性均优异。
[产业上的可利用性]
通过使用本发明的水性防污镀剂，则可形成兼具优异的水洗洗净性与防污性的防污镀层。以所述方式获得的防污镀层可优选地用作各种基材的表面、尤其是太阳电池模块的表面保护材料的防污层，产业上的可利用性高。

Claims (13)

1.一种水性防污镀剂，其是混合有下述通式(1)所表示的硅氧烷低聚物、水成分、抗静电剂、及二氧化硅微粒子的水性防污镀剂，且其特征在于：
所述水性防污镀剂中包含0.01质量％以上的显示出界面活性的成分，
所述显示出界面活性的成分包含离子性的显示出界面活性的成分，且
所述离子性的显示出界面活性的成分的含有率相对于所述水性防污镀剂的总质量为1.0质量％以下，
通式(1)中，R1～R4分别独立地表示碳数1～碳数6的有机基，另外，n表示2～20的整数。
2.根据权利要求1所述的水性防污镀剂，其进而包含促进硅氧烷低聚物的缩合的催化剂。
3.根据权利要求1所述的水性防污镀剂，其包含非离子性的显示出界面活性的成分。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水性防污镀剂，其中所述抗静电剂包含金属氧化物微粒子。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的水性防污镀剂，其中所述水性防污镀剂中所含的所有固体成分中的碳的比例为3质量％以下。
6.根据权利要求4所述的水性防污镀剂，其中所述金属氧化物微粒子的一次粒径为100nm以下。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的水性防污镀剂，其中所述水性防污镀剂中所含的分子量为1100以上的有机化合物的含有率为0.2质量％以下。
8.一种防污镀层，其是涂布根据权利要求1至7中任一项所述的水性防污镀剂并使之干燥而形成。
9.根据权利要求8所述的防污镀层，其中表面电阻为1×1012Ω/□以下。
10.根据权利要求8所述的防污镀层，其中表面的水接触角为40°以下。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的防污镀层，其中波长300nm～1200nm时的平均的积分球透过率为95％以上。
12.一种层叠体，其是将根据权利要求8至11中任一项所述的防污镀层层叠于玻璃层之上。
13.一种太阳电池模块，其具有根据权利要求12所述的层叠体。
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