CN106574067B - 层叠聚酯膜及其制造方法、太阳电池用保护片及太阳电池模块 - Google Patents

层叠聚酯膜及其制造方法、太阳电池用保护片及太阳电池模块 Download PDF

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Abstract

本发明的一实施形态提供一种层叠聚酯膜及其制造方法、以及包含层叠聚酯膜的太阳电池用保护片及太阳电池模块,所述层叠聚酯膜包括:双轴延伸聚酯膜,通过使未延伸的聚酯膜在第1方向上进行延伸,并沿着膜表面在与第1方向正交的第2方向上进行延伸来制作,且通过示差扫描热量测定所测定的源自热固定温度的微小峰值温度为160℃以上、210℃以下;以及底涂层,通过在朝第2方向延伸前,将底涂层形成用组合物涂布于在第1方向上进行了延伸的聚酯膜的一个面上,并在第2方向上进行延伸来形成,且弹性模量为0.7GPa以上。

Description

层叠聚酯膜及其制造方法、太阳电池用保护片及太阳电池 模块
技术领域
本发明的一实施形态涉及一种层叠聚酯膜及其制造方法、太阳电池用保护片及太阳电池模块。
背景技术
聚酯膜用于太阳电池用保护片、光学膜、描图胶片(tracing film)、包装膜、磁带、绝缘带等多方面。当将聚酯膜用于这些用途时,通常多数情况下使聚酯膜与其他原材料接着来使用。
例如,列举将聚酯膜用于太阳电池用保护片的情况为例。太阳电池模块通常具有如下的结构:在配置于太阳光入射的表面侧的前基板、和配置于与太阳光入射的表面侧为相反侧(背面侧)的背面保护片之间,夹持有利用密封材密封太阳电池元件的太阳电池单元。而且,密封材通常使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate,EVA)树脂等。即,当将聚酯膜用于太阳电池用途时,要求聚酯膜与密封材的密接性。
进而,通常使用太阳电池模块的环境为如室外等时常曝露于风雨中的环境,因此太阳电池用保护片的耐候性也为重要的课题之一。
在此种环境下(例如湿热环境下),太阳电池用保护片重要的是具有如下的程度的耐候性(湿热稳定性):邻接于太阳电池用保护片的密封材与太阳电池用保护片不剥离、及在太阳电池用保护片具有层叠结构时太阳电池用保护片内的各层间不产生剥离。
因此,已提出有各种以提升耐候性为目标的太阳电池用保护片。
例如,在日本专利特开2014-76632号公报中提出有一种层叠膜,其包括聚酯膜、及层叠于聚酯膜的至少一个面上的被膜层,被膜层含有酸改性聚烯烃树脂与沸点为200℃以下的碱性化合物,聚酯膜含有源自被膜层中所含有的酸改性聚烯烃树脂的化合物。所述层叠膜利用线内涂布法来形成具有使用聚烯烃树脂的被膜层的层叠膜,由此具有优异的接着性与耐水性。
另一方面,在日本专利特开2012-189665号公报中提出有一种双轴延伸聚对苯二甲酸乙二酯膜,其通过线内涂布来将涂布层设置于在热固定处理步骤中以220℃以上、230℃以下进行了处理的聚对苯二甲酸乙二酯膜上。所述双轴延伸聚对苯二甲酸乙二酯膜作为光学膜用途的聚酯膜,可使光学的轴精度与膜的热尺寸稳定性并存。
发明内容
发明要解决的课题
但是,如日本专利特开2014-76632号公报中所公开的层叠膜般,具有使用聚烯烃树脂的层的层叠聚酯膜虽然与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等密封材的密接性良好,但成为基材的聚酯膜容易凝聚破坏。作为其结果,存在聚酯膜自密封材上剥离之虞。
另一方面,通过使热固定温度上升并弄乱分子取向,聚酯膜的强度变高,且对于凝聚破坏的耐受性(耐凝聚破坏性)提升。但是,若使热固定温度上升,则存在聚酯膜的耐候性(湿热稳定性)下降的倾向。
因此,实际情况是尚未提供一种使耐凝聚破坏性与耐候性(湿热稳定性)并存的层叠聚酯膜。
本发明的一实施形态是鉴于如上所述的情况而成者,本发明的一实施形态的目的在于提供一种使耐凝聚破坏性与耐候性(湿热稳定性)并存的层叠聚酯膜及其制造方法、太阳电池用保护片、以及具有长期耐久性的太阳电池模块,且以达成所述目的为课题。
解决课题的技术手段
用以解决课题的具体手段包含以下的形态。
<1>一种层叠聚酯膜,其包括:双轴延伸聚酯膜,通过使未延伸的聚酯膜在第1方向上进行延伸,并沿着膜表面在与第1方向正交的第2方向上进行延伸来制作,且通过示差扫描热量测定所测定的源自热固定温度的微小峰值温度为160℃以上、210℃以下;以及底涂层,通过在朝第2方向延伸前,将底涂层形成用组合物涂布于在第1方向上进行了延伸的聚酯膜的一个面上,并在第2方向上进行延伸来形成,且弹性模量为0.7GPa以上。
<2>根据<1>所述的层叠聚酯膜,其中底涂层含有丙烯酸系树脂,丙烯酸系树脂在底涂层中所含有的树脂成分中所占的含有比率为50质量%以上。
<3>根据<2>所述的层叠聚酯膜,其中丙烯酸系树脂在底涂层中所含有的树脂成分中所占的含有比率为75质量%以上。
<4>根据<2>或<3>所述的层叠聚酯膜,其中底涂层中所含有的丙烯酸系树脂具有苯乙烯骨架。
<5>根据<1>至<4>中任一项所述的层叠聚酯膜,其中底涂层的弹性模量为1.0GPa以上。
<6>根据<1>至<5>中任一项所述的层叠聚酯膜,其中底涂层的弹性模量为1.3GPa以上。
<7>根据<1>至<6>中任一项所述的层叠聚酯膜,其中双轴延伸聚酯膜的微小峰值温度为170℃以上、200℃以下。
<8>根据<1>至<7>中任一项所述的层叠聚酯膜,其中双轴延伸聚酯膜的微小峰值温度为180℃以上、190℃以下。
<9>根据<1>至<8>中任一项所述的层叠聚酯膜,其中底涂层进而含有噁唑啉系交联剂。
<10>一种太阳电池用保护片,其包括:根据<1>至<9>中任一项所述的层叠聚酯膜、及配置于层叠聚酯膜的底涂层上的含有丙烯酸系树脂的树脂层。
<11>根据<10>所述的太阳电池用保护片,其中树脂层具有至少层叠有两层的结构,且最远离层叠聚酯膜的最外层含有丙烯酸系树脂与聚烯烃树脂。
<12>根据<10>或<11>所述的太阳电池用保护片,其中在层叠聚酯膜的具有底涂层之侧的相反侧具有耐候性层。
<13>根据<12>所述的太阳电池用保护片,其中耐候性层具有至少层叠有两层的结构,且最远离层叠聚酯膜的耐候性层含有氟系树脂。
<14>一种太阳电池模块,其包括根据<10>至<13>中任一项所述的太阳电池用保护片。
<15>一种层叠聚酯膜的制造方法,其包括:使未延伸的聚酯膜在第1方向上进行延伸的步骤;将底涂层形成用组合物涂布于在第1方向上进行了延伸的聚酯膜的一个面上的步骤;使涂布有底涂层形成用组合物的聚酯膜沿着膜表面在与第1方向正交的第2方向上进行延伸,而形成弹性模量为0.7GPa以上的底涂层的步骤;以及在165℃以上、215℃以下对形成有底涂层的聚酯膜进行热固定处理的热固定步骤;且制作形成有底涂层的双轴延伸聚酯膜。
发明的效果
根据本发明的一实施形态,提供一种使耐凝聚破坏性与耐候性(湿热稳定性)并存的层叠聚酯膜及其制造方法、太阳电池用保护片、以及具有长期耐久性的太阳电池模块。
具体实施方式
<层叠聚酯膜>
层叠聚酯膜包括:双轴延伸聚酯膜(以下,也适宜称为基材),通过使未延伸的聚酯膜在第1方向上进行延伸,并沿着膜表面在与第1方向正交的第2方向上进行延伸来制作,且通过示差扫描热量测定所测定的源自热固定温度的微小峰值温度为160℃以上、210℃以下;以及底涂层,通过在朝第2方向延伸前,将底涂层形成用组合物涂布于在第1方向上进行了延伸的聚酯膜的一个面上,并在第2方向上进行延伸来形成,且弹性模量为0.7GPa以上。
层叠聚酯膜通过包含所述构成,而难以产生凝聚破坏,并可使耐凝聚破坏性与耐候性(湿热稳定性)并存。
本发明的一实施形态的作用虽然不明确,但本发明人等人如以下般进行推断。
即,可认为层叠聚酯膜通过含有弹性模量为0.7GPa以上的底涂层,而可有效地抑制作为基材的双轴延伸聚酯膜的凝聚破坏。因此,之前通过提高基材的热固定温度来提高基材的强度,并抑制基材的凝聚破坏,但可在比之前的基材的热固定温度低的温度下进行处理。基材的热固定温度有助于湿热稳定性,若热固定温度为规定的范围,则湿热稳定性变得良好,另一方面,若脱离规定的温度范围,则湿热稳定性下降。即,可认为层叠聚酯膜通过将利用示差扫描热量测定(Differential Scanning Calorimetry,DSC)所测定的源自热固定温度的微小峰值温度为160℃以上、210℃以下的双轴延伸聚酯膜作为基材,可维持湿热稳定性。
可认为层叠聚酯膜中,这些相互作用而可使耐凝聚破坏性与耐候性(湿热稳定性)并存。
[双轴延伸聚酯膜]
层叠聚酯膜包含如下的双轴延伸聚酯膜:通过使未延伸的聚酯膜在第1方向上进行延伸,并沿着膜表面在与第1方向正交的第2方向上进行延伸来制作,且通过示差扫描热量测定所测定的源自热固定温度的微小峰值温度为160℃以上、210℃以下。
(微小峰值温度)
通过示差扫描热量测定所测定的源自热固定温度的微小峰值温度反映制作层叠聚酯膜时的热固定步骤中的处理温度(热固定温度)。
当双轴延伸聚酯膜的通过示差扫描热量测定(DSC)所测定的源自热固定温度的微小峰值温度为160℃以上时,双轴延伸聚酯膜的结晶性高,制成层叠聚酯膜时的耐候性优异。另外,当所述微小峰值温度为210℃以下时,双轴延伸聚酯膜为分子取向整齐的聚酯膜,因此在制成层叠聚酯膜时,耐候性优异。
双轴延伸聚酯膜的通过DSC所测定的源自热固定温度的微小峰值温度优选为170℃以上、200℃以下,更优选为180℃以上、190℃以下。若微小峰值温度为所述范围,则在制成层叠聚酯膜时,层叠聚酯膜的耐候性更优异。
微小峰值温度通过以下的方法来测定。
微小峰值温度是依据JIS K7122-1987(参照JIS手册1999年版),使用精工电子工业(股份)制造的示差扫描热量测定装置“罗伯特(Robot)DSC-RDC220”进行测定。数据分析使用迪克塞新(Disk Session)“SSC/5200”。
具体而言,在样品盘中秤量5mg的双轴延伸聚酯膜,自25℃至300℃为止以20℃/min的升温速度进行升温并测定微小峰值温度。
微小峰值温度通过读取利用测定所获得的示差扫描热量测定图中的结晶熔解峰值前(比结晶熔解峰值更低的温度侧)的微小吸热峰值的温度来决定。当难以观测到微小的吸热峰值时,将图的结晶熔解峰值附近放大来读取微小的吸热峰值。
再者,微小的吸热峰值的读取方法根据以下的记载来实施。
首先,在示差扫描热量测定图的135℃的值与155℃的值处画出与Y轴平行的直线与基线,并求出由图表的曲线与所述平行于Y轴的2根直线及基线所围成的吸热侧的面积。同样地,针对140℃与160℃、145℃与165℃、150℃与170℃、155℃与175℃、160℃与180℃、165℃与185℃、170℃与190℃、175℃与195℃、180℃与200℃、185℃与205℃、190℃与210℃、195℃与215℃、200℃与220℃、205℃与225℃、210℃与230℃、215℃与235℃、220℃与240℃的17处也求出面积。微小的峰值的吸热量通常为0.2J/g以上、5.0J/g以下,因此仅将面积为0.2J/g以上、5.0J/g以下的数据作为有效数据进行处理。自合计18个面积数据之中,将作为有效数据且显示出最大的面积的数据的温度区域中的吸热峰值的峰值温度设为微小峰值温度。当无有效数据时,设为无微小峰值温度。
再者,所述微小峰值温度可通过后述的热固定步骤中的处理温度(热固定温度)来调节。
(聚酯)
双轴延伸聚酯膜含有聚酯。聚酯的种类并无特别限制,作为聚酯,可选择公知者。
作为聚酯,例如可列举:由芳香族二元酸或芳香族二元酸的酯形成性衍生物与二醇或二醇的酯形成性衍生物所合成的线状饱和聚酯。作为线状饱和聚酯的具体例,可列举:聚对苯二甲酸乙二酯、聚间苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚(对苯二甲酸1,4-亚环己基二甲酯)、聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯等。其中,作为聚酯,就力学物性或成本的平衡的观点而言,特别优选为聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯、及聚(对苯二甲酸1,4-亚环己基二甲酯)。
聚酯可为均聚物,也可为共聚物。进而,聚酯也可为含有少量其他种类的树脂(例如聚酰亚胺等)者。
聚酯的种类并不限定于所述聚酯,也可使用公知的聚酯。作为公知的聚酯,可使用二羧酸成分与二醇成分进行合成,也可使用市售的聚酯。
当合成聚酯时,例如可列举:通过众所周知的方法来使(a)二羧酸成分与(b)二醇成分进行酯化反应及酯交换反应的至少一种反应的方法。
作为(a)二羧酸成分,例如可列举:丙二酸、丁二酸、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、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-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、1,8-萘二甲酸、4,4'-二苯基二羧酸、4,4'-二苯基醚二羧酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、苯基茚满二羧酸、蒽二羧酸、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二羧酸的酯衍生物。
作为(b)二醇成分,例如可列举:乙二醇、1,2-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、异山梨糖醇等脂环式二醇类;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。
作为(a)二羧酸成分,优选为使用芳香族二羧酸的至少一种。更优选为含有二羧酸成分中的芳香族二羧酸作为主成分。再者,所谓“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。作为(a)二羧酸成分,也可含有芳香族二羧酸以外的二羧酸成分。此种二羧酸成分为芳香族二羧酸等的酯衍生物等。
作为(b)二醇成分,优选为使用脂肪族二醇的至少一种。作为脂肪族二醇,可含有乙二醇,优选为含有乙二醇作为主成分。再者,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。
相对于芳香族二羧酸(例如对苯二甲酸等)及视需要的芳香族二羧酸的酯衍生物的1摩尔,脂肪族二醇(例如乙二醇等)的使用量优选为1.015摩尔~1.50摩尔的范围。脂肪族二醇的使用量更优选为1.02摩尔~1.30摩尔的范围,进而更优选为1.025摩尔~1.10摩尔的范围。若脂肪族二醇的使用量为1.015摩尔以上的范围,则酯化反应容易进行。另外,若脂肪族二醇的使用量为1.50摩尔以下的范围,则可抑制例如由乙二醇的二聚化所引起的二乙二醇的副产物,因此可良好地保持聚酯的熔点及玻璃化温度、结晶性、耐热性、耐水解性、以及耐候性等特性。
在酯化反应或酯交换反应中,可使用公知的反应催化剂。作为反应催化剂,例如可列举: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、钴化合物、铝化合物、锑化合物、钛化合物、磷化合物等。反应催化剂通常在聚酯的酯化反应或酯交换反应完成以前的任意的阶段添加。作为反应催化剂,优选为锑化合物、锗化合物、及钛化合物。
例如,当使用锗化合物作为反应催化剂时,优选为直接使用锗化合物的粉体。
酯化反应例如通过在含有钛化合物的反应催化剂的存在下,使芳香族二羧酸与脂肪族二醇进行聚合来进行。在所述酯化反应中,优选为将以有机酸作为配体的有机钛螯合络合物用作作为反应催化剂的钛化合物,并且在反应中经过至少依次添加有机钛螯合络合物、镁化合物、及不具有芳香环作为取代基的五价的磷酸酯的过程。
具体而言,在酯化反应中,首先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钛螯合络合物的反应催化剂混合。有机钛螯合络合物等钛化合物对于酯化反应也显示出高催化剂活性,因此可促进酯化反应的进行。此时,可在混合芳香族二羧酸成分及脂肪族二醇成分后添加钛化合物,也可在混合芳香族二羧酸成分(或脂肪族二醇成分)与钛化合物后添加脂肪族二醇成分(或芳香族二羧酸成分)。另外,也可同时混合芳香族二羧酸成分与脂肪族二醇成分及钛化合物。混合的方法并无特别限制,可选择公知的方法。
在合成所述聚酯时,添加下述的五价的磷化合物作为添加剂也优选。
作为五价的磷化合物,可列举不具有芳香环作为取代基的五价的磷酸酯的至少一种。作为五价的磷化合物,优选为具有碳数2以下的低级烷基作为取代基的磷酸酯[(OR)3-P=O;R为碳数1或2的烷基],更优选为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯。
作为磷化合物的添加量,优选为相对于合成后的聚酯,磷(P)元素换算值变成50ppm~90ppm的范围的量。磷化合物的量更优选为磷(P)元素换算值变成60ppm~80ppm的量,进而更优选为磷(P)元素换算值变成60ppm~75ppm的量。
另外,在合成聚酯时,添加镁化合物作为添加剂也优选。
通过聚酯中含有镁化合物,聚酯的静电施加性提升。
作为镁化合物,例如可列举:氧化镁、氢氧化镁、醇镁、乙酸镁、碳酸镁等镁盐。其中,就对于乙二醇的溶解性的观点而言,优选为乙酸镁。
作为镁化合物的添加量,为了赋予高静电施加性,优选为相对于合成后的聚酯,镁(Mg)元素换算值变成50ppm以上的量,更优选为镁(Mg)元素换算值变成50ppm~100ppm的范围的量。就赋予静电施加性的观点而言,镁化合物的添加量优选为变成60ppm~90ppm的范围的量,更优选为变成70ppm~80ppm的范围的量。
在酯化反应中,优选为以根据下述式(i)所算出的值Z满足下述的关系式(ii)的方式,添加作为反应催化剂的钛化合物与作为添加剂的镁化合物及磷化合物来合成聚酯(优选为进行熔融聚合)。此处,磷(P)含量为源自包含不具有芳香环的五价的磷酸酯的磷化合物整体的磷量,钛(Ti)含量为源自包含有机钛螯合络合物的钛化合物整体的钛量。
如此,在酯化反应中,在包含钛化合物的系统中并用镁化合物及磷化合物,并控制镁化合物及磷化合物的添加的时间点及添加的比例,由此可适度地将钛化合物的催化剂活性维持得高,并获得黄色色泽少的色调的聚酯。即,利用所述方法进行酯化反应,由此即便在酯化反应时或其后的制膜时(例如熔融时)等曝露于高温下,也可获得难以产生黄色着色且被赋予了耐热性的聚酯。
(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
磷化合物不仅作用于钛化合物,而且也作用于镁化合物,因此所述式(i)是成为定量地表示三者的平衡的指标者。
式(i)是自可进行反应的总磷量中去除作用于镁化合物的磷量,而表示可作用于钛化合物的磷量者。可以说在值Z为正的情况下,作用于钛化合物的磷原子处于剩余的状况,相反地,在值Z为负的情况下,用以作用于钛化合物所需的磷原子处于不足的状况。在反应中,Ti、Mg、P的各1个原子并不等价,因此使式(i)中的各者的摩尔数乘以价数后实施加权。
再者,聚酯的合成可使用廉价且可容易地获得的钛化合物、如上所述的磷化合物、及镁化合物,一面具有反应中所需的反应活性,一面获得耐热性优异的聚酯。
式(ii)中,在保持聚合反应性的状态下,就进一步提高聚酯的耐热性的观点而言,优选为满足1.0≦Z≦4.0的情况,更优选为满足1.5≦Z≦3.0的情况。
作为酯化反应的适宜的形态,优选为在酯化反应完成前,向芳香族二羧酸及脂肪族二醇中添加1ppm~30ppm的将柠檬酸或柠檬酸盐作为配体的钛螯合络合物。其后,优选为在钛螯合络合物的存在下,添加60ppm~90ppm(更优选为70ppm~80ppm)的弱酸的镁盐,添加后,进而添加60ppm~80ppm(更优选为65ppm~75ppm)的不具有芳香环作为取代基的五价的磷酸酯。
酯化反应可使用将至少两个反应槽串联连结的多段式装置,在乙二醇进行回流的条件下,一面将通过反应所生成的水或醇去除至系统外,一面实施。
酯化反应可通过一阶段来进行,也可分成多阶段来进行。
当通过一阶段来进行酯化反应时,酯化反应温度优选为230℃~260℃,更优选为240℃~250℃。
当分成多阶段来进行酯化反应时,第一反应槽的酯化反应的温度优选为230℃~260℃,更优选为240℃~250℃,反应槽内的压力优选为1.0kg/cm2~5.0kg/cm2,更优选为2.0kg/cm2~3.0kg/cm2。第二反应槽的酯化反应的温度优选为230℃~260℃,更优选为245℃~255℃,反应槽内的压力为0.5kg/cm2~5.0kg/cm2,更优选为1.0kg/cm2~3.0kg/cm2。进而,当分成3阶段以上来实施酯化反应时,优选为将中间阶段的酯化反应的条件设定成第一反应槽与最终反应槽之间的条件。
另一方面,使通过酯化反应所生成的酯化反应产物进行缩聚反应来生成缩聚物。缩聚反应可通过一阶段来进行,也可分成多阶段来进行。
将通过酯化反应所生成的寡聚物等酯化反应产物继续供于缩聚反应。缩聚反应可通过将酯化反应产物供给至多阶段的缩聚反应槽中来适宜地进行。
例如,作为通过3阶段的反应槽来进行缩聚反应时的缩聚反应的条件,优选为以下所示的条件。
第一反应槽优选为如下的形态:反应温度为255℃~280℃,更优选为265℃~275℃,第一反应槽内的压力为100torr~10torr(13.3×10-3MPa~1.3×10-3MPa),更优选为50torr~20torr(6.67×10-3MPa~2.67×10-3MPa)。
第二反应槽优选为如下的形态:反应温度为265℃~285℃,更优选为270℃~280℃,第二反应槽内的压力为20torr~1torr(2.67×10-3MPa~1.33×10-4MPa),更优选为10torr~3torr(1.33×10-3MPa~4.0×10-4MPa)。
作为最终反应槽的第三反应槽优选为如下的形态:反应温度为270℃~290℃,更优选为275℃~285℃,压力为10torr~0.1torr(1.33×10-3MPa~1.33×10-5MPa),更优选为5torr~0.5torr(6.67×10-4MPa~6.67×10-5MPa)。
在以所述方式合成的聚酯中,可进而含有光稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、润滑剂(微粒子)、成核剂(结晶化剂)、结晶化抑制剂等添加剂。
聚酯优选为在通过酯化反应进行聚合后,进行固相聚合。通过使聚酯进行固相聚合,可控制聚酯的含水率、结晶化度、聚酯的酸价、即聚酯的末端羧基(COOH基)的浓度(AV)、固有粘度。
尤其,优选为与固相聚合结束时的乙二醇(Ethylene Glycol,EG)气体浓度相比,在200ppm~1000ppm的范围内提高固相聚合开始时的乙二醇(EG)气体浓度,更优选为在250ppm~800ppm,进而更优选为在300ppm~700ppm的范围内提高固相聚合开始时的乙二醇(EG)气体浓度来进行固相聚合。此时,通过增加平均EG气体浓度(固相聚合开始时与结束时的气体浓度的平均)而可控制AV。即,通过添加EG来使EG的末端羟基与末端COOH基进行反应而可减少AV。固相聚合开始时的EG气体浓度与固相聚合结束时的EG气体浓度的差优选为100ppm~500ppm,更优选为150ppm~450ppm,进而更优选为200ppm~400ppm。
另外,固相聚合的温度优选为180℃~230℃,更优选为190℃~215℃,进而更优选为195℃~209℃。
另外,固相聚合时间优选为10小时~40小时,更优选为14小时~35小时,进而更优选为18小时~30小时。
此处,聚酯优选为具有高耐水解性。因此,聚酯中的末端羧基的浓度优选为50当量/t(此处,t是指吨(ton)。再者,ton是指1000kg)以下,更优选为35当量/t以下,进而更优选为20当量/t以下。若末端羧基的浓度为50当量/t以下,则可保持耐水解性,并减小湿热经时时的强度下降。就保持基材与邻接的层之间的密接性的观点而言,末端羧基的浓度的下限优选为2当量/t,更优选为3当量/t。
聚酯中的末端羧基的浓度可通过反应催化剂种类、制膜条件(制膜温度及时间)、固相聚合、添加剂(封端剂等)来调整。
-碳二酰亚胺化合物、烯酮亚胺化合物-
聚酯可含有碳二酰亚胺化合物及烯酮亚胺化合物的至少一者。碳二酰亚胺化合物及烯酮亚胺化合物分别可单独使用,也可并用两者。由此,抑制湿热环境下的聚酯的劣化,即便在湿热环境下,对于保持高绝缘性也有效。
相对于聚酯的总质量,优选为含有0.1质量%~10质量%的碳二酰亚胺化合物或烯酮亚胺化合物,更优选为含有0.1质量%~4质量%的碳二酰亚胺化合物或烯酮亚胺化合物,进而更优选为含有0.1质量%~2质量%的碳二酰亚胺化合物或烯酮亚胺化合物。通过将碳二酰亚胺化合物或烯酮亚胺化合物的含量设为所述范围内,可进一步提高基材与邻接的层之间的密接性。另外,可提高基材的耐热性。
再者,当并用碳二酰亚胺化合物与烯酮亚胺化合物时,优选为两种化合物的含量的合计为所述范围内。
作为碳二酰亚胺化合物,可列举分子中具有一个以上的碳二酰亚胺基的化合物(包含聚碳二酰亚胺化合物)。
具体而言,作为单碳二酰亚胺化合物,例如可例示:二环己基碳二酰亚胺、二异丙基碳二酰亚胺、二甲基碳二酰亚胺、二异丁基碳二酰亚胺、二辛基碳二酰亚胺、叔丁基异丙基碳二酰亚胺、二苯基碳二酰亚胺、二-叔丁基碳二酰亚胺、二-β-萘基碳二酰亚胺、N,N'-二-2,6-二异丙基苯基碳二酰亚胺等。
作为聚碳二酰亚胺化合物,例如可列举聚合度的下限通常为2以上、优选为4以上,聚合度的上限通常为40以下、优选为30以下者。具体而言,作为聚碳二酰亚胺化合物,可列举通过美国专利第2941956号说明书,日本专利特公昭47-33279号公报,《有机化学期刊(J.Org.Chem.)》28卷、pp.2069-2075(1963),及《化学评论(Chemical Review)》1981、81卷、第4号、pp.619-621等中所记载的方法所制造者。
作为聚碳二酰亚胺化合物的制造原料的有机二异氰酸酯例如可列举:芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、及这些的混合物。具体而言,作为有机二异氰酸酯,可例示:1,5-萘二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基二甲基甲烷二异氰酸酯、1,3-亚苯基二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物、六亚甲基二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯(xylylene diisocyanate)、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯、2,6-二异丙基苯基异氰酸酯、1,3,5-三异丙基苯-2,4-二异氰酸酯等。
作为能够以工业方式获得的具体的聚碳二酰亚胺化合物,可例示:卡保迪莱(Carbodilite)(注册商标)HMV-8CA(日清纺化学(股份)制造)、卡保迪莱(Carbodilite)(注册商标)LA-1(日清纺化学(股份)制造)、斯塔魃索(Stabaxol)(注册商标)P(莱茵化学(Rhein Chemie)公司制造)、斯塔魃索(Stabaxol)(注册商标)P100(莱茵化学公司制造)、斯塔魃索(Stabaxol)(注册商标)P400(莱茵化学公司制造)、斯塔布莱泽(Stabilizer)9000(拉西格(Raschig)公司制造)等。
碳二酰亚胺化合物可单独使用,也可将多个化合物混合使用。
作为烯酮亚胺化合物,优选为使用由下述通式(K-A)所表示的烯酮亚胺化合物。
[化1]
Figure GDA0001219660160000091
通式(K-A)中,R1及R2分别独立地表示烷基、芳基、烷氧基、烷氧基羰基、氨基羰基、芳氧基、酰基或芳氧基羰基,R3表示烷基或芳基。
此处,优选为烯酮亚胺化合物的除氮原子与键结于氮原子上的取代基R3以外的部分的分子量为320以上。即,通式(K-A)中,R1-C(=C)-R2基的分子量优选为320以上。烯酮亚胺化合物的除氮原子与键结于氮原子上的取代基R3以外的部分的分子量更优选为500~1500,进而更优选为600~1000。如此,通过将除氮原子与键结于氮原子上的取代基R3以外的部分的分子量设为所述范围内,可提高基材与邻接的层的密接性。其原因在于:通过除氮原子与键结于氮原子上的取代基R3以外的部分具有固定范围的分子量,具有某种程度的大体积的聚酯末端扩散至邻接于基材的层中并发挥定锚效应。
相对于烯酮亚胺化合物中的烯酮亚胺部(>C=C=N-)的数量的烯酮亚胺化合物的摩尔分子量(摩尔分子量/烯酮亚胺部的数量)优选为1000以下,更优选为500以下,进而更优选为400以下。通过将烯酮亚胺化合物的烯酮亚胺部碳上的取代基的分子量及相对于烯酮亚胺部的数量的烯酮亚胺化合物的摩尔分子量设为所述范围内,可抑制烯酮亚胺化合物本身的挥散,并抑制对聚酯的末端羧基进行封端时所产生的烯酮化合物的挥散,进而可利用低添加量的烯酮亚胺化合物进行聚酯的末端羧基的封端。
具有至少一个烯酮亚胺部的烯酮亚胺化合物例如可参考《美国化学学会杂志(J.Am.Chem.Soc.)》,1953,75(3),pp657-660中所记载的方法等来合成。
[底涂层]
层叠聚酯膜包含如下的底涂层:通过在朝第2方向延伸前,将底涂层形成用组合物涂布于在第1方向上进行了延伸的聚酯膜的一个面上,并在第2方向上进行延伸来形成,且弹性模量为0.7GPa以上。
(弹性模量)
若底涂层的弹性模量为0.7GPa以上,则层叠聚酯膜的耐凝聚破坏性优异。
底涂层的弹性模量优选为1.0GPa以上,更优选为1.3GPa以上。
底涂层的弹性模量优选为2.0GPa以下,更优选为1.7GPa以下。
若底涂层的弹性模量为所述范围,则制成层叠膜时的耐凝聚破坏性进一步提升。
底涂层的弹性模量可通过底涂层所含有的树脂成分的种类来调整,当含有交联剂时,也可通过交联剂的种类或添加量来调整。
底涂层的弹性模量可通过以下的方法来测定。
以干燥后的膜厚变成15μm的方式,将底涂层形成用组合物涂布于利用剥离剂进行了处理的聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)膜(东丽(股份)制造,塞拉皮(Cerapeel)(注册商标))上,并在170℃下进行2分钟干燥,由此在PET膜上形成底涂层。
将底涂层切断成3cm×5mm的大小,并自PET膜上剥离底涂层。
针对所获得的底涂层,利用拉伸试验机(滕喜龙(Tensilon):A&D公司制造),在温度23.0℃、相对湿度50.0%的环境下,以50mm/min的速度进行底涂层的拉伸试验,并测定弹性模量。
(线内涂布法)
底涂层通过如下方式来形成:将底涂层形成用组合物涂布于在第1方向上进行了延伸的聚酯膜的一个面上,并使涂布有底涂层形成用组合物的聚酯膜沿着膜表面在与第1方向正交的第2方向上进行延伸。即,底涂层通过所谓的线内涂布法来形成,与在层叠聚酯膜的制造中途卷取膜后另外进行涂布的离线涂布法有区别。
通过线内涂布法来形成底涂层,由此层叠聚酯膜的层间的密接性变得良好,另外,就生产性的观点而言有利。
底涂层的厚度优选为0.01μm~1μm。底涂层的厚度优选为0.01μm以上,更优选为0.03μm以上,进而更优选为0.05μm以上。另外,底涂层的厚度优选为1μm以下,更优选为0.8μm以下,进而更优选为0.7μm以下。
(底涂层形成用组合物)
底涂层通过如下方式来形成:将使下述的树脂成分溶解于适当的溶媒中而成的溶液或使树脂成分分散于分散介质中而成的分散体作为底涂层形成用组合物,涂布于在第1方向上进行了延伸的聚酯膜上,并沿着膜表面在与第1方向正交的第2方向上进行延伸。在底涂层形成用组合物中,除树脂成分及溶媒或分散介质以外,视需要可含有其他添加剂。因对于环境的关怀,底涂层形成用组合物优选为使用分散于水中的水性分散体。
在本发明的一实施形态中,用以获得水性分散体的方法并无特别限定。作为用以获得水性分散体的方法,例如可列举如日本专利特开2003-119328号公报等中所例示般,优选为在可密闭的容器中对树脂成分、水、及视需要的有机溶剂进行加热及搅拌的方法。根据所述方法,即便实质上不添加非挥发性水性化助剂,也可良好地将树脂成分制成水性分散体,因此作为用以获得水性分散体的方法优选。
水性分散体中的树脂成分的固体成分并无特别限定,但就涂布的容易性或底涂层的厚度的调整容易性等观点而言,相对于水性分散体的总质量,优选为1质量%~60质量%,更优选为2质量%~50质量%,进而更优选为5质量%~30质量%。
-树脂成分-
底涂层中所含有的树脂成分可通过线内涂布法来形成层,只要可将制成底涂层时的弹性模量设为0.7GPa以上,则并无特别限定。作为底涂层中所含有的树脂成分,例如可列举:丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚烯烃树脂、硅酮系化合物等。
底涂层更优选为含有丙烯酸系树脂,且丙烯酸系树脂在底涂层中所含有的树脂成分中所占的含有比率为50质量%以上,进而更优选为75质量%以上。
若树脂成分的50质量%以上为丙烯酸系树脂,则容易将底涂层的弹性模量调整成0.7GPa以上,制成层叠膜时的耐凝聚破坏性进一步提升。
~丙烯酸系树脂~
作为丙烯酸系树脂,例如优选为含有聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯等的聚合物等。
作为丙烯酸系树脂,可使用已上市的市售品,例如可列举:AS-563A(大赛璐精细化工(Daicel FineChem)(股份)制造)、聚利玛(Julimer)(注册商标)ET-410、聚利玛(Julimer)SEK-301(均为日本纯药工业(股份)制造)。
就制成底涂层时的弹性模量的观点而言,丙烯酸系树脂更优选为含有聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯的丙烯酸系树脂,进而更优选为含有苯乙烯骨架的丙烯酸系树脂。
~聚酯树脂~
作为聚酯树脂,例如优选为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯(Polyethylene-2,6-Naphthalate,PEN)等。
作为聚酯树脂,可使用已上市的市售品,例如可优选地使用拜龙纳(Vylonal)(注册商标)MD-1245(东洋纺(股份)制造)。
~聚氨基甲酸酯树脂~
作为聚氨基甲酸酯树脂,例如优选为碳酸酯系氨基甲酸酯树脂,例如可优选地使用优级福莱克斯(Superflex)(注册商标)460(第一工业制药(股份)制造)。
~聚烯烃树脂~
作为聚烯烃树脂,例如优选为改性聚烯烃共聚物。作为聚烯烃树脂,可使用已上市的市售品,例如可列举:阿罗贝斯(Alowbase)(注册商标)SE-1013N、SD-1010、TC-4010、TD-4010(均为尤尼吉可(Unitika)(股份)制造),海特克(Hytec)S3148、S3121、S8512(均为东邦化学(股份)制造),开米帕(Chemipearl)(注册商标)S-120、S-75N、V100、EV210H(均为三井化学(股份)制造)等。其中,就提升密接性的观点而言,优选为使用作为低密度聚乙烯、丙烯酸酯、及顺丁烯二酸酐的三元共聚物的阿罗贝斯(Alowbase)(注册商标)SE-1013N(尤尼吉可(股份)制造)。
另外,也可优选地使用日本专利特开2014-76632号公报的段落[0022]~段落[0034]中所记载的酸改性聚烯烃。
~硅酮系化合物~
作为硅酮系化合物,优选为后述的具有(聚)硅氧烷结构单元的化合物。作为硅酮系化合物,可使用已上市的市售品,例如可列举:塞拉那(Ceranate)(注册商标)WSA1060、塞拉那(Ceranate)WSA1070(均为迪爱生(DIC)(股份)制造),及H7620、H7630、H7650(均为旭化成化学(Asahi Kasei Chemicals)(股份)制造)。
-其他添加剂-
作为其他添加剂,对应于赋予至底涂层的功能,例如可列举:用以提升膜强度的交联剂、用以提升涂膜的均匀性的表面活性剂、抗氧化剂、防腐剂等。
~交联剂~
底涂层形成用组合物优选为含有交联剂。
通过底涂层形成用组合物含有交联剂,在底涂层形成用组合物中所含有的树脂成分中形成交联结构,而形成密接性及膜强度进一步提升的层。
即,使用含有交联剂的底涂层形成用组合物所形成的底涂层含有交联剂,且与邻接的层的密接性及膜强度优异。
作为交联剂,可列举:环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、三聚氰胺系交联剂、碳二酰亚胺系交联剂、噁唑啉系交联剂等交联剂。其中,就确保底涂层与基材之间的湿热经时后的密接性的观点而言,特别优选为噁唑啉系交联剂。
即,底涂层优选为含有噁唑啉系交联剂。
作为噁唑啉系交联剂的具体例,可列举:2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-5-乙基-2-噁唑啉、2,2'-双-(2-噁唑啉)、2,2'-亚甲基-双-(2-噁唑啉)、2,2'-亚乙基-双-(2-噁唑啉)、2,2'-三亚甲基-双-(2-噁唑啉)、2,2'-四亚甲基-双-(2-噁唑啉)、2,2'-六亚甲基-双-(2-噁唑啉)、2,2'-八亚甲基-双-(2-噁唑啉)、2,2'-亚乙基-双-(4,4'-二甲基-2-噁唑啉)、2,2'-对亚苯基-双-(2-噁唑啉)、2,2'-间亚苯基-双-(2-噁唑啉)、2,2'-间亚苯基-双-(4,4'-二甲基-2-噁唑啉)、双-(2-噁唑啉基环己烷)硫化物、双-(2-噁唑啉基降冰片烷)硫化物等。进而,也可优选地使用这些化合物的(共)聚合体。
另外,噁唑啉系交联剂可使用已上市的市售品,例如可使用:爱波卡斯(Epocros)(注册商标)K2010E、K2020E、K2030E、WS500、WS700(均为日本催化剂化学工业(股份)制造)等。
交联剂可仅使用一种,也可并用两种以上。
相对于树脂成分100质量份,交联剂的添加量优选为1质量份以上、30质量份以下的范围,更优选为5质量份以上、25质量份以下的范围。
~交联剂的催化剂~
在底涂层形成用组合物中,也可并用交联剂与交联剂的催化剂。通过底涂层形成用组合物含有交联剂的催化剂,而促进树脂成分与交联剂的交联反应,并可谋求底涂层的耐溶剂性的提升。另外,通过交联反应良好地进行,底涂层的膜强度、尺寸稳定性进一步提升。
尤其,当使用具有噁唑啉基的交联剂(噁唑啉系交联剂)作为交联剂时,优选为使用交联剂的催化剂。
作为交联剂的催化剂,例如可列举鎓化合物。
作为鎓化合物,可适宜地列举:铵盐、锍盐、氧鎓盐、錪盐、鏻盐、硝鎓盐、亚硝鎓盐、重氮鎓盐等。
作为鎓化合物的具体例,可列举:磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、对甲苯磺酸铵、磺胺酸铵、酰亚胺二磺酸铵、氯化四丁基铵、氯化苄基三甲基铵、氯化三乙基苄基铵、四氟化硼四丁基铵、六氟化磷四丁基铵、过氯酸四丁基铵、硫酸四丁基铵等铵盐;
碘化三甲基锍、四氟化硼三甲基锍、四氟化硼二苯基甲基锍、四氟化硼苄基四亚甲基锍、六氟化锑2-丁烯基四亚甲基锍、六氟化锑3-甲基-2-丁烯基四亚甲基锍等锍盐;
四氟化硼三甲基氧鎓等氧鎓盐;
氯化二苯基錪、四氟化硼二苯基錪等錪盐;
六氟化锑氰基甲基三丁基鏻、四氟化硼乙氧基羰基甲基三丁基鏻等鏻盐;
四氟化硼硝鎓等硝鎓盐;
四氟化硼亚硝鎓等亚硝鎓盐;
氯化4-甲氧基苯重氮鎓等重氮鎓盐等。
其中,就缩短硬化时间的观点而言,鎓化合物更优选为铵盐、锍盐、錪盐、鏻盐,进而更优选为铵盐。另外,就安全性、pH、及成本的观点而言,优选为磷酸系鎓化合物、氯化苄基系鎓化合物。鎓化合物特别优选为磷酸二铵。
交联剂的催化剂可仅使用一种,也可并用两种以上。
相对于底涂层形成用组合物中的交联剂,交联剂的催化剂的添加量优选为0.1质量%以上、15质量%以下的范围,更优选为0.5质量%以上、12质量%以下的范围,进而更优选为1质量%以上、10质量%以下的范围,特别优选为2质量%以上、7质量%以下。相对于交联剂的交联剂的催化剂的添加量为0.1质量%以上表示积极地含有交联剂的催化剂。在底涂层形成用组合物中,通过含有交联剂的催化剂,树脂成分与交联剂之间的交联反应容易进行,可获得更优异的耐溶剂性。另外,就溶解性、涂布液的过滤性、与邻接的各层的密接性的观点而言,有利的是交联剂的催化剂的含量为15质量%以下。
为了提高底涂层的利用线内涂布法的生产性,即制膜速度,在水性分散体中可含有表面活性剂或乳化剂等非挥发性水性化助剂。通过选择适当的非挥发性水性化助剂,可更有效地使生产性与各种性能并存。
此处,所谓非挥发性水性化助剂,是指有助于树脂成分的分散或稳定化的非挥发性的化合物。作为非挥发性水性化助剂,例如可列举:阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、非离子性(nonionic)表面活性剂、两性表面活性剂、氟系表面活性剂、反应性表面活性剂、水溶性高分子等。作为非挥发性水性化助剂,除通常用于乳化聚合者以外,也包含乳化剂类,特别优选为氟系表面活性剂、及非离子性表面活性剂。
因所述氟系表面活性剂及非离子性表面活性剂为非离子性,故不会成为聚酯的分解的催化剂,因此耐候性优异。相对于水性涂布液,表面活性剂的添加量优选为1ppm~100ppm,更优选为5ppm~70ppm,特别优选为10ppm~50ppm。
[层叠聚酯膜的制造方法]
层叠聚酯膜的制造方法包括:使未延伸的聚酯膜在第1方向上进行延伸的步骤;将底涂层形成用组合物涂布于在第1方向上进行了延伸的聚酯膜的一个面上的步骤;使涂布有底涂层形成用组合物的聚酯膜在与第1方向正交的第2方向上进行延伸,而形成弹性模量为0.7GPa以上的底涂层的步骤;以及在165℃以上、215℃以下对形成有底涂层的聚酯膜进行热固定处理的热固定步骤。
(在第1方向上进行延伸的步骤)
层叠聚酯膜的制造方法包含使未延伸的聚酯膜在第1方向上进行延伸的步骤。
未延伸的聚酯膜例如将所述聚酯作为原料树脂,对原料树脂进行干燥后使其熔融,并使所获得的熔融体通过齿轮泵或过滤器,其后,经由模具而挤出至冷却辊上,并使其冷却固化,由此作为未延伸的聚酯膜来获得。熔融优选为使用挤出机来进行,作为挤出机,可使用单轴挤出机,也可使用双轴挤出机。
挤出优选为在真空排气或惰性气体环境下进行。挤出机的温度优选为所使用的聚酯的熔点~熔点+80℃以下,更优选为熔点+10℃以上、熔点+70℃以下的范围,进而更优选为熔点+20℃以上、熔点+60℃以下的范围。若挤出机的温度为熔点+10℃以上,则聚酯充分地熔融,另一方面,若为熔点+70℃以下,则聚酯的分解得到抑制,故优选。再者,聚酯优选为在投入至挤出机中前先进行干燥,干燥后的聚酯的优选的含水率为10ppm~300ppm,更优选为20ppm~150ppm。
为了提升未延伸的聚酯膜的耐水解性,在将原料树脂熔融时,可添加烯酮亚胺化合物及碳二酰亚胺化合物的至少一者。
碳二酰亚胺化合物或烯酮亚胺化合物可直接投入至挤出机中,但就挤出稳定性的观点而言,优选为事先形成聚酯与母料并投入至挤出机中。当使用含有烯酮亚胺化合物的母料进行挤出时,优选为对含有烯酮亚胺化合物的母料的供给量赋予变动。再者,母料中的烯酮亚胺化合物优选为使用经浓缩者。就成本的观点而言,优选为浓缩的倍率为制膜后的膜中的浓度的2倍~100倍,更优选为5倍~50倍。
再者,自挤出机中挤出的熔融体通过齿轮泵、过滤器、多层模具后在铸造鼓上流延。多层模具的方式可适宜地使用多歧管(multi-manifold)模具、进料头(feed-block)模具的任一种。模具的形状可为T字模、悬挂涂布(hanger coat)模具、及鱼尾型(fish tail)的任一种。优选为对此种模具的前端(模唇)赋予温度变动。在铸造鼓上,可利用静电施加法使熔融体与冷却辊密接。此时,优选为对铸造鼓的驱动速度赋予变动。铸造鼓的表面温度大概可设为10℃~40℃。铸造鼓的直径优选为0.5m以上、5m以下,更优选为1m以上、4m以下。铸造鼓的驱动速度(最外周的线速度)优选为1m/min以上、50m/min以下,更优选为3m/min以上、30m/min以下。
在层叠聚酯膜的制造方法中,对所形成的未延伸的聚酯膜实施延伸处理。延伸是在纵向(MD:Machine Direction)、横向(TD:Transverse Direction)的一方向上进行。延伸处理可为MD的延伸及TD的延伸的任一种。
延伸处理优选为在聚酯膜的玻璃温度(Tg:单位℃)以上、Tg+60℃以下进行,更优选为Tg+3℃以上、Tg+40℃以下,进而更优选为Tg+5℃以上、Tg+30℃以下。在延伸处理时,优选为对聚酯膜赋予温度分布。
延伸处理中的优选的延伸倍率为270%~500%,更优选为280%~480%,进而更优选为290%~460%。此处所述的延伸倍率是使用下式所求出者。
延伸倍率(%)=100×{(延伸后的长度)/(延伸前的长度)}
经过以上的步骤,而获得在第1方向上进行了延伸的聚酯膜。
(涂布底涂层形成用组合物的步骤)
层叠聚酯膜的制造方法包含将底涂层形成用组合物涂布于在第1方向上进行了延伸的聚酯膜的一个面上的步骤。
涂布就简便且可形成均匀性高的薄膜的观点而言优选。作为涂布方法,例如可利用使用凹版涂布机或棒式涂布机等的公知的方法。作为用于涂布的底涂层形成用组合物的溶媒,可使用水,也可使用甲苯或甲基乙基酮等有机溶媒。溶媒可单独使用一种,也可将两种以上混合使用。
朝在第1方向上进行了延伸的聚酯膜上涂布底涂层形成用组合物是紧接着所述使未延伸的聚酯膜在第1方向上进行延伸的步骤,在线内来进行。
在涂布底涂层形成用组合物前,对在第1方向上进行了延伸的聚酯膜进行电晕放电处理、辉光处理、大气压等离子体处理、火焰处理、紫外线(Ultraviolet,UV)处理等表面处理也优选。
优选为在涂布底涂层形成用组合物后,设置使涂膜干燥的步骤。干燥步骤是对涂膜供给干燥风的步骤。干燥风的平均风速优选为5m/sec~30m/sec,更优选为7m/sec~25m/sec,进而更优选为9m/sec~20m/sec以下。
涂膜的干燥优选为兼作热处理。
(在第2方向上进行延伸的步骤)
层叠聚酯膜的制造方法包含使至少涂布有底涂层形成用组合物的聚酯膜(在使未延伸的聚酯膜进行单轴延伸所获得的聚酯膜上涂布底涂层形成用组合物而成的聚酯膜)进而沿着膜表面在与第1方向正交的第2方向上进行延伸,而形成弹性模量为0.7GPa以上的底涂层的步骤。
通过在第2方向上进行延伸,在第1方向上进行了延伸的聚酯膜与底涂层形成用组合物一同被拉伸,而获得涂布设置有底涂层的双轴延伸聚酯膜。
只要是与第1方向正交的方向,则延伸可在纵向(MD)、横向(TD)的任一方向上进行。
作为在第2方向上进行延伸的步骤的优选的形态,与所述使未延伸的聚酯膜在第1方向上进行延伸的步骤相同。
(热固定步骤)
层叠聚酯膜的制造方法包含在165℃以上、215℃以下对形成有底涂层的聚酯膜进行热固定处理的热固定步骤。
所谓热固定步骤,是指在165℃以上、215℃以下(优选为175℃以上、205℃以下,更优选为185℃以上、190℃以下)对膜实施1秒~60秒(更优选为2秒~30秒)的热处理的步骤。热固定步骤中的热固定温度决定双轴延伸聚酯膜的通过示差扫描热量测定(DSC)所测定的源自热固定温度的微小峰值温度。即,若热固定温度为165℃以上,则聚酯膜的结晶性高,制成层叠聚酯膜时的耐候性优异。另外,若热固定温度为215℃以下,则为分子取向整齐的聚酯膜,因此制成层叠聚酯膜时的耐候性优异。此处所述的热固定温度是指热固定处理时的膜表面温度。
在延伸步骤后所设置的热固定步骤中,可使沸点为200℃以下的挥发性的碱性化合物的一部分挥散。
例如在第2方向的延伸为横向延伸的情况下,热固定步骤优选为紧接着横向延伸,在拉幅机内以在夹头中握持的状态进行,此时,能够以夹头间隔为横向延伸结束时的宽度来进行,进而,可扩大间隔来进行,也可缩小间隔来进行。通过实施热固定处理,可生成微晶,并提升力学特性或耐久性。
层叠聚酯膜的制造方法优选为紧接着热固定步骤而进行热缓和步骤。所谓热缓和步骤,是指实施如下的处理的步骤:为了缓和应力而对双轴延伸聚酯膜加热,使双轴延伸聚酯膜收缩。热缓和步骤优选为在纵向及横向的至少一方向上进行缓和,缓和量优选为纵横均为1%~15%(相对于横向延伸后的宽度的比例),更优选为2%~10%,进而更优选为3%~8%。热缓和步骤中的缓和温度优选为聚酯膜的Tg+50℃~Tg+180℃,更优选为Tg+60℃~Tg+150℃,进而更优选为Tg+70℃~Tg+140℃。
当将双轴延伸聚酯膜的熔点设为Tm时,热缓和步骤优选为在Tm-100℃~Tm-10℃下进行热缓和处理,更优选为Tm-80℃~Tm-20℃,进而更优选为Tm-70℃~Tm-35℃。通过热缓和步骤中的热缓和处理,而促进双轴延伸聚酯膜生成结晶,且力学强度、及热收缩性提升。进而,通过Tm-35℃以下的热缓和处理,双轴延伸聚酯膜的耐水解性提升。其原因在于:不打乱容易产生水解的非晶部的取向而提高张力(束缚),由此抑制与水的反应性。
横向的缓和可通过缩小拉幅机的夹具的宽度来进行。另外,纵向的缓和可通过缩小拉幅机的邻接的夹具的间隔来进行。作为缩小邻接的夹具的间隔的方法,可列举将邻接的夹具间连结成缩放仪(pantograph)状,并缩小所述缩放仪的方法。另外,双轴延伸聚酯膜在自拉幅机中取出后,也可一面以低张力进行搬送一面进行热处理来进行缓和。在双轴延伸聚酯膜的单位剖面面积上,张力优选为0N/mm2~0.8N/mm2,更优选为0N/mm2~0.6N/mm2,进而更优选为0N/mm2~0.4N/mm2。张力0N/mm2可通过在进行搬送时设置两对以上的夹辊,并使两对以上的夹辊之间(悬垂状地)松弛来实现。
自拉幅机中取出的双轴延伸聚酯膜优选为由夹具所握持的两端得到修整,在对两端实施滚纹加工(压纹加工)后进行卷取。双轴延伸聚酯膜的优选的宽度为0.8m~10m,更优选为1m~6m,进而更优选为1.5m~4m。双轴延伸聚酯膜的厚度优选为30μm~300μm,更优选为40μm~280μm,进而更优选为45μm~260μm。双轴延伸聚酯膜的厚度的调整可通过挤出机的喷出量的调整、或制膜速度的调整(冷却辊的速度、与其连动的延伸速度等的调整)来达成。
经修整的双轴延伸聚酯膜的边缘部分等再生用膜作为树脂混合物被回收并再利用。再生用膜成为下一批次的层叠聚酯膜的原料,返回至如上所述的干燥步骤并依次重复制造步骤。
<太阳电池用保护片>
太阳电池用保护片具有已述的层叠聚酯膜。因此,太阳电池用保护片可使耐凝聚破坏性与耐候性(湿热稳定性)并存。
另外,太阳电池用保护片视需要可具有至少一层树脂层或耐候性层等功能性层。
太阳电池用保护片例如可在双轴延伸后的层叠聚酯膜上涂布设置下述的功能性层。功能性层的涂布设置可使用辊涂法、刀边涂布法、凹版涂布法、帘涂法等公知的涂布技术。
另外,也可在这些功能性层的涂布设置前对层叠聚酯膜实施表面处理(火焰处理、电晕处理、等离子体处理、紫外线处理等)。进而,使用粘着剂将层叠聚酯膜与功能性层贴合也优选。
[树脂层]
太阳电池用保护片优选为具有所述层叠聚酯膜、及配置于层叠聚酯膜的底涂层上的含有丙烯酸系树脂的树脂层。
树脂层可为单层结构,也可为两层以上的层叠结构。当树脂层为两层以上的层叠结构时,例如优选为包含下述的树脂层(B)及树脂层(C)。
(树脂层(B))
太阳电池用保护片更优选为在层叠聚酯膜的层叠有底涂层的面上进而层叠树脂层(B)。
作为树脂层(B)的层叠方法,优选为如下的形态:将使树脂层(B)中的树脂成分溶解于适当的溶媒中而成的溶液、或使树脂成分分散于水中而成的分散体作为树脂层(B)形成用组合物进行涂布来进行层叠。
作为树脂层(B)中的树脂成分,优选为至少含有丙烯酸系树脂,也可并用丙烯酸系树脂与聚烯烃树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂等其他树脂。
树脂层(B)中的树脂成分可使用已上市的市售品,例如可列举:AS-563A(大赛璐精细化工(股份)制造)、聚利玛(Julimer)(注册商标)ET-410、聚利玛(Julimer)SEK-301(均为日本纯药工业(股份)制造),宝龙(Bonron)(注册商标)XPS001、宝龙(Bonron)(注册商标)XPS002(均为三井化学(股份)制造)等丙烯酸系树脂,阿罗贝斯(Alowbase)(注册商标)SE-1013N、SD-1010、TC-4010、TD-4010(均为尤尼吉可(股份)制造),海特克(Hytec)S3148、S3121、S8512(均为东邦化学(股份)制造),开米帕(Chemipearl)(注册商标)S-120、S-75N、V100、EV210H(均为三井化学(股份)制造)等聚烯烃树脂等。
树脂层(B)中的树脂成分可仅使用一种,也可将两种以上混合使用,但优选为丙烯酸系树脂的含量为树脂层(B)中的树脂成分的总质量的50质量%以上。
在树脂层(B)形成用组合物中,除树脂成分及溶媒或分散介质以外,视需要可含有其他添加剂。
-其他添加剂-
作为其他添加剂,对应于赋予至树脂层(B)的功能,例如可列举:用以提升膜强度的无机粒子、交联剂、用以提升涂膜的均匀性的表面活性剂、着色剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防腐剂等。
-无机粒子-
树脂层(B)优选为含有无机粒子。作为无机粒子,例如可列举:胶体二氧化硅等二氧化硅粒子,二氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化锡等金属氧化物粒子,碳酸钙、碳酸镁等无机碳酸盐粒子,硫酸钡等金属化合物粒子,碳黑等黑色颜料粒子。其中,优选为金属氧化物粒子及黑色颜料粒子,更优选为胶体二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、及氧化锆、碳黑。再者,以上所列举的金属氧化物粒子为白色的粒子,因此可用作白色颜料。
树脂层(B)可仅含有一种无机粒子,也可含有两种以上。当含有两种以上时,可仅含有两种以上的白色颜料,也可含有两种以上的黑色颜料,也可含有白色颜料与黑色颜料。
通过使用黑色颜料作为无机粒子,可使太阳电池用保护片具有隐蔽性。
在太阳电池中,就设计性的观点而言,优选为自外侧看不到针对发电元件的配线等,优选为使太阳电池用保护片具有高隐蔽性。
之前,为了提升太阳电池用保护片的隐蔽性,而向基材中直接添加作为黑色颜料的碳黑。但是,若向基材中直接添加碳黑,则碳黑成为聚酯的结晶化的核,聚酯的结晶化速度变快,因此存在如下等问题:难以通过延伸来使膜成形,或者当将使用聚酯的膜放置于湿热环境下时膜的结晶化度增大的速度快、提前脆化、膜的耐湿热性下降。
相对于此,在本发明的一实施形态中,向树脂层(B)中添加碳黑等黑色颜料,由此除提升设计性、及膜强度的效果以外,也具有抑制成为基材的双轴延伸聚酯膜的耐湿热性下降,进而可对太阳电池用保护片赋予高隐蔽性这一优点。
可用于树脂层(B)的胶体二氧化硅是指以硅氧化物作为主成分的粒子将水、醇类、二醇类等、或这些的混合物作为分散介质而以胶体状存在的形态。
胶体二氧化硅的体积平均粒径优选为几nm~100nm左右。体积平均粒径可通过霍尼韦尔(Honeywell)公司制造的麦奇克(Microtrac)FRA来测定。
胶体二氧化硅的粒子形状可为球形,也可为球形的粒子连结成念珠状的形状。
胶体二氧化硅可使用已上市的市售品,例如可列举:日产化学工业(股份)制造的斯诺特(Snowtex)(注册商标)系列、日挥催化剂化成(股份)制造的卡特勒德(Cataloid)(注册商标)-S系列、拜耳(Bayer)公司的莱沃西(Levasil)系列等。具体而言,例如可列举:日产化学工业(股份)制造的斯诺特(Snowtex)(注册商标)ST-20、ST-30、ST-40、ST-C、ST-N、ST-20L、ST-O、ST-OL、ST-S、ST-XS、ST-XL、ST-YL、ST-ZL、ST-OZL、ST-AK,斯诺特(Snowtex)(注册商标)AK系列,斯诺特(Snowtex)(注册商标)PS系列,斯诺特(Snowtex)(注册商标)UP系列等。
树脂层(B)中所使用的碳黑并无特别限制,可适宜选择使用作为黑色颜料而为人所知的碳黑。
作为碳黑,为了以少量获得高着色力,优选为使用碳黑粒子,更优选为使用体积平均粒径为1μm以下的碳黑粒子,进而更优选为体积平均粒径为0.1μm~0.8μm的碳黑粒子。再者,体积平均粒径可通过已述的方法来测定。
另外,碳黑粒子优选为与分散剂一同分散于水中来使用。
作为碳黑,可使用已上市的市售品,例如可列举:MF-5630黑颜料(MF-5630Black)(大日精化(股份)制造)、或日本专利特开2009-132887号公报的段落[0035]中所记载者等。
树脂层(B)中所含有的无机粒子的体积平均粒径并无特别限制,但就提升膜强度、且维持良好的密接性这一观点而言,体积平均粒径优选为树脂层(B)的膜厚以下,更优选为树脂层(B)的膜厚的1/2以下,进而更优选为树脂层(B)的膜厚的1/3以下。
树脂层(B)中的无机粒子的含有率优选为10体积%~35体积%的范围,更优选为20体积%~30体积%的范围。
-交联剂-
树脂层(B)中所含有的树脂成分可通过交联剂来形成交联结构。即,树脂层(B)可含有交联剂。通过在树脂层(B)中形成交联结构,可进一步提升与邻接的层的密接性,故优选。作为交联剂,例如可列举:环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、三聚氰胺系交联剂、碳二酰亚胺系交联剂、噁唑啉系交联剂等。作为交联剂的具体例,可列举与可用于底涂层的交联剂相同的交联剂,优选的形态也相同。
-交联剂的催化剂-
当树脂层(B)含有交联剂时,可进而含有交联剂的催化剂。通过树脂层(B)含有交联剂的催化剂,而促进树脂成分与交联剂的交联反应,并可谋求树脂层(B)的耐溶剂性的提升。另外,通过交联反应良好地进行,树脂层(B)与底涂层、或树脂层(B)与后述的树脂层(C)的密接性进一步提升。
尤其,当使用具有噁唑啉基的交联剂(噁唑啉系交联剂)作为交联剂时,优选为使用交联剂的催化剂。
作为交联剂的催化剂,例如可列举鎓化合物。
作为鎓化合物,可适宜地列举:铵盐、锍盐、氧鎓盐、錪盐、鏻盐、硝鎓盐、亚硝鎓盐、重氮鎓盐等。
作为这些交联剂的催化剂,可列举与可用于底涂层的交联剂的催化剂相同的交联剂的催化剂,优选的形态也相同。
-树脂层(B)的厚度-
就提升密接性的观点而言,树脂层(B)的厚度优选为比后述的作为易接着层的树脂层(C)的厚度厚。即,当将树脂层(B)的厚度设为(b),将树脂层(C)的厚度设为(c)时,优选为(b)>(c)的关系,更优选为(b):(c)为2:1~15:1的范围。
另外,树脂层(B)的厚度优选为0.5μm以上,更优选为0.7μm以上。另外,树脂层(B)的厚度优选为7.0μm以下。
若树脂层(B)的厚度、及树脂层(B)的厚度与树脂层(C)的厚度的平衡为所述范围,则形成树脂层(B)的树脂成分的特性良好地显现,当将太阳电池用保护片应用于太阳电池模块时,太阳电池用保护片与密封材的密接性及太阳电池用保护片的耐久性变得更优异。
-树脂层(B)的形成方法-
作为树脂层(B)的形成方法,例如可列举涂布树脂层形成用组合物的方法。涂布就简便且可形成均匀性高的薄膜的观点而言优选。作为涂布方法,例如可利用使用凹版涂布机或棒式涂布机等的公知的方法。
优选为在涂布树脂层(B)形成用组合物后,设置使涂膜干燥的步骤(干燥步骤)。干燥步骤是对涂膜供给干燥风的步骤。干燥风的平均风速优选为5m/sec~30m/sec,更优选为7m/sec~25m/sec,进而更优选为9m/sec~20m/sec以下。
当通过涂布来形成树脂层(B)时,优选为在干燥步骤中兼具涂膜的干燥与热处理。
(树脂层(C))
当太阳电池用保护片具有所述树脂层(B)时,优选为在树脂层(B)的与底涂层相反的面上具有树脂层(C)。
树脂层(C)优选为位于与应用本发明一实施形态的太阳电池用保护片的太阳电池模块的密封材直接接触的位置上的层。即,优选为位于太阳电池用保护片的最外层,并作为易接着层发挥功能的层。
树脂层(C)至少含有树脂成分,视需要可含有各种添加剂。
作为树脂层(C)中的树脂成分,可列举选自丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂、硅酮系化合物、及聚烯烃树脂中的一种以上的树脂。通过使用所述树脂作为树脂成分,树脂层(C)与邻接的层的密接性进一步提升。作为树脂成分,例如可列举以下所示的树脂。
作为丙烯酸系树脂,例如优选为含有聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯等的聚合物等。
作为丙烯酸系树脂,可使用已上市的市售品,例如可列举:AS-563A(大赛璐精细化工(股份)制造)、聚利玛(Julimer)(注册商标)ET-410、聚利玛(Julimer)SEK-301(均为日本纯药工业(股份)制造)。
作为聚酯树脂,例如优选为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯-2,6-萘二甲酸酯(PEN)等。
作为聚酯树脂,可使用已上市的市售品,例如可优选地使用拜龙纳(Vylonal)(注册商标)MD-1245(东洋纺(股份)制造)。
作为聚氨基甲酸酯树脂,例如优选为碳酸酯系氨基甲酸酯树脂,例如可优选地使用优级福莱克斯(Superflex)(注册商标)460(第一工业制药(股份)制造)。
作为硅酮系化合物,优选为后述的具有(聚)硅氧烷结构单元的化合物。作为硅酮系化合物,可使用已上市的市售品,例如可列举:塞拉那(Ceranate)(注册商标)WSA1060、塞拉那(Ceranate)WSA1070(均为迪爱生(股份)制造),及H7620、H7630、H7650(均为旭化成化学(股份)制造)。
作为聚烯烃树脂,例如优选为改性聚烯烃共聚物。作为聚烯烃树脂,可使用已上市的市售品,例如可列举:阿罗贝斯(Alowbase)(注册商标)SE-1013N、SD-1010、TC-4010、TD-4010(均为尤尼吉可(股份)制造),海特克(Hytec)S3148、S3121、S8512(均为东邦化学(股份)制造),开米帕(Chemipearl)(注册商标)S-120、S-75N、V100、EV210H(均为三井化学(股份)制造)等。其中,就提升密接性的观点而言,优选为使用作为低密度聚乙烯、丙烯酸酯、及顺丁烯二酸酐的三元共聚物的阿罗贝斯(Alowbase)(注册商标)SE-1013N,尤尼吉可(股份)制造。
这些树脂可单独使用,也可并用两种以上来使用。
当并用两种以上的所述树脂时,优选为丙烯酸系树脂与聚烯烃树脂的组合、聚酯树脂与聚烯烃树脂的组合、氨基甲酸酯树脂与聚烯烃树脂的组合,更优选为丙烯酸系树脂与聚烯烃树脂的组合。
即,太阳电池用保护片优选为层叠有至少两层的结构,且在最外层含有丙烯酸系树脂与聚烯烃树脂。
当以丙烯酸系树脂与聚烯烃树脂的组合来使用时,相对于树脂层(C)中的聚烯烃树脂与丙烯酸系树脂的合计的丙烯酸系树脂的含量优选为3质量%~50质量%,更优选为5质量%~40质量%,特别优选为7质量%~25质量%。
-交联剂-
树脂层(C)中所含有的树脂成分可通过交联剂来形成交联结构。即,树脂层(C)可含有交联剂。通过在树脂层(C)中形成交联结构,可进一步提升与邻接的层的密接性,故优选。作为交联剂,例如可列举:环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、三聚氰胺系交联剂、碳二酰亚胺系交联剂、噁唑啉系交联剂等。作为交联剂的具体例,可列举与可用于底涂层的交联剂相同的交联剂。
其中,作为树脂层(C)中所含有的交联剂,优选为噁唑啉系交联剂。作为噁唑啉系交联剂,例如可列举:爱波卡斯(Epocros)(注册商标)K2010E、爱波卡斯(Epocros)K2020E、爱波卡斯(Epocros)K2030E、爱波卡斯(Epocros)WS-500、爱波卡斯(Epocros)WS-700(均为日本催化剂化学工业(股份)制造)等。
交联剂可仅使用一种,也可并用两种以上。
相对于树脂层(C)所含有的树脂成分,交联剂的添加量优选为0.5质量%~50质量%,更优选为3质量%~40质量%,特别优选为5质量%以上、未满30质量%。尤其,若交联剂的添加量为0.5质量%以上,则一面保持树脂层(C)的膜强度及密接性一面获得充分的交联效果,若添加量为50质量%以下,则可将涂布液的适用期保持得长,若添加量未满40质量%,则可改良涂布面状。
-交联剂的催化剂-
当树脂层(C)含有交联剂时,可进而含有交联剂的催化剂。通过树脂层(C)含有交联剂的催化剂,而促进树脂成分与交联剂的交联反应,并可谋求树脂层(C)的耐溶剂性的提升。另外,通过交联反应良好地进行,树脂层(C)与密封材的密接性进一步提升。
尤其,当使用噁唑啉系交联剂作为交联剂时,优选为使用交联剂的催化剂。
作为交联剂的催化剂,例如可列举鎓化合物。
作为鎓化合物,可适宜地列举:铵盐、锍盐、氧鎓盐、錪盐、鏻盐、硝鎓盐、亚硝鎓盐、重氮鎓盐等。
作为这些交联剂的催化剂,可列举与可用于底涂层的交联剂的催化剂相同的交联剂的催化剂,优选的形态也相同。
交联剂的催化剂可仅为一种,也可并用两种以上。
相对于树脂层(C)中的交联剂,交联剂的催化剂的添加量优选为0.1质量%以上、15质量%以下的范围,更优选为0.5质量%以上、12质量%以下的范围,进而更优选为1质量%以上、10质量%以下的范围,特别优选为2质量%以上、7质量%以下。相对于交联剂的交联剂的催化剂的添加量为0.1质量%以上表示积极地含有交联剂的催化剂,通过含有交联剂的催化剂,树脂成分与交联剂之间的交联反应容易进行,可获得更优异的耐溶剂性。另外,就溶解性、涂布液的过滤性、提升树脂层(C)与密封材的密接性的观点而言,有利的是交联剂的催化剂的含量为15质量%以下。
只要无损由本发明的一实施形态所产生的效果,则除树脂成分以外,树脂层(C)可含有各种添加剂。
作为添加剂,例如可列举:抗静电剂、紫外线吸收剂、着色剂、防腐剂等。
作为抗静电剂,例如可列举:非离子性表面活性剂等表面活性剂,有机系导电性材料、无机系导电性材料、有机系/无机系复合导电性材料等。
作为表面活性剂,优选为非离子性表面活性剂、及阴离子性表面活性剂,其中,更优选为非离子性表面活性剂。作为非离子性表面活性剂,可优选地列举具有乙二醇链(聚氧乙烯链;-(CH2-CH2-O)n-)且不具有碳-碳三键(炔烃键)的非离子性表面活性剂。进而,作为非离子性表面活性剂,更优选为乙二醇链为7~30者。
作为非离子性表面活性剂,具体而言,可列举六乙二醇单十二基醚、3,6,9,12,15-五氧杂十六烷-1-醇、聚氧乙烯苯基醚、聚氧乙烯甲基苯基醚、聚氧乙烯萘基醚、聚氧乙烯甲基萘基醚等,但并不限定于这些非离子性表面活性剂。
当使用表面活性剂作为抗静电剂时,相对于树脂层(C)的总固体成分,树脂层(C)中的表面活性剂的含量优选为2.5质量%~40质量%,更优选为5.0质量%~35质量%,进而更优选为10质量%~30质量%。
若为所述含量的范围,则太阳电池用保护片的部分放电电压的下降得到抑制、且针对密封太阳电池元件的密封材而将太阳电池用保护片与密封材(例如,EVA:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)的密接性得到良好地维持。
作为有机系导电性材料,例如可列举:分子中具有铵基、胺盐基、四级铵基等阳离子性的取代基的阳离子系导电性化合物;具有磺酸盐基、磷酸盐基、羧酸盐基等阴离子性的取代基的阴离子系导电性化合物;具有阴离子性的取代基、阳离子性取代基此两者的两性系导电性化合物等离子性的导电性材料;具有经共轭的多烯系骨架的聚乙炔、聚对苯、聚苯胺、聚噻吩、聚对苯乙炔、聚吡咯等导电性高分子化合物等。
作为无机系导电性材料,例如可列举:使将金、银、铜、铂、硅、硼、钯、铼、钒、锇、钴、铁、锌、钌、镨、铬、镍、铝、锡、锌、钛、钽、锆、锑、铟、钇、镧、镁、钙、铈、铪、钡等无机物群组作为主成分者进行氧化、亚氧化、次亚氧化而成者;所述无机物群组与使所述无机物群组进行氧化、亚氧化、次亚氧化而成者的混合物(以后将这些称为无机氧化物);使将所述无机物群组作为主成分者进行氮化、亚氮化、次亚氮化而成者;所述无机物群组与使所述无机物群组进行氮化、亚氮化、次亚氮化而成者的混合物(以后将这些称为无机氮化物);使将所述无机物群组作为主成分者进行氮氧化、亚氮氧化、或次亚氮氧化而成者;所述无机物群组与使所述无机物群组进行氮氧化、亚氮氧化、或次亚氮氧化而成的混合物(以后将这些称为无机氮氧化物);使将所述无机物群组作为主成分者进行碳化、亚碳化、或次亚碳化而成者;所述无机物群组与使所述无机物群组进行碳化、亚碳化、或次亚碳化而成者的混合物(以后将这些称为无机碳化物);使将所述无机物群组作为主成分者进行氟化、氯化、溴化及碘化的至少一种卤化、亚卤化、或次亚卤化而成者;所述无机物群组与使所述无机物群组进行卤化、亚卤化、或次亚卤化而成者的混合物(以后将这些称为无机卤化物);所述无机物群组与使所述无机物群组进行硫化、亚硫化、或次亚硫化而成者的混合物(以后将这些称为无机硫化物);在无机物群组中掺杂不同元素而成者;石墨状碳、类钻碳、碳纤维、碳纳米管、富勒烯等碳系化合物(以后将这些称为碳系化合物);这些的混合物等。
[耐候性层]
太阳电池用保护片可在层叠聚酯膜的与具有底涂层之侧的相反的面(双轴延伸聚酯膜的背面侧的面)上具有以下将详述的耐候性层的至少一层。通过太阳电池用保护片具有耐候性层,对基材所造成的来自环境的影响得到抑制,耐候性、耐久性进一步提升。
以下,作为可适宜地用于太阳电池用保护片的耐候性层,列举涂布层(D)及涂布层(E)为例进行详细说明。
(含有粘合剂、着色剂及散射粒子的耐候性层:涂布层(D))
作为耐候性层,可列举含有粘合剂、着色剂及散射粒子的层(涂布层(D))。在具有太阳电池侧基板[=太阳光入射之侧的透明性的基板(例如玻璃基板等)]/包含太阳电池元件的元件结构部分/太阳电池用保护片的层叠结构的太阳电池模块中,涂布层(D)优选为配置在太阳电池用保护片中的基材(双轴延伸聚酯膜)的与太阳电池侧基板接触之侧为相反侧的背面保护层。
涂布层(D)可为单层结构,也可为两层以上的层叠结构。在单层结构的情况下,优选为在基材上配置含有粘合剂、着色剂及散射粒子的层的形态。另一方面,在两层以上的层叠结构的情况下,优选为在基材上层叠两层以上的含有粘合剂、着色剂及散射粒子的层的形态,以及不仅在基材上形成含有粘合剂、着色剂及散射粒子的层,进而层叠含有后述的氟系树脂、不含着色剂及散射粒子的任一者的层(例如,如以下将详述的涂布层(E)般的其他组合物的层)的形态。
-粘合剂-
涂布层(D)中所使用的粘合剂可为包含树脂成分、无机高分子、以及含有树脂成分与无机高分子的复合化合物的粘合剂的任一种。通过涂布层(D)包含所述成分,对于基材的密接性提升、或将耐候性层设为两层以上的层叠结构时的层间的密接性提升,并且可获得湿热环境下的耐劣化性。
作为无机高分子,并无特别限制,可使用公知的无机高分子。
作为树脂成分或复合化合物,并无特别限制,优选为含有氟系树脂及硅酮系化合物的至少一者,更优选为含有氟系树脂及硅酮-丙烯酸有机·无机复合化合物的至少一者,特别优选为含有硅酮-丙烯酸有机·无机复合化合物。
《硅酮系化合物》
硅酮系化合物为分子链中具有(聚)硅氧烷结构的化合物,并无特别限制。硅酮系化合物可为具有(聚)硅氧烷结构单元的化合物的均聚物(homopolymer),也可为含有(聚)硅氧烷结构单元与其他结构单元的共聚物。与(聚)硅氧烷结构单元进行共聚的其他结构单元为非硅氧烷系的结构单元。
涂布层(D)通过含有硅酮系化合物,与太阳电池用保护片的基材及后述的涂布层(E)等邻接的材料的密接性、以及湿热环境下的耐久性变得更优异。
硅酮系化合物优选为具有由下述通式(1)所表示的硅氧烷结构单元作为(聚)硅氧烷结构者。
[化2]
Figure GDA0001219660160000231
通式(1)中,R1及R2分别独立地表示氢原子、卤素原子、或一价的有机基。此处,R1与R2可相同,也可不同,另外,存在多个的R1及R2分别可相互相同,也可不同。n表示1以上的整数。
作为硅酮系化合物中的硅氧烷结构单元的“-(Si(R1)(R2)-O)n-”的部分结构为可形成具有线状、分支状或环状的结构的各种(聚)硅氧烷结构的硅氧烷片段。
作为R1及R2表示卤素原子时的卤素原子,可列举:氟原子、氯原子、碘原子等。
作为R1及R2表示一价的有机基时的一价的有机基,只要是可与Si原子进行共价键结的基,则可为任意的基,例如可列举:烷基(例如:甲基、乙基等)、芳基(例如:苯基等)、芳烷基(例如:苄基、苯基乙基等)、烷氧基(例如:甲氧基、乙氧基、丙氧基等)、芳氧基(例如:苯氧基等)、巯基、氨基(例如:氨基、二乙基氨基等)、酰胺基等。这些有机基可未经取代,也可进一步具有取代基。
其中,就与邻接的层的密接性及湿热环境下的耐久性的观点而言,作为R1、R2,优选为分别独立地为氢原子、氯原子、溴原子、未经取代或经取代的碳数1~4的烷基(特别是甲基、乙基)、未经取代或经取代的苯基、未经取代或经取代的烷氧基、巯基、未经取代的氨基、酰胺基,就湿热环境下的耐久性的观点而言,更优选为未经取代或经取代的烷氧基(优选为碳数1~4的烷氧基)。
n优选为1~5000,更优选为1~1000。
相对于硅酮系化合物的总质量,硅酮系化合物中的“-(Si(R1)(R2)-O)n-”的部分(由通式(1)所表示的(聚)硅氧烷结构单元)的比率优选为15质量%~85质量%。其中,就谋求涂布层(D)的膜强度的提升,抑制因刮擦或擦过等而产生损伤,并且与邻接的层的密接性及湿热环境下的耐久性更优异的观点而言,更优选为20质量%~80质量%的范围。若(聚)硅氧烷结构单元的比率为15质量%以上,则涂布层(D)的膜强度提升,防止因刮擦或擦过、飞来的小石等的碰撞而产生损伤,另外,与邻接的层的密接性优异。通过抑制损伤的产生,耐候性提升,可有效地提高被赋予热或水分后容易劣化的耐剥离性、形状稳定性、以及曝露于湿热环境下时的耐久性。另外,若(聚)硅氧烷结构单元的比率为85质量%以下,则可稳定地保持涂布液。
当硅酮系化合物为具有(聚)硅氧烷结构单元与其他结构单元的共聚物时,优选为在分子链中以质量比率计含有15质量%~85质量%的由通式(1)所表示的(聚)硅氧烷结构单元,且以质量比率计含有85质量%~15质量%的非硅氧烷系结构单元的形态。涂布层(D)通过含有此种共聚物,涂布层(D)的膜强度提升,可防止因刮擦或擦过等而产生损伤,且与之前相比,可飞跃性地提升与邻接的层的密接性,即被赋予热或水分后容易劣化的耐剥离性、形状稳定性、以及湿热环境下的耐久性。
作为共聚物,优选为硅氧烷化合物(包含聚硅氧烷)与选自非硅氧烷系单体或非硅氧烷系聚合物中的化合物进行共聚,而具有由通式(1)所表示的(聚)硅氧烷结构单元与非硅氧烷系的结构单元的嵌段共聚物。在此情况下,硅氧烷化合物及进行共聚的非硅氧烷系单体或非硅氧烷系聚合物可为单独一种,也可为两种以上。
与(聚)硅氧烷结构单元进行共聚的非硅氧烷系结构单元(源自非硅氧烷系单体或非硅氧烷系聚合物)除不具有硅氧烷结构以外,并无特别限制,可为源自任意的聚合物的聚合物片段的任一种。作为聚合物片段的前驱物的聚合体(前驱聚合物),例如可列举乙烯基系聚合体、聚酯系聚合体、聚氨基甲酸酯系聚合体等各种聚合体等。
其中,就容易制备及耐水解性优异的观点而言,优选为乙烯基系聚合体及聚氨基甲酸酯系聚合体,特别优选为乙烯基系聚合体。
作为乙烯基系聚合体的代表例,可列举丙烯酸系聚合体、羧酸乙烯酯系聚合体、芳香族乙烯基系聚合体、氟烯烃系聚合体等各种聚合体。其中,就设计的自由度的观点而言,特别优选为丙烯酸系聚合体。
再者,形成非硅氧烷系结构单元的聚合体可为单独一种,也可并用两种以上。
另外,可形成非硅氧烷系结构单元的前驱聚合物优选为含有酸基及经中和的酸基的至少一个、和/或水解性硅烷基者。此种前驱聚合物之中,乙烯基系聚合体例如可利用以下等各种方法来制备:(1)使含有酸基的乙烯基系单量体与含有水解性硅烷基和/或硅醇基的乙烯基系单量体、与可与这些进行共聚的单量体进行共聚的方法;(2)使事先制备的含有羟基以及水解性硅烷基和/或硅醇基的乙烯基系聚合体、与多羧酸酐进行反应的方法;(3)使事先制备的含有酸酐基以及水解性硅烷基和/或硅醇基的乙烯基系聚合体、与具有活性氢的化合物(水、醇、胺等)进行反应的方法。
前驱聚合物例如可利用日本专利特开2009-52011号公报的段落[0021]~段落[0078]中所记载的方法进行制造而获得。
涂布层(D)可单独使用硅酮系化合物作为粘合剂,也可与其他树脂成分、无机高分子、或复合化合物并用。当并用硅酮系化合物与其他树脂成分、无机高分子或复合化合物时,硅酮系化合物的含有比率优选为总粘合剂量的30质量%以上,更优选为60质量%以上。通过硅酮系化合物的含有比率为30质量%以上,而谋求涂布层(D)的膜强度提升,防止因刮擦或擦过等而产生损伤,并且与邻接的层的密接性及湿热环境下的耐久性更优异。
作为硅酮系化合物的分子量,优选为5,000~100,000,更优选为10,000~50,000。
在制备硅酮系化合物时,可利用以下等方法:(i)使前驱聚合物与具有由通式(1)所表示的结构单元的聚硅氧烷进行反应的方法;(ii)在前驱聚合物的存在下,使具有R1和/或R2为水解性基的由通式(1)所表示的结构单元的硅烷化合物进行水解缩合的方法。
作为(ii)的方法中所使用的硅烷化合物,可列举各种硅烷化合物,但特别优选为烷氧基硅烷化合物。
当通过(i)的方法来制备硅酮系化合物时,例如视需要向前驱聚合物与聚硅氧烷的混合物中添加水与催化剂,并在20℃~150℃左右的温度下进行30分钟~30小时左右(优选为在50℃~130℃下进行1小时~20小时)反应,由此可制备硅酮系化合物。作为催化剂,可添加酸性化合物、碱性化合物、含金属的化合物等各种硅烷醇缩合催化剂。
另外,当通过(ii)的方法来制备硅酮系化合物时,例如向前驱聚合物与烷氧基硅烷化合物的混合物中添加水与硅烷醇缩合催化剂,并在20℃~150℃左右的温度下进行30分钟~30小时左右(优选为在50℃~130℃下进行1小时~20小时)水解缩合,由此可制备硅酮系化合物。
另外,硅酮系化合物可使用已上市的市售品,例如可使用:迪爱生(股份)制造的塞拉那(Ceranate)(注册商标)系列(例如塞拉那(Ceranate)(注册商标)WSA1070、塞拉那(Ceranate)WSA1060等)、旭化成化学(股份)制造的H7600系列(H7650、H7630、H7620等)、JSR(股份)制造的无机·丙烯酸复合乳液等。
作为硅酮系化合物在涂布层(D)中的涂布量,优选为超过0.2g/m2、且为15g/m2以下的范围。若硅酮系化合物的涂布量为所述范围,则可抑制因太阳电池用保护片受到外力所产生的损伤。
在所述范围中,就涂布层(D)的膜强度的观点而言,优选为0.5g/m2~10.0g/m2的范围,更优选为1.0g/m2~5.0g/m2的范围。
所述之中,涂布层(D)优选为使用迪爱生(股份)制造的塞拉那(Ceranate)(注册商标)系列、或JSR(股份)制造的无机·丙烯酸复合乳液作为硅酮系化合物来构成的形态。
-氟系树脂-
涂布层(D)可将氟系树脂作为主粘合剂来构成。所谓主粘合剂,表示在层中含量最多的粘合剂。
作为此处可使用的氟系树脂,只要是具有由-(CFX1-CX2X3)-所表示的重复单元的树脂,则并无特别限制(其中,X1、X2、X3分别独立地表示氢原子、氟原子、氯原子或碳数1~3的全氟烷基)。
作为具体例,可列举:聚四氟乙烯(以后,有时表示成PTFE(Polytetrafluoroethylene))、聚氟乙烯(以后,有时表示成PVF(Polyvinyl fluoride))、聚偏二氟乙烯(以后,有时表示成PVDF(Poly(vinylidene difluoride)))、聚三氟氯乙烯(以后,有时表示成PCTFE(Polychlorotrifluoroethylene))、聚四氟丙烯(以后,有时表示成PTFP(Polytetrafluoropropylene))等。
氟系树脂可为使单独的单体进行聚合而成的均聚物,也可为使两种以上的单体进行共聚而成的共聚物。作为使两种以上的单体进行共聚而成的共聚物的例子,可列举使四氟乙烯与四氟丙烯进行共聚而成的共聚物(略记为P(TFE/TFP))、使四氟乙烯与偏二氟乙烯进行共聚而成的共聚合物(略记为P(TFE/VDF))等。
进而,作为氟系树脂,可为使由-(CFX1-CX2X3)-所表示的氟系结构单元、与其以外的结构单元进行共聚而成的共聚物。作为这些的例子,可列举:四氟乙烯与乙烯的共聚物(以下,略记为P(TFE/E))、四氟乙烯与丙烯的共聚物(略记为P(TFE/P))、四氟乙烯与乙烯基醚的共聚物(略记为P(TFE/VE))、四氟乙烯与全氟乙烯基醚的共聚物(略记为P(TFE/FVE))、三氟氯乙烯与乙烯基醚的共聚物(略记为P(CTFE/VE))、三氟氯乙烯与全氟乙烯基醚的共聚物(略记为P(CTFE/FVE))。
这些氟系树脂可使树脂溶解于有机溶剂中来使用,也可使树脂分散于水中来使用。就环境负荷小的观点而言,优选为后者。关于氟系树脂的水分散物,例如可参照日本专利特开2003-231722号公报、日本专利特开2002-20409号公报、及日本专利特开平9-194538号公报等的记载,可应用所述各公报中所记载的树脂。
作为涂布层(D)的粘合剂,可单独使用所述氟系树脂,也可并用两种以上。另外,当将氟系树脂用作涂布层(D)的主粘合剂时,也可在不超过所有粘合剂的50质量%的范围内并用丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚烯烃树脂、硅酮系化合物等氟系树脂以外的树脂。
相对于后述的散射粒子100质量份,涂布层(D)中的粘合剂(包含硅酮系化合物)的含量优选为15质量份~200质量份的范围,更优选为17质量份~100质量份的范围。若粘合剂的含量为15质量份以上,则可充分地获得着色层的强度,另外,若为200质量份以下,则可良好地保持反射率或装饰性。
-着色剂-
作为可用于涂布层(D)的着色剂,并无特别限制,可使用公知的染料或公知的颜料等。但是,本说明书中的着色剂不包含后述的散射粒子。作为着色剂,可列举:黑色的着色剂、绿色系的着色剂、蓝色系的着色剂、红色系的着色剂等。
可用于涂布层(D)的着色剂优选为含有选自碳黑、钛黑、黑色的复合金属氧化物、花青系颜料、及喹吖啶酮系颜料中的至少一种。另外,着色剂可对应于所要求的光学浓度进行选择。
作为黑色的复合金属氧化物,可列举含有铁、锰、钴、铬、铜、镍中的至少一种的复合金属氧化物、优选为含有钴、铬、铁、锰、铜、及镍中的两种以上,更优选为色指数(colorindex)选自PBk26、PBk27、PBk28、及PBr34中的至少一种以上的颜料。再者,PBk26的颜料为铁、锰、及铜的复合氧化物,PBk27的颜料为铁、钴、及铬的复合氧化物,PBk-28为铜、铬、及锰的复合氧化物,PBr34为镍及铁的复合氧化物。作为花青系颜料及喹吖啶酮系颜料,可列举:花青绿、花青蓝、喹吖啶酮红、酞菁蓝、酞菁绿等。
其中,就容易将光学浓度调整成所述优选的范围的观点、及能够以少量调整光学浓度的观点而言,优选为使用碳黑作为着色剂。
碳黑优选为体积平均粒径为0.1μm~0.8μm的碳黑微粒子。再者,体积平均粒径可通过已述的方法来测定。
进而,优选为使碳黑与分散剂一同分散于水中来使用。
再者,碳黑可使用已上市的市售品,例如可使用MF-5630Black(大日精化(股份)制造)、或日本专利特开2009-132887号公报的段落[0035]中所记载者等。
-散射粒子-
作为涂布层(D)可含有的散射粒子,并无特别限制,可使用公知的散射粒子。所谓散射粒子,是指几乎不吸收可见光区域的光的粒子,不包含所述着色剂。作为散射粒子,优选为使用白色颜料。
作为可用作散射粒子的白色颜料,可列举二氧化钛、硫酸钡、氧化硅、氧化铝、氧化镁、碳酸钙、高岭石、滑石、胶体二氧化硅等无机颜料,中空粒子等有机颜料等,其中,优选为二氧化钛。
二氧化钛的结晶系有金红石型、锐钛矿型、板钛矿型,优选为金红石型。二氧化钛视需要可通过氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、烷醇胺化合物、硅化合物等来进行表面处理。
尤其,通过使用体比重为0.50g/cm3以上的二氧化钛,二氧化钛紧密地堆满,涂布层(D)的膜强度提升。另一方面,通过使用体比重为0.85g/cm3以下的二氧化钛,可良好地保持二氧化钛的分散性、且涂布层(D)的面状优异。作为用于涂布层(D)的二氧化钛的体比重,特别优选为0.60g/cm3以上、0.80g/cm3以下。
体比重为通过下述的方法所测定的值。
(1)使着色剂通过孔径为1.0mm的筛。(2)秤量约100g的所述着色剂(m),并慢慢地放入至250mL量筒中。视需要,添加完着色剂后,不将上表面压实而小心地弄平,并测定体积(V)。(3)根据下式,求出体比重。体比重=m/V(单位:g/cm3)
涂布层(D)通过除硅酮系化合物或氟系树脂等粘合剂以外,进而含有作为散射粒子的白色颜料,而可提高涂布层(D)的反射率,并可减少长期高温高湿试验(在85℃、相对湿度85%下2000小时~3000小时)及紫外线(UV)照射试验(依据IEC61215的UV试验,总照射量为45Kwh/m2)下的黄变。进而,通过向涂布层(D)中添加散射粒子,与邻接的其他层的密接性进一步提升。
将散射粒子用于涂布层(D)时的含量优选为在每1层涂布层(D)中为1.0g/m2~15g/m2。若散射粒子(优选为白色颜料)的含量为1.0g/m2以上,则可有效地赋予反射率或耐UV性(耐光性)。另外,若散射粒子(优选为白色颜料)在涂布层(D)中的含量为15g/m2以下,则容易良好地维持涂布层(D)的面状,且膜强度更优异。其中,涂布层(D)中所含有的散射粒子的含量更优选为2.5g/m2~10g/m2的范围,特别优选为4.5g/m2~8.5g/m2的范围。
散射粒子的体积平均粒径优选为0.03μm~0.8μm,更优选为0.15μm~0.5μm。若体积平均粒径为范围内,则光的反射率高。体积平均粒径可通过已述的方法来测定。
-其他成分-
当太阳电池用保护片具有含有粘合剂、着色剂及散射粒子的涂布层(D)时,视需要可进而含有各种添加剂等其他成分,例如可含有交联剂、表面活性剂、填料等。
其中,就进一步提升涂布层(D)的膜强度及耐久性的观点而言,优选为添加交联剂而在涂布层(D)中形成源自粘合剂与交联剂的交联结构。
作为交联剂,例如可列举:环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、三聚氰胺系交联剂、碳二酰亚胺系交联剂、噁唑啉系交联剂等交联剂。其中,作为交联剂,优选为选自碳二酰亚胺系交联剂、噁唑啉系交联剂及异氰酸酯系交联剂中的至少一种交联剂。
作为交联剂的具体例,在底涂层中所说明者也可同样地应用于涂布层(D)中,优选例也相同。
相对于涂布层(D)中所含有的粘合剂100质量份,将交联剂用于涂布层(D)时的添加量优选为0.5质量份~30质量份,更优选为3质量份以上、未满15质量份。若交联剂的添加量为0.5质量份以上,则一面保持涂布层(D)的膜强度及与邻接的层的密接性,一面获得充分的交联效果,若为30质量份以下,则可将涂布液的适用期保持得长,若未满15质量份,则可进一步改良涂布面状。
作为可用于涂布层(D)的表面活性剂,可列举阴离子性表面活性剂及非离子性表面活性剂等公知的表面活性剂。将表面活性剂用于涂布层(D)时的添加量优选为0.1mg/m2~10mg/m2,更优选为0.5mg/m2~3mg/m2。若表面活性剂的添加量为0.1mg/m2以上,则可获得塌凹的产生得到抑制的层,若添加量为10mg/m2以下,则与邻接的层的密接性优异。
也可向涂布层(D)中添加填料。作为填料,可使用胶体二氧化硅等公知的填料。
涂布层(D)可通过将含有粘合剂等的涂布液(涂布层(D)形成用组合物)涂布于基材的背面侧(层叠聚酯膜的与具有底涂层之侧相反的面)的表面,并进行干燥来形成。
太阳电池用保护片优选为涂布层(D)为涂布含有硅酮系化合物及氟系树脂的至少一者的涂布层(D)形成用组合物所形成的层。
涂布就简便且可形成均匀性高的薄膜的观点而言优选。作为涂布方法,例如可利用使用凹版涂布机或棒式涂布机等的公知的方法。作为用于涂布的涂布层(D)形成用组合物的溶媒,可使用水,也可使用甲苯或甲基乙基酮等有机溶媒。溶媒可单独使用一种,也可将两种以上混合使用。就环境负荷的观点而言,优选为使用水作为溶媒。
当使用水作为溶媒时,也可并用水与有机溶媒,相对于溶媒的总质量,溶媒中的水的含量优选为60质量%以上,更优选为80质量%以上。
涂布层(D)形成用组合物优选为如下的形态:制备使粘合剂或视需要而并用的其他成分分散于水中而成的水分散液,将所述水分散液作为涂布层(D)形成用组合物而涂布于所期望的基材上。
优选为在涂布涂布层(D)形成用组合物后,设置使涂膜干燥的步骤。干燥步骤中的干燥温度只要对应于涂布液的组成或涂布量等而适宜选择即可。
另外,朝基材的涂布可在双轴延伸聚酯膜上进行,也可在从第1方向上进行了延伸的聚酯膜上进行,也可在未延伸的聚酯膜上进行。
-涂布层(D)的厚度-
作为涂布层(D)的厚度,通常优选为1μm~30μm,更优选为5μm~25μm,进而更优选为10μm~20μm的范围。当厚度为范围内而曝露于湿热环境下时,水分难以渗透至涂布层(D)的内部,另外,水分难以到达涂布层(D)与基材的界面,由此密接性显著地提升,并且涂布层(D)本身的膜强度也得到良好地维持,当暴露于湿热环境下时,难以产生耐候性层的破坏。
(含有氟系树脂的耐候性层:涂布层(E))
太阳电池用保护片可在涂布层(D)的表面进而具有含有氟系树脂的涂布层(E)。
当太阳电池用保护片具有含有氟系树脂的涂布层(E)时,涂布层(E)优选为直接设置于任意地设置在基材上的涂布层(D)的表面。涂布层(E)优选为位于太阳电池用保护片的最外层。即,耐候性层优选为具有层叠有2层的结构,且最远离层叠聚酯膜的耐候性层含有氟系树脂。
含有氟系树脂的涂布层(E)优选为将氟系树脂作为主粘合剂来构成。所谓主粘合剂,是指在涂布层(E)中含量最多的粘合剂。
以下,对涂布层(E)及涂布层(E)中所含有的氟系聚合物进行具体说明。
-氟系树脂-
作为氟系树脂,只要是具有由-(CFX1-CX2X3)-所表示的重复单元的树脂,则并无特别限制(式中,X1、X2、及X3分别独立地表示氢原子、氟原子、氯原子或碳数1~3的全氟烷基)。
氟系树脂可列举与可用于涂布层(D)的氟系树脂相同的树脂,具体例及优选例也相同。
氟系树脂可使树脂溶解于有机溶剂中来使用,也可使树脂粒子分散于水等适当的分散介质中来使用。就环境负荷小的观点而言,优选为用作将水或水系溶剂作为分散介质的树脂粒子分散物。关于氟系树脂的水分散物,例如可参照日本专利特开2003-231722号公报、日本专利特开2002-20409号公报、及日本专利特开平9-194538号公报等的记载,可将这些用于涂布层(E)的形成。
作为涂布层(E)的粘合剂,可单独使用氟系树脂,也可并用两种以上的树脂成分。当并用两种以上的树脂成分时,也可在不超过所有粘合剂的50质量%的范围内并用丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚烯烃树脂、硅酮系化合物等氟系树脂以外的树脂。但是,通过在涂布层(E)中含有超过50质量%的氟系树脂,耐候性提升效果更良好地显现。
-润滑剂-
涂布层(E)优选为含有至少一种润滑剂。
通过含有润滑剂,可抑制使用氟系树脂时容易产生的滑动性的下降(即动摩擦系数的上升),因此飞跃性地缓和因刮擦或擦过、小石等的碰撞等外力所产生的易受损性。另外,可改善使用氟系树脂时容易产生的涂布液的面状塌凹,而可形成面状良好的涂布层(E)。
在涂布层(E)中,优选为在0.2mg/m2~200mg/m2的范围内含有润滑剂。若润滑剂的含量为0.2mg/m2以上,则动摩擦系数的降低效果大。另外,若润滑剂的含量为200mg/m2以下,则当涂布形成涂布层(E)时,涂布不均或凝聚物的产生得到抑制,且塌凹的产生得到抑制。
所述范围之中,就动摩擦系数的降低效果与涂布适应性的观点而言,润滑剂的含量优选为1.0mg/m2~1150mg/m2的范围,更优选为5.0mg/m2~100mg/m2的范围。
作为润滑剂,例如可列举:合成蜡系化合物、天然蜡系化合物、表面活性剂系化合物、无机系化合物、有机树脂系化合物等。其中,就涂布层(E)的表面强度的观点而言,优选为选自合成蜡系化合物、天然蜡系化合物、及表面活性剂中的化合物。
作为合成蜡系化合物,例如可列举:聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等烯烃系蜡,硬脂酸、油酸、芥子酸、月桂酸、二十二酸、棕榈酸、己二酸等的酯,酰胺,双酰胺,酮,金属盐及其衍生物,费托蜡(fischer-tropsch wax)等合成烃系蜡,磷酸酯,硬化蓖麻油、硬化蓖麻油衍生物的氢化蜡等。
作为天然蜡系化合物,例如可列举:棕榈蜡、堪地里拉蜡(candelilla wax)、木蜡等植物系蜡,石蜡、微晶蜡等石油系蜡,褐煤蜡等矿物系蜡,蜂蜡、羊毛脂等动物系蜡等。
作为表面活性剂,例如可列举:烷基胺盐等阳离子性表面活性剂、烷基硫酸酯盐等阴离子性表面活性剂、聚氧乙烯烷基醚等非离子性表面活性剂、烷基甜菜碱等两性系表面活性剂、氟系表面活性剂等。
润滑剂可使用已上市的市售品,具体而言,
作为合成蜡系化合物,例如可列举三井化学(股份)制造的开米帕(Chemipearl)(注册商标)系列(例如开米帕(Chemipearl)(注册商标)W700、开米帕(Chemipearl)W900、开米帕(Chemipearl)W950等),中京油脂(股份)制造的保丽龙(Polyron)P-502、海密科龙(Hymicron)L-271、海德林(Hidorin)L-536等,
作为天然蜡系化合物,例如可列举中京油脂(股份)制造的海德林(Hidorin)L-703-35、赛罗泽(Serozol)524、(Serozol)R-586等,另外,
作为表面活性剂,例如可列举:日光化学(Nikko Chemicals)(股份)制造的日光(NIKKOL)(注册商标)系列(例如日光(NIKKOL)(注册商标)SCS等)、花王(股份)制造的艾玛(Emal)(注册商标)系列(例如艾玛(Emal)(注册商标)40等)。
-其他添加剂-
在涂布层(E)中,视需要也可添加胶体二氧化硅、硅烷偶合剂、交联剂、表面活性剂等。
胶体二氧化硅可列举与可用于树脂层(B)的胶体二氧化硅相同的胶体二氧化硅,优选的形态也相同。
作为涂布层(E)含有胶体二氧化硅时的含量,在涂布层(E)的总固体成分中,优选为0.3质量%~1.0质量%,更优选为0.5质量%~0.8质量%。通过将含量设为0.3质量%以上,可获得面状改良效果,通过将含量设为1.0质量%以下,可更有效地防止涂布层(E)形成用组合物的凝聚。
当在涂布层(E)中含有胶体二氧化硅时,就面状改良的观点而言,优选为并用硅烷偶合剂。
作为硅烷偶合剂,优选为烷氧基硅烷化合物,例如可列举:四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷等。其中,优选为三烷氧基硅烷,特别优选为具有氨基的烷氧基硅烷化合物。
相对于涂布层(E)的总固体成分,并用硅烷偶合剂时的添加量优选为0.3质量%~1.0质量%,特别优选为0.5质量%~0.8质量%。通过将添加量设为0.3质量%以上,可获得面状改良效果,通过将添加量设为1.0质量%以下,可更有效地防止涂布层(E)形成用组合物的凝聚。
就提升耐候性的观点而言,优选为向涂布层(E)中添加交联剂来形成源自粘合剂及交联剂的交联结构。作为可用于涂布层(E)的交联剂,可同样地列举作为可用于底涂层的交联剂所列举者。
作为涂布层(E)中所使用的表面活性剂,可使用阴离子性表面活性剂或非离子性表面活性剂等公知的表面活性剂。当添加表面活性剂时,其添加量优选为0mg/m2~15mg/m2,更优选为0.5mg/m2~5mg/m2。若表面活性剂的添加量为0.1mg/m2以上,则抑制塌凹的产生而可获得良好的层形成,若添加量为15mg/m2以下,则与邻接的层的密接性进一步提升。
-厚度-
作为涂布层(E)的厚度,通常优选为0.5μm~12μm,更优选为0.5μm~5μm,进而更优选为0.8μm~3μm的范围。
在厚度为范围内,耐候性、耐久性进一步提升,涂布面状的恶化得到抑制。
太阳电池用保护片也可在涂布层(E)上(外层)进而层叠其他层,但就太阳电池用保护片的耐久性的提升,轻量化、薄型化、低成本化等的观点而言,优选为涂布层(E)为太阳电池用保护片的最外层。
-其他层-
(阻气层)
也可在基材的与树脂层(B)相反侧的面上设置阻气层。阻气层是赋予防止水或气体朝基材中的浸入的防湿性的功能的层。
作为阻气层的水蒸气透过量(透湿度),优选为102g/m2·day~10-6g/m2·day,更优选为101g/m2·day~10-5g/m2·day,进而更优选为100g/m2·day~10-4g/m2·day。
作为形成具有此种透湿度的阻气层的方法,适宜的是干式法。作为干式法,例如可列举:电阻加热蒸镀、电子束蒸镀、感应加热蒸镀、及利用等离子体或离子束对这些进行辅助的辅助法等真空蒸镀法,反应性溅镀法、离子束溅镀法、ECR(电子回旋加速器)溅镀法等溅镀法,离子镀法等物理气相成长法(物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)法),利用热或光、以及等离子体等的化学气相成长法(化学气相沉积(Chemical VaporDeposition,CVD)法)等。其中,优选为在真空下通过蒸镀法来进行膜形成的真空蒸镀法。
作为形成阻气层的材料,例如可列举:无机氧化物、无机氮化物、无机氮氧化物、无机卤化物、无机硫化物等。
再者,也可在基材上贴合铝箔来作为阻气层。
阻气层的厚度优选为1μm以上、30μm以下。若厚度为1μm以上,则在湿热经时(加热)过程中水难以渗透至基材中且耐水解性优异,若厚度为30μm以下,则无机层不会变得过厚,也不会因无机层的应力而在基材上产生隆起。
<太阳电池模块>
太阳电池模块包含已述的具有层叠聚酯膜的太阳电池用保护片。
太阳电池模块所包含的已述的具有层叠聚酯膜的太阳电池用保护片为对于邻接层的长期的密接性优异者,由此太阳电池模块可长时间保持稳定的发电性能。
具体而言,太阳电池模块包括:太阳光入射的透明性的基板(玻璃基板等前基板);元件结构部分,设置于基板上,具有太阳电池元件及对太阳电池元件进行密封的密封材;以及太阳电池用保护片,具有配置在元件结构部分的与玻璃基板等基板所在之侧为相反侧的层叠聚酯膜;且具有透明性的前基板/元件结构部分/太阳电池用保护片的层叠结构。具体而言,成为如下的构成:将配置有使太阳光的光能转换成电能的太阳电池元件的元件结构部分配置于在太阳光直接入射之侧所配置的透明性的前基板、与太阳电池用保护片之间,且在前基板与太阳电池用保护片之间,使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等密封材对包含太阳电池元件的元件结构部分(例如太阳电池单元)进行密封及接着。太阳电池用保护片尤其与EVA的密接性优异,可谋求长期耐久性的提升。
关于太阳电池模块、太阳电池单元、太阳电池用保护片以外的构件,例如在《太阳光发电系统构成材料》(杉本荣一主编,工业调查会(Kogyo Chosakai Publishing)(股份),2008年发行)中有详细记载。
透明性的基板只要具有太阳光可透过的透光性即可,可自使光透过的基板中适宜选择。就发电效率的观点而言,光的透过率越高越佳,作为此种基板,例如可适宜地使用玻璃基板、丙烯酸系树脂等透明树脂基板等。
作为太阳电池元件的例子,可应用:单晶硅、多晶硅、非晶硅等的硅系太阳电池元件,铜-铟-镓-硒、铜-铟-硒、镉-碲、镓-砷等的III-V族或II-VI族化合物半导体系太阳电池元件等各种公知的太阳电池元件。基板与太阳电池用保护片之间可利用例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等树脂(所谓的密封材)进行密封来构成。
[实施例]
以下,通过实施例来具体地说明本发明的一实施形态,但本发明只要不超出其主旨,则并不限定于以下的实施例。再者,只要事先无特别说明,则“份”为质量基准。
-聚酯的合成-
在加入有对苯二甲酸双(羟基乙基)酯约123kg,并保持为温度250℃、压力1.2×105Pa的酯化反应槽中,历时4小时依次供给高纯度对苯二甲酸(三井化学(股份)制造)100kg及乙二醇(日本催化剂(股份)制造)45kg的浆料。在高纯度对苯二甲酸及乙二醇的供给结束后,还历时1小时进一步进行酯化反应。其后,将所获得的酯化反应产物123kg移送至缩聚反应槽中。
继而,以相对于所获得的聚合物变成0.3质量%的方式,向移送有酯化反应产物的缩聚反应槽中添加乙二醇。搅拌5分钟后,以相对于所获得的聚合物,按钴元素换算值计变成30ppm、按锰元素换算值计变成15ppm的方式分别添加乙酸钴的乙二醇溶液及乙酸锰的乙二醇溶液。进而搅拌5分钟后,以相对于所获得的聚合物,按钛元素换算值计变成5ppm的方式添加醇钛化合物的2质量%乙二醇溶液。5分钟后,以相对于所获得的聚合物,按磷元素换算值计变成5ppm的方式添加二乙基膦酰基乙酸乙酯的10质量%乙二醇溶液。其后,一面以30rpm对低聚合体进行搅拌,一面将反应系统自250℃缓慢地升温至285℃为止,并且将缩聚反应槽内的压力减压至40Pa为止。到达最终温度、最终压力为止的时间均设为60分钟。在变成规定的搅拌转矩的时间点对反应系统进行氮气冲洗,然后恢复成常压,并停止缩聚反应。然后,将通过所述缩聚反应所获得的聚合物呈股线状喷出至冷水中,并立即进行切割来制作聚合物的颗粒(直径约为3mm,长度约为7mm)。再者,自开始减压至到达规定的搅拌转矩为止的时间为3小时。
此处,醇钛化合物使用日本专利特开2005-340616号公报的段落[0083]的实施例1中所合成的醇钛化合物(Ti含量=4.44质量%)。
-固相聚合-
在保持为40Pa的真空容器中,在220℃的温度下将以上所获得的颗粒保持30小时,而进行固相聚合。
(实施例1)
-层叠聚酯膜的制作-
将如以上般经过固相聚合后的颗粒在280℃下熔融后浇铸至金属滚筒上,制作厚度约为3mm的未延伸的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜。
其后,在90℃下使未延伸的PET膜在纵向(MD)上延伸至3.4倍,并在下述条件下对单轴延伸PET膜的一个面进行电晕放电处理。
继而,在MD延伸后、横向(TD)延伸前,以涂布量变成5.1mL/m2的方式,通过线内涂布法将下述组成的底涂层形成用组合物(组合物1)涂布于在MD上进行了延伸的单轴延伸PET膜的电晕处理面上。
使涂布有底涂层形成用组合物(组合物1)的PET膜进行TD延伸,而形成厚度为0.1μm、弹性模量为1.5GPa的底涂层。再者,TD延伸是在温度为105℃、延伸倍率为4.5倍的条件下进行。
在膜面190℃下对形成有底涂层的PET膜进行15秒的热固定处理,然后在190℃下以MD缓和率为5%、TD缓和率为11%,在MD方向及TD方向上进行热缓和处理,而获得形成有底涂层的厚度为250μm的双轴延伸PET膜(以下,称为“层叠聚酯膜”)。通过示差扫描热量测定(DSC)来测定所获得的层叠聚酯膜的微小峰值温度的结果,微小峰值温度为185℃。
(电晕放电处理)
对单轴延伸PET膜的一个面所进行的电晕放电处理的条件如下所述。
·电极与介电辊间隔间隙:1.6mm
·处理频率:9.6kHz
·处理速度:20m/min
·处理强度:0.375kV·A·min/m2
(底涂层形成用组合物(组合物1)的组成)
·丙烯酸系树脂水分散液 21.9份
[AS-563A,大赛璐精细化工(股份)制造,固体成分:28质量%的具有苯乙烯骨架的胶乳]
·水溶性噁唑啉系交联剂 4.9份
[爱波卡斯(Epocros)(注册商标)WS-700,日本催化剂(股份)制造,固体成分:25质量%]
·氟系表面活性剂 0.1份
·蒸馏水 73.1份
在以所述方式获得的层叠聚酯膜上,以如下方式形成树脂层(B)及树脂层(C)。
首先,以变成以下所记载的组成的方式制备树脂层(B)形成用组合物。
-树脂层(B)形成用组合物(B1)-
·水溶性噁唑啉系交联剂 3.3份
[爱波卡斯(Epocros)(注册商标)WS-700,日本催化剂(股份)制造,固体成分:25质量%]
·丙烯酸系树脂水分散液 7.4份
[宝龙(Bonron)(注册商标)XPS002,三井化学(股份)制造,固体成分:45质量%,结构内具有苯乙烯骨架]
·胶体二氧化硅 10.2份
[斯诺特(Snowtex)(注册商标)C,日产化学工业(股份)制造,固体成分:20质量%]
·二氧化钛分散液(固体成分:48.0质量%) 30.5份
·磷酸二铵(固体成分:35.0质量%) 0.3份
·氟系表面活性剂(固体成分:2.0质量%) 0.3份
·蒸馏水 75.3份
所述“二氧化钛分散液”使用通过下述的方法所制备者。
~二氧化钛分散液的制备~
使用DYNO-MILL分散机,以变成下述的组成的方式使体积平均粒径为0.42μm的二氧化钛进行分散,而制备二氧化钛分散液。再者,二氧化钛的体积平均粒径是使用霍尼韦尔公司制造的麦奇克(Microtrac)FRA进行测定。
~二氧化钛分散液的组成~
·二氧化钛 455.8份
[提帕克(Tipaque)(注册商标)CR-95,石原产业(股份)制造,粉体]
·聚乙烯醇(PVA)水溶液 227.9份
[PVA-105,可乐丽(股份)制造,固体成分:10质量%]
·分散剂 5.5份
[德莫耳(Demol)(注册商标)EP,花王(股份)制造,固体成分:25质量%]
·蒸馏水 310.8份
以干燥后的膜厚(干燥膜厚)变成0.9μm的方式,将所获得的树脂层(B)形成用组合物涂布于层叠聚酯膜的形成有底涂层之侧的表面上,并在170℃下进行2分钟干燥而形成树脂层(B)。
其后,以干燥后的膜厚变成0.3μm的方式,将下述组成的树脂层(C)形成用组合物涂布于树脂层(B)的表面上,并进行干燥而形成树脂层(C)。
以下表示树脂层(C)形成用组合物的组成。艾木莱克(EMLEX)(注册商标)110是利用水/乙醇2:1的混合溶媒,以变成2质量%的方式进行稀释后使用。
-实施例1的树脂层(C)形成用组合物(C1)-
·水溶性噁唑啉系交联剂 1.2份
[爱波卡斯(Epocros)(注册商标)WS-700,日本催化剂(股份)制造,固体成分:25质量%]
·聚烯烃树脂水分散液 9.4份
[阿罗贝斯(Alowbase)(注册商标)SE-1013N,尤尼吉可(股份)制造,固体成分:20.2质量%]
·丙烯酸系树脂水分散液 1.7份
[AS-563A,大赛璐精细化工(股份)制造,固体成分:28质量%的具有苯乙烯骨架的胶乳]
·表面活性剂 4.2份
[艾玛莱克(EMALEX)(注册商标)110,日本乳化(Nihon Emulsion)(股份)制造,固体成分:2质量%]
·蒸馏水 83.4份
进而,在层叠聚酯膜的未形成底涂层之侧,使用下述组成的涂布层(D)形成用组合物及涂布层(E)形成用组合物,依次形成涂布层(D)及涂布层(E)来作为耐候性层,而制作太阳电池用保护片。
-涂布层(D)的形成-
涂布层(D)形成用组合物的制备
将下述所记载的各成分混合,制备涂布层(D)形成用组合物(D1)。下述的“二氧化钛分散液”使用与所述树脂层(B)中所制备的二氧化钛分散液相同者。
-涂布层(D)形成用组合物(D1)-
·硅酮系化合物 381.7份
[塞拉那(Ceranate)(注册商标)WSA1070,迪爱生(股份)制造,固体成分:38质量%]
·聚氧化烯基烷基醚 13.1份
[那洛迪(Naroacty)(注册商标)CL-95,三洋化成工业(股份)制造,固体成分:1质量%]
·水溶性噁唑啉系交联剂 105.1份
[爱波卡斯(Epocros)(注册商标)WS-700,日本催化剂(股份)制造,固体成分:25质量%]
·蒸馏水 14.3份
·二氧化钛分散液(固体成分:48质量%) 483.4份
涂布层(D)的形成
以粘合剂涂布量变成4.7g/m2、二氧化钛的涂布量变成5.6g/m2的方式,将所获得的涂布层(D)形成用组合物涂布于层叠聚酯膜的背面(树脂层(B)非形成面)上,并在170℃下进行2分钟干燥,而形成干燥后的膜厚为20μm的涂布层(D)。
-涂布层(E)的形成-
以粘合剂的涂布量变成1.3g/m2的方式,将下述所示的涂布层(E)形成用组合物(E1)的涂布液涂布于涂布层(D)的表面上,并在175℃下进行2分钟干燥,而形成厚度为1μm的涂布层(E)。
-涂布层(E)形成用组合物(E1)-
·氟系树脂 345.0份
[奥布格特(Obbligato)(注册商标)SW0011F,AGC涂料技术(AGC Coat-tech)(股份)制造,固体成分:36质量%]
·胶体二氧化硅 3.9份
[斯诺特(Snowtex)(注册商标)UP,日产化学工业(股份)制造,固体成分:20质量%]
·硅烷偶合剂 78.5份
[TSL8340,迈图高新材料(Momentive Performance Materials),固体成分:1质量%]·合成蜡 207.0份
[开米帕(Chemipearl)(注册商标)W950,三井化学(股份)制造,固体成分:5质量%]
·聚氧化烯基烷基醚 60.0份
[那洛迪(Naroacty)(注册商标)CL-95,三洋化成工业(股份)制造,固体成分:1质量%]
·碳二酰亚胺化合物 62.3份
[卡保迪莱(Carbodilite)(注册商标)V-02-L2,日清纺化学(股份)制造,固体成分:20质量%]
·蒸馏水 242.8份
(实施例2~实施例17、及比较例1~比较例12)
除如表4所示般分别变更底涂层形成用组合物、树脂层(B)形成用组合物、树脂层(C)形成用组合物、微小峰值温度、及热固定温度以外,通过与实施例1相同的方法,同样地制作实施例2~实施例17、及比较例1~比较例12。
对各实施例及比较例实施以下所示的评价,并将评价结果示于表4。
再者,将底涂层形成用组合物、树脂层(B)形成用组合物及树脂层(C)形成用组合物的详细情况示于下述表1~表3。
Figure GDA0001219660160000371
对表1中的记载进行说明。
哲恩科利(Joncryl)(注册商标)PDX-7341:丙烯酸系树脂,巴斯夫(BASF)公司制造
海德恩(Hardlen)(注册商标)NZ-1001:聚烯烃树脂,东洋纺(股份)制造
海特克(Hytec)S3148:聚烯烃树脂,东邦化学工业(股份)制造
优级福莱克斯(Superflex)(注册商标)500M:聚氨基甲酸酯树脂,第一工业制药(股份)制造
优级福莱克斯(Superflex)(注册商标)460S:聚氨基甲酸酯树脂,第一工业制药(股份)制造
费恩泰克(Finetex)(注册商标)ES2200:聚酯树脂,迪爱生(股份)制造
[表2]
Figure GDA0001219660160000381
[表3]
Figure GDA0001219660160000382
(耐凝聚破坏性)
耐凝聚破坏性通过以下的方法来评价。
将各例中所获得的太阳电池用保护片切成1.0cm(TD方向)×30cm(MD方向)。继而,在20cm×20cm×厚度0.3cm的玻璃板上层叠2片EVA膜(杭州,F806)。
在自层叠有EVA膜的玻璃板的一个端部至10cm~20cm为止的距离内,层叠利用剥离剂进行了处理的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜(塞拉皮(Cerapeel)(注册商标),东丽(股份)制造),使另一个端部与所述太阳电池用保护片的MD的端部合在一起,并以树脂层(C)接触EVA膜的方式装上太阳电池用保护片,然后在145℃、抽真空4分钟、加压10分钟的条件下,利用日清纺精密机器(Nisshinbo Mechatronics)(股份)制造的真空层压装置(拉米那特(LAMINATOR)0505S)进行层压来制作样品。
在温度23℃、相对湿度50%的条件下,对接着于EVA上的太阳电池用保护片进行24小时以上的调湿后,以100mm/min的速度,利用拉伸试验机(滕喜龙(Tensilon):A&D公司制造),以180°的剥离角度对以上所制作的样品的1.0cm宽的部分进行拉伸试验。
而且,通过以下的评价基准来评价破坏应力。所述破坏应力越高,评价为耐凝聚破坏性越优异。
-评价基准-
5:峰顶的应力为9N/mm以上。
4:峰顶的应力为8N/mm以上、未满9N/mm。
3:峰顶的应力为6N/mm以上、未满8N/mm。
2:峰顶的应力为4N/mm以上、未满6N/mm。
1:峰顶的应力为0N/mm以上、未满4N/mm。
(耐候性)
通过以下的方法来测定断裂伸长率的保持半衰期,并以下述基准评价耐候性(湿热稳定性)。
-断裂伸长率的保持半衰期-
在120℃、相对湿度100%的条件下,对所获得的层叠聚酯膜进行保存处理(加热处理),并测定相对于保存处理前的层叠聚酯膜所显示的断裂伸长率(%),保存处理后的层叠聚酯膜所显示的断裂伸长率(%)变成50%的保存时间(断裂伸长率的保持半衰期)。
断裂伸长率的保持半衰期的时间越长,表示层叠聚酯膜的湿热稳定性越优异。
-评价基准-
5:断裂伸长率半衰时间为100小时以上。
4:断裂伸长率半衰时间为90小时以上、未满100小时。
3:断裂伸长率半衰时间为80小时以上、未满90小时。
2:断裂伸长率半衰时间为70小时以上、未满80小时。
1:断裂伸长率半衰时间未满70小时。
Figure GDA0001219660160000401
Figure GDA0001219660160000411
(实施例18~实施例34)
<太阳电池模块的制作>
使用实施例1~实施例17的太阳电池用保护片,通过以下的方法来制作实施例18~实施例34的太阳电池模块。
使厚度为3.2mm的强化玻璃(透明性的基材)、EVA片(密封材)(三井化学华普洛(Mitsui Chemicals Fabro)(股份)制造的SC50B)、结晶系太阳电池单元(太阳电池元件)、EVA片(三井化学华普洛(Mitsui Chemicals Fabro)(股份)制造的SC50B)、及实施例1~实施例17的太阳电池用保护片的任一者依次叠加,并使用真空层压机(日清纺精密机器(股份)制造,真空层压机)进行热压,由此使各构件与EVA片接着。以所述方式制成太阳电池模块。
(评价)
对以上所制作的实施例18~实施例34的各太阳电池模块进行发电运转试验的结果,在任一实施例中,作为太阳电池均显示出良好的发电性能。
日本专利申请2014-156943号的公开的全部内容可通过参照而被编入至本说明书中。
本说明书中所记载的所有文献、专利申请、及技术规格是以与如下情况相同的程度,通过参照而被编入至本说明书中,所述情况是具体地且个别地记载通过参照而编入各个文献、专利申请、及技术规格的情况。

Claims (14)

1.一种层叠聚酯膜,其包括:
双轴延伸聚酯膜,通过使未延伸的聚酯膜在第1方向上进行延伸,并沿着膜表面在与所述第1方向正交的第2方向上进行延伸来制作,且通过示差扫描热量测定所测定的源自热固定温度的微小峰值温度为160℃以上且210℃以下;以及
底涂层,通过在朝所述第2方向延伸前,将底涂层形成用组合物涂布于在所述第1方向上进行了延伸的所述聚酯膜的一个面上,并在所述第2方向上进行延伸来形成,且弹性模量为0.7GPa以上,
所述底涂层含有丙烯酸系树脂,所述底涂层中所含有的所述丙烯酸系树脂具有苯乙烯骨架。
2.根据权利要求1所述的层叠聚酯膜,其中所述丙烯酸系树脂在所述底涂层中所含有的树脂成分中所占的含有比率为50质量%以上。
3.根据权利要求2所述的层叠聚酯膜,其中所述丙烯酸系树脂在所述底涂层中所含有的树脂成分中所占的含有比率为75质量%以上。
4.根据权利要求1所述的层叠聚酯膜,其中所述底涂层的弹性模量为1.0GPa以上。
5.根据权利要求1所述的层叠聚酯膜,其中所述底涂层的弹性模量为1.3GPa以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的层叠聚酯膜,其中所述双轴延伸聚酯膜的所述微小峰值温度为170℃以上且200℃以下。
7.根据权利要求1所述的层叠聚酯膜,其中所述双轴延伸聚酯膜的所述微小峰值温度为180℃以上且190℃以下。
8.根据权利要求1所述的层叠聚酯膜,其中所述底涂层进而含有噁唑啉系交联剂。
9.一种太阳电池用保护片,其包括:根据权利要求1所述的层叠聚酯膜、及配置于所述层叠聚酯膜的底涂层上的含有丙烯酸系树脂的树脂层。
10.根据权利要求9所述的太阳电池用保护片,其中所述树脂层具有至少层叠有两层的结构,且最远离所述层叠聚酯膜的最外层含有丙烯酸系树脂与聚烯烃树脂。
11.根据权利要求9或10所述的太阳电池用保护片,其中在所述层叠聚酯膜的具有所述底涂层之侧的相反侧具有耐候性层。
12.根据权利要求11所述的太阳电池用保护片,其中所述耐候性层具有至少层叠有两层的结构,且最远离所述层叠聚酯膜的所述耐候性层含有氟系树脂。
13.一种太阳电池模块,其包括根据权利要求9所述的太阳电池用保护片。
14.一种层叠聚酯膜的制造方法,其包括:
使未延伸的聚酯膜在第1方向上进行延伸的步骤;
将底涂层形成用组合物涂布于在所述第1方向上进行了延伸的所述聚酯膜的一个面上的步骤;
使涂布有所述底涂层形成用组合物的所述聚酯膜沿着膜表面在与所述第1方向正交的第2方向上进行延伸,而形成弹性模量为0.7GPa以上的底涂层的步骤;以及
在165℃以上且215℃以下对形成有所述底涂层的所述聚酯膜进行热固定处理的热固定步骤;并且
制作形成有所述底涂层的双轴延伸聚酯膜,
所述底涂层形成用组合物含有丙烯酸系树脂,所述底涂层形成用组合物中所含有的所述丙烯酸系树脂具有苯乙烯骨架。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3072829A1 (fr) * 2017-10-20 2019-04-26 Total Solar International Laminat flexible de cellules photovoltaiques et procede de fabrication d'un tel laminat flexible
US11213996B1 (en) * 2018-08-29 2022-01-04 Toray (Plastics) America, Inc. In-line coating method for preparing soft-feel polymeric films and films prepared thereby
CN112912245B (zh) 2018-10-18 2023-04-11 电化株式会社 层叠体、层叠体的制造方法、具备层叠体的构造物以及构造物的保护或修补方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012200981A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Fujifilm Corp 積層フィルム、太陽電池用バックシートおよび積層フィルムの製造方法
CN103384694A (zh) * 2011-03-09 2013-11-06 富士胶片株式会社 聚酯膜的制造方法、聚酯膜和太阳能电池用背板
CN103476863A (zh) * 2011-03-28 2013-12-25 富士胶片株式会社 聚酯膜及使用其的太阳能电池用背板以及聚酯膜的制造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002020181A1 (en) * 2000-09-07 2002-03-14 Mitsubishi Polyester Film, Llc In-line ultraviolet curable coating process and products produced thereby
KR101660391B1 (ko) * 2009-03-26 2016-09-27 도레이 카부시키가이샤 태양 전지용 폴리에스테르 필름, 그것을 사용한 태양 전지 백시트, 및 태양 전지
JP5304789B2 (ja) * 2009-06-05 2013-10-02 東レ株式会社 ポリエステルフィルム、積層フィルムおよびそれを用いた太陽電池バックシート、太陽電池
JP5632239B2 (ja) * 2010-08-31 2014-11-26 日清紡ペーパープロダクツ株式会社 印刷用艶消し塗工紙
WO2012042822A1 (ja) * 2010-10-01 2012-04-05 シャープ株式会社 フレキシブルディスプレイ及びその製造方法
CN103298610A (zh) * 2010-12-28 2013-09-11 三菱树脂株式会社 叠层防湿膜
CN103459150A (zh) * 2011-01-31 2013-12-18 东丽薄膜欧洲 多层白色聚酯膜、生产所述膜的方法以及所述膜用于光伏电芯背板一部分的用途
JP2012188631A (ja) * 2011-03-14 2012-10-04 Fujifilm Corp ポリエステルフィルム、及びその製造方法、太陽電池用バックシート、並びに、太陽電池モジュール
JP5587230B2 (ja) * 2011-03-25 2014-09-10 富士フイルム株式会社 太陽電池用バックシート及びその製造方法、並びに太陽電池モジュール
WO2013024884A1 (ja) * 2011-08-17 2013-02-21 富士フイルム株式会社 太陽電池モジュール用ポリマーシートとその製造方法、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
JP2013042007A (ja) * 2011-08-17 2013-02-28 Fujifilm Corp 太陽電池モジュール用バックシートおよび太陽電池モジュール
JP2013042006A (ja) * 2011-08-17 2013-02-28 Fujifilm Corp 太陽電池モジュール用ポリマーシートとその製造方法、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
JP5722174B2 (ja) * 2011-09-14 2015-05-20 富士フイルム株式会社 太陽電池用バックシート、及び、太陽電池モジュール
JP5753110B2 (ja) * 2012-02-03 2015-07-22 富士フイルム株式会社 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
WO2013147090A1 (ja) * 2012-03-29 2013-10-03 リンテック株式会社 ガスバリア性積層体、その製造方法、電子デバイス用部材及び電子デバイス
JP5752733B2 (ja) * 2012-03-29 2015-07-22 富士フイルム株式会社 ポリエステルフィルム、太陽電池用バックシート、および、太陽電池モジュール
JP5848718B2 (ja) * 2012-09-14 2016-01-27 富士フイルム株式会社 易接着シート、太陽電池用保護シート、絶縁シート、太陽電池用バックシート部材、太陽電池用バックシート及び太陽電池モジュール
JP2014075508A (ja) * 2012-10-05 2014-04-24 Toray Ind Inc 太陽電池裏面保護用シート

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103384694A (zh) * 2011-03-09 2013-11-06 富士胶片株式会社 聚酯膜的制造方法、聚酯膜和太阳能电池用背板
JP2012200981A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Fujifilm Corp 積層フィルム、太陽電池用バックシートおよび積層フィルムの製造方法
CN103476863A (zh) * 2011-03-28 2013-12-25 富士胶片株式会社 聚酯膜及使用其的太阳能电池用背板以及聚酯膜的制造方法

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