CN107431101A - 太阳能电池用透明片、太阳能电池用透明背板以及太阳能电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池用透明片、太阳能电池用透明背板以及太阳能电池模块,该太阳能电池用透明片具有基材膜、以及第1聚合物层,该第1聚合物层配置在上述基材膜的一个面上,包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A、以及粘结剂聚合物B,上述具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A和上述粘结剂聚合物B具有同种的结构单元。
Description
【技术领域】
本发明的一个实施方式涉及太阳能电池用透明片、太阳能电池用透明背板以及太阳能电池模块。
【背景技术】
太阳能电池模块通常具有将利用密封材密封太阳能电池元件而成的太阳能电池单元夹在配置在太阳光入射的正面(オモテ面)侧的正面基材与配置在与太阳光入射的正面相反的一侧(背面侧)的背面保护片(以下也称为太阳能电池用背板)之间的结构,在正面基材与太阳能电池单元之间和太阳能电池单元与太阳能电池用背板之间分别利用EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)等密封材进行密封。即,要求太阳能电池用背板具有与密封材的密合性。
此外,太阳能电池模块一般所使用的环境为室外,是直接暴露于紫外线中这样的环境,因而太阳能电池用背板的耐光性也是重要的。
关于耐光性得到提高的太阳能电池用背板,提出了各种的板片(sheet)。
例如,在日本特开2012-69769号公报中公开了一种太阳能电池用背板用聚合物片,其具有:聚合物支持体;第1聚合物层,其设置在聚合物支持体上,包含紫外线吸收剂和粘结剂聚合物;以及第2聚合物层,其设置在第1聚合物层上,包含粘结剂聚合物,紫外线吸收剂的含量为1.0质量%以下。该聚合物片据称能够抑制与经时龟裂和涂布形成的涂布层的经时剥离等相伴的劣化。
另外,在日本特开2012-121999号公报中公开了一种树脂膜,该树脂膜具有支持体以及聚合物层,该聚合物层设置在支持体的至少一侧,含有具有特定结构的三嗪化合物以及聚合物。该树脂膜据称在包括400nm附近的长波紫外线区域的宽范围内具有紫外线屏蔽效果,长期维持优异耐光性能。
另外,在日本特开2012-256674号公报中公开了一种太阳能电池模块用背面保护片,其在基材片的一个面具有丙烯酸系高分子型紫外线吸收层,丙烯酸系高分子型紫外线吸收层具有在分子内带有紫外线吸收性单元(ユニット)的单体单元(単位)。该背面保护片据称紫外线吸收性能优异,即使在长期使用的情况下也不容易发生基材片的光劣化,长期稳定性优异。
【发明内容】
【发明所要解决的课题】
对于太阳能电池模块,近年来研究了其在采光用窗等使光(可见光)透过同时进行发电的用途中的应用。在将太阳能电池模块应用于这样的用途的情况下,太阳能电池模块需要具有透明性(可见光透光性),对于太阳能电池模块中应用的太阳能电池用背板等聚合物片,也要求具有透明性。
以往,在太阳能电池用背板中,有使用着色为白色或黑色的板片的情况,在这种情况下,着色剂吸收紫外线,能够抑制太阳能电池背板中的紫外线所致的基材膜的劣化。
另一方面,在将太阳能电池模块用于要求透明性的用途中的情况下,使用着色剂是不理想的。因此,在太阳能电池背板中,为了抑制紫外线所致的基材膜的劣化,有时使用在基材膜中掺入了紫外线吸收剂的背板、或者在基材膜上具有包含紫外线吸收剂的层的背板。
对于日本特开2012-69769号公报中记载的聚合物片,容易发生第1聚合物层所含有的紫外线吸收剂随时间从层内移动到层外的现象(所谓的渗出),具有聚合物片的透明性经时降低的倾向。另外,由于聚合物片中的紫外线吸收剂经时地丧失,因而具有耐光性变差的倾向。
对于日本特开2012-121999号公报所记载的树脂膜,由于具有的聚合物层含有具有特定结构的三嗪化合物,因而据称长期维持优异耐光性能,但希望耐渗出性进一步提高。
日本特开2012-256674号公报所记载的背面保护片中的丙烯酸系高分子型紫外线吸收层是通过使带有紫外线吸收性单元的单体单元与丙烯酸系高分子聚合而形成的,具有耐渗出性不充分的倾向。
本发明的一个实施方式是鉴于上述这样的情况而做出的,其目的在于提供耐渗出性和耐光性优异的太阳能电池用透明片和太阳能电池用透明背板、以及具有长期耐久性的太阳能电池模块,其课题在于达成该目的。
【解决课题的手段】
用于解决课题的具体手段包括下述方式。
<1>一种太阳能电池用透明片,其具有:基材膜和第1聚合物层,该第1聚合物层配置在上述基材膜的一个面上,包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A以及粘结剂聚合物B,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A和上述粘结剂聚合物B具有同种的结构单元。
<2>如<1>中所述的太阳能电池用透明片,其中,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的紫外线吸收性部分结构具有选自三嗪骨架和苯并三唑骨架中的至少一种骨架。
<3>如<1>或<2>中所述的太阳能电池用透明片,其中,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的紫外线吸收性部分结构具有三嗪骨架。
<4>如<1>~<3>中任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,以质量基准计,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的含量相对于粘结剂聚合物B的含量的比为0.05~0.60。
<5>如<1>~<4>中任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,第1聚合物层的厚度为1μm~15μm。
<6>如<1>~<5>中任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,在第1聚合物层上进一步具有包含填料的第2聚合物层。
<7>如<1>~<6>中任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,以质量基准计,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的含量相对于粘结剂聚合物B的含量的比为0.10~0.40。
<8>如<1>~<7>中任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,在基材膜的与配置有第1聚合物层的面相反一侧的面上具有第3聚合物层,该第3聚合物层包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A、以及粘结剂聚合物B。
<9>如<1>~<8>中任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的至少1个聚合物层包含紫外线吸收性丙烯酸类树脂作为具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A、包含丙烯酸类树脂作为粘结剂聚合物。
<10>如<1>~<9>中任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,粘结剂聚合物B为含硅氧烷丙烯酸类树脂。
<11>如<1>~<10>中任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,第1聚合物层进一步包含噁唑啉系交联剂。
<12>如<11>中所述的太阳能电池用透明片,其中,第1聚合物层进一步包含交联催化剂。
<13>如<1>~<12>中任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,基材膜为聚酯膜。
<14>一种太阳能电池用透明背板,其包含<1>~<13>中任一项所述的太阳能电池用透明片。
<15>一种太阳能电池模块,其具备:元件结构部分,该元件结构部分具有太阳能电池元件和密封太阳能电池元件的密封材;透明性基板,其配置在元件结构部分的一个面上,为供太阳光入射的透明性基板;以及<14>中所述的太阳能电池用透明背板,其配置在元件结构部分的另一个面上。
【发明的效果】
根据本发明的一个实施方式,提供耐渗出性和耐光性优异的太阳能电池用透明片和太阳能电池用透明背板、以及具有长期耐久性的太阳能电池模块。
【具体实施方式】
<太阳能电池用透明片>
太阳能电池用透明片具有基材膜以及第1聚合物层,该第1聚合物层包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A、以及粘结剂聚合物B,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A和粘结剂聚合物B具有同种的结构单元。
太阳能电池用透明片优选在第1聚合物层上进一步具有作为耐伤性层的第2聚合物层。
太阳能电池用透明片还可以具有除了上述第1聚合物层和第2聚合物层以外的层。
需要说明的是,“透明片”是指全光线透过率为80%以上的片。
本发明的一个实施方式的作用未被明确,但可如下进行推测。
以往,为了抑制太阳能电池用背板中的紫外线所致的基材膜的劣化,在基材膜中掺入紫外线吸收剂、或者在基材膜上形成包含紫外线吸收剂的层。但是,低分子量的紫外线吸收剂具有经时地向层外移动的倾向,太阳能电池用背板有耐光性降低和透明性降低之忧。
与此相对,本发明的一个实施方式的太阳能电池用透明片中,由于第1聚合物层包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A,因而认为与现有的包含低分子量紫外线吸收剂的太阳能电池用背板相比,不容易发生渗出,耐光性优异。此外,由于第1聚合物层中包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A、以及具有同种结构单元的粘结剂聚合物B,因而两聚合物的相容性良好,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的渗出受到抑制。
可认为,上述情况相互作用,使得太阳能电池用透明片的耐渗出性和耐光性优异。
此外,在选择具有紫外线吸收性能高的紫外线吸收性部分结构的聚合物A的情况下,即使减少第1聚合物层中的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的含量,据信也可形成具有优异耐光性的第1聚合物层。同样地,即使第1聚合物层的厚度变薄,据信也可形成具有优异耐光性的第1聚合物层。
下面对太阳能电池用透明片的各层进行说明。
[第1聚合物层]
太阳能电池用透明片在基材膜的一个面上具有第1聚合物层,该第1聚合物层包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A(以下也简单称为聚合物A)、以及粘结剂聚合物B(以下也简单称为聚合物B),具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A和粘结剂聚合物B具有同种的结构单元。
具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A和粘结剂聚合物B具有同种的结构单元是指在两聚合物的分子中具有相同或类似的结构单元。具体地说,在聚合物A包含源自丙烯酸的结构单元的情况下,可示例出聚合物B包含作为相同结构单元的源自丙烯酸的结构单元、或者包含作为类似结构单元的源自甲基丙烯酸的结构单元。同样地,在聚合物A包含源自甲基丙烯酸的结构单元的情况下,可示例出聚合物B包含作为相同结构单元的源自甲基丙烯酸的结构单元、或者包含作为类似结构单元的源自丙烯酸的结构单元。
另外,在聚合物A包含源自丙烯酸的结构单元与具有氨基甲酸酯键的结构单元的情况下,聚合物B可以包含与源自丙烯酸的结构单元相同或类似的结构单元,也可以包含与具有氨基甲酸酯键的结构单元相同或类似的结构单元。
如上所述,“同种的结构单元”不必为严格相同的结构单元,只要为聚合物彼此的相容性良好的结构单元即可。
另外,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A和粘结剂聚合物B优选在各自的结构中含有50质量%以上的同种的结构单元。
通过使两聚合物的相容性良好,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A能够留在层中。即,能够抑制具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A从层中向层外移动的渗出。
太阳能电池用透明片通过具有上述构成的第1聚合物层,可保护太阳能电池用透明片的基材膜免受紫外线的作用,抑制基材膜的劣化。此外,由于第1聚合物层包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A以及粘结剂聚合物B,因而耐渗出性优异。其结果,太阳能电池用透明片的长期耐光性和耐渗出性优异。
(具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A)
第1聚合物层包含至少一种具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A。
通过使第1聚合物层包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A,第1聚合物层作为紫外线吸收层发挥功能。并且,通过使具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A与后述的粘结剂聚合物B具有同种的结构单元,两聚合物容易相容,渗出被抑制。
紫外线吸收性部分结构优选有效吸收波长为250nm~380nm。
具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A可以为紫外线吸收性部分结构与聚合物中的主链或侧链直接键合的形态,也可以为紫外线吸收性部分结构不与聚合物直接键合而紫外线吸收性部分结构包含在聚合物中的形态。
作为紫外线吸收性部分结构所含有的具有紫外线吸收性能的骨架,例如可以举出三嗪骨架、苯并三唑骨架、二苯甲酮骨架、水杨酸骨架。其中,从紫外线吸收性能的方面出发,优选三嗪骨架以及苯并三唑骨架,更优选三嗪骨架。
紫外线吸收性部分结构中的具有紫外线吸收性能的骨架可以单独含有1种,也可以含有2种以上。
作为具有三嗪骨架的部分结构,优选有效吸收波长为约270nm~380nm。作为具有三嗪骨架的部分结构的具体结构,可以举出源自下述作为紫外线吸收性化合物的三嗪化合物的结构。需要说明的是,紫外线吸收化合物是指低分子量的紫外线吸收剂,不包括高分子化的紫外线吸收剂。
作为三嗪化合物,例如可以举出2-(4-丁氧基-2-羟基苯基)-4,6-双(4-丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(4-丁氧基-2-羟基苯基)-4,6-双(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(4-丁氧基-2-羟基苯基)-6-(4-丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(4-丁氧基-2-羟基苯基)-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2-羟基-4-辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2,4-二羟基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(2-羟基-4-丙氧基苯基)-6-(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-4,6-双(4-甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-十二烷氧基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-十三烷氧基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[2-羟基-4-(2-羟基-3-丁氧基丙氧基)苯基]-4,6-双(2,4-二甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-羟基-4-(2-羟基-3-辛氧基丙氧基)苯基]-4,6-双(2,4-二甲基)-1,3,5-三嗪、2-[4-(十二烷基氧基/十三烷基氧基-2-羟基丙氧基)-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-[2-羟基-4-(2-羟基-3-十二烷氧基丙氧基)苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-己氧基)苯基-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-甲氧基苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(2-羟基-4-(3-丁氧基-2-羟基丙氧基)苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基苯基)-4-(4-甲氧基苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪、2-{2-羟基-4-[3-(2-乙基己基-1-氧)-2-羟基-丙氧基]苯基}-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-(2-乙基己基)氧基)苯基-4,6-双(4-苯基)苯基-1,3,5-三嗪。
作为具有苯并三唑骨架的部分结构,优选有效吸收波长为约270nm~380nm。作为具有苯并三唑骨架的部分结构的具体结构,可以举出源自下述作为紫外线吸收性化合物的苯并三唑化合物的结构。
作为苯并三唑化合物,例如可以举出2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-十二烷基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-(3,4,5,6-四氢邻苯二甲酰亚胺基甲基)-5’-甲基苄基)苯基)苯并三唑、2-(3’-仲丁基-5’-叔丁基-2’-羟基苯基)苯并三唑、2-(3’,5’-双(α,α-二甲基苄基)-2’-羟基苯基)苯并三唑、2-(3’-叔丁基-2’-羟基-5’-(2-辛氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-苯并三唑、2-(3’-叔丁基-5’-[2-(2-乙基己氧基)-羰基乙基]-2’-羟基苯基)-5-氯-苯并三唑、2-(3’-叔丁基-2’-羟基-5’-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-苯并三唑、2-(3’-叔丁基-2’-羟基-5’-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)苯并三唑、2-(3’-叔丁基-2’-羟基-5’-(2-辛氧基羰基乙基)苯基)苯并三唑、2-(3’-叔丁基-5’-[2-(2-乙基己氧基)羰基乙基]-2’-羟基苯基)苯并三唑、2-(3’-十二烷基-2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(3’-叔丁基-2’-羟基-5’-(2-异辛氧基羰基乙基)苯基苯并三唑、2,2’-亚甲基-双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-苯并三唑-2-基苯酚]。
作为具有二苯甲酮骨架的部分结构,优选有效吸收波长为约270nm~380nm。作为具有二苯甲酮骨架的部分结构的具体结构,可以举出源自下述作为紫外线吸收性化合物的二苯甲酮化合物的结构。
作为二苯甲酮化合物,例如可以举出2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-癸基氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷基氧基二苯甲酮、2-羟基-4-苄氧基二苯甲酮、2-羟基-4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙氧基)二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯甲酮三水合物、2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮、2-羟基-4-十八烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4-二乙基氨基-2’-己氧基羰基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、1,4-双(4-苄氧基-3-羟基苯氧基)丁烷。
作为具有水杨酸骨架的部分结构,优选有效吸收波长为约290nm~330nm。作为具有水杨酸骨架的部分结构的具体结构,可以举出源自下述作为紫外线吸收性化合物的水杨酸化合物的结构。
作为水杨酸化合物,例如可以举出水杨酸苯酯、4-叔丁基苯基水杨酸酯、4-辛基苯基水杨酸酯、二苯甲酰基间苯二酚、双(4-叔丁基苯甲酰基)间苯二酚、苯甲酰基间苯二酚、2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基水杨酸酯、十六烷基-3,5-二叔丁基-4-羟基水杨酸酯。
作为具有草酸二酰胺骨架的部分结构,优选有效吸收波长为约250nm~350nm。作为具有草酸二酰胺骨架的部分结构的具体结构,可以举出源自下述作为紫外线吸收性化合物的草酸二酰胺化合物的结构。
作为草酸二酰胺化合物,例如可以举出4,4’-二辛氧基草酰替苯胺、2,2’-二辛氧基-5,5’-二叔丁基草酰替苯胺、2,2’-二(十二烷基)氧基-5,5’-二叔丁基草酰替苯胺、2-乙氧基-2’-乙基草酰替苯胺、N,N’-双(3-二甲氨基丙基)草酰胺、2-乙氧基-5-叔丁基-2’-乙基草酰替苯胺、2-乙氧基-2’-乙基-5,4’-二叔丁基草酰替苯胺。
具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A只要与后述的粘结剂聚合物B具有同种的结构单元即可,对聚合物的种类没有特别限制。
作为可构成具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A中的紫外线吸收性部分结构以外的结构单元的聚合物,例如可以举出丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、有机硅树脂、氟树脂。
“丙烯酸类树脂”是指包含源自丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元的树脂。丙烯酸类树脂中例如包含丙烯酸的均聚物、甲基丙烯酸的均聚物、丙烯酸酯的均聚物、甲基丙烯酸酯的均聚物、丙烯酸与其它单体的共聚物、甲基丙烯酸与其它单体的共聚物、丙烯酸酯与其它单体的共聚物、甲基丙烯酸酯与其它单体的共聚物。
作为丙烯酸类树脂,只要为包含源自丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元的树脂即可,没有特别限制。
丙烯酸类树脂优选为下述例示的单体的均聚物或共聚物。
作为形成丙烯酸类树脂的单体,例如可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、以及(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-乙基已基酯、(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、二甘醇单苯醚(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-二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-N,N-二乙基氨基乙酯以及(甲基)丙烯酸-N,N-二甲氨基丙酯等(甲基)丙烯酸酯。
需要说明的是,(甲基)丙烯酸酯是指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯中的至少一者。另外,(甲基)丙烯酸是指甲基丙烯酸和丙烯酸中的至少一者。
在丙烯酸类树脂为2种以上单体的共聚物的情况下,也可以将上述单体以外的单体(其它单体)作为共聚成分。
作为其它单体,可以举出:(甲基)丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺以及(甲基)丙烯腈等含氮单体;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯以及乙烯基甲苯等具有苯乙烯骨架的单体;后述的具有(聚)硅氧烷结构的单体;丙酸乙烯酯等乙烯酯;含磷乙烯基单体;氯化乙烯和偏二氯乙烯(塩化ビリデン)等卤化乙烯;以及丁二烯等共轭二烯等。
作为聚酯树脂,例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)。
作为聚氨酯树脂,例如可以举出碳酸酯系氨基甲酸酯树脂等。
作为聚烯烃树脂,例如可以举出改性聚烯烃共聚物等。
有机硅树脂是在分子链中具有(聚)硅氧烷结构的聚合物,关于有机硅树脂的详细内容,在后述的粘结剂聚合物B项中进行说明。
氟树脂只要为具有由-(CFX1-CX2X3)-所表示的结构单元的聚合物就没有特别限制(其中,X1、X2、和X3各自独立地表示氢原子、氟原子、氯原子或碳原子数为1~3的全氟烷基)。关于氟树脂的详细内容,在后述的粘结剂聚合物B项中进行说明。
其中,从耐光性的方面出发,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A优选为具有紫外线吸收性部分结构的丙烯酸类树脂(以下也称为紫外线吸收性丙烯酸类树脂)。
具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A可以通过在可构成结构单元的聚合物中导入紫外线吸收性部分结构来得到。对于向可构成结构单元的聚合物中导入紫外线吸收性部分结构的方法没有特别限制,可以利用公知的方法进行。
具体地说,例如,在丙烯酸类树脂中导入紫外线吸收性部分结构来得到具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的情况下,可以通过使紫外线吸收性化合物与形成丙烯酸类树脂的单体(例如,甲基丙烯酸甲酯等)和必要时的其它单体聚合来得到。
另外,可以使形成丙烯酸类树脂的单体以及必要时的其它单体聚合,在形成聚合物后进行紫外线吸收性部分结构的置换,从而得到该组合物。
此外,可以使丙烯酸类树脂与紫外线吸收性化合物乳化后进行聚合,从而使聚合物基质中包含紫外线吸收性化合物,由此得到该组合物。
具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A可以使用上市的市售品,作为市售品,例如可以举出Tinuvin(注册商标)99-DW、400-DW、477-DW、479-DW(均由BASF社制造);Newcoat(注册商标)UVA-204W、UVA-101、UVA-102、UVA-103、UVA-104、Vanaresin(注册商标)UVA-5080、UVA-5080(OHV20)、UVA-55T、UVA-55MHB、UVA-7075、UVA-7075(OHV20)、UVA-73T(均由新中村化学工业株式会社制造);RUVA-93(大塚化学株式会社制造)。
从耐光性和耐渗出性的方面出发,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A中的紫外线吸收性部分结构相对于结构单元的含量优选为1mol%~80mol%、更优选为5mol%~70mol%、进一步优选为10mol%~60mol%。
从耐光性的方面出发,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的重均分子量优选为5,000~200,000、更优选为7,000~150,000、进一步优选为10,000~100,000。
重均分子量可通过凝胶渗透色谱法(GPC)进行测定。利用GPC进行的测定中,作为测定装置使用HLC(注册商标)-8020GPC(东曹(株)),作为柱使用3根TSKgel(注册商标)Super Multipore HZ-H(4.6mmID×15cm、东曹(株)),作为洗脱液使用THF(四氢呋喃)。另外,作为测定条件,可以设试样浓度为0.45质量%、流速为0.35ml/min、样品注入量为10μl、以及测定温度为40℃,使用示差折射率(RI)检测器进行测定。
校正曲线可以由东曹(株)的“标准试样TSK standard,polystyrene”:“F-40”、“F-20”、“F-4”、“F-1”、“A-5000”、“A-2500”、“A-1000”以及“正丙基苯”这8个样品来制作。
第1聚合物层中的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的含量相对于第1聚合物层的固体成分优选为1质量%~50质量%、更优选为5质量%~35质量%、进一步优选为10质量%~25质量%。
以质量基准计,第1聚合物层中的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的含量相对于后述的粘结剂聚合物B的含量的比优选为0.05~0.60。具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的含量相对于粘结剂聚合物B的含量的比为0.05以上时,耐光性更为优异。另外,上述含量的比为0.60以下时,耐渗出性更为优异。
从与上述相同的方面出发,以质量基准计,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的含量相对于粘结剂聚合物B的含量的比更优选为0.10~0.40。
(粘结剂聚合物B)
第1聚合物层包含至少一种粘结剂聚合物B。
通过使第1聚合物层包含粘结剂聚合物B,具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A被保持在第1聚合物层中,第1聚合物层作为紫外线吸收层发挥功能。而且,通过使粘结剂聚合物B具有与上述的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A同种的结构单元,两聚合物容易相容,渗出被抑制。
粘结剂聚合物B只要具有与上述的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A同种的结构单元,就没有特别限制。
作为粘结剂聚合物B,例如可以举出丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚烯烃树脂、有机硅树脂、氟树脂。另外,粘结剂聚合物B可以为复合树脂,例如可以为丙烯酸类树脂与有机硅树脂复合而成的含硅氧烷丙烯酸类树脂。
~丙烯酸类树脂~
作为丙烯酸类树脂,只要为包含源自丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元的树脂就没有特别限制。
丙烯酸类树脂优选为如下例示的单体的均聚物或共聚物。
作为形成丙烯酸类树脂的单体,例如可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、以及(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-乙基已酯、(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、二甘醇单苯醚(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-二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-N,N-二乙基氨基乙酯以及(甲基)丙烯酸-N,N-二甲氨基丙酯等(甲基)丙烯酸酯。
需要说明的是,(甲基)丙烯酸酯是指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯中的至少一者。另外,(甲基)丙烯酸是指甲基丙烯酸和丙烯酸中的至少一者。
在丙烯酸类树脂为2种以上单体的共聚物的情况下,也可以将上述单体以外的单体(其它单体)作为共聚成分。
作为其它单体,可以举出:(甲基)丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺以及(甲基)丙烯腈等含氮单体;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯以及乙烯基甲苯等具有苯乙烯骨架的单体;后述的具有(聚)硅氧烷结构的单体;丙酸乙烯酯等乙烯酯;含磷乙烯基单体;氯化乙烯和偏二氯乙烯(塩化ビリデン)等卤化乙烯;以及丁二烯等共轭二烯等。
作为粘结剂聚合物B使用的丙烯酸类树脂优选为上述的形成丙烯酸类树脂的单体与具有苯乙烯骨架的单体的共聚物(包含苯乙烯骨架的丙烯酸类树脂)、或者为上述的形成丙烯酸类树脂的单体与后述的具有(聚)硅氧烷结构的单体的共聚物(含硅氧烷丙烯酸类树脂),从第1聚合物层的强度和在湿热环境下的耐久性的方面出发,更优选上述的形成丙烯酸类树脂的单体与后述的具有硅氧烷结构的单体的共聚物。
作为具有(聚)硅氧烷结构的单体,优选为具有下述通式(1)所表示的硅氧烷结构单元的单体。
【化1】
通式(1)中,R1和R2各自独立地表示氢原子、卤原子或1价的有机基团。此处,R1与R2可以相同、也可以不同,另外,多个存在的R1和R2分别可以彼此相同、也可以不同。n表示1以上的整数。
丙烯酸类树脂中的作为硅氧烷结构单元的“-(Si(R1)(R2)-O)n-”的部分结构为可形成具有线状、支链状或环状结构的各种(聚)硅氧烷结构的硅氧烷链段。
作为R1和R2表示卤原子的情况下的卤原子,可以举出氟原子、氯原子、碘原子等。
在R1和R2表示1价有机基团的情况下,作为1价有机基团,只要为可与Si原子共价键合的基团,即可为其中的任一种,例如可以举出烷基(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。这些有机基团可以无取代,也可以进一步具有取代基。
其中,从与基材膜等的相邻材料的粘接性的方面考虑,作为R1、R2,优选各自独立地为氢原子、氯原子、溴原子、无取代的碳原子数为1~4的烷基或被取代的碳原子数为1~4的烷基(特别是甲基、乙基)、无取代的苯基或被取代的苯基、无取代的烷氧基或被取代的烷氧基、巯基、无取代的氨基、酰胺基,更优选为无取代的烷氧基或被取代的烷氧基(优选碳原子数为1~4的烷氧基)。
n优选为1~5000、更优选为1~1000。
丙烯酸类树脂中的“-(Si(R1)(R2)-O)n-”的部分(通式(1)所表示的(聚)硅氧烷结构单元)的比例相对于丙烯酸类树脂中的总质量优选为15质量%~85质量%,其中,从谋求第1聚合物层的强度的提高、防止刮擦或摩擦等所致的损伤的发生,同时与基材膜等的相邻材料的粘接性更为优异的方面考虑,上述比例更优选为20质量%~80质量%的范围。(聚)硅氧烷结构单元的比例为15质量%以上时,第1聚合物层的强度提高,可防止刮擦或摩擦、飞来的小石等的碰撞所致的损伤的发生,并且与基材膜等的相邻材料的粘接性优异。另外,(聚)硅氧烷结构单元的比例为85质量%以下时,在使用涂布液形成第1聚合物层的情况下,能够稳定地保持涂布液。
在粘结剂聚合物B为具有(聚)硅氧烷结构单元的丙烯酸类树脂(含硅氧烷丙烯酸类树脂)的情况下,优选在分子链中包含以质量比例计为15质量%~85质量%的通式(1)所表示的(聚)硅氧烷结构单元和以质量比例计为85质量%~15质量%的源自丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元的方式。通过含有这样的共聚聚合物,第1聚合物层的膜强度提高,可防止刮擦或摩擦等所致的损伤的发生,与以往相比能够飞跃性地提高与基材膜的粘接性。此外,除了该效果以外,还能够提高湿热环境下的耐久性。
含硅氧烷丙烯酸类树脂的制备可以利用下述方法:(i)使形成丙烯酸类树脂的单体的均聚物或共聚物与具有通式(1)所表示的结构单元的聚硅氧烷发生反应的方法;(ii)在形成丙烯酸类树脂的单体的均聚物或共聚物的存在下,使具有通式(1)中的R1和/或R2为水解性基团的通式(1)所表示的结构单元的硅烷化合物进行水解缩合的方法;等等。
作为方法(ii)中使用的硅烷化合物,可以举出各种硅烷化合物,特别优选烷氧基硅烷化合物。
在通过方法(i)制备含硅氧烷丙烯酸类树脂的情况下,例如可如下进行制备:在形成丙烯酸类树脂的单体的均聚物或共聚物与聚硅氧烷的混合物中根据需要加入水和催化剂,在20℃~150℃程度的温度反应30分钟~30小时左右(优选在50℃~130℃反应1小时~20小时),由此来制备上述含硅氧烷丙烯酸类树脂。作为催化剂,可以添加酸性化合物、碱性化合物以及含有金属的化合物等各种硅烷醇缩合催化剂。
另外,在通过方法(ii)制备聚合物的情况下,例如可如下进行制备:在形成丙烯酸类树脂的单体的均聚物或共聚物与烷氧基硅烷化合物的混合物中添加水和硅烷醇缩合催化剂,在20℃~150℃程度的温度进行30分钟~30小时左右(优选在50℃~130℃进行1小时~20小时)的水解缩合,由此来制备该聚合物。
作为丙烯酸类树脂可以使用上市的市售品,作为丙烯酸类树脂的市售品,例如可以举出AS-563A(Daicel Finechem株式会社制造)、Jurymer(注册商标)ET-410、JurymerSEK-301(均由日本纯药工业株式会社制造)。另外,作为含硅氧烷丙烯酸类树脂的市售品,例如可以举出DIC株式会社制造的Ceranate(注册商标)系列(例如,Ceranate(注册商标)WSA1070、Ceranate WSA1060等)、旭化成化学株式会社制造的H7600系列(H7650、H7630、H7620等)、JSR株式会社制造的无机·丙烯酸复合乳液、东亚合成株式会社制造的SYMAC(注册商标)系列(GS-30等)。
上述之中,第1聚合物层优选使用DIC株式会社制造的Ceranate(注册商标)系列、JSR株式会社制造的无机·丙烯酸复合乳液以及东亚合成株式会社制造的SYMAC(注册商标)系列作为聚合物的方式。
第1聚合物层中,作为粘结剂聚合物B,可以单独使用含硅氧烷丙烯酸类树脂,也可以将其与其它聚合物合用。在合用其它聚合物的情况下,含硅氧烷丙烯酸类树脂的含有比例优选为全部粘结剂量的30质量%以上、更优选为60质量%以上。通过使含硅氧烷丙烯酸类树脂的含有比例为30质量%以上,可谋求第1聚合物层的强度的提高、防止刮擦或摩擦等所致的损伤的发生,同时与基材膜的粘接性和在湿热环境下的耐久性更为优异。
作为含硅氧烷丙烯酸类树脂在第1聚合物层中的含有比例,优选大于0.2g/m2且为15g/m2以下的范围。含硅氧烷丙烯酸类树脂的含有比例为上述范围时,可抑制受到外力所致的损伤的发生,可达成第1聚合物层的充分固化。
在上述范围之中,从第1聚合物层的表面强度的方面出发,优选为0.5g/m2~10.0g/m2的范围、更优选为1.0g/m2~7.0g/m2的范围。
~聚酯树脂~
作为聚酯树脂,例如优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)。
作为聚酯树脂,可以使用上市的市售品,作为市售品,例如可优选使用Vylonal(注册商标)MD-1245(东洋纺株式会社制造)。
~聚氨酯树脂~
作为聚氨酯,例如优选碳酸酯系氨基甲酸酯树脂,例如可以优选使用SUPERFLEX(注册商标)460(第一工业制造药株式会社制造)。
~聚烯烃树脂~
作为聚烯烃树脂,例如优选改性聚烯烃共聚物。作为聚烯烃树脂,可以使用上市的市售品,作为市售品,例如可以举出:Arobase(注册商标)SE-1013N、SD-1010、TC-4010、TD-4010(均由Unitika株式会社制造);Hitech S3148、S3121、S8512(均由东邦化学株式会社制造);Chemipearl(注册商标)S-120、S-75N、V100、EV210H(均由三井化学株式会社制造)。其中,从提高与相邻的层的密合性的方面考虑,优选使用作为低密度聚乙烯、丙烯酸酯、马来酸酐的三元共聚物的Arobase(注册商标)SE-1013N(Unitika株式会社制造)。
另外,还可以优选地使用日本特开2014-76632号公报的段落[0022]~[0034]中记载的酸改性聚烯烃。
~有机硅树脂~
有机硅树脂是在分子链中具有(聚)硅氧烷结构单元的聚合物,没有特别限制。有机硅树脂可以为具有(聚)硅氧烷结构单元的化合物的均聚物(homopolymer),也可以为包含(聚)硅氧烷结构单元与其它结构单元(其中不包括源自丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元)的共聚物。与硅氧烷结构单元共聚的其它结构单元为非硅氧烷系的结构单元。作为(聚)硅氧烷结构单元,优选为上述通式(1)所表示的硅氧烷结构单元。
作为有机硅树脂中的共聚聚合物,优选为下述的嵌段共聚物,其是硅氧烷化合物(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发生共聚、具有上述通式(1)所表示的(聚)硅氧烷结构单元与非硅氧烷系结构单元的嵌段共聚物。这种情况下,硅氧烷化合物和进行共聚的非硅氧烷系单体或非硅氧烷系聚合物可以为单独的一种,也可以为两种以上。
与(聚)硅氧烷结构单元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)除了不具有硅氧烷结构以外并无特别限制,可以为源自任意聚合物的聚合物链段中的任一种。关于作为聚合物链段的前体的聚合物(前体聚合物),例如可以举出乙烯基系聚合物(不包括形成上述丙烯酸类树脂的单体的均聚物或共聚物)、聚酯系聚合物、聚氨酯系聚合物等各种聚合物。
其中,从容易制备和耐水解性优异的方面考虑,优选乙烯基系聚合物和聚氨酯系聚合物,特别优选乙烯基系聚合物。
作为乙烯基系聚合物的代表例,可以举出羧酸乙烯基酯系聚合物、芳香族乙烯基系聚合物以及氟代烯烃系聚合物等各种聚合物。
需要说明的是,构成非硅氧烷系结构单元的聚合物可以为单独的一种,也可以合用2种以上。
前体聚合物例如可以利用日本特开2009-52011号公报的[0021]~[0078]段所记载的方法制造和获得。
~氟树脂~
作为氟树脂,只要为具有-(CFX1-CX2X3)-所表示的结构单元的树脂就没有特别限制(其中,X1、X2和X3各自独立地表示氢原子、氟原子、氯原子或碳原子数为1至3的全氟烷基)。
作为具体的氟树脂的示例,有聚四氟乙烯(以下优势表示为PTFE)、聚氟乙烯(以下有时表示为PVF)、聚偏二氟乙烯(以下有时表示为PVDF)、聚氯三氟乙烯(以下有时表示为PCTFE)、聚四氟丙烯(以下有时表示为PTFP)等。
氟树脂可以为将单独的单体聚合而成的均聚物,也可以为将两种以上的单体共聚而成。作为将两种以上单体共聚而成的示例,可以举出四氟乙烯与四氟丙烯共聚而成的共聚物(简称为P(TFE/TFP))、四氟乙烯与偏二氟乙烯共聚而成的共聚物(简称为P(TFE/VDF))等。
此外,作为在包含氟树脂的第1聚合物层中使用的树脂,可以为将-(CFX1-CX2X3)-所表示的氟系结构单元与此外的结构单元共聚而成的树脂。作为它们的示例,可以举出四氟乙烯与乙烯的共聚物(以下简称为P(TFE/E))、四氟乙烯与丙烯的共聚物(简称为P(TFE/P))、四氟乙烯与乙烯基醚的共聚物(简称为P(TFE/VE))、四氟乙烯与全氟乙烯基醚的共聚物(简称为P(TFE/FVE))、三氟氯乙烯与乙烯基醚的共聚物(简称为P(CTFE/VE))、以及三氟氯乙烯与全氟乙烯基醚的共聚物(简称为P(CTFE/FVE))等。
作为这些氟树脂,可以将树脂溶解在有机溶剂中使用,也可以将树脂微粒分散在水中使用。从环境负荷小的方面考虑,优选后者。关于氟树脂的水分散物,例如可以将日本特开2003-231722号公报、日本特开2002-20409号公报、日本特开平9-194538号公报中记载的氟树脂应用在本发明的一个实施方式中。
上述聚合物中,从耐光性的方面出发,优选粘结剂聚合物B为丙烯酸类树脂,更优选其为含硅氧烷丙烯酸类树脂。
即,在第1聚合物层中,优选包含紫外线吸收性丙烯酸类树脂作为上述具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A、包含丙烯酸类树脂作为粘结剂聚合物B的方式。
进而,在第1聚合物层中,更优选包含紫外线吸收性丙烯酸类树脂作为上述具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A、包含含硅氧烷丙烯酸类树脂作为粘结剂聚合物B的方式。
从耐光性的方面出发,粘结剂聚合物B的重均分子量优选为5,000~200,000、更优选为7,000~150,000、进一步优选为10,000~100,000。需要说明的是,重均分子量可利用前述的方法进行测定。
第1聚合物层中的粘结剂聚合物B的含量相对于第1聚合物层的固体成分优选为10质量%~80质量%、更优选为15质量%~75质量%、进一步优选为20质量%~70质量%。
(其它成分)
第1聚合物层可以根据需要进一步包含各种添加剂等其它成分,例如可以包含交联剂、交联催化剂、表面活性剂、填料、光稳定剂。
其中,从进一步提高第1聚合物层的强度和耐久性的方面考虑,优选在粘结剂聚合物B中添加交联剂,在第1聚合物层中形成源自交联剂的交联结构。
~交联剂~
作为交联剂,可以举出环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、三聚氰胺系交联剂、碳化二亚胺系交联剂以及噁唑啉系交联剂等交联剂。其中,优选为选自碳化二亚胺系交联剂、噁唑啉系交联剂和异氰酸酯系交联剂中的至少一种以上的交联剂。
作为噁唑啉系交联剂,例如可以举出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’-乙烯-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’-亚辛基-双(2-噁唑啉)、2,2’-乙烯-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)硫醚、双-(2-噁唑啉基降莰烷)硫醚。此外,还能够优选地利用这些化合物的(共)聚合物。
另外,噁唑啉系交联剂可以使用市售品,作为市售品,例如可以使用Epocros(注册商标)K-2010E、K-2020E、K-2030E、WS-500、WS-700[均由日本触媒化学工业株式会社制造]。
交联剂可以仅使用1种,也可以合用两种以上。
在第1聚合物层中使用交联剂的情况下,该交联剂的添加量相对于第1聚合物层所含有的粘结剂聚合物B 100质量份优选为10质量份以上40质量份以下、更优选为15质量份以上35质量份以下。交联剂的添加量为10质量份以上时,可在保持耐候性层的强度和粘接性的同时得到充分的交联效果;该添加量为40质量份以下时,可长期保持涂布液的贮存期;为35质量份以下时,能够改良涂布表面形状。
~交联催化剂~
在第1聚合物层包含交联剂的情况下,可以与交联剂一起合用交联催化剂。通过含有交联催化剂,可促进树脂成分与交联剂的交联反应,谋求耐溶剂性的提高。另外,通过良好地进行交联,能够进一步改善底涂层的强度以及尺寸稳定性。
特别是作为交联剂使用具有噁唑啉基的交联剂(噁唑啉系交联剂)的情况下,使用交联催化剂为佳。
作为交联催化剂,可以举出鎓化合物。
作为鎓化合物,可以适宜地举出铵盐、锍盐、氧鎓盐、碘鎓盐、鏻盐、硝鎓盐、亚硝鎓盐以及重氮盐等。
作为鎓化合物的具体例,可以举出:磷酸二氢铵、磷酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、对甲苯磺酸铵、氨基磺酸铵、酰亚胺二磺酸铵、四丁基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、三乙基苄基氯化铵、四丁基四氟硼酸铵、四丁基六氟磷酸铵、四丁基高氯酸铵以及四丁基硫酸铵等铵盐;
三甲基碘化锍、三甲基四氟硼酸锍、二苯基甲基四氟硼酸锍、苄基四亚甲基四氟硼酸锍、2-丁烯基四亚甲基六氟锑酸锍以及3-甲基-2-丁烯基四亚甲基六氟锑酸锍等锍盐;
三甲基氧鎓四氟硼酸等氧鎓盐;
二苯基氯化碘鎓以及二苯基碘鎓四氟硼酸等碘鎓盐;
氰基甲基三丁基鏻六氟锑酸盐(六フッ化アンチモンシアノメチルトリブチルホスホニウム)以及乙氧基羰基甲基三丁基鏻四氟硼酸盐(四フッ化ホウ素エトキシカルボニルメチルトリブチルホスホニウム)等鏻盐;
四氟硼酸硝鎓等硝鎓盐;
四氟硼酸亚硝鎓等亚硝鎓盐;
以及4-甲氧基氯化苯重氮盐等重氮盐。
其中,从反应性的方面考虑,鎓化合物更优选为铵盐、锍盐、碘鎓盐以及鏻盐,进一步优选为铵盐,从pH以及成本的方面出发,优选磷酸系、氯化苄系化合物。鎓化合物特别优选为磷酸氢铵。
交联催化剂可以仅使用1种,也可以合用两种以上。
交联催化剂的添加量相对于交联剂的总固体成分优选为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,进一步优选为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。交联催化剂相对于交联剂的添加量为0.1质量%以上意味着主动含有交联催化剂,通过含有交联催化剂,可更为良好地进行作为粘结剂的具有屈服点的聚合物与交联剂间的交联反应,可得到更为优异的耐久性。另外,通过使交联催化剂的含量为15质量%以下,从溶解性、涂布液的过滤性、与相邻的各层的密合性的方面考虑是有利的。
~表面活性剂~
作为表面活性剂,可以举出阴离子系表面活性剂和非离子系表面活性剂等公知的表面活性剂。在添加表面活性剂的情况下,其添加量优选为0.1mg/m2~10mg/m2、更优选为0.5mg/m2~3mg/m2。表面活性剂的添加量为0.1mg/m2以上时,可抑制缩孔(ハジキ)的发生、得到良好的层形成;该添加量为10mg/m2以下时,能够良好地进行与基材膜等的粘接。
~填料~
作为填料,可以使用二氧化硅微粒等公知的填料。
填料的详细内容在后述的第2聚合物层项中说明。
~光稳定剂~
作为光稳定剂,可以举出受阻胺系光稳定剂等公知的光稳定剂。作为市售品,可以使用Tinuvin(注册商标)123-DW(BASF社制造)、以及Udouble(注册商标)E-771SI(日本触媒社制造)等。在添加光稳定剂的情况下,其添加量优选为0.1g/m2~5g/m2、更优选为0.3g/m2~3g/m2。光稳定剂的添加量为0.1g/m2以上时,可得到良好的耐候性;为5g/m2以下时,能够抑制渗出。
第1聚合物层的形成
对第1聚合物层的形成方法没有特别限制。作为第1聚合物层的形成方法,例如可以举出将包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A和粘结剂聚合物B等的涂布液涂布在基材膜的一个面上并使其干燥的方法。
太阳能电池用透明片中,第1聚合物层优选为涂覆第1聚合物层形成用水系组合物而形成的涂布层,该第1聚合物层形成用水系组合物包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A和粘结剂聚合物B。
对于涂布方法及所使用的涂布液的溶剂没有特别限制。作为涂布方法,例如可以举出使用凹版涂布机或刮条涂布机的方法。涂布液中使用的溶剂可以为水,也可以为甲苯、甲基乙基酮等有机溶剂。从环境负荷的方面出发,优选制备成以水为溶剂的水系涂布液。
涂布溶剂可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
在对于具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A和粘结剂聚合物B进行水分散而形成水系涂布液、并进行涂布液的涂布来形成第1聚合物层的情况下,溶剂中的水的比例相对于溶剂的总质量优选为60质量%以上、更优选为80质量%以上。
另外,在涂设第1聚合物层之前可以对基材膜实施表面处理(火焰处理、电晕处理、等离子体处理、紫外线处理等)。
第1聚合物层也可以隔着其它层(例如后述的底涂层)而配置在基材膜上。
第1聚合物层的厚度优选为0.1μm~30μm、更优选为0.5μm~25μm、进一步优选为1μm~15μm。
第1聚合物层的厚度为0.1μm以上时,更容易表现出作为紫外线吸收层的功能;第1聚合物层的厚度为30μm以下时,第1聚合物层的透明性更为优异。
[基材膜]
太阳能电池用透明片具有基材膜。
作为基材膜,可以适当地选择具有透光性的材质,从更进一步提高由第1聚合物层带来的耐光性提高的效果的方面考虑,基材膜的材质优选为聚合物。作为聚合物,例如可以举出聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯以及聚乙烯等聚烯烃、或者聚氟乙烯等氟系聚合物。其中,从成本、机械强度和透光性的方面考虑,优选聚酯。
(聚酯)
作为聚酯,例如可以举出由芳香族二元酸或其酯形成性衍生物与二醇或其酯形成性衍生物合成的线状饱和聚酯。作为线状饱和聚酯的具体例,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚(1,4-环己烯二亚甲基对苯二甲酸酯)以及聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)等。其中,从力学物性和成本平衡的方面考虑,特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)以及聚(1,4-环己烯二亚甲基对苯二甲酸酯)。
聚酯可以为均聚物,也可以为共聚物。进而,对于聚酯来说,在聚酯中还可以少量共混有其它种类的树脂、例如聚酰亚胺等。
聚酯的种类并不限于上述种类,也可以使用公知的聚酯。作为公知的聚酯,可以使用二羧酸成分与二醇成分来合成,也可以使用市售的聚酯。
在合成聚酯的情况下,例如可以通过使(a)二羧酸成分与(b)二醇成分利用公知的方法进行酯化反应和酯交换反应中的至少一种反应来得到聚酯。
作为(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、十二烷二酮酸、二聚酸、二十烷二酮酸、庚二酸、壬二酸、甲基丙二酸以及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、环己烷二羧酸以及十氢化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’-二苯醚二羧酸、5-(钠代磺基)间苯二甲酸、苯基茚满二羧酸、蒽二羧酸、菲二羧酸以及9,9’-双(4-羧基苯基)芴酸等芳香族二羧酸等的二羧酸或者其酯衍生物。
作为(b)二醇成分,例如可以举出:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇以及1,3-丁二醇等脂肪族二醇类;环己烷二甲醇、螺环二醇以及异山梨醇等脂环式二醇类;双酚A、1,3-苯二甲醇、1,4-苯二甲醇以及9,9’-双(4-羟基苯基)芴等芳香族二醇类等的二醇化合物。
-碳化二亚胺化合物、烯酮亚胺(ketenimine)化合物-
原料树脂为聚酯的聚酯膜可以包含碳化二亚胺化合物和烯酮亚胺化合物中的至少一者。碳化二亚胺化合物和烯酮亚胺化合物可以分别单独使用,也可以将两者合用。由此,对于可抑制湿热环境下的聚酯的劣化、在湿热环境下也可保持高绝缘性是有效的。
碳化二亚胺化合物或烯酮亚胺化合物相对于聚酯优选含有0.1质量%~10质量%、更优选含有0.1质量%~4质量%、进一步优选含有0.1质量%~2质量%。通过使碳化二亚胺化合物或烯酮亚胺化合物的含量在上述范围内,能够进一步提高基材膜与相邻的层之间的密合性。另外,能够提高基材膜的耐热性。
需要说明的是,在合用碳化二亚胺化合物与烯酮亚胺化合物的情况下,优选两种化合物含量的合计为上述范围内。
(聚碳酸酯)
作为聚碳酸酯,例如可以举出二醇聚碳酸酯。二醇聚碳酸酯经由二醇与碳酸二甲酯的脱甲醇缩合反应、二醇与碳酸二苯酯的脱苯酚缩合反应、或二醇与碳酸亚乙酯的脱乙二醇缩合反应等反应均可生成。作为这些反应中使用的多元醇,例如可以举出1,6-己二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、辛二醇、1,4-丁炔二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚四亚甲醚二醇等饱和或不饱和的各种二醇类、1,4-环己烷二甘醇、1,4-环己烷二甲醇等脂环族二醇。
基材膜的制作
对于制作基材膜的方法没有特别限定,例如可以举出包括下述工序的方法:将未拉伸的膜沿第1方向拉伸的工序;在沿第1方向拉伸的膜的一个面上根据需要涂布后述的底涂层形成用组合物的工序;沿着与第1方向正交的第2方向进行拉伸的工序;以及进行热定型处理(例如,在165℃以上240℃以下的温度进行热处理)的热定型工序。
(沿第1方向拉伸的工序)
在沿第1方向拉伸的工序中,将未拉伸的膜沿着第1方向拉伸。
未拉伸的膜例如可如下得到:将上述聚酯作为原料,将原料干燥后使其熔融,使所得到的熔融体通过齿轮泵或过滤器,其后经模头挤出到冷却辊中,进行冷却固化,从而制成未拉伸的膜。熔融使用挤出机进行,可以使用单螺杆挤出机、也可以使用双螺杆挤出机。
挤出优选真空排气或在惰性气体气氛下进行。关于挤出机的温度,优选在从所使用的聚酯的熔点到熔点+80℃以下的温度进行,该温度更优选为熔点+10℃以上且为熔点+70℃以下、进一步优选为熔点+20℃以上且为熔点+60℃以下。挤出机的温度为熔点+10℃以上时,聚酯充分熔解;另一方面,该温度为熔点+70℃以下时,可抑制聚酯等的分解,是优选的。需要说明的是,在该挤出之前,优选将聚酯的原料树脂干燥,含水率优选为10ppm~300ppm、更优选为20ppm~150ppm。
为了提高未拉伸的膜的耐水解性,在将原料树脂熔融时,可以添加烯酮亚胺化合物和碳化二亚胺化合物中的至少一者。
碳化二亚胺化合物或烯酮亚胺化合物可以直接添加到这些挤出机中,但从挤出稳定性的方面考虑,优选预先与聚酯形成母料,投入到挤出机中。在形成母料的情况下,优选对包含烯酮亚胺化合物的母料的供给量赋予变动。需要说明的是,母料的烯酮亚胺的浓度优选进行浓缩,从成本的方面出发,优选浓缩至制膜后的片中的烯酮亚胺浓度的2倍~100倍、更优选浓缩至5倍~50倍。
需要说明的是,挤出后的熔融体通过齿轮泵、过滤器以及多层模头被流涎到浇注鼓上。多层模头的方式可以适当地使用多歧管模头(マルチマニホールドダイ)以及饲料块模头(フィードブロックダイ)中的任一种。模头的形状可以为T-模头、衣架涂布模头以及鱼尾式中的任一种。优选对这样的模头的前端(模唇)赋予温度变动。在浇注鼓上可以使用静电施加法使熔融体(熔体,melt)密合在冷却辊上。此时,优选对浇注鼓的驱动速度赋予上述那样的变动。浇注鼓的表面温度可以大致设为10℃~40℃。浇注鼓的直径优选为0.5m以上且为5m以下,更优选为1m以上且为4m以下。浇注鼓的驱动速度(最外周的线速度)优选为1m/分钟以上且为50m/分钟以下,更优选为3m/分钟以上且为30m/分钟以下。
利用上述的制造方法等形成的未拉伸的膜优选实施拉伸处理。拉伸优选在纵向(MD:Machine Direction)或者横向(TD:Transverse Direction)的一个方向进行。拉伸处理可以为MD拉伸和TD拉伸的任一种。
拉伸处理优选在膜的玻璃化转变温度(Tg:单元℃)以上且为(Tg+60℃)以下进行,该温度更优选为(Tg+3℃)以上且为(Tg+40℃)以下、进一步优选为(Tg+5℃)以上且为(Tg+30℃)以下。此时,优选赋予温度分布。
优选的拉伸倍率在至少一个方向为270%~500%,该拉伸倍率更优选为280%~480%、进一步优选为290%~460%。拉伸倍率使用下述式求出。
拉伸倍率(%)=100×{(拉伸后的长度)/(拉伸前的长度)}
经过上述工序,制造出膜经过拉伸的单轴拉伸膜。
(涂布底涂层形成用组合物的工序)
接下来,在沿第1方向拉伸的膜的一个面上根据需要涂布后述的底涂层形成用组合物。
从简便且能够形成均匀性高的薄膜的方面考虑,优选涂布。作为涂布方法,例如可以举出使用凹版涂布机和刮条涂布机的公知方法。作为涂布中使用的底涂层形成用组合物的溶剂,可以为水,也可以为甲苯和甲基乙基酮之类的有机溶剂。溶剂可以单独使用一种,也可以将两种以上混合使用。
在单轴拉伸膜上进行的底涂层形成用组合物的涂布优选紧接着上述的将未拉伸的膜沿第1方向拉伸的工序进行涂布,即利用所谓在线涂布(in-line coating)法来进行涂布。
在涂布底涂层形成用组合物之前,还优选对单轴拉伸膜进行电晕放电处理、辉光处理、大气压等离子体处理、火焰处理以及UV处理等表面处理。
在涂布底涂层形成用组合物之后,优选设置使涂膜干燥的工序。干燥工序为对涂膜供给干燥风的工序。干燥风的平均风速优选为5米/秒~30米/秒、更优选为7米/秒~25米/秒、进一步优选为9米/秒~20米/秒以下。
涂膜的干燥优选兼进行热处理。
(沿第2方向拉伸的工序)
对于根据需要涂布了底涂层形成用组合物的膜,优选进一步沿着膜表面在与第1方向正交的第2方向进行拉伸。
通过在第2方向进行拉伸,单轴拉伸膜与底涂层形成用组合物一起被拉伸,形成涂设有底涂层(在线(in line)涂层)的膜。
拉伸只要为与第1方向正交的方向即可,可以在纵向(MD)、横方向(TD)的任一方向进行。
沿第2方向拉伸的工序的优选方式与上述的将未拉伸的膜沿第1方向拉伸的工序相同。
(热定型工序)
优选对双向拉伸的膜进行热定型处理。
在热定型工序中,优选在165℃以上且为240℃以下的温度对膜实施热处理,更优选在175℃以上且为230℃以下(更优选为185℃以上且为220℃以下)实施1秒~60秒(更优选为2秒~30秒)的热处理。
在膜为聚酯膜的情况下,热定型工序中的热定型温度决定双向拉伸聚酯膜的通过示差扫描热量测定(DSC)进行测定的源自热定型温度的微小峰温度。即,热定型温度为165℃以上时,聚酯膜的结晶性高,制成太阳能电池用透明片的情况下的耐候性优异。另外,热定型温度为240℃以下时,为分子取向一致的聚酯膜,因而制成太阳能电池用透明片的情况下的耐候性优异。此处所说的热定型温度是指热定型处理时的膜表面温度。
在设于该拉伸工序后的热定型工序中,可以使沸点为200℃以下的挥发性的碱性化合物的一部分挥发。
热定型工序优选紧接着横向拉伸之后在拉幅机内在由夹头夹持的状态下进行,此时可以在夹头间隔为横向拉伸终止时的宽度下进行,也可以进一步扩展来进行,或者也可以缩小宽度来进行热定型。通过实施热定型处理,可生成微结晶,能够提高力学特性、耐久性。
优选在紧接着热定型工序之后进行热松弛工序。所谓热松弛工序是指为了进行应力松弛而对膜进行热,进行使膜缩孔的处理的工序。在热松弛工序中,优选在纵向和横向的至少一个方向进行松弛,关于松弛量,在纵向和横向均优选为1%~15%(相对于横向拉伸后的宽度的比例)、更优选为2%~10%、进一步优选为3%~8%。松弛温度优选为Tg+50℃~Tg+180℃、更优选为Tg+60℃~Tg+150℃、进一步优选为Tg+70℃~Tg+140℃。
在热松弛工序中,在设膜的熔点为Tm的情况下,优选在Tm-100℃~Tm-10℃进行热松弛工序,该温度更优选为Tm-80℃~Tm-20℃、进一步优选为Tm-70℃~Tm-35℃。由此,例如在聚酯膜的情况下,能够促进结晶的生成、改善力学强度以及热收缩性。此外,通过Tm-35℃以下的热松弛处理,可提高耐水解性。这是由于,容易发生水解的非晶部的取向不会被打乱而提高紧张(束缚)状态,从而可抑制与水的反应性。
横向松弛可通过缩小拉幅机的夹具的宽度来实施。另外,纵向松弛可通过减小拉幅机的相邻的夹具间隔来实施。这可通过将相邻的夹具间连结成受电弓(パンタグラフ)状、并缩短该受电弓来达成。另外,也可以在从拉幅机中取出后一边在低张力下传送一边进行热处理来进行松弛。膜的单位截面积张力优选为0N/mm2~0.8N/mm2、更优选为0N/mm2~0.6N/mm2、进一步优选为0N/mm2~0.4N/mm2。0N/mm2的张力可通过在传送时设置2对以上的轧辊并使其间(以悬垂状)进行松弛来实施。
对于从拉幅机中出来的膜,修剪由夹具夹持的两端,对两端实施滚花加工(压膜加工)后进行卷取。优选的宽度为0.8m~10m,该宽度更优选为1m~6m、进一步优选为1.5m~4m。厚度优选为30μm~500μm、更优选为40μm~450μm、进一步优选为45μm~400μm。这样的厚度的调整可通过挤出机的吐出量的调整或者制膜速度的调整(冷却辊的速度、与其连动的拉伸速度等的调整)来达成。
[第2聚合物层]
太阳能电池用透明片优选在第1聚合物层上进一步具有包含填料的第2聚合物层。
太阳能电池用透明片通过在第1聚合物层上具有第2聚合物层,耐伤性提高。
第2聚合物层优选设置在太阳能电池用透明片的与粘接至太阳能电池单元的一侧相反侧的面上,在制成太阳能电池模块时,优选作为最外层进行配置。
(填料)
关于填料,只要能够维持第2聚合物层的透明性,就没有特别限制。作为填料,例如可以举出二氧化硅微粒。
~二氧化硅微粒~
作为二氧化硅微粒,例如可以举出气相法二氧化硅、胶态二氧化硅。
气相法二氧化硅可通过使包含硅原子的化合物在气相中与氧和氢发生反应来得到。作为原料硅化合物,例如可以举出卤化硅(例如氯化硅)。
胶态二氧化硅可通过对原料化合物进行水解和缩合的溶胶凝胶法来合成。作为胶态二氧化硅的原料化合物,例如可以举出烷氧基硅(例如四乙氧基硅烷)、卤化硅烷化合物(例如二苯基二氯硅烷)。
对二氧化硅微粒的形状没有特别限定,可以举出球状、板状、针状、念珠状、或它们中的两种以上合为一体的形状。需要说明的是,此处所说的球状除了指正球状以外,还包括为旋转椭圆体、蛋形等形状的情况。
从第2聚合物层的透明性的方面出发,二氧化硅微粒的体积平均粒径优选为1nm~100nm、更优选为1nm~50nm、进一步优选为1nm~30nm。
体积平均粒径可通过利用动态光散射法或静态光散射法等的粒度分布计(MT-3300、日机装株式会社制造)等来进行测量。
作为二氧化硅微粒,可以使用上市的市售品,作为市售品,例如可以举出日产化学工业株式会社制造的Snowtex(注册商标)系列、日挥触媒化成株式会社制造的Cataloid(注册商标)-S系列、拜耳社的Levasil系列。
具体地说,例如,可以举出日产化学工业株式会社制造的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、Snowtex(注册商标)AK系列、Snowtex(注册商标)PS系列、Snowtex(注册商标)UP系列。
从耐伤性和透明性的方面出发,第2聚合物层中的填料的含量相对于第2聚合物层的固体成分优选为0.01质量%~5质量%、更优选为0.05质量%~2质量%、进一步优选为0.1质量%~1质量%。
(粘结剂聚合物)
第2聚合物层优选包含粘结剂聚合物。
作为粘结剂聚合物,可以举出上述第1聚合物层中的粘结剂聚合物B以及与在上述第1聚合物层中的粘结剂聚合物B中例示出的聚合物相同的聚合物。
在第2聚合物层包含粘结剂聚合物、并配置在第1聚合物层上的情况下,第2聚合物层所含有的粘结剂聚合物与第1聚合物层所含有的粘结剂聚合物B可以相同、也可以不同。
从耐伤性以及耐光性的方面出发,第2聚合物层中的粘结剂聚合物优选为氟树脂。
~氟树脂~
作为氟树脂,只要为具有-(CFX1-CX2X3)-所表示的结构单元的树脂就没有特别限制(式中,X1、X2、和X3各自独立地表示氢原子、氟原子、氯原子或碳原子数为1至3的全氟烷基)。
第2聚合物层中使用的氟树脂可以举出与能够作为第1聚合物层的粘结剂聚合物B使用的氟树脂同样的树脂,具体例以及优选的实例也相同。
在形成第2聚合物层时,可以将氟树脂溶解在有机溶剂中使用,也可以将氟树脂颗粒分散在水等适当的分散介质中使用。从环境负荷小的方面考虑,优选制成将水或水系溶剂作为分散介质的分散物来使用。关于氟树脂的水分散物,例如记载于日本特开2003-231722号公报、日本特开2002-20409号公报、日本特开平9-194538号公报中,可将它们用于第2聚合物层的形成。
在第2聚合物层中,氟树脂可以单独使用,也可以将两种以上合用。另外,也可以在不超过全部粘结剂聚合物的50质量%的范围内合用丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚烯烃树脂以及有机硅树脂等的氟树脂以外的树脂。通过使第2聚合物层含有超过50质量%的氟树脂,在用于透明片的情况下,可更好地表现出耐光性提高效果。
(具有紫外线吸收性部分结构的聚合物)
第2聚合物层优选包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物。
作为具有紫外线吸收性部分结构的聚合物,可以举出与上述第1聚合物层中的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A中例示出的聚合物相同的聚合物。
在第2聚合物层包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物且配置在第1聚合物层上的情况下,第2聚合物层所含有的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物与第1聚合物层所含有的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物可以相同、也可以不同。
通过使第2聚合物层包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物,太阳能电池用透明片的耐光性进一步提高。
(润滑剂)
第2聚合物层优选包含润滑剂的至少一种。
通过包含润滑剂,可抑制在使用氟树脂的情况下容易产生的滑动性的降低(即动摩擦系数的上升),因而对于刮擦、摩擦以及小石等的碰撞等外力的耐伤性飞跃性地提高。另外,能够改善在使用氟树脂的情况下容易产生的涂布液的表面缩孔(面状ハジキ),能够形成包含表面形状良好的氟树脂的第2聚合物层。
润滑剂在第2聚合物层中优选以0.2mg/m2~200mg/m2的范围含有。润滑剂的含有比例为0.2mg/m2以上时,动摩擦系数的降低效果大。另外,润滑剂的含有比例为200mg/m2以下时,在涂布形成第2聚合物层时不容易发生涂布不均或产生凝聚物,容易抑制缩孔(ハジキ)的发生。
上述范围之中,从动摩擦系数降低效果和涂布适性的方面出发,优选1.0mg/m2~1150mg/m2的范围、更优选5.0mg/m2~100mg/m2的范围。
作为润滑剂,例如可以举出合成蜡系化合物、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。其中,从聚合物层的表面强度的方面考虑,优选为选自合成蜡系化合物、天然蜡系化合物以及表面活性剂系化合物中的化合物。
作为合成蜡系化合物,例如可以举出:聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等烯烃系蜡;硬脂酸、油酸、芥酸、月桂酸、山嵛酸、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。
作为天然蜡系化合物,例如可以举出:巴西棕榈蜡、小烛树蜡、木蜡等植物系蜡;固体石蜡、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。
作为表面活性剂系化合物,例如可以举出:烷基胺盐等阳离子系表面活性剂;烷基硫酸酯盐等阴离子系表面活性剂;聚氧乙烯烷醚等非离子系表面活性剂;烷基甜菜碱等两性系表面活性剂;氟系表面活性剂。
润滑剂可以使用上市的市售品。
具体地说,作为合成蜡系的润滑剂,例如可以举出三井化学株式会社制造的Chemipearl(注册商标)系列(例如,Chemipearl(注册商标)W700、Chemipearl W900、Chemipearl W950等);中京油脂株式会社制造的Polylon P-502、Hymicron L-271、HydrinL-536。
作为天然蜡系的润滑剂,例如可以举出中京油脂株式会社制造的Hydrin L-703-35、Cellusol 524、Cellusol R-586。
作为表面活性剂系的润滑剂,例如可以举出Nikkol Chemicals株式会社制造的NIKKOL(注册商标)系列(例如,NIKKOL(注册商标)SCS等)、花王株式会社制造的Emal(注册商标)系列(例如,Emal(注册商标)40等)。
上述之中,第2聚合物层优选使用AGC Coat-Tech株式会社制造的Obbligato(注册商标)系列、DIC株式会社制造的Ceranate(注册商标)系列、或者JSR株式会社制造的无机·丙烯酸复合乳液作为粘结剂聚合物、使用三井化学株式会社制造的Chemipearl(注册商标)系列作为润滑剂的方式。
(其它添加剂)
在第2聚合物层中,根据需要可以添加硅烷偶联剂、交联剂以及表面活性剂等。
通过添加硅烷偶联剂,第2聚合物层成为表面形状更为良好的层。
作为硅烷偶联剂,优选烷氧基硅烷化合物,例如可以举出四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷。其中优选三烷氧基硅烷,特别优选具有氨基的烷氧基硅烷化合物。
硅烷偶联剂的含量相对于第2聚合物层的固体成分优选为0.3质量%~1.0质量%、更优选为0.5质量%~0.8质量%。
通过使含量为0.3质量%以上,表面形状改良效果优异;通过使含量为1.0质量%以下,在使用涂布液形成层的情况下,能够抑制涂布液的凝聚。
从提高耐候性的方面出发,优选在第2聚合物层中添加交联剂形成交联结构。作为第2聚合物层中使用的交联剂,同样地可以举出作为第1聚合物层中使用交联剂而举出的交联剂。
作为第2聚合物层中使用的表面活性剂,可以使用阴离子系表面活性剂和非离子系表面活性剂等公知的表面活性剂。在添加表面活性剂的情况下,其添加量优选为0mg/m2~15mg/m2、更优选为0.5mg/m2~5mg/m2。表面活性剂的添加量为0.1mg/m2以上时,可抑制缩孔的发生、得到良好的层;为15mg/m2以下时,能够良好地进行粘接。
第2聚合物层的形成
对第2聚合物层的形成方法没有特别限制。作为第2聚合物层的形成方法,例如可以举出将包含填料和粘结剂聚合物等的涂布液涂布在第1聚合物层上并使其干燥的方法。
太阳能电池用透明片中,第2聚合物层优选为涂覆包含填料和粘结剂聚合物的第2聚合物层形成用水系组合物而形成的涂布层。
对于涂布方法以及所使用的涂布液的溶剂没有特别限制。作为涂布方法,例如可以举出使用凹版涂布机和刮条涂布机的方法。涂布液中使用的溶剂可以为水,也可以为甲苯和甲基乙基酮等有机溶剂。从环境负荷的方面出发,优选制备成以水为溶剂的水系涂布液。
涂布液中使用的溶剂可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
制备将填料水分散后的水系涂布液、将其涂布来形成第2聚合物层的情况下,溶剂中的水的比例优选为60质量%以上、更优选为80质量%以上。
作为第2聚合物层的厚度,从耐伤性和透明性的方面出发优选为0.1μm~10μm、更优选为0.3μm~5μm、进一步优选为0.5μm~3μm的范围。
太阳能电池用透明片优选将基材膜、第1聚合物层以及第2聚合物层依序层积而成。
在第2聚合物层上(与层积有第1聚合物层的面相反的面)可以进一步层积其它层,但从提高太阳能电池用透明片的耐伤性、透光性、轻量化、薄型化以及低成本化等的方面出发,优选第2聚合物层为太阳能电池用透明片的最外层。
[第3聚合物层]
太阳能电池用透明片中,优选在基材膜的与配置有第1聚合物层的面相反的面上具有第3聚合物层,该第3聚合物层包含前述的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A和下述的粘结剂聚合物C。
第3聚合物层通过包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A,在制成太阳能电池模块的情况下能够吸收从太阳能电池单元侧入射的紫外线,能够抑制太阳能电池用透明片的基材膜的劣化。即,第3聚合物层作为针对从太阳能电池单元侧入射的紫外线的紫外线吸收层发挥功能。
第3聚合物层中的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A与前述的第1聚合物层一节中说明的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A相同,优选的方式也相同。
作为粘结剂聚合物C,例如可以举出上述粘结剂聚合物B一节中例示的丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂以及聚烯烃树脂。
其中,从在应用于太阳能电池模块的情况下与密封材的密合性的方面出发,粘结剂聚合物C优选为丙烯酸类树脂,更优选为包含苯乙烯骨架的丙烯酸类树脂。
即,在第3聚合物层中,优选包含紫外线吸收性丙烯酸类树脂作为上述的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A、包含丙烯酸类树脂作为粘结剂聚合物C的方式。
需要说明的是,在太阳能电池用透明片具有第1聚合物层和第3聚合物层的情况下,各层所含有的具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A可以相同、也可以不同。另外,粘结剂聚合物B和粘结剂聚合物C可以相同、也可以不同。
太阳能电池用透明片具有第1聚合物层和第3聚合物层的情况下,优选第1聚合物层包含紫外线吸收性丙烯酸类树脂作为具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A、以及包含丙烯酸类树脂作为粘结剂聚合物B;第3聚合物层包含紫外线吸收性丙烯酸类树脂作为具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A、以及包含丙烯酸类树脂作为粘结剂聚合物C。
第3聚合物层的层积方法优选通过涂布下述组合物来进行,该组合物是将第3聚合物层中的树脂成分溶解在有机溶剂中而成的、或者是将树脂成分分散在水中而成的。
在用于形成第3聚合物层的组合物中,除了树脂成分和溶剂或分散介质以外,还可以根据需要包含其它添加剂。
作为其它添加剂,根据对第3聚合物层所赋予的功能,例如可以举出用于提高膜强度的交联剂、用于提高涂膜的均匀性的表面活性剂、抗氧化剂、防腐剂。
第3聚合物层所含有的粘结剂聚合物C可以利用交联剂进行交联。通过在第3聚合物层形成交联结构,能够进一步提高与相邻的层的密合性。作为交联剂,同样地可以举出环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、三聚氰胺系交联剂、碳化二亚胺系交联剂以及噁唑啉系交联剂等在第1聚合物层一节中例示的交联剂。
在第3聚合物层中,在使用交联剂的情况下,也可以进一步合用交联催化剂。通过含有交联催化剂,可促进树脂成分与交联剂的交联反应、谋求耐溶剂性的提高。另外,通过使交联良好地进行,可进一步改善第3聚合物层与相邻的层的密合性。
特别是在作为交联剂使用具有噁唑啉基的交联剂(噁唑啉系交联剂)的情况下,优选使用交联催化剂。
作为交联催化剂,可以举出鎓化合物。
作为鎓化合物,可以适当地举出铵盐、锍盐、氧鎓盐、碘鎓盐、鏻盐、硝鎓盐、亚硝鎓盐以及重氮盐等。
作为这些交联催化剂,同样地使用在第1聚合物层中举出的化合物,优选的实例也相同。
从提高密合性的方面出发,优选第3聚合物层的厚度比后述作为易粘接层的第4聚合物层的厚度更厚。即,在设第3聚合物层的厚度为(b)、第4聚合物层的厚度为(c)时,优选为(b)>(c)的关系,更优选(b):(c)为2:1~15:1的范围。
另外,第3聚合物层的厚度优选为0.5μm以上、更优选为0.7μm以上。另外,第3聚合物层的厚度优选为7.0μm以下。
第3聚合物层的厚度以及第3聚合物层的厚度与第4聚合物层的厚度的平衡在上述范围时,构成第3聚合物层的树脂成分的膜特性表现得良好,太阳能电池用透明片与密封材的密合性和耐久性更为优异。
第3聚合物层的形成
作为第3聚合物层的形成方法,例如可以举出通过涂布进行的方法。通过涂布进行的方法能够简便地且以均匀性高的薄膜的形式来形成,从这方面出发,该方法是优选的。作为涂布方法,例如可以利用凹版涂布机和刮条涂布机等公知的方法。
在通过涂布形成第3聚合物层的情况下,优选在干燥区域兼进行涂膜的干燥和热处理。
在涂布用于形成第3聚合物层的组合物后,优选设置使涂膜干燥的工序。干燥工序为对涂膜供给干燥风的工序。干燥风的平均风速优选为5米/秒~30米/秒、更优选为7米/秒~25米/秒、进一步优选为9米/秒~20米/秒以下。
[第4聚合物层]
太阳能电池用透明片中,优选在第3聚合物层上进一步设置第4聚合物层。
在应用太阳能电池用透明片的情况下,第4聚合物层是作为与太阳能电池模块的密封材直接相接的层、即作为易粘接层发挥功能的层,该易粘接层是针对太阳能电池模块的密封材的易粘接层。
第4聚合物层至少包含树脂成分,可以根据需要包含各种添加剂。
作为第4聚合物层中的树脂成分,可以举出选自聚烯烃树脂、丙烯酸类树脂、聚酯树脂以及聚氨酯树脂中的一种以上的树脂。这些树脂容易得到密合力,因而优选使用。具体地说,例如可以举出下述树脂。
作为丙烯酸类树脂,只要为包含源自丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元的树脂就没有特别限制。作为丙烯酸类树脂,优选包含聚甲基丙烯酸甲酯或者聚丙烯酸乙酯的丙烯酸类树脂。作为丙烯酸类树脂,可以使用上市的市售品,作为市售品,例如可以举出AS-563A(Daicel Finechem株式会社制造)、Jurymer(注册商标)ET-410、Jurymer SEK-301(均由日本纯药工业株式会社制造)。
另外,丙烯酸类树脂还可以使用含硅氧烷丙烯酸类树脂。含硅氧烷丙烯酸类树脂可以使用上市的市售品,作为市售品,例如可以举出Ceranate(注册商标)WSA1060、Ceranate WSA1070(均由DIC株式会社制造)、H7620、H7630、H7650(均由旭化成化学株式会社制造)。
作为聚酯树脂,例如优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)。作为聚酯树脂,可以使用上市的市售品,例如,可以优选地使用Vylonal(注册商标)MD-1245(东洋纺株式会社制造)。
作为聚氨酯树脂,例如优选碳酸酯系氨基甲酸酯树脂,例如可以优选使用SUPERFLEX(注册商标)460(第一工业制造药株式会社制造)。
作为聚烯烃树脂,例如优选改性聚烯烃共聚物。作为聚烯烃树脂,可以使用上市的市售品,作为市售品,例如可以举出Arobase注册商标)SE-1013N、SD-1010、TC-4010、TD-4010(均由Unitika株式会社制造)、Hitech S3148、S3121、S8512(均由东邦化学株式会社制造)、Chemipearl(注册商标)S-120、S-75N、V100、EV210H(均由三井化学株式会社制造)。其中,从提高密合性的方面出发,优选使用作为低密度聚乙烯、丙烯酸酯以及马来酸酐的三元共聚物的Arobase(注册商标)SE-1013N(Unitika株式会社制造)。
这些聚烯烃树脂可以单独使用,也可以将2种以上合用来使用,在合用2种以上的情况下,优选丙烯酸类树脂与聚烯烃树脂的组合、聚酯树脂与聚烯烃树脂的组合、聚氨酯树脂与聚烯烃树脂的组合,更优选丙烯酸类树脂与聚烯烃树脂的组合。
即,太阳能电池用透明片优选在与太阳能电池模块的密封材相接一侧的最外层包含丙烯酸类树脂与聚烯烃树脂。
在以丙烯酸类树脂与聚烯烃树脂的组合形式来使用的情况下,相对于第4聚合物层中的聚烯烃树脂与丙烯酸类树脂的总量,丙烯酸类树脂的含量优选为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%。
第4聚合物层所含有的树脂成分可以利用交联剂进行交联。若在第4聚合物层中形成交联结构,则能够进一步提高密合性,是优选的。作为交联剂,同样地可以举出环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、三聚氰胺系交联剂、碳化二亚胺系交联剂以及噁唑啉系交联剂等在第1聚合物层一节中例示的交联剂。其中,在第4聚合物层中,交联剂优选为噁唑啉系交联剂。作为具有噁唑啉基的交联剂,可以使用Epocros(注册商标)K-2010E、Epocros K-2020E、Epocros K-2030E、Epocros WS-500、Epocros WS-700(均由日本触媒化学工业株式会社制造)等。
交联剂的添加量相对于第4聚合物层中所含有的树脂成分优选为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%以上且小于30质量%。特别是在交联剂的添加量为0.5质量%以上时,可在保持第4聚合物层的强度和粘接性的同时得到充分的交联效果;其添加量为50质量%以下时,可长期保持涂布液的贮存期;其添加量小于40质量%时,可改良涂布表面形状。
在第4聚合物层中,在使用交联剂的情况下,也可以进一步合用交联催化剂。通过含有交联催化剂,可促进树脂成分与交联剂的交联反应、谋求耐溶剂性的提高。另外,通过使交联良好地进行,可进一步提高第4聚合物层与相邻的层的密合性。
特别是在作为交联剂使用具有噁唑啉基的交联剂(噁唑啉系交联剂)的情况下,优选使用交联催化剂。
作为交联催化剂,可以举出鎓化合物。
作为鎓化合物,可以适当地举出铵盐、锍盐、氧鎓盐、碘鎓盐、鏻盐、硝鎓盐、亚硝鎓盐以及重氮盐等。
作为这些交联催化剂,同样地使用在第1聚合物层项中举出的化合物,优选的实例也相同。
第4聚合物层所含有的交联催化剂可以仅为1种,也可以合用两种以上。
交联催化剂的添加量相对于交联剂优选为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、特别优选为1质量%以上10质量%以下的范围、进而特别优选为2质量%以上7质量%以下。交联催化剂相对于交联剂的添加量为0.1质量%以上意味着主动含有交联催化剂,通过含有交联催化剂,可更为良好地进行树脂成分与交联剂间的交联反应,得到更为优异的耐溶剂性。另外,通过使交联催化剂的含量为15质量%以下,从溶解性、涂布液的过滤性、第4聚合物层与相邻的层的密合性提高的方面出发是有利的。
在第4聚合物层中,除了树脂成分以外,只要无损于本发明一个实施方式的效果,也可以含有各种添加剂。
作为添加剂,可以举出抗静电剂及防腐剂等。
作为抗静电剂,可以举出非离子系表面活性剂等表面活性剂以及有机系导电性材料等。
作为在第4聚合物层中可以含有的抗静电剂中使用的表面活性剂,优选非离子系表面活性剂以及阴离子系表面活性剂等,其中优选非离子系表面活性剂,优选具有乙二醇链(聚氧乙烯链;-(CH2-CH2-O)n-)且不具有碳-碳三键(炔键)的非离子系表面活性剂。此外,特别优选乙二醇链为7~30的非离子系表面活性剂。
更具体地说,可以举出六甘醇单十二烷醚、3,6,9,12,15-五氧杂十六烷-1-醇、聚氧乙烯苯醚、聚氧乙烯甲基苯醚、聚氧乙烯萘醚以及聚氧乙烯甲基萘醚等,但并不限于这些。
作为抗静电剂使用表面活性剂的情况下,其含量以固体成分重量计优选为2.5质量%~40质量%、更优选为5.0质量%~35质量%、进一步优选为10质量%~30质量%。
在为该含量范围时,可抑制部分放电电压的降低,并且能够良好地维持与密封太阳能电池元件的密封材(例如,EVA:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)的密合性。
作为有机系导电性材料,例如可以举出在分子中具有铵基、胺盐基(アミン塩基)以及季铵基等阳离子性取代基的阳离子系导电性化合物;具有磺酸盐基、磷酸盐基以及羧酸盐基等阴离子性取代基的阴离子系导电性化合物;具有阴离子性取代基和阳离子系取代基这两者的两性系导电性化合物等的离子性导电性材料;源自共轭的多烯系骨架的聚乙炔、聚对苯撑、聚苯胺、聚噻吩、聚对苯撑乙烯以及聚吡咯等导电性高分子化合物等。
[底涂层]
太阳能电池用透明片可以在基材膜与第1聚合物层之间以及基材膜与第3聚合物层之间的至少一处具有底涂层。
通过具有底涂层,基材膜与第1聚合物层的层间以及基材膜与第3聚合物层的层间的密合性进一步提高。
底涂层可以通过上述的涂布法形成,也可以通过下述的在线涂布形成。
(在线涂布)
底涂层如下形成:在沿第1方向拉伸的基材膜的一个面上涂布底涂层形成用组合物,将涂布有底涂层形成用组合物的基材膜沿着膜表面在与第1方向正交的第2方向拉伸,从而形成底涂层。即,底涂层通过所谓的在线涂布形成,与在中途将膜卷取、之后另行进行涂布的离线涂布相区别。
通过利用在线涂布形成底涂层,基材膜与第1聚合物层的层间以及基材膜与第3聚合物层的层间的密合性良好,另外,从生产率的方面考虑也是有利的。
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、进一步优选为0.05μm以上。另外,覆膜层的厚度优选为1μm以下、更优选为0.8μm以下、进一步优选为0.7μm以下。
(底涂层形成用组合物)
底涂层优选如下形成:将下述的树脂成分溶解在适当的溶剂中而得到溶液,或将树脂成分分散在分散介质中而得到分散体,将所得到的溶液或分散体作为底涂层形成用组合物,涂布至第1方向拉伸后的基材膜上,沿着膜表面在与第1方向正交的第2方向拉伸,从而形成底涂层。在底涂层形成用组合物中,除了树脂成分和溶剂或分散介质以外,根据需要还可以含有其它添加剂。考虑到环境因素,底涂层形成用组合物优选使用分散在水中的水性分散体。
对于用于得到水性分散体的方法没有特别限定。例如,可以像日本特开2003-119328号公报等所记载那样,采用将前述的各成分、即树脂成分、水、以及必要时的有机溶剂在优选能够密闭的容器中进行加热和搅拌的方法,该方法是最优选的。利用该方法,即使在实质上不添加不挥发性水性化助剂的情况下,也能够将树脂成分良好地制成水性分散体。
对于水性分散体中的树脂固体成分浓度没有特别限定,从涂布的容易性和底涂层的厚度调整的容易性等的方面考虑,相对于水性分散体总质量优选为1质量%~60质量%、更优选为2质量%~50质量%、进一步优选为5质量%~30质量%。
~树脂成分~
对底涂层所含有的树脂成分没有特别限定。作为底涂层所含有的树脂成分,例如可以举出丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚烯烃树脂、硅酮。
底涂层更优选包含丙烯酸类树脂、丙烯酸类树脂在底涂层所含有的树脂成分中所占的含有比例为50质量%以上。
树脂成分的50质量%以上为丙烯酸类树脂时,容易将底涂层的弹性模量调整为0.7GPa以上,在制成透明片的情况下,耐凝聚破坏性进一步提高。
作为丙烯酸类树脂,只要为包含源自丙烯酸或甲基丙烯酸的结构单元的树脂即可,没有特别限制。从制成底涂层的情况下的弹性模量的方面出发,丙烯酸类树脂更优选为包含聚甲基丙烯酸甲酯或者聚丙烯酸乙酯的丙烯酸类树脂,进一步优选为包含苯乙烯骨架的丙烯酸类树脂。
作为丙烯酸类树脂,可以使用上市的市售品,作为市售品,例如可以举出AS-563A(Daicel Finechem株式会社制造)、Jurymer(注册商标)ET-410、同SEK-301(均由日本纯药工业株式会社制造)。
另外,丙烯酸类树脂也可以使用含硅氧烷丙烯酸类树脂。含硅氧烷丙烯酸类树脂可以使用上市的市售品,作为市售品,例如可以举出Ceranate(注册商标)WSA1060、Ceranate WSA1070(均由DIC株式会社制造)以及H7620、H7630、H7650(均由旭化成化学株式会社制造)。
作为聚酯树脂,例如优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)。
作为聚酯树脂,可以使用上市的市售品,作为市售品,例如可以优选使用Vylonal(注册商标)MD-1245(东洋纺株式会社制造)。
作为聚氨酯树脂,例如优选碳酸酯系氨基甲酸酯树脂,例如可以优选使用SUPERFLEX(注册商标)460(第一工业制造药株式会社制造)。
作为聚烯烃树脂,例如优选改性聚烯烃共聚物。作为聚烯烃树脂,可以使用上市的市售品,作为市售品,例如可以举出Arobase(注册商标)SE-1013N、SD-1010、TC-4010、TD-4010(均由Unitika株式会社制造)、Hitech S3148、S3121、S8512(均由东邦化学株式会社制造)、Chemipearl(注册商标)S-120、S-75N、V100、EV210H(均由三井化学株式会社制造)。其中,从提高密合性的方面考虑,优选使用作为低密度聚乙烯、丙烯酸酯以及马来酸酐的三元共聚物的Arobase(注册商标)SE-1013N(Unitika株式会社制造)。
另外,还能够优选使用日本特开2014-76632号公报的段落[0022]~[0034]中记载的酸改性聚烯烃。
~其它添加剂~
作为其它添加剂,可以根据底涂层中所赋予的功能适当地选择,例如可以举出用于提高膜强度的交联剂、用于提高涂膜的均匀性的表面活性剂、抗氧化剂、防腐剂。
底涂层形成用组合物优选含有交联剂。
通过使底涂层形成用组合物含有交联剂,在底涂层形成用组合物所含有的树脂成分中形成交联结构,可形成粘接性和强度进一步提高的层。
底涂层形成用组合物含有交联剂的情况下,优选合用交联催化剂。
作为交联剂和交联催化剂,在第1聚合物层中说明的交联剂和交联催化剂在底涂层中也同样地适用,优选的实例也是相同的。
水性分散体也可以含有表面活性剂和乳化剂等不挥发性水性化助剂。通过选择适当的不挥发性水性化助剂,能够更为有效地兼顾生产率和各种性能。
不挥发性水性化助剂是指有助于树脂的分散或稳定化的不挥发性的化合物。作为不挥发性水性化助剂,可以举出阳离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、非离子系(非离子性)表面活性剂、两性表面活性剂、氟系表面活性剂、反应性表面活性剂以及水溶性高分子等,除了通常在乳液聚合中使用的物质以外,还包括乳化剂类,特别优选氟系表面活性剂以及非离子系表面活性剂。
由于上述的氟系表面活性剂和非离子系表面活性剂为非离子性的,因而在使用聚酯膜作为基材膜的情况下,不会成为聚酯分解的催化剂,从而耐候性优异。表面活性剂的添加量相对于水性分散体优选为1ppm~100ppm、更优选为5ppm~70ppm、特别优选为10ppm~50ppm。
[其它层]
(气体阻隔层)
在基材膜的与第3聚合物层相反一侧的面上可以设置气体阻隔层。气体阻隔层为可赋予防止水或气体浸入到基材膜中的防湿性功能的层。
作为气体阻隔层的水蒸气透过量(透湿度),优选为102g/m2·天~10-6g/m2·天,更优选为101g/m2·天~10-5g/m2·天,进一步优选为100g/m2·天~10-4g/m2·天。
为了形成具有这样的透湿度的气体阻隔层,干式法为适宜的。作为通过干式法形成气体阻隔性的气体阻隔层的方法,可以举出电阻加热蒸镀、电子束蒸镀、感应加热蒸镀、以及在它们中利用等离子体或离子束进行辅助的辅助法等的真空蒸镀法;反应性溅射法、离子束溅射法和ECR(电子回旋加速)溅射法等溅射法;离子镀法等物理气相成长法(PVD法);以及利用了热、光以及等离子体等的化学气相成长法(CVD法)等。其中优选在真空下通过蒸镀法进行膜形成的真空蒸镀法。
作为形成气体阻隔层的材料,可以从具有透光性的材料中适当地选择。
气体阻隔层的厚度优选为1μm以上30μm以下。厚度为1μm以上时,水不易随时间渗透到基材膜中,耐水解性优异;厚度为30μm以下时,可抑制基材膜的褶皱的发生。
[太阳能电池用透明片的用途]
太阳能电池用透明片能够适当地用于太阳能电池用背板等。
需要说明的是,太阳能电池用透明片也能够用作太阳能电池的正面基板。
<太阳能电池用透明背板>
太阳能电池用透明背板包含前述的本发明一个实施方式中的太阳能电池用透明片。太阳能电池用透明背板可以包含太阳能电池用透明片、以及进一步包含其它层。
由于太阳能电池用透明背板使用前述的太阳能电池用透明片,因而耐渗出性和耐光性优异。
<太阳能电池模块>
太阳能电池模块包含前述的本发明一个实施方式中的太阳能电池用透明背板。
太阳能电池模块所含有的前述本发明的一个实施方式的太阳能电池用透明背板的耐光性和耐渗出性优异,从而太阳能电池模块能够长期保持稳定的发电性能。
具体地说,太阳能电池模块具备:具有太阳能电池元件和密封太阳能电池元件的密封材的元件结构部分;配置在元件结构部分的一个面上的太阳光入射的透明性基板(玻璃基板等正面基板);以及配置在元件结构部分的另一面上的太阳能电池用透明背板,其具有透明性的正面基材/元件结构部分/背板的层积结构。更具体地说,其为下述的构成:将元件结构部分(其配置有用于将太阳光的光能量转换为电气能量的太阳能电池元件)配置在透明性的正面基材(其配置在太阳光直接入射的一侧)与本发明的一个实施方式的太阳能电池用透明背板之间,使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)系等密封材将包含太阳能电池元件的元件结构部分(例如太阳能电池单元)在正面基材与太阳能电池用透明背板之间进行密封、粘接,由此来构成太阳能电池模块。本发明的一个实施方式的太阳能电池用透明背板与EVA的粘接性特别优异,能够谋求长期耐久性的提高。
关于太阳能电池模块、太阳能电池元件、透明背板以外的部件,例如在“太陽光発電システム構成材料(太阳光发电系统构成材料)”(杉本荣一主编、(株)工业调查会、2008年发行)中有详细记载。
透明性的基材只要具有可透过太阳光的透光性即可,可以从透过光的基材中适当地选择。从发电效率的方面出发,光的透过率越高越优选,作为这样的基板,例如可以适当地使用玻璃基板、丙烯酸类树脂等透明树脂。
作为太阳能电池元件的示例,可以应用单晶硅、多晶硅、非晶硅等硅系、铜-铟-镓-硒、铜-铟-硒、镉-碲以及镓-砷等III-V族或II-VI族化合物半导体系等各种公知的太阳能电池元件。在基板与太阳能电池用透明背板之间可以利用例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等树脂(所谓的密封材)进行密封来构成。
作为太阳能电池元件,可以使用具有透光性的太阳能电池元件。
【实施例】
下面通过实施例具体地说明本发明的一个实施方式,但只要不超出其主旨,本发明的一个实施方式并不限于以下实施例。需要说明的是,只要不特别声明,“份”为质量基准。
(实施例1)
-聚酯的合成-
在预先加入有双(羟基乙基)对苯二甲酸酯约123kg且保持在温度250℃、压力1.2×105Pa的酯化反应槽中利用4小时的时间依次供给高纯度对苯二甲酸(三井化学株式会社制造)100kg和乙二醇((株)日本触媒制造)45kg的浆料,供给终止后,进一步利用1小时的时间进行酯化反应。其后将所得到的酯化反应生成物123kg输送到缩聚反应槽中。
接着,在被输送了酯化反应生成物的缩聚反应槽中添加相对于所得到的聚合物为0.3质量%的乙二醇。搅拌5分钟后,加入乙酸钴的乙二醇溶液以及乙酸锰的乙二醇溶液,使其相对于所得到的聚合物分别为30ppm、15ppm。进一步搅拌5分钟后,添加烷氧基钛化合物的2质量%乙二醇溶液,使其相对于所得到的聚合物为5ppm。5分钟后添加膦酰基乙酸三乙酯的10质量%乙二醇溶液使其相对于所得到的聚合物为5ppm。其后一边将低聚物在30rpm进行搅拌一边将反应体系缓慢地从250℃升温到285℃,同时将压力降低至40Pa。将达到最终温度、最终压力为止的时间均设为60分钟。在达到规定搅拌扭矩的时刻对反应体系进行氮气吹扫,恢复常压,停止缩聚反应。并且将通过上述的缩聚反应得到的聚合物以线料状吐出到冷水中,立即进行切割,制作聚合物的颗粒(直径约3mm、长度约7mm)。需要说明的是,在从减压开始到达到规定搅拌扭矩为止的时间为3小时。
烷氧基钛化合物使用日本特开2005-340616号公报的段落[0083]的实施例1中合成的烷氧基钛化合物(Ti含量=4.44质量%)。
-固相聚合-
将上述得到的颗粒在保持40Pa的真空容器中于220℃的温度保持30小时,进行固相聚合。
-聚酯膜的制作-
将如上所述经过固相聚合后的颗粒在280℃熔融,浇注到金属鼓上,制作厚度约3mm的未拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
其后,将未拉伸的PET膜于90℃沿纵向(MD:Machine Direction)拉伸3.4倍。接下来,在MD拉伸后、横向(TD:Transverse Direction)拉伸前,在沿MD拉伸后的单轴拉伸PET膜的一个面上通过在线涂布进行下述组成的底涂层形成用组合物的涂布,使涂布量为5.1ml/m2。
对于涂布有底涂层形成用组合物的PET膜进行TD拉伸,形成厚度为0.1μm、弹性模量为1.5GPa的底涂层。需要说明的是,TD拉伸在温度105℃、拉伸倍率4.5倍的条件下进行。
对于形成有底涂层的PET膜,于膜面190℃进行15秒的热定型处理,在190℃按MD松弛率5%、TD松弛率11%进行MD和TD方向的热松弛处理,得到形成了底涂层的厚度250μm的双向拉伸PET膜。
(底涂层形成用组合物的组成)
·丙烯酸类树脂水分散液:21.9份
[AS-563A、Daicel Finechem株式会社制造、固体成分:28质量%的具有苯乙烯骨架的乳液]
·水溶性噁唑啉系交联剂:4.9份
[Epocros(注册商标)WS-700、(株)日本触媒制造,固体成分:25质量%]
·氟系表面活性剂:0.1份
·蒸馏水:73.1份
在如上所述得到的聚酯膜上如下形成第3聚合物层和第4聚合物层。
首先,按如下记载的组成制备第3聚合物层形成用组合物(3-A)。
-第3聚合物层形成用组合物(3-A)-
·具有紫外线吸收性部分结构的聚合物的水分散液;7.1份
[紫外线吸收性丙烯酸类树脂、Tinuvin(注册商标)479-DW、BASF社制造,固体成分40质量%]
·粘结剂聚合物的水分散液:29.5份
[丙烯酸类树脂、AS-563A、Daicel Finechem株式会社制造、固体成分28质量%的具有苯乙烯骨架的乳液]
·水溶性噁唑啉系交联剂:8.3份
[Epocros(注册商标)WS-700、(株)日本触媒制造,固体成分25质量%]
·交联催化剂:0.6份
[磷酸氢铵水溶液、固体成分35质量%]
·水:使合计为100份的余量
将所得到的第3聚合物层形成用组合物涂布在基材膜(聚酯膜)的形成有底涂层的一侧的表面上,使干燥后的膜厚(干膜厚)为2.4μm,在170℃干燥2分钟,形成第3聚合物层。
其后,将下述组成的第4聚合物层形成用组合物按照0.5μm的干燥膜厚涂布第3聚合物层的表面,进行干燥,形成第4聚合物层。
-第4聚合物层形成用组合物(4-A)-
·聚烯烃树脂水分散液:16.4份
[Arobase(注册商标)SE-1013N、Unitika株式会社制造、固体成分20质量%]
·水溶性噁唑啉系交联剂:1.7份
[Epocros(注册商标)WS-700、(株)日本触媒制造,固体成分25质量%]
·非离子系表面活性剂:9.3份
[EMALEX(注册商标)110、Nihon Emulsion Co.,Ltd.株式会社制造、固体成分10质量%]
·水:使合计为100份的余量
此外,在基材膜的未形成底涂层的一侧使用下述组成的第1聚合物层形成用组合物、第2聚合物层形成用组合物,依序形成第1聚合物层以及第2聚合物层,得到太阳能电池用透明背板。
-第1聚合物层形成用组合物(1-A)-
·具有紫外线吸收性部分结构的聚合物的水分散液:7.2份
[紫外线吸收性丙烯酸类树脂、Tinuvin(注册商标)479-DW、BASF社制造,固体成分40质量%]
·粘结剂聚合物的水分散液:45.8份
[含硅氧烷丙烯酸类树脂、Ceranate(注册商标)WSA1070、DIC株式会社制造、固体成分:38质量%]
·水溶性噁唑啉系交联剂:14.1份
[Epocros(注册商标)WS-700、(株)日本触媒制造,固体成分25质量%]
·交联催化剂:1.5份
[磷酸氢铵水溶液、固体成分35质量%]
·氟系表面活性剂:1.1份
[固体成分2质量%]
·水:使合计为100份的余量
第1聚合物层的形成
将所得到的第1聚合物层形成用组合物按照固体成分的涂布量为4.7g/m2涂布在基材膜的背面(第3聚合物层非形成面)上,于170℃干燥2分钟,形成厚度7.0μm的第1聚合物层。
在第1聚合物层的表面按照固体成分的涂布量为1.3g/m2涂布如下所示的第2聚合物层形成用组合物(2-A)的涂布液,于170℃干燥2分钟,形成厚度0.8μm的第2聚合物层。
-第2聚合物层形成用组合物(2-A)-
·氟树脂:20.7份
[Obbligato(注册商标)SW0011F、AGC Coat-Tech株式会社制造、固体成分:36质量%]
·水溶性噁唑啉系交联剂:6.0份
[Epocros(注册商标)WS-700、(株)日本触媒制造,固体成分25质量%]
·交联催化剂:0.6份
[磷酸氢铵水溶液、固体成分35质量%]
·胶态二氧化硅:2.4份
[Snowtex(注册商标)UP、日产化学工业株式会社制造、固体成分2质量%]
·硅烷偶联剂:2.4份
[TSL8340、Momentive Performance Materials公司制造,固体成分2质量%]
·润滑剂:12.4份
[聚乙烯蜡、Chemipearl(注册商标)W900、三井化学株式会社制造、固体成分:5质量%]
·非离子系表面活性剂:0.7份
[聚氧化烯烷基醚、Naroacty(注册商标)CL-95、三洋化成工业株式会社制造、固体成分5质量%]
·水:使合计为100份的余量
(实施例2~实施例7以及比较例1~比较例4)
利用与实施例1相同的方法分别如表1所示变更第1聚合物层形成用组合物以及干燥后的膜厚,除此以外同样地制作实施例2~实施例7以及比较例1~比较例4的太阳能电池用透明片。
需要说明的是,关于第1聚合物层形成用组合物,在实施例2中使用1-F、在实施例3中使用1-G、在实施例4中使用1-H、在实施例5中使用1-I、在实施例6中使用1-J、在实施例7中使用1-K、在比较例1中使用1-B、在比较例2中使用1-C、在比较例3中使用1-D、在比较例4中使用1-E。
对表1中的记载进行说明。
·Tinuvin(注册商标)479-DW:含有具有三嗪骨架的部分结构的聚合物(紫外线吸收性丙烯酸类树脂)的水分散液、BASF社制造,固体成分40质量%
·Newcoat(注册商标)UVA-204W:含有具有苯并三唑骨架的部分结构的聚合物(紫外线吸收性丙烯酸类树脂)的水分散液、新中村化学工业株式会社制造、固体成分20质量%
·Tinuvin(注册商标)479:源自三嗪骨架的紫外线吸收剂、BASF社制造
·BT-120:苯并三唑、城北化学工业株式会社制造
·Ceranate(注册商标)WSA1070:含硅氧烷丙烯酸类树脂、DIC株式会社制造、固体成分38质量%
·SYMAC(注册商标)GS-30:含硅氧烷丙烯酸类树脂、东亚合成株式会社制造、固体成分20质量%
·AS-563A:丙烯酸类树脂、Daicel Finechem株式会社制造、固体成分28质量%
·Arobase(注册商标)SE-1013N:聚烯烃树脂、Unitika株式会社制造、固体成分20质量%
·Epocros(注册商标)WS-700:水溶性噁唑啉系交联剂、(株)日本触媒制造,固体成分25质量%
Epocros(注册商标)RPS-1005:噁唑啉系交联剂、(株)日本触媒制造,固体成分100质量%
(实施例8)
在实施例1的太阳能电池用透明片的制作方法中,除了不形成第2聚合物层以外,同样地制作实施例8的太阳能电池用透明片。
(实施例9)
在与实施例1相同的方法中,将第2聚合物层形成用组合物(2-A)变更为下述的第2聚合物层形成用组合物(2-B),除此以外同样地制作实施例9的太阳能电池用透明片。
-第2聚合物层形成用组合物(2-B)-
·氟树脂:20.7份
[Obbligato(注册商标)SW0011F、AGC Coat-Tech株式会社制造、固体成分:36质量%]
·水溶性噁唑啉系交联剂:6.0份
[Epocros(注册商标)WS-700、(株)日本触媒制造,固体成分25质量%]
·交联催化剂:0.6份
[磷酸氢铵水溶液、固体成分35质量%]
·润滑剂:12.4份
[聚乙烯蜡、Chemipearl(注册商标)W900、三井化学株式会社制造、固体成分:5质量%]
·非离子系表面活性剂:0.7份
[聚氧化烯烷基醚、Naroacty(注册商标)CL-95、三洋化成工业株式会社制造、固体成分5质量%]
·水:使合计为100份的余量
(实施例10)
在与实施例1相同的方法中,将第3聚合物层形成用组合物(3-A)变更为下述的第3聚合物层形成用组合物(3-B),按照干燥后的膜厚为1.9μm进行涂布,除此以外同样地制作实施例10的太阳能电池用透明片。
-第3聚合物层形成用组合物(3-B)-
·粘结剂聚合物的水分散液:29.5份
[丙烯酸类树脂、AS-563A、Daicel Finechem株式会社制造、固体成分28质量%的具有苯乙烯骨架的乳液]
·水溶性噁唑啉系交联剂:8.3份
[Epocros(注册商标)WS-700、(株)日本触媒制造,固体成分25质量%]
·交联催化剂:0.6份
[磷酸氢铵水溶液、固体成分35质量%]
·水:使合计为100份的余量
(实施例11)
在实施例1的太阳能电池用透明片的制作方法中,除了不形成第4聚合物层以外,同样地制作实施例11的太阳能电池用透明片。
(实施例12)
在与实施例1相同的方法中,将第1聚合物层形成用组合物(1-A)变更为表1所示的(1-H),将第2聚合物层形成用组合物(2-A)变更为下述的第2聚合物层形成用组合物(2-C),除此以外同样地制作实施例12的太阳能电池用透明片。
-第2聚合物层形成用组合物(2-C)-
·具有紫外线吸收性部分结构的聚合物的水分散液:3.6份
[紫外线吸收性丙烯酸类树脂、Tinuvin(注册商标)479-DW、BASF社制造,固体成分40质量%]
·氟树脂:20.7份
[Obbligato(注册商标)SW0011F、AGC Coat-Tech株式会社制造、固体成分:36质量%]
·水溶性噁唑啉系交联剂:6.0份
[Epocros(注册商标)WS-700、(株)日本触媒制造,固体成分25质量%]
·交联催化剂:0.6份
[磷酸氢铵水溶液、固体成分35质量%]
·润滑剂:12.4份
[聚乙烯蜡、Chemipearl(注册商标)W900、三井化学株式会社制造、固体成分:5质量%]
·非离子系表面活性剂:0.7份
[聚氧化烯烷基醚、Naroacty(注册商标)CL-95、三洋化成工业株式会社制造、固体成分5质量%]
·水:使合计为100份的余量
对于各实施例和比较例实施如下所示的评价,评价结果列于表2。
-耐光性-
将厚度3.2mm的强化玻璃(透明性的基材)、EVA片(密封材)(三井化学Fabro株式会社制造的SC50B)、结晶系太阳能电池单元(太阳能电池元件)、EVA片(三井化学Fabro株式会社制造的SC50B)、以及上述得到的各实施例和比较例的太阳能电池用透明片中的任一者依序层叠,使用真空层压机(日清纺Mechatronics株式会社制造、真空层压机)进行热压,从而将各部件与EVA片粘接。如上制作太阳能电池模块。
利用(柯尼卡美能达制CM-700d)测定所制作的太阳能电池模块的色度(La*b*)。
使用超能量照射试验机(SUGA TEST INSTRUMENTS株式会社制造),从上述制作的太阳能电池模块的强化玻璃侧或太阳能电池用透明片侧照射100mW/cm2的紫外光,照射时间为100小时或200小时。
其后测定紫外光照射后的太阳能电池模块的色度(La*b*),求出紫外光照射前后的太阳能电池模块的色差Δb*。按照下述的评价基准评价各实施例和比较例的太阳能电池用透明片的耐光性。需要说明的是,Δb*的值越大,紫外光所致的变色越大,作为透明片的耐光性越低。
-评价基准-
5:Δb*为2以下。
4:Δb*大于2且为5以下。
3:Δb*大于5且为10以下。
2:Δb*大于10且为20以下。
1:Δb*大于20。
-耐伤性-
将上述得到的各实施例和比较例的太阳能电池用透明片在25℃、60%RH的气氛中调湿24小时。之后对于各透明片的设有第2聚合物层的一侧的表面利用尖端为的蓝宝石针以1cm/秒的速度进行刮擦操作。此时,使负荷从0g到100g连续地变化。利用光学显微镜对刮擦后的透明片的第2聚合物层表面进行观察,求出观察到伤痕的最低负荷。按照下述的基准对各实施例和比较例的太阳能电池用透明片的耐伤性进行评价。需要说明的是,观察到伤痕的最低负荷越大,表示耐伤性越好。
-评价基准-
5:在第2聚合物层的表面观察到伤痕的最低负荷为30g以上。
4:在第2聚合物层的表面观察到伤痕的最低负荷为25g以上且小于30g。
3:在第2聚合物层的表面观察到伤痕的最低负荷为20g以上且小于25g。
2:在第2聚合物层的表面观察到伤痕的最低负荷为15g以上且小于20g。
1:在第2聚合物层的表面观察到伤痕的最低负荷小于15g未满。
-耐渗出性(雾度变化)-
使用雾度计(SUGA TEST INSTRUMENTS株式会社制造的HZ-1)对上述得到的各实施例和比较例的太阳能电池用透明片进行雾度值的测定,作为初期雾度值。
将各透明片在120℃、干燥(10%RH以下)的气氛中放置50小时。
对放置50小时后的各透明片的雾度值进行测定,作为试验后的雾度值。
由初期雾度值减去试验后的雾度值,求出Δ雾度值。按照下述基准对各实施例和比较例的太阳能电池用透明片的耐渗出性进行评价。需要说明的是,Δ雾度值越高,作为透明片的耐渗出性越低。
-评价基准-
5:Δ雾度值为15%以下。
4:Δ雾度值大于15%且为20%以下。
3:Δ雾度值大于20%且为25%以下。
2:Δ雾度值大于25%且为30%以下。
1:Δ雾度值大于30%。
-EVA粘接性-
将上述得到的各实施例和比较例的太阳能电池用透明片切割成20mm宽×150mm长,准备2片样品片。将这2片样品片按照第4聚合物层侧(对于未设置第4聚合物层的透明片,为第3聚合物层侧)相互为内侧的方式进行配置,在其间夹入被切割成20mm宽×100mm长的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)片(三井化学Fabro株式会社制造的EVA片:SC50B),制成层积体。将层积体利用真空层压机(日清纺株式会社制造的真空层压机)进行热压,从而将各透明片与EVA粘接。此时的粘接条件如下。
使用真空层压机,在128℃对腔室内进行3分钟的抽真空后,对层积体加压2分钟,进行临时粘接。其后使用干燥烘箱于150℃进行30分钟的主粘接处理。由此得到了自相互粘接的2片样品片的一端起的20mm的部分未与EVA粘接、余下的100mm的部分与EVA片粘接的粘接评价用试样。
使用Tensilon(ORIENTEC制造的RTC-1210A)将所得到的粘接评价用试样的EVA未粘接部分夹在上下夹具中,在剥离角度180°、拉伸速度300mm/分钟的条件下进行拉伸试验,测定粘接力。
基于所测定的粘接力,按照下述的评价基准对于各实施例和比较例的太阳能电池用透明片的EVA粘接性进行评价。
<评价基准>
3:粘接力为40N/10mm以上,密合性非常好。
2:粘接力为15N/10mm以上且小于40N/10mm,密合性良好。
1:粘接力小于15N/10mm,密合不良显著。
由表2可知,实施例的太阳能电池用透明片均具有优异的耐渗出性和耐光性。
另外,由实施例1和实施例2的比较可知,包含具有紫外线吸收性部分结构(该结构具有三嗪骨架作为具有紫外线吸收性能的骨架)的聚合物A的实施例1的太阳能电池用透明片的耐光性优异。
另外,由实施例1、实施例4~实施例7的比较可知,若具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的含量相对于粘结剂聚合物B的含量的比为0.05~0.60,则能够更高水平地兼顾耐光性和耐渗出性;若上述的含量比为0.10~0.40,则能够进一步高水平地兼顾耐光性和耐渗出性。
将2015年3月31日提交的日本国专利申请2015-074022号的公开的全体内容以参考的方式并入到本说明书中。
对于本说明书中所记载的全部文献、专利申请以及技术标准,将各文献、专利申请以及技术标准以参考的方式并入,将它们与具体且分别记载的情况同等程度地以参考的方式并入到本说明书中。
Claims (15)
1.一种太阳能电池用透明片,其具有:
基材膜,和
第1聚合物层,该第1聚合物层配置在上述基材膜的一个面上,包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A以及粘结剂聚合物B,上述具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A和上述粘结剂聚合物B具有同种的结构单元。
2.如权利要求1所述的太阳能电池用透明片,其中,上述具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的紫外线吸收性部分结构具有选自三嗪骨架和苯并三唑骨架中的至少一种骨架。
3.如权利要求1或权利要求2所述的太阳能电池用透明片,其中,上述具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的紫外线吸收性部分结构具有三嗪骨架。
4.如权利要求1~3任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,以质量基准计,上述具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的含量相对于上述粘结剂聚合物B的含量的比为0.05~0.60。
5.如权利要求1~4任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,上述第1聚合物层的厚度为1μm~15μm。
6.如权利要求1~5任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,在上述第1聚合物层上进一步具有包含填料的第2聚合物层。
7.如权利要求1~6任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,以质量基准计,上述具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的含量相对于上述粘结剂聚合物B的含量的比为0.10~0.40。
8.如权利要求1~7任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,在上述基材膜的与配置有第1聚合物层的面相反一侧的面上具有第3聚合物层,该第3聚合物层包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A以及粘结剂聚合物C。
9.如权利要求1~8任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,包含具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A的至少1个聚合物层包含紫外线吸收性丙烯酸类树脂作为上述具有紫外线吸收性部分结构的聚合物A、包含丙烯酸类树脂作为上述粘结剂聚合物。
10.如权利要求1~9任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,上述粘结剂聚合物B为含硅氧烷丙烯酸类树脂。
11.如权利要求1~10任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,上述第1聚合物层进一步包含噁唑啉系交联剂。
12.如权利要求11所述的太阳能电池用透明片,其中,上述第1聚合物层进一步包含交联催化剂。
13.如权利要求1~12任一项所述的太阳能电池用透明片,其中,上述基材膜为聚酯膜。
14.一种太阳能电池用透明背板,其包含权利要求1~13的任一项所述的太阳能电池用透明片。
15.一种太阳能电池模块,其具备:元件结构部分,该元件结构部分具有太阳能电池元件和密封上述太阳能电池元件的密封材;透明性基板,其配置在上述元件结构部分的一个面上,供太阳光入射;以及权利要求14所述的太阳能电池用透明背板,其配置在上述元件结构部分的另一个面上。
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