JP2013021272A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリマー基材と、ポリマー基材上に設けられ、分子中に下記一般式(1)で表されるシロキサン構造単位を15〜85質量%及び非シロキサン系構造単位を85〜15質量%含む複合ポリマー、複合ポリマーを架橋する架橋剤由来の構造部分、並びに、嵩比重が0.50g/cm3以上0.85g/cm3以下であり、ポリマー層の全質量に対する割合が45質量%以上85質量%以下である顔料を含有するポリマー層と、を有する太陽電池用バックシート。式中、R1及びR2は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表し、nは1以上の整数を表す。複数のR1及びR2は各々、互いに同一でも異なってもよい。
【選択図】なし
Description
<1> ポリマー基材と、
前記ポリマー基材上に設けられ、分子中に下記一般式(1)で表されるシロキサン構造単位を15〜85質量%及び非シロキサン系構造単位を85〜15質量%含む複合ポリマー、前記複合ポリマーを架橋する架橋剤由来の構造部分、並びに、嵩比重が0.50g/cm3以上0.85g/cm3以下であり、ポリマー層の全質量に対する割合が45質量%以上85質量%以下である顔料を含有するポリマー層と、
を有する太陽電池用バックシート。
〔式中、R1及びR2は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表し、R1とR2とは同一でも異なってもよい。nは、1以上の整数を表す。複数のR1及びR2は各々、互いに同一でも異なってもよい。〕
<2> 前記顔料は、二酸化チタンである<1>に記載の太陽電池用バックシート。
<3> 前記顔料の含有量が、前記ポリマー層1m2当たり3g以上15g以下である<1>又は<2>に記載の太陽電池用バックシート。
<4> 前記架橋剤は、カルボジイミド系化合物及びオキサゾリン系化合物から選ばれる少なくとも1種である<1>〜<3>のいずれかに記載の太陽電池用バックシート。
<5> 前記ポリマー層中における、前記複合ポリマーに対する前記架橋剤由来の構造部分の質量割合が1〜30質量%である<1>〜<4>のいずれかに記載の太陽電池用バックシート。
<6> 前記非ポリシロキサン系構造単位が、アクリル系構造単位である<1>〜<5>のいずれかに記載の太陽電池用バックシート。
<7> 前記一般式(1)中の前記R1及びR2で表される1価の有機基が、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、メルカプト基、アミノ基、及びアミド基から選択される少なくとも一種である<1>〜<6>のいずれかに記載の太陽電池用バックシート。
<8> 前記ポリマー基材は、ポリエステル系樹脂を含み、前記ポリエステル系樹脂のカルボキシル基の含有量が2〜35当量/tの範囲である<1>〜<7>のいずれかに記載の太陽電池用バックシート。
<9> ポリマー基材上に、分子中に下記一般式(1)で表されるシロキサン構造単位を15〜85質量%及び非シロキサン系構造単位を85〜15質量%含む複合ポリマーと、前記複合ポリマーを架橋する架橋剤と、嵩密度が0.50g/cm3以上0.85g/cm3以下であり、全固形分質量に対する質量割合が45質量%以上85質量%以下である顔料とを含有する塗布液を塗布してポリマー層を形成する工程を有する太陽電池用バックシートの製造方法。
〔式中、R1及びR2は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表し、R1とR2とは同一でも異なってもよい。nは、1以上の整数を表す。複数のR1及びR2は各々、互いに同一でも異なってもよい。〕
<10> 前記顔料が、二酸化チタンである<9>に記載の太陽電池用バックシートの製造方法。
<11> 前記塗布液は、更に溶媒を含有し、該溶媒の50質量%以上が水である<9>又は<10>に記載の太陽電池用バックシートの製造方法。
<12> 太陽光が入射する透明性のフロント基板と、
前記フロント基板の片側の面に設けられ、太陽電池素子及び前記太陽電池素子を封止する封止材を有するセル構造部分と、
前記セル構造部分の前記フロント基板が位置する側と反対側に設けられ、前記封止材と隣接して配置された、<1>〜<8>のいずれかに記載の太陽電池用バックシート、又は、<9>〜<11>のいずれかに記載の太陽電池用バックシートの製造方法により製造された太陽電池用バックシートと、
を備えた太陽電池モジュール。
本発明の太陽電池用バックシート(適宜、「バックシート」と記す)は、太陽電池素子が封止材で封止された電池側基板の前記封止材と接触させて配置されるものであり、ポリマー基材と、前記ポリマー基材上に設けられ、分子中に下記一般式(1)で表されるシロキサン構造単位を15〜85質量%及び非シロキサン系構造単位を85〜15質量%含む複合ポリマー、前記複合ポリマーを架橋する架橋剤由来の構造部分、並びに、嵩比重が0.50g/cm3以上0.85g/cm3以下であり、ポリマー層の全質量に対する割合が45質量%以上85質量%以下である顔料を含有するポリマー層と、を有する。
また、本発明の太陽電池用バックシートは、ポリマー層中の二酸化チタンの重量比を高めて空隙を形成し、空隙内で紫外線を乱反射させることで高い紫外線遮蔽性を達成するため、長期に渡って紫外線照射されても後述のポリマー基材の色味変化が少なく、バックシートの意匠性を長期にわたって保持することができる。
さらに、本発明の太陽電池用バックシートは、ポリマー層中の二酸化チタンの重量比を高めても、高い密着耐久性を有することから、ポリマー層の主原料である樹脂の使用量を低減することができ、低コストな太陽電池用バックシートとすることもできる。
本発明におけるバックシートのポリマー基材を構成する材料としては、ポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン、又はポリフッ化ビニルなどのフッ素系ポリマー等が挙げられる。これらの中では、コストや機械強度などの点から、ポリエステルが好ましい。
ポリエステル中のカルボキシル基含量は、重合触媒種、製膜条件(製膜温度や時間)により調整することが可能である。
さらに、必要に応じて180〜230℃で1〜60秒間の熱処理を行なったものでもよい。
特にポリエステル基材は、厚みが増すに伴なって耐加水分解性が悪化し、長期使用時の耐久性が低下する傾向にあり、本発明においては、厚みが120μm以上300μm以下であって、かつポリエステル中のカルボキシル基含量が2〜35当量/tである場合に、より湿熱耐久性の向上効果が奏される。
これらの表面処理は、ポリマー基材(例えばポリエステル基材)表面にカルボキシル基や水酸基が増加することにより接着性が高められるが、架橋剤(特にカルボキシル基と反応性の高いオキサゾリン系もしくはカルボジイミド系の架橋剤)を併用した場合により強力な接着性が得られる。これは、コロナ処理による場合により顕著である。
ポリマー層は、太陽電池が屋外環境に暴露されるため、長期に渡って熱や水蒸気や紫外線に曝されても、ポリマー層自身の劣化(割れや変質)や基材への密着性の劣化が発生し難いことが要求される。また、ポリマー層は太陽電池の外観にも影響するため、意匠性として紫外線照射による色味変化が少ないことも要求される。
本発明のバックシートを構成するポリマー層は、分子中に前記一般式(1)で表されるシロキサン構造単位を15〜85質量%及び非シロキサン系構造単位を85〜15質量%含む複合ポリマー、前記複合ポリマーを架橋する架橋剤由来の構造部分、並びに、嵩比重が0.50g/cm3以上0.85g/cm3以下であり、ポリマー層の全質量に対する割合が45質量%以上85質量%以下である顔料を含有するポリマー層と、を有する。
分子内に非シロキサン系構造単位とこれに共重合する(ポリ)シロキサン構造単位を含む特定の複合ポリマーを用いてポリマー層を構成することで、各層間の接着力、ポリマー基材や電池側基板(特にEVA等の封止材)との間の接着力が改善され、熱や水分による接着力の劣化が抑えられる。したがって、熱や水分に長時間曝される環境条件下においても、長期に亘って接着強度を高く保つことができ、長期耐久性を確保することができる。
ポリシロキサン部位の比率が15質量%未満であるとポリマー基材との接着性及び湿熱環境下に曝された際の接着耐久性が劣り、85質量%を超えると液が不安定になる。
なお、非シロキサン系構造単位を構成する重合体は、一種単独でもよいし、2種以上の併用であってもよい。
前記(ii)の方法で用いられるシラン化合物としては、各種シラン化合物が挙げられるが、アルコキシシラン化合物が特に好ましい。
また、前記(ii)の方法により複合ポリマーを調製する場合、例えば、前駆ポリマーとアルコキシシラン化合物の混合物に、水とシラノール縮合触媒を添加して、20〜150℃程度の温度で30分〜30時間程度(好ましくは50〜130℃で1〜20時間)加水分解縮合を行なうことにより調製することができる。
本発明においては、ポリマー層が、前記複合ポリマー間を架橋する架橋剤由来の構造部分を有する。つまり、ポリマー層は、複合ポリマー間を架橋しうる架橋剤を用いて構成される。複合ポリマーが架橋剤で架橋されることにより、強固な膜構造が形成され、ポリマー層自身の劣化(割れや変質)が抑制される。これにより、湿熱経時後の接着性、具体的には湿熱環境下に曝された場合のポリマー基材に対する接着、及び層間の接着を向上させることができる。
前記架橋剤をカルボキシル基反応型架橋剤であるカルボジイミド系化合物及びオキサゾリン系化合物から選ばれる少なくとも1種から選択することで、前記複合ポリマー間のみならず、複合ポリマーとPET(ポリマー基板等)間の架橋構造を形成することができ、密着性が顕著に向上する。
また、オキサゾリン基を有する化合物として、エポクロスK2010E、同K2020E、同K2030E、同WS-500、同WS-700(いずれも日本触媒化学工業(株)製)等の市販品も利用できる。
ポリマー層が顔料を含有することで、紫外線がポリマー基材に照射されることを抑制する紫外線遮蔽効果を付与することができる。
本発明におけるバックシートのポリマー層は、嵩比重が0.50g/cm3以上0.85g/cm3以下であって、ポリマー層の全質量に対する質量割合が45質量%以上85質量%以下である顔料を含有する。
なお、顔料の嵩比重は、下記の方法によって測定される値である。
(1)顔料を目開き1.0mmのふるいを通す。
(2)上記の顔料について、約100gの顔料を秤量し(m)、250mLメスシリンダーに静かに入れる。必要に応じて、顔料層の上面を圧密せずに注意深くならし、体積(V)を測定する。
(3)下記の式に従って、嵩比重を求める。
嵩比重=m/V (単位:g/cm3)
本発明で使用できる無機顔料としては特に白色顔料が好ましく、中でも二酸化チタンが特に好ましい。以下、ポリマー層に含まれる顔料として、二酸化チタンを用いる場合について説明するが、顔料粒子の形状、粒径、含有量、嵩密度等については、上記で例示したような二酸化チタン以外の顔料を用いる場合も同様である。
二酸化チタンの結晶系にはルチル型、アナターゼ型、ブルカイト型があるが、本発明で用いる二酸化チタンとしては、このうちルチル型が好ましい。本発明で用いる二酸化チタンは必要に応じて酸化アルミニウム(Al2O3)、二酸化珪素(SiO2)、アルカノールアミン化合物、シリコン化合物などで表面処理をしてもよい。
本発明のポリマー層には、必要に応じて、界面活性剤、フィラー等を添加してもよい。
前記界面活性剤としては、アニオン系やノニオン系等の公知の界面活性剤を用いることができる。界面活性剤を添加する場合、その添加量は0.1〜15mg/m2が好ましく、より好ましくは0.5〜5mg/m2である。界面活性剤の添加量は、0.1mg/m2以上であると、ハジキの発生を抑えて良好な層形成が得られ、15mg/m2以下であると、接着を良好に行なうことができる。
本発明の太陽電池用バックシートは、上記ポリマー基材とポリマー層以外に他の機能層を有していてもよい。他の機能層として、下塗り層、オーバーコート層等を設けることができる。
[オーバーコート層]
特に、本発明のバックシートにおけるポリマー層を外部環境に暴露される層、いわゆるバック層側に用いる場合、ポリマー層上にオーバーコート層を設けることが特に好ましい。
本発明のバックシートは、二酸化チタン粒子間に空隙を形成することで紫外線の遮蔽性を高めているため、この空隙から内部へ水蒸気が侵入しやすい。そこで、オーバーコート層でポリマー層の表面のみの空隙を埋めることで、さらにポリマー層の密着耐久性が向上する。
オーバーコート層は、前記ポリマー層の組成から二酸化チタンを除いた樹脂層を用いることが好ましく、さらに前述の複合ポリマーをフッ素系樹脂層に置き換えて用いることも好ましい。
本発明の太陽電池用バックシートには、前記ポリマー基材(支持体)と前記ポリマー層との間に下塗り層を設けてもよい。下塗り層の厚みは、厚み2μm以下の範囲が好ましく、より好ましくは0.05μm〜2μmであり、更に好ましくは0.1μm〜1.5μmである。厚みが2μm以下であると、面状を良好に保つことができる。また、厚みが0.05μm以上であることにより、必要な接着性を確保しやすい。
塗布方法としては、例えばグラビアコーターやバーコーターを利用することができる。
塗布液に用いる溶媒は、水でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。溶媒は1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
また、塗布は、2軸延伸した後のポリマー基材に塗布してもよいし、1軸延伸後のポリマー基材に塗布した後に初めの延伸と異なる方向に延伸する方法でもよい。さらに、延伸前の基材に塗布した後に2方向に延伸してもよい。
本発明のバックシートには、前記複合ポリマーを実質的に含まない着色層(好ましくは反射層)が設けられてもよい。着色層は、前記複合ポリマー以外のポリマー成分と顔料とを少なくとも含み、必要に応じて、さらに各種添加剤などの他の成分を用いて構成することができる。
複合ポリマー以外のポリマー成分については、特に制限はなく適宜目的等に応じて選択することができる。
本発明のバックシートには、易接着性層が設けられていてもよい。易接着性層は、バックシートを電池側基板(電池本体)の太陽電池素子(以下、発電素子ともいう)を封止する封止材と強固に接着するための層であり、(I)反射層とポリマー基材との密着性を向上させる、(II)反射層と封止材(EVA)との密着性を向上させる、という2つの目的で用いることができる。
易接着性層は、バインダーの少なくとも一種を含有することができる。
易接着性層に好適なバインダーとしては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン等が挙げられ、中でも耐久性の観点から、アクリル樹脂、ポリオレフィンが好ましい。また、アクリル樹脂として、アクリルとシリコーンとの複合樹脂も好ましい。
易接着性層は、無機微粒子の少なくとも一種を含有することができる。
無機微粒子としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化錫等が挙げられる。中でも、湿熱雰囲気に曝されたときの接着性の低下が小さい点で、酸化錫、シリカの微粒子が好ましい。
中でも、無機微粒子の含有量は、50〜300質量%の範囲が好ましい。
易接着性層には、架橋剤の少なくとも一種を含有することができる。
易接着性層に好適な架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。中でも、湿熱経時後の接着性を確保する観点から、オキサゾリン系架橋剤が特に好ましい。オキサゾリン系架橋剤の具体例については、既述のポリマー層の項で説明した具体例と同様のものが挙げられる。
本発明における易接着性層には、必要に応じて、更に、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、シリカ等の公知のマット剤、アニオン系やノニオン系などの公知の界面活性剤などを添加してもよい。
易接着性層の形成は、易接着性を有するポリマーシートを基材に貼合する方法や、塗布による方法が挙げられる。中でも、塗布による方法は、簡便であると共に、均一性で薄膜での形成が可能である点で好ましい。塗布方法としては、例えば、グラビアコーターやバーコーターなどの公知の塗布法を利用することができる。塗布液の調製に用いる塗布溶媒は、水でもよいし、トルエンやメチルエチルケトン等の有機溶媒でもよい。塗布溶媒は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
また、反射層と封止材(EVA)との密着性を向上させる目的で用いる場合、本発明の易接着性層は、着色層の効果を低減させないために、透明であることが必要である。
本発明の太陽電池用バックシートを製造する場合、ポリマー層の形成は、ポリマーシートとしてポリマー基材に貼合する方法、ポリマー基材形成時にポリマー層を共押出しする方法、ポリマー基材上に塗布によりポリマー層を形成する方法等により行なえる。中でも、塗布による方法は、簡便であると共に、均一性で薄膜での形成が可能である点で好ましい。
すなわち、本発明の太陽電池用バックシートの製造方法は、好ましくは、ポリマー基材上に、分子中に前記一般式(1)で表されるシロキサン構造単位を15〜85質量%及び非シロキサン系構造単位を85〜15質量%含む複合ポリマーと、前記複合ポリマーを架橋する架橋剤と、嵩密度が0.50g/cm3以上0.85g/cm3以下であり、全固形分質量に対する質量割合が45質量%以上85質量%以下である顔料とを含有する塗布液を塗布してポリマー層を形成する工程を有する。
塗布による場合、塗布方法としては、例えば、グラビアコーター、バーコーターなどの公知の塗布方法を利用することができる。
本発明の太陽電池モジュールは、既述の本発明の太陽電池用バックシート、又は既述の太陽電池用バックシートの製造方法により製造された太陽電池用バックシートを設けて構成されている。本発明の好ましい形態として、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子を、太陽光が入射する透明性のフロント基板と既述の本発明の太陽電池用バックシートとの間に配置し、該フロント基板とバックシートとの間で太陽電池素子をエチレン−ビニルアセテート系等の封止材で封止、接着して構成されている。すなわち、フロント基板とバックシートとの間に、太陽電池素子及び前記太陽電池素子を封止する封止材を有するセル構造部分が設けられている。
また、以下において、体積平均粒子径は、レーザー解析/散乱式粒子径分布測定装置LA950〔(株)堀場製作所製〕を用いて測定した。
[合成例−1]:複合ポリマー水分散物P−1の合成
−工程1−
撹拌装置、滴下ロートを備え、窒素ガス置換した反応容器に、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル(PNP)81部、イソプロピルアルコール(IPA)360部、フェニルトリメトキシシラン(PTMS)110部、及びジメチルジメトキシシラン(DMDMS)71部を仕込み、窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら80℃に昇温した。
次いで、この反応容器内に同温度で、メチルメタクリレート(MMA)260部、n−ブチルメタクリレート(BMA)200部、n−ブチルアクリレート(BA)110部、アクリル酸(AA)30部、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)19部、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート31.5部(TBPO)、及びPNP 31.5部からなる混合物を4時間かけて滴下した。その後、同温度で2.5時間加熱撹拌を行ない、重量平均分子量が29,300の、カルボキシル基と加水分解性シリル基を含むアクリル系ポリマーの溶液を得た。
次いで、これに脱イオン水54.8部を加え、16時間加熱撹拌を継続してアルコキシシランを加水分解し、さらにアクリル系ポリマーと縮合させることにより、不揮発分(NV)=56.3質量%、溶液酸価=22.3mgKOH/gの、カルボキシル基含有アクリル系ポリマーに由来する部位とポリシロキサン部位とを有する複合ポリマーの溶液を得た。
次に、この溶液に同温度で、撹拌しながらトリエチルアミン(TEA)42部を添加して10分間撹拌を行なった。これにより、含有されるカルボキシル基の100%が中和された。
その後、同温度で脱イオン水1250.0部を1.5時間かけて滴下して転相乳化させた後、50℃に昇温して30分間撹拌を行なった。次いで、内温40℃で3.5時間をかけて、有機溶剤とともに水の一部分を減圧下除去した。こうして固形分濃度が42質量%、平均粒子径が110nmの、カルボキシル基含有アクリル系ポリマーに由来する部位とポリシロキサン部位とを含む複合ポリマーの水分散物P−1を得た。水分散物P−1は、ポリシロキサン部位が約25質量%であり、アクリル系ポリマー部分が約75質量%である。
複合ポリマー水分散物P−1の合成において、用いるモノマー量を下記量に変更したこと以外は、前記合成例−1と同様にして、複合ポリマー水分散物P−2を合成した。
用いるモノマーの比率は、フェニルトリメトキシシラン(PTMS):210部、ジメチルジメトキシシラン(DMDMS):166部、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS):24部、メチルメタクリレート(MMA):200部、n−ブチルメタクリレート(BMA):100部、n−ブチルアクリレート(BA)70部、アクリル酸(AA)30部とした。水分散物P−2は、ポリシロキサン部位が約50質量%であり、アクリル系ポリマー部分が約50質量%である。
複合ポリマー水分散物P−1の合成において、用いるモノマー量を下記量に変更したこと以外は、前記合成例−1と同様にして、複合ポリマー水分散物P−Xを合成した。
用いるモノマーの比率は、フェニルトリメトキシシラン(PTMS):70部、ジメチルジメトキシシラン(DMDMS):50部、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS):15部、メチルメタクリレート(MMA):275部、n−ブチルメタクリレート(BMA):215部、n−ブチルアクリレート(BA)145部、アクリル酸(AA)30部とした。水分散物P−Xは、ポリシロキサン部位が約15質量%であり、アクリル系ポリマー部分が約85質量%である。
複合ポリマー水分散物P−1の合成において、用いるモノマー量を下記量に変更したこと以外は、前記合成例−1と同様にして、複合ポリマー水分散物P−3を合成した。
用いるモノマーの比率は、フェニルトリメトキシシラン(PTMS):320部、ジメチルジメトキシシラン(DMDMS):244部、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS):36部、メチルメタクリレート(MMA):90部、n−ブチルメタクリレート(BMA):60部、n−ブチルアクリレート(BA):20部、アクリル酸(AA):30部とした。水分散物P−3は、ポリシロキサン部位が約85質量%であり、アクリル系ポリマー部分が約15質量%である。
複合ポリマー水分散物P−1の合成において、用いるモノマー量を下記量に変更したこと以外は、前記合成例−1と同様にして、複合ポリマー水分散物P−4を合成した。
用いるモノマーの比率は、フェニルトリメトキシシラン(PTMS)60部、ジメチルジメトキシシラン(DMDMS)25部、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)15部、メチルメタクリレート(MMA)300部、n−ブチルメタクリレート(BMA)220部、n−ブチルアクリレート(BA)150部、アクリル酸(AA)30部とした。水分散物P−4は、ポリシロキサン部位が約13質量%であり、本発明における複合ポリマーに分類されないポリマーである。
複合ポリマー水分散物P−1の合成において、用いるモノマー量を下記量に変更したこと以外は、前記合成例−1と同様にして、複合ポリマー水分散物P−5を合成した。
用いるモノマーの比率は、フェニルトリメトキシシラン(PTMS)360部、ジメチルジメトキシシラン(DMDMS)320部、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)40部、メチルメタクリレート(MMA)20部、n−ブチルメタクリレート(BMA)20部、n−ブチルアクリレート(BA)10部、アクリル酸(AA)30部とした。水分散物P−5は、ポリシロキサン部位が約90質量%であり、本発明における複合ポリマーに分類されないポリマーである。なお、この水分散物は凝集が発生しており、安定性が不良であった。
複合ポリマー水分散物P−1の合成において、初めに添加するフェニルトリメトキシシラン(PTMS)110部とジメチルジメトキシシラン(DMDMS)71部とを、フェニルトリメトキシシラン(PTMS)100部と3−アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)10部とジメチルジメトキシシラン(DMDMS)71部に変更したこと以外は、複合ポリマー水分散物P−1の合成と同様にして、複合ポリマー水分散物P−6を合成した。
なお、水分散物P−6は、ポリシロキサン部位が約25質量%であり、アクリル系ポリマー部分が約75質量%である。
複合ポリマー水分散物P−6の合成において、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)10部を3−メルカプトプロピルトリメトキシラン(MPTMS)10部に変更したこと以外は、複合ポリマー水分散物P−6の合成と同様にして、複合ポリマー水分散物P−7を合成した。
水分散物P−7は、ポリシロキサン部位が約25質量%であり、アクリル系ポリマー部分が約75質量%である。
複合ポリマー水分散物P−6の合成において、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)10部を3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS)10部に変更したこと以外は、複合ポリマー水分散物P−6の合成と同様にして、複合ポリマー水分散物P−8を合成した。
水分散物P−8は、ポリシロキサン部位が約25質量%であり、アクリル系ポリマー部分が約75質量%である。
複合ポリマー水分散物P−6の合成において、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)10部をp−スチリルトリメトキシシラン(STMS)10部に変更したこと以外は、複合ポリマー水分散物P−6の合成と同様にして、複合ポリマー水分散物P−9を合成した。
水分散物P−9は、ポリシロキサン部位が約25質量%であり、アクリル系ポリマー部分が約75質量%である。
複合ポリマー水分散物P−1〜P−9、P−Xの合成に用いた素材の種類及び量を表1に示す。
<ポリマー基材の作製>
〜PET−1の作製〜
[工程1]−エステル化−
高純度テレフタル酸(三井化学(株)製)100kgとエチレングリコール(日本触媒化学工業(株)製)45kgのスラリーを、予めビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート約123kgが仕込まれ、温度250℃、圧力1.2×105Paに保持されたエステル化反応槽に、4時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに1時間かけてエステル化反応を行なった。その後、得られたエステル化反応生成物123kgを重縮合反応槽に移送した。
引き続いて、エステル化反応生成物が移送された重縮合反応槽に、エチレングリコールを、得られるポリマーに対して0.3質量%添加した。5分間撹拌した後、酢酸コバルト及び酢酸マンガンのエチレングリコール溶液を、得られるポリマー中においてコバルト元素換算値、マンガン元素換算値がそれぞれ30ppm、15ppmとなるように加えた。更に5分間撹拌した後、チタンアルコキシド化合物の2質量%エチレングリコール溶液を、得られるポリマー中においてチタン元素換算値が5ppmとなるように添加した。その5分後、ジエチルホスホノ酢酸エチルの10質量%エチレングリコール溶液を、得られるポリマー中においてリン元素換算値が5ppmとなるように添加した。その後、低重合体を30rpmで攪拌しながら、反応系を250℃から285℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を40Paまで下げた。最終温度、最終圧力到達までの時間はともに60分とした。所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージし、常圧に戻し、重縮合反応を停止した。そして、冷水にストランド状に吐出し、直ちにカッティングしてポリマーのペレット(直径約3mm、長さ約7mm)を作製した。なお、減圧開始から所定の撹拌トルク到達までの時間は3時間であった。
上記で得られたペレットを、40Paに保たれた真空容器中、220℃の温度で30時間保持して、固相重合を行なった。
以上のように固相重合を経た後のペレットを、280℃で溶融して金属ドラムの上にキャストし、厚さ約3mmの未延伸ベースを作製した。その後、90℃で縦方向に3倍に延伸し、更に120℃で横方向に3.3倍に延伸した。こうして、厚み300μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート支持体(以下、「PET−1」と称する。)を得た。
PET−1のカルボキシル基含量は、15当量/tであった。
−易接着性層形成用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、易接着性層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・ポリオレフィン樹脂水分散液 ・・・5.2部
(バインダー:ケミパールS−75N、三井化学(株)製、固形分:24質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・7.8部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・0.8部
(エポクロスWS−700、日本触媒化学工業(株)製、固形分:25質量%)
・シリカ微粒子水分散物 ・・・2.9部
(アエロジルOX−50、日本アエロジル(株)製、体積平均粒子径=0.15μm、固形分:10質量%)
・蒸留水 ・・・83.3部
得られた塗布液を、バインダー量が0.09g/m2になるように、あらかじめ下記の条件で両面をコロナ処理した上記のPET−1の片面に塗布し、180℃で1分間乾燥させて、易接着性層を形成した。
・装置:ピラー社製ソリッドステートコロナ処理機6KVAモデル
・電極と誘電体ロ−ルギャップクリアランス:1.6mm
・処理周波数:9.6kHz
・処理速度:20m/分
・処理強度:0.375kV・A・分/m2
−二酸化チタン分散物の調製−
下記組成中の成分を混合し、その混合物をダイノミル型分散機により1時間、分散処理を施した。
<反射層用二酸化チタン分散物の組成>
・二酸化チタン(嵩比重=0.75g/cm3) ・・・46.5質量%
(タイペークCR−95、石原産業(株)製、固形分100質量%)
・ポリビニルアルコール ・・・23.0質量%
(PVA−105、(株)クラレ製、固形分:10質量%)
・界面活性剤 ・・・0.6質量%
(デモールEP、花王(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水 ・・・29.9質量%
下記組成中の成分を混合し、反射層形成用塗布液1を調製した。
<塗布液1の組成>
・上記の反射層用二酸化チタン分散物 ・・・71.4部
・ポリアクリル樹脂水分散液 ・・・17.1部
(バインダー:ジュリマーET410、日本純薬(株)製、固形分:30質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・2.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤) ・・・1.8部
(エポクロスWS−700、日本触媒化学工業(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水 ・・・7.0部
得られた反射層形成用塗布液1を、上記の易接着性層の上に塗布し、180℃で1分間乾燥させて、二酸化チタン量が6.0g/m2の白色層(反射層)を形成した。
−バック層形成用塗布液1の調製−
下記組成中の成分を混合し、バック層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記複合ポリマー水分散物P−1(固形分濃度42質量%)・・・34.6部
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・5.8部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:25質量%)
・下記のバック層用二酸化チタン分散物 ・・・49.1部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・0.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・9.8部
下記組成中の成分を混合し、その混合物をダイノミル型分散機により1時間、分散処理を施した。
<バック層用二酸化チタン分散物の組成>
・二酸化チタン(嵩比重=0.75g/cm3) ・・・46.5質量%
(タイペークCR−95、石原産業(株)製、固形分100質量%)
・ポリビニルアルコール ・・・23.0質量%
(PVA−105、(株)クラレ製、固形分:10質量%)
・界面活性剤 ・・・0.6質量%
(デモールEP、花王(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水 ・・・29.9質量%
得られたバック層形成用塗布液1をPET−1の易接着層及び反射層が形成されていない側の前記コロナ処理が施されている面上に、二酸化チタン量が乾燥塗布量で9.0g/m2になるように塗布し、180℃で1分間乾燥させて、乾燥厚み12μmのバック層を形成した。
実施例1において、バック層形成用塗布液の調製に用いた複合ポリマー水分散物P−1を、上記で合成した複合ポリマー水分散物P−2〜P−3(固形分濃度42質量%;実施例2〜3)、複合ポリマー水分散物P−4〜P−5(固形分濃度42質量%;比較例1〜2)にそれぞれ代えたこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
実施例1において、バック層形成用塗布液の調製に用いた複合ポリマー水分散物P−1を、上記で合成した複合ポリマー水分散物P−Xに代えたこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
実施例1において、バック層形成用塗布液の調製に用いた複合ポリマー水分散物P−1を、下記複合ポリマー水分散物P−101に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
攪拌装置、滴下ロートを備え、窒素ガス置換した反応容器に、ジメチロールブタン酸14部、プラクセルCD220(ポリカーボネートジオール(PCD)、ダイセル化学工業社製、平均分子量2000)57部、鎖伸長剤(短鎖ジオール成分)4部、下記の化合物A(両末端ポリシロキサンジオール)25部、及びアセトンを所定量加え、均一に溶解させ、溶液濃度を調製した。
上記のようにして、ポリシロキサン構造単位と非ポリシロキサン系としてウレタン系構造単位とを有する複合ポリマー水分散物P−101を合成した。
複合ポリマー水分散物P−101は、ポリシロキサン部位が約25質量%であり、ウレタン系ポリマー部分が約75質量%である。
複合ポリマー水分散物P−101の固形分濃度は、42質量%であった。
実施例1において、バック層形成用塗布液の調製に用いた複合ポリマー水分散物P−1を、前記複合ポリマー水分散物P−6、P−7、P−8、P−9にそれぞれ代えたこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
実施例1において、バック層形成用塗布液の調製に用いた架橋剤(H−1)を、下記のオキサゾリン系架橋剤(H−2)に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
エポクロスWS−700、日本触媒化学工業(株)製、固形分:25質量%
実施例1において、バック層形成用塗布液の調製に用いた架橋剤(H−1)10質量%(対複合ポリマー)を、カルボジイミド架橋剤(H−1)7質量%及びオキサゾリン系架橋剤(H−2)3質量%に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
実施例1において、バック層形成用塗布液の調製に用いた架橋剤(H−1)を、下記のイソシアネート系架橋剤(H−3)に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
タケラックW−6061、三井化学(株)製、固形分:25質量%
〜架橋剤の処方量:1.0%の実施例〜
実施例1におけるバック層形成用塗布液1に代えて、下記のように調製したバック層形成用塗布液を用いてバック層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
−バック層形成用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、バック層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記複合ポリマー水分散物P−1(固形分濃度42質量%)・・・34.6部
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・0.6部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:25質量%)
・実施例1の二酸化チタン分散物(CR−95) ・・・49.1部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・0.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・15.0部
実施例1におけるバック層形成用塗布液1に代えて、下記のように調製したバック層形成用塗布液を用いてバック層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
〜架橋剤の処方量:30.0%の実施例〜
−バック層形成用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、バック層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記複合ポリマー水分散物P−1(固形分濃度42質量%)・・・34.6部
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・17.4部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:25質量%)
・実施例1の二酸化チタン分散物(CR−95) ・・・49.1部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・0.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・9.8部
〜架橋剤の処方量:0.5%の実施例〜
実施例1におけるバック層形成用塗布液1に代えて、下記のように調製したバック層形成用塗布液を用いてバック層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
−バック層形成用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、バック層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記複合ポリマー水分散物P−1(固形分濃度42質量%)・・・34.6部
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・0.3部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:25質量%)
・実施例1の二酸化チタン分散物(CR−95) ・・・49.1部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・0.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・15.3部
〜架橋剤の処方量:40%の実施例〜
実施例1におけるバック層形成用塗布液1に代えて、下記のように調製したバック層形成用塗布液を用いてバック層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
−バック層形成用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、バック層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記複合ポリマー水分散物P−1(固形分濃度42質量%)・・・34.6部
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・23.2部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:25質量%)
・実施例1の二酸化チタン分散物(CR−95) ・・・49.1部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・0.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・9.8部
〜架橋剤の処方量:0%の比較例〜
実施例1におけるバック層形成用塗布液1に代えて、下記のように調製したバック層形成用塗布液を用いてバック層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
−バック層形成用塗布液の調製−
下記組成中の成分を混合し、バック層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記複合ポリマー水分散物P−1(固形分濃度42質量%)・・・34.6部
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・0.0部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:25質量%)
・実施例1の二酸化チタン分散物(CR−95) ・・・49.1部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・0.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・15.6部
実施例1において、バック層形成用塗布液の調製に用いた二酸化チタンを、下記の二酸化チタン(タイペークCR−85、タイペークCR−93、タイペークCR−Super70にそれぞれ代えたこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
実施例1において、バック層形成用塗布液の調製に用いた二酸化チタンを、下記の二酸化チタン(タイペークR−780−2、タイペークCR−63)にそれぞれ代えたこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
タイペークCR−85
石原産業(株)製、固形分100質量%
嵩比重=0.52g/cm3
石原産業(株)製、固形分100質量%
嵩比重=0.64g/cm3
石原産業(株)製、固形分100質量%
嵩比重=0.80g/cm3
石原産業(株)製、固形分100質量%
嵩比重=0.41g/cm3
石原産業(株)製、固形分100質量%
嵩比重=0.90g/cm3
〜二酸化チタンの質量割合:45%の実施例〜
実施例1におけるバック層形成用塗布液1に代えて、下記のように調製したバック層形成用塗布液を用いてバック層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
下記組成中の成分を混合し、バック層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記複合ポリマー水分散物P−1(固形分濃度42質量%)・・・34.6部
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・5.8部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:25質量%)
・実施例1の二酸化チタン分散物(CR−95) ・・・29.4部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・0.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・29.5部
〜二酸化チタンの質量割合:85%の実施例〜
実施例1におけるバック層形成用塗布液1に代えて、下記のように調製したバック層形成用塗布液を用いてバック層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
下記組成中の成分を混合し、バック層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記複合ポリマー水分散物P−1(固形分濃度42質量%)・・・34.6部
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・5.8部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:25質量%)
・実施例1の二酸化チタン分散物(CR−95) ・・・279.6部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・0.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
〜二酸化チタンの質量割合:40%の比較例〜
実施例1におけるバック層形成用塗布液1に代えて、下記のように調製したバック層形成用塗布液を用いてバック層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
下記組成中の成分を混合し、バック層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記複合ポリマー水分散物P−1(固形分濃度42質量%)・・・34.6部
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・5.8部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:25質量%)
・実施例1の二酸化チタン分散物(CR−95) ・・・23.8部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・0.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・35.1部
〜二酸化チタンの質量割合:90%の比較例〜
実施例1におけるバック層形成用塗布液1に代えて、下記のように調製したバック層形成用塗布液を用いてバック層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
下記組成中の成分を混合し、バック層形成用塗布液を調製した。
<塗布液の組成>
・前記複合ポリマー水分散物P−1(固形分濃度42質量%)・・・34.6部
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・5.8部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:25質量%)
・実施例1の二酸化チタン分散物(CR−95) ・・・591.8部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・0.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
〜二酸化チタンの塗布量を変更した実施例〜
実施例1について、バック層形成用塗布液1の塗布量を適宜調整し、二酸化チタン量が乾燥塗布量で、それぞれ4.0g/m2、13.0g/m2、2.0g/m2、16.0g/m2になるように塗布し、180℃で1分間乾燥させて、乾燥厚みがそれぞれ5μm、17μm、3μm、21μmのバック層を形成した。
実施例1において、ポリマー基材のPET−1を下記のように作製したPET−2、PET−3にそれぞれ代えたこと以外は、実施例1と同様にして、バックシートを作製した。
PET−1の作製方法について、[工程3]の固相重合を実施しなかった以外はPET−1と同様にして、PET−2を作製した。
PET−2のカルボキシル基含量は、30当量/tであった。
PET−2の作製方法について、[工程4]でPET−2を作製する際の溶融温度を280℃から295℃上昇させた以外はPET−2と同様にして、PET−3を作製した。
PET−3のカルボキシル基含量は、41当量/tであった。
実施例1におけるバック層形成用塗布液1に代えて、以下のように調製したバック層形成用塗布液を用いてバック層を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてバックシートを作製した。
下記組成中の成分を混合し、その混合物をダイノミル型分散機により1時間、分散処理を施した。
フッ素系樹脂(ゼッフルGK570) ・・・26.9部
(ダイキン工業(株)製、固形分濃度65質量%)
二酸化チタン(タイペークCR−95) ・・・29.5部
(石原産業(株)製、固形分100質量%)
メチルエチルケトン ・・・38.9部
−工程2−
工程1で得られた顔料分散物95.3部に下記の成分を混合し、バック層形成用塗布液を調製した。
架橋剤(コロネートHX) ・・・3.3部
(日本ポリウレタン工業(株)製)
シランカップリング剤
(NCOC3H6−Si(OCH3)3) ・・・1.4部
実施例1におけるバック層形成用塗布液1に代えて、以下のように調製したバック層形成用塗布液を用いてバック層を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてバックシートを作製した。
下記組成中の成分を混合し、その混合物をダイノミル型分散機により1時間、分散処理を施した。
メチルエチルケトン ・・・28.5部
疎水性シリカ(CAB−O−SIL TS−720 ・・・2.2部
(キャボット・スペシャリティ・ケミカルズ・インク社製)
二酸化チタン(タイペークCR−95) ・・・33.3部
(石原産業(株)製、固形分100質量%)
工程1で得られた顔料分散物64.1部に下記の成分を混合し、バック層形成用塗布液を調製した。
フッ素系樹脂(LUMIFLON LF200) ・・・32.5部
(旭硝子株式会社製、固形分濃度60質量%)
イソシアネート系架橋剤(スミジュールN3300) ・・・3.5部
(住化バイエルウレタン(株)製)
架橋促進剤(BXX3778−10) ・・・0.0013部
(東洋インキ製造株式会社製、ジオクチルジラウリン酸スズ)
(実施例25)
(1)第2層がシリコーン系樹脂〜
実施例10において、バック層を塗布した面に、さらに下記の成分を混合し、調製したバック層形成用塗布液を、乾燥厚みが1μmになるように塗布し、180℃で1分間乾燥させて、第2のバック層を形成し、バックシートを作製した。
・前記複合ポリマー水分散物P−1(固形分濃度42質量%)・・・34.6部
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・5.8部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:25質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・0.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・58.9部
(実施例26)
実施例10において、バック層を塗布した面に、さらに下記の成分を混合し、調製したバック層形成用塗布液を、乾燥厚みが1μmになるように塗布し、180℃で1分間乾燥させて、第2のバック層を形成し、バックシートを作製した。
(オブリガード、AGCコーテック(株)製)
・カルボジイミド化合物(架橋剤、H−1) ・・・5.8部
(カルボジライトV−02−L2、日清紡績(株)製、固形分:25質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル ・・・0.7部
(ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・蒸留水 ・・・58.9部
上記の実施例及び比較例で作製されたバックシートについて、下記の評価を行なった。評価結果を表4、表5に示す。
(1)湿熱経時前の接着性
バックシートのバック層表面に片刃のカミソリで縦横それぞれ6本ずつの傷をつけ、25マスのマス目を形成した。この上にマイラーテープ(ポリエステルテープ)を貼り付け、手動で試料表面に沿って180°方向に引っ張って剥離した。このとき、剥離されたマス目の数によって、バック層の接着力を下記の評価基準にしたがってランク分けした。
本評価においては、評価ランク4、5が、実用上許容可能な範囲である。
<評価基準>
5:剥離したマス目はなかった(0マス)。
4:剥離したマス目が0マスから0.5マス未満であった。
3:剥離したマス目が0.5マス以上2マス未満であった。
2:剥離したマス目が2マス以上10マス未満であった。
1:剥離したマス目が10マス以上であった。
バックシートを120℃、100%RHの環境条件下で100時間保持した後、25℃、60%RHの環境下において1時間調湿した。その後、前記「(1)湿熱経時前の接着性」の評価と同様の方法でバック層の接着力を評価した。
本評価においては、評価ランク3〜5が、実用上許容可能な範囲である。
作製したバックシートについて、スガ試験機(株)製の超エネルギー照射試験機(UE−1DEc型)を用い、紫外領域の波長にピークを持つ100mW/cm2のエネルギーの光をバック層表面に120時間照射した。照射後、直ちに、前記「(1)湿熱経時前の接着性」の評価と同様の方法でバック層の接着力を評価した。
なお、光照射中のバックシートの温度は63℃にコントロールした。
本評価においては、評価ランク3〜5が、実用上許容可能な範囲である。
作製したバックシートについて、スガ試験機(株)製の超エネルギー照射試験機(UE−1DEc型)を用い、紫外領域の波長にピークを持つ100mW/cm2のエネルギーの光をバック層表面に120時間照射した。照射後、バック層表面を目視観察し、着色の有無を下記の評価基準にしたがってランク分けした。
評価ランク3、2が、実用上許容可能な範囲である。
<評価基準>
3:着色は無かった。
2:わずかに着色があった。
1:顕著に着色があった。
厚さ3mmの強化ガラスと、EVAシート(三井化学ファブロ(株)製のSC50B)と、結晶系太陽電池セルと、EVAシート(三井化学ファブロ(株)製のSC50B)と、実施例1のバックシートとをこの順に重ね合わせ、真空ラミネータ(日清紡(株)製、真空ラミネート機)を用いてホットプレスすることにより、EVAと接着させた。このとき、実施例1で作製したバックシートを、その反射層及び易接着性層を形成した側がEVAシートと接触するように配置した。また、接着方法は、以下の通りである。
このようにして、結晶系の太陽電池モジュールを作製した。作製した太陽電池モジュールを発電運転したところ、太陽電池として良好な発電性能を示した。
実施例2〜26、X、Y、Zで作製したバックシートの試料を用い、それぞれ実施例26と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
作製した太陽電池モジュールを用いて発電運転をしたところ、いずれも太陽電池として良好な発電性能を示した。
Claims (12)
- ポリマー基材と、
前記ポリマー基材上に設けられ、分子中に下記一般式(1)で表されるシロキサン構造単位を15〜85質量%及び非シロキサン系構造単位を85〜15質量%含む複合ポリマー、前記複合ポリマーを架橋する架橋剤由来の構造部分、並びに、嵩比重が0.50g/cm3以上0.85g/cm3以下であり、ポリマー層の全質量に対する割合が45質量%以上85質量%以下である顔料を含有するポリマー層と、
を有する太陽電池用バックシート。
〔式中、R1及びR2は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表し、R1とR2とは同一でも異なってもよい。nは、1以上の整数を表す。複数のR1及びR2は各々、互いに同一でも異なってもよい。〕 - 前記顔料は、二酸化チタンである請求項1に記載の太陽電池用バックシート。
- 前記顔料の含有量が、前記ポリマー層1m2当たり3g以上15g以下である請求項1又は請求項2に記載の太陽電池用バックシート。
- 前記架橋剤は、カルボジイミド系化合物及びオキサゾリン系化合物から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
- 前記ポリマー層中における、前記複合ポリマーに対する前記架橋剤由来の構造部分の質量割合が1〜30質量%である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
- 前記非ポリシロキサン系構造単位が、アクリル系構造単位である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
- 前記一般式(1)中の前記R1及びR2で表される1価の有機基が、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、メルカプト基、アミノ基、及びアミド基から選択される少なくとも一種である請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
- 前記ポリマー基材は、ポリエステル系樹脂を含み、前記ポリエステル系樹脂のカルボキシル基の含有量が2〜35当量/tの範囲である請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート。
- ポリマー基材上に、分子中に下記一般式(1)で表されるシロキサン構造単位を15〜85質量%及び非シロキサン系構造単位を85〜15質量%含む複合ポリマーと、前記複合ポリマーを架橋する架橋剤と、嵩密度が0.50g/cm3以上0.85g/cm3以下であり、全固形分質量に対する質量割合が45質量%以上85質量%以下である顔料とを含有する塗布液を塗布してポリマー層を形成する工程を有する太陽電池用バックシートの製造方法。
〔式中、R1及びR2は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は1価の有機基を表し、R1とR2とは同一でも異なってもよい。nは、1以上の整数を表す。複数のR1及びR2は各々、互いに同一でも異なってもよい。〕 - 前記顔料が、二酸化チタンである請求項9に記載の太陽電池用バックシートの製造方法。
- 前記塗布液は、更に溶媒を含有し、該溶媒の50質量%以上が水である請求項9又は請求項10に記載の太陽電池用バックシートの製造方法。
- 太陽光が入射する透明性のフロント基板と、
前記フロント基板の片側の面に設けられ、太陽電池素子及び前記太陽電池素子を封止する封止材を有するセル構造部分と、
前記セル構造部分の前記フロント基板が位置する側と反対側に設けられ、前記封止材と隣接して配置された、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の太陽電池用バックシート、又は、請求項9〜請求項11のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシートの製造方法により製造された太陽電池用バックシートと、
を備えた太陽電池モジュール。
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