JP2013231197A - ポリエステルフィルム、太陽電池バックシート、太陽電池 - Google Patents
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Abstract
本発明の課題は、太陽電池バックシートや太陽電池に組み込んでも耐湿熱性が低下しないポリエステルフィルムを提供することにある。
【解決手段】
少なくとも一方の表面のピークカウントSPc(400nm)が100個以上であり、SPc(4000nm)が10個以下であるポリエステルフィルムであって、カルボキシル末端量が0〜25当量/tであるポリエステルフィルム。
【選択図】なし
Description
(2)粒径2μm以上の粒子を含有する層を最外層に含む上記(1)に記載のポリエステルフィルムであって、当該粒子の含有量が、粒径が2μm以上の粒子を含有する層のポリエステルに対して、0.1〜5質量%である、ポリエステルフィルム。
(3)前記粒子がアルミノケイ酸塩粒子である上記(2)に記載のポリエステルフィルム。
(4)分散径500〜3000nmである樹脂を含有する層を最外層に含む、上記(1)〜(3)のいずれかに記載のポリエステルフィルム
(5)太陽電池バックシートに用いられる上記(1)〜(4)のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載のフィルムを用いた太陽電池バックシート。
(7)上記(6)に記載の太陽電池バックシートを用いた太陽電池
SPc_L(400nm),SPc_H(4000nm)は添加する粒径や粒子濃度、含まれる樹脂の分散径や添加濃度によって制御することができる。
(1)ピークカウントSPc_L(400nm),SPc_H(4000nm)
触針法の高精細微細形状測定器(3次元表面粗さ計)を用いてJIS−B0601(1994年)に準拠して、下記条件にてポリエステルフィルムの表面形態を測定する。
・測定装置 :3次元微細形状測定器(型式ET−4000A)(株)小坂研究所製
・解析機器 :3次元表面粗さ解析システム(型式TDA−31)
・触針 :先端半径0.5μmR、径2μm、ダイヤモンド製
・針圧 :100μN
・測定方向 :フィルム長手方向、フィルム幅方向を各1回測定後平均
・X測定長さ:1.0mm
・X送り速さ:0.1mm/s(測定速度)
・Y送りピッチ:5μm(測定間隔)
・Yライン数:81本(測定本数)
・Z倍率 :20倍(縦倍率)
・低域カットオフ:0.20mm(うねりカットオフ値)
・高域カットオフ:R+Wmm(粗さカットオフ値)R+Wとはカットオフしないことを意味する。
・フィルタ方式:ガウシアン空間型
・レベリング:あり(傾斜補正)
・基準面積 :1mm2。
・スライスレベル条件設定;上下間隔固定
・中心ピッチレベル0.05μm
・上下レベル間隔0.025μm
SPc_L(400nm);下限375nm、中心レベル400nm、上限425nmのSPc値
SPc_H(4000nm);下限3975nm、中心レベル4000nm、上限4025nmのSPc値。
Mauliceの方法によってフィルム全体を測定する(文献M.J. Maulice, F. Huizinga, Anal.Chim.Acta,22 363(1960))。
フィルム表面を1N−KOHメタノール溶液を用いてエッチングし、粒子を露出させ、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて測定倍率1万倍で100視野写真撮影する。イメージアナライザーによって写真上の個々の粒子の面積を測定し、該面積と等しい面積を有する円の直径を算出してこれを等価円直径とした。各粒子について、等価円直径を算出し、それらの粒子の粒径とした。
ポリマーペレットまたはフィルム1gを1N−KOHメタノール溶液200mlに投入して加熱還流し、ポリマーを溶解した。溶解が終了した該溶液に200mlの水を加え、次いで該液体を遠心分離器にかけて不活性粒子を沈降させ、上澄み液を取り除いた。粒子にはさらに水を加えて洗浄、遠心分離を2回繰り返した。このようにして得られた粒子を2μmより小さい粒子が通過する濾紙(フィルター)で濾過し乾燥させ、その質量を量ることで粒子の含有量を算出した。
本発明において、フィルム中の樹脂の分散径とは、複数の観察面において得られる分散径の平均の楕円長径であり、次の測定法により得ることができる。
・平坦化1回
・コントラスト+30
・ガウス1回
・コントラスト+30、輝度−10
・ガウス1回
・平坦化フィルター(平面化フィルターと表される場合がある):背景(黒)、オブジェクト幅(20pix)
・ガウスフィルター:サイズ(7)、強さ(10)。
ASTM−D882(1997)に基づいて、サンプルを1cm×20cmの大きさに切り出し、チャック間5cm、引っ張り速度300mm/minにて引っ張ったときの破断伸度を測定した。なお、サンプル数はn=5とし、また、フィルムの長手方向、幅方向のそれぞれについて測定した後、それらの平均値として求めた。
キズがフィルムの耐久性に与える影響を評価するため、まず、5cm×20cmの大きさのフィルム表面を、紙やすり(#800)を用いて面圧0.01MPaで10回こすりつけた後に耐湿熱性を評価する。こすられた後のフィルムを測定片の形状(1cm×20cm)に切り出した後、タバイエスペック(株)製プレッシャークッカーにて、温度125℃、相対湿度100%RHの条件下にて処理を行い、その後上記(6)項に従って破断伸度を測定する。なお、測定はn=5とし、また、フィルムの長手方向、幅方向のそれぞれについて測定した後、その平均値を破断伸度E1とする。また、処理を行う前のフィルムについても上記(6)に従って破断伸度E0を測定し、得られた破断伸度E0,E1を用いて、次の(f)式により伸度保持率を算出し、伸度保持率が50%となる処理時間を伸度半減期とする。
(f) 伸度保持率(%)=E1/E0×100。
伸度半減期が65時間以上の場合:A
伸度半減期が55時間以上65時間未満の場合:B
伸度半減期が45時間以上55時間未満の場合:C
伸度半減期が35時間以上45時間未満の場合:D
伸度半減期が35時間未満の場合:E
A〜Cが良好であり、その中でもAが最も優れている。
フィルムロールからフィルムを巻き出して金属ロールで搬送し、市販のポリエステル接着剤主剤LX703VLとポリイソシアネート硬化剤KR90(いずれも大日本インキ化学工業(株)製)を重量比で15:1に混合した接着剤(乾燥重量4g/m2)を、フィルムの表面に塗布した。ついで、これと、ガスバリアフィルムであるアルミナ透明蒸着フィルム(東レフィルム加工(株)製バリアロックス(登録商標)、12μm厚)とをドライラミネートし、太陽電池用バックシートとし、当該シートを金属ロールで搬送し巻き取った。搬送中のキズがバックシートの耐久性に与える影響を評価するために、得られたシートを、紙やすりでこすりつけることをせずに上記(7)と同様の方法にてバックシートの耐久性を評価した。
伸度半減期が65時間以上の場合:A
伸度半減期が55時間以上65時間未満の場合:B
伸度半減期が45時間以上55時間未満の場合:C
伸度半減期が35時間以上45時間未満の場合:D
伸度半減期が35時間未満の場合:E
A〜Cが良好であり、その中でもAが最も優れている。
(8)で得られた太陽電池用バックシート上にエチレン酢酸ビニル共重合樹脂(以下EVAと記載)シ−ト,太陽電池セル,および光透過性ガラス板を積層し、ラミネ−ト工程で加熱圧縮することによって一体化し太陽電池モジュ−ルを形成する。さらに、太陽電池モジュールを取り出し、太陽電池パネル用ラインのパネル投入工程に供給し、プライマー塗布工程において、アルミフレームとの接着面にプライマーを塗布する。続いて乾燥工程にてプライマーの乾燥時間として約1分間放置した後、搬出工程からフレーム用ライン側に搬出される。一方フレーム用ライン側では、組み立て済のアルミフレームを投入する。アルミフレームは太陽電池セルを配置した太陽電池モジュールの受光面と背設する面側を支持するための突片を有するとともに、前記太陽電池モジュールの端部全周に亙って設け得る形状で、かつ太陽電池モジュールの受光面側を開放状態とした構造を有する。続いて、プライマー塗布済の太陽電池モジュールを搬送し、パネル貼り合わせ工程にてプライマーを塗布したアルミフレームと太陽電池モジュールを載置する(太陽電池パネル接着工程)。最後に必要に応じてモール取り付け工程において、モールを取り付け太陽電池パネルを作製する。作製した太陽電池パネルの裏面に破れやヒビ割れがないことを確認し、太陽電池パネルを温度85℃、相対湿度85%RHの条件下にて3000時間処理を行い、裏面の外観と出力低下(JIS−C8913(1998))を下記で評価した。
破れ、ヒビ割れが若干見られ、一部出力が低下をする(出力の低下量が、初期出力量に対して10%以上30%未満);B
破れ、ヒビ割れが見られ、出力が大きく低下(出力の低下量が、初期出力量に対して30%以上50%未満);C
破れ、ヒビ割れが大きく、出力がほとんどしない(出力の低下量が、初期出力量に対して50%以上80%未満);D
破れ、ヒビ割れがひどく、出力しない(出力の低下量が、初期出力量に対して80%以上);E
A〜Cが良好であり、その中でもAが最も優れている。
(ポリエステルチップα−1)
ポリエステルチップα−1を以下の方法で製造した。
ポリエステルチップα−1と表1に示される粒径を持つシリカを混合し、これらの混合物を溶融混練し、マスターペレットを作製した。ここで、マスターペレットにおけるシリカの濃度は10質量%である。
ポリエステルフィルムの組成を表1−1,1−2,1−3,2に記載のように変更した以外は、実施例1と同様の方法にてポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィルムの特性等を表1−1,1−2,1−3,2に示す。ただし、原料として、添加物の種類、濃度を変更したマスターバッチを用いた。(実施例29〜40の表2の濃度[質量%]の記載は、非相溶樹脂を含有する層の全体重量(ポリエステル+非相溶樹脂)に対する非相溶樹脂の配合濃度を表す。)
(実施例19〜27、比較例19〜27)
280℃に加熱された押出機Eに、参考例1で得られたポリエステルチップα−1のみを180℃で3時間減圧乾燥した後に供給しTダイ口金に導入したこと以外は、実施例1と同様の方法にて得られたポリエステルフィルムを得て、表1−1,1−2,1−3に記載の表面形状になるような金型用いたインプリント装置で成形した。得られたポリエステルフィルムの特性等を表1−1,1−2,1−3に示す。
ポリエステルフィルムの製膜条件を表3に記載の条件に変更すること以外は実施例5と同様の方法にてポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィルムの特性等を表3に示す。
ポリエステルフィルムの製膜条件を表3に記載の条件に変更すること以外は実施例14と同様の方法にてポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィルムの特性等を表3に示す。
(実施例58)
ポリエステルチップα−1と表4に示される粒径を持つシリカを混合し、これらの混合物を溶融混練し、マスターペレットを作製した。ここで、マスターペレットにおけるシリカの濃度は10質量%である。
ポリエステルフィルムの組成を表4−1,4−2に記載のように変更した以外は、実施例58と同様の方法にてポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィルムの特性等を表4−1,4−2に示す。ただし、原料はポリエステルチップα−1および添加物を変更したマスターバッチを用いた。
ポリエステルフィルムの製膜条件を表5に記載の条件に変更すること以外は実施例5と同様の方法にてポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィルムの特性等を表5に示す。
ポリエステルフィルムの製膜条件を表5に記載の条件に変更すること以外は実施例14と同様の方法にてポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィルムの特性等を表5に示す。
ポリエステルフィルムの組成を表6に記載のように変更した以外は、実施例1と同様の方法にてポリエステルフィルムを得た。得られたポリエステルフィルムの特性等を表6に示す。ただし、原料はポリエステルチップα−1および添加物を変更したマスターバッチを用いた。
COOH カルボキシル末端量
PCHT シクロヘキサジメチルエーテル
ABS アクリルブタジエンスチレン樹脂
PC ポリカーボネート樹脂
PEI ポリエーテルイミド樹脂
PET ポリエチレンテレフタレート
BaSO4:硫酸バリウム
炭酸Ca:炭酸カルシウム
Claims (7)
- 少なくとも一方の表面のピークカウントSPc_L(400nm)が100個以上であり、SPc_H(4000nm)が10個以下であるポリエステルフィルムであって、カルボキシル末端量が0〜25当量/tであるポリエステルフィルム。
- 粒径が2μm以上の粒子を含有する層を最外層に含む請求項1に記載のポリエステルフィルムであって、当該粒子の含有量が、粒径が2μm以上の粒子を含有する層のポリエステルに対して、0.1〜5質量%である、ポリエステルフィルム。
- 前記粒子がアルミノケイ酸塩粒子である請求項2に記載のポリエステルフィルム。
- 分散径が500〜3000nmである樹脂を含有する層を最外層に含む、請求項1〜3のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
- 太陽電池バックシートに用いられる請求項1〜4のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のフィルムを用いた太陽電池バックシート。
- 請求項6に記載の太陽電池バックシートを用いた太陽電池。
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