JP4791490B2 - 太陽電池用バックシート - Google Patents
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Description
よって、本発明の遮熱シートを成形したり、基材に貼着したりすることにより、建築物や建造物の屋根、窓、外壁などを構成する外装材、自動車、飛行機、船などの乗り物の窓やボディを構成する外装材、太陽電池等に使用されるバックシート、パーティション、ブラインド、すだれ、テント膜材、農業用赤外線反射フィルム、自動車・バス社内温度上昇防止カバーなど、光線による温度上昇を防止するのに使用する遮熱材の構成材料として好適に利用することができる。
また、一般的に「シート」とは、JISにおける定義上、薄く、一般にその厚さが長さと幅のわりには小さく平らな製品をいい、一般的に「フィルム」とは長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいう(日本工業規格JISK6900)。しかし、シートとフィルムの境界は定かでなく、本発明において文言上両者を区別する必要がないので、本発明においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。
なお、本明細書において「主成分」と表現した場合には、特に記載しない限り、当該主成分の機能を妨げない範囲で他の成分を含有することを許容する意を包含する。特に当該主成分の含有割合を特定するものではないが、主成分(2成分以上が主成分である場合には、これらの合計量)が組成物中の50質量%以上、好ましくは70質量%以上、特に好ましくは90質量%以上(100%含む)を占める。
ベース樹脂(:本樹脂組成物の主成分をなす樹脂)の屈折率(n)が1.52未満であれば、ベース樹脂と微粉状充填剤との界面における屈折散乱による光反射性を得ることができる。この屈折散乱効果は、ベース樹脂と微粉状充填剤との屈折率が大きくなるにしたがって大きくなるため、ベース樹脂の屈折率は小さい方が好ましい。
また、二種以上の樹脂を混合する場合、相溶化剤(例えば、住友化学製ボンドファスト、JSR製ダイナロン等)を添加すると、力学物性が低下し難いのでさらに好ましい。
よって、二種以上の混合樹脂としても、例えば脂肪族ポリエステル系樹脂とアクリル系樹脂、脂肪族ポリエステル系樹脂とフッ素系樹脂、アクリル系樹脂とフッ素系樹脂、脂肪族ポリエステル系樹脂とアクリル系樹脂とフッ素系樹脂の組合わせからなる混合樹脂がより好ましく、中でも、脂肪族ポリエステル系樹脂とアクリル系樹脂との組合せからなる混合樹脂、並びに、少なくともフッ素を含む樹脂との組合せからなる混合樹脂が特に好ましい。
脂肪族ポリエステル系樹脂は、分子鎖中に芳香環を含まないので、脂肪族ポリエステル系樹脂を用いることにより、紫外線吸収を起こさないようにすることができる。したがって、紫外線に晒されても、シートが劣化したり、黄変したりすることがなく、赤外域における光反射特性が良好で、遮熱効果をより一層持続することができる。
化学合成された脂肪族ポリエステル系樹脂としては、ラクトンを開環重合して得られるポリε−カプロラクタム等や、二塩酸とジオールとを重合して得られるポリエチレンアジペート、ポリエチレンアゼレート、ポリテトラメチレンサクシネート、シクロヘキサンジカルボン酸/シクロヘキサンジメタノール縮合重合体等、ヒドロキシカルボン酸を重合して得られる乳酸系重合体やポリグリコール等、或いは前記脂肪族ポリエステルのエステル結合の一部を、例えばエステル結合の50%以下をアミド結合、エーテル結合、ウレタン結合等に置き換えた脂肪族ポリエステル等が挙げられる。
微生物により発酵合成された脂肪族ポリエステル系樹脂としては、ポリヒドロキシブチレート、ヒドロキシブチレートとヒドロキシバリレートとの共重合体等が挙げられる。
D−乳酸或いはL−乳酸のみからなる乳酸系重合体、すなわちD−乳酸とL−乳酸との含有比率が100:0もしくは0:100である乳酸系重合体は非常に高い結晶性を示し、融点が高く、耐熱性および機械的物性に優れる傾向がある。すなわち、シートを延伸したり熱処理したりする際に、樹脂が結晶化して耐熱性及び機械的物性が向上するので、その点で好ましい。
得られる遮熱シートの耐熱性と成形安定性及び延伸安定性とのバランスを勘案すると、D−乳酸とL−乳酸との構成比が、D−乳酸:L−乳酸=99.5:0.5〜95:5、又は、D−乳酸:L−乳酸=0.5:99.5〜5:95である乳酸系重合体がより好ましいと言える。
次に、本実施形態で用いることができるアクリル系樹脂について説明する。
さらに、アクリル系樹脂を他の樹脂と組合せることによって、遮熱シートの耐熱性を向上させることができる。例えば、乳酸系重合体のガラス転移温度は60℃付近であり、延伸結晶化させることで耐熱性を向上させることが可能であるが、乳酸系重合体に耐熱性の高いアクリル系樹脂を混合することによって、耐熱性、寸法安定性をさらに向上させることができ、80℃程度の高温環境下における遮熱シートの寸法安定性を十分確保することができる。
メチルメタクリル樹脂は、乳酸系重合体と同様に屈折率が1.49と低く、アクリル系樹脂と微粉状充填剤との屈折率の差が大きくなり、高い反射性能すなわち高い遮熱性能を得ることができる。
メチルメタクリル樹脂としては、住友化学工業(株)社製:SUMIPEXシリーズ、三菱レイヨン(株)社製:アクリペットシリーズ、(株)クラレ社製:パラペットシリーズ、旭化成製:デルペット等の市販のメチルメタクリル樹脂を用いることができる。
メチルメタクリル酸と共重合可能なビニル系単量体としては、例えばメタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル等のアクリル酸エステル類、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和脂肪酸、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等を挙げることができ、中でもアクリル酸エステル類が好ましい。
また、Tgが90℃未満、特に60℃未満、中でも特に50℃未満のアクリル系樹脂は、他の樹脂と混合することにより、シートを延伸製膜する際、より低温での延伸製膜が可能となる。その結果、内部の空隙形成が促進され、得られる遮熱シートの反射性能、すなわち遮熱性能をさらに高くすることができる。
特にフッ素系樹脂などはもともと耐熱性に優れているため、このようにTgが低いアクリル系樹脂と混合することは有用である。
アクリル系樹脂のTgは、上述のように共重合成分によって調整が可能である。
なお、ここでのMFRの値は、JIS K−7210(又はASTM D−1238)に準じ、230℃、荷重37.3N、10分の条件で測定した値である。
アクリル系ゴムの一例として、二重結合を含まないアルキル(メタ)アクリレートと架橋剤とからなる架橋アルキル(メタ)アクリレートゴム重合体にメチルメタクリレート、或いはスチレンやアクリルニトリル等をグラフト重合したアクリル系ゴムを挙げることができる。
ガラス転移温度が0℃未満の脂肪族ポリエステルとしては、昭和高分子(株)社製:ビオノーレ3000シリーズや三菱化学(株)社製GS−Pla等を例示することができる。
フッ素系樹脂は、耐熱性が高く、しかも屈折率が非常に低いことから、本実施形態で用いるベース樹脂として特に好ましい。
フッ素系樹脂としては、樹脂中に含まれるフッ素原子の数および重合方法により種々異なるものが挙げられる。例えば四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂(FEP)、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂(ETFE)、ビニリデンフルオライド樹脂(PVDF)、クロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリビニルフルオライド(PCF)、エチレン・クロロトリフルオロエチレン樹脂(ECTFE)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・ビニリデンフロライドの3元共重合樹脂(THV)、テトラフルオロチレン・パーフロロジメチルジオキソール共重合樹脂(TFE/EDD)等が挙げられる。
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のモノオレフィン重合体、および、それらの共重合体を主成分とするもの等が挙げられる。具体例としては、低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン(エチレン−α−オレフィン共重合体)、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン、エチレン−ポリプロピレン共重合体等のポリプロピレン系樹脂、ポリ4−メチルペンテン、ポリブテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、および、これらの混合物等を挙げることができる。
これらの中では、シートへの成形性、得られたシートの耐熱性等を勘案すると、エチレン−α−オレフィン共重合体等の線形低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン系樹脂、および、エチレン−プロピレン共重合体が特に好ましい。
これらのポリオレフィン系樹脂は、単独で使用しても、2種類以上を混合して使用してもよい。
ここでのメルトインデックスは、ASTM D−1238に規定される方法に基づいて測定したものである。ただし、測定は、かっこ内に示した各条件で測定したものである。
中でも、熱寸法性(安定性)を確保する観点より、上記ポリプロピレン系樹脂のうち、結晶性の高いポリプロピレン(単独重合体)が特に好ましい。
本遮熱シートで用いる微粉状充填剤として、有機質微粉体、無機質微粉体等が挙げられる。
有機質微粉体としては、木粉、パルプ粉等のセルロース系粉末や、ポリマービーズ、ポリマー中空粒子等から選ばれた少なくとも1種を用いるのが好ましい。
無機質微粉体としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化チタン、アルミナ、水酸化アルミニウム、ヒドロキシアパタイト、シリカ、マイカ、タルク、カオリン、クレー、ガラス粉、アスベスト粉、ゼオライト、珪酸白土等から選ばれた少なくとも1種を用いるのが好ましい。
具体的には、屈折率が1.6以上である炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛などを挙げることができる。中でも屈折率が2.5以上である酸化チタンは特に好ましい。
なお、得られるシートの長期耐久性を勘案すると、酸やアルカリに対して安定な硫酸バリウムも特に好ましいと言える。
なお、光吸収能を小さくするという観点からは、酸化チタンに含まれる、鉄、銅、マンガン等の着色元素も少ないことが好ましい。
塩素法プロセスでは、酸化チタンを主成分とするルチル鉱を高温炉において1,000℃程度で塩素ガスと反応させて四塩化チタンを生成させ、次いで、この四塩化チタンを酸素雰囲気中で燃焼させることにより、高純度の酸化チタンを得ることができる。なお、酸化チタンの工業的な製造方法としては硫酸法プロセスもあるが、この方法によって得られる酸化チタンは、バナジウム、鉄、銅、マンガン、ニオブ等の着色元素を多く含むことになる。
気相法で形成されたシリカによって表面が被覆処理された酸化チタンとしては、例えばデュポン(株)製のTi−Pureが挙げられる。
なお、「表面処理量」とは、表面処理後の酸化チタンの全質量中に占める、表面処理に使用した処理剤(例えば、不活性無機酸化物または有機化合物)の全質量の割合(百分率で示す)である。以下、同様。
これらの有機化合物が、酸化チタン表面の水酸基と物理的に吸着したり、化学的に反応したりすることによって、酸化チタンの疎水化、分散性、および、ベース樹脂との親和性を向上させることができる。
なお、本実施形態において上記有機化合物は単独で使用してもよいが、2種類以上を併用してもよい。本実施形態においては、有機化合物としてシランカップリング剤および/または多価アルコールを用いることが特に好ましい。
有機化合物の表面処理量が0.01質量%以上であれば、酸化チタンの水分吸着を防いで酸化チタン粒子の凝集を妨げることができ、酸化チタンの分散性を向上させることができる。酸化チタンの分散性が向上すれば、ベース樹脂と酸化チタンとの界面の面積が充分に確保されるので、シートにより高い遮熱性能を付与することができる。一方、有機化合物の表面処理量が5質量%以下であれば、酸化チタン粒子の滑性が適切になり、安定した押し出し、製膜が可能になる。
酸化チタンの粒径が0.1μm以上であれば、2次凝集の発生が少なく、ベース樹脂への分散性が良好であり、また、粒径が1μm以下であれば、粒径が小さいため平滑な外観や力学物性を得やすい。
また、酸化チタン以外の微粉状充填剤の大きさは、平均粒径が0.05μm〜15μmであるものが好ましく、0.1μm〜10μmであるものがより好ましい。微粉状充填剤の平均粒径が0.05μm以上であれば、シートの粗表面化に伴い光散乱反射が生じるので、得られるシートの反射指向性がより小さくなる。また、微粉状充填剤の平均粒径が15μm以下であれば、ベース樹脂と微粉状充填剤との界面がより緻密に形成されるので、シートにより一層優れた遮熱性を付与することができる。
微粉状充填剤の含有量が10質量%以上であれば、ベース樹脂と微粉状充填剤との界面の面積を充分に確保することができるので、シートにより一層高い遮熱性を付与することができる。また、微粉状充填剤の含有量が60質量%以下であれば、シートに必要な力学物性を確保することができる。
本樹脂組成物は、主成分の機能を妨げない範囲で他の樹脂や他の添加物を含んでいてもよい。例えば、加水分解防止剤、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤、滑剤、分散剤、紫外線吸収剤、白色顔料、蛍光増白剤、および、その他の添加剤を含んでいてもよい。
本遮熱シートは、シート内部に空隙を有していてもよい。シート内部の空隙によって遮熱性を更に高めることができる。
なお、酸化チタン、特にニオブの含有量が10ppm以下であり、かつ、バナジウムの含有量が5ppm以下である酸化チタンを用いれば、シート内部に存在する空隙率が低くても高い反射能を得ることでき、優れた遮熱効果を得ることができると共に、機械的性質を向上させることができる。すなわち、酸化チタンの屈折率が高く隠蔽力が高いため、充填剤の使用量を少なくすることができ、延伸によって形成される空隙の数を少なくすることができるので、当該空隙の存在による機械的性質の低下を抑えることができ、高い遮熱性能を維持しつつシートの機械的性質を向上させることができる。また、酸化チタンの使用量が多い場合でも、延伸量を小さくして空隙の数を少なくすることができるから、充填剤(酸化チタン)の使用量を少なくした場合と同様に、機械的性質を向上させることができる。このようにシート内部に存在する空隙の数を少なくすることは、シートの寸法安定性の向上の点においても有利である。
本遮熱シートは、本樹脂組成物からなる単層シートであっても、該単層シートの作用効果を阻害しなければ、本樹脂組成物からなる遮熱層の片側又は両側に他の層、例えば金属薄膜層を備えた構成であってもよい。例えば、該遮熱層の裏面側、すなわち光を受ける面とは反対側の面に、金属薄膜層および保護層を順次形成してなる構成であってもよい。
なお、「遮熱シート」と表記する場合には、金属薄膜層を有するものも包含する。
ただし、遮熱層は光が照射される側に配置されていてもよい。また、本遮熱シートは、これらの層の間に、さらに他の層を有していてもよい。
また、遮熱層、中間層、金属薄膜層、保護層等のそれぞれの層が独立して複数層から構成されていてもよい。
金属薄膜層の厚みは、層を形成する材料や層形成方法等によっても異なるが、通常は10nm〜300nmの範囲内であることが好ましく、20nm〜200nmの範囲内であることがさらに好ましい。金属薄膜層の厚みが10nm以上であれば、充分な反射率が得られる。一方、金属薄膜層の厚みが300nm以下であれば、生産効率が良く好ましい。
保護層を形成する材料は、金属薄膜層の腐食を防ぐことができ、かつ、金属薄膜層との密着性が良好であれば、特に限定されることなく使用することができる。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等のいずれかからなる塗料を用いることができる。具体的には、アミノ系樹脂、アミノアルキッド系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル−スチレン共重合体、尿素−メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート、ニトロセルロース、セルロースアセテート、アルキッド系樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ポリアミド系樹脂等の単独、あるいは、これらの混合物からなる樹脂塗料を使用することができる。
また、必要に応じて、これら樹脂塗料に、可塑剤、安定剤、紫外線吸収剤等を添加したものを使用することもできる。
なお、溶剤としては、通常、塗料に使用される溶剤と同様のものを使用することができる。
積層の方法は、作製した積層体の金属薄膜層と遮熱シートとを、あるいは、作製した積層体の中間層と遮熱シートとを、単に重ね合わせることにより、または、重ね合わせて部分的もしくは全面的に接着させることにより積層することができる。接着方法としては、各種接着剤を用いて公知の方法により接着する方法、公知の熱接着法等を使用して積層する方法等が挙げられる。本実施形態においては、熱をかけずに接着する方法、または、210℃以下の温度で熱接着する方法を採用することが好ましい。このようにすれば、遮熱シート内の空隙が保持され、高い反射率が維持される。
但し、中間層を有する場合には、中間層と金属薄膜層との間にアンカーコート層を設けるのが好ましい。アンカーコート層の形成には、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等からなる塗料を用いることができる。
本遮熱シートは、ベース樹脂と微粉状充填剤との界面における屈折散乱によって、波長810nm〜2100nmの平均反射率を80%以上、好ましくは85%以上、中でも好ましくは88%以上に高めることができる。
本遮熱シートは、このように波長810nm〜2100nmという赤外領域での反射率に特に優れており、太陽光や各種ランプなどからの放射エネルギーを反射し、熱伝導による温度上昇を抑えることができ、優れた遮熱性を実現することができる。
本遮熱シートは、このように優れた遮熱性を利用して、例えば本遮熱シートを加工したり、成形したり、プラスチック、ガラス、木材、金属等からなる基材に貼着したりすることにより、様々な遮熱材を構成することができる。具体的には、例えば建築物や建造物の屋根、窓、外壁などを構成する外装材、自動車、飛行機、船などの乗り物の窓やボディを構成する外装材、太陽電池等に使用されるバックシート、パーティション、ブラインド、すだれ、テント膜材、農業用赤外線反射フィルム、自動車・バス社内温度上昇防止カバーなど、光線による温度上昇を防止するのに使用する遮熱材を構成することができる。
中でも、本遮熱シートは、遮熱性に優れているばかりか、薄く形成できるので、例えば太陽電池のバックシートなど、遮熱性と共に肉厚の薄いものが求められる用途に特に好適である。
太陽電池としては、シリコン型(単結晶、多結晶およびアモルファス)、化合物型、および色素増感型などの種類があるが、発電コストの点でシリコン型の太陽電池が多く用いられている。
これらの太陽電池には、バックシートと呼ばれる太陽電池用光反射体が用いられており、太陽電池は例えばガラス/封止材/太陽電池セル/封止材/バックシートから構成されている。
バックシートとは、太陽電池セルを透過もしくは太陽電池セルを透過しなかった太陽光を反射することにより発電効率を高めるものである。したがって、太陽電池用バックシートとしては、光電変換可能な太陽光の波長だけを取り出し、太陽電池セルの昇温を防ぐことが可能であるものが好ましい。
入射した太陽光がバックシートで吸収されるとセル自体の温度が上昇し、抵抗が上がり、その結果、発電効率が下がることになる。しかし、本遮熱シートを太陽電池用バックシートに用いると、赤外領域の光線を効率よく反射するため、セル自体の温度が上昇することなく、発電効率も落とさない点で好ましい。
以下、本遮熱シートの製造方法の一例について説明するが、下記製造法に何等限定されるものではない。
具体的には、ベース樹脂に微粉状充填剤、さらに必要に応じて加水分解防止剤、その他の添加剤等を加え、リボンブレンダー、タンブラー或いはヘンシェルミキサー等で混練した後、バンバリーミキサー、1軸または2軸押出機等を用いて、ベース樹脂の融点以上の温度(例えば乳酸系重合体の場合には170℃〜230℃)に加熱して溶融させ、必要に応じて、さらに押出機途中のベント溝や注入溝からの液添加によって液状添加剤を添加し、押し出すことによって樹脂組成物を作製する。
押出温度等の条件は、分解によって分子量が低下すること等を考慮して設定する必要があるが、例えば、押出し温度は乳酸系重合体の場合であれば170℃〜230℃の範囲内で設定するのが好ましい。その後、溶融した樹脂組成物をTダイのスリット状の吐出口から押し出して、冷却ロ−ルに密着固化させてキャストシートを形成する。
本遮熱シートのように、パラフィン系プロセスオイルや可塑剤などの液状添加剤を添加することで、せん断発熱を抑え、樹脂自体の熱劣化と酸化チタン等の微粒子充填剤の劣化を抑えることができ、遮熱性能のより一層の向上を図ることができるものと推測される。
なお、2軸延伸の延伸順序は特に制限するものではない。例えば、同時2軸延伸でも逐次延伸でも構わない。延伸設備を用いて、溶融製膜した後、ロール延伸によってMD(シートの引取り方向)に延伸した後、テンター延伸によってTD(前記MDに直角な方向)に延伸しても良いし、チューブラー延伸等によって2軸延伸を行ってもよい。
(1)平均反射率
分光光度計(「U―4000」、(株)日立製作所製)に積分球を取付け、波長810nm〜2100nmの光に対する反射率を1nm毎に測定し、その平均反射率を測定した。なお、測定前に、アルミナ白板の反射率が100%になるように光度計を設定した。
厚みが0.5mmのカラー鋼板(茶色)を用い、一辺が30cmの立方体の箱を作製した。この立方体の箱の上部80cmのところより、ハロゲンヒーター(サンヨー製 960W)を熱線照射が垂直に行われるよう固定し、熱線を照射し、1時間後の上昇温度を測定した。次に、遮熱シートを一辺30cmの正方形に切り出し、箱の天面に両面テープで貼り付け、同様にして上昇温度を測定し、以下の式により、遮熱性を求めた。
遮熱性(℃)=(遮熱シートがない場合の上昇温度)−(遮熱シートがある場合の上昇温度)
屈折率は、JIS K−7142のA法に基づいて測定した。
JIS M−8321に記載された「チタン鉱石−ニオブ定量方法」に基づいてニオブ含有量を測定した。すなわち、試料を0.5gはかり取り、この試料を、融解合剤[水酸化ナトリウム:過酸化ナトリウム=1:2(質量比)]5gが入れてあるニッケル製るつぼに移し入れ、かき混ぜた後、その試料の表面を約2gの無水炭酸ナトリウムで覆い、るつぼ内で試料を加熱融解して融成物を生成した。この融成物を、るつぼ内に入れたままの状態で放冷した後、融成物に温水100mL及び塩酸50mLを少量ずつ加えて溶解させて、さらに水を加えて250mLにメスアップした。この溶液を、ICP発光分光装置で測定し、ニオブ含有量を求めた。ただし、測定波長は309.42nmとした。
容器に試料として酸化チタンを0.6gはかりとり、硝酸10mLを加えてマイクロウェーブ試料分解装置内で分解し、得られた溶液を25mLにメスアップし、ICP発光分光分析装置を用いて定量分析を行った。マイクロウェーブ試料分解装置としてはアステック社製のMDS−2000型を用いて行った。また、測定波長は311.07nmとした。
(株)島津製作所製の型式「SS−100」の粉体比表面測定器(透過法)を用い、断面積2cm2、高さ1cmの試料筒に試料3gを充填して、500mm水柱で20ccの空気透過の時間より算出した。
(酸化チタンの作製)
ハロゲン化チタンを気相酸化する、いわゆる塩素法プロセスにより酸化チタンを得た。得られた酸化チタンの表面をアルミナで表面処理した後、イソブチルトリエトキシシランで表面処理した。なお、アルミナによる表面処理量(表面被覆量)は3質量%、トリメチロールエタンによる表面処理量(表面被覆量)は0.3質量%であった。
重量平均分子量20万のポリ乳酸系重合体(NW4032D:カーギルダウポリマー社製/D体含量量0.5%、ガラス転移温度65℃)50質量部と、ブチルアクリレート/メチルメタクリレートランダム共重合体(スミペックスFA:住友化学社製、ブチルアクリレート含有量40質量%、ガラス転移温度46℃、屈折率1.48)からなるアクリル共重合体のペレット30質量部と、平均粒径0.28μmの上記酸化チタン(ニオブ含有量8ppm、バナジウム含有量4ppm、屈折率2.5以上)20質量部とを別々の定質量フィーダーにて供給しながら、40mm二軸押出機を用い、設定温度200℃にて押出混練し、導管およびTダイ口金を200℃に設定して押し出し、冷却固化してシートを形成した。さらに、得られたシートを、温度65℃で、MD方向に3倍、TD方向に3倍の二軸延伸した後、140℃で熱処理し、厚さ230μmの遮熱シートを得た。そして、得られた遮熱シートの平均反射率と遮熱性の測定を行った。結果を表1に示す。
融点が120℃のテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・ビニリデンフロライドの3元共重合体(THV、屈折率1.36)のペレット80質量部と、平均粒径0.28μmの上記酸化チタン(ニオブ含有量8ppm、バナジウム含有量4ppm、屈折率2.5以上)20質量部とを別々の定質量フィーダーにて供給しながら、40mm二軸押出機を用い、設定温度を200℃にて押出混練し、導管およびTダイ口金を200℃に設定して押し出し、冷却固化してシートを形成し、厚さ230μmの遮熱シートを得た。そして、得られた遮熱シートについて、平均反射率、遮熱性の測定を行った。結果を表1に示す。
重合度1100の塩化ビニル樹脂(屈折率1.54)100質量部に、可塑剤としてポリエステル系高分子可塑剤(旭電化工業社製)35質量部、安定剤としてステアリン酸バリウム及びステア燐酸亜鉛、平均粒径0.28μmの上記酸化チタン(ニオブ含有量8ppm、バナジウム含有量4ppm、屈折率2.5以上)2質量部加え、リボンブレンダーを用いて混合し、この混合組成物をカレンダーロールによりシート状に成形し、厚さ230μmのシートを得た。そして、このシートについて実施例1と同様、平均反射率、遮熱性の測定を行った。結果を表1に示す。
この結果から、ベース樹脂にポリプロピレンを用いた場合よりも、実施例1〜3の態様の方がさらに平均反射率が高く、優れた態様であることを確認できた。
Claims (9)
- 屈折率1.52未満である樹脂と屈折率1.60以上の微粉状充填剤とを含有する樹脂組成物からなり、波長810nm〜2100nmでの平均反射率が80%以上であることを特徴とする太陽電池用バックシート。
- 屈折率1.52未満である樹脂と屈折率1.60以上の微粉状充填剤とを含有する樹脂組成物からなる遮熱層と、該遮熱層の片側又は両側に形成された金属薄膜層とを備え、波長810nm〜2100nmでの平均反射率が80%以上であることを特徴とする太陽電池用バックシート。
- 屈折率1.52未満である樹脂が、脂肪族ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池用バックシート。
- 屈折率1.52未満である樹脂が、脂肪族ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池用バックシート。
- 屈折率1.52未満である樹脂が、脂肪族ポリエステル系樹脂とアクリル系樹脂との混合物、又は、フッ素系樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池用バックシート。
- 上記脂肪族ポリエステル系樹脂が、乳酸系重合体であることを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載の太陽電池用バックシート。
- 屈折率1.60以上の微粉状充填剤が、酸化チタンであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の太陽電池用バックシート。
- 上記酸化チタンは、アルミナ又は気相法で形成したシリカで表面処理された無機酸化物表面処理層と、シロキサン化合物、シランカップリング剤、多価アルコール、チタンカップリング剤、アルカノールアミンまたはその誘導体、および、高級脂肪酸またはその金属塩等からなる群から選ばれる少なくとも1種類の有機化合物で表面処理された有機物表面処理層とを備え、前記無機酸化物表面処理層の量が表面処理後の酸化チタンの全質量の1〜5質量%であり、且つ前記有機物表面処理層の量が表面処理後の酸化チタンの全質量の0.01〜5質量%である酸化チタンであることを特徴とする請求項7に記載の太陽電池用バックシート。
- 上記酸化チタンは、ニオブの含有量が10ppm以下であり、且つ、バナジウムの含有量が5ppm以下である酸化チタンであることを特徴とする請求項7又は8に記載の太陽電池用バックシート。
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