JP5521806B2 - 太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルム - Google Patents
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Description
微粒子を走査型電子顕微鏡で観察し、粒子の大きさに応じて適宜倍率を変え、写真撮影したものを拡大コピーする。次いで、ランダムに選んだ少なくとも200個以上の微粒子について、各粒子の外周をトレースする。画像解析装置にてこれらのトレース像から粒子の円相当径を測定し、それらの平均値を平均粒径とする。
1)見かけ比重
フィルムを10cm×10cmの正方形に正確に切り出し、その厚みを50点測定して平均厚みt(単位μm)を求める。次にサンプルの質量を0.1mgまで測定し、w(単位g)とする。そして、下式によって見かけ比重を計算した。
見かけ比重(−)=(w/t)×10000
白色度JIS−L1015−1981−B法により、日本電色工業(株)Z−1001DPを用いて行った
フィルムおよび原料ポリエステル樹脂につき、下記の方法で測定した。
フィルムまたは原料ポリエステル樹脂を粉砕し、70℃で24時間真空乾燥を行った後、天秤を用いて0.20±0.0005gの範囲に秤量する。なお、各層の酸価を測定する場合は、それぞれの層を単層で押出した試料を作製し、試料とした。そのときの質量をW(g)とする。試験管にベンジルアルコール10mlと秤量した試料を加え、試験管を205℃に加熱したベンジルアルコール浴に浸し、ガラス棒で攪拌しながら試料を溶解する。溶解時間を3分間、5分間、7分間としたときのサンプルをそれぞれA,B,Cとする。次いで、新たに試験管を用意し、ベンジルアルコールのみ入れ、同様の手順で処理し、溶解時間を3分間、5分間、7分間としたときのサンプルをそれぞれa,b,cとする。
(2)滴定
予めファクターの分かっている0.04mol/l水酸化カリウム溶液(エタノール溶液)を用いて滴定する。指示薬はフェノールレッドを用い、黄緑色から淡紅色に変化したところを終点とし、水酸化カリウム溶液の滴定量(ml)を求める。サンプルA,B,Cの滴定量をXA,XB,XC(ml)とする。サンプルa,b,cの滴定量をXa,Xb,Xc(ml)とする。
(3)酸価の算出
各溶解時間に対しての滴定量XA,XB,XCを用いて、最小2乗法により、溶解時間0分での滴定量V(ml)を求める。同様にXa,Xb,Xcを用いて、滴定量V0(ml)を求める。次いで、次式に従い酸価を求める。
カルボキシル末端濃度(eq/ton)=[(V−V0)×0.04×NF×1000]/W
NF:0.04mol/l水酸化カリウム溶液のファクター
JIS−60068−2−66で規格化されているHAST(Highly Accelerated temperature and humidity Stress Test)を行った。機器はエスペック社製EHS−221を用い、105℃、100%Rh、0.03MPa下の条件で行った。
フィルムを70mm×190mmにカットし、治具を用いてフィルムを設置した。各フィルムは各々が接触しない距離を保ち設置した。105℃、100%Rh、0.03MPaの条件下で200時間処理を行った。
促進耐光性試験は、岩崎電気株式会社製アイ スーパーUVテスターSUV−W151を用い、63℃、50%Rh、照射強度100mW/cm2で100時間の連続UV照射処理を行った。
耐加水分解性、耐光性の評価は、破断伸び保持率で行った。それぞれの処理前、処理後の破断伸びをJIS C 2318−1997 5.3.31(引張強さ及び伸び率)に準拠して測定し、下記式に従い破断伸び保持率を算出した。
破断伸び保持率(%)=〔(処理後の破断伸び)×100〕/(処理前の破断伸び)
(微粒子含有マスターバッチの作製)
原料として事前に120℃、8時間ほど10−3torr下で乾燥した極限粘度0.64、酸価8.0(eq/ton)のポリエチレンテレフタレート樹脂(PET−I)50質量%に、平均粒径0.3μm(電顕法)のルチル型二酸化チタン50質量%を混合したものをベント式2軸押し出し機に供給して、約20分間混練りして連続的に0.1MPaの吸引をおこない、脱気しながら275℃で押出し、ルチル型二酸化チタン微粒子含有マスターバッチ(MB−I)ペレットを調製した。このペレットの酸価は、8.6(eq/ton)であった。
脱気条件、混合設備を追加記載する
次いで、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET−I)50質量%と、先に作製したMB−Iを50質量%とを混合した(A)層の原料と、PET−Iを70質量%とMB−Iを30質量%とを(B)層の原料とし、それぞれ別々の押出機に投入し、280℃で混合、溶融し、続いてフィードブロックを用い、A層の片面にB層を溶融状態で接合した。このとき、A層とB層の吐出量比率は、ギアポンプを用いて制御した。次いでT−ダイを用いて30℃に調節された冷却ドラム上に押し出し、A/B/A層となるように未延伸シートを作成した。
得られた未延伸シートを、加熱ロールを用いて70℃に均一加熱し、90℃で3.3倍ロール延伸を行った。得られた1軸延伸フィルムをテンターに導き、140℃に加熱して3.7倍に横延伸し、幅固定して220℃で5秒間の熱処理を施し、更に220℃で幅方向に4%緩和させることにより、厚み188μm(19/150/19)の太陽電池裏面保護膜用プラスチックフィルムを得た。
(空洞形成剤の調製)
原料として、メルトフローレート1.5のポリスチレン(日本ポリスチ社製、G797N)20質量%、メルトフローレート3.0の気相法重合ポリプロピレン(出光石油化学製、F300SP)20質量%、及びメルトフローレート180のポリメチルペンテン(三井化学製:TPX DX−820)60質量%ペレット混合し、2軸押し出し機に供給して十分に混練りし、空洞形成剤を調製した(MB−II)。
B層の原料として、PET−I:MB−I:MB−IIを80:12:8(質量%)とした以外は、実施例1と同様の方法で太陽電池裏面保護膜用プラスチックフィルムを得た。
フィルム原料としてのポリエチレンテレフタレート樹脂の酸価を10.1、19.5、30.2(それぞれPET−II、PET−III、PET−IV)とした以外は、実施例2と同様の方法で太陽電池裏面保護膜用プラスチックフィルムを得た。
実施例3においてMB−Iの添加量を表のように変更した以外は実施例3と同様の方法で太陽電池裏面保護膜用プラスチックフィルムを得た。
実施例2においてMB−Iの添加量を表のように変更した以外は実施例2と同様の方法で太陽電池裏面保護膜用プラスチックフィルムを得た。
微粒子含有マスターバッチの作成において、原料として、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET−I)50質量%に、平均粒径0.3μm(電顕法)のアナターゼ型二酸化チタン50質量%を混合したものをベント式2軸押し出し機に供給し、真空ポンプで脱気しながら混練りして275℃で押出し、微粒子含有マスターバッチ(MB−III)ペレットを調製した。脱気の真空度は、真空配管の途中に設けた三方バルブによる空気流入量の調節により、樹脂がベントアップしない程度に調節した。このペレットの酸価は、8.1(eq/ton)であった。微粒子含有マスターバッチMB−Iに代えてMB−IIIとした以外は実施例2と同様の方法で太陽電池裏面保護膜用プラスチックフィルムを得た。
微粒子含有マスターバッチの作製において、原料として紙袋に入れ温湿度の管理されていない場所で保管してあった未乾燥の極限粘度0.64、酸価8.0(eq/ton)のポリエチレンテレフタレート樹脂(PET−I)50質量%に、平均粒径0.3μm(電顕法)のルチル型二酸化チタン 50質量%を混合したものをベント式2軸押し出し機に供給し、真空ポンプで脱気しながら混練りして305℃で押出し、微粒子(酸化チタン)含有マスターバッチ(MB−IV)ペレットを調製した。脱気の真空度は、真空配管の途中に設けた三方バルブによる空気流入量の調節により、樹脂がベントアップしない程度に調節した。このペレットの酸価は、38.4(eq/ton)であった。微粒子含有マスターバッチMB−Iに代えてMB−IVとした以外は、実施例2と同様の方法で太陽電池裏面保護膜用プラスチックフィルムを得た。
微粒子含有マスターバッチMB−Iに代えてMB−IIIを用いた以外は、実施例1と同様の方法で太陽電池裏面保護膜用プラスチックフィルムを得た。
微粒子含有マスターバッチの作製において、ルチル型二酸化チタンの代わりに平均粒径が0.6μmの硫酸バリウムとし(MB−V)、それをA層の原料としてMB−Iの代わりに用いた以外は、実施例2と同様の方法で太陽電池裏面保護膜用プラスチックフィルムを得た。
Claims (4)
- 平均粒径が0.1〜3μmのルチル型を主体とする二酸化チタン微粒子に由来する空洞を多数含有するポリエステル層(スキン層)と、ポリエステルに非相溶の熱可塑性樹脂に由来する空洞を多数含有するポリエステル層(コア層)が積層されてなる太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルムであって、
白色度が50以上で、平均粒径が0.1〜3μmのルチル型を主体とする二酸化チタン微粒子を3〜50質量%含有し、フィルムの酸価が1(eq/ton)以上30(eq/ton)以下であり、
スキン層の微粒子の濃度が8〜30質量%であり、スキン層の微粒子の濃度はコア層の微粒子の濃度より高いことを特徴とする太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルム。 - フィルム内部に微細な空洞を多数有することにより、フィルムの見かけ比重が0.7以上1.3以下であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルム。
- フィルム原料となるポリエステルの酸価が1(eq/ton)以上30(eq/ton)以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルム。
- フィルム原料となるポリエステルは、エチレンテレフタレート単位、ブチレンテレフタレート単位あるいはエチレン−2,6−ナフタレート単位が70モル%以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルム。
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