JP5732402B2 - 太陽電池裏面保護シート用ポリオレフィン系樹脂多層フィルム - Google Patents
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Description
本発明に係るポリオレフィン系樹脂多層フィルムにおいて、A層で用いられるポリエチレンとしては、高圧法低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、あるいはこれらの混合樹脂からなる。
また、フィルムに強度を付与したい場合には、必要に応じて結晶核剤を添加することもできる。この場は、α晶の結晶核剤が好ましく、具体的にはソルビトール系、シクロペンタジエン系の結晶核剤を挙げることができる。該結晶核剤の添加量は樹脂に対して0.1〜3.0重量%の範囲で選択できる。
(1)フィルム厚みおよび厚み構成比率
フィルム厚みは、ダイヤルゲージ(ピーコック社製、RIGHTUP DIAL GAUGE)を用い、JIS K7130(1992年)A−2法に準じて、フィルムの任意の10ヶ所について厚さを測定した。その平均値を10で除してフィルム厚みとし、μm単位の少数点以下を四捨五入した。また、積層フィルムの場合の各層の厚みは、積層フィルムをエポキシ樹脂に包埋しフィルム断面をミクロトームで切り出し、該断面を偏光顕微鏡(ニコン社製、ECLIPSE(エクリプス)E400 POL)で200倍の倍率で観察し、積層各層の厚み比率を求めた。
密度は、(ASTM) D1505にて測定した。
LLDPE、LDPEの溶融指数(MFR)は、ASTM D1238に則り190℃、2.16kgにて、また、ホモポリプロピレン、エチレン・プロピレンブロック共重合体、エチレン・プロピレンランダム共重合体のMFRは230℃ 2.16kgにて測定した。
使用する樹脂の融点を示差走査熱量計(島津製作所製、DSC−60)を用いて、20℃から10℃/分の速度で昇温し、300℃まで加熱した際の融解ピークの最も高いピーク温度を融点とした。
二軸延伸ポリエステルフィルム(東レ(株)製 、“ルミラー”X10S 125μm)に2液硬化タイプ接着剤(大日本インキ化学工業(株)製、LX−903/KL−75=8/1)を固形分塗布厚み6μmで塗布し、80℃で乾燥後に、本発明のポリオレフィン系樹脂多層フィルムのC層側のコロナ処理面と重ね合わせて、1対の加圧ロール間に通して積層体を作成した。該積層したフィルムは、温度40℃にて72時間エージングを実施し、接着剤層の硬化反応を促し、太陽電池裏面保護シートとした。
(5)で得られた太陽電池裏面保護シートのA層面について、分光光度計(日立製作所製 U−3410)に、φ60積分球(日立製作所社製、130−0632)および10度傾斜スペーサーを取り付けた状態で560nmの絶対反射率を3回測定した平均値を求めて反射率とした。合否判断として、反射率が85%以上を合格、85%未満を不合格とした。
図1に示すように、(5)で作成した太陽電池裏面保護シートFを用いて、太陽電池裏面保護シートFのA層がEVAの層Bと接するように、ガラス板A/EVA(サンビック(株)製、PV−45FR00S 450μm)の層B/銅板C(2mm幅×厚さ0.6mm)/EVAの層B(450μm)/ポリオレフィン系樹脂多層フィルムDと二軸延伸PETフィルムEとからなる太陽電池裏面保護シートFを図1に示す順に積層し、(株)エヌ・ピー・シー製、太陽電池モジュールラミネーター(LM−50X50−S)に設置後、真空時間4分、制御時間1分、プレス時間15分、温度140℃の条件にて加熱圧着した。圧着後、室温冷却し、疑似モジュールを作成した。
++:10枚全てで銅板の透けがない。
+ :10枚中1枚銅板の透けがある。
− :10枚中2枚以上銅版の透けがある
(7)で得られた疑似モジュール積層体のガラス面側のEVAに予め片刃で亀裂を入れた後、裏面シート側から再度片刃を用いて切断した。その後、銅板に重なった部分の切断面を偏光顕微鏡(ニコン社製、ECLIPSE(エクリプス)E400 POL)で200倍の倍率で観察し、フィルムの全体の厚みを処理前後で比較し、下記の基準により判定した。
++:厚み変化が−5%未満
+ :厚み変化が−5%以上−20%未満
− :厚み変化が−20%以上
(7)で作成した疑似モジュールを用いて、太陽電池裏面シートとEVAの接着強度を下記の通り測定した。
裏面シート側から15mm幅にてサンプルカットを実施し、太陽電池裏面シート/EVA層間にて剥離し、室温条件下にてORIENTEC社製テンシロンPTM−50を用いて、剥離角度180°、剥離スピード300mm/minで剥離し、接着強度を評価して、下記の基準により判定した。
++:剥離強度が70N/15mm以上
+ :剥離強度が70N/15mm未満、40N/15mm以上
− :剥離強度が40N/15mm未満。
−−:ポリオレフィン系樹脂多層フィルムの積層界面で剥離する。
(5)で作成した太陽電池裏面保護シートを50mm×50mmの大きさにサンプルカットし、本試験片をアイスーパーUVテスター(岩崎電気株式会社製)(照射強度:100mW/cm2、照射距離:240mm)にて、144時間行い、耐候性試験後の色差ΔEを、分光測色計(コニカミノルタ製 CM−5)を用いて測定した。測定結果から、下記の基準により判定した。
++:ΔEが、3.0未満
+ :ΔEが、3.0以上5.0以下
− :ΔEが、5.0以上
(酸化チタンマスタバッチAの製造方法)
融点162℃、密度0.900g/cm3のホモポリプロピレン40重量%と、無機酸化物で表面処理された平均粒子径200nmのルチル型酸化チタン(堺化学工業社製、FTR−700)60重量%を二軸押出機にて240℃で溶融混練した後、ストランドカットし、酸化チタンマスタバッチAを製造した。
融点122℃、密度0.922g/cm3、MFR7g/10分LLDPE40重量%と無機酸化物で表面処理された平均粒子径200nmのルチル型酸化チタン(堺化学工業社製、FTR−700)60重量%を二軸押出機にて210℃で溶融混練した後、ストランドカットし、酸化チタンマスタバッチBを製造した。
融点122℃、密度0.922g/cm3、MFR7g/10分LLDPE90重量%とヒンダードアミン系化合物(チバジャパン製 チヌビン(登録商標)622−LD)10重量%を二軸押出機にて210℃で溶融混練した後、ストランドカットし、ヒンダードアミン系光安定剤マスタバッチを製造した。
融点162℃、密度0.900g/cm3のホモポリプロピレンとヒンダードアミン系化合物(チバジャパン製 チヌビン(登録商標)622−LD)10重量%を二軸押出機にて240℃で溶融混練した後、ストランドカットし、ヒンダードアミン系光安定剤マスタバッチを製造した。
融点122℃、密度0.922g/cm3、MFR7g/10分LLDPE90重量%とベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(チバジャパン製 チヌビン(登録商標)326)10重量%を二軸押出機にて210℃で溶融混練した後、ストランドカットし、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤マスタバッチを製造した。
融点162℃、密度0.900g/cm3のホモポリプロピレンとベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(チバジャパン製 チヌビン(登録商標)326)10重量%を二軸押出機にて240℃で溶融混練した後、ストランドカットし、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤マスタバッチを製造した。
融点122℃、密度0.922g/cm3、MFR7g/10分LLDPE90重量%と平均粒径0.02μmの酸化亜鉛粒子(堺化学製 NANOFINE(登録商標)100−LP)10重量%を二軸押出機にて210℃で溶融混練した後、ストランドカットし、ヒンダードアミン系光安定剤マスタバッチを製造した。
融点162℃、密度0.900g/cm3のホモポリプロピレン90重量%と平均粒径0.02μmの酸化亜鉛粒子(堺化学製 NANOFINE(登録商標)100−LP)10重量%を二軸押出機にて240℃で溶融混練した後、ストランドカットし、ヒンダードアミン系光安定剤マスタバッチを製造した。
A層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5.0g/10分のLLDPE80重量部に対し、融点112℃、密度0.912g/cm3、MFR4.0g/10分のLDPEを20重量部(ポリエチレン合計100重量部)、及びポリプロピレン系樹脂として、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分のエチレン含有量4モル%のエチレン・プロピレンランダム共重合体(以下、EPCと略称する)100重量部を混合した樹脂混合物を用いた。
A層に使用する樹脂として、融点112℃、密度0.912g/cm3、MFR4g/10分のLDPE100重量部に対し、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分、エチレン含有量4モル%のEPC150重量部の樹脂混合物を用いた。
A層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE70重量部に対し、融点112℃、密度0.912g/cm3、MFR4g/10分のLDPEを30重量部(ポリエチレン合計100重量部)、及びポリプロピレン系樹脂として、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分のエチレン含有量4モル%のEPC200重量部を混合した樹脂混合物を用いた。
A層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE97重量部に対し、融点112℃、密度0.912g/cm3、MFR4g/10分のLDPEを3重量部(ポリエチレン合計100重量部)、及びポリプロピレン系樹脂として、融点164℃の密度0.900g/cm3、MFR3g/10分のH−PP50重量部の樹脂混合物を用いた。
A層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE100重量部に対し、ポリプロピレン系樹脂として、融点160℃、密度0.900g/cm3、MFR4g/10分、エチレン含有量7モル%のB−PP200重量部の樹脂混合物を用いた。
A層に使用する樹脂として、融点131℃、密度0.956g/cm3、MFR4g/10分のHDPE100重量部に対し、ポリプロピレン系樹脂として、融点164℃の密度0.900g/cm3、MFR3g/10分のH−PP50重量部の樹脂混合物を用いた。
実施例1のフィルムを、260℃の単軸溶融押出機を用いて溶融した後、ペレタイズしたものを回収原料とした。
B層に使用する樹脂としては、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分、エチレン含有量4モル%のEPC100重量部に対して、融点が112℃、密度0.912g/cm3、MFR4g/10分のLDPEを50重量部、酸化チタンマスタバッチA21重量部を混合した樹脂混合物を用いた。着色化剤である酸化チタンの添加量は7.4重量%である。また、A層、C層については、実施例1と同処方、同組成のポリオレフィン系樹脂多層フィルムを得た。フィルムを実施例1と同じ方法で太陽電池裏面保護シートとした。
ただし、B層のポリプロピレン系樹脂において、ポリエチレンの含有量が32重量%であり、耐熱性が若干劣る結果となった。
A層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE100重量部に対し、ポリプロピレン系樹脂として、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分のエチレン含有量4モル%のEPC350重量部を混合した樹脂混合物を用いた。また、B層、C層については、実施例1と同処方、同組成のポリオレフィン系樹脂多層フィルムを得た。フィルムを実施例1と同じ方法で太陽電池裏面保護シートとした。本フィルムは、表1に示したように本発明の必要な要件を全てクリアしていた。
A層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE100重量部に対し、ポリプロピレン系樹脂として、融点160℃、密度0.900g/cm3、MFR4g/10分、エチレン含有量7モル%のB−PP500重量部を混合した樹脂混合物を用いた。また、B層、C層については、実施例1と同処方、同組成のポリオレフィン系樹脂多層フィルムを得た。フィルムを実施例1と同じ方法で太陽電池裏面保護シートとした。本フィルムは、表1に示したように本発明の必要な要件を全てクリアしていた。
A層に使用する樹脂として、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分のエチレン含有量4モル%のEPC100重量部に対して、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤マスタバッチA100重量部を混合した樹脂混合物を用いた。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の添加量は5.0重量%である。
このようにして用意したA層、B層、C層の樹脂混合物を各々単軸の溶融押出機に供給し、実施例1と同様に、各層の厚み構成比率がA層/B層/C層=10%/80%/10%であるフィルム厚みが150μmのポリオレフィン系樹脂多層フィルムを得た。
A層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE70重量部に対し、融点112℃、密度0.912g/cm3、MFR4g/10分のLDPEを20重量部、及びポリプロピレン系樹脂として、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分のエチレン含有量4モル%のEPC100重量部、ナノ酸化亜鉛マスタバッチA10重量部を混合した樹脂混合物を用いた。ナノ酸化亜鉛の添加量は0.5重量%である。
A層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE20重量部に対し、融点112℃、密度0.912g/cm3、MFR4g/10分のLDPEを20重量部、ヒンダードアミン系紫外線吸収剤マスタバッチA10重量部、ナノ酸化亜鉛マスタバッチA50重量部、及びポリプロピレン系樹脂として、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分のエチレン含有量4モル%のEPC100重量部、を混合した樹脂混合物を用いた。ヒンダードアミン系光安定剤の添加量は0.5重量%、ナノ酸化亜鉛の添加量は2.5重量%であった。
A層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE70重量部に対し、融点112℃、密度0.912g/cm3、MFR4g/10分のLDPEを20重量部、ヒンダードアミン系光安定剤マスタバッチA10重量部、及びポリプロピレン系樹脂として、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分のエチレン含有量4モル%のEPC100重量部を混合した樹脂混合物を用いた。ヒンダードアミン系光安定剤の添加量は0.5重量%である。
A層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE60重量部に対し、融点112℃、密度0.912g/cm3、MFR4g/10分のLDPEを20重量部、ヒンダードアミン系マスタバッチマスタバッチA10重量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤マスタバッチA10重量部、及びポリプロピレン系樹脂として、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分のエチレン含有量4モル%のEPC100重量部を混合した樹脂混合物を用いた。ヒンダードアミン系光安定剤の添加量は0.5重量%、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の添加量は0.5重量%である。
A層およびC層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE100重量部に対して、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分、エチレン含有量4モル%のEPC20重量部の樹脂混合物を用いた。
A層は比較例1と同処方とした。B層に使用する樹脂を、融点160℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分のH−PP100重量部に対して、酸化チタンマスタバッチAを30重量部混合した樹脂混合物を用いた。着色化剤である酸化チタンの添加量は13.8重量%である。
A層に使用する樹脂として、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR5g/10分、エチレン含有量4モル%のEPCを用いた。B層に使用する樹脂は、比較例2のB層と同処方とした。また、C層は融点160℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分のH−PPを用いた。
A層およびC層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE100重量部に対して、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分、エチレン含有量4モル%のEPC550重量部を混合した樹脂混合物を用いた。B層に使用する樹脂として、比較例2のB層と同処方とした。
A層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE100重量部に対して、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分、エチレン含有量4モル%のEPC100重量部を混合した樹脂混合物を用いた。
比較例5において、B層の酸化チタンマスタバッチAを600重量部にした以外は、同処方、同製法の太陽電池用裏面保護シートを得た。着色化剤である酸化チタンの添加量は51.4重量%である。
A層は実施例1と同処方とした。B層に使用する樹脂としては、融点が116℃、密度0.912g/cm3、MFR4g/10分のLDPE100重量部に対して、酸化チタンマスタバッチB30重量部の樹脂混合物を用いた。着色化剤である酸化チタンの添加量は13.8重量%である。C層は比較例5と同処方とした。このようにして用意した樹脂を各々単軸の溶融押出機に供給し、それぞれ260℃にて溶融押出を行い、マルチマニホールド型のTダイにて、A層/B層/C層=10%/70%/20%であるフィルム厚みが150μmのポリオレフィン系樹脂多層フィルムを得た。フィルムを実施例1と同じ方法で太陽電池裏面保護シートとした。本フィルムは、耐熱性試験においては銅板の透けが発生した。更に、B層とC層の界面で剥離が認められた。
A層、及びB層は実施例1と同処方とした。C層に使用する樹脂としては、融点が116℃、密度0.912g/cm3、MFR4g/10分のLDPEを用いた。このようにして用意した樹脂を各々単軸の溶融押出機に供給し、それぞれ260℃にて溶融押出を行い、マルチマニホールド型のTダイにて、A層/B層/C層=10%/70%/20%であるフィルム厚みが150μmのポリオレフィン系樹脂多層フィルムを得た。フィルムを実施例1と同じ方法で太陽電池裏面保護シートとした。本フィルムは、EVAとの接着性試験において、B層とC層の界面での剥離が認められた。
A層に使用する樹脂として、融点127℃、密度0.940g/cm3、MFR5g/10分のLLDPE100重量部に対して、融点150℃、密度0.900g/cm3、MFR7g/10分、エチレン含有量4モル%のEPC600重量部を混合した樹脂混合物を用いた。
B:EVAの層
C:銅板
D:ポリオレフィン系樹脂多層フィルム
E:二軸延伸PETフィルム
F:太陽電池裏面保護シート
Claims (4)
- 太陽電池の封止材として用いられている樹脂と熱接着される層であるA層/B層/C層の3層構成からなるフィルムであって、A層がポリエチレン100重量部に対して、融点が140℃〜170℃の範囲にあるポリプロピレン系樹脂を50〜500重量部を混合した樹脂組成物からなり、前記A層のポリエチレンが、直鎖状低密度ポリエチレン、又は高圧法低密度ポリエチレン、あるいはこれらの混合樹脂からなり、B層が着色化剤の添加量が5〜50重量%であるポリプロピレン系樹脂組成物からなり、C層がポリプロピレン系樹脂組成物からなることを特徴とする太陽電池裏面保護シート用ポリオレフィン系樹脂多層フィルム。
- 前記B層のポリプロピレン系樹脂組成物において、ポリプロピレン系樹脂が、ホモポリプロピレン、エチレンとプロピレンとのランダムもしくはブロック共重合体から選ばれる少なくとも一種以上の樹脂、あるいは、これらの樹脂とポリエチレンとの混合樹脂からなり、ポリエチレンの含有量が樹脂成分全体の30重量%未満である樹脂からな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シート用ポリオレフィン系樹脂多層フィルム。
- ポリオレフィン系樹脂多層フィルムの少なくとも1つ以上の層に紫外線吸収剤を添加していることを特徴とする、請求項1または2に記載の太陽電池裏面保護シート用ポリオレフィン系樹脂多層フィルム。
- 多層フィルムの少なくとも1つ以上の層に光安定剤を添加していることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の太陽電池裏面保護シート用ポリオレフィン系樹脂多層フィルム。
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