JP5812817B2 - フッ化ビニリデン系樹脂組成物、樹脂フィルム、太陽電池用バックシート及び太陽電池モジュール - Google Patents
フッ化ビニリデン系樹脂組成物、樹脂フィルム、太陽電池用バックシート及び太陽電池モジュール Download PDFInfo
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Description
この樹脂組成物では、融点が100〜200℃の有機酸を使用することができる。
また、樹脂成分がメタクリル酸エステル樹脂を5〜50質量%含有していてもよい。
更に、樹脂成分100質量部に対して、酸化チタンが5〜30質量部配合されていてもよい。
また、本発明に係る太陽電池用バックシートは、前述したフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを用いたものである。
更に、本発明に係る太陽電池モジュールは、この太陽電池バックシートを用いたものである。
先ず、本発明の第1の実施形態に係るフッ化ビニリデン系樹脂組成物(以下、単に樹脂組成物ともいう。)について説明する。本実施形態の樹脂組成物は、フッ化ビニリデン樹脂を主成分とし、樹脂成分100質量部に対して、融点が300℃未満の有機酸が0.01〜5質量部配合されている。
本実施形態の樹脂組成物は、樹脂成分として、フッ化ビニリデン樹脂を、樹脂成分全量あたり50質量%以上含有する。本実施形態の樹脂組成物に配合されるフッ化ビニリデン樹脂は、フッ化ビニリデン単量体単位を有するビニル化合物であれば、その構造などは特に限定されるものではなく、フッ化ビニリデンのホモポリマーでもよく、フッ化ビニリデンと他のビニル化合物単量体の共重合体であってもよい。
本実施形態の樹脂組成物には、前述した樹脂成分100質量部に対して、融点が300℃未満の有機酸が0.01〜5質量部配合されている。これにより、太陽電池用バックシートに用いた場合に、長期の耐湿熱性の耐久性評価において、アルカリ雰囲気の発生を防止し、黄色系の変色を抑制することができる。
本実施形態の樹脂組成物には、酸化チタンを配合することもできる。フッ化ビニリデン樹脂は耐候性に優れているため、樹脂フィルム自体の耐候性は十分に確保することできるが、酸化チタンを配合することにより、太陽電池用バックシートに使用した場合に、太陽光の反射率を高め、太陽光モジュールの発電効率を向上させることができる。
次に、本発明の第2の実施形態に係るフッ化ビニリデン系樹脂フィルム(以下、単に樹脂フィルムともいう。)について説明する。本実施形態の樹脂フィルムは、前述した第1の実施形態に係る樹脂組成物を製膜したものであり、その厚さは10〜200μmである。なお、樹脂フィルムの厚さが、10μmの場合は機械的強度が不足することがあり、また、200μmを超えると製膜性が低下する。
本実施形態の樹脂フィルムの製造方法は、特に限定されるものではなく、第1の実施形態の樹脂組成物を、例えば溶融押出成形などの一般的な方法で製膜することができる。各種製膜方法の中でも、押出機によりフィルム用T−ダイを用いて、製膜する方法が好ましい。また、原料には、溶融混練した樹脂組成物を使用してもよいが、個々の原料を配合して、直接、単軸又は二軸の押出機に供給し、例えば150〜260℃の温度でそれらを溶融して、フィルム用T−ダイを通して押し出すことによって、製膜することもできる。
次に、本発明の第3の実施形態に係る太陽電池用バックシート(以下、単にバックシートともいう。)について説明する。本実施形態のバックシートは、前述した第2の実施形態のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムと、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)系フィルムなどの電気絶縁性樹脂フィルムとを積層し、貼り合わせることにより得られる。
次に、本発明の第4の実施形態に係る太陽電池モジュールについて説明する。図1は本実施形態の太陽電池モジュールの構造を模式的に示す断面図である。図1に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール10は、光起電力素子である太陽電池セル5がEVA系封止材2により封止されている。
(1)フッ化ビニリデン樹脂(アルケマ社製 カイナーK720)
:結晶性ポリマーで、融点が170℃のポリフッ化ビニリデン樹脂。MFR(232℃,3.8kg加重)は5〜29g/10分。
(2)メタクリル酸エステル系樹脂(三菱レーヨン社製 ハイペットHBS000)
:アクリル酸ブチル(n−BA)とメタクリル酸ブチル(BMA)のゴム成分を含むメタクリル酸エステル系樹脂。MFR(232℃,3.8kg加重)は4〜7g/10分。
(3)酸化チタン(デュポン社製 R960)
:粒子径が約0.35μm。純チタン分が約89質量%。
A.メタトルイル酸(三菱ガス化学社製):分子量136g/mol,融点112℃
B.コハク酸(扶桑化学工業社製):分子量118g/mol,融点182〜192℃
C.イソフタル酸(三菱ガス化学社製):分子量166g/mol,融点345〜348℃
D.クエン酸(磐田化学工業社製):分子量192g/mol,融点135℃
E.L−酒石酸(磐田化学工業社製):分子量150g/mol,融点168〜170℃
(実施例1)
先ず、フッ化ビニリデン樹脂100質量部に対して、有機酸A(メタトルイル酸)を0.5質量部配合した混合物を、φ30mmの2軸押出機によって混練し、コンパウンドを作製した。次に、このコンパウンドをφ40mmの単軸押出機にて、押出温度240℃にてT−ダイを用いてフィルム成形し、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分を、フッ化ビニリデン樹脂:80質量%、メタクリル酸エステル系樹脂:20質量%とした以外は、前述した実施例1と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分100質量部に対して、酸化チタンを22質量部、有機酸A(メタトルイル酸)を0.5質量部配合した以外は、前述した実施例2と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分100質量部に対して、有機酸B(コハク酸)を0.5質量部配合した以外は、前述した実施例3と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分100質量部に対して、有機酸A(メタトルイル酸)を0.05質量部配合した以外は、前述した実施例4と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分100質量部に対して、有機酸A(メタトルイル酸)を1.0質量部配合した以外は、前述した実施例5と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分100質量部に対して、有機酸D(クエン酸)を0.5質量部配合した以外は、前述した実施例2と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分100質量部に対して、有機酸E(L−酒石酸)を0.5質量部配合した以外は、前述した実施例2と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
先ず、フッ化ビニリデン樹脂を、φ30mmの2軸押出機によって混練し、コンパウンドを作製した。次に、このコンパウンドをφ40mmの単軸押出機にて、押出温度240℃にてT−ダイを用いてフィルム成形し、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分を、フッ化ビニリデン樹脂:40質量%、メタクリル酸エステル系樹脂:60質量%とした以外は、前述した実施例2と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分100質量部に対して、酸化チタンを45質量部配合した以外は、前述した比較例2と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分100質量部に対して、有機酸C(イソフタル酸)を0.5質量部配合した以外は、前述した実施例4と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分100質量部に対して、有機酸A(メタトルイル酸)を0.005質量部配合した以外は、前述した実施例5と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分100質量部に対して、有機酸A(メタトルイル酸)を7.0質量部配合した以外は、前述した実施例5と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
樹脂成分を、フッ化ビニリデン樹脂:80質量%、メタクリル酸エステル系樹脂:20質量%とした以外は、前述した比較例1と同様の方法及び条件で、厚さ20μmのフィルムを得た。
前述した方法で作製した実施例及び比較例の樹脂フィルムを、プレス機により、加熱温度230℃の条件で、太陽電池モジュール用EVA樹脂フィルム(EVA系封止材)と貼り合わせた。そして、これらの試料について、耐湿熱性評価として、JIS C8990に準拠し、環境試験機を用いて、温度85℃±2℃、相対湿度85%±5%の条件で、3000時間のダンプヒート試験を行った。
2 EVA系封止材
3 バックシート
4 フレーム
5 太陽電池セル
6 太陽光
10 太陽電池モジュール
Claims (6)
- フッ化ビニリデン樹脂を50質量%以上含有する樹脂成分100質量部に対して、融点が100℃以上300℃未満の有機酸を0.01〜5質量部配合し、
樹脂成分はメタクリル酸エステル樹脂を5〜50質量%含有するフッ化ビニリデン系樹脂組成物。 - 有機酸の融点が100〜200℃であることを特徴とする請求項1に記載のフッ化ビニリデン系樹脂組成物。
- 樹脂成分100質量部に対して、酸化チタンが5〜30質量部配合されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のフッ化ビニリデン系樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂組成物からなり、厚さが10〜200μmであるフッ化ビニリデン系樹脂フィルム。
- 請求項4に記載のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを用いた太陽電池用バックシート。
- 請求項5に記載の太陽電池バックシートを用いた太陽電池モジュール。
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