KR101625420B1 - 태양 전지용 백시트와 그 제조 방법, 및 태양 전지 모듈 - Google Patents

태양 전지용 백시트와 그 제조 방법, 및 태양 전지 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양 전지에 사용되는 백시트로서, 두께가 120㎛∼350㎛인 지지체와, 상기 지지체의 일방의 면에 도포에 의해 형성되고 폴리머를 포함하고 두께가 0.5㎛∼12.0㎛인 제 1 폴리머층과, 상기 지지체의 상기 제 1 폴리머층이 형성된 면과는 반대측의 면에 도포에 의해 형성되고 불소계 수지 또는 실리콘계 수지를 포함하고 두께가 0.2㎛∼15.0㎛인 제 2 폴리머층을 포함하는 백시트를 제공한다.

Description

태양 전지용 백시트와 그 제조 방법, 및 태양 전지 모듈{BACK SHEET FOR SOLAR CELLS AND PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF, AND SOLAR CELL MODULE}
본 발명은 태양 전지 소자의 태양광 입사측의 반대측에 설치되는 태양 전지용 백시트 및 그 제조 방법, 및 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
태양 전지는 발전시에 이산화탄소의 배출이 없고 환경부하가 작은 발전 방식이고, 최근 급속하게 보급이 진척되고 있다.
태양 전지 모듈은 통상, 태양광이 입사하는 측의 앞면 유리와, 태양광이 입사하는 측과 반대측(이면측)에 배치되는 태양 전지용 백시트(이하, 「백시트」라고도 함) 사이에 태양 전지 소자(셀)가 끼워져 있는 구조를 갖고 있다. 태양 전지 모듈에 있어서, 앞면 유리와 태양 전지 소자(셀) 사이 및 태양 전지 소자(셀)와 백시트 사이는 각각 에틸렌-비닐아세테이트(EVA) 수지 등으로 밀봉되어 있다.
백시트는 태양 전지 모듈의 이면으로부터 수분의 침입을 방지하는 작용을 갖음으로 종래에는 유리나 불소 수지 등이 사용되고 있었지만, 최근에는 가격 저감의 관점에서 폴리에스테르가 이용되고 있다.
최근, 태양 전지 모듈의 구동 전압을 올림으로써 태양 전지 모듈의 장치 소형화나 효율 향상을 도모하는 것이 행해지고 있다.
이 때문에, 태양 전지용 백시트는 안전성의 관점에서 높은 내전압이 요구되고 있다. 백시트에 요구되는 내전압은 최근에 600V 이상, 또한 1000V 이상이 되어 있어, 거기에 대응하여 백시트의 두께도 125㎛ 이상, 또한 250㎛ 이상인 것이 요구되고 있다.
백시트는 단순한 폴리머 시트가 아니고 각종 기능이 부여되는 경우가 있다. 예를 들면, 폴리머 시트(지지체)에 산화티탄 등의 백색 무기 입자를 포함하는 기능층을 설치하고, 반사 성능을 가진 백시트가 요구되는 경우가 있다. 이것은 모듈의 앞면으로부터 입사한 태양광 중, 셀을 그대로 통과하는 광을 난반사(이하, 「반사」라고 함)하여 셀로 되돌림으로써 발전 효율을 올리기 위해서이다.
백색 안료를 함유하는 백색 잉크층을 갖는 이면 보호 시트가 개시되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 2006-210557호 공보 참조).
또한, 다른 기능층으로서 불소 함유 수지를 포함하는 내후성층을 설치한 태양 전지 모듈용 보호 시트가 개시되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 2010-20601호 공보 참조).
일본 특허 공개 2011-165967호 공보에는 폴리머 기재가 소량의 백색 무기 입자를 함유하고, 상기 폴리머 기재 상에 도포 형성되는 반사층에 포함되는 바인더와 백색 무기 입자의 비율이 소정의 범위를 만족시키는 백시트가 개시되어 있다.
국제 출원 공개 2009/097024호 공보에는 기질 상에서 경화한 플루오로폴리머를 포함하는 층을 포함하고, 상기 플루오로폴리머를 포함하는 층이 소수성 실리카를 포함하는 백시트가 개시되어 있다.
백시트를 높은 내전압을 발휘할 수 있도록 두껍게 하기 위해서는 상기한 바와 같이 지지체를 두껍게 할 필요가 있다. 한편, 백시트에 설치되는 기능층은 백색 무기 입자를 함유하는 백색 시트, 불소 수지 시트 등의 부재 시트를 접합하여 형성되어 있다. 즉, 종래의 백시트는 전형적으로 폴리에스테르 지지체, 백색 시트, 불소 수지 시트 등을 접합하여 형성되고 있다. 그러나, 기능층을 접합시킴으로써 설치되는 백시트는 태양 전지 모듈의 제조 과정에 있어서 백시트에 부여되는 열에 의해 기능층된 시트가 열수축하여 휨을 발생할 수 있다. 접합되는 복수의 부재 시트의 열수축 정도의 차이에 따라서 이 휨은 보다 현저하게 이루어질 수 있다.
또한, 백시트에는 큰 습열 내구성이 요구되고 있다. 부재 시트를 접합시키기 위해서는 통상, 우레탄계 접착제가 사용된다. 이들 접착제는 가수분해에 약하기 때문에 습열 경시에 의해 부재 시트 간 및/또는 부재 시트와 지지체가 박리될 수 있다.
또한, 상술의 부재 시트의 열수축은 부재 시트와 지지체의 계면에 역학적인 잔류 응력을 발생시키므로, 이것도 습열 경시했을 때의 부재 시트 간 및/또는 부재 시트와 지지체의 박리의 원인이 되고 있다고 생각된다.
일본 특허 공개 2006-210557호 공보 및 일본 특허 공개 2010-20601호 공보는 일부 기능층을 도포 형성하지만, 백시트의 제조 과정에서 시트의 접합을 포함하기 위해서 태양 전지의 제조 과정에 있어서의 가열 처리시 및 태양 전지의 습열 경시에 있어서, 부재 시트의 휨이나 부재 시트 간 및/또는 부재 시트와 지지체의 박리를 발생했다.
본 발명은 가열 압착 및/또는 습열 경시에 제공되어도 휘어지기 어렵고, 또한 폴리머층이 밀봉재 및/또는 지지체로부터 박리하기 어려운 태양 전지용 백시트 및 그 제조 방법, 및 제품 수율이 큰 태양 전지 모듈을 제공할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 구체적 수단은 이하와 같다.
<1> 태양 전지에 사용되는 백시트로서,
두께가 120㎛∼350㎛인 지지체와,
상기 지지체의 일방의 면에 도포에 의해 형성되고 폴리머를 포함하고 두께가 0.5㎛∼12.0㎛인 제 1 폴리머층과,
상기 지지체의 상기 제 1 폴리머층이 형성된 면과는 반대측의 면에 도포에 의해 형성되고 불소계 수지 또는 실리콘계 수지를 포함하고 두께가 0.2㎛∼15.0㎛인 제 2 폴리머층을 포함하는 것을 특징으로 하는 백시트.
<2> 상기 <1>에 있어서, 상기 지지체는 폴리에스테르를 함유하는 것을 특징으로 하는 백시트.
<3> 상기 <1> 또는 <2>에 있어서, 상기 제 1 폴리머층을 갖는 면의 파장 550nm의 광의 반사율은 72% 이상인 것을 특징으로 하는 백시트.
<4> 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 있어서, 상기 지지체의 두께는 160㎛∼320㎛인 것을 특징으로 하는 백시트.
<5> 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 폴리머층의 두께는 1㎛∼10㎛인 것을 특징으로 하는 백시트.
<6> 상기 <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 2 폴리머층의 두께는 0.5㎛∼12㎛인 것을 특징으로 하는 백시트.
<7> 상기 <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 있어서, 상기 지지체의 두께는 160㎛∼320㎛이고,
상기 제 1 폴리머층의 두께는 1㎛∼10㎛이고,
상기 제 2 폴리머층의 두께는 0.5㎛∼12㎛인 것을 특징으로 하는 백시트.
<8> 상기 <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 폴리머층에 포함되는 상기 폴리머는 비닐알콜 수지, 올레핀 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 백시트.
<9> 상기 <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 2 폴리머층은 상기 실리콘계 수지를 포함하고, 상기 실리콘계 수지는 실리콘 수지와 아크릴 수지의 복합 폴리머인 것을 특징으로 하는 백시트.
<10> 상기 <1> 내지 <9> 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 폴리머층은 상기 태양 전지의 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재에 대하여 10N/cm 이상의 접착력을 갖는 것을 특징으로 하는 백시트.
<11> 상기 <10>에 있어서, 상기 태양 전지의 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재는 에틸렌-비닐아세테이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백시트.
<12> 상기 <1> 내지 <11> 중 어느 하나에 있어서, 상기 지지체는 120℃, 100% RH의 조건에서 50시간 보존한 후의 파단 신장의 상기 보존 전의 파단 신장에 대한 비율은 50% 이상인 것을 특징으로 하는 백시트.
<13> 상기 <1> 내지 <12> 중 어느 하나에 있어서, 상기 지지체를 제외한 백시트를 구성하는 모든 층은 도포에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 백시트.
<14> 상기 <1> 내지 <13> 중 어느 하나에 기재된 백시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
<15> 상기 <1> 내지 <13> 중 어느 하나에 기재된 백시트의 제조 방법으로서,
두께가 120㎛∼350㎛인 지지체의 일방의 면에 폴리머를 포함하는 제 1 도포액을 도포하고 두께가 0.5㎛∼12.0㎛인 제 1 폴리머층을 형성하는 단계, 및
상기 지지체의 상기 제 1 폴리머층이 형성된 면과는 반대측의 면에 불소계 수지 또는 실리콘계 수지를 포함하는 제 2 도포액을 도포하고 두께가 0.2㎛∼15.0㎛인 제 2 폴리머층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백시트의 제조 방법.
<16> 상기 <15>에 있어서, 상기 지지체를 제외한 백시트를 구성하는 모든 층은 도포에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 백시트의 제조 방법.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 가열 압착시 및 습열 경시에 휨이 어렵고, 또한 폴리머층이 밀봉재 및/또는 지지체로부터 박리하기 어려운 태양 전지용 백시트 및 그 제조 방법, 및 제품 수율이 큰 태양 전지 모듈을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태인 태양 전지용 백시트 및 그 제조 방법, 및 태양 전지 모듈에 대해서 상세하게 설명한다.
본 개시에 있어서, 「공정」이란 독립한 공정뿐만 아니라 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 공정이어도, 그 공정의 소정의 작용을 달성하는 것이면 그 범위에 포함한다.
수치 범위의 표시(「m 이상 m 이하」 또는 「m∼n」)는 상기 수치 범위의 하한값으로서 표시되는 수치(m)를 최소값으로서 포함하고, 상기 수치 범위의 상한값로서 표시되는 수치(n)를 최대값로서 포함하는 범위를 나타낸다.
조성물 중에 있는 성분의 양에 대해서 언급하는 경우에 있어서, 조성물 중에 상기 성분에 해당하는 물질이 복수 존재하는 경우에는 특별히 별도로 정의하지 않는 한, 상기 양은 조성물 중에 존재하는 해당 복수의 물질의 합계량을 의미한다.
<태양 전지용 백시트 및 그 제조 방법>
본 개시의 백시트는 태양 전지에 사용되는 백시트로서, 두께가 120㎛∼350㎛인 지지체와, 상기 지지체의 일방의 면에 도포에 의해 형성되고 폴리머를 포함하고 두께가 0.5㎛∼12.0㎛인 제 1 폴리머층과, 상기 폴리에스테르 지지체의 상기 제 1 폴리머층이 형성된 면과는 반대측의 면에 도포에 의해 형성되고 불소계 수지 또는 실리콘계 수지를 포함하고 두께가 0.2㎛∼15.0㎛인 제 2 폴리머층을 적어도 갖는다.
백시트를 상기 구성으로 함으로써 가열 압착시 및 습열 경시에 휨이 어렵고, 또한 폴리머층이 밀봉재 및/또는 지지체로부터 박리하기 어려운 백시트로 할 수 있다.
임의의 실시형태에 있어서, 상기 백시트는 130℃ 이상으로 가열 압착함으로써 제조하는 태양 전지에 사용할 수 있는 백시트로서, 두께가 120㎛∼350㎛인 폴리에스테르 지지체(이하, 「지지체」라고 함)와, 상기 폴리에스테르 지지체의 일방의 면에 도포 형성되어 폴리머를 포함하고 두께가 0.2㎛∼8.0㎛이며 상기 태양 전지의 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재에 대하여 10N/cm 이상의 접착력을 갖는 제 1 폴리머층과, 상기 폴리에스테르 지지체의 타방의 면에 도포 형성되어 불소계 수지 또는 실리콘계 수지를 포함하고 두께가 0.5㎛∼8.0㎛인 제 2 폴리머층을 갖는다.
상기 효과는 이하의 이유에 의해 얻어질 수 있다고 생각된다.
태양 전지는 백시트를 상기 태양 전지의 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재와 함께 130℃ 이상으로 가열 압착함으로써 제조될 수 있다.
여기서, 백시트는 반사성 등의 기능성을 가지는 기능층인 부재 시트를 지지체에 접합시키는 구성을 갖으면, 태양 전지의 제조 과정에 있어서의 가열 압착 공정에 있어서 백시트가 휨, 또는 부재 시트가 밀봉재 및/또는 지지체로부터 박리하는 것이 있다. 이것은 지지체와 지지체 상에 형성되는 폴리머층 등의 부재 시트의 열팽창 계수가 다른 것에 의한다고 생각된다.
지지체가 120㎛ 이상으로 두껍고, 가열시에 발생되는 팽창율이 큰 것에 대하여 접합시켜 사용되는 부재 시트도 두껍게(통상, 100㎛ 이상) 함으로써, 가열 압착에 의해 부재 시트가 열수축을 일으킨다고 생각된다. 즉, 부재 시트가 열수축함으로써 부재 시트가 밀봉재 및/또는 지지체로부터 박리하고, 또한 지지체에 접합시킨 채로 열수축하기 위해서 백시트가 휨어진다고 생각된다.
또한, 백시트의 기재가 되는 지지체의 두께가 120㎛ 이상으로 두꺼운 경우, 지지체는 축열하기 쉽기 때문에 지지체 상에 접합시킬 수 있는 부재 시트의 열수축을 촉진시킨다고 생각된다.
또한, 태양 전지는 일반적으로 지붕의 상등의 옥외에 설치되기 때문에 백시트도 직사광선에 의해 가열되고 비를 맞게 된다. 따라서, 백시트는 장기간 습열 조건 하(예를 들면, 120℃, 100% RH에서 50시간)에서도 사용에 견딜 수 있을 필요가 있다. 그렇지만, 부재 시트와 지지체를 접합시키기 위해 구성된 종래의 백시트는 상기한 바와 같이, 부재 시트가 가열에 의해 열수축을 일으키고 부재 시트의 밀봉재 및/또는 지지체로부터 박리나 백시트의 휨을 발생하기 쉽다.
이것에 대하여, 본 개시의 백시트에 있어서는 백시트에 기능성을 가지는 기능층인 제 1 폴리머층 및 제 2 폴리머층 모두가 도포 형성되고 두께가 15.0㎛ 이하이므로 기능층이 열의 영향을 받기 어렵다고 생각된다. 그 때문에, 백시트는 130℃ 이상으로 가열 압착되어도 장기간 습열 환경 하(120℃, 100% RH에서 50시간)에 있어서도, 기능층이 밀봉재 및/또는 지지체로부터 박리하기 어려워 백시트가 휘어지기 어렵다고 생각된다.
이하, 백시트가 갖는 지지체, 제 1 폴리머층 및 제 2 폴리머층에 대해서 설명한다.
〔지지체〕
백시트는 기재로서 두께가 120㎛∼350㎛인 지지체를 갖는다. 지지체는 폴리에스테르를 포함해도 좋고, 포함하지 않아도 좋다. 지지체가 폴리에스테르를 함유하는 경우, 가열 압착시 및 습열 경시에 있어서의 휨 내성 및 폴리머층의 밀봉재 및/또는 지지체로부터 박리 방지 효과가 보다 현저하게 나타날 수 있다.
상기 폴리에스테르로서는 방향족 이염기산 또는 그 에스테르 형성성 유도체와 디올 또는 그 에스테르 형성성 유도체로부터 합성되는 선상 포화 폴리에스테르가 열거된다. 이러한 폴리에스테르의 구체예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리(1,4-시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트), 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 등을 들 수 있다. 이 중, 역학적 물성이나 가격의 밸런스의 점에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트가 특히 바람직하다.
상기 폴리에스테르는 단독 중합체이어도 좋고, 공중합체이어도 좋다. 또한, 상기 폴리에스테르와 다른 종류의 수지, 예를 들면 폴리이미드 등을 소량 블렌드한 것이어도 블렌드하지 않는 것이어도 좋다.
상기 폴리에스테르를 중합할 때에는 카르복실기 함량을 소정의 범위 이하로 억제하는 관점에서 Sb계, Ge계, Ti계의 화합물을 촉매로서 사용하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 특히 Ti계 화합물이 바람직하다. Ti계 화합물을 사용하는 경우, Ti계 화합물을 1ppm 이상 30ppm 이하, 보다 바람직하게는 3ppm 이상 15ppm 이하의 범위로 촉매로서 사용함으로써 중합하는 실시형태가 바람직하다. Ti계 화합물의 비율이 상기 범위내이면, 말단 카르복실기를 하기 범위로 조정할 수 있고, 지지체의 내가수분해성을 높게 유지할 수 있다.
Ti계 화합물을 사용한 폴리에스테르의 합성에는, 예를 들면 일본 특허 공개 평8-301198호 공보, 특허 제2543624호, 특허 제3335683호, 특허 제3717380호, 특허 제3897756호, 특허 제3962226호, 특허 제3979866호, 특허 제3996871호, 특허 제4000867호, 특허 제4053837호, 특허 제4127119호, 특허 제4134710호, 특허 제4159154호, 특허 제4269704호, 특허 제4313538호 등에 기재된 방법을 적용할 수 있다.
폴리에스테르 중의 카르복실기 함량은 50당량/t 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 35당량/t 이하이다. 카르복실기 함량이 50당량/t 이하이면, 내가수분해성을 유지하고 습열 경시했을 때 강도 저하를 작게 억제할 수 있다. 카르복실기 함량의 하한은 폴리에스테르에 형성되는 층(예를 들면, 착색층)과의 사이의 접착성을 유지하는 점에서 2당량/t가 바람직하다.
폴리에스테르 중의 카르복실기 함량은 중합 촉매종, 제막 조건(제막 온도나 시간)에 의해 조정하는 것이 가능하다.
상기 폴리에스테르는 중합 후에 고상 중합되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 바람직한 카르복실기 함량을 달성할 수 있다. 고상 중합은 연속법(타워 안에 수지를 충진시키고, 이것을 가열하면서 천천히 소정의 시간 체류한 후 내보내는 방법)이어도 좋고, 배치법(용기 안에 수지를 투입하고, 소정의 시간 가열하는 방법)이어도 좋다. 구체적으로는, 고상 중합에는 특허 제2621563호, 특허 제3121876호, 특허 제3136774호, 특허 제3603585호, 특허 제3616522호, 특허 제3617340호, 특허 제3680523호, 특허 제3717392호, 특허 제4167159호 등에 기재된 방법을 적용할 수 있다.
고상 중합의 온도는 170℃ 이상 240℃ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 180℃ 이상 230℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 190℃ 이상 220℃ 이하이다. 또한, 고상 중합 시간은 5시간 이상 100시간 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10시간 이상 75시간 이하이고, 더욱 바람직하게는 15시간 이상 50시간 이하이다. 고상 중합은 진공 중 또는 질소 분위기 하에서 행하는 것이 바람직하다.
지지체가 폴리에스테르를 포함하는 경우 폴리에스테르 지지체는, 예를 들면 상기 폴리에스테르를 필름상으로 용융 압출을 행한 후 캐스팅 드럼으로 냉각 고착화시켜 미연신 필름으로 하여, 이 미연신 필름을 Tg∼(Tg+60)℃에서 길이 방향으로 1회 또는 2회 이상 합계의 배율이 3배∼6배가 되도록 연신하고, 그 후 Tg∼(Tg+60)℃에서 폭 방향으로 배율이 3∼5배가 되도록 연신하여 형성된 2축 연신 필름인 것이 바람직하다.
또한, 필요에 따라서 180∼230℃에서 1∼60초간 열처리를 행한 것이어도 행하지 않는 것이어도 좋다.
지지체의 두께는 내전압의 관점에서 120㎛ 이상이다. 임의의 실시형태에 있어서는 160㎛ 이상인 것이 바람직하고, 180㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 250㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 지지체의 두께가 클수록(두꺼울수록) 내전압성이 우수하지만, 취급성의 관점에서 두께가 350㎛ 이하인 지지체를 사용한다. 임의의 실시형태에 있어서, 지지체의 두께의 상한은 320㎛인 것이 바람직하다.
지지체는 120℃, 100% RH의 조건에서 50시간 보존한 후의 파단 신장의 상기 보존 전의 파단 신장에 대한 비율(이하, 「파단 신장 유지율」이라고 함)이 50% 이상인 것이 바람직하다. 파단 신장 유지율이 50% 이상이면 가수분해에 따른 변화가 억제되고, 장기 사용시에 피착물과의 밀착 계면에서의 밀착 상태가 안정적으로 유지됨으로써 경시에서 지지체로부터 기능층의 박리 등이 방지될 수 있다. 이것에 의해 백시트가, 예를 들면 옥외 등의 고온, 고습 환경이나 폭광 하에서 장기간에 두는 경우에도, 지지체는 높은 내구성능을 나타낸다.
여기서, 파단 신장 유지율은 지지체가 그 상에 제 1 폴리머층과 제 2 폴리머층(필요에 따라서 설치되는 다른 층)이 설치되는 형태로 측정되는 파단 신장에 근거하여 산출되는 값이다.
지지체의 파단 신장 유지율은 상기와 동일한 이유로 60% 이상인 것이 보다 바람직하고, 70% 이상인 것이 더욱 바람직하다.
상기 파단 신장 유지율[%]의 측정 방법의 상세는 후술한다.
〔제 1 폴리머층〕
백시트는 지지체의 일방의 면에 도포 형성되고 폴리머를 포함하고 두께가 0.5㎛∼12.0㎛이며 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재에 대하여 10N/cm 이상의 접착력을 갖는 제 1 폴리머층을 갖는다.
즉, 제 1 폴리머층은 밀봉재와 백시트의 접착성을 확보하기 위해서 이접착성층으로서 기능한다. 임의의 실시형태에 있어서, 접착성을 유지할 수 있는 습열내성을 얻기 쉽기 때문에 밀봉재에 대한 제 1 폴리머층의 접착력은 10N/cm 이상인 것이 바람직하고, 20N/cm 이상인 것이 보다 바람직하다.
또한, 백시트는 에틸렌-비닐아세테이트(EVA; 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체)를 포함하는 밀봉재에 대하여 상기 접착력을 발현하기 쉽다.
(폴리머)
제 1 폴리머층에 포함된 폴리머로서는 폴리에스테르, 우레탄 수지(폴리우레탄), 아크릴 수지(폴리아크릴), 올레핀 수지(폴리올레핀), 비닐알콜 수지(폴리비닐알콜), 실리콘 수지 등이 열거된다. 제 1 폴리머층은 이들 수지 중 적어도 하나를 함유하면 좋다.
내구성의 관점에서는 아크릴 수지, 올레핀 수지가 바람직하다.
접착성의 관점에서는 폴리에스테르, 폴리우레탄, 비닐알콜 수지, 올레핀 수지, 실리콘 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 아크릴 수지와 실리콘 수지의 복합 폴리머(실리콘계 수지)도 바람직하다.
폴리에스테르로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트(PEN) 등이 열거된다. 상술의 폴리에스테르 지지체에 사용하는 폴리에스테르를 사용해도 좋다.
우레탄 수지로서는, 예를 들면 헥사메틸렌디이소시아네이트 또는 톨루엔디이소시아네이트와 에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜로 이루어지는 폴리머 등이 열거된다.
아크릴 수지의 예로서 쥴리머 ET-410, 쥴리머 SEK-301(모두 상품명, Toagosei Co., Ltd. 제작) 등을 들 수 있다.
실리콘계 수지의 예로서는, 예를 들면 세라네이트 WSA 1060, 세라네이트 WSA 1070(모두 상품명, DIC Corporation 제작), 폴리듀렉스 H7620, 폴리듀렉스 H7630, 폴리듀렉스 H7650(모두 상품명, Asahi Kasei Chemicals Corporation 제작) 등을 들 수 있다.
올레핀 수지의 예로서 케미펄 S-120, 케미펄 S-75N(모두 상품명, Mitsui Chemicals, Inc. 제작) 등을 들 수 있다.
비닐알콜 수지는 비닐알콜 단위를 중합 단위로서 갖는 고분자 화합물(폴리비닐알콜; PVA)이면 좋지만, 양이온 변성 폴리비닐알콜, 음이온 변성 폴리비닐알콜, 실라놀 변성 폴리비닐알콜 등의 변성 폴리비닐알콜이어도 좋다. 그 중에서도, 실라놀 변성 폴리비닐알콜이 바람직하다. 시판품으로서는 PVA-105, PVA R-1130(모두 상품명, Kuraray Co., Ltd. 제작) 등이 열거된다.
폴리머의 도포량은 0.3g/㎡∼13g/㎡가 바람직하고, 0.4g/㎡∼11g/㎡가 보다 바람직하다. 바인더의 도포량이 0.3g/㎡ 이상이면 제 1 폴리머층의 강도가 충분히 얻어지고, 또한 13g/㎡ 이하이면 열수축하기 어렵다.
(가교제)
제 1 폴리머층은 밀봉재와 백시트의 접착성을 보다 향상시키기 위해서 상기 폴리머 이외에 에폭시계, 이소시아네이트계, 옥사졸린계, 카르보디이미드계 등의 가교제를 함유하는 것이 바람직하다.
이들 중에, 습열 경시 후의 접착성을 확보하는 관점에서 카르보디이미드계 가교제, 옥사졸린계 가교제가 바람직하다.
상기 카르보디이미드계 가교제의 구체예로서는 N,N'-디시클로헥실카르보디이미드, N,N'-디이소프로필카르보디이미드, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 염산염, N-[3-(디메틸아미노)프로필]-N'-에틸카르보디이미드, N-[3-(디메틸아미노)프로필]-N'-프로필카르보디이미드, N-tert-부틸-N'-에틸카르보디이미드 등이 열거된다.
또한, 시판품으로서 카르보디라이트 V-02-L2(상품명, Nisshinbo Holdings Inc. 제작) 등이 열거된다.
상기 옥사졸린계 가교제의 구체예로서는 2-비닐-2-옥사졸린, 2-비닐-4-메틸-2-옥사졸린, 2-비닐-5-메틸-2-옥사졸린, 2-이소프로페닐-2-옥사졸린, 2-이소프로페닐-4-메틸-2-옥사졸린, 2-이소프로페닐-5-에틸-2-옥사졸린, 2,2'-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-메틸렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-에틸렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-트리메틸렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-테트라메틸렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-헥사메틸렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-옥타메틸렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-에틸렌-비스-(4,4'-디메틸-2-옥사졸린), 2,2'-p-페닐렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-m-페닐렌-비스-(2-옥사졸린), 2,2'-m-페닐렌-비스-(4,4'-디메틸-2-옥사졸린), 비스-(2-옥사졸리닐시클로헥산)술피드, 비스-(2-옥사졸리닐노르보르난)술피드 등이 열거된다. 또한, 이들 화합물의 (공)중합체도 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 시판품으로서 에포크로스 WS-700, 에포크로스 K-2020E(모두 등록상표, Nippon Shokubai Co., Ltd. 제작) 등을 사용할 수 있다.
가교제의 제 1 폴리머층 중에 있어서의 함유량은 제 1 폴리머층을 구성하는 폴리머의 전체 질량에 대하여 0.5질량%∼100질량%가 바람직하고, 0.5질량%∼50질량%가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5.0질량%∼30.0질량%이다. 가교제의 함유량이 0.5질량% 이상이면 폴리머층의 강도 및 접착성을 유지하면서 충분한 가교 효과가 얻어지고, 100질량% 이하, 특히 50질량% 이하이면 폴리머층을 형성하기 위한 도포액을 조제했을 때의 도포액의 포트 라이프를 보다 길게 유지할 수 있다.
(백색 안료)
제 1 폴리머층은 백색 안료를 포함하는 것이 바람직하다.
제 1 폴리머층이 백색 안료를 포함함으로써 제 1 폴리머층은 반사층으로서의 기능도 발현될 수 있다.
백색 안료로서는, 예를 들면 이산화티탄, 황산 바륨, 산화 규소, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 카올린, 탈크 등의 무기 안료를 적당히 선택하여 함유할 수 있다. 그 중에서도, 이산화티탄이 바람직하다.
백색 안료의 평균 입경은 체적 평균 입경으로 0.03㎛∼0.8㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.15㎛∼0.5㎛ 정도이다. 백색 안료의 평균 입경이 상기 범위내이면 광의 반사 효율은 높다. 평균 입경은 레이저 해석/산란식 입자경 분포 측정 장치 LA950〔상품명, HORIBA, Ltd. 제작〕에 의해 측정되는 입경을 기초로 하여 산출되는 값이다.
백시트는 제 1 폴리머층을 갖는 면의 파장 550nm의 광의 반사율이 72% 이상인 것이 바람직하다. 550nm에 있어서의 반사율이 72% 이상이면, 태양 전지 소자를 통과한 일광 등의 입사광을 효율적으로 태양 전지 소자로 되돌릴 수 있고 발전 효율을 높일 수 있다. 반사율은 클수록 좋다.
또한, 반사율이란 백시트 표면 중, 제 1 폴리머층을 갖는 측으로부터 입사한 광이 제 1 폴리머층, 또는 제 1 폴리머층 및 지지체로 반사하여 출사하는 광량의 입사광량에 대한 비율이다.
제 1 폴리머층을 갖는 면의 550nm에 있어서의 반사율을 향상시키는 관점에서 제 1 폴리머층에 포함되는 백색 안료의 비율은 제 1 폴리머층 중의 폴리머 및 백색 안료의 합계 질량에 대하여 30질량%∼90질량%인 것이 바람직하다.
제 1 폴리머층은 필요에 따라서, 계면활성제, 필러 등의 각종 성분을 더 포함해도 포함하지 않아도 좋다. 또한, 상술의 백색 안료를 대신하여 착색 안료를 포함해도 포함하지 않아도 좋다.
상기 계면활성제로서는 음이온계나 비이온계 등의 공지의 계면활성제가 열거된다. 계면활성제를 첨가하는 경우, 그 첨가량은 0.1mg/㎡∼15mg/㎡가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5mg/㎡∼5mg/㎡이다. 계면활성제의 첨가량이 0.1mg/㎡ 이상이면 불균일의 발생을 억제하여 양호한 층 형성이 얻어지고, 15mg/㎡ 이하이면 접착을 양호하게 행할 수 있다.
또한, 상기 백색 안료와는 달리, 실리카 등의 필러 등을 더 첨가해도 첨가하지 않아도 좋다. 필러를 첨가하는 경우, 그 첨가량은 제 1 폴리머층 중의 폴리머의 전체 질량에 대하여 20질량% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15질량% 이하이다. 필러의 첨가량이 20질량% 이하이면 반사율을 보다 증가시키고, 지지체와 제 1 폴리머층과의 접착성을 보다 향상시킬 수 있다.
착색 안료로서는 군청, 카본블랙 등이 열거된다. 제 1 폴리머층이 상술의 백색 안료를 대신하여 군청, 카본블랙 등의 착색 안료를 포함함으로써, 제 1 폴리머층은 반사성을 갖기 어려워지지만 태양 전지의 돋보임이나 의장성을 향상시킬 수 있다. 착색 안료의 함유량은 제 1 폴리머층 중의 폴리머 및 착색 안료의 합계 질량에 대하여 30질량%∼90질량%로 하면 좋다.
- 제 1 폴리머층의 형성 방법-
제 1 폴리머층은 상술의 폴리머, 및 기타 필요에 따라서 포함되는 성분을 상술의 함유량이 되도록 함유하는 제 1 폴리머층 형성용 도포액을 지지체의 일반의 면에 도포함으로써 형성된다. 제 1 폴리머층에 반사층으로서의 기능을 가지는 경우에는 백색 안료를 제 1 폴리머층 형성용 도포액에 더 첨가하면 좋다.
도포 방법으로서는, 예를 들면 그라비어 코터, 바 코터 등의 공지의 도포 방법을 이용할 수 있다.
도포액은 도포 용매로서 물을 사용한 수계에서도 좋고, 톨루엔이나 메틸에틸케톤 등의 유기 용매를 사용한 용제계에서도 좋다. 그 중에서도, 환경부하의 관점에서 용매가 물을 함유하는 것이 바람직하다. 도포 용매는 1종류를 단독으로 사용해도 좋고, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 좋다. 바람직한 도포 용매의 예로서 물, 및 물/메틸알콜=95/5(질량비)의 조성을 갖는 혼합물이 있다.
백시트에 있어서는 제 1 폴리머층의 두께를 0.5㎛∼12.0㎛로 한다.
제 1 폴리머층의 두께가 12.0㎛ 이하이면, 백시트의 가열 압착시나 장기간 습열환경 하에 있어서도 제 1 폴리머층이 열수축하기 어렵다. 0.5㎛ 이상이면, 밀봉재에 대한 접착력을 강력(예를 들면, 10N/cm 이상)하게 할 수 있다. 임의의 실시형태에 있어서 제 1 폴리머층의 두께는 1㎛∼10㎛인 것이 바람직하다.
또한, 제 1 폴리머층은 1층만의 단층으로 구성되어 있어도 좋고, 2층 이상의 다층이어도 좋다. 제 1 폴리머층이 다층인 경우에는 지지체에 가장 가까운 층의 두께가 0.5㎛∼12.0㎛이면 좋지만, 제 1 폴리머층의 열수축을 억제하는 관점에서 다층으로 구성되는 제 1 폴리머층의 전체 두께가 0.5㎛∼12.0㎛인 것이 바람직하고, 1㎛∼10㎛인 것이 보다 바람직하다.
또한, 제 1 폴리머층 형성용 도포액의 지지체에의 도포에 있어서는 지지체의 제 1 폴리머층을 형성하는 측의 표면에 직접, 또는 두께가 2㎛ 이하인 언더코팅층을 통하여 제 1 폴리머층 형성용 도포액을 도포할 수 있다.
(언더코팅층)
백시트에는 지지체와 제 1 폴리머층 사이에 언더코팅층을 설치하거나 설치하지 않아도 좋다. 언더코팅층을 설치하는 경우, 언더코팅층의 두께는 두께가 2㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05㎛∼2㎛이고, 더욱 바람직하게는 0.1㎛∼1.5㎛이다. 두께가 2㎛ 이하이면 면상을 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 두께가 0.05㎛ 이상이면 필요한 접착성을 확보하기 쉽다.
또한, 지지체의 표면 중, 제 1 폴리머층을 형성하는 측의 면을 「앞면」이라고 하고, 지지체와 제 1 폴리머층 사이에 설치되는 언더코팅층을 「앞면 언더코팅층」이라고 한다.
언더코팅층은 바인더를 함유할 수 있다. 바인더로서는, 예를 들면 폴리에스테르, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 올레핀 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 언더코팅층에는 바인더 이외에 에폭시계, 이소시아네이트계, 멜라민계, 카르보디이미드계, 옥사졸린계 등의 가교제, 음이온계나 비이온계 등의 계면활성제, 실리카 등의 필러 등을 첨가해도 첨가하지 않아도 좋다.
언더코팅층을 도포하기 위한 방법이나 사용하는 도포액의 용매에는 특별히 제한은 없다.
도포 방법으로서는, 예를 들면 그라비어 코터나 바 코터를 이용할 수 있다.
도포액에 사용하는 용매는 물이어도 좋고, 톨루엔이나 메틸에틸케톤 등의 유기 용매이어도 좋다. 용매는 1종류를 단독으로 사용해도 좋고, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.
지지체가 2축 연신 필름인 경우에는 2축 연신한 후의 지지체에 도포액을 도포해도 좋고, 1축 연신 후의 지지체에 도포액을 도포한 후에 초기 연신과 다른 방향으로 지지체를 연신해도 좋다. 연신 전의 지지체에 도포액을 도포한 후에 지지체를 2방향으로 연신해도 좋다.
〔제 2 폴리머층〕
백시트는 지지체의 타방의 면에 도포 형성되어 불소계 수지 또는 실리콘계 수지를 포함하고 두께가 0.2㎛∼15.0㎛인 제 2 폴리머층을 갖는다.
제 2 폴리머층이 바인더로서 불소계 수지 또는 실리콘계 수지 중 적어도 1종을 포함하므로 내후성이 우수한 백시트로 할 수 있다.
(불소계 수지)
불소계 수지로서는 -(CFX1-CX2X3)-으로 나타내지는 반복단위를 갖는 폴리머가 바람직하다. 또한, 상기 반복단위에 있어서, X1, X2 및 X3은 각각 독립적으로 수소원자, 불소원자, 염소원자 또는 탄소수 1∼3개의 퍼플루오로알킬기를 나타낸다.
예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리불화비닐, 폴리불화비닐리덴, 폴리염화 3불화 에틸렌, 폴리테트라플루오로프로필렌 등이 있다.
이들 폴리머는 단독의 모노머를 중합한 호모폴리이어도 좋고, 2종류 이상을 공중합한 것이어도 좋다. 또한, 이들 모노머와 다른 모노머를 공중합한 것이어도 좋다.
이들 폴리머의 예로서 테트라플루오로에틸렌과 테트라플루오로프로필렌의 공중합체, 테트라플루오로에틸렌과 불화비닐리덴의 공중합체, 테트라플루오로에틸렌과 에틸렌의 공중합체, 테트라플루오로에틸렌과 프로필렌의 공중합체, 테트라플루오로에틸렌과 비닐에테르의 공중합체, 테트라플루오로에틸렌과 퍼플루오로비닐에테르의 공중합체, 클로로트리플루오로에틸렌과 비닐에테르의 공중합체, 클로로트리플루오로에틸렌과 퍼플루오로비닐에테르의 공중합체 등을 들 수 있다.
(실리콘계 수지)
실리콘계 수지는 주쇄 또는 측쇄에 실록산 결합을 갖는 폴리머이다.
실리콘계 수지로서는 실리콘 수지 또는 변성 실리콘 수지, 실록산 결합을 갖는 폴리머와 다른 폴리머(예를 들면, 아크릴 수지)가 공중합한 복합 폴리머를 들 수 있다. 그 중에서도, 실리콘 수지와 아크릴계 수지의 복합 폴리머가 바람직하다.
실리콘계 수지의 예로서는, 예를 들면 세라네이트 WSA1060, 세라네이트 WSA1070(모두 상품명, DIC Corporation 제작), 폴리듀렉스 H7620, 폴리듀렉스 H7630, 폴리듀렉스 H7650(모두 상품명, Asahi Kasei Chemicals Corporation 제작) 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 온습도 변화나 높은 습열 환경에 노출될 때의 내구성능을 보다 향상시키는 관점에서 실리콘 수지가 보다 바람직하다.
불소계 수지 및 실리콘계 수지의 제 2 폴리머층 중에 있어서의 함유량은 제 2 폴리머층의 전체 질량에 대하여 15질량%∼90질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60질량%∼90질량%이다. 불소계 수지 및 실리콘계 수지의 함유량이 15질량% 이상이면 충분한 내구성이 얻어지고, 90질량% 이하이면 충분한 양의 가교제나 계면활성제를 첨가할 수 있으므로 막 강도나 도포 면상의 점에서 유리하다.
(각종 성분)
제 2 폴리머층은 효과를 손상시키지 않는 한도에 있어서, 필요에 따라서 제 1 폴리머층이 함유할 수 있는 상술의 계면활성제, 필러 등의 각종 성분과 동일한 성분을 함유하고 있어도 함유하지 않아도 좋다. 이 경우, 각종 성분의 제 2 폴리머층 중의 함유량은 계면활성제에 대하여 0.1mg/㎡∼15mg/㎡가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5mg/㎡∼5mg/㎡이다. 필러의 함유량은 제 2 폴리머층 중의 불소계 수지 또는 실리콘계 수지의 전체 질량에 대하여 20질량% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15질량% 이하이다.
-제 2 폴리머층의 형성 방법-
제 2 폴리머층은 상술의 불소계 수지 또는 실리콘계 수지, 및 기타 필요에 따라서 포함되는 성분을 상술의 함유량이 되도록 함유하는 제 2 폴리머층 형성용 도포액을 지지체의 제 1 폴리머층을 형성하는 측과는 반대의 면에 도포함으로써 형성된다.
도포 방법으로서는, 예를 들면 그라비어 코터, 바 코터 등의 공지의 도포 방법을 이용할 수 있다.
도포액은 도포 용매로서 물을 사용한 수계에서도 좋고, 톨루엔이나 메틸에틸케톤 등의 유기 용매를 사용한 용제계에서도 좋다. 그 중에서도, 환경부하의 관점에서 물을 용매로 하는 것이 바람직하다. 도포 용매는 1종류를 단독으로 사용해도 좋고, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 좋다. 바람직한 도포 용매의 예로서 물, 및 물/메틸알콜=95/5(질량비)의 조성을 갖는 혼합물 등이 있다.
백시트에 있어서는 제 2 폴리머층의 두께를 0.2㎛∼15.0㎛라고 한다.
제 2 폴리머층의 두께가 15.0㎛ 이하이면 백시트의 가열 압착시나 장기간 습열 환경 하에 있어서 제 1 폴리머층이 열수축하기 어렵다. 0.2㎛ 이상이면 내후성을 발현할 수 있다. 임의의 실시형태에 있어서 제 2 폴리머층의 두께는 0.5㎛∼12㎛인 것이 바람직하다.
또한, 제 2 폴리머층은 1층만의 단층으로 구성되어 있어도 좋고, 2층 이상의 다층이어도 좋다. 제 2 폴리머층이 다층인 경우에는 지지체에 가장 가까운 층의 두께가 0.2㎛∼15.0㎛이면 좋지만, 제 2 폴리머층의 열수축을 억제하는 관점에서 다층으로 구성되는 제 2 폴리머층의 전체 두께가 0.2㎛∼15.0㎛인 것이 바람직하고, 0.5㎛∼12㎛인 것이 보다 바람직하다.
제 2 폴리머층 형성용 도포액의 지지체에의 도포에 있어서는 지지체의 제 2 폴리머층을 형성하는 측(제 1 폴리머층을 형성하는 측의 반대측)의 표면에 직접, 또는 두께 2㎛ 이하의 언더코팅층을 통하여 제 2 폴리머층 형성용 도포액을 도포할 수 있다.
제 2 폴리머층과 지지체 사이에 설치될 수 있는 언더코팅층은 제 1 폴리머층과 지지체 사이에 설치될 수 있는 언더코팅층과 동일한 구성으로 지지체 상에 도포 형성할 수 있다.
상기 백시트는 적어도 제 1 폴리머층과 제 2 폴리머층을 지지체 상에 도포되어 진다. 임의의 실시형태에 있어서, 상기 백시트는 지지체를 제외한 백시트를 구성하는 모든 층을 도포에 의해 형성되어 진다.
<태양 전지 모듈>
본 발명의 태양 전지 모듈은 상기 백시트를 구비한다.
임의의 실시형태에서 상기 모듈은 태양 전지소자와, 상기 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재와, 상기 밀봉재와 접착하여 수광면측을 보호하는 표면 보호 부재와, 상기 밀봉재와 접착하여 상기 수광면과는 반대측을 보호하는 이면 보호 부재를 갖고, 상기 이면 보호 부재는 상기 백시트이다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 태양광의 광에너지를 상기 에너지로 변환하는 태양 전지 소자를 태양광이 입사하는 투명성 기판(표면 보호 부재)과 상술의 백시트(이면 보호 부재) 사이에 배치하고 상기 기판과 백시트 사이를 밀봉재, 바람직하게는 에틸렌-비닐아세테이트(EVA)계 밀봉재로 밀봉하여 구성되어 있다.
태양 전지 모듈, 태양 전지 소자(셀), 백시트 이외의 부재에 대해서는, 예를 들면 「태양광 발전 시스템 구성 재료」(스기모토 에이이치 감수, (주)공업조사회, 2008년 발행)에 상세하게 기재되어 있다.
투명성 기판은 태양광이 투과할 수 있는 광투과성을 갖고 있으면 좋고, 광을 투과하는 지지체로부터 적당히 선택할 수 있다. 발전 효율의 관점에서는 광의 투과율이 높을수록 바람직하고, 이러한 기판으로서, 예를 들면 유리 기판, 아크릴 수지 등의 투명 수지 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
태양 전지 소자로서는 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 어모퍼스 실리콘 등의 실리콘계, 구리-인듐-갈륨-셀렌, 구리-인듐-셀렌, 카드뮴-텔루르, 갈륨-비소 등의 III-V족이나 II-VI족 화합물 반도체계 등, 각종 공지의 태양 전지 소자를 적용할 수 있다.
(실시예)
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 주지를 넘지 않는 한 이하의 실시예로 한정되는 것이 아니다. 특별히 언급되지 않는 한 「부」 및 「%」은 질량 기준이다. 체적 평균 입경은 레이저 해석/산란식 입자경 분포 측정 장치 LA950〔상품명, Horiba, Ltd. 제작〕을 사용하여 측정했다.
<지지체 1(폴리에스테르 지지체)의 제작>
-폴리에스테르의 합성-
고순도 테레프탈산〔Mitsui Chemicals, Incorporated 제작〕100kg과 에틸렌글리콜〔Nippon Shokubai Co., Ltd. 제작〕45kg의 슬러리를 미리 비스(히드록시에틸)테레프탈레이트 약 123kg이 투입되고 온도 250℃, 압력 1.2×105Pa로 유지된 에스테르화 반응조에, 4시간에 걸쳐서 순차 공급하고 공급 종료 후에 1시간에 걸쳐서 에스테르화 반응을 더 행했다. 그 후, 얻어진 에스테르화 반응 생성물 123kg을 중축합 반응조로 이송했다.
이어서, 에스테르화 반응 생성물이 이송된 중축합 반응조에 에틸렌글리콜을 얻어진 폴리머에 대하여 0.3% 첨가했다. 5분간 교반한 후, 아세트산 코발트 및 아세트산 망간의 에틸렌글리콜 용액을 얻어진 폴리머에 대하여 각각 30ppm, 15ppm이 되도록 첨가했다. 5분간 더 교반한 후, 티탄알콕시드 화합물의 2% 에틸렌글리콜 용액을 얻어진 폴리머에 대하여 5ppm이 되도록 첨가했다.
그 5분 후, 디에틸포스포노아세트산 에틸의 10% 에틸렌글리콜 용액을 얻어진 폴리머에 대하여 5ppm이 되도록 첨가했다. 얻어진 저중합도 중합체를 30rpm으로 교반하면서, 반응계를 250℃에서 285℃까지 서서히 승온하는 동시에 압력을 40Pa까지 내렸다. 최종 온도, 최종 압력 도달까지의 시간은 모두 60분으로 했다. 소정의 교반 토크가 된 시점에서 반응계를 질소 퍼지하고, 상압으로 되돌려 중축합 반응을 정지했다. 그리고, 냉수에 스트랜드상으로 토출하고 즉시 컷팅하여 폴리머 펠릿(직경 약 3mm, 길이 약 7mm)을 제작했다. 또한, 감압 개시로부터 소정의 교반 토크 도달까지의 시간은 3시간이었다.
상기 티탄알콕시드 화합물은 일본 특허 공개 2005-340616호 공보의 단락번호 [0083]의 실시예 1에서 합성된 티탄알콕시드 화합물(Ti 함유량=4.44%)이다.
-고상 중합-
상기에서 얻어진 펠릿을 40Pa로 유지된 진공 용기 중, 220℃의 온도로 30시간 유지하고 고상 중합을 행했다.
-베이스 형성-
고상 중합 후의 펠릿을 280℃에서 용융하여 금속 드럼 상에 캐스팅하고 두께 약 2.5mm의 미연신 베이스를 제작했다. 그 후, 미연신 베이스를 90℃에서 종 방향으로 3배 연신(종 연신)하고, 120℃에서 횡 방향으로 3.3배 더 연신(횡 연신)했다. 이어서, 횡 연신한 베이스에 연신 장력을 부여한 채, 215℃에서 1분간 유지하여 열고정을 하고, 두께 250㎛의 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, 「2축 연신 PET」라고 함)의 지지체 1을 얻었다.
<지지체 2∼지지체 4의 제작>
상기 베이스 형성에 있어서, 미연신 베이스의 두께를 변경한 것 이외에는 동일하고, 각각 두께 125㎛의 2축 연신 PET의 지지체 2, 두께 188㎛의 2축 연신 PET의 지지체 3 및 두께 300㎛의 2축 연신 PET의 지지체 4를 얻었다.
〔실시예 1〕
<층의 형성>
-언더코팅층 형성용 도포액의 조제-
하기 언더코팅층 형성용 도포액의 조성에 나타낸 각 성분을 혼합하고 언더코팅층 형성용 도포액을 조제했다.
(언더코팅층 형성용 도포액의 조성)
·폴리에스테르(바인더) ···48.0부
〔상품명: 바이로날 MD-1245, Toyobo Co., Ltd. 제작, 고형분: 30%〕
·카르보디이미드 화합물(가교제) ···10.0부
〔상품명: 카르보디라이트 V-02-L2, Nisshinbo Holdings Inc. 제작, 고형분: 10%〕
·옥사졸린 화합물(가교제) ···3.0부
〔에포크로스 WS-700(등록상표), Nippon Shokubai Co., Ltd. 제작, 고형분: 25%〕
·계면활성제 ···15.0부
〔상품명: 나로아쿠티 CL-95, Sanyo Chemical Industries Ltd. 제작, 고형분: 1%〕
·증류수 ···907.0부
(언더코팅층의 형성)
얻어진 언더코팅층 형성용 도포액을 바인더량이 도포량으로 0.1g/㎡이 되도록 지지체 1의 일방의 면에 도포하고 180℃에서 1분간 건조시켜 건조 두께가 0.1㎛인 언더코팅층(앞면 언더코팅층)을 형성했다.
<제 1 폴리머층의 형성>
-이산화티탄 분산물 1의 조제-
하기 이산화티탄 분산물 1의 조성에 나타낸 각 성분을 혼합하고, 그 혼합물을 다이노밀형 분산기에 의해 1시간 분산 처리를 행했다.
(이산화티탄 분산물 1의 조성)
·이산화티탄(백색 안료, 체적 평균 입자경 0.42㎛) ···39.9%
〔상품명: 다이펙 R-780-2, Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. 제작, 고형분: 100%〕
·폴리비닐알콜 ···16.0%
〔상품명: PVA-105, Kuraray Co., Ltd. 제작, 고형분: 10%〕
·계면활성제 ···0.5%
〔상품명: 데몰 EP, Kao Corporation 제작, 고형분: 25%〕
·증류수 ···51.6%
- 제 1 폴리머층 형성용 도포액의 조제-
하기 제 1 폴리머층 형성용 도포액의 조성에 나타낸 각 성분을 혼합하고 제 1 폴리머층 형성용 도포액을 조제했다.
(제 1 폴리머층 형성용 도포액의 조성)
·이산화티탄 분산물 1(백색 안료의 분산물) ···80.0%
·실라놀 변성 폴리비닐알콜(폴리머) ···19.2%
〔상품명: PVA R-1130, Kuraray Co., Ltd. 제작, 고형분: 7%〕
·폴리옥시알킬렌알킬에테르(계면활성제) ···3.0%
〔상품명: 나로아쿠티 CL-95, Sanyo Chemical Industries Ltd. 제작, 고형분: 1%〕
·옥사졸린 화합물(가교제) ···2.0%
〔에포크로스 WS-700(등록상표), Nippon Shokubai Co., Ltd. 제작, 고형분: 25%〕
·증류수 ···7.8%
- 제 1 폴리머층의 형성-
얻어진 제 1 폴리머층 형성용 도포액을 2축 연신 PET의 지지체 1의 앞면 언더코팅층이 도포 형성된 면에 도포하고 180℃에서 1분간 건조시켜 백색 안료(이산화티탄)의 양이 7.2g/㎡, 두께가 3.5㎛인 제 1 폴리머층을 형성했다.
<제 2 폴리머층의 형성>
(제 2 폴리머층 하층(지지체에 인접하는 층))
-이산화티탄 분산물 2의 조제-
하기 이산화티탄 분산물 2의 조성에 나타낸 각 성분을 혼합하고, 그 혼합물을 다이노밀형 분산기에 의해 1시간 분산 처리를 행했다.
(이산화티탄 분산물 2의 조성)
·이산화티탄(백색 안료, 체적 평균 입자경 0.42㎛) ···40%
〔상품명: 다이펙 R-780-2, Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. 제작, 고형분: 100%〕
·폴리비닐알콜 수용액 ···8.0%
〔상품명: PVA-105, Kuraray Co., Ltd. 제작, 고형분: 10%〕
·계면활성제 ···0.5%
〔상품명: 데몰 EP, Kao Corporation 제작, 고형분: 25%〕
·증류수 ···51.5%
-제 2 폴리머층 하층 형성용 도포액의 조제-
하기 제 2 폴리머층 하층 형성용 도포액의 조성에 나타낸 각 성분을 혼합하여 제 2 폴리머층 하층 형성용 도포액을 조제했다.
(제 2 폴리머층 하층 형성용 도포액의 조성)
·아크릴/실리콘계 바인더(실리콘계 수지, P-1) ···362.3부
〔상품명: 세라네이트 WSA 1070, DIC Corporation 제작, 고형분: 40%〕
·카르보디이미드 화합물(가교제, A-1) ···48.3부
〔상품명: 카르보디라이트 V-02-L2, Nisshinbo Holdings Inc. 제작, 고형분: 40%〕
·계면활성제 ···9.7부
〔상품명: 나로아쿠티 CL-95, Sanyo Chemical Industries Ltd. 제작, 고형분: 1%〕
·상기 이산화티탄 분산물 2 ···157.0부
·증류수 ···422.7부
-제 2 폴리머층 하층의 형성-
얻어진 제 2 폴리머층 하층 형성용 도포액을 지지체 1의 제 1 폴리머층을 형성한 면의 반대면에 실리콘계 수지(P-1)의 양이 도포량으로 3.0g/㎡이 되도록 도포하고, 180℃에서 1분간 건조시켜 건조 두께가 3㎛인 제 2 폴리머층 하층을 형성했다.
(제 2 폴리머층 상층)
-제 2 폴리머층 상층 형성용 도포액의 조제-
하기 제 2 폴리머층 상층 형성용 도포액의 조성에 나타낸 각 성분을 혼합하여 이면 폴리머층 형성용 도포액을 조제했다.
(제 2 폴리머층 상층 형성용 도포액의 조성)
·아크릴/실리콘계 바인더(실리콘계 수지, P-1) ···362.3부
〔상품명: 세라네이트 WSA 1070, DIC Corporation 제작, 고형분: 40%〕
·카르보디이미드 화합물(가교제, A-1) ···24.2부
〔상품명: 카르보디라이트 V-02-L2, Nisshinbo Holdings Inc. 제작, 고형분: 40%〕
·계면활성제 ···24.2부
〔상품명: 나로아쿠티 CL-95, Sanyo Chemical Industries Ltd. 제작, 고형분: 1%〕
·증류수 ···703.8부
-제 2 폴리머층 상층의 형성-
얻어진 제 2 폴리머층 상층 형성용 도포액을 제 2 폴리머층 하층 상에 실리콘계 수지(P-1)의 양이 도포량으로 2.0g/㎡이 되도록 도포하고, 180℃에서 1분간 건조시켜 건조 두께 2.5㎛인 제 2 폴리머층 상층을 형성했다.
이와 같이 하여, 지지체 1의 양면에 도포 형성된 제 1 폴리머층 및 제 2 폴리머층을 포함하는 백시트 1을 작성했다.
얻어진 백시트 1에 대해서, 이하의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<평가>
-1. 반사율-
분광 광도계 UV-2450(상품명, Shimadzu Corporation 제작)에 적분공 부속 장치 ISR-2200(상품명, Shimadzu Corporation 제작)을 부착시킨 장치를 사용하고, 백시트 1의 표면 중 제 1 폴리머층이 형성된 면측에 있어서의 550nm의 광에 대한 반사율을 측정했다. 단, 레퍼런스로서 황산 바륨 표준판의 반사율을 측정하고, 이것을 100%로서 백시트 1의 반사율〔%〕을 산출했다.
-2. 접착성-
[A] 습열 경시 전의 접착성(Fr)
백시트 1을 컷팅하여 20mm 폭×150mm 길이의 사이즈를 갖는 샘플편을 2매 준비했다.
이 2매의 샘플편을 서로 제 1 폴리머층 측이 내측이 되도록 겹쳐서 배치하고, 이 사이에 20mm 폭×100mm 길이의 사이즈를 갖는 EVA 시트(상품명: SC50B, Mitsui Chemicals, Incorporated 제작)를 끼워넣었다. 샘플편과 EVA 시트의 길이가 다르므로, 여기서 얻어진 적층 시료의 일단으로부터 50mm까지의 영역에는 EVA 시트가 존재하지 않는다. 이 적층 시료를 진공 라미네이터〔Nisshinbo Holdings Inc. 제작〕를 사용하여 핫프레스함으로써 EVA 시트와 샘플편의 제 1 폴리머층을 접착시켰다. 이 때의 접착 조건은 이하와 같다.
진공 라미네이터를 사용하여 128℃에서 3분간 진공 배출 후, 2분간 가압하여 가접착했다. 그 후, 드라이 오븐에서 150℃에서 30분간 본접착 처리를 행했다. 이와 같이 하여, 서로 접착한 2매의 샘플편의 일단으로부터 50mm까지의 영역은 EVA 시트와 미접착하고 나머지 100mm의 부분에 EVA 시트가 접착된 접착 평가용 시료를 얻었다.
얻어진 접착 평가용 시료의 EVA 미접착 부분을 텐실론 만능 재료 시험기〔상품명: RTC-1210A, Orientec Corporation 제작〕에서 상하 클립으로 끼우고 박리 각도 180°, 인장 속도 300mm/분으로 인장하여 전단 시험을 행하고, 이것에 의해 측정된 인장 전단 접착 강도를 접착력의 지표로 했다.
접착력을 이하의 평가 기준에 따라 평가했다. 허용 범위는 랭킹 3 이상이고, 랭킹 4인 것이 바람직하고, 랭킹 5인 것이 보다 바람직하다.
<평가 기준>
5: 밀착은 매우 양호했다(60N/20mm 이상)
4: 밀착은 양호했다(30N/20mm 이상 60N/20mm 미만)
3: 밀착은 약간 불량했다(20N/20mm 이상 30N/20mm 미만)
2: 밀착 불량이 생겼다(10N/20mm 이상 20N/20mm 미만)
1: 밀착 불량이 현저했다(10N/20mm 미만)
[B] 습열 경시 후의 접착성(PC)
얻어진 접착 평가용 시료를 120℃, 100% RH의 환경 조건 하에서 48시간 유지(습열 경시)한 후, 상기 [A]와 동일한 방법으로 접착력을 측정했다.
결과는 [A] 습열 경시 전의 접착성과 동일한 기준으로 접착성을 평가했다.
-3. 휨-
300mm 폭×600mm 길이로 두께 3.2mm인 강화 유리와, 300mm 폭×600mm 길이로 재단한 EVA 시트〔상품명: SC50B, Mitsui Chemicals, Inc. 제작〕와, 300mm 폭×600mm 길이로 재단한 백시트 1을 이 순서대로 겹친 적층체 1을 진공 라미네이터〔Nisshinbo Holdings Inc. 제작의 진공 라미네이트기〕를 사용하여 핫프레스함으로써 강화 유리, EVA 시트 및 백시트 1을 접착시켰다. 이 때의 접착 조건은 이하와 같이 했다.
적층체 1에 대해서, 진공 라미네이터를 사용하여 128℃에서 3분간 진공 흡인한 후 2분간 가압하여 가접착했다. 그 후, 드라이 오븐에서 150℃/30분간 본접착 처리를 행했다.
단, 백시트 1은 제 1 폴리머층이 EVA 시트에 접하도록 겹쳐놨다.
이와 같이 하여 얻어진 강화 유리-EVA 시트-백시트 1로 이루어지는 적층체 1을 25℃/60% RH의 분위기 하에서 24시간 유지했다.
이 온실도 조건 하에서 백시트 1의 대각선을 연결하는 직선과 중앙부의 백시트 1의 표면과의 거리를 측정했다. 측정된 값을 N1이라 했다. N1의 값이 정수인 경우에는 적층체 1이 백시트 1 측을 내측으로 하여 휘어지게 된다.
직사각형 시료의 2조의 대각선에 대해서 측정을 행하여 얻어진 값을 N2라 했다. 2개(N1 및 N2)의 측정값의 평균치를 시료의 「휨」이라 했다.
측정된 휨 내성을 바탕으로 이하의 평가 기준에 따라서 평가했다. 이 중, 랭킹 3은 실용상 허용가능한 범위이고, 랭킹 4인 것이 바람직하다.
-평가 기준-
4: 휨 내성은 매우 양호했다(0.5mm 미만)
3: 휨 내성은 양호했다(0.5mm 이상 1.0mm 미만)
2: 휨 내성은 약간 불량했다(1.0mm 이상 2.0mm 미만)
1: 휨 내성은 불량했다(2.0mm 이상)
-4. 습열 경시 후의 성상-
휨 평가와 동일하게 하여 작성한 강화 유리-EVA 시트-백시트 1로 이루어지는 적층체 1을 120℃, 100% RH의 분위기에서 50시간 습열 처리한 후, 외관을 목시로 관찰했다.
제 1 폴리머층 또는 제 2 폴리머층(상층 및 하층 중 적어도 한쪽)의 EVA 시트 및/또는 지지체로부터 박리가 나타내지 않는 것이 실용상 허용된다.
-5. 파단 신장 유지율-
백시트 1의 지지체(지지체1)에 대해서, 이하의 측정 방법에 의해 얻어진 파단 신장의 측정값 L0 및 L1에 근거하여 하기 식으로 나타내어지는 파단 신장 유지율(%)을 산출했다. 실용상 허용할 수 있는 것은 파단 신장 유지율이 50% 이상이 것이었다.
파단 신장 유지율(%) = (L1/L0)×100
(파단 신장의 측정 방법)
지지체(지지체 1)를 폭 10mm×길이 200mm로 재단하여 측정용 시료 A 및 B를 준비했다.
시료 A에 대하여, 25℃, 60% RH의 분위기에서 24시간 조습한 후 텐실론 만능 재료 시험기(상품명: RTC-1210A, Orientec Corporation 제작)에서 인장 시험을 행했다. 또한, 측정은 시료의 양단에 있어서 단으로부터 50mm까지의 영역을 각각 척킹(chucking)하여 연신되는 부분의 길이를 100mm으로 행했다. 또한, 인장 속도는 20mm/분으로 했다. 이 평가로 얻어진 시료 A의 파단 신장을 L0이라 했다.
각각 시료 B에 대하여, 120℃, 100% RH의 분위기에서 50시간 습열 처리한 후 시료 A와 동일하게 하여 인장 시험을 행했다. 이 때의 시료 B의 파단 신장을 L1이라 했다.
〔실시예 2, 실시예 3〕
실시예 1의 백시트 1의 작성에 있어서, 제 1 폴리머층에 사용한 백색 안료(이산화티탄)를 착색 안료인 군청(실시예 2) 또는 카본블랙(실시예 3)으로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 실시예 2의 백시트 2 및 실시예 3의 백시트 3을 작성했다.
군청 및 카본블랙의 분산물은 이하의 방법으로 작성했다.
(군청 분산물의 제조)
하기 군청 분산물의 조성에 나타낸 각 성분을 혼합하고, 그 혼합물을 다이노밀형 분산기에 의해 1시간 분산 처리했다.
(군청 분산물의 조성)
·군청 ···39.9%
〔상품명: Ultramarine Blue Nubiflow, Ozeki Co., Ltd. 제작〕
·폴리비닐알콜 ···8.0%
〔상품명: PVA-105, Kuraray Co., Ltd. 제작, 고형분: 10%〕
·계면활성제 ···0.5%
〔상품명: 데몰 EP, Kao Corporation 제작, 고형분: 25%〕
·증류수 ···51.6%
(카본블랙 분산물의 제조)
하기 카본블랙 분산물의 조성에 나타낸 각 성분을 혼합하고, 그 혼합물을 다이노밀형 분산기에 의해 1시간 분산 처리했다.
(카본블랙 분산물의 조성)
·카본블랙(CB) ···39.9%
〔상품명: 토카푸락 #8500F, TOKAI CARBON Co., Ltd. 제작〕
·폴리비닐알콜 ···8.0%
〔상품명: PVA-105, Kuraray Co., Ltd. 제작, 고형분: 10%〕
·계면활성제 ···0.5%
〔상품명: 데몰 EP, Kao Corporation 제작, 고형분: 25%〕
·증류수 ···51.6%
얻어진 백시트 2 및 백시트 3에 대해서, 실시예 1의 백시트 1에 대해서 행한 평가(1. 반사율 평가를 제외)와 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 4∼실시예 6〕
실시예 1∼실시예 3의 백시트 1∼백시트 3의 작성에 있어서, 각각 제 2 폴리머층 상층의 실리콘계 수지(P-1, 아크릴/실리콘계 바인더, DIC Corporation 제작, 상품명: 세라네이트 WSA-1070〕를 불소계 수지〔P-2, AGC COAT-TECH Co., Ltd. 제작, 상품명: 오블리가토 SSW0011F, 고형분: 39%〕로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 실시예 4∼실시예 6의 백시트 4∼백시트 6을 작성했다.
얻어진 백시트 4∼백시트 6에 대해서, 실시예 1의 백시트 1에 대해서 행한 평가와 동일한 평가를 행했다. 단, 제 1 폴리머층에 포함되는 안료가 군청 또는 카본블랙인 실시예 5 및 실시예 6에 대해서는 반사율 평가를 행하지 않았다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔비교예 1〕
실시예 1의 백시트 1의 작성에 있어서, 지지체 1 상에 제 2 폴리머층 하층 및 제 2 폴리머층 상층을 도포 형성하지 않고, 대신에 두께 40㎛인 불화비닐 시트(부재 시트)를 이하의 조건에서 접합하는 것 이외에는 동일하게 하여 비교예 1의 백시트 101을 작성했다.
<접합 방법>
접착제로서 LX-660(K)〔상품명, DIC Corporation 제작〕에 경화제 KW-75〔상품명, DIC Corporation 제작〕를 10부 혼합한 것을 사용하고, 두께 40㎛인 불화비닐 시트 2매를 진공 라미네이터〔Nisshinbo Holdings Inc. 제작의 라미네이트기〕로 핫프레스 접착했다.
접착은 80℃에서 3분 진공 배출 후 2분간 가압함으로써 행하고, 그 후 40℃에서 4일간 유지하여 반응을 완료시켰다.
얻어진 백시트 101에 대해서, 실시예 1의 백시트 1에 대해서 행한 평가와 동일한 평가를 행했다. 또한, 「4. 습열 경시 후의 성상」의 평가에 있어서는 접착제로 접합한 부분에 박리가 나타나지 않는 것이 실용상 허용된다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔비교예 2〕
실시예 1의 백시트 1의 작성에 있어서, 지지체 1 상에 앞면 언더코팅층 및 제 1 폴리머층을 도포 형성하지 않은 것 이외에는 동일하게 하여 비교예 2의 백시트 102를 작성했다.
얻어진 백시트 102에 대해서, 실시예 1의 백시트 1을 대신하여 행한 평가와 동일한 평가(1. 반사율 평가를 제외)를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 7∼실시예 9〕
실시예 1의 백시트 1의 작성에 있어서, 지지체 1의 대신에 두께가 다른 지지체 2∼지지체 4를 사용한 것 이외에는 동일하게 하여 실시예 7∼실시예 9의 백시트 7∼백시트 9를 작성했다.
얻어진 백시트 7∼백시트 9에 대해서, 실시예 1의 백시트 1에 대해서 행한 평가와 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 10∼실시예 14 및 비교예 3∼비교예 8〕
실시예 1의 백시트 1의 작성에 있어서, 제 1 폴리머층, 제 2 폴리머층 하층 및 제 2 폴리머층 상층의 각 두께를 표 1에 나타낸 두께로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여 실시예 10∼실시예 14의 백시트 10∼백시트 14 및 비교예 3∼비교예 8의 백시트 103∼백시트 108을 작성했다.
얻어진 백시트 10∼백시트 14 및 백시트 103∼백시트 108에 대해서, 실시예 1의 백시트 1에 대해서 행한 평가와 동일한 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112013041006414-pct00001
상기 표 1에 나타낸 「평가」란에 있어서의 「색」은 제 1 폴리머층의 색을 나타낸다.
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예에서는 가열 압착 후나 습열 환경 하에서도 폴리머층의 밀봉재 및/또는 지지체로부터 박리나 백시트의 휨은 없었다. 또한, 제 1 폴리머층에 백색 안료를 포함하는 실시예의 백시트는 반사성도 우수하다는 것을 알았다.
〔실시예 15〕
<태양 전지 모듈의 작성>
두께 3mm의 강화 유리와, EVA 시트〔상품명: SC50B, Mitsui Chemicals, Incorporated 제작〕와, 결정계 태양 전지 소자(셀)과, EVA 시트〔상품명: SC50B, Mitsui Chemicals, Incorporated 제작〕와, 실시예 1의 백시트 1을 이 순서대로 겹치고, 진공 라미네이터〔Nisshinbo Holdings Inc. 제작〕를 사용하여 핫프레스함으로써 EVA와 접착시켰다. 단, 백시트는 그 이접착성층(제 1 폴리머층)이 EVA 시트와 접촉하도록 배치했다. 또한, EVA의 접착 조건은 이하와 같다.
진공 라미네이터를 사용하여 128℃에서 3분간 진공 배출 후 2분간 가압하여 가접착했다. 그 후, 드라이 오븐에서 150℃에서 30분간 본접착 처리를 행했다.
이와 같이 하여, 결정계의 태양 전지 모듈 1을 제작했다.
또한, 백시트 1을 대신하여 백시트 2∼백시트 14 중 어느 하나를 사용함으로써 결정계의 태양 전지 모듈 2∼태양 전지 모듈 14를 제작했다.
제작한 태양 전지 모듈 1∼태양 전지 모듈 14에 대해서, 발전 운전을 행한 바 모두 태양 전지로서 양호한 발전 성능을 나타냈다.
일본 특허 출원 2010-254208의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허, 특허출원 및 기술규격은 각각의 문헌, 특허, 특허출원 및 기술규격이 참조에 의해 포함되는 것이 구체적인 동시에 각각 기재되어 있는 경우와 동일한 정도로 본 명세서 중에 참조에 의해 포함된다.
본 발명은 가열 압착시 및 습열 경시에 휘어지기 어렵고, 또한 폴리머층이 밀봉재 및/또는 지지체로부터 박리하기 어려운 태양 전지용 백시트 및 그 제조 방법, 및 제품 수율이 큰 태양 전지 모듈을 제공할 수 있다.

Claims (16)

  1. 태양 전지에 사용되는 백시트로서,
    두께가 160㎛∼320㎛인 지지체와,
    상기 지지체의 일방의 면에 도포에 의해 형성되고 폴리머를 포함하고 두께가 1㎛∼10㎛인 제 1 폴리머층과,
    상기 지지체의 상기 제 1 폴리머층이 형성된 면과는 반대측의 면에 도포에 의해 형성되고 불소계 수지 또는 실리콘계 수지를 포함하고 두께가 0.5㎛∼12㎛인 제 2 폴리머층을 포함하고,
    상기 지지체는 폴리에스테르를 함유하고,
    상기 지지체는 120℃, 100% RH의 조건에서 50시간 보존한 후의 파단 신장의 상기 보존 전의 파단 신장에 대한 비율은 50% 이상인 것을 특징으로 하는 백시트.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 폴리머층을 갖는 면의 파장 550nm의 광의 반사율은 72% 이상인 것을 특징으로 하는 백시트.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 폴리머층에 포함되는 상기 폴리머는 비닐알콜 수지, 올레핀 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 백시트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 폴리머층은 상기 실리콘계 수지를 포함하고, 상기 실리콘계 수지는 실리콘 수지와 아크릴 수지의 복합 폴리머인 것을 특징으로 하는 백시트.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체를 제외한 백시트를 구성하는 모든 층은 도포에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 백시트.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 폴리머층에 포함되는 상기 폴리머는 비닐알콜 수지, 올레핀 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제 2 폴리머층은 상기 실리콘계 수지를 포함하고, 상기 실리콘계 수지는 실리콘 수지와 아크릴 수지의 복합 폴리머이며,
    상기 제 1 폴리머층을 갖는 면의 파장 550nm의 광의 반사율은 72% 이상인 것을 특징으로 하는 백시트.
  13. 제 1 항, 제 3 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 11 항 및 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 백시트와, 태양 전지 소자와, 상기 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 밀봉재는 에틸렌-비닐아세테이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  15. 제 1 항, 제 3 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 11 항 및 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 백시트의 제조 방법으로서,
    두께가 160㎛∼320㎛인 지지체의 일방의 면에 폴리머를 포함하는 제 1 도포액을 도포하여 두께가 1㎛∼10㎛인 제 1 폴리머층을 형성하는 단계, 및
    상기 지지체의 상기 제 1 폴리머층이 형성된 면과는 반대측의 면에 불소계 수지 또는 실리콘계 수지를 포함하는 제 2 도포액을 도포하여 두께가 0.5㎛∼12㎛인 제 2 폴리머층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백시트의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 지지체를 제외한 백시트를 구성하는 모든 층은 도포에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 백시트의 제조 방법.
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