KR101662872B1 - 태양전지용 폴리에스테르 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가시광 영역과 근적외 영영에 있어서 높은 반사율과, 작은 반사 지향성이 요구되는 박막계 태양전지 소자에 매우 적합한 태양전지용 폴리에스테르 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 태양전지용 폴리에스테르 필름은, 공동 함유 폴리에스테르 필름으로서, 파장 400~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 반사율이 70% 이상, 95% 이하이고, 파장 700~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 투과율이 5% 이상, 30% 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 태양전지용 폴리에스테르 필름은, 공동 함유 폴리에스테르 필름으로서, 파장 400~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 반사율이 70% 이상, 95% 이하이고, 파장 700~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 투과율이 5% 이상, 30% 이하인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 태양전지용 폴리에스테르 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 태양전지용 백시트에 사용했을 때, 반사율, 특히 적외 영역에 있어서, 높은 반사율이 얻어지는 태양전지용 백시트에 적합한 태양전지용 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.
최근 들어, 지구온난화의 원인이 되는 석유에너지를 대신할 에너지 수단으로서, 태양전지가 주목을 받고 있어, 그 수요가 높아지고 있다. 태양전지는 태양광의 에너지를 직접 전기로 바꾸는 태양광 발전 시스템으로, 그 심장부는 반도체로 되어 있다. 그 구조로서는, 태양전지 소자 단체(單體)를 그대로의 상태로 사용하는 경우는 없고, 일반적으로 수 매~수십 매의 태양전지 소자를 직렬, 병렬로 배선하여, 장기간(약 20년 이상)에 걸쳐서 소자를 보호하기 위해 각종 패키징이 행해져, 유닛화되어 있다. 이 패키지에 삽입된 유닛을 태양전지 모듈이라고 부르고, 일반적으로 태양광이 닿는 면을 유리로 덮어, 열가소성 수지로 되는 충전재로 간극을 메우고, 이면(裏面)을 내열, 내후성 플라스틱 재료 등의 백시트라 불리는 복수의 층 구성을 갖는 보호시트로 보호된 구성으로 되어 있다.
백시트는, 예를 들면, 박막 실리콘을 사용한 태양전지 모듈의 경우, 태양전지 소자측으로부터 폴리에스테르 필름/접착제/금속박 또는 금속계 박막층을 갖는 필름 등의 방습층/접착제/폴리불화비닐 필름 또는 폴리에스테르계 고내구 방습 필름(최외층) 등의 적층 구성이 일반적이다.
태양전지의 변환효율을 향상시키기 위해서, 태양전지 소자나 태양전지용 백시트의 개량이 이루어지고 있다. 예를 들면, 태양전지 모듈의 전면측으로부터 입사한 빛이 태양전지 소자를 투과한 경우에도, 그 빛을 반사함으로써 태양전지 소자에 재입사시켜, 빛을 유효하게 이용시킴으로써 광기전력이 향상된다.
따라서, 태양전지용 백시트에는 높은 반사율과 균일하게 근방 소자로 반사시키기 위해 작은 반사 지향성이 요구된다. 또한 태양전지 소자로서 사용되는 결정 실리콘은, 파장이 400~1200 ㎚의 범위에 감도를 가져, 가시광 영역보다, 오히려 근적외광 영역에 높은 감도를 갖는다. 이 때문에, 태양전지용 백시트의 반사특성은, 가시광 영역뿐 아니라 근적외광 영역(파장 700~1200 ㎚)도 중요해진다. 이에, 태양전지용 백시트에 사용되는 폴리에스테르 필름으로서는 예를 들면 이하의 것이 제안되어 있다.
특허문헌 1에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지에 비상용 수지를 혼합해서, 필름 제막시에 생성된 기포를 이용하여 반사효율을 향상시킨 태양전지 이면 봉지용 필름이 제안되어 있고, 파장 560 ㎚에 있어서의 반사율이 84~87%인 태양전지 이면 봉지용 필름이 예시되어 있다.
특허문헌 2에서는 플라스틱 필름을 구성하는 플라스틱에 백색 착색제를 배합한 태양전지 이면 보호막용 플라스틱 필름이 제안되어 있고, 파장 600~1400 ㎚의 범위에 있어서의 평균 반사율이 82~93%인 태양전지 이면 보호막용 플라스틱 필름이 예시되어 있다.
특허문헌 3에서는 폴리에스테르 수지에 황산바륨 입자를 함유시킨 태양전지 이면 보호막용 백색 폴리에스테르 필름이 제안되어 있고, 파장 400~700 ㎚의 가시광 영역에 있어서의 평균 반사율이 86~97%인 태양전지 이면 보호막용 백색 폴리에스테르 필름이 예시되어 있다.
특허문헌 4에서는 백색 안료를 이겨 넣은 2축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이나, 미세한 기포를 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 또는 광반사성을 갖는 도막층을 설치한 수지 필름을 사용한 태양전지 모듈이 제안되어 있고, 전광선 반사율이 95% 및 97%인 백커버 필름이 예시되어 있다.
전술한 바와 같이, 태양전지용 백시트에는 태양전지 모듈의 높은 변환효율을 얻기 위해 가시광 영역뿐 아니라, 근적외 영역에 있어서도 높은 반사율이 요구되고, 그 요구는 앞으로 점점 더 강해질 것으로 예상된다.
일반적으로 필름에 광반사성을 부여하기 위해서는 상기 특허문헌에 있는 바와 같이, 필름에 발포제 또는 백색 안료를 첨가하는 수법이 사용되고, 이들 첨가제의 첨가량을 증가시킴으로써 반사율의 향상이 행해져 왔다. 그러나, 이러한 방법으로는 가시광 영역, 근적외 영역 모두 반사율의 향상은 작은 것일뿐 아니라, 발포제나 백색 안료의 대량 첨가에 의해, 인장강도 등 기계적 강도가 저하되거나, 접힘 주름이 발생하기 쉬워지기 때문에, 강도의 유지에 한계가 있었다.
본 발명의 목적은, 상기 과제를 감안하여, 가시광 영역뿐 아니라, 근적외 영역에 있어서도 높은 반사율과, 작은 반사 지향성이 요구되는 태양전지용 백시트에 매우 적합한 태양전지용 폴리에스테르 필름을 제공하는 것이다.
본원 발명자들은, 태양전지용 폴리에스테르 필름의 반사율, 특히 근적외 영역의 반사율에 대해서 예의 검토한 결과, 상기 태양전지 구성에 있어서, 발포제 또는 백색 안료를 대량으로 첨가하여, 광반사 필름 단체에서의 반사율을 향상시킨다고 하는 종래기술과는 달리, 소정의 근적외선 투과율을 갖는 백색 필름을 사용함으로써, 배면(背面)에 배치된 알루미늄박 등의 금속성 방습층 등의 광반사성층이 갖는 높은 반사율을 유효하게 이용함으로써, 가시광 영역뿐 아니라, 특히 근적외 영역에 있어서도 높은 반사율을 얻을 수 있으며, 또한, 작은 반사 지향성을 갖는 것을 발견하고, 본원 발명에 도달한 것이다.
즉, 상기의 과제는, 이하의 해결수단에 의해 달성할 수 있다.
본원의 제1 발명은, 공동(空洞) 함유 폴리에스테르 필름으로서, 파장 400~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 반사율이 70% 이상, 95% 이하이고, 파장 700~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 투과율이 5% 이상, 30% 이하인 태양전지용 폴리에스테르 필름이다.
본원의 제2 발명은, 폴리에스테르 필름 중의 환상 삼량체 함유량이 5000 ppm 이하인 상기 태양전지용 폴리에스테르 필름이다.
본원의 제3 발명은, 알루미늄 및/또는 그의 화합물과 페놀계 화합물을 함유하는 상기 태양전지용 폴리에스테르 필름이다.
본원의 제4 발명은, 상기 태양전지용 폴리에스테르 필름과, 당해 태양전지용 폴리에스테르 필름의 편면에 배치하는 광반사성층을 갖는 태양전지용 백시트이다.
본원의 제5 발명은, 상기 광반사층이 알루미늄 및 은 중 어느 1종 이상을 포함하는 금속박 또는 금속계 박막층인 상기 태양전지용 백시트이다.
본 발명의 태양전지용 폴리에스테르 필름을 사용한 태양전지용 백시트는 가시광 영역뿐 아니라, 근적외 영역에 있어서도 높은 반사율이 얻어지고, 또한, 작은 반사 지향성을 갖는다.
본 발명의 태양전지용 폴리에스테르 필름의 구성 주체는, 공동 함유 폴리에스테르 필름이다. 필름에 함유되는 공동의 양, 형태를 제어함으로써, 파장 400~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 반사율이 70% 이상, 95% 이하이고, 파장 700~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 투과율이 5% 이상, 30% 이하인 태양전지용 폴리에스테르 필름이 얻어진다. 이러한 태양전지용 폴리에스테르 필름의 배면에 금속층 등의 광반사성층을 배치함으로써, 높은 광반사성과 작은 반사 지향성을 갖는 태양전지용 백시트를 얻을 수 있다. 본 발명의 공동 함유 폴리에스테르 필름은, 예를 들면, 폴리에스테르계 수지에, 그 수지와 비상용의 열가소성 수지를 적절히 분산시켜, 이것을 연신함으로써 얻을 수 있다.
상기 폴리에스테르계 수지란, 디카르복실산(또는 그의 에스테르 유도체)과 글리콜로 형성되는 에스테르 유닛을 주된 구성 유닛으로 하는 것이다. 디카르복실산으로서는, 예를 들면, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산 또는 이들의 에스테르(메틸에스테르 등의 알킬에스테르 등) 유도체 등이나, 기타 공지의 지방족 디카르복실산 등을 들 수 있다. 또한, 글리콜로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜 등을 들 수 있다. 이들의 폴리에스테르계 수지는, 디카르복실산과 글리콜을 직접 반응시키는 방법 외에, 디카르복실산의 알킬에스테르와 글리콜을 에스테르 교환 반응시킨 후, 중축합시키거나, 또는 디카르복실산의 디글리콜에스테르를 중축합시키는 등의 방법에 의해 제조할 수 있다.
본 발명에 사용하는 폴리에스테르계 수지의 중축합시에 사용되는 폴리에스테르 중축합 촉매는 안티몬 화합물, 알루미늄 화합물, 티탄 화합물, 게르마늄 화합물로부터 선택할 수 있다. 또한, 중축합 촉매는 1종이어도 되고, 2종 이상의 촉매를 병용해도 된다.
본 발명의 폴리에스테르 필름에 사용하는 폴리에스테르 조성물은, 상기 중축합 촉매 외에, 마그네슘 화합물과 칼륨 화합물 및 인 화합물을 동일 반응캔에 첨가함으로써 제조된다. 그 상세에 대해서는 후술한다.
폴리에스테르의 중축합시에 사용되는 폴리에스테르 중축합 촉매로서는, 특별히 한정되지 않지만 삼산화안티몬이 저렴하고, 또한 우수한 촉매활성을 갖는 촉매이기 때문에 매우 적합하다. 삼산화안티몬을 촉매로 하는 폴리에스테르 수지를 얻는데는 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면 일본국 특허 제4023220호 공보 중에 예로 들어져 있는 폴리에스테르 수지를 예시할 수 있다.
또한, 상기 이외에도 중축합 촉매로서, 게르마늄 화합물, 또는 티탄 화합물을 사용하는 것도 바람직하다. 더욱 바람직한 중축합 촉매로서는, 알루미늄 및/또는 그의 화합물과 페놀계 화합물을 함유하는 촉매, 알루미늄 및/또는 그의 화합물과 인 화합물을 함유하는 촉매, 인 화합물의 알루미늄염을 함유하는 촉매를 들 수 있다. 알루미늄 및/또는 그의 화합물과 인 화합물을 함유하는 촉매를 사용함으로써, 삼산화안티몬 촉매를 사용하여 중합된 폴리에스테르 수지를 사용한 경우보다, 제막공정 중의 압출기 내, 연신공정, 및 열고정공정에서의 환상 삼량체의 생성을 저감할 수 있기 때문이다. 그 이유에 대해서는 명확하지는 않지만 알루미늄 및/또는 그의 화합물과 인 화합물을 함유하는 촉매는 폴리에스테르 수지의 열열화를 제어하는 작용이 있는 것으로 추찰된다.
이하에 본 발명에서 사용할 수 있는, 알루미늄 및/또는 그의 화합물과 인 화합물을 함유하는 촉매에 대해서 상세하게 기술하지만, 당연히 이것에 한정하는 것은 아니다.
상기 알루미늄 및/또는 알루미늄 화합물로서, 금속 알루미늄 외에, 공지의 알루미늄 화합물을 한정 없이 사용할 수 있다.
알루미늄 화합물로서는, 구체적으로는, 포름산알루미늄, 초산알루미늄, 염기성 초산알루미늄, 프로피온산알루미늄, 옥살산알루미늄, 아크릴산알루미늄, 라우르산알루미늄, 스테아르산알루미늄, 안식향산알루미늄, 트리클로로초산알루미늄, 락트산알루미늄, 구연산알루미늄, 살리실산알루미늄 등의 카르복실산염, 염화알루미늄, 수산화알루미늄, 수산화 염화알루미늄, 탄산알루미늄, 인산알루미늄, 포스폰산알루미늄 등의 무기산염, 알루미늄메톡사이드, 알루미늄에톡사이드, 알루미늄 n-프로폭사이드, 알루미늄 iso-프로폭사이드, 알루미늄 n-부톡사이드, 알루미늄 t-부톡사이드 등 알루미늄알콕사이드, 알루미늄아세틸아세토네이트, 알루미늄아세틸아세테이트, 알루미늄에틸아세토아세테이트, 알루미늄에틸아세토아세테이트디iso-프로폭사이드 등의 알루미늄킬레이트 화합물, 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄 등의 유기 알루미늄 화합물 및 이들의 부분 가수분해물, 산화알루미늄 등을 들 수 있다. 이들 중 카르복실산염, 무기산염 및 킬레이트 화합물이 바람직하고, 이들 중에서도 더욱이 초산알루미늄, 염화알루미늄, 수산화알루미늄, 수산화 염화알루미늄 및 알루미늄아세틸아세토네이트가 특히 바람직하다.
상기 알루미늄 및/또는 알루미늄 화합물의 첨가량으로서는, 얻어지는 폴리에스테르의 디카르복실산이나 다가 카르복실산 등의 카르복실산 성분의 전체 구성 유닛의 몰 수에 대해서 0.001~0.05 몰%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 0.005~0.02 몰%이다. 첨가량이 0.001 몰% 미만이면 촉매활성이 충분히 발휘되지 않는 경우가 있고, 첨가량이 0.05 몰% 이상이 되면, 열안정성이나 열산화안정성의 저하, 촉매에 기인하는 이물질의 발생이나 착색의 증가가 문제가 되는 경우가 발생한다. 이와 같이 알루미늄 성분의 첨가량이 적어도 본 발명의 중합촉매는 충분한 촉매활성을 나타내는 점에 커다란 특징을 갖는다. 그 결과, 열안정성이나 열산화안정성이 우수하여, 촉매에 기인하는 이물질이나 착색을 저감할 수 있다.
상기 중축합 촉매를 구성하는 페놀계 화합물로서는, 페놀 구조를 갖는 화합물이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-에틸페놀, 2,6-디시클로헥실-4-메틸페놀, 2,6-디이소프로필-4-에틸페놀, 2,6-디-tert-아밀-4-메틸페놀, 2,6-디-tert-옥틸-4-n-프로필페놀, 2,6-디시클로헥실-4-n-옥틸페놀, 2-이소프로필-4-메틸-6-tert-부틸페놀, 2-tert-부틸-2-에틸-6-tert-옥틸페놀, 2-이소부틸-4-에틸-6-tert-헥실페놀, 2-시클로헥실-4-n-부틸-6-이소프로필페놀, 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-tert-부틸페닐)부탄, 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-tert-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2,2-티오디에틸렌비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4,4-히드록시페닐)프로피오네이트], N,N'-헥사메틸렌비스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시-히드로신나미드), 1,3,5-트리스(2,6-디메틸-3-히드록시-4-tert-부틸벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스[(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시에틸]이소시아누레이트, 트리스(4-tert-부틸-2,6-디메틸-3-히드록시벤질)이소시아누레이트, 2,4-비스(n-옥틸티오)-6-(4-히드록시-3,5-디-tert-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 테트라키스[메틸렌(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시)히드로신나메이트]메탄, 비스[(3,3-비스(3-tert-부틸-4-히드록시페닐)부티릭 애시드)글리콜에스테르, N,N'-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐]히드라진, 2,2'-옥사미드비스[에틸-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 비스[2-tert-부틸-4-메틸-6-(3-tert-부틸-5-메틸-2-히드록시벤질)페닐]테레프탈레이트, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 3,9-비스[1,1-디메틸2-{β-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시}에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸, 2,2-비스[4-(2-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시신나모일옥시))에톡시페닐]프로판, β-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피온산알킬에스테르, 테트라키스-[메틸-3-(3',5'-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-tert-부틸페닐)부탄, 티오디에틸렌-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 에틸렌비스(옥시에틸렌)비스[3-(5-tert-부틸-4-히드록시-m-톨릴)프로피오네이트], 헥사메틸렌비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 트리에틸렌글리콜-비스-[3-(3'-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)]프로피오네이트, 1,1,3-트리스[2-메틸-4-[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시]-5-tert-부틸페닐]부탄 등을 들 수 있다.
이들은, 동시에 2종 이상을 병용하는 것도 가능하다. 이들 중, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 테트라키스-[메틸-3-(3',5'-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 티오디에틸렌-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]가 바람직하다.
이들의 페놀계 화합물을 폴리에스테르의 중합시에 첨가함으로써, 알루미늄 화합물의 촉매활성이 향상되는 동시에, 중합한 폴리에스테르의 열안정성도 향상된다.
상기 페놀계 화합물의 첨가량으로서는, 얻어지는 폴리에스테르의 디카르복실산이나 다가 카르복실산 등의 카르복실산 성분의 전체 구성 유닛의 몰 수에 대해서 5×10-7~0.01 몰이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1×10-6~0.005 몰이다. 또한, 본 발명에서는, 페놀계 화합물에 추가로 인 화합물을 함께 사용해도 된다.
상기 중축합 촉매를 구성하는 인 화합물로서는 특별히 한정되지는 않지만, 포스폰산계 화합물, 포스핀산계 화합물, 포스핀옥사이드계 화합물, 아포스폰산계 화합물, 아포스핀산계 화합물, 포스핀계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 사용하면 촉매활성의 향상효과가 커서 바람직하다. 이들 중에서도, 1종 또는 2종 이상의 포스폰산계 화합물을 사용하면 촉매활성의 향상효과가 특히 커서 바람직하다.
상기의 중축합 촉매를 구성하는 인 화합물로서는, 방향족 고리 구조를 갖는 기인 화합물이 특히 바람직하다.
상기의 중축합 촉매를 구성하는 인 화합물로서는, 예를 들면, 메틸포스폰산디메틸, 메틸포스폰산디페닐, 페닐포스폰산디메틸, 페닐포스폰산디에틸, 페닐포스폰산디페닐, 벤질포스폰산디메틸, 벤질포스폰산디에틸, 디페닐포스핀산, 디페닐포스핀산메틸, 디페닐포스핀산페닐, 페닐포스핀산, 페닐포스핀산메틸, 페닐포스핀산페닐, 디페닐포스핀옥사이드, 메틸디페닐포스핀옥사이드, 트리페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 페닐포스폰산디메틸, 벤질포스폰산디에틸이 특히 바람직하다.
상기의 인 화합물의 첨가량으로서는, 얻어지는 폴리에스테르의 디카르복실산이나 다가 카르복실산 등의 카르복실산 성분의 전체 구성 유닛의 몰 수에 대해서 5×10-7~0.01 몰이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1×10-6~0.005 몰이다.
상기의 중축합 촉매를 구성하는 페놀부를 동일 분자 내에 갖는 인 화합물로서는, 페놀 구조를 갖는 인 화합물이라면 특별히 한정되지는 않지만, 페놀부를 동일 분자 내에 갖는, 포스폰산계 화합물, 포스핀산계 화합물, 포스핀옥사이드계 화합물, 아포스폰산계 화합물, 아포스핀산계 화합물, 포스핀계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 화합물을 사용하면 촉매활성의 향상효과가 커서 바람직하다. 이들 중에서도, 1종 또는 2종 이상의 페놀부를 동일 분자 내에 갖는 포스폰산계 화합물을 사용하면 촉매활성의 향상효과가 특히 커서 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 폴리에스테르의 촉매는, 중합 반응뿐 아니라 에스테르화 반응 및 에스테르 교환 반응에도 촉매활성을 갖는다. 예를 들면, 테레프탈산디메틸 등의 디카르복실산의 알킬에스테르와 에틸렌글리콜 등의 글리콜과의 에스테르 교환 반응에 의한 중합은, 통상 티탄 화합물이나 아연 화합물 등의 에스테르 교환 촉매의 존재하에서 행해지지만, 이들의 촉매 대신에, 또는 이들의 촉매에 공존시켜서 본 발명의 청구항에 기재된 촉매를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 상기의 촉매는, 용융중합뿐 아니라 고상중합이나 용액중합에 있어서도 촉매활성을 가지고 있어, 어느 방법에 의해서도 태양전지용 폴리에스테르 필름의 제조에 적합한 폴리에스테르 수지를 제조하는 것이 가능하다.
이러한 폴리에스테르계 수지의 대표예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 등을 들 수 있다. 이 폴리에스테르는 호모폴리머여도 되고, 제3 성분을 공중합한 것이어도 된다. 본 발명에서는, 구성 유닛 100 몰% 중, 에틸렌테레프탈레이트 유닛, 프로필렌테레프탈레이트 유닛, 부틸렌테레프탈레이트 유닛 또는 에틸렌-2,6-나프탈레이트 유닛이 70 몰% 이상, 바람직하게는 80 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 90 몰% 이상인 폴리에스테르를 사용하는 것이 추천·장려된다.
상기의 폴리에스테르계 수지에 비상용의 열가소성 수지(이하, 간단히 「비상용성 열가소성 수지」라고 하는 경우가 있다)는, 공동 발현제로서 작용하여, 필름 중의 공동 형성에 기여하는 것이다. 비상용의 열가소성 수지는 폴리에스테르계 수지 중에 분산상태로 균일하게 혼입하여 연신시에 베이스 수지와의 계면에서 박리를 일으켜 공동 형성원이 된다. 본 발명에서 사용할 수 있는 비상용성 열가소성 수지로서는, 일반적인 방법으로 상기 폴리에스테르계 수지에 용융 혼합했을 때에 상분리되는 것이라면 특별히 한정되지 않고, 호모폴리머여도 되고, 공중합 성분을 갖는 폴리머여도 상관없다. 본 발명에서는, 매우 적합한 형상을 갖는 공동 발현의 관점에서 폴리올레핀계 수지가 바람직하다.
상기의 폴리올레핀계 수지로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리메틸펜텐 등의 각 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 고온에서도 연화되기 어려워, 우수한 공동 발현성을 발휘할 수 있다는 점에서, 폴리메틸펜텐 수지가 매우 적합하다. 이들의 폴리올레핀계 수지는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합해서 사용해도 된다.
본 발명의 필름 형성에 있어서는, 비상용성 열가소성 수지의 사용량은, 폴리에스테르계 수지 100 질량부에 대해서, 3 질량부 이상, 보다 바람직하게는 4 질량부 이상이고, 20 질량부 이하, 보다 바람직하게는 10 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 4 질량부 이상 8 질량부 이하로 하는 것이 추천·장려된다. 비상용성 열가소성 수지의 사용량이 상기 범위를 하회하면, 공동 형성이 불충분해져, 반사 지향성이 커지는 경우가 있다. 한편, 비상용성 열가소성 수지의 사용량이 상기 범위를 초과하면 이면에 배치한 광반사층의 반사효과를 충분히 이용할 수 없어, 특히 근적외 영역의 반사율이 충분히 얻어지지 않을뿐 아니라 필름 제조시에 필름 찢어짐이나 접힘 주름의 발생이 생기기 쉬워져, 생산성이 현저하게 저하된다.
상기 비상용성 열가소성 수지에 추가로 다른 비상용성 열가소성 수지를 분산성 수지로서 배합하여 사용하는 것이 보다 바람직하다. 분산성 수지란 폴리에스테르계 수지와 공동 발현제로서 첨가하는 상기 비상용성 열가소성 수지의 양쪽에 대해서 비상용인 열가소성 수지이고, 또한 상기 공동 발현제보다도 표면장력(표면에너지)이 큰 수지이다. 분산성 수지를 배합함으로써, 폴리에스테르에 대해서 비상용의 열가소성 수지를 원료 수지 중에 미세 분산시키는 「분산작용」을 발휘하여, 공동 발현제와 폴리에스테르계 수지의 해리를 보다 매우 적합하게 행하게 하며, 더 나아가서는 미세한 공동을 균일하게 형성시키는 작용을 갖는 것이다. 이러한 기능을 갖는 분산성 수지로서는 예를 들면 폴리스티렌계 수지를 들 수 있다.
폴리스티렌계 수지로서는, 호모폴리머 외에, 각종 공중합 성분을 갖는 공중합 폴리머여도 된다. 단, 후자의 경우에는, 공중합 성분이 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 것이 요구된다.
분산성 수지의 함유량의 하한은 비상용성 열가소성 수지 100 질량부에 대해서 10 질량부, 바람직하게는 15 질량부, 더욱 바람직하게는 20 질량부이다. 상한은 50 질량부, 바람직하게는 40 질량부이고, 특히 바람직하게는 30 질량부이다. 분산성 수지의 함유량이 10 질량부 미만에서는, 공동의 분산성이 저하된다. 한편, 50 질량부를 초과하면, 공동의 크기가 불균일해지는 경우가 있다.
파장 700~1200 ㎚ 영역의 비교적 긴 파장을 갖는 근적외광은, 커다란 굴절률차를 갖는 공동 계면(공기/수지 계면)에서 반사하기 쉽다. 이 때문에, 전술한 바와 같이 공동 발현제 및 분산성 수지를 사용함으로써 매우 적합하게 공동을 형성하기 쉬워진다. 특히, 본 발명에서는 근적외광의 반사에는 공동의 형상이 중요하다. 즉, 공동의 두께방향에 대해서 평면방향으로 넓어지는 편평한 공동의 경우는, 근적외선의 반사와 광선 투과를 양호하게 밸런스화할 수 있다. 본 발명은 전술한 바와 같이 공동 발현제와 분산성 수지를 매우 적합한 범위로 제어함으로써 공동을 보다 균일하게 발현시키고, 또한 공동의 두께에 대해서 편평한 공동을 형성시킨다. 또한, 필름을 형성하는 폴리에스테르 수지를 고상중합에 의해 고유점도를 비교적 높게 함으로써 공동 발현제와의 계면 박리를 보다 크게 할 수 있다. 이것에 의해 보다 매우 적합하게 공동을 발현시키는 것이 가능해진다.
상기와 같이 첨가제의 종류와 농도에 의해 필름 중에 생기는 공동 함유량 및 그의 형상을 제어함으로써, 파장 400~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 반사율이 70 이상, 95% 이하이고, 파장 700~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 투과율이 5% 이상, 30% 이하인 태양전지용 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있다. 공동 함유량이 적은 경우는, 파장 400~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 반사율이 70% 미만이 되어, 반사 지향성이 커지는 경우가 있다. 한편, 공동 함유량이 많은 경우는, 기계적 강도가 저하될 뿐 아니라, 파장 400~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 반사율이 95%를 초과하여, 필름 배면에 배치된 금속층 등의 반사성층의 반사특성을 충분히 활용할 수 없는 경우가 있다. 또한, 파장 400~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 반사율의 하한은 72%가 보다 바람직하고, 75%가 더욱 바람직하다. 또한, 파장 400~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 반사율의 상한은, 93%가 바람직하고, 90%가 보다 바람직하다.
또한, 근적외 영역인 파장 700~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 투과율이 5% 미만에서는, 배면에 배치된 금속층 등의 반사성층의 반사특성을 충분히 활용할 수 없다. 파장 700~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 투과율이 30%를 초과하면 반사 지향성이 커지는 경우가 있다. 파장 700~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 투과율의 하한은 6% 이상이 바람직하고, 8% 이상이 보다 바람직하다. 또한, 파장 700~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 투과율의 상한은 28% 이하가 바람직하고, 25% 이하가 보다 바람직하다.
근적외 영역의 광선은 가시광 영역의 광선보다 산란되기 어렵지만, 공동형상의 곡면이 구형상에 근사한 경우는 크게 산란된다. 이 때문에, 근적외 영역의 평균 투과효율을 상기 범위로 하기 위해서는, 공동형상이 길고 편평해지도록 제어하는 것이 바람직하다. 이들은 전술한 바와 같이 매우 적합하게는 폴리에스테르 수지의 고유점도, 첨가하는 비상용성 열가소성 수지의 종류, 조합(특히, 분산제와의 조합), 및 그의 농도를 적절히 조정함으로써 달성할 수 있다.
본 발명의 필름은, 60°글로스값이 70 이하인 것이 바람직하고, 60 이하인 것이 보다 바람직하다. 60°글로스값이 70 이하인 경우, 빛의 반사 지향성이 작아, 태양전지에 조사된 광선을 보다 효율적으로 이용할 수 있다.
본 발명의 필름 형성에 있어서는, 핸들링성 부여를 위해, 필름 중에 입자를 함유시켜도 된다. 입자의 종류 및 함유량은, 무기 입자여도 되고, 유기 입자여도 되며, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 실리카, 이산화티탄, 탈크, 카올리나이트 등의 금속 산화물, 탄산칼슘, 인산칼슘, 황산바륨 등의 폴리에스테르에 대해서 불활성의 무기 입자가 예시된다. 이들 중에서도 공업적으로 입수가 용이한 이산화티탄이 바람직하다. 산화티탄에는, 주로 루틸형과 아나타제형의 2개의 결정형태가 알려져 있는데, 아나타제형은 자외선의 분광 반사율이 매우 큰 것에 반하여, 루틸형은 자외선의 흡수율이 크다(분광 반사율이 작다)고 하는 특성을 가지고 있다. 이들은 필요에 따라서 선택할 수 있다.
또한, 이들의 불활성 무기 입자는, 어느 1종을 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 병용해도 된다.
본 발명의 필름에 있어서의 산화티탄 입자의 함유량은, 그 필름 전량에 대해서, 0.1 질량% 이상, 바람직하게는 0.5 질량% 이상이고, 30 질량% 이하, 바람직하게는 20 질량% 이하인 것이 추천·장려된다. 산화티탄 입자의 함유량이 상기 범위를 하회하는 경우에는, 충분한 핸들링성을 확보할 수 없는 경우가 있다. 한편, 산화티탄 입자의 함유량이 상기 범위를 초과하는 경우에는, 필름 제조시에, 연신 등의 조작이 곤란해져, 생산성이 저하되는 경우가 있다.
또한, 상기 산화티탄 입자는, 그 평균 입경이 하한 0.02 ㎛, 바람직하게는 0.05 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1 ㎛이고, 상한은 3 ㎛, 바람직하게는 2 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ㎛인 것이 추천·장려된다. 산화티탄 입자의 평균 입경이 상기 범위를 하회하는 경우는 충분한 핸들링성이 얻어지지 않는 경우가 있고, 상기 범위를 초과하면 조대 표면 돌기가 생성되는 경우가 있어, 적층되는 금속박 등의 방습층에 악영향을 미치는 경우가 있다.
상기 입자의 평균 입자경의 측정은 하기 방법에 의해 구할 수 있다.
입자를 전자현미경 또는 광학현미경으로 사진을 찍고, 가장 작은 입자 1개의 크기가 2~5 ㎜가 되는 배율로, 300~500개의 입자의 최대 직경(다공질 실리카의 경우는 응집체의 입경)을 측정하여, 그 평균값을 평균 입자경으로 한다.
폴리에스테르에 상기 입자를 배합하는 방법으로서는, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 폴리에스테르를 제조하는 임의의 단계에 있어서 첨가할 수 있지만, 바람직하게는 에스테르화의 단계, 또는 에스테르 교환 반응 종료 후, 중축합 반응 개시 전의 단계에서 에틸렌글리콜 등에 분산시킨 슬러리로서 첨가하고, 중축합 반응을 진행해도 된다. 또한 벤트 부착 혼련 압출기를 사용하여 에틸렌글리콜 또는 물 등에 분산시킨 입자의 슬러리와 폴리에스테르 원료를 블렌드하는 방법, 또는 혼련 압출기를 사용하여, 건조시킨 입자와 폴리에스테르 원료를 블렌드하는 방법 등에 의해 행할 수 있다.
그 중에서도, 본 발명에서는 폴리에스테르 원료의 일부가 되는 모노머액 중에 응집체 무기 입자를 균질 분산시킨 후, 여과한 것을, 에스테르화 반응전, 에스테르화 반응중, 또는 에스테르화 반응후의 폴리에스테르 원료의 잔부에 첨가하는 방법이 바람직하다. 이 방법에 의하면, 모노머액이 저점도이기 때문에, 입자의 균질 분산이나 슬러리의 고정도(高精度) 여과를 용이하게 행할 수 있는 동시에, 원료의 잔부에 첨가할 때, 입자의 분산성이 양호하여, 새로운 응집체도 발생하기 어렵다. 이러한 관점으로부터, 특히, 에스테르화 반응전의 저온상태의 원료 잔부에 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 사전에 입자를 함유하는 폴리에스테르를 얻은 후, 그 펠릿과 입자를 함유하지 않은 펠릿을 혼련 압출 등 하는 방법(마스터배치법)에 의해, 추가로 활제 응집물을 더욱 저감할 수 있어, 표면의 조대 돌기수도 적게할 수 있기 때문에 매우 적합하다.
본 발명의 폴리에스테르 필름은 환상 삼량체 함유량이 5000 ppm 이하인 것이 바람직하다. 4000 ppm 이하인 것이 더욱 바람직하고, 특히 바람직하게는 3500 ppm 이하이다. 상기 환상 삼량체 함유량이 5000 ppm 이하이면, 필름의 가수분해가 억제되어, 내구성이라고 하는 태양전지 부재로서의 중요한 특성을 유지하는 효과를 얻기 쉽다.
상기 내구성은 105℃, 100%RH, 0.03 MPa 조건하, 192시간 후에 있어서의 파단신도 유지율로 평가할 수 있다. 이 파단신도 유지율은 바람직하게는 65% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상이다. 이러한 범위에 있음으로써, 본 발명의 태양전지용 폴리에스테르 필름은, 옥외에서의 장기 사용에 견딜 수 있는 높은 내가수분해성을 나타낼 수 있다.
폴리에스테르 필름의 환상 삼량체의 함유량을 상기 범위로 하기 위해서는, 고상중합법에 의해 올리고머 저감처리를 행한 폴리에스테르 수지를 원료로 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 말하는 고상중합법이란, 전술과 같이 고상상태에서 감압하 또는 불활성가스 기류하에서 폴리에스테르 수지를 가열하고, 추가적으로 중축합을 진행하는 방법이다. 고상상태로 감압하에서 가열하는 방법과 불활성가스 기류하에서 열처리하는 방법을 조합해도 된다. 고상중합 반응은, 용융 중축합 반응과 동일하게, 회분식 장치나 연속식 장치로 행할 수 있다. 용융 중축합과 고상 중축합은 연속으로 행해도 되고, 분할해서 행해도 된다. 또한, 그 폴리에스테르 수지 중에 포함되어 있는 환상 삼량체 등의 올리고머나 아세트알데히드 등의 부생성물을 제거하는 등의 수단을 취하는 것도 아무런 제약을 받지 않는다. 또한, 예를 들면, 초임계압 추출법 등의 추출법으로 폴리에스테르 수지를 정제하여 상기의 부생성물 등의 불순물을 제거하는 등의 처리를 행하는 것을 도입해도 된다.
상기의 고상중합은, 180℃ 이상, 융점 미만의 온도에서 행하는 것이 바람직하고, 특히 195~235℃가 바람직하다. 융점 이상에서는, 폴리에스테르 수지가 용융되기 때문에 실용적이지 못하고, 또한, 180℃ 미만에서는 환상 삼량체의 감소속도가 현저하게 느리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 고상중합은, 불활성 기체 유통하 또는 감압하에서 행할 필요가 있다. 이 불활성 기체란, 고상중합 후에 얻어지는 폴리에스테르 수지의 열화를 발생시키지 않는 기체를 의미하고, 일반적으로는 저렴한 질소를 사용하는 것이 바람직하다. 불활성 기체 중의 수분량은, 고상중합 중에 폴리에스테르 수지의 극한점도가 저하되지 않는 범위이면 되고, 통상, 500 ppm 이하이다. 감압하에서 고상중합하는 경우에는, 통상, 진공도는 0.1 KPa 이하, 더욱 바람직하게는 0.05 KPa 이하이다.
고상중합의 장치는, 회전식 고상중합장치, 탑식 정치 고상중합장치, 유동상식 고상중합장치, 각종 교반날개를 갖는 고상중합장치 등의 펠릿형상 수지를 균일하게 가열할 수 있는 것이 바람직하다.
폴리에스테르 필름의 내구성의 관점에서는, 고상중합에 의해 고분자량화한 폴리에스테르나, 저산가의 폴리에스테르를 사용하는 것도 바람직하다. 이것에 의해 폴리에스테르 필름의 내가수분해성을 보다 향상시킬 수 있다. 고상중합에 의해 폴리에스테르를 고분자량화하는 경우, 고유점도는 0.65~0.80 dl/g인 것이 고도의 내열성, 내가수분해성을 얻기 위해서는 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.70~0.75 dl/g이다. 또한, 폴리에스테르의 고유점도는, 폴리에스테르를 파라클로로페놀(6 질량부)과, 1,1,2,2-테트라클로로에탄(4 질량부)의 혼합용매에 용해하고, 30℃에서 측정할 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용하는 폴리에스테르 중에는, 다른 임의의 중축합체나 제전제, 염색성 개량제, 염료, 안료, 염소제, 형광증백제, 안정제, 산화방지제, 기타 첨가제가 함유되어 있어도 된다. 산화방지제로서는, 방향족 아민계, 페놀계 등의 산화방지제가 사용 가능하고, 안정제로서는, 인산이나 인산에스테르계 등의 인계, 유황계, 아민계 등의 안정제가 사용 가능하다.
본 발명의 폴리에스테르 필름은, 단층 폴리에스테르 필름이어도 되고, 최외층과 중심층을 갖는, 적어도 3층으로 되는 적층 폴리에스테르 필름이어도 된다. 3층 구성에 있어서의 층 구성으로서, 표리의 최외층의 구성은 같은 조성이어도 되고 다른 조성이어도 상관없지만, 2종 3층(A층/B층/A층)이 평면성의 관점에서 매우 적합하다.
본 발명에 있어서 3층 구성으로 하는 경우, 최외층(상기 2종 3층의 경우는 A층)에 입자를 함유하고, 중심층(상기 2종 3층의 경우는 B층)에는 비상용성 열가소성 수지를 포함하는 층인 것이 바람직하다.
A층에 입자를 함유시키는 이유는, 금속 또는 금속 산화물계 박막층이나 도포층 등의 방습기능층을 적층하는 등 후가공공정에서의 핸들링성 부여 및 표면적을 크게 함으로써 상기 기능층과의 밀착성을 향상시키기 위함이다. 최외층에 입자를 첨가하는 경우는, 가공성에 적합한 충분한 핸들링성이 얻어진다. 본 발명의 적층 필름의 핸들링성은, 적층 필름면끼리의 동마찰계수(μd)에 의해 평가할 수 있다. 이 경우, 가공성의 관점에서 동마찰계수(μd)가 0.7 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 필름의 두께는, 특별히 제한하지 않지만, 30~350 ㎛의 범위에서, 사용하는 규격에 따라 임의로 결정할 수 있다. 기재 필름의 두께의 상한은, 250 ㎛가 바람직하고, 특히 바람직하게는 200 ㎛이다. 한편, 필름 두께의 하한은, 50 ㎛가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 75 ㎛이며, 특히 바람직하게는 100 ㎛이다. 필름 두께가 30 ㎛ 미만에서는, 강성이나 기계적 강도가 불충분해지기 쉽다. 한편, 필름 두께가 300 ㎛를 초과하면, 생산 원가가 상승된다.
다음으로, 본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조방법에 대해서 설명한다. 본 발명의 필름의 제조방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 목적으로 하는 필름의 조성으로 되는 혼합물(예를 들면, 폴리에스테르계 수지, 비상용성 열가소성 수지, 분산성 수지, 무기 입자를 포함하는 혼합물)을 용융하고, 필름형상으로 압출 성형하여 미연신 필름으로 한 후, 필요에 따라, 길이방향 또는 폭방향의 일축방향으로 연신하거나, 또는 이축방향으로 축차 이축연신 또는 동시 이축연신하여, 열고정처리를 행한, 이축배향 폴리에스테르 필름이 매우 적합하다.
폴리에스테르계 수지, 비상용성 열가소성 수지, 무기 입자를 포함하는 혼합물로 되는 펠릿을 충분히 진공 건조한 후, 270~295℃에서 시트형상으로 용융 압출하고, 냉각고화시켜 미배향의 캐스트 필름을 얻는다. 얻어진 캐스트 필름을, 80~120℃로 가열한 롤로 길이방향으로 2.5~5.0배 연신하여, 일축배향 폴리에스테르 필름을 얻는다.
그 후, 필름의 양단부를 클립으로 파지하고, 80~180℃로 가열된 열풍존에 도입하여, 건조 후 폭방향으로 2.5~5.0배로 연신한다. 계속해서 220~240℃의 열처리존에 도입하고, 열고정처리, 냉각을 행하여, 결정배향을 완료시킨다. 이 열처리공정 중에서, 필요에 따라, 폭방향 또는 길이방향으로 1~12%의 이완처리를 행해도 된다.
또한, 본 발명의 필름을 제조할 때는, 돌기의 원인이 되는, 원료의 폴리에스테르 중에 포함되어 있는 이물질을 제거하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 중의 이물질을 제거하기 위해서, 용융 압출시에 용융 수지가 약 280℃로 유지된 임의의 장소에서 고정도 여과를 행한다. 용융 수지의 고정도 여과에 사용되는 여재는, 특별히 한정되지는 않지만, 스테인리스 소결체의 여재의 경우의 Si, Ti, Sb, Ge, Cu, Al을 주성분으로 하는 응집물 및 고융점 유기물이 제거성능이 우수하여 매우 적합하다.
용융 수지의 고정도 여과에 사용하는 여재의 여과 입자 사이즈(초기 여과효율: 95%)는, 25 ㎛ 이하가 바람직하다. 여재의 여과 입자 사이즈가 25 ㎛를 초과하면, 20 ㎛ 이상의 이물질의 제거가 불충분해지기 쉽다. 여과 입자 사이즈(초기 여과효율: 95%)가 25 ㎛ 이하인 여재를 사용하여 용융 수지의 고정도 여과를 행함으로써 생산성이 저하되는 경우가 있지만, 돌기가 적은 필름을 얻는데는 중요하다. 압출기 내에 있어서의 용융 수지의 체류시간은 환상 삼량체 생성의 관점에서는 가능한 한 짧게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 폴리에스테르 필름은 타소재와의 접착성을 부여하기 위해서, 필름표면에 표면개질처리를 행해도 된다. 표면개질처리란 예를 들면 코로나 방전처리, 글로우 방전처리, 화염처리, 자외선 조사처리, 전자선 조사처리, 오존처리를 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 등의 태양전지의 봉지 수지와의 접착성을 향상시킬 목적으로, 상기 태양전지용 폴리에스테르 필름의 편면에 이접착층을 설치할 수 있다. 이접착층로서는 봉지 수지와 양호한 접착성을 갖는 것이라면 특별히 한정되지 않지만 공중합 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지 및 폴리우레탄계 수지 중, 적어도 1종을 포함하는 이접착층이 매우 적합하다.
이들의 이접착층을 형성하는 도포액으로서는 예를 들면, 일본국 특허 제3567927호 공보, 일본국 특허 제3589232호 공보, 일본국 특허 제3589233호 공보 등에 예시된 수용성 또는 수분산성 공중합 폴리에스테르 용액, 아크릴 용액, 폴리우레탄 용액 등을 들 수 있다. 이접착층은 이들 도포액을 세로방향의 일축연신 폴리에스테르 필름의 편면 또는 양면에 도포한 후, 100~150℃에서 건조하고, 추가로 가로방향으로 연신하여 얻을 수 있다. 최종적인 이접착층의 도포량은, 0.05~0.20 g/㎡으로 관리하는 것이 바람직하다. 도포량이 0.05 g/㎡ 미만이면, 봉지 수지와의 밀착성이 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 도포량이 0.20 g/㎡를 초과하면, 내블로킹성이 저하되는 경우가 있다.
이접착층에는 이활성을 부여하기 위해서 미립자를 첨가하는 것이 바람직하다. 미립자의 평균 입경은 2 ㎛ 이하의 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 입자의 평균 입경이 2 ㎛를 초과하면, 입자가 이접착층으로부터 탈락하기 쉬워진다. 이접착층에 함유시키는 입자로서는, 탄산칼슘, 인산칼슘, 비결정성 실리카, 결정성의 유리 필러, 카올린, 탈크, 이산화티탄, 알루미나, 실리카-알루미나 복합산화물, 황산바륨, 불화칼슘, 불화리튬, 제올라이트, 황화몰리브덴, 마이카 등의 무기 입자, 가교 폴리스티렌 입자, 가교 아크릴계 수지 입자, 가교 메타크릴산메틸계 수지 입자, 벤조구아나민·포름알데히드 축합물 입자, 멜라민·포름알데히드 축합물 입자, 폴리테트라플루오로에틸렌 입자 등의 내열성 고분자 입자를 들 수 있다. 이들의 입자 중에서도, 비교적 저렴하게 입수할 수 있는 관점에서, 실리카 입자가 매우 적합하다.
도포액을 도포하는 방법으로서는, 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 리버스 롤·코트법, 그라비아·코트법, 키스·코트법, 롤 브러시법, 스프레이 코트법, 에어나이프 코트법, 와이어 바 코트법, 파이프 닥터법 등을 들 수 있고, 이들 방법을 단독으로 또는 조합해서 행할 수 있다.
본 발명의 태양전지용 백시트는 태양전지용 폴리에스테르 필름과, 태양전지용 폴리에스테르 필름의 편면에 배치하는 광반사성층을 배치한다. 이것에 의해, 태양전지용 폴리에스테르 필름을 투과한 빛, 특히 근적외선 영역의 파장을 갖는 빛이 배면에 배치된 광반사성층에 의해 효율적으로 반사되어, 태양전지의 변환효율을 향상시킬 수 있다.
광반사성층은 태양전지용 폴리에스테르 필름에 직접 적층되어도 되지만, 접착층이나 다른 투명 필름층을 매개로 배치되어도 된다. 또한, 광반사성층은 알루미늄박 등의 금속 박막층이어도 되고, 금속 박막층이 적층된 투명 필름층이어도 상관없다. 본 발명의 태양전지용 백시트의 태양으로서는, 예를 들면, 폴리에스테르 필름/접착제/금속박 또는 금속계 박막층을 갖는 필름/접착제/폴리불화비닐 필름 또는 폴리에스테르계 고내구 방습 필름 등의 구성이 예시된다. 여기에서 광반사성층으로서 사용되는 금속박 또는 금속계 박막층을 갖는 필름으로서는, 수증기 배리어성을 가지고, 400~1200 ㎚의 파장 범위에 있어서의 반사율이 비교적 높은 금속 또는 금속 박막 적층 필름을 매우 적합하게 사용할 수 있다.
상기 금속의 종류로서는 알루미늄, 주석, 마그네슘, 은, 스테인리스 등을 들 수 있는데, 그 중에서도 알루미늄, 은이 비교적 높은 반사율을 가지고, 공업적으로 입수하기 쉽기 때문에 매우 적합하다. 금속층은 금속박을 사용해도 되고, 폴리에스테르 필름 등에 박막으로서 적층해도 된다. 이들 금속을 박막으로 하여 적층하는 방법으로서는 진공증착법, 스퍼터링법, 이온플레이팅법, 플라즈마 기상성장법(CVD) 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서는 폴리에스테르 필름, 금속박 또는 금속계 박막층을 갖는 필름 등의 광확산성층, 폴리불화비닐 필름 또는 폴리에스테르계 고내구 방습 필름의 각 층간을, 진공 흡인 등에 의해 일체화하여 가열 압착하는 라미네이션법 등의 통상의 성형법을 이용해서, 상기의 각 층을 일체 성형체로서 가열 압착 성형하여, 태양전지용 백시트를 제조할 수 있다. 상기에 있어서, 각 층간의 접착성 등을 높이기 위해서, 접착제를 매개로 적층하는 것이 바람직하다. 접착제로서는 예를 들면 (메타)아크릴계 수지, 올레핀계 수지, 비닐계 수지, 기타 등의 수지를 비히클의 주성분으로 하는 가열 용융형 접착제, 용제형 접착제, 광경화형 접착제 등을 들 수 있다.
여기에서, 고내구 방습 필름이란 내후성을 향상시킬 목적으로 적층되는 것으로서, 고내구 방습 필름으로서는, 예를 들면 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 4-불화에틸렌-퍼클로로알콕시 공중합체(PFA), 4-불화에틸렌-6-불화프로필렌 공중합체(FEP), 2-에틸렌-4불화에틸렌 공중합체(ETFE), 폴리3-불화에틸렌(PCTFE), 폴리불화비닐리덴(PVDF), 또는 폴리불화비닐(PVF) 등의 불소 수지 필름, 또는 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 아크릴 등의 수지에 자외선 흡수제를 이겨 넣은 수지 조성물로 되는 필름을 들 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 물론 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 실시예 및 비교예에 있어서 사용한 평가방법을 이하에 설명하다.
1. 평균 반사율의 측정
분광광도계(시마즈 세이사쿠쇼사 제조 자기 분광광도계「UV-3150」)에 적분구를 장착하고, 표준 백색판(SpereOptics사 제조 백색 표준판「ZRS-99-010-W」)의 반사율을 100%로 해서 교정하여, 분광 반사율을 측정하였다. 측정은 파장 400~1200 ㎚의 영역에서 1 ㎚ 간격으로 행하여 평균값을 구하였다. 또한, 필름 단체의 측정시는 시료 필름 배면에 무반사의 흑대지(黑臺紙)를 배면에 배치하여 측정하였다. 광반사성층을 배치했을 때의 측정은 시료 필름 배면에 알루미늄박(두께 11 ㎛, 산술적 표면조도(Ra＝0.11 ㎛)를 배면에 배치해서 측정하였다.
2. 평균 투과율의 측정
분광광도계(시마즈 세이사쿠쇼사 제조 자기 분광광도계「UV-3150」)에 적분구를 장착하고, 무시료의 투과율을 100%로 해서 교정하여, 분광 투과율을 측정하였다. 측정은 파장 700~1200 ㎚의 영역에서 1 ㎚ 간격으로 행하여 평균값을 구하였다.
3. 폴리에스테르 필름 중의 환상 삼량체의 함유량
폴리에스테르 필름 중의 환상 삼량체의 함유량은 이하의 방법으로 측정하였다. 잘게 분쇄한 필름 시료 100 ㎎을 정밀하게 칭량하여, 헥사플루오로이소프로판올/클로로포름 혼합액(용량비＝2/3) 3 ㎖에 용해하고, 추가로 클로로포름 20 ㎖를 첨가하여 희석한다. 이것에 메탄올 10 ㎖를 첨가하여 폴리머를 침전시킨 후, 여과한다. 여액을 증발 건고하여, 디메틸포름아미드 10 ㎖로 정용(定容)으로 하였다. 이어서 하기의 고속 액체 크로마토그래프법으로 환상 삼량체를 정량하였다.
(측정 조건)
장치: Ｌ-7000(히타치 세이사쿠쇼 제조)
칼럼: μ-Bondasphere C18 5μ 100 옹스트롬 3.9 ㎜×15 ㎝(Waters 제조)
용매: 용리액 A: 2% 초산/물(v/v)
용리액 B: 아세토니트릴
그라디언트 B%: 10→100%(0→55분)
유속: 0.8 ㎖/분
온도: 30℃
검출기: UV-259 ㎚
4. 평균 입자경
불활성 입자를 주사형 전자현미경(히타치 세이사쿠쇼 제조, S-51O형)으로 관찰하고, 입자의 크기에 따라 적절히 배율을 변경하여, 사진 촬영한 것을 확대 복사하였다. 이어서, 랜덤으로 선택한 적어도 300개의 입자에 대해서 각 입자의 외주를 트레이스하고, 화상해석장치에서 이들 트레이스상으로부터 입자의 원상당 직경을 측정하여, 이들의 평균을 평균 입자경으로 하였다.
5. 폴리에스테르의 고유점도
폴리에스테르를 파라클로로페놀/1,1,2,2-테트라클로로에탄의 6/4(중량비) 혼합용매를 사용하여 용해하고, 온도 30℃에서 측정하였다.
6. 파단신도 유지율(내가수분해성 평가)
내가수분해성 평가로서, JIS-60068-2-66으로 규격화되어 있는 HAST(Highly Accelerated temperature and humidity Stress Test)를 행하였다. 기기는 에스펙사 제조 EHS-221을 사용하여, 105℃, 100%RH, 0.03 MPa의 조건하에서 행하였다.
필름을 70 ㎜×190 ㎜로 컷팅하고, 지그를 사용하여 필름을 설치하였다. 각 필름은 각각이 접촉하지 않는 거리를 유지하여 설치하였다. 105℃, 100%RH, 0.03 MPa의 조건하에서 192시간 처리를 행하였다. 처리 전, 처리 후의 파단신도를 JIS-C-2318-1997 5.3.31(인장강도 및 신장률)에 준거하여 측정하고, 하기 식에 따라 파단신도 유지율을 산출하였다.
파단신도 유지율(%)=[(처리 후의 파단신도(MPa))/(처리 전의 파단신도(MPa))]×100
7. 반사 지향성(60°글로스값)
표면 광택도계(닛폰 덴쇼쿠 고교사 제조 글로스미터: VG-SENSOR)를 사용하여, 빛의 입사방향의 각도(입사각) 60도, 수광측의 각도(수광각) 60도의 조건에서 측정하였다.
8. 광전변환효율
태양전지로서 PE-CVD법에 의해 제작한 미결정 실리콘 박막을 사용한 태양전지를 준비하여, 전면에 유리판, 배면에 알루미늄박을 배치한 시료 필름을 배치하고, EVA를 충전제로 해서, 진공 라미네이트법으로 적층, 일체화하여 태양전지 모듈을 제작하였다. 얻어진 태양전지 모듈의 광전변환효율(%)을 측정하고, 하기 기준에 의해 평가하였다.
○: 변환효율 10.5% 이상
×: 변환효율 10.5% 미만
(1) 폴리에스테르 수지(A-1 및 A-2)의 중합
에스테르화 반응캔을 승온하고, 200℃에 도달한 시점에서, 고순도 테레프탈산을 86.4 질량부 및 에틸렌글리콜을 64.4 질량부로 되는 슬러리를 첨가하여, 교반하면서 촉매로서 삼산화안티몬을 0.03 질량부, 트리에틸아민을 0.16 질량부 첨가하였다. 이어서, 가열 승온을 행하여 게이지압 3.5 ㎏/㎠, 240℃의 조건에서, 가압 에스테르화 반응을 행하였다. 그 후, 에스테르화 반응캔 내를 상압으로 되돌렸다.
15분 후, 얻어진 에스테르화 반응 생성물을 중축합 반응캔으로 이송하고, 280℃의 감압하에서 고유점도가 0.65 dl/g에 도달할 때까지 중축합 반응을 행하였다.
중축합으로 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트를 통상의 방법에 따라 칩화하여 폴리에스테르(A-1)를 얻었다. 이때, 용융 수지가 약 275℃로 유지된 상태에서, 여과 입자 사이즈(초기 여과효율 95%)는 5 ㎛ 스테인리스 소결체 필터로 수지 중에 포함되는 이물질을 제거하기 위해서 고정도 여과를 행하였다.
폴리에스테르 수지(A-1)를 회전형 진공 중합장치를 사용해서, 0.5 ㎜Hg의 감압하, 220℃에서 고상중합을 행하여, 고유점도 0.75 dl/g의 폴리에스테르 수지(A-2)를 얻었다.
(2) 폴리에스테르 수지(B-1 및 B-2)의 중합
고순도 테레프탈산과 에틸렌글리콜로부터 통상의 방법에 따라 제조한 비스(2-히드록시에틸)테레프탈레이트 및 올리고머의 혼합물에 대해서, 중축합 촉매로서 염화알루미늄의 13 g/l의 에틸렌글리콜 용액을 폴리에스테르 중의 산성분에 대해서 알루미늄원자로서 0.015 mol%와 Irganox 1425(치바·스페셜티 케미컬즈사 제조)의 10 g/l 에틸렌글리콜 용액을 산성분에 대해서 Irganox 1425로서 0.02 mol%를 첨가하여, 질소 분위기하, 상압으로 245℃에서 10분간 교반하였다. 이어서 50분간에 걸쳐 275℃까지 승온하면서 반응계의 압력을 서서히 내려 13.3 ㎩(1 Torr)로 하고, 추가로 275℃, 13.3 ㎩에서 고유점도가 0.65 dl/g에 도달할 때까지 중축합 반응을 행하였다. 중축합으로 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트를 통상의 방법에 따라 칩화하여 폴리에스테르(B-1)를 얻었다. 이때 용융 수지가 약 275℃로 유지된 상태에서, 여과 입자 사이즈(초기 여과효율 95%)는 20 ㎛ 스테인리스 소결체 필터로 수지 중에 포함되는 이물질을 제거하기 위해서 고정도 여과를 행하였다.
폴리에스테르(A-1)를 회전형 진공 중합장치를 사용해서, 0.5 ㎜Hg의 감압하, 220℃에서 고상중합을 행하여, 고유점도 0.75 dl/g의 폴리에스테르 수지(B-2)를 얻었다.
(3) 폴리에스테르 수지(C)의 중합
에스테르화 반응캔을 승온하고, 200℃에 도달한 시점에서, 고순도 테레프탈산을 86.4 질량부 및 에틸렌글리콜을 64.4 질량부로 되는 슬러리를 첨가하여, 교반하면서 촉매로서 삼산화안티몬을 0.03 질량부, 트리에틸아민을 0.16 질량부와 평균 입경 2.5 ㎛의 실리카 입자의 에틸렌글리콜 슬러리를, 생성 PET에 대해서, 2000 ppm이 되도록 첨가하였다. 이어서, 가압 승온을 행하여 게이지압 3.5 ㎏/㎠, 240℃의 조건에서, 가압 에스테르화 반응을 행하였다. 그 후, 에스테르화 반응캔 내를 상압으로 되돌렸다.
15분 후, 얻어진 에스테르화 반응 생성물을 중축합 반응캔에 이송하고, 280℃의 감압하에서 고유점도가 0.65 dl/g에 도달할 때까지 중축합 반응을 행하였다.
중축합으로 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트를 통상의 방법에 따라 칩화하여 폴리에스테르(C)를 얻었다. 이때, 용융 수지가 약 275℃로 유지된 상태에서, 여과 입자 사이즈(초기 여과효율 95%)는 20 ㎛ 스테인리스 소결체 필터로 수지 중에 포함되는 이물질을 제거하기 위해서 고정도 여과를 행하였다.
(4) 마스터 펠릿(A)의 제작
멜트 플로우 레이트 180의 폴리메틸펜텐 수지 70 질량%와 멜트 플로우 레이트 2.0의 폴리스티렌 수지 30 질량%를 이축 압출기에 투입하고, 260℃에서 용융 혼합하여 비상용성 열가소성 수지 마스터배치 펠릿을 얻고, 70℃의 열풍으로 4시간 건조시켜 마스터 펠릿(A)을 얻었다.
(5) 마스터 펠릿(B)의 제작
진공 오븐을 사용하여, 평균 입경: 0.2 ㎛의 아나타제형 산화티탄 입자(루틸형 혼입률 3%)를 170℃, 10 ㎩의 조건에서 건조하였다. 또한, 상기의 폴리에스테르 수지(A-1)를 140℃, 10 ㎩의 조건에서 6시간 건조하였다. 건조 후의 상기 산화티탄 입자 50 질량%와 상기 폴리에스테르 수지(A-1) 50 질량%를, 벤트식 이축 압출기에 공급하여 270℃에서 예비 혼련하였다. 예비 혼련 후의 용융 수지를 연속적으로 벤트식 단축 혼련기에 공급하고, 275℃에서 혼련하여 압출해서, 얻어진 스트랜드를 냉각, 절단하여 아나타제형 산화티탄 입자 함유 마스터배치 펠릿(B)을 얻었다.
(6) 마스터 펠릿(C)의 제작
아나타제형 산화티탄 입자 대신에, 평균 입경: 0.3 ㎛의 루틸형 산화티탄 입자(아나타제형 혼입율 5%)를 사용하고, 상기 마스터 펠릿(B)과 동일하게 하여, 루틸형 산화티탄 입자 함유 마스터배치 펠릿(C)을 얻었다.
(7) 마스터 펠릿(D)의 제작
진공 오븐을 사용하여, 평균 입경: 0.7 ㎛의 황산바륨 입자를 170℃, 10 ㎩의 조건에서 건조하였다. 또한, 상기의 폴리에스테르 수지(A-1)를 140℃, 10 ㎩의 조건에서 6시간 건조하였다. 건조 후의 상기 황산바륨 입자 50 질량%와 상기 폴리에스테르 수지(A-1) 50 질량%를, 벤트식 이축 압출기에 공급하여 270℃에서 예비 혼련하였다. 예비 혼련 후의 용융 수지를 연속적으로 벤트식 단축 혼련기에 공급하고, 275℃에서 혼련하여 압출해서, 얻어진 스트랜드를 냉각, 절단하여 마스터배치 펠릿(D)을 얻었다.
(실시예 1)
폴리에스테르 수지(A-2) 94 질량부를, 진공 건조기에서 180℃ 3시간 진공 건조한 후, 마스터 펠릿(A) 6 질량과 혼합하여, 2축 스크류 압출기에 투입하고, T-다이스로부터 290℃에서 용융 압출하여, 정전기적으로 냉각 회전 롤에 밀착 고화함으로써 미연신 시트를 얻었다. 다음으로, 그 미연신 시트를 롤 연신기에 의해 80℃에서 3.1배로 종연신을 행한 후, 텐터로 125℃에서 3.6배로 횡연신하는 동시에, 추가로 텐터로 220℃에서 10초간 열고정처리, 170℃에서 4%의 완화 열처리를 행하여, 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(실시예 2)
폴리에스테르 수지(A-2) 93 질량부, 마스터 펠릿(A)을 7 질량으로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(실시예 3)
폴리에스테르 수지(A-2) 92 질량부, 마스터 펠릿(A)을 8 질량으로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(실시예 4)
폴리에스테르 수지(A-2)를 폴리에스테르 수지(A-1)로 바꾼 이외는 실시예 2와 동일하게 하여, 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(실시예 5)
폴리에스테르 수지(A-2) 94.0 질량부를, 진공 건조기에서 180℃ 3시간 진공 건조한 후, 마스터 펠릿(A)을 6.0 질량과 혼합하여 중간층(B층)용 원료로 하고, 폴리에스테르 수지(A-2) 99.6 질량부, 마스터 펠릿(B) 0.4 질량부를 혼합하여 외층(A층)용 원료로 하여 2대의 2축 스크류 압출기에 따로 따로 투입하고, T-다이스 내에서 적층한 후, T-다이스로부터 290℃에서 용융 압출하여, 정전기적으로 냉각 회전 롤에 밀착 고화함으로써 미연신 시트를 얻었다. 이어서, 실시예 1과 동일하게 하여 두께 50 ㎛, 층 두께비 A층/B층/A층＝10/80/10의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(실시예 6)
마스터 펠릿(B)을 마스터 펠릿(C)으로 바꾼 이외는 실시예 5와 동일하게 하여 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(실시예 7)
폴리에스테르 수지(A-2)를 폴리에스테르 수지(B-2)로 바꾼 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(실시예 8)
중간층(B층)용 원료, 외층(A층)용 원료 모두 폴리에스테르 수지(A-2)에서 폴리에스테르 수지(B-2)로 바꾼 이외는 실시예 6과 동일하게 하여 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(실시예 9)
최종 두께 50 ㎛에서 100 ㎛로 변경한 것 이외는 실시예 8과 동일하게 하여 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(실시예 10)
최종 두께 50 ㎛에서 188 ㎛로 변경한 것 이외는 실시예 8과 동일하게 하여 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(실시예 11)
(도포액의 조제)
통상의 방법에 의해 에스테르 교환 반응 및 중축합 반응을 행하여, 디카르복실산 성분으로서(디카르복실산 성분 전체에 대해서) 테레프탈산 46 몰%, 이소프탈산 46 몰% 및 5-설포네이트이소프탈산나트륨 8 몰%, 글리콜 성분으로서(글리콜 성분 전체에 대해서) 에틸렌글리콜 50 몰% 및 네오펜틸글리콜 50 몰% 조성의 수분산성 설폰산 금속염기 함유 공중합 폴리에스테르 수지를 조제하였다. 이어서, 물 51.4 질량부, 이소프로필알코올 38 질량부, n-부틸셀로솔브 5 질량부, 비이온계 계면활성제 0.06 질량부를 혼합한 후, 가열 교반하여, 77℃에 도달하면, 상기 수분산성 설폰산 금속염기 함유 공중합 폴리에스테르 수지 5 질량부를 첨가하고, 수지의 덩어리가 없어질 때까지 계속 교반한 후, 수지 수분산액을 상온까지 냉각하여, 고형분 농도 5.0 질량%의 균일한 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지액을 얻었다. 추가로, 응집체 실리카 입자(평균 입경 1.4 ㎛) 3 질량부를 물 50 질량부에 분산시킨 후, 상기 수분산성 공중합 폴리에스테르 수지액 99.46 질량부에 상기 응집체 실리카 입자의 수분산액 0.54 질량부를 첨가하고, 교반하면서 물 20 질량부를 첨가하여, 도포액을 얻었다.
실시예 8과 동일하게 하여 미연신 시트를 얻었다. 이어서, 상기 미연신 시트의 편면에 상기 도포액을 최종 도포량이 0.08 g/㎡가 되도록 도포한 후, 135℃에서 건조시켰다.
그 후, 실시예 8과 동일하게 하여 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(실시예 12)
실시예 1에서 얻은 폴리에스테르 필름의 편면에 이하와 같이 하여 은 적층 필름을 첩합(貼合)하였다. 다이 코트 방식에 의해 점착제(X395-270S-1: 사이덴 가카쿠사 제조)를 WET로 30 g/㎡가 되도록 도포하고, 100℃에서 1분 건조시켜 점착제층을 형성하였다. 50 ㎚ 두께의 금속 은층이 증착법으로 적층된 12 ㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 상기 점착면에 포개어, 두개의 고무 롤 사이로 도입하여, 압착하고 접착시켜, 적층 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(비교예 1)
폴리에스테르 수지(A-1)와 폴리에스테르 수지(C)를 실리카 입자 농도 300 ppm이 되도록 혼합하고, 폴리에스테르 필름의 원료로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(비교예 2)
폴리에스테르 수지(A-2)를 97 질량부, 마스터 펠릿(A)을 3 질량부로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(비교예 3)
폴리에스테르 수지(A-2)를 90 질량부, 마스터 펠릿(A)을 10 질량부로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(비교예 4)
폴리에스테르 수지(A-2)를 90 질량부, 멜트 플로우 레이트 180의 폴리메틸펜텐 수지를 10 질량부로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(비교예 5)
폴리에스테르 수지(A-2)와 마스터 펠릿(C)을 산화티탄 입자 농도 35%가 되도록 혼합하여, 폴리에스테르 필름의 원료로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
(비교예 6)
폴리에스테르 수지(A-2)와 마스터 펠릿(D)을 황산바륨 입자 농도 35%가 되도록 혼합하여, 폴리에스테르 필름의 원료로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름을 얻었다.
본 발명의 태양전지용 폴리에스테르 필름은, 가시광 영역뿐 아니라, 근적외 영역에 있어서도 높은 반사율과, 작은 반사 지향성이 요구되는 박막계 태양전지 소자를 갖는 태양전지에 있어서의 태양전지용 백시트의 구성 부재로서 유용하다.
Claims (6)
- 공동(空洞) 함유 폴리에스테르 필름으로서,
공동 함유 폴리에스테르 필름이 폴리에스테르계 수지 외에, 폴리에스테르계 수지에 비상용의 열가소성 수지, 및 폴리에스테르계 수지와 폴리에스테르계 수지에 비상용의 열가소성 수지 양쪽에 대해 비상용이며, 폴리에스테르계 수지에 비상용의 열가소성 수지보다도 표면장력(표면에너지)이 큰 분산성 수지를 함유하는 층을 가지며,
폴리에스테르계 수지에 비상용의 열가소성 수지는 폴리에스테르계 수지 100 질량부에 대해 3 질량부 이상, 20 질량부 이하 함유되고,
분산성 수지는 폴리에스테르계 수지에 비상용의 열가소성 수지 100 질량부에 대해 10 질량부 이상, 50 질량부 이하 함유되며,
파장 400~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 반사율이 70% 이상, 95% 이하이고,
파장 700~1200 ㎚의 범위에 있어서의 평균 투과율이 5% 이상, 30% 이하인 태양전지용 폴리에스테르 필름. - 제1항에 있어서,
폴리에스테르 필름 중의 환상 삼량체 함유량이 5000 ppm 이하인 태양전지용 폴리에스테르 필름. - 제1항에 있어서,
알루미늄 또는 그의 화합물과 페놀계 화합물을 함유하는 태양전지용 폴리에스테르 필름. - 제2항에 있어서,
알루미늄 또는 그의 화합물과 페놀계 화합물을 함유하는 태양전지용 폴리에스테르 필름. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 태양전지용 폴리에스테르 필름과, 당해 태양전지용 폴리에스테르 필름의 편면에 배치하는 광반사성층을 갖는 태양전지용 백시트.
- 제5항에 있어서,
상기 광반사층이 알루미늄 및 은 중 어느 1종 이상을 포함하는 금속박 또는 금속계 박막층인 태양전지용 백시트.
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