KR20160150105A - 이접착 시트, 태양 전지용 보호 시트, 태양 전지용 백시트 부재, 태양 전지용 백시트 및 태양 전지 모듈 - Google Patents

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KR20160150105A
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olefin
polymer layer
sealing material
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KR1020167035352A
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유스케 아카사키
나오야 이마무라
신 오자와
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 습열 환경 하에서 경시시켜도 밀봉재와의 밀착력이 양호한 이접착 시트를 제공한다. 본 발명의 이접착 시트는 기재 필름과, 상기 기재 필름의 적어도 편면측에 배치되어 있고, 탄성률 320㎫ 이하의 올레핀계 바인더를 적어도 1종, 산화티탄, 카본 블랙, 티탄 블랙, 흑색의 복합 금속 산화물, 시아닌계 컬러 및 퀴나크리돈계 컬러로부터 선택되는 적어도 1종의 착색 안료 및 가교제를 함유하는 올레핀계 폴리머층을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

이접착 시트, 태양 전지용 보호 시트, 태양 전지용 백시트 부재, 태양 전지용 백시트 및 태양 전지 모듈{READILY ADHESIVE SHEET AND PROTECTIVE SHEET FOR SOLAR CELL}
본 발명은 이접착 시트, 태양 전지용 보호 시트, 태양 전지용 백시트 부재, 태양 전지용 백시트 및 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
결정 실리콘 또는 아모르퍼스 실리콘 등을 태양 전지 소자로 하는 태양 전지 모듈은 일반적으로 태양광이 입사하는 측의 투명성의 프론트 기판, 광 기전력 소자로서의 태양 전지 소자가 밀봉재로 밀봉된 전지측 기판 및 이면 보호 시트층(태양 전지용 백시트) 등의 순서로 적층하고, 진공 흡인하여 가열 압착하는 라미네이션법 등을 이용해서 제조되고 있다. 태양 전지는 지붕 위 등 태양광이 내리쬐고, 비를 맞게 되는 환경에 장기간 두어지는 점으로부터 태양 전지 모듈을 구성하는 각 층은 습열 환경 하에서의 내구성을 대표로 하는 여러 가지 기능성이 요구되고 있다.
종래 투명성의 프론트 기판 또는 태양 전지용 백시트로서는 유리가 사용되는 경우가 많았지만, 기능층을 적층함으로써 여러 가지 기능성을 추가할 수 있어 태양 전지 모듈의 무게를 감소시키고, 비용을 저감할 수 있는 등의 관점으로부터 프론트 기판 또는 태양 전지용 백시트로서 수지 필름을 주성분으로 하는 기재를 사용한 태양 전지용 보호 시트를 이용하는 것이 최근 요구되고 있다.
이와 같은 태양 전지용 보호 시트는 상기와 같이 각종 기능층의 적층체로 되어 있는 경우가 많다. 대표적인 기능층으로서는 상기 밀봉재와 밀착시키기 위한 접착제층이나, 투명성의 프론트 기판과 전지측 기판을 투과한 태양광의 반사 기능을 부여해서 태양 전지 소자의 발현 효율을 높이기 위한 백색층이나, 태양 전지용 보호 시트의 최외층에 바람직하게 설치되는 내후성 층 등을 들 수 있다.
태양 전지용 보호 시트에 요구되는 기능성은 상술한 바와 같이 여러 가지이지만, 그 중에서도 태양 전지 모듈의 수명에 직결되는 습열 환경 하에서의 내구성이 특히 요구되고 있다. 태양 전지 모듈의 습열 환경 하에서의 내구성의 관점으로부터는, 특히 밀봉재와 태양 전지용 보호 시트가 박리되어 수분이 전지측 기판에 들어가지 않는 것이 가장 중요하다. 즉, 태양 전지 모듈에 사용되는 밀봉재와의 습열 환경 하에서의 밀착성이 양호한 태양 전지용 보호 시트가 요구되고 있다.
그러나 태양 전지용 백시트의 태양 전지 모듈에 사용되는 밀봉재와 접하는 최외층에 대해서는 습열 환경 하에서의 밀착성은 커녕 통상의 환경 하에서의 밀착성조차 검토되어 있지 않은 경우가 많았다. 예를 들면, 특허문헌 1에서는 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(이하 EVA라고도 칭함)로 이루어지는 충전제(밀봉재)에 대해서 단순히 태양 전지용 백시트를 적층했다고 기재되어 있고, 어떻게 접착했는지는 기재되어 있지 않다. 또한, 밀봉재측의 태양 전지용 백시트의 최외층도 여러 가지 층의 실시형태가 기재되어 있고, 밀봉재와의 밀착성에는 모두 언급되어 있지 않다. 또한, 특허문헌 2에서는 태양 전지용 백시트와 태양 전지 모듈에 사용되는 밀봉재를 수지 조성물에 의한 압출 수지층을 개재해서 적층하여 가열 압착하고 있지만, 이 압출 수지층의 조성이나 물성에 대해서는 기재가 없다.
한편, 태양 전지 모듈에 사용되는 밀봉재와 밀봉재측의 태양 전지용 백시트의 최외층 사이에 접착제층을 형성하는 예가 기재되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 3에는 기재 필름의 편면에 무기 산화물의 증착막을 형성하고, 상기 무기 산화물의 증착막을 형성한 기재 필름의 양면에 백색화제와 자외선 흡수제를 포함하는 내열성의 폴리프로필렌계 수지 필름을 적층한 태양 전지용 백시트가 기재되어 있고, 동 문헌의 실시예에서는 태양 전지용 백시트의 최외층을 아크릴계 접착제층에 의해 EVA로 이루어지는 밀봉재와 적층시킨 형태가 개시되어 있다.
한편, 최근에는 밀봉재측의 태양 전지용 백시트의 최외층의 재료를 검토하고, 태양 전지 모듈에 사용되는 밀봉재와 밀봉재측의 태양 전지용 백시트의 최외층을 직접 부착시키는 것을 검토한 예도 조금이지만 알려져 있다(특허문헌 4 참조). 특허문헌 4에서는 내후성 기재 필름을 포함하는 적어도 2층 이상으로 구성된 태양 전지 백시트에 있어서 상기 태양 전지 백시트의 태양 전지 모듈을 구성하는 충전제와 부착시키는 최내면에 산화티탄을 주성분으로 하는 백색 안료로 착색된 접착성 도포층을 갖는 실시형태가 기재되어 있다. 특허문헌 4에는 EVA에 밀착성을 갖는 접착성 도포층의 수지로서는 아크릴계, 에폭시계, 페놀계, 폴리에스테르계, 우레탄계, 스티렌계 수지, 실리콘계 수지 또는 이들의 변성물이 바람직하게 사용되고, 그 중에서도 폴리아크릴산 수지를 포함하는 것이 바람직하다고 기재되어 있다. 또한, 동 문헌의 실시예에서는 폴리에스테르 골격을 도입한 아크릴 수지와 아크릴산 수지를 포함하는 접착성 도포층을 사용한 실시형태만이 개시되어 있다.
특허문헌 5에는 올레핀계 수지와 옥사졸린 화합물과 미립자로서 규소, 주석, 지르코늄, 알루미늄을 포함하는 도포액을 PET 필름 상에 도포한 시트가 개시되어 있다.
특허문헌 6에는 산 변성 폴리올레핀 수지와 옥사졸린 가교제를 포함하는 도포액을 PET 필름 상에 도포한 시트가 개시되어 있다.
일본 특허 2006-073793호 공보 일본 특허 공개 2006-210557호 공보 일본 특허 공개 2007-306006호 공보 일본 특허 공개 2010-109240호 공보 일본 특허 공개 2011-29397호 공보 일본 특허 공개 2010-251679호 공보
그러나 본 발명자들이 특허문헌 3 및 4에 기재되어 있는 방법으로 태양 전지 모듈을 제조하고, 습열 환경 하에서 경시시킨 결과 여전히 태양 전지 모듈의 밀봉재와 태양 전지용 보호 시트 사이의 습열 환경 하에서의 밀착성에는 불만이 남는 레벨이었다.
또한, 특허문헌 6에 기재된 시트는 고온 고습 환경 하 등에서의 강도 유지성이 우수한 것이 기재되어 있고, 동 문헌의 실시예에서는 Mitsui Chemicals Fabro Inc.제의 SC-50B, 즉 표준 가교 EVA를 사용하고 있지만, 최근 생산 효율 향상이 가능하게 되기 위해서 사용이 증가하고 있는 고속 가교 EVA를 사용했을 경우에 있어서는 요구되는 밀착력의 수준에는 도달해 있지 않고, 습열 환경 하에서 경시시킨 후의 밀착성에 불만이 남는 것을 알았다.
이상으로부터 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 습열 환경 하에서 경시시켜도 밀봉재와의 밀착력이 양호한 태양 전지용 보호 시트를 제공하는 것이다.
본 발명자들이 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 해서 예의 검토한 결과 특정 탄성률의 범위이며, 특정 골격의 바인더를 사용하고, 또한 특정 착색 안료와 가교제를 첨가한 층을 형성함으로써 105℃, 상대 습도 100%의 환경 조건 하에서 48시간 유지(습열 경시)시켰을 때의 밀착성을 개선할 수 있는 것을 발견하기에 이르렀다.
특히, 특정 바인더와 특정(티탄 등) 착색 안료를 첨가하고, 가교제를 첨가하지 않는 층이나 특정 바인더와 가교제를 첨가하고, 특정 착색 안료(티탄 등)를 첨가하지 않는 층보다 특정 바인더와 특정(티탄 등) 착색 안료와 가교제의 3자를 첨가한 층은 105℃, 상대 습도 100%의 환경 조건 하에서 48시간 유지(습열 경시)시켰을 때의 밀착성이 대폭 개선되는 것을 발견했다.
즉, 상기 과제를 해결하기 위한 구체적 수단인 본 발명의 구성은 이하와 같다.
[1] 기재 필름과, 상기 기재 필름의 적어도 편면측에 배치되어 있고, 또한 탄성률 320㎫ 이하의 올레핀계인 바인더를 적어도 1종, 산화티탄, 카본 블랙, 티탄 블랙, 흑색의 복합 금속 산화물, 시아닌계 컬러 및 퀴나크리돈계 컬러로부터 선택되는 적어도 1종의 착색 안료 및 가교제를 함유하는 올레핀계 폴리머층을 갖는 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
[2] [1]에 있어서, 상기 올레핀계 바인더는 산 변성된 올레핀계 바인더인 것이 바람직하다.
[3] [1] 또는 [2]에 있어서, 상기 산 변성은 (메타)아크릴산인 것이 바람직하다.
[4] [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 있어서, 상기 올레핀계 바인더에 있어서의 올레핀 유닛과 산성 유닛의 공중합 비율(몰비)은 99.9:0.1~90:10 사이에 있는 것이 바람직하다.
[5] [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 있어서, 상기 올레핀계 바인더의 융점은 75℃ 이상인 것이 바람직하다.
[6] [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 있어서, 상기 올레핀계 바인더의 주쇄는 에틸렌 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
[7] [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 있어서, 상기 올레핀계 바인더는 (메타)아크릴산 에스테르 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
[8] [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재 필름에 대한 상기 착색 안료의 도포량은 3g/㎡~20g/㎡인 것이 바람직하다.
[9] [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 있어서, 상기 착색층에 있어서 모든 상기 바인더 수지와 가교제의 합계에 대한 상기 착색 안료의 체적 분율은 20~200%인 것이 바람직하다.
[10] [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 있어서, 상기 착색 안료는 산화티탄인 것이 바람직하다.
[11] [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 있어서, 상기 가교제는 옥사졸린기를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.
[12] [11]에 있어서, 상기 옥사졸린기를 갖는 화합물의 상기 올레핀계 바인더에 대한 질량 비율은 10% 이상 30% 이하의 범위인 것이 바람직하다.
[13] [11] 또는 [12]에 있어서, 상기 옥사졸린기를 갖는 화합물은 수용성인 것이 바람직하다.
[14] [11] 내지 [13] 중 어느 하나에 있어서, 상기 옥사졸린기를 갖는 화합물은 (메타)아크릴산 에스테르 유닛을 포함하는 공중합체인 것이 바람직하다.
[15] [1] 내지 [14] 중 어느 하나에 있어서, 상기 올레핀계 폴리머층의 두께는 30㎛ 이하인 것이 바람직하다.
[16] [1] 내지 [15] 중 어느 하나에 있어서, 상기 올레핀계 폴리머층은 도포에 의해 제막되어서 이루어지는 것이 바람직하다.
[17] [1] 내지 [16] 중 어느 하나에 있어서, 상기 올레핀계 폴리머층 중의 용제 잔류율은 0.05질량% 이하인 것이 바람직하다.
[18] [1] 내지 [17] 중 어느 하나에 있어서, 상기 올레핀계 폴리머층과 상기 기재 필름은 직접 접촉하고 있는 것이 바람직하다.
[19] [1] 내지 [17] 중 어느 하나에 있어서, 상기 올레핀계 폴리머층과 상기 기재 필름 사이에 적어도 1층의 기타 층을 포함하는 것이 바람직하다.
[20] [19]에 있어서, 상기 기타 층의 두께는 2㎛ 미만인 것이 바람직하다.
[21] [19] 또는 [20]에 있어서, 상기 기타 층의 주성분은 폴리에스테르계 수지인 것이 바람직하다.
[22] [1] 내지 [21] 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재 필름의 상기 올레핀계 폴리머층이 배치되어 있는 측의 면과는 반대측의 면에 불소계 수지 및 실리콘-아크릴 복합 수지 중 적어도 한쪽을 포함하는 내후성 층을 갖는 것이 바람직하다.
[23] [1] 내지 [22] 중 어느 하나에 있어서, 상기 기재 필름의 상기 착색층이 배치되어 있는 측의 면은 파장 550㎚에 있어서의 광선 반사율이 65% 이상인 것이 바람직하다.
[24] [1] 내지 [23] 중 어느 하나에 기재된 이접착 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 보호 시트.
[25] [1] 내지 [23] 중 어느 하나에 기재된 이접착 시트 또는 [24]에 기재된 태양 전지용 보호 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 백시트 부재 또는 태양 전지용 백시트.
[26] [1] 내지 [23] 중 어느 하나에 기재된 이접착 시트 또는 [24]에 기재된 태양 전지용 보호 시트와, 상기 이접착 시트 또는 태양 전지용 보호 시트 중 적어도 상기 올레핀계 폴리머층측의 면에 직접 접착되어 있고, 또한 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체를 포함하는 폴리머층을 갖는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 적층체.
[27] 태양광이 입사하는 측의 투명성의 프론트 기판과, 태양 전지 소자와, 상기 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재와, 상기 밀봉재의 상기 프론트 기판과는 반대측에 배치되어 상기 밀봉재와 접착되는 태양 전지용 백시트를 갖고, 상기 태양 전지용 백시트는 [25]에 기재된 태양 전지용 백시트 부재 또는 태양 전지용 백시트를 포함하고, 또한 상기 태양 전지용 백시트 부재 또는 태양 전지용 백시트의 상기 올레핀계 폴리머층은 상기 밀봉재와 직접 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
[28] 태양광이 입사하는 측의 투명성의 프론트 기판과, 태양 전지 소자와, 상기 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재와, 상기 밀봉재의 상기 프론트 기판과는 반대측에 배치되어 상기 밀봉재와 접착되는 태양 전지용 백시트를 갖고, 상기 태양 전지용 백시트 및 상기 밀봉재로서 [26]에 기재된 태양 전지용 적층체를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
[29] [1] 내지 [23] 중 어느 하나에 있어서, 상기 올레핀계 폴리머층과 상기 기재 필름 사이에 베이스코팅층을 포함하고,
상기 베이스코팅층은 폴리에스테르, 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 폴리올레핀으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 수계 바인더; 및
에폭시계, 이소시아네이트계, 멜라민계, 카르보디이미드계 및 옥사졸린계로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 가교제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
본 발명에 의하면 습열 환경 하에서 경시시켜도 밀봉재와의 밀착력이 양호한 태양 전지용 보호 시트가 제공된다.
도 1은 본 발명의 태양 전지 모듈의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하에 있어서 본 발명의 이접착 시트나 그것에 사용하는 재료 등에 대해서 상세하게 설명한다.
이하에 기재하는 구성 요건의 설명은 본 발명의 대표적인 실시형태에 의거해서 행해지는 경우가 있지만, 본 발명은 그러한 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 있어서 「~」을 사용하여 나타내어지는 수치 범위는 「~」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
[이접착 시트]
본 발명의 이접착 시트(후술하는 본 발명의 태양 전지용 보호 시트는 본 발명의 이접착 시트를 포함하기 때문에 이하 본 명세서 중에 있어서 본 발명의 이접착 시트를 태양 전지용에 사용하는 경우에는 태양 전지용 보호 시트라고 하는 경우도 있음)는 기재 필름과, 상기 기재 필름의 적어도 편면측에 배치되어 있고, 또한 탄성률 320㎫ 이하의 올레핀계인 바인더를 적어도 1종, 산화티탄, 카본 블랙, 티탄 블랙, 흑색의 복합 금속 산화물, 시아닌계 컬러 및 퀴나크리돈계 컬러로부터 선택되는 적어도 1종의 착색 안료 및 가교제를 함유하는 올레핀계 폴리머층을 갖는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의해 본 발명의 태양 전지용 보호 시트는 습열 경시 후의 밀봉재와의 밀착력이 양호하다. 또한, 본 발명의 태양 전지용 보호 시트의 상기 특성에 의해 본 발명의 태양 전지용 보호 시트를 사용한 태양 전지 모듈은 본 발명의 태양 전지용 보호 시트의 양호한 밀봉재와의 밀착력에 의해 습열 환경 하에서의 경시에 의해 박리 등을 일으키는 일 없이 장기에 걸쳐서 발전 성능을 안정되게 유지하는 것이 가능하다.
이하 본 발명의 태양 전지용 보호 시트에 대해서 설명한다.
<이접착 시트의 구성>
도 1에 본 발명의 이접착 시트, 이 본 발명의 이접착 시트를 태양 전지용 보호 시트로서 사용한 태양 전지용 백시트 부재, 태양 전지용 백시트, 태양 전지용 적층체의 설명과, 본 발명의 태양 전지용 보호 시트를 사용한 태양 전지 모듈의 구성의 일례를 나타낸다. 이 태양 전지용 보호 시트(31)는 기재 필름(16)의 한쪽 면에 올레핀계 폴리머층(18)이 형성되어 있다. 이와 같은 내후성 층이 없는 실시형태로서 본 발명의 태양 전지용 보호 시트를 사용할 경우 본 발명의 태양 전지용 백시트 부재라고도 칭한다. 또한, 기재 필름(16)과 올레핀계 폴리머층(18) 사이에 기타 층(17)이 형성되어 있어도 좋다.
기재 필름(16)의 다른쪽 면에는 내후성 층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 기재 필름(16)에는 내후성 층 제 1 층(14)과 내후성 층 제 2 층(12) 2개의 내후성 층이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 내후성 층(16)을 갖고 있으면 본 발명의 태양 전지용 보호 시트는 그대로 태양 전지용 백시트(32)로서 사용할 수 있다.
본 발명의 태양 전지용 백시트는 그 상기 올레핀계 폴리머층(18)이 태양 전지 모듈(10)의 태양 전지 소자(20)를 밀봉하는 밀봉재(22)와의 습열 경시 후의 밀착성이 양호하다. 따라서, 본 발명의 태양 전지용 보호 시트의 상기 올레핀계 폴리머층(18)과 상기 태양 전지 모듈(10)의 밀봉재(22) 사이에는 습열 경시 후의 밀착성의 관점으로부터는 접착제층을 형성할 필요가 없다.
또한, 본 발명의 태양 전지 모듈(10)은 상기 밀봉재(22)의 본 발명의 태양 전지용 보호 시트와는 반대측에 투명성의 프론트 기판(24)이 배치되어 있는 것이 바람직하다.
<이접착 시트의 각 구성 부재>
이하 본 발명의 이접착 시트를 구성하는 각 구성 부재에 대해서 바람직한 실시형태를 설명한다.
(기재 필름)
본 발명의 이접착 시트는 기재 필름을 갖는다.
상기 기재 필름의 재질은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 PET, PEN, PBT 등의 폴리에스테르; 폴리페닐렌에테르; 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 환상 올레핀 공중합체 등의 폴리올레핀; 셀룰로오스아실레이트; 폴리카보네이트; 아크릴; 폴리스티렌; 또는 폴리불화비닐 등의 불소계 폴리머 등을 들 수 있다. 상기 폴리머 지지체는 필름 형상이어도 시트 형상이어도 좋다. 이들 중에서는 본 발명의 태양 전지 모듈용 백시트는 비용이나 기계 강도 등의 점으로부터 상기 폴리머 지지체가 결정성 폴리머를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 결정성 폴리머로서는 폴리에스테르계 결정성 폴리머가 바람직하다.
본 발명의 태양 전지 모듈용 백시트에 사용하는 폴리머 지지체는 비용이나 기계 강도 등의 점으로부터 폴리에스테르 지지체인 것이 보다 바람직하다.
상기 폴리에스테르는 방향족 2염기산 또는 그 에스테르 형성성 유도체와 디올 또는 그 에스테르 형성성 유도체로부터 합성되는 선상 포화 폴리에스테르인 것이 바람직하다.
이러한 선상 포화 폴리에스테르의 구체예로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리(1,4-시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트), 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트를 들 수 있다.
이 중 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트가 역학적 물성 및 비용의 밸런스의 점에서 특히 바람직하다.
상기 폴리에스테르는 단독 중합체이어도 좋고, 공중합체이어도 좋다. 또한, 상기 폴리에스테르에 다른 종류의 수지, 예를 들면 폴리이미드 등을 소량 블렌딩한 것이어도 좋다.
상기 폴리에스테르 중의 카르복실기 함량은 상기 폴리에스테르에 대하여 50당량/t 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 35당량/t 이하이다. 카르복실기 함량이 50당량/t 이하이면 내가수분해성을 유지하고, 습열 경시했을 때의 강도 저하를 작게 억제할 수 있다. 카르복실기 함량의 하한은 폴리에스테르에 형성되는 층(예를 들면, 백색층)과의 사이의 접착성을 유지하는 점에서 2당량/t가 바람직하다.
상기 폴리에스테르 중의 카르복실기 함량은 중합 촉매종, 제막 조건(제막 온도나 시간)에 의해 조정하는 것이 가능하다.
상기 폴리에스테르를 중합할 때의 중합 촉매로서는 카르복실기 함량을 소정 범위 이하로 억제하는 관점으로부터 Sb계, Ge계 및 Ti계의 화합물을 사용하는 것이 바람직하지만, 특히 Ti계 화합물이 바람직하다. Ti계 화합물을 사용할 경우 Ti계 화합물을 1ppm 이상 30ppm 이하, 보다 바람직하게는 3ppm 이상 15ppm 이하의 범위에서 촉매로서 사용함으로써 중합하는 실시형태가 바람직하다. Ti계 화합물의 비율이 상기 범위 내이면 말단 카르복실기를 하기 범위로 조정하는 것이 가능하며, 폴리머 기재의 내가수분해성을 낮게 유지할 수 있다.
Ti계 화합물을 사용한 폴리에스테르의 합성에는, 예를 들면 일본 특허 공고 평 8-301198호 공보, 일본 특허 제 2543624, 일본 특허 제 3335683, 일본 특허 제 3717380, 일본 특허 제 3897756, 일본 특허 제 3962226, 일본 특허 제 3979866, 일본 특허 제 3996871, 일본 특허 제 4000867, 일본 특허 제 4053837, 일본 특허 제 4127119, 일본 특허 제 4134710, 일본 특허 제 4159154, 일본 특허 제 4269704, 일본 특허 제 4313538 등에 기재된 방법을 적용할 수 있다.
상기 폴리에스테르는 중합 후에 고상 중합되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해 바람직한 카르복실기 함량을 달성할 수 있다. 상기 고상 중합은 연속법(타워 중에 수지를 충만시키고, 이것을 가열하면서 천천히 소정 시간 대류시킨 후 송출하는 방법)이어도 좋고, 배치법(용기 중에 수지를 투입하고, 소정 시간 가열하는 방법)이어도 좋다. 구체적으로는 고상 중합에는 일본 특허 제 2621563, 일본 특허 제 3121876, 일본 특허 제 3136774, 일본 특허 제 3603585, 일본 특허 제 3616522, 일본 특허 제 3617340, 일본 특허 제 3680523, 일본 특허 제 3717392, 일본 특허 제 4167159 등에 기재된 방법을 적용할 수 있다.
상기 고상 중합의 온도는 170℃ 이상 240℃ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 180℃ 이상 230℃ 이하이며, 더욱 바람직하게는 190℃ 이상 220℃ 이하이다. 또한, 고상 중합 시간은 5시간 이상 100시간 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10시간 이상 75시간 이하이며, 더욱 바람직하게는 15시간 이상 50시간 이하이다. 고상 중합은 진공중 또는 질소 분위기 하에서 행하는 것이 바람직하다.
상기 기재 필름은, 예를 들면 상기 폴리에스테르를 필름 형상으로 용융 압출하고, 캐스팅 드럼에서 냉각 고화시켜서 미연신 필름으로 하고, 이 미연신 필름을 유리 전이 온도 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 연신한 2축 연신 필름인 것이 바람직하다.
또한, 필요에 따라서 180℃~230℃에서 1초간~60초간의 열 처리를 행한 것이어도 좋다.
상기 기재 필름의 두께는 25㎛~300㎛인 것이 바람직하고, 120㎛ 이상 300㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 두께가 25㎛ 이상임으로써 충분한 역학 강도가 얻어지고, 300㎛ 이하로 함으로써 비용상 유리하다.
특히, 폴리에스테르 기재는 내가수분해성을 높여서 습열 환경 하에서 장기 사용에 견딜 수 있는 경향이 있고, 본 발명에 있어서 상기 기재 필름은 두께가 120㎛ 이상 300㎛ 이하이며, 또한 폴리에스테르 중의 카르복실기 함량이 2~50당량/t일 경우에 보다 습열 내구성의 향상 효과가 나타내어진다.
(올레핀계 폴리머층)
본 발명의 이접착 시트는 상기 기재 필름의 적어도 편면측에 배치되어 있고, 또한 탄성률 320㎫ 이하의 올레핀계인 바인더를 적어도 1종 함유하는 올레핀계 폴리머층을 갖는다.
상기 올레핀계 폴리머층의 막두께는 30㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛~20㎛인 것이 보다 바람직하고, 1.5㎛~15㎛인 것이 특히 바람직하고, 2~10㎛인 것이 보다 특히 바람직하다. 막두께를 1㎛ 이상으로 함으로써 장식성이나 반사율을 충분히 발현시킬 수 있고, 30㎛ 이하로 함으로써 면상 악화를 억제하고, 습열 경시 후의 밀봉재와의 밀착성을 개선할 수 있다.
-바인더-
본 발명에서는 상기 올레핀계 폴리머층의 바인더로서 탄성률 320㎫ 이하의 올레핀계인 바인더를 적어도 1종 사용한다.
상기 폴리올레핀 수지에 사용되는 올레핀으로서는 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌 등을 중합한 것 등을 들 수 있고, 그 중에서도 에틸렌이 바람직하다. 즉, 본 발명의 이접착 시트는 상기 올레핀계 폴리머층에 사용되는 상기 올레핀계 바인더의 주쇄가 에틸렌 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 이접착 시트는 상기 올레핀계 폴리머층에 사용되는 상기 올레핀계 바인더가 변성된 올레핀계 바인더인 것이 바람직하고, 산 변성된 올레핀계 바인더인 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 이접착 시트는 상기 올레핀계 폴리머층에 사용되는 상기 폴리올레핀 수지에 사용되는 산성 유닛으로서 (메타)아크릴산 유닛을 포함하는 것이 바람직하고, 아크릴산 유닛을 포함하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 본 명세서 중에 있어서 아크릴 수지는 아크릴레이트 골격의 수지와 메타크릴레이트 골격의 수지를 포함한다. 또한, (메타)아크릴은 아크릴과 메타크릴의 총칭을 의미하고, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트와 메타아크릴레이트의 총칭을 의미한다.
상기 폴리올레핀 수지의 산성 유닛의 일부 또는 전부는 양이온에 의해 중화되어 있는 것이 바람직하다. 양이온으로서는 나트륨 이온, 아연 이온, 마그네슘 이온, 구리 이온, 리튬 이온, 칼륨 이온 등의 금속이나 아민류 또는 암모니아인 것이 바람직하다. 금속 이온으로서는 나트륨 이온, 아연 이온 등이 바람직하다. 아민류 또는 암모니아로서는 트리에틸아민, N,N'-디메틸에탄올아민, 암모니아 등이 바람직하다.
올레핀계의 바인더의 주쇄 골격의 종류로서는, 예를 들면 에틸렌-아크릴산 에스테르-무수 말레산(및/또는 아크릴산) 공중합체, 에틸렌-프로필렌-무수 말레산(및/또는 아크릴산) 공중합체, 에틸렌-부텐-무수 말레산(및/또는 아크릴산) 공중합체, 프로필렌-부텐-무수 말레산(및/또는 아크릴산) 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐-무수 말레산 공중합체, 에틸렌-프로필렌-아크릴산 에스테르-무수 말레산(및/또는 아크릴산) 공중합체, 에틸렌-부텐-아크릴산 에스테르-무수 말레산(및/또는 아크릴산) 공중합체, 프로필렌-부텐-아크릴산 에스테르-무수 말레산(및/또는 아크릴산) 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐-아크릴산 에스테르-무수 말레산(및/또는 아크릴산) 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 폴리올레핀 수지로서는, 예를 들면 에틸렌과 아크릴산 또는 에틸렌과 메타크릴산으로 이루어지는 폴리머가 바람직하다.
상기 폴리올레핀 수지에 있어서의 올레핀 유닛과 산성 유닛의 공중합 비율(몰비)은 99.7:0.3~90:10인 것이 바람직하고, 99.5:0.5~97:3인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 이접착 시트는 상기 올레핀계 폴리머층에 사용되는 상기 올레핀계 바인더의 융점이 75℃ 이상인 것이 바람직하고, 85~105℃인 것이 보다 바람직하고, 90~95℃인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 사용되는 상기 올레핀계의 바인더의 탄성률은 320㎫이며, 상기 올레핀계의 바인더의 탄성률은 10~250㎫인 것이 바람직하고, 20~150㎫인 것이 보다 바람직하고, 30~100㎫인 것이 특히 바람직하고, 30~70㎫가 가장 바람직하다.
상기 올레핀계의 바인더의 형상이나 사용 실시형태에 대해서도 폴리머층을 형성할 수 있으면 특별히 제한은 없다. 예를 들면, 수분산 가능한 올레핀계의 수지이어도, 용융 가능한 올레핀계의 수지이어도 좋다. 또한, 결정성의 올레핀계의 수지이어도, 비결정성의 올레핀계의 수지이어도 좋다.
본 발명에서는 그 중에서도 용매에 분산 가능한 올레핀계의 바인더를 사용하는 것이 도포에 의해 상기 올레핀계 폴리머층을 형성할 수 있고, 보다 밀봉재와의 습열 경시 후의 밀착성을 개선할 수 있는 관점으로부터 바람직하다. 상기 올레핀계의 바인더는 물에 분산 가능한 것이 보다 바람직하다.
상기 올레핀계의 바인더의 입수 방법에 대해서도 특별히 제한은 없고, 상업적으로 입수해도 좋고, 합성해도 좋다. 또한, 첨가제를 첨가해서 본 발명에서 요구되는 상기 올레핀계의 바인더의 탄성률의 범위로 제어해도 좋다.
상업적으로 입수할 수 있는 본 발명에 사용되는 상기 올레핀계의 바인더로서는, 예를 들면 에틸렌-아크릴산 공중합체를 아민 중화한 수분산체인 애로우 베이스 SE-1010, Unitika Ltd.제, SE-1013N, SD-1010, 프로필렌-아크릴산 공중합체를 아민 중화한 수분산체인 TC-4010, TD-4010, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체를 암모니아 중화한 수분산체인 하이테크 S3148, S3121, S8512(Toho Chemical Industry Co., Ltd.제), 에틸렌-아크릴산 공중합체의 아이오노머의 수분산체인 케미펄 S-120, S-75N, V100, EV210H(모두 Mitsui Chemicals, Inc.제) 등을 들 수 있다. 그 중에서도 본 발명에서는 애로우 베이스 SE-1013N, Unitika Ltd.제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 애로우 베이스 SE-1013N의 융점은 약 91℃이며, 올레핀 유닛과 산성 유닛의 공중합 비율(몰비)은 99:1이다.
또한, 하이테크 S3121의 올레핀 유닛과 산성 유닛의 공중합 비율(몰비)은 95:5이다.
상기 올레핀계 폴리머층의 바인더로서 사용되는 상기 올레핀계의 바인더는 단독으로 사용해도 좋고, 복수의 상기 올레핀계의 바인더를 혼합해서 사용해도 좋다.
상기 올레핀계 폴리머층의 바인더는 본 발명의 취지에 위배되지 않는 한 상기 올레핀계의 바인더 이외의 기타 바인더를 포함하고 있어도 좋다.
상기 기타 바인더로서는, 예를 들면 폴리우레탄계의 바인더를 들 수 있다. 상기 폴리우레탄계의 바인더로서는, 예를 들면 슈퍼 플렉스 110, 460, 모두 Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.제 등을 들 수 있다.
상기 올레핀계의 바인더와 상기 기타 바인더의 비율(질량비)은 50:50~100:0인 것이 바람직하고, 80:20~100:0인 것이 보다 바람직하다.
-착색 안료-
본 발명의 이접착 시트에서는 상기 올레핀계 폴리머층이 산화티탄, 카본 블랙, 티탄 블랙, 흑색의 복합 금속 산화물, 시아닌계 컬러 및 퀴나크리돈계 컬러로부터 선택되는 적어도 1종의 착색 안료를 함유하는 착색층이다.
착색층의 제 1 기능은 입사광 중 태양 전지 셀에서 발전에 사용되지 않고 백시트에 도달한 광을 반사시켜서 태양 전지 셀로 리턴시킴으로써 태양 전지 모듈의 발전 효율을 높이는 것이다. 제 2 기능은 태양 전지 모듈을 표면측에서 보았을 경우의 외관의 장식성을 향상시키는 것이다. 일반적으로 태양 전지 모듈을 표면측에서 보면 태양 전지 셀의 주위에 백시트가 보이고 있어 백시트에 착색층을 형성함으로써 장식성을 향상시켜서 외관을 개선할 수 있다.
상기 올레핀계 폴리머층에 사용되는 상기 착색 안료는 산화티탄, 카본 블랙, 티탄 블랙, 흑색의 복합 금속 산화물, 시아닌계 컬러 및 퀴나크리돈계 컬러로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것 이외에는 특별히 한정되지 않고, 요구되는 반사성, 의장성 등에 따라 선택하면 좋다. 예를 들면, 백색 안료인 산화티탄을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 산화티탄, 카본 블랙, 티탄 블랙, 흑색의 복합 금속 산화물 중에서는 반사성, 비용 등의 관점으로부터 산화티탄이 바람직하다.
여기서, 상기 흑색의 복합 금속 산화물로서는 철, 망간, 코발트, 크롬, 구리, 니켈 중 적어도 1종을 포함하는 복합 금속 산화물이 바람직하고, 코발트, 크롬, 철, 망간, 구리 및 니켈 중 2종 이상을 포함하는 것이 보다 바람직하고, 컬러 인덱스가 PBk26, PBk27 및 PBk28, PBr34로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 안료가 보다 특히 바람직하다.
또한, PBk26의 안료는 철, 망간, 구리의 복합 산화물이며, PBk-27의 안료는 철, 코발트, 크롬의 복합 산화물이며, PBk-28은 구리, 크롬, 망간의 복합 산화물이며, PBr34는 니켈, 철의 복합 산화물이다.
상기 시아닌계 컬러 및 퀴나크리돈계 컬러로서는 시아닌 그린, 시아닌 블루, 퀴나크리돈 레드, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린 등을 들 수 있다.
상기 착색층은 상기 착색 안료로서, 예를 들면 백색 안료를 사용하면 태양 전지 모듈의 표면으로부터 입사한 태양광 중 셀을 그냥 지나친 광을 난반사하여 셀로 리턴시킴으로써 발전 효율을 높이는 기능을 갖는다.
기재 필름의 착색층이 배치되어 있는 면(최외표면)의 파장 550㎚에 있어서의 광 반사율은 착색층 중의 착색 안료의 함유량이나 층 두께를 상기 또는 후술하는 수치 범위로 제어함으로써 반사율을 높이는 방향으로 조정할 수 있다.
상기 착색 안료의 체적 평균 입경으로서는 0.03㎛~0.8㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.15㎛~0.5㎛이다. 착색 안료의 체적 평균 입경을 이 범위로 함으로써 광의 반사 효율 저하를 억제할 수 있다.
상기 착색 안료의 체적 평균 입경은 Nikkiso Co., Ltd.제, 마이크로트랙 FRA에 의해 측정되는 값이다.
상기 올레핀계 폴리머층(착색층)에 있어서의 상기 착색 안료의 바람직한 함유량은 사용하는 착색 안료의 종류나 평균 입경에 따라 다르지만, 상기 착색층에 있어서의 착색 안료의 함유량이 너무 적지 않으면 반사성, 의장성이 충분히 발휘될 수 있고, 너무 많지 않으면 밀봉재와의 접착성의 관점으로부터 바람직하다. 이들의 기능을 충분히 발휘시키는 관점으로부터 본 발명의 태양 전지용 보호 시트에서는 상기 착색층에 있어서의 상기 착색 안료의 함유량은 바람직하게는 3g/㎡~20g/㎡, 보다 바람직하게는 5g/㎡~17g/㎡이다.
본 발명의 태양 전지용 보호 시트에서는 마찬가지의 관점으로부터 상기 착색층에 포함되는 모든 상기 바인더와 가교제에 대한 상기 착색 안료의 체적 분율은 바람직하게는 15~200%이며, 보다 바람직하게는 20~150%이며, 특히 바람직하게는 20~50%이다.
-가교제-
상기 올레핀계 폴리머층은 가교제를 함유한다. 상기 가교제의 상세에 대해서는 후술하는 올레핀계 폴리머층 형성용 조성물의 설명 중에서 설명한다.
-기타 첨가제-
상기 올레핀계 폴리머층은 계면활성제, 상기 착색 안료 이외의 미립자, 자외선 흡수제, 산화 방지제 등의 여러 가지 첨가제를 더 함유할 수 있고, 특히 착색층을 형성하기 위한 착색층 형성용 조성물은 착색 안료의 분산 안정성을 위해서 계면활성제를 사용하여 조제하는 것이 바람직하다.
상기 계면활성제로서는, 예를 들면 음이온계, 양이온계, 비이온계 등의 공지의 계면활성제를 이용할 수 있고, 구체적으로는 데몰 EP(KAO Corporation제), 나로액티 CL95(Sanyo Chemical Industries, Ltd.) 등을 들 수 있다. 상기 계면활성제는 단독종을 사용해도 복수종을 사용해도 좋다.
상기 착색 안료 이외의 미립자로서는 실리카, 산화마그네슘, 산화주석 등의 무기 산화물 필러를 들 수 있다. 그 중에서도 습열 분위기에 노출되었을 때의 접착성의 저하가 작은 점으로부터 산화주석 또는 실리카가 바람직하다.
상기 무기 산화물 필러의 체적 평균 입경은 10㎚~700㎚인 것이 바람직하고, 20㎚~300㎚가 보다 바람직하다. 평균 입경이 이 범위인 무기 산화물 필러를 사용함으로써 착색층과 인접하는 층과의 양호한 이접착성을 얻음과 아울러, 특히 습열 환경 하(예를 들면, 85℃, 상대 습도 85%)에서의 인접층(보다 특히 바람직하게는 태양 전지 모듈의 밀봉재, 예를 들면 EVA를 포함하는 밀봉재층)과의 밀착성을 발현시킬 수 있다. 또한, 상기 무기 산화물 필러의 체적 평균 입경은 Nikkiso Co., Ltd.제 마이크로트랙 FRA에 의해 측정된 값이다.
상기 착색 안료 이외의 미립자의 형상은 특별히 제한은 없고, 구형, 부정형, 침상형 등의 것을 사용할 수 있다.
상기 착색 안료 이외의 미립자의 착색층 중의 함유량은 착색층의 바인더 수지의 전체 질량에 대하여 5질량%~400질량%인 것이 바람직하고, 50질량%~300질량%인 것이 보다 바람직하다. 미립자의 함유량이 5질량% 이상임으로써 습열 분위기에 노출되었을 때의 접착성 및 습열 환경 하에서 경시시켰을 때의 태양 전지 모듈의 밀봉재와의 밀착성이 양호하며, 400질량% 이하임으로써 착색층의 면상 악화를 방지할 수 있다.
또한, 상기 무기 산화물 필러 이외의 미립자로서, 예를 들면 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘 등을 포함해도 좋다.
-올레핀계 폴리머층의 형성-
상기 올레핀계 폴리머층은 공지의 방법으로 형성할 수 있으며, 특별히 제한은 없다. 예를 들면, 상기 기재 필름을 지지체로서 사용해서 용액 제막 또는 용융 제막해서 적층해도 좋고, 올레핀계 폴리머층을 미리 다른 지지체 상에서 용액 제막 또는 용융 제막해 둔 것과 상기 기재 필름을 접착제 등을 통해서 적층해도 좋다. 그 중에서도 본 발명의 태양 전지용 보호 시트는 상기 기재 필름을 지지체로서 사용해서 용액 제막하는 것이 바람직하다. 상기 용액 제막의 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 유연 제막이어도 도포이어도 좋지만, 본 발명의 이접착 시트에서는 상기 올레핀계 폴리머층이 도포에 의해 제막되어서 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 올레핀계 폴리머층은 기재 필름의 편면 뿐만 아니라 양면에 형성되어 있어도 좋고, 그 경우에도 기재 필름의 양면에 도포하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 올레핀계 폴리머층은 상기 기재 필름과의 사이에 후술하는 기타 층을 갖는 경우에는 상기 올레핀계 폴리머층을 기재 필름 상에 직접 또는 상기 기타 층 상에 도포해서 형성할 수 있다.
상기 올레핀계 폴리머층을 형성하기 위한 올레핀계 폴리머층 형성용 조성물은 적어도 탄성률 320㎫ 이하의 올레핀계인 바인더를 포함하고, 또한 필요에 따라서 착색 안료, 기타 바인더 수지, 무기 산화물 필러, 가교제, 첨가제 등을 도포 용매와 혼합함으로써 조제할 수 있다.
[용매]
도포 용매로서는 상기 올레핀계 폴리머층을 구성하는 각 성분이 분산 또는 용해되고, 도포 후 제거할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 물이 바람직하게 사용되고, 상기 올레핀계 폴리머층 형성용 조성물에 포함되는 용매 중의 60질량% 이상이 물인 것이 바람직하다. 이와 같은 수계 조성물은 환경에 부하를 가하기 어려운 점에서 바람직하고, 또한 물의 비율이 60질량% 이상임으로써 방폭성 및 안전성의 점에서 유리하다. 상기 올레핀계 폴리머층 형성용 조성물 중의 물의 비율은 환경 부하의 관점으로부터는 더 많은 편이 바람직하고, 물이 전체 용매의 70질량% 이상 포함되는 경우가 보다 바람직하다. 본 발명의 이접착 시트는 상기 올레핀계 폴리머층 중의 용제 잔류율이 상기 올레핀계 폴리머층의 질량(도막의 질량)에 대하여 0.05질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.025질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.01질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
[가교제]
상기 올레핀계 폴리머층 형성용 조성물은 가교제를 함유한다.
상기 올레핀계 폴리머층 형성용 조성물이 가교제를 함유함으로써 상기 올레핀계 폴리머층 형성용 조성물에 포함되는 바인더 수지를 가교하여 접착성 및 강도가 있는 착색층을 형성할 수 있어 바람직하다.
상기 가교제로서는 에폭시계, 이소시아네이트계, 멜라민계, 카르보디이미드계, 옥사졸린계 등의 가교제를 들 수 있다. 태양 전지 모듈의 밀봉재와의 습열 경시 후의 밀착성을 확보하는 관점으로부터 이 중에서, 특히 옥사졸린계 가교제(옥사졸린기를 갖는 화합물)가 바람직하다.
옥사졸린계 가교제로서는 분자 중에 2개 이상의 옥사졸린기를 갖는 것이며, 저분자 화합물이어도 중합체이어도 좋지만, 중합체인 편이 접착성이 양호하기 때문에 바람직하다.
상기 옥사졸린계 가교제의 구체예로서는 저분자 화합물의 옥사졸린계 가교제로서는, 예를 들면 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), 2,2-(1,3-페닐렌)-비스-(2-옥사졸린), 비스-(2-옥사졸리닐시클로헥산)술피드, 비스-(2-옥사졸리닐노르보르난)술피드 등이 있다. 또한, 이들 화합물의 (공)중합체도 바람직하게 이용할 수 있다.
이들은 단독이어도 2종류 이상을 병용해도 좋다.
중합체의 옥사졸린계 가교제는 그 구성 성분으로서 부가 중합성 옥사졸린을 필수로 해서 부가 중합성 옥사졸린과 공중합 가능한 단량체도 포함하는 모노머 성분을 중합시킴으로써 얻을 수 있다.
부가 중합성 옥사졸린으로서는 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-메틸-2-옥사졸린 및 2-이소프로페닐-5-에틸-2-옥사졸린 등을 바람직하게 들 수 있고, 이들은 단독이어도 2종류 이상을 병용해서 사용해도 좋다. 이들 중에서도 2-이소프로페닐-2-옥사졸린이 입수의 용이함나 접착성을 양호하게 하기 위해서 바람직하다. 이들 부가 중합성 옥사졸린의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 모노머 성분 중 5질량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 5~90질량%가 보다 바람직하고, 10~60질량%가 더욱 바람직하고, 30~60질량%가 특히 바람직하다.
부가 중합성 옥사졸린과 공중합 가능한 단량체로서는 옥사졸린기와 반응하지 않는 것으로부터 선택하는 것이 바람직하고, 예를 들면 (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 n-부틸, (메타)아크릴산 이소부틸, (메타)아크릴산 t-부틸, (메타)아크릴산 시클로헥실, (메타)아크릴산-2-에틸헥실, (메타)아크릴산 메톡시폴리에틸렌글리콜, (메타)아크릴산 라우릴, (메타)아크릴산 스테아릴, (메타)아크릴산-2-히드록시에틸, (메타)아크릴산-2-히드록시프로필, (메타)아크릴산과 폴리에틸렌글리콜의 모노에스테르화물, (메타)아크릴산-2-아미노에틸 및 그 염, (메타)아크릴산의 카프로락톤 변성물, (메타)아크릴산-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 및 (메타)아크릴산-1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘 등의 (메타)아크릴산 에스테르; (메타)아크릴산 나트륨, (메타)아크릴산 칼륨 및 (메타)아크릴산 암모늄 등의 (메타)아크릴산염; 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴 등의 불포화 니트릴; (메타)아크릴아미드, N-메틸롤(메타)아크릴아미드 및 N-(2-히드록시에틸)(메타)아크릴아미드 등의 불포화 아미드; 아세트산 비닐 및 프로피온산 비닐 등의 비닐에스테르; 메틸비닐에테르 및 에틸비닐에테르 등의 비닐에테르; 에틸렌 및 프로필렌 등의 α-올레핀; 염화비닐, 염화비닐리덴 및 불화비닐 등의 할로겐 함유·α,β-불포화 지방족 탄화수소; 스티렌, α-메틸스티렌 및 스티렌술폰산 나트륨 등의 α,β-불포화 방향족 탄화수소 등을 들 수 있고, 이들은 단독이어도 2종류 이상을 병용해서 사용해도 좋다.
본 발명의 이접착 시트는 상기 옥사졸린계 가교제, 즉 상기 옥사졸린기를 갖는 화합물이 (메타)아크릴산 에스테르 유닛을 포함하는 공중합체인 것이 바람직하다.
상기 옥사졸린계 가교제는 수용성 및/또는 수분산성 등의 수성인 것이 산 변성 폴리올레핀 수지의 수성 분산체와의 혼합 안정성이 우수한 점으로부터 바람직하고, 수용성인 것이 보다 바람직하다. 중합체의 옥사졸린계 가교제의 중합 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 수성 매체 중에서 용액 중합, 유화 중합, 현탁 중합 또는 괴상 중합시키는 방법 등을 들 수 있고, 이들 방법 등으로 수용액 또는 수분산체 등을 얻을 수 있다. 이들 중합체의 옥사졸린계 가교제는 접착성이나 내후성을 양호하게 하기 위해서 불휘발성 수성화 조제를 실질적으로 함유하지 않고 있는 것이 바람직하다.
중합체의 옥사졸린계 가교제의 분자량은 수 평균 분자량으로 1000~80000인 것이 바람직하고, 3000~60000이 보다 바람직하고, 5000~40000이 더욱 바람직하고, 8000~30000이 특히 바람직하고, 10000~20000이 가장 바람직하다. 수 평균 분자량이 1000 미만인 경우에는 접착성이나 내후성이 저하되는 경향이 있고, 80000을 초과하는 경우에는 중합체의 제조가 곤란하게 된다.
또한, 옥사졸린계 가교제는 시판품을 사용해도 좋고, 예를 들면 수성 분산체 타입의 에포크로스 「K-1010E」, 「K-1020E」, 「K-1030E」, K2010E, K2020E, K2030E, 수용액 타입의 WS500, WS700(모두 Nippon Shokubai Co., Ltd.제 에포크로스 시리즈) 등을 사용할 수 있다.
상기 올레핀계 폴리머층 형성용 조성물의 전체 고형분 질량에 대한 가교제의 함유량은 수계 바인더 전체 질량에 대하여 5질량%~50질량%인 것이 바람직하고, 10질량%~40질량%인 것이 보다 바람직하고, 10% 이상 30% 이하의 범위인 것이 특히 바람직하다. 가교제 함유량이 5질량% 이상임으로써 충분한 가교 효과가 얻어지고, 상기 올레핀계 폴리머층의 강도 저하나 접착 불량을 억제할 수 있다. 한편, 50질량% 이하임으로써 상기 올레핀계 폴리머층 형성용 조성물의 포트 라이프 저하를 방지할 수 있다.
상기 올레핀계 폴리머층 형성용 조성물의 기재 필름 상으로의 도포는, 예를 들면 그라비어 코터나 바코터 등의 공지의 방법을 이용할 수 있다.
상기 올레핀계 폴리머층 형성용 조성물이 착색 안료를 포함하는 경우에는 반사 성능과 막 강도의 관점으로부터 바인더 수지에 대한 착색 안료의 체적 분율이 50%~200%이며, 상기 올레핀계 폴리머층 형성용 조성물을 상기 기재 필름 상에 도포 두께가 1~20㎛ 이하가 되도록 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 착색 안료의 도포량이 3g/㎡~20g/㎡가 되도록 도포하는 것이 바람직하다.
(기타 층)
본 발명의 태양 전지용 보호 시트는 기재 필름 상에 상기 올레핀계 폴리머층을 갖지만, 상기 올레핀계 폴리머층과 상기 기재 필름 사이에 적어도 1층의 기타 층을 포함해도 좋다.
한편, 상기 올레핀계 폴리머층과 상기 기재 필름이 직접 접촉되어 있는 실시형태도 제조 비용 저감의 관점이나 보다 박막화를 목표로 하는 관점으로부터는 바람직하다.
상기 기재 필름과 상기 올레핀계 폴리머층 사이에 상기 기타 층을 가짐으로써 기재 필름과 상기 올레핀계 폴리머층 사이의 밀착성을 보다 높일 수 있다.
본 발명의 태양 전지용 보호 시트에서는 상기 기타 층이 베이스코팅층인 것이 바람직하고, 즉 상기 기타 층이 도포에 의해 형성되어서 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 태양 전지용 보호 시트에서는 상기 기타 층이 무기 산화물 이외의 무기물 또는 유기물로 이루어지는 층뿐인 실시형태도 바람직하다. 즉, 상기 기타 층이 무기 산화물을 포함하지 않는 실시형태도 바람직하다. 예를 들면, 상기 기타 층을 무기 산화물의 증착 이외의 방법, 예를 들면 도포에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기타 층을 도포에 의해 형성할 경우 무기 산화물 미립자 등을 포함하지 않는 실시형태도 바람직하다.
이하 상기 기타 층의 바람직한 실시형태인 본 발명의 태양 전지용 보호 시트가 베이스코팅층을 포함할 경우에 대해서 설명한다.
상기 베이스코팅층은 기재 필름 상에 베이스코팅층 형성용 조성물을 도포해서 형성할 수 있다.
상기 베이스코팅층 형성용 조성물은 적어도 수계 바인더를 함유하는 것이 바람직하다.
수계 바인더로서는 폴리에스테르, 폴리우레탄, 아크릴 수지, 폴리올레핀 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 태양 전지용 보호 시트에서는 상기 기타 층의 주성분이 폴리에스테르계 수지인 것이 바람직하다.
또한, 수계 바인더 이외에 에폭시계, 이소시아네이트계, 멜라민계, 카르보디이미드계, 옥사졸린계 등의 가교제, 음이온계나 비이온계 등의 계면활성제, 실리카 등의 필러 등을 함유하고 있어도 좋다. 이들 첨가제 등의 바람직한 범위는 상기 올레핀계 폴리머층에 있어서의 이들 첨가제 등의 바람직한 범위와 마찬가지이다.
상기 베이스코팅층 형성용 조성물의 전체 고형분 질량에 대한 수계 바인더의 함유량은 50질량%~100질량%인 것이 바람직하고, 70질량%~100질량%인 것이 보다 바람직하다.
상기 베이스코팅층은 후술하는 무기 산화물 필러 및 무기 산화물 필러 이외의 미립자, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 계면활성제 등의 여러 가지 첨가제를 함유하고 있어도 좋다.
상기 베이스코팅층 형성용 수계 조성물을 도포하기 위한 방법은 특별히 제한은 없다.
도포 방법으로서는, 예를 들면 그라비어 코터나 바코터를 이용할 수 있다.
상기 베이스코팅층 형성용 수계 조성물의 도포량은 접착성 및 면상의 관점으로부터 건조 후의 층 두께가 바람직하게는 10㎛ 미만, 보다 바람직하게는 0.05㎛~2㎛, 특히 바람직하게는 0.1㎛~1.5㎛가 되도록 기재 필름에 도포하는 것이 바람직하다.
상기 베이스코팅층 형성용 수계 조성물의 도포 용매로서는 물이 사용되고, 베이스코팅층 형성용 수계 조성물에 포함되는 용매 중의 60질량% 이상이 물인 것이 바람직하다. 수계 조성물은 환경 부하를 가하기 어려운 점에서 바람직하고, 또한 물의 비율이 60질량% 이상임으로써 방폭성 및 안전성의 점에서 유리하다.
상기 베이스코팅층 형성용 수계 조성물 중의 물의 비율은 환경 부하의 관점으로부터는 더 많은 편이 바람직하고, 물이 전체 용매의 70질량% 이상 포함되는 경우가 보다 바람직하다.
(내후성 층)
본 발명의 태양 전지용 보호 시트는 상기 기재 필름의 상기 올레핀계 폴리머층이 배치되어 있는 면과는 반대측의 면에 불소계 수지 및 실리콘아크릴 복합 수지 중 적어도 한쪽을 더 함유하는 내후성 층을 갖는 것이 바람직하다.
상기 내후성 층을 형성하기 위한 내후성 층 형성용 조성물이 함유하는 불소계 수지로서는, 예를 들면 클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌·에틸렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체를 들 수 있다. 그 중에서도 용해성 및 내후성의 관점으로부터 비닐계 화합물과 공중합시킨 클로로트리플루오로에틸렌·비닐에테르 공중합체가 바람직하다.
상기 내후성 층 형성용 조성물이 함유하는 불소계 수지로서는 오블리가토 SW0011F(AGC Coat-Tech Co., Ltd.제)를 들 수 있다.
상기 내후성 층 형성용 조성물의 전체 고형분 질량에 대한 불소계 수지의 함유량은 내후성과 막 강도의 관점으로부터 40질량%~90질량%인 것이 바람직하고, 50질량%~80질량%인 것이 보다 바람직하다.
상기 내후성 층 형성용 조성물이 함유하는 실리콘아크릴 복합 수지로서는 세라네이트 WSA1060, WSA1070(모두 DIC Corp.제)과 H7620, H7630, H7650(모두 Asahi Kasei Chemicals Corp.제)을 들 수 있다.
상기 내후성 층 형성용 조성물 전체 고형분 질량에 대한 실리콘아크릴 복합 수지의 함유량은 내후성과 막 강도의 관점으로부터 40질량%~90질량%인 것이 바람직하고, 50질량%~80질량%인 것이 보다 바람직하다.
상기 내후성 층 형성용 조성물의 도포량은 내후성 및 기재 필름과의 밀착성의 관점으로부터 0.5g/㎡~15g/㎡로 하는 것이 바람직하고, 3g/㎡~7g/㎡로 하는 것이 보다 바람직하다.
상기 내후성 층 형성용 조성물을 형성하기 위한 방법은 특별히 제한은 없지만, 도포에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
도포 방법으로서는, 예를 들면 그라비어 코터나 바코터를 이용할 수 있다.
상기 내후성 층 형성용 조성물의 도포 용매로서는 바람직하게는 물이 사용되고, 내후성 층 형성용 조성물에 포함되는 용매 중의 60질량% 이상이 물인 것이 바람직하다. 수계 조성물은 환경 부하가 어려운 점에서 바람직하고, 또한 물의 비율이 60질량% 이상임으로써 방폭성 및 안전성의 점에서 유리하다.
상기 내후성 층 형성용 조성물 중의 물의 비율은 환경 부하의 관점으로부터는 더 많은 편이 바람직하고, 물이 전체 용매의 70질량% 이상 포함되는 경우가 보다 바람직하다.
상기 내후성 층은 상기 무기 산화물 필러 및 무기 산화물 필러 이외의 미립자, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 계면활성제 등의 여러 가지 첨가제를 함유하고 있어도 좋다.
상기 내후성 층의 층 두께는 0.5㎛~15㎛인 것이 바람직하고, 3㎛~7㎛인 것이 보다 바람직하다. 막 두께를 0.5㎛ 이상으로 함으로써 내후성을 충분하게 발현시킬 수 있고, 15㎛ 이하로 함으로써 면상 악화를 억제할 수 있다.
또한, 상기 내후성 층은 단층이어도 좋고, 2층 이상을 적층한 구성으로 해도 좋다. 본 발명의 태양 전지용 보호 시트는 상기 내후성 층을 2층 적층한 구성인 것이 바람직하다.
<이접착 시트 및 태양 전지용 보호 시트의 특성>
(광 반사율)
본 발명의 이접착 시트 및 태양 전지용 보호 시트의 상기 올레핀계 폴리머층이 배치되어 있는 면(최외표면)은 파장 550㎚에 있어서의 광 반사율이 65% 이상인 것이 바람직하다. 광 반사율이 65% 이상임으로써 태양 전지의 셀을 그냥 지나친 광을 충분히 셀로 리턴시킬 수 있어 발전 효율을 높임에 있어서 바람직하다. 상기 광 반사율은 70% 이상인 것이 보다 바람직하고, 75% 이상인 것이 특히 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 특히 바람직하다.
[태양 전지용 백시트 부재 또는 태양 전지용 백시트]
본 발명의 태양 전지용 백시트 부재 또는 태양 전지용 백시트는 본 발명의 태양 전지용 보호 시트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 태양 전지용 백시트 부재 또는 태양 전지용 백시트로서 본 발명의 태양 전지용 보호 시트를 그대로 사용해도 좋다.
[태양 전지용 적층체]
본 발명의 태양 전지용 적층체는 태양 전지용 보호 시트와, 상기 태양 전지용 보호 시트의 적어도 상기 올레핀계 폴리머층측의 면에 직접 접착되어 있고, 또한 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 또는 폴리비닐부티랄을 포함하는 폴리머층을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 태양 전지용 보호 시트는 상기 올레핀계 폴리머층측의 면이 태양 전지 모듈에 사용되는 밀봉재(예를 들면, EVA, PVB. 특히 EVA)와의 밀착성이 양호하기 때문에 접착제층 등을 개재하지 않고 양자와 부착시킬 수 있다. 또한, 이와 같은 태양 전지용 보호 시트의 적어도 상기 올레핀계 폴리머층측의 면에 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 등의 밀봉재가 직접 접착되어 있는 태양 전지용 적층체는 습열 환경 하에서 경시해도 양자의 밀착성이 장기간에 걸쳐 양호하다.
이와 같은 태양 전지 적층체는 그대로 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재 그 자체로서 사용해도 좋고, 태양 전지 모듈의 밀봉재의 일부로서 사용해도 좋다.
[태양 전지 모듈]
본 발명의 태양 전지용 보호 시트는 태양 전지 모듈의 제조에 적합하다.
태양 전지 모듈은, 예를 들면 태양광의 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양 전지 소자를 태양광이 입사하는 투명성의 기판과 상술한 본 발명의 태양 전지용 백시트 사이에 배치하고, 상기 기판과 백시트 사이를 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 등의 밀봉재로 밀봉해서 구성된다.
태양 전지 모듈, 태양 전지 셀, 백시트 이외의 부재에 대해서는, 예를 들면 「태양광 발전 시스템 구성 재료」(스기모토 에이치로 감수, Kogyo Chosakai Publishing Co., Ltd., 2008년 발행)에 상세하게 기재되어 있다.
본 발명의 태양 전지 모듈의 제 1 실시형태는 태양광이 입사하는 측의 투명성의 프론트 기판과, 태양 전지 소자와, 상기 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재와, 상기 밀봉재의 상기 프론트 기판과는 반대측에 배치되어 상기 밀봉재와 접착되는 태양 전지용 백시트를 갖고, 상기 태양 전지용 백시트가 본 발명의 태양 전지용 백시트 부재 또는 태양 전지용 백시트를 포함하고, 또한 상기 태양 전지용 백시트 부재 또는 태양 전지용 백시트의 상기 올레핀계 폴리머층이 상기 밀봉재와 직접 접착되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 태양 전지 모듈의 제 2 실시형태는 태양광이 입사하는 측의 투명성의 프론트 기판과, 태양 전지 소자와, 상기 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재와, 상기 밀봉재의 상기 프론트 기판과는 반대측에 배치되어 상기 밀봉재와 접착되는 태양 전지용 백시트를 갖고, 상기 태양 전지용 백시트 및 상기 밀봉재로서 본 발명의 태양 전지용 적층체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 태양 전지 소자와, 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재와, 밀봉재와 접착되고, 수광면측을 보호하는 표면 보호 부재와 밀봉재와 접착되고, 수광면과는 반대측을 보호하는 이면 보호 부재를 갖고, 밀봉재가 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(EVA)를 포함하고, 이면 보호 부재가 본 발명의 태양 전지용 백시트이며, 상기 태양 전지용 백시트의 착색층이 밀봉재와 직접 접착된 구성으로 할 수 있다. 이와 같은 태양 전지 모듈이면 태양 전지용 백시트가 EVA와 습열 환경 하에서도 장기에 걸쳐 밀착하여 장수명의 태양 전지 모듈로 할 수 있다.
상기 투명성의 프론트 기판은 태양광이 투과할 수 있는 광 투과성을 갖고 있으면 좋고, 광을 투과하는 기재로부터 적당하게 선택할 수 있다. 발전 효율의 관점으로부터는 광의 투과율이 높을수록 바람직하고, 이와 같은 기판으로서, 예를 들면 유리 기판, 아크릴 수지 등의 투명 수지 등을 적합하게 사용할 수 있다.
상기 태양 전지 소자로서는 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 아모르퍼스 실리콘등의 실리콘계, 구리-인듐-갈륨-셀레늄, 구리-인듐-셀레늄, 카드뮴-텔루륨, 갈륨-비소 등의 Ⅲ-Ⅴ족이나 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체계 등 각종 공지의 태양 전지 소자를 적용할 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 들어서 본 발명의 특징을 더 구체적으로 설명한다.
이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적당하게 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의해 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다. 또한, 특별히 기재하지 않는 한 「부」는 질량 기준이다.
또한, 체적 평균 입자 지름은 Nikkiso Co., Ltd.제, 마이크로트랙 FRA를 사용하여 측정했다.
[실시예 1]
<기재 필름의 제작>
-폴리에스테르의 합성-
고순도 테레프탈산(Mitsui Chemicals, Inc.제) 100㎏과 에틸렌글리콜(Nippon Shokubai Co., Ltd.제) 45㎏의 슬러리를 미리 비스(히드록시에틸)테레프탈레이트 약 123㎏이 주입되고, 온도 250℃, 압력 1.2×105㎩로 유지된 에스테르화 반응조에 4시간에 걸쳐 순차 공급하고, 공급 종료 후도 1시간 더 걸쳐서 에스테르화 반응을 행했다. 그 후 얻어진 에스테르화 반응 생성물 123㎏을 중축합 반응조로 이송했다.
이어서, 에스테르화 반응 생성물이 이송된 중축합 반응조에 에틸렌글리콜을 얻어지는 폴리머에 대하여 0.3질량% 첨가했다. 5분간 교반한 후 아세트산 코발트 및 아세트산 망간의 에틸렌글리콜 용액을 얻어지는 폴리머에 대하여 각각 30ppm, 15ppm이 되도록 첨가했다. 5분간 더 교반한 후 티탄알콕시드 화합물의 2질량% 에틸렌글리콜 용액을 얻어지는 폴리머에 대하여 5ppm이 되도록 첨가했다. 그 5분 후 디에틸포스포노아세트산 에틸의 10질량% 에틸렌글리콜 용액을 얻어지는 폴리머에 대하여 5ppm이 되도록 첨가했다. 그 후 저중합체를 30rpm에서 교반하면서 반응계를 250℃로부터 285℃까지 서서히 승온시킴과 아울러 압력을 40㎩까지 내렸다. 최종 온도, 최종 압력 도달까지의 시간은 모두 60분으로 했다. 소정 교반 토크가 된 시점에서 반응계를 질소 퍼지하고, 상압으로 리턴하여 중축합 반응을 정지했다. 그리고 냉수에 스트랜드 형상으로 토출하고, 즉시 커팅해서 폴리머의 펠렛(지름 약 3㎜, 길이 약 7㎜)을 제작했다. 또한, 감압 개시로부터 소정 교반 토크 도달까지의 시간은 3시간이었다.
단, 상기 티탄알콕시드 화합물에는 일본 특허 공개 2005-340616호 공보의 단락번호 [0083]의 실시예 1에서 합성하고 있는 티탄알콕시드 화합물(Ti 함유량=4.44질량%)을 사용했다.
-고상 중합-
상기에서 얻어진 펠렛을 40㎩로 유지된 진공 용기 중 220℃의 온도에서 30시간 유지하여 고상 중합을 행했다.
-베이스 형성-
이상과 같이 고상 중합을 거친 후의 펠렛을 280℃에서 용융해서 금속 드럼 상에 캐스팅하고, 두께 약 3㎜의 미연신 베이스를 작성했다. 그 후 90℃에서 세로 방향으로 3배로 연신하고, 120℃에서 가로 방향으로 3.3배로 더 연신했다. 이와 같이 해서 두께 250㎛의 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(이하 「PET 기재 필름」이라고 칭함)을 얻었다.
<베이스코팅층 및 착색층의 형성>
-베이스코팅층용 도포액 1의 조제-
하기 조성 중의 성분을 혼합하여 베이스코팅층용 도포액 1을 조제했다.
(베이스코팅층용 도포액 1의 조성)
·폴리에스테르 수지 수분산물 48질량부
[바이로날 1245, Toyobo Co., Ltd.제, 고형분: 30질량%]
·PMMA 수지 미립자 0.5질량부
[MP-1000, Soken Chemical Engineering Co., Ltd.제, 고형분: 100질량%]
·옥사졸린 화합물 3질량부
[에포크로스 WS-700, Nippon Shokubai Co., Ltd.제, 고형분: 25질량%]
·카르보디이미드 화합물 4.3질량부
[카르보디라이트 V-02-L2, Nisshinbo Industries, Inc.제, 고형분: 40질량%]
·폴리옥시알킬렌알킬에테르 0.15질량부
[나로액티 CL-95, Sanyo Chemical Industries, Ltd.제, 고형분:100질량%]
·증류수 935질량부
-백색 무기 미립자 분산물 1의 조제-
하기 조성 중의 성분을 혼합하여 그 혼합물을 다이노밀형 분산기에 의해 분산 처리를 실시하고, 체적 평균 입경 0.42㎛의 백색 무기 미립자 분산물 1을 얻었다.
(백색 무기 미립자 분산물 1의 조성)
·이산화티탄 765질량부
[타이페크 R-780-2, Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.제, 고형분: 100질량%; 백색 안료]
·폴리비닐알코올(PVA-105) 10% 수용액 383질량부
[PVA-105, Kuraray Co., Ltd.제, 고형분: 100질량%]
·계면활성제 9.2질량부
[데몰 EP, KAO Corporation제, 고형분: 25질량%]
·증류수 363질량부
-실리카 분산액 1의 조제-
하기 조성 중의 성분을 혼합하여 그 혼합물을 알티마이저 분산기에 의해 분산 처리를 실시하여 실리카 분산액 1(농도: 10%)을 조제했다.
·증류수 900질량부
·실리카 입자 100질량부
[OX-50, Nippon Aerosil Co., Ltd.제]
-착색층용 도포액 1의 조제-
하기 조성 중의 성분을 혼합하여 착색층용 도포액 1을 조제했다.
(착색층용 도포액 1의 조성)
·상기 얻어진 백색 무기 미립자 분산물 1 1520질량부
·폴리올레핀 수지 수분산액≪착색층 바인더≫ 823질량부
[애로우베이스 SE-1013N, Unitika Ltd.제, 고형분: 질량%]
·폴리옥시알킬렌알킬에테르 0.71질량부
[나로액티 CL95, Sanyo Chemical Industries, Ltd.제, 고형분: 100질량%]
·수용성 옥사졸린 화합물 84.62질량부
[에포크로스 WS-700, Nippon Shokubai Co., Ltd.제, 고형분: 25질량%]
·상기 얻어진 실리카 분산액 1 56.4질량부
·증류수 413질량부
-베이스코팅층 및 착색층의 형성-
PET 기재 필름의 편면을 반송 속도 80m/분으로 반송하고, 730J/㎡의 조건에서 코로나 방전 처리를 행한 후 상기 베이스코팅층 도포액 1을 바코팅법에 의해 건조 중량이 124㎎/㎡가 되도록 도포했다. 그리고 이것을 180℃에서 1분 건조해서 베이스코팅층을 형성했다. 이어서, 베이스코팅층 상에 착색 안료(산화티탄)가 8g/㎡가 되도록 상기 착색층용 도포액 1을 바코팅법에 의해 도포한 후 170℃에서 1분 건조함으로써 상기 PET 기재 필름의 편면에 건조 두께가 0.1㎛인 베이스코팅층과 건조 두께가 9㎛인 백색의 착색층(올레핀계 폴리머층)이 이 순서로 적층된 백색 PET 필름을 얻었다.
-착색층(올레핀계 폴리머층)의 바인더의 탄성률의 측정-
상기 백색 기재 PET 필름의 착색층에 사용한 바인더의 탄성률을 이하의 방법으로 측정했다.
세라필 HP2(Toray Advanced Film Co., Ltd.제 상에 바인더 단독 막(막 두께: 약 100미크론)을 형성하고, 바인더 단독 막만을 늘어나지 않도록 조심히 박리했다. 얻어진 바인더 단독 막을 5㎜×50㎜로 재단하고, 25℃ 50% 환경 하에서 텐실론(Orientec Co., Ltd.제 RTM-50)으로 척간 거리 20㎜ 크로스 헤드 스피드 50mm/분 조건에서 인장 시험을 실시했다. 얻어진 데이터를 범용 시험용 데이터 처리 소프트로 해석하고, 응력-변형 곡선으로부터 탄성률을 산출했다.
얻어진 결과를 하기 표 1에 기재했다.
<내후성 층의 형성>
상기 백색 기재 PET 필름의 백색의 착색층이 도포된 면과는 반대면에 하기 내후성 층 제 1 층 및 하기 내후성 층 제 1 층을 이 순서로 형성했다.
-백색 무기 미립자 분산물 2의 조제-
하기 백색 무기 미립자 분산물 2의 조성에 나타내는 각 성분을 혼합하고, 그 혼합물을 다이노밀형 분산기에 의해 1시간 분산 처리를 실시하여 체적 평균 입자 지름 0.42㎛인 미립자 분산물 2를 얻었다.
(백색 무기 미립자 분산물 2의 조성)
·이산화티탄(백색 안료, 체적 평균 입자 지름 0.42㎛) 7.98질량부
[타이페크 R-780-2, Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.제, 고형분 100%]
·폴리비닐알코올(PVA-105) 10% 수용액 10질량부
[PVA-105, Kuraray Co., Ltd.제, 고형분: 100질량%]
·계면활성제[데몰 EP, KAO Corporation제, 고형분: 25%] 0.1질량부
·증류수 1.92질량부
-내후성 층 제 1 층 형성용 도포액의 조제-
하기 내후성 층 제 1 층 형성용 도포액의 조성에 나타내는 각 성분을 혼합하여 내후성 층 제 1 층 형성용 도포액을 조제했다.
(내후성 층 제 1 층 형성용 도포액의 조성)
·아크릴/실리콘계 바인더(실리콘계 수지) 362.3질량부
[세라네이트 WSA-1070, DIC Corp.제, 고형분: 40%]
·카르보디이미드 화합물 48.3질량부
[카르보디라이트 V-02-L2, Nisshinbo Industries, Inc.제, 고형분: 40%]
·계면활성제 9.7질량부
[나로액티 CL95, Sanyo Chemical Industries, Ltd.제, 고형분: 1%]
·상기 백색 무기 미립자 분산물 2 157.0질량부
·증류수 422.7 질량부
-내후성 층 제 1 층의 형성-
상기 백색 PET 필름의 백색의 착색층이 도포된 면과는 반대면을 반송 속도 80m/분으로 반송하고, 730J/㎡의 조건에서 코로나 방전 처리를 행했다. 이 코로나 방전 처리를 행한 측의 표면에 대해서 그 후 상기 내후성 층 제 1 층 형성용 도포액을 실리콘계 수지의 양이 도포량으로 3.0g/㎡가 되도록 도포하고, 180℃에서 1분간 건조시켜서 건조 두께가 3㎛인 내후성 층 제 1 층을 형성했다.
-내후성 층 제 2 층 형성용 도포액의 조제-
하기 내후성 층 제 2 층 형성용 도포액의 조성에 나타내는 각 성분을 혼합하여 내후성 층 제 2 층 형성용 도포액을 조제했다.
(내후성 층 제 2 층 형성용 도포액의 조성)
·아크릴/실리콘계 바인더(실리콘계 수지) 362.3질량부
[세라네이트 WSA-1070, DIC Corp.제, 고형분: 40%]
·카르보디이미드 화합물(가교제) 24.2질량부
[카르보디라이트 V-02-L2, Nisshinbo Industries, Inc.제, 고형분: 40%]
·계면활성제 24.2질량부
[나로액티 CL95, Sanyo Chemical Industries, Ltd.제, 고형분: 1%]
·증류수 703.8질량부
-내후성 층 제 2 층의 형성-
얻어진 내후성 층 제 2 층 형성용 도포액을 내후성 층 제 1 층 상에 실리콘계 수지의 양이 도포량으로 2.0g/㎡가 되도록 도포하고, 180℃에서 1분간 건조시켜서 건조 두께 2.5㎛인 내후성 층 제 2 층을 형성했다.
이와 같이 해서 PET 기재 필름의 편면에 베이스코팅층, 백색의 착색층을 형성하고, PET 기재 필름의 그 반대면에 내후성 층 제 1 층, 내후성 층 제 2 층을 형성한 태양 전지용 보호 시트를 작성했다. 이 태양 전지용 보호 시트를 실시예 1의 태양 전지용 보호 시트로 했다.
<태양 전지용 보호 시트의 평가>
이 실시예 1의 태양 전지용 보호 시트의 밀봉제 밀착성, 습열 경시 후의 밀봉제 밀착성, 반사율, 내후성의 평가를 이하에 나타내는 방법에 의해 행했다. 얻어진 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
-1. 습열 경시 전의 밀봉제 밀착성-
상기와 같이 해서 제작한 태양 전지용 보호 시트를 20㎜폭×150㎜로 커팅하여 시료편을 2장 준비했다. 이 2장의 시료편을 백색층끼리가 대면하도록 배치하고, 이 사이에 20㎜폭×100㎜길이로 커팅한 EVA 시트(Mitsui Chemicals Fabro Inc.제 EVA 시트: RC02B)를 끼워 진공 라미네이트(Nisshinbo Industries, Inc.제 진공 라미네이트기)를 사용하여 핫프레싱함으로써 EVA와 접착시켰다. 이 때의 접착 조건은 이하와 같이 했다.
진공 라미네이터를 사용하여 150℃에서 3분간의 진공 흡인한 후 10분간 가압해서 접착했다. 이와 같이 하여 서로 접착된 2장의 샘플편의 일단으로부터 50㎜의 부분은 EVA와 미접착이고, 나머지 100㎜의 부분에 EVA 시트가 접착된 접착 평가용 시료를 얻었다.
얻어진 접착 평가용 시료의 EVA 미접착 부분(시료편의 일단으로부터 50㎜의 부분)을 텐실론(ORIENTEC Co., Ltd.제 RTC-1210A)에서 상하 클립에 끼우고, 박리 각도 180°, 인장 속도 300mm/분에서 인장 시험을 행하여 접착력을 측정했다.
측정된 접착력을 바탕으로 이하의 평가 기준에 따라서 랭크를 매겼다. 이 중 랭크 4, 5가 실용상 허용 가능한 범위이다.
(평가 기준)
5: 밀착이 특히 우수했다(60N/20㎜ 이상)
4: 밀착이 매우 양호했다(30N/20㎜ 이상 60N/20㎜ 미만)
3: 밀착은 양호했다(20N/20㎜ 이상 30N/20㎜ 미만)
2: 밀착 불량이 발생했다(10N/20㎜ 이상 20N/20㎜ 미만)
1: 밀착 불량이 현저했다(10N/20㎜ 미만)
-2. 습열 경시 후의 밀봉제 밀착성-
상기와 같이 해서 제작한 태양 전지용 보호 시트를 105℃, 상대 습도 100%의 환경 조건 하에서 48시간 유지(습열 경시)한 후 상기 습열 경시 전의 밀봉제 밀착성과 같은 방법으로 시료편을 준비해서 EVA 시트와의 접착력을 측정하고, 동일한 평가 기준에 따라 랭크를 매겼다. 또한, 습열 경시 후의 밀봉제 밀착성에 대해서는 랭크 3 이상이 실용상 허용 가능한 범위이며, 랭크 4, 5가 실용상보다 바람직한 범위이다.
-3. 반사율-
상기와 같이 해서 제작한 태양 전지용 보호 시트에 대해서 분광 광도계 UV-3100(Shimadzu Corporation제)으로 550㎚의 광에 대한 반사율을 측정했다. 레퍼런스로서 황산 바륨 표준판의 반사율을 측정하고, 이것을 100%로 해서 태양 전지용 보호 시트의 반사율을 산출했다.
-4. 내후성-
상기와 같이 해서 제작한 태양 전지용 보호 시트에 대해서 저온 사이클 제논 웨더미터 XL75(Suga Test Instruments Co., Ltd.제)로 BPT 온도 35℃, 상대 습도 50%, 방사 조도 390W/㎡ 조건에서 착색층의 반대면으로부터 광을 14일간 조사했다.
조사 전후의 b값을 Konica Minolta, Inc.제 스펙트로포토미터 CM3700d로 측정하고, Δb가 1 이상을 △, 1 이하를 ○라고 했다.
-5. 종합 평가-
상기와 같이 해서 제작한 태양 전지용 보호 시트를 하기의 평가 기준을 따라서 종합 평가했다. 이 중 랭크 3 이상이 실용상 허용 가능한 범위이며, 랭크 4, 5가 실용상 보다 바람직한 범위이다.
(평가 기준)
6: 반사율 75% 이상 EVA 밀착 평가 5
5: 반사율 75% 미만 EVA 밀착 평가 5
4: EVA 밀착 평가 4
3: EVA 밀착 평가 3
2: EVA 밀착 평가 2
1: EVA 밀착 평가 1
[실시예 2~24, 비교예 1~6, 10~12]
상기 착색층 도포액 1 중의 폴리올레핀 수지 수분산액(애로우베이스 SE-1013N, Unitika Ltd.제, 고형분: 20.2질량%; 착색층의 바인더)을 고형분이 마찬가지가 되도록 하기에 나타내는 바인더로 변경하고, 또한 베이스코팅액 유무, 내후층 유무, 안료 종류, 안료 도포량, 안료 비율, 가교제 종류를 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 변경 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 해서 실시예 2~24 및 비교예 1~6, 10~12의 태양 전지용 보호 시트를 제작하여 평가를 행했다.
(각 실시예 및 비교예에서 사용한 바인더의 종류와 주쇄 구조)
B1: 애로우베이스 SE-1013N, Unitika Ltd.제, 고형분: 20.2질량%, 올레핀계;
B2: 케미펄 S75N, Mitsui Chemicals, Inc.제, 고형분 24%, 올레핀계;
B3: 하이테크 S3148, Toho chemical Industry Co., Ltd.제, 고형분 25%, 올레핀계;
B4: 하이테크 S3121, Toho chemical Industry Co., Ltd.제, 고형분 25%, 올레핀계;
B5:케미펄 S120, Mitsui Chemicals, Inc.제, 고형분 27%, 올레핀계;
B6: 존크릴 PDX7341, BASF Ltd.제, 고형분 49%, 아크릴계;
B7: 슈퍼플렉스 460, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.제, 고형분 38.1%, 우레탄계;
B8: 비니블란 GV681, Nissin Chemical Co., Ltd.제, 고형분 50%, 염화비닐계;
B9: 바이로날 MD-1200, Toyobo Co., Ltd.제, 고형분 34%, 폴리에스테르계;
B10 상품명: 애로우베이스 SD-1010, Unitika Ltd.제, 고형분 20%, 올레핀계;
B11: 상품명 애로우베이스 SB-1010, Unitika Ltd.제, 고형분 25%, 올레핀계;
B12: 상품명 케미펄 EV210H, Mitsui Chemicals, Inc.제, 고형분 40%, 아세트산 비닐 유닛 함유의 올레핀계;
B13: 상품명 애로우베이스 TD-4010, Unitika Ltd.제, 고형분 25%, 주쇄가 폴리프로필렌인 올레핀계;
또한, 실시예 14의 B1, B7 중량비는 8:2로 했다.
(각 실시예 및 비교예에서 사용한 안료의 종류와 첨가 비율)
실시예 19에서는 착색 안료로서 상기 산화티탄과 상기 카본 블랙을 도포 건조 후의 질량비가 3:1이 되도록 사용했다.
실시예 20에서는 착색 안료로서 상기 산화티탄과 티탄 블랙(상품명 TB 분산액 13M, Mitsubishi Materials Corporation제)을 도포 건조 후의 질량비가 11이 되도록 사용했다.
실시예 21에서는 착색 안료로서 상기 산화티탄과 복합 산화물 블랙(C.I. Pigmet Black 26, 철, 망간, 구리 복합 산화물, Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.제, MF-5533 Black, 고형분 61.5%)을 질량비가 3:1이 되도록 사용했다.
실시예 22에서는 착색 안료로서 상기 산화티탄과 시아닌 그린(상품명 AF 그린 E-1, Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.제)과 시아닌 블루(상품명 AF 블루 E-2B, Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.제)와 퀴나크리돈 레드(상품명 AF 레드 E-17, Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.제)를 도포 건조 후의 질량비가 8:1:0.5:2가 되도록 사용했다.
(각 실시예 및 비교예에서 사용한 가교제의 종류)
하기 표 1의 실시예 17에 기재한 수용성 카르보디이미드 화합물은 상품명 카르보디라이트 V-02-L2, Nisshinbo Industries, Inc.제, 고형분 40%이며, 하기 표 1의 실시예 18에 기재한 수분산성(수불용성) 옥사졸린(라텍스형 옥사졸린) 화합물은 상품명 에포크로스 K-2030E, Nippon Shokubai Co., Ltd.제, 고형분 40%이다. 또한, 도포량은 실시예 1에 사용한 WS700과 반응 사이트 당량수가 같아지도록 첨가했다.
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 평가 결과를 하기 표 1에 나타냈다.
[비교예 7 및 8]
비교예 7 및 8에서는 실시예 1의 기재 필름에 이하의 착색 안료 함유 폴리에틸렌을 코트 행거 다이로부터 용융 수지 온도 320℃에서 압출하고, 기재 필름으로 라미네이팅하여 기재 필름과 착색층의 적층체를 제조했다. 그 후 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 해서 내후성 층을 적층하고, 비교예 7 및 8의 태양 전지용 보호 시트로 해서 평가를 행했다. 각 비교예에서 얻어진 평가 결과를 하기 표 1에 나타냈다.
(안료 함유 마스터 배치 A의 제작)
착색 안료(A250, Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.제; 산화티탄) 40부
저밀도 폴리에틸렌(LC607K Japan Polyethylene Corporation제) 60부
(착색 안료 함유 폴리에틸렌의 제작)
안료 함유 마스터 배치 A 35부
저밀도 폴리에틸렌(스미카텐 L405H Sumitomo Chemical Company, Limited제) 15부
[비교예 9]
비교예 9에서는 비교예 7과 마찬가지의 방법으로 제조한 적층체로부터 착색층이 늘어나지 않도록 조심히 박리했다. 하기 접착제를 실시예 1의 기재 필름에 고형분 5g/㎡가 되도록 도포하고, 100℃ 2분에서 건조했다. 그 후 착색층을 적층하고, 80℃로 가열한 진공 라미네이터에서 진공 흡인 3분 후 5분 가압하여 기재 필름과 접합시키고, 70℃의 오븐 중에서 24시간 에이징했다.
(접착제)
DUX-1070(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.제, 고내구 무황 변형 폴리우레탄계 접착제 고형분 50%) …30질량부
C-99(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.제, 지방족 무황 변형 폴리이소시아네이트 경화제 고형분 100%) …1질량부
아세트산 에틸 …21질량부
그 후 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 해서 내후성 층을 적층하여 비교예 9의 태양 전지용 보호 시트로 해서 평가를 행했다.
비교예 9에서 얻어진 평가 결과를 하기 표 1에 나타냈다. 또한, 비교예 9의 태양 전지용 보호 시트의 착색층과 접착제층의 합계 두께를 하기 표 1 중의 착색층 층 두께란에 기재했다.
Figure pat00001
상기 표 1로부터 본 발명의 태양 전지용 보호 시트는 비교예의 태양 전지용 보호 시트에 비해, 특히 습열 경시 후의 밀봉재 밀착성이 우수한 것을 알았다. 또한, 본 발명의 태양 전지용 보호 시트는 습열 경시 전의 밀봉재 밀착성, 반사율 및 내후성에 대해서도 양호한 것을 알았다. 즉, 본 발명의 태양 전지용 보호 시트는 종합 평가하면 태양 전지용 백시트 부재로서도 태양 전지용 백시트로서도 우수한 성능인 것을 알았다.
한편, 비교예 1의 태양 전지용 보호 시트는 착색층의 바인더로서 탄성률이 본 발명에서 규정하는 범위를 초과하는 올레핀계의 바인더를 사용한 실시형태이며, 특히 습열 경시 후의 밀봉재 밀착성이 뒤떨어지고, 종합 평가하면 태양 전지용 백시트로서 성능이 뒤떨어지는 것이었다.
비교예 2 및 3의 태양 전지용 보호 시트는 착색층의 바인더로서 각각 아크릴계의 바인더와 우레탄계의 바인더를 사용한 실시형태이며, 모두 특히 습열 경시 후의 밀봉재 밀착성이 뒤떨어지고, 종합 평가하면 태양 전지용 백시트로서 성능이 뒤떨어지는 것이었다.
비교예 4 및 5의 태양 전지용 보호 시트는 착색층의 바인더로서 각각 탄성률이 본 발명에서 규정하는 범위를 대폭 초과하는 염화비닐계의 바인더와 폴리에스테르계의 바인더를 사용한 실시형태이며, 모두 특히 습열 경시 후의 밀봉재 밀착성이 뒤떨어지고, 종합 평가하면 태양 전지용 백시트로서 성능이 뒤떨어지는 것이었다.
비교예 6의 태양 전지용 보호 시트는 본 발명에서 사용하는 특정 착색 안료(티탄 등)를 첨가하지 않고 착색층을 형성한 실시형태이며, 특히 습열 경시 후의 밀봉재 밀착성 뒤떨어지고, 종합 평가하면 태양 전지용 백시트로서 성능이 뒤떨어지는 것이었다.
비교예 7~9의 태양 전지용 보호 시트는 가교제를 첨가하지 않고 착색층을 용융 제막에 의해 형성한 실시형태이며, 특히 습열 경시 후의 밀봉재 밀착성이 뒤떨어지고, 종합 평가하면 태양 전지용 백시트로서 성능이 뒤떨어지는 것이었다.
비교예 10의 태양 전지용 보호 시트는 착색층의 바인더로서 탄성률이 본 발명에서 규정하는 범위를 초과하고, 아세트산 비닐 유닛을 포함하는 올레핀계 바인더를 사용한 실시형태이며, 특히 습열 경시 후의 밀봉재 밀착성이 뒤떨어지고, 종합 평가하면 태양 전지용 백시트로서 성능이 뒤떨어지는 것이었다.
비교예 11의 태양 전지용 보호 시트는 가교제를 첨가하지 않고 착색층을 형성한 실시형태이며, 특히 습열 경시 후의 밀봉재 밀착성이 뒤떨어지고, 종합 평가하면 태양 전지용 백시트로서 성능이 뒤떨어지는 것이었다.
비교예 12의 태양 전지용 보호 시트는 특정 착색 안료(티탄 등)도 가교제도 첨가하지 않고 착색층을 형성한 실시형태이며, 특히 습열 경시 후의 밀봉재 밀착성이 뒤떨어지고, 종합 평가하면 태양 전지용 백시트로서 성능이 뒤떨어지는 것이었다.
또한, 본 발명의 이접착 시트인 각 실시예의 태양 전지용 보호 시트는 상기 올레핀계 폴리머층 중의 용제 잔류율이 상기 올레핀계 폴리머층의 질량(도막의 질량)에 대하여 0.01질량% 이하이었던 것을 확인했다.
[실시예 101]
<태양 전지 모듈의 제작과 평가>
두께 3㎜의 강화 유리와, EVA 시트(Mitsui Chemicals Fabro Inc.제 RC02B)와, 결정계 태양 전지 셀과, EVA 시트(Mitsui Chemicals Fabro Inc.제RC02B)와, 각 실시예에서 제작한 태양 전지용 보호 시트를 이 순서로 겹쳐서 진공 라미네이터(Nisshinbo Industries, Inc.제, 진공 라미네이트기)를 사용해서 핫프레싱함으로써 EVA와 각 부재를 접착시켰다. 이 때 각 실시예의 태양 전지용 보호 시트는 그 착색층이 EVA 시트와 접촉하도록 배치했다. 또한, 접착 방법은 하기와 같다.
진공 라미네이터를 사용하여 150℃에서 3분간의 진공 흡인 후 10분간 가압해서 접착했다.
이와 같이 하여 결정계의 태양 전지 모듈을 제작했다. 얻어진 태양 전지 모듈을 사용하여 발전 운전한 결과 모두 태양 전지로서 양호한 발전 성능을 나타내고, 장기간에 걸쳐서 안정 운전했다.
[실시예 201~224]
또한, 실시예 1~24에 있어서 실리카 분산액 1을 사용하지 않고 착색용 도포액 1을 조제한 것 이외에는 마찬가지의 방법으로 해서 태양 전지용 보호 시트를 제조한 결과 실시예 1~24와 동일한 결과가 얻어졌다.
10 : 태양 전지 모듈 12 : 내후성 층 제 2 층
14 : 내후성 층 제 1 층 16 : 기재 필름
17 : 기타 층(베이스코팅층) 18 : 올레핀계 폴리머층
20 : 태양 전지 소자 22 : 밀봉재
24 : 투명성의 프론트 기판
31 : 태양 전지용 백시트 부재(이접착 시트의 일실시형태)
32 : 태양 전지용 백시트(이접착 시트의 다른 일실시형태)

Claims (27)

  1. 기재 필름과,
    상기 기재 필름의 적어도 편면측에 배치되어 있고, 또한 탄성률 320㎫ 이하의 올레핀계인 바인더를 적어도 1종, 산화티탄 및 카본 블랙으로부터 선택되는 적어도 1종의 착색 안료 및 옥사졸린기를 갖는 화합물을 함유하는 올레핀계 폴리머층을 갖고,
    상기 올레핀계 폴리머층과 상기 기재 필름 사이에 적어도 1층의 기타 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 올레핀계 바인더는 산 변성된 올레핀계 바인더인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 산 변성은 (메타)아크릴산인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 올레핀계 바인더에 있어서의 올레핀 유닛과 산성 유닛의 공중합 비율(몰비)은 99.9:0.1~90:10 사이에 있는 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 올레핀계 바인더의 융점은 75℃ 이상인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 올레핀계 바인더의 주쇄는 에틸렌 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 올레핀계 바인더는 (메타)아크릴산 에스테르 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 필름에 대한 상기 착색 안료의 도포량은 3g/㎡~20g/㎡인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 올레핀계 폴리머층에 있어서 모든 상기 바인더 수지와 옥사졸린기를 갖는 화합물의 체적 합계에 대한 상기 착색 안료의 체적 분율은 20~200%인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 안료는 산화티탄인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 옥사졸린기를 갖는 화합물의 상기 올레핀계 바인더에 대한 질량 비율은 10% 이상 30% 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 옥사졸린기를 갖는 화합물은 수용성인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 옥사졸린기를 갖는 화합물은 (메타)아크릴산 에스테르 유닛을 포함하는 공중합체인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 올레핀계 폴리머층의 두께는 30㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 올레핀계 폴리머층은 도포에 의해 제막되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 올레핀계 폴리머층 중의 용제 잔류율은 0.05질량% 이하인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 기타 층의 두께는 2㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 기타 층의 주성분은 폴리에스테르계 수지인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 필름의 상기 올레핀계 폴리머층이 배치되어 있는 측의 면과는 반대측의 면에 불소계 수지 및 실리콘-아크릴 복합 수지 중 적어도 한쪽을 포함하는 내후성 층을 갖는 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 필름의 상기 올레핀계 폴리머층이 배치되어 있는 측의 면은 파장 550㎚에 있어서의 광선 반사율이 65% 이상인 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 올레핀계 폴리머층과 상기 기재 필름 사이에 베이스코팅층을 포함하고,
    상기 베이스코팅층은 폴리에스테르, 폴리우레탄, 아크릴 수지 및 폴리올레핀으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 수계 바인더; 및
    에폭시계, 이소시아네이트계, 멜라민계, 카르보디이미드계 및 옥사졸린계로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 가교제를 포함하는 것을 특징으로 하는 이접착 시트.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 기재된 이접착 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 보호 시트.
  23. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 기재된 이접착 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 백시트 부재.
  24. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 기재된 이접착 시트와,
    상기 이접착 시트 중 적어도 상기 올레핀계 폴리머층측의 면에 직접 접착되어 있고, 또한 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체를 포함하는 폴리머층을 갖는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 적층체.
  25. 태양광이 입사하는 측의 투명성의 프론트 기판과,
    태양 전지 소자와,
    상기 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재와,
    상기 밀봉재의 상기 프론트 기판과는 반대측에 배치되어 상기 밀봉재와 접착되는 태양 전지용 백시트를 갖고,
    상기 태양 전지 소자는 상기 투명성의 프론트 기판과 상기 태양 전지용 백시트 사이에 배치되며,
    상기 밀봉재는 상기 태양 전지 소자를 내장하고,
    상기 태양 전지용 백시트는 제 23 항에 기재된 태양 전지용 백시트 부재를 포함하고, 또한 상기 태양 전지용 백시트 부재의 상기 올레핀계 폴리머층은 상기 밀봉재와 직접 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  26. 태양광이 입사하는 측의 투명성의 프론트 기판과,
    태양 전지 소자와,
    상기 태양 전지 소자를 밀봉하는 밀봉재와,
    상기 밀봉재의 상기 프론트 기판과는 반대측에 배치되어 상기 밀봉재와 접착되는 태양 전지용 백시트를 갖고,
    상기 태양 전지 소자는 상기 투명성의 프론트 기판과 상기 태양 전지용 백시트 사이에 배치되며,
    상기 밀봉재는 상기 태양 전지 소자를 내장하고,
    상기 태양 전지용 백시트 및 상기 밀봉재로서 제 24 항에 기재된 태양 전지용 적층체를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  27. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 기재된 이접착 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지용 백시트.
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