WO2012063713A1 - 太陽電池用バックシート部材及び太陽電池モジュール - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a solar cell backsheet member and a solar cell module.
- a solar cell module using crystalline silicon, amorphous silicon, or the like as a solar cell element includes a surface protection sheet layer, a filler layer, a solar cell element as a photovoltaic element, a filler layer, and a back surface protection sheet layer (back Sheets) and the like are laminated in this order, and are manufactured by using a lamination method or the like in which vacuum suction is performed to perform thermocompression bonding. Since solar cells are placed on a roof or other environment where sunlight is shining and raining, each layer constituting the solar cell module is typically weatherproof such as moisture resistance, heat resistance, and ultraviolet resistance. Functionality is required.
- the back sheet is required to have, for example, excellent strength and weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, wind pressure resistance, yield resistance, chemical resistance, light reflectivity, light diffusibility, and design.
- the back sheet is particularly excellent in moisture resistance to prevent intrusion of moisture, oxygen, etc., and also has high surface hardness and excellent antifouling property to prevent the accumulation of dirt and dust on the surface, making it extremely durable. It is necessary to satisfy such conditions as richness and high protection ability.
- a solar cell backsheet has been proposed in which a heat-resistant polypropylene resin film containing a whitening agent and an ultraviolet absorber is laminated on both sides of a base film provided with a film (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-306006). No. publication).
- a back sheet has a laminated structure of a base material, a white layer having a sunlight reflecting function, and various functional layers, the main component of which is a resin film, and is manufactured by bonding each resin film. ing.
- the first resin film layer, the white colored layer, the gas barrier vapor-deposited resin film layer, and the second resin film layer are subjected to a heat annealing treatment in order to improve the manufacturing process efficiency of the back sheet.
- a solar cell backsheet manufactured with low shrinkage has been proposed (see, for example, Japanese Patent Application Publication No. 2006-073793).
- a solar cell backsheet comprising a film, a white ink layer, and an inorganic vapor deposition film (see, for example, Japanese Patent Publication No. 2006-210557).
- a solar cell backsheet member comprising: a base film; and a colored layer that is disposed on at least one side of the base film and includes a colored pigment and silanol-modified at least one binder resin.
- the silanol-modified binder resin is silanol-modified polyvinyl alcohol or silanol-modified polyurethane.
- the content of the colored pigment in the colored layer is 3 g / m 2 to 20 g / m 2 , and the volume fraction of the colored pigment with respect to the total binder resin in the colored layer is 50 to 200%.
- ⁇ 4> The solar cell back according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the surface of the backsheet member on which the colored layer is disposed has a light reflectance at a wavelength of 550 nm of 70% or more.
- ⁇ 5> The solar cell backsheet member according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the color pigment is titanium oxide.
- the silanol-modified binder resin has a degree of polymerization of 1000 or more.
- the solar cell backsheet member according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, further comprising an undercoat layer between the colored layer and the base film.
- a weather-resistant layer containing at least one of a fluorine-based resin and a silicone-acrylic composite resin is provided on the surface of the base film opposite to the surface on which the colored layer is disposed.
- the solar cell backsheet member according to any one of the above.
- a back surface protection member that protects the side opposite to the surface, the sealing material includes an ethylene-vinyl acetate copolymer, and the back surface protection member is the solar cell backsheet member according to ⁇ 8>.
- a solar cell backsheet member and a solar cell module that have a colored layer that is strongly adhered to a sealing material or an adhesive and is less likely to reduce the adhesion.
- the inventors have improved the adhesion between the backsheet having a colored layer and the ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) used as a sealing material, and suppressed the decrease in the adhesion particularly in a humid heat environment.
- EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
- a liquid composition containing a colored pigment and a silanol-modified binder resin is applied onto a base film to form a colored layer, thereby significantly improving the adhesion to the sealing material.
- the reason why the adhesion between the colored layer and the sealing material is improved is not clear, but the silanol group of the binder resin constituting the colored layer reacts with the silane coupling agent contained in the sealing material such as EVA. It is estimated that the adhesion is improved.
- the colored layer of the solar cell backsheet member of the present invention is not limited to the adhesion to the sealing material, and can also exhibit high adhesion to an adhesive for bonding to another film.
- the back sheet member for a solar cell according to the present invention includes a base film, a colored layer that is disposed on at least one side of the base film, and includes a coloring pigment and at least one binder resin that is silanol-modified.
- the solar cell backsheet member of the present invention further comprises a weather resistant layer containing at least one of a fluorine-based resin and a silicone-acrylic composite resin, and an undercoat layer between the base film and the colored layer, if necessary. You may have.
- FIG. 1 shows an example of the configuration of a solar cell backsheet member according to the present invention.
- an undercoat layer 12 is provided on one surface of a base film 10
- a colored layer 14 is provided on the undercoat layer 12.
- a weather resistant layer 16 is provided on the other surface of the base film 10.
- the solar cell backsheet member 100 of this invention can be used as a solar cell backsheet as it is.
- the solar cell backsheet member having the weather-resistant layer 16 may be referred to as “solar cell backsheet” or “backsheet”. Since the solar cell backsheet member 100 according to the present invention can be formed only by coating the base film 10 without bonding the layers 12, 14, and 16, a thin coating film is formed. It is possible to improve production efficiency.
- each component will be described.
- the solar cell backsheet member of the present invention has a base film.
- the material of the base film is not particularly limited, and for example, polyester, polyolefin such as polypropylene or polyethylene, or fluorine-based polymer such as polyvinyl fluoride is used. Of these, polyester is preferable from the viewpoint of cost and mechanical strength.
- the polyester is preferably a linear saturated polyester synthesized from an aromatic dibasic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol or an ester-forming derivative thereof.
- linear saturated polyesters include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene isophthalate, polybutylene terephthalate, poly (1,4-cyclohexylenedimethylene terephthalate), and polyethylene-2,6-naphthalate.
- PET polyethylene terephthalate
- polyethylene isophthalate polybutylene terephthalate
- polyethylene-2,6-naphthalate polyethylene-2,6-naphthalate.
- polyethylene terephthalate or polyethylene-2,6-naphthalate is particularly preferable from the viewpoint of the balance between mechanical properties and cost.
- the polyester may be a homopolymer or a copolymer. Further, the polyester may be blended with a small amount of another type of resin such as polyimide.
- the carboxyl group content in the polyester is preferably 50 equivalents / t or less, more preferably 35 equivalents / t or less.
- the lower limit of the carboxyl group content is preferably 2 equivalents / t in terms of maintaining adhesiveness with a layer formed on the polyester (for example, a white layer).
- the carboxyl group content in the polyester can be adjusted by the polymerization catalyst species and the film forming conditions (film forming temperature and time).
- the polymerization catalyst for polymerizing the polyester Sb-based, Ge-based, and Ti-based compounds are preferably used from the viewpoint of suppressing the carboxyl group content to a predetermined range or less, and Ti-based compounds are particularly preferable.
- Ti-based compounds an embodiment in which polymerization is performed by using the Ti-based compound as a catalyst in a range of 1 ppm to 30 ppm, more preferably 3 ppm to 15 ppm is preferable.
- the proportion of the Ti-based compound is within the above range, the terminal carboxyl group can be adjusted to the following range, and the hydrolysis resistance of the polymer substrate can be kept low.
- Examples of the synthesis of polyester using a Ti compound include Japanese Patent Publication No. 8-301198, Japanese Patent No. 2543624, Japanese Patent No. 3335683, Japanese Patent No. 3717380, Japanese Patent No. 3897756, Japanese Patent No. 3996226, Japanese Patent No. 3997866, Japanese Patent No. 39968661,
- the methods described in Japanese Patent No. 40000867, Japanese Patent No. 4053837, Japanese Patent No. 4127119, Japanese Patent No. 4134710, Japanese Patent No. 4159154, Japanese Patent No. 4269704, Japanese Patent No. 431538, and the like can be applied.
- the polyester in the present invention is preferably solid-phase polymerized after polymerization.
- Solid-phase polymerization may be a continuous method (a method in which a tower is filled with a resin, which is slowly heated for a predetermined time and then sent out), or a batch method (a resin is charged into a container). , A method of heating for a predetermined time).
- solid phase polymerization is described in Japanese Patent No. 2621563, Japanese Patent No. 3121876, Japanese Patent No. 3136774, Japanese Patent No. 3603585, Japanese Patent No. 3616522, Japanese Patent No. 3617340, Japanese Patent No. 3680523, Japanese Patent No. 3717392, Japanese Patent No. 4167159, etc.
- the method can be applied.
- the temperature of the solid phase polymerization is preferably 170 ° C. or higher and 240 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, and further preferably 190 ° C. or higher and 220 ° C. or lower.
- the solid phase polymerization time is preferably 5 hours to 100 hours, more preferably 10 hours to 75 hours, and still more preferably 15 hours to 50 hours.
- the solid phase polymerization is preferably performed in a vacuum or in a nitrogen atmosphere.
- the polyester base film is obtained by, for example, melt-extruding the above polyester into a film shape, cooling and solidifying with a casting drum to form an unstretched film, and this unstretched film has a glass transition temperature of Tg ° C. to (Tg + 60) ° C. in the longitudinal direction.
- a biaxially stretched film that has been stretched so that the total magnification is 3 to 6 times, or more, and then stretched so that the magnification is 3 to 5 times in the width direction at Tg ° C. to (Tg + 60) ° C.
- heat treatment may be performed at 180 ° C. to 230 ° C. for 1 second to 60 seconds as necessary.
- the thickness of the base film is preferably 25 ⁇ m to 300 ⁇ m. When the thickness is 25 ⁇ m or more, sufficient mechanical strength is obtained, and when the thickness is 300 ⁇ m or less, it is advantageous in terms of cost.
- the polyester base material has a tendency to deteriorate the hydrolysis resistance as the thickness increases and cannot endure long-term use.
- the base film has a thickness of 120 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less, and When the content of the carboxyl group in the polyester is 2 to 50 equivalent / t, the effect of improving the wet heat durability is further exhibited.
- an undercoat layer may be provided between the base film and the colored layer.
- the adhesion between the base film and the colored layer can be further increased.
- the undercoat layer can be formed by applying a composition for forming an undercoat layer on a substrate film.
- the undercoat layer-forming composition preferably contains at least an aqueous binder.
- aqueous binder polyester, polyurethane, acrylic resin, polyolefin and the like can be used.
- water-based binder it may contain an epoxy-based, isocyanate-based, melamine-based, carbodiimide-based or oxazoline-based crosslinking agent, anionic or nonionic surfactant, silica filler or the like.
- the content of the water-based binder with respect to the total solid content of the composition for forming the undercoat layer is preferably 50% by mass to 100% by mass, and more preferably 70% by mass to 100% by mass.
- the undercoat layer may contain various additives such as an inorganic oxide filler and fine particles other than the inorganic oxide filler described later, an ultraviolet absorber, an antioxidant, and a surfactant.
- the method for applying the undercoat layer-forming aqueous composition is not particularly limited.
- a coating method for example, a gravure coater or a bar coater can be used.
- the coating amount of the undercoat layer-forming aqueous composition is such that the layer thickness after drying is 0.05 ⁇ m to 2 ⁇ m, more preferably 0.1 ⁇ m to 1.5 ⁇ m, from the viewpoints of adhesiveness and planarity. It is preferable to apply to the material film.
- Water is used as a coating solvent for the undercoat layer-forming aqueous composition, and 60% by mass or more of the solvent contained in the undercoat layer-forming aqueous composition is preferably water.
- the aqueous composition is preferable in that it is difficult to place a load on the environment, and the ratio of water is 60% by mass or more, which is advantageous in terms of explosion-proof property and safety.
- the ratio of water in the undercoat layer-forming aqueous composition is preferably larger from the viewpoint of environmental burden, and more preferably 70% by weight or more of water in the total solvent.
- the back sheet member for a solar cell of the present invention has a colored layer containing at least one kind of binder resin (silanol-modified binder resin) modified with a color pigment and silanol on at least one surface of the base film.
- the colored layer is formed by applying a colored layer forming composition containing a colored pigment and a silanol-modified binder resin.
- the colored layer forming composition may be applied not only on one side of the substrate film but also on both sides.
- the first function of the colored layer is to increase the power generation efficiency of the solar cell module by reflecting the light that has reached the back sheet without being used for power generation by the solar cell out of the incident light and returning it to the solar cell. is there.
- the second function is to improve the decorativeness of the appearance when the solar cell module is viewed from the surface side. In general, when the solar cell module is viewed from the surface side, the back sheet can be seen around the solar cell, and the appearance can be improved by improving the decorativeness by providing a colored layer on the back sheet.
- the color pigment is not particularly limited, and may be selected according to required reflectivity, design property, etc., and may be an inorganic pigment or an organic pigment.
- a white pigment can be preferably used.
- the inorganic pigment include titanium oxide, barium sulfate, silicon oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, kaolin, talc, ultramarine blue, bitumen, and carbon black. Titanium oxide is preferable from the viewpoint of reflectivity and cost.
- Examples of the organic pigment include phthalocyanine blue and phthalocyanine green.
- the volume average particle size of the color pigment is preferably 0.03 ⁇ m to 0.8 ⁇ m, more preferably 0.15 ⁇ m to 0.5 ⁇ m. By setting the volume average particle diameter of the color pigment within this range, it is possible to suppress a decrease in light reflection efficiency.
- the volume average particle diameter of the color pigment is a value measured by Microtrac FRA manufactured by Honeywell.
- the preferred content of the color pigment in the colored layer varies depending on the type and average particle size of the color pigment to be used, but if the content of the color pigment in the colored layer is too small, the reflectivity and design properties are not sufficiently exhibited, and the content is too large. Adhesiveness between the sealing material and the sealing material decreases. From the viewpoint of sufficiently exerting these functions, the content of the color pigment in the colored layer is preferably 3 g / m 2 to 20 g / m 2 , more preferably 11 g / m 2 to 17 g / m 2 , and is based on the total binder resin. The volume fraction of the color pigment is preferably 50 to 200%, more preferably 90 to 150%.
- the colored layer forming composition for forming the colored layer according to the present invention contains at least one silanol-modified binder resin as a binder resin.
- the binder resin modified with silanol polyolefin, polyurethane, polyvinyl alcohol (PVA), polyacryl (acrylic resin), polyester, or the like can be used.
- PVA polyvinyl alcohol
- polyurethane are preferable from the viewpoint of adhesiveness.
- the polymerization degree of the binder resin modified with silanol is preferably 500 or more, and more preferably 1000 or more.
- Silanol-modified PVA can be obtained, for example, by copolymerizing vinyltrimethoxysilane and vinyl acetate in methanol and the like, and then saponifying vinyl acetate by methanolysis using sodium hydroxide as a catalyst.
- the silanol-modified PVA has a saponification degree of 95% or more, a polymerization degree of about 500 to 2000 (more preferably, a polymerization degree of 1000 to 2000), and the content of silanol groups in the molecule as a monomer unit of 0.05 to 3 mol. % Is preferred.
- silanol-modified PVA commercially available products can be preferably used, and examples thereof include R-1115, R-1130, R-2105, R-2130 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and the like.
- An example of silanol-modified polyurethane is Takelac WS-4000 (Mitsui Chemical Polyurethane Co., Ltd.).
- the content of the silanol-modified binder resin in the colored layer is preferably in the range of 10% by mass to 200% by mass and more preferably in the range of 15% by mass to 100% by mass with respect to the total mass of the colored pigment.
- the content of the silanol-modified binder resin in the colored layer is 10% by mass or more, a strong colored layer can be obtained, and when the content is 200% by mass or less, a decrease in reflectance and decorativeness is suppressed. be able to.
- silanol-modified binder resin may be used alone or in combination of two or more, but it is preferable to use another binder resin in combination from the viewpoint of improving the adhesion between the colored layer and EVA.
- binder resins other than silanol-modified binder resins that can be included in the colored layer include at least one selected from the group consisting of polyolefin, polyurethane, polyvinyl alcohol, polyacryl, and polyester. It is preferable.
- the colored layer can further contain various additives such as fine particles other than the colored pigment, an ultraviolet absorber, an antioxidant, and a surfactant, and in particular, a colored layer forming composition for forming the colored layer.
- the product is preferably prepared using a surfactant for the dispersion stability of the color pigment.
- the surfactant for example, known surfactants such as anionic, cationic, and nonionic surfactants can be used. Specifically, Demole EP [manufactured by Kao Corporation], Naroacty CL95 [Sanyo] Kasei Kogyo Co., Ltd.].
- As the surfactant a single species or a plurality of species may be used.
- fine particles other than color pigments include inorganic oxide fillers such as silica, magnesium oxide, and tin oxide.
- inorganic oxide fillers such as silica, magnesium oxide, and tin oxide.
- tin oxide or silica is preferable because the decrease in adhesiveness when exposed to a humid heat atmosphere is small.
- the volume average particle diameter of the inorganic oxide filler is preferably 10 nm to 700 nm, and more preferably 20 nm to 300 nm.
- an inorganic oxide filler having an average particle diameter in this range good adhesion between the colored layer and the adjacent layer is obtained, and the adjacent layer particularly in a wet heat environment (for example, 85 ° C., 85% RH). Adhesiveness with a layer can be expressed.
- the volume average particle diameter of the inorganic oxide filler is a value measured by a micro track FRA manufactured by Honeywell.
- the shape of the fine particles is not particularly limited, and those having a spherical shape, an indefinite shape, a needle shape, or the like can be used.
- the content of the fine particles other than the color pigment in the colored layer is preferably 5% by mass to 400% by mass and more preferably 50% by mass to 300% by mass with respect to the total mass of the binder resin in the colored layer. More preferred.
- the content of the fine particles is 5% by mass or more, the adhesiveness when exposed to a humid heat atmosphere is good, and when the content is 400% by mass or less, deterioration of the surface state of the colored layer can be prevented.
- fine particles other than the inorganic oxide filler for example, calcium carbonate, magnesium carbonate, or the like may be included.
- the colored layer has a function of increasing power generation efficiency by irregularly reflecting light that has passed through the cell out of sunlight incident from the front side of the module and returning it to the cell.
- the surface (outermost surface) on which the colored layer of the backsheet member is disposed has a light reflectance of 70% or more at a wavelength of 550 nm.
- the light reflectance is 70% or more, the light passing through the cells of the solar battery can be sufficiently returned to the cells, which is preferable in increasing the power generation efficiency.
- the light reflectance at a wavelength of 550 nm on the surface (outermost surface) on which the colored layer is disposed of the backsheet member is 70% by controlling the content and thickness of the colored pigment in the colored layer within the above numerical range. It can adjust to the above.
- the colored layer can be formed by applying the colored layer forming composition directly on the base film or via an undercoat layer.
- the composition for forming a colored layer is mixed with at least a color pigment and a silanol-modified binder resin, and if necessary, a binder resin other than the silanol-modified binder resin, an inorganic oxide filler, a crosslinking agent, an additive, and the like with a coating solvent.
- a coating solvent can be prepared.
- the coating solvent is not particularly limited as long as each component constituting the colored layer is dispersed or dissolved and can be removed after coating, but water is preferably used, and 60 mass of the solvent contained in the colored layer forming composition. % Or more is preferably water.
- Such an aqueous composition is preferable in that it is difficult to place a load on the environment, and the ratio of water is 60% by mass or more, which is advantageous in terms of explosion-proof property and safety.
- the proportion of water in the composition for forming a colored layer is preferably larger from the viewpoint of environmental load, and more preferably 70% by mass or more of water in the total solvent.
- the colored layer forming composition preferably contains a crosslinking agent. It is preferable that the colored layer forming composition contains a crosslinking agent, whereby the binder resin contained in the colored layer forming composition can be crosslinked to form a colored layer having adhesiveness and strength.
- the crosslinking agent include epoxy-based, isocyanate-based, melamine-based, carbodiimide-based, and oxazoline-based crosslinking agents. Among these, an oxazoline-based crosslinking agent is particularly preferable from the viewpoint of ensuring adhesion after wet heat aging.
- oxazoline-based crosslinking agent examples include 2-vinyl-2-oxazoline, 2-vinyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-vinyl-5-methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-2-oxazoline.
- (co) polymers of these compounds can also be preferably used.
- a commercially available product may be used as the oxazoline-based crosslinking agent, and for example, Epocros K2010E, K2020E, K2030E, WS500, WS700 [all manufactured by Nippon Shokubai Chemical Co., Ltd.] and the like can be used.
- the content of the crosslinking agent in the colored layer forming composition is preferably 5% by mass to 50% by mass and more preferably 20% by mass to 40% by mass with respect to the total mass of the aqueous binder.
- the content of the crosslinking agent is 5% by mass or more, a sufficient crosslinking effect can be obtained, and a decrease in strength and poor adhesion of the colored layer can be suppressed.
- the pot life fall of the composition for colored layer formation can be prevented because it is 50 mass% or less.
- coating on the base film of the composition for colored layer formation can utilize well-known methods, such as a gravure coater and a bar coater, for example.
- the colored layer forming composition has a volume fraction of the colored pigment with respect to the binder resin of 50% to 200%, and the colored layer forming composition is placed on the substrate film.
- the coating thickness is preferably 4 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and the coating amount of the color pigment is preferably 3 g / m 2 to 20 g / m 2 .
- the layer thickness of the colored layer is preferably 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, more preferably 1.5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
- the solar cell backsheet member of the present invention further comprises at least one of a fluororesin and a silicone-acrylic composite resin on the surface of the base film opposite to the surface on which the colored layer is disposed. It is preferable to have a weather-resistant layer.
- Examples of the fluorine resin contained in the composition for forming a weather resistant layer include chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene / ethylene copolymer, tetra A fluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer may be mentioned. Among these, from the viewpoints of solubility and weather resistance, a chlorotrifluoroethylene / vinyl ether copolymer copolymerized with a vinyl compound is preferable.
- the content of the fluorine-based resin with respect to the total solid mass of the composition for forming a weather-resistant layer is preferably 40% by mass to 90% by mass, and 50% by mass to 80% by mass. It is more preferable that
- silicone-acrylic composite resin contained in the composition for forming a weather-resistant layer examples include Ceranate WSA1060 and WSA1070 [both manufactured by DIC Corporation] and H7620, H7630 and H7650 [both manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation]. From the viewpoint of weather resistance and film strength, the content of the silicone-acrylic composite resin relative to the total solid mass of the composition for forming a weather resistant layer is preferably 40% by mass to 90% by mass, and 50% by mass to 80% by mass. % Is more preferable.
- the fluorine-based resin contained in the composition for forming a weather resistant layer examples include Obligato SW0011F (manufactured by AGC Co-Tech Co., Ltd.).
- the content of the fluororesin with respect to the total solid content mass of the weather resistant layer forming composition is preferably 40% by mass to 90% by mass, and 50% by mass to 80% by mass. More preferably.
- the coating amount of the weather-resistant layer forming composition from adhesion standpoint of weatherability and the base film it is preferable that the 0.5g / m 2 ⁇ 15g / m 2, 3g / m 2 ⁇ 7g / and more preferably to m 2.
- the method for applying the composition for forming a weather resistant layer is not particularly limited.
- a coating method for example, a gravure coater or a bar coater can be used.
- Water is preferably used as the coating solvent for the composition for forming a weather resistant layer, and it is preferable that 60% by mass or more of the solvent contained in the composition for forming a weather resistant layer is water.
- the aqueous composition is preferable in that it is difficult to place a load on the environment, and the water content of 60% by mass or more is advantageous in terms of explosion-proof property and safety.
- the proportion of water in the composition for forming a weather-resistant layer is preferably larger from the viewpoint of environmental load, and more preferably 70% by mass or more of water in the total solvent.
- the weather-resistant layer may contain various additives such as the inorganic oxide filler and fine particles other than the inorganic oxide filler, an ultraviolet absorber, an antioxidant, and a surfactant.
- the layer thickness of the weather resistant layer is preferably 0.5 ⁇ m to 15 ⁇ m, more preferably 3 ⁇ m to 7 ⁇ m.
- the weather resistant layer may be a single layer or may be formed by laminating two or more layers.
- the solar cell backsheet member of the present invention is suitable for manufacturing a solar cell module.
- a solar cell element that converts sunlight light energy into electric energy is disposed between the transparent substrate on which sunlight is incident and the solar cell backsheet of the present invention described above.
- the substrate and the back sheet are sealed with an ethylene-vinyl acetate sealing material.
- the members other than the solar cell module, the solar cell, and the back sheet are described in detail in, for example, “Photovoltaic power generation system constituent material” (supervised by Eiichi Sugimoto, Kogyo Kenkyukai, published in 2008).
- the solar cell module according to the present invention includes a solar cell element, a sealing material that seals the solar cell element, a surface protective member that adheres to the sealing material and protects the light-receiving surface side, and a sealing material.
- a back surface protecting member for protecting the side opposite to the light receiving surface, the sealing material contains ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), and the back surface protecting member is the solar cell backsheet according to the present invention.
- EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
- the colored layer of the solar cell backsheet can be directly bonded to the sealing material. If it is such a solar cell module, a back sheet
- the transparent substrate only needs to have a light-transmitting property through which sunlight can be transmitted, and can be appropriately selected from base materials that transmit light. From the viewpoint of power generation efficiency, the higher the light transmittance, the better.
- a transparent resin such as an acrylic resin, or the like can be suitably used.
- Solar cell elements include silicon-based materials such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon, III-V groups such as copper-indium-gallium-selenium, copper-indium-selenium, cadmium-tellurium, gallium-arsenic, and II Various known solar cell elements such as a group VI compound semiconductor can be applied.
- ethylene glycol was added to the resulting polymer in the polycondensation reaction tank to which the esterification reaction product had been transferred.
- an ethylene glycol solution of cobalt acetate and manganese acetate was added to 30 ppm and 15 ppm, respectively, with respect to the resulting polymer.
- a 2% by mass ethylene glycol solution of a titanium alkoxide compound was added to 5 ppm with respect to the resulting polymer.
- a 10% by mass ethylene glycol solution of ethyl diethylphosphonoacetate was added so as to be 5 ppm with respect to the resulting polymer.
- the reaction system was gradually heated from 250 ° C. to 285 ° C. and the pressure was reduced to 40 Pa. The time to reach the final temperature and final pressure was both 60 minutes.
- the reaction system was purged with nitrogen, returned to normal pressure, and the polycondensation reaction was stopped. And it discharged to cold water in the shape of a strand, and it cut immediately, and produced the polymer pellet (about 3 mm in diameter, about 7 mm in length). The time from the start of decompression to the arrival of the predetermined stirring torque was 3 hours.
- Polyester resin aqueous dispersion 240 parts by mass [Byronal MD-1245, manufactured by Toyobo Co., Ltd.] -Distilled water: 4475 parts by mass-Carbodiimide compound: 85 parts by mass [Carbodilite V-02-L2, manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., solid content 10%] PMMA resin [MP1000, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., solid content 5%]: 50 parts by mass Oxazoline compound (crosslinking agent) [Epocross WS-700, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., solid content 25%]: 75 parts by mass, polyoxyalkylene alkyl ether (surfactant) [Naroacty CL95, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., solid content 1%]: 75 parts by mass
- undercoat solution 1 undercoat solution 1
- a dispersion treatment was performed using a dynomill type dispersion device to prepare a colored pigment dispersion 1 (concentration: 45%).
- aqueous composition A1 for forming a colored layer aqueous composition A1 for forming a colored layer
- Undercoat liquid 1 is applied to the above base film, dried at 180 ° C. for 1 minute to form an undercoat layer having a coating amount of 0.12 g / m 2 , and further, an aqueous composition for forming a colored layer on the undercoat layer (A1) was applied and dried at 180 ° C. for 1 minute to form a colored pigment coating amount of 7 g / m 2 , thereby producing a solar cell backsheet member 1 of Example 1.
- Example 2 A colored layer forming aqueous composition (A2) was prepared and colored in the same manner as in Example 1 except that R1130 of the A1 liquid was changed to R2105 (Kuraray Co., Ltd., polymerization degree 500, silanol-modified PVA) with the same solid content. the back sheet for solar cell element 2 of the second embodiment of the pigment coating weight 7 g / m 2 was produced.
- Example 3 A colored layer-forming aqueous composition (A3) was prepared in the same manner as in Example 1 except that R1130 of the A1 liquid was changed to Takelac WS-4000 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd., silanol-modified urethane) with the same solid content.
- Example 4 A colored layer-forming aqueous composition (A4) was prepared and colored in the same manner as in Example 1 except that R1130 of the A1 liquid was changed to Ceranate WS-1070 (manufactured by DIC Corporation, silanol-modified acrylic) at the same solid content.
- the solar cell backsheet member 4 of Example 4 with a pigment coating amount of 7 g / m 2 was produced.
- Example 5 A colored layer forming aqueous composition (A5) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the solid content 1/2 equivalent of R1130 of the A1 liquid was changed to Chemipearl S75N (manufactured by Mitsui Chemicals, modified polyolefin). The solar cell backsheet member 5 of Example 5 with a color pigment coating amount of 7 g / m 2 was produced.
- Example 6 A solar cell backsheet member 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the colored pigment applied to the A1 liquid was 15 g / m 2 .
- Example 7 A solar cell backsheet member 7 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the colored pigment applied to the A1 liquid was 20 g / m 2 .
- Example 8 A solar cell backsheet member 8 was produced in the same manner as in Example 1 except that the volume fraction of the colored pigment relative to all the binder resins in the A1 liquid was 150%.
- Example 9 Preparation of colored pigment dispersion 2- -Distilled water: 200 parts by mass-Polyvinyl alcohol [PVA-105, manufactured by Kuraray Co., Ltd., solid content 10%]: 1030 parts by mass-Surfactant [Demol EP, manufactured by Kao Corporation, solid content 25%]: 10 parts by mass-Titanium dioxide (white pigment, volume average particle size 0.4 ⁇ m) [Taipeke R-780-2, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., solid content 100%]: 820 parts by mass-Polyvinyl alcohol [PVA-105, manufactured by Kuraray Co., Ltd., solid content 10%]: 1030 parts by mass-Surfactant [Demol EP, manufactured by Kao Corporation, solid content 25%]: 10 parts by mass-Titanium dioxide (white pigment, volume average particle size 0.4 ⁇ m) [Taipeke R-780-2, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., solid content 100%]: 820 parts by mass
- a dispersion treatment was performed using a dynomill type dispersion device to prepare a white pigment dispersion 2 (concentration: 45%).
- backside weathering layer solution (B2)- -Distilled water 4370 parts by mass-Silicon acrylic copolymer [Ceranate WSA-1070, manufactured by DIC Corporation]: 2500 parts by mass-Polyoxyalkylene alkyl ether (surfactant) [Naroacty CL95, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., solid content 1%]: 160 parts by mass, carbodiimide compound [Carbodilite V-02-L2, manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., solid content 10%]: 1000 parts by mass
- the backside weathering layer solution (B1) was applied as a solid content of 3.5 g / m 2 and dried, and then the backside weathering layer solution (B2) was used as a solid content of 2.3 g / m2.
- a solar cell backsheet member 9 was produced in the same manner as in Example 1 except that m 2 was applied.
- Example 10 Preparation of back surface weathering layer solution (B3)- Distilled water: 4370 parts by mass Fluoropolymer polymer [Obligato SW0011F, manufactured by AGC Cortec Co., Ltd.]: 2500 parts by mass Polyoxyalkylene alkyl ether (surfactant) [Naroacty CL95, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., solid content 1%]: 160 parts by mass, carbodiimide compound [Carbodilite V-02-L2, manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., solid content 10%]: 1000 parts by mass
- the backside weathering layer solution (B1) was applied to a solid content of 3.5 g / m 2 and dried, followed by the backside weathering layer solution (B3) as a solid content of 2.3 g / m2.
- a solar cell backsheet member 10 was produced in the same manner as in Example 9 except that m 2 was applied.
- Example 11 A colored layer forming aqueous composition (A3) was prepared in the same manner as the A1 liquid except that R1130 of the A1 liquid was changed to Takelac WS-4000 (manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd., silanol-modified urethane) with the same solid content.
- a solar cell backsheet member 11 was produced in the same manner as in Example 9 except that the color pigment coating amount was 7 g / m 2 .
- Example 12 A colored layer-forming aqueous composition (A4) was prepared in the same manner as the A1 liquid, except that R1130 of the A1 liquid was changed to Ceranate WS-1070 (manufactured by DIC Corporation, silanol-modified acrylic) at the same solid content.
- a solar cell backsheet member 12 was produced in the same manner as in Example 9 except that the coating amount was 7 g / m 2 .
- Example 13 A colored layer-forming aqueous composition (A5) was prepared and colored in the same manner as the A1 solution except that the solid content 1/2 equivalent of R1130 of the A1 solution was changed to Chemipearl S75N (Mitsui Chemicals, modified polyolefin).
- a solar cell backsheet member 13 was produced in the same manner as in Example 9 except that the pigment coating amount was 7 g / m 2 .
- Example 14 A colored layer-forming aqueous composition (A10) was prepared and colored similarly to the A1 liquid except that the titanium oxide of the A1 liquid was changed to carbon black (Aqua Black 001 (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)) with the same solid content.
- a solar cell backsheet member 14 was produced in the same manner as in Example 1 except that the pigment coating amount was 7 g / m 2 .
- Example 15 A solar cell backsheet member 15 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the colored pigment applied to the A1 liquid was 2 g / m 2 .
- Example 16 A solar cell backsheet member 16 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the colored pigment applied to the A1 liquid was 25 g / m 2 .
- Example 17 A solar cell backsheet member 17 was produced in the same manner as in Example 1 except that the volume fraction of the colored pigment relative to all the binder resins in the A1 liquid was 30%.
- Example 18 A solar cell backsheet member 18 was produced in the same manner as in Example 1 except that the volume fraction of the color pigments relative to the total binder resin in the A1 liquid was 250%.
- Example 19 A solar cell backsheet member 19 was produced in the same manner as in Example 1 except that the undercoat liquid 1 was not applied.
- a colored layer-forming aqueous composition (A6) was prepared in the same manner as the A1 liquid except that R1130 of the A1 liquid was changed to PVA105 (manufactured by Kuraray Co., Ltd., unmodified PVA) with the same solid content, and the amount of colored pigment applied A solar cell backsheet member 20 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount was 7 g / m 2 .
- a colored layer-forming aqueous composition (A7) was prepared and colored in the same manner as the A1 liquid except that R1130 of the A1 liquid was changed to Olester UD350 (Mitsui Chemicals Co., Ltd., silanol-unmodified urethane) with the same solid content.
- a solar cell backsheet member 21 was produced in the same manner as in Example 1 except that the pigment coating amount was 7 g / m 2 .
- a colored layer forming aqueous composition (A8) was prepared in the same manner as the A1 liquid except that R1130 of the A1 liquid was changed to Jurimer ET-410 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., silanol-unmodified acrylic) with the same solid content.
- a solar cell backsheet member 22 was produced in the same manner as in Example 1 except that the color pigment coating amount was 7 g / m 2 .
- a colored layer-forming aqueous composition (A9) was prepared in the same manner as the A1 liquid except that R1130 of the A1 liquid was changed to Chemipearl S75N (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., silanol unmodified olefin) with the same solid content, and a colored pigment was prepared.
- a solar cell backsheet member 23 was produced in the same manner as in Example 1 except that the coating amount was 7 g / m 2 .
- the solar cell backsheets of the respective examples are strongly adhered and less likely to reduce the adhesion strength than the solar cell backsheets of the comparative examples, and have excellent adhesiveness with the sealant. ing.
- the disclosure of Japanese application 2010-254206 is incorporated herein by reference in its entirety. All documents, patent applications, and technical standards mentioned in this specification are to the same extent as if each individual document, patent application, and technical standard were specifically and individually described to be incorporated by reference, Incorporated herein by reference.
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Abstract
基材フィルムと、該基材フィルムの少なくとも片面側に配置されており、着色顔料及びシラノール変性されている少なくとも１種のバインダー樹脂を含む着色層と、を有する太陽電池用バックシート部材。
Description
本発明は、太陽電池用バックシート部材及び太陽電池モジュールに関する。
結晶シリコンまたはアモルファスシリコン等を太陽電池素子とする太陽電池モジュールは、一般に、表面保護シート層、充填剤層、光起電力素子としての太陽電池素子、充填剤層、および、裏面保護シート層（バックシート）等をこの順に積層し、真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等を利用して製造されている。太陽電池は、屋根の上等、太陽光が照りつけ、雨ざらしになる環境に置かれることから、太陽電池モジュールを構成する各層は、防湿性、耐熱性、耐紫外線性等の耐候性を代表とする機能性が求められている。
バックシートは、例えば、強度に優れ、かつ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性、光反射性、光拡散性、意匠性等が求められる。バックシートは、特に、水分、酸素等の侵入を防止する防湿性に優れ、更に、表面硬度が高く、かつ、表面の汚れ、ゴミ等の蓄積を防止する防汚性に優れ、極めて耐久性に富み、その保護能力性が高いこと等の条件を充足することが必要とされている。
例えば、防湿性、長期的な耐性能劣化性、耐久性、保護能力性等の諸特性に優れ、かつ、より低コストで安全な太陽電池モジュールを構成することを目的として、無機酸化物の蒸着膜を設けた基材フィルムの両面に、白色化剤と紫外線吸収剤とを含む耐熱性のポリプロピレン系樹脂フィルムをラミネート積層した太陽電池用バックシートが提案されている（例えば、特開２００７－３０６００６号公報参照）。
また、バックシート自体の機能性もさることながら、生産性に着目し、より生産効率の高いバックシートの製造方法も求められている。
一般に、バックシートは、樹脂フィルムを主成分とする、基材と太陽光の反射機能を有する白色層と諸般の機能性層との積層構造をしており、各樹脂フィルムの貼り合わせにより製造されている。
それに対し、バックシートの製造加工効率を良好なものとするために、第１の樹脂フィルム層と白色着色層と、ガスバリア性蒸着樹脂フィルム層と、第２の樹脂フィルム層とを加熱アニール処理して低収縮性を付与して製造される太陽電池用バックシートが提案されている（例えば、特許２００６－０７３７９３号公報参照）。
また、優れた耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性、防湿性、防汚性、意匠性、光反射性、耐電圧性、その他の要求される諸特性を具備し、入射光の反射能にも優れ、汎用の方法で成形、加工ができ、低コストで安全、且つ、耐久性に優れ、電力変換効率が高くなることを目的として、基材フィルムと白色インキ層と無機蒸着フィルムからなることを特徴とした太陽電池用バックシートが開示されている（例えば、特許２００６－２１０５５７号公報参照）。
本発明では、封止材又は接着剤と強く密着し、かつ、密着力が低下し難い着色層を有する太陽電池用バックシート部材及び太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
前記課題を達成するための具体的手段は例えば以下の通りである。
＜１＞ 基材フィルムと、該基材フィルムの少なくとも片面側に配置されており、着色顔料及びシラノール変性されている少なくとも１種のバインダー樹脂を含む着色層と、を有する太陽電池用バックシート部材。
＜２＞ 前記シラノール変性されているバインダー樹脂が、シラノール変性されているポリビニルアルコール又はシラノール変性されているポリウレタンである＜１＞に記載の太陽電池用バックシート部材。
＜３＞ 前記着色層における前記着色顔料の含有量が３ｇ／ｍ２～２０ｇ／ｍ２であり、前記着色層における全バインダー樹脂に対する前記着色顔料の体積分率が５０～２００％である＜１＞又は＜２＞に記載の太陽電池用バックシート部材。
＜４＞ 前記バックシート部材の前記着色層が配置されている側の面は、波長５５０ｎｍにおける光線反射率が７０％以上である＜１＞～＜３＞のいずれかに記載の太陽電池用バックシート部材。
＜５＞ 前記着色顔料が、酸化チタンである＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の太陽電池用バックシート部材。
＜６＞ 前記シラノール変性されているバインダー樹脂の重合度が１０００以上である＜１＞～＜５＞のいずれかに記載の太陽電池用バックシート部材。
＜７＞ 前記着色層と基材フィルムとの間に下塗り層を含むことを特徴とする＜１＞～＜６＞のいずれかに記載の太陽電池用バックシート部材。
＜８＞ 前記基材フィルムの前記着色層が配置されている側の面とは反対側の面に、フッ素系樹脂及びシリコーン－アクリル複合樹脂の少なくとも一方を含む耐候性層を有する＜１＞～＜７＞のいずれかに記載の太陽電池用バックシート部材。
＜９＞ 太陽電池素子と、前記太陽電池素子を封止する封止材と、前記封止材と接着し、受光面側を保護する表面保護部材と、前記封止材と接着し、前記受光面とは反対側を保護する裏面保護部材とを有し、前記封止材がエチレン－酢酸ビニル共重合体を含み、前記裏面保護部材が＜８＞に記載の太陽電池用バックシート部材であって、前記太陽電池用バックシート部材の前記着色層が前記封止材と直接接着している太陽電池モジュール。
＜１＞ 基材フィルムと、該基材フィルムの少なくとも片面側に配置されており、着色顔料及びシラノール変性されている少なくとも１種のバインダー樹脂を含む着色層と、を有する太陽電池用バックシート部材。
＜２＞ 前記シラノール変性されているバインダー樹脂が、シラノール変性されているポリビニルアルコール又はシラノール変性されているポリウレタンである＜１＞に記載の太陽電池用バックシート部材。
＜３＞ 前記着色層における前記着色顔料の含有量が３ｇ／ｍ２～２０ｇ／ｍ２であり、前記着色層における全バインダー樹脂に対する前記着色顔料の体積分率が５０～２００％である＜１＞又は＜２＞に記載の太陽電池用バックシート部材。
＜４＞ 前記バックシート部材の前記着色層が配置されている側の面は、波長５５０ｎｍにおける光線反射率が７０％以上である＜１＞～＜３＞のいずれかに記載の太陽電池用バックシート部材。
＜５＞ 前記着色顔料が、酸化チタンである＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の太陽電池用バックシート部材。
＜６＞ 前記シラノール変性されているバインダー樹脂の重合度が１０００以上である＜１＞～＜５＞のいずれかに記載の太陽電池用バックシート部材。
＜７＞ 前記着色層と基材フィルムとの間に下塗り層を含むことを特徴とする＜１＞～＜６＞のいずれかに記載の太陽電池用バックシート部材。
＜８＞ 前記基材フィルムの前記着色層が配置されている側の面とは反対側の面に、フッ素系樹脂及びシリコーン－アクリル複合樹脂の少なくとも一方を含む耐候性層を有する＜１＞～＜７＞のいずれかに記載の太陽電池用バックシート部材。
＜９＞ 太陽電池素子と、前記太陽電池素子を封止する封止材と、前記封止材と接着し、受光面側を保護する表面保護部材と、前記封止材と接着し、前記受光面とは反対側を保護する裏面保護部材とを有し、前記封止材がエチレン－酢酸ビニル共重合体を含み、前記裏面保護部材が＜８＞に記載の太陽電池用バックシート部材であって、前記太陽電池用バックシート部材の前記着色層が前記封止材と直接接着している太陽電池モジュール。
本発明によれば、封止材又は接着剤と強く密着し、かつ、密着力が低下し難い着色層を有する太陽電池用バックシート部材及び太陽電池モジュールが提供される。
以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施形態について説明するが、以下の実施形態は本発明の一例であり、本発明を限定するものではない。なお、本願明細書において、数値範囲を示す「～」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本発明者らは、着色層を有するバックシートと封止材として使用されるエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）との密着性を高めるとともに、特に湿熱環境下での密着性の低下を抑制するべく、研究を重ねたところ、着色顔料とシラノール変性したバインダー樹脂を含む液状組成物を基材フィルム上に塗布して着色層を形成することで、封止材との密着性が顕著に向上することを見出した。着色層と封止材との密着性が向上する理由は定かではないが、着色層を構成するバインダー樹脂のシラノール基が、ＥＶＡ等の封止材に含まれるシランカップリング剤と反応することで密着性が向上すると推測される。なお、本発明の太陽電池用バックシート部材の着色層は、封止材に対する密着性に限らず、他のフィルムと貼り合せるための接着剤に対しても高い密着性を発揮することができる。
本発明に係る太陽電池用バックシート部材は、基材フィルムと、該基材フィルムの少なくとも片面側に配置されており、着色顔料及びシラノール変性されている少なくとも１種のバインダー樹脂を含む着色層と、を有する。本発明の太陽電池用バックシート部材は、必要に応じて、さらにフッ素系樹脂及びシリコーン－アクリル複合樹脂の少なくとも一方を含有する耐候性層や、基材フィルムと着色層との間に下塗層を有していてもよい。
図１は、本発明に係る太陽電池用バックシート部材の構成の一例を示している。この太陽電池用バックシート部材１００は、基材フィルム１０の一方の面に下塗層１２が設けられ、下塗層１２上に着色層１４が設けられている。また、基材フィルム１０の他方の面には耐候性層１６が設けられている。このように耐候性層１６を有していれば、本発明の太陽電池用バックシート部材１００はそのまま太陽電池用バックシートとして用いることができる。耐候性層１６を有する太陽電池用バックシート部材については、以下、「太陽電池用バックシート」又は「バックシート」という場合がある。
本発明に係る太陽電池用バックシート部材１００は、各層１２，１４，１６を貼り合わせることなく、基材フィルム１０に対して塗布のみで形成することができるため、膜厚の薄い塗膜を形成することができるとともに、生産効率の向上も図ることができる。
以下、各構成部材について説明する。
図１は、本発明に係る太陽電池用バックシート部材の構成の一例を示している。この太陽電池用バックシート部材１００は、基材フィルム１０の一方の面に下塗層１２が設けられ、下塗層１２上に着色層１４が設けられている。また、基材フィルム１０の他方の面には耐候性層１６が設けられている。このように耐候性層１６を有していれば、本発明の太陽電池用バックシート部材１００はそのまま太陽電池用バックシートとして用いることができる。耐候性層１６を有する太陽電池用バックシート部材については、以下、「太陽電池用バックシート」又は「バックシート」という場合がある。
本発明に係る太陽電池用バックシート部材１００は、各層１２，１４，１６を貼り合わせることなく、基材フィルム１０に対して塗布のみで形成することができるため、膜厚の薄い塗膜を形成することができるとともに、生産効率の向上も図ることができる。
以下、各構成部材について説明する。
＜基材フィルム＞
本発明の太陽電池用バックシート部材は、基材フィルムを有する。
基材フィルムの材質は、特に制限されず、例えば、ポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン、またはポリフッ化ビニルなどのフッ素系ポリマー等が用いられる。
中でも、コストや機械強度などの点から、ポリエステルが好ましい。
本発明の太陽電池用バックシート部材は、基材フィルムを有する。
基材フィルムの材質は、特に制限されず、例えば、ポリエステル、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン、またはポリフッ化ビニルなどのフッ素系ポリマー等が用いられる。
中でも、コストや機械強度などの点から、ポリエステルが好ましい。
前記ポリエステルは、芳香族二塩基酸またはそのエステル形成性誘導体と、ジオールまたはそのエステル形成性誘導体と、から合成される線状飽和ポリエステルであることが好ましい。
かかる線状飽和ポリエステルの具体例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ（１，４－シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）、ポリエチレン－２，６－ナフタレートを挙げることができる。
このうち、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレン－２，６－ナフタレートが、力学的物性およびコストのバランスの点で特に好ましい。
かかる線状飽和ポリエステルの具体例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ（１，４－シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）、ポリエチレン－２，６－ナフタレートを挙げることができる。
このうち、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレン－２，６－ナフタレートが、力学的物性およびコストのバランスの点で特に好ましい。
前記ポリエステルは、単独重合体であってもよいし、共重合体であってもよい。更に、前記ポリエステルに他の種類の樹脂、例えばポリイミド等を少量ブレンドしたものであってもよい。
ポリエステル中のカルボキシル基含量は５０当量／ｔ以下が好ましく、より好ましくは３５当量／ｔ以下である。カルボキシル基含量が５０当量/ｔ以下であると、耐加水分解性を保持し、湿熱経時したときの強度低下を小さく抑制することができる。カルボキシル基含量の下限は、ポリエステルに形成される層（例えば白色層）との間の接着性を保持する点で、２当量／ｔが望ましい。
ポリエステル中のカルボキシル基含量は、重合触媒種、製膜条件（製膜温度や時間）により調整することが可能である。
ポリエステル中のカルボキシル基含量は、重合触媒種、製膜条件（製膜温度や時間）により調整することが可能である。
ポリエステルを重合する際の重合触媒としては、カルボキシル基含量を所定の範囲以下に抑える観点から、Ｓｂ系、Ｇｅ系、及びＴｉ系の化合物を用いることが好ましいが、特にＴｉ系化合物が好ましい。Ｔｉ系化合物を用いる場合、Ｔｉ系化合物を１ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下、より好ましくは３ｐｐｍ以上１５ｐｐｍ以下の範囲で触媒として用いることにより重合する態様が好ましい。Ｔｉ系化合物の割合が前記範囲内であると、末端カルボキシル基を下記範囲に調整することが可能であり、ポリマー基材の耐加水分解性を低く保つことができる。
Ｔｉ系化合物を用いたポリエステルの合成には、例えば、特公平８－３０１１９８号公報、特許第２５４３６２４、特許第３３３５６８３、特許第３７１７３８０、特許第３８９７７５６、特許第３９６２２２６、特許第３９７９８６６、特許第３９９６８７１、特許第４０００８６７、特許第４０５３８３７、特許第４１２７１１９、特許第４１３４７１０、特許第４１５９１５４、特許第４２６９７０４、特許第４３１３５３８等に記載の方法を適用できる。
本発明におけるポリエステルは、重合後に固相重合されていることが好ましい。これにより、好ましいカルボキシル基含量を達成することができる。固相重合は、連続法（タワーの中に樹脂を充満させ、これを加熱しながらゆっくり所定の時間滞流させた後、送り出す方法）でもよいし、バッチ法（容器の中に樹脂を投入し、所定の時間加熱する方法）でもよい。具体的には、固層重合には、特許第２６２１５６３、特許第３１２１８７６、特許第３１３６７７４、特許第３６０３５８５、特許第３６１６５２２、特許第３６１７３４０、特許第３６８０５２３、特許第３７１７３９２、特許第４１６７１５９等に記載の方法を適用することができる。
固相重合の温度は、１７０℃以上２４０℃以下が好ましく、より好ましくは１８０℃以上２３０℃以下であり、さらに好ましくは１９０℃以上２２０℃以下である。また、固相重合時間は、５時間以上１００時間以下が好ましく、より好ましくは１０時間以上７５時間以下であり、さらに好ましくは１５時間以上５０時間以下である。固相重合は、真空中あるいは窒素雰囲気下で行なうことが好ましい。
ポリエステル基材フィルムは、例えば、上記のポリエステルをフィルム状に溶融押出し、キャスティングドラムで冷却固化させて未延伸フィルムとし、この未延伸フィルムをガラス転移温度Ｔｇ℃～（Ｔｇ＋６０）℃で長手方向に１回もしくは２回以上合計の倍率が３倍～６倍になるよう延伸し、その後、Ｔｇ℃～（Ｔｇ＋６０）℃で幅方向に倍率が３～５倍になるように延伸した２軸延伸フィルムであることが好ましい。
さらに、必要に応じて１８０℃～２３０℃で１秒間～６０秒間の熱処理を行ったものでもよい。
さらに、必要に応じて１８０℃～２３０℃で１秒間～６０秒間の熱処理を行ったものでもよい。
基材フィルムの厚みは、２５μｍ～３００μｍであることが好ましい。厚みが２５μｍ以上であることで、十分な力学強度が得られ、３００μｍ以下とすることで、コスト上、有利である。
特にポリエステル基材は、厚みが増すに伴なって耐加水分解性が悪化し、長期使用に耐えない傾向にあり、本発明において、基材フィルムは、厚みが１２０μｍ以上３００μｍ以下であって、かつポリエステル中のカルボキシル基含量が２～５０当量／ｔである場合に、より湿熱耐久性の向上効果が奏される。
特にポリエステル基材は、厚みが増すに伴なって耐加水分解性が悪化し、長期使用に耐えない傾向にあり、本発明において、基材フィルムは、厚みが１２０μｍ以上３００μｍ以下であって、かつポリエステル中のカルボキシル基含量が２～５０当量／ｔである場合に、より湿熱耐久性の向上効果が奏される。
＜下塗層＞
本発明の太陽電池用バックシート部材は、基材フィルム上に着色層を有するが、基材フィルムと着色層との間に下塗層を設けてもよい。基材フィルムと着色層との間に下塗層を有することで、基材フィルムと着色層との間の密着性をより高めることができる。
本発明の太陽電池用バックシート部材は、基材フィルム上に着色層を有するが、基材フィルムと着色層との間に下塗層を設けてもよい。基材フィルムと着色層との間に下塗層を有することで、基材フィルムと着色層との間の密着性をより高めることができる。
下塗層は、基材フィルム上に下塗層形成用組成物を塗布して形成することができる。
下塗層形成用組成物は、少なくとも水系バインダーを含有することが好ましい。
水系バインダーとしては、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン等を用いることができる。さらに、水系バインダー以外にエポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤、アニオン系やノニオン系等の界面活性剤、シリカ等のフィラーなどを含有していてもよい。
下塗層形成用組成物の全固形分質量に対する水系バインダーの含有量は、５０質量％～１００質量％であることが好ましく、７０質量％～１００質量％であることがより好ましい。
下塗層形成用組成物は、少なくとも水系バインダーを含有することが好ましい。
水系バインダーとしては、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリオレフィン等を用いることができる。さらに、水系バインダー以外にエポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤、アニオン系やノニオン系等の界面活性剤、シリカ等のフィラーなどを含有していてもよい。
下塗層形成用組成物の全固形分質量に対する水系バインダーの含有量は、５０質量％～１００質量％であることが好ましく、７０質量％～１００質量％であることがより好ましい。
下塗層は、後述する無機酸化物フィラー及び無機酸化物フィラー以外の微粒子、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤等の種々の添加剤を含有していてもよい。
下塗層形成用水系組成物を塗布するための方法は、特に制限はない。
塗布方法としては、たとえばグラビアコーターやバーコーターを利用することができる。
下塗層形成用水系組成物の塗布量は、接着性および面状の観点から、乾燥後の層厚が０．０５μｍ～２μｍ、より好ましくは０．１μｍ～１．５μｍとなるように、基材フィルムに塗布することが好ましい。
塗布方法としては、たとえばグラビアコーターやバーコーターを利用することができる。
下塗層形成用水系組成物の塗布量は、接着性および面状の観点から、乾燥後の層厚が０．０５μｍ～２μｍ、より好ましくは０．１μｍ～１．５μｍとなるように、基材フィルムに塗布することが好ましい。
下塗層形成用水系組成物の塗布溶媒としては水が用いられ、下塗層形成用水系組成物に含まれる溶媒の６０質量％以上が水であることが好ましい。水系組成物は、環境に負荷をかけにくい点で好ましく、また水の割合が６０質量％以上であることにより、防爆性、および安全性の点で有利である。
下塗層形成用水系組成物中の水の割合は、環境負荷の観点からは、さらに多い方が望ましく、水が全溶媒の７０質量％以上含まれる場合がより好ましい。
下塗層形成用水系組成物中の水の割合は、環境負荷の観点からは、さらに多い方が望ましく、水が全溶媒の７０質量％以上含まれる場合がより好ましい。
＜着色層＞
本発明の太陽電池用バックシート部材は、前記基材フィルムの少なくとも片面に着色顔料及びシラノール変性されている少なくとも１種のバインダー樹脂（シラノール変性バインダー樹脂）を含む着色層を有する。
着色層は、着色顔料及びシラノール変性バインダー樹脂を含む着色層形成用組成物を塗布することにより形成される。着色層形成用組成物は、基材フィルムの片面のみならず、両面に塗布してもよい。
本発明の太陽電池用バックシート部材は、前記基材フィルムの少なくとも片面に着色顔料及びシラノール変性されている少なくとも１種のバインダー樹脂（シラノール変性バインダー樹脂）を含む着色層を有する。
着色層は、着色顔料及びシラノール変性バインダー樹脂を含む着色層形成用組成物を塗布することにより形成される。着色層形成用組成物は、基材フィルムの片面のみならず、両面に塗布してもよい。
着色層の第一の機能は、入射光のうち太陽電池セルで発電に使われずにバックシートに到達した光を反射させて太陽電池セルに戻すことにより、太陽電池モジュールの発電効率を上げることである。第二の機能は太陽電池モジュールを表面側から見た場合の外観の装飾性を向上することである。一般に太陽電池モジュールを表面側から見ると、太陽電池セルの周囲にバックシートが見えており、バックシートに着色層を設けることにより装飾性を向上させて見栄えを改善することができる。
－着色顔料－
着色顔料は特に限定されず、要求される反射性、意匠性等に応じて選択すればよく、無機顔料でも有機顔料でもよい。例えば、白色顔料を好ましく用いることができる。
無機顔料としては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、群青、紺青、カーボンブラック等が挙げられ、反射性、コスト等の観点から酸化チタンが好ましい。有機顔料としては、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等が挙げられる。
着色顔料は特に限定されず、要求される反射性、意匠性等に応じて選択すればよく、無機顔料でも有機顔料でもよい。例えば、白色顔料を好ましく用いることができる。
無機顔料としては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、群青、紺青、カーボンブラック等が挙げられ、反射性、コスト等の観点から酸化チタンが好ましい。有機顔料としては、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等が挙げられる。
着色顔料の体積平均粒径としては０．０３μｍ～０．８μｍが好ましく、より好ましくは０．１５μｍ～０．５μｍである。着色顔料の体積平均粒径をこの範囲とすることで、光の反射効率低下を抑制することができる。
着色顔料の体積平均粒径は、ハネウェル社製、マイクロトラックＦＲＡにより測定される値である。
着色顔料の体積平均粒径は、ハネウェル社製、マイクロトラックＦＲＡにより測定される値である。
着色層における着色顔料の好ましい含有量は、用いる着色顔料の種類や平均粒径によって異なるが、着色層における着色顔料の含有量が少な過ぎると、反射性、意匠性が十分発揮されず、多過ぎると封止材との接着性が低下する。これらの機能を十分発揮させる観点から、着色層における着色顔料の含有量は好ましくは３ｇ／ｍ２～２０ｇ／ｍ２、より好ましくは１１ｇ／ｍ２～１７ｇ／ｍ２であり、全バインダー樹脂に対する着色顔料の体積分率は好ましくは５０～２００％であり、より好ましくは９０～１５０％である。
－シラノール変性されているバインダー樹脂－
本発明に係る着色層を形成するための着色層形成用組成物は、バインダー樹脂として少なくとも１種のシラノール変性バインダー樹脂を含有する。
シラノール変性されているバインダー樹脂は、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル（アクリル樹脂）、ポリエステル等を用いることができる。
中でも、接着性の観点から、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及びポリウレタンが好ましい。
更なる接着性向上の観点から、シラノール変性されているバインダー樹脂の重合度は、５００以上であることが好ましく、１０００以上であることがより好ましい。
本発明に係る着色層を形成するための着色層形成用組成物は、バインダー樹脂として少なくとも１種のシラノール変性バインダー樹脂を含有する。
シラノール変性されているバインダー樹脂は、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル（アクリル樹脂）、ポリエステル等を用いることができる。
中でも、接着性の観点から、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）及びポリウレタンが好ましい。
更なる接着性向上の観点から、シラノール変性されているバインダー樹脂の重合度は、５００以上であることが好ましく、１０００以上であることがより好ましい。
シラノール変性ＰＶＡは、例えば、ビニルトリメトキシシランと酢酸ビニルをメタノール中などで共重合せしめ、次いで水酸化ナトリウムを触媒とするメタノリシスによって酢酸ビニルを鹸化して目的の重合物を得ることができる。
前記シラノール変性ＰＶＡとしては、鹸化度９５％以上、重合度５００～２０００程度（より好ましくは重合度１０００～２０００）、分子中のシラノール基の含有量が単量体単位として、０．０５～３ｍｏｌ％が好ましい。このようなシラノール変性ＰＶＡは市販のものを好適に用いることができ、例えば、Ｒ－１１１５、Ｒ－１１３０、Ｒ－２１０５、Ｒ－２１３０（以上、クラレ（株）製）などを挙げることができる。
また、シラノール変性ポリウレタンの例としては、タケラックＷＳ－４０００（三井化学ポリウレタン（株）製）が挙げられる。
前記シラノール変性ＰＶＡとしては、鹸化度９５％以上、重合度５００～２０００程度（より好ましくは重合度１０００～２０００）、分子中のシラノール基の含有量が単量体単位として、０．０５～３ｍｏｌ％が好ましい。このようなシラノール変性ＰＶＡは市販のものを好適に用いることができ、例えば、Ｒ－１１１５、Ｒ－１１３０、Ｒ－２１０５、Ｒ－２１３０（以上、クラレ（株）製）などを挙げることができる。
また、シラノール変性ポリウレタンの例としては、タケラックＷＳ－４０００（三井化学ポリウレタン（株）製）が挙げられる。
着色層におけるシラノール変性バインダー樹脂の含有量は、着色顔料の全質量に対して１０質量％～２００質量％の範囲であることが好ましく、１５質量％～１００質量％であることがより好ましい。着色層におけるシラノール変性バインダー樹脂の含有量が１０質量％以上であることで、強度のある着色層とすることができ、２００質量％以下であることで、反射率や装飾性の低下を抑制することができる。
－シラノール変性されていないバインダー樹脂－
シラノール変性バインダー樹脂は、１種を用いても複数種を用いてもよいが、着色層とＥＶＡとの密着性を高める観点から、他のバインダー樹脂を併用することが好ましい。
着色層に含み得るシラノール変性バインダー樹脂以外のバインダー樹脂（シラノール変性されていないバインダー樹脂）として、具体的にはポリオレフィン、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル、及びポリエステルからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
シラノール変性バインダー樹脂は、１種を用いても複数種を用いてもよいが、着色層とＥＶＡとの密着性を高める観点から、他のバインダー樹脂を併用することが好ましい。
着色層に含み得るシラノール変性バインダー樹脂以外のバインダー樹脂（シラノール変性されていないバインダー樹脂）として、具体的にはポリオレフィン、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル、及びポリエステルからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
－添加剤－
着色層は、さらに、着色顔料以外の微粒子、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤等の種々の添加剤を含有することができ、特に、着色層を形成するための着色層形成用組成物は、着色顔料の分散安定性のため、界面活性剤を用いて調製することが好ましい。
界面活性剤としては、例えば、アニオン系、カチオン系、ノニオン系等の公知の界面活性剤を利用することができ、具体的には、デモールＥＰ〔花王（株）製〕、ナロアクティーＣＬ９５〔三洋化成工業（株）製〕等を挙げることができる。界面活性剤は、単独種を用いても複数種を用いてもよい。
着色層は、さらに、着色顔料以外の微粒子、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤等の種々の添加剤を含有することができ、特に、着色層を形成するための着色層形成用組成物は、着色顔料の分散安定性のため、界面活性剤を用いて調製することが好ましい。
界面活性剤としては、例えば、アニオン系、カチオン系、ノニオン系等の公知の界面活性剤を利用することができ、具体的には、デモールＥＰ〔花王（株）製〕、ナロアクティーＣＬ９５〔三洋化成工業（株）製〕等を挙げることができる。界面活性剤は、単独種を用いても複数種を用いてもよい。
着色顔料以外の微粒子としては、シリカ、酸化マグネシウム、酸化錫等の無機酸化物フィラーが挙げられる。中でも、湿熱雰囲気に晒された時の接着性の低下が小さいことから、酸化錫またはシリカが好ましい。
無機酸化物フィラーの体積平均粒径は１０ｎｍ～７００ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍ～３００ｎｍがより好ましい。平均粒径がこの範囲の無機酸化物フィラーを用いることにより、着色層と隣接する層との良好な易接着性を得ると共に、特に湿熱環境下（例えば、８５℃、８５％ＲＨ）での隣接層との密着性を発現することができる。なお、無機酸化物フィラーの体積平均粒径は、ハネウェル社製マイクロトラックＦＲＡにより測定された値である。
微粒子の形状は特に制限はなく、球形、不定形、針状形等のものを用いることができる。
微粒子の形状は特に制限はなく、球形、不定形、針状形等のものを用いることができる。
着色顔料以外の微粒子の着色層中の含有量は、着色層のバインダー樹脂の全質量に対して、５質量％～４００質量％であることが好ましく、５０質量％～３００質量％であることがより好ましい。微粒子の含有量が５質量％以上であることで、湿熱雰囲気に晒された時の接着性が良好であり、４００質量％以下であることで着色層の面状悪化を防止することができる。
なお、前記無機酸化物フィラー以外の微粒子として、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等を含んでもよい。
なお、前記無機酸化物フィラー以外の微粒子として、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等を含んでもよい。
着色層は、着色顔料として例えば白色顔料を用いれば、モジュールのオモテ面から入射した太陽光のうち、セルを素通りした光を乱反射して、セルに戻すことで発電効率を上げる機能を有する。かかる機能をより最大限に発現するために、バックシート部材の着色層が配置されている面（最外表面）は、波長５５０ｎｍにおける光反射率が７０％以上であることが好ましい。光反射率が７０％以上であることで、太陽電池のセルを素通りした光を充分にセルに戻すことができ、発電効率を上げる上で好ましい。
バックシート部材の、着色層が配置されている面（最外表面）の波長５５０ｎｍにおける光反射率は、着色層中の着色顔料の含有量や層厚を前記数値範囲で制御することにより７０％以上に調整することができる。
バックシート部材の、着色層が配置されている面（最外表面）の波長５５０ｎｍにおける光反射率は、着色層中の着色顔料の含有量や層厚を前記数値範囲で制御することにより７０％以上に調整することができる。
〔着色層の形成〕
着色層は、着色層形成用組成物を基材フィルム上に直接又は下塗層を介して塗布して形成することができる。
着色層形成用組成物は、少なくとも着色顔料とシラノール変性バインダー樹脂を、さらに必要に応じて、シラノール変性バインダー樹脂以外のバインダー樹脂、無機酸化物フィラー、架橋剤、添加剤等を、塗布溶媒と混合することで調製することができる。
着色層は、着色層形成用組成物を基材フィルム上に直接又は下塗層を介して塗布して形成することができる。
着色層形成用組成物は、少なくとも着色顔料とシラノール変性バインダー樹脂を、さらに必要に応じて、シラノール変性バインダー樹脂以外のバインダー樹脂、無機酸化物フィラー、架橋剤、添加剤等を、塗布溶媒と混合することで調製することができる。
－溶媒－
塗布溶媒としては、着色層を構成する各成分が分散又は溶解し、塗布後、除去することができれば特に限定されないが、水が好ましく用いられ、着色層形成用組成物に含まれる溶媒の６０質量％以上が水であることが好ましい。このような水系組成物は、環境に負荷をかけにくい点で好ましく、また水の割合が６０質量％以上であることにより、防爆性および安全性の点で有利である。着色層形成用組成物中の水の割合は、環境負荷の観点からは、さらに多い方が望ましく、水が全溶媒の７０質量％以上含まれる場合がより好ましい。
塗布溶媒としては、着色層を構成する各成分が分散又は溶解し、塗布後、除去することができれば特に限定されないが、水が好ましく用いられ、着色層形成用組成物に含まれる溶媒の６０質量％以上が水であることが好ましい。このような水系組成物は、環境に負荷をかけにくい点で好ましく、また水の割合が６０質量％以上であることにより、防爆性および安全性の点で有利である。着色層形成用組成物中の水の割合は、環境負荷の観点からは、さらに多い方が望ましく、水が全溶媒の７０質量％以上含まれる場合がより好ましい。
－架橋剤－
着色層形成用組成物は、架橋剤を含有することが好ましい。
着色層形成用組成物が架橋剤を含有することで、着色層形成用組成物に含まれるバインダー樹脂を架橋し、接着性及び強度のある着色層を形成することができ、好ましい。
架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。湿熱経時後の密着性を確保する観点から、このなかで特にオキサゾリン系架橋剤が好ましい。
着色層形成用組成物は、架橋剤を含有することが好ましい。
着色層形成用組成物が架橋剤を含有することで、着色層形成用組成物に含まれるバインダー樹脂を架橋し、接着性及び強度のある着色層を形成することができ、好ましい。
架橋剤としては、エポキシ系、イソシアネート系、メラミン系、カルボジイミド系、オキサゾリン系等の架橋剤を挙げることができる。湿熱経時後の密着性を確保する観点から、このなかで特にオキサゾリン系架橋剤が好ましい。
オキサゾリン系架橋剤の具体例としては、２－ビニル－２－オキサゾリン、２－ビニル－４－メチル－２－オキサゾリン、２－ビニル－５－メチル－２－オキサゾリン、２－イソプロペニル－２－オキサゾリン、２－イソプロペニル－４－メチル－２－オキサゾリン、２－イソプロペニル－５－エチル－２－オキサゾリン、２，２’－ビス－（２－オキサゾリン）、２，２’－メチレン－ビス－（２－オキサゾリン）、２，２’－エチレン－ビス－（２－オキサゾリン）、２，２’－トリメチレン－ビス－（２－オキサゾリン）、２，２’－テトラメチレン－ビス－（２－オキサゾリン）、２、２’－ヘキサメチレン－ビス－（２－オキサゾリン）、２，２’－オクタメチレン－ビス－（２－オキサゾリン）、２，２’－エチレン－ビス－（４，４’－ジメチル－２－オキサゾリン）、２，２’－ｐ－フェニレン－ビス－（２－オキサゾリン）、２，２’－ｍ－フェニレン－ビス－（２－オキサゾリン）、２，２’－ｍ－フェニレン－ビス－（４，４’－ジメチル－２－オキサゾリン）、ビス－（２－オキサゾリニルシクロヘキサン）スルフィド、ビス－（２－オキサゾリニルノルボルナン）スルフィド等がある。さらに、これらの化合物の（共）重合体も好ましく利用することができる。
また、オキサゾリン系架橋剤は、市販品を用いてもよく、例えば、エポクロスＫ２０１０Ｅ、Ｋ２０２０Ｅ、Ｋ２０３０Ｅ、ＷＳ５００、ＷＳ７００〔いずれも日本触媒化学工業（株）製〕等を用いることができる。
また、オキサゾリン系架橋剤は、市販品を用いてもよく、例えば、エポクロスＫ２０１０Ｅ、Ｋ２０２０Ｅ、Ｋ２０３０Ｅ、ＷＳ５００、ＷＳ７００〔いずれも日本触媒化学工業（株）製〕等を用いることができる。
着色層形成用組成物における架橋剤の含有量は、水系バインダー全質量に対し５質量％～５０質量％であることが好ましく、２０質量％～４０質量％であることがより好ましい。架橋剤含有量が５質量％以上であることで、充分な架橋効果が得られ、着色層の強度低下や接着不良を抑制することができる。一方、５０質量％以下であることで、着色層形成用組成物のポットライフ低下を防止することができる。
着色層形成用組成物の基材フィルム上への塗布は、たとえばグラビアコーターやバーコーターなどの公知の方法を利用することができる。
着色層形成用組成物は、反射性能と膜強度の観点から、バインダー樹脂に対する着色顔料の体積分率が５０％～２００％であり、該着色層形成用組成物を、前記基材フィルム上に、塗布厚が４μｍ以上２０μｍ以下、かつ、着色顔料の塗工量が３ｇ／ｍ２～２０ｇ／ｍ２となるように塗布することが好ましい。
着色層形成用組成物は、反射性能と膜強度の観点から、バインダー樹脂に対する着色顔料の体積分率が５０％～２００％であり、該着色層形成用組成物を、前記基材フィルム上に、塗布厚が４μｍ以上２０μｍ以下、かつ、着色顔料の塗工量が３ｇ／ｍ２～２０ｇ／ｍ２となるように塗布することが好ましい。
着色層の層厚は、１μｍ～２０μｍであることが好ましく、１．５μｍ～１０μｍであることがより好ましい。膜厚を１μｍ以上とすることで、装飾性や反射率を十分に発現することができ、２０μｍ以下とすることで面状悪化を抑制することができる。
＜耐候性層＞
本発明の太陽電池用バックシート部材は、前記基材フィルムの、前記着色層が配置されている面とは反対側の面に、さらに、フッ素系樹脂及びシリコーン－アクリル複合樹脂の少なくとも一方を含有する耐候性層を有することが好ましい。
本発明の太陽電池用バックシート部材は、前記基材フィルムの、前記着色層が配置されている面とは反対側の面に、さらに、フッ素系樹脂及びシリコーン－アクリル複合樹脂の少なくとも一方を含有する耐候性層を有することが好ましい。
耐候性層形成用組成物が含有するフッ素系樹脂としては、例えば、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体が挙げられる。中でも、溶解性、および耐候性の観点から、ビニル系化合物と共重合させたクロロトリフルオロエチレン・ビニルエーテル共重合体が好ましい。
耐候性層形成用組成物の全固形分質量に対するフッ素系樹脂の含有量は、耐候性と膜強度の観点から、４０質量％～９０質量％であることが好ましく、５０質量％～８０質量％であることがより好ましい。
耐候性層形成用組成物の全固形分質量に対するフッ素系樹脂の含有量は、耐候性と膜強度の観点から、４０質量％～９０質量％であることが好ましく、５０質量％～８０質量％であることがより好ましい。
耐候性層形成用組成物が含有するシリコーン－アクリル複合樹脂としては、セラネートＷＳＡ１０６０、ＷＳＡ１０７０〔共にＤＩＣ（株）製〕とＨ７６２０、Ｈ７６３０、Ｈ７６５０〔共に旭化成ケミカルズ（株）製〕が挙げられる。
耐候性層形成用組成物全固形分質量に対するシリコーン－アクリル複合樹脂の含有量は、耐候性と膜強度の観点から、４０質量％～９０質量％であることが好ましく、５０質量％～８０質量％であることがより好ましい。
耐候性層形成用組成物全固形分質量に対するシリコーン－アクリル複合樹脂の含有量は、耐候性と膜強度の観点から、４０質量％～９０質量％であることが好ましく、５０質量％～８０質量％であることがより好ましい。
耐候性層形成用組成物が含有するフッ素系樹脂としては、オブリガートＳＷ００１１Ｆ〔ＡＧＣコーテック（株）製〕が挙げられる。
耐候性層形成用組成物全固形分質量に対するフッ素系樹脂の含有量は、耐候性と膜強度の観点から、４０質量％～９０質量％であることが好ましく、５０質量％～８０質量％であることがより好ましい。
耐候性層形成用組成物全固形分質量に対するフッ素系樹脂の含有量は、耐候性と膜強度の観点から、４０質量％～９０質量％であることが好ましく、５０質量％～８０質量％であることがより好ましい。
耐候性層形成用組成物の塗布量は、耐候性および基材フィルムとの密着性の観点から、０．５ｇ／ｍ２～１５ｇ／ｍ２とすることが好ましく、３ｇ／ｍ２～７ｇ／ｍ２とすることがより好ましい。
耐候性層形成用組成物を塗布するための方法は、特に制限はない。
塗布方法としては、たとえばグラビアコーターやバーコーターを利用することができる。
耐候性層形成用組成物の塗布溶媒としては好ましくは水が用いられ、耐候性層形成用組成物に含まれる溶媒の６０質量％以上が水であることが好ましい。水系組成物は、環境に負荷をかけにくい点で好ましく、また水の割合が６０質量％以上であることは、防爆性、および安全性の点で有利である。
耐候性層形成用組成物中の水の割合は、環境負荷の観点からは、さらに多い方が望ましく、水が全溶媒の７０質量％以上含まれる場合がより好ましい。
塗布方法としては、たとえばグラビアコーターやバーコーターを利用することができる。
耐候性層形成用組成物の塗布溶媒としては好ましくは水が用いられ、耐候性層形成用組成物に含まれる溶媒の６０質量％以上が水であることが好ましい。水系組成物は、環境に負荷をかけにくい点で好ましく、また水の割合が６０質量％以上であることは、防爆性、および安全性の点で有利である。
耐候性層形成用組成物中の水の割合は、環境負荷の観点からは、さらに多い方が望ましく、水が全溶媒の７０質量％以上含まれる場合がより好ましい。
耐候性層は、前記無機酸化物フィラー及び無機酸化物フィラー以外の微粒子、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤等の種々の添加剤を含有していてもよい。
耐候性層の層厚は、０．５μｍ～１５μｍであることが好ましく、３μｍ～７μｍであることがより好ましい。膜厚を０．５μｍ以上とすることで、耐候性を十分に発現することができ、１５μｍ以下とすることで面状悪化を抑制することができる。
なお、耐候性層は、単層でもよいし、２層以上を積層して構成してもよい。
なお、耐候性層は、単層でもよいし、２層以上を積層して構成してもよい。
＜太陽電池モジュール＞
本発明の太陽電池用バックシート部材は、太陽電池モジュールの製造に好適である。
太陽電池モジュールは、例えば、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子を、太陽光が入射する透明性の基板と既述の本発明の太陽電池用バックシートとの間に配置し、該基板とバックシートとの間をエチレン－ビニルアセテート系封止材で封止して構成される。
本発明の太陽電池用バックシート部材は、太陽電池モジュールの製造に好適である。
太陽電池モジュールは、例えば、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子を、太陽光が入射する透明性の基板と既述の本発明の太陽電池用バックシートとの間に配置し、該基板とバックシートとの間をエチレン－ビニルアセテート系封止材で封止して構成される。
太陽電池モジュール、太陽電池セル、バックシート以外の部材については、例えば、「太陽光発電システム構成材料」（杉本栄一監修、（株）工業調査会、２００８年発行）に詳細に記載されている。
本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池素子と、太陽電池素子を封止する封止材と、封止材と接着し、受光面側を保護する表面保護部材と、封止材と接着し、受光面とは反対側を保護する裏面保護部材とを有し、封止材がエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含み、裏面保護部材が本発明に係る太陽電池用バックシートであって、該太陽電池用バックシートの着色層が封止材と直接接着した構成とすることができる。このような太陽電池モジュールであれば、バックシートがＥＶＡと長期にわたって密着し、長寿命の太陽電池モジュールとすることができる。
本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池素子と、太陽電池素子を封止する封止材と、封止材と接着し、受光面側を保護する表面保護部材と、封止材と接着し、受光面とは反対側を保護する裏面保護部材とを有し、封止材がエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含み、裏面保護部材が本発明に係る太陽電池用バックシートであって、該太陽電池用バックシートの着色層が封止材と直接接着した構成とすることができる。このような太陽電池モジュールであれば、バックシートがＥＶＡと長期にわたって密着し、長寿命の太陽電池モジュールとすることができる。
透明性の基板は、太陽光が透過し得る光透過性を有していればよく、光を透過する基材から適宜選択することができる。発電効率の観点からは、光の透過率が高いものほど好ましく、このような基板として、例えば、ガラス基板、アクリル樹脂などの透明樹脂などを好適に用いることができる。
太陽電池素子としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系、銅－インジウム－ガリウム－セレン、銅－インジウム－セレン、カドミウム－テルル、ガリウム－砒素などのIII－V族やII－VI族化合物半導体系など、各種公知の太陽電池素子を適用することができる。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「％」及び「部」は質量基準である。
＜基材フィルム＞
－ポリエステルの合成－
高純度テレフタル酸（三井化学（株）製）１００ｋｇとエチレングリコール（日本触媒（株）製）４５ｋｇのスラリーを、予めビス（ヒドロキシエチル）テレフタレート約１２３ｋｇが仕込まれ、温度２５０℃、圧力１．２×１０５Ｐａに保持されたエステル化反応槽に、４時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに１時間かけてエステル化反応を行なった。その後、得られたエステル化反応生成物１２３ｋｇを重縮合反応槽に移送した。
－ポリエステルの合成－
高純度テレフタル酸（三井化学（株）製）１００ｋｇとエチレングリコール（日本触媒（株）製）４５ｋｇのスラリーを、予めビス（ヒドロキシエチル）テレフタレート約１２３ｋｇが仕込まれ、温度２５０℃、圧力１．２×１０５Ｐａに保持されたエステル化反応槽に、４時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに１時間かけてエステル化反応を行なった。その後、得られたエステル化反応生成物１２３ｋｇを重縮合反応槽に移送した。
引き続いて、エステル化反応生成物が移送された重縮合反応槽に、エチレングリコールを、得られるポリマーに対して０．３質量％添加した。５分間撹拌した後、酢酸コバルト及び酢酸マンガンのエチレングリコール溶液を、得られるポリマーに対してそれぞれ３０ｐｐｍ、１５ｐｐｍとなるように加えた。更に５分間撹拌した後、チタンアルコキシド化合物の２質量％エチレングリコール溶液を、得られるポリマーに対して５ｐｐｍとなるように添加した。その５分後、ジエチルホスホノ酢酸エチルの１０質量％エチレングリコール溶液を、得られるポリマーに対して５ｐｐｍとなるように添加した。その後、低重合体を３０ｒｐｍで攪拌しながら、反応系を２５０℃から２８５℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を４０Ｐａまで下げた。最終温度、最終圧力到達までの時間はともに６０分とした。所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージし、常圧に戻し、重縮合反応を停止した。そして、冷水にストランド状に吐出し、直ちにカッティングしてポリマーのペレット（直径約３ｍｍ、長さ約７ｍｍ）を作製した。なお、減圧開始から所定の撹拌トルク到達までの時間は３時間であった。
但し、前記チタンアルコキシド化合物には、特開２００５－３４０６１６号公報の段落番号［００８３］の実施例１で合成しているチタンアルコキシド化合物（Ｔｉ含有量＝４．４４質量％）を用いた。
－固相重合－
上記で得られたペレットを、４０Ｐａに保たれた真空容器中、２２０℃の温度で３０時間保持して、固相重合を行なった。
上記で得られたペレットを、４０Ｐａに保たれた真空容器中、２２０℃の温度で３０時間保持して、固相重合を行なった。
－ベース形成－
以上のように固相重合を経た後のペレットを、２８０℃で溶融して金属ドラムの上にキャストし、厚さ約３ｍｍの未延伸ベースを作成した。その後、９０℃で縦方向に３倍に延伸し、更に１２０℃で横方向に３．３倍に二軸延伸し、２４０℃で１０分熱固定した後、両面ともコロナ放電処理を施した厚さ２５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）を用意した。
以上のように固相重合を経た後のペレットを、２８０℃で溶融して金属ドラムの上にキャストし、厚さ約３ｍｍの未延伸ベースを作成した。その後、９０℃で縦方向に３倍に延伸し、更に１２０℃で横方向に３．３倍に二軸延伸し、２４０℃で１０分熱固定した後、両面ともコロナ放電処理を施した厚さ２５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）を用意した。
－下塗り液１の調製－
・ポリエステル樹脂水分散物：２４０質量部
〔バイロナールＭＤ－１２４５、東洋紡績（株）製〕
・蒸留水：４４７５質量部
・カルボジイミド化合物：８５質量部
〔カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、日清紡（株）製、固形分１０％〕
・ＰＭＭＡ樹脂
〔ＭＰ１０００、綜研化学（株）製、固形分５％〕：５０質量部
・オキサゾリン化合物（架橋剤）
〔エポクロスＷＳ－７００、日本触媒（株）製、固形分２５％〕：７５質量部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（界面活性剤）
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分１％〕：７５質量部
・ポリエステル樹脂水分散物：２４０質量部
〔バイロナールＭＤ－１２４５、東洋紡績（株）製〕
・蒸留水：４４７５質量部
・カルボジイミド化合物：８５質量部
〔カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、日清紡（株）製、固形分１０％〕
・ＰＭＭＡ樹脂
〔ＭＰ１０００、綜研化学（株）製、固形分５％〕：５０質量部
・オキサゾリン化合物（架橋剤）
〔エポクロスＷＳ－７００、日本触媒（株）製、固形分２５％〕：７５質量部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（界面活性剤）
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分１％〕：７５質量部
上記成分を混合、調整し、下塗り層用の塗布液（下塗り液１）を調製した。
＜着色層形成用水系組成物＞
－着色顔料分散液１の調製－
・蒸留水：６８０質量部
・ポリビニルアルコール
〔ＰＶＡ－１０５、（株）クラレ製、固形分１０％〕：４１０質量部
・界面活性剤
〔デモールＥＰ、花王（株）製、固形分２５％〕：１０質量部
・二酸化チタン（白色顔料、体積平均粒径０．４μｍ）
〔タイペークＲ－７８０－２、石原産業（株）製、固形分１００％〕：８２０質量部
－着色顔料分散液１の調製－
・蒸留水：６８０質量部
・ポリビニルアルコール
〔ＰＶＡ－１０５、（株）クラレ製、固形分１０％〕：４１０質量部
・界面活性剤
〔デモールＥＰ、花王（株）製、固形分２５％〕：１０質量部
・二酸化チタン（白色顔料、体積平均粒径０．４μｍ）
〔タイペークＲ－７８０－２、石原産業（株）製、固形分１００％〕：８２０質量部
上記各成分を調整した後、ダイノミル型分散器により分散処理を施し、着色顔料分散液１（濃度：４５％）を調製した。
－シリカ分散液１の調製－
・蒸留水：９００質量部
・シリカ粒子
〔ＯＸ－５０、日本アエロジル（株）製〕：１００質量部
・蒸留水：９００質量部
・シリカ粒子
〔ＯＸ－５０、日本アエロジル（株）製〕：１００質量部
上記各成分を調整した後、アルティマイザ分散機により分散処理を施し、シリカ分散液１（濃度：１０％）を調製した。
－着色層形成用水系組成物（Ａ１）の調製－
・着色顔料分散液１：１９２０質量部
・蒸留水：１０３質量部
・シラノール変性ＰＶＡ（水系バインダー）
〔Ｒ１１３０、（株）クラレ製、固形分７％〕：１６７６質量部
・シリカ分散液１：５１質量部
・オキサゾリン化合物（架橋剤）
〔エポクロスＷＳ－７００、日本触媒（株）製、固形分２５％〕：５１質量部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（界面活性剤）
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分１％〕：７７質量部
・着色顔料分散液１：１９２０質量部
・蒸留水：１０３質量部
・シラノール変性ＰＶＡ（水系バインダー）
〔Ｒ１１３０、（株）クラレ製、固形分７％〕：１６７６質量部
・シリカ分散液１：５１質量部
・オキサゾリン化合物（架橋剤）
〔エポクロスＷＳ－７００、日本触媒（株）製、固形分２５％〕：５１質量部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（界面活性剤）
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分１％〕：７７質量部
上記成分を混合、調整し、着色層形成用の塗布液（着色層形成用水系組成物Ａ１）を調製した。
〔実施例１〕
上記の基材フィルムに下塗り液１を塗布し、１８０℃で１分間乾燥して塗工量０．１２ｇ／ｍ２の下塗り層を形成し、さらに、下塗り層上に着色層形成用水系組成物（Ａ１）を塗布し、１８０℃で１分間乾燥して着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２の着色層を形成し、実施例１の太陽電池用バックシート部材１を製造した。
上記の基材フィルムに下塗り液１を塗布し、１８０℃で１分間乾燥して塗工量０．１２ｇ／ｍ２の下塗り層を形成し、さらに、下塗り層上に着色層形成用水系組成物（Ａ１）を塗布し、１８０℃で１分間乾燥して着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２の着色層を形成し、実施例１の太陽電池用バックシート部材１を製造した。
〔実施例２〕
Ａ１液のＲ１１３０をＲ２１０５（クラレ（株）、重合度５００、シラノール変性ＰＶＡ）へ同固形分量で変更した以外は実施例１と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ２）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２の実施例２の太陽電池用バックシート部材２を製造した。
〔実施例３〕
Ａ１液のＲ１１３０をタケラックＷＳ－４０００（三井化学ポリウレタン（株）製、シラノール変性ウレタン）へ同固形分量で変更した以外は実施例１と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ３）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２の実施例３の太陽電池用バックシート部材３を製造した。
〔実施例４〕
Ａ１液のＲ１１３０をセラネートＷＳ－１０７０（ＤＩＣ（株）製、シラノール変性アクリル）へ同固形分量で変更した以外は実施例１と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ４）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２の実施例４の太陽電池用バックシート部材４を製造した。
〔実施例５〕
Ａ１液のＲ１１３０の固形分１／２相当をケミパールＳ７５Ｎ（三井化学（株）製、変性ポリオレフィン）へ変更した以外は実施例１と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ５）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２の実施例５の太陽電池用バックシート部材５を製造した。
〔実施例６〕
Ａ１液の着色顔料塗工量を１５ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材６を製造した。
〔実施例７〕
Ａ１液の着色顔料塗工量を２０ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材７を製造した。
〔実施例８〕
Ａ１液における全バインダー樹脂に対する着色顔料の体積分率を１５０％とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材８を製造した。
Ａ１液のＲ１１３０をＲ２１０５（クラレ（株）、重合度５００、シラノール変性ＰＶＡ）へ同固形分量で変更した以外は実施例１と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ２）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２の実施例２の太陽電池用バックシート部材２を製造した。
〔実施例３〕
Ａ１液のＲ１１３０をタケラックＷＳ－４０００（三井化学ポリウレタン（株）製、シラノール変性ウレタン）へ同固形分量で変更した以外は実施例１と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ３）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２の実施例３の太陽電池用バックシート部材３を製造した。
〔実施例４〕
Ａ１液のＲ１１３０をセラネートＷＳ－１０７０（ＤＩＣ（株）製、シラノール変性アクリル）へ同固形分量で変更した以外は実施例１と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ４）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２の実施例４の太陽電池用バックシート部材４を製造した。
〔実施例５〕
Ａ１液のＲ１１３０の固形分１／２相当をケミパールＳ７５Ｎ（三井化学（株）製、変性ポリオレフィン）へ変更した以外は実施例１と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ５）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２の実施例５の太陽電池用バックシート部材５を製造した。
〔実施例６〕
Ａ１液の着色顔料塗工量を１５ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材６を製造した。
〔実施例７〕
Ａ１液の着色顔料塗工量を２０ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材７を製造した。
〔実施例８〕
Ａ１液における全バインダー樹脂に対する着色顔料の体積分率を１５０％とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材８を製造した。
〔実施例９〕
－着色顔料分散液２の調製－
・蒸留水：２００質量部
・ポリビニルアルコール
〔ＰＶＡ－１０５、（株）クラレ製、固形分１０％〕：１０３０質量部
・界面活性剤
〔デモールＥＰ、花王（株）製、固形分２５％〕：１０質量部
・二酸化チタン（白色顔料、体積平均粒径０．４μｍ）
〔タイペークＲ－７８０－２、石原産業（株）製、固形分１００％〕：８２０質量部
－着色顔料分散液２の調製－
・蒸留水：２００質量部
・ポリビニルアルコール
〔ＰＶＡ－１０５、（株）クラレ製、固形分１０％〕：１０３０質量部
・界面活性剤
〔デモールＥＰ、花王（株）製、固形分２５％〕：１０質量部
・二酸化チタン（白色顔料、体積平均粒径０．４μｍ）
〔タイペークＲ－７８０－２、石原産業（株）製、固形分１００％〕：８２０質量部
上記各成分を調整した後、ダイノミル型分散器により分散処理を施し、白色顔料分散液２（濃度：４５％）を調製した。
～裏面耐候層用液（Ｂ１）の作製～
・蒸留水：９５質量部
・シリコンアクリル共重合体
〔セラネートＷＳＡ－１０７０、ＤＩＣ（株）製〕：４７０質量部
・着色顔料分散液２（濃度：４５％）：２６４質量部
・オキサゾリン化合物（架橋剤）
〔エポクロスＷＳ－７００、日本触媒（株）製、固形分２５％〕：２２質量部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（界面活性剤）
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分１％〕：２０質量部
・カルボジイミド化合物
〔カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、日清紡（株）製、固形分１０％〕：１３０質量部
・蒸留水：９５質量部
・シリコンアクリル共重合体
〔セラネートＷＳＡ－１０７０、ＤＩＣ（株）製〕：４７０質量部
・着色顔料分散液２（濃度：４５％）：２６４質量部
・オキサゾリン化合物（架橋剤）
〔エポクロスＷＳ－７００、日本触媒（株）製、固形分２５％〕：２２質量部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（界面活性剤）
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分１％〕：２０質量部
・カルボジイミド化合物
〔カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、日清紡（株）製、固形分１０％〕：１３０質量部
～裏面耐候層用液（Ｂ２）の作製～
・蒸留水：４３７０質量部
・シリコンアクリル共重合体
〔セラネートＷＳＡ－１０７０、ＤＩＣ（株）製〕：２５００質量部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（界面活性剤）
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分１％〕：１６０質量部
・カルボジイミド化合物
〔カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、日清紡（株）製、固形分１０％〕：１０００質量部
・蒸留水：４３７０質量部
・シリコンアクリル共重合体
〔セラネートＷＳＡ－１０７０、ＤＩＣ（株）製〕：２５００質量部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（界面活性剤）
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分１％〕：１６０質量部
・カルボジイミド化合物
〔カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、日清紡（株）製、固形分１０％〕：１０００質量部
フィルムの着色層側の反対面に裏面耐候層用液（Ｂ１）を固形分として３．５ｇ／ｍ２塗布、乾燥し、つづいて裏面耐候層用液（Ｂ２）を固形分として２．３ｇ／ｍ２塗布した以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材９を製造した。
〔実施例１０〕
～裏面耐候層用液（Ｂ３）の作製～
・蒸留水：４３７０質量部
・フッ素系ポリマー重合体
〔オブリガートＳＷ００１１Ｆ、ＡＧＣコーテック（株）製〕：２５００質量部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（界面活性剤）
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分１％〕：１６０質量部
・カルボジイミド化合物
〔カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、日清紡（株）製、固形分１０％〕：１０００質量部
～裏面耐候層用液（Ｂ３）の作製～
・蒸留水：４３７０質量部
・フッ素系ポリマー重合体
〔オブリガートＳＷ００１１Ｆ、ＡＧＣコーテック（株）製〕：２５００質量部
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（界面活性剤）
〔ナロアクティーＣＬ９５、三洋化成工業（株）製、固形分１％〕：１６０質量部
・カルボジイミド化合物
〔カルボジライトＶ－０２－Ｌ２、日清紡（株）製、固形分１０％〕：１０００質量部
フィルムの着色層側の反対面に裏面耐候層用液（Ｂ１）を固形分として３．５ｇ／ｍ２塗布、乾燥し、つづいて裏面耐候層用液（Ｂ３）を固形分として２．３ｇ／ｍ２塗布した以外は実施例９と同様に太陽電池用バックシート部材１０を製造した。
〔実施例１１〕
Ａ１液のＲ１１３０をタケラックＷＳ－４０００（三井化学ポリウレタン（株）製、シラノール変性ウレタン）へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ３）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例９と同様に太陽電池用バックシート部材１１を製造した。
〔実施例１２〕
Ａ１液のＲ１１３０をセラネートＷＳ－１０７０（ＤＩＣ（株）製、シラノール変性アクリル）へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ４）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例９と同様に太陽電池用バックシート部材１２を製造した。
〔実施例１３〕
Ａ１液のＲ１１３０の固形分１／２相当をケミパールＳ７５Ｎ（三井化学（株）製、変性ポリオレフィン）へ変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ５）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例９と同様に太陽電池用バックシート部材１３を製造した。
〔実施例１４〕
Ａ１液の酸化チタンをカーボンブラック（アクアブラック００１（東海カーボン（株）製））へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ１０）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材１４を製造した。
〔実施例１５〕
Ａ１液の着色顔料塗工量を２ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材１５を製造した。
〔実施例１６〕
Ａ１液の着色顔料塗工量を２５ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材１６を製造した。
〔実施例１７〕
Ａ１液における全バインダー樹脂に対する着色顔料の体積分率を３０％とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材１７を製造した。
〔実施例１８〕
Ａ１液における全バインダー樹脂に対する着色顔料の体積分率を２５０％とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材１８を製造した。
〔実施例１９〕
下塗り液１を塗布しなかったこと以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材１９を製造した。
Ａ１液のＲ１１３０をタケラックＷＳ－４０００（三井化学ポリウレタン（株）製、シラノール変性ウレタン）へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ３）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例９と同様に太陽電池用バックシート部材１１を製造した。
〔実施例１２〕
Ａ１液のＲ１１３０をセラネートＷＳ－１０７０（ＤＩＣ（株）製、シラノール変性アクリル）へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ４）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例９と同様に太陽電池用バックシート部材１２を製造した。
〔実施例１３〕
Ａ１液のＲ１１３０の固形分１／２相当をケミパールＳ７５Ｎ（三井化学（株）製、変性ポリオレフィン）へ変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ５）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例９と同様に太陽電池用バックシート部材１３を製造した。
〔実施例１４〕
Ａ１液の酸化チタンをカーボンブラック（アクアブラック００１（東海カーボン（株）製））へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ１０）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材１４を製造した。
〔実施例１５〕
Ａ１液の着色顔料塗工量を２ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材１５を製造した。
〔実施例１６〕
Ａ１液の着色顔料塗工量を２５ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材１６を製造した。
〔実施例１７〕
Ａ１液における全バインダー樹脂に対する着色顔料の体積分率を３０％とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材１７を製造した。
〔実施例１８〕
Ａ１液における全バインダー樹脂に対する着色顔料の体積分率を２５０％とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材１８を製造した。
〔実施例１９〕
下塗り液１を塗布しなかったこと以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材１９を製造した。
〔比較例１〕
Ａ１液のＲ１１３０をＰＶＡ１０５（（株）クラレ製、未変性ＰＶＡ）へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ６）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材２０を製造した。
〔比較例２〕
Ａ１液のＲ１１３０をオレスターＵＤ３５０（三井化学（株）製、シラノール未変性ウレタン）へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ７）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材２１を製造した。
〔比較例３〕
Ａ１液のＲ１１３０をジュリマーＥＴ－４１０（東亜合成（株）製、シラノール未変性アクリル）へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ８）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材２２を製造した。
〔比較例４〕
Ａ１液のＲ１１３０をケミパールＳ７５Ｎ（三井化学（株）製、シラノール未変性オレフィン）へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ９）を調製し、着色顔料塗工量を７ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材２３を製造した。
Ａ１液のＲ１１３０をＰＶＡ１０５（（株）クラレ製、未変性ＰＶＡ）へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ６）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材２０を製造した。
〔比較例２〕
Ａ１液のＲ１１３０をオレスターＵＤ３５０（三井化学（株）製、シラノール未変性ウレタン）へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ７）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材２１を製造した。
〔比較例３〕
Ａ１液のＲ１１３０をジュリマーＥＴ－４１０（東亜合成（株）製、シラノール未変性アクリル）へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ８）を調製し、着色顔料塗工量７ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材２２を製造した。
〔比較例４〕
Ａ１液のＲ１１３０をケミパールＳ７５Ｎ（三井化学（株）製、シラノール未変性オレフィン）へ同固形分量で変更した以外はＡ１液と同様に着色層形成用水系組成物（Ａ９）を調製し、着色顔料塗工量を７ｇ／ｍ２とした以外は実施例１と同様に太陽電池用バックシート部材２３を製造した。
＜評価＞
各太陽電池用バックシートについて、反射率、密着性及び耐候性の各評価を行い、評価結果を表１に示した。
各太陽電池用バックシートについて、反射率、密着性及び耐候性の各評価を行い、評価結果を表１に示した。
１．反射率の評価
コニカミノルタ製ＣＭ－３７００ＤのＳＣＩモードにて測定を行い、波長５５０ｎｍの反射率を測定した。測定径は８ｍｍ、着色層の反対面に黒色板を貼り合せ、サンプルを準備した。
コニカミノルタ製ＣＭ－３７００ＤのＳＣＩモードにて測定を行い、波長５５０ｎｍの反射率を測定した。測定径は８ｍｍ、着色層の反対面に黒色板を貼り合せ、サンプルを準備した。
２．密着性の評価
－試料作成－
上記のようにして得られた太陽電池用バックシートを、２０ｍｍ幅×１５０ｍｍ長にカットしてサンプル片を２枚準備し、このサンプル片を互いに着色層側を内側にして配置し、その間に、２０ｍｍ幅×１００ｍｍ長にカットしたＥＶＡシート（三井化学ファブロ社製ＥＶＡシート：ＳＣ５０Ｂ）をはさみ、真空ラミネータ（日清紡社製、真空ラミネート機）にて、ホットプレス接着させ、着色層にＥＶＡを接着させた。このときの接着条件は、以下の通りとした。
－試料作成－
上記のようにして得られた太陽電池用バックシートを、２０ｍｍ幅×１５０ｍｍ長にカットしてサンプル片を２枚準備し、このサンプル片を互いに着色層側を内側にして配置し、その間に、２０ｍｍ幅×１００ｍｍ長にカットしたＥＶＡシート（三井化学ファブロ社製ＥＶＡシート：ＳＣ５０Ｂ）をはさみ、真空ラミネータ（日清紡社製、真空ラミネート機）にて、ホットプレス接着させ、着色層にＥＶＡを接着させた。このときの接着条件は、以下の通りとした。
真空ラミネータを用いて、１２８℃で３分間の真空引き後、２分間加圧して仮接着した。その後、ドライオーブンで、１５０℃で３０分間、本接着処理を施した。このようにして、互いに接着した２枚のサンプル片の一端から２０ｍｍの部分はＥＶＡと未接着で、残りの１００ｍｍの部分にＥＶＡシートが接着された接着評価用試料を得た。
－湿熱処理－
得られた密着評価用試料を１０５℃、１００％ＲＨ環境下で４８時間放置した。この湿熱条件は、通常の太陽電池バックシートの使用環境からすると、相当過酷な条件であり、バックシートとしての長期信頼性を評価するための加速条件である。
得られた密着評価用試料を１０５℃、１００％ＲＨ環境下で４８時間放置した。この湿熱条件は、通常の太陽電池バックシートの使用環境からすると、相当過酷な条件であり、バックシートとしての長期信頼性を評価するための加速条件である。
－密着力評価－
密着力の評価は、テンシロン（ＯＲＩＥＮＴＥＣ製、ＲＴＣ－１２１０Ａ）にて上下クリップにＥＶＡ未接着部分を挟み、引っ張り速度３００ｍｍ／分、Ｔ字剥離で引っ張ることにより行った。なお、評価は、湿熱処理前（Ｆｒｅｓｈ）と湿熱処理後の両サンプルで実施した。
５：密着非常に良好 （８０Ｎ以上／２０ｍｍ）
４：密着良好 （６０Ｎ以上８０Ｎ未満／２０ｍｍ）
３：密着やや良好 （４０Ｎ以上６０Ｎ未満／２０ｍｍ）
２：密着やや不良 （２０Ｎ以上４０Ｎ未満／２０ｍｍ）
１：密着不良 （２０Ｎ未満／２０ｍｍもしくは湿熱処理後に密着が低下）
密着力の評価は、テンシロン（ＯＲＩＥＮＴＥＣ製、ＲＴＣ－１２１０Ａ）にて上下クリップにＥＶＡ未接着部分を挟み、引っ張り速度３００ｍｍ／分、Ｔ字剥離で引っ張ることにより行った。なお、評価は、湿熱処理前（Ｆｒｅｓｈ）と湿熱処理後の両サンプルで実施した。
５：密着非常に良好 （８０Ｎ以上／２０ｍｍ）
４：密着良好 （６０Ｎ以上８０Ｎ未満／２０ｍｍ）
３：密着やや良好 （４０Ｎ以上６０Ｎ未満／２０ｍｍ）
２：密着やや不良 （２０Ｎ以上４０Ｎ未満／２０ｍｍ）
１：密着不良 （２０Ｎ未満／２０ｍｍもしくは湿熱処理後に密着が低下）
３．耐候性の評価
低温サイクルキセノンウェザーメーターＸＬ７５（スガ試験機（株）製）にてＢＰＴ温度３５℃、湿度５０％ＲＨ、放射照度３９０Ｗ／ｍ２条件で着色層の反対面から光を１４日間照射した。
照射前後のｂ値をコニカミノルタ製スペクトロフォトメーターＣＭ３７００ｄで測定し、Δｂが１以上を△、１未満を○とした。
低温サイクルキセノンウェザーメーターＸＬ７５（スガ試験機（株）製）にてＢＰＴ温度３５℃、湿度５０％ＲＨ、放射照度３９０Ｗ／ｍ２条件で着色層の反対面から光を１４日間照射した。
照射前後のｂ値をコニカミノルタ製スペクトロフォトメーターＣＭ３７００ｄで測定し、Δｂが１以上を△、１未満を○とした。
４．総合評価
５：反射率７５％以上 密着力評価５
４：反射率７０％以上 密着力評価４以上
３：反射率７０％以上 密着力評価３以上
２：反射率７０％未満 密着力評価２以上
１：反射率７０％未満 密着力評価１以上
５：反射率７５％以上 密着力評価５
４：反射率７０％以上 密着力評価４以上
３：反射率７０％以上 密着力評価３以上
２：反射率７０％未満 密着力評価２以上
１：反射率７０％未満 密着力評価１以上
表１からわかるように、各実施例の太陽電池用バックシートは、比較例の太陽電池用バックシートに比べ、強く密着し、かつ密着力が低下しにくく、封止剤との接着性に優れている。
日本出願２０１０－２５４２０６の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
日本出願２０１０－２５４２０６の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (9)
- 基材フィルムと、該基材フィルムの少なくとも片面側に配置されており、着色顔料及びシラノール変性されている少なくとも１種のバインダー樹脂を含む着色層と、を有する太陽電池用バックシート部材。
- 前記シラノール変性されているバインダー樹脂が、シラノール変性されているポリビニルアルコール又はシラノール変性されているポリウレタンである請求項１に記載の太陽電池用バックシート部材。
- 前記着色層における前記着色顔料の含有量が３ｇ／ｍ２～２０ｇ／ｍ２であり、前記着色層における全バインダー樹脂に対する前記着色顔料の体積分率が５０～２００％である請求項１又は請求項２に記載の太陽電池用バックシート部材。
- 前記バックシート部材の前記着色層が配置されている側の面は、波長５５０ｎｍにおける光線反射率が７０％以上である請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート部材。
- 前記着色顔料が、酸化チタンである請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート部材。
- 前記シラノール変性されているバインダー樹脂の重合度が１０００以上である請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート部材。
- 前記着色層と基材フィルムとの間に下塗り層を含むことを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート部材。
- 前記基材フィルムの前記着色層が配置されている側の面とは反対側の面に、フッ素系樹脂及びシリコーン－アクリル複合樹脂の少なくとも一方を含む耐候性層を有する請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の太陽電池用バックシート部材。
- 太陽電池素子と、前記太陽電池素子を封止する封止材と、前記封止材と接着し、受光面側を保護する表面保護部材と、前記封止材と接着し、前記受光面とは反対側を保護する裏面保護部材とを有し、前記封止材がエチレン－酢酸ビニル共重合体を含み、前記裏面保護部材が請求項８に記載の太陽電池用バックシート部材であって、前記太陽電池用バックシート部材の前記着色層が前記封止材と直接接着している太陽電池モジュール。
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| JP2010-254206 | 2010-11-12 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| WO (1) | WO2012063713A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| CN111430500A (zh) * | 2018-12-24 | 2020-07-17 | 汉能移动能源控股集团有限公司 | 一种太阳能复合封装板的制备工艺 |
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| JP2007048944A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Toppan Printing Co Ltd | 太陽電池裏面封止用シート |
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| JP2010212357A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Toppan Printing Co Ltd | 太陽電池モジュール裏面保護用シートおよび太陽電池モジュール |
-
2010
- 2010-11-12 JP JP2010254206A patent/JP2012104762A/ja active Pending
-
2011
- 2011-11-02 WO PCT/JP2011/075341 patent/WO2012063713A1/ja active Application Filing
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