WO2015029746A1 - 太陽熱発電用反射鏡及び太陽熱発電用反射装置 - Google Patents

太陽熱発電用反射鏡及び太陽熱発電用反射装置 Download PDF

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江黒 弥生
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コニカミノルタ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a solar power generation reflecting mirror having a film mirror and a solar power generation reflecting device including the same.
  • solar energy is a very powerful alternative energy, it has a number of problems from the viewpoint of utilizing it. For example, (1) the energy density of solar energy is low, or (2) solar energy. This is because it is difficult to store and transport the food.
  • a solar thermal power generation method that generates power using heat obtained by reflecting and condensing sunlight with a mirror as a medium is attracting attention.
  • this method it is possible to generate electricity regardless of day and night by storing the obtained heat, and from a long-term perspective, the power generation efficiency is higher than that of solar cells, It is considered to be a method that can effectively use sunlight.
  • glass mirrors that use glass as a base material are used as mirrors used in solar thermal power generation, and by reflecting such glass mirrors with a metal member, it is possible to collect sunlight. It is used as a body.
  • the glass substrate is made thin with a large glass mirror, problems such as damage to the mirror during installation, or damage to the mirror due to flying objects due to strong winds, and conversely, the glass substrate is made thicker. In some cases, it becomes very heavy, making it difficult to handle during installation and increasing the transportation cost.
  • Patent Document 5 a solar power generation reflector using a metal base material having a structure in which an intermediate layer made of a resin material such as a honeycomb structure or a foam structure of a foamed resin is sandwiched between a pair of metal flat plates is disclosed (for example, (See Patent Document 5).
  • the method disclosed in Patent Document 5 is effective from the viewpoint of weight reduction, but is not sufficient from the viewpoint of matching physical properties with the film mirror, and further improvement is required.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the problem to be solved is that the weight of the solar power generation reflector is reduced, the reflectance and the bending resistance are excellent, and the reflection is excellent even in a high-temperature and high-humidity environment. It is to provide a solar power generation reflecting mirror capable of exhibiting rate stability and peeling resistance, and a solar power generation reflecting device including the same.
  • the inventor is a solar power generation reflecting mirror having a film mirror unit and a resin base material, and the film mirror unit is at least an adhesive layer, a photothermal reflection layer, and a photothermal reflection layer. It is composed of a forming support and a resin layer having ultraviolet absorbing ability, and the total film thickness, Young's modulus and thermal expansion coefficient of the laminate of the resin base material and the film mirror unit are set within a specific range.
  • the solar power generation reflector the weight of the solar power generation reflector can be reduced, and the reflectivity and deflection resistance can be reduced, and excellent reflectivity and delamination resistance can be achieved even in a high temperature and high humidity environment.
  • the present inventors have found that a reflector for solar power generation can be provided, and have reached the present invention.
  • a solar power generation reflecting mirror having a film mirror unit and a base material
  • the base material is a resin base material
  • the film mirror unit is composed of at least an adhesive layer, a light heat reflecting layer, a support for forming a light heat reflecting layer, and a resin layer having an ultraviolet absorbing ability
  • the laminate of the resin base material and the film mirror unit has a total film thickness in the range of 100 to 500 ⁇ m, a Young's modulus in the range of 3.0 to 14 GPa, and a thermal expansion coefficient of 2 ⁇ 10 ⁇ .
  • a reflector for solar power generation which is in a range of 5 to 12 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C.
  • the resin substrate has a film thickness in the range of 50 to 300 ⁇ m, a Young's modulus in the range of 0.5 to 14 GPa, and a thermal expansion coefficient of 2 ⁇ 10 ⁇ 5 to 11 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C.
  • a solar power generation reflecting device comprising: the solar power generation reflecting mirror according to claim 1 or 2; and a holding member.
  • the solar power generator can reduce the weight of the reflector for solar power generation, has excellent reflectance and bending resistance, and can exhibit excellent reflectance stability and peeling resistance even in a high-temperature and high-humidity environment.
  • a power generation reflecting mirror and a solar power generation reflecting device including the power reflecting mirror can be provided.
  • the solar power generation reflector that has been conventionally configured by holding a glass mirror using glass as a base material with a metal support member is between the glass mirror and the metal support member.
  • various physical properties such as Young's modulus and thermal expansion coefficient are not extremely different, even when used in various environments, problems such as peeling due to a difference in expansion and contraction ratio between the two did not become obvious.
  • a resin base material having physical properties similar to those of a film mirror is applied as a base material for holding the film mirror.
  • Schematic sectional view showing an example of the configuration of the reflector for solar power generation of the present invention Schematic sectional view showing an example of another configuration of the solar power generation reflecting mirror of the present invention
  • the solar power generation reflecting mirror of the present invention is a solar power generation reflecting mirror having a film mirror unit and a base material, wherein the base material is a resin base material, and the film mirror unit is at least an adhesive layer, a photothermal reflection layer. And a heat-reflective layer-forming support and a resin layer having ultraviolet absorbing ability, the total thickness of the laminate of the resin substrate and the film mirror unit is in the range of 100 to 500 ⁇ m, and the Young's modulus is 3
  • the thermal expansion coefficient is in the range of 0.0 to 14 GPa and the thermal expansion coefficient is in the range of 2 ⁇ 10 ⁇ 5 to 12 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C. This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 5.
  • the resin base material has a film thickness in the range of 50 to 300 ⁇ m and a Young's modulus in the range of 0.5 to 14 GPa from the viewpoint of more manifesting the intended effect of the present invention. And by applying a resin base material having a thermal expansion coefficient in the range of 2 ⁇ 10 ⁇ 5 to 11 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C., various physical property values with the film mirror are approximated, It is preferable from the viewpoint of obtaining excellent adhesiveness and flatness even when exposed for a long period of time in a high temperature and high humidity environment.
  • is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
  • the solar power generation reflecting mirror of the present invention has a film mirror unit and a resin base, and the film mirror unit includes at least an adhesive layer, a light heat reflecting layer, a support for forming a light heat reflecting layer, and a resin layer having an ultraviolet absorbing ability. It is comprised, and you may provide another functional layer as needed.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a typical configuration of a reflector for solar power generation according to the present invention.
  • the film mirror unit FMU includes an adhesive layer 3, a topcoat layer 4, a photothermal reflection layer 5, an anchor layer 6, a photothermal reflection layer forming support 7, and a second anchor layer as main constituent layers on the resin substrate 2.
  • 6A shows a configuration in which a resin layer 8 having an ultraviolet absorbing ability and a clear hard coat layer 9 are laminated.
  • the resin layer 8 having ultraviolet absorbing ability is preferably an acrylic resin layer formed by a wet coating method.
  • the solar power generation reflecting mirror 1 is configured by bonding the resin base material 2 and the film mirror unit FMU via the adhesive layer 3.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing another example of the configuration of the solar power generation reflecting mirror of the present invention.
  • an adhesive layer 3 a photothermal reflective layer forming support 7, an anchor layer 6, a photothermal reflective layer 5, and a top are formed on a resin substrate 2.
  • a plastic film laminated through an adhesive layer can be applied.
  • the total film thickness of the solar power generating reflecting mirror 1 composed of the resin base material 2 and the film mirror unit FMU is in the range of 100 to 500 ⁇ m. To do.
  • the solar power generating reflecting mirror 1 of the present invention since the resin base material 2 is applied as a holding member of the film mirror unit FMU, the solar power generating reflecting mirror 1 can be designed to be thinner than a conventional solar power generation reflecting mirror using a metal member. It has.
  • the film thickness of the resin substrate 2 constituting the solar power generation reflecting mirror of the present invention is preferably in the range of 50 to 300 ⁇ m, and the film mirror unit FMU has a film thickness of 50 to 200 ⁇ m. It is preferable to be within the range.
  • the film thickness specified in the present invention is measured by a measuring method using Nikon Digimicro (MF501) manufactured by Nikon Corporation, a measuring method using a spectroscopic ellipsometer FE-5000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
  • the film thicknesses of the resin base material 2 and the film mirror unit FMU can be determined by a method of observing and measuring with an electron microscope.
  • the film thickness is measured in an environment of 23 ° C. and 55% RH.
  • the Young's modulus of the entire laminate (solar mirror 1 for solar thermal power generation) composed of the resin base material 2 and the film mirror unit FMU is in the range of 3.0 to 14 GPa. It is preferably in the range of 3.0 to 10 GPa, more preferably in the range of 3.0 to 8.0 G.
  • the range of the Young's modulus specified above when a resin base material is adopted as the base material, the overall Young's modulus can be designed with little deviation from the Young's modulus of the resin base material.
  • a Young's modulus with the film mirror unit FMU is selected by selecting a film material having a Young's modulus in the range of 0.5 to 14 GPa.
  • the difference can be kept low, for example, when it is installed in a curved shape, or when subjected to stretching or compression stress in various environments, it is effective to reduce reflectivity due to peeling or deterioration of flatness Can be suppressed.
  • the Young's modulus specified in the present invention can be determined according to a Young's modulus (tensile modulus) measurement method based on ASTM-D-882.
  • a sample to be measured for example, a solar power generation reflecting mirror 1, a resin base material 2 or the like
  • a strip size of 100 mm (long side) ⁇ 10 mm (short side) is cut into a strip size of 100 mm (long side) ⁇ 10 mm (short side) to produce a measurement sample.
  • the sample is conditioned for 24 hours in an environment of 23 ° C. and 55% RH.
  • the sample after humidity control is fixed to the chuck in the long side direction using Tensilon RTC-1225A manufactured by Orientec, and conforms to ASTM-D-882 under the conditions of a distance between chucks of 50 mm and a tensile speed of 50 mm / min.
  • a stress-strain curve is drawn, and the Young's modulus can be obtained from the tangent of the rising portion.
  • the Young's modulus of the resin substrate 2 is A 1 (GPa), and the resin of the photothermal reflection layer 5 from the interface of the resin substrate 2 of the film mirror unit FMU.
  • the Young's modulus of the unit B (adhesive layer 3, photothermal reflection layer forming support 7 and anchor layer 6) constituting the interface facing the base material side is B 1 (GPa), and the surface side of the photothermal reflection layer 5
  • the Young's modulus of the unit C top coat layer 4, adhesive layer 3A, resin layer 8A having ultraviolet absorption ability and clear hard coat layer 9) constituting the interface to the outermost surface is C 1 (GPa) It is preferable that the conditions defined by the following formulas (1) and (2) are simultaneously satisfied.
  • Equation (1) 0.90 ⁇ B 1 / A 1 ⁇ 1.10 Equation (2): 0.70 ⁇ C 1 / A 1 ⁇ 1.30 That is, the condition defined by the above formula (1) is that the Young's modulus B 1 (GPa) of the unit B including the adjacent support 7 for forming the photothermal reflection layer with respect to the Young's modulus A 1 (GPa) of the resin base material.
  • the condition defined by the above formula (2) is the ratio of the Young's modulus C 1 (GPa) of the unit C located on the sunlight incident side from the photothermal reflection layer to the Young's modulus A 1 (GPa) of the resin base material.
  • the ratio of the Young's modulus between the two units arranged with the unit B interposed therebetween can be designed with a relatively wide relationship of 0.70 to 1.30.
  • the measurement of the Young's modulus B 1 (GPa) of the unit B used in the above formula (1) is performed on the one surface side of the support 7 for forming the photothermal reflection layer, for example, in the case of the configuration shown in FIG.
  • the sample for measurement can be produced by forming the adhesive layer 3 and the anchor layer 6 on the other surface side, and the Young's modulus of this sample can be measured.
  • the measurement of the Young's modulus C 1 (GPa) of the unit C used in the above formula (2) is, for example, in the case of the configuration shown in FIG. Samples for measurement were formed by applying the top coat layer 4, the adhesive layer 3A, the ultraviolet ray absorbing resin layer 8A, and the clear hard coat layer 9 which are constituent layers and applying them under predetermined conditions, and then peeling off from the resin substrate. Can be obtained by measuring the Young's modulus of this sample.
  • the Young's modulus of the entire laminate depends on the material having the highest Young's modulus among the constituent materials. More specifically, a resin material having a Young's modulus as exemplified in Table 1 to be described later is selected for either one of the resin base material 2 and the support 7 for forming the photothermal reflection layer constituting the film mirror unit FMU. Can be achieved.
  • the Young's modulus of each unit A, unit B, and unit C is governed by the constituent material having the highest Young's modulus among the materials constituting each unit and its film thickness. Therefore, as a method of achieving the conditions defined by the formulas (1) and (2) defined above, as a resin base material 2 that dominates the Young's modulus A 1 (GPa), Young as shown in Table 1 can be used. As a support 7 for forming the photothermal reflection layer that controls B 1 (GPa) which is the Young's modulus of the unit B, the Young's modulus as shown in Table 1 is selected. By appropriately selecting and combining the selection of material and the setting of film thickness, the selection of the material governing C 1 (GPa), which is the Young's modulus of unit C, and the setting of film thickness, equations (1) and (2) The conditions specified in can be satisfied.
  • the thermal expansion coefficient (hereinafter also referred to as thermal expansion coefficient, linear expansion coefficient, or linear expansion coefficient) of the solar power generation reflecting mirror 1 constituted by the resin base material 2 and the film mirror unit FMU is 2. It is characterized by being in the range of ⁇ 10 ⁇ 5 to 12 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C. In the present invention, the value measured as the linear expansion coefficient (linear expansion coefficient) is used as the thermal expansion coefficient.
  • the entire solar reflective mirror 1 for solar power generation when the resin base material is adopted as the base material can be set to a condition where the deviation from the thermal expansion coefficient of the resin base material is small.
  • the resin base material constituting the solar power generation reflecting mirror of the present invention it is possible to select a resin base material having a thermal expansion coefficient in the range of 2 ⁇ 10 ⁇ 5 to 11 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C.
  • the thermal expansion coefficient balance with the film mirror unit FMU can be matched, and the expansion and contraction characteristics due to heat between the two can be approximated even when installed for a long time in various environments, for example, in a high temperature and high humidity environment.
  • the thermal expansion coefficient (linear expansion coefficient) of the laminate of the resin base material and the film mirror unit according to the present invention, or the thermal expansion coefficient of the resin base material alone is represented by the linear expansion coefficient (linear expansion coefficient), and is JIS K 7197. : 2012 can be determined according to a method in accordance with the linear expansion coefficient test method by the thermomechanical analysis (TMA) of plastic.
  • TMA thermomechanical analysis
  • thermomechanical analyzer (TMA / SS) EXSTAR TMA / SS7100 manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.
  • a laminate 1 of a resin substrate and a film mirror unit, a resin substrate 2 or the photothermal reflective layer forming support 7 is cut into a strip shape, for example, a size of 100 mm (long side) ⁇ 10 mm (short side), and the linear expansion coefficient (100 mm) is measured in the long side direction (100 mm) of the strip sample. (Linear expansion coefficient) is measured.
  • the TD direction (width direction at the time of film formation) of the resin base material, the photothermal reflection layer forming support 7 or the photothermal reflection layer forming support constituting the film mirror unit is long.
  • the sample which makes a side direction and the sample which makes MD direction (longitudinal direction at the time of film film-forming) the long side direction measure the linear expansion coefficient (linear expansion coefficient) of 10 samples, respectively, and calculate the average value, It was set as the linear expansion coefficient (linear expansion coefficient) of the sample.
  • the thermal expansion coefficient of the resin substrate is A 2
  • the resin substrate side of the photothermal reflection layer from the resin substrate interface of the film mirror unit FMU The thermal expansion coefficient of the unit B (adhesive layer 3, photothermal reflective layer forming support 7 and anchor layer 6) constituting the interface facing the surface is B 2
  • from the interface located on the surface side of the photothermal reflective layer to the outermost surface unit C constitute up when the thermal expansion coefficient of the (top coat layer 4, the adhesive layer 3A, the resin layer 8A and a clear hard coat layer 9 having ultraviolet absorbing ability) was C 2, the following equation (3) and (4 It is preferable to satisfy the conditions specified in
  • Equation (3) 0.90 ⁇ B 2 / A 2 ⁇ 1.10
  • Formula (4) 0.70 ⁇ C 2 / A 2 ⁇ 1.30 That is, the condition specified by the above formula (3), the ratio of the relationship between the thermal expansion coefficients B 2 units B that are adjacent (resin base material side from the light-to-heat reflective layer) to the thermal expansion coefficient of A 2 resin base
  • the ratio of the thermal expansion coefficients of the two adjacent to each other is set to a thermal expansion coefficient ratio of 0.90 to 1.10. Strain against expansion can be minimized, and peeling between layers and deterioration of flatness can be efficiently suppressed.
  • the condition defined by the above formula (4) is the ratio of the thermal expansion coefficient C 2 (GPa) of the unit C located on the sunlight incident side from the photothermal reflection layer to the thermal expansion coefficient A 2 of the resin base material.
  • This is a formula showing the relationship, and the ratio of the thermal expansion coefficients of the two units arranged with the unit B interposed therebetween can be designed with a relatively wide relationship of 0.70 to 1.30.
  • Unit B and unit C used for each measurement described above can be produced in the same manner as described in the measurement of Young's modulus.
  • the thermal expansion coefficient of the entire laminate composed of the resin base material 2 and the film mirror unit FMU is 2 ⁇ 10 ⁇ 5 to 12 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C. defined in the present invention.
  • the thermal expansion coefficient of the whole laminated body is dependent on the material which has the highest thermal expansion coefficient in the constituent material. More specifically, a resin material having a thermal expansion coefficient as exemplified in Table 1 to be described later is selected for either one of the resin base material 2 and the support 7 for forming the photothermal reflection layer constituting the film mirror unit FMU. This can be achieved.
  • the thermal expansion coefficients of the units A, B, and C are governed by the constituent material having the highest thermal expansion coefficient and the film thickness of the constituent materials. Therefore, as a method of achieving a condition specified by equation (3) and (4) as defined in above, as the resin base material 2 governing thermal expansion coefficient A 2, the thermal expansion coefficient as described in Table 1 As a support 7 for forming the photothermal reflection layer that controls B 2 which is the thermal expansion coefficient of the unit B, the selection of the material having the thermal expansion coefficient as described in Table 1 is performed.
  • the resin base material 2 applicable to the present invention is not particularly limited as long as it is a resin material capable of realizing the Young's modulus and thermal expansion coefficient defined in the present invention as a solar power generation reflecting mirror.
  • the material 2 alone has a film thickness in the range of 50 to 300 ⁇ m, a Young's modulus in the range of 0.5 to 14 GPa, and a thermal expansion coefficient of 2 ⁇ 10 ⁇ 5 to 11 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C. It is preferable to be within the range.
  • the film mirror unit FMU is a film-like mirror comprising at least an adhesive layer, a photothermal reflection layer, a support for forming a photothermal reflection layer, and a resin layer having an ultraviolet absorbing ability.
  • the thickness of the film mirror unit is in the range of 50 to 200 ⁇ m, preferably in the range of 80 to 200 ⁇ m, more preferably in the range of 80 to 200 ⁇ m, and most preferably in the range of 80 to 170 ⁇ m. is there.
  • the thickness of the film mirror unit is in the range of 50 to 200 ⁇ m, preferably in the range of 80 to 200 ⁇ m, more preferably in the range of 80 to 200 ⁇ m, and most preferably in the range of 80 to 170 ⁇ m. is there.
  • the film mirror unit FMU is very light because it has a thickness of about 50 to 200 ⁇ m. Furthermore, unlike the glass mirror, the film mirror unit FMU has no problem such as cracking and has flexibility. That is, the film mirror unit FMU according to the present invention is lightweight and flexible, suppresses manufacturing costs, and has suitability for large area production and mass production.
  • the film mirror unit FMU includes an adhesive layer, a light heat reflecting layer, a support for forming a light heat reflecting layer, a resin layer having an ultraviolet absorbing ability, and a constituent layer described later as necessary, for example, a clear hard coat layer.
  • An anchor layer, a top coat layer, a gas barrier layer, an antistatic layer and the like may be included.
  • the surface roughness Ra of the film mirror unit FMU is preferably in the range of 0.01 to 0.1 ⁇ m, more preferably in the range of 0.02 to 0.07 ⁇ m. If the surface roughness of the film mirror unit FMU is 0.01 ⁇ m or more, even if the surface is accidentally touched with a finger during transportation or when assembling or adjusting the solar reflective mirror, the surface roughness Thus, it is possible to prevent a reduction in reflection efficiency due to the fingerprints attached. Moreover, if it is 0.1 micrometer or less, the fall of the reflective efficiency in the surface can be suppressed.
  • the film mirror unit when configuring a solar power generation reflecting mirror, preferably has a concave shape. Therefore, even if the surface roughness Ra is rough, the reflection efficiency can be prevented from being lowered by the concave shape.
  • the roughness of the surface of the film mirror unit and the mirror for sunlight reflection and the roughness of each layer constituting the film mirror unit include not only the roughness of the layer but also the influence of the layer separated from the adjacent layer. It depends on the overall influence.
  • the shape of the film mirror unit viewed from the direction orthogonal to the central part is not particularly limited, but is a circular shape such as a circle or an ellipse, a quadrangle such as a square or a rectangle, or a polygon such as a regular hexagon. Is preferred.
  • the central portion of the film mirror unit is preferably near the center of the circle in the case of a circle, near the intersection of diagonal lines in the case of a square shape, and near the intersection of diagonal lines in the case of a regular hexagon.
  • cellulose ester film As the photothermal reflective layer forming support 7 used in the film mirror unit FMU, conventionally known resin films having various flexibility can be used.
  • resin films having various flexibility can be used.
  • cellulose ester film polyester film, polycarbonate film, polyarylate film, polysulfone (including polyether sulfone) film, polyester film such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene film, polypropylene film, cellophane , Cellulose diacetate film, cellulose triacetate film, cellulose acetate propionate film, cellulose acetate butyrate film, polyvinylidene chloride film, polyvinyl alcohol film, ethylene vinyl alcohol film, syndiotactic polystyrene film, polycarbonate film, norbornene resin Film, polymethylpentene Irumu, polyether ketone film, polyether ketone imide film, a polyamide film, a fluororesin film, a nylon film, polymethyl meth
  • polyester films such as polyethylene terephthalate, norbornene resin films, cellulose ester films, and acrylic resin films are preferable.
  • polyester films such as polyethylene terephthalate or an acrylic resin film, and these films are films manufactured by solution casting film formation, even if they are manufactured by melt casting film formation. May be.
  • the surface of the support 7 for forming the photothermal reflection layer may be subjected to corona discharge treatment, plasma treatment or the like in order to improve adhesion with a constituent layer provided on the surface, for example, the photothermal reflection layer or the acrylic resin layer. .
  • the support for forming the light heat reflective layer contains a benzotriazole-based, benzophenone-based, triazine-based, cyanoacrylate-based, or polymer-type ultraviolet absorber. Details of the ultraviolet absorber will be described later.
  • the thickness of the support 7 for forming the light heat reflecting layer is preferably set to an appropriate thickness according to the type, characteristics, purpose, etc. of the resin to be applied. For example, it is generally in the range of 10 to 250 ⁇ m, preferably in the range of 20 to 200 ⁇ m.
  • the film mirror unit FMU by appropriately selecting the material of the support 7 for forming the photothermal reflection layer, the unit C including the support 7 for forming the photothermal reflection layer, the entire film mirror unit FMU, or solar power generation This is one of the main control factors for achieving the characteristics defined in the present invention because the reflector can be controlled to a desired Young's modulus and thermal expansion coefficient.
  • the Young's modulus and thermal expansion coefficient of the support applicable to the support 7 for forming the photothermal reflection layer are as described in Table 1, and a support having the Young's modulus and thermal expansion coefficient defined in the present invention is appropriately selected. It is preferable to select.
  • the photothermal reflective layer 5 (hereinafter also simply referred to as “reflective layer”) according to the present invention is a layer composed of a metal or the like having a function of reflecting sunlight.
  • the surface reflectance of the photothermal reflection layer 5 is preferably 80% or more, more preferably 90% or more.
  • the light heat reflecting layer 5 is preferably disposed on the light incident side (surface side).
  • the layer thickness of the reflective layer is preferably in the range of 10 to 200 nm, more preferably in the range of 30 to 150 nm, from the viewpoint of surface reflectance and the like.
  • a thickness of the reflective layer of 10 nm or more is preferable because the film thickness is sufficient and light is not transmitted, and a desired surface reflectance in the visible light region of the film mirror unit can be sufficiently secured. Further, the reflectance increases in proportion to the layer thickness. However, when the thickness is 200 nm or more, the reflectance does not depend on the film thickness. Therefore, it is economically preferable to set the upper limit to 200 nm.
  • the surface roughness Ra of the reflective layer is preferably in the range of 0.01 to 0.1 ⁇ m, more preferably in the range of 0.02 to 0.07 ⁇ m. If the surface roughness Ra of the reflective layer is 0.01 ⁇ m or more, the surface of the film mirror unit also becomes rough in proportion to the surface roughness, and a roll-to-roll system that continuously forms a film in the production stage of the film mirror unit Even when is used, sticking such as blocking in the reflective layer of the film mirror unit and the adjacent layer on the incident light side can be prevented. Further, when the surface becomes rough, the reflected light may be scattered. However, since the film mirror unit having the reflective layer has a concave shape, if the surface roughness Ra is 0.1 ⁇ m or less, the film mirror By making the unit into a concave shape, it is possible to prevent a reduction in reflection efficiency.
  • the reflective layer is formed using a material containing a metal element selected from the metal element group consisting of aluminum, silver, chromium, nickel, titanium, magnesium, rhodium, platinum, palladium, tin, gallium, indium, bismuth and gold. It is preferable to do. Among these, from the viewpoint of surface reflectance and corrosion resistance, it is preferable to form aluminum or silver as a main component, and a structure in which two or more layers of such metal thin films are stacked may be used. By doing so, the reflectance from the infrared region to the visible light region of the film mirror unit can be increased, and the reflectance dependency due to the incident angle can be reduced.
  • the infrared to visible light region means a wavelength region of 400 to 2500 nm.
  • the incident angle means an angle with respect to a line (normal line) perpendicular to the film surface. Among them, it is particularly preferable that the reflective layer is a silver reflective layer containing silver as a main component.
  • either a wet forming method or a dry forming method can be applied.
  • a typical example of the wet forming method is a plating method, in which a metal is deposited from a solution to form a metal thin film.
  • a metal is deposited from a solution to form a metal thin film.
  • Specific examples include a silver mirror reaction.
  • a vacuum deposition method can be cited as a typical example, and specifically, a resistance heating vacuum deposition method, an electron beam heating vacuum deposition method, an ion plating method, an ion beam assisted vacuum.
  • a vapor deposition method, a sputtering method, etc. can be mentioned.
  • a vapor deposition method capable of applying a roll-to-roll method in which a continuous film is formed is particularly preferable.
  • two or more metals may be selected from the above metal element group to form an alloy.
  • the reflective layer is a film made of a silver alloy
  • silver is 90 to 99.8 atoms. % Is preferable.
  • the other metals are preferably in the range of 0.2 to 10 atomic% from the viewpoint of durability.
  • gold is particularly preferable from the viewpoint of high temperature humidity resistance and reflectance.
  • the reflective layer it is particularly preferable to apply a silver reflective layer, but when forming the silver reflective layer, the ligand is vaporized and desorbed in addition to the dry forming method and the wet forming method. After forming the coating film containing the silver complex compound which can do, the formation method of a silver reflective layer is also applicable by baking by heating.
  • the “silver complex compound having a ligand that can be vaporized and desorbed” as used in the present invention has a ligand for stably dissolving silver in a solution, but the solvent is removed and heating and firing are performed. This means that the ligand is thermally decomposed to become CO 2 or a low molecular weight amine compound, vaporized and eliminated, and only silver metal remains to form a silver complex compound that can form a silver film.
  • Examples of such silver complex compounds include paragraph numbers [0010] to [0019] of JP-T-2009-535661, paragraph numbers [0016] to [0040] of JP-T 2010-500475, or JP-A No. Mention may be made, for example, of silver complex compounds obtained by reacting silver compounds with ammonium carbamate compounds or ammonium carbonate compounds described in paragraph numbers [0074] to [0100] of JP2012-232538A.
  • the production method is described in JP-T-2008-530001, JP-T 2009-535661, JP-T 2010-500475, and the like. Can do.
  • the silver reflective layer when the silver reflective layer is formed by heating and baking a coating film containing a silver complex compound capable of vaporizing and desorbing a ligand, the silver reflective layer is adjacent. It is preferable that the layer contains a nitrogen-containing cyclic compound from the viewpoint that a uniform silver reflective layer can be formed and a corrosion preventing effect on the silver reflective layer can be exhibited.
  • a nitrogen-containing cyclic compound broadly, a corrosion inhibitor and an antioxidant having an adsorptive group for silver are preferably used.
  • nitrogen-containing cyclic compounds, antioxidants, light stabilizers and the like described in paragraphs [0101] to [0116] of JP2012-232538A can be mentioned.
  • the resin layer 8 (8A) according to the present invention preferably contains an ultraviolet absorber for the purpose of preventing deterioration of the film mirror due to sunlight or ultraviolet rays.
  • the resin layer 8 (8A) is preferably provided on the light incident side with respect to the support 7 for forming the light heat reflecting layer, and is preferably provided on the light incident side with respect to the light heat reflecting layer 5.
  • the resin layer 8 (8A) has a structure having an ultraviolet absorbing ability. Since the resin layer is hard, in order to obtain a resin layer that is soft and difficult to break, plastic fine particles may be contained. Preferable examples of the plastic fine particles include fine particles of butyl rubber and butyl acrylate, for example.
  • the layer thickness of the resin layer is preferably in the range of 20 to 150 ⁇ m because the transmittance of incident light and appropriate surface roughness can be imparted to the film mirror. More preferably, it is in the range of 40 to 100 ⁇ m. In addition to the ultraviolet absorber, an antioxidant or the like may be added to the resin layer.
  • any resin material having optical transparency can be used as a resin layer containing an ultraviolet absorber, and maintains transparency when a thin film is formed.
  • Various conventionally known synthetic resins can be used. Examples thereof include acrylic resins, cycloolefin resins such as resins listed in Table 1, Arton (manufactured by JSR), and Apel (manufactured by Mitsui Chemicals). Among these, an acrylic resin is preferable.
  • the acrylic resin layer is preferably composed of a methacrylic resin as a base resin.
  • the methacrylic resin is a polymer mainly composed of methacrylic acid ester, and may be a homopolymer of methacrylic acid ester, 50% by mass or more of methacrylic acid ester, and 50% by mass of other monomers.
  • the copolymer comprised by the following may be sufficient.
  • the methacrylic acid ester an alkyl ester of methacrylic acid is usually used.
  • a particularly preferred methacrylic resin is polymethyl methacrylate resin (PMMA).
  • the preferred monomer composition of the methacrylic resin is 50 to 100% by weight of methacrylic acid ester, 0 to 50% by weight of acrylic acid ester, and 0 to 49% by weight of other monomers based on the total monomers. More preferably, methacrylic acid ester is 50 to 99.9% by mass, acrylic acid ester is 0.1 to 50% by mass, and other monomers are 0 to 49% by mass.
  • examples of the alkyl methacrylate include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and the like, and the alkyl group usually has 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms. It is. Of these, methyl methacrylate is preferably used.
  • alkyl acrylates include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and the like.
  • the alkyl group usually has 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms. is there.
  • the monomer other than alkyl methacrylate and alkyl acrylate may be a monofunctional monomer, that is, a compound having one polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule, or a polyfunctional monofunctional monomer. Although it may be a monomer, that is, a compound having at least two polymerizable carbon-carbon double bonds in the molecule, a monofunctional monomer is preferably used.
  • the monofunctional monomer include aromatic alkenyl compounds such as styrene, ⁇ -methylstyrene, and vinyl toluene, and alkenyl cyan compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • polyfunctional monomers examples include polyunsaturated carboxylic acid esters of polyhydric alcohols such as ethylene glycol dimethacrylate, butanediol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, allyl acrylate, allyl methacrylate, and cinnamon.
  • Alkenyl esters of unsaturated carboxylic acids such as allyl acids
  • polyalkenyl esters of polybasic acids such as diallyl phthalate, diallyl maleate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate
  • aromatic polyalkenyl compounds such as divinylbenzene, etc.
  • alkyl methacrylate alkyl methacrylate
  • alkyl acrylate and monomers other than these, respectively, you may use those 2 or more types as needed.
  • the glass transition temperature (Tg) of the methacrylic resin is preferably 40 ° C. or higher, and more preferably 60 ° C. or higher, from the viewpoint of heat resistance of the film mirror.
  • This glass transition temperature (Tg) can be appropriately set by adjusting the type of monomer and its ratio.
  • the methacrylic resin can be prepared by polymerizing the monomer component by a method such as suspension polymerization, emulsion polymerization, or bulk polymerization. At that time, in order to obtain a suitable glass transition temperature (Tg) or to obtain a viscosity showing a formability to a suitable film, it is preferable to use a chain transfer agent during the polymerization.
  • Tg glass transition temperature
  • the amount of the chain transfer agent may be appropriately determined according to the type of monomer and the ratio thereof.
  • the ultraviolet absorber added to the resin layer is not particularly limited, but an organic ultraviolet absorber is preferable.
  • an organic ultraviolet absorber is preferable.
  • benzotriazole ultraviolet absorber 6-bis (1-methyl-1) is used.
  • -Phenylethyl) phenol molecular weight 447.6; TINUVIN234 manufactured by BASF Japan as an example of a commercial product
  • hydroxyphenyltriazine TINUVIN479 manufactured by BASF Japan as an example of a commercial product
  • benzoate ultraviolet absorbers include 5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoate (molecular weight 438.7; Sumisorb 400 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. as an example of a commercially available product).
  • the addition ratio of the ultraviolet absorber to the resin layer is preferably in the range of 0.1 to 20% by mass, more preferably in the range of 1 to 15% by mass with respect to the total mass (100% by mass) of the resin layer. More preferably, it is in the range of 3 to 10% by mass.
  • the amount of the ultraviolet absorber added to the resin layer is in the range of 0.17 to 2.28 g / m 2 per unit area of the film, more preferably 0.4 to 2.28 g / m 2 per unit area. Within the range of 2 .
  • antioxidant added to the resin layer examples include the description of the light stabilizer, for example, paragraph numbers [0126] to [0134] of JP2012-47861A, paragraphs of JP2012-232538A. Examples thereof include antioxidants and light stabilizers described in the numbers [0109] to [0116].
  • the resin base material 2 and the film mirror unit FMU are adhere
  • the adhesive layer 3 is not particularly limited as long as it has a function of improving the adhesion between the layers.
  • Adhesive layer has adhesion to adhere the layers, heat resistance that can withstand heat when the silver reflective layer is formed by vacuum deposition, etc., and smoothness to bring out the high reflective performance that the silver reflective layer originally has. It is preferable to provide.
  • the adhesive layer may be formed of only one layer or may be composed of a plurality of layers.
  • the thickness of the adhesive layer is preferably in the range of 1 to 10 ⁇ m, more preferably in the range of 3 to 8 ⁇ m, from the viewpoints of adhesion, smoothness, reflectance of the reflector, and the like.
  • the resin used for forming the adhesive layer is not particularly limited as long as it satisfies the above conditions of adhesion, heat resistance and smoothness.
  • polyester resin, urethane resin, acrylic resin, melamine Resin, epoxy resin, polyamide resin, vinyl chloride resin, vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin, etc. can be used singly or mixed resins, polyester resin and melamine resin, or polyester from the viewpoint of weather resistance
  • a mixed resin of a urethane resin and a urethane resin is preferable, and a thermosetting resin in which a curing agent such as isocyanate is mixed with an acrylic resin is more preferable.
  • wet coating methods such as a gravure coating method, a reverse coating method, and a die coating method can be used.
  • the clear hard coat layer 9 shown in FIGS. 1 and 2 is mainly disposed on the outermost surface of the film mirror unit, and is scratch resistant to prevent scratches on the surface of the film mirror unit, and antifouling to prevent adhesion of dirt. It is a transparent layer provided for the purpose of imparting characteristics such as.
  • the clear hard coat layer it is possible to reduce damage on the surface of the film mirror unit during a washing operation in which dirt attached to the film mirror unit is washed away with a brush or the like, and as a result, it is possible to prevent a decrease in reflection efficiency.
  • the clear hard coat layer is mainly provided on the outermost surface of the film mirror unit on the sunlight incident side.
  • Another thin layer (preferably having a thickness of 1 ⁇ m or less) may be provided on the clear hard coat layer.
  • the layer thickness of the clear hard coat layer is preferably in the range of 0.05 to 10.0 ⁇ m, more preferably in the range of 1.0 to 4.0 ⁇ m, still more preferably 1. It is in the range of 5 to 3.0 ⁇ m.
  • the thickness of the clear hard coat layer is 0.05 ⁇ m or more, sufficient scratch resistance can be obtained. Moreover, if the layer thickness of the clear hard coat layer is 10.0 ⁇ m or less, it is possible to prevent the clear hard coat layer from being cracked due to excessive stress. Furthermore, from the viewpoint of preventing electrostatic adhesion of dirt such as sand dust, it is preferable that the electric resistance value is low, and in order to exhibit such characteristics, the layer thickness should be 10.0 ⁇ m or less. preferable.
  • the pencil hardness is in the range of H to 5H, and the number of scratches in a steel wool test with a load of 500 g / cm 2 is 30 or less.
  • the charging characteristic adheresion of foreign matter
  • the electric resistance value of the outermost surface of the film mirror unit is within the range of 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 to 1.0 ⁇ 10 12 ⁇ / ⁇ . Preferably there is. More preferably, it is in the range of 3.0 ⁇ 10 9 to 2.0 ⁇ 10 11 ⁇ / ⁇ .
  • the falling angle of the clear hard coat layer is larger than 0 ° and not larger than 30 °, it is preferable because water droplets adhering to the surface of the film mirror unit easily fall due to rain or condensation.
  • the falling angle refers to a value obtained by dropping a water drop on a horizontal mirror, and then gradually increasing the tilt angle of the mirror, and measuring the minimum angle at which a stationary water drop of a predetermined mass falls. Say. It can be said that the smaller the tumbling angle, the easier it is for the water droplets to roll off the surface and the hydrophobic surface to which the water droplets are less likely to adhere.
  • Specific examples of the material for forming the clear hard coat layer include various materials described in paragraph numbers [0123] to [0158] of JP2012-232538A.
  • additives that can be applied to the clear hard coat layer include paragraph numbers [0118] to [0126] of JP2011-203553A and paragraphs [0138] to [0138] of JP2012-47861A. [0146], UV absorbers described in paragraphs [0036] to [0045] of JP2012-232538, paragraphs [0126] to [0134] of JP2012-47861, JP2012 Examples include antioxidants and light stabilizers described in paragraph Nos. [0109] to [0116] of Japanese Patent No. 232538.
  • examples of other additives in the clear hard coat layer include surfactants, leveling agents, and antistatic agents.
  • the anchor layers 6 and 6A shown in FIGS. 1 and 2 are layers mainly composed of a resin component and provided with a function of bringing the photothermal reflection layer forming support 7 and the photothermal reflection layer 5 into close contact with each other. Therefore, the anchor layers 6 and 6A have adhesiveness that allows the photothermal reflection layer forming support 7 and the photothermal reflection layer 5 to adhere to each other, and heat resistance that can withstand heat when the photothermal reflection layer 5 is formed by a vacuum deposition method or the like. In addition, it is necessary to have smoothness to bring out the high reflection performance inherent in the photothermal reflection layer 5.
  • a wet coating method capable of applying a predetermined resin material can be applied.
  • a conventionally known coating method such as a gravure coating method, a reverse coating method, or a die coating method is used. can do.
  • the layer thickness of the anchor layers 6 and 6A is preferably in the range of 0.01 to 3.0 ⁇ m, more preferably in the range of 0.1 to 1.0 ⁇ m.
  • the layer thickness is 0.01 ⁇ m or more, adhesion can be secured, the effect of forming the anchor layers 6 and 6A can be exhibited, and the unevenness on the surface of the support 7 for forming the light heat reflecting layer can be covered.
  • the leveling effect can be obtained, the smoothness is improved, and as a result, the reflectance of the photothermal reflection layer 5 can be kept high, which is preferable.
  • the layer thickness is 3.0 ⁇ m or less, desired adhesion can be exhibited, good smoothness can be obtained by the leveling effect, and the anchor layers 6 and 6A are sufficiently cured, which is preferable.
  • the topcoat layer 4 that can be incorporated into the film mirror unit according to the present invention is a resin layer containing a corrosion inhibitor, and is also referred to as a corrosion prevention layer.
  • the topcoat layer 4 is provided adjacent to the photothermal reflection layer 5. It is preferred that
  • the top coat layer 4 shown in FIG. 1 and FIG. 2 may be composed of only one layer, or may be composed of a plurality of layers.
  • the layer thickness of the top coat layer 4 is preferably in the range of 1 to 10 ⁇ m, more preferably in the range of 2 to 8 ⁇ m.
  • Examples of the resin used for forming the top coat layer 4 include cellulose ester, polyester, polycarbonate, polyarylate, polysulfone (including polyethersulfone), polyester such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyethylene, polypropylene, cellophane, Cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene, polymethylpentene, polyetherketone, polyether Ketone imide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethyl methacrylate, acrylic It can be exemplified Le resin. Among these, an acrylic resin is preferable.
  • the top coat layer 4 can be formed by applying these resin materials (binders) adjacent to the photothermal reflection layer 5.
  • the corrosion inhibitor contained in the top coat layer 4 preferably has an adsorptive group for silver.
  • corrosion refers to a phenomenon in which metal (silver) is chemically or electrochemically eroded or materially deteriorated by an environmental material surrounding it (see JIS Z0103-2004). .
  • the optimum content of the corrosion inhibitor varies depending on the compound used, but is generally preferably in the range of 0.1 to 1.0 / m 2 .
  • Examples of the corrosion inhibitor having an adsorptive group for silver applicable to the present invention include compounds described in paragraphs [0114] to [0125] of JP 2012-47861 A.
  • a gas barrier layer can be provided on the sunlight incident side with respect to the photothermal reflection layer.
  • the gas barrier layer is preferably provided between the clear hard coat layer 9 or the resin layer 8 (8A) having ultraviolet absorbing ability and the photothermal reflection layer 5.
  • the gas barrier layer is for preventing deterioration of humidity, in particular, deterioration of the photothermal reflecting layer forming support 7 and each component layer supported by the photothermal reflecting layer forming support 7 under a high humidity environment.
  • These may have special functions and applications, and various types of gas barrier layers can be provided as long as they have the above-described deterioration prevention function.
  • the water vapor permeability at 40 ° C. and 90% RH is preferably 1 g / m 2 ⁇ day or less, more preferably 0.5 g / m 2 ⁇ day or less, still more preferably It is 0.2 g / m 2 ⁇ day or less.
  • the oxygen permeability of the gas barrier layer is preferably 0.6 ml / m 2 ⁇ day ⁇ atm or less under the conditions of a measurement temperature of 23 ° C. and a humidity of 90% RH.
  • the gas barrier layer may be composed of only one layer or may be composed of a plurality of layers.
  • the thickness of the gas barrier layer is preferably in the range of 10 to 500 nm, more preferably in the range of 50 to 200 nm.
  • an antistatic layer can be provided.
  • the antistatic layer has a function of preventing the outermost layer on the light incident side of the film mirror from being charged.
  • the film mirror unit has a support made of a resin film, etc., compared to a glass mirror, etc., and since the surface is often formed of resin, it is easily charged, such as sand or dust. Easy to attract dirt. Therefore, sand, dust, etc. adhere and it is mentioned as a problem that reflection efficiency falls.
  • the antistatic layer is preferably present via a very thin layer between the layer adjacent to the outermost layer of the film mirror unit or the outermost layer.
  • antistatic technology (1) A method in which a conductive filler that is a conductive substance is dispersed and contained in the antistatic layer, (2) a method using a conductive polymer; (3) A method of dispersing or coating a metal compound on the surface, (4) Internal addition method using anionic compounds such as organic sulfonic acid and organic phosphoric acid, (5) A method using a surface active low molecular weight antistatic agent such as polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene alkenylamine, glycerin fatty acid ester, (6) A method of dispersing conductive fine particles such as carbon black, and so on. In particular, it is preferable to use a method in which the conductive filler which is the conductive substance of the item (1) is dispersed and contained.
  • the layer thickness of the antistatic layer is preferably 100 nm or more and 1.0 ⁇ m or less. If the layer thickness of the antistatic layer is 100 nm or more, a desired antistatic effect can be exhibited, and if it is 1.0 ⁇ m or less, good light transmittance can be obtained.
  • the solar power generation reflecting device of the present invention is mainly composed of the solar power generating reflecting mirror of the present invention and a holding member for holding the solar power generating reflecting mirror. Power generation by this solar power generation reflector is provided in the vicinity of the film mirror with a cylindrical member having a fluid inside as a heat collecting part, and the internal fluid is heated by reflecting sunlight to the cylindrical member, and the heat This is a method of generating energy by converting energy.
  • a solar power generation reflection device called a trough type (parabolic trough type, manger shape) as shown in FIG. 3 is exemplified.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example of the configuration of a trough-type solar power generation reflector using the solar power generation reflector of the present invention.
  • a solar power generation reflector 250 is a solar power generation reflecting mirror 10 (hereinafter simply referred to as a reflecting mirror 10) of the present invention as a solar light collecting mirror that becomes a curved mirror on a trough structure support member 40 combined with a frame material. It has a structure attached.
  • the reflecting mirror 10 has a flat plate shape in a free state, but is bent into a parabolic surface with a parabola extending in the longitudinal direction or a partial cylindrical surface with an arc extending in the longitudinal direction by being attached to the support member 40. That is, the support member 40 has a cross-sectional shape such that the attached reflecting mirror 10 has a design curved surface shape.
  • a receiver 70 having a double-pipe structure is disposed. Water or a refrigerant serving as a heat medium flows through the center of the receiver 70.
  • the outer surface of the inner tube 71 of the receiver 70 is colored black so as to absorb solar heat.
  • the outer tube 72 of the receiver 70 is a transparent tube, usually a glass tube.
  • a space between the inner tube 71 and the outer tube 72 is a vacuum heat insulating space, which prevents the collected solar heat from being lost.
  • a heat medium is supplied from a heat medium supply unit (not shown) to one end (inlet) 210 of the receiver 70, and a heated heat medium is sent from the other end (outlet) 220 of the receiver 70 to a heat medium recovery unit (not shown). .
  • the heat medium is sequentially fed from the previous stage to the next stage.
  • a temperature sensor (T) 212 that detects the temperature of the heat medium and a flow meter (FL) 214 that detects the flow rate of the heat medium are attached to the inlet 210 side of the receiver 70, and the temperature is increased to the outlet 220 side of the receiver 70.
  • a temperature sensor (T) 222 for detecting the temperature of the heat medium is attached.
  • a vertical frame member 44 extends from the upper end to the lower end of the trough-shaped support member 40, and a trapezoidal frame-shaped holding member 46 is provided above the vertical frame member 44.
  • a U-shaped member 45 is formed so as to protrude from the holding member 46, and the receiver 70 passes through the inside of the U-shaped member 45. Thus, the receiver 70 is held at the focal point of the parabola or the center of the circle.
  • Support columns 30a and 30b are arranged outside the both ends in the longitudinal direction of the curved reflecting mirror 10.
  • the lower ends of the columns 30a and 30b are fixed to a concrete foundation.
  • a bearing 60 is disposed at the upper end of one of the columns 30a.
  • a member 44a is attached to the vertical frame member 44 of the support member 40 located in the vicinity of the bearing 60, and a swing shaft 44b is fixed to the member 44a. The swing shaft 44b is inserted into the bearing 60 and is held swingably.
  • a reduction gear support means 92 is attached to the upper portion of the other column 30b, and a drive gear (worm) 84 of a gear device 85 is rotatably supported by the reduction gear support means 92.
  • a motor 90 with an encoder 100 is attached to one shaft end of the drive gear (worm) 84.
  • a motor capable of precise positioning such as a pulse motor is used.
  • a shaft 83 to which a driven gear (worm wheel) 82 is attached is fixed to the vertical frame member 44 of the support member 40 located in the vicinity of the column 30b.
  • the driven gear (worm wheel) 82 and the driving gear (worm) 84 mesh with each other to form a reduction gear, and constitute a gear device 85.
  • the output of the motor 90 and the rotation angle of the motor 90 detected by the encoder 100 are input to the control device 230.
  • the trough structure support member 40 is provided with a solar detector 110.
  • the solar thermal power generation reflector 250 is installed by fixing the support member 40 to a foundation such as concrete so that the longitudinal direction of the reflector 10 is in the north-south direction.
  • the support member 40 is accurately matched in the north-south direction by measuring a shadow at the time of south and middle.
  • the detection direction of the solar detector 110 is set to the north-south direction.
  • the measurement of the shadow at the time of south and middle may be used as described above, or may be set to be parallel to the setting direction of the support member 40. Further, the reflecting mirror 10 is set in a horizontal state, and the zero point of the encoder 100 is obtained.
  • the control device 230 drives the motor 90 so that the reflecting mirror 10 faces the sun, so that the support member 40 swings together with the reflecting mirror 10.
  • the sunlight reflected from the reflecting mirror 10 is condensed on the surface of the receiver 70, whereby the internal heat medium is heated, and the heated heat medium is heated from the other end (exit) 220 of the receiver 70 to the heat (not shown).
  • the power is sent to the medium recovery means for power generation and the like.
  • the tower-type configuration includes at least one heat collecting unit 14 and at least one solar power generation reflection device 15 for reflecting sunlight and irradiating the heat collecting unit 14 with the heat collecting unit 14.
  • This is a method of generating electricity by heating a liquid using the heat collected and rotating a turbine.
  • a configuration in which a plurality of solar power generation reflecting devices 15 are arranged around the heat collecting section 14 as shown in FIG. 4 is preferable.
  • positioned in multiple numbers by concentric form as shown in FIG. 4 or concentric fan shape is preferable.
  • the present invention can be used for both trough type and tower type. Of course, it can be used for various other types of solar thermal power generation.
  • the solar power generation reflector has a holding member for holding the solar power generation reflector of the present invention.
  • the holding member preferably holds the solar power generation reflecting mirror in a state where the sun can be tracked.
  • the holding member preferably has a configuration for holding the solar power generation reflecting mirror in a state where the sun can be tracked.
  • the holding member may be driven manually, or a separate driving device may be provided automatically. It is good also as a structure which tracks the sun.
  • Reflecting mirrors 1 to 33 that are reflecting mirrors for solar thermal power generation were produced according to the following method.
  • numerals displayed in parentheses after each component indicate the reference numerals in FIGS. 1 and 2.
  • Step 1 Preparation of Photothermal Reflective Layer Forming Support (7)>
  • a biaxially stretched polyester film polyethylene terephthalate film, film thickness: 25 ⁇ m, abbreviated as “PET” in Tables 1 and 2) was used as the support (7) for forming the photothermal reflection layer.
  • the support for forming the light heat reflective layer (7, PET) was also measured by the above method. As a result, the Young's modulus was 3.2 GPa and the linear expansion coefficient was 6.0 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C.
  • Step 2 Formation of Anchor Layer (6)>
  • A a polyester resin (Polyester SP-181, manufactured by Nippon Synthetic Chemical)
  • B a melamine resin (Super Becamine J-820 DIC)
  • C Tolylene diisocyanate compound (2,4-tolylene diisocyanate)
  • D Hexamethylene diisocyanate compound (1,6-hexamethylene diisocyanate) as a resin solid content ratio
  • A): ( B): (C): (D) 20: 1: 1: 2 (mass ratio)
  • the anchor layer (6) having a layer thickness of 100 nm was formed by coating and drying by a gravure coating method.
  • Step 3 Formation of Photothermal Reflection Layer (5)>
  • metallic silver is used on the formed anchor layer (6) to form a vacuum.
  • a silver reflective layer which is a photothermal reflective layer (5) having a layer thickness of 80 nm was formed by vapor deposition.
  • Step 4 Formation of topcoat layer (4)>
  • the support (7) for forming the photothermal reflection layer formed up to the photothermal reflection layer (5) is taken out from the vacuum deposition apparatus, and (A) polyester used for forming the anchor layer (6) on the photothermal reflection layer (5).
  • Resin component and (C) tolylene diisocyanate compound mixed at a resin solid content ratio of 10: 2 (mass ratio), and 2-mercaptobenzothiazole as a silver corrosion inhibitor is added to the resin component.
  • a topcoat layer forming coating solution prepared by adding 10% by mass and diluting with methyl ethyl ketone to a solid content ratio of 5% by mass is coated by the gravure coating method, and the layer thickness is 4.0 ⁇ m.
  • the top coat layer (4) was formed.
  • Step 5 Formation of Anchor Layer (6A)>
  • the surface opposite to the surface on which the anchor layer (6), the light heat reflecting layer (5) and the top coat layer (4) of the support (7) for forming the light heat reflecting layer are formed in Step 2 to Step 5 above.
  • (A) Polyester resin (Polyester SP-181, Nippon Synthetic Chemical), (B) Melamine resin (Super Becamine J-820, manufactured by DIC), (C) Tolylene diisocyanate compound (2,4-Tolylene) Isocyanate), (D) Hexamethylene diisocyanate compound (1,6-hexamethylene diisocyanate) as a resin solid content ratio, (A) :( B) :( C) :( D) 20: 1: 1: 2 The resin composition mixed in toluene so that the solid content concentration is 10% is coated by the gravure coating method, and the layer thickness is 10 nm of the anchor layer (6A) is formed.
  • Step 7 Formation of clear hard coat layer (9)>
  • a UV curable functional hard coat agent LIODURAS TYZ series fill component: ZrO 2 , solvent: ketone / alcohol / glycol, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.
  • the film mirror unit 1 (FMU) excluding the adhesive layer (3) was prepared by applying and drying with an extrusion coater to form a clear hard coat layer (9) having a dry film thickness of 3.0 ⁇ m. .
  • the total film thickness of the film mirror unit 1 (FMU) having the configuration shown in FIG. 1 produced as described above is 65.3 ⁇ m.
  • the produced resin base material 1 (2) and the adhesive layer (3) of the film mirror unit 1 (FMU) are bonded using a pair of nip rollers, and the reflective mirror 1 having a total film thickness of 75.3 ⁇ m. (1) was produced.
  • Reflector mirrors 2 to 7 were fabricated in the same manner except that the film thickness of the resin substrate 1 (2) was changed to the film thickness shown in Table 2 in the fabrication of the reflector 1.
  • Step 1 Preparation of Photothermal Reflective Layer Forming Support (7)>
  • a biaxially stretched polyester film polyethylene terephthalate film (PET), film thickness: 25 ⁇ m) was used as the support for forming the photothermal reflection layer (7).
  • This support (7) for forming a light heat reflective layer also had a Young's modulus of 3.2 GPa and a linear expansion coefficient of 6 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C.
  • Step 2 Formation of Anchor Layer (6)>
  • A a polyester resin (Polyester SP-181, manufactured by Nippon Synthetic Chemical)
  • B a melamine resin (Super Becamine J-820 DIC)
  • C Tolylene diisocyanate compound (2,4-tolylene diisocyanate)
  • Step 3 Formation of Photothermal Reflection Layer (5)>
  • metal silver is used on the formed anchor layer (6) to form a vacuum.
  • a silver reflective layer which is a photothermal reflective layer (5) having a layer thickness of 100 nm was formed by vapor deposition.
  • Step 4 Formation of topcoat layer (4)>
  • the sample formed up to the photothermal reflection layer (5) was taken out from the vacuum deposition apparatus, and the (A) polyester resin and (C) tolylene diisocyanate type used for forming the anchor layer (6) on the photothermal reflection layer (5).
  • a resin component in which the compound is mixed at a resin solid content ratio of 10: 2 is prepared, and 2-mercaptobenzothiazole is added as a silver corrosion inhibitor so as to be 10% by mass with respect to the resin component.
  • the topcoat layer forming coating solution prepared so as to have a rate of 5% by mass was coated by a gravure coating method to form a topcoat layer (4) having a layer thickness of 3.0 ⁇ m.
  • Step 5 Formation of adhesive layer (3A) and resin layer (8A) having ultraviolet absorbing ability>
  • an adhesive layer (3A) having a film thickness of 9 ⁇ m and an acrylic film having a film thickness of 100 ⁇ m containing an ultraviolet absorber as an acrylic resin layer (8A) are formed on the topcoat layer (4) by a dry lamination process.
  • Sumipex Technoloy S001GU, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. was bonded at a lamination temperature of 60 ° C. to form an adhesive layer (3A) and a resin layer (8A) having an ultraviolet absorbing ability.
  • Step 6 Formation of clear hard coat layer (9)>
  • a UV curable functional hard coat agent LIODURAS TYZ series fill component: ZrO 2 , solvent: ketone / alcohol / manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.
  • the clear hard coat layer (9) having a dry film thickness of 3.0 ⁇ m was formed by applying and drying using an extrusion coater.
  • Adhesive TSB-730 (Dainippon Ink Co., Ltd.) is formed on the surface of the film mirror unit 2 (FMU) produced on the opposite side to the surface on which the photothermal reflective layer (5) is formed.
  • the adhesive layer (3) was formed by coating with a gravure coating method so that the film thickness was 8 ⁇ m.
  • the total film thickness of the film mirror unit 2 (FMU) manufactured as described above and having the configuration shown in FIG. 2 is 148.2 ⁇ m.
  • the prepared resin base material (2) having a film thickness of 250 ⁇ m and the adhesive layer (3) of the film mirror unit 2 (FMU) are bonded using a pair of nip rollers, and the total film thickness is 398.2 ⁇ m.
  • the reflecting mirror 8 was prepared.
  • Reflector mirrors 9 and 10 were produced in the same manner except that the thickness of the resin base material (2) was changed to 300 ⁇ m and 450 ⁇ m, respectively, in the production of the reflecting mirror 8.
  • Resin substrate E Polyethylene terephthalate film containing 30% by mass
  • the resin substrate 2 (PVC) has a Young's modulus of 2.8 GPa and a linear expansion coefficient of 7 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C.
  • Reflector mirrors 18 to 22 were fabricated in the same manner except that the film thickness of PVC as the resin base material 2 was changed to the film thickness shown in Table 2 in the fabrication of the reflector 17.
  • the reflection mirror 23 was produced in the same manner except that the film mirror unit 1 was changed to the film mirror unit 2 (total film thickness: 148.2 ⁇ m) used in the production of the reflection mirror 8. .
  • a triacetyl cellulose film having a film thickness of 10 ⁇ m (abbreviated as TAC in Table 3) is used as the resin base material 3.
  • TAC resin base material 3
  • FMU film mirror unit 1
  • the resin substrate 3 (TAC) has a Young's modulus of 1.1 GPa and a linear expansion coefficient of 10 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C.
  • Reflectors 25 to 29 were produced in the same manner except that the thickness of the TAC as the resin base material 3 was changed to the film thickness shown in Table 3 in the production of the reflector 24.
  • the reflection mirror 30 was produced in the same manner except that the film mirror unit 1 was changed to the film mirror unit 2 (total film thickness: 148.2 ⁇ m) used in the production of the reflection mirror 8. .
  • reflecting mirrors 31 to 33 In the production of the reflecting mirror 27, a PET film (Young's modulus is 3.2 GPa, linear expansion coefficient is 6.0 ⁇ 10 ⁇ 5 / ° C., film thickness: 25 ⁇ m), which is the support (7) for forming the photothermal reflecting layer. Instead, reflecting mirrors 31 to 33 were produced in the same manner except that the TAC, support E, and support F described below were used.
  • the same procedure was performed except that instead of the resin substrate 1 (PET film, film thickness: 10 ⁇ m), an aluminum substrate (abbreviated as AL in Table 3) having the following characteristics was used.
  • AL aluminum substrate
  • ⁇ Measurement of characteristic value of reflector> [Measurement of film thickness of resin base material, photothermal reflective layer forming support and reflecting mirror] About the resin base material, the support for forming the light heat reflecting layer, and the reflecting mirror, Nikon Digimicro (MF501) manufactured by Nikon Corporation was used and measured at 10 points in an environment of 23 ° C. and 55% RH, and the average value was obtained. .
  • the Young's modulus was measured according to the Young's modulus (tensile elastic modulus) measurement method based on ASTM-D-882.
  • a sample to be measured (a resin base material, a support for forming a photothermal reflection layer and a reflecting mirror) was cut into a size of 100 mm (long side) ⁇ 10 mm (short side) to prepare a measurement sample.
  • the sample was then conditioned for 24 hours in an environment of 23 ° C. and 55% RH.
  • the sample after humidity adjustment is fixed to the chuck in the longitudinal direction using Tensilon RTC-1225A manufactured by Orientec, and conforms to ASTM-D-882 under the conditions of a distance between chucks of 50 mm and a tensile speed of 50 mm / min.
  • a stress-strain curve was drawn, and the Young's modulus was obtained from the tangent line of the rising portion.
  • the Young's modulus of the support (7) was measured.
  • the TD direction (width direction during film formation) of the resin base material (2) and the photothermal reflecting layer forming support (7) constituting the reflecting mirror is the long side direction.
  • the Young's modulus of 10 samples was measured, the average value was obtained, and the Young's modulus of the reflecting mirror was measured.
  • the linear expansion coefficient was measured in an environment of 23 ° C. and 55% RH using a thermomechanical analyzer (TMA / SS) EXSTAR TMA / SS7100 manufactured by Hitachi High-Tech Science.
  • each of the resin base material (2) and the photothermal reflection layer forming support (7) is cut into a strip shape of 100 mm (long side) ⁇ 10 mm (short side), and the long side direction of the strip sample ( 100 mm), the linear expansion coefficient (linear expansion coefficient) was measured.
  • a strip-shaped sample with respect to each of the resin base material (2) and the photothermal reflection layer forming support (7), a sample having a TD direction (a width direction during film formation) as a long side direction;
  • the linear expansion coefficient (linear expansion coefficient) of 10 samples was measured, and the average value was obtained. It was set as the linear expansion coefficient (linear expansion coefficient) of 2) and the support body (7) for photothermal reflective layer formation.
  • the TD direction (width direction during film formation) of the resin base material (2) and the photothermal reflecting layer forming support (7) constituting the reflecting mirror is the long side direction.
  • the linear expansion coefficient of 10 samples was measured, the average value was obtained, and the linear expansion coefficient of the reflecting mirror was measured.
  • the specular reflectance 1 of the surface of each reflector having the photothermal reflection layer was measured using a gloss meter GMX-268 manufactured by Konica Minolta with a measurement angle of 20 °. The measurement was performed with setting. The measurement was performed in an environment of 23 ° C. and 55% RH.
  • the regular reflectance after forced deterioration was determined by the same method as in the evaluation of the untreated sample, and this was designated as regular reflectance 2.
  • the change width of the regular reflectance 2 with respect to the untreated regular reflectance 1 was obtained, and the reflectance stability was evaluated according to the following criteria.
  • the solar power generation reflecting mirror of the present invention satisfying the characteristic values defined in the present invention has high reflectivity and bending resistance with respect to the comparative example, and further has high temperature and high resistance. Even after being left for a long time in a humid environment, the rate of decrease in reflectivity is small, and the occurrence of peeling between the substrate and the film mirror unit or between the constituent layers of the film unit is extremely low, resulting in excellent durability. I understand that.
  • the reflector for solar power generation according to the present invention is light in weight, excellent in reflectance and bending resistance, and can exhibit excellent reflectance stability and peeling resistance even in a high temperature and high humidity environment. It can be suitably used for a reflection device.

Abstract

 本発明の課題は、太陽熱発電用反射鏡の自重を軽量化し、反射率及び屈曲耐性に優れ、かつ高温高湿環境下においても優れた反射率安定性と剥離耐性を発現することができる太陽熱発電用反射鏡と、それを具備した太陽熱発電用反射装置を提供することである。 本発明の太陽熱発電用反射鏡は、フィルムミラーユニットと基材とを有する太陽熱発電用反射鏡であって、前記基材が樹脂基材であり、前記フィルムミラーユニットが少なくとも接着層、光熱反射層、光熱反射層形成用支持体及び紫外線吸収能を有する樹脂層より構成され、前記樹脂基材とフィルムミラーユニットとの積層体が、総膜厚が100~500μmの範囲内であり、ヤング率が3.0~14GPaの範囲内であり、かつ熱膨張係数が2×10-5~12×10-5/℃の範囲内であることを特徴とする。

Description

太陽熱発電用反射鏡及び太陽熱発電用反射装置
 本発明は、フィルムミラーを有する太陽熱発電用反射鏡と、それを具備した太陽熱発電用反射装置に関する。
 近年の地球温暖化は一層深刻な事態に発展し、将来の人類の生存すら脅かされる可能性が出てきている。その主原因は、20世紀に入りエネルギー源として多量に使用されてきた化石燃料から放出された大気中の二酸化炭素(CO)であると考えられている。したがって、近い将来、化石燃料をこのまま使い続けることが難しくなると考えられる。一方、中国、インド、ブラジル等のいわゆる発展途上国の急激な経済成長に伴うエネルギー需用の増大により、かつては無尽蔵と考えられていた石油、天然ガスの枯渇が現実味を帯びてきている。
 上記のような状況を踏まえ、石油、天然ガス等の化石燃料の代替エネルギーとして、自然エネルギーの活用が検討されている。その中でも、化石燃料の代替エネルギーとして最も安定しており、エネルギー量の多い太陽エネルギーが注目されている。
 しかしながら、太陽エネルギーは非常に有力な代替エネルギーではあるが、これを活用する観点からは数々の問題を抱えており、例えば、(1)太陽エネルギーのエネルギー密度が低いこと、あるいは(2)太陽エネルギーの貯蔵及び移送が困難であること等が挙げられる。
 現在では、太陽電池の研究及び開発が盛んに行われており、太陽光の利用効率も上昇してきているが、未だ十分な回収効率には達していないのが現状である。
 太陽光をエネルギーに変換する太陽電池以外の方式として、太陽光をミラーで反射及び集光して得られた熱を媒体として発電する、太陽熱発電方式が注目されている。この方式を用いれば、得られた熱を蓄熱しておくことにより、昼夜を問わず発電が可能である上、長期的な視野でみれば、発電効率は太陽電池よりも高い発電方式であり、太陽光を有効に利用できる方式であると考えられている。
 現在、太陽熱発電に用いられているミラーとして、ガラスを基材として利用したガラスミラーが用いられており、このようなガラスミラーを金属製の部材で支持することで、太陽光を集光させる反射体として用いている。しかし、大判のガラスミラーでガラス基材を薄くすると、設置の際にミラーが破損する、あるいは強風に伴う飛翔物によりミラーが破損する等の問題が発生し、逆に、ガラス基材を厚くした場合には、非常に重くなるため、設置の際の取り扱い性が困難であるとともに、輸送コストもよりかかるようになる。
 また、太陽熱を効率よく集光させるためには、集光用の反射体を太陽の動きに追従させて駆動させる必要があるため、反射体が重すぎると駆動電力の消費が大きくなり、効率が低下するという問題があった。そこで、ガラスミラーの代替として、フレキシブル性を有する樹脂基材上に光熱反射層を設けたフィルムミラーの使用が注目されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。
 従来、樹脂製のフィルムミラーを、支持基材に保持して太陽熱発電用反射鏡を形成する場合、基材としては主にアルミニウム等の金属製基材を使用し、所望の形状に加工した金属製基材に樹脂製のフィルムミラーを貼合して、太陽熱発電用反射鏡を形成する方法が開示されている(例えば、特許文献3及び特許文献4参照。)。
 しかしながら、樹脂製のフィルムミラーと金属製基材を貼合して、太陽熱発電用反射鏡を形成した場合、フィルムミラーと金属製基材間で、基本的な物性、例えば、剛性(ヤング率)、熱による伸縮及び収縮特性(熱膨張係数)等が大きく異なることや、金属製基材を用いることにより、荷重がかなり重く、かつ硬いことから、太陽熱発電用反射装置を設置する環境における温度や湿度、外圧(例えば、風圧)等により、両者の上記特性差に起因した歪により、層間の接着性が弱い箇所で膜剥がれが生じ、フィルムミラーと金属製基材間でゆがみが生じたりして、平面性の劣化を引き起こし、その結果、太陽光の反射効率を大きく損なう結果となっている。
 また、一対の金属平板の間にハニカム構造又は発泡樹脂の気泡構造等の樹脂材料からなる中間層を挟持した構成からなる金属製基材を用いた太陽熱発電反射板が開示されている(例えば、特許文献5参照。)。特許文献5で開示されている方法は、軽量化という観点からは効果を発揮するが、フィルムミラーとの物性を整合させるという観点からは十分とはいえず、更なる改良が求められている。
特開2005-59382号公報 米国特許第4,645,714号明細書 特開2012-048102号公報 特開2012-232538号公報 国際公開第2011/162154号
 本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、太陽熱発電用反射鏡の自重を軽量化し、反射率及び屈曲耐性に優れ、かつ高温高湿環境下においても優れた反射率安定性と剥離耐性を発現することができる太陽熱発電用反射鏡と、それを具備した太陽熱発電用反射装置を提供することである。
 本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を進めた結果、フィルムミラーユニットと樹脂基材を有する太陽熱発電用反射鏡であって、前記フィルムミラーユニットが少なくとも接着層、光熱反射層、光熱反射層形成用支持体及び紫外線吸収能を有する樹脂層より構成され、前記樹脂基材とフィルムミラーユニットとの積層体の総膜厚、ヤング率及び熱膨張係数を特定の範囲内に設定したことを特徴とする太陽熱発電用反射鏡により、太陽熱発電用反射鏡の自重を軽量化し、反射率及びたわみ耐性に優れ、かつ高温高湿環境下においても優れた反射率と層間剥離耐性を発現することができる太陽熱発電用反射鏡を提供することができることを見出し、本発明に至った。
 すなわち、本発明の上記課題は、下記の手段により解決される。
 1.フィルムミラーユニットと基材とを有する太陽熱発電用反射鏡であって、
 前記基材が樹脂基材であり、前記フィルムミラーユニットが少なくとも接着層、光熱反射層、光熱反射層形成用支持体及び紫外線吸収能を有する樹脂層より構成され、
 前記樹脂基材とフィルムミラーユニットとの積層体が、総膜厚が100~500μmの範囲内であり、ヤング率が3.0~14GPaの範囲内であり、かつ熱膨張係数が2×10-5~12×10-5/℃の範囲内であることを特徴とする太陽熱発電用反射鏡。
 2.前記樹脂基材が、膜厚が50~300μmの範囲内であり、ヤング率が0.5~14GPaの範囲内であり、かつ熱膨張係数が2×10-5~11×10-5/℃の範囲内であることを特徴とする第1項に記載の太陽熱発電用反射鏡。
 3.第1項又は第2項に記載の太陽熱発電用反射鏡と、保持部材より構成されていることを特徴とする太陽熱発電用反射装置。
 4.トラフ反射鏡型の太陽熱発電システムに用いられることを特徴とする第3項に記載の太陽熱発電用反射装置。
 5.タワー型の太陽熱発電システムに用いられることを特徴とする第3項に記載の太陽熱発電用反射装置。
 本発明の上記手段により、太陽熱発電用反射鏡の自重を軽量化し、反射率及び屈曲耐性に優れ、かつ高温高湿環境下においても優れた反射率安定性と剥離耐性を発現することができる太陽熱発電用反射鏡と、それを具備した太陽熱発電用反射装置を提供することができる。
 本発明で規定する構成により、上記問題を解決することができたのは、以下の理由によるものと推測している。
 上述のように、従来、ガラスを基材として用いたガラスミラーを、金属製の支持部材で保持して構成されていた太陽熱発電用反射装置は、ガラスミラーと金属製の支持部材との間では、ヤング率や熱膨張係数などの諸物性が極端に乖離していないため、様々な環境下で使用された場合でも両者間での伸縮率等の違いによる剥離等の問題は顕在化しなかった。
 しかしながら、近年、軽量化、ミラーの強度向上あるいは加工の容易性等の観点から、ガラスミラーに代わりに、軽量のフィルムミラーの採用が進んでいる。しかしながら、金属製の支持部材(金属製基材)上にフィルムミラーを装着させた場合、ある程度の軽量化は図られるが、このような構成の太陽熱発電用反射装置を屋外に設置した際、固定されている金属製基材及びフィルムミラーは、設置環境における熱や湿度の影響で、外部応力や熱等による膨張及び収縮を繰り返すことになる。特に、太陽光を効率的に集光するという観点では、金属製基材及びフィルムミラーは凹型に湾曲した状態で設置されている場合が多く、湾曲した状態で上記影響を受けるため、下部に設置されている金属製基材と、表面側に設置されているフィルムミラーでは、弾性率や熱膨張特性が大きく異なり、それぞれの特性差により、両者間で層間剥離や、伸縮率差による平面性の劣化を招いていた。
 本発明の太陽熱発電用反射鏡では、フィルムミラーを保持する基材として、金属製基材に代えて、フィルムミラーと物理特性が近似している樹脂基材を適用し、樹脂基材とフィルムミラーユニットとの積層体の総膜厚、ヤング率及び熱膨張係数を特定の範囲内に設定することにより、上記課題を解決することができたものである。
本発明の太陽熱発電用反射鏡の構成の一例を示す概略断面図 本発明の太陽熱発電用反射鏡の他の構成の一例を示す概略断面図 本発明の太陽熱発電用反射鏡を備えたトラフ型の太陽熱発電反射装置の構成の一例を示す斜視図 本発明の太陽熱発電用反射鏡を備えたタワー型の太陽熱発電反射装置の構成の一例を示す概略斜視図
 本発明の太陽熱発電用反射鏡は、フィルムミラーユニットと基材とを有する太陽熱発電用反射鏡であって、前記基材が樹脂基材であり、前記フィルムミラーユニットが少なくとも接着層、光熱反射層、光熱反射層形成用支持体及び紫外線吸収能を有する樹脂層より構成され、前記樹脂基材とフィルムミラーユニットとの積層体の総膜厚が100~500μmの範囲内であり、ヤング率が3.0~14GPaの範囲内であり、かつ熱膨張係数が2×10-5~12×10-5/℃の範囲内であることを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項5に係る発明に共通する技術的特徴である。
 本発明の実施態様としては、本発明の目的とする効果をより発現できる観点から、樹脂基材として、膜厚が50~300μmの範囲内であり、ヤング率が0.5~14GPaの範囲内であり、かつ熱膨張係数が2×10-5~11×10-5/℃の範囲内の特性を備えた樹脂基材を適用することにより、フィルムミラーとの各種物理特性値が近似し、高温高湿環境下で長期間にわたり曝された際にも、優れた接着性と平面性を得ることができる観点から好ましい。
 以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、以下の説明において示す「~」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する。
 《太陽熱発電用反射鏡》
 〔太陽熱発電用反射鏡の基本構成〕
 本発明の太陽熱発電用反射鏡は、フィルムミラーユニットと樹脂基材を有し、当該フィルムミラーユニットは、少なくとも接着層、光熱反射層、光熱反射層形成用支持体及び紫外線吸収能を有する樹脂層より構成され、必要に応じて、その他の機能層を設けても良い。
 図1は、本発明の太陽熱発電用反射鏡の代表的な構成の一例を示す概略断面図である。
 図1に示す太陽熱発電用反射鏡1は、本発明の特徴であるフィルムミラーユニットFMUと、それを保持する樹脂基材2より構成されている。フィルムミラーユニットFMUは、樹脂基材2上に、主要構成層として、接着層3、トップコート層4、光熱反射層5、アンカー層6、光熱反射層形成用支持体7、第2のアンカー層6A、紫外線吸収能を有する樹脂層8及びクリアハードコート層9が積層された構成を示している。この構成において、紫外線吸収能を有する樹脂層8は、湿式塗布方式で形成されたアクリル樹脂層であることが好ましい。
 上記のように、太陽熱発電用反射鏡1は、樹脂基材2と、フィルムミラーユニットFMUを、接着層3を介して接着されて構成されている。
 図2は、本発明の太陽熱発電用反射鏡の構成の他の一例を示す概略断面図である。
 図2に示す太陽熱発電用反射鏡1の構成では、フィルムミラーユニットFMUとして、樹脂基材2上に、接着層3、光熱反射層形成用支持体7、アンカー層6、光熱反射層5、トップコート層4、接着層3A、紫外線吸収能を有する樹脂層8A、クリアハードコート層9を順次積層して構成している。
 図2に示す構成で用いられる紫外線吸収能を有する樹脂層8Aとしては、接着層を介してラミネートしたプラスチックフィルムを適用することができる。
 〔太陽熱発電用反射鏡の構成要素の特性値〕
 (膜厚特性)
 本発明の太陽熱発電用反射鏡においては、樹脂基材2及びフィルムミラーユニットFMUから構成される太陽熱発電用反射鏡1の総膜厚が、100~500μmの範囲内であることを特徴の一つとする。
 本発明の太陽熱発電用反射鏡1においては、フィルムミラーユニットFMUの保持部材として樹脂基材2を適用しているため、金属部材を用いた従来の太陽熱発電用反射鏡に対し、薄く設計できる特徴を備えている。
 また、本発明の太陽熱発電用反射鏡を構成する樹脂基材2の膜厚としては、50~300μmの範囲内であることが好ましく、また、フィルムミラーユニットFMUの膜厚としては、50~200μmの範囲内であることが好ましい。
 本発明で規定する膜厚は、ニコン社製のNikon Digimicro(MF501)による測定方法、大塚電子社製の分光エリプソメーターFE-5000による測定方法、又は作製した太陽熱発電用反射鏡の断面を走査型電子顕微鏡で観察して測定する方法により、樹脂基材2及びフィルムミラーユニットFMUの各膜厚を求めることができる。
 本発明においては、膜厚の測定は、23℃、55%RHの環境下で行う。
 (ヤング率)
 本発明においては、樹脂基材2及びフィルムミラーユニットFMUにより構成される積層体(太陽熱発電用反射鏡1)全体のヤング率が、3.0~14GPaの範囲内であることを特徴の一つとし、好ましくは3.0~10GPaの範囲内であり、更に好ましくは3.0~8.0G範囲内である。上記で規定するヤング率の範囲内とすることにより、基材として樹脂基材を採用した際、全体のヤング率を樹脂基材のヤング率との乖離が少ない設計とすることができる。
 すなわち、本発明の太陽熱発電用反射鏡1を構成する樹脂基材2としては、ヤング率が0.5~14GPaの範囲内にあるフィルム材料を選択することにより、フィルムミラーユニットFMUとのヤング率差を低く抑えることができ、例えば、湾曲した形状で設置された場合や様々な環境下で伸縮や圧縮のストレスを受けた際にも、剥離や平面性の劣化による反射率の低下を効果的に抑制することができる。
 本発明で規定するヤング率は、ASTM-D-882に準拠したヤング率(引張弾性係数)の測定方法に従って求めることができる。
 具体的な測定方法としては、測定対象試料(例えば、太陽熱発電用反射鏡1、樹脂基材2等)を100mm(長辺)×10mm(短辺)の短冊状サイズに切り取り、測定サンプルを作製する。
 次いで、このサンプルを、23℃、55%RHの環境下で24時間調湿する。調湿後のサンプルを、オリエンテック社製テンシロンRTC-1225Aを用いて、長辺方向でチャックに固定し、チャック間距離を50mm、引張速度50mm/分の条件で、ASTM-D-882に準拠した方法に従って、応力~歪み曲線を描かせ、立ち上がり部の接線よりヤング率を求めることができる。
 上記ヤング率の測定においては、この時、短冊状の樹脂基材のTD方向(フィルム成膜時の幅手方向)を長辺方向とする試料と、MD方向(フィルム成膜時の長手方向)を長辺方向とする試料について、それぞれ10サンプルのヤング率を測定し、その平均値を求めて、当該サンプルのヤング率とした。
 また、上記図2に示すような構成において、本発明における態様として、樹脂基材2のヤング率をA(GPa)とし、フィルムミラーユニットFMUの樹脂基材2界面から光熱反射層5の樹脂基材側に面する界面までを構成するユニットB(接着層3、光熱反射層形成用支持体7及びアンカー層6)のヤング率をB(GPa)とし、前記光熱反射層5の表面側に位置する界面から最表面までを構成するユニットC(トップコート層4、接着層3A、紫外線吸収能を有する樹脂層8A及びクリアハードコート層9)のヤング率をC(GPa)としたとき、下式(1)及び(2)で規定する条件を同時に満たすことが好ましい。
 式(1):0.90≦B/A≦1.10
 式(2):0.70≦C/A≦1.30
 すなわち、上記式(1)で規定する条件は、樹脂基材のヤング率A(GPa)に対する隣接している光熱反射層形成用支持体7を含むユニットBのヤング率B(GPa)の比の関係を示した式であり、隣接している両者のヤング率の比の値としては、0.90~1.10という極めて近似のヤング率比(引張強度特性比)とすることにより、両者間での引張に対する歪を最小化し、層間での剥離や平面性の劣化を効率的に抑制することができる。
 これに対し、上記式(2)で規定する条件は、樹脂基材のヤング率A(GPa)に対する光熱反射層から太陽光入射側に位置するユニットCのヤング率C(GPa)の比の関係を示した式であり、ユニットBを挟んで配置されている両者のヤング率の比の値としては、0.70~1.30というやや広い関係で設計することができる。
 なお、上記式(1)で用いるユニットBのヤング率B(GPa)の測定は、例えば、図2に示す構成である場合には、光熱反射層形成用支持体7の一方の面側に接着層3、他方の面側にアンカー層6形成することにより、測定用サンプルを作製し、このサンプルのヤング率を測定することにより求めることができる。
 同様に、上記式(2)で用いるユニットCのヤング率C(GPa)の測定は、例えば、図2に示す構成である場合は、剥離性を有する樹脂基材上に、ユニットCの各構成層であるトップコート層4、接着層3A、紫外線吸収能を有する樹脂層8A及びクリアハードコート層9を所定の条件で塗布して形成した後、樹脂基材より剥離して、測定用サンプルを作製し、このサンプルのヤング率を測定することにより求めることができる。
 本発明の太陽熱発電用反射鏡において、樹脂基材2及びフィルムミラーユニットFMUにより構成される積層体全体のヤング率を、本発明で規定する3.0~14GPaの範囲内に調整する手段としては、特に制限はないが、積層体全体のヤング率は、構成する材料の中で最も高いヤング率を有する材料に依存する。より具体的には、樹脂基材2及びフィルムミラーユニットFMUを構成する光熱反射層形成用支持体7のいずれか一方を、後述の表1に例示するようなヤング率を有する樹脂材料を選択することにより、達成することができる。
 また、それぞれユニットA、ユニットB及びユニットCのヤング率は、それぞれのユニットを構成する材料のうち、最も高いヤング率を有する構成材料とその膜厚に支配される。したがって、上記で規定する式(1)及び式(2)で規定する条件を達成する方法としては、ヤング率A(GPa)を支配する樹脂基材2として、表1に記載のようなヤング率を有する材料の選択と膜厚の設定、ユニットBのヤング率であるB(GPa)を支配する光熱反射層形成用支持体7として、表1に記載されているようなヤング率を有する材料の選択と膜厚の設定、ユニットCのヤング率であるC(GPa)を支配する材料の選択と膜厚の設定について、適宜選択及び組み合わせることにより、式(1)及び式(2)で規定する条件を満たすことができる。
 (熱膨張係数)
 本発明においては、樹脂基材2及びフィルムミラーユニットFMUにより構成される太陽熱発電用反射鏡1全体の熱膨張係数(以下、熱膨張率、線膨張係数、線膨張率ともいう。)が、2×10-5~12×10-5/℃の範囲内であることを特徴とする。本発明において、熱膨張係数としては、線膨張係数(線膨張率)として測定した値を用いる。
 樹脂基材2及びフィルムミラーユニットFMUにより構成される積層体の熱膨張係数を、上記で規定する範囲とすることにより、基材として樹脂基材を採用した際の太陽熱発電用反射鏡1全体の熱膨張係数を、樹脂基材の熱膨張係数との乖離が少ない条件とすることができる。
 すなわち、本発明の太陽熱発電用反射鏡を構成する樹脂基材としては、熱膨張係数が2×10-5~11×10-5/℃の範囲内にある樹脂基材を選択することが、フィルムミラーユニットFMUとの熱膨張係数のバランスを合わせることができ、様々な環境下、例えば、高温高湿環境下で長時間にわたり設置された際にも、両者間の熱による伸縮特性を近似させることにより、剥離や平面性の劣化による反射率の低下を防止することができる。
 本発明に係る樹脂基材とフィルムミラーユニットとの積層体の熱膨張係数(線膨張係数)、あるいは樹脂基材単体の熱膨張係数は、線膨張係数(線膨張率)で表し、JIS K 7197:2012の「プラスチックの熱機械分析(TMA)による線膨張率試験方法に準拠する方法に従って求めることができる。
 具体的には、例えば、日立ハイテクサイエンス社製の熱機械的分析装置(TMA/SS) EXSTAR TMA/SS7100を用い、測定サンプルとして、樹脂基材とフィルムミラーユニットとの積層体1、樹脂基材2、又は光熱反射層形成用支持体7を短冊状、例えば、100mm(長辺)×10mm(短辺)のサイズに断裁し、その短冊試料の長辺方向(100mm)について、線膨張係数(線膨張率)を測定する。この時、短冊状の試料として、樹脂基材、光熱反射層形成用支持体7あるいはフィルムミラーユニットを構成する光熱反射層形成用支持体のTD方向(フィルム成膜時の幅手方向)を長辺方向とする試料と、MD方向(フィルム成膜時の長手方向)を長辺方向とする試料について、それぞれ10サンプルの線膨張係数(線膨張率)を測定し、その平均値を求めて、当該サンプルの線膨張係数(線膨張率)とした。
 また、前述の図2に示すような構成において、本発明における好ましい態様として、樹脂基材の熱膨張係数をA、前記フィルムミラーユニットFMUの樹脂基材界面から光熱反射層の樹脂基材側に面する界面までを構成するユニットB(接着層3、光熱反射層形成用支持体7及びアンカー層6)の熱膨張係数をB、前記光熱反射層の表面側に位置する界面から最表面までを構成するユニットC(トップコート層4、接着層3A、紫外線吸収能を有する樹脂層8A及びクリアハードコート層9)の熱膨張係数をCとしたとき、下式(3)及び(4)で規定する条件を同時に満たすことが好ましい。
 式(3):0.90≦B/A≦1.10
 式(4):0.70≦C/A≦1.30
 すなわち、上記式(3)で規定する条件は、樹脂基材の熱膨張係数Aに対する隣接しているユニットB(光熱反射層から樹脂基材側)の熱膨張係数Bの比の関係を示した式であり、隣接している両者の熱膨張係数の比の値として、0.90~1.10という極めて1.00に近似した熱膨張係数比とすることにより、両者間での熱膨張に対する歪を最小化し、層間での剥離や平面性の劣化を効率的に抑制することができる。
 これに対し、上記式(4)で規定する条件は、樹脂基材の熱膨張係数Aに対する光熱反射層から太陽光入射側に位置するユニットCの熱膨張係数C(GPa)の比の関係を示した式であり、ユニットBを挟んで配置されている両者の熱膨張係数の比の値としては、0.70~1.30というやや広い関係で設計することができる。
 上記の各測定に用いるユニットB及びユニットCは、上記のヤング率の測定で記載した方法と同様にして作製することができる。
 本発明の太陽熱発電用反射鏡において、樹脂基材2及びフィルムミラーユニットFMUにより構成される積層体全体の熱膨張係数を、本発明で規定する2×10-5~12×10-5/℃の範囲内に調整する手段としては、特に制限はないが、積層体全体の熱膨張係数は、構成する材料の中で最も高い熱膨張係数を有する材料に依存する。より具体的には、樹脂基材2及びフィルムミラーユニットFMUを構成する光熱反射層形成用支持体7のいずれか一方を、後述の表1に例示するような熱膨張係数を有する樹脂材料を選択することにより、達成することができる。
 また、それぞれユニットA、ユニットB及びユニットCの熱膨張係数は、それぞれのユニットを構成する材料のうち、最も高い熱膨張係数を有する構成材料とその膜厚に支配される。したがって、上記で規定する式(3)及び式(4)で規定する条件を達成する方法としては、熱膨張係数Aを支配する樹脂基材2として、表1に記載のような熱膨張係数を有する材料の選択と膜厚の設定、ユニットBの熱膨張係数であるBを支配する光熱反射層形成用支持体7として、表1に記載されているような熱膨張係数を有する材料の選択と膜厚の設定、ユニットCの熱膨張係数であるC(GPa)を支配する材料の選択と膜厚の設定について、適宜選択及び組み合わせることにより、式(3)及び式(4)で規定する条件を満たすことができる。
 〔太陽熱発電用反射鏡の構成要素〕
 次いで、本発明の太陽熱発電用反射鏡の各構成要素の詳細について説明する。
 (樹脂基材)
 本発明に適用可能な樹脂基材2としては、太陽熱発電用反射鏡として、本発明で規定するヤング率及び熱膨張係数を実現することができる樹脂材料であれば特に制限はないが、樹脂基材2単体としては、膜厚が50~300μmの範囲内であり、ヤング率が0.5~14GPaの範囲内であり、かつ熱膨張係数が2×10-5~11×10-5/℃の範囲内であることが好ましい。
 以下に、本発明に適用可能な樹脂基材とその特性値の一例を、下記表1に列挙する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 (フィルムミラーユニット)
 本発明に係るフィルムミラーユニットFMUは、少なくとも接着層、光熱反射層、光熱反射層形成用支持体及び紫外線吸収能を有する樹脂層より構成されていることを特徴とするフィルム状のミラーである。
 フィルムミラーユニットの厚さとしては50~200μmの範囲内であり、好ましくは80~200μmの範囲内であり、更に好ましくは80~200μmの範囲内であり、最も好ましくは80~170μmの範囲内である。フィルムミラーユニットの厚さを50μm以上にすることにより、フィルムミラーユニットFMUを樹脂基材2に接合させた時に、フィルムミラーが撓むことなく、良好な反射効率を得ることができる観点から好ましい。また、フィルムミラーユニットFMUの厚さを200μm以下にすることにより、取り扱い性が良好になるため好ましい。フィルムミラーユニットFMUは平面性を備えているため、ロールtoロールで製造することも可能であり、この製造方法は、製造コストの観点から好ましい。また、フィルムミラーユニットFMUは、厚さが50~200μm程度であることから、非常に軽量である。更に、フィルムミラーユニットFMUは、ガラスミラーとは異なり割れる等の問題の発生がなく、フレキシブル性を備えている。すなわち、本発明に係るフィルムミラーユニットFMUは、軽量でフレキシブル性を有し、製造コストを抑え、大面積化適性及び大量生産適性を有している。
 また、フィルムミラーユニットFMUには、接着層、光熱反射層、光熱反射層形成用支持体、紫外線吸収能を有する樹脂層の他に、必要に応じて後述する構成層、例えば、クリアハードコート層、アンカー層、トップコート層、ガスバリアー層、帯電防止層等を有していてもよい。
 フィルムミラーユニットFMUの表面粗さRaは、0.01~0.1μmの範囲内が好ましく、より好ましくは0.02~0.07μmの範囲内である。フィルムミラーユニットFMUの表面粗さが0.01μm以上であれば、輸送時や太陽光反射用ミラーの組み立て時や調整時に、誤って指でその表面を触ってしまったとしても、その表面粗さにより、指紋が付着することによる反射効率の低下を防止できる。また、0.1μm以下であれば、表面における反射効率の低下を抑制することができる。
 本発明において、太陽熱発電用反射鏡を構成する際には、フィルムミラーユニットは、凹面状の形状を有していることが好ましい。従って、表面粗さRaが粗くても凹面状の形状によって反射効率の低下を防止することができる。なお、フィルムミラーユニットや太陽光反射用ミラーの表面の粗さやフィルムミラーユニットを構成する各層の粗さは、その層の粗さだけでなく、隣接する層から離れている層の影響を含めた総合的な影響によって決まる。
 また、フィルムミラーユニットを中心部直交方向から見た形状は、特に制限されないが、円状、楕円状等の円形形状、正方形や長方形等の四角形状、正六角形状等の多角形形状であることが好ましい。フィルムミラーユニットの中心部とは、円状の場合はその中心近辺、四角形状の場合は対角線の交点近辺、正六角形状の場合も対角線の交点近辺であることが好ましい。
 (光熱反射層形成用支持体)
 フィルムミラーユニットFMUで用いる光熱反射層形成用支持体7としては、従来公知の種々のフレキシブル性を有する樹脂フィルムを用いることができる。例えば、セルロースエステル系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリアリレート系フィルム、ポリスルホン(ポリエーテルスルホンも含む)系フィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系フィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、セルロースジアセテートフィルム、セルローストリアセテートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコールフィルム、シンジオタクティックポリスチレン系フィルム、ポリカーボネートフィルム、ノルボルネン系樹脂フィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリエーテルケトンイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルメタクリレートフィルム、アクリル樹脂フィルム等を挙げることができる。中でも、ポリカーボネート系フィルム、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルム、ノルボルネン系樹脂フィルム、及びセルロースエステル系フィルム、アクリル樹脂フィルムが好ましい。特にポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルム又はアクリル樹脂フィルムを用いることが好ましく、これらのフィルムは、溶融流延製膜で製造されたフィルムであっても、溶液流延製膜で製造されたフィルムであってもよい。
 光熱反射層形成用支持体7表面には、面上に設けられる構成層、例えば、光熱反射層あるいはアクリル樹脂層との密着性を向上させるため、コロナ放電処理、プラズマ処理等を施してもよい。
 また、光熱反射層形成用支持体中には、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系、シアノアクリレート系、又はポリマー型等の紫外線吸収剤を含むことが好ましい。なお、紫外線吸収剤の詳細については、後述する。
 光熱反射層形成用支持体7の厚さは、適用する樹脂の種類、特性及び目的等に応じて適切な厚さにすることが好ましい。例えば、一般的には、10~250μmの範囲内であり、好ましくは20~200μmの範囲内である。
 本発明に係るフィルムミラーユニットFMUにおいては、光熱反射層形成用支持体7の材料を適宜選択することにより、光熱反射層形成用支持体7を含むユニットC、フィルムミラーユニットFMU全体、あるいは太陽熱発電用反射鏡を、所望のヤング率や熱膨張係数に制御することができるため、本発明で規定する特性を達成するための主要な制御因子の一つである。光熱反射層形成用支持体7に適用可能な支持体のヤング率及び熱膨張係数は、前記表1に記載したとおりであり、本発明で規定するヤング率及び熱膨張係数を有する支持体を適宜選択することが好ましい。
 (光熱反射層)
 本発明に係る光熱反射層5(以下、単に「反射層」ともいう)は、太陽光を反射する機能を有する金属等から構成される層である。光熱反射層5の表面反射率は、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上である。光熱反射層5は、樹脂基材の太陽光線による劣化を防止する目的から、光入射側(表面側)に配置することが好ましい態様である。
 反射層の層厚は、表面反射率等の観点から、10~200nmの範囲内が好ましく、より好ましくは30~150nmの範囲内である。反射層の層厚が10nm以上であれば、膜厚として十分であり、光を透過してしまうことがなく、フィルムミラーユニットの可視光領域での所望の表面反射率を十分確保できるため好ましい。また、層厚に比例して反射率も大きくなるが、200nm以上になると、反射率は膜厚に依存しなくなるため、上限を200nmとすることが経済的には好ましい。
 反射層の表面粗さRaは、0.01~0.1μmの範囲内であることが好ましく、更に好ましくは0.02~0.07μmの範囲内である。反射層の表面粗さRaが0.01μm以上であれば、その表面粗さに比例してフィルムミラーユニット表面も粗くなり、フィルムミラーユニットの生産段階において、連続的に製膜するロールtoロール方式を用いた場合でも、フィルムミラーユニットの反射層とその入射光側の隣接層におけるブロッキングなどの貼りつきを防止することができる。また、表面が粗くなると反射光が散乱する恐れがあるが、反射層を有するフィルムミラーユニットは凹面状の形状を有しているので、表面粗さRaが0.1μm以下であれば、フィルムミラーユニットを凹面状の形状にすることによって反射効率の低下を防止することができる。
 反射層は、アルミニウム、銀、クロム、ニッケル、チタン、マグネシウム、ロジウム、プラチナ、パラジウム、スズ、ガリウム、インジウム、ビスマス及び金からなる金属元素群の中から選ばれる金属元素を含む材料を用いて形成することが好ましい。中でも、表面反射率、耐食性の観点から、アルミニウム又は銀を主成分として形成することが好ましく、このような金属の薄膜を二層以上積層する構成であってもよい。そうすることにより、フィルムミラーユニットの赤外域から可視光領域での反射率を高め、入射角による反射率依存性を低減できる。赤外域から可視光領域とは、400~2500nmの波長領域を意味する。入射角とは、膜面に対して垂直な線(法線)に対する角度を意味する。その中でも、特に、反射層が、銀を主成分とする銀反射層であることが好ましい。
 反射層の形成法としては、湿式形成法及び乾式形成法のいずれの方法も適用することができる。
 湿式形成法としては、その代表例としてめっき法を挙げることができ、溶液から金属を析出させ金属薄膜を形成する方法である。具体例としては、銀鏡反応などを挙げることができる。
 一方、乾式形成法としては、その代表例として真空蒸着法を挙げることができ、具体的には、抵抗加熱式真空蒸着法、電子ビーム加熱式真空蒸着法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト真空蒸着法、スパッタ法などを挙げることができる。本発明では、特に、連続的に製膜するロールtoロール方式の適用が可能な蒸着法が好ましい。
 また、光熱反射層の耐久性を向上させる観点から、上記金属元素群から2種以上の金属を選択して合金としてもよい。反射率を考慮し、反射層を銀合金からなる膜とする場合には、反射層における銀と他の金属との原子数の合計を100原子%としたとき、銀を90~99.8原子%の範囲内とすることが好ましい。また、他の金属は、耐久性の点から0.2~10原子%の範囲内とすることが好ましい。この場合の他の金属としては、高温耐湿性、反射率の点から、特に金が好ましい。
 本発明に係る反射層としては、特に、銀反射層を適用することが好ましいが、銀反射層を形成する際には、乾式形成法や湿式形成法以外に、配位子が気化及び脱離することのできる銀錯体化合物を含有する塗布膜を形成した後、加熱焼成することにより銀反射層を形成方法も適用することができる。
 本発明でいう「気化及び脱離することができる配位子を有する銀錯体化合物」とは、溶液中では銀が安定に溶解するための配位子を有するが、溶媒を除去し、加熱焼成することによって、配位子が熱分解し、COや低分子量のアミン化合物となり、気化及び脱離し、金属銀のみが残存することにより、銀膜を形成することができる銀錯体化合物をいう。
 このような銀錯体化合物の例としては、特表2009-535661号公報の段落番号〔0010〕~〔0019〕、特表2010-500475号公報の段落番号〔0016〕~〔0040〕、あるいは特開2012-232538号公報の段落番号〔0074〕~〔0100〕に記載されている、銀化合物と、アンモニウムカルバメート系化合物又はアンモニウムカーボネート系化合物とを反応して得られる銀錯体化合物を挙げることができる。
 また、銀錯体化合物の製造方法についても、特表2008-530001号公報、特表2009-535661号公報、特表2010-500475号公報等にその製造方法が記載されており、それらを参照することができる。
 本発明に係る銀反射層の形成において、配位子が気化及び脱離することができる銀錯体化合物を含有する塗布膜を加熱焼成することにより銀反射層を形成する場合、銀反射層の隣接層に含窒素環状化合物を含有することが、均一な銀反射層を形成することができ、かつ銀反射層に対する腐食防止効果を発現することができる観点から好ましい。当該含窒素環状化合物としては、大別して、銀に対する吸着性基を有する腐食防止剤と酸化防止剤が好ましく用いられる。これらの詳細について、特開2012-232538号公報の段落番号〔0101〕~〔0116〕に記載されている含窒素環状化合物、酸化防止剤、光安定剤等を挙げることができる。
 (紫外線吸収能を有する樹脂層)
 本発明に係る樹脂層8(8A)には、太陽光や紫外線によるフィルムミラーの劣化防止を目的として紫外線吸収剤を含有していることが好ましい。樹脂層8(8A)は、光熱反射層形成用支持体7よりも光入射側に設けることが好ましく、光熱反射層5よりも光入射側に設けることが好ましい。
 樹脂層8(8A)は、紫外線吸収能を有する構成であることが好ましい。樹脂層は固いため、柔らかく破断しにくい樹脂層を得るため、可塑性の微粒子を含有させてもよい。可塑性の微粒子の好ましい例としては、例えば、ブチルゴムやブチルアクリレートの微粒子などが挙げられる。樹脂層の層厚としては、20~150μmの範囲内とすることが、入射光の透過率やフィルムミラーに適度な表面粗さを付与することができるため好ましい。より好ましくは、40~100μmの範囲内である。また、樹脂層には、紫外線吸収剤のほかに、酸化防止剤等を添加してもよい。
 本発明に係る樹脂層を構成する樹脂としては、光透過性を有する樹脂材料であれば、紫外線吸収剤を含有している樹脂層として用いることでき、薄膜を形成した際に透明性を維持しうる、従来公知の種々の合成樹脂を用いることができる。例えば、アクリル樹脂、表1に記載の樹脂やアートン(JSR社製)、アペル(三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。その中でも、アクリル樹脂であることが好ましい。
 アクリル樹脂層は、メタクリル樹脂を基材樹脂として構成されていることが好ましい。メタクリル樹脂は、メタクリル酸エステルを主体とする重合体であり、メタクリル酸エステルの単独重合体であってもよいし、メタクリル酸エステルを50質量%以上と、これ以外の単量体を50質量%以下で構成される共重合体であってもよい。ここで、メタクリル酸エステルとしては、通常、メタクリル酸のアルキルエステルが用いられる。特に好ましく用いられるメタクリル樹脂は、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)である。
 メタクリル樹脂の好ましい単量体組成は、全単量体を基準として、メタクリル酸エステルが50~100質量%、アクリル酸エステルが0~50質量%、これら以外の単量体が0~49質量%であり、より好ましくは、メタクリル酸エステルが50~99.9質量%、アクリル酸エステルが0.1~50質量%、これら以外の単量体が0~49質量%である。
 ここで、メタクリル酸アルキルの例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2-エチルヘキシルなどが挙げられ、そのアルキル基の炭素数は通常1~8、好ましくは1~4である。中でもメタクリル酸メチルが好ましく用いられる。
 また、アクリル酸アルキルの例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシルなどが挙げられ、そのアルキル基の炭素数は通常1~8、好ましくは1~4である。
 また、メタクリル酸アルキル及びアクリル酸アルキル以外の単量体は、単官能単量体、すなわち分子内に重合性の炭素-炭素二重結合を1個有する化合物であってもよいし、多官能単量体、すなわち分子内に重合性の炭素-炭素二重結合を少なくとも2個有する化合物であってもよいが、単官能単量体が好ましく用いられる。そして、この単官能単量体の例としては、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエンの如き芳香族アルケニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリルの如きアルケニルシアン化合物などが挙げられる。また、多官能単量体の例としては、エチレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートの如き多価アルコールのポリ不飽和カルボン酸エステル、アクリル酸アリル、メタクリル酸アリル、ケイ皮酸アリルの如き不飽和カルボン酸のアルケニルエステル、フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートの如き多塩基酸のポリアルケニルエステル、ジビニルベンゼンの如き芳香族ポリアルケニル化合物などが挙げられる。
 なお、上記のメタクリル酸アルキル、アクリル酸アルキル、及びこれら以外の単量体は、それぞれ、必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。
 メタクリル樹脂は、フィルムミラーの耐熱性の点から、そのガラス転移温度(Tg)が40℃以上であるのが好ましく、60℃以上であるのがより好ましい。このガラス転移温度(Tg)は、単量体の種類やその割合を調整することにより、適宜設定することができる。
 メタクリル樹脂は、その単量体成分を、懸濁重合、乳化重合、塊状重合などの方法により重合させることにより、調製することができる。その際、好適なガラス転移温度(Tg)を得るため、又は好適なフィルムへの成形性を示す粘度を得るため、重合時に連鎖移動剤を使用することが好ましい。連鎖移動剤の量は、単量体の種類やその割合などに応じて、適宜決定すればよい。
 樹脂層に添加される紫外線吸収剤としては、特に制限はないが、有機系の紫外線吸収剤が好ましく、具体的には、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール(分子量447.6;市販品の例としてはBASFジャパン社製のTINUVIN234)、トリアジン系紫外線吸収剤としては、ヒドロキシフェニルトリアジン(市販品の例としては、BASFジャパン社製のTINUVIN479)、ベンゾエート系紫外線吸収剤としては、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート(分子量438.7;市販品の例としては住友化学株式会社製のSumisorb400)等を挙げることができる。その他、例えば、特開2011-203553号公報の段落番号〔0118〕~〔0126〕、特開2012-47861号公報の段落番号〔0138〕~〔0146〕、特開2012-232538号公報の段落番号〔0036〕~〔0045〕等に記載の紫外線吸収剤を挙げることができる。
 紫外線吸収剤の樹脂層への添加比率は、樹脂層全質量(100質量%)に対し、0.1~20質量%の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1~15質量%の範囲内であり、さらに好ましくは3~10質量%の範囲内である。また、紫外線吸収剤の樹脂層への添加量としては、フィルム単位面積当たり0.17~2.28g/mの範囲内であり、より好ましくは単位面積当たり0.4~2.28g/mの範囲内である。紫外線吸収剤の添加量を上記の範囲にすることによって、耐候性を十分に発揮しつつ、紫外線吸収剤のブリードアウト(表面への滲み出し)による、ローラーやフィルムミラーへの汚染を防止できる。
 樹脂層に添加される酸化防止剤としては、光安定剤についての記載も含め、例えば、特開2012-47861号公報の段落番号〔0126〕~〔0134〕、特開2012-232538号公報の段落番号〔0109〕~〔0116〕等に記載の酸化防止剤や光安定剤を挙げることができる。酸化防止剤等を添加することにより、樹脂層の溶融製膜時の劣化を防止することができる。また、酸化防止剤がラジカルを捕捉することにより、樹脂層が、経時により劣化することも防止できる。
 (接着層)
 本発明では、図1及び図2に示すように、樹脂基材2とフィルムミラーユニットFMUとを接着層3を介して接着して、太陽熱発電用反射鏡1を形成する。
 接着層3は、層同士の接着性を高める機能があるものであれば特に限定はない。接着層は、層同士を密着する密着性、銀反射層を真空蒸着法等で形成する時の熱にも耐え得る耐熱性、及び銀反射層が本来有する高い反射性能を引き出すための平滑性を備えていることが好ましい。
 接着層は、1層のみから形成されていてもよいし、複数層から構成されていてもよい。接着層の層厚は、密着性、平滑性、反射材の反射率等の観点から、1~10μmの範囲内が好ましく、より好ましくは3~8μmの範囲内である。
 接着層の形成に用いる樹脂としては、上記の密着性、耐熱性及び平滑性の条件を満足するものであれば特に制限はなく、例えば、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂等の単独又はこれらの混合樹脂が使用でき、耐候性の点からポリエステル系樹脂とメラミン系樹脂、又はポリエステル系樹脂とウレタン系樹脂の混合樹脂が好ましく、さらにアクリル系樹脂にイソシアネート等の硬化剤を混合した熱硬化型樹脂が好ましい。
 接着層の形成方法は、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等、従来公知のウェットコーティング方法が使用できる。
 〔その他の構成層〕
 本発明に係るフィルムミラーユニットにおいては、上記説明した接着層、光熱反射層、光熱反射層形成用支持体及び紫外線吸収能を有する樹脂層の他に、図1及び図2に示すように、必要に応じてクリアハードコート層、アンカー層、トップコート層、ガスバリアー層、帯電防止層等の各層を設けることができる。
 (クリアハードコート層)
 図1及び図2に図示するクリアハードコート層9は、主に、フィルムミラーユニットの最表面に配置され、フィルムミラーユニット表面の傷つきを防止する耐傷性、汚れの付着を防止する防汚性、などの特性を付与することを目的に設けられる透明の層である。
 太陽熱発電用反射鏡は、主に砂漠等で使用されることが多いため、紫外線、熱、風雨、砂嵐といった様々な外因に対する耐性を具備していることが望ましい。クリアハードコート層をフィルムミラーユニットの最表層部に設けることにより、光熱反射層に用いられている金属、特に、銀反射膜の酸素、水蒸気、硫化水素などによる腐食、紫外線による樹脂層の劣化、フィルムミラーユニットの変色や膜剥がれなどの発生を抑制することができる。また、クリアハードコート層を設けることにより、フィルムミラーユニットに付着した汚れをブラシなどで洗い流す洗浄操作時のフィルムミラーユニット表面の傷つきも低減することができ、結果として反射効率の低下も防止できる。
 クリアハードコート層を設ける位置としては、前述のように、主には、フィルムミラーユニットの太陽光入射側の最表面に設けられる。クリアハードコート層の上に更に別の薄い層(1μm以下の厚さが好ましい)を設けてもよい。なお、クリアハードコート層の層厚は、0.05~10.0μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは、1.0~4.0μmの範囲内であり、更に好ましくは、1.5~3.0μmの範囲内である。
 クリアハードコート層の層厚が0.05μm以上であれば,十分な耐傷性を得ることができる。また、クリアハードコート層の層厚が10.0μm以下であれば、応力が強くなり過ぎてクリアハードコート層が割れることを防止できる。更に、砂塵等の汚れの静電的な付着を防止する観点からも電気抵抗値が低いことが好ましく、このような特性を発現させるためには、層厚さが10.0μm以下であることが好ましい。
 クリアハードコート層の耐傷性のランクとしては、鉛筆硬度がH~5Hの範囲内であり、加重500g/cmのスチールウール試験における傷が30本以下であることが好ましい。防汚性の指標である帯電特性(異物の付着性)として、フィルムミラーユニットの最表面の電気抵抗値が、1.0×10-3~1.0×1012Ω/□の範囲内であることが好ましい。より好ましくは、3.0×10~2.0×1011Ω/□の範囲内である。また、防汚性の他の指標としては、クリアハードコート層の転落角が0°より大きく30°以下であれば、雨や結露などによってフィルムミラーユニット表面に付着する水滴が落ちやすくなるため好ましい。なお、転落角とは、水平なミラー上に水滴を滴下し、その後、当該ミラーの傾斜角を徐々に上げていき、静止していた所定質量の水滴が転落する最小の角度を計測したものをいう。転落角が小さければ小さい程、水滴が表面から転がり落ちやすく、水滴が付着しにくい疎水性表面であるといえる。
 クリアハードコート層の具体的な形成材料としては、例えば、特開2012-232538号公報の段落番号〔0123〕~〔0158〕に記載されている各種材料を挙げることができる。
 また、クリアハードコート層に適用可能な添加剤としては、例えば、特開2011-203553号公報の段落番号〔0118〕~〔0126〕、特開2012-47861号公報の段落番号〔0138〕~〔0146〕、特開2012-232538号公報の段落番号〔0036〕~〔0045〕等に記載の紫外線吸収剤、特開2012-47861号公報の段落番号〔0126〕~〔0134〕、特開2012-232538号公報の段落番号〔0109〕~〔0116〕等に記載の酸化防止剤や光安定剤を挙げることができる。
 また、クリアハードコート層におけるその他の添加剤としては、例えば、界面活性剤、レベリング剤及び帯電防止剤などを挙げることができる。
 (アンカー層)
 図1及び図2に図示するアンカー層6及び6Aは、主には樹脂成分より構成され、光熱反射層形成用支持体7と光熱反射層5とを密着させる機能を備えた層である。従って、アンカー層6及び6Aは、光熱反射層形成用支持体7と光熱反射層5とを密着する密着性、光熱反射層5を真空蒸着法等で形成する際の熱にも耐え得る耐熱性、及び光熱反射層5が本来有する高い反射性能を引き出すための平滑性を備えていることが必要である。
 アンカー層6及び6Aの形成方法としては、所定の樹脂材料を塗布可能な湿式塗布法を適用することができ、例えば、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等、従来公知のコーティング方法を使用することができる。
 アンカー層6及び6Aの層厚は、0.01~3.0μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.1~1.0μmの範囲内である。層厚が0.01μm以上であれば、密着性を確保することができ、アンカー層6及び6Aを形成した効果を発現でき、また、光熱反射層形成用支持体7表面の凹凸を覆い隠して、レベリングさせる効果を得ることができ、平滑性が向上し、結果的に光熱反射層5の反射率を高く維持することができ、好ましい。また、層厚が3.0μm以下であれば、所望の密着性を発現でき、レベリング効果により良好な平滑性を得ることができるとともに、アンカー層6及び6Aの硬化が充分となり、好ましい。
 アンカー層6及び6Aの具体的な構成材料及び構成条件等については、特開2012-232538号公報の段落番号〔0192〕~〔0196〕に記載の内容を参照することができる。
 (トップコート層)
 本発明に係るフィルムミラーユニットに組み入れることが可能なトップコート層4は、腐食防止剤を含有している樹脂層であり、腐食防止層とも称され、特に、光熱反射層5に隣接して設けられることが好ましい。
 図1及び図2に示すトップコート層4は、1層のみから構成されていてもよいし、複数層から構成されていてもよい。トップコート層4の層厚は、1~10μmの範囲内が好ましく、より好ましくは2~8μmの範囲内である。
 トップコート層4の形成に用いる樹脂としては、例えば、セルロースエステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン(ポリエーテルスルホンも含む)系、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン系、ポリカーボネート、ノルボルネン系、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル樹脂等を挙げることができる。中でも、アクリル樹脂が好ましい。
 これら樹脂材料(バインダー)を光熱反射層5に隣接して塗布するなどして、トップコート層4を形成することができる。
 トップコート層4が含有する腐食防止剤としては、銀に対する吸着性基を有することが好ましい。ここで、「腐食」とは、金属(銀)がそれをとり囲む環境物質によって、化学的又は電気化学的に浸食されるか又は材質的に劣化する現象をいう(JIS Z0103-2004参照。)。
 なお、腐食防止剤の含有量は、使用する化合物によって最適量は異なるが、一般的には0.1~1.0/mの範囲内であることが好ましい。
 本発明に適用可能な銀に対する吸着性基を有する腐食防止剤としては、例えば、特開2012-47861号公報の段落番号〔0114〕~〔0125〕に記載されている化合物を挙げることができる。
 (ガスバリアー層)
 本発明に係るフィルムミラーユニットFMUにおいては、図1及び図2には示していないが、光熱反射層よりも太陽光入射側にガスバリアー層を設けることができる。当該ガスバリアー層は、クリアハードコート層9又は紫外線吸収能を有する樹脂層8(8A)と、光熱反射層5との間に設けることが好ましい。
 ガスバリアー層は、湿度の変動、特に高湿度環境下による光熱反射層形成用支持体7及び光熱反射層形成用支持体7に支持される各構成層等の劣化を防止するためのものであり、特別の機能及び用途を持たせたものであってもよく、上記劣化防止機能を有する限りにおいて、種々の態様のガスバリアー層を設けることができる。
 ガスバリアー層の防湿性としては、40℃、90%RHにおける水蒸気透過度が、1g/m・day以下であることが好ましく、より好ましくは0.5g/m・day以下、更に好ましくは0.2g/m・day以下である。また、ガスバリアー層の酸素透過度としては、測定温度23℃、湿度90%RHの条件下で、0.6ml/m・day・atm以下であることが好ましい。
 ガスバリアー層は、1層のみから構成されていても、あるいは複数層から構成されていてもよい。ガスバリアー層の層厚は、10~500nmの範囲内が好ましく、より好ましくは50~200nmの範囲内である。
 ガスバリアー層の具体的な形成方法及び形成材料については、例えば、特開2011-203553号公報の段落番号〔0074〕~〔0117〕、特開2012-47861号公報の段落番号〔0044〕~〔0085〕、特開2012-232538号公報の段落番号〔0169〕~〔0191〕等に記載の形成方法及び形成材料を適用することができる。
 (帯電防止層)
 図1及び図2には示していないが、帯電防止層を設けることができる。帯電防止層は、フィルムミラーの光線入射側の最表層が帯電してしまうことを防止する機能を有している。フィルムミラーユニットはガラスミラーなどと比較して、樹脂フィルム等から構成される支持体を有しており、また、表面が樹脂で形成されていることが多いため、帯電しやすく、砂や埃などの汚れを引き寄せやすい。そのため、砂や埃などが付着し、反射効率が低下することが問題として挙げられる。フィルムミラーユニットの最表層の近い層に帯電防止層を存在させることにより、フィルムミラー表面における帯電を抑えることができ、その結果、砂やほこりなどの塵の汚れの付着を防止することができ、長時間にわたって、高い反射効率を維持することができるため好ましい。帯電防止層は、フィルムミラーユニットの最表層に隣接する層又は最表層との間に極薄い層を介して存在していることが好ましい。
 帯電防止層に帯電防止能を付与する手段としては、帯電防止層に導電性を付与し、その帯電防止層の電気抵抗値を低下させるという方法がある。
 例えば、帯電防止技術としては、
 (1)帯電防止層に、導電性物質である導電性フィラーを分散させて含有させる方法、
 (2)導電性ポリマーを用いる方法、
 (3)金属化合物を分散もしくは表面にコートする方法、
 (4)有機スルホン酸及び有機リン酸のような陰イオン性化合物を利用した内部添加法、
 (5)ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルケニルアミン、グリセリン脂肪酸エステル等の界面活性型の低分子型帯電防止剤を用いる方法、
 (6)カーボンブラック等の導電性微粒子を分散させる方法、
 などがある。特に、(1)項の導電性物質である導電性フィラーを分散させて含有させる方法を用いることが好ましい。
 本発明に係るフィルムミラーユニットに適用可能な帯電防止層の具体的な構成については、例えば、特開2007-254650号公報の段落番号〔0310〕~〔0326〕、国際公開第2011/096320号の段落番号〔0082〕~〔0091〕、及び特開2013-068708号公報の段落番号〔0142〕~〔0149〕のそれぞれに記載されている構成を参照することができる。
 なお、帯電防止層の層厚は、100nm以上、1.0μm以下であることが好ましい。帯電防止層の層厚が100nm以上であれば所望の帯電防止効果を発現することができ、1.0μm以下であれば良好な光透過性を得ることができる。
 《太陽熱発電用反射装置》
 本発明の太陽熱発電用反射装置は、主に、本発明の太陽熱発電用反射鏡と、当該太陽熱発電用反射鏡を保持する保持部材より構成される。この太陽熱発電用反射装置による発電は、内部に流体を有する筒状部材を集熱部としてフィルムミラーの近傍に設け、筒状部材に太陽光を反射させることで内部の流体を加熱し、その熱エネルギーを変換して発電する方式であり、一般的に、図3に示すようなトラフ型(Parabolic trough 雨樋型、飼い葉桶状)と呼ばれる太陽熱発電反射装置が一形態として挙げられる。
 図3は、本発明の太陽熱発電用反射鏡を用いたトラフ型の太陽熱発電反射装置の構成の一例を示す斜視図である。
 図3において、太陽熱発電反射装置250は、枠材を組み合わせたトラフ構造の支持部材40に曲面鏡となる太陽光集光ミラーとして本発明の太陽熱発電用反射鏡10(以下、単に反射鏡10と称す。)を取り付けた構造となっている。
 反射鏡10は、自由状態では平板状であるが、支持部材40に取り付けられることで、放物線を長手方向に延ばした放物面や、円弧を長手方向に延ばした部分円筒面状に曲げられる。すなわち、支持部材40は、取り付けられた反射鏡10が設計曲面形状を有するような断面形状を有する。
 図3において、反射鏡10が放物線の集合である場合にはその放物線の焦点位置を、円弧の集合である場合にはその中心位置を、それぞれ軸方向に延ばしたときに形成される直線部に、2重管構造のレシーバー70が配置されている。レシーバー70の中心を熱媒体となる水又は冷媒等が流通する。レシーバー70の内管71の外表面は、太陽熱を吸熱できるように黒色に着色されている。レシーバー70の外管72は透明管、通常はガラス管である。内管71と外管72との間は真空断熱空間となっており、集熱された太陽熱が損失されるのを防いでいる。
 レシーバー70の一端(入口)210へ、図示しない熱媒体供給手段から熱媒体が供給され、レシーバー70の他端(出口)220から、昇温された熱媒体が図示しない熱媒体回収手段に送られる。なお、太陽熱発電反射装置250を多段に形成する場合は、熱媒体は前段から次段へと、順次送液される。レシーバー70の入口210側には熱媒体温度を検出する温度センサー(T)212と熱媒体の流量を検出する流量計(FL)214が取り付けられており、レシーバー70の出口220側には昇温された熱媒体の温度を検出する温度センサー(T)222が取り付けられている。
 トラフ状の支持部材40には、その上端から下端に縦枠部材44が延びており、この縦枠部材44の上部に、台形枠状の保持部材46が設けられている。この保持部材46から突き出てU字状部材45が形成されており、レシーバー70がこのU字状部材45の内部を貫通している。これにより、レシーバー70は放物線の焦点又は円の中心に保持される。
 曲面の反射鏡10の長手方向両端部の外側には、支柱30a、30bが配置されている。支柱30a及び30bの下端部は、コンクリートの基礎に固定されている。一方の支柱30aの上端部には、軸受60が配置されている。この軸受60の近傍に位置する支持部材40の縦枠部材44には、部材44aが取り付けられており、この部材44aに揺動軸44bが固定されている。揺動軸44bは軸受60に貫挿され、揺動自在に保持されている。
 他方の支柱30bの上部には減速機支持手段92が取り付けられており、この減速機支持手段92に歯車装置85の駆動歯車(ウォーム)84が回転自在に支持されている。駆動歯車(ウォーム)84の一方の軸端にはエンコーダー100付きのモーター90が取り付けられている。モーター90には、パルスモーター等の精密な位置決めが可能なモーターを使用する。
 支柱30bの近傍に位置する支持部材40の縦枠部材44には、従動歯車(ウォームホイール)82が取り付けられた軸83が固定されている。従動歯車(ウォームホイール)82と駆動歯車(ウォーム)84とは噛み合って減速機となり、歯車装置85を構成する。モーター90の出力及びエンコーダー100が検出したモーター90の回転角は、制御装置230に入力される。トラフ構造の支持部材40には、太陽検出器110が備えられている。
 太陽熱発電反射装置250は、反射鏡10の長手方向が南北方向になるように、支持部材40をコンクリート等の基礎に固定することで設置される。この支持部材40の設置に当たっては、南中時の影の測定等により正確に南北方向に一致させる。
 反射鏡10の長手方向が南北に設定されたら、太陽検出器110の検出方向を南北方向に設定する。この設定では、上記と同様に南中時の影の測定を用いてもよいし、支持部材40の設定方向に平行になるように設定してもよい。また、反射鏡10を水平状態にして、エンコーダー100のゼロ点を求めておく。
 本実態様においては、太陽検出器110を支持部材40に取り付けることで、太陽検出器110の出力から反射鏡10の向きの太陽方向からずれを検出できる。そこで、反射鏡10が太陽に正対するように、制御装置230がモーター90を駆動することで、反射鏡10とともに支持部材40が揺動するようになっている。反射鏡10から反射した太陽光は、レシーバー70の表面に集光され、これにより内部の熱媒体が加熱され、レシーバー70の他端(出口)220から、昇温された熱媒体が図示しない熱媒体回収手段に送られて、発電等が行われることとなる。
 また、その他の実施態様として、図4に示すようなタワー型と呼ばれる形態も挙げられる。タワー型の形態は、少なくとも一つの集熱部14と、太陽光を反射して集熱部14に照射するための少なくとも1基の太陽熱発電用反射装置15を有しており、集熱部14に集められた熱を用いて液体を加熱してタービンを回転させて発電する方式である。なお、集熱部14の周囲には、図4に示すように太陽熱発電用反射装置15が複数配置されている構成が好ましい。また、それぞれの太陽熱発電用反射装置15が図4に示すように同心円状や、同心の扇状に複数配置されている配置が好ましい。図4に示すタワー型の形態では、支持タワー12の周囲に設置された太陽熱発電用反射鏡15により、太陽光が集光鏡11へと反射され、その後、集光鏡11によりさらに反射し、集熱部14へと送られ、次いで熱交換施設13へ送られる。本発明は、トラフ型、タワー型のどちらにも用いることができる。もちろん、それ以外の種々の太陽熱発電に用いることができる。
 太陽熱発電用反射装置では、本発明の太陽熱発電用反射鏡を保持する保持部材を有する。保持部材は、太陽熱発電用反射鏡を、太陽を追尾可能な状態で保持することが好ましい。保持部材の形態としては、特に制限はないが、例えば、太陽熱発電用反射鏡が所望の形状を保持できるように、複数個所を棒状の保持部材により、保持する形態が好ましい。保持部材は太陽を追尾可能な状態で太陽熱発電用反射鏡を保持する構成を有することが好ましいが、太陽の追尾に際しては、手動で駆動させてもよいし、別途駆動装置を設けて自動的に太陽を追尾する構成としてもよい。
 以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量%」を表す。
 《太陽熱発電用反射鏡の作製》
 以下の方法に従って、太陽熱発電用反射鏡である反射鏡1~33を作製した。なお、下記の説明において、各構成要素の後にカッコ内で表示する数字は、図1及び図2における符号を示している。
 〔反射鏡1の作製〕
 (樹脂基材1(2)の準備)
 樹脂基材1として、二軸延伸ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム(表1及び表2には、「PET」と略記する。)、膜厚:10μm)を準備した。この樹脂基材1(2、PET)のヤング率は3.2GPa、線膨張係数は6×10-5/℃であった。樹脂基材1(2)の膜厚、ヤング率、及び線膨張係数は、後述の方法で測定した。
 (フィルムミラーユニット1の作製)
 下記のステップに従って、図1に記載の構成(ただし、接着層(3)は除く。)のフィルムミラーユニット1(FMU)を作製した。
 〈ステップ1:光熱反射層形成用支持体(7)の準備〉
 光熱反射層形成用支持体(7)として、二軸延伸ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム、膜厚:25μm、表1及び表2には「PET」と略記した。)を用いた。この光熱反射層形成用支持体(7、PET)も、上記方法で測定した結果、ヤング率は3.2GPa、線膨張係数は6.0×10-5/℃であった。
 〈ステップ2:アンカー層(6)の形成〉
 上記準備した光熱反射層形成用支持体(7)の一方の面側に、(A)ポリエステル樹脂(ポリエスター SP-181 日本合成化学製)、(B)メラミン樹脂(スーパーベッカミンJ-820 DIC製)、(C)トリレンジイソシアネート系化合物(2,4-トリレンジイソシアネート)、(D)ヘキサメチレンジイソシアネート系化合物(1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート)を、樹脂固形分比率として(A):(B):(C):(D)=20:1:1:2(質量比)となるように配合し、かつ固形分濃度が10%となるようにトルエン中に混合した樹脂組成物を、グラビアコート法によりコーティング及び乾燥して、層厚が100nmのアンカー層(6)を形成した。
 〈ステップ3:光熱反射層(5)の形成〉
 次いで、アンカー層(6)を形成した光熱反射層形成用支持体(7)を真空蒸着装置内に移動して設置した後、上記形成したアンカー層(6)上に、金属銀を用い、真空蒸着法により、層厚が80nmの光熱反射層(5)である銀反射層を形成した。
 〈ステップ4:トップコート層(4)の形成〉
 光熱反射層(5)まで形成した光熱反射層形成用支持体(7)を真空蒸着装置から取り出し、光熱反射層(5)上に、上記アンカー層(6)の形成に用いた(A)ポリエステル系樹脂と(C)トリレンジイソシアネート系化合物を樹脂固形分比率で10:2(質量比)に混合した樹脂成分を調製し、銀の腐食防止剤として2-メルカプトベンゾチアゾールを樹脂成分に対して10質量%となるように添加し、メチルエチルケトンにより固形分率として5質量%になるように希釈して調製したトップコート層形成用塗布液を、グラビアコート法によりコーティングし、層厚が4.0μmのトップコート層(4)を形成した。
 〈ステップ5:アンカー層(6A)の形成〉
 次いで、上記ステップ2~ステップ5で、光熱反射層形成用支持体(7)のアンカー層(6)、光熱反射層(5)及びトップコート層(4)を形成した面とは反対側の面に、(A)ポリエステル樹脂(ポリエスター SP-181 日本合成化学製)、(B)メラミン樹脂(スーパーベッカミンJ-820 DIC製)、(C)トリレンジイソシアネート系化合物(2,4-トリレンジイソシアネート)、(D)ヘキサメチレンジイソシアネート系化合物(1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート)を樹脂固形分比率として、(A):(B):(C):(D)=20:1:1:2(質量比)となるように配合し、かつ固形分濃度が10%となるようにトルエン中に混合した樹脂組成物を、グラビアコート法によりコーティングして、層厚が100nmのアンカー層(6A)を形成した。
 〈ステップ6:紫外線吸収能を有する樹脂層(8)の形成〉
 次いで、アンカー層(6A)上に、(E)アクリル樹脂(三菱レイヨン社製 アクリペットVH)と、(F)紫外線吸収剤(BASFジャパン社製 Tinuvin477、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤)とを固形分比(E:F、質量比)=95:5で、メチルエチルケトン中に固形分率で20質量%となる条件で溶解してアクリル樹脂層形成用塗布液を調製し、このアクリル樹脂層形成用塗布液を、押し出しコーターを用いて塗布・乾燥(90℃、1分間)を行い、乾燥膜厚が25μmの紫外線吸収能を有する樹脂層(8)を形成した。
 〈ステップ7:クリアハードコート層(9)の形成〉
 次いで、アクリル樹脂層(8)上に、クリアハードコート層形成用塗布液として東洋インキ社製のUV硬化型機能性ハードコート剤 LIODURAS TYZシリーズ(フィラー成分:ZrO、溶媒:ケトン/アルコール/グリコール系)を用い、押し出しコーターで塗布・乾燥を行い、乾燥膜厚が3.0μmのクリアハードコート層(9)を形成し、接着層(3)を除くフィルムミラーユニット1(FMU)を作製した。
 (樹脂基材1とフィルムミラーユニット1との貼合)
 上記作製したフィルムミラーユニット1(FMU)のトップコート層(4)上に、接着剤TSB-730(大日本インキ社製)を膜厚が8μmになるようにグラビアコート法によりコーティングして、接着層(3)を形成した。
 以上のようにして作製した図1に記載の構成からなるフィルムミラーユニット1(FMU)の総膜厚は、65.3μmである。
 次いで、上記作製した樹脂基材1(2)と、フィルムミラーユニット1(FMU)の接着層(3)を一対のニップローラーを用いて貼合し、総膜厚が75.3μmの反射鏡1(1)を作製した。
 〔反射鏡2~7の作製〕
 上記反射鏡1の作製において、樹脂基材1(2)の膜厚を、表2に記載の膜厚に変更した以外は同様にして、反射鏡2~7を作製した。
 〔反射鏡8の作製〕
 (樹脂基材(2)の準備)
 樹脂基材(2)として、二軸延伸ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)、膜厚:250μm)を準備した。この樹脂基材(2)のヤング率は3.2GPa、線膨張係数は6×10-5/℃であった。
 (フィルムミラーユニット2の作製)
 下記のステップに従って、接着層(3)を除く構成のフィルムミラーユニット2(FMU)を作製した。
 〈ステップ1:光熱反射層形成用支持体(7)の準備〉
 光熱反射層形成用支持体(7)として、二軸延伸ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)、膜厚:25μm)を用いた。この光熱反射層形成用支持体(7)も、ヤング率は3.2GPa、線膨張係数は6×10-5/℃であった。
 〈ステップ2:アンカー層(6)の形成〉
 上記準備した光熱反射層形成用支持体(7)の一方の面側に、(A)ポリエステル樹脂(ポリエスター SP-181 日本合成化学製)、(B)メラミン樹脂(スーパーベッカミンJ-820 DIC製)、(C)トリレンジイソシアネート系化合物(2,4-トリレンジイソシアネート)、(D)ヘキサメチレンジイソシアネート系化合物(1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート)を樹脂固形分比率として(A):(B):(C):(D)=20:1:1:2(質量)となるように配合し、かつ固形分濃度が10%となるようにトルエン中に混合した樹脂組成物を、グラビアコート法によりコーティングして、層厚が100nmのアンカー層(6)を形成した。
 〈ステップ3:光熱反射層(5)の形成〉
 次いで、アンカー層(6)まで形成した光熱反射層形成用支持体(7)を真空蒸着装置内に移動して設置した後、上記形成したアンカー層(6)上に、金属銀を用い、真空蒸着法により、層厚が100nmの光熱反射層(5)である銀反射層を形成した。
 〈ステップ4:トップコート層(4)の形成〉
 光熱反射層(5)まで形成した試料を真空蒸着装置から取り出し、光熱反射層(5)上に、アンカー層(6)の形成に用いた(A)ポリエステル系樹脂と(C)トリレンジイソシアネート系化合物を樹脂固形分比率で10:2に混合した樹脂成分を調製し、銀の腐食防止剤として2-メルカプトベンゾチアゾールを樹脂成分に対して10質量%となるように添加し、メチルエチルケトンにより固形分率として5質量%になるようにして調製したトップコート層形成用塗布液を、グラビアコート法によりコーティングして、層厚が3.0μmのトップコート層(4)を形成した。
 〈ステップ5:接着層(3A)及び紫外線吸収能を有する樹脂層(8A)の形成〉
 次に、トップコート層(4)上に、ドライラミネーションプロセスにより、膜厚が9μmの接着層(3A)と、アクリル樹脂層(8A)として紫外線吸収剤を含有した膜厚が100μmのアクリルフィルム(スミペックス テクノロイ S001GU、住友化学株式会社製)を、ラミネート温度60℃にて貼合して、接着層(3A)及び紫外線吸収能を有する樹脂層(8A)を形成した。
 〈ステップ6: クリアハードコート層(9)の形成〉
 次いで、アクリル樹脂層(8A)上に、クリアハードコート層形成用塗布液として、東洋インキ社製のUV硬化型機能性ハードコート剤 LIODURAS TYZシリーズ(フィラー成分:ZrO、溶媒:ケトン/アルコール/グリコール系)を用い、押し出しコーターで塗布・乾燥を行い、乾燥膜厚が3.0μmのクリアハードコート層(9)を形成した。
 (樹脂基材とフィルムミラーユニット2との貼合)
 上記作製したフィルムミラーユニット2(FMU)の光熱反射層形成用支持体(7)の光熱反射層(5)を形成した面とは反対側の面に、接着剤TSB-730(大日本インキ社製)を膜厚が8μmになるようにグラビアコート法によりコーティングして接着層(3)を形成した。
 以上のようにして作製した、図2に記載の構成からなるフィルムミラーユニット2(FMU)の総膜厚は、148.2μmである。
 次いで、上記準備した膜厚が250μmの樹脂基材(2)と、フィルムミラーユニット2(FMU)の接着層(3)を一対のニップローラーを用いて貼合し、総膜厚が398.2μmの反射鏡8を作製した。
 〔反射鏡9及び10の作製〕
 上記反射鏡8の作製において、樹脂基材(2)の膜厚を、それぞれ300μm、450μmに変更した以外は同様にして、反射鏡9及び10を作製した。
 〔反射鏡11~16の作製〕
 前記反射鏡6の作製において、樹脂基材1であるPETフィルム(膜厚:250μm)に代えて、樹脂基材(2)として、膜厚が250μmの下記樹脂基材A~樹脂基材Fを用いた以外は同様にして、反射鏡11~16の作製を作製した。
 樹脂基材A:ガラス繊維を5質量%含有するポリエチレンテレフタレートフィルム、ヤング率=4.1GPa、線膨張係数=6×10-5/℃、膜厚=250μm
 樹脂基材B:ガラス繊維を10質量%含有するポリエチレンテレフタレートフィルム、ヤング率=5.9GPa、線膨張係数=5×10-5/℃、膜厚=250μm
 樹脂基材C:アラミド繊維強化ポリアミド樹脂フィルム、ヤング率=7.0GPa、線膨張係数=6×10-5/℃、膜厚=250μm
 樹脂基材D:ガラス繊維を20質量%含有するポリエチレンテレフタレートフィルム、ヤング率=7.8GPa、線膨張係数=4×10-5/℃、膜厚=250μm
 樹脂基材E:ガラス繊維を30質量%含有するポリエチレンテレフタレートフィルム、ヤング率=9.9GPa、線膨張係数=3×10-5/℃、膜厚=250μm
 樹脂基材F:ガラス繊維を45質量%含有する6ナイロンフィルム(GF45、東レ社製、アミラン)、ヤング率=12GPa、線膨張係数=8×10-5/℃、膜厚=250μm
 〔反射鏡17の作製〕
 前記反射鏡1の作製において、樹脂基材1であるPETフィルム(膜厚:10μm)に代えて、樹脂基材2として、膜厚が10μmのポリ塩化ビニルフィルム(以下、表2にはPVCと略記する。)を用いた以外は同様にして、PVCである樹脂基材2と、フィルムミラーユニット1(FMU)で構成される反射鏡17を作製した。
 この樹脂基材2(PVC)のヤング率は2.8GPa、線膨張係数は7×10-5/℃である。
 〔反射鏡18~22の作製〕
 前記反射鏡17の作製において、樹脂基材2であるPVCの膜厚を、表2に記載の膜厚に変更した以外は同様にして、反射鏡18~22を作製した。
 〔反射鏡23の作製〕
 前記反射鏡20の作製において、フィルムミラーユニット1を、反射鏡8の作製で用いたフィルムミラーユニット2(総膜厚:148.2μm)に変更した以外は同様にして、反射鏡23を作製した。
 〔反射鏡24の作製〕
 前記反射鏡1の作製において、樹脂基材1であるPETフィルム(膜厚:10μm)に代えて、樹脂基材3として、膜厚が10μmのトリアセチルセルロースフィルム(表3には、TACと略記する。)を用いた以外は同様にして、樹脂基材3(TAC)と、フィルムミラーユニット1(FMU)で構成される反射鏡24を作製した。
 この樹脂基材3(TAC)のヤング率は1.1GPa、線膨張係数は10×10-5/℃である。
 〔反射鏡25~29の作製〕
 前記反射鏡24の作製において、樹脂基材3であるTACの膜厚を、表3に記載の膜厚に変更した以外は同様にして、反射鏡25~29を作製した。
 〔反射鏡30の作製〕
 前記反射鏡27の作製において、フィルムミラーユニット1を、反射鏡8の作製で用いたフィルムミラーユニット2(総膜厚:148.2μm)に変更した以外は同様にして、反射鏡30を作製した。
 〔反射鏡31~33の作製〕
 上記反射鏡27の作製において、光熱反射層形成用支持体(7)であるPETフィルム(ヤング率は3.2GPa、線膨張係数は6.0×10-5/℃、膜厚:25μm)に代えて、下記に記載のTAC、支持体E、支持体Fを用いた以外は同様にして、反射鏡31~33を作製した。
 反射鏡31:TAC(トリアセチルセルロースフィルム、ヤング率=1.1GPa、線膨張係数=10×10-5/℃、膜厚=25μm)
 反射鏡32:支持体E(ポリカーボネートフィルム、ヤング率=2.6GPa、線膨張係数=7×10-5/℃、膜厚=25μm)
 反射鏡33:支持体F(高密度ポリエチレンフィルム、ヤング率=0.5GPa、線膨張係数=11×10-5/℃、膜厚=25μm)
 〔反射鏡34の作製〕
 前記反射鏡1の作製において、樹脂基材1(PETフィルム、膜厚:10μm)に代えて、下記の特性を有するアルミニウム基材(表3には、ALと略記。)を用いた以外は同様にして、総厚が1065.3μmの反射鏡34を作製した。
 アルミニウム基材(AL):ヤング率=69GPa、線膨張係数=2.3×10-5/℃、膜厚=1000μmである。
 〔反射鏡35の作製〕
 前記反射鏡1の作製において、樹脂基材1(PETフィルム、膜厚10μm)に代えて、下記の特性を有するステンレススチール基材(表3には、SSと略記。)を用いた以外は同様にして、総厚が1065.3μmの反射鏡35を作製した。
 ステンレススチール基材(SS):ヤング率=199GPa、線膨張係数=1.7×10-5/℃、膜厚=1000μmである。
 〔反射鏡36の作製〕
 前記反射鏡1の作製において、樹脂基材1(PETフィルム、膜厚10μm)に代えて、下記の特性を有するガラス基材(表3には、GLと略記。)を用いた以外は同様にして、総厚が3065.3μmの反射鏡36を作製した。
 ガラス基材(GL):ヤング率=72GPa、線膨張係数=0.9×10-5/℃、膜厚=3000μmである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 《反射鏡の特性値の測定》
 〔樹脂基材、光熱反射層形成用支持体及び反射鏡の膜厚測定〕
 樹脂基材、光熱反射層形成用支持体及び反射鏡について、ニコン社製のNikon Digimicro(MF501)を用い、23℃、55%RHの環境下で、10点測定し、その平均値を求めた。
 〔樹脂基材、光熱反射層形成用支持体及び反射鏡のヤング率の測定〕
 ヤング率は、ASTM-D-882に準拠したヤング率(引張弾性係数)の測定方法に従って測定した。
 具体的な測定方法としては、測定対象試料(樹脂基材、光熱反射層形成用支持体及び反射鏡)を100mm(長辺)×10mm(短辺)のサイズに切り取り、測定サンプルを作製した。次いで、このサンプルを、23℃、55%RHの環境下で24時間調湿した。調湿後のサンプルを、オリエンテック社製テンシロンRTC-1225Aを用いて、長尺方向でチャックに固定し、チャック間距離を50mm、引張速度50mm/分の条件で、ASTM-D-882に準拠した方法に従って、応力~歪み曲線を描かせ、立ち上がり部の接線よりヤング率を求めた。
 上記ヤング率の測定においては、樹脂基材(2)、光熱反射層形成用支持体(7)については、それぞれのTD方向(フィルム成膜時の幅手方向)を長辺方向とする試料と、MD方向(フィルム成膜時の長手方向)を長辺方向とする試料について、それぞれ10サンプルのヤング率を測定し、その平均値を求めて、樹脂基材(2)及び光熱反射層形成用支持体(7)のヤング率を測定した。
 また、反射鏡についても、反射鏡を構成する樹脂基材(2)及び光熱反射層形成用支持体(7)のそれぞれのTD方向(フィルム成膜時の幅手方向)を長辺方向とする試料と、MD方向(フィルム成膜時の長手方向)を長辺方向とする試料について、それぞれ10サンプルのヤング率を測定し、その平均値を求めて、反射鏡のヤング率を測定した。
 〔線膨張係数の測定〕
 線膨張係数は、日立ハイテクサイエンス社製の熱機械的分析装置(TMA/SS) EXSTAR TMA/SS7100を用いて、23℃、55%RHの環境下で測定した。
 測定サンプルとして、樹脂基材(2)、光熱反射層形成用支持体(7)のそれぞれを100mm(長辺)×10mm(短辺)の短冊状に断裁し、その短冊試料の長辺方向(100mm)について、線膨張係数(線膨張率)を測定した。この時、短冊状の試料として、樹脂基材(2)及び光熱反射層形成用支持体(7)のそれぞれについて、TD方向(フィルム成膜時の幅手方向)を長辺方向とする試料と、MD方向(フィルム成膜時の長手方向)を長辺方向とする試料について、それぞれ10サンプルの線膨張係数(線膨張率)を測定し、その平均値を求めて、これを樹脂基材(2)及び光熱反射層形成用支持体(7)の線膨張係数(線膨張率)とした。
 また、反射鏡についても、反射鏡を構成する樹脂基材(2)及び光熱反射層形成用支持体(7)のそれぞれのTD方向(フィルム成膜時の幅手方向)を長辺方向とする試料と、MD方向(フィルム成膜時の長手方向)を長辺方向とする試料について、それぞれ10サンプルの線膨張係数を測定し、その平均値を求めて、反射鏡の線膨張係数を測定した。
 《反射鏡の評価》
 〔未処理品の性能評価〕
 作製直後の各反射鏡について、反射率及び屈曲耐性の評価を行った。
 (反射率の評価)
 各反射鏡を100mm×100mmのサイズに断裁した後、各反射鏡の光熱反射層を有する面の正反射率1を、コニカミノルタ社製のグロスメーター GMX-268を用いて、測定角度を20°に設定して測定を行った。測定は、23℃、55%RHの環境下で行った。
 次いで、得られた正反射率の測定値を下記のランクに従って分類し、反射率の評価を行った。
 ◎:正反射率が、94%以上である
 ○:正反射率が、90%以上、94%未満である
 △:正反射率が、80%以上、90%未満である
 ×:正反射率が、80%未満である
 (屈曲耐性の評価)
 各反射鏡を100mm×500mmのサイズに断裁した後、23℃、10%RHの低湿環境下で、コア外径が、それぞれφ100mm、150mm、200mm、250mmの樹脂製ローラーを用い、各反射鏡のフィルムミラーユニット面が外側になるように、ローラー径の異なる樹脂製ローラーに、巻き付けと解放の操作を10回繰り返した後、フィルムミラーユニット面にひび割れや亀裂が発生しない最小のローラー径を求め、下記の基準に従って、屈曲耐性の評価を行った。ここで、ひび割れや亀裂の発生の確認は、目視及び100倍ルーペを用いて行った。なお、基材として、樹脂基材以外を用いて作製した反射鏡34~36では、屈曲試験を行うことができないため、評価を割愛した。
 ◎:φ100mmのローラーでもひび割れや亀裂が発生しない
 ○:φ100mmのローラーでは微小なひび割れや亀裂がわずかに発生するが、φ150mmのローラーは発生しない
 △:φ150mmのローラーでは微小なひび割れや亀裂が発生するが、φ200mm及びφ250mmのローラーでは発生しない
 ×:φ250mmのローラーで、ひび割れや亀裂が発生する
 〔耐久性の評価〕
 (強制劣化処理)
 各反射鏡を、図3に示すように湾曲させてトラフ型の反射鏡形態とし、85℃、90%RHの高温環境室内で1000時間保管して、強制劣化処理を施した。
 (反射率安定性の評価)
 上記未処理試料の評価と同様の方法で、強制劣化後の正反射率を求め、これを正反射率2とした。次いで、未処理の正反射率1に対する正反射率2の変化幅(正反射率1-正反射率2)を求め、下記の基準に従って、反射率安定性を評価した。
 ◎:正反射率の変化幅が、3.0%未満である
 ○:正反射率の変化幅が、3.0%以上、5.0%未満である
 △:正反射率の変化幅が、5.0%以上、15.0%未満である
 ×:正反射率の変化幅が、15.0%以上である
 (剥離耐性の評価)
 強制劣化処理を施した各反射鏡について、100倍のルーペを用いて10mm×10mmの面積において剥離が発生している面積比率(%)を計測し、下記の基準に従って、剥離耐性を評価した。
 ◎:剥離が発生している面積比率が、5.0%未満である
 ○:剥離が発生している面積比率が、5.0%以上、10.0%未満である
 △:剥離が発生している面積比率が、10.0%以上、20.0%未満である
 ×:剥離が発生している面積比率が、20.0%以上である
 以上により得られた結果を、表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表4に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する各特性値を満たす本発明の太陽熱発電用反射鏡は、比較例に対し、高い反射率と屈曲耐性を有し、更に高温高湿環境下で長期間にわたり放置された後でも、反射率の低下率が小さく、かつ基材とフィルムミラーユニット間、あるいはフィルムユニットの構成層間での剥離の発生が極めて低く、耐久性に優れていることが分かる。
 本発明の太陽熱発電用反射鏡は、自重を軽量化し、反射率及び屈曲耐性に優れ、かつ高温高湿環境下においても優れた反射率安定性と剥離耐性を発現することができ、太陽熱発電用反射装置に好適に利用できる。
 1、10 太陽熱発電用反射鏡
 2 樹脂基材
 3、3A 接着層
 4 トップコート層
 5 光熱反射層
 6、6A アンカー層
 7 光熱反射層形成用支持体
 8、8A 紫外線吸収能を有する樹脂層
 9 クリアハードコート層
 FMU フィルムミラーユニット
 11 集光鏡
 12 支持タワー
 13 熱交換施設
 14 集熱部
 15、250 太陽熱発電用反射装置
 30a、30b 支柱
 40 支持部材
 42 レール
 44 縦枠部材
 44a 部材
 44b 揺動軸
 45 U字状部材
 46 保持部材
 60 軸受
 70 レシーバー
 71 内管
 72 外管
 83 軸
 85 歯車装置
 90 モーター
 92 減速機支持手段
 100 エンコーダー
 110 太陽検出器
 210 入口
 212 温度センサー
 214 流量計
 220 出口
 222 温度センサー
 230 制御装置

Claims (5)

  1.  フィルムミラーユニットと基材とを有する太陽熱発電用反射鏡であって、
     前記基材が樹脂基材であり、前記フィルムミラーユニットが少なくとも接着層、光熱反射層、光熱反射層形成用支持体及び紫外線吸収能を有する樹脂層より構成され、
     前記樹脂基材とフィルムミラーユニットとの積層体が、総膜厚が100~500μmの範囲内であり、ヤング率が3.0~14GPaの範囲内であり、かつ熱膨張係数が2×10-5~12×10-5/℃の範囲内であることを特徴とする太陽熱発電用反射鏡。
  2.  前記樹脂基材が、膜厚が50~300μmの範囲内であり、ヤング率が0.5~14GPaの範囲内であり、かつ熱膨張係数が2×10-5~11×10-5/℃の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の太陽熱発電用反射鏡。
  3.  請求項1又は請求項2に記載の太陽熱発電用反射鏡と保持部材より構成されていることを特徴とする太陽熱発電用反射装置。
  4.  トラフ反射鏡型の太陽熱発電システムに用いられることを特徴とする請求項3に記載の太陽熱発電用反射装置。
  5.  タワー型の太陽熱発電システムに用いられることを特徴とする請求項3に記載の太陽熱発電用反射装置。
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