JP2015044333A - 易接着シート - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の易接着シートに比べて、優れた易接着性を有し、太陽電池用バックシートのような長期間屋外に曝されるような用途で好適に使用することができる易接着シートを提供する。【解決手段】ポリエステル樹脂組成物からなる基材層(P1層)と、前記P1層の少なくとも片側に隣接する次の(1)、(2)の要件を満たす層(P2層)を有することを特徴とする易接着シート。(1)前記P2層が、ポリアミド樹脂Aと、架橋剤Bを含む塗料組成物から形成される層であること。(2)前記塗料組成物中における、ポリアミド樹脂Aの含有量が、塗料組成物中の固形分に対して50質量%以上であること。【選択図】図1
Description
本発明は優れた易接着性を有し、太陽電池用バックシート用途に好適に使用することができる易接着シート、及び該シートを用いた太陽電池に関する。
近年、半永久的で無公害の次世代エネルギー源として太陽光発電が注目を浴びており、太陽電池は急速に普及しつつある。太陽電池は、発電素子をエチレン−酢酸ビニル共重合体(以降EVAと称することがある)などの透明な樹脂により封止したものに、ガラスなどの透明基板と、バックシートと呼ばれる樹脂シートを貼り合わせて構成される。
ここで、従来の太陽電池用バックシートは、安価で高性能である二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(以降PETと称する)フィルムが用いてられており、太陽電池用バックシートに求められる耐久性や電気特性を付与する検討がなされている。しかしながら、PETなどのポリエステル樹脂はEVAなどのホットメルト接着剤(封止材)との接着性が弱い。そのため、従来では、PETなどのポリエステル樹脂フィルムに、EVAなどのホットメルト接着剤(封止材)との接着性に優れるポリオレフィン樹脂シートをラミネートし、ポリオレフィン樹脂シートをEVAなどのホットメルト接着剤(封止材)との易接着層として用いることが一般的であった。
また、最近では、二軸延伸PETフィルムの表面に易接着層を設け、EVAなどのホットメルト接着剤(封止材)に直接張り合わせることが可能な易接着シート(特許文献1、2、3、4)などが開示されている。
しかしながら、特許文献1〜4に挙げられた従来の易接着シートでは長期的な接着性の保持が不十分であり、例えば太陽電池バックシートに用いる場合、太陽電池セルの加工時はもちろん、太陽電池セルとして屋外で用いられている間に、フィルムが剥離しやすいという問題があった。この問題を解決するため、本発明では、長期的な接着保持性に優れた易接着性を有するシートを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は以下の構成をとる。すなわち、ポリエステル樹脂組成物からなる基材層(P1層)と、前記P1層の少なくとも片側に隣接する次の(1)、(2)の要件を満たす層(P2層)を有することを特徴とする易接着シート。
(1)前記P2層が、ポリアミド樹脂Aと、架橋剤Bを含む塗料組成物から形成される層であること。
(2)前記塗料組成物中における、ポリアミド樹脂Aの含有量が、塗料組成物中の固形分に対して50質量%以上であること。
(1)前記P2層が、ポリアミド樹脂Aと、架橋剤Bを含む塗料組成物から形成される層であること。
(2)前記塗料組成物中における、ポリアミド樹脂Aの含有量が、塗料組成物中の固形分に対して50質量%以上であること。
本発明によれば、従来の易接着シートに比べて、優れた易接着性を有し、太陽電池用バックシートのような長期間屋外に曝されるような用途で好適に使用することができる易接着シートを提供することができる。
本発明における易接着シートは、ポリエステル樹脂組成物からなる基材層(P1層)と、前記P1層の少なくとも片側に隣接する次の(1)、(2)の要件を満たす層(P2層)を有することを特徴とするシートである。
(1)前記P2層が、ポリアミド樹脂Aと、架橋剤Bを含む塗料組成物から形成される層であること。
(2)前記塗料組成物中における、ポリアミド樹脂Aの含有量が、塗料組成物中の固形分に対して50質量%以上であること。
(1)前記P2層が、ポリアミド樹脂Aと、架橋剤Bを含む塗料組成物から形成される層であること。
(2)前記塗料組成物中における、ポリアミド樹脂Aの含有量が、塗料組成物中の固形分に対して50質量%以上であること。
(基材層(P1層))
本発明のP1層はポリエステル樹脂組成物からなる。本発明において、ポリエステル樹脂組成物からなるP1層とは、P1層を構成する樹脂組成物中、ポリエステル樹脂が80質量%以上含むことをあらわす。P1層を構成するポリエステル樹脂としては、1)ジカルボン酸もしくはそのエステル形成性誘導体とジオール成分の重縮合、2)一分子内にカルボン酸もしくはカルボン酸誘導体と水酸基を有する化合物の重縮合、および1)2)の組み合わせにより得ることができる。
本発明のP1層はポリエステル樹脂組成物からなる。本発明において、ポリエステル樹脂組成物からなるP1層とは、P1層を構成する樹脂組成物中、ポリエステル樹脂が80質量%以上含むことをあらわす。P1層を構成するポリエステル樹脂としては、1)ジカルボン酸もしくはそのエステル形成性誘導体とジオール成分の重縮合、2)一分子内にカルボン酸もしくはカルボン酸誘導体と水酸基を有する化合物の重縮合、および1)2)の組み合わせにより得ることができる。
1)において、ジカルボン酸成分としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、エイコサンジオン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸等の脂肪族ジカルボン酸類、アダマンタンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,8−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、フェニルエンダンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸、9,9’−ビス(4−カルボキシフェニル)フルオレン酸などの芳香族ジカルボン酸、もしくはそのエステル誘導体などが挙げられる。また、これらは単独で用いても、複数種類用いても構わない。
次に、ジオール成分としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオールなどの脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、イソソルビドなどの脂環式ジオール、ビスフェノールA、1,3−ベンゼンジメタノール、1,4−ベンセンジメタノール、9,9’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンなどの芳香族ジオールが代表例としてあげられる。また、これらは単独で用いても、必要に応じて、複数種類用いても構わない。また、上述のジオール成分の少なくとも一方のヒドロキシ末端にジオール類を縮合させて形成されるジヒドロキシ化合物も用いることができる。
2)において、一分子内にカルボン酸もしくはカルボン酸誘導体と水酸基を有する化合物の例としては、l-ラクチド、d−ラクチド、ヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸、およびその誘導体、オキシ酸類のオリゴマー、ジカルボン酸の一方のカルボキシル基にオキシ酸が縮合したものなどが挙げられる。
ポリエステル樹脂を構成するジカルボン酸成分およびジオール成分は、上述した中から1種類ずつを選択して共重合させても良いし、それぞれ複数種を選択して共重合させても良い。
本発明のP1層を構成するポリエステル樹脂としては、具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2、6−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸などが好ましく挙げられる。2軸配向性を持たせることで耐熱性や耐湿熱性などのシートの耐久性が向上する観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2、6−ナフタレート、ポリ乳酸が好ましく、中でも加工性が高い点や基材がある程度の柔軟性持つことで易接着性を高められる観点からポリエチレンテレフタレートがより好ましい。また、P1層を構成するポリエステル樹脂は、2種以上のポリエステル樹脂をブレンドしたものでも良い。
本発明のP1層を構成する樹脂は、前述のとおりポリエステル樹脂を主たる構成成分とするが、固有粘度IVは0.65dl/g以上0.80dl/g以下、かつ末端カルボキシル基量が25当量/トン以下であることが好ましい。例えばP1層を構成するポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレートを主たる構成成分とした時、固有粘度IVが0.65dl/g未満の場合、耐熱性や耐湿熱性などのシートの耐久性が悪くなる場合がある。また、固有粘度IVが0.80dl/gを超える場合、P1層を製造する際に樹脂の押出性が悪く、シート成型が困難となる場合がある。さらに、固有粘度IVが上記範囲を満たしていても、末端カルボキシル基量が25当量/トン以上の場合、P2層との接着性は良くなるが、耐熱性や耐湿熱性などのシートの耐久性が悪くなるので好ましくない。
以上のことから、P1層の構成成分を上記範囲の固有粘度IVと末端カルボキシル基量を満たすポリエチレンテレフタレートとすることによって、耐熱性や耐湿熱性などのシートの耐久性に非常に優れた易接着性シートとすることが出来る。なお、末端カルボキシル基量の下限値は特には限定されないが、実質的に1当量/トン未満とすることは困難である。
本発明の易接着性シートにおいて、P1層を構成するポリエステル樹脂の数平均分子量は18500〜40000が好ましいが、より好ましくは数平均分子量が19000〜35000、更に好ましくは20000〜33000である。P1層を構成するポリエステル樹脂の数平均分子量が18500に満たない場合、シートの耐久性が落ちる可能性があるため好ましくない。また、40000を超えると、重合が困難であるか重合できたとしても押出機による樹脂の押出が困難となり、製膜が困難となる場合がある。
また、本発明の易接着性シートにおいて、P1層は一軸に配向していることが好ましく、二軸に配向していることがより好ましい。P1層が一軸、もしくは二軸に配向していると、配向結晶化により、耐熱性や耐湿熱性などのシートの耐久性を向上させることができる。
本発明のP1層に、耐光性、光反射性、光隠蔽性、意匠性、視認性などの特性を付与する目的で、おのおのの機能を有した無機粒子を含有させる方法も好ましく用いられる。例えば、耐光性と光反射性の両方を向上させるためには、P1層を構成するポリエステル樹脂に対して酸化チタン粒子を1質量%以上30質量%以下の範囲で含有させることが好ましい。これによって酸化チタン粒子による紫外線吸収能と光反射性を活かして、長期に亘ってシートの劣化による着色を低減するという効果を発揮することができる。1質量%未満では耐紫外線性が不足する場合がある。30質量%より多いと層間の密着性が悪化する場合がある。より好ましい下限は2質量%以上であり、さらに好ましくは3質量%以上である。より好ましい上限は25質量%以下であり、さらに好ましくは20質量%以下である。さらには、高い光反射性と耐光性という点で、ルチル型酸化チタンを用いるのがより好ましい。
また、耐光性と光隠蔽性、意匠性を向上させるためには、P1層を構成する樹脂にフラーレン、カーボンファイバー、カーボンナノチューブなどの炭素系材料からなる粒子(以下、カーボン粒子と称することがある)を0.1質量%以上5質量%以下の範囲で含有することが好ましい。これによってカーボン粒子による紫外線吸収能と光隠蔽性を活かして、長期に渡ってシートの劣化による着色を低減するという効果を発揮することができる。0.1質量%未満では耐光性や光隠蔽性が不足する場合がある。5質量%より多いと、P1層を形成する工程において原料を溶融押出する時に、炉内の圧力が高くなって押出が困難になったり、層間の密着性が悪化する場合がある。より好ましい下限は0.2質量%以上であり、さらに好ましくは0.5質量%以上である。より好ましい上限は4質量%以下であり、さらに好ましくは3質量%以下である。
また、P1層を構成するポリエステル樹脂に前記の粒子を含有させる方法としては、ポリエステル樹脂と粒子をベント式二軸混練押出機やタンデム型押出機を用いて、溶融混練する方法が好ましく用いられる。ここで、ポリエステル樹脂に粒子を含有させる際にポリエステル樹脂が熱負荷を受けると、ポリエステル樹脂は少なからず劣化する。そのため、耐熱性や耐湿熱性などのシートの耐久性の低下を抑える観点から、P1層を構成するポリエステル樹脂に含まれる粒子含有率より高濃度のマスターペレットを作製するのが好ましい。作製した高濃度のマスターペレットをポリエステル樹脂と混合して希釈し、所定のP1層の粒子含有率とすることで、固有粘度IVの低下や末端カルボキシル基量の増加を抑えることができる。
本発明の易接着性シートにおけるP1層には、上記の酸化チタン粒子やカーボン粒子以外にも、必要に応じて本発明の効果が損なわれない範囲で、耐熱安定剤、紫外線安定剤、帯電防止剤、易滑剤、充填剤、核剤、染料、分散剤、カップリング剤等の添加剤や、気泡が含まれていてもよい。例えば、添加剤として紫外線安定剤を選択した場合には、本発明の易接着性シートの耐光性をより高めることが可能となる。また気泡を含ませることでシートの比重を軽くしたり、反射性を発現させたり、電気絶縁性を付与することもできる。
本発明のP1層は、積層構造を有しても構わない。例えば、耐湿熱性に優れたP11層と、紫外線吸収剤や紫外線吸収能を持つ酸化チタン粒子を高濃度で含有する層P12層との積層構造などが好ましい形態であり、シートの耐湿熱性と耐光性を両立することができる。このような積層構造を有する場合には、本発明の易接着性シートの構成はP12層/P11層//P2層となることが、易接着性と耐光性の両立の観点から好ましい。この場合、P11層、P12層に用いる樹脂は、上記のP1層で例示したものを好適に用いることができる。
(易接着層(P2層))
本発明の易接着シートは、P1層に隣接して易接着層となるP2層を設けることが必要である。このとき、P2層はP1層の少なくとも片面に設ける必要がある。本発明のシートにおいて易接着層となるP2層が設けられていないと、目的の易接着性は得られない。
本発明の易接着シートは、P1層に隣接して易接着層となるP2層を設けることが必要である。このとき、P2層はP1層の少なくとも片面に設ける必要がある。本発明のシートにおいて易接着層となるP2層が設けられていないと、目的の易接着性は得られない。
本発明の易接着シートにおいて、易接着層(P2層)は、ポリアミド樹脂Aと、架橋剤Bを含む塗料組成物から形成される層であって、前記塗料組成物中における、ポリアミド樹脂Aの含有量が、塗料組成物中の固形分に対して50質量%以上であることが必要である。
本発明のP2層形成する塗料組成物中における、ポリアミド樹脂Aの含有量が、塗料組成物中の固形分に対して50質量%以上である必要がある。ポリアミド樹脂Aの含有量が、塗料組成物中の固形分に対して50質量%未満であると、易接着性が十分ではない。
ここで本発明におけるポリアミド樹脂とは、分子骨格中にアミド結合(−NHCO−)を有する樹脂を示し、具体的には脂肪族系モノマーからなる脂肪族系ポリアミド樹脂、芳香族系モノマーを一部有する半芳香族系ポリアミド樹脂が挙げられ、3)ラクタム骨格を有する化合物を開環重合、4)一分子中にアミノ基とカルボキシル基を有するアミノ酸成分を重縮合、5)ジアミン成分とジカルボン酸成分を重縮合、および3)〜5)の組み合わせにより得ることができる。
3)において、ラクタム骨格を有する化合物の例としては、ε−カプロラクタム(開環重合によりナイロン6(ガラス転移点温度=約48℃)が得られる)、ω−ウンデカンラクタム(開環重合によりナイロン11(ガラス転移点温度=約37℃)が得られる)、ω−ラウロラクタム(開環重合によりナイロン12(ガラス転移点温度=約50℃)が得られる)などのラクタム骨格を有する化合物などが挙げられる。
4)において、一分子中にアミノ基とカルボキシル基を有するアミノ酸成分の例としては、ε−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸などが挙げられる。
5)において、ジアミン成分の例としては、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、メタキシレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、1,2,2,4−テトラメチルへキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルへキサメチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、1,4−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス−p−アミノシクロヘキシルメタン、2,2−ビス−p−アミノシクロへキシルプロパン、イソホロンジアミンなどが挙げられ、ジカルボン酸成分の例としては、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セパシン酸、ドデカンニ酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ダイマー酸などが挙げられる。
本発明のP2層を形成するポリアミド樹脂Aとしては、塗布性を付与するために、変性処理を施して可溶性を発現させたポリアミド樹脂がより好ましい。具体的には、例えば、アミド基(−NHCO−)がN−アルコキシアルキル化された脂肪族ポリアミドを合成することにより、脂肪族ポリアミドの分子間水素結合能を阻害し、可溶性を発現させることができる。更に、ポリアミド樹脂Aは、水との親和性を得るために、ポリアミドの主鎖に、親水性モノマーがグラフト重合されたものであることが好ましい。親水性モノマーとしては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などを有するアニオン性モノマーや、アミノ基の4級塩などの官能基を有するカチオン性モノマーなどが挙げられ、具体例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、2−トリフルオロメチルアクリル酸、マレイン酸およびこれらの酸のアルカリ金属塩、例えば、ヒドロキシメチルメタクリレート、例えば、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸およびこれらの酸のアルカリ金属塩、例えば、アクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド(例えば、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドなど。)、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N−アクリロイルモルホリン、N−ビニルラクタム類(例えば、N−ビニルピロリドンなど。)などが挙げられる。
本発明の易接着シートのP2層は、前記のポリアミド樹脂Aを含む塗料組成物から形成される層とするとこで、一般的に太陽電池の封止材として用いられるエチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)などのホットメルト接着剤との親和性に優れ、優れた易接着性が得られる。本発明の易接着シートを太陽電池バックシートとして用いる場合、EVAとの親和性に優れる観点から、ポリアミド樹脂Aとしては、脂肪族系ポリアミド樹脂であることが好ましい。また、ポリアミド樹脂Aは、変性処理や共重合などによって、ガラス転移点温度Tgを−50℃以上50℃以下としたポリアミド樹脂であることが好ましく、より好ましくはガラス転移点温度Tgが−50℃以上0℃以下、更に好ましくは−30℃以上−10℃以下のポリアミド樹脂である。ポリアミド樹脂Aのガラス転移点温度Tgを上記の範囲とすると、P2層に適度の柔軟性を付与し、また、接着時の運動性を高めることから、易接着性や長期的な接着保持性を高めることが可能となる。上記のガラス転移点温度を有するポリアミド樹脂は、市販品を用いることができ、例えば東レ株式会社製の“AQナイロン”T−70(ガラス転移点温度=−22℃)、P−95(ガラス転移点温度=−46℃)、ナガセケムテックス株式会社製の“トレジン”(登録商標)FS−350E5ASなどを好適に用いることができる。
本発明のP2層を形成する塗料組成物には、長期的な接着保持性を高めるために、架橋剤を含有させる必要がある。本発明における架橋剤とは、P2層内で分子鎖間を化学結合により連結し、物理的、化学的性質を変化させる反応性を有する化合物、樹脂をいう。特に、ポリアミド樹脂Aとの反応性が良好な架橋剤であることが好ましい。P2層を形成する塗料組成物に架橋剤を含有せしめることにより、P2層の形成する過程において、P2層を形成する樹脂と反応し、P2層の接着性や長期的な接着保持性を高くすることができる。
本発明におけるP2層を形成する塗料組成物に含まれる架橋剤Bとしては、具体的にはメラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、イソシアネート樹脂、オキサゾリン樹脂、アミン樹脂、カルボジイミド樹脂、アジリジン樹脂、アルデヒド樹脂、金属キレート樹脂が挙げられる。またこれらの架橋剤を2種以上併せて用いるのも好ましい。
前記のメラミン樹脂の例としては、へキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサプロポキシメチルメラミン、ヘキサプトキシメチルメラミン、ヘキサペンチルオキシメチルメラミン、ヘキサヘキシルオキシメチルメラミン、メラミン樹脂などが挙げられる。
エポキシ樹脂の例としては、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、1,3−ビス(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エテレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o−フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシングリシジルエーテル、ビスフェノール−S−ジグリシジルエーテルの他、分子内にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ樹脂が挙げられる。
フェノール樹脂の例としては、p−クレゾール、m−クレゾール、o−クレゾール、2,3−ジメチルフェノール、2,4−ジメチルフェノール、2,5−ジメチルフェノール、2,6−ジメチルフェノール、3,4−ジメチルフェノール、3,5−ジメチルフェノール、2,3,4−トリメチルフェノール、2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、2,4,5−トリメチルフェノール、メチレンビスp−クレゾール、2−メチルレゾルシン、4−メチルレゾルシン、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、2,3−ジエチルフェノール、2,5−ジエチルフェノール、p−イソプロピルフェノール、カルダノール、およびこれらの変性体が挙げられる。
イソシアネート樹脂の例としては、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、およびこれらのポリイソシアネート化合物とトリメチロールプロパン等のポリオール化合物とのアダクト体、これらポリイソシアネート化合物のビュレット体やイソシアヌレート体が挙げられる。
アミン樹脂の例としては、ヘキサメチレンジアミン、トリエチルジアミン、ポリエチレンイミン、ヘキサメチレンテトラアミン、ジエチレントリアミン、トリエチルテトラアミン、イソフォロンジアミン、アミノ樹脂が挙げられる。
アジリジン樹脂の例としては、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、N,N′−ヘキサメチレン−1が挙げられる。
アルデヒド樹脂の例としては、グリオキザール、マロンジアルデヒド、スクシンジアルデヒド、マレインジアルデヒド、グルタルジアルデヒド、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒドが挙げられる。
金属キレート樹脂の例としては、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、パナジウム、クロム、ジルコニウム等の多金属のアセチルアセトンやアセトアセチルエステル配位化合物が挙げられる。
また架橋剤Bとして市販の架橋剤を入手して用いることができる。例えば第一工業製薬株式会社製イソシアネート樹脂“エラストロン”(登録商標)、群栄化学工業株式会社製フェノール樹脂“レジトップ”、DIC株式会社製メラミン樹脂“ベッカミン”(登録商標)、株式会社オーシカ製メラミン樹脂”大鹿レジン”、株式会社日本触媒製オキザゾリン樹脂“エポクロス”(登録商標)、日清紡ケミカル株式会社製カルボジイミド樹脂“カルボジライト”(登録商標)、DIC株式会社製エポキシ樹脂“EPICLON”(登録商標)、ナガセケムテックス株式会社製エポキシ樹脂“デナコール”(登録商標)が挙げられる。
本発明のおけるP2層を形成する塗料組成物に含まれる架橋剤Bとしては、ポリアミド樹脂Aとの反応性やP1層との接着性の観点から、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、オキサゾリン樹脂、カルボジイミド樹脂が好ましい。更に、長期的な接着保持性との両立の観点から、P2層を形成する塗料組成物には、メラミン樹脂および/またはエポキシ樹脂であることがより好ましい。また、メラミン樹脂とエポキシ樹脂を併用する場合、塗料組成物中のメラミン樹脂とエポキシ樹脂の混合質量比としては5:1〜1:1の範囲とすることが好ましく、より好ましくは4:1〜2:1の範囲である。
本発明におけるP2層を形成する塗料組成物中のポリアミド樹脂Aと架橋剤Bの質量比Wa:Wbは50:50〜95:5の範囲とすることが好ましく、より好ましくは60:40〜90:10の範囲、更に好ましくは70:30〜80:20の範囲である。本発明におけるP2層を形成するポリアミド樹脂Aと架橋剤Bの質量比Wa:Wbが50:50よりもポリアミド樹脂Aの割合が小さくなると、ポリアミド樹脂成分が不足し、易接着性が低下することがある。またP2層を形成するポリアミド樹脂Aと架橋剤Bの質量比Wa:Wbが95:5よりもポリアミド樹脂Aの割合が大きくなると、架橋剤成分が不足し、P2層の強度が不足することや、巻取り性が悪化することがある。
本発明の易接着シートにおいてP2層を前記のポリアミド樹脂Aと架橋剤を含む塗料組成物から形成される層とすることで、従来の易接着シートに比べて、優れた易接着を長期的に保持することが可能となり、本発明の易接着シートを例えば太陽電池バックシートとして太陽電池に搭載した場合、より耐久性に優れた太陽電池とすることができる
本発明におけるP2層には、本発明の効果を損なわない範囲で、公知の熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、耐ブロッキング剤、染料、顔料、光増感剤、界面活性剤、紫外線吸収剤などの各種添加剤を添加することができる。
本発明におけるP2層には、本発明の効果を損なわない範囲で、公知の熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、耐ブロッキング剤、染料、顔料、光増感剤、界面活性剤、紫外線吸収剤などの各種添加剤を添加することができる。
例えば、P2層に耐ブロッキング剤としてシリカ粒子を添加することで、巻き取り時のブロッキングを防止することができる。またP2層に界面活性剤を添加することで、P1層への塗液の親和性を高め、塗布ムラを抑えることができる。
本発明において、P2層を、ポリアミド樹脂Aと、架橋剤Bを含む塗料組成物から形成され、前記塗料組成物中における、ポリアミド樹脂Aの含有量が、塗料組成物中の固形分に対して50質量%以上とすることにより、優れた易接着性を有するシートとすることができる。
本発明の易接着シートにおけるP2層の厚みは0.01μm以上5μm以下が好ましく、より好ましくは0.1μm以上2.0μm以下であり、さらに好ましくは0.5μm以上1.5μm以下である。本発明の易接着シートにおけるP2層の厚みが0.01μm未満では本発明の目的である易接着性が不足することがある。また、P2層の厚みが5μmより厚いとポリアミド樹脂Aと架橋剤Bの反応が不十分となり、その結果としてP2層の強度が不足することや、乾燥不足による巻取り性の悪化、または塗布性が悪化することがある。
本発明の易接着シートにおけるP2層の厚みは0.01μm以上5μm以下が好ましく、より好ましくは0.1μm以上2.0μm以下であり、さらに好ましくは0.5μm以上1.5μm以下である。本発明の易接着シートにおけるP2層の厚みが0.01μm未満では本発明の目的である易接着性が不足することがある。また、P2層の厚みが5μmより厚いとポリアミド樹脂Aと架橋剤Bの反応が不十分となり、その結果としてP2層の強度が不足することや、乾燥不足による巻取り性の悪化、または塗布性が悪化することがある。
本発明のP2層はより易接着性を向上させる目的で、積層構造を有してもよい。例えば、予めP1層の片側表面にP1層と接着性に優れるアンカーコート層(P21層とする)を設けておき、P21層の上に、さらに易接着性に優れる層(P22層とする)を設ける手法も好ましく用いられる。その場合、易接着シートの構成は、P1層//P21層/P22層の順で積層され、P2層の厚みは、P21層+P22層で表される。このとき、P21層は、P1層およびP22層を構成する樹脂と接着性が良く、また、P22層はP21層およびEVA層を構成する樹脂と接着性が良く、太陽電池セル作成時の熱圧着ラミネート時の温度でEVA層と相溶性を生じるものであれば、特に限定されない。この場合、P21層、P22層に用いる樹脂は、上記のP2層で例示したものを適宜好適に用いることができる。
次に、本発明の易接着シートの製造方法について例を挙げて説明する。これは一例であり、本発明は、かかる例によって得られる物のみに限定して解釈されるものではない。
まず、P1層を構成する原料の製造方法は、以下の方法で製造することができる。
本発明のP1層の原料となる樹脂は、ジカルボン酸、もしくはそのエステル誘導体と、ジオールを周知の方法でエステル交換反応、もしくはエステル化反応させることによって得ることができる。従来公知の反応触媒としてはアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、亜鉛化合物、鉛化合物、マンガン化合物、コバルト化合物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物、リン化合物などを挙げることが出来る。好ましくは、通常PETの製造方法が完結する以前の任意の段階に置いて、重合触媒としてアンチモン化合物またはゲルマニウム化合物、チタン化合物を添加することが好ましい。このような方法としては例えば、ゲルマニウム化合物を例に取ると、ゲルマニウム化合物粉体をそのまま添加することが好ましい。また、ポリエステル樹脂の数平均分子量を18500〜40000にコントロールするためには、上記の方法で一端数平均分子量が18000程度の分子量のポリエステル樹脂を重合した後、190℃〜ポリエステル樹脂の融点未満の温度で、減圧または窒素ガスのような不活性気体の流通下で加熱する、いわゆる固相重合する方法が好ましい。該方法は熱可塑性樹脂の末端カルボキシル基量を増加させることなく数平均分子量を高めることができる点で好ましく行われる。
次に、P1層の製造方法は、P1層が単膜構成の場合、P1層用原料を押出機内で加熱溶融し、口金から冷却したキャストドラム上に押し出してシート状に加工する方法(溶融キャスト法)を使用することができる。その他の方法として、P1層用の原料を溶媒に溶解させ、その溶液を口金からキャストドラム、エンドレスベルト等の支持体上に押し出して膜状とし、次いでかかる膜層から溶媒を乾燥除去させてシート状に加工する方法(溶液キャスト法)等も使用することができる。
また、P1層が積層構造の場合の製造方法は、積層する各層の材料が熱可塑性樹脂を主たる構成とする場合、二つの異なる熱可塑性樹脂を二台の押出機に投入し溶融してから合流させて、口金から冷却したキャストドラム上に共押出してシート状に加工する方法(共押出法)を好ましく用いることができる。
また、P1層および/またはP1層を含む積層体として一軸もしくは、二軸延伸されたシート基材を選択した場合、その製造方法として、まず、押出機(積層構造の場合は複数台の押出機)に原料を投入し、溶融して口金から押出し(積層構造の場合は共押出)し、冷却した表面温度10〜60℃に冷却されたドラム上で静電気により密着冷却固化し、未延伸シートを作製する。
次に、この未延伸シートを70〜140℃の温度に加熱されたロール群に導き、長手方向(縦方向、すなわちシートの進行方向)に3〜4倍延伸し、20〜50℃の温度のロール群で冷却する。
続いて、シートの両端をクリップで把持しながらテンターに導き、80〜150℃の温度に加熱された雰囲気中で、長手方向に直角な方向(幅方向)に3〜4倍に延伸する。
延伸倍率は、長手方向と幅方向それぞれ3〜5倍とするが、その面積倍率(縦延伸倍率×横延伸倍率)は9〜15倍であることが好ましい。面積倍率が9倍未満であると、得られる2軸延伸シートの耐久性が不十分となり、逆に面積倍率が15倍を超えると延伸時に破れを生じ易くなる傾向がある。
二軸延伸する方法としては、上述の様に長手方向と幅方向の延伸とを分離して行う逐次二軸延伸方法の他に、長手方向と幅方向の延伸を同時に行う同時二軸延伸方法のどちらであっても構わない。
本発明の易接着シートにおいてP2層をP1層の上に形成する方法は、特に制限されるべきものではないが、コーティング手法を用いるのが好ましい。コーティング手法としては、公知の方法を適用することができ、例えば、ロールコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、ダイコーティング法およびグラビアロールコーティング法等や、これらを組み合わせた方法を利用することができる。中でも塗剤の選択幅が広い観点からはバーコーティング法が好ましく、一方でP2層の厚みを大きくしたい場合は厚膜塗布性の観点からダイコーティング法およびグラビアロールコーティング法が好ましく選択できる。
更にP2層の形成はP1層の製造工程の中で設けるインラインコーティングにて行うのが工程簡略化の観点からより好ましい。具体的には、逐次二軸延伸方法の場合には1軸延伸シートの後に、未延伸シートもしくは同時二軸延伸方法の場合には未延伸シートを形成した後に、それぞれ前記のコーティング工程を設けP2層を形成する塗料組成物を塗布した後、塗料組成物の乾燥工程と同時にP1層の熱固定を行う。この時、塗料組成物の乾燥温度は基材層P1層の熱寸法安定性と耐湿熱性の両立の観点から150℃以上250℃以下が好ましく、より好ましくは170℃以上230℃以下、更に好ましくは180℃以上220℃以下である。
また必要に応じてP1層への塗料組成物の濡れ性向上、P2層形成後の層間接着力向上の観点から、コーティング工程の直前に基材層P1層の表面へコロナ処理を行ってもよい。
本発明の易接着シートにおいてP2層を形成するための、塗料組成物の溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メタノール、エタノールおよび水を例示することができ、該コーティング液の性状としてはエマルジョン型および溶解型のいずれでも良い。近年では環境保護、省資源化、製造時における有機溶剤の排気問題などが重視され、水を溶剤の主体とした溶解型、もしくはエマルジョン型コーティング液が好ましい形態である。また、P2層を形成する塗料組成物に含有するポリアミド樹脂Aと架橋剤Bを水系エマルジョン化させる方法としては、特に制限されるものではなく、固/液撹拌装置や乳化機として広く当業者に知られている装置によって作製することができる。
本発明の易接着シートは前記の製造方法によって製造することができる。得られた易接着シートは優れた性能を有するものである。本発明の易接着シートはその特長を生かして太陽電池バックシートや工程シート、粘着テープなどの工業材料用途や押出ラミネートや熱ラミネートなどの易接着基材用途として好適に使用することができる。尚、本発明の易接着シートを押出ラミネートの易接着基材用途に用いる場合、押出ラミネートする樹脂は前記のポリアミド樹脂であることが好ましく、より優れた接着性を得ることができる。
本発明の太陽電池は、前記の易接着シートを用いることを特徴とする。前記の易接着シートを太陽電池バックシートとして用いることで、従来の太陽電池と比べて耐久性を高めることが可能となる。その構成の例を図1に示す。電気を取り出すリード線(図1には示していない)を接続した発電素子をEVA樹脂などの透明な封止材2で封止したものに、ガラスなどの透明基板4と、易接着シート1として貼り合わせて構成されるが、これに限定されず、任意の構成に用いることができる。なお、図1では易接着シート単体での例を示したが、その他必要とされる要求特性に応じて易接着シートと他のフィルムを張り合わせた、複合シートを用いることも可能である。
ここで、本発明の太陽電池において、易接着シート1は発電素子を封止した封止材2の背面に設置される発電セルを保護する役目を担う。ここで、易接着シートはP2層が封止材2と接するように配置する必要がある。この構成とすることによって、本発明の優れた易接着性を生かして、屋外に曝されても長期間、発電セルを保護することで太陽電池の耐久性を高めることができる。
発電素子3は、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、結晶シリコン系、多結晶シリコン系、微結晶シリコン系、アモルファスシリコン系、銅インジウムセレナイド系、化合物半導体系、色素増感系など、目的に応じて任意の素子を、所望する電圧あるいは電流に応じて複数個を直列または並列に接続して使用することができる。透光性を有する透明基板4は太陽電池の最表層に位置するため、高透過率のほかに、高耐候性、高耐汚染性、高機械強度特性を有する透明材料が使用される。本発明の太陽電池において、透光性を有する透明基板4は上記特性と満たせばいずれの材質を用いることができ、その例としてはガラス、四フッ化エチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化ビニル樹脂(PVF)、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、ポリ四フッ化エチレン樹脂(TFE)、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂(CTFE)、ポリフッ化ビニリデン樹脂などのフッ素系樹脂、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、およびこれらの混合物などが好ましく挙げられる。ガラスの場合、強化されているものを用いるのがより好ましい。また樹脂製の透光基材を用いる場合は、機械的強度の観点から、上記樹脂を一軸または二軸に延伸したものも好ましく用いられる。また、これら基材には発電素子の封止材料であるEVA樹脂などとの接着性を付与するために、表面に、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、易接着処理を施すことも好ましく行われる。
発電素子を封止するための封止材2は、発電素子の表面の凹凸を樹脂で被覆し固定し、外部環境から発電素子保護し、電気絶縁の目的の他、透光性を有する基材やバックシートと発電素子に接着するため、高透明性、高耐候性、高接着性、高耐熱性を有する材料が使用される。その例としては、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)、エチレン−メチルアクリレート共重合体(EMA)、エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)、アイオノマー樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、およびこれらの混合物などが好ましく用いられる。
以上のように、本発明の易接着シートを太陽電池システムに組み込むことにより、従来の太陽電池と比べて、耐久性を高めることが可能となる。本発明の太陽電池は、太陽光発電システム、小型電子部品の電源など、屋外用途、屋内用途に限定されず各種用途に好適に用いることができる。
〔特性の測定方法および評価方法〕
(1)ポリアミド樹脂Aのガラス転移温度Tg
JIS K−7121(1999)に基づいた方法により、示差走査熱量測定(以下、DSC)の−100℃から100℃まで、20℃/分の昇温速度で昇温した時に得られた示差走査熱量測定チャートにおけるガラス転移温度Tgを求めた。なお、ガラス転移温度が上記の範囲内に観測されない場合は、測定温度範囲を変更して測定する。
(1)ポリアミド樹脂Aのガラス転移温度Tg
JIS K−7121(1999)に基づいた方法により、示差走査熱量測定(以下、DSC)の−100℃から100℃まで、20℃/分の昇温速度で昇温した時に得られた示差走査熱量測定チャートにおけるガラス転移温度Tgを求めた。なお、ガラス転移温度が上記の範囲内に観測されない場合は、測定温度範囲を変更して測定する。
(2)ポリマー特性
(2−1)固有粘度IV
オルトクロロフェノール100mlに、測定試料(ポリエステル樹脂(原料)又はポリエステルフィルム)を溶解させ(溶液濃度C(測定試料重量/溶液体積)=1.2g/ml)、その溶液の25℃での粘度をオストワルド粘度計を用いて測定した。また、同様に溶媒の粘度を測定した。得られた溶液粘度、溶媒粘度を用いて、下記式(4)により、[η]を算出し、得られた値をもって固有粘度(IV)とした。
ηsp/C=[η]+K[η]2・C ・・・(4)
(ここで、ηsp=(溶液粘度/溶媒粘度)―1、Kはハギンス定数(0.343とする)である。)
なお、ポリエステル樹脂(原料)又はポリエステルフィルムを溶解させた溶液に無機粒子などの不溶物がある場合は、以下の方法を用いて測定を行った。
i)オルトクロロフェノール100mLに測定試料(ポリエステル樹脂(原料)又はポリエステルフィルム)を溶解させ、溶液濃度が1.2mg/mLよりも濃い溶液を作成する。ここで、オルトクロロフェノールに供した測定試料の重量を測定試料重量とする。
ii)次に、不溶物を含む溶液を濾過し、不溶物の重量測定と、濾過後の濾液の体積測定を行う。
iii)濾過後の濾液にオルトクロロフェノールを追加して、(測定試料重量(g)−不溶物の重量(g))/(濾過後の濾液の体積(mL)+追加したオルトクロロフェノールの体積(mL))が、1.2g/100mLとなるように調整する。
(例えば、測定試料重量2.0g/溶液体積100mLの濃厚溶液を作成したときに、該溶液を濾過したときの不溶物の重量が0.2g、濾過後の濾液の体積が99mLであった場合は、オルトクロロフェノールを51mL追加する調整を実施する。((2.0g−0.2g)/(99mL+51mL)=1.2g/mL))
iv)iii)で得られた溶液を用いて、25℃での粘度をオストワルド粘度計を用いて測定し、得られた溶液粘度、溶媒粘度を用いて、上記式(C)により、[η]を算出し、得られた値をもって固有粘度(IV)とする。
(2−1)固有粘度IV
オルトクロロフェノール100mlに、測定試料(ポリエステル樹脂(原料)又はポリエステルフィルム)を溶解させ(溶液濃度C(測定試料重量/溶液体積)=1.2g/ml)、その溶液の25℃での粘度をオストワルド粘度計を用いて測定した。また、同様に溶媒の粘度を測定した。得られた溶液粘度、溶媒粘度を用いて、下記式(4)により、[η]を算出し、得られた値をもって固有粘度(IV)とした。
ηsp/C=[η]+K[η]2・C ・・・(4)
(ここで、ηsp=(溶液粘度/溶媒粘度)―1、Kはハギンス定数(0.343とする)である。)
なお、ポリエステル樹脂(原料)又はポリエステルフィルムを溶解させた溶液に無機粒子などの不溶物がある場合は、以下の方法を用いて測定を行った。
i)オルトクロロフェノール100mLに測定試料(ポリエステル樹脂(原料)又はポリエステルフィルム)を溶解させ、溶液濃度が1.2mg/mLよりも濃い溶液を作成する。ここで、オルトクロロフェノールに供した測定試料の重量を測定試料重量とする。
ii)次に、不溶物を含む溶液を濾過し、不溶物の重量測定と、濾過後の濾液の体積測定を行う。
iii)濾過後の濾液にオルトクロロフェノールを追加して、(測定試料重量(g)−不溶物の重量(g))/(濾過後の濾液の体積(mL)+追加したオルトクロロフェノールの体積(mL))が、1.2g/100mLとなるように調整する。
(例えば、測定試料重量2.0g/溶液体積100mLの濃厚溶液を作成したときに、該溶液を濾過したときの不溶物の重量が0.2g、濾過後の濾液の体積が99mLであった場合は、オルトクロロフェノールを51mL追加する調整を実施する。((2.0g−0.2g)/(99mL+51mL)=1.2g/mL))
iv)iii)で得られた溶液を用いて、25℃での粘度をオストワルド粘度計を用いて測定し、得られた溶液粘度、溶媒粘度を用いて、上記式(C)により、[η]を算出し、得られた値をもって固有粘度(IV)とする。
(2−2)末端カルボキシル基量(表中ではCOOH量と記載する。)
P1層の末端カルボキシル基量について、 Mauliceの方法に準じて、以下の方法にて測定した。(文献M.J. Maulice, F. Huizinga, Anal.Chim.Acta,22 363(1960))
測定試料(ポリエステル樹脂(原料)またはポリエステルフィルム)2gをo−クレゾール/クロロホルム(重量比7/3)50mLに温度80℃にて溶解し、0.05NのKOH/メタノール溶液によって滴定し、末端カルボキシル基濃度を測定し、当量/ポリエステル1tの値で示した。なお、滴定時の指示薬はフェノールレッドを用いて、黄緑色から淡紅色に変化したところを滴定の終点とした。なお、ポリエステル樹脂(原料)又はポリエステルフィルムを溶解させた溶液に無機粒子などの不溶物がある場合は、溶液を濾過して不溶物の重量測定を行い、不溶物の重量を測定試料重量から差し引いた値を測定試料重量とする補正を実施した。また、ポリエステルフィルムを測定試料として用いて得られた値を、ポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂の値とした。
P1層の末端カルボキシル基量について、 Mauliceの方法に準じて、以下の方法にて測定した。(文献M.J. Maulice, F. Huizinga, Anal.Chim.Acta,22 363(1960))
測定試料(ポリエステル樹脂(原料)またはポリエステルフィルム)2gをo−クレゾール/クロロホルム(重量比7/3)50mLに温度80℃にて溶解し、0.05NのKOH/メタノール溶液によって滴定し、末端カルボキシル基濃度を測定し、当量/ポリエステル1tの値で示した。なお、滴定時の指示薬はフェノールレッドを用いて、黄緑色から淡紅色に変化したところを滴定の終点とした。なお、ポリエステル樹脂(原料)又はポリエステルフィルムを溶解させた溶液に無機粒子などの不溶物がある場合は、溶液を濾過して不溶物の重量測定を行い、不溶物の重量を測定試料重量から差し引いた値を測定試料重量とする補正を実施した。また、ポリエステルフィルムを測定試料として用いて得られた値を、ポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂の値とした。
(3)P1層、P2層の厚み
ミクロトームを用いて、太陽電池裏面保護用シートの表面に対して垂直方向に切削した小片を作成し、その断面を電界放射走査型電子顕微鏡”JSM−6700F”(日本電子(株)製)を用いて3000倍に拡大観察して撮影した。その断面写真より、P1層、P2層それぞれの厚みを計測し、拡大倍率から逆算して厚みを求めた。なお、厚みは、互いに異なる測定視野から任意に選んだ計5箇所の断面写真を使用し、その平均値を用いた。
ミクロトームを用いて、太陽電池裏面保護用シートの表面に対して垂直方向に切削した小片を作成し、その断面を電界放射走査型電子顕微鏡”JSM−6700F”(日本電子(株)製)を用いて3000倍に拡大観察して撮影した。その断面写真より、P1層、P2層それぞれの厚みを計測し、拡大倍率から逆算して厚みを求めた。なお、厚みは、互いに異なる測定視野から任意に選んだ計5箇所の断面写真を使用し、その平均値を用いた。
(4)接着性評価
JIS K 6854−2(1999年版)に基づいて、ホットメルト接着剤であるEVAシートと実施例、比較例のシートにおけるP2層側との剥離強度から接着性を評価した。測定試験片は、厚さ3mmの半強化ガラス上に、500μm厚のEVAシート(酢酸ビニル共重合比率:28mol%)、および実施例、比較例のシートをP2層側がEVAシート側になるように重ね、市販の真空ラミネーターを用いて熱盤温度145℃、真空引き4分、プレス1分、保持時間10分の条件でプレス処理をしたものを用いた。剥離強度試験は180°剥離で行い、試験片の幅は10mmとし、2つの試験片を準備し、それぞれの試験片について場所を変えて3カ所測定し、得られた測定値の平均値を剥離強度の値とし、易接着性を以下のように判定した。
JIS K 6854−2(1999年版)に基づいて、ホットメルト接着剤であるEVAシートと実施例、比較例のシートにおけるP2層側との剥離強度から接着性を評価した。測定試験片は、厚さ3mmの半強化ガラス上に、500μm厚のEVAシート(酢酸ビニル共重合比率:28mol%)、および実施例、比較例のシートをP2層側がEVAシート側になるように重ね、市販の真空ラミネーターを用いて熱盤温度145℃、真空引き4分、プレス1分、保持時間10分の条件でプレス処理をしたものを用いた。剥離強度試験は180°剥離で行い、試験片の幅は10mmとし、2つの試験片を準備し、それぞれの試験片について場所を変えて3カ所測定し、得られた測定値の平均値を剥離強度の値とし、易接着性を以下のように判定した。
尚、本測定において界面での剥離が生じる前に、本発明のシートが破断した場合は、破断が生じた時点の測定値を剥離強度の値とした。
剥離強度が40N/10mm以上の場合:A
剥離強度が20N/10mm以上40N/10mm未満の場合:B
剥離強度が10N/10mm以上20N/10mm未満の場合:C
剥離強度が10N/10mm未満の場合:D
易接着性はA〜Cが良好であり、その中でもAが最も優れている。
剥離強度が40N/10mm以上の場合:A
剥離強度が20N/10mm以上40N/10mm未満の場合:B
剥離強度が10N/10mm以上20N/10mm未満の場合:C
剥離強度が10N/10mm未満の場合:D
易接着性はA〜Cが良好であり、その中でもAが最も優れている。
(5)耐湿熱性評価
実施例、比較例のシートを測定片の形状10mm×200mmに切り出した後、タバイエスペック(株)製プレッシャークッカーにて、温度125℃、相対湿度100%RHの条件下にて処理を行い、その後、ASTM−D882(1997)に基づいて破断伸度を測定した。なお、測定はチャック間50mm、引っ張り速度300mm/min、測定回数n=5とし、また、シートの長手方向、幅方向のそれぞれについて測定した後、その平均値を破断伸度E1とした。
実施例、比較例のシートを測定片の形状10mm×200mmに切り出した後、タバイエスペック(株)製プレッシャークッカーにて、温度125℃、相対湿度100%RHの条件下にて処理を行い、その後、ASTM−D882(1997)に基づいて破断伸度を測定した。なお、測定はチャック間50mm、引っ張り速度300mm/min、測定回数n=5とし、また、シートの長手方向、幅方向のそれぞれについて測定した後、その平均値を破断伸度E1とした。
また、処理前のシートについても、10mm×200mmの大きさに切り出し、破断伸度E0を測定した。得られた破断伸度E0,E1を用いて、下記(1)式により伸度保持率を算出し、伸度保持率が50%となる処理時間を伸度半減期とした。
伸度保持率(%)=E1/E0×100・・・(1)
得られた伸度半減期から、シートの耐湿熱性を以下のように判定した。
伸度半減期が、60時間以上の場合:A
伸度半減期が、40時間以上60時間未満の場合:B
伸度半減期が、30時間以上40時間未満の場合:C
伸度半減期が、30時間未満の場合:D
耐湿熱性はA〜Cが良好であり、その中でもAが最も優れている。
伸度保持率(%)=E1/E0×100・・・(1)
得られた伸度半減期から、シートの耐湿熱性を以下のように判定した。
伸度半減期が、60時間以上の場合:A
伸度半減期が、40時間以上60時間未満の場合:B
伸度半減期が、30時間以上40時間未満の場合:C
伸度半減期が、30時間未満の場合:D
耐湿熱性はA〜Cが良好であり、その中でもAが最も優れている。
(6)太陽電池の耐久性
(6−1)太陽電池の作製
Qcells社製の太陽電池セルQ6LPT−G2の表面、裏面の銀電極部分にHOZAN社製フラックスH722をディスペンサーで塗布し、表面、裏面の銀電極の上に155mmの長さに切断した配線材として日立電線社製銅箔SSA―SPS0.2×1.5(20)を表面側のセルの片端から10mm離れたところが配線材の端に、裏面側は表面側と対称になるように乗せ、半田ごてを用いてセル裏面側から半田ごてを接触させて表面、裏面を同時に半田溶着し1セルストリングスを作製した。
(6−1)太陽電池の作製
Qcells社製の太陽電池セルQ6LPT−G2の表面、裏面の銀電極部分にHOZAN社製フラックスH722をディスペンサーで塗布し、表面、裏面の銀電極の上に155mmの長さに切断した配線材として日立電線社製銅箔SSA―SPS0.2×1.5(20)を表面側のセルの片端から10mm離れたところが配線材の端に、裏面側は表面側と対称になるように乗せ、半田ごてを用いてセル裏面側から半田ごてを接触させて表面、裏面を同時に半田溶着し1セルストリングスを作製した。
作製した1セルストリングスのセルから飛び出している該配線材の長手方向と180mmに切断した取り出し電極として日立電線社製銅箔A―SPS0.23×6.0の長手方向が垂直になるよう置き、該配線材と取り出し電極が重なる部分に該フラックスを塗布して半田溶着を行い、取り出し電極付きストリングスを作製した。
次に、190mm×190mmの旭硝子社製太陽電池用3.2mm厚白板熱処理ガラス、190mm×190mmの500μm厚のEVAシート(酢酸ビニル共重合比率:28mol%)、作製した取り出し電極付きストリングス、190mm×190mmの500μm厚のEVAシート、190mm×190mmに切り出した実施例及び比較例の各積層シートを順に重ねて、該ガラスを真空ラミネーターの熱盤と接触するようにセットし、熱盤温度145℃、真空引き4分、プレス1分、保持時間10分の条件で真空ラミネートを行った。このとき、取り出し電極付きストリングスはガラス面がセル表面側になるようにセットした。
(6−2)太陽電池の耐久性(易接着シートの長期的な接着保持性)評価
(6−1)で作製した太陽電池を10個準備し、85℃85%RHに調整した(株)エスペック製の恒温恒湿槽で1000hr処理した後、ラミネートした実施例及び比較例の各積層シートに剥離が発生していないかを目視で確認を行った。太陽電池の耐久性(易接着シートの長期的な接着保持性)は、10個の太陽電池のうち、目視で剥離が発生しているものが何個あるかについて、以下のように判定を行った。
全ての太陽電池で剥離が発生していない場合:A
作製した太陽電池のうち1個以上5個以下シートが太陽電池から剥離していた場合:B
作製した太陽電池のうち6個以上シートが太陽電池から剥離していた場合:D
太陽電池の耐久性(易接着シートの長期的な接着保持性)はA、Bが優れており、その中でもAが最も優れている。
(6−1)で作製した太陽電池を10個準備し、85℃85%RHに調整した(株)エスペック製の恒温恒湿槽で1000hr処理した後、ラミネートした実施例及び比較例の各積層シートに剥離が発生していないかを目視で確認を行った。太陽電池の耐久性(易接着シートの長期的な接着保持性)は、10個の太陽電池のうち、目視で剥離が発生しているものが何個あるかについて、以下のように判定を行った。
全ての太陽電池で剥離が発生していない場合:A
作製した太陽電池のうち1個以上5個以下シートが太陽電池から剥離していた場合:B
作製した太陽電池のうち6個以上シートが太陽電池から剥離していた場合:D
太陽電池の耐久性(易接着シートの長期的な接着保持性)はA、Bが優れており、その中でもAが最も優れている。
以下、本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。
(ポリエステル樹脂原料)
1.PET原料A(実施例1〜14、16、18〜22に用いた)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸100質量部、ジオール成分としてエチレングリコール100質量部を用い、触媒として酢酸マグネシウム、三酸化アンチモン、亜リン酸を用いて重縮合反応を行った。次いで、得られたポリエチレンテレフタレートを160℃で6時間乾燥、結晶化させたのち、220℃、真空度0.3Torr、9時間の固相重合を行い、融点255℃、固有粘度0.80dl/g、末端カルボキシル基量10当量/トンのポリエチレンテレフタレート原料(PET−A)を得た。
1.PET原料A(実施例1〜14、16、18〜22に用いた)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸100質量部、ジオール成分としてエチレングリコール100質量部を用い、触媒として酢酸マグネシウム、三酸化アンチモン、亜リン酸を用いて重縮合反応を行った。次いで、得られたポリエチレンテレフタレートを160℃で6時間乾燥、結晶化させたのち、220℃、真空度0.3Torr、9時間の固相重合を行い、融点255℃、固有粘度0.80dl/g、末端カルボキシル基量10当量/トンのポリエチレンテレフタレート原料(PET−A)を得た。
2.PET原料B(実施例15に用いた)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸100質量部、ジオール成分としてエチレングリコール100質量部を用い、触媒として酢酸マグネシウム、三酸化アンチモン、亜リン酸を用いて重縮合反応を行った。次いで、得られたポリエチレンテレフタレートを160℃で6時間乾燥、結晶化させ、融点255℃、固有粘度0.65dl/g、末端カルボキシル基量25当量/トンのポリエチレンテレフタレート原料(PET−B)を得た。
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸100質量部、ジオール成分としてエチレングリコール100質量部を用い、触媒として酢酸マグネシウム、三酸化アンチモン、亜リン酸を用いて重縮合反応を行った。次いで、得られたポリエチレンテレフタレートを160℃で6時間乾燥、結晶化させ、融点255℃、固有粘度0.65dl/g、末端カルボキシル基量25当量/トンのポリエチレンテレフタレート原料(PET−B)を得た。
3.PEN原料(実施例15に用いた)
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル100質量部とエチレングリコール60質量部の混合物に、酢酸マンガン・4水和物塩0.03質量部を添加し、150℃の温度から240℃の温度に徐々に昇温しながらエステル交換反応を行った。途中、反応温度が170℃に達した時点で三酸化アンチモン0.024質量部を添加した。また、反応温度が220℃に達した時点で3,5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩0.042質量部を添加した。その後、引き続いてエステル交換反応を行い、トリメチルリン酸0.023質量部を添加した。次いで、反応生成物を重合装置に移し、290℃の温度まで昇温し、30Paの高減圧下にて重縮合反応を行い、重合装置の撹拌トルクが所定の値(重合装置の仕様によって具体的な値は異なるが、本重合装置にて固有粘度0.65のポリエチレン−2,6−ナフタレートが示す値を所定の値とした)を示した。次いで、得られたポリエチレンテレフタレートを160℃で6時間乾燥、結晶化させたのち、220℃、真空度0.3Torr、9時間の固相重合を行い、融点255℃、固有粘度0.70dl/g、末端カルボキシル着基量25当量/トンのポリエチレンナフタレート原料(PEN)を得た。
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル100質量部とエチレングリコール60質量部の混合物に、酢酸マンガン・4水和物塩0.03質量部を添加し、150℃の温度から240℃の温度に徐々に昇温しながらエステル交換反応を行った。途中、反応温度が170℃に達した時点で三酸化アンチモン0.024質量部を添加した。また、反応温度が220℃に達した時点で3,5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩0.042質量部を添加した。その後、引き続いてエステル交換反応を行い、トリメチルリン酸0.023質量部を添加した。次いで、反応生成物を重合装置に移し、290℃の温度まで昇温し、30Paの高減圧下にて重縮合反応を行い、重合装置の撹拌トルクが所定の値(重合装置の仕様によって具体的な値は異なるが、本重合装置にて固有粘度0.65のポリエチレン−2,6−ナフタレートが示す値を所定の値とした)を示した。次いで、得られたポリエチレンテレフタレートを160℃で6時間乾燥、結晶化させたのち、220℃、真空度0.3Torr、9時間の固相重合を行い、融点255℃、固有粘度0.70dl/g、末端カルボキシル着基量25当量/トンのポリエチレンナフタレート原料(PEN)を得た。
4.PET原料Aベース酸化チタンマスター(実施例1〜13、18〜22に用いた)
上記1.項によって得られたPET樹脂(PET−A)100質量部と、平均粒子径210nmのルチル型酸化チタン粒子100質量部を、ベントした290℃の押出機内で溶融混練し、酸化チタン含有ポリエチレンテレフタレート原料(PETa−TiO2)を作製した。
上記1.項によって得られたPET樹脂(PET−A)100質量部と、平均粒子径210nmのルチル型酸化チタン粒子100質量部を、ベントした290℃の押出機内で溶融混練し、酸化チタン含有ポリエチレンテレフタレート原料(PETa−TiO2)を作製した。
5.PET原料Bベース酸化チタンマスター(実施例17に用いた)
上記2.項によって得られたPET樹脂(PET−B)100質量部と、平均粒子径210nmのルチル型酸化チタン粒子100質量部を、ベントした290℃の押出機内で溶融混練し、酸化チタン含有ポリエチレンテレフタレート原料(PETb−TiO2)を作製した。
上記2.項によって得られたPET樹脂(PET−B)100質量部と、平均粒子径210nmのルチル型酸化チタン粒子100質量部を、ベントした290℃の押出機内で溶融混練し、酸化チタン含有ポリエチレンテレフタレート原料(PETb−TiO2)を作製した。
6.PEN原料ベース酸化チタンマスター(実施例15に用いた)
上記4.項によって得られたPEN樹脂100質量部と、平均粒子径210nmのルチル型酸化チタン粒子100質量部を、ベントした300℃の押出機内で溶融混練し、酸化チタン含有ポリエチレンナフタレート原料(PEN−TiO2)を作製した。
上記4.項によって得られたPEN樹脂100質量部と、平均粒子径210nmのルチル型酸化チタン粒子100質量部を、ベントした300℃の押出機内で溶融混練し、酸化チタン含有ポリエチレンナフタレート原料(PEN−TiO2)を作製した。
7.PET原料Aベースカーボン粒子マスター(実施例16に用いた)
上記1.項によって得られたPET樹脂(PET−A)100質量部と、平均粒子径40nmのカーボン粒子11質量部を、ベントした290℃の押出機内で溶融混練し、カーボン粒子含有ポリエチレンテレフタレート原料(PETa−CB)を作製した。
上記1.項によって得られたPET樹脂(PET−A)100質量部と、平均粒子径40nmのカーボン粒子11質量部を、ベントした290℃の押出機内で溶融混練し、カーボン粒子含有ポリエチレンテレフタレート原料(PETa−CB)を作製した。
(易接着層用塗剤の調製)
水を希釈溶剤として、下記項に記載された塗料を用いて塗剤A〜Tを作製した後、日信化学株式会社製アセチレンジオール系界面活性剤“オルフィン”(登録商標)EXP4051Fを、個々の塗剤に対して0.25質量%の割合となるように配合した。下記項に記載された塗料の配合量は、全て固形分比である。
水を希釈溶剤として、下記項に記載された塗料を用いて塗剤A〜Tを作製した後、日信化学株式会社製アセチレンジオール系界面活性剤“オルフィン”(登録商標)EXP4051Fを、個々の塗剤に対して0.25質量%の割合となるように配合した。下記項に記載された塗料の配合量は、全て固形分比である。
1.塗剤A〜E(実施例1〜5、14〜18で用いた)
ポリアミド樹脂Aとして東レ株式会社製“AQナイロン”T−70と架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂 “大鹿レジン”MG200を表1〜2の固形分比となるように混合した後、固形分濃度が17質量%となるように純水で希釈し、塗剤A〜Eを得た。
ポリアミド樹脂Aとして東レ株式会社製“AQナイロン”T−70と架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂 “大鹿レジン”MG200を表1〜2の固形分比となるように混合した後、固形分濃度が17質量%となるように純水で希釈し、塗剤A〜Eを得た。
2.塗剤F(実施例6で用いた)
ポリアミド樹脂Aとして東レ株式会社製”AQナイロン”P−95を用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Fを得た。
ポリアミド樹脂Aとして東レ株式会社製”AQナイロン”P−95を用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Fを得た。
3.塗剤G(実施例7で用いた)
ポリアミド樹脂Aとして東レ株式会社製”AQナイロン”P−95とA−90を1:1の重量比で混合したものを用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Gを得た。尚、A−90はペレット形状であるため、50℃に保温した純水中に固形分濃度が50質量%以下となるようにペレットを混合し2時間以上放置し、溶解させた後、攪拌機で攪拌しながら常温まで冷却を行い、水溶液としたものを用いた。
ポリアミド樹脂Aとして東レ株式会社製”AQナイロン”P−95とA−90を1:1の重量比で混合したものを用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Gを得た。尚、A−90はペレット形状であるため、50℃に保温した純水中に固形分濃度が50質量%以下となるようにペレットを混合し2時間以上放置し、溶解させた後、攪拌機で攪拌しながら常温まで冷却を行い、水溶液としたものを用いた。
4.塗剤H(実施例8で用いた)
ポリアミド樹脂Aとして東レ株式会社製”AQナイロン”A−90のみを用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Hを得た。
ポリアミド樹脂Aとして東レ株式会社製”AQナイロン”A−90のみを用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Hを得た。
5.塗剤I(実施例9で用いた)
架橋剤BとしてDIC株式会社製メラミン樹脂“ベッカミン”(登録商標)PM−80を用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Iを得た。
架橋剤BとしてDIC株式会社製メラミン樹脂“ベッカミン”(登録商標)PM−80を用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Iを得た。
6.塗剤J(実施例10で用いた)
架橋剤Bとしてナガセケムテックス株式会社製エポキシ樹脂“デナコール”(登録商標)EX−741を用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Jを得た。
架橋剤Bとしてナガセケムテックス株式会社製エポキシ樹脂“デナコール”(登録商標)EX−741を用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Jを得た。
7.塗剤K(実施例11で用いた)
架橋剤Bとして日清紡ケミカル株式会社製カルボジイミド樹脂“カルボジライト”(登録商標)V−04を用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Kを得た。
架橋剤Bとして日清紡ケミカル株式会社製カルボジイミド樹脂“カルボジライト”(登録商標)V−04を用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Kを得た。
8.塗剤L(実施例12で用いた)
架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂“大鹿レジン”MG200とナガセケムテックス株式会社製エポキシ架橋剤“デナコール”(登録商標)EX−741を3:1の重量比で混合したものを用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Lを得た。
架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂“大鹿レジン”MG200とナガセケムテックス株式会社製エポキシ架橋剤“デナコール”(登録商標)EX−741を3:1の重量比で混合したものを用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Lを得た。
9.塗剤M(実施例13で用いた)
架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂”大鹿レジン”MG200とナガセケムテックス株式会社製エポキシ架橋剤“デナコール”(登録商標)EX−741を1:1の重量比で混合したものを用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Mを得た。
架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂”大鹿レジン”MG200とナガセケムテックス株式会社製エポキシ架橋剤“デナコール”(登録商標)EX−741を1:1の重量比で混合したものを用いた以外は塗剤Cと同様に塗剤Mを得た。
10.塗剤N(実施例19、20で用いた)
固形分濃度を3質量%になるように純水で希釈を行った以外は塗剤Cと同様に塗剤Nを得た。
固形分濃度を3質量%になるように純水で希釈を行った以外は塗剤Cと同様に塗剤Nを得た。
11.塗剤O(実施例21、22で用いた)
固形分濃度を45質量%になるように純水で希釈を行った以外は塗剤Cと同様に塗剤Oを得た。
固形分濃度を45質量%になるように純水で希釈を行った以外は塗剤Cと同様に塗剤Oを得た。
12.塗剤P(比較例2で用いた)
ポリアミド樹脂Aとして東レ株式会社製”AQナイロン”T−70のみを用いて、固形分濃度が17質量%となるように純水で希釈し、塗剤Pを得た。
ポリアミド樹脂Aとして東レ株式会社製”AQナイロン”T−70のみを用いて、固形分濃度が17質量%となるように純水で希釈し、塗剤Pを得た。
13.塗剤Q(比較例3で用いた)
架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂”大鹿レジン”MG200のみを用いて、固形分濃度が17質量%となるように純水で希釈し、塗剤Qを得た。
架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂”大鹿レジン”MG200のみを用いて、固形分濃度が17質量%となるように純水で希釈し、塗剤Qを得た。
14.塗剤R(比較例4で用いた)
ポリアミド樹脂Aとして東レ株式会社製”AQナイロン”T−70と架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂 “大鹿レジン”MG200を表3の固形分比となるように混合した後、固形分濃度が17質量%となるように純水で希釈し、塗剤Rを得た。
ポリアミド樹脂Aとして東レ株式会社製”AQナイロン”T−70と架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂 “大鹿レジン”MG200を表3の固形分比となるように混合した後、固形分濃度が17質量%となるように純水で希釈し、塗剤Rを得た。
15.塗剤S(比較例5で用いた)
ポリアミド樹脂ではなく高松油脂株式会社製のポリエステル樹脂”ペスレジン”TR620Kと架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂”大鹿レジン”MG200を表3の固形分比となるように混合した後、固形分濃度が17質量%となるように純水で希釈し、塗剤Sを得た。
ポリアミド樹脂ではなく高松油脂株式会社製のポリエステル樹脂”ペスレジン”TR620Kと架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂”大鹿レジン”MG200を表3の固形分比となるように混合した後、固形分濃度が17質量%となるように純水で希釈し、塗剤Sを得た。
16.塗剤T(比較例6で用いた)
ポリアミド樹脂ではなく日本カーバイド工業株式会社製のアクリル樹脂“ニカゾール”(登録商標)RX7013EDと架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂”大鹿レジン”MG200を表3の固形分比となるように混合した後、固形分濃度が17質量%となるように純水で希釈し、塗剤Tを得た。
ポリアミド樹脂ではなく日本カーバイド工業株式会社製のアクリル樹脂“ニカゾール”(登録商標)RX7013EDと架橋剤Bとして株式会社オーシカ製メラミン樹脂”大鹿レジン”MG200を表3の固形分比となるように混合した後、固形分濃度が17質量%となるように純水で希釈し、塗剤Tを得た。
(実施例1〜13)
180℃で2時間真空乾燥したPET原料A(PET−A)とPET原料Aベース酸化チタンマスター(PETa−TiO2)を、粒子量が表1の濃度となるように調合し280℃の押出機内で溶融混練し、Tダイ口金に導入した。次いで、Tダイ口金よりシート状に溶融押出して表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて、未延伸シートを得た。続いて、該未延伸シートを80℃の温度に加熱したロール群で予熱した後、88℃の温度に加熱したロールと25℃の温度に調整したロール間で3倍の速度差をつけることで長手方向(縦方向)に3倍に延伸した後、25℃の温度のロール群で冷却して一軸延伸シートを得た。一軸延伸したシートにコロナ処理を施した後、表1に記載の実施例の番号に対応した塗剤を#8のメタリングバーにて塗布した。
180℃で2時間真空乾燥したPET原料A(PET−A)とPET原料Aベース酸化チタンマスター(PETa−TiO2)を、粒子量が表1の濃度となるように調合し280℃の押出機内で溶融混練し、Tダイ口金に導入した。次いで、Tダイ口金よりシート状に溶融押出して表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて、未延伸シートを得た。続いて、該未延伸シートを80℃の温度に加熱したロール群で予熱した後、88℃の温度に加熱したロールと25℃の温度に調整したロール間で3倍の速度差をつけることで長手方向(縦方向)に3倍に延伸した後、25℃の温度のロール群で冷却して一軸延伸シートを得た。一軸延伸したシートにコロナ処理を施した後、表1に記載の実施例の番号に対応した塗剤を#8のメタリングバーにて塗布した。
得られた一軸延伸シートの両端をクリップで把持しながらテンター内の80℃の温度の予熱ゾーンに導き、引き続き連続的に90℃に保たれた加熱ゾーンで長手方向に直角な方向(幅方向)に3.2倍に延伸した。さらに引き続いて、テンター内の熱処理ゾーンで220℃で20秒間の熱処理を施し、さらに220℃で4%幅方向に弛緩処理を行った。次いで均一に徐冷を行い、P1層のシート厚みが100μm、P2層の易接着層厚みが0.6μmの二軸延伸シートを得た。得られたシートからP1層を分離して測定した固有粘度IV、末端カルボキシル基量は表1に示す通りであった。
得られたシートについて、特性評価を行った。その結果、表1に示す通り、易接着性が良好なシートであり、中でもポリアミド樹脂AとしてT−70、架橋剤Bとしてメラミン樹脂またはメラミン樹脂とエポキシ樹脂を3:1の割合で混合したものを75:25の固形分比となるように混合した実施例3と9、12が非常に優れた易接着性を有するシートであることがわかった。また得られたシートはいずれも優れた耐湿熱性を有することがわかった。更に、得られたシートを搭載した太陽電池を作製し、太陽電池の耐久性の評価を実施した。その結果、いずれの太陽電池も優れた耐久性を有することがわかった。中でも実施例3と9、12のシートを搭載した太陽電池は非常に優れた耐久性を有することがわかった。
(実施例14)
P1層にPET原料A(PET−A)のみを用いた以外は実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。
P1層にPET原料A(PET−A)のみを用いた以外は実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。
得られたシートは実施例3と同等の非常に優れた易接着性を有し、非常に優れた耐湿熱性を有することがわかった。更に、得られたシートを搭載した太陽電池は非常に優れた耐久性を有することがわかった。
(実施例15)
P1層にPEN原料(PEN)とPENベース酸化チタンマスター(PEN−TiO2)を用いた以外は実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。
P1層にPEN原料(PEN)とPENベース酸化チタンマスター(PEN−TiO2)を用いた以外は実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。
得られたシートは実施例3に比べて劣るものの優れた易接着性を有し、非常に優れた耐湿熱性を有することがわかった。更に、得られたシートを搭載した太陽電池は優れた耐久性を有することがわかった。
(実施例16)
P1層にPET原料A(PET−A)とPET原料AベースCBマスター(PETa−CB)を用いた以外は実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。
(実施例16)
P1層にPET原料A(PET−A)とPET原料AベースCBマスター(PETa−CB)を用いた以外は実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。
得られたシートは実施例3と同等の非常に優れた易接着性を有し、優れた耐湿熱性を有することがわかった。更に、得られたシートを搭載した太陽電池は非常に優れた耐久性を有することがわかった。
(実施例17)
P1層にPET原料B(PET−B)とPET原料Bベース酸化チタンマスター(PETb−TiO2)を用いた以外は実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。
P1層にPET原料B(PET−B)とPET原料Bベース酸化チタンマスター(PETb−TiO2)を用いた以外は実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。
得られたシートは実施例3と同等の非常に優れた易接着性を有し、耐湿熱性が若干劣るものの問題ない範囲であることがわかった。更に、得られたシートを搭載した太陽電池は非常に優れた耐久性を有することがわかった。
(実施例18)
P1層にPET原料A(PET−A)とPET原料Aベース酸化チタンマスター(PETa−TiO2)をP11層及びP12層を別々に表2に記載の粒子量となるように混合しておいた原料を2台の押出機でそれぞれ別に溶融混練し、2台の押出機からフィードブロックを介してTダイ口金に導入してP11/P12の積層シートを得て、実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。またこの際、P11/P12の積層比が7/1となるように2台の押出機の回転数を調整した。
P1層にPET原料A(PET−A)とPET原料Aベース酸化チタンマスター(PETa−TiO2)をP11層及びP12層を別々に表2に記載の粒子量となるように混合しておいた原料を2台の押出機でそれぞれ別に溶融混練し、2台の押出機からフィードブロックを介してTダイ口金に導入してP11/P12の積層シートを得て、実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。またこの際、P11/P12の積層比が7/1となるように2台の押出機の回転数を調整した。
得られたシートは実施例3と同等の非常に優れた易接着性を有し、非常に優れた耐湿熱性を有することがわかった。更に、得られたシートを搭載した太陽電池は非常に優れた耐久性を有することがわかった。
(実施例19〜22)
P2層に表2に記載の塗剤のうち実施例の番号に対応した塗剤を、実施例19は#4、実施例20、21は#8、実施例22は#15のメタリングバーで塗布を行い表2に記載のP2層厚みとした以外は実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。
P2層に表2に記載の塗剤のうち実施例の番号に対応した塗剤を、実施例19は#4、実施例20、21は#8、実施例22は#15のメタリングバーで塗布を行い表2に記載のP2層厚みとした以外は実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。
得られたシートについて、特性評価を行った。その結果、表2に示す通り、P2層の厚みが実施例3に比べて薄くなった実施例19、20は易接着性が劣るが問題ない範囲のシートであること、P2層の厚みが実施例3に比べて厚くなった実施例21、22は実施例3と同等の非常に優れた易接着性を有するものの、目視で塗布スジが確認された。更に、得られたシートを搭載した太陽電池は優れた耐久性を有することがわかった。
(比較例1)
180℃で2時間真空乾燥したPET原料A(PET−A)とPET原料Aベース酸化チタンマスター(PETa−TiO2)を、粒子量が表3の濃度となるように調合し280℃の押出機内で溶融混練し、Tダイ口金に導入した。次いで、Tダイ口金よりシート状に溶融押出して表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて、未延伸シートを得た。続いて、該未延伸シートを80℃の温度に加熱したロール群で予熱した後、88℃の温度に加熱したロールと25℃の温度に調整したロール間で3倍の速度差をつけることで長手方向(縦方向)に3倍に延伸した後、25℃の温度のロール群で冷却して一軸延伸シートを得た。得られた一軸延伸シートの両端をクリップで把持しながらテンター内の80℃の温度の予熱ゾーンに導き、引き続き連続的に90℃に保たれた加熱ゾーンで長手方向に直角な方向(幅方向)に3.2倍に延伸した。さらに引き続いて、テンター内の熱処理ゾーンで220℃で20秒間の熱処理を施し、さらに220℃で4%幅方向に弛緩処理を行った。次いで、均一に徐冷し、P2層のない二軸延伸シートを得た。
180℃で2時間真空乾燥したPET原料A(PET−A)とPET原料Aベース酸化チタンマスター(PETa−TiO2)を、粒子量が表3の濃度となるように調合し280℃の押出機内で溶融混練し、Tダイ口金に導入した。次いで、Tダイ口金よりシート状に溶融押出して表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて、未延伸シートを得た。続いて、該未延伸シートを80℃の温度に加熱したロール群で予熱した後、88℃の温度に加熱したロールと25℃の温度に調整したロール間で3倍の速度差をつけることで長手方向(縦方向)に3倍に延伸した後、25℃の温度のロール群で冷却して一軸延伸シートを得た。得られた一軸延伸シートの両端をクリップで把持しながらテンター内の80℃の温度の予熱ゾーンに導き、引き続き連続的に90℃に保たれた加熱ゾーンで長手方向に直角な方向(幅方向)に3.2倍に延伸した。さらに引き続いて、テンター内の熱処理ゾーンで220℃で20秒間の熱処理を施し、さらに220℃で4%幅方向に弛緩処理を行った。次いで、均一に徐冷し、P2層のない二軸延伸シートを得た。
得られたシートについて、特性評価を行ったところ、易接着性が劣ることがわかった。更に、得られたシートを搭載した太陽電池についても耐久性が劣ることがわかった。
(比較例2〜6)
表3の通り、架橋剤Bを含まない塗剤P、ポリアミド樹脂Aを含まない塗剤Q、ポリアミド樹脂Aと架橋剤Bの固形分比が45:55の塗剤R、ポリアミド樹脂の代わりにポリエステル樹脂を用いた塗剤S、ポリアミド樹脂の代わりにアクリル樹脂を用いた塗剤Tを塗布した以外は実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。
表3の通り、架橋剤Bを含まない塗剤P、ポリアミド樹脂Aを含まない塗剤Q、ポリアミド樹脂Aと架橋剤Bの固形分比が45:55の塗剤R、ポリアミド樹脂の代わりにポリエステル樹脂を用いた塗剤S、ポリアミド樹脂の代わりにアクリル樹脂を用いた塗剤Tを塗布した以外は実施例3と同様に二軸延伸シートを得た。
得られたシートについて、特性評価を行ったところ、いずれのシートも易接着性が劣ることがわかった。更に、得られたシートを搭載した太陽電池についても耐久性が劣ることがわかった。
本発明の易接着シートは太陽電池バックシートや工程シート、粘着テープなどの工業材料用途や押出ラミネートや熱ラミネートなどの易接着基材用途として好適に使用することができる。また、かかる易接着シートを太陽電池バックシートとして太陽電池に搭載することで、耐久性に優れた太陽電池を提供することができる。
1:太陽電池バックシート
2:封止材
3:発電素子
4:透明基板
2:封止材
3:発電素子
4:透明基板
Claims (9)
- ポリエステル樹脂組成物からなる基材層(P1層)と、前記P1層の少なくとも片側に隣接する次の(1)、(2)の要件を満たす層(P2層)を有することを特徴とする易接着シート。
(1)前記P2層が、ポリアミド樹脂Aと、架橋剤Bを含む塗料組成物から形成される層であること。
(2)前記塗料組成物中における、ポリアミド樹脂Aの含有量が、塗料組成物中の固形分に対して50質量%以上であること。 - 前記ポリアミド樹脂Aのガラス転移温度Tgが−50℃以上0℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の易接着シート。
- 前記架橋剤Bが、メラミン樹脂および/またはエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記載の易接着シート。
- 前記P2層の厚みが0.1μm以上2.0μm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のシート。
- 前記P2層が、ポリアミド樹脂Aと架橋剤Bを含む塗剤組成物をP1層に塗布した後に、150℃以上250℃未満の熱処理をすることによって形成される層であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の易接着シート。
- P1層を構成するポリエステル樹脂が、固有粘度IVが0.65dl/g以上0.80dl/g以下、かつ末端カルボキシル基量が25当量/トン以下のポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の易接着シート。
- 易接着シートとして用いることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の易接着シート。
- 太陽電池バックシートとして用いることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の易接着シート。
- 請求項8に記載の易接着シートを用いた太陽電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013176372A JP2015044333A (ja) | 2013-08-28 | 2013-08-28 | 易接着シート |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015044333A true JP2015044333A (ja) | 2015-03-12 |
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ID=52670311
Family Applications (1)
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JP2013176372A Pending JP2015044333A (ja) | 2013-08-28 | 2013-08-28 | 易接着シート |
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Country | Link |
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2013
- 2013-08-28 JP JP2013176372A patent/JP2015044333A/ja active Pending
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