JP7019020B2 - 水性コート材、膜及びその製造方法、積層体及びその製造方法、並びに、水性コート材キット - Google Patents
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Description
その用途としては、光学レンズ、光学フィルタ、各種ディスプレイの薄層フィルムトランジスタ(TFT)用平坦化膜、反射防止膜、結露防止膜、防汚膜、表面保護膜等に好適に用いられる。
太陽電池モジュールの受光面に備えられる表面保護材としては、一般的には、ガラス、耐候性樹脂フィルム等が用いられている。
特表2017-500384号公報には、1)有機化合物A;エマルジョン安定剤C;およびpH2~6の水性媒体をC/A質量比0.1~2にて混合し、その結果、エマルジョンに対して、粒径30~300nmの乳化液滴1~50質量%が形成されることによって、水中油型エマルジョンを調製する工程であって、上記粒径が、DLSによって測定されるZ平均流体力学的径である工程と、2)工程1)で得られたエマルジョンに、少なくとも1種類の無機酸化物前駆物質を添加することによって、上記乳化液滴に無機酸化物シェル層を提供し、その結果、コア/シェル質量比0.2~25を有する有機-無機コア・シェルナノ粒子が形成される工程であって、上記コアが、化合物Aとエマルジョン安定剤Cの合計であり、かつシェルが、無機酸化物前駆物質に等しい金属酸化物である工程と、を含む、反射防止コーティング組成物を製造するプロセスであって、化合物Aが、最大で5kg/m3の水溶性を有する無極性有機化合物であり、かつ上記エマルジョン安定剤Cが、カチオン電荷を有する少なくとも1種類のモノマー単位および中性または非イオン性であり、かつ全体的な正のゼータ電位を有する少なくとも1種類のモノマー単位を含むカチオン性付加共重合体である、プロセスが記載されている。
本発明の他の実施形態が解決しようとする課題は、上記水性コート材を用いた膜及びその製造方法、並びに、積層体及びその製造方法を提供することである。
本発明の更に他の実施形態が解決しようとする課題は、上記水性コート材を製造することができる水性コート材キットを提供することである。
<1> 水、下記式1で表されるシロキサン化合物、下記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解物、及び、下記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物、界面活性剤、並びに、有機溶剤をコア材として含むコアシェル粒子を含み、上記有機溶剤の20質量%以上が、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤である水性コート材。
<3> 上記非極性溶剤が、炭素数7以上の炭化水素化合物である<1>又は<2>に記載の水性コート材。
<4> 上記炭化水素化合物が、アルカンである<3>に記載の水性コート材。
<5> 上記コアシェル粒子の粒子径の変動係数が、100%以下である<1>~<4>のいずれか1つに記載の水性コート材。
<6> コート層を乾燥させてなり、上記コート層が、水、式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物、界面活性剤、及び、有機溶剤をコア材に含むコアシェル粒子を含み、上記有機溶剤の20質量%以上が、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤であり、乾燥後の上記コート層において、少なくとも一部の上記コアシェル粒子の内部に空隙を有する膜。
<8> 反射防止膜である<6>又は<7>に記載の膜。
<9> <6>~<8>のいずれか1つに記載の膜を有する積層体。
<10> 基材上に上記膜を有する<9>に記載の積層体。
<11> 上記基材が、樹脂基材である<10>に記載の積層体。
<12> 太陽電池フロントシートである<9>~<11>のいずれか1つに記載の積層体。
<13> 基材上に<1>~<5>のいずれか1つに記載の水性コート材を付与しコート層を形成する工程、及び、上記コート層を乾燥させる工程を含み、上記コアシェル粒子の少なくとも一部が、上記乾燥させる工程の後において、上記コート層の内部に空隙を形成する中空粒子となる膜の製造方法。
<14> 基材上に<1>~<5>のいずれか1つに記載の水性コート材を付与しコート層を形成する工程、及び、上記コート層を乾燥させる工程を含み、上記コアシェル粒子の少なくとも一部が、上記乾燥させる工程の後において、上記コート層の内部に空隙を形成する中空粒子となる積層体の製造方法。
<15> 下記式1で表されるシロキサン化合物を含む組成物Aと、水、界面活性剤、及び、有機溶剤を含む組成物Bとを備え、上記組成物Bにおける上記有機溶剤の20質量%以上が、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤である水性コート材キット。
本発明の他の実施形態によれば、上記水性コート材を用いた膜及びその製造方法、並びに、積層体及びその製造方法を提供することができる。
また、本発明の更に他の実施形態によれば、上記水性コート材を製造することができる水性コート材キットを提供することができる。
なお、本明細書において、数値範囲を示す「~」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
また、本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
また、本明細書中の「工程」の用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば本用語に含まれる。 また、本開示において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
更に、本開示において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
また、本開示における重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、特に断りのない限り、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(何れも東ソー(株)製の商品名)のカラムを使用したゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析装置により、溶剤THF(テトラヒドロフラン)、示差屈折計により検出し、標準物質としてポリスチレンを用いて換算した分子量である。
以下、本開示を詳細に説明する。
本開示に係る水性コート材は、水、下記式1で表されるシロキサン化合物、下記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解物、及び、下記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物、界面活性剤、並びに、有機溶剤をコア材として含むコアシェル粒子を含み、上記有機溶剤の20質量%以上が、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤である。
上記構成による優れた効果の作用機構は明確ではないが、以下のように推定している。
上記式1で表されるシロキサン化合物、上記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解物、及び、上記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物(以下、「特定シロキサン化合物」ともいう。)、界面活性剤、有機溶剤をコア材として含むコアシェル粒子を含み、上記有機溶剤の20質量%以上が、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤であることにより、膜を形成する際の乾燥時において、上記有機溶剤の少なくとも一部が揮発し、得られる膜中において、容易に空隙を形成することができ、また、膜物性への上記有機溶剤の揮発時の影響が少なく、かつ沸点未満の低温でも上記有機溶剤の揮発性に優れ、上記空隙により得られる膜の屈折率を低減できると推定される。そのため、得られる膜の光透過性に優れると推定される。
また、得られる膜の屈折率が低減されることにより、得られる膜を備える基材に対する反射防止効果も向上させ、得られる膜を基材上に備える積層体の光透過性にも優れると推定される。
また、本開示に係る水性コート材は、上記有機溶剤の20質量%以上が、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤であることにより、乾燥後に膜に残留する成分が少なくなるため得られる膜のヘーズ(曇りの度合い)にも優れる。
本開示に係る水性コート材は、有機溶剤をコア材として含むコアシェル粒子を含み、上記有機溶剤の20質量%以上が、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤である。
なお、本開示における「沸点」は、1気圧(101,325Pa)における沸点である。また、本開示における「非極性溶剤」とは、水への溶解度が20℃において0.1質量%以下であり、比誘電率の値が10以下である溶剤をいう。
沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤としては、炭化水素化合物、フッ化炭化水素化合物、及び、シリコーン化合物等が挙げられるが、得られる膜の光透過性及びヘーズの観点から、炭化水素化合物であることが好ましい。
上記炭化水素化合物としては、脂肪族炭化水素化合物であっても、芳香族炭化水素化合物であってもよいが、得られる膜の光透過性及びヘーズの観点から、脂肪族炭化水素化合物であることが好ましく、アルカンであることがより好ましい。
上記炭化水素化合物は、直鎖であっても、分岐を有していても、環構造を有していても、不飽和結合を有していてもよいが、得られる膜の光透過性及びヘーズの観点から、直鎖状の炭化水素化合物、又は、分岐を有する炭化水素化合物であることが好ましく、直鎖状の炭化水素化合物であることがより好ましい。
また、上記炭化水素化合物は、不飽和結合を有さない化合物であることが好ましい。
更に、上記炭化水素化合物は、得られる膜の光透過性及びヘーズの観点から、炭素原子及び水素原子のみからなる化合物であることが好ましい。
上記炭化水素化合物の炭素数は、得られる膜の光透過性及びヘーズの観点から、7以上であることが好ましく、8以上20以下であることがより好ましく、10以上19以下であることが更に好ましく、12以上17以下であることが特に好ましい。
また、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
上記コアシェル粒子のコア剤として含まれる上記有機溶剤における沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤の含有量は、上記有機溶剤の全質量に対し、20質量%以上であればよいが、得られる膜の光透過性及びヘーズの観点から、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましく、99質量%以上100質量%以下であることが特に好ましい。
また、上記コアシェル粒子の表面は、疎水性であっても、親水性であってもよいが、保存安定性、及び、得られる膜のヘーズの観点から、親水性であることが好ましい。
また、本開示に係る水性コート材に含まれる粒子の体積平均粒子径は、得られる膜の強度、光透過性及びヘーズの観点から、0.05μm~1.5μmであることが好ましく、0.08μm~1.0μmであることがより好ましく、0.1μm~0.6μmであることが更に好ましく、0.1μm~0.4μmであることが特に好ましい。
また、上記コアシェル粒子の粒子径の変動係数は、得られる膜の光透過性及びヘーズの観点から、100%以下であることが好ましく、90%以下であることがより好ましく、70%以下であることが更に好ましく、0%以上50%以下であることが特に好ましい。
また、本開示に係る水性コート材に含まれる粒子の粒子径の変動係数は、得られる膜の光透過性及びヘーズの観点から、100%以下であることが好ましく、90%以下であることがより好ましく、70%以下であることが更に好ましく、0%以上50%以下であることが特に好ましい。
本開示における粒子の体積平均粒子径は、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置(型番:マイクロトラックMT3300EXII、マイクロトラックベル(株)製)を用いて測定するものとする。なお、本開示において平均粒子径は、メジアン径を意味する。
また、本開示におけるコアシェル粒子の粒子径の変動係数は、上記測定において測定した粒子径の体積分布における標準偏差を、メジアン径で除算することにより算出する。
上記コアシェル粒子におけるコアの大きさ(最大径)の測定方法は、後述する膜の内部空隙径の測定方法と同様な方法により測定することができる。
上記コアシェル粒子の含有量は、得られる膜の強度、光透過性及びヘーズの観点から、水性コート材の全質量に対し、0.05質量%~40質量%であることが好ましく、0.1質量%~20質量%であることがより好ましく、0.5質量%~10質量%であることが特に好ましい。
本開示に係る水性コート材は、下記式1で表されるシロキサン化合物、下記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解物、及び、下記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物(特定シロキサン化合物)を含む。
炭素数1~6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
式1におけるR1及びR2はそれぞれ独立に、得られる膜の強度、光透過性及びヘーズの観点から、炭素数1~6のアルキル基であることが好ましく、炭素数1~4のアルキル基であることがより好ましく、メチル基又はエチル基であることが更に好ましく、メチル基であることが特に好ましい。
式1におけるR3はそれぞれ独立に、得られる膜の強度、光透過性及びヘーズの観点から、炭素数1~6のアルキル基であることが好ましく、炭素数1~4のアルキル基であることがより好ましく、メチル基又はエチル基であることが更に好ましく、メチル基であることが特に好ましい。
式1におけるR4はそれぞれ独立に、得られる膜の強度、光透過性及びヘーズの観点から、アルキル基、ビニル基、又は、ビニル基、エポキシ基、スチリル基(ビニルフェニル基)、(メタ)アクリロキシ基、(メタ)アクリルアミド基、アミノ基、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、ポリアルキレンオキシアルキル基、カルボキシ基及び第四級アンモニウム基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の基を有するアルキル基であることが好ましく、アルキル基であることがより好ましく、炭素数1~8のアルキル基であることが特に好ましい。
式1におけるmは、得られる膜の強度、光透過性及びヘーズの観点から、1又は2であることが好ましく、2であることがより好ましい。
式1におけるnは、得られる膜の強度、光透過性及びヘーズの観点から、2~20の整数であることが好ましい。
このような特定シロキサン化合物の例としては、信越化学工業社製KBE-04、KBE-13、KBE-22、KBE-1003、KBM-303、KBE-403、KBM-1403、KBE-503、KBM-5103、KBE-903、KBE-9103P、KBE-585、KBE-803、KBE-846、KR-500、KR-515、KR-516、KR-517、KR-518、X-12-1135、X-12-1126、X-12-1131や、エボニックジャパン株式会社製Dynasylan4150や、三菱化学社製MKCシリケートMS-51,MS-56,MS-57、MS-56Sや、コルコート株式会社製エチルシリケート28、N-プロピルシリケート、N-ブチルシリケート、SS-101などが挙げられる。
特定シロキサン化合物の含有量は、得られる膜の強度、光透過性及びヘーズの観点から、水性コート材の全固形分に対し、30質量%~99質量%であることが好ましく、50質量%~99質量%であることがより好ましく、70質量%~95質量%であることが特に好ましい。なお、本開示における水性コート材の「固形分」とは、水及び後述する親水性有機溶剤を除いた成分を意味する。
本開示に係る水性コート材は、界面活性剤を含む。
界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤、イオン性界面活性剤であるアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられ、いずれも本開示に好適に用いることができる。
中でも、上述の特定シロキサン化合物と相互作用的な引力によりコアシェル粒子が効率的に形成される点、保存安定性、並びに、得られる膜の光透過性及びヘーズの観点から、ノニオン界面活性剤、及び、カチオン界面活性剤よりなる群から選ばれた少なくとも1種の界面活性剤が好ましく、カチオン界面活性剤がより好ましい。
上記界面活性剤の分子量は、保存安定性、並びに、得られる膜の光透過性及びヘーズの観点から、10,000以下であることが好ましく、5,000以下であることがより好ましく、1,000以下であることが更に好ましく、300以上800以下であることが特に好ましい。
非極性溶剤のエマルジョン粒子安定性の観点から、第四級アンモニウム塩型、ピリジニウム塩型、ポリアミン型界面活性剤が好ましく、第四級アンモニウム塩型、ピリジニウム塩型界面活性剤がより好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、メガファックF-444などのDIC株式会社製メガファックシリーズ、サーフロンS-221などのAGCセイミケミカル株式会社製サーフロンシリーズ、フタージェント100などの(株)ネオス製フタージェントシリーズなどが挙げられる。シリコーン系界面活性剤としては、KP-124などの信越化学工業(株)製レベリング材KPシリーズなどが挙げられる。アセチレン系界面活性剤としては、サーフィノール420、オルフィンE1004などの日信化学工業(株)製サーフィノールシリーズ、オルフィンシリーズなどが挙げられる。
また、界面活性剤の含有量は、上記コアシェル粒子におけるコア材である有機溶剤の全質量に対し、保存安定性、並びに、得られる膜の光透過性及びヘーズの観点から、0.5質量%以上70質量%以下であることが好ましく、1質量%以上35質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上25質量%以下であることが特に好ましい。
本開示に係る水性コート材は、水を含む。
本開示に係る水性コート材は、水を含むが、水との親和性に優れる親水性有機溶剤等を更に含んでいてもよい。
水性コート材中の水の含有量は、水及び親水性有機溶剤の総含有量(上記コアシェル粒子におけるコア材の有機溶剤は含まない。)に対し、30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上100質量%以下であることが特に好ましい。
本開示に係る水性コート材が含むことができる親水性有機溶剤としては、例えば、アルコール化合物、グリコール化合物、エーテル化合物、ケトン化合物などの親水性化合物等が挙げられる。
本開示に使用しうる親水性有機溶剤には特に制限はないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、エチレングリコール、エチルセロソルブ等が挙げられる。入手容易性、環境負荷の低減の観点から、アルコール化合物が好ましく、エタノール、及び、イソプロパノールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物がより好ましい。
また、本開示に係る水性コート材における水の含有量は、水性コート材の全質量に対し、30質量%以上であることが好ましく、40質量%~99.9質量%であることがより好ましく、50質量%~99.8質量%であることが更に好ましく、70質量%~99.5質量%であることが特に好ましい。
本開示に係る水性コート材は、既述の必須成分に加え、本開示に係る効果を損なわない限りにおいて、目的に応じて他の成分を含有することができる。
他の成分としては、公知の添加剤を用いることができ、例えば、帯電制御剤、シロキサン化合物の縮合触媒、防腐剤等が挙げられる。
本開示に係る水性コート材は、塗布後の膜形成時には、既述のように、溶剤である水等が減少することで特定シロキサン化合物が縮合して硬化し、膜を形成する。また、乾燥時に上記コアシェル粒子のコア材である有機溶剤の少なくとも一部が揮発し、空隙を形成する。したがって、硬化膜の形成に、重合反応、架橋反応等に必要とされる光照射や高温熱処理を必要としない。また、重合反応、架橋反応等に必要とされる光重合開始剤、熱重合開始剤等を含有することは必要としない。
このため、貯蔵安定性に影響を与える光重合開始剤、熱重合開始剤等を含有しない本開示に係る水性コート材は、保存安定性が良好である。
本開示に係る水性コート材によれば、簡便な方法で、光透過性に優れる膜を形成することができる。
本開示に係る水性コート材は、帯電防止剤を含有してもよい。
帯電防止剤は、水性コート材により形成された膜に帯電防止性を付与することで、汚染物質の付着を抑制する目的で用いられる。
帯電防止性を付与するための帯電防止剤としては、特に制限はない。
本開示に用いられる帯電防止剤としては、金属酸化物粒子、金属ナノ粒子、導電性高分子、及び、イオン液体よりなる群から選ばれる少なくとも1種を好ましく用いることができる。帯電防止剤は2種以上を併用してもよい。
金属酸化物粒子は帯電防止性を与えるために比較的多量の添加が必要であるが、無機粒子であるために、金属酸化物粒子を含有することで、水性コート材により形成された膜の防汚性をより高めることができる。
金属酸化物粒子は屈折率が大きく、粒子径が大きいと透過光の散乱による光透過性の低下が懸念されるため、金属酸化物粒子の平均一次粒子径は100nm以下であることが好ましく、50nm以下であることがより好ましく、30nm以下であることが特に好ましい。また、下限値は、2nm以上であることが好ましい。
また粒子の形状は特に限定されず、球状であっても、板状であっても、針状であってもよい。
金属酸化物粒子の平均一次粒子径は、分散した粒子を透過型電子顕微鏡により観察し、得られた写真から求めることができる。写真の画像より、粒子の投影面積を求め、そこから円相当径を求め平均粒子径(平均一次粒子径)とする。本明細書における平均一次粒子径は、300個以上の粒子について投影面積を測定して、円相当径を求めて算出した値を用いている。
なお、金属酸化物粒子の形状が球状ではない場合にはその他の方法、例えば動的光散乱法を用いて求めてもよい。
本開示に係る水性コート材においては、帯電防止剤の含有量は水性コート材の全固形分に対し、40質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることが特に好ましい。
帯電防止剤の含有量を上記範囲とすることにより、水性コート材の製膜性を低下させることなく、形成された膜に効果的に帯電防止性を付与することができる。
また、帯電防止剤として金属酸化物粒子を用いる場合の含有量は、水性コート材の全質量に対し、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが特に好ましい。
金属酸化物粒子の含有量を上記範囲とすることで、水性コート材における金属酸化物粒子の分散性が良好となり、凝集の発生が抑制され、必要な帯電防止性を水性コート材により形成された膜に付与することができる。
本開示に係る水性コート材は、シロキサン化合物の縮合を促進する縮合触媒を含有することが好ましい。
水性コート材が縮合触媒を含有することにより、より耐久性に優れた膜を形成することができる。本開示においては、水性コート材を塗布後に乾燥させて膜中の水分を減少させることに伴い、式1で表されるシロキサン化合物の加水分解物が有するヒドロキシ基の少なくとも一部が互いに縮合して、縮合物を形成することで、安定な膜が形成される。膜の形成時に、式1で表されるシロキサン化合物及びその加水分解物、並びに、それらの加水分解縮合物の縮合を促進する触媒を水性コート材が含有することで、膜の形成をより速やかに進めることができる。
酸触媒の例としては、リン酸、硝酸、塩酸、硫酸、酢酸、クロロ酢酸、蟻酸、シュウ酸、p-トルエンスルホン酸等が挙げられる。
アルカリ触媒の例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等が挙げられる。
有機金属触媒の例としては、アルミニウムビス(エチルアセトアセテート)モノ(アセチルアセトネート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート等のアルミキレート化合物、ジルコニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムビス(ブトキシ)ビス(アセチルアセトネート)等のジルコニウムキレート化合物、チタニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、チタニウムビス(ブトキシ)ビス(アセチルアセトネート)等のチタンキレート化合物及びジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクチエート等の有機スズ化合物等が挙げられる。
縮合触媒の種類は特に限定されないが、有機金属触媒が好ましく、中でも、アルミキレート化合物、又は、ジルコニウムキレート化合物がより好ましい。
式1で表されるシロキサン化合物のケイ素に結合したアルコキシ基の加水分解反応と縮合反応は平衡の関係にあり、水性コート材中に含まれる水の含有量が多いと加水分解の方向に、水の含有量が少ないと縮合の方向に進む。アルコキシ基の縮合反応を促進する縮合触媒は、上記反応の両方向への促進効果を有するため、水性コート材における水の含有量が多い状態では加水分解反応を促進することができる。縮合触媒の存在により、式1で表されるシロキサン化合物の加水分解をより穏やかな条件で行うことが可能となる。
本開示に係る水性コート材の製造方法は、特に制限はなく、有機溶剤、界面活性剤、及び、水を混合して、有機溶剤を水中に分散し、特定シロキサン化合物を添加して一部加水分解縮合して分散した有機溶剤の表面にシェル層を形成してコアシェル粒子を作製し、水性コート材を製造する方法や、有機溶剤をコア材として含むコアシェル粒子、特定シロキサン化合物、界面活性剤、及び、水を混合して製造する方法が挙げられる。
中でも、有機溶剤、界面活性剤、及び、水を混合して、有機溶剤を水中に分散し、特定シロキサン化合物を添加して一部加水分解縮合して分散した有機溶剤の表面にシェル層を形成してコアシェル粒子を作製し、水性コート材を製造する方法が好ましく挙げられる。また、特定シロキサン化合物は、有機溶剤、界面活性剤、及び、水とともに添加してもよいし、有機溶剤を水中に分散した後、添加してもよい。
コア材をエマルジョン化する方法としては、ローター(回転刃)やステーター(固定刃)を用いる方法、超音波キャビテーションを利用する方法、ボール又はビーズのような粉砕媒体を用いる方法、原料同士を高速衝突させる方法、分散溶媒を多孔質膜を介して溶媒に通過させる方法などがあり、いずれもせん断力を与えることによりコア材をエマルジョン化することができる。
コア材をエマルジョン化する方法に用いられる装置としては、プライミクス(株)製オートミクサー20型、日本エマソン(株)製超音波ホモジナイザーSonifierSFX250、アシザワ・ファインテック(株)製OMEGA LAB、(株)スギノマシン製スターバースト10、SPGテクノ(株)製KH-125等が挙げられる。
得られた特定シロキサン化合物の加水分解物溶液に、界面活性剤、及び、有機溶剤を添加してもよいし、有機溶剤、界面活性剤、及び、水を混合して、有機溶剤を水中に分散した液と上記特定シロキサン化合物の加水分解物溶液とを混合してもよい。また、有機溶剤、界面活性剤及び水を混合して有機溶剤を水中に分散した液と上記特定シロキサン化合物を混合して、加水分解とシェル形成を同時に行ってもよい。
このため、本開示に係る水性コート材は、太陽電池モジュール等の屋外に使用する装置の表面を保護する膜の形成に好適である。形成された膜は、光透過性に優れ、発電効率に優れ、特定シロキサン化合物を用いることにより、膜の耐久性にも優れる。
従って、本開示に係る水性コート材は、各種基材の表面材、光学デバイス、特に反射防止膜の形成、並びに、太陽電池モジュールのフロントシート(太陽電池フロントシート)の形成に有用である。
本開示に係る膜における第1の実施形態は、コート層を乾燥させてなり、上記コート層が、水、上記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物、界面活性剤、及び、有機溶剤をコア材に含むコアシェル粒子を含み、上記有機溶剤の20質量%以上が、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤であり、乾燥後の上記コート層において、少なくとも一部の上記コアシェル粒子の内部に空隙を有する。
また、本開示に係る膜における第2の実施形態は、本開示に係る水性コート材を乾燥させてなる膜であり、また、内部に空隙、好ましくは中空粒子を有する膜である。
上記コート層は、水性コート材の塗布膜であることが好ましく、上記コート層における界面活性剤、及び、有機溶剤をコア材に含むコアシェル粒子の好ましい態様は、本開示に係る水性コート材において上述した好ましい態様と同様である。
また、上記コート層における式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物の好ましい態様は、本開示に係る水性コート材において上述した式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物の好ましい態様と同様である。
また、上記コート層は、基材上に有することが好ましい。
上記膜の平均内部空隙径は、強度、光透過性及びヘーズの観点から、20nm以上であることが好ましく、30nm以上であることがより好ましく、30nm~200nmであることが更に好ましく、40nm~150nmであることが特に好ましい。
また、上記膜の内部空隙径の変動係数は、光透過性及びヘーズの観点から、100%以下であることが好ましく、90%以下であることがより好ましく、60%以下であることが特に好ましい。
上記膜の平均内部空隙径の測定方法は、以下に記載の方法により行った。
反射防止膜付き積層体を基材と直交する方向に切断し、切断面を走査型電子顕微鏡で観察することにより閉鎖空隙の直径、空隙径の変動係数、空隙率を評価した。
任意に選択した200個の空隙に対してそれぞれ円相当径を算出し、平均値を閉鎖空隙の直径とした。
空隙率は、画像処理ソフト(ImageJ)を用いて内部空隙部分と樹脂バインダ部分を画像処理(二値化)を行い分離することで、内部空隙部分の割合を算出して空隙率とした。
また、上記膜の空隙径の変動係数は、上記測定において測定した空隙径の分布における標準偏差を、平均内部空隙径で除算することにより算出する。
また、上記膜の平均厚さは、上記膜における10箇所以上で厚さを測定し、平均をとるものとする。
本開示における膜の積分球透過率は、水性コート材により形成した膜を設けた基材の積分球透過率を、硫酸バリウム白板をリファレンスとして測定することで求める。
本開示における膜の積分球透過率の測定は、積分球付の透過型分光光度計を用いることで測定可能である。具体的には、例えば、紫外可視赤外分光光度計(UV-3600、(株)島津製作所製)に積分球付属装置(ISR-2200、(株)島津製作所製)を接続した装置、又は、紫外可視赤外分光光度計(UV-3600、(株)島津製作所製)に多用途大型試料室(MPC-3100、(株)島津製作所製)を接続した装置により測定する。
本開示に係る膜の製造方法としては、特に制限はないが、基材上に本開示に係る水性コート材を付与しコート層を形成する工程、及び、上記コート層を乾燥させる工程を含み、上記コアシェル粒子の少なくとも一部が、上記乾燥させる工程の後において、上記コート層の内部に空隙を形成する中空粒子となる方法であることが好ましい。
本開示に用いられる基材は、特に制限はなく、例えば、後述する材質の基材又は複合基材、配線等を有する基板、太陽電池モジュール等、所望の基材を用いることができる。
また、基材として、仮支持体を使用してもよい。
基材の材質としては、例えば、ガラス、樹脂、金属、セラミックス等をいずれも好適に用いることができる。
本開示に係る水性コート材を基材に塗布する方法としては、特に限定されず、例えば、スプレー塗布、刷毛塗布、ローラー塗布、バー塗布、ディップ塗布等の公知の塗布法をいずれも適用することができる。また、水性コート材を塗布する前に基材にコロナ放電処理、グロー処理、大気圧プラズマ処理、火炎処理、紫外線照射(UV)処理などの表面処理することも好ましい。
また、加熱を行う場合には、加熱時間は、特に制限はないが、1分~30分であることが好ましい。
本開示に係る積層体における第1の実施形態は、本開示に係る膜を有する。
また、本開示に係る積層体における第2の実施形態は、本開示に係る水性コート材を乾燥させてなる膜を有する積層体であり、また、上記膜の内部に空隙、好ましくは中空粒子を有する。
また、本開示に係る積層体は、基材上に上記膜を有することが好ましい。
本開示に係る積層体の基材としては、特に制限はなく、上述した基材を用いることができるが、汎用性及び軽量化の観点から、樹脂基材が好ましく挙げられる。
樹脂基材としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアクリル樹脂、セルロース、ポリ塩化ビニル、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂又はフッ素系ポリマーなどが挙げられる。中でも、コスト、機械強度、透過率、及び、透明性の点から、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、又は、セルロースが好ましい。
ポリエステル樹脂としては、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が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、シクロオレフィン等が挙げられる。
アクリル樹脂としては、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。
セルロースとしては、トリアセチルセルロース等が挙げられる。
基材に樹脂基材を用いる場合、樹脂基材の厚さは、取扱い性、及び、耐電圧の観点から、1μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、45μm以上が更に好ましく、145μm以上が特に好ましく、200μm以上が最も好ましい。上限としては、500μm以下が好ましく、450μm以下がより好ましい。
基材にガラス基材を用いる場合、ガラス基材の厚さは500μm以上が好ましい。上限としては、4,000μm以下が好ましく、3,500μm以下がより好ましい。
他の層としては、公知の種々の層を有することができる。具体的には、例えば、接着層、ハードコート層、紫外線吸収層、下塗り層等が挙げられる。
また、本開示に係る積層体を後述する太陽電池モジュールに用いる場合、本開示に係る積層体は、これらの層を有することが好ましい。
本開示に係る積層体は、基材と本開示に係る膜との間に、接着層を備えていてもよい。
上記接着層を備えることにより、基材と本開示に係る膜との密着性が向上し、耐久性に優れた積層体が得られる。
接着層は、樹脂及び架橋剤を含む接着層形成用塗布液を塗布し、乾燥又は硬化した層であることが好ましい。
樹脂としては、特に限定されないが、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられ、密着性の観点から、ポリオレフィン樹脂が好ましい。
架橋剤としては、特に限定されず、オキサゾリン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、ブロックイソシアネート系架橋剤等が挙げられ、オキサゾリン系架橋剤が好ましい。
接着層形成用塗布液は、界面活性剤、溶媒等の公知の成分を更に含んでいてもよい。
本開示に係る積層体は、ハードコート層を更に有することが好ましく、基材の本開示に係る膜が設けられた側に、ハードコート層を更に有することがより好ましく、基材と本開示に係る膜との間に、ハードコート層を更に有することが特に好ましい。
ハードコート層を備えることにより、耐熱性に更に優れた積層体が得られる。これは、ハードコート層により、積層体の内部への酸素の透過が抑制されるため、基材等の酸素による劣化が抑制されるためであると考えられる。
ハードコート層の表面の鉛筆硬度の上限は特に制限はないが、ハードコート層の表面の鉛筆硬度の上限は、積層体の加工性の観点から、好ましくは6H以下であり、より好ましくは3H以下である。
なお、ハードコート層の表面の鉛筆硬度は、JIS K5600-5-4:1999に基づいて測定された値を意味する。鉛筆としては、三菱鉛筆(株)製のハイユニを使用する。
また、上記シロキサン樹脂をゾルゲル法により作製する場合は、ハードコート層は、硬化剤として金属錯体を含むことが好ましい。
金属錯体としては、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、チタン、銅、コバルト、亜鉛、ハフニウム及びジルコニウムよりなる群から選択される少なくとも1種の金属元素を含む金属錯体が好ましい。
ハードコート層に含まれるシロキサン樹脂の含有量は、ハードコート層の固形分量に対し、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上が特に好ましい。上限は特に限定されず、100質量%であってもよい。
ハードコート層は、ハードコート層の硬度をより向上させる観点から、無機フィラーを少なくとも1種含有することが好ましい。
無機フィラーとしては、ハードコート層の硬度をより向上させる観点から、金属酸化物フィラー及び無機窒化物フィラーよりなる群から選択される少なくとも1種の無機粒子が好ましい。
無機窒化物フィラーとしては、窒化ホウ素フィラー等が挙げられる。
乾燥粉末状のシリカを用いる場合は、超音波分散機等を用いて水に分散させることで用いることができる。
シリカフィラーは特に限定されないが、具体的には、シーホスターKE-P10などのシーホスターシリーズ((株)日本触媒製)、スノーテックス(登録商標)OZL-35などのスノーテックス(登録商標)シリーズ(日産化学工業(株)製)、等が挙げられる。
アルミナフィラーとしては、アルミニウムの両性酸化物である酸化アルミニウムや結晶水を含むアルミナ水和物(水酸化アルミニウム)などがある。
酸化アルミニウムは、結晶構造によりα-アルミナ、γ-アルミナ、δアルミナ、θアルミナなどがある。アルミナ水和物としては、結晶構造によりジブサイト、バイヤライト、ベーマイト、ダイアスポア、擬ベーマイト、非晶質状態のものがある。
アルミナフィラーは特に限定されないが、具体的には、アルミナゾルAS-200などのアルミナゾルシリーズ(日産化学工業(株)製)、アルミゾル10C、アルミゾルF-1000などのアルミゾルシリーズ(川研ファインケミカル(株)製)、ハイジライトH-43などのハイジライトシリーズ、アルミナAS10などのアルミナASシリーズ(昭和電工(株)製)等が挙げられる。
コロイド状の場合は直接用いてもよく、粉末状の場合は、超音波分散機等を用いて水などの溶媒に分散させることで用いることができる。
無機フィラーが粒子形状(無機粒子)である場合の数平均一次粒径は、300nm以下であることが好ましく、200nm以下であることがより好ましく、100nm以下が特に好ましい。
無機粒子の数平均一次粒径が300nm以下であると、表面が平滑なハードコート層が得られる。
一方、無機粒子の数平均一次粒径は、2nm以上であることが好ましく、10nm以上であることがより好ましい。
無機粒子の数平均一次粒径が2nm以上であると、ハードコート層の硬度をより向上させることができる。
無機フィラーが数珠形状、針形状、又は、繊維形状の場合、アスペクト比は4以上であることが好ましく、9以上であることがより好ましく、100以上が更に好ましく、500以上が特に好ましい。アスペクト比が高い粒子を用いることにより、ハードコート層の硬度と柔軟性を両立することができる。
なお、アスペクト比とは、数珠形状の場合、二次粒子径(一次粒子の結合長)を一次粒子径で除算した値を意味し、針形状、繊維形状の場合、長径を短径で除算した値を意味する。
シロキサン樹脂と無機フィラーの合計量は、ハードコート層の固形分量に対し、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
ハードコート層は、上述した成分以外のその他の成分を含有してもよい。
例えば、ハードコート層は、界面活性剤を少なくとも1種含有していてもよい。
これにより、ハードコート層の表面の滑り性が向上し、ハードコート層表面の摩擦が軽減される。
界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
界面活性剤の含有量は、ハードコート層の固形分量に対して、好ましくは0.001質量%~10質量%であり、より好ましくは0.01質量%~5質量%であり、更に好ましくは0.1質量%~1質量%である。
pH調整剤としては、リン酸、硝酸、シュウ酸、酢酸、蟻酸、塩酸などの酸、及び、アンモニア、トリエチルアミン、エチレンジアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリが挙げられる。
紫外線吸収剤としては、後述する紫外線吸収層に含まれる紫外線吸収剤と同様の化合物が挙げられ、金属酸化物粒子が好ましく挙げられる。
ハードコートの厚さが0.1μm以上であると、ハードコート層表面の硬度の面で有利である。
ハードコート層の厚さが10μm以下であると、積層体の透明性及び取り扱い性がより向上する。
本開示に係る積層体は、基材とハードコート層との間(ハードコート層が省略されている場合には、基材の本開示に係る膜が設けられた側とは反対側の面上)に紫外線吸収層を有していてもよい。
紫外線吸収層は、紫外線吸収剤を含む層であることが好ましく、紫外線吸収剤及びゾルゲル硬化物を含む層、又は、紫外線吸収剤及びバインダーポリマーを含む層であることが好ましい。
紫外線吸収剤としては、公知の紫外線吸収剤を特に制限なく使用することができ、有機化合物であっても無機化合物であってもよい。
紫外線吸収剤としては、例えば、トリアジン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、サリチル酸化合物、金属酸化物粒子などが挙げられる。また、紫外線吸収剤としては、紫外線吸収構造を含むポリマーであってもよく、紫外線吸収構造を含むポリマーとしては、トリアジン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、サリチル酸化合物等の構造の少なくとも一部を含むアクリル酸エステル化合物に由来する単量体単位を含むアクリル樹脂等が挙げられる。
金属酸化物粒子としては、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化セリウム粒子などが挙げられる。
ゾルゲル硬化物としては、Si、Ti、Zr及びAlよりなる群から選ばれた少なくとも1種の元素のアルコキシド化合物を加水分解及び重縮合させた硬化物が挙げられる。
バインダーポリマーとしては、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリエステル、及びポリウレタン等が挙げられる。
紫外線吸収層は、上記紫外線吸収層に含まれる各成分と、必要に応じて溶媒を含む紫外線吸収層形成用塗布液を、表面基材上に塗布し、必要に応じて乾燥することにより形成される。
本開示に係る積層体は、基材の本開示に係る膜が設けられた側とは反対側に、裏面層を備えていてもよい。
裏面層は、例えば、太陽電池モジュールにおける封止材(例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)を含む封止材)との密着用の層として機能する。
裏面層は、バインダーポリマーを含有することが好ましい。
裏面層は、1層のみであっても2層以上であってもよい。
以下、積層体に、必要に応じて備えられる第A層、第B層及び第C層について説明する。
第A層は、バインダーポリマーを含有することが好ましい。
第A層に含有され得るバインダーポリマーとしては、特に限定されないが、例えば太陽電池モジュールに適用した場合における封止材との密着性の観点から、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられ、密着性の観点から、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
ポリオレフィン樹脂としては、例えば、アローベース(登録商標)SE-1013N、SD-1010、TC-4010、TD-4010、DA-1010(ともにユニチカ(株)製)、ハイテックS3148、S3121、S8512(ともに東邦化学(株)製)、ケミパール(登録商標)S-120、S-75N、V100、EV210H(ともに三井化学(株)製)等が挙げられる。アクリル樹脂としては、ジュリマーAS-563A(ダイセルファインケム(株)製)、ボンロンPS-001、PS-002(三井化学株式会社)、SIFCLEARS-101、F-101、F102(JSR(株)製)、セラネートWSA1070(DIC(株))等が挙げられる。ポリウレタン樹脂としては、タケラックWS-6021、WS-5000、WS-5100、WS-4000などが挙げられる。
架橋剤としては、特に限定されず、オキサゾリン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、カルボジイミド系架橋材、ブロックイソシアネート系架橋剤等が挙げられ、オキサゾリン系架橋剤が好ましい。
第A層形成用塗布液は、架橋剤、界面活性剤、帯電防止剤、防腐剤、無機粒子、溶媒等の公知の成分を更に含んでいてもよい。
第A層に含有され得る紫外線吸収性化合物としては、紫外線吸収層の紫外線吸収性化合物と同様のものが挙げられる。
第A層の形成方法としては、例えば、溶媒及び上述した第A層の成分(固形分)を含有する第A層形成用塗布液を、複合基材のウラ面上に塗布し、乾燥させる方法が挙げられる。
本開示の積層体は、上記第A層上に、第B層を備えていてもよい。
第B層は、バインダーポリマーを含有することが好ましい。
第B層におけるバインダーポリマーとしては、封止材との密着力の観点から、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリエステル及びポリウレタンよりなる群から選択される少なくとも1種のポリマーが好ましい。
第B層におけるバインダーポリマーは、封止材との密着力、塗膜の凝集力の観点から、ポリオレフィン樹脂、又は、アクリル樹脂が好ましい。
第B層の形成方法としては、例えば、溶媒及び上述した第B層の成分(固形分)を含有する第B層形成用塗布液を、第A層上に塗布し、乾燥させる方法が挙げられる。
本開示の積層体は、上記第B層上に、第C層を備えていてもよい。
第C層は、太陽電池モジュールの封止材と直接接する層、即ち、太陽電池モジュールの封止材に対する易接着層として機能する層である。
第C層は、バインダーポリマーを含有することが好ましい。
第C層に含有され得るバインダーポリマーとしては、特に限定されないが、例えば太陽電池モジュールに適用した場合における封止材との密着性の観点から、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられ、密着性の観点から、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
架橋剤としては、特に限定されず、オキサゾリン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、カルボジイミド系架橋材、ブロックイソシアネート系架橋剤等が挙げられ、オキサゾリン系架橋剤が好ましい。
第C層形成用塗布液は、界面活性剤、帯電防止剤、防腐剤、無機粒子、溶媒等の公知の成分を更に含んでいてもよい。
本開示に係る積層体は、基材又は本開示に係る膜の少なくとも一方の面上には、下塗り層を有していてもよい。
下塗り層に含有され得るバインダーポリマーは、特に限定されない。
下塗り層に含有され得るバインダーポリマーとして、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
下塗り層は、アクリル樹脂を含むことが好ましい。
アクリル樹脂としては、上述した第A層に含有され得るアクリル樹脂と同様のものが挙げられる。
下塗り層に含まれるバインダーポリマー中に占めるアクリル樹脂含有比率が50質量%以上であることがより好ましい。
バインダーポリマーの50質量%以上がアクリル樹脂であると、下塗り層の弾性率を0.7GPa以上に調整しやすく、太陽電池フロントシートとした場合の凝集破壊耐性がより向上する。
また、下塗り層の厚さは、1μm以下であることが好ましく、0.8μm以下であることがより好ましく、0.7μm以下であることが更に好ましい。
また、下塗り層は、上記下塗り層形成用塗布液を用い、インラインコート法により形成されてもよい。
インラインコート法は、製造された基材を巻き取る前の段階で下塗り層形成用塗布液を塗布する方法である点で、製造された基材を巻き取ってから別途塗布を行うオフラインコート法と区別される。
インラインコート法により下塗り層を形成する態様として、第1方向に延伸されたフィルムの一方の面に、下塗り層形成用塗布液を塗布し、下塗り層形成用塗布液が塗布されたフィルムを、フィルム表面に沿って第1方向と直交する第2方向に延伸することにより、下塗り層付き基材を製造する態様が好適である。
また、本開示に係る積層体は、25℃、波長550nmにおける光の透過率が、80%以上であることが好ましく、83%以上であることがより好ましく、85%以上であることが更に好ましい。上記透過率は、分光光度計V670(日本分光(株)製)を用いて測定される。
中でも、太陽電池フロントシートとして特に好適に用いることができる。
本開示に係る積層体の製造方法としては、特に制限はないが、基材上に本開示に係る水性コート材を付与しコート層を形成する工程、及び、上記コート層を乾燥させる工程を含み、上記コアシェル粒子の少なくとも一部が、上記乾燥させる工程の後において、上記コート層の内部に空隙を形成する中空粒子となる方法であることが好ましい。
水性コート材を基材への塗布及び上記コート層の乾燥は、上述した膜の製造方法と同様に行うことができる。
本開示に係る太陽電池モジュールは、本開示に係る膜を有し、本開示に係る積層体を備えることが好ましい。
本開示に係る太陽電池モジュールは、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子を、太陽光が入射する側に設けられる透明性に優れた本開示に係る積層体とポリエステルフィルムに代表される太陽電池用バックシートとの間に配置して構成されることがより好ましい。積層体とポリエステルフィルムとの間は、例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体等の樹脂に代表される封止剤により封止されて構成することができる。
太陽光が入射する側に設けられる基材としては、例えば、ガラス基材、アクリル樹脂等の樹脂基材等を挙げることができ、軽量化の観点から、樹脂基材を好ましく挙げることができる。
本開示に係る水性コート材キットは、上記式1で表されるシロキサン化合物を含む組成物Aと、水、界面活性剤、及び、有機溶剤を含む組成物Bとを備え、上記組成物Bにおける上記有機溶剤の20質量%以上が、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤である。
本開示に係る水性コート材キットにおける組成物Aと組成物Bとを混合することにより、分散している有機溶剤の表面に式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物によりシェルが形成され、コアシェル粒子が生じ、本開示に係る水性コート材を容易に作製することができる。
本開示に係る水性コート材キットにおける上記式1で表されるシロキサン化合物、水、界面活性剤、及び、有機溶剤の好ましい態様は、後述する態様以外、上述した水性コート材における好ましい態様と同様である。
また、上述した親水性有機溶剤、帯電制御剤、防腐剤等については、組成物A、組成物Bのいずれか、又は、その両方に含んでいてもよい。
組成物Aは、上記式1で表されるシロキサン化合物を含む。
組成物Aは、上記式1で表されるシロキサン化合物が一部反応し、上記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解物、及び、上記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物を含んでいてもよい。
また、組成物Aは、溶剤として、水を含むことが好ましい。水を含むことにより、組成物Bとの混合をより容易に行うことができ、水性コート材の作製が容易になる。また、組成物Aは、溶剤として、水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。
組成物Aが水を含む場合、上記式1で表されるシロキサン化合物、上記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解物、及び、上記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物の総含有量は、組成物Aの全質量に対し、1質量%~50質量%であることが好ましい。
更に、組成物Aは、界面活性剤を含むことが好ましい。界面活性剤を含むことにより、組成物Bとの混合をより容易に行うことができ、水性コート材の作製が容易になる。
組成物Bは、水、界面活性剤、及び、有機溶剤を含み、上記組成物Bにおける上記有機溶剤の20質量%以上が、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤である。
組成物Bにおいては、上記有機溶剤が、水中に分散した状態であることが好ましい。
また、組成物Bは、上記縮合触媒を含むことが好ましい。縮合触媒を含むことにより、コアシェル粒子の形成がより容易になる。
組成物Bは、水以外に、水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。
また、組成物Bは、コアシェル粒子を含んでいてもよく、上記有機溶剤を、コアシェル粒子のコア材として含んでいてもよい。また、コアシェル化の際にシェル形成に使用されなかった上記式1で表されるシロキサン化合物の残りを含んでいてもよい。
また、組成物Bにおける界面活性剤の含有量は、有機溶剤の含有量に対し、0.01質量%~30質量%であることが好ましい。
組成物Bにおける水の含有量は、組成物Bの全質量に対し、50質量%~99.9質量%であることが好ましく、70質量%~99.5質量%であることがより好ましい。
<水性コート材1の調製>
-エマルジョン粒子分散液1の組成-
・ヘキサデカン(n-ヘキサデカン、和光純薬工業(株)製):0.83部
・ヘキサン(n-ヘキサン、和光純薬工業(株)製):1.94部
・Ca-1(ヘキサデシルピリジニウムクロリド10%蒸留水希釈、カチオン界面活性剤、和光純薬工業(株)製):4.42部
・蒸留水:42.81部
エマルジョン粒子分散液の調製は、詳細には、以下の手順で行った。
ヘキサデカン、ヘキサン、Ca-1及びイオン交換水を混合し、日本エマソン(株)製超音波ホモジナイザーSonifier450を用いて、氷水で冷やし、かつ撹拌しながら30分間処理することにより、水中にヘキサデカンのエマルションが存在する分散液を得た。
・エマルジョン粒子分散液:35.94部
・蒸留水:2.84部
・酢酸(5%蒸留水希釈):1.26部
・MS-51(式1で表される化合物、三菱化学(株)製)9.96部
なお、MS-51は、上記式1におけるR1、R2及びR3がメチル基であり、mが2であり、nが平均5である化合物である。
・コアシェル粒子分散液:15.04部
・イオン交換水:79.46部
・F-444(フッ素系界面活性剤1%蒸留水希釈、DIC(株)製):5.50部
ポリプロピレン基材(PP、トレファンBO60-2500、東レ(株)製、基材厚み60μm)に、730J/m2の条件でコロナ放電処理を行った。その後、バー番手#4を用いたバーコーターにより、水性コート材1を塗布し、80℃にて2分間乾燥させることにより、平均厚さ130nmのコート層を形成し、積層体1を得た。
上記にて調製した水性コート材及び作製した積層体を用いて、以下の性能評価を行った。評価結果を表1に示す。
レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置(型番:マイクロトラックMT3300EXII、マイクロトラックベル(株)製)を用いて、水性コート材におけるコアシェル粒子の体積平均粒子径(メジアン径)を測定した。
また、コアシェル粒子の粒子径の変動係数は、粒子径の体積分布における標準偏差をメジアン径で除算することにより算出した。
紫外可視赤外分光光度計(型番:UV-3100PC、(株)島津製作所製)を用いて、積層体の透過率を測定し、積層体の光透過性を評価する指標とした。透過率は、得られた積層体の膜(コート層)が形成されている面を光源に向けて測定した。
有効透過率の測定値が高いほど、光透過性に優れるコート層であることを意味する。
透過率は、波長300nm~1,100nmの透過率の平均値を算出した平均透過率と有効透過率とを用いて評価した。なお、有効透過率は、下記式Tに基づき、波長300nm~1,100nmにおける積層体の透過率、太陽光の分光分布(AM1.5)、及び、結晶シリコン太陽電池セルの分光感度を用いて算出した。なお、分光感度は、結晶シリコン型基準太陽電池セルの分光放射照度を分光感度とした。
ヘーズメーター(型番:NDH 5000、日本電色工業(株)製)を用いて、得られた積層体のヘーズ(Haze)を測定し、得られた測定値を、光透過性を評価する指標とした。ヘーズは、積層体の膜(コート層)が形成されている面を光源に向けて測定した。
ヘーズの測定値は低いほど、光透過性に優れる積層体及びコート層であることを意味し、5%以下であることが好ましい。
表1~表3に示すように、基材、有機溶剤、界面活性剤、W/O比、バー番手、及び、乾燥条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2~31のエマルジョン粒子分散液、コアシェル粒子分散液、水性コート材2~31、及び、積層体2~31をそれぞれ作製した。
コアシェル粒子分散液の組成を変更した以外は実施例4と同様にして、エマルジョン粒子分散液32、コアシェル粒子分散液32、水性コート材32、及び、積層体32を作製した。
・エマルジョン粒子分散液:9.74部
・蒸留水:29.04部
・酢酸(5%蒸留水希釈):1.26部
・MS-51(式1で表される化合物、三菱化学(株)製)9.96部
コアシェル粒子分散液の組成を変更した以外は実施例4と同様にして、エマルジョン粒子分散液33、コアシェル粒子分散液33、水性コート材33、及び、積層体33を作製した。
・エマルジョン粒子分散液:21.06部
・蒸留水:17.72部
・酢酸(5%蒸留水希釈):1.26部
・MS-51(式1で表される化合物、三菱化学(株)製)9.96部
エマルジョン粒子分散液、コアシェル粒子分散液の組成を変更した以外は実施例4と同様にして、エマルジョン粒子分散液34、コアシェル粒子分散液34、水性コート材34、及び、積層体34を作製した。
・ヘキサデカン(n-ヘキサデカン、和光純薬工業(株)製):5.53部
・Ca-1(ヘキサデシルピリジニウムクロリド10%蒸留水希釈、カチオン界面活性剤、和光純薬工業(株)製):8.85部
・蒸留水:35.62部
・エマルジョン粒子分散液:18.66部
・蒸留水:24.08部
・酢酸(5%蒸留水希釈):1.26部
・MS-51(式1で表される化合物、三菱化学(株)製)6.00部
コアシェル粒子分散液の組成を変更した以外は実施例34と同様にして、エマルジョン粒子分散液35、コアシェル粒子分散液35、水性コート材35、及び、積層体35を作製した。
・エマルジョン粒子分散液:38.05部
・蒸留水:4.69部
・酢酸(5%蒸留水希釈):1.26部
・MS-51(式1で表される化合物、三菱化学(株)製)6.00部
〔太陽電池フロントシートの作製〕
-接着層の作製-
下記組成の接着層形成組成物を混合することにより、接着層形成用塗布液36を得た。
・ポリオレフィン樹脂(アローベースDA-1010、ユニチカ(株)製、固形分25%):27.25部
・ポリウレタン樹脂(タケラックWS-5100、三井化学(株)製、固形分30%):22.71部
・フッ素系界面活性剤(ナトリウム=ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシル)=2-スルホナイトオキシスクシナート、富士フイルムファインケミカルズ(株)製、2%水希釈):1.34部
・蒸留水:48.71部
下記組成のハードコート層形成組成物を混合することにより、ハードコート層形成用塗布液36を得た。
・シランカップリング剤(KBE-04、信越化学工業(株)製、固形分100%):2.93部
・シランカップリング剤(KBE-403、信越化学工業(株)製、固形分100%):9.62部
・縮合助剤(金属キレート、ALCH、川研ファインケミカル(株)製、固形分100%):2.13部
・紫外線吸収剤(酸化セリウムゾル、ニードラールU-15、多木化学(株)製、固形分15%):12.53部
・無機フィラー(アルミナゾル、F3000、川研ファインケミカル(株)製、固形分5%):38.95部
・界面活性剤(ナロアクティーCL-95、三洋化成工業(株)製、1%水希釈):2.43部
・酢酸(和光純薬工業(株)製):0.77部
・蒸留水:30.64部
実施例4にて調整した水性コート材4をハードコート膜付き積層体のハードコート層上に730J/m2の条件でコロナ放電処理を行った。その後、バー番手#4を用いたバーコーターにより塗布し、80℃にて2分間乾燥させることにより、平均厚さ130nmの反射防止膜付き積層体を得た。
反射防止膜付き積層体の反射防止膜が形成された面の反対側の面に730J/m2の条件でコロナ放電処理を行った。その後、上記接着層形成用塗布液をバー番手#4を用いたバーコーターにより塗布し、80℃にて2分間乾燥させることにより、平均厚さ1μmの裏面A層付き積層体を得た。
-裏面B層形成組成物36の組成-
・アクリル樹脂(セラネートWSA-1070、DIC(株)製、固形分40%):68.23部
・フッ素系界面活性剤(ナトリウム=ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシル)=2-スルホナイトオキシスクシナート、富士フイルムファインケミカルズ(株)製、2%水希釈):1.13部
・蒸留水:30.64部
-裏面C層形成組成物36の組成-
・ポリオレフィン樹脂(アローベースSE-1013N、ユニチカ(株)製、固形分20%):33.52部
・フッ素系界面活性剤(ナトリウム=ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシル)=2-スルホナイトオキシスクシナート、富士フイルムファインケミカルズ(株)製、2%水希釈):2.84部
・蒸留水:63.63部
ハードコート層形成組成物を以下の組成に、バー番手を#10に変更した以外は実施例36と同様の方法により、太陽電池フロントシートを作製した。
・シランカップリング剤(KBE-04、信越化学工業(株)製、固形分100%):16.56部
・シランカップリング剤(KBE-403、信越化学工業(株)製、固形分100%):26.91部
・縮合助剤(金属キレート、アルミキレートD、川研ファインケミカル(株)製、固形分76%イソプロピルアルコール溶液):1.29部
・紫外線吸収剤(酸化セリウムゾル、ニードラールB-10、多木化学(株)製、固形分10%):45.56部
・界面活性剤(ナロアクティーCL-95、三洋化成工業(株)製、1%水希釈):2.38部
・界面活性剤(ラピゾールA-90、日油(株)製、1%水希釈):3.40部
・蒸留水:3.90部
ハードコート層形成組成物を以下の組成に変更した以外は実施例36と同様の方法により、太陽電池フロントシートを作製した。
・シランカップリング剤(KBE-04、信越化学工業(株)製、固形分100%):2.93部
・シランカップリング剤(KBE-403、信越化学工業(株)製、固形分100%):9.62部
・縮合助剤(金属キレート、ALCH、川研ファインケミカル(株)製、固形分100%):2.13部
・紫外線吸収剤(酸化セリウムゾル、ニードラールU-15、多木化学(株)製、固形分15%):12.53部
・無機フィラー(アルミナゾル、F1000、川研ファインケミカル(株)製、固形分5%):38.95部
・界面活性剤(ナロアクティーCL-95、三洋化成工業(株)製、1%水希釈):2.43部
・酢酸(和光純薬工業(株)製):0.77部
・蒸留水:30.64部
〔下塗り層付き基材フィルムの作製〕
以下のようにして、基材フィルムのウラ面に下塗り層が設けられた構造の下塗り層付き基材フィルムを作製した。
高純度テレフタル酸(三井化学(株)製)100kgとエチレングリコール(日本触媒(株)製)45kgのスラリーとを、予めビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート約123kgが仕込まれ、温度250℃、圧力1.2×105Paに保持されたエステル化反応槽に、4時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに1時間かけてエステル化反応を行った。その後、得られたエステル化反応生成物123kgを重縮合反応槽に移送した。
上記で得られたペレットを、40Paに保たれた真空容器中、220℃の温度で30時間保持して、固相重合を行った。
以上のように固相重合を経た後のペレットを、280℃で溶融して金属ドラムの上にキャストし、厚さ約3mmの未延伸のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを作製した。
その後、未延伸のPETフィルムを、90℃で縦方向(MD:Machine Direction)に3.4倍に延伸した。次いで、MDに延伸された1軸延伸PETフィルムの一方の面に、下記組成の下塗り層形成用塗布液を塗布量が5.1mL/m2となるように、MD延伸後、横方向(TD:Transverse Direction)延伸前にインラインコート法にて塗布を行った。
下塗り層形成用塗布液が塗布されたPETフィルムをTD延伸し、厚さが0.1μm、弾性率が1.5GPaの下塗り層を形成した。なお、TD延伸は、温度105℃、延伸倍率4.5倍の条件で行った。
下塗り層が形成されたPETフィルムに対し、膜面190℃で15秒間の熱固定処理を行い、次いで、190℃で、MD緩和率5%、TD緩和率11%にて、MD方向及びTD方向に熱緩和処理を行うことにより、下塗り層付きの厚さ250μmの2軸延伸PETフィルム(下塗り層付きPETフィルム)を得た。
・アクリル樹脂(AS-563A、ダイセルファインケム(株)製、固形分28%):21.9部
・オキサゾリン系架橋剤(エポクロスWS-700、日本触媒(株)製、固形分25%):4.9部
・フッ素系界面活性剤(ナトリウム=ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシル)=2-スルホナイトオキシスクシナート、富士フイルムファインケミカルズ(株)製、2%水希釈):0.1部
・蒸留水:合計で100部となる残量
下記組成の接着層形成組成物を混合することにより、接着層形成用塗布液38を得た。
・アクリル樹脂(セラネートWSA-1070、DIC(株)製、固形分40%):60.87部
・オキサゾリン系架橋剤(エポクロスWS-700、日本触媒(株)製、固形分25%):5.13部
・紫外線吸収剤(トリアジン系紫外線吸収剤、TINUVIN479DW、BASF社製、固形分40%):22.75部
・フッ素系界面活性剤(ナトリウム=ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシル)=2-スルホナイトオキシスクシナート、富士フイルムファインケミカルズ(株)製、2%水希釈):1.01部
・蒸留水:10.24部
下記組成のハードコート層形成組成物を以下の手順で混合することにより、ハードコート層形成用塗布液39を得た。
ハードコート層形成用塗布液39の調整は、以下の手順で行った。
酢酸水溶液にKBE-403を添加して十分加水分解した後、KBE-04を添加して十分に加水分解させ、これらのアルコキシシラン(KBE-403及びKBE-04)の加水分解物を含む混合液を得た。次いで、この混合液に、アルミキレートD、スノーテックスOZL-35、ラピゾールA-90、ナロアクティーCL-95、及び水を添加することによりハードコート形成用塗布液39を得た。
・シランカップリング剤(KBE-04、信越化学工業(株)製、固形分100%):0.91部
・シランカップリング剤(KBE-403、信越化学工業(株)製、固形分100%):2.98部
・酢酸(和光純薬工業(株)製):0.06部
・縮合助剤(金属キレート、アルミキレートD、川研ファインケミカル(株)製、固形分76%イソプロピルアルコール溶液):0.89部
・無機フィラー(シリカ、平均粒子径100nm、スノーテックスOZL-35、日産化学工業(株)製、固形分35.5%):8.59部
・界面活性剤(ラピゾールA-90、日油(株)製、1%水希釈):3.30部
・界面活性剤(ナロアクティーCL-95、三洋化成工業(株)製、1%水希釈):2.30部
・蒸留水:80.98部
実施例4にて調整した水性コート材4をハードコート膜付き積層体のハードコート層上に730J/m2の条件でコロナ放電処理を行った。その後、バー番手#4を用いたバーコーターにより塗布し、170℃にて2分間乾燥させることにより、平均厚さ130nmの反射防止膜付き積層体を得た。
下記組成の裏面A層形成組成物を混合することにより、裏面A層形成用塗布液39を得た。
・アクリル樹脂(AS-563A、ダイセルファインケム(株)製、固形分28%):52.08部
・ポリオレフィン樹脂(アローベースSE-1013N、ユニチカ(株)製、固形分20%):8.02部
・オキサゾリン系架橋剤(エポクロスWS-700、日本触媒(株)製、固形分25%):16.20部
・紫外線吸収剤(トリアジン系紫外線吸収剤、TINUVIN479DW、BASF社製、固形分40%):3.50部
・架橋触媒(第二リン酸アンモニウム水溶液、日本化学工業(株)製、固形分35%水希釈):1.26部
・フッ素系界面活性剤(ナトリウム=ビス(3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシル)=2-スルホナイトオキシスクシナート、富士フイルムファインケミカルズ(株)製、2%水希釈):0.47部
・蒸留水:18.47部
-裏面B層形成組成物39の組成-
・ポリオレフィン樹脂(アローベースSE-1013N、ユニチカ(株)製、固形分20%):17.45部
・オキサゾリン系架橋材(エポクロスWS-700、日本触媒(株)製、固形分25%):3.59部
・界面活性剤(EMALEX110、日本エマルジョン(株)製、固形分10%水希釈):4.27部
・蒸留水:74.69部
実施例36~39に記載の太陽電池フロントシートと、EVAシート(F806P:Hangzhou first PV material社製)、結晶系太陽電池セルと、EVAシート(F806P:Hangzhou first PV material社製)と、実施例36~39に記載の太陽電池フロントシートをバックシートとして用いてホットプレスすることにより、太陽電池モジュールを作製した。
また、EVAシートの接着条件は、以下の通り実施した。
真空ラミネータを用いて、145℃で5分間真空引き後、0.1MPaの圧力で10分間加圧加熱して接着した。
作製した太陽電池モジュールを用いて発電運転したところ、太陽電池として良好な発電性能を示した。
-組成物A-
下記組成物を以下の手順で混合することにより、組成物Aを得た。
・MS-51(式1で表される化合物、三菱化学(株)製):1.50部
・酢酸(5%蒸留水希釈):0.38部
・蒸留水:13.11部
上記組成物を混合し、室温で16時間撹拌することにより、組成物A形成用加水分解液を得た。
・組成物A形成用加水分解液:14.99部
・蒸留水:79.01部
・F-444(フッ素系界面活性材1%蒸留水希釈、DIC(株)製):6.00部
上記組成物を混合した後、#380ナイロンメッシュフィルターでろ過することにより、組成物Aを得た。
下記組成物を以下の手順で混合することにより、組成物Bを得た。
・エマルジョン粒子分散液4:10.81部
・蒸留水:2.35部
・酢酸(5%蒸留水希釈):0.38部
・MS-51(式1で表される化合物、三菱化学(株)製):1.50部
実施例4にて得られたエマルジョン粒子分散液4に、蒸留水、酢酸、MS-51を添加して25℃で16時間撹拌することにより、組成物B形成用コアシェル粒子分散液を得た。
次いで、蒸留水を84.96部混合した後、#380ナイロンメッシュフィルターでろ過することにより、非極性溶剤をコア材として含むコアシェル粒子、界面活性剤及び水を含む組成物Bを得た。
組成物A、組成物Bを以下の割合で混合することにより、水性コート材40を得た。
・組成物A:50.00部
・組成物B:50.00部
表5に示すように、基材、有機溶剤、界面活性剤、W/O比、及び、乾燥条件を変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1及び2の水性コート材C1及びC2、並びに、積層体C1及びC2をそれぞれ作製した。
また、実施例1と同様にして、性能評価を行った。評価結果を表5に示す。
上述した以外の表1~表5に記載の略称の詳細を、以下に示す。
ヘプタン:n-ヘプタン、和光純薬工業(株)製
オクタン:n-オクタン、和光純薬工業(株)製
シクロオクタン:和光純薬工業(株)製
キシレン:p-キシレン、和光純薬工業(株)製
ドデカン:n-ドデカン、和光純薬工業(株)製
テトラデカン:n-テトラデカン、和光純薬工業(株)製
ヘプタデカン:n-ヘプタデカン、和光純薬工業(株)製
オクタデカン:n-オクタデカン、和光純薬工業(株)製
Ca-2:ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド、カチオン界面活性剤、和光純薬工業(株)製
Ca-3:ポリエチレンイミン、Mw1,200、カチオン界面活性剤、和光純薬工業(株)製
Ca-4:ポリエチレンイミン、Mw10,000、カチオン界面活性剤、和光純薬工業(株)製
No-1:ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ノニオン界面活性剤、日本エマルジョン(株)製エマレックス710
ガラス:ガラス基材、日本電気硝子(株)製OA-10G、厚さ700μm
PET:ポリエチレンテレフタレート基材
PC:ポリカーボネート基材、旭硝子(株)製カーボグラスC110、厚さ500μm
アクリル樹脂:アクリル樹脂基材、住友化学(株)製テクノロイS001G、厚さ75μm
一方、比較例1又は2の水性コート材は、実施例1~40の水性コート材と比較し、得られる膜(コート層)の光透過性に劣るものであった。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び、技術規格は、個々の文献、特許出願、及び、技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (13)
- 水、
下記式1で表されるシロキサン化合物、下記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解物、及び、下記式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物、
界面活性剤、並びに、
有機溶剤をコア材として含むコアシェル粒子を含み、
前記有機溶剤の50質量%以上が、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤である
水性コート材。
式1中、R1及びR2はそれぞれ独立に、炭素数1~6の1価の有機基を表し、R3及びR4はそれぞれ独立に、アルキル基、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリル基、アミノ基、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、ポリアルキレンオキシアルキル基、カルボキシ基及び第四級アンモニウム基よりなる群から選ばれる基を有する有機基を表し、mはそれぞれ独立に、0~2の整数を表し、nは1~20の整数を表す。 - 前記非極性溶剤が、炭素数7以上の炭化水素化合物である請求項1に記載の水性コート材。
- 前記炭化水素化合物が、アルカンである請求項2に記載の水性コート材。
- 前記コアシェル粒子の粒子径の変動係数が、100%以下である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の水性コート材。
- コート層を乾燥させてなり、
前記コート層が、水、式1で表されるシロキサン化合物の加水分解縮合物、界面活性剤、及び、有機溶剤をコア材に含むコアシェル粒子を含み、
前記有機溶剤の50質量%以上が、沸点90℃以上350℃以下の非極性溶剤であり、
乾燥後の前記コート層において、少なくとも一部の前記コアシェル粒子の内部に空隙を有する
膜。
式1中、R1及びR2はそれぞれ独立に、炭素数1~6の1価の有機基を表し、R3及びR4はそれぞれ独立に、アルキル基、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリル基、アミノ基、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、ポリアルキレンオキシアルキル基、カルボキシ基及び第四級アンモニウム基よりなる群から選ばれる基を有する有機基を表し、mはそれぞれ独立に、0~2の整数を表し、nは1~20の整数を表す。 - 前記膜の平均内部空隙径が、30nm以上であり、かつ空隙径の変動係数が、60%以下である請求項5に記載の膜。
- 反射防止膜である請求項5又は請求項6に記載の膜。
- 請求項5~請求項7のいずれか1項に記載の膜を有する積層体。
- 基材上に前記膜を有する請求項8に記載の積層体。
- 前記基材が、樹脂基材である請求項9に記載の積層体。
- 太陽電池フロントシートである請求項8~請求項10のいずれか1項に記載の積層体。
- 基材上に請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の水性コート材を付与しコート層を形成する工程、及び、
前記コート層を乾燥させる工程を含み、
前記コアシェル粒子の少なくとも一部が、前記乾燥させる工程の後において、前記コート層の内部に空隙を形成する中空粒子となる
膜の製造方法。 - 基材上に請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の水性コート材を付与しコート層を形成する工程、及び、
前記コート層を乾燥させる工程を含み、
前記コアシェル粒子の少なくとも一部が、前記乾燥させる工程の後において、前記コート層の内部に空隙を形成する中空粒子となる
積層体の製造方法。
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