专利名称：太阳能电池背面保护膜用聚酯膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及耐环境性优异的白色的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜。详细地，涉及可抑制在高温多湿的环境下长时间使用时机械性质的降低、具有优异的抗脱层性、即使长时间使用也可维持良好的保护功能的白色的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜。
背景技术：
近年来，使用了太阳能电池组件的太阳光发电系统作为利用清洁能源的发电系统之一正在普及。太阳能电池组件的结构例如如日本特开2007 - 129014号公报(专利文献 O中记载的那样，一般通过依次将受光侧的透明前面基板、填充材料、太阳能电池元件、填充材料和太阳能电池背面保护膜叠层，并将它们进行抽真空并加热压接的层压法来制造。
太阳能电池的背面保护膜是以太阳能电池元件的固定、保护、电绝缘为目的而使用的膜，强烈要求其具有耐热性、耐水解性、UV耐性、隐蔽性、电绝缘性。进一步地，为了维持组件制造工艺的作业效率的提高、长时间保护功能，还要求具有高温时的尺寸稳定性。背面保护膜一般形成为将多张膜、片进行叠层而成的结构，其中广泛使用氟系树脂膜/聚酯膜/ 氟系树脂膜的结构。
但是，这种氟系树脂膜的抗气候性、耐热性、耐水解性优异，但具有缺乏阻气性，片的硬度弱的缺点。另外，还存在由废弃处理方法而导致的环境负荷的担心、高成本这方面的课题。
另一方面，已知使用耐热聚酯膜代替氟系树脂膜的多个例子。例如，研究了使用含有源于2，6 —萘二甲酸的成分的聚酯膜(日本特开2007 - 007885号公报(专利文献2)、日本特开2006 — 306910号公报(专利文献3))、使用高分子量的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本特开2002 - 026354号公报(专利文献4)、国际公开第07/105306号小册子(专利文献5))、 使用低聚物含量少的聚对苯二甲酸乙二酯膜(日本特开2002 - 100788号公报(专利文献 6)、日本特开2002 — 134770号公报(专利文献7)、日本特开2002 — 134771号公报(专利文献 8))。
但是，含有源于2，6 —萘二甲酸的成分的聚酯膜不仅由紫外线导致的劣化变色大，而且与聚对苯二甲酸乙二酯膜相比价格高，该用途下的使用被限制。另外，高分子量的聚对苯二甲酸乙二酯膜、低聚物含量少的聚对苯二甲酸乙二酯膜较为便宜，耐水解性优异， 但存在生产效率的提高的课题。
进一步地，还要求提高组件的太阳光的电能转换效率，由于背面保护膜的反射光也用于电能转换，从而正在进行高反射率且耐环境性优异的白色的聚酯膜的研究。另一方面，着色为白色的聚酯膜缺乏在耐环境性中最需要的耐水解性，因此该领域中的使用被限制，但作为是白色膜、同时还具有耐水解性的膜，提出了数均分子量为18500 40000、具有相对于层整体含有二氧化钛5 40重量％的热塑性树脂层的太阳能电池用热塑性树脂片 (日本特开2006 — 270025号公报(专利文献9)。
但是，如专利文献9那样欲仅利用使聚合物高分子量化的方法来得到白色膜的耐水解性时，需要长时间的聚合时间，不经济，而且所得的耐水解性也不能说是充分的。
另外白色的聚酯膜与不含有着色剂的透明膜相比，膜内部易于发生脱层，太阳能电池元件受到水分等的影响，伴随太阳能电池组件的发电性能的降低。
(专利文献I)日本特开2007- 129014号公报 (专利文献2)日本特开2007 - 007885号公报(专利文献3)日本特开2006 - 306910号公报 (专利文献4)日本特开2002 - 026354号公报 (专利文献5)国际公开第07/105306号小册子 (专利文献6)日本特开2002 - 100788号公报 (专利文献7)日本特开2002 - 134770号公报 (专利文献8)日本特开2002 - 134771号公报 (专利文献9)日本特开2006 - 270025号公报。发明内容
本发明是出于解决上述现有的太阳能电池背面保护膜所具有的上述课题而作出的发明，其提供耐环境性优异的白色的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜。即，本发明的课题是提供白色的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其可抑制高温多湿的环境下长时间使用时机械性质的降低，具有优异的抗脱层性，即使长时间使用也可维持良好的保护功能。
另外，作为本发明的第2课题，提供了白色的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其可抑制在高温多湿的环境下长时间使用时机械性质的降低，具有优异的抗脱层性，即使长时间使用也可维持良好的保护功能，进一步使用碳化二亚胺化合物作为耐水解性改进剂时，通过防止碳化二亚胺化合物的渗出，可抑制抗脱层性的降低。
本发明人等为了解决上述课题，而进行了努力研究，结果发现通过使用含有一定量的特定的金属元素的缩聚催化剂、和特定的磷酸化合物的聚酯，不进行目前这样的长时间的缩聚反应而可得到末端羧基浓度低的聚酯，且通过使用该聚酯形成白色膜，膜具有高的结晶性和在膜厚度方向上具有高的取向，可抑制在高温多湿的环境下长时间使用时的机械性质的降低。同时发现，虽为白色的聚酯膜却可得到优异的抗脱层性，表现对严酷自然环境的优异的耐久性(耐热性、耐水解性、抗气候性)，从而完成本发明。
S卩，本发明的目的通过太阳能电池背面保护膜用聚酯膜(第I项)来实现，该太阳能电池背面保护膜用聚酯膜是含有包含聚酯组合物的白色聚酯膜层的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，所述聚酯组合物含有以锑化合物和/或钛化合物作为缩聚催化剂进行了聚合的聚对苯二甲酸乙二酯85 96重量％和金红石型氧化钛粒子4 15重量％，该太阳能电池背面保护膜用聚酯膜中，该聚酯组合物以构成聚对苯二甲酸乙二酯的全部二羧酸成分的摩尔数为基准，含有下述通式(I)或(II)所示的磷酸化合物10 40毫摩尔％化I
权利要求
1.太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其是含有包含聚酯组合物的白色聚酯膜层的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，所述聚酯组合物含有以锑化合物和/或钛化合物作为缩聚催化剂进行了聚合的聚对苯ニ甲酸こニ酯85 96重量％和金红石型氧化钛粒子4 15重量％，上述太阳能电池背面保护膜用聚酯膜的特征在于，该聚酯组合物以构成聚对苯ニ甲酸こニ酯的全部ニ羧酸成分的摩尔数为基准，含有10 40毫摩尔％的下述通式(I)或(II)所示的磷酸化合物、和以金属元素換算合计为2 50毫摩尔％的源于缩聚催化剂的锑元素和/或钛元素，该太阳能电池背面保护膜用聚酯膜的初始脱层强度为6N/15_以上，温度85°C、湿度85% RH的环境下的3000小时老化前后的伸长率保留率为50%以上， [化学式I]
2.根据权利要求I所述的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其中，温度130°C的环境下的6000小时老化前后的伸长率保留率为40%以上。
3.根据权利要求I所述的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其中，温度85°C、湿度85%RH的环境下的3000小时老化前后的脱层强度为4N/15mm以上。
4.根据权利要求I所述的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其中，该磷酸化合物为苯基勝酸或苯基次勝酸。
5.根据权利要求I所述的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其中，构成该白色聚酯膜层的聚对苯ニ甲酸こニ酯的末端羧基浓度为6 20当量/吨。
6.根据权利要求I所述的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其中，构成该白色聚酯膜层的聚对苯ニ甲酸こニ酯的重均分子量为44000 61000。
7.根据权利要求I所述的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其为包含基材层和在该基材层的至少一面上设置的表层的叠层结构的拉伸膜，其中至少任ー层为该白色聚酯膜层。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其为包含基材层和在该基材层的两面上设置的表层的叠层结构的拉伸膜，其中，至少任ー层为该白色聚酯膜层，该表层是不含有碳化ニ亚胺化合物、含有聚对苯ニ甲酸こニ酯的厚度为3.0μπι以上的层，该基材层相对于聚对苯ニ甲酸こニ酯100重量份含有碳化ニ亚胺化合物O. 3 2. 5重量份，温度85°C、湿度85% RH的环境下的4000小时老化前后的聚酯膜的伸长率保留率为40%以上。
9.太阳能电池背面保护膜，其使用了权利要求I 8中任一项所述的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜。
全文摘要
提供在高温·多湿的环境下长时间使用时的机械性质的降低得到了抑制的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜。即，太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，其是含有包含聚酯组合物的白色聚酯膜层的太阳能电池背面保护膜用聚酯膜，所述聚酯组合物含有以锑化合物和/或钛化合物作为缩聚催化剂进行了聚合的聚对苯二甲酸乙二酯85～96重量％和金红石型氧化钛粒子4～15重量％，在上述太阳能电池背面保护膜用聚酯膜中，该聚酯组合物以构成聚对苯二甲酸乙二酯的全部二羧酸成分的摩尔数为基准，含有特定的磷酸化合物10～40毫摩尔％、和以金属元素换算合计为2～50毫摩尔％的源于缩聚催化剂的锑元素和/或钛元素，该太阳能电池背面保护膜用聚酯膜的初始的分层强度为6N/15mm以上，在温度85℃，湿度85％RH的环境下进行3000小时老化前后的伸长率保留率为50％以上。
文档编号C08J5/18GK102986037SQ20118003349
公开日2013年3月20日 申请日期2011年4月4日 优先权日2010年7月6日
发明者松村直子, 清水智子, 小山松淳 申请人:帝人杜邦薄膜日本有限公司