太阳能电池用涂膜的制作方法_2

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的娃酸盐化合物的尺寸中的平均短径(层状的情况下为平均厚度)或平均 粒径为IOnm W下。
[011引(孔隙)
[0116] 本实施方式的涂膜优选具有孔隙。
[0117] 该孔隙的形状可W为球状、近似球状、多面体状、针状、板状、纤维状、不定形等中 的任一形状,优选为不定形,其原因在于,即使在本实施方式的涂膜的膜厚不均匀的情况 下,也不容易产生单位面积的透光性能的不均匀。
[0118] 但是,在空隙为不定形的情况下,从结露冷冻的耐久性的观点出发,优选该孔隙为 独立孔而并非相连的连通孔。
[0119] 关于孔隙,通过在后述的涂布组合物中混配硅烷系化合物或根据需要混配表面活 性剂等,并在涂布该涂布组合物后进行烧制,能够形成孔隙,且能够对其形状进行控制。
[0120] 另外,在使用二氧化娃微粒、聚合物乳液颗粒和水解性娃化合物来制备涂布组合 物的情况下,通过对二氧化娃微粒的平均粒径和混配量、聚合物乳液颗粒的平均粒径和混 配量、水解性娃化合物的混配量进行调节,并在高溫下进行热处理作为后续工序,使二氧化 娃微粒部分烙融、或者使聚合物乳液颗粒分解,由此能够生成孔隙。 阳121] 此外,通过适当地控制二氧化娃微粒、聚合物乳液颗粒、水解性娃化合物运3种成 分的比率,能够形成孔隙,且能够控制其形状。 阳122] 在本实施方式的涂膜中,平均孔径优选为20nm W上且150nm W下。
[0123] 孔隙的平均孔径可W利用1/2X (孔隙最长部分的长度+孔隙最长部分的长度的 法线上的最长部分的长度)来求出。
[0124] 通过使涂膜的孔隙的平均孔径为20皿W上,能够防止涂膜的透射率产生不均。 阳1巧]平均孔径更优选为22皿W上、进一步优选为25皿W上。
[01%] 另外,通过使平均孔径为20nm W上,能够使涂膜的表面粗糖度为7nm W上。 阳127] 此外,通过使平均孔径为150nm W下,能够防止耐久性的降低。
[0128] 平均孔径更优选为130nm W下、进一步优选为120nm W下、更进一步优选为IOOnm W下。 阳129] 通过使平均孔径为150nm W下,能够使涂膜的表面粗糖度为80nm。
[0130] 孔隙的形状、孔径可W由利用电子显微镜对截面直接进行观察而得到的孔隙的照 片来求出。尤其优选由涂膜的截面的电子显微镜照片(SEM照片)中的孔隙的截面图来求 出。具体而言,可W通过后述的实施例中记载的方法进行观察、测定。 阳131](孔隙率)
[0132] 从防反射性能和耐损伤性等观点出发,优选本实施方式的涂膜的孔隙率为25% W 上且60% W下、更优选为30% W上且55% W下、进一步优选为40% W上且50% W下。
[0133] 孔隙率可W通过氮吸附法、利用电子显微镜直接观察来求出,另外,也可W通过测 定折射率来求出孔隙率。
[0134] 具体而言,涂膜的孔隙率可W通过后述的实施例中记载的方法来测定。
[0135] 通过对用于形成本实施方式的涂膜的涂布组合物中的聚合物乳液颗粒的平均粒 径进行调节,能够控制涂膜的平均孔径。 阳136] 具体而言,通过使聚合物乳液颗粒的平均粒径为IOnm W上且150nm W下,能够将 涂膜的平均孔径控制为IOOnm W下。
[0137] 此外,通过调节涂布组合物中的聚合物乳液颗粒的平均粒径,能够使涂膜的表面 的十点平均粗糖度为7nm W上且SOnm W下。
[0138] 另外,通过合用二氧化娃微粒,能够对微细的孔径、表面粗糖度、孔隙率进行调节。
[0139] 本实施方式的涂膜优选包含孔径小于20nm的孔隙。由此,涂膜强度有提高的倾 向。
[0140] 另外,该孔径小于20nm的孔隙优选位于孔径为20nm W上的孔隙的周围。 阳141] 此处,"周围"是指与孔隙的表面直接接触、或者存在于能够产生化学性相互作用 的程度的距离,由此,涂膜强度有提高的倾向。
[0142] 为了成为运种孔径的状态,如下文所述,对二氧化娃微粒与聚合物乳液颗粒的质 量比率、水解性娃化合物与二氧化娃微粒的质量比率、二氧化娃微粒和水解性娃化合物相 对于聚合物乳液颗粒的合计质量比率进行控制是有效的。
[01创(膜厚)
[0144] 从强度和产生充分的防反射性能的观点出发,优选本实施方式的涂膜的膜厚为 50皿W上且200皿W下、更优选为80皿W上且130皿W下、进一步优选为80皿W上且 120nm W下。
[0145] 为了得到膜厚处于如上所述的范围的涂膜,对用于形成涂膜的涂布组合物的固体 成分的浓度进行调节即可,涂布组合物的固体成分浓度优选为0. 1~10质量%、更优选为 0. 5~7质量%、进一步优选为1~6质量%。 阳146] 另外,通过调节涂装机的涂装速度,也能够调节涂膜的膜厚。
[0147] 涂膜的膜厚可W通过如下方法来求出:利用电子显微镜对截面进行测定,或者利 用光学楠偏仪或反射分光膜厚计测定由薄膜干设产生的反射光,使用该测定值通过计算求 出涂膜的膜厚。
[0148] [太阳能电池用涂膜形成方法]
[0149] 本实施方式的太阳能电池用涂膜可W通过将涂布组合物涂布于玻璃板等基材上 而得到。
[0150] 本实施方式的太阳能电池用涂膜可W通过实施如下工序来制造:将含有聚合物乳 液颗粒、二氧化娃微粒和娃酸化的涂膜涂布于基材的工序;和之后在50(TC W上进行烧制 的烧制工序。 阳151] 另外,本实施方式的太阳能电池用涂膜可W通过实施如下工序来制造:将含有聚 合物乳液颗粒、水解性娃化合物和娃酸Na的涂膜涂布于基材的工序;和之后在500°C W上 进行烧制的烧制工序。 阳152](涂布组合物) 阳153] <聚合物乳液颗粒>
[0154] 涂布组合物含有聚合物乳液颗粒。 阳155] 作为构成聚合物乳液颗粒的聚合物,不限于W下示例,可W举出例如聚氨醋系、聚 醋系、聚(甲基)丙締酸醋系、聚(甲基)丙締酸醋-有机娃系共聚物、聚乙酸乙締醋系、聚 下二締系、聚氯乙締系、聚氯丙締系、聚乙締系、聚苯乙締系、聚苯乙締-(甲基)丙締酸醋系 共聚物、松香系衍生物、由苯乙締-马来酸酢共聚物的醇加成物构成的聚合物。
[0156] 从本实施方式的涂膜的涂膜强度的观点出发,聚合物乳液颗粒优选包含将水解性 娃化合物W及具有仲酷胺基和/或叔酷胺基的乙締基化合物(W下也仅称为"乙締基化合 物")聚合而得到的物质。 阳157] 另外,聚合物乳液颗粒更优选包含在水和乳化剂的存在下将水解性娃化合物W及 具有仲酷胺基和/或叔酷胺基的乙締基化合物聚合而得到的物质。
[0158] 聚合物乳液颗粒可W为水解性娃化合物与乙締基化合物聚合而成的共聚物、水解 性娃化合物和乙締基化合物各自聚合而成的均聚物的混合物、或复合物中的任一者,也可 W将它们合用。
[0159] 聚合物乳液颗粒的数均粒径(一次粒径;聚合物乳液颗粒的一次颗粒的数均粒 径)是影响本实施方式的涂膜的表面粗糖度巧Z、Ra)、机械强度、透射率性能的重要要素。 阳160] 聚合物乳液颗粒的数均粒径优选为3nm W上且200nm W下。
[0161] 聚合物乳液颗粒的数均粒径若为200nm W下,则能够抑制聚合物乳液颗粒的变 形,能够防止本实施方式的涂膜的表面粗糖度变得过于粗糖,能够抑制涂膜的机械强度下 降。 阳162] 数均粒径若为3nm W上,则能够得到充分的孔隙,能够得到高透射率。
[0163] 聚合物乳液颗粒的数均粒径更优选为IOnm W上且150nm W下、进一步优选为IOnm W上且100皿W下、更进一步优选为10皿W上且90皿W下、再进一步优选为10皿W上且 60nm W下。
[0164] 另外,聚合物乳液颗粒的数均粒径可W通过后述的实施例中记载的方法来测定。 [01化]作为得到将数均粒径控制为上述范围的聚合物乳液颗粒的方法,可W举出通过所 谓的乳液聚合来合成聚合物乳液颗粒的方法,该乳液聚合中,在足W使乳化剂形成胶束的 量的水的存在下,对水解性娃化合物和乙締基化合物进行聚合。
[0166] 在形成本实施方式的涂膜的涂布组合物中,从涂膜的机械强度的观点出发,优选 使后述的二氧化娃微粒与聚合物乳液颗粒相互作用而使聚合物乳液颗粒固化。
[0167] 作为后述的二氧化娃微粒与聚合物乳液颗粒的相互作用,可W举出例如氨键和化 学键。更具体而言,可W举出:二氧化娃微粒所具有的径基与聚合物乳液颗粒所具有的仲酷 胺基和/或叔酷胺基形成的氨键、W及二氧化娃微粒所具有的径基与构成聚合物乳液颗粒 的水解性金属化合物的聚合产物的缩合(化学键)。
[0168] 如上所述,聚合物乳液颗粒可W含有水解性娃化合物作为构成要素,作为该水解 性娃化合物,可W举出例如由下述式(1)表示的化合物及其缩合产物、W及硅烷偶联剂。
[0169] SiWxRy ???(!)
[0170] 上述式(1)中,W表示选自由碳原子数1~20的烷氧基、径基、碳原子数1~20的 酷氧基、面素原子、氨原子、碳原子数1~20的目亏基、締氧基、氨氧基和酷胺基组成的组中的 至少一种基团。R表示选自由直链或支链的碳原子数1~30的烷基、碳原子数5~20的 环烷基、W及由未取代或经取代的直链的碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的烧氧 基或面素原子取代的碳原子数6~20的芳基组成的组中的至少一种控基。X为1 W上且4 W下的整数,y为0 W上且3 W下的整数。并且,x+y = 4。 阳171] 上述硅烷偶联剂是在分子内存在乙締基聚合性基团、环氧基、氨基、甲基丙締酷 基、琉基、异氯酸醋基等与有机物具有反应性的官能团的水解性娃化合物。 阳172] 作为硅烷偶联剂的水解性娃化合物不限于W下示例,可W举出例如:四甲氧基娃 烧、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正下氧基硅烷等四烷氧基硅烷类; 甲基二甲氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、乙基二甲氧基硅烷、乙基二乙氧基硅烷、正丙基二 甲氧基硅烷、正丙基=乙氧基硅烷、异丙基=甲氧基硅烷、异丙基=乙氧基硅烷、正下基= 甲氧基硅烷、正下基=乙氧基硅烷、正戊基=甲氧基硅烷、正己基=甲氧基硅烷、正庚基= 甲氧基硅烷、正辛基=甲氧基硅烷、乙締基=甲氧基硅烷、乙締基=乙氧基硅烷、締丙基= 甲氧基硅烷、环己基二甲氧基硅烷、环己基二乙氧基硅烷、苯基二甲氧基硅烷、苯基二乙氧 基硅烷、3-氯丙基=甲氧基硅烷、3-氯丙基=乙氧基硅烷、3, 3, 3-=氣丙基=甲氧基硅烷、 3, 3, 3-二氣丙基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基二乙氧基硅烷、 2-径基乙基=甲氧基硅烷、2-径基乙基=乙氧基硅烷、2-径基丙基=甲氧基硅烷、2-径 基丙基=乙氧基硅烷、3-径基丙基=甲氧基硅烷、3-径基丙基=乙氧基硅烷、3-琉基丙基 =甲氧基硅烷、3-琉基丙基=乙氧基硅烷、3-异氯酸根合丙基=甲氧基硅烷、3-异氯酸 根合丙基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基二乙氧基硅烷、 2-(3,4-环氧环己基)乙基S甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基S乙氧基硅烷、3-(甲 基)丙締酷氧基丙基=甲氧基硅烷、3-(甲基)丙締酷氧基丙基=乙氧基硅烷、3-(甲基)丙 締酷氧基丙基=正丙氧基硅烷、3-(甲基)丙締酷氧基丙基=异丙氧基硅烷、3-脈基丙基= 甲氧基硅烷、3-脈基丙基二乙氧基硅烷等二烷氧基硅烷类;^甲基^甲氧基硅烷、^甲基 ^.乙氧基娃柄1、^乙基^甲氧基娃柄1、^.乙基^乙氧基娃柄1、^正丙基^甲氧基娃柄1、^正 丙基^乙氧基硅烷、^异丙基^甲氧基硅烷、^异丙基^乙氧基硅烷、^正了基^甲氧基娃 烧、二正下基二乙氧基硅烷、二正戊基二甲氧基硅烷、二正戊基二乙氧基硅烷、二正己基二 甲氧基硅烷、二正己基二乙氧基硅烷、二正庚基二甲氧基硅烷、二正庚基二乙氧基硅烷、二 正辛基二甲氧基硅烷、二正辛基二乙氧基硅烷、二正环己基二甲氧基硅烷、二正环己基二乙 氧基硅烷、^苯基^甲氧基硅烷、^苯基^乙氧基硅烷、3-(甲基)丙締酷氧基丙基甲基^. 甲氧基硅烷等二烷氧基硅烷类;=甲基甲氧基硅烷、=甲基乙氧基硅烷等单烷氧基硅烷类。
[0173] 在上述作为硅烷偶联剂的水解性娃化合物之中,作为具有苯基的烷氧基娃化合物 的苯基=甲氧基硅烷、苯基=乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷等在水及乳化剂的存在下 的聚合稳定性优异,因此优选。
[0174] 另外,在上述作为硅烷偶联剂的水解性娃化合物之中,3-(甲基)丙締酷氧基丙基 =甲氧基硅烷、3-(甲基)丙締酷氧基丙基=乙氧基硅烷、3-(甲基)丙締酷氧基丙基甲基 二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙締酷氧基丙基=正丙氧基硅烷、3-(甲基)丙締酷氧基丙基= 异丙氧基硅烷、乙締基=甲氧基硅烷、乙締基=乙氧基硅烷、締丙基=甲氧基硅烷、2-=甲 氧基甲娃烷基乙基乙締基酸等具有乙締基聚合性基团的硅烷偶联剂、W及3-琉基丙基= 甲氧基硅烷、3-琉基丙基=乙氧基硅烷等具有琉基的硅烷偶联剂能够与上述的"具有仲酷 胺基和/或叔酷胺基的乙締基化合物"发生共聚或链转移反应而生成化学键,能够形成耐候 性、耐化学药品性、光学特性、强度等更优异的涂膜,因此优选。另外,从涂膜的耐候性的观 点出发,更优选具有乙締基聚合性基团的硅烷偶联剂。
[01巧]作为硅烷偶联剂的水解性娃化合物除了可W使用上述各种化合物之外,还可W单 独使用具有乙締基聚合性基团或琉基的硅烷偶联剂或者将其与上述的烷氧基娃化合物、其 他硅烷偶联剂W及它们的缩合产物混合或复合使用。
[0176] 另外,上述构成聚合物乳液颗粒的水解性娃化合物可W仅单独使用1种、也可W 混合2种W上来使用。 阳177] 用于得到聚合物乳液颗粒的水解性娃化合物也可W W缩合产物的形式使用。该情 况下,缩合产物的由GPC (凝胶渗透色谱法)测定得到的聚苯乙締换算的重均分子量优选为 200 W上且5000 W下、更优选为300 W上且1000 W下。
[017引 W将得到的聚合物乳液颗粒的质量作为1时的质量比计,用于得到聚合物乳液颗 粒的水解性娃化合物的混配量优选为0. 005 W上且0. 5 W下的范围。
[0179] 从聚合稳定性的观点出发,来自于水解性娃化合物的成分的质量比例相对于聚合 物乳液颗粒总量(100质量% )优选为0.0 l质量% W上且50质量% ^下、更优选为0. 1质 量% W上且30质量% W下。 阳180] 需要说明的是,聚合物乳液颗粒的质量是将上述的具有仲酷胺基和/或叔酷胺基 的乙締基化合物、后述的能够与其共聚的其他乙締基化合物、上述的水解性娃化合物全部 聚合而得到的聚合产物的质量。 阳181] 作为构成聚合物乳液颗粒的具有仲酷胺基和/或叔酷胺基的乙締基化合物,不 限于W下示例,可W举出例如N-甲基丙締酷胺、N-甲基甲基丙締酷胺、N-乙基丙締酷胺、 N,N-二甲基丙締酷胺、N,N-二甲基甲基丙締酷胺、N,N-二乙基丙締酷胺、N-乙基甲基丙締 酷胺、N-甲基-N-乙基丙締酷胺、N-甲基-N-乙基甲基丙締酷胺、N-异丙基丙締酷胺、N-正 丙基丙締酷胺、N-异丙基甲基丙締酷胺、N-正丙基甲基丙締酷胺、N-甲基-N-正丙基丙締 酷胺、N-甲基-N-异丙基丙締酷胺、N-丙締酷基化咯烧、N-甲基丙締酷基化咯烧、N-丙締酷 基赃晚、N-甲基丙締酷基赃晚、N-丙締酷基六氨氮杂环庚S締、N-丙締酷基吗嘟、N-甲基丙 締酷基吗嘟、N-乙締基化咯烧酬、N-乙締基己内酷胺、N,N'-亚甲基双丙締酷胺、N,N'-亚 甲基双甲基丙締酷胺、N-乙締基乙酷胺、双丙酬丙締酷胺、双丙酬甲基丙締酷胺、N-径甲基 丙締酷胺、N-径甲基甲基丙締酷胺。
[0182] 构成聚合物乳液颗粒的乙締基化合物所具有的酷胺基为仲酷胺基和/或叔酷胺 基,若为具有叔酷胺基的乙締基化合物,则与所得到的聚合物乳液颗粒中的二氧化娃微粒 之间的氨键键合性有增强的倾向,因此优选。
[0183] 在该具有叔酷胺基的乙締基化合物之中,N,N-二乙基丙締酷胺具有在水及乳化剂 的存在下的聚合稳定性优异、并且能够与水解性娃化合物的聚合产物的径基或二氧化娃微 粒的径基形成牢固的氨键的倾向,因此更优选。
[0184] 聚合物乳液颗粒中,水解性娃化合物的聚合产物与具有仲酷胺基和/或叔酷胺基 的乙締基化合物的聚合产物可W通过氨键和化学键而复合化。
[0185] 需要说明的是,水解性娃化合物与具有仲酷胺基和/或叔酷胺基的乙締基化合物 优选通过氨键和化学键等各种键而复合化,但对于其键合的形式和状态,并不进行任何限 定。此外,也可W仅在一部分聚合物乳液颗粒中进行如上所述的复合化。 阳186] 从聚合稳定性的观点出发,聚合物乳液颗粒中的水解性娃化合物的混配量相对于 具有仲酷胺基和/或叔酷胺基的乙締基化合物100质量份优选为0. 1质量份W上且100质 量份W下、更优选为0. 5质量份W上且50质量份W下、进一步优选为0. 5质量份W上且5 质量份W下。
[0187] 具有仲酷胺基和/或叔酷胺基的乙締基化合物也可W与能够与其共聚的其他乙 締基化合物(W下称为"其他乙締基化合物")进行共聚。
[0188] 由此
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