(57)【要約】  本発明は、水分散組成物、光電池モジュール用バックシート、その製造方法及び光電池モジュールに関する。本発明の水分散組成物は、フッ素系高分子、顔料及び水分散バインダーを含み、前記水分散組成物を用いて光電池モジュール用バックシートを製造する場合、毒性の有機溶媒を使わないので親環境的ながらも経済的であって、前記水分散バインダーを用いることでバックシートの表面から突出した顔料が落ちやすくなるチョーキング（ｃｈａｌｋｉｎｇ）現象を防止することができるため生産性及び品質を向上させることができる。
2015505863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素系高分子、顔料及び水分散バインダーを含むことを特徴とする水分散組成物。
【請求項２】
前記フッ素系高分子は、架橋性官能基を含まないことを特徴とする請求項１に記載の水分散組成物。
【請求項３】
前記フッ素系高分子は、ビニリデンフルオライド（ＶＤＦ）、ビニルフルオライド（ＶＦ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブチレン、パーフルオロブチルエチレン、パーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）、パーフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ）、パーフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、パーフルオロへキシルビニルエーテル（ＰＨＶＥ）、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソル（ＰＤＤ）及びパーフルオロ−２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン（ＰＭＤ）からなる群から選択された１つ以上の単量体を重合した形態で含む単独重合体、共重合体またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の水分散組成物。
【請求項４】
前記フッ素系高分子は、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブチレン、パーフルオロブチルエチレン、パーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）、パーフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ）、パーフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、パーフルオロへキシルビニルエーテル（ＰＨＶＥ）、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソル（ＰＤＤ）及びパーフルオロ−２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン（ＰＭＤ）からなる群から選択された１つ以上の共単量体を含むポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）またはポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）であることを特徴とする請求項１に記載の水分散組成物。
【請求項５】
フッ素系共重合体に含まれる共単量体の含量が前記フッ素系共重合体の総重量の０．５〜５０重量％であることを特徴とする請求項４に記載の水分散組成物。
【請求項６】
前記フッ素系高分子の重量平均分子量が５万〜１００万であることを特徴とする請求項１に記載の水分散組成物。
【請求項７】
前記フッ素系高分子の融点が８０〜１７５℃であることを特徴とする請求項１に記載の水分散組成物。
【請求項８】
前記フッ素系高分子の平均粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の水分散組成物。
【請求項９】
前記顔料がフッ素系高分子１００重量部に対して１〜２００重量部で含まれることを特徴とする請求項１に記載の水分散組成物。
【請求項１０】
前記水分散バインダーは、ポリウレタン樹脂、シラン変性ウレタン系樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリエーテル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン−アクリレート共重合体、ビニル−ウレタン共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、シリコン−アクリル−ウレタン共重合体、エチレン−ビニルアセテート共重合体及びアクリル変性ポリエステル樹脂からなる群から選択される１つ以上であることを特徴とする請求項１に記載の水分散組成物。
【請求項１１】
前記水分散バインダーがフッ素系高分子１００重量部に対して５〜５０重量部で含まれることを特徴とする請求項１に記載の水分散組成物。
【請求項１２】
前記水分散組成物が水性溶媒に前記フッ素系高分子、顔料及び水分散バインダーが分散された状態で、前記水性溶媒は組成物内の固形分１００重量部に対して５０〜２０００重量部で含まれることを特徴とする請求項１に記載の水分散組成物。
【請求項１３】
界面活性剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水分散組成物。
【請求項１４】
前記界面活性剤がフッ素系高分子１００重量部に対して０．１〜２０重量部で含まれることを特徴とする請求項１３に記載の水分散組成物。
【請求項１５】
光電池モジュール用バックシートの製造に用いることを特徴とする請求項１に記載の水分散組成物。
【請求項１６】
基材と、
前記基材の一面または両面に形成され、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の水分散組成物で形成された樹脂層と、を含むことを特徴とする光電池モジュール用バックシート。
【請求項１７】
前記基材が金属フィルムまたは高分子フィルムであることを特徴とする請求項１６に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項１８】
前記高分子フィルムがアクリルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリウレタンフィルム及びポリエステルフィルムからなる群から選択された１つ以上であることを特徴とする請求項１７に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項１９】
前記ポリエステルフィルムがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナトタルレイト（ＰＥＮ）フィルム及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルムからなる群から選択される１つ以上であることを特徴とする請求項１８に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項２０】
前記基材の厚さが５０〜５００μｍであることを特徴とする請求項１６に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項２１】
前記樹脂層が水分散組成物の溶融物を含むことを特徴とする請求項１６に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項２２】
前記樹脂層の厚さが１〜５０μｍであることを特徴とする請求項１６に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項２３】
前記基材の少なくとも一面に、プラズマ処理、コロナ処理、プライマー処理、アンカー剤処理、カップリング剤処理及び熱処理から選択された１つ以上の表面処理が形成されることを特徴とする請求項１６に記載の光電池モジュール用バックシート。
【請求項２４】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の水分散組成物を基材の一面または両面にコーティングし、加熱して樹脂層を形成するステップを含むことを特徴とする光電池モジュール用バックシートの製造方法。
【請求項２５】
前記加熱温度が１５０〜２５０℃であることを特徴とする請求項２４に記載の光電池モジュール用バックシートの製造方法。
【請求項２６】
前記樹脂層を形成する前に、基材の一面または両面にプラズマ処理、コロナ処理、プライマー処理、アンカー剤処理、カップリング剤処理、蒸着処理及び熱処理からなる群から選択された１つ以上の表面処理を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の光電池モジュール用バックシートの製造方法。
【請求項２７】
請求項１６〜２３のいずれか１項に記載の光電池モジュール用バックシートを含むことを特徴とする光電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水分散組成物、光電池モジュール用バックシート、その製造方法、及びこれを含む光電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、地球環境問題と化石燃料の枯渇などによる新再生エネルギー及びグリーンエネルギーに対する関心が高まってあり、そのうちの太陽光エネルギーは、環境汚染問題及び化石燃料枯渇問題を解決することができる代表的な無公害エネルギー源として注目を浴びている。
【０００３】
太陽光発電原理が適用される光電池は、太陽光を電気エネルギーに転換する素子であって、太陽光を容易に吸収できるように外部環境に長期間露出させることになるので、セルを保護するための様々なパッケージングが行われてユニット（ｕｎｉｔ）状に製造されており、このようなユニットを光電池モジュール（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｍｏｄｕｌｅｓ）という。
【０００４】
光電池モジュールは２０年以上長期間の外部環境に露出された状態でも光電池を安定的に保護することができるように、耐候性及び耐久性が優れるバックシート（ｂａｃｋ  ｓｈｅｅｔ）を用いる。このようなバックシートは、基材の一面に耐久性及び耐候性などを有するフィルムを積層する方法で製造される。
【０００５】
一般に、光電池モジュール用バックシートに用いられる耐久性及び耐候性などを有するフィルムはフッ素系フィルムが多く使用される。しかしながら、従来にはフッ素系樹脂をフィルム加工して基材に付着して使用するか、またはジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）あるいはＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）のような有機溶媒を用いてフッ素系樹脂を溶解した後、これを基材一面にコーティングし、前記有機溶媒を揮発させてフッ素系樹脂層を形成して使用した。
【０００６】
しかし、上記のような従来の方法は、フィルム加工の場合に基材との接着力が良くないという問題と、コーティング加工の場合に有機溶媒を用いることで原材料費上昇という問題があって、環境親和的な面から好ましくなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明、環境親和的かつ優れた物性が提供される水分散組成物、より具体的には光電池モジュール用水分散組成物、これを含む光電池モジュール用バックシート、その製造方法、及びこれを含む光電池モジュールを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態は、フッ素系高分子、顔料及び水分散バインダーを含む水分散組成物を提供する。
【０００９】
本発明の他の実施形態は、基材と、前記基材の一面または両面に形成され、前記水分散組成物で形成された樹脂層とを含む光電池モジュール用バックシートを提供する。
【００１０】
本発明のさらに他の実施形態は、前記水分散組成物を基材の一面または両面にコーティングし、加熱して樹脂層を形成する段階を含む光電池モジュール用バックシートの製造方法を提供する。
【００１１】
本発明のさらに他の実施形態は、本発明の実施形態による光電池モジュール用バックシートを含む光電池モジュールを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、水分散組成物、より具体的には光電池モジュール用の水分散組成物に関し、前記水分散組成物は、フッ素系高分子、顔料及び水分散バインダーを含み、前記水分散組成物を用いて光電池モジュール用バックシートを製造する場合は、従来有機溶媒を使用する製造工程と比べて毒性の有機溶媒を使用しないので、親環境的である。さらに、単に水分散組成物を用いる場合、バックシート表面に突出する顔料が落ちやすいチョーキング（ｃｈａｌｋｉｎｇ）現象が現れることがあるが、水分散バインダーを追加に含ませることで、このようなチョーキング現象を防止することができるので生産性と品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による光電池モジュール用バックシートの断面図を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による光電池モジュール用バックシートの製造過程を図式化した図である。
【図３】本発明の一実施形態による光電池モジュールの断面図を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態による光電池モジュールの断面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態をより具体的に説明する。また、本発明の説明において、関連する公知の汎用の機能または構成についての詳細な説明は省略する。また、添付図面は本発明を理解しやすくするために概略的に示したものであって、本発明をより明確にするために説明と関係ない部分は省略しており、図では、多様な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示しており、図に示す厚さ、大きさ、比率などによって本発明の範囲は制限されない。
【００１５】
本発明の一実施形態は、フッ素系高分子、顔料及び水分散バインダーを含む水分散組成物に関する。
【００１６】
本発明の実施形態による水分散組成物において、前記フッ素系高分子は、耐久性及び耐候性を向上させる役割をすることができる。本発明の実施形態では、水分散組成物を製造する際、非結晶性フッ素系高分子でない結晶性フッ素系高分子を用いることができる。それは非結晶性フッ素系高分子の場合、架橋剤との反応を介してウレタン結合が形成され、このようなウレタン結合は、初期接着力はよいが、高温高湿の条件下でウレタン結合が加水分解されて結合が解かれることもあるため、結晶性フッ素系高分子に比べて接着信頼性が低下する。
【００１７】
前記結晶性フッ素系高分子の結晶化度は、５５％以下、５０％以下、１０％から５５％、または１０％から５０％とすることができる。本明細書において、用語「結晶化度」は、高分子全体に含まれる結晶質領域の百分率（重量基準）を意味し、これは示差走査熱量分析などのような公知の方法で測定することができる。
【００１８】
上述のようなフッ素系高分子の結晶化度は、フッ素系高分子の製造時に上記に説明したような共単量体を共重合させ、フッ素系高分子の規則的な元素配列を解除させるか、フッ素系高分子を分枝状重合体（ｂｒａｎｃｈｅｄ  ｐｏｌｙｍｅｒ）形態に重合させることで製造することができる。
【００１９】
前記フッ素系高分子は、非官能化された（ｎｏｎ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ）純粋フッ素系高分子とすることができる。非官能化された純粋フッ素系高分子の場合、官能化されたフッ素系高分子、例えばアクリル変性フッ素系高分子、架橋性末端基含有フッ素系高分子などに比べて優れる耐候性を有することができる。また、水分散組成物でコーティング方法により樹脂層を製造することで、フッ素系高分子の官能化なしでも基材フィルムなどと優れた接着特性を示す。
【００２０】
また、前記フッ素系高分子は、架橋性官能基を含まない結晶性高分子であって、架橋性官能基を含むフッ素系非結晶性高分子に比べて、熱により溶融されて基材表面とよく融着されながら接着力を高める効果を提供することができる。本発明の実施形態では、前記フッ素系高分子として、架橋性官能基を含まない結晶性高分子を用いる代りに、水分散バインダーをさらに含むことで、塗膜形成における工程性を確保することができる。
【００２１】
前記フッ素系高分子の種類は特に限定されないが、例えば、ビニリデンフルオライド（ＶＤＦ、Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）、ビニルフルオライド（ＶＦ、Ｖｉｎｙｌ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ、Ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ、Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ、ｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブチレン、パーフルオロブチルエチレン、パーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ、ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、パーフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ、ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、パーフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、パーフルオロへキシルビニルエーテル（ＰＨＶＥ）、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソル（ＰＤＤ）及びパーフルオロ−２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン（ＰＭＤ）からなる群から選択された１つ以上の単量体を重合した形態で含む単独重合体、共重合体またはこれらの混合物とすることができる。その中でも、ビニリデンフルオライド（ＶＤＦ）を重合した形態で含む重合体または共重合体を用いることができる。
【００２２】
また、前記フッ素系高分子は、ビニリデンフルオライド（ＶＤＦ）またはビニルフルオライド（ＶＦ）と共単量体を含む共重合体とすることができ、前記フッ素系共重合体に共重合された形態で含まれる共単量体の種類は特に限定されないが、例えば、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ：Ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ：Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ：ｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブチレン、パーフルオロブチルエチレン、パーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ、ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、パーフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ：ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、パーフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、パーフルオロへキシルビニルエーテル（ＰＨＶＥ）、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソル（ＰＤＤ）及びパーフルオロ−２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン（ＰＭＤ）からなる群から選択された１つ以上とすることができる。
【００２３】
例えば、前記フッ素系高分子は、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ、Ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ、Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ、ｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブチレン、パーフルオロブチルエチレン、パーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ、ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｍｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、パーフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ、ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ（ｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｅｔｈｅｒ））、パーフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、パーフルオロへキシルビニルエーテル（ＰＨＶＥ）、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソル（ＰＤＤ）及びパーフルオロ−２−メチレン−４−メチル−１，３−ジオキソラン（ＰＭＤ）からなる群から選択された１つ以上の共単量体を重合した形態で含むポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）またはポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）とすることができる。
【００２４】
前記フッ素系共重合体に含まれる共単量体の含量は特に限定されないが、例えば、フッ素系高分子の総重量の約０．５〜５０重量％、１〜４０重量％、７〜４０重量％、１０〜３０重量％、または１０〜２０重量％とすることができる。このように共単量体の含量を前記範囲に制御することで、耐久性及び耐候性などを確保しながら効果的な低温溶融を誘導することができる。
【００２５】
前記フッ素系高分子の重量平均分子量は、５万〜１００万、１０万〜７０万、または３０万〜５０万とすることができるが、これに限定されない。本明細書において重量平均分子量は、ＧＰＣ（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ）で測定される標準ポリスチレンの換算値である。フッ素系高分子の重量平均分子量を前記範囲に制御することで、優れた水分散性及びその他の物性を確保することができる。
【００２６】
前記フッ素系高分子の融点（ｍｅｌｔｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ）は８０〜１７５℃、または１２０〜１６５℃とすることができる。フッ素系高分子の融点を８０℃以上に調節し、本発明の実施形態による水分散組成物を用いて製造される光電池モジュール用バックシートの使用過程での変形を防止することができ、融点を１７５℃以下に調節し、水分散組成物を用いた光電池モジュール用バックシートの製造過程において低温度でフッ素系高分子粒子を溶融させることで、均一なコーティング外観を得ることができ、光電池モジュール用バックシートに含まれる基材の劣化を防止することができる。
【００２７】
また、前記フッ素系高分子の平均粒径は１０μｍ以下とすることができる。後述する光電池モジュール用バックシートの製造方法のように、前記水分散組成物を基材上に塗布すると、基材上にフッ素系高分子粒子が配置され、熱を加えると前記フッ素系高分子粒子が融解されながらフィルム状に変化して樹脂層を形成することができる。このような過程においてフッ素系高分子の平均粒径が１０μｍである場合、均一な樹脂層を形成することができる。前記フッ素系高分子の平均粒径の下限は特に制限されないが、一例として０．１μｍ以上、または２μｍ以上とすることができる。
【００２８】
前記フッ素系高分子の製造方法は特に限定せず、この分野で一般に通用する手段を制限なく採用することができるが、一例としてはエマルジョン（乳化重合）方法で製造することができる。乳化重合方法でフッ素系高分子を製造する場合、フッ素系高分子の平均粒径を１０μｍ以下に制御しながら均一な大きさに製造することができる。また、エマルジョン方法で製造されたフッ素系高分子は水性溶媒に分散した状態で存在することができる。
【００２９】
前記水分散組成物において、顔料は前記水分散組成物で形成される層に色相を付与するか、またはＵＶ遮断性及び反射率の向上などのように、その他の物性を向上させる役割をすることができる。
【００３０】
前記顔料は前記フッ素系高分子１００重量部に対して１〜２００重量部で含ませることができる。前記顔料の含量が１重量部未満であれば、その添加による効果が微々たるものであって、２００重量部を越えると、本発明の水分散組成物を用いて形成された樹脂層が破れやすく、耐スクラッチ性が低下される。
【００３１】
本発明の実施形態に用いられる顔料の種類は特に限定されないが、例えば、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４）、二酸化チタン、シリカ及びアルミナなどの金属酸化物；カーボンブラックなどのブラックピグメント；複合金属酸化物（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ）；金属塩または各種有機顔料とすることができるが、これに限定されない。また、白色顔料として、硫酸バリウム、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）、カルシウムカーボネート、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化マグネシウムまたは酸化アルミニウムなどとすることができるが、これに限定されない。
【００３２】
また、前記と顔料を、親水性を有する有機化合物などとの表面処理を行うことで、水分散組成物内に分散性を向上させると共に、他の成分との混和性を高めることができる。
【００３３】
前記水分散バインダーは、フッ素系高分子と顔料との間の結合を強化させる役割をすることができる。より具体的に、本発明の実施形態による水分散組成物を用いて樹脂層を形成した場合、顔料とフッ素系高分子を固定して樹脂層の表面から顔料が脱離するのを防止し、チョーキング（ｃｈａｌｋｉｎｇ）現象を防止することができる。
【００３４】
本発明の実施形態で使用される水分散バインダーの例としては、ポリウレタン樹脂、シラン変性ウレタン系樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリエーテル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン−アクリレート共重合体、ビニル−ウレタン共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、シリコン−アクリル−ウレタン共重合体、エチレン−ビニルアセテート共重合体及びアクリル変性ポリエステル樹脂からなる群から選択される１つ以上とすることができるが、これに限定されない。
【００３５】
前記水分散バインダーは前記フッ素系高分子１００重量部に対して５〜５０重量部で含ませることができる。前記水分散バインダーの含量を前記範囲に調節することで、後に樹脂層を形成する際に耐候性を維持することができる。前記水分散バインダーは水性溶媒に溶け込んであるか、または分散した状態に存在することができ、一例として、前記水分散バインダーとして固形分が２０〜５０％であるものを用いることができる。
【００３６】
前記水分散組成物は、前記構成成分を分散させるための水性溶媒をさらに含むことができ、そのような水性溶媒は本発明の実施形態による水分散組成物において、上述のフッ素系高分子、顔料及び水分散バインダーを分散させる溶媒として用いることができる。前記水性溶媒は、組成物内の最終固形分１００重量部に対して５０〜２０００重量部で含まれることができ、前記水性溶媒の含量を前記範囲に制御することで、構成成分の分散安全性を確保すると共に、水分散組成物を用いて樹脂層を形成する際に、その樹脂層の厚さを調節することが容易とすることができる。前記水性溶媒の例として、蒸溜水である水などがあげられる。
【００３７】
本発明の実施形態による水分散組成物は、分散性を向上させ、水分散組成物を基材上にコーティングする際に、基材との湿性を向上させるために界面活性剤をさらに含むことができる。前記界面活性剤は、フッ素系高分子１００重量部に対して０．１〜２０重量部、０．５〜１０重量部、または１〜５重量部で含ませることができる。前記界面活性剤の含量が０．１重量部未満であれば分散性及び湿性が低下され、水分散組成物を基材上に均一にコーティングすることが困難であって、２０重量部を越えると過量の界面活性剤により耐候性が低下される。
【００３８】
本発明の実施形態に用いられる界面活性剤の例としては、非イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤及び陰イオン性界面活性剤を制限なく用いることができるが、フッ素系高分子との相溶性を好適にするためにフッ素系界面活性剤を用いることができる。
【００３９】
前記フッ素系界面活性剤の例としては、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳ−６２、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＡ、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＥ、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＪ、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＰ、Ｚｏｎｙｌ  ＴＢＳまたはＺｏｎｙｌ  ＵＲなどの陰イオン性フッ素系界面活性剤；Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＯ、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＯ−１００、Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＮまたはＺｏｎｙｌ  ＦＳ−３００などの非イオン性フッ素系界面活性剤；Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＤなどの陽イオン性フッ素系界面活性剤；Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＫまたはＢＹＫ３４０などの陰イオン性及び陽イオン性フッ素系界面活性剤などとすることができるが、これに限定されない。
【００４０】
前記フッ素系界面活性剤以外にも、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、エチルセルロース及びスチレン−マレイックアンハイドライド共重合体などの水溶性高分子；オレイン酸ナトリウム及びソジウムラウリルサルフェートなどの陰イオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルエテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン及びグリセリン脂肪酸エステルなどの非イオン性界面活性剤；及びラウリルアミンアセテート、アルキルアミン塩及びラウリルトリメチルアンモニウムクロライドなどの４級アンモニウムを含む陽イオン性界面活性剤を用いることができ、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム及びリン酸亜鉛などのリン酸塩；ピロフォスフォリック酸カルシウム、ピロフォスフォリック酸マグネシウム、ピロフォスフォリック酸アルミニウム及びピロフォスフォリック酸亜鉛などのピロフォスフォリック酸塩；または炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタ珪酸カルシウム、乳酸カルシウム、硫酸バリウム、コロイダルシリカ及びヒュームドシリカなどの無機系分散剤の中から使用される。
【００４１】
前記フッ素系高分子が乳化重合方法として高分子化された場合には、既に水に分散したフッ素系高分子形態で存在しうるので、追加界面活性剤の使用なく乳化重合方法で製造されたフッ素系高分子をそのまま使用することができ、乳化重合方法で製造されたフッ素系高分子を乾燥させてフッ素系高分子が粉末状に存在する場合には前記界面活性剤を添加してフッ素系高分子を分散させることができる。
【００４２】
本発明の実施形態による水分散組成物は、また、物性を害しない範囲内において紫外線安定剤、熱安定剤または障壁粒子のような通常的な添加剤をさらに含むことができる。
【００４３】
本発明の実施形態による水分散組成物は、耐久性及び耐候性を必要とする製品の外部と接する表面などに、樹脂層の形成のために用いることができ、一例として、光電池モジュール用バックシートの製造に用いられる。
【００４４】
前記水分散組成物は有機溶媒を含んでないので経済的でありって、環境親和的であり水分散バインダーをさらに含んでおり顔料の脱離によるチョーキング現象を防止することができ、経済性及び物性を向上させることができる。
【００４５】
本発明の他の実施形態は、基材と、前記基材の一面または両面に形成され、上述の水分散組成物で形成された樹脂層とを含む光電池モジュール用バックシートに関する。
【００４６】
図１は、本発明の一実施形態による光電池モジュール用バックシートの断面図を示す図である。図１に示すように、光電池モジュール用バックシート１０は、基材１２と、前記基材１２上に形成され、フッ素系高分子を有する樹脂層１１と、を含む。
【００４７】
光電池モジュール用バックシートに含まれる基材の具体的な種類は特に限定されないが、この分野で公知の多様な素材を用いることができ、要求される機能、用途によって適切に選択して使用することができる。
【００４８】
本発明の実施形態において、前記基材は各種金属フィルムまたは高分子フィルムとすることができる。上記において金属フィルムでは、用途に応じて通常の金属成分で構成することができ、高分子フィルムとしては、アクリルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリウレタンフィルム及びポリエステルフィルムからなる群から選択される１つ以上とすることができるが、これに限定されない。前記ポリエステルフィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルムからなる群から選択された１つ以上とすることができるが、これに限定されない。また、必要に応じて耐加水分解特性が向上したポリエステル系シートを用いることができる。例えば、前記ポリエステルフィルムとして縮合重合の際に発生するオリゴマーの含量が少ないものを使用することで、光電池モジュール用バックシートの耐加水分解特性を向上させることができる。また、上述のように、ポリエステルフィルムを基材として使用する場合、公知の耐加水分解特性を向上させる熱処理をさらに行い、ポリエステルの水分含量を減らし、収縮率を減少させることで、耐加水分解特性をさらによくする。
【００４９】
前記基材の厚さは特に限定されないが、必要に応じて適切に調節して用いることができ、例えば、約５０〜５００μｍとすることができ、または約１００〜３００μｍの範囲とすることができる。基材の厚さを上述のように調節し、電気絶縁性、水分遮断性、機械的特性及び取り扱い性などを好適に維持することができる。
【００５０】
本発明の実施形態による光電池モジュール用バックシートは、前記基材の一面または両面に形成された樹脂層を含み、前記樹脂層は上述の水分散組成物で形成される。すなわち、前記樹脂層は本発明の実施形態による水分散組成物で形成されたコーティング層を意味し、水分散組成物の溶融物を含むことができる。水分散組成物に関する具体的な内容は上述と等しく以下では省略する。
【００５１】
本発明の実施形態による光電池モジュール用バックシートの水分散組成物により形成される樹脂層の厚さは特に限定されないが、例えば、１〜５０μｍ、または３〜３０μｍとすることができる。前記樹脂層の厚さが１μｍ未満であれば樹脂層が薄すぎて顔料の充填が不十分であり光遮断性の低下する恐れがあって、５０μｍを越えると製造コスト上昇の原因となる。
【００５２】
前記水分散組成物で形成された樹脂層はコーティング層とすることができる。本明細書に用いる用語である「コーティング層」は、コーティング方式により形成される樹脂層を意味する。より具体的に、「コーティング層」は、上述の水分散組成物を含む樹脂層が、鋳造法（ｃａｓｔｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）または圧出方式で製造されたシートを基材に接着剤などを用いてラミネートされる方式でない、溶媒、例えば水に樹脂層を構成する成分を分散させて製造された水分散組成物を基材にコーティングする方式で形成するものを意味する。添付の図１は本発明の一実施形態による光電池モジュール用バックシート１０が基材１２と、前記基材１２の一面にだけ形成された樹脂層１１を含む場合を示すが、本発明の他の実施形態の一光電池モジュール用バックシート（図示せず）は基材の他の面にも樹脂層が形成され、基材の両面に形成された樹脂層を含むことができる。
【００５３】
本発明の実施形態においては、接着力をより向上させるために、前記基材には、前記樹脂層が形成される面に予めコロナ処理またはプラズマ処理のような高周波数のスパーク放電処理；熱処理；火炎処理；カップリング剤処理；プライマー処理；アンカー剤処理または気相ルイス酸（ｅｘ．ＢＦ３）、硫酸若しくは高温水酸化ナトリウムなどを用いた化学的活性化処理などが行われることができる。上記のような基材の表面処理方法はこの分野で一般に通用するあらゆる公知の手段によることができる。
【００５４】
また、本発明の実施形態では、水分遮断特性を向上させるために、基材の一面または両面に無機酸化物蒸着層が形成されることができる。前記無機酸化物の種類は特に限定されないが、水分遮断特性があるものであれば、制限なく採用することができる。例えば、無機酸化物としてケイ素酸化物またはアルミニウム酸化物を用いることができるが、これに限定されない。基材の一面または両面に無機酸化物蒸着層を形成する方法は特に限定されないが、この分野において一般に通用する蒸着法などによる。
【００５５】
基材の一面または両面に無機酸化物蒸着層を形成する場合には、基材表面に無機酸化物蒸着層を形成した後、前記無機酸化物蒸着層上に上述の表面処理を行うことができる。
【００５６】
本発明のさらに他の実施形態は、上述の水分散組成物を基材の一面または両面にコーティングし、加熱して樹脂層を形成する段階を含む光電池モジュール用バックシートの製造方法に関する。
【００５７】
添付の図２は、本発明の一実施形態による光電池モジュール用バックシートの製造過程を図式化した図である。図２に示すように、光電池モジュール用バックシートの製造方法は、上述の水分散組成物を基材の一面にコーティングし、加熱して樹脂層を形成する段階を含むことができる。
【００５８】
また、添付した図面に図示しないが、前記光電池モジュール用バックシートの製造方法は上述の水分散組成物を基材の両面にコーティングし、加熱して基材の両面に樹脂層を形成する段階を含むことができる。
【００５９】
前記本発明の実施形態による水分散組成物は、水にフッ素系高分子、顔料及び水分散バインダーを分散させるか、または水にフッ素系高分子、顔料、水分散バインダー及び界面活性剤を分散させるか、または水にフッ素系高分子、顔料、水分散バインダー、界面活性剤及び通常の添加剤を分散させることで製造することができる。水に前記各種成分を分散させる方法は特に限定されないが、この分野で一般に通用する分散方法を制限なく用いることができる。一例として、水に前記各種成分を添加した後に撹拌することで、水分散組成物を製造することができるが、これに限定されない。
【００６０】
図２に示すように、水分散組成物を基材の一面にコーティングすると、基材の表面にフッ素系高分子粒子、顔料及び水分散バインダーが配置され、前記水分散組成物でコーティングされた基材を加熱すると、水は蒸発され、フッ素系高分子粒子が融解（溶融）されてフィルム状に変化して、水分散バインダーは前記フッ素系高分子のフィルム内部に存在しながら、フッ素系高分子と顔料との間の結合を強化することができ、顔料が表面から脱離する現象を防止することができる。
【００６１】
前記水分散組成物を基材の表面にコーティングする方法は特に限定されないが、例えば、オフセット印刷法及びグラビア印刷法などの周知の印刷方式や、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアコート及びドクターブレードなどの周知の塗布方式を含み、均一な樹脂層を形成することができれば、いずれの方式も適用可能である。前記方式外にもこの分野で公知の多様な方式が適用されることができる。
【００６２】
前記水分散組成物でコーティングされた基材を加熱する方法は特に限定されないが、この分野で一般に通用する加熱方法を制限なく用いることができる。例えば、オーブンを用いて水分散組成物でコーティングされた基材を加熱することができるが、これに限定されない。
【００６３】
前記加熱温度は前記フッ素系高分子の融点以上であって、例えば１５０〜２５０℃とすることができる。前記加熱温度が１５０℃未満であれば、フッ素系高分子粒子が融解しないので、フッ素系高分子のフィルムを形成することができず、２５０℃を越えると基材が劣化されて機械的特性が低下される。
【００６４】
本発明の実施形態による光電池モジュール用バックシートの製造方法に用いられる基材の具体的な種類は上述のようであって、前記基材の一面または両面には、適切なプラズマ処理、コロナ処理、プライマー処理、アンカー剤処理、カップリング剤処理、蒸着処理及び熱処理からなる群から選択された１つ以上の表面処理が樹脂層形成前に実施されることもあって、既に前記表面処理が実施されて１つ以上の表面処理層が形成されている基材を使用することもできる。
【００６５】
上述のように、基材の一面または両面に１つ以上の表面処理を行うことで、カルボキシ基、ヒドロキシ基などを基材表面に誘導することができる。前記作用基は樹脂層に含まれたフッ素系高分子及び水分散バインダーとの化学的結合を形成し、基材と樹脂層との間の界面結合力をより向上させることができる。
【００６６】
前記光電池モジュール用バックシートの製造方法により製造された光電池モジュール用バックシートは、熱と湿気による基材の変形を最小化して生産性及び品質を向上させることができ、有機溶媒を使用しないので、親環境的ながらも製造コストを節減することができ、水分散バインダーを介してフッ素系高分子と顔料との間の結合を強化させて樹脂層から顔料を容易に脱離させなくすることで、チョーキング（ｃｈａｌｋｉｎｇ）現象を防止することができる。
【００６７】
本発明のさらに他の実施形態は前記光電池モジュール用バックシートを含む光電池モジュールに関する。前記光電池モジュールの構造は、前記光電池モジュール用バックシートを含んでいる限りは特に限定されないが、この分野において一般に公知の多様な構造を制限なく採用することができる。
【００６８】
本発明の一実施形態の光電池モジュールの構造は、バックシートと、前記バックシート上に形成された光電池または光電池アレイと、前記光電池または光電池アレイ上に形成された受光シートと、前記バックシートと受光シートとの間に前記光電池または光電池アレイを封止している封止材層と、を含むことができる。
【００６９】
前記バックシートでは、上述の本発明の実施形態による光電池モジュール用バックシートを用いることができ、前記バックシートの厚さは特に限定されないが、例えば３０〜２０００μｍ、５０〜１０００μｍ、または１００〜６００μｍとすることができる。前記バックシートの厚さを３０〜２０００μｍの範囲に制御することで、光電池モジュールをより薄型に構成しながらも、光電池モジュールの耐候性などの物性を好適に維持することができる。
【００７０】
前記バックシート上に形成される光電池の具体的な種類としては、光起電力を起こすものであれば特に限定されなく、この分野で一般に通用する光電池素子を用いることができる。例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコンなどの結晶シリコン光電池、シングル（ｓｉｎｇｌｅ）結合型またはタンデム（ｔａｎｄｅｍ）構造型などの無定形（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）シリコン光電池、ガリウム−砒素（ＧａＡｓ）、インジウム−リン（ＩｎＰ）などのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体光電池及びカドミウム−テルリウム（ＣｄＴｅ）、銅−インジウム−セレナイド（ＣｕＩｎＳｅ２）などのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体光電池などを用いることができ、また、薄膜多結晶性シリコン光電池、薄膜非結晶性シリコン光電池及び薄膜結晶シリコンと無定形（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）シリコンの混合型（ｈｙｂｒｉｄ）光電池などを用いることができる。
【００７１】
前記光電池は、光電池と光電池との間を接続する配線により光電池アレイ光電池集合体を形成することができる。光電池モジュールに太陽光を照射すると、光電池内部で電子（−）と正孔（＋）が発生され、光電池と光電池を接続する配線を介して電流が流れることになる。
【００７２】
前記光電池または光電池アレイ上に形成された受光シートは、光電池モジュールの内部を風雨、外部衝撃または火事などから保護し、光電池モジュールの屋外露出時に長期信頼性を確保する機能を担うことができる。前記受光シートの具体的な種類としては、光透過性、電気絶縁性、機械的または物理、化学的強度が優秀であれば、特に限定されなく、例えば、ガラス板、フッ素系樹脂シート、環状ポリオレフィン系樹脂シート、ポリカーボネート系樹脂シート、ポリメタアクリル系樹脂シート、ポリアミド系樹脂シートまたはポリエステル系樹脂シートなどを用いることができる。本発明の一実施形態では、耐熱性が優れるガラス板を用いることができるが、これに限定されない。
【００７３】
前記受光シートの厚さは特に限定されないが、例えば０．５〜１０ｍｍ、１〜８ｍｍ、または２〜５ｍｍとすることができる。前記受光基板の厚さを０．５〜１０ｍｍの範囲で制御することで、光電池モジュールをより薄型に構成しながらも光電池モジュールの長期信頼性などの物性を好適に維持することができる。
【００７４】
また、光電池モジュールの内部において、具体的に前記バックシートと受光シートとの間で光電池または光電池アレイを封止する封止材層は、この分野で一般に公知の封止材を制限なく採用することができる。
【００７５】
添付の図３及び４は、本発明の多様な実施形態による光電池モジュールの断面図を示す図である。
【００７６】
図３は、本発明の一実施形態による光電池モジュール用バックシートを含むウエハ系光電池モジュール２０の一例を示す図である。添付の図３に示すように、本発明の一実施形態による光電池モジュールは、通常に強誘電体（ｅｘ．ガラス）で構成されることができる受光シート２１と、本発明の実施形態による光電池モジュール用バックシート２３と、前記シリコン系ウエハなどの光電池素子２４と、前記光電池素子２４を封止している封止材層２２と、を含むことができる。このとき、前記封止材層２２は、光電池素子２４を封止しながら、前記受光シート２１に付着する第１層２２ａ及び光電池素子２４を封止しながら、前記バックシート２３に付着する第２層２２ｂを含むことができる。前記封止材層２２を構成する第１層及び第２層は、上述のように、この分野で一般に公知の素材で構成されることができる。
【００７７】
図４は、本発明の他の実施形態による薄膜型光電池モジュール３０の断面図を示す図である。添付の図４に示すように、薄膜型光電池モジュール３０の場合、光電池素子３４は、通常に強誘電体で構成される受光シート３１上に形成されることができる。このような薄膜光電池素子３４は通常に化学気相堆積（ＣＶＤ）などの方法で堆積することができる。添付の図４の光電池モジュール３０は、図３の光電池モジュール２０と同様に、バックシート３３、封止材層３２、光電池素子３４及び受光シート３１を含み、前記封止材層３２は単層で構成されることができる。前記封止材層３２及びバックシート３３に対する具体的な説明は上述した通りである。
【００７８】
上記のような光電池モジュールを製造する方法は特に限定されないが、この分野で当業者に公知された多様な方法を制限なく採用して製造することができる。
【００７９】
図３及び４に示す光電池モジュールは、本発明の光電池モジュールの多様な実施形態中の一例に過ぎず、本発明による光電池モジュール用バックシートを含む場合であれば、モジュールの構造、モジュールを構成する素材の種類及び大きさなどは特に限定されず、この分野で一般に公知のものを制限なく採用することができる。
【００８０】
＜実施例１＞
［水分散組成物の製造］
フッ素系高分子として、乳化重合された非官能化ポリビニリデンフルオライド（Ｈｙｌａｒ５６１、Ｓｏｌｖａｙ社製、固形分１００％）１００ｇと、顔料として二酸化チタン（Ｔｉｐｕｒｅ  ＴＳ６２００、デュポン社製）５０ｇと、水分散バインダーとしてアクリル変性ポリエステル樹脂（ｐｅｓｒｅｓｉｎ  Ａ６４５ＧＨ、ダカマツ社製、固形分３０％２０ｇ）と、界面活性剤でポリビニルアルコール（ＰｏｌｉｎｏｌＰ１７、東洋製鉄化学製）１ｇと、を蒸溜水４００ｇで撹拌機を利用して分散させて水分散組成物を製造した。
【００８１】
［光電池モジュール用バックシートの製造］
添付の図２に示すように、表面がアクリルプライマー処理されていて、厚さが２５０μｍであるポリエステルフィルム（Ｓｋｙｒｏｌ  ＳＧ８２、ＳＫＣ社製）上に、前記製造された水分散組成物を、ドクターブレードを用いてコーティングし、２００℃のオーブンで５分間維持して前記水分散組成物の溶融物を含む樹脂層を形成することで、光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００８２】
＜実施例２＞
水分散組成物の製造過程において、水分散バインダーとしてアクリル変性ポリエステル樹脂（ｐｅｓｒｅｓｉｎ  Ａ１２４Ｓ、ダカマツ社製、固形分３０％）２０ｇを用いたことを除き、実施例１と同様に実施して水分散組成物及び光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００８３】
＜実施例３＞
水分散組成物の製造過程において、水分散バインダーとしてシロキサン結合を含むウレタン系水分散バインダー（Ｔａｋｅｌｅｃ  ＷＳ−５０００、三井社製、固形分３０％）２０ｇを用いたことを除き、実施例１と同様に実施して水分散組成物及び光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００８４】
＜実施例４＞
水分散組成物の製造過程において、フッ素系高分子として非官能化ポリビニリデンフルオライド（Ｈｙｌａｒ５６１、Ｓｏｌｖａｙ社製、固形分１００％）１００ｇを蒸溜水に分散させて用いる代わりに、水にエマルジョン形態で分散している非官能化ポリビニリデンフルオライド（Ｈｙｌａｒ  Ｌａｔｅｘ９３２、Ｓｏｌｖａｙ社製、固形分２０％）５００ｇを用いて、別の界面活性剤を添加しないことを除き、実施例１と同様に実施して水分散組成物及び光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００８５】
＜実施例５＞
水分散組成物の製造過程において、フッ素系高分子として非官能化ポリビニリデンフルオライド（Ｈｙｌａｒ５６１、Ｓｏｌｖａｙ社製、固形分１００％）１００ｇを蒸溜水に分散させて用いる代わりに、ビニリデンフルオライド（Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ、ＶＤＦ）とヘキサフルオロプロピレン（Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＨＦＰ）を８８：１２の重量比率で重合された形態として含まれる共重合体（Ｐ（ＶＤＦ−ＨＦＰ））が水にエマルジョン形態で分散されているフッ素系高分子（固形分２０％）５００ｇを用いて、別の界面活性剤を添加しないことを除き、実施例１と同様に実施して水分散組成物及び光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００８６】
＜比較例１＞
水分散組成物の製造過程において、水分散バインダーであるアクリル変性ポリエステル樹脂（ｐｅｓｒｅｓｉｎ  Ａ６４５ＧＨ、ダカマツ社製）を用いないことを除き、実施例１と同一方法で水分散組成物及び光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００８７】
＜比較例２＞
水分散組成物の製造過程において、フッ素系高分子としてアクリル変性フッ素系重合体固形分２０％５００ｇを用いて、別の界面活性剤を添加しないことを除き、実施例１と同様に実施して水分散組成物及び光電池モジュール用バックシートを製造した。アクリル変性フッ素系重合体は１Ｌ高圧反応器で蒸溜水４００ｇに１５％アンモニウムパーフルオロオクタノエート溶液５ｇを添加した後、ＶＤＦ７０ｇと２−ヒドロキシエチルメタクリレート（２−ＨＥＭＡ）３０ｇを添加し、反応器を８０℃に維持させ、０．５％の過硫酸カリウム溶液１ｇを添加してヒドロキシ基で官能化されたアクリル変性フッ素系重合体を製造した。
【００８８】
＜比較例３＞
水分散組成物の製造過程において、フッ素系高分子として非結晶性テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヒドロキシ基が置換されたエチレンの共重合体であるＳｅｆｆｌｅ  ＧＫ−５７０ダイキン社製、固形分６０％）１６７ｇを用いたことを除き、実施例１と同様に実施して水分散組成物及び光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００８９】
＜比較例４＞
水分散組成物の製造過程において、水分散バインダーとしてアクリル変性ポリエステル樹脂（ｐｅｓｒｅｓｉｎ  Ａ６４５ＧＨ、ダカマツ社製）１ｇを用いたことを除き、実施例１と同様に実施して水分散組成物及び光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００９０】
＜参考例１＞
水分散組成物の製造過程において、顔料である二酸化チタン（Ｔｉｐｕｒｅ  ＴＳ６２００、デュポン社製）及び水分散バインダーであるアクリル変性ポリエステル樹脂（ｐｅｓｒｅｓｉｎ  Ａ６４５ＧＨ、ダカマツ社製）を用いないことを除き、実施例１と同一方法で光電池モジュール用バックシートを製造した。
【００９１】
前記実施例及び比較例で製造された水分散組成物の構成を下記の表１及び表２に示した。
【００９２】
【表１】
2015505863.tif 000003
【００９３】
【表２】
2015505863.tif 000004
【００９４】
前記実施例、比較例及び参考例で製造された光電池モジュール用バックシートの各物性は下記の方式で測定した。
【００９５】
［１．実験例１：クロスハッチ接着力測定］
クロスカット試験基準であるＡＳＴＭ  Ｄ３００２／Ｄ３３５９の規格に準拠して、クロスカットテストを実行した。具体的に、試片を１ｍｍの間隔で横及び縦方向にそれぞれ１１列ずつ刀で彫って横と縦がそれぞれ１ｍｍである１００個の正四角形格子を形成した。その後、Ｎｉｃｈｉｂａｎ社のＣＴ−２４接着テープを前記裁断面に付着した後、引き離す場合に、一緒に離された面の状態を測定して下記基準で評価した。
【００９６】
＜クロスハッチ接着力評価基準＞
５Ｂ：剥がれ面がない場合
４Ｂ：剥がれ面が総面積の５％未満の場合
３Ｂ：剥がれ面が総面積の５％から１５％の場合
２Ｂ：剥がれ面が総面積の１５％超から３５％以下の場合
１Ｂ：剥がれ面が総面積の３５％超から６５％以下の場合
０Ｂ：剥がれ面が総面積の６５％を超える場合
【００９７】
［２．実験例２：ＰＣＴ（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｃｏｏｋｅｒ  ｔｅｓｔ）］
実施例及び比較例で製造された光電池モジュール用バックシートを２気圧、１２１℃及び１００％Ｒ．Ｈ．の条件が維持されるオーブンに、２５時間、５０時間及び７５時間放置した後、前記クロスハッチ接着力測定方法と同様に接着力の変化を観察した。
【００９８】
［３．実験例３：チョーキング発生有無測定］
前記クロスハッチ接着力を測定する際、接着テープに顔料が付着しているか否かを測定した。
【００９９】
＜チョーキング発生有無＞
チョーキング発生：接着テープに顔料が付着した場合
チョーキング未発生：接着テープに顔料が付着しない場合
前記実施例、比較例及び参考例で製造された光電池モジュール用バックシートの物性測定結果を下記の表３に示した。
【０１００】
【表３】
2015505863.tif 000005
【０１０１】
前記表３に示すように、実施例１から５、比較例１から４及び参考例１のすべての接着力において優れることが確認された。
【０１０２】
しかし、実施例１から５の場合は、バックシートの樹脂層がフッ素系高分子、顔料及び水分散バインダーを含んでいたので、顔料によるチョーキング現象が発生しなかった。一方、比較例１の場合は、バックシートの樹脂層が水分散バインダーを含んでないので、樹脂層の表面に突出されていた顔料が容易に脱離されるので、チョーキング現象が発生した。また、比較例２から３の場合は、ＰＣＴ後の接着力が低下するだけでなく樹脂層表面に突出された顔料が容易に脱離されるので、チョーキング現象が発生した。比較例４の場合は、水分散バインダーの量が十分でなく、樹脂層の表面に突出した顔料が容易に脱離されたので、チョーキング現象が発生した。
【０１０３】
参考例１の場合は、バックシートの樹脂層が水分散バインダー及び顔料を含んでないので、顔料によるチョーキング現象が発生しなかったが、樹脂層に顔料が含まれないことで、ＵＶ遮断性及び反射率が低下し、耐久性及び耐候性が低下する。
【０１０４】
すなわち、本発明の水分散組成物は、フッ素系高分子、顔料、水分散バインダー及び水を含んでいて、これを用いて光電池モジュール用バックシートを製造する場合、水分散バインダーによるフッ素系高分子及び顔料の結合強化によりチョーキング現象を防止することができ、耐久性及び耐候性などの物性を好適に維持することができ、有機溶媒を含んでないために親環境的かつ経済的である。
【０１０５】
上記で本発明の例示的な実施例を参照して本発明について詳細に説明したが、これらは単に例示的なことに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であればこれにより多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるということを理解することができるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は添付の特許請求の範囲の技術的思想の範疇にある。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  光電池モジュール用バックシート
１１  樹脂層
１２  基材
２０  ウエハ系光電池モジュール
３０  薄膜型光電池モジュール
２１、３１  受光シート
２２、３２  封止材層
２２ａ  第１層
２２ｂ  第２層
２３、３３  バックシート
２４、３４  光電池素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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