Задний лист для модуля солнечных элементов и модуль солнечных элементов

Задний лист для модуля солнечных элементов и модуль солнечных элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к заднему листу для модуля солнечных элементов и к модулю солнечных элементов, имеющему задний лист.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Модуль солнечных элементов составлен из поверхностного слоя, слоя герметизирующего материала, который герметизирует солнечный элемент, и заднего листа. В качестве герметизирующего материала, составляющего герметизирующий слой, обычно используется сополимер этилена и винилацетата (здесь и далее называемый ЭВА).

Задний лист должен иметь различные характеристики, такие как механическая прочность, устойчивость к атмосферным воздействиям, свойство водо/влагостойкости и свойство электрической изоляции. Обычный задний лист имеет многослойную структуру и, например, состоит из, последовательно, в направлении от стороны, находящейся в контакте со слоем герметизирующего материала солнечного элемента, электроизоляционного слоя, водо/влагостойкого слоя и заднего поверхностного слоя, который расположен на задней стороне солнечного элемента.

Обычно пленка из поливинилфторида используется для электроизоляционного слоя и заднего поверхностного слоя по причине, например, отличной устойчивости атмосферным воздействиям, свойства водо/влагостойкости и электроизоляционного свойства, а пленка из ПЭТ используется для листа подложки. Кроме того, в случае, когда нужно, чтобы задний лист имел высокую степень водо/влагостойкости, слой оксида металла, такого как диоксид кремния, нанесенный путем осаждения из паровой фазы, или слой металла, такой как алюминиевая фольга, наносится на лист подложки.

Толщина заднего листа обычно устанавливается от 20 до 100 мкм таким образом, чтобы он обладал необходимыми вышеуказанными свойствами или другими необходимыми свойствами, такими как износостойкость или свойство блокировки света. Тем не менее, в последние годы требуется, чтобы задний лист был сделан более легким и тонким.

Авторы данного изобретения посчитали, что пленка из поливинилфторида, используемая для электроизоляционного слоя и внешнего поверхностного слоя внешнего листа имеет недостаток, заключающийся в том, что делает задний лист более легким и тонким, поскольку такая пленка должна быть склеена с пленкой полиэтилентерефталата (сополимер этиленгликоля/терефталиевой кислоты, здесь и далее называемый ПЭТ) и, кроме того, иметь клейкий слой. Также имела место проблема, связанная со сложностью процесса производства.

В патентном документе 1 JP 2007-035694А предложен задний лист модуля солнечных элементов, где отвержденная пленка покрытия из отверждаемого материала покрытия из фторполимера, имеющего функциональную группу, сформирована на, по меньшей мере, одной поверхности водонепроницаемого листа (патентный документ 1). Этот документ раскрывает отверждаемый сополимер тетрафторэтилена (ТФЭ) (ZEFFLE GK-570) в качестве отверждаемого фторполимера, содержащего функциональную группу. Тем не менее, было обнаружено, что отвержденная пленка покрытия из отверждаемого фторполимера, содержащего функциональную группу, неподходящая с точки зрения гибкости пленки покрытия, адгезии с подложкой и свойства устойчивости к изгибу, и, следовательно, возникают проблемы, такие как растрескивание, разламывание, замутнение и расслоение, и что она имеет низкую дисперсность пигмента или отверждающего агента, и, следовательно, имеют место проблемы, такие как неоднородность цвета в связи с плохой дисперсностью и недостаточное отверждение в связи с плохой дисперсностью отверждающего агента.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание легковесного и высокопродуктивного заднего листа для модуля солнечных элементов, в котором отвержденный слой пленки покрытия из определенного фторполимерного материала покрытия нанесен на одну сторону или каждую сторону листа подложки, благодаря чему отвержденный слой пленки покрытия имеет отличную гибкость и адгезию с подложкой и не имеет проблем, таких как растрескивание, разламывание, замутнение и расслоение.

В результате обширных исследований авторы данного изобретения обнаружили, что отвержденный слой пленки покрытия из материала покрытия, содержащего определенный фторполимер (А) в качестве основного компонента, предусмотренный на одной стороне или на каждой стороне листа подложки, особенно хорошо проявляет себя в плане гибкости слоя пленки покрытия и адгезии с подложкой, и создали данное изобретение.

Таким образом, данное изобретение приведено ниже в пунктах 1-15:

1. Задний лист для модуля солнечных элементов, содержащий лист подложки и отвержденный слой пленки покрытия из материала покрытия, сформированный на одной стороне или на каждой стороне листа подложки, причем указанный материал содержит фторполимер (А), имеющий повторяющиеся звенья на основе фторолефина (а), повторяющиеся звенья на основе мономера (b), содержащего группы для поперечного сшивания, и повторяющиеся звенья на основе мономера (с), содержащего алкильные группы, где С_2-20 линейная или разветвленная алкильная группа не имеет четвертичного атома углерода, а ненасыщенные группы, способные к полимеризации, связаны друг с другом посредством эфирной связи или сложноэфирной связи.

2. Задний лист для модуля солнечных элементов по п. 1, в котором общее содержание повторяющихся звеньев на основе мономера (с), содержащего алкильную группу, среди всех повторяющихся звеньев во фторполимере (А) составляет от 10 до 50 мол. %.

3. Задний лист для модуля солнечных элементов по п. 1 или 2, в котором группа для поперечного сшивания мономера (b), содержащего группу для поперечного сшивания, является гидроксигруппой, а фторполимер (А) имеет гидроксильный показатель от 30 до 200 мг KOH/г.

4. Задний лист для модуля солнечных элементов по любому из п. с 1 по 3, в котором фторполимер (А) является фторполимером, имеющим карбоксигруппы.

5. Задний лист для модуля солнечных элементов по любому из п. с 1 по 3, в котором фторполимер (А) является фторполимером, в котором некоторые или все карбоксигруппы образуют соли с основным веществом, а материал покрытия включает фторполимер (А) и воду и представляет собой водную дисперсию, которая содержит фторполимер (А), диспергированный в воде.

6. Задний лист для модуля солнечных элементов по любому из п. с 1 по 5, в котором материал покрытия представляет собой водную дисперсию, где фторполимер (А), имеющий концевую гидроксигруппу в качестве группы для поперечного сшивания и боковую цепь, имеющую полиоксиэтиленовую структуру, диспергирован в воде.

7. Задний лист для модуля солнечных элементов по любому из п. с 1 по 6, в котором материал покрытия содержит агент, абсорбирующий ультрафиолет.

8. Задний лист для модуля солнечных элементов по любому из п. с 1 по 7, в котором материал покрытия включает пигмент.

9. Задний лист для модуля солнечных элементов по п. 8, в котором пигмент является оксидом титана или следующими композитными частицами:

Композитные частицы: частицы, включающие оксид титана, покрывающий слой, покрывающий вышеуказанные частицы и изготовленный из слоя, содержащего оксид церия, и покрывающий слой, покрывающий вышеуказанный слой покрывающей пленки и изготовленный из слоя, содержащего оксид кремния.

10. Задний лист для модуля солнечных элементов по любому из п. с 1 по 9, в котором слой полимерного материала, отличный от вышеуказанного отвержденного слоя пленки покрытия, наносят на наружную поверхность заднего листа на стороне, контактирующей с солнечным элементом.

11. Модуль солнечных элементов, имеющий поверхностный лист, герметизирующий слой, где солнечный элемент герметизирован смолой, и задний лист модуля солнечных элементов, определенный по любому из п.п. с 1 по 10, ламинированный в этом порядке.

12. Способ изготовления заднего листа для модуля солнечных элементов, включающий нанесение материала покрытия, содержащего следующий фторполимер (А) и отверждающий агент, на одну сторону или на каждую сторону листа подложки с последующей сушкой и отверждением с образованием отвержденного слоя пленки покрытия:

фторполимер (А): фторполимер (А), имеющий повторяющиеся звенья на основе фторолефина (а), повторяющиеся звенья на основе мономера (b), содержащего группы для поперечного сшивания, и повторяющиеся звенья на основе мономера (с), содержащего алкильные группы, где С_2-20 линейная или разветвленная алкильная группа не имеет четвертичного атома углерода, а ненасыщенные группы, способные к полимеризации, связаны друг с другом посредством эфирной связи или сложноэфирной связи.

13. Способ изготовления заднего листа для модуля солнечных элементов, включающий нанесение водного материала покрытия, содержащего следующий фторполимер (А), воду и отверждающий агент, на одну сторону или на каждую сторону листа подложки с последующей сушкой и отверждением с образованием отвержденного слоя пленки покрытия:

фторполимер (А): фторполимер, имеющий повторяющиеся звенья на основе фторолефина (а), повторяющиеся звенья на основе мономера (b), содержащего группы для поперечного сшивания, и повторяющиеся звенья на основе мономера (с), содержащего алкильные группы, где С_2-20 линейная или разветвленная алкильная группа не имеет четвертичного атома углерода, а ненасыщенные группы, способные к полимеризации, связаны друг с другом посредством эфирной связи или сложноэфирной связи.

14. Способ изготовления заднего листа для модуля солнечных элементов, включающий кислотную модификацию ангидридом кислоты некоторых или всех гидроксигрупп фторполимера, имеющего повторяющиеся звенья на основе фторолефина (а), повторяющиеся звенья на основе мономера (b), содержащего группы для поперечного сшивания, и повторяющиеся звенья на основе мономера (с), содержащего алкильные группы, где С_2-20 линейная или разветвленная алкильная группа не имеет четвертичного атома углерода, а ненасыщенные группы, способные к полимеризации, связаны друг с другом посредством эфирной связи или сложноэфирной связи; нейтрализацию основным веществом с целью получения фторполимера (А); и нанесение водного материала покрытия, содержащего фторполимер (А), воду и отверждающий агент, на одну сторону или на каждую сторону листа подложки с последующей сушкой и отверждением с образованием отвержденного слоя пленки покрытия.

15. Способ изготовления по п. 13 или 14, в котором отверждающий агент является изоционатным отверждающим агентом, диспергируемым в воде.

В соответствии с данным изобретением отвержденный слой пленки покрытия из определенного фторполимерного материала покрытия наносят на одну сторону или на каждую из сторон подложки, посредством чего становится возможным получение легкого по весу и высокопродуктивного заднего листа для модуля солнечных элементов, который особенно предпочтителен с точки зрения гибкости слоя пленки покрытия и адгезии с подложкой и не имеет проблем, таких как растрескивание, разламывание, замутнение и расслоение. Кроме того, возможно получить модуль солнечных элементов, имеющий такой задний лист.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах:

Фиг. 1 изображает вид, в поперечном разрезе, варианта осуществления модуля солнечных элементов, согласно изобретению;

Фиг. 2 изображает вид, в поперечном разрезе, варианта осуществления модуля солнечных элементов, согласно изобретению; где нанесен слой металла;

Фиг. 3 изображает вид, в поперечном разрезе, варианта осуществления модуля солнечных элементов, согласно изобретению, где нанесен слой ЭВА.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В этом описании повторяющиеся звенья, которые получены непосредственно путем полимеризации, и повторяющиеся звенья, которые получены путем дополнительной реакции повторяющихся звеньев, полученных непосредственно путем полимеризации, все называются «звеньями».

Задний лист для модуля солнечных элементов по данному изобретению (здесь и далее иногда называемый просто «задний лист») характеризуется тем, что отвержденный слой пленки поверхности (здесь и далее иногда называемый просто «слоем покрывающей пленки») из материала покрытия (здесь и далее иногда называемого просто «материалом покрытия»), содержащего фторполимер (А), формируется на одной стороне или на каждой стороне листа подложки.

Фторполимер (А)

Фторполимер (А) содержит повторяющиеся звенья на основе фторолефина (а), повторяющиеся звенья на основе мономера (b), содержащего группы для поперечного сшивания, и повторяющиеся звенья на основе мономера (с), содержащего алкильные группы, где С_2-20 линейная или разветвленная алкильная группа не имеет четвертичного атома углерода, а ненасыщенные группы, способные к полимеризации, связаны друг с другом посредством эфирной связи или сложноэфирной связи.

Фторолефин (а)

Фторолефин (а) может, например, быть хлортрифторэтиленом (здесь и далее называемый «ХТФЭ»), тетрафторэтиленом (здесь и далее называемым «ТФЭ»), гексафторпропиленом, винилфторидом или винилиденфторидом. Из них ХТФЭ и ТФЭ предпочтительны с точки зрения устойчивости к атмосферным воздействиям и стойкости к растворителю пленки покрытия, а ХТФЭ наиболее предпочтителен с точки зрения дисперсности отверждающего агента, дисперсности пигмента и адгезии.

Может быть использован только один вид фторолефина (а), или могут быть использованы два или более видов в комбинации.

Как только часть звеньев на основе фторолефина (а) во фторполимере (А) становится больше, устойчивость к атмосферным воздействиям слоя пленки покрытия улучшается, и как только она становится меньше, улучшается растворимость в растворителе. Содержание звеньев на основе фторолефина (а) от всех звеньев фторполимера (А) предпочтительно составляет от 30 до 70 мол. %, более предпочтительно, от 40 до 60 мол. %.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания.

Для того, чтобы сформировать отвержденную пленку покрытия на листе подложки, предпочтительно, чтобы материал покрытия содержал в качестве основного компонента фторполимер (А), в который добавляется отверждающий агент, который наносят на лист подложки. В этом случае группа, способная к поперечному сшиванию, в звеньях на основании мономера (b), содержащего группу для поперечного сшивания, претерпевает реакцию поперечного сшивания с отверждающим агентом для отверждения слоя пленки покрытия. Далее, при использовании некоторых видов поперечносшивающих групп, слой пленки покрытия отверждается просто сушкой, и в этом случае нет необходимости добавлять отверждающий агент в материал покрытия. Слой пленки покрытия отверждается, посредством чего слою пленки покрытия придается твердость, механическая прочность, водо/влагостойкость, стойкость к растворителю и так далее.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, является мономером, имеющим группу, способную к поперечному сшиванию, также как и имеющий ненасыщенную группу, способную к полимеризации. Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, является предпочтительно мономером, не имеющим четвертичного атома углерода или кольцевой структуры.

Группа, способная к поперечному сшиванию, может, например, являться гидроксигруппой, карбоксигруппой, гидролизуемой силильной группой, аминогруппой, эпоксигруппой или изоцианатной группой, и должным образом выбирается с точки зрения простоты получения и отверждения системы. Группа, способная к поперечному сшиванию, является, предпочтительно, гидроксигруппой или карбоксигрупой, наиболее предпочтительно, гидроксигруппой с точки зрения реакционной способности для поперечного сшивания, доступности и легкости введения в полимеры.

Ненасыщенная группа, способная к полимеризации, является, предпочтительно, группой, имеющей этиленовую ненасыщенную двойную связь, и, предпочтительно, винильную группу, аллильную группу или 1-пропинильную группу.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий гидроксигруппу в качестве группы, способной к поперечному сшиванию, является, предпочтительно, мономером, где С_2-20 линейная или разветвленная алкильная группа имеет гидроксигруппу, а вышеуказанные ненасыщенные группы, способные к полимеризации, связаны друг с другом посредством эфирной связи или сложноэфирной связи. Кроме того, для получения водного дисперсного мономера, который будет описан далее, может также быть использован мономер, содержащий гидроксигруппу, имеющий гидрофильный блок, такой как полиоксиэтиленовая цепь.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий гидроксигруппу, является, предпочтительно, простым эфиром гидроксиалкилвинила, таким как простой эфир 2-гидроксиэтилвинила, простой эфир 3-гидроксипропилвинила, простой эфир 2-гидроксипропилвинила, простой эфир 2-гидрокси-2-метилпропилвинила, простой эфир 4-гидроксибутилвинила, простой эфир 4-гидрокси-2-метилбутилвинила, простой эфир 5-гидроксипентилвинила или простой эфир 6-гидроксигексилвинила; простым моновиниловым эфиром алициклического диола, таким как моновиниловый эфир циклогександиметанола; моновиниловым эфиром полиэтиленгликоля, таким как моновиниловый эфир диэтиленгликоля, моновиниловый эфир триэтиленнгликоля или моновиниловый эфир тетраэтиленгликоля; гидроксиалкилаллильным простым эфиром, таким как гидроксиэтилаллильный простой эфир, гидроксибутилаллильный простой эфир, 2-гидроксиэтилаллильный простой эфир, 4-гидроксибутилаллильный простой эфир или моноаллильный эфир глицерина; гидроксиалкилвинильным сложным эфиром, таким как гидроксиэтилвинильный сложный эфир или гидроксибутилвинильный сложный эфир; гидроксиаллильным сложным эфиром, таким как гидроксиэтилаллильный сложный эфир или гидроксибутилаллильный сложный эфир; или гидроксиалкильным эфиром (мет)акриловой кислоты, такой как гидроксиэтил(мет)акрилат.

Один из мономеров, содержащих гидроксигруппу, имеющих полиоксиэтиленовую цепь, отличную от моновинилового эфира полиэтиленгликоля, может быть соединением, полученным путем присоединения с открытием кольца этиленоксида к гидроксигруппе вышеуказанного соединения, содержащего гидроксигруппу. Например, соединение, имеющее полиоксиэтиленовую цепь, имеющую концевую гидроксигруппу, может быть получено путем присоединения с открытием кольца этиленоксида к простому эфиру 4-гидроксилбутилвинила или к моновиниловому эфиру циклогександиметанола.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий гидроксигруппу, является, предпочтительно, простым эфиром гидроксиалкилвинила, моновиниловым эфиром этиленгликоля или аллиловым эфиром гидроксиалкила, в частности, предпочтительно, виниловым эфиром 2-гидроксиэтила, виниловым эфиром 4-гидроксибутила, моновиниловым эфиром диэтиленгликоля, аллиловым эфиром гидроксибутила или аллиловым эфиром 2-гидроксиэтила, так как они демонстрируют отличную способность к облегчению полимеризации и придают хорошую устойчивость к атмосферным воздействиям слою пленки покрытия, который должен быть сформирован.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий карбоксигруппу в качестве группы, способной к поперечному сшиванию, является, предпочтительно, мономером, имеющим одну или две карбоксигруппы, присоединенные к ненасыщенной группе, способной к полимеризации, непосредственно, или через линейную алкиленовую группу или моноалкиловый эфир, мономера, имеющий две карбоксильные группы, присоединенные к ненасыщенной группе, способной к полимеризации, непосредственно или через линейную алкиленовую группу. Кроме того, алкильная группа моноакрилового сложного эфира является, предпочтительно, С_2-20 линейной или разветвленной алкильной группой, не имеющей четвертичного атома углерода.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий карбоксигруппу, является, предпочтительно, ненасыщенной карбоновой кислотой, такой как 3-бутеновая кислота, 4-пентеновая кислота, 2-генсановая кислота, 3-гексановая кислота, 5-гексановая кислота, 2-гептеновая кислота, 3-гептеновая кислота, 6-гептеновая кислота, 3-октановая кислота, 7-октановая кислота, 2-ноненовая кислота, 3-ноненовая кислота, 8-ноненовая кислота, 9-деценовая кислота, 10-ундеценовая кислота, акриловая кислота, метакриловая кислота, винилуксусная кислота, кротоновая кислота или коричная кислота; простым виниловым эфиром насыщенной карбоновой кислоты, такой как винилоксивалериановая кислота, 3-винилоксипропионовая кислота, 3-(2-винилоксибутаоксикарбонил)пропионовая кислота или 3-(2-винилоксиэтоксикарбонил)пропионовая кислота; аллильным простым эфиром насыщенной карбоновой кислоты, такой как аллилоксивалериановая кислота, 3-аллилоксипропионовая кислота, 3-(2-аллилоксибутоксикарбонил)пропионовая кислота или 3-(2-аллалоксиэтоксикарбонил)пропионовая кислота; виниловым простым эфиром карбоновой кислоты, такой как 3-(2-винилоксиэтоксикарнонил)пропионовая кислота или 3-(2-винилоксибутоксикарботнил)пропионовая кислота; моновиниловым эфиром насыщенной поливалентной карбоновой кислоты, такой как моновиниладипат, моновинилсукцинал, винилфталат или винилпиромеллат; ненасыщенной дикарбоновой кислотой, такой как итаконовая кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, малеиновый ангидрид или итаконовый ангидрид, или их внутримолекулярный ангидрид; или моноэфиром ненасыщенной карбоновой кислоты, таким как моноэфир итаконовой кислоты, моноэфир малеиновой кислоты или моноэфир фумаровой кислоты.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий карбоксигруппу, более предпочтительно является кротоновой кислотой, итаконовой кислотой, малеиновой кислотой, моноэфиром малеиновой кислоты, фумаровой кислотой, моноэфиром фумаровой кислоты, 3-аллилоксипропионовой кислотой или 10-ундеценовой кислотой, с точки зрения доступности и легкости полимеризации. В случае, когда мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий карбоксигруппу, является сложным эфиром, предпочтителен сложный эфир С_2-20 линейной или разветвленной алкильной группы, не имеющей четвертичного атома углерода.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий гидролизуемую силильную группу в качестве группы, способной к поперечному сшиванию, является мономером, в котором гидролизуемая силильная группа и ненасыщенная группа, способная к полимеризации, присоединены друг к другу непосредственно или через простую эфирную связь или сложноэфирную связь.

Гидролизуемая силильная группа является, предпочтительно, алкоксисилильной группой, представленной, например, следующей формулой:

-A-SiR^a _n(OR^b)_3-n (1),

где: А представляет линейную алкильную группу, линейную оксиалкильную группу, линейную оксиалкиленкарбоновую группу или карбонилоксиалкиленовую группу, R^a и R^b представляют алкильные группы, которые могут быть одинаковыми или различными, а n является целым числом от 0 до 2.

Каждый из R^a и R^b, независимо друг от друга, является, предпочтительно, метильной группой, этильной группой или пропильной группой. Предпочтительно, n равно 0 или 1, более предпочтительно, 0.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий гидролизуемую силильную группу, является, предпочтительно, сложным эфиром (мет)акриловой кислоты, таким как CH₂=CHC(O)O(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, CH₂=CHC(O)O(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, CH₂=C(CH₃)C(O)O(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, CH₂=C(CH₃)C(O)O(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, CH₂=CHC(O)O(CH₂)₃SiCH₃(OC₂H₅)₂, CH₂=C(CH₃)C(O)O(CH₂)₃SiC₂H₅(OCH₃)₂, CH₂=C(CH₃)C(O)O(CH₂)₃Si(CH₃)₂(OC₂H₅), CH₂=C(CH₃)(O)O(CH₂)₃Si(CH₃)₂OH, CH₂=CH(CH₂)₃Si(OCOCH₃)₃, CH₂=C(CH₃)C(O)O(CH₂)₃SiC₂H₅(OCOCH₃)₂, CH₂=C(CH₃)C(O)O(CH₂)₃SiCH₃(N(CH₃)COCH₃)₂, CH₂=CHC(O)O(CH₂)₃SiCH₃[ON(CH₃)C₂H₅]₂ или CH₂=C(CH₃)C(O)O(CH₂)₃SiC₆H₅[ON(CH₃)C₂H₅]₂; винилсиланом, таким как CH₂=CHSi[ON=C(CH₃)(C₂H₅)]₃, CH₂=CHSi(OCH₃)₃, CH₂=CHSi(OC₂H₅)₃, CH₂=CHSiCH₃(OCH₃)₂, CH₂=CHSi(OCOCH₃)₃, CH₂=CHSi(CH₃)₂(OC₂H₅), CH₂=CHSi(CH₃)₂SiCH₃(OCH₃)₂, CH₂=CHSiC₂H₅(OCOCH₃)₂, CH₂=CHSiCH₃[ON(CH₃)C₂H₅]₂, винилтрихлорсилан или его частичный гидролизат; или виниловым эфиром силилалкила, таким как виниловый эфир триметоксисилилэтила, виниловый эфир триэтоксисилилэтила, виниловый эфир триметоксисилилбутила, виниловый эфир метилдиметоксисилилэтила, виниловый эфир триметоксисилилпропила, виниловый эфир триэтоксисилилпропила, CH₂=CHO(CH₂)₄OCONH(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, CH₂=CHO(CH₂)₄OCONH(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, или их частичные гидролизаты.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий гидролизуемую силильную группу, является, предпочтительно, например, CH₂=CHC(O)O(CH₂)₃Si(OCH₃)₃, CH₂=CHC(O)O(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃, CH₂=CHSi(OCH₃)₃, CH₂=CHSi(OC₂H₅)₃, CH₂=CHO(CH₂)₄OCONH(CH₂)₃Si(OCH₃)₃ или CH₂=CHO(CH₂)₄OCONH(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃ с точки зрения доступности.

Далее, гидролизуемая силильная группа может быть введена также реакцией соединения формулы (1а), имеющего структуру формулы (1), которое имеет изоцианатную группу, связанную с А в формуле (1), с гидроксигруппами, содержащимися во фторполимере (А), содержащем гидроксигруппы. В этом случае гидролизуемая силильная группа содержится во фторполимере (А) как боковая цепь, присоединенная через уретановую связь:

OCN-A-SiR^a _n(OR^b)_3-n (1a),

где: А представляет линейную алкиленовую группу, линейную оксиалкиленовую группу, линейную оксиалкиленкарбоновую группу или карбонилоксиалкиленовую группу, R^a и R^b представляют алкиленовые группы, которые могут быть одинаковыми или различными, а n является целым числом от 0 до 2.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий аминогруппу в качестве группы, способной к поперечному сшиванию, является, предпочтительно, например, аминовиниловым эфиром с формулой СН₂=СН-О-(СН₂)_n-NH₂ (n равно от 0 до 10); аминовиниловым сложным эфиром с формулой СН₂=СН-О-СО(СН₂)_n-NH₂ (n равно от 1 до 10); или аминометилстиролом, виниламином, акриламидом, винилацетатамидом, винилформамидом или тому подобным.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий эпоксигруппу в качестве группы, способной к поперечному сшиванию, является, предпочтительно, например, глицидилвиниловым эфиром, глицидилвиниловым сложным эфиром или глицидилаллиловым эфиром.

Мономер (b), содержащий группу для поперечного сшивания, имеющий изоцианатную группу в качестве группы, способной к поперечному сшиванию, является, предпочтительно, например, аллилизоцианатом или диметилвинилфенилметилизоцианатом.

Что касается мономера (b), содержащего группу для поперечного сшивания, один вид такого мономера может быть использован, или два или более видов таких мономеров, имеющих различные группы для поперечного сшивания, или мономеры, имеющие одинаковые группы для поперечного сшивания, но имеющие различные структуры, могут быть использованы в комбинации.

Количество групп, способных к поперечному сшиванию, содержащихся во фторполимере (А) влияет на механические свойства отвержденного слоя пленки покрытия. Если содержание групп, способных к поперечному сшиванию, мало, то отверждение может быть недостаточным и механические свойства отвержденного слоя пленки покрытия будут ухудшены. С другой стороны, если содержание групп, способных к поперечному сшиванию, велико, отвержденный слой пленки покрытия будет слишком твердым, и гибкость уменьшится. Таким образом, содержание групп, способных к поперечному сшиванию, является предпочтительным в пределах определенного интервала с точки зрения плотности поперечного сшивания.

Например, в случае, когда мономер, содержащий гидроксигруппу, используется в качестве мономера (b), содержащего группу для поперечного сшивания, содержание звеньев на основе мономера, содержащего гидроксигруппу, из всех звеньев фторполимера (А), предпочтительно, соответствует такому количеству, чтобы гидроксильный показатель фторполимера (А) составлял от 30 до 200 мг КОН/г, более предпочтительно, от 40 до 150 мг КОН/г.

Кроме того, используется мономер, содержащий гидроксигруппу, имеющий полиоксиэтиленовую цепь, посредством чего фторполимер (А) лучше диспергирует в воде.

В случае, когда используется мономер, содержащий гидроксигруппу, имеющий полиоксиэтиленовую цепь, все мономеры, содержащие гидроксигруппу, могут являться мономерами, содержащими гидроксигруппу, имеющими полиоксиэтиленовую цепь, но, предпочтительно, чтобы мономеры, содержащие гидроксигруппу, имеющие полиоксиэтиленовую цепь, и мономеры, содержащий гидроксигруппу, не имеющие полиоксиэтиленовую цепь, использовались в комбинации.

Содержание звеньев на основе мономера, содержащего гидроксигруппу, имеющего полиоксиэтиленовую цепь, из вех звеньев фторполимера (А) равно, предпочтительно, от 0,1 до 25 мол. %.

Как в случае, когда используется мономер, содержащий гидроксигруппу, имеющий полиоксиэтиленовую цепь, так и в случае, когда такой мономер не используется, содержание звеньев на основе мономера, содержащего гидроксигруппу, во фторполимере (А), предпочтительно, доводят до значения, находящегося в пределах вышеуказанного интервала.

В качестве фторполимера (А), содержащего звенья на основе мономера, содержащего гидроксигруппу, имеющего полиоксиэтиленовую цепь, может быть использован фторсополимер, раскрытый в JP A 7-179809.

Кроме того, часть гидроксигрупп, содержащихся в звеньях на основе мономеров, содержащих гидроксигруппу, может быть модифицирована кислотой. Кислотную модификацию, предпочтительно, проводят таким образом, чтобы гидроксигруппы во фторполимере (А) реагировали с дикарбоновой кислотой или кислотным ангидридом дикарбоновой кислоты.

Кислотный ангидрид является, предпочтительно, кислотным ангидридом янтарной кислоты, ангидридом фталевой кислоты, ангидридом 1,2-циклогександикарбоновой кислоты или ангидридом цис-4-циклогексан-1,2-дикарбоновой кислоты.

Модифицированный кислотой фторполимер (А) и модифицированный кислотой фторполимер (А), имеющий звенья, имеющие карбоксигруппы, имеют преимущество в том, что имеют лучшую диспергируемость пигмента. Кроме того, часть всех карбоксигрупп нейтрализуют основным соединением, посредством чего может быть получен материал, диспергируемый в воде, содержащий мало или не содержащий органический растворитель.

В случае, когда целью является улучшение диспергируемости пигмента, общее содержание звеньев, имеющих карбоксигруппу из всех звеньев фторполимера (А), предпочтительно, доводят до значения от 0,2 до 5 мол. %, более предпочтительно, от 0,5 до 3 мол. %. При большем содержании звеньев, имеющих карбоксигруппу, эффект улучшения диспергируемости пигмента больше, при меньшем содержании водоотталкивающие свойства слоя пленки покрытия улучшаются.

С другой стороны, в случае, когда целью является получение материала покрытия, диспергируемого в воде, диспергируемость фторполимера (А) в воде может изменяться в зависимости от количества карбоксигрупп в полимере и степени нейтрализации карбоксигрупп. Содержание звеньев, имеющих карбоксигруппу, предпочтительно, доводится до значения от 1,5 до 6 мол. %, более предпочтительно, от 2 до 4 мол. %, во всех звеньях фторполимера (А). В случае, когда нужно одновременно добиться улучшения диспергируемости пигмента и диспергируемости полимера в воде, оно, особенно предпочтительно, равно от 2 до 3 мол. %. При большем содержании звеньев, имеющих карбоксигруппу, диспергируемость в воде лучше, а при меньшем содержании водоотталкивающие свойства слоя пленки покрытия улучшаются.

В качестве фторполимера (А), в котором часть гидроксигрупп, содержащихся в звеньях на основании мономера, содержащего гидроксигруппу, кислотно модифицирована, может быть использован фторсополимер, раскрытый в публикации WO2007/125970.

В случае, когда карбоксигруппа звеньев, имеющих карбоксигруппу, нейтрализуется основным веществом с получением материала покрытия, диспергируемого в воде, предпочтительно, чтобы от 30 до 100 мол. %, более предпочтительно, от 70 до 100 мол. % всех звеньев, имеющих карбоксигруппу было нейтрализовано. Звенья, имеющие карбоксигруппу, могут являться звеньями, полученными путем кислотной модификации звеньев, имеющих гидроксигруппу или звеньями, полученными путем полимеризации мономера, содержащего карбоксигруппу.

Основное вещество, используемое для нейтрализации, предпочтительно имеет температуру кипения, равную самое большее 200°С по той причине, что основное вещество не должно оставаться в пленке покрытия.

Основное вещество, которое может быть использовано для нейтрализации, представляет, например, аммоний; первичный, вторичный и третичный акиламин, такой как монометиламин, диметиламин, триметиламин, моноэтиламин, диэтиламин, триэтиламин, моноизопропиламин, диизопропиламин, триизопропиламин, монобутиламин или дибутиламин; алканоламин, такой как моноэтаноламин, моноизопропаноламин, диметиламиноэтанол или диэтиламиноэтанол; диамин, такой как этилендиамин, пропилендиамин, тетраметилендиамин или гексаметилендиамин; алкиленимин, такой как этиленимин или пропиленимин; или пиперазин, морфолин, пиразин, пиридин или тому подобные.

Кроме того, в случае получения материала покрытия, диспергируемого в воде, органический растворитель, предпочтительно, удаляется с точки зрения защиты окружающей среды. Материал покрытия, диспергируемый в воде, предпочтительно, является таким, чтобы органический растворитель составлял, по меньшей мере, 10 масс. %, более предпочтительно, не более 5 масс. %, еще более предпочтительно, не более 0,5 масс. %, от общего количества материала покрытия, диспергируемого в воде.

Растворитель, который должен быть удален, может быть, например, остатком органического растворителя, используемого на стадии этерификации. Кроме того, он может также быть остатком органического растворителя, используемого на стадии полимеризации в случае получения фторполимера (А). Растворитель может быть удален при пониженном давлении.

С другой стороны, в случае, когда мономер, содержащий гидролизуемую силильную группу, используется в качестве мономера (b), содержащего группу для поперечного сшивания, мономер, содержащий алкоксисилильную группу, составляет, предпочтительно, от 1 до 30 мол. %, более предпочтительно, от 3 до 15 мол. %, во всех звеньях фторполимера (А).

Мономер (с), содержащий алкильную группу

Мономер (с), содержащий алкильную группу, является мономером, в котором С_2-20 линейная или разветвленная алкильная группа, не имеющая четвертичного атома углерода, и ненасыщенная группа, способная к полимеризации, присоединены друг к другу с помощью простой эфирной связи или сложноэфирной связи (здесь и далее такая простая эфирная связь и сложноэфирная связь все называются «соединяющей связью»), и, предпочтительно, представлен любой из следующих формул (2), (3) и (4):

R¹-O-R² (2)

R¹-C(O)O-R² (3)

R¹-OC(O)-R² (4),

где R¹ является С_2-20 линейной или разветвленной алкильной группой, не имеющей четвертичного атома углерода, а R² является ненасыщенной группой, способной к полимеризации.

Звенья, основанные на мономере (с), содержащем алкильную группу, придают отличную гибкость и адгезию подложки к отвержденному слою пленки покрытия. Степени гибкости и адгезии к подложке отвержденного слоя пленки покрытия изменяются в зависимости от сочетания структуры алкильной группы (R¹) и типа соединяющей связи.

С другой стороны, сочетание типа соединяющей свя