本發(fā)明涉及散熱膜，其用于散發(fā)由內(nèi)置于電子設(shè)備的IC芯片或LED等產(chǎn)生的熱。另外，本發(fā)明涉及用于制造該散熱膜的熱輻射層用分散液、使用該熱輻射層用分散液的散熱膜的制造方法、以及使用該散熱膜而成的太陽能電池。

背景技術(shù)：

近年來，隨著電子設(shè)備的形狀向小型化、輕量化、薄型化發(fā)展，對于內(nèi)置于電子設(shè)備的IC芯片的多功能化、高功能化的要求也正在提高，電路的集成度也愈發(fā)提高。這些IC芯片因工作時的漏電流、動態(tài)功率、或?qū)Ь€的電阻等而發(fā)熱。若因電路的高集成化而使IC芯片的發(fā)熱量增加，則有可能半導(dǎo)體會被破壞，產(chǎn)生電子設(shè)備的運轉(zhuǎn)失誤或故障等不良情況。另外，近年來，在LED的照明中的利用正在擴大，若因高集成化而使發(fā)熱量增加，則會產(chǎn)生LED的壽命短等問題。因此，這些電子部件的熱設(shè)計非常重要。作為能夠應(yīng)對電子設(shè)備的小型化及薄型化的優(yōu)選的散熱材料，正在開發(fā)各種散熱膜。對于散熱膜來說，除了要求具有基于傳熱或輻射的高散熱性外，根據(jù)用途的不同還要求具有電絕緣性。

作為這樣的散熱膜，例如，在專利文獻1中公開了一種散熱膜，其在傳熱層中使用具有高導(dǎo)熱系數(shù)的石墨片，在其表面形成了具有輻射效果的無機物層。專利文獻1所公開的散熱膜輕量并且具有高導(dǎo)熱系數(shù)，因此熱傳輸能力也高。但是，與用作傳熱層的銅或鋁等的金屬膜相比，成本高。另外，石墨片的機械強度比金屬膜弱，因此膜處理時發(fā)生破損的可能性高。

另外，例如，在專利文獻2～4中公開了一種具有撓性的散熱膜，其使用金屬膜作為傳熱層，在其表面形成有熱輻射層。但是，專利文獻2、3所公開的散熱膜在熱輻射層使用了有機硅樹脂作為無機物的粘結(jié)劑，但是使用了有機硅樹脂的熱輻射層存在耐熱性低、并且與作為傳熱層的金屬膜的附著性差而容易剝離的問題。專利文獻4所公開的散熱膜使用了粉體石墨而不是無機物作為熱輻射層的填料，通過設(shè)定平均粒徑與膜厚的關(guān)系，從而散熱性優(yōu)異，與傳熱層的附著性良好，但是為了提高散熱性而在樹脂中高填充石墨時，存在無法保持電絕緣性的問題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-78380號公報

專利文獻2：日本特開2004-200199號公報

專利文獻3：日本特開2002-371192號公報

專利文獻4：日本特開2008-120065號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明的目的在于提供一種散熱膜，其是通過將基于紅外輻射的散熱性、電絕緣性以及耐熱性優(yōu)異的熱輻射層層積于傳熱性優(yōu)異的金屬膜上而成的，該散熱膜具有高的機械強度和撓性。另外，本發(fā)明提供用于制造該散熱膜的熱輻射層用分散液、使用該熱輻射層用分散液的散熱膜的制造方法、以及使用該散熱膜而成的太陽能電池。

用于解決課題的方案

本發(fā)明涉及一種散熱膜，其為具有傳熱層和層積于該傳熱層的撓性的熱輻射層的散熱膜，上述傳熱層為金屬膜，上述熱輻射層含有水不溶性無機化合物和耐熱性合成樹脂，上述熱輻射層中的上述水不溶性無機化合物的含量相對于上述熱輻射層整體為30重量％～90重量％，上述熱輻射層的熱輻射率為0.8以上，且絕緣擊穿強度為10kV/mm以上。

以下，對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將以特定的比例含有水不溶性無機化合物和耐熱性合成樹脂、并且具有特定值以上的熱輻射率和絕緣擊穿強度的熱輻射層與由金屬膜構(gòu)成的傳熱層進行層積，從而能夠得到具有高機械強度且散熱性、電絕緣性、耐熱性以及撓性優(yōu)異的散熱膜，由此完成了本發(fā)明。

本發(fā)明的散熱膜具有傳熱層。

上述傳熱層具有將由熱源產(chǎn)生的熱向熱輻射層傳遞的作用。

上述傳熱層為金屬膜。

作為上述金屬膜，只要是由導(dǎo)熱系數(shù)高的金屬構(gòu)成就沒有特別限定。具體地說，為了提高散熱特性，構(gòu)成上述金屬膜的金屬的導(dǎo)熱系數(shù)優(yōu)選為30W/m·K以上、更優(yōu)選為200W/m·K以上。

作為上述金屬膜，例如可以舉出銅膜、鋁膜、金膜、銀膜、錫膜、鎳膜、含有構(gòu)成這些膜的金屬的合金膜等。其中，從成本的方面出發(fā)，優(yōu)選銅膜、鋁膜。

上述金屬膜的厚度的優(yōu)選的下限為10μm、優(yōu)選的上限為1000μm。若上述金屬膜的厚度小于10μm，則有時無法發(fā)揮出充分的傳熱性能。若上述金屬膜的厚度超過1000μm，則所得到的散熱膜有時變得過重、或者撓性變差。上述金屬膜的厚度的更優(yōu)選的下限為100μm、更優(yōu)選的上限為500μm、進一步優(yōu)選的上限為300μm。

本發(fā)明的散熱膜具有熱輻射層。

上述熱輻射層具有將由上述傳熱層傳遞的熱以紅外線的形式輻射出的作用。

上述熱輻射層含有水不溶性無機化合物。

需要說明的是，本發(fā)明中，上述“水不溶性”是指在20℃的水100ml中的溶解度小于1.0g。

作為上述水不溶性無機化合物，例如優(yōu)選含有選自由二氧化硅化合物、二氧化硅-氧化鋁化合物、鋁化合物、鈣化合物、氮化物和煤灰組成的組中的至少一種。其中，更優(yōu)選含有二氧化硅化合物、二氧化硅-氧化鋁化合物、煤灰。另外，從熱輻射率等熱輻射特性的方面出發(fā)，進一步優(yōu)選為層狀硅酸鹽礦物、煤灰。

需要說明的是，本說明書中，上述“層狀硅酸鹽礦物”設(shè)定成被包含在二氧化硅化合物中。另外，上述“煤灰”是指飛灰或灰渣等在火力發(fā)電站燃燒煤時所產(chǎn)生的灰，是作為主要成分的二氧化硅化合物、鋁化合物在全部成分中占80％～95％的水不溶性無機化合物的混合物。

作為上述層狀硅酸鹽礦物，例如可以舉出天然物或合成物的云母、滑石、高嶺土、葉蠟石、絹云母、蛭石、蒙皂石、膨潤土、硅鎂石、蒙脫石、貝得石、皂石、鋰蒙脫石、綠脫石等。這些之中，由于能夠以低成本制作均勻的散熱膜，因而優(yōu)選滑石、高嶺土、葉蠟石、非溶脹性云母、絹云母等非溶脹性粘土礦物，更優(yōu)選為選自由滑石、高嶺土、葉蠟石和非溶脹性云母組成的組中的至少一種。

作為上述層狀硅酸鹽礦物以外的二氧化硅化合物，可以舉出硅灰石、玻璃珠等。

作為上述二氧化硅-氧化鋁化合物，可以舉出沸石、莫來石等。

作為上述鋁化合物，例如可以舉出尖晶石、氫氧化鋁、氧化鋁(氧化鋁)、硼酸鋁等。

作為上述鈣化合物，例如可以舉出碳酸鈣等。

作為上述氮化物，例如可以舉出氮化硅、氮化硼等。

上述水不溶性無機化合物可以單獨使用，也可以將兩種以上合用。在使用煤灰的情況下，優(yōu)選與煤灰以外的水不溶性無機化合物合用。

上述水不溶性無機化合物的平均粒徑也會使得所得到的散熱膜的熱輻射層的性質(zhì)發(fā)生變化，因而水不溶性無機化合物優(yōu)選在選擇了粒徑的基礎(chǔ)上進行使用。

上述水不溶性無機化合物的平均粒徑的優(yōu)選的下限為0.1μm、優(yōu)選的上限為50μm。上述水不溶性無機化合物的平均粒徑的更優(yōu)選的下限為0.2μm、更優(yōu)選的上限為40μm，進一步優(yōu)選的下限為0.5μm、進一步優(yōu)選的上限為30μm。

需要說明的是，上述水不溶性無機化合物的平均粒徑可以通過使用激光衍射式粒度分布計等測定粒度分布從而求出。

關(guān)于上述熱輻射層中的水不溶性無機化合物的含量，相對于熱輻射層整體，下限為30重量％、上限為90重量％。若上述水不溶性無機化合物的含量小于30重量％，則所得到的散熱膜的燃燒性升高、或者散熱特性變差。若上述水不溶性無機化合物的含量超過90重量％，則將后述的熱輻射層用分散液在金屬膜或基板等上鋪開時容易發(fā)生涂布不均，在熱輻射層的膜厚變薄的部分會損害電絕緣性。上述水不溶性無機化合物的含量的優(yōu)選的下限為35重量％、優(yōu)選的上限為85重量％，更優(yōu)選的下限為40重量％、更優(yōu)選的上限為80重量％，進一步優(yōu)選的下限為50重量％、進一步優(yōu)選的上限為70重量％，特別優(yōu)選的下限為60重量％。

本發(fā)明的散熱膜的熱輻射層含有耐熱性合成樹脂。

上述耐熱性合成樹脂是指超級工程塑料(SUPERENPLA)，具體地說，例如可以舉出聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、氟樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚砜樹脂、聚芳酯樹脂、聚醚砜樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚苯并噁唑樹脂、聚苯并咪唑樹脂等。其中，由于制膜性、耐熱性優(yōu)異，因而適合使用聚酰亞胺樹脂和聚酰胺酰亞胺樹脂中的至少任一種。

從耐熱性的方面出發(fā)，上述耐熱性合成樹脂優(yōu)選為不含環(huán)己烷環(huán)等飽和環(huán)式烴的結(jié)構(gòu)。另外，由于所得到的散熱膜的耐熱性特別優(yōu)異，因而上述耐熱性合成樹脂更優(yōu)選為含有芳香環(huán)的結(jié)構(gòu)，進一步優(yōu)選為芳香族聚酰亞胺樹脂和芳香族聚酰胺酰亞胺樹脂中的至少任一種。

上述聚酰亞胺樹脂為具有下述式(1)的重復(fù)結(jié)構(gòu)的化合物，上述聚酰胺酰亞胺樹脂為具有下述式(2)的重復(fù)結(jié)構(gòu)的化合物。

[化1]

式(1)中，R¹為四價且具有1個或2個苯環(huán)的有機基團。其中，R¹優(yōu)選為下述式(3)所示的結(jié)構(gòu)。在R¹為下述式(3)所示的結(jié)構(gòu)時，上述聚酰亞胺樹脂既可以是具有單獨1種下述式(3)所示的結(jié)構(gòu)作為R¹的樹脂，也可以是具有2種以上的下述式(3)所示的結(jié)構(gòu)作為R¹的共聚物。

[化2]

式(2)中，R²為三價且具有1個或2個苯環(huán)的有機基團。其中，R²優(yōu)選為下述式(4)所示的結(jié)構(gòu)。在R²為下述式(4)所示的結(jié)構(gòu)時，上述聚酰胺酰亞胺樹脂既可以是具有單獨1種下述式(4)所示的結(jié)構(gòu)作為R²的樹脂，也可以是具有2種以上的下述式(4)所示的結(jié)構(gòu)作為R²的共聚物。

[化3]

[化4]

在式(1)、式(2)中，R³為二價且具有1個或2個苯環(huán)的有機基團。其中，R³優(yōu)選為下述式(5)所示的結(jié)構(gòu)。在R³為下述式(5)所示的結(jié)構(gòu)時，上述聚酰亞胺樹脂、上述聚酰胺酰亞胺樹脂既可以是具有單獨1種下述式(5)所示的結(jié)構(gòu)作為R³的樹脂，也可以是具有2種以上的下述式(5)所示的結(jié)構(gòu)作為R³的共聚物。

[化5]

其中，由于所得到的散熱膜的熱輻射層的成本低、機械強度優(yōu)異，因而，R¹、R²和R³優(yōu)選為下述式(6)所示的結(jié)構(gòu)。上述聚酰亞胺樹脂既可以是具有單獨1種下述式(6)所示的結(jié)構(gòu)作為R¹、R³的樹脂，也可以是具有2種以上的下述式(6)所示的結(jié)構(gòu)作為R¹、R³的共聚物。另外，上述聚酰胺酰亞胺樹脂既可以是具有單獨1種下述式(6)所示的結(jié)構(gòu)作為R²、R³的樹脂，也可以是具有2種以上的下述式(6)所示的結(jié)構(gòu)作為R²、R³的共聚物。

另外，上述耐熱性合成樹脂也可以為由上述聚酰亞胺樹脂、上述聚酰胺酰亞胺樹脂的至少兩種構(gòu)成的共聚物。

[化6]

從美觀性的方面出發(fā)，上述熱輻射層可以含有著色劑。

作為上述著色劑，例如可以舉出無機顏料、有機顏料等。其中，從耐熱性的方面出發(fā)，優(yōu)選無機顏料。

作為上述無機顏料，優(yōu)選含有選自由炭黑、氧化物系顏料、氫氧化物系顏料、硫化物系顏料、無機鹽系顏料、金屬粉顏料和復(fù)合氧化物系顏料組成的組中的至少一種。

上述炭黑是碳為主體的微粒，對種類沒有特別限定，優(yōu)選使用通過爐法所制造的被稱為爐黑的炭黑。

作為上述氧化物系顏料，例如可以舉出氧化鐵、氧化鉻、二氧化鈦、氧化鋅、佛青、鈷藍等。

作為上述氫氧化物系顏料，例如可以舉出氧化鋁白、氧化鐵黃、鉻綠等。

作為上述硫化物系顏料，例如可以舉出硫化鋅、鋅鋇白、鎘黃、紅、鎘紅等。

作為上述無機鹽系顏料，例如可以舉出鉻黃、鉬橙、鉻酸鋅、鉻酸鍶、沉降性硫酸鋇、重晶石粉、碳酸鈣、鉛白等。

作為上述金屬粉顏料，例如可以舉出銅、鐵、鋁等。

上述復(fù)合氧化物系顏料是指將多種高純度的金屬氧化物均勻混配并在高溫條件下合成的單一的化合物。

關(guān)于上述著色劑的含量，相對于上述熱輻射層整體，優(yōu)選的下限為0.2重量％、優(yōu)選的上限為15重量％。若上述著色劑的含量小于0.2重量％，則有時無法使熱輻射層充分著色。

另外，在使用炭黑作為上述著色劑的情況下，上述炭黑的含量的優(yōu)選的上限為5重量％。若上述炭黑的含量超過5重量％，則所得到的散熱膜有時電絕緣性差。

為了提高機械強度，上述熱輻射層也可以含有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑等偶聯(lián)劑。

作為上述硅烷偶聯(lián)劑，例如可以舉出氨基系硅烷偶聯(lián)劑、脲基系硅烷偶聯(lián)劑、乙烯基系硅烷偶聯(lián)劑、甲基丙烯酸系硅烷偶聯(lián)劑、環(huán)氧基系硅烷偶聯(lián)劑、巰基系硅烷偶聯(lián)劑、異氰酸酯系硅烷偶聯(lián)劑等。

作為上述鈦酸酯偶聯(lián)劑，例如可以舉出至少具有碳原子數(shù)為1～60的烷基化基團(アルキレート基)的鈦酸酯系偶聯(lián)劑、具有烷基亞磷酸酯基的鈦酸酯系偶聯(lián)劑、具有烷基磷酸酯基的鈦酸酯偶聯(lián)劑、具有烷基焦磷酸酯基的鈦酸酯偶聯(lián)劑等。

這些偶聯(lián)劑既可以預(yù)先與上述水不溶性無機化合物混合而產(chǎn)生作用，也可以混合于后述的熱輻射層用分散液中。

關(guān)于上述偶聯(lián)劑的含量，相對于水不溶性無機化合物整體，優(yōu)選的下限為0.1重量％、優(yōu)選的上限為3.0重量％。若上述偶聯(lián)劑的含量小于0.1重量％，則有時無法充分發(fā)揮使用偶聯(lián)劑的效果。即使含有超過3.0重量％的上述偶聯(lián)劑，有時也得不到與用量相符的效果。上述偶聯(lián)劑的含量的更優(yōu)選的下限為0.5重量％、更優(yōu)選的上限為2.0重量％。

上述熱輻射層的熱輻射率為0.8以上、優(yōu)選為0.85以上、更優(yōu)選為0.9以上。

需要說明的是，上述“熱輻射率”可以利用TSS-5X(Japan Sensor公司制造)等熱輻射率測定器進行測定。

從在電子設(shè)備中的使用用途的方面出發(fā)，上述熱輻射層的絕緣擊穿強度為10kV/mm以上、優(yōu)選為15kV/mm以上、更優(yōu)選為20kV/mm以上。

需要說明的是，上述“絕緣擊穿強度”可以利用依據(jù)ASTM D149的方法使用HAT-300型(日立化成工業(yè)公司制造)等絕緣擊穿試驗器來進行測定。

在依據(jù)JIS K5600的橫切法試驗中，上述熱輻射層與用作上述傳熱層的金屬膜的附著性分類優(yōu)選為0～2中的任一個，更優(yōu)選為0或1。將上述附著性分類的說明示于表1。

關(guān)于上述熱輻射層對于用作上述傳熱層的金屬膜的附著性，根據(jù)該金屬膜的種類，適當(dāng)變更上述水不溶性無機化合物和上述耐熱性合成樹脂的種類和含量，從而可以進行調(diào)整。例如，在使用鋁膜作為金屬膜的情況下，熱輻射層優(yōu)選含有聚酰亞胺樹脂或聚酰胺酰亞胺樹脂作為耐熱性合成樹脂，并且含有30重量％～90重量％的層狀硅酸鹽礦物作為水不溶性無機化合物。

[表1]

上述熱輻射層在UL94標準薄質(zhì)材料垂直燃燒試驗(VTM試驗)中的燃燒性分類優(yōu)選為VTM-0。上述VTM試驗如下進行：將膜試驗片卷成圓筒狀，垂直安裝于夾鉗(クランプ)，利用尺寸為20mm的火焰進行2次3秒鐘的接焰，根據(jù)其燃燒行為進行如表2所示的燃燒性分類的判定。

對于散熱膜的熱輻射層來說，進行UL94標準VTM試驗時的膜厚度優(yōu)選為100μm以下。

[表2]

另外，上述熱輻射層在UL94標準垂直燃燒試驗(V試驗)中燃燒性分類優(yōu)選為V-0。上述V試驗如下進行：將試驗片垂直安裝于夾鉗，利用尺寸為20mm的火焰進行2次10秒鐘的接焰，根據(jù)其燃燒行為進行如表3所示的燃燒性分類的判定。

[表3]

進一步，上述熱輻射層在UL94標準125mm垂直燃燒試驗(5V試驗)中燃燒性分類優(yōu)選為5V-A或5V-B。上述5V試驗如下進行：將條狀試驗片垂直安裝于夾鉗，利用尺寸為125mm的火焰進行5次5秒鐘的接焰，根據(jù)其燃燒行為進行燃燒性分類的判定，進一步，將平板試驗片保持水平，進行5次自下方起的尺寸為125mm的火焰的5秒鐘接焰，根據(jù)其燃燒行為進行如表4所示的燃燒性分類的判定。

[表4]

關(guān)于上述熱輻射層的厚度，優(yōu)選的下限為20μm、優(yōu)選的上限為100μm。若上述熱輻射層的厚度小于20μm，則散熱性或電絕緣性有時會降低。若上述熱輻射層的厚度超過100μm，則輻射性相對于熱輻射層的厚度的效率有時會變差。上述熱輻射層的厚度的更優(yōu)選的下限為30μm。

上述熱輻射層可以層積于傳熱層的一個面，也可以層積于傳熱層的兩個面。上述熱輻射層層積于傳熱層的一個面的情況下，在傳熱層的另一個面可以層積有用于確保電絕緣性的絕緣層。

作為上述絕緣層，與上述熱輻射層同樣地可以使用含有上述水不溶性無機化合物和上述耐熱性合成樹脂的絕緣層。

關(guān)于上述絕緣層中的水不溶性無機化合物的含量，相對于絕緣層整體，優(yōu)選的下限為30重量％、優(yōu)選的上限為90重量％。若上述水不溶性無機化合物的含量小于30重量％，則有時所得到的散熱膜的燃燒性提高，或者散熱特性變差。若上述水不溶性無機化合物的含量超過90重量％，則將絕緣層用分散液在金屬膜或基板等上鋪開時容易發(fā)生涂布不均，有時在絕緣層的膜厚變薄的部分會損害電絕緣性。上述水不溶性無機化合物的含量的更優(yōu)選的下限為50重量％、更優(yōu)選的上限為60重量％。

關(guān)于上述絕緣層的厚度，優(yōu)選的下限為20μm、優(yōu)選的上限為100μm。若上述絕緣層的厚度小于20μm，則電絕緣性有時會降低。若上述絕緣層的厚度超過100μm，則電絕緣性相對于絕緣層的厚度的效率有時會變差。上述絕緣層的厚度的更優(yōu)選的下限為30μm。

本發(fā)明的散熱膜優(yōu)選在輸入3W的電力而發(fā)熱的2.4cm見方、厚度0.5mm～1.5mm的陶瓷加熱器的上表面，以與該陶瓷加熱器相同的面積設(shè)置時的冷卻溫度為15℃以上。若上述冷卻溫度小于15℃，則在用作散熱膜時有時無法發(fā)揮出充分的散熱性能。

需要說明的是，上述冷卻溫度是指：不設(shè)置散熱膜而對陶瓷加熱器輸入3W的電力，由達到平衡狀態(tài)時的溫度(發(fā)熱溫度)減去將散熱膜設(shè)置于陶瓷加熱器上并對陶瓷加熱器輸入3W的電力而達到平衡狀態(tài)時的溫度(膜設(shè)置溫度)而得到的溫度差。

另外，作為2.4cm見方、厚度0.5mm～1.5mm的陶瓷加熱器，可以使用BPC10(BITechnology Japan公司制造)等。

本發(fā)明的散熱膜優(yōu)選在利用依據(jù)JIS K5600-5-1(1999)的圓筒形心軸法的耐彎曲性試驗中在上述膜的熱輻射層最初產(chǎn)生龜裂的心軸直徑為10mm以下。若產(chǎn)生龜裂的心軸直徑超過10mm，則撓性有時變差。在上述熱輻射層產(chǎn)生龜裂的心軸直徑更優(yōu)選為8mm以下、進一步優(yōu)選為5mm以下。

本發(fā)明的散熱膜的拉伸強度優(yōu)選為25N/mm²以上。若上述拉伸強度小于25N/mm²，則膜容易斷裂，操作變得困難。前期拉伸強度更優(yōu)選為50N/mm²以上、進一步優(yōu)選為70N/mm以上。

需要說明的是，上述拉伸強度是通過依據(jù)JIS K7127-1的測定法所求出的值，使用臺式精密萬能試驗機“AGS-X”(島津制作所公司制造)以夾具間隔80mm、拉伸速度5mm/分鐘的條件進行測定。

本發(fā)明的散熱膜由于傳熱層為金屬膜，因而水蒸氣阻隔性非常優(yōu)異。具體地說，本發(fā)明的散熱膜優(yōu)選在40℃、90％RH的環(huán)境下的水蒸氣透過率小于0.01g/m²·天。

需要說明的是，上述“水蒸氣透過率”可以使用GTR TEC公司制造的氣體/蒸氣透過率測定裝置等進行測定。

對本發(fā)明的散熱膜的形狀沒有特別限定，以平板狀、環(huán)狀、U字狀等與所要散熱的對象物(熱源)或散熱方法對應(yīng)的形狀使用。

本發(fā)明的散熱膜中的上述熱輻射層可以使用下述熱輻射層用分散液來制造，該熱輻射層用分散液含有分散介質(zhì)、和作為非揮發(fā)成分的水不溶性無機化合物以及耐熱性合成樹脂和/或耐熱性合成樹脂的前體，上述水不溶性無機化合物的含量相對于非揮發(fā)成分整體為30重量％以上90重量％以下，且非揮發(fā)成分的含量相對于熱輻射層用分散液整體超過18重量％且為65重量％以下。這樣的熱輻射層用分散液也是本發(fā)明之一。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過使用非揮發(fā)成分的含量和非揮發(fā)成分中的水不溶性無機化合物的含有比例在特定范圍內(nèi)的熱輻射層用分散液，從而能夠制造以往難以制造的、具有基于輻射的散熱性、電絕緣性、與金屬膜的附著性和耐熱性優(yōu)異的熱輻射層的散熱膜(本發(fā)明的散熱膜)。

另外，本發(fā)明的熱輻射層用分散液由于使用了低成本的水不溶性無機化合物，因而所得到的散熱膜的生產(chǎn)率高。

需要說明的是，本說明書中，上述“非揮發(fā)成分”是指在常壓下沒有沸點或者沸點為300℃以上的物質(zhì)。對于本發(fā)明的熱輻射層用分散液中的水不溶性無機化合物、耐熱性合成樹脂來說，由于與本發(fā)明的散熱膜相同，因此省略其說明。

作為上述耐熱性合成樹脂的前體，例如可以舉出聚酰胺酸，通過對該聚酰胺酸進行酰亞胺化，可以得到聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂。作為對上述聚酰胺酸進行酰亞胺化的方法，例如可以舉出：對聚酰胺酸進行加熱閉環(huán)來進行酰亞胺化的方法；對聚酰胺酸進行化學(xué)閉環(huán)來進行酰亞胺化的方法。

作為對上述聚酰胺酸進行加熱閉環(huán)來進行酰亞胺化的方法，例如可以舉出使上述聚酰胺酸分散于分散介質(zhì)中，在120℃～400℃下加熱0.5小時～10小時的方法。

在本發(fā)明的熱輻射層用分散液中混配耐熱性合成樹脂的前體時，上述耐熱性合成樹脂的前體的含量的優(yōu)選的下限為2重量％，優(yōu)選的上限為45重量％。上述耐熱性合成樹脂的前體的含量小于2重量％時，有時會導(dǎo)致所得到的散熱膜的電絕緣性變差。若上述耐熱性合成樹脂的前體的含量超過45重量％，則有時會導(dǎo)致所得到的散熱膜的耐熱性變差。上述耐熱性合成樹脂的前體的含量的更優(yōu)選的下限為5重量％、更優(yōu)選的上限為30重量％。

作為上述分散介質(zhì)，例如可以使用正戊烷、正己烷、正辛烷、正癸烷等烴系溶劑；甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、1-己醇、2-己醇、乙二醇、丙二醇等醇系溶劑；丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮等酮系溶劑；N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基丙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺系溶劑；二乙醚、甲基叔丁基醚、二氧六環(huán)、四氫呋喃、環(huán)戊基甲醚等醚系溶劑；苯、氯苯、鄰二氯苯、間二氯苯、對二氯苯、甲苯、鄰二甲苯、對二甲苯、乙苯、苯酚、對氯苯酚、鄰氯苯酚、鄰甲酚等苯系溶劑；二甲基亞砜、二甲基砜、環(huán)丁砜等含硫系溶劑等。需要說明的是，也可以使用水作為上述分散介質(zhì)，只要是添加物不會析出的程度的量即可。其中，由于耐熱性合成樹脂的溶解性提高，因而優(yōu)選為選自由N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃和環(huán)丁砜組成的組中的至少一種。這些分散介質(zhì)可以單獨使用，也可以將兩種以上合用。

關(guān)于本發(fā)明的熱輻射層用分散液中的上述水不溶性無機化合物的含量，相對于非揮發(fā)成分整體，下限為30重量％、上限為90重量％。若上述水不溶性無機化合物的含量小于30重量％，則所得到的散熱膜的熱輻射層的燃燒性提高。若上述水不溶性無機化合物的含量超過90重量％，則分散液的粘度提高，由于熱輻射層在金屬膜的涂布不均，在熱輻射層的膜厚變薄的部分有時會損害電絕緣性。上述水不溶性無機化合物的含量的優(yōu)選的下限為35重量％、優(yōu)選的上限為85重量％，更優(yōu)選的下限為40重量％、更優(yōu)選的上限為80重量％，進一步優(yōu)選的下限為50重量％、進一步優(yōu)選的上限為70重量％，特別優(yōu)選的下限為60重量％。

本發(fā)明的熱輻射層用分散液中的非揮發(fā)成分的含量超過18重量％且為65重量％以下。若上述非揮發(fā)成分的含量為18重量％以下，則熱輻射層用分散液變得不均勻，無法得到均勻的膜。若上述非揮發(fā)成分的含量超過65重量％，則熱輻射層用分散液的粘度過度升高，制膜變得困難。上述非揮發(fā)成分的含量優(yōu)選超過20重量％且為55重量％以下，更優(yōu)選超過25重量％且為45重量％以下。

需要說明的是，對于本發(fā)明的熱輻射層用分散液中的非揮發(fā)成分的比例來說，可以使用熱重測定(TG)、差熱-熱重同時測定(TG-DTA)或蒸發(fā)器等通過真空蒸發(fā)除去溶劑，由殘存的固體物質(zhì)的重量求出非揮發(fā)成分的比例。

本發(fā)明的散熱膜可以通過下述方法來制造，該方法具有：工序(1-1)，將分散介質(zhì)和作為非揮發(fā)成分的水不溶性無機化合物以及耐熱性合成樹脂和/或耐熱性合成樹脂的前體混合，制備本發(fā)明的熱輻射層用分散液；工序(1-2)，將所制備的熱輻射層用分散液在作為傳熱層的金屬膜上鋪開并靜置；和工序(1-3)，從在金屬膜上鋪開的熱輻射層用分散液中除去分散介質(zhì)并成型，得到層積膜。這樣的散熱膜的制造方法也是本發(fā)明之一。

另外，本發(fā)明的散熱膜可以通過下述方法來制造，該方法具有：工序(2-1)，將分散介質(zhì)和作為非揮發(fā)成分的水不溶性無機化合物以及耐熱性合成樹脂和/或耐熱性合成樹脂的前體混合，制備本發(fā)明的熱輻射層用分散液；工序(2-2)，將所制備的熱輻射層用分散液在基板上鋪開并靜置；工序(2-3)，從在上述基板上鋪開的熱輻射層用分散液中除去分散介質(zhì)并成型，將所得到的膜從上述基板上分離，得到熱輻射層用膜；和工序(2-4)，通過熱壓使上述熱輻射層用膜密合層積于作為傳熱層的金屬膜，得到層積膜。這樣的散熱膜的制造方法也是本發(fā)明之一。

下面，有時也將具有工序(1-1)～(1-3)的方法和具有工序(2-1)～(2-4)的方法一并簡稱為“本發(fā)明的散熱膜的制造方法”。

本發(fā)明的散熱膜的制造方法中，在上述工序(1-1)或(2-1)中，將分散介質(zhì)和作為非揮發(fā)成分的水不溶性無機化合物以及耐熱性合成樹脂和/或耐熱性合成樹脂的前體混合，制備本發(fā)明的熱輻射層用分散液。

對上述工序(1-1)或(2-1)中的混合溫度沒有特別限定，優(yōu)選的下限為10℃、優(yōu)選的上限為40℃。

本發(fā)明的散熱膜的制造方法中，在上述工序(1-2)或(2-2)中，將本發(fā)明的熱輻射層用分散液在金屬膜上或基板上鋪開并靜置。

在上述工序(1-2)或(2-2)中，作為將本發(fā)明的熱輻射層用分散液在金屬膜上或基板上鋪開的方法，可以舉出使用刮刀(ドクターブレード)或棒涂機等涂布成膜狀的方法等。

在上述工序(2-2)中，作為鋪開分散液的基板，從分散液與基板的相容性和潤濕性、干燥后的剝離性的方面出發(fā)，優(yōu)選玻璃制、聚對苯二甲酸乙二酯制、聚酰亞胺制、聚乙烯制或聚丙烯制的基板。

在上述工序(1-2)或(2-2)中，在金屬膜上或基板上鋪開的本發(fā)明的熱輻射層用分散液的厚度優(yōu)選為30μm以上。若本發(fā)明的熱輻射層用分散液的厚度小于30μm，則所得到的散熱膜的熱輻射層變薄，有時會損害電絕緣性。本發(fā)明的熱輻射層用分散液的厚度的更優(yōu)選的下限為50μm、進一步優(yōu)選的下限為100μm。

本發(fā)明的散熱膜的制造方法中，在上述工序(1-3)或(2-3)中，從在金屬膜上或基板上鋪開的熱輻射層用分散液中除去分散介質(zhì)。在上述工序(1-3)中，通過除去該分散介質(zhì)并成型，從而得到層積膜。另外，在上述工序(2-3)中，通過將分散介質(zhì)除去并成型，將所得到的膜從上述基板上分離，從而得到熱輻射層用膜。

在上述工序(1-3)或(2-3)中，作為從在金屬膜上或基板上鋪開的熱輻射層用分散液中除去分散介質(zhì)的方法，可以為各種固液分離方法，例如離心分離、過濾、真空干燥、冷凍真空干燥、加熱蒸發(fā)法和這些方法的組合。在這些方法中，例如在使用加熱蒸發(fā)法的情況下，將涂布于金屬膜上或基板上的分散液以保持水平的狀態(tài)在強制送風(fēng)式烘箱中于20℃～150℃的溫度條件下(優(yōu)選在30℃～120℃的溫度條件下)進行0.5小時～24小時左右(優(yōu)選2小時～12小時)的干燥，從而可以除去分散介質(zhì)。

在上述工序(2-4)中，通過熱壓使上述工序(2-3)中得到的熱輻射層用膜密合層積于作為傳熱層的金屬膜，從而得到層積膜。

在上述工序(2-4)中，從提高熱輻射層與金屬膜的密合性的方面考慮，使熱輻射層膜與金屬膜密合層積時的熱壓的溫度優(yōu)選為50℃～200℃、壓力優(yōu)選為10kgf/cm²～100kgf/cm²。上述熱壓的溫度更優(yōu)選為100℃～150℃以下。

在本發(fā)明的熱輻射層用分散液中混配了耐熱性合成樹脂的前體時，通過進行使用電爐等進一步對上述工序(1-3)或(2-4)中得到的層積膜進行加熱的工序，可以得到本發(fā)明的散熱膜。具體地說，例如混配了聚酰胺酸作為耐熱性合成樹脂的前體時，在得到層積膜后，通過在120℃～400℃進行0.5小時～10小時的熱處理，可得到在熱輻射層具有聚酰亞胺作為耐熱性合成樹脂的散熱膜。

本發(fā)明的散熱膜由于基于傳熱和輻射的散熱性、電絕緣性和撓性優(yōu)異，具有高機械強度，因而適合用于散發(fā)由內(nèi)置于電子設(shè)備的IC芯片、或者LED產(chǎn)生的熱。

使用本發(fā)明的散熱膜而成的太陽能電池也是本發(fā)明之一。本發(fā)明的散熱膜由于耐濕性、散熱性和電絕緣性優(yōu)異，具有高機械強度，因而使用了本發(fā)明的散熱膜的本發(fā)明的太陽能電池的耐久性、耐候性優(yōu)異。

將表示本發(fā)明的太陽能電池的一例的截面示意圖示于圖1。

如圖1所示，本發(fā)明的太陽能電池1具有利用光伏發(fā)電(光起電力)將光能轉(zhuǎn)化為電能的太陽能電池元件2，該太陽能電池元件2由封裝劑3所封裝。另外，本發(fā)明的太陽能電池1在接受太陽光側(cè)的表面上具有透光性基板4，在與透光性基板4相反側(cè)的面上具有本發(fā)明的散熱膜(將傳熱層5和熱輻射層6層積而成的層積膜)。

作為上述太陽能電池元件2，只要能夠利用光伏發(fā)電將光能轉(zhuǎn)化為電能就沒有特別的限定，例如可以使用單晶硅、多晶硅、非晶硅、化合物半導(dǎo)體(III-V族、II-VI族、其它)等，其中優(yōu)選多晶硅。

作為上述封裝劑3，例如可以舉出含有乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-脂肪族不飽和羧酸共聚物、乙烯-脂肪族羧酸酯共聚物或者它們的皂化物等的封裝劑。

上述透光性基板4位于太陽能電池1的接受太陽光側(cè)的最表層，因而優(yōu)選除了透明性以外，耐候性、疏水性、耐污染性和機械強度等也優(yōu)異。

作為上述透光性基板4的材料，可以舉出由聚酯樹脂、氟樹脂、丙烯酸系樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等構(gòu)成的樹脂制基板和玻璃基板等，其中，由于耐候性和耐沖擊性優(yōu)異并且能夠以低成本制作，因而優(yōu)選玻璃基板。另外，由于耐侯性特別優(yōu)異，還優(yōu)選使用氟樹脂。

對于制造本發(fā)明的太陽能電池1的方法沒有特別的限定，例如可以舉出依次重疊透光性基板4、封裝太陽能電池元件2的封裝劑3、本發(fā)明的散熱膜并進行真空層壓的方法等。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種散熱膜，其是通過將基于紅外輻射的散熱性、電絕緣性以及耐熱性優(yōu)異的熱輻射層層積于傳熱性優(yōu)異的金屬膜上而成的，該散熱膜具有高的機械強度和撓性。另外，根據(jù)本發(fā)明，可以提供用于制造該散熱膜的熱輻射層用分散液、使用該熱輻射層用分散液的散熱膜的制造方法、以及使用該散熱膜而成的太陽能電池。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的太陽能電池的一例的截面示意圖。

圖2是使用實施例中制作的散熱膜所制作的太陽能電池的(a)表面和(b)背面的照片。

具體實施方式

以下舉出實施例進一步詳細說明本發(fā)明，但本發(fā)明不僅限于這些實施例。

(實施例1)

(聚酰胺酸清漆的合成)

在具備攪拌機和溫度計的2L容量的反應(yīng)容器中投入4,4-二氨基二苯基醚140.1g(0.70摩爾)和N-甲基-2-吡咯烷酮1433.3g，在30℃～40℃使其溶解。接下來，將溫度保持在45℃～50℃，同時用40分鐘向反應(yīng)容器中添加均苯四酸二酐72.5g(0.33摩爾)、3,3’,4,4’-聯(lián)苯四羧酸二酐97.8g(0.33摩爾)。在相同溫度下攪拌60分鐘后，加入2.4重量％的均苯四酸二酐的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液183.3g(0.02摩爾)對粘度進行調(diào)整，加入4.2重量％的鄰苯二甲酸酐的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液7.5g(0.002摩爾)使反應(yīng)停止，得到濃度為16.3％、粘度為6.2Pa·s的聚酰胺酸清漆1933.9g。

(熱輻射層用分散液的制造)

在塑料制密閉容器中取滑石(日本滑石公司制造、“Talc RA”)6.0g和合成的聚酰胺酸清漆24.5g(聚酰胺酸4.0g、N-甲基-2-吡咯烷酮20.5g)，利用行星攪拌機(Thinky公司制造、“ARE-310”)實行10分鐘的混合模式(2000rpm)、10分鐘的脫泡模式(2200rpm)進行攪拌，從而得到滑石相對于非揮發(fā)成分整體的比例為60.0重量％、非揮發(fā)成分相對于分散液整體的比例為32.8重量％的均勻的熱輻射層用分散液。

(散熱膜的制作)

使用槽的深度為200μm的棒涂機將所得到的熱輻射層用分散液涂布至底面平坦且底面形狀為長方形的厚度200μm的鋁膜上。在將鋁保持水平的狀態(tài)下，在強制送風(fēng)式烘箱中以90℃的溫度條件干燥2小時，在鋁膜上形成熱輻射層用膜。對該層積膜依次進行120℃下30分鐘、150℃下5分鐘、200℃下5分鐘、250℃下5分鐘、350℃下60分鐘的熱處理，得到具有由滑石與聚酰亞胺樹脂構(gòu)成的、水不溶性無機化合物(滑石)相對于熱輻射層整體的含量為60.0重量％、厚度為49.2μm的熱輻射層的散熱膜。

(實施例2)

在“(熱輻射層用分散液的制造)”中，使滑石的混配量為36.0g，進一步添加N-甲基-2-吡咯烷酮22.8g，除此以外，與實施例1同樣地得到滑石相對于非揮發(fā)成分整體的比例為90.0重量％、非揮發(fā)成分相對于分散液整體的比例為48.0重量％的均勻的熱輻射層用分散液。

使用所得到的熱輻射層用分散液，使用槽的深度為100μm的棒涂機，除此以外，與實施例1同樣地得到具有由滑石與聚酰亞胺樹脂構(gòu)成的、水不溶性無機化合物(滑石)相對于熱輻射層整體的含量為90.0重量％、厚度為57.6μm的熱輻射層的散熱膜。

(實施例3)

在“(熱輻射層用分散液的制造)”中，使滑石的混配量為1.7g，除此以外，與實施例1同樣地得到滑石相對于非揮發(fā)成分整體的比例為30.0重量％、非揮發(fā)成分相對于分散液整體的比例為21.8重量％的均勻的熱輻射層用分散液。

使用所得到的熱輻射層用分散液，使用槽的深度為200μm的棒涂機，在90℃的強制送風(fēng)式烘箱中干燥30分鐘，將分散介質(zhì)除去，其后進一步使用槽的深度為150μm的棒涂機涂布至其涂布面上，除此以外，與實施例1同樣地得到具有由滑石與聚酰亞胺樹脂構(gòu)成的、水不溶性無機化合物(滑石)相對于熱輻射層整體的含量為30.0重量％、厚度為43.6μm的熱輻射層的散熱膜。

(實施例4)

在塑料制密閉容器中取滑石(日本滑石公司制造、“Talc RA”)3.0g、煤灰(相馬環(huán)境サービス公司制造、“クリーンアッシュ”)3.0g、炭黑(三菱化學(xué)公司制造、“MA-100”)0.2g、實施例1中合成的聚酰胺酸清漆24.5g(聚酰胺酸4.0g、N-甲基-2-吡咯烷酮20.5g)，與實施例1的“(熱輻射層用分散液的制造)”同樣地攪拌混合，得到相對于非揮發(fā)成分整體的滑石和煤灰以及著色劑(炭黑)的合計比例為60.8重量％、非揮發(fā)成分相對于分散液整體的比例為33.2重量％的均勻的熱輻射層用分散液。

使用所得到的熱輻射層用分散液，與實施例1同樣地得到具有下述熱輻射層的散熱膜，該熱輻射層由滑石、煤灰、炭黑和聚酰亞胺樹脂構(gòu)成，滑石、煤灰和著色劑(炭黑)的合計相對于熱輻射層整體的含量為60.8重量％，厚度為49.2μm。

(實施例5)

在塑料制密閉容器中取非溶脹性云母(YAMAGUCHI MICA公司制造、“SJ-010”)6.0g、實施例1中合成的聚酰胺酸清漆24.5g(聚酰胺酸4.0g、N-甲基-2-吡咯烷酮20.5g)，進一步添加N-甲基-2-吡咯烷酮2.8g，與實施例1的“(熱輻射層用分散液的制造)”同樣地攪拌混合，得到水不溶性無機化合物相對于非揮發(fā)成分整體的比例為60.0重量％、非揮發(fā)成分相對于分散液整體的比例為30.0重量％的均勻的熱輻射層用分散液。

使用所得到的熱輻射層用分散液，與實施例1同樣地得到具有由非溶脹性云母和聚酰亞胺樹脂構(gòu)成的、水不溶性無機化合物(非溶脹性云母)相對于熱輻射層整體的含量為60.0重量％的、厚度為45.0μm的熱輻射層的散熱膜。

(比較例1)

按照滑石相對于非揮發(fā)成分整體的比例為60.0重量％、非揮發(fā)成分相對于分散液整體的比例為18.0重量％的方式，在塑料制密閉容器中取滑石(日本滑石公司制造、“Talc RA”)6.0g、實施例1中合成的聚酰胺酸清漆24.5g(聚酰胺酸4.0g、N-甲基-2-吡咯烷酮20.5g)和N-甲基-2-吡咯烷酮25.1g，與實施例1的“(熱輻射層用分散液的制造)”同樣地攪拌混合，但靜置幾分鐘后滑石沉淀，無法得到均勻的分散液。

進而與實施例1同樣地嘗試了制作膜，但滑石沉淀，無法得到均勻的膜。

(比較例2)

在塑料制密閉容器中取實施例1中合成的聚酰胺酸清漆24.5g(聚酰胺酸4.0g、N-甲基-2-吡咯烷酮20.5g)，放入90℃的烘箱中使溶劑蒸發(fā)，直至總量為10.8g為止，制成37.0重量％的聚酰胺酸N-甲基-2-吡咯烷酮溶液(聚酰胺酸4.0g、N-甲基-2-吡咯烷酮6.8g)。向其中加入滑石(日本滑石公司制造、“Talc MS-K”)9.3g，與實施例1的“(熱輻射層用分散液的制造)”同樣地攪拌混合，得到水不溶性無機化合物相對于非揮發(fā)成分整體(滑石)的含量為70.0重量％、非揮發(fā)成分相對于分散液整體的比例為66.2重量％的均勻的熱輻射層用分散液。

所得到的熱輻射層用分散液由于幾乎沒有流動性，因而無法涂布，無法制作散熱膜。

(比較例3)

(聚酰胺酸清漆的合成)

在具備攪拌機和溫度計的500mL容量的反應(yīng)容器中投入3,3’,4,4’-聯(lián)苯四羧酸二酐29.4g(0.10摩爾)和N,N-二甲基乙酰胺80.8g，在室溫下使其溶解。接下來，冷卻至0℃，在0℃～25℃用2小時添加將4,4-二氨基二環(huán)己基甲烷21.0g(0.10摩爾)和N,N-二甲基乙酰胺37.0g混合而成的物質(zhì)。其后，在室溫下攪拌1周，加入4.2重量％的鄰苯二甲酸酐的N,N-二甲基乙酰胺溶液0.7g(0.0002摩爾)使反應(yīng)停止，得到濃度為29.8％、粘度為10Pa·s的聚酰胺酸清漆168.9g。

(散熱膜的制作)

在塑料制密閉容器中取合成的聚酰胺酸清漆30.7g(聚酰胺酸9.1g、N-甲基-2-吡咯烷酮21.6g)，利用行星攪拌機實行10分鐘的脫泡模式(2200rpm)，進行脫泡。接著，用刮刀涂布該聚酰胺酸清漆，使厚度為250μm，除此以外，與實施例1的“(熱輻射層用分散液的制造)”同樣地得到具有不含水不溶性無機化合物的厚度為65.2μm的熱輻射層的散熱膜。

(比較例4)

在塑料制密閉容器中取滑石(日本滑石公司制造、“Talc RA”)3.0g、煤灰(相馬環(huán)境サービス公司制造、“クリーンアッシュ”)3.0g、炭黑2.0g、實施例1中合成的聚酰胺酸清漆24.5g(聚酰胺酸4.0g、N-甲基-2-吡咯烷酮20.5g)、NMP4.5g，與實施例1同樣地攪拌混合，得到水不溶性無機化合物(滑石+煤灰)和著色劑(炭黑)相對于全部非揮發(fā)成分的比例為66.7重量％、非揮發(fā)成分相對于分散液的總量的比例為32.4重量％的均勻的熱輻射層用分散液。

使用所得到的熱輻射層用分散液，與實施例1同樣地得到具有由滑石和聚酰亞胺樹脂構(gòu)成的、水不溶性無機化合物(滑石+煤灰)和著色劑(炭黑)相對于總重量的比例為66.7重量％、厚度為48.6μm的熱輻射層的散熱膜。

(比較例5)

使用棒涂機將含有氧化硅或氧化鋁等的混合物和作為粘結(jié)劑的有機硅樹脂的液體セラックα(CERAMISSION公司制造)涂布至底面平坦且底面形狀為長方形的厚度200μm的作為傳熱層的鋁膜上，使厚度為50μm。在將鋁保持水平的狀態(tài)下，在強制送風(fēng)式烘箱中以90℃的溫度條件干燥1小時，在鋁上形成熱輻射層用膜。對該層積膜在120℃下進行20分鐘的熱處理，得到具有由氧化硅或氧化鋁等的混合物和有機硅樹脂構(gòu)成的、水不溶性無機化合物(氧化硅與氧化鋁的混合物)相對于熱輻射層整體的含量為56.0重量％、厚度為50.0μm的熱輻射層的散熱膜。

(比較例6)

在“(散熱膜的制作)”中，作為傳熱層，使用厚度為135μm的石墨片(JAPAN MATEX公司制造)代替厚度為200μm的鋁膜，除此以外，與實施例1同樣地得到具有由滑石和聚酰亞胺樹脂構(gòu)成的、水不溶性無機化合物(滑石)相對于熱輻射層整體的含量為60.0重量％、厚度為49.2μm的熱輻射層的散熱膜。

將實施例1～5和比較例1～4中制備的熱輻射層用分散液的組成、非揮發(fā)成分相對于分散液整體的比例、以及水不溶性無機化合物相對于全部非揮發(fā)成分的比例示于表5。

<評價>

對實施例和比較例中得到的散熱膜進行以下的評價。關(guān)于熱輻射率、絕緣擊穿強度、附著性和燃燒性的評價，僅制作散熱膜的熱輻射層來進行。

需要說明的是，關(guān)于無法制作散熱膜的比較例1和比較例2，未進行以下的評價。

將結(jié)果示于表6。

(熱輻射率)

使用Japan Sensor公司制造的熱輻射率測定器“TSS-5X”來測定熱輻射率。

(絕緣擊穿強度)

利用依據(jù)ASTM D149的方法，使用日立化成工業(yè)公司制造的絕緣擊穿試驗器“HAT-300型”來測定絕緣擊穿電壓(kV)，計算出絕緣擊穿強度(kV/mm)。

(附著性)

對于所得到的散熱膜的熱輻射層，進行依據(jù)JIS K5600的橫切法試驗。對于熱輻射層，利用單一刻痕工具切入直角格子圖案(25格)的刻痕，將透明膠帶粘貼至格子圖案，以接近60℃的角度用0.5秒～1.0秒準確地撕開，將剝離程度最小的情況設(shè)為0，根據(jù)表1、通過目視按照0～5的6個階段對格子圖案部分的熱輻射層的剝離程度進行分類。

(基于VTM試驗的燃燒性分類)

對所得到的散熱膜的熱輻射層進行了基于UL94標準的薄質(zhì)材料垂直燃燒試驗(VTM試驗)。

在表2所示的各判定標準中，每種試驗片使用了5片(長約200mm、寬50mm)?；鹧娴某叽鐬?0mm。

需要說明的是，接焰時間為3秒，分別測定了接焰后的余焰時間。另外，火熄滅的同時進行了3秒的第2次接焰，以與第1次同樣的方式，分別測定了接焰后的余焰時間。此外，還同時對置于試驗片之下的棉花是否因下落的火種而起火進行了評價。另外，標線位于自試驗片下端起125mm的位置，標識用棉花配置于自試驗片下端起下方300mm處。

在VTM試驗中，作為燃燒性分類，VTM-0為最高，隨著變?yōu)閂TM-1、VTM-2而表示阻燃性下降。其中，不屬于VTM-0～VTM-2的任一等級的試驗片為不合格。

(基于V試驗的燃燒性分類)

對所得到的散熱膜的熱輻射層進行了基于UL94標準的垂直燃燒試驗(V試驗)。

在表3所示的各判斷標準中，每種試驗片使用了5片(長127mm、寬13mm)。火焰的尺寸為20mm。

需要說明的是，接焰時間為10秒，分別測定了接焰后的余焰時間。

另外，火熄滅的同時進行了10秒的第2次接焰，以與第1次同樣的方式，分別測定了接焰后的余焰時間。此外，還同時對置于試驗片之下的棉花是否因下落的火種而起火進行了評價。

根據(jù)UL-94V標準由第1次和第2次的燃燒時間和棉花有無起火等判定了燃燒性分類。在V試驗中，作為燃燒性分類，V-0為最高，隨著變?yōu)閂-1、V-2而表示阻燃性下降。其中，不屬于V-0～V-2的任一等級的試驗片為不合格。

(基于5V試驗的燃燒性分類)

對所得到的散熱膜的熱輻射層進行了基于UL94標準的125mm垂直燃燒試驗(5V試驗)。

在表4所示的各判定標準中，每種試驗片使用了5片(長127mm、寬13mm)?；鹧娴某叽鐬?25mm。

需要說明的是，接焰時間為5秒，分別測定了接焰后的余焰時間。

另外，火熄滅的同時進行了5秒的第2次接焰，以與第1次同樣的方式，分別測定了接焰后的余焰時間。重復(fù)5次上述操作。此外，還同時對置于試驗片之下的棉花是否因下落的火種而起火進行了評價。

根據(jù)UL-94V、5V標準由第1次至第5次的燃燒時間和棉花有無起火等判定了燃燒性分類。進一步，對于在上述方面合格的材料進行了平板燃燒試驗。

在平板燃燒試驗的評價中使用了平板試驗片(長150mm、寬150mm)。火焰的尺寸為125mm。

需要說明的是，接焰時間為5秒，在火熄滅的同時進行5秒的第2次接焰，重復(fù)上述操作5次。確認接焰后平板試驗片有無開孔。對于無開孔的試驗片評價為5V-A，而對于確認到開孔的試驗片評價為5V-B。

(冷卻性能)

對于所得到的散熱膜，利用以下的方法評價了冷卻性能。

在塑料制密閉容器(主體：聚丙烯、蓋：聚乙烯、容器尺寸188mm×225mm、陶瓷加熱器至蓋的距離18mm)中，設(shè)置放置于基板(Sunhayato公司制造、“型號ICB-88G”)上的2.4cm見方、厚度為0.5mm～1.5mm的陶瓷加熱器(BI Technology Japan公司制造、“BPC10”)(下文中也簡稱為“加熱器”)。在加熱器端部焊接被覆電線，從而將直流穩(wěn)定化電源(A&D公司制造、“AD-8724D”)與加熱器連接。為了避免上述焊接部分與散熱膜的接觸，在加熱器的過熱點部分(12mm×19mm)設(shè)置與其相同面積的鋁膜(厚度1mm)，另外，在密閉容器下部設(shè)置作為絕熱材料的發(fā)泡苯乙烯。

以該狀態(tài)調(diào)節(jié)直流穩(wěn)定化電源的輸出電流，將3W的電力輸入加熱器，通過數(shù)據(jù)記錄器計測達到平衡狀態(tài)時的溫度(發(fā)熱溫度(A))。接著，將2.4cm見方的平板狀散熱膜設(shè)置于與發(fā)熱溫度(A)測定時同樣的加熱器上，計測達到平衡狀態(tài)時的溫度(膜設(shè)置溫度(B))。需要說明的是，在設(shè)置散熱膜時，對加熱器適量涂布硅脂(Sunhayato公司制造、“SCH-20”)，由此使加熱器和散熱膜密合。將發(fā)熱溫度(A)與膜設(shè)置溫度(B)的溫度差(A-B)作為冷卻性能而進行評價。

需要說明的是，使用厚度為200μm的鋁膜代替散熱膜而進行同樣的操作，對冷卻性能進行評價。

(耐彎曲性)

利用依據(jù)JIS-K5600-5-1的方法對所得到的散熱膜實施耐彎曲性(圓筒形心軸法)試驗。試驗方法如下：使用直徑為1mm～10mm的心軸，對于一片試驗片，依次從大直徑的心軸至小直徑的心軸進行試驗，示出最初在散熱膜的熱輻射層產(chǎn)生龜裂的心軸直徑。對于利用1mm的心軸也未產(chǎn)生龜裂的熱輻射層來說，使評價為1mm以下。

(拉伸強度)

對于所得到的散熱膜，依據(jù)JIS K7127-1制作5型試驗片，使用臺式精密萬能試驗機(島津制作所公司制造、“AGS-X”)以夾具間隔80mm、拉伸速度5mm/分鐘的條件進行拉伸試驗，測定最大拉伸強度，求出拉伸強度(N/mm²)。

(水蒸氣透過率)

對于所得到的散熱膜，通過依據(jù)JIS K-7126A法(壓差法)的壓差式氣相色譜法，使用GTR TEC公司制造的氣體/蒸氣透過率測定裝置，在40℃、90％RH的條件下進行水蒸氣透過率的測定。

(太陽能電池的制作和性能評價)

通過以340℃焊接6mm寬的TAB線來連接2塊156mm見方的c-Si2垂直串聯(lián)單元(直ストリングス)，從而制成了太陽能電池單元。將封裝材料EVA(Sanvic公司制造的“Sanvic FC”、40cm見方)置于玻璃板(旭硝子公司制造、40cm見方)上，將太陽能電池單元置于其上。按照用作為封裝材料的2片EVA片夾住太陽能電池單元和相同面積的透明泰德拉的方式置于電池單元上，最后放置由實施例4制作的膜，從狹縫部通過安裝端子，利用真空層壓機在135℃熱壓接21分鐘。利用熱切割機剝除自該熱壓接而成的板的端部伸出的EVA，將密封材料(橫浜橡膠公司制造、“HAMATITE HOTMELT M-155”)以加熱熔融的狀態(tài)填充至鋁框的槽中，嵌入層積板的4邊，使用螺絲(ビス)安裝鋁框的四角，并使其在室溫下自然干燥。干燥后，使用密封材料(Dow Corning Toray公司制造、“SH780Sealant”)，以覆蓋安裝端子部的方式在散熱膜上安裝接線盒(Onamba公司制造)，并使其在室溫下自然干燥，其后將安裝端子以340℃焊接于接線盒。其后，向接線盒灌入30g(基礎(chǔ)劑和固化劑以10：1的比例混合而成的混合物)的灌封劑(Dow Corning Toray公司制造、“PV-7321”)并使其自然干燥。使其靜置1周左右，然后安裝接線盒的蓋，制成了太陽能電池模塊的完成品。圖2示出了所制作的太陽能電池的(a)表面和(b)背面的照片。

對所得到的太陽能電池進行了性能評價，結(jié)果確認到，在I-V特性評價中，填充因子(Fill factor)的值為0.65～0.75，作為太陽能電池具有正常的輸出性能。

工業(yè)實用性

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種散熱膜，其是通過將基于紅外輻射的散熱性、電絕緣性以及耐熱性優(yōu)異的熱輻射層層積于傳熱性優(yōu)異的金屬膜上而成的，該散熱膜具有高的機械強度和撓性。另外，根據(jù)本發(fā)明，可以提供用于制造該散熱膜的熱輻射層用分散液、使用該熱輻射層用分散液的散熱膜的制造方法、以及使用該散熱膜而成的太陽能電池。

符號說明

1 太陽能電池

2 太陽能電池元件

3 封裝劑

4 透光性基板

5 傳熱層

6 熱輻射層