CN102597155A - 密封部形成用固化性树脂组合物、层叠体及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够简易地形成连续的密封部,且在从刚形成未固化的密封部时起至由密封部包围的区域内供给液状物并使密封部固化为止期间能够维持密封部的形状的密封部形成用固化性树脂组合物,能够将夹在第一面材和第二面材间的树脂层做成一定厚度且缺陷少的层叠体及其制造方法。作为用于形成包围在夹在第一面材(显示器件50)和第二面材(透明面材)之间的液状物(树脂层形成用固化性树脂组合物14)周围的未固化的密封部(12)的密封部形成用固化性树脂组合物,使用25℃下的粘度为500~3000Pa·s的树脂组合物。
Description
技术领域
本发明涉及将夹在第一面材和第二面材之间的树脂层形成用固化性树脂组合物在其周围被密封部包围的状态下进行固化来制造层叠体(夹层玻璃、显示装置、太阳能电池模块等)时,适合被用于形成该密封部的固化性树脂组合物、具有由该固化性树脂组合物形成的密封部的层叠体及其制造方法,
背景技术
作为在两块透明面材间夹有树脂层的夹层玻璃等透明层叠体的制造方法,提出了下述方法。
透明层叠体的制造方法,包括:(a)在一方的透明面材的表面的周缘部形成密封部的工序;(b)向由密封部包围的区域内供给液状的树脂层形成用固化性树脂组合物的工序;(c)在减压气氛下,在树脂层形成用固化性树脂组合物上叠加另一方的透明面材,获得树脂层形成用固化性树脂组合物被两块透明面材及密封部密封的层叠物的工序;(d)在将层叠物放置于大气压下的状态下,使树脂层形成用固化性树脂组合物固化的工序(参照专利文献1、2)。
而且,作为密封部的形成方法,例示了下述方法。
(1)沿着一方的透明面材的周缘部粘贴双面胶粘带的方法。
(2)沿着一方的透明面材的周缘部粘贴双面胶粘带,再在其上面涂布密封部形成用固化性树脂组合物的方法。
(3)沿着一方的透明面材的周缘部涂布密封部形成用固化性树脂组合物的方法。
(4)沿着一方的透明面材的周缘部涂布混合有间隔物粒子的密封部形成用固化性树脂组合物的方法。
但是,(1)、(2)的方法在透明面材的周缘部的拐角部分将密封部向90°的方向弯曲时,必须要切断双面粘胶带,无法形成连续的密封部。因此,会产生树脂层形成用固化性树脂组合物从密封部的间隙漏出等缺陷。
此外,(2)的方法中,密封部的形成需要多道工序,操作繁杂。
(3)的方法虽然能够简易地形成密封部,但为了通过密封部而将两块透明面材无间隙地贴合起来,必须在叠加另一方的透明面材后即工序(c)后使密封部固化。因此,在工序(b)期间,密封部形成用固化性树脂组合物向密封部的宽度方向扩散,未固化的密封部的形状有可能会变形,因此无法充分维持密封部的高度。因此,难以将供给至由密封部包围的区域内的树脂层形成用固化性树脂组合物及使其固化而形成的树脂层制成一定的厚度。
(4)的方法虽然利用间隔物粒子能够维持密封部的高度,但是在需要厚树脂层时,必须增大间隔物粒子,如果用分配器等涂布含有大尺寸间隔物粒子的密封部形成用固化性树脂组合物,则其吐出口容易堵塞而有可能无法良好地涂布。此外,还有可能产生密封部形成用固化性树脂组合物从间隔物间流出在密封部产生间隙而树脂层形成用固化性树脂组合物从密封部的间隙漏出等缺陷。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2008/081838号文本
专利文献2:国际公开第2009/016943号文本
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明提供能够简易地形成连续的密封部,且在从刚形成未固化的密封部时起至向由密封部包围的区域内供给液状物并使密封部固化为止的期间内能够维持密封部的形状的密封部形成用固化性树脂组合物,能够将夹在第一面材和第二面材间的树脂层的厚度做得较厚且缺陷少的层叠体及其制造方法。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的密封部形成用固化性树脂组合物是用于形成包围由夹在第一面材和第二面材之间的液状物形成的层周围的密封部的固化性树脂组合物,其特征是25℃下的粘度为500~3000Pa·s。
液状物优选树脂层形成用固化性树脂组合物。
本发明的密封部形成用固化性树脂组合物优选在将夹在第一面材和第二面材之间的树脂层形成用固化性树脂组合物在其周围被密封部包围的状态下进行固化来制造层叠体时,用于形成该密封部。
本发明的密封部形成用固化性树脂组合物优选包含1种以上的具有固化性基团且数均分子量为30000~100000的低聚物(A)和1种以上的具有固化性基团且分子量为125~600的单体(B),单体(B)的比例在低聚物(A)和单体(B)的合计100质量%中为15~50质量%。
另外,这里的单体(B)是指作为单体含于密封部形成用固化性树脂组合物中的低分子量的固化性树脂组合物,该单体(B)不包括用于下述低聚物(A1)的合成而与预聚物的异氰酸酯基发生了反应的单体(B2),但包括未反应而残留的单体(B2)。
固化性基团优选为选自丙烯酰氧基及甲基丙烯酰氧基的至少1种基团。
更优选低聚物(A)的固化性基团为丙烯酰氧基,单体(B)的固化性基团为甲基丙烯酰氧基。
低聚物(A)优选为氨基甲酸酯低聚物(A1)。
本发明的密封部形成用固化性树脂组合物优选作为单体(B),包含不具有与异氰酸酯基反应的基团的单体(B1);氨基甲酸低聚物(A1)为在单体(B1)的存在下,使多元醇与多异氰酸酯反应而得到具有异氰酸酯基的预聚物后,使具有与异氰酸酯基反应的基团和固化性基团的单体(B2)与该预聚物的异氰酸酯基反应而得到的低聚物。
本发明的密封部形成用固化性树脂组合物优选作为单体(B),包含具有羟基的单体(B3)。
本发明的密封部形成用固化性树脂组合物优选为包含光聚合引发剂(C)的光固化性树脂组合物。
对于本发明的密封部形成用固化性树脂组合物,作为光聚合引发剂(C),可包含吸收波长不同的2种以上的光聚合引发剂。
本发明的层叠体为具有第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、和包围树脂层周围的密封部的层叠体,其特征是密封部由本发明的密封部形成用固化性树脂组合物的固化物形成。
本发明的层叠体的密封部的宽度优选0.3~3mm。
本发明的层叠体的密封部的厚度优选10μm~3mm。
本发明的层叠体可以是具有两方均为透明面材的第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、和包围在树脂层周围的密封部的透明层叠体。
本发明的层叠体也可以是具有一方为透明面材而另一方为显示器件的第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、和包围在树脂层周围的密封部的显示装置。
本发明的层叠体还可以是具有至少一方为透明面材的第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、在第一面材和第二面材中的至少一方的面材的树脂层侧的表面形成的薄膜太阳能电池器件、和包围树脂层周围的密封部的太阳能电池模块。
本发明的层叠体的制造方法为制造具有第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、和包围在树脂层周围的密封部的层叠体的制造方法,其特征是包括下述工序(a)~(d):
(a)在第一面材的表面的周缘部涂布本发明的密封部形成用固化性树脂组合物以形成未固化的密封部的工序;
(b)向由未固化的密封部包围的区域内供给液状的树脂层形成用固化性树脂组合物的工序;
(c)在100Pa以下的减压气氛下,在树脂层形成用固化性树脂组合物上叠加第二面材,得到树脂层形成用固化性树脂组合物被第一面材、第二面材及未固化的密封部密封的层叠物的工序;
(d)在将层叠物放置于50kPa以上的压力气氛下的状态下,使未固化的密封部和树脂层形成用固化性树脂组合物固化的工序。
另外,本说明书中,由上述(c)工序所得的层叠物是被第一面材、第二面材和未固化的密封部密封的树脂层形成用固化性树脂组合物尚未固化的层叠体,也将其称为层叠体前体,但包括该未固化状态的层叠物、经上述(d)工序而树脂层形成用组合物固化后的层叠物在内,都称为层叠物。
本发明的层叠体的制造方法中,由工序(c)所得的层叠物的树脂层形成用固化性树脂组合物的厚度优选为10μm~3mm。
发明的效果
利用本发明的密封部形成用固化性树脂组合物能够简易地形成连续的密封部,且在从刚形成未固化的密封部时起至向由密封部包围的区域内供给液状物并使密封部固化为止的期间内能够维持密封部的形状。
本发明的层叠体能够将夹在第一面材和第二面材间的树脂层的厚度做得较厚且缺陷少。
利用本发明的层叠体的制造方法能够制造可将夹在第一面材和第二面材间的树脂层的厚度做成一定厚度且缺陷少的层叠体。
附图的简单说明
图1是表示本发明的透明层叠体的实施方式的一例的剖视图。
图2是表示本发明的显示装置的实施方式的一例的剖视图。
图3是表示本发明的太阳能电池模块的实施方式的其他例子的剖视图。
图4是表示本发明的太阳能电池模块的实施方式的其他例子的剖视图。
图5是表示本发明的太阳能电池模块的实施方式的其他例子的剖视图。
图6是表示本发明的层叠体的制造方法的工序(a)的情形的一例的俯视图。
图7是表示本发明的层叠体的制造方法的工序(a)的情形的一例的剖视图。
图8是表示本发明的层叠体的制造方法的工序(b)的情形的一例的俯视图。
图9是表示本发明的层叠体的制造方法的工序(b)的情形的一例的剖视图。
图10是表示本发明的层叠体的制造方法的工序(c)的情形的一例的剖视图。
实施发明的方式
在本发明中进行下述定义。
夹层玻璃等透明层叠体中,将双方的面材称为“正面材”。
显示装置中,将作为显示器件的保护板的透明面材称为“正面材”,将显示器件称为“背面材”。
太阳能电池模块中,将太阳光入射侧的面材称为“正面材”,另外的面材称为“背面材”。
将正面材和背面材统称为“面材”。
该面材中,本发明的制造方法中,将在周缘部形成有密封部且向由密封部围成的区域内供给液状的固化性树脂组合物的面材称为“第一面材”,将在该固化性树脂组合物上重叠的面材称为“第二面材”。
将具有透光性的面材称为“透明面材”。
将由玻璃形成的透明面材称为“玻璃板”。
将由树脂形成的透明面材称为“透明树脂板”。
将在表面形成有薄膜太阳能电池器件的面材称为“基板”,以与在表面没有形成薄膜太阳能电池器件的面材进行区分。
将在表面形成有薄膜太阳能电池器件的透明面材,包括下述的玻璃基板、透明树脂基板,称为“透明基板”,以与在表面没有形成薄膜太阳能电池器件的透明面材进行区分。
将在表面形成有薄膜太阳能电池器件的玻璃板称为“玻璃基板”,以与在表面没有形成薄膜太阳能电池器件的玻璃板进行区分。
将在表面形成有薄膜太阳能电池器件的透明树脂板称为“透明树脂基板”,以与在表面没有形成薄膜太阳能电池器件的透明树脂基板进行区分。
将表面形成有薄膜太阳能电池器件的非透明面材称为“非透明基板”。
<密封部形成用固化性树脂组合物>
本发明的密封部形成用固化性树脂组合物是用于形成包围由夹在第一面材和第二面材之间的液状物形成的层周围的密封部的固化性树脂组合物,而且适合用于形成包围夹在第一面材和第二面材之间的液状的树脂层形成用固化性树脂组合物周围的密封部,更适合在将夹在第一面材和第二面材之间的树脂层形成用固化性树脂组合物在其周围被密封部包围的状态下进行固化来制造层叠体时,用于形成该密封部。
本发明的密封部形成用固化性树脂组合物的粘度在25℃下为500~3000Pa·s,优选800~2500Pa·s,更优选1000~2000Pa·s。如果粘度在500Pa·s以上,则能够较长时间地维持未固化的密封部的形状,从而能够充分维持密封部的高度。如果粘度在3000Pa·s以下,则能够通过涂布来形成密封部。
密封部形成用固化性树脂组合物的粘度在25℃下用E型粘度计进行测定。
作为本发明的密封部形成用固化性树脂组合物,从容易将粘度调整至上述范围的角度考虑,优选包含1种以上的具有固化性基团且数均分子量为30000~100000的低聚物(A)和1种以上的具有固化性基团且分子量为125~600的单体(B),单体(B)的比例在低聚物(A)和单体(B)的合计100质量%中为15~50质量%。
(低聚物(A))
低聚物(A)的数均分子量为30000~100000,优选40000~80000,更优选50000~65000。如果低聚物(A)的数均分子量在该范围内,则容易将密封部形成用固化性树脂组合物的粘度调整至上述范围。
低聚物(A)的数均分子量为通过GPC测定而得的聚苯乙烯换算的数均分子量。另外,GPC测定中,出现未反应的低分子量成分(单体等)的峰时,将该峰排除在外而算出数均分子量。
作为低聚物(A)的固化性基团,在光固化性的情况下,可例举具有加成聚合性的不饱和基团(丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等)、不饱和基团与巯基的组合等;在热固性的情况下,可例举环氧基等。从固化速度快以及可得到透明性高的密封部的角度考虑,优选选自丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的至少1种基团。此外,较高分子量的低聚物(A)中的固化性基团的反应性容易比较低分子量的单体(B)中的固化性基团低,因此有可能首先进行单体(B)的固化而导致组合物整体的粘性急剧增高,固化反应变得不均质。为了缩小两者的固化性基团的反应性的差别而得到均质的密封部,更优选低聚物(A)的固化性基团为反应性较高的丙烯酰氧基,单体(B)的固化性基团为反应性较低的甲基丙烯酰氧基。
作为低聚物(A),从密封部形成用固化性树脂组合物的固化性、密封部的机械特性角度考虑,优选每1分子平均具有1.8~4个固化性基团的低聚物。
作为低聚物(A),可例举具有氨基甲酸酯键的氨基甲酸酯低聚物、聚氧化烯多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯等,从通过氨基甲酸酯链的分子设计等能够对固化后的树脂的机械特性、与面材的密合性等进行较大范围的调整的角度考虑,优选氨基甲酸酯低聚物(A1)。
数均分子量为30000~100000的氨基甲酸酯低聚物(A1)的粘度会较高,因此难以用通常的方法合成,即使能够合成得到也难以与单体(B)混合。因此,本发明中优选用下述的合成方法合成氨基甲酸酯低聚物(A1)后直接将所得的生成物作为密封部形成用固化性树脂组合物使用,或者用下述的单体(B)(单体(B1)、单体(B3)等)将所得的生成物进一步稀释后作为密封部形成用固化性树脂组合物使用。
(氨基甲酸酯低聚物(A1)的合成方法)
作为氨基甲酸酯低聚物(A1)的合成方法,可例举下述方法:在作为稀释剂的为下述单体(B)的1种的不具有与异氰酸酯基反应的基团的单体(B1)的存在下,使多元醇与多异氰酸酯反应而得到具有异氰酸酯基的预聚物后,使具有与异氰酸酯基反应的基团和固化性基团的单体(B2)与该预聚物的异氰酸酯基反应。
作为多元醇、多异氰酸酯,可例举公知的化合物,例如国际公开第2009/016943号文本(可纳入本发明申请)中记载的作为氨基甲酸酯类低聚物(a)的原料而记载的多元醇(i)、二异氰酸酯(ii)等。
作为不具有与异氰酸酯基反应的基团的单体(B1),可例举具有碳数8~22的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯((甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯、(甲基)丙烯酸正二十二烷基酯等)、具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯((甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸金刚烷基酯等)。
作为具有与异氰酸酯基反应的基团和固化性基团的单体(B2),可例举具有活性氢(羟基、氨基等)和固化性基团的单体,具体可例举具有碳数2~6的羟烷基的(甲基)丙烯酸羟烷基酯((甲基)丙烯酸-2-羟基甲基酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙基酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丁基酯等、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁基酯)等,优选具有碳数2~4的羟烷基的丙烯酸羟烷基酯。
(单体(B))
单体(B)的分子量为125~600,优选140~400,更优选150~350。如果单体(B)的分子量为125以上,则可抑制通过下述的减压层叠方法制造层叠体时的单体(B)的挥发。如果单体(B)的分子量为600以下,则能够提高单体(B)在高分子量的低聚物(A)中的溶解性,并适合进行作为密封部形成用固化性树脂组合物的粘度调整。
作为单体(B)的固化性基团,在光固化性的情况下,可例举具有加成聚合性的不饱和基团(丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等)、不饱和基团与巯基的组合等;在热固性的情况下,可例举环氧基等。从固化速度快以及可得到透明性高的密封部的角度考虑,优选选自丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的至少1种基团。此外,较低分子量的单体(B)中的固化性基团的反应性容易比较高分子量的低聚物(A)中的固化性基团高,因此有可能首先进行单体(B)的固化而导致组合物整体的粘性急剧增高,固化反应变得不均质。为了获得均质的密封部,更优选单体(B)的固化性基团为反应性较低的甲基丙烯酰氧基,低聚物(A)的固化性基团为反应性较高的丙烯酰氧基。
作为单体(B),从密封部形成用固化性树脂组合物的固化性、密封部的机械特性角度考虑,优选每1分子具有1~3个固化性基团的单体。
对于本发明的密封部形成用固化性树脂组合物,作为单体(B),可以包含在上述氨基甲酸酯低聚物(A1)的合成方法中作为稀释剂使用的单体(B1)。此外,作为单体(B),可以包含在上述氨基甲酸酯低聚物(A1)的合成方法中使用的未反应的单体(B2)。
从面材与密封部的密合性及后述的各种添加剂的溶解性的角度考虑,单体(B)优选包含具有羟基的单体(B3)。
作为具有羟基的单体(B3),优选具有1~2个羟基、碳数3~8的羟烷基的羟基甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸-2-羟基丙基酯、甲基丙烯酸-2-羟基丁基酯、甲基丙烯酸-4-羟基丁基酯、甲基丙烯酸-6-羟基己基酯等),特别优选甲基丙烯酸-2-羟基丁基酯。
单体(B)的比例在低聚物(A)和单体(B)的合计100质量%中为15~50质量%,优选20~45质量%,更优选25~40质量%。如果单体(B)的比例在15质量%以上,则密封部形成用固化性树脂组合物的固化性、面材与密封部的密合性良好。如果单体(B)的比例在50质量%以下,则容易将密封部形成用固化性树脂组合物的粘度调整至500Pa·s以上。
(光聚合引发剂(C))
本发明的密封部形成用固化性树脂组合物可以是光固化性树脂组合物,或者热固性树脂组合物。作为本发明的密封部形成用固化性树脂组合物,从能够低温固化且固化速度快的角度考虑,优选包含光聚合引发剂(C)的光固化性树脂组合物。
作为光聚合引发剂(C),可例举乙酰苯类、缩酮类、苯偶姻或者苯偶姻醚类、氧化膦类、二苯酮类、噻吨酮类、醌类等光聚合引发剂,优选乙酰苯类或者氧化膦类的光聚合引发剂。在使用短波长的可见光进行固化时,从吸收波长范围角度考虑,更优选氧化膦类的光聚合引发剂。通过并用吸收波长范围不同的2种以上的光聚合引发剂(C),能够进一步缩短固化时间,提高密封部的表面固化性。
光聚合物引发剂(C)的量相对于低聚物(A)和单体(B)的总量100质量份优选为0.01~10质量份,更优选0.1~2.5质量份。
(各种添加剂)
根据需要,本发明的密封部形成用固化性树脂组合物也可以含有阻聚剂、光固化促进剂、链转移剂、光稳定剂(紫外线吸收剂、自由基捕集剂等)、抗氧化剂、阻燃剂、粘合性促进剂(硅烷偶联剂等)、颜料、染料等各种添加剂,较好是含有阻聚剂、光稳定剂。特别是通过以少于聚合引发剂的量含有阻聚剂,能改善密封部形成用固化性树脂组合物的稳定性,还能调整固化后的树脂层的分子量。
作为阻聚剂,可例举氢醌类(2,5-二叔丁基氢醌等)、儿茶酚类(对叔丁基儿茶酚等)、蒽醌类、吩噻嗪类、羟基甲苯类等阻聚剂。
作为光稳定剂,可例举紫外线吸收剂(苯并三唑类、二苯酮类、水杨酸酯类等)、自由基捕集剂(受阻胺类)等。
作为抗氧化剂,可例举磷类、硫类的化合物。
各种添加剂的总量相对于低聚物(A)和单体(B)的总量100质量份优选为10质量份以下,更优选5质量份以下。
(作用效果)
以上说明的本发明的密封部形成用固化性树脂组合物由于粘度为500Pa·s以上,因此在从刚形成未固化的密封部时起至向由密封部包围的区域内供给液状物并使密封部固化为止的一定时间内能够一直维持密封部的形状。因此,能够充分维持密封部的高度,且能够将供给至由密封部包围的区域内的树脂层形成用固化性树脂组合物的量及使其固化而形成的树脂层的厚度达到一定值。此外,密封部在至供给液状物并使其固化为止的一定时间内,能够起到该液状物的堰的作用。此外,还能够将树脂层的厚度做得较厚(具体而言为10μm~3mm左右)。
此外,由于粘度为3000Pa·s以下,因此能够通过涂布形成密封部。因此,能够高效地形成连续的密封部。
<层叠体>
本发明的层叠体为具有第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、和包围树脂层周围的密封部的层叠体,其中,密封部由本发明的密封部形成用固化性树脂组合物的固化物形成。
作为本发明的层叠体,可例举例如下述层叠体。
透明层叠体:具有两方均为透明面材的第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、和包围在树脂层周围的密封部。
显示装置:具有一方为透明面材而另一方为显示器件的第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、和包围在树脂层周围的密封部。
太阳能电池模块:具有至少一方为透明面材的第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、在第一面材和第二面材中的至少一方的面材的树脂层侧的表面形成的薄膜太阳能电池器件、和包围树脂层周围的密封部。
作为透明层叠体,具体可例举下述的透明层叠体。
(α)两块“透明面材”作为正面材的夹层玻璃、透明面板等透明层叠体(实施方式1)。
作为显示装置,具体可例举下述的显示装置。
(β)作为显示器件的保护板的“透明面材”是正面材,“显示器件”是背面材,用透明面材保护显示器件(实施方式2)。
作为太阳能电池模块,具体而言可例举下述3种太阳能电池模块。
(γ)在表面形成有薄膜太阳能电池器件的“透明基板”为正面材,在表面没有形成薄膜太阳能电池器件的“面材”为背面材,具有1层薄膜太阳能电池器件的太阳能电池模块(实施方式3)。
(δ)在表面没有形成薄膜太阳能电池器件的“透明面材”为正面材,在表面形成有薄膜太阳能电池器件的“基板”为背面材,具有1层薄膜太阳能电池器件的太阳能电池模块(实施方式4)。
(ε)在表面形成有薄膜太阳能电池器件的“透明基板”为正面材,在表面形成有薄膜太阳能电池器件的“基板”为背面材,具有2层薄膜太阳能电池器件的太阳能电池模块(实施方式5)。
[实施方式1]
图1是表示本发明的透明层叠体的实施方式的一例的剖视图。
透明层叠体1具有作为正面材的两块透明面材10(第一面材和第二面材)、夹在两块透明面材10之间的树脂层40和包围树脂层40周围的密封部42。
(正面材)
正面材是透过光的透明面材。
作为透明面材,可例举玻璃板或者透明树脂板。采用玻璃板时,形成夹层玻璃;采用透明树脂板时,称为透明面板。也可以将玻璃板与透明树脂板组合起来使用。
此外,透明面材的一部分或整体可以预先进行着色,或者制成磨砂玻璃形状使光散射或通过表面的细微的凹凸等而使透射时的光发生折射、反射。此外,也可以将表现如上形态的光学膜、偏振膜等进行光学调制的光学膜等贴合于透明面材,并将贴合后的面材作为整体用作透明面材。
作为玻璃板的材料,可例举钠钙玻璃等玻璃材料。
作为透明树脂板的材料,可例举透明性高的树脂材料(聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)。
从机械强度、透明性的角度考虑,透明面材的厚度在采用玻璃板时通常优选0.3~6mm,更优选1~6mm。特别是在要求厚度薄的透明层叠体的情况下,玻璃板的厚度优选0.3~1.5mm,更优选0.3~1mm。此外,采用透明树脂板时的厚度通常为0.1~3mm。
(树脂层)
树脂层是起到将层叠后的正面材和背面材接合的作用的层,是使下述的液状的树脂层形成用固化性树脂组合物固化而成的层。
树脂层的厚度优选0.2~3mm。如果树脂层的厚度为0.2mm以上,则透明层叠体的机械强度良好。特别更优选树脂层的厚度为0.2~1.5mm,进一步优选0.2~0.8mm。另外,由于树脂层的厚度会因固化而变薄,因此涂布时树脂层的厚度优选为固化后的厚度的1.2~2倍左右。
作为调整树脂层的厚度的方法,可例举对下述的密封部的厚度进行调整的方法。也可以预先在未固化的密封部中配置具有规定粒径的间隔物粒子。
(密封部)
密封部是涂布本发明的密封部形成用固化性树脂组合物并固化而成的。为透明层叠体时,密封部的宽度优选0.3~3mm,特别是更优选0.5~2mm。此外,密封部的厚度优选0.3~3.2mm,特别是更优选0.3~1.6mm。
(形状)
对透明层叠体的尺寸没有特别限定,只要是具有至少一条300mm以上、较好是600mm以上的边的透明基板即可,可以广泛地作为建筑用或车辆用的设置于开口部的透明构件使用。在通常的用途中,4m2以下的尺寸比较适宜。
[实施方式2]
图2是表示本发明的显示装置的实施方式的一例的剖视图。
显示装置2具有作为正面材的透明面材10、作为背面材的显示器件50、夹在透明面材10和显示器件50之间的树脂层40、包围树脂层40周围的密封部42、与显示器件50连接且装载有使显示器件50动作的驱动IC的柔性印刷布线板(FPC)54、和在透明面材10的周缘部形成的遮光印刷部55。另外,当作为上述正面材的透明面材10为第二面材时,则作为背面材的显示器件50为第一面材;而当作为上述正面材的透明面材10为第一面材时,则作为背面材的显示器件50为第二面材。
(正面材)
正面材是透射显示器件的显示图像的透明面材。
作为透明面材,可例举玻璃板或者透明树脂板,除了具有对来自显示器件的出射光或反射光的高透明性以外,从具有耐光性、低双折射性、高平面精度、耐表面损伤性、高机械强度的方面考虑,最好是玻璃板。在使用于光固化性树脂组合物的固化的光透过的方面考虑,也优选透明面材。
作为玻璃板的材料,可例举钠钙玻璃等玻璃材料,更优选为铁成分更少、蓝色度更小的高透射玻璃(超白平板玻璃)。为了提高安全性,也可以使用强化玻璃作为正面材。
作为透明树脂板的材料,可例举透明性高的树脂材料(聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)。
对于透明面材,为了提高与树脂层的界面粘合力,也可以实施表面处理。作为表面处理的方法,可例举用硅烷偶联剂等对透明面材的表面进行处理的方法等。
对于透明面材,为了提高显示图像的对比度,也可以在与树脂层的接合面的背面设置防反射层。防反射层可通过在透明面材的表面直接形成无机薄膜的方法、将设有防反射层的透明树脂膜贴合于透明面材的方法进行设置。
此外,根据图像显示的目的,也可以与实施方式1同样,透明面材的一部分或整体预先进行着色,或者制成磨砂玻璃形状使光散射或通过表面的细微的凹凸等而使透射时的光发生折射、反射。此外,也可以将表现如上形态的光学薄膜、偏光薄膜等进行光学调制的光学薄膜等贴合于透明面材,并将贴合后的面材作为整体物用作透明面材。
从机械强度、透明性的角度考虑,为玻璃板时,透明面材的厚度通常为0.5~25mm。为在室内使用的电视机、PC用显示器等用途时,从显示装置的轻量化方面考虑,优选1~6mm,为设置于室外的公共显示用途时,优选3~20mm。为透明树脂板时,优选2~10mm。
(背面材)
背面材是显示器件。
图示例的显示器件50为具有下述结构的液晶显示器件的一例:隔着液晶层在两面材的周边部贴合有设有彩色滤光片的透明面材52和设有TFT的透明面材53,并用一对偏振片51夹着两面材;但本发明的显示器件并不局限于图示例的显示器件。
显示器件为在至少一方为透明电极的一对电极之间夹持有光学形态根据外部的电信号而变化的显示材料的器件。根据显示材料的种类,有液晶显示器件、EL显示器件、等离子体显示器件、电子油墨型显示器件等。此外,显示器件具有将至少一方为透明面材的一对面材贴合而成的结构,将透明面材侧配置成与树脂层相接。此时,一部分显示器件中,有时会在与树脂层相接的一侧的透明面材的最外层侧设置偏振片、相位差板等光学膜。此时,树脂层成为将显示器件上的光学膜与正面材接合的形态。
对于显示器件与树脂层的接合面,为了提高与密封部的界面粘合力,也可以实施表面处理。表面处理既可以仅对周缘部进行,也可以对面材的整个表面进行。作为表面处理的方法,可例举用能进行低温加工的粘合用底漆等进行处理的方法等。
为通过TFT使其动作的液晶显示器件时,显示器件的厚度通常为0.4~4mm,为EL显示器件时,显示器件的厚度通常为0.2~3mm。
(树脂层)
树脂层是起到将层叠后的正面材和背面材接合的作用的层,是使下述的液状的树脂层形成用固化性树脂组合物固化而成的层。显示装置中,与其他实施方式相比,优选固化后的树脂弹性模量变低的树脂层形成用固化性树脂组合物。如果树脂的弹性模量大,则树脂固化时,因固化收缩等而产生的应力可能会对显示器件的显示性能造成不良影响。
树脂层的厚度优选0.03~2mm,更优选0.1~0.8mm。如果树脂层的厚度为0.03mm以上,则树脂层会有效地缓冲由来自透明面材侧的外力造成的冲击等,能够保护显示器件。此外,本发明的制造方法中,即使在透明面材和显示器件之间混入超过树脂层厚度的异物,树脂层的厚度也不会发生较大变化,从而对光透射性能的影响小。如果树脂层的厚度为2mm以下,则树脂层中不易残留气泡,且显示装置的整体厚度不会不必要地变厚。
作为调整树脂层厚度的方法,可例举在调节下述密封部的厚度的同时、调节供给至第一面材的液状的树脂层形成用固化性树脂组合物的供给量的方法。
(密封部)
密封部是将本发明的密封部形成用固化性树脂组合物涂布、固化而成的。由于显示器件的图像显示区域的外侧区域较窄,因此优选将密封部的宽度制得窄些。密封部的宽度优选0.3~3mm,特别是更优选0.5~2mm。此外,密封部的厚度优选0.1~2.2mm,特别是更优选0.2~0.9mm。
(遮光印刷部)
遮光印刷部使得从透明面材侧无法观察到显示器件的图像显示区域以外的部分,从而将与显示器件连接的布线构件等隐藏。遮光印刷部可设置于透明面材的与树脂层的接合面或其背面,从减小遮光印刷部和图像显示区域的视差方面考虑,较好是设置于透明面材的与树脂层的接合面。透明面材为玻璃板时,如果在遮光印刷部使用含黑色颜料的陶瓷进行印刷,则遮光性好,因此优选。
(形状)
显示装置的形状通常为矩形。
由于本发明的制造方法特别适于制造较大面积的显示装置,因此为采用液晶显示器件的电视机的情况下,显示装置的尺寸以0.5m×0.4m以上为宜,特别好为0.7m×0.4m以上。显示装置的尺寸的上限大多取决于显示器件的尺寸。此外,尺寸过大的显示装置不易进行安装等操作。由于这些制约,显示装置的尺寸的上限通常为2.5m×1.5m左右。
作为保护板的透明面材可以与显示器件的尺寸大致相等,从与收纳显示装置的其他框体的关系考虑,透明面材在多数情况下比显示器件大一圈。反之,根据其他框体的结构,也可以使透明面材略小于显示器件。
[实施方式3]
图3是表示本发明的太阳能电池模块的实施方式的一例的剖视图。
太阳能电池模块3具有作为正面材的玻璃基板16、作为背面材的透明面材10、夹在玻璃基板16和透明面材10之间的树脂层40、在玻璃基板16的树脂层40侧的表面上形成的薄膜太阳能电池器件17、围在树脂层40的周围的密封部42、以及与薄膜太阳能电池器件17连接并穿过密封部42向外部延伸的电线44。另外,当作为上述正面材的玻璃基板16为第二面材时,则作为背面材的透明面材10为第一面材;当作为上述正面材的玻璃基板16为第一面材时,则作为背面材的透明面材10为第二面材。
(正面材)
正面材是透过太阳光的透明基板。
对于透明基板,薄膜太阳能电池器件形成于除表面的周缘部以外的区域内。
对于透明基板,为了提高与密封部的界面粘合力,也可以实施表面处理。表面处理既可以仅对周缘部进行,也可以对面材的整个表面进行。作为表面处理的方法,可例举用硅烷偶联剂等对透明面材的表面进行处理的方法等。
与实施方式1同样,透明面材的一部分或整体可以预先进行着色,或者制成磨砂玻璃形状使光散射或通过表面的细微的凹凸等而使透射时的光发生折射、反射。此外,也可以将表现如上形态的光学膜、波长转换膜等进行光学调制的光学膜等贴合于透明面材,并将贴合后的面材作为整体用作透明面材。
作为透明基板,可例举图示例的玻璃基板16或者透明树脂基板,除了具有对太阳光的高透明性以外,从具有耐热性等对薄膜太阳能电池器件的生产工艺的耐性、耐光性、耐候性、耐腐蚀性、耐表面损伤性、高机械强度的方面考虑,最好是玻璃基板。
作为玻璃基板的材料,可例举钠钙玻璃等玻璃材料。
作为透明树脂基板的材料,可例举透明性高的树脂材料(聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)。采用透明树脂基板的情况下,需要在透明树脂基板的耐热温度以下在基板面上形成薄膜太阳能电池器件。
包含薄膜太阳能电池器件厚度的透明基板的厚度在采用玻璃基板时通常为0.7~6mm,在采用透明树脂基板时通常为0.1~3mm。其中的薄膜太阳能电池器件的厚度通常为10μm以下。
作为本发明的玻璃基板,也可以使用从市场购得的具有薄膜太阳能电池器件的玻璃基板。
(薄膜太阳能电池器件)
薄膜太阳能电池器件形成于透明基板的除表面的周缘部以外的区域内。此外,从薄膜太阳能电池器件获取电力的布线的端子板形成于透明基板的表面的周缘部。下述的密封部设置在没有形成薄膜太阳能电池器件的透明基板的周缘部,与布线的表面的一部分或者端子板的表面的一部分重叠。
薄膜太阳能电池器件通过在透明面材的表面分别在形成透明电极层、光电转换层和背面电极层各层并形成相应的图案而构成。
作为透明电极层的材料,可例举氧化铟锡、氧化锡等。
光电转换层是由薄膜半导体形成的层。作为薄膜半导体,可例举非晶硅类半导体、微晶硅类半导体、化合物半导体(黄铜矿类半导体、CdTe类半导体等)、有机类半导体等。
作为背面电极层的材料,可例举无透光性的材料(银、铝等)、有透光性的材料(氧化铟锡、氧化锡、氧化锌等)。
作为薄膜太阳能电池器件,当光电转换层形成于透明电极层上用来自正面材的入射光进行发电时,薄膜半导体较好是作为非晶硅类半导体的薄膜硅太阳能电池器件。
(背面材)
作为背面材,从可以使用于光固化性树脂组合物固化的光透过的角度考虑,较好是图示例的透明面材10。但是,当薄膜太阳能电池器件具有透光性时(即,当背面电极层的材料是具有透光性的氧化铟锡、氧化锡等时),由于可以使来自正面材侧的用于光固化性树脂组合物固化的光透过,因此背面材也可以是非透明面材(金属板、陶瓷板等)。
在使用于光固化性树脂组合物固化的光透射时,透明面材只要具有足够的透明性以使光透射即可。此外,透明面材只要具有背面材要求的耐候性、耐腐蚀性、高机械强度等即可。作为该透明面材,可例举玻璃板或者透明树脂板,从透气性低、具有高机械强度的角度考虑,较好是玻璃板。
作为玻璃板的材料,可例举与上述玻璃基板的材料相同的材料。
透明树脂板的材料只要是使用于光固化性树脂组合物固化的光透过的树脂材料即可,除上述透明性高的树脂材料外,也可以是对紫外线和450nm以下的可见光以外的光的透明性较低的树脂材料。
对于透明面材,为了提高与树脂层的界面粘合力,也可以实施表面处理。作为表面处理的方法,可例举用硅烷偶联剂等对玻璃板的表面进行处理的方法等。
从机械强度、透明性的角度考虑,透明面材的厚度在采用玻璃板时通常为0.7~6mm,在采用透明树脂板时通常为0.1~3mm。
(树脂层)
树脂层是起到将层叠后的正面材和背面材接合的作用的层,是使下述的液状的树脂层形成用固化性树脂组合物固化而成的层。
树脂层的厚度优选0.01~2mm,特别优选0.1~0.8mm。
作为调整树脂层的厚度的方法,可例举对下述的密封部的厚度进行调整的方法。树脂层优选透明性良好。
(密封部)
密封部是涂布本发明的密封部形成用固化性树脂组合物并固化而成的。为上述的太阳能电池模块时,密封部的宽度优选0.3~3mm,特别是更优选0.5~2mm。此外,密封部的厚度优选0.1~2.2mm,特别是更优选0.2~0.9mm。
(形状)
太阳能电池模块的形状通常为矩形。
由于本发明的制造方法特别适于制造大面积的太阳能电池模块,所以太阳能电池模块的尺寸以0.6m×0.6m以上为宜,较好为0.8m×0.8m以上。太阳能电池模块的尺寸的上限大多数情况下受减压装置等制造装置的尺寸制约。此外,尺寸过大的太阳能电池模块不易进行安装等操作。太阳能电池模块的尺寸的上限由于受此制约,因此通常为3m×3m左右。
正面材和背面材的形状或尺寸大致与太阳能电池模块的形状或尺寸相等,正面材和背面材的形状或尺寸也可以稍微不同。
[实施方式4]
图4是表示本发明的太阳能电池模块的实施方式的其他例子的剖视图。
太阳能电池模块4具有作为正面材的透明面材10、作为背面材的玻璃基板16、夹在透明面材10和玻璃基板16之间的树脂层40、在玻璃基板16的树脂层40侧的表面形成的薄膜太阳能电池器件17、围在树脂层40的周围的密封部42、以及与薄膜太阳能电池器件17连接并穿过密封部42向外部延伸的电线44。另外,当作为上述正面材的透明面材10为第二面材时,则作为背面材的玻璃基板16为第一面材;当作为上述正面材的透明面材10为第一面材时,则作为背面材的玻璃基板16为第二面材。
在实施方式4中,对于与实施方式3相同的构成省略说明。
(正面材)
正面材是透过太阳光的透明面材。
作为透明面材,可例举玻璃板或者透明树脂板,除了具有对太阳光的高透明性以外,从具有耐光性、耐候性、耐腐蚀性、耐表面损伤性、高机械强度的方面考虑,最好是玻璃板。在使用于光固化性树脂组合物的固化的光透射的方面考虑,也优选透明面材。
作为玻璃板的材料,可例举钠钙玻璃等玻璃材料,更优选为铁成分更少、蓝色度更小的高透射玻璃(超白平板玻璃)。为了提高安全性,也可以使用强化玻璃作为正面材。
作为透明树脂板的材料,可例举透明性高的树脂材料(聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)。
对于透明面材,为了提高与树脂层的界面粘合力,也可以实施表面处理。作为表面处理的方法,可例举用硅烷偶联剂等对玻璃板的表面进行处理的方法等。
从机械强度、透明性的角度考虑,透明面材的厚度在采用玻璃板时通常为1~6mm,在采用透明树脂板时通常为0.1~3mm。
(背面材)
作为背面材,从在其表面形成有薄膜太阳能电池器件的角度考虑,优选玻璃基板。但是,在涂布含有化合物半导体的油墨等可以在低于树脂板的耐热温度下形成薄膜太阳能电池器件的情况下,也可以使用树脂基板或者非透明基板(例如设置有绝缘层的不锈钢等金属板、陶瓷板等表面形成有太阳能电池器件的基板)。
透明基板只要具有背面材要求的耐候性、耐腐蚀性、高机械强度等即可。作为这种透明基板,优选采用钠钙玻璃等玻璃板的玻璃基板。
作为玻璃基板的玻璃板的材料,可例举与上述玻璃板的材料相同的材料。
作为本发明的玻璃基板,也可以使用从市场购得的具有薄膜太阳能电池器件的玻璃基板。
对于透明基板,薄膜太阳能电池器件形成于除表面的周缘部以外的区域内。
对于透明基板,为了提高与密封部的界面粘合力,也可以实施表面处理。表面处理既可以仅对周缘部进行,也可以对面材的整个表面进行。作为表面处理的方法,可例举用硅烷偶联剂等对透明面材的表面进行处理的方法等。
包含薄膜太阳能电池器件厚度的透明基板的厚度在采用玻璃基板时通常为1~6mm,在为透明树脂基板或采用了设置有绝缘层的金属板的非透明基板时通常为0.1~3mm。其中的薄膜太阳能电池器件的厚度通常为10μm以下。
(薄膜太阳能电池器件)
薄膜太阳能电池器件通过在透明面材的表面分别在形成背面电极层、光电转换层和透明电极层各层时形成相应的图案而构成。根据需要还可以在光电转换层和透明电极层之间设置缓冲层。作为用来自最上层的透明电极层的入射光进行发电的薄膜太阳能电池器件,较好是黄铜矿类或CdTe类等的化合物半导体太阳能电池器件。当黄铜矿类半导体为CuInGaSe2时,可以使用CdS或ZnO作为缓冲层。
[实施方式5]
图5是表示本发明的太阳能电池模块的实施方式的其他例子的剖视图。
太阳能电池模块5具有作为正面材的玻璃基板16、作为背面材的玻璃基板16、夹在2块玻璃基板之间的树脂层40、在各玻璃基板16的树脂层40侧的表面形成的合计为2层的薄膜太阳能电池器件17、围在树脂层40的周围的密封部42、以及与薄膜太阳能电池器件17连接并穿过密封部42向外部延伸的电线44。另外,当作为上述正面材的玻璃基板16为第二面材时,则作为背面材的透明面材16为第一面材;当作为上述正面材的玻璃基板16为第一面材时,则作为背面材的透明面材10为第二面材。
作为本发明的玻璃基板,也可以使用从市场购得的具有薄膜太阳能电池器件的玻璃基板。
实施方式5中,对于与实施方式3和实施方式4相同的构成省略说明。
(面材)
作为正面材,可以使用与实施方式1的正面材相同的透明基板,最好为图示例的玻璃基板16。
作为背面材,可以使用与实施方式2的背面材相同的基板(透明基板或者非透明基板),较好为透明基板,更好为图示例的玻璃基板16。
(薄膜太阳能电池器件)
正面材侧的薄膜太阳能电池器件通过在透明面材的表面分别在形成透明电极层、光电转换层和背面电极层各层时形成相应的图案而构成。
作为背面电极层的材料,为了使至少一部分的太阳光透过并到达背面材侧的薄膜太阳能电池器件,需要使用具有透光性的材料(氧化铟锡、氧化锡等)。此时,薄膜半导体较好是作为非晶硅类半导体的薄膜硅太阳能电池器件。
背面材侧的薄膜太阳能电池器件通过在透明面材的表面分别在形成背面电极层、光电转换层和透明电极层各层时形成相应的图案而构成。从利用来自透明电极层的入射光的方面考虑,作为薄膜半导体较好是黄铜矿类或CdTe类等的化合物半导体太阳能电池器件。
作为背面电极层的材料,在使来自背面材侧的用于光固化性树脂组合物固化的光透射的情况下,使用具有透光性的材料(氧化铟锡、氧化锡等)。
此外,也可以在背面材使用与正面材相同的透明基板。此时,可以利用来自正面材和背面材的入射光进行发电。
(作用效果)
以上说明的本发明的层叠体中,由于密封部由本发明的密封部形成用固化性树脂组合物的固化物形成,因此密封部的高度得以充分维持。因此,能够将夹在第一面材和第二面材之间的树脂层的厚度做得较厚。具体而言,能够做成10μm~3mm的厚度。此外,由于密封部由本发明的密封部形成用固化性树脂组合物的固化物形成,因此密封部连续而无间隙。因此,不容易产生作为树脂层原料的树脂层形成用固化性树脂组合物在制造时漏出等缺陷。
<层叠体的制造方法>
本发明的层叠体的制造方法是具有下述工序(a)~(d)的方法。
(a)在第一面材的表面的周缘部涂布本发明的密封部形成用固化性树脂组合物形成未固化的密封部的工序(其中,当在第一面材的表面形成有薄膜太阳能电池器件时,在形成有薄膜太阳能电池器件的一侧的表面形成密封部,而第一面材为显示器件时,在图像显示侧的表面形成密封部)。另外,上述的第一面材有时为背面材,或者也可为正面材。
(b)向由未固化的密封部包围的区域内供给液状的树脂层形成用固化性树脂组合物的工序。
(c)在100Pa以下的减压气氛下,在树脂层形成用固化性树脂组合物上叠加第二面材,得到树脂层形成用固化性树脂组合物被第一面材、第二面材和未固化的密封部密封的层叠物的工序(其中,第二面材的表面形成有薄膜太阳能电池器件时,以使形成有薄膜太阳能电池器件的一侧的表面与树脂层形成用固化性树脂组合物相接的方式进行叠加;第二面材的表面设有防反射膜时,以使其背面侧的表面与树脂层形成用固化性树脂组合物相接的方式进行叠加;第二面材为显示器件时,以使显示画像侧与树脂层形成用固化性树脂组合物相接的方式进行叠加)。另外,上述的第二面材有时为正面材,或者也可为背面材。
(d)在将层叠物放置于50kPa以上的压力气氛下的状态下,使未固化的密封部和树脂层形成用固化性树脂组合物固化的工序。
本发明的制造方法是在减压气氛下将液状的树脂层形成用固化性树脂组合物封入第一面材和第二面材之间,接着在大气压气氛下等高压力气氛下使封入的树脂层形成用固化性树脂组合物固化而形成树脂层的方法。减压下的树脂层形成用固化性树脂组合物的封入并不是向第一面材与第二面材之间的间隙的狭小而宽广的空间内注入树脂层形成用固化性树脂的方法,而是向第一面材的几乎整个表面供给树脂层形成用固化性树脂组合物后叠加第二面材而将树脂层形成用固化性树脂组合物封入第一面材与第二面材之间的方法。
作为通过减压下的液状的树脂层形成用固化性树脂组合物的封入以及在大气压下通过树脂层形成用固化性树脂组合物的固化来制造层叠体的方法,可以参考例如国际公开第2008/81838号文本、国际公开第2009/16943号文本(援引入本申请)中记载的透明层叠体的制造方法以及用于该制造方法的光固化性树脂组合物。
(工序(a))
首先,沿着第一面材的一侧的表面的周边部形成未固化的密封部。作为第一面材,可以使用背面材或正面材,可任意选择。
当第一面材是没有形成薄膜太阳能电池器件的“面材”或成为显示器件的保护板的“透明面材”时,形成未固化的密封部的面是2个表面中的任意1个。当2个表面的性状有差异等的时候,选择需要的一侧的表面。例如,当对一侧的表面实施表面处理以提高与树脂层的界面粘合力时,在该表面形成未固化的密封部。此外,当在一侧的表面上设有防反射层时,在其背面形成未固化的密封部。
当第一面材是形成有薄膜太阳能电池器件的“基板”时,形成未固化的密封部的面是形成有薄膜太阳能电池器件的一侧的表面。当第一面材是显示器件时,形成未固化的密封部的面是显示图像侧的表面。
对于未固化的密封部,在下述工序(c)中,较好是形成为具有液状的树脂层形成用固化性树脂组合物不会从未固化的密封部与第一面材的界面以及未固化的密封部与第二面材的界面漏出的程度以上的界面粘合力,以及可维持形状的程度的硬度。未固化的密封部通过使用本发明的密封部形成用固化性树脂组合物,利用印刷、分散等方法进行涂布而形成。
此外,为了保持第一面材与第二面材之间的间隔,也可以向密封部形成用固化性树脂组合物中掺入具有规定粒径的间隔物粒子。
(工序(b))
在工序(a)后,向由未固化的密封部围成的区域内供给液状的固化性树脂组合物。
树脂层形成用固化性树脂组合物的供给量预先设定为用树脂层形成用固化性树脂组合物填充由密封部、第一面材和第二面材形成的空间的对应量,并且使第一面材和第二面材之间形成规定间隔(即将树脂层制成规定的厚度)。此时,较好是预先考虑因树脂层形成用固化性树脂组合物的固化收缩而引起的体积减小。因此,该量较好是使树脂层形成用固化性树脂组合物的厚度比树脂层的规定厚度变得稍厚的量。
作为供给方法,可例举将第一面材平放,通过分配器、模涂机(日语:ダイコ一タ)等的供给装置以点状、线状或者面状进行供给的方法。
树脂层形成用固化性树脂组合物的粘度优选0.05~50Pa·s,更优选1~20Pa·s。如果粘度为0.05Pa·s以上,则能够减少下述的单体(B’)的比例,抑制树脂层的物性降低。此外,由于低沸点的成分变少,因此适合下述的减压层叠方法。如果粘度为50Pa·s以下,则树脂层不容易残留气泡。
树脂层形成用固化性树脂组合物的粘度在25℃下用E型粘度计进行测定。
作为树脂层形成用固化性树脂组合物,从容易将粘度调整至上述范围的角度考虑,优选包含1种以上的具有固化性基团且数均分子量为1000~100000的低聚物(A’)和1种以上的具有固化性基团且分子量为125~600的单体(B’),单体(B’)的比例在低聚物(A’)和单体(B’)的合计100质量%中优选为40~80质量%。
低聚物(A’)的数均分子量优选1000~100000,更优选10000~70000。如果低聚物(A’)的数均分子量在该范围内,则容易将树脂层形成用固化性树脂组合物的粘度调整至上述范围。
低聚物(A’)的数均分子量为通过GPC测定而得的聚苯乙烯换算的数均分子量。另外,GPC测定中,出现未反应的低分子量成分(单体等)的峰值时,将该峰值排除在外而算出数均分子量。
作为低聚物(A’)的固化性基团,在光固化性的情况下,可例举具有加成聚合性的不饱和基团(丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等)、不饱和基团与巯基的组合等;在热固性的情况下,可例举环氧基等,从固化速度快以及可得到透明性高的树脂层的角度考虑,优选选自丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的至少1种基团。此外,较高分子量的低聚物(A’)中的固化性基团的反应性容易比较低分子量的单体(B’)中的固化性基团低,因此有可能首先进行单体(B’)的固化而导致组合物整体的粘性急剧增高,固化反应变得不均质。为了获得均质的树脂层,更优选低聚物(A’)的固化性基团为反应性较高的丙烯酰氧基,单体(B’)的固化性基团为反应性较低的甲基丙烯酰氧基。
作为低聚物(A’),从树脂层形成用固化性树脂组合物的固化性、树脂层的机械特性角度考虑,优选每1分子平均具有1.8~4个固化性基团的低聚物。
作为低聚物(A’),可例举具有氨基甲酸酯键的氨基甲酸酯低聚物、聚氧化烯多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯等,从通过氨基甲酸酯链的分子设计等能够对固化后的树脂的机械特性、与面材的密合性等进行较大范围的调整的角度考虑,优选氨基甲酸酯低聚物。
低聚物(A’)的比例在低聚物(A’)和单体(B’)的合计100质量%中优选为20~60质量%,更优选30~50质量%。如果低聚物(A’)的比例在20质量%以上,则树脂层的耐热性良好。如果低聚物(A’)的比例在60质量%以下,则树脂层形成用固化性树脂组合物的固化性、面材与树脂层的密合性良好。
单体(B’)的分子量优选为125~600,更优选140~400。如果单体(B’)的分子量为125以上,则可抑制通过下述的减压层叠方法制造层叠体时的单体(B’)的挥发。如果单体(B’)的分子量为600以下,则面材与树脂层的密合性良好。
作为单体(B’)的固化性基团,在光固化性的情况下,可例举具有加成聚合性的不饱和基团(丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等)、不饱和基团与巯基的组合等;在热固性的情况下,可例举环氧基等,从固化速度快以及可得到透明性高的树脂层的角度考虑,优选选自丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基中的基团。此外,较低分子量的单体(B’)中的固化性基团的反应性容易比较高分子量的低聚物(A’)中的固化性基团高,因此有可能首先进行单体(B’)的固化而导致组合物整体的粘性急剧增高,固化反应变得不均质。为了获得均质的树脂层,更优选单体(B’)的固化性基团为反应性较低的甲基丙烯酰氧基,低聚物(A’)的固化性基团为反应性较高的丙烯酰氧基。
作为单体(B’),从树脂层形成用固化性树脂组合物的固化性、树脂层的机械特性角度考虑,优选每1分子具有1~3个固化性基团的单体。
从面材与树脂层的密合性角度考虑,单体(B’)优选包含具有羟基的单体(B3)。
作为具有羟基的单体(B3),可例举与密封部形成用固化性树脂组合物中的单体(B3)同样的单体,特别优选甲基丙烯酸-2-羟基丁基酯。
单体(B3)的比例在低聚物(A’)和单体(B’)的合计100质量%中优选为15~70质量%,更优选20~50质量%。如果单体(B3)的比例为15质量%以上,则树脂层形成用固化性树脂组合物的固化性、面材与树脂层的密合性良好。
从树脂层的机械特性的角度考虑,单体(B’)优选包含下述单体(B4)。
单体(B4):具有碳数8~22的烷基的甲基丙烯酸烷基酯。
作为单体(B4),可例举甲基丙烯酸正十二烷基酯、甲基丙烯酸正十八烷基酯、甲基丙烯酸正二十二烷基酯等,优选甲基丙烯酸正十二烷基酯、甲基丙烯酸正十八烷基酯。
单体(B4)的比例在低聚物(A’)和单体(B’)的合计100质量%中优选为5~50质量%,更优选15~40质量%。如果单体(B4)的比例为5质量%以上,则树脂层的柔软性良好。
树脂层形成用固化性树脂组合物可以是光固化性树脂组合物,也可以是热固性树脂组合物。作为树脂层形成用固化性树脂组合物,从能够低温固化且固化速度快的角度考虑,优选包含光聚合引发剂(C)的光固化性树脂组合物。
作为光聚合引发剂(C),可例举与密封部形成用固化性树脂组合物中的光聚合引发剂(C)相同的引发剂。
光聚合物引发剂(C)的量相对于低聚物(A’)和单体(B’)的总量100质量份优选为0.01~10质量份,更优选0.1~2.5质量份。
根据需要,树脂层形成用固化性树脂组合物也可以含有阻聚剂、光固化促进剂、链转移剂、光稳定剂(紫外线吸收剂、自由基捕集剂等)、抗氧化剂、阻燃剂、粘合性促进剂(硅烷偶联剂等)、颜料、染料等各种添加剂,较好是含有阻聚剂、光稳定剂。特别是通过以少于聚合引发剂的量含有阻聚剂,能改善树脂层形成用固化性树脂组合物的稳定性,还能调整固化后的树脂层的分子量。
(工序(c))
在工序(b)后,将供给有树脂层形成用固化性树脂组合物的第一面材放入减压装置中,将第一面材平放在减压装置内的固定支承盘上并使固化性树脂组合物的面朝上。
在减压装置内的上部设置能在上下方向上移动的移动支承机构,第二面材被安装在移动支承机构上。在第二面材的表面形成有薄膜太阳能电池器件时,使形成有薄膜太阳能电池器件的一侧的表面朝下,而第二面材为显示器件时,使显示图像的一侧的表面朝下。在第二面材的表面设有防反射层时,使未形成防反射层的一侧的表面朝下。
将第二面材置于第一面材的上方且与树脂层形成用固化性树脂组合物不接触的位置。即,使第一面材上的树脂层形成用固化性树脂组合物与第二面材(形成有薄膜太阳能电池器件时为薄膜太阳能电池器件)不相接触地相对放置。
另外,也可以在减压装置内的下部设置能在上下方向上移动的移动支承机构,将供给有固化性树脂组合物的第一面材置于移动支承机构上。此时,第二面材被安装于在减压装置内上部设置的固定支承盘,使第一面材与第二面材相对。
此外,也可以用设置在减压装置内的上下部的移动支承机构支承第一面材和第二面材两者。
将第一面材和第二面材配置在规定的位置后,将减压装置的内部减压至规定的减压气氛。如果可能,也可以在减压操作过程中或者达到规定的减压气氛后,在减压装置内将第一面材和第二面材放置在规定的位置。
减压装置的内部达到规定的减压气氛后,由移动支承机构支承的第二面材向下方移动,将第二面材叠合在第一面材上的树脂层形成用固化性树脂组合物上。
通过叠合,将树脂层形成用固化性树脂组合物密封在由第一面材的表面(当在第一面材上形成有薄膜太阳能电池器件时,为薄膜太阳能电池器件侧的表面;形成有显示器件时,为第一面材的显示图像一侧的表面)、第二面材的表面(当在第二面材上形成有薄膜太阳能电池器件时,为薄膜太阳能电池器件侧的表面;形成有显示器件时,为第二面材的显示图像一侧的表面)和未固化的密封部围成的空间内。
叠合时,通过第二面材的自重、来自移动支承机构的按压等将树脂层形成用固化性树脂组合物挤压扩散,使树脂层形成用固化性树脂组合物充满上述空间内部,然后,在工序(d)中暴露于高压力气氛时,形成气泡较少或者无气泡的树脂层形成用固化性树脂组合物层。以下,也将层叠物记为“层叠前体”。
叠合时的减压气氛较好为100Pa以下、10Pa以上。当减压气氛为过低压力时,则有可能对树脂层形成用固化性树脂组合物含有的各成分(固化性化合物、光聚合引发剂、阻聚剂、光稳定剂等)产生不良影响。例如,当减压气氛为过低压力时,则各成分有可能气化,而且为了提供减压气氛而耗费时间。减压气氛的压力更好为15~40Pa。
从叠合第一面材与第二面材的时刻开始到解除减压气氛为止的时间没有特别限定,可以在树脂层形成用密封固化性树脂组合物后立即解除减压气氛,也可以在密封树脂层形成用固化性树脂组合物后以规定时间维持减压状态。通过以规定时间维持减压状态,使得树脂层形成用固化性树脂组合物在密闭空间内流动,从而第一面材与第二面材之间的间隔变得均匀,即使提高气氛压力也易维持密封状态。维持减压状态的时间可以是数小时以上的长时间,但从生产效率的角度考虑,较好是1小时以内,更好是10分钟以内。
本发明的制造方法中,由于涂布本发明的密封部形成用固化性树脂组合物而形成未固化的密封部,因此能够将由工序(c)所得的层叠前体的树脂层形成用固化性树脂组合物的厚度制得较厚,为10μm~3mm。
(工序(d))
解除工序(c)中的减压气氛后,将层叠前体放置于气氛压力为50kPa以上的压力气氛下。
将层叠前体放置于50kPa以上的压力气氛下时,由于通过上升的压力向第一面材与第二面材密合的方向按压,所以如果在层叠前体内的密闭空间存在气泡,则树脂层形成用固化性树脂组合物流入气泡,从而密闭空间全部被树脂层形成用固化性树脂组合物均匀地填充。
压力气氛通常为80k~120kPa。压力气氛可以是大气压气氛,也可以是比其更高的压力。从不需要特别的设备也能进行树脂层形成用固化性树脂组合物的固化等操作的角度考虑,最好是大气压气氛。
对从将层叠前体放置于50kPa以上的压力气氛下的时刻开始到树脂层形成用固化性树脂组合物开始固化为止的时间(以下,记为高压保持时间)没有特别限定。将层叠前体从减压装置取出后移至固化装置,在大气压气氛下进行直到开始固化为止的工序时,该工序所需的时间即为高压保持时间。因而,在置于大气压气氛下的时刻已经没有气泡存在于层叠前体的密闭空间内的情况下,或者在该工序过程中气泡消失了的情况下,能立即使树脂层形成用固化性树脂组合物固化。到气泡消失为止需要一些时间的情况下,直至气泡消失为止将层叠前体保持在50kPa以上的压力气氛下。此外,由于即使延长高压保持时间通常也不会产生妨碍,所以在工序之外根据需要也可以延长高压保持时间。高压保持时间可以是1天以上的长时间,但从生产效率的角度考虑,较好是6小时以内,更好是1小时以内,从进一步提高生产效率的角度考虑,特别好是10分钟以内。
接着,通过使树脂层形成用固化性树脂组合物固化,形成作为太阳能电池模块的密封材料的树脂层或将显示装置的显示器件和保护板接合的树脂层,从而来制造层叠体。此时,由密封部形成用固化性树脂组合物形成的未固化的密封部可以与树脂层形成用固化性树脂组合物同时固化,也可以在树脂层形成用的固化性树脂组合物的固化之前固化。
树脂层形成用固化性树脂组合物及密封部形成用固化性树脂组合物为光固化性树脂组合物时,对层叠前体中的光固化性树脂组合物照射光使其固化。例如,照射来自光源(紫外灯、高压汞灯等)的紫外线或者短波长的可见光,使光固化性树脂组合物固化。
从第一面材(形成有薄膜太阳能电池器件时,也包括薄膜太阳能电池器件)和第二面材(形成有薄膜太阳能电池器件时,也包括薄膜太阳能电池器件)中的具有透光性的一侧照射光。当双方都具有透光性时,也可以从两侧进行照射。
为显示装置时,虽然通过使透射型的显示器件动作能获得透光性,但在非动作状态下大都不具有透光性,因此从作为保护板的透明面材照射用于固化的光。使用非动作时呈透明状态的透射—散射型的显示器件时,也可以利用来自显示器件侧的光。
作为光,较好是紫外线或者450nm以下的可见光。特别是在透明面材上设有防反射层而紫外线无法透射防反射层或形成有防反射层的透明树脂膜的情况下,必须利用可见光进行固化。
在透明面材的周边部设有印刷遮光部、在被该印刷遮光部和显示器件夹住的区域内存在未固化的密封部或树脂层形成用固化性树脂组合物的情况下,仅靠来自透明面材的印刷遮光部以外的开口部的光可能无法充分地固化。此时,较好是从显示器件的侧面照射紫外线或450nm以下的可见光,使未固化的密封部和树脂层形成用固化性树脂组合物固化。作为从侧面进行光照射的光源,也可以使用从透明面材侧进行的光照中使用的光源,从光源的配置空间方面考虑,较好是使用发出紫外线或450nm以下的可见光的LED。作为光照射的步骤,既可以从透明面材进行光照射后从显示器件的侧面进行光照,也可以反过来或者同时进行光照,为了进一步促进印刷遮光部的未固化的密封部或树脂层形成用固化性树脂组合物的光固化,较好是先从侧面照射光,或者同时从侧面和透明面材侧照射光。
上述工序(d)中,可以在进行工序(c)后的减压装置中,解除减压装置的减压室的减压,将该减压室的压力调整为80k~120kPa,例如调整为大气压,在该压力气氛下实施使上述层叠前体的未固化的密封部和上述树脂层形成用固化性树脂组合物固化的处理,或者也可以从进行工序(c)后的减压装置转移到其他固化处理装置,将该固化处理装置的内部压力调整为80k~120kPa,再在该压力气氛下实施使上述层叠前体的未固化的密封部和上述树脂层形成用固化性树脂组合物固化的处理。
[具体例]
本发明的制造方法中,作为第一面材可以使用背面材或正面材,可任意选择。因而,为实施方式2的显示装置及实施方式3~5的太阳能电池模块(图示例)的情况下,根据第一面材的选择,分别可以通过以下的2种方法来制造。
关于实施方式2:
(β-1)使用显示器件(背面材)作为第一面材、使用作为保护板的透明面材10(正面材)作为第二面材的方法。
(β-2)使用作为保护板的透明面材10(正面材)作为第一面材、使用显示器件(背面材)作为第二面材的方法。
关于实施方式3:
(γ-1)使用透明面材10(背面材)作为第一面材、使用玻璃基板16(正面材)作为第二面材的方法。
(γ-2)使用玻璃基板16(正面材)作为第一面材、使用透明面材10(背面材)作为第二面材的方法。
关于实施方式4:
(δ-1)使用玻璃基板16(背面材)作为第一面材、使用透明面材10(正面材)作为第二面材的方法。
(δ-2)使用透明面材10(正面材)作为第一面材、使用玻璃基板16(背面材)作为第二面材的方法。
关于实施方式5:
(ε-1)使用玻璃基板16(背面材)作为第一面材、使用玻璃基板16(正面材)作为第二面材的方法。
(ε-2)使用玻璃基板16(正面材)作为第一面材、使用玻璃基板16(背面材)作为第二面材的方法。
以下,以方法(β-1)的情况为例,使用附图对作为显示装置使用的实施方式2的层叠体的制造方法进行具体说明。
(工序(a))
如图6和图7所示,沿着显示器件50(第一面材)的周缘部使用分配器(省略图示)等涂布本发明的密封部形成用光固化性树脂组合物,形成未固化的密封部12。
在显示器件的外周部有时设有传输用于使显示器件动作的电信号的FPC等布线构件。从在本发明的制造方法中保持各面材时容易进行布线构件的配置方面考虑,较好是将显示器件作为第一面材并配置在下侧。
(工序(b))
接着,如图8、图9所示,向显示器件50的由未固化的密封部12围成的矩形的区域13内供给树脂层形成用光固化性树脂组合物14。树脂层形成用光固化性树脂组合物14的供给量预先设定为用树脂层形成用光固化性树脂组合物14填充由未固化的密封部12、显示器件50和透明面材10(参考图9)密闭而成的空间的对应量。
树脂层形成用光固化性树脂组合物14的供给通过以下方法实施:如图8、图9所示,将显示器件50平放在下平台18上,使用在水平方向上移动的分配器20以线状、带状或者点状供给树脂层形成用光固化性树脂组合物14。
分配器20通过由一对进给丝杠22和与该一对进给丝杠22正交的进给丝杠24构成的公知的水平移动机构可在区域13的整个范围内进行水平移动。另外,也可以使用模涂机以代替分配器20。
(工序(c))
接着,如图10所示,将显示器件50(第一面材)和透明面材10(第二面材)搬入减压装置26内。在减压装置26内的上部配置有具有多个吸附垫32的上平台30,在下部设置有下平台31。上平台30可以通过气缸34在上下方向上移动。
透明面材10被安装于吸附垫32。使供给有树脂层形成用光固化性树脂组合物14的面朝上而将显示器件50固定在下平台31上。
接着,通过真空泵28抽吸减压装置26内的空气。减压装置26内的气氛压力达到例如15~40Pa的减压气氛后,在通过上平台30的吸附垫32保持吸附透明面材10的状态下,启动气缸34而向着在下面待机的显示器件50下降。然后,介以未固化的密封部12叠合显示器件50和透明面材10而构成层叠前体,在减压气氛下将层叠前体以规定时间保持。
另外,根据显示器件50以及透明面材10的尺寸、形状等来适当调整显示器件50相对于下平台31的安装位置、吸附垫32的个数、透明面材10相对于上平台30的安装位置等。
(工序(d))
接着,减压装置26的内部变为例如大气压后,将层叠前体从减压装置26取出。当将层叠前体置于大气压气氛下时,通过大气压按压层叠前体的显示器件50一侧的表面和透明面材10一侧的表面,在显示器件50和透明面材10对密闭空间内的树脂层形成用光固化性树脂组合物14加压。通过该压力,密闭空间内的树脂层形成用光固化性树脂组合物14流动,从而树脂层形成用光固化性树脂组合物14均匀地填充密闭空间整体。此后,通过从层叠前体的侧面和透明面材10一侧照射紫外线,使层叠前体内部的未固化的密封部12和树脂层形成用光固化性树脂组合物14固化来制造显示装置2。
以上,以方法(β-1)的情况为例对本发明的层叠体的制造方法进行了具体说明,在其他方法(β-2、γ-1、γ-2、δ-1、δ-2、ε-1、ε-2)的情况下以及实施方式1的透明层叠体(α)的情况下也可以进行同样的操作来制造层叠体。
(作用效果)
在以上说明的本发明的层叠体的制造方法中,由于涂布本发明的密封部形成用固化性树脂组合物而形成未固化的密封部,因此充分维持了未固化的密封部的高度。因此,能够将夹在第一面材和第二面材之间的树脂层形成用固化性树脂组合物的厚度做得较厚。具体而言,能够将该厚度做成10μm~3mm。此外,由于涂布本发明的密封部形成用固化性树脂组合物而形成未固化的密封部,因此未固化的密封部连续而没有间隙。因此,不容易产生作为树脂层原料的树脂层形成用固化性树脂组合物在制造时漏出等缺陷。
此外,根据本发明的制造方法,能在树脂层中无气泡产生的前提下制造面积较大的太阳能电池模块和显示装置。假如,即使减压下在密封的树脂层形成用固化性树脂组合物中有气泡残存,在固化前的高压力气氛下也会对密封的树脂层形成用固化性树脂组合物施加其压力,从而该气泡的体积减小,气泡容易消失。例如,通常认为在100Pa下密封的树脂层形成用固化性树脂组合物中的气泡中的气体的体积在100kPa下会变为1/1000。由于气体也会溶入树脂层形成用固化性树脂组合物中,因此微小体积的气泡中的气体迅速溶入树脂层形成用光固化性树脂组合物中而消失。
此外,即使对密封后的树脂层形成用固化性树脂组合物施加大气压等压力,但由于液态的树脂层形成用固化性树脂组合物是流动性的组合物,因此其压力均匀分布在薄膜太阳能电池器件的表面上,无需对与树脂层形成用固化性树脂组合物接触的薄膜太阳能电池器件的表面的一部分施加更大的应力,从而薄膜太阳能电池器件或显示器件损坏的可能性较小。此外,树脂层形成用固化性树脂组合物为光固化性树脂组合物时,由于固化不需要高温,因此由高温引起的薄膜太阳能电池器件或显示器件的损坏的可能性也较小。
还有,通过树脂层形成用固化性树脂组合物的固化而产生的树脂层与薄膜太阳能电池器件或面材、或者显示器件或透明面材的界面粘合力比通过热熔接性树脂的熔接而产生的界面粘合力更高。而且,对流动性的树脂层形成用固化性树脂组合物加压以使其与薄膜太阳能电池器件或面材、或者显示器件或透明面材的表面密合并在该状态下使其固化,所以在获得更高的界面粘合力的同时,还可获得对薄膜太阳能电池器件或面材、或者显示器件或透明面材的表面的均匀的粘合,局部地界面粘合力变低的情况较少。因此,在树脂层的表面发生剥离的可能性较低,或者从界面粘合力不足够的部分渗入水分或腐蚀性气体的可能性也较小。
此外,当与向2块面材间的面积狭小且宽广的空间内注入流动性的树脂层形成用固化性树脂的方法(注入法)相比时,能在气泡产生较少且短时间内填充树脂层形成用固化性树脂组合物。并且,树脂层形成用固化性树脂组合物的粘度的制约较少,能容易地填充高粘度的树脂层形成用固化性树脂组合物。因而,可以使用含有能提高树脂层强度的分子量较高的固化性化合物的高粘度的树脂层形成用固化性树脂组合物。
实施例
以下所示为用于确认本发明的有效性而实施的例子。例1是实施例,例2、3是比较例。
(数均分子量)
低聚物的数均分子量使用GPC装置(东曹株式会社(TOSOH社)制,HLC-8020)求出。
(粘度)
光固化性树脂组合物的粘度用E型粘度计(东机产业株式会社(東機産業社)制,RE-85U)测定。
(凝胶分数)
作为固化物的固化度的指标,用下述方法算出凝胶分数。
采集0.4g固化物,于25℃在100mL甲苯中浸渍24小时后,将甲苯过滤分离,于100℃将残留固体成分干燥1小时,测定干燥质量,根据下式算出凝胶分数。
凝胶分数(%)=浸渍后的干燥质量(g)/0.4(g)×100。
(雾度值)
雾度值使用株式会社东洋精机制作所(東洋精機製作所社)制的Haze-gard Ⅱ按照ASTM D1003进行测定而求得。
[例1]
(显示器件)
从市售的32英寸液晶电视机(株式会社个人电脑仓库公司(ピ一シ一デポコ一ポレ一シヨン社)制HDV-32WX2D-V)中取出液晶显示器件。液晶显示器件的长度为712mm、宽度为412mm、厚度约为2mm。在液晶显示器件的两面贴合偏振片,在长边的一侧接合6块驱动用FPC,使FPC的端部与印刷布线板接合。图像显示区域的长度为696mm、宽度为390mm。将该液晶显示器件记作显示器件A。
(玻璃板)
在长度为794mm、宽度为479mm、厚度为3mm的钠钙玻璃的一面的周缘部,通过使用含黑色颜料的陶瓷印刷,以画框状形成印刷遮光部,使得开口部的长度为698mm、宽度为392mm。接着,以隔着贴附有保护膜的状态将防反射膜(日本油脂株式会社(日本油脂社)制REALOOK X4001)贴合在印刷遮光部的整个背面,制成作为保护板的玻璃板B。
(密封部形成用光固化性树脂组合物)
通过将分子末端被环氧乙烷改性的2官能的聚丙二醇(根据羟值算出的数均分子量:4000)和1,6-己二异氰酸酯以6比7的摩尔比混合,接着,用丙烯酸异冰片酯(大阪有机化学工业株式会社(大阪有機化学工業社)制,IBXA)稀释后,在锡化合物催化剂的存在下于70℃使其反应,在所得的预聚物中以大致1比2的摩尔比加入丙烯酸-2-羟基乙酯于70℃使其反应,从而得到30质量%的经丙烯酸异冰片酯稀释的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(以下,记为低聚物(A),UC-1)的溶液。UC-1的固化性基团数为2,数均分子量为约55000。UC-1溶液在60℃下的粘度的为约580Pa·s。
将90质量份UC-1溶液和10质量份的甲基丙烯酸-2-羟基丁酯(共荣社化学株式会社(共栄社化学社)制,Light Ester HOB)均匀混合而得到混合物(由此制作的混合物的分子量125~600的单体(B)的比例:37质量%)。将100质量份的该混合物、1质量份的1-羟基环己基苯基酮(光聚合引发剂,汽巴精化公司(チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ社)制,IRGACURE 184)、0.1质量份的双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(光聚合物引发剂,汽巴精化公司制,IRGACURE 819)、0.04质量份的2,5-二叔丁基氢醌(阻聚剂)和0.3质量份的紫外线吸收剂(汽巴精化公司制,TINUVIN 109)均匀混合,得到密封部形成用光固化性树脂组合物C。
将密封部形成用光固化性树脂组合物C放入容器后,以此开放状态设置于减压装置内,通过将减压装置内部减压至约20Pa并保持10分钟以进行脱泡处理。测定密封部形成用光固化性树脂组合物C在25℃下的粘度,结果为约1400Pa·s。
接着,将密封部形成用光固化性树脂组合物C夹持在一对钠钙玻璃(100×100mm,厚度2mm)之间以使厚度达到约1mm,照射来自化学灯的365nm的光强度为2mW/cm2的紫外线从而得到固化物。算出固化物的凝胶分数为91%,固化性良好。
(树脂层形成用光固化性树脂组合物)
通过将分子末端被环氧乙烷改性的2官能的聚丙二醇(根据羟值算出的数均分子量:4000)和异佛尔酮二异氰酸酯以4比5的摩尔比混合,在锡化合物的催化剂的存在下于70℃使其反应,在所得的预聚物中以大致1比2的摩尔比加入丙烯酸-2-羟基乙酯于70℃使其反应,从而得到氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(以下,记为UA-2)。UA-2的固化性基团数为2,数均分子量为约24000,在25℃下的粘度为约830Pa·s。
将40质量份的UA-2、24质量份的甲基丙烯酸-2-羟基丁酯(共荣社化学株式会社制,Light Ester HOB)、36质量份的甲基丙烯酸正十二烷基酯均匀混合,在100质量份的该混合物中均匀地溶解0.2质量份的双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(光聚合引发剂,汽巴精化公司制,IRGACURE 819)、0.04质量份的2,5-二叔丁基氢醌(阻聚剂)、1质量份的1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷(链转移剂,昭和电工株式会社(昭和電工社)制,Karenz MT BD-1)、0.3质量份的紫外线吸收剂(汽巴精化公司制,TINUVIN 109),从而制得树脂层形成用光固化性树脂组合物D。
将树脂层形成用光固化性树脂组合物D放入容器后,以此开放状态设置于减压装置内,通过将减压装置内部减压至约20Pa并保持10分钟以进行脱泡处理。测定树脂层形成用光固化性树脂组合物D在25℃下的粘度,结果为1.7Pa·s。
(工序(a))
在作为第二面材的显示器件A的图像显示区域外侧的约5mm位置的整周,用分配器以使宽度达到约1mm、涂布厚度达到约0.6mm的方式涂布密封部形成用光固化性树脂组合物C来形成未固化的密封部。
(工序(b))
在涂布于显示器件A的图像显示区域外周的未固化的密封部的内侧区域,用分配器向多处供给树脂层形成用光固化性树脂组合物D,使总质量达到125g。
在供给树脂层形成用光固化性树脂组合物D期间,维持了未固化的密封部的形状。
(工序(c))
使树脂层形成用光固化性树脂组合物D的面朝上,将显示器件A平放在设置有一对平台的升降装置的减压装置内部的下平台的上表面。
使用静电卡盘以使形成有印刷遮光部一侧的表面与显示器件A相向的方式将作为第一面材的玻璃板B保持在减压装置内的升降装置的上平台的下面。保持位置设为,从上方观察时玻璃板B的没有印刷遮光部的开口部与显示器件A的图像显示区域处于相同位置且两者具有约1mm的余地,在垂直方向上则与显示器件A具有30mm的距离。
使减压装置成为密封状态进行排气直至减压装置内部的压力达到约15Pa。利用减压装置内部的升降装置使上下平台接近,以2kPa的压力将显示器件A和玻璃板B介以树脂层形成用光固化性树脂组合物D压合,保持1分钟。将静电卡盘除电使玻璃板H从上平台离开,将减压装置内部在约15秒内恢复至大气压,得到树脂层形成用光固化性树脂组合物D由显示器件A、玻璃板B和未固化的密封部密封的层叠前体E。
层叠前体E中未固化的密封部的形状几乎完好地维持了初始的状态。
(工序(d))
对于设置于层叠前体E的显示器件A周缘部的未固化的密封部(密封部形成用光固化性树脂组合物C),使用将发光主波长约为390nm的紫外线LED以线状配置而成的紫外线光源,从显示器件A的侧方对未固化的密封部的整周照射约10分钟的光,使密封部固化,将层叠前体E保持水平,静置约10分钟。
通过从层叠前体E的玻璃板B侧的面均匀地照射来自化学灯的紫外线及450nm以下的可见光,使树脂层形成用光固化性树脂组合物D固化,从而形成树脂层,制得显示装置F。显示装置F尽管不需要进行采用现有的注入法进行制造时所需的气泡除去工序,但未确认到树脂层中残留的气泡等缺陷。此外,也未确认到树脂层形成用光固化性树脂组合物从密封部漏出等缺陷。此外,树脂层的厚度达到了目标厚度(约0.4mm)和宽度(约1mm)。
使用大致相同尺寸的玻璃板来代替显示器件A,同样地制作透明层叠体,测定没有印刷遮光部的部分的雾度值,结果为1%以下,是透明度高的良好的产品。
将显示装置F装回到取出了液晶显示器件的液晶电视机的框体,将布线再次接合,接通电源,结果获得了显示对比度比原来更高的图像。即使用手指用力按压图像显示面,图像也不会混乱,玻璃板B有效地保护着显示器件A。
[例2]
(密封部形成用光固化性树脂组合物)
通过将分子末端被环氧乙烷改性的2官能的聚丙二醇(根据羟值算出的数均分子量:4000)和1,6-己二异氰酸酯以6比7的摩尔比混合,接着,用甲基丙烯酸正十二烷基酯稀释后,在锡化合物催化剂的存在下于70℃使其反应,在所得的预聚物中以大致1比2的摩尔比加入丙烯酸-2-羟基乙酯于70℃使其反应,从而得到10质量%的经甲基丙烯酸正十二烷基酯稀释的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(以下,记为UC-3)的溶液。UC-3的固化性基团数为2,数均分子量为约45000。UC-3溶液在60℃下的粘度的为约650Pa·s。
将96质量份UC-3溶液和4质量份的甲基丙烯酸正十二烷基酯均匀混合而得到混合物(分子量125~600的单体(B)的比例:13.6质量%)。将100质量份的该混合物、0.1质量份的双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(光聚合物引发剂,汽巴精化公司制,IRGACURE 819)、0.04质量份的2,5-二叔丁基氢醌(阻聚剂)和0.3质量份的紫外线吸收剂(汽巴精化公司制,TINUVIN 109)均匀混合,得到密封部形成用光固化性树脂组合物G。
将密封部形成用光固化性树脂组合物G放入容器后,以此开放状态设置于减压装置内,通过将减压装置内部减压至约20Pa并保持10分钟以进行脱泡处理。测定密封部形成用光固化性树脂组合物G在25℃下的粘度,结果为约1300Pa·s。
接着,将密封部形成用光固化性树脂组合物G夹持在一对钠钙玻璃(100×100mm,厚度2mm)之间以使厚度达到约1mm,照射来自化学灯的365nm的光强度为2mW/cm2的紫外线从而得到固化物。算出固化物的凝胶分数为66%,固化性不充分。
[例3]
(密封部形成用光固化性树脂组合物)
将80质量份的例1中使用的UA-2、10质量份的甲基丙烯酸-2-羟基丁酯(共荣社化学株式会社制,Light Ester HOB)、10质量份的甲基丙烯酸正十二烷基酯均匀混合,在100质量份的该混合物中均匀地溶解0.2质量份的双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(光聚合引发剂,汽巴精化公司制,IRGACURE 819)、0.04质量份的2,5-二叔丁基氢醌(阻聚剂)、0.3质量份的紫外线吸收剂(汽巴精化公司制,TINUVIN 109),从而得到密封部形成用光固化性树脂组合物H。
将密封部形成用光固化性树脂组合物H放入容器后,以此开放状态设置于减压装置内,通过将减压装置内部减压至约20Pa并保持10分钟以进行脱泡处理。测定密封部形成用光固化性树脂组合物H在25℃下的粘度,结果为400Pa·s,低于理想的粘度。
(工序(a))
在显示器件A的图像显示区域外侧的约5mm位置的整周,用分配器以使宽度达到约1mm、涂布厚度达到约0.6mm的方式涂布密封部形成用光固化性树脂组合物H来形成未固化的密封部。
但是,在仅2分钟后密封部形成用光固化性树脂组合物H开始在密封部的宽度方向上扩散,没有能够维持未固化的密封部的形状。
此外,其他的密封部形成用光固化性树脂组合物(25℃下的粘度:3200Pa·s)无法均匀地涂布密封部。
产业上利用的可能性
本发明的密封部形成用固化性树脂组合物可以在将夹在第一面材和第二面材之间的树脂层形成用固化性树脂组合物在其周围被密封部包围的状态下进行固化来制造层叠体(夹层玻璃、显示装置、太阳能电池模块等)时,作为形成该密封部的材料使用。
另外,这里引用2009年10月30日提出申请的日本专利申请2009-250335号的说明书、权利要求书、附图以及摘要的全部内容作为本发明的揭示。
符号的说明
1透明层叠体
2显示装置
3太阳能电池模块
4太阳能电池模块
5太阳能电池模块
10透明面材
12未固化的密封部
13区域
14树脂层形成用光固化性树脂组合物
16玻璃基板
17薄膜太阳能电池器件
40树脂层
42密封部
50显示器件
Claims (20)
1.一种密封部形成用固化性树脂组合物,为用于形成包围由夹在第一面材和第二面材之间的液状物形成的层周围的密封部的固化性树脂组合物,其特征在于,25℃下的粘度为500~3000Pa·s。
2.如权利要求1所述的密封部形成用固化性树脂组合物,其特征在于,液状物为树脂层形成用固化性树脂组合物。
3.如权利要求1或2所述的密封部形成用固化性树脂组合物,其特征在于,将夹在第一面材和第二面材之间的树脂层形成用固化性树脂组合物在其周围被密封部包围的状态下进行固化来制造层叠体时,被用于形成该密封部。
4.如权利要求1~3中任一项所述的密封部形成用固化性树脂组合物,其特征在于,
包含1种以上的具有固化性基团且数均分子量为30000~100000的低聚物(A)和1种以上的具有固化性基团且分子量为125~600的单体(B),
单体(B)的比例在低聚物(A)和单体(B)的合计100质量%中为15~50质量%。
5.如权利要求4所述的密封部形成用固化性树脂组合物,其特征在于,固化性基团为选自丙烯酰氧基及甲基丙烯酰氧基的至少1种基团。
6.如权利要求4或5所述的密封部形成用固化性树脂组合物,其特征在于,低聚物(A)的固化性基团为丙烯酰氧基,单体(B)的固化性基团为甲基丙烯酰氧基。
7.如权利要求4~6中任一项所述的密封部形成用固化性树脂组合物,其特征在于,低聚物(A)为氨基甲酸酯低聚物(A1)。
8.如权利要求7所述的密封部形成用固化性树脂组合物,其特征在于,
作为单体(B),包含不具有与异氰酸酯基反应的基团的单体(B1);
氨基甲酸低聚物(A1)为在单体(B1)的存在下,使多元醇与多异氰酸酯反应而得到具有异氰酸酯基的预聚物后,使具有与异氰酸酯基反应的基团和固化性基团的单体(B2)与该预聚物的异氰酸酯基反应而得到的低聚物。
9.如权利要求4~8中任一项所述的密封部形成用固化性树脂组合物,其特征在于,作为单体(B),包含具有羟基的单体(B3)。
10.如权利要求4~9中任一项所述的密封部形成用固化性树脂组合物,其特征在于,所述组合物为包含光聚合引发剂(C)的光固化性树脂组合物。
11.如权利要求10所述的密封部形成用固化性树脂组合物,其特征在于,作为光聚合引发剂(C),包含吸收波长范围不同的2种以上的光聚合引发剂。
12.一种层叠体,为具有第一面材和第二面材、夹在所述第一面材和第二面材之间的树脂层、和包围所述树脂层周围的密封部的层叠体,其特征在于,所述密封部由25℃下的粘度为500~3000Pa·s的密封部形成用固化性树脂组合物的固化物形成。
13.如权利要求12所述的层叠体,其特征在于,所述密封部的宽度为0.3~3mm且由密封部形成用固化性树脂组合物的固化物形成。
14.如权利要求12所述的层叠体,其特征在于,所述密封部的厚度为10μm~3mm且由密封部形成用固化性树脂组合物的固化物形成。
15.如权利要求12所述的层叠体,其特征在于,所述层叠体为具有两方均为透明面材的第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、和包围在树脂层周围的密封部的透明层叠体。
16.如权利要求12所述的层叠体,其特征在于,所述层叠体为具有一方为透明面材而另一方为显示器件的第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、和包围在树脂层周围的密封部的显示装置。
17.如权利要求12所述的层叠体,其特征在于,所述层叠体为具有至少一方为透明面材的第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、在第一面材和第二面材中的至少一方的面材的树脂层侧的表面形成的薄膜太阳能电池器件、和包围树脂层周围的密封部的太阳能电池模块。
18.如权利要求12所述的层叠体,其特征在于,所述层叠体为具有至少一方为透明面材的第一面材和第二面材、夹在第一面材和第二面材之间的树脂层、在第一面材和第二面材中的至少一方的面材的树脂层侧的表面形成的显示器件、和包围树脂层周围的密封部的显示装置。
19.一种层叠体的制造方法,该层叠体具有第一面材和第二面材、夹在所述第一面材和所述第二面材之间的树脂层、和包围在所述树脂层周围的密封部,其特征在于,通过下述工序来制造:
(a)在所述第一面材的表面的周缘部涂布25℃下的粘度为500~3000Pa·s的密封部形成用固化性树脂组合物以形成未固化的密封部;
(b)向由所述未固化的密封部包围的区域内供给液状的树脂层形成用固化性树脂组合物;
(c)在100Pa以下的减压气氛下,在所述树脂层形成用固化性树脂组合物上叠加所述第二面材,得到所述树脂层形成用固化性树脂组合物被所述第一面材、所述第二面材及所述未固化的密封部密封的层叠物;
(d)在将所述层叠物放置于50kPa以上的压力气氛下的状态下,使所述未固化的密封部和所述树脂层形成用固化性树脂组合物固化。
20.如权利要求19所述的层叠体的制造方法,其特征在于,由工序(c)所得的层叠物的树脂层形成用固化性树脂组合物的厚度为10μm~3mm。
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