CN102971389B - 太阳电池背面保护片用粘着剂、太阳电池背面保护片、以及太阳电池模块 - Google Patents

太阳电池背面保护片用粘着剂、太阳电池背面保护片、以及太阳电池模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可克服现有技术问题,粘结性、粘结耐久性优异的太阳电池背面保护片用粘着剂、太阳电池背面保护片、以及使用该太阳电池背面保护片而成的太阳电池模块。本发明的太阳电池背面保护片用粘着剂,呈现特定玻璃转移温度、数量平均分子量、羟值。进一步来讲,是以特定比率含有在侧链具有特定比率的碳-碳双键的(甲基)丙烯酸系共聚物(A)、及聚异氰酸酯化合物(B)。

Description

太阳电池背面保护片用粘着剂、太阳电池背面保护片、以及太阳电池模块
技术领域
本发明是关于太阳电池背面保护片用粘着剂,更详细来讲,是关于粘结性、粘结耐久性优异的太阳电池背面保护片用粘着剂。进一步来讲,本发明是关于使用所述太阳电池背面保护片粘着剂而制成的太阳电池背面保护片,进一步是关于使用该片而制成的太阳电池模块。
背景技术
近年来,由于对环境问题的意识高涨,作为无环境污染且洁净的能量源,太阳电池受到瞩目,从利用太阳能量作为有用能量资源的方面,经锐意研究而在实用化方面得到极大进展。
太阳电池元件有各式各样的形态,而作为其代表物,公知的有结晶硅太阳电池元件、多晶硅太阳电池元件、非晶硅太阳电池元件、硒铟铜太阳电池元件、化合物半导体太阳电池元件等。其中,多晶硅太阳电池元件或非晶硅太阳电池元件、化合物半导体太阳电池元件的成本比较低,而且能够实现大面积化,因而在各方面进行着活跃地研究开发。而且,在这些太阳电池元件中,在导体金属基板上层叠硅、并进一步在其上形成有透明导电层的非晶硅太阳电池元件所代表的薄膜太阳电池元件是轻量的,而且又在耐冲击性或柔软性方面优异,因而在太阳电池中作为将来的形态而极有前景。
在太阳电池模块中,较简单的方案,表现为在太阳电池元件两面上依照顺序层叠密封剂、玻璃板的构成形态。玻璃板因透明性、耐气候性、耐擦伤性方面优异,因而作为太阳受光面侧的保护材料,直到目前也在普遍使用。但是,在透明性不是必要的非受光面侧中,从成本或安全性、加工性方面来看,提出了除玻璃板以外的各式各样太阳电池背面保护片(以下称为“背面保护片”)(例如专利文献1),正逐渐从玻璃板改换成背面保护片。而且,密封剂通常是使用透明性高、耐湿性优异的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(Ethylene-Vinyl Acetatecopolymer,以下简称「EVA」)。
作为背面保护片,可例举:(i)聚酯薄膜等的单层薄膜、或(ii)在聚酯薄膜等上设置有金属氧化物或非金属氧化物的气相沉积层的背面保护片、或(iii)聚酯薄膜、氟系薄膜、烯烃薄膜、铝箔等薄膜层叠而成的多层薄膜等。
对于多层构造的背面保护片,通过这种背面保护片的多层构造,可提供各式各样的性能。例如,通过使用聚酯薄膜,可提供绝缘性,而通过使用铝箔,可提供水蒸气阻隔性(参照专利文献2至4)。
使用哪一种背面保护片,是依照太阳电池模块所应用的制品及用途,来适宜选择。
在背面保护片所要求的各种性能中,与密封剂之间的粘结性及粘结耐久性是基本且重要的要求性能。若与密封剂之间的粘结性不充分时,则背面保护片剥离,不能保护太阳电池免于水分或外来因素,因而导致太阳电池的输出劣化。
作为确保与密封剂之间的粘结性的方法,可例举:(1)对背面保护片的与密封剂接触的面实施易粘结处理的方法、或(2)在背面保护片的与密封剂接触的面上使用与密封剂之间的粘结性高的薄膜的方法。
作为上述(1)的方法,进一步有电晕处理等表面处理、或涂布粘着剂的易粘结涂布处理。
但是,前者的电晕处理等表面处理,虽然确保初期的粘结性,不过粘结耐久性不良却成为问题。
在后者的易粘结涂布处理的情形中所使用的粘着剂是如专利文献1、5、6所公开的。
在专利文献5中,公开了一种涂液,该涂液含有:交联剂,该交联剂是从由含恶唑啉基聚合物、脲树脂、三聚氰胺树脂及环氧树脂所组成的组中选出的;以及,从玻璃转移点为20至100℃的聚酯树脂或丙烯酸树脂中选出的除交联剂以外的树脂成分(参照同文献的权利要求第2、3项)。更具体而言,该文献记载了使用含有环氧树脂及丙烯酸树脂的涂液的范例(参照同文献的实施例5)。但是,在该范例中,与EVA片之间的粘结力,是在20mm宽度下,为10至20N(也即,若为15mm宽度,则为7.5至15N)左右(参照同文献的表2)。由于密封剂-背面保护片间的粘结性,对太阳电池的输出劣化有极大影响,因此,在市场上日渐要求更高的粘结性,并且日渐要求在更严格条件下的粘结性能的可靠度,而在20mm宽度下为20N左右的粘结力无法顺应这种市场要求。在专利文献1中,虽改善了粘结力,不过在市场上,还在谋求更高性能的粘着剂。
在专利文献6中,公开了一种构成,其中在背面保护片的与密封剂接触的面上设置粘结改善层,该粘结改善层是在聚酯薄膜上,通过烷基化三聚氰胺或聚异氰酸酯的交联剂,将从由聚酯系树脂及聚酯聚胺基甲酸酯系树脂所组成的组中选出的至少一种树脂进行交联而成的粘结改善层。
作为上述(2)的方法(在背面保护片的与密封剂接触的面上,使用与密封剂之间的粘结性高的薄膜的方法),例如在专利文献7中记载了使用聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的方法。
但是,这种薄膜一般有数十μm的厚度,因此与上述的易粘结处理相比,成本变高。
此外,虽然是在成为优先权基础的在先申请之后公开的专利文献,不过在专利文献8中,公开了一种太阳电池模块用背面片,该太阳电池模块用背面片在与构成太阳电池模块的填充材料(密封剂)贴合的面上,形成有粘结剂层,该粘结剂层是由含有丙烯酸系聚合物的丙烯酸系粘结剂所组成,该丙烯酸系粘结剂是由含有下述通式(I)所示单体的单体成分聚合而成的。
CH2=C(R1)-CO-OZ...式(1)
式(1)中,R1表示氢原子或甲基,Z表示碳数4至25的烃基。
此外,在专利文献9中,公开了一种具有底涂层的太阳电池元件的背面保护片,该底涂层是由:氟系共聚物、丙烯酸系共聚物、或聚胺基甲酸酯系共聚物(聚合物a);具有一个以上光硬化用的乙烯性不饱和基的聚合性单体及/或寡聚物(单体b);及/或分子内含有1个以上乙烯性不饱和基与2个以上异氰酸酯基的化合物(聚异氰酸酯c)所组成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-246360号公报
专利文献2:日本特开2004-200322号公报
专利文献3:日本特开2004-223925号公报
专利文献4:日本特开2001-119051号公报
专利文献5:日本特开2006-152013号公报
专利文献6:日本特开2007-136911号公报
专利文献7:日本特开2010-114154号公报
专利文献8:日本特开2010-263193号公报
专利文献9:日本特开2011-18872号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明所要解决的问题是提供一种粘结性、粘结耐久性优异的太阳电池背面保护片用粘着剂、太阳电池背面保护片、以及使用该太阳电池背面保护片而制成的太阳电池模块。
解决问题的方法
本发明是关于一种太阳电池背面保护片用粘着剂,其特征在于,含有:(甲基)丙烯酸系共聚物(A),所述(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的玻璃转移温度为10至60℃,数量平均分子量为25,000至250,000,羟值为2至100(mgKOH/g),侧链每5至500个具有1个碳-碳双键;及
聚异氰酸酯化合物(B),所述聚异氰酸酯化合物(B)是相对于所述(甲基)丙烯酸系共聚物(A)中的1个羟基,异氰酸酯基在0.1至5个的范围。
在本发明中,(甲基)丙烯酸系共聚物(A),优选为从下述丙烯酸系共聚物(A1)至(A4)所组成的组中选出的共聚物。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A1):在以具有环氧丙基的(甲基)丙烯酸系单体(a1)、具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2)、及不具有环氧丙基、羟基、羧基中的任一个基的(甲基)丙烯酸系单体(a4)作为构成单位的共聚物中的侧链的环氧丙基中,使具有羧基的(甲基)丙烯酸系单体(a3)反应而成的(甲基)丙烯酸系共聚物;
(甲基)丙烯酸系共聚物(A2):在以具有羧基的(甲基)丙烯酸系单体(a3)、具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2)、及不具有环氧丙基、羟基、羧基中的任一个基的(甲基)丙烯酸系单体(a4)作为构成单位的共聚物中的羧基中,使具有环氧丙基的(甲基)丙烯酸系单体(a1)反应而成的(甲基)丙烯酸系共聚物;
(甲基)丙烯酸系共聚物(A3):在以具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2)、及不具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a6)作为构成单位的共聚物中的羟基的一部分中,使具有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸系单体(a5)反应而成的(甲基)丙烯酸系共聚物;
(甲基)丙烯酸系共聚物(A4):在以顺丁烯二酸酐、具有羟基的丙烯酸系单体(a2)、及不具有羟基的丙烯酸系单体(a6)作为构成单位的共聚物中的酸酐基上,使具有羟基的丙烯酸系单体(a2)反应而成(甲基)丙烯酸系共聚物。
而且,聚异氰酸酯化合物(B)优选为为嵌段化聚异氰酸酯(B1)。
进一步来讲,本发明是关于一种太阳电池背面保护片(V'),其特征在于,具有:通过上述太阳电池背面保护片用粘着剂所形成的硬化处理前的粘着剂层(D')、以及塑料薄膜(E)。
进一步来讲,本发明是关于一种太阳电池模块,其特征在于,具有:太阳电池单元(III);太阳电池正面保护材料(I),所述太阳电池正面保护材料(I)被配设于受光面侧,经由受光面侧的密封剂(II),来保护前述太阳电池单元(III);及太阳电池背面保护片(V),所述太阳电池背面保护片(V)被配设于非受光面侧,经由非受光面侧的密封剂(IV),来保护前述太阳电池单元(III)。前述太阳电池背面保护片(V),是通过将具备塑料薄膜(E)、以及由上述任一种方案记载的太阳电池背面保护片用粘着剂所形成的硬化处理前的粘着剂层(D')的太阳电池背面保护片(V'),配置成为使前述粘着剂层(D')与前述非受光面侧的密封剂(IV)接触,并使前述粘着剂层(D')硬化而得的太阳电池背面保护片。
而且,非受光面侧的密封剂(IV),优选为含有有机过氧化物。进一步来讲,非受光面侧的密封剂(IV),优选为以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)作为主成分。
发明的效果
通过使用本发明的太阳电池背面保护片用粘着剂,而具有以下优异效果:能够提供粘结性、粘结耐久性优异的太阳电池背面保护片用粘着剂、太阳电池背面保护片、以及使用该太阳电池背面保护片而制成的太阳电池模块。通过使用本发明的太阳电池背面保护片,即使经长时间暴露在高温高湿度环境下,也可提供输出降低较小的太阳电池模块。
附图说明
图1是表示本发明的太阳电池用模块的剖面的示意图。
【符号说明】
100     太阳电池用模块
I       位于太阳电池单元的受光面侧位置的太阳电池正面保护材料
II      位于太阳电池单元的受光面侧位置的密封剂
III     太阳电池单元
IV      位于太阳电池单元的非受光面侧位置的密封剂
V       太阳电池背面保护片
具体实施方式
下文,对本发明进行详细说明。此外,只要合乎本发明的宗旨,不用说,其它实施方式也包含在本发明的范畴之内。而且,本说明书中使用“至(~)”所特别指定的数值范围是包含“至”前后记载的数值,以作为下限值及上限值的范围。而且,本说明书中“膜(薄膜)”或“片(薄片)”,视为不以厚度而区别的物体。换言之,本说明书的“片(薄片)”也包含厚度很薄的薄膜状的物体,本说明书的“膜(薄膜)”,也包含具有厚度的薄片状的物体。
图1是本发明的太阳电池用模块的示意剖面图。太阳电池用模块100,至少具有太阳电池正面保护材料(I)、受光面侧的密封剂(II)、太阳电池单元(III)、非受光面侧的密封剂(IV)、太阳电池背面保护片(V)。太阳电池单元(III)的受光面侧,是经由受光面侧的密封剂(II)而受太阳电池正面保护材料(I)保护。而另一方面,太阳电池单元(III)的非受光面侧,是经由非受光面侧的密封剂(IV)而受太阳电池背面保护片(V)保护。在与非受光面侧的太阳电池背面保护片(V)接触的表层上,层叠有由太阳电池背面保护片用粘着剂(以下称为“粘着剂”)所组成的粘着剂层。
此外,由本发明的太阳电池背面保护片用粘着剂所形成的粘着剂层(D'),是利用形成太阳电池模块100时的加热压合工序进行交联反应。在本发明中,将加热压合工序前的粘着剂层表示为粘着剂层(D'),将加热压合工序后的已交联的粘着剂层表示为粘着剂层(D),从而加以区别。同样地,将加热压合工序前的太阳电池背面保护片表示为太阳电池背面保护片(V'),将加热压合工序后的太阳电池背面保护片表示为太阳电池背面保护片(V),从而加以区别。
对本发明的太阳电池背面保护片用粘着剂所包含的(甲基)丙烯酸系共聚物(A)进行说明。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A)具有玻璃转移温度10至60℃、数量平均分子量25,000至250,000、羟值2至100(mgKOH/g)、侧链每5至500个具有1个碳-碳双键。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的玻璃转移温度在超过60℃的情形下,粘着剂的涂膜变硬,对密封剂的粘结力降低。在不足10℃的情形下,由于在粘着剂的涂膜表面产生粘性(tack),因而在制造太阳电池背面保护片之后作成辊状的情形下,易于发生结块(blocking)。(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的玻璃转移温度更优选为20至50℃。
此外,在此的玻璃转移温度表示的是,通过差式扫描热量分析(DSC),对于将(甲基)丙烯酸系共聚物(A)干燥、从而使固体成分成为100%的树脂,进行计测得到的玻璃转移温度。例如,对于玻璃转移温度,是将放入了已秤量约10mg试样的试料的铝盘、与没有放入试料的铝盘,一起设置在DSC装置中,使其处于氮气流中,使用液体氮进行骤冷处理至-50℃,其后以20℃/分的速度升温至100℃,来绘制DSC曲线。将该DSC曲线的低温侧的基线(在试验片中不产生转移及反应的温度区域的DSC曲线部分)延长至高温侧的直线;及,以玻璃转移的阶梯状变化部分的曲线的梯度呈最大的点所绘成的切线,根据上述直线与上述切线的交点求得外插玻璃转移开始温度(Tig),将该温度作为玻璃转移温度来求得。本发明的玻璃转移温度记载了通过上述方法测定的值。
在(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的数量平均分子量超出250,000的情形下,对密封剂的粘结力降低,而在不足25,000的情形下,粘着剂涂膜的耐湿热性降低,在湿热试验后,对密封剂的粘结力降低。(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的数量平均分子量,优选为25,000至150,000,更优选为30,000至100,000,更进一步优选为30,000至75,000,特别优选为30,000至50,000。
此外,上述的数量平均分子量,是(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的根据凝胶渗透层析(GPC)而得的换算聚苯乙烯的值。例如,是将柱(昭和电工股份有限公司制造的KF-805L、KF-803L、及KF-802)的温度设在40℃,使用THF作为洗提液,将流速设在0.2ml/min,使用RI进行检测,使试料浓度为0.02%,并使用聚苯乙烯作为标准试料,而进行的值。本发明的数量平均分子量记载了通过上述方法测定的值。
对于(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的羟值,换算固体成分为2至100mgKOH/g是极为重要的,优选为2至50mgKOH/g,更优选为2至30mgKOH/g。在(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的羟值超过100mgKOH/g的情形下,粘着剂的涂膜的交联更紧密,而对塑料薄膜(E)的粘结力降低。而且,即使初期是粘结的,仍可能会在耐湿热试验中进行交联反应,并在湿热试验后粘结力降低。而另一方面,在不足2mgKOH/g的情形下,粘着剂涂膜的交联变得疏松,涂膜的耐湿热性降低,且在湿热试验后对密封剂的粘结力降低。
本发明所使用的(甲基)丙烯酸系共聚物(A),是侧链每5至500个具有1个碳-碳双键的(甲基)丙烯酸系共聚物(A),而且,更优选为侧链每5至300个具有1个碳-碳双键。如果具有碳-碳双键的侧链的比率比上述的值大,则粘着剂的交联反应变得过剩,使得粘结力降低。而另一方面,如果比率比上述的值小,则交联反应不充分,无法获得充分的粘结力。
位于太阳能单元(III)的受光面侧位置的密封剂(II)及位于非受光面侧位置的密封剂(IV)并无特别限定,可适当适用公知的材料。作为适当的材料,可例举:EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物),或聚乙烯丁缩醛、聚胺基甲酸酯、聚烯烃等。其中,从成本的观点来看,主要使用EVA。密封剂(II)、(IV)虽以片状物体(也包含薄膜状的物体)为简便,不过也可为糊状物等。
位于受光面侧位置的密封剂(II)及位于非受光面侧位置的密封剂(IV)中,也可含有有机过氧化物。通过含有有机过氧化物,则当以密封剂(II)及(IV)来夹持太阳电池单元(III),进行加热时,可高效率地通过自由基反应使密封剂(II)交联,或使密封剂(II)与密封剂(IV)交联,或使密封剂(IV)交联。
已考察到,通过在非受光面侧的密封剂(IV)中含有有机过氧化物,则在加热封闭时,有机过氧化物也对硬化处理之前的粘着剂层(D')中的碳-碳双键产生作用,并使非受光面侧的密封剂(IV)与硬化处理前的粘着剂层(D')交联,或使硬化处理前的粘着剂层(D')交联。
因此,在本发明中,碳-碳双键是指,以自由基反应活性,互相聚合而得碳-碳双键部位(C=C),而对于苯环、吡啶环这样的反应惰性的碳-碳双键,则不适用于此。其中,优选为如(甲基)丙烯酰基这样的具有反应性高的碳-碳双键的物质。此外,本说明书中的“硬化处理”是指,用于在使密封剂(IV)与太阳电池背面保护片(V)重叠后,将它们接合起来的处理。
作为这种(甲基)丙烯酸系共聚物(A),可例举出例如下述(甲基)丙烯酸系共聚物(A1)至(A4)。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A1),是在以具有环氧丙基的(甲基)丙烯酸系单体(a1);具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2);及不具有环氧丙基、羟基、羧基中的任一个基的(甲基)丙烯酸系单体(a4)作为构成单位的共聚物中的侧链的环氧丙基中,使具有羧基的(甲基)丙烯酸系单体(a3)反应而成的(甲基)丙烯酸系共聚物。
也即,可获得以具有环氧丙基的(甲基)丙烯酸系单体(a1);具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2);及不具有环氧丙基、羟基、羧基中的任一个基的(甲基)丙烯酸系单体(a4)作为构成单位的共聚物。接着,可通过在前述共聚物中的侧链的环氧丙基的全部或一部分中,使具有羧基的(甲基)丙烯酸系单体(a3)发生反应,以环氧丙基为起点,导入碳-碳双键的侧链。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A2)是以羧基作为基点,导入碳-碳双键的侧链而成的共聚物。也即,(甲基)丙烯酸系共聚物(A2),是在以具有羧基的(甲基)丙烯酸系单体(a3);具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2);不具有环氧丙基、羟基、羧基中的任一个基的(甲基)丙烯酸系单体(a4)作为构成单位的共聚物中的羧基中,使具有环氧丙基的(甲基)丙烯酸系单体(a1)反应而成的(甲基)丙烯酸系共聚物。
与前述的(甲基)丙烯酸系共聚物(A1)的情形相同,在导入碳-碳双键的侧链时,可在羧基的全部或一部分中,使环氧丙基反应。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A3),是在以具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2);及不具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a6)作为构成单位的共聚物中的羟基的一部分中,使具有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸系单体(a5)反应而成的(甲基)丙烯酸系共聚物。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A4),是在以顺丁烯二酸酐、具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2)、及不具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a6)作为构成单位的共聚物中的酸酐基中,使具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2)反应而成的(甲基)丙烯酸系共聚物。
作为具有环氧丙基的(甲基)丙烯酸系单体(a1),可例示:丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸环氧丙酯、4-羟丁基丙烯酸酯环氧丙醚等。
作为具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2),可例示:(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯等。具有该羟基的来自(甲基)丙烯酸系单体(a2)的羟基,担任了与后述聚异氰酸酯化合物(B)反应并形成粘着剂层(D)的功能,所述粘着剂层(D)是硬化处理之前的粘着剂层(D')的硬化物。
而且,在本发明中,是将除了具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2)以外的单体定义为不具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a6)。
作为具有羧基的(甲基)丙烯酸系单体(a3),可例举:丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、伊康酸、柠康酸等。
除了上述的具有环氧丙基的(甲基)丙烯酸系单体(a1)、具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2)、具有羧基的(甲基)丙烯酸系单体(a3)以外的单体,被定义为不具有环氧丙基、羟基、羧基中的任一个基的(甲基)丙烯酸系单体(a4)。
作为不具有环氧丙基、羟基、羧基中的任一个基的(甲基)丙烯酸系单体(a4),可例举:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸三级丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯等。
作为具有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸系单体(a5),可例示:丙烯酸2-异氰酸基乙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯等,作为制品,现有昭和电工股份有限公司制造的Karenz AOI、Karenz MOI等。
除了(甲基)丙烯酸系单体(a1)至(a6)之外,乙酸乙烯酯、乙烯醚、丙酸乙烯酯、苯乙烯等也可适用于(甲基)丙烯酸系共聚物(A1)至(A4)的形成。
然而,上述的(甲基)丙烯酸系单体(a1)至(a6),可以
通过CH2=CR1-CO-OR2的通式来表示。
式中,R1表示氢原子、或者甲基。
R2表示羧基、环氧丙基、羟烷基、异氰酸基烷基等的具有各单体特有官能基的一价取代基。
在(甲基)丙烯酸系单体(a1)至(a6)的情形下,相对于因CH2=CR1的聚合而形成的主链,采用R2的部位用作侧链,当作一个侧链计数。
而且,对于如苯乙烯或顺丁烯二酸酐这样的不是通过上述通式所表示的单体而言,除了在聚合时形成碳-碳键、从而成为共聚物的主链的部分以外的部位被称为侧链,就一个单体,当作具有一个侧链计数。
例如,假设如果将顺丁烯二酸酐与丙烯酸2-羟乙酯反应时,则顺丁烯二酸酐的酐环开环,因而产生羧基与酯键部位,不过在这种情形下,仍是将它们归纳当作一个侧链计数。
如果如上述定义那样定义侧链,则具有碳-碳双键的侧链占有全侧链的比率可以下述方式计算。
例如,以MMA(甲基丙烯酸甲酯,分子量100)/n-BMA(甲基丙烯酸正丁酯,分子量142)/HEMA(甲基丙烯酸2-羟乙酯,分子量130)/GMA(甲基丙烯酸环氧丙酯,分子量142)=18/78/2/2(重量比)经共聚形成共聚物,构成该共聚物的单体的莫耳比成为MMA/n-BMA/HEMA/GMA=23.7/72.4/2/1.9。莫耳比等于单体个数的比,而且,由上述侧链的定义可知,各单体可计数为具有一个侧链,因此莫耳比相等于侧链个数的比。因此,该共聚物具有全侧链每100个为1.9个的环氧丙基。
接着,对于以等莫耳量的丙烯酸将前述共聚物中的环氧丙基改性而成的(甲基)丙烯酸系共聚物(A)来讲,全侧链每100个有1.9个环氧丙基具有变换成同数目的碳-碳双键的侧链。也即,(甲基)丙烯酸系共聚物(A)是以全侧链每53个为1个的比率,来具有碳-碳双键。
(甲基)丙烯酸系共聚物(A1)的形成的第一阶段:聚合(甲基)丙烯酸系单体(a1)(a2)(a4)的阶段,(甲基)丙烯酸系共聚物(A2)的形成的第一阶段:聚合(甲基)丙烯酸系单体(a3)(a2)(a4)的阶段,(甲基)丙烯酸系共聚物(A3)的形成的第一阶段:聚合(甲基)丙烯酸系单体(a2)(a6)的阶段,(甲基)丙烯酸系共聚物(A4)的形成的第一阶段:聚合顺丁烯二酸酐及(甲基)丙烯酸系单体(a2)(a6)的阶段,可以通过通常的自由基聚合反应来进行。反应方法并无任何限制,可以通过溶液聚合、块状聚合、乳化聚合等公知聚合法来进行,不过从反应的控制容易性、或直接移至后续操作来讲,优选溶液聚合。
作为溶剂,有甲乙酮、甲异丁酮、甲苯、赛路苏、乙酸乙酯、乙酸丁酯等,只要可溶解本发明的树脂,则无任何限制,可单独、也可混合多种溶剂。而且,聚合反应时所使用的聚合引发剂,也可使用苯甲酰基过氧化物、乙酰基过氧化物、甲乙酮过氧化物、月桂酰过氧化物等有机过氧化物;偶氮双异丁腈等偶氮系引发剂等等公知物质,并无特别限制。而且,在(甲基)丙烯酸系共聚物(A1)至(A4)各自的情形下,例如作为(甲基)丙烯酸系单体(a2),既可仅使用一种,也可并用多种化合物。对于(甲基)丙烯酸系单体(a1)、(a3)至(a6)而言,也是相同的。
接着,对聚异氰酸酯化合物(B)进行说明。
聚异氰酸酯化合物(B),是通过与来自具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体(a2)的(甲基)丙烯酸系共聚物(A)中的羟基发生反应、使共聚物彼此间交联,而使得粘着剂层具有耐湿热性,同时还可提高与构成背面保护片的塑料薄膜(E)之间的密接性、或与作为非受光面侧密封剂(IV)的EVA等密封剂之间的密接性。因此,聚异氰酸酯化合物(B)在一分子中具有2个以上异氰酸酯基是极为重要的,可例举例如:芳香族聚异氰酸酯、链式脂肪族聚异氰酸酯、脂环族聚异氰酸酯等。聚异氰酸酯化合物(B)可为一种,也可并用两种以上的化合物。
作为芳香族聚异氰酸酯,可例举:二异氰酸1,3-伸苯酯、二异氰酸4,4'-二苯酯、二异氰酸1,4-伸苯酯、二异氰酸4,4'-二苯基甲酯、二异氰酸2,4-甲伸苯酯、二异氰酸2,6-甲伸苯酯、二异氰酸4,4'-甲苯胺酯、2,4,6-三异氰酸甲苯、1,3,5-三异氰酸苯、二甲氧苯胺二异氰酸酯、4,4'-二苯醚二异氰酸酯、三异氰酸4,4',4"-三苯基甲酯等。
作为链式脂肪族聚异氰酸酯,可例举:二异氰酸伸丙酯、二异氰酸丁二酯、二异氰酸六亚甲酯(HDI)、二异氰酸五亚甲酯、二异氰酸1,2-丙烯酯、二异氰酸2,3-丁二酯、二异氰酸1,3-丁二酯、二异氰酸十二亚甲酯、二异氰酸2,4,4-三甲基六亚甲酯等。
作为脂环族聚异氰酸酯,可例举:3-异氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯(IPDI)、二异氰酸1,3-环戊酯、二异氰酸1,3-环己酯、二异氰酸1,4-环己酯、二异氰酸甲基-2,4-环己酯、二异氰酸甲基-2,6-环己酯、4,4'-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、1,4-双(异氰酸酯甲基)环己烷等。
而且,除了上述聚异氰酸酯以外,还可例举:上述聚异氰酸酯与三羟甲基丙烷等的聚醇化合物的加合物,上述聚异氰酸酯的双脲体或异三聚氰酸酯体,此外,还可例举上述聚异氰酸酯与公知聚醚聚醇或聚酯聚醇、丙烯酸聚醇、聚丁二烯聚醇、聚异戊二烯聚醇等的加合物等。
在这些聚异氰酸酯化合物(B)之中,从外观性观点来看,优选为低变黄型的脂肪族或脂环族的聚异氰酸酯,而从耐湿热性的观点观来看,优选为异三聚氰酸酯体。更具体而言,优选为二异氰酸六亚甲酯(HDI)的异三聚氰酸酯体、3-异氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯(IPDI)的异三聚氰酸酯体。
进一步来讲,通过将这些聚异氰酸酯化合物(B)的异氰酸酯基的大致全量与嵌段化剂反应,可获得嵌段化聚异氰酸酯化合物(B1)。本发明中的涂布太阳电池背面保护片用粘着剂而得到的硬化处理前的粘着剂层(D'),优选的是与密封剂(IV)贴合,直到制造太阳电池模块为止未交联,因此,聚异氰酸酯化合物(B),优选为嵌段化聚异氰酸酯化合物(B1)。
作为嵌段化剂,可例举例如:酚、硫酚、甲基硫酚、二甲苯酚、甲酚、间苯二酚、硝基酚、氯酚等酚类;丙酮肟、甲乙酮肟、环己酮肟等肟类;甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、三级丁醇、三级戊醇、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、苄醇等醇类;3,5-二甲基吡唑、1,2-吡唑等吡唑类;1,2,4-三唑等三唑类;氯乙醇、1,3-二氯-2-丙醇等卤素取代醇类;ε-己内酰胺、δ-戊内酰胺、γ-丁内酰胺、β-丙内酰胺等内酰胺类;乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰基丙酮、丙二酸甲酯、丙二酸乙酯等活性亚甲基化合物类。其它,也可例举:胺类、酰亚胺类、硫醇类、亚胺类、脲类、二芳基类等。嵌段化剂可使用一种,也可并用2种以上。
在这些嵌段剂之中,优选的是,嵌段剂的离解温度为80℃至150℃。离解温度不足80℃时,则在涂布粘着剂、并使溶剂汽化的时候进行硬化反应,有可能会降低与填充剂之间的密接性。而离解温度超过150℃时,在构成太阳电池模块时的真空热压合工序中,硬化反应无法充分地进行,降低了与填充剂之间的密接性。
作为离解温度为80℃至150℃的嵌段剂,可例示甲乙酮肟(离解温度:140℃,以下同)、3,5-二甲基吡唑(120℃)、二异丙胺(120℃)等。
本发明的粘着剂中的聚异氰酸酯化合物(B)的量,相对于(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的1个羟基而言,必须是异氰酸酯基以0.1至5个的范围而存在的量,更优选为以0.5至4个的范围而存在的量。如果少于0.1个,则交联密度过低,耐湿热性不充分,而如果多于5个,则过剩的异氰酸酯在湿热试验中与空气中的水分发生反应,涂膜变硬,从而成为与构成背面保护片的塑料薄膜(E)之间的粘结力、或与作为非受光面侧的密封剂(IV)的EVA等密封剂之间的粘结力降低的原因。
相对于100重量份的固体成分,本发明的粘着剂可含有0.01至30重量份的后述有机类粒子或无机类粒子,更优选为含有0.1至10重量份。通过含有这些粒子,可减低硬化处理前的粘着剂层(D')表面的粘性。含量少于0.01重量份时,无法充分减低硬化处理前的粘着剂层(D')表面的粘性。而另一方面,如果上述各种粒子变多时,则阻碍硬化处理前的粘着剂层(D')与密封剂之间的密接,有可能导致粘结力降低。
尤其是,在有机类粒子中,可优选使用熔点或者软化温度为150℃以上的有机类粒子。有机类粒子的熔点或者软化温度低于150℃时,在构成太阳电池模块时的真空热压合工序中,粒子软化,有可能会妨碍与密封剂之间的粘结。
作为有机类粒子的具体例,可例举:聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚苯乙烯树脂、耐纶(注册商标)树脂、三聚氰胺树脂、鸟粪胺树脂、酚树脂、脲树脂、硅树脂、甲基丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯树脂等聚合物粒子;或者纤维素粉末、硝基纤维素粉末、木粉、旧纸粉、稻谷粉、淀粉等。有机类粒子可使用一种,也可并用两种以上。
前述的聚合物粒子可通过乳化聚合法、悬浮聚合法、分散聚合法、无乳化剂聚合法、种聚合法、微悬浮聚合法等聚合法而获得。而且,前述的有机类粒子,在不损害其特性的程度下,也可含有杂质。而且,粒子形状可为粉末状、粒状、颗粒状、平板状、纤维状等任意形状。
作为无机粒子的具体例,可例举:含有镁、钙、钡、锌、锆、钼、硅、锑、钛等金属的氧化物、氢氧化物、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐等的无机类粒子。作为更详细的具体例,可例举:含有二氧化硅凝胶、氧化铝、氢氧化钙、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、氧化锌、铅氧化物、硅藻土、沸石、硅酸铝、滑石、白碳、云母、玻璃纤维、玻璃粉末、玻璃珠、白土、硅灰石、氧化铁、氧化锑、氧化钛、锌钡白、浮石粉、硫酸铝、硅酸锆、碳酸钡、白云石、二硫化钼、铁砂、碳黑等无机类粒子。无机粒子可使用一种,也可并用2种以上。
而且,前述的无机类粒子,在不损及其特性的程度下,也可含有杂质。而且,粒子的形状可为粉末状、粒状、颗粒状、平板状、纤维状等任意的形状。
而且,在本发明的粘着剂中,也可依照需要,在不妨碍本发明所获得效果的范围内,添加交联促进剂。交联促进剂是起到触媒的功能,用来促进由(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的羟基、及聚异氰酸酯化合物(B)的异氰酸酯进行的胺基甲酸酯结合反应。作为交联促进剂,可例举:锡化合物、金属盐、碱等,具体而言,可例举辛酸锡、二乙酸二丁锡、二月桂酸二丁锡、二月桂酸二辛锡、氯化锡、辛酸铁、辛酸钴、环烷酸锌、三乙胺、三乙烯二胺等。这些交联促进剂可单独或组合使用。
而且,在本发明的粘着剂中,可依照需要,在不妨碍本发明所获得效果的范围内,添加填充剂、触变提供剂、抗老化剂、抗氧化剂、抗静电剂、阻燃剂、改良导热性剂、塑化剂、抗下陷剂、抗污剂、防腐剂、杀菌剂、消泡剂、均平剂、硬化剂、增粘剂、颜料分散剂、硅烷偶合剂等各种添加剂。
本发明所使用的粘着剂含有溶剂。
作为溶剂,可以根据树脂组成物的组成,适当地使用以下中的各种材料:
由甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇甲醚、二乙二醇甲醚等醇类;
丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、环己酮等酮类;
四氢呋喃、二氧六环、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚等醚类;
己烷、庚烷、辛烷等烃类;
苯、甲苯、二甲苯、二异丙苯等芳香族类;
乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类;等等,
但是,可优选使用沸点为50℃至200℃的溶剂。如果沸点低于50℃低,则在涂布粘着剂时,溶剂易于挥发,固体成分变高,而难以用均匀膜厚涂布。如果沸点高于200℃,则难以使溶剂干燥。此外,溶剂也可使用两种以上。
本发明的粘着剂,通过在塑料薄膜(E)上涂膜、以形成粘着剂层(D'),能够制作与密封剂(IV)之间的粘结性良好的太阳电池背面保护片(V')。
作为将本发明的粘着剂涂膜到塑料薄膜(E)上的方法,可使用现已公知的方法。具体而言,可例示:切角涂膜、凹版涂膜、逆涂膜、辊涂膜、唇涂膜、喷洒涂膜等。通过利用这些方法涂布粘着剂、并利用加热干燥而使溶剂汽化,可形成硬化处理前的粘着剂层(D')。
所形成的硬化处理前粘着剂层(D')的厚度优选为0.01至30μm,更优选为0.1至10μm。
作为塑料薄膜(E),可使用例如:聚对酞酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系树脂薄膜;聚乙烯、聚丙烯、聚环戊二烯等烯烃薄膜;聚氟化乙烯、聚氟化亚乙烯薄膜、聚四氟乙烯薄膜、乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜等氟系薄膜;丙烯酸薄膜、三乙酰基纤维素薄膜。从薄膜刚性、成本的观点来看,优选为聚酯系树脂薄膜,其中更优选为聚对酞酸乙二酯薄膜。塑料薄膜(E)为一层或二层以上的复层构造均无妨。而且,在塑料薄膜(E)中,也可层叠通过气相沉积金属氧化物或非金属无机氧化物而获得的气相沉积薄膜。
作为气相沉积的金属氧化物或者非金属无机氧化物,可使用例如硅、铝、镁、钙、钾、锡、钠、硼、钛、铅、锆、钇等的氧化物。而且,也可使用碱金属、碱土类金属的氟化物等,这些材料可单独或者组合使用。
这些金属氧化物或者非金属无机氧化物可使用现已公知的真空气相沉积、离子电镀、溅镀等PVD方式、或等离子体CVD、微波CVD等CVD(化学气相沉积)方式进行气相沉积。
塑料薄膜(E)可为无色,也可含有颜料或者染料等着色成分。作为含有着色成分的方法,具有例如:在对薄膜进行制膜时,预先揉合着色成分的方法;在无色透明薄膜基材上,印刷着色成分的方法等。而且,也可贴合着色薄膜与无色透明薄膜来使用。
太阳电池背面保护片(V'),可以是在未形成塑料薄膜(E)的粘着剂层(D')的一侧的表面上,设置单层或多层的、金属箔(F)或耐气候性树脂层(G)等薄膜层或涂布层。
作为金属箔(F),可使用铝箔、铁箔、锌合板等,而在这些金属箔中,从耐腐蚀性的观点来看,优选为铝箔。厚度优选为10μm至100μm,更优选为20μm至50μm。对于金属箔(F)的层叠,可使用现已公知的各种粘结剂。
作为耐气候性树脂层(G),可使用通过现已公知的各种接着剂,将聚氟化亚乙烯薄膜或聚对酞酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸萘酯等聚酯系树脂薄膜进行层叠而得的耐气候性树脂层,或使用如旭玻璃股份有限公司的Lumiflon这样的、将高耐气候性涂料涂膜而形成的涂布层等。
接着,对太阳电池模块进行说明。
太阳电池模块100,是相对于太阳电池单元(III),经由位于太阳电池单元的受光面侧位置的硬化处理前的密封剂(II),将位于太阳电池单元的受光面侧位置的太阳电池正面保护材料(I)层叠,并经由位于太阳电池单元的非受光面侧位置的硬化处理前的密封剂(IV),将硬化处理前的太阳电池背面保护片(V')进行层叠,在减压下且进行高温加热压合而可获得。
作为太阳电池正面保护材料(I),并无特别限定,而作为公知的例子,可例举:玻璃板、聚碳酸酯或聚丙烯酸酯的塑料板等。从透明性、耐气候性、强韧性等的观点来看,优选为玻璃板。而且,在玻璃板之中,还优选为透明性高的白平板玻璃。
在作为密封剂(II)、(IV)使用的EVA等密封剂中,也可含有用以提高耐气候性的紫外线吸收剂、光稳定剂、或用以使EVA本身交联的有机过氧化物等添加剂。
本发明的粘着剂层(D'),是在形成太阳电池模块时的高温加热压合工序中,通过使碳-碳双键交联,而实现了提高与密封剂(IV)之间的粘结力的效果。在密封剂(IV)之中含有有机过氧化物时,由于可促进该交联反应,因此本发明的效果可发挥最大限度。因此,位于非受光面侧位置的密封剂(IV)优选为含有有机过氧化物。
作为太阳电池单元(III),可例示:在以结晶硅、非晶硅、硒铟铜为代表的化合物半导体等的光电变换层中设置电极而得的太阳电池单元,还可例示:将各种材料层叠在玻璃等的基板上而得的太阳电池单元等。
实施例
以下将依照实施例进一步详细说明本发明,但本发明并不受到以下实施例所限定。此外,实施例中,份表示重量份,%表示重量%。表1表示(甲基)丙烯酸系共聚物的物性。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A1溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入18份甲基丙烯酸甲酯、78份甲基丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、2份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃。接着,添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,再添加0.07份偶氮双异丁腈,进一步进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、1份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸值为2以下,获得数量平均分子量为39,000、羟值为17.2(mgKOH/g)、Tg为30℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/53、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A1溶液。
此外,数量平均分子量、玻璃转移温度、酸值、羟值是如下文所述那样测定的。而且,含碳-碳双键侧链的比率,是以在共聚中使用的单体中甲基丙烯酸环氧丙酯的量为基准而求得的理论值。
<数量平均分子量(锰)的测定>
锰的测定是依照前述GPC(凝胶渗透层析)而求得。
<玻璃转移温度(Tg)的测定>
玻璃转移温度的测定是依照前述差式扫描热量测定(DSC)法来求得。
此外,Tg测定用的试料,是使用将上述丙烯酸树脂溶液在150℃加热约15分钟,并予以干涸而得的试料。
<酸值(AV)的测定>
在具塞三角烧瓶中,精密地量取试料(树脂的溶液:约50%)约1g,添加甲苯/乙醇(容量比:甲苯/乙醇=2/1)混合液100ml予以溶解。在其中添加酚酞试液作为指示药,并保持30秒。其后,利用0.1N醇性氢氧化钾溶液进行滴定,直到溶液呈淡红色为止。酸值是依照下式来求得。酸值是作为树脂的干燥状态的数值(单位:mgKOH/g)。
酸值(mgKOH/g)={(5.611×a×F)/S}/(不挥发成分浓度/100)
其中,S:试料的采取量(g)
a:0.1N醇性氢氧化钾溶液的消耗量(ml)
F:0.1N醇性氢氧化钾溶液的力价
<羟值(OHV)的测定>
在附管塞的三角烧瓶中,精密量取试料(树脂的溶液:约50%)约1g,添加甲苯/乙醇(容量比:甲苯/乙醇=2/1)混合液100ml予以溶解。进一步正确地添加5ml乙酰化剂(利用吡啶来溶解乙酸酐25g,成为容量100ml的溶液),搅拌约1小时。在其中添加酚酞试液作为指示药,持续30秒。其后,利用0.1N醇性氢氧化钾溶液滴定,直到溶液呈淡红色为止。
羟值是按照下式求得。羟值是作为树脂的干燥状态的数值(单位:mgKOH/g)。
羟值(mgKOH/g)
=[{(b-a)×F×28.25}/S]/(不挥发成分浓度/100)+D
其中,S:试料的采取量(g)
a:0.1N醇性氢氧化钾溶液的消耗量(ml)
b:空白试验的0.1N醇性氢氧化钾溶液的消耗量(ml)
F:0.1N醇性氢氧化钾溶液的力价
D:酸值(mgKOH/g)
<(甲基)丙烯酸系共聚物A2溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入18份甲基丙烯酸甲酯、78份甲基丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、2份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,添加0.3份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.05份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.05份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、1份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸值为2以下,获得数量平均分子量为26,000、羟值为16.5(mgKOH/g)、Tg为30℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/53、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A2溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A3溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入18份甲基丙烯酸甲酯、78份甲基丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、2份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至80℃,并添加0.075份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、1份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸值为2以下,获得数量平均分子量为75,000、羟值为18.0(mgKOH/g)、Tg为30℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/53、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A3溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A4溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入18份甲基丙烯酸甲酯、78份甲基丙烯酸正丁酯、4份甲基丙烯酸2-羟乙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,并添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份的偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.03份二月桂酸二丁锡,将甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯:1.7份溶解于1.7份甲乙酮中,将由此得到的溶液在40℃一面搅拌,一面经2小时滴下。以IR确认异氰酸酯波峰(2260cm-1)已消失,获得数量平均分子量为38,000、羟值为8.6(mgKOH/g)、Tg为30℃、含碳-碳双键的侧链的比率为1/49、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A4溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A5溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入18份甲基丙烯酸甲酯、78份甲基丙烯酸正丁酯、4份甲基丙烯酸2-羟乙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.03份二月桂酸二丁锡,将甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯:2.9份溶解于2.9份甲乙酮中,将由此得到的溶液在40℃一面搅拌,一面经2小时滴下。以IR确认异氰酸酯波峰(2260cm-1)已消失,获得数量平均分子量为33,000、羟值为2.1(mgKOH/g)、Tg为27℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/28、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A5溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A6溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入18份甲基丙烯酸甲酯、78份甲基丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、2份酞酸酐、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。其后,通过添加0.85份甲基丙烯酸2-羟乙酯、0.5份三乙胺,并在110℃加热搅拌7小时,获得数量平均分子量为36,000、羟值为8.5(mgKOH/g)、Tg为30℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/37、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A6溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A7溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入96份甲基丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、2份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份的偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、1份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸值为2以下,获得数量平均分子量为38,000、羟值为17.0(mgKOH/g)、Tg为20℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/50、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A7溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A8溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入41份甲基丙烯酸甲酯、55份甲基丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、2份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,并添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份的偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、1份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸值为2以下,获得数量平均分子量为41,000、羟值为8.5(mgKOH/g)、Tg为51℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/59、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A8溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A9溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入20份甲基丙烯酸甲酯、63份甲基丙烯酸正丁酯、15份甲基丙烯酸2-羟乙酯、2份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、1份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸价为2以下,获得数量平均分子量为45,000、羟值为73.0(mgKOH/g)、Tg为40℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/55、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A9溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A10溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入45份甲基丙烯酸甲酯、38份甲基丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、15份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,并添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、7.5份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸价为2以下,获得数量平均分子量为37,000、羟值为70.2(mgKOH/g)、Tg为57℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/8、固体成分52%的(甲基)丙烯酸系共聚物A10溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A11溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入19.5份甲基丙烯酸甲酯、78份甲基丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、0.5份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、0.25份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸价为2以下,获得数量平均分子量为35,000、羟值为10.5(mgKOH/g)、Tg为34℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/222、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A11溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A12溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入18份甲基丙烯酸甲酯、78份甲基丙烯酸正丁酯、4份甲基丙烯酸2-羟乙酯、100份乙酸乙酯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至77℃,并添加0.05份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应。接着,添加22份乙酸乙酯、及0.05份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,再添加22份乙酸乙酯、及0.05份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应。其后,添加36份乙酸乙酯及0.05份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,进一步添加0.05份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.03份二月桂酸二丁锡,并将甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯:1.7份溶解于1.7份甲乙酮中,将由此得到的溶液在40℃一面搅拌,一面经2小时滴下。以IR确认异氰酸酯波峰(2260cm-1)已消失,获得数量平均分子量为242,000、羟值为8.0(mgKOH/g)、Tg为30℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/49、固体成分35%的(甲基)丙烯酸系共聚物A12溶液。
<丙烯酸系共聚物A13溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入20份甲基丙烯酸甲酯、55份甲基丙烯酸正丁酯、25份甲基丙烯酸2-羟乙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,添加0.13份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,进一步进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.03份二月桂酸二丁锡,将甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯:2.9份溶解于甲乙酮2.9份中,在40℃一面搅拌,一面经2小时滴下。以IR确认异氰酸酯波峰(2260cm-1)已消失,获得数量平均分子量为44,000、羟值为98.7(mgKOH/g)、Tg为42℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/51、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A13溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A14溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入18份甲基丙烯酸甲酯、80份甲基丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,并添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,获得数量平均分子量为38,000、羟值为8.6(mgKOH/g)、Tg为33℃、含碳-碳双键侧链的比率为0、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A14溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A15溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入18份甲基丙烯酸甲酯、78份甲基丙烯酸正丁酯、4份甲基丙烯酸2-羟乙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.03份二月桂酸二丁锡,将甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯:3.3份溶解于甲乙酮3.3份中,在40℃一边搅拌,一面经2小时滴下。以IR确认异氰酸酯波峰(2260cm-1)已消失,获得数量平均分子量为37,000、羟值为0(mgKOH/g)、Tg为34℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/25、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A15溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A16溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入18份甲基丙烯酸甲酯、78份甲基丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、2份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,并添加0.6份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.05份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.05份的偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、1份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸价为2以下,获得数量平均分子量为14,000、羟值为17.0(mgKOH/g)、Tg为31℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/53、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A16溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A17溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入30份甲基丙烯酸正丁酯、66份甲基丙烯酸2-乙基己酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、2份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、1份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸价为2以下,获得数量平均分子量为35,000、羟值为18.3(mgKOH/g)、Tg为0℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/56、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A17溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A18溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入63份甲基丙烯酸甲酯、33份甲基丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、2份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,并添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、1份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸价为2以下,获得数量平均分子量为42,000、羟值为17.0(mgKOH/g)、Tg为70℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/63、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A18溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A19溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入20份甲基丙烯酸甲酯、55份甲基丙烯酸正丁酯、15份甲基丙烯酸2-羟乙酯、10份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、5份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸价为2以下,获得数量平均分子量为37,000、羟值为108(mgKOH/g)、Tg为40℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/11、固体成分51%的(甲基)丙烯酸系共聚物A19溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A20溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入20份甲基丙烯酸甲酯、53份甲基丙烯酸正丁酯、27份甲基丙烯酸2-羟乙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,并添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.03份二月桂酸二丁锡,将21份甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯溶解于21份甲乙酮中,在40℃一面搅拌,一面经2小时滴下。以IR确认异氰酸酯波峰(2260cm-1)已消失,获得数量平均分子量为40,000、羟值为8.0(mgKOH/g)、Tg为43℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/4、固体成分为50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A20溶液。
<(甲基)丙烯酸系共聚物A21溶液>
在具备冷却管、搅拌装置、温度计、氮导入管的四口烧瓶中,装入19.8份甲基丙烯酸甲酯、78份甲基丙烯酸正丁酯、2份甲基丙烯酸2-羟乙酯、0.2份甲基丙烯酸环氧丙酯、100份甲苯,在氮气环境下一面搅拌,一面升温至100℃,并添加0.15份偶氮双异丁腈,进行2小时聚合反应,接着,添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应,进一步添加0.07份偶氮双异丁腈,再进行2小时聚合反应。
其后,添加0.03份氢醌、0.8份二甲基苄胺、0.1份丙烯酸,在100℃加热搅拌15小时。确认酸价为2以下,获得数量平均分子量为37,000、羟值为8.8(mgKOH/g)、Tg为34℃、含碳-碳双键侧链的比率为1/556、固体成分50%的(甲基)丙烯酸系共聚物A21溶液。
<聚异氰酸酯化合物溶液B>
以乙酸乙酯,把利用3,5-二甲基吡唑嵌段后的二异氰酸六亚甲酯的异三聚氰酸酯体稀释至75%,获得聚异氰酸酯化合物溶液(B)。
<粘着剂溶液的调整>
以表2所示的组成,混合(甲基)丙烯酸系共聚物(A)溶液、聚异氰酸酯化合物(B)溶液,进一步相对于(甲基)丙烯酸系共聚物(A)溶液的100重量份固体成分,作为任意的触媒而调配0.01重量份的二月桂酸辛锡,获得粘着剂溶液1至26。
<太阳电池背面保护片的制作>
在聚酯薄膜(帝人杜邦薄膜股份有限公司制造,Tetoron(注册商标)S,厚度188μm)的两面进行电晕处理,在一面,以凹版涂布机涂布聚酯粘结剂“DynaleoVA-3020/HD-701”(Toyo-chem股份有限公司制造,调配比100/7,以下相同),将溶剂干燥,并设置涂布量:10g/平方米的粘结剂层,在该粘结剂层上,叠置下述气相沉积PET(三菱树脂股份有限公司制造,Techbarrier LX,厚度12μm)的气相沉积面。其后,进行50℃,4天的老化处理,使粘结剂层硬化,制成聚酯薄膜-气相沉积PET层叠物。
进一步,以凹版涂布机,在聚酯薄膜-气相沉积PET层叠物的气相沉积PET侧的表面,涂布聚酯粘结剂“Dynaleo VA-3020/HD-701”(Toyo-chem股份有限公司制造,调配比100/7,以下相同),使溶剂干燥,并设置涂布量:10g/平方米的粘结剂层,在该粘结剂层叠置聚氟化乙烯薄膜(杜邦股份有限公司制造,Tedlar,厚度50μm)。其后,进行50℃、4天的老化处理,使粘结剂层硬化,制成聚酯薄膜-气相沉积PET-聚氟化乙烯薄膜层叠物。
进一步,以凹版涂布机,在聚酯薄膜-气相沉积PET-聚氟化乙烯薄膜层叠物的聚酯薄膜面上,涂布粘着剂溶液1,使溶剂干燥,设置涂布量:1g/平方米的粘着剂层,制成太阳电池背面保护片1。
与太阳电池背面保护片1同样地,使用粘着剂溶液2至26,制成太阳电池背面保护片2至26。
以与太阳电池背面保护片1相同的制作方法,不设置粘着剂层,制成了成为聚酯薄膜-气相沉积PET-聚氟化乙烯薄膜的层构成的太阳电池背面保护片27。
<粘结力评价用试样的制作>
依顺序重叠白平板玻璃、乙酸乙烯酯-乙烯共聚物薄膜(Sunpic股份有限公司制造,标准固化型,以下称为EVA薄膜)、太阳电池背面保护片1,以使太阳电池背面保护片1的粘着剂层与EVA薄膜接触。其后,将该层叠物放入真空层合机,在1托耳左右进行真空排气,以压制压力0.1MPa,经150℃、30分钟加热后,进一步在150℃加热30分钟,制成10cm×10cm方形的粘结力评价用试样1。
与粘结力评价用试样1同样地,使用太阳电池背面保护片2至26,制成粘结力评价用试样2至26。
依顺序重叠白平板玻璃、EVA薄膜、太阳电池背面保护片27,以使太阳电池背面保护片27的聚酯薄膜侧的表面与EVA薄膜接触,并与粘结力评价用试样1同样地,制成粘结力评价用试样27。
[实施例1]
使用粘结力评价用试样1,以后述方法,对粘着剂层的对于EVA薄膜的粘结性、耐湿热试验(500小时后、1000小时后、2000小时后)粘结性进行评价。
<粘结性测定>
将粘结力评价用试样1的太阳电池背面保护片1面,以切刀切成15mm宽,并测定在太阳电池背面保护片1上形成的粘着剂层与作为密封剂的EVA薄膜之间的粘结力。在测定中,使用抗拉试验机,在负荷速度100mm/min下,进行180度剥离试验。对于所得的测定值,进行以下评价。
◎:50N/15mm以上
○:30N/15mm以上至不足50N/15mm
△:10N/15mm以上至不足30N/15mm
×:不足10N/15mm
<耐湿热试验后粘结性>
在温度85℃、相对湿度85%RH的环境条件下,将粘结力评价用试样1静置500小时、1000小时、2000小时后,与粘结性测定同样地,进行耐湿热试验后粘结性的评价。
[实施例2至16]、[比较例1至10]
与实施例1同样地,使用粘结力评价用试样2至26,对粘着剂层对于EVA薄膜的粘结性、耐湿热试验后粘结性进行评价。
[比较例11]
对于在未使用粘着剂溶液的情况下制成的粘结力评价用试样27,使用该粘结力评价用试样27,对聚酯薄膜表面与EVA薄膜之间的粘结性、耐湿热试验后粘结性进行评价。
以上的结果如表2所示。
如表2所示,对于实施例1至16而言,使用了本发明粘着剂的太阳电池用背面保护片,相对于EVA薄膜,具有充分的粘结性、耐湿热试验后粘结性。
而相对于此,比较例1由于(甲基)丙烯酸系共聚物在侧链上不具有碳-碳双键,因此粘结性不良。
比较例2由于OH值小于2,因此交联并不充分,耐湿热试验后粘结性不良。
比较例3由于丙烯酸系共聚物的数量平均分子量过低,耐湿热试验后粘结性不良。
比较例4由于(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的Tg过低,凝聚力小,因此粘结性不良,而比较例5由于(甲基)丙烯酸系共聚物(A)的Tg过高,粘着剂层(D')变硬,因此粘结性不良。
比较例6由于丙烯酸系共聚物的OH值大于100,比较例7由于丙烯酸系共聚物的具有碳-碳双键的侧链的比率过大,因此造成交联过剩,粘结性不良。
比较例8由于丙烯酸系共聚物的具有碳-碳双键的侧链的比率过大,因此无法获得充分的粘结性。
比较例9由于丙烯酸系共聚物与硬化剂的NCO/OH比为0,因此耐湿热试验后粘结性不良,而比较例10的NCO/OH比为10,因此造成交联过剩,粘结性、耐湿热试验后粘结性不良。
[实施例17]
<太阳电池模块的制作>
白平板玻璃…太阳电池正面保护材料(I)
EVA薄膜…受光面侧的密封剂(II)
多晶硅太阳电池元件…太阳电池单元(III)
EVA薄膜…非受光面侧的密封剂(IV)
依顺序重叠上述(I)-(IV)及太阳电池背面保护片1,以使太阳电池背面保护片1的粘着剂层与非受光面侧的密封剂(IV)接触,然后放入真空层合机,在1托耳左右进行真空排气,在施加大气压压力以作为压制压力的状态下,进行150℃、30分钟加热后,进一步,在150℃进行30分钟加热,制成10cm×10cm方形的光电变换效率评价用太阳电池模块1。
<光电变换效率的测定>
测定所得太阳电池模块1的太阳电池输出,依照JIS C8912,使用太阳模拟器(英弘精机公司制造,SS-100XIL),测定光电变换效率。
进一步,以同样的方式,测定在温度85℃、相对湿度85%RH的环境条件下,静置500小时、1000小时、1500小时、2000小时后的耐湿热试验后的光电变换效率。计算相对于初期光电变换效率的、耐湿热试验后的光电变换效率降低的比率,以下述方式进行评价。
○:输出降低不足10%
△:输出降低10%以上至不足15%
×:输出降低为20%以上
[实施例18至23]、[比较例12至16]
与实施例17同样地,使用太阳电池背面保护片2至7、17、19、20、23、24,制作太阳电池模块2-12,测定光电变换效率(初期、耐湿热试验后)。
[比较例17]
除了使用太阳电池背面保护片27以替代太阳电池背面保护片1,并层叠以使太阳电池背面保护片27的聚酯薄膜的表面与非受光面侧的密封剂(IV)接触以外,其它与实施例17同样地,测定光电变换效率(初期、耐湿热试验后)。以上结果如表3所示。
如表3所示,没有观察到实施例17至23的输出降低,而在比较例12至17中,由于EVA薄膜与太阳电池背面保护片的粘结性并不充分,因此,由于水分的侵入而导致太阳电池元件的劣化,使光电变换效率降低。
本申请是以2010年7月7日申请的日本申请案特愿2010-154392作为基础案,主张优先权,其公开全部内容在此援用。

Claims (6)

1.一种太阳电池背面保护片用粘着剂,其特征在于,含有:
(甲基)丙烯酸系共聚物A,所述(甲基)丙烯酸系共聚物A的玻璃转移温度为10至60℃,数量平均分子量为25,000至250,000,羟值为2至100mgKOH/g,侧链每5至500个具有1个碳-碳双键,及
聚异氰酸酯化合物B,所述聚异氰酸酯化合物B是相对于所述(甲基)丙烯酸系共聚物A中的1个羟基,异氰酸酯基在0.1至5个的范围;
所述(甲基)丙烯酸系共聚物A,是从由下述(甲基)丙烯酸系共聚物A1至A4所组成的组中选择出的共聚物:
(甲基)丙烯酸系共聚物A1:在以具有环氧丙基的(甲基)丙烯酸系单体a1、具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体a2、及不具有环氧丙基、羟基、羧基中的任一个基的(甲基)丙烯酸系单体a4作为构成单位的共聚物中的侧链的环氧丙基上,使具有羧基的(甲基)丙烯酸系单体a3反应而成的(甲基)丙烯酸系共聚物;
(甲基)丙烯酸系共聚物A2:在以具有羧基的(甲基)丙烯酸系单体a3、具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体a2、及不具有环氧丙基、羟基、羧基中的任一个基的(甲基)丙烯酸系单体a4作为构成单位的共聚物中的羧基上,使具有环氧丙基的(甲基)丙烯酸系单体a1反应而成的(甲基)丙烯酸系共聚物;
(甲基)丙烯酸系共聚物A3:在以具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体a2、及不具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体a6作为构成单位的共聚物中的羟基的一部分上,使具有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸系单体a5反应而成的(甲基)丙烯酸系共聚物;
(甲基)丙烯酸系共聚物A4:在以顺丁烯二酸酐、具有羟基的丙烯酸系单体a2、及不具有羟基的丙烯酸系单体a6作为构成单位的共聚物中的酸酐基上,使具有羟基的丙烯酸系单体a2反应而成的(甲基)丙烯酸系共聚物。
2.如权利要求1所述的太阳电池背面保护片用粘着剂,其中所述聚异氰酸酯化合物B是嵌段化聚异氰酸酯B1。
3.一种太阳电池背面保护片,其特征在于,具有:由如权利要求1或2所述的太阳电池背面保护片用粘着剂所形成的硬化处理前的粘着剂层、以及塑料薄膜。
4.一种太阳电池模块,其特征在于,具有:
太阳电池单元;
太阳电池正面保护材料,所述太阳电池正面保护材料被配设于受光面侧,经由受光面侧的密封剂,来保护所述太阳电池单元;及
太阳电池背面保护片,所述太阳电池背面保护片被配设于非受光面侧,经由非受光面侧的密封剂,来保护所述太阳电池单元,
所述太阳电池背面保护片,是通过将具备塑料薄膜、以及由如权利要求1或2所述的太阳电池背面保护片用粘着剂所形成的硬化处理前的粘着剂层的太阳电池背面保护片,配置成为使所述粘着剂层与所述非受光面侧的密封剂接触,并使所述粘着剂层硬化而获得的。
5.如权利要求4所述的太阳电池模块,其特征在于所述非受光面侧的密封剂含有有机过氧化物。
6.如权利要求4或5所述的太阳电池模块,其特征在于所述非受光面侧的密封剂,是以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物EVA作为主成分。
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