JP2011148307A - 積層板、積層板の製造方法及び太陽電池モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】軽量化に優れ、温度変動による反りが少なく、温度変動によるガラス板の割れがなく、アクリル樹脂板とガラス板の接着性が良好となる積層板を提供する。
【解決手段】アニール処理したアクリル樹脂板(A)に、接着層(C)を介してガラス板(B)を積層した積層板。キャスト法で製造したアクリル樹脂板(A)をアニール処理した後、ガラス板(B)を接着剤により接着させる前記積層板の製造方法。前記積層板を用いた太陽電池モジュール。
【選択図】図1

Description

本発明は、アニール処理したアクリル樹脂板(A)とガラス板(B)の積層板、前記積層板の製造方法及び前記積層板を用いた太陽電池モジュールに関する。
太陽電池は、グリーンエネルギーとして研究開発が盛んに行なわれており、実用化が進んでいる。現在普及しているシリコン系太陽電池モジュールの前面板は、太陽電池セルを保護する目的で、透明性、耐候性、ガスバリア性、難燃性、耐擦傷性、封止材との接着性等の多くの性能が求められている。太陽電池を屋根上に設置する場合には、これに加えて、軽量化も求められる。
軽量化の方法として、太陽電池モジュールの前面板を従来のガラス板から、アクリル樹脂板とガラス板を積層した積層板に置き換えることが考えられる。しかしこの方法では、アクリル樹脂板に吸着した水分の影響、及びアクリル樹脂板とガラス板との線膨張係数の違いから、ガラス板の割れを生じるという課題を有する。
これを解決するため、特許文献1では、アクリル樹脂板とガラス板の積層板を形成する際に、アクリル樹脂板を80〜125℃で1〜10時間乾燥処理する方法が提案されている。
また、特許文献2では、プラスチック板を80℃以上の温度で2時間以上加熱する、又は真空乾燥する方法が提案されている。
特許文献1及び2で提案されている方法では、アクリル樹脂板に吸着した水分を除去することで、ガラス板との接着時に発生する気泡を除くことはできる。しかしながら、吸着水を除去したアクリル樹脂板においても、アクリル樹脂板とガラス板との線膨張係数の違いから接着層に歪みが生じ、積層板に反りが生じたり、ガラス板が割れるという課題を有する。
国際公開第2007/029541号パンフレット 特開昭58−217347号公報
本発明は、軽量化に優れ、アクリル樹脂板とガラス板の接着性に優れ、温度変動による反り及びガラス板の割れが少ない積層板を提供することを目的とする。
本発明は、アニール処理したアクリル樹脂板(A)に、接着層(C)を介してガラス板(B)を積層した積層板である。
また本発明は、キャスト法で製造したアクリル樹脂板(A)をアニール処理した後、ガラス板(B)を接着剤により接着させる前記積層板の製造方法である。
更に本発明は、前記積層板を用いた太陽電池モジュールである。
本発明の積層板は、軽量化に優れ、アクリル樹脂板とガラス板の接着性に優れ、温度変動による反り及びガラス板の割れが少ない。また本発明の積層板は、アクリル樹脂板とガラス板の積層板であることから、透明性、封止材との接着性に優れる。更に、ガラス板を有する表層は、耐候性、ガスバリア性、難燃性、耐擦傷性に優れる。
本発明の積層板はこれらの特性を有するため、太陽電池モジュールの前面板として好適に用いることができる。ガラスの比重が約2.5、アクリル樹脂の比重が約1.2であることから、太陽電池モジュール全体の約6割の質量を占める前面板として本発明の積層板を用いる場合、太陽電池モジュールを約3割軽量化することが可能となる。
太陽電池モジュールの断面図である。 アクリル樹脂板(A)の両面にガラス板(B)を積層した積層板の断面図である。 アクリル樹脂板(A)の片面にガラス板(B)を積層した積層板の断面図である。
本発明のアクリル樹脂板(A)を構成するアクリル樹脂は、メタクリル酸メチルを主成分とする単量体成分を重合して得られる。
前記単量体成分は、アクリル樹脂本来の特性を損なわない範囲で、メタクリル酸メチル以外に、他の単量体を含んでもよい。
他の単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル等の(メタ)アクリル酸エステル;スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体;ジ(メタ)アクリル酸エチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ジエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ネオペンチルグリコール等の多官能(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
尚、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」又は「メタクリル」を示す。
単量体成分の組成としては、単量体成分100質量%中、メタクリル酸メチル50質量%以上、他の単量体50質量%以下であり、メタクリル酸メチル80質量%以上、他の単量体20質量%以下であることが好ましい。
単量体成分の重合には、公知の重合開始剤を用いることができ、例えば、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチル−ブチロニトリル)、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)等のアゾ系重合開始剤;ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、4−メトキシベンゾイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤が挙げられる。これらの重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
これらの重合開始剤の中でも、単量体成分の重合効率が良好となることから、単量体成分に溶解する重合開始剤が好ましい。
重合開始剤の添加量としては、単量体成分の種類、重合温度等の重合条件に応じて適宜設定すればよく、通常、単量体成分100質量部に対して、0.0001〜1質量部である。
また、単量体成分の重合では、必要に応じて連鎖移動剤を用いてもよい。
本発明のアクリル樹脂板(A)の製造方法としては、公知の製造方法を用いることができ、例えば、キャスト法、溶融押出法、射出成型法が挙げられる。これらの製造方法の中でも、生産性が良好となることから、キャスト法が好ましい。
キャスト法は、単量体成分を鋳型内で重合して樹脂板を得る方法であり、例えば、バッチ式キャスト法、連続式キャスト法が挙げられる。
バッチ式キャスト法としては、例えば、ガラス板やステンレス板等の2枚の板とポリ塩化ビニル製の無端ガスケットとからなる鋳型の空間部に、単量体成分を注入し、重合硬化させ、樹脂板を得る方法が挙げられる。
連続式キャスト法としては、例えば、相対して同一方向へ同一速度で走行する2枚のエンドレスベルトと、エンドレスベルトの相対する面側の両端部においてエンドレスベルトと同一速度で走行するガスケットからなる鋳型の空間部に、単量体成分を注入し、重合硬化させ、樹脂板を得る方法が挙げられる。
キャスト法における単量体成分としては、メタクリル酸メチルを主成分とする単量体成分のみで構成されてもよく、メタクリル酸メチルを主成分とする単量体成分に重合体を溶解したシロップ状の混合物であってもよい。
メタクリル酸メチルを主成分とする単量体成分に重合体を溶解したシロップ状の混合物を用いる場合、混合物100質量%中、単量体成分の含有率が40〜95質量%、重合体の含有率が5〜60質量%であることが好ましい。
単量体成分の含有率が40質量%以上であると、シロップ状の混合物の粘度が高くなることなく取り扱い性が良好となる。また、単量体成分の含有率が95質量%以下であると、単量体成分の重合効率が良好となる。
重合体の含有率が5質量%以上であると、単量体成分の重合効率が良好となる。また、重合体の含有率が60質量%以下であると、シロップ状の混合物の粘度が高くなることなく取り扱い性が良好となる。
メタクリル酸メチルを主成分とする単量体成分に重合体を溶解したシロップ状の混合物を用いる場合、単量体成分のメタクリル酸メチルと重合体中のメタクリル酸メチル単位の合計は、混合物100質量%中、50質量%以上であり、80質量%以上であることが好ましい。
キャスト法における単量体成分には、アクリル樹脂本来の特性を損なわない範囲において、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の安定剤;難燃剤;帯電防止剤;樹脂板と鋳型との剥離を容易にする離型剤等の公知の添加剤を添加してもよい。
本発明のアクリル樹脂板(A)の厚さとしては、0.5〜10mmであることが好ましく、1〜5mmであることがより好ましい。
アクリル樹脂板(A)の厚さが0.5mm以上であると、得られる積層板の強度が良好となる。また、アクリル樹脂板(A)の厚さが10mm以下であると、得られる積層板の軽量化が良好となる。
本発明のアクリル樹脂板(A)は、アニール処理されたものである。
アニール処理は、アクリル樹脂板の製造後、一定温度の雰囲気下で一定時間以上おくことで、アクリル樹脂板の製造時の応力により生じた樹脂板内に残存する歪みを除去することを目的とする。
アニール処理温度としては、アクリル樹脂板(A)の種類に応じて適宜設定すればよく、アクリル樹脂板(A)の荷重たわみ温度以上であることが好ましく、具体的には、100〜200℃であることが好ましく、積層板を太陽電池モジュールの前面板として用いる場合、一般にラミレーション法により製造するときの圧着温度である150℃程度に耐える必要があることから、150〜200℃であることがより好ましい。
尚、荷重たわみ温度は、JIS K7191に準拠し、曲げ応力1.8MPa、試験片の方向がエッジワイズの条件で測定したものである。
アニール処理時間としては、アクリル樹脂板(A)の厚さ、アニール処理温度にもよるが、アクリル樹脂板(A)の劣化が起こらない程度で長時間行なうことが好ましく、具体的には、30分〜48時間であることが好ましい。
本発明のガラス板(B)は、公知のガラス板を用いることができ、ほぼ均一な厚さで、一般的なガラスの強度を有するものであればよい。
ガラス板(B)の市販品としては、例えば、「D−263T」(商品名、SCHOTT(株)製)、「NSG−GE」(商品名、日本板硝子(株)製)、「OA−10」、「OA−21」、「OA−10G」(商品名、日本電気硝子(株)製)、「ソライト」(商品名、AGC(株)製)が挙げられる。
本発明のガラス板(B)の原料としては、例えば、ソーダガラス、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、パイレックス(登録商標)ガラスが挙げられる。
本発明のガラス板(B)の厚さとしては、0.005〜1.0mmであることが好ましく、0.1〜0.6mmであることがより好ましい。
ガラス板(B)の厚さが0.005mm以上であると、ガラス板(B)の強度が良好となる。また、ガラス板(B)の厚さが1.0mm以下であると、得られる積層板の軽量化が良好となる。
アクリル樹脂板(A)とガラス板(B)は、接着層(C)を介して積層される。
接着層(C)を構成するための接着剤としては、アクリル樹脂板(A)及びガラス板(B)の両方の界面で剥離を生じないものであればよく、例えば、エピカコールEP433(商品名、(株)アーデル製)等の活性エネルギー線硬化型重合性組成物;熱硬化型重合性組成物;熱可塑性樹脂組成物が挙げられる。
接着剤は、液状であってもよく、フィルム状やシート状であってもよい。
重合性組成物としては、アクリル樹脂板(A)とガラス板(B)の両者に接着するものであればよく、例えば、多官能性単量体、単官能性単量体、多官能性単量体と単官能性単量体の混合物が挙げられる。
多官能性単量体としては、例えば、多官能のウレタン(メタ)アクリレート、多官能のエポキシ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリル酸トリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ネオペンチルグリコール、ジ(メタ)アクリル酸1,4−ブタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸1,6−ヘキサンジオール、水添ジシクロペンタジエニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリル酸トリメチロールプロパン、テトラ(メタ)アクリル酸ペンタエリスリトール、ヘキサ(メタ)アクリル酸ジペンタエリスリトール、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルクロレンデート、N,N’−m−フェニレンビスマレイミド、ジアリルフタレートが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
単官能性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸−3−(トリメトキシシリル)プロピル、(メタ)アクリル酸−3−(トリエトキシシリル)プロピル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸エチルカルビトール、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸フェニルカルビトール、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル、(メタ)アクリロイルオキシエチルサクシネート、(メタ)アクリロイルオキシエチルフタレート、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸シアノエチル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェノキシエチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸−p−ブロモベンジル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸−2,2,3,3−テトラフルオロプロピル等の(メタ)アクリル酸エステル;スチレン、p−クロロスチレン等の芳香族ビニル単量体;(メタ)アクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体;ビニルアセテート;ビニルナフタレン;N−ビニルピロリドン;エチレングリコールビスアリルカーボネート、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート等のアリル化合物が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
これらの単官能性単量体の中でも、アクリル樹脂板(A)とガラス板(B)の両者の接着性が良好となることから、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−4−ヒドロキシブチルが好ましい。
重合性組成物としては、アクリル樹脂板(A)とガラス板(B)の両者の接着性を損なわない範囲において、多官能性単量体、単官能性単量体以外に他の添加剤を添加してもよい。
添加剤としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ナイロン等の重合体類;トルエン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアルコール、エチルアルコール、酢酸エチル、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン等の低分子化合物;有機ハロゲン化合物;有機ケイ素化合物;可塑剤;安定剤が挙げられる。
活性エネルギー線硬化型重合性組成物を用いる場合の重合開始剤としては、紫外線等の活性エネルギー線を照射することで重合を開始させることができればよく、例えば、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、2−クロロチオキサントン、ベンゾインエチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、p−t−ブチルトリクロロアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピルフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、ジベンゾスベロンが挙げられる。
熱硬化型重合性組成物を用いる場合の重合開始剤としては、加熱により重合を開始させることができればよく、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、2,2’−アゾビスイソブチロニトリルが挙げられる。
接着剤の硬化方法としては、接着剤の種類に応じて適宜選択することができ、例えば、接着剤として活性エネルギー線硬化型重合性組成物を用いる場合は、重合開始剤の分解に適した波長の活性エネルギー線を照射すればよく、接着剤として熱硬化型重合性組成物を用いる場合は、重合開始剤の分解に適した温度で加熱すればよい。
接着層(C)を構成するための接着剤としての熱可塑性樹脂組成物としては、アクリル樹脂板(A)とガラス板(B)の両方の界面で剥離を生じないものであればよく、ブロック共重合体及びグラフト共重合体が好ましい。
以下に、ブロック共重合体について述べる。
ブロック共重合体としては、X−Y型のジブロック共重合体、X−Y−X型又はY−X−Y型のトリブロック共重合体、X−Y−X−Y型のテトラブロック共重合体、X−Y−X−Y−X型又はY−X−Y−X−Y型のペンタブロック共重合体、更にはそれ以上のマルチブロック共重合体がある。
これらの中では、重合の容易さ、接着剤として使用した際の接着層の引張強度や曲げ強度等の機械的特性が良好となることから、トリブロック共重合体が好ましい。
ブロック共重合体中の重合体ブロック(X)の含有率は、重合体ブロック(X)の数平均分子量、ブロック共重合体の数平均分子量、及び所望とする性能によって適宜決定される。アクリル樹脂板(A)及びガラス板(B)に対する接着性の観点から、5〜95質量%(重合体ブロック(Y)の含有率は95〜5質量%)であることが好ましい(但し、重合体ブロック(X)と重合体ブロック(Y)の合計を100質量%とする)。
ブロック共重合体は、接着剤として用いた際の機械的特性及び形態保持性が良好となることから、数平均分子量8,000〜400,000であることが好ましく、10,000〜200,000であることがより好ましい。
ブロック共重合体の数平均分子量が8,000以上であれば、アクリル樹脂板(A)及びガラス板(B)に対する接着性が充分に発現する。ブロック共重合体の数平均分子量が400,000以下であれば、加温時の樹脂粘度が高すぎないことからアクリル樹脂板(A)及びガラス板(B)に対する接着性が低下しない。
ブロック共重合体は、Macromolecules、1995年、28巻、1721頁〜1723頁で提案されている、制御されたラジカル重合方法を使用することによって製造可能となる。以下、制御されたラジカル重合方法(制御ラジカル重合)について述べる。
制御ラジカル重合には、大きく4つに分類される重合方法が知られており、代表的なものとして、原子移動ラジカル重合(Atom−transfer radical polymerization,以下、ATRP)、可逆的付加開裂型連鎖移動(Reversible addition−fragmentation chain transfer、以下、RAFT)重合、ニトロキサイド媒体重合(Nitoroxide−mediated polymerization、以下、NMP)が挙げられる。
ATRPは、有機ハロゲン化物を開始剤とし、周期律表第8族、第9族、第10族又は第11族元素を中心金属とする金属と配位子からなる錯体を触媒として重合する方法である。
この方法によると、重合がリビング的に進行し、分子量分布の狭い(Mw/Mn=1.1〜1.5)重合体が得られ、分子量を単量体と開始剤の仕込み比によって自由にコントロールすることができる。また、ブロック共重合体の製造も容易である。
ATRPにおいて、開始剤として用いられる有機ハロゲン化物としては、1官能性、2官能性、又は多官能性の化合物が使用できるが、重合工程数、重合時間の短縮の点から2官能性化合物を使用することが好ましい。分岐状ブロック共重合体を製造する場合は、重合工程数、重合時間の短縮の点から多官能性化合物を使用することが好ましい。
2官能性化合物としては、例えば、2,3−ジブロモコハク酸ジメチル、2,3−ジブロモコハク酸ジエチル、2,4−ジブロモグルタル酸ジメチル、2,4−ジブロモグルタル酸ジエチル、2,4−ジブロモグルタル酸ジブチル、2,5−ジブロモアジピン酸ジメチル、2,5−ジブロモアジピン酸ジエチル、2,6−ジブロモピメリン酸ジメチル(ジメチル−2,6−ジブロモヘプタンジオエート(DMD))、2,6−ジブロモピメリン酸ジエチル、2,7−ジブロモスベリン酸ジメチル、2,7−ジブロモスベリン酸ジエチルが挙げられる。これらの中では、2,5−ジブロモアジピン酸ジエチル、2,6−ジブロモピメリン酸ジメチル、2,6−ジブロモピメリン酸ジエチルが、原料の入手が容易であることから好ましい。
多官能性化合物としては、例えば、トリス(1−ブロモエチル)ベンゼン、トリス(1−ブロモイソプロピル)ベンゼン、トリス(ブロモメチル)ベンゼンが挙げられる。これらの中では、トリス(ブロモメチル)ベンゼンが、原料の入手が容易であることから好ましい。
尚、重合を開始する基以外にも官能基を有する有機ハロゲン化物を用いると、容易に末端又は分子内に重合を開始する基以外の官能基が導入された重合体が得られる。このような重合を開始する基以外の官能基としては、アルケニル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、シリル基等が挙げられる。
前記開始剤として用いることができる有機ハロゲン化物は、ハロゲン基(ハロゲン原子)が結合している炭素がカルボニル基又はフェニル基等と結合しており、炭素−ハロゲン結合が活性化されて重合が開始する。
使用する開始剤の量は、必要とするブロック共重合体の分子量に合わせて、単量体との比から決定すればよい。すなわち、開始剤1分子あたり、何分子の単量体を使用するかによって、ブロック共重合体の分子量を制御することができる。
ATRPの触媒として用いられる遷移金属錯体としては、例えば、1価及び0価の銅、2価のルテニウム、2価の鉄、2価のニッケルの錯体が挙げられる。これらの中でも、コストや重合制御の点から銅の錯体が好ましい。
1価の銅化合物としては、例えば、塩化第一銅、臭化第一銅、ヨウ化第一銅、シアン化第一銅、酸化第一銅が挙げられる。これらの中では、塩化第一銅、臭化第一銅が、重合制御が良好となることから好ましい。
1価の銅化合物を用いる場合、触媒活性を高めるために、2,2’−ビピリジル、その誘導体(例えば4,4’−ジノリル−2,2’−ビピリジル)等の2,2’−ビピリジル系化合物;1,10−フェナントロリン、その誘導体(たとえば4,7−ジノリル−1,10−フェナントロリン)等の1,10−フェナントロリン系化合物;テトラメチルジエチレントリアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン等のポリアミン等を配位子として添加してもよい。
また、2価の塩化ルテニウムのトリストリフェニルホスフィン錯体(RuCl(PPh)も触媒として好ましい。
ルテニウム化合物を触媒として用いる場合は、活性化剤としてアルミニウムアルコキシド類を添加してもよい。更に、2価の鉄のビストリフェニルホスフィン錯体(FeCl(PPh)、2価のニッケルのビストリフェニホスフィン錯体(NiCl(PPh)、2価のニッケルのビストリブチホスフィン錯体(NiBr(PBu)も、触媒として好ましい。
使用する触媒、配位子及び活性化剤は、使用する開始剤、単量体及び溶媒と必要とする重合速度の関係から適宜決定すればよい。例えば、アクリル酸エステル等のアクリル系単量体の重合には、高分子鎖の成長末端が炭素−臭素結合を持つことが重合制御の点から好ましいことから、使用する開始剤が有機臭化物又は臭化スルホニル化合物であることが好ましく、臭化銅、好ましくは臭化第一銅に含まれる銅を中心金属とする金属錯体触媒を用い、ペンタメチルジエチレントリアミン等の配位子を用いることが好ましい。
使用する触媒、配位子の量は、使用する開始剤、単量体及び溶媒の量と必要とする重合速度の関係から決定すればよい。例えば、分子量の高い重合体を得ようとする場合には、分子量の低い重合体を得ようとする場合よりも、開始剤/単量体の比を小さくしなければならないが、そのような場合に、触媒、配位子を多くして、重合速度を増大させることができる。
また、ガラス転移点が室温より高い重合体が生成する場合、系の粘度を下げて攪拌効率を上げるために適当な有機溶媒を添加した場合には、重合速度が低下する傾向があるが、そのような場合には、触媒、配位子を多くして、重合速度を増大させることができる。
NMPは、ニトロキサイド化合物(=N−O・)又はアルコキシアミン化合物(=N−O−R)を重合制御のための調整剤として用いる。
これらの方法によれば、ATRPと同様、重合がリビング的に進行し、分子量分布の狭い(Mw/Mn=1.1〜1.5)重合体が得られ、分子量を単量体と上記調整剤の仕込み比によって自由にコントロールすることができる。また、ブロック共重合体の製造も容易である。
NMPにおいて、調整剤として用いられるニトロキサイド化合物(=N−O・)としては、2,2,6,6−置換−1−ピペリジニルオキシラジカルや2,2,5,5−置換−1−ピロリジニルオキシラジカル等、環状ヒドロキシアミンからのニトロキサイド化合物が好ましい。置換基としてはメチル基やエチル基等の炭素数4以下のアルキル基が適当である。
ニトロキサイド化合物としては、例えば、2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキサイド(TEMPO)、2,2,6,6−テトラエチル−1−ピペリジニルオキサイド、2,2,6,6−テトラメチル−4−オキソ−1−ピペリジニルオキサイド、2,2,5,5−テトラメチル−1−ピロリジニルオキサイド等の閉環型のニトロキサイド化合物が挙げられる。
また、N−t−ブチル−1−フェニル−2−メチルプロピルニトロキサイド、N−t−ブチル−1−ジエチルホスホノ−2,2−ジメチルプロピルニトロキサイド、N−t−ブチル−1−ジベンジルホスホノ−2,2−ジメチルプロピルニトロキサイド、N−フェニル−1−ジエチルホスホノ−2,2−ジメチルプロピルニトロキサイド等の開環型のニトロキサイド化合物を用いることができる。
ニトロキサイド化合物はラジカル発生剤と併用される。ニトロキサイド化合物とラジカル発生剤との反応生成物が、重合開始剤となって付加重合性モノマーの重合が進行すると考えられる。
両者の併用割合は特に限定はないが、ニトロキサイド化合物1モルに対し、ラジカル発生剤0.1〜10モルが適切である。
ラジカル発生剤としては、重合温度条件下でラジカルを発生し得る有機過酸化物やアゾ化合物が好ましい。
有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド等のジアルキルパーオキシド類;ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等のパーオキシカーボネート類;t−ブチルパーオキシオクトエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート等のアルキルパーエステル類が挙げられる。特にベンゾイルパーオキサイドが好ましい。
アゾ化合物としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)が挙げられる。
また、ニトロキサイド化合物とラジカル発生剤を併用する代わりに、アルコキシアミン化合物を、開始剤且つ重合を制御する調整剤として用いても構わない。アルコキシアミンとしては、前述のニトロキサイド化合物由来のアルコキシアミンを使うことができる。
アルコキシアミン化合物を開始剤として用いる場合、アルコキシアミン化合物が水酸基等の官能基を有するものを用いると、末端に官能基を有する重合体が得られる。これを本発明に利用すると、末端に官能基を有する重合体が得られる。
RAFT重合おいて、チオカルボニルチオ化合物は連鎖移動剤として作用する。チオカルボニルチオ化合物としては、チオカルボニルチオ基(ジチオエステル構造又はトリチオカーボネート構造)を有する化合物を使用できる。
重合するビニル単量体に対して連鎖移動定数が大きいほど、RAFT重合がうまく進行して分子量分布の狭い重合体が得られる。
RAFT重合に関しては、“HANDBOOK OF RADICAL POLYMERIZATION”,K.Matyjaszewski and T.P.Davis Ed.,Wiley,2002,661頁に記載の方法、又は同書記載の参考文献記載の方法が適用可能である。
制御ラジカル重合は、無溶媒中で(塊状重合)、又は各種の溶媒中で行なうことができる。また、塊状重合、各種の溶媒中で行なう重合において、重合を途中で停止させることもできる。
前記溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン等の炭化水素系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブタノール等のアルコール系溶媒;アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒が挙げられる。
これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
溶媒を使用する場合、その使用量は、系全体の粘度と必要とする攪拌効率(即ち、重合速度)の関係から適宜決定すればよい。また、塊状重合、各種の溶媒中で行なう重合において重合を途中で停止させる場合においても、重合を停止させる点での単量体の転化率は、系全体の粘度と必要とする攪拌効率(即ち、重合速度)の関係から適宜決定すればよい。
前記重合は、室温〜200℃の範囲、好ましくは50〜150℃の範囲で行なうことが
できる。
前記重合により、ブロック共重合体を製造するには、単量体を逐次添加する方法、予め合成した重合体を高分子開始剤として次のブロックを重合する方法、別々に重合した重合体を反応により結合する方法等が挙げられる。これらの方法は目的に応じて使い分ければよい。
重合工程の簡便性の点からは、単量体の逐次添加による方法が好ましく、前のブロックの単量体が残存して次のブロックに共重合してしまうことを避けたい場合には、予め合成した重合体を高分子開始剤として次のブロックを重合する方法が好ましい。
単量体の逐次添加による場合、先に重合させるべく仕込んだ単量体の転化率が80〜95%の時点で、次に重合させたい単量体を仕込むことが望ましい。
転化率が95%を超えると、高分子鎖の成長反応が確率的に抑えられる。また、高分子ラジカル同士が反応しやすくなるために、不均化、カップリング、連鎖移動等の副反応が起こりやすくなる傾向がある。
転化率が80%未満であると、先に重合させるために仕込んだ単量体が次に重合させたい単量体と混合して共重合してしまうことが問題となる場合がある。
単量体の添加順序としては、(a)又は(b)のいずれか一方にアクリル系単量体、他方にメタクリル系単量体を用いた場合、アクリル系単量体を仕込んで重合させた後にメタクリル系単量体を仕込んで重合させる方法(x1)と、メタクリル系単量体を仕込んで重合させた後にアクリル系単量体を仕込んで重合させる方法(y1)とが考えられるが、アクリル系単量体を仕込んで重合させた後にメタクリル系単量体を仕込んで重合させる方法(x1)が、重合制御の観点から好ましい。
予め合成した重合体を高分子開始剤として次のブロックを重合する方法としては、例えば、1つ目のブロックの重合の所望の時点で、リビング状態で一旦温度を下げ、重合を止めて、1つ目のブロックの単量体を減圧留去等した後、2つ目のブロックの単量体を添加する方法が挙げられる。
3つ目以降のブロックを重合させたい場合にも、2つ目のブロックの場合と同様に操作すればよい。この方法では、2つ目以降のブロックの重合時に、残存した前のブロックの単量体が共重合してしまうことを避けることができる。
このとき、ブロックの重合の順序として、重合体ブロック(X)又は(Y)のいずれか一方がアクリル系ブロック、他方がメタクリル系ブロックの場合、アクリル系ブロックを重合させた後にメタクリル系ブロックを重合させる方法(x2)と、メタクリル系ブロックを重合させた後にアクリル系ブロックを重合させる方法(y2)とが考えられるが、アクリル系ブロックを重合させた後にメタクリル系ブロックを重合させる方法(x2)が重合制御の観点から好ましい。
ここで、単量体(a)、(b)の転化率の求め方について説明する。転化率を求めるのには、ガスクロマトグラフ(GC)法、核磁気共鳴スペクトル(NMRスペクトル)法、重量法等が適用可能である。
GC法やNMRスペクトル法は、重合系の反応液を重合開始前及び重合途中で随時サンプリングしてGC測定又はNMRスペクトル測定し、単量体と重合系内に予め添加された内部標準物質との存在比から、単量体の消費率を求める方法である。これらの方法の利点は、複数の単量体が系内に存在している場合でも、それぞれの転化率を独立して求めることができることである。
重量法は、重合系の反応液をサンプリングして、その乾燥前の重量と乾燥後の重量から固形分濃度を求め、単量体の全体しての転化率を求める方法である。この方法の利点は、簡単に転化率を求めることができることである。
制御ラジカル重合に用いる制御剤の添加量は、用いる単量体の合計100質量部に対して0.0001〜10質量部にすることが好ましい。
重合温度については、例えば、−100〜250℃、好ましくは0〜200℃の温度で重合できる。
上記手法で得られたブロック共重合体を用いて接着層(C)を構成する方法としては、溶融成型でフィルムやシートに成型し、使用することもできるが、溶剤に溶解させた後、塗工し、溶剤を除くことで使用することもできる。
塗工性を良好にするため、ブロック共重合体及び必要に応じて各種の添加剤が可溶な有機溶剤を配合することが好ましい。
有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、「スワゾール#1000」(商品名、丸善石油化学(株)製)、「ソルベッツ#150」(商品名、エクソン化学(株)製)、「スーパーゾール1500」(商品名、新日本石油化学(株)製)等の炭化水素系溶媒;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、「DBE」(商品名、デュポン(株)製)等のエステル系溶媒;n−ブタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒;エチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコール系溶媒が挙げられる。これらの有機溶剤中では、作業性の観点から、芳香族系炭化水素類が特に好ましい。
有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
ブロック共重合体が水酸基を有する場合には、架橋成分としてメラミン樹脂やイソシアネート化合物を配合することにより、得られる塗膜の耐溶剤性、耐水性、耐候性等を向上させることができる。
メラミン樹脂としては、例えば、n−ブチル化メラミン樹脂、メチル化メラミン樹脂が挙げられる。
イソシアネート化合物としては、フリーのイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物や、ブロック化されたポリイソシアネート化合物が挙げられる。
具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類;4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)等の環状脂肪族ジイソシアネート類;トリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類;前記ジイソシアネート類の過剰量と多価アルコールや水等との付加物;前記ジイソシアネート類の重合体及びビューレット体が挙げられる。
イソシアネート化合物は、ブロック共重合体中の水酸基を有する単量体単位との当量比で、NCO/OH=0.1/1〜3/1の範囲で配合することが好ましい。
その他の各種添加剤としては、アルミペースト、マイカ等の光輝剤;酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤、耐放射線剤、熱安定剤等の各種安定剤;無機顔料、有機顔料、染料等の着色剤;カーボンブラック、フェライト等の導電性付与剤;無機充填剤、滑剤、可塑剤、有機過酸化物、中和剤、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、繊維素樹脂等のアクリル系以外の樹脂;表面調整剤、硬化触媒、顔料沈降防止剤等の補助的添加剤等が挙げられる。
接着層の厚さとしては、アクリル樹脂板(A)とガラス板(B)の両方の界面で剥離が生じない強度で接着できる接着層を形成できればよく、0.01〜1.0mmであることが好ましく、0.05〜0.3mmであることがより好ましい。
接着層の厚さが0.01mm以上であれば、界面で生じる応力を緩和しやすくなり、剥離が生じにくい。また、接着層の厚さが1.0mm以下であれば、得られる積層板が軽量となる。
本発明の積層板は、図2に示すようにアクリル樹脂板(A)の両面にガラス板(B)を積層してもよく、図3に示すようにアクリル樹脂板(A)の片面にガラス板(B)を積層してもよいが、得られる積層板の反りが小さいことから、アクリル樹脂板(A)の両面にガラス板(B)を積層した積層板が好ましい。
アクリル樹脂板(A)の両面にガラス板(B)を積層する場合、アクリル樹脂板(A)の片面にガラス板(B)を積層した後、もう一方の面にガラス板(B)を積層してもよく、アクリル樹脂板(A)の両面に同時に積層してもよい。
本発明の積層板は、軽量化に優れ、反りが少なく、温度変動によるガラス板の割れがなく、アクリル樹脂板とガラス板の接着性に優れことから、ガラス板では重量が課題となっていた用途、例えば、太陽電池モジュールの前面板、建築物や車両の窓、電化製品のディスプレイ、家具、各種容器に好適に用いることができる。
特に、本発明の積層板は、アクリル樹脂板(A)とガラス板(B)の積層板のため、透明性、封止材との接着性に優れ、ガラス板を有する表層は、耐候性、ガスバリア性、難燃性、耐擦傷性が良好となることから、太陽電池モジュールの前面板として好適に用いることができる。
本発明の太陽電池モジュールの構造としては、特に制限されるものではないが、例えば、前面板、太陽電池セル、封止材、バックシートを積層した図1に示すような構造が挙げられる。また、太陽電池モジュール本来の特性を損なわない範囲において、必要に応じて、他の素材を任意に積層してもよい。
封止材としては、公知の封止材を用いればよく、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体が挙げられる。
バックシートとしては、公知のバックシートを用いればよく、例えば、ポリフッ化ビニルを主成分とするシートの片面又は両面にポリエチレンテレフタレートシートを積層したシートが挙げられる。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、公知の製造方法を用いることができ、例えば、本発明の前面板、太陽電池セル、封止材、バックシート、必要に応じて、他の素材を積層し、真空吸引等により一体化して加熱圧着するラミネーション法が挙げられる。
ラミネーション法における圧着温度としては、太陽電池モジュールに用いられる材料に応じて適宜設定することができ、例えば、封止材としてエチレン−酢酸ビニル共重合体を用いた場合には、一般に150℃程度である。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例中の「部」及び「%」は、それぞれ「質量部」及び「質量%」を示す。
実施例、比較例における各物性評価は、以下に示す方法により実施した。
(1)積層板の反り
得られた積層板を150℃の恒温槽に30分間静置し、目視により積層板の反りを確認し、以下の基準で評価した。
○:反りが確認できない。
△:僅かに反りが確認できる。
×:大きな反りや歪みが確認できる。
(2)ガラス板(B)の割れ
得られた積層板を150℃の恒温槽に30分間静置し、目視により積層板のガラス板(B)の割れを確認し、以下の基準で評価した。
○:割れが確認できない。
×:割れが確認できる。
(3)アクリル樹脂板(A)とガラス板(B)の接着性
得られた積層板を150℃の恒温槽に30分間静置し、目視により接着剤が凝集破壊して白濁した部分を観察し、以下の基準で評価した。
○:白濁した面積が、接着面積全体の1%未満
△:白濁した面積が、接着面積全体の1%以上10%未満
×:白濁した面積が、接着面積全体の10%以上
尚、接着剤が凝集破壊して白濁した部分は、アクリル樹脂板(A)とガラス板(B)に接着しておらず、白濁した部分の面積の割合は、アクリル樹脂板(A)とガラス板(B)の接着性の指標となり得る。
(4)荷重たわみ温度
得られたアクリル樹脂板を、JIS K7191に準拠し、曲げ応力1.8MPa、試験片の方向がエッジワイズの条件で測定した。
尚、前記(1)〜(3)の評価方法は、太陽電池モジュールをラミレーション法により製造する場合の圧着温度の150℃を想定しており、前記(1)〜(3)の評価に耐え得る積層板は、太陽電池モジュールの前面板として好適に用いることができる。
[実施例1]
アクリル樹脂板(A−1)として連続式キャスト法により製造された「アクリライトL」(商品名、三菱レイヨン(株)製、ポリメタクリル酸メチル98%以上、荷重たわみ温度100℃、厚さ3mm)を100mm角に切断し、110℃で6時間アニール処理を行なった。
接着剤としてアクリル酸−4−ヒドロキシブチル90部とポリメタクリル酸メチル(商品名「VH000」、三菱レイヨン(株)製)10部とからなる混合物に1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名「IRGACURE184」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)1部を溶解した活性エネルギー線硬化型重合性組成物を、得られたアクリル樹脂板の片面に塗布し(厚さ0.2mmのスペーサーを使用)、ガラス板(B−1)として「D−263T」(商品名、SCHOTT社製、厚さ0.4mm、100mm角)を積層し、1分間の照射エネルギー120mJ/cmの紫外線を2時間照射し、接着剤を硬化させ接着層(C−1)を形成させ、積層板を得た。
[実施例2]
アクリル樹脂板(A−1)として「アクリライトL」(厚さ3mm)を100mm角に切断し、110℃で2.5時間アニール処理を行なった。
実施例1と同様の接着剤を、得られたアクリル樹脂板の片面に塗布し(厚さ0.2mmのスペーサーを使用)、ガラス板(B−1)として「D−263T」(商品名、SCHOTT社製、厚さ0.4mm、100mm角)を積層し、1分間の照射エネルギー120mJ/cmの紫外線を2時間照射し、接着剤を硬化させ接着層(C−1)を形成させ、積層板を得た。次に、アクリル樹脂板のもう一方の面に、前記同様にガラス板(B−1)、接着層(C−1)を積層し、積層板を得た。
[実施例3]
アクリル樹脂板(A−1)として「アクリライトL」(厚さ3mm)を100mm角に切断し、110℃で2.5時間アニール処理を行なった。
実施例1と同様の接着剤を、得られたアクリル樹脂板の両面に塗布し(厚さ0.2mmのスペーサーを使用)、ガラス板(B−2)として「D−263T」(商品名、SCHOTT社製、厚さ0.5mm、100mm角)を積層し、1分間の照射エネルギー120mJ/cmの紫外線を4時間照射し、接着剤を硬化させ接着層(C−1)を形成させ、積層板を得た。
[実施例4]
アニール処理温度、アニール処理時間を変更した以外は、実施例3と同様に行ない、積層板を得た。
[実施例5]
単量体成分としてメタクリル酸メチル85部、メタクリル酸ネオペンチルグリコールジメタクリレート15部、重合開始剤としてt−ヘキシルパーオキシピバレート0.1部、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカルボナート0.1部、連鎖移動剤としてテルピノレン0.02部、離型剤としてリン酸ジエチルエステル0.01部を混合し、単量体混合物を得た。
得られた単量体混合物を減圧脱気した後、ポリ塩化ビニル製ガスケットを介して相対する2枚の強化ガラス板からなる鋳型に注入した。鋳型を60℃の温水中に1時間浸漬させた後、130℃の熱風炉に2時間入れ、25℃に冷却した後、鋳型から剥離して、100mm角、厚さ3mmのアクリル樹脂板(A−2)を得た。得られたアクリル樹脂板の荷重たわみ温度は120℃であった。
アニール処理温度を変更し、得られたアクリル樹脂板(A−2)を用いた以外は、実施例2と同様に行ない、積層板を得た。
[製造例1]
(PMMA−b−PnBA−b−PMMAの合成)
2L丸底フラスコに、アクリル酸ブチル(nBA) 120g(0.936mol)、臭化第一銅 1.35g(9.41mmol)、トルエン 12g及びジメチルホルムアミド(DMF) 108gを仕込み、窒素バブリングにより窒素置換した。よく撹拌し、ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA) 2mL(9.58mmol)を加えた後、内温が70℃になるまで昇温させ、同温度で10分間攪拌し、臭化第一銅とPMDETAの錯体を溶解させた。
10分後、重合開始剤としてジメチル−2,6−ジブロモヘプタンジオエート 2mL(9.19mmol)を添加し、重合を開始した。重合開始から2時間経過後(nBAの重合転化率89%)に、メタクリル酸メチル(MMA) 500g(4.99mol)、トルエン 50g及びDMF 450gを添加した。
更に重合開始から4時間経過後と6時間経過後に、それぞれ臭化第一銅 0.675g(4.70mmol)及びPMDETA 1mL(4.79mmol)を添加した。重合開始から9時間経過後に丸底フラスコを冷却して重合を終了させ、重合溶液を得た。重合終了時点のMMAの重合転化率は73%であった。得られた重合溶液をアセトンで希釈した後、シリカゲルカラムに通し、溶出液を2mol/L塩酸2%含有メタノール中に加えて沈殿させた。沈殿物を回収後、メタノールで洗浄し、60℃で一晩真空乾燥して重合体(d−1)を得た。GPCによるMnは57800、PDIは1.41であった。
[実施例6]
実施例1と同様に、アクリル樹脂板(A−1)として「アクリライトL」(商品名、三菱レイヨン(株)製、厚さ3mm)を100mm角に切断し、110℃で2.5時間アニール処理を行なった。
接着剤として、製造例1で得られた重合体(d−1)5部をトルエン10部に溶解した組成物を、得られたアクリル樹脂板の片面に塗布し(0.2mmの厚さになるよう、アプリケーターを使用)、30分間室温で溶剤を飛ばした後、90℃に設定した乾燥器内で30分間乾燥させた。
次いで、ガラス板(B−1)として「D−263T」(商品名、SCHOTT社製、厚さ0.4mm、100mm角)を積層し、ローラーを用いて空気が入らないように圧力を掛けながら接着させ、接着層(C−2)を有する積層板を得た。
[実施例7]
実施例6で得た、接着層(C−2)を有する積層板のアクリル樹脂板側に、製造例1で得られた重合体(d−1)5部をトルエン10部に溶解した組成物を塗布し(0.2mmの厚さになるよう、アプリケーターを使用)、30分間室温で溶剤を飛ばした後、90℃に設定した乾燥器内で30分間乾燥させた。次いで、ガラス板(B−1)として「D−263T」(商品名、SCHOTT社製、厚さ0.4mm、100mm角)を積層し、ローラーを用いて空気が入らないように圧力を掛けながら接着させ、接着層(C−2)を両面に有する積層板を得た。
[比較例1]
アニール処理を行なわなかったこと以外は、実施例3と同様に行ない、積層板を得た。
[比較例2]
アクリル樹脂板を(A−2)とし、アニール処理を行なわなかったこと以外は、実施例1と同様に行ない、積層板を得た。
得られた積層板の各物性評価を、表1に示す。
Figure 2011148307
表1中の略号を、以下に示す。
(A−1):アクリライトL(商品名、三菱レイヨン(株)製、連続式キャスト法により製造、厚さ3mm)
(A−2):メタクリル酸メチル85部、メタクリル酸ネオペンチルグリコールジメタクリレート15部をバッチ式キャスト法により製造して得られたアクリル樹脂板(厚さ3mm)
(B−1):D−263T(商品名、SCHOTT社製、厚さ0.4mm)
(B−2):D−263T(商品名、SCHOTT社製、厚さ0.5mm)
(C−1):ポリメタクリル酸メチル10部を溶解した4−ヒドロキシブチルアクリレート90部を重合して得られた接着層(厚さ0.2mm)
(C−2):PMMA−b−PnBA−b−PMMAをトルエンに溶解させて塗工して得られた接着層(厚さ0.2mm)
片面 :アクリル樹脂板(A)の片面に接着層(C)とガラス板(B)を積層
両面(1):アクリル樹脂板(A)の片面ずつ、両面に接着層(C)とガラス板(B)を積層
両面(2):アクリル樹脂板(A)の両面に、同時に接着層(C)とガラス板(B)を積層
表1から明らかなように、アニール処理したアクリル樹脂板(A)に接着層(C)を介してガラス板(B)を積層した本発明の積層板は、温度変動による反りが少なく、ガラス板の割れがなく、アクリル樹脂板とガラス板の接着性が良好であった。
接着層(C)としてトリブロック共重合体(d−1)を用い、ガラス板を片面に積層した実施例6は、同じくガラス板の積層が片面である実施例1と比較して、積層板の反りが見られなかった。このことから、接着層としては、トリブロック共重合体(d−1)を用いることが良好であった。
接着層(C)としてトリブロック共重合体(d−1)を用い、ガラス板を両面に積層した実施例7は、同じくガラス板の積層が両面である実施例2と同様の結果であった。
一方、アニール処理を行なわなかった比較例1〜2で得られた積層板は、温度変動によるガラス板の割れが生じた。
本発明の積層板は、軽量化に優れ、温度変動による反り及びガラス板の割れが少なく、アクリル樹脂板とガラス板の接着性が良好となることから、ガラス板では重量が課題となっていた用途、例えば、太陽電池モジュールの前面板、建築物や車両の窓、電化製品のディスプレイ、家具、各種容器に好適に用いることができる。
特に、本発明の積層板は、アクリル樹脂板(A)とガラス板(B)の積層板のため、透明性、封止材との接着性に優れ、ガラス板を有する表層は、耐候性、ガスバリア性、難燃性、耐擦傷性が良好となることから、太陽電池モジュールの前面板として好適に用いることができる。
1 前面板
2 封止材
3 太陽電池セル
4 バックシート
5 アクリル樹脂板(A)
6 ガラス板(B)
7 接着層(C)

Claims (6)

  1. アニール処理したアクリル樹脂板(A)に、接着層(C)を介してガラス板(B)を積層した積層板。
  2. アニール処理したアクリル樹脂板(A)の両面に、接着層(C)を介してガラス板(B)を積層した請求項1に記載の積層板。
  3. ガラス板(B)の厚さが0.005〜1.0mmである請求項1又は2に記載の積層板。
  4. 接着層(C)がブロック共重合体を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層板。
  5. キャスト法で製造したアクリル樹脂板(A)をアニール処理した後、ガラス板(B)を接着剤により接着させる請求項1〜4記載の積層板の製造方法。
  6. 請求項1〜4記載の積層板を用いた太陽電池モジュール。
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