JP2015076505A - Backside protective sheet for solar battery modules, method for manufacturing the same, and method for manufacturing solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュール用裏面保護シートおよびその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、プラスチックフィルムと熱接着性樹脂フィルムを貼り合わせた裏面保護シートにおいて、耐候性に優れる接着剤を用いることで高温高湿環境下での使用においてもフィルム間の密着強度の低下を抑えることができ、さらに接着剤に硬化促進触媒を配合することで低温でのエージング硬化を可能とし、エージング硬化時のフィルム熱収縮によるカールを抑制できる太陽電池モジュール用裏面保護シートおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a back surface protection sheet for a solar cell module and a method for producing the same, and more specifically, in a back surface protection sheet in which a plastic film and a heat adhesive resin film are bonded together, an adhesive having excellent weather resistance is used. Even when used in a high temperature and high humidity environment, it is possible to suppress a decrease in adhesion strength between films, and by adding a curing accelerating catalyst to the adhesive, aging curing at low temperature is possible, and the film during aging curing The present invention relates to a back surface protection sheet for a solar cell module capable of suppressing curling due to heat shrinkage and a method for producing the same.
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽光発電が注目され、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され提案されている。一般に、太陽電池モジュールは、結晶シリコン太陽電池素子あるいはアモルファスシリコン太陽電池素子等を使用し、表面保護シート、エチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂(以下、EVAと略称することがある。)等の充填材シート、太陽電池素子、充填材シート、および裏面保護シートの順に積層し、真空吸引しながら加熱圧着して一体化する方法により製造されている。裏面保護シートには、軽量であり、電気特性、強度に優れたプラスチック基材が一般的に使用されてきている。 In recent years, solar power generation as a clean energy source has attracted attention due to increasing awareness of environmental problems, and solar cell modules having various forms have been developed and proposed. Generally, a solar cell module uses a crystalline silicon solar cell element or an amorphous silicon solar cell element, and is filled with a surface protection sheet, an ethylene / vinyl acetate copolymer resin (hereinafter sometimes abbreviated as EVA), and the like. It is manufactured by a method in which a material sheet, a solar cell element, a filler sheet, and a back surface protective sheet are laminated in this order, and are integrated by thermocompression bonding with vacuum suction. As the back protective sheet, a plastic base material that is lightweight and excellent in electrical characteristics and strength has been generally used.
太陽電池モジュールは20年以上の長期間にわたり、性能を維持することが求められる。裏面保護シートは、強度、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐薬品性、光反射性、光拡散性、防湿性、防汚性、意匠性等に優れ、これらが経時的に変化しないことが必要とされ、耐候性、電気絶縁性に優れたポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルフィルムと他のフィルム素材を接着剤で貼り合わせた裏面保護シートが広く使用されている。 The solar cell module is required to maintain its performance for a long period of 20 years or longer. The back protection sheet is excellent in strength, weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, chemical resistance, light reflectivity, light diffusibility, moisture resistance, antifouling property, design, etc., and these change over time It is necessary to prevent this, and a back surface protection sheet in which a polyester film such as polyethylene terephthalate having excellent weather resistance and electrical insulation and another film material are bonded together with an adhesive is widely used.
太陽電池モジュール用裏面保護シートは、複数の長尺フィルム基材を接着剤で貼り合わせた後、エージング硬化させてフィルム積層体を得、それを必要な幅長さに断裁して作製される。ところが、エージング硬化時の熱負荷によりフィルムが収縮し、断裁後の裏面保護シートにカールが生じることがある。太陽電池モジュールを製造する過程で、太陽電池モジュールを構成する部材を機械でハンドリングする場合、裏面保護シートにカールが生じているとうまくハンドリングできないため、断裁後の裏面保護シートは平坦であることが望まれている。 The back surface protection sheet for a solar cell module is produced by pasting a plurality of long film substrates with an adhesive and then aging curing to obtain a film laminate, which is cut to a required width. However, the film may shrink due to the heat load at the time of aging curing, and the back protective sheet after cutting may be curled. In the process of manufacturing a solar cell module, when the members constituting the solar cell module are handled by a machine, it cannot be handled well if the back surface protection sheet is curled, so the back surface protection sheet after cutting may be flat. It is desired.
上記カールの対策としては、熱収縮性の異なるフィルム基材を接着剤にて貼り合わせる場合、熱収縮性の大きいフィルム基材をロール外側にして巻き取り、エージング硬化させることによりカールを軽減させる裏面保護シートの製造方法が提案されている(例えば特許文献1を参照)。本製造方法によれば、フィルム基材としてポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム、EVAフィルムなどガラス転移点温度が室温を下回るフィルム素材を用いる場合には、エージング硬化時の熱負荷による収縮が大きいために、依然として断裁後の裏面保護シートはカールが大きく、太陽電池モジュール製造時の裏面保護シートのハンドリング性が悪いという問題があった。 As a countermeasure against the above curl, when film bases with different heat shrinkability are bonded together with an adhesive, the film base with high heat shrinkability is wound on the outside of the roll, and the back surface reduces curling by aging curing. A method for manufacturing a protective sheet has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to this production method, when a film material having a glass transition temperature lower than room temperature, such as a polyethylene film, a polypropylene film, or an EVA film, is used as a film substrate, the shrinkage due to the heat load during aging curing is still large. The back surface protection sheet after cutting has a large curl, and there is a problem that the back surface protection sheet is poorly handled when the solar cell module is manufactured.
ここで、上記貼り合わせ用の接着剤については、裏面保護シートに要求される長期間の高温高湿環境下でのフィルム層間の密着強度の保持のためには、接着剤の選択に加えて、高温・長時間でのエージングによる硬化は不可欠であり、カールの発生は不可避とされていた。 Here, for the adhesive for bonding, in order to maintain the adhesion strength between the film layers in a long-term high temperature and high humidity environment required for the back surface protection sheet, in addition to the selection of the adhesive, Curing by aging at a high temperature and for a long time was indispensable, and the occurrence of curling was inevitable.
本発明の課題は、長期間の高温高湿環境下での使用においても、フィルム層間の密着強度の低下が小さく、かつ断裁後のカールが小さい太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供することである。 The subject of this invention is providing the back surface protection sheet for solar cell modules with the fall of the adhesion strength between film layers being small also in the use in a long-term high-temperature, high-humidity environment, and the curl after cutting is small. .
第1の発明は、プラスチックフィルムと熱接着性樹脂フィルムが接着剤により貼り合わされてなる太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、フィルム層間の密着強度が2N/15mm以上であり、カールが10mm以下であることを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シートである。 1st invention is the back surface protection sheet for solar cell modules by which a plastic film and a thermoadhesive resin film are bonded together by an adhesive agent, Comprising: Adhesion strength between film layers is 2 N / 15mm or more, and curl is 10 mm or less It is the back surface protection sheet for solar cell modules characterized by being.
第2の発明は該接着剤が、ポリエステルポリオール(a)100重量部に対して、エポキシ樹脂(b)5〜30重量部、ポリカーボネートポリオール(c)5〜30重量部、カルボジイミド化合物(d)1〜10重量部、ポリイソシアネート化合物(e)10〜30重量部、及び硬化促進触媒(f)0.002〜1重量部が配合されたものであることを特徴とする。 In the second invention, the adhesive is 5 to 30 parts by weight of the epoxy resin (b), 5 to 30 parts by weight of the polycarbonate polyol (c), carbodiimide compound (d) 1 with respect to 100 parts by weight of the polyester polyol (a). 10 to 30 parts by weight, 10 to 30 parts by weight of a polyisocyanate compound (e), and 0.002 to 1 part by weight of a curing accelerating catalyst (f).
第3の発明は、該硬化促進触媒(f)がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする。 The third invention is characterized in that the curing accelerating catalyst (f) is zinc stearate.
第4の発明は、該接着剤の硬化率が70%以上であることを特徴とする。 The fourth invention is characterized in that the curing rate of the adhesive is 70% or more.
第5の発明は、フィルム層間の密着強度が85℃×85%RH条件下にて1000時間保管後に2N/15mmを保持することを特徴とする。 The fifth invention is characterized in that the adhesion strength between the film layers is maintained at 2 N / 15 mm after storage for 1000 hours under the condition of 85 ° C. × 85% RH.
第6の発明は、プラスチックフィルムと熱接着性樹脂フィルムを、ポリエステルポリオール(a)100重量部に対して、エポキシ樹脂(b)5〜30重量部、ポリカーボネートポリオール(c)5〜30重量部、カルボジイミド化合物(d)1〜10重量部、ポリイソシアネート化合物(e)10〜30重量部、及び硬化促進触媒(f)0.002〜1重量部が配合された接着剤により貼り合わせ、貼り合わせ後20℃以上40℃未満の温度で48時間以上エージングする太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法である。 6th invention, a plastic film and a heat-adhesive resin film are 5-30 weight part of epoxy resin (b), 5-30 weight part of polycarbonate polyol (c) with respect to 100 weight part of polyester polyol (a), After bonding, 1 to 10 parts by weight of the carbodiimide compound (d), 10 to 30 parts by weight of the polyisocyanate compound (e), and 0.002 to 1 part by weight of the curing accelerating catalyst (f) It is a manufacturing method of the back surface protection sheet for solar cell modules aging for 48 hours or more at the temperature of 20 degreeC or more and less than 40 degreeC.
第7の発明は、上記いずれかの発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いる太陽電池モジュールの製造方法であって、該熱接着性樹脂フィルム面がEVAシート層と向かい合う方向として、太陽電池モジュール用裏面保護シート/EVAシート層/配線を配設した光起電力素子としての太陽光発電素子/EVAシート層/ガラス板をこの順に積層し、これらの各層を一体成形体として加熱圧着成形して、枠を装着する太陽電池モジュールの製造方法である。 7th invention is a manufacturing method of the solar cell module using the back surface protection sheet for solar cell modules of one of the said inventions, Comprising: As the direction in which this thermoadhesive resin film surface faces an EVA sheet layer, a solar cell module A photovoltaic power generation element / EVA sheet layer / glass plate as a photovoltaic element provided with a back surface protection sheet / EVA sheet layer / wiring is laminated in this order, and these layers are thermocompression-molded as an integral molded body. This is a method for manufacturing a solar cell module to which a frame is attached.
本発明により、加工時には十分な密着強度を有し、断裁後のカールが小さいことでハンドリング性が良く、太陽電池モジュール作製の際の歩留まりを向上させることができ、高温高湿環境下においても、フィルム層間の密着強度の低下が小さい太陽電池モジュール用裏面保護シートが得られる。 According to the present invention, it has sufficient adhesion strength at the time of processing, has good handling properties due to small curl after cutting, can improve the yield when producing solar cell modules, even in a high temperature and high humidity environment, The back surface protection sheet for solar cell modules with a small fall of the adhesive strength between film layers is obtained.
以下、本発明に係る太陽電池モジュール用裏面保護シートおよびそれを使用した太陽電池モジュールについて、その構成を図面を参照して詳しく説明する。 Hereinafter, the back surface protection sheet for solar cell modules according to the present invention and the solar cell module using the same will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの層構成の一例を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the layer structure of the back surface protective sheet for a solar cell module of the present invention.
本発明における太陽電池モジュール用裏面保護シートは、プラスチックフィルム(16)と熱接着性樹脂フィルム(11)とが、接着剤層(15)により積層されてなる太陽電池モジュール用裏面保護シート(10)である。 The back surface protection sheet for solar cell modules in this invention is a back surface protection sheet for solar cell modules (10) in which a plastic film (16) and a heat-adhesive resin film (11) are laminated by an adhesive layer (15). It is.
プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略称することがある。)、ポリエチレンナフタレート(以下、PENと略称することがある。)などのポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルニトリルフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素系樹脂フィルム等が例示される。中でも、機械的強度や耐熱性、経済性の点から、PETフィルムがより好ましく用いられ、長期間の特性維持が求められることから耐加水分解性ポリエステルフィルム、なかでも耐加水分解性PETフィルムであることが更により好ましい。同様に、高い耐加水分解性が得られる理由でPENフィルムであることもより好ましい。 Examples of the plastic film include polyester films such as polyethylene terephthalate (hereinafter sometimes abbreviated as PET) and polyethylene naphthalate (hereinafter sometimes abbreviated as PEN), polyolefin films such as polyethylene and polypropylene, and polystyrene films. Examples thereof include polyamide film, polyvinyl chloride film, polycarbonate film, polyacrylonitrile film, polyimide film, and fluorine resin film. Among these, from the viewpoint of mechanical strength, heat resistance, and economy, a PET film is more preferably used, and is a hydrolysis-resistant polyester film, particularly a hydrolysis-resistant PET film because long-term property maintenance is required. Even more preferred. Similarly, it is more preferable that it is a PEN film because high hydrolysis resistance is obtained.
耐加水分解性ポリエステルフィルムとは120℃、100%RHで60時間処理した後の破断伸度が初期の破断伸度の50%以上を保持するポリエステルフィルムである。120℃、100%RHで60時間処理した後の破断伸度が初期の破断伸度の50%以上を保持する耐加水分解性ポリエステルフィルムが太陽電池モジュール用裏面保護シートを構成するプラスチックフィルムとして使用されることで、太陽電池モジュール用裏面保護シートの耐候性を大きく向上させ、太陽電池モジュールとしての10年以上の性能保証に寄与することができ、好ましい。 The hydrolysis resistant polyester film is a polyester film in which the breaking elongation after treating at 120 ° C. and 100% RH for 60 hours retains 50% or more of the initial breaking elongation. A hydrolysis-resistant polyester film having a breaking elongation of 50% or more of the initial breaking elongation after treatment at 120 ° C. and 100% RH for 60 hours is used as a plastic film constituting the back protective sheet for solar cell modules By doing so, the weather resistance of the back surface protection sheet for solar cell modules can be greatly improved, which can contribute to performance guarantee for 10 years or more as a solar cell module, which is preferable.
本発明における熱接着性樹脂フィルムとは、太陽電池モジュールの構成材料であるEVAシートなどの封止用の充填材シートとの熱接着性を有するフィルムをいう。熱接着性樹脂フィルムの樹脂として好ましく用いられるものはポリオレフィンである。ポリオレフィンとは、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテンなどのオレフィンモノマーを単独あるいは共重合したものであり、耐熱性の点でポリエチレン系樹脂とポリプロピレン系樹脂がより好ましく、ポリエチレンよりもポリプロピレンを主体とした樹脂(ポリプロピレン系樹脂)の方がさらに耐熱性に優れ、太陽電池モジュールを成型する際の高温・高圧下での変形を受けにくく、加工温度が高い場合には更により好ましく用いられる。 The thermal adhesive resin film in the present invention refers to a film having thermal adhesiveness with a sealing material sheet such as an EVA sheet which is a constituent material of the solar cell module. Polyolefin is preferably used as the resin for the heat-adhesive resin film. Polyolefin is a single or copolymerized olefin monomer such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, and is preferably a polyethylene resin and a polypropylene resin in terms of heat resistance, and polypropylene is more preferable than polyethylene. The main resin (polypropylene resin) is more excellent in heat resistance, is less susceptible to deformation under high temperature and high pressure when molding a solar cell module, and is more preferably used when the processing temperature is high.
ポリプロピレン系樹脂の融点は、140℃〜170℃の範囲であることが、耐熱性をはじめ、滑り性やフィルムのハンドリング性、耐カール性、接着性樹脂層との熱接着性の点から好ましい。融点を140℃以上とすることで耐熱性に優れ、太陽電池モジュール用裏面保護シート部材フィルムとして封止材シートと熱融着させたときに、厚みが低減したり、耐絶縁性が低下するといった不具合を抑えることができるため好ましい。融点を170℃以下とすることで、封止材シートとの優れた密着強度を確保することができ好ましい。 The melting point of the polypropylene resin is preferably in the range of 140 ° C. to 170 ° C. from the viewpoints of heat resistance, slipperiness, film handling properties, curl resistance, and thermal adhesiveness with the adhesive resin layer. When the melting point is 140 ° C. or higher, the heat resistance is excellent, and when the back protection sheet member film for a solar cell module is heat-sealed with a sealing material sheet, the thickness is reduced or the insulation resistance is reduced. It is preferable because defects can be suppressed. By setting the melting point to 170 ° C. or lower, it is possible to ensure excellent adhesion strength with the sealing material sheet.
本発明における熱接着性樹脂フィルムとしては、酢酸ビニル含有率が2〜20重量%であるEVA樹脂フィルムも用いることができる。酢酸ビニル含有率が2重量%以上で封止材シートとの密着性を良好とすることができ、20重量%以下でブロッキングなく取り扱い性を良好とすることができる。 As the heat adhesive resin film in the present invention, an EVA resin film having a vinyl acetate content of 2 to 20% by weight can also be used. When the vinyl acetate content is 2% by weight or more, the adhesiveness with the sealing material sheet can be made good, and when it is 20% by weight or less, the handling property can be made good without blocking.
本発明におけるプラスチックフィルム、あるいは熱接着性樹脂フィルム中には、必要に応じて本発明の効果が損なわれない量で適宜な白色化剤あるいは黒色化剤を添加することができ、例えば白色化剤として炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、タルク、カオリンクレー、酸化チタン、硫酸バリウム、黒色化剤としてカーボンブラックやカーボンナノチューブ、アニリンブラック、黒色酸化鉄などを添加することができる。中でも白色化剤の場合は酸化チタン、黒色化剤の場合はカーボンブラックが好ましい。 In the plastic film or the heat-adhesive resin film in the present invention, an appropriate whitening agent or blackening agent can be added as needed in an amount that does not impair the effects of the present invention. Calcium carbonate, silica, alumina, magnesium hydroxide, zinc oxide, talc, kaolin clay, titanium oxide, barium sulfate, carbon black, carbon nanotubes, aniline black, black iron oxide, etc. can be added as a blackening agent. Of these, titanium oxide is preferable for the whitening agent, and carbon black is preferable for the blackening agent.
本発明において、プラスチックフィルムと熱接着性樹脂フィルムの貼り合せに使用する接着剤は、ポリエステルポリオール(a)100重量部に対して、エポキシ樹脂(b)5〜30重量部、及び、ポリカーボネートポリオール(c)を5〜30重量部を含有し、カルボジイミド化合物(d)を1〜10重量部を配合し、硬化剤としてポリイソシアネート化合物(e)を10〜30重量部含有し、さらに低温エージングでも硬化性を高めるための硬化促進触媒(f)を0.002〜1重量部が配合されたものが好ましい。このような接着剤を用いることで、加工に十分な密着強度とカール特性を有し、経時に対して密着強度の低下が小さい太陽電池モジュール用裏面保護シートとすることができる。 In the present invention, the adhesive used for laminating the plastic film and the heat-adhesive resin film is 5 to 30 parts by weight of the epoxy resin (b) and 100 parts by weight of the polycarbonate polyol (100 parts by weight of the polyester polyol (a). c) containing 5 to 30 parts by weight, 1 to 10 parts by weight of carbodiimide compound (d), 10 to 30 parts by weight of polyisocyanate compound (e) as a curing agent, and curing even at low temperature aging It is preferable that 0.002 to 1 part by weight of a curing accelerating catalyst (f) for enhancing the properties is blended. By using such an adhesive, it is possible to provide a back surface protection sheet for a solar cell module that has sufficient adhesion strength and curl characteristics for processing and has a small decrease in adhesion strength over time.
上記接着剤の主成分であるポリエステルポリオール(a)は、ジカルボン酸と多価アルコールを縮重合したものであり、ジカルボン酸とジオールを縮重合したポリエステルジオールが代表的なものである。ジカルボン酸としては、マロン酸、グルタール酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ドデカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸、フマル酸、無水マレイン酸などの不飽和ジカルボン酸、フタル酸、ジメチルフタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ジメチルテレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。 The polyester polyol (a), which is the main component of the adhesive, is obtained by condensation polymerization of dicarboxylic acid and polyhydric alcohol, and polyester diol obtained by condensation polymerization of dicarboxylic acid and diol is representative. Dicarboxylic acids include malonic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid and other aliphatic dicarboxylic acids, fumaric acid, maleic anhydride and other unsaturated dicarboxylic acids, phthalic acid, dimethyl Aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid and dimethyl terephthalic acid.
多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3―ブタンジオール、1,4―ブタンジオール、2,3―ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5―ペンタンジオール、1,6―ヘキサンジオール、3―メチル1,5―ペンタンジオール、2―エチル1,3―ヘキサンジオール、2,2,4―トリメチル1,3―ペンタンジオール、1,8―オクタンジオール、1,10―デカンジオールなどの脂肪族グリコール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAなどの脂環グリコール、キシレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、ビスヒドロキシエチルテレフタレートなどの芳香族グリコール、トリメチロールプロパン、グリセリンなどの脂肪族トリオールなどを挙げることができる。これらの組み合わせによる各種の公知のポリエステルポリオールを用いることができるが、数平均分子量として1000〜40000の範囲のものが好ましく、水酸基価としては1〜30mgKOH/gのものを用いることができる。数平均分子量が1000未満であると接着力が不十分であり、40000を越えると加工性、塗膜外観、溶解性が劣ることがある。 Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, neopentyl glycol, 1,5 -Pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl 1,5-pentanediol, 2-ethyl 1,3-hexanediol, 2,2,4-trimethyl 1,3-pentanediol, 1,8-octane Diols, aliphatic glycols such as 1,10-decanediol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, alicyclic glycols such as hydrogenated bisphenol A, xylene glycol, bishydroxyethoxybenzene, bishydroxyethyl terephthalate, etc. Family glycol, trimethylol propane, and aliphatic triols such as glycerin can be exemplified. Various known polyester polyols based on these combinations can be used, but those having a number average molecular weight in the range of 1000 to 40000 are preferred, and those having a hydroxyl value of 1 to 30 mgKOH / g can be used. If the number average molecular weight is less than 1000, the adhesive strength is insufficient, and if it exceeds 40000, the workability, the coating film appearance, and the solubility may be inferior.
本発明における接着剤に用いるエポキシ樹脂(b)としては、ビスフェノールAあるいはビスフェノールFとエピクロルヒドリンとの共重合体であるビスフェノール型のエポキシ樹脂を用いることができ、数平均分子量として500〜1500であることが好ましい。数平均分子量が500以上とすることで接着剤としての耐湿熱性を向上させることができ、1500以下とすることで塗剤への溶解性を良好とすることができる。エポキシ樹脂(b)としては、例えば、数平均分子量約1000のビスフェノールA型のエポキシ樹脂が用いられる。 As the epoxy resin (b) used for the adhesive in the present invention, a bisphenol type epoxy resin which is a copolymer of bisphenol A or bisphenol F and epichlorohydrin can be used, and the number average molecular weight is 500 to 1500. Is preferred. When the number average molecular weight is 500 or more, the heat-and-moisture resistance as an adhesive can be improved, and when the number-average molecular weight is 1500 or less, the solubility in the coating agent can be improved. As the epoxy resin (b), for example, a bisphenol A type epoxy resin having a number average molecular weight of about 1000 is used.
本発明における接着剤に用いるエポキシ樹脂(b)の添加量は、配合量が少ないと充分な耐湿熱性が得られず、配合量が多いと接着剤の濡れはじきによる塗工不良が発生することから、上記ポリエステルポリオール(a)100重量部に対し、5〜30重量部配合することが好ましい。 The addition amount of the epoxy resin (b) used in the adhesive in the present invention is not sufficient moisture and heat resistance if the blending amount is small, and if the blending amount is large, poor coating due to wetting and repelling of the adhesive occurs. It is preferable to blend 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester polyol (a).
本発明における接着剤に用いるポリカーボネートポリオール(c)は、ジオールとカーボネートからなるポリカーボネートジオールが一般的であり、耐候性、接着力維持の為、数平均分子量500〜3000、水酸基価20〜200mgKOH/gであるものが選ばれる。ポリカーボネートジオールを製造するためのジオールとしては、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ナノジオール、1,10−ドデカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオールなどの側鎖を持たないジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジメチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1、5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオールなどの側鎖を持ったジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパンなどの環状ジオールから選ばれる。 The polycarbonate polyol (c) used for the adhesive in the present invention is generally a polycarbonate diol composed of a diol and a carbonate, and has a number average molecular weight of 500 to 3000 and a hydroxyl value of 20 to 200 mgKOH / g in order to maintain weather resistance and adhesive strength. Is selected. Examples of the diol for producing the polycarbonate diol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1 Diols having no side chain, such as 1,8-octanediol, 1,9-nanodiol, 1,10-dodecanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 2-methyl-1,8-octane Diol, 2-ethyl-1,6-hexanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-dimethyl-1,5-pentanediol, 2, 4-diethyl-1,5-pentanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2,2- Diols having a side chain, such as methyl-1,3-propanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 2-bis (4-hydroxycyclohexyl) - are selected from cyclic diols such as propane.
また、カーボネートとして、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネートなどのジアルキルカーボネート、ジフェニルカーボネートなどのジアリールカーボネート、エチレンカーボネート、トリメチレンカーボネート、1,2−プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、1,3−ブチレンカーボネート、1,2−ペンチレンカーボネートなどのアルキレンカーボネートから選ばれる。 Further, as carbonates, dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, and dibutyl carbonate, diaryl carbonates such as diphenyl carbonate, ethylene carbonate, trimethylene carbonate, 1,2-propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, It is selected from alkylene carbonates such as 1,3-butylene carbonate and 1,2-pentylene carbonate.
これらの中で、脂肪族系ジオール(1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール等)とエチレンカーボネートからなるポリカーボネートジオールが好ましく用いられる。 Of these, polycarbonate diols composed of aliphatic diols (1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, etc.) and ethylene carbonate are preferably used. .
本発明における接着剤に用いるポリカーボネートポリオール樹脂(c)の添加量は、配合量が少ないと充分な耐湿熱性が得られず、配合量が多いと耐湿熱性は得られるが密着強度が低下する為、ポリエステルポリオール(a)100重量部に対し、5〜30重量部配合することが好ましい。 The addition amount of the polycarbonate polyol resin (c) used for the adhesive in the present invention is not sufficient moisture and heat resistance when the blending amount is small, and when the blending amount is large, the heat and moisture resistance is obtained, but the adhesion strength is reduced. It is preferable to mix 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester polyol (a).
本発明における接着剤には、接着剤組成物に残存し、あるいは加水分解により生成し、加水分解を促進するカルボキシル基を封止するためにカルボジイミド化合物(d)が添加される。 A carbodiimide compound (d) is added to the adhesive in the present invention in order to seal a carboxyl group remaining in the adhesive composition or generated by hydrolysis and promoting hydrolysis.
カルボジイミド化合物としては例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジイソブイチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、オクチルデシルカルボジイミド、ジ−t−ブチルカルボジイミド、ジベンジルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、N−オクタデシル−N’−フェニルカルボジイミド、N−ベンジル−N’−フェニルカルボジイミド、N−ベンジル−N’−トリルカルボジイミド、ジ−o−トルイルカルボジイミド、ジ−p−トルイルカルボジイミド、ビス(p−アミノフェニル)カルボジイミド、ビス(p−クロロフェニル)カルボジイミド、ビス(o−クロロフェニル)カルボジイミド、ビス(o−エチルフェニル)カルボジイミド、ビス(p−エチルフェニル)カルボジイミドビス(o−イソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(p−イソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(o−イソブチルフェニル)カルボジイミド、ビス(p−イソブチルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,5−ジクロロフェニル)カルボジイミド、ビス(2,6−ジメチルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,6−ジエチルフェニル)カルボジイミド、ビス(2−エチル−6−イソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(2−ブチル−6−イソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,4,6−トリイソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,4,6−トリブチルフェニル)カルボジイミド、ジ−β−ナフチルカルボシイミド、N−トリル−N’−シクロヘキシルカルボシイミド、N−トリル−N’−フェニルカルボシイミド、p−フェニレンビス(o−トルイルカルボジイミド)、p−フェニレンビス(シクロヘキシルカルボジイミド、p−フェニレンンビス(p−クロロフェニルカルボジイミド)、2,6,2’,6’−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミド、ヘキサメチレンビス(シクロヘキシルカルボジイミド)、エチレンビス(フェニルカルボジイミド)、エチレンビス(シクロヘキシルカルボジイミド)、などのモノまたはポリカルボジイミド化合物が例示される。 Examples of the carbodiimide compound include dicyclohexylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide, diisobutylcarbodiimide, dioctylcarbodiimide, octyldecylcarbodiimide, di-t-butylcarbodiimide, dibenzylcarbodiimide, diphenylcarbodiimide, N-octadecyl-N′-phenylcarbodiimide, and N-benzylcarbodiimide. -N'-phenylcarbodiimide, N-benzyl-N'-tolylcarbodiimide, di-o-toluylcarbodiimide, di-p-toluylcarbodiimide, bis (p-aminophenyl) carbodiimide, bis (p-chlorophenyl) carbodiimide, bis ( o-chlorophenyl) carbodiimide, bis (o-ethylphenyl) carbodiimide, bis (p-ethylphenyl) carbodi Midobis (o-isopropylphenyl) carbodiimide, bis (p-isopropylphenyl) carbodiimide, bis (o-isobutylphenyl) carbodiimide, bis (p-isobutylphenyl) carbodiimide, bis (2,5-dichlorophenyl) carbodiimide, bis (2, 6-dimethylphenyl) carbodiimide, bis (2,6-diethylphenyl) carbodiimide, bis (2-ethyl-6-isopropylphenyl) carbodiimide, bis (2-butyl-6-isopropylphenyl) carbodiimide, bis (2,6- Diisopropylphenyl) carbodiimide, bis (2,6-di-t-butylphenyl) carbodiimide, bis (2,4,6-trimethylphenyl) carbodiimide, bis (2,4,6-triisopropylphenyl) carboxy Bodiimide, bis (2,4,6-tributylphenyl) carbodiimide, di-β-naphthylcarbosiimide, N-tolyl-N′-cyclohexylcarbosiimide, N-tolyl-N′-phenylcarbosiimide, p- Phenylenebis (o-toluylcarbodiimide), p-phenylenebis (cyclohexylcarbodiimide), p-phenylenenebis (p-chlorophenylcarbodiimide), 2,6,2 ', 6'-tetraisopropyldiphenylcarbodiimide, hexamethylenebis (cyclohexylcarbodiimide) ), Ethylene bis (phenylcarbodiimide), ethylene bis (cyclohexylcarbodiimide), and other mono- or polycarbodiimide compounds.
なかでも反応性、安定性の観点からビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、2,6,2’,6’−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミドが好ましい。さらに上記ポリカルボジイミド化合物として市販のポリカルボジイミド化合物は、合成する必要もなく好適に使用することができる。かかる市販のポリカルボジイミド化合物としては例えば日清紡ケミカル(株)より市販されている“カルボジライト”(登録商標)の商品名で販売されている各種グレードのものが使用できる。 Of these, bis (2,6-diisopropylphenyl) carbodiimide and 2,6,2 ', 6'-tetraisopropyldiphenylcarbodiimide are preferred from the viewpoints of reactivity and stability. Furthermore, a commercially available polycarbodiimide compound as the polycarbodiimide compound can be suitably used without the need for synthesis. As such a commercially available polycarbodiimide compound, for example, various grades sold under the trade name “Carbodilite” (registered trademark) marketed by Nisshinbo Chemical Co., Ltd. can be used.
カルボジイミド化合物(d)は、カルボジイミド当量(分子量/分子に含まれるカルボジイミド基数)が100〜1000のものであり、ポリエステルポリオール(a)100重量部に対して1〜10重量部配合することが好ましい。1重量部未満では耐加水分解性が不十分であり、10重量部を越えると色相が黄色みを帯びるため外観上問題が生じることがある。 The carbodiimide compound (d) has a carbodiimide equivalent (molecular weight / number of carbodiimide groups contained in the molecule) of 100 to 1000, and preferably 1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the polyester polyol (a). If it is less than 1 part by weight, the hydrolysis resistance is insufficient, and if it exceeds 10 parts by weight, the hue becomes yellowish, which may cause problems in appearance.
本発明における接着剤の硬化剤成分であるポリイソシアネート化合物(e)としては、脂肪族、脂環族、芳香脂肪族及び芳香族から選ばれる1種以上のものであり、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、ブチレンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート等の脂環族イソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香脂肪族系イソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族イソシアネートが挙げられる。またこれらのジイソシアネートのアダクト体、2量体、3量体、カルボジイミド変性体、アロファネート変性体、ビューレット変性体、ヌレート変性体等も用いることができる。 The polyisocyanate compound (e) which is a curing agent component of the adhesive in the present invention is one or more selected from aliphatic, alicyclic, araliphatic and aromatic, such as hexamethylene diisocyanate, Aliphatic isocyanates such as pentamethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, aliphatic isocyanates such as butylene diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, methylene bis (cyclohexyl isocyanate), isophorone diisocyanate, aromatic aliphatic isocyanates such as xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, Examples include aromatic isocyanates such as tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate. In addition, adducts, dimers, trimers, carbodiimide-modified products, allophanate-modified products, burette-modified products, nurate-modified products, and the like of these diisocyanates can also be used.
上記イソシアネート系硬化剤の中で耐候性、塗膜性能に優れるヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート系が好ましく、特に、ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット変性体、ヌレート変性体が商業的に入手が容易であり好ましい。 Among the above-mentioned isocyanate-based curing agents, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and xylylene diisocyanate, which are excellent in weather resistance and coating film performance, are preferable. Easy and preferred.
本発明におけるポリイソシアネート化合物(e)は、配合量が少ないと接着剤が充分に硬化せず、配合量が多いと密着強度が低下する為、主剤を構成するポリエステルポリオール(a)100重量部に対して、10〜30重量部配合することが好ましい。 In the polyisocyanate compound (e) in the present invention, if the blending amount is small, the adhesive is not sufficiently cured, and if the blending amount is large, the adhesion strength is lowered. Therefore, the polyester polyol (a) constituting the main component is added to 100 parts by weight. On the other hand, it is preferable to mix 10 to 30 parts by weight.
本発明における接着剤に用いる溶剤としては、エステル類、ケトン類、脂肪族類、芳香族類等の活性水素を持たない溶剤が好ましい。エステル類としては、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等を挙げる事ができる。ケトン類としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等を挙げることができる。脂肪族としては、n−ヘプタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン等をあげることができる。芳香族類としては、トルエン、キシレン等を挙げることができる。これらの中で、溶解度、塗工適性の観点から酢酸エチル、酢酸プロピル、メチルエチルケトンが特に好ましい。 The solvent used for the adhesive in the present invention is preferably a solvent having no active hydrogen such as esters, ketones, aliphatics, and aromatics. Examples of the esters include ethyl acetate, propyl acetate, and butyl acetate. Examples of ketones include methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone. Examples of the aliphatic group include n-heptane, n-hexane, cyclohexane and the like. Examples of aromatics include toluene and xylene. Of these, ethyl acetate, propyl acetate, and methyl ethyl ketone are particularly preferable from the viewpoints of solubility and coating suitability.
本発明における硬化促進触媒(f)は、接着剤の硬化反応、すなわち、ポリエステルポリオール(a)およびポリカーボネートポリオール(c)に含まれる水酸基(−OH)と、ポリイソシアネート化合物(e)中のイソシアネート基(−N=C=O)の反応によるウレタン結合の形成反応を促進せしめるものであり、反応速度を速めて生産性を上げるために使用される。硬化促進触媒としては、ステアリン酸亜鉛やナフテン酸亜鉛等の亜鉛系や、オクチル酸スズ、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート等のスズ系の有機金属系触媒が用いられるほか、DBU(1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカン−7−エン)のフェノール塩、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン等のアミン類、イミダゾール等を使用することができる。 The curing accelerating catalyst (f) in the present invention is an adhesive curing reaction, that is, a hydroxyl group (—OH) contained in the polyester polyol (a) and the polycarbonate polyol (c), and an isocyanate group in the polyisocyanate compound (e). It promotes the formation reaction of urethane bonds by the reaction of (—N═C═O), and is used to increase the reaction rate and increase the productivity. As the curing accelerating catalyst, zinc-based organometallic catalysts such as zinc stearate and zinc naphthenate, tin-based organometallic catalysts such as tin octylate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, and dioctyltin dilaurate are used, and DBU (1 , 8-diazabicyclo [5,4,0] undecan-7-ene), amines such as triethylamine and triethylenediamine, imidazole, and the like can be used.
その中でも、ステアリン酸亜鉛が接着剤樹脂組成物の室温での粘度安定性に優れ、十分なポットライフを確保できるため好適である。硬化促進触媒(f)は、上記ポリエステルポリオール(a)100重量部に対し、0.002〜1重量部であることが好ましく、特に0.005〜0.1重量部であることが好ましい。配合量が0.002重量部を越えると硬化促進の効果が顕著であり、1重量部未満とすることで、室温でのポリオールとポリイソシアネート化合物の反応によるゲル化を抑え、十分なポットライフを確保できるので好ましい。 Among them, zinc stearate is preferable because it has excellent viscosity stability at room temperature of the adhesive resin composition and can secure a sufficient pot life. The curing accelerating catalyst (f) is preferably 0.002 to 1 part by weight, particularly preferably 0.005 to 0.1 part by weight, based on 100 parts by weight of the polyester polyol (a). When the blending amount exceeds 0.002 parts by weight, the effect of accelerating curing is remarkable, and by making it less than 1 part by weight, gelation due to the reaction between the polyol and the polyisocyanate compound at room temperature is suppressed, and a sufficient pot life is achieved. It is preferable because it can be secured.
本発明において、プラスチックフィルムと熱可塑性樹脂フィルムのフィルム層間の密着強度が2N/15mm以上、より好ましくは3N/15mm以上であり、カールが10mm以下、より好ましくは9mm以下であることが好ましい。 In the present invention, the adhesive strength between the film layers of the plastic film and the thermoplastic resin film is preferably 2 N / 15 mm or more, more preferably 3 N / 15 mm or more, and the curl is 10 mm or less, more preferably 9 mm or less.
フィルム層間の密着強度が2N/15mm未満では断裁や、太陽電池モジュールに加工する際にフィルム同士が剥がれたり、ずれたりするために不都合である。好ましくは密着強度は5N/15mm以上である。 If the adhesion strength between the film layers is less than 2 N / 15 mm, it is inconvenient because the films are peeled off or shifted when processed into a solar cell module. The adhesion strength is preferably 5 N / 15 mm or more.
カールは10mm以下とすることが必要である。10mmを越えると太陽電池モジュールに加工する際のハンドリング性が悪く、裏面保護シート全体が規定の位置からずれるなどの問題により歩留まりを悪化させる。 The curl needs to be 10 mm or less. If it exceeds 10 mm, the handling property when processing into a solar cell module is poor, and the yield is deteriorated due to problems such as the entire back surface protection sheet being displaced from the specified position.
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにおける接着剤の硬化率は70%以上であることが好ましく、より好ましくは80%以上である。70%以上とすることで2N/15mm以上の密着強度を得やすくなる。 The curing rate of the adhesive in the back surface protective sheet for solar cell module of the present invention is preferably 70% or more, and more preferably 80% or more. By making it 70% or more, it becomes easy to obtain an adhesion strength of 2 N / 15 mm or more.
なお、イソシアネート基と水酸基の当量比(イソシアネート基/水酸基)は1.0以上であることが好ましく、より好ましくは1.2以上であり、さらに好ましくは1.5以上である。接着剤硬化率はイソシアネート基の消費度合いによって算出するが、イソシアネート基と水酸基の当量比が1.0未満であれば、イソシアネート基が完全に反応したしても未反応の水酸基が残存することとなり、高温高湿下での密着強度の低下が問題となることがある。 In addition, it is preferable that the equivalent ratio (isocyanate group / hydroxyl group) of an isocyanate group and a hydroxyl group is 1.0 or more, More preferably, it is 1.2 or more, More preferably, it is 1.5 or more. The adhesive curing rate is calculated based on the degree of consumption of isocyanate groups. If the equivalent ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups is less than 1.0, unreacted hydroxyl groups will remain even if the isocyanate groups have reacted completely. In some cases, a decrease in adhesion strength under high temperature and high humidity may be a problem.
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートおよびその製造方法における接着剤層の塗布量は、3g/m2以上がより好ましく、コスト面及び密着性の点から4〜6g/m2が更により好ましい。 The coating amount of the adhesive layer in the back protective sheet and manufacturing method thereof for a solar cell module of the present invention, 3 g / m 2 or more, and preferably more than 4-6 g / m 2 from the viewpoint of cost and adhesion .
本発明の太陽電池裏面保護シートが使用環境下におけるフィルム層間剥離を防止するために、85℃×85%RH条件下にて1000時間保管後に2N/15mm以上、より望ましくは2.5N/15mm以上の密着強度を保持することが好ましい。 In order for the solar cell back surface protective sheet of the present invention to prevent film delamination in the use environment, it is 2 N / 15 mm or more, more preferably 2.5 N / 15 mm or more after storage for 1000 hours under the condition of 85 ° C. × 85% RH. It is preferable to maintain the adhesion strength.
本発明における太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法としては、例えばプラスチックフィルムにグラビア・ロールコート法等の公知のコート法、あるいは印刷法等を用いて接着剤を塗工するドライラミネートなどの手法を用いて熱接着性樹脂フィルムを貼り合わせることができる。このとき、プラスチックフィルムは必要に応じて、コロナ処理、プラズマ処理などの接着性を向上させるための表面処理を施すことも可能である。次に、当該プラスチックフィルムの接着剤塗工面と熱接着性樹脂フィルムを貼り合わせる。 As a manufacturing method of the back surface protection sheet for solar cell modules in the present invention, for example, a known coating method such as a gravure / roll coating method on a plastic film, or a method such as dry lamination in which an adhesive is applied using a printing method or the like A heat-adhesive resin film can be bonded together. At this time, the plastic film can be subjected to a surface treatment for improving adhesiveness such as corona treatment or plasma treatment, if necessary. Next, the adhesive coating surface of the plastic film and the heat-adhesive resin film are bonded together.
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造において、上記貼り合わせの後、20℃以上40℃未満の温度で48時間以上エージングすることが重要である。20℃未満では時間を掛けても硬化が不十分であり、40℃を越えるとカールが大きくなる。エージング時間が48時間未満では、やはり硬化が不十分となる。 In the production of the back surface protective sheet for a solar cell module of the present invention, it is important to age at a temperature of 20 ° C. or higher and lower than 40 ° C. for 48 hours or longer after the bonding. If it is less than 20 ° C., curing is insufficient even if it takes time, and if it exceeds 40 ° C., the curl becomes large. If the aging time is less than 48 hours, curing is still insufficient.
以下に、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを使用して太陽電池モジュールを製造する方法について説明する。太陽電池モジュールを作成した一例の概略側断面図を図2に示す。太陽電池モジュール用裏面保護シート(10)の熱接着性樹脂フィルム(11)面がEVAシート層2(23)と向かい合う方向で、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シート(10)/EVAシート層2(23)/配線を配設した光起電力素子としての太陽光発電素子(25)/EVAシート層1(22)/ガラス板(24)をこの順に積層し、更に、必要ならば各層間にその他の素材を任意に積層し、次いでこれらを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等の通常の成形法を利用し、上記の各層を一体成形体として加熱圧着成形して、枠を装着して太陽電池モジュールを製造する方法が好ましく例示される。
本発明のカールの小さい太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いることで、裏面保護シートを積層する時のハンドリング性に優れるとともに、太陽電池モジュール成形時に、裏面保護シートがずれたり、シワが発生したりするのを抑制できて、好適である。
Below, the method to manufacture a solar cell module using the back surface protection sheet for solar cell modules of this invention is demonstrated. FIG. 2 shows a schematic sectional side view of an example in which a solar cell module is produced. The back surface protective sheet for solar cell module (10) / EVA sheet layer of the present invention in the direction in which the heat-adhesive resin film (11) surface of the back surface protective sheet for solar cell module (10) faces the EVA sheet layer 2 (23) 2 (23) / photovoltaic power generation element (25) / EVA sheet layer 1 (22) / glass plate (24) as a photovoltaic element provided with wirings are laminated in this order. Other materials are arbitrarily laminated to each other, and then these layers are integrated by vacuum suction or the like, and a normal molding method such as a thermocompression method is used. A method of manufacturing a solar cell module by mounting is preferably exemplified.
By using the back surface protection sheet for a solar cell module with a small curl of the present invention, the back surface protection sheet is excellent in handling properties when laminating the back surface protection sheet, and when the solar cell module is formed, the back surface protection sheet is displaced or wrinkles are generated. This is preferable because it can be suppressed.
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。なお、各特性は以下の方法により測定、評価を行った。
[評価方法]
(太陽電池モジュール用裏面保護シート構成)
太陽電池モジュール用裏面保護シート部材および接着剤構成成分を表1に示す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. Each characteristic was measured and evaluated by the following methods.
[Evaluation method]
(Back side protection sheet configuration for solar cell module)
Table 1 shows the back surface protective sheet member for the solar cell module and the adhesive constituent components.
(接着剤硬化率)
プラスチックフィルムと熱接着性樹脂フィルムを、接着剤により貼り合わせ、所定温度・所定時間のエージング処理を行った前後の試験用サンプルと、完全硬化(110℃×2時間加熱処理)した補正用サンプルの2種類を作製し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)を用いて透過法でイソシアネート基の硬化前後のIRスペクトル(2260cm−1)の吸光度ピーク高さを測定し、次式より求める。
(Adhesive curing rate)
A test sample before and after the plastic film and the heat-adhesive resin film are bonded together with an adhesive and subjected to an aging treatment at a predetermined temperature and a predetermined time, and a correction sample that is completely cured (110 ° C. × 2 hours heat treatment). Two types were prepared, and the absorbance peak height of the IR spectrum (2260 cm −1 ) before and after curing of the isocyanate group was measured by a transmission method using FT-IR (Fourier transform infrared spectrophotometer), and obtained from the following formula. .
接着剤硬化率(%)=[(エージング前吸光度ピーク高さ)−(エージング後吸光度ピーク高さ)]÷[(エージング前吸光度ピーク高さ)−(完全硬化後吸光度ピーク高さ)]×100
<測定条件>
装置:FTS−55A(Bio−Rad DIGILAB製FT−IR)
光源:特殊セラミックス
検知機:MCT
パージ:窒素ガス
分解能:2cm−1
積算回数:512回
測定方法:透過法
測定波長範囲:2500〜2000cm−1。
Adhesive curing rate (%) = [(absorbance peak height before aging) − (absorbance peak height after aging)] ÷ [(absorbance peak height before aging) − (absorbance peak height after complete curing)] × 100
<Measurement conditions>
Apparatus: FTS-55A (FT-IR manufactured by Bio-Rad DIGILAB)
Light source: Special ceramic detector: MCT
Purge: Nitrogen gas resolution: 2 cm −1
Integration number: 512 times Measurement method: Transmission method Measurement wavelength range: 2500 to 2000 cm −1 .
(カール)
プラスチックフィルムと熱接着性樹脂フィルムを接着剤により貼り合わせ、所定温度・所定時間のエージング処理を行ったのちに積層体を切断して20cm×20cmサイズのシートを得た。このシートを23±5℃、50±10%RH環境下で24時間保管後、熱接着性樹脂フィルム面を上にして平坦面に載せて、平坦面から4つの頂点までの反り高さをノギスで測定し、その平均値をカール値とした。
(curl)
The plastic film and the heat-adhesive resin film were bonded together with an adhesive, and after aging treatment at a predetermined temperature and a predetermined time, the laminate was cut to obtain a 20 cm × 20 cm size sheet. This sheet is stored for 24 hours in an environment of 23 ± 5 ° C. and 50 ± 10% RH, and then placed on a flat surface with the heat-adhesive resin film face up, and the warp height from the flat surface to the four apexes is vernier. The average value was taken as the curl value.
(フィルム層間の密着強度)
太陽電池モジュール用裏面保護シートを15mm幅にカットし、フィルム層間にて剥離し、ORIENTEC社製テンシロンPTM−50を用いて、剥離角度180°、剥離スピード100mm/minで剥離強さを測定し、この数値を初期のフィルム層間の密着強度とした。
(Adhesion strength between film layers)
The back protective sheet for solar cell module is cut into a width of 15 mm, peeled between the film layers, and peel strength is measured at a peel angle of 180 ° and a peel speed of 100 mm / min using ORIENTEC's Tensilon PTM-50. This value was used as the initial adhesion strength between the film layers.
次に、太陽電池モジュール用裏面保護シートを15mm幅にカットし、ESPEC社製恒温恒湿器PR−2KPHを用いて、温度85℃、湿度85%RH環境下にて1000時間保管した後、上記方法によりフィルム層間の密着強度を測定した。 Next, the back surface protection sheet for solar cell modules is cut into a width of 15 mm and stored for 1000 hours in an environment of temperature 85 ° C. and humidity 85% RH using a constant temperature and humidity chamber PR-2KPH manufactured by ESPEC Co., Ltd. The adhesion strength between the film layers was measured by the method.
(実施例1)
ドライラミネーター(岡崎機械工業社製一色印刷付きドライラミネーターOG/DL−130TA−AF)により、耐加水分解性を有する二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製“ルミラー”(登録商標)X10S、125μm)へ、接着剤の樹脂成分がポリエステルポリオール、数平均分子量5000、水酸基価11mgKOH/gである“ディックドライ”(登録商標)LX−71A(DIC社製)100重量部に対し、エポキシ樹脂として“エピクロン”1050(DIC社製)10重量部及びポリカーボネートポリオールとして数平均分子量1000、水酸基価110mgKOH/gである“プラクセル”(登録商標)CD210(ダイセル化学社製)15重量部を混合した主剤と、ポリイソシアネート化合物の硬化剤としてヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート変性体である“デスモジュール”(登録商標)N3300(住友バイエルウレタン社製)を17重量部と、カルボジイミド化合物としてカルボジイミド基当量200の“カルボジライト”(登録商標)V−07(日清紡ケミカル社製)を2重量部と、硬化促進触媒としてステアリン酸亜鉛(日油株式会社製“ニッサンエレクトール”(登録商標)MZ−2)を0.05重量部混合し、固形分塗布量5g/m2に塗布、乾燥し、白色ポリプロピレンフィルム(東レフィルム加工社製、タイプ名B011W、150μm)と60N/cmのニップ圧でラミネートを実施した。
(Example 1)
Biaxially stretched polyethylene terephthalate film with hydrolysis resistance ("Lumirror" (registered trademark) X10S, 125 μm, manufactured by Toray Industries, Inc.) with a dry laminator (Dry Laminator OG / DL-130TA-AF with one-color printing manufactured by Okazaki Machinery Co., Ltd.) In addition, 100 parts by weight of “Dick Dry” (registered trademark) LX-71A (manufactured by DIC) having a polyester polyol, a number average molecular weight of 5000, and a hydroxyl value of 11 mgKOH / g as an epoxy resin is used as an epoxy resin. "1050 parts by weight (manufactured by DIC)" and 15 parts by weight of "Placcel" (registered trademark) CD210 (manufactured by Daicel Chemical Industries) having a number average molecular weight of 1000 and a hydroxyl value of 110 mgKOH / g as a polycarbonate polyol, Hardness of isocyanate compounds 17 parts by weight of “Desmodur” (registered trademark) N3300 (manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), which is a nurate modified hexamethylene diisocyanate as an agent, and “Carbodilite” (registered trademark) V— having a carbodiimide group equivalent of 200 as a carbodiimide compound. 2 parts by weight of 07 (manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd.) and 0.05 parts by weight of zinc stearate (“Nissan Electol” (registered trademark) MZ-2, manufactured by Nissho Co., Ltd.) as a curing accelerating catalyst were mixed. The coating was applied to a coating amount of 5 g / m 2 , dried, and laminated with a white polypropylene film (manufactured by Toray Film Processing Co., Ltd., type name B011W, 150 μm) and a nip pressure of 60 N / cm.
この白色ポリプロピレンフィルムB011Wは、A層/B層/C層の3層構成からなるフィルムであり、A層に使用する樹脂として、1−ブテンを共重合し、融点127℃、密度0.94g/cm3であってメルトフローレート5g/10分の直鎖状低密度ポリエチレン85重量部に対し、融点112℃、密度0.91g/cm3の低密度ポリエチレンを15重量部、及びプロピレン系樹脂として、融点150℃、密度0.900g/cm3のエチレン・プロピレンランダム共重合体80重量部を混合した樹脂混合物を用いた。B層に使用する樹脂としては、融点が160℃、密度0.90g/cm3のホモポリプロピレン100重量部に対して、酸化チタンマスタバッチ(ホモポリプロピレンベース、濃度60重量%)の12重量部を混合した樹脂混合物を用いた。酸化チタンの添加量は6.4重量%である。また、C層に使用する樹脂として、融点160℃、密度0.900g/cm3のエチレン・プロピレンブロック共重合樹脂を用いた。これら樹脂組成物を用い、A/B/C層の厚さの比率を20/70/10とし、全厚さ150μmとして公知の共押出法によって成型したものを作成したものである。上記貼り合わせはC層側で行った。
貼り合わせた裏面保護シートは、温度25℃にて72時間エージングを実施し、接着剤層の硬化反応をさせ、太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
This white polypropylene film B011W is a film having a three-layer structure of A layer / B layer / C layer. As a resin used for the A layer, 1-butene is copolymerized, and has a melting point of 127 ° C. and a density of 0.94 g / a cm 3 to a melt flow rate 5 g / 10 min linear low density polyethylene 85 parts by weight, melting point 112 ° C., 15 parts by weight of low density polyethylene having a density of 0.91 g / cm 3, and a propylene resin A resin mixture obtained by mixing 80 parts by weight of an ethylene / propylene random copolymer having a melting point of 150 ° C. and a density of 0.900 g / cm 3 was used. The resin used for layer B is 12 parts by weight of a titanium oxide master batch (homopolypropylene base, concentration 60% by weight) with respect to 100 parts by weight of homopolypropylene having a melting point of 160 ° C. and a density of 0.90 g / cm 3. A mixed resin mixture was used. The amount of titanium oxide added is 6.4% by weight. As the resin used for the C layer, an ethylene / propylene block copolymer resin having a melting point of 160 ° C. and a density of 0.900 g / cm 3 was used. Using these resin compositions, the ratio of the thickness of the A / B / C layer is 20/70/10 and the total thickness is 150 μm, which is molded by a known coextrusion method. The bonding was performed on the C layer side.
The pasted back protective sheet was aged at a temperature of 25 ° C. for 72 hours to cause the adhesive layer to undergo a curing reaction, thereby producing a back protective sheet for a solar cell module.
(実施例2)
接着剤の樹脂成分をポリエステルポリオールとして、数平均分子量20000、水酸基価4mgKOH/gである“エリーテル”(登録商標)XO−0276(ユニチカ社製)とし、エポキシ樹脂として“エピクロン”(登録商標)1050を7重量部とし、カルボジイミド化合物として“カルボジライト”(登録商標)V−07を4重量部とした変更した以外は実施例1と同様に太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
(Example 2)
The resin component of the adhesive is polyester polyol, “Eritel” (registered trademark) XO-0276 (manufactured by Unitika) having a number average molecular weight of 20000 and a hydroxyl value of 4 mg KOH / g, and “Epiclon” (registered trademark) 1050 as an epoxy resin. Was changed to 7 parts by weight and “carbodilite” (registered trademark) V-07 was changed to 4 parts by weight as a carbodiimide compound, to prepare a back protective sheet for a solar cell module in the same manner as in Example 1.
(実施例3)
接着剤の樹脂成分をポリエステルポリオールとして、数平均分子量6000、水酸基価21mgKOH/gである“ベッコライト”(登録商標)M−6180−50(DIC社製)とし、エポキシ樹脂として“エピクロン”(登録商標)1050を25重量部とし、ポリカーボネートポリオールとして“プラクセル”(登録商標)CD210を10重量部とし、ポリイソシアネート化合物として“デスモジュール”(登録商標)N3300を25重量部とし、カルボジイミド化合物として“カルボジライト”(登録商標)V−07を7重量部とした以外は実施例1と同様に太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
(Example 3)
The resin component of the adhesive is polyester polyol, “Beckolite” (registered trademark) M-6180-50 (manufactured by DIC) having a number average molecular weight of 6000 and a hydroxyl value of 21 mg KOH / g, and “Epiclon” (registered) as an epoxy resin. (Trademark) 1050 is 25 parts by weight, “Plexel” (registered trademark) CD210 is 10 parts by weight as polycarbonate polyol, “Desmodur” (registered trademark) N3300 is 25 parts by weight as polyisocyanate compound, and “carbodilite” is as carbodiimide compound. A back protective sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1 except that 7 parts by weight of “(registered trademark) V-07” was used.
(実施例4)
接着剤の樹脂成分がポリエステルポリオールとして、数平均分子量13000、水酸基価11mgKOH/gである“アロンメルト”(登録商標)PES−375SE50(東亞合成社製)とし、ポリカーボネートポリオールとして“プラクセル”(登録商標)CD210を25重量部混合させた主剤とポリイソシアネート化合物として“デスモジュール”(登録商標)N3300を13重量部と、カルボジイミド化合物として“カルボジライト”(登録商標)V−07を4重量部とした以外は実施例1と同様に太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
Example 4
The resin component of the adhesive is “Aronmelt” (registered trademark) PES-375SE50 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) having a number average molecular weight of 13,000 and a hydroxyl value of 11 mgKOH / g as polyester polyol, and “Placcel” (registered trademark) as polycarbonate polyol. Except for mixing 25 parts by weight of CD210 with 13 parts by weight of “Desmodur” (registered trademark) N3300 as a polyisocyanate compound and 4 parts by weight of “carbodilite” (registered trademark) V-07 as a carbodiimide compound. A back protective sheet for a solar cell module was produced in the same manner as in Example 1.
(実施例5)
接着剤の樹脂成分がポリイソシアネート化合物としてヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット変性体である“デスモジュール”(登録商標)N3200(住友バイエルウレタン社製)を17重量部とし、温度25℃にて72時間エージングを実施し、接着剤層の硬化反応をさせた以外は実施例1と同様にして、太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
(Example 5)
The resin component of the adhesive is a polyisocyanate compound, “Desmodur” (registered trademark) N3200 (manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), which is a burette modified product of hexamethylene diisocyanate, and aged at a temperature of 25 ° C. for 72 hours. The back surface protection sheet for solar cell modules was produced like Example 1 except having implemented and carrying out hardening reaction of the adhesive bond layer.
(実施例6)
実施例2において、エポキシ樹脂“エピクロン”1050を3重量部とした以外は実施例2と同様に太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。エポキシ樹脂の添加量が少ないために85℃×85%RH1000時間後の密着強度が若干低下したが、実用上問題はなかった。
(Example 6)
In Example 2, the back surface protection sheet for solar cell modules was produced similarly to Example 2 except having set epoxy resin "Epiclon" 1050 to 3 weight part. Although the adhesion strength after 85 hours at 85 ° C. and 85% RH was slightly lowered due to the small amount of the epoxy resin added, there was no practical problem.
(実施例7)
接着剤の樹脂成分がポリエステルポリオールとして“ベッコライト”(登録商標)M−6180−50とし、エポキシ樹脂として“エピクロン”1050を10重量部及びポリカーボネートポリオールとして“プラクセル”(登録商標)CD210を3重量部とした以外は実施例2と同様に太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。ポリカーボネートポリオールの添加量が少ないために85℃×85%RH1000時間後の密着強度が若干低下したが、実用上問題はなかった。
(Example 7)
The resin component of the adhesive is "Beccolite" (registered trademark) M-6180-50 as the polyester polyol, 10 parts by weight of "Epiclon" 1050 as the epoxy resin, and 3 weights of "Placcel" (registered trademark) CD210 as the polycarbonate polyol A back surface protective sheet for a solar cell module was produced in the same manner as in Example 2 except that the part was used. Although the adhesion strength after 1000 hours at 85 ° C. × 85% RH was slightly reduced due to the small amount of polycarbonate polyol added, there was no practical problem.
(実施例8)
接着剤の樹脂成分がポリイソシアネート化合物として“デスモジュール”(登録商標)N3300を7重量部とした以外は実施例1と同様に太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。ポリイソシアネート化合物の添加量が少ないために、初期の密着強度、85℃×85%RH、1000時間後の密着強度が共に低めであったが、実用上は問題なかった。
(Example 8)
A back protective sheet for a solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin component of the adhesive was 7 parts by weight of “Desmodule” (registered trademark) N3300 as a polyisocyanate compound. Since the addition amount of the polyisocyanate compound was small, the initial adhesion strength, 85 ° C. × 85% RH, and adhesion strength after 1000 hours were both low, but there was no problem in practical use.
(実施例9)
実施例8において、“デスモジュール”(登録商標)N3300を35重量部とした以外は実施例2と同様に太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
Example 9
In Example 8, a back protective sheet for a solar cell module was produced in the same manner as in Example 2 except that 35 parts by weight of “Desmodule” (registered trademark) N3300 was used.
ポリイソシアネート化合物の添加量が多いために、接着剤の硬化率が52%と低めであり、初期の密着強度、85℃×85%RH、1000時間後の密着強度が共に低めであったが、実用上は何とか使えるレベルであった。 Due to the large amount of polyisocyanate compound added, the curing rate of the adhesive was as low as 52%, and the initial adhesive strength, 85 ° C. × 85% RH, and the adhesive strength after 1000 hours were both low, It was a level that could be used somehow in practice.
(実施例10)
接着剤の樹脂成分がポリエステルポリオールとして“ベッコライト”(登録商標)M−6180−50とし、カルボジイミド化合物として“カルボジライト”(登録商標)V−07を0.5重量部とした以外は実施例1と同様に太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。カルボジイミド化合物の添加量が少なく、初期の密着強度は高いが、85℃×85%RH、1000時間後の密着強度が低めであった。
(Example 10)
Example 1 except that the resin component of the adhesive was "Beccolite" (registered trademark) M-6180-50 as the polyester polyol and 0.5 parts by weight of "Carbodilite" (registered trademark) V-07 as the carbodiimide compound. The back surface protection sheet for solar cell modules was produced similarly to. Although the addition amount of the carbodiimide compound was small and the initial adhesion strength was high, the adhesion strength after 1000 hours at 85 ° C. × 85% RH was low.
(比較例1)
実施例1において、硬化促進触媒を添加せず、他の条件は全て実施例1と同じとして、太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
硬化促進触媒を添加しないと、25℃、72時間のエージングでは接着剤の硬化率は23%と低く、初期の密着強度、85℃×85%RH、1000時間後の密着強度が共に不十分であった。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the back surface protection sheet for solar cell modules was produced by not adding a hardening acceleration | stimulation catalyst and making all other conditions the same as Example 1. FIG.
Without the addition of a curing accelerating catalyst, the curing rate of the adhesive was as low as 23% when aging at 25 ° C. for 72 hours, and the initial adhesion strength, 85 ° C. × 85% RH, and adhesion strength after 1000 hours were both insufficient. there were.
(比較例2)
比較例1において、エージングの条件を45℃、72時間とした。硬化は進行して接着剤の硬化率は84%となり、密着強度も十分なものとなったが、カールが18mmと大きく、使用に耐えなかった。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 1, the aging conditions were 45 ° C. and 72 hours. Curing progressed and the curing rate of the adhesive was 84%, and the adhesion strength was sufficient, but the curl was as large as 18 mm, and it could not be used.
(比較例3)
実施例1において、エージングの条件を18℃、96時間とした。硬化が不十分であり、密着強度も不十分であった。
(Comparative Example 3)
In Example 1, the aging conditions were 18 ° C. and 96 hours. Curing was insufficient and the adhesion strength was also insufficient.
(比較例4)
実施例1において、エージングの条件を25℃、36時間とした。硬化が不十分であり、密着強度も不十分であった。
(Comparative Example 4)
In Example 1, the aging conditions were 25 ° C. and 36 hours. Curing was insufficient and the adhesion strength was also insufficient.
(比較例5)
実施例1において、エージングの条件を45℃、36時間とした。カールが16mmと大きく、実用に耐えなかった。
(Comparative Example 5)
In Example 1, the aging conditions were 45 ° C. and 36 hours. The curl was as large as 16 mm and was not practical.
10:太陽電池モジュール用裏面保護シート
11:熱接着性樹脂フィルム
12:熱接着性樹脂フィルムのA層
13:熱接着性樹脂フィルムのB層
14:熱接着性樹脂フィルムのC層
15:接着剤
16:プラスチックフィルム
22:EVAシート層1
23:EVAシート層2
24:ガラス板
25:配線を配設した光起電力素子としての太陽光発電素子
10: Back surface protection sheet for solar cell module 11: Thermal adhesive resin film 12: A layer of thermal adhesive resin film 13: B layer of thermal adhesive resin film 14: C layer of thermal adhesive resin film 15: Adhesive 16: Plastic film 22: EVA sheet layer 1
23: EVA sheet layer 2
24: Glass plate 25: Photovoltaic power generation element as a photovoltaic element provided with wiring
Claims (7)
It is a manufacturing method of the solar cell module using the back surface protection sheet for solar cell modules in any one of Claims 1-5, Comprising: As a direction in which this thermoadhesive resin film surface faces an EVA sheet layer, for solar cell modules A photovoltaic element / EVA sheet layer / glass plate as a photovoltaic element provided with a back surface protective sheet / EVA sheet layer / wiring is laminated in this order, and these layers are thermocompression-molded as an integrally formed body, A method for manufacturing a solar cell module, comprising mounting a frame.
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2013
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