特許第6303502号(P6303502)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6303502太陽電池保護シート用易接着剤、太陽電池保護シート、及び太陽電池モジュール
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  • 特許6303502-太陽電池保護シート用易接着剤、太陽電池保護シート、及び太陽電池モジュール 図000051
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6303502
(24)【登録日】2018年3月16日
(45)【発行日】2018年4月4日
(54)【発明の名称】太陽電池保護シート用易接着剤、太陽電池保護シート、及び太陽電池モジュール
(51)【国際特許分類】
   H01L 31/049 20140101AFI20180326BHJP
   H01L 31/048 20140101ALI20180326BHJP
   C09J 201/02 20060101ALI20180326BHJP
   C09J 4/00 20060101ALI20180326BHJP
【FI】
   H01L31/04 562
   H01L31/04 560
   C09J201/02
   C09J4/00
【請求項の数】9
【全頁数】89
(21)【出願番号】特願2013-553265(P2013-553265)
(86)(22)【出願日】2013年1月8日
(86)【国際出願番号】JP2013000020
(87)【国際公開番号】WO2013105486
(87)【国際公開日】20130718
【審査請求日】2015年10月22日
(31)【優先権主張番号】特願2012-2616(P2012-2616)
(32)【優先日】2012年1月10日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000222118
【氏名又は名称】東洋インキSCホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(74)【代理人】
【識別番号】100124936
【弁理士】
【氏名又は名称】秦 恵子
(73)【特許権者】
【識別番号】711004506
【氏名又は名称】トーヨーケム株式会社
(72)【発明者】
【氏名】山口 浩史
(72)【発明者】
【氏名】柳澤 誠
(72)【発明者】
【氏名】前田 諭志
(72)【発明者】
【氏名】梅沢 三雄
【審査官】 山本 元彦
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2010/147090(WO,A1)
【文献】 特開2004−035774(JP,A)
【文献】 特開2007−136911(JP,A)
【文献】 特開2007−048944(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2010/0288353(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 31/02−31/078、31/18−31/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(R)を含有し、(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合の量がヨウ素価で0.01〜50(g/100g)であり、
前記樹脂(R)が、水酸基およびアミノ基の少なくともいずれかを有し、水酸基価とアミン価の和が2〜100(mgKOH/g)であり、且つ前記水酸基および前記アミノ基のモル量の和に対して、イソシアネート基が0.1〜10モル量となる範囲でポリイソシアネート化合物(C)を含有し、
前記樹脂(R)は、数平均分子量が10,000〜250,000、ガラス転移温度が−40〜100℃であり、且つフッ素系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリウレタンウレア系樹脂およびポリアミド系樹脂からなる群より選ばれる樹脂である、太陽電池保護シート用易接着剤。
【請求項2】
前記(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合は、(i)前記樹脂(R)に含まれている、または(ii)前記樹脂(R)に含まれず、(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)に含まれている、のいずれかであり、
前記(i)の前記樹脂(R)は、(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合を有する、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(Ra)であり、
前記(ii)の前記樹脂(R)は、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(Rb)である請求項1に記載の太陽電池保護シート用易接着剤。
【請求項3】
前記樹脂(Ra)が、以下の(1−1)〜(1−5)の少なくともいずれかに記載の樹脂(Ra−1)〜(Ra−5)である、請求項2に記載の太陽電池保護シート用易接着剤。
(1−1)水酸基およびアミノ基の少なくとも一方を有し、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂に対し、前記水酸基および前記アミノ基の少なくとも一方に、イソシアネート基を有する(メタ)アクリル系モノマーを付加して得られる樹脂(Ra−1)。
(1−2)カルボキシル基を有し、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂に対し、前記カルボキシル基に、グリシジル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを付加して得られる樹脂(Ra−2)。
(1−3)グリシジル基を有し、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂に対し、前記グリシジル基に、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを付加して得られる樹脂(Ra−3)。
(1−4)酸無水物基を有し、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂に対し、前記酸無水物基に、水酸基を有する(メタ)アクリル系モノマーを付加して得られる樹脂(Ra−4)。
(1−5)相互に重合し得る官能基を有し、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する成分と、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有しない成分とを重合して得られる、側鎖に(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合を含有する樹脂(Ra−5)。
【請求項4】
前記樹脂(Rb)100重量部に対して、前記(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)を0.1〜20重量部含有することを特徴とする、請求項2に記載の太陽電池保護シート用易接着剤。
【請求項5】
前記(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)は、分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する請求項2又は4に記載の太陽電池保護シート用易接着剤。
【請求項6】
最表面に形成された易接着剤層(D')と、一方の主面が前記易接着剤層(D')を支持したプラスチックフィルム(E)とを具備し、前記易接着剤層(D')が、請求項1〜5のいずれか1項に記載の太陽電池保護シート用易接着剤によって形成されたものである太陽電池保護シート(Z')。
【請求項7】
太陽電池セル(III)、前記太陽電池セル(III)の受光面側に位置する太陽電池表面保護材(I)、前記太陽電池セル(III)の受光面側に位置する封止材(II)、
前記太陽電池セル(III)の非受光面側に位置する封止材(IV)、及び前記太陽電池セル(III)の非受光面側に位置する太陽電池裏面保護材(V)を具備してなる太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池表面保護材(I)は、請求項6に記載の太陽電池保護シート(Z')に設けられた易接着剤層(D')を前記封止材(II)に接するように配置して、前記易接着剤層(D')を硬化することによりを得たものである、及び/又は
前記太陽電池裏面保護材(V)は、請求項6に記載の太陽電池保護シート(Z')に設けられた易接着剤層(D')を前記封止材(IV)に接するように配置して、前記易接着剤層(D')を硬化することによりを得たものである太陽電池モジュール。
【請求項8】
前記封止材(II)及び前記封止材(IV)の少なくともいずれかは、有機過酸化物が含有されている請求項7に記載の太陽電池モジュール。
【請求項9】
前記封止材(II)及び前記封止材(IV)の少なくともいずれかは、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)を主成分とする請求項7又は8記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽電池保護シート用易接着剤に関する。また、前記太陽電池保護シート易接着剤を用いてなる太陽電池保護シート、及び該太陽電池保護シートを用いてなる太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
太陽電池は、近年、環境問題に対する意識の高まりから、環境汚染がなくクリーンなエネルギー源として注目され、有用なエネルギー資源利用の面から鋭意研究がなされ実用化が進んでいる。
太陽電池素子には様々な形態があり、その代表的なものとして、結晶シリコン太陽電池素子、多結晶シリコン太陽電池素子、非晶質シリコン太陽電池素子、銅インジウムセレナイド太陽電池素子、化合物半導体太陽電池素子等が知られている。この中でも多結晶シリコン太陽電池素子、非晶質シリコン太陽電池素子、及び化合物半導体太陽電池素子は、比較的に低コストであり、大面積化が可能であるため、各方面で活発に研究開発が行われている。また、これらの太陽電池素子の中でも、導体金属基板上にシリコンを積層し、更にその上に透明導電層を形成した非晶質シリコン太陽電池素子に代表される薄膜太陽電池素子は軽量であり、また耐衝撃性やフレキシブル性に富んでいるので、太陽電池における将来の形態として有望視されている。
【0003】
太陽電池モジュールのうち、単純なものは、太陽電池素子の両面に封止材、保護材を、順に積層した構成形態を呈する。保護材の代表的な例としては、ガラス板、太陽電池保護シート(以下「保護シート」とも称する。)などが挙げられる。ガラス板は、透明性、耐候性、耐擦傷性に非常に優れるが、コスト、安全性、加工性の面に問題がある。一方、保護シートは、コスト、安全性、加工性の面で優れているため、様々な保護シートが提案(例えば、特許文献1)されてきている。なお、封止材は、透明性が高く、耐湿性が優れているエチレン−酢酸ビニル共重合体(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer、以下「EVA」と称する)が通常用いられている。
【0004】
保護シートとしては、(i)ポリエステル系フィルム等の単層フィルム、(ii)ポリエステル系フィルム等に金属酸化物や非金属酸化物の蒸着層を設けたもの、(iii)ポリエステル系フィルム、フッ素系フィルム、オレフィン系フィルム、アルミニウム箔などのフィルムを積層した多層フィルムなどが挙げられる。
多層構造の保護シートは、その多層構造により、さまざまな性能を付与することができる。例えば、ポリエステル系フィルムを用いることで絶縁性を、アルミニウム箔を用いることで水蒸気バリア性を付与することができる(特許文献2〜4参照)。
【0005】
保護シートに求められる種々の性能の中で、封止材との接着性および接着耐久性は、基本的かつ重要な要求性能である。封止材との接着性が不充分であると、保護シートが剥がれ、太陽電池を水分や外的要因から保護することができなくなり、太陽電池の出力劣化を招くことになる。
【0006】
封止材との接着性を確保する方法として、(1)封止材と接する保護シート面に易接着処理を施す方法や、(2)封止材と接する保護シート面に、封止材との接着性の高いフィルムを使用する方法が挙げられる。
【0007】
上記(1)の方法としては、コロナ処理などの表面処理や、易接着剤を塗布する易接着コート処理がある。
しかし、前者のコロナ処理などの表面処理は、初期の接着性は確保されるが、接着耐久性に劣ることが問題となっている。後者の易接着コート処理の場合に用いられる易接着剤として特許文献1、5、6に開示されている。
【0008】
特許文献5には、オキサゾリン基含有ポリマー、尿素樹脂、メラミン樹脂およびエポキシ樹脂からなる群より選ばれる架橋剤と、ガラス転移点が20〜100℃のポリエステル樹脂またはアクリル樹脂から選ばれる架橋剤以外の樹脂成分とを含有する塗液が開示されている(同文献の請求項2、3参照)。より具体的には、エポキシ樹脂とアクリル樹脂とを含有する塗液を用いる例が記載されている(同文献の実施例5参照)。しかしながら、この例におけるEVAシートとの接着力は、20mm幅で10〜20N(即ち、15mm幅ならば7.5〜15N)程度である(同文献の表2参照)。封止材−保護シート間の接着性は、太陽電池の出力劣化に大きく影響するため、市場ではより高い接着性が求められ、より厳しい条件下における接着性能の信頼性が求められるようになってきており、20mm幅で20N程度の接着力ではそのような市場の要求に応えられない。特許文献1においては、接着力は改善されるが、市場では、より高性能の易接着剤が求められている。
【0009】
特許文献6には、ポリエステルフィルム上に、ポリエステル系樹脂およびポリエステルポリウレタン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂がアルキル化メラミンやポリイソシアネートの架橋剤により架橋されている接着改善層を封止材と接する保護シート面に設ける構成が開示されている。
【0010】
上記(2)の方法(封止材と接する保護シート面に、封止材との接着性の高いフィルムを使用する方法)としては、例えば、特許文献7にポリブチレンテレフタレート(PBT)を使用する方法が記載されている。
しかし、このようなフィルムは一般的に数十μmの厚みがあるため、上記の易接着処理に比べてコストが高くなってしまうという問題がある。
【0011】
特許文献8には、太陽電池モジュールを構成する充填材(封止材)と貼り合わされる面に、下記一般式(I)で表わされるモノマーを含有するモノマー成分を重合させてなるアクリル系ポリマーを含有するアクリル系接着剤からなる接着剤層が形成されている太陽電池モジュール用バックシートが開示されている。
<化1> CH=C(R)−CO−OZ ・・・式(1)
式(1)中のRは、水素原子またはメチル基、Zは炭素数4〜25の炭化水素基を示す。
また、特許文献9には、フッ素系共重合体、アクリル系共重合体、又はポリウレタン系共重合体(重合体a)と、光硬化のためのエチレン性不飽和基を1個以上有する重合性モノマー及び/又はオリゴマー(モノマーb)、及び/又は分子内に1個以上のエチレン性不飽和基と2個以上のイソシアネート基を含有する化合物(ポリイソシアネートc)とからなるプライマー層を有する太陽電池素子の保護シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開2009−246360号公報
【特許文献2】特開2004−200322号公報
【特許文献3】特開2004−223925号公報
【特許文献4】特開2001−119051号公報
【特許文献5】特開2006−152013号公報
【特許文献6】特開2007−136911号公報
【特許文献7】特開2010−114154号公報
【特許文献8】特開2010−263193号公報
【特許文献9】特開2011−18872号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明の課題は、接着性、接着耐久性に優れる太陽電池保護シート用易接着剤および太陽電池保護シート、並びに該太陽電池保護シートを用いてなる太陽電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明の太陽電池保護シート用易接着剤は、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(R)を含有し、(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合の量がヨウ素価で0.01〜50(g/100g)のものである。
【0015】
本発明の太陽電池保護シート用易接着剤は、以下の好ましい態様を例示できる。
前記樹脂(R)の好ましい態様には、数平均分子量が10,000〜250,000、ガラス転移温度が−40〜100℃のものがある。
また、前記樹脂(R)の好ましい態様には、水酸基およびアミノ基の少なくともいずれかを有し、水酸基価とアミン価の和が2〜100(mgKOH/g)のものがある。
また、前記樹脂(R)の好ましい態様には、フッ素系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリウレタンウレア系樹脂およびポリアミド系樹脂からなる群より選ばれる樹脂がある。
また、前記(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合の好ましい態様には、(i)前記樹脂(R)に含まれている、及び(ii)前記樹脂(R)に含まれず、(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)に含まれている、の少なくともいずれかであり、前記(i)の前記樹脂(R)は、(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合を有する、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(Ra)であり、前記(ii)の前記樹脂(R)は、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(Rb)であるものがある。
また、前記樹脂(R)の好ましい態様には、水酸基およびアミノ基の少なくともいずれかを有し、前記水酸基および前記アミノ基のモル量に対して、イソシアネート基が0.1〜10モル量となる範囲でポリイソシアネート化合物(C)を含有するものがある。
【0016】
また、本発明の太陽電池保護シート用易接着剤の好ましい態様には、前記樹脂(Ra)が、以下の(1−1)〜(1−5)の少なくともいずれかに記載の樹脂(Ra−1)〜(Ra−2)であるものがある。
(1−1)前記樹脂(Rb)が、水酸基およびアミノ基の少なくとも一方を有するものであり、前記樹脂(Rb)の前記水酸基および前記アミノ基の少なくとも一方に、イソシアネート基を有する(メタ)アクリル系モノマーを付加して得られる樹脂(Ra−1)。
(1−2)前記樹脂(Rb)が、カルボキシル基を有するものであり、前記樹脂(Rb)中の前記カルボキシル基に、グリシジル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを付加して得られる樹脂(Ra−2)。
(1−3)前記樹脂(Rb)が、グリシジル基を有するものであり、前記樹脂(Rb)中の前記グリシジル基に、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを付加して得られる樹脂(Ra−3)。
(1−4)前記樹脂(Rb)が、酸無水物基を有するものであり、前記樹脂(Rb)中の前記酸無水物基に、水酸基を有する(メタ)アクリル系モノマーを付加して得られる樹脂(Ra−4)。
(1−5)相互に重合し得る官能基を有し、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する成分と、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有しない成分とを重合して得られる、側鎖に(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合を含有する樹脂(Ra−5)。
【0017】
また、本発明の太陽電池保護シート用易接着剤の好ましい態様には、前記樹脂(Rb)100重量部に対して、前記(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)を0.1〜20重量部含有するものがある。
また、前記(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)の好ましい態様には、分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するものがある。
【0018】
本発明の太陽電池保護シート(Z')は、最表面に形成された易接着剤層(D')と、一方の主面が前記易接着剤層(D')を支持したプラスチックフィルム(E)とを具備し、前記易接着剤層(D')が、前記いずれかに記載の太陽電池保護シート用易接着剤によって形成されたものである。
【0019】
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セル(III)、前記太陽電池セルの受光面側に位置する太陽電池表面保護材(I)、前記太陽電池セル(III)の受光面側に位置する封止材(II)、前記太陽電池セル(III)の非受光面側に位置する封止材(IV)、及び前記太陽電池セル(III)の非受光面側に位置する太陽電池裏面保護材(V)を具備してなる太陽電池モジュールであって、前記太陽電池表面保護材(I)は、上記態様の太陽電池保護シート(Z')に設けられた易接着剤層(D')を前記封止材(II)に接するように配置して、前記易接着剤層(D')を硬化することによりを得たものである、及び/又は前記太陽電池裏面保護材(V)は、上記態様の太陽電池保護シート(Z')に設けられた易接着剤層(D')を前記封止材(IV)に接するように配置して、前記易接着剤層(D')を硬化することによりを得たものである。
【0020】
本発明の太陽電池モジュールの好ましい態様には、前記封止材(II)及び前記封止材(IV)の少なくともいずれかが、有機過酸化物が含有されているものがある。
また、本発明の太陽電池モジュールの好ましい態様には、前記封止材(II)及び前記封止材(IV)の少なくともいずれかが、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)を主成分とするものがある。
【発明の効果】
【0021】
本発明の太陽電池保護シート用易接着剤を用いることによって、接着性、接着耐久性に優れる太陽電池保護シート用易接着剤、及び太陽電池保護シート、並びに該太陽電池保護シートを用いてなる太陽電池モジュールを提供することができるという優れた効果を有する。本発明の太陽電池保護シートを用いることによって、高温高湿度環境に長時間曝されても出力低下の小さい太陽電池モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本発明の太陽電池モジュールの断面を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。また、本明細書において「〜」を用いて特定される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値の範囲として含むものとする。また、本明細書において「フィルム」や「シート」は、厚みによって区別されないものとする。換言すると、本明細書の「シート」は、厚みの薄いフィルム状のものも含まれ、本明細書の「フィルム」は、厚みのあるシート状のものも含まれるものとする。
また、本明細書において、「(メタ)アクリル系共重合体」は、「アクリル系共重合体」、「メタクリル系共重合体」、「アクリル系−メタクリル系共重合体」を包含する意であり、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」、「メタクリロイル」を包含する意であり、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」「メタクリル」を包含する意である。
【0024】
図1は、本発明に係る太陽電池モジュールの模式的断面図である。太陽電池モジュールは、太陽電池表面保護材(I)、受光面側の封止材(II)、太陽電池セル(III)、非受光面側の封止材(IV)、太陽電池裏面保護材(V)を少なくとも有する。太陽電池セル(III)の受光面側は、受光面側の封止材(II)を介して太陽電池表面保護材(I)によって保護されている。一方、太陽電池セル(III)の非受光面側は、非受光面側の封止材(IV)を介して太陽電池裏面保護材(V)によって保護されている。
【0025】
太陽電池表面保護材(I)及び太陽電池裏面保護材(V)の少なくとも一方は、以下の工程により得られたものである。即ち、太陽電池表面保護材(I)は、後述する太陽電池保護シート(Z')に設けられた易接着剤層(D')を封止材(II)に接するように配置して、易接着剤層(D')を硬化することにより得たものである、及び/又は太陽電池裏面保護材(V)は、後述する太陽電池保護シート(Z')に設けられた易接着剤層(D')を封止材(IV)に接するように配置して、易接着剤層(D')を硬化することにより得たものである。
【0026】
太陽電池保護シート(Z')は、種々の公知の態様を取り得るものであり限定されないが、好ましい構成として、表層面に形成された易接着剤層(D')と、一方の主面が前記易接着剤層(D')を支持したプラスチックフィルム(E)とを具備した構成を例示できる。易接着剤層(D')は、本発明の太陽電池保護シート用易接着剤(以下、単に「易接着剤」ともいう)によって形成されたものである。
【0027】
本発明の太陽電池保護シート用易接着剤は、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(R)を含有するものであり、(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合の量がヨウ素価で0.01〜50(g/100g)であることを特徴とする。
【0028】
なお、本発明の太陽電池保護シート用易接着剤によって形成される易接着剤層(D')は、太陽電池モジュールを形成するときの加熱圧着工程を利用して架橋反応する。本発明中において、加熱圧着工程前の易接着剤層を易接着剤層(D')、加熱圧着工程後の架橋した易接着剤層を易接着剤層(D)として区別する。同様に、加熱圧着工程前の太陽電池保護シートを太陽電池保護シート(Z')、加熱圧着工程後のものを太陽電池保護シート(Z)として区別する。
【0029】
本発明における(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(R)(以下、単に樹脂(R)とも称する)について説明する。
ここでいう(メタ)アクリル系共重合体(A)とは、次に例示するような種々のモノマーを重合し、主鎖を生成したものである。
モノマーとしては、例えば、アルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマー、水酸基を有する(メタ)アクリル系モノマー、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマー、グリシジル基を有する(メタ)アクリル系モノマーなどがある。また、これらと酢酸ビニル、無水マレイン酸、ビニルエーテル、プロピオン酸ビニル、スチレン等が共重合したものが挙げられる。
【0030】
アルキル基を有する(メタ)アクリル系モノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
水酸基を有する(メタ)アクリル系モノマーとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどが例示できる。
カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸などが挙げられる。
グリシジル基を有する(メタ)アクリル系モノマーとしては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルなどが例示できる。
【0031】
(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(R)としては、オレフィン系樹脂(r1)、フッ素系樹脂(r2)、ポリエステル系樹脂(r3)、ポリウレタン系樹脂(r4)、ポリウレタンウレア系樹脂(r5)、ポリアミド系樹脂(r6)などが挙げられる。これらは、単独で用いても、複数種類をブレンドして用いてもよい。
【0032】
オレフィン系樹脂(r1)は、重合可能なエチレン性モノマーを、通常のラジカル重合法によって得ることができる。オレフィン系樹脂(r1)は、ホモポリマーであってもよいし、コポリマー(共重合体)であってもよく、コポリマー(共重合体)であることが好ましい。
【0033】
重合可能なエチレン性モノマーとしては、例えばエチレン、プロピレン、n−ブテン、イソブチレン、2−ブテン、シクロペンテン、シクロヘキセンなどのオレフィン類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテルなどのビニルエーテル類、酢酸ビニル、カプロン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニルなどのビニルエステル類、などが挙げられる。
【0034】
これらのエチレン性モノマーは、単独で用いても複数種類を混合して用いてもよい。但し、本発明において、オレフィン系樹脂(r1)に使用するモノマーが後述するフルオロオレフィンモノマーを含む場合、その樹脂はフッ素系樹脂(r2)に属するものとする。
オレフィン系樹脂(r1)の製品としては、「ユニストール」(三井化学(株)製)、「アウローレン」(日本製紙ケミカル(株)製)などが挙げられる。
【0035】
フッ素系樹脂(r2)は、重合可能なフルオロオレフィンモノマーを通常のラジカル重合法によって得ることができる。フッ素系樹脂(r2)は、ホモポリマーであってもよいし、コポリマー(共重合体)であってもよく、コポリマーであることが好ましい。コポリマーは、フッ素含有モノマー同士の共重合体であっても、フッ素含有モノマーとフッ素を含有しないモノマーとの共重合体であってもよい。
【0036】
重合可能なフルオロオレフィンモノマーとしては、例えばフッ化ビニル、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデンなどが挙げられる。
これらのフルオロオレフィンモノマーは、単独で用いても複数種類を混合して用いてもよい。また、必要に応じて、上述したエチレン性モノマー等を混合して用いてもよい。
フッ素系樹脂(r2)の製品としては、「ルミフロン」(旭硝子(株)製)、「フルオネート」(DIC(株)製)、「ゼッフル」(ダイキン工業(株)製)などが挙げられる。
【0037】
ポリエステル系樹脂(r3)は、カルボン酸成分と水酸基成分とを反応(エステル化反応、エステル交換反応)させた樹脂である。
ポリエステル系樹脂(r3)を構成するカルボン酸成分としては、安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、テトラクロル無水フタル酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、無水トリメリット酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸無水物、無水ピロメリット酸、ε−カプロラクトン、脂肪酸が例示できる。
ポリエステル系樹脂(r3)を構成する水酸基成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、3−メチルペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等のジオール成分の他、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリスヒドロキシメチルアミノメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどの多官能アルコールが例示できる。
常法に従いこれらのカルボン酸成分と水酸基成分とを重合させて所定のポリエステル樹脂としたものがポリエステル系樹脂(r3)として使用できる。
【0038】
ポリウレタン系樹脂(r4)は、イソシアネート化合物と水酸基成分を反応させてなる樹脂である。
ポリウレタン系樹脂(r4)を構成するイソシアネート化合物としては、後述するポリイソシアネート化合物(C)と同様のものを例示できる。トリメチレンジイソシアネート(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、メチレンビス(4,1−フェニレン)=ジイソシアネート(MDI)、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(IPDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)等のジイソシアネートが例示できる。また、これらジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、三量体であるイソシアヌレート体、及びビュレット結合体が例示できる。さらに、ポリメリックジイソシアネートなども例示できる。
【0039】
ポリウレタン系樹脂(r4)を構成する水酸基成分としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオールが挙げられる。また、これらのポリオールとジイソシアネートとの反応物であるポリウレタンポリオールなどを用いることができる。
ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリエステル系樹脂(r3)において末端が水酸基であるものを用いることができる。
ポリエーテルポリオールとしては、公知のポリエーテルポリオールを用いることができる。例えば、エチレングリコール、プロピレングリコールのような2個以上の水酸基を有する化合物、又は水などを開始剤として用いて、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン等のオキシラン化合物を重合させることにより得られるポリエーテルポリオールを用いることができる。具体的にはポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の官能基数が2以上のものを用いることができる。
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、(1)エチレングリコール、プロピレングリコールのような2個以上の水酸基を有する化合物と炭酸エステルとの反応、(2)上記のような2個以上の水酸基を有する化合物にアルカリの存在下でホスゲンを作用させる反応などで得られるものが挙げられる。
【0040】
上記(1)の製法で用いられる炭酸エステルとしては、具体的には、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどが挙げられる。
【0041】
また、上記ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオールとジイソシアネートとの反応物であるポリウレタンポリオールは、両末端が水酸基になるように、これらのポリオールとジイソシアネートとをウレタン化反応させることで得ることができる。ジイソシアネートとしては、トリメチレンジイソシアネート(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、メチレンビス(4,1−フェニレン)=ジイソシアネート(MDI)、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(IPDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)等が挙げられる。
【0042】
ポリウレタンウレア系樹脂(r5)としては、例えば、上述したポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオールのような水酸基成分とジイソシアネート化合物を、両末端がイソシアネート基になるようにしてウレタンプレポリマーを合成し、さらにこのウレタンプレポリマーと、アミノ基を2個以上有する化合物(Am)を反応させた樹脂を用いることができる。また、必要に応じて、反応停止剤(S)を使用して反応を制御することもできる。
【0043】
アミノ基を2個以上有する化合物(Am)としては、公知のものを使用することができる。例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、トリアミノプロパン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、トリレンジアミン、ヒドラジン、ピペラジン等の脂肪族ポリアミン;
イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4'−ジアミン等の脂環式ポリアミンを含む脂肪族ポリアミン;
フェニレンジアミン、キシリレンジアミン等の芳香族ポリアミン;
及び1,3−ジアミノ−2−プロパノール、1,4−ジアミノ−2−ブタノール、1−アミノ−3−(アミノメチル)−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン−1−オール、4−(2−アミノエチル)−4,7,10−トリアザデカン−2−オール、3−(2−ヒドロキシプロピル)−o−キシレン−α,α'−ジアミン、1,11−ジアミノ−6−ウンデカノール、1−(3−アミノプロピルアミノ)−3−アミノプロパン−2−オール、1−ビス(2−アミノエチル)アミノ−2−プロパノール、2−[ビス(2−アミノエチル)アミノ]エタノール、(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、N−(2−ヒドロキシエチル)プロピレンジアミン、(2−ヒドロキシエチル)プロピレンジアミン、(ジ−2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、(ジ−2−ヒドロキシエチル)プロピレンジアミン、(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、(ジ−2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン等のジアミノアルコールが挙げられる。
【0044】
反応停止剤(S)として使用できる化合物としては、単官能アルコール、第二級アミン、水酸基および1個の二級アミノ基を有する化合物が挙げられる。
【0045】
単官能アルコールとしては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デカニルアルコール、ウンデカニルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール、イソヘキシルアルコール、イソヘプチルアルコール、イソオクチルアルコール、イソノニルアルコール、イソデカニルアルコール、イソウンデカニルアルコール、イソドデシルアルコール、イソトリデシルアルコール、イソテトラデシルアルコール、イソペンタデシルアルコール等の単官能脂肪族アルコール;
ベンジルアルコール、メチルフェニルメタノール、メトキシフェニルメタノール、エチルフェニルメタノール、エトキシフェニルメタノール、ブチルフェニルメタノール、ブトキシフェニルメタノール、フェニルエタノール、メチルフェニルエタノール、メトキシフェニルエタノール、エチルフェニルエタノール、エトキシフェニルエタノール、ブチルフェニルエタノール、ブトキシフェニルエタノール、フェニルプロパノール、メチルフェニルプロパノール、メトキシフェニルプロパノール、エチルフェニルプロパノール、エトキシフェニルプロパノール、ブチルフェニルプロパノール、ブトキシフェニルプロパノール、フェニルブタノール、メチルフェニルブタノール、メトキシフェニルブタノール、エチルフェニルブタノール、エトキシフェニルブタノール、ブチルフェニルブタノール、ブトキシフェニルブタノール等の単官能芳香族アルコールが挙げられる。
【0046】
第二級アミンとしては、例えば、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジ−(2−エチルヘキシル)アミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジノニルアミン、ジデカニルアミン、ジウンデカニルアミン、ジドデシルアミン、ジトリデシルアミン、ジテトラデシルアミン、ジペンタデシルアミン、ジイソブチルアミン、ジイソペンチルアミン、ジイソヘキシルアミン、ジイソヘプチルアミン、ジイソオクチルアミン、ジイソノニルアミン、ジイソデカニルアミン、ジイソウンデカニルアミン、ジイソドデシルアミン、ジイソトリデシルアミン、ジイソテトラデシルアミン、ジイソペンタデシルアミン、ブチルペンチルアミン、ブチルヘキシルアミン、ヘキシルペンチルアミン、ブチルオクチルアミン、ノニルオクチルアミン等の脂肪族第二級アミン;
ジベンジルアミン、ジ−(メチルベンジル)アミン、ジ−(メトキシベンジル)アミン、ジ−(エチルベンジル)アミン、ジ−(エトキシベンジル)アミン、ジ−(ブチルベンジル)アミン、ジ−(ブトキシベンジル)アミン、ジフェネチルアミン、ジ−(メチルフェネチル)アミン、ジ−(メトキシフェネチル)アミン、ジ−(エチルフェネチル)アミン、ジ−(エトキシフェネチル)アミン、ジ−(ブチルフェネチル)アミン、ジ−(ブトキシフェネチル)アミン、ジシンナミルアミン、ジ−(メチルシンナミル)アミン、ジ−(メトキシシンナミル)アミン、ジ−(エチルシンナミル)アミン、ジ−(エトキシシンナミル)アミン、ジ−(ブチルシンナミル)アミン、ジ−(ブトキシシンナミル)アミン等の芳香族第二級アミンが挙げられる。
【0047】
水酸基および1個の二級アミノ基を有する化合物としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、トリ(ヒドロキシメチル)アミノメタン、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノプロパノール、3−アミノプロパノールが挙げられる。
【0048】
上記反応停止剤(S)の中でも水酸基および1個の二級アミノ基を有する化合物が、末端に水酸基を有するポリウレタンウレア系樹脂(r5)を得ることができる点より好ましい。末端に存在する水酸基は、ポリウレタンウレア系樹脂(r5)にポリイソシアネート化合物(C)を添加して架橋させる際の架橋部位としての役割も果たすことができる。更に2−アミノ−2−メチル−プロパノールは、反応の制御がしやすいため特に好ましい。
【0049】
ポリアミド系樹脂(r6)は、例えば、上述したカルボン酸成分と、アミノ基を2個以上有する化合物(Am)を反応させることによって得られる。
【0050】
ポリアミド系樹脂(r6)を得る反応としては、例えば、無溶剤下でカルボン酸成分と、アミノ基を2個以上有する化合物(Am)とを一括で仕込み、脱水縮合反応により得ることができる。この反応は常圧下、減圧下のいずれで行ってもよい。
【0051】
本発明の易接着剤は、ヨウ素価0.01〜50(g/100g)の範囲で規定される量の(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合を含有することが重要である。前記ヨウ素価は、好ましくは0.1〜30(g/100g)、より好ましくは0.5〜20(g/100g)の範囲である。ヨウ素価を50(g/100g)以下とすることにより、易接着剤の架橋反応を適切にし、接着力をより効果的に引き出すことができる。また、0.01(g/100g)以上とすることにより、充分な架橋反応を行い、優れた接着力を得ることができる。
なお、ここでのヨウ素価とは、以下の測定方法によって求めることができる。
三角フラスコに0.3〜1gの試料を0.1mgの桁まで量り取り、クロロホルム50cmを加えて、25℃の恒温水槽で30分間静置する。恒温水槽から三角フラスコを取り出し、ウィイス溶液25cmを、ピペットを用いて加え、栓をして均一になるまで軽く振り混ぜた後、25℃の恒温水槽中で120分間静置する。恒温水槽から三角フラスコを取り出し、濃度が100g/Lのヨウ化カリウム水溶液を10cm加え、栓をして強く振り混ぜる。次に、0.1mol/Lのチオ硫酸ナトリウム水溶液を用いて滴定する。上層の水槽が少し黄色になったときに1cmのでんぷん溶液を加えて、溶液の紫色が消失するまで滴定を続ける。
ヨウ素価は次式により求める。ヨウ素価は易接着剤の固形分に換算した数値とする(単位:g/100g)。
ヨウ素価(g/100g)
=[{(V0−V1)×c×12.69}/m]/(固形分濃度/100)
但し、m:試料の採取量(g)
V0:空試験の滴定量(cm
V1:試料の滴定量(cm
c:チオ硫酸ナトリウム溶液の濃度(mol/L)
本発明のヨウ素価は、上記の方法により測定した値を記載している。
【0052】
ヨウ素価の滴定に使用するウィイス溶液は、次に示す手順で調製する。
三塩化ヨウ素4.8〜5.2gを0.1gの単位まで量り取り、ポリテトラフルオロエチレンで被覆した栓のついた1Lの褐色瓶に入れる。1Lの共栓付三角フラスコに、ヨウ素5.5gを0.1gの単位まで量り取り、酢酸640cmを加えて溶解する。この溶液を三塩化ヨウ素の入った褐色瓶に加えて混合し、これをウィイス溶液とする。なお、本発明では溶液の調製後は冷暗所に保管し、溶液調製後30日以内のものを使用した。
【0053】
太陽電池セル(III)の封止材(II)及び封止材(IV)は、特に限定されず、公知の材料を好適に適用できる。好適な材料として、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)や、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、ポリオレフィンなどが挙げられる。このうち、コストの点からEVAが主に用いられる。封止材(II)及び封止材(IV)は、シート(フィルム状のものも含む)のものが簡便であるが、ペースト状のものなどでもよい。
封止材(II)及び封止材(IV)の少なくとも一方には、有機過酸化物が含まれていてもよい。有機過酸化物を含有させることによって、封止材(II)及び封止材(IV)で太陽電池セル(III)を挟み、加熱する際(加熱圧着の際)、ラジカル反応により封止材(II)を架橋させたり、封止材(II)と封止材(IV)とを架橋させたり、封止材(IV)を架橋させたりすることを高効率に行うことができる。即ち、架橋反応を促進させることができる。
封止材(II)及び/又は封止材(IV)中に有機過酸化物を含有させることによって、加熱封止の際、易接着剤層(D')中の炭素−炭素二重結合にも有機過酸化物が作用し、当該封止材と易接着剤層(D')とを架橋させたり、易接着剤層(D')内での架橋を促進させたりするものと考察される。太陽電池保護シートの接着性をより良好に促進させる観点からは、太陽電池保護シートと接する側の封止材について有機過酸化物を含有させることが好ましい。
従って、本発明の易接着剤層(D')を形成する易接着剤の炭素−炭素二重結合とは、ラジカル反応活性で、互いに重合し得る炭素−炭素二重結合部位(C=C)のことを指し、ベンゼン環、ピリジン環のような反応不活性な炭素−炭素二重結合はこれに該当しない。中でも、(メタ)アクリロイル基のように反応性の高い炭素−炭素二重結合であることが重要であり、ビニル基のような炭素−炭素二重結合では著しく反応性に劣る。なお、本明細書における「硬化処理」とは、封止材(II、IV)と太陽電池保護シート(Z')とを重ね合わせた後に、これらを接合するための処理を云う。
【0054】
本発明の易接着剤層に、ヨウ素価0.01〜50(g/100g)の範囲で規定される量の(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合を含有させる方法としては、様々な方法が考えられるが、好適な例として以下を例示できる。即ち、
(i)樹脂(R)に含まれている、
(ii)樹脂(R)に含まれず、(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)に含まれているものを例示できる。
このときの(i)の樹脂(R)は、(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合を有する、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(Ra)(以下、単に樹脂(Ra)とも称する)であり、(ii)の樹脂(R)は、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(Rb)(以下、単に「樹脂(Rb)」とも称する)である。
(i)及び(ii)は、単独で用いてもよいし、(i)と(ii)の混合系で用いてもよい。
【0055】
まず、(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合が、(i)の樹脂(R)に組み込まれている組み込み型に該当する例について説明する。樹脂(Ra)として、以下の(1−1)〜(1−5)の少なくともいずれかに記載の樹脂(Ra−1)〜(Ra−5)を好適な例として例示できる。
(1−1)水酸基およびアミノ基の少なくとも一方を有し、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂に対し、当該樹脂中の前記水酸基および前記アミノ基の少なくとも一方に、イソシアネート基を有する(メタ)アクリル系モノマーを付加して得られる樹脂(Ra−1)。
即ち、水酸基およびアミノ基の少なくとも一方を有し、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂中の水酸基及び/又はアミノ基を基点として、(メタ)アクリロイル基を導入することにより、樹脂(Ra−1)が得られる。
ここで用いられるイソシアネート基を有する(メタ)アクリル系モノマーとしては、2−イソシアナトエチルアクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレートなどが例示でき、これらの製品としては昭和電工(株)製のカレンズAOI、カレンズMOIなどがある。
(1−2)カルボキシル基を有し、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂に対し、当該樹脂中の前記カルボキシル基に、グリシジル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを付加して得られる樹脂(Ra−2)。
即ち、カルボキシル基を有し、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂中のカルボキシル基を基点として、(メタ)アクリロイル基を導入することにより、樹脂(Ra−2)が得られる。
(1−3)グリシジル基を有し、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂に対し、当該樹脂中の前記グリシジル基に、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系モノマーを付加して得られる樹脂(Ra−3)。
即ち、グリシジル基を有し、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂中のグリシジル基を基点として、(メタ)アクリロイル基を導入することにより、樹脂(Ra−3)が得られる。
(1−4)酸無水物基を有し、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂に対し、当該樹脂中の前記酸無水物基に、水酸基を有する(メタ)アクリル系モノマーを付加して得られる樹脂(Ra−4)。
即ち、酸無水物基を有し、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂中の酸無水物基を基点として、(メタ)アクリロイル基を導入することにより、樹脂(Ra−4)が得られる。
(1−5)相互に重合し得る官能基を有し、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する成分と、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有しない成分とを重合して得られる、側鎖に(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合を含有する樹脂(Ra−5)。(1−5)は、ポリウレタン系樹脂(r4)、ポリウレタンウレア系樹脂(r5)を得る際に特に活用できる。
例えば、ポリウレタン系樹脂(r4)、ポリウレタンウレア系樹脂(r5)の場合は、水酸基成分の1つとして(メタ)アクリロイル基と2個以上の水酸基とを有する水酸基成分(T)を用いることによって、(メタ)アクリロイル基を有するポリウレタン系樹脂(r4)等を合成することができる。
【0056】
上記(1−1)〜(1−4)の付加反応には、公知の触媒を利用してもよい。例えば三級アミン系化合物、有機金属系化合物などが挙げられる。
【0057】
三級アミン系化合物としては、例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N−メチルモルホリン、1,8−ジアザビシクロ−(5,4,0)−ウンデセン−7(DBU)等が挙げられる。
【0058】
有機金属系化合物としては、例えば、錫系化合物、非錫系化合物を挙げることができる。
錫系化合物としてはジブチル錫ジクロライド、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジブロマイド、ジブチル錫ジマレエート、ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫スルファイド、トリブチル錫スルファイド、トリブチル錫オキサイド、トリブチル錫アセテート、トリエチル錫エトキサイド、トリブチル錫エトキサイド、ジオクチル錫オキサイド、トリブチル錫クロライド、トリブチル錫トリクロロアセテート、2−エチルヘキサン酸錫等が挙げられる。
非錫系化合物としては、例えばジブチルチタニウムジクロライド、テトラブチルチタネート、ブトキシチタニウムトリクロライドなどのチタン系、オレイン酸鉛、2−エチルヘキサン酸鉛、安息香酸鉛、ナフテン酸鉛などの鉛系、2−エチルヘキサン酸鉄、鉄アセチルアセトネートなどの鉄系、安息香酸コバルト、2−エチルヘキサン酸コバルトなどのコバルト系、ナフテン酸亜鉛、2−エチルヘキサン酸亜鉛などの亜鉛系、ナフテン酸ジルコニウムなどが挙げられる。
【0059】
上記(1−5)の方法において用いられる水酸基成分(T)((メタ)アクリロイル基と2個以上の水酸基とを有する水酸基成分)としては、2個以上のエポキシ基を有する化合物のエポキシ基に(メタ)アクリル酸が付加した化合物(U)、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。水酸基成分(T)は単独でも、2種類以上を併用してもよい。
【0060】
上記化合物(U)(2個以上のエポキシ基を有する化合物のエポキシ基に(メタ)アクリル酸が付加した化合物)としては、例えば、プロピレングリコールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、エチレングリコールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、1,5−ペンタンジオールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、1,9−ノナンジオールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、ビスフェノールAジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、グリセリンジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物などが挙げられる。
【0061】
次に、(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合が、(ii)の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)(以下、単に「化合物(B)」ともいう)に含まれる添加・配合型に該当する例について説明する。即ち、易接着剤に含まれる樹脂(R)が、(メタ)アクリロイル基を有しない、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(Rb)であり、(メタ)アクリロイル基に由来する炭素−炭素二重結合として(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)が含有されている例について説明する。
本発明の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)は、分子中に少なくとも1個以上の(メタ)アクリロイル基を有していればどのようなものでもよく、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどの多価アルコールの(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルのジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルのジ(メタ)アクリレートなどのエポキシ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
これらの中でも、反応性の観点から、化合物(B)は、分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有することが好ましく、さらには分子中に3個以上有することが好ましい。
また、化合物(B)は、樹脂(Rb)とポリイソシアネート化合物(C)との架橋を阻害しない程度にヒドロキシル基や他の官能基を含んでいてもよい。
【0062】
封止材(II)及び/又は封止材(IV)中に含有する有機過酸化物は、封止材の樹脂100重量部に対して、0.05〜3.0重量部用いるのが好ましい。有機過酸化物の具体例としては、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルイソプロピルカーボネート、tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3,2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,1−ジ(tert−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(tert−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(tert−アミルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ブタン、メチルエチルケトンパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキシル−2,5−ジパーオキシベンゾエート、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、p−クロルベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシイソブチレート、n−ブチル−4,4−ジ(tert−ブチルパーオキシ)バレレート、エチル−3,3−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ブチレート、ヒドロキシヘプチルパーオキサイド、ジクロヘキサノンパーオキサイド、1,1−ジ(tert−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ジ(tert−ブチルパーオキシ)バレレート、2,2−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ブタン等が挙げられる。これらの有機過酸化物は、例えば、封止材の樹脂をシート加工する際に添加して、溶融混練することによって、封止材中に含有させることができる。
【0063】
(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)は、樹脂(Rb)100重量部に対して、0.1〜20重量部の割合で含まれることが好ましく、さらには0.5〜15重量部の割合であることが好ましく、1〜10重量部の割合であることが特に好ましい。割合を0.1重量部以上とすることにより、より効果的に接着力向上を実現し、20重量部以下とすることにより(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)同士の架橋を適切にして、基材や封止材への接着力を効果的に向上させることができる。
【0064】
本発明において、樹脂(R)は、数平均分子量が10,000〜250,000、ガラス転移温度が−40〜100℃であることが好ましい。
樹脂(R)の数平均分子量を250,000以下とすることにより、封止材への接着力を効果的に引き出し、10,000以上とすることにより、易接着剤の塗膜の耐湿熱性を良好にし、湿熱試験後の封止材に対する接着力を良好に保つことができる。樹脂(R)の数平均分子量は、10,000〜150,000であることが好ましく、さらには10,000〜100,000であることがより好ましく、15,000〜75,000であることがより好ましく、20,000〜60,000であることが特に好ましい。
なお、上記の数平均分子量(Mn)は、樹脂(R)のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算の値である。例えば、カラム(昭和電工(株)製KF−805L、KF−803L、及びKF−802)の温度を40℃として、溶離液としてTHFを用い、流速を0.2mL/minとし、検出をRI、試料濃度を0.02%とし、標準試料としてポリスチレンを用いて行ったものである。本発明の数平均分子量は、上記の方法により測定した値を記載している。
【0065】
樹脂(R)のガラス転移温度を100℃以下とすることにより、易接着剤の塗膜の硬さを良好に保ち、封止材への接着力を良好にすることができる。また、−40℃以上とすることにより、易接着剤の塗膜の耐湿熱性を良好に保ち、湿熱試験後の封止材への接着力を良好に保つことができる。また、易接着剤の塗膜の表面にタックが生じるのを効果的に防止し、太陽電池保護シートを製造後にロール状にした場合、ブロッキングを起こし難くすることができる。樹脂(R)のガラス転移温度は、−10〜80℃であることがより好ましく、10〜70℃であることが特に好ましい。
【0066】
ガラス転移温度とは、樹脂(R)を乾燥させて固形分100%にした樹脂について、示差走査熱量分析(DSC)によって計測した値をいう。例えば、試料約10mgを秤量したサンプルを入れたアルミニウムパンと、試料を入れていないアルミニウムパンとをDSC装置にセットし、これを窒素気流中で、液体窒素を用いて−100℃まで急冷処理し、その後、20℃/分で200℃まで昇温し、DSC曲線をプロットする。このDSC曲線の低温側のベースライン(試験片に転移および反応を生じない温度領域のDSC曲線部分)を高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線の勾配が最大になるような点で引いた接線との交点から、補外ガラス転移開始温度(Tig)を求め、これをガラス転移温度として求めることができる。本発明のガラス転移温度は、上記の方法により測定した値を記載している。
【0067】
樹脂(R)は、架橋によりプラスチックフィルム(E)及び封止材との密着性を向上させたり、易接着剤層に耐湿熱性を付与したりする目的のために、水酸基およびアミノ基の少なくともいずれかを有することが好ましい。樹脂(R)の水酸基価とアミン価の和は、2〜100(mgKOH/g)であることが好ましく、2〜50(mgKOH/g)であることがより好ましく、さらには2〜30(mgKOH/g)であることがより好ましい。樹脂(R)の水酸基価とアミン価の和を100(mgKOH/g)以下とすることにより、易接着剤の塗膜の架橋を適切にし、プラスチックフィルム(E)への接着力を良好にすることができる。また、耐湿熱試験中に架橋反応が進行し、湿熱試験後に接着力が低下することを効果的に防止できる。また、水酸基価とアミン価の和を2(mgKOH/g)以上にすることにより、易接着剤の塗膜の架橋を適切にし、塗膜の耐湿熱性を良好とし、湿熱試験後の封止材の接着力が低下するのを防止できる。
【0068】
本発明におけるアミン価(mgKOH/g)は、以下の測定方法により求めることができる。
ビーカーに0.1〜3gの試料を0.1mgの桁まで量り取り、10mLの酢酸を加え試料が完全に溶解するまでゆっくり撹拌する。試験溶液を、自動滴定装置を用いて0.10mol/L過塩素酸酢酸溶液で600mV近辺の終点まで電位差滴定する。
試料のアミン価は、以下の式で算出する。
アミン価(mgKOH/g)
={(V×F×5.61)/m}/(固形分濃度/100)
但し、m:試料の採取量(g)
V:試料滴定に要した0.10mol/L過塩素酸酢酸溶液の容量(mL)
F:0.10mol/L過塩素酸酢酸溶液の濃度ファクタ
c:チオ硫酸ナトリウム溶液の濃度(mol/L)
本発明のアミン価は、上記の方法により測定した値を記載している。
【0069】
次に、ポリイソシアネート化合物(C)について説明する。
ポリイソシアネート化合物(C)は、樹脂(R)中の水酸基、及び/又はアミノ基と反応し、樹脂(R)同士を架橋させることで、易接着剤層に耐湿熱性を付与すると共に、太陽電池保護シートを構成するプラスチックフィルム(E)及び封止材(II)及び/又は封止材(IV)との密着性を向上させることができる。そのため、ポリイソシアネート化合物(C)は、一分子中に2つ以上のイソシアネート基を有することが好ましい。例えば、芳香族ポリイソシアネート、鎖式脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート等が挙げられる。ポリイソシアネート化合物(C)は、1種類でも2種類以上の化合物を併用してもよい。
【0070】
芳香族ポリイソシアネートとしては、1,3−フェニレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4'−トルイジンジイソシアネート、2,4,6−トリイソシアネートトルエン、1,3,5−トリイソシアネートベンゼン、ジアニシジンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4',4"−トリフェニルメタントリイソシアネート等を挙げることができる。
【0071】
鎖式脂肪族ポリイソシアネートとしては、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等を挙げることができる。
【0072】
脂環族ポリイソシアネートとしては、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(IPDI)、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4'−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等を挙げることができる。
【0073】
また、上記ポリイソシアネートに加え、上記ポリイソシアネートとトリメチロールプロパン等のポリオール化合物とのアダクト体、上記ポリイソシアネートのビュレット体やイソシアヌレート体、更には上記ポリイソシアネートと公知のポリエーテルポリオールやポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール等とのアダクト体等が挙げられる。
【0074】
これらポリイソシアネート化合物(C)の中でも、意匠性の観点から、低黄変型の脂肪族または脂環族のポリイソシアネートが好ましく、耐湿熱性の観点からは、イソシアヌレート体が好ましい。より具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のイソシアヌレート体、3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(IPDI)のイソシアヌレート体が好ましい。
【0075】
さらに、これらポリイソシアネート化合物(C)のイソシアネート基のほぼ全量とブロック化剤とを反応させることで、ブロック化ポリイソシアネート化合物(C1)を得ることができる。本発明における太陽電池保護シート用易接着剤を塗布して得られる硬化処理前の易接着剤層(D')は、封止材と貼り合わせて太陽電池モジュールを製造するまでは未架橋にあることが好ましく、そのため、ポリイソシアネート化合物(C)は、ブロック化ポリイソシアネート化合物(C1)であることが好ましい。
【0076】
ブロック化剤としては、例えばフェノール、チオフェノール、メチルチオフェノール、キシレノール、クレゾール、レゾルシノール、ニトロフェノール、クロロフェノール等のフェノール類、アセトンオキシム、メチルエチルケトンオキシム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム類、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、t−ペンタノール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルアルコールなどのアルコール類、3,5−ジメチルピラゾール、1,2−ピラゾール等のピラゾール類、1,2,4−トリアゾール等のトリアゾール類、エチレンクロルヒドリン、1,3−ジクロロ−2−プロパノール等のハロゲン置換アルコール類、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム、β−プロピルラクタム等のラクタム類、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン、マロン酸メチル、マロン酸エチル等の活性メチレン化合物類が挙げられる。その他にもアミン類、イミド類、メルカプタン類、イミン類、尿素類、ジアリール類等も挙げられる。ブロック化剤は、1種類を用いてもよいし、2種類以上を併用して用いてもよい。
【0077】
これらのブロック剤の中でも、ブロック剤の解離温度が80℃〜150℃のものが好ましい。解離温度が80℃未満であると、易接着剤を塗布し、溶剤を揮散させる際に、硬化反応が進んで、充填剤との密着性が低下してしまう恐れがある。解離温度が150℃を超えると、太陽電池モジュールを構成する際の真空熱圧着の工程で、硬化反応が充分に進行せず、充填剤との密着性が低下してしまう。
【0078】
解離温度が80℃〜150℃のブロック剤としては、メチルエチルケトンオキシム(解離温度:140℃、以下同様)、3,5−ジメチルピラゾール(120℃)、ジイソプロピルアミン(120℃)などが例示できる。
【0079】
本発明の易接着剤におけるポリイソシアネート化合物(C)の量は、樹脂(R)の水酸基とアミノ基の和が1モルに対して、イソシアネート基が0.1〜10モルの範囲で存在するような量であることが好ましく、さらには0.5〜5モルの範囲であることがより好ましい。0.1モル以上とすることにより、架橋密度を適切とし、耐湿熱性を充分とすることができる。また、10モル以下とすることにより、過剰のイソシアネートが湿熱試験中の空気中の水分と反応して、塗膜が硬くなり、太陽電池保護シートを構成するプラスチックフィルム(E)や封止材との接着力低下の原因となることを効果的に防止できる。
【0080】
本発明の易接着剤は、固形分100重量部に対して、後述する有機系粒子、又は無機系粒子を0.01〜30重量部含有することができる。これらの粒子を添加することによって、硬化処理前の易接着剤層(D')表面のタックを低減することができる。特に、無機系粒子を5〜30重量部添加すると、耐湿熱性向上の効果が期待できるのでより好ましく、無機粒子の中でも、タルク、ハイドロタルサイト、マイカ、カオリンがさらに好ましい。含有量が0.01重量部より少ないと、硬化処理前の易接着剤層(D')表面のタックを充分に低減することができず、30重量部以下とすることにより、硬化処理前の易接着剤層(D')と封止材との密着を良好に保ち、接着力を効果的に高めることができる。
【0081】
有機系粒子においては、融点もしくは軟化点が150℃以上のものを好ましく用いることができる。有機系粒子の融点もしくは軟化点が150℃よりも低いと、太陽電池モジュールを構成する際の真空熱圧着の工程で粒子が軟化し、封止材との接着を妨げる恐れがある。
【0082】
有機系粒子の具体例としては、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ナイロン(登録商標)樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、シリコン樹脂、メタクリレート樹脂、アクリレート樹脂などのポリマー粒子、あるいは、セルロースパウダー、ニトロセルロースパウダー、木粉、古紙粉、籾殻粉、澱粉などが挙げられる。有機系粒子は、1種類を用いてもよいし、2種類以上を併用して用いてもよい。
【0083】
前記ポリマー粒子は、乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法、ソープフリー重合法、シード重合法、マイクロサスペンジョン重合法などの重合法により得ることができる。また、前記有機系粒子は、その特性を損なわない程度に不純物を含んでいてもよい。また、粒子の形状は、粉末状、粒状、顆粒状、平板状、繊維状など、どのような形状であってもよい。
【0084】
無機粒子の具体例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、ジルコニウム、モリブデン、ケイ素、アンチモン、チタンなどの金属の酸化物、水酸化物、硫酸塩、炭酸塩、ケイ酸塩などを含有する無機系粒子が挙げられる。さらに詳細な具体例としては、シリカゲル、酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、鉛酸化物、珪藻土、ゼオライト、アルミノシリケート、タルク、ホワイトカーボン、マイカ、ガラス繊維、ガラス粉末、ガラスビーズ、クレー、ワラスナイト、酸化鉄、酸化アンチモン、酸化チタン、リトポン、軽石粉、硫酸アルミニウム、ケイ酸ジルコニウム、炭酸バリウム、ドロマイト、二硫化モリブデン、砂鉄、カーボンブラックなどを含有する無機系粒子が挙げられる。無機粒子は、1種類で用いてもよいし、2種類以上を併用して用いてもよい。
また、前記無機系粒子は、その特性を損なわない程度に不純物を含んでいてもよい。また、粒子の形状は、粉末状、粒状、顆粒状、平板状、繊維状など、どのような形状であってもよい。
【0085】
また、本発明における易接着剤には、必要に応じて、本発明による効果を妨げない範囲で、架橋促進剤を添加してもよい。架橋促進剤は、(メタ)アクリル系共重合体(A)以外の樹脂(R)の水酸基およびアミノ基と、ポリイソシアネート化合物(C)のイソシアネートとの架橋反応を促進する触媒としての役割を果たす。架橋促進剤としては、スズ化合物、金属塩、塩基などが挙げられ、具体的にはオクチル酸スズ、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、塩化スズ、オクチル酸鉄、オクチル酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、トリエチルアミン、トリエチレンジアミンなどが挙げられる。これらは、単独または組み合わせて用いることができる。
【0086】
また、本発明における易接着剤には、必要に応じて、本発明による効果を妨げない範囲で、充填剤、チクソトロピー付与剤、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、熱伝導性改良剤、可塑剤、ダレ防止剤、防汚剤、防腐剤、殺菌剤、消泡剤、レベリング剤、硬化剤、増粘剤、顔料分散剤、シランカップリング剤等の各種の添加剤を添加してもよい。
【0087】
また、本発明における易接着剤に、エポキシ樹脂(Ep)を添加することにより、耐湿熱性向上の効果を期待できる。エポキシ樹脂(Ep)の添加量は、樹脂(R)100部に対して0.1〜70重量部とすることが好ましく、より好ましくは0.5〜60重量部、さらには1〜50重量部がより好ましい。
上記エポキシ樹脂(Ep)としては、グリシジルエーテル化合物、グリシジルエステル化合物などが挙げられる。
【0088】
上記グリシジルエーテル化合物としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
上記ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂が挙げられる。
【0089】
上記ノボラック型エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有フェノールノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。
【0090】
上記グリシジルエステル化合物としては、テレフタル酸ジグリシジルエステルなどが挙げられる。これらのエポキシ樹脂は単独でも、2種類以上を併用してもよい。
【0091】
本発明に用いられる易接着剤には、溶剤が含まれる。
溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル等のアルコール類、
アセトン、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のケトン類、
テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、
ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭化水素類、
ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の芳香族類、
酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、などの内から樹脂組成物の組成に応じ適当なものを使用できるが、沸点が50℃〜200℃のものを好ましく用いることができる。沸点が50℃よりも低いと、易接着剤を塗布する際に溶剤が揮発しやすく、固形分が高くなって均一な膜厚で塗布することが難しくなる。沸点が200℃よりも高いと、溶剤を乾燥しづらくなる。なお、溶剤は2種以上用いてもよい。
【0092】
本発明の易接着剤は、プラスチックフィルム(E)に塗工して易接着剤層(D')を形成することで、封止材(II)及び/又は封止材(IV)との接着性が良好な太陽電池保護シート(Z')を作製することができる。
【0093】
本発明の易接着剤を、プラスチックフィルム(E)に塗工する方法としては、従来公知の方法を用いることができる。具体的には、コンマコーティング、グラビアコーティング、リバースコーティング、ロールコーティング、リップコーティング、スプレーコーティングなどが例示できる。これらの方法で易接着剤を塗布し、加熱乾燥により溶剤を揮散させることで、硬化処理前の易接着剤層(D')を形成することができる。
形成される硬化処理前の易接着剤層(D')の厚みは、0.01〜30μmであることが好ましく、0.1〜10μmであることがより好ましい。
【0094】
プラスチックフィルム(E)としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂フィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリシクロペンタジエンなどのオレフィンフィルム、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデンフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体フィルムなどのフッ素系フィルム、アクリルフィルム、トリアセチルセルロースフィルムを用いることができる。フィルム剛性、コストの観点からポリエステル系樹脂フィルムであることが好ましく、この中でもポリエチレンテレフタレートフィルムであることが好ましい。プラスチックフィルム(E)は、1層または2層以上の複層構造でも構わない。さらには、プラスチックフィルム(E)には、金属酸化物や非金属無機酸化物を蒸着した蒸着フィルムが積層されていてもよい。
【0095】
プラスチックフィルム(E)としてポリエステル系樹脂フィルムを使用する場合、そのフィルムは固有粘度が0.6(dL/g)以上で、かつ、環状三量体含有量が1重量%以下のポリエステル樹脂から形成されたポリエステル系樹脂フィルムであることが好ましい。さらに、固有粘度は、0.6〜1.2(dL/g)であることがより好ましい。また、環状三量体含有量は、少なければ少ないほど良いが、0.5重量%以下であることがより好ましい。このようなフィルムを使用することで、屋外などでの長期暴露において、加水分解による強度劣化を抑制することができる。
【0096】
上述したポリエステル系樹脂フィルムを形成するポリエステル樹脂の環状三量体含有量は、ポリエステル樹脂100mgをオルトクロロフェノール2mLに溶解し、液体クロマトグラフィーにて重量%を測定する方法で求められる。
【0097】
上述したポリエステル系樹脂フィルムを形成するポリエステル樹脂の固有粘度は以下の式によって求められる。
即ち、比粘度ηsp=(η/η0)−1を濃度cで除した量であるηsp/cを濃度0へ外挿して求める。
但し、η0は溶媒の粘度、c(g/mL)は溶媒中の樹脂の濃度、ηはc(g/mL)における樹脂溶液の粘度、ηspは樹脂溶液の粘度と溶媒の粘度の比である。
【0098】
プラスチックフィルム(E)に蒸着される金属酸化物もしくは非金属無機酸化物としては、例えば、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、カリウム、スズ、ナトリウム、ホウ素、チタン、鉛、ジルコニウム、イットリウムなどの酸化物が使用できる。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属のフッ化物なども使用することができ、これらは単独もしくは組み合わせて使用することができる。
これらの金属酸化物もしくは非金属無機酸化物は、従来公知の真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングなどのPVD方式や、プラズマCVD、マイクロウェーブCVDなどのCVD方式を用いて蒸着することができる。
【0099】
太陽電池保護シート(Z')を非受光面側に用いる場合には、太陽電池用保護シート(Z')を構成するプラスチックフィルム(E)は、無色であってもよいし、顔料もしくは染料などの着色成分が含有されていてもよい。太陽電池用保護シート(Z')を受光面側に用いる場合には、太陽電池保護シート(Z')を構成するプラスチックフィルム(E)は、無色であることが好ましい。
着色成分を含有させる方法としては、例えば、フィルムの製膜時にあらかじめ着色成分を練りこんでおく方法、無色透明フィルム基材上に着色成分を印刷する方法等がある。また、着色フィルムと無色透明フィルムとを貼り合わせて使用してもよい。
【0100】
太陽電池保護シート(Z')は、プラスチックフィルム(E)の易接着剤層(D')が形成されていない側の表面に、金属箔(F)や耐候性樹脂層(G)などのフィルム層やコート層が単層または複数層設けられていてもよい。
【0101】
金属箔(F)としては、アルミニウム箔、鉄箔、亜鉛合板などを使用することができ、これらの中でも、耐腐食性の観点から、アルミニウム箔が好ましい。厚みは10μmから100μmであることが好ましく、更に好ましくは20μmから50μmであることが好ましい。金属箔(F)の積層には、従来公知の種々の接着剤を用いることができる。
【0102】
耐候性樹脂層(G)としては、ポリフッ化ビニリデンフィルムやポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリナフタレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂フィルムを従来公知の種々の接着剤を用いて積層したものや、旭硝子(株)のルミフロンのような高耐候性塗料を塗工して形成したコート層などを使用することができる。
【0103】
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セル(III)に対し、太陽電池セルの受光面側に位置する太陽電池表面保護材(I)を太陽電池セルの受光面側に位置する硬化処理前の封止材(II)を介して積層し、太陽電池裏面保護材(V)を太陽電池セルの非受光面側に位置する硬化処理前の封止材(IV)を介して積層し、減圧下で高温加熱圧着することによって得ることができる。
【0104】
太陽電池表面保護材(I)、太陽電池裏面保護材(V)としては、ガラス板、ポリカーボネートやポリアクリレートのプラスチック板などを挙げることができるが、少なくとも一方が、本発明の太陽電池保護シート(Z')から形成されたものであることが好ましい。
本発明の太陽電池モジュールは、実用上の耐久性や燃焼性の観点からは、太陽電池表面保護材(I)にガラス板を用い、太陽電池裏面保護材(V)は本発明の太陽電池保護シート(Z')から形成されたものであることが好ましい。
【0105】
封止材(II)、(IV)として使用されるEVA等の封止材には、耐候性向上のための紫外線吸収剤、光安定剤や、EVA自身を架橋させるための有機過酸化物などの添加剤が含まれていてもよい。
【0106】
太陽電池セル(III)としては、結晶シリコン、アモルファスシリコン、銅インジウムセレナイドに代表される化合物半導体などの光電変換層に電極を設けたもの、さらにはそれらをガラス等の基板上に積層したもの等が例示できる。
≪実施例≫
【0107】
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。なお、実施例中、部は重量部を、%は重量%をそれぞれ示す。
また、ヨウ素価、数平均分子量(Mn)、アミン価は、前述した方法により測定した値を示す。ガラス転移温度および水酸基価は、下記に記述するようにして測定した。なお、後述する実施例25、27、29〜34、36〜38、63、65〜71、73〜75、102、105〜110、112〜114、139〜149、165〜173、175〜177、184〜190、192、199、202〜210、212、219〜221は、いずれも実施例を参考例と読み替えるものとする。
【0108】
<ガラス転移温度(Tg)の測定>
ガラス転移温度の測定は、前述した示差走査熱量測定(DSC)法により求めた。なお、Tg測定用の試料は、上記のアクリル樹脂溶液を150℃で約15分、加熱し、乾固させたものを用いた。
【0109】
<水酸基価(OHV)の測定>
共栓三角フラスコ中に試料約1gを精密に量り採り、トルエン/エタノール(容量比:トルエン/エタノール=2/1)混合液100mLを加えて溶解する。更にアセチル化剤(無水酢酸25gをピリジンで溶解し、容量100mLとした溶液)を正確に5mL加え、約1時間攪拌した。これに、フェノールフタレイン試液を指示薬として加え、30秒間持続する。その後、溶液が淡紅色を呈するまで0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液で滴定する。
水酸基価は次式により求めた。水酸基価は樹脂の乾燥状態の数値とした(単位:mgKOH/g)。
水酸基価(mgKOH/g)
=[{(b−a)×F×28.25}/S]/(不揮発分濃度/100)+D
但し、S:試料の採取量(g)
a:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(mL)
b:空実験の0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の消費量(mL)
F:0.1Nアルコール性水酸化カリウム溶液の力価
D:酸価(mgKOH/g)
【0110】
<オレフィン系樹脂R11溶液>
耐圧製のオートクレーブに酢酸ブチル2,000g、2,2−メチルプロピルペンタン酸ビニル420g、安息香酸ビニル100g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル15gを仕込み、オートクレーブ内の減圧窒素置換を行った。次に、再度減圧してエチレン70gを仕込み、60℃まで昇温した後、t−ブチルパーオキシピバレート20gを仕込み、重合反応を行った。反応器内圧が特定の圧力となった時点で反応を停止し、数平均分子量が16,000、水酸基価が11.1(mgKOH/g)、Tgが25℃のオレフィン系樹脂R11を得た。これをトルエンに溶解し、固形分20%としたものをオレフィン系樹脂R11溶液とした。
【0111】
<オレフィン系樹脂R12〜R14、R16〜R18溶液>
オレフィン系樹脂R11溶液の合成において、使用したモノマーの組成を表1のように変えたこと以外は、オレフィン系樹脂R11溶液と同様にしてオレフィン系樹脂R12〜R14、R16〜R18溶液を合成した。得られたオレフィン系樹脂のTg、数平均分子量、水酸基価を表1に示す。
【0112】
<オレフィン系樹脂R15溶液>
ユニストールP801(三井化学(株)製)をオレフィン系樹脂R15溶液とした。オレフィン系樹脂R15のTg、数平均分子量、水酸基価を表1に示す。
【0113】
なお、表1中の略語は、以下のものを示す。
ET:エチレン
nBVE:n−ブチルビニルエーテル
CHVE:シクロヘキシルビニルエーテル
MPPV:2,2−メチルプロピルペンタン酸ビニル
VBz:安息香酸ビニル
HBVE:4−ヒドロキシブチルビニルエーテル
【0114】
【表1】
【0115】
<オレフィン系樹脂R11'溶液>
冷却管、窒素導入管、撹拌装置、温度計を備えた3つ口フラスコに、オレフィン系樹脂R11溶液を500部、撹拌しながら40℃まで昇温した。ジブチルスズジラウレートを0.03部添加し、2−イソシアナトエチルメタクリレート(以下、MOIと略す)7.1部を、40℃で撹拌しながら3時間かけて滴下した。IRでイソシアネートピーク(2260cm−1)が消失したことを確認し、Tgが23℃、数平均分子量が16,000、水酸基価が5.0(mgKOH/g)、ヨウ素価が2.3(g/100g)、固形分20%のオレフィン系樹脂R11'溶液を得た。
【0116】
<オレフィン系樹脂R12'〜R19'溶液>
オレフィン系樹脂R11'溶液の合成において、使用した2−イソシアナトエチルメタクリレート(MOI)の量を表2のように変えたこと以外は、オレフィン系樹脂R11'溶液と同様にしてオレフィン系樹脂R12'〜R19'溶液を合成した。得られたオレフィン系樹脂のTg、数平均分子量、水酸基価、ヨウ素価を表2に示す。
【0117】
【表2】
【0118】
<フッ素系樹脂R21溶液>
耐圧製のオートクレーブに酢酸ブチル2,000g、2,2−メチルプロピルペンタン酸ビニル350g、安息香酸ビニル50g、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル15gを仕込み、オートクレーブ内の減圧窒素置換を行った。次に、再度減圧してトリフルオロエチレン100g、エチレン70gを仕込み、60℃まで昇温した後、t−ブチルパーオキシピバレート20gを仕込み、重合反応を行った。反応器内圧が特定の圧力となった時点で反応を停止し、数平均分子量が17,000、水酸基価が12.8(mgKOH/g)、Tgが41℃のフッ素系樹脂R21を得た。これをコールタールナフサに溶解し、固形分20%としたものをフッ素系樹脂R21溶液とした。
【0119】
<フッ素系樹脂R22〜R24、R26〜R28溶液>
フッ素系樹脂R21溶液の合成において、使用したモノマーの組成を表3のように変えたこと以外は、フッ素系樹脂R21溶液と同様にしてフッ素系樹脂R22〜R24、R26〜R28溶液を合成した。得られたフッ素系樹脂のTg、数平均分子量、水酸基価を表3に示す。
【0120】
<フッ素系樹脂R25溶液>
ルミフロンLF−200(旭化成ケミカルズ(株)製)をフッ素系樹脂R25溶液とした。オレフィン系樹脂R25のTg、数平均分子量、水酸基価、アミン価を表3に示す。
【0121】
なお、表3中の略語は、既出の表で示したもの、若しくは以下のものを示す。
TFE:トリフルオロエチレン
CTFE:クロロトリフルオロエチレン
【0122】
【表3】
【0123】
<フッ素系樹脂R21'溶液>
冷却管、窒素導入管、撹拌装置、温度計を備えた3つ口フラスコに、フッ素系樹脂R21溶液を500部、撹拌しながら40℃まで昇温した。ジブチルスズジラウレートを0.03部添加し、2−イソシアナトエチルメタクリレート(MOI)6.9部を、40℃で撹拌しながら3時間かけて滴下した。IRでイソシアネートピーク(2260cm−1)が消失したことを確認し、Tgが40℃、数平均分子量が17,000、水酸基価が7.9(mgKOH/g)、ヨウ素価が2.3(g/100g)、固形分20%のフッ素系樹脂R21'溶液を得た。
【0124】
<フッ素系樹脂R22'〜R28'溶液>
フッ素系樹脂R21'溶液の合成において、使用した2−イソシアナトエチルメタクリレート(MOI)の量を表4のように変えたこと以外は、フッ素系樹脂R21'溶液と同様にしてフッ素系樹脂R22'〜R28'溶液を合成した。得られたフッ素系樹脂のTg、数平均分子量、水酸基価、ヨウ素価を表4に示す。
【0125】
【表4】
【0126】
<ポリエステル系樹脂R31溶液>
重合槽、攪拌機、温度計、水分離装置、還流冷却器、窒素導入管を備えた重合反応装置の重合槽に、テレフタル酸8部、イソフタル酸8部、アジピン酸5部、セバシン酸40部、エチレングリコール10部、ネオペンチルグリコール11部、及び1,6−ヘキサンジオール17部を重合槽に仕込み、窒素気流下で攪拌しながら160〜240℃に加熱し、エステル交換反応を行なった。次いで重合槽を徐々に1〜2トールまで減圧し、所定の粘度となったところで減圧下での反応を停止し、数平均分子量が18,000、水酸基価が6.5(mgKOH/g)、Tgが−37℃のポリエステルポリオールを得、酢酸エチルで希釈して、固形分50%のポリエステル系樹脂R31溶液を得た。
【0127】
<ポリエステル系樹脂R32〜R35、R37、R38溶液>
ポリエステル系樹脂R31溶液の合成において、使用したモノマーの組成を表5のように変えたこと以外は、ポリエステル系樹脂R31溶液と同様にしてポリエステル系樹脂R32〜R35、R37、R38溶液を合成した。得られたポリエステル系樹脂のTg、数平均分子量、水酸基価を表5に示す。
【0128】
<ポリエステル系樹脂R36、R39溶液>
バイロンGK880(東洋紡績(株)製)をMEKに溶解し、固形分を50%としたものを、ポリエステル系樹脂R36溶液とした。また、エリーテルUE−9900(ユニチカ(株)製)をトルエンに溶解し、固形分を30%としたものを、ポリエステル系樹脂R36溶液とした。得られたポリエステル系樹脂のTg、数平均分子量、水酸基価を表5に示す。
【0129】
なお、表5中の略語は、以下のものを示す。
TPA:テレフタル酸
IPA:イソフタル酸
AdA:アジピン酸
SeA:セバシン酸
EG:エチレングリコール
NPG:ネオペンチルグリコール
1,6−HD:1,6−ヘキサンジオール
TMP:トリメチロールプロパン
【0130】
【表5】
【0131】
<ポリエステル系樹脂R31'〜R39'溶液>
フッ素系樹脂R21'溶液の合成において、使用した樹脂溶液と2−イソシアナトエチルメタクリレート(MOI)の量を表6のように変えたこと以外は、フッ素系樹脂R21'溶液と同様にしてポリエステル系樹脂R31'〜R39'溶液を合成した。得られたポリエステル系樹脂のTg、数平均分子量、水酸基価、ヨウ素価を表6に示す。
【0132】
【表6】
【0133】
<ポリウレタン樹脂R41溶液>
冷却管、窒素導入管、撹拌装置、温度計、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、C−2090(クラレ(株)製、ポリカーボネートポリオール)368部、キシリレンジイソシアネート32部、トルエン100部を仕込み、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.03部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、3時間反応を行った。IR測定によりNCOピークがないことを確認した後、酢酸エチル300部を添加して、数平均分子量が23,000、水酸基価が4.9(mgKOH/g)、Tgが−5℃、固形分50%のポリウレタン系樹脂R41溶液を得た。
【0134】
<ポリウレタン系樹脂R42〜R47溶液>
ポリウレタン系樹脂R41溶液の合成において、使用した水酸基成分およびイソシアネート化合物の組成を表7のように変えたこと以外は、ポリウレタン系樹脂R41溶液と同様にしてポリウレタン系樹脂R42〜R47溶液を合成した。得られたポリウレタン系樹脂のTg、数平均分子量、水酸基価を表7に示す。
【0135】
なお、表7中の略語は、既出の表で示したもの、若しくは以下のものを示す。
C−2090:ポリカーボネートポリオール、クラレ(株)製
PTMG−3000:ポリテトラメチレンエーテルグリコール、三菱化学(株)製
CHDM:シクロヘキサンジメタノール
XDI:キシリレンジイソシアネート
HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
IPDI:イソホロンジイソシアネート
【0136】
【表7】
【0137】
<ポリウレタン系樹脂R41'〜R47'溶液>
フッ素系樹脂R21'溶液の合成において、使用した樹脂溶液と2−イソシアナトエチルメタクリレート(MOI)の量を表8のように変えたこと以外は、フッ素系樹脂R21'溶液と同様にしてポリウレタン系樹脂R41'〜R47'溶液を合成した。得られたポリウレタン系樹脂のTg、数平均分子量、水酸基価、ヨウ素価を表8に示す。
【0138】
【表8】
【0139】
<ポリウレタンウレア系樹脂R51溶液>
冷却管、窒素導入管、撹拌装置、温度計、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、C−2090(クラレ(株)製、ポリカーボネートポリオール)310部、キシリレンジイソシアネート64部、トルエン100部を仕込み、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.03部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、3時間反応を行った。40℃まで冷却し、酢酸エチルを200部加えた後、イソホロンジアミン26部を1時間かけて滴下し、さらに1時間撹拌を続けた。2−アミノ−2−メチルプロパノールを添加しIR測定によりNCOピークがないことを確認した後、酢酸エチルで希釈することにより、数平均分子量が26,000、水酸基価が4.3(mgKOH/g)、Tgが32℃、固形分50%のポリウレタンウレア系樹脂R51溶液を得た。
【0140】
<ポリウレタンウレア系樹脂R52〜R59溶液>
ポリウレタンウレア系樹脂R51溶液の合成において、使用した水酸基成分、イソシアネート化合物およびアミノ基を2個以上有する化合物の組成を表9のように変えたこと以外は、ポリウレタンウレア系樹脂R51溶液と同様にしてポリウレタンウレア系樹脂R52〜R59溶液を合成した。得られたポリウレタンウレア系樹脂のTg、数平均分子量、水酸基価を表9に示す。
【0141】
なお、表9中の略語は、既出の表で示したもの、若しくは以下のものを示す。
HDA:ヘキサメチレンジアミン
IPDA:イソホロンジアミン
XDA:キシリレンジアミン
DAB:1,4−ジアミノ−2−ブタノール
【0142】
【表9】
【0143】
<ポリウレタンウレア系樹脂R51'〜R59'溶液>
フッ素系樹脂R21'溶液の合成において、使用した樹脂溶液と2−イソシアナトエチルメタクリレート(MOI)の量を表10のように変えたこと以外は、フッ素系樹脂R21'溶液と同様にしてポリウレタンウレア系樹脂R51'〜R59'溶液を合成した。得られたポリウレタンウレア系樹脂のTg、数平均分子量、水酸基価、ヨウ素価を表10に示す。
【0144】
【表10】
【0145】
<ポリアミド系樹脂R61溶液>
撹拌機、温度計、窒素導入管、還流脱水装置および蒸留管を備えたフラスコに、イオン交換水180部、アジピン酸73部、セバシン酸100部、ヘキサメチレンジアミン127部を仕込んだ。発熱の温度が一定になるまで撹拌し、温度が安定したら110℃まで昇温した。水の留出を確認してから30分後に温度を120℃に昇温し、その後30分おきに10℃ずつ、温度が220℃になるまで昇温した。220℃で3時間反応を続け、特定のアミン価となった時点で反応を終了し、トルエンで希釈することにより、数平均分子量が21,000、アミン価が4.4(mgKOH/g)、Tgが35℃、固形分30%のポリアミド系樹脂R61溶液を得た。
【0146】
<ポリアミド系樹脂R62〜R66溶液>
ポリアミド系樹脂R61溶液の合成において、使用したカルボン酸成分および2個以上のアミノ基を有する化合物の組成を表11のように変えたこと以外は、ポリアミド系樹脂R61溶液と同様にしてポリアミド系樹脂R62〜R67溶液を合成した。得られたポリアミド系樹脂のTg、数平均分子量、アミン価を表11に示す。
【0147】
なお、表11中の略語は、既出の表で示したものを示す。
【0148】
【表11】
【0149】
<ポリアミド系樹脂R61'〜R66'溶液>
フッ素系樹脂R21'溶液の合成において、使用した樹脂溶液と2−イソシアナトエチルメタクリレート(MOI)の量を表12のように変えたこと以外は、フッ素系樹脂R21'溶液と同様にしてポリアミド系樹脂R61'〜R66'溶液を合成した。得られたポリアミド系樹脂のTg、数平均分子量、アミン価、ヨウ素価を表12に示す。
【0150】
【表12】
【0151】
<易接着剤溶液1〜221の調製>
オレフィン系樹脂溶液、フッ素系樹脂溶液、ポリエステル系樹脂溶液、ポリウレタン系樹脂溶液、ポリウレタンウレア系樹脂溶液、ポリアミド系樹脂溶液、(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)、ポリイソシアネート化合物(C)溶液、エポキシ樹脂(Ep)、無機系粒子(M)、触媒を、表13−1、13−2、13−3、13−4、15−1A、15−1B、15−2、15−3A、15−3B、17−1A、17−1B、17−2A、17−2B、17−3A,17−3B、19−1A、19−1B、19−2A、19−2B、19−3A、19−3B、21−1A、21−1B、21−2A、21−2B、21−3A、21−3B、23−1、23−2、23−3に示す組成にて混合し、易接着剤溶液1〜221を得た。
【0152】
<易接着剤溶液1'〜30'>
オレフィン系樹脂溶液、フッ素系樹脂溶液、ポリエステル系樹脂溶液、ポリウレタン系樹脂溶液、ポリウレタンウレア系樹脂溶液、ポリアミド系樹脂溶液、アリル基含有化合物(H)、ポリイソシアネート化合物(C)溶液、触媒を表14、16、18、20、22、24に示す組成にて混合し、易接着剤溶液1'〜30'を得た。
【0153】
<ポリエステルフィルム1の作製>
固有粘度が0.67(dL/g)で、かつ、環状三量体含有量が0.5重量%のポリエステル樹脂を用いて、T−ダイ押出機により設定温度250℃の条件で、厚さ125μmのポリエステルフィルム1を作製した。
【0154】
<太陽電池保護シートの作製>
ポリエステルフィルム1の片面にコロナ処理し、その処理面に易接着剤溶液1をグラビアコーターによって塗布し、溶剤を乾燥させ、塗布量:1g/mの易接着剤層を設け、太陽電池保護シート1を作製した。
【0155】
太陽電池保護シート1と同様にして、易接着剤溶液2〜221を用いて、太陽電池保護シート2〜221を作製した。
【0156】
<接着力評価用サンプルの作製>
白板ガラス、酢酸ビニル−エチレン共重合体フィルム(サンビック(株)製、スタンダードキュアタイプ、以下EVAフィルム)、太陽電池保護シート1を、太陽電池保護シート1の易接着剤層がEVAフィルムに接するように順に重ねた。その後、この積層体を真空ラミネーターに入れ、1Torr程度に真空排気して、プレス圧力0.1MPaで、150℃30分間加熱後、さらに150℃で30分間加熱し、10cm×10cm角の接着力評価用サンプル1を作製した。
【0157】
接着力評価用サンプル1と同様にして、太陽電池保護シート2〜56を用いて、接着力評価用サンプル2〜56を作製した。
【0158】
[実施例1]
接着力評価用サンプル1を用い、後述する方法で、易接着剤層のEVAフィルムへの接着性、耐湿熱試験(1000時間後、2000時間後)接着性の評価を行った。
【0159】
<接着性の評価>
接着力評価用サンプル1の太陽電池保護シート1面をカッターで15mm幅に切り、太陽電池保護シート1に形成された易接着剤層と封止材であるEVAフィルムとの接着力を測定した。測定には、引っ張り試験機を用い、荷重速度100mm/minで180度剥離試験を行った。得られた測定値に対して、以下のように評価した。
◎:50N/15mm以上
○:30N/15mm以上〜50N/15mm未満
△:10N/15mm以上〜30N/15mm未満
×:10N/15mm未満
【0160】
<耐湿熱試験後の接着性評価>
接着力評価用サンプル1を、温度85℃、相対湿度85%RHの環境条件で、1000時間、2000時間静置した後、接着性測定と同様にして、耐湿熱試験後の接着性評価を行った。
【0161】
[実施例2〜221]、[比較例1〜30]
実施例1と同様にして、接着力評価用サンプル2〜221、1'〜30'を用い、易接着剤層のEVAフィルムへの接着性、耐湿熱試験後の接着性の評価を行った。以上の結果を、表13−1、13−2、13−3、13−4、14、15−1A、15−1B、15−2、15−3A、15−3B、16、17−1A、17−1B、17−2A、17−2B、17−3A,17−3B、18、19−1A、19−1B、19−2A、19−2B、19−3A、19−3B、20、21−1A、21−1B、21−2A、21−2B、21−3A、21−3B、22、23−1、23−2、23−3、24に示す。
【0162】
表13−1〜24中の略語は以下のものを示す。
<(メタ)アクリロイル基を有する化合物B1〜B6>
(メタ)アクリロイル基を有する化合物B1〜B6には、以下に記載する化合物をそのまま用いた。
B1:アロニックスM−215(東亞合成(株)製、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート)
B2:アロニックスM−315(東亞合成(株)製、イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート)
B3:エポキシエステル70PA(共栄社化学(株)製、エポライト70Pアクリル酸付加物)
B4:KAYARAD PET−30(日本化薬(株)製、ペンタエリスリトールトリアクリレート)
B5:TMPTA(トリメチロールプロパントリアクリレート)
B6:DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
【0163】
<ポリイソシアネート化合物溶液C>
3,5−ジメチルピラゾールでブロックされた、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体を、酢酸エチルで75%に希釈し、ポリイソシアネート化合物溶液(C)を得た。
【0164】
<アリル基含有化合物H1〜H4>
アリル基含有化合物H1〜H4には、以下に記載する化合物をそのまま用いた。
H1:TAIC(日本化成(株)製、トリアリルイソシアヌレート)
H2:ネオアリルE−10(ダイソー(株)製、グリセリンモノアリルエーテル)
H3:ネオアリルT−20(ダイソー(株)製、トリメチロールプロパンジアリレート)
H4:ネオアリルP−30M(ダイソー(株)製、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル)
【0165】
<エポキシ樹脂Ep1〜Ep3>
エポキシ樹脂Ep1〜Ep3には、以下に記載する化合物をそのまま用いた。
Ep1:jER1001(三菱化学(株)製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)
Ep2:YDCN−704(東都化成(株)製、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)
Ep3:デナコールEX−821(ナガセケムテックス(株)製、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル)
【0166】
<無機粒子M1〜M4>
無機粒子M1〜M4には、以下に記載する無機粒子をそのまま用いた。
M1:タルクLMS−400(富士タルク工業(株)製)
M2:ハイドロタルサイトDHT−4A(協和化学工業(株)製)
M3:カオリナイトSATINTONE W(林化成(株)製)
M4:モンモリロナイト クニピアF(クニミネ工業(株)製)
【0167】
【表13-1】
【0168】
【表13-2】
【0169】
【表13-3】
【0170】
【表13-4】
【0171】
【表14】
【0172】
【表15-1A】
【0173】
【表15-1B】
【0174】
【表15-2】
【0175】
【表15-3A】
【0176】
【表15-3B】
【0177】
【表16】
【0178】
【表17-1A】
【0179】
【表17-1B】
【0180】
【表17-2A】
【0181】
【表17-2B】
【0182】
【表17-3A】
【0183】
【表17-3B】
【0184】
【表18】
【0185】
【表19-1A】
【0186】
【表19-1B】
【0187】
【表19-2A】
【0188】
【表19-2B】
【0189】
【表19-3A】
【0190】
【表19-3B】
【0191】
【表20】
【0192】
【表21-1A】
【0193】
【表21-1B】
【0194】
【表21-2A】
【0195】
【表21-2B】
【0196】
【表21-3A】
【0197】
【表21-3B】
【0198】
【表22】
【0199】
【表23-1】
【0200】
【表23-2】
【0201】
【表23-3】
【0202】
【表24】
【0203】
表13−1〜24に示されるように、実施例1〜221は、本発明の太陽電池保護シート用易接着剤を使用しているため、封止材(EVAフィルム)に対して充分な接着性、耐湿熱試験後の接着性を有する。
【0204】
これに対して、比較例1〜30は、(メタ)アクリロイル基を有さない易接着剤を使用しているため、初期および耐湿熱試験後の接着性に劣る。
【0205】
[実施例222]
<太陽電池モジュールの作製>
白板ガラス・・・太陽電池表面保護材(I)
EVAフィルム・・・受光面側の封止材(II)
多結晶シリコン太陽電池素子・・・太陽電池セル(III)
EVAフィルム・・・非受光面側の封止材(IV)
上記(I)−(IV)及び太陽電池保護シート1を、太陽電池保護シート1の易接着剤層が非受光面側の封止材(IV)に接するように順に重ねた後、真空ラミネーターに入れ、1Torr程度に真空排気して、プレス圧力として大気圧の圧力をかけた状態で、150℃、30分間加熱後、さらに150℃で30分間加熱し、10cm×10cm角の光電変換効率評価用太陽電池モジュール1を作製した。
【0206】
<光電変換効率の測定>
得られた太陽電池モジュール1の太陽電池出力を測定し、JIS C8912に従って、ソーラーシュミレーター(英弘精機製、SS-100XIL)を用いて光電変換効率を測定した。
さらに、温度85℃、相対湿度85%RHの環境条件で500時間、1000時間、1500時間、2000時間静置した後の耐湿熱試験後の光電変換効率を、同様にして測定した。初期の光電変換効率に対する、耐湿熱試験後の光電変換効率の低下の割合を計算し、以下のように評価した。
○:出力の低下が10%未満
△:出力の低下が10%以上〜20%未満
×:出力の低下が20%以上
【0207】
[実施例223〜245]、[比較例31〜36]
実施例222と同様にして、太陽電池保護シート11、25、34、39、49、63、71、78、87、102、110、115、125、139、146、150、160、174、183、189、198、211、218、5'、10'、15'、20'、25'、30'を用いて太陽電池モジュール1〜30を作製し、光電変換効率(初期、耐湿熱試験後)を測定した。以上の結果を表25に示す。
【0208】
【表25】
【0209】
表25に示されるように、実施例222〜245は大きな出力の低下は見られないが、比較例31〜36は、EVAフィルムと太陽電池保護シートの接着性が充分でないため、水分の侵入により太陽電池素子の劣化を招き、光電変換効率が低下する。
【0210】
この出願は、2012年1月10日に出願された日本出願特願2012−002616を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【0211】
I 太陽電池セルの受光面側に位置する太陽電池表面保護材
II 太陽電池セルの受光面側に位置する封止材
III 太陽電池セル
IV 太陽電池セルの非受光面側に位置する封止材
V 太陽電池セルの非受光面側に位置する太陽電池裏面保護材
図1