用于层合片的粘合剂的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的夺叉参考
[0002] 本申请根据巴黎公约第4条，基于2012年8月24日在日本提交的日本专利申请 第2012-184804号要求优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及用于层合片的粘合剂。
【背景技术】
[0004] 室外材料例如墙壁保护材料、屋顶材料、太阳能电池面板材料、窗户材料、室外地 板材料、照明保护材料、汽车部件和标志牌包含通过使用粘合剂将多层膜彼此层合而获得 的层合物（或层合片）作为组成材料。构成层合物的膜的实例包括由金属（例如铝、铜和 钢）制成的金属箔；金属板和沉积的金属膜；以及由塑料制成的膜，例如聚丙稀、聚氯乙稀、 聚酯、氟树脂和丙烯酸类树脂。
[0005] 如图1中所示，层合片10是多个膜11和12的层合物，并且膜11和12通过在其 间插入粘合剂13进行层合。
[0006] 由于层合物长期暴露在室外，因此，需要用于层合片的粘合剂具有优异的耐久性。 用于层合片的粘合剂，特别是用于将阳光转换成电能的太阳能电池应用的粘合剂优选比常 规层合片粘合剂具有更高水平的耐久性。
[0007] 如图3中所示，在太阳能电池应用的情况下，层合片10被称为背片（back sheet)， 并且与密封材料20、太阳能电池单元30和玻璃板40 -起布置在太阳能电池模块1内。
[0008] 由于太阳能电池模块1长期暴露在室外，因此需要在高温和高湿度的条件下对阳 光具有足够的耐久性。特别地，当粘合剂13具有差的性能时，膜11会从膜12剥离，由此层 合片10的外观会受损。因此，即使在长时间内暴露于高温时，也需要用于制造太阳能电池 模块的层合片中所使用的粘合剂不会经历膜的剥离。
[0009] 专利文献1-3公开了用于制造太阳能电池保护片的基于氨基甲酸酯的粘合剂，作 为用于层合片的粘合剂的实例。
[0010] 专利文献1公开了由丙烯酸酯多元醇合成的氨基甲酸酯粘合剂适合作为用于太 阳能电池背片的粘合剂（参见专利文献1的权利要求1和第[0048]段）。
[0011] 专利文献2公开了用于太阳能电池模块的保护片，其中丙烯酸聚氨酯树脂形成于 基材片上（参见专利文献2的权利要求1以及图1-3)。
[0012] 专利文献3公开了将异氰酸酯固化剂与丙烯酸酯多元醇混合来制备粘合剂（参见 专利文献3的表1、表2);然后，可通过使用这些粘合剂来制造太阳能电池背片（参见专利 文献3的第[0107]段）。
[0013] 专利文献1-3公开了，通过使用具有优异的耐水解性和优异的层合强度的粘合剂 来制造太阳能电池背片，可防止太阳能电池模块的劣质外观。然而，对于用于太阳能电池背 片的粘合剂的耐久性的要求逐年增加，并且很难说这些文献的粘合剂满足了消费者的这些 高要求。
[0014] 太阳能电池背片通常通过以下方式来制造：将具有适中粘度的粘合剂施加在膜 上，干燥所述粘合剂，层合膜（干式层合法），并将层合物老化数天。因此，也需要用于此类 片材的粘合剂在层合中对膜具有优异的初始粘合性。
[0015] 由于太阳能电池模块在高温和高湿度的条件下在室外使用，因此，构成背片（层 合片）的多个膜有可能剥离。特别地，难以使用粘合剂将基于氟树脂的膜粘结到其它各种 基材。当长期暴露在室外时，粘合剂与基于氟树脂的膜之间的粘合强度会急剧降低。近来， 与使用硅或无机化合物材料的太阳能电池相比，以低制造成本改进有机太阳能电池已经取 得了进展。由于有机太阳能电池可具有着色性或柔性，因此，往往使用透明膜作为构成太阳 能电池背片的膜。因此，需要用于太阳能电池背片的粘合剂不仅在长时间内保持剥离强度， 而且经历非常有限的色差变化，并且具有优异的耐气候性。
[0016] 因此，需要用于太阳能电池背片的粘合剂具有较高水平的耐水解性、初始粘合性 和耐气候性。当使用粘合剂来粘结基于氟树脂的膜时，迫切需要抑制粘合剂的粘合性的劣 化。
[0017] 专利文献 I :JP 2011-105819A
[0018] 专利文献 2 :JP 2010-238815A
[0019] 专利文献 3 :JP 2010-263193A
【发明内容】
[0020] 本发明所要解决的问题
[0021] 做出本发明来解决此类问题，并且本发明的目的是提供用于层合片的粘合剂，所 述粘合剂具有适中的固化速率，在使用塑料膜（特别是基于氟树脂的膜）制造层合物（层 合片）时对膜具有优异的初始粘合性，并且还具有优异的耐气候性和优异的在高温下的长 期耐水解性。
[0022] 解决问题的手段
[0023] 本发明的发明人进行了深入研宄，并且令人惊讶地发现，当使用特定多元醇和特 定异氰酸酯化合物作为氨基甲酸酯树脂的原料并且加入特定硅烷化合物作为偶联剂时，可 获得具有适中的固化速率并且具有优异的对膜的初始粘合性、在高温下的长期耐水解性和 耐气候性的用于层合片的粘合剂，由此完成本发明。
[0024] S卩，在一个方面中，本发明提供用于层合片的粘合剂，其包含：氨基甲酸酯树脂，所 述氨基甲酸酯树脂可通过将丙烯酸酯多元醇与异氰酸酯化合物混合来获得；和硅烷化合 物；其中
[0025] 所述硅烷化合物包含基于缩水甘油基的硅烷化合物，所述丙烯酸酯多元醇可通 过将可聚合单体聚合来获得，所述可聚合单体包含具有羟基的单体和其它单体，所述其 它单体包含丙烯腈，并且所述异氰酸酯化合物包含选自苯二甲基二异氰酸酯（xylylene diisocyanate)和六亚甲基二异氰酸醋中的至少一种。
[0026] 本发明提供用于层合片的粘合剂作为实施方案，其中衍生自苯二甲基二异氰酸酯 和/或六亚甲基二异氰酸酯的异氰酸酯基与衍生自丙烯酸酯多元醇的羟基的当量比（NCO/ 0H)为 1. 0-3. 0〇
[0027] 本发明提供用于层合片的粘合剂作为优选实施方案，其中苯二甲基二异氰酸酯是 单体，并且六亚甲基二异氰酸酯是异氰脲酸酯的形式。
[0028] 在另一个方面中，本发明提供包含丙烯酸酯多元醇的原料，其用于制备上述用于 层合片的粘合剂中的任一种，其中所述丙烯酸酯多元醇可通过将可聚合单体聚合来获得， 所述可聚合单体包含具有羟基的单体和其它单体，并且所述其它单体包含丙烯腈。
[0029] 本发明的效果
[0030] 本发明的用于层合片的粘合剂包含：氨基甲酸酯树脂，所述氨基甲酸酯树脂可通 过将丙烯酸酯多元醇与选自苯二甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种异 氰酸酯化合物混合来获得；和硅烷化合物，所述硅烷化合物包含基于缩水甘油基的硅烷化 合物，其中所述丙烯酸酯多元醇可通过将具有羟基的单体与至少一种其它单体聚合来获 得，其中所述至少一种其它单体包含丙烯腈。因此，所述粘合剂具有适中的固化速率，具有 优异的对膜的初始粘合性和优异的在高温下的长期耐水解性，并且还具有优异的耐气候 性。
[0031] 在本发明的用于层合片的粘合剂中，更优选地，衍生自所述异氰酸酯化合物（其 可以包含例如苯二甲基二异氰酸酯和/或六亚甲基二异氰酸酯或由苯二甲基二异氰酸酯 和/或六亚甲基二异氰酸酯组成）的异氰酸酯基与衍生自丙烯酸酯多元醇的羟基的当量比 (NCO/OH)为1. 0-3. 0,因为适中的固化速率得以保持，并且对膜的初始粘合性、耐水解性和 耐气候性得到改善。
[0032] 在本发明的粘合剂中，特别优选地，苯二甲基二异氰酸酯是单体，并且六亚甲基二 异氰酸酯是异氰脲酸酯的形式，因为适中的固化速率得以保持，对膜的初始粘合性、耐水解 性和耐气候性得到显著改善，并且整体性能优异。
[0033] 在包含丙烯酸酯多元醇的原料中，所述原料用于制备本发明的用于层合片的粘合 剂，（A)丙烯酸酯多元醇可通过将可聚合单体聚合来获得；所述可聚合单体包含具有羟基 的单体和至少一种其它单体；所述至少一种其它单体包含丙烯腈。因此，具有适中的固化速 率、具有优异的初始粘合性和耐水解性，并且还具有优异的耐气候性的氨基甲酸酯树脂是 通过使所述