用于太阳能电池保护板的粘合剂的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交互参引
[0002] 本申请根据巴黎公约第4条要求基于2013年5月16日在日本提交的日本专利申 请2013-104257号的优先权，该申请的全部内容通过援引加入的方式纳入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及用于太阳能电池保护板的粘合剂。此外，本发明还涉及可通过使用所 述粘合剂而获得的太阳能电池保护板，以及可通过使用所述太阳能电池保护板而获得的太 阳能电池模块。
【背景技术】
[0004] 太阳能电池作为有用能源的实际应用取得了进展。太阳能电池包括各种类型，基 于硅的太阳能电池、基于无机化合物的太阳能电池、有机太阳能电池等是已知的典型太阳 能电池。
[0005] 太阳能电池模块的表面（正面）和背面用板来保护。通常，在阳光照射的表面上 设置的板为太阳能电池表面保护板，而在与阳光照射的表面相对的表面上设置的板为太阳 能电池背面保护板（背板）。设置背板是为了保护太阳能电池单元，并且要求所述背板具有 各种优秀的物理性质，如耐候性、抗水性、耐热性、防潮性和阻气性，以便将太阳能电池的长 期性能劣化抑制到最小程度。
[0006] 为了获得具有这些各种物理性质的板，使用了各种膜。这样的膜的实例包括金属 箱、金属板和金属沉积膜，如铝、铜和钢板；塑料膜如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙稀、聚酯、氟树 脂和丙稀酸树脂I吴，等等。
[0007] 为了进一步改善性能，还将这些膜的层合物用作太阳能电池的保护板。
[0008] 作为太阳能电池保护板的实例，图1示出了通过层合膜获得的太阳能电池背板。 背板10为多个膜11与12的层合物，并且所述膜11与12通过将粘合剂13插入其间而被 层合。
[0009] 膜的层合方法通常为干式层合法。要求粘合剂13对膜11与12具有足够的粘合 性。
[0010] 背板10连同密封材料20、太阳能电池单元30以及玻璃板40构成太阳能电池模块 1(见图3)。
[0011] 因太阳能电池模块1长期暴露于户外，因此要求足够的抵御高温、高湿度和日照 的耐久性。尤其地，当粘合剂13性能低时，则膜11与12剥离，并且由此经层合的背板10 的外观受损。因此，要求用于太阳能电池背板的粘合剂即使在长期暴露的情况下也不会出 现膜的剥离。
[0012] 专利文献1至3公开了通过使用采用基于聚氨酯的粘合剂层合的膜能够制备太阳 能电池保护板，该太阳能电池保护板很少会出现膜的剥离并且在耐久性方面表现优秀（见 各篇文献的"权利要求书"和"实施例"）。专利文献1与2的聚氨酯粘合剂含有基于三嗪 的紫外线吸收剂，从而改善了耐久性（见各篇文献的"权利要求书"和"实施例"）。专利文 献3公开了具有优秀的抗水解性和粘附性能的聚氨酯粘合剂，所述优秀的抗水解性和粘附 性能可通过将作为原材料的丙稀酸多元醇的玻璃化转变温度限制在特定范围内而获得。
[0013] 然而，用于太阳能电池保护板的粘合剂要求的性能逐年增高。
[0014] 太阳能电池保护板通常通过如下方式制备：将粘合剂施加至膜，干燥所述粘合剂， 层合所述膜（干式层合法），然后将所获得的层合物在大约40至60°C下老化（或者固化） 几天。因此，重要的是，用于太阳能电池保护板的粘合剂具有在层合时足够的对膜的初期粘 力以及老化后足够的对膜的粘合强度，并且还在抗水解性方面表现优秀。
[0015] 最近开展了针对有机太阳能电池的研制，所述有机太阳能电池比使用硅酮或者无 机化合物材料的太阳能电池具有更低的制备成本。有机太阳能电池的特性是能够被着色以 及具有挠性。因此，透明膜趋于被用作构成太阳能电池保护板的膜。因此，对于用于太阳能 电池保护板的粘合剂还要求的是：长期保持粘合强度，并且即使当长期暴露于紫外线时也 只引起很小的色差，由此带来极其优秀的耐候性。
[0016] 虽然文献1至3的粘合剂包括基于三嗪的紫外线吸收剂并且在耐候性方面表现优 秀（见各篇文献的"权利要求书"），但是不清楚它们是否充分地满足有机太阳能电池所要 求的高水平耐候性。
[0017] 专利文献 1:JP2011-181732A
[0018] 专利文献 2:JP2012-116880A
[0019] 专利文献 3:JP2012-142349A
【发明内容】
[0020] 本发明要解决的问题
[0021] 已做出本发明以解决这样的问题，本发明的目的是提供用于太阳能电池保护板的 粘合剂，其具有令人满意的在制备太阳能电池保护板时对膜的初期粘力、令人满意的老化 后对膜的粘合强度（粘附性能），并且还具有优秀的长期耐候性和抗水解性；提供可通过使 用所述粘合剂而获得的太阳能电池保护板；以及提供可通过使用所述太阳能电池保护板而 获得的太阳能电池模块。
[0022] 用于解决所述问题的手段
[0023] 本发明人已经进行深入研究并且令人惊讶地发现，通过使用特定的丙烯酸多元醇 与特定的紫外线吸收剂作为聚氨酯树脂的原料，可获得如下的用于太阳能电池保护板的粘 合剂：该粘合剂具有改善的对膜的初期粘力以及改善的老化后初期粘力性质，并且还在长 期耐候性与抗水解性以及总体平衡性方面表现优秀；由此完成了本发明。
[0024] S卩，在一个方面中，本发明提供了用于太阳能电池保护板的粘合剂，该粘合剂包含 可通过将丙烯酸多元醇与异氰酸酯化合物混合而获得的聚氨酯树脂；以及基于羟苯基三嗪 的化合物，
[0025] 其中所述丙烯酸多元醇可通过聚合可聚合单体获得，
[0026] 所述可聚合单体包含具有羟基的单体和其它单体，并且
[0027] 所述其它单体包含丙烯腈和一种或多种（甲基）丙烯酸酯。
[0028]在一个实施方案中，本发明提供上述用于太阳能电池保护板的粘合剂，其中所述 丙烯酸多元醇具有-40°C至20°C的玻璃化转变温度。
[0029] 在一个实施方案中，本发明提供上述用于太阳能电池保护板的粘合剂，其中所述 异氰酸酯化合物包含至少一种选自苯二甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯衍生物的 化合物。
[0030] 在一个实施方案中，本发明提供上述用于太阳能电池保护板的粘合剂，其中，基于 100重量份的可聚合单体，所述丙烯腈的含量为1至40重量份。
[0031 ] 在另一个方面中，本发明提供可通过使用上述用于太阳能电池保护板的粘合剂中 的任何一种而获得的太阳能电池保护板。
[0032] 在一个优选方面中，本发明提供可通过使用上述太阳能电池保护板而获得的太阳 能电池模块。
[0033] 在又一个方面中，本发明提供用于制备所述用于太阳能电池保护板的粘合剂中的 任何一种的包含丙稀酸多元醇的原材料，
[0034] 其中所述丙烯酸多元醇可通过聚合可聚合单体获得，
[0035] 所述可聚合单体包含具有羟基的单体和其它单体，并且
[0036] 所述其它单体包含丙烯腈和一种或多种（甲基）丙烯酸酯。
[0037] 本发明的效果
[0038] 本发明的用于太阳能电池保护板的粘合剂保持了优秀的抗水解性，并且具有足够 的对膜的初期粘力，还具有优秀的老化后粘附性能以及优秀的长期耐候性与抗水解性。掺 和丙烯腈和基于羟苯基三嗪的化合物能够显著改善用于太阳能电池保护板的粘合剂的粘 附性能和耐候性。因此，本发明的用于太阳能电池保护板的粘合剂对于要求高水平耐久性 的有机太阳能电池应用是特别优选的。
[0039] 因为本发明的太阳能电池保护板是可通过使用上述粘合剂制备的，所以即使当暴 露于UV环境下的高温/高湿度状态时，既不会出现层合膜剥离，也不会出现膜的色差的较 大改变，并且由此外观能够长期保持。由于粘合剂的高耐候性，本发明的太阳能电池保护板 尤其可用作使用透明膜的有机太阳能电池的保护板。
[0040] 因为本发明的太阳能电池模块可通过使用上述板来制备，因此不会发生层合膜剥 离，并且由此外观得以保持。由于用于太阳能电池保护板的粘合剂具有优秀的耐候性和抗 水解性，本发明的太阳能电池在电特性（绝缘强度，等等）方面表现优秀。
【附图说明】
[0041] 图1为示出了本发明的太阳能电池保护板的一个实施方案（背板）的截面图。
[0042] 图2为示出了本发明的太阳能电池保护板的另一实施方案（背板）的截面图。
[0043] 图3为示出了本发明的太阳能电池模块的一个实施方案的截面图。
【具体实施方式】
[0044] 根据本发明的用于太阳能电池保护板的粘合剂包含（A)可通过（al)丙烯酸多元 醇与（a2)异氰酸酯化合物反应获得的聚氨酯树脂，以及（B)基于羟苯基三嗪的化合物。
[0045] 根据本发明的聚氨酯树脂（A)为可通过（al)丙烯酸多元醇与（a2)异氰酸酯化合 物的反应而获得的聚合物，并且具有氨基甲酸酯键。丙烯酸多元醇的羟基与异氰酸酯基反 应。
[0046] 丙烯酸多元醇（al)可通过可聚合单体的加成聚合而获得，并且可聚合单体包含 "具有羟基的单体"和"其它单体"。
[0047]"具有羟基的单体"包括（甲基）丙烯酸羟烷基酯，并且（甲基）丙烯酸羟烷基酯 可以单独使用，或者两种或更多种（甲基）丙烯酸羟烷基酯可以组合使用。（甲基）丙烯酸 羟烷基酯还可以与除了（甲基）丙烯酸羟烷基酯以外的具有羟基的单体组合使用。
[0048] "（甲基）丙烯酸羟烷基酯"的实例包括但不局限于：（甲基）丙烯酸2-羟乙酯、 (甲基）丙烯酸2-羟丙酯、（甲基）丙烯酸3-羟丙酯、丙烯酸4-羟丁酯等。
[0049] "除了（甲基）丙烯酸羟烷基酯以外的具有羟基的可聚合单体"的实例包括：聚乙 二醇单（甲基）丙烯酸酯、聚丙二醇单（甲基）丙烯酸酯等。
[0050] "其它单体"为除了具有羟基的单体以外的"具有烯属双键的可自由基聚合的单 体"。其它单体包括丙烯腈和（甲基）丙烯酸酯。其它单体可以只包括丙烯腈和（甲基） 丙烯酸酯，或者