(57)【要約】本発明は、封止用樹脂と、シランカップリング剤と、ｐＫｂが５〜１２の塩基性化合物と、を含む接着フィルム及び太陽電池用封止材を開示している。また、本発明は、太陽電池セル（１１）と、太陽電池セル（１１）を挟持した一対の太陽電池用封止材（１２）とを備え、太陽電池用封止材（１２）が本発明の太陽電池用封止材である太陽電池モジュール（１０）を開示している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
封止用樹脂と、シランカップリング剤と、ｐＫｂが５〜１２の塩基性化合物と、を含む接着フィルム。
【請求項２】
前記塩基性化合物が、ｐＫｂが５〜１２の光安定剤である、請求項１に記載の接着フィルム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の前記接着フィルムからなる太陽電池用封止材。
【請求項４】
太陽電池セルと、前記太陽電池セルを挟持した一対の、請求項３に記載の前記太陽電池用封止材とを備える、太陽電池モジュール。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の前記接着フィルムからなる合わせガラス用中間膜。
【請求項６】
一対のガラス板と、前記一対のガラス板により挟持された請求項５に記載の前記合わせガラス用中間膜とからなる合わせガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着フィルム、太陽電池用封止材、太陽電池モジュール、合わせガラス用中間膜及び合わせガラスに関する。
本願は、２０１３年１１月５日に日本に出願された特願２０１３−２２９６６５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールにおいては、太陽電池セルを封止して固定するために、透明性、加工性、架橋性に優れたエチレン−極性基含有モノマー共重合体（エチレン−酢酸ビニル共重合体等）等の封止用樹脂で形成された太陽電池用封止材（以下、単に封止材ともいう。）が広く用いられている。また、封止材には、太陽電池モジュールの表面側に配置されるガラス板等の透明保護材や、バックシート等との接着性を高める目的で、シランカップリング剤が配合されることが多い（例えば、特許文献１）。【０００３】
しかし、シランカップリング剤を配合した封止材においては、保管時に、封止用樹脂中又は空気中の水分によってシランカップリング剤が加水分解し、さらに縮合反応を引き起こすことで変質しやすい。シランカップリング剤が加水分解や縮合によって変質すると、封止用樹脂の架橋特性が設計通りにならなかったり、シラノール基が減少して封止材の接着性が低下したりする問題がある。【０００４】
保管時の加水分解及び縮合を抑制できるシランカップリング剤として、縮合反応部位の構造、配位数を調節して縮合反応の速度を低下させたシランカップリング剤が提案されている（特許文献２）。しかし、前記シランカップリング剤では、充分な接着性を有する封止材を得ることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２０００−１７４２９６号公報
【特許文献２】日本国特開２００８−１２０９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、シランカップリング剤が変質しにくく、長期保管後であっても良好な接着性を有する接着フィルム、太陽電池用封止材、及び前記太陽電池用封止材を用いた太陽電池モジュールを提供する。
また、接着フィルムからなる合わせガラス用中間膜、及び合わせガラスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の接着フィルムは、封止用樹脂と、シランカップリング剤と、ｐＫｂが５〜１２の塩基性化合物と、を含む。
本発明の接着フィルムにおいては、前記塩基性化合物が、ｐＫｂが５〜１２の光安定剤であることが好ましい。【０００８】
本発明の太陽電池用封止材は、前記接着フィルムからなる。
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、前記太陽電池セルを挟持した一対の、本発明の前記太陽電池用封止材とを備える。
本発明の合わせガラス用中間膜は、前記接着フィルムからなる。
本発明の合わせガラスは、一対のガラス板と、前記一対のガラス板により挟持された前記合わせ前記ガラス用中間膜とからなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の接着フィルムは、シランカップリング剤が変質しにくく、長期保管後であっても良好な接着性を有する。
本発明の太陽電池モジュールは、接着フィルムの接着性が良好で剥離等の不具合が生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜接着フィルム＞
本発明の接着フィルムは、封止用樹脂と、シランカップリング剤と、ｐＫｂが５〜１２の塩基性化合物（以下、塩基性化合物（Ａ）という。）と、を含む。また、本発明の接着フィルムは、封止用樹脂、シランカップリング剤及び塩基性化合物（Ａ）以外の他の添加剤を含んでもよい。本発明の封止材は、接着フィルムからなる。
【００１２】
［封止用樹脂］
封止用樹脂としては、封止材に通常使用される樹脂を使用することができる。
封止用樹脂としては、透明性、加工性及び架橋性に優れる点から、エチレン−極性基含有モノマー共重合体が好ましい。
前記極性基としては、例えば、エステル基（−Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｒ又はＲ−Ｃ（Ｏ）Ｏ−（ただし、Ｒはアルキル基）等）、カルボキシル基等が挙げられる。
【００１３】
極性基を有するモノマーの具体例としては、例えば、ビニルエステル（酢酸ビニル等）、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル等）、不飽和カルボン酸（（メタ）アクリル酸、等）、不飽和ジカルボン酸の無水物（無水マレイン酸等）、不飽和ジカルボン酸のエステル（マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル等）等が挙げられる。
【００１４】
エチレン−極性基含有モノマー共重合体としては、柔軟性及び透明性の点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡともいう。）、エチレン−（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合体が好ましく、ＥＶＡが特に好ましい。
【００１５】
エチレン−極性基含有モノマー共重合体における極性基を有するモノマー単位の割合は、耐熱性、接着性、柔軟性、成形性、耐久性、絶縁性の点から、全構成単位（１００質量％）のうち、１０〜４０質量％が好ましく、１５〜３５質量％がより好ましい。
【００１６】
エチレン−極性基含有モノマー共重合体の質量平均分子量は、１０，０００〜３００，０００が好ましく、１００，０００〜１７０，０００がより好ましい。エチレン−極性基含有モノマー共重合体の質量平均分子量が前記下限値以上であれば、機械的物性が良好な封止材が得られやすい。エチレン−極性基含有モノマー共重合体の質量平均分子量が前記上限値以下であれば、加工性に優れた封止材が得られやすい。
なお、質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィを用いて測定した値である。
【００１７】
また、封止用樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂等を用いてもよい。
封止用樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
［シランカップリング剤］
シランカップリング剤は、太陽電池セル、透明保護材、バックシート等と封止材との接着性を改善する役割を果たす。シランカップリング剤としては、封止材に通常用いられるシランカップリング剤を使用することができる。
シランカップリング剤の具体例としては、例えば、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメチルジメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、等が挙げられる。
【００１９】
シランカップリング剤としては、接着性の点から、トリメトキシシラン基を有するシランカップリング剤が好ましく、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランがより好ましい。
シランカップリング剤は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
［塩基性化合物（Ａ）］
塩基性化合物（Ａ）は、ｐＫｂが５〜１２の塩基性の化合物である。塩基性化合物（Ａ）を用いることで、保管時における封止材中のシランカップリング剤の加水分解反応及び縮合反応の速度を低下させることができる。その結果、封止材を保管している際にシランカップリング剤が経時変化することを抑制できるため、封止材の接着性の低下が抑制される。
なお、ｐＫｂは、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ  ２５０１中和価測定の電位差滴定法により測定できる。
【００２１】
塩基性化合物（Ａ）としては、ｐＫｂが５〜１２の塩基性の化合物であればよく、耐光性が高く、酸化などにより変色しにくい点から、ｐＫｂが５〜１２の光安定剤（以下、光安定剤（ａ）ともいう。）が好ましい。
【００２２】
光安定剤（ａ）としては、例えば、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート（ｐＫｂ＝５〜６）、ブタン二酸１−［２−（４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジノ）エチル］（ｐＫｂ＝７〜８）、デカン二酸ビス［２，２，６，６−テトラメチル−１−（オクチルオキシ）ピペリジン−４−イル］（ｐＫｂ＝８〜１０）、ビス（１−ウンデカノキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジノン−４−イル）カーボネート（ｐＫｂ＝１１〜１２）等が挙げられる。
塩基性化合物（Ａ）は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２３】
［他の添加剤］
他の添加剤としては、紫外線吸収剤、光安定剤（ａ）以外の光安定剤、酸化防止剤、架橋剤、架橋助剤、顔料、染料、可塑剤、充填材等が挙げられる。本発明の封止材は、架橋剤を含むことが好ましく、架橋剤及び架橋助剤を含むことがより好ましい。
【００２４】
架橋剤は、封止用樹脂を架橋させる成分である。
架橋剤としては、公知の有機過酸化物（パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシエステル類等）、光増感剤等が挙げられる。
【００２５】
架橋助剤は、重合性不飽和基（ビニル基、アリル基、（メタ）アクリロキシ基等）を１つ以上（好ましくは２つ以上）有する化合物である。
架橋助剤としては、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等が挙げられる。
【００２６】
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤等が挙げられる。
【００２７】
光安定剤（ａ）以外の光安定剤としては、例えば、セバシン酸ビス（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イル）（４≦ｐＫｂ＜５）、３−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）−２−メチル−１−プロペン−３−オン（４≦ｐＫｂ＜５）等が挙げられる。
【００２８】
［各成分の割合］
本発明の封止材におけるシランカップリング剤の含有量は、封止用樹脂の１００質量部に対して、０．１〜２質量部が好ましく、０．２〜１．０質量部がより好ましい。シランカップリング剤の含有量が前記下限値以上であれば、優れた接着性が得られやすい。シランカップリング剤の含有量が前記上限値以下であれば、コスト的に有利である。
【００２９】
本発明の封止材が架橋剤を含む場合、架橋剤の含有量は、封止用樹脂１００質量部に対して、０質量部超５質量部以下が好ましく、０質量部超２質量部以下がより好ましい。
本発明の封止材が架橋助剤を含む場合、架橋助剤の使用量は、封止用樹脂１００質量部に対して、０質量部超５質量部以下が好ましく、０質量部超２質量部以下がより好ましい。
【００３０】
封止材の厚さは、太陽電池モジュールに応じて適宜設定すればよく、０．０５〜１ｍｍが好ましい。封止材の厚さを前記下限値以上とすれば、太陽電池セルを封止することが容易になる。封止材の厚さを前記上限値以下とすれば、太陽電池モジュールを薄型化できる。
【００３１】
［封止材の製造方法］
本発明の封止材の製造方法は、特に限定されず、例えば、封止用樹脂、シランカップリング剤及び塩基性化合物（Ａ）と、必要に応じて使用する他の添加剤を混合して樹脂組成物を得た後に、前記樹脂組成物をシート化する方法等が挙げられる。
シート化方法としては、例えば、Ｔダイを用いた押出成形法、プレス成形法等が挙げられる。また、樹脂組成物を溶液とする場合、離型シートに樹脂組成物を塗工し、乾燥することにより、シート化することもできる。
【００３２】
［作用効果］
以上説明した本発明の封止材においては、特定のｐＫｂの塩基性の低い塩基性化合物（Ａ）が含まれているため、封止材の保管中にシランカップリング剤が加水分解や縮合によって経時変化することが抑制される。また、シランカップリング剤の縮合反応部位の構造や配位数を調節して縮合反応の速度を低下させる必要がないため、シランカップリング剤の接着性が充分に得られる。
以上のことから、本発明の封止材は、長期保管後であっても良好な接着性を有しており、剥離等の不具合が生じにくい太陽電池モジュールを製造することができる。
【００３３】
＜太陽電池モジュール＞
以下、本発明の太陽電池モジュールの一例について図１に基づいて説明する。
本実施形態の太陽電池モジュール１０は、図１に示すように、複数の太陽電池セル１１，１１・・・と、一対の太陽電池用封止材１２，１２（以下、封止材１２という。）と、透明保護材１３と、バックシート１４とを備える。
太陽電池セル１１は、一対の封止材１２，１２に挟持されて固定されている。また、封止材１２，１２は、透明保護材１３とバックシート１４との間に配置されている。
封止材１２は、本発明の封止材である。
【００３４】
［太陽電池セル］
太陽電池セル１１としては、例えば、ｐ型とｎ型の半導体を接合した構造を有するｐｎ接合型太陽電池素子が挙げられる。
ｐｎ接合型太陽電池素子としては、例えば、シリコン系（単結晶シリコン系、多結晶シリコン系、アモルファスシリコン系等）、化合物系（ＧａＡｓ系、ＣＩＳ系、ＣｄＴｅ−ＣｄＳ系）等が挙げられる。
本実施形態例では、複数の太陽電池セル１１は、導線及び半田接合部を備えたタブストリング１５を介して電気的に直列に接続されている。
【００３５】
［透明保護材］
透明保護材１３としては、太陽電池モジュールの表面側を保護するために通常使用さていれる部材が使用でき、例えば、ガラス板、樹脂板等が挙げられる。
ガラス板としては、光透過性の点から、表面に凹凸を形成した型板ガラスが好ましい。型板ガラスの材料としては、鉄分の少ない白板ガラス（高透過ガラス）が好ましい。
【００３６】
［バックシート］
バックシート１４としては、太陽電池モジュールのバックシートとして通常使用されているものが使用できる。
バックシート１４の材料としては、例えば、ポリフッ化ビニル、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート等）、ポリオレフィン（ポリエチレン等）、ガラス、金属（アルミニウム等）等が挙げられる。
バックシート１４は、単層であってもよく、複層であってもよい。
【００３７】
［太陽電池モジュールの製造方法］
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、本発明の封止材を用いる以外は公知の製造方法を採用できる。
例えば、太陽電池モジュール１０の製造方法としては、以下の方法が挙げられる。
タブストリング１５を用いて電気的に接続した複数の太陽電池セル１１，１１・・・を一対の封止材１２，１２で挟み、さらに封止材１２，１２を透明保護材１３とバックシート１４とで挟む。その後、加熱して、封止材１２，１２同士、封止材１２と透明保護材１３、封止材１２とバックシート１４とを接着する。
【００３８】
封止材１２が架橋剤を含有する場合には、架橋剤の分解温度以上に加熱することが好ましい。架橋剤の分解温度以上に加熱すれば、封止材１２に含まれる封止用樹脂を架橋でき、封止材１２の耐久性をより向上させることができる。
【００３９】
［作用効果］
以上説明した本発明の太陽電池モジュールは、良好な接着性を有する本発明の封止材を用いるため、剥離等の不具合が生じにくい。
なお、本発明の太陽電池モジュールは、前記した太陽電池モジュール１０には限定されない。
例えば、前記接着フィルムからなる合わせガラス用中間膜を用いてもよい。
また、一対のガラス板と、前記一対のガラス板により挟持された前記ガラス用中間膜とからなる合わせガラスを用いてもよい。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［化合物］
使用した化合物の略号を以下に示す。
（封止用樹脂）
ＥＶＡ−１：エチレン−酢酸ビニル共重合体（製品名「ＳＥＥＴＥＣ  ＶＥ７００」、酢酸ビニル単位の割合：２８質量％、湖南石油化学社製）。【００４１】
（光安定剤）
ａ−１：ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート（ｐＫｂ＝５〜６、製品名「ＪＦ−９５」、城北化学工業社製）、
ａ−２：ブタン二酸１−［２−（４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジノ）エチル］（ｐＫｂ＝７〜８、製品名「Ｔｉｎｕｖｉｎ６２２」、ＢＡＳＦジャパン社製）、
ａ−３：デカン二酸ビス［２，２，６，６−テトラメチル−１−（オクチルオキシ）ピペリジン−４−イル］（ｐＫｂ＝８〜１０、製品名「Ｔｉｎｕｖｉｎ１２３」、ＢＡＳＦジャパン社製）、
ａ−４：ビス（１−ウンデカノキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジノン−４−イル）カーボネート（ｐＫｂ＝１１〜１２、製品名「ＬＡ−８１」、ＡＤＥＫＡ社製）、
ｅ−１：セバシン酸ビス（２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イル）（４≦ｐＫｂ＜５、製品名「ＪＦ−９０」、城北化学工業社製）、
ｅ−２：３−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）−２−メチル−１−プロペン−３−オン（４≦ｐＫｂ＜５、製品名「ＬＡ−８７」、ＡＤＥＫＡ社製）。【００４２】
（シランカップリング剤）
ｂ−１：３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（製品名「ＫＢＭ−５０３」、信越シリコーン社製）。【００４３】
（架橋剤）
ｃ−１：ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート（製品名「カヤヘキサＡＤ」、化薬アクゾ社製）。【００４４】
（架橋助剤）
ｄ−１：トリアリルイソシアヌレート（製品名「ＴＡＩＣ（登録商標）」、日本化成社製）。【００４５】
［実施例１］
ＥＶＡ−１を１００質量部と、塩基性化合物である光安定剤（ａ−１）０．２質量部と、シランカップリング剤（ｂ−１）０．２質量部と、架橋剤（ｃ−１）０．５質量部と、架橋助剤（ｄ−１）０．５質量部とを混合し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を一軸押出機による押出成形によりシート化して封止材を得た。【００４６】
［実施例２〜８］
各成分の組成を表１に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして封止材を得た。【００４７】
［比較例１〜５］
各成分の組成を表２に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして封止材を得た。【００４８】
［剥離強度］
得られた封止材を厚さ１５０μｍのオレフィンフィルムで包装したサンプルを複数用意し、２３℃×８５％ＲＨと、３０℃×６０％ＲＨの２種類の条件でそれぞれ保管した。各条件における６ヶ月保管後と、１２ヶ月保管後のサンプルについて、以下の方法で剥離強度を測定した。
保管後のサンプルからオレフィンフィルムを剥がし、２０ｃｍ四方のシボ白板ガラス上に重ねて、ラミネーターにより１５０℃で５分間真空脱気した後、圧力０．１ＭＰａで１２分間圧着して試験片を得た。前記試験片について、１８０°引張試験装置（島津製作所社製「ＡＧ−５０００Ａ」）を用いて、２３℃×５０％ＲＨの条件下で１８０°剥離試験を行い、剥離強度（Ｎ／ｃｍ）を測定した。
剥離強度の測定結果を表１及び表２に示す。【００４９】
【表１】
2015068691.tif 000003
【００５０】
【表２】
2015068691.tif 000004
【００５１】
表１に示すように、ｐＫｂが５〜１２の塩基性化合物である光安定剤を含む実施例１〜８の封止材では、２３℃×８５％ＲＨ、３０℃×６０％ＲＨのいずれの条件で保管した場合でも、１２ヶ月経過後の剥離強度が３６Ｎ／ｃｍ以上であり、接着性の低下が抑制されていた。
一方、表２に示すように、ｐＫｂが５未満の光安定剤を含むものの、ｐＫｂが５〜１２の塩基性化合物を含まない比較例１〜５の封止材では、２３℃×８５％ＲＨ、３０℃×６０％ＲＨのいずれの条件で保管した場合でも、１２ヶ月経過後の剥離強度が１９Ｎ／ｃｍ未満となっており、封止材の接着性が著しく低下した。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によれば、シランカップリング剤が変質しにくく、長期保管後であっても良好な接着性を有する接着フィルム、太陽電池用封止材、及び前記太陽電池用封止材を用いた太陽電池モジュールを提供することができる。また、接着フィルムからなる合わせガラス用中間膜、及び合わせガラスを提供する。
【符号の説明】
【００５３】
１０  太陽電池モジュール
１１  太陽電池セル
１２  太陽電池用封止材
１３  透明保護材
１４  バックシート
１５  タブストリング
【図１】
2015068691.tif 000005
【国際調査報告】
2015068691.tif 000006
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2015068691.tif 000008
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