CN101142273A - 太阳能电池容器用树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池容器用树脂组合物,目的是提供透明性、防湿性、耐候性和耐化学试剂性优异的太阳能电池容器用树脂组合物,并提供了一种太阳能电池容器用树脂组合物,其包含具有通式(1)所表示的一种或两种以上结构的环状烯烃系聚合物。
Description
技术领域
本发明涉及适合作为太阳能电池用容器形成材料的太阳能电池容器用树脂组合物,以及通过成型该树脂组合物而得到的湿式太阳能电池用容器和湿式太阳能电池用透明基板。
背景技术
太阳能电池是将光能直接转化为电能的物体。在该太阳能电池中,能量转化效率高,制造成本较低廉的湿式太阳能电池,广泛应用于建筑物、道路标识、公共标识、指示标识、车挡、照明灯等。湿式太阳能电池,具有半导体电极和对电极,装有电解液的容器,以及作为受光面的透明基板。并且这两个电极浸在电解液中。
在以往的湿式太阳能电池中,玻璃制透明基板和导电性基板通过隔板连接,并由这些基板和隔板而形成空隙。在该玻璃制透明基板的一个面上形成透明导电膜,在导电性基板的一个面上形成染料敏化半导体电极。对玻璃制透明基板和导电性基板进行配置,以使该透明导电膜和染料敏化半导体电极在空隙中相对,由此构成湿式太阳能电池。进一步,在该空隙中填充电解液。在玻璃制透明基板或导电性基板与隔板的连接部分,从外面涂布树脂而密封空隙内部。作为该密封用树脂,可以使用难溶于电解液中所含溶剂的树脂。
然而,在以往这种湿式太阳能电池中,存在有电解液通过透明基板和隔板的间隙或导电性基板和隔板的间隙而渗出的情况。这种情况下,电解液和密封树脂接触,并且树脂缓慢地进行溶解。也就是说,由于电解液中含有作为电解液成分的溶剂乙腈等,因此溶解了密封树脂。如果这种状态长时间继续的话,则存在有密封树脂被溶解,并且填充的电解液漏出的情况。因此,在以往的湿式太阳能电池中,难以长期稳定地密封电解液。
在专利文献1中,公开了使用聚酯、聚碳酸酯、聚醚砜作为透明性薄膜的挠性湿式太阳能电池及其制造方法。然而,这些树脂的耐化学试剂性、防湿性、透明性不足。此外,在专利文献2中,公开了在通过连接透明基板和导电性基板而形成的间隙中具有电解液的湿式太阳能电池及其制造方法,其中所述导电性基板具有比周围稍微低的高低差部分(即所谓的凹部、凹陷)。然而,由于使用玻璃作为透明基板,因此所得的湿式太阳能电池的重量重,在小型化及加工性中存在需要改良的地方。
此外,在专利文献3中,记载了由含有环状烯烃系聚合物、紫外线吸收剂和受阻胺系光稳定剂的树脂组合物所形成的容器,但是其没有记载适用于太阳能电池用容器或太阳能电池用透明基板的例子。
专利文献1:日本特开平11-288745号公报
专利文献2:日本特开平11-307141号公报
专利文献3:日本特开平7-216152号公报
发明公开
本发明用于解决上述这种伴随以往技术而产生的问题,提供了一种在透明性、防湿性、耐候性和耐化学试剂性等方面优异,并且适合作为太阳能电池用容器材料的太阳能电池容器用树脂组合物,以及通过成型该树脂组合物而得到的湿式太阳能电池用容器和湿式太阳能电池用透明基板。
本发明者为了解决上述课题而进行积极研究,结果发现,如果使用含有特定的环状烯烃系聚合物的太阳能电池容器用树脂组合物,则可以抑制紫外线引起的劣化、在使用时产生的着色以及机械强度的降低等。此外,还发现由于其在对湿式太阳能电池中所用电解液的耐化学试剂性优异,因此可以在长时间内稳定地包含电解液,从而完成本发明。
也就是说,本发明是包含具有下述通式(1)所表示的一种或两种以上结构的环状烯烃系聚合物的太阳能电池容器用树脂组合物,
(式中,x、y表示共聚比,并且为满足0/100≤y/x≤95/5的实数。x、y为摩尔基准。
n表示取代基Q的取代数,并且为0≤n≤2的整数。
R1为选自碳原子数为2~20的烃基的2+n价基团,并且多个存在的R1可以相同,也可以不同。
R2为氢原子或选自由碳和氢所形成的碳原子数为1~10的烃基的1价基团,并且多个存在的R2可以相同,也可以不同。
R3为选自碳原子数为2~10的烃基的4价基团,并且多个存在的R3可以相同,也可以不同。
Q是COOR4(R4为氢原子或选自由碳和氢所形成的碳原子数为1~10的烃基的1价基团))
本发明的太阳能电池容器用树脂组合物在透明性、防湿性、耐候性和耐化学试剂性等方面优异,并适合用作湿式太阳能电池用容器和湿式太阳能电池用透明基板。
附图说明
通过下文所述的适当实施方式以及附图,进一步说明上述目的、其它目的、特征以及优点。
图1是模式地表示本发明湿式太阳能电池的截面图。
具体实施方式
以下,详细说明本发明。
[环状烯烃系聚合物]
本发明中所用的环状烯烃系聚合物是具有下述通式(1)所表示的一种或两种以上结构的聚合物。
(式中,x、y表示共聚比,并且为满足0/100≤y/x≤95/5的实数。x、y为摩尔基准。
n表示取代基Q的取代数,并且为0≤n≤2的整数。
R1为选自碳原子数为2~20的烃基的2+n价基团,并且多个存在的R1可以相同,也可以不同。
R2为氢原子或选自由碳和氢所形成的碳原子数为1~10的烃基的1价基团,并且多个存在的R2可以相同,也可以不同。
R3为选自碳原子数为2~10的烃基的4价基团,并且多个存在的R3可以相同,也可以不同。
Q是COOR4(R4为氢原子或选自由碳和氢所形成的碳原子数为1~10的烃基的1价基团))
对于通式(1)中的各种记号,可以列举例下述这样的优选条件,并且这些条件可以根据需要而组合使用。
[1]R1是在结构中至少具有一个环结构的基团。
[2]作为含有该R1的结构单元的示例(n=0的情况),R3是示例的结构(a)、(b)、(c)。
(式中,R1是选自碳原子数为2~20的烃基的2+n价基团)。
[3]n为0。
[4]y/x分别为摩尔基准,并且为满足0/100≤y/x≤95/5的实数。
[5]R2为氢原子或-CH3,并且多个存在的R2可以相同,也可以不同。
[6]Q是-COOH或-COOCH3基团。
作为环状烯烃系聚合物,优选具有下述通式(2)所表示的一种或两种以上结构,并且可以根据需要组合使用上述这样的优选条件。
(式中,R1为选自碳原子数为2~20的烃基的2+n价基团,并且多个存在的R1可以相同,也可以不同。
R2为氢原子或选自碳原子数为1~5的烃基的1价基团,并且多个存在的R2可以相同,也可以不同。
x、y表示共聚比,并且为满足5/95≤y/x≤95/5,且优选为满足10/90≤y/x≤90/10的实数。x、y为摩尔基准。)
对于前述通式(2)中的各种记号,可以进一步列举下述这样的尤其优选的条件,并且这些条件可以根据需要而组合使用。
[1]R1基团为通式(3)所表示的二价基团。进一步优选为前述通式(3)中p为1的二价基团。
(式中,p为0~2的整数)
[2]R2是氢原子。
其中,在将这些条件组合起来的形式中,环状烯烃系聚合物优选为将乙烯和四环[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二烯无规加成聚合而得到的聚合物。
进而,在环状烯烃系聚合物为加成聚合物时,来源于乙烯的结构单元的含量优选为50~90mol%。
在环状烯烃系聚合物为环状烯烃的开环聚合物时,对于上述通式(1)的各种记号,可以列举下述这样的优选条件,并且这些条件可以根据需要而组合使用。
[1]R1是在结构中至少具有一个环结构的基团。
[2]作为含有该R1的结构单元的示例(n=0的情况),R3至少包含上述示例结构(b)。
[3]n为0。
[4]y/x分别为摩尔基准,并且优选为满足0/100≤y/x≤80/20,进一步优选为满足0/100≤y/x≤50/50的实数。
[5]R2为氢原子或-CH3,并且多个存在的R2可以相同,也可以不同。
[6]Q由COOR4(R4为氢原子或选自由碳和氢所形成的碳原子数为1~10的烃基的1价基团。)表示,并且多个存在的Q可以相同,也可以不同。
作为环状烯烃系聚合物的环状烯烃的开环聚合物,其优选具有下述通式(4)所表示的一种或两种以上结构,并且可以根据需要组合使用上述这样的优选条件。
其中,在来源于单体的重复x次的结构单元之间进行结合时,这些结构单元之间通过双键进行结合。
对于前述通式(4)中的各种记号,可以进一步列举下述这样的尤其优选条件,并且这些条件可以根据需要而组合使用。
[1]R1基团是下述示例中任一种。
[2]R2基团是氢原子。
其中,在上述示例中带有1或2编号的碳原子,表示与通式(4)中的碳原子结合的碳原子。此外,在这些示例结构的一部分中,也可以含有亚烷基。这样的亚烷基,通常是碳原子数为2~20的亚烷基,作为这种亚烷基的实例,可以列举亚乙基、亚丙基和异亚丙基。
其中,在将它们组合起来的形式中,环状烯烃的开环聚合物优选为通过三环[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯(二聚环戊二烯:DCPD)的开环聚合而得到的聚合物。
在环状烯烃系聚合物为环状烯烃开环聚合物的加氢产物时,可以通过在例如以往公知的氢化催化剂存在下进行氢化,使上述开环聚合物双键的一部分或全部得到饱和而得到加氢产物。
(聚合类型)
此外,聚合类型在本发明中完全没有限制,可以适当使用加成聚合、开环聚合等公知的各种聚合类型。作为加成聚合,可以列举无规共聚、嵌段共聚、交互共聚等。在本发明中,从提高耐候性的观点考虑,优选使用无规共聚。
(可用作主链一部分的其它结构)
此外,本发明中所用的聚合物,在不损害由本发明成型方法所得到的制品的良好物性的范围内,还可以根据需要含有由其它可共聚单体所衍生的重复结构单元。其共聚比没有限定,但优选为20mol%以下,进一步优选为10mol%以下,在该值以上进行共聚时,存在耐热性变得不足的倾向。此外,共聚的种类没有限定,但优选为无规共聚。
(聚合物的分子量)
本发明中所用的环状烯烃系聚合物的分子量没有限定,但在使用熔体流动速率(MFR;按照ASTM D1238,在温度为260℃,荷重为2.16kg下进行测定)作为分子量的代替指标时,优选为0.01~150g/10分钟,进一步优选为0.1~100g/10分钟,尤其优选为0.5~70g/10分钟。
如果MFR为0.01g/10分钟以上,则可以得到良好的成型性,并且,如果为150g/10分钟以下,则不会损害韧性等机械物性,因此优选。也就是说,如果MFR在上述范围内,则在成型性和韧性等机械物性的平衡上是优异的。
(玻璃化温度)
环状烯烃系聚合物的玻璃化温度,优选为80℃~190℃,进一步优选为105℃~180℃,特别优选为105℃~160℃。在环状烯烃系聚合物是加成聚合物时,环状烯烃系聚合物的玻璃化温度可以通过适当选择来源于乙烯的结构单元的含量来进行调节。
如果玻璃化温度为80℃以上,则可以得到良好的耐热性。并且,如果为190℃以下,则可以得到良好的成型性。也就是说,如果玻璃化温度在上述范围内,则在耐热性和成型性的平衡上是优异的。
特别是,如果玻璃化温度在105℃~180℃的范围内,则由于机械特性特别优异,因此可适合用作湿式太阳能电池用容器和湿式太阳能电池用透明基板。
本发明中所用的上述环状烯烃系聚合物,由于具有高透明性,因此适合作为将光能转化为电能的湿式太阳能电池的设置在受光面上的透明基板和容器来使用。
此外,本发明环状烯烃系聚合物防湿性优异,并且可以防止因水分吸收而导致的湿式太阳能电池容器内的半导体电极和电解液的劣化。
进而,环状烯烃系聚合物,相对于构成湿式太阳能电池电解液的溶剂和电解质的耐化学试剂性优异,特别适合用作接触电解液的湿式太阳能电池用容器和湿式太阳能电池用透明基板。作为上述溶剂,可以使用碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯(propylene carbonate)、碳酸二乙酯、甲基乙基碳酸酯等碳酸酯化合物,四氢呋喃、二烷、二乙氧基乙烷等醚化合物,各种醇类、γ-丁内酯、乙腈、环己酮等。此外,作为电解质,通常由碘分子(I2)和碘化物等的组合形成。作为碘化物,可以列举LiI、NaI、KI、CaI2等金属碘化物、四烷基碘、碘化吡啶、碘化咪唑等季铵盐碘化物等。
[环状烯烃系聚合物的制造方法]
环状烯烃系聚合物,可以按照特开昭60-168708号公报、特开昭61-120816号公报、特开昭61-115912号公报、特开昭61-115916号公报、特开昭61-271308号公报、特开昭61-272216号公报、特开昭62-252406号公报、特开昭62-252407号公报、特开平7-324108号公报、特开平9-176397号公报等所记载的方法,并选择适宜条件来进行制造。
本发明的太阳能电池容器用树脂组合物,由于含有上述环状烯烃系聚合物,因此可以得到透明性、防湿性、耐候性和耐化学试剂性优异的湿式太阳能电池用容器或湿式太阳能电池用透明基板。进而,在需要长时间耐候性的情况下,可以添加以下的紫外线吸收剂、受阻胺系光稳定剂。
[紫外线吸收剂]
作为本发明中所用的紫外线吸收剂,只要能够防止紫外线引起的树脂劣化,以及能够借助成型含有紫外线吸收剂的树脂而得到的容器来遮蔽紫外线,防止其内容物变质即可,可以列举苯并三唑系化合物、三嗪系化合物或二苯甲酮系化合物等。
具体可以列举,2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮等羟基二苯甲酮类;
2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-[2’-羟基-3’,5’-二(α,α-二甲基苄基)]苯并三唑、2-[2’-羟基-3’-(3”,4”,5”,6”-四氢邻苯二甲酰基(ヒドロフタロイド)-甲基)-5’-甲基苯基]苯并三唑、2,2-亚甲基二[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2N-苯并三唑-2-基)苯酚]等苯并三唑类;
甲基-3-[3-叔丁基-5-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸酯和聚乙二醇(分子量约为300)的缩合物、水杨酸苯酯、水杨酸对叔丁基苯酯、2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯、十六烷基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯等苯甲酸酯类;
2,2’-硫代二(4-叔辛基苯酚)镍盐、[2,2’-硫代二(4-叔辛基苯酚)]-正丁胺镍盐、(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)膦酸单乙酯镍盐、(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)膦酸单辛基酯镍盐、二丁基二硫代氨基甲酸酯镍盐等镍化合物类;
α-氰基-β-甲基-β(对甲氧基苯基)丙烯酸甲酯、α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸甲酯等取代丙烯腈类;
N-2-乙基苯基-N’-2-乙氧基-5-叔苯基草酸二酰胺、N-2-乙基苯基-N’-2-乙氧基苯基草酸酰胺等草酸二酰基苯胺等。
其中,优选苯并三唑系化合物,并且优选使用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑。此外,可以将它们两种以上组合使用。
[受阻胺系光稳定剂]
作为本发明中所用的受阻胺系光稳定剂,可以列举下述这样的化合物。
具体可以列举,二(2,2’,6,6’-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、琥珀酸二甲基-1-(2-羟乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶缩聚物、聚[[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)亚氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基苯甲酸酯、二-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-2-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2-正丁基丙二酸酯、二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基){[3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基}丁基丙二酸酯、二-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1,1’-(1,2-亚乙基)二(3,3,5,5-四甲基哌嗪酮)、(混合2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基/十三烷基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、(混合1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基/十三烷基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、混合{2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基/β,β,β’,β’-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷]二乙基}-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、混合{1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基/β,β,β’,β’-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷]二乙基}-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、N,N’-二(3-氨基丙基)亚乙基二胺-2,4-二[N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-6-氯-1,3,5-三嗪缩合物、聚[6-N-吗啉基-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酰亚胺]、N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基二胺和1,2-二溴乙烷的缩合物、[N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-2-甲基-2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]丙酰胺等。
其中,优选二(2,2’,6,6’-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、琥珀酸二甲基-1-(2-羟乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶缩聚物、聚[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)亚氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、二-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-2-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2-正丁基丙二酸酯、二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基){[3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基}丁基丙二酸酯、1,1’-(1,2-亚乙基)二(3,3,5,5-四甲基哌嗪酮)、(混合2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基/十三烷基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、(混合1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基/十三烷基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、混合{2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基/β,β,β’,β’-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷]二乙基}-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、混合{1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基/β,β,β’,β’-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷]二乙基}-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、N,N’-二(3-氨基丙基)亚乙基二胺-2,4-二[N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-6-氯-1,3,5-三嗪缩合物、聚[6-N-吗啉基-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酰亚胺]、N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基二胺和1,2-二溴乙烷的缩合物、[N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-2-甲基-2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]丙酰胺,并且优选使用二(2,2’,6,6’-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基){[3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基}丁基丙二酸酯。此外,可以将它们两种以上组合使用。
[太阳能电池容器用树脂组合物]
本发明的太阳能电池容器用树脂组合物,由于含有上述环状烯烃系聚合物,因此透明性、防湿性、耐候性和耐化学试剂性优异。因此,即使在太阳能电池用容器等中,适合用作湿式太阳能电池用容器或湿式太阳能电池用透明基板。
在本发明的太阳能电池容器用树脂组合物中,在上述这样的环状烯烃系聚合物中含有紫外线吸收剂和受阻胺系光稳定剂时,相对于100质量份环状烯烃系聚合物,优选含有0.01~2.0质量份的紫外线吸收剂,并进一步优选为0.05~1.0质量份,优选含有0.01~2.0质量份的受阻胺系光稳定剂,并进一步优选为0.05~1.0质量份。此外,该紫外线吸收剂和受阻胺系光稳定剂,可以以适宜的比例含有,但通常希望“紫外线吸收剂”∶“受阻胺系光稳定剂”(质量比)为1∶99~99∶1,优选为10∶90~90∶10,进一步优选为20∶80~80∶20。
此外,作为紫外线吸收剂,优选为苯并三唑系化合物,例如2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑,作为受阻胺系光稳定剂,例如为二(2,2’,6,6’-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基){[3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基}丁基丙二酸酯,通过将其并用添加至树脂中,可以得到更有效地防止树脂劣化的效果。
在环状烯烃系聚合物的玻璃化温度高(105℃~180℃)的情况下,在由包含该环状烯烃系聚合物的树脂组合物成型所得到的湿式太阳能电池用容器等中,可以得到上述效果并且机械特性也优异,但另一方面发现一定程度的耐候性的劣化。本发明者注意到这样的课题,并在进一步积极研究时发现,通过组合使用特定的紫外线吸收剂和受阻胺系光稳定剂,可以得到耐候性优异的湿式太阳能电池用容器等。
作为特定的紫外线吸收剂,可以列举苯并三唑系化合物,并优选使用例如,2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑。另一方面,作为受阻胺系光稳定剂,可以列举例如,二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基){[3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基}丁基丙二酸酯。通过将玻璃化温度高的环状烯烃系聚合物和它们结合使用,可以得到耐候性也优异的湿式太阳能电池用容器等。
含有包含上述紫外线吸收剂和受阻胺系光稳定剂的环状烯烃系聚合物的太阳能电池容器用树脂组合物,遮蔽紫外线效果和耐候性优异,即使是长期暴露于太阳光等的情况下,也可以有效防止成型体的强度下降以及着色(变色)等,特别适合用于湿式太阳能电池用容器和湿式太阳能电池用透明基板。
此外,本发明中,在环状烯烃系聚合物中,除了紫外线吸收剂和受阻胺系光稳定剂外,还可以在不损害本发明目的的范围内,含有其它任意成分,例如添加剂、抗氧剂、交联剂、交联助剂、热稳定剂、抗静电剂、爽滑剂、抗粘连剂、防雾剂、润滑剂、染料、颜料、矿物油系软化剂、石油树脂、蜡、填充材料等。
作为这样的任意成分,可以更具体地列举,例如四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸烷基酯、2,2’-草酰胺二[乙基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等苯酚系抗氧剂、硬脂酸锌、硬脂酸钙、1,2-羟基硬脂酸钙等脂肪族金属盐、丙三醇单硬脂酸酯、丙三醇二硬脂酸酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇三硬脂酸酯等多元醇脂肪族酯等。
也可以将它们2种以上组合使用,例如可以将四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷和硬脂酸锌或硬脂酸钙组合使用。
作为无机和有机填充材料,可以列举二氧化硅、硅藻土、氧化铝、氧化钛、氧化镁、浮石粉、浮石球、氢氧化铝、氢氧化镁、碱性碳酸镁、白云石、硫酸钙、钛酸钾、硫酸钡、亚硫酸钾、滑石、粘土、云母、石棉、玻璃薄片、玻璃珠、硅酸钙、蒙脱石、膨润土、石墨、铝粉、硫化钼等。
此外,作为任意成分,也可以含有不损害本发明目的范围量的高分子材料,例如聚酰胺、聚酯等。
本发明的太阳能电池容器用树脂组合物,可以通过以往公知的制备树脂组合物的方法,由上述各成分进行制备。具体来说,可以通过将例如环状烯烃系聚合物、紫外线吸收剂和受阻胺系光稳定剂,以及进一步根据需要的上述其它任意成分,通过挤出机、捏合机、辊炼机等进行机械混合的方法,将此各种成分溶解在适当的良溶剂例如己烷、庚烷、癸烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等中,或者将其各自分别溶解并混合后,除去溶剂的方法,以及将这些方法组合的方法进行制备。
由这种太阳能电池容器用树脂组合物所制得的厚度为3mm的成型体,其在波长400nm中的透光率为70%以上,优选为70%~99%,并进一步优选在75%~95%的范围内。另一方面,在波长800nm中的透光率为80%以上,优选为80%~99%,并进一步优选在85%~95%的范围内。其中,优选在波长400nm~800nm的任一波长中,透光率都在75%~95%的范围内。如果上述波长中的透光率在上述范围内,则由太阳能电池容器用树脂组合物所得的湿式太阳能电池用容器和湿式太阳能电池用透明基板在可视光区域中的透光率优异,因此可以得到发电效率优异的湿式太阳能电池。
此外,由太阳能电池容器用树脂组合物所制得的试验片(按照ASTMD790),在黑板温度为63℃,槽内温度为42~48℃,光照射时间为120分钟以及喷淋时间为18分钟的循环,2000小时的条件下,进行耐候性试验时,按照ASTM D790测定的该试验片的弯曲强度在耐候性试验前后的保持率,优选为50%~100%,进一步优选为60%~100%,特别优选为85%~99%。另外,弯曲强度的保持率通过式“(耐候性试验后的弯曲强度/耐候性试验前的弯曲强度)×100”算出。如果弯曲强度保持率在上述范围内,则由太阳能电池容器用树脂组合物所得到的湿式太阳能电池用容器和湿式太阳能电池用透明基板,在暴露于太阳光等的情况下,也可以有效防止成型体的强度下降,可以得到耐候性优异的湿式太阳能电池。
[湿式太阳能电池]
本发明的湿式太阳能电池在图1中表示。
湿式太阳能电池10包括:具有开口部并且在内部装有电解液13的湿式太阳能电池用容器16、设计为至少覆盖前述开口部一部分的湿式太阳能电池用透明基板11、在由湿式太阳能电池用容器16和湿式太阳能电池用透明基板11所形成的空间中相对的一对电极(透明电极层12和半导体电极18)。
湿式太阳能电池用透明基板11,通过使本发明太阳能电池容器用树脂组合物成型而得到,并且耐候性、水蒸气透过性、气闭性优异。湿式太阳能电池用透明基板11是配置在湿式太阳能电池受光面上的基板,在其至少一面上形成透明的导电膜等而构成太阳能电池。相对于构成太阳能电池的透明基板,为了有效地将光能转化为电能,不仅要求其透明,而且要求在特定波长区域中有透光性。另一方面还要求,对紫外线在经过长时间时不产生劣化,并可以维持透明性。此外,在与湿式太阳能电池中所用的电解液接触时,相对于该电解液的耐化学试剂性必须优异,以往通常使用玻璃。
由本发明太阳能电池容器用树脂组合物所得到的基板满足上述条件,可适当用作湿式太阳能电池用透明基板。进而,可以得到和玻璃相比极轻的透明基板。
湿式太阳能电池用透明基板11可以使用本发明的太阳能电池用树脂组合物,通过以往公知的方法成型,例如可以列举加压加热成型法、挤出成型法、膨胀成型法等成型方法。其中,湿式太阳能电池用透明基板11的厚度没有特别限定。
电极层(透明导电极)12,优选在导电性、透光性(从紫外光到可视光波长内的透光性)方面优异。例如,可以使用SnO2、ITO、ZnO等薄膜层。作为成型薄膜层的方法,可以使用真空镀敷法、PVD法、涂布法等,特别是通过溅射进行成型,在生产性方面也是有利的。
作为电解质溶液(电解液)13,可以使用碘电解质溶液、凝胶电解质、固体电解质等。凝胶电解质大体分为物理凝胶和化学凝胶。物理凝胶是通过物理上的相互作用而在室温附近凝胶化的物质,例如可以列举,聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸酯。化学凝胶是通过交联反应借助化学键而形成凝胶的物质,其可以列举丙烯酸酯系、甲基丙烯酸酯系。作为固体电解质液,可以列举聚吡咯、Cul。在使用凝胶电解质、固体电解质时,将低粘度的前体浸渍在氧化物半导体膜中,通过加热、紫外线照射、电子束照射等方法引发二维或三维交联反应,由此可以进行凝胶化或固体化。在使用碘电解质溶液时,氧化还原反应迅速进行,可以提高光电转化效率。此外,在使用凝胶电解质、固体电解质时,不会产生液体渗漏,可以提高安全性、耐久性。
半导体电极18,由氧化物半导体膜14和背面电极层15形成。氧化物半导体膜14,通过对在粒径为0.1nm~10μm的氧化物微粒中混合光扩散能高的微粒所得的混合微粒进行烧结而形成。由氧化物微粒和光扩散能高的微粒所形成的氧化物半导体膜,由于其形成了高度的多孔膜,内部的实际表面积变大,并且染料敏化剂也负载在内部表面上,因此入射光由于光扩散能高的微粒而扩散,从而可以提高光的利用效率。发电层,由负载在氧化物半导体膜上的染料敏化剂和浸渍在氧化物半导体膜中的电解质溶液形成。
背面电极层15,通过例如将铂浆料或碳浆料以图案状进行涂布,干燥而形成。氧化物半导体膜14,在背面电极层15之上形成。
本发明的湿式太阳能电池用容器16是容纳构成湿式太阳能电池10的半导体电极和电解液13的容器。因此,不仅需要其相对于含有机溶剂的电解液的耐化学试剂性优异,而且要求其为电解质不渗漏并且可以长时间稳定地密封内容物的容器。此外,湿式太阳能电池10,通过吸收特定波长的光而产生电动势。对应于此,优选对于特定波长的光,具有优异的透光性。此外,由于被设置在住宅或大厦、道路标识、公共标识、指示标识、车挡、照明灯等屋外,因此要求其不会因紫外线而导致容器劣化,以及可以通过遮蔽紫外线而防止内容物变质。
本发明的太阳能电池容器用树脂组合物,难以因紫外线而劣化,此外通过成型该树脂组合物而得到的容器,表现出对于特定波长光的优异透光性,同时紫外线遮蔽性也优异。因此,在用于太阳能电池用容器时,发电效率优异,并进一步可以防止内容物变质和劣化,因此可适合用作湿式太阳能电池用容器。进而,其耐候性、水蒸气透过性、气闭性也优异,并且对电解质溶液的耐化学试剂性(耐电解质溶液性)也优异。
本发明的湿式太阳能电池用容器16,可以按照目的容器的形状,通过以往公知的方法使上述太阳能电池容器用树脂组合物成型,所述公知方法,例如可以列举,加压加热成型法、挤出成型法、膨胀成型法、直接吹塑法、注射吹塑法、注射成型法、暂时挤出成型为管状后再成型为规定形状的方法、暂时成型为片状后再真空或压空成型为规定形状的方法等。
电极连接部17是导电性的连接部,其串联连接至容器16。由此,容器(cell)以规定间隔进行排列。另外,虽然没有图示,但容器和容器之间的部分可以设置有非导电性的隔片。
该湿式太阳能电池10可以通过常规方法制造。
(实施例)
以下使用实施例来更具体地说明本发明,但本发明并不因这些实施例而受到任何限制。本发明中,各种物性通过以下方法进行测定。
(1)熔体流动速率(MFR)
按照ASTM D1238,在温度为260℃,荷重为2.16kg下或者在温度为280℃,荷重为2.16kg下进行测定。
(2)玻璃化温度(Tg)
使用SEIKO电子工业(株)制的DSC-20,并在10℃/分钟的升温速度下进行测定。
(3)耐候性
将注射成型所得到的130mm×60mm×厚度2mm的试验片和弯曲试验片(ASTM D790)设置在日光型耐气候试验器(型号:WEL-SUN-DCH-BEN(SUGA试验机(株)制),光源:日光型碳弧灯)中,并在黑板温度为63℃,槽内温度为42-48℃,光照射时间为120分钟以及喷淋时间为18分钟的循环条件下,进行耐候性试验。评价耐候性试验前后的试验片的色相变化(ΔE),以及弯曲试验片的弯曲强度。色相变化根据JIS Z8730 1968进行测定,弯曲强度根据ASTM D790进行测定。
另外,弯曲强度保持率通过(耐候性试验后的弯曲强度/耐候性试验前的弯曲强度)×100而算出。
(4)吸水率
制造通过注射成型所得到的65mm×60mm×厚度2mm的试验片,并按照JIS K7204,在温度23℃,24小时的条件下测定吸水率。
(5)透光率
制造长为65mm,宽为35mm,厚度为3mm的注射成型方板,使用紫外·可视分光光度计(日立制造所制)U-4100,测定在波长400nm~800nm的透光率。展示了代表性的测定波长400nm、500nm、600nm、700nm、800nm的透光率。另外,在波长400nm~800nm中随着波长变长,可以认为透光率也增加了。
(6)耐化学试剂性
将注射成型所得到的65mm×60mm×厚度2mm的试验片,在温度为23℃的试验对象化学试剂中浸渍168小时后,通过目测,确认试验片有无溶解、溶胀等形状变化,并将浸渍后没有形状变化且可以判断为不存在使用问题的情况表示为“○”,而将存在溶解或溶胀等形状变化的情况表示为“×”。
其中,作为试验对象化学试剂,使用(i)乙腈、(ii)碳酸亚丙酯、(iii)异丙醇。
[实施例1]
使用双螺杆挤出机(池贝铁工(株)制PCM-45),在机筒温度为230℃、模头温度为230℃、螺杆旋转数为100rpm的条件下,熔融混合100质量份玻璃化温度为125℃、MFR为15g/10分钟的乙烯·四环十二碳烯共聚物,并使用造粒机进行颗粒化。使用所得的颗粒,在注射成型机(东芝(株)制IS-55)中,制造耐候性试验的色相变化、吸水率和耐化学试剂性评价用试验片和耐候性试验的弯曲强度评价用弯曲试验片,评价各种物性所得的结果示于表1。
[实施例2]
除了使用100质量份玻璃化温度为125℃、MFR为15g/10分钟的乙烯·四环十二碳烯共聚物,和0.2质量份紫外线吸收剂(TINUVIN326:汽巴特殊化学品公司(株)制)外,和实施例1同样地制造试验片,并评价各种物性。结果示于表1。
[实施例3]
除了使用100质量份玻璃化温度为125℃、MFR为15g/10分钟的乙烯·四环十二碳烯共聚物,0.1质量份紫外线吸收剂(TINUVIN326:汽巴特殊化学品公司(株)制)和0.1质量份受阻胺系光稳定剂(Sanol LS-770:三共(株)制)外,和实施例1同样地制造试验片,并评价各种物性。结果示于表1。
[实施例4]
除了使用100质量份玻璃化温度为80℃、MFR为30g/10分钟的乙烯·四环十二碳烯共聚物,0.1质量份紫外线吸收剂(UVINUL MS-40:BASF(株)制)和0.1质量份受阻胺系光稳定剂(Sanol LS-770:三共(株)制),在机筒温度为210℃、模头温度为210℃、螺杆旋转数为100rpm的条件下进行熔融混炼外,和实施例1同样地制造试验片,并评价各种物性。结果示于表1。
[实施例5]
除了仅使用100质量份玻璃化温度为105℃、MFR为22g/10分钟的乙烯·四环十二碳烯共聚物外,和实施例1同样地制造试验片,并评价各种物性。结果示于表2。
[实施例6]
除了使用100质量份玻璃化温度为145℃、MFR为7g/10分钟、且乙烯含量为60mol%的乙烯·四环十二碳烯共聚物,和0.3质量份紫外线吸收剂(TINUVIN326:汽巴特殊化学品公司(株)制)外,和实施例1同样地制造试验片,并评价各种物性。结果示于表2。
[实施例7]
除了使用100质量份玻璃化温度为145℃、MFR为7g/10分钟、且乙烯含量为60mol%的乙烯·四环十二碳烯共聚物,和0.3质量份受阻胺系光稳定剂(TINUVIN144:汽巴特殊化学品公司(株)制)外,和实施例1同样地制造试验片,并评价各种物性。结果示于表2。
[实施例8]
除了使用100质量份玻璃化温度为145℃、MFR为7g/10分钟、且乙烯含量为60mol%的乙烯·四环十二碳烯共聚物,0.3质量份紫外线吸收剂(TINUVIN326:汽巴特殊化学品公司(株)制),和0.3质量份受阻胺系光稳定剂(TINUVIN144:汽巴特殊化学品公司(株)制)外,和实施例1同样地制造试验片,并评价各种物性。结果示于表2。
[实施例9]
除了使用100质量份玻璃化温度为105℃、MFR为20g/10分钟(280℃,2.16kg)的二聚环戊二烯开环聚合物的加氢产物(ゼオノア1020R(产品名、日本ZEON(株)制))外,和实施例1同样地制造试验片,并评价各种物性。结果示于表3。
[实施例10]
除了使用100质量份玻璃化温度为105℃、MFR为20g/10分钟(280℃,2.16kg)的二聚环戊二烯开环聚合物的加氢产物(ゼオノア1020R(产品名、日本ZEON(株)制)),0.1质量份紫外线吸收剂(TINUVIN326:汽巴特殊化学品公司(株)制),和0.1质量份受阻胺系光稳定剂(Sanol LS-770:三共(株)制)外,和实施例1同样地制造试验片,并评价各种物性。结果示于表3。
[比较例1]
除了仅使用100质量份聚碳酸酯(Panlite:帝人化成(株)制)外,和实施例1同样地制造试验片,并评价各种物性。在耐化学试剂性试验中,可以看到相对于乙腈、碳酸亚丙酯,产生了显著的形状变化,此外吸水率是高至0.2%的值。结果示于表3。
[比较例2]
除了仅使用100质量份聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)树脂(Teonex:帝人化成(株)制)外,和实施例1同样地制造试验片,并评价各种物性。吸水率是高至0.15%的值,并且弯曲强度保持率(1000小时后)是低至77%的值。此外,对于波长400nm的透光率为低至35%的值。结果示于表3。
[比较例3]
除了仅使用100质量份聚醚砜(PES)树脂(PES:三井化学(株)制)外,和实施例1同样地制造试验片,并当评价各种物性时,在耐化学试剂性试验中,可以看到相对于乙腈、碳酸亚丙酯,产生了显著的形状变化,并且对于任意波长的光线,都无法测定到光线的透过。此外,吸水率是高至0.7%的非常高的值,并且弯曲强度保持率(1000小时后)是低至67%的值。结果示于表3。
表1
单位 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | ||
环状烯烃共聚物 | 种类 | - | 乙烯·四环十二碳烯共聚物 | 乙烯·四环十二碳烯共聚物 | 乙烯·四环十二碳烯共聚物 | 乙烯·四环十二碳烯共聚物 |
玻璃化温度 | ℃ | 125 | 125 | 125 | 80 | |
MFR | g/10分钟 | 15 | 15 | 15 | 30 | |
配合量 | 质量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
紫外线吸收剂 | 种类 | - | - | ※1 | ※1 | ※2 |
配合量 | 质量份 | - | 0.2 | 0.1 | 0.1 | |
受阻胺系光稳定剂 | 种类 | - | - | - | ※3 | ※3 |
配合量 | 质量份 | - | - | 0.1 | 0.1 | |
耐候性(ΔE) | 500小时后 | - | 2.5 | 2.1 | 1.7 | 2.1 |
1000小时后 | - | 3.0 | 2.5 | 1.7 | 2.3 | |
2000小时后 | - | 14.0 | 4.5 | 2.0 | 2.5 | |
耐候性(弯曲强度(保持率)) | 0小时 | MPa(%) | 110(100) | 110(100) | 110(100) | 100(100) |
500小时后 | MPa(%) | 110(100) | 110(100) | 110(100) | 100(100) | |
1000小时后 | MPa(%) | 110(100) | 110(100) | 110(100) | 100(100) | |
2000小时后 | MPa(%) | 65(59) | 75(68) | 105(95) | 95(95) | |
吸水率 | 23℃,24小时 | % | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
透光率 | 400nm | % | 81 | 80 | 80 | 80 |
500nm | % | 89 | 87 | 87 | 87 | |
600nm | % | 90 | 90 | 90 | 90 | |
700nm | % | 90 | 90 | 90 | 90 | |
800nm | % | 91 | 90 | 90 | 90 | |
耐化学试剂性 | 乙腈 | - | ○ | ○ | ○ | ○ |
碳酸亚丙酯 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | |
异丙醇 | - | ○ | ○ | ○ | ○ |
※1:2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(TINUVIN326)
※2:2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UVINUL MS-40)
※3:二-(2,2’,6,6’-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(Sanol LS-770)
表2
单位 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | ||
环状烯烃共聚物 | 种类 | - | 乙烯·四环十二碳烯共聚物 | 乙烯·四环十二碳烯共聚物 | 乙烯·四环十二碳烯共聚物 | 乙烯·四环十二碳烯共聚物 |
玻璃化温度 | ℃ | 105 | 145 | 145 | 145 | |
MFR | g/10分钟 | 22 | 7 | 7 | 7 | |
配合量 | 质量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
紫外线吸收剂 | 种类 | - | - | ※1 | - | ※1 |
配合量 | 质量份 | - | 0.3 | - | 0.3 | |
受阻胺系光稳定剂 | 种类 | - | - | - | ※4 | ※4 |
配合量 | 质量份 | - | - | 0.3 | 0.3 | |
耐候性(ΔE) | 500小时后 | - | 3.3 | 2.2 | 2.5 | 2.1 |
1000小时后 | - | 5.6 | 4.5 | 5.6 | 3.8 | |
2000小时后 | - | 10.9 | 24.5 | 30.6 | 20.9 | |
耐候性(弯曲强度(保持率)) | 0小时 | MPa(%) | 110(100) | 110(100) | 110(100) | 110(100) |
500小时后 | MPa(%) | 110(100) | 110(100) | 110(100) | 110(100) | |
1000小时后 | MPa(%) | 110(100) | 110(100) | 110(100) | 110(100) | |
2000小时后 | MPa(%) | 65(59) | 90(82) | 80(73) | 95(86) | |
吸水率 | 23℃,24小时 | % | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
透光率 | 400nm | % | 80 | 80 | 80 | 79 |
500hm | % | 87 | 88 | 87 | 86 | |
600nm | % | 90 | 89 | 90 | 89 | |
700nm | % | 90 | 89 | 90 | 89 | |
800nm | % | 90 | 90 | 90 | 90 | |
耐化学试剂性 | 乙腈 | - | ○ | ○ | ○ | ○ |
碳酸亚丙酯 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | |
异丙醇 | - | ○ | ○ | ○ | ○ |
※1:2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(TINUVIN326)
※4:二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基){[3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基}丁基丙二酸酯(TINUVIN 144)
表3
单位 | 实施例9 | 实施例10 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | ||
环状烯烃共聚物 | 种类 | - | 二聚环戊二烯开环聚合物的加氢产物 | 二聚环戊二烯开环聚合物的加氢产物 | 聚碳酸酯 | 聚萘二甲酸乙二醇酯 | 聚醚砜 |
玻璃化温度 | ℃ | 105 | 105 | - | - | - | |
MFR | g/10分钟 | 20(280℃) | 20(280℃) | - | - | - | |
配合量 | 质量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
紫外线吸收剂 | 种类 | - | - | ※1 | - | - | - |
配合量 | 质量份 | - | 0.1 | - | - | - | |
受阻胺系光稳定剂 | 种类 | - | - | ※3 | - | - | - |
配合量 | 质量份 | - | 0.1 | - | - | - | |
耐候性(ΔE) | 500小时后 | - | 63.6 | 14.1 | 1.5 | 2.0 | 3.0 |
1000小时后 | - | 76.0 | 35.7 | 1.7 | 4.5 | 6.5 | |
2000小时后 | - | 80.5 | 70.0 | 2.0 | 13.5 | 16.5 | |
耐候性(弯曲强度(保持率)) | 0小时 | MPa(%) | 90(100) | 90(100) | 95(100) | 130(100) | 135(100) |
500小时后 | MPa(%) | 90(100) | 90(100) | 95(100) | 125(96) | 120(89) | |
1000小时后 | MPa(%) | 90(100) | 90(100) | 95(100) | 100(77) | 90(67) | |
2000小时后 | MPa(%) | 85(94) | 90(100) | 90(95) | 70(54) | 65(48) | |
吸水率 | 23℃,24小时 | % | 0.01 | 0.01 | 0.20 | 0.15 | 0.70 |
透光率 | 400nm | % | 90 | 85 | 85 | 85 | - |
500nm | % | 91 | 87 | 88 | 82 | - | |
600nm | % | 92 | 90 | 88 | 89 | - | |
700nm | % | 92 | 90 | 90 | 89 | - | |
800nm | % | 92 | 90 | 90 | 89 | - | |
耐化学试剂性 | 乙腈 | - | ○ | ○ | × | ○ | × |
碳酸亚丙酯 | - | ○ | ○ | × | ○ | × | |
异丙醇 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
※1:2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氟代苯并三唑(TINUVIN326)
※3:二-(2,2’,6,6’-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(Sanol LS-770)
在对仅使用环状烯烃系聚合物的实施例1、5和9,和使用除此以外树脂的比较例进行比较时,如表1所表明的,确认实施例1、5和9中,耐候性(弯曲强度)、吸水率、透光率、耐化学试剂性的任一项都优异。进一步,乙烯·四环十二碳烯共聚物(实施例1)和二聚环戊二烯开环聚合物的加氢产物(实施例9)相比,确认其色相变化小,耐候性优异。
此外,在对实施例3、4,和实施例1、2进行比较时发现,包含紫外线吸收剂和受阻胺系光稳定剂的实施例3、4,即使在耐候性试验2000小时后也没有色相变化,并且弯曲强度保持率也未降低,因此确认了其更长时间的耐候性也优异。
此外,由仅含玻璃化温度为145℃、MFR为7g/10分钟、且乙烯含量为60mol%的乙烯·四环十二碳烯共聚物所形成的成型体,其机械特性优异,另一方面,其耐候性和实施例1相比,存在一些劣化的倾向。在实施例6~8中,特别是通过将特定的紫外线吸收剂和受阻胺系光稳定剂结合使用,其耐候性优异,特别适合用作湿式太阳能电池用容器和湿式太阳能电池用透明基板。
Claims (14)
1.太阳能电池容器用树脂组合物,其包含具有下述通式(1)所表示的一种或两种以上结构的环状烯烃系聚合物;
式中,x、y表示共聚比,并且为满足0/100≤y/x≤95/5的实数;x、y为摩尔基准;
n表示取代基Q的取代数,并且为0≤n≤2的整数;
R1为从碳原子数为2~20的烃基组成的组中选出的2+n价基团,并且多个存在的R1可以相同,也可以不同;
R2为氢原子,或从由碳和氢形成的碳原子数为1~10的烃基组成的组中选出的1价基团,并且多个存在的R2可以相同,也可以不同;
R3为从碳原子数为2~10的烃基组成的组中选出的4价基团,并且多个存在的R3可以相同,也可以不同;
Q是COOR4,其中的R4为氢原子或从由碳和氢形成的碳原子数为1~10的烃基组成的组中选出的1价基团。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池容器用树脂组合物,其中,包含相对于100质量份环状烯烃系聚合物为0.01~5质量份的紫外线吸收剂和0.01~5质量份的受阻胺系光稳定剂。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池容器用树脂组合物,其中,所述环状烯烃系聚合物是由四环[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯和乙烯所形成的共聚物。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池容器用树脂组合物,其中,所述环状烯烃系聚合物的玻璃化温度为105℃~180℃。
6.根据权利要求1或2所述的太阳能电池容器用树脂组合物,其中,所述太阳能电池容器用树脂组合物为,相对于100质量份环状烯烃系聚合物,包含0.01~5质量份的紫外线吸收剂和0.01~5质量份的受阻胺系光稳定剂,所述环状烯烃系聚合物的玻璃化温度为105℃~180℃,所述紫外线吸收剂是苯并三唑系化合物。
7.根据权利要求1或2所述的太阳能电池容器用树脂组合物,其中,在形成厚度为3mm的成型体情况下,该成型体在波长400nm的透光率为70%以上,在波长800nm的透光率为80%以上。
8.根据权利要求1或2所述的太阳能电池容器用树脂组合物,其用于形成湿式太阳能电池容器。
9.湿式太阳能电池用容器,其为容纳湿式太阳能电池用电解液的湿式太阳能电池用容器,通过使权利要求1或2所述的太阳能电池容器用树脂组合物成型而得到。
10.湿式太阳能电池用透明基板,其为配置在湿式太阳能电池受光面上的湿式太阳能电池用透明基板,通过使权利要求1或2所述的太阳能电池容器用树脂组合物成型而得到。
11.湿式太阳能电池,其包括具有开口部并且在内部装有电解液的容器、设计为至少覆盖所述开口部一部分的透明基板、在由所述容器和所述透明基板所形成的空间中相对的一对电极,其中所述容器是权利要求9所述的湿式太阳能电池用容器。
12.湿式太阳能电池,其中所述透明基板是权利要求10所述的湿式太阳能电池用透明基板。
13.使用权利要求1或2所述的太阳能电池容器用树脂组合物作为湿式太阳能电池用容器材料的方法。
14.使用权利要求1或2所述的太阳能电池容器用树脂组合物作为湿式太阳能电池用透明基板材料的方法。
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