CN102786896A - 太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物 - Google Patents
太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的课题是提供耐热性优异、熟化时间短的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物。本发明提供了含有丁基橡胶、和晶化温度为80~130℃的甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,并提供了使用该太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物将电池和框架粘接在一起的太阳能电池模块。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池用的反应型热熔密封剂组合物和利用其进行了粘接的太阳能电池模块。
背景技术
近年来,人们从保护地球环境的角度出发,非常关心太阳能电池的应用。
太阳能电池往往作为模块放置于室外,该模块一般包括由在透光板的受光面和相反侧的面上配设太阳能电池元件而成的太阳能电池面板、和太阳能电池面板的安装用框架。此外,作为用于将太阳能电池面板和安装用框架固定粘接的密封材料,由于低透湿性且价格便宜而使用例如丁基橡胶类(参照例如专利文献1~2)。
但这些密封材料,存在在日光直射等的高温下强度降低,软化后从框架露出(挤出),有损外观的问题,结果造成雨水等浸入使电池功能受到破坏的问题。
另一方面,为了在不使热熔丁基改性的情况下直接使用,提高耐热性,提出了以热熔丁基橡胶、和下述低聚物作为主成分的固化性组合物,所述低聚物的数均分子量为500~50,000,在主链的侧链和/或末端具有特定式所示的水解性甲硅烷基。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实开平3-10560号公报
专利文献2:日本实开平4-130457号公报
专利文献3:日本特开平11-323153号公报
发明内容
发明要解决的课题
但本发明人发现,如果为了提高耐热性(胶粘性、哑铃物性)而在丁基系热熔橡胶中仅添加甲硅烷基化聚烯烃,则在将其用于太阳能电池用反应型热熔密封剂时,该组合物在太阳能电池用反应型热熔密封剂作为耐热性所必须耐受的高温下的剪切强度、热时压缩蠕变低,并且甲硅烷基化了的聚烯烃需要在体系内湿固化,因此在熟化时间长短方面还有改进的地方。
这里,本发明的课题是提供耐热性(高温下的剪切强度、热时压缩蠕变高。下文中也同样。)优异,熟化时间短的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物。
解决课题的方法
本发明者为了解决上述课题,进行了深入研究,结果发现含有丁基橡胶和晶化温度为80~130℃的甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的组合物,可以形成耐热性优异、熟化时间短的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,从而完成本发明。
本发明中,通过使甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的晶化温度为80~130℃,可以使耐热性优异,熟化时间缩短。此外,通过如此缩短熟化时间,可以使使用本发明的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物得到的固化物较快发挥耐热性。
此外,本发明的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,涂布性、耐热性良好,高温下的剪切强度、热时压缩蠕变良好,可以抑制密封材料由太阳能电池面板的安装用框架挤出,抑制雨水等浸入。
即,本发明提供下述(1)~(6)。
(1).一种太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,其含有丁基橡胶、和晶化温度为80~130℃的甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物。
(2).如上述(1)所述的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,其中,上述部分结晶性聚烯烃聚合物的含量相对于上述丁基橡胶100质量份为20~350质量份。
(3).如上述(1)或(2)所述的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,其还含有相对于上述丁基橡胶100质量份为0.01~7.0质量份的催化剂。
(4).如上述(1)~(3)的任一项所述的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,其还含有填充剂。
(5).如上述(1)~(4)的任一项所述的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,其中,上述丁基橡胶的含量是该太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物中含有的有机物的总质量的7~25质量%。
(6).一种太阳能电池模块,其使用了上述(1)~(5)的任一项所述的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物将电池和框架接合。
发明效果
本发明的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物耐热性优异,熟化时间短。
附图说明
图1是显示本发明的太阳能电池模块的基本结构的一例模式剖面图。
图2是显示热时压缩蠕变的测定方法的示意简图。
具体实施方式
下面对本发明进行具体说明。
本发明的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物(下面也简称为“本发明的密封剂组合物”。)是含有丁基橡胶和晶化温度为80~130℃的甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的组合物。
<丁基橡胶>
本发明的密封剂组合物中含有的丁基橡胶没有特殊限定。本发明的密封剂组合物通过含有丁基橡胶,可以抑制透湿度。作为丁基橡胶,可以列举出例如丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶(例如氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶等)。
本发明的密封剂组合物,除了丁基橡胶以外,还可以在不破坏本发明的目的的限度内进一步配合例如天然橡胶(NR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、各种丁苯橡胶(SBR)、各种聚丁二烯橡胶(BR)、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(NBR)等二烯系橡胶;乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、氯磺化聚乙烯等非二烯系橡胶等。
<甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物>
本发明的密封剂组合物中含有的甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物,其晶化温度为80~130℃。
甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物是具有甲硅烷基和作为主链的部分结晶性聚烯烃的聚合物。
本发明中的部分结晶性聚烯烃聚合物是指由含有结晶性烯烃单体和非晶性烯烃单体的单体形成的聚合物。这些单体的比率会影响甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的晶化温度。
本发明的密封剂组合物,通过含有晶化温度为80~130℃的甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物,涂布性、耐热性变得良好,并进一步发挥耐热性,所以可以缩短熟化时间。
作为甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物所具有的甲硅烷基,可以列举出例如-Si(OR1)nR2 3-n(式中、R1、R2表示碳原子数为1~20的烃基,n是1~3的整数。)。具体可以列举出例如二甲基甲氧基甲硅烷基、二乙基乙氧基甲硅烷基之类的二烷基烷氧基甲硅烷基;甲基二甲氧基甲硅烷基、乙基二乙氧基甲硅烷基之类的烷基二烷氧基甲硅烷基;三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基之类的三烷氧基甲硅烷基。甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物可以通过甲硅烷基进行反应(湿固化)。
甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的主链只要是烯烃的聚合物(包括均聚物、共聚物。)即可,没有特殊限定。作为主链,可以列举出例如无规共聚物、嵌段共聚物。作为制造甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物时使用的烯烃,可以列举出例如碳原子数2~20、优选为2~10的α-烯烃(也包含乙烯)。具体可以列举出例如乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等。为了立体规则性地聚合,优选碳原子数3~10的α-烯烃的聚合,特别优选丙烯。
作为甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的构成主链的、烯烃的聚合物,可以列举出例如上述烯烃的均聚物;乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-异丁烯共聚物之类的上述烯烃的共聚物;乙烯以外的烯烃与乙烯的共聚物;烯烃与可与其共聚的其它单体(例如丁二烯、1,4-己二烯、7-甲基-1,6-辛二烯、1,8-壬二烯、1,9-癸二烯等之类的共轭或非共轭的二烯类,或者环丙烯、环丁烯、环戊烯、降冰片烯、二环戊二烯等之类的环状烯烃)的共聚物。
甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的主链,从耐热性更优异方面考虑,优选为乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-异丁烯共聚物之类的上述烯烃的共聚物。
甲硅烷基与甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的主链之间的连接可以借由单键或有机基团来连接。
作为甲硅烷基与有机基团结合而成的结构,可以列举出例如下式(1)所示的基团。
-(CH2-CH2)x-(CH(CH3)-CH2)y-(CH(C2H5)-CH2)z-(C2H4-Si(OR1)3)w (1)
(式中、R1表示碳原子数1~3的烷基。并且x、y和z分别独立地表示0以上的整数,x、y和z中的任一个表示1以上的整数。并且w表示1以上的整数。)
甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的数均分子量(通过凝胶渗透色谱,以聚苯乙烯换算),从降低熔融粘度的观点出发,优选为3,000~100,000,更优选为3,000~70,000,进而优选为5,000~40,000。
本发明中的甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的晶化温度为80~130℃。从进一步缩短熟化时间,进一步改良耐热性,提高硬度的观点出发,晶化温度优选为85~130℃,更优选为90~120℃。
甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的230℃下的MFR(熔体流动速率),从组合物的涂布温度(170~210℃)下涂布性优异的观点出发,优选0.2~1000g/10分钟,更优选50~800g/10分钟。
对甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的制造没有特殊限定,可以列举出例如以往公知的方法。
此外,作为甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物,可以使用市售品,作为其具体例可以列举出三菱化学社制リンクロン、エボ二ツクデグサ社制ベストプラスト等。
本发明中,上述丁基橡胶的含量,从本发明的密封剂组合物的透湿度变低的理由出发,优选是组合物中含有的有机物的总质量的7~25质量%,更优选为12~25质量%,进而优选为15~25质量%,特别优选为18~25质量%。需说明的是,本发明的密封剂组合物中含有的有机物不包括后述的催化剂和填充剂。此外,本发明的密封剂组合物中含有的有机物也不包括有机金属催化剂、壳体由有机物形成的填充剂。组合物中含有的有机物可以是催化剂和填充剂以外的成分。作为催化剂和填充剂以外的成分,可以列举出丁基橡胶、丁基橡胶以外的非二烯系橡胶、甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物、后述的热塑性弹性体、无定型聚α-烯烃、增塑剂、软化剂、接合赋予剂、增粘剂。后面有对各有机物的详细记载。
这里,透湿度是指在一定时间内从单位面积的膜状物质通过的水蒸气的量,通过降低透湿度,可以抑制雨水以及水蒸气的侵入,进一步防止太阳能电池的电池功能受到破坏。
需说明的是,本发明中的透湿度,如后面的实施例中所示,透湿度是依照JIS Z0208-1976的“防湿包装材料的透湿度试验方法”中规定的卡普法测定的。
此外,在本发明中,上述甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的含量,从耐热性更优异,存储稳定性优异方面考虑,优选相对于上述丁基橡胶100质量份为20~350质量份。如果其量过多,则有时存储稳定性降低。此外,甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的量,从进一步缩短熟化时间,进一步改良高温下的剪切强度、热时压缩蠕变的理由出发,优选相对于上述丁基橡胶100质量份为50~350质量份,更优选为100~350质量份。
甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的量,从降低本发明的密封剂组合物的透湿度的理由出发,优选相对于丁基橡胶100质量份为200质量份以下,更优选为150质量份以下。
<催化剂>
本发明的密封剂组合物,从可以确保良好的固化性的理由出发,优选还含有催化剂。作为优选形态之一,可以列举出催化剂是无机物。作为无机物,可以列举出含有金属的无机物(也可以是有机金属化合物。)。
作为上述催化剂(无机物),优选锡催化剂(有机锡催化剂),作为其具体例,可以列举出二月桂酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡、邻苯二甲酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡、二(2-乙基己酸)二丁基锡、二(甲基马来酸)二丁基锡、二(乙基马来酸)二丁基锡、二(丁基马来酸)二丁基锡、二(辛基马来酸)二丁基锡、二(十三烷基马来酸)二丁基锡、二(苄基马来酸)二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二(乙基马来酸)二辛基锡、二(辛基马来酸)二辛基锡、二丁基二甲氧基锡、二丁基二(壬基苯氧基)锡、二丁烯基氧化锡、二丁基氧化锡、二丁基二(乙酰丙酮)锡、二丁基二(乙氧乙酰乙酰)合锡、二丁基氧化锡与硅酸酯化合物的反应物、二丁基氧化锡与邻苯二甲酸酯的反应物等,它们既可以单独使用,也可以2种以上并用。
上述催化剂的含量,优选相对于上述丁基橡胶100质量份为0.01~7质量份,更优选为0.07~7.0质量份,进而优选为0.1~1.5质量份。
<热塑性弹性体>
本发明的密封剂组合物,从提高吐出作业性的观点出发,优选还含有热塑性弹性体。
作为上述热塑性弹性体,可以列举出例如氯乙烯系、烯烃系、聚酰胺系、聚酯系、聚苯乙烯系、硅氧烷系、氟系、聚氨酯系等弹性体树脂。
其中,从相容性和软化温度为适当的理由出发,优选聚苯乙烯系弹性体,具体可以列举出,聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯丁二烯嵌段共聚物[聚苯乙烯-氢化1,2-聚丁二烯·氢化1,4-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)]、氢化苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物[聚苯乙烯-氢化聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)]、聚苯乙烯-乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SHIVS)、聚苯乙烯-氢化聚丁二烯-氢化聚异戊二烯嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚异丁烯嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚异丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)、聚苯乙烯-氢化聚丁二烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯共聚物、聚苯乙烯-聚(乙烯/丙烯)嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚(乙烯/丙烯)嵌段-聚苯乙烯共聚物、聚苯乙烯-聚(乙烯/丁烯)嵌段-聚苯乙烯共聚物、聚苯乙烯-聚(乙烯-乙烯/丙烯)嵌段-聚苯乙烯共聚物。
本发明中,上述热塑性弹性体的含量,优选相对于上述丁基橡胶100质量份为5~100质量份,更优选为10~50质量份。
当上述热塑性弹性体的含量在该范围时,本发明的密封剂组合物的高温下的吐出作业性更好。
作为上述热塑性弹性体可以使用市售品,作为其具体例可以列举出实施例中使用的SEPS(商品名:セプトン2063、クラレ社制)等。
本发明的密封剂组合物,在无损本发明的目的的限度内,除了上述各种成分以外,还可以根据需要含有各种添加剂。作为添加剂,可以列举出例如晶化温度为80~130℃的甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物以外的聚烯烃[例如无定型聚α-烯烃(APAO)]、填充剂、增塑剂、软化剂、接合赋予剂、增粘剂、硫化助剂、颜料(染料)、防老化剂、防氧化剂、防静电剂、阻燃剂、稳定剂、溶剂等。
无定型聚α-烯烃(APAO)没有特殊限定。APAO没有被甲硅烷基化。作为APAO,可以列举出例如无规立构聚丙烯、无规立构聚1-丁烯等均聚物或共聚物;乙烯、丙烯、丁烯等的共聚物或三元共聚物等。APAO可以分别单独使用,或2种以上组合使用。
APAO的数均分子量(通过凝胶渗透色谱(GPC)测定,聚苯乙烯换算后得到),从降低熔融粘度的观点考虑,优选为3,000~40,000,更优选为5,000~20,000。
APAO的量,从涂布性优异的观点考虑,优选相对于丁基橡胶100质量份为20~300质量份,更优选为50~200质量份。
作为填充剂,可以使用各种形状的。具体可以列举出例如碳酸钙;叶腊石、高岭土、烧结粘土等的有机或无机填充剂;热熔二氧化硅、烧成二氧化硅、沉降二氧化硅、粉碎二氧化硅、熔融二氧化硅;石墨、金属粉末、滑石、沸石、硅藻土;氧化铁、氧化锌、氧化钛、氧化钡、氧化镁;碳酸镁、碳酸锌,炭黑等有机或无机填充剂;氯乙烯糊状树脂;玻璃中空珠、丙烯腈树脂中空珠;这些脂肪酸、树脂酸、脂肪酸酯处理物、脂肪酸酯氨基甲酸酯化合物处理物。
上述填充剂的含量,优选相对于上述丁基橡胶100质量份为100~400质量份,更优选为150~300质量份。
作为增塑剂或软化剂,具体可以列举出例如邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二苄酯;己二酸二辛酯、琥珀酸异癸酯;二甘醇二苯甲酸酯、季戊四醇酯;油酸丁酯、乙酰基蓖麻油酸甲酯;磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯;聚己二酸丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯,石蜡系油、环烷烃系油、芳香油、液状聚丁烯等的石油系软化剂。
这种增塑剂或软化剂的含量,优选相对于上述丁基橡胶100质量份为50~200质量份,更优选为50~150质量份。
作为接合赋予剂,可以列举出硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂,可以列举出例如氨基硅烷、乙烯基硅烷、环氧基硅烷、(甲基)丙烯酰基硅烷、异氰酸酯硅烷、酮亚胺硅烷或它们的混合物或反应物。
接合赋予剂的含量,优选相对于上述丁基橡胶100质量份为0.1~10质量份。
作为增粘剂,具体可以列举出例如松香酯、聚合松香酯、改性松香等松香系树脂、萜烯酚、芳香族萜烯等萜烯系树脂,萜烯树脂氢化而得的氢化萜烯系树脂,石油树脂;氢化石油树脂;酚醛树脂;二甲苯树脂等。
这些增粘剂的含量,优选相对于上述丁基橡胶100质量份为50~200质量份。
作为硫化促进剂,具体可以列举出例如二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二硫化四乙基秋兰姆(TETD)等秋兰姆系;六亚甲基四胺等醛·氨系;二苯基胍等胍系;2-巯基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑(DM)等噻唑系;N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺等次磺酰胺系;等。
作为颜料(染料),具体可以列举出例如二氧化钛、钛白、氧化锌、炭黑、群青、三氧化二铁、立德粉、铅、镉、铁、钴、铝、盐酸盐、硫酸盐等无机颜料;偶氮颜料、酞菁铜颜料等有机颜料。
作为防老化剂,具体可以列举出例如受阻酚系化合物、受阻胺系化合物。
作为抗氧化剂,具体可以列举出例如丁基羟基甲苯(BHT)、丁基羟基苯甲醚(BHA)。
作为防静电剂,具体可以列举出例如季铵盐;聚乙二醇、环氧乙烷衍生物等的亲水性化合物。
作为阻燃剂,具体可以列举出例如氯烷基磷酸酯、二甲基·甲基膦酸酯、溴·磷化合物、聚磷酸铵盐、溴化新戊烷-聚醚、溴化聚醚。
作为稳定剂,可以列举出例如受阻酚系化合物、三唑系化合物等。
本发明的密封剂组合物中,这些各种添加剂可以适当组合使用。
对于制造本发明的密封剂组合物的方法,没有特殊限定。可以列举出将上述丁基橡胶和上述甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物以及上述各种添加剂(包括丁基橡胶以外的橡胶、热塑性弹性体、催化剂。)使用辊机、捏合机、挤出机、万能搅拌机等进行混合的方法等。
作为适合使用本发明的密封剂组合物的被粘合体,可以列举出例如玻璃、金属、塑料、橡胶、热塑性弹性体。
本发明的密封剂组合物的熔融温度通常为170~210℃。
本发明的密封剂组合物的190℃下的粘度(使用旋转粘度计在1rpm的条件下测定),从涂布性优异的观点来看,优选为300~1,000Pa·s,更优选为300~800Pa·s。
下面使用附图来详细说明本发明的太阳能电池模块。但本发明不受附图限定。
图1是显示本发明的太阳能电池模块的基本构成的一例示意剖面图。
图1中的本发明的太阳能电池模块1,具有依次叠层透明基板2、太阳能电池元件3和支持部件4并一体化而成的电池5、和框架6,电池5和框架6用本发明的密封剂组合物7粘接在一起。
虽然构成太阳能电池模块的电池的表面的透明基板、支持部件一般由玻璃材料形成,并且框架一般由金属材料形成,但本发明的太阳能电池模块由于使用了本发明的密封剂组合物,所以熟化时间短、耐热性优异(具体来说,在太阳能电池模块使用的密封剂组合物所必需的高温下的剪切强度、热时压缩蠕变性优异。),可以在确保电池和框架的接合性的情况下,抑制密封材料由框架挤出,抑制雨水等浸入。
实施例
下面列出实施例来具体说明本发明。但本发明并不受实施例限定。
<密封剂组合物的制造>
相对丁基橡胶100质量份,将下述表1所示各成分以表1所示的组成(质量份)配合,使用万能搅拌机均匀分散,得到密封剂组合物。
对所得的各密封剂组合物以下述方式测定粘度、剪切强度、热时压缩蠕变和透湿度。结果如下述表1所示。
<粘度>
使用旋转粘度计在1rpm的条件下测定以上述方式得到的密封剂组合物190℃下的粘度。
<剪切强度>
使用热熔密封剂涂布用的热熔枪在190℃的条件下使以上述方式得到的各密封剂组合物熔融,打注到铝板上,将在40℃、95%RH(相对湿度)下熟化4天后的固化物的最大拉伸应力(Tmax)[N/cm2]作为剪切强度,依照JIS A1439:2004中记载的方法在20℃和80℃下进行测定。
如果80℃下的剪切强度为6(N/cm2)以上,则高温下的断裂强度优异,可以抑制密封材料由太阳能电池面板的安装用框架挤出。
<热时压缩蠕变>
下面将使用附图来对热时压缩蠕变的测定方法进行说明。
图2是示意性地示出热时压缩蠕变的测定方法的简图。
先对在热时压缩蠕变的测定中使用的样品进行说明。
在图2(a)中,样品29在铝板21和玻璃板23之间具有本发明的密封剂组合物25。样品29,在铝板21上打注了密封剂组合物25,再在密封组合物25上放置玻璃板23,形成叠层体。密封剂组合物25的涂布面积为纵向2.5cm、横向1.2cm。将所得的样品29(叠层体)在50℃、95%RH(相对湿度)下分别熟化3天、7天的样品、和没有熟化的样品作为热时压缩蠕变的测定用样品使用。
热时压缩蠕变的测定方法,是先在以上述方式得到的样品29上放置1kg的重物27,测定刚刚放置重物27后的密封剂组合物(粘合剂层)25的厚度T1。
接着在样品29上放置重物27的状态下将它们在100℃的条件下放置1小时,如图2(b)所示,测定1小时后的密封剂组合物(粘合剂层)25的厚度T2。
将所得的T1、T2代入下式,计算出变形率(%),将所得的变形率作为热时压缩蠕变(%)。
变形率(%)=(1-T2/T1)×100
将热时压缩蠕变为30%以下的情况,看作能够抑制密封材料在高温下从太阳能电池面板的安装用框架挤出。
<透湿度>
将所得的各密封剂组合物用JIS Z0208-1976的“防湿包装材料的透湿度试验方法”中规定的卡普法测定透湿度。
上述表1所示的各成分如下。
·丁基橡胶:JSRズチル065、JSR社制
·APAO:ベストプラスト708(数均分子量:11500、重均分子量:75000、190℃粘度:8±2Pa·s、エボニツクデグサ社制)
·增塑剂:DINP、ジエイ·プラス社制
·增粘剂:氢化石油树脂(エスコレツツ235E、日本石油社制)
·填充剂:重质碳酸钙、丸尾カルシウム社制
·热塑性弹性体:セプトン2063、クラレ社制
·甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物5:数均分子量:11000、190℃,粘度:150Pa·s,晶化温度72℃,主链是乙烯、丙烯和丁烯之间的聚合物,甲硅烷基是三甲氧基甲硅烷基,MFR(230℃)为400g/10分钟。
·甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物1:数均分子量:10600、190℃,粘度:120Pa·s,晶化温度80℃,主链是乙烯、丙烯和丁烯之间的聚合物,甲硅烷基是三甲氧基甲硅烷基,MFR(230℃)450g/10分钟。
·甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物2:リンクロン开发品,三菱化学社制,晶化温度93℃、主链是乙烯和丙烯之间的聚合物,甲硅烷基是三甲氧基甲硅烷基,数均分子量:20700,190℃粘度:510Pa·s,MFR(230℃)150g/10分钟。
·甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物3:リンクロン开发品,三菱化学社制,晶化温度112℃,主链是乙烯和丙烯之间的聚合物,甲硅烷基是三甲氧基甲硅烷基,数均分子量:15500,190℃粘度:330Pa·s、MFR(230℃)200g/10分钟。
·甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物4:リンクロンL951-2,三菱化学社制,晶化温度112℃,主链是乙烯和丙烯之间的聚合物,甲硅烷基是三甲氧基甲硅烷基,数均分子量:100000,190℃粘度:1000Pa·s、MFR(230℃)15g/10分钟。
·甲硅烷基化PIB:商品名エピオン303S、カネカ社制,晶化温度-40℃,主链是聚异丁烯,甲硅烷基是甲基二甲氧基甲硅烷基,数均分子量:10000,23℃粘度:160Pa·s(含有23质量%加工油(process oil))。
·锡催化剂:二月酸酸二正丁基锡盐(Stann-BL,三共有机合成社制)
由表1所示的结果明确可知,不含有甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物的密封剂组合物(比较例1),熟化时间长,在高温下的剪切强度、热时压缩蠕变差,不能抑制密封材料由太阳能电池面板的安装用框架挤出。
此外,含有晶化温度小于80℃的甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物(甲硅烷基化APAO)的密封剂组合物(比较例2),熟化时间长,因此,耐热性发挥慢(熟化7天后80℃的条件下测定的剪切强度、和熟化3天后100℃的条件下测定的热时压缩蠕变的性能比实施例1、3、5、7低。),高温下的剪切强度、热时压缩蠕变差,不能抑制密封材料由太阳能电池面板的安装用框架挤出。
而不含有甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物、但含有甲硅烷基化PIB的比较例3,熟化时间长,高温下的剪切强度、热时压缩蠕变差,不能抑制密封材料由太阳能电池面板的安装用框架挤出。
而实施例1~7,耐热性优异,熟化时间短。并且实施例1~7,由于熟化时间短而能快速发挥优异的耐热性,高温下的剪切强度、热时压缩蠕变良好,能抑制密封材料由太阳能电池面板的安装用框架挤出,结果为低透湿性。此外,涂布温度附近的组合物的粘度合适,涂布性优异。
附图标记说明
1:太阳能电池模块
2:透明基板
3:太阳能电池元件
4:支持部件
5:电池
6:框架
7:本发明的密封剂组合物
29:样品
21:铝板
23:玻璃板
25:本发明的密封剂组合物、粘合剂层
27:重物
T1、T2:厚度
Claims (6)
1.一种太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,含有丁基橡胶、和结晶化温度为80~130℃的甲硅烷基化了的部分结晶性聚烯烃聚合物。
2.如权利要求1所述的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,上述部分结晶性聚烯烃聚合物的含量相对于上述丁基橡胶100质量份为20~350质量份。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,还含有相对于上述丁基橡胶100质量份为0.01~7.0质量份的催化剂。
4.如权利要求1~3的任一项所述的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,还含有填充剂。
5.如权利要求1~4的任一项所述的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物,上述丁基橡胶的含量是该太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物中含有的有机物的总质量的7~25质量%。
6.一种太阳能电池模块,使用了权利要求1~5的任一项所述的太阳能电池用反应型热熔密封剂组合物将电池和框架接合。
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