JP2011140588A - エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物及び架橋物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物は、酢酸ビニルより形成される構造単位を15〜40質量%有するエチレン−酢酸ビニル共重合体である成分(a)と、該成分(a)を架橋させる架橋反応成分とを含有するものである。前記架橋反応成分は、パーオキシモノカーボネート、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタール又はパーオキシエステルであって鎖状又は脂環状の有機過酸化物である成分(b)及び鎖状又は脂環状のハイドロパーオキサイドである成分(c)で構成されている。
【選択図】なし
Description
第4の発明の架橋物は、第3の発明において、太陽電池用封止材として用いられるものであることを特徴とする。
第1の発明のエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体である成分(a)と、該成分(a)を架橋させる架橋反応成分とを含有し、架橋反応成分が所定の有機過酸化物である成分(b)及び所定のハイドロパーオキサイドである成分(c)で構成されている。従って、重合禁止剤や架橋助剤を用いることなく、エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物の形成時におけるスコ−チを効果的に防止することができ、架橋物を生産性良く製造することができる。
〔エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物〕
本実施形態のエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物は、酢酸ビニルより形成される構造単位を15〜40質量%有するエチレン−酢酸ビニル共重合体である成分(a)と、該成分(a)を架橋させる架橋反応成分とを含有するものである。そして、前記架橋反応成分は、パーオキシモノカーボネート、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタール又はパーオキシエステルであって鎖状又は脂環状の有機過酸化物である成分(b)及び鎖状又は脂環状のハイドロパーオキサイドである成分(c)で構成されている。
<成分(a):エチレン−酢酸ビニル共重合体>
成分(a)のエチレン−酢酸ビニル共重合体は架橋される原料であり、原料中の主成分を構成するものである。そのエチレン−酢酸ビニル共重合体中において、酢酸ビニルより形成される構造単位の含有量は15〜40質量%、好ましくは20〜35質量%である。この構造単位の含有量が15質量%未満の場合には、エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物の加工性が低下すると同時に、適用材料に対する密着性が不十分となる。その一方、この構造単位の含有量が40質量%を超える場合には、エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物の成形不良やブロッキング等の問題を生じるため好ましくない。
<成分(b):有機過酸化物>
成分(b)の有機過酸化物は、成分(a)を架橋させる架橋反応成分であり、パーオキシモノカーボネート、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタール又はパーオキシエステルであって鎖状又は脂環状の有機過酸化物である。即ち、該有機過酸化物は分子中に芳香環を有しない化合物である。前記鎖状は直鎖状化合物又は分岐を有する直鎖状化合物を意味し、脂環状は分岐を有していてもよい脂環化合物を意味する。この有機過酸化物の炭素数は、有機過酸化物の機能を有効に発現させるために6〜27であることが好ましい。
<成分(c):ハイドロパーオキサイド>
成分(c)のハイドロパーオキサイドは、成分(a)を架橋させる架橋反応成分であって、鎖状又は脂環状のハイドロパーオキサイドである。即ち、このハイドロパーオキサイドは、着色性を改善する観点から、分子中に芳香環を有しないハイドロパーオキサイドであり、公知のものが全て含まれる。前記鎖状は直鎖状化合物又は分岐を有する直鎖状化合物を意味し、脂環状は分岐を有していてもよい脂環化合物を意味する。鎖状又は脂環状のハイドロパーオキサイドの炭素数は、ハイドロパーオキサイドの機能を十分に発現させるために4〜10であることが好ましい。
<その他の成分>
次に、エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物中には、各種適用材料との密着性を向上させるためにシランカップリング剤、耐久性を向上させるために酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等のその他の成分を添加することができる。
<エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物の成形方法>
次に、エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物の代表的な成形方法について説明する。
〔エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物の架橋物〕
次に、エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物の架橋物について説明する。
〔実施形態における効果のまとめ〕
(1) 実施形態のエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物は、エチレン−酢酸ビニル共重合体である成分(a)と、該成分(a)を架橋させる架橋反応成分とを含有し、架橋反応成分が前述の有機過酸化物である成分(b)及び前述のハイドロパーオキサイドである成分(c)で構成されている。従って、重合禁止剤や架橋助剤を用いることなく、エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物の形成時におけるスコ−チを効果的に防止することができ、架橋物を生産性良く製造することができる。
各実施例及び比較例で使用した成分(a)のエチレン−酢酸ビニル共重合体、成分(b)の有機過酸化物及び成分(c)のハイドロパーオキサイドの略号を以下に示す。
BuE: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(純度98%)
25B:2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン(純度92%)
HC:1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン(純度70%)
B355::t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート(純度98%)
BZ:t−ブチルパーオキシベンゾエート(純度99%)
TBHP:t−ブチルハイドロパーオキサイド(純度96%)
TAHP:t−アミルハイドロパーオキサイド(純度90%)
THHP:t−ヘキシルハイドロパーオキサイド(純度98%)
TOHP:1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド(純度97%)
25H:2,5−ジメチル−2,5−ジ(ハイドロパーオキシ)ヘキサン(純度98%)
PMH:p−メンタンハイドロパーオキサイド(純度99%)
CHP:クメンハイドロパーオキサイド(純度96%)
また、スコーチ時間、最大トルク及び着色性の評価は次に示す方法により行った。
(1)スコーチ時間
エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物の形成時(混練時)におけるスコーチ時間を測定した。即ち、JSRトレーディング(株)製のキュラストメータV型を用いて上型及び下型の温度を設定し、±1°の振幅角度でトルク測定を行った。このときのトルク値が0.07N・mに達するまでの時間をスコーチ時間とした。
(2)最大トルク
エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物から架橋物を形成したときの最大トルクを測定した。即ち、JSRトレーディング(株)製のキュラストメータV型を用いて上型及び下型の温度を有機過酸化物の種類に応じて所定の温度に設定し、トルクが最大となる点を最大トルクとした。
(3)着色性
JSRトレーディング(株)製のキュラストメータV型を用いて最大トルクを測定した後、得られた架橋物を次の2段階の評価基準で判定した。
×:着色ないし不透明感がある。
(実施例1〜3及び比較例1)
EVA、BuE(成分(b)の有機過酸化物、パーオキシモノカーボネート類)及びTBHP(成分(c)のハイドロパーオキサイド、スコーチ防止剤)を表1に記載した組成で混練してエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を形成した。得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を加熱して太陽電池用封止材に適した架橋物を得た。実施例1〜3で得られた架橋物は、適用材料に対する密着性が優れると共に、前述の評価方法で評価したところ着色性が優れていた(実施例1については表7を参照)。そして、スコーチ時間と最大トルクを前記評価方法に従って下記条件下で測定し、それらの結果を表1に示した。
最大トルク:キュラストメータの上型、下型共に150℃に設定した。
(実施例4〜8及び比較例2)
EVA、BuE及びTBHPを表2に記載した組成で混練してエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を形成した。得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を加熱して太陽電池用封止材に適した架橋物を得た。実施例4〜8で得られた架橋物は、適用材料に対する密着性に優れると共に、前述した着色性の評価方法に基づく着色性に優れていた。そして、スコーチ時間と最大トルクを前記方法にて下記の条件下に測定し、それらの結果を表2に示した。
最大トルク:キュラストメータの上型、下型共に150℃に設定した。
(実施例9及び比較例3)
EVA、25B(ジアルキルパーオキサイド類)及びTBHPを表3に記載した組成で混練してエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を形成した。得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を加熱して太陽電池用封止材に適した架橋物を得た。実施例9で得られた架橋物は、適用材料に対する密着性に優れると共に、前述した着色性の評価方法に基づく着色性が優れていた(表7を参照)。そして、スコーチ時間と最大トルクを前記評価方法に従って下記条件下に測定し、それらの結果を表3に示した。
最大トルク:キュラストメータの上型、下型共に180℃に設定した。
(実施例10及び比較例4)
EVA、HC(パーオキシケタール類)及びTBHPを表4に記載した組成で混練してエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を形成した。得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を加熱して太陽電池用封止材に適した架橋物を得た。実施例10で得られた架橋物は適用材料に対する密着性に優れると共に、前述した着色性の評価方法に基づく着色性が優れていた(表7を参照)。そして、スコーチ時間と最大トルクを前記評価方法に従って下記条件下に測定し、それらの結果を表4に示した。
最大トルク:キュラストメータの上型、下型共に155℃に設定した。
(実施例11及び比較例5〜7)
EVA、パーオキシエステル類(B355,BZ)及びTBHPを表5に記載した組成で混練してエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を形成した。得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を加熱して太陽電池用封止材としての架橋物を得た。実施例11で得られた架橋物は適用材料に対する密着性に優れると共に、前述した着色性の評価方法に基づく着色性が優れていた(表7を参照)。比較例5及び6から得られた架橋物は適用材料に対する密着性に優れていたが、BZが芳香環を有する構造のため架橋物に着色が認められた。そして、スコーチ時間と最大トルクを前記評価方法に従って下記条件下に測定し、それらの結果を表5に示した。
最大トルク:キュラストメータの上型、下型共に150℃に設定した。
(実施例12〜16及び比較例8)
EVA、BuE及び各種ハイドロパーオキサイドを表6に記載した組成で混練してエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を形成した。得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を加熱して架橋物を得た。実施例12〜16で得られた架橋物は適用材料に対する密着性が優れると共に、前述した着色性の評価方法に基づく着色性が優れていた(実施例12〜14については表7を参照)。そして、スコーチ時間と最大トルクを前記評価方法に従って下記条件下に測定し、それらの結果を表6に示した。
最大トルク:キュラストメータの上型、下型共に150℃に設定した。
(架橋物の着色性)
実施例1、9〜14及び比較例1、5及び8の架橋物について、前述した評価方法で着色性を評価した。それらの評価結果を表7にまとめて示した。
(イ)前記架橋反応成分は、成分(b)の有機過酸化物と成分(c)のハイドロパーオキサイドのみである請求項1又は請求項2に記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物。この場合、架橋助剤を用いることなく、スコ−チを効果的に防止でき、架橋物を生産性良く製造することができると共に、架橋物の着色を有効に防止することができる。
(ロ)太陽電池用封止材として用いられるものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物。この場合、適用材料としての太陽電池用封止材に対する密着性を向上させることができると共に、着色を抑制することができる。
(ハ)前記架橋反応成分である成分(b)及び成分(c)の総量が成分(a)エチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対して2.4〜10質量部であり、かつ成分(b)100質量部に対する成分(c)の含有量が4〜50質量部である請求項1に記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物。この場合、架橋助剤を使用することなく、例えば太陽電池封止材成形時のスコーチをより一層有効に防止することができると共に、架橋物の架橋度を高く維持することができる。
Claims (4)
- 酢酸ビニルより形成される構造単位を15〜40質量%有するエチレン−酢酸ビニル共重合体である成分(a)と、該成分(a)を架橋させる架橋反応成分とを含有するエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物であって、
前記架橋反応成分は、パーオキシモノカーボネート、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタール又はパーオキシエステルであって鎖状又は脂環状の有機過酸化物である成分(b)及び鎖状又は脂環状のハイドロパーオキサイドである成分(c)で構成されていることを特徴とするエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物。 - 前記架橋反応成分である成分(b)及び成分(c)の総量が成分(a)エチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対して0.5〜10質量部であり、かつ成分(b)100質量部に対する成分(c)の含有量が4〜50質量部である請求項1に記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物。
- 請求項1又は請求項2に記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物を架橋してなる架橋物。
- 太陽電池用封止材として用いられるものであることを特徴とする請求項3に記載の架橋物。
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