JP2011173937A - エチレン−酢酸ビニル共重合体シート並びにこれを用いた太陽電池及び合わせガラス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エチレン−酢酸ビニル共重合体、架橋剤を含むエチレン−酢酸ビニル共重合体シートであって、更に、Na型ゼオライトを、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対して0.05〜5質量部含むことを特徴とするエチレン−酢酸ビニル共重合体シート、及びこれを備えた太陽電池及び合わせガラス。
【選択図】図1
Description
(1)Na型ゼオライトは、下記式(I)
Na2O・Al2O3・ySiO2・zH2O (I)
(但し、yは2〜100、zは0以上である。)
で表される。
(2)架橋剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対して、0.1〜2質量部含む。
(3)架橋剤は有機過酸化物である。
(4)更に、架橋助剤をエチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対して0.1〜3質量部含む。
(5)エチレン−酢酸ビニル共重合体シートが太陽電池用封止膜である。
(6)エチレン−酢酸ビニル共重合体シートが合わせガラス用中間膜である。
ゼオライトは、AlO4とSiO4の四面体が互いに酸素イオンを共有しながら連結した結晶性のアルミノケイ酸塩である。結晶中に微細な細孔を有することが主な特徴であり、この微細な細孔に陽イオンや水分子を含んでいる。陽イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、水素イオン、アンモニウムイオン等があるが、本発明においては、ナトリウムイオンを含むゼオライト(Na型ゼオライト)を用いる。
Na2O・Al2O3・ySiO2・zH2O (I)
で表される。ここで、yはSiO2とAl2O3のモル比(SiO2/Al2O3)に相当し、通常は2〜100、好ましくは2〜10、特に好ましくは4〜7、極めて好ましくは5〜6である。zは細孔に含まれる水分子の数であり、通常は0以上の数、好ましくは0〜20である。水分子は細孔に存在しなくてもよい。
エチレン−酢酸ビニル共重合体を主成分とすることで、安価であり、透明性及び柔軟性に優れるEVAシートを形成することができる。
本発明のEVAシートに用いられる架橋剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の架橋構造を形成することができるものである。架橋剤は、有機過酸化物又は光重合開始剤を用いることが好ましい。なかでも、接着力、透明性、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改善されたEVAシートが得られることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。
さらに、架橋硬化前のEVAシートは、架橋助剤を含んでいることが好ましい。前記架橋助剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の架橋密度を向上させ、架橋硬化後の膨潤度が低いEVAシートを形成することができる。
本発明のEVAシートには、接着力向上の目的で、シランカップリング剤を更に含んでいても良い。シランカップリング剤としては、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は2種以上組み合わせて使用しても良い。また、シランカップリング剤の含有量は、エチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対して0.01〜5質量部であることが好ましく、特に0.1〜2質量部が好ましい。
本発明のEVAシートは、膜の種々の物性(機械的強度、透明性等の光学的特性、耐熱性、耐光性、架橋速度等)の改良あるいは調整、特に機械的強度の改良のため、必要に応じて、可塑剤、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及び/又はエポキシ基含有化合物などの各種添加剤をさらに含んでいてもよい。
表1及び2に示す各配合で各材料をロールミルに供給し、70℃で、混練してEVA組成物を調製した。前記EVA組成物を、70℃で、カレンダ成形し、放冷後、EVAシート(厚さ0.5mm)を作製した。
ゼオライト(1)陽イオン:Na、SiO2/Al2O3モル比:5.5、結晶構造:Y型、平均粒子径:6μm、Na2O(wt%):12.5
ゼオライト(2)陽イオン:H、SiO2/Al2O3モル比:500、結晶構造:β型、平均粒子径:2μm、
ゼオライト(3)陽イオン:NH4、SiO2/Al2O3モル比:27、結晶構造:β型、平均粒子径:5μm、
ゼオライト(4)陽イオン:H、SiO2/Al2O3モル比:400、結晶構造:Y型、
ゼオライト(5)陽イオン:NH4、SiO2/Al2O3モル比:40、結晶構造:ZSM−5型、
ゼオライト(6)陽イオン:K、SiO2/Al2O3モル比:6.1、結晶構造L型、平均粒子径:3μm。
(1)ゲル分率80%に達する時間
上記で作製した各EVAシートをオーブンにて、160℃で架橋反応を行い、一定時間毎に約1g精秤し、ソックスレー抽出器を用いて熱キシレンで6時間抽出処理した後、生じたゲル成分を80℃で12時間以上乾燥して秤量した。EVAシートに対するゲル成分の質量%を算出し、その数値が80%に達する時間を求めた。
(2)接着力
接着力は180°ピール試験(JIS K 6584 1994年)により評価した。具体的には、上記で作製したEVAシートについて、ガラス板/EVAシート/ガラス板の順となるように積層した。得られた積層体を真空ラミネーターで真空脱気し、100℃の温度で予備圧着した後、さらにオーブンに入れ、温度155℃の条件で4分間加圧加熱処理した。次に23℃、50%RH雰囲気下で、積層体を24時間放置した後、図3に示すように、ガラス基板21とEVAシート23との間の一部を剥離して、EVAシート23を180℃折り返して引張試験機(島津製作所社製、オートグラフ)を用いて引張速度100mm/分時の引き剥がし力をガラス接着力[N/cm]として測定した。5.0N/cm以上を合格とした。
(3)ヘイズ値
JIS K 7136(2000年)に従って、EVAシートのヘイズ値(%)を測定した。その際、濁度計(日本電色工業株式会社製 NDH 2000型)を用いた。10%以下を合格とした。
表1において、実施例1と比較例1〜6の結果を比較すると、Na型ゼオライトを含有させたEVAシートは、他のゼオライト(H型、K型、NH4型)を含有させたEVAシート(比較例1〜5)及びゼオライトを配合しなかったEVAシート(比較例6)と比較して、ゲル分率80%に達する時間が短縮していることが認められた。また、ガラス接着力及びヘイズ値が低下せず、本シートを太陽電池封止膜及び合わせガラス用中間膜に用いるのに好適であることが示された。
7A、7B ガラス板
11 表面側透明保護部材
12 裏面側保護部材
13A 表面側封止膜
13B 裏面側封止膜
14 太陽電池用セル
21 ガラス基板
23 EVAシート
Claims (9)
- エチレン−酢酸ビニル共重合体、架橋剤を含むエチレン−酢酸ビニル共重合体シートであって、
更に、Na型ゼオライトを、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対して0.05〜5質量部含むことを特徴とするエチレン−酢酸ビニル共重合体シート。 - 前記Na型ゼオライトは、下記式(I)
Na2O・Al2O3・ySiO2・zH2O (I)
(但し、yは2〜100、zは0以上である。)
で表されることを特徴とする請求項1に記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体シート。 - 前記架橋剤は、前記エチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対して、0.1〜2質量部含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体シート。
- 前記架橋剤は、有機過酸化物であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体シート。
- 更に、架橋助剤をエチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対して0.1〜3質量部含むことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体シート。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体シートであることを特徴とする太陽電池用封止膜。
- 請求項6に記載の太陽電池用封止膜を用いたことを特徴とする太陽電池。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載のエチレン−酢酸ビニル共重合体シートであることを特徴とする合わせガラス用中間膜。
- 請求項8に記載の合わせガラス用中間膜を用いたことを特徴とする合わせガラス用中間膜。
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