JP2014503116A - 光電池モジュール用の封止材料 - Google Patents

Abstract

コア−スキン組立体を形成する少なくとも２つの隣接する熱可塑性層を含む、光電池を被覆するための光電池モジュール用の封止材料において、（１）および（２）を特徴とする封止材料に関する：（１）スキン層（skin layer、外層）は主鎖がポリオレフィンであるポリアミドグラフトポリマーから成り、ポリアミドグラフトポリマーは５０〜９５重量％であり、少なくとも一つの不飽和モノマー（Ｘ）の残基とポリアミドグラフトポリマーの５〜５０重量％の少なくとも一つのポリアミドグラフト基とを含み、（２）コア層は、エチレンのホモポリマーまたは少なくとも５０モル％のエチレンと一種または複数のコモノマーとを含むコポリマーから選択されるポリエチレンから成る。本発明はさらにこの封止材料を組み込んだ光電池モジュールにも関する。

Description

本発明の対象は、封止材料の用途で最適な特性を与える特定のコア−スキン構造を有する光電池モジュール用封止材料にある。本発明の他の対象は、封止材料層の他に「フロントシート」または「バックシート」を形成する少なくとも一つの隣接する層、より一般的にはこれらの３つの連続層である「フロントシート」、封止材料および「バックシート」を有する光電池モジュールにある。

化石燃料によって放出される温室ガス効果による地球温暖化の問題から、運転中に温室ガスを排出しない代替エネルギーの解決策、例えば光電池モジュールが開発されている。光電池モジュールは光エネルギーを電気に変換する「光電池」を有している。

光電池のパネル構造には多くの種類がある。［図１］は従来の光電池セルを表したもので、この光電池セル10は多数のセル12から成り、1つのセルは一般にシリコンをベースにした光電池センサ14を含み、光電池センサの上下に配置された電子コレクタ16（上側コレクタ）（下側コレクタ）と接触している。1つのセルの上側コレクタ16は一般に金属合金から成る導電性バー18を介して他のセル12の下側コレクタ16に接続している。これらの全てのセル12は互いに直列および／または並列に接続されて光電池セル10を形成する。光電池セル10を光源の下に置くとセル10の端子19に直流が得られる。

［図２］では［図１］の光電池セル10を封止材料（encapsulant）中に封止した光電池モジュール20を示す。封止材料は上側部分22と下側部分23とから成る。従って、カプセル化されたセルの両側には上側保護層24（「フロントシート」（frontsheet）とよばれ，以下この用語を用いる）と、モジュールの反対面を保護する層26（「バックシート」とよばれ、以下この用語を使用する）とが配置される。
光電池セル10の衝撃と湿気に対する保護は一般にガラス製の上側保護層24によって与えられる。バックシート26は例えばフルオロポリマーやポリエチレンテレフタレートをベースにした多層のフィルムからなり、光電池モジュール20を湿気から保護し、セル12を電気絶縁して外側環境と接触するのを防止する役目をする。

光電池モジュールの効率を悪くする空気の存在を避けるために、封止材料22、23は、光電池セル10と保護層24、26との間に存在する空間の形状に完全に一致させる必要がある。さらに、空気中からの水や酸素との接触を防ぐために封止材料22、23はセル12の腐食を制限しなければならない。封止材料の上側部分22はセル10と上側保護層24との間にあり、封止材料の下側部分23はセル10とバックシート26との間にある。本発明の封止材料の一つの実施例では下側部分または上側部分がなく、各セル12がそれぞれバックシート26またはフロントシート24と接触している。この変形例は図に示してあり、この場合、光電池セル12はフロントシート24に直接接触している。その詳細は特許文献１（国際公開第ＷＯ ９９／０４９７１号公報）に記載されている。

太陽輻射のためソーラーモジュール内部では温度が上昇し、80℃（以上）の温度になることがある。従って、接着剤、バインダまたは封止材料はこのような温度に対して耐熱機械特性を有し、特に耐クリープ性を維持してソーラーモジュールが変形しないようにしなければならない。封止材料の場合、耐クリープは特に重要である。すなわち、クリープが起こるとセルが反って空気および／または上側保護層および／または下側保護層と接触し、その結果、ソーラーモジュールの効率が低下し、セルまたはソーラーモジュールが劣化する。さらに、封止材料は良好な難燃特性を有することができる（ＵＬ９４分類に従ったテストで少なくともＶ２クラス）。

さらに、ソーラーモジュールの効率が低下しないようにするために封止材料は太陽放射の光波をセルに伝送でき（満足のいく屈折率）且つ良好な耐ＵＶ（紫外線）性を有することも必要である。また、効率を低下させないために光波が回折されないようにすることも必要である。従って、封止材料は肉眼に見て透明であるか、わずかな半透明でなければならない、透明度はヘイズ（haze）によって定量化でき、その値は低くなければならない。封止材料の透明性に関連するこれらの考慮すべき事柄を、光電池セルの上方に位置した封止材料の一部に関して満たさなければならないことは理解できよう。それによって、下側部分では、封止材料はこのような特性を必ずしも有する必要はない。

さらに、封止材料は優れた電気絶縁性を有し、光電池モジュール内部での短絡を避けることも必要である。

従って、光電池モジュール用封止材料または封止材料−バックシートの用途では、光の放射の損失のない伝送（または最小損失の伝送）を可能にし、その材料または組成は完全に透明でなければならない。さらに、この熱可塑性組成物／材料は十分な機械的強度を有していなければならず、特に、破断点伸び率および引張強度特性と、十分な熱機械特性、特に長時間太陽に露出する間に光電池モジュールの温度が上昇することを考慮して、ホットクリープテストに関する特性とを有する必要がある。最後に、この熱可塑性組成物／材料は高いレベルの耐火性（難燃性）も有していなければならない。

さらに封止材料に基本的な特徴は環境条件にかかわらず、特に温度条件に対しておよび湿潤雰囲気中でその各種支持体（特にガラス、および種々の熱可塑性組成物およびポリマー）に接着する特性である。

さらに、腐食性金属で作られていることが多い導電性電池の腐食／酸化のリスクを避けるために水および酸素に対して最高の非透過性を有していなければならない。
さらに、封止材料は光電池モジュール／パネルの貼合わせ（lamination）段階に容易に実行できなければならない。封止材料の第１の役目は、電池を封止することにあり、従って、封止材料は優れた電気絶縁性を有する必要がある。
さらに、ある場合には、この熱可塑性組成物／材料は高レベルの耐火性（難燃性）も有することができる。

光電池モジュールの封止材料が併せ持つ必要のある特性の全てに関しては、これらの特性の一部を改善すると、その他の特性が犠牲になる、例えば、封止材料の良好な水非透過性を得ると、その透明性および可撓性が犠牲になる、ということは当業者には公知であるので、これら全ての特性を示すこのような構造を有するのは特に難しいことは理解できよう。

現在市場に出ている光電池モジュールの封止材料で上記の特性を全てを満たす、すなわち特定の光学特性（透明性、低いヘイズおよび低い屈折率）を満たし、各種支持体に完全に接着し、８０℃以上の温度で良好な耐クリープ性および良好な難燃性を有し、低い水透過性、優れた機械強度および衝撃強度特性を有し、電池の腐食を防止し、良好な耐ＵＶ（紫外線）性を有し、光電池モジュールを張り合わせる段階で加工が容易であり、且つ、申し分のない電気絶縁特性を有するコア−スキンタイプの熱可塑性組成物から成る封止材料を有する光電池モジュールの封止材料はない。

ポリオレフィンベースの封止材料は特許文献２（国際公開第ＷＯ ２００８／０３６７０８号公報）、特許文献３（国際公開第ＷＯ ２０１０／００９０１７号公報）、特許文献４（米国特許第２００９／１７３３８４号明細書）、特許文献５（国際公開第ＷＯ ２００８／０３６７０７号公報）、特許文献６（欧州特許第０ ９９８ ３８９号公報）で公知である。

エチレンベースのコポリマーは特許文献２（国際公開第ＷＯ ２００８／０３６７０８号公報）および特許文献５（国際公開第ＷＯ ２００８／０３６７０７号公報）に単層または多層封止材料フィルムの組成物に組み込まれる材料として記載されている。いずれにせよ、このタイプの封止材料の主な制限の一つは、架橋操作がないためにその熱機械抵抗が低く、同時に、貼り合わせ中の加工がより困難になる点にある。

同様に、特許文献７（国際特許出願第ＷＯ ９５／２２８４３号公報）では熱機械特性、特に耐クリープ性の問題を解決するために、封止材料フィルムを製造するのにアイオノマーを使用する。このアイオノマーは肉眼で良好な透明度を有する。熱機械特性は非架橋エチレン／酢酸ビニル（ＥＶＡ）より良いが、耐クリープ性は光電池モジュールでのこの用途には十分ではない。すなわち、アイオノマーはイオン網の形成によってその融点を超えて一定の凝集力を保持できるが、耐クリープ性は完全に十分ではない。アイオノマーの別の主たる問題点は光電池モジュールの製造の一般的温度（一般に１２０℃〜１６０℃）で粘度が高いことにある。粘度が高いと、貼り合わせ段階が難しくなる。

特許文献６（欧州特許第０ ９９８ ３８９号公報）には、エチレン／メタクリル酸コポリマーまたはメタロセンポリエチレンの中間層を有するアイオノマーの少なくとも２つの層を有する多層封止材料が記載されている。これらの封止材料フィルムは例えばアイオノマーより高い耐クリープ性を有することができるが、これらの配合物は封止材料として使用するには光学特性が不十分である。

さらに、特許文献８（国際特許出願第ＷＯ ０９／１３８６７９号公報）から、そのナノ構造化（nanostructuration）に関連した有利な特性、すなわち透明性、良好な耐クリープ性、良好な接着性および易加工性を有する封止材料を構成する熱可塑性組成物が知られている。しかし、依然として主な欠点の一つは、その低い水非透過性にある。この文献に開示されているＰＥ／封止材料構造物の一例は、封止材料層の接着性を測定するために剥離試験が可能となるように製造されることは理解できよう。すなわち、この文献に開示されている二層は互いに完全に分離できる２つの層であり、試験材料でしかない。すなわち、短寿命であり、決して本出願の封止材料のような「光電池モジュールの封止材料」ではない。

国際公開第ＷＯ ９９／０４９７１号公報 国際公開第ＷＯ ２００８／０３６７０８号公報 国際公開第ＷＯ ２０１０／００９０１７号公報 米国特許第２００９／１７３３８４号明細書 国際公開第ＷＯ ２００８／０３６７０７号公報 欧州特許第０ ９９８ ３８９号公報 国際公開第ＷＯ ９５／２２８４３号公報 国際公開第ＷＯ ０９／１３８６７９号公報

本発明者は種々の実験および操作を繰り返した後、光電池モジュールの封止材料に望ましい特性の全てに関して最良の結果を単独で示すことができる特定の構造物を見出した。

本発明の対象は、コア−スキン組立体を形成する少なくとも２つの隣接する熱可塑性層を含む、光電池を封止する（encase）ための光電池モジュールの封止材料において、下記（１）および（２）を特徴とする封止材料にある：
（１）スキン（skin layer、外層）は主鎖がポリオレフィンであるポリアミドグラフトポリマーから成り、ポリアミドグラフトポリマーは５０〜９５重量％であり、少なくとも一つの不飽和モノマー（Ｘ）の残基と、ポリアミドグラフトポリマーの５〜５０重量％の少なくとも一つのポリアミドグラフト基とを含み、さらに、下記（ａ）〜（ｃ）である：
（ａ）ポリアミドグラフト基は少なくとも一種のアミン末端基および／または少なくとも一種のカルボン酸末端基を有するポリアミドと縮合反応を介して反応可能な官能基を有する不飽和モノマー（Ｘ）の残基を介してポリオレフィン主鎖に結合しており、
（ｂ）不飽和モノマー（Ｘ）の残基は主鎖にグラフトまたは共重合で結合しており、
（ｃ）ポリオレフィン主鎖およびポリアミドグラフト基は、ポリアミドグラフトポリマーの流動温度が７５℃以上で且つ１６０℃以下となるように選択され、この流動温度はポリアミドグラフト基およびポリオレフィン主鎖の融点およびガラス転移温度の中の最高温度として定義され、
（２）コア層は、エチレンのホモポリマーから選択されるポリエチレンまたはエチレン／α−オレフィンコポリマーから選択されるコポリマー（密度は０．８６５〜０．９００（ＡＳＴＭ Ｄ １５０５規格）である）およびエチレン／アルキル（メタ）アクリレート／無水物コポリマーを含む少なくとも一種のポリオレフィンから成る。

光電池セルの一例を示す図で、(a)と（b）はその３／４の図、(a)は接続前のセルを示し、（b）は接続後のセルを示し、（c）は完全な光電池セルの平面図。 「従来型」光電池センサが上側封止材料フィルムと下側封止材料フィルムとによって封入された光電池モジュールの横断面図。

スキン層はナノ構造化されているのが有利である。
ポリアミドグラフト基の数平均分子量は１０００〜５０００ｇ／ｍｏｌ（１モル当たりのグラム数）、好ましくは２０００〜３０００ｇ．ｍｏｌ^-1であるのが好ましい。

その他の有利な特徴は以下の通り：
（１）少なくとも一つのポリアミドグラフト基が少なくとも一種のコポリアミドを含む。
（２）ポリオレフィン主鎖は融点をもたず、または、融点が１１０℃以下である。
（３）ポリオレフィン主鎖に付いたモノマー（Ｘ）の数が１．３以上および／または１０以下である。
（４）封止材料の厚さが１０μｍ〜２０００μｍであり、外層の厚さ１μｍ〜１９８０μｍであり、コア層の厚さが少なくとも５μｍである。封止材料の厚さが２００〜６００μｍであるのが好ましい。

（５）コア−スキン組立体を形成する２つの隣接する層またはスキン層−コア−スキン組立体を形成する３つの隣接する層（２つのスキン層はコア層を取り囲み、好ましくは同一である）から成る。
（６）２つの変形例では、コア層がポリオレフィンのブレンド、または、互いに隣接して配置された複数の異なるポリオレフィン層のブレンドから成る。
（７）本発明の提供する一つの可能性によれば、エチレンのホモポリマーが直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、有利にはメタロセン触媒によって得られるＬＬＤＰＥである。

本発明のさらに他の対象は、封止材料が上記の封止材料であることを特徴とする少なくとも一つの封止材料とフロントシートまたはバックシートとの組合せから成る構造物を有する光電池モジュールにある。
以下、添付図面を参照して本発明を説明するが、下記実施例は単なる説明のためのものであり、本発明が下記実施例に限定されるものではない。

スキン層部分に関連するポリオレフィン主鎖はモノマーとしてα−オレフィンを含むポリマーである。コポリマーのコモノマーがα−オレフィンである場合、以下の説明で封止材料のコア部分も同様である。
α−オレフィンは２〜３０の炭素原子を有するものが好ましい。
α−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン、１−ドコセン、１−テトラコセン、１−ヘキサコセン、１−オクタコセンおよび１−トリアコンテンが挙げられる。

３〜３０の炭素原子、好ましくは３〜２０の炭素原子を有するシクロオレフィン、例えばシクロペンタン、シクロヘプタン、ノルボルネン、５−メチル−２−ノルボルネン、テトラシクロドデセンおよび２−メチル−１，４，５，８−ジメタノ−１，２，３，４，４ａ、５，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン；ジオレフィンおよびポリオレフィン、例えばブタジエン、イソプレン、４−メチル−１，３−ペンタジエン、１，４−ペンタジエン、１，５−ヘキサジエン、１，３−ヘキサジエン、１，３−オクタジエン、１，４−オクタジエン、１，５−オクタジエン、１，６−オクタジエン、エチリジエンノルボルネン、ビニルノルボルネン、ジシクロペンタジエン、７−メチル−１，６−オクタジエン、４−メチリジエン−８−メチル−１，７−ノナジエンおよび５，９−ジメチル−１，４，８−デカトリエン；芳香族ビニル化合物、例えばモノアルキルスチレンまたはポリアルキルスチレン（例えばスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ，ｐ−ジメチルスチレン、ｏ−エチルスチレン、ｍ−エチルスチレンおよびｐ−エチルスチレン）、および官能基を含む誘導体、例えばメトキシスチレン、エトキシスチレン、ビニル安息香酸、安息香酸ビニルメチル、酢酸ビニルベンジル、ヒドロキシスチレン、ｏ−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン、ジビニルベンゼン、３−フェニルプロペン、４−フェニルプロペン、α−メチルスチレン、塩化ビニル、１，２−ジフルオロエチレン、１，２−ジクロロエチレン、テトラフルオロエチレンおよび３，３，３−トリフルオロ−１−プロペンも挙げられる。

本発明では「α−オレフィン」にはスチレンも含まれる。α−オレフィンはプロピレン、特にエチレンであるのが好ましい。

単一のα−オレフィンをポリマー鎖で重合させる場合、そのポリオレフィンはホモポリマーで、ポリエチレン（PE）またはポリプロピレン（PP）が例示できる。

ポリオレフィンはポリマー鎖で少なくとも２つのコモノマーを重合させてコポリマーにすることもできる。２つのコモノマーの中の「第１のコモノマー」とよばれる一つがα−オレフィンで、「第２のコモノマー」とよばれる他方は第１のコモノマーと共重合可能なモノマーである。

第２のコモノマーとしては下記を挙げることができる：
（１）第１のα−オレフィンとは異なる上記のα−オレフィン、
（２）ジエン、例えば1,4-ヘキサジエン、エチリデンノルボルネンおよびブタジエン、
（３）不飽和カルボン酸エステル、例えばアルキル・アクリレートまたはアルキルメタアクリレート（これらをまとめてアルキル（メタ）アクリレートという）。このアルキル（メタ）アクリレートのアルキル鎖は30個までの炭素原子を有することができる。アルキル鎖としてはメチル、エチル、プロピル、n- ブチル、sec-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、２−エチルヘキシル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、ヘネイコシル、ドコシル、トリコシル、テトラコシル、ペンタコシル、ヘキサコシル、ヘプタコシル、オクタコシル、ノナコシルが挙げられる。不飽和カルボン酸エステルとしてはメチル、エチルおよびブチル（メタ）アクリレートであるのが好ましい。

（４）カルボン酸ビニルエステル。カルボン酸ビニルエステルの例としては、酢酸ビニル、バーサチック酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルまたはマレイン酸ビニルが挙げられる。カルボン酸ビニルエステルとしては酢酸ビニルが好ましい。

ポリオレフィン主鎖は第１のコモノマーが少なくとも50のモル％で、その密度は0.91〜0.96の間にあるのが有利である。

好ましいポリオレフィン主鎖はエチレン／アルキル（メタ）アクリレートコポリマーから成る。このポリオレフィン主鎖を使用することによって優れた耐エージング性、耐光性および耐熱性が得られる。
別の「第２のコモノマー」がポリオレフィン主鎖中に共重合されている場合も本発明の範囲を逸脱するものではない。
本発明では、ポリオレフィン主鎖は縮合反応でポリアミドグラフト基の酸基および／またはアミン基と反応可能な少なくとも一つの不飽和モノマー（X）の残基を含む。本発明の定義では、不飽和モノマー（X）は「第２のコモノマー」ではない。

ポリオレフィン主鎖に含まれる不飽和モノマー（X）としては下記を挙げることができる：
（１）不飽和エポキシド、特に脂肪族グリシジルエステルおよびエーテル、例えばアリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、グリシジルマレエート、リシジルイタコネート、グリシジルアクリレートおよびグリシジルメタアクリレートが挙げられる。さらに、脂環式グリシジルエステルおよびエーテル、例えば2-シクロヘキセン-1-グリシジルエーテル、グリシジルシクロヘキセン-4，5-ジカルボキシレート、グリシジルシクロヘキセン-4-カルボキシレート、グリシジル-5-ノルボルネン-2-メチル-2-カルボキシレートおよびジグリシジル エンドシスビシクロ[2.2.1]-5-ヘプテン-2，3-ジカルボキシレートも挙げられる。不飽和エポキシドとしてはグリシジルメタクリレートを用いるのが好ましい。

（２）不飽和カルボン酸とその塩、例えばアクリル酸またはメタクリル酸とその塩。
（３）カルボン酸無水物、例えば無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水アリル琥珀酸、シクロヘキシ-4-エン-無水-l,2-ジカルボン酸、4-メチレンシクロヘキシ-4-エン-無水1，2-ジカルボン酸、ビシクロ[2.2.1] ヘプト-5-エン-無水2，3-ジカルボン酸、x-メチルビシクロ[2.2.1] ヘプト-5-エン-無水2，2-ジカルボン酸を挙げることができる。無水カルボン酸としては無水マレイン酸を用いるのが好ましい。

不飽和モノマー（X）は無水不飽和カルボン酸物および不飽和エポキシドから選択するのが好ましい。特にポリアミドグラフト基の反応末端がカルボン酸基の場合に、ポリオレフィン主鎖にポリアミドグラフト基を縮合するために、不飽和モノマー（X）は不飽和エポキシドであるのが好ましい。ポリアミドグラフト基の反応性末端がアミン基の場合には、不飽和モノマー（X）は不飽和エポキシドであるのが有利であり、無水不飽和カルボン酸であるのが好ましい。

本発明の1つの有利な変形例では、ポリオレフィン主鎖に付加される不飽和モノマー（X）の数は平均して1.3以上であるのが好ましく、および／または、好ましくは10以下である。

（X）が無水マレイン酸で、ポリオレフィンの数平均モル質量が15000 g/モルの場合、無水物の割合はポリオレフィン主鎖の全体重量に対して少なくとも0.8重量％かつ6.5重量％以下に対応することが分かっている。この値はポリアミドグラフト基の量と関連し、ポリアミドおよびポリアミドグラフトポリマー主鎖の割合を決定する。

不飽和モノマー（X）の残基を含むポリオレフィン主鎖はモノマー（第１のコモノマー、オプションの第２のコモノマーおよびオプションの不飽和モノマー（X））の重合によって得られる。この重合はオートクレーブまたは管状反応装置で高圧ラジカル重合方法または溶液重合方法によって実行でき、これらの方法および反応装置は当業者に周知である。不飽和モノマー（X）をポリオレフィン主鎖中に共重合しない場合には、それをポリオレフィン主鎖にグラフトする。このグラフト操作も公知である。複数の異なる官能性モノマー（X）をポリオレフィン主鎖と共重合および／またはポリオレフィン主鎖にグラフトした組成物も本発明に含まれる。

ポリオレフィン主鎖はモノマーのタイプと比率に従って半結晶性か非晶質になる。非晶質ポリオレフィンの場合にはガラス転移温度だけが観測され、半結晶性ポリオレフィンの場合にはガラス転移温度と（必然的にそれより高い）融点とが観測される。ガラス転移温度、オプションとしての融点、さらにはポリオレフィン主鎖の粘性の所望値が容易に得られるようにするために、当業者はモノマーの比率とポリオレフィン主鎖の分子量とを選択しなければならない。

ポリオレフィンのメルトフローインデックス（ＭＦＩ）は３〜400g/10分（190℃/2.16kg、ASTM D 1238）を有するのが好ましい。

ポリアミドグラフト基はホモポリアミドまたはコポリアミドにすることができる。「ポリアミドグラフト基」という用語は特に下記の重縮合で得られる脂肪族のホモポリアミドをターゲットにしている：
（１）ラクタムまたは
（２）脂肪族α、ω−アミノカルボン酸または
（３）脂肪族ジアミンと脂肪族ジアシッド。

ラクタムの例としてカプロラクタム、エナントラクタムおよびラウリルラクタムが挙げられる。
脂肪族α、ω−アミノカルボン酸の例としてはアミノカプロン酸、7-アミノヘプタン酸、11-アミノウンデカン酸および12-アミノドデカン酸が挙げられる。
脂肪族ジアミンの例としてはヘキサメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミンおよびトリメチルヘキサメチレンジアミンが挙げられる。
脂肪族ジアシッドの例としてはアジピン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸およびドデカンジカルボン酸が挙げられる。

脂肪族ホモポリアミドの中では例として以下のポリアミドを挙げることができるが、下記に限定されるものではない：ポリカプロラクタム（PA-6）；ポリウンデカンアミド（PA-11、アルケマ(Arkema)社からリルサン(Rilsan、登録商標)の名称で市販）；ポリラウリルラクタム（PA-12、アルケマ(Arkema)社からリルサン(Rilsan、登録商標)の名称で市販）；ポリブチレンアジパミド（PA-4，6）；ポリヘキサメチレンアジパミド（PA-6，6）；ポリヘキサメチレンアゼラミド（PA-6，9）；ポリヘキサメチレンセバカミド（PA-6，10）；ポリヘキサメチレンドデカンアミド（PA-6，12）；ポリデカメチレンドデカンアミド（PA-10,12）；ポリデカメチレンセバカミド（PA-10,10）およびポリドデカメチレンドデカンアミド（PA-12,12）。

「半結晶性」ポリアミドという用語は脂環式ホモポリアミドをターゲットにしている。この脂環式ホモポリアミドは脂環式ジアミンと脂肪族ジアシッドとの縮合で得られる。
脂環式ジアミンの例として4,4’-メチレンビス（シクロヘキシルアミン）（パラビス(アミノシクロヘキシル)メタンまたはＰＡＣMともよばれる）、2,2’-ジメチル-4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)（ビス(3-メチル-4-アミノシクロヘキシル)-メタンまたはＢＭＡＣＭともよばれる）が挙げられる。

脂環式ホモポリアミドの中ではＰＡＣＭとＣ１２ジアシッドの縮合で得られるＰＡＣＭ．１２と、ＢＭＡＣＭとＣ１０およびＣ１２脂肪族ジアシッドの縮合で得られるＢＭＡＣＭ．１０およびＢＭＡＣＭ．１２とを挙げることができる。

「ポリアミドグラフト基」という用語は下記の縮合で得られる半結晶性ホモポリアミドをターゲットにしている：
（１）脂肪族ジアミンと芳香族ジアシッド、例えばテレフタル酸（T）やイソフタル酸(I)。得られたポリアミドは一般に“ポリフタルアミド”またはＰＰＡと呼ばれる、
（２）芳香族ジアミン、例えばキシレンジアミン、特にメタキシレンジアミン（MXD）と、脂肪族ジアシッド。

例としてはポリアミド６．Ｔ、６．Ｉ、ＭＸＤ．６またはＭＸＤ．１０が上げられるが、これらに限定されるものではない。

本発明組成物で使用されるポリアミドグラフト基はコポリアミドであるのが好ましい。これはホモポリアミドを得るための上記モノマー群の中の少なくとも２つのモノマーの重縮合で得られる。このコポリアミドの説明で「モノマー」という用語は「反復単位」という意味に解釈しなければならない。これはジアミンとジアシッドとの組合せで形成されるPAの繰返し単位の場合が特定であるという理由のためである。モノマーに対応するジアミンとジアシッドとの組合せ、すなわち、（当量）のジアミン−ジアシッド対とみなすことができる。これはジアシッドまたはジアミンはそれ自体ではポリアミドに重合するのに十分でなく、単に１つの構造単位であるという事実によって説明される。

コポリアミドは特に下記の縮合生成物を含む：
（１）少なくとも２つのラクタム；
（２）少なくとも２つの脂肪族α、ω−アミノカルボン酸；
（３）少なくとも一種のラクタムと少なくとも一種の脂肪族α、ω−アミノカルボン酸；
（４）少なくとも２種のジアミンと少なくとも２種のジアシッド；
（５）少なくとも一種のラクタムと少なくとも一種のジアミンと少なくとも一種のジアシッド
（６）少なくとも一種の脂肪族α、ω−アミノカルボン酸と少なくとも１種のジアミンと少なくとも１種のジアシッド、
ここで、ジアミンおよびジアシッドはそれぞれに互い独立して脂肪族、脂環式または芳香族化合物にすることができる。

コポリアミドはモノマーのタイプと比率に従って半結晶性または非晶質になる。非晶質コポリアミドの場合にはガラス転移温度だけが観測され、半結晶性コポリアミドの場合にはガラス転移温度と（必然的にそれより高い）融点とが観測される。

本発明で使用可能な非晶質コポリアミドの中では例えば半芳香族モノマーを含むコポリアミドを挙げることができる。
コポリアミドの中では特に、ＰＡ−６／１１、ＰＡ−６／１２およびＰＡ−６／１１／１２タイプの半結晶性コポリアミドを使用することができる。重合度はポリアミド、ポリアミドオリゴマーかでその値は大きい範囲で変化する。

ポリアミドグラフト基は単官能性であるのが有利である。
ポリアミドグラフト基はモノアミン端末基を有するので、下記式の連鎖制限剤を使用すれば十分である：

（ここで、
Ｒ₁は水素または２０個以下の炭素原子を含む直鎖または分岐したアルキル基、
Ｒ₂は２０個以下の炭素原子を有する直鎖または分岐したアルキルまたはアルケニル基、飽和または不飽和の脂環式基、芳香族基またはこれらの組合せ）
この連鎖制限剤は例えばラウリルアミンまたはオレイルアミンにすることができる。

このポリアミドグラフト基はカルボキシルモノアシッド末端基を有するので、式Ｒ’１−ＣＯＯＨ、Ｒ’１−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−Ｒ’２またはカルボキシルジアシッドの連鎖制限剤を使用すれば十分である。

Ｒ’１およびＲ’２は２０個以下の炭素原子を含む直鎖または分岐したアルキル基である。

ポリアミドグラフト基はアミン官能基を有する末端基を有するのが好ましい。好ましい単官能性重合抑制剤はラウリルアミンおよびオレイルアミンである。

ポリアミドグラフト基は1000〜5000ｇ／モル、好ましくは2000〜3000ｇ／モルの間のモル質量を有するのが好ましい。

上記定義の重縮合は一般に公知の方法で実行される。例えば、温度は一般に200℃〜350℃の間、減圧下または不活性雰囲気下に反応物を攪拌しながら実施する。グラフト基の平均鎖長は重縮合可能なモノマーまたはラクタムと単官能性重合抑制剤との間の初期モル比率によって決まる。平均鎖長の計算では1つのグラフト鎖当たり１分子の重合抑制剤と数える。

当業者はガラス転移温度、オプションとしての融点、さらにはポリアミドグラフト基の粘性の所望値が容易に得られるようにするためには、モノマーのタイプと比率とを選択し、ポリアミドグラフト基のモル量を選択するだけでよい。

残基（X）を含むポリオレフィン主鎖上へのポリアミドグラフト基の縮合反応はポリアミドグラフト基の酸基またはアミン官能基と残基（X）との反応によって実行される。好ましくはモノアミンポリアミドグラフト基を使用し、アミン官能基を残基（X）と反応させてアミドまたはイミド結合を作る。

この縮合は溶融状態で実行するのが好ましい。本発明組成物を製造するには、従来の混練および／または押出方法を使用できる。すなわち、本発明組成物の構成要素をブレンドしてコンパウンドにし、それを成形し、必要に応じてダイの出口で造粒することができる。コンパウンディング中にカップリング剤を添加するのが有利である。

ナノ構造化組成物を得るために押出機中でポリアミドグラフトと主鎖とを一般に２００〜３００℃の温度で混練することができる。押出機中での溶融材料の平均滞在時間は５秒〜５分間、好ましくは２０秒〜１分間にすることができる。この縮合反応の収率はフリーなポリアミドグラフト、換言すれば、ポリアミドグラフトポリマー基を形成しなかった未反応のポリアミドグラフトの選択抽出によって評価できる。

アミン末端基を有するポリアミドグラフト基の製造およびその残基（X）を含むポリオレフィン主鎖への付加方法は下記文献に記載されている。
米国特許第US 3976720号明細書 米国特許第US 3963799号明細書 米国特許第US 5342886号明細書 フランス特許第FR 2291225号公報

本発明のポリアミドグラフトポリマーはナノ構造化（nanostructured）された組織を有するのが有利である。この種の組織を得るためには、例えば数平均分子量Ｍ_nが１０００〜５０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは２０００〜３０００ｇ／ｍｏｌであるグラフト基を用いるのが好ましい。１５〜３０重量％のポリアミドグラフト基および１．３〜１０であるモノマー（Ｘ）の数を用いるのが好ましい。

ポリアミドグラフトポリマーの流動温度はポリアミドグラフト基およびポリオレフィン主鎖の融点およびガラス転移温度の中の最高温度として定義される。ポリオレフィン主鎖およびグラフト基は、ポリアミドグラフトポリマーの流動温度が７５℃以上、１６０℃以下になるように選択される。この温度は特にソーラーパネルの現在の製作方法によく適した処理温度である。

コア層に関しては、後者は、エチレンのホモポリマーまたは少なくとも５０モル％のエチレンおよび一種以上のコモノマーを含むコポリマーから選択されるポリエチレンを含む少なくとも一つのポリオレフィンから成る。コア層はポリオレフィンまたは互いに隣接して配置された複数の異なるポリオレフィン層とのブレンドから成る。

下記は一種以上のコモノマーの定義に関する。上記コモノマーとしては下記（１）〜（４）を挙げることができる：
（１）既に述べたように、α−オレフィン、好ましくは３〜３０個の炭素原子を有するα−オレフィン。このα−オレフィンは単独または２種類以上の混合物で使用できる。α−オレフィンの例としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン、１−ドコセン、１−テトラコセン、１−ヘキサコセン、１−オクタコセンおよび１−トリアコンテンが挙げられる。好ましくは、ポリエチレンは３〜８の炭素を含む、エチレン含有率が５０％以上の一種以上のα−オレフィンである。エチレン／α−オレフィンコポリマーは一般に当業者に周知な方法、例えば特許文献５（国際公開第ＷＯ ２００８／０３６７０７号公報）に記載されているようなチーグラー−ナッタ、メタロセンまたは有機金属重合で得られる。これらのポリマーの密度は０．８６０〜０．９６（ＡＳＴＭ Ｄ １５０５規格）、有利には０．８６０〜０．９２０にすることができる。ポリエチレン（Ａ）または（Ａ１）は直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）であるのが極めて好ましい。

（３）不飽和カルボン酸エステル、例えばアルキル（メタ）アクリレートに分類されるアルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレート。これらの（メタ）アクリレートのアルキル鎖は３０以下の炭素原子を有することができる。アルキル鎖の例としてはメチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、２−エチルヘキシル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、ヘンエイコシル、ドコシル、トリコシル、テトラコシル、ペンタコシル、ヘキサコシル、ヘプタコシル、オクタコシル、ノナコシルが挙げられる。不飽和カルボン酸エステルとしてはメチル、エチルおよびブチル（メタ）アクリレートが好ましい。不飽和カルボン酸のエステル、例えばアルキル基が２４個以下の炭素原子を含むアルキル（メタ）アクリレート（アルキルアクリレートまたはメタクリレートの例としては特にメチルメタクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレートおよび２−エチルヘキシルアクリレートが挙げられる）。エチレン／カルボン酸エステルコポリマーは一般に当業者に周知な方法、例えば高圧オートクレーブまたは管状プロセスで得られる。
（３）カルボン酸ビニルエステル。カルボン酸ビニルエステルの例としては、酢酸ビニル、バーサチック酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルまたはマレイン酸ビニルが挙げられる。カルボン酸ビニルエステルとしては酢酸ビニルが好ましい。
（４）ジエン、例えば１，４−ヘキサジエン。

ポリオレフィンは、不飽和カルボン酸無水物、不飽和ジカルボン酸無水物、不飽和カルボン酸および不飽和エポキシドから選択される追加の官能性モノマーをさらに含むことができる。ポリオレフィン主鎖に含まれる不飽和モノマーとしては下記のものが挙げられる：
（１）不飽和エポキシド、例えば脂肪族グリシジルエステルおよびエーテル、例えばアリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、グリシジルマレエートおよびイタコネート、グリシジルアクリレートおよびグリシジルメタクリレートである。また、これらは例えば脂環式グリシジルエステルおよびエーテル、例えば２−シクロヘキセン−１−グリシジルエーテル、シクロヘキセン４，５−ジグリシジルカルボキシレート、シクロヘキセン−４−グリシジルカルボキシレート、５−ノルボルネン−２−メチル−２−グリシジルカルボキシレートおよびエンドシス−ビシクロ［２．２．１］−５−へプテン−２，３−ジグリシジルジカルボキシレートでもよい。不飽和エポキシドとしてはグリシジルメタクリレートを用いるのが好ましい。
（２）不飽和カルボン酸およびその塩、例えばアクリル酸またはメタクリル酸およびこれらの酸の塩、および
（３）無水カルボン酸または無水ジカルボン酸。これらは例えば下記の中から選択できる：無水マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、アリル琥珀酸、シクロヘキシ−４−エン−１，２−ジカルボン酸、４−メチレンシクロヘキシ−４−エン−１，２−ジカルボン酸、ビシクロ［２，２，１］へプト‐５−エン−２，３−ジカルボン酸およびｘ−メチルビシクロ［２，２，１］へプト−５−エン−２，２−ジカルボン酸無水物。無水物として無水マレイン酸を用いるのが好ましい。

後者の場合は、これらの官能性モノマーを含むこれらのコポリマーは、モノマー（第１のコモノマー、オプションの第２のコモノマーおよびオプションの官能性モノマー）の重合によって得られる。この重合はオートクレーブまたは管状反応装置で高圧ラジカル重合方法または溶液重合方法によって実行でき、これらの方法および反応装置は当業者に周知である。官能性モノマーをポリオレフィン主鎖中に共重合しない場合には、それをポリオレフィン主鎖にグラフトする。このグラフト操作も公知である。複数の異なる官能性モノマーをポリオレフィン主鎖と共重合および／またはポリオレフィン主鎖にグラフトした組成物も本発明に含まれる。

ポリオレフィンのメルトフローインデックス（ＭＦＩ）は３〜４００ｇ／１０分（１９０℃／２．１６ｋｇ、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８）であるのが好ましい。

本発明組成物の熱機械強度を改良するために、充填剤、特に無機充填剤を添加できる。例としてはシリカ、アルミナまたは炭酸カルシウムまたはカーボンナノチューブが挙げられるが、これらに限定されるものではない。ナノスケールで混合した改質または非改質クレーを用いるのが有利であり、これによってより透明な組成物を得ることができる。

加工を容易にして組成物および構造物の製造プロセスの生産性を高めるために、可塑剤を添加できる。その一例としてはパラフィン油、芳香油またはナフタレン鉱物油が挙げられる。これらは本発明組成物の接着性をさらに改良できる。可塑剤としてはさらにフタル酸塩、アゼライン酸塩、アジピン酸塩およびリン酸トリクレジルも挙げられる。
難燃剤を添加することもできる。着色または増白化合物を添加することもできる。
光電池モジュールでの上記熱可塑性組成物の使用に関する本発明の態様として当業者が考えることができる例は下記非特許文献１が参照できる。
Photovoltaic Science and Engineering Handbook、Wiley 2003

本発明組成物は光電池モジュールの封止材料または封止材料−バックシートとして当然使用できる。その構造は添付図面に示してある。

当業者は以下に記載の添加物リストの中から、組成物の所望特性を得るための、特に光電池モジュールの用途に適した量を簡単に選択することができる。

カップリング剤は必須ではないが、特に高い接着強度を得る必要のある場合に、組成物の接着強度を改善するために加えるのが好ましい。カップリング剤は非重合性成分で、有機でも、結晶質でも、鉱物でもよく、好ましくは半鉱物、半有機である。後者の中では有機チタン酸塩またはシラン、例えばモノアルキルチタネート、トリクロロシランおよびトリアルコキシシランが挙げられる。

架橋は必須ではないが、特に温度が非常に高い場合に、封止材料の熱機械的特性をさらに改良できる。従って、架橋剤を添加しても本発明の範囲を逸脱するものではない。例としては有機過酸化物またはイソシアネートが挙げられる。この架橋剤はまた周知な照射技術によって実施できる。

本発明組成物は粘着付与樹脂を１０％以上含まない、好ましくは、粘着付与樹脂を全く含まないのが好ましい。これはポリアミドグラフトポリマーに粘着付与樹脂を添加すると組成物の透明度および耐クリープ性が低下するためである。この粘着付与樹脂は例えばロジンおよびその誘導体およびポリテルペンおよびその誘導体である。ソーラーモジュールの各種支持体に対する接着特性を組成物に与えるのに粘着付与樹脂が必要ない、ということは驚くべきことである。

本発明組成物を光電池モジュールに使用するという特定用途では、紫外線がこのモジュール用封止材料として使用した組成物の黄変の原因となるので、封止材料の使用寿命中の透明度を保証するためにＵＶ安定化剤を加えられることができる。このＵＶ安定化剤は例えばベンゾフェノンまたはベンゾトリアゾールをベースにしたもので、組成物の合計重量の１０重量％以下、好ましくは０．１〜５重量％の量で加えることができる。

テストした配合物の製造方法
４００μｍの単層および三層フィルムを、Dr COLLINブランドの押出ラインでキャスト膜押出によって製造した。この押出ラインは、標準的なポリオレフィンスクリュー断面、種々の共押出ブロック（種々のフィードブロック）、および２５０ｍｍのコートハンガーダイを備えた３つの押出機から成る。共押出ブロックによって種々の厚さ分布を有する（例えば、５０／３００／５０ミクロン）３層（層１／層２／層３）のフィルムを製造できる。上記特許文献に記載の実施例の特定のケースの場合は、プロセスパラメータを設定したが、これらに限定されるものではない：
（１）層１〜３の押出温度：１５０℃、
（２）層２の押出温度：押し出すポリマーに応じて２００〜２２０℃
（３）共押出ボックスおよびダイ温度：１８０℃、
（４）ライン速度は２．６ｍ／分である。

テストした配合物を作るのに用いた材料
Apolhya Solar（登録商標）LC3UV
Apolhya Solar（登録商標）ファミリーは共連続形態がナノメートルスケールで得られることによってポリアミドの特性とポリオレフィンの特性とを併せ持つアルケマが市販のポリマーのファミリである。テストでは、ここではApolhya Solar（登録商標）ファミリのグレードの一つであるApolhya Solar（登録商標）LC3UVを用いる。このファミリはＭＦＩ（メルトフローインデックス）が１０ｇ／１０分（２３０℃／２．１６ｋｇ、本出願人が市販）であることを特徴とする。この製品は弾性率が室温で６５ＭＰａであり、融点が１３０℃である。

Infuse(登録商標)9817.15およびInfuse(登録商標)9807.15
Infuse(登録商標)シリーズは硬質結晶性ブロックと軟質非晶質ブロックとを合わせたDOW社から市販のポリオレフィンブロックコポリマーである。Infuse(登録商標)9817.15グレードの特徴は、密度が０．８７、融点が１２０℃、ＭＦＩが１５ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）である。Infuse(登録商標)9807.15グレードの特徴は、密度が０．８６６、融点が１１８℃、ＭＦＩが１５ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）である。

Lotryl（登録商標）20MA08
Lotrylシリーズはアルケマ社から市販のエチレン／アルキルアクリレートランダムコポリマーのシリーズである。Lotryl（登録商標）20MA08は２０重量％のメチルアクリレートを含むエチレン／メチルアクリレートランダムコポリマーである。このコポリマーの特徴は、ＭＦＩが８ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）で融点が８５℃である。

PE LA 0710
PE LA 0710はトタル ペトロケミカルズ社の製品である低密度ポリエチレンである。このコポリマーの特徴は、ＭＦＩが７．５ｇ／１０分（１９０℃、２．１６ｋｇ）で融点が１０８℃である。

製造するフィルムの説明
三層および単層フィルムをキャスト膜押出によって製造した。三層フィルムは各層が５０μｍ（マイクロメートル）のApolhya Solar（登録商標）である２つの外側層と、以下のパラグラフで説明するポリオレフィンから成る３００μｍの中心層とから成る。単層フィルムはApolhya Solar（登録商標）LC3-UV、三層フィルムに使用する各ポリオレフィンおよびApolhya Solar（登録商標）LC3-UV／ポリオレフィンアロイ（２５重量％／７５重量％）の単層４００μｍフィルムを製造した。

以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
実施例１
フィルムは４００μｍ三層フィルムである。このフィルムは各層が５０μｍのApolhya Solar（登録商標）LC3-UVである２つの外側層と、Infuse(商標)9817.15の３００μｍの中心層とから成る。
実施例２
フィルムは４００μｍ三層フィルムである。このフィルムは各層が５０μｍのApolhya Solar（登録商標）LC3-UVである２つの外側層と、Infuse(商標)9807.15の３００μｍの中心層とから成る。

実施例３
フィルムは４００μｍ三層フィルムである。このフィルムは各層が５０μｍのApolhya Solar（登録商標）LC3-UVである２つの外側層と、Lotryl（登録商標）20MA08の３００μｍの中心層とから成る。
実施例４
フィルムは４００μｍ三層フィルムである。このフィルムは各層が５０μｍのApolhya Solar（登録商標）LC3-UVである２つの外側層と、PE LA 0710の３００μｍの中心層とから成る。

比較例１
フィルムはApolhya Solar（登録商標）LC3-UVから成る４００μｍ単層フィルムである。
比較例２
フィルムはInfuse(商標)9817.15から成る４００μｍ単層フィルムである。
比較例３
フィルムはInfuse(商標)9807.15から成る４００μｍ単層フィルムである。

比較例４
フィルムはLotryl（登録商標）20MA08から成る４００μｍ単層フィルムである。
比較例５
フィルムはPE LA 0710から成る４００μｍ単層フィルムである。

比較例６
フィルムは７５重量％のInfuse(商標)9817.15を含むInfuse(商標)9817.15とApolhya Solar（登録商標）LC3-UVとの混合物から成る４００μｍ単層フィルムである。このフィルムは実施例１で得られたフィルムと同じ全体組成を有する。この組成物は顆粒の乾燥混合、その後のフィルムの押出によって得られる。
比較例７
フィルムは７５重量％のPE LA 0710を含むPE LA 0710とApolhya Solar（登録商標）LC3-UVとの混合物から成る４００μｍ単層フィルムである。この組成物は顆粒の乾燥混合、その後のフィルムの押出によって得られる。

テスト試料に対して実施したテスト
耐クリープ性テスト
ここで実施するクリープテストは、高温で引張応力を所定の時間加え、次いで、応力を取り除いた後に室温で残留変形を測定することにある。このクリープテストはフィルムから切出したＩＦＣ（フランスゴム協会）型試験片で求めた。応力は０．５ＭＰａである。応力を１００℃〜１２０℃の温度で１５分間加える。

光学特性
フィルムの光学特性を可視範囲の透過率、およびヘイズの測定によって求めた。フィルムの透過率をミノルタ社の製品であるCM-3610d分光比色計下にASTM規格D1003に従って２ーの角度で光源Ｃを用いて４００〜７４０ｎｍで評価した。表面効果のない透過率値を求めるために、Penergy社の実験室規模のラミネータを用いて各フィルムを２つのガラスプレートの間に挟んでプレスした。封止材料の透過率を提示するために、ガラス／封止材料フィルム／ガラス構造物およびガラスプレートの透過率を測定する。ガラスプレート単独での測定によって、ガラス／封止材料／ガラス構造物から、透過率へのガラスの寄与を差し引くことができる。４００〜７４０ｎｍの各波長の透過率を合計して、封止材料フィルムの全透過率を最後に求める。熱可塑性組成物では、９０％以上の透過率が満足であるとみなされる。
ＡＳＴM Ｄ１００３規格に従って２ーの角度で光源Ｃを用いてガラス／封止材料フィルム／ガラス構造物のヘイズを測定する。熱可塑性組成物では、２５％以下のヘイズが満足であるとみなされる。

水蒸気透過性
ＡＳＴM Ｅ９６規格、方法Ａに従って２３℃および８５％の相対湿度、および、８５℃および８５％の相対湿度でフィルムの水蒸気透過性を求める。
ガラスへの接着性
ガラスへの接着性を下記手順に従って評価した。ガラス／封止材料フィルム／バックシート構造物をPenergy社のラミネータを用いて１５０℃で１５分間貼り合わせる。封止材料フィルムの厚さは４００μｍである。バックシートはＫＰＥ（Kynar／PET／EVA）で作られる。ガラス／封止材料界面の接着性はZwick 1445引張試験機で９０°剥離試験によって１００ｍｍ／分で評価する。剥離アームの幅は１５ｍｍである。剥離強度はＮ／１５ｍｍで表す。

接着性と、熱機械特性、換言すれば、その高温機械特性（ホットクリープ）の維持と、その水蒸気バリヤ性と、最後に透明性の観点から満足であるとみなされるためには、組成物は上記テストの全てを最適状態で満たす必要がある。テストした特性の全てで優れた特性を示す組成物を見付けるのは困難であるということ、ある組成物が不適であるとするには、上記特性の一つがその用途の必要条件以下のレベルにするということだけで十分であるということは理解できよう。
驚くことに、実験結果から分かるように、本発明組成物はその透明性および各種支持体への接着性およびその機械特性、熱機械特性、難燃性および電気絶縁性に優れ、しかも、非常に高いレベルにあり、上記の全てのテストを完全に満たすということが観測された。

従って、本発明組成物はソーラーモジュールのバインダまたは封止材料として極めて有利に使用でき、その評価基準を満たしている。

本発明の組成物は少なくとも、上記定義の外層とコア層との組み合わせによって定義されることは理解できよう。実際には、本発明の組成物を外層−コア−スキンの三層組合体に基づいてテストしたにもかかわらず、当業者はこれらの結果を２つの外層−コア層の組合体に当てはめることができる。

同様に、本発明の組成物の実施例は外層およびコア層に関して全て同じ厚さであるが、当業者は封止材料を形成するこれらの２つの層の間に生じる相乗作用にかかわらず、光電池モジュールの用途および後者の外層およびコア層の固有特性に関する性能に応じて厚さを変えられることは理解できよう。

各種配合物の試験片で実施したテスト結果

Claims (12)

1. コア−スキン組立体を形成する少なくとも２つの隣接する熱可塑性層を含む、光電池を封止する（encase）ための光電池モジュールの封止材料において、（１）および（２）を特徴とする封止材料：
   （１）外層（skin layer）は主鎖がポリオレフィンであるポリアミドグラフトポリマーから成り、ポリアミドグラフトポリマーは５０〜９５重量％であり、少なくとも一つの不飽和モノマー（Ｘ）の残基と、ポリアミドグラフトポリマーの５〜５０重量％の少なくとも一つのポリアミドグラフト基とを含み、さらに、下記（ａ）〜（ｃ）である：
   （ａ）ポリアミドグラフト基は少なくとも一種のアミン末端基および／または少なくとも一種のカルボン酸末端基を有するポリアミドと縮合反応で反応可能な官能基を有する不飽和モノマー（Ｘ）の残基を介して上記ポリオレフィン主鎖に結合しており、
   （ｂ）上記不飽和モノマー（Ｘ）の残基は主鎖にグラフトまたは共重合で結合しており、
   （ｃ）ポリオレフィン主鎖およびポリアミドグラフト基は、ポリアミドグラフトポリマーの流動温度が７５℃以上で且つ１６０℃以下となるように選択され、この流動温度はポリアミドグラフト基およびポリオレフィン主鎖の融点およびガラス転移温度の中の最高温度として定義される、
   （２）コア層は、エチレンのホモポリマーから選択されるポリエチレンまたはエチレン／α−オレフィンコポリマーから選択されるコポリマー（密度は０．８６５〜０．９００（ＡＳＴＭ Ｄ １５０５規格）である）およびエチレン／アルキル（メタ）アクリレート／無水物コポリマーを含む少なくとも一種のポリオレフィンから成る。
2. 外層がナノ構造化されている請求項１に記載の封止材料。
3. ポリアミドグラフト基の数平均分子量が１０００〜５０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは２０００〜３０００ｇ．ｍｏｌ^-1である請求項１または２に記載の封止材料。
4. ポリアミドグラフト基が少なくとも一種のコポリアミドを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の封止材料。
5. ポリオレフィン主鎖が融点をもたず、または、融点が１１０℃以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の封止材料。
6. ポリオレフィン主鎖に付いたモノマー（Ｘ）の数が１．３以上および／または１０以下である請求項１〜５のいずれか一項に記載の封止材料。
7. 封止材料の厚さが１０μｍ〜２０００μｍであり、スキン層の厚さ１μｍ〜１９８０μｍであり、コア層の厚さが少なくとも５μｍである請求項１〜６のいずれか一項に記載の封止材料。
8. 封止材料の厚さが２００〜６００μｍである請求項７に記載の封止材料。
9. コア−スキン組立体を形成する２つの隣接する層またはスキン層−コア−スキン組立体を形成する３つの隣接する層（２つのスキン層はコア層を取り囲み、好ましくは同一である）から成る請求項１〜８のいずれか一項に記載の封止材料。
10. コア層がポリオレフィンの混合物、または、互いに隣接して配置された複数の異なるポリオレフィン層の混合物から成る請求項１〜９のいずれか一項に記載の封止材料。
11. エチレンのホモポリマーが直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、有利にはメタロセン触媒によって得られるＬＬＤＰＥである請求項１〜１０のいずれか一項に記載の封止材料。
12. 封止材料が請求項１〜１１のいずれか一項に記載の封止材料であることを特徴とする少なくとも一つの封止材料とフロントシートまたはバックシートとの組合せから成る構造物を有する光電池モジュール。

Images