JP5519428B2 - Resin composition for solar cell encapsulant - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池封止材用樹脂組成物に関し、より詳しくは、特定構造のエチレン・α−オレフィン共重合体と有機過酸化物とシランカップリング剤などを含有し、生産性が良く、しかも耐熱性、透明性、柔軟性、ガラス基板への接着性、及び耐候性に優れる太陽電池封止材用樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a resin composition for a solar cell encapsulant, and more specifically, contains an ethylene / α-olefin copolymer having a specific structure, an organic peroxide, a silane coupling agent, etc., and has good productivity. And it is related with the resin composition for solar cell sealing materials excellent in heat resistance, transparency, a softness | flexibility, the adhesiveness to a glass substrate, and a weather resistance.
二酸化炭素の増加など地球環境問題がクローズアップされる中で、水力、風力、地熱などの有効利用とともに太陽光発電が再び注目されるようになった。
太陽光発電は、一般にシリコン、ガリウム−砒素、銅−インジウム−セレンなどの太陽電池素子を上部透明保護材と下部基板保護材とで保護し、太陽電池素子と保護材とを樹脂製の封止材で固定し、パッケージ化した太陽電池モジュールを用いるものであり、水力、風力などと比べて規模は小さいものの、電力が必要な場所に分散して配置できることから、発電効率等の性能向上と価格の低下を目指した研究開発が推進されている。また、国や自治体で住宅用太陽光発電システム導入促進事業として設置費用を補助する施策が採られることで、徐々にその普及が進みつつある。しかしながら、更なる普及には一層の低コスト化が必要であり、そのため従来型のシリコンやガリウム−砒素などに代わる新たな素材を用いた太陽電池素子の開発だけでなく、太陽電池モジュールの製造コストをより一層低減する努力も地道に続けられている。
As global environmental issues such as an increase in carbon dioxide are highlighted, solar power generation has come into focus again along with the effective use of hydropower, wind power, and geothermal heat.
Photovoltaic power generation generally protects solar cell elements such as silicon, gallium-arsenic, copper-indium-selenium with an upper transparent protective material and a lower substrate protective material, and the solar cell element and the protective material are sealed with resin. It uses solar cell modules that are fixed with materials and packaged, and although it is smaller in scale than hydropower and wind power, it can be distributed and placed in places where power is required. Research and development aimed at lowering the level is being promoted. In addition, the government and local governments are gradually promoting the spread of measures by substituting installation costs as a residential solar power generation system introduction promotion project. However, further cost reduction is necessary for further spread, so that not only the development of solar cell elements using new materials to replace conventional silicon and gallium arsenide, but also the manufacturing cost of solar cell modules Efforts to further reduce this are continuing.
太陽電池モジュールを構成する太陽電池封止材の条件としては、太陽電池の発電効率を低下しないように、太陽光の入射量を確保するため、透明性が良好なことが求められている。また、太陽電池モジュールは通常、屋外に設置されるから長期間太陽光に晒され温度上昇する。それにより樹脂製の封止材が流動し、モジュールが変形したりするトラブルを避けるために、耐熱性を有するものでなければならない。また年々、太陽電池素子の材料コストを削減するために薄肉化が進んでおり、一層柔軟性に優れた封止材も求められている。 As a condition of the solar cell encapsulant constituting the solar cell module, in order to ensure the incident amount of sunlight so as not to decrease the power generation efficiency of the solar cell, good transparency is required. Moreover, since a solar cell module is usually installed outdoors, it is exposed to sunlight for a long period of time and the temperature rises. Therefore, in order to avoid troubles in which the resin sealing material flows and the module is deformed, it must have heat resistance. Moreover, in order to reduce the material cost of a solar cell element year by year, the thickness has been reduced, and a sealing material with further flexibility is also required.
現在、太陽電池モジュールにおける太陽電池素子の封止材では、柔軟性、透明性等の観点から、酢酸ビニル含量の高いエチレン・酢酸ビニル共重合体が樹脂成分として採用され、これに有機過酸化物が架橋剤として併用されている（たとえば、特許文献１参照）。
そして、太陽電池素子の封止作業では、太陽電池素子を樹脂製の封止材でカバーした後、数分から十数分程度加熱して仮接着し、オーブン内において有機過酸化物が分解する高温で数分から１時間加熱処理して接着させている（たとえば、特許文献２参照）。
At present, a sealing material for a solar cell element in a solar cell module uses an ethylene / vinyl acetate copolymer having a high vinyl acetate content as a resin component from the viewpoint of flexibility, transparency, etc. Are used together as a crosslinking agent (see, for example, Patent Document 1).
And in the sealing operation of the solar cell element, after the solar cell element is covered with a resin sealing material, the solar cell element is heated for several minutes to tens of minutes and temporarily bonded, and the organic peroxide is decomposed in the oven. Then, the heat treatment is performed for several minutes to 1 hour (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、太陽電池モジュールの製造コストを抑えるために、封止作業に要する時間のさらなる短縮が求められており、封止材の樹脂成分であるエチレン・酢酸ビニル共重合体に代わり、結晶化度が４０％以下の非晶性又は低結晶性のα−オレフィン系共重合体からなる太陽電池封止材が提案されている（特許文献３参照）。この特許文献３には、非晶性又は低結晶性のエチレン・ブテン共重合体に、有機過酸化物を混合し、異型押出機を用いて加工温度１００℃でシートを作製することが例示されているが、加工温度が低いため十分な生産性は得られない。 However, in order to reduce the manufacturing cost of the solar cell module, further shortening of the time required for the sealing work is required, and instead of the ethylene / vinyl acetate copolymer that is the resin component of the sealing material, the degree of crystallinity is A solar cell encapsulant made of an amorphous or low crystalline α-olefin copolymer of 40% or less has been proposed (see Patent Document 3). In this Patent Document 3, it is exemplified that an amorphous or low crystalline ethylene / butene copolymer is mixed with an organic peroxide and a sheet is produced at a processing temperature of 100 ° C. using a profile extruder. However, sufficient productivity cannot be obtained due to the low processing temperature.
一方、屋外に設置される太陽電池モジュールは、長期間太陽光に晒されるので、封止材の樹脂成分には、耐候性付与のため、耐候安定剤が配合される。前記特許文献１には、ＥＶＡ系の封止材樹脂に光安定化剤を配合することが記載されており、ヒンダードアミン系光安定化剤が好ましいとしているが、その詳細は明らかにしておらず、具体的な効果を確認していない。封止材樹脂に対して親和性の悪い光安定化剤を用いると、組成物をシート化する際に表面にブリードアウトし、巻き取りロールを汚染する、透明性が低下するなどの問題があった。このような光安定化剤のブリードアウトは、α−オレフィン系共重合体からなる太陽電池封止材の場合でも同様に生じることがある。
また、太陽電池モジュールは、前記のとおり、長期間太陽光に晒されると温度が上昇し、それによりガラス基板と樹脂製封止材との接着力が低下して、ガラス基板から樹脂製封止材が分離し、その空間に空気や水分が入って、モジュールが変形したりすることもあった。前記特許文献１には、封止材樹脂にシランカップリング剤を配合することが記載されているが、フッ素樹脂フィルムなどのフレキシブル基板を用いた太陽電池モジュールに関するものであり、シランカップリング剤の詳細は明らかにしていない。前記特許文献２にも、封止材樹脂へのシランカップリング剤の配合が記載されているが、ＥＶＡフィルムとＦＲＰ基板を用いた太陽電池モジュールに関するものであり、基板との接着性は十分ではない。
On the other hand, since the solar cell module installed outdoors is exposed to sunlight for a long period of time, a weathering stabilizer is blended in the resin component of the sealing material in order to provide weather resistance. Patent Document 1 describes that a light stabilizer is blended in an EVA-based sealing material resin, and a hindered amine light stabilizer is preferred, but details thereof are not clarified. No specific effect has been confirmed. If a light stabilizer having a poor affinity for the encapsulant resin is used, there are problems such as bleeding out to the surface when the composition is made into a sheet, contaminating the take-up roll, and lowering the transparency. It was. Such a light stabilizer bleed-out may occur in the same manner even in the case of a solar cell encapsulant made of an α-olefin copolymer.
In addition, as described above, when the solar cell module is exposed to sunlight for a long period of time, the temperature rises, thereby reducing the adhesive force between the glass substrate and the resin sealing material, and sealing the resin from the glass substrate. In some cases, the material was separated, and air or moisture entered the space, causing the module to deform. In Patent Document 1, it is described that a silane coupling agent is blended in a sealing material resin, but it relates to a solar cell module using a flexible substrate such as a fluororesin film. Details are not disclosed. Although the patent document 2 also describes the blending of the silane coupling agent into the sealing material resin, it relates to a solar cell module using an EVA film and an FRP substrate, and the adhesion to the substrate is not sufficient. Absent.
また、太陽電池モジュールの封止材として、（ａ）約０．９０ｇ／ｃｃ未満の密度、（ｂ）ＡＳＴＭ Ｄ−８８２−０２により測定して約１５０メガパスカル（ｍＰａ）未満の２％割線係数、（ｃ）約９５℃未満の融点、（Ｃ）ポリマーの重量に基づいて少なくとも約１５および約５０重量％未満のα−オレフィン含量、（ｅ）約−３５℃未満のＴｇ、ならびに（ｆ）少なくとも約５０のＳＣＢＤＩ、の１以上の条件を満たすポリオレフィンコポリマーを含むポリマー材料が提案されている（特許文献４参照）。
太陽電池モジュールでは、近年、太陽電池素子の薄膜化に伴い、太陽電池封止材も薄膜化する傾向がある。その際、太陽電池の上部保護材側または下部保護材側から衝撃が加わると、配線が断線しやすいことが問題となっている。断線の問題を解決するには封止材の剛性を高くすることが望まれるが、従来のポリマー材料を用いた場合封止材の剛性を高くすることができたとしても、架橋効率が悪くなり実用的とはいえなかった。
このように従来の技術では、生産性、耐熱性、透明性、柔軟性、ガラス基板への接着性、及び耐候性に優れる太陽電池封止材用樹脂組成物は得られていなかった。
Moreover, as a sealing material for solar cell modules, (a) a density of less than about 0.90 g / cc, (b) a 2% secant coefficient of less than about 150 megapascals (mPa) as measured by ASTM D-882-02 (C) a melting point of less than about 95 ° C., (C) an α-olefin content of at least about 15 and less than about 50% by weight based on the weight of the polymer, (e) a Tg of less than about −35 ° C., and (f) A polymer material comprising a polyolefin copolymer that meets one or more conditions of at least about 50 SCBDI has been proposed (see Patent Document 4).
In the solar cell module, the solar cell encapsulant tends to be thinned in recent years with the thinning of the solar cell element. At that time, when an impact is applied from the upper protective material side or the lower protective material side of the solar cell, there is a problem that the wiring is easily disconnected. In order to solve the problem of disconnection, it is desirable to increase the rigidity of the sealing material. However, even if the rigidity of the sealing material can be increased when conventional polymer materials are used, the crosslinking efficiency deteriorates. It was not practical.
Thus, according to the conventional technology, a resin composition for a solar cell encapsulant that is excellent in productivity, heat resistance, transparency, flexibility, adhesion to a glass substrate, and weather resistance has not been obtained.
本発明の目的は、特定構造のエチレン・α−オレフィン共重合体と有機過酸化物とシランカップリング剤などを含有し、生産性、耐熱性、透明性、柔軟性、ガラス基板への接着性、及び耐候性に優れる太陽電池封止材用樹脂組成物を提供することにある。 The object of the present invention contains an ethylene / α-olefin copolymer having a specific structure, an organic peroxide, a silane coupling agent, etc., and has productivity, heat resistance, transparency, flexibility, and adhesion to a glass substrate. And it is providing the resin composition for solar cell sealing materials which is excellent in a weather resistance.
本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、樹脂成分としてメタロセン触媒などを用いて重合された特定の密度を有するエチレン・α−オレフィン共重合体に環状アミノビニル化合物構造を導入し、これに有機過酸化物、シランカップリング剤を配合することにより、耐熱性、透明性、柔軟性、耐久性に優れる太陽電池封止材用樹脂組成物が得られ、さらに、前記エチレン・α−オレフィン共重合体が特定の分子量分布、溶融粘度、分岐特性などを有すると前記の特長に加え、剛性と架橋効率とのバランスもよい太陽電池封止材用樹脂組成物となるので、これを用いれば太陽電池モジュールの生産性が大幅に向上するとの知見を得て、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have introduced a cyclic aminovinyl compound structure into an ethylene / α-olefin copolymer having a specific density polymerized using a metallocene catalyst or the like as a resin component. In addition, by adding an organic peroxide and a silane coupling agent thereto, a resin composition for a solar cell encapsulant that is excellent in heat resistance, transparency, flexibility, and durability can be obtained. If the α-olefin copolymer has a specific molecular weight distribution, melt viscosity, branching characteristics, etc., it becomes a resin composition for a solar cell encapsulant with a good balance between rigidity and cross-linking efficiency in addition to the above features. The knowledge that the productivity of the solar cell module can be greatly improved by using this has led to the completion of the present invention.
即ち、本発明の第１の発明によれば、下記の成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）を含有することを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。
成分（Ａ）：下記（ａ１）〜（ａ７）の特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体
（ａ１）密度が０．８６０〜０．９２０ｇ／ｃｍ３
（ａ２）分子内に下記式（Ｉ）で表される環状アミノビニル化合物に由来する分子構造を有する
（ａ３）ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求めたＺ平均分子量（Ｍｚ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｚ／Ｍｎ）が８．０以下
（ａ４）１００℃で測定した、せん断速度が２．４３×１０ｓ −１ での溶融粘度が９．０×１０ ４ ｐｏｉｓｅ以下
（ａ５）１００℃で測定した、せん断速度が２．４３×１０ ２ ｓ −１ での溶融粘度が１．８×１０ ４ ｐｏｉｓｅ以下
（ａ６）ポリマー中のコモノマーによる分岐数（Ｎ）が下記式（ａ）を満たす。
式（ａ）： Ｎ ≧ −０．６７×Ｅ＋５３
（ただし、Ｎは、ＮＭＲで測定した主鎖、側鎖の合計１０００個の炭素数あたりの分岐数であり、Ｅは、ＩＳＯ１１８４−１９８３に準拠して測定した、シートの引張弾性率である。）
（ａ７）フローレシオ（ＦＲ）：１９０℃における１０ｋｇ荷重でのＭＦＲ測定値であるＩ １０ と、１９０℃における２．１６ｋｇ荷重でのＭＦＲ測定値であるＩ ２．１６ との比（Ｉ １０ ／Ｉ ２．１６ ）が７．０未満
１〜４のアルキル基又はアルコキシ基を示す。）
成分（Ｂ）：有機過酸化物
成分（Ｃ）：シランカップリング剤
That is, according to 1st invention of this invention, the resin composition for solar cell sealing materials characterized by containing the following component (A), a component (B), and a component (C) is provided. .
Component (A): ethylene / α-olefin copolymer (a1) having the following characteristics (a1) to (a7 ): Density of 0.860 to 0.920 g / cm 3
(A2) It has a molecular structure derived from a cyclic aminovinyl compound represented by the following formula (I) in the molecule.
(A3) The ratio (Mz / Mn) of the Z average molecular weight (Mz) and the number average molecular weight (Mn) determined by gel permeation chromatography (GPC) is 8.0 or less.
(A4) The melt viscosity at a shear rate of 2.43 × 10 s −1 measured at 100 ° C. is 9.0 × 10 4 poise or less.
(A5) The melt viscosity at a shear rate of 2.43 × 10 2 s −1 measured at 100 ° C. is 1.8 × 10 4 poise or less.
(A6) The number of branches (N) due to the comonomer in the polymer satisfies the following formula (a).
Formula (a): N ≧ −0.67 × E + 53
(However, N is the number of branches per 1000 carbon atoms in total of the main chain and side chain measured by NMR, and E is the tensile modulus of the sheet measured in accordance with ISO 1184-1983.) )
(A7) Flow ratio (FR): ratio of I10, which is an MFR measurement value at 190 ° C. under a 10 kg load, to I 2.16 , which is an MFR measurement value at 190 ° C. under a 2.16 kg load (I 10 / I 2.16 ) is less than 7.0
Component (B): Organic peroxide Component (C): Silane coupling agent
また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、（ａ６）ポリマー中のコモノマーによる分岐数（Ｎ）が、下記式（ａ’）を満たすことを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。
式（ａ’）： −０．６７×Ｅ＋８０ ≧ Ｎ ≧ −０．６７×Ｅ＋５３
（ ただし、Ｎは、ＮＭＲで測定した主鎖、側鎖の合計１０００個の炭素数あたりの分岐数であり、Ｅは、ＩＳＯ１１８４−１９８３に準拠して測定した、シートの引張弾性率である。）
According to the second invention of the present invention, in the first invention, (a6) the number of branches (N) due to the comonomer in the polymer satisfies the following formula (a ′): A resin composition for a stopper is provided.
Formula (a ′): −0.67 × E + 80 ≧ N ≧ −0.67 × E + 53
(Where N is the number of branches per 1000 carbon atoms in total of the main chain and side chain measured by NMR, and E is the tensile modulus of the sheet measured in accordance with ISO 1184-1983.) )
また、本発明の第３の発明によれば、第１の発明において、特性（ａ７）のフローレシオ（ＦＲ）が、５．０〜６．２であることを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the solar cell encapsulant is characterized in that the flow ratio (FR) of the characteristic (a7) is 5.0 to 6.2. A resin composition is provided.
また、本発明の第４の発明によれば、第１〜第３のいずれかの発明において、成分（Ａ）の特性（ａ２）における式（Ｉ）で表される環状アミノビニル化合物に由来する分子構造の含有量が、成分（Ａ）１００重量部に対して、０．００１〜０．５重量部であることを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。
また、本発明の第５の発明によれば、第１〜第４のいずれかの発明において、成分（Ａ）の特性（ａ５）の分子構造が、グラフト共重合により導入されることを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。
According to the fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the cyclic aminovinyl compound represented by the formula (I) in the characteristic (a2) of the component (A) is derived. Content of molecular structure is 0.001-0.5 weight part with respect to 100 weight part of component (A), The resin composition for solar cell sealing materials characterized by the above-mentioned is provided.
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the molecular structure of the characteristic (a5) of the component (A) is introduced by graft copolymerization. A solar cell encapsulant resin composition is provided.
また、本発明の第６の発明によれば、第１〜第５のいずれかの発明において、成分（Ｂ）の含有量が、成分（Ａ）１００重量部に対して、０．２〜５重量部であることを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。
さらに、本発明の第７の発明によれば、第１〜第６のいずれかの発明において、成分（Ａ）が、エチレン・１−ブテン共重合体又はエチレン・１−ヘキセン共重合体であることを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。
According to the sixth invention of the present invention, in any one of the first to fifth inventions, the content of the component (B) is 0.2 to 5 with respect to 100 parts by weight of the component (A). There is provided a resin composition for a solar cell encapsulating material, characterized by being part by weight.
Furthermore, according to the seventh invention of the present invention, in any one of the first to sixth inventions, the component (A) is an ethylene / 1-butene copolymer or an ethylene / 1-hexene copolymer. The resin composition for solar cell sealing materials characterized by this is provided.
本発明の太陽電池封止材用樹脂組成物は、特定の密度を有する特定構造のエチレン・α−オレフィン共重合体を主成分とし、これにシランカップリング剤を配合しているため、ガラス基板に対して接着性がよく、また、有機過酸化物が配合されているので、この樹脂組成物をシート化する際には、エチレン・α−オレフィン共重合体が比較的短時間で架橋して十分な接着力を有し、太陽電池封止材としてモジュールの形成が容易であり、製造コストを低減することができる。また、特定の分子量分布、溶融粘度特性、および分岐特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体を用いることで、剛性と架橋効率とのバランスを向上させることができる。さらに、得られた太陽電池モジュールは、環状アミノビニル化合物構造を含有しているので、透明性、柔軟性、耐候性等に優れるものとなり、長期間安定した変換効率を維持することが期待できる。 The resin composition for a solar cell encapsulant of the present invention is mainly composed of an ethylene / α-olefin copolymer having a specific density and having a specific structure, and a silane coupling agent is added to the copolymer. Adhesiveness is good, and since an organic peroxide is blended, when the resin composition is made into a sheet, the ethylene / α-olefin copolymer is crosslinked in a relatively short time. It has a sufficient adhesive force, and it is easy to form a module as a solar cell sealing material, and the manufacturing cost can be reduced. Moreover, the balance between rigidity and crosslinking efficiency can be improved by using an ethylene / α-olefin copolymer having a specific molecular weight distribution, melt viscosity characteristics, and branching characteristics. Furthermore, since the obtained solar cell module contains a cyclic aminovinyl compound structure, it is excellent in transparency, flexibility, weather resistance, etc., and it can be expected to maintain stable conversion efficiency for a long period of time.
１．太陽電池封止材用樹脂組成物
本発明の太陽電池封止材用樹脂組成物（以下、単に樹脂組成物ともいう）は、下記のエチレン・α−オレフィン共重合体成分（Ａ）、有機過酸化物（Ｂ）、及びシランカップリング剤（Ｃ）を含有することを特徴とする。
1. Resin composition for solar cell encapsulant The resin composition for solar cell encapsulant of the present invention (hereinafter also simply referred to as resin composition) comprises the following ethylene / α-olefin copolymer component (A), It contains an oxide (B) and a silane coupling agent (C).
（１）成分（Ａ）
本発明に用いる成分（Ａ）は、下記（ａ１）〜（ａ７）の特性を有したエチレン・α−オレフィン共重合体である。
(1) Component (A)
Component (A) used in the present invention is an ethylene · alpha-olefin copolymer having the following properties (a1) ~ (a7).
（ａ１）密度が０．８６０〜０．９２０ｇ／ｃｍ３
（ａ２）分子内に下記式（Ｉ）で表される環状アミノビニル化合物に由来する分子構造を有する
１〜４のアルキル基又はアルコキシ基を示す。）
(A1) Density is 0.860-0.920 g / cm 3
(A2) It has a molecular structure derived from a cyclic aminovinyl compound represented by the following formula (I) in the molecule.
（ａ３）ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求めたＺ平均分子量（Ｍｚ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｚ／Ｍｎ）が８．０以下
（ａ４）１００℃で測定した、せん断速度が２．４３×１０ｓ−１での溶融粘度が９．０×１０４ｐｏｉｓｅ以下
（ａ５）１００℃で測定した、せん断速度が２．４３×１０２ｓ−１での溶融粘度が１．８×１０４ｐｏｉｓｅ以下
（ａ６）ポリマー中のコモノマーによる分岐数（Ｎ）が下記式（ａ）を満たす。
式（ａ）： Ｎ ≧ −０．６７×Ｅ＋５３
（ ただし、Ｎは、ＮＭＲで測定した主鎖、側鎖の合計１０００個の炭素数あたりの個数であり、Ｅは、ＩＳＯ１１８４−１９８３に準拠して測定した、シートの引張弾性率である。）
（ａ７）フローレシオ（ＦＲ）：１９０℃における１０ｋｇ荷重でのＭＦＲ測定値であるＩ１０と、１９０℃における２．１６ｋｇ荷重でのＭＦＲ測定値であるＩ２．１６との比（Ｉ１０／Ｉ２．１６）が７．０未満
(A3) The ratio (Mz / Mn) of Z average molecular weight (Mz) and number average molecular weight (Mn) determined by gel permeation chromatography (GPC) was 8.0 or less (a4) Shear measured at 100 ° C The melt viscosity at a speed of 2.43 × 10 s −1 is 9.0 × 10 4 poise or less (a5) The melt viscosity at a shear rate of 2.43 × 10 2 s −1 measured at 100 ° C. is 1. 8 × 10 4 poise or less (a6) The number of branches (N) due to the comonomer in the polymer satisfies the following formula (a).
Formula (a): N ≧ −0.67 × E + 53
(However, N is the number per 1000 carbon atoms in total of the main chain and side chain measured by NMR, and E is the tensile modulus of the sheet measured according to ISO 1184-1983.)
(A7) Flow ratio (FR): ratio of I10, which is an MFR measurement value at 190 ° C. under a 10 kg load, to I 2.16 , which is an MFR measurement value at 190 ° C. under a 2.16 kg load (I 10 / I 2.16 ) is less than 7.0
（ｉ）成分（Ａ）のモノマー構成
本発明に使用されるエチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレンから誘導される構成単位を主成分としたエチレンとα−オレフィンのランダム共重合体である。
コモノマーとして用いられるα−オレフィンは、好ましくは炭素数３〜１２のα−オレフィンである。具体的には、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ヘプテン、４−メチル−ペンテン−１、４−メチル−ヘキセン−１、４，４−ジメチルペンテン−１等を挙げることができる。かかるエチレン・α−オレフィン共重合体の具体例としては、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・１−ヘキセン共重合体、エチレン・１−オクテン共重合体、エチレン・４−メチル−ペンテン−１共重合体等が挙げられる。なかでも、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・１−ヘキセン共重合体が好ましい。また、α−オレフィンは１種または２種以上の組み合わせでもよい。２種のα−オレフィンを組み合わせて三元共重合体とする場合は、エチレン・プロピレン・１−ヘキセン三元共重合体、エチレン・１−ブテン・１−ヘキセン三元共重合体、エチレン・プロピレン・１−オクテン三元共重合体、エチレン・１−ブテン・１−オクテン三元共重合体等が挙げられる。
(I) Monomer structure of component (A) The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention is a random copolymer of ethylene and α-olefin, the main component of which is a structural unit derived from ethylene. .
The α-olefin used as a comonomer is preferably an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms. Specifically, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-heptene, 4-methyl-pentene-1, 4-methyl-hexene-1, 4,4-dimethylpentene- 1 etc. can be mentioned. Specific examples of such ethylene / α-olefin copolymers include ethylene / propylene copolymers, ethylene / 1-butene copolymers, ethylene / 1-hexene copolymers, ethylene / 1-octene copolymers, ethylene -4-methyl-pentene-1 copolymer etc. are mentioned. Of these, ethylene / 1-butene copolymer and ethylene / 1-hexene copolymer are preferable. Moreover, 1 type or 2 or more types of combinations may be sufficient as an alpha olefin. When combining two kinds of α-olefins to form a terpolymer, ethylene / propylene / 1-hexene terpolymer, ethylene / 1-butene / 1-hexene terpolymer, ethylene / propylene -1-octene terpolymer, ethylene / 1-butene / 1-octene terpolymer, etc. are mentioned.
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、そのα−オレフィンの含有量が５〜４０重量％であり、好ましくは１０〜３５重量％、より好ましくは１５〜３０重量％である。この範囲であれば柔軟性と耐熱性が良好である。
ここでα−オレフィンの含有量は、下記の条件の１３Ｃ−ＮＭＲ法によって計測される値である。
装置：日本電子製 ＪＥＯＬ−ＧＳＸ２７０
濃度：３００ｍｇ／２ｍＬ
溶媒：オルソジクロロベンゼン
The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention has an α-olefin content of 5 to 40% by weight, preferably 10 to 35% by weight, and more preferably 15 to 30% by weight. Within this range, flexibility and heat resistance are good.
Here, the content of α-olefin is a value measured by a 13C-NMR method under the following conditions.
Device: JEOL-GSX270 manufactured by JEOL
Concentration: 300 mg / 2 mL
Solvent: Orthodichlorobenzene
（ｉｉ）成分（Ａ）の重合触媒及び重合法
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、チーグラー触媒、バナジウム触媒又はメタロセン触媒等、好ましくはバナジウム触媒又はメタロセン触媒、より好ましくはメタロセン触媒を使用して製造することができる。製造法としては、高圧イオン重合法、気相法、溶液法、スラリー法等が挙げられる。
メタロセン触媒としては、特に限定されるわけではないが、シクロペンタジエニル骨格を有する基等が配位したジルコニウム化合物などのメタロセン化合物と助触媒とを触媒成分とする触媒が挙げられる。市販品としては、日本ポリエチレン社製のハーモレックス（登録商標）シリーズ、カーネル（登録商標）シリーズ、プライムポリマー社製のエボリュー（登録商標）シリーズ、住友化学社製のエクセレン（登録商標）ＧＭＨシリーズ、エクセレン（登録商標）ＦＸシリーズが挙げられる。バナジウム触媒としては、可溶性バナジウム化合物と有機アルミニウムハライドとを触媒成分とする触媒が挙げられる。
(Ii) Polymerization catalyst and polymerization method of component (A) The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention is a Ziegler catalyst, vanadium catalyst or metallocene catalyst, preferably a vanadium catalyst or metallocene catalyst, more preferably a metallocene catalyst. Can be manufactured using. Examples of the production method include a high-pressure ion polymerization method, a gas phase method, a solution method, and a slurry method.
Although it does not necessarily limit as a metallocene catalyst, The catalyst which uses a metallocene compound, such as a zirconium compound coordinated with the group which has a cyclopentadienyl skeleton, etc., and a promoter as a catalyst component is mentioned. Commercially available products include Harmolex (registered trademark) series, Kernel (registered trademark) series manufactured by Japan Polyethylene, Evolue (registered trademark) series manufactured by Prime Polymer, Exelen (registered trademark) GMH series manufactured by Sumitomo Chemical, Exelen (registered trademark) FX series may be mentioned. Examples of the vanadium catalyst include a catalyst having a soluble vanadium compound and an organic aluminum halide as catalyst components.
（ｉｉｉ）成分（Ａ）の特性
（ａ１）密度
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、密度が０．８６０〜０．９２０ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．８７０〜０．９１５ｇ／ｃｍ３、さらに好ましくは０．８７５〜０．９１０ｇ／ｃｍ３である。エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が０．８６０ｇ／ｃｍ３未満では、加工後のシートがブロッキングしてしまい、密度が０．９２０ｇ／ｃｍ３を超えると、加工後のシート剛性が高すぎ、取り扱い性に欠ける。
ポリマーの密度を調節するには、例えばα−オレフィン含有量、重合温度、触媒量などを適宜調節する方法がとられる。
なお、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、ＪＩＳ−Ｋ６９２２−２：１９９７附属書（低密度ポリエチレンの場合）に準拠して測定する（２３℃）。
(Iii) Characteristics of component (A) (a1) Density The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention has a density of 0.860 to 0.920 g / cm 3 , preferably 0.870 to 0.915 g / cm 3 , more preferably 0.875 to 0.910 g / cm 3 . When the density of the ethylene / α-olefin copolymer is less than 0.860 g / cm 3 , the processed sheet is blocked, and when the density exceeds 0.920 g / cm 3 , the processed sheet rigidity is too high. , Lack of handleability.
In order to adjust the density of the polymer, for example, a method of appropriately adjusting the α-olefin content, the polymerization temperature, the catalyst amount and the like is employed.
The density of the ethylene / α-olefin copolymer is measured according to JIS-K6922-2: 1997 appendix (in the case of low density polyethylene) (23 ° C.).
（ａ２）環状アミノビニル構造
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体には、下記式（Ｉ）で表される環状アミノビニル化合物に由来する分子構造が導入されている。
１）４−アクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
２）４−アクリロイルオキシ−１，２，２，６，６−ペンタメチルピペリジン
３）４−アクリロイルオキシ−１−エチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
４）４−アクリロイルオキシ−１−プロピル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
５）４−アクリロイルオキシ−１−ブチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
６）４−メタクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
７）４−メタクリロイルオキシ−１，２，２，６，６−ペンタメチルペリジン
８）４−メタクリロイルオキシ−１−エチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
９）４−メタクリロイルオキシ−１−ブチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
１０）４−クロトノイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
１１）４−クロトノイルオキシ−１−プロピル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジ
ン
1) 4-acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 2) 4-acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine 3) 4-acryloyloxy-1-ethyl-2 2,6,6-tetramethylpiperidine 4) 4-acryloyloxy-1-propyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 5) 4-acryloyloxy-1-butyl-2,2,6,6 -Tetramethylpiperidine 6) 4-methacryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 7) 4-methacryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylperidine 8) 4-methacryloyloxy- 1-ethyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 9) 4-methacryloyloxy-1-butyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine Down 10) 4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 11) 4-crotonoyloxy-oxy-1-propyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine
上記環状アミノビニル化合物は、樹脂組成物の耐候性を向上させる目的で用いられている。本発明の成分（Ａ）：エチレン・α−オレフィン共重合体における、環状アミノビニル化合物の含有量は、エチレン・α−オレフィン共重合体に対して、好ましくは０．００１〜０．５重量％、より好ましくは０．０１〜０．３重量％である。０．００１重量％以下の含有量では、樹脂組成物の耐候性を向上させることが困難となり、０．５重量％以上の含有量では、耐候性を向上させる以上にコストの増加を招くだけとなるので好ましくない。 The cyclic aminovinyl compound is used for the purpose of improving the weather resistance of the resin composition. Component (A) of the present invention: The content of the cyclic aminovinyl compound in the ethylene / α-olefin copolymer is preferably 0.001 to 0.5% by weight based on the ethylene / α-olefin copolymer. More preferably, it is 0.01 to 0.3% by weight. When the content is 0.001% by weight or less, it is difficult to improve the weather resistance of the resin composition, and when the content is 0.5% by weight or more, the cost is increased more than the weather resistance is improved. This is not preferable.
環状アミノビニル化合物は、成分（Ａ）であるエチレン・α−オレフィン共重合体に共重合される形で導入されることが好ましい。エチレン・α−オレフィン共重合体における環状アミノビニル化合物の導入にあたっては、公知のグラフト共重合を行うことで容易に得ることができる。すなわち、エチレン・α−オレフィン共重合体に対し、環状アミノビニル化合物を有機過酸化物等のラジカル開始剤と共に押出機にて溶融混練することで得ることが出来る。
このほかに、たとえば、特許第２６９５９７５号に記載の方法で、エチレン、α−オレフィンに、所定量の環状アミノビニル化合物を混合し重合する方法も考えられ、このようなポリマーであっても、特性（ａ１）（ａ２）を満たせば本発明の成分（Ａ）として使用することができる。
環状アミノビニル化合物が、エチレン・α−オレフィン共重合体にグラフト共重合されているのと、樹脂組成物をシート化する際に表面にブリードアウトすることがなく、巻き取りロールを汚染したり、透明性が低下するなどの問題を生じる惧れがない。
The cyclic aminovinyl compound is preferably introduced in the form of being copolymerized with the ethylene / α-olefin copolymer as the component (A). The introduction of the cyclic aminovinyl compound in the ethylene / α-olefin copolymer can be easily obtained by performing known graft copolymerization. That is, it can be obtained by melting and kneading a cyclic aminovinyl compound together with a radical initiator such as an organic peroxide in an ethylene / α-olefin copolymer in an extruder.
In addition, for example, a method in which a predetermined amount of a cyclic aminovinyl compound is mixed with ethylene and α-olefin and polymerized by the method described in Japanese Patent No. 2695975 can be considered. If (a1) and (a2) are satisfied, they can be used as the component (A) of the present invention.
When the cyclic aminovinyl compound is graft-copolymerized to the ethylene / α-olefin copolymer, the resin composition does not bleed out to the surface when the resin composition is formed into a sheet, and the winding roll is contaminated. There is no risk of problems such as reduced transparency.
（ａ３）Ｚ平均分子量（Ｍｚ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｚ／Ｍｎ）
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、ゲルパーミエーションクロマグラフィー（ＧＰＣ）により求めたＺ平均分子量（Ｍｚ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｚ／Ｍｎ）が８．０以下であり、好ましくは５．０以下、より好ましくは４．０以下であると好ましい。また、Ｍｚ／Ｍｎは、２．０以上、好ましくは２．５以上、より好ましくは３．０以上である。ただし、Ｍｚ／Ｍｎが８．０を超えると透明性が悪化する。Ｍｚ／Ｍｎを所定の範囲に調整するには、適当な触媒系を選択する方法等によることができる。
(A3) Ratio (Mz / Mn) of Z average molecular weight (Mz) to number average molecular weight (Mn)
The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention has a ratio (Mz / Mn) of Z average molecular weight (Mz) to number average molecular weight (Mn) determined by gel permeation chromatography (GPC) of 8.0. Or less, preferably 5.0 or less, more preferably 4.0 or less. Moreover, Mz / Mn is 2.0 or more, preferably 2.5 or more, more preferably 3.0 or more. However, when Mz / Mn exceeds 8.0, transparency deteriorates. In order to adjust Mz / Mn to a predetermined range, a method of selecting an appropriate catalyst system can be used.
なお、（Ｍｚ／Ｍｎ）の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で行い、測定条件は次のとおりである。
装置：ウオーターズ社製ＧＰＣ １５０Ｃ型
検出器：ＭＩＲＡＮ社製 １Ａ赤外分光光度計（測定波長、３．４２μｍ）
カラム：昭和電工製ＡＤ８０６Ｍ／Ｓ ３本（カラムの較正は、東ソー製単分散ポリスチレン（Ａ６００，Ａ２５００，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ４，Ｆ１０，Ｆ２０，Ｆ４０，Ｆ２８８の各０．５ｍｇ／ｍｌ溶液）の測定を行い、溶出体積と分子量の対数値を２次式で近似した。また、試料の分子量は、ポリスチレンとポリエチレンの粘度式を用いてポリエチレンに換算した。ここでポリスチレンの粘度式の係数は、α＝０．７２３、ｌｏｇＫ＝−３．９６７であり、ポリエチレンはα＝０．７３３、ｌｏｇＫ＝−３．４０７である。）
測定温度：１４０℃
濃度：２０ｍｇ／１０ｍＬ
注入量：０．２ｍｌ
溶媒：オルソジクロロベンゼン
流速：１．０ｍｌ／分
In addition, the measurement of (Mz / Mn) is performed by gel permeation chromatography (GPC), and the measurement conditions are as follows.
Apparatus: Waters GPC 150C type detector: MIRAN 1A infrared spectrophotometer (measurement wavelength: 3.42 μm)
Column: Showa Denko 3 AD806M / S (column calibration is measured by Tosoh monodisperse polystyrene (0.5 mg / ml solution of each of A600, A2500, F1, F2, F4, F10, F20, F40, and F288) The logarithmic value of the elution volume and molecular weight was approximated by a quadratic equation, and the molecular weight of the sample was converted to polyethylene using the viscosity equation of polystyrene and polyethylene, where the coefficient of the viscosity equation of polystyrene is α = 0.723, log K = -3.967, polyethylene is α = 0.733, log K = -3.407.)
Measurement temperature: 140 ° C
Concentration: 20 mg / 10 mL
Injection volume: 0.2ml
Solvent: Orthodichlorobenzene Flow rate: 1.0 ml / min
なお、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）は、高分子量成分の平均分子量への寄与が大きいので、Ｍｚ／Ｍｎは、Ｍｗ／Ｍｎに比べて高分子量成分の存在を確認しやすい。高分子量成分は、透明性に影響を与える要因であり、高分子量成分が多いと透明性は悪化する。また、架橋効率も悪化する傾向が見られる。よって、Ｍｚ／Ｍｎは小さい方が好ましい。 Since the Z average molecular weight (Mz) greatly contributes to the average molecular weight of the high molecular weight component, Mz / Mn is easier to confirm the presence of the high molecular weight component than Mw / Mn. The high molecular weight component is a factor that affects the transparency, and when the high molecular weight component is large, the transparency is deteriorated. Moreover, the tendency for a crosslinking efficiency to deteriorate is seen. Therefore, a smaller Mz / Mn is preferable.
（ａ４）（ａ５）溶融粘度
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、１００℃で測定した、せん断速度が特定の範囲である。１００℃で測定した、せん断速度に着目するのは、当該温度での組成物を製品化する際の製品への影響を推定するためである。
すなわち、せん断速度２．４３×１０ｓｅｃ−１での溶融粘度（η＊ １）が９．０×１０４ｐｏｉｓｅ以下であり、好ましくは８．０×１０４ｐｏｉｓｅ以下、より好ましくは７．０×１０４ｐｏｉｓｅ以下、さらに好ましくは５．５×１０４ｐｏｉｓｅ以下、さらにまた好ましくは５．０×１０４ｐｏｉｓｅ以下、特に好ましくは３．０×１０４ｐｏｉｓｅ以下、最も好ましくは２．５×１０４ｐｏｉｓｅ以下である。溶融粘度（η＊ １）は、１．０×１０４ｐｏｉｓｅ以上、さらには１．５×１０４ｐｏｉｓｅ以上であることが好ましい。溶融粘度（η＊ １）がこの範囲にあれば低温で低速成形時の生産性がよく、製品への加工に問題が生じない。
溶融粘度（η＊ １）は、エチレン・α−オレフィン共重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ）や分子量分布などにより調整可能である。メルトフローレートの値を高めると溶融粘度（η＊ １）は小さくなる傾向がある。分子量分布など他の性状が異なれば、大小関係が逆転することもありうるが、たとえば、好ましくはＭＦＲ（ＪＩＳ−Ｋ６９２２−２：１９９７附属書（１９０℃、２１．１８Ｎ荷重））が５〜５０ｇ／１０分であり、より好ましくは１０〜４０ｇ／１０分、さらに好ましくは１５〜３５ｇ／１０分とすることで、溶融粘度（η＊ １）を所定の範囲に収めやすい。
さらに、本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、１００℃で測定した、せん断速度２．４３×１０２ｓｅｃ−１での溶融粘度（η＊ ２）が、１．８×１０４ｐｏｉｓｅ以下であり、好ましくは１．７×１０４ｐｏｉｓｅ以下、より好ましくは１．５×１０４ｐｏｉｓｅ以下、さらに好ましくは１．４×１０４ｐｏｉｓｅ以下、最も好ましくは１．３×１０４ｐｏｉｓｅ以下である。溶融粘度（η＊ ２）は、５．０×１０３ｐｏｉｓｅ以上、さらには８．０×１０３ｐｏｉｓｅ以上であることが好ましい。溶融粘度（η＊ ２）がこの範囲にあれば低温で高速成形時の生産性がよく、製品への加工に問題が生じない。
ここで、溶融粘度（η＊ １）、（η＊ ２）は、径１．０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝１０のキャピラリーを有するキャピラリーレオメーターを用いて得られる測定値である。
２種類のせん断速度を設けるのは、低速成形時、高速成形時の製品の表面への影響が小さく、それぞれの成形速度領域で同様の製品が得られるようにするためである。
(A4) (a5) Melt viscosity The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention has a shear rate measured at 100 ° C. in a specific range. The reason for paying attention to the shear rate measured at 100 ° C. is to estimate the influence on the product when the composition at that temperature is commercialized.
That is, the melt viscosity at a shear rate of 2.43 × 10sec -1 (η * 1 ) is not more 9.0 × 10 4 poise or less, preferably 8.0 × 10 4 poise or less, more preferably 7.0 × 10 4 poise or less, more preferably 5.5 × 10 4 poise or less, still more preferably 5.0 × 10 4 poise or less, particularly preferably 3.0 × 10 4 poise or less, most preferably 2.5 × 10 4 poise or less. The melt viscosity (η * 1 ) is preferably 1.0 × 10 4 poise or more, more preferably 1.5 × 10 4 poise or more. If the melt viscosity (η * 1 ) is within this range, the productivity at low temperature and low speed molding is good, and there is no problem in processing into products.
The melt viscosity (η * 1 ) can be adjusted by the melt flow rate (MFR) or molecular weight distribution of the ethylene / α-olefin copolymer. When the value of the melt flow rate is increased, the melt viscosity (η * 1 ) tends to decrease. If other properties such as molecular weight distribution are different, the magnitude relationship may be reversed. For example, preferably MFR (JIS-K6922-2: 1997 annex (190 ° C., 21.18 N load)) is 5 to 50 g. / 10 minutes, more preferably 10 to 40 g / 10 minutes, and even more preferably 15 to 35 g / 10 minutes, the melt viscosity (η * 1 ) can be easily kept within a predetermined range.
Furthermore, the ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention has a melt viscosity (η * 2 ) of 1.8 × 10 4 measured at 100 ° C. at a shear rate of 2.43 × 10 2 sec −1. and a poise or less, preferably 1.7 × 10 4 poise or less, more preferably 1.5 × 10 4 poise or less, more preferably 1.4 × 10 4 poise or less, most preferably 1.3 × 10 4 poise It is as follows. The melt viscosity (η * 2 ) is preferably 5.0 × 10 3 poise or more, more preferably 8.0 × 10 3 poise or more. If the melt viscosity (η * 2 ) is within this range, productivity at high speed molding at low temperatures is good, and there is no problem in processing into products.
Here, the melt viscosities (η * 1 ) and (η * 2 ) are measured values obtained using a capillary rheometer having a capillary with a diameter of 1.0 mm and L / D = 10.
The two kinds of shear rates are provided so that the influence on the surface of the product at the time of low speed molding and high speed molding is small, and the same product can be obtained in each molding speed region.
また、本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、η＊ １とη＊ ２との比（η＊ １／η＊ ２）が、好ましくは４．５以下、より好ましくは４．２以下、さらに好ましくは４．０以下、さらにまた好ましくは３．０以下である。η＊ １とη＊ ２との比（η＊ １／η＊ ２）は、１．１以上が好ましく、さらには１．５以上であることが好ましい。（η＊ １／η＊ ２）が上記範囲であれば、低速成形時、高速成形時のシート表面への影響が少なく好ましい。 In the ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention, the ratio of η * 1 to η * 2 (η * 1 / η * 2 ) is preferably 4.5 or less, more preferably 4.2. Hereinafter, it is more preferably 4.0 or less, and still more preferably 3.0 or less. The ratio of η * 1 and η * 2 (η * 1 / η * 2 ) is preferably 1.1 or more, and more preferably 1.5 or more. If (η * 1 / η * 2 ) is in the above range, the influence on the sheet surface during low speed molding and high speed molding is small, which is preferable.
（ａ６）ポリマー中のコモノマーによる分岐数（Ｎ）
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、ポリマー中のコモノマーによる分岐数（Ｎ）と、引張弾性率（Ｅ）が下記式（ａ）を満たしている。
式（ａ）： Ｎ ≧ −０．６７×Ｅ＋５３
（ ただし、Ｎは、ＮＭＲで測定した主鎖、側鎖の合計１０００個の炭素数あたりの分岐数であり、Ｅは、ＩＳＯ１１８４−１９８３に準拠して測定した、シートの引張弾性率である。）
分岐数は、例えばＥ． Ｗ． Ｈａｎｓｅｎ， Ｒ． Ｂｌｏｍ， ａｎｄ Ｏ． Ｍ． Ｂａｄｅ， Ｐｏｌｙｍｅｒ， ３６巻 ４２９５頁（１９９７年）を参考にＣ−ＮＭＲスペクトルから算出することができる。
(A6) Number of branches by comonomer in the polymer (N)
In the ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention, the number of branches (N) due to the comonomer in the polymer and the tensile modulus (E) satisfy the following formula (a).
Formula (a): N ≧ −0.67 × E + 53
(Where N is the number of branches per 1000 carbon atoms in total of the main chain and side chain measured by NMR, and E is the tensile modulus of the sheet measured in accordance with ISO 1184-1983.) )
The number of branches is, for example, E.I. W. Hansen, R.A. Blom, and O.M. M.M. It can be calculated from the C-NMR spectrum with reference to Bade, Polymer, 36, 4295 (1997).
太陽電池モジュールでは、太陽電池素子の薄膜化に伴い、太陽電池封止材も薄膜化する傾向がある。薄膜化した太陽電池封止材では、上部保護材または下部保護材から衝撃が加わると、配線が断線しやすいため、封止材の剛性を高くすることが求められる。剛性を高くすると、架橋効率が悪くなるので、高分子鎖の分岐度がある程度高い共重合体を用いて、架橋前の共重合体の流動性を向上させ、成形性に優れた材料として使用する必要がある。本発明では、エチレン・α−オレフィン共重合体のコモノマーによる分岐数（Ｎ）が式（ａ）を満たすポリマー構造となっているので、剛性と架橋効率のバランスが良好である。
本発明に係るエチレン・α−オレフィン共重合体は、上述した様に、触媒を用いた共重合反応により製造できるが、共重合させる原料単量体の組成比や使用する触媒の種類を選択することにより、その高分子鎖中の分岐度を容易に調整することが可能である。本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体が式（ａ）を満たすためには、エチレン・α−オレフィン共重合体中のコモノマーは、プロピレン、１−ブテン、又は１−ヘキセンから選択するのが好ましい。また、気相法、高圧法を用いて製造するのが好ましく、特に、高圧法を選択するのがより好ましい。
より具体的には、Ｅを固定してＮを増減させるためには、主にエチレンと共重合させるコモノマーの炭素数を変更する方法によることができる。エチレンに対して１−ブテン又は１−ヘキセンの量が６０〜８０ｗｔ％となるように混合し、メタロセン触媒を使用して、重合温度１３０〜２００℃で反応させエチレン・α−オレフィン共重合体を製造することが好ましい。これにより、エチレン・α−オレフィン共重合体の分岐数Ｎが適度に調整でき、得られるシートの引張弾性率Ｅが、４０ＭＰａ以下となって、式（ａ）が示す範囲のエチレン・α−オレフィン共重合体を得ることができる。
In the solar cell module, the solar cell encapsulant tends to become thinner as the solar cell element becomes thinner. In the solar cell encapsulating material having a reduced thickness, when an impact is applied from the upper protective material or the lower protective material, the wiring is easily disconnected, and thus it is required to increase the rigidity of the encapsulating material. When the rigidity is increased, the crosslinking efficiency is deteriorated. Therefore, a copolymer having a high degree of branching of the polymer chain is used to improve the fluidity of the copolymer before crosslinking and to be used as a material having excellent moldability. There is a need. In the present invention, since the number of branches (N) by the comonomer of the ethylene / α-olefin copolymer has a polymer structure satisfying the formula (a), the balance between rigidity and crosslinking efficiency is good.
The ethylene / α-olefin copolymer according to the present invention can be produced by a copolymerization reaction using a catalyst as described above, but the composition ratio of raw material monomers to be copolymerized and the type of catalyst to be used are selected. Thus, the degree of branching in the polymer chain can be easily adjusted. In order for the ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention to satisfy the formula (a), the comonomer in the ethylene / α-olefin copolymer is selected from propylene, 1-butene, or 1-hexene. Is preferred. Moreover, it is preferable to produce using a vapor phase method or a high pressure method, and it is more preferable to select a high pressure method.
More specifically, in order to fix E and increase / decrease N, the method can be mainly based on a method of changing the carbon number of the comonomer copolymerized with ethylene. The ethylene / α-olefin copolymer is mixed by mixing so that the amount of 1-butene or 1-hexene is 60 to 80 wt% with respect to ethylene and using a metallocene catalyst to react at a polymerization temperature of 130 to 200 ° C. It is preferable to manufacture. Thereby, the number of branches N of the ethylene / α-olefin copolymer can be adjusted appropriately, and the resulting sheet has a tensile elastic modulus E of 40 MPa or less, and the ethylene / α-olefin within the range represented by the formula (a). A copolymer can be obtained.
本発明では、特性（ａ６）の関係式が、下記式（ａ’）で示されることが好ましい。また、特性（ａ６）の関係式は、下記式（ａ’’）であることがより好ましい。
式（ａ’）： −０．６７×Ｅ＋８０ ≧ Ｎ ≧ −０．６７×Ｅ＋５３
式（ａ’’）： −０．６７×Ｅ＋７５ ≧ Ｎ ≧ −０．６７×Ｅ＋５４
In the present invention, it is preferable that the relational expression of the characteristic (a6) is represented by the following expression (a ′). The relational expression of the characteristic (a6) is more preferably the following expression (a ″).
Formula (a ′): −0.67 × E + 80 ≧ N ≧ −0.67 × E + 53
Formula (a ″): −0.67 × E + 75 ≧ N ≧ −0.67 × E + 54
（ａ７）フローレシオ（ＦＲ）
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体のフローレシオ（ＦＲ）、すなわち１９０℃における１０ｋｇ荷重でのＭＦＲ測定値であるＩ１０と、１９０℃における２．１６ｋｇ荷重でのＭＦＲ測定値であるＩ２．１６との比（Ｉ１０／Ｉ２．１６）は、７．０未満である。なお、メルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ−Ｋ７２１０−１９９９に準拠して測定した値である。
ＦＲは、エチレン・α−オレフィン共重合体の分子量分布、長鎖分岐の量と相関が深いことが知られている。本発明では、上記（ａ１）〜（ａ２）の条件を満たすポリマーの中でも、１９０℃における１０ｋｇ荷重でのＭＦＲ測定値（Ｉ１０）と、１９０℃における２．１６ｋｇ荷重でのＭＦＲ測定値（Ｉ２．１６）との比（Ｉ１０／Ｉ２．１６）が７．０未満であるものを使用する。このような長鎖分岐に特徴があるポリマー構造となっている共重合体を用いることで、剛性と架橋効率のバランスが良好なものとなる。これに対して、ＦＲが７．０以上であると、太陽電池封止材として架橋する際の架橋効率が悪くなる傾向にある。
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体のＦＲは、７．０未満であり、好ましくは６．５未満、さらに好ましくは６．３未満である。ただし、ＦＲが５．０未満であると、太陽電池封止材として十分な剛性が得られにくくなることがある。特性（ａ７）のフローレシオ（ＦＲ）は、５．０〜６．２であることが最も好ましい。
(A7) Flow ratio (FR)
Flow ratio of the ethylene · alpha-olefin copolymer used in the present invention (FR), and I 10 is a MFR value measured at 10kg load i.e. at 190 ° C., are MFR measured at 2.16kg load at 190 ° C. The ratio with I 2.16 (I 10 / I 2.16 ) is less than 7.0. The melt flow rate (MFR) is a value measured according to JIS-K7210-1999.
It is known that FR has a strong correlation with the molecular weight distribution of ethylene / α-olefin copolymer and the amount of long chain branching. In the present invention, among the polymers satisfying the above conditions (a1) to (a2), the MFR measurement value (I 10 ) at 190 ° C. under a 10 kg load and the MFR measurement value (I 10 ) at 190 ° C. under a 2.16 kg load (I 2.16 ) and a ratio (I 10 / I 2.16 ) of less than 7.0 are used. By using a copolymer having a polymer structure characterized by such long-chain branching, the balance between rigidity and crosslinking efficiency is good. On the other hand, when FR is 7.0 or more, the crosslinking efficiency at the time of crosslinking as a solar cell sealing material tends to deteriorate.
FR ethylene · alpha-olefin copolymer used in the present invention is less than 7.0, preferably less than 6.5, more preferably less than 6.3. However, if the FR is less than 5.0, it may be difficult to obtain sufficient rigidity as a solar cell encapsulant. The flow ratio (FR) of the characteristic (a7) is most preferably 5.0 to 6.2.
（２）成分（Ｂ）
本発明の組成物に用いる成分（Ｂ）である有機過酸化物は、主に成分（Ａ）を架橋するために用いられる。
有機過酸化物としては、分解温度（半減期が１時間である温度）が７０〜１８０℃、とくに９０〜１６０℃の有機過酸化物を用いることができる。このような有機過酸化物として、例えば、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、メチルエチルケトンパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ジパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｐ−クロルベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ヒドロキシヘプチルパーオキサイド、ジクロヘキサノンパーオキサイドなどが挙げられる。
(2) Component (B)
The organic peroxide which is the component (B) used in the composition of the present invention is mainly used for crosslinking the component (A).
As the organic peroxide, an organic peroxide having a decomposition temperature (temperature at which the half-life is 1 hour) is 70 to 180 ° C., particularly 90 to 160 ° C. can be used. Examples of such organic peroxides include t-butyl peroxyisopropyl carbonate, t-butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate, t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxybenzoate, dicumyl peroxide, 2 , 5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, di-t-butylperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3, 1 , 1-di (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane, methyl ethyl ketone peroxide, 2,5-dimethylhexyl-2,5- Diperoxybenzoate, t-butyl hydroperoxide, p-menthane hydroperoxy Id, benzoyl peroxide, p- chlorobenzoyl peroxide, t- butyl peroxy isobutyrate, hydroxyheptyl peroxide, and di cyclohexanone peroxide.
（３）成分（Ｂ）の配合割合
成分（Ｂ）の配合割合は、成分（Ａ）を１００重量部としたときに、好ましくは０．２〜５重量部、より好ましくは０．５〜３重量部、さらに好ましくは、１〜２重量部である。成分（Ｂ）の配合割合が上記範囲よりも少ないと、架橋しないまたは架橋に時間がかかる。また、上記範囲よりも大きいと、分散が不十分となり架橋度が不均一になりやすい。
(3) Mixing ratio of component (B) The mixing ratio of component (B) is preferably 0.2 to 5 parts by weight, more preferably 0.5 to 3 when component (A) is 100 parts by weight. Part by weight, more preferably 1 to 2 parts by weight. When the blending ratio of the component (B) is less than the above range, it does not crosslink or takes time for crosslinking. Moreover, when larger than the said range, dispersion | distribution will become inadequate and it will be easy to become non-uniform | crosslinked.
（４）成分（Ｃ）
本発明の樹脂組成物に用いる成分（Ｃ）は、シランカップリング剤であり、主に太陽電池の上部保護材や太陽電池素子との接着力を向上させる目的で用いられる。
本発明におけるシランカップリング剤としては、例えばγ−クロロプロピルトリメトキシシラン；ビニルトリクロルシラン；ビニルトリエトキシシラン；ビニルトリメトキシシラン；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；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；γ−グリシド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−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メトキシシラン；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、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。好ましくは、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランである。
これらのシランカップリング剤は、成分（Ａ）１００重量部に対して、０．０１〜５重量部、好ましくは０．０１〜２重量部、より好ましくは０．１〜２重量部、さらに好ましくは０．５〜１重量部、最も好ましくは０．０５〜１重量部で使用される。
(4) Component (C)
The component (C) used in the resin composition of the present invention is a silane coupling agent, and is mainly used for the purpose of improving the adhesive strength between the solar cell upper protective material and the solar cell element.
Examples of the silane coupling agent in the present invention include γ-chloropropyltrimethoxysilane; vinyltrichlorosilane; vinyltriethoxysilane; vinyltrimethoxysilane; vinyl-tris- (β-methoxyethoxy) silane; γ-methacryloxypropyl. Β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane; γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane; vinyltriacetoxysilane; γ-mercaptopropyltrimethoxysilane; γ-aminopropyltrimethoxysilane; N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned. Vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-acryloxypropyltrimethoxysilane are preferable.
These silane coupling agents are 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.01 to 2 parts by weight, more preferably 0.1 to 2 parts by weight, and still more preferably 100 parts by weight of component (A). Is used in an amount of 0.5 to 1 part by weight, most preferably 0.05 to 1 part by weight.
（５）紫外線吸収剤
本発明の樹脂組成物には紫外線吸収剤を配合することができる。紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、サリチル酸エステル系など各種タイプのものを挙げることができる。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−２’−カルボキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクタデシルオキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ベンジルオキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−５−クロロベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンなどを挙げることができる。
(5) Ultraviolet absorber An ultraviolet absorber can be mix | blended with the resin composition of this invention. Examples of the ultraviolet absorber include various types such as benzophenone, benzotriazole, triazine, and salicylic acid ester. Examples of benzophenone-based ultraviolet absorbers include 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-2′-carboxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, and 2-hydroxy-4. -N-dodecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octadecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-benzyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone, 2-hydroxy-5-chlorobenzophenone 2,2-dihydroxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, etc. To mention Can.
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、ヒドロキシフェニル置換ベンゾトリアゾール化合物であって、例えば、２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−メチル−４−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−メチル−５−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、などを挙げることができる。またトリアジン系紫外線吸収剤としては、２−［４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン−２−イル］−５−（オクチルオキシ）フェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシルオキシ）フェノールなどを挙げることができる。サリチル酸エステル系としては、フェニルサリチレート、ｐ−オクチルフェニルサリチレートなどを挙げることができる。
これら紫外線吸収剤は、成分（Ａ）１００重量部に対し０〜２．０重量部配合することが好ましく、より好ましくは０．０５〜２．０重量部、さらに好ましくは０．１〜１．０重量部、特に好ましくは０．１〜０．５重量部、最も好ましくは０．２〜０．４重量部配合するのがよい。
The benzotriazole ultraviolet absorber is a hydroxyphenyl-substituted benzotriazole compound, for example, 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-t-butylphenyl) Benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) benzotriazole, 2- (2-methyl-4-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3-methyl-5-t- Butylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-di-t-amylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl) benzotriazole, and the like. Can be mentioned. Examples of triazine ultraviolet absorbers include 2- [4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazin-2-yl] -5- (octyloxy) phenol, 2- ( And 4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5- (hexyloxy) phenol. Examples of salicylic acid esters include phenyl salicylate and p-octylphenyl salicylate.
These ultraviolet absorbers are preferably added in an amount of 0 to 2.0 parts by weight, more preferably 0.05 to 2.0 parts by weight, and still more preferably 0.1 to 1. parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A). 0 parts by weight, particularly preferably 0.1 to 0.5 parts by weight, and most preferably 0.2 to 0.4 parts by weight.
（６）架橋助剤
また、本発明の樹脂組成物には架橋助剤を配合することができる。架橋助剤は、架橋反応を促進させ、エチレン・α−オレフィン共重合体の架橋度を高めるのに有効であり、その具体例としては、ポリアリル化合物やポリ（メタ）アクリロキシ化合物のような多不飽和化合物を例示することができる。
より具体的には、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、ジアリルマレエートのようなポリアリル化合物、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートのようなポリ（メタ）アクリロキシ化合物、ジビニルベンゼンなどを挙げることができる。架橋助剤は、成分（Ａ）１００重量部に対し、０〜５重量部程度の割合で配合することができる。
(6) Crosslinking aid Further, a crosslinking aid can be blended in the resin composition of the present invention. The crosslinking aid is effective in promoting the crosslinking reaction and increasing the degree of crosslinking of the ethylene / α-olefin copolymer. Specific examples thereof include polyaryl compounds and poly (meth) acryloxy compounds. Saturated compounds can be exemplified.
More specifically, polyallyl compounds such as triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, diallyl phthalate, diallyl fumarate, diallyl maleate, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, etc. Examples include poly (meth) acryloxy compounds and divinylbenzene. A crosslinking adjuvant can be mix | blended in the ratio of about 0-5 weight part with respect to 100 weight part of component (A).
（７）他の添加成分
本発明の組成物には、本発明の目的を著しく損なわない範囲で、他の付加的任意成分を配合することができる。このような任意成分としては、通常のポリオレフィン系樹脂材料に使用される酸化防止剤、結晶核剤、透明化剤、滑剤、着色剤、分散剤、充填剤、蛍光増白剤等を挙げることができる。
また、本発明の目的を損なわない範囲で、柔軟性等を付与するため、チーグラー系又はメタロセン系触媒によって重合された結晶性のエチレン・α−オレフィン共重合体及び／又はＥＢＲ、ＥＰＲ等のエチレン・α−オレフィンエラストマー若しくはＳＥＢＳ、水添スチレンブロック共重合体等のスチレン系エラストマー等のゴム系化合物を３〜７５重量部配合することもできる。さらに、溶融張力等を付与するため、高圧法低密度ポリエチレンを成分（Ａ）１００重量部に対し、３〜７５重量部配合することもできる。
(7) Other additive components In the composition of this invention, another additional arbitrary component can be mix | blended in the range which does not impair the objective of this invention remarkably. Examples of such optional components include antioxidants, crystal nucleating agents, clearing agents, lubricants, colorants, dispersants, fillers, fluorescent whitening agents and the like used in ordinary polyolefin resin materials. it can.
Further, in order to give flexibility and the like within the range not impairing the object of the present invention, crystalline ethylene / α-olefin copolymer polymerized by a Ziegler-based or metallocene-based catalyst and / or ethylene such as EBR, EPR, etc. -3-75 weight part of rubber compounds, such as alpha-olefin elastomer or SEBS, styrene-type elastomers, such as a hydrogenated styrene block copolymer, can also be mix | blended. Furthermore, in order to provide melt tension or the like, 3-75 parts by weight of high-pressure low-density polyethylene can be blended with respect to 100 parts by weight of component (A).
２．太陽電池封止材
本発明の樹脂組成物を太陽電池封止材として用い、太陽電池素子を上下の保護材で固定することにより太陽電池モジュールを製作することができる。
このような太陽電池モジュールとしては、種々のタイプのものを例示することができる。例えば上部透明保護材／封止材／太陽電池素子／封止材／下部保護材のように太陽電池素子の両側から封止材で挟む構成のもの、下部基板保護材の内周面上に形成させた太陽電池素子上に封止材と上部透明保護材を形成させるような構成のもの、上部透明保護材の内周面上に形成させた太陽電池素子、例えばフッ素樹脂系透明保護材上にアモルファス太陽電池素子をスパッタリング等で作成したものの上に封止材と下部保護材を形成させるような構成のものなどを挙げることができる。
2. Solar cell sealing material A solar cell module can be manufactured by using the resin composition of the present invention as a solar cell sealing material and fixing solar cell elements with upper and lower protective materials.
Examples of such solar cell modules include various types. For example, the upper transparent protective material / encapsulant / solar cell element / encapsulant / lower protective material sandwiched between the solar cell elements from both sides, formed on the inner peripheral surface of the lower substrate protective material A solar cell element formed on the inner peripheral surface of the upper transparent protective material, for example, a fluororesin-based transparent protective material. The thing of the structure which forms a sealing material and a lower protective material on what created the amorphous solar cell element by sputtering etc. can be mentioned.
太陽電池素子としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系、ガリウム−砒素、銅−インジウム−セレン、カドミウム−テルルなどのＩＩＩ−Ｖ族やＩＩ−ＶＩ族化合物半導体系等の各種太陽電池素子を用いることができる。
太陽電池モジュールを構成する上部保護材としては、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、フッ素含有樹脂などを例示することができる。下部保護材としては、金属や各種熱可塑性樹脂フィルムなどの単体もしくは多層のシートであり、例えば、錫、アルミ、ステンレススチールなどの金属、ガラス等の無機材料、ポリエステル、無機物蒸着ポリエステル、フッ素含有樹脂、ポリオレフィンなどの１層もしくは多層の保護材を例示することができる。このような上部及び／又は下部の保護材には、封止材との接着性を高めるためにプライマー処理を施すことができる。本発明における上部保護材としては、ガラスを用いることが好ましい。
Examples of solar cell elements include silicon-based materials such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon, III-V group compounds such as gallium-arsenic, copper-indium-selenium, cadmium-tellurium, and II-VI group compound semiconductor systems. Various solar cell elements can be used.
Examples of the upper protective material constituting the solar cell module include glass, acrylic resin, polycarbonate, polyester, and fluorine-containing resin. The lower protective material is a single or multilayer sheet such as metal or various thermoplastic resin films, for example, metals such as tin, aluminum, and stainless steel, inorganic materials such as glass, polyester, inorganic vapor deposition polyester, fluorine-containing resin And a single-layer or multilayer protective material such as polyolefin. Such an upper and / or lower protective material can be subjected to a primer treatment in order to enhance the adhesion to the sealing material. As the upper protective material in the present invention, it is preferable to use glass.
本発明の太陽電池封止材は、通常、０．１〜１ｍｍ程度の厚みのシート状で使用される。シート状太陽電池封止材は、Ｔ−ダイ押出機、カレンダー成形機などを使用する公知のシート成形法によって製造することができる。例えばエチレン・α−オレフィン共重合体に、添加される架橋剤、及びシランカップリング剤、必要に応じて添加される架橋助剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加剤を予めドライブレンドしてＴ−ダイ押出機のホッパーから供給し、８０〜１５０℃の押出温度において、シート状に押出成形して得ることができる。勿論、これらドライブレンドに際して、一部又は全部の添加剤は、マスターバッチの形で使用することができる。また、Ｔ−ダイ押出やカレンダー成形において、予めエチレン・α−オレフィン共重合体に一部又は全部の添加剤を、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダーなどを用いて溶融混合して得た樹脂組成物を使用することもできる。 The solar cell encapsulant of the present invention is usually used in the form of a sheet having a thickness of about 0.1 to 1 mm. The sheet-like solar cell encapsulant can be produced by a known sheet molding method using a T-die extruder, a calendar molding machine, or the like. For example, an ethylene / α-olefin copolymer is dry-blended in advance with an additive such as a crosslinking agent added, a silane coupling agent, a crosslinking aid added as necessary, an ultraviolet absorber, and an antioxidant. Then, it is supplied from a hopper of a T-die extruder, and can be obtained by extrusion molding into a sheet at an extrusion temperature of 80 to 150 ° C. Of course, in these dry blends, some or all of the additives can be used in the form of a masterbatch. In addition, in T-die extrusion and calendar molding, some or all of the additive is previously melt-mixed into the ethylene / α-olefin copolymer using a single screw extruder, twin screw extruder, Banbury mixer, kneader, etc. The resin composition obtained in this way can also be used.
太陽電池モジュールの製造に当たっては、本発明に係る封止材のシートを予め作っておき、封止材が溶融する温度で圧着するという方法によって、すでに述べたような構成のモジュールを形成することができる。また、本発明に係る封止材を押出コーティングすることによって太陽電池素子や上部保護材あるいは下部保護材と積層する方法を採用すれば、わざわざシート成形することなく一段階で太陽電池モジュールを製造することが可能である。したがって、本発明に係る封止材を使用すれば、モジュールの生産性を格段に改良することができる。 In manufacturing a solar cell module, a sheet having a configuration as described above can be formed by a method in which a sheet of a sealing material according to the present invention is prepared in advance and pressure-bonded at a temperature at which the sealing material melts. it can. Moreover, if the method of laminating with the solar cell element or the upper protective material or the lower protective material by extrusion coating the sealing material according to the present invention is adopted, the solar cell module is manufactured in one step without bothering to form a sheet. It is possible. Therefore, if the sealing material according to the present invention is used, the productivity of the module can be remarkably improved.
一方、封止材に有機過酸化物を配合する場合は、架橋剤が実質的に分解せず、かつ本発明に係る封止材が溶融するような温度で、太陽電池素子や保護材に該封止材を仮接着し、次いで昇温して充分な接着とエチレン・α−オレフィン共重合体の架橋を行えばよい。この場合は、封止材層の融点（ＤＳＣ法）が４０℃以上、１５０℃の貯蔵弾性率が１０３Ｐａ以上の耐熱性が良好な太陽電池モジュールを得るために、封止材層におけるゲル分率（試料１ｇをキシレン１００ｍｌに浸漬し、１１０℃、２４時間加熱した後、２０メッシュ金網で濾過し未溶融分の質量分率を測定）が５０〜９８％、好ましくは７０〜９５％程度になるように架橋するのがよい。 On the other hand, when an organic peroxide is blended in the encapsulant, the solar cell element or the protective material is added at a temperature at which the crosslinking agent does not substantially decompose and the encapsulant according to the present invention melts. The sealing material may be temporarily bonded and then heated to sufficiently bond and crosslink the ethylene / α-olefin copolymer. In this case, the gel in the encapsulant layer is used in order to obtain a solar cell module with good heat resistance having a melting point of the encapsulant layer (DSC method) of 40 ° C. or higher and a storage elastic modulus of 150 ° C. of 10 3 Pa or higher. Fraction (1 g of sample is immersed in 100 ml of xylene, heated at 110 ° C. for 24 hours, then filtered through a 20 mesh wire net and the mass fraction of unmelted portion is measured) is 50 to 98%, preferably about 70 to 95% It is better to crosslink so that
なお、前記特許文献３では、非晶性又は低結晶性エチレン・ブテン共重合体１００重量部に、有機過酸化物として２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンを１．５重量部、および架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレートを２重量部混合した混合物を、異型押出機を用いて加工温度１００℃で厚み０．５ｍｍのシートを作製している（実施例３）。しかしながら、このような組成物の選択では、加工温度が低いため十分な生産性を得ることはできない。 In Patent Document 3, 100 parts by weight of an amorphous or low crystalline ethylene / butene copolymer and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane as an organic peroxide are used. A sheet having a processing temperature of 100 ° C. and a thickness of 0.5 mm is prepared from a mixture obtained by mixing 1.5 parts by weight of the mixture and 2 parts by weight of triallyl isocyanurate as a crosslinking aid (Example) 3). However, in selecting such a composition, sufficient productivity cannot be obtained due to the low processing temperature.
太陽電池素子の封止作業では、太陽電池素子を上記本発明に係る封止材でカバーした後、有機過酸化物が分解しない程度の温度に数分から１０分程度加熱して仮接着し、次に、オーブン内において有機過酸化物が分解する１５０〜２００℃程度の高温で５〜３０分間加熱処理して接着させる等の方法がある。 In the sealing operation of the solar cell element, after the solar cell element is covered with the sealing material according to the present invention, the solar cell element is temporarily bonded by heating to a temperature at which the organic peroxide is not decomposed for about 10 minutes. In addition, there is a method in which the organic peroxide is decomposed in an oven at a high temperature of about 150 to 200 ° C. for 5 to 30 minutes for adhesion.
以下、本発明を実施例によって、具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、実施例、比較例で用いた評価方法及び使用樹脂は、以下の通りである。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The evaluation methods and resins used in the examples and comparative examples are as follows.
１．樹脂物性の評価方法
（１）メルトフローレート（ＭＦＲ）：エチレン・α−オレフィン共重合体のＭＦＲは、ＪＩＳ−Ｋ６９２２−２：１９９７附属書（１９０℃、２１．１８Ｎ荷重）に準拠して測定した。
（２）密度：前述の通り、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、ＪＩＳ−Ｋ６９２２−２：１９９７附属書（２３℃、低密度ポリエチレンの場合）に準拠して測定した。
（３）Ｍｚ／Ｍｎ：前述の通り、ＧＰＣにより測定した。
（４）溶融粘度：ＪＩＳ−Ｋ７１９９−１９９９に準拠して、東洋精機製作所製キャピログラフ１−Ｂを用い、設定温度：１００℃、Ｄ＝１ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝１０のキャピラリーを用いて測定を行う。
1. Evaluation method of resin physical properties (1) Melt flow rate (MFR): MFR of ethylene / α-olefin copolymer is measured according to JIS-K6922-2: 1997 appendix (190 ° C., 21.18 N load). did.
(2) Density: As described above, the density of the ethylene / α-olefin copolymer was measured according to JIS-K6922-2: 1997 appendix (23 ° C., in the case of low density polyethylene).
(3) Mz / Mn: Measured by GPC as described above.
(4) Melt viscosity: Measured using Capillograph 1-B manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, using capillary at preset temperature: 100 ° C., D = 1 mm, L / D = 10, in accordance with JIS-K7199-1999. .
（５）分岐数：ポリマー中の分岐数（Ｎ）は、ＮＭＲにより次の条件で測定し、コモノマー量は、主鎖及び側鎖の合計１０００個の炭素あたりの個数で求めた。
装置 ： ブルカー・バイオスピン（株） ＡＶＡＮＣＥＩＩＩ ｃｒｙｏ−４００ＭＨｚ
溶媒 ： ｏ−ジクロロベンゼン／重化ブロモベンゼン ＝ ８／２混合溶液
＜試料量＞
４６０ｍｇ／２．３ｍｌ
＜Ｃ−ＮＭＲ＞
・Ｈデカップル、ＮＯＥあり
・積算回数：２５６ｓｃａｎ
・フリップ角：９０°
・パルス間隔２０秒
・ＡＱ（取り込み時間）＝５．４５ｓ Ｄ１（待ち時間）＝１４．５５ｓ
（６）ＦＲ：ＪＩＳ−Ｋ７２１０−１９９９に準拠し、１９０℃、１０ｋｇ荷重の条件下で測定したＭＦＲ（Ｉ１０）と、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重の条件下で測定したＭＦＲ（Ｉ２．１６）との比（Ｉ１０／Ｉ２．１６）を計算し、ＦＲとした。
(5) Number of branches: The number of branches (N) in the polymer was measured by NMR under the following conditions, and the amount of comonomer was determined by the number of main chains and side chains per 1000 carbons in total.
Apparatus: Bruker BioSpin Corporation AVANCEIII cryo-400MHz
Solvent: o-dichlorobenzene / deuterated bromobenzene = 8/2 mixed solution <sample amount>
460mg / 2.3ml
<C-NMR>
・ H decouple, NOE available ・ Number of integration: 256scan
・ Flip angle: 90 °
・ Pulse interval 20 seconds ・ AQ (acquisition time) = 5.45 s D1 (waiting time) = 14.55 s
(6) FR: Based on JIS-K7210-1999, MFR (I 10 ) measured under conditions of 190 ° C. and 10 kg load, and MFR (I 2.) measured under conditions of 190 ° C. and 2.16 kg load . 16 ) and the ratio (I 10 / I 2.16 ) was calculated as FR.
（７）分子構造：ポリマー中の環状アミノビニル化合物に由来する分子構造は、赤外分光器により同定を行い、ポリマーに対するグラフト量を求めた。
（８）引張弾性率
厚み０．７ｍｍのプレスシートを用いて、ＩＳＯ１１８４−１９８３に準拠して測定した。
(7) Molecular structure: The molecular structure derived from the cyclic aminovinyl compound in the polymer was identified by an infrared spectrometer, and the graft amount to the polymer was determined.
(8) Tensile elasticity modulus It measured based on ISO1184-1983 using the press sheet of thickness 0.7mm.
３．シートの評価方法
（１）ＨＡＺＥ
厚み０．７ｍｍのプレスシートを用いて、ＪＩＳ−Ｋ７１３６−２０００に準拠して測定した。プレスシート片を関東化学製特級流動パラフィンを入れたガラス製セルにセットし測定した。プレスシートは、１６０℃の条件で熱プレス機に３０分間保管し、架橋させ準備した。ＨＡＺＥ値は、小さいほど良い。
3. Sheet evaluation method (1) HAZE
It measured based on JIS-K7136-2000 using the press sheet of thickness 0.7mm. The press sheet piece was set in a glass cell containing special liquid paraffin made by Kanto Chemical Co., Ltd. and measured. The press sheet was stored in a hot press machine at 160 ° C. for 30 minutes, and prepared by crosslinking. The smaller the HAZE value, the better.
（２）引張弾性率
厚み０．７ｍｍのプレスシートを用いて、ＩＳＯ１１８４−１９８３に準拠して測定した。尚、引張速度１ｍｍ／ｍｉｎ、試験片幅１０ｍｍ、つかみ具間を１００ｍｍとし、伸び率１％のときの引張弾性率を求めた。この値が小さい程、柔軟性に優れていることを示す。
（３）耐熱性
１６０℃で３０分架橋したシートのゲル分率で評価した。ゲル分率が高いほど架橋が進行しており、耐熱性が高いと評価できる。ゲル分率が７０ｗｔ％以上のものを耐熱性評価「○」とし、６０〜６９ｗｔ％のものを「△」、６０ｗｔ％未満のものを「×」とした。尚、ゲル分率は、当該シートを、約１ｇを切り取り精秤して、キシレン１００ｃｃに浸漬し１１０℃で２４時間処理し、ろ過後残渣を乾燥し精秤して、処理前の重量で割りゲル分率を算出する。
（４）ガラスとの接着性
縦７．６ｃｍ×横２．６ｃｍ×厚み１ｍｍのスライドガラスを用いた。
樹脂組成物とスライドガラスを接触させ、１６０℃で３０分の条件でプレス機を用いて加熱を行った。２３℃雰囲気下に、２４時間放置後、ガラスから樹脂を手で剥がせる場合を「×」、剥がせない場合を「○」として評価を行った。
（５）耐候性
ＪＩＳ−Ｋ７１１３−１９９５による引張破断点強度の測定において、紫外線照射前後の強度の変化率が２０％未満のものを「○」、２０％以上のものを「×」として評価を行った。
(2) Tensile elasticity modulus It measured based on ISO1184-1983 using the press sheet of thickness 0.7mm. The tensile elastic modulus was determined when the tensile rate was 1 mm / min, the test piece width was 10 mm, the distance between grips was 100 mm, and the elongation was 1%. It shows that it is excellent in the softness, so that this value is small.
(3) Heat resistance It evaluated by the gel fraction of the sheet | seat bridge | crosslinked for 30 minutes at 160 degreeC. It can be evaluated that the higher the gel fraction, the more the crosslinking proceeds and the higher the heat resistance. Those having a gel fraction of 70 wt% or more were rated as “◯” for heat resistance, “Δ” for 60 to 69 wt%, and “x” for less than 60 wt%. As for the gel fraction, about 1 g of the sheet is cut out and weighed accurately, immersed in 100 cc of xylene, treated at 110 ° C. for 24 hours, the residue after filtration is dried and weighed, and divided by the weight before treatment. Calculate the gel fraction.
(4) Adhesiveness with glass A slide glass having a length of 7.6 cm, a width of 2.6 cm, and a thickness of 1 mm was used.
The resin composition and the slide glass were brought into contact with each other and heated using a press machine at 160 ° C. for 30 minutes. The evaluation was made with “x” when the resin could be peeled off from the glass by hand in a 23 ° C. atmosphere for 24 hours, and “◯” when it could not be peeled off.
(5) Weather resistance In the measurement of tensile strength at break according to JIS-K7113-1995, evaluation was made with a change rate of the intensity before and after UV irradiation of less than 20% as “◯” and a change rate of 20% or more as “X”. went.
４．使用原料
（１）成分（Ａ）： エチレン・α−オレフィン共重合体
下記の＜製造例１＞で重合したエチレンとヘキセン−１共重合体のグラフト共重合体（ＰＥ−１）、＜製造例２＞で重合したエチレンとブテン−１共重合体のグラフト共重合体（ＰＥ−２）、及び市販のエチレン・α−オレフィン共重合体のグラフト共重合体（ＰＥ−３）を用いた。物性を表１に示す。
（２）有機過酸化物：２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（アルケマ吉富社製、ルペロックス１０１）
（３）シランカップリング剤：γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、ＫＢＭ５０３）
（４）紫外線吸収剤：２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン（サンケミカル社製 ＣＹＴＥＣ ＵＶ５３１）
4). Raw material used (1) Component (A): Ethylene / α-olefin copolymer Graft copolymer of ethylene and hexene-1 copolymer (PE-1) polymerized in the following <Production Example 1>, <Production Example The graft copolymer (PE-2) of ethylene and butene-1 copolymer polymerized in 2> and the graft copolymer (PE-3) of a commercially available ethylene / α-olefin copolymer were used. The physical properties are shown in Table 1.
(2) Organic peroxide: 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane (manufactured by Arkema Yoshitomi, Luperox 101)
(3) Silane coupling agent: γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM503)
(4) Ultraviolet absorber: 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone (CYTEC UV531 manufactured by Sun Chemical Co., Ltd.)
＜製造例１＞
（ｉ）触媒の調製
エチレンとヘキセン−１の共重合体を製造するための触媒は、特表平７−５０８５４５号公報に記載された方法で調製した。即ち、錯体ジメチルシリレンビス（４，５，６，７−テトラヒドロインデニル）ハフニウムジメチル２．０ｍモルに、トリペンタフルオロフェニルホウ素を上記錯体に対して等モル加え、トルエンで１０リットルに希釈して触媒溶液を調製した。
（ｉｉ）重合
内容積１．５リットルの撹拌式オートクレーブ型連続反応器を用い、反応器内の圧力を１３０ＭＰａに保ち、エチレンと１−ヘキセンとの混合物を１−ヘキセンの組成が７５重量％となるように４０ｋｇ／時の割合で原料ガスを連続的に供給した。また、上記触媒溶液を連続的に供給し、重合温度が１５０℃を維持するようにその供給量を調整した。１時間あたりのポリマー生産量は約４．３ｋｇであった。反応終了後、１−ヘキセン含有量＝２４重量％、ＭＦＲ＝３５ｇ／１０分、密度＝０．８８０ｇ／ｃｍ３、Ｍｚ／Ｍｎ＝３．７であるエチレン・１−ヘキセン共重合体を得た。
得られたエチレン・１−ヘキセン共重合体に対し、環状アミノビニル化合物として４−アクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン０．３重量％、有機化酸化物として２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（アルケマ吉富社製、ルペロックス１０１）０．０１重量％をブレンドし、単軸押出機にて２８０℃で溶融混練することでグラフト共重合体（ＰＥ−１）を得た。得られたグラフト共重合体のグラフト量は、赤外分光器により同定を行うと０．２８ｗｔ％であった。
また、ＰＥ−１を１６０℃−０ｋｇ／ｃｍ２の条件で、３分予熱後、１６０℃−１００ｋｇ／ｃｍ２加圧の条件で、５分加圧、その後、３０℃に設定された冷却プレスに１００ｋｇ／ｃｍ２加圧の条件で、１０分間冷却することで、厚み０．７ｍｍのプレスシートを得た。その引張弾性率を、ＩＳＯ１１８４−１９８３に準拠し、測定を行った結果、１７ＭＰａであった。
このエチレン・１−ヘキセン共重合体のグラフト共重合体（ＰＥ−１）の特性を表１に示す。
<Production Example 1>
(I) Preparation of catalyst A catalyst for producing a copolymer of ethylene and hexene-1 was prepared by the method described in JP-T-7-508545. That is, to the complex dimethylsilylene bis (4,5,6,7-tetrahydroindenyl) hafnium dimethyl 2.0 mmol, tripentafluorophenyl boron is added in an equimolar amount to the complex, and diluted to 10 liters with toluene. A catalyst solution was prepared.
(Ii) Polymerization Using a stirred autoclave type continuous reactor having an internal volume of 1.5 liters, maintaining the pressure in the reactor at 130 MPa, a mixture of ethylene and 1-hexene has a composition of 1-hexene of 75% by weight. The raw material gas was continuously supplied at a rate of 40 kg / hour. Further, the catalyst solution was continuously supplied, and the supply amount was adjusted so that the polymerization temperature was maintained at 150 ° C. The polymer production per hour was about 4.3 kg. After completion of the reaction, an ethylene / 1-hexene copolymer having 1-hexene content = 24 wt%, MFR = 35 g / 10 min, density = 0.880 g / cm 3 , and Mz / Mn = 3.7 was obtained. .
With respect to the obtained ethylene / 1-hexene copolymer, 0.3% by weight of 4-acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine as a cyclic aminovinyl compound, and 2,5- Graft copolymer by blending 0.01% by weight of dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane (Arkema Yoshitomi, Luperox 101) and melt-kneading at 280 ° C. with a single screw extruder. A coalescence (PE-1) was obtained. The graft amount of the obtained graft copolymer was 0.28 wt% when identified by an infrared spectrometer.
Further, under the condition of PE-1 to 160 ℃ -0kg / cm 2, after 3 minutes preheat, under the condition of 160 ℃ -100kg / cm 2 pressure, 5-minute pressure, then cooling press set to 30 ° C. The press sheet of 0.7 mm thickness was obtained by cooling for 10 minutes on the conditions of 100 kg / cm < 2 > pressurization. The tensile elastic modulus was measured according to ISO 1184-1983, and as a result, it was 17 MPa.
The characteristics of this ethylene / 1-hexene copolymer graft copolymer (PE-1) are shown in Table 1.
＜製造例２＞
表１に示す組成、密度、および溶融粘度となるように、製造例１における重合時のモノマー組成、重合温度を変更して重合を行った。反応終了後、１−ブテン含有量＝３５重量％、ＭＦＲ＝３３ｇ／１０分、密度＝０．８７０ｇ／ｃｍ３、Ｍｚ／Ｍｎ＝３．５であるエチレン・１−ブテン共重合体を得た。製造例１と同様に環状アミノビニル化合物として４−アクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン０．３重量％、有機化酸化物として２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（アルケマ吉富社製、ルペロックス１０１）０．０１重量％をブレンドし、単軸押出機にて２８０℃で溶融混練することでグラフト共重合体（ＰＥ−２）を得た。得られたグラフト共重合体のグラフト量は、赤外分光器により同定を行うと０．２７ｗｔ％であった。
製造例１と同様に引張弾性率測定を行った結果、８ＭＰａであった。このエチレン・１−ブテン共重合体のグラフト共重合体（ＰＥ−２）の特性を表１に示す。
<Production Example 2>
Polymerization was carried out by changing the monomer composition and polymerization temperature during polymerization in Production Example 1 so that the composition, density, and melt viscosity shown in Table 1 were obtained. After completion of the reaction, an ethylene / 1-butene copolymer having 1-butene content = 35 wt%, MFR = 33 g / 10 min, density = 0.870 g / cm 3 , and Mz / Mn = 3.5 was obtained. . In the same manner as in Production Example 1, 4-acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 0.3% by weight as a cyclic aminovinyl compound and 2,5-dimethyl-2,5-di ( A graft copolymer (PE-2) is obtained by blending 0.01% by weight of t-butylperoxy) hexane (manufactured by Arkema Yoshitomi Corp., Luperox 101) and melt-kneading at 280 ° C. with a single screw extruder. It was. The graft amount of the obtained graft copolymer was 0.27 wt% when identified by an infrared spectrometer.
As a result of measuring the tensile modulus in the same manner as in Production Example 1, it was 8 MPa. The characteristics of this ethylene / 1-butene copolymer graft copolymer (PE-2) are shown in Table 1.
＜製造例３＞
表１に示す市販のエチレン・１−オクテン共重合体（ダウ・ケミカル社製 ＥＮＧＡＧＥ８４００）を用い、製造例１と同様に環状アミノビニル化合物として４−アクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン０．３重量％、有機化酸化物として２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（アルケマ吉富社製、ルペロックス１０１）０．０１重量％をブレンドし、単軸押出機にて２８０℃で溶融混練することでグラフト共重合体（ＰＥ−３）を得た。得られたグラフト共重合体のグラフト量は、赤外分光器により同定を行うと０．２６ｗｔ％であった。製造例１と同様に引張弾性率測定を行った結果、８ＭＰａであった。このエチレン・１−オクテン共重合体のグラフト共重合体（ＰＥ−３）の特性を表１に示す。
<Production Example 3>
Using a commercially available ethylene / 1-octene copolymer (ENGAGE 8400, manufactured by Dow Chemical Co.) shown in Table 1, as a cyclic aminovinyl compound in the same manner as in Production Example 1, 4-acryloyloxy-2,2,6,6-tetra Methylpiperidine 0.3% by weight, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane (manufactured by Arkema Yoshitomi, Luperox 101) 0.01% by weight as an organic oxide was blended, The graft copolymer (PE-3) was obtained by melt-kneading at 280 degreeC with a single screw extruder. The graft amount of the obtained graft copolymer was 0.26 wt% when identified by an infrared spectrometer. As a result of measuring the tensile modulus in the same manner as in Production Example 1, it was 8 MPa. The characteristics of this ethylene / 1-octene copolymer graft copolymer (PE-3) are shown in Table 1.
（実施例１）
エチレンとヘキセン−１共重合体のグラフト共重合体（ＰＥ−１）（成分（Ａ））１００重量部に対して、有機過酸化物として、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（アルケマ吉富社製、ルペロックス１０１）（成分（Ｂ））を１重量部、シランカップリング剤としてγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、ＫＢＭ５０３）（成分（Ｃ））を１重量部、配合し、４０ｍｍφ単軸押出機を用いて設定温度１３０℃、押出量（１７ｋｇ／時）の条件でペレット化を行った。得られたペレットを、１６０℃−０ｋｇ／ｃｍ２の条件で、３分予熱した後、１６０℃−１００ｋｇ／ｃｍ２の条件で２７分加圧（１６０℃で３０分間プレス成形）し、その後、３０℃に設定された冷却プレスに１００ｋｇ／ｃｍ２の加圧の条件で、１０分間冷却することで、厚み０．７ｍｍのシートを作製した。シートのＨＡＺＥ、引張弾性率、耐熱性、接着性、耐候性を測定、評価した。評価結果を表２に示す。
Example 1
2,5-dimethyl-2,5-di (t) as an organic peroxide with respect to 100 parts by weight of the graft copolymer (PE-1) (component (A)) of ethylene and hexene-1 copolymer. -Butylperoxy) hexane (Arkema Yoshitomi, Luperox 101) (component (B)) 1 part by weight, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM503) as a silane coupling agent (component) 1 part by weight of (C)) was blended and pelletized using a 40 mmφ single screw extruder under conditions of a set temperature of 130 ° C. and an extrusion rate (17 kg / hour). The resulting pellet, in the 160 ℃ -0kg / cm 2 conditions, after 3 minutes preheat, 160 ℃ -100kg / cm (30 minutes press molding at 160 ° C.) 27 minutes pressurization at 2 conditions, and then, A sheet having a thickness of 0.7 mm was produced by cooling for 10 minutes in a cooling press set to 30 ° C. under a pressure of 100 kg / cm 2 . The sheet was measured for HAZE, tensile modulus, heat resistance, adhesion, and weather resistance. The evaluation results are shown in Table 2.
（実施例２）
実施例１において、エチレンとヘキセン−１共重合体のグラフト共重合体（ＰＥ−１）に替えて、エチレンとブテン−１重合体のグラフト共重合体（ＰＥ−２）を用いた以外は、実施例１と同様にペレット化を行い、評価を行った。結果を表２に示す。
(Example 2)
In Example 1, except that the graft copolymer of ethylene and butene-1 polymer (PE-2) was used instead of the graft copolymer of ethylene and hexene-1 copolymer (PE-1), Pelletization was carried out in the same manner as in Example 1 for evaluation. The results are shown in Table 2.
（実施例３）
ＰＥ−１の代わりに、ＰＥ−３（エチレン・１−オクテン共重合体、ダウ・ケミカル社製 ＥＮＧＡＧＥ８４００からなるグラフト共重合体）を用いた以外は、実施例１と同様にシートを作製した。シートのＨＡＺＥ、引張弾性率、耐熱性、接着性、耐候性を測定、評価を行った。評価結果を表２に示す。実施例１、２と比べると、架橋温度が１５０℃での架橋効率が悪く耐熱性が劣る結果となったが、使用条件によっては問題がない範囲であった。なお、この実施例３は、参考例である。
(Example 3)
A sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that PE-3 (ethylene / 1-octene copolymer, graft copolymer made of ENGAGE8400 manufactured by Dow Chemical Company) was used instead of PE-1. The sheet was measured for HAZE, tensile modulus, heat resistance, adhesion, and weather resistance. The evaluation results are shown in Table 2. Compared with Examples 1 and 2, the crosslinking efficiency at 150 ° C. was poor and the heat resistance was inferior. However, there was no problem depending on the use conditions. This Example 3 is a reference example.
（実施例４）
実施例１において、さらに、紫外線吸収剤として、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン（サンケミカル社製 ＣＹＴＥＣ ＵＶ５３１）０．３重量部を添加した以外は、実施例１と同様にシートを作製した。シートのＨＡＺＥ、引張弾性率、耐熱性、接着性、耐候性を測定、評価を行った。評価結果を表２に示す。
Example 4
In Example 1, a sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.3 part by weight of 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone (CYTEC UV531 manufactured by Sun Chemical Co., Ltd.) was added as an ultraviolet absorber. Produced. The sheet was measured for HAZE, tensile modulus, heat resistance, adhesion, and weather resistance. The evaluation results are shown in Table 2.
（実施例５）
実施例２において、さらに、紫外線吸収剤として、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン（サンケミカル社製 ＣＹＴＥＣ ＵＶ５３１）０．３重量部を添加した以外は、実施例１と同様にシートを作製した。シートのＨＡＺＥ、引張弾性率、耐熱性、接着性、耐候性を測定、評価を行った。評価結果を表２に示す。
(Example 5)
In Example 2, a sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.3 part by weight of 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone (CYTEC UV531 manufactured by Sun Chemical Co., Ltd.) was further added as an ultraviolet absorber. Produced. The sheet was measured for HAZE, tensile modulus, heat resistance, adhesion, and weather resistance. The evaluation results are shown in Table 2.
（比較例１）
実施例１において、エチレン・１−ヘキセン共重合体に対し、４−アクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンを用いずグラフト共重合させなかった以外は、実施例１と同様にして樹脂組成物を調製し、評価を行った。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the same procedure as in Example 1 was performed except that 4-acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine was not used for the ethylene / 1-hexene copolymer and graft copolymerization was not performed. A resin composition was prepared and evaluated.
（比較例２）
実施例１において、有機過酸化物（架橋剤）を用いなかったこと以外は、実施例１と同様にして評価を行った。
(Comparative Example 2)
In Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the organic peroxide (crosslinking agent) was not used.
（比較例３）
実施例１において、シランカップリング剤を用いなかったこと以外は、実施例１と同様にして評価を行った。
(Comparative Example 3)
In Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the silane coupling agent was not used.
「評価」
この結果、表２から明らかなように、実施例１、２、４、５では、本発明の樹脂組成物を用いているために、これを押出成形して得られたシートは、ＨＡＺＥが小さく、柔軟性に優れ、耐熱性、ガラスに対する接着性、耐候性も優れ、剛性と架橋効率のバランスが良い。実施例３（参考例）は、実施例１、２ほどの性能ではないが、実用上問題がない。
これに対して、比較例１では、エチレンとヘキセン−１共重合体を用いたが、４−アクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンの分子構造が導入されていないために、得られたシートは、耐熱性、接着性が優れているものの、耐候性が小さいものとなった。比較例２では、有機過酸化物（架橋剤）を用いなかったために、得られたシートは、耐候性、接着性が優れているものの、耐熱性が小さいものとなった。また、比較例３では、シランカップリング剤を用いなかったために、得られたシートは、耐候性、耐熱性が優れているものの、接着性が小さいものとなった。
"Evaluation"
As a result, as is apparent from Table 2, in Examples 1, 2, 4, and 5, the resin composition of the present invention was used, so the sheet obtained by extrusion molding had a small HAZE. Excellent flexibility, heat resistance, adhesion to glass, weather resistance, and good balance between rigidity and crosslinking efficiency. Example 3 (reference example) is not as good as Examples 1 and 2, but has no practical problem.
In contrast, in Comparative Example 1, ethylene and hexene-1 copolymer were used, but because the molecular structure of 4-acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine was not introduced, Although the obtained sheet was excellent in heat resistance and adhesiveness, the weather resistance was small. In Comparative Example 2, since an organic peroxide (crosslinking agent) was not used, the obtained sheet was excellent in weather resistance and adhesiveness, but had low heat resistance. In Comparative Example 3, since the silane coupling agent was not used, the obtained sheet was excellent in weather resistance and heat resistance, but had low adhesion.
本発明の太陽電池封止材用樹脂組成物は、透明性、柔軟性、耐熱性、耐候性等が要求される太陽電池封止材として利用される。また、接着性も大きいために、薄膜太陽電池或いは基板としてガラス板を用いた太陽電池の封止材として有用であり、ＩＣ（集積回路）の封止などとしても利用できる。 The resin composition for a solar cell encapsulant of the present invention is used as a solar cell encapsulant that requires transparency, flexibility, heat resistance, weather resistance, and the like. In addition, since the adhesiveness is large, it is useful as a sealing material for a thin film solar cell or a solar cell using a glass plate as a substrate, and can also be used for IC (integrated circuit) sealing.
Claims (7)
成分（Ａ）：下記（ａ１）〜（ａ７）の特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体
（ａ１）密度が０．８６０〜０．９２０ｇ／ｃｍ３
（ａ２）分子内に下記式（Ｉ）で表される環状アミノビニル化合物に由来する分子構造を有する
（ａ３）ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求めたＺ平均分子量（Ｍｚ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｚ／Ｍｎ）が８．０以下
（ａ４）１００℃で測定した、せん断速度が２．４３×１０ｓ −１ での溶融粘度が９．０×１０ ４ ｐｏｉｓｅ以下
（ａ５）１００℃で測定した、せん断速度が２．４３×１０ ２ ｓ −１ での溶融粘度が１．８×１０ ４ ｐｏｉｓｅ以下
（ａ６）ポリマー中のコモノマーによる分岐数（Ｎ）が下記式（ａ）を満たす。
式（ａ）： Ｎ ≧ −０．６７×Ｅ＋５３
（ただし、Ｎは、ＮＭＲで測定した主鎖、側鎖の合計１０００個の炭素数あたりの分岐数であり、Ｅは、ＩＳＯ１１８４−１９８３に準拠して測定した、シートの引張弾性率である。）
（ａ７）フローレシオ（ＦＲ）：１９０℃における１０ｋｇ荷重でのＭＦＲ測定値であるＩ １０ と、１９０℃における２．１６ｋｇ荷重でのＭＦＲ測定値であるＩ ２．１６ との比（Ｉ １０ ／Ｉ ２．１６ ）が７．０未満
（式（Ｉ）中、Ｒ１及びＲ２は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ３は水素原子又は炭素数
１〜４のアルキル基又はアルコキシ基を示す。）
成分（Ｂ）：有機過酸化物
成分（Ｃ）：シランカップリング剤 The resin composition for solar cell sealing materials characterized by containing the following component (A), a component (B), and a component (C).
Component (A): ethylene / α-olefin copolymer (a1) having the following characteristics (a1) to (a7 ): Density of 0.860 to 0.920 g / cm 3
(A2) It has a molecular structure derived from a cyclic aminovinyl compound represented by the following formula (I) in the molecule.
(A3) The ratio (Mz / Mn) of the Z average molecular weight (Mz) and the number average molecular weight (Mn) determined by gel permeation chromatography (GPC) is 8.0 or less.
(A4) The melt viscosity at a shear rate of 2.43 × 10 s −1 measured at 100 ° C. is 9.0 × 10 4 poise or less.
(A5) The melt viscosity at a shear rate of 2.43 × 10 2 s −1 measured at 100 ° C. is 1.8 × 10 4 poise or less.
(A6) The number of branches (N) due to the comonomer in the polymer satisfies the following formula (a).
Formula (a): N ≧ −0.67 × E + 53
(However, N is the number of branches per 1000 carbon atoms in total of the main chain and side chain measured by NMR, and E is the tensile modulus of the sheet measured in accordance with ISO 1184-1983.) )
(A7) Flow ratio (FR): ratio of I10, which is an MFR measurement value at 190 ° C. under a 10 kg load, to I 2.16 , which is an MFR measurement value at 190 ° C. under a 2.16 kg load (I 10 / I 2.16 ) is less than 7.0
(In Formula (I), R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group.)
Component (B): Organic peroxide Component (C): Silane coupling agent
式（ａ’）： −０．６７×Ｅ＋８０ ≧ Ｎ ≧ −０．６７×Ｅ＋５３
（ ただし、Ｎは、ＮＭＲで測定した主鎖、側鎖の合計１０００個の炭素数あたりの分岐数であり、Ｅは、ＩＳＯ１１８４−１９８３に準拠して測定した、シートの引張弾性率である。） (A6) The number of branches (N) due to the comonomer in the polymer satisfies the following formula (a ′): The resin composition for a solar cell encapsulant according to claim 1 .
Formula (a ′): −0.67 × E + 80 ≧ N ≧ −0.67 × E + 53
(Where N is the number of branches per 1000 carbon atoms in total of the main chain and side chain measured by NMR, and E is the tensile modulus of the sheet measured in accordance with ISO 1184-1983.) )
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