JP5719726B2 - Front protective sheet for solar cell and solar cell module produced using the same - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池用セルの前面保護部材として用いられる前面保護シートに関し,特に、柔軟性と防湿性と耐候性を兼備する樹脂層よりなり,太陽電池の軽量化、耐久性の向上に有効な太陽電池用前面保護シート及びこの太陽電池用前面保護シートを用いた軽量、高耐久性の太陽電池に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a front protective sheet used as a front protective member for a solar battery cell, and in particular, comprises a resin layer having both flexibility, moisture resistance and weather resistance, and is effective in reducing the weight and durability of solar cells. The present invention relates to a solar cell front protective sheet and a lightweight and highly durable solar cell using the solar cell front protective sheet.
近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を直接電気エネルギーに変換する太陽電池が注目され、開発が進められている。太陽電池は受光面側より前面保護シートと裏面保護シートとの間にエチレン− 酢酸ビニル共重合体やポリエチレン、ポリプロピレンフィルムなどの封止膜により太陽電池用セルを封止した構成とされている。
このような太陽電池は、通常、前面保護シート、封止膜 、発電素子、封止膜及び裏面保護シートをこの順で積層し、加熱溶融させることにより接着一体化することで製造される。太陽電池の前面保護シートとしては、紫外線に対する耐久性に優れることが要求されるが、加えて、湿気ないし水の透過による内部の導線や電極の発錆を防止するために、防湿性に優れることが極めて重要な要件となる。このため、従来は、表面側透明保護部材としてガラス板が用いられている。しかし、ガラス板は耐光性、防湿性に優れる反面、重量が重く、また、衝撃に弱く割れ易いという欠点がある。この問題に対して、たとえば特許文献1では透明樹脂フィルムを用いることにより、重さ及び衝撃による破損の問題を解決し、また耐候性、防湿性が良好な樹脂フィルムを組み合わせることにより太陽電池の耐久性の向上に有効な太陽電池用前面保護シートが提案されている。
しかしながら、特許文献1記載の太陽電池用前面保護シートにおいて、接着剤を用いて耐候層と防湿層を張り合わせる場合,接着剤を厚くすることは生産性の観点から難しく,太陽電池受光面への落下物により防湿層が破損し防湿機能を劣下させてしまうことがあった。
In recent years, solar cells that directly convert sunlight into electric energy have attracted attention and are being developed from the viewpoint of effective use of resources and prevention of environmental pollution. The solar cell is configured such that the solar cell is sealed with a sealing film such as an ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethylene, or polypropylene film between the front surface protection sheet and the back surface protection sheet from the light receiving surface side.
Such a solar cell is usually manufactured by laminating a front protective sheet, a sealing film, a power generation element, a sealing film, and a back protective sheet in this order and bonding them together by heating and melting. As a front protective sheet for solar cells, it is required to have excellent durability against ultraviolet rays. In addition, in order to prevent rusting of internal conductors and electrodes due to moisture or water permeation, it is excellent in moisture resistance. Is an extremely important requirement. For this reason, conventionally, a glass plate has been used as the surface-side transparent protective member. However, the glass plate is excellent in light resistance and moisture resistance, but has a drawback that it is heavy and weak against impact and easily cracked. To solve this problem, for example,
However, in the solar cell front protective sheet described in
一方、接着剤を用いず、太陽電子用封止材に一般に用いるエチレン− 酢酸ビニル共重合体を耐候層と防湿層を張り合わせるフィルムとして使用し,太陽電池への落下物による防湿機能の劣下を防ぐ方法が提案されている(特許文献2)。
しかしながら,エチレン− 酢酸ビニル共重合体を使用する場合、通常、これに耐熱性を付与することを主な目的として有機過酸化物などの架橋剤を用いた架橋が行われるため,架橋にともなう表面外観悪化や防湿層の劣下が生じる。また、エチレン−酢酸ビニル共重合体には、長期間における使用に際して、エチレン−酢酸ビニル共重合体の加水分解等により発生する酢酸、架橋剤、架橋助剤などに起因して、前面保護シート内の樹脂層や接着剤を劣下させ層内界面での剥離が発生する問題があった。
また架橋を必要とせず、酢酸の発生がないα−オレフィン重合体からなる太陽電池封止材(特許文献3)や、少なくとも一種のポリオレフィン系共重合体と、少なくとも一種の結晶性ポリオレフィンからなるポリマーブレンドまたはポリマーアロイからなることを特徴とする太陽電池封止材(特許文献4)が開示されている。特に上記特許文献4には、具体的に、低融点のエチレン− 酢酸ビニル共重合体と高融点のエチレン−酢酸ビニル共重合体とのポリマーブレンド(実施例1参照)、エチレン−メタクリル酸共重合体と汎用の結晶性ポリエチレンとのポリマーブレンド(実施例2参照)、エチレン−アクリル酸メチル共重合体と汎用の結晶性ポリプロピレンとのポリマーブレンド(実施例3参照)が開示されている。
しかし、上記特許文献3で具体的に用いられているプロピレンを主成分とする重合体からなる樹脂組成物では、透明性が不十分であり(全光線透過率:83.2%(実施例参照))、前面保護シート内の張り合わせフィルムとして使用した場合,前面保護シート全体の光線透過率が低下し太陽電池の発電効率が低下する。また、特許文献4で用いられている各ポリマーブレンドは、必ずしも透明性に優れたものではなく、柔軟性と耐熱性および透明性とのバランス化においては未だ問題があった。
尚、上記特許文献3、4のいずれにおいても、前面保護シートにおける防湿層の劣化を防ぎ、これにより長期の高い防湿性と耐候性を兼備し、かつ太陽電池の耐久性の向上を図ると言う着眼はない。このように、従来の太陽電池用全面保護シートに関する技術において、前面保護シートにおける防湿層の劣化に対する有用な解決手段は提案されてなかった。
On the other hand, without using an adhesive, ethylene-vinyl acetate copolymer, which is generally used for sealing materials for solar electronics, is used as a film that bonds the weather-proof layer and moisture-proof layer. A method for preventing this has been proposed (Patent Document 2).
However, when an ethylene-vinyl acetate copolymer is used, since the crosslinking is usually performed using a crosslinking agent such as an organic peroxide for the purpose of imparting heat resistance to the copolymer, the surface accompanying the crosslinking is used. Deterioration of appearance and deterioration of moisture-proof layer occur. In addition, the ethylene-vinyl acetate copolymer contains an acetic acid, a crosslinking agent, a crosslinking aid, etc. generated by hydrolysis of the ethylene-vinyl acetate copolymer during long-term use. There was a problem that the resin layer and the adhesive were deteriorated and peeling at the interface in the layer occurred.
Further, a solar cell encapsulant made of an α-olefin polymer that does not require crosslinking and does not generate acetic acid (Patent Document 3), a polymer made of at least one polyolefin copolymer and at least one crystalline polyolefin A solar cell encapsulating material (Patent Document 4) comprising a blend or a polymer alloy is disclosed. In particular, the above Patent Document 4 specifically describes a polymer blend of a low melting point ethylene-vinyl acetate copolymer and a high melting point ethylene-vinyl acetate copolymer (see Example 1), ethylene-methacrylic acid copolymer. Polymer blends of coalesced and general purpose crystalline polyethylene (see Example 2) and polymer blends of ethylene-methyl acrylate copolymer and general purpose crystalline polypropylene (see Example 3) are disclosed.
However, the resin composition comprising a polymer mainly composed of propylene specifically used in
In any of the
すなわち、本発明の課題は、太陽電池用セルの透明保護部材として用いられる保護シートにおいて、前記従来の問題を解決し、該シートの一部を構成する防湿性能を有する樹脂層の劣化を防ぐために、柔軟性と耐熱性および透明性との良好なバランスが図られた樹脂層を有することによって、落下物などによる前面保護シートの防湿性能の劣下を防ぎ、透明性及び長期の高い防湿性と耐候性を兼備し、かつ太陽電池の軽量化、耐久性の向上に有効な太陽電池用前面保護シートを提供することにある。
また、本発明の課題は、この太陽電池用前面保護シートを用いた、軽量、高耐久性の太陽電池モジュール及び太陽電池を提供することにある。
That is, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems in a protective sheet used as a transparent protective member for a solar cell, and to prevent deterioration of a resin layer having a moisture-proof performance constituting a part of the sheet. By having a resin layer with a good balance between flexibility, heat resistance and transparency, it prevents deterioration of the moisture resistance of the front protective sheet due to falling objects, etc., and transparency and long-term high moisture resistance An object of the present invention is to provide a solar cell front protective sheet that has weather resistance and is effective in reducing the weight and durability of solar cells.
Moreover, the subject of this invention is providing the lightweight and highly durable solar cell module and solar cell using this front protective sheet for solar cells.
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、特定の熱特性を有するエチレン−α−オレフィンランダム共重合体と特定の熱特性を有するエチレン−α−オレフィンブロック共重合体を含有する樹脂層を太陽電池用前面保護シートに用いることにより、柔軟性、耐熱性および透明性を同時に満足できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
耐候層(A)と防湿層(B)とを、下記(1)の条件を満足するエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)と下記(2)の条件を満足するエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)とを含有する柔軟層(C)を介して積層してなることを特徴とする太陽電池用前面保護シートに関する。
(1)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解熱量が0〜70J/g
(2)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解ピーク温度が100℃以上であり、かつ、結晶融解熱量が5〜70J/g
As a result of intensive studies, the present inventors have obtained a resin layer containing an ethylene-α-olefin random copolymer having specific thermal characteristics and an ethylene-α-olefin block copolymer having specific thermal characteristics. By using it for the front protective sheet for solar cells, it was found that flexibility, heat resistance and transparency can be satisfied at the same time, and the present invention has been completed.
That is, the present invention
The weather-resistant layer (A) and the moisture-proof layer (B), the ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) that satisfies the following condition (1) and the ethylene-α that satisfies the following condition (2): -It is related with the solar cell front protective sheet characterized by laminating | stacking through the soft layer (C) containing an olefin block copolymer (C-2).
(1) The heat of crystal fusion measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 0 to 70 J / g.
(2) The crystal melting peak temperature measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 100 ° C. or higher, and the crystal melting heat amount is 5 to 70 J / g.
また、本発明は、前記本発明の太陽電池用前面保護シートを用いて作製された太陽電池モジュール及び太陽電池に関する。 Moreover, this invention relates to the solar cell module and solar cell which were produced using the front surface protection sheet for solar cells of the said this invention.
本発明によれば、前面保護シートにおいて、該シートを構成する柔軟層を特定の構成とすることによって、該柔軟層の柔軟性と耐熱性および透明性とのバランスを図ることができる。これにより、落下物などによる防湿層の劣化が引き起こす前面シートの防湿性能の劣下を防ぐことができ、透明性及び長期の高防湿性と耐候性を兼備し、かつ太陽電池の軽量化、耐久性の向上に有効な太陽電池用前面保護シート、及びこの太陽電池用前面保護シートを用いた、軽量、高耐久性の太陽電池モジュールならびに太陽電池を提供することができる。 According to the present invention, in the front protective sheet, by setting the flexible layer constituting the sheet to a specific configuration, the flexibility of the flexible layer can be balanced with heat resistance and transparency. This prevents the deterioration of the moisture-proof performance of the front sheet caused by the deterioration of the moisture-proof layer due to falling objects, etc., which combines transparency and long-term high moisture resistance and weather resistance, and makes the solar cell lighter and more durable It is possible to provide a solar cell front protective sheet effective for improving the solar cell performance, and a lightweight and highly durable solar cell module and solar cell using the solar cell front protective sheet.
以下、本発明を更に詳細に説明する。なお、本明細書において、「層」の語は「フィルム」の意を包含することがあるものとする。
<耐候層(A)>
本発明における耐候層(A)とは高透明で可撓性に富み、耐熱性、防湿性、紫外線耐久性に優れる性能を有する樹脂層をいい、太陽電池前面保護シートと表面外観の維持を目的として用いられる。
耐候層の耐候性は、JIS K7350に準じてなされるサンシャインウェザーメーターによる耐候性試験において、力学物性や全光線透過率の低下が少ないものが好ましく、5000時間経過後の力学物性や全光線透過率の低下がないものがより好ましく、10000時間経過後の力学物性や全光線透過率の低下がないものが特に好ましい。
耐候層(A)の材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、4−フッ化エチレン−パークロロアルコキシ共重合体(PFA)、4−フッ化エチレン−6−フッ化プロピレン共重合体(FEP)、2−エチレン−4−フッ化エチレン共重合体(ETFE)、ポリ3−フッ化塩化エチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)及びポリフッ化ビニル(PVF)等のフッ素樹脂層、或いは、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等の樹脂に紫外線吸収剤を練り込んだ樹脂組成物を成膜したものが好ましく用いられ、長期耐久性と高光線透過率の観点から、2−エチレン−4−フッ化エチレン共重合体(ETFE)、4−フッ化エチレン−6−フッ化プロピレン共重合体(FEP)がより好ましく用いられる。なお、上記紫外線吸収剤としては、柔軟層に含有されうる後述の紫外線吸収剤と同様のものが使用できる。上記樹脂は、1種で用いることもできるが2種以上組合せて使用することもできる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In the present specification, the term “layer” may include the meaning of “film”.
<Weather-resistant layer (A)>
The weathering layer (A) in the present invention refers to a resin layer that is highly transparent and flexible, and has excellent heat resistance, moisture resistance and UV durability, and is intended to maintain the solar cell front protective sheet and surface appearance. Used as
The weather resistance of the weather resistant layer is preferably such that there is little decrease in mechanical properties and total light transmittance in a weather resistance test conducted according to JIS K7350, and mechanical properties and total light transmittance after 5000 hours have passed. Are preferable, and those having no decrease in mechanical properties and total light transmittance after 10000 hours are particularly preferable.
Examples of the material of the weather resistant layer (A) include polytetrafluoroethylene (PTFE), 4-fluorinated ethylene-perchloroalkoxy copolymer (PFA), and 4-fluorinated ethylene-6-fluorinated propylene copolymer. Fluororesin layers such as (FEP), 2-ethylene-4-fluoroethylene copolymer (ETFE), poly-3-fluoroethylene chloride (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), and polyvinyl fluoride (PVF); Alternatively, a film obtained by forming a resin composition in which an ultraviolet absorber is kneaded into a resin such as acrylic, polycarbonate, polyethylene terephthalate (PET), or polyethylene naphthalate (PEN) is preferably used, and long-term durability and high light transmittance are used. From the viewpoint of 2-ethylene-4-fluoroethylene copolymer (ETFE), 4-fluoroethylene 6-fluorinated propylene copolymer (FEP) is more preferably used. In addition, as said ultraviolet absorber, the thing similar to the below-mentioned ultraviolet absorber which can be contained in a flexible layer can be used. Although the said resin can also be used by 1 type, it can also be used in combination of 2 or more type.
上記耐候層(A)の厚さは、一般に20〜200μm程度であり、フィルムの取り扱いやすさとコストの点から30〜120μmが好ましく、40〜80μmがより好ましい。 The thickness of the weather-resistant layer (A) is generally about 20 to 200 μm, preferably 30 to 120 μm, more preferably 40 to 80 μm from the viewpoint of film handling and cost.
<防湿層(B)>
本発明における防湿層(B)とは、湿気、水の透過による内部の導線、電極の発錆等を防止するために用いられ、好ましくは高透明であり、防湿性に優れた樹脂層であれば特に制限はないが、基材層の少なくとも一方の面に無機酸化物のコーティング膜を少なくとも1層有するものが好ましく用いられる。
上記基材層としては、熱可塑性高分子フィルムが好ましく、好ましくは高透明であり、その材料としては、通常の包装材料に使用しうる樹脂であれば特に制限なく用いることができる。具体的には、エチレン、プロピレン、ブテン等の単独重合体または共重合体などのポリオレフィン、環状ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、共重合ナイロン等のポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体部分加水分解物(EVOH)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、フッ素樹脂、アクリレート樹脂、生分解性樹脂などが挙げられる。これらの中では、フィルム物性、コストなどの点から、ポリエステル、ポリアミド、およびポリオレフィンから選ばれる少なくとも一つの樹脂が好ましい。中でも、フィルム物性の点から、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)が特に好ましい。
<Dampproof layer (B)>
The moisture-proof layer (B) in the present invention is a resin layer that is used to prevent moisture, internal conductors due to permeation of water, rusting of electrodes, and the like, and preferably is a highly transparent resin layer with excellent moisture resistance. Although there is no particular limitation, those having at least one inorganic oxide coating film on at least one surface of the base material layer are preferably used.
The base material layer is preferably a thermoplastic polymer film, preferably highly transparent, and any material that can be used for ordinary packaging materials can be used without particular limitation. Specifically, polyolefins such as homopolymers or copolymers such as ethylene, propylene and butene, amorphous polyolefins such as cyclic polyolefins, polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), nylon 6 , Nylon 66, nylon 12, polyamide such as copolymer nylon, ethylene-vinyl acetate copolymer partial hydrolyzate (EVOH), polyimide, polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polycarbonate, polyvinyl Examples include butyral, polyarylate, fluororesin, acrylate resin, and biodegradable resin. Among these, at least one resin selected from polyester, polyamide, and polyolefin is preferable from the viewpoint of film physical properties, cost, and the like. Among these, polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN) are particularly preferable from the viewpoint of film properties.
また、上記基材層は、公知の添加剤、例えば、帯電防止剤、光線遮断剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、フィラー、着色剤、安定剤、潤滑剤、架橋剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤等を含有することができる。
上記基材層としての熱可塑性高分子フィルムは、上記の原料を用いて成形してなるものであるが、基材として用いる際は、未延伸であってもよいし延伸したものであってもよい。また、他のプラスチック基材と積層されていてもよい。
In addition, the base material layer is a known additive such as an antistatic agent, a light blocking agent, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a lubricant, a filler, a colorant, a stabilizer, a lubricant, a crosslinking agent, an antiblocking agent, An antioxidant etc. can be contained.
The thermoplastic polymer film as the base material layer is formed by using the above raw materials, but when used as a base material, it may be unstretched or stretched. Good. Moreover, you may laminate | stack with the other plastic base material.
かかる基材層は、従来公知の方法により製造することができ、例えば、原料樹脂を押出機により溶融し、環状ダイやTダイにより押出して、急冷することにより実質的に無定型で配向していない未延伸フィルムを製造することができる。また、多層ダイを用いることにより、1種の樹脂からなる単層フィルム、1種の樹脂からなる多層フィルム、多種の樹脂からなる多層フィルム等を製造することができる。 Such a base material layer can be produced by a conventionally known method. For example, the raw material resin is melted by an extruder, extruded by an annular die or a T die, and rapidly cooled to be oriented substantially amorphously. No unstretched film can be produced. Further, by using a multilayer die, it is possible to produce a single layer film made of one kind of resin, a multilayer film made of one kind of resin, a multilayer film made of various kinds of resins, and the like.
この未延伸フィルムを一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸などの公知の方法により、フィルムの流れ(縦軸)方向又はフィルムの流れ方向とそれに直角な(横軸)方向に延伸することにより、少なくとも一軸方向に延伸したフィルムを製造することができる。延伸倍率は任意に設定できるが、150℃熱収縮率が、0.01〜5%、更には0.01〜2%であることが好ましい。中でもフィルム物性の点から、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムや、ポリエチレンテレフタレート及び/又はポリエチレンナフタレートと他のプラスチックの共押出二軸延伸フィルムが好ましい。 The unstretched film is subjected to a known method such as uniaxial stretching, tenter sequential biaxial stretching, tenter simultaneous biaxial stretching, tubular simultaneous biaxial stretching, or the like. A film stretched in at least a uniaxial direction can be produced by stretching in a direction (horizontal axis) perpendicular thereto. Although a draw ratio can be set arbitrarily, it is preferable that 150 degreeC heat shrink rate is 0.01 to 5%, Furthermore, it is preferable that it is 0.01 to 2%. Among these, from the viewpoint of film properties, a biaxially stretched polyethylene naphthalate film, a polyethylene terephthalate and / or a coextruded biaxially stretched film of polyethylene naphthalate and other plastics are preferable.
なお、上記基材層には、無機薄膜との密着性向上のため、アンカーコート剤を塗布することが好ましい。アンカーコート剤としては、溶剤性又は水性のポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ビニル変性樹脂、ビニルアルコール樹脂、ビニルブチラール樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ニトロセルロース樹脂、オキサゾリン基含有樹脂、カルボジイミド基含有樹脂、メチレン基含有樹脂、エポキシ基含有樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂及びアルキルチタネート等を単独、あるいは2種以上組み合わせて使用することができる。また、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、光線遮断剤、紫外線吸収剤、安定剤、潤滑剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤等を含有したり、それらを上記樹脂と共重合させたものを使用することができる。 In addition, it is preferable to apply | coat an anchor coating agent to the said base material layer for the adhesive improvement with an inorganic thin film. As anchor coating agents, solvent-based or water-soluble polyester resins, isocyanate resins, urethane resins, acrylic resins, vinyl-modified resins, vinyl alcohol resins, vinyl butyral resins, ethylene vinyl alcohol resins, nitrocellulose resins, oxazoline group-containing resins, carbodiimides A group-containing resin, a methylene group-containing resin, an epoxy group-containing resin, a modified styrene resin, a modified silicon resin, an alkyl titanate, or the like can be used alone or in combination of two or more. Also contains silane coupling agents, titanium coupling agents, light blocking agents, ultraviolet absorbers, stabilizers, lubricants, antiblocking agents, antioxidants, etc., or they are copolymerized with the above resins Things can be used.
アンカーコート層の形成方法としては、公知のコーティング方法が適宜採択される。例えば、リバースロールコーター、グラビアコーター、ロッドコーター、エアドクタコーター、スプレイあるいは刷毛を用いたコーティング方法等の方法がいずれも使用できる。また、蒸着層を樹脂液に浸漬して行ってもよい。塗布後は、80〜200℃程度の温度での熱風乾燥、熱ロール乾燥などの加熱乾燥や、赤外線乾燥などの公知の乾燥方法を用いて溶媒を蒸発させることができる。また、耐水性、耐久性を高めるために、電子線照射による架橋処理を行う事もできる。また、アンカーコート層の形成は、基材層の製造ラインの途中で行う方法(インライン)でも、基材層製造後に行う(オフライン)方法でも良い。 As a method for forming the anchor coat layer, a known coating method is appropriately adopted. For example, any method such as a reverse roll coater, a gravure coater, a rod coater, an air doctor coater, a spray or a coating method using a brush can be used. Alternatively, the vapor deposition layer may be immersed in a resin solution. After application, the solvent can be evaporated using a known drying method such as hot drying such as hot air drying or hot roll drying at a temperature of about 80 to 200 ° C., or infrared drying. Moreover, in order to improve water resistance and durability, the crosslinking process by electron beam irradiation can also be performed. Further, the formation of the anchor coat layer may be a method performed in the middle of the base material layer production line (in-line) or a method performed after the base material layer is manufactured (off-line).
防湿層としては、該基材層にアルミニウム等の金属のコーティング膜を形成したものも知られているが、アルミニウム等の金属では、太陽電池に適用した場合、電流がリークする等の恐れがあるため、シリカ・アルミナ等の無機酸化物のコーティング膜が好ましく用いられる。 As a moisture-proof layer, a substrate in which a coating film of a metal such as aluminum is formed on the base material layer is known. However, when a metal such as aluminum is applied to a solar cell, current may leak. Therefore, an inorganic oxide coating film such as silica / alumina is preferably used.
上記無機酸化物コーティング膜の形成方法としては、蒸着法、コーティング法などの方法がいずれも使用できるが、ガスバリア性の高い均一な薄膜が得られるという点で蒸着法が好ましい。この蒸着法には、物理気相蒸着(PVD)、あるいは化学気相蒸着(CVD)などの方法が含まれる。物理気相蒸着法には、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングなどが挙げられ、化学気相蒸着法には、プラズマを利用したプラズマCVD、加熱触媒体を用いて材料ガスを接触熱分解する触媒化学気相成長法(Cat−CVD)等が挙げられる。 As a method for forming the inorganic oxide coating film, any method such as a vapor deposition method and a coating method can be used, but a vapor deposition method is preferable in that a uniform thin film having a high gas barrier property can be obtained. This vapor deposition method includes methods such as physical vapor deposition (PVD) or chemical vapor deposition (CVD). Examples of physical vapor deposition include vacuum deposition, ion plating, and sputtering, and chemical vapor deposition includes plasma CVD using plasma and a catalyst that thermally decomposes a material gas using a heated catalyst body. Examples include chemical vapor deposition (Cat-CVD).
無機酸化物コーティング膜を構成する無機物質としては、珪素、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、錫、ニッケル、チタン、非晶質炭素等、あるいはこれらの酸化物、炭化物、窒化物またはそれらの混合物が挙げられるが、好ましくは酸化珪素、酸化アルミニウム、非晶質炭素を主体としたダイアモンドライクカーボンである。特に、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウムは、高いガスバリア性が安定に維持できる点で好ましい。 Examples of the inorganic substance constituting the inorganic oxide coating film include silicon, aluminum, magnesium, zinc, tin, nickel, titanium, amorphous carbon, and the like, oxides, carbides, nitrides, or mixtures thereof. However, diamond-like carbon mainly composed of silicon oxide, aluminum oxide, and amorphous carbon is preferable. In particular, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and aluminum oxide are preferable in that high gas barrier properties can be stably maintained.
上記コーティング膜の厚さは、安定な防湿性能の発現の点から、40〜1000nmであることが好ましく、80〜800nmがより好ましく、160〜600nmが更に好ましい。また、上記基材層の厚さは、一般に5〜100μm程度であり、生産性や取り扱いやすさの点から8〜50μmが好ましく、12〜25μmが更に好ましい。従って、上記防湿層(A)の厚さは、一般に6〜100μm程度であり、生産性や取り扱いやすさの点から9〜50μmが好ましく、12〜25μmが更に好ましい。 The thickness of the coating film is preferably 40 to 1000 nm, more preferably 80 to 800 nm, and still more preferably 160 to 600 nm from the viewpoint of stable moistureproof performance. Moreover, generally the thickness of the said base material layer is about 5-100 micrometers, 8-50 micrometers is preferable from the point of productivity or the ease of handling, and 12-25 micrometers is still more preferable. Therefore, the thickness of the moisture-proof layer (A) is generally about 6 to 100 μm, preferably 9 to 50 μm, more preferably 12 to 25 μm from the viewpoint of productivity and ease of handling.
<柔軟層(C)>
本発明における柔軟層(C)とは、前記耐候層(A)と防湿層(B)とを、これを介して積層することを目的として使用されるものである。柔軟層(C)としては、具体的には、高透明で可撓性に富み、耐熱性、加水分解性に優れることから、エチレン−α−オレフィン共重合体からなるフィルムが用いられ、さらに、特定の熱特性を有するエチレン−α−オレフィンランダム共重合体と特定の熱特性を有するエチレン−α−オレフィンブロック共重合体を含有する樹脂組成物を使用することが高光線透過率,耐熱性,柔軟性の発現の観点から必要となる。
<Flexible layer (C)>
The flexible layer (C) in the present invention is used for the purpose of laminating the weather-resistant layer (A) and the moisture-proof layer (B) through this. As the flexible layer (C), specifically, a film made of an ethylene-α-olefin copolymer is used because it is highly transparent, rich in flexibility, and excellent in heat resistance and hydrolyzability. It is possible to use a resin composition containing an ethylene-α-olefin random copolymer having specific thermal characteristics and an ethylene-α-olefin block copolymer having specific thermal characteristics. This is necessary from the viewpoint of developing flexibility.
ここで特定の熱特性を有するエチレン−α−オレフィンランダム共重合体とは下記(1)の条件を満足するエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)であり、特定の熱特性を有するエチレン−α−オレフィンブロック共重合体とは下記(2)の条件を満足するエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)である。
(1)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解熱量が0〜70J/g
(2)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解ピーク温度が100℃以上であり、かつ、結晶融解熱量が5〜70J/g
Here, the ethylene-α-olefin random copolymer having specific thermal characteristics is an ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) that satisfies the following condition (1), and has specific thermal characteristics. The ethylene-α-olefin block copolymer has an ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) that satisfies the following condition (2).
(1) The heat of crystal fusion measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 0 to 70 J / g.
(2) The crystal melting peak temperature measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 100 ° C. or higher, and the crystal melting heat amount is 5 to 70 J / g.
太陽電池用前面保護シートの耐熱性は柔軟層(C)を構成するエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)の諸特性(結晶融解ピーク温度、結晶融解熱量、MFR、分子量など)およびエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)の諸特性(結晶融解ピーク温度、結晶融解熱量、MFR、分子量など)により影響されるが、とくに、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)の結晶融解ピーク温度が強く影響する。 The heat resistance of the front protective sheet for solar cells is the characteristics of the ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) constituting the flexible layer (C) (crystal melting peak temperature, crystal melting heat, MFR, molecular weight, etc.) And ethylene-α-olefin block copolymer (C-2), which are affected by various properties (crystal melting peak temperature, crystal melting heat, MFR, molecular weight, etc.). The crystal melting peak temperature of (C-2) is strongly influenced.
一般に、太陽電池モジュールは発電時の発熱や太陽光の輻射熱などで、その温度が85〜90℃程度まで昇温するが、柔軟層(C)におけるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)の結晶融解ピーク温度が100℃以上であれば、本発明の太陽電池用前面保護シートの耐熱性を確保することが出来る。一方、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)の結晶融解ピーク温度の上限温度が145℃であれば、太陽電池素子の封止工程であまり高温にすることなく封止することができるため好ましい。また柔軟層(C)におけるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)及びエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)の各々の結晶融解熱量が規定の範囲内であれば、本発明の太陽電池用前面保護シートの柔軟性や透明性(全光線透過率)などが確保され、また、原料ペレットのブロッキングなどの不具合も起こり難いため好ましい。 Generally, a solar cell module is heated to about 85 to 90 ° C. due to heat generated during power generation or radiant heat of sunlight, but the ethylene-α-olefin block copolymer (C— in the flexible layer (C)). If the crystal melting peak temperature of 2) is 100 ° C. or higher, the heat resistance of the solar cell front protective sheet of the present invention can be ensured. On the other hand, if the upper limit temperature of the crystal melting peak temperature of the ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) is 145 ° C., the sealing can be performed without increasing the temperature in the solar cell element sealing step. This is preferable because it is possible. In addition, if the heat of crystal melting of each of the ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) and the ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) in the flexible layer (C) is within a specified range. The flexibility and transparency (total light transmittance) of the front protective sheet for solar cells of the present invention are ensured, and problems such as blocking of raw material pellets are also unlikely to occur.
本発明における柔軟層(C)を構成するエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)及びエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)の各々に用いられるα−オレフィンの種類は、同一であってもよいし、異なっていてもよいが、本発明においては、同一である方が、混合した際の相溶性や太陽電池用前面保護シートの透明性、すなわち、太陽電池の光電変換効率が向上するため好ましい。
次に、柔軟層(C)におけるこれらの共重合体の混合(含有)質量比は、特に制限されるものではないが、好ましくは(C−1)/(C−2)=99〜50/1〜50、より好ましくは、98〜60/2〜40、さらに好ましくは、97〜70/3〜30である。但し、(C−1)と(C−2)の合計を100質量部とする。ここで、混合(含有)質量比が上記範囲内であれば、柔軟性、耐熱性、透明性等のバランスに優れた柔軟層(C)が得られやすいため好ましい。
Kind of α-olefin used in each of ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) and ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) constituting flexible layer (C) in the present invention May be the same or different, but in the present invention, the same is the compatibility when mixed and the transparency of the front protective sheet for solar cells, that is, the solar cell. It is preferable because photoelectric conversion efficiency is improved.
Next, the mixing (containing) mass ratio of these copolymers in the flexible layer (C) is not particularly limited, but preferably (C-1) / (C-2) = 99 to 50 /. 1-50, More preferably, it is 98-60 / 2-40, More preferably, it is 97-70 / 3-30. However, the total of (C-1) and (C-2) is 100 parts by mass. Here, it is preferable if the mixing (containing) mass ratio is in the above range because a flexible layer (C) having an excellent balance of flexibility, heat resistance, transparency and the like can be easily obtained.
本発明における柔軟層(C)の柔軟性は、適用される太陽電池の形状や厚み、設置場所などを考慮して適宜調整すれば良いが、例えば、動的粘弾性測定における振動周波数10Hz、温度20℃の貯蔵弾性率(E´)が1〜2000MPaであることが好ましい。太陽電池素子の保護の観点からは貯蔵弾性率(E´)は、より低い方が好ましいが、シート形状などで本発明の柔軟層(C)を採取した場合のハンドリング性やシート表面同士のブロッキング防止などを考慮すると、3〜1000MPaであることがより好ましく、5〜500MPaであることがさらに好ましく、10〜100MPaであることが特に好ましい。 The flexibility of the flexible layer (C) in the present invention may be appropriately adjusted in consideration of the shape, thickness, installation location, etc. of the applied solar cell. For example, the vibration frequency in dynamic viscoelasticity measurement is 10 Hz, temperature The storage elastic modulus (E ′) at 20 ° C. is preferably 1 to 2000 MPa. From the viewpoint of protection of the solar cell element, the storage elastic modulus (E ′) is preferably lower. However, handling properties and blocking between the sheet surfaces when the flexible layer (C) of the present invention is collected in a sheet shape or the like. Considering prevention and the like, it is more preferably 3 to 1000 MPa, further preferably 5 to 500 MPa, and particularly preferably 10 to 100 MPa.
本発明における柔軟層(C)の耐熱性は、エチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)の諸特性(結晶融解ピーク温度、結晶融解熱量、MFR、分子量など)およびエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)の諸特性(結晶融解ピーク温度、結晶融解熱量、MFR、分子量など)により影響されるが、とくに、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)の結晶融解ピーク温度が強く影響する。
前述の通り、柔軟層(C)におけるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)の結晶融解ピーク温度が100℃以上であれば、本発明における柔軟層(C)の耐熱性を確保することが出来る。そして、本発明の太陽電池前面保護シートは柔軟層(C)の耐熱性と弾性率が部材を構成する層において最も低いことから,本発明の太陽電池前面保護シートの耐熱性については柔軟層(C)がその性能を決定する。
本発明においては、柔軟層(C)の耐熱性は、厚み3mmの白板ガラス(サイズ;縦75mm、横25mm)と厚み5mmのアルミ板(サイズ;縦120mm、横60mm)の間に厚みが0.5mmのシート状の柔軟層(C)を重ね、真空プレス機を用いて150℃、15分の条件で積層プレスした試料を作製し、該試料を100℃の恒温槽内で60度に傾斜して設置し500時間経過後の状態を観察し、ガラスが初期の基準位置からずれなかったものを○、ガラスが初期の基準位置からずれたり、シートが溶融したものを×として評価した。
The heat resistance of the flexible layer (C) in the present invention is determined by various characteristics of the ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) (crystal melting peak temperature, crystal melting heat amount, MFR, molecular weight, etc.) and ethylene-α-. Although it is influenced by various properties (crystal melting peak temperature, crystal melting heat, MFR, molecular weight, etc.) of the olefin block copolymer (C-2), in particular, ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) The crystal melting peak temperature is strongly affected.
As described above, if the crystal melting peak temperature of the ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) in the flexible layer (C) is 100 ° C. or higher, the heat resistance of the flexible layer (C) in the present invention is ensured. I can do it. And since the heat resistance and elastic modulus of the flexible layer (C) of the solar cell front protective sheet of the present invention are the lowest among the layers constituting the member, the heat resistance of the solar cell front protective sheet of the present invention is the flexible layer ( C) determines its performance.
In the present invention, the heat resistance of the flexible layer (C) is 0 mm between white plate glass having a thickness of 3 mm (size: length 75 mm, width 25 mm) and an aluminum plate having a thickness of 5 mm (size: length 120 mm, width 60 mm). .5mm sheet-like flexible layer (C) is stacked, and a sample is laminated and pressed using a vacuum press machine at 150 ° C for 15 minutes, and the sample is inclined at 60 ° C in a 100 ° C constant temperature bath. Then, after observing the state after 500 hours, the case where the glass did not deviate from the initial reference position was evaluated as ◯, and the case where the glass deviated from the initial reference position or the sheet was melted was evaluated as x.
本発明における柔軟層(C)の全光線透過率は、適用する太陽電池の種類、例えばアモルファスの薄膜系シリコン型などや太陽電子素子に届く太陽光を遮らない部位に適用する場合には、あまり重視されないこともあるが、太陽電池の光電変換効率や各種部材を重ね合わせる時のハンドリング性などを考慮し、通常、85%以上であることが好ましく、87%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。 The total light transmittance of the flexible layer (C) in the present invention is not so much when applied to a type of solar cell to be applied, for example, an amorphous thin film silicon type or a portion that does not block sunlight reaching the solar electronic element. Although it may not be regarded as important, it is usually preferably 85% or more, more preferably 87% or more, taking into consideration the photoelectric conversion efficiency of the solar cell and handling properties when various members are superimposed, 90% % Or more is more preferable.
本発明における柔軟層(C)の柔軟性、耐熱性および透明性については背反特性になり易い。具体的には、柔軟性を向上させるために用いる樹脂組成物の結晶性を低下させ過ぎると、耐熱性が低下し不十分となる。一方、耐熱性を向上させるために用いる樹脂組成物の結晶性を向上させ過ぎると、透明性が低下し不十分となる。本発明においては、これらのバランスを柔軟性の指標として動的粘弾性測定における振動周波数10Hz、温度20℃の貯蔵弾性率(E´)、耐熱性の指標として示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解ピーク温度および透明性の指標として全光線透過率を用いた場合、3つの指標が、貯蔵弾性率(E´)が1〜2000MPa、結晶融解ピーク温度が100℃以上、全光線透過率85%以上であることが好ましく、貯蔵弾性率(E´)が5〜500MPa、結晶融解ピーク温度が105〜145℃、全光線透過率85%以上であることがさらに好ましく、貯蔵弾性率(E´)が10〜100MPa、結晶融解ピーク温度が110〜145℃、全光線透過率87%以上であることが特に好ましい。 About the softness | flexibility of the flexible layer (C) in this invention, heat resistance, and transparency, it becomes a contradictory property easily. Specifically, if the crystallinity of the resin composition used for improving flexibility is excessively lowered, the heat resistance is lowered and becomes insufficient. On the other hand, if the crystallinity of the resin composition used for improving the heat resistance is excessively improved, the transparency is lowered and becomes insufficient. In the present invention, the balance is used as an index of flexibility, the vibration frequency is 10 Hz in dynamic viscoelasticity measurement, the storage elastic modulus (E ′) at a temperature of 20 ° C., and the heating rate is 10 ° C. in differential scanning calorimetry as an index of heat resistance. When the total light transmittance is used as an index of crystal melting peak temperature and transparency measured in / min, three indexes are storage elastic modulus (E ′) of 1 to 2000 MPa, and crystal melting peak temperature is 100 ° C. or higher. The total light transmittance is preferably 85% or more, the storage elastic modulus (E ′) is 5 to 500 MPa, the crystal melting peak temperature is 105 to 145 ° C., and the total light transmittance is more preferably 85% or more. It is particularly preferable that the storage elastic modulus (E ′) is 10 to 100 MPa, the crystal melting peak temperature is 110 to 145 ° C., and the total light transmittance is 87% or more.
上記柔軟層(C)の厚さは、50〜100μm程度であり、取り扱いの点から、150〜750μmが好ましく、300〜500μmが更に好ましい。 The flexible layer (C) has a thickness of about 50 to 100 μm, preferably 150 to 750 μm, more preferably 300 to 500 μm from the viewpoint of handling.
本発明に用いられるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)のメルトフローレート(MFR)は、特に制限されるものではないが、通常、MFR(JIS K7210、温度:190℃、荷重:21.18N)が、0.5〜100g/10min程度、好ましくは2〜50g/10min、さらに好ましくは3〜30g/10minであるものが用いられる。ここで、MFRは、シートを成形する際の成形加工性などを考慮して選択すればよい。例えば、シートをカレンダー成形する場合には、シートを成形ロールから引き剥がす際のハンドリング性からMFRは、比較的低い値、具体的には0.5〜5g/10min程度が好ましく、また、Tダイを用いて押出成形する場合には、押出負荷を低減させ押出量を増大させる観点からMFRは、2〜50g/10minが好ましく、さらに好ましくは3〜30g/10minであるものを用いればよい。 The melt flow rate (MFR) of the ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) used in the present invention is not particularly limited, but usually MFR (JIS K7210, temperature: 190 ° C., load) : 21.18N) is about 0.5 to 100 g / 10 min, preferably 2 to 50 g / 10 min, more preferably 3 to 30 g / 10 min. Here, the MFR may be selected in consideration of the formability when the sheet is formed. For example, when calendering a sheet, the MFR is preferably a relatively low value, specifically about 0.5 to 5 g / 10 min from the handling property when the sheet is peeled off from the molding roll. When the extrusion molding is performed using MFR, the MFR is preferably 2 to 50 g / 10 min, more preferably 3 to 30 g / 10 min, from the viewpoint of reducing the extrusion load and increasing the extrusion amount.
本発明に用いられるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)は、条件(1)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解熱量が0〜70J/gを満足することが重要であり、好ましくは、5〜70J/g、さらに好ましくは、10〜65J/gである。該範囲内であれば、本発明の太陽電池封止材の柔軟性や透明性(全光線透過率)などが確保されるため好ましい。また、結晶融解熱量が0J/g以上であれば、原料ペレットのブロッキングなどの不具合も起こり難い為好ましい。ここで、該結晶融解熱量の参考値としては、汎用の高密度ポリエチレン(HDPE)が170〜220J/g程度、低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)や直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)が100〜160J/g程度である。
また、本発明に用いられるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)の結晶融解ピーク温度は、特に限定されるものではないが、通常、100℃未満であり、好ましくは30〜90℃である。ここで、該結晶融解ピーク温度の参考値としては、汎用の高密度ポリエチレン(HDPE)が130〜145℃程度、低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)や直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)が100〜125℃程度である。すなわち、本発明に用いられるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)単独では、示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解ピーク温度が100℃以上であり、かつ、結晶融解熱量が5〜70J/gを達成することは困難である。
The ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) used in the present invention has a heat of crystal melting of 0 to 70 J / g measured at a heating rate of 10 ° C./min in the condition (1) differential scanning calorimetry. It is important to satisfy, preferably 5 to 70 J / g, more preferably 10 to 65 J / g. If it is in this range, since the softness | flexibility, transparency (total light transmittance), etc. of the solar cell sealing material of this invention are ensured, it is preferable. Moreover, it is preferable if the heat of crystal fusion is 0 J / g or more because problems such as blocking of raw material pellets are unlikely to occur. Here, as reference values for the heat of crystal fusion, general-purpose high-density polyethylene (HDPE) is about 170 to 220 J / g, and low-density polyethylene resin (LDPE) and linear low-density polyethylene (LLDPE) are 100 to 160 J. / G or so.
Further, the crystal melting peak temperature of the ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) used in the present invention is not particularly limited, but is usually less than 100 ° C., preferably 30 to 90. ° C. Here, as reference values for the crystal melting peak temperature, general-purpose high-density polyethylene (HDPE) is about 130 to 145 ° C., and low-density polyethylene resin (LDPE) and linear low-density polyethylene (LLDPE) are 100 to 125. It is about ℃. That is, in the ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) used alone in the present invention, the crystal melting peak temperature measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 100 ° C. or higher, In addition, it is difficult to achieve a crystal heat of fusion of 5 to 70 J / g.
本発明に用いられるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)の具体例としては、ダウ・ケミカル(株)製の商品名「エンゲージ(Engage)」、「アフィニティー(Affinity)」、三井化学(株)製の商品名「タフマーA(TAFMER A)」、「タフマーP(TAFMER P)」、日本ポリエチレン(株)製の商品名「カーネル(Karnel)」等を例示することができる。 Specific examples of the ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) used in the present invention include trade names “engage”, “affinity” manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., Mitsui Examples include trade names “TAFMER A”, “TAFMER P” manufactured by Kagaku Co., Ltd., trade names “Kernel” manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., and the like.
本発明に用いられるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)のメルトフローレート(MFR)は、特に制限されるものではないが、通常、MFR(JIS K7210、温度:190℃、荷重:21.18N)が、0.5〜100g/10min程度、より好ましくは1〜50g/10min、さらに好ましくは1〜30g/10min、特に好ましくは1〜10g/10minであるものが用いられる。 The melt flow rate (MFR) of the ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) used in the present invention is not particularly limited, but usually MFR (JIS K7210, temperature: 190 ° C., load) : 21.18N) is about 0.5 to 100 g / 10 min, more preferably 1 to 50 g / 10 min, still more preferably 1 to 30 g / 10 min, and particularly preferably 1 to 10 g / 10 min.
本発明に用いられるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)は、示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解ピーク温度が100℃以上であり、かつ、結晶融解熱量が5〜70J/g(条件(2))を満足することが重要である。該結晶融解ピーク温度は好ましくは105℃以上、さらに好ましくは110℃以上であり、上限は通常145℃である。また、結晶融解熱量は好ましくは10〜60J/g、さらに好ましくは15〜55J/gである。 The ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) used in the present invention has a crystal melting peak temperature of 100 ° C. or higher measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry, and has a crystal structure. It is important that the heat of fusion satisfies 5 to 70 J / g (condition (2)). The crystal melting peak temperature is preferably 105 ° C. or higher, more preferably 110 ° C. or higher, and the upper limit is usually 145 ° C. The heat of crystal fusion is preferably 10 to 60 J / g, more preferably 15 to 55 J / g.
本発明に用いられるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)のブロック構造は、既述の条件(2)を満足すれば特に限定されるものではないが、柔軟性、耐熱性、透明性等のバランス化の観点から、コモノマー含有率、結晶性、密度、結晶融解ピーク温度(融点Tm)、又はガラス転移温度(Tg)の異なる2つ以上、好ましくは3つ以上のセグメント又はブロックを含有するマルチブロック構造であることが好ましい。具体的には、完全対称ブロック、非対称ブロック、テ−パ−ドブロック構造(ブロック構造の比率が主鎖内で漸増する構造)などが挙げられる。該マルチブロック構造を有する共重合体の構造や製造方法については、国際公開第2005/090425号パンフレット(WO2005/090425)、国際公開第2005/090426号パンフレット(WO2005/090426)、および国際公開第2005/090427号パンフレット(WO2005/090427)などで詳細に開示されているものを採用することができる。 The block structure of the ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) used in the present invention is not particularly limited as long as the condition (2) described above is satisfied, but flexibility, heat resistance, Two or more, preferably three or more segments or blocks having different comonomer contents, crystallinity, density, crystal melting peak temperature (melting point Tm), or glass transition temperature (Tg) from the viewpoint of balancing such as transparency A multi-block structure containing Specific examples include a completely symmetric block, an asymmetric block, and a taper block structure (a structure in which the ratio of the block structure gradually increases in the main chain). Regarding the structure and production method of the copolymer having the multi-block structure, International Publication No. 2005/090425 (WO2005 / 090425), International Publication No. 2005/090426 (WO2005 / 090426), and International Publication No.2005. / 090427 pamphlet (WO2005 / 090427) or the like can be employed.
本発明においては、前記マルチブロック構造を有するエチレン−α−オレフィンブロック共重合体について、以下、詳細に説明する。
該マルチブロック構造を有するエチレン−α−オレフィンブロック共重合体は、本発明において好適に使用でき、α−オレフィンとして1−オクテンを共重合成分とするエチレン−オクテンマルチブロック共重合体が好ましい。該ブロック共重合体としては、エチレンに対してオクテン成分が多く(約15〜20モル%)共重合されたほぼ非晶性のソフトセグメントと、エチレンに対してオクテン成分が少なく(約2モル%未満)共重合された結晶融解ピーク温度が110〜145℃である高結晶性のハードセグメントが、各々2つ以上存在するマルチブロック共重合体が好ましい。これらのソフトセグメントとハードセグメントの連鎖長や比率を制御することにより、柔軟性と耐熱性の両立を達成することができる。
該マルチブロック構造を有する共重合体の具体例としては、ダウ・ケミカル(株)製の商品名「インフューズ(Infuse)」が挙げられる。
In the present invention, the ethylene-α-olefin block copolymer having the multi-block structure will be described in detail below.
The ethylene-α-olefin block copolymer having a multiblock structure can be suitably used in the present invention, and an ethylene-octene multiblock copolymer having 1-octene as a copolymerization component as an α-olefin is preferable. As the block copolymer, an almost non-crystalline soft segment copolymerized with a large amount of octene component (about 15 to 20 mol%) with respect to ethylene and a small amount of octene component with respect to ethylene (about 2 mol%) Less) a multiblock copolymer in which two or more highly crystalline hard segments each having a copolymerized crystal melting peak temperature of 110 to 145 ° C. are present. By controlling the chain length and ratio of these soft segments and hard segments, both flexibility and heat resistance can be achieved.
As a specific example of the copolymer having the multi-block structure, trade name “Infuse” manufactured by Dow Chemical Co., Ltd. may be mentioned.
本発明に用いられるエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)のメルトフローレート(MFR)は、特に制限されるものではないが、通常、MFR(JIS K7210、温度:190℃、荷重:21.18N)が、0.5〜100g/10min程度、より好ましくは1〜50g/10min、さらに好ましくは1〜30g/10min、特に好ましくは1〜10g/10minであるものが用いられる。 The melt flow rate (MFR) of the ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) used in the present invention is not particularly limited, but usually MFR (JIS K7210, temperature: 190 ° C., load) : 21.18N) is about 0.5 to 100 g / 10 min, more preferably 1 to 50 g / 10 min, still more preferably 1 to 30 g / 10 min, and particularly preferably 1 to 10 g / 10 min.
ここで、MFRは、シートを成形する際の成形加工性などを考慮して選択すればよい。具体的には、シートをカレンダー成形する場合には、シートを成形ロールから引き剥がす際のハンドリング性からMFRは、比較的低い方、具体的には0.5〜5g/10min程度が好ましく、また、Tダイを用いて押出成形する場合には、押出負荷を低減させ押出量を増大させる観点からMFRは、1〜30g/10minであるものが好適に用いられる。さらに、太陽電池素子(セル)を封止する時の密着性や回り込み易さの観点からは、MFRは、3〜50g/10minであるものが好適に用いられる。 Here, the MFR may be selected in consideration of the formability when the sheet is formed. Specifically, when the sheet is calendered, the MFR is preferably relatively low, specifically about 0.5 to 5 g / 10 min from the handling property when the sheet is peeled off from the forming roll, In the case of extrusion molding using a T-die, a MFR of 1 to 30 g / 10 min is preferably used from the viewpoint of reducing the extrusion load and increasing the extrusion amount. Furthermore, from the viewpoint of adhesion and ease of wraparound when sealing a solar cell element (cell), a MFR of 3 to 50 g / 10 min is preferably used.
次に、柔軟層(C)中におけるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)とエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)の含有量は、柔軟性、耐熱性、透明性等の優れたバランスを有する観点から、それぞれ、好ましくは、50〜99質量%、1〜50質量%であり、より好ましくは、60〜98質量%、2〜40質量%であり、更に好ましくは、70〜97質量%、3〜30質量%である。 Next, the contents of the ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) and the ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) in the flexible layer (C) are flexibility, heat resistance, From the viewpoint of having an excellent balance such as transparency, it is preferably 50 to 99% by mass and 1 to 50% by mass, more preferably 60 to 98% by mass and 2 to 40% by mass, respectively. Preferably, they are 70-97 mass% and 3-30 mass%.
<太陽電池用前面保護シート及びその製造方法>
本発明の太陽電池用前面保護シートには、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、諸物性(柔軟性、耐熱性、透明性、接着性など)や成形加工性あるいは経済性などをさらに向上させる目的で上述したエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)やエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)以外の樹脂を混合することができる。該樹脂としては、例えば、他のポリオレフィン系樹脂や各種エラストマー(オレフィン系、スチレン系など)、カルボキシル基、アミノ基、イミド基、水酸基、エポキシ基、オキサゾリン基、チオール基、シラノール基などの極性基で変性された樹脂および粘着付与樹脂などが挙げられる。
<Front protective sheet for solar cell and method for producing the same>
The solar cell front protective sheet of the present invention further improves various physical properties (flexibility, heat resistance, transparency, adhesiveness, etc.), molding processability, economical efficiency and the like without departing from the gist of the present invention. Resins other than the ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) and the ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) described above can be mixed for the purpose. Examples of the resin include other polyolefin resins and various elastomers (olefin-based, styrene-based, etc.), polar groups such as carboxyl groups, amino groups, imide groups, hydroxyl groups, epoxy groups, oxazoline groups, thiol groups, silanol groups, and the like. And a resin modified with a tackifier resin.
該粘着付与樹脂としては、石油樹脂、テルペン樹脂、クマロン− インデン樹脂、ロジン系樹脂、またはそれらの水素添加誘導体などが挙げられる。具体的には、石油樹脂としては、シクロペンタジエンまたはその二量体からの脂環式石油樹脂やC9成分からの芳香族石油樹脂があり、テルペン樹脂としてはβ−ピネンからのテルペン樹脂やテルペン−フェノール樹脂が、また、ロジン系樹脂としては、ガムロジン、ウッドロジン等のロジン樹脂、グリセリンやペンタエリスリトール等で変性したエステル化ロジン樹脂などを例示することができる。また、該粘着付与樹脂は主に分子量により種々の軟化温度を有するものが得られるが、既述の共重合体(C−1)、共重合体(C−2)と混合した場合の相溶性、色調や熱安定性などの点から軟化温度が100〜150℃、好ましくは120〜140℃の脂環式石油樹脂の水素添加誘導体が特に好ましい。上述した共重合体(C−1)や共重合体(C−2)以外の樹脂を混合する場合は、通常、樹脂組成物を100質量部とした場合、20質量部以下が好ましく、10質量部以下がさらに好ましい。 Examples of the tackifying resin include petroleum resins, terpene resins, coumarone-indene resins, rosin resins, and hydrogenated derivatives thereof. Specifically, as the petroleum resin, there are an aromatic petroleum resin from alicyclic petroleum resins and C 9 components from cyclopentadiene or dimer thereof, terpene resins and terpene from The terpene resin β- pinene -Phenol resin and rosin resin include rosin resins such as gum rosin and wood rosin, and esterified rosin resins modified with glycerin and pentaerythritol. Further, the tackifying resin can be obtained mainly having various softening temperatures depending on the molecular weight, but the compatibility when mixed with the copolymer (C-1) and the copolymer (C-2) described above. From the viewpoints of color tone and thermal stability, a hydrogenated derivative of an alicyclic petroleum resin having a softening temperature of 100 to 150 ° C., preferably 120 to 140 ° C. is particularly preferable. When the resin other than the copolymer (C-1) and the copolymer (C-2) described above is mixed, usually, when the resin composition is 100 parts by mass, 20 parts by mass or less is preferable, and 10 parts by mass. Part or less is more preferable.
また、本発明の太陽電池用前面保護シートには、必要に応じて、種々の添加剤を添加することができる。該添加剤としては、例えば、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤、光拡散剤、造核剤、顔料(例えば白色顔料)、難燃剤、変色防止剤などが挙げられる。本発明においては、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤から選ばれる少なくとも一種の添加剤が添加されていることが後述する理由等から好ましい。また、本発明においては、例えば、高度の耐熱性を要求される場合は架橋剤および/または架橋助剤を配合してもよい。 Moreover, various additives can be added to the front protective sheet for solar cells of the present invention as necessary. Examples of the additive include a silane coupling agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a weathering stabilizer, a light diffusing agent, a nucleating agent, a pigment (for example, a white pigment), a flame retardant, and a discoloration preventing agent. . In the present invention, it is preferable that at least one additive selected from a silane coupling agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and a weathering stabilizer is added for reasons described later. In the present invention, for example, when a high heat resistance is required, a crosslinking agent and / or a crosslinking aid may be blended.
シランカップリング剤の例としては、ビニル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基のような不飽和基、アミノ基、エポキシ基などとともに、アルコキシ基のような加水分解可能な基を有する化合物を挙げることができる。シランカップリング剤の具体例としては、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、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどを例示することができる。本発明においては、接着性が良好であり、黄変などの変色が少ないこと等からγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましく用いられる。該シランカップリング剤の添加量は、太陽電池用前面保護シート中、通常、0.1〜5質量%程度であり、0.2〜3質量%添加することが好ましい。また、シランカップリング剤と同様に、有機チタネート化合物などのカップリング剤も有効に活用できる。 Examples of silane coupling agents include compounds having a hydrolyzable group such as an alkoxy group together with an unsaturated group such as a vinyl group, an acryloxy group or a methacryloxy group, an amino group or an epoxy group. . Specific examples of the silane coupling agent include N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, and γ-aminopropyltriethoxy. Examples include silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the like. In the present invention, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane are preferably used because of good adhesiveness and little discoloration such as yellowing. The addition amount of this silane coupling agent is about 0.1-5 mass% normally in the front surface protection sheet for solar cells, and it is preferable to add 0.2-3 mass%. In addition, similar to the silane coupling agent, a coupling agent such as an organic titanate compound can be effectively used.
酸化防止剤としては、種々の市販品が適用でき、モノフェノール系、ビスフェノール系、高分子型フェノール系、硫黄系、ホスファイト系など各種タイプのものを挙げることができる。モノフェノール系としては、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノールなどを挙げることができる。ビスフェノール系としては、2,2′−メチレン−ビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2′−メチレン−ビス−(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4′−チオビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4′−ブチリデン−ビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビス〔{1,1−ジメチル−2−{β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル}2,4,9,10−テトラオキサスピロ〕5,5−ウンデカンなどを挙げることができる。 As the antioxidant, various commercially available products can be applied, and various types such as monophenol type, bisphenol type, polymer type phenol type, sulfur type and phosphite type can be exemplified. Examples of monophenols include 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, and the like. Examples of bisphenols include 2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4 '-Thiobis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylidene-bis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 3,9-bis [{1,1-dimethyl- 2- {β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy} ethyl} 2,4,9,10-tetraoxaspiro] 5,5-undecane.
高分子フェノール系としては、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ビドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−{メチレン−3−(3′,5′−ジ−tert−ブチル−4′−ヒドロキスフェニル)プロピオネート}メタン、ビス{(3,3′−ビス−4′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチルフェニル)ブチリックアシッド}グルコールエステル、1,3,5−トリス(3′,5′−ジ−tert−ブチル−4′−ヒドロキシベンジル)−s−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、トリフェノール(ビタミンE)などを挙げることができる。 Examples of the high molecular phenolic group include 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3 , 5-di-tert-butyl-4-bidoxybenzyl) benzene, tetrakis- {methylene-3- (3 ', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate} methane, bis { (3,3'-bis-4'-hydroxy-3'-tert-butylphenyl) butyric acid} glycol ester, 1,3,5-tris (3 ', 5'-di-tert-butyl-4 '-Hydroxybenzyl) -s-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) trione, triphenol (vitamin E) and the like.
硫黄系としては、ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオプロピオネートなどを挙げることができる。 Examples of sulfur-based compounds include dilauryl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, and distearyl thiopropionate.
ホスファイト系としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、4,4′−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェニル−ジ−トリデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシルホスファイト)、トリス(モノおよび/またはジ)フェニルホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナスレン−10−オキサイド、10−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド、10−デシロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6−ジ−tert−メチルフェニル)ホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイトなどを挙げることができる。 Examples of the phosphite system include triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tridecyl) phosphite, Crick neopentanetetrayl bis (octadecyl phosphite), tris (mono and / or di) phenyl phosphite, diisodecyl pentaerythritol diphosphite, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10- Oxide, 10- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10-decyloxy-9,10 -Dihydro-9-oxa-10-fo Phaphenanthrene, cyclic neopentanetetraylbis (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetraylbis (2,6-di-tert-methylphenyl) phosphite, 2 , 2-methylenebis (4,6-tert-butylphenyl) octyl phosphite.
本発明においては、酸化防止剤の効果、熱安定性、経済性等からフェノール系およびホスファイト系の酸化防止剤が好ましく用いられ、両者を組み合わせて用いることがさらに好ましい。該酸化防止剤の添加量は、太陽電池用前面保護シート中、通常、0.1〜1質量%程度であり、0.2〜0.5質量%添加することが好ましい。 In the present invention, phenol-based and phosphite-based antioxidants are preferably used in view of the effect of the antioxidant, thermal stability, economy, and the like, and it is more preferable to use both in combination. The addition amount of this antioxidant is about 0.1-1 mass% normally in the front surface protection sheet for solar cells, and it is preferable to add 0.2-0.5 mass%.
紫外線吸収剤としては、種々の市販品が適用でき、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−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。 As the ultraviolet absorber, various commercially available products can be applied, and various types such as benzophenone, benzotriazole, triazine, and salicylic acid ester can be exemplified. Examples of the benzophenone-based UV absorber include 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-2′-carboxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 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, , 4-dihydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, etc. 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。
該紫外線吸収剤の添加量は、太陽電池用前面保護シート中、通常、0.01〜2.0質量%程度であり、0.05〜0.5質量%添加することが好ましい。
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, etc. be able to. 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.
The addition amount of the ultraviolet absorber is usually about 0.01 to 2.0% by mass and preferably 0.05 to 0.5% by mass in the front protective sheet for solar cells.
上記の紫外線吸収剤以外に耐候性を付与する耐候安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定化剤が好適に用いられる。ヒンダードアミン系光安定化剤は、紫外線吸収剤のようには紫外線を吸収しないが、紫外線吸収剤と併用することによって著しい相乗効果を示す。 A hindered amine light stabilizer is suitably used as a weather stabilizer that imparts weather resistance in addition to the above ultraviolet absorber. A hindered amine light stabilizer does not absorb ultraviolet rays like an ultraviolet absorber, but exhibits a remarkable synergistic effect when used together with an ultraviolet absorber.
ヒンダードアミン系光安定化剤としては、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{{2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル}イミノ}]、N,N′−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン−2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ]−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、2−(3,5−ジ−tert−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)などを挙げることができる。該ヒンダードアミン系光安定化剤の添加量は、太陽電池用前面保護シート中、通常、0.01〜0.5質量%程度であり、0.05〜0.3質量%添加することが好ましい。 Examples of hindered amine light stabilizers include dimethyl succinate-1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate, poly [{6- (1,1 , 3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {{2, 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl} imino}], N, N′-bis (3-aminopropyl) ethylenediamine-2,4-bis [N-butyl-N- (1,2,2, 6,6-pentamethyl-4-piperidyl) amino] -6-chloro-1,3,5-triazine condensate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, 2- (3 , 5-Di-tert-4- Mud alkoxybenzylacetic) -2-n-butyl malonic acid bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) and the like. The amount of the hindered amine light stabilizer added is usually about 0.01 to 0.5% by mass, preferably 0.05 to 0.3% by mass, in the front protective sheet for solar cells.
本発明に用いられる耐候層(A)、防湿層(B)及び柔軟層(C)の製膜方法としては、公知の方法、例えば単軸押出機、多軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダーなどの溶融混合設備を有し、Tダイを用いる押出キャスト法やカレンダー法等を採用することができ、特に限定されるものではないが、本発明においては、ハンドリング性や生産性等の面からTダイを用いる押出キャスト法が好適に用いられる。Tダイを用いる押出キャスト法での成形温度は、用いる樹脂組成物の流動特性や製膜性等によって適宜調整されるが、概ね130〜300℃、好ましくは、150〜250℃である。シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤等の各種添加剤は、予め樹脂とともにドライブレンドしてからホッパーに供給しても良いし、予め全ての材料を溶融混合してペレットを作製してから供給しても良いし、添加剤のみを予め樹脂に濃縮したマスターバッチを作製し供給してもかまわない。 As a film forming method of the weather resistant layer (A), moisture proof layer (B) and flexible layer (C) used in the present invention, known methods such as a single screw extruder, a multi screw extruder, a Banbury mixer, a kneader, etc. An extrusion casting method using a T die, a calendar method, etc., which has a melt mixing facility, can be adopted and is not particularly limited. In the present invention, however, the T die is used in terms of handling properties and productivity. An extrusion casting method using is preferably used. The molding temperature in the extrusion casting method using a T-die is appropriately adjusted depending on the flow characteristics and film forming properties of the resin composition to be used, but is generally 130 to 300 ° C, preferably 150 to 250 ° C. Various additives such as silane coupling agents, antioxidants, UV absorbers, and weathering stabilizers may be dry blended with the resin in advance and then supplied to the hopper. The master batch may be supplied after being prepared, or a master batch in which only the additive is previously concentrated in the resin may be prepared and supplied.
本発明の太陽電池用前面保護シートの厚みは、特に限定されるものではないが、通常、0.05〜1mm程度であり、好ましくは0.1〜0.7mmのシート状で用いられる。
本発明の太陽電池用前面保護シートは、上述の製膜された耐候層(A)、防湿層(B)及び柔軟層(C)を、常法に従って、真空ラミネーターで温度120〜150℃、脱気時間2〜15分、プレス圧力0.5〜1atm、プレス時間8〜45分で加熱加圧圧着することにより製造することができる。
なお、本発明においては、本発明の前面保護シートは、耐候層(A)をその表面側として、また防湿層(B)をその内面側として、すなわち、前面(上部)から、耐候層(A)、柔軟層(C)、防湿層(B)の順に配置されるのが好ましい。本発明においては、このような構成により、防湿層の劣化を防止し、長期の高い防湿性と耐候性を達成することができる。
図1に示す太陽電池用前面保護シートの例は、耐候層1と防湿層2とを柔軟層3を介して積層し、接着一体化したものである。
The thickness of the front protective sheet for solar cells of the present invention is not particularly limited, but is usually about 0.05 to 1 mm, preferably 0.1 to 0.7 mm.
The solar cell front protective sheet of the present invention is formed by removing the film-formed weatherable layer (A), moisture-proof layer (B) and flexible layer (C) at a temperature of 120 to 150 ° C. with a vacuum laminator according to a conventional method. Manufacture can be carried out by heat-pressure bonding with a gas time of 2 to 15 minutes, a press pressure of 0.5 to 1 atm and a press time of 8 to 45 minutes.
In the present invention, the front protective sheet of the present invention has the weather resistant layer (A) as its surface side and the moisture proof layer (B) as its inner surface side, that is, from the front surface (upper part), the weather resistant layer (A ), The flexible layer (C), and the moisture-proof layer (B). In the present invention, with such a configuration, it is possible to prevent the moisture-proof layer from deteriorating and achieve long-term high moisture resistance and weather resistance.
The example of the front protective sheet for a solar cell shown in FIG. 1 is obtained by laminating a weather-
本発明における太陽電池用前面保護シートは透明性が高いことが好ましく、その全光線透過率は、適用する太陽電池の種類、例えばアモルファスの薄膜系シリコン型などや太陽電子素子に届く太陽光を遮らない部位に適用する場合には、あまり重視されないこともあるが、太陽電池の光電変換効率や各種部材を重ね合わせる時のハンドリング性などを考慮し、84%以上であることが好ましく、85%以上であることがさらに好ましい。全光線透過率は、後述するように、JIS K7105に準じて測定することができる。 The front protective sheet for solar cells in the present invention preferably has high transparency, and the total light transmittance thereof blocks the type of solar cell to be applied, for example, an amorphous thin film silicon type or sunlight that reaches a solar electronic device. When applied to a non-existing part, it may not be considered as important, but it is preferably 84% or more and 85% or more in consideration of the photoelectric conversion efficiency of the solar cell and the handling property when overlapping various members. More preferably. The total light transmittance can be measured according to JIS K7105, as will be described later.
また、太陽電池用前面保護シートの防湿性能については、該前面保護シートの構成、特に、柔軟性と耐熱性および透明性とが良好にバランスされた柔軟層(C)を防湿層(B)の外側(前面)に設けることにより、前面保護シートの柔軟性の確保により防湿層の劣化を防止し、長期の高い防湿性と耐候性を達成することができる。防湿性能はJIS Z0222「防湿包装容器の透湿度試験方法」、JIS Z0208「防湿包装材量の透湿度試験方法(カップ法)」の諸条件に準じ、具体的には後述の方法で評価することができる。 Moreover, about the moisture-proof performance of the front protective sheet for solar cells, the structure of the front protective sheet, in particular, a flexible layer (C) in which flexibility, heat resistance, and transparency are well balanced is used for the moisture-proof layer (B). By providing on the outer side (front surface), deterioration of the moisture-proof layer can be prevented by securing the flexibility of the front protective sheet, and long-term high moisture resistance and weather resistance can be achieved. The moisture-proof performance should be evaluated according to the conditions of JIS Z0222 “Moisture permeability test method for moisture-proof packaging containers” and JIS Z0208 “Moisture permeability test method for moisture-proof packaging material amount (cup method)”. Can do.
<太陽電池モジュール、太陽電池の製造方法>
このような太陽電池用前面保護シートを用いて本発明の太陽電池モジュール及び/又は太陽電池を製造するには、従来の太陽電池のガラス板の代りに本発明の前面保護シートを用いて公知の方法により作製すれば良い。
<Solar cell module, solar cell manufacturing method>
In order to manufacture the solar cell module and / or solar cell of the present invention using such a front protective sheet for solar cells, the front protective sheet of the present invention is used instead of the glass plate of the conventional solar cell. What is necessary is just to produce by the method.
本発明の太陽電池用前面保護シートを用い、太陽電池素子をバックシートとともに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、好ましくは、本発明の太陽電池用前面保護シートと、封止材と、太陽電池素子と、下部保護材とを用いて作製された太陽電池モジュールが挙げられ、具体的には、上部保護材(本発明の太陽電池用前面保護シート)/封止材(封止樹脂層)/太陽電池素子/封止材(封止樹脂層)/下部保護材の構成のもの(図2参照)、下部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保護材(本発明の太陽電池用前面保護シート)を形成させるような構成のもの、上部保護材(本発明の太陽電池用前面保護シート)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製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。 A solar cell module can be manufactured by fixing the solar cell element together with the back sheet using the solar cell front protective sheet of the present invention. As such a solar cell module, various types can be exemplified, and preferably, the solar cell front protective sheet, the sealing material, the solar cell element, and the lower protective material of the present invention. The solar cell module produced by using the upper protective material (front protective sheet for solar cell of the present invention) / sealing material (sealing resin layer) / solar cell element / sealing material (specifically, Sealing resin layer) / lower protective material (see FIG. 2), sealing material and upper protective material (for the solar cell of the present invention) on the solar cell element formed on the inner peripheral surface of the lower protective material A solar cell element formed on the inner peripheral surface of the upper protective material (the front protective sheet for solar cells of the present invention), such as a fluororesin-based transparent protective material A solar cell element produced by sputtering, etc. And the like as constituted as to form a sealing material and a lower protective material on top of.
太陽電池素子としては、例えば、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、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族化合物半導体型、色素増感型、有機薄膜型等が挙げられる。 As the solar cell element, for example, a single crystal silicon type, a polycrystalline silicon type, an amorphous silicon type, a gallium-arsenic, a copper-indium-selenium, a cadmium-tellurium, or the like III-V group or II-VI group compound semiconductor type, Examples include a dye sensitizing type and an organic thin film type.
本発明の太陽電池用前面保護シートを用いて作製された太陽電池モジュールを構成する各部材については、特に限定されるものではないが、封止材としては、例えば、エチレン− 酢酸ビニル共重合体を挙げることができる。封止材は、前面保護シートへの密着性確保の観点から、その少なくとも一方の面にコロナ処理等の表面処理を施すことが好ましい。下部保護材としては、金属や各種熱可塑性樹脂層などの単層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単層もしくは多層の保護材を挙げることができる。上部および/又は下部の保護材の表面には、封止材や他の部材との接着性を向上させるためにプライマー処理やコロナ処理など公知の表面処理を施すことができる。 About each member which comprises the solar cell module produced using the front surface protection sheet for solar cells of this invention, although it does not specifically limit, As a sealing material, for example, an ethylene-vinyl acetate copolymer Can be mentioned. The sealing material is preferably subjected to surface treatment such as corona treatment on at least one surface thereof from the viewpoint of ensuring adhesion to the front protective sheet. The lower protective material is a single layer or multilayer sheet such as a metal or various thermoplastic resin layers, for example, a metal such as tin, aluminum or stainless steel, an inorganic material such as glass, a polyester, an inorganic vapor deposition polyester, a fluorine-containing resin. And a single-layer or multilayer protective material such as polyolefin. The surface of the upper and / or lower protective material can be subjected to a known surface treatment such as a primer treatment or a corona treatment in order to improve the adhesion to the sealing material or other members.
本発明の太陽電池用前面保護シートを用いて作製された太陽電池モジュールを既述した上部保護材(本発明の太陽電池用前面保護シート)/封止材/太陽電池素子/封止材/下部保護材のような構成のものを例として説明する。図2に示すように、太陽光受光側から順に、本発明の太陽電池用前面保護シート10、封止樹脂層12A、太陽電池素子14A,14B、封止樹脂層12B、バックシート16が積層されてなり、さらに、バックシート16の下面にジャンクションボックス18(太陽電池素子から発電した電気を外部へ取り出すための配線を接続する端子ボックス)が接着されてなる。太陽電池素子14A及び14Bは、発電電流を外部へ電導するために配線20により連結されている。配線20は、バックシート16に設けられた貫通孔(不図示)を通じて外部へ取り出され、ジャンクションボックス18に接続されている。
The upper protective material (the front protective sheet for solar cell of the present invention) / sealant / solar cell element / encapsulant / lower part described above for the solar cell module produced using the front protective sheet for solar cell of the present invention A configuration having a protective material will be described as an example. As shown in FIG. 2, the solar cell front
太陽電池モジュールの製造方法としては、公知の製造方法が適用でき、特に限定されるものではないが、一般的には、本発明の太陽電池用前面保護シート、封止樹脂層、太陽電池素子、封止樹脂層、下部保護材の順に積層する工程と、それらを真空吸引し加熱圧着する工程を有する。また、バッチ式の製造設備やロール・ツー・ロール式の製造設備なども適用することができる。 As a manufacturing method of the solar cell module, a known manufacturing method can be applied and is not particularly limited, but in general, the solar cell front protective sheet, the sealing resin layer, the solar cell element of the present invention, It has the process of laminating | stacking a sealing resin layer and a lower protective material in order, and the process of vacuum-sucking them and carrying out thermocompression bonding. Also, batch type manufacturing equipment, roll-to-roll type manufacturing equipment, and the like can be applied.
本発明の太陽電池用前面保護シートを用いて作製された太陽電池モジュールは、適用される太陽電池のタイプとモジュール形状により、モバイル機器に代表される小型太陽電池、屋根や屋上に設置される大型太陽電池など屋内、屋外に関わらず各種用途に適用することができる。 The solar cell module produced using the solar cell front protective sheet of the present invention is a small solar cell represented by a mobile device, a large size installed on a roof or a roof, depending on the type and module shape of the applied solar cell. It can be applied to various uses such as solar cells, both indoors and outdoors.
本発明の太陽電池モジュール及び/又は太陽電池は、この太陽電池用保護シート,封止材,発電素子,封止材,裏面保護シートを、常法に従って、真空ラミネーターで温度120〜150℃、脱気時間2〜15分、プレス圧力0.5〜1atm、プレス時間8〜45分で加熱加圧圧着することにより容易に製造することができる。 In the solar cell module and / or solar cell of the present invention, this solar cell protective sheet, encapsulant, power generation element, encapsulant, and back surface protective sheet are removed at a temperature of 120 to 150 ° C. with a vacuum laminator according to a conventional method. Manufacture can be easily carried out by heat-pressure bonding with an air time of 2 to 15 minutes, a press pressure of 0.5 to 1 atm, and a press time of 8 to 45 minutes.
以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、これらの実施例及び比較例により本発明は何ら制限を受けるものではない。なお、本明細書中に表示されるシートについての種々の測定値および評価は次のようにして行った。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by these examples and comparative examples. In addition, the various measured values and evaluation about the sheet | seat displayed in this specification were performed as follows.
(物性測定)
(1)結晶融解ピーク温度(Tm)
(株)パーキンエルマー製の示差走査熱量計、商品名「Pyris1 DSC」を用いて、JIS K7121に準じて、試料約10mgを加熱速度10℃/分で−40℃から200℃まで昇温し、200℃で5分間保持した後、冷却速度10℃/分で−40℃まで降温し、再度、加熱速度10℃/分で200℃まで昇温した時に測定されたサーモグラムから結晶融解ピーク温度(Tm)(℃)を求めた。
(Physical property measurement)
(1) Crystal melting peak temperature (Tm)
Using a differential scanning calorimeter manufactured by PerkinElmer, Inc., under the trade name “Pyris1 DSC”, according to JIS K7121, about 10 mg of the sample was heated from −40 ° C. to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. After holding at 200 ° C. for 5 minutes, the temperature was lowered to −40 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./min, and again from the thermogram measured when the temperature was raised to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. Tm) (° C.) was determined.
(2)結晶融解熱量(ΔHm)
(株)パーキンエルマー製の示差走査熱量計、商品名「Pyris1 DSC」を用いて、JIS K7122に準じて、試料約10mgを加熱速度10℃/分で−40℃から200℃まで昇温し、200℃で5分間保持した後、冷却速度10℃/分で−40℃まで降温し、再度、加熱速度10℃/分で200℃まで昇温した時に測定されたサーモグラムから結晶融解熱量(ΔHm)(J/g)を求めた。
(2) Heat of crystal melting (ΔHm)
Using a differential scanning calorimeter manufactured by PerkinElmer Co., Ltd., trade name “Pyris1 DSC”, according to JIS K7122, about 10 mg of the sample was heated from −40 ° C. to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. After holding at 200 ° C. for 5 minutes, the temperature was lowered to −40 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./min, and again from the thermogram measured when the temperature was raised to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min (ΔHm ) (J / g).
(3)貯蔵弾性率測定
アイティ計測(株)製の粘弾性測定装置、商品名「粘弾性スペクトロメーターDVA−200」を用いて、試料(縦4mm、横60mm)を振動周波数10Hz、ひずみ0.1%、昇温速度3℃/分、チャック間25mmで横方向について、−150℃から150℃まで測定し、得られたデータから20℃における貯蔵弾性率(E´)(MPa)を求めた。
(3) Storage elastic modulus measurement Using a viscoelasticity measuring device manufactured by IT Measurement Co., Ltd., trade name “Viscoelasticity Spectrometer DVA-200”, a sample (4 mm long, 60 mm wide) was subjected to
(4)全光線透過率
厚み3mmの白板ガラス(サイズ;縦75mm、横25mm)2枚の間に耐候層,各柔軟層、防湿層を重ね、真空プレス機を用いて、150℃、15分の条件で積層プレスした試料を作製し、JIS K7105に準じて全光線透過率を測定し、その値を記載するとともに、下記の基準で評価した結果も併記した。
(◎)全光線透過率が90%以上
(○)全光線透過率が85%以上、90%未満
(×)全光線透過率が85%未満、あるいは、明らかに白濁している場合(未測定)
(4) Total light transmittance The weatherproof layer, each flexible layer, and the moisture-proof layer are stacked between two pieces of white plate glass (size: length 75 mm, width 25 mm) having a thickness of 3 mm, and 150 ° C. for 15 minutes using a vacuum press machine. A sample that was laminated and pressed under the above conditions was prepared, the total light transmittance was measured according to JIS K7105, the value was described, and the results evaluated according to the following criteria were also shown.
(◎) Total light transmittance is 90% or more (○) Total light transmittance is 85% or more and less than 90% (×) Total light transmittance is less than 85% or clearly cloudy (not measured) )
(5)耐熱性
厚み3mmの白板ガラス(サイズ;縦75mm、横25mm)2枚の間に柔軟層を重ね、真空プレス機を用いて、150℃、15分の条件で積層プレスした試料を作製し、該試料を100℃の恒温槽内で60度に傾斜して設置し500時間経過後の状態を観察し、下記の基準で評価した。
(○)ガラスが初期の基準位置からずれなかったもの
(×)ガラスが初期の基準位置からずれたり、シートが溶融したもの
(5) Heat resistance A flexible layer is layered between two pieces of 3 mm thick white sheet glass (size: length 75 mm, width 25 mm), and a sample that is laminated and pressed using a vacuum press machine at 150 ° C. for 15 minutes is prepared. The sample was installed at an inclination of 60 degrees in a constant temperature bath at 100 ° C., the state after 500 hours was observed, and evaluated according to the following criteria.
(○) The glass did not deviate from the initial reference position (×) The glass deviated from the initial reference position or the sheet melted
(構成層)
(1)耐候層
旭硝子社製50μETFEアフレックス50N1250Dを使用した,本ETFEの全光線透過率は95%であった。
(Component layer)
(1) Weatherproof layer The total light transmittance of this ETFE using 50 μETFE AFLEX 50N1250D manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. was 95%.
(2)防湿層
12μmポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムにシリカを蒸着した三菱樹脂製テックバリアLxを使用した.本防湿層の全光線透過率は86%であった。
(2) Moisture-proof layer Mitsubishi Plastics Tech Barrier Lx in which silica was deposited on a 12 μm polyethylene terephthalate resin film was used. The total light transmittance of this moisture barrier layer was 86%.
(3)柔軟層1
エチレン−α−オレフィンランダム共重合体(C−1)として、エチレン−オクテンランダム共重合体(ダウ・ケミカル(株)製、商品名:エンゲージ(ENGAGE)8200、オクテン含有量:7.3モル%(24質量%)、MFR:5、Tm:65℃、ΔHm:53J/g)(以下、α−1と略する)を95質量部とエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(C−2)として、エチレン−オクテンブロック共重合体(ダウ・ケミカル(株)製、商品名:インフューズ(INFUSE)D9100.05、オクテン含有量:12.8モル%(37質量%)、MFR:1、Tm:119℃、ΔHm:38J/g)(以下、β−1と略する)とを5質量部の割合で混合した樹脂組成物をTダイを備えた40mmφ 単軸押出機を用いて設定温度200℃で溶融混練し、20℃のキャストロールで急冷製膜することにより厚みが0.5mmの柔軟層1を得た。
(3)
As ethylene-α-olefin random copolymer (C-1), ethylene-octene random copolymer (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., trade name: ENGAGE 8200, octene content: 7.3 mol%) (24% by mass), MFR: 5, Tm: 65 ° C., ΔHm: 53 J / g) (hereinafter abbreviated as α-1) and 95 parts by mass and an ethylene-α-olefin block copolymer (C-2) As an ethylene-octene block copolymer (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., trade name: INFUSE D9100.05, octene content: 12.8 mol% (37 mass%), MFR: 1, Tm 119 ° C., ΔHm: 38 J / g) (hereinafter abbreviated as β-1) at a ratio of 5 parts by mass, a set temperature using a 40 mmφ single screw extruder equipped with a T die. 00 was melt-kneaded at ° C., thickness to obtain a
(4)柔軟層2
柔軟層1の調製において、シートを構成する樹脂組成物を表1に示すように、(α−1)80質量部とエチレン−オクテンブロック共重合体(ダウ・ケミカル(株)製、商品名:インフューズD9507.15、オクテン含有量:16.4モル%(44質量%)、MFR:5、Tm:123℃、ΔHm:21J/g)(以下、β−2と略する)20質量部との樹脂組成物に変更した以外は、柔軟層1と同様にして、厚みが0.5mmの柔軟層2を得た
(4)
In the preparation of the
(5)柔軟層3
柔軟層1の調製において、シートを構成する樹脂組成物を表1に示すように、(α−1)をエチレン−プロピレン−ヘキセン3元ランダム共重合体(日本ポリエチレン(株)製、商品名:カーネル(Karnel)KJ640T、プロピレン含有量:7.4モル%(10質量%)、ヘキセン含有量:4.4モル%(10質量%)、MFR:30、Tm:53℃、ΔHm:58J/g)(以下、α−2と略する)に変更した以外は、柔軟層1と同様にして、厚みが0.5mmの柔軟層3を得た。
(5)
In the preparation of the
(6)柔軟層4
柔軟層1の調製において、シートを構成する樹脂組成物を表1に示すように、(α−1)100質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、厚みが0.5mmの柔軟層4を得た。
(6) Flexible layer 4
In the preparation of the
(7)柔軟層5
柔軟層1の調製において、シートを構成する樹脂組成物を表1に示すように、(β−1)を汎用の結晶性ポリエチレン樹脂であるエチレン−オクテンランダム共重合体((株)プライムポリマー製、商品名:モアテック0238CN、オクテン含有量:1モル%(4質量%)、MFR:2.1、Tm:121℃、ΔHm:127J/g)(以下、P−1と略する)に変更した以外は、柔軟層1と同様にして、厚みが0.5mmの柔軟層5を得た。
(7) Flexible layer 5
In the preparation of the
(8)柔軟層6
柔軟層1の調製において、シートを構成する樹脂組成物を表1に示すように、(P−1)100質量部に変更した以外は、柔軟層1と同様にして、厚みが0.5mmの柔軟層6を得た。
(8) Flexible layer 6
In the preparation of the
(9)柔軟層7
Etimex社製EVA封止材496を用いた。なお,本EVA封止材単体を下記実施例に示す方法で真空ラミネートし,その後,EVA封止材のみを取り出し,全光線透過率を前記の方法で測定した。
(9) Flexible layer 7
An EVA sealant 496 manufactured by Etimex was used. In addition, this EVA sealing material single-piece | unit was vacuum-laminated by the method shown in the following Example, Then, only EVA sealing material was taken out and the total light transmittance was measured by the said method.
(10)柔軟層8
東洋インク製ウレタン系接着剤(PU)IS801と硬化剤CR001を10:1の比で配合し固形分塗工量10g/m2となるようにシリコーン離型PETフィルムに塗布し,40℃,4日間養生した。その後,接着剤層のみを取り出し,全光線透過率を上記の方法で測定した。
得られた柔軟層1〜8の各々について、その厚み、組成及び全光線透過率、耐熱性及び柔軟性(貯蔵弾性率)を測定した結果を、以下の表1にまとめて示す。
(10) Flexible layer 8
Toyo Ink's urethane adhesive (PU) IS801 and curing agent CR001 were blended at a ratio of 10: 1 and applied to a silicone release PET film so that the solid content coating amount was 10 g / m 2. Cured for days. Thereafter, only the adhesive layer was taken out and the total light transmittance was measured by the above method.
The results of measuring the thickness, composition, total light transmittance, heat resistance, and flexibility (storage elastic modulus) of each of the obtained
実施例1
前記調製した耐候層,柔軟層1,防湿層を株式会社エヌ・ピー・シー社製真空ラミネート装置LM−30x30を用い150℃,15分の条件で定法により積層し前面保護シート1を作製した。その後、作製した前面保護シート1を使用して上記に示した柔軟層と同様の方法で全光線透過率を測定し、その結果を表2に示す。さらに、以下の方法で防湿性を測定したところ、その値は0.24g/(m2・day)であった。
Example 1
The prepared weather-resistant layer,
(防湿性)
JIS Z0222「防湿包装容器の透湿度試験方法」、JIS Z0208「防湿包装材量の透湿度試験方法(カップ法)」の諸条件に準じて行った。すなわち、透湿面積10.0cm×10.0cm角の各積層フィルム又は積層体を2枚用い、吸湿剤として無水塩化カルシウム約20gを入れ四辺を封じた袋を作製し、その袋を温度40℃相対湿度90%の恒温恒湿装置に入れ、48時間以上間隔で質量増加がほぼ一定になる目安として14日間まで、質量測定(0.1mg単位)し、水蒸気透過率を下記式から算出する。
水蒸気透過率(g/m2/24h)=(m/s)/t
m; 試験期間最後2回の秤量間隔の増加質量(g)
s; 透湿面積(m2)
t; 試験期間最後2回の秤量間隔の時間(h)/24(h)
(Dampproof)
The test was carried out in accordance with the conditions of JIS Z0222 “Method of testing moisture permeability of moisture-proof packaging container” and JIS Z0208 “Method of testing moisture permeability of moisture-proof packaging material (cup method)”. That is, using two laminated films or laminates each having a moisture permeable area of 10.0 cm × 10.0 cm square, a bag was prepared in which about 20 g of anhydrous calcium chloride was put as a hygroscopic agent and the four sides were sealed. The sample is placed in a constant temperature and humidity device with a relative humidity of 90%, and a mass measurement (in units of 0.1 mg) is performed for up to 14 days as an indication that the increase in mass is almost constant at intervals of 48 hours or more.
Water vapor transmission rate (g / m2 / 24h) = (m / s) / t
m: Mass increase in the last two weighing intervals (g)
s; Moisture permeable area (m2)
t: Time of last two weighing intervals (h) / 24 (h)
実施例2
耐候層,柔軟層2,防湿層を実施例1と同様に真空ラミを行い積層し前面保護シート2を作製し同様に全光線透過率を測定した。その結果を表2に示す。また、実施例1と同様に防湿性を測定したところ、その値は0.24g/(m2・day)であった。
Example 2
The weather resistant layer,
実施例3
耐候層,柔軟層3,防湿層を実施例1と同様に真空ラミを行い積層し前面保護シート3を作製し全光線透過率を測定した。その結果を表2に示す。また、実施例1と同様に防湿性を測定したところ、その値は0.21g/(m2・day)であった。
Example 3
The weatherproof layer, the
比較例1
耐候層,柔軟層4,防湿層を実施例1と同様に真空ラミを行い積層し前面保護シート4を作製し全光線透過率を測定した。その結果を表2に示す。
Comparative Example 1
The weather resistant layer, flexible layer 4 and moisture-proof layer were laminated by vacuum lamination in the same manner as in Example 1 to prepare the front protective sheet 4 and the total light transmittance was measured. The results are shown in Table 2.
比較例2
耐候層,柔軟層5,防湿層を実施例1と同様に真空ラミを行い積層し前面保護シート5を作製し全光線透過率を測定した。その結果を表2に示す。
Comparative Example 2
The weather resistant layer, flexible layer 5 and moisture-proof layer were laminated by vacuum lamination in the same manner as in Example 1 to prepare the front protective sheet 5 and the total light transmittance was measured. The results are shown in Table 2.
比較例3
耐候層,柔軟層6,防湿層を実施例1と同様に真空ラミを行い積層し前面保護シート6作製し全光線透過率を測定した。その結果を表2に示す。
Comparative Example 3
The weather resistant layer, flexible layer 6 and moisture-proof layer were laminated by vacuum lamination in the same manner as in Example 1 to prepare the front protective sheet 6 and the total light transmittance was measured. The results are shown in Table 2.
比較例4
耐候層,柔軟層7,防湿層を実施例1と同様に真空ラミを行い積層し前面保護シート7作製し全光線透過率を測定した。その結果を表2に示す。
Comparative Example 4
The weather resistant layer, the flexible layer 7 and the moisture-proof layer were laminated by vacuum lamination in the same manner as in Example 1 to produce a front protective sheet 7 and the total light transmittance was measured. The results are shown in Table 2.
比較例5
耐候層,柔軟層8,防湿層を実施例1と同様に真空ラミを行い積層し前面保護シート8を作製し全光線透過率を測定した。その結果を表2に示す。
Comparative Example 5
The weather resistant layer, the flexible layer 8 and the moisture-proof layer were laminated by vacuum lamination in the same manner as in Example 1 to produce the front protective sheet 8 and the total light transmittance was measured. The results are shown in Table 2.
表1及び表2から明らかなように、本発明の前面保護シートに用いられた柔軟層1〜3は防湿層を保護するために必要な柔軟性と耐熱性および透明性との良好なバランスが図られた、十分な厚みを有したものであった。したがって、柔軟層1〜3を用いて作製された実施例1〜3の前面保護シートは、高防湿性と耐候性を兼備し、透明性にも優れるのみならず、その防湿層が、長期における高温・傾斜条件下での使用に耐え、落下物等からの衝撃からの保護が図られるものである。
一方、柔軟層4,8は、耐熱性に劣り、高温下・傾斜条件で使用されることによれば、基準値からずれたりシートが溶融したりすることが明らかとなった。したがって、柔軟層4,8を用いて作製された比較例1,5の前面保護シートにおいては、柔軟層がその役割を果たしきれず、防湿層の保護が十分ではないと考えられる。すなわち、高温下・傾斜条件での使用が見込まれる太陽電池用部材の素材としては好ましくない。また、柔軟層5〜7は、柔軟性(貯蔵弾性率)に劣り、防湿層の保護が不十分であることが示された。したがって、柔軟層5〜7を用いて作製された比較例2〜4の前面保護シートにおいても、柔軟層がその役割を果たしきれず、防湿層の保護が十分ではないと考えられる。
As is apparent from Tables 1 and 2, the
On the other hand, the flexible layers 4 and 8 are inferior in heat resistance, and when used under high temperature / inclined conditions, it has been revealed that the flexible layers 4 and 8 are deviated from the reference value or the sheet is melted. Therefore, in the front protective sheets of Comparative Examples 1 and 5 produced using the flexible layers 4 and 8, the flexible layer cannot fulfill its role, and it is considered that the moisture-proof layer is not sufficiently protected. That is, it is not preferable as a material for a solar cell member that is expected to be used under high temperature and inclined conditions. Moreover, the soft layers 5-7 were inferior to a softness | flexibility (storage elastic modulus), and it was shown that protection of a moisture-proof layer is inadequate. Therefore, also in the front protective sheets of Comparative Examples 2 to 4 produced using the flexible layers 5 to 7, the flexible layer cannot fulfill its role, and it is considered that the moisture-proof layer is not sufficiently protected.
1・・・・耐候層
2・・・・防湿層
3・・・・柔軟層
10・・・前面保護シート
12A,12B・・・封止樹脂層
14A,14B・・・太陽電池素子
16・・・バックシート
18・・・ジャンクションボックス
20・・・配線
DESCRIPTION OF
Claims (8)
(1)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解熱量が0〜70J/g
(2)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解ピーク温度が100℃以上であり、かつ、結晶融解熱量が5〜70J/g The weather-resistant layer (A) and the moisture-proof layer (B), the ethylene-α-olefin random copolymer (C-1) that satisfies the following condition (1) and the ethylene-α that satisfies the following condition (2): - olefin block copolymer (C-2) and Ri greens are laminated via a flexible layer (C) containing, in a the flexible layer (C), the ethylene -α- olefin random copolymer (C the content of -1) is 50 to 99 wt%, for a solar cell content of the ethylene -α- olefin block copolymer (C-2) is characterized by 1-50% by mass Rukoto Front protective sheet.
(1) The heat of crystal fusion measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 0 to 70 J / g.
(2) The crystal melting peak temperature measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 100 ° C. or higher, and the crystal melting heat amount is 5 to 70 J / g.
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