JP5766912B2 - エチレンマルチブロックコポリマーを含む電子装置モジュール - Google Patents
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Description
本願は、2006年9月20日に出願された米国仮特許出願第60/826,319号および2006年11月15日に出願された米国仮特許出願第60/865,953号の利益を主張する。
A.少なくとも1つの電子装置、および、
B.前記電子装置の少なくとも1つの面に密接に接触しているポリマー材料であって、(i)エチレンマルチブロックコポリマー、(ii)所望により、コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.05重量%の量のフリーラジカル開始剤、例えば過酸化物もしくはアゾ化合物、または光開始剤、例えばベンゾフェノン、および(iii)所望により、コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.05重量%の量の助剤を含むポリマー材料
を含む電子装置モジュールである。
A.少なくとも1つの電子装置、および、
B.電子装置の少なくとも1つの面に密接に接触しているポリマー材料であって、(i)エチレンマルチブロックコポリマー、および(ii)コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.1重量%の量のビニルシラン、例えばビニルトリ−エトキシシランもしくはビニルトリ−メトキシシラン、(iii)コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.05重量%の量の、フリーラジカル開始剤、例えば、過酸化物もしくはアゾ化合物、または光開始剤、例えばベンゾフェノン、および(iv)所望により、コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.05重量%の量の助剤を含むポリマー材料
を含む電子装置モジュールである。
A.少なくとも1つの電子装置を供給する段階、および、
B.(i)エチレンマルチブロックコポリマー、(ii)所望により、コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.05重量%の量のフリーラジカル開始剤、例えば、過酸化物もしくはアゾ化合物、または光開始剤、例えば、ベンゾフェノン、および(iii)所望により、コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.05重量%の量の助剤を含むポリマー材料に電子装置の少なくとも1つの面を接触させる段階を含む。
A.少なくとも1つの電子装置を供給する段階、および、
B.(i)エチレンマルチブロックコポリマー、(ii)コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.1重量%の量のビニルシラン、例えば、ビニルトリ−エトキシシランもしくはビニルトリ−メトキシシラン、(iii)コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.05重量%の量のフリーラジカル開始剤、例えば、過酸化物もしくはアゾ化合物、または光開始剤、例えば、ベンゾフェノン、および(iv)所望により、コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.05重量%の量の助剤を含むポリマー材料に電子装置の少なくとも1つの面を接触させる段階を含む。
(a)約1.7から約3.5のMw/Mn、少なくとも1つの融点Tm(℃)、および密度d(g/cm3)を有し、ここで、Tmおよびdの数値は、次の関係
Tm>−2002.9+4538.5(d)−2422.2(d)2
に一致すること、または、
(b)約1.7から約3.5のMw/Mnを有し、融解熱ΔH(J/g)および最高のDSCピークと最高のCRYSTAFピークとの間の温度差として定義されるデルタ量ΔT(℃)により特徴付けられ、ここで、ΔTおよびΔHの数値は、次の関係を有すること:
ΔT>−0.1299(ΔH)+62.81(0<ΔH≦130J/gの場合)
ΔT≧48℃(130J/g<ΔHの場合)
ここで、CRYSTAFピークは、累積ポリマーの少なくとも5%を用いて測定され、ポリマーの5%未満が識別可能なCRYSTAFピークを有する場合、CRYSTAF温度は30℃である;または、
(c)エチレン/α−オレフィンインターポリマーの圧縮成形膜を用いて計測された、300%歪みおよび1サイクルでの弾性回復率Re(%)により特徴付けられ、かつ密度d(g/cm3)を有し、ここでエチレン/α−オレフィンインターポリマーが実質的に架橋相を有さない場合、Reおよびdの数値は、次の関係を満たすこと:
Re>1481―1629(d)を有し;または、
(d)TREFを用いて分別される場合40℃から130℃の間で溶出する分子量画分であって、前記画分が前記同じ温度間で溶出する比較対象となるランダムエチレンインターポリマー画分のコモノマーモル含量よりも少なくとも5%大きいコモノマーモル含量を有することを特徴とする分子量画分を有し、ここで前記比較対象となるランダムエチレンインターポリマーは同じコモノマー(1または複数)を有し、かつ、エチレン/α−オレフィンインターポリマーのそれの10%以内のメルトインデックス、密度、および(ポリマー全体に基づく)コモノマーモル含量を有すること;または、
(e)25℃での貯蔵弾性率G’(25℃)、および100℃での貯蔵弾性率G’(100℃)を有し、ここで、G’(25℃):G’(100℃)の比が約1:1から約9:1の範囲にあること、を有するものと定義される。
(a)画分が少なくとも0.5かつ約1までのブロックインデックス、および約1.3より大きい分子量分布Mw/Mn、を有することを特徴とする、TREFを用いて分別される場合40℃から130℃の間で溶出する分子画分;または、
(b)0より大きくかつ約1.0までの平均ブロックインデックス、および約1.3より大きい分子量分布、Mw/Mn、を有し得る。
(具体的な実施形態)
単層15ミル厚の保護キャストフィルムを、80重量%のエチレン/1−オクテンマルチブロックコポリマー(MI5、全密度0.87g/cc;ハードセグメント30%、約0.85g/ccの密度を有するソフトセグメント70%)、20重量%の無水マレイン酸(MAH)改質エチレン/1−オクテン(約1重量%MAHのレベルでグラフトされ、改質後MIが約1.25g/10分であり密度が約0.87g/ccであるENGAGE(登録商標)ポリオレフィン)、0.1重量%のChimassorb(登録商標)944、0.2重量%のNaugard(登録商標)P、および0.3重量%のCyasorb(登録商標)UV531を含むブレンドから作製する。保護フィルムを透明なスーパーストレート(superstrate)(通常ガラス)とソーラーセルとの間、およびソーラーセルとバックスキン材料との間に配置して、150℃でのソーラーセル積層プロセスを用いてソーラーセルモジュールを調製する。
単層15ミル厚の保護キャストフィルムを、90重量%のエチレン/1−オクテンマルチブロックコポリマー(MI5、全密度0.87g/cc;ハードセグメント30%、約0.85g/ccの密度を有するソフトセグメント70%)、10重量%の無水マレイン酸(MAH)改質エチレン/1−オクテン(約1重量%MAHのレベルでグラフトされ、改質後MIが約1.25g/10分であり密度が約0.87g/ccであるENGAGE(登録商標)ポリオレフィン)、0.1重量%のChimassorb(登録商標)944、0.2重量%のNaugard(登録商標)P、および0.3重量%のCyasorb(登録商標)UV531を含むブレンドから作製する。保護フィルムを透明なスーパーストレート(通常ガラス)とソーラーセルとの間、およびソーラーセルとバックスキン材料との間に配置して、150℃でのソーラーセル積層プロセスを用いてソーラーセルモジュールを調製する。
段階1:ZSK−30押出機をAdhere Screwとともに用いて樹脂と、Amplifyを含む添加剤パッケージを配合する。
段階2:段階2の材料を最大100°Fにて4時間乾燥させる(W&Cキャニスタードライヤーを使用)。
ガラスへの接着力は、シラン処理ガラスを用いて測定する。ガラス処理の手順は、Gelest社「Silanes and Silicones, Catalog 3000 A」中の手順から適合させる。
ブロックコポリマーポリオレフィン系封入剤フィルム
The Dow Chemical Companyにより開発されたエチレン/1−オクテンブロックコポリマーを本実施例に使用する。この樹脂の密度は、0.877g/cm3であり、メルトインデックスは5g/10分である(標準的なASTM D1238、条件190℃/2.16kgに基づき測定)。この樹脂は1000ppmの抗酸化剤Irganox−168を含む。官能価を加えるため、または樹脂の長期安定性を改良するために数種類の添加剤を選択する。添加剤はUV吸収剤Cyasorb UV531、UV安定剤Chimassorb 944 LD、抗酸化剤Tinuvin 622 LD、ビニルトリメトキシシラン(VTMS)、および過酸化物Luperox−101である。処方(重量による)は表3に記載される。
エチレン/1−オクテンブロックコポリマーペレットを乾燥機中で40℃にて一晩乾燥させる。ペレットと添加剤を乾燥混合し、ドラムの中に入れて30分間混転させる。次に、シランと過酸化物をドラムに注入し、さらに15分間混転させる。十分に混合した材料をフィルムキャスティング用のフィルム押出機に供給する。フィルムをフィルムライン(Killion単軸スクリュー押出機、シート押出ダイ24インチ)に流延する。加工条件を表6に要約する。
次のフィルムの主要特性が試験される。
フィルムの光線透過率は、UV−可視スペクトロメーター(走査型ダブルモノクロメーターおよび積分球(integrating sphere)アクセサリーを備えたPerkin Elmer UV−Vis950)により、初期キャストフィルムを約150℃の温度にて30分間圧縮成形し、その後2枚の冷たい(20℃)定盤の間に置くことにより室温まで急冷した後に調べて、約15ミルの最終フィルム厚を達成する。この分析で用いたサンプルは15ミル厚である。フィルムのUV−可視スペクトルは、同じ適用用の市販の現在使われているフィルムと比較する。両方のフィルムが400nmから1100nmの波長範囲の間に90%を上回る透過率を示す。
接着試験を判定するために用いた方法は、180℃剥離試験である。これはASTM標準試験ではないが、PVモジュールおよび自動車用ラミネートガラス用のガラスへの接着力を検査するために用いられる。試験サンプルは、圧縮成形機中、圧力下でフィルムをガラスの上部に置くことにより調製される。所望の接着幅は1インチである。テフロンシートを、試験準備の目的でガラスと材料の間に入れてガラスとポリマーを分離する。ガラス/フィルムサンプル調製の条件は下に記載される:
1)2000ポンドで3分間160℃
2)8000ポンドで30分間160℃
3)8000ポンドで室温まで冷却
4)サンプルを型枠から取り出し、接着試験の前に材料を48時間室温で状態調整する。
水蒸気透過速度(WVTR)は、透過分析機器(Mocon社製Permatran W型101K)を用いて測定する。全てのWVTR単位は、38℃および50℃ならびに相対湿度(RH)100%にて測定された1日あたり100平方インチあたりのグラム(g/(100in2−日)であり、2つの検体の平均である。市販のフィルムも試験して防湿層特性を比較する。実験フィルムおよび市販のフィルムの厚さは15ミルであり、両方のフィルムが160℃にて30分間硬化される。WVTRの結果を表8に示す。
なお本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下も包含し得る。
(1)A.少なくとも1つの電子装置、および
B.電子装置の少なくとも1つの面に密接に接触しているポリマー材料であって、(1)(a)約1.3よりも大きい分子量分布、(b)約0.90g/ccよりも小さい密度、(c)ASTM D−882−02により測定して約150メガパスカル(mPa)よりも小さい2%割線係数、(d)約125℃未満の融点、(e)コポリマーの重量に基づいて少なくとも約10重量パーセントであり約80重量パーセント(wt%)未満のα−オレフィン含量、および(f)−35℃未満のTg、の中の少なくとも1つの特性をもつエチレンマルチブロックコポリマー、(2)所望によりフリーラジカル開始剤、および(3)所望により助剤を含むポリマー材料
を含む、電子装置モジュール。
(2)前記電子装置がソーラーセルである、上記(1)に記載のモジュール。
(3)前記フリーラジカル開始剤が、前記コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.05重量%の量で存在する、上記(2)に記載のモジュール。
(4)前記助剤が、前記コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.05重量%の量で存在する、上記(3)に記載のモジュール。
(5)前記フリーラジカル開始剤が過酸化物である、上記(4)に記載のモジュール。
(6)前記コポリマーが、ASTM 2765−95により測定して約70パーセント未満のキシレン可溶性抽出可能物を含むように、ポリオレフィンコポリマーが架橋されている、上記(1)に記載のモジュール。
(7)前記ポリマー材料が、電子装置の少なくとも1つの面に密接に接触している単層フィルムの形態である、上記(1)に記載のモジュール。
(8)前記ポリマー材料が、約0.01から約1.7重量%の量のスコーチ防止剤をさらに含む、上記(1)に記載のモジュール。
(9)少なくとも1枚のガラスカバーシートをさらに含む、上記(1)に記載のモジュール。
(10)前記ポリマー材料が、少なくとも1つのエチレン不飽和と少なくとも1つのカルボニル基を含む不飽和有機化合物でグラフトされたポリオレフィンポリマーをさらに含む、上記(1)に記載のモジュール。
(11)前記不飽和有機化合物が無水マレイン酸である、上記(10)に記載のモジュール。
(12)前記エチレンマルチブロックコポリマーが、(i)TREFを用いて分画された場合に約40℃から約130℃の間で溶出する分子画分が、前記画分のブロックインデックスが少なくとも0.5より大きく約1までであり、MWDが約1.3より大きいことを特徴とすること、および(ii)平均ブロックインデックスが0より大きく約1.0までであり、MWDが約1.3より大きいこと、の少なくとも1つによりさらに特徴付けられる、上記(1)に記載のモジュール。
(13)A.少なくとも1つの電子装置、および
B.前記電子装置の少なくとも1つの面に密接に接触しているポリマー材料であって、(1)(a)約1.3よりも大きい分子量分布、(b)約0.90g/ccよりも小さい密度、(c)ASTM D−882−02により測定して約150メガパスカル(mPa)よりも小さい2%割線係数、(d)約125℃未満の融点、(e)コポリマーの重量に基づいて少なくとも約10であって約80重量パーセント(wt%)未満のα−オレフィン含量、および(f)−35℃未満のTg、の中の少なくとも1つの特性をもつエチレンマルチブロックコポリマー、(2)コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.1重量%の量のビニルシラン、(3)コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.05重量%の量のフリーラジカル開始剤、および(4)所望により助剤を含むポリマー材料
を含む、電子装置モジュール。
(14)前記電子装置がソーラーセルである、上記(13)に記載のモジュール。
(15)前記助剤が、コポリマーの重量に基づいて少なくとも約0.05重量%の量で存在する、上記(14)に記載のモジュール。
(16)前記フリーラジカル開始剤が過酸化物である、上記(15)に記載のモジュール。
(17)前記ビニルシランが、ビニルトリエトキシシランおよびビニルトリメトキシシランの中の少なくとも1つである、上記(16)に記載のモジュール。
(18)前記コポリマーが、ASTM 2765−95により測定して約70パーセント未満のキシレン可溶性抽出可能物を含むように、ポリオレフィンコポリマーが架橋されている、上記(13)に記載のモジュール。
(19)前記ポリマー材料が、電子装置の少なくとも1つの面に密接に接触している単層フィルムの形態である、上記(13)に記載のモジュール。
(20)前記ポリマー材料が、約0.01から約1.7重量%の量のスコーチ防止剤をさらに含む、上記(13)に記載のモジュール。
(21)前記ポリマー材料が、少なくとも1つのエチレン不飽和と少なくとも1つのカルボニル基を含む不飽和有機化合物でグラフトされたポリオレフィンポリマーをさらに含む、上記(13)に記載のモジュール。
(22)前記不飽和有機化合物が無水マレイン酸である、上記(21)に記載のモジュール。
(23)前記エチレンマルチブロックコポリマーが、(i)TREFを用いて分画された場合に約40℃から約130℃の間で溶出する分子画分が、前記画分のブロックインデックスが少なくとも0.5より大きく約1までであり、MWDが約1.3より大きいことを特徴とすること、および(ii)平均ブロックインデックスが0より大きく約1.0までであり、MWDが約1.3より大きいこと、の少なくとも1つによりさらに特徴付けられる、上記(13)に記載のモジュール。
(24)A.少なくとも1つの電子装置、および
B.前記電子装置の少なくとも1つの面に密接に接触しているポリマー材料であって、エチレンマルチブロックコポリマーを含むポリマー材料
を含む、電子装置モジュール。
(25)エチレン/非極性α−オレフィンポリマーフィルムであって、前記フィルムが、(i)400から1100ナノメートルの波長範囲の間、92%以上の透過率、および(ii)1日平方メートル当たり約50グラム未満(g/m2・日)の水蒸気透過速度、を有することを特徴とする、フィルム。
Claims (4)
- A.少なくとも1つの電子装置、および
B.前記電子装置の少なくとも1つの面に密接に接触しているポリマー材料であって、
(1)エチレンマルチブロックコポリマーであって、(a)1.3よりも大きい分子量分布、(b)0.90g/ccよりも小さい密度、(c)ASTM D−882−02により測定して150MPaよりも小さい2%割線係数、(d)125℃未満の融点、(e)前記コポリマーの重量に基づいて少なくとも10重量%であり80重量%未満のα−オレフィン含量、および(f)−35℃未満のガラス転移点Tgで特徴づけられるエチレンマルチブロックコポリマーと、
(2)前記コポリマーの重量に基づいて少なくとも0.1重量%の量のビニルシランと、
(3)前記コポリマーの重量に基づいて少なくとも0.05重量%の量のフリーラジカル開始剤
との反応生成物を含むポリマー材料
を含む、電子装置モジュール。 - 前記ポリマー材料が、少なくとも1つのエチレン不飽和と少なくとも1つのカルボニル基を含む不飽和有機化合物でグラフトされたポリオレフィンポリマーをさらに含む、請求項1に記載のモジュール。
- 前記電子装置がソーラーセルである、請求項1または2のいずれか1項に記載のモジュール。
- 前記ポリマー材料が、前記(1)〜(3)の各成分と、
(4)前記コポリマーの重量に基づいて少なくとも0.05重量%かつ3重量%未満の量で存在する架橋助剤
との反応生成物を含む、請求項1に記載のモジュール。
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