JP6019925B2 - 樹脂組成物、樹脂ペレット、樹脂ペレットの製造方法及び太陽電池封止材 - Google Patents
樹脂組成物、樹脂ペレット、樹脂ペレットの製造方法及び太陽電池封止材 Download PDFInfo
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Description
本発明のエチレン−不飽和エステル共重合体は、エチレンに由来する構造単位と不飽和エステルに由来する構造単位とを有し、エチレンに由来する構造単位と不飽和エステルに由来する構造単位との総和を100質量%とするとき、不飽和エステルに由来する構造単位の量が20〜35質量%であるエチレン−不飽和エステル共重合体である。
不飽和エステルとしては、例えばカルボン酸ビニルエステル、不飽和カルボン酸アルキルエステル等が挙げられる。カルボン酸ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等が挙げられる。不飽和カルボン酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸グリシジル等が挙げられる。
本発明のメタカオリンは、カオリナイトを約500℃以上で焼成したもので、結晶中の結晶水が除かれたメタカオリンである。市販品としては、例えばインシュライト(登録商標)MCシリーズ(水澤化学工業(株))を挙げることができる。
本発明の樹脂組成物は、上記エチレン−不飽和エステル共重合体と、上記エチレン−不飽和エステル共重合体100質量部に対して、メタカオリン0.001〜5質量部とを含有する樹脂組成物である。
本発明の樹脂ペレットは、エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットの表面にメタカオリンが付着している樹脂ペレットである。
エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットを構成するエチレン−不飽和エステル共重合体は、前記エチレン−不飽和エステル共重合体である。メタカオリンを、エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットの表面に付着させることで、樹脂ペレット同士の互着が抑えられるため、好ましい。
なお、本明細書において、「エチレン−不飽和エステル共重合体ペレット」とはエチレン−不飽和エステル共重合体から構成されるペレットであってメタカオリンが付着していないペレットを指し、「樹脂ペレット」とはエチレン−不飽和エステル共重合体から構成されるペレットの表面にメタカオリンが付着しているペレットを指す。
耐光安定剤としては、例えばヒンダードアミン系化合物等が挙げられる。紫外線吸収剤としては、例えばベンゾフェノン系化合物等が挙げられる。酸化防止剤としては、例えばフェノール系化合物、リン系化合物等が挙げられる。
樹脂ペレットを製造する方法としては、例えば、メタカオリンと分散媒とを含む分散液を、エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットの表面に付着させ、エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットの表面に付着した分散液から分散媒を除去する方法や、分散媒を用いずにメタカオリンをエチレン−不飽和エステル共重合体ペレットの表面に付着させる方法が挙げられる。
工程1a) エチレン−不飽和エステル共重合体を押出機からストランド状に押し出して、水中でストランドをペレット状に切断してエチレン−不飽和エステル共重合体ペレットを製造する工程と、
工程1b) エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットを、空送ラインを通じて次工程へ移送しながら、当該空送ライン内において、メタカオリンと分散媒とを含む分散液をエチレン−不飽和エステル共重合体ペレット表面に付着させる工程と、
工程1c) 上記分散液が表面に付着したエチレン−不飽和エステル共重合体ペレットを乾燥し、工程1a)において付着した水と工程1c)において付着した分散媒とを除去して樹脂ペレットを得る工程と
を有する方法や、
工程2a) エチレン−不飽和エステル共重合体を押出機からストランド状に押し出して、水中でストランドをペレット状に切断してエチレン−不飽和エステル共重合体ペレットを製造する工程と、
工程2b) エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットを、空送ラインを通じて、ホッパーへ移送する工程と、
工程2c) ホッパー内において、メタカオリンと分散媒とを含有する分散液をエチレン−不飽和エステル共重合体ペレット表面に付着させる工程と、
工程2d) 上記分散液が表面に付着したエチレン−不飽和エステル共重合体ペレットを乾燥し、工程2a)において付着した水と工程2c)において付着した分散媒とを除去して樹脂ペレットを得る工程と、
を有する方法が挙げられる。
工程2d)は、工程2c)のホッパー内で行ってもよい。
工程1a)と工程1b)との間に、または、工程2a)と工程2b)との間に、
工程b') エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットに付着した水を除く工程
を設けてもよい。
分散媒を用いずに上記メタカオリンを上記エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットの表面に付着させる方法としては、
工程3a) エチレン−不飽和エステル共重合体を押出機からストランド状に押し出して、水中でストランドをペレット状に切断してエチレン−不飽和エステル共重合体ペレットを製造する工程と、
工程3b) エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットを、空送ラインを通じて、ホッパーへ移送する工程と、
工程3c) 上記ホッパー内で工程3a)において付着した水を乾燥して除去する工程と、
工程3d) 上記エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットを、空送ラインを通じて次工程へ移送しながら、当該空送ライン内において、メタカオリンを上記エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットの表面に付着させる工程と、
を有する方法が挙げられる。
工程3a)と工程3b)との間に、
工程b') エチレン−不飽和エステル共重合体ペレットに付着した水を除く工程
を設けてもよい。
本発明の樹脂組成物に含有されるメタカオリンの含有量、および本発明のエチレン−不飽和エステル共重合体ペレットの表面に付着しているメタカオリンの量は、上記樹脂組成物または樹脂ペレットを500℃で燃焼し、質量変化がなくなった後に得られる灰分量として算出することが可能である。
下記の実施例で示されるように、本発明の樹脂組成物または樹脂ペレットを用いて得られる樹脂製品は、メタカオリンを含まない樹脂組成物や樹脂ペレットを用いて得られる樹脂製品に比べて、体積固有抵抗が向上する。そのため、本発明の樹脂組成物または樹脂ペレットを用いて作製したシート等は、太陽電池素子(結晶、多結晶、アモルファス等)の封止及び保護に用いられる太陽電池封止材に好適に用いられる。
実施例及び比較例における、ペレット互着試験及び物性の測定は、以下の方法で行った。
○:ペレット同士の互着なし
×:ペレット同士が5粒以上くっついている
試料をエタノールに加え、ホモジナイザで10分間分散した。上記分散液にレーザー光線を照射し、その回折(散乱)をマイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社製 MT−3000EX II)で体積基準の粒度分布として測定し、粒度分布の中心粒径を求めた。
エチレン−酢酸ビニル共重合体に含有される酢酸ビニルに由来する構造単位の量は、エチレンに由来する構造単位と、酢酸ビニルに由来する構造単位との総和を100質量%とするときの値であり、JIS K7192に従い測定した。
ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法を用いて、下記の条件(1)〜(8)により、共重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)とを測定し、分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
(1)装置:Water製Waters150C
(2)分離カラム:TOSOH TSKgelGMH−HT
(3)測定温度:140℃
(4)キャリア:オルトジクロロベンゼン
(5)流量:1.0mL/分
(6)注入量:500μL
(7)試料濃度:5mg/5ml オルトジクロロベンゼン
(8)検出器:示差屈折
互着試験後のペレットを、ラボプラストミルにより5分間混練した。混練物を150℃の熱プレス機により2MPaの圧力で5分間プレスした後、30℃の冷却プレス機で5分間冷却して、厚さ約500μmのシートを作製した。該シートをJIS−K7129−2008 附属書A 感湿センサ法に準拠し、水蒸気透過度(g/(m2・24hr))を測定した。シートの水蒸気透過度は、小さいほど好ましい。
オートクレーブ式反応器にて、反応温度188〜195℃、反応圧力180〜185MPa、フィードガス組成(エチレン:63〜68質量%、酢酸ビニル:37〜32質量%)の条件で、開始剤として、t-ブチルパーオキシ 2-エチルヘキサノエートを用いてエチレン−酢酸ビニル共重合体を合成した。得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体を押出機を用いて造粒し、エチレン−酢酸ビニル共重合体ペレットを得た。エチレン−酢酸ビニル共重合体ペレット(酢酸ビニルに由来する構造単位の量32質量%、MFR37g/10分、分子量分布3.8、以下、EVA−1と称する。)32gと、メタカオリン(インシュライトMC−6、水澤化学工業株式会社製、平均粒径6μm)0.096g(100質量部のEVA−1に対し、メタカオリンが0.3質量部)、ポリエチレン製の袋へ入れ2分間攪拌後、互着試験を実施した。互着試験後の樹脂ペレットを用い体積固有抵抗を測定した。評価結果を表1に示した。
メタカオリンを0.064g用いた以外は、実施例1と同様にして実施した(100質量部のEVA−1に対し、メタカオリンが0.2質量部)。評価結果を表1に示した。
用いた樹脂を、エチレン−酢酸ビニル共重合体ペレット(住友化学社製、KA−40、酢酸ビニルに由来する構造単位の量28質量%、MFR20g/10分、分子量分布4.0、以下、EVA−2と称する。)に変更し、メタカオリンを0.032g用いた以外は、実施例1と同様にして実施した(100質量部のEVA−2に対し、メタカオリンが0.1質量部)。評価結果を表2に示した。
エチレン−メチルメタクリレート共重合体ペレット(住友化学株式会社製、WK−402、メチルメタクリレートに由来する構造単位の量25質量%、MFR20g/10分、以下、EMMA−1と称する)32gと、メタカオリン(インシュライトMC−6、水澤化学工業株式会社製、平均粒径6μm)0.064gを、ポリエチレン製の袋へ入れ2分間攪拌後、互着試験を実施した(100質量部のEMMA−1に対し、メタカオリンが0.2質量部)。互着試験は、次の条件で行った。40℃の雰囲気下で、上記袋に900g/cm2の荷重をかけ、その状態を48時間保った後、温度のみを5℃に変更し、その状態を24時間保った。その後、荷重を取り除き、袋を破り、ペレットを取り出して、ペレットの非粘着性を観察した。
互着試験後の樹脂ペレットを用い体積固有抵抗を測定した。これら評価結果を表3に示した。
用いた樹脂を、エチレン−メチルアクリレート共重合体ペレット(住友化学株式会社製、CG4002、メチルアクリレートに由来する構造単位の量31質量%、MFR5g/10分、以下、EMA−1と称する)とした以外は、実施例4と同様にして評価を実施した。評価結果を表4に示した。
メタカオリンを用いなかった以外は、実施例1と同様にして実施した。評価結果を表1に示した。
メタカオリンのかわりに、カオリン(はくとう土、和光純薬工業株式会社製、平均粒径5μm、質量0.064g)0.20質量部を用いた以外は、実施例1と同様にして実施した。評価結果を表1に示した。
メタカオリンを用いなかった以外は、実施例3と同様にして実施した。評価結果を表2に示した。
メタカオリンのかわりに、ステアリン酸カルシウム(AR−42、共同薬品株式会社製、平均粒径10μm)0.10質量部を用いた以外は、実施例3と同様にして実施した。評価結果を表2に示した。
メタカオリンを用いなかった以外は、実施例4と同様にして実施した。評価結果を表3に示した。
メタカオリンを用いなかった以外は、実施例5と同様にして実施した。評価結果を表4に示した。
Claims (1)
- エチレン−不飽和エステル共重合体とメタカオリンとを含有する樹脂組成物を用いて得られる太陽電池封止材であって、
エチレン−不飽和エステル共重合体が、エチレンに由来する構造単位と不飽和エステルに由来する構造単位とを有し、エチレンに由来する構造単位と不飽和エステルに由来する構造単位との総和を100質量%とするとき、不飽和エステルに由来する構造単位の量が20〜35質量%であるエチレン−不飽和エステル共重合体であり、
上記エチレン−不飽和エステル共重合体100質量部に対して、メタカオリンを0.001〜5質量部含有する太陽電池封止材。
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