JP6075020B2 - 重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材 - Google Patents

重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材 Download PDF

Info

Publication number
JP6075020B2
JP6075020B2 JP2012249017A JP2012249017A JP6075020B2 JP 6075020 B2 JP6075020 B2 JP 6075020B2 JP 2012249017 A JP2012249017 A JP 2012249017A JP 2012249017 A JP2012249017 A JP 2012249017A JP 6075020 B2 JP6075020 B2 JP 6075020B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
polymer
group
carbon atoms
represented
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012249017A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013127057A (ja
Inventor
宏章 余田
宏章 余田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2012249017A priority Critical patent/JP6075020B2/ja
Publication of JP2013127057A publication Critical patent/JP2013127057A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6075020B2 publication Critical patent/JP6075020B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • H01L31/0481Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/02Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
    • C08G61/04Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms
    • C08G61/06Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds
    • C08G61/08Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds of carbocyclic compounds containing one or more carbon-to-carbon double bonds in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D123/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D123/02Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D123/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C09D123/08Copolymers of ethene
    • C09D123/0846Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C09D123/0853Vinylacetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D123/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D123/02Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D123/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C09D123/08Copolymers of ethene
    • C09D123/0846Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C09D123/0869Acids or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10Definition of the polymer structure
    • C08G2261/13Morphological aspects
    • C08G2261/135Cross-linked structures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10Definition of the polymer structure
    • C08G2261/14Side-groups
    • C08G2261/142Side-chains containing oxygen
    • C08G2261/1426Side-chains containing oxygen containing carboxy groups (COOH) and/or -C(=O)O-moieties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/33Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/332Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms
    • C08G2261/3322Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms derived from cyclooctene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/40Polymerisation processes
    • C08G2261/41Organometallic coupling reactions
    • C08G2261/418Ring opening metathesis polymerisation [ROMP]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/70Post-treatment
    • C08G2261/72Derivatisation
    • C08G2261/724Hydrogenation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/70Post-treatment
    • C08G2261/76Post-treatment crosslinking
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/90Applications
    • C08G2261/91Photovoltaic applications
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/541Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5425Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one C=C bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/20Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/204Applications use in electrical or conductive gadgets use in solar cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2312/00Crosslinking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用の封止材に関するものである。
太陽電池では、光電変換を行う半導体の機能低下を防止するため、当該半導体が封止材を介して保護基板上に封止されている。太陽電池用の封止材として、現在ではエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)が使用されている(特許文献1)。
特開2000−183385(公開日2000年6月30日)
太陽電池用の封止材は、長期にわたる使用が想定されるため、耐候性に優れることが求められる。従来から太陽電池用封止材に用いられているエチレン−酢酸ビニル共重合体は、通常、エチレンと酢酸ビニルを高温高圧条件下でラジカル重合して得られる。この方法で得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体は、多数の分岐や、酢酸ビニル由来の繰り返し単位が2以上連続した構造を有する。このような構造を有するエチレン−酢酸ビニル共重合体は、耐候性を改良する余地がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐候性に優れる封止材の材料に適した重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材を提供することにある。
すなわち、本発明は、主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位を含み、要件(a1)、(a2)、及び(a3)を充足する重合体にかかるものである。
Figure 0006075020

Figure 0006075020
(Rは水素、メチル基、又はエチル基を表し、Rはアセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、又はtert−ブトキシカルボニル基を表す。)

(a1):上記重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比が、3.8%以上、7.5%以下である。
(a2):式(3)で表される比Xが、82%以上、100%以下である。
X=100×A/B ・・・(3)
(Aは、以下の要件(a2-1)を満たし、かつ式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数を表す。
(a2-1):C、C、Cの炭素原子のいずれにも、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)および式(F)から選択される官能基が結合していない。ここでCは式(2)で表される繰り返し単位に結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子である。
Bは、式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数である。)
Figure 0006075020

Figure 0006075020

Figure 0006075020

Figure 0006075020

Figure 0006075020

3、R4、R5、R6、R7およびR8は、それぞれ独立してアルキル基または水素を表す。

(a3):該重合体が、示差走査型熱量計により測定した42℃以上、90℃以下の融点を有する。
本発明により、耐候性に優れる太陽電池用封止材の材料に適した重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
〔重合体〕
(基本構成)
本発明に係る重合体は、主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位とを含む重合体である。
Figure 0006075020

Figure 0006075020
(Rは水素、メチル基、又はエチル基を表し、Rはアセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、又はtert−ブトキシカルボニル基を表す。)
本発明に係る重合体は、下記要件(a1)、(a2)及び(a3)を充足する。
(a1):上記重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比が、3.8%以上、7.5%以下である。
(a2):式(3)で表される比Xが、82%以上、100%以下である。
X=100×A/B ・・・(3)
(Aは、以下の要件(a2-1)を満たし、かつ式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数を表す。
(a2-1):C、C、Cの炭素原子のいずれにも、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)または式(F)で表される官能基が結合していない。ここでCは式(2)で表される繰り返し単位に結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子である。
Bは、式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数である。)
Figure 0006075020

Figure 0006075020

Figure 0006075020

Figure 0006075020

Figure 0006075020

3、R4、R5、R6、R7およびR8は、それぞれ独立してアルキル基または水素を表す。

(a3):該重合体が、示差走査型熱量計により測定した42℃以上、90℃以下の融点を有する。
(要件(a1))
本発明に係る重合体は、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比が、3.8%以上、7.5%以下である。より透明で、より柔軟な封止材を得るためには、該比は、好ましくは4.0mol%以上である。重合体を溶融加工して封止材を製造する場合に、より加工しやすいため、該比は、6.7mol%以下であることが好ましい。
該比は、式(2)のRが水素である場合、以下の式(5)により求められる。
Y=100×2α/(2α+β) ・・・(5)
式(5)中、Yは、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比であり、
αは、重合体のH−NMRスペクトルにおいて、式(2)のRである水素に由来するピークの面積であり、
βは、重合体のH−NMRスペクトルにおいて、式(1)に含まれる水素に由来するピークの面積である。
式(1)に含まれる水素に由来するピークと、式(2)のRに含まれる水素に由来するピークが、ほぼ同じ化学シフトで観測される場合がある。その場合は、式(5)の分母から、式(2)のRに含まれる水素に由来するピークの面積に相当する値を差し引く必要がある。その場合、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比は、以下の式(6)により、求められる。
Y=100×2α/(2α+β−γ×α) ・・・(6)
式(6)中、γは、式(2)のRに含まれる水素の数である。また、この場合、βは、式(1)に含まれる水素に由来するピークの面積と、式(2)のRに含まれる水素に由来するピークの面積の和に相当する値である。
また、後述のとおり、重合体が主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位と、式(4)で表される繰り返し単位とを含む場合がある。重合体が主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位と、式(4)で表される繰り返し単位とを含み、かつ、式(2)のRが水素である場合は、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比は、以下の式(7)により求められる。
Y=100×2α/(2α+β+2δ) ・・・(7)
式(7)中、δは、式(4)に含まれる水素に由来するピークの面積である。
この場合においても、式(1)に含まれる水素に由来するピークと、式(2)のRに含まれる水素に由来するピークが、ほぼ同じ化学シフトで観測される場合は、上記式(6)と同様な計算を行う必要がある。この場合、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比は、以下の式(8)により、求められる。
Y=100×2α/(2α+β−γ×α+2δ) ・・・(8)
上記式(5)〜(8)を用いて、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比を求める場合は、重合体をオルトジクロロベンゼン中に溶解した溶液のH−NMRスペクトルを用いる。H−NMRスペクトルは、核磁気共鳴装置を用いて測定する。
1が水素であり、Rがアセトキシ基である式(2)で表される繰り返し単位であるときに、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比を求める場合は、上記式(6)において、式(2)のRである水素に由来するピークは、4.9ppm付近に観測され、式(1)に含まれる水素に由来するピークは、0.7〜2.5ppm付近に観測される。式(2)のRに含まれる水素の数γは3である。
また、上記式(8)において、式(4)に含まれる水素に由来するピークは、5.5ppm付近に観測される。
式(2)のRがメチル基またはエチル基である場合、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比は、以下の式(9)により求められる。
Y=100×C/{D−(E−1)×C} ・・・(9)
式(9)中、Yは、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比であり、
Cは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、168ppmから180ppm付近に観測される式(2)のRのカルボニル基の炭素原子に由来するピークの面積であり、
Dは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、溶媒である1,1,2,2−テトラクロロエタンd2由来のピーク(74.2ppmに観測されるピーク)とは異なる全てのピークの面積の総和であり、
Eは、式(2)に含まれる炭素原子の数である。
上記式(9)を用いて、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比を求める場合は、重合体を1,1,2,2−テトラクロロエタンd2中に溶解した溶液の13C−NMRスペクトルを用いる。13C−NMRスペクトルは、核磁気共鳴装置(Bruker社製の600MHz核磁気共鳴装置AVANCE600)を用いて測定する。
(要件(a2))
本発明に係る重合体は、式(3)で表される比Xが、82%以上、100%以下である。
X=100×A/B ・・・(3)
(Aは、以下の要件(a2-1)を満たし、かつ式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数を表す。
(a2-1):C、C、Cの炭素原子のいずれにも、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)または式(F)で表される官能基が結合していない。ここでCは式(2)で表される繰り返し単位に結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子である。
Bは、式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数である。)
Figure 0006075020

Figure 0006075020

Figure 0006075020

Figure 0006075020

Figure 0006075020

3、R4、R5、R6、R7およびR8は、それぞれ独立してアルキル基または水素を表す。

Xは、式(2)で表される全ての繰り返し単位の数に対する、式(2)で表される繰り返し単位であって、その近傍に極性基が存在しない繰り返し単位の数の比である。
3、R4、R5、R6、R7およびR8のアルキル基としては、炭素原子数1〜20のアルキル基が挙げられる。
重合体が主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位と、式(4)で表される繰り返し単位とを含む場合は、式(4)に由来する重合体の主鎖中の炭素−炭素二重結合を全て水素化して、主鎖の炭素−炭素結合を全て飽和結合とした重合体の13C−NMRスペクトルから、上記A、B、およびXを算出する。
式(3)で表される比Xは82%以上、100%以下であり、83%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、87%以上であることがさらに好ましく、90%以上であることが特に好ましく、95%以上であることが最も好ましい。
式(2)のR1が水素であり、Rがアセトキシ基である場合であって、C、C、Cの炭素原子のいずれかに、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)または式(F)で表される官能基が結合している場合は、式(2)で表される繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子に由来するピークは、170.2ppmに観測される。式(2)のR1が水素であり、Rがアセトキシ基である場合であって、C、C、Cの炭素原子のいずれにも、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)または式(F)で表される官能基が結合していない場合は、式(2)で表される繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子に由来するピークは、170.4ppmに観測される。ただし、上記化学シフトの値は、1,1,2,2−テトラクロロエタンd2に由来するピークを74.2ppmとした場合の値である。
式(2)のRがメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、または、tert−ブトキシカルボニル基である場合の比Xも、同様に求めることができる。
(要件(a3):重合体の融点)
本発明に係る重合体は、示差走査型熱量計により測定した42℃以上、90℃以下の融点を有する。重合体と架橋剤とを溶融押出加工して太陽電池用封止材を製造する場合に、加工中に架橋反応が進行しにくく、溶融押出加工しやすいという観点から、重合体の融点は、80℃以下であることが好ましく、70℃以下であることがより好ましい。
重合体は通常、該重合体と、任意の添加剤とを加工して得られるペレットとして用いられる。重合体を含有するペレット同士が互着しにくいため、当該融点は、50℃以上であることが好ましく、57℃以上であることがより好ましく、59℃以上であることがさらに好ましい。なお、融点は、示差走査熱量計にて測定される融解曲線の融解ピークのうち、ピーク高さが最も大きい融解ピークの頂点の温度である。融点は具体的には以下の方法で求められる。約10mgの試料をアルミニウムパンに封入し、試料を封入したアルミニウムパンを、示差走査熱量計を用いて、(1)150℃で5分間保持し、(2)5℃/分で150℃から0℃まで降温し、(3)0℃で2分間保持し、(4)5℃/分で0℃から150℃まで昇温して、(4)での融解曲線を測定する。(4)での融解曲線において、5℃から融解終了温度(融解曲線が高温側のベースラインに戻る温度)までの間に観察される融解ピークのうち、ピーク高さが最も大きい融解ピークの頂点の温度を融点とする。
(繰り返し単位(4))
本発明に係る重合体は、主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位と、下記式(4)で表される繰り返し単位とを含む重合体であってもよい。この場合、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)の炭素原子数の比は、13%以下であることが好ましい。
Figure 0006075020
重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)の炭素原子の比は、以下の式(10)により求められる。
Z=100×F/{D−(E−1)×C} ・・・(10)
式(10)中、Zは、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)の炭素原子数の比であり、
Cは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、168ppmから180ppm付近に観測される式(2)のRのカルボニル基の炭素原子に由来するピークの面積であり、
Dは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、1,1,2,2−テトラクロロエタンd2由来のピーク(74.2ppmに観測されるピーク)とは異なる全てのピークの面積の総和であり、
Eは、式(2)に含まれる炭素原子の数であり、
Fは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、120ppmから140ppm付近に観測される式(4)の炭素原子に由来するピークの面積である。
(重合体の分子量および分子量分布)
重合体を含有するペレットが加工性に優れるという観点から、通常、本発明に係る重合体の数平均分子量は10,000以上、好ましくは、15,000以上であり、より好ましくは21,000以上である。重合体を架橋剤と混合して溶融加工する場合、架橋剤が分解する温度よりも低い温度で溶融加工しやすいという観点から、重合体の数平均分子量は500,000以下が好ましく、100,000以下がさらに好ましい。重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、加工性を高める観点から、1.1以上6.0以下であることが好ましく、より好ましくは1.5以上4以下である。なお、Mwは、重合体の重量平均分子量を指し、Mnは、上記重合体の数平均分子量を指す。
重合体の重量平均分子量(Mw)は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量に、ポリエチレンとポリスチレンのQファクターの比(17.7/41.3)を掛けることで求められる。重合体の数平均分子量(Mn)は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により測定されるポリスチレン換算の数平均分子量に、ポリエチレンとポリスチレンのQファクターの比(17.7/41.3)を掛けることで求められる。
Mw/Mnは、MwをMnで除した値である。GPC法での測定条件としては、例えば、次の条件をあげることができる。
(1)装置:Waters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)検出器:示差屈折計
(8)分子量標準物質:標準ポリスチレン
(透明性)
本発明に係る重合体の透明性は、例えばその光線透過率で評価することができる。本発明に係る重合体は、その光線透過率が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い。なお、光線透過率は、下記方法により測定される値である。重合体を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のシートに成形する。分光光度計(株式会社 島津製作所製 UV−3150)を用いて、該シートの厚み方向について、波長範囲400nm〜1200nmの光線透過率を測定し、その平均値を光線透過率とする。
(重合体の製造方法)
<重合方法>
本発明に係る重合体は、配位重合、ラジカル重合、メタセシス重合などにより製造できる。
例えば、炭素原子数3以上の無置換の環状オレフィンと、アセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、およびtert−ブトキシカルボニル基からなる群から選ばれる基を有し、環を形成する炭素原子数が5以上である環状オレフィンとを、開環メタセシス共重合する方法、
式(11)で表される非環状ジエンと、無置換の炭素原子数5以上の非環状ジエンとを、メタセシス共重合する方法、
Figure 0006075020
式(11)で表される非環状ジエンを、メタセシス重合する方法等により、本発明に係る重合体を製造することができる。
(式(11)中、Rはアセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、およびtert−ブトキシカルボニル基からなる群より選ばれる基を表す。nは1以上、mは1以上、(n+m)は2以上22以下である。)
メタセシス重合に用いられる炭素原子数3以上の環状オレフィンとしては、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロノネン、シクロデセンなどのモノオレフィン、シクロオクタジエン、シクロデカジエン、ジシクロペンタジエンなどのシクロジエン類、シクロドデカトリエンなどのシクロトリエン類を使用することができる。入手しやすいため、シクロオクテンが好ましい。
アセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、およびtert−ブトキシカルボニル基からなる群から選ばれる基を有し、環を形成する炭素原子数が5以上である環状オレフィンとしては、炭素原子数5以上の環状オレフィンの有する少なくとも一つの水素がアセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基からなる群から選ばれる基で置換されたものが挙げられる。
アセトキシ基を有し、環を形成する炭素原子数が5以上である環状オレフィンとしては、例えば、4−アセトキシ−1−シクロオクテン、5−アセトキシ−1−シクロオクテン等が挙げられる。
メトキシカルボニル基を有し、環を形成する炭素原子数が5以上である環状オレフィンとしては、例えば、3−メチル−3−メトキシカルボニル−1−シクロオクテン、4−メチル−4−メトキシカルボニル−1−シクロオクテン、3−メトキシカルボニル−1−シクロオクテン、4−メトキシカルボニル−1−シクロオクテン等が挙げられる。
エトキシカルボニル基を有し、環を形成する炭素原子数が5以上である環状オレフィンとしては、例えば、3−メチル−3−エトキシカルボニル−1−シクロオクテン、4−メチル−4−エトキシカルボニル−1−シクロオクテン、3−エトキシカルボニル−1−シクロオクテン、4−エトキシカルボニル−1−シクロオクテン等が挙げられる。
tert−ブトキシカルボニル基を有し、環を形成する炭素原子数が5以上である環状オレフィンとしては、例えば、3−メチル−3−tert−ブトキシカルボニル−1−シクロオクテン、4−メチル−4−tert−ブトキシカルボニル−1−シクロオクテン、3−tert−ブトキシカルボニル−1−シクロオクテン、4−tert−ブトキシカルボニル−1−シクロオクテン等が挙げられる。
数平均分子量の大きい重合体を得るためには、モノマーを開環メタセシス共重合する方法が好ましい。
メタセシス重合用触媒としては、使用する触媒量が少なく、重合体中への触媒残分が少ないという観点からルテニウム−カルベン錯体が好ましい。なお、ルテニウム−カルベン錯体とともに他の周期表第4〜8族遷移金属−カルベン錯体を併用してもよい。
ルテニウム−カルベン錯体としては、例えば、ヘテロ原子含有カルベン化合物と中性の電子供与性化合物が結合したルテニウム−カルベン錯体、ヘテロ原子含有カルベン化合物が2つ結合したルテニウム−カルベン錯体、配位性エーテル結合をカルベン中に有するルテニウム−カルベン錯体等が挙げられる。
ヘテロ原子含有カルベン化合物と中性の電子供与性化合物が結合したルテニウム−カルベン錯体としては、具体的には、ベンジリデン-ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム、ベンジリデン[1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−2−イミダゾリジニリデン]ジクロロ(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウム、ベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(3−メチル−2−ブテン−1−イリデン)(トリシクロペンチルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−オクタヒドロベンズイミダゾール−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン[1,3−ジ(1−フェニルエチル)−4−イミダゾリン−2−イリデン](トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−2,3−ジヒドロベンズイミダゾール−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(トリシクロヘキシルホスフィン)(1,3,4−トリフェニル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−1,2,4−トリアゾール−5−イリデン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジイソプロピルヘキサヒドロピリミジン−2−イリデン)(エトキシメチレン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)ピリジンルテニウムジクロリド等が挙げられる。
ヘテロ原子含有カルベン化合物が2つ結合したルテニウム−カルベン錯体としては、具体的には、ベンジリデンビス(1,3−ジシクロヘキシルイミダゾリジン−2−イリデン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデンビス(1,3−ジイソプロピル−4−イミダゾリン−2−イリデン)ルテニウムジクロリド等が挙げられる。
配位性エーテル結合をカルベン中に有するルテニウム−カルベン錯体としては、具体的には、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(2−イソプロポキシフェニルビニリデン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(2−エトキシフェニルビニリデン)ルテニウムジクロリド等が挙げられる。
開環メタセシス重合において、触媒としてルテニウム−カルベン錯体を用いる場合、ルテニウム−カルベン錯体触媒のルテニウムと、モノマーの合計量とのモル比は、ルテニウム:モノマーの合計量=1:100〜1:2,000,000であることが好ましく、より好ましくは1:500〜1:1,000,000であり、さらに好ましくは1:1,000〜1:700,000である。モノマーの合計量を100とするとき、ルテニウム量が1以下となるようにルテニウム−カルベン錯体を使用すれば、触媒を除去しやすく好ましい。モノマーの合計量を2,000,000とするとき、ルテニウム量が1以上となるようにルテニウム−カルベン錯体を使用すれば、収率が高くなるため好ましい。
開環メタセシス共重合を行なうにあたって、連鎖移動剤を使用することができる。使用できる連鎖移動剤としては、例えば、2−ブテン、2−ペンテン、2−ヘキセン、3−ヘキセン、2−ヘプテン、3−ヘプテン、2−オクテン、3−オクテン、4−オクテンなどの内部オレフィン等が挙げられる。これらは、水酸基、アルコキシ基、アシル基、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子などで置換されていてもよい。これらは、単独で使用することも出来るし、複数を混合して使用することも出来る。
連鎖移動剤の使用量は、目的とする開環メタセシス共重合体の分子量に応じて適宜選択すればよい。実用的な分子量の開環メタセシス共重合体を得るために、連鎖移動剤の量は、環状オレフィンに対する連鎖移動剤のモル比で、環状オレフィン:連鎖移動剤=1000:1〜20:1、好ましくは800:1〜50:1の範囲である。
必要に応じて溶媒を使用して開環メタセシス共重合を実施してもよい。溶媒としては、炭化水素、エーテル等が挙げられる。炭化水素としては、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素が挙げられる。
脂肪族炭化水素としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタンなどが挙げられる。
芳香族炭化水素としては、ベンゼン、オルト−ジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどが挙げられる。
ハロゲン化炭化水素としては、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素などが挙げられる。
エーテルとしては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどが挙げられる。
溶媒の除去しやすさを考慮すると、炭化水素が好ましく、脂肪族炭化水素がより好ましい。重合が進行しやすいという観点から、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロオクタン等の使用が好ましい。
溶媒の使用量は、通常、使用するモノマーの合計量を1重量部として、好ましくは1から1000重量部、より好ましくは、2から200重量部、さらに好ましくは、3から100重量部である。
開環メタセシス共重合を実施する温度は、使用する溶媒種、量により異なるが、通常、0℃〜180℃の範囲、より好ましくは、10℃〜150℃である。また、開環メタセシス共重合反応は、不活性ガス雰囲気下で実施されることが好ましい。
開環メタセシス共重合を行なう場合、モノマーである環状オレフィンと連鎖移動剤を混合して重合反応装置に導入してもよく、環状オレフィンと連鎖移動剤を別々に重合反応装置に導入してもよい。
メタセシス重合反応を行う重合反応装置としては、例えば、攪拌器を有する重合反応装置やチューブラー型重合反応装置が用いられる。
<反応停止工程>
メタセシス重合反応終了後、速やかに、反応停止剤を重合反応溶液に添加して、反応を停止する。重合反応溶液が反応停止剤と接触して反応を停止するまでの時間は、過剰反応の進行を抑え、低分子量体の生成を抑えるために、出来るだけ短いことが好ましく、好ましくは240秒以下、より好ましくは、120秒以下である。
反応停止剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、アミルアルコール、イソアミルアルコール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、オクタノール、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、グリセリンなどのアルコール、または、水を使用することができる。これらは、単独で使用しても、複数を組み合わせて使用してもよい。反応停止剤により、重合触媒を失活させ、更に、反応停止剤にて、重合触媒のように重合体中への残存が好ましくない成分を重合反応溶液から分離することを考慮すると、水、メタノール、エタノール、およびこれらの混合溶液を使用することが好ましい。
反応停止剤の使用量は、重合反応溶液100重量部に対して、0.01〜200重量部が好ましく、反応停止効率、操作性、分離性を考慮して、1重量部から100重量部がより好ましく、2重量部から50重量部がさらに好ましい。
重合反応溶液相と反応停止剤相とが液液相分離するように重合反応溶液と反応停止剤の量を調整した後、ルテニウム−カルベン錯体を停止剤相に抽出することが好ましい。重合反応溶液と反応停止剤とを液液相分離させ、触媒を抽出させるに際しては、抽出効果を上げるため、重合反応溶液と反応停止剤との混合物を攪拌した後、分液などの方法によって重合反応溶液相と反応停止剤相とを分離することが好ましい。
重合反応溶液中の重合体濃度、重合体の分子量により、重合反応溶液の粘度が異なり、重合反応溶液中の反応停止剤の拡散性が異なるため、重合反応の停止温度は、これらの要素に対応して適宜選定される。通常10℃から100℃が好ましく、使用する溶媒、反応停止剤の沸点などを考慮して、20℃〜80℃がより好ましい。
<析出工程>
重合反応溶液から重合体を析出する方法としては、
単蒸発などの方法で重合反応溶液から溶媒を除去した後、さらに薄膜蒸発などで残留溶媒を除く方法、
押出機に重合反応溶液を導入して残留溶媒を除去しながら重合体を成形する方法、
貧溶媒を重合反応溶液に添加して重合体を析出させる方法、
反応停止工程の後で、重合反応溶液を冷却することによって、重合体を析出させる方法などが挙げられる。
上記のように重合反応溶液と反応停止剤とが液液相分離する場合は、反応停止剤を分液などの方法で除去した後、分離した重合反応溶液を冷却して、重合体を析出させる方法が好ましい。錯体配位子のりん化合物を重合体と同時に析出させないために、重合体を析出させるために用いる重合反応溶液の固体分濃度は、通常、20%以下であることが好ましい。
重合体を析出させる温度は、重合体の分子量により異なるが、重合体の回収率を高くするためには、通常、20℃以下、より好ましくは、10℃以下である。また、重合体の回収率を高くするためには、反応停止工程の温度と析出工程の温度との差が10℃以上であることが好ましく、20℃以上であることがより好ましい。
溶媒を除去する温度は、重合工程で得られた重合体の分子量によって、重合反応溶液の粘度が異なるため、適切な操作ができる粘度範囲となるように適宜調整されるが、通常、40℃以上、好ましくは、60℃以上である。一方、重合体の熱安定性を考慮して、好ましくは、200℃以下、より好ましくは、160℃以下である。
<乾燥>
上記いずれかの方法で、溶媒の大部分を除去された重合体から、真空乾燥、熱風乾燥など一般的な方法で、完全に溶媒を除去することにより、乾燥された重合体を得ることが出来る。
<水素化工程>
メタセシス重合で製造された重合体は、主鎖に式(4)で表される繰り返し単位を含む重合体である。重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)で表される繰り返し単位の数を調整するために、主鎖の炭素−炭素不飽和結合を水素化することが好ましい。
重合体の水素化は、一般的な水素化触媒と水素を使用して実施することができる。水素化触媒としては、例えばウィルキンソン触媒ラネーニッケル、パラジウム/炭素、白金/カーボネート、ルテニウムアルキリデン錯体等が挙げられる。通常、重合体を、重合時に使用した溶媒と同じ種類の溶媒に溶解した溶液に、好ましくは300psi以上、より好ましくは600〜5000psi以上の水素圧となるように水素を加える。水素化は通常2〜8時間、好ましくは3〜7時間実施される。
重合体の水素化を行うその他の方法として、重合体とp−トルエンスルホニルヒドラジドを重合時に使用した溶媒と同じ種類の溶媒に溶解し、110〜150℃の温度で、2〜8時間反応させる方法が挙げられる。
(添加剤)
本発明に係る重合体には、必要に応じて、シランカップリング剤、架橋剤、架橋助剤、着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、変色防止剤等の添加剤を添加してもよい。これらの添加剤は、例えば、上記重合反応により重合体を製造した後に、当該重合体に添加すればよい。
上記シランカップリング剤を添加した重合体を用いて得られる太陽電池用封止材は、太陽電池モデュールを構成する受光面保護材、下部保護材および太陽電池素子に対する接着力に優れる。シランカップリング剤としては、例えば、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エトキシシクロヘキシル)エチル−トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
上記シランカップリング剤の配合量は、例えば、本発明に係る重合体100質量部に対して通常5質量部以下、好ましくは0.8質量部以下である。また、より安定した接着力と、高い体積固有抵抗とを有する封止材を得るためには、本発明に係る重合体100質量部に対するシランカップリング剤の添加割合は、0.01質量部以上0.6質量部以下であることがより好ましい。
本発明に係る重合体を含む太陽電池用封止材を、高温でも変形しにくくするため、重合体内および重合体間で架橋構造を有する封止材が好ましい。架橋剤として、例えば有機過酸化物を当該重合体に予め加え、これを熱分解し、ラジカルを発生させることで、本発明に係る重合体に架橋構造を持たせることができる。架橋の程度を表す指標としては、ゲル分率が用いられる。ゲル分率としては、重合体の質量を100質量%とするとき、40質量%以上であることが好ましい。ゲル分率が高いほど、耐熱安定性が高いといえる。耐熱安定性が高いとは、高温でも変形しにくいことを意味する。
上記有機過酸化物としては、本発明に係る重合体の融点を超える温度でラジカルを発生するものであればいずれも使用可能である。本発明に係る重合体と架橋剤とを押出成形してシート状の太陽電池用封止材を製造している間には有機過酸化物の分解が進行しにくく、後述の太陽電池モデュールの組み立て時の加熱により有機過酸化物が分解し、本発明に係る重合体同士の架橋が行われるような有機過酸化物を使用することが好ましい。例えば、1時間半減期温度が100℃以上、135℃以下である有機過酸化物が好ましい。また、押出成形中に架橋剤が分解しにくいので、10時間半減期温度が70℃以上である有機過酸化物が好ましい。好ましい有機過酸化物としては、例えばtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン−3、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、tert−ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、α,α′−ビス(tert−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ブタン、2,2−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ブタン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブシルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、tert−ブチルパーオキシベンズエート、ベンゾイルパーオキサイドが挙げられる。有機過酸化物の配合量は、例えば、本発明に係る重合体100質量部に対して0.001〜5質量部が好ましい。
太陽電池用封止材が架橋剤を含有する場合、太陽電池モデュールの組み立て時に分解せずに残存した架橋剤が、太陽電池モデュールの使用時に徐々に分解して封止材の変色などの劣化を引き起こす場合がある。残存した架橋剤による封止材の劣化を防ぐために、本発明に係る重合体に配合する架橋剤の配合量は少ない方が好ましい。架橋剤の配合量が少なくても、ゲル分率の高い重合体を得るためには、当該共重合体に、上記架橋剤とともに架橋助剤を添加することが好ましい。架橋助剤としては、例えば、単官能性架橋助剤、2官能性架橋助剤、3官能性架橋助剤、6官能性架橋助剤等を挙げることができる。単官能性架橋助剤としては、アクリレート、メタクリレート等を挙げることができる。2官能性架橋助剤としては、N,N’−m−フェニレンビスマレイミド等を挙げることができる。3官能性架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等を挙げることができる。6官能性架橋助剤としては、例えばジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等を挙げることができる。架橋助剤は、例えば、本発明に係る重合体100質量部に対して10質量部以下の割合で用いられる。
本発明に係る重合体には、紫外線耐性をさらに向上させるため、紫外線吸収剤を添加してもよい。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤、およびヒンダードアミン系の紫外線吸収剤が挙げられる。上記ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤としては、例えば、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−メトキシ−5−スルホベンゾフェノンが挙げられる。上記ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤としては、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が挙げられる。上記ヒンダードアミン系の紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサルシレート、p−tert−ブチルフェニルサリシレートが挙げられる。
本発明に係る重合体には、酸化に対する安定性をさらに向上させるため、酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、例えば、アミン系、フェノール系、ビスフェニル系、およびヒンダードアミン系の酸化防止剤が挙げられ、より具体的には例えば、ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ビス(2,2,6.6−テトラメチル−4−ピペラジル)セバケートが挙げられる。
(成形)
本発明に係る重合体を含む太陽電池用封止材は、例えば、シート形状(太陽電池封止材用シート)に加工される。太陽電池封止材用シートの成形は、例えば、T−ダイ押出機、カレンダー成形機などのシート成形が可能な成形機を用いて行うことができる。
シート成形のより具体的な一例では、上記重合体に、有機過酸化物(架橋剤)および必要に応じて耐光安定剤等の添加剤を予めドライブレンドした混合物を押出機のホッパーから供給し、有機過酸化物が実質的に分解しない成形温度で該混合物をシート状に押出成形する。押出成形の際、エンボス模様入り引取ロールを通して成形すれば、任意のエンボス模様の太陽電池封止材用シートが得られる。エンボスシートは、ブロッキングしにくく、また太陽電池のモデュール化過程で該シートと被着体との間の脱気がしやすいので好ましい。
太陽電池封止材用シートの厚みは、例えば、0.1mm以上1mm以下である。
(太陽電池モデュールの組み立て)
太陽電池モデュールにおける受光面保護材としては、ガラス、プラスチックス等の透光性部材から適宜選択することができる。下部保護材としては、プラスチックス、セラミック、ステンレス、アルミニウムなど種々の保護材から適宜選択することができる。
太陽電池モデュールの組み立ての一例では、まず、平板状の太陽電池素子(太陽電池用シリコン基板等)の両面を上記の太陽電池封止材用シート2枚以上で挟み込む。次いで、その一方側に上記受光面保護材を、他方側に上記下部保護材を接触させ、真空状態にした後、太陽電池封止材用シートが溶融する温度に加熱する。太陽電池封止材用シートをある程度溶融させた後、加熱状態のまま真空状態を解除し、加圧を行う。真空状態および加圧状態における上記加熱により、同一の太陽電池封止材用シートに含まれる本発明に係る重合体同士が架橋し、また、太陽電池素子を挟み込む異なる2枚以上の太陽電池封止材用シートに含まれる重合体同士が架橋する。また、上記加熱により、太陽電池封止材用シートに含まれるシランカップリング剤と、上記受光面保護材、上記下部保護材、および上記太陽電池素子とが反応し、太陽電池封止材用シートと上記受光面保護材または上記下部保護材、および太陽電池封止材用シートと上記太陽電池素子が接着される。
太陽電池モデュールの組み立ての他の例では、まず、上記の太陽電池封止材用シートを中間層として、上記受光面保護材と上記下部保護材とで当該太陽電池封止材用シートを挟み込む。ここで、上記受光面保護材と太陽電池封止材用シートとの間、又は上記下部保護材と太陽電池封止材用シートとの間の一方に、平板状の太陽電池素子を挟み込むようにする。次いで、真空状態にした後、太陽電池封止材用シートが溶融する温度に加熱する。太陽電池封止材用シートをある程度溶融させた後、加熱状態のまま真空状態を解除し、加圧を行う。真空状態および加圧状態における上記加熱により、太陽電池封止材用シートに含まれる本発明に係る重合体同士が架橋する。また、上記加熱により、太陽電池封止材用シートに含まれるシランカップリング剤と、上記受光面保護材、上記下部保護材、および上記太陽電池素子とが反応し、太陽電池封止材用シートと、上記受光面保護材、上記下部保護材、および上記太陽電池素子が接着される。
なお、上記何れの組み立ての例においても、太陽電池封止材用シートと、上記受光面保護材または上記下部保護材との接着性の向上のため、上記太陽電池封止材用シートの接着表面、受光面保護材の接着表面、および上記下部保護材の接着表面の少なくとも一つに対し、シランカップリング剤等を用いたプライマー処理が施されていることが好ましい。
次に、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
(物性の測定および評価方法)
実施例および比較例に示す物性は、次の方法により測定した。
(1)重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比(単位:%)
重合体をオルトジクロロベンゼン中に溶解した溶液のH−NMRスペクトルを、核磁気共鳴装置を用いて測定した。なお、実施例及び比較例の重合体は、式(2)のR1が水素であり、Rがアセトキシ基である重合体である。
得られたH−NMRスペクトルを用いて、下記式(6)により、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比を求めた。
Y=100×2α/(2α+β−γ×α) ・・・(6)
式(6)中、Yは、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、Rが水素でRがアセトキシ基である式(2)で表される繰り返し単位の数の比である。
αは、式(2)のRである水素に由来するピークの面積である。該ピークは、重合体のH−NMRスペクトルにおいて、4.9ppm付近に観測される。
βは、重合体のH−NMRスペクトルにおいて、0.7〜2.5ppm付近に観測される全てのピークの面積の和である。すなわち、式(1)に含まれる水素に由来するピークの面積と、式(2)のRであるアセトキシ基に含まれる水素に由来するピークの面積の和である。
γは、式(2)のRであるアセトキシ基に含まれる水素の数である。Rがアセトキシ基であるので、γは3である。
(2)比X(単位:%)
重合体を1,1,2,2−テトラクロロエタンd2中に溶解した溶液の13C−NMRスペクトルを、核磁気共鳴装置により、下記条件で測定した。
<測定条件>
装置:Bruker社製 AVANCE600
測定プローブ:10mmクライオプローブ
測定溶媒:1,1,2,2−テトラクロロエタンd2
測定温度:130℃
測定方法:プロトンデカップリング法
パルス幅:45度
パルス繰り返し時間:4秒
測定基準:1,1,2,2−テトラクロロエタンd2(74.2ppm)
積算回数:256回
得られた13C−NMRスペクトルを用いて、下記式(3)により、比X(%)を算出した。
X=100×A/(A+B) ・・・(3)
(Aは、以下の要件(a2-1)を満たし、かつ式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数を表す。
(a2-1):C、C、Cの炭素原子のいずれにも、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)または式(F)で表される官能基が結合していない。ここでCは式(2)で表される繰り返し単位に結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子である。
Bは、式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数である。)
式(3)中のAは、170.4ppmに観測されるピークの面積である。Bは、170.2ppmに観測されるピーク)の面積である。
(3)重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)で表される繰り返し単位の炭素原子の数の比(単位:%)
Xを算出するために用いた重合体の13C−NMRスペクトルを用いて、下記式(10)により、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)で表される繰り返し単位の炭素原子の数の比を求めた。
Z=100×F/{D−(E−1)×C} ・・・(10)
式(10)中、Zは、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)で表される繰り返し単位の炭素原子の数の比である。
Cは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、168ppmから180ppm付近に観測される式(2)のRのカルボニル基の炭素原子に由来するピークの面積である。
Dは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、1,1,2,2−テトラクロロエタンd2由来のピーク(74.2ppmに観測されるピーク)とは異なる全てのピークの面積の総和である。
Eは、式(2)に含まれる炭素原子の数である。
Fは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、120ppmから140ppm付近に観測される式(4)の炭素原子に由来するピークの面積である。
(4)融点(単位:℃)
重合体を、150℃の熱プレス機により10MPa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100μmのシートに成形した。次いで、該シートから約10mgの試料を切り出し、アルミニウムパンに封入した。次に、試料を封入したアルミニウムパンを、示差走査熱量計(パーキンエルマー社製の示差走査型熱量計DSC−7型)にて、(1)150℃で5分間保持し、(2)5℃/分で150℃から0℃まで降温し、(3)20℃で2分間保持し、(4)5℃/分で20℃から150℃まで昇温して、(4)での融解曲線を測定した。得られた融解曲線より、5℃から融解終了温度(融解曲線が高温側のベースラインに戻る温度)までの間に観察される融解ピークのうち、ピーク高さが最も大きい融解ピークの頂点の温度を求め、これを融点とした。
(5)重量平均分子量(Mw、単位:g/mol)、数平均分子量(Mn、単位:g/mol)、分子量分布(Mw/Mn、単位:なし)
重合体の重量平均分子量(Mw)は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量に、ポリエチレンとポリスチレンのQファクターの比(17.7/41.3)を掛けることで求めた。重合体の数平均分子量(Mn)は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により測定されるポリスチレン換算の数平均分子量に、ポリエチレンとポリスチレンのQファクターの比(17.7/41.3)を掛けることで求めた。Mw/Mnは、MwをMnで除した値である。また、GPC法での測定条件は下記の通りとした。
(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
(6)ゲル分率(単位:質量%)
試料として架橋シート約1gを用いた。試料が漏れ出ないようにするために100メッシュ金網で作製したカゴへ試料を入れた。試料が入ったカゴの重量を測定した。試料が入ったカゴを100mlのキシレン溶媒に浸漬し、キシレン溶媒を還流しながら8時間加熱した。試料が入ったカゴをキシレンから引き上げ、乾燥した。乾燥した試料が入ったカゴの重量を測定した。加熱前に測定した重量および乾燥後に測定した重量から、キシレンに溶解しなかった成分の質量分率(用いた架橋シートの質量を100質量%とする)を算出した。
(7)耐候性試験1(アセトキシ基残存率、単位:%)
未架橋シートの耐候性は、光照射前のシートに含まれるアセトキシ基の数に対する、光照射後のシートに含まれるアセトキシ基の数の比(以下、アセトキシ基残存率と記載することがある)により評価した。具体的には以下のように測定した。
ダイプラメタルウェザー(ダイプラ・ウィンテス株式会社製)に未架橋シート2枚を投入し、メタルハライドランプによる光照射(照射強度:295nm〜430nmにおいて145mW/cm、雰囲気:ブラックパネル温度63℃/湿度50%RH)を行った。1枚のシートには光照射を48時間行い、他の1枚のシートには光照射を96時間行った。
アセトキシ基の含有率は、次の方法で算出した。光照射前の未架橋シートと、光照射後の未架橋シートの赤外線吸収スペクトルを測定し、3460cm-1前後に現れるカルボニル基(C=O)の特性吸収の吸光度を、シートの厚みで補正し、検量線を用いて、各未架橋シートのアセトキシ基の含有率を求めた。光照射前のシートのアセトキシ基の含有率を100%としたときの、光照射後のシートのアセトキシ基の含有率を、アセトキシ基残存率とした。アセトキシ基残存率が大きいほど、耐候性に優れる。
(8)耐候性試験2(破断強度残存率、破断伸度残存率、単位:%)
架橋シートの耐候性は、光照射前のシートの破断強度に対する、光照射後のシートの破断強度の比(以下、破断強度の残存率と記載することがある)と、光照射前のシートの破断伸度に対する、光照射後のシートの破断伸度の比(以下、破断伸度の残存率と記載することがある)により評価した。具体的には以下のように測定した。
ダイプラメタルウェザー(ダイプラ・ウィンテス株式会社製)に架橋シート2枚を投入し、メタルハライドランプによる光照射(照射強度:295nm〜430nmにおいて145mW/cm、雰囲気:ブラックパネル温度63℃/湿度50%RH)を行った。1枚のシートには光照射を48時間行い、他の1枚のシートには光照射を96時間行った。
光照射前のシートと光照射後のシートの引張試験を下記条件で行った。各シートからダンベル状6号形を用いて試験片を採取した。23℃、50%RHの雰囲気下で、引張試験機(STA−1225、オリエンテック社製)を用い、JIS K6251に準じて、チャック間距離65mm、引張速度500mm/分で上記試験片を引っ張り、破断強度、破断伸度を測定した。光照射前のシートの破断強度を100%としたときの、光照射後のシートの破断強度を、破断強度残存率とし、光照射前のシートの破断伸度を100%としたときの、光照射後のシートの破断伸度を、破断伸度残存率とした。破断強度残存率、破断伸度残存率が大きいほど、耐候性に優れる。
(9) 重合体の光線透過率(単位:%)
重合体を、150℃の熱プレス機により10MPa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のシートに成形した。該シートの厚み方向の光線透過スペクトルを分光光度計(株式会社 島津製作所製 UV−3150)を用いて、波長範囲400nm〜1200nmの光線透過率を測定し、その平均値を算出した。
〔実施例1〕
<5−アセトキシ−1−シクロオクテンの製造>
アルゴン気流下、60リットルフラスコに1,5−シクロオクタジエン(1131g、10.455mol、東京化成工業株式会社)を仕込み、11℃まで冷却後、メタクロロ過安息香酸(1859g、純分65%、6.97mol)のクロロホルム(20リットル、和光純薬工業株式会社)溶液を温度20℃以下で約2時間かけて滴下した。フラスコ内の混合物を、室温で約15時間撹拌した。
反応終了後、反応液をろ過した。濾液を10%NaHSO水溶液(10リットル×2回)、飽和NaHCO水溶液(10リットル)、飽和NaCl水溶液(10リットル)で洗浄した。洗浄した有機層を減圧濃縮した。
得られた粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=10/1、シリカゲルN60、関東化学株式会社)で精製して、無色油状の1,2−エポキシ−5−シクロオクテンを得た。
アルゴン気流下、20リットルフラスコに1,2−エポキシ−5−シクロオクテン(730g、5.87mol)、THF(9リットル)を仕込み、5℃まで冷却した。次にLiAlH(111g、2.94mol、和光純薬株式会社)を約2時間かけて添加した後、フラスコ内の混合物を26℃で2日間攪拌した。
反応終了後、フラスコを氷水で冷却し、水(500ml)をゆっくり加え、フラスコ内の混合物をろ過した。濾液を減圧濃縮し得られた粗体をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=3/1、シリカゲルN60、関東化学株式会社)で精製して、無色油状の5−ヒドロキシ−1−シクロオクテンを得た。
アルゴン気流下、20リットルフラスコに5−ヒドロキシ−1−シクロオクテン(720g、5.55mol)、ピリジン(8.2リットル)を仕込み、2℃まで冷却した。次にアセチルクロライド(988g,12.20mol)を1時間かけて滴下し、フラスコ内の混合物を室温で1時間撹拌した。反応終了後、反応物をジエチルエーテル(5リットル)で希釈した後、水(3リットル)を加え、フラスコ内の混合物を分液した。水層をジエチルエーテル(10リットル×2回)で抽出し、全有機層を1N塩酸水溶液(5リットル)、飽和NaHCO水溶液(10リットル)、飽和NaCl水溶液(10リットル)で洗浄した。洗浄した有機層を脱水(MgSO)し、濾過した後、濾液を減圧濃縮した。得られた粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーヘキサン/酢酸エチル=20/1、シリカゲルN60、関東化学株式会社) で精製した後、減圧蒸留(63〜65℃、0.4kPa)し、無色油状の5−アセトキシ−1−シクロオクテン(758g, 80%)を得た。
<重合体(1)の製造>
ガラス製500mlナスフラスコに、窒素雰囲気下で秤量したベンジリデン-ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム(錯体、154mg、Aldlich)をいれ、三方コックで栓をした。窒素バブルを行ったオルト−ジクロロベンゼン(溶媒、64ml)、シクロオクテン(モノマー、5.9ml、東京工業化成株式会社)および5−アセトキシ−1−シクロオクテン(モノマー、5.0ml)をナスフラスコ内の攪拌子を回転させながらナスフラスコに滴下した。その後、ナスフラスコを、反応温度(60℃)に設定したオイルバス中にいれ、2時間開環メタセシス重合を行った。その後、重合溶液をメタノールに滴下して再沈殿を行い、重合体(1’)を得た。ここで、重合体(1’)の主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)で表される繰り返し単位中の炭素原子の数の比は、11.2%であった。
再沈殿により得られた重合体(1’)を80℃で2時間真空乾燥後、オルト−ジクロロベンゼン(溶媒、80ml)に溶解させた。該溶液に、p−トルエンスルホニルヒドラジドを溶解し、130℃で3時間反応させ、重合体(1’)を水素化し、重合体(1)を得た。得られた重合体(1)の評価結果を表1に示した。
<未架橋シート(1)の作製>
得られた重合体(1)を、90℃の熱プレス機により2MPaの圧力で5分間プレスし、30℃の冷却プレス機で5分間冷却して、厚さ約500μmの未架橋シート(1)を作製した。未架橋シート(1)の評価結果を表2に示した。
〔実施例2〕
<重合体(2)の製造>
ガラス製500mlナスフラスコに、窒素雰囲気下で秤量したベンジリデン-ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム(錯体、175mg)をいれ、三方コックで栓をした。窒素バブルを行ったオルト−ジクロロベンゼン(溶媒、62ml)、シクロオクテン(モノマー、6.1ml)および5−アセトキシ−1−シクロオクテン(モノマー、7.1ml)をナスフラスコ内の攪拌子を回転させながらナスフラスコに滴下した。その後、実施例1と同様な処理を行い、重合体(2)を得た。得られた重合体(2)の評価結果を表1に示した。
<架橋シート(2)の作製>
重合体(2)100重量部に対して、0.4重量部のtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(パーブチル E、日本油脂株式会社製、1時間半減期温度 121℃:架橋剤としての有機過酸化物)、0.9質量部のトリアリルイソシアヌレート(TAIC、東京化成工業株式会社製:架橋助剤)を含浸させた。有機過酸化物および架橋助剤を含浸させた重合体(2)に300重量部のトルエンを加え、80℃においてトルエンに該重合体(2)を均一に溶解させた。該溶液を5分間攪拌し、混合物を得た。その後、混合物を40℃において4時間真空乾燥して、重合体組成物(2)を得た。次に、架橋反応およびシート成形を行うため、上記重合体組成物(2)を、90℃の熱プレス機により10MPaの圧力で5分間プレスした後、150℃の熱プレス機により10MPaの圧力で20分プレスし、30℃の冷却プレス機で5分間冷却して、厚さ約300μmの架橋シート(2)を作製した。架橋シート(2)の評価結果を表3に示した。
〔実施例3〕
<5−メトキシカルボニル−1−シクロオクテンの製造>
1リットルオートクレーブにtert−ブタノール(144g、1.94mol)、PdCl(2.9g、0.016mol)、PPh(21.0g、0.08mol)、1,5−シクロオクタジエン( 336g、3.11mol、東京化成工業株式会社)及びトルエン(184ml)を仕込み、CO置換を3回行った。次にCO加圧下(40MPa)、90−92℃で4日間内容物を反応させた。この間、24時間毎にCO加圧(40MPaに調整)を行った。
反応終了後、反応液をろ過し、濾液を減圧濃縮した後、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=10/1後に5/1、シリカゲルN60、関東化学株式会社)で精製し、無色油状の5−(tert−ブチトキシ)−1−シクロオクテンを得た。
2リットルフラスコに5−(tert−ブチトキシ)−1−シクロオクテン(216g、1.03mol)、トリフルオロロ酢酸(450ml)を仕込み室温で2日間撹拌した。反応終了後、反応液を水(450ml)−エタノール(1800ml)混合液中に注入し、飽和重曹水でpH4に調整した。混合液をジエチルエーテル(5リットル×5回)で抽出した後、抽出物を減圧濃縮した。
得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=3/1、シリカゲルN60、関東化学株式会社)で精製し、白色結晶の5−メトキシカルボニル−1−シクロオクテンを得た。
<重合体(7)の製造>
ガラス製500mlナスフラスコに、窒素雰囲気下で秤量したベンジリデン-ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム(錯体、314mg)をいれ、三方コックで栓をした。窒素バブルを行ったオルト−ジクロロベンゼン(溶媒、120ml)、シクロオクテン(モノマー、11.0ml)および5−メトキシカルボニル−1−シクロオクテン(モノマー、12.8ml)をナスフラスコ内の攪拌子を回転させながらナスフラスコに滴下した。その後、実施例1と同様な処理を行い、重合体(7)を得た。得られた重合体(7)の評価結果を表4に示した。
<架橋シートの作製>
重合体(7)100重量部に対して、1.0重量部(架橋条件1)もしくは2.0重量部(架橋条件2)のtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(パーブチル E、日本油脂株式会社製、1時間半減期温度 121℃:架橋剤としての有機過酸化物)および0.5質量部のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(A−174、MOMENTIVE PERFORMANCE MATERIALS製:シランカップリング剤)を含浸させた。有機過酸化物および架橋助剤を含浸させた重合体(7)を90℃の熱プレス機により10MPaの圧力で5分間プレスした後、150℃の熱プレス機により10MPaの圧力で20分プレスし、30℃の冷却プレス機で5分間冷却して、厚さ約500μmの架橋シートを作製した。架橋シートの評価結果を表4に示した。
〔比較例1:エチレン−酢酸ビニル共重合体(3)〕
重合体として、市販のエチレン−酢酸ビニル共重合体(K2010、住友化学株式会社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして各物性の測定および未架橋シートの作製、評価を行った。評価結果を、表1、2に示した。
〔比較例2:エチレン−酢酸ビニル共重合体(4)〕
重合体として、市販のエチレン−酢酸ビニル共重合体(KA−40、住友化学株式会社製)を用いた以外は、実施例2と同様にして各物性の測定および架橋シートの作製、評価を行った。評価結果を、表1、3に示した。
〔比較例3:重合体(5)〕
<重合体(5)の製造>
ガラス製500mlナスフラスコに、窒素雰囲気下で秤量したベンジリデン-ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム(錯体、202mg)をいれ、三方コックで栓をした。窒素バブルを行ったオルト−ジクロロベンゼン(溶媒、61ml)、シクロオクテン(モノマー、9.8ml)および5−アセトキシ−1−シクロオクテン(モノマー、4.3ml)をナスフラスコ内の攪拌子を回転させながらナスフラスコに滴下した。その後、実施例1と同様な処理を行い、重合体(5)を得た。得られた重合体(5)の評価結果を表1に示した。
〔比較例4:重合体(6)〕
<重合体(6)の製造>
ガラス製500mlナスフラスコに、窒素雰囲気下で秤量したベンジリデン-ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム(錯体、124mg)をいれ、三方コックで栓をした。窒素バブルを行ったオルト−ジクロロベンゼン(溶媒、71ml)、5−アセトキシ−1−シクロオクテン(モノマー、11ml)をナスフラスコ内の攪拌子を回転させながらナスフラスコに滴下した。その後、実施例1と同様な処理を行い、重合体(5)を得た。得られた重合体(5)の評価結果を表1に示した。
〔比較例5:エチレン−メチルアクリレート共重合体(7)〕
重合体として、市販のエチレン−メチルアクリレート共重合体ペレット(CG4002、住友化学株式会社製)を用いた以外は、実施例3と同様にして各物性の測定および未架橋シートの作製、評価を行った。評価結果を、表4に示した。
Figure 0006075020
Figure 0006075020
Figure 0006075020
Figure 0006075020
本発明の重合体を用いれば、耐候性に優れる太陽電池の封止材を製造することができる。本発明の重合体は、太陽電池用封止材の分野に好適に利用可能である。

Claims (4)

  1. 主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位を含み、要件(a1)、(a2)、及び(a3)を充足する重合体。
    Figure 0006075020


    Figure 0006075020
    (Rは水素、メチル基、又はエチル基を表し、Rはアセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、又はtert−ブトキシカルボニル基を表す。)

    (a1):上記重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比が、3.8%以上、7.5%以下である。
    (a2):式(3)で表される比Xが、82%以上、100%以下である。
    X=100×A/B ・・・(3)
    (Aは、以下の要件(a2-1)を満たし、かつ式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数を表す。
    (a2-1):C、C、Cの炭素原子のいずれにも、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)または式(E)で表される官能基が結合していない。ここでCは式(2)で表される繰り返し単位に結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子である。
    Bは、式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数である。)

    Figure 0006075020

    Figure 0006075020

    Figure 0006075020

    Figure 0006075020

    Figure 0006075020

    3、R4、R5、R6、R7およびR8は、それぞれ独立してアルキル基または水素を表す。

    (a3):該重合体が、示差走査型熱量計により測定した42℃以上、80℃以下の融点を有する。
  2. 主鎖にさらに式(4)で表される繰り返し単位を含む請求項1に記載の重合体。
    Figure 0006075020
  3. 請求項1または2に記載の重合体であって、該重合体の質量を100質量%とする場合、ゲル分率が40質量%以上である重合体。
  4. 請求項1から3の何れか一項に記載の重合体を含む太陽電池用封止材。
JP2012249017A 2011-11-16 2012-11-13 重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材 Expired - Fee Related JP6075020B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012249017A JP6075020B2 (ja) 2011-11-16 2012-11-13 重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011250408 2011-11-16
JP2011250408 2011-11-16
JP2012249017A JP6075020B2 (ja) 2011-11-16 2012-11-13 重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013127057A JP2013127057A (ja) 2013-06-27
JP6075020B2 true JP6075020B2 (ja) 2017-02-08

Family

ID=48429759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012249017A Expired - Fee Related JP6075020B2 (ja) 2011-11-16 2012-11-13 重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9570641B2 (ja)
EP (1) EP2781531B1 (ja)
JP (1) JP6075020B2 (ja)
CN (1) CN103946265B (ja)
WO (1) WO2013073708A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6296433B2 (ja) * 2012-11-22 2018-03-20 国立大学法人山形大学 生体適合性ポリマー及びその製造方法並びにそれを製造するための新規化合物
EP3636690A4 (en) * 2017-06-07 2021-03-24 Sumitomo Chemical Company, Limited POLYMER COMPOUND MANUFACTURING PROCESS
WO2019222834A1 (en) * 2018-05-23 2019-11-28 The University Of British Columbia Group 5 metal complexes for producing amine-funtionalized polyolefins

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3086326B2 (ja) * 1992-05-29 2000-09-11 ダイセル・ヒュルス株式会社 カルボニル基含有ポリオレフィン
US6093757A (en) * 1995-12-19 2000-07-25 Midwest Research Institute Composition and method for encapsulating photovoltaic devices
US6203923B1 (en) * 1998-09-29 2001-03-20 Cryovac, Inc. Regio-regular functionalized polymeric packaging material
US7329758B1 (en) 1999-05-24 2008-02-12 California Institute Of Technology Imidazolidine-based metal carbene metathesis catalysts
WO2000071554A2 (en) * 1999-05-24 2000-11-30 California Institute Of Technology Imidazolidine-based metal carbene metathesis catalysts
JP2000183385A (ja) * 2000-01-01 2000-06-30 Bridgestone Corp 太陽電池封止材
WO2003070779A1 (en) * 2002-02-19 2003-08-28 California Institute Of Technology Ring expansion of cyclic-olefins by olefin metathesis reactions with an acyclic diene
AU2004215558B2 (en) * 2003-02-28 2006-11-02 Kuraray Co.,Ltd. Novel polymer and process for producing the same
CN1898279A (zh) * 2003-12-23 2007-01-17 埃克森美孚研究工程公司 具有准确且最小重复部分长度的乙烯的线性官能共聚物及其制造方法
US7402642B2 (en) * 2003-12-23 2008-07-22 Exxonmobil Research And Engineering Company Linear functional copolymers of ethylene with precise and minimum run length distributions and method of making thereof
US7893145B2 (en) 2006-04-28 2011-02-22 Kuraray Co., Ltd. Oxygen-absorbing resin composition
DE112008003860T5 (de) 2008-05-12 2011-07-21 Du Pont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd. Vernetzbare Ethylen-Copolymer-Zusammensetzung, Verkapselungstafelfolie für ein Solarzellenelement, das aus derselben zusammengesetzt ist, und Solarzellenmodul, welches die Tafelfolie verwendet
FR2941888B1 (fr) 2009-02-06 2011-03-25 Arkema France Utilisation d'un film compose de polyolefine dans un module photovoltaique

Also Published As

Publication number Publication date
EP2781531A4 (en) 2015-08-26
US9570641B2 (en) 2017-02-14
WO2013073708A1 (ja) 2013-05-23
EP2781531A1 (en) 2014-09-24
CN103946265B (zh) 2017-06-16
EP2781531B1 (en) 2017-07-12
CN103946265A (zh) 2014-07-23
JP2013127057A (ja) 2013-06-27
US20140316093A1 (en) 2014-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5598326B2 (ja) 結晶性ノルボルネン系開環重合体水素化物及び成形体
TWI618770B (zh) Uv-可固化之黏著性有機聚矽氧烷組成物
EP2305729B1 (en) Hydrogenated norbornene-based ring-opening polymerization polymer, resin composition, and molded object
EP3075764B1 (en) Hydrophilically modified fluorinated membrane
EP2921524B1 (en) Resin composition and molded article comprising same
EP3075440B1 (en) Hydrophilically modified fluorinated membrane
JP3327910B2 (ja) 位置規則的官能基を有するポリマー包装材料
JP6075020B2 (ja) 重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材
TW201134880A (en) Near-infrared absorbing material and method for prodcuing the same
JP2016196625A (ja) 親水性改質フッ素化膜(i)
JP2009179650A (ja) 重合体組成物およびそれを用いてなるフィルム
US20050113540A1 (en) Linear ethylene/vinyl alcohol and ethylene/vinyl acetate polymers and process for making same
EP3075763B1 (en) Hydrophilically modified fluorinated membrane
JP5041233B2 (ja) プラスチック成形品
JP2002317034A (ja) 末端に官能基を有するノルボルネン系開環重合体水素化物及びその製造方法
Kwon et al. Ring-opening metathesis polymerization and hydrogenation of ethyl-substituted tetracyclododecene
JP5381939B2 (ja) ノルボルネン系開環共重合体水素化物からなるフィルム
US20240182631A1 (en) Random copolymer and method of producing same
US11440303B2 (en) Laminate and method of manufacturing same
JP2006183001A (ja) ランダム共重合体およびその製造方法
JP2009209276A (ja) 架橋性ノルボルネン樹脂組成物、樹脂フィルム
CN118420817A (zh) 超支化共聚物、改性颜料、封装胶膜以及光伏组件
JP2006274165A (ja) 環状オレフィン系重合体
WO2001072877A1 (fr) Article moule
JP2010149327A (ja) コンタクトレンズ製造用成形型セットおよびその利用

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160726

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160923

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161213

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161226

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6075020

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees