JP6155590B2 - 封止材シート - Google Patents
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Description
前記ヒンダードアミン系光安定剤として、下記の光安定剤(A)と光安定剤(B)とを併用する太陽電池モジュール用の封止材シート。
光安定剤(A):ブタン二酸1−[2−(4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジノ)エチル]
光安定剤(B):モノマーユニット中にピペリジン環を三つ以上持つ分子量1000以上10000以下のヒンダードアミン系光安定剤
前記光安定剤(A)を0.01質量%以上1.0質量%以下含有し、
前記光安定剤(B)を0.01質量%以上0.9質量%以下含有し、
光安定剤(A)の含有量が光安定剤(B)の含有量より多い、(1)又は(2)に記載の封止材シート。
本発明に用いられる封止材組成物は、主剤樹脂としてのオレフィン系樹脂と、ヒンダードアミン系光安定剤と、を必須成分として含有する。オレフィン系樹脂については、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂を用いることができるが、なかでも、密度0.850g/cm3以上0.910g/cm3以下の低密度ポリエチレンを好ましく用いることができる。以下においては、主剤樹脂として上記の低密度ポリエチレンを用いた実施形態について説明する。
本発明においては、好ましくは密度0.850g/cm3以上0.910g/cm3以下、より好ましくは、密度0.850g/cm3以上0.900g/cm3以下の低密度ポリエチレン(LDPE)を用いることができる。又、更に好ましくは直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)を用いることができる。直鎖低密度ポリエチレンはエチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、本発明においては、その密度が0.850g/cm3以上0.900g/cm3以下の範囲内、好ましくは0.860g/cm3以上0.890g/cm3以下の範囲内、より好ましくは0.870g/cm3以上0.885g/cm3以下の範囲である。この範囲であれば、シート加工性を維持しつつ良好な柔軟性と透明性を付与することができる。
任意成分として架橋剤を適宜含有できる。架橋剤は公知のものが使用でき特に限定されず、例えば公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、例えば、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(ヒドロパーオキシ)ヘキサン等のヒドロパーオキサイド類;ジ‐t‐ブチルパーオキサイド、t‐ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(t‐ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(t‐パーオキシ)ヘキシン‐3等のジアルキルパーオキサイド類;ビス‐3,5,5‐トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、o‐メチルベンゾイルパーオキサイド、2,4‐ジクロロベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;t‐ブチルパーオキシアセテート、t‐ブチルパーオキシ‐2‐エチルヘキサノエート、t‐ブチルパーオキシピバレート、t‐ブチルパーオキシオクトエート、t‐ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t‐ブチルパーオキシベンゾエート、ジ‐t‐ブチルパーオキシフタレート、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキシン‐3、t‐ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート等のパーオキシエステル類;メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類等の有機過酸化物、または、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2,4‐ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクテート、ジオクチル錫ジラウレート、ジクミルパーオキサイド、といったシラノール縮合触媒等を挙げることができる。架橋剤の含有量としては、組成物中に0.01質量%〜2質量%含まれることが好ましく、より好ましくは0.05質量%〜1.5質量%の範囲である。
本発明においては炭素−炭素二重結合及び/又はエポキシ基を有する多官能モノマーを架橋助剤として用いてもよい。より好ましくは、多官能モノマーの官能基がアリル基、(メタ)アクリレート基、ビニル基であるものが用いられる。これによって適度な架橋反応を促進させるとともに、本発明においてはこの架橋助剤が低密度ポリエチレンの結晶性を低下させ透明性を維持する。
本発明は、ヒンダードアミン系光安定剤として、下記の光安定剤(A)と光安定剤(B)とを併用することを特徴としている。光安定剤(A)及び光安定剤(B)は共に分子量1000以上の高分子量タイプである。
光安定剤(A):ブタン二酸1−[2−(4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジノ)エチル]
光安定剤(B):モノマーユニット中にピペリジン環を三つ以上持つ分子量1000以上10000以下のヒンダードアミン系光安定剤
分子量は3100から4000であり、融点55℃から70℃、ポリオレフィン用途のHALSとして知られている。
封止材シート組成物には、さらにその他の成分を含有させることができる。例えば、各種フィラー、紫外線吸収剤、熱安定剤等、酸化防止剤の成分が例示される。これらの含有量は、その粒子形状、密度等により異なるものではあるが、それぞれ太陽電池モジュール用封止材シート組成物中に0.001〜5質量%の範囲内であることが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、長期に亘って安定した機械強度や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。
次に、本発明の封止材シート及びそれを用いた太陽電池モジュールの一例について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の太陽電池モジュールについて、その層構成の一例を示す断面図である。本発明の太陽電池モジュール1は、入射光の受光面側から、透明前面基板2、前面封止材シート層3、太陽電池素子4、背面封止材シート層5、及び裏面保護シート6が順に積層されている。本発明の太陽電池モジュール1は、前面封止材シート層3及び背面封止材シート層5の少なくとも一方に上記の封止材シートを使用している。
以下において説明する封止材組成物原料を、封止材組成物中の含有量(質量%)が、下記の割合となるように混合し、それぞれ実施例、比較例の封止材シートを作成した。封止材シートの層厚比は、外層/内層/外層=1:5:1の2種3層でシート厚さは合計400μmである。
密度0.880g/cm3、190℃でのMFRが3.5g/10分のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(M−LLDPE)。
シラン架橋性樹脂:密度0.881g/cm3であり、190℃でのMFRが1.5g/10分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(M−LLDPE)98質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン2質量部と、ラジカル発生剤(反応触媒)としてのジクミルパーオキサイド0.1質量部とからなるシラン架橋性樹脂(シラン変性ポリエチレン系樹脂)をベース樹脂に混合するシラン共重合体を含有する樹脂。この樹脂の密度は0.884g/cm3、190℃でのMFRが1.5g/10分であった。
密度0.880g/cm3、190℃でのMFRが3.1g/10分のM−LLDPEペレット100質量部に対して、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン0.5質量部を含浸させたコンパウンドペレットを架橋剤マスターバッチ(MB)として用いた。
耐候剤として、密度0.880g/cm3のチーグラー直鎖状低密度ポリエチレンを粉砕したパウダー100質量部に対して、ベンゾフェノール系紫外線吸収剤3.8質量部と、ヒンダードアミン系光安定化剤(光安定剤)を封止材シート中に下記質量%になるような量と、リン系熱安定化剤0.5質量部とを混合して溶融、加工し、ペレット化したマスターバッチ(MB)を用いた。
実施例1:光安定剤(A)としてTinuvin622を封止材シート中0.14質量%と、光安定剤(B)としてChimassorb2020の封止材シート中に0.04質量%
比較例1:光安定剤(A)としてTinuvin622を封止材シート中に0.18質量%
比較例2:光安定剤(B)としてChimassorb2020を封止材シート中に1.36質量%
比較例3:光安定剤(B)としてChimassorb2020を封止材シート中に0.49質量%
比較例4:光安定剤(B)としてChimassorb2020を封止材シート中に0.29質量%
比較例5:光安定剤(A)としてTinuvin622を封止材シート中に1.36質量%
比較例6:光安定剤(A)としてTinuvin622を封止材シート中に0.45質量%
比較例7:光安定剤(C)としてChimassorb944を封止材シート中に1.36質量%
比較例8:光安定剤(C)としてChimassorb944を封止材シート中に0.37質量%
実施例、比較例の各封止材シートについて、それぞれの、ガラス密着性、ヘーズ値(JIS K7136)を下記の方法によって測定した。
2 透明前面基板
3 前面封止材シート層
4 太陽電池素子
5 背面封止材シート層
6 裏面保護シート
Claims (4)
- オレフィン系樹脂と、ヒンダードアミン系光安定剤と、を含有し、
前記ヒンダードアミン系光安定剤として、下記の光安定剤(A)と光安定剤(B)とを併用し、
光安定剤(B)の封止材シート中の含有量が0.01質量%以上であり、尚且つ、光安定剤(A)100質量部に対する含有量比が1質量部以上29質量部未満である太陽電池モジュール用の封止材シート。
光安定剤(A):ブタン二酸1−[2−(4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジノ)エチル]
光安定剤(B):モノマーユニット中にピペリジン環を三つ以上持つ分子量1000以上10000以下のヒンダードアミン系光安定剤 - 光安定剤(B)が、ジブチルアミン−1,3,5−トリアジン−N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミン)−N−(2,2,6,6−テトラメメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物、である請求項1記載の封止材シート。
- 前記オレフィン系樹脂が、密度0.910g/cm3以下の低密度ポリエチレンである請求項1又は2に記載の封止材シート。
- 請求項1から3のいずれかに記載の封止材シートを備え、該封止材シートとガラス基板とが密着している構造を有する太陽電池モジュール。
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