JP6286986B2 - Encapsulant masterbatch for solar cell module and manufacturing method thereof - Google Patents

Encapsulant masterbatch for solar cell module and manufacturing method thereof Download PDF

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Description

本発明は太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a sealing material master batch for a solar cell module and a method for producing the same.

近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。現在、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され、提案されている。一般に太陽電池モジュールは、透明前面基板と太陽電池素子と裏面保護シートとが、太陽電池モジュール用の封止材を介して積層された構成である。   In recent years, solar cells as a clean energy source have attracted attention due to the growing awareness of environmental issues. Currently, various types of solar cell modules have been developed and proposed. Generally, a solar cell module has a configuration in which a transparent front substrate, a solar cell element, and a back surface protection sheet are laminated via a sealing material for a solar cell module.

太陽電池モジュール等を構成する各部材は、常時、強い紫外線、熱線、風雨等といった過酷な環境に曝されることになる。このため、太陽電池モジュールを構成する各部材は、これらの条件において、長期間に亘る耐久性を備える必要がある。   Each member constituting the solar cell module or the like is always exposed to a harsh environment such as strong ultraviolet rays, heat rays, wind and rain. For this reason, each member which comprises a solar cell module needs to be equipped with durability over a long period of time on these conditions.

太陽電池モジュール用の封止材として、透明性、密着性等に優れるEVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)をベース樹脂としたものが従来広く用いられてきた。しかし、近年においては、EVA同等の透明性を有し、EVAに比して耐加水分解性等に優れるポリエチレン系樹脂をベース樹脂とした封止材の開発が進んでいる。   As a sealing material for a solar cell module, a material using EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer), which is excellent in transparency, adhesion, and the like, as a base resin has been widely used. However, in recent years, development of a sealing material using a polyethylene resin having a transparency equivalent to EVA and excellent in hydrolysis resistance as compared with EVA as a base resin has been progressing.

ベース樹脂としてポリエチレン系樹脂を採用する場合、シランカップリング剤の配合によってガラス等との密着性が向上できることが知られている。そして、更に密着性を改善するため、そして、更に密着性を改善するため、直鎖低密度ポリエチレンにエチレン性不飽和シラン化合物をグラフト重合した低密度、低融点のシラン変性ポリエチレン系樹脂に、更に架橋剤を添加した封止材組成物を用いた封止材等が提案されている(特許文献1参照)。   When a polyethylene resin is employed as the base resin, it is known that the adhesion with glass or the like can be improved by blending a silane coupling agent. In order to further improve the adhesion, and in order to further improve the adhesion, a low-density, low-melting silane-modified polyethylene resin obtained by graft-polymerizing an ethylenically unsaturated silane compound to a linear low-density polyethylene, A sealing material using a sealing material composition to which a crosslinking agent is added has been proposed (see Patent Document 1).

一方、室外において、長期にわたって強い太陽光に晒されることを前提とする太陽電池モジュール用の封止材には、極めて高い耐光性が求められる。このような耐光性を有する封止材として、例えば、ヒンダードアミン系耐光安定剤(HALS)を用いた封止材が提案されている。(特許文献2参照)。   On the other hand, a sealing material for a solar cell module that is assumed to be exposed to strong sunlight over a long period of time is required to have extremely high light resistance. As a sealing material having such light resistance, for example, a sealing material using a hindered amine light resistance stabilizer (HALS) has been proposed. (See Patent Document 2).

そして、封止材組成物中でのHALSの分散性を高めるための封止材組成物の製造方法としては、封止材組成物に混錬するHALSを、予めマスターバッチ化してから、シラン変性樹脂等のその他の封止材組成物の材料と混錬等によって混錬する封止材組成物の製造方法が開示されている(特許文献3参照)。   And as a manufacturing method of the sealing material composition for improving the dispersibility of HALS in a sealing material composition, HALS knead | mixed with a sealing material composition is masterbatch beforehand, Then, silane modification | denaturation The manufacturing method of the sealing material composition knead | mixed with the material of other sealing material compositions, such as resin, by kneading | mixing etc. is disclosed (refer patent document 3).

以上の知見に基づき、近年においては、1)ベース樹脂として用いる低密度ポリエチレン樹脂、2)シラン変性ポリエチレン系樹脂、3)耐光安定剤、及び、4)架橋剤の4種類の組成物材料を混錬して押出し成形することにより、密着性と耐光性に優れたポリエチレン系の封止材を製造する方法が広く行われている。   Based on the above knowledge, in recent years, 4) composition materials of 1) a low density polyethylene resin used as a base resin, 2) a silane-modified polyethylene resin, 3) a light-resistant stabilizer, and 4) a crosslinking agent are mixed. A method of producing a polyethylene-based sealing material having excellent adhesion and light resistance by smelting and extrusion molding is widely used.

しかしながら、上記の1)から4)の4種類の組成物を混錬する際には、分級が生じ易く、又、分散性にも依然改善の余地があった。又、他種類の組成物材料の納入管理が煩雑となることも生産性を向上させる上での障害となっていた。   However, when the four types of compositions 1) to 4) are kneaded, classification is likely to occur, and there is still room for improvement in dispersibility. In addition, complicated delivery management of other types of composition materials has also been an obstacle to improving productivity.

シラン変性ポリエチレン系樹脂と耐光安定剤とを含有し、密着性や耐光性に優れるポリエチレン系の太陽電池モジュール用の封止材を、その好ましい物性を維持した上で、より高い生産性の下で生産することができる新たな手段が求められていた。   It contains a silane-modified polyethylene-based resin and a light-resistant stabilizer, and has excellent adhesiveness and light resistance, while maintaining its preferable physical properties, and with higher productivity. There was a need for new means that could be produced.

特開2012−234965号公報JP 2012-234965 A 特開2004−214641号公報JP 2004-214641 A 特開2012−9693号公報JP 2012-9963 A

例えば、上記の通りの密着性や耐光性に優れるポリエチレン系の太陽電池モジュール用の封止材を製造するために、シラン変性ポリエチレン系樹脂と耐光安定剤とを併せて含有するマスターバッチを製造することができれば、太陽電池モジュール用の封止材に求められる上記の物性を維持しつつ、その生産性を高めることが可能である。   For example, in order to produce a sealing material for a polyethylene-based solar cell module having excellent adhesion and light resistance as described above, a master batch containing both a silane-modified polyethylene resin and a light-resistant stabilizer is produced. If possible, it is possible to increase the productivity while maintaining the physical properties required for the sealing material for the solar cell module.

上記のシラン変性ポリエチレン系樹脂を得る方法としては、シランカップリング剤と有機過酸化物とを添加したベース樹脂を加熱して架橋させる処理により、ラジカル反応を進行させて製造する方法が一般的である。   As a method for obtaining the above-mentioned silane-modified polyethylene resin, a method in which a base resin to which a silane coupling agent and an organic peroxide are added is heated and crosslinked to cause a radical reaction to proceed is generally used. is there.

そこで、上記の加熱処理時に、ベース樹脂、シランカップリング剤、及び有機過酸化物に加えて、更に、耐光安定剤を添加すると、ヒンダードアミン系耐光安定剤(HALS)等の耐光安定剤は、元来ラジカルを補足するものであるため、シラン変性ポリエチレン系樹脂の生成に必要なラジカル反応の進行が阻害され、ベース樹脂とシランカップリング剤との重合が十分に進行しなくなる傾向がある。そうすると、本来シラン変性ポリエチレン系樹脂が発揮しうる密着性の向上効果も不十分となってしまう。   Therefore, when a light stabilizer is further added in addition to the base resin, the silane coupling agent, and the organic peroxide during the above heat treatment, the light stabilizer such as a hindered amine light stabilizer (HALS) is Since they are intended to supplement radicals, the progress of the radical reaction necessary for the production of the silane-modified polyethylene resin is hindered, and the polymerization between the base resin and the silane coupling agent tends not to proceed sufficiently. If it does so, the improvement effect of the adhesiveness which a silane modified polyethylene-type resin can originally exhibit will also become inadequate.

以上の理由により、太陽電池モジュール用の封止材に求められる諸物性を保持しつつ、その生産性を向上させることができるマスターバッチとして、シラン変性ポリエチレン系樹脂と耐光安定剤とを併せて含有するマスターバッチを製造することは実際には極めて困難であった。   As a masterbatch that can improve the productivity while maintaining various physical properties required for a sealing material for solar cell modules for the above reasons, it contains both a silane-modified polyethylene resin and a light-resistant stabilizer. In practice, it was extremely difficult to produce a master batch.

本発明は、シラン変性ポリエチレン系樹脂と耐光安定剤とを併せて含有し、密着性や耐光性に優れる太陽電池モジュール用の封止材を、従来方法よりも高い生産性の下で製造することを可能とする封止材マスターバッチを提供することを目的とする。   The present invention contains a silane-modified polyethylene resin and a light stabilizer together, and produces a sealing material for a solar cell module that is excellent in adhesion and light resistance under higher productivity than conventional methods. It aims at providing the sealing material masterbatch which enables this.

本発明者らは、シラン変性ポリエチレン系樹脂と耐光安定剤とを併せて含有するマスターバッチを得るための手段について鋭意研究を重ねた。その結果、シランカップリング剤及び有機過酸化物のそれぞれの添加量を従来の一般的な範囲とは異なる独自の範囲に限定することにより、密着性や耐光性の向上効果を保持しつつ、シラン変性ポリエチレン系樹脂と耐光安定剤とを併せて含有するマスターバッチを製造できることを見出し本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。   The inventors of the present invention have made extensive studies on means for obtaining a masterbatch containing a silane-modified polyethylene resin and a light-resistant stabilizer. As a result, the addition amount of each of the silane coupling agent and the organic peroxide is limited to a unique range different from the conventional general range, thereby maintaining the effect of improving adhesion and light resistance, It has been found that a masterbatch containing a modified polyethylene resin and a light-resistant stabilizer can be produced, and the present invention has been completed. More specifically, the present invention provides the following.

(1) シラン変性ポリエチレン系樹脂と耐光安定剤を含有する太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチの製造方法であって、密度0.900g/cm以下の直鎖低密度ポリエチレンを含有してなるマスターバッチ用ベース樹脂と、前記マスターバッチ用ベース樹脂100重量部に対して4重量部以上6重量部以下のシランカップリング剤と、前記マスターバッチ用ベース樹脂100重量部に対して0.1重量部以上0.2重量部以下のマスターバッチ用有機過酸化物と、前記マスターバッチ用ベース樹脂100重量部に対して0.5重量部以上5重量部以下の前記耐光安定剤と、を160℃以上260℃以下の温度で混錬する工程を含む封止材マスターバッチの製造方法。 (1) A method for producing a sealing material master batch for a solar cell module containing a silane-modified polyethylene resin and a light-resistant stabilizer, comprising a linear low-density polyethylene having a density of 0.900 g / cm 3 or less. A masterbatch base resin, 4 to 6 parts by weight of a silane coupling agent with respect to 100 parts by weight of the masterbatch base resin, and 0.1 to 100 parts by weight of the masterbatch base resin. 160 parts by weight of organic peroxide for masterbatch of not less than 0.2 parts by weight and not more than 0.5 parts by weight and not more than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base resin for masterbatch. The manufacturing method of the sealing material masterbatch including the process knead | mixed at the temperature below 280 degreeC.

(2) 前記耐光安定剤が、ヒンダードアミン系耐光安定剤である(1)に記載の封止材マスターバッチの製造方法。   (2) The manufacturing method of the sealing material masterbatch as described in (1) whose said light-resistant stabilizer is a hindered amine type light-resistant stabilizer.

(3) 前記マスターバッチ用有機過酸化物が、ジアルキルパーオキサイド又はパーオキシカーボネートである(1)又は(2)に記載の封止材マスターバッチの製造方法。   (3) The manufacturing method of the sealing material masterbatch as described in (1) or (2) whose said organic peroxide for masterbatch is a dialkyl peroxide or peroxycarbonate.

(4) 前記シランカップリング剤が、ビニル基を有するシランカップリング剤である(1)から(3)のいずれかに記載の太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチの製造方法。   (4) The manufacturing method of the sealing material masterbatch for solar cell modules in any one of (1) to (3) whose said silane coupling agent is a silane coupling agent which has a vinyl group.

(5) (1)から(4)のいずれかに記載の製造方法によって製造された太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチと、封止材組成物用有機過酸化物と、密度0.900g/cm以下のポリエチレン系樹脂からなる封止材組成物用ベース樹脂と、を含有する封止材組成物を、160℃以上260℃以下で溶融押出成形する太陽電池モジュール用の封止材の製造方法。 (5) A sealing material master batch for a solar cell module manufactured by the manufacturing method according to any one of (1) to (4), an organic peroxide for a sealing material composition, and a density of 0.900 g Of a sealing material for a solar cell module that is melt-extruded at 160 ° C. or more and 260 ° C. or less of a sealing material composition containing a base resin for a sealing material composition comprising a polyethylene-based resin of / cm 3 or less Production method.

(6) 密度0.900g/cm以下の直鎖低密度ポリエチレンを含有してなるマスターバッチ用ベース樹脂と前記マスターバッチ用ベース樹脂100重量部に対して4重量部以上6重量部以下のシランカップリング剤とが、グラフト重合されてなるシラン変性ポリエチレン系樹脂と、前記マスターバッチ用ベース樹脂100重量部に対して0.5重量部以上5重量部以下の耐光安定剤と、が混和してなる太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチ。 (6) Density 0.900 g / cm 3 or less of linear low density polyethylene 6 parts by weight of silane 4 parts by weight or more and masterbatch-based resin to the masterbatch for 100 parts by weight of the base resin which comprises A silane-modified polyethylene resin obtained by graft polymerization with a coupling agent and 0.5 to 5 parts by weight of a light-resistant stabilizer with respect to 100 parts by weight of the masterbatch base resin are mixed. An encapsulant master batch for solar cell modules.

本発明によれば、ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする太陽電池モジュール用の封止材の製造において、密着性や耐光性を望ましい範囲に保持しつつ、従来方法よりも高い生産性の下で、そのような優れた物性を有する封止材を提供することができる。   According to the present invention, in the production of a sealing material for a solar cell module based on a polyethylene-based resin, while maintaining adhesion and light resistance in a desirable range, under higher productivity than conventional methods, A sealing material having such excellent physical properties can be provided.

本発明の太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the laminated constitution of the solar cell module of this invention.

以下、本発明の太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチ、同マスターバッチを含有する封止材組成物、同封止材組成物を用いて製造することができる太陽電池モジュール用の封止材、及び同封止材を用いた太陽電池モジュールの順に詳細に説明する。   Hereinafter, a sealing material masterbatch for the solar cell module of the present invention, a sealing material composition containing the masterbatch, a sealing material for a solar cell module that can be manufactured using the sealing material composition, And the solar cell module using the same sealing material is demonstrated in detail in order.

<封止材マスターバッチ>
まず、本発明の太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチ(以下、単に「封止材マスターバッチ」とも言う)について説明する。
<Encapsulant master batch>
First, the encapsulant master batch for the solar cell module of the present invention (hereinafter also simply referred to as “encapsulant master batch”) will be described.

[封止材マスターバッチ]
本発明の封止材マスターバッチは、太陽電池モジュール用の製造に用いる封止材組成物に所要濃度のシラン変性ポリエチレン系樹脂等を混合するために用いる所謂マスターバッチである。一般に、マスターバッチは、高濃度でシラン変性ポリエチレン樹脂等の添加成分を含有し、又、調整を容易とするためにペレット化されている。ペレットの形状は、円柱状、角柱状、球形、楕円球形等、任意の形状でよいが、円柱状、角柱状であることが好ましく、円形断面の平均直径が1〜10mm、特に2〜5mmであり、平均長さが1〜10mm、特に2〜5mmである円柱状が特に好ましい。
[Encapsulant master batch]
The encapsulant masterbatch of the present invention is a so-called masterbatch used for mixing a silane-modified polyethylene resin or the like having a required concentration with an encapsulant composition used for manufacturing a solar cell module. In general, the masterbatch contains an additive component such as a silane-modified polyethylene resin at a high concentration, and is pelletized for easy adjustment. The shape of the pellet may be any shape such as a columnar shape, a prismatic shape, a spherical shape, an elliptical spherical shape, etc., but is preferably a cylindrical shape or a prismatic shape, and the average diameter of the circular cross section is 1 to 10 mm, particularly 2 to 5 mm. A columnar shape having an average length of 1 to 10 mm, particularly 2 to 5 mm is particularly preferable.

尚、本発明に係る封止材組成物は、低密度ポリエチレンを封止材組成物用のベース樹脂とし、詳細を後述する本発明の封止材マスターバッチと、封止材組成物用の有機過酸化物と、を含有する。そして当該封止材組成物は、溶融押出成形されて本発明に係る太陽電池モジュール用の封止材となる。   The sealing material composition according to the present invention uses low-density polyethylene as a base resin for the sealing material composition, the sealing material master batch of the present invention, which will be described in detail later, and an organic material for the sealing material composition. And a peroxide. And the said sealing material composition is melt-extruded and becomes the sealing material for solar cell modules which concerns on this invention.

(シラン変性ポリエチレン系樹脂)
本発明の封止材マスターバッチは、シラン変性ポリエチレン系樹脂を主たる成分とする。シラン変性ポリエチレン系樹脂は、密度0.900g/cm以下の直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)をベース樹脂とし、同樹脂にシランカップリング剤を添加し、有機過酸化物の存在下で、ベース樹脂を主鎖とし、シランカップリング剤(エチレン性不飽和シラン化合物)を側鎖として、グラフト重合させたグラフト共重合体である。このようなグラフト共重合体であるシラン変性ポリエチレン系樹脂は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、太陽電池モジュールにおける封止材の他の部材への密着性を向上することができる。
(Silane-modified polyethylene resin)
The encapsulant masterbatch of the present invention contains a silane-modified polyethylene resin as a main component. The silane-modified polyethylene resin is based on linear low density polyethylene (LLDPE) having a density of 0.900 g / cm 3 or less, a silane coupling agent is added to the resin, and the base is added in the presence of an organic peroxide. A graft copolymer obtained by graft polymerization using a resin as a main chain and a silane coupling agent (ethylenically unsaturated silane compound) as a side chain. Since the silane-modified polyethylene resin, which is such a graft copolymer, has a high degree of freedom of silanol groups that contribute to adhesion, it can improve the adhesion of the sealing material to other members in the solar cell module. Can do.

シラン変性ポリエチレン系樹脂を生成するためのベース樹脂(以下、これを「マスターバッチ用ベース樹脂」とも言う)としては、密度0.900g/cm以下の直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)を用いる。LLDPEは、シングルサイト触媒であるメタロセン触媒を用いて合成されるものである。このようなポリエチレンは、側鎖の分岐が少なく、コモノマーの分布が均一である。このため、分子量分布が狭く、上記のような超低密度にすることが可能であり封止材に対して柔軟性を付与できる。封止材に柔軟性が付与される結果、封止材とガラス等の透明前面基板との密着性を高めることができる。 As a base resin for producing a silane-modified polyethylene resin (hereinafter also referred to as “base resin for masterbatch”), linear low density polyethylene (LLDPE) having a density of 0.900 g / cm 3 or less is used. LLDPE is synthesized using a metallocene catalyst that is a single site catalyst. Such polyethylene has few side chain branches and a uniform comonomer distribution. For this reason, molecular weight distribution is narrow, it is possible to make it the above ultra-low density, and a softness | flexibility can be provided with respect to a sealing material. As a result of the flexibility imparted to the sealing material, the adhesion between the sealing material and a transparent front substrate such as glass can be enhanced.

LLDPEは、結晶性分布が狭く、結晶サイズが揃っているので、結晶サイズの大きいものが存在しない。又、そればかりでなく、低密度であるために結晶性自体が低い。このため、シート状に加工した際の透明性に優れる。したがって、本発明の封止材マスターバッチを含む封止材組成物からなる封止材が、透明前面基板と太陽電池素子との間に配置されても発電効率はほとんど低下しない。   Since LLDPE has a narrow crystallinity distribution and a uniform crystal size, there is no LLDPE having a large crystal size. In addition, the crystallinity itself is low due to the low density. For this reason, it is excellent in transparency when processed into a sheet shape. Therefore, even if the sealing material which consists of a sealing material composition containing the sealing material masterbatch of this invention is arrange | positioned between a transparent front substrate and a solar cell element, power generation efficiency hardly falls.

LLDPEのα−オレフィンとしては、好ましくは分枝を有しないα−オレフィンが好ましく使用され、これらの中でも、炭素数が6〜8のα−オレフィンである1−ヘキセン、1−ヘプテン又は1−オクテンが特に好ましく使用される。α−オレフィンの炭素数が6以上8以下であることにより、封止材に良好な柔軟性を付与することができるとともに良好な強度を付与することができる。その結果、封止材とガラス等の透明前面基板との密着性が更に高まる。   As the α-olefin of LLDPE, an α-olefin having no branch is preferably used, and among these, 1-hexene, 1-heptene or 1-octene which is an α-olefin having 6 to 8 carbon atoms is preferable. Is particularly preferably used. When the number of carbon atoms of the α-olefin is 6 or more and 8 or less, the sealing material can be given good flexibility and good strength. As a result, the adhesion between the sealing material and the transparent front substrate such as glass is further enhanced.

マスターバッチ用ベース樹脂であるLLDPEとグラフト重合させるシランカップリング剤は特に限定されないが、製膜性を良好にする観点からは、ビニル基を有するものを特に好ましく用いることができる。具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリカルボキシシランより選択される1種以上からなるシランカップリング剤を好ましく用いることができる。   The silane coupling agent to be graft polymerized with LLDPE which is the base resin for masterbatch is not particularly limited, but those having a vinyl group can be particularly preferably used from the viewpoint of improving the film forming property. Specifically, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltripentyloxysilane, vinyltriphenoxysilane, vinyltribenzyloxysilane, vinyltri A silane coupling agent consisting of one or more selected from methylenedioxysilane, vinyltriethylenedioxysilane, vinylpropionyloxysilane, vinyltriacetoxysilane, and vinyltricarboxysilane can be preferably used.

これらのシランカップリング剤は、マスターバッチ用ベース樹脂100重量部に対して4重量部以上6重量部以下の割合で添加する。耐光安定剤とシラン変性ポリエチレン系樹脂を併せて含むマスターバッチ化を前提とする本発明においては、耐光安定剤によるラジカル捕食の影響もあり、上記添加量が4重量部未満であると、封止材の密着性、特にガラスに対する初期密着性が不十分となる。一方、添加量が6重量部を超えると、それ以上の密着性向上効果は極めて小さく、未反応の剤によるブリードアウトが発生するリスクが高まるため好ましくない。   These silane coupling agents are added in a proportion of 4 to 6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the masterbatch base resin. In the present invention based on the premise that a masterbatch containing both a light-resistant stabilizer and a silane-modified polyethylene resin is used, there is also an influence of radical predation by the light-resistant stabilizer, and if the addition amount is less than 4 parts by weight, sealing is performed. The adhesion of the material, particularly the initial adhesion to glass, is insufficient. On the other hand, when the addition amount exceeds 6 parts by weight, the effect of improving the adhesion beyond that is extremely small, and the risk of bleeding out due to the unreacted agent increases, which is not preferable.

(有機過酸化物)
マスターバッチ用ベース樹脂と、シランカップリング剤との共重合を促進するために用いる有機過酸化物(以下、これを「マスターバッチ用有機過酸化物」とも言う)としては、アルキルパーオキシエステル、パーオキシカーボネート、ジアルキルパーオキサイド等を用いることができるが、それらのうちでも、特に、ジアルキルパーオキサイド、又は、パーオキシカーボネートを好ましく用いることができる。
(Organic peroxide)
Examples of the organic peroxide used to promote the copolymerization of the masterbatch base resin and the silane coupling agent (hereinafter also referred to as “organic peroxide for masterbatch”) include alkyl peroxyesters, Peroxycarbonate, dialkyl peroxide, and the like can be used, and among them, dialkyl peroxide or peroxycarbonate can be preferably used.

これらのマスターバッチ用有機過酸化物の配合量は、マスターバッチ用ベース樹脂100重量部に対して0.1重量部以上0.2重量部以下とする。配合量が0.1重量部未満では、耐光安定剤の存在下において、マスターバッチ用ベース樹脂とシランカップリング剤との重合が十分に進行しない。一方、0.2重量部を超えると、材料樹脂の流動性が不足することとなりマスターバッチ化が困難となる。   The compounding quantity of these organic peroxides for master batches shall be 0.1 to 0.2 weight part with respect to 100 weight part of base resin for master batch. When the blending amount is less than 0.1 parts by weight, polymerization of the masterbatch base resin and the silane coupling agent does not proceed sufficiently in the presence of the light-resistant stabilizer. On the other hand, if it exceeds 0.2 parts by weight, the fluidity of the material resin will be insufficient and it will be difficult to make a masterbatch.

(耐光安定剤)
本発明の封止材マスターバッチは、更に、耐光安定剤を含有する。そして、本発明の封止材マスターバッチは、従来、十分な混和によるマスターバッチ化が困難とされていたシラン変性ポリエチレン系樹脂と耐光安定剤とを、十分に混和したマスターバッチであることを特徴とする。尚、本明細書において「混和する」とは、各組成物材料間での分級が生じることなく、各組成物材料が十分に分散した状態でそれらの混合物であるマスターバッチを形成している状態にすることを言うものとする。
(Light stabilizer)
The encapsulant masterbatch of the present invention further contains a light resistant stabilizer. The sealing material masterbatch of the present invention is a masterbatch in which a silane-modified polyethylene resin and a light-resistant stabilizer, which have been conventionally difficult to be masterbatch by sufficient mixing, are sufficiently mixed. And In the present specification, “mixing” means a state in which a masterbatch that is a mixture of the composition materials is formed in a state in which the composition materials are sufficiently dispersed without causing classification between the composition materials. I shall say that.

本発明のマスターバッチに添加する耐光安定剤としては、ヒンダードアミン系耐光安定剤(HALS)を好ましく用いることができる。一般的に、HALSには、低分子量のものから高分子量のものまで多くの種類の化合物が知られている。太陽電池モジュール用の封止材組成物への使用に際しては、低分子量のもの、即ち、分子量が1200未満のものを用いるとブリードアウトが発生する場合が多く、この場合には、光線透過率が小さくなり透明性が低下してしまう。封止材の透明性の低下は太陽電池モジュールの発電効率の低下につながるため、封止材組成物に用いる耐光安定化剤としては、分子量が1200以上の高分子量のものが多く用いられている。   As the light-resistant stabilizer added to the masterbatch of the present invention, a hindered amine light-resistant stabilizer (HALS) can be preferably used. In general, many types of HALS are known from low molecular weight compounds to high molecular weight compounds. When used in a sealing material composition for a solar cell module, bleeding out often occurs when a low molecular weight, that is, a molecular weight of less than 1200 is used. In this case, the light transmittance is low. It becomes smaller and transparency is lowered. Since a decrease in the transparency of the sealing material leads to a decrease in the power generation efficiency of the solar cell module, a high molecular weight molecular weight of 1200 or more is often used as the light resistance stabilizer used in the sealing material composition. .

従来、太陽電池モジュール用の封止材組成物用の耐光安定剤として、一般的に用いられてきた高分子量タイプのヒンダードアミン系光安定化剤としては、その具体例が特許文献2に列挙されている。例えば、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}](分子量2,000〜3,100);コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールの重合物(分子量3,100〜4,000);N,N’,N”,N”‘−テトラキス−(4,6−ビス−(ブチル−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ)−トリアジン−2−イル)−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン(分子量2,286)と上記コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールの重合物の混合物;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とN−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物(分子量2,600〜3,400)、並びに、4−アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−アクリロイルオキシ−1−エチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−アクリロイルオキシ−1−プロピル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−アクリロイルオキシ−1−ブチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−メタクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−メタクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルペリジン、4−メタクリロイルオキシ−1−エチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−メタクリロイルオキシ−1−ブチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−1−プロピル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等の環状アミノビニル化合物とエチレンとの共重合体(エチレン・環状アミノビニル化合物共重合体)(分子量1200以上)等、若しくは、これらの混合物が挙げられる。   Conventionally, as high-light-weight type hindered amine light stabilizers that have been generally used as light-resistant stabilizers for encapsulant compositions for solar cell modules, specific examples are listed in Patent Document 2. Yes. For example, 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}] (molecular weight 2,000-3,100); dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2, Polymer of 6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol (molecular weight 3,100 to 4,000); N, N ′, N ″, N ″ ′-tetrakis- (4,6-bis- (butyl- ( N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) amino) -triazin-2-yl) -4,7-diazadecane-1,10-diamine (molecular weight 2,286) and the succinate Dimethyl acid and 4-hydroxy-2, , 6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol polymer mixture; dibutylamine, 1,3,5-triazine, N, N′-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl 1,6-hexamethylenediamine and N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine polycondensate (molecular weight 2,600-3,400), and 4-acryloyloxy- 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4-acryloyloxy-1-ethyl-2,2,6,6-tetramethyl Piperidine, 4-acryloyloxy-1-propyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-acryloyloxy-1-butyl-2,2,6,6-tetramethyl Piperidine, 4-methacryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-methacryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylperidine, 4-methacryloyloxy-1-ethyl-2, 2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-methacryloyloxy-1-butyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4 -Copolymers of ethylene and cyclic aminovinyl compounds such as crotonoyloxy-1-propyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine (ethylene / cyclic aminovinyl compound copolymer) (molecular weight of 1200 or more), etc. Or a mixture thereof.

これらの耐光安定剤の配合量は、特に限定されるわけではないが、マスターバッチ用ベース樹脂100重量部に対して0.5重量部以上5重量部以下の割合で添加する。耐光安定剤の配合量が0.5重量部未満では耐光安定剤のベース樹脂への分散が十分ではなく、所望の耐光性が安定的に得られないことがある。一方、耐光安定剤の配合量が5重量部を超えると、耐光安定剤の過剰なラジカル補足に起因して、上記範囲内でマスターバッチ用有機過酸化物を十分に添加したとしても、マスターバッチ用ベース樹脂と、シランカップリング剤とのグラフト重合が十分に進行しなくなってしまう。   Although the compounding quantity of these light-resistant stabilizers is not necessarily limited, it adds in the ratio of 0.5 to 5 weight part with respect to 100 weight part of base resins for masterbatches. When the blending amount of the light-resistant stabilizer is less than 0.5 parts by weight, the light-resistant stabilizer is not sufficiently dispersed in the base resin, and the desired light resistance may not be stably obtained. On the other hand, when the blending amount of the light stabilizer exceeds 5 parts by weight, even if the organic peroxide for masterbatch is sufficiently added within the above range due to excessive radical scavenging of the light stabilizer, Graft polymerization of the base resin for use with the silane coupling agent does not proceed sufficiently.

[封止材マスターバッチの製造方法]
封止材マスターバッチを製造するには、マスターバッチ用ベース樹脂と、シランカップリング剤と、マスターバッチ用有機過酸化物とを、マスターバッチ用有機過酸化物の存在下で混錬する。混錬を行う混錬機としては、従来公知の混錬機を用いることができる。例えば、バッチ式の加圧ニーダー、オープンニーダー、バンバリーミキサー、一軸押出機、二軸混錬機、ロール混錬機等を例示することができる。各材料の添加量は上述の範囲内で適宜調整すればよい。
[Manufacturing method of encapsulant master batch]
In order to produce the encapsulant masterbatch, the masterbatch base resin, the silane coupling agent, and the masterbatch organic peroxide are kneaded in the presence of the masterbatch organic peroxide. As a kneading machine for kneading, a conventionally known kneading machine can be used. For example, batch type pressure kneaders, open kneaders, Banbury mixers, single screw extruders, twin screw kneaders, roll kneaders and the like can be exemplified. What is necessary is just to adjust the addition amount of each material suitably within the above-mentioned range.

上記の封止材マスターバッチの材料の混錬は、上記に例示した所望の混錬機を使用して、例えば、圧力500〜4000Kg/cm位、好ましくは、1000〜4000Kg/cm位、160℃以上260℃以下、好ましくは、180〜240℃位の温度条件下で行う。そして、マスターバッチ用有機過酸化物の存在下で、マスターバッチ用ベース樹脂とシランカップリング剤とを、同時に、或いは、段階的に、ランダム共重合させ、更には、その共重合によって生成するランダム共重合体を構成するシラン化合物の部分を変性ないし縮合させる。 Kneading the material of the encapsulant masterbatch, using the desired kneader exemplified above, for example, a pressure 500~4000Kg / cm 2-position, preferably, 1000~4000Kg / cm 2-position, It is performed under a temperature condition of 160 ° C. or more and 260 ° C. or less, preferably 180 to 240 ° C. Then, in the presence of the organic peroxide for the masterbatch, the base resin for the masterbatch and the silane coupling agent are randomly copolymerized simultaneously or stepwise, and further, random generated by the copolymerization. The part of the silane compound constituting the copolymer is modified or condensed.

以上、説明した通り、本発明の封止材マスターバッチ及びその製造方法は、主に、シランカップリング剤の添加量とマスターバッチ用有機過酸化物の添加量を本発明特有の範囲に限定することにより、ラジカルを補足するHALS等の耐光安定剤を十分量添加したとしても、シラン変性ポリエチレン系樹脂の生成に必要なマスターバッチ用ベース樹脂とシランカップリング剤とのグラフト重合を適切且つ十分に進行させることができるようにした点に特徴がある。   As described above, the encapsulant masterbatch and the production method thereof of the present invention mainly limit the addition amount of the silane coupling agent and the addition amount of the organic peroxide for masterbatch to the range specific to the present invention. Therefore, even if a sufficient amount of light-resistant stabilizer such as HALS that supplements radicals is added, the graft polymerization of the base resin for masterbatch and the silane coupling agent necessary for the production of the silane-modified polyethylene resin is appropriately and sufficiently performed. It is characterized in that it can be advanced.

<封止材組成物>
次に、本発明の封止材マスターバッチを含んで調整される本発明に係る封止材組成物(以下、単に「封止材組成物」とも言う)について説明する。
<Encapsulant composition>
Next, the encapsulant composition according to the present invention prepared by including the encapsulant master batch of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “encapsulant composition”) will be described.

封止材組成物は、封止材組成物用のベース樹脂(以下、これを「封止材組成物用ベース樹脂」とも言う)と、樹脂と、上記において詳細を説明した本発明の封止材マスターバッチと、封止材組成物用の有機過酸化物(以下、これを「封止材組成物用有機過酸化物」とも言う)と、を含有する。   The sealing material composition includes a base resin for a sealing material composition (hereinafter also referred to as “base resin for sealing material composition”), a resin, and the sealing of the present invention described in detail above. A material master batch and an organic peroxide for a sealing material composition (hereinafter, also referred to as “organic peroxide for a sealing material composition”).

封止材組成物用ベース樹脂としては、密度0.900g/cm以下の低密度ポリエチレンを用いる。このベース樹脂は、融点80℃未満であり、シラン未変性であり、オレフィンモノマーから構成されるものであることが好ましい。又、封止材組成物用ベース樹脂は、封止材マスターバッチとの融点差が20℃以内であることが好ましく、より好ましくは10℃以内である。更に、封止材組成物用ベース樹脂は、マスターバッチ用ベース樹脂と同じ樹脂であることが好ましい。 As the base resin for the sealing material composition, low density polyethylene having a density of 0.900 g / cm 3 or less is used. This base resin preferably has a melting point of less than 80 ° C., is unmodified with silane, and is composed of an olefin monomer. In addition, the base resin for a sealing material composition preferably has a melting point difference from the sealing material master batch within 20 ° C, more preferably within 10 ° C. Furthermore, the base resin for the sealing material composition is preferably the same resin as the base resin for the masterbatch.

ここで、封止材組成物用ベース樹脂のMFRは、20.0g/10min以上40.0g/10min以下であることが好ましく、又、25.0g/10分以上35g/10分以下であることがより好ましい。封止材組成物用ベース樹脂のMFRを、20.0g/10min以上40.0g/10min以下という高い値とすることにより、封止材に柔軟性が付与され、封止材とガラス等の透明前面基板との密着性等を高めることができる。封止材用ベース樹脂のMFRが20.0g/10min未満であると、粘度が高すぎて、成型時の発熱により成型時に架橋反応が起こり成型不可能となる。一方、封止材用ベース樹脂のMFRが40.0を超えると、モジュール作製時の封止材の膜厚変化が大きすぎ不具合が生じる。又、過酷な環境下に長時間晒される太陽電池モジュール用の封止材としての耐熱性を十分なものとすることが困難となる。   Here, the MFR of the base resin for the sealing material composition is preferably 20.0 g / 10 min or more and 40.0 g / 10 min or less, and 25.0 g / 10 min or more and 35 g / 10 min or less. Is more preferable. By setting the MFR of the base resin for the sealing material composition to a high value of 20.0 g / 10 min or more and 40.0 g / 10 min or less, flexibility is given to the sealing material, and the sealing material and glass or the like are transparent. Adhesion with the front substrate can be improved. If the MFR of the base resin for sealing material is less than 20.0 g / 10 min, the viscosity is too high, and a cross-linking reaction occurs during molding due to heat generated during molding, making molding impossible. On the other hand, if the MFR of the base resin for the sealing material exceeds 40.0, the change in the film thickness of the sealing material at the time of producing the module is too large. In addition, it becomes difficult to achieve sufficient heat resistance as a sealing material for a solar cell module that is exposed to a harsh environment for a long time.

封止材組成物用有機過酸化物としては公知のものが使用でき、特に限定されるものではなく、例えば、ジアルキルパーオキサイド又はパーオキシカーボネートを好ましく用いることができる。その他、使用可能な有機過酸化物として、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を挙げることができる。   A well-known thing can be used as an organic peroxide for sealing material compositions, It does not specifically limit, For example, a dialkyl peroxide or a peroxy carbonate can be used preferably. Other usable organic peroxides include hydroperoxides such as diisopropylbenzene hydroperoxide and 2,5-dimethyl-2,5-di (hydroperoxy) hexane; di-t-butyl peroxide, t -Butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-peroxy) hexyne-3 Dialkyl peroxides such as bis-3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, benzoyl peroxide, o-methylbenzoyl peroxide, and 2,4-dichlorobenzoyl peroxide Class: t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyacetate Xyl-2-ethylhexanoate, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxyoctoate, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, t-butyl peroxybenzoate, di-t-butyl peroxyphthalate, 2 , 5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexyne-3, t-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate Examples of oxyesters include ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide.

封止材組成物用有機過酸化物の含有量としては、封止材組成物の全樹脂成分の合計100重量部に対して0.05重量部以上0.5重量部以下の含有量であることが好ましく、より好ましくは0.1重量部以上0.2重量部以下の範囲である。この範囲の封止材組成物用有機過酸化物を添加することにより、封止材に十分な耐久性を付与することができる。   As content of the organic peroxide for sealing material compositions, it is content of 0.05 weight part or more and 0.5 weight part or less with respect to a total of 100 weight part of all the resin components of a sealing material composition. Preferably, it is the range of 0.1 weight part or more and 0.2 weight part or less. By adding the organic peroxide for a sealing material composition in this range, sufficient durability can be imparted to the sealing material.

封止材組成物には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、その他のポリオレフィン系樹脂、或いは、例えば炭素−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等である架橋助剤や、各種フィラー、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の添加剤成分が例示される。その他のポリオレフィン系樹脂は、密度0.900g/cm以下、融点80℃未満であり、シラン未変性であり、オレフィンモノマーから構成されるものが好ましい。したがって、その他のポリオレフィン系樹脂には、上記条件を満足するLLDPEの他、低密度ポリエチレン(LDPE)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等も含まれる。これらは、例えば添加用樹脂として用いてもよく、その他の成分をマスターバッチとするために使用することができる。又、上記の添加剤成分を適量範囲で含むことにより、封止材組成物に対して、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。 The sealing material composition may further contain other components. For example, other polyolefin resins, or crosslinking aids such as polyfunctional monomers having a carbon-carbon double bond and / or an epoxy group, various fillers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, heat stabilizers, etc. And the like. Other polyolefin-based resins preferably have a density of 0.900 g / cm 3 or less, a melting point of less than 80 ° C., are unmodified with silane, and are composed of olefin monomers. Accordingly, other polyolefin resins include low density polyethylene (LDPE), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), and the like in addition to LLDPE that satisfies the above conditions. These may be used as an additive resin, for example, and can be used to make other components into a masterbatch. In addition, by including the above-described additive component in an appropriate amount range, it is possible to impart a long-term stable mechanical strength, an effect of preventing yellowing, cracking, and the like to the encapsulant composition.

[封止材]
本発明の太陽電池モジュール用の封止材は、本発明の封止材マスターバッチを含んでなる上記の封止材組成物を、従来公知の方法で成型加工して得られるものであり、シート状又はフィルム状としたものである。尚、本発明におけるシート状とはフィルム状も含む意味であり両者に差はない。
[Encapsulant]
The encapsulant for the solar cell module of the present invention is obtained by molding the above encapsulant composition comprising the encapsulant master batch of the present invention by a conventionally known method, and a sheet. Or in the form of a film. In addition, the sheet form in this invention means the film form, and there is no difference in both.

封止材組成物のシート化は、160℃以上260℃以下の成形温度で、従来公知の押出成形により行う。これにより、上記封止材組成物をシート化することにより、本発明に係る封止材が得られる。この溶融押出成形時にゲル分率の増加を伴わない限定的な弱い架橋が進むようにしてもよいし、未架橋のまま製膜し、後のモジュール化の工程内で架橋を進行させるようにしてもよい。   The sealing material composition is formed into a sheet by a conventionally known extrusion molding at a molding temperature of 160 ° C. or higher and 260 ° C. or lower. Thereby, the sealing material which concerns on this invention is obtained by forming the said sealing material composition into a sheet. Limited weak cross-linking without increasing the gel fraction may proceed during the melt extrusion molding, or the film may be formed without being cross-linked and cross-linking may proceed in the subsequent modularization process. .

又、封止材は、単層シートであってもよく、多層シートであってもよい。多層シートの場合、太陽電池モジュール内でのガラス基板等との密着性を向上させるために、ガラス基板等との界面側に封止材マスターバッチを含む封止材組成物からなる密着強化層が配置されていればよい。このため、例えば封止材を2層構成として一方の層のみに密着強化層を配置してもよく、コア層を挟んで3層以上の構成として少なくとも一方の最外層に密着強化層を配置してもよい。   Further, the sealing material may be a single layer sheet or a multilayer sheet. In the case of a multilayer sheet, in order to improve adhesion with a glass substrate or the like in a solar cell module, an adhesion reinforcing layer made of a sealing material composition containing a sealing material master batch on the interface side with the glass substrate or the like It only has to be arranged. For this reason, for example, the sealing material may have a two-layer structure and the adhesion reinforcing layer may be disposed only on one layer, or the adhesion reinforcing layer may be disposed on at least one outermost layer with a core layer interposed therebetween. May be.

<太陽電池モジュール>
図1は、本発明の封止材マスターバッチを用いて製造した封止材の好ましい一実施形態である太陽電池モジュール1について、その層構成の一例を示す断面図である。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3、太陽電池素子4、背面封止材5、及び裏面保護シート6が順に積層されている。太陽電池モジュール1は、前面封止材3及び/又は背面封止材5として、本発明の封止材マスターバッチを用いて製造した封止材を使用するものである。
<Solar cell module>
FIG. 1: is sectional drawing which shows an example of the laminated constitution about the solar cell module 1 which is preferable one Embodiment of the sealing material manufactured using the sealing material masterbatch of this invention. In the solar cell module 1, a transparent front substrate 2, a front sealing material 3, a solar cell element 4, a back sealing material 5, and a back surface protection sheet 6 are sequentially laminated from the light receiving surface side of incident light. The solar cell module 1 uses the sealing material manufactured using the sealing material masterbatch of this invention as the front surface sealing material 3 and / or the back surface sealing material 5.

太陽電池モジュール1は、例えば、上記の透明前面基板2、前面封止材3、太陽電池素子4、背面封止材5、及び裏面保護シート6からなる部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。そして、このとき、単層シートからなる前面封止材3とガラス基板が積層されるか、又は、多層シートからなる前面封止材3の上記密着強化層が、透明前面基板2の一例であるガラス基板と対向するように積層されることで、ガラス基板と封止材との密着性を向上できる。   For example, the solar cell module 1 is formed by sequentially stacking the members including the transparent front substrate 2, the front sealing material 3, the solar cell element 4, the back sealing material 5, and the back surface protection sheet 6, and then vacuum suction or the like. Then, the above-described members can be manufactured by thermocompression molding as an integral molded body by a molding method such as a lamination method. At this time, the front sealing material 3 made of a single-layer sheet and the glass substrate are laminated, or the adhesion reinforcing layer of the front sealing material 3 made of a multilayer sheet is an example of the transparent front substrate 2. By laminating so as to face the glass substrate, the adhesion between the glass substrate and the sealing material can be improved.

このようにして得られる、太陽電池モジュール1は、ガラス等から構成される透明基板と封止材の密着性に優れることが特徴である。即ち、太陽電池モジュール1は、ガラス等から構成される透明基板と封止材との間の密着強度を向上させているため、強い紫外線、熱線、風雨等といった過酷な環境に曝される場合であっても、長期間に亘るきわめて高い耐久性を備えるものとなっている。   The solar cell module 1 obtained as described above is characterized by excellent adhesion between a transparent substrate made of glass or the like and a sealing material. That is, since the solar cell module 1 improves the adhesion strength between the transparent substrate made of glass or the like and the sealing material, the solar cell module 1 is exposed to harsh environments such as strong ultraviolet rays, heat rays, and wind and rain. Even so, it has extremely high durability over a long period of time.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.

<封止材マスターバッチの製造>
下記に記載の材料を、それぞれ表1に記載の組成(重量部換算)で混合し、190〜210℃で溶融、混錬した樹脂をペレット化して、実施例1〜2及び比較例1〜4の封止材マスターバッチを製造した。上記の熔融、混錬の処理には、二軸押出機(日本製鋼所製TEX)用いて混錬して押出し形成した。
マスターバッチ用ベース樹脂(表1中「MBベース樹脂」と記載):エチレンと1−ヘキセンとの共重合体であり、密度0.880g/cm、MFRが3.5g/10分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン。
シランカップリング剤:ビニルトリメトキシシラン。(信越化学工業株式会社製、商品名「KBM―1003」)
マスターバッチ用有機過酸化物(表1中「MB有機過酸化物」と記載):ジアルキルパーオキサイド(アルケマ吉富株式会社製、商品名「ルペロックス101」)。1分間半減期温度181℃
耐光安定剤:HALS。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](BASF社製、商品名「TINUVIN622」)
<Manufacture of encapsulant master batch>
The materials described below were mixed in the composition shown in Table 1 (parts by weight), and the resin melted and kneaded at 190 to 210 ° C. was pelletized, and Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4 were used. An encapsulant masterbatch was manufactured. For the above melting and kneading treatment, kneading was performed using a twin-screw extruder (TEX manufactured by Nippon Steel Works), and extrusion was formed.
Base resin for masterbatch (described as “MB base resin” in Table 1): a metallocene copolymer of ethylene and 1-hexene having a density of 0.880 g / cm 3 and an MFR of 3.5 g / 10 min. Linear low density polyethylene.
Silane coupling agent: vinyltrimethoxysilane. (Product name “KBM-1003” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Organic peroxide for masterbatch (described as “MB organic peroxide” in Table 1): Dialkyl peroxide (manufactured by Arkema Yoshitomi, trade name “Lupelox 101”). 1 minute half-life temperature 181 ℃
Light resistant stabilizer: HALS. Butanedioic acid 1- [2- (4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidino) ethyl] (manufactured by BASF, trade name “TINUVIN622”)

<評価例1>
実施例、比較例の各封止材マスターバッチについて、マスターバッチ化の際の生産性を評価した。評価は以下の基準で行った。
A:全く問題なくマスターバッチ化できた。
B:ややゲル化したものの、マスターバッチ化はできた。
C:ゲル化し流動性がなくなり、マスターバッチ化できなかった。
評価結果を「生産性」として表1中に記した。
<Evaluation Example 1>
About each sealing material masterbatch of an Example and a comparative example, productivity in the case of masterbatch formation was evaluated. Evaluation was performed according to the following criteria.
A: A master batch could be obtained without any problem.
B: Although it gelled a little, masterbatch was completed.
C: Gelled and lost fluidity, and could not be masterbatched.
The evaluation results are shown in Table 1 as “productivity”.

<封止材の製造>
上記の実施例1〜2、比較例1〜2の封止材マスターバッチ15重量部と、下記に記載の封止材組成物用ベース樹脂85重量部と、下記に記載の封止材組成物用有機過酸化物5重量部と、下記に記載の、その他添加物とを混合してなる封止材組成物を溶融し、常法Tダイ法により厚さ400μmとなるように、製膜温度220℃で成膜して、実施例、比較例の各封止材を得た。尚、実施例1の封止材マスターバッチを用いて製造した封止材を実施例1の封止材とし、比較例1のマスターバッチを用いて製造した封止材を比較例1の封止材とした。そして、以下同様に、それぞれの封止材マスターバッチを用いた封止材について、実施例2の封止材、及び、比較例2〜3の封止材とした。比較例3〜4の封止材マスターバッチについては、上記<評価例1>において、マスターバッチの製造段階でその生産性について好ましくない結果が確認できたため封止材の製造と評価は行わなかった。
封止材組成物用ベース樹脂:エチレンと1−ヘキセンとの共重合体であり、密度0.880g/cm、MFRが3.5g/10分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン。
封止材組成物用有機過酸化物:マスターバッチ用有機過酸化物に同じ。
<Manufacture of sealing material>
15 parts by weight of the encapsulant masterbatch of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, 85 parts by weight of the base resin for encapsulant composition described below, and the encapsulant composition described below The film forming temperature is such that 5 parts by weight of the organic peroxide for use and the encapsulant composition formed by mixing the other additives described below are melted to a thickness of 400 μm by a conventional T-die method. Film formation was performed at 220 ° C. to obtain the sealing materials of Examples and Comparative Examples. In addition, the sealing material manufactured using the sealing material masterbatch of Example 1 was used as the sealing material of Example 1, and the sealing material manufactured using the masterbatch of Comparative Example 1 was sealed in Comparative Example 1. A material was used. And similarly, it was set as the sealing material of Example 2, and the sealing material of Comparative Examples 2-3 about the sealing material using each sealing material masterbatch. About the sealing material masterbatch of Comparative Examples 3-4, since the unfavorable result was confirmed about the productivity in the above <evaluation example 1> in the manufacturing stage of a masterbatch, manufacture and evaluation of a sealing material were not performed. .
Base resin for encapsulant composition: a metallocene linear low density polyethylene which is a copolymer of ethylene and 1-hexene and has a density of 0.880 g / cm 3 and an MFR of 3.5 g / 10 min.
Organic peroxide for encapsulant composition: Same as organic peroxide for masterbatch.

<評価例2>
実施例、比較例の各封止材をガラス基板(白板フロート半強化ガラス JPT3.2 75mm×50mm×3.2mm)に密着させて、150℃、7分で真空加熱ラミネータ処理を行い評価用試料を作成した。上記の評価用試料において、ガラス基板上に密着している封止材を15mm幅にカットし、剥離試験機(テンシロン万能試験機 RTF−1150−H)にて垂直剥離(50mm/min)試験を行い、初期ガラス密着強度を測定し、評価した。評価は以下の基準で行った。
A:30N/15mm以上
B:20N/15mm以上30N/15mm未満
C:20N/15mm未満
評価結果を「初期密着性」として表1中に記した。
その後、更に、上記の評価用試料について、下記ダンプヒート(D.H.)試験後のガラス密着強度の初期ガラス密着強度に対しての維持率を測定した。D.H.試験は、JIS C8917に準拠し、試験槽内温度85℃、湿度85%の条件下で評価用試料の耐久性試験を1000時間行った。試験後の評価用資料について、上記と同一の試験を行い耐久密着性を測定し評価した。評価は以下の基準で行った。
A:20N/15mm以上
B:10N/15mm以上20N/15mm未満
C:10N/15mm未満
評価結果を「耐久密着性」として表1中に記した。
<Evaluation Example 2>
Each of the sealing materials of Examples and Comparative Examples is closely attached to a glass substrate (white plate float semi-tempered glass JPT3.2 75 mm × 50 mm × 3.2 mm), and is subjected to vacuum heating laminator treatment at 150 ° C. for 7 minutes. It was created. In the above sample for evaluation, the sealing material adhered on the glass substrate was cut to a width of 15 mm, and a vertical peel test (50 mm / min) was performed using a peel tester (Tensilon Universal Tester RTF-1150-H). The initial glass adhesion strength was measured and evaluated. Evaluation was performed according to the following criteria.
A: 30 N / 15 mm or more B: 20 N / 15 mm or more and less than 30 N / 15 mm C: Less than 20 N / 15 mm The evaluation results are shown in Table 1 as “initial adhesion”.
Thereafter, the maintenance rate of the glass adhesion strength after the following dump heat (DH) test with respect to the initial glass adhesion strength was further measured for the sample for evaluation. D. H. The test was based on JIS C8917, and the durability test of the sample for evaluation was performed for 1000 hours under the conditions of 85 ° C. in the test tank and 85% humidity. The test material after the test was subjected to the same test as described above, and the durability adhesion was measured and evaluated. Evaluation was performed according to the following criteria.
A: 20 N / 15 mm or more B: 10 N / 15 mm or more and less than 20 N / 15 mm C: Less than 10 N / 15 mm The evaluation results are shown in Table 1 as “durable adhesion”.

Figure 0006286986
Figure 0006286986

表1に示す結果より、封止材組成物に添加して用いる封止材マスターバッチにおけるシランカップリング剤及び有機過酸化物の添加量の組合せを本願特有の所定の範囲内とした場合に限り、シラン変性ポリエチレン系樹脂と耐光安定剤とを併せて含有する封止材マスターバッチを好ましい態様において製造可能であり、且つ、そのような封止材マスターバッチを用いて封止材組成物を調整し、当該封止材組成物を用いて封止材を製造することによって、主としてシラン変性ポリエチレン系樹脂に由来する初期密着性の向上効果と、主として耐光安定剤に由来する耐光性(耐久密着性)向上効果を十分に発現させながら、従来のより多種類の組成物を用いる場合よりも高い生産性の下で、太陽電池モジュール用の封止材を製造できることが分かる。   From the results shown in Table 1, only when the combination of the addition amount of the silane coupling agent and the organic peroxide in the encapsulant masterbatch used by adding to the encapsulant composition is within a predetermined range peculiar to the present application. A sealing material masterbatch containing a silane-modified polyethylene resin and a light-resistant stabilizer can be produced in a preferred embodiment, and a sealing material composition is prepared using such a sealing material masterbatch. In addition, by producing a sealing material using the sealing material composition, the effect of improving the initial adhesion mainly derived from the silane-modified polyethylene resin and the light resistance mainly derived from the light-resistant stabilizer (durable adhesion) ) It can be seen that a sealing material for a solar cell module can be produced under a higher productivity than when using a wider variety of compositions while sufficiently exhibiting the improvement effect. .

1 太陽電池モジュール
2 透明前面基板
3 前面封止材
4 太陽電池素子
5 背面封止材
6 裏面保護シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module 2 Transparent front substrate 3 Front sealing material 4 Solar cell element 5 Back surface sealing material 6 Back surface protection sheet

Claims (5)

シラン変性ポリエチレン系樹脂と耐光安定剤を含有する太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチの製造方法であって、
密度0.900g/cm以下の直鎖低密度ポリエチレンを含有してなるマスターバッチ用ベース樹脂と、
前記マスターバッチ用ベース樹脂100重量部に対して4重量部以上6重量部以下のシランカップリング剤と、
前記マスターバッチ用ベース樹脂100重量部に対して0.08重量部以上0.2重量部以下のマスターバッチ用有機過酸化物と、
前記マスターバッチ用ベース樹脂100重量部に対して0.5重量部以上5重量部以下の前記耐光安定剤と、を160℃以上260℃以下の温度で、前記マスターバッチ用有機過酸化物の存在下で混錬する工程を含む封止材マスターバッチの製造方法。
A method for producing an encapsulant masterbatch for a solar cell module containing a silane-modified polyethylene resin and a light-resistant stabilizer,
A base resin for a masterbatch comprising linear low density polyethylene having a density of 0.900 g / cm 3 or less;
4 parts by weight or more and 6 parts by weight or less of a silane coupling agent with respect to 100 parts by weight of the masterbatch base resin;
0.08 parts by weight or more and 0.2 parts by weight or less of organic peroxide for masterbatch with respect to 100 parts by weight of the base resin for masterbatch,
The presence of the organic peroxide for masterbatch at a temperature of 160 ° C. or higher and 260 ° C. or lower with 0.5 to 5 parts by weight of the light-resistant stabilizer with respect to 100 parts by weight of the base resin for master batch. The manufacturing method of the sealing material masterbatch including the process of kneading below .
前記耐光安定剤が、ヒンダードアミン系耐光安定剤である請求項1に記載の封止材マスターバッチの製造方法。   The method for producing an encapsulant masterbatch according to claim 1, wherein the light-resistant stabilizer is a hindered amine light-resistant stabilizer. 前記マスターバッチ用有機過酸化物が、ジアルキルパーオキサイド又はパーオキシカーボネートである請求項1又は2に記載の封止材マスターバッチの製造方法。   The manufacturing method of the sealing material masterbatch of Claim 1 or 2 whose said organic peroxide for masterbatch is a dialkyl peroxide or a peroxy carbonate. 前記シランカップリング剤が、ビニル基を有するシランカップリング剤である請求項1から3のいずれかに記載の太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチの製造方法。   The method for producing a sealing material master batch for a solar cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein the silane coupling agent is a silane coupling agent having a vinyl group. 請求項1から4のいずれかに記載の製造方法によって製造された太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチと、封止材組成物用有機過酸化物と、密度0.900g/cm以下のポリエチレン系樹脂からなる封止材組成物用ベース樹脂と、を含有する封止材組成物を、160℃以上260℃以下で溶融押出成形する太陽電池モジュール用の封止材の製造方法。 The sealing material masterbatch for solar cell modules manufactured by the manufacturing method in any one of Claim 1 to 4, the organic peroxide for sealing material compositions, and a density of 0.900 g / cm < 3 > or less The manufacturing method of the sealing material for solar cell modules which melt-extrudes the sealing material composition containing the base resin for sealing material compositions which consists of polyethylene-type resin at 160 degreeC or more and 260 degrees C or less.
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