JP6972849B2 - Manufacturing method of encapsulant composition for solar cell module and encapsulant sheet for solar cell module - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池モジュール用の封止材組成物及び太陽電池モジュール用の封止材シートの製造方法に関する。 The present invention relates to a sealing material composition for a solar cell module and a method for manufacturing a sealing material sheet for a solar cell module.
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シートを介して積層された構成である(図1参照)。 In recent years, due to growing awareness of environmental issues, solar cells as a clean energy source have been attracting attention. Currently, solar cell modules having various forms have been developed and proposed. Generally, a solar cell module has a structure in which a transparent front substrate, a solar cell element, and a back surface protective sheet are laminated via a sealing material sheet for the solar cell module (see FIG. 1).
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に用の封止材シートには、極めて高い耐光性が求められる。この耐光性を備えるための添加剤として、ヒンダードアミン系耐光安定剤(以下「HALS」とも言う)を用いた封止材シートが提案されている。(特許文献1参照)。 An extremely high light resistance is required for a sealing material sheet for a solar cell module, which is supposed to be exposed to strong sunlight for a long period of time outdoors. As an additive for providing this light resistance, a sealing material sheet using a hindered amine-based light resistance stabilizer (hereinafter, also referred to as “HALS”) has been proposed. (See Patent Document 1).
更に、ヒンダードアミン系耐光安定剤に耐光性向上という本来の効果を発現させつつ、一方でその過剰投与に起因するブリードアウトの発生による封止材シートの光学特性の低下を避けるためには、分子量が1200以上の高分子量のヒンダードアミン系耐光安定剤を一定量の添加量範囲内で用いることが好ましいという知見が開示されている(特許文献2参照)。尚、本明細書において「分子量」とは、別段の断りのない限り、「数平均分子量(Mn)」のことを言うものとする。 Furthermore, in order to exert the original effect of improving the light resistance of the hindered amine-based light-resistant stabilizer, while avoiding the deterioration of the optical properties of the encapsulant sheet due to the occurrence of bleed-out due to its overdose, the molecular weight should be increased. It is disclosed that it is preferable to use a hindered amine-based light-resistant stabilizer having a high molecular weight of 1200 or more within a certain amount of addition range (see Patent Document 2). In addition, in this specification, "molecular weight" means "number average molecular weight (Mn)" unless otherwise specified.
特許文献1に記載された封止材シートにおいては、ヒンダードアミン系耐光安定剤の添加により、耐光性の向上が可能であり、更に、特許文献2に記載の通り、ヒンダードアミン系耐光安定剤を、高分子量タイプのHALSに限定し、添加量も適切に調節した上で添加することにより、ブリードアウトの発生も抑制することができる。
In the encapsulant sheet described in Patent Document 1, the light resistance can be improved by adding a hindered amine-based light-resistant stabilizer, and further, as described in
しかしながら、近年においては、太陽電池モジュールに対して、砂漠や熱帯雨林を含む広範な環境条件下での使用を想定したより高水準の耐熱性や、より長期に亘っての耐久性等の従来品では想定されていなかった極めて高度な耐候性が要求されるようになっている。このような要求に対応するためには、先ずは、上述した高分子量タイプのHALSの添加量を更に増量することが考えられる。ところが、一般的な高分子量タイプのHALSは、ブリードアウトはしにくい反面、樹脂に対する相溶性については、必ずしも十分ではなかった。特に、封止材シートに上記のような高度な耐候性を付与すべく、ベース樹脂に大量のHALSを添加しようとする場合に、このように相溶性については不十分であるという問題が顕在化するようになっていた。 However, in recent years, conventional products such as higher level heat resistance and long-term durability for solar cell modules, which are expected to be used under a wide range of environmental conditions including deserts and rainforests. The extremely high level of weather resistance that was not expected is now required. In order to meet such a requirement, first, it is conceivable to further increase the amount of the above-mentioned high molecular weight type HALS added. However, while the general high molecular weight type HALS is difficult to bleed out, its compatibility with the resin is not always sufficient. In particular, when a large amount of HALS is to be added to the base resin in order to impart the above-mentioned high weather resistance to the encapsulant sheet, the problem of insufficient compatibility has become apparent. I was supposed to do it.
この問題への対応として、環状アミノビニル化合物とエチレンとの共重合体であるHALS(以下「共重合体型超高分子量タイプのHALS」とも言う)の使用が検討されるに至った(特許文献3参照)。このHALSは、分子量としては30000を超える超高分子量タイプでありながら、ポリエチレン系樹脂との相溶性に極めて優れる。 As a response to this problem, the use of HALS, which is a copolymer of a cyclic aminovinyl compound and ethylene (hereinafter, also referred to as “copolymer type ultrahigh molecular weight type HALS”), has been studied (Patent Document 3). reference). Although this HALS is an ultra-high molecular weight type having a molecular weight of more than 30,000, it is extremely excellent in compatibility with a polyethylene resin.
一方で、意匠性或いは発電効率向上の観点から、太陽電池モジュール用の封止材シートには、上述した耐候性のみならず、同時に、高い透明性も合せて求められる場合が多い。封止材シートに高度の透明性が求められる場合、ベース樹脂の密度が低い樹脂に限定してヘーズを十分に小さく抑える必要がある。一般的には、この場合、ベース樹脂とするポリエチレンの密度を、0.900g/cm3以下、より好ましくは0.880/cm3の低密度とする必要があった。 On the other hand, from the viewpoint of designability or improvement of power generation efficiency, the encapsulant sheet for a solar cell module is often required to have not only the above-mentioned weather resistance but also high transparency at the same time. When a high degree of transparency is required for the encapsulant sheet, it is necessary to limit the haze to a resin having a low density of the base resin and keep the haze sufficiently small. Generally, in this case, the density of polyethylene as a base resin needs to be as low as 0.900 g / cm 3 or less, more preferably 0.880 / cm 3.
しかしながら、本発明者による研究の結果、ヘーズが十分に小さい密度0.880cm3の低密度のポリエチレンをベース樹脂とした場合には、ポリエチレン系樹脂との相溶性に優れる上述の「共重合体型超高分子量タイプのHALS」を用いたとしても、上述の高度な耐候性に係る要求に応えるに足る一定量以上の量を添加した場合には、封止材シートのヘーズが上昇し、上記の低密度のベース樹脂が本来有する十分な透明性を保持できなくなってしまうことが認識されるに至った。 However, as a result of the research by the present inventor, when a low density polyethylene having a sufficiently small haze and a density of 0.880 cm 3 is used as the base resin, the above-mentioned "copolymer type super" having excellent compatibility with the polyethylene resin is excellent. Even if "high molecular weight type HALS" is used, if an amount of a certain amount or more sufficient to meet the above-mentioned requirements for high weather resistance is added, the haze of the encapsulant sheet increases and the above-mentioned low It has come to be recognized that the inherent sufficient transparency of the density base resin cannot be maintained.
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、十分な透明性を保持したまま、「共重合体型超高分子量タイプのHALS」の添加による優れた耐候性向上効果を十分に享受することができる太陽電池モジュール用の封止材シートを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is intended to fully enjoy the excellent effect of improving weather resistance by adding "copolymer type ultrahigh molecular weight type HALS" while maintaining sufficient transparency. It is an object of the present invention to provide an encapsulant sheet for a solar cell module which can be used.
本発明者らは、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、材料とする封止材組成物に添加するヒンダードアミン系耐光安定剤を、樹脂相溶性に優れる「共重合体型超高分子量タイプのHALS」に特定するのみならず、先ず、ベース樹脂とするポリエチレン系樹脂の密度をヘーズの小さい特定の低密度範囲に限定し、且つ、このベース樹脂とこれに添加する「共重合体型超高分子量タイプのHALS」との密度差が所定範囲内になるように封止材組成物の調合を最適化することで、優れた透明性を有し、尚且つ、高度の耐候性を有する封止材シートを製造することが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 present inventors have excellent resin compatibility with a hindered amine-based light-resistant stabilizer added to the encapsulant composition used as a material in the production of an encapsulant for a solar cell module using a polyethylene-based resin as a base resin. Not only is it specified as "copolymer type ultra-high molecular weight type HALS", but first, the density of the polyethylene-based resin used as the base resin is limited to a specific low density range with a small haze, and this base resin and its addition are added. By optimizing the formulation of the encapsulant composition so that the density difference from the "copolymer type ultra-high molecular weight type HALS" is within a predetermined range, it has excellent transparency and is highly transparent. We have found that it is possible to produce a sealing material sheet having the weather resistance of the above, and have completed the present invention. More specifically, the present invention provides the following.
(1) 低密度ポリエチレンをベース樹脂とし、架橋剤と、ヒンダードアミン系耐光安定剤を、含有する太陽電池モジュール用の封止材組成物であって、前記ヒンダードアミン系耐光安定剤は、環状アミノビニル化合物とエチレンとの共重合体であって、分子量が30000以上、密度が0.930g/cm3以上であり、前記ベース樹脂に対する前記環状アミノビニル化合物の含有量比が0.1質量%以上0.2質量%以下であって、前記ベース樹脂の密度は、0.900g/cm3以下であって、且つ、前記ベース樹脂の密度と前記ヒンダードアミン系耐光安定剤の密度との差が0.050g/cm3未満である、封止材組成物。 (1) A sealing material composition for a solar cell module containing low-density polyethylene as a base resin, a cross-linking agent, and a hindered amine-based light-resistant stabilizer. The hindered amine-based light-resistant stabilizer is a cyclic aminovinyl compound. A copolymer of polyethylene and polyethylene having a molecular weight of 30,000 or more, a density of 0.930 g / cm 3 or more, and a content ratio of the cyclic aminovinyl compound to the base resin of 0.1% by mass or more. It is 2% by mass or less, the density of the base resin is 0.900 g / cm 3 or less, and the difference between the density of the base resin and the density of the hindered amine-based light-resistant stabilizer is 0.050 g /. Encapsulant composition less than cm 3.
(2) 全樹脂成分に対する前記架橋剤の含有量が0.2質量%以上0.5質量%以下である、(1)に記載の封止材組成物。 (2) The encapsulant composition according to (1), wherein the content of the cross-linking agent with respect to all the resin components is 0.2% by mass or more and 0.5% by mass or less.
(3) 太陽電池モジュール用の封止材シートの製造方法であって、耐光安定剤選定工程と、ベース樹脂選定工程と、材料混錬工程と、シート化工程と、を含んでなり、前記耐光安定剤選定工程においては、耐光安定剤として、環状アミノビニル化合物とエチレンとの共重合体であって、分子量30000以上、密度0.930g/cm3以上である、ヒンダードアミン系耐光安定剤を選定し、前記ベース樹脂選定工程においては、ベース樹脂として、密度0.900g/cm3以下であって、且つ、前記ヒンダードアミン系耐光安定剤との密度差が、0.050g/cm3未満である低密度ポリエチレンを選定し、前記材料混錬工程においては、前記低密度ポリエチレンに、架橋剤と、前記ヒンダードアミン系耐光安定剤を添加して混錬することによって、封止材組成物を製造し、前記シート化工程においては、前記封止材組成物を溶融成形して、封止材シートを製造する、封止材シートの製造方法。 (3) A method for manufacturing a sealing material sheet for a solar cell module, which includes a light-resistant stabilizer selection step, a base resin selection step, a material kneading step, and a sheet-forming step, and the light-resistant sheet is described above. In the stabilizer selection step, a hindered amine-based light-resistant stabilizer, which is a copolymer of a cyclic aminovinyl compound and polyethylene and has a molecular weight of 30,000 or more and a density of 0.930 g / cm 3 or more, is selected as the light-resistant stabilizer. In the base resin selection step, the base resin has a low density of 0.900 g / cm 3 or less and a density difference of less than 0.050 g / cm 3 from the hindered amine-based light-resistant stabilizer. Polyethylene is selected, and in the material kneading step, a cross-linking agent and the hindered amine-based light-resistant stabilizer are added to the low-density polyethylene and kneaded to produce a sealing material composition, and the sheet is produced. In the chemical conversion step, a method for producing a sealing material sheet, wherein the sealing material composition is melt-molded to produce a sealing material sheet.
(4) 前記ヒンダードアミン系耐光安定剤の添加量を、前記ベース樹脂に対する前記環状アミノビニル化合物の含有量比が0.1質量%以上0.2質量%以下となる添加量とする、(3)に記載の封止材シートの製造方法。 (4) The amount of the hindered amine-based light-resistant stabilizer added is such that the content ratio of the cyclic aminovinyl compound to the base resin is 0.1% by mass or more and 0.2% by mass or less (3). The method for manufacturing a sealing material sheet according to.
(5) 前記低密度ポリエチレンは、密度が0.885g/cm3以上であり、前記ヒンダードアミン系耐光安定剤は、密度が、0.930g/cm3以上である、(3)又は(4)に記載の封止材シートの製造方法。 (5) The low-density polyethylene has a density of 0.885 g / cm 3 or more, and the hindered amine-based light-resistant stabilizer has a density of 0.930 g / cm 3 or more, according to (3) or (4). The method for manufacturing a sealing material sheet according to the description.
(6) 前記架橋剤の前記ベース樹脂に対する含有量が0.2質量%以上0.5質量%以下である。(3)から(5)のいずれかに記載の、封止材シートの製造方法。 (6) The content of the cross-linking agent with respect to the base resin is 0.2% by mass or more and 0.5% by mass or less. The method for manufacturing a sealing material sheet according to any one of (3) to (5).
本発明によれば、十分な透明性を保持したまま、「共重合体型超高分子量タイプのHALS」の添加による優れた耐候性向上効果を十分に享受することができる、太陽電池モジュール用の封止材シートを製造することができる。 According to the present invention, a seal for a solar cell module capable of fully enjoying the excellent effect of improving weather resistance by adding "copolymer type ultra-high molecular weight type HALS" while maintaining sufficient transparency. A stop material sheet can be manufactured.
<封止材シート>
本発明の封止材シート(以下、単に「封止材シート」とも言う)は、下記にその詳細を説明する封止材組成物を、従来公知の方法で成型加工してフィルム状又はシート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 sheet>
The encapsulant sheet of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “encapsulant sheet”) is a film-like or sheet-like encapsulant composition obtained by molding a encapsulant composition described in detail below by a conventionally known method. It was. The sheet shape in the present invention means that the film shape is also included, and there is no difference between the two.
又、封止材シートは、成形温度を90℃から120℃の低温域に限定し、未架橋のまま成形することが好ましい。架橋処理は成形後に別途行うか、或いは、後述の太陽電池モジュールの製造時点で高温加熱して架橋を完了することができる。 Further, it is preferable to limit the molding temperature of the encapsulant sheet to a low temperature range of 90 ° C to 120 ° C and to mold the encapsulant sheet without cross-linking. The cross-linking treatment can be performed separately after molding, or can be heated to a high temperature at the time of manufacturing the solar cell module described later to complete the cross-linking.
封止材シートは、密度0.900g/cm3以下、好ましくは0.890g/cm3以下のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする。ベース樹脂とするポリエチレンの密度が0.900g/cm3を超えると、耐光安定剤の添加量を最適化したとしても、封止材シートの十分な透明性を保持することが困難となる。 The encapsulant sheet uses a polyethylene resin having a density of 0.900 g / cm 3 or less, preferably 0.890 g / cm 3 or less as a base resin. If the density of polyethylene as the base resin exceeds 0.900 g / cm 3 , it becomes difficult to maintain sufficient transparency of the encapsulant sheet even if the amount of the light-resistant stabilizer added is optimized.
又、封止材シートの密度は、上記密度を上限とする一方で、その下限については、ベース樹脂と混錬して添加剤として用いるヒンダードアミン系耐光安定剤の密度との相関において最適化される。具体的には、ベース樹脂の密度とヒンダードアミン系耐光安定剤の密度との差が0.050g/cm3未満、好ましくは、0.047g/cm3未満となるよう調整されればよい。尚、本発明の封止材シート及び封止材組成物においては、使用するヒンダードアミン系耐光安定剤の密度がベース樹脂とするポリエチレンの密度よりも大きいことが前提となるので、本明細書における「ベース樹脂の密度と前記ヒンダードアミン系耐光安定剤の密度との差」とは、当然に、ヒンダードアミン系耐光安定剤の密度からベース樹脂の密度を減じた差のことである。 Further, the density of the encapsulant sheet has the above density as the upper limit, while the lower limit thereof is optimized in relation to the density of the hindered amine-based light-resistant stabilizer used as an additive by kneading with the base resin. .. Specifically, the difference between the density of the density of the base resin and a hindered amine light stabilizer is less than 0.050 g / cm 3, preferably only to be adjusted to less than 0.047 g / cm 3. In the encapsulant sheet and encapsulant composition of the present invention, it is premised that the density of the hindered amine-based light-resistant stabilizer used is higher than the density of polyethylene as the base resin. The "difference between the density of the base resin and the density of the hindered amine-based light-resistant stabilizer" is, of course, the difference obtained by subtracting the density of the base resin from the density of the hindered amine-based light-resistant stabilizer.
本発明において耐光安定剤として好ましく用いることができる「共重合体型超高分子量タイプのHALS」の代表的なものとして、密度が0.931g/cm3である「XJ−100H」(分子量:35000、日本ポリエチレン株式会社製)を挙げることができる。耐光安定剤としてこのHALSを用いる場合、封止材シートのベース樹脂の密度は、0.881g/cm3を超えていればでればよく、0.884g/cm3を超えていることが好ましい。 As a representative of the "copolymer type ultra-high molecular weight type HALS" that can be preferably used as a light-resistant stabilizer in the present invention, "XJ-100H" having a density of 0.931 g / cm 3 (molecular weight: 35000, (Made by Japan Polyethylene Corporation). When using this HALS as light stabilizer, the density of the base resin of the encapsulant sheet may be Dere if exceeded 0.881g / cm 3, preferably exceeds 0.884 g / cm 3 ..
又、この封止材シートは、製膜後、モジュール化前の段階においては、ゲル分率が0%以上10%以下、より好ましくは0%である未架橋の樹脂フィルムによって形成されている。 Further, this encapsulant sheet is formed of an uncrosslinked resin film having a gel fraction of 0% or more and 10% or less, more preferably 0%, in the stage after film formation and before modularization.
但し、この未架橋の封止材シートは、所定量の架橋剤を含有するものであり、太陽電池モジュールとしての一体化後までの間におけるいずれかのプロセス中において、架橋が進行することが想定されている、所謂、熱硬化系(或いは架橋系)の樹脂フィルムである。最終製品である太陽電池モジュールの完成品段階における架橋完了後の封止材シートのゲル分率は50%以上90%以下であることが好ましく、60%以上80%以下であることがより好ましい。上述した通りに架橋剤、架橋助剤、及びその他の添加物の組成や添加量を好ましい範囲に調整することにより、ゲル分率が上記範囲となるように適度に架橋反応を抑制することできる。それにより、オレフィンの水蒸気バリアを有しつつ、且つ、EVA以上に低温領域での柔軟性を有し、高温での耐熱性も得ることができ、オレフィン系でありながら低温領域での成形性にも優れる封止材シートとすることができる。 However, this uncrosslinked encapsulant sheet contains a predetermined amount of a cross-linking agent, and it is assumed that cross-linking will proceed during any process until after integration as a solar cell module. This is a so-called thermosetting (or cross-linking) resin film. The gel fraction of the encapsulant sheet after the completion of crosslinking in the finished product stage of the final product solar cell module is preferably 50% or more and 90% or less, and more preferably 60% or more and 80% or less. By adjusting the composition and the amount of the cross-linking agent, the cross-linking aid, and other additives to a preferable range as described above, the cross-linking reaction can be appropriately suppressed so that the gel fraction is within the above range. As a result, it has a water vapor barrier of olefin, has flexibility in a low temperature region more than EVA, and can obtain heat resistance at a high temperature, and is olefin-based but has moldability in a low temperature region. Can also be an excellent encapsulant sheet.
ここで、本明細書における「ゲル分率(%)」とは、封止材シート1.0gを樹脂メッシュに入れ、110℃キシレンにて12時間抽出したのち、樹脂メッシュごと取出し乾燥処理後秤量し、抽出前後の質量比較を行い残留不溶分の質量%を測定しこれをゲル分率としたものである。尚、ゲル分率0%とは、上記残留不溶分が実質的に0であり、封止材組成物或いは封止材シートの架橋反応が実質的に開始していない状態であることを言う。より具体的には、「ゲル分率0%」とは、上記残留不溶分が全く存在しない場合、及び、精密天秤によって測定した上記残留不溶分の質量%が0.05質量%未満である場合を言うものとする。尚、上記残留不溶分には、樹脂成分以外の顔料成分等は含まないものとする。これらの樹脂成分以外の混在物が、上記試験により残留不溶分に混在している場合には、例えば、予めこれらの混在物の樹脂成分中における含有量を別途測定しておくことで、これらの混在物を除く樹脂成分由来の残留不溶分について本来得られるべきゲル分率を算出することができる。 Here, the "gel fraction (%)" in the present specification means that 1.0 g of a sealing material sheet is placed in a resin mesh, extracted with xylene at 110 ° C. for 12 hours, and then taken out together with the resin mesh and weighed after drying. Then, the mass before and after extraction was compared, the mass% of the residual insoluble content was measured, and this was used as the gel fraction. The gel fraction of 0% means that the residual insoluble matter is substantially 0 and the crosslinking reaction of the encapsulant composition or the encapsulant sheet has not substantially started. More specifically, "gel fraction 0%" means that the residual insoluble matter is not present at all, and the mass% of the residual insoluble matter measured by a precision balance is less than 0.05% by mass. Suppose to say. The residual insoluble matter does not include pigment components other than the resin component. When a mixture other than these resin components is mixed in the residual insoluble matter by the above test, for example, by separately measuring the content of these mixture in the resin component in advance, these It is possible to calculate the gel fraction that should be originally obtained for the residual insoluble matter derived from the resin component excluding the mixture.
成膜後未架橋の段階における封止材シートのメルトマスフローレート(MFR)は、JIS−K6922−2により測定した190℃、荷重2.16kgにおけるMFR(本明細書においては、以下、この測定条件による測定値をMFRと言う。)は、5g/10分以上25g/10分以下であることが好ましく、10g/10分以上20g/10分以下であることがより好ましい。MFRが上記の範囲であることにより、ガラス、金属等からなる太陽電池モジュールの他の部材との密着性に優れた封止材シートとすることができる。尚、封止材シートが下記に説明するような多層フィルムである場合のMFRについては、全ての層が一体積層された多層状態のまま、上記処理による測定を行い、得た測定値を当該多層の封止材シートのMFR値とするものとする。 The melt mass flow rate (MFR) of the encapsulant sheet at the stage of uncrosslinking after film formation is MFR measured by JIS-K6922-2 at 190 ° C. and a load of 2.16 kg (hereinafter, this measurement condition in the present specification). The measured value according to MFR is preferably 5 g / 10 minutes or more and 25 g / 10 minutes or less, and more preferably 10 g / 10 minutes or more and 20 g / 10 minutes or less. When the MFR is within the above range, it is possible to obtain a sealing material sheet having excellent adhesion to other members of the solar cell module made of glass, metal or the like. Regarding the MFR when the encapsulant sheet is a multilayer film as described below, the measurement is performed by the above treatment while all the layers are integrally laminated, and the obtained measured value is used as the multilayer. It shall be the MFR value of the encapsulant sheet of.
本発明の封止材シートは、単層フィルムであってもよいが、コア層と、コア層の両面に配置されるスキン層によって構成される多層フィルムであってもよい。尚、本明細書における多層フィルムとは、少なくともいずれかの最外層、好ましくは両最外層に成形されるスキン層と、スキン層以外の層であるコア層とを有する構造からなるフィルム又はシートのことを言う。 The encapsulant sheet of the present invention may be a single-layer film, but may be a multilayer film composed of a core layer and skin layers arranged on both sides of the core layer. The multilayer film in the present specification is a film or sheet having a structure having at least one outermost layer, preferably a skin layer formed into both outermost layers, and a core layer which is a layer other than the skin layer. Say that.
封止材シートを多層フィルムとする場合には、本発明の必須の構成要件を満たす範囲内において、各層毎にMFRが異なる層構成とすることがより好ましく、この場合、MFRがより高い層をスキン層として最外層側に配置することが好ましい。本発明の封止材シートは、単層の封止材シートである場合においても、十分に好ましい透明性と耐熱性、及び適度の柔軟性を備えるものではあるが、このように相対的にMFRの高い層を最外層に配置することにより、封止材シートとして上記の好ましい透明性や耐熱性を保持しつつ、更に密着性やモールディング特性を高めることができる。 When the encapsulant sheet is a multilayer film, it is more preferable to have a layer structure in which the MFR is different for each layer within the range satisfying the essential constituent requirements of the present invention. In this case, the layer having a higher MFR is used. It is preferable to arrange it on the outermost layer side as the skin layer. Although the encapsulant sheet of the present invention has sufficiently preferable transparency, heat resistance, and moderate flexibility even when it is a single-layer encapsulant sheet, it is thus relatively MFR. By arranging the layer having a high content in the outermost layer, it is possible to further improve the adhesion and the molding characteristics while maintaining the above-mentioned preferable transparency and heat resistance as the encapsulant sheet.
例えば、3層以上の層からなる多層フィルムである封止材シートにおいては、最外層の厚さは、30μm以上120μm以下であり、且つ、最外層以外の全ての層からなる中間層と最外層の厚さの比は、最外層:中間層:最外層=1:3:1〜1:8:1の範囲であることが好ましい。このようにすることにより、封止材シートとしての好ましい耐熱性を保持しつつ、最外層における好ましいモールディング特性を備えることができる。 For example, in a sealing material sheet which is a multilayer film composed of three or more layers, the thickness of the outermost layer is 30 μm or more and 120 μm or less, and the intermediate layer and the outermost layer composed of all layers other than the outermost layer are formed. The thickness ratio of the outermost layer: the middle layer: the outermost layer is preferably in the range of 1: 3: 1 to 1: 8: 1. By doing so, it is possible to provide preferable molding characteristics in the outermost layer while maintaining preferable heat resistance as a sealing material sheet.
<封止材組成物>
本発明の封止材シートの製造に用いる封止材組成物(以下、単に「封止材組成物」とも言う)は、低密度のポリエチレン系樹脂をベース樹脂とし、架橋剤を必須とする熱硬化系の樹脂組成物である。尚、本明細書において「ベース樹脂」とは、当該ベース樹脂を含有してなる樹脂組成物において、当該樹脂組成物の樹脂成分中で含有量比の最も大きい樹脂及び当該樹脂と混合されて用いられている同種の樹脂のことを言うものとする。後に実施例において例示するように密度の異なるポリエチレン系樹脂を混合樹脂とする場合は混合された樹脂全体をベース樹脂というものとする。但し、本明細書においては、「共重合体型超高分子量タイプのHALS」において環状化合物と共重合しているエチレン鎖については、封止材組成物の樹脂成分の一部は構成するが、これをベース樹脂の一部とは考えないものとする。
<Encapsulant composition>
The encapsulant composition used for producing the encapsulant sheet of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “encapsulant composition”) uses a low-density polyethylene-based resin as a base resin and requires a cross-linking agent. It is a curable resin composition. In the present specification, the term "base resin" is used as a resin composition containing the base resin, which is mixed with the resin having the largest content ratio among the resin components of the resin composition and the resin. It shall refer to the same type of resin used. When polyethylene-based resins having different densities are used as mixed resins as illustrated later in Examples, the entire mixed resin is referred to as a base resin. However, in the present specification, the ethylene chain copolymerized with the cyclic compound in the "copolymer type ultrahigh molecular weight type HALS" constitutes a part of the resin component of the encapsulant composition, but this Is not considered to be part of the base resin.
[ベース樹脂]
封止材組成物は、密度0.900g/cm3以下、好ましくは、0.890g/cm3以下であり、上述の通り、添加する耐光安定剤との密度差が所定範囲内となるような密度範囲にあるポリエチレンをベース樹脂とする。上記のような低密度で、且つ、耐光安定剤との密度差が小さいポリエチレンをベース樹脂とすることにより、ベース樹脂由来の本来の透明性を維持しながら、高度の耐候性を封止材シートに備えさせることができる。
[Base resin]
The encapsulant composition has a density of 0.900 g / cm 3 or less, preferably 0.890 g / cm 3 or less, and as described above, the density difference from the light-resistant stabilizer to be added is within a predetermined range. Polyethylene in the density range is used as the base resin. By using polyethylene, which has a low density as described above and has a small density difference with the light-resistant stabilizer, as the base resin, it has a high degree of weather resistance while maintaining the original transparency derived from the base resin. Can be prepared for.
封止材組成物のベース樹脂の好ましい密度範囲の下限は、上述の通り、ベース樹脂と混錬して用いる耐光安定剤との密度差に応じて相関的に決定される。それらの好ましい組合せの具体例として、例えば、上述の密度0.931g/cm3の「共重合体型超高分子量タイプのHALS」と、密度0.881g/cm3超え0.900g/cm3以下、好ましくは、0.884g/cm3超え0.890g/cm3以下である低密度ポリエチレンとの組合せを挙げることができる。 As described above, the lower limit of the preferable density range of the base resin of the encapsulant composition is correlatedly determined according to the density difference between the base resin and the light-resistant stabilizer used by kneading. Specific examples of such preferred combinations, for example, a "co-polymer type ultrahigh molecular weight type of HALS" of the above-mentioned density 0.931 g / cm 3, exceeds the density 0.881g / cm 3 0.900g / cm 3 or less, preferably, there can be mentioned a combination of 0.884 g / cm 3 greater than 0.890 g / cm 3 low-density polyethylene or less.
ベース樹脂の密度を上記範囲内に調整することにより、ガラス保護基板等、太陽電池モジュールを構成する他の部材との密着性が高まり、又、ラミネート処理における各部材の圧着時におけるセル割れのリスクを低減させることもできる。 By adjusting the density of the base resin within the above range, the adhesion to other members constituting the solar cell module such as the glass protective substrate is enhanced, and the risk of cell cracking during crimping of each member in the laminating process is increased. Can also be reduced.
封止材組成物のベース樹脂として用いるポリエチレンは、エチレンとα−オレフィンとの共重合体である直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)である。又、このベース樹脂は、メタロセン系直鎖低密度ポリエチレン(M−LLDPE)であることが更に好ましい。メタロセン系直鎖低密度ポリエチレンは、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シートに対して柔軟性を付与できる。封止材シートに柔軟性が付与される結果、封止材シートとガラス、金属等との密着性が高まる。 The polyethylene used as the base resin of the encapsulant composition is linear low density polyethylene (LLDPE) which is a copolymer of ethylene and α-olefin. Further, the base resin is more preferably metallocene-based linear low-density polyethylene (M-LLDPE). The metallocene-based linear low-density polyethylene is synthesized by using a metallocene catalyst which is a single-site catalyst. Such polyethylene has few side chain branches and a uniform distribution of comonomer. Therefore, the molecular weight distribution is narrow, the density can be made ultra-low as described above, and flexibility can be imparted to the encapsulant sheet. As a result of imparting flexibility to the encapsulant sheet, the adhesion between the encapsulant sheet and glass, metal, etc. is enhanced.
又、直鎖低密度ポリエチレンは、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、封止材シートとしてシート状に加工した際の透明性に優れる。したがって、これをベース樹脂とする封止材組成物からなる封止材シートは、太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子の受光面側に配置された場合に、太陽電池素子への入射光の減衰による発電効率の低下を良く防ぐことができる。 Further, since the linear low-density polyethylene has a narrow crystallinity distribution and the same crystal size, not only does it not exist with a large crystal size, but also the crystallinity itself is low due to its low density. Therefore, it is excellent in transparency when processed into a sheet as a sealing material sheet. Therefore, when the encapsulant sheet made of the encapsulant composition using this as a base resin is arranged on the light receiving surface side of the solar cell element in the solar cell module, the incident light on the solar cell element is attenuated. It is possible to prevent a decrease in power generation efficiency.
本明細書における「ポリエチレン系樹脂」には、エチレンを重合して得られる通常のポリエチレンのみならず、α−オレフィン等のようなエチレン性の不飽和結合を有する化合物を重合して得られた樹脂、エチレン性不飽和結合を有する複数の異なる化合物を共重合させた樹脂、及びこれらの樹脂に別の化学種をグラフトして得られる変性樹脂等が含まれる。 The "polyethylene resin" in the present specification is not only ordinary polyethylene obtained by polymerizing ethylene, but also a resin obtained by polymerizing a compound having an ethylenically unsaturated bond such as α-olefin. , Resin obtained by copolymerizing a plurality of different compounds having an ethylenically unsaturated bond, and a modified resin obtained by grafting another chemical species on these resins.
なかでも、「α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなるシラン共重合体」を封止材組成物のベース樹脂の一部として好ましく用いることができる。このような樹脂を用いることにより、ガラス保護基板や太陽電池素子等といった他の積層部材と封止材シートとの間に十分な強度の接着性を得ることができる。 Among them, "a silane copolymer obtained by copolymerizing an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer" can be preferably used as a part of the base resin of the encapsulant composition. By using such a resin, it is possible to obtain sufficient strength of adhesiveness between another laminated member such as a glass protective substrate or a solar cell element and a sealing material sheet.
シラン共重合体とは、例えば、特開2003−46105号公報に記載されているものである。当該共重合体を太陽電池モジュールの封止材組成物の成分として用いることにより、強度、耐久性等に優れ、且つ、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、その他の諸特性に優れ、更に、太陽電池モジュールを製造する加熱圧着等の製造条件に影響を受けることなく極めて優れた熱融着性を有し、安定的に、低コストで、種々の用途に適する太陽電池モジュールを製造し得る。 The silane copolymer is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-46105. By using the copolymer as a component of the encapsulant composition of the solar cell module, it is excellent in strength, durability, etc., and also has weather resistance, heat resistance, water resistance, light resistance, wind pressure resistance, and hail resistance. It has excellent other characteristics, and has extremely excellent heat fusion properties without being affected by manufacturing conditions such as heat crimping for manufacturing solar cell modules, and is stable, low cost, and suitable for various applications. Suitable solar cell modules can be manufactured.
シラン共重合体は、少なくともα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物をコモノマーとし、必要に応じて更にその他の不飽和モノマーをコモノマーとして共重合して得られる共重合体であり、該共重合体の変性体ないし縮合体も含むものである。 The silane copolymer is a copolymer obtained by copolymerizing at least an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer and, if necessary, using another unsaturated monomer as a comonomer. It also contains a modified or condensate of.
具体的には、例えば、α−オレフィンの1種ないし2種以上と、エチレン性不飽和シラン化合物の1種ないし2種以上と、必要ならば、その他の不飽和モノマーの1種ないし2種以上とを、所望の反応容器を使用し、例えば、圧力500〜4000Kg/cm2位、好ましくは、1000〜4000Kg/cm2位、温度100〜400℃位、好ましくは、150〜350℃位の条件下で、ラジカル重合開始剤及び必要ならば連鎖移動剤の存在下で、同時に或いは段階的にランダム共重合させ、更には、必要に応じて、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て、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体又はその変性ないし縮合体を製造することができる。 Specifically, for example, one or more kinds of α-olefins, one or more kinds of ethylenically unsaturated silane compounds, and one or more kinds of other unsaturated monomers if necessary. the door, using the desired reaction vessels, for example, a pressure 500~4000Kg / cm 2-position, preferably, 1000~4000Kg / cm 2-position, a temperature 100 to 400 ° C.-position, preferably, 150 to 350 ° C.-position conditions Underneath, in the presence of a radical polymerization initiator and, if necessary, a chain transfer agent, random copolymerization is carried out simultaneously or stepwise, and if necessary, a random copolymer produced by the copolymerization is formed. A copolymer of α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound or a modified or condensed product thereof can be produced by modifying or condensing a portion of the silane compound.
又、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体又はその変性ないし縮合体としては、例えば、α−オレフィンの1種ないし2種以上と、必要ならば、その他の不飽和モノマーの1種ないし2種以上とを、所望の反応容器を使用し、上記と同様に、ラジカル重合開始剤及び必要ならば連鎖移動剤の存在下で、同時に或いは段階的に重合させ、次いで、その重合によって生成するポリオレフィン系重合体に、エチレン性不飽和シラン化合物の1種ないし2種以上をグラフト共重合させ、更には、必要に応じて、その共重合体によって生成するグラフト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て、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体又はその変性ないし縮合体を製造することができる。 Further, as the copolymer of α-olefin and ethylenically unsaturated silane compound or its modification or condensate, for example, one or more kinds of α-olefin and, if necessary, other unsaturated monomers. One or more of them may be polymerized simultaneously or stepwise in the presence of a radical polymerization initiator and, if necessary, a chain transfer agent, using the desired reaction vessel, and then the polymerization thereof. One or more of the ethylenically unsaturated silane compounds are graft-copolymerized with the polyolefin-based polymer produced by the above, and if necessary, a graft copolymer produced by the copolymer is formed. A copolymer of α-olefin and ethylenically unsaturated silane compound or a modified or condensed product thereof can be produced by modifying or condensing a portion of the silane compound.
α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセンより選択される1種以上を用いることができる。 Examples of the α-olefin include ethylene, propylene, 1-butene, isobutylene, 1-pentene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 1-heptene and 1-octene. One or more selected from 1-nonene and 1-decene can be used.
エチレン性不飽和シラン化合物としては、例えば、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種以上を用いることができる。 Examples of the ethylenically unsaturated silane compound include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltripentyroxysilane, vinyltriphenoxysilane, and vinyltri. One or more selected from benzyloxysilane, vinyltrimethylenedioxysilane, vinyltriethylenedioxysilane, vinylpropionyloxysilane, vinyltriacetoxysilane, and vinyltricarboxysilane can be used.
その他の不飽和モノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ビニルアルコールより選択される1種以上を用いることができる。 As the other unsaturated monomer, for example, one or more selected from vinyl acetate, acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, and vinyl alcohol can be used.
上記の重合や共重合を促進させるラジカル重合開始剤としては、例えば、ラウロイルパーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、t−ブチルヒドロパーオキシド、t−ブチルパーオキシイソブチレート等の有機過酸化物、分子状酸素、アゾビスイソブチロニトリル、アゾイソブチルバレロニトリル等のアゾ化合物等を用いることができる。 Examples of the radical polymerization initiator that promotes the above-mentioned polymerization and copolymerization include lauroyl peroxide, dipropionyl peroxide, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, and t-butyl peroxide. Organic peroxides such as oxyisobutyrate, molecular oxygen, azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azoisobutylvaleronitrile can be used.
連鎖移動剤としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン等のパラフィン系炭化水素、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン等のα−オレフィン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、n−ブチルアルデヒド等のアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン、芳香族炭化水素、塩素化炭化水素等を用いることができる。 Examples of the chain transfer agent include paraffinic hydrocarbons such as methane, ethane, propane, butane and pentane, α-olefins such as propylene, 1-butane and 1-hexene, and aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde and n-butylaldehyde. , Acetone, methyl ethyl ketone, ketones such as cyclohexanone, aromatic hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons and the like can be used.
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方法、或いは、グラフト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方法としては、例えば、錫、亜鉛、鉄、鉛、コバルト等の金属のカルボン酸塩、チタン酸エステル及びキレート化物等の有機金属化合物、有機塩基、無機酸、及び、有機酸等のシラノール縮合触媒等を使用し、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とのランダム共重合体或いはグラフト共重合体を構成するシラン化合物の部分のシラノール間の脱水縮合反応等を行うことにより、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体の変性ないし縮合体を製造する方法が挙げられる。 Examples of the method of modifying or condensing the portion of the silane compound constituting the random copolymer or the method of modifying or condensing the portion of the silane compound constituting the graft copolymer include tin, zinc, iron and lead. Using metal carboxylates such as cobalt, organic metal compounds such as titanium acid esters and chelated products, organic bases, inorganic acids, and silanol condensation catalysts such as organic acids, α-olefins and ethylenically unsaturated silanes are used. Modification or modification of the copolymer of α-olefin and ethylenically unsaturated silane compound by performing dehydration condensation reaction between silanols of the silane compound constituting the random copolymer or graft copolymer with the compound. Examples thereof include a method for producing a condensate.
シラン共重合体としては、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、及びグラフト共重合体のいずれであっても好ましく用いることができるが、グラフト共重合体であることがより好ましく、重合用ポリエチレンを主鎖とし、エチレン性不飽和シラン化合物が側鎖として重合したグラフト共重合体が更に好ましい。このようなグラフト共重合体は、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他の部材への太陽電池モジュール用の封止材シートの接着性を向上することができる。 As the silane copolymer, any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer can be preferably used, but a graft copolymer is more preferable. A graft copolymer obtained by polymerizing polyethylene for polymerization as a main chain and an ethylenically unsaturated silane compound as a side chain is further preferable. Since such a graft copolymer has a high degree of freedom of silanol groups that contribute to adhesive strength, it is possible to improve the adhesiveness of the encapsulant sheet for the solar cell module to other members in the solar cell module. can.
α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を構成する際のエチレン性不飽和シラン化合物の含量としては、全共重合体質量に対して、例えば、0.001〜15質量%位、好ましくは、0.01〜5質量%位、特に好ましくは、0.05〜2質量%位が望ましいものである。 The content of the ethylenically unsaturated silane compound when constituting the copolymer of the α-olefin and the ethylenically unsaturated silane compound is, for example, about 0.001 to 15% by mass with respect to the total copolymer mass. , Preferably about 0.01 to 5% by mass, and particularly preferably about 0.05 to 2% by mass.
[架橋剤]
封止材組成物に用いる架橋剤としては、活性酸素量が8.5%以上15.00%以下、好ましくは8.5%以上10.00%以下であることが好ましい。活性酸素量が上記範囲にある架橋剤を用いることによって、封止材シートにより優れた耐熱性と耐光性、及び透明性を備えさせることができる。
[Crosslinking agent]
As the cross-linking agent used in the encapsulant composition, the amount of active oxygen is preferably 8.5% or more and 15.00% or less, preferably 8.5% or more and 10.00% or less. By using a cross-linking agent having an active oxygen amount in the above range, the sealing material sheet can be provided with excellent heat resistance, light resistance, and transparency.
又、封止材組成物に用いる架橋剤の1時間半減期温度については、125℃以上145℃以下のものを用いることが好ましい。これにより、本発明の封止剤組成物を、120℃以下での溶融押出し成形が可能な組成物とすることができる。 The 1-hour half-life temperature of the cross-linking agent used in the encapsulant composition is preferably 125 ° C. or higher and 145 ° C. or lower. Thereby, the encapsulant composition of the present invention can be made into a composition capable of melt extrusion molding at 120 ° C. or lower.
又、上記条件を満たす好ましい架橋剤の具体例として、n−ブチル4,4−ジ(t−ブチルパーオキシ)バレレート、エチル3,3−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブチレート、2,2−ジ(t−ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール類、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を、封止材組成物に添加する架橋剤として好ましく用いることができる。
Specific examples of preferable cross-linking agents satisfying the above conditions include n-
封止材組成物における上記の架橋剤の含有量は、封止材組成物中のベース樹脂に対して0.2質量%以上0.5質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.3質量%以上0.4質量%以下の範囲である。この範囲の架橋剤を添加することにより、封止材シートに十分な耐久性を付与することができる。尚、本発明の封止材シートは、実質的な架橋を進行させずに成膜するものであり、成膜後のシート段階における封止材シート中の上記の架橋剤の含有量も0.2質量%以上0.5質量%以下の範囲となることが想定されている。 The content of the above-mentioned cross-linking agent in the encapsulant composition is preferably 0.2% by mass or more and 0.5% by mass or less with respect to the base resin in the encapsulant composition, and more preferably 0. It is in the range of 3% by mass or more and 0.4% by mass or less. By adding a cross-linking agent in this range, sufficient durability can be imparted to the encapsulant sheet. The encapsulant sheet of the present invention is formed without substantially progressing crosslinking, and the content of the above-mentioned crosslinking agent in the encapsulant sheet at the sheet stage after film formation is also 0. It is assumed that the range is 2% by mass or more and 0.5% by mass or less.
[架橋助剤]
封止材組成物には、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、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、ビニル基である架橋助剤を含有させることが好ましい。これによって適度な架橋反応を促進させて封止材シートのガラスや金属に対する密着性を向上させることに加えて、この架橋助剤が、封止材シートを形成する直鎖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。これにより、上記の密着性の向上の効果に加えて、封止材シートの透明性と低温柔軟性をより優れたものとすることができる。
[Crosslinking aid]
In the encapsulant composition, a polyfunctional monomer having a carbon-carbon double bond and / or an epoxy group, more preferably the functional group of the polyfunctional monomer is an allyl group, a (meth) acrylate group, or a vinyl group. It is preferable to contain an agent. This promotes an appropriate cross-linking reaction to improve the adhesion of the encapsulant sheet to glass and metal, and in addition, this cross-linking aid is the crystallinity of the linear low density polyethylene forming the encapsulant sheet. And maintain transparency. As a result, in addition to the above-mentioned effect of improving the adhesiveness, the transparency and low-temperature flexibility of the encapsulant sheet can be further improved.
封止材組成物に用いることができる架橋助剤としては、具体的には、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、ジアリルマレエート等のポリアリル化合物、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPT)、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート等のポリ(メタ)アクリロキシ化合物、二重結合とエポキシ基を含むグリシジルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル及びエポキシ基を2つ以上含有する1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物を挙げることができる。これらは単独でもよく、2種以上を組合せてもよい。又、上記架橋助剤の中でも、封止材シートのガラス密着性向上にも顕著に寄与し、直鎖低密度ポリエチレンに対する相溶性が良好で、架橋によって結晶性を低下させ透明性を維持し、低温での柔軟性を付与する観点からTAICを好ましく使用することができる。 Specific examples of the cross-linking aid that can be used in the encapsulant composition include polyallyl compounds such as triallyl isocyanurate (TAIC), triallyl cyanurate, diallyl phthalate, diallyl fumarate, and diallyl maleate, and tri. Methylolpropane trimethacrylate (TMPT), trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonane Poly (meth) acryloxy compounds such as diol diacrylates, glycidyl methacrylates containing double bonds and epoxy groups, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ethers and 1,6-hexanediol diglycidyl ethers containing two or more epoxy groups, 1 , 4-Butandiol diglycidyl ether, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether and other epoxy compounds can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, among the above-mentioned cross-linking aids, it contributes remarkably to the improvement of glass adhesion of the encapsulant sheet, has good compatibility with linear low-density polyethylene, and reduces crystallinity by cross-linking to maintain transparency. TAIC can be preferably used from the viewpoint of imparting flexibility at low temperatures.
封止材組成物における架橋助剤の含有量は、封止材組成物中のベース樹脂に対して、0.01質量%以上3質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.05質量%以上2.0質量%以下である。この範囲内であれば適度な架橋反応を促進させて封止材シートの密着性を向上させることができる。 The content of the cross-linking aid in the encapsulant composition is preferably 0.01% by mass or more and 3% by mass or less, more preferably 0.05% by mass, based on the base resin in the encapsulant composition. % Or more and 2.0% by mass or less. Within this range, an appropriate crosslinking reaction can be promoted and the adhesion of the encapsulant sheet can be improved.
[ヒンダードアミン系耐光安定剤(HALS)]
本発明の封止材組成物は、環状アミノビニル化合物とエチレンとの共重合体であって分子量30000以上で、密度0.930g/cm3以上0.940g/cm3以下、好ましくは、0.930g/cm3以上0.932g/cm3以下である耐光安定剤(「共重合体型超高分子量タイプのHALS」)を含有する。
[Hinderdamine-based light-resistant stabilizer (HALS)]
The encapsulant composition of the present invention is a copolymer of a cyclic aminovinyl compound and ethylene, having a molecular weight of 30,000 or more and a density of 0.930 g / cm 3 or more and 0.940 g / cm 3 or less, preferably 0. containing 930 g / cm 3 or more 0.932 g / cm 3 or less is light stabilizer ( "co-polymer type ultrahigh molecular weight type of HALS").
この「共重合体型超高分子量タイプのHALS」は、分子量30000を超える超高分子量タイプの耐光安定剤でありながら、特にポリエチレン系樹脂との相溶性に優れるHALSである。このこと自体は、既知ではあったが、本発明の封止材組成物は、更に、このHALSとベース樹脂との密度差が一定範囲内となるように封止材組成物の配合を独自の知見に基づき最適化したものである。 This "copolymer type ultra-high molecular weight type HALS" is an ultra-high molecular weight type light-resistant stabilizer having a molecular weight of more than 30,000, but is particularly excellent in compatibility with a polyethylene resin. Although this itself was known, the encapsulant composition of the present invention further uniquely blends the encapsulant composition so that the density difference between the HALS and the base resin is within a certain range. It is optimized based on the knowledge.
この「共重合体型超高分子量タイプのHALS」は、より詳細には、下記の一般式(1)で表される環状アミノビニル化合物と、エチレンとの共重合体である耐光安定剤である。このような要件を満たし市場で入手可能な耐光安定剤の例として、例えば、「XJ−100H」(分子量:35000、密度が0.931g/cm3、日本ポリエチレン株式会社製)を挙げることができる。 More specifically, this "copolymer type ultrahigh molecular weight type HALS" is a light-resistant stabilizer which is a copolymer of ethylene and a cyclic aminovinyl compound represented by the following general formula (1). As an example of a light-resistant stabilizer that meets these requirements and is available on the market, for example, "XJ-100H" (molecular weight: 35000, density 0.931 g / cm 3 , manufactured by Japan Polyethylene Corporation) can be mentioned. ..
(式(1)中、R1及びR2は水素原子又はメチル基を示し、R3は水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示す。)
(In the formula (1), R1 and R2 represent a hydrogen atom or a methyl group, and R3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
封止材組成物に添加する耐光安定剤として、上記の「共重合体型超高分子量タイプのHALS」を用いる場合、耐光安定剤の添加量は、封止材組成物のベース脂成に対する上記の環状アミノビニル化合物の含有量比が0.1質量%以上0.2質量%以下、好ましくは、0.13質量%以上0.20質量%以下となるような添加量とすればよい。「共重合体型超高分子量タイプのHALS」の添加量を上記範囲下限以上とすることによって、耐光安定化の効果が十分に得られる。又、上記範囲上限以下とすることによって、ブリードアウト及びそれによる透明性の低下を十分に抑制することができる。尚、本明細書においては、HALS中の「環状アミノビニル化合物」を指して、当該HALSの「HALS成分」と称するものとする。 When the above-mentioned "copolymer type ultra-high mass type HALS" is used as the light-resistant stabilizer to be added to the encapsulant composition, the amount of the light-resistant stabilizer added is the above-mentioned relative to the base fat formation of the encapsulant composition. The content ratio of the cyclic aminovinyl compound may be 0.1% by mass or more and 0.2% by mass or less, preferably 0.13% by mass or more and 0.20% by mass or less. By setting the addition amount of the "copolymer type ultra-high molecular weight type HALS" to the upper limit of the above range or more, the effect of stabilizing the light resistance can be sufficiently obtained. Further, by setting the content to the upper limit of the above range or less, bleed-out and the resulting decrease in transparency can be sufficiently suppressed. In this specification, the "cyclic aminovinyl compound" in HALS is referred to as the "HALS component" of the HALS.
[その他の添加物]
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、紫外線吸収剤、熱安定剤、密着性向上剤、核剤、分散剤、レベリング剤、可塑剤、消泡剤、難燃剤、及びその他の各種フィラーを適宜添加することができる。これらの添加剤の含有量比は、その粒子形状、密度等により異なるものではあるが、それぞれ封止材組成物中に0.001質量%以上60質量%以下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、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。
[Other additives]
The encapsulant composition may further contain other components. For example, an ultraviolet absorber, a heat stabilizer, an adhesion improver, a nucleating agent, a dispersant, a leveling agent, a plasticizer, a defoaming agent, a flame retardant, and various other fillers can be appropriately added. The content ratio of these additives varies depending on the particle shape, density, etc., but is preferably in the range of 0.001% by mass or more and 60% by mass or less in the encapsulant composition. By including these additives, it is possible to impart stable mechanical strength over a long period of time and an effect of preventing yellowing, cracking, etc. to the encapsulant composition.
<封止材シートの製造方法>
本発明の封止材シートの製造方法は、上記においてその詳細を説明した本発明の封止材組成物を用いる製造方法であって、耐光安定剤選定工程、ベース樹脂選定工程、材料混錬工程、シート化工程と、を含んでなるプロセスである。
<Manufacturing method of encapsulant sheet>
The method for producing a sealing material sheet of the present invention is a manufacturing method using the sealing material composition of the present invention described in detail above, and is a light-resistant stabilizer selection step, a base resin selection step, and a material kneading step. , A sheet-making process, and a process including the above.
[耐光安定剤選定工程]
耐光安定剤選定工程においては、封止材組成物においてベース樹脂とするポリエチレン系樹脂に添加する耐光安定剤として、「共重合体型超高分子量タイプのHALS」を選定する。耐光安定剤の選定の基準は、当該耐光安定剤が、環状アミノビニル化合物とエチレンとの共重合体であって、分子量が30000以上、密度が0.930g/cm3以上であるという要件を満たすものであることである。そのような耐光安定剤の具体例としては、上述の通り、「XJ−100H」(分子量:35000、密度が0.931g/cm3、日本ポリエチレン株式会社製)を挙げることができる。
[Light resistant stabilizer selection process]
In the light-resistant stabilizer selection step, "copolymer type ultra-high molecular weight type HALS" is selected as the light-resistant stabilizer to be added to the polyethylene-based resin used as the base resin in the encapsulant composition. The criteria for selecting a light-resistant stabilizer are that the light-resistant stabilizer is a copolymer of a cyclic aminovinyl compound and ethylene, has a molecular weight of 30,000 or more, and has a density of 0.930 g / cm 3 or more. It is a thing. As a specific example of such a light-resistant stabilizer, as described above, "XJ-100H" (molecular weight: 35,000, density 0.931 g / cm 3 , manufactured by Japan Polyethylene Corporation) can be mentioned.
[ベース樹脂選定工程]
ベース樹脂選定工程においては、封止材組成物においてベース樹脂とするポリエチレン系樹脂を選定する。ベース樹脂の選定の基準は、当該ベース樹脂が、密度0.900g/cm3以下、好ましくは0.890g/cm3以下の低密度ポリエチレンであって、且つ、前工程において選定したヒンダードアミン系耐光安定剤との密度差が、0.050g/cm3未満、好ましくは、0.047g/cm3未満であることである。
[Base resin selection process]
In the base resin selection process, a polyethylene-based resin to be used as the base resin is selected in the encapsulant composition. The criteria for selecting the base resin is that the base resin is low-density polyethylene with a density of 0.900 g / cm 3 or less, preferably 0.890 g / cm 3 or less, and the hindered amine-based light-resistant stable selected in the previous step. The density difference from the agent is less than 0.050 g / cm 3 , preferably less than 0.047 g / cm 3 .
[材料混錬工程]
材料混錬工程においては、前工程において選定したベース樹脂に、架橋剤と、前々工程において選定したヒンダードアミン系耐光安定剤を添加して混錬することによって、封止材組成物を製造する。
[Material kneading process]
In the material kneading step, a cross-linking agent and a hindered amine-based light-resistant stabilizer selected in the previous step are added to the base resin selected in the previous step and kneaded to produce a sealing material composition.
[シート化工程]
シート化工程においては、前工程において製造した封止材組成物を溶融成形して、封止材シートを製造する。封止材組成物の溶融成形は、公知の成形法、即ち、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形等の各種成形法により行うことができる。成形時の成形温度の下限は封止材組成物の融点を超える温度であればよい。成形温度の上限は使用する架橋剤の1分間半減期温度に応じて、製膜中に架橋が開始しない温度、即ち、封止材組成物のゲル分率を0%に維持できる温度であればよい。
[Sheet-making process]
In the sheet making step, the encapsulant composition produced in the previous step is melt-molded to produce an encapsulant sheet. The melt molding of the encapsulant composition can be performed by a known molding method, that is, various molding methods such as injection molding, extrusion molding, hollow molding, compression molding, and rotary molding. The lower limit of the molding temperature at the time of molding may be a temperature exceeding the melting point of the encapsulant composition. The upper limit of the molding temperature is the temperature at which cross-linking does not start during film formation, that is, the temperature at which the gel fraction of the encapsulant composition can be maintained at 0%, depending on the 1-minute half-life temperature of the cross-linking agent used. good.
<太陽電池モジュール>
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。本発明の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、本発明の封止材シートを用いることができる。特に太陽電池素子4の受光面側に配置される前面封止材3として、透明性に優れる本発明の封止材シートを配置することによって、意匠性の向上のみならず、発電効率の向上にも寄与することができる。
<Solar cell module>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the layer structure of the solar cell module of the present invention. In the solar cell module 1 of the present invention, a transparent
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シートとの密着性を向上できる。尚、上記の加熱圧着は、110℃以上で実施し、加熱圧着後に、キュア工程を実施するとポリエチレンの架橋反応が更に進む。キュア工程は、封止材シートの樹脂温度が140℃以上170℃以下となるような加熱条件において行う。これにより、封止材シートの架橋を適度に進行させて、太陽電池モジュールの耐熱性と耐光性を十分に高めることができる。
In the solar cell module 1, for example, the members including the transparent
このようにして得られる、本発明の太陽電池モジュールは、耐熱性と耐光性に優れ、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、長期間に亘って高度の耐候性を維持することができるものとなっている。又、透明性においても優れたものであることにより太陽電池モジュールの意匠性と発電効率の向上にも寄与することができる。 The solar cell module of the present invention thus obtained has excellent heat resistance and light resistance, and is highly advanced for a long period of time even when exposed to harsh environments such as strong ultraviolet rays, heat rays, wind and rain, etc. It is possible to maintain the weather resistance of. Further, the excellent transparency can contribute to the improvement of the design and the power generation efficiency of the solar cell module.
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。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[封止材シートの製造]
下記の材料からなる封止材組成物を溶融し、実施例及び比較例の封止材シートを製造した。この封止材シートの製造は、常法Tダイ法により厚さ460μmとなるように成膜し、これにより、未架橋の単層の封止材シートとした。成膜温度は90℃〜100℃とした。
[Manufacturing of encapsulant sheet]
The encapsulant composition composed of the following materials was melted to produce encapsulant sheets of Examples and Comparative Examples. This encapsulant sheet was produced by a conventional T-die method so as to have a thickness of 460 μm, thereby forming an uncrosslinked single-layer encapsulant sheet. The film formation temperature was 90 ° C to 100 ° C.
(ベース樹脂1)
:密度0.885g/cm3、190℃でのMFRが20g/10分のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(M−LLDPE)85質量部と、下記のシラン変性透明樹脂(密度0.884g/cm3)15質量部との混合樹脂を「ベース樹脂1」とした。このベース樹脂1の密度は、0.885g/cm3である。実施例1及び比較例1及び2においてこの「ベース樹脂1」をベース樹脂として用いた。
(ベース樹脂2)
:密度0.879g/cm3、190℃でのMFRが20g/10分のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(M−LLDPE)85質量部と下記のシラン変性透明樹脂15質量部との混合樹脂を「ベース樹脂2」とした。このベース樹脂2の密度は、0.880g/cm3である。比較例3、4及び5においてこの「ベース樹脂2」をベース樹脂として用いた。
(ベース樹脂3)
:密度0.915g/cm3、190℃でのMFRが20g/10分のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン(M−LLDPE)85質量部と下記のシラン変性透明樹脂15質量部との混合樹脂を「ベース樹脂3」とした。このベース樹脂3の密度は、0.910g/cm3である。比較例6においてこの「ベース樹脂3」をベース樹脂として用いた。
(シラン変性透明樹脂)
:密度0.881g/cm3であり、190℃でのMFRが2g/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質量部とを混合し、200℃で溶融、混練して得たシラン変性透明樹脂。このシラン変性透明樹脂の密度は、0.884g/cm3、190℃でのMFRは18g/10分である。又、この樹脂は、「α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とをコモノマーとして共重合してなるシラン共重合体」含有する樹脂に該当する樹脂である。
(Base resin 1)
: 85 parts by mass of metallocene-based linear low-density polyethylene (M-LLDPE) with a density of 0.885 g / cm 3 and an MFR of 20 g / 10 at 190 ° C., and the following silane-modified transparent resin (density 0.884 g /). cm 3 ) The mixed resin with 15 parts by mass was designated as "base resin 1". The density of the base resin 1 is 0.885 g / cm 3 . In Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, this "base resin 1" was used as the base resin.
(Base resin 2)
: A mixed resin of 85 parts by mass of metallocene linear low density polyethylene (M-LLDPE) with a density of 0.879 g / cm 3 and an MFR of 20 g / 10 minutes at 190 ° C. and 15 parts by mass of the following silane-modified transparent resin. Was designated as "
(Base resin 3)
: A mixed resin of 85 parts by mass of metallocene linear low density polyethylene (M-LLDPE) with a density of 0.915 g / cm 3 and an MFR of 20 g / 10 minutes at 190 ° C. and 15 parts by mass of the following silane-modified transparent resin. Was designated as "
(Silane-modified transparent resin)
: 2 parts by mass of vinyltrimethoxysilane with respect to 98 parts by mass of metallocene linear low density polyethylene (M-LLDPE) having a density of 0.881 g / cm 3 and an MFR of 2 g / 10 minutes at 190 ° C. And 0.1 part by mass of dicumyl peroxide as a radical generator (reaction catalyst) were mixed, melted at 200 ° C., and kneaded to obtain a silane-modified transparent resin. The density of this silane-modified transparent resin is 0.884 g / cm 3 , and the MFR at 190 ° C. is 18 g / 10 minutes. Further, this resin is a resin corresponding to a resin containing "a silane copolymer obtained by copolymerizing an α-olefin and an ethylenically unsaturated silane compound as a comonomer".
(ヒンダードアミン系耐光安定剤1(HALS))
:「XJ100H(日本ポリエチレン株式会社製)」、分子量35000、密度0.931g/cm3。このHALSは、上記の一般式(1)で表される環状アミノビニル化合物と、エチレンとの共重合体であり、環状アミノビニル化合物含量=5.1重量%(0.7モル%)である。又、このHALSは、上記の「共重合体型超高分子量タイプのHALS」に該当するHALSである。このヒンダードアミン系耐光安定剤(HALS)を上記の各ベース樹脂に混合して用いた。各封止材組成物においてベース樹脂に対する「HALS成分(「環状アミノビニル化合物」)」の含有量(質量%)が表1に示した数値となるようにHALSの添加量を調整した。
(Hinderdamine-based light-resistant stabilizer 1 (HALS))
: "XJ100H (manufactured by Japan Polyethylene Corporation)", molecular weight 35000, density 0.931 g / cm 3 . This HALS is a copolymer of a cyclic aminovinyl compound represented by the above general formula (1) and ethylene, and the content of the cyclic aminovinyl compound is 5.1% by weight (0.7 mol%). .. Further, this HALS is a HALS corresponding to the above-mentioned "copolymer type ultra-high molecular weight type HALS". This hindered amine-based light-resistant stabilizer (HALS) was mixed with each of the above base resins and used. The amount of HALS added was adjusted so that the content (% by mass) of the "HALS component (" cyclic aminovinyl compound ")" with respect to the base resin in each encapsulant composition was the value shown in Table 1.
(架橋剤)
「ルペロックス101(アルケマ吉富株式会社製)」、ジアルキルパーオキサイド類ブチルパーオキサイド、分子量290.4、活性酸素量9.92以上、1時間半減期温度140℃。この架橋剤を、封止材組成物のベース樹脂に対する含有量(質量%)が、0.4質量%となるように添加量をそれぞれ調整した。
(Crosslinking agent)
"Luperox 101 (manufactured by Alchema Yoshitomi Co., Ltd.)", dialkyl peroxides butyl peroxide, molecular weight 290.4, active oxygen amount 9.92 or more, 1 hour half-life temperature 140 ° C. The amount of this cross-linking agent added was adjusted so that the content (% by mass) of the encapsulant composition with respect to the base resin was 0.4% by mass.
[封止材シート評価用試料の製造]
太陽電池モジュールとして一体化された状態での各封止材シートの物性を評価するために、上記の通り製造した実施例及び比較例の未架橋の各封止材シートを、ETFEフィルムで挟み込んで、真空加熱ラミネーション及びその後のキュア処理により架橋処理を行ったものを実施例及び比較例の封止材シート評価用試料とした。真空加熱ラミネート条件、及び、キュア条件は下記の通りとした。
(真空加熱ラミネート条件) (a)真空引き:4.0分
(b)加圧:(0kPa〜50kPa):10秒
(c)圧力保持:(50kPa):6分
(d)温度:110℃
(キュア条件) (a)時間40分、温度150℃
[Manufacturing of sample for evaluation of encapsulant sheet]
In order to evaluate the physical properties of each encapsulant sheet in a state of being integrated as a solar cell module, each of the uncrosslinked encapsulant sheets of Examples and Comparative Examples manufactured as described above is sandwiched between ETFE films. , The sample obtained by cross-linking treatment by vacuum heating lamination and subsequent curing treatment was used as a sample for evaluating the encapsulant sheet of Examples and Comparative Examples. The vacuum heating laminating conditions and curing conditions were as follows.
(Vacuum heating laminating conditions) (a) Evacuation: 4.0 minutes
(B) Pressurization: (0 kPa to 50 kPa): 10 seconds
(C) Pressure retention: (50 kPa): 6 minutes
(D) Temperature: 110 ° C.
(Cure conditions) (a) Time 40 minutes, temperature 150 ° C.
[評価例1:透明性]
上記の各封止材シート評価用試料について、透明性(HAZE)(JIS K7136、株式会社村上色彩研究所、ヘーズ・透過率系HM150により測定)を測定した。結果は「透明性」として表2に示す。評価基準は以下の通りとした。
(評価基準)
A:ヘーズ3.6%以下
B:ヘーズ3.6%超え4.5%以下
C:ヘーズ4.5%超え
[Evaluation example 1: Transparency]
Transparency (HAZE) (measured by JIS K7136, Murakami Color Research Institute Co., Ltd., haze / transmittance system HM150) was measured for each of the above-mentioned encapsulant sheet evaluation samples. The results are shown in Table 2 as "transparency". The evaluation criteria are as follows.
(Evaluation criteria)
A: Haze 3.6% or less B: Haze 3.6% or more and 4.5% or less C: Haze 4.5% or less
[評価例2:高度耐候性]
上記の各封止材シート評価用試料について、高度耐候性に係る試験を行った。各封止材シート評価用試料を、ガラス基板(白板半強化ガラス(JPT3.2 75mm×50mm×3.2mm))に、密着させて、下記の真空加熱ラミネート条件及びキュア条件で、真空加熱ラミネート処理を行い、それぞれの実施例、比較例について密着性試験用の試料を作成した。そして、これらの各試料について、下記試験方法により、初期の密着性、及び、耐候促進試験(「高強度キセノン照射試験」)実施後の密着性を測定し、両者の比から密着性の維持率を算出して、各封止材シートの高度耐候性について評価した。
(真空加熱ラミネート条件) (a)真空引き:4.0分
(b)加圧:(0kPa〜50kPa):10秒
(c)圧力保持:(50kPa):6分
(d)温度:110℃
(キュア条件) (a)時間40分、温度150℃
(剥離試験方法)
:ガラス基板上に密着している封止材シートを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、封止材シートの密着性を測定した。
(高強度キセノン照射試験)
:アトラス・ウエザオメータCi4000を用い、放射照度60W/m2、ブラックパネル温度(BPT)110℃、湿度50%の条件で2000時間の照射試験を行った。
上記の条件で高強度キセノン照射試験を行い、2000時間経過後に上記「剥離試験方法」による密着性試験を行った。この密着性の上記初期の密着性に対する比(%)を「高度耐候(密着維持率)」の指標とし、下記評価基準により評価した。結果は表2に示す通りであった。
(評価基準)
A:初期の密着性に対する、上記の「高強度キセノン照射試験」後の密着性の維持率が、50%以上
B:同密着性維持率が、25%以上50%未満
C:同密着性維持率が、25%未満
[Evaluation example 2: High weather resistance]
Each of the above-mentioned encapsulant sheet evaluation samples was tested for high weather resistance. Each encapsulant sheet evaluation sample is brought into close contact with a glass substrate (white plate semi-tempered glass (JPT 3.2 75 mm × 50 mm × 3.2 mm)) and vacuum-heated laminated under the following vacuum heating laminating conditions and curing conditions. After the treatment, samples for adhesion test were prepared for each of the examples and comparative examples. Then, for each of these samples, the initial adhesion and the adhesion after the weather resistance promotion test (“high-intensity xenon irradiation test”) were measured by the following test method, and the adhesion maintenance rate was measured from the ratio of the two. Was calculated and the high weather resistance of each encapsulant sheet was evaluated.
(Vacuum heating laminating conditions) (a) Evacuation: 4.0 minutes
(B) Pressurization: (0 kPa to 50 kPa): 10 seconds
(C) Pressure retention: (50 kPa): 6 minutes
(D) Temperature: 110 ° C.
(Cure conditions) (a) Time 40 minutes, temperature 150 ° C.
(Peeling test method)
: The sealing material sheet that is in close contact with the glass substrate is cut to a width of 15 mm, and a vertical peeling (50 mm / min) test is performed with a peeling tester (Tencilon universal testing machine RTF-1150-H) to perform a sealing material. The adhesion of the sheet was measured.
(High-intensity xenon irradiation test)
: An irradiation test was conducted for 2000 hours using an Atlas weatherometer Ci4000 under the conditions of an irradiance of 60 W / m 2 , a black panel temperature (BPT) of 110 ° C., and a humidity of 50%.
A high-intensity xenon irradiation test was carried out under the above conditions, and after 2000 hours, an adhesion test was carried out by the above-mentioned "peeling test method". The ratio (%) of this adhesion to the initial adhesion was used as an index of "high weather resistance (adhesion maintenance rate)" and evaluated according to the following evaluation criteria. The results are as shown in Table 2.
(Evaluation criteria)
A: Adhesion maintenance rate after the above "high-strength xenon irradiation test" for the initial adhesion is 50% or more B: Same adhesion maintenance rate is 25% or more and less than 50% C: Same adhesion maintenance Rate is less than 25%
表1及び2より、本発明の封止材シートは、ポリエチレンをベース樹脂とし、透明性に優れ、尚且つ、極めて高度な耐候性を有する太陽電池モジュール用の封止材シートであることが分かる。 From Tables 1 and 2, it can be seen that the encapsulant sheet of the present invention is a encapsulant sheet for a solar cell module which uses polyethylene as a base resin, has excellent transparency, and has extremely high weather resistance. ..
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
1
Claims (6)
前記ヒンダードアミン系耐光安定剤は、環状アミノビニル化合物とエチレンとの共重合体であって、分子量が30000以上35000以下、密度が0.930g/cm3以上0.950g/cm 3 未満であり、
前記ベース樹脂に対する前記環状アミノビニル化合物の含有量比が0.1質量%以上0.2質量%以下であって、
前記ベース樹脂の密度は、0.900g/cm3以下であって、且つ、前記ベース樹脂の密度と前記ヒンダードアミン系耐光安定剤の密度との差が0.050g/cm3未満である、封止材組成物。 A sealing material composition for a solar cell module containing low-density polyethylene as a base resin, a cross-linking agent, and a hindered amine-based light-resistant stabilizer.
The hindered amine light stabilizer is a copolymer of a cyclic amino vinyl compound and ethylene, the molecular weight is 30000 or more 35000 or less, a density of less than 0.930 g / cm 3 or more 0.950 g / cm 3,
The content ratio of the cyclic aminovinyl compound to the base resin is 0.1% by mass or more and 0.2% by mass or less.
The density of the base resin is 0.900 g / cm 3 or less, and the difference between the density of the base resin and the density of the hindered amine-based light-resistant stabilizer is less than 0.050 g / cm 3. Material composition.
耐光安定剤選定工程と、
ベース樹脂選定工程と、
材料混錬工程と、
シート化工程と、を含んでなり、
前記耐光安定剤選定工程においては、耐光安定剤として、環状アミノビニル化合物とエチレンとの共重合体であって、分子量30000以上35000以下、密度0.930g/cm3以上0.950g/cm 3 未満である、ヒンダードアミン系耐光安定剤を選定し、
前記ベース樹脂選定工程においては、ベース樹脂として、密度0.900g/cm3以下であって、且つ、前記ヒンダードアミン系耐光安定剤との密度差が、0.050g/cm3未満である低密度ポリエチレンを選定し、
前記材料混錬工程においては、前記低密度ポリエチレンに、架橋剤と、前記ヒンダードアミン系耐光安定剤を添加して混錬することによって、封止材組成物を製造し、
前記シート化工程においては、前記封止材組成物を溶融成形して、封止材シートを製造する、封止材シートの製造方法。 It is a method of manufacturing a sealing material sheet for a solar cell module.
Light-resistant stabilizer selection process and
Base resin selection process and
Material kneading process and
Including the sheeting process,
Wherein in the light stabilizer selected step, as light stabilizer, a copolymer of cyclic amino vinyl compound and ethylene, a molecular weight of 30,000 or more 35,000, density 0.930 g / cm 3 or more 0.950 g / cm less than 3 Select a hindered amine-based light-resistant stabilizer,
In the base resin selection step, the base resin is a low-density polyethylene having a density of 0.900 g / cm 3 or less and a density difference from the hindered amine-based light-resistant stabilizer of less than 0.050 g / cm 3. Select,
In the material kneading step, a cross-linking agent and the hindered amine-based light-resistant stabilizer are added to the low-density polyethylene and kneaded to produce a sealing material composition.
In the sheet forming step, a method for producing a sealing material sheet, wherein the sealing material composition is melt-molded to produce a sealing material sheet.
前記ヒンダードアミン系耐光安定剤は、密度が、0.930g/cm3以上である、請求項3又は4に記載の封止材シートの製造方法。 The low density polyethylene has a density of 0.885 g / cm 3 or more, and has a density of 0.885 g / cm 3 or more.
The method for producing a sealing material sheet according to claim 3 or 4, wherein the hindered amine-based light-resistant stabilizer has a density of 0.930 g / cm 3 or more.
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