KR101718185B1 - 봉지재, 봉지재용 수지 조성물 및 광전자 장치 - Google Patents

봉지재, 봉지재용 수지 조성물 및 광전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 출원은 봉지재, 봉지재용 수지 조성물 및 광전자 장치에 관한 것이다. 본 출원은 에틸렌/α-올레핀 공중합체; 및 융점이 100℃ 이상인 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 봉지재 및 봉지재용 수지물, 그리고 상기 봉지재를 포함하는 광전자 장치를 제공한다. 본 출원에 따르면, 크리프(Creep) 물성이 개선되어 내구성 등이 향상된다.

Description

봉지재, 봉지재용 수지 조성물 및 광전자 장치 {ENCAPSULANT, RESIN COMOSITION FOR ENCAPSULANT AND OPTOELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 출원은 봉지재, 봉지재용 수지 조성물 및 광전자 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크리프(Creep) 물성이 개선되어 광전자 장치의 내구성 등을 향상시킬 수 있는 봉지재, 봉지재용 수지 조성물 및 상기 봉지재를 포함하는 광전자 장치에 관한 것이다.
최근, 지구 환경 문제와 화석 연료의 고갈 등으로 인해 신재생 에너지 및 청정 에너지에 대한 관심이 고조되고 있다. 그 중에서 광을 이용한 장치, 예를 들어 광전지(Photovoltaic cell), 발광다이오드(LED: Light emitting diode) 또는 유기 발광다이오드(Organic LED) 등과 같은 광전자 장치(Optoelectronic device)는 무공해 에너지 장치로 주목을 받고 있다. 특히, 태양 전지(solar cell) 등의 광전지(Photovoltaic cell)는 주택용, 공업용 등으로 급속하게 보급되고 있다.
광전지는 광을 전기 에너지로 전환시키는 소자로서, 이는 일반적으로 광을 용이하게 흡수할 수 있도록 외부환경에 장기간 노출되어야 하므로, 내부 소자를 보호하기 위한 여러 가지 패키징이 수행되어 유닛(unit) 형태로 제조되며, 이러한 유닛을 통상 광전지 모듈이라 한다.
대부분의 광전지 모듈, 예를 들어 태양전지 모듈(solar cell module) 등의 광전지 모듈은 광전자 소자(예를 들어, 태양전지 셀)를 보호하기 위한 이면시트(back sheet)를 포함한다. 도 1은 종래의 광전지 모듈을 보인 것으로서, 이는 구체적으로 태양전지 모듈을 보인 단면 구성도이다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 태양전지 모듈은 광이 입사되는 투명 강화 유리(3), 전면 봉지재층(2a), 복수의 태양전지 셀(C), 후면 봉지재층(2b) 및 이면시트(1)가 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 그리고 상기 복수의 태양전지 셀(C)은 서로 전기적으로 연결되어 있되, 상기 전면 및 후면 봉지재층(2a)(2b)에 의해 캡슐화((Encapsulation)되어 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 태양전지 셀(C)은 전면 봉지재층(2a)과 후면 봉지재층(2b)의 사이에 패킹, 고정되어 있다.
상기 이면시트(1)는 태양전지 모듈의 하측면, 즉 상기 후면 봉지재층(2b)의 하부 면에 부착되어 태양전지 셀(C)을 보호한다. 이때, 상기 이면시트(1)는 상기 후면 봉지재층(2b)과 접착제를 통해 부착되거나, 대부분의 경우에는 가열 압착을 통한 열 라미네이션(heat lamination) 방법으로 부착된다.
또한, 상기 이면시트(1)는 기재(1a)와, 상기 기재(1a)의 양면에 형성된 표면층(1b)을 포함한다. 상기 기재(1a)로는 주로 내열성의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름이 사용된다. 그리고 상기 표면층(1b)으로 주로 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF ; Polyvinylidene fluoride) 등의 불소계 고분자 필름이 사용된다. 불소계 고분자는 내구성 등이 뛰어난 장점이 있다.　 예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-1022820호 및 대한민국 공개특허 제10-2011-0020227호에는 이와 관련한 기술이 제시되어 있다.
한편, 상기 전면 및 후면 봉지재층(2a)(2b)을 구성하는 봉지재(Encapsulant)로서는, 일반적으로 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA 수지)가 사용된다. 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA 수지)는 가공성, 제조비용, 투명성 등과 같은 측면에서 유리하다.
그러나 상기 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA 수지)는 수분 차단성이 좋지 않아 고온 습윤 조건에서 태양전지 셀(C)이나 투명 강화 유리(3)와의 접착강도가 떨어지며, 장시간 사용 시 층간 박리 현상이 발생하기도 한다. 또한, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA 수지)는 수분 침투에 의한 가수 분해 반응으로 아세트산 가스를 발생시켜 전극 부식의 원인이 되거나, 발포 등의 문제점을 야기시킨다. 이는 궁극적으로 광전자 장치의 효율 저하, 예를 들어 태양전지 모듈의 광전 변환 효율 저하의 원인이 되기도 한다.
또한, 최근에는 봉지재로서 에틸렌/α(알파)-올레핀 공중합체를 사용하는 기술이 시도되고 있다. 예를 들어, 대한민국 공개특허 제10-2012-0078026호 및 일본 공개특허 2009-302220호에는 이와 관련한 기술이 제시되어 있다. 에틸렌/α-올레핀 공중합체는 상기 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA 수지)에 비하여, 수분 투과율이 낮고, 아세트산 등의 가수분해 생성물을 발생시키지 않으므로, 광전자 장치의 신뢰성을 높여 줄 수 있다.
그러나 종래 기술에 따른 에틸렌/α(알파)-올레핀 공중합체 소재의 봉지재는 크리프(Creep) 물성이 떨어지는 문제점이 있다. 구체적으로, 크리프 물성이 떨어져 장기간 사용 시 변형이 생기고, 광전자 장치 내에 박리(Delamination) 현상을 일으키는 문제점이 있으며, 이는 결국 광전자 장치의 내구성 및 출력 저하 등을 발생시킨다.
대한민국 등록특허 제10-1022820호 대한민국 공개특허 제10-2011-0020227호 대한민국 공개특허 제10-2012-0078026호 일본 공개특허 2009-302220호
이에, 본 출원은 개선된 봉지재, 봉지재용 수지 조성물 및 광전자 장치를 제공하고자 한다.
구체적으로, 본 출원은 크리프(Creep) 물성이 개선되어 광전자 장치의 내구성 등을 향상시킬 수 있는 봉지재, 봉지재용 수지 조성물 및 상기 봉지재를 포함하는 광전자 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 출원은, 하나의 구현예에 따라서, 에틸렌/α-올레핀 공중합체; 및 융점이 100℃ 이상인 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 하기 일반식 1을 만족하는 봉지재를 제공한다.
[일반식 1]
△X ≤ 1㎝
상기 일반식 1에서, △X 는, 두께 3.2㎜의 제1유리판(가로 15㎝ x 세로 20㎝)과 및 두께 3.2㎜의 제2유리판(가로 12㎝ x 세로 15㎝)의 사이에 상기 봉지재(가로 12㎝ x 세로 15㎝)를 2장 겹쳐서 넣고 진공 라미네이터에서 150℃의 온도로 라미네이션하여 시편을 제조한 후에, 상기 시편을 수직(90°)으로 세워 제1유리판을 매달아 고정하고, 100℃에서 10시간 동안 유지한 후, 제2유리판이 수직 방향으로 밀린 거리이다.
또한, 본 출원은 에틸렌/α-올레핀 공중합체; 및 융점이 100℃ 이상인 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 봉지재용 수지 조성물을 제공한다.
아울러, 본 출원은, 상기 봉지재를 포함하는 광전자 장치를 제공한다.
본 출원에 따르면, 봉지재의 크리프(Creep) 물성이 개선되어 광전자 장치 등의 내구성 등을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다. 구체적으로, 고온 및/또는 고습 조건에서 장시간 동안 사용한 경우에도 변형이 적고, 우수한 접착력을 갖는다. 이에 따라, 광전자 장치 등의 내구성 등을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 광전자 장치의 단면 구성도를 보인 것이다.
도 2는 크리프(Creep) 물성의 예시적인 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 출원의 예시적인 형태에 따른 광전자 장치의 단면 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 예시적인 실시 형태들을 설명한다. 본 출원을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 출원에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용된다. 본 출원에서 '상에' 형성된다라는 것은 제1구성요소 상에 제2구성요소가 직접 형성되는 의미는 물론, 상기 제1구성요소와 제2구성요소의 상에 제3구성요소가 더 형성될 수 있다는 의미를 포함한다.
또한, 본 출원에서, 첨부된 도면은 본 출원의 이해를 돕도록 하기 위해 개략적으로 도시한 것으로서, 이에 의해 본 출원의 범위가 한정되는 것은 아니다. 첨부된 도면에서, 본 출원을 보다 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 첨부된 도면에서, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께는 확대하여 나타내었고, 도면에 표시된 두께, 크기 및 비율 등에 의해 본 출원의 범위가 제한되는 것은 아니다.
본 출원에 따른 봉지재는, (1)에틸렌/α-올레핀 공중합체; 및 (2) 융점(Tm, melting point)이 100℃ 이상인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 포함한다. 본 출원에 따른 봉지재는, 예를 들어 시트(sheet) 형상을 갖는다. 이하, 예시적인 실시 형태를 설명하면 다음과 같다.
(1) 에틸렌/α-올레핀 공중합체
상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체는 본 출원에 따른 봉지재의 베이스 수지로서, 이는 에틸렌과 α-올레핀이 중합된 공중합체이면 제한되지 않는다.
본 출원에서, 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체는, 에틸렌의 단독 중합체(호모 폴리에틸렌)는 물론, 적어도 50 mol% 이상의 에틸렌을 중합 단위로 포함하면서 3개 이상의 탄소 원자를 가지는 올레핀 단량체를 포함하는 중합체, 또는 그 외의 다른 공단량체를 중합 단위로 함께 포함하고 있는 공중합체(copolymer)를 의미할 수 있다. 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체는, 구체적인 예를 들어 50 내지 95 mol%의 에틸렌을 중합 단위로 포함할 수 있다.
상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체를 구성하는 α-올레핀은, 예를 들어 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 4-페닐-1-부텐, 6-페닐-1-헥센, 2-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 4-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-헥센, 5-메틸-1-헥센, 3,3-디메틸-1-펜텐, 3,4-디메틸-1-펜텐, 4,4-디메틸-1-펜텐 및 비닐시클로헥산 등의 α(알파)-올레핀류; 및 헥사플루오로프로펜, 테트라플루오로에틸렌, 2-플루오로프로펜, 플루오로에틸렌, 1,1-디플루오로에틸렌, 3-플루오로프로펜, 트리플루오로에틸렌 또는 3,4-디클로로-1-부텐 등의 할로겐 치환 α-올레핀류 등으로부터 선택될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체는 저밀도 에틸렌/α-올레핀 공중합체, 중밀도 에틸렌/α-올레핀 공중합체, 고밀도 에틸렌/α-올레핀 공중합체, 초저밀도 에틸렌/α-올레핀 공중합체, 극초저밀도 에틸렌/α-올레핀 공중합체 및 직쇄상 저밀도 에틸렌/α-올레핀 공중합체 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
또한, 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체는 약 0.82g/㎤ 내지 0.96g/㎤, 또는 약 0.85g/㎤ 내지 0.92g/㎤의 밀도를 가지는 것으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 아울러, 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체는, 용융 지수(MI)가 190℃의 온도 및 2.16kg의 하중 하에서, 약 1.0 g/10분 내지 약 50.0 g/10분, 약 1.0 g/10분 내지 30.0 g/10분, 약 1.0 g/10분 내지 약 10.0 g/10분, 약 1.0 g/10분 내지 8.0 g/10분, 또는 약 3.0 g/10분 내지 7.0 g/10분인 것을 사용할 수 있다. 이러한 범위의 용융 지수(MI)를 가지는 경우, 에틸렌/α-올레핀 공중합체는 우수한 성형성 등을 나타낼 수 있다. 이때, 용융 지수(MI)는, 190℃에서 2.16kg의 하중을 기준으로 하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
(2) 저밀도 폴리에틸렌
본 출원에서 상기 저밀도 폴리에틸렌은, 융점(Tm)이 100℃인 것으로부터 선택된다. 예시적인 형태에 따라서, 상기 저밀도 폴리에틸렌은 전술한 에틸렌/α-올레핀 공중합체(베이스 수지)보다 높은 융점(Tm)을 가지는 것으로부터 선택될 수 있다.
상기 저밀도 폴리에틸렌은 에틸렌/α-올레핀 공중합체와 상용성을 가지면서 봉지재의 크리프(Creep) 물성 개선한다. 상기 저밀도 폴리에틸렌은, 구체적으로 에틸렌/α-올레핀 공중합체의 내열성 및 내습성 등을 개선하여, 고온 및/또는 고습 조건에서 내크리프(Anti-Creep) 특성을 갖게 한다.
상기 저밀도 폴리에틸렌의 융점(Tm)은 높을수록 좋으므로, 그 상한치는 제한되지 않는다. 그러나 저밀도 폴리에틸렌의 융점(Tm)의 융점이 너무 높은 경우, 에틸렌/α-올레핀 공중합체와 상용성이 떨어질 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 상기 저밀도 폴리에틸렌은 예를 들어 100 내지 150℃의 융점(Tm)을 가지는 것으로부터 선택될 수 있다. 상기 저밀도 폴리에틸렌은, 바람직하게는 105 내지 120℃의 융점(Tm)을 가지는 것으로부터 선택될 수 있으며, 보다 구체적으로는 110 내지 115℃의 융점(Tm)을 가지는 것으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 저밀도 폴리에틸렌은, 예시적인 형태에 따라서, 190℃의 온도 및 2.16kg 하중에서의 용융 지수(MI)가 10 g/10분 이하인 것으로부터 선택될 수 있다. 상기 저밀도 폴리에틸렌은, 하나의 예시에서 전술한 에틸렌/α-올레핀 공중합체(베이스 수지)보다 낮은 용융 지수(MI)를 가지는 것으로부터 선택될 수 있다. 이때, 상기 저밀도 폴리에틸렌의 용융 지수(MI)가 10 g/10분을 초과하여 너무 높으며, 경우에 따라 내열성 등의 개선 효과가 미미할 수 있다. 또한, 용융 지수(MI)가 너무 낮은 경우, 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체(베이스 수지)와의 상용성이 떨어지고, 시트 상으로 성형 시 성형성이 떨어질 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 상기 저밀도 폴리에틸렌은 190℃의 온도 및 2.16kg 하중에서의 용융 지수(MI)가, 예를 들어 0.1 g/10분 내지 10 g/10분일 수 있으며, 바람직하게는 0.2 g/10분 내지 5 g/10분일 수 있다. 하나의 구현예에 따라서, 상기 저밀도 폴리에틸렌은 0.3 g/10분 내지 2 g/10분의 용융 지수(MI)를 가질 수 있다.
본 출원에서, "저밀도 폴리에틸렌(LDPE; low density polyethylene)"은 에틸렌 단량체로부터 유도된 결정성이 낮은 열가소성 에틸렌 중합체를 의미하며, 이는 약 2%의 탄소 원자를 기준으로 계산하였을 경우, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; high density polyethylene)에 비해 더 많은 장쇄의 분지(longchain branching)를 포함하는 것을 의미할 수 있다. 본 출원에서, 상기 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)은 하나의 예시에서 0.960g/㎤ 이하의 밀도를 가지는 폴리에틸렌을 의미할 수 있다.
상기 저밀도 폴리에틸렌은, 구체적인 예를 들어 약 0.820g/㎤ 내지 0.960g/㎤의 밀도를 가지는 것으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 약 0.910g/㎤ 내지 0.930g/㎤의 밀도를 가지는 것으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 예시적인 형태에 따라서, 상기 저밀도 폴리에틸렌은 에틸렌/α-올레핀 공중합체(베이스 수지) 100중량부에 대하여, 예를 들어 1 중량부 이상으로 포함될 수 있다. 이때, 저밀도 폴리에틸렌의 함량이 1중량부 미만인 경우, 크리프(Creep) 물성 개선 효과가 미미할 수 있다. 상기 저밀도 폴리에틸렌은, 바람직하게는 에틸렌/α-올레핀 공중합체 100중량부에 대하여, 예를 들어 3 중량부 이상으로 포함될 수 있다. 또한, 저밀도 폴리에틸렌의 함량이 너무 높은 경우, 봉지재의 접착성이나 성형성 등이 떨어질 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 상기 저밀도 폴리에틸렌은 에틸렌/α-올레핀 공중합체 100중량부에 대하여, 예를 들어 1 내지 10중량부, 보다 구체적인 예를 들어 3 내지 5중량부로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 출원에 따른 전술한 바와 같은 (1)에틸렌/α-올레핀 공중합체 및 (2) 저밀도 폴리에틸렌 이외에, 이하에서 설명되는 (3)공중합체를 추가로 포함할 수 있다.
(3)공중합체
상기 공중합체는, 하기 화학식 1로 표시되는 분지(branched chain)를 포함하는 변성 올레핀 수지로서, 이는 봉지재의 접착력 등의 물성을 개선할 수 있다. 본 명세서에서 「변성 올레핀 수지」 및 「변성 에틸렌/α-올레핀 공중합체」는 하기 화학식 1로 표시되는 분지(branched chain)를 포함하는 공중합체와 동일한 의미로 사용된다. 또한, 상기와 같은 변성 올레핀 수지 또는 변성 에틸렌/α-올레핀 공중합체와 구분하기 위하여 아미노 실란 화합물의 존재 없이 불포화 실란 화합물만이 그래프팅된 에틸렌/α-올레핀 공중합체는 「실란 변성 올레핀 수지」 또는 「실란 변성 에틸렌/α-올레핀 공중합체」로 정의한다.
상기 공중합체는 올레핀 단량체의 중합단위를 포함하는 주쇄(main chain); 및 상기 주쇄에 결합되고 하기 화학식 1로 표시되는 분지(branched chain)를 적어도 하나 이상 포함한다.
[화학식 1]
-SiR1 lR2 (2-l)R3
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 규소 원자에 결합되어 있는 할로겐, 아민기, -R4R5 또는 -R5를 나타내고, R4는 산소 또는 황 원자이며, R5는 수소, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 아실기를 나타내고, l은 1 또는 2의 정수이며,
R3는 규소원자에 결합되어 있는 -OSiR6 mR7 (2-m)R8를 나타내고,
R6 및 R7은 각각 독립적으로 규소 원자에 결합되어 있는 할로겐, 아민기, -R9R10 또는 -R10를 나타내며, R9는 산소 또는 황 원자이고, R10는 수소, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 아실기를 나타내며,
R8은 규소원자에 결합되어 있는 -(CH2)nNR11R12를 나타내고, R11 및 R12는 각각 독립적으로 질소 원자에 결합되어 있는 수소 또는 R13NH2를 나타내며, R13은 알킬렌을 나타내고,
상기 m은 1 또는 2의 정수이다. 그리고 상기 n은 0 이상의 정수이다. 상기 n은 0 이상의 정수이면 제한되지 않으며, 이는 예를 들어 1 내지 500만이 될 수 있다.
상기 공중합체는 올레핀 단량체의 중합단위를 포함하는 주쇄에 그래프팅된 상기 화학식 1로 표시되는 분지를 포함하되, 상기 분지는, 일부 실릴기의 탄화수소기가 히드록시기로 전환된 모이어티를 포함하면서도, 아민 관능기를 가지는 모이어티도 함께 포함하는 구조를 갖는다. 상기 공중합체는 히드록시기로 전환된 모이어티 뿐만 아니라, 아민 관능기까지 포함함으로써, 광전자 장치를 구성하는 전면 기판의 표면, 예를 들어 유리기판 표면의 히드록시기와 아민 관능기 간에 수소결합이 형성되어 보다 우수한 접착 강도를 제공할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 화학식 1에서 알킬기의 탄소수는 1 내지 20, 1 내지 12, 1 내지 8 또는 1 내지 4일 수 있다. 알킬기는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20, 6 내지 18 또는 6 내지 12일 수 있다. 아릴기는, 예를 들어 페닐기 또는 나프틸기 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 아랄킬기는 상기 알킬기의 탄화수소기의 수소 원자 중 적어도 하나 이상이 아릴 라디칼에 의해 치환된 알킬기를 의미하며, 상기 아랄킬기의 탄소수는 7 내지 40, 7 내지 19 또는 7 내지 13일 수 있다. 상기 아랄킬기의 탄소수는 알킬기와 아릴 라디칼에 포함된 탄소수를 모두 합친 개수를 의미한다.
상기 알킬렌기는 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 6 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄상 알킬렌기일 수 있으며, 이는 예를 들어 에틸렌기 또는 프로필렌기일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 아실기는, RC=O로 표현되는 작용기로서, 여기서 상기 R은 알킬기 또는 아릴기를 나타내며, 예를 들어 포르밀, 아세틸, 프로피오닐 또는 벤조일을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 상기 아실기에 포함되는 알킬기 및 아릴기의 탄소수는 전술한 바와 동일하다,
하나의 예시에서, 상기 R1 및 R2 중 적어도 하나 이상은 계에 존재하는 수분의 접근에 의해 가수분해될 수 있는 반응성 관능기일 수 있으며, 상기 R1 및/또는 R2는 예를 들어, 알콕시기, 알킬티오기, 아릴옥시기, 아실옥시기, 할로겐기, 또는 아민기일 수 있다. 이 경우, 알콕시기의 예로는, 탄소수1 내지 20, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기를 들 수 있으며, 아실옥시기의 예로는 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 아실옥시기를 들 수 있고, 알킬티오기의 예로는, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수1 내지 4의 알킬티오기를 들 수 있다.
또한, 하나의 구현예에서는, 상기 화학식 1에서의 R1 및/또는 R2는 알콕시기일 수 있으며, 구체적으로는 탄소수 1 내지 12, 또는 탄소수 1 내지 8의 알콕시기일 수 있으며, 다른 구현예들에서는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기일 수 있고, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기 또는 부톡시기 등을 들 수 있으며, 구체적인 예를 들어 일부 구현예들에서 메톡시기 또는 에톡시기 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 R1 및/또는 R2는 비반응성 관능기일 수 있으며, 예를 들어, 상기 R1 및/또는 R2는 수소, 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기(aralkyl group)일 수 있다. 상기에서 알킬기는, 예를 들면, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있다. 또한, 상기 아릴기는 탄소수 6 내지 18, 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 예를 들면 페닐기일 수 있고, 아랄킬기는 탄소수 7 내지 19, 또는 탄소수 7 내지 13의 아랄킬, 예를 들면 벤질기일 수 있다.
상기에서 R3는 전술한 히드록시기로 전환된 모이어티와 아민 관능기를 가지는 모이어티를 함께 포함하는 관능기로서, 이를 통하여 상기 공중합체는, 전술한 바와 같이 유리기판 표면의 히드록시기와 아민 관능기 간에 수소결합이 형성되어 보다 우수한 접착 강도를 제공할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1에서 l은 1 또는 2의 정수이고, 일부 구현예에서는 2일 수 있다.
하나의 예시에서, 바람직하게는, 상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 규소 원자에 결합되어 있는 히드록시기 또는 -R4R5를 나타내고, R4는 산소이며, R5는 알킬기를 나타내며, R3는 규소원자에 결합되어 있는 -OSiR6 mR7 (2-m)R8를 나타내고, R6 및 R7은 각각 독립적으로 규소 원자에 결합되어 있는 히드록시기 또는 -R9R10를 나타내며, R9는 산소이고, R10는 알킬기를 나타내며, R8은 규소원자에 결합되어 있는 -(CH2)nNR11R12를 나타내고, R11 및 R12는 각각 독립적으로 질소 원자에 결합되어 있는 수소 또는 R13NH2를 나타내며, R13은 알킬렌을 나타낼 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 히드록시기를 나타내고, R3는 규소원자에 결합되어 있는 -OSiR6 mR7 (2-m)R8를 나타내고, R6 및 R7은 히드록시기를 나타내며, R8은 규소원자에 결합되어 있는 -(CH2)nNR11R12를 나타내고, R11은 수소, R12는 R13NH2를 나타내며. R13은 알킬렌을 나타낼 수 있다. 상기에서 알킬기 및 알킬렌은 전술한 바와 동일하다.
또한, 하나의 예시에서, 상기 공중합체는 주쇄에 결합되고 하기 화학식 2로 표시되는 분지를 추가로 포함할 수 있다.
[화학식 2]
-SiR14 oR15 (3-o)
상기 화학식 2에서,
R14 및 R15는 각각 독립적으로 규소 원자에 결합되어 있는 할로겐, 아민기, -R16R17또는 -R17을 나타내고, R16은 산소 또는 황 원자이며, R17은 수소, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 아실기를 나타내고, o는 1 내지 3의 정수이다.
바람직하게는, 상기 화학식 2에서, R14 및 R15는 각각 독립적으로 규소 원자에 결합되어 있는 히드록시기 또는 -R16R17을 나타내고, R16은 산소이며, R17은 알킬기를 나타낼 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 공중합체는, 히드록시기로 전환된 모이어티 뿐만 아니라, 아민 관능기까지 포함함으로써, 상기 화학식 2로 표시되는 분지만을 포함하는 공중합체, 예를 들어, 올레핀 수지에 비닐기를 가지는 불포화 실란 화합물만이 공중합된 공중합체에 비하여, 실릴기의 일부 탄화수소기가 히드록시기로 전환되는 속도가 매우 빨라질 수 있다. 이에 따라, 상기 화학식 1의 분지를 포함하는 공중합체는 봉지재에 포함되어, 화학식 2로 표시되는 분지만을 포함하는 공중합체에 비하여, 유리기판 표면의 히드록시기와 아민 관능기 간에 수소결합이 더 많이 형성되어 보다 우수한 접착 강도를 제공할 수 있다.
상기한 바와 같은 공중합체는 폴리올레핀 수지, 불포화 실란 화합물, 아미노 실란 화합물 및 라디칼 개시제를 포함하는 폴리올레핀 수지 조성물을 반응기 내에 첨가하고, 상기 폴리올레핀 수지 조성물을 압출 반응시키는 단계를 포함하여 제조할 수 있다.
상기 공중합체의 제조에 사용되는 폴리올레핀 수지는 제한되지 않는다. 상기 폴리올레핀 수지는, 올레핀으로 분류될 수 있는 수지라면 특별히 제한되지 않으며, 이는 예를 들어 에틸렌/α-올레핀 공중합체, 에틸렌 중합체, 프로필렌 중합체 또는 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체일 수 있고, 하나의 구현예에서는 에틸렌/α-올레핀 공중합체일 수 있다.
상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체는 앞서 설명한 바와 같다. 이때, 측쇄가 많은 에틸렌/α-올레핀계 공중합체의 경우에는 대부분 밀도가 낮고, 측쇄가 적은 에틸렌/α-올레핀계 공중합체의 경우에는 대부분 밀도가 높다. 그리고 측쇄가 많을수록 그래프팅의 효율이 높아진다.
이에 따라, 본 출원의 예시적인 형태에 따라서, 상기 공중합체의 제조에 사용되는 폴리올레핀 수지는, 측쇄가 많은 저밀도의 에틸렌/α-올레핀계 공중합체를 사용할 수 있다. 또한, 상기 에틸렌/α-올레핀계 공중합체는, 전술한 바와 같은 밀도 및/또는 용융 지수(MI)를 가질 수 있다. 이를 통해 그래프팅의 효율을 높여 봉지재의 접착력 등의 물성을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 불포화 실란 화합물은 분자 내에 하나 이상의 불포화기를 가지는 것이면 좋다. 상기 불포화 실란 화합물은, 예를 들어 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물로부터 선택될 수 있다.
[화학식 3]
DSiR18 pR19 (3-p)
상기 화학식 3에서, D는 규소 원자에 결합되어 있는 알케닐을 나타낸다. 상기 알케닐은 적어도 하나 이상의 불포화기, 예를 들면 이중 결합을 가지는 작용기를 의미하며, 상기 알케닐의 탄소수는 2 내지 20, 2 내지 12 또는 2 내지 6일 수 있다. 상기 알케닐은, 예를 들어, 상기 D는 비닐, 알릴, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 헥세닐, 사이클로헥세닐 또는 γ-메타크릴옥시프로필 등일 수 있고, 일례로 비닐일 수 있다.
R18은 규소 원자에 결합되어 있는 히드록시기, 할로겐, 아민기 또는 -R20R21을 나타내며, R20은 산소 또는 황 원자이고, R21은 알킬기, 아릴기 또는 아실기를 나타내며, R19는 규소 원자에 결합되어 있는 수소, 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기를 나타낼 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 R18은 계에 존재하는 수분의 접근에 의해 가수분해될 수 있는 반응성 관능기일 수 있으며, 이에 대한 설명은 전술한 반응성 관능기와 동일한 바 생략한다.
또한, 상기 R19는 비반응성 관능기일 수 있으며, 이에 대한 설명은 전술한 비반응성 관능기와 동일한 바 생략한다.
상기 화학식 3에서 p는 1 내지 3의 정수이고, 일부 구현예에서는 3일 수 있다.
상기 화학식 3의 불포화 실란 화합물의 구체적인 예는 분자 내에 하나 이상의 비닐기를 가지는 비닐 알콕시 실란일 수 있다. 예를 들어, 상기 불포화 실란 화합물은 비닐트리메톡시 실란, 비닐트리에톡시 실란, 비닐트리프로폭시 실란, 비닐트리이소프로폭시 실란, 비닐트리부톡시 실란, 비닐트리펜톡시 실란, 비닐트리페녹시 실란, 또는 비닐트리아세톡시 실란 등을 들 수 있고, 일례로는 이 중 비닐트리메톡시 실란 또는 비닐트리에톡시 실란을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 상기 폴리올레핀 수지 조성물은 상기 화학식 3의 불포화 실란 화합물을 전체 폴리올레핀 수지 조성물 중 고형분 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 10.0 중량부, 0.5 중량부 내지 7.0 중량부, 1.0 중량부 내지 5.5 중량부 또는 0.5 내지 5.0 중량부로 포함할 수 있다. 이러한 범위에서, 상기 공중합체의 접착성, 예를 들면, 유리기판 및 이면시트(100, 도 3 참조)에 대한 접착성을 우수하게 유지할 수 있다.
상기 아미노 실란 화합물은 폴리올레핀 수지, 예를 들어, 에틸렌/α-올레핀 공중합체의 그래프팅 변성 단계에서 상기 폴리올레핀 수지에 그래프팅된 불포화 실란 화합물의 알콕시기와 같은 반응성 관능기를 히드록시기로 전환하는 가수분해 반응을 촉진시키는 촉매로서 작용함으로써, 접착 강도를 보다 향상시킬 수 있다. 또한 이와 동시에, 상기 아미노 실란 화합물은 직접 공중합 반응에 반응물로서도 관여함으로써, 전술한 바와 같은 공중합체에 아민 관능기를 가지는 모이어티를 제공할 수 있다.
상기 아미노 실란 화합물은 분자 내에 하나 이상의 아민기를 가지는 것이면 제한되지 않는다. 이때, 상기 아민기는 1차 아민 및 2차 아민으로부터 선택될 수 있다. 상기 아미노 실란 화합물은, 예를 들어 하기 화학식 4로 표시되는 화합물로부터 선택될 수 있다.
[화학식 4]
SiR22 qR23 (4-q)
상기 화학식 4에서, R22는 규소원자에 결합되어 있는 -(CH2)rN R24R25를 나타내고, R24 및 R25는 각각 독립적으로 질소 원자에 결합되어 있는 수소 또는 R26NH2를 나타내며. R26은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌을 나타낸다.
또한, R23은 규소 원자에 결합되어 있는 할로겐, 아민기 -R27R28 또는 -R28을 나타내며, R27은 산소 또는 황 원자이고, R28은 수소, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 아실기를 나타낸다.
상기 q는 1 내지 4의 정수이다. 그리고 상기 r은 0 이상의 정수이다. 상기 r은 0 이상의 정수이면 제한되지 않으며, 이는 예를 들어 1 내지 50이 될 수 있다.
상기에서 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 아실기 및 알킬렌은 상술한 바와 동일한 바, 이에 관한 설명은 생략한다.
바람직하게는, 상기 화학식 4에서, R23은 규소 원자에 결합되어 있는 ?27R28을 나타내며, R27은 산소 원자이고, R28은 수소, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 아실기를 나타낼 수 있으며, R22는 규소원자에 결합되어 있는 -(CH2)rNR24R25를 나타내고, R24 및 R25는 수소이거나, 또는 R24는 수소, R25는 R26NH2를 나타낼 수 있으며, 상기에서 R26은 탄소수 1 내지 3의 알킬렌일 수 있다. 또한, 이 경우, r은 2 내지 5의 정수일 수 있다.
본 출원의 하나의 예시적인 형태에서, 본 명세서에 기재된 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 알킬렌기 및 아실기는 다음과 같다. 즉, 상기 화학식 1 내지 4에서 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 알킬렌기 및 아실기는 다음과 같은 것을 예로 들 수 있다.
상기 알킬기는 1 내지 20, 1 내지 12, 1 내지 8 또는 1 내지 4의 탄소수를 가질 수 있으며, 이는 구체적인 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기 또는 부틸기로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 아릴기는 6 내지 20, 6 내지 18 또는 6 내지 12의 탄소수를 가질 수 있으며, 이는 예를 들어, 페닐기 또는 나프틸기로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 아랄킬기는 상기 알킬기의 탄화수소기의 수소 원자 중 적어도 하나 이상이 아릴 라디칼에 의해 치환된 알킬기를 의미하며, 이는 7 내지 40, 7 내지 19 또는 7 내지 13의 탄소수를 가질 수 있다. 그리고 이러한 아랄킬기의 탄소수는 알킬기와 아릴 라디칼에 포함된 탄소수를 모두 합친 개수를 의미할 수 있다.
상기 알킬렌기는 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 6 또는 탄소수 1 내지 4의 탄소수를 가질 수 있다. 또한, 알킬렌기는 직쇄 또는 분지쇄상 알킬렌기일 수 있으며, 이는 구체적인 예를 들어 에틸렌기 또는 프로필렌기로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 아실기는, RC=O로 표현되는 작용기로서, 여기서 R은 알킬기 또는 아릴기로부터 선택될 수 있다. 상기 아실기는, 예를 들어 포르밀, 아세틸, 프로피오닐 또는 벤조일로부터 선택될 수 있으나, 이들에 의해 제한되지 않는다. 그리고 상기 아실기에 포함되는 알킬기 및 아릴기의 탄소수는 전술한 바와 같다.
상기 아미노 실란 화합물은 폴리올레핀 수지의 변성 단계, 즉, 변성 올레핀 수지(공중합체)의 제조 단계에서 투입될 수 있다.
또한, 상기 아미노 실란 화합물은 조성물에 포함되는 다른 성분, 예를 들면, 후술하는 바와 같은 UV 안정제 등에도 악영향을 미치지 않고, 전체적인 조성물의 물성을 의도한 대로 안정적으로 유지할 수 있다.
본 출원의 구현예들에서 사용 가능한 아미노 실란 화합물로는 아민기를 포함하는 실란 화합물로서, 1차 아민, 2차 아민이면, 특별히 제한되지 아니한다. 예를 들어, 아미노 실란 화합물로는 아미노트리알콕시실란, 아미노디알콕시실란 등을 사용할 수 있으며, 예로는 3-아미노프로필트리메톡시실란(3-aminopropyltrimethoxysilane; APTMS), 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-aminopropyltriethoxysilane; APTES), 비스[(3-트리에톡시실릴)프로필]아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]아민, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민 (N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine; DAS), 아미노에틸아미노프로필트리에톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디에톡시실란, 아미노에틸아미노메틸트리에톡시실란, 아미노에틸아미노메틸메틸디에톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필트리메톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필트리에톡시실란, 디에틸렌트리아미노프로필메틸디메톡시실란, 디에틸렌아미노메틸메틸디에톡시실란, (N-페닐아미노)메틸트리메톡시실란, (N-페닐아미노)메틸트리에톡시실란, (N-페닐아미노)메틸메틸디메톡시실란, (N-페닐아미노)메틸메틸디에톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필메틸디메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필메틸디에톡시실란, 및 N-(N-부틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 들 수 있다.
상기 아미노 실란 화합물은 전체 폴리올레핀 수지 조성물 중 고형분 100 중량부를 기준으로, 예를 들어 0.01 내지1 중량부로 포함될 수 있으며, 다른 예를 들어 0.01 내지 0.5 중량부, 0.1 내지 0.25 중량부, 0.2 내지 0.5 중량부, 0.5 내지 1.25 중량부, 0.1 내지 1.5 중량부 또는 0.2 내지 2.0 중량부로 포함될 수도 있다. 이러한 중량 비율에서 수지 조성물의 물성을 효과적으로 조절하고, 접착력을 높을 수 있다. 이때, 첨가되는 아미노 실란 화합물의 함량이 과량일 경우, 수지가 조기에 변색이 일어나거나 공정 중에 다량의 겔이 형성되어, 제조되는 봉지재의 외형에 악영향을 줄 수 있다.
상기 아미노 실란 화합물은, 다른 예를 들어 전체 폴리올레핀 수지 조성물 중 불포화 실란 화합물 100 중량부에 대하여 1 내지 35 중량부, 예를 들어, 예를 들어, 2 내지 6 중량부, 2 내지 5.5 중량부, 5 내지 5.5 중량부, 2 내지 15 중량부, 5 내지 15 중량부, 10 내지 35 중량부, 5 내지 35 중량부, 15 내지 33.3 중량부 또는 2 내지 33.3 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 또한, 상기 아미노 실란 화합물은 전체 실란 화합물 100 중량부에 대하여, 예를 들어 1 내지 40 중량부, 다른 예를 들어, 2 내지 30 중량부, 2 내지 25 중량부, 1 내지 25 중량부, 2 내지 6 중량부, 1 내지 10 중량부, 4 내지 12 중량부, 5 내지 10 중량부, 2 내지 10 중량부 또는 2 내지 5 중량부 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 아미노 실란 화합물를 위와 같은 함량 범위로 조절된 폴리올레핀 수지 조성물을 반응 압출 시킬 경우, 접착력이 우수하게 나타날 수 있다. 이때, 상기 아미노 실란 화합물이 지나치게 많이 포함될 경우, 봉지재의 황변 지수(Yellowness Index, YI)가 높아지고, 봉지재의 다른 물성에 영향을 미칠 수 있다.
상기 아미노 실란 화합물과 상기 불포화 실란 화합물은 실릴기를 포함하는 측면에서는 유사하나, 각각 아민 관능기를 포함하고, 불포화기를 가지는 점에서 상이한 것으로서, 상기 폴리올레핀 수지 조성물에는 두 물질이 모두 포함되어 중합되는 바람직하며, 이 경우, 둘 중 한 가지 물질만 포함된 경우에 비하여 우수한 접착성능을 제공할 수 있다. 여기서, 아미노 실란 화합물이 첨가됨에 따라 불포화 실란 화합물의 함량과 무관하게 절대적으로 접착 성능이 향상될 수도 있으나, 동일 함량 조건의 불포화 실란 화합물을 사용하는 경우에도, 아미노 실란 화합물이 첨가된 경우, 접착 성능이 보다 향상될 수 있다.
또한, 본 출원에 따르면, 단순히 알킬실란만을 사용하거나, 알킬아민만을 사용한 경우에 비해서 월등히 우수한 접착 성능을 가지는 봉지재를 제공할 수 있다. 예를 들어, 알킬아민만을 사용한 경우에는, 상기 알킬아민이 비닐 실란 또는 아미노 실란 화합물과 달리, 그래프팅 중합 반응에 참여하지 않고, 계에 잔존하는 물질로 남게 되어, 추후 변성 올레핀계 수지의 표면으로 이동하거나, 시트상의 봉지재로 제조 시 시트의 표면으로 이동하게 된다. 따라서, 계에 잔존하는 물질들로 인해 장기 내구성이 저하되는 결과를 가져오게 된다. 나아가, 일부 알킬아민의 경우에는, 녹는점이 약 27 내지 29℃로 그 이하의 온도범위에서는 다른 반응 물질, 예를 들어 액상의 실란 화합물과 혼화성이 떨어지는 문제점도 존재할 수 있다.
상기 라디칼 개시제는 상기 폴리올레핀 수지에 불포화 실란 화합물이 그래프트되는 반응을 개시하는 역할을 할 수 있다.
상기 라디칼 개시제로는 비닐기의 라디칼 중합을 개시할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 유기 과산화물, 히드로과산화물 또는 아조 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다. 구체적으로는, t-부필큐밀퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, 디-큐밀 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)-3-헥신 등의 디알킬 퍼옥사이드류; 큐멘 히드로퍼옥사이드, 디이소프로필 벤젠 히드로 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(히드로퍼옥시)헥산, t-부틸히드로퍼옥사이드 등의 히드로 퍼옥사이드류; 비스-3,5,5-트리메틸헥사노일 퍼옥사이드, 옥타노일퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, o-메틸벤조일퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드 등의 디아실퍼옥사이드류; t-부틸퍼옥시 아이소 부틸레이트, t-부틸퍼옥시 아세테이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시 피바레이트, t-부틸퍼옥시 옥토에이트, t-부틸퍼옥시아이소프로필 카보네이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디-t-부틸퍼옥시프탈레이트, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)-3-헥신 등의 퍼옥시 에스터류; 및 메틸에틸케톤 퍼옥사이드, 사이클로헥사논 퍼옥사이드 등의 케톤 퍼옥사이드류; 라우릴 퍼옥사이드, 아조비스이소부티로니트릴 및 아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등의 아조 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기와 같은 라디칼 개시제는 전체 올레핀 수지 조성물 중 고형분 100 중량부를 기준으로 0.001 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
또한, 상기 폴리올레핀 수지 조성물은, 필요에 따라서 광안정제(UV 안정제), UV 흡수제 및 열안정제 등으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 함량은 사용 목적 및 그 종류 등에 따라 적절히 조절될 수 있다. 상기 첨가제들은 폴리올레핀 수지 100중량부에 대하여, 예를 들어 0.001 내지 10중량부 범위 내에서 각각 적절히 조절될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광안정제는 폴리올레핀 수지의 광열화 개시의 활성종을 포착하여, 광산화를 방지하는 역할을 할 수 있다. 사용할 수 있는 광안정제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이는 예를 들어 힌더드 아민계 화합물 또는 힌더드 피페리딘계 화합물 등과 같은 공지의 화합물을 사용할 수 있다.
상기 UV 흡수제는, 태양광 등으로부터의 자외선을 흡수하여, 폴리올레핀 수지 중의 광열화 개시의 활성종이 여기되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 사용할 수 있는 UV 흡수제의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이는 예를 들어 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 아크릴니트릴계, 금속 착염계, 힌더드 아민계, 초미립자 산화 티탄 또는 초미립자 산화 아연 등의 무기계 UV 흡수제 등의 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 열안정제는, 예를 들어 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 비스[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-6-메틸페닐]에틸에스테르 아인산, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)[1,1-비페닐]-4,4'-디일비스포스포네이트 및 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리쓰리톨디포스파이트 등의 인계 열안정제; 및 8-히드록시-5,7-디-tert-부틸-푸란-2-온과 o-크실렌과의 반응 생성물 등의 락톤계 열안정제 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 공중합체의 제조방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 공중합체는 전술한 폴리올레핀 수지 조성물을 반응기에 투입하고, 반응기 내에서 혼합한 뒤, 적절한 라디칼 개시제의 존재 하에서 가열 용융을 통해 그래프팅 압출 반응함으로써 제조할 수 있다.
상기 공중합체의 제조에 사용되는 반응기의 종류는, 가열 용융 또는 액상 상태의 반응물을 반응시켜 목적하는 수지를 제조할 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 반응기는 압출기 또는 호퍼를 구비한 실린더일 수 있다. 이러한 반응기를 사용하는 경우, 예를 들면, 상기 공중합체는 압출기를 통해 가열 용융된 폴리올레핀 수지에 액상의 불포화 실란 화합물, 아미노 실란 화합물 및 라디칼 개시제를 투입하여 압출 가공하거나, 또는 호퍼에서 올레핀 수지, 라디칼 개시제, 아미노 실란 화합물 및 불포화 실란 화합물을 혼합하여 투입한 후에 실린더 내에서 가열 용융하여 반응시킴으로써 제조할 수도 있다.
또한, 상기 첨가제는, 반응기 내로 그대로 투입되거나, 또는 마스터 배치(master batch)의 형태로 투입되어 혼합될 수 있다. 상기에서 마스터 배치는 통상적으로 압출 또는 사출 등의 방법으로 플라스틱 원료를 가공 성형함에 있어서, 완성 제품에 특정 기능의 첨가제를 도입하고자 할 때 사용되는 것으로서, 이는 투입하고자 하는 상기 첨가제를 고농도로 농축하여 분산시켜 놓은 펠릿(pellet) 형상의 원료를 의미할 수 있다.
상기에서 반응기 내에 첨가제를 투입하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 압출기 또는 실린더의 적절한 위치에 측면 공급기(side feeder)를 설치하고, 상기 공급기를 통하여 마스터 배치 형태의 첨가제를 투입하는 방법 또는 호퍼에서 올레핀 수지 등과 혼합하여 투입하는 방법 등을 사용할 수 있다.
상기의 방법에서, 반응기의 구체적인 종류 및 설계, 가열 용융, 혼합 또는 반응의 온도 및 시간 등의 조건이나, 마스터 배치의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 사용되는 원료 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
본 출원에 따르면, 봉지재가 전술한 공중합체, 즉 폴리올레핀 수지 조성물을 그래프팅 압출 반응시켜 제조된 변성 올레핀 수지를 추가로 포함하는 경우, 우수한 물성을 갖는다. 구체적으로, 상기 공중합체가 주쇄와 분지를 포함하되, 상기 분지가 전술한 바와 같은 화학식 1의 화합물을 포함하여, 우수한 접착력 및 봉지성을 갖는다. 그리고 절연성(전기 저항성) 및 장기 내구성 등의 우수한 물성을 갖는다.
상기 공중합체는 전술한 에틸렌/α-올레핀 공중합체(베이스 수지)와 적절한 함량으로 사용될 수 있다. 이때, 상기 공중합체의 함량이 너무 작으면, 이에 의해 발현되는 접착력 및 봉지성 등이 다소 미미해질 수 있다. 그리고 상기 공중합체의 함량이 너무 많으면, 초기 접착성 증가 또는 높은 점성으로 인해 봉지재의 성형성이 떨어질 수 있다. 이를 고려할 때, 본 출원에 따른 봉지재는 주성분으로서 에틸렌/α-올레핀 공중합체(베이스 수지)와 공중합체(변성 올레핀 수지)를 포함하되, 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체(베이스 수지)와 공중합체를 1 : 1 내지 20 : 1의 중량비로 포함할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 본 출원에 따른 봉지재는 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체(베이스 수지)와 공중합체를 1 : 1 내지 10 : 1, 또는 1 : 1 내지 5 : 1의 중량비로 포함할 수 있다.
또한, 본 출원에 따른 봉지재는, 이상에서 설명한 에틸렌/α-올레핀 공중합체(베이스 수지), 폴리에틸렌 및 공중합체(변성 올레핀 수지) 이외에 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 광안정제, UV 흡수제 및/또는 열안정제 등으로부터 선택될 수 있으며, 이들의 구체적인 종류는 전술한 바와 같다. 아울러, 첨가제는 상기 예시한 것들 이외에, 당분야에서 공지되어 있는 다양한 첨가제(예를 들어, 산화 방지제 등)를 적절히 추가로 사용될 수 있다. 그리고 첨가제는, 봉지재 내에서 에틸렌/α-올레핀 공중합체(베이스 수지) 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 10중량부 범위에 내에서 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에 따른 봉지재는 상기한 바와 같이 시트(sheet) 상의 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 본 출원에 따른 봉지재는 상기한 (1)에틸렌/α-올레핀 공중합체 및 (2)저밀도 폴리에틸렌을 적어도 포함하는 수지 조성물이 압출 성형되어 시트 상의 형상을 가질 수 있다. 바람직하게는, (3)공중합체(변성 올레핀 수지)를 더 포함하는 수지 조성물이 압출 성형되어 시트 상의 형상을 가질 수 있다. 또한, 본 출원에 따른 봉지재는, 예를 들어 10㎛ 내지 5mm, 또는 50㎛ 내지 2000㎛, 또는 100㎛ 내지 1500㎛ 등의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 출원에 따른 봉지재는, 하기 일반식 1을 만족하면 좋다. 하기 일반식 1을 만족하는 경우, 우수한 크리프(Creep) 물성을 확보하여, 고온 및/또는 고습 조건에서 장시간 사용한 경우에도 변형이 적고 박리 현상 등이 발생되지 않아 우수한 내구성 등을 갖는다.
[일반식 1]
△X ≤ 1㎝
상기 일반식 1에서, △X 는, 두께 3.2㎜의 제1유리판(가로 15㎝ x 세로 20㎝) 및 두께 3.2㎜의 제2유리판(가로 12㎝ x 세로 15㎝) 사이에 봉지재(가로 12㎝ x 세로 15㎝)를 2장 겹쳐서 넣고 진공 라미네이터에서 150℃의 온도로 라미네이션하여 시편을 제조한 후에, 상기 시편을 수직(90°)으로 세워 제1유리판을 매달아 고정하고, 100℃에서 10시간 동안 유지한 후, 제2유리판이 수직 방향으로 밀린 거리이다.
도 2를 참조하여, 상기 일반식 1에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 2을 참조하면, 두께가 3.2㎜이고, 가로 15㎝ x 세로 20㎝인 제1유리판(G1)과; 두께가 3.2㎜이고, 가로 12㎝ x 세로 15㎝인 제2유리판(G2)을 준비한다. 상기 유리판(G1)(G2)은, 철 함량이 낮은 저철분 강화 유리판을 사용할 수 있다. 이때, 제1유리판(G1)은 235g 내지 240g의 중량을 가질 수 있으며, 상기 제2유리판(G2)는 140g 내지 145g의 중량을 가질 수 있다.
다음으로, 상기 제1유리판(G1)과 제2유리판(G2)의 사이에 봉지재(S)를 2장을 겹쳐서 넣고, 진공 라미네이터에서 150℃의 온도로 라미네이션하여 시편을 제조한다. 이때, 봉지재(S)의 크기는 가로 12㎝ x 세로 15㎝가 되도록 절단하여 사용하며, 봉지재(S)의 두께는 제한되지 않는다. 또한, 봉지재(S)의 양면에 유리판(G1)(G2)을 배치함에 있어서는, 도 2에 보인 바와 같이, 제1유리판(G1)의 경우 상측으로 약 5㎝ 여유를 갖도록 배치한다.
이후, 상기 시편을 지면과 수직(90°)이 되도록 세운 다음, 상기 제1유리판(G1)을 매달아 고정한다. 그리고 100℃의 챔버에서 10시간 동안 수직 거치한 후, 상기 제2유리판(G2)이 수직 방향으로 밀린 거리(△X)를 측정한다. 즉, 도 2에 보인 기준선으로부터 아래 방향으로 흘러내린 거리를 측정한다.
위와 같이 측정된 밀린 거리(△X)가 1㎝ 이하인 경우, 우수한 크리프(Creep) 물성을 가질 수 있다. 상기 일반식 1에서 △X는, 즉 상기 측정에서 밀린 거리(△X)는 0(zero)에 가까울수록 좋으며, 이는 예를 들어 0(zero) 내지 0.4㎝ 이하일 수 있으며, 바람직하게는 0(zero)이다.
또한, 상기 일반식 1은, 예를 들어 상기 에틸렌α-올레핀 공중합체(베이스 수지), 폴리에틸렌 및 공중합체(변성 올레핀 수지)의 함량이나, 이들 수지의 융점, 용융 지수(MI), 밀도 등의 물성 조절을 통하여 만족되게 할 수 있다. 본 출원의 하나의 예시에서, 상기 일반식 1은 적어도 폴리에틸렌의 융점(Tm), 용융 지수(MI), 밀도 및 함량 등의 조절을 통하여 만족되게 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 출원에 따른 봉지재는 개선된 크리프(Creep) 물성을 갖는다. 본 출원에서, "크리프(Creep) 물성"이란 봉지재의 변형 정도를 의미할 수 있으며, 구체적으로는 상기한 바와 같은 밀린 거리를 의미할 수 있다. 본 출원에 따르면, 위와 같은 크리프(Creep) 물성이 개선되어, 즉 밀림 방지 특성이 우수하여 내구성 등이 향상된다. 보다 구체적으로, 장시간 사용 시에도 변형이 없거나 최소화되고, 박리 현상 등이 발생되지 않아 내구성 등이 향상된다.
한편, 본 출원에 따른 봉지재용 수지 조성물은, (1)에틸렌/α-올레핀 공중합체; 및 (2)융점(Tm)이 100℃ 이상인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 포함한다.
상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체와 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)은 상기에서 설명한 바와 같으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 이때, 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체와 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)은 본 출원에 따른 봉지재용 수지 조성물 내에, 예를 들어 액상, 입자 또는 펠릿(pellet) 등의 형태로 포함될 수 있다. 또한, 본 출원의 봉지재용 수지 조성물은, 예를 들어 압출을 통해 시트 상의 봉지재로 제조될 수 있다.
예시적인 형태에 따라서, 본 출원에 따른 봉지재용 수지 조성물은 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체(베이스 수지) 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 이외에 불포화 실란 화합물, 아미노 실란 화합물 및 라디칼 개시제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 불포화 실란 화합물, 아미노 실란 화합물 및 라디칼 개시제의 종류 및 함량은 전술한 바와 같다.
상기 불포화 실란 화합물은 전술한 바와 같이 상기 화학식 3으로 표시된 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 상기 불포화 실란 화합물은 본 출원의 전체 봉지재 수지 조성물에 대하여 0.1 중량부 내지 10.0 중량부로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 불포화 실란 화합물은 본 출원의 봉지재용 수지 조성물 중 고형분 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 10.0 중량부(중량%)로 포함될 수 있다.
상기 아미노 실란 화합물은 전술한 바와 같이 상기 화학식 4로 표시된 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 상기 아미노 실란 화합물은 본 출원의 전체 봉지재 수지 조성물에 대하여 0.01 중량부 내지 1 중량부로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 아미노 실란 화합물은 본 출원의 봉지재용 수지 조성물 중 고형분 100 중량부를 기준으로 0.01 중량부 내지 1중량부(중량%)로 포함될 수 있다.
상기 라디칼 개시제는 전술한 바와 같이 유기 과산화물, 히드로과산화물 및 아조 화합물 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있으며, 보다 구체적인 종류는 상기한 바와 같다. 또한, 상기 라디칼 개시제는 본 출원의 전체 봉지재 수지 조성물에 대하여 0.001 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
본 출원에 따른 봉지재용 수지 조성물이 위와 같이 불포화 실란 화합물, 아미노 실란 화합물 및 라디칼 개시제를 추가로 포함하는 경우, 이들은 예를 들어 압출을 통한 가열 반응을 통해 전술한 바와 같은 공중합체, 즉 변성 올레핀 수지를 형성시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 불포화 실란 화합물과 아미노 실란 화합물은 라디칼 개시제 존재 하에서 에틸렌/α-올레핀 공중합체(베이스 수지)에 그래프트 중합되어, 올레핀 단량체의 중합단위를 포함하는 주쇄; 및 상기 주쇄에 결합되고 상기 화학식 1로 표시되는 분지를 포함하는 공중합체를 형성시킬 수 있다.
다른 예시적인 형태에 따라서, 본 출원에 따른 봉지재용 수지 조성물은 전술한 바와 같은 공중합체, 즉 변성 올레핀 수지를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 공중합체는 변성된 후에 본 출원에 따른 봉지재용 수지 조성물 내에 포함될 수 있다. 이때, 상기 공중합체는 본 출원에 따른 봉지재용 수지 조성물 내에, 예를 들어 펠릿 형상의 마스터 배치 형태로 포함될 수 있다.
또한, 본 출원에 따른 봉지재용 수지 조성물은 광안정제, UV 흡수제 및 열안정제 등으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이러한 첨가제의 구체적인 종류 및 함량은 상기 예시한 바와 같다.
이상에서 설명한 본 출원에 따른 봉지재 및 봉지재용 수지 조성물은, 예를 들어 광전자 장치 등의 봉지재로 유용하게 적용된다. 이하, 본 출원에 따른 광전자 장치를 설명한다.
본 출원에 따른 광전자 장치는, 상기한 바와 같은 본 출원의 봉지재를 포함한다. 또한, 본 출원에 따른 광전자 장치는, 상기 봉지재에 의해 캡슐화된 광전자 소자를 포함한다. 상기 광전자 소자는, 예를 들어 태양전지 등의 광전지 소자, 발광다이오드 또는 유기 발광다이오드 등의 광 방출 소자, 및 광을 감지하는 광 센서 등으로부터 선택될 수 있다. 본 출원에 따른 광전자 장치는, 구체적인 예를 들어 광전지 모듈, 보다 구체적인 예를 들어 태양전지 모듈 등으로부터 선택될 수 있다.
도 3은 본 출원에 따른 광전자 장치의 예시적인 형태를 보인 단면 구성도이다. 구체적으로, 도 3은 태양전지 모듈을 예시적으로 도시한 것이다. 이하, 본 출원에 따른 광전자 장치를 설명함에 있어, 태양전지 모듈을 예로 들어 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 출원에 따른 광전자 장치는, 예시적인 형태에 따라서 전면 기판(210), 봉지재층(220), 태양전지 셀(C), 및 이면시트(100)를 포함할 수 있다.
상기 전면 기판(210)은 태양전지 셀(C)의 전면 쪽(도면에서, 상부 측)을 보호하면서 수광면을 제공하는 것이면 좋다. 상기 전면 기판(210)은, 광투과율이 우수한 것이면 좋다. 상기 전면 기판(210)은, 구체적으로 광의 입사에 유리한 투명 기판으로서, 이는 예를 들어 유리 기판(일례로, 강화 유리 기판) 또는 투명 플라스틱판 등의 경질 기판으로부터 선택될 수 있다.
상기 봉지재층(220)은 태양전지 셀(C)을 캡슐화하며, 이는 예를 들어 전면 봉지재층(221)과 후면 봉지재층(222)을 포함할 수 있다. 이때, 도 3에 도시한 바와 같이, 태양전지 셀(C)은 전면 봉지재층(221)과 후면 봉지재층(222)의 사이에 캡슐화될 수 있다. 이러한 봉지재층(220)은 전술한 바와 같은 본 출원의 봉지재를 포함한다. 구체적으로, 상기 전면 봉지재층(221)과 후면 봉지재층(222) 중에서 선택된 하나 이상은 상기 본 출원의 봉지재를 포함한다.
상기 태양전지 셀(C)은 봉지재층(220) 내에 복수 개로 배열된다. 상기 태양전지 셀(C)은 전면 봉지재층(221)과 후면 봉지재층(222)에 복수개로 배열된 상태에서 상기 봉지재층(220)에 캡슐화된다. 그리고 상기 태양전지 셀(C)은 서로 전기적으로 연결되어 있다.
본 출원에서, 상기 태양전지 셀(C)은 특별히 제한되지 않는다. 상기 태양전지 셀(C)은 결정형 태양전지 및 박막형 태양전지 등으로부터 선택될 수 있다. 아울러, 본 출원에서, 상기 태양전지 셀(C)은 전면 전극형, 후면 전극형 및 이들의 조합을 포함한다.
상기 이면시트(100)는 상기 후면 봉지재층(222)의 하부에 접착된다. 상기 이면시트(100)는 후면 봉지재층(222)의 하부 면에, 예를 들어 열 라미네이션 등을 통해 접착될 수 있다. 이때, 열 라미네이션은, 예를 들어 90℃ 내지 230℃, 또는 110℃ 내지 200℃의 온도에서 1분 내지 30분, 또는 1분 내지 10분 동안 진행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적인 형태에 따라서, 본 출원에 따른 광전자 장치는 전면 기판(210), 전면 봉지재층(221), 전기적으로 연결된 태양전지 셀(C), 후면 봉지재층(222), 및 이면시트(100)를 순차적으로 적층한 후, 이들을 일체로 진공 흡인하면서 열 라미네이션하는 방법으로 접합시켜 제조될 수 있다.
한편, 본 출원에서, 상기 이면시트(100)는 특별히 제한되지 않는다. 상기 이면시트(100)는 광전자 장치(태양전지 모듈 등)의 후면을 보호할 수 있으면 좋다. 상기 이면시트(100)의 예시적인 실시 형태를 설명하면 다음과 같다.
상기 이면시트(100)는 기재(10)와, 상기 기재(10) 상에 형성된 표면층(20)(30)을 포함할 수 있다. 그리고 이면시트(100)는, 투명, 백색, 또는 블랙 등의 다양한 색상을 가질 수 있다. 색상은, 예를 들어 상기 표면층(20)(30)에 색상 안료가 포함되어 구현될 수 있다.
또한, 상기 표면층(20)(30)은 1개 또는 2개일 수 있다. 즉, 상기 표면층(20)(30)은 기재(10)의 한 면 또는 양면에 형성될 수 있다. 도 2는, 본 출원의 예시적인 실시 형태로서, 상기 표면층(20)(30)이 기재(10)의 양면에 형성된 모습을 예시한 것이다. 구체적으로, 상기 이면시트(100)는 하나의 예시적인 형태에 따라서, 기재(10); 상기 기재(10)의 일측면(도면에서 상부면) 상에 형성된 제1표면층(20); 및 상기 기재(10)의 타측면(도면에서 하부면) 상에 형성된 제2표면층(30)을 포함할 수 있다.
본 출원에서, 상기 이면시트(100)의 적층 구조는 제한되지 않는다. 이면시트(100)는 기재(10)와, 하나 이상의 표면층(20)(30)을 포함하되, 이들 이외에 다른 기능성의 층을 하나 또는 둘 이상 더 포함할 수 있다.
또한, 본 출원에서, 상기 기재(10)와 표면층(20)(30)은 직접 접촉되어 있거나, 이들 사이에 다른 중간층이 개재될 수 있다. 상기 기재(10)와 표면층(20)(30)의 사이에는, 예를 들어 프라이머층(도시하지 않음) 등이 형성될 수 있다. 이때, 상기 프라이머층은, 기재(10)와 표면층(20)(30) 간의 층간 접착력을 위한 것으로서, 이는 예를 들어 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계 및 폴리올레핀 등의 수지 접착제를 포함할 수 있다.
상기 기재(10)는 특별히 제한되지 않는다. 기재(10)는 당분야에서 공지된 다양한 소재를 사용할 수 있으며, 이는 또한 요구되는 기능 및 용도 등에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 기재(10)는, 하나의 예시에서 고분자 필름 등으로부터 선택될 수 있다. 기재(10)는, 구체적인 예를 들어 폴리에스테르계 필름, 아크릴계 필름, 폴리올레핀 필름, 폴리아미드계 필름 및 폴리우레탄계 필름 등의 단일 시트, 적층 시트 또는 공압출물을 들 수 있다.
상기 기재(10)는, 예시적인 형태에 따라서, 고분자 필름으로 구성되되, 베이스 수지로서 내열성 등에서 유리한 폴리에스테르계 수지를 포함할 수 있다. 그리고 상기 폴리에스테르계 수지의 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: Polyethylene Terephtalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN: Polyethylene Naphtalate) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT: Polybuthylene Terephtalate) 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 기재(10)는, 다른 예시적인 형태에 따라서, 폴리올레핀 필름으로 선택될 수 있다. 이때, 폴리올레핀 필름은, 일례로 폴리프로필렌(PP) 필름을 들 수 있다.
또한, 상기 기재(10)에는 후술하는 표면층(20)(30)과의 접착력 향상을 위한 접착 강화 처리가 수행될 수 있다. 예를 들어, 기재(10)의 일면 또는 양면에는 코로나 처리 또는 플라즈마 처리와 같은 고주파수의 스파크 방전 처리; 열 처리; 화염 처리; 앵커제 처리; 커플링제 처리; 프라이머 처리 또는 기상 루이스산(ex. BF3), 황산 또는 고온 수산화나트륨 등을 사용한 화학적 활성화 처리 등의 표면 처리를 수행할 수 있다. 상기 표면 처리 방법은 일반 산업분야에서 통용되는 모든 공지의 수단에 의할 수 있다. 상기와 같은 표면 처리를 통해 표면층(20)(30)과의 결합력이 개선될 수 있다.
아울러, 상기 기재(10)에는 수분 차단 특성 등의 추가적인 향상의 관점에서, 기재(10)의 일면 또는 양면에는 무기물 증착층이 형성될 수 있다. 상기 무기물의 종류는 특별히 제한되지 않고, 수분 차단 특성이 있는 것이라면 제한 없이 채용할 수 있으며, 예를 들어 규소 산화물 또는 알루미늄 산화물을 사용할 수 있다. 상기에서 기재(10)의 일면 또는 양면에 무기물 증착층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 증착법 등에 의할 수 있다. 이와 같이 기재(10)의 일면 또는 양면에 무기물 증착층을 형성하는 경우에는, 기재(10)의 표면에 무기물 증착층을 형성한 후, 상기 증착층 상에 전술한 표면 처리를 행할 수도 있다. 즉, 본 출원의 일 구현예에서는 기재(10) 상에 형성된 증착층 상에 접착력을 보다 향상시키기 위해 전술한 스파크 방전 처리, 화염 처리, 커플링제 처리, 앵커제 처리 또는 화학적 활성화 처리를 수행할 수 있다.
상기 기재(10)의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 약 20㎛ 내지 1000㎛, 또는 약 50㎛ 내지 300 ㎛의 범위일 수 있다. 기재(10)의 두께를 상기와 같은 범위로 조절하여, 이면시트(100)의 전기 절연성, 수분 차단성, 기계적 특성 및 취급성 등을 향상시킬 수 있다. 기재(10)의 두께는 전술한 범위에 제한되는 것은 아니며, 이는 필요에 따라서 적절히 조절될 수 있다.
상기 표면층(20)(30)은 전술한 바와 같이 기재(10)의 한 면 또는 양면에 형성되며, 이는 코팅층 및 필름층으로부터 선택될 수 있다. 구체적으로, 표면층(20)(30)은 기재(10) 상에 필름이 접합되어 구성되거나, 수지 조성물이 코팅, 경화되어 형성될 수 있다. 이때, 표면층(20)(30)이 필름인 경우, 이는 기재(10)에 접착제를 통해 접합되거나, 열 융착(열 라미네이션) 등을 통해 접합될 수 있다.
상기 표면층(20)(30)은 베이스 수지를 포함한다. 이때, 베이스 수지는 내구성(내후성) 등을 가지는 것이면 좋다. 상기 표면층(20)(30)은 내구성(내후성) 등에서 유리한 베이스 수지로서, 예를 들어 불소계 수지를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 표면층(20)(30)은 불소계 수지 코팅층 또는 불소계 수지 필름층으로부터 선택될 수 있다.
본 출원에서, 상기 불소계 수지는 분자 내에서 하나 이상의 불소(F) 원소를 포함하면 좋다. 상기 불소계 수지는, 예를 들어 비닐리덴 플루오라이드(VDF, Vinylidene Fluoride), 비닐 플루오라이드(VF, Vinyl Fluoride), 테트라플루오로에틸렌(TFE, Tetrafluoroethylene) 헥사플루오로프로필렌(HFP, Hexafluoropropylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE, chlorotrifluoroethylene), 트리플루오로에틸렌, 헥사플루오로이소부틸렌, 퍼플루오로 부틸에틸렌, 퍼플루오로 메틸 비닐 에테르(PMVE, perfluoro(methylvinylether)), 퍼플루오로 에틸 비닐 에테르(PEVE, perfluoro(ethylvinylether)), 퍼플루오로 프로필 비닐 에테르(PPVE), 퍼플루오로 헥실 비닐 에테르(PHVE), 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔(PDD) 및 퍼플루오로-2-메틸렌-4-메틸-1,3-디옥솔란(PMD) 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 단량체를 중합된 형태로 포함하는 단독 중합체, 공중합체 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 불소계 수지는, 구체적인 예를 들어 비닐리덴 플루오라이드(VDF)를 중합된 형태로 포함하는 단독 중합체 또는 공중합체; 또는 비닐 플루오라이드(VF)를 중합된 형태로 포함하는 단독 중합체 또는 공중합체; 또는 상기 중 2종 이상을 포함하는 혼합물일 수 있다.
상기에서 공중합체에 중합된 형태로 포함될 수 있는 공단량체의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이는 예를 들어 테트라플루오로에틸렌(TFE: Tetrafluoroethylene), 헥사플루오로프로필렌(HFP: Hexafluoropropylene), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE: chlorotrifluoroethylene), 트리플루오로에틸렌, 헥사플루오로이소부틸렌, 퍼플루오로 부틸에틸렌, 퍼플루오로 메틸 비닐 에테르(PMVE: perfluoro(methylvinylether)), 퍼플루오로 에틸 비닐 에테르(PEVE: perfluoro(ethylvinylether)), 퍼플루오로 프로필 비닐 에테르(PPVE), 퍼플루오로 헥실 비닐 에테르(PHVE), 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔(PDD) 및 퍼플루오로-2-메틸렌-4-메틸-1,3-디옥솔란(PMD) 등의 1종 또는 2종 이상을 들 수 있으며, 일례로는 헥사플루오로프로필렌 및 클로로트리플루오로에틸렌 등의 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 공중합체 내에 포함되는 공단량체의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 전체 공중합체의 중량을 기준으로 총 중량 대비 약 0.5 중량% 내지 50 중량%, 1 중량% 내지 40 중량%, 7 중량% 내지 40 중량%, 10 중량% 내지 30 중량% 또는 10 중량% 내지 20 중량%일 수 있다. 이와 같이 공단량체의 함량을 상기 범위로 제어함으로써, 이면시트(100)의 내구성 및 내후성 등을 확보하면서 효과적인 상호 확산 작용 및 저온 건조를 유도할 수 있고 접착력을 더욱 향상시킬 수 있다.
아울러, 상기 불소계 수지는, 융점이 예를 들어 80℃ 내지 175℃, 또는 120℃ 내지 165℃일 수 있다. 상기 불소계 수지의 융점을 80℃ 이상으로 조절하여, 이면시트(100)의 사용 과정에서의 변형을 방지할 수 있고, 또한 융점을 175℃ 이하로 조절하여, 용매에 대한 용해도를 조절하고, 코팅면의 광택을 향상시킬 수 있다.
예시적인 구현예에 따라서, 상기 불소계 수지는 i) 융점(melting point)이 155℃ 이하이거나 연화점(softening point)이 100℃ 이상인 제1불소계 수지를 포함할 수 있다. 이러한 제1불소계 수지는 낮은 융점과 연화점을 가져 고온의 코팅 공정 중 다른 고분자와 혼용이 잘 되며, 비결정성 부분이 증가하기 때문에, 다른 고분자와 상용성이 우수하다.
또한, 상기 불소계 수지는 제1불소계 수지 이외에, 추가로 ii) 융점이 155℃ 이상이고 연화점이 100℃ 이하인 제2불소계 수지를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2불소계 수지는 필요에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 그리고 상기 제2불소계 수지는 융점이 155℃ 초과이고 연화점이 100℃ 이하일 수도 있다.
상기 제1불소계 수지 및 제2불소계 수지는 모두 앞서 설명한 불소계 수지에 해당하는 것으로, 상기 불소계 수지를 형성하는 단량체의 중합에 따라 고분자가 가지게 되는 고유한 특징인 융점 및 연화점에 따라 구분될 수 있다. 이때, 융점이 155℃ 이하이거나 연화점이 100℃ 이상인 제1불소계 수지는 표면층(20)(30)에 포함되는 전체 불소계 고분자의 중량을 기준으로 20 중량% 이상을 차지할 수 있으며, 좋게는 50중량% 이상을 차지할 때, 그의 사용에 따른 작용이 더 유리할 수 있다.
아울러, 상기 불소계 수지의 중량평균분자량은 5만 내지 100만일 수 있으며, 구체적인 예를 들어 10만 내지 70만, 또는 30만 내지 50만일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에서 중량평균분자량은, GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정되는 표준 폴리스티렌의 환산 수치이다. 본 출원의 구현예들에서는 불소계 수지의 중량평균분자량을 상기 범위로 제어함으로써, 우수한 용해도 및 기타 물성을 확보할 수 있다.
또한, 본 출원에서, 상기 표면층(20)(30)의 두께는 제한되지 않는다. 즉, 상기 제1표면층(20) 및 제2표면층(30)은 다양한 두께를 가질 수 있다. 표면층(20)(30)은, 예를 들어 5 내지 300㎛의 두께, 구체적인 예를 들어 10 내지 200㎛의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
아울러, 상기 기재(10) 및/또는 표면층(20)(30)은 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 기재(10) 및 표면층(20)(30) 중에서 선택된 하나 이상은, 예를 들어 열 안정제, 광안정제, 산화 방지제, 무기 필러, 및 반사 재료 등으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 이러한 첨가제는 당업계에서 공지된 것을 사용할 수 있다. 이때, 상기 반사 재료는, 적외선 반사 및/또는 투과 기능을 가지는 것으로부터 선택될 수 있다. 상기 반사 재료는, 일례를 들어 TiO2 등의 백색 반사 안료로부터 선택될 수 있다.
예시적인 형태에 따라서, 상기 기재(10)와 표면층(20)(30)의 사이에는 전술한 바와 같이 프라이머층이 형성될 수 있다. 이때, 상기 프라이머층은 상기 예시한 바와 같이 층간 접착력을 위한 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계 및 폴리올레핀 등의 수지 접착제를 포함할 수 있다. 상기 프라이머층은, 다른 예시적인 형태에 따라서 옥사졸린(oxazoline)기 함유 화합물을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 프라이머층은, 구체적으로 베이스 수지로서 옥사졸린(oxazoline)기 함유 화합물(고분자)을 포함하거나, 베이스 수지로서 불소계 고분자 및 옥사졸린기 함유 고분자를 포함할 수 있다. 이 경우, 표면층(20)(30)과의 층간 접착력을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 즉, 적어도 옥사졸린기 함유 고분자를 포함하는 프라이머층은 옥사졸린기를 통해 기재(10)와의 접착력을 향상시키고, 또한, 불소계 수지의 확산을 통해 불소계 수지를 포함하는 표면층(20)(30)과의 결합력을 향상시켜, 기재(10) 및 불소계 수지를 포함하는 표면층(20)(30)을 강하게 결합시켜 주는 역할을 수행할 수 있다.
상기 프라이머층에 포함되는 옥사졸린기 함유 고분자의 종류는 특별히 한정되지 않고, 불소계 수지와의 상용성이 우수한 것이라면 제한 없이 가능하다. 본 출원에서, 상기 옥사졸린기 함유 고분자는 옥사졸린기 함유 단량체의 단일 중합체; 옥사졸린기 함유 단량체 및 하나 이상의 공단량체를 포함하는 공중합체; 또는 이들의 혼합물을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 프라이머층에 포함되는 옥사졸린기 함유 고분자는 불소계 수지와 상호침투 네트워크(IPN: Interpenetrating Polymer Networks)를 형성할 수 있다. 하나의 구현예에서 상기 프라이머층 또는 표면층(20)(30)에 포함되는 불소계 수지의 C-F2 결합 쌍극자는 상기 옥사졸린기 함유 고분자가 가지는 옥사졸린기 또는 다른 관능기, 예를 들어, 에스테르기와의 반데르발스 결합에 의한 상호 작용을 유도할 수 있고, 이를 통해 접촉 계면에서의 계면접착력을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 프라이머층에 포함되는 옥사졸린기 함유 고분자의 함량은 상기 프라이머 층의 베이스 수지(예를 들어, 불소계 수지 등)를 기준으로 5 중량부 내지 100 중량부, 10 중량부 내지 95 중량부, 20 중량부 내지 80 중량부, 40 중량부 내지 100 중량부, 50 중량부 내지 95 중량부 등일 수 있으며, 상기 범위를 가질 경우, 접착력이 우수한 장점이 있다.
상기 프라이머층에 포함되는 불소계 수지의 종류는, 그의 상부에 형성되는 표면층(20)(30)의 불소계 고분자와 동일하거나 상이할 수 있으며, 필요에 따라 기타 다양한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 출원에 따르면, 개선된 봉지재 및 광전자 장치를 제공한다. 구체적으로, 본 출원에 따른 봉지재는 우수한 크리프(Creep) 물성이 갖는다. 이에 따라, 장기간 사용 시에도 변형이 적고 우수한 접착 강도를 유지하여 광전자 장치의 내구성 등을 향상시킨다. 또한, 고온 및/또는 고습 조건에서 장기간 사용 시에도 우수한 접착 강도를 유지한다. 이에 따라, 높은 신뢰성을 가지는 광전자 장치(태양전지 모듈 등)를 제공할 수 있다. 그리고 전면 기판(210) 및 이면시트(100)와 우수한 접착력을 가지며, 태양전지 셀(C) 등의 광전자 소자에 대한 우수한 봉지성을 갖는다. 아울러, 수분 투과율이 낮고, 아세트산 등의 가수분해 생성물을 발생시키지 않는다.
이하, 본 출원의 실시예 및 비교예를 예시한다. 하기의 실시예는 본 출원의 이해를 돕도록 하기 위해, 예시적으로 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 출원의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
< 변성 에틸렌/α-올레핀 공중합체의 제조 >
밀도가 0.870 g/cm3이고, MI이 190℃, 2.16kg의 하중 하에서 5 g/10분인 에틸렌/α-올레핀 공중합체(에틸렌/1-옥텐 공중합체) 95.01 중량부, 비닐트리메톡시실란(vinyltrimethoxysilane; VTMS) 4.79 중량부, 3-아미노프로필트리메톡시실란(3-aminopropyltrimethoxysilane; APTMS) 0.1 중량부 및 2,5-비스(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산(2,5-Bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane, Luperox?01 0.1 중량부를 이축 압출기를 사용하여 220℃의 온도에서 그래프팅 반응 압출(가열 용융 교반)하여, 변성 에틸렌/α-올레핀 공중합체의 마스터 배치(이하, "Si-M/B"이라 함)를 제조하였다. (전체 100 중량부를 기준으로, 각각의 중량부는 wt%를 나타냄)
< 봉지재 제조 >
0.870 g/㎤이고, MI이 190℃, 2.16kg의 하중 하에서 5 g/10분인 에틸렌/α-올레핀 공중합체(에틸렌/1-옥텐 공중합체; 이하, "베이스 PO"라 함.)를 준비하였다. 다음으로, 상기 베이스 PO에, 상기 제조된 Si-M/B과 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)를 첨가 혼합하였다. 또한, 첨가제로서, UV 흡수제(TINUVIN UV531)를 포함하는 마스터 배치(이하, "UV-M/B"라 함)를 더 첨가하여 혼합하였다.
이때, 각 실시예에 따라 각 성분의 함량을 달리하였다. 구체적인 함량은 하기 표 1과 같다. 또한, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)은 하기 표 1에 보인 바와 같이 각 실시예에 따라 융점(Tm), 용융 지수(MI) 및 밀도(d)가 다른 것을 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 혼합물을 이축 압출기(φ 19 mm) 및 T 다이스(폭: 200 mm)를 가지는 압출 성형기의 호퍼에 투입하여, 압출 온도 180℃, 취출 속도 3 m/min으로 가공하여, 두께 약 500㎛의 봉지재 시트를 제조하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1과 비교하여, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 사용하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 구체적으로, 하기 [표 1]에 보인 바와 같이, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여, 본 비교예에 따른 봉지재 시트를 제조하였다.
상기 각 실시예 및 비교예에 따른 봉지재 시트에 대하여 Creep 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때, Creep 물성은 아래와 같은 방법으로 측정하여 밀린 거리로 평가하였다.
< Creep 물성 평가 >
1) 유리판 및 봉지재 시트 : 두께가 3.2㎜이고, 크기가 15㎝ x 20㎝(가로 x 세로)인 저철분 강화 제1유리판(중량 236.72g)과, 두께가 3.2㎜이고, 크기가 12㎝ x 15㎝(가로 x 세로)인 저철분 강화 제2유리판(중량 142.43g)을 준비하였다. 또한, 상기 각 실시예 및 비교예에 따른 봉지재 시트(두께: 약 500㎛)를 12㎝ x 15㎝(가로 x 세로)의 크기로 절단하였다.
2) 열 라미네이션 : 상기 2개의 유리판 사이에 봉지재 시트 2장을 적층(제1유리판/봉지재(x2)/제2유리판)한 다음, 이를 진공 라미네이터에서 150℃에서 17분 동안 열 라미네이션(진공 6분 --> 압착 1분 --> 유지 10분)하여 라미 시편을 제조하였다.
3) 밀린 거리(△X) 측정 : 상기 라미 시편을 챔버(chamber) 내에 수직(90°)으로 설치하되, 제1유리판은 클립으로 매달아 고정하고, 100℃ 온도와 60%의 습도 조건으로 챔버 내에서 10시간 동안 수직 거치(도 2 참조)한 후, 제2유리판의 밀린 거리(흘러내린 거리)를 측정하였다.
< 봉지재 시트의 Creep 물성 평가 결과 >
비 고 베이스 PO Si-M/B UV-M/B LDPE Creep 물성
(△X)
함량 Tm MI d
비교예 1 500g 250g 22.5g - - - - 2cm
실시예 1 495g 250g 22.5g 5g 114℃ 0.3 0.922 0.4cm
실시예 2 495g 250g 22.5g 5g 111℃ 0.8 0.922 0.4cm
실시예 3 495g 250g 22.5g 5g 110℃ 1 0.923 0.2cm
실시예 4 485g 250g 22.5g 15g 114℃ 0.3 0.922 X
실시예 5 485g 250g 22.5g 15g 111℃ 0.8 0.922 X
실시예 6 485g 250g 22.5g 15g 110℃ 1 0.923 X
실시예 7 475g 250g 22.5g 25g 114℃ 0.3 0.922 X
실시예 8 475g 250g 22.5g 25g 111℃ 0.8 0.922 X
실시예 9 475g 250g 22.5g 25g 110℃ 1 0.923 X
- Tm : 융점[℃]
- MI : 190℃에서, 2.16kg의 하중에서 측정된 용융 지수[g/10min]
- d : 밀도[g/㎤]
- X : 흘러내림이 없음(△X = 0)
상기 [표 1]에 보인 바와 같이, 실시예에 따른 봉지재 시트의 경우, 밀린 거리가 작거나 없어 우수한 Creep 물성을 가짐을 알 수 있다. 또한, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 함량이 증가할수록 Creep 물성이 향상됨을 알 수 있다.
10 : 기재 20, 30 : 표면층
100 : 이면시트 210 : 전면 기판
220 : 봉지재층 C : 태양전지 셀

Claims (28)

  1. 에틸렌/α-올레핀 공중합체; 및
    융점이 100℃ 이상이고, 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체보다 낮은 용융 지수(MI)를 가지는 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 하기 일반식 1을 만족하는 봉지재:
    [일반식 1]
    △X ≤ 1㎝
    상기 일반식 1에서, △X 는, 두께 3.2㎜의 제1유리판(가로 15㎝ x 세로 20㎝)과 두께 3.2㎜의 제2유리판(가로 12㎝ x 세로 15㎝)의 사이에 상기 봉지재(가로 12㎝ x 세로 15㎝)를 2장 겹쳐서 넣고 진공 라미네이터에서 150℃의 온도로 라미네이션하여 시편을 제조한 후에, 상기 시편을 수직(90°)으로 세워 제1유리판을 매달아 고정하고, 100℃에서 10시간 동안 유지한 후, 제2유리판이 수직 방향으로 밀린 거리이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저밀도 폴리에틸렌은, 190℃의 온도 및 2.16kg 하중에서의 용융 지수(MI)가 10 g/10분 이하인 봉지재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저밀도 폴리에틸렌은, 190℃의 온도 및 2.16kg 하중에서의 용융 지수(MI)가 0.2 내지 5 g/10분인 봉지재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 저밀도 폴리에틸렌의 함량은 에틸렌/α-올레핀 공중합체 100중량부에 대하여 1 중량부 이상인 봉지재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 저밀도 폴리에틸렌의 함량은 에틸렌/α-올레핀 공중합체 100중량부에 대하여 3 중량부 이상인 봉지재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 저밀도 폴리에틸렌의 밀도는 0.910 g/㎤ 내지 0.930g/㎤인 봉지재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 저밀도 폴리에틸렌의 융점은 105℃ 내지 120℃인 봉지재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 일반식 1의 △X는 0(zero) 내지 0.4㎝인 봉지재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 봉지재는, 올레핀 단량체의 중합단위를 포함하는 주쇄; 및 상기 주쇄에 결합되고 하기 화학식 1로 표시되는 분지를 포함하는 공중합체를 추가로 포함하는 봉지재:
    [화학식 1]
    -SiR1 lR2 (2-l)R3
    상기 화학식 1에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 규소 원자에 결합되어 있는 할로겐, 아민기, -R4R5 또는 -R5를 나타내고,
    R4는 산소 또는 황 원자이며,
    R5는 수소, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 아실기를 나타내고,
    l은 1 또는 2의 정수이며,
    R3는 규소원자에 결합되어 있는 -OSiR6 mR7 (2-m)R8를 나타내고,
    R6 및 R7은 각각 독립적으로 규소 원자에 결합되어 있는 할로겐, 아민기, -R9R10 또는 -R10를 나타내며,
    R9는 산소 또는 황 원자이고,
    R10는 수소, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 아실기를 나타내며,
    R8은 규소원자에 결합되어 있는 -(CH2)nNR11R12를 나타내고,
    R11 및 R12는 각각 독립적으로 질소 원자에 결합되어 있는 수소 또는 R13NH2를 나타내며,
    R13은 알킬렌을 나타내고,
    상기 m은 1 또는 2의 정수이고, n은 0 이상의 정수이다.
  10. 제9항에 있어서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 규소 원자에 결합되어 있는 히드록시기 또는 -R4R5를 나타내고,
    R4는 산소이며, R5는 알킬기를 나타내고,
    R3는 규소원자에 결합되어 있는 -OSiR6 mR7 (2-m)R8를 나타내고,
    R6 및 R7은 각각 독립적으로 규소 원자에 결합되어 있는 히드록시기 또는 -R9R10를 나타내며,
    R9는 산소이고, R10는 알킬기를 나타내며,
    R8은 규소원자에 결합되어 있는 -(CH2)nNR11R12를 나타내고,
    R11 및 R12는 각각 독립적으로 질소 원자에 결합되어 있는 수소 또는 R13NH2를 나타내며,
    R13은 알킬렌을 나타내는 봉지재.
  11. 제9항에 있어서,
    R1 및 R2는 히드록시기를 나타내고,
    R3는 규소원자에 결합되어 있는 -OSiR6 mR7 (2-m)R8를 나타내고,
    R6 및 R7은 히드록시기를 나타내며,
    R8은 규소원자에 결합되어 있는 -(CH2)nNR11R12를 나타내고,
    R11은 수소, R12는 R13NH2를 나타내며,
    R13은 알킬렌을 나타내는 봉지재.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 공중합체는 주쇄에 결합되고 하기 화학식 2로 표시되는 분지를 추가로 포함하는 봉지재:
    [화학식 2]
    -SiR14 oR15 (3-o)
    상기 화학식 2에서,
    R14 및 R15는 각각 독립적으로 규소 원자에 결합되어 있는 할로겐, 아민기, -R16R17 또는 - R17을 나타내고,
    R16은 산소 또는 황 원자이며,
    R17은 수소, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 아실기를 나타내고
    o는 1 내지 3의 정수이다.
  13. 제12항에 있어서,
    R14 및 R15는 각각 독립적으로 규소 원자에 결합되어 있는 히드록시기 또는 -R16R17을 나타내고,
    R16은 산소이며, R17은 알킬기를 나타내는 봉지재.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 봉지재는 에틸렌/α-올레핀 공중합체와 공중합체를 1 : 1 내지 20 : 1의 중량비로 포함하는 봉지재.
  15. 에틸렌/α-올레핀 공중합체; 및
    융점이 100℃ 이상이고, 상기 에틸렌/α-올레핀 공중합체보다 낮은 용융 지수(MI)를 가지는 저밀도 폴리에틸렌을 포함하는 봉지재용 수지 조성물.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 저밀도 폴리에틸렌은, 190℃의 온도 및 2.16kg 하중에서의 용융 지수(MI)가 10 g/10분 이하인 봉지재용 수지 조성물.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 저밀도 폴리에틸렌은, 190℃의 온도 및 2.16kg 하중에서의 용융 지수(MI)가 0.2 내지 5 g/10분인 봉지재용 수지 조성물.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 저밀도 폴리에틸렌의 함량은 에틸렌/α-올레핀 공중합체 100중량부에 대하여 1 중량부 이상인 봉지재용 수지 조성물.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 저밀도 폴리에틸렌의 함량은 에틸렌/α-올레핀 공중합체 100중량부에 대하여 3 중량부 이상인 봉지재용 수지 조성물.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 저밀도 폴리에틸렌의 밀도는 0.910 g/㎤ 내지 0.930g/㎤인 봉지재용 수지 조성물.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 저밀도 폴리에틸렌의 융점은 105℃ 내지 120℃인 봉지재용 수지 조성물.
  22. 제 15 항에 있어서,
    불포화 실란 화합물, 아미노 실란 화합물 및 라디칼 개시제를 추가로 포함하는 봉지재용 수지 조성물.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 불포화 실란 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인 봉지재용 수지 조성물:
    [화학식 3]
    DSiR18 pR19 (3-p)
    상기 화학식 3에서, D는 규소 원자에 결합되어 있는 알케닐을 나타내고,
    R18은 규소 원자에 결합되어 있는 히드록시기, 할로겐, 아민기 또는 R20R21을 나타내며,
    R20는 산소 또는 황 원자이고,
    R21은 알킬기, 아릴기 또는 아실기를 나타내며,
    R19는 규소 원자에 결합되어 있는 수소, 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬기를 나타내고,
    p는 1 내지 3의 정수이다.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 불포화 실란 화합물은 전체 조성물에 대하여 0.1 내지 10중량부로 포함되는 봉지재용 수지 조성물.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 아미노 실란 화합물은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물인 봉지재용 수지 조성물:
    [화학식 4]
    SiR22 qR23 (4-q)
    상기 화학식 4에서,
    R22는 규소원자에 결합되어 있는 -(CH2)rNR24R25를 나타내고,
    R24 및 R25는 각각 독립적으로 질소 원자에 결합되어 있는 수소 또는 R26NH2를 나타내며,
    R26은 알킬렌을 나타내고,
    R23은 규소 원자에 결합되어 있는 할로겐, 아민기 - R27R28 또는 - R28을 나타내며,
    R27는 산소 또는 황 원자이고,
    R28은 수소, 알킬기, 아릴기, 아랄킬기 또는 아실기를 나타내며,
    q는 1 내지 4의 정수이며, r은 0 이상의 정수이다.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 아미노 실란 화합물은 전체 조성물에 대하여 0.01 내지 1중량부로 포함되는 봉지재용 수지 조성물.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 라디칼 개시제는 유기 과산화물, 히드로과산화물 및 아조 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 봉지재용 수지 조성물.
  28. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 따른 봉지재를 포함하는 광전자 장치.
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