KR20110017914A - 에틸렌 공중합체 조성물, 태양전지 소자 밀봉용 시트 및 태양전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

에틸렌 유래의 구성단위 및 (메타)아크릴산 유래의 구성단위를 가지는 공중합체를 주성분으로 포함하는 아연 아이오노머와, 아미노기를 가지는 디알콕시실란을 함유하는 에틸렌 공중합체 조성물을 제공한다. 이것에 의하여, 시트 생산 시의 안정성을 높이는 것이 가능하다. 디알콕시실란의 함유 비율이, 아연 아이오노머 100 질량부에 대하여 15 질량부 이하인 것이 바람직하다.

Description

에틸렌 공중합체 조성물, 태양전지 소자 밀봉용 시트 및 태양전지 모듈{ETHYLENE COPOLYMER COMPOSITION, SHEET FOR SEALING SOLAR BATTERY ELEMENT, AND SOLAR BATTERY MODULE}
본 발명은, 태양전지 모듈에서의 태양전지 소자를 고정하기 위한 태양전지 밀봉용으로 적합한 에틸렌 공중합체 조성물 및 이것을 사용한 태양전지 소자 밀봉용 시트 및 태양전지 모듈에 관한 것이다.
무진장한 자연에너지를 이용하여, 이산화탄소의 삭감이나 그 밖의 환경문제의 개선이 도모되는 수력발전, 풍력발전 및 태양광 발전 등이 각광을 받고 있다. 이 중, 태양광 발전은, 태양전지 모듈의 발전 효율 등의 성능향상이 현저한 한편, 가격의 저하가 진행되고, 국가나 자치체가 주택용 태양광 발전시스템 도입촉진사업을 진행시켜 왔기 때문에, 최근 그 보급이 현저하게 진행되고 있다.
태양광 발전은, 실리콘셀 반도체(태양전지 소자)를 사용하여 태양광 에너지를 직접 전기 에너지로 변환한다. 여기서 사용되고 있는 태양전지 소자는 직접 외기와 접촉하면 그 기능이 저하하기 때문에, 태양전지 소자를 밀봉재로 사이에 두어, 완충과 함께, 이물의 혼입이나 수분 등의 침입을 방지하고 있다. 이 밀봉재는, 투명하여 광에 의한 발전을 저해하지 않는 것(투명성), 열에 의해 용출되어 물러지는 일 등이 없는 것(내열성), 보호재인 유리나 백시트와의 접착이 양호한 것(접착성), 태양광에 의하여 현저한 열화나 황변을 일으키지 않는 것(내구성) 등, 여러가지 성능이 요구되고, 이들을 만족시키기 위하여 각 성분의 배합 처방이 여러가지로 검토되고 있다. 예를 들면, 투명성, 내열성, 접착성, 유연성, 성형성, 내구성 등이 배려된 대표적인 처방으로서, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체에 퍼옥사이드 및 실란 커플링제를 배합한 것을 태양전지 밀봉재로서 사용한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
이와 같은 태양전지 밀봉재는, 각종 첨가제가 배합된 에틸렌·아세트산비닐 공중합체의 시트를 제작하는 공정과, 얻어진 시트를 사용하여 태양전지 소자를 밀봉하는 공정을 포함하는 2단계의 공정을 채용할 필요가 있었다. 이 시트의 제작 단계에서는, 가교용에 포함된 유기과산화물이 분해되지 않는 저온도에서의 성형이 필요하기 때문에, 압출 성형속도를 크게 할 수 없다. 또, 태양전지 소자의 밀봉단계에서는, 라미네이터에서 수분 내지 십수분 걸려 가접착하는 공정과, 오븐 내에서 유기과산화물이 분해되는 고온도에서 수십분 내지 1시간 걸려 본접착하는 공정으로 이루어지는 2단계의 시간을 들인 접착공정을 거칠 필요가 있었다. 그 때문에 태양전지 모듈의 제조에는, 수고와 시간을 요할 뿐만 아니라, 그 제조가격을 상승시키는 요인의 하나로 되어 있었다.
이와 같은 상황을 감안하여, 상기와 같은 유기과산화물의 사용을 필요로 하지 않아, 따라서 태양전지 모듈의 생산 효율을 현저하게 개선할 수 있고, 또한 태양전지용 밀봉재료로서 우수한 특성을 가지는 대체 재료의 검토가 행하여지고 있다. 구체적으로는, 불포화 카르본산 함량이 4 질량% 이상이고, 융점이 85℃ 이상인 에틸렌·불포화 카르본산 공중합체 또는 그 아이오노머를 사용한 태양전지 소자 밀봉재료가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
또, 태양전지 모듈을 구성하는 밀봉재료로서, 에틸렌·메타크릴산 공중합체와 아미노기 함유의 트리메톡시실란을 소정의 비율로 배합한 에틸렌 공중합체 조성물을 사용하여 프레스 성형한 프레스 시트가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3∼4 참조).
그 한편, 태양전지에서는, 태양전지 소자의 태양광선이 입사되는 측과 반대측에 각종 백 필름이 사용되고 있고, 백 필름과의 접착성의 조정 때문에, 밀봉재료 중의 실란 커플링제의 첨가량을 늘리는 경우가 있다.
[특허문헌 1] WO2006/095762A1 [특허문헌 2] 일본국 특개2000-186114호 공보 [특허문헌 3] 일본국 특개2004-31445호 공보 [특허문헌 4] 일본국 특개2001-144313호 공보
그런데, 실란 커플링제의 첨가량을 늘리려고 하면, 시트 생산 시에 실란 커플링제끼리의 실라놀 축합이 일어나고, 겔 형상물이 시트에 발생하여, 생산성이 손상될 염려가 있다. 상기한 에틸렌 공중합체 조성물에서는, 이들과 같이 안정되게 시트 성형할 수 있는 성능이 충분하지 않다.
본 발명은, 상기 상황을 감안하여 이루어진 것이다. 상기 상황 하, 시트 생산 시의 안정성이 우수한 에틸렌 공중합체 조성물, 또, 유기과산화물 등에 의한 가교를 요하는 일 없이, 종래에 비하여 간이하고 또한 단시간에 성형 가능하여 태양전지 소자의 밀봉 용도에 적합한 에틸렌 공중합체 조성물이 필요하게 되어 있다.
또, 유리기판 등이나 백시트 등의 기재(基材)에 대한 접착성이 높고, 유기과산화물 등에 의한 가교를 요하는 일 없이 종래에 비하여 간이하고 또한 단시간에 성형할 수 있는 태양전지 소자 밀봉용 시트가 필요하게 되어 있다.
또한, 종래에 비하여 간이·단시간에서의 제작이 가능하여 내구성이 향상된 태양전지 모듈이 필요하게 되어 있다.
본 발명은, 에틸렌계 공중합체와 특정한 실란 커플링제를 특정 범위에서 조합시킨 구성은, 에틸렌 공중합체 조성물의 우수한 성능, 특히 투명성, 내열성, 접착성, 유연성, 성형성, 내구성 등을 유지하면서, 시트 성형성이 더욱 안정화된다는 지견을 얻고, 이와 같은 지견에 의거하여 달성된 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 구체적 수단은, 이하와 같다. 즉, 제 1의 발명은, 에틸렌에 유래(由來)하는 구성단위 및 (메타)아크릴산에 유래하는 구성단위를 가지는 공중합체를 주성분으로 포함하는 아연 아이오노머와, 아미노기를 가지는 디알콕시실란을 함유하는 에틸렌 공중합체 조성물이다. 아연 아이오노머 중의 상기 공중합체는, 에틸렌 및 (메타)아크릴산 이외의 모노머[예를 들면, (메타)아크릴산에스테르]에 유래하는 구성단위를 더 가져도 된다.
상기 제 1의 발명에서, 상기 디알콕시실란이, 3-아미노프로필알킬디알콕시실란 및 N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필알킬디알콕시실란에서 선택되는 적어도 1종인 에틸렌 공중합체 조성물이 바람직한 형태이다. 그 중에서도, 디알콕시실란의 알킬부위의 탄소수가 1∼3인 경우가 바람직하다.
상기 제 1의 발명에서, 상기 디알콕시실란이, 상기 아연 아이오노머 100 질량부에 대하여 15 질량부 이하의 범위에서 함유된 에틸렌 공중합체 조성물이 바람직한 형태이다. 또한, 디알콕시실란의 함유 비율은, 아연 아이오노머 100 질량부에 대하여 0.03∼12 질량부인 것이 바람직하다.
상기 제 1의 발명에서, 자외선흡수제, 광안정제 및 산화방지제에서 선택되는 내후안정제를 더 함유하는 에틸렌 공중합체 조성물이 바람직한 형태이다.
상기 제 1의 발명에서는, 아연 아이오노머 중의 공중합체가, (메타)아크릴산 에스테르에 유래하는 구성단위를 더 가지고 있는 것이 바람직하다. 또, 상기 (메타)아크릴산 유래의 구성단위의 함유 비율이, 상기 공중합체의 전체 질량에 대하여, 1 질량% 이상 25 질량% 이하인 것이 바람직하다.
상기 아연 아이오노머의 중화도가, 10% 이상 60% 이하인 것이 바람직하다.
제 2의 발명은, 상기 제 1의 발명에 관한 에틸렌 공중합체 조성물을 사용하여 형성된 태양전지 소자 밀봉용 시트이다.
제 3의 발명은, 상기 제 2의 발명에 관한 태양전지 소자 밀봉용 시트를 구비한 태양전지 모듈이다.
본 발명에 의하면, 시트 생산 시의 안정성이 우수한 에틸렌 공중합체 조성물을 제공하는 것, 또, 유기과산화물 등에 의한 가교를 요하는 일 없이, 종래에 비하여 간이하고 또한 단시간에 성형 가능하여 태양전지 소자의 밀봉 용도에 적합한 에틸렌 공중합체 조성물을 제공할 수 있다. 또,
본 발명에 의하면, 유리기판 등이나 백시트 등의 기재에 대한 접착성이 높고, 유기과산화물 등에 의한 가교를 요하는 일 없이 종래에 비하여 간이하고 또한 단시간에 성형할 수 있는 태양전지 소자 밀봉용 시트를 제공할 수 있다. 또한,
본 발명에 의하면, 종래에 비하여 간이하고·단시간에서의 제작이 가능하여 내구성이 향상된 태양전지 모듈을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 에틸렌 공중합체 조성물, 및 이것을 사용한 태양전지 소자 밀봉용 시트 및 태양전지 모듈에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 에틸렌 공중합체 조성물은, 에틸렌 유래의 구성단위 및 (메타)아크릴산 유래의 구성단위를 포함하는 공중합체(이하, 「에틸렌·(메타)아크릴산계 공중합체」라고도 한다.)를 주성분으로 포함하는 아연 아이오노머(이하, 「본 발명에서의 아연 아이오노머」라고도 한다.)에, 아미노기를 가지는 디알콕시실란을 배합하여 구성된 것이다. 바람직하게는, 본 발명의 에틸렌 공중합체 조성물은, 아연 아이오노머 100 질량부에 대하여, 아미노기를 가지는 디알콕시실란을 15 질량부 이하의 비율로 배합하여 구성된다.
본 발명에서는, 에틸렌·(메타)아크릴산계 공중합체를 주성분으로 하는 아연 아이오노머를 사용하기 때문에, 투명성, 내열성, 접착성, 유연성, 성형성, 내구성 등이 우수하고, 이들의 성질을 높게 유지하면서, 실란 커플링제를 포함하는 계(系)에서의 겔 형상물의 발생 등을 방지하여, 안정된 시트 생산이 가능하다. 또, 유기과산화물 등을 사용한 가교 공정을 불필요하게 할 수 있어, 종래 이상으로 간이한 방법으로 단시간에 성형할 수 있음과 함께, 태양전지 소자의 밀봉용도에 적합한 것이 된다.
「공중합체를 주성분으로 포함한다」란, 본 발명에서의 아연 아이오노머 중 수지성분의 전체 질량에 대하여 「에틸렌 유래의 구성단위 및 (메타)아크릴산 유래의 구성단위를 포함하는 공중합체」가 차지하는 비율이 80 질량% 이상인 것을 말한다.
이와 같은 아이오노머를 사용하는 이점의 하나는, 투명성, 고온에서의 저장탄성률이 높은 것으로, 그 중화도[아이오노머 중의 산기(酸基)의 중화도]로서는, 예를 들면, 80% 이하의 것이 바람직하나, 접착성 등을 감안하면 그다지 중화도가 지나치게 높지 않은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 중화도는, 60% 이하가 바람직하고, 특히 30% 이하가 바람직하다. 중화도의 하한값은, 접착성의 점에서 10%가 바람직하다.
본 발명에서, 에틸렌·(메타)아크릴산계 공중합체를 주성분으로 포함하는 아연 아이오노머를 사용하는 경우, 얻어지는 공중합체 조성물의 투명성, 유리 등이나 백시트 등의 기재와의 접착성의 관점에서, (메타)아크릴산 함량(공중합비)은, 에틸렌·(메타)아크릴산계 공중합체의 전체 질량에 대하여 1 질량% 이상인 것이 바람직하다. 또, (메타)아크릴산 함량이 커지면, 투명성에 관해서는 더욱 우수한 것이 얻어지나, 융점이 낮아지거나, 흡습성이 증가하는 등의 문제가 생기는 경우가 있기 때문에, (메타)아크릴산 함량(공중합비)은, 에틸렌·(메타)아크릴산계 공중합체의 전체 질량에 대하여 25 질량% 이하, 바람직하게는 20 질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에서의 아연 아이오노머는, 금속 이온으로서 아연 이온을 포함하기 때문에, Na 등의 다른 금속이온을 포함하는 아이오노머에 비하여, 내후성이 우수함과 함께, 본 발명에 정의하는 특정한 실란 커플링제와 조합함으로써 시트 제작과정에서의 겔 형상물, 발포 등의 발생이 억제되어, 시트 생산 시의 안정성이 향상된다.
본 발명에서의 아연 아이오노머의 융점은, 55℃ 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60℃ 이상이며, 특히 바람직하게는 70℃ 이상이다. 아연 아이오노머의 융점은, 55℃ 이상이면 내열성이 양호해져, 태양전지 소자용의 밀봉재료에 사용한 경우에, 태양전지 사용 시에 있어서의 온도 상승에 의한 변형이 억제된다. 또, 태양전지 모듈을 가열 압착법으로 제조할 때에는, 당해 밀봉재료가 필요 이상으로 흘러 나오지 않아, 버르의 발생도 방지된다.
본 발명에서의 아연 아이오노머로서는, 성형 가공성, 기계적 강도 등을 고려하면, JIS K7210-1999에 준거한 190℃、2160g 하중에서의 멜트 플로우 레이트(MFR ; 이하 동일)가 1∼100g/10분인 것이 바람직하고, 특히는 5∼50g/10분의 것이 바람직하다.
본 발명에서의 아연 아이오노머 중의 에틸렌·(메타)아크릴산계 공중합체는, 에틸렌 및 (메타)아크릴산 이외의 다른 모노머가 공중합되어도 된다. 예를 들면, 다른 모노머로서 비닐에스테르나 (메타)아크릴산에스테르 등이 공중합되었을 때에는, 유연성 부여의 효과가 얻어진다. 그 중에서도, (메타)아크릴산 에스테르는 바람직하다. (메타)아크릴산에스테르로서는, (메타)아크릴산의 탄소수 2∼5의 저급알킬 에스테르, 더욱 바람직하게는 (메타)아크릴산의 이소부틸이나 n-부틸 등의 탄소수 4의 알킬에스테르가 바람직하다. 구체적으로는, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산이소프로필, 아크릴산이소부틸, 아크릴산n-부틸, 아크릴산이소옥틸, 메타크릴산메틸, 메타크릴산이소부틸, 말레인산디메틸 등의 에스테르화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산이소프로필, 아크릴산이소부틸, 아크릴산n-부틸, 메타크릴산메틸, 메타크릴산이소부틸 등의 아크릴산 또는 메타크릴산의 저급 알킬에스테르(탄소수 2∼5)가 바람직하다. 또한, 아크릴산 또는 메타크릴산의 n-부틸에스테르나 이소부틸에스테르가 바람직하고, 그 중에서도, 아크릴산의 탄소수 4의 알킬에스테르가 바람직하고, 특히 이소부틸에스테르가 바람직하다.
상기 다른 모노머의 공중합비는, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서 적당하게 선택할 수 있다.
본 발명에서의 에틸렌·(메타)아크릴산계 공중합체는, 고온, 고압 하의 라디칼 공중합에 의해 얻을 수 있다. 또, 에틸렌·(메타)아크릴산계 공중합체의 아연 아이오노머는, 에틸렌·(메타)아크릴산계 공중합체와 아세트산아연 또는 산화아연을 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
본 발명의 에틸렌 공중합체 조성물에 배합되는 「아미노기를 가지는 디알콕시실란」으로는, 예를 들면, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란 등의 N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필알킬디알콕시실란, 3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란 등의 3-아미노프로필알킬디알콕시실란, N-페닐-3-아미노프로프르메틸디메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로프르메틸디에톡시실란 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필알킬디알콕시실란(더 바람직하게는 알킬 부위의 탄소수가 1∼3) 또는 3-아미노프로필알킬디알콕시실란(더 바람직하게는 알킬 부위의 탄소수가 1∼3)이 바람직하고, 그 중에서도 특히, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란이 바람직하다. 특히, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란은 시장에서 저렴하게 입수하기가 쉽기 때문에 바람직하다.
에틸렌 공중합체 조성물에 실란 커플링제로서 트리알콕시실란을 사용한 경우에는, 증점(增粘)이 커서 겔 형상물을 일으키기 쉽고, 보존 중에 접착성이 비교적 빠르게 저하하기 시작하는 것에 대하여, 본 발명과 같이 실란 커플링제로서 디알콕시실란을 사용함으로써, 시트 제작과정에서의 증점이나 겔 형상화가 억제되어 안정적이 되고, 접착성을 유지하여 유리 등이나 백시트 등의 기재와의 접착 가공을 안정되게 행할 수 있다.
아미노기를 가지는 디알콕시실란은, 태양전지 소자를 사이에 두는 기재(유리 등이나 백시트 등)와의 접착성 개량 효과, 및 시트 성형 시의 예를 들면, 겔 형상 물 등의 발생 억제 등의 안정성의 관점에서, 상기 본 발명에서의 아연 아이오노머100 질량부에 대하여, 15 질량부 이하, 바람직하게는 0.03∼12 질량부, 특히 바람직하게는 0.05∼12 질량부의 비율로 배합된다. 최적 범위는 열이력 등에 의해 겔형상물의 발생 상황이 변하기 때문에, 상기 범위 내에서 조정되나, 일반적으로 아미노기를 가지는 디알콕시실란의 양이 15 질량부를 넘으면, 통상의 성형 가공방법에서는 양호한 접착성이 얻어지지 않거나, 겔 형상물 등의 발생으로 시트 성형을 안정되게 행할 수 없다.
또, 본 발명의 에틸렌 공중합체 조성물에는, 산화방지제, 광안정제, 자외선흡수제 등의 내후안정제의 적어도 일종을 배합하는 것이, 태양광선 중의 자외선에 의거하는 밀봉재의 열화를 방지하는 점에서 효과적이다.
상기 산화방지제로서, 예를 들면, 각종 힌다드페놀계나 포스파이트계의 것을 적합하게 사용할 수 있다. 힌다드페놀계 산화방지제의 구체예로서는, 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 2-t-부틸-4-메톡시페놀, 3-t-부틸-4-메톡시페놀, 2,6-디-t-부틸-4-에틸페놀, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-t-부틸페놀), 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스[6-(1-메틸시클로헥실)-p-크레졸], 비스[3,3-비스(4-하이드록시-3-t-부틸페닐)부티릭애시드]글리콜에스테르, 4,4'-부틸리덴비스(6-t-부틸-m-크레졸), 2,2'-에틸리덴비스(4-sec-부틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-에틸리덴비스(4,6-디-t-부틸페놀), 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질)-2,4,6-트리메틸벤젠, 2,6-디페닐-4-옥타데실록시페놀, 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄, n-옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 4,4'-티오비스(6-t-부틸-m-크레졸), 토코페롤, 3,9-비스[1,1-디메틸-2-[β-(3-t-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]에틸]2, 4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸, 2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질티오)-1,3,5-트리아딘 등을 들 수 있다.
또, 상기 포스파이트계 산화방지제의 구체예로서는, 3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질포스파네이트디메틸에스테르, 비스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질포스폰산에틸, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파네이트 등을 들 수 있다.
또, 상기 광안정제로서는, 예를 들면, 힌다드아민계의 것을 적합하게 사용할 수 있다. 힌다드아민계 광안정제로서, 예를 들면, 4-아세톡시-2,2,6,6-테트라메틸 피페리딘, 4-스테아로일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-아크릴로일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-벤조일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-시클로헥사노일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-(o-클로로벤조일옥시)-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-(페녹시아세톡시)-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 1,3,8-트리 아자-7,7,9,9-테트라메틸-2,4-디옥소-3-n옥틸-스피로[4,5]데칸, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)테레프탈레이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 트리스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)벤젠-1,3,5-트리카르복시레이트, 트리스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-2-아세톡시프로판-1,2,3-트리카르복시레이트, 트리스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-2-하이드록시프로판-1,2,3-트리카르복시레이트, 트리스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)트리아진-2,4,6-트리카르복시레이트, 트리스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘)포스파이트, 트리스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)부탄-1,2,3-트리카르복시레이트, 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)프로판-1,1,2,3-테트라카르복시레이트, 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)부탄-1,2,3,4-테트라카르복시레이트 등을 들 수 있다.
상기 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-2-카르복시벤조페논, 2-하이드록시-4-n-옥톡시벤조페논 등의 벤조페논계, 2-(2'-하이드록시-3',5'-디제3부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-5-제3옥틸페닐)벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸계, 페닐살리실레이트, p-옥틸페닐살리실레이트 등의 살리실산에스테르계의 것 등을 사용할 수 있다.
이와 같은 내후안정제는, 본 발명에서의 아연 아이오노머 100 질량부에 대하여, 5 질량부 이하, 특히 0.1∼3 질량부의 비율로 배합하는 것이 효과적이다.
본 발명의 에틸렌 공중합체 조성물에는, 그 사용 목적이나 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서, 임의의 다른 첨가제를 배합할 수 있다. 다른 첨가제로서는, 공지의 각종 첨가제를 사용할 수 있다.
상기 다른 첨가제의 예로서는, 안료, 염료, 활제, 변색 방지제, 블록킹 방지제, 발포제, 발포조제, 가교제, 가교조제, 무기충전제 등을 예시할 수 있다.
본 발명의 에틸렌 공중합체 조성물이 태양전지 밀봉재로서 사용되는 경우, 예를 들면, 상기 변색 방지제로서, 카드뮴, 바륨 등의 금속의 지방산염을 배합할 수 있다.
또, 태양광선이 입사되는 측과 반대 측의 이른바 백시트 등의 하부 보호재가 배치되는 측의 밀봉재로서 사용되는 경우에는, 투명성은 요구되지 않기 때문에, 착색, 발전 효율 향상 등의 목적으로, 안료, 염료, 무기충전제 등을 배합할 수 있다. 예를 들면, 산화티탄, 탄산칼슘 등의 백색 안료, 울트라마린 등의 청색 안료, 카본블랙과 같은 흑색 안료 등 외에, 글라스 비즈나 광확산제 등을 예시할 수 있다. 특히 산화티탄 등의 무기안료를 배합하는 계에 본 발명의 에틸렌 공중합체 조성물을 적용하면, 절연저항 저하의 방지효과가 우수한 점에서 바람직하다. 안료, 염료, 무기충전제 등을 배합하는 경우, 이들(특히 무기안료)의 적합한 배합량은, 에틸렌·(메타)아크릴산계 공중합체를 주성분으로 포함하는 아연 아이오노머100 질량부에 대하여, 100 질량부 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5∼50 질량부이며, 특히 바람직하게는 4∼50 질량부이다.
본 발명의 에틸렌 공중합체 조성물은, 예를 들면, 시트 형상으로 하여 사용할 수 있다. 시트의 성형은, T-다이 압출기, 캘린더 성형기, 인플레이션 성형기 등을 사용하는 공지의 방법에 의해 행할 수 있다. 예를 들면, 에틸렌·(메타)아크릴산계 공중합체를 주성분으로 포함하는 아연 아이오노머 및 아미노기를 가지는 디알콕시실란과, 필요에 따라 첨가되는 무기안료 및 다른 첨가제를 미리 드라이블렌드 하여 압출기에 그 호퍼로부터 공급함과 함께, 다른 배합 성분이 있을 때에는 마스터 배치에 의해 첨가하고, 예를 들면, 110∼300℃로 가열하여 시트 형상으로 용융 압출함으로써 기재 위에 라미네이트하여 얻을 수 있다. 시트의 두께는, 특히 제한되는 것은 아니나, 통상은 0.2∼1.2 mm 정도이다.
2매의 보호기재로 태양전지 소자를 사이에 두어, 각각의 보호기재와 태양전지 소자의 사이에 각각 본 발명의 태양전지 소자 밀봉용 시트, 예를 들면, 상기한 바와 같이 성형한 시트(이하, 밀봉재 시트라고도 한다.)를 개재시켜 배치하고, 가열 및 /또는 압착에 의해 고정함으로써, 태양전지 모듈을 제작할 수 있다. 이와 같은 태양전지 모듈로서는, 여러가지 타입의 것을 예시할 수 있다. 그 일례로서, 태양광이 입사되는 측의 상부 투명 보호재/밀봉재 시트/태양전지 소자/밀봉재용 시트/하부 보호재와 같이, 태양전지 소자를 그 양측으로부터 밀봉재 시트(본 발명의 에틸렌 공중합체 조성물)로 사이에 둔 적층구조의 태양전지 모듈을 들 수 있다. 이와 같은 구성의 태양전지 모듈에서는, 상부 투명 보호재가 배치되는 측의 밀봉재로서 무기안료를 포함하지 않은 본 발명의 태양전지 소자 밀봉용 시트를 사용하고, 하부 보호재가 배치되는 측의 밀봉재로서 무기안료를 포함하는 본 발명의 태양전지 소자 밀봉용 시트를 사용하는 것이 바람직하다.
또, 다른 타입의 태양전지 모듈로서, 예를 들면, 유리 등의 기판의 표면 상에 형성된 태양전지 소자를, 태양광이 입사되는 측의 상부 투명 보호재/밀봉재 시트/태양전지 소자가 형성된 기판/밀봉재용 시트/하부 보호재와 같이, 기판 위에 형성된 태양전지 소자의 양측으로부터 밀봉재로 사이에 두는 구성의 것, 상부 투명 보호재의 내주면 위에 형성된 태양전지 소자, 예를 들면, 유리나 불소수지계 시트 위에 아몰퍼스 태양전지 소자를 스퍼터링 등으로 작성한 것 위에 밀봉재 시트와 하부 보호재를 형성시키는 구성의 것 등을 들 수 있다.
본 발명의 에틸렌 공중합체 조성물로 이루어지는 밀봉재 시트는 내습성이 우수하다. 일반적으로 박막형 태양전지는 기판 위에 증착한 금속막의 전극을 사용하고 있기 때문에 특히 수분에 약한 경향이 있다. 따라서, 본 발명의 밀봉재 시트를 박막형 태양전지에 사용하는 것이 바람직한 형태의 하나이다. 구체적으로는, 상부투명 보호재의 내주면 위에 형성된 태양전지 소자 위에 밀봉재 시트와 하부 보호재를 형성시키는 바와 같은 구성의 박막형 태양전지 모듈에 적용하는 것이 바람직한 형태의 하나이다.
태양전지 소자로서는, 예를 들면, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 아몰퍼스 실리콘 등의 실리콘계, 갈륨-비소, 구리-인듐-셀렌, 카드뮴-텔루르 등의 III-V족이나 II-VI족 화합물 반도체계 등, 각종 태양전지 소자를 사용할 수 있다. 본 발명의 태양전지 소자 밀봉용 시트(에틸렌 공중합체 조성물)는, 2매의 보호기재(상기 상부 투명 보호재 및 하부 보호재)와의 접착부의 내구성의 점에서, 특히 아몰퍼스 태양전지 소자, 예를 들면, 아몰퍼스 실리콘의 밀봉에 유용하다.
태양전지 모듈을 구성하는 상부 보호재로서는, 태양광이 입사되는 입사면인 관점으로부터, 유리, 아크릴수지, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 불소함유 수지 등을 예시할 수 있다. 또, 하부 보호재로서는, 금속이나 각종 열가소성 수지 필름 등의 단체(單體) 또는 다층의 시트를 들 수 있고, 예를 들면, 주석, 알루미늄, 스테인리스스틸 등의 금속, 유리 등의 무기재료, 폴리에스테르, 무기물 증착 폴리에스테르, 불소함유 수지, 폴리올레핀 등의 1층 또는 다층의 시트를 예시할 수 있다.
본 발명의 태양전지 소자 밀봉용 시트는, 이들 상부 보호재 및/또는 하부 보호재에 대하여 양호한 접착성을 나타낸다.
태양전지 모듈의 제조는, 본 발명의 태양전지 소자 밀봉용 시트가 용융하는온도에서 필요한 시간을 들여 가열하고, 태양전지 소자나 보호재에 당해 밀봉재용 시트를 밀착시켜 접착하면 된다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 구체적으로 설명하나, 본 발명은 그 주지(主旨)를 초과하지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 기재하지 않는 한, 「부」는 질량기준이다.
- 1. 원료 -
이하에 나타내는 실시예 및 비교예의 실시에 있어서, 하기의 재료를 준비하였다. 또한, 「메타크릴산 함량」은 메타크릴산 유래의 반복 구성단위의 공중합 비율을 나타내고, 「아크릴산이소부틸 함량」은 아크릴산이소부틸 유래의 반복 구성단위의 공중합 비율을 나타낸다. 또, MFR은, JIS K7210-1999에 준거하여, 190 ℃, 하중 2160g에서 측정한 멜트 플로우 레이트값이다.
(1) 수지 :
·수지(a) : 에틸렌·메타크릴산 공중합체의 Zn아이오노머
(메타크릴산 함량 : 15 질량%, MFR : 5g/10분, 중화도 : 23%)
·수지(b) : 에틸렌·메타크릴산 공중합체의 Zn아이오노머
(메타크릴산 함량 : 8.5 질량%, MFR : 5.5g/10분, 중화도 : 18%)
·수지(c) : 에틸렌·메타크릴산 공중합체
(메타크릴산 함량 : 15 질량%, MFR : 25g/10분)
·수지(d) : 에틸렌·메타크릴산 공중합체
(메타크릴산 함량 : 20 질량%, MFR : 60g/10분)
·수지(e) : 에틸렌·메타크릴산 공중합체의 Na아이오노머
(메타크릴산 함량 : 15 질량%, MFR : 2.8g/10분, 중화도 : 30%)
·수지(f) : 에틸렌·아크릴산이소부틸·메타크릴산 공중합체의 Zn아이오노머(아크릴산이소부틸 함량 : 10 질량%, 메타크릴산 함량 : 10 질량%, MFR : 9g/10분, 중화도:35%)
(2) 실란 커플링제 :
·실란 커플링제(a) : N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란
·실란 커플링제(b) : N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란
·실란 커플링제(c) : 3-아미노프로필트리에톡시실란
·실란 커플링제(d) : 3-글리시독시프로필트리메톡시실란
·실란 커플링제(e) : 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란
(3) 산화방지제 : 펜타에리스리톨테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시 페닐)프로피오네이트](Irganox 1010, 치바·스페셜티·케미컬즈사제)
(4) 자외선 흡수제 : 2-하이드록시-4-n-옥톡시벤조페논(Chimassorb 81, 치바·스페셜티·케미컬즈사제)
(5) 광안정제 : 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트(Tinuvin 770DF, 치바·스페셜티·케미컬즈사제)
- 2. 기재 -
기재에는, 하기의 2종류를 준비하였다.
(1) 청색 유리 : 두께 3 mm, 사이즈 7.5 cm × 12 cm
(2) 백시트 : PVF(38 ㎛ 두께 폴리불화비닐)/PET(75 ㎛ 두께 폴리에틸렌테레프탈레이트)/PVF(38 ㎛ 두께 폴리불화비닐)의 적층기재
[엠에이 패키징(주)제의 PTD75(불소수지 기재) ; PVF : 듀퐁사제의 테드라(등록상표)]
(실시예 1)
상기 수지(a) 70g 및 실란 커플링제(a) 0.7g을 각각 칭량하여, 라보플라스트밀 혼련기(도요세이키사제 트윈 스크류)로, 150℃, 회전수 30 rpm으로 15분간 혼합하여, 토오크[N·m]의 변화를 관찰하였다. 또, 혼합물의 상태에 대해서도 관찰하였다. 이 때, 실란 커플링제는, 수지 투입 후의 수지 토오크가 안정되고 나서 첨가하였다.
토오크 변화(ΔN)(%)는, 토오크의 최대값(Nmax) 및 최소값(Nmin)으로부터 하기 식에 의하여 구하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
ΔN[%]=(Nmax/Nmin)×100 ··· 식
다음으로, 얻어진 혼합물을 가열 프레스(150℃)로 0.5 mm 두께의 시트로 프레스 성형하고, 이 시트(밀봉 시트)를 라미네이터로 하기 조건으로 청색 유리와 접합하였다. 얻어진 접합물을 10 mm 폭으로 잘라내어 샘플로 하고, 인장시험기를 사용하여 인장속도 50 mm/min으로, 청색 유리/밀봉 시트 사이의 접착강도[N/10mm]를 측정하였다. 이 측정 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 또한, 청색 유리/밀봉 시트사이의 접착강도는, 20N/10 mm 이상이 허용범위이다.
<접합조건>
·접합 조건 : 150℃ × 10분간으로 접합하여 [초압 1MPa로 1.5분간 프레스후, 10 MPa로 가압하여 3.5분간 프레스하고, 23℃에서 5분간 냉각]
·접합장치(라미네이터) : NPC제의 LM-50x50S
·샘플 구성 : 청색 유리/밀봉 시트
(실시예 2)
실시예 1에서, 수지(a)를 수지(b)로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
실시예 1에서, 실란 커플링제(a)를 실란 커플링제(b)로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 2)
실시예 1에서, 실란 커플링제(a)를 실란 커플링제(c)로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 3)
실시예 1에서, 실란 커플링제(a)를 실란 커플링제(d)로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 4)
실시예 1에서, 실란 커플링제(a)를 실란 커플링제(e)로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 5)
실시예 1에서, 수지(a)를 수지(b)로 바꾸고, 실란 커플링제(a)를 실란 커플링제(c)로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 6)
실시예 1에서, 수지(a)를 수지(c)로 바꾸고, 실란 커플링제(a)를 실란 커플링제(c)로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 7)
실시예 1에서, 수지(a)를 수지(c)로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 8)
실시예 1에서, 수지(a)를 수지(d)로 바꾸고, 실란 커플링제(a)를 실란 커플링제(c)로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 9)
실시예 1에서, 수지(a)를 수지(d)로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 10)
실시예 1에서, 수지(a)를 수지(e)로 바꾸고, 실란 커플링제(a)를 실란 커플링제(c)로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(비교예 11)
실시예 1에서, 수지(a)를 수지(e)로 바꾼 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
실시예 1에서, 실란 커플링제(a)의 첨가량을 1부로부터 43부로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 접합물을 얻음과 함께, 측정을 행하였다. 측정 결과는, 하기 표 1에 나타낸다.
(실시예 4)
상기 수지(a) 100kg 및 상기 실란 커플링제(a) 12kg을 각각 칭량하고, 혼합하여 함침 펠릿으로 하였다. 얻어진 함침 펠릿을, 2축 압출기(L/D=33, 스크류 지름 44 mm)를 사용하여 150℃에서 혼련하여, 펠릿 컴파운드를 얻었다. 이 때, 컴파운드의 상태는 안정되어 있고, 스트랜드에도 특히 눈에 띤 겔 형상물 등의 발생은 관찰되지 않았다. 계속해서 펠릿으로 하고, 얻어진 펠릿을 150℃에서 5분간(초압 1 MPa로 1.5분 + 10 MPa로 가압 후 3.5분) 가압하고, 0.5 mm 두께의 프레스 시트를 작성하였다. 이 프레스 시트를 사용하여, 라미네이터(NPC제의 LM-50x50S)로 청색 유리와 접합하였다. 얻어진 접합물을 10 mm 폭으로 잘라내어 샘플로 하고, 인장시험기를 사용하여 인장속도 50 mm/min로, 청색 유리/밀봉 시트 사이의 접착강도[N/10 mm]를 측정하였다. 그 결과, 60 N/10 mm 이상(시트 조각)의 접착강도를 나타내었다.
(실시예 5)
상기 수지(a) 5000 g, 상기 실란 커플링제(a) 10 g, 상기 산화방지제 1 g, 상기 자외선 흡수제 10 g 및 상기 광안정제 3.5 g을 각각 칭량하고, 혼합하여 함침 펠릿으로 하였다. 얻어진 함침 펠릿을, 압출기(L/D = 26, 풀플라이트 스크류, 압축비 2.6)를 사용하여 180℃에서 혼련하고, 균일한 두께 0.4 mm의 시트(밀봉 시트)를 얻었다. 얻어진 밀봉 시트를 라미네이터로 하기 조건으로 청색 유리 및 백시트와 접합하여, 접합물을 얻었다. 이 접합물을 10 mm 폭으로 잘라내어 샘플로 하고, 인장시험기를 사용하여 인장속도 50 mm/min로, 백시트/밀봉 시트 사이 및 청색 유리/밀봉 시트 사이의 접착강도[N/10 mm]를 측정하였다. 또한, 백시트/밀봉 시트 사이 및 청색 유리/밀봉 시트 사이의 접착강도는, 각각 5N/10 mm 이상, 20N/10 mm 이상이 허용범위이다. 측정 결과는, 하기 표 2에 나타낸다.
<접합조건>
·접합 조건 : 150℃ × 10분간으로 접합하여[초압 1 MPa로 1.5분간 프레스 후, 10 MPa로 가압하여 3.5분간 프레스 하고, 23℃로 5분간 냉각]
·접합장치(라미네이터) : NPC제의 LM-50x50S
·샘플 구성 : 청색 유리/밀봉 시트/백시트
또, 얻어진 샘플에 대하여, 컬러 컴퓨터 SM-T[스가시험기(주)제]를 사용하여 초기의 황색도(YI)를 측정하였다. 계속해서, Ci-4000(아틀라스사제)에 의해, 평가 항목에 맞추어 하기의 환경조건 하에서 각각 에이징을 행한 후, 다시 상기와 동일하게 YI를 측정하고, 초기의 YI와 대비하여 황변도를 대비하고, 내구성을 평가하였다. 에이징의 전후에서 YI의 변화가 작은 쪽이 내구성이 우수한 것을 나타낸다. 측정·평가의 결과는, 하기 표 2에 나타낸다.
<평가항목 및 환경조건>
·내열성 : 85℃ × 1000시간
·내습성 : 85℃ × 90 %RH × 1000시간
·내후성 : 83℃ × 180 W/㎡ × 50 %RH × 2000시간
(실시예 6)
상기 수지(a) 4915 g, 실시예 4에서 얻은 함침 펠릿 85 g, 상기 산화방지제 1 g, 상기 자외선 흡수제 10 g 및 상기 광안정제 3.5 g을 각각 칭량하고, 혼합하였다. 이것을 압출기(L/D=26, 풀플라이트 스크류, 압축비 2.6)를 사용하여 180℃에서 혼련하고, 균일한 두께 0.4 mm의 시트를 얻었다. 얻어진 시트를 사용하여, 실시예 5와 마찬가지로, 샘플을 작성함과 함께, 접착강도의 측정 및 내구성의 평가를 행하였다. 측정 평가의 결과는, 하기 표 2에 나타낸다.
(실시예 7)
실시예 5에서, 수지(a)를 수지(b)로 바꾼 것 이외는, 실시예 5와 동일하게 하여, 샘플을 작성함과 함께, 접착강도의 측정 및 내구성의 평가를 행하였다. 측정평가의 결과는, 하기 표 2에 나타낸다.
(실시예 8)
실시예 5에서, 수지(a)를 수지(f)로 바꾸고, 실란 커플링제(a)의 양을 10 g에서 20 g으로 바꾼 것 이외는, 실시예 5와 동일하게 하여, 샘플을 작성함과 함께, 접착강도의 측정 및 내구성의 평가를 행하였다. 측정 평가의 결과는, 하기 표 2에 나타낸다.
(비교예 12)
실시예 5에서, 수지(a)를 수지(c)로 바꾼 것 이외는, 실시예 5와 동일하게 하여, 샘플을 작성함과 함께, 접착강도의 측정 및 내구성의 평가를 행하였다. 측정 평가의 결과는, 하기 표 2에 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
상기 표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예에서는, 시트 성형용 수지 조성물에 겔 상태는 보이지 않고, 시트의 제작 및 태양전지 모듈의 제작을 안정적으로 행할 수 있으며, 유리와의 접착성도 높은 값을 나타내었다. 또, 실시예에서는 상기 표 2에 나타내는 바와 같이, 백시트와의 접착성도 높고, 또, 황변도를 나타내는 YI변화가 작아져, 열·수분·광에 대한 내구성도 양호하였다.
이에 대하여, 비교예에서는, 혼련 중에 대폭적인 점도 상승이 보여, 육안으로 겔 상태가 확인된 외에, 유리와 접착시켰을 때의 접착강도도 뒤떨어져 있었다. 또한, 비교예에서는, 혼련 가공 시에 겔화하였기 때문에, 시트화할 수 없었다.
상기한 실시예에서는, 아미노기를 가지는 디알콕시실란으로서, N-2-(아미노 에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란을 사용한 경우를 중심으로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고, 다른 N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필알킬디알콕시실란을 사용한 경우도 동일하다. 또, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필알킬디알콕시실란 이외의 이미 설명한 다른 「아미노기를 가지는 디알콕시실란」을 에틸렌·(메타)아크릴산계 공중합체와 병용한 경우에도, 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
일본국 출원2008-161494의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 도입된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허출원 및 기술규격은, 개개의 문헌, 특허출원 및 기술규격이 참조에 의해 도입되는 것이 구체적 또한, 개개로 기재된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 도입된다.

Claims (11)

  1. 에틸렌 유래의 구성단위 및 (메타)아크릴산 유래의 구성단위를 가지는 공중합체를 주성분으로 포함하는 아연 아이오노머와, 아미노기를 가지는 디알콕시실란을 함유하는 에틸렌 공중합체 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디알콕시실란이, 3-아미노프로필알킬디알콕시실란 및 N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필알킬디알콕시실란에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 에틸렌 공중합체 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 디알콕시실란의 함유 비율이, 상기 아연 아이오노머 100 질량부에 대하여 15 질량부 이하인 에틸렌 공중합체 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    자외선 흡수제, 광안정제 및 산화방지제로부터 선택되는 내후안정제를 더 함유하는 에틸렌 공중합체 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 공중합체는, (메타)아크릴산에스테르에 유래하는 구성단위를 더 가지는 에틸렌 공중합체 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 아연 아이오노머의 중화도가, 10% 이상 60% 이하인 에틸렌 공중합체 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴산 유래의 구성단위의 함유 비율이, 상기 공중합체의 전 체 질량에 대하여, 1 질량% 이상 25 질량% 이하인 에틸렌 공중합체 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 디알콕시실란의 알킬 부위의 탄소수가 1∼3인 에틸렌 공중합체 조성물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 디알콕시실란의 함유 비율이, 상기 아연 아이오노머 100 질량부에 대하여 0.03∼12 질량부인 에틸렌 공중합체 조성물.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 기재된 에틸렌 공중합체 조성물을 사용하여 형성된 태양전지 소자 밀봉용 시트.
  11. 제 10항에 기재된 태양전지 소자 밀봉용 시트를 구비한 태양전지 모듈.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011007717A1 (ja) * 2009-07-15 2011-01-20 住友化学株式会社 太陽電池用封止材
US20130056049A1 (en) * 2010-05-13 2013-03-07 Du Pont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd. Multilayer material, encapsulant for a solar cell, interlayer for safety (laminated) glass, solar cell module, and safety (laminated) glass
JP5789151B2 (ja) * 2011-07-28 2015-10-07 アキレス株式会社 合わせガラス用中間膜
WO2014104715A1 (ko) * 2012-12-24 2014-07-03 주식회사 엘지화학 공중합체
KR101487257B1 (ko) * 2013-07-11 2015-01-28 엘에스산전 주식회사 태양전지 모듈
KR102113839B1 (ko) * 2013-07-29 2020-05-21 엘지전자 주식회사 후면 시트 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈
US20150158986A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polymeric interlayer sheets and light weight laminates produced therefrom
WO2017196707A1 (en) 2016-05-09 2017-11-16 Kuraray America, Inc. Multilayer interlayer and glass laminate
KR20190065310A (ko) 2016-10-28 2019-06-11 쿠라레이 아메리카 인코포레이티드 쐐기형 다층 중간층 및 유리 라미네이트
CN111093976A (zh) 2017-07-31 2020-05-01 可乐丽美国股份有限公司 粘附特性增强的离聚物夹层
US20190390051A1 (en) 2018-06-22 2019-12-26 Kuraray America, Inc. Reduction of edge yellowing of polyvinylacetal laminates
EP3921151A1 (en) 2019-02-04 2021-12-15 Kuraray Europe GmbH Hurricane-resistant acoustic glazing
WO2023249853A1 (en) 2022-06-22 2023-12-28 Kuraray America, Inc. Ionomer resin composition

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5527619A (en) * 1993-04-26 1996-06-18 Rohm And Haas Company Tannin stain blocking coated substrate
KR950018342A (ko) * 1993-12-15 1995-07-22 윌리엄 이. 램버트 3세 백악질 기질에 대한 코팅제의 접착력을 개선시키는 혼합조성물
JP4565455B2 (ja) 1998-10-16 2010-10-20 三井・デュポンポリケミカル株式会社 太陽電池封止材料及び太陽電池モジュール
JP4233072B2 (ja) 1999-11-11 2009-03-04 三井・デュポンポリケミカル株式会社 太陽電池封止材料及び太陽電池モジュール
JP4573493B2 (ja) 2002-06-21 2010-11-04 三井・デュポンポリケミカル株式会社 太陽電池モジュールの表層構造
JP2006036875A (ja) 2004-07-26 2006-02-09 Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd 太陽電池封止用エチレン共重合体組成物及びそれを用いた太陽電池モジュール
JP2006190867A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd 太陽電池封止材
EP1863098B1 (en) * 2005-03-08 2015-07-08 Du Pont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd. Sealing material for solar cell
WO2008078801A1 (ja) * 2006-12-27 2008-07-03 Du Pont-Mitsui Polychemicals Co. Ltd. エチレン共重合体組成物、それからなる太陽電池素子封止用シート及びそれを用いた太陽電池モジュール
JP2008161494A (ja) 2006-12-28 2008-07-17 Care Life Japan Kk 使用者装着装置及び自動排泄処理装置
JP5687818B2 (ja) * 2008-01-28 2015-03-25 三井・デュポンポリケミカル株式会社 太陽電池モジュール
KR101358364B1 (ko) * 2008-06-26 2014-02-05 듀폰-미츠이 폴리케미칼 가부시키가이샤 태양전지용 적층 시트 및 이것을 사용한 태양전지 모듈
KR20110063690A (ko) * 2008-10-30 2011-06-13 듀폰-미츠이 폴리케미칼 가부시키가이샤 다층 시트, 태양 전지 소자용 밀봉재, 및 태양 전지 모듈

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