KR20120040359A

KR20120040359A - 태양전지 봉지재용 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 조성물

Info

Publication number: KR20120040359A
Application number: KR1020100101723A
Authority: KR
Inventors: 한재혁; 조재환; 이구형; 김경현
Original assignee: 삼성토탈 주식회사
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2012-04-27
Also published as: KR101202573B1

Abstract

본 발명은 태양전지 봉지재용 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(EVA) 조성물에 관한 것으로, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 수지에 상대적으로 반감기 온도가 낮은 1차 가교제를 주가교제로 사용하고, 상대적으로 반감기 온도가 높은 2차 가교제를 미량 사용함으로써, 주가교제의 최소 요구 함량 및 전체 가교제의 최소 요구 함량을 줄여 잔류 퍼옥사이드로 인한 황변 발생 등의 문제점을 최소화하고, 가교 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 태양전지 봉지재용 EVA 조성물에 관한 것이다.

Description

태양전지 봉지재용 에틸렌비닐아세테이트 공중합체 조성물{Composition of Ethylene Vinyl Acetate Copolymer for Solar Cell Encapsulant}

본 발명은 태양전지 봉지재용 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 조성물에 관한 것으로, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(이하, 'EVA'라고 칭함) 수지에 1차 및 2차 가교제를 특정 함량으로 병용함으로써, 사용되는 가교제의 총 함량을 줄이면서 동시에 가교시간을 단축하여 생산성을 향상시키고 황변 유발요소를 감소시킬 수 있는 태양전지 봉지재용 EVA 조성물에 관한 것이다.

태양광 발전에 사용되는 태양전지 모듈은 태양광이 입사되는 쪽에 투명 유리기판과 그 아래에 셀을 보호하기 위해 셀의 양면에 EVA 시트가 사용되며, 마지막으로 수증기 차단성 및 내후성이 우수한 시트인 백시트(back sheet)로 라미네이팅 되어있다.

태양전지 모듈의 제작에 사용되는 EVA 시트는 셀의 고착을 위하여 적절한 가교제 및 접착제가 함유되어 있으며, 이후 라미네이션 공정에서 겔화를 진행하여 셀을 고정시키고, 장기 사용에 따른 황변 현상을 방지하기 위하여 UV 안정제 및 산화 방지제를 첨가하여 제조되고 있다. 셀을 EVA 시트 사이에 고정시키고, 유리 및 백시트에 접착시키는 공정인 라미네이션 공정에서 가교제는 승온과정 시 분해되어 라디칼을 형성하고, 가교 결합을 유도하는 역할을 수행한다.

현재 산업계에서 사용되는 라미네이션 방법에는 가교제로 디알킬퍼옥사이드를 주로 사용하는 스탠다드 큐어(standard cure) 방법과 퍼옥시카보네이트와 퍼옥시케탈을 주로 사용하는 패스트 큐어(fast cure) 방법이 있다. 이 중, 디알킬퍼옥사이드는 반감기 온도가 높아 라미네이션 공정 시간이 오래 걸리는 문제를 가지고 있으며, 이는 생산성 저하로 이어진다. 또한 긴 라미네이션 공정은 첨가된 산화방지제의 손실을 유발하며, 아세트산의 배출을 촉진하여 UV 흡수제와 UV 안정제의 기능기를 비활성화시키는 것으로 알려져 있다. 생산성을 올리기 위해 가교시간을 단축하거나 가교제의 함량을 증가시킬 경우, 잔류 퍼옥사이드량이 증가하여 황변의 원인으로 작용하게 된다. 한편, 퍼옥시카보네이트와 퍼옥시케탈은 반감기 온도가 낮아 라미네이션 공정 시간을 단축하여 생산성을 올릴 수 있는 장점이 있으나, 급격한 가교진행으로 인해 시트의 부풀음 현상이 발생하고, 급격히 생성된 분해가스가 모듈내에 잔존하는 문제점을 가지고 있다.

시트의 가공물성을 만족하면서 생산성을 높이기 위해 일본 특허 4034382에서는 반감기 온도가 상대적으로 낮은 퍼옥시카보네이트와 퍼옥시케탈을 선택적으로 사용하여 디알킬퍼옥사이드와의 혼합 비율을 10/90~90/10로 하여 병용하는 방법을 제시하고 있다. 이 경우, 전체 퍼옥사이드의 함량은 EVA 수지 100중량부 당 0.5~3중량부의 사용량을 제시하고 있으나, 실시예에서 가교도 값을 보면, 상기 조건에서 제조된 시트의 가교도는 태양전지 모듈에서 최소한으로 요구되는 가교도 80%를 넘지 못하고 있음을 알 수 있다. 그리고 상기 특허의 비교예에서 알 수 있듯이, 80%의 가교율을 넘기 위해서는 반감기 온도가 낮은 퍼옥시카보네이트와 퍼옥시케탈을 1.5중량부로 사용하여야만 하고, 이 경우는 증가된 가교제로 인하여 황변의 문제를 일으킴을 알 수 있다. 따라서, 상기 특허는 태양전지 봉지재에 요구되는 물성을 충족시키면서 생산성을 높이는 적절한 방안이 되지 못하고 있다.

한편 유럽 공개특허 EP 2003 701 A1에서는 시트의 라미네이션 공정에서 부풀음을 방지하기 위한 기술로 퍼옥시카보네이트와 퍼옥시 케탈에서 선택되는 1종과 디알킬퍼옥사이드의 비율을 1/99~9/91로 하여 병용하는 것을 제시하고 있다. 이 경우, 부풀음 방지와 황변방지에는 효과가 있는 것으로 실시예에 예시되고 있으나, 상기 예는 생산성 증가를 위한 효과를 예시하고 있지는 못하며, 반감기 온도가 낮은 퍼옥시카보네이트 또는 퍼옥시케탈을 감량함으로써 당연히 예상되는 황변개선과 부풀음개선 효과만을 제시하고 있을 뿐이다.

대한민국 공개특허 제2007-0101875호에서는 가교조제로 트리알릴이소시아누레이트 2중량부의 존재하에서 디알킬퍼옥사이드/퍼옥시카보네이트의 비율을 2/8로하여 사용하므로써 부풀음을 줄이고, 가교속도를 증가시키는 방법을 제시하고 있다. 그러나, 이 경우 전체 퍼옥사이드의 양의 감소는 없으며, 가교속도(가교 시트의 토크 값으로 상대 비교)의 증가는 디알킬퍼옥사이드를 단독으로 사용하는 경우와 유사한 값을 나타내고 있어 생산성 증가 효과도 없을 뿐더러 잔류 퍼옥사이드의 량을 줄이기 위한 방안이 제시되지 못하고 있다.

미국특허 제6,093,757호에서는 디알킬퍼옥사이드 사용시 문제가 되는 잔류 퍼옥사이드의 문제와 긴 라미네이션 시간 동안 발생되는 산화방지제 및 UV 안정제의 소모와 발색유발 물질의 생성문제를 해결하고, 퍼옥시카보네이트 사용시 문제가 되는 다량의 가스 성분의 문제를 해결하여 생산성을 높이기 위하여, 반감기 온도가 낮은 1,1-디-(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산(상품명 Loperox 231, Aremaka사)의 사용을 특정하고 있다. 상기 특허에서는 디알킬퍼옥사이드인 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산 대비 잔류량이 적음을 적시하고 있고, 패스트 큐어 라미네이션 조건에서는 퍼옥시카보네이트인 t-부틸-(2-에틸헥실)모노퍼옥시카보네이트와는 동일 수준임을 나타내고 있다. 85℃ 조건에서의 황변 테스트에 있어서는 사용된 첨가제의 종류가 상이하여 직접 비교가 어려운 점이 있다. 따라서 상기 예도 상업적인 생산성 향상을 위한 적절한 제시가 되지 못하고 있다.

본 발명의 목적은, 태양전지 봉지재용 EVA 시트를 제조함에 있어서, 가교조제의 선택적 존재하에서 목표 가교도를 얻기 위해 첨가되는 가교제의 양을 최소화하여 황변유발을 방지함과 동시에 태양전지 모듈 제작 시 생산성을 높이고, 잔류 퍼옥사이드 함량을 최소화하여, EVA 시트 내의 산화방지제 및 UV 안정제 등 첨가제의 손실을 방지할 수 있는 태양전지 봉지재용 EVA 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 태양전지 봉지재용 EVA 조성물은, 에틸렌비닐아세이트 공중합체 수지 100중량부에 대하여, 1시간 반감기 온도가 110~120℃인 퍼옥시케탈 및 1시간 반감기 온도가 90~130℃인 퍼옥시카보네이트로부터 1종 이상 선택되는 1차 가교제 0.5 내지 0.8중량부를 포함하고, 1시간 반감기 온도가 130~150℃인 디알킬퍼옥사이드로부터 1종 이상 선택되는 2차 가교제를 0.02 내지 0.05중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 사용되는 상기 EVA 수지는 비닐아세테이트(VA) 함량이 23~35중량%, 바람직하게는 25~32중량%이고, 용융지수(190℃, 2.16kg의 하중으로 측정)가 6~30g/10분, 바람직하게는 10~30g/10분인 것이 바람직한데, 상기 비닐아세테이트의 함량이 상기 범위를 벗어나면 투명성, 유연성 및 내블로킹성이 떨어져 바람직하지 않고, 상기 용융지수가 상기 범위를 벗어나면 시트 성형성 및 기계적 물성이 떨어져 바람직하지 않다.

본 발명에 사용되는 상기 1차 가교제의 반감기 온도는 2차 가교제의 반감기 온도에 비하여 낮은 것이 바람직한데, 이는 1차 가교제의 한계량(필요 가교도 충족을 위한 최소 필요량)이 2차 가교제의 미량 첨가로 낮아질 수 있고, 또한 이를 통하여 잔류 퍼옥사이드량을 최소화하고, 목표 가교도 달성을 위한 가교 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

상기 1차 가교제로는 1시간 반감기 온도가 110~120℃인 퍼옥시케탈 또는 1시간 반감기 온도가 90~130℃인 퍼옥시카보네이트로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 상기 퍼옥시케탈의 구체예로는, t-부틸-2-에틸헥실모노퍼옥시카보네이트, 1,1-디(t-아밀퍼옥시)시클로헥산, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 및 1,1-디(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 등이 있고, 상기 퍼옥시카보네이트의 구체예로는 2,5-디메틸-2,5-디-(2-에틸헥사노닐퍼옥시)헥산, t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-아밀(2-에틸헥실)모노퍼옥시카보네이트, t-부틸이소프로필모노퍼옥시카보네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, t-부틸-(2-에틸헥실)모노퍼옥시카보네이트, t-아밀퍼옥시벤조에이트, 터셔리부틸퍼옥시아세테이트, t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트 및 t-부틸퍼옥시벤조에이트 등이 있다.

상기 2차 가교제로는 1시간 반감기 온도가 1차 가교제보다 높은 130~150℃인 디알킬퍼옥사이드를 1종 이상 사용할 수 있고, 구체적인 예로는, 디큐밀퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, α,α'-디(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠, 디-t-아밀퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3 등이 있다.

상기 1차 가교제의 함량은 EVA 수지 100중량부에 대하여 0.5~0.8중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 상기 함량이 0.5중량부 미만이면 최소 요구 가교도인 80%에 도달하지 못하여 바람직하지 않고, 0.8중량부를 초과하면 라미네이션 공정에서 퍼옥사이드가 다 사용되지 못하고 잔류하는 량이 증가하여 황변유발 물질로 작용하여 바람직하지 않다.

상기 2차 가교제의 함량은 0.02~0.05중량부, 특히 0.025~0.05중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 0.02중량부 미만이면 2차 가교제의 효과가 나타나지 않아 바람직하지 않고, 0.05중량부를 초과하면 생산성 증가를 위한 패스트 타입(Fast Type)의 라미네이션 공정에서 2차 가교제의 잔류량이 증가하여 황변을 증가시키므로 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 태양전지 봉지재용 EVA 조성물은, 가교제와 더불어 상승효과를 위하여 추가적으로 가교조제를 더 포함할 수 있다.

상기 가교조제의 종류에는 특별히 한정이 없고, 바람직한 구체예로는, 트리알릴이소시아누레이트, 트리알릴시아누레이트, 디알릴프탈레이트, 디알릴푸마레이트 및 디알릴말레에이트 등과 같은 폴리알릴 화합물, 및 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트 등과 같은 아크릴레이트 화합물로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

상기 가교조제의 함량은 EVA 수지 100중량부에 대하여 0.1~3중량부, 더 바람직하게는 0.3~1중량부인 것이 바람직한데, 0.1중량부 미만 사용시에는 가교 조제의 효과가 나타나기 어려우며, 3중량부를 초과하면 가교조제 증량의 효과가 크지 않아 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 태양전지 봉지재용 EVA 조성물에 있어서, 필요에 따라 산화방지제, UV 흡수제, UV 안정제 및 실란커플링제로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 산화방지제의 종류에는 특별히 한정이 없고, 그 구체예로는　테트라키스(메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-히드록시히드로시남산))메탄, 3,5-디-t-부틸-4-히드록시히드로시남산옥타데실, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 및 트리스(노닐페닐)포스파이트로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으며, 상기 산화방지제의 함량은 EVA 수지 100중량부에 대하여 0.01~0.5중량부인 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나면 산화 방지제의 효과가 없거나 오히려 퍼옥사이드와의 반응물질이 황변 유발물질로 작용하여 바람직하지 않다.

상기 UV 흡수제의 종류에는 특별히 한정이 없고, 그 구체예로는　2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-2'-카르복시벤조페논, 2-히드록시-4-옥틸옥시벤조페논, 2-히드록시-4-n-도데실옥시벤조페논, 2-히드록시-4-n-옥타데실옥시벤조페논, 2-히드록시-4-벤질옥시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-술포벤조페논, 2-히드록시-5-클로로벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 및 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으며, 상기 UV 흡수제의 함량은 EVA 수지 100중량부에 대하여 0.05~0.5중량부인 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나면 UV 흡수 효과가 없거나 퍼옥사이드와의 반응물질이 황변 유발 물질로 작용하여 바람직하지 않다.

상기 UV 안정제의 종류에는, 특별히 한정이 없고, 그 구체예로는 비스-2,2,6,6,-테트라메틸-4-피페리디닐세바케이트, 비스-1-메틸-2,2,6,6,-테트라메틸-4-피페리디닐 세바케이트, 2(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디-t-아밀페닐)-2H-벤조트리아졸로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으며, 상기 UV 안정제의 함량은 EVA 수지 100중량부에 대하여 0.05~0.5중량부인 것이 바람직하며, 0.05 중량부 미만 사용시 알킬옥사이드 및 퍼옥사이드 등 EVA 물성 저하 요소의 제거 효과가 나타나지 않고, 0.5중량부 초과 사용시는 그 증가 효과가 거의 없어 바람직하지 않다.

상기 실란커플링제는 EVA 시트와 유리 또는 셀과의 접착성을 증진시키고자 사용되는 것으로서, 그 종류에는 특별히 한정이 없고, 구체예로는 γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으며, 상기 실란커플링제의 함량은 EVA 수지 100중량부에 대하여 0.05~1중량부인 것이 바람직하며, 0.05중량부 미만 사용 시는 커플링제에 의한 접착력 효과가 거의 없으며, 1중량부 초과 사용시는 그 증가 효과가 거의 없어 바람직하지 않다.

상기 첨가제들은 EVA 수지에 드라이 블렌드되어 압출기로 투입되거나, EVA 수지와는 별도로 압출기로 사이드 피딩될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 태양전지 봉지재용 EVA 조성물에는, 상기한 성분들 이외에, 통상적으로 태양전지 봉지재용 EVA 조성물에 사용되는 첨가제들, 예로서 난연제 등의 첨가제를 통상의 사용량 범위로 배합할 수 있다.

본 발명에 따른 태양전지 봉지재용 EVA 조성물에 의하면, 1, 2차 가교제를 단독으로 사용하거나, 2차 가교제를 본 발명의 범위보다 더 많은 양으로 사용한 경우 대비 가교 효율이 높고, 황변이 적은 시트를 제조할 수 있는데, 이는 미량 첨가된 2차 가교제가 1차 가교제와 상승작용을 일으켜 1차 가교제가 충분한 가교도를 달성할 수 있도록 하여 전체 가교제의 최소 필요 요구량을 1중량부 미만으로 줄여주기 때문이다. 또한, 이러한 상승효과를 위해서는 적절한 가교조제가 첨가될 수 있으며, 이로 인하여 상승효과는 더욱 강화될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 태양전지 봉지재용 EVA 조성물에 의하면 EVA 시트의 물성을 저해하지 않으면서 생산성을 높일 수 있다.

도 1은 실시예의 EVA 시트의 가교도(%)를 나타낸 그래프이다.
도 2는 비교예와 실시예의 시간에 따른 황변 값의 변화를 나타낸 그래프이다.

이하, 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.　

[ 실시예 1]

용융지수가 10g/10분이고, 비닐아세테이트 함량이 28중량%인 EVA(제조사: 삼성토탈) 100중량부에 대하여, 하기 표 1에 나타낸 조성비대로 1차 가교제로서 t-부틸-2-에틸헥실모노퍼옥시카보네이트(상품명: Luperox TBEC, 제조사: 알케마) 0.5중량부, 2차 가교제로서 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산(상품명: Luperox 101, 제조사: 알케마) 0.025중량부, 가교조제로서 트리알릴이소시아누레이트(상품명: TAIC, 제조사: 에보닉) 0.5중량부, UV 흡수제로서 2-히드록시-4-옥틸옥시-벤조페논(상품명: Chimassorb 81, 제조사: 시바) 0.2중량부, UV 안정제로서 비스-2,2,6,6,-테트라메틸-4-피페리디닐세바케이트(상품명: Tinuvin 770, 제조사: 시바)를 0.1 중량부, 실란커플링제로서 γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란(상품명: OFS 6030, 제조사: 다우코닝)을 0.3중량부 혼합하였다.

이후, 압출기를 통하여 시트를 제조하였으며, 압출기 온도 및 T-다이 온도는 100℃를 유지하였으며, 시트의 생산 선속도는 2.5m/분을 유지하였다. 제조된 시트의 두께는 0.5mm이었다.

상기 제조된 시트는 가교도 측정을 위하여 핫 프레스(Hot Press)를 이용하여 150℃에서, 6bar의 압력으로 몰드에서 가교(5분 및 10분)를 진행하였다. 가교된 시트의 가교도는 크실렌 100ml에 가교된 시료 0.3g을 넣고 2시간 동안 끓인 후, 4시간 동안 상온에서 냉각 후 메쉬에 불용분을 취하여, 4시간 동안 건조후 무게를 계량함으로써 측정하였다. 결과를 표 1 및 도 1에 나타내었다.

상기 제조된 시트를 저철분 유리와 백 시트(일본 DNP사 제품 상품명 PV-FS Z-68) 사이에 넣고, 진공 라미네이션을 실시하여 황변 측정용 샘플을 제작하였다. 라미네이션 조건은 2단계로 진행되었으며, 1단계는 150℃, 상하 동일 진공도에서 6분간 진행되었고, 2단계에서는 150℃, 상하 압력 차 50KPa에서 11분간 진행되었다. 제조된 황변( YI: Yellow Index) 측정용 샘플은 헌터랩사 울트라스캔 프로 스펙트로 칼라리메터(Hunter Lab., UltraScan PRO Colorimeter)로 초기 황변도 (YI)를 측정 후, UV corn(ATLAS 사, 60도, 340nm)에 설치하여 각각 500시간, 1000시간 경과 후의 YI 값을 측정하였다. 측정 결과는 표 2에 나타내었다.

[ 실시예 2]

2차 가교제인 Luperox 101을 0.05중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하고, 동일한 조건에서 가교를 실시하여 시편을 제작하였다.

[ 비교예 1]

2차 가교제인 Luperox 101을 0.1중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하고, 동일한 조건에서 가교를 실시하여 시편을 제작하였다.

[ 비교예 2]

2차 가교제인 Luperox 101을 0.2중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하고, 동일한 조건에서 가교를 실시하여 시편을 제작하였다

[ 비교예 3]

2차 가교제인 Luperox 101을 사용하지 않고, UV 흡수제 Chimassorb 81을 0.3중량부로 늘려 주입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하고, 동일한 조건에서 가교를 실시하여 시편을 제작하였다.

[ 비교예 4]

2차 가교제인 Luperox 101을 사용하지 않고, 1차 가교제인 Luperox TBEC를 1.0중량부로 증량 사용하고, UV 흡수제 Chimassorb 81을 0.3중량부로 늘려 주입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하고, 동일한 조건에서 가교를 실시하여 시편을 제작하였다.

	2차가교제 (L-101)	1차가교제 (TBEC)	가교제 총량	2차가교제 비율	5분 가교도(%)	10분 가교도(%)
실시예 1	0.025	0.5	0.525	5 %	24.1	86
실시예 2	0.05	0.5	0.55	9 %	60.4	88.3
비교예 1	0.1	0.5	0.6	17%	69.5	87.3
비교예 2	0.2	0.5	0.7	29%	71.2	89.5
비교예 3	0	0.5	0.5	0%	21.1	76.5
비교예 4	0	1.0	1.0	0%	79.1	89.1

상기 표 1에서 2차 가교제인 Luperox 101이 0.02 내지 0.05중량부의 범위내로 사용된 본 발명에 따른 실시예 1 및 실시예 2의 5분 가교도는, 2차 가교제를 첨가하지 않은 비교예 3에 비해 크게 증가되었음을 알 수 있다. 한편, 비교예 1 및 2의 결과로부터 0.05중량부 이상으로 2차 가교제가 사용된 경우, 가교도의 추가 증가 효과가 크지 않음을 알 수 있다. 또한, 비교예 3에서 알 수 있듯이 1차 가교제인 Luperox TBEC만을 단독으로 사용하는 경우에는 5분 가교도가 매우 낮고, 10분 가교도에서도 목표 가교도인 80%가 달성되지 않음을 알 수 있다. 비교예 4는 2차 가교제를 사용하지 않는 경우 본 발명과 동등수준의 가교도를 달성하기 위해서는 1차 가교제가 실시예 1의 2배인 1중량부로 증량 사용되어야 함을 나타낸다.

따라서, 상기 표의 결과로부터 2차 가교제를 본 발명의 범위로 사용함에 의해 본 발명에 따른 실시예들의 경우 비교예들에 비해 가교 시간이 감소될 수 있으며, 1차 가교제(TBEC)의 작용이 극대화되어 그 사용량을 기존의 1 내지 1.5중량부로부터 임계수준인 0.5중량부까지 낮출 수 있어, 시트 내에 잔류하는 퍼옥사이드의 양과 가교시 발생되는 가스의 양을 최소화할 수 있다는 장점을 가진다.

아래 표 2에는 각 샘플의 2차 가교제 함량 및 첨가제 함량에 따른 황변지수(YI: Yellow Index)를 나타내었다.

	2차 가교제	1차 가교제	2차가교제 비율	UV 흡수제	YI_0	YI_500	YI_1000
실시예 1	0.025	0.5	5 %	0.2	1.70	3.22	3.98
실시예 2	0.05	0.5	9 %	0.2	1.68	3.28	3.97
비교예 1	0.1	0.5	17%	0.2	1.72	3.16	4.27
비교예 2	0.2	0.5	29%	0.2	1.85	3.27	4.76
비교예 3	0	0.5	0%	0.3	1.87	3.86	3.81
비교예 4	0	1.0	0%	0.3	1.74	3.73	6.91

상기 표 2 참조시, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2는 비교예 1 및 2에 비해 YI값의 증가가 낮으며, UV 흡수제가 증량사용된 비교예 3과 동등수준의 1000시간 YI(YI_1000) 값을 유지하였음을 알 수 있다.

비교예 4는 비교예 3과 동일한 양의 증량된 UV 흡수제를 처방하였음에도 YI가 크게 증가하였는데, 이는 비교예 4가 비교예 3에 비해 1차 가교제를 1.0중량부로 증량사용한 영향이다.

상기 표 1 및 2의 결과들로부터, 본 발명에 따른 실시예들은 가교도 면에서는 기존 상업제품 수준 이상을 유지하면서, 황변에 큰 영향을 주는 1차 가교제(TBEC) 함량을 기존 대비 50%까지 줄일 수 있음을 알 수 있다.

Claims

에틸렌비닐아세이트 공중합체 수지 100중량부에 대하여, 1시간 반감기 온도가 110~120℃인 퍼옥시케탈 및 1시간 반감기 온도가 90~130℃인 퍼옥시카보네이트로부터 1종 이상 선택되는 1차 가교제를 0.5~0.8중량부 포함하고, 1시간 반감기 온도가 130~150℃인 디알킬퍼옥사이드로부터 1종 이상 선택되는 2차 가교제를 0.02~0.05중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 봉지재용 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 에틸렌비닐아세이트 공중합체 수지는 비닐아세테이트 함량이 25~35중량%이고, 용융지수가 6~30g/10분인 것을 특징으로 하는 태양전지 봉지재용 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 퍼옥시케탈은 t-부틸-2-에틸헥실모노퍼옥시카보네이트, 1,1-디(t-아밀퍼옥시)시클로헥산, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 및 1,1-디(t-부틸퍼옥시)시클로헥산으로부터 선택되고, 상기 퍼옥시카보네이트는 2,5-디메틸-2,5-디-(2-에틸헥사노닐퍼옥시)헥산, t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-아밀(2-에틸헥실)모노퍼옥시카보네이트, t-부틸이소프로필모노퍼옥시카보네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, t-부틸-(2-에틸헥실)모노퍼옥시카보네이트, t-아밀퍼옥시벤조에이트, 터셔리부틸퍼옥시아세테이트, t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트 및 t-부틸퍼옥시벤조에이트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 태양전지 봉지재용 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 디알킬퍼옥사이드는 디큐밀퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, α,α'-디(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠, 디-t-아밀퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드 및 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 태양전지 봉지재용 조성물.
제 1항에 있어서, 가교조제, 산화방지제, UV 흡수제, UV 안정제 및 실란커플링제로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 봉지재용 조성물.
제 5항에 있어서, 상기 가교조제는, 트리알릴이소시아누레이트, 트리알릴시아누레이트, 디알릴프탈레이트, 디알릴푸마레이트, 디알릴말레에이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지 봉지재용 조성물.
제 5항에 있어서, 상기 산화방지제는, 테트라키스(메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-히드록시히드로시남산))메탄, 3,5-디-t-부틸-4-히드록시히드로시남산옥타데실, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 및 트리스(노닐페닐)포스파이트로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지 봉지재용 조성물.
제 5항에 있어서, 상기 UV 흡수제는, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-2'-카르복시벤조페논, 2-히드록시-4-옥틸옥시벤조페논, 2-히드록시-4-n-도데실옥시벤조페논, 2-히드록시-4-n-옥타데실옥시벤조페논, 2-히드록시-4-벤질옥시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-술포벤조페논, 2-히드록시-5-클로로벤조페논, 2,4-디히드록시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논 및 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지 봉지재용 조성물.
제 5항에 있어서, 상기 UV 안정제는, 비스-2,2,6,6,-테트라메틸-4-피페리디닐세바케이트, 비스-1-메틸-2,2,6,6,-테트라메틸-4-피페리디닐 세바케이트, 2(2'-히드록시-3',5'-디-t-부틸페닐)벤조트리아졸 및 2-(2-히드록시-3,5-디-t-아밀페닐)-2H-벤조트리아졸으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지 봉지재용 조성물.
제 5항에 있어서, 상기 실란커플링제는 γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란 및 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 태양전지 봉지재용 조성물.