KR20120097497A - 태양전지 모듈 적용에서 산화 및 열 안정성을 위한 카본 블랙의 사용 - Google Patents

태양전지 모듈 적용에서 산화 및 열 안정성을 위한 카본 블랙의 사용 Download PDF

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Abstract

이중 창 또는 다중 창 절연 유리 또는 태양전지 모듈을 제조하기 위한 에지 시일(edge seal)은 밀봉제 및 결합제를 포함한다. 상기 밀봉제는 특정 반응기로 개질된 폴리머를 함유하고, 총 조성물의 약 10중량% 내지 약 90중량%의 양으로 포함된 올레핀 폴리머; 총 조성물의 약 10중량% 내지 약 65중량%의 양으로 포함된 적어도 하나의 충전제; 총 조성물의 약 2중량% 내지 약 30중량%의 양으로 포함된, 열 및 산화 안정제인 적어도 하나의 무기 충전제; 총 조성물의 약 2.5중량% 내지 약 25중량%의 양으로 포함된, 건조제 및 물 소거제 중 적어도 하나; 및 총 조성물의 약 0중량% 내지 약 3중량%의 양으로 포함된, 항산화제 또는 자외선 안정제를 포함하는 적어도 하나의 항노화제(aging resistor)의 전체 조성물을 갖는다.

Description

태양전지 모듈 적용에서 산화 및 열 안정성을 위한 카본 블랙의 사용{USE OF CARBON BLACK FOR OXIDATIVE AND HEAT STABILITY IN SOLAR MODULE APPLICATIONS}
[관련 출원에 대한 기재]
본 출원은 2009년 10월 14일에 출원된 미국 가출원 61/251,551호의 우선권을 주장하고, 2010년 3월 19일에 출원되고 동시 계류 중인 미국 특허 출원 12/679,250호의 일부 계속 출원이며, 상기 미국 특허 출원 12/679,250호는 2008년 9월 22일에 출원된 국제특허출원 PCT/DE/2008/001564호 및 2007년 9월 20일에 출원된 독일 특허출원 DE/10 2007 045 104.2호의 우선권을 주장한다. 상기 출원들은 그 전체가 본원에서 참조로 편입된다.
[기술분야]
본 발명은 태양전지 모듈을 위한 에지 시일(edge seal)에 관한 것이며, 비-전도성을 유지하면서, 열 및 열-산화 안정성을 위한 카본 블랙을 갖는 밀봉제를 제공한다.
이중 창 또는 다중 창 유리를 포함하는 절연 유리 유닛의 구조물이 알려져 있다. 유리창 이외에, 이러한 목적을 위하여 밀봉제 및/또는 접착제, 스페이서(spacer), 및 건조제 또는 물 소거제를 사용하는 것이 일반적인 관행이다. 태양전지 모듈 글레이징(태양광 태양전지 모듈과 물의 가열을 위한 태양전지 모듈 모두)은, 2개의 유리창이 판금 및/또는 플라스틱 필름에 의하여 부분적으로 또는 완전히 교체될 수 있는 것을 제외하고는, 동일한 방식으로 조립된다.
스페이서는 주로 금속(일반적으로 알루미늄)으로 구성되고, 유리창의 에지 영역에 위치하고, 2개의 유리창이 소정의 거리로 떨어져 있게 하는 기능을 갖는다. 중공 스페이서 내에 건조제(예를 들어, 분자체(molecular sieve))가 추가적으로 포함되어서, 창 사이에 갇힌 공기 또는 가스가 건조 상태로 유지된다. 건조제가 수분을 모두 흡수하기 위해서, 창 사이의 공간과 마주하는 면 상에 작은 구멍(세로 천공)이 스페이서에 제공된다. 이러한 배열은 낮은 주위 온도에서 유리창 내부에서 수분이 응축하여서 절연 유리 유닛의 투명성을 손상하는 것을 방지한다.
유리창과 마주하는 스페이서의 면과 유리창의 내부면 사이에, 폴리이소부틸렌 및/또는 부틸 고무 기반의 시일이 제공된다. 이러한 시일은 일반적으로 제1 시일로 알려져 있다. 제1 시일의 기능은 절연 유리창의 제조 도중에, 유리창이 스페이서에 결합되게 하는 일종의 "조립 보조물(assembly aid)"이고, 이것은 제1 밀봉제와 사전-코팅되어서, 다음 제조 단계 동안 및 이후의 절연 유리 유닛의 사용 기간 동안 조립체와 함께 보유되어서, 수분이 외부 안쪽에서 창 사이의 공간으로 침투하는 것을 방지하는 수증기 장벽을 형성하고, 절연 유리 유닛이 기체로 충전된 경우, 창 사이의 공간으로부터 외부로 이러한 기체의 손실을 방지한다.
스페이서의 외부와 마주하는 에지는 유리창의 외부 에지의 내부에서 수 밀리미터이기 때문에, "채널(channel)"이 형성되어서, 공지된 바와 같이, 제2 밀봉제가 상기 채널로 주입된다. 제2 시일의 주목적은 절연 유리 유닛(유리창 및 스페이서)의 에지와 탄성적으로 결합해서, 외부로부터의 물과 수증기 및 내부(창 사이의 공간)로부터의 기체에 대하여 시일(어느 정도의 추가적인 시일)을 형성하는 것이다. 일반적으로, 제2 시일은 폴리설파이드, 폴리우레탄 또는 실리콘을 기반으로 하는, 실온-경화하는 2부분(two-part) 밀봉제 및/또는 접착제로 구성된다. 예를 들어, 실리콘 기반의 1부분(One-part) 시스템, 또는 고온에서 적용되는 고온-용융 부틸 접착제도 사용가능하다.
그러나, 상술한 시스템은 일부 단점도 가진다. 절연 유리 유닛을 제조하는 동안, 수많은 물질들이 일련의 복잡하고 비용이 많이 드는 단계로 처리되어야 하고, 그 중 일부는 동시에 일어나야 한다.
에지 시일의 열 절연성에 대해서라면, 여기에 사용되는 금속 스페이서는 좋은 열 전도체가 되는 단점을 가져서, 절연 유리창의 바람직한 낮은 K값에 부정적인 영향을 미치고, 이것은 이중 창 또는 다중 창 절연 유리의 경우에, 창 사이의 공간을 불활성 기체로 충전하고, 저-방사(low-emission; low-E) 층으로 코팅된 유리창을 사용함으로써, 최근에 실질적으로 개선되었다.
특히, 제2 단점의 결과, 스페이서로서 알루미늄 대신에, 미리 가공된 스테인리스 강 프로파일(벽 두께를 얇게 할 수 있어서 열 흐름이 감소됨); 또는 미리 가공된 플라스틱 프로파일; 또는 미리 가공된 열가소성 프로파일; 또는 유리창 중 하나에 직접적으로 압출된 열가소성 물질을 포함하는 압출 화합물을 사용하는 절연 유리 시스템의 수를 증가시키는 것이 활용되었다. 에지 시일에서 향상된 열 절연성 때문에, 이러한 시스템은 "웜-에지 시스템(warm-edge system)"으로도 알려져 있다. 상기 예는 EP 517 067 A2호의 예에 개시되어 있고, 상기 예에 대한 적용 장치는 EP 714 964 A1호, EP 176 388 A1호 및 EP 823 531 A2호에 개시되어 있다.
DE 196 24 236 A1호에는 절연 유리를 위한 고온 용융 접착제 조성물이 개시되어 있고, 상기 조성물은 실란-기능성 폴리이소부틸렌, 수소화 폴리부타디엔 및/또는 폴리-α-올레핀을 기반으로 하는 적어도 하나의 활성 바인더(reactive binder), 및 부틸 고무, 폴리-α-올레핀, 디엔 폴리머, 폴리부텐 또는 스티렌 블록 공중합체를 포함하는 그룹으로부터의 불활성 바인더(non-reactive binder)의 혼합물을 함유하고, 이러한 조성물은 절연 유리의 제조에서 1부분 또는 2부분의 접착제/밀봉제로서 사용될 수 있다. 여기에서, 금속 또는 플라스틱 프로파일을 포함하는 별개의 스페이서, 및 추가의 제2 밀봉제는 전혀 필요하지 않다.
DE 198 21 355 A1호에는 다중 창 절연 유리의 제조에 사용하기 위한 실링 화합물(sealing compound)이 기재되어 있고, 상기 화합물은 실란 개질된 부틸 고무를 함유하고, 다중 창 절연 유리의 개별 창들 사이에 스페이서로 기능한다. 여기에서도 제2 밀봉제는 전혀 필요하지 않다.
특히, 유리창 중 하나에 직접 압출된 이러한 스페이서는 제조 공정에 관한 문제를 극복할 수도 있다. 결과적으로, 보다 더 가요성이고 생산적인 자동화된 공정을 사용하여 절연 유리창이 제조될 수 있다.
또한, 태양전지 모듈 제조 분야에서, 이러한 방식으로 모듈 에지 상에 직접 스페이서를 적용하는 것은 많은 장점을 제공한 것으로 입증되었다. 예를 들어, 사전-압출된 부틸 테이프의 수동 또는 반자동 피팅(fitting)과 비교해서, 이러한 해결책은 광학적 장점과 생산적 장점을 가져오고, 또한 수증기 침투 및 기체 누출에 대한 보다 안정적이고 지속적인 장벽을 만든다. EP 1 615 272 A1호(또는 DE 10 2004 032 604 A1호)에는 태양전지 모듈의 조립을 위한 예시적인 방법 및 장치의 설명이 포함되어 있다.
사용되는 열가소성 물질은 제1 시일이라 칭하는 것과 스페이서의 기능을 결합한다. 또한, 건조제가 포함되어 있다. TPS(TPS = thermoplastic spacer) 시스템이 이러한 시스템의 예이다.
또한, 이러한 시스템을 통해, 스페이서의 외부로 마주하는 에지는 유리창의 외부 에지의 내부로 수 밀리미터이며, 나머지 공간은 유닛과 탄성적으로 결합하는 제2 시일이라 칭하는 것에 의해 충전된다.
TPS 시스템과 같은 열가소성 스페이서와 조합하여 제2 밀봉제로서 실리콘이 사용되는 경우, 불활성 기체로 충전된 것을 포함하는 절연 유리 유닛은 실질적으로 보다 안정적으로 제조되고, 많은 풍화 주기 이후에도 에지 시일의 기밀성(gastightness)을 유지할 수 있는 것으로 알려졌다(EP 916 801 A2호). 표준적인 제1 시일 및 실리콘 기반의 제2 시일과 조합해서 금속 스페이서를 사용하는 경우, 동일하게 낮은 기체 누출율을 얻는 것은 어렵다.
제2 밀봉제로서 폴리설파이드와 결합된 경우, TPS 시스템은, 과거 10년 동안, 절연 유리 개창 적용(insulating-glass fenestration application)에 완전히 문제가 없는 것으로 입증되었다.
그러나, 특히 제2 밀봉제로서 실리콘이 사용되는 경우에, 일부 경우에는 절연 유리 유닛 내에 그 자체가 광학 결함으로 나타나는 단점이 있다.
a) 외부 영향으로 인하여, 절연 유리 에지 시일과 상용할 수 없는 물질(예를 들어, 풍화 시일, EPDM 글레이징 프로파일 등), 및
b) 부적합한 플래닝(planning)(유리 리베이트의 불량한 환기/배수)으로 인한 절연 유리 유닛의 글레이징 영역에서의 제조 오차, 및
c) 설치 상황으로 인한 극단적 노출(특히, 절연 유리창 및 에지 시일에서의 고온)의 조합은 창 사이의 공간으로 열가소성 스페이서 프로파일의 변형 또는 이동을 일으킬 수 있다. 이러한 현상은 독일어로 "Girlanden-Effekt"라고 알려져 있다. 사용되는 TPS 밀봉제(제제/ 제조 공정)의 품질에 따라서, a) 내지 c)의 관점하에서 설명되는 외부 영향에 대한 민감성(susceptibility)은 차이가 있다. 2차 밀봉제로서 실리콘이 사용되는 경우, 주된 이유는 TPS 밀봉제와 제2 시일 사이의 접착력 부족, 및 유리에 TPS 밀봉제의 (주로 물리적 상호작용만을 기초로 하는) 불충분한 접착력 때문인 것으로 간주될 수 있다. 이러한 결합은 유리/TPS 밀봉제 계면으로 이동하는 물질에 의하여 보다 크거나 적은 정도로 쉽게 약화될 수 있다.
압출된 TPS 프로파일에 대해 특별한 형상의 단면을 통해 기계적 정착 또는 마찰 연결을 얻기 위하여, TPS와 실리콘 제2 시일 사이에 이러한 형태의 연결을 형성하자는 제안(DE 102 04 174 A1호)은 안타깝게도 이러한 프로파일 단면을 압출하는데 적합한 형상의 다이를 얻을 수 없기 때문에 수행될 수 없다. 이러한 제안으로 해결되지 않은 다른 문제는 유리창에 압출된 스페이서 프로파일의 시작과 끝을 정확하게 결합하는 방법이다. 일반적인 장방형 단면의 경우, 이것은 EP 823 531 A2호에서 설명되고 해결되었다. 이러한 제한의 추가적인 어려움은 제2 밀봉제를 적용하는 동안 발생하며, 임의의 공기 방울을 결합하지 않고 TPS 스트랜드 내에 부분적으로 볼록 보이드(convex void)를 완전히 채우는 방법이다. 따라서, 대체로 이러한 제안은 일상적인 제조 공정에서는 수행될 수 없는 것이라서, 원하는 목표를 확립하지 않는다.
또한, 1개 및/또는 2개의 밀봉제에 종래의 실란 기반의 접착 촉진제의 선택적인 첨가에 의하여, TPS 밀봉제와 실리콘 밀봉제 사이의 화학적 접착력을 얻으려는 시도가 실패하였다. 이러한 목적을 위하여, 어느 원하는 특성, 예를 들어 TPS 밀봉제의 작용 일관성에 대해 불행하게도 부정적인 영향을 갖거나, 또는 이후에 유닛이 설치될 때 절연 유리에서 포깅(fogging)을 일으키는 등급 및 수량을 사용하는 것이 바람직하다.
우수한 에지 시일은, 고습, 고온 및 온도 주기를 포함하는 극심한 기후에 노출된 이후에도, 대기로부터 태양전지 모듈의 물에 민감한 내부 영역으로 수분의 이동을 크게 억제한다. 따라서, 낮은 전도성뿐만 아니라 우수한 산화 및 열 안정성을 나타내는 에지 밀봉제를 갖는 것이 중요하다.
본 발명은 설명된 단점이 없고, 특히 높은 응력(상용할 수 없는 물질, 매우 높은 온도 및 자외선 방사로 인한 외부 영향) 하에서도 TPS 에지 시일의 영구적인 안정성을 보장하여서, 창 사이의 공간으로 열가소성 스페이서 프로파일의 이동에 대한 임의의 변형을 확실하게 방지하는 에지 시일을 제공한다. 또한, 에지 시일은 산화와 열 안정성 및 비-전도성을 위한 카본 블랙을 포함한다.
일 양태에서, 이중 창 또는 다중 창 절연 유리 또는 태양전지 모듈을 제조하기 위한 에지 시일은 밀봉제 및 결합제를 포함한다. 상기 밀봉제는 특정 반응기로 개질된 폴리머를 함유하고, 총 조성물의 약 10중량% 내지 약 90중량%의 양으로 포함된 올레핀 폴리머 또는 그 혼합물; 총 조성물의 약 10중량% 내지 약 65중량%의 양으로 포함된 적어도 하나의 충전제; 총 조성물의 약 2중량% 내지 약 30중량%의 양으로 포함된, 열 및 산화 안정제인 적어도 하나의 무기 충전제; 총 조성물의 약 2.5중량% 내지 약 25중량%의 양으로 포함된 적어도 하나의 건조제 또는 물 소거제; 및 총 조성물의 약 0.1중량% 내지 약 3중량%의 양으로 포함된, 항산화제 또는 자외선 안정제를 포함하는 적어도 하나의 항노화제(aging resistor)의 전체 조성물을 갖는다.
추가의 특성, 장점 및 적용 분야는 본원에서 제공된 설명으로부터 명백하게 될 것이다. 설명 및 구체적인 예는 단지 예시의 목적을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아님을 이해하여야 한다.
본 발명의 원리에 따르면, 에지 시일은 제1 밀봉제 및 제2 밀봉제를 포함하며, 상기 제1 밀봉제는 특정 기로 개질된 폴리머를 함유하고,
a) 30중량% 내지 60중량%, 바람직하게 40중량% 내지 50중량%의 올레핀 폴리머(수평균 분자량 400 D 내지 1,000,000 D, 바람직하게 5,000 D 내지 300,000 D)
b) 2중량% 내지 35중량%, 바람직하게 5중량% 내지 25중량%의 개질된 폴리머
c) 5중량% 내지 40중량%, 바람직하게 10중량% 내지 30중량%의 미세 입자, 불활성 충전제
d) 5중량% 내지 25중량%, 바람직하게 10중량% 내지 15중량%의 물-결합 물질
e) 0중량% 내지 3중량%의 항노화제, 특히 항산화제 또는 자외선 안정제의 전체 조성물을 가지며, 상기 제2 밀봉제는 실리콘 기반의 밀봉제이다.
제1 밀봉제의 폴리머 조성물 부분에 결합된 반응기를 공유하기 때문에, 본 발명에 따른 실링 화합물은 종래 기술의 실링 화합물의 경우보다, 다른 물질, 특히 유리, 금속 및 플라스틱에 매우 잘 접착된다. 본 발명에서는, 종래 기술에서 유리 접착력의 기초를 형성하는 순수하게 물리적인 상호작용 이외에, 개질된 폴리머 성분과 기판 표면의 화학적 활성기(-Z-OH) 사이의 가수분해-축합반응에 의하여 화학적 결합이 형성된다. 제2 밀봉제로서 실리콘이 사용되는 경우, 2개의 밀봉제는 경화 도중에 실리콘 밀봉제와 실링 화합물 사이의 계면에 걸쳐 가교를 통해 추가적으로 결합된다. 이에 의하여, TPS 밀봉제 및 실리콘 제2 밀봉제는 고온 및 변화하는 온도에 노출된 경우에도, 외부 영향(예를 들어, 상용할 수 없는 물질로부터 가소제 이동)에 대하여 실질적으로 보다 안정한 시일을 제조하여서, "Girlande"의 임의의 형성이 완전히 배제된다.
일부 양태에서, 올레핀 폴리머는 폴리이소부틸렌, 폴리부텐, 부틸 고무(폴리이소부틸렌-이소프렌), 스티렌 블록 공중합체, 특히 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌), SIS(스티렌-이소프렌-스티렌), SEBS(스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌), SEPS(스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌), SIBS(스티렌-이소프렌-부타디엔-스티렌), SPIBS(스티렌-폴리이소부틸렌-스티렌), 또한 개질된 형태, 및 α-올레핀의 비정질 공중합체 및/또는 삼원 중합체(APAO)로 이루어진 그룹에서 선택된다.
개질된 폴리머는 폴리이소부틸렌, 폴리부텐, 부틸 고무(폴리이소부틸렌-이소프렌), 스티렌 블록 공중합체, 특히 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌), SIS(스티렌-이소프렌-스티렌), SEBS(스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌), SEPS(스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌), SIBS(스티렌-이소프렌-부타디엔-스티렌), SPIBS(스티렌-폴리이소부틸렌-스티렌), 또한 개질된 형태, 및 α-올레핀의 비정질 공중합체 및/또는 삼원 중합체(APAO)로 이루어진 그룹에서 선택되고, 상기 APAO 폴리머는 말단 그룹이거나 사슬 내에 통계적으로 분포된 적어도 하나의 식 (1)의 그룹으로 개질된다.
Figure pct00001
여기서, -A-는
Figure pct00002
Figure pct00003
또는
Figure pct00004
이고,
R1 및 R2는 동일 또는 상이하고, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴기, 또는 7 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아랄킬기이고,
X는 하이드록시기 또는 가수분해기이고,
a는 0, 1, 2 또는 3이고, b는 0, 1 또는 2이며, a와 b의 합은 1과 동일하거나 더 크고, n은 0과 18 사이의 정수이고, m은 0과 4 사이의 정수이며,
R3는
Figure pct00005
이다.
충전제는 지상 및 침전된 초크(chalk), 실리케이트(silicate), 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 석회(lime), 및 카본 블랙 또는 그을음(soot)을 포함하는 그룹에서 선택될 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명은 또한 표면 처리된 초크를 제공한다. 그러나, 표면 처리되지 않은 초크가 사용될 수도 있다.
또한 일부 양태에서, 본 조성물은, 예를 들어 카본 블랙과 같은 열 및 산화 안정화 무기 충전제를 포함한다.
실리케이트는 탈크(talc), 카올린(kaolin), 운모(mica), 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 실리카(silica), 및 칼슘 또는 마그네슘 실리케이트로 이루어진 그룹에서 선택된다. 또한, 본 발명의 범위는 3A 내지 10A형의 분자체(제올라이트)에서 선택되는 물-결합 물질을 포함한다. 물론, 물과 화학적 또는 물리적으로 결합되는 다른 물질도 사용될 수 있다. 물-결합 물질은 실리카 겔, 알루미나, 칼슘 설페이트, 칼슘 클로라이드, 마그네슘 설페이트 및 포타슘 카보네이트와 같은 다른 건조제; 및 칼슘 옥사이드와 같은 물 소거제를 포함하며, 이것으로 제한되는 것은 아니다.
실링 화합물은 1부분 실링 화합물 또는 2부분 실링 화합물로 제조될 수 있다. 1부분 실링 화합물의 경우, 제조 공정 중에 모든 성분이 함께 혼합된다. 2부분 실링 화합물의 경우, 제1 부분(예를 들어, 부분 A)에서 올레핀 폴리머(a)는 일부의 미세 입자 불활성 충전제(c) 및 물-결합 충전제(d)와 함께 혼합되고; 제2 부분(예를 들어, 부분 B)에서, 일부의 올레핀 폴리머(a) 및/또는 전체 양의 개질된 폴리머(b) 및 항노화제(e)와 함께, 일부의 미세 입자 불활성 충전제로부터 제조된다. 이후, 2부분의 화합물은 적용 직전에 함께 혼합된다.
또한, 본 발명은 입체적으로 가려진 페놀(sterically hindered phenol), 티오에테르(thioether), 머캅토 화합물(mercapto compound), 포스포러스 에스테르(phosphorus ester), 벤조트리아졸(benzotriazole), 벤조페논(benzophenone), 가려진 아민 라이트 안정제(Hindered Amine Light Stabilizer; HALS) 및 항산화제로 이루어진 그룹에서 선택되는 항노화제를 제공한다.
마지막으로, 창문, 온실(conservatory), 구조 및 루프 글레이징을 위한 절연 유리의 가공; 지상 차량, 선박 및 항공기의 글레이징; 및 열전 태양전지 모듈을 포함하는 태양 전지 모듈의 제조를 위하여, 향상된 실링 화합물을 사용하는 것도 본 발명의 범위 이내이다.
본 발명의 원리는, 본 발명에 따른 몇 가지 실시예 및 비교예를 참조하여 이하에서 더 상세하게 설명된다.
비교예 1(종래기술)
조성물:
a) 50중량%의 PIB(MW 60,000)
b) 20중량%의 카본 블랙
c) 14중량%의 CaCO3
d) 15중량%의 A3형 분자체
e) 1중량%의 페놀 산화방지제
본 발명에 따른 실시예 2
조성물:
a) 42중량%의 PIB
b) 12중량%의 실란 개질된 APAO 또는 PIB
c) 10중량%의 CaCO3
d) 20중량%의 카본 블랙
e) 15중량%의 A3형 분자체
f) 1중량%의 페놀 산화방지제
종래 기술과 비교하여 본 발명의 실링 화합물의 효과는 이하의 비교 시험으로부터 명백하게 된다.
각각의 시험 경우에 하나의 긴 에지를 위하여, 500 × 350 mm로 측정되고, 4mm의 플로트 유리(float glass)/ 16 mm의 창 사이의 공간/ 4 mm의 플로트 유리로 구성된 절연 유리창에,
1) 하나의 경우에, 열가소성 스페이서로서 비교예 1의 실링 화합물 및 제2 밀봉제로서 종래의 2부분 실리콘; 및
2) 다른 경우에, 열가소성 스페이서로서 본 발명의 실시예 2에 따른 실링 화합물 및 제2 밀봉제로서 1)에서와 동일한 종래의 2부분 실리콘으로 구성된 에지 시일을 첨가하며,
글레이징 적용을 위해 일반적으로 이용되는 형태이고 약 20% 미네랄 오일의 가소제 함량을 갖는 EPDM 프로파일은 높은 실리콘-가소제 함량으로 1부분 실리콘 밀봉제를 사용하여 결합되어서, 에지 시일 밀봉제와 직접 접촉하게 된다. 그 다음, 이러한 방식으로 마련된 시험 창을 풍화 주기 시험(95% 내지 100%의 상대 습도에서 -20℃/+80℃, 주기당 8시간, 하루 3주기)에 노출하였다.
풍화 주기 시험에서 단지 약 4-5주 이후, 시험 창 1)은 창 사이의 공간으로 열가소성 스페이서 프로파일의 변형, 즉 이동을 나타내었다. 이것은 상용할 수 없는 반응물(EPDM 프로파일 및 1부분 실리콘 밀봉제로부터의 가소제 이동)에 의하여 발생하였다.
대조적으로, 시험 창 2)는 50주 이상의 풍화 주기 시험 이후에도, 전혀 에지 시일의 손상을 나타내지 않았다.
유사하게, 유리 접착 및 에지 시일은 4,000 시간 이상의 자외선 램프(Osram Ultravitalux)의 조사 및 창 표면에서 110℃의 온도 이후에도, 인식할 수 있는 손상이 전혀 나타나지 않았다.
따라서, 이러한 형태의 응력에 저항할 수 있는 에지 시일은 특히 까다로운 상황, 예를 들어 정면 또는 루프에서 틀 없는 글레이징(구조 글레이징으로 알려짐)에서 절연 유리 적용뿐만 아니라, 예를 들어 태양전지 모듈에서 에지 시일에도 적합하다.
반응성 부틸 화합물에서 제1 스트랜드의 적용 이외에, 태양전지 모듈을 프레스(press)하기 전에 부틸에서 제2 스트랜드를 적용하는 것도 가능하다. 이것은, 모듈에 포함된 태양광 전지의 전기 접점이 형성되어, 외부로 에지 시일을 통과하는 경우에 특히 유용한 해결책이다. 제1 스트랜드가 적용된 이후, 일반적으로 얇은 테이프 형태의 접점은 외부로 통하고, 그 다음 부틸의 제2 스트랜드는 제1 스트랜드의 상부에서 직접 압출된다. 이에 의하여, 접점은 부틸 화합물에 매입되어서, 완성된 태양전지 모듈에서, 외부로 에지 시일을 가로지르는 접촉 리드가 기밀성이고 수증기가 침투하지 않는 것을 보장한다. 접점은 일반적으로 비-절연 금속 테이프 형태이기 때문에, 이것이 접점 사이에 고장 전류(fault current) 또는 단락(short circuit)을 일으킬 때, 에지 시일은 어느 전기 전도성을 나타내지 않아야 한다. 실리콘 기반의 제2 시일의 경우, 실리콘은 일반적으로 매우 높은 체적 저항률(대체로 1014 Ohm·cm 보다 큼)을 나타내어서, 전기 절연체의 범주에 있으므로, 이것은 문제되지 않는다. 그러나, 본원에서 설명된 반응성 부틸 화합물의 경우와 같이, 높은 충전제 함량의 카본 블랙을 갖는 부틸 밀봉제는 106 Ohm·cm 보다 작은 체적 저항률을 가지며, 이것은 화합물이 전기적으로 전도성임을 의미한다.
카본 블랙 함량을 감소시키는 것은 체적 저항률을 증가시킬 뿐만 아니라, 많은 단점을 초래한다. 기계적 보강 및 점도 조절 이외에, 부틸 밀봉제에서 높은 카본 블랙 함량의 목적은, 고온 및 자외선 조사에 대해 혼합물을 특히 안정하게 하는 것이다. 카본 블랙 함량이 체적 저항률 때문에 실질적으로 감소된다면, 이것은 더 이상 사실이 아니며, 부틸 실링 화합물은 더 이상 태양전지 모듈 분야의 적용, 즉 고온 및 태양광 조사를 포함하는 적용에서 요구되는 장기적인 안정성을 보여 주지 않는다. 그러나, 부틸 밀봉제에서 일반적으로 사용되는 카본 블랙 대신에, 특수한 카본 블랙을 사용함으로써, 필요한 특성을 모두 갖는 반응성 부틸 화합물을 얻는 것이 가능하다. 이것은 노 공정으로 제조되고, 50-60 nm 범위에 제1 입자 크기를 갖는 산화적으로 후-처리된 카본 블랙을 선택함으로써, 반응성 부틸 화합물에 대하여 최대 20중량%의 충전제 함량이 허용되며, 안정화, 기계적 보강 및 점도 조절을 위해 필요할 뿐 아니라, 결과적으로 1010 Ohm·cm 보다 큰 체적 저항률을 갖고, 반응성 부틸 실링 화합물에 필요한 전기 절연 효과에도 완전하게 적합한 카본 블랙을 알아내게 되었다.
또한, 무기 충전제로서 카본 블랙의 사용은 에지 밀봉제 내에서 열 안정성 및 산화 안정성을 촉진하는 것을 알아내었다. Nurox Carbon Black을 사용함으로써, 낮은 전도성을 유지하면서 카본 블랙 함량을 증가시킬 수 있다. 더 구체적으로, 폴리부텐 및 폴리이소부틸렌을 함유하는 폴리머 혼합물에서, 카본 블랙은 열 및 산화 안정제로서 기능한다. 카본 블랙은 자외선과 가시광선의 흡수로 인하여 반응을 억제하는 제제이기 때문에, 이러한 결과는 예측되지 않았었다.
카본 블랙은 열무게 측정/질량 분석법(thermogravimetry/mass spectrometry; TGA-MS) 및 열분해-기체 크로마토그래피/질량 분석법(pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry; Pyrolosis-GC-MS)에 의하여, 불활성 대기에서 다양한 폴리머의 열 분해에 영향을 줄 수 있다. 폴리머의 탄화수소 사슬에서 치환체의 특성은 카본 블랙과 혼합물의 열적 거동에 영향을 미친다. 카본 블랙은 폴리머 사슬에서 4차 탄소 원자를 갖는 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)의 분해에는 영향을 나타내지 않고, 해중합(depolymerization)에 의하여 분해된다. 카본 블랙의 존재 하에서, 폴리프로필렌(PP)의 분해는 촉진되는 반면, 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS) 및 폴리아크릴로니트릴(PAN)의 분해는 억제된다. PAN의 차르 수율(char yield)은 상당히 증가하지만, 카본 블랙은 차르를 형성하지 않는 나머지 양의 폴리머에는 영향을 미치지 않는다. 열분해 생성물의 분석은 카본 블랙이 사슬 절단 및 H-전달 반응을 통하여 영향을 미치고 있음을 나타낸다. PP의 사슬 절단 반응의 촉진은 1차 마이크로라디칼(macroradical)에서 발생되는 생성물의 증가된 형성 및 낮은 분해 온도에 의하여 나타난다. 카본 블랙은 사슬 반응의 종료에 관여하고, 따라서 올리고머의 수율은 비닐 폴리머로부터 상당히 감소된다. 또한, 수화된 생성물의 증가된 수율은 카본 블랙이 H-전달 반응에 관여하는 것을 나타낸다.
열 안정성 효과는 카본 블랙의 휘발성 함량에 따른다는 것이 확립되었다. 높은 휘발 함량의 카본 블랙은 PP 및 PIB의 분해를 개시할 수 있는 반면에, 낮은 휘발 함량의 카본 블랙은 폴리머의 열 안정성을 증가시킨다. 카본 블랙은 폴리머의 생성물 분포에 영향을 미치고, 변화의 정도는 카본 블랙의 휘발 함량을 증가시킴에 따라 증가한다. 수소화 공정의 경우를 나타내는 PE/카본 블랙 복합재로부터, 보다 낮은 양의 α,ω-알카디엔 및 보다 높은 양의 n-알칸이 방출된다.
본 발명의 원리에 따르면, 밀봉제 또는 실링 화합물에서 산화 및 열 안정제로서 카본 블랙의 함유는, Underwriters Laboratories Inc.®(UL)에 의해 확인된 경우, 적어도 약 105℃에서 상대 열 지수(relative thermal index; RTI)를 갖는 밀봉제 또는 실링 화합물을 제공한다.
이하의 실시예는 본 발명의 원리에 따른 산화 및 열 안정성을 위한 카본 블랙의 사용을 포함한다.
본 발명에 따른 실시예 3
조성물:
a) 40중량%의 PIB
b) 10중량%의 실란 개질된 APAO 또는 PIB
c) 20중량%의 CaCO3
d) 17중량%의 특수 카본 블랙
e) 12중량%의 A3형 분자체
f) 1중량%의 페놀 산화방지제
본 발명에 따른 실시예 4
물질 중량%
올레핀 폴리머 10 내지 60
실란 개질된 폴리올레핀 5 내지 30
카본 블랙 2 내지 30
불활성 충전제 10 내지 60
물 소거제 2.5 내지 25
항노화제 0 내지 3
본 발명에 따른 실시예 5
물질 중량%
올레핀 폴리머 20 내지 60
실란 개질된 폴리올레핀 5 내지 25
카본 블랙 2 내지 25
불활성 충전제 20 내지 60
물 소거제 2.5 내지 25
항노화제 0 내지 3
본 발명에 따른 실시예 6
물질 중량%
올레핀 폴리머 30 내지 60
실란 개질된 폴리올레핀 10 내지 25
카본 블랙 2 내지 25
불활성 충전제 30 내지 60
물 소거제 2.5 내지 25
항노화제 0 내지 2
각각의 실시예에서, 성분은 아래와 같이 선택되는데, 즉 올레핀 폴리머는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리이소부텐, 부틸 고무(폴리이소부텐-이소프렌) 스티렌 블록공중합체(개질된 형태 포함)[모든 올레핀 폴리머 분자량(수평균 분자량 100 내지 1,000,000 Da, 바람직하게 100 내지 300,000 Da)]로부터 선택되고; 실란은 DFDA-5451NT(Dow Chemical의 실란 그래프트된 PE), DFDA-5481 NT(Dow Chemical의 수분 경화 촉매), 비정질 폴리 알파 올레핀(예시적이며 제한적은 것은 아닌 Vestoplast 206, Vestoplast 2412), 알콕시 실란, 아미노 실란으로부터 선택되고; 불활성 충전제는 지상 및 침전된 초크(chalk), 실리케이트(silicate), 석회(lime), 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 및 카본 블랙, CaCO3, Ca(OH)2, 티타늄 디옥사이드, 실리케이트로부터 선택되며, 상기 실리케이트는 탈크(talc), 카올린(kaolin), 운모(mica), 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 실리카(silica), 및 칼슘 또는 마그네슘 실리케이트로 이루어진 그룹에서 선택되고; CaO와 같은 물 소거제, 또는 분자체, 실리카 겔 및 칼슘 설페이트와 같은 건조제이며; 항노화제는 가려진 페놀(hindered phenol), 가려진 아민(hindered amine), 티오에테르(thioether), 머캅토 화합물(mercapto compound), 포스포러스 에스테르(phosphorus ester), 벤조트리아졸(benzotriazole), 벤조페논(benzophenone) 및 오존 분해 방지제(antiozonant)로부터 선택된다.
본 발명의 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 변경은 본 발명의 범위 이내로 의도된다. 이러한 변경은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나는 것으로 간주되지 않는다.

Claims (28)

  1. 이중 창 또는 다중 창 절연 유리 또는 태양전지 모듈을 제조하기 위한 에지 시일(edge seal)로서,
    상기 에지 시일은 밀봉제 및 결합제를 포함하고,
    상기 밀봉제는 특정 반응기로 개질된 폴리머를 함유하고,
    a) 총 조성물의 약 10중량% 내지 약 90중량%의 양으로 포함된 올레핀 폴리머 또는 그 혼합물;
    b) 총 조성물의 약 10중량% 내지 약 65중량%의 양으로 포함된 적어도 하나의 충전제;
    c) 총 조성물의 약 2중량% 내지 약 30중량%의 양으로 포함된, 열 및 산화 안정제인 적어도 하나의 무기 충전제;
    d) 총 조성물의 약 2.5중량% 내지 약 25중량%의 양으로 포함된 적어도 하나의 건조제 및 물 소거제; 및
    e) 총 조성물의 약 0.1중량% 내지 약 3중량%의 양으로 포함된, 항산화제 또는 자외선 안정제를 포함하는 적어도 하나의 항노화제(aging resistor)의 전체 조성물을 갖는
    에지 시일.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 올레핀 폴리머는 총 조성물의 약 10중량% 내지 약 60중량%의 양으로 포함되고,
    실란 개질된 폴리머는 총 조성물의 약 5중량% 내지 약 35중량%의 양으로 포함되는
    에지 시일.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 충전제는 총 조성물의 약 5중량% 내지 약 60중량%의 양으로 미세 입자 충전제를 더 포함하는
    에지 시일.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 올레핀 폴리머는 폴리이소부틸렌, 폴리부텐, 부틸 고무(폴리이소부틸렌-이소프렌), 스티렌 블록 공중합체, SBS(스티렌-부타디엔-스티렌), SIS(스티렌-이소프렌-스티렌), SEBS(스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌), SEPS(스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌), SIBS(스티렌-이소프렌-부타디엔-스티렌), SPIBS(스티렌-폴리이소부틸렌-스티렌), 또한 개질된 형태, 및 α-올레핀의 비정질 공중합체 및/또는 삼원 중합체(APAO)로 이루어진 그룹에서 선택되는
    에지 시일.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 실란 개질된 폴리머는 폴리이소부틸렌, 폴리부텐, 부틸 고무(폴리이소부틸렌-이소프렌), 스티렌 블록 공중합체, SBS(스티렌-부타디엔-스티렌), SIS(스티렌-이소프렌-스티렌), SEBS(스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌), SEPS(스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌), SIBS(스티렌-이소프렌-부타디엔-스티렌), SPIBS(스티렌-폴리이소부틸렌-스티렌), 및 α-올레핀의 비정질 공중합체 및/또는 삼원 중합체(APAO)로 이루어진 그룹에서 선택되는
    에지 시일.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 APAO 폴리머는, 말단 그룹이거나 사슬 내에 통계적으로 분포된 적어도 하나의 식 (1)의 그룹으로 개질된
    에지 시일.
    Figure pct00006

    (여기서, -A-는
    Figure pct00007

    Figure pct00008
    또는
    Figure pct00009
    이고,
    R1 및 R2는 동일 또는 상이하고, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 6 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아릴기, 또는 7 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 아랄킬기이고,
    X는 하이드록시기 또는 가수분해기이고,
    a는 0, 1, 2 또는 3이고, b는 0, 1 또는 2이며, a와 b의 합은 1과 동일하거나 더 크고, n은 0과 18 사이의 정수이고, m은 0과 4 사이의 정수이며,
    R3는
    Figure pct00010
    임)
  7. 제3항에 있어서,
    상기 밀봉제의 미세 입자 충전제는 지상 및 침전된 초크(chalk), 석회(lime), 실리케이트(silicate), 실리콘 옥사이드(silicon oxide) 및 카본 블랙으로 이루어진 그룹에서 선택되는
    에지 시일.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 밀봉제의 초크는 표면 처리된 칼슘 카보네이트인
    에지 시일.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 밀봉제의 실리케이트는 탈크(talc), 카올린(kaolin), 운모(mica), 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 실리카(silica), 및 칼슘 또는 마그네슘 실리케이트로 이루어진 그룹에서 선택되는
    에지 시일.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무기 충전제는 카본 블랙인
    에지 시일.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉제의 건조제 또는 물 소거제는 분자체(molecular sieve), 포스포러스 펜톡사이드(phosphorous pentoxide), 칼슘 옥사이드(calcium oxide), 무수염(anhydrous salt), 에폭사이드화된 식물성 기름(epoxidized vegetable oil), 카보디이미드(carbodiimide), p-톨루엔설포닐 이소시아네이트(p-toluenesulfonyl isocyanate) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는
    에지 시일.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉제의 건조제 또는 물 소거제는 3A 내지 10A형의 분자체(제올라이트)에서 선택되는
    에지 시일.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉제의 항노화제는 입체적으로 가려진 페놀(sterically hindered phenol), 티오에테르(thioether), 머캅토 화합물(mercapto compound), 포스포러스 에스테르(phosphorus ester), 벤조트리아졸(benzotriazole), 벤조페논(benzophenone), 가려진 아민 라이트 안정제(Hindered Amine Light Stabilizer; HALS) 및 항산화제로 이루어진 그룹에서 선택되는
    에지 시일.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 올레핀 폴리머는 총 조성물의 약 30중량% 내지 약 50중량%의 양으로 포함되고, 약 5,000 D 내지 약 1,000,000 D의 수평균 분자량을 갖고,
    상기 실란 개질된 폴리머는 총 조성물의 약 5중량% 내지 약 25중량%의 양으로 포함되며,
    상기 건조제 또는 물 소거제는 총 조성물의 약 15중량%의 양으로 포함되는
    에지 시일.
  15. 태양전지 모듈(solar module)로서,
    제1 기판;
    제2 기판;
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 적어도 하나의 태양광 전지; 및
    상기 적어도 하나의 태양광 전지에 도달로부터 수분 증발을 억제하도록 수분 증발 장벽을 형성하기 위하여 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 접촉하는 밀봉제를 포함하며,
    상기 밀봉제는,
    올레핀 폴리머;
    실란 개질된 APAO 및 실란 개질된 폴리이소부틸렌 중 적어도 하나;
    적어도 하나의 충전제;
    열 및 산화 안정제인 적어도 하나의 무기 충전제;
    물 소거제 및 건조제 중 적어도 하나; 및
    적어도 하나의 항노화제를 포함하고,
    상기 밀봉제는 태양광 전지를 전기적으로 절연시키는
    태양전지 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나는 유리, 폴리머 및 금속 중 적어도 하나인
    태양전지 모듈.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 올레핀 폴리머는 총 조성물의 약 10중량% 내지 약 60중량%의 양으로 폴리이소부틸렌을 포함하고,
    상기 실란 개질된 APAO 및 실란 개질된 폴리이소부틸렌 중 적어도 하나는 총 조성물의 약 5중량% 내지 약 30중량%의 양으로 포함되고,
    상기 충전제는 총 조성물의 약 10중량% 내지 약 60중량%의 양으로 포함되고,
    상기 적어도 하나의 무기 충전제는 약 2% 내지 약 30%의 양에서 카본 블랙이고,
    상기 물 소거제 및 상기 건조제 중 적어도 하나는 총 조성물의 약 2.5중량% 내지 약 25중량%의 양으로 포함되고,
    상기 항노화제는 총 조성물의 약 0.1중량% 내지 약 3중량%의 양으로 포함되는
    태양전지 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 카본 블랙은 노 공정에 의하여 산화적으로 후처리되고, 총 밀봉제 조성물의 5중량% 내지 30중량%의 양으로 포함되며,
    상기 밀봉제 조성물은 1×1010 ohms·cm보다 큰 체적 저항률을 갖는
    태양전지 모듈.
  19. 태양광 전지를 갖는 태양전지 모듈에 사용되는 화합물로서,
    올레핀 폴리머;
    실란 개질된 APAO 및 실란 개질된 폴리이소부틸렌 중 적어도 하나;
    적어도 하나의 충전제;
    카본 블랙을 포함하는, 열 및 산화 안정제인 적어도 하나의 무기 충전제;
    물 소거제 및 건조제 중 적어도 하나; 및
    적어도 하나의 항노화제를 포함하고,
    상기 화합물은 태양광 전지를 전기적으로 절연시키는
    화합물.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 올레핀 폴리머는 총 화합물의 약 10중량% 내지 약 60중량%의 양으로 폴리이소부틸렌을 포함하고,
    상기 실란 개질된 APAO 및 실란 개질된 폴리이소부틸렌 중 적어도 하나는 총 화합물의 약 5중량% 내지 약 30중량%의 양으로 포함되고,
    상기 충전제는 총 화합물의 약 10중량% 내지 약 60중량%의 양으로 포함되고,
    상기 적어도 하나의 무기 충전제는 약 2% 내지 약 30%의 양에서 카본 블랙이고,
    상기 물 소거제 및 상기 건조제 중 적어도 하나는 총 화합물의 약 2.5중량% 내지 약 25중량%의 양으로 포함되고,
    상기 항노화제는 총 화합물의 약 0.1중량% 내지 약 3중량%의 양으로 포함되는
    화합물.
  21. 이중 창 또는 다중 창 절연 유리 또는 태양전지 모듈을 제조하기 위한 에지 시일(edge seal)로서,
    상기 에지 시일은 밀봉제 및 결합제를 포함하고,
    상기 밀봉제는 특정 반응기로 개질된 폴리머를 함유하고,
    a) 총 조성물의 약 30중량% 내지 약 90중량%의 양으로 포함된 올레핀 폴리머 또는 그 혼합물;
    b) 총 조성물의 약 10중량% 내지 약 65중량%의 양으로 포함된 적어도 하나의 충전제;
    c) 총 조성물의 약 5중량% 보다 큰 양으로 포함된 카본 블랙;
    d) 총 조성물의 약 2.5중량% 내지 약 25중량%의 양으로 포함된, 건조제 및 물 소거제 중 적어도 하나; 및
    e) 총 조성물의 약 0.1중량% 내지 약 3중량%의 양으로 포함된, 항산화제 또는 자외선 안정제를 포함하는 적어도 하나의 항노화제(aging resistor)의 전체 조성물을 갖는
    에지 시일.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 카본 블랙은 노 공정에 의하여 산화적으로 후처리되고, 총 밀봉제 조성물의 5중량% 내지 20중량%의 양으로 포함되며,
    상기 밀봉제 조성물은 1×106 ohms·cm보다 큰 체적 저항률을 갖는
    에지 시일
  23. 제21항에 있어서,
    상기 결합제와 상기 밀봉제는 상용가능하여서, 고온 및 열 순환의 외부 영향에 실질적으로 안정한 시일을 제조하는
    에지 시일.
  24. 제1 기판 및 제2 기판을 갖는 태양전지 모듈에 사용하기 위한 실링 화합물(sealing compound)로서,
    상기 실링 화합물이 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되고,
    총 화합물의 약 30중량% 보다 큰 양으로 포함된 올레핀 폴리머;
    총 화합물의 약 35중량% 보다 적은 양으로 포함된, 실란 개질된 APAO 및 실란 개질된 폴리머 중 적어도 하나;
    충전제;
    총 화합물의 약 5중량% 보다 큰 양으로 포함된 카본 블랙;
    물 소거제 및 건조제 중 적어도 하나; 및
    항노화제를 포함하는
    실링 화합물.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 카본 블랙은 노 공정에 의하여 산화적으로 후처리되고, 총 화합물의 5중량% 내지 20중량%의 양으로 포함되며,
    상기 실링 화합물은 1×106 ohms·cm보다 큰 체적 저항률을 갖는
    실링 화합물.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 실링 화합물은 110℃보다 높은 온도에 4000 시간 노출된 이후에 산화적으로 안정한
    실링 화합물.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 실링 화합물은 고온 및 열 주기의 외부 영향에 실질적으로 안정한 시일을 제조하는
    실링 화합물.
  28. 제1 기판 및 제2 기판을 갖는 태양전지 모듈에 사용하기 위한 실링 화합물(sealing compound)로서,
    상기 실링 화합물이 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치되고,
    올레핀 폴리머;
    실란 개질된 APAO 및 실란 개질된 폴리머 중 적어도 하나;
    충전제;
    열 및 산화 안정제로서 카본 블랙;
    물 소거제 및 건조제 중 적어도 하나; 및
    항노화제를 포함하며,
    상기 실링 화합물은 적어도 약 105℃의 상대 열 지수(relative thermal index)를 갖는
    실링 화합물.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102604312B (zh) * 2012-01-13 2014-05-28 深圳市盛嘉伦橡塑工业有限公司 热塑性弹性体密封条材料及其制备方法
CN104559912B (zh) * 2015-02-05 2016-05-18 四川天邑康和通信股份有限公司 一种光缆接头盒用密封胶及其制备方法
KR101821393B1 (ko) * 2016-06-14 2018-01-23 엘지전자 주식회사 태양전지 모듈
CN106753059B (zh) * 2016-12-28 2019-01-22 杭州福斯特应用材料股份有限公司 一种双玻光伏组件用热熔丁基密封胶及制备方法
CN106893529B (zh) * 2017-03-22 2018-07-31 广西金雨伞防水装饰有限公司 一种耐候热熔型压敏胶及其制备方法
CN109096934A (zh) * 2018-09-03 2018-12-28 浙江福斯特新材料研究院有限公司 一种耐高温防水丁基胶带
DE102019204773B4 (de) * 2019-04-03 2023-02-09 IGK Isolierglasklebstoffe GmbH System zur Herstellung eines Dichtmassenverbunds für Isolierglas, dessen Verwendung, Randverbund zur Herstellung von Isolierglas oder Solarmodulen und Isolierglaseinheit
JP2020195468A (ja) * 2019-05-31 2020-12-10 早水電機工業株式会社 防煙垂れ壁
CN112375510B (zh) * 2020-11-03 2022-10-18 浙江国能科技有限公司 一种新型高强度万能粘接密封胶及其制备方法
CN114605947B (zh) * 2022-01-27 2023-05-02 北京东方雨虹防水技术股份有限公司 一种基于硅烷改性的热熔压敏胶及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2533577B1 (fr) * 1982-09-27 1986-02-28 Norton Sa Compositions thermoplastiques adhesives
DE19624236A1 (de) * 1996-06-18 1998-01-08 Henkel Teroson Gmbh Reaktive Schmelzklebstoff-Zusammensetzung für Isolierglas
US7449629B2 (en) * 2002-08-21 2008-11-11 Truseal Technologies, Inc. Solar panel including a low moisture vapor transmission rate adhesive composition
JP2006273705A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Kaneka Corp 複層ガラス
CN1944312A (zh) * 2005-10-04 2007-04-11 日本板硝子株式会社 复层玻璃
DE102007045104A1 (de) * 2007-09-20 2009-04-02 Kömmerling Chemische Fabrik GmbH Dichtungsmasse zur Herstellung von Zwei- oder Mehrscheiben-Isolierglas oder Solarmodulen

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