WO2013073708A1 - 重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材 - Google Patents

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宏章 余田
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Definitions

  • the present invention relates to a polymer and a sealing material for a solar cell using the polymer.
  • the semiconductor is sealed on a protective substrate via a sealing material in order to prevent a functional deterioration of the semiconductor that performs photoelectric conversion.
  • a sealing material for solar cells, as described in JP-A-2000-183385.
  • An ethylene-vinyl acetate copolymer conventionally used for a sealing material for solar cells is usually obtained by radical polymerization of ethylene and vinyl acetate under high temperature and high pressure conditions.
  • the ethylene-vinyl acetate copolymer obtained by this method has a structure in which a large number of branches and two or more repeating units derived from vinyl acetate are continuous.
  • the ethylene-vinyl acetate copolymer having such a structure has room for improving weather resistance.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a polymer suitable for a sealing material excellent in weather resistance, and a solar cell sealing material using the polymer. It is to provide.
  • this invention includes the repeating unit represented by Formula (1) and the repeating unit represented by Formula (2) in the main chain, and satisfies the requirements (a1), (a2), and (a3). It depends on the polymer.
  • R 1 represents hydrogen, a methyl group, or an ethyl group
  • R 2 represents an acetoxy group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, or a tert-butoxycarbonyl group.
  • A2) The ratio X represented by the formula (3) is 82% or more and 100% or less.
  • A 100 ⁇ A / B (3)
  • A represents the total number of carbon atoms of the carbonyl group of R 2 in all repeating units that satisfy the following requirement (a2-1) and represented by the formula (2).
  • A2-1 The following formula (A), formula (B), formula (C), formula (D), formula (E) and formula can be applied to any of C 1 , C 2 and C 3 carbon atoms.
  • the functional group selected from (F) is not bonded.
  • C 1 is a carbon atom bonded to the repeating unit represented by the formula (2)
  • C 2 is a carbon atom bonded to C 1
  • C 3 is a carbon atom bonded to C 2 .
  • R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represents an alkyl group or hydrogen.
  • A3 The polymer has a melting point of 42 ° C. or higher and 90 ° C. or lower as measured by a differential scanning calorimeter.
  • the polymer according to the present invention is a polymer including a repeating unit represented by the formula (1) and a repeating unit represented by the formula (2) in the main chain.
  • R 1 represents hydrogen, a methyl group, or an ethyl group
  • R 2 represents an acetoxy group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, or a tert-butoxycarbonyl group.
  • the polymer according to the present invention satisfies the following requirements (a1), (a2) and (a3).
  • (A2): The ratio X represented by the formula (3) is 82% or more and 100% or less. X 100 ⁇ A / B (3) (A represents the total number of carbon atoms of the carbonyl group of R 2 in all repeating units that satisfy the following requirement (a2-1) and represented by the formula (2).
  • the functional group represented by (F) is not bonded.
  • C 1 is a carbon atom bonded to the repeating unit represented by the formula (2)
  • C 2 is a carbon atom bonded to C 1
  • C 3 is a carbon atom bonded to C 2
  • B is the total number of carbon atoms of the carbonyl group of R 2 in all repeating units represented by the formula (2).
  • R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represents an alkyl group or hydrogen.
  • (A3) The polymer has a melting point of 42 ° C. or higher and 90 ° C. or lower as measured by a differential scanning calorimeter.
  • the ratio of the number of repeating units represented by the formula (2) to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain is 3.8% or more and 7.5% or less. is there.
  • the ratio is preferably 4.0 mol% or more.
  • the ratio is preferably 6.7 mol% or less because it is easier to process when a polymer is melt processed to produce a sealing material.
  • Ratio is, if R 1 in formula (2) is hydrogen, is determined by the following equation (5).
  • Y 100 ⁇ 2 ⁇ / (2 ⁇ + ⁇ ) (5)
  • Y is the ratio of the number of repeating units represented by the formula (2) to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain
  • is an area of a peak derived from hydrogen which is R 1 of the formula (2) in the 1 H-NMR spectrum of the polymer
  • is the area of a peak derived from hydrogen contained in formula (1) in the 1 H-NMR spectrum of the polymer.
  • a peak derived from hydrogen contained in Formula (1) and a peak derived from hydrogen contained in R 2 of Formula (2) may be observed with substantially the same chemical shift. In that case, it is necessary to subtract a value corresponding to the area of the peak derived from hydrogen contained in R 2 of Formula (2) from the denominator of Formula (5). In that case, the ratio of the number of repeating units represented by the formula (2) to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain is obtained by the following formula (6).
  • Y 100 ⁇ 2 ⁇ / (2 ⁇ + ⁇ ⁇ ⁇ ) (6)
  • is the number of hydrogen contained in R 2 of formula (2).
  • is a value corresponding to the sum of the area of the peak derived from hydrogen contained in Formula (1) and the area of the peak derived from hydrogen contained in R 2 of Formula (2).
  • the polymer includes a repeating unit represented by the formula (1), a repeating unit represented by the formula (2), and a repeating unit represented by the formula (4) in the main chain.
  • the polymer includes a repeating unit represented by the formula (1) in the main chain, a repeating unit represented by the formula (2), and a repeating unit represented by the formula (4), and the formula (2)
  • R 1 is hydrogen
  • the ratio of the number of repeating units represented by the formula (2) to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain is obtained by the following formula (7).
  • Y 100 ⁇ 2 ⁇ / (2 ⁇ + ⁇ + 2 ⁇ ) (7)
  • is the area of the peak derived from hydrogen contained in formula (4). Even in this case, when the peak derived from hydrogen contained in Formula (1) and the peak derived from hydrogen contained in R 2 of Formula (2) are observed with substantially the same chemical shift, the above formula ( It is necessary to perform the same calculation as in 6). In this case, the ratio of the number of repeating units represented by the formula (2) to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain is obtained by the following formula (8).
  • Y 100 ⁇ 2 ⁇ / (2 ⁇ + ⁇ ⁇ ⁇ + 2 ⁇ ) (8)
  • the polymer is ortho
  • the 1 H-NMR spectrum of a solution dissolved in dichlorobenzene is used.
  • the 1 H-NMR spectrum is measured using a nuclear magnetic resonance apparatus.
  • R 1 is hydrogen and R 2 is a repeating unit represented by the formula (2) which is an acetoxy group, it is represented by the formula (2) with respect to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain.
  • R 1 in formula (2) is observed in the vicinity of 4.9 ppm and is included in formula (1).
  • a peak derived from hydrogen is observed in the vicinity of 0.7 to 2.5 ppm.
  • the number ⁇ of hydrogen contained in R 2 of the formula (2) is 3.
  • a peak derived from hydrogen contained in formula (4) is observed in the vicinity of 5.5 ppm.
  • Y is the ratio of the number of repeating units represented by formula (2) to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain
  • C is the area of the peak derived from the carbon atom of the carbonyl group of R 2 in the formula (2) observed in the vicinity of 168 ppm to 180 ppm in the 13 C-NMR spectrum of the polymer
  • D is the sum of the areas of all peaks different from the peak derived from 1,1,2,2-tetrachloroethane d2 as a solvent (peak observed at 74.2 ppm) in the 13 C-NMR spectrum of the polymer.
  • E is the number of carbon atoms contained in the formula (2).
  • the polymer is 1,1,1,2 , 13 C-NMR spectrum of a solution dissolved in 2-tetrachloroethane d 2 is used.
  • the 13 C-NMR spectrum is measured using a nuclear magnetic resonance apparatus (600 MHz nuclear magnetic resonance apparatus AVANCE600 manufactured by Bruker).
  • the ratio X represented by the formula (3) is 82% or more and 100% or less.
  • X 100 ⁇ A / B (3)
  • A represents the total number of carbon atoms of the carbonyl group of R 2 in all repeating units that satisfy the following requirement (a2-1) and represented by the formula (2).
  • the functional group represented by (F) is not bonded.
  • C 1 is a carbon atom bonded to the repeating unit represented by the formula (2)
  • C 2 is a carbon atom bonded to C 1
  • C 3 is a carbon atom bonded to C 2
  • B is the total number of carbon atoms of the carbonyl group of R 2 in all repeating units represented by the formula (2).
  • R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represents an alkyl group or hydrogen.
  • X is the ratio of the number of repeating units represented by formula (2) to the number of all repeating units represented by formula (2) and having no polar group in the vicinity thereof.
  • Examples of the alkyl group of R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the formula (4) From the 13 C-NMR spectrum of the polymer in which all the carbon-carbon double bonds in the main chain of the polymer derived from the above are hydrogenated and all the carbon-carbon bonds in the main chain are saturated bonds, the above A, B, And X are calculated.
  • the ratio X represented by the formula (3) is 82% or more and 100% or less, preferably 83% or more, more preferably 85% or more, still more preferably 87% or more, It is particularly preferably 90% or more, and most preferably 95% or more.
  • R 1 is hydrogen and R 2 is an acetoxy group
  • any one of the carbon atoms of C 1 , C 2 , and C 3 has the following formula (A), formula (B ), The formula (C), the formula (D), the formula (E) or the formula (F), when the functional group is bonded, the R 2 carbonyl of the repeating unit represented by the formula (2) A peak derived from the carbon atom of the group is observed at 170.2 ppm.
  • R 1 is hydrogen and R 2 is an acetoxy group
  • any of the carbon atoms of C 1 , C 2 , and C 3 may have the following formula (A), formula (B ), R 2 carbonyl of the repeating unit represented by formula (2) when the functional group represented by formula (C), formula (D), formula (E) or formula (F) is not bonded
  • a peak derived from the carbon atom of the group is observed at 170.4 ppm.
  • the value of the chemical shift is a value when the peak derived from 1,1,2,2-tetrachloroethane d2 is 74.2 ppm.
  • the ratio X in the case where R 2 in the formula (2) is a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, or a tert-butoxycarbonyl group can be obtained in the same manner.
  • the polymer according to the present invention has a melting point of 42 ° C. or higher and 90 ° C. or lower as measured by a differential scanning calorimeter.
  • the melting point of the polymer is 80 from the viewpoint that the crosslinking reaction is difficult to proceed during processing and the melt-extrusion is easy to process. It is preferably at most 0 ° C, more preferably at most 70 ° C.
  • the polymer is usually used as a pellet obtained by processing the polymer and an arbitrary additive.
  • the melting point is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 57 ° C. or higher, and further preferably 59 ° C. or higher.
  • the melting point is the temperature at the top of the melting peak having the highest peak height among the melting peaks of the melting curve measured with a differential scanning calorimeter. Specifically, the melting point is determined by the following method. About 10 mg of the sample was sealed in an aluminum pan, and the aluminum pan filled with the sample was held at 150 ° C. for 5 minutes using a differential scanning calorimeter, and (2) from 150 ° C. to 0 at 5 ° C./min. The temperature is lowered to 0 ° C., (3) held at 0 ° C.
  • the melting curve in (4) the peak of the melting peak with the highest peak height among the melting peaks observed between 5 ° C. and the melting end temperature (the temperature at which the melting curve returns to the high-temperature base line). Is the melting point.
  • the polymer according to the present invention is a polymer containing a repeating unit represented by the formula (1), a repeating unit represented by the formula (2), and a repeating unit represented by the following formula (4) in the main chain. It may be a coalescence.
  • the ratio of the number of carbon atoms of the formula (4) to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain is preferably 13% or less.
  • the ratio of the carbon atom of the formula (4) to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain is obtained by the following formula (10).
  • Z 100 ⁇ F / ⁇ D ⁇ (E ⁇ 1) ⁇ C ⁇ (10)
  • Z is the ratio of the number of carbon atoms in the formula (4) to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain
  • C is the area of the peak derived from the carbon atom of the carbonyl group of R 2 in the formula (2) observed in the vicinity of 168 ppm to 180 ppm in the 13 C-NMR spectrum of the polymer
  • D is the sum of the areas of all peaks different from the peak derived from 1,1,2,2-tetrachloroethane d2 (peak observed at 74.2 ppm) in the 13 C-NMR spectrum of the polymer
  • E is the number of carbon atoms contained in formula (2)
  • F is the area of the peak derived from the carbon atom of the formula (4) observed in the vicinity of 120 ppm to 140 ppm in the 13 C-NMR spectrum of the polymer.
  • the number average molecular weight of the polymer according to the present invention is usually 10,000 or more, preferably 15,000 or more, more preferably 21,000 or more. It is.
  • the number average molecular weight of the polymer is preferably 500,000 or less from the viewpoint of easy melt processing at a temperature lower than the temperature at which the cross-linking agent decomposes. The following is more preferable.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer is preferably 1.1 or more and 6.0 or less, more preferably 1.5 or more and 4 or less, from the viewpoint of improving processability.
  • Mw indicates the weight average molecular weight of the polymer
  • Mn indicates the number average molecular weight of the polymer.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer is the ratio of the Q factor of polyethylene and polystyrene (17.7 / 41.41) to the polystyrene equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) method. It is obtained by multiplying 3).
  • the number average molecular weight (Mn) of the polymer is the ratio of the Q factor of polyethylene and polystyrene (17.7 / 41.41) to the number average molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) method. It is obtained by multiplying 3).
  • Mw / Mn is a value obtained by dividing Mw by Mn.
  • the following conditions can be given.
  • the transparency of the polymer according to the present invention can be evaluated by its light transmittance, for example.
  • the polymer according to the present invention preferably has a light transmittance of 85% or more, and more preferably 87% or more.
  • the light transmittance is a value measured by the following method. The polymer is pressed at a pressure of 2 MPa for 5 minutes with a hot press at 150 ° C. and then cooled for 5 minutes with a cooling press at 30 ° C. to form a sheet having a thickness of about 500 ⁇ m.
  • the light transmittance in the wavelength range of 400 nm to 1200 nm is measured in the thickness direction of the sheet, and the average value is taken as the light transmittance.
  • the polymer according to the present invention can be produced by coordination polymerization, radical polymerization, metathesis polymerization or the like.
  • the polymer according to the present invention can be produced by a method such as metathesis polymerization of the acyclic diene represented by the formula (1
  • R 2 represents a group selected from the group consisting of an acetoxy group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and a tert-butoxycarbonyl group.
  • N is 1 or more
  • m is 1 or more
  • cyclic olefins having 3 or more carbon atoms used in metathesis polymerization include cycloolefin, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, cyclononene, cyclodecene and other monoolefins, cyclooctadiene, cyclodecadiene, dicyclopentadiene, etc.
  • cyclotrienes such as cyclododecatriene can be used. Cyclooctene is preferred because it is readily available.
  • the cyclic olefin having a group selected from the group consisting of an acetoxy group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and a tert-butoxycarbonyl group and having 5 or more carbon atoms to form a ring has 5 or more carbon atoms.
  • at least one hydrogen of the cyclic olefin is substituted with a group selected from the group consisting of an acetoxy group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and a tert-butoxycarbonyl group.
  • Examples of the cyclic olefin having an acetoxy group and having 5 or more carbon atoms forming a ring include 4-acetoxy-1-cyclooctene and 5-acetoxy-1-cyclooctene.
  • Examples of the cyclic olefin having a methoxycarbonyl group and having 5 or more carbon atoms to form a ring include 3-methyl-3-methoxycarbonyl-1-cyclooctene, 4-methyl-4-methoxycarbonyl-1 -Cyclooctene, 3-methoxycarbonyl-1-cyclooctene, 4-methoxycarbonyl-1-cyclooctene and the like.
  • Examples of the cyclic olefin having an ethoxycarbonyl group and having 5 or more carbon atoms to form a ring include 3-methyl-3-ethoxycarbonyl-1-cyclooctene, 4-methyl-4-ethoxycarbonyl-1 -Cyclooctene, 3-ethoxycarbonyl-1-cyclooctene, 4-ethoxycarbonyl-1-cyclooctene and the like.
  • Examples of the cyclic olefin having a tert-butoxycarbonyl group and having 5 or more carbon atoms to form a ring include 3-methyl-3-tert-butoxycarbonyl-1-cyclooctene, 4-methyl-4- Examples thereof include tert-butoxycarbonyl-1-cyclooctene, 3-tert-butoxycarbonyl-1-cyclooctene, 4-tert-butoxycarbonyl-1-cyclooctene and the like.
  • a method in which a monomer is subjected to ring-opening metathesis copolymerization is preferable.
  • a ruthenium-carbene complex is preferable from the viewpoint that the amount of catalyst used is small and the catalyst residue in the polymer is small.
  • another group 4-8 transition metal-carbene complex of the periodic table may be used in combination.
  • Examples of the ruthenium-carbene complex include a ruthenium-carbene complex in which a hetero atom-containing carbene compound and a neutral electron donating compound are bonded, a ruthenium-carbene complex in which two hetero atom-containing carbene compounds are bonded, and a coordinating ether bond. And ruthenium-carbene complex having in the carbene.
  • ruthenium-carbene complex having a coordinating ether bond in the carbene examples include (1,3-dimesityrylimidazolidine-2-ylidene) (2-isopropoxyphenylvinylidene) ruthenium dichloride, (1 , 3-Dimesitylimidazolidine-2-ylidene) (2-ethoxyphenylvinylidene) ruthenium dichloride and the like.
  • the total amount of monomers is 100, it is preferable to use a ruthenium-carbene complex so that the ruthenium amount is 1 or less because the catalyst is easily removed.
  • the total amount of monomers is 2,000,000, it is preferable to use a ruthenium-carbene complex so that the amount of ruthenium is 1 or more because the yield increases.
  • a chain transfer agent in carrying out the ring-opening metathesis copolymerization, can be used.
  • chain transfer agents include internal olefins such as 2-butene, 2-pentene, 2-hexene, 3-hexene, 2-heptene, 3-heptene, 2-octene, 3-octene and 4-octene. Is mentioned. These may be substituted with a hydroxyl group, an alkoxy group, an acyl group, a carbonyl group, an alkoxycarbonyl group, a halogen atom, or the like. These can be used alone or in combination.
  • the ring-opening metathesis copolymerization may be performed using a solvent.
  • the solvent include hydrocarbons and ethers.
  • the hydrocarbon include aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and halogenated hydrocarbons.
  • the aliphatic hydrocarbon include hexane, heptane, octane, nonane, decane, dodecane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, and the like.
  • Aromatic hydrocarbons include benzene, ortho-dichlorobenzene, toluene, xylene, mesitylene and the like.
  • halogenated hydrocarbon examples include methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride and the like.
  • ether examples include diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and the like.
  • hydrocarbons are preferable, and aliphatic hydrocarbons are more preferable. From the viewpoint of easy progress of polymerization, use of hexane, cyclohexane, heptane, octane, cyclooctane or the like is preferable.
  • the amount of the solvent used is usually 1 to 1000 parts by weight, preferably 2 to 200 parts by weight, more preferably 3 to 100 parts by weight, with the total amount of monomers used as 1 part by weight.
  • the temperature at which the ring-opening metathesis copolymerization is carried out varies depending on the solvent type and amount used, but is usually in the range of 0 ° C. to 180 ° C., more preferably 10 ° C. to 150 ° C.
  • the ring-opening metathesis copolymerization reaction is preferably carried out in an inert gas atmosphere.
  • a cyclic olefin as a monomer and a chain transfer agent may be mixed and introduced into the polymerization reactor, or the cyclic olefin and the chain transfer agent may be separately introduced into the polymerization reactor.
  • the polymerization reaction apparatus for performing the metathesis polymerization reaction for example, a polymerization reaction apparatus having a stirrer or a tubular polymerization reaction apparatus is used.
  • reaction stop process Immediately after completion of the metathesis polymerization reaction, a reaction terminator is added to the polymerization reaction solution to stop the reaction.
  • the time until the polymerization reaction solution comes into contact with the reaction terminator to stop the reaction is preferably as short as possible in order to suppress the progress of excess reaction and suppress the formation of low molecular weight substances, preferably 240 seconds or less, More preferably, it is 120 seconds or less.
  • reaction terminator methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, amyl alcohol, isoamyl alcohol, hexanol, cyclohexanol, octanol, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1 , 2-butanediol, 1,4-butanediol, alcohols such as glycerin, or water can be used. These may be used alone or in combination.
  • reaction terminator In consideration of deactivating the polymerization catalyst by the reaction terminator, and further separating from the polymerization reaction solution components that are not preferred to remain in the polymer, such as the polymerization catalyst, by using the reaction terminator, water, methanol It is preferable to use ethanol, ethanol, and a mixed solution thereof.
  • the amount of the reaction terminator used is preferably 0.01 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerization reaction solution, and is 1 to 100 parts by weight in consideration of reaction termination efficiency, operability, and separability. More preferred is 2 to 50 parts by weight.
  • the ruthenium-carbene complex into the terminator phase after adjusting the amounts of the polymerisation solution and the terminator so that the polymerization reaction solution phase and the terminator phase are separated from each other in a liquid-liquid phase.
  • the catalyst is extracted by liquid-liquid phase separation of the polymerization reaction solution and the reaction terminator, the mixture of the polymerization reaction solution and the reaction terminator is stirred and then polymerized by a method such as liquid separation. It is preferable to separate the reaction solution phase and the reaction terminator phase.
  • the termination temperature of the polymerization reaction corresponds to these factors. It is selected as appropriate. Usually, 10 ° C to 100 ° C is preferable, and 20 ° C to 80 ° C is more preferable in consideration of the solvent used, the boiling point of the reaction terminator, and the like.
  • ⁇ Precipitation process> As a method of depositing a polymer from a polymerization reaction solution, After removing the solvent from the polymerization reaction solution by a method such as simple evaporation, further removing the residual solvent by thin film evaporation, A method of forming a polymer while introducing a polymerization reaction solution into an extruder and removing residual solvent, A method of depositing a polymer by adding a poor solvent to the polymerization reaction solution, Examples include a method of precipitating a polymer by cooling the polymerization reaction solution after the reaction stopping step.
  • the separated polymerization reaction solution is cooled to precipitate a polymer.
  • the method is preferred.
  • the solid content concentration of the polymerization reaction solution used for depositing the polymer is usually preferably 20% or less.
  • the temperature at which the polymer is precipitated varies depending on the molecular weight of the polymer, but is usually 20 ° C. or lower, more preferably 10 ° C. or lower in order to increase the recovery rate of the polymer.
  • the difference between the temperature in the reaction stopping step and the temperature in the precipitation step is preferably 10 ° C. or higher, and more preferably 20 ° C. or higher.
  • the temperature at which the solvent is removed is appropriately adjusted so that the viscosity of the polymerization reaction solution varies depending on the molecular weight of the polymer obtained in the polymerization step, so that the viscosity can be appropriately controlled.
  • the temperature is preferably 60 ° C. or higher.
  • the temperature is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or lower.
  • the polymer from which most of the solvent has been removed by any of the above methods can be obtained by completely removing the solvent by a general method such as vacuum drying or hot air drying. .
  • the polymer produced by metathesis polymerization is a polymer containing a repeating unit represented by the formula (4) in the main chain.
  • a repeating unit represented by the formula (4) in the main chain.
  • the hydrogenation of the polymer can be carried out using a common hydrogenation catalyst and hydrogen. Examples of the hydrogenation catalyst include Wilkinson catalyst Raney nickel, palladium / carbon, platinum / carbonate, ruthenium alkylidene complex, and the like.
  • hydrogen is added to a solution in which the polymer is dissolved in the same type of solvent as used in the polymerization so that the hydrogen pressure is preferably 300 psi or more, more preferably 600 to 5000 psi or more. Hydrogenation is usually carried out for 2 to 8 hours, preferably 3 to 7 hours.
  • the polymer according to the present invention may contain additives such as a silane coupling agent, a crosslinking agent, a crosslinking aid, a colorant, an ultraviolet absorber, an antioxidant, and a discoloration inhibitor. . These additives may be added to the polymer after producing the polymer by the polymerization reaction, for example.
  • the solar cell encapsulant obtained using the polymer to which the silane coupling agent is added is excellent in adhesion to the light-receiving surface protective material, the lower protective material and the solar cell element constituting the solar cell module.
  • the silane coupling agent include ⁇ -chloropropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyl-tris ( ⁇ -methoxyethoxy) silane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, ⁇ - (3 , 4-Ethoxycyclohexyl) ethyl-trimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane, ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ⁇ - (aminoethyl) ) - ⁇ -aminopropyltrime
  • the blending amount of the silane coupling agent is usually 5 parts by mass or less, preferably 0.8 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer according to the present invention.
  • the addition ratio of the silane coupling agent to 100 parts by mass of the polymer according to the present invention is 0.01 parts by mass or more. More preferably, it is 0.6 parts by mass or less.
  • an encapsulant having a crosslinked structure within the polymer and between the polymers is preferred.
  • a crosslinking agent for example, an organic peroxide is added to the polymer in advance, and this is thermally decomposed to generate radicals, whereby the polymer according to the present invention can have a crosslinked structure.
  • a gel fraction is used as an index representing the degree of crosslinking. The gel fraction is preferably 40% by mass or more when the mass of the polymer is 100% by mass. It can be said that the higher the gel fraction, the higher the heat resistance stability. High heat stability means that it is difficult to deform even at high temperatures.
  • Any organic peroxide may be used as long as it generates radicals at a temperature exceeding the melting point of the polymer according to the present invention. While the polymer according to the present invention and the cross-linking agent are extruded to produce a sheet-shaped solar cell sealing material, the decomposition of the organic peroxide hardly proceeds, and the assembly of the solar cell module described later is performed. It is preferable to use such an organic peroxide that the organic peroxide is decomposed by heating at the time and the polymers according to the present invention are crosslinked with each other. For example, an organic peroxide having a one-hour half-life temperature of 100 ° C. or higher and 135 ° C. or lower is preferable.
  • organic peroxide having a 10-hour half-life temperature of 70 ° C. or higher is preferable because the crosslinking agent is not easily decomposed during extrusion molding.
  • Preferred organic peroxides include, for example, tert-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert- Butylperoxy) hexane-3, di-tert-butyl peroxide, tert-dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, dicumyl peroxide, ⁇ , ⁇ '-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, n-butyl-4,4-bis (tert-butylperoxy) butane, 2,2-bis (tert-butylper
  • the cross-linking agent that remains without being decomposed when the solar cell module is assembled is gradually decomposed during use of the solar cell module, causing deterioration such as discoloration of the encapsulant. May cause.
  • the amount of the cross-linking agent added to the polymer according to the present invention is small.
  • the crosslinking aid examples include a monofunctional crosslinking aid, a bifunctional crosslinking aid, a trifunctional crosslinking aid, and a hexafunctional crosslinking aid.
  • the monofunctional crosslinking aid examples include acrylate and methacrylate.
  • the bifunctional crosslinking aid examples include N, N′-m-phenylenebismaleimide.
  • the trifunctional crosslinking aid examples include triallyl isocyanurate and trimethylolpropane triacrylate.
  • the hexafunctional crosslinking aid examples include dipentaerythritol hexaacrylate.
  • the crosslinking aid is used at a ratio of 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer according to the present invention.
  • an ultraviolet absorber may be added in order to further improve the ultraviolet resistance.
  • the UV absorber include benzophenone UV absorbers, benzotriazole UV absorbers, and hindered amine UV absorbers.
  • the benzophenone-based ultraviolet absorber include 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone and 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone.
  • the benzotriazole-based ultraviolet absorber include 2- (2′-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole.
  • the hindered amine ultraviolet absorber include phenyl salicylate and p-tert-butylphenyl salicylate.
  • an antioxidant may be added to the polymer according to the present invention.
  • the antioxidant include amine-based, phenol-based, bisphenyl-based, and hindered amine-based antioxidants. More specifically, for example, di-tert-butyl-p-cresol, bis (2, 2,6.6-tetramethyl-4-piperazyl) sebacate.
  • the solar cell encapsulant including the polymer according to the present invention is processed into, for example, a sheet shape (solar cell encapsulant sheet).
  • seat for solar cell sealing materials can be shape
  • a mixture obtained by dry blending an organic peroxide (crosslinking agent) and additives such as a light-resistant stabilizer in advance to the polymer is supplied from a hopper of an extruder, The mixture is extruded into a sheet at a molding temperature at which the organic peroxide is not substantially decomposed.
  • a sheet for solar cell encapsulant with an arbitrary embossed pattern is obtained.
  • the embossed sheet is preferable because it is difficult to block and is easily deaerated between the sheet and the adherend during the modularization process of the solar cell.
  • the thickness of the solar cell encapsulant sheet is, for example, from 0.1 mm to 1 mm.
  • the light-receiving surface protective material in the solar cell module can be appropriately selected from translucent members such as glass and plastics.
  • the lower protective material can be appropriately selected from various protective materials such as plastics, ceramics, stainless steel, and aluminum.
  • both sides of a flat plate solar cell element (a solar cell silicon substrate or the like) are sandwiched between two or more sheets for the solar cell encapsulant.
  • a flat plate solar cell element a solar cell silicon substrate or the like
  • both sides of a flat plate solar cell element are sandwiched between two or more sheets for the solar cell encapsulant.
  • the said light-receiving surface protective material contact the one side and the said lower protective material on the other side and making it a vacuum state, it heats to the temperature which the sheet
  • the solar cell encapsulant sheet is melted to some extent, the vacuum state is released while being heated, and pressurization is performed.
  • the polymers according to the present invention contained in the same sheet for solar cell sealing material are cross-linked with each other, and two or more different solar cell seals sandwiching the solar cell elements
  • the polymers contained in the material sheet are cross-linked.
  • the silane coupling agent contained in the solar cell encapsulant sheet reacts with the light receiving surface protective material, the lower protective material, and the solar cell element, and the solar cell encapsulant sheet And the said light-receiving surface protective material or the said lower protective material, the sheet
  • the solar cell sealing material sheet is sandwiched between the light receiving surface protective material and the lower protective material, using the solar cell sealing material sheet as an intermediate layer.
  • a planar solar cell element is sandwiched between the light receiving surface protective material and the solar cell encapsulant sheet or between the lower protective material and the solar cell encapsulant sheet.
  • it heats to the temperature which the sheet
  • the vacuum state is released while being heated, and pressurization is performed.
  • seat for solar cell sealing materials bridge
  • the silane coupling agent contained in the solar cell encapsulant sheet reacts with the light receiving surface protective material, the lower protective material, and the solar cell element, and the solar cell encapsulant sheet The light-receiving surface protective material, the lower protective material, and the solar cell element are bonded together.
  • the adhesive surface of the solar cell encapsulant sheet in order to improve the adhesion between the solar cell encapsulant sheet and the light-receiving surface protective material or the lower protective material, the adhesive surface of the solar cell encapsulant sheet It is preferable that a primer treatment using a silane coupling agent or the like is performed on at least one of the adhesive surface of the light-receiving surface protective material and the adhesive surface of the lower protective material.
  • Ratio of the number of repeating units represented by formula (2) to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain (unit:%)
  • a 1 H-NMR spectrum of a solution obtained by dissolving the polymer in orthodichlorobenzene was measured using a nuclear magnetic resonance apparatus.
  • the ratio of the number of repeating units represented by formula (2) to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain was determined by the following formula (6). .
  • Y 100 ⁇ 2 ⁇ / (2 ⁇ + ⁇ ⁇ ⁇ ) (6)
  • Y is the ratio of the number of repeating units represented by Formula (2) in which R 1 is hydrogen and R 2 is an acetoxy group with respect to the total number of carbon atoms constituting the polymer main chain. is there.
  • is an area of a peak derived from hydrogen which is R 1 in the formula (2). This peak is observed around 4.9 ppm in the 1 H-NMR spectrum of the polymer.
  • is the sum of the areas of all peaks observed in the vicinity of 0.7 to 2.5 ppm in the 1 H-NMR spectrum of the polymer.
  • Ratio X (unit:%) A 13 C-NMR spectrum of a solution obtained by dissolving the polymer in 1,1,2,2-tetrachloroethane d2 was measured with a nuclear magnetic resonance apparatus under the following conditions.
  • A 100 ⁇ A / (A + B) (3)
  • A represents the total number of carbon atoms of the carbonyl group of R 2 in all repeating units that satisfy the following requirement (a2-1) and represented by the formula (2).
  • the functional group represented by (F) is not bonded.
  • C 1 is a carbon atom bonded to the repeating unit represented by the formula (2)
  • C 2 is a carbon atom bonded to C 1
  • C 3 is a carbon atom bonded to C 2 .
  • B is the total number of carbon atoms of the carbonyl group of R 2 in all repeating units represented by the formula (2).
  • a in Formula (3) is the area of the peak observed at 170.4 ppm.
  • B is the area of the peak observed at 170.2 ppm.
  • C is the area of the peak derived from the carbon atom of the carbonyl group of R 2 in the formula (2) observed in the vicinity of 168 ppm to 180 ppm in the 13 C-NMR spectrum of the polymer.
  • D is the total sum of the areas of all peaks different from the peak derived from 1,1,2,2-tetrachloroethane d2 (peak observed at 74.2 ppm) in the 13 C-NMR spectrum of the polymer.
  • E is the number of carbon atoms contained in the formula (2).
  • F is the area of the peak derived from the carbon atom of the formula (4) observed in the vicinity of 120 ppm to 140 ppm in the 13 C-NMR spectrum of the polymer.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer is the ratio of the Q factor of polyethylene and polystyrene (17.7 / 41.41) to the polystyrene equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) method. It was obtained by multiplying by 3).
  • the number average molecular weight (Mn) of the polymer is the ratio of the Q factor of polyethylene and polystyrene (17.7 / 41.41) to the number average molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) method. It was obtained by multiplying by 3). Mw / Mn is a value obtained by dividing Mw by Mn. Moreover, the measurement conditions by GPC method were as follows.
  • Weather resistance test 1 (acetoxy group residual ratio, unit:%)
  • the weather resistance of the uncrosslinked sheet is the ratio of the number of acetoxy groups contained in the sheet after light irradiation to the number of acetoxy groups contained in the sheet before light irradiation (hereinafter sometimes referred to as a residual ratio of acetoxy groups). It was evaluated by. Specifically, it measured as follows.
  • Two uncrosslinked sheets were put into a die plastic metal weather (manufactured by Daipura Wintes Co., Ltd.), and light irradiation with a metal halide lamp (irradiation intensity: 145 mW / cm 2 at 295 nm to 430 nm, atmosphere: black panel temperature 63 ° C./humidity 50% RH).
  • a metal halide lamp irradiation intensity: 145 mW / cm 2 at 295 nm to 430 nm, atmosphere: black panel temperature 63 ° C./humidity 50% RH.
  • One sheet was irradiated with light for 48 hours, and the other sheet was irradiated with light for 96 hours.
  • the acetoxy group content was calculated by the following method.
  • the content of acetoxy groups in each uncrosslinked sheet was determined using a calibration curve. When the content of acetoxy groups in the sheet before light irradiation was 100%, the content of acetoxy groups in the sheet after light irradiation was defined as the acetoxy group residual ratio. The larger the acetoxy group residual ratio, the better the weather resistance.
  • the weather resistance of the crosslinked sheet is the ratio of the breaking strength of the sheet after light irradiation to the breaking strength of the sheet before light irradiation (hereinafter sometimes referred to as the residual ratio of the breaking strength), and the sheet strength before light irradiation. Evaluation was made based on the ratio of the breaking elongation of the sheet after light irradiation to the breaking elongation (hereinafter sometimes referred to as the residual ratio of breaking elongation). Specifically, it measured as follows.
  • Two crosslinked sheets were put into a die plastic metal weather (manufactured by Daipura Wintes Co., Ltd.), and light irradiation with a metal halide lamp (irradiation intensity: 145 mW / cm 2 at 295 nm to 430 nm, atmosphere: black panel temperature 63 ° C./humidity 50% RH )
  • a metal halide lamp irradiation intensity: 145 mW / cm 2 at 295 nm to 430 nm, atmosphere: black panel temperature 63 ° C./humidity 50% RH
  • One sheet was irradiated with light for 48 hours, and the other sheet was irradiated with light for 96 hours.
  • the tensile test of the sheet before light irradiation and the sheet after light irradiation was performed under the following conditions. Test pieces were collected from each sheet using dumbbell-shaped No. 6. In an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH, using a tensile tester (STA-1225, manufactured by Orientec Co., Ltd.), the test piece was pulled and broken according to JISK6251 at a distance between chucks of 65 mm and a tensile speed of 500 mm / min. Strength and elongation at break were measured.
  • the breaking strength of the sheet before light irradiation is 100%
  • the breaking strength of the sheet after light irradiation is the residual strength of the breaking strength
  • the breaking strength of the sheet before light irradiation is 100%.
  • the breaking elongation of the sheet after irradiation was defined as the residual elongation at break. The greater the residual strength at break and the residual elongation at break, the better the weather resistance.
  • the filtrate was washed with 10% aqueous NaHSO 3 (10 liters ⁇ 2 times), saturated aqueous NaHCO 3 (10 liters), and saturated aqueous NaCl (10 liters).
  • the washed organic layer was concentrated under reduced pressure.
  • the reaction product was diluted with diethyl ether (5 liters), water (3 liters) was added, and the mixture in the flask was separated.
  • the aqueous layer was extracted with diethyl ether (10 liters ⁇ 2 times), and the entire organic layer was washed with 1N aqueous hydrochloric acid (5 liters), saturated aqueous NaHCO 3 (10 liters), and saturated aqueous NaCl (10 liters).
  • the washed organic layer was dehydrated (MgSO 4 ) and filtered, and then the filtrate was concentrated under reduced pressure.
  • the polymer (1 ′) obtained by reprecipitation was vacuum-dried at 80 ° C. for 2 hours and then dissolved in ortho-dichlorobenzene (solvent, 80 ml). P-Toluenesulfonyl hydrazide was dissolved in the solution and reacted at 130 ° C. for 3 hours to hydrogenate the polymer (1 ′) to obtain a polymer (1).
  • the evaluation results of the obtained polymer (1) are shown in Table 1.
  • Example 2 ⁇ Production of polymer (2)> Benzylidene-bis (tricyclohexylphosphine) dichlororuthenium (complex, 175 mg) weighed under a nitrogen atmosphere was placed in a glass 500 ml eggplant flask and stoppered with a three-way cock. Ortho-dichlorobenzene (solvent, 62 ml), cyclooctene (monomer, 6.1 ml) and 5-acetoxy-1-cyclooctene (monomer, 7.1 ml) with nitrogen bubble were rotated in the eggplant flask. Then, it was dropped into the eggplant flask. Then, the process similar to Example 1 was performed and the polymer (2) was obtained. The evaluation results of the obtained polymer (2) are shown in Table 1.
  • Perbutyl E manufactured by NOF Corporation, 1 hour half-life temperature 121 ° C. with respect to 100 parts by weight of the polymer (2): Organic peroxide
  • TAIC triallyl isocyanurate
  • the solution was stirred for 5 minutes to obtain a mixture. Thereafter, the mixture was vacuum-dried at 40 ° C. for 4 hours to obtain a polymer composition (2).
  • the polymer composition (2) was pressed for 5 minutes at a pressure of 10 MPa by a hot press at 90 ° C., and then at a pressure of 10 MPa by a hot press at 150 ° C. Pressed for 20 minutes and cooled for 5 minutes with a cooling press at 30 ° C. to prepare a crosslinked sheet (2) having a thickness of about 300 ⁇ m.
  • the evaluation results of the crosslinked sheet (2) are shown in Table 3.
  • Example 3 Provide of 5-methoxycarbonyl-1-cyclooctene>
  • tert-butanol 144 g, 1.94 mol
  • PdCl 2 2.9 g, 0.016 mol
  • PPh 3 21.0 g, 0.08 mol
  • 1,5-cyclooctadiene 336 g, 3 .11 mol, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • toluene 184 ml
  • the contents were reacted for 4 days at 90-92 ° C. under CO pressure (40 MPa). During this time, CO was pressurized (adjusted to 40 MPa) every 24 hours.
  • reaction solution was poured into a mixed solution of water (450 ml) -ethanol (1800 ml) and adjusted to pH 4 with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate.
  • the mixture was extracted with diethyl ether (5 liters ⁇ 5 times), and then the extract was concentrated under reduced pressure.
  • Table 4 shows the evaluation results of the obtained polymer (7).
  • the polymer (7) impregnated with the organic peroxide and the crosslinking aid was pressed at a pressure of 10 MPa for 5 minutes with a hot press at 90 ° C., and then pressed at a pressure of 10 MPa for 20 minutes with a hot press at 150 ° C. Then, it was cooled with a cooling press at 30 ° C. for 5 minutes to produce a crosslinked sheet having a thickness of about 500 ⁇ m.
  • the evaluation results of the crosslinked sheet are shown in Table 4.
  • the sealing material of the solar cell which is excellent in a weather resistance can be manufactured.
  • the polymer of the present invention can be suitably used in the field of solar cell encapsulants.

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Abstract

太陽電池の封止材に用いた場合、耐候性および加工性に優れる封止材を得ることができる重合体を提供する。主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位を含み、要件(a1)、 (a2)、及び(a3)を充足する重合体。(a1):上記重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比が、3.8%以上、7.5%以下である。(a2):式(3)で表される比Xが、82%以上、100%以下である。 X=100×A/B ・・・(3)(a3):該重合体が、示差走査型熱量計により測定した42℃以上、90℃以下の融点を有する。

Description

重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材
 本発明は、重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用の封止材に関するものである。
 太陽電池では、光電変換を行う半導体の機能低下を防止するため、当該半導体が封止材を介して保護基板上に封止されている。太陽電池用の封止材として、特開2000−183385に記載されているように、現在ではエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)が使用されている。
 太陽電池用の封止材は、長期にわたる使用が想定されるため、耐候性に優れることが求められる。従来から太陽電池用封止材に用いられているエチレン−酢酸ビニル共重合体は、通常、エチレンと酢酸ビニルを高温高圧条件下でラジカル重合して得られる。この方法で得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体は、多数の分岐や、酢酸ビニル由来の繰り返し単位が2以上連続した構造を有する。このような構造を有するエチレン−酢酸ビニル共重合体は、耐候性を改良する余地がある。
 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐候性に優れる封止材の材料に適した重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材を提供することにある。
 すなわち、本発明は、主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位を含み、要件(a1)、(a2)、及び(a3)を充足する重合体にかかるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
(Rは水素、メチル基、又はエチル基を表し、Rはアセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、又はtert−ブトキシカルボニル基を表す。)
(a1):上記重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比が、3.8%以上、7.5%以下である。
(a2):式(3)で表される比Xが、82%以上、100%以下である。
 X=100×A/B ・・・(3)
(Aは、以下の要件(a2−1)を満たし、かつ式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数を表す。
(a2−1):C、C、Cの炭素原子のいずれにも、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)および式(F)から選択される官能基が結合していない。ここでCは式(2)で表される繰り返し単位に結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子である。
Bは、式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立してアルキル基または水素を表す。
(a3):該重合体が、示差走査型熱量計により測定した42℃以上、90℃以下の融点を有する。
 以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
 〔重合体〕
 (基本構成)
 本発明に係る重合体は、主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位とを含む重合体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
(Rは水素、メチル基、又はエチル基を表し、Rはアセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、又はtert−ブトキシカルボニル基を表す。)
 本発明に係る重合体は、下記要件(a1)、(a2)及び(a3)を充足する。
(a1):上記重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比が、3.8%以上、7.5%以下である。
(a2):式(3)で表される比Xが、82%以上、100%以下である。
 X=100×A/B ・・・(3)
(Aは、以下の要件(a2−1)を満たし、かつ式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数を表す。
(a2−1):C、C、Cの炭素原子のいずれにも、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)または式(F)で表される官能基が結合していない。ここでCは式(2)で表される繰り返し単位に結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子である。
Bは、式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立してアルキル基または水素を表す。
(a3):該重合体が、示差走査型熱量計により測定した42℃以上、90℃以下の融点を有する。
 (要件(a1))
 本発明に係る重合体は、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比が、3.8%以上、7.5%以下である。より透明で、より柔軟な封止材を得るためには、該比は、好ましくは4.0mol%以上である。重合体を溶融加工して封止材を製造する場合に、より加工しやすいため、該比は、6.7mol%以下であることが好ましい。
 該比は、式(2)のRが水素である場合、以下の式(5)により求められる。
 Y=100×2α/(2α+β) ・・・(5)
 式(5)中、Yは、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比であり、
αは、重合体のH−NMRスペクトルにおいて、式(2)のRである水素に由来するピークの面積であり、
βは、重合体のH−NMRスペクトルにおいて、式(1)に含まれる水素に由来するピークの面積である。
 式(1)に含まれる水素に由来するピークと、式(2)のRに含まれる水素に由来するピークが、ほぼ同じ化学シフトで観測される場合がある。その場合は、式(5)の分母から、式(2)のRに含まれる水素に由来するピークの面積に相当する値を差し引く必要がある。その場合、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比は、以下の式(6)により、求められる。
 Y=100×2α/(2α+β−γ×α) ・・・(6)
 式(6)中、γは、式(2)のRに含まれる水素の数である。また、この場合、βは、式(1)に含まれる水素に由来するピークの面積と、式(2)のRに含まれる水素に由来するピークの面積の和に相当する値である。
 また、後述のとおり、重合体が主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位と、式(4)で表される繰り返し単位とを含む場合がある。重合体が主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位と、式(4)で表される繰り返し単位とを含み、かつ、式(2)のRが水素である場合は、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比は、以下の式(7)により求められる。
 Y=100×2α/(2α+β+2δ) ・・・(7)
式(7)中、δは、式(4)に含まれる水素に由来するピークの面積である。
 この場合においても、式(1)に含まれる水素に由来するピークと、式(2)のRに含まれる水素に由来するピークが、ほぼ同じ化学シフトで観測される場合は、上記式(6)と同様な計算を行う必要がある。この場合、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比は、以下の式(8)により、求められる。
 Y=100×2α/(2α+β−γ×α+2δ) ・・・(8)
 上記式(5)~(8)を用いて、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比を求める場合は、重合体をオルトジクロロベンゼン中に溶解した溶液のH−NMRスペクトルを用いる。H−NMRスペクトルは、核磁気共鳴装置を用いて測定する。
 Rが水素であり、Rがアセトキシ基である式(2)で表される繰り返し単位であるときに、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比を求める場合は、上記式(6)において、式(2)のRである水素に由来するピークは、4.9ppm付近に観測され、式(1)に含まれる水素に由来するピークは、0.7~2.5ppm付近に観測される。式(2)のRに含まれる水素の数γは3である。
 また、上記式(8)において、式(4)に含まれる水素に由来するピークは、5.5ppm付近に観測される。
 式(2)のRがメチル基またはエチル基である場合、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比は、以下の式(9)により求められる。
 Y=100×C/{D−(E−1)×C} ・・・(9)
 式(9)中、Yは、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比であり、
Cは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、168ppmから180ppm付近に観測される式(2)のRのカルボニル基の炭素原子に由来するピークの面積であり、
Dは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、溶媒である1,1,2,2−テトラクロロエタンd2由来のピーク(74.2ppmに観測されるピーク)とは異なる全てのピークの面積の総和であり、
Eは、式(2)に含まれる炭素原子の数である。
 上記式(9)を用いて、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比を求める場合は、重合体を1,1,2,2−テトラクロロエタンd2中に溶解した溶液の13C−NMRスペクトルを用いる。13C−NMRスペクトルは、核磁気共鳴装置(Bruker社製の600MHz核磁気共鳴装置AVANCE600)を用いて測定する。
 (要件(a2))
 本発明に係る重合体は、式(3)で表される比Xが、82%以上、100%以下である。
 X=100×A/B ・・・(3)
(Aは、以下の要件(a2−1)を満たし、かつ式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数を表す。
(a2−1):C、C、Cの炭素原子のいずれにも、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)または式(F)で表される官能基が結合していない。ここでCは式(2)で表される繰り返し単位に結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子である。
Bは、式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立してアルキル基または水素を表す。
 Xは、式(2)で表される全ての繰り返し単位の数に対する、式(2)で表される繰り返し単位であって、その近傍に極性基が存在しない繰り返し単位の数の比である。
 R、R、R、R、RおよびRのアルキル基としては、炭素原子数1~20のアルキル基が挙げられる。
 重合体が主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位と、式(4)で表される繰り返し単位とを含む場合は、式(4)に由来する重合体の主鎖中の炭素−炭素二重結合を全て水素化して、主鎖の炭素−炭素結合を全て飽和結合とした重合体の13C−NMRスペクトルから、上記A、B、およびXを算出する。
 式(3)で表される比Xは82%以上、100%以下であり、83%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、87%以上であることがさらに好ましく、90%以上であることが特に好ましく、95%以上であることが最も好ましい。
 式(2)のRが水素であり、Rがアセトキシ基である場合であって、C、C、Cの炭素原子のいずれかに、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)または式(F)で表される官能基が結合している場合は、式(2)で表される繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子に由来するピークは、170.2ppmに観測される。式(2)のRが水素であり、Rがアセトキシ基である場合であって、C、C、Cの炭素原子のいずれにも、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)または式(F)で表される官能基が結合していない場合は、式(2)で表される繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子に由来するピークは、170.4ppmに観測される。ただし、上記化学シフトの値は、1,1,2,2−テトラクロロエタンd2に由来するピークを74.2ppmとした場合の値である。
 式(2)のRがメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、または、tert−ブトキシカルボニル基である場合の比Xも、同様に求めることができる。
(要件(a3):重合体の融点)
 本発明に係る重合体は、示差走査型熱量計により測定した42℃以上、90℃以下の融点を有する。重合体と架橋剤とを溶融押出加工して太陽電池用封止材を製造する場合に、加工中に架橋反応が進行しにくく、溶融押出加工しやすいという観点から、重合体の融点は、80℃以下であることが好ましく、70℃以下であることがより好ましい。
 重合体は通常、該重合体と、任意の添加剤とを加工して得られるペレットとして用いられる。重合体を含有するペレット同士が互着しにくいため、当該融点は、50℃以上であることが好ましく、57℃以上であることがより好ましく、59℃以上であることがさらに好ましい。なお、融点は、示差走査熱量計にて測定される融解曲線の融解ピークのうち、ピーク高さが最も大きい融解ピークの頂点の温度である。融点は具体的には以下の方法で求められる。約10mgの試料をアルミニウムパンに封入し、試料を封入したアルミニウムパンを、示差走査熱量計を用いて、(1)150℃で5分間保持し、(2)5℃/分で150℃から0℃まで降温し、(3)0℃で2分間保持し、(4)5℃/分で0℃から150℃まで昇温して、(4)での融解曲線を測定する。(4)での融解曲線において、5℃から融解終了温度(融解曲線が高温側のベースラインに戻る温度)までの間に観察される融解ピークのうち、ピーク高さが最も大きい融解ピークの頂点の温度を融点とする。
(繰り返し単位(4))
 本発明に係る重合体は、主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位と、下記式(4)で表される繰り返し単位とを含む重合体であってもよい。この場合、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)の炭素原子数の比は、13%以下であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
 重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)の炭素原子の比は、以下の式(10)により求められる。
 Z=100×F/{D−(E−1)×C} ・・・(10)
 式(10)中、Zは、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)の炭素原子数の比であり、
Cは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、168ppmから180ppm付近に観測される式(2)のRのカルボニル基の炭素原子に由来するピークの面積であり、
Dは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、1,1,2,2−テトラクロロエタンd2由来のピーク(74.2ppmに観測されるピーク)とは異なる全てのピークの面積の総和であり、
Eは、式(2)に含まれる炭素原子の数であり、
Fは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、120ppmから140ppm付近に観測される式(4)の炭素原子に由来するピークの面積である。
(重合体の分子量および分子量分布)
 重合体を含有するペレットが加工性に優れるという観点から、通常、本発明に係る重合体の数平均分子量は10,000以上、好ましくは、15,000以上であり、より好ましくは21,000以上である。重合体を架橋剤と混合して溶融加工する場合、架橋剤が分解する温度よりも低い温度で溶融加工しやすいという観点から、重合体の数平均分子量は500,000以下が好ましく、100,000以下がさらに好ましい。重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、加工性を高める観点から、1.1以上6.0以下であることが好ましく、より好ましくは1.5以上4以下である。なお、Mwは、重合体の重量平均分子量を指し、Mnは、上記重合体の数平均分子量を指す。
 重合体の重量平均分子量(Mw)は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量に、ポリエチレンとポリスチレンのQファクターの比(17.7/41.3)を掛けることで求められる。重合体の数平均分子量(Mn)は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により測定されるポリスチレン換算の数平均分子量に、ポリエチレンとポリスチレンのQファクターの比(17.7/41.3)を掛けることで求められる。
 Mw/Mnは、MwをMnで除した値である。GPC法での測定条件としては、例えば、次の条件をあげることができる。
 (1)装置:Waters製Waters150C
 (2)分離カラム:TOSOH TSKgelGMH−HT
 (3)測定温度:140℃
 (4)キャリア:オルトジクロロベンゼン
 (5)流量:1.0mL/分
 (6)注入量:500μL
 (7)検出器:示差屈折計
 (8)分子量標準物質:標準ポリスチレン
(透明性)
 本発明に係る重合体の透明性は、例えばその光線透過率で評価することができる。本発明に係る重合体は、その光線透過率が85%以上であることが好ましく、87%以上であることがより好ましい。なお、光線透過率は、下記方法により測定される値である。重合体を150℃の熱プレス機により2MPaの圧力で5分間プレスした後、30℃の冷却プレス機で5分間冷却して、厚さ約500μmのシートに成形する。分光光度計(株式会社 島津製作所製 UV−3150)を用いて、該シートの厚み方向について、波長範囲400nm~1200nmの光線透過率を測定し、その平均値を光線透過率とする。
(重合体の製造方法)
<重合方法>
 本発明に係る重合体は、配位重合、ラジカル重合、メタセシス重合などにより製造できる。
 例えば、炭素原子数3以上の無置換の環状オレフィンと、アセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、およびtert−ブトキシカルボニル基からなる群から選ばれる基を有し、環を形成する炭素原子数が5以上である環状オレフィンとを、開環メタセシス共重合する方法、
式(11)で表される非環状ジエンと、無置換の炭素原子数5以上の非環状ジエンとを、メタセシス共重合する方法、
式(11)で表される非環状ジエンを、メタセシス重合する方法等により、本発明に係る重合体を製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
(式(11)中、Rはアセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、およびtert−ブトキシカルボニル基からなる群より選ばれる基を表す。nは1以上、mは1以上、(n+m)は2以上22以下である。)
 メタセシス重合に用いられる炭素原子数3以上の環状オレフィンとしては、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロノネン、シクロデセンなどのモノオレフィン、シクロオクタジエン、シクロデカジエン、ジシクロペンタジエンなどのシクロジエン類、シクロドデカトリエンなどのシクロトリエン類を使用することができる。入手しやすいため、シクロオクテンが好ましい。
 アセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、およびtert−ブトキシカルボニル基からなる群から選ばれる基を有し、環を形成する炭素原子数が5以上である環状オレフィンとしては、炭素原子数5以上の環状オレフィンの有する少なくとも一つの水素がアセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基からなる群から選ばれる基で置換されたものが挙げられる。
 アセトキシ基を有し、環を形成する炭素原子数が5以上である環状オレフィンとしては、例えば、4−アセトキシ−1−シクロオクテン、5−アセトキシ−1−シクロオクテン等が挙げられる。
 メトキシカルボニル基を有し、環を形成する炭素原子数が5以上である環状オレフィンとしては、例えば、3−メチル−3−メトキシカルボニル−1−シクロオクテン、4−メチル−4−メトキシカルボニル−1−シクロオクテン、3−メトキシカルボニル−1−シクロオクテン、4−メトキシカルボニル−1−シクロオクテン等が挙げられる。
 エトキシカルボニル基を有し、環を形成する炭素原子数が5以上である環状オレフィンとしては、例えば、3−メチル−3−エトキシカルボニル−1−シクロオクテン、4−メチル−4−エトキシカルボニル−1−シクロオクテン、3−エトキシカルボニル−1−シクロオクテン、4−エトキシカルボニル−1−シクロオクテン等が挙げられる。
 tert−ブトキシカルボニル基を有し、環を形成する炭素原子数が5以上である環状オレフィンとしては、例えば、3−メチル−3−tert−ブトキシカルボニル−1−シクロオクテン、4−メチル−4−tert−ブトキシカルボニル−1−シクロオクテン、3−tert−ブトキシカルボニル−1−シクロオクテン、4−tert−ブトキシカルボニル−1−シクロオクテン等が挙げられる。
 数平均分子量の大きい重合体を得るためには、モノマーを開環メタセシス共重合する方法が好ましい。
 メタセシス重合用触媒としては、使用する触媒量が少なく、重合体中への触媒残分が少ないという観点からルテニウム−カルベン錯体が好ましい。なお、ルテニウム−カルベン錯体とともに他の周期表第4~8族遷移金属−カルベン錯体を併用してもよい。
 ルテニウム−カルベン錯体としては、例えば、ヘテロ原子含有カルベン化合物と中性の電子供与性化合物が結合したルテニウム−カルベン錯体、ヘテロ原子含有カルベン化合物が2つ結合したルテニウム−カルベン錯体、配位性エーテル結合をカルベン中に有するルテニウム−カルベン錯体等が挙げられる。
 ヘテロ原子含有カルベン化合物と中性の電子供与性化合物が結合したルテニウム−カルベン錯体としては、具体的には、ベンジリデン−ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム、ベンジリデン[1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−2−イミダゾリジニリデン]ジクロロ(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウム、ベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(3−メチル−2−ブテン−1−イリデン)(トリシクロペンチルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−オクタヒドロベンズイミダゾール−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン[1,3−ジ(1−フェニルエチル)−4−イミダゾリン−2−イリデン](トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチル−2,3−ジヒドロベンズイミダゾール−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(トリシクロヘキシルホスフィン)(1,3,4−トリフェニル−2,3,4,5−テトラヒドロ−1H−1,2,4−トリアゾール−5−イリデン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジイソプロピルヘキサヒドロピリミジン−2−イリデン)(エトキシメチレン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)ピリジンルテニウムジクロリド等が挙げられる。
 ヘテロ原子含有カルベン化合物が2つ結合したルテニウム−カルベン錯体としては、具体的には、ベンジリデンビス(1,3−ジシクロヘキシルイミダゾリジン−2−イリデン)ルテニウムジクロリド、ベンジリデンビス(1,3−ジイソプロピル−4−イミダゾリン−2−イリデン)ルテニウムジクロリド等が挙げられる。
 配位性エーテル結合をカルベン中に有するルテニウム−カルベン錯体としては、具体的には、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(2−イソプロポキシフェニルビニリデン)ルテニウムジクロリド、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(2−エトキシフェニルビニリデン)ルテニウムジクロリド等が挙げられる。
 開環メタセシス重合において、触媒としてルテニウム−カルベン錯体を用いる場合、ルテニウム−カルベン錯体触媒のルテニウムと、モノマーの合計量とのモル比は、ルテニウム:モノマーの合計量=1:100~1:2,000,000であることが好ましく、より好ましくは1:500~1:1,000,000であり、さらに好ましくは1:1,000~1:700,000である。モノマーの合計量を100とするとき、ルテニウム量が1以下となるようにルテニウム−カルベン錯体を使用すれば、触媒を除去しやすく好ましい。モノマーの合計量を2,000,000とするとき、ルテニウム量が1以上となるようにルテニウム−カルベン錯体を使用すれば、収率が高くなるため好ましい。
 開環メタセシス共重合を行なうにあたって、連鎖移動剤を使用することができる。使用できる連鎖移動剤としては、例えば、2−ブテン、2−ペンテン、2−ヘキセン、3−ヘキセン、2−ヘプテン、3−ヘプテン、2−オクテン、3−オクテン、4−オクテンなどの内部オレフィン等が挙げられる。これらは、水酸基、アルコキシ基、アシル基、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子などで置換されていてもよい。これらは、単独で使用することも出来るし、複数を混合して使用することも出来る。
 連鎖移動剤の使用量は、目的とする開環メタセシス共重合体の分子量に応じて適宜選択すればよい。実用的な分子量の開環メタセシス共重合体を得るために、連鎖移動剤の量は、環状オレフィンに対する連鎖移動剤のモル比で、環状オレフィン:連鎖移動剤=1000:1~20:1、好ましくは800:1~50:1の範囲である。
 必要に応じて溶媒を使用して開環メタセシス共重合を実施してもよい。溶媒としては、炭化水素、エーテル等が挙げられる。炭化水素としては、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素が挙げられる。
 脂肪族炭化水素としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタンなどが挙げられる。
 芳香族炭化水素としては、ベンゼン、オルト−ジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどが挙げられる。
 ハロゲン化炭化水素としては、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素などが挙げられる。
 エーテルとしては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどが挙げられる。
 溶媒の除去しやすさを考慮すると、炭化水素が好ましく、脂肪族炭化水素がより好ましい。重合が進行しやすいという観点から、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロオクタン等の使用が好ましい。
 溶媒の使用量は、通常、使用するモノマーの合計量を1重量部として、好ましくは1から1000重量部、より好ましくは、2から200重量部、さらに好ましくは、3から100重量部である。
 開環メタセシス共重合を実施する温度は、使用する溶媒種、量により異なるが、通常、0℃~180℃の範囲、より好ましくは、10℃~150℃である。また、開環メタセシス共重合反応は、不活性ガス雰囲気下で実施されることが好ましい。
 開環メタセシス共重合を行なう場合、モノマーである環状オレフィンと連鎖移動剤を混合して重合反応装置に導入してもよく、環状オレフィンと連鎖移動剤を別々に重合反応装置に導入してもよい。
 メタセシス重合反応を行う重合反応装置としては、例えば、攪拌器を有する重合反応装置やチューブラー型重合反応装置が用いられる。
<反応停止工程>
 メタセシス重合反応終了後、速やかに、反応停止剤を重合反応溶液に添加して、反応を停止する。重合反応溶液が反応停止剤と接触して反応を停止するまでの時間は、過剰反応の進行を抑え、低分子量体の生成を抑えるために、出来るだけ短いことが好ましく、好ましくは240秒以下、より好ましくは、120秒以下である。
 反応停止剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、アミルアルコール、イソアミルアルコール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、オクタノール、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、グリセリンなどのアルコール、または、水を使用することができる。これらは、単独で使用しても、複数を組み合わせて使用してもよい。反応停止剤により、重合触媒を失活させ、更に、反応停止剤にて、重合触媒のように重合体中への残存が好ましくない成分を重合反応溶液から分離することを考慮すると、水、メタノール、エタノール、およびこれらの混合溶液を使用することが好ましい。
 反応停止剤の使用量は、重合反応溶液100重量部に対して、0.01~200重量部が好ましく、反応停止効率、操作性、分離性を考慮して、1重量部から100重量部がより好ましく、2重量部から50重量部がさらに好ましい。
 重合反応溶液相と反応停止剤相とが液液相分離するように重合反応溶液と反応停止剤の量を調整した後、ルテニウム−カルベン錯体を停止剤相に抽出することが好ましい。重合反応溶液と反応停止剤とを液液相分離させ、触媒を抽出させるに際しては、抽出効果を上げるため、重合反応溶液と反応停止剤との混合物を攪拌した後、分液などの方法によって重合反応溶液相と反応停止剤相とを分離することが好ましい。
 重合反応溶液中の重合体濃度、重合体の分子量により、重合反応溶液の粘度が異なり、重合反応溶液中の反応停止剤の拡散性が異なるため、重合反応の停止温度は、これらの要素に対応して適宜選定される。通常10℃から100℃が好ましく、使用する溶媒、反応停止剤の沸点などを考慮して、20℃~80℃がより好ましい。
<析出工程>
 重合反応溶液から重合体を析出する方法としては、
単蒸発などの方法で重合反応溶液から溶媒を除去した後、さらに薄膜蒸発などで残留溶媒を除く方法、
押出機に重合反応溶液を導入して残留溶媒を除去しながら重合体を成形する方法、
貧溶媒を重合反応溶液に添加して重合体を析出させる方法、
反応停止工程の後で、重合反応溶液を冷却することによって、重合体を析出させる方法などが挙げられる。
 上記のように重合反応溶液と反応停止剤とが液液相分離する場合は、反応停止剤を分液などの方法で除去した後、分離した重合反応溶液を冷却して、重合体を析出させる方法が好ましい。錯体配位子のりん化合物を重合体と同時に析出させないために、重合体を析出させるために用いる重合反応溶液の固体分濃度は、通常、20%以下であることが好ましい。
 重合体を析出させる温度は、重合体の分子量により異なるが、重合体の回収率を高くするためには、通常、20℃以下、より好ましくは、10℃以下である。また、重合体の回収率を高くするためには、反応停止工程の温度と析出工程の温度との差が10℃以上であることが好ましく、20℃以上であることがより好ましい。
 溶媒を除去する温度は、重合工程で得られた重合体の分子量によって、重合反応溶液の粘度が異なるため、適切な操作ができる粘度範囲となるように適宜調整されるが、通常、40℃以上、好ましくは、60℃以上である。一方、重合体の熱安定性を考慮して、好ましくは、200℃以下、より好ましくは、160℃以下である。
<乾燥>
 上記いずれかの方法で、溶媒の大部分を除去された重合体から、真空乾燥、熱風乾燥など一般的な方法で、完全に溶媒を除去することにより、乾燥された重合体を得ることが出来る。
<水素化工程>
 メタセシス重合で製造された重合体は、主鎖に式(4)で表される繰り返し単位を含む重合体である。重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)で表される繰り返し単位の数を調整するために、主鎖の炭素−炭素不飽和結合を水素化することが好ましい。
 重合体の水素化は、一般的な水素化触媒と水素を使用して実施することができる。水素化触媒としては、例えばウィルキンソン触媒ラネーニッケル、パラジウム/炭素、白金/カーボネート、ルテニウムアルキリデン錯体等が挙げられる。通常、重合体を、重合時に使用した溶媒と同じ種類の溶媒に溶解した溶液に、好ましくは300psi以上、より好ましくは600~5000psi以上の水素圧となるように水素を加える。水素化は通常2~8時間、好ましくは3~7時間実施される。
 重合体の水素化を行うその他の方法として、重合体とp−トルエンスルホニルヒドラジドを重合時に使用した溶媒と同じ種類の溶媒に溶解し、110~150℃の温度で、2~8時間反応させる方法が挙げられる。
 (添加剤)
 本発明に係る重合体には、必要に応じて、シランカップリング剤、架橋剤、架橋助剤、着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、変色防止剤等の添加剤を添加してもよい。これらの添加剤は、例えば、上記重合反応により重合体を製造した後に、当該重合体に添加すればよい。
 上記シランカップリング剤を添加した重合体を用いて得られる太陽電池用封止材は、太陽電池モデュールを構成する受光面保護材、下部保護材および太陽電池素子に対する接着力に優れる。シランカップリング剤としては、例えば、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エトキシシクロヘキシル)エチル−トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
 上記シランカップリング剤の配合量は、例えば、本発明に係る重合体100質量部に対して通常5質量部以下、好ましくは0.8質量部以下である。また、より安定した接着力と、高い体積固有抵抗とを有する封止材を得るためには、本発明に係る重合体100質量部に対するシランカップリング剤の添加割合は、0.01質量部以上0.6質量部以下であることがより好ましい。
 本発明に係る重合体を含む太陽電池用封止材を、高温でも変形しにくくするため、重合体内および重合体間で架橋構造を有する封止材が好ましい。架橋剤として、例えば有機過酸化物を当該重合体に予め加え、これを熱分解し、ラジカルを発生させることで、本発明に係る重合体に架橋構造を持たせることができる。架橋の程度を表す指標としては、ゲル分率が用いられる。ゲル分率としては、重合体の質量を100質量%とするとき、40質量%以上であることが好ましい。ゲル分率が高いほど、耐熱安定性が高いといえる。耐熱安定性が高いとは、高温でも変形しにくいことを意味する。
 上記有機過酸化物としては、本発明に係る重合体の融点を超える温度でラジカルを発生するものであればいずれも使用可能である。本発明に係る重合体と架橋剤とを押出成形してシート状の太陽電池用封止材を製造している間には有機過酸化物の分解が進行しにくく、後述の太陽電池モデュールの組み立て時の加熱により有機過酸化物が分解し、本発明に係る重合体同士の架橋が行われるような有機過酸化物を使用することが好ましい。例えば、1時間半減期温度が100℃以上、135℃以下である有機過酸化物が好ましい。また、押出成形中に架橋剤が分解しにくいので、10時間半減期温度が70℃以上である有機過酸化物が好ましい。好ましい有機過酸化物としては、例えばtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン−3、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、tert−ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、α,α′−ビス(tert−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ブタン、2,2−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ブタン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブシルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、tert−ブチルパーオキシベンズエート、ベンゾイルパーオキサイドが挙げられる。有機過酸化物の配合量は、例えば、本発明に係る重合体100質量部に対して0.001~5質量部が好ましい。
 太陽電池用封止材が架橋剤を含有する場合、太陽電池モデュールの組み立て時に分解せずに残存した架橋剤が、太陽電池モデュールの使用時に徐々に分解して封止材の変色などの劣化を引き起こす場合がある。残存した架橋剤による封止材の劣化を防ぐために、本発明に係る重合体に配合する架橋剤の配合量は少ない方が好ましい。架橋剤の配合量が少なくても、ゲル分率の高い重合体を得るためには、当該共重合体に、上記架橋剤とともに架橋助剤を添加することが好ましい。架橋助剤としては、例えば、単官能性架橋助剤、2官能性架橋助剤、3官能性架橋助剤、6官能性架橋助剤等を挙げることができる。単官能性架橋助剤としては、アクリレート、メタクリレート等を挙げることができる。2官能性架橋助剤としては、N,N’−m−フェニレンビスマレイミド等を挙げることができる。3官能性架橋助剤としては、トリアリルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等を挙げることができる。6官能性架橋助剤としては、例えばジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等を挙げることができる。架橋助剤は、例えば、本発明に係る重合体100質量部に対して10質量部以下の割合で用いられる。
 本発明に係る重合体には、紫外線耐性をさらに向上させるため、紫外線吸収剤を添加してもよい。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤、およびヒンダードアミン系の紫外線吸収剤が挙げられる。上記ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノンが挙げられる。上記ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2′−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾールが挙げられる。上記ヒンダードアミン系の紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサルシレート、p−tert−ブチルフェニルサリシレートが挙げられる。
 本発明に係る重合体には、酸化に対する安定性をさらに向上させるため、酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、例えば、アミン系、フェノール系、ビスフェニル系、およびヒンダードアミン系の酸化防止剤が挙げられ、より具体的には例えば、ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ビス(2,2,6.6−テトラメチル−4−ピペラジル)セバケートが挙げられる。
 (成形)
 本発明に係る重合体を含む太陽電池用封止材は、例えば、シート形状(太陽電池封止材用シート)に加工される。太陽電池封止材用シートの成形は、例えば、T−ダイ押出機、カレンダー成形機などのシート成形が可能な成形機を用いて行うことができる。
 シート成形のより具体的な一例では、上記重合体に、有機過酸化物(架橋剤)および必要に応じて耐光安定剤等の添加剤を予めドライブレンドした混合物を押出機のホッパーから供給し、有機過酸化物が実質的に分解しない成形温度で該混合物をシート状に押出成形する。押出成形の際、エンボス模様入り引取ロールを通して成形すれば、任意のエンボス模様の太陽電池封止材用シートが得られる。エンボスシートは、ブロッキングしにくく、また太陽電池のモデュール化過程で該シートと被着体との間の脱気がしやすいので好ましい。
 太陽電池封止材用シートの厚みは、例えば、0.1mm以上1mm以下である。
 (太陽電池モデュールの組み立て)
 太陽電池モデュールにおける受光面保護材としては、ガラス、プラスチックス等の透光性部材から適宜選択することができる。下部保護材としては、プラスチックス、セラミック、ステンレス、アルミニウムなど種々の保護材から適宜選択することができる。
 太陽電池モデュールの組み立ての一例では、まず、平板状の太陽電池素子(太陽電池用シリコン基板等)の両面を上記の太陽電池封止材用シート2枚以上で挟み込む。次いで、その一方側に上記受光面保護材を、他方側に上記下部保護材を接触させ、真空状態にした後、太陽電池封止材用シートが溶融する温度に加熱する。太陽電池封止材用シートをある程度溶融させた後、加熱状態のまま真空状態を解除し、加圧を行う。真空状態および加圧状態における上記加熱により、同一の太陽電池封止材用シートに含まれる本発明に係る重合体同士が架橋し、また、太陽電池素子を挟み込む異なる2枚以上の太陽電池封止材用シートに含まれる重合体同士が架橋する。また、上記加熱により、太陽電池封止材用シートに含まれるシランカップリング剤と、上記受光面保護材、上記下部保護材、および上記太陽電池素子とが反応し、太陽電池封止材用シートと上記受光面保護材または上記下部保護材、および太陽電池封止材用シートと上記太陽電池素子が接着される。
 太陽電池モデュールの組み立ての他の例では、まず、上記の太陽電池封止材用シートを中間層として、上記受光面保護材と上記下部保護材とで当該太陽電池封止材用シートを挟み込む。ここで、上記受光面保護材と太陽電池封止材用シートとの間、又は上記下部保護材と太陽電池封止材用シートとの間の一方に、平板状の太陽電池素子を挟み込むようにする。次いで、真空状態にした後、太陽電池封止材用シートが溶融する温度に加熱する。太陽電池封止材用シートをある程度溶融させた後、加熱状態のまま真空状態を解除し、加圧を行う。真空状態および加圧状態における上記加熱により、太陽電池封止材用シートに含まれる本発明に係る重合体同士が架橋する。また、上記加熱により、太陽電池封止材用シートに含まれるシランカップリング剤と、上記受光面保護材、上記下部保護材、および上記太陽電池素子とが反応し、太陽電池封止材用シートと、上記受光面保護材、上記下部保護材、および上記太陽電池素子が接着される。
 なお、上記何れの組み立ての例においても、太陽電池封止材用シートと、上記受光面保護材または上記下部保護材との接着性の向上のため、上記太陽電池封止材用シートの接着表面、受光面保護材の接着表面、および上記下部保護材の接着表面の少なくとも一つに対し、シランカップリング剤等を用いたプライマー処理が施されていることが好ましい。
 次に、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
 (物性の測定および評価方法)
 実施例および比較例に示す物性は、次の方法により測定した。
 (1)重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比(単位:%)
 重合体をオルトジクロロベンゼン中に溶解した溶液のH−NMRスペクトルを、核磁気共鳴装置を用いて測定した。なお、実施例及び比較例の重合体は、式(2)のRが水素であり、Rがアセトキシ基である重合体である。
 得られたH−NMRスペクトルを用いて、下記式(6)により、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比を求めた。
 Y=100×2α/(2α+β−γ×α) ・・・(6)
 式(6)中、Yは、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、Rが水素でRがアセトキシ基である式(2)で表される繰り返し単位の数の比である。
 αは、式(2)のRである水素に由来するピークの面積である。該ピークは、重合体のH−NMRスペクトルにおいて、4.9ppm付近に観測される。
 βは、重合体のH−NMRスペクトルにおいて、0.7~2.5ppm付近に観測される全てのピークの面積の和である。すなわち、式(1)に含まれる水素に由来するピークの面積と、式(2)のRであるアセトキシ基に含まれる水素に由来するピークの面積の和である。
 γは、式(2)のRであるアセトキシ基に含まれる水素の数である。Rがアセトキシ基であるので、γは3である。
 (2)比X(単位:%)
 重合体を1,1,2,2−テトラクロロエタンd2中に溶解した溶液の13C−NMRスペクトルを、核磁気共鳴装置により、下記条件で測定した。
 <測定条件>
 装置:Bruker社製 AVANCE600
 測定プローブ:10mmクライオプローブ
 測定溶媒:1,1,2,2−テトラクロロエタンd2
 測定温度:130℃
 測定方法:プロトンデカップリング法
 パルス幅:45度
 パルス繰り返し時間:4秒
 測定基準:1,1,2,2−テトラクロロエタンd2(74.2ppm)
 積算回数:256回
 得られた13C−NMRスペクトルを用いて、下記式(3)により、比X(%)を算出した。
 X=100×A/(A+B) ・・・(3)
(Aは、以下の要件(a2−1)を満たし、かつ式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数を表す。
(a2−1):C、C、Cの炭素原子のいずれにも、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)または式(F)で表される官能基が結合していない。ここでCは式(2)で表される繰り返し単位に結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子である。
Bは、式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数である。)
 式(3)中のAは、170.4ppmに観測されるピークの面積である。Bは、170.2ppmに観測されるピーク)の面積である。
 (3)重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)で表される繰り返し単位の炭素原子の数の比(単位:%)
 Xを算出するために用いた重合体の13C−NMRスペクトルを用いて、下記式(10)により、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)で表される繰り返し単位の炭素原子の数の比を求めた。
 Z=100×F/{D−(E−1)×C} ・・・(10)
 式(10)中、Zは、重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)で表される繰り返し単位の炭素原子の数の比である。
Cは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、168ppmから180ppm付近に観測される式(2)のRのカルボニル基の炭素原子に由来するピークの面積である。
Dは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、1,1,2,2−テトラクロロエタンd2由来のピーク(74.2ppmに観測されるピーク)とは異なる全てのピークの面積の総和である。
Eは、式(2)に含まれる炭素原子の数である。
Fは、重合体の13C−NMRスペクトルにおいて、120ppmから140ppm付近に観測される式(4)の炭素原子に由来するピークの面積である。
 (4)融点(単位:℃)
 重合体を、150℃の熱プレス機により10MPaの圧力で5分間プレスした後、30℃の冷却プレス機で5分間冷却して、厚さ約100μmのシートに成形した。次いで、該シートから約10mgの試料を切り出し、アルミニウムパンに封入した。次に、試料を封入したアルミニウムパンを、示差走査熱量計(パーキンエルマー社製の示差走査型熱量計DSC−7型)にて、(1)150℃で5分間保持し、(2)5℃/分で150℃から0℃まで降温し、(3)20℃で2分間保持し、(4)5℃/分で20℃から150℃まで昇温して、(4)での融解曲線を測定した。得られた融解曲線より、5℃から融解終了温度(融解曲線が高温側のベースラインに戻る温度)までの間に観察される融解ピークのうち、ピーク高さが最も大きい融解ピークの頂点の温度を求め、これを融点とした。
 (5)重量平均分子量(Mw、単位:g/mol)、数平均分子量(Mn、単位:g/mol)、分子量分布(Mw/Mn、単位:なし)
 重合体の重量平均分子量(Mw)は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量に、ポリエチレンとポリスチレンのQファクターの比(17.7/41.3)を掛けることで求めた。重合体の数平均分子量(Mn)は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法により測定されるポリスチレン換算の数平均分子量に、ポリエチレンとポリスチレンのQファクターの比(17.7/41.3)を掛けることで求めた。Mw/Mnは、MwをMnで除した値である。また、GPC法での測定条件は下記の通りとした。
(1)装置:Water製Waters150C
(2)分離カラム:TOSOH TSKgelGMH−HT
(3)測定温度:140℃
(4)キャリア:オルトジクロロベンゼン
(5)流量:1.0mL/分
(6)注入量:500μL
(7)試料濃度:5mg/5ml オルトジクロロベンゼン
(8)検出器:示差屈折
 (6)ゲル分率(単位:質量%)
 試料として架橋シート約1gを用いた。試料が漏れ出ないようにするために100メッシュ金網で作製したカゴへ試料を入れた。試料が入ったカゴの重量を測定した。試料が入ったカゴを100mlのキシレン溶媒に浸漬し、キシレン溶媒を還流しながら8時間加熱した。試料が入ったカゴをキシレンから引き上げ、乾燥した。乾燥した試料が入ったカゴの重量を測定した。加熱前に測定した重量および乾燥後に測定した重量から、キシレンに溶解しなかった成分の質量分率(用いた架橋シートの質量を100質量%とする)を算出した。
 (7)耐候性試験1(アセトキシ基残存率、単位:%)
 未架橋シートの耐候性は、光照射前のシートに含まれるアセトキシ基の数に対する、光照射後のシートに含まれるアセトキシ基の数の比(以下、アセトキシ基残存率と記載することがある)により評価した。具体的には以下のように測定した。
 ダイプラメタルウェザー(ダイプラ・ウィンテス株式会社製)に未架橋シート2枚を投入し、メタルハライドランプによる光照射(照射強度:295nm~430nmにおいて145mW/cm、雰囲気:ブラックパネル温度63℃/湿度50%RH)を行った。1枚のシートには光照射を48時間行い、他の1枚のシートには光照射を96時間行った。
 アセトキシ基の含有率は、次の方法で算出した。光照射前の未架橋シートと、光照射後の未架橋シートの赤外線吸収スペクトルを測定し、3460cm−1前後に現れるカルボニル基(C=O)の特性吸収の吸光度を、シートの厚みで補正し、検量線を用いて、各未架橋シートのアセトキシ基の含有率を求めた。光照射前のシートのアセトキシ基の含有率を100%としたときの、光照射後のシートのアセトキシ基の含有率を、アセトキシ基残存率とした。アセトキシ基残存率が大きいほど、耐候性に優れる。
 (8)耐候性試験2(破断強度残存率、破断伸度残存率、単位:%)
 架橋シートの耐候性は、光照射前のシートの破断強度に対する、光照射後のシートの破断強度の比(以下、破断強度の残存率と記載することがある)と、光照射前のシートの破断伸度に対する、光照射後のシートの破断伸度の比(以下、破断伸度の残存率と記載することがある)により評価した。具体的には以下のように測定した。
 ダイプラメタルウェザー(ダイプラ・ウィンテス株式会社製)に架橋シート2枚を投入し、メタルハライドランプによる光照射(照射強度:295nm~430nmにおいて145mW/cm、雰囲気:ブラックパネル温度63℃/湿度50%RH)を行った。1枚のシートには光照射を48時間行い、他の1枚のシートには光照射を96時間行った。
 光照射前のシートと光照射後のシートの引張試験を下記条件で行った。各シートからダンベル状6号形を用いて試験片を採取した。23℃、50%RHの雰囲気下で、引張試験機(STA−1225、オリエンテック社製)を用い、JISK6251に準じて、チャック間距離65mm、引張速度500mm/分で上記試験片を引っ張り、破断強度、破断伸度を測定した。光照射前のシートの破断強度を100%としたときの、光照射後のシートの破断強度を、破断強度残存率とし、光照射前のシートの破断伸度を100%としたときの、光照射後のシートの破断伸度を、破断伸度残存率とした。破断強度残存率、破断伸度残存率が大きいほど、耐候性に優れる。
 (9) 重合体の光線透過率(単位:%)
 重合体を、150℃の熱プレス機により10MPaの圧力で5分間プレスした後、30℃の冷却プレス機で5分間冷却して、厚さ約500μmのシートに成形した。該シートの厚み方向の光線透過スペクトルを分光光度計(株式会社 島津製作所製 UV−3150)を用いて、波長範囲400nm~1200nmの光線透過率を測定し、その平均値を算出した。
 〔実施例1〕
 <5−アセトキシ−1−シクロオクテンの製造>
 アルゴン気流下、60リットルフラスコに1,5−シクロオクタジエン(1131g、10.455mol、東京化成工業株式会社)を仕込み、11℃まで冷却後、メタクロロ過安息香酸(1859g、純分65%、6.97mol)のクロロホルム(20リットル、和光純薬工業株式会社)溶液を温度20℃以下で約2時間かけて滴下した。フラスコ内の混合物を、室温で約15時間撹拌した。
 反応終了後、反応液をろ過した。濾液を10%NaHSO水溶液(10リットル×2回)、飽和NaHCO水溶液(10リットル)、飽和NaCl水溶液(10リットル)で洗浄した。洗浄した有機層を減圧濃縮した。
得られた粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=10/1、シリカゲルN60、関東化学株式会社)で精製して、無色油状の1,2−エポキシ−5−シクロオクテンを得た。
 アルゴン気流下、20リットルフラスコに1,2−エポキシ−5−シクロオクテン(730g、5.87mol)、THF(9リットル)を仕込み、5℃まで冷却した。次にLiAlH(111g、2.94mol、和光純薬株式会社)を約2時間かけて添加した後、フラスコ内の混合物を26℃で2日間攪拌した。
 反応終了後、フラスコを氷水で冷却し、水(500ml)をゆっくり加え、フラスコ内の混合物をろ過した。濾液を減圧濃縮し得られた粗体をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=3/1、シリカゲルN60、関東化学株式会社)で精製して、無色油状の5−ヒドロキシ−1−シクロオクテンを得た。
 アルゴン気流下、20リットルフラスコに5−ヒドロキシ−1−シクロオクテン(720g、5.55mol)、ピリジン(8.2リットル)を仕込み、2℃まで冷却した。次にアセチルクロライド(988g,12.20mol)を1時間かけて滴下し、フラスコ内の混合物を室温で1時間撹拌した。反応終了後、反応物をジエチルエーテル(5リットル)で希釈した後、水(3リットル)を加え、フラスコ内の混合物を分液した。水層をジエチルエーテル(10リットル×2回)で抽出し、全有機層を1N塩酸水溶液(5リットル)、飽和NaHCO水溶液(10リットル)、飽和NaCl水溶液(10リットル)で洗浄した。洗浄した有機層を脱水(MgSO)し、濾過した後、濾液を減圧濃縮した。得られた粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーヘキサン/酢酸エチル=20/1、シリカゲルN60、関東化学株式会社)で精製した後、減圧蒸留(63~65℃、0.4kPa)し、無色油状の5−アセトキシ−1−シクロオクテン(758g, 80%)を得た。
 <重合体(1)の製造>
 ガラス製500mlナスフラスコに、窒素雰囲気下で秤量したベンジリデン−ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム(錯体、154mg、Aldlich)をいれ、三方コックで栓をした。窒素バブルを行ったオルト−ジクロロベンゼン(溶媒、64ml)、シクロオクテン(モノマー、5.9ml、東京工業化成株式会社)および5−アセトキシ−1−シクロオクテン(モノマー、5.0ml)をナスフラスコ内の攪拌子を回転させながらナスフラスコに滴下した。その後、ナスフラスコを、反応温度(60℃)に設定したオイルバス中にいれ、2時間開環メタセシス重合を行った。その後、重合溶液をメタノールに滴下して再沈殿を行い、重合体(1’)を得た。ここで、重合体(1’)の主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(4)で表される繰り返し単位中の炭素原子の数の比は、11.2%であった。
 再沈殿により得られた重合体(1’)を80℃で2時間真空乾燥後、オルト−ジクロロベンゼン(溶媒、80ml)に溶解させた。該溶液に、p−トルエンスルホニルヒドラジドを溶解し、130℃で3時間反応させ、重合体(1’)を水素化し、重合体(1)を得た。得られた重合体(1)の評価結果を表1に示した。
 <未架橋シート(1)の作製>
 得られた重合体(1)を、90℃の熱プレス機により2MPaの圧力で5分間プレスし、30℃の冷却プレス機で5分間冷却して、厚さ約500μmの未架橋シート(1)を作製した。未架橋シート(1)の評価結果を表2に示した。
 〔実施例2〕
 <重合体(2)の製造>
 ガラス製500mlナスフラスコに、窒素雰囲気下で秤量したベンジリデン−ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム(錯体、175mg)をいれ、三方コックで栓をした。窒素バブルを行ったオルト−ジクロロベンゼン(溶媒、62ml)、シクロオクテン(モノマー、6.1ml)および5−アセトキシ−1−シクロオクテン(モノマー、7.1ml)をナスフラスコ内の攪拌子を回転させながらナスフラスコに滴下した。その後、実施例1と同様な処理を行い、重合体(2)を得た。得られた重合体(2)の評価結果を表1に示した。
 <架橋シート(2)の作製>
 重合体(2)100重量部に対して、0.4重量部のtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(パーブチル E、日本油脂株式会社製、1時間半減期温度 121℃:架橋剤としての有機過酸化物)、0.9質量部のトリアリルイソシアヌレート(TAIC、東京化成工業株式会社製:架橋助剤)を含浸させた。有機過酸化物および架橋助剤を含浸させた重合体(2)に300重量部のトルエンを加え、80℃においてトルエンに該重合体(2)を均一に溶解させた。該溶液を5分間攪拌し、混合物を得た。その後、混合物を40℃において4時間真空乾燥して、重合体組成物(2)を得た。次に、架橋反応およびシート成形を行うため、上記重合体組成物(2)を、90℃の熱プレス機により10MPaの圧力で5分間プレスした後、150℃の熱プレス機により10MPaの圧力で20分プレスし、30℃の冷却プレス機で5分間冷却して、厚さ約300μmの架橋シート(2)を作製した。架橋シート(2)の評価結果を表3に示した。
 〔実施例3〕
 <5−メトキシカルボニル−1−シクロオクテンの製造>
 1リットルオートクレーブにtert−ブタノール(144g、1.94mol)、PdCl(2.9g、0.016mol)、PPh(21.0g、0.08mol)、1,5−シクロオクタジエン(336g、3.11mol、東京化成工業株式会社)及びトルエン(184ml)を仕込み、CO置換を3回行った。次にCO加圧下(40MPa)、90−92℃で4日間内容物を反応させた。この間、24時間毎にCO加圧(40MPaに調整)を行った。
 反応終了後、反応液をろ過し、濾液を減圧濃縮した後、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=10/1後に5/1、シリカゲルN60、関東化学株式会社)で精製し、無色油状の5−(tert−ブチトキシ)−1−シクロオクテンを得た。
 2リットルフラスコに5−(tert−ブチトキシ)−1−シクロオクテン(216g、1.03mol)、トリフルオロロ酢酸(450ml)を仕込み室温で2日間撹拌した。反応終了後、反応液を水(450ml)−エタノール(1800ml)混合液中に注入し、飽和重曹水でpH4に調整した。混合液をジエチルエーテル(5リットル×5回)で抽出した後、抽出物を減圧濃縮した。
 得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=3/1、シリカゲルN60、関東化学株式会社)で精製し、白色結晶の5−メトキシカルボニル−1−シクロオクテンを得た。
 <重合体(7)の製造>
 ガラス製500mlナスフラスコに、窒素雰囲気下で秤量したベンジリデン−ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム(錯体、314mg)をいれ、三方コックで栓をした。窒素バブルを行ったオルト−ジクロロベンゼン(溶媒、120ml)、シクロオクテン(モノマー、11.0ml)および5−メトキシカルボニル−1−シクロオクテン(モノマー、12.8ml)をナスフラスコ内の攪拌子を回転させながらナスフラスコに滴下した。その後、実施例1と同様な処理を行い、重合体(7)を得た。得られた重合体(7)の評価結果を表4に示した。
 <架橋シートの作製>
 重合体(7)100重量部に対して、1.0重量部(架橋条件1)もしくは2.0重量部(架橋条件2)のtert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート(パーブチル E、日本油脂株式会社製、1時間半減期温度 121℃:架橋剤としての有機過酸化物)および0.5質量部のγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(A−174、MOMENTIVE PERFORMANCE MATERIALS製:シランカップリング剤)を含浸させた。有機過酸化物および架橋助剤を含浸させた重合体(7)を90℃の熱プレス機により10MPaの圧力で5分間プレスした後、150℃の熱プレス機により10MPaの圧力で20分プレスし、30℃の冷却プレス機で5分間冷却して、厚さ約500μmの架橋シートを作製した。架橋シートの評価結果を表4に示した。
 〔比較例1:エチレン−酢酸ビニル共重合体(3)〕
 重合体として、市販のエチレン−酢酸ビニル共重合体(K2010、住友化学株式会社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして各物性の測定および未架橋シートの作製、評価を行った。評価結果を、表1、2に示した。
 〔比較例2:エチレン−酢酸ビニル共重合体(4)〕
 重合体として、市販のエチレン−酢酸ビニル共重合体(KA−40、住友化学株式会社製)を用いた以外は、実施例2と同様にして各物性の測定および架橋シートの作製、評価を行った。評価結果を、表1、3に示した。
 〔比較例3:重合体(5)〕
 <重合体(5)の製造>
 ガラス製500mlナスフラスコに、窒素雰囲気下で秤量したベンジリデン−ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム(錯体、202mg)をいれ、三方コックで栓をした。窒素バブルを行ったオルト−ジクロロベンゼン(溶媒、61ml)、シクロオクテン(モノマー、9.8ml)および5−アセトキシ−1−シクロオクテン(モノマー、4.3ml)をナスフラスコ内の攪拌子を回転させながらナスフラスコに滴下した。その後、実施例1と同様な処理を行い、重合体(5)を得た。得られた重合体(5)の評価結果を表1に示した。
 〔比較例4:重合体(6)〕
 <重合体(6)の製造>
 ガラス製500mlナスフラスコに、窒素雰囲気下で秤量したベンジリデン−ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム(錯体、124mg)をいれ、三方コックで栓をした。窒素バブルを行ったオルト−ジクロロベンゼン(溶媒、71ml)、5−アセトキシ−1−シクロオクテン(モノマー、11ml)をナスフラスコ内の攪拌子を回転させながらナスフラスコに滴下した。その後、実施例1と同様な処理を行い、重合体(5)を得た。得られた重合体(5)の評価結果を表1に示した。
 〔比較例5:エチレン−メチルアクリレート共重合体(7)〕
 重合体として、市販のエチレン−メチルアクリレート共重合体ペレット(CG4002、住友化学株式会社製)を用いた以外は、実施例3と同様にして各物性の測定および未架橋シートの作製、評価を行った。評価結果を、表4に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 本発明の重合体を用いれば、耐候性に優れる太陽電池の封止材を製造することができる。本発明の重合体は、太陽電池用封止材の分野に好適に利用可能である。

Claims (4)

  1.  主鎖に式(1)で表される繰り返し単位と、式(2)で表される繰り返し単位を含み、要件(a1)、(a2)、及び(a3)を充足する重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
    (Rは水素、メチル基、又はエチル基を表し、Rはアセトキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、又はtert−ブトキシカルボニル基を表す。)
    (a1):上記重合体主鎖を構成する炭素原子の合計数に対する、式(2)で表される繰り返し単位の数の比が、3.8%以上、7.5%以下である。
    (a2):式(3)で表される比Xが、82%以上、100%以下である。
     X=100×A/B ・・・(3)
    (Aは、以下の要件(a2−1)を満たし、かつ式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数を表す。
    (a2−1):C、C、Cの炭素原子のいずれにも、以下の式(A)、式(B)、式(C)、式(D)、式(E)または式(F)で表される官能基が結合していない。ここでCは式(2)で表される繰り返し単位に結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子であり、CはCに結合する炭素原子である。
    Bは、式(2)で表される全ての繰り返し単位のRのカルボニル基の炭素原子の合計数である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
    、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立してアルキル基または水素を表す。
    (a3):該重合体が、示差走査型熱量計により測定した42℃以上、90℃以下の融点を有する。
  2.  主鎖にさらに式(4)で表される繰り返し単位を含む第1項に記載の重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
  3.  第1項または第2項に記載の重合体であって、該重合体の質量を100質量%とする場合、ゲル分率が40質量%以上である重合体。
  4.  第1項から第3項の何れか一項に記載の重合体を含む太陽電池用封止材。
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