JP6428199B2 - Resin composition for solar cell encapsulant, and solar cell encapsulant and solar cell module using the same - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池封止材用樹脂組成物、並びにそれを用いた太陽電池封止材及び太陽電池モジュールに関し、より詳しくは、エチレン・α−オレフィン共重合体と有機過酸化物などを含有し、架橋特性、耐熱性、透明性に優れた太陽電池封止材用樹脂組成物、並びにそれを用いた太陽電池封止材及び太陽電池モジュールに関するものである。 The present invention relates to a resin composition for a solar cell encapsulant, and a solar cell encapsulant and a solar cell module using the same, and more specifically contains an ethylene / α-olefin copolymer and an organic peroxide. In addition, the present invention relates to a resin composition for a solar cell encapsulant that is excellent in crosslinking characteristics, heat resistance, and transparency, and a solar cell encapsulant and a solar cell module using the same.
二酸化炭素の増加など地球環境問題がクローズアップされる中で、水力、風力、地熱などの有効利用とともに太陽光発電が再び注目されるようになった。
太陽光発電は、一般にシリコン、ガリウム−砒素、銅−インジウム−セレンなどの太陽電池素子を上部透明保護材と下部基板保護材とで保護し、太陽電池素子と保護材とを樹脂製の封止材で固定し、パッケージ化した太陽電池モジュールを用いるものであり、水力、風力などと比べて規模は小さいものの、電力が必要な場所に分散して配置できることから、発電効率等の性能向上と価格の低下を目指した研究開発が推進されている。また、国や自治体で住宅用太陽光発電システム導入促進事業として設置費用を補助する施策が採られることで、徐々にその普及が進みつつある。しかしながら、更なる普及には一層の低コスト化が必要であり、そのため従来型のシリコンやガリウム−砒素などに代わる新たな素材を用いた太陽電池素子の開発だけでなく、太陽電池モジュールの製造コストをより一層低減する努力も地道に続けられている。
As global environmental issues such as an increase in carbon dioxide are highlighted, solar power generation has come into focus again along with the effective use of hydropower, wind power, and geothermal heat.
Photovoltaic power generation generally protects solar cell elements such as silicon, gallium-arsenic, copper-indium-selenium with an upper transparent protective material and a lower substrate protective material, and the solar cell element and the protective material are sealed with resin. It uses solar cell modules that are fixed with materials and packaged, and although it is smaller in scale than hydropower and wind power, it can be distributed and placed in places where power is required. Research and development aimed at lowering the level is being promoted. In addition, the government and local governments are gradually promoting the spread of measures by substituting installation costs as a residential solar power generation system introduction promotion project. However, further cost reduction is necessary for further spread, so that not only the development of solar cell elements using new materials to replace conventional silicon and gallium arsenide, but also the manufacturing cost of solar cell modules Efforts to further reduce this are continuing.
太陽電池モジュールを構成する太陽電池封止材の条件としては、太陽電池の発電効率を低下しないように、太陽光の入射量を確保するため、透明性が良好なことが求められている。また、太陽電池モジュールは通常、屋外に設置されるから長期間太陽光に晒され温度上昇する。それにより樹脂製の封止材が流動し、モジュールが変形したりするトラブルを避けるために、耐熱性を有するものでなければならない。 As a condition of the solar cell encapsulant constituting the solar cell module, in order to ensure the incident amount of sunlight so as not to decrease the power generation efficiency of the solar cell, good transparency is required. Moreover, since a solar cell module is usually installed outdoors, it is exposed to sunlight for a long period of time and the temperature rises. Therefore, in order to avoid troubles in which the resin sealing material flows and the module is deformed, it must have heat resistance.
例えば太陽電池モジュールでは、従来から価格、加工性、耐湿性等の観点から、封止材として、酢酸ビニル含量の高いエチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)に有機過酸化物を配合して架橋構造を付与した組成物が採用されている(たとえば、特許文献1参照)。ところが、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)系樹脂は、長期にわたって使用されると黄変、亀裂入り、発泡等の劣化・変質により耐湿性が低下して、太陽電池セルの腐食等による発電量の低下を招いていた。これらはEVA系樹脂が加水分解性の高いエステル構造を有しているために、太陽光や水分の影響を受け易いものと考えられている。 For example, in solar cell modules, from the viewpoint of price, workability, moisture resistance, etc., as an encapsulating material, an organic peroxide is blended with an ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) having a high vinyl acetate content and crosslinked. A composition having a structure is employed (see, for example, Patent Document 1). However, ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) resin, when used over a long period of time, has deteriorated moisture resistance due to deterioration / deterioration such as yellowing, cracking and foaming, and power generation due to corrosion of solar cells, etc. The amount was reduced. These are considered to be easily affected by sunlight and moisture because the EVA resin has an ester structure with high hydrolyzability.
そのため、太陽電池モジュールの封止材では、結晶化度が40%以下の非晶性又は低結晶性のα−オレフィン系共重合体からなるものが提案されている(特許文献2参照)。この特許文献2には、低結晶性のエチレン・ブテン共重合体に、有機過酸化物を混合し、異形押出機を用いて加工温度100℃でシートを作製することが例示されているが、加工温度が低いため、生産性が高められないという問題がある。
また、太陽電池モジュールの封止材として、(a)約0.90g/cc未満の密度、(b)ASTM D−882−02により測定して約150メガパスカル(mPa)未満の2%割線係数、(c)約95℃未満の融点、(d)ポリマーの重量に基づいて少なくとも約15および約50重量%未満のα−オレフィン含量、(e)約−35℃未満のTg、ならびに(f)少なくとも約50のSCBDI、の1以上の条件を満たすポリオレフィンコポリマーを含むポリマー材料が提案されている(特許文献3参照)。
Therefore, as a sealing material for a solar cell module, a material composed of an amorphous or low crystalline α-olefin copolymer having a crystallinity of 40% or less has been proposed (see Patent Document 2). In this Patent Document 2, it is exemplified that a low crystalline ethylene / butene copolymer is mixed with an organic peroxide and a sheet is produced at a processing temperature of 100 ° C. using a profile extruder. Since processing temperature is low, there exists a problem that productivity cannot be improved.
Moreover, as a sealing material for solar cell modules, (a) a density of less than about 0.90 g / cc, (b) a 2% secant coefficient of less than about 150 megapascals (mPa) as measured by ASTM D-882-02 (C) a melting point of less than about 95 ° C., (d) an α-olefin content of at least about 15 and less than about 50% by weight based on the weight of the polymer, (e) a Tg of less than about −35 ° C., and (f) A polymer material containing a polyolefin copolymer that satisfies one or more conditions of at least about 50 SCBDI has been proposed (see Patent Document 3).
しかしながら、一般的に従来のエチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)と比較し、コモノマーに1−ブテンや1−ヘキセン、1−オクテンを使用した一般的なエチレン・α−オレフィン共重合体は有機過酸化物での架橋が容易ではなく、短時間の加熱で高いゲル分率を得にくい問題があった。これはエチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)ではコモノマーである酢酸ビニル部分が容易にラジカル架橋点となりうるのに対し、一般的なエチレン・α−オレフィン共重合体で用いられるα−オレフィンコモノマー自体はラジカル架橋点にならないためである。
太陽電池モジュールの生産効率アップのため、封止材の架橋工程も短時間化する傾向がある。その際、オレフィン共重合樹脂系の太陽電池封止材は、短時間での架橋が困難でありモジュールの生産効率アップがはかれないことが問題となっていた。
However, compared to conventional ethylene / vinyl acetate copolymers (EVA), general ethylene / α-olefin copolymers using 1-butene, 1-hexene, or 1-octene as a comonomer are generally organic. There is a problem that crosslinking with peroxide is not easy and it is difficult to obtain a high gel fraction by heating in a short time. This is because in ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), the vinyl acetate portion which is a comonomer can easily become a radical crosslinking point, whereas the α-olefin comonomer itself used in general ethylene / α-olefin copolymers. This is because it does not become a radical crosslinking point.
In order to increase the production efficiency of solar cell modules, the crosslinking process of the sealing material also tends to be shortened. At that time, the olefin copolymer resin solar cell encapsulant is difficult to be crosslinked in a short time and the production efficiency of the module cannot be increased.
このように従来の技術では、架橋性、耐熱性、透明性、柔軟性に優れるオレフィン共重合体樹脂系の太陽電池封止材用樹脂組成物は得られていなかった。 Thus, according to the conventional technology, an olefin copolymer resin-based resin composition for a solar cell encapsulant that is excellent in crosslinkability, heat resistance, transparency, and flexibility has not been obtained.
本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、エチレン・α−オレフィン共重合体と有機過酸化物などを含有し、架橋特性、耐熱性、透明性に優れる太陽電池封止材用樹脂組成物、並びにそれを用いた太陽電池封止材及び太陽電池モジュールを提供することにある。 In view of the problems of the prior art, the object of the present invention is to contain an ethylene / α-olefin copolymer, an organic peroxide, and the like, and has excellent crosslinking characteristics, heat resistance, and transparency, and is a resin for solar cell sealing materials. It is providing the composition, the solar cell sealing material using the same, and a solar cell module.
本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、樹脂成分としてメタロセン触媒などを用いて重合された特定の密度、分子量分布、不飽和結合数などの特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体を選択し、これに有機過酸化物を配合することにより、架橋性、耐熱性、透明性、柔軟性に優れる太陽電池封止材用樹脂組成物が得られ、これを用いることで太陽電池モジュールの生産性が大幅に向上するとの知見を得て、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained ethylene / α-olefins having characteristics such as specific density, molecular weight distribution, number of unsaturated bonds, etc., polymerized using a metallocene catalyst or the like as a resin component. By selecting a copolymer and adding an organic peroxide thereto, a resin composition for a solar cell encapsulant that is excellent in crosslinkability, heat resistance, transparency, and flexibility can be obtained. Obtaining knowledge that the productivity of the solar cell module is greatly improved, the present invention has been completed.
即ち、本発明の第1の発明によれば、下記の成分(A)及び成分(B)を含有することを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。
成分(A):下記(a1)〜(a4)の特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体
(a1)MFR(190℃、21.18N荷重)が0.1〜100g/10分である
(a2)密度が0.860〜0.920g/cm3である
(a3)エチレン・α−オレフィン共重合体中のビニル、ビニリデンの二重結合の合計数が、0.50(個/total 1000C)以上である(ただし、ビニル、ビニリデンの個数は、NMRで測定した主鎖、側鎖の合計1000個の炭素数あたりの数である)
(a4)エチレン・α−オレフィン共重合体中のビニル、ビニリデンの二重結合の合計数が、二重結合全体(ビニル、ビニリデン、シス−ビニレン、トランス−ビニレン、三置換オレフィン)の合計数の55%以上である(ただし、ビニル、ビニリデン、シス−ビニレン、トランス−ビニレン、三置換オレフィンの個数は、NMRで測定した主鎖、側鎖の合計1000個の炭素数あたりの数である)
成分(B):有機過酸化物
That is, according to 1st invention of this invention, the resin composition for solar cell sealing materials characterized by containing the following component (A) and component (B) is provided.
Component (A): ethylene / α-olefin copolymer having the following characteristics (a1) to (a4) (a1) MFR (190 ° C., 21.18 N load) is 0.1 to 100 g / 10 min. a2) Density is 0.860 to 0.920 g / cm 3 (a3) The total number of vinyl and vinylidene double bonds in the ethylene / α-olefin copolymer is 0.50 (pieces / total 1000C) (However, the number of vinyl and vinylidene is the number per 1000 carbon atoms in total of the main chain and side chain measured by NMR)
(A4) The total number of vinyl and vinylidene double bonds in the ethylene / α-olefin copolymer is the total number of all double bonds (vinyl, vinylidene, cis-vinylene, trans-vinylene, trisubstituted olefin). 55% or more (however, the number of vinyl, vinylidene, cis-vinylene, trans-vinylene, and tri-substituted olefin is the number per 1000 carbon atoms in total of the main chain and side chain measured by NMR)
Component (B): Organic peroxide
また、本発明の第2の発明によれば、第1の発明において、成分(A)が、さらに下記(a5)の特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体であることを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。
(a5)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めたZ平均分子量(Mz)と数平均分子量(Mn)との比(Mz/Mn)が8.0以下である
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the component (A) is an ethylene / α-olefin copolymer further having the following property (a5): A resin composition for a battery sealing material is provided.
(A5) The ratio (Mz / Mn) of the Z average molecular weight (Mz) and the number average molecular weight (Mn) determined by gel permeation chromatography (GPC) is 8.0 or less.
また、本発明の第3の発明によれば、第1または2の発明において、前記エチレン・α−オレフィン共重合体がメタロセン触媒により製造されることを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。 According to a third invention of the present invention, in the first or second invention, the ethylene / α-olefin copolymer is produced by a metallocene catalyst. Things are provided.
また、本発明の第4の発明によれば、第1〜3のいずれかの発明において、成分(B)の含有量が、成分(A)100重量部に対して、0.2〜5重量部であることを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。 According to the fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the content of the component (B) is 0.2 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A). The resin composition for solar cell sealing materials characterized by being a part is provided.
また、本発明の第5の発明によれば、第1〜4のいずれかの発明において、さらに、下記の成分(C)を含有することを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。
成分(C):ヒンダードアミン系光安定化剤
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a resin composition for a solar cell encapsulant characterized by further containing the following component (C) in any one of the first to fourth aspects. Provided.
Component (C): Hindered amine light stabilizer
また、本発明の第6の発明によれば、第1〜5のいずれかの発明において、成分(C)の含有量が、成分(A)100重量部に対して、0.01〜2.5重量部であることを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。 According to the sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the content of the component (C) is 0.01-2. A resin composition for a solar cell encapsulant, which is 5 parts by weight, is provided.
また、本発明の第7の発明によれば、第1〜6のいずれかの発明において、前記エチレン・α−オレフィン共重合体がコモノマーとしてプロピレンを10〜30モル%含むことを特徴とする太陽電池封止材用樹脂組成物が提供される。 According to a seventh invention of the present invention, in any one of the first to sixth inventions, the ethylene / α-olefin copolymer contains 10 to 30 mol% of propylene as a comonomer. A resin composition for a battery sealing material is provided.
一方、本発明の第8の発明によれば、第1〜7のいずれかの発明に係る太陽電池封止材用樹脂組成物からなる太陽電池封止材が提供される。 On the other hand, according to the 8th invention of this invention, the solar cell sealing material which consists of the resin composition for solar cell sealing materials which concerns on any one of 1st-7th invention is provided.
また、本発明の第9の発明によれば、第8の発明に係る太陽電池封止材を用いた太陽電池モジュールが提供される。 Moreover, according to the 9th invention of this invention, the solar cell module using the solar cell sealing material which concerns on 8th invention is provided.
本発明の太陽電池封止材用樹脂組成物は、特定の密度、不飽和結合数などの特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体を主成分とし、これに有機過酸化物を配合することで、この樹脂組成物をシート化する際に、エチレン・α−オレフィン共重合体が比較的短時間で架橋でき、太陽電池封止材としてモジュールの形成が容易であり、製造コストを低減することができる。また、得られた太陽電池モジュールは、耐熱性、透明性、耐候性に優れるものとなり、長期間安定した変換効率を維持することが期待できる。 The resin composition for a solar cell encapsulant of the present invention is mainly composed of an ethylene / α-olefin copolymer having characteristics such as a specific density and the number of unsaturated bonds, and an organic peroxide is added thereto. Therefore, when the resin composition is made into a sheet, the ethylene / α-olefin copolymer can be crosslinked in a relatively short time, a module can be easily formed as a solar cell sealing material, and the manufacturing cost can be reduced. Can do. Moreover, the obtained solar cell module becomes excellent in heat resistance, transparency, and weather resistance, and it can be expected to maintain stable conversion efficiency for a long period of time.
本発明は、樹脂成分として特定のエチレン・α−オレフィン共重合体及び有機過酸化物を含有してなる新規な太陽電池封止材用樹脂組成物、並びにそれを用いた太陽電池封止材及び太陽電池モジュールに係るものである。
以下、本発明において用いられる各成分、得られる太陽電池封止材用樹脂組成物、それを用いた太陽電池封止材、太陽電池モジュール等について詳細に説明する。
The present invention relates to a novel resin composition for a solar cell encapsulant comprising a specific ethylene / α-olefin copolymer and an organic peroxide as a resin component, and a solar cell encapsulant using the same The present invention relates to a solar cell module.
Hereinafter, each component used in the present invention, the obtained resin composition for a solar cell encapsulant, a solar cell encapsulant using the same, a solar cell module and the like will be described in detail.
I.太陽電池封止材用樹脂組成物
本発明の太陽電池封止材用樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ともいう。)は、下記の成分(A)であるエチレン・α−オレフィン共重合体及び成分(B)である有機過酸化物を含有することを特徴とする。
I. Resin composition for solar cell encapsulant The resin composition for solar cell encapsulant of the present invention (hereinafter also simply referred to as “resin composition”) is an ethylene / α-olefin copolymer which is the following component (A). It contains an organic peroxide which is a polymer and component (B).
1.成分(A)
本発明に用いる成分(A)は、下記(a1)〜(a4)の特性を満たし、さらに、好ましくは、(a5)の特性を満たすエチレン・α−オレフィン共重合体である。
(a1)MFR(190℃、21.18N荷重)が0.1〜100g/10分である
(a2)密度が0.860〜0.920g/cm3である
(a3)エチレン・α−オレフィン共重合体中のビニル、ビニリデンの二重結合の合計数が0.50(個/total 1000C)以上である(ただし、ビニル、ビニリデンの個数は、NMRで測定した主鎖、側鎖の合計1000個の炭素数あたりの数である)
(a4)エチレン・α−オレフィン共重合体中のビニル、ビニリデンの二重結合の合計数が、二重結合全体(ビニル、ビニリデン、シス−ビニレン、トランス−ビニレン、三置換オレフィン)の合計数の55%以上である(ただし、ビニル、ビニリデン、シス−ビニレン、トランス−ビニレン、三置換オレフィンの個数は、NMRで測定した主鎖、側鎖の合計1000個の炭素数あたりの数である)
(a5)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めたZ平均分子量(Mz)と数平均分子量(Mn)との比(Mz/Mn)が8.0以下である
1. Ingredient (A)
Component (A) used in the present invention is an ethylene / α-olefin copolymer that satisfies the following characteristics (a1) to (a4), and more preferably satisfies the characteristics (a5).
(A1) MFR (190 ° C., 21.18N load) is 0.1 to 100 g / 10 minutes (a2) Density is 0.860 to 0.920 g / cm 3 (a3) Ethylene / α-olefin The total number of vinyl and vinylidene double bonds in the polymer is 0.50 (unit / total 1000C) or more (however, the number of vinyl and vinylidene is a total of 1000 main chains and side chains measured by NMR) Per carbon number)
(A4) The total number of vinyl and vinylidene double bonds in the ethylene / α-olefin copolymer is the total number of all double bonds (vinyl, vinylidene, cis-vinylene, trans-vinylene, trisubstituted olefin). 55% or more (however, the number of vinyl, vinylidene, cis-vinylene, trans-vinylene, and tri-substituted olefin is the number per 1000 carbon atoms in total of the main chain and side chain measured by NMR)
(A5) The ratio (Mz / Mn) of the Z average molecular weight (Mz) and the number average molecular weight (Mn) determined by gel permeation chromatography (GPC) is 8.0 or less.
従来、太陽電池封止材として良好な架橋特性を得るためには、樹脂組成物として使用されるエチレン・α−オレフィン共重合体中に含まれる分岐数が多い、あるいは、二重結合数が多いことが必要であることは知られていた(特許文献4、5参照)。
しかし、オレフィン共重合体に含まれる種々の二重結合(ビニル、ビニリデン、シス−ビニレン、トランス−ビニレン、三置換オレフィン)の全てが良好な橋特性発現に同程度関与するか否か、又は、分岐数、二重結合数はオレフィン共重合体において独立に決まるものであるが、架橋特性発現のためには、この2つの一方だけ満たせばいいのか否かについては言及されていない。
Conventionally, in order to obtain good crosslinking characteristics as a solar cell encapsulant, the ethylene / α-olefin copolymer used as the resin composition has a large number of branches or a large number of double bonds. It was known that this is necessary (see Patent Documents 4 and 5).
However, whether all the various double bonds (vinyl, vinylidene, cis-vinylene, trans-vinylene, tri-substituted olefin) contained in the olefin copolymer are equally involved in the development of good bridge properties, or Although the number of branches and the number of double bonds are independently determined in the olefin copolymer, no mention is made as to whether or not only one of the two needs to be satisfied in order to exhibit crosslinking characteristics.
本発明は、1)エチレン・α−オレフィン共重合体中に含まれる分岐数よりも、二重結合数が多いことが架橋特性に与える効果が大きいこと、2)エチレン・α−オレフィン共重合体に含まれる二重結合のうち、特にビニル基、ビニリデン基が架橋特性の発現に重要であることを見出し、完成させたものであり、上記特性の中でも、特に(a3)、(a4)の特性を満たすことに大きな特徴がある。 The present invention is such that 1) the number of double bonds is larger than the number of branches contained in the ethylene / α-olefin copolymer, which has a great effect on the crosslinking properties, and 2) the ethylene / α-olefin copolymer. Among the above-mentioned properties, in particular, the properties (a3) and (a4) have been completed by finding out that vinyl bonds and vinylidene groups are particularly important for the expression of crosslinking properties. There is a big feature in satisfying.
(2)各特性
(a1)MFR
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、MFRが0.1〜100g/10分であり、好ましくは1〜50g/10分、さらに好ましくは2〜40g/10分である。エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが0.1g/10分未満では、分子量が高すぎて混練時に押出しが困難になり、MFRが100g/10分を超えると溶融粘度が低くなりすぎて、取り扱い性に欠けるものとなる。
ポリマーのMFRを調節するには、例えば、重合温度、触媒量、分子量調節剤としての水素の供給量などを適宜調整する方法がとられる。エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRは、JIS−K6922−2:1997附属書(190℃、21.18N荷重)に準拠して測定する。
(2) Each characteristic (a1) MFR
The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention has an MFR of 0.1 to 100 g / 10 minutes, preferably 1 to 50 g / 10 minutes, and more preferably 2 to 40 g / 10 minutes. When the MFR of the ethylene / α-olefin copolymer is less than 0.1 g / 10 min, the molecular weight is too high and extrusion becomes difficult during kneading, and when the MFR exceeds 100 g / 10 min, the melt viscosity becomes too low, It becomes lacking in handleability.
In order to adjust the MFR of the polymer, for example, a method of appropriately adjusting the polymerization temperature, the catalyst amount, the supply amount of hydrogen as a molecular weight regulator, and the like is employed. The MFR of the ethylene / α-olefin copolymer is measured according to JIS-K6922-2: 1997 appendix (190 ° C., 21.18 N load).
(a2)密度
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、密度が0.860〜0.920g/cm3であり、好ましくは0.865〜0.910g/cm3、さらに好ましくは0.870〜0.900g/cm3である。エチレン・α−オレフィン共重合体の密度が0.860g/cm3未満では、加工後のシートがブロッキングしてしまい、密度が0.920g/cm3を超えると加工後のシートの透明性が悪化し好ましくない。
ポリマーの密度を調節するには、コモノマーであるα−オレフィンの含有量、重合温度、触媒量など適宜調節する方法がとられる。なお、エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、JIS−K6922−2:1997附属書(低密度ポリエチレンの場合)に準拠して測定する(23℃)。
(A2) Density The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention has a density of 0.860 to 0.920 g / cm 3 , preferably 0.865 to 0.910 g / cm 3 , and more preferably 0. 870 to 0.900 g / cm 3 . When the density of the ethylene / α-olefin copolymer is less than 0.860 g / cm 3 , the processed sheet is blocked, and when the density exceeds 0.920 g / cm 3 , the transparency of the processed sheet is deteriorated. It is not preferable.
In order to adjust the density of the polymer, a method of appropriately adjusting the content of the α-olefin as a comonomer, the polymerization temperature, the amount of catalyst and the like is employed. The density of the ethylene / α-olefin copolymer is measured according to JIS-K6922-2: 1997 appendix (in the case of low density polyethylene) (23 ° C.).
(a3)ビニル、ビニリデンの合計数
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、NMRで測定した主鎖、側鎖の合計1000個の炭素数当たりのビニル、ビニリデンの二重結合の合計数が0.50(個/total 1000C)以上であり、好ましくは0.50〜5.0(個/total 1000C)であり、より好ましくは0.60〜4.5(個/total 1000C)であり、さらに好ましくは0.70〜4.0(個/total 1000C)であり、最も好ましくは、0.80〜4.0(個/total 1000C)である。
ビニル、ビニリデンの合計数が上記範囲であると、架橋速度に優れた封止材となり、0.50個未満であると、架橋速度が十分なものとならない。ビニル、ビニリデンの合計数は、適当なメタロセン触媒の選択、重合温度、コモノマーの種類を適宜調節することにより、上記範囲に制御することができる。
なお、これら二重結合の数は、主鎖、側鎖の合計1000個の炭素数あたりの数であり、1H−NMRスペクトル及び13C−NMRスペクトルの特性ピークの積分強度を用いて算出した。
(A3) Total number of vinyl and vinylidene The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention is the total of vinyl and vinylidene double bonds per 1000 carbon atoms in total of the main chain and side chain measured by NMR. The number is 0.50 (pieces / total 1000C) or more, preferably 0.50 to 5.0 (pieces / total 1000C), more preferably 0.60 to 4.5 (pieces / total 1000C). More preferably 0.70 to 4.0 (pieces / total 1000C), and most preferably 0.80 to 4.0 (pieces / total 1000C).
When the total number of vinyl and vinylidene is in the above range, a sealing material having an excellent crosslinking rate is obtained, and when it is less than 0.50, the crosslinking rate is not sufficient. The total number of vinyl and vinylidene can be controlled within the above range by appropriately selecting the appropriate metallocene catalyst, the polymerization temperature, and the type of comonomer.
In addition, the number of these double bonds is the number per 1000 carbon atoms in total of the main chain and the side chain, and was calculated using the integrated intensity of the characteristic peaks of the 1 H-NMR spectrum and 13 C-NMR spectrum. .
(a4)二重結合の種類とその比
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体中のビニル、ビニリデンの合計数は、エチレン・α−オレフィン共重合体中の全ての二重結合(ビニル、ビニリデン、シス−ビニレン、トランス−ビニレン、三置換オレフィン)の合計数の55%以上、好ましくは60%以上、さらに好ましくは65%以上、最も好ましくは70%以上を占める。ビニル、ビニリデンの合計数が二重結合の合計数の55%以上であると、架橋速度に優れた封止材となり、少ないと、架橋速度が十分なものとならない。
(A4) Types of double bonds and their ratio The total number of vinyl and vinylidene in the ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention is the total number of all double bonds (vinyl) in the ethylene / α-olefin copolymer. , Vinylidene, cis-vinylene, trans-vinylene, trisubstituted olefin), 55% or more, preferably 60% or more, more preferably 65% or more, and most preferably 70% or more. When the total number of vinyl and vinylidene is 55% or more of the total number of double bonds, a sealing material having an excellent crosslinking rate is obtained. When the total number is small, the crosslinking rate is not sufficient.
また、本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、架橋速度の観点より、NMRで測定した主鎖、側鎖の合計1000個の炭素数当たりの二重結合(ビニル、ビニリデン、シス−ビニレン、トランス−ビニレン、三置換オレフィン)の個数が1.0(個/total 1000C)以上であり、好ましくは1.0〜5.0(個/total 1000C)であり、より好ましくは1.1〜4.5(個/total 1000C)であり、さらに好ましくは1.2〜4.0(個/total 1000C)である。
二重結合の合計数を調整する方法としては適当なメタロセン触媒の選択、重合温度、コモノマーの種類を適宜調節する方法などが挙げられる。
なお、これら二重結合の数は、上記(a3)と同様に、1H−NMRスペクトル及び13C−NMRスペクトルの特性ピークの積分強度を用いて算出した。
In addition, the ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention has a double bond (vinyl, vinylidene, cis--) of a total of 1000 carbon atoms in the main chain and side chain measured by NMR from the viewpoint of crosslinking rate. The number of vinylene, trans-vinylene, trisubstituted olefin) is 1.0 (pieces / total 1000C) or more, preferably 1.0 to 5.0 (pieces / total 1000C), more preferably 1.1. It is -4.5 (piece / total 1000C), More preferably, it is 1.2-4.0 (piece / total 1000C).
Examples of a method for adjusting the total number of double bonds include selection of an appropriate metallocene catalyst, a method for appropriately adjusting the polymerization temperature, and the type of comonomer.
In addition, the number of these double bonds was computed using the integrated intensity | strength of the characteristic peak of a < 1 > H-NMR spectrum and a < 13 > C-NMR spectrum similarly to said (a3).
(a5)Z平均分子量(Mz)と数平均分子量(Mn)との比(Mz/Mn)
本発明で用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、さらに、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めたZ平均分子量(Mz)と数平均分子量(Mn)との比(Mz/Mn)が8.0以下であることが好ましく、5.0以下であることがより好ましい。Mz/Mnが8.0を超えると透明性が悪化する。Mz/Mnを所定の範囲に調整する方法としては適当なメタロセン触媒を選択する方法などが挙げられる。
なお、Mz、Mnの値は、GPCにより測定される値であるが、詳細な測定条件は、後述の実施例の項に記載のとおりである。
(A5) Ratio (Mz / Mn) of Z average molecular weight (Mz) to number average molecular weight (Mn)
The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention further has a ratio (Mz / Mn) of Z average molecular weight (Mz) and number average molecular weight (Mn) determined by gel permeation chromatography (GPC) of 8 0.0 or less is preferable, and 5.0 or less is more preferable. When Mz / Mn exceeds 8.0, transparency deteriorates. Examples of a method for adjusting Mz / Mn to a predetermined range include a method for selecting an appropriate metallocene catalyst.
In addition, although the value of Mz and Mn is a value measured by GPC, the detailed measurement conditions are as having described in the term of the below-mentioned Example.
(3)成分(A)のモノマー構成
本発明に使用されるエチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレンから誘導される構成単位を主成分としたエチレンとα−オレフィンのランダム共重合体である。
コモノマーとして用いられるα−オレフィンは、好ましくは炭素数3〜12のα−オレフィンである。具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ヘプテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン等を挙げることができる。かかるエチレン・α−オレフィン共重合体の具体例としては、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・1−ヘキセン共重合体、エチレン・1−オクテン共重合体、エチレン・4−メチル−1−ペンテン共重合体等が挙げられる。
(3) Monomer constitution of component (A) The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention is a random copolymer of ethylene and α-olefin, the main component of which is a constitutional unit derived from ethylene. .
The α-olefin used as a comonomer is preferably an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms. Specifically, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-heptene, 4-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1 -A pentene etc. can be mentioned. Specific examples of such ethylene / α-olefin copolymers include ethylene / propylene copolymers, ethylene / 1-butene copolymers, ethylene / 1-hexene copolymers, ethylene / 1-octene copolymers, ethylene -4-methyl-1- pentene copolymer etc. are mentioned.
本発明で使用されるエチレン・α−オレフィン共重合体は、そのα−オレフィンの含有量が5〜40モル%であることが好ましく、10〜35モル%がより好ましく、特に10〜30モル%が好ましい。この範囲であれば、フィルムなどの柔軟性と透明性が良好であり架橋速度も良好になる。α−オレフィンの含有量が5モル%を下回ると、樹脂の透明性や柔軟性が悪化することがある。一方、40モル%を超えると、エチレン・α−オレフィン共重合体の軟化点が下がりすぎるため、得られた封止材シートのブロッキングが悪くなり取り扱いに欠けるものとなる。 The ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention preferably has an α-olefin content of 5 to 40 mol%, more preferably 10 to 35 mol%, and particularly preferably 10 to 30 mol%. Is preferred. If it is this range, the softness | flexibility and transparency, such as a film, will be favorable, and a crosslinking rate will also become favorable. If the α-olefin content is less than 5 mol%, the transparency and flexibility of the resin may be deteriorated. On the other hand, when it exceeds 40 mol%, since the softening point of the ethylene / α-olefin copolymer is too low, blocking of the obtained encapsulant sheet becomes worse and handling becomes insufficient.
本発明において、エチレン・α−オレフィン共重合体のコモノマーとして用いられるα−オレフィンとしては、特にプロピレンであることが好ましい。これはプロピレンをコモノマーとし、後に記載するメタロセン触媒を用いた高圧イオン重合法を採用した場合、特異的にビニル、ビニリデンの合計数が多いエチレン・α−オレフィン共重合体が得られるからである。1−ヘキセン、1−オクテンといったα−オレフィンをコモノマー主成分として重合した場合、この効果は得られない。 In the present invention, the α-olefin used as a comonomer of the ethylene / α-olefin copolymer is particularly preferably propylene. This is because when a high-pressure ion polymerization method using propylene as a comonomer and a metallocene catalyst described later is employed, an ethylene / α-olefin copolymer having a large total number of vinyl and vinylidene can be obtained. When an α-olefin such as 1-hexene or 1-octene is polymerized as a comonomer main component, this effect cannot be obtained.
プロピレンを用いた場合、ビニル、ビニリデンの合計数が多いエチレン・α−オレフィン共重合が得られる詳細な原因はわからないが、以下、ビニリデンが多くなっている原因について考えられるメカニズムを下記式に示す。 When propylene is used, the detailed cause of the ethylene / α-olefin copolymer having a large total number of vinyl and vinylidene is not known, but the mechanism that can be considered as the cause of the increase in vinylidene is shown below.
上記式の上側では、重合反応中のポリマー鎖(P)に、1−ヘキセン、1−オクテンといったα−オレフィンが挿入し、引き続き錯体金属(M)のβ位の水素を引抜くことで中間体1が生じる。この中間体1においては、(a)又は(b)の水素からの脱離反応が考えられるが、立体的、電子的要因により(a)の水素が優先的に脱離して、中間体2が生じる。さらに中間体2から次のモノマーの挿入位置によって、3置換オレフィン又はビニリデンが生じるが、ビニリデンが生じるルートは立体的に錯体金属(M)と2級炭素との間に次のモノマーが挿入するのが困難である。従って、中間体2からは錯体金属(M)と1級炭素との挿入を経た3置換オレフィン体が優先的に生成する。
一方、上記式の下側では、重合反応中のポリマー鎖(P)に、プロピレンが挿入し、引き続き錯体金属(M)のβ位の水素を引抜かれると中間体3が生じる。この中間体3においても、(a)又は(b)の水素からの脱離反応が考えられるが、立体的、電子的要因に理由により(b)の水素が優先的に脱離して、中間体4が生じる。さらに中間体4から次のモノマーがいずれに挿入してもビニリデンが生じる。
上記の理由から、プロピレン挿入後は、1−ヘキセン、1−オクテンといったα−オレフィン挿入後と対比して、優先的にビニリデンが生じると考えられる。なお、本発明において、ビニリデン等の二重結合の発生のメカニズムは、上記メカニズムに限定されるものではない。
In the upper side of the above formula, an α-olefin such as 1-hexene or 1-octene is inserted into the polymer chain (P) during the polymerization reaction, and then the β-position hydrogen of the complex metal (M) is withdrawn to provide an intermediate. 1 is produced. In this intermediate 1, the elimination reaction of (a) or (b) from hydrogen can be considered. However, due to steric and electronic factors, the hydrogen of (a) is preferentially eliminated and intermediate 2 becomes Arise. Further, a trisubstituted olefin or vinylidene is generated from the intermediate 2 depending on the insertion position of the next monomer, but the route in which the vinylidene is generated is sterically inserted between the complex metal (M) and the secondary carbon. Is difficult. Therefore, the intermediate 2 preferentially produces a trisubstituted olefin body through insertion of the complex metal (M) and primary carbon.
On the other hand, on the lower side of the above formula, when propylene is inserted into the polymer chain (P) during the polymerization reaction and hydrogen at the β-position of the complex metal (M) is subsequently extracted, intermediate 3 is formed. In this intermediate 3 as well, the elimination reaction from hydrogen of (a) or (b) can be considered, but the hydrogen of (b) is preferentially eliminated due to steric and electronic factors, and the intermediate 4 is produced. Furthermore, vinylidene is generated regardless of which of the intermediate monomers 4 is inserted into the next monomer.
For the above reason, it is considered that vinylidene is preferentially produced after propylene insertion, compared to after insertion of α-olefin such as 1-hexene and 1-octene. In the present invention, the mechanism of occurrence of double bonds such as vinylidene is not limited to the above mechanism.
プロピレンをコモノマーとして用いる場合、エチレン・α−オレフィン共重合体中のプロピレン由来のコモノマーの含量は、10モル%以上であることが好ましく、10〜30モル%がより好ましく、15〜25モル%がさらに好ましい。プロピレンの含有量が10モル%を下回ると、分岐数の減少により架橋速度が低下することがある。 When propylene is used as a comonomer, the content of the comonomer derived from propylene in the ethylene / α-olefin copolymer is preferably 10 mol% or more, more preferably 10 to 30 mol%, and more preferably 15 to 25 mol%. Further preferred. When the content of propylene is less than 10 mol%, the crosslinking rate may decrease due to a decrease in the number of branches.
また、コモノマーとして用いられるα−オレフィンは(a1)〜(a4)を充足する範囲で1種または2種以上の組み合わせでもよい。2種のα−オレフィンを組み合わせて三元共重合体とする場合は、エチレン・プロピレン・1−ブテン三元共重合体、エチレン・プロピレン・1−ヘキセン三元共重合体、エチレン・プロピレン・1−オクテン三元共重合体、等が挙げられる。
コモノマーとして、1,5−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、1,7−オクタジエン、1,8−ノナジエン、及び1,9−デカジエン等のジエン化合物を、α−オレフィンに少量配合してもよい。これらのジエン化合物を配合すると、長鎖分岐ができるので、エチレン・α−オレフィン共重合体の結晶性を低下させ、透明性、柔軟性、接着性等が良くなるとともに、長鎖分岐の末端基は不飽和基となるため、有機過酸化物による架橋反応や、酸無水物基含有化合物若しくはエポキシ基含有化合物との共重合反応やグラフト反応を容易におこすことができる。またエチレン・α−オレフィン共重合体に少量配合されるジエン化合物として、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネンのような環状ジエンも使用できる。
このようなコモノマーとしてのジエン化合物の含量は、柔軟性と架橋特性の観点から、好ましくは0.01〜5.00mol%であり、より好ましくは0.02〜1.00mol%、さらに好ましくは0.05〜0.50mol%である。
Moreover, 1 type, or 2 or more types of combination may be sufficient as the alpha olefin used as a comonomer in the range which satisfies (a1)-(a4). When combining two kinds of α-olefins to form a terpolymer, ethylene / propylene / 1-butene terpolymer, ethylene / propylene / 1-hexene terpolymer, ethylene / propylene / 1 -Octene terpolymers and the like.
As a comonomer, a small amount of a diene compound such as 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 1,7-octadiene, 1,8-nonadiene, and 1,9-decadiene may be added to the α-olefin. When these diene compounds are added, long-chain branching can be performed, so that the crystallinity of the ethylene / α-olefin copolymer is lowered, transparency, flexibility, adhesiveness, etc. are improved, and long-chain branch end groups are added. Since it becomes an unsaturated group, a crosslinking reaction with an organic peroxide, a copolymerization reaction with an acid anhydride group-containing compound or an epoxy group-containing compound, and a graft reaction can be easily performed. Further, cyclic dienes such as 5-vinyl-2-norbornene and 5-ethylidene-2-norbornene can be used as a diene compound blended in a small amount in the ethylene / α-olefin copolymer.
The content of the diene compound as such a comonomer is preferably 0.01 to 5.00 mol%, more preferably 0.02 to 1.00 mol%, and still more preferably 0, from the viewpoints of flexibility and crosslinking properties. 0.05 to 0.50 mol%.
(4)成分(A)の重合触媒及び重合方法
本発明で使用されるエチレン・α−オレフィン共重合体の製造に用いられる触媒としては、特に限定されず、従来公知のチーグラー触媒、バナジウム触媒又はメタロセン触媒等を用いることができるが、好ましくはバナジウム触媒又はメタロセン触媒、より好ましくはメタロセン触媒を用いる。
メタロセン触媒としては、特に限定されるわけではないが、シクロペンタジエニル骨格を有する基等が配位したジルコニウム化合物などのメタロセン化合物と助触媒とを触媒成分とする触媒が挙げられる。特に、シクロペンタジエニル骨格を有する基等が配位したジルコニウム化合物などのメタロセン化合物を使用するのが好ましい。
製造法としては、特に限定されず、高圧イオン重合法、気相法、溶液法、スラリー法等を用いることができるが、本発明に係る二重結合を調整したエチレン・オレフィン共重合体を得るためには150〜330℃の高温で重合を行うことが望ましいため、高圧イオン重合法利用するのが好ましい(「ポリエチレン技術読本」第4章、松浦一雄・三上尚孝 編著、2001年)。
(4) Polymerization catalyst and polymerization method of component (A) The catalyst used in the production of the ethylene / α-olefin copolymer used in the present invention is not particularly limited, and a conventionally known Ziegler catalyst, vanadium catalyst or Although a metallocene catalyst etc. can be used, Preferably a vanadium catalyst or a metallocene catalyst, More preferably, a metallocene catalyst is used.
Although it does not necessarily limit as a metallocene catalyst, The catalyst which uses a metallocene compound, such as a zirconium compound coordinated with the group which has a cyclopentadienyl skeleton, etc., and a promoter as a catalyst component is mentioned. In particular, it is preferable to use a metallocene compound such as a zirconium compound coordinated with a group having a cyclopentadienyl skeleton.
The production method is not particularly limited, and a high-pressure ion polymerization method, a gas phase method, a solution method, a slurry method, or the like can be used, and an ethylene / olefin copolymer with adjusted double bonds according to the present invention is obtained. Therefore, since it is desirable to carry out the polymerization at a high temperature of 150 to 330 ° C., it is preferable to use a high-pressure ion polymerization method (“Polyethylene Technology Reader”, Chapter 4, edited by Kazuo Matsuura and Naotaka Mikami, 2001).
なお、本発明における成分(A)はラジカルによる架橋特性に優れるため、架橋オレフィン系ゴム(EPDM)の代替品としても用いることができる。つまり、1)架橋剤として有機過酸化物あるいは硫黄を用いることで架橋をする、2)他の熱可塑性樹脂と組み合わせて動的架橋型熱可塑性エラストマーとする、といったEPDMの利用方法をそのまま用い、架橋構造を有した材料を製造することができる。これらの方法で得られた材料は、長期耐久性をもち、耐光性、耐熱性に優れるため自動車部品、電線・ケーブル等用途に用いられる。 In addition, since the component (A) in this invention is excellent in the crosslinking characteristic by a radical, it can be used also as a substitute of bridge | crosslinking olefin type rubber (EPDM). In other words, using the EPDM utilization method such as 1) crosslinking by using an organic peroxide or sulfur as a crosslinking agent, and 2) combining with other thermoplastic resins to form a dynamically crosslinked thermoplastic elastomer, A material having a crosslinked structure can be produced. The materials obtained by these methods have long-term durability, and are excellent in light resistance and heat resistance, so that they are used for applications such as automobile parts, electric wires and cables.
2.成分(B)
本発明における成分(B)の有機過酸化物は、主に成分(A)を架橋するために用いられる。
有機過酸化物としては、分解温度(半減期が1時間である温度)が70〜180℃、とくに90〜160℃の有機過酸化物を用いることができる。このような有機過酸化物として、例えば、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、メチルエチルケトンパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキシル−2,5−ジパーオキシベンゾエート、t−ブチルハイドロパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、p−クロルベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、ヒドロキシヘプチルパーオキサイド、ジクロヘキサノンパーオキサイドなどが挙げられる。
2. Ingredient (B)
The organic peroxide of component (B) in the present invention is mainly used for crosslinking component (A).
As the organic peroxide, an organic peroxide having a decomposition temperature (temperature at which the half-life is 1 hour) is 70 to 180 ° C., particularly 90 to 160 ° C. can be used. Examples of such organic peroxides include t-butyl peroxyisopropyl carbonate, t-butyl peroxy-2-ethylhexyl carbonate, t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxybenzoate, dicumyl peroxide, 2 , 5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, di-t-butylperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3, 1 , 1-di (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane, methyl ethyl ketone peroxide, 2,5-dimethylhexyl-2,5- Diperoxybenzoate, t-butyl hydroperoxide, p-menthane hydroperoxy Id, benzoyl peroxide, p- chlorobenzoyl peroxide, t- butyl peroxy isobutyrate, hydroxyheptyl peroxide, and di cyclohexanone peroxide.
成分(B)の配合割合は、成分(A)を100重量部としたときに、好ましくは、0.2〜5重量部であり、より好ましくは、0.5〜3重量部、さらに好ましくは、1〜2重量部である。成分(B)の配合割合が上記範囲よりも少ないと、架橋しないかまたは架橋に時間がかかる。また、上記範囲よりも大きいと、分散が不十分となり架橋度が不均一になりやすい。 The blending ratio of component (B) is preferably 0.2 to 5 parts by weight, more preferably 0.5 to 3 parts by weight, even more preferably when component (A) is 100 parts by weight. 1 to 2 parts by weight. When the blending ratio of the component (B) is less than the above range, crosslinking is not performed or it takes time for crosslinking. Moreover, when larger than the said range, dispersion | distribution will become inadequate and it will be easy to become non-uniform | crosslinked.
3.成分(C)
本発明の樹脂組成物には成分(C)としてヒンダードアミン系光安定化剤を配合することが好ましい。ヒンダードアミン系光安定化剤は、ポリマーに対して有害なラジカル種を補足し、新たなラジカルを発生しないようにするものである。ヒンダードアミン系光安定化剤には、低分子量のものから高分子量のものまで多くの種類の化合物があるが、従来公知のものであれば特に制限されずに用いることができる。
3. Ingredient (C)
The resin composition of the present invention preferably contains a hindered amine light stabilizer as the component (C). The hindered amine light stabilizer captures radical species harmful to the polymer and prevents generation of new radicals. There are many types of hindered amine light stabilizers ranging from low molecular weight compounds to high molecular weight compounds, but any conventionally known compounds can be used without particular limitation.
低分子量のヒンダードアミン系光安定化剤としては、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1(オクチルオキシ)−4−ピペリジニル)エステル、1,1−ジメチルエチルヒドロパーオキサイド及びオクタンの反応生成物(分子量737)70重量%とポリプロピレン30重量%からなるもの;ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネート(分子量685);ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート及びメチル−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケート混合物(分子量509);ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート(分子量481);テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート(分子量791);テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート(分子量847);2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレートとトリデシル−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレートの混合物(分子量900);1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレートとトリデシル−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレートの混合物(分子量900)などが挙げられる。 Low molecular weight hindered amine light stabilizers include decanedioic acid bis (2,2,6,6-tetramethyl-1 (octyloxy) -4-piperidinyl) ester, 1,1-dimethylethyl hydroperoxide and Consists of 70% by weight of a reaction product of octane (molecular weight 737) and 30% by weight of polypropylene; bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) [[3,5-bis (1,1 -Dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl] methyl] butyl malonate (molecular weight 685); bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate and methyl-1,2,2,6 6-pentamethyl-4-piperidyl sebacate mixture (molecular weight 509); bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate ( 481); tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate (molecular weight 791); tetrakis (1,2,2,6, 6-pentamethyl-4-piperidyl) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate (molecular weight 847); 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl-1,2,3,4-butane Mixture of tetracarboxylate and tridecyl-1,2,3,4-butanetetracarboxylate (molecular weight 900); 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl-1,2,3,4-butane Examples thereof include a mixture (molecular weight 900) of tetracarboxylate and tridecyl-1,2,3,4-butanetetracarboxylate.
高分子量のヒンダードアミン系光安定化剤としては、ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}](分子量2,000〜3,100);コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールの重合物(分子量3,100〜4,000);N,N’,N”,N”’−テトラキス−(4,6−ビス−(ブチル−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ)−トリアジン−2−イル)−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン(分子量2,286)と上記コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールの重合物の混合物;ジブチルアミン・1,3,5−トリアジン・N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミンとN−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物(分子量2,600〜3,400)、並びに、4−アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−アクリロイルオキシ−1−エチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−アクリロイルオキシ−1−プロピル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−アクリロイルオキシ−1−ブチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−メタクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−メタクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルペリジン、4−メタクリロイルオキシ−1−エチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−メタクリロイルオキシ−1−ブチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−1−プロピル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等の環状アミノビニル化合物とエチレンとの共重合体などが挙げられる。上述したヒンダードアミン系光安定化剤は、一種単独で用いられてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。 As the high molecular weight hindered amine light stabilizer, poly [{6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2, 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}] (molecular weight 2,000-3,100); succinic acid Polymer of dimethyl and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol (molecular weight 3,100 to 4,000); N, N ′, N ″, N ″ ′-tetrakis- ( 4,6-bis- (butyl- (N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) amino) -triazin-2-yl) -4,7-diazadecane-1,10- Diamine (molecular weight 2,286) and above A mixture of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol; dibutylamine, 1,3,5-triazine, N, N′-bis (2,2 , 6,6-tetramethyl-4-piperidyl-1,6-hexamethylenediamine and N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine polycondensate (molecular weight 2,600-3) 400) and 4-acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4-acryloyloxy-1-ethyl -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-acryloyloxy-1-propyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-acryloyloxy 1-butyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-methacryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-methacryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethyl Peridine, 4-methacryloyloxy-1-ethyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-methacryloyloxy-1-butyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-crotonoyloxy Examples include copolymers of cyclic aminovinyl compounds such as -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-crotonoyloxy-1-propyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine and ethylene. The above-mentioned hindered amine light stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
これらの中でも、ヒンダードアミン系光安定化剤としては、ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}](分子量2,000〜3,100);コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールの重合物(分子量3,100〜4,000);N,N’,N”,N”’−テトラキス−(4,6−ビス−(ブチル−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ)−トリアジン−2−イル)−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン(分子量2,286)と上記コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールの重合物の混合物;ジブチルアミン・1,3,5−トリアジン・N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミンとN−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物(分子量2,600〜3,400)環状アミノビニル化合物とエチレンとの共重合体を用いるのが好ましい。製品使用時に経時でのヒンダードアミン系光安定剤のブリードアウトが妨げられるからである。また、ヒンダードアミン系光安定化剤は、融点が、60℃以上であるものを用いるのが、組成物の作製しやすさの観点から好ましい。 Among these, as the hindered amine light stabilizer, poly [{6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2 , 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}] (molecular weight 2,000-3,100); Polymer of dimethyl acid and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol (molecular weight 3,100 to 4,000); N, N ′, N ″, N ″ ′-tetrakis- (4,6-Bis- (butyl- (N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) amino) -triazin-2-yl) -4,7-diazadecane-1,10 -Diamine (molecular weight 2,286) A mixture of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol; dibutylamine, 1,3,5-triazine, N, N′-bis (2 , 2,6,6-Tetramethyl-4-piperidyl-1,6-hexamethylenediamine and N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine polycondensate (molecular weight 2,600) ~ 3,400) It is preferable to use a copolymer of a cyclic aminovinyl compound and ethylene, because the hindered amine light stabilizer is prevented from bleeding out over time when the product is used. An agent having a melting point of 60 ° C. or higher is preferably used from the viewpoint of easy preparation of the composition.
本発明において、ヒンダードアミン系光安定化剤の含有量は、成分(A)100重量部に対して、0.01〜2.5重量部とすることが好ましく、より好ましくは0.01〜1.0重量部、より好ましくは0.01〜0.5重量部、さらに好ましくは0.01〜0.2重量部、最も好ましくは0.03〜0.1重量部とするのがよい。
前記含有量を0.01重量部以上とすることにより安定化への効果が十分に得られ、2.5重量部以下とすることによりヒンダードアミン系光安定化剤の過剰な添加による樹脂の変色を抑えることができる。
また、本発明において、成分(B)と成分(C)との重量比(B:C)を、好ましくは1:0.01〜1:10とし、より好ましくは1:0.02〜1:6.5とする。これにより、樹脂の黄変を顕著に抑制することが可能となる。
In the present invention, the content of the hindered amine light stabilizer is preferably 0.01 to 2.5 parts by weight, more preferably 0.01 to 1. part by weight based on 100 parts by weight of the component (A). 0 parts by weight, more preferably 0.01 to 0.5 parts by weight, still more preferably 0.01 to 0.2 parts by weight, and most preferably 0.03 to 0.1 parts by weight.
When the content is 0.01 parts by weight or more, a sufficient stabilizing effect is obtained, and when the content is 2.5 parts by weight or less, the resin is discolored due to excessive addition of a hindered amine light stabilizer. Can be suppressed.
In the present invention, the weight ratio (B: C) of the component (B) to the component (C) is preferably 1: 0.01 to 1:10, more preferably 1: 0.02 to 1: 6.5. Thereby, it becomes possible to remarkably suppress yellowing of the resin.
4.その他の添加成分
本発明の樹脂組成物には、上記成分(A)〜(C)以外に、本発明の目的を著しく損なわない範囲で、任意成分を配合することができる。以下に用いることのできる任意成分の具体例について説明する。
(1)架橋助剤
本発明の樹脂組成物には架橋助剤を配合することができる。架橋助剤は、架橋反応を促進させ、エチレン・α−オレフィン共重合体の架橋度を高めるのに有効であり、その具体例としては、ポリアリル化合物やポリ(メタ)アクリロキシ化合物のような多不飽和化合物を例示することができる。
より具体的には、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレート、ジアリルマレエートのようなポリアリル化合物、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートのようなポリ(メタ)アクリロキシ化合物、ジビニルベンゼンなどを挙げることができる。架橋助剤は、成分(A)100重量部に対し、0〜5重量部程度の割合で配合することができる。
4). Other Additive Components In addition to the above components (A) to (C), optional components can be blended with the resin composition of the present invention within a range that does not significantly impair the object of the present invention. Specific examples of optional components that can be used will be described below.
(1) Crosslinking assistant A crosslinking assistant can be mix | blended with the resin composition of this invention. The crosslinking aid is effective in promoting the crosslinking reaction and increasing the degree of crosslinking of the ethylene / α-olefin copolymer. Specific examples thereof include polyaryl compounds and poly (meth) acryloxy compounds. Saturated compounds can be exemplified.
More specifically, polyallyl compounds such as triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, diallyl phthalate, diallyl fumarate, diallyl maleate, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, etc. Examples include poly (meth) acryloxy compounds and divinylbenzene. A crosslinking adjuvant can be mix | blended in the ratio of about 0-5 weight part with respect to 100 weight part of component (A).
(2)紫外線吸収剤
本発明の樹脂組成物には、紫外線吸収剤を配合することができる。紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、サリチル酸エステル系など各種タイプのものを挙げることができる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2’−カルボキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクタデシルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジルオ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、2−ヒドロキシ−5−クロロベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンなどを挙げることができる。
(2) Ultraviolet absorber An ultraviolet absorber can be mix | blended with the resin composition of this invention. Examples of the ultraviolet absorber include various types such as benzophenone, benzotriazole, triazine, and salicylic acid ester.
Examples of benzophenone-based ultraviolet absorbers include 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-2′-carboxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, and 2-hydroxy-4. -N-dodecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octadecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-benzyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone, 2-hydroxy-5-chlorobenzophenone 2,2-dihydroxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, etc. To mention Can.
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、ヒドロキシフェニル置換ベンゾトリアゾール化合物であって、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、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3−メチル−5−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、などを挙げることができる。またトリアジン系紫外線吸収剤としては、2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−5−(オクチルオキシ)フェノール、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−(ヘキシルオキシ)フェノールなどを挙げることができる。サリチル酸エステル系としては、フェニルサリチレート、p−オクチルフェニルサリチレートなどを挙げることができる。
これら紫外線吸収剤は、エチレン・α−オレフィン共重合体100重量部に対し、0〜2.0重量部配合し、好ましくは0.05〜2.0重量部、より好ましくは0.1〜1.0重量部、さらに好ましくは0.1〜0.5重量部、最も好ましくは0.2〜0.4重量部配合するのがよい。
The benzotriazole ultraviolet absorber is a hydroxyphenyl-substituted benzotriazole compound, for example, 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-t-butylphenyl) Benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) benzotriazole, 2- (2-methyl-4-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3-methyl-5-t- Butylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-di-t-amylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl) benzotriazole, and the like. Can be mentioned. Examples of triazine ultraviolet absorbers include 2- [4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazin-2-yl] -5- (octyloxy) phenol, 2- ( And 4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5- (hexyloxy) phenol. Examples of salicylic acid esters include phenyl salicylate and p-octylphenyl salicylate.
These ultraviolet absorbers are blended in an amount of 0 to 2.0 parts by weight, preferably 0.05 to 2.0 parts by weight, more preferably 0.1 to 1 part, per 100 parts by weight of the ethylene / α-olefin copolymer. 0.0 part by weight, more preferably 0.1 to 0.5 part by weight, and most preferably 0.2 to 0.4 part by weight.
(3)シランカップリング剤
本発明の樹脂組成物には、主に太陽電池の上部保護材や太陽電池素子との接着力を向上させる目的でシランカップリング剤を用いることができる。
本発明におけ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;ビニルトリクロルシラン;ビニルトリエトキシシラン;ビニルトリメトキシシラン;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−エポ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、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。好ましくは、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランである。
これらのシランカップリング剤は、エチレン・α‐オレフィン共重合体100重量部に対して0〜5重量部使用し、好ましくは0.01〜4重量部、より好ましくは0.01〜2重量部、さらに好ましくは、0.05〜1重量部で使用される。
(3) Silane Coupling Agent A silane coupling agent can be used in the resin composition of the present invention mainly for the purpose of improving the adhesion between the solar cell upper protective material and the solar cell element.
Examples of the silane coupling agent in the present invention include γ-chloropropyltrimethoxysilane; vinyltrichlorosilane; vinyltriethoxysilane; vinyltrimethoxysilane; vinyl-tris- (β-methoxyethoxy) silane; γ-methacryloxypropyl. Β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane; γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane; vinyltriacetoxysilane; γ-mercaptopropyltrimethoxysilane; γ-aminopropyltrimethoxysilane; N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned. Vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-acryloxypropyltrimethoxysilane are preferable.
These silane coupling agents are used in an amount of 0 to 5 parts by weight, preferably 0.01 to 4 parts by weight, more preferably 0.01 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the ethylene / α-olefin copolymer. More preferably, it is used at 0.05 to 1 part by weight.
(4)その他
本発明の樹脂組成物に、配合することができる任意成分としては、上記以外に通常のポリオレフィン系樹脂材料に使用される酸化防止剤、結晶核剤、透明化剤、滑剤、着色剤、分散剤、充填剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を挙げることができる。
(4) Others As optional components that can be blended in the resin composition of the present invention, other than the above, antioxidants, crystal nucleating agents, clearing agents, lubricants, coloring used in ordinary polyolefin resin materials Agents, dispersants, fillers, fluorescent brighteners, ultraviolet absorbers, light stabilizers and the like.
また、本発明の樹脂組成物には、柔軟性等を付与するため、本発明の目的を損なわない範囲で、チーグラー系又はメタロセン系触媒によって重合された結晶性のエチレン・α−オレフィン共重合体及び/又はEBR、EPR等のエチレン・プロピレンエラストマー若しくはSEBS、水添スチレンブロック共重合体等のスチレン系エラストマー等のゴム系化合物を3〜75重量部配合することもできる。さらに、溶融張力等を付与するため、高圧法低密度ポリエチレンを3〜75重量部配合することもできる。 Further, in order to impart flexibility and the like to the resin composition of the present invention, a crystalline ethylene / α-olefin copolymer polymerized by a Ziegler-based or metallocene-based catalyst within a range not impairing the object of the present invention. And / or rubber compounds such as ethylene / propylene elastomers such as EBR and EPR, or styrene elastomers such as SEBS and hydrogenated styrene block copolymers may be blended in an amount of 3 to 75 parts by weight. Furthermore, in order to give melt tension etc., 3-75 weight part of high pressure process low density polyethylene can also be mix | blended.
II.太陽電池封止材および太陽電池モジュール
本発明の太陽電池封止材(以下、単に「封止材」ともいう。)は、上記樹脂組成物をペレット化し、あるいはシート化したものである。
この太陽電池封止材を用いれば、太陽電池素子を上下の保護材とともに固定することにより太陽電池モジュールを製作することができる。このような太陽電池モジュールとしては、種々のタイプのものを例示することができる。例えば上部透明保護材/封止材/太陽電池素子/封止材/下部保護材のように太陽電池素子の両側から封止材で挟む構成のもの、下部基板保護材の内周面上に形成させた太陽電池素子上に封止材と上部透明保護材を形成させるような構成のもの、上部透明保護材の内周面上に形成させた太陽電池素子、例えばフッ素樹脂系透明保護材上にアモルファス太陽電池素子をスパッタリング等で作成したものの上に封止材と下部保護材を形成させるような構成のものなどを挙げることができる。
II. Solar cell encapsulant and solar cell module The solar cell encapsulant of the present invention (hereinafter also simply referred to as “encapsulant”) is obtained by pelletizing or forming a sheet of the resin composition.
If this solar cell sealing material is used, a solar cell module can be manufactured by fixing a solar cell element with upper and lower protective materials. Examples of such solar cell modules include various types. For example, the upper transparent protective material / encapsulant / solar cell element / encapsulant / lower protective material sandwiched between the solar cell elements from both sides, formed on the inner peripheral surface of the lower substrate protective material A solar cell element formed on the inner peripheral surface of the upper transparent protective material, for example, a fluororesin-based transparent protective material. The thing of the structure which forms a sealing material and a lower protective material on what created the amorphous solar cell element by sputtering etc. can be mentioned.
太陽電池素子としては、特に制限されず、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系、ガリウム−砒素、銅−インジウム−セレン、カドミウム−テルルなどのIII−V族やII−VI族化合物半導体系等の各種太陽電池素子を用いることができる。本発明においては、基板としてガラスを用いたものが好ましい。 The solar cell element is not particularly limited, and is based on silicon such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, III-V group or II-VI group such as gallium-arsenic, copper-indium-selenium, cadmium-tellurium. Various solar cell elements such as compound semiconductors can be used. In the present invention, those using glass as the substrate are preferred.
太陽電池モジュールを構成する上部保護材としては、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、フッ素含有樹脂などを例示することができる。
また、下部保護材としては、金属や各種熱可塑性樹脂フィルムなどの単体もしくは多層のシートであり、例えば、錫、アルミ、ステンレススチールなどの金属、ガラス等の無機材料、ポリエステル、無機物蒸着ポリエステル、フッ素含有樹脂、ポリオレフィンなどの1層もしくは多層の保護材を例示することができる。このような上部及び/又は下部の保護材には、封止材との接着性を高めるためにプライマー処理を施すことができる。本発明においては、上部保護材としてガラスが好ましい。
Examples of the upper protective material constituting the solar cell module include glass, acrylic resin, polycarbonate, polyester, and fluorine-containing resin.
The lower protective material is a single or multilayer sheet such as a metal or various thermoplastic resin films, for example, a metal such as tin, aluminum or stainless steel, an inorganic material such as glass, polyester, an inorganic vapor-deposited polyester, or fluorine. Examples of the protective material include a single layer or a multilayer such as a containing resin and polyolefin. Such an upper and / or lower protective material can be subjected to a primer treatment in order to enhance the adhesion to the sealing material. In the present invention, glass is preferred as the upper protective material.
本発明の太陽電池封止材は、ペレットとして使用してもよいが、通常、0.1〜1mm程度の厚みのシート状に成形して使用される。0.1mmよりも薄いと強度が小さく、接着が不十分となり、1mmよりも厚いと透明性が低下して問題になる場合がある。好ましい厚さは、0.1〜0.8mmである。 The solar cell encapsulant of the present invention may be used as a pellet, but is usually used after being formed into a sheet having a thickness of about 0.1 to 1 mm. If the thickness is less than 0.1 mm, the strength is small and the adhesion is insufficient. If the thickness is more than 1 mm, the transparency may be lowered, which may be a problem. A preferred thickness is 0.1 to 0.8 mm.
シート状太陽電池封止材は、T−ダイ押出機、カレンダー成形機などを使用する公知のシート成形法によって製造することができる。例えばエチレン・α‐オレフィン共重合体に、架橋剤を添加し、必要に応じて、ヒンダードアミン系光安定化剤、さらには架橋助剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤等の添加剤を予めドライブレンドしてT−ダイ押出機のホッパーから供給し、80〜150℃の押出温度において、シート状に押出成形することによって得ることができる。これらドライブレンドに際して、一部又は全部の添加剤は、マスターバッチの形で使用することができる。またT−ダイ押出やカレンダー成形において、予め非晶性プロピレン系共重合体に一部又は全部の添加剤を、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダーなどを用いて溶融混合して得た樹脂組成物を使用することもできる。 The sheet-like solar cell encapsulant can be produced by a known sheet molding method using a T-die extruder, a calendar molding machine, or the like. For example, a cross-linking agent is added to an ethylene / α-olefin copolymer, and if necessary, a hindered amine light stabilizer, a cross-linking aid, a silane coupling agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, and a light stabilizer. An additive such as an agent can be dry-blended in advance and supplied from a hopper of a T-die extruder, and extruded into a sheet at an extrusion temperature of 80 to 150 ° C. In these dry blends, some or all of the additives can be used in the form of a masterbatch. In addition, in T-die extrusion or calendar molding, a part or all of the additive is previously melt-mixed into the amorphous propylene copolymer using a single screw extruder, twin screw extruder, Banbury mixer, kneader or the like. The obtained resin composition can also be used.
T−ダイ押出機により製造する場合、エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRは、好ましくは10〜50g/10分であり、より好ましくは12〜45g/10分、さらに好ましくは15〜40g/10分である。エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが10g/10分未満では、分子量が高すぎて混練時に押出しが困難になり、MFRが50g/10分を超えると溶融粘度が低くなりすぎて、取り扱い性に欠けるものとなる。
カレンダー成形により製造する場合、エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRは、好ましくは1〜10g/10分であり、より好ましくは1.5〜8.5g/10分、さらに好ましくは2〜7g/10分である。エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRが1g/10分未満では、分子量が高すぎて混練時に剪断発熱し未架橋のシートの作成が困難になり、MFRが10g/10分を超えると溶融粘度が低くなりすぎて、カレンダー成形での取り扱い性に欠けるものとなる。
When manufactured by a T-die extruder, the MFR of the ethylene / α-olefin copolymer is preferably 10 to 50 g / 10 minutes, more preferably 12 to 45 g / 10 minutes, and further preferably 15 to 40 g / minute. 10 minutes. When the MFR of the ethylene / α-olefin copolymer is less than 10 g / 10 min, the molecular weight is too high and extrusion during kneading becomes difficult, and when the MFR exceeds 50 g / 10 min, the melt viscosity becomes too low and the handling property is too high. It will be lacking.
When manufactured by calendar molding, the MFR of the ethylene / α-olefin copolymer is preferably 1 to 10 g / 10 minutes, more preferably 1.5 to 8.5 g / 10 minutes, and further preferably 2 to 7 g. / 10 minutes. If the MFR of the ethylene / α-olefin copolymer is less than 1 g / 10 min, the molecular weight is too high, and shear heat generation occurs during kneading, making it difficult to produce an uncrosslinked sheet. If the MFR exceeds 10 g / 10 min, the melt viscosity Becomes too low, and the handleability in calender molding is lacking.
成形されたシートは、容易に保管および輸送するために紙管に巻き取られるが、このときにシート同士が密着(ブロッキングが発生)することがある。ブロッキングが発生してしまうと、次の工程でシートを繰り出して使用する際に、安定して繰り出すことができず、生産性が低下してしまう。
シート同士のブロッキングを回避するため、従来公知の方法により、シート表面をマット・シボ状の形状となるようにシート成形を行ってもよい。具体的には、T−ダイ押出やカレンダーでのシート成形では、溶融状態のシートをマット・エンボス形状に表面加工された冷却ロールと押し付けロールに挟み込むようにして冷却することでシート表面にマット・エンボス形状を転写することができる。
The formed sheet is wound around a paper tube for easy storage and transportation. At this time, the sheets may adhere to each other (blocking may occur). If blocking occurs, when the sheet is fed out and used in the next step, it cannot be stably fed out, resulting in a decrease in productivity.
In order to avoid blocking between the sheets, the sheet surface may be formed by a conventionally known method so that the surface of the sheet has a mat-like shape. Specifically, in T-die extrusion or calender sheet formation, the molten sheet is cooled by being sandwiched between a cooling roll and a pressing roll whose surface has been processed into a mat / emboss shape, and then cooled on the mat surface. Embossed shape can be transferred.
本発明の太陽電池モジュールを製造するに当たっては、本発明の封止材のシートを予め作っておき、封止材の樹脂組成物が溶融する温度、例えば150〜200℃で圧着するという方法によって、前記のような構成のモジュールを形成することができる。また本発明の封止材を押出コーティングすることによって太陽電池素子や上部保護材あるいは下部保護材と積層する方法を採用することもできる。この方法においては、わざわざシート成形することなく一段階で太陽電池モジュールを製造することが可能であり、モジュールの生産性を格段に改良することができる。 In producing the solar cell module of the present invention, a sheet of the sealing material of the present invention is prepared in advance, and the resin composition of the sealing material is melt-bonded at a temperature, for example, 150 to 200 ° C. A module having the above-described configuration can be formed. Moreover, the method of laminating | stacking with a solar cell element, an upper protection material, or a lower protection material by extrusion-coating the sealing material of this invention is also employable. In this method, it is possible to manufacture a solar cell module in one step without bothering to form a sheet, and the productivity of the module can be significantly improved.
一方、本発明の太陽電池モジュールを製造する際、有機過酸化物が実質的に分解せず、かつ本発明の封止材料が溶融するような温度で、太陽電池素子や保護材に該封止材を仮接着し、次いで昇温して充分な接着とエチレン・α−オレフィン共重合体の架橋を行うこともできる。この場合は、耐熱性が良好な太陽電池モジュールを得るために、封止材層におけるゲル分率(試料1gをキシレン100mlに浸漬し、110℃、24時間加熱した後、20メッシュ金網で濾過し未溶融分の質量分率を測定)が50〜98%、好ましくは60〜95%程度になるように架橋するのがよい。 On the other hand, when manufacturing the solar cell module of the present invention, the sealing is performed on the solar cell element or the protective material at a temperature at which the organic peroxide is not substantially decomposed and the sealing material of the present invention is melted. The material can be temporarily bonded and then heated to perform sufficient bonding and cross-linking of the ethylene / α-olefin copolymer. In this case, in order to obtain a solar cell module having good heat resistance, the gel fraction in the sealing material layer (1 g of sample was immersed in 100 ml of xylene, heated at 110 ° C. for 24 hours, and then filtered through a 20 mesh wire mesh. Crosslinking is preferably performed so that the mass fraction of unmelted portion is 50 to 98%, preferably about 60 to 95%.
太陽電池素子の封止作業では、太陽電池素子を本発明の太陽電池封止材でカバーした後、有機過酸化物が分解しない程度の温度に数分から10分程度加熱して仮接着し、次に、オーブン内において有機過酸化物が分解する150〜200℃程度の高温で5分から30分間加熱処理して接着させる等の方法がある。 In the sealing operation of the solar cell element, after the solar cell element is covered with the solar cell sealing material of the present invention, it is temporarily bonded by heating to a temperature at which the organic peroxide is not decomposed for several minutes to 10 minutes. In addition, there is a method in which an organic peroxide is decomposed in an oven at a high temperature of about 150 to 200 ° C. for 5 to 30 minutes for adhesion.
以下、本発明を実施例によって、具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、実施例、比較例で用いた評価方法及び使用樹脂は、以下の通りである。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The evaluation methods and resins used in the examples and comparative examples are as follows.
1.樹脂物性の評価方法
(1)メルトフローレート(MFR):エチレン・α−オレフィン共重合体のMFRは、JIS−K6922−2:1997附属書(190℃、21.18N荷重)に準拠して測定した。
(2)密度:エチレン・α−オレフィン共重合体の密度は、JIS−K6922−2:1997附属書(23℃、低密度ポリエチレンの場合)に準拠して測定した。
(3)分岐数、二重結合数、コモノマー数:ポリマー中の分岐数は、13C−NMRにより、末端ビニル、ビニリデン、ビニレン(シス−ビニレン及びトランス−ビニレンを含む)、三置換オレフィンの数は、1H−NMR及び13C−NMRにより、次の条件で測定し、コモノマー量は、主鎖及び側鎖の合計1000個の炭素あたりの個数で求めた。
装置 :ブルカー・バイオスピン(株) AVANCEIII cryo−400MHz
溶媒 :o−ジクロロベンゼン/重化ブロモベンゼン = 8/2混合溶液
<試料量>
460mg/2.3ml
<13C−NMR>
・1Hデカップル、NOEあり
・積算回数:256scan
・フリップ角:90°
・パルス間隔20秒
・AQ(取り込み時間)=5.45s D1(待ち時間)=14.55s
<1H−NMR>
・積算回数:1400scan
・フリップ角:1.03°
・AQ(取り込み時間)=1.8s D1(待ち時間)=0.01s
(3)Mz/Mn:GPCにより測定した。
装置:ウオーターズ社製GPC 150C型
検出器:MIRAN社製 1A赤外分光光度計(測定波長、3.42μm)
カラム:昭和電工製AD806M/S 3本(カラムの較正は、東ソー製単分散ポリスチレン(A500,A2500,F1,F2,F4,F10,F20,F40,F288の各0.5mg/ml溶液)の測定を行い、溶出体積と分子量の対数値を2次式で近似した。また、試料の分子量は、ポリスチレンとポリエチレンの粘度式を用いてポリエチレンに換算した。ここでポリスチレンの粘度式の係数は、α=0.723、logK=−3.967であり、ポリエチレンはα=0.733、logK=−3.407である。)
測定温度:140℃
濃度:10mg/10mL
注入量:0.2ml
溶媒:オルソジクロロベンゼン
流速:1.0ml/分
1. Evaluation method of resin physical properties (1) Melt flow rate (MFR): MFR of ethylene / α-olefin copolymer is measured according to JIS-K6922-2: 1997 appendix (190 ° C., 21.18 N load). did.
(2) Density: The density of the ethylene / α-olefin copolymer was measured according to JIS-K6922-2: 1997 appendix (in the case of 23 ° C., low density polyethylene).
(3) Number of branches, number of double bonds, number of comonomers: The number of branches in the polymer is the number of terminal vinyl, vinylidene, vinylene (including cis-vinylene and trans-vinylene), trisubstituted olefin by 13 C-NMR. Was measured by 1 H-NMR and 13 C-NMR under the following conditions, and the comonomer amount was determined by the number per 1000 carbons in total of the main chain and the side chain.
Apparatus: Bruker BioSpin Corporation AVANCEIII cryo-400MHz
Solvent: o-dichlorobenzene / deuterated bromobenzene = 8/2 mixed solution <sample amount>
460mg / 2.3ml
< 13C -NMR>
・1 H decouple and NOE ・ Accumulation count: 256scan
・ Flip angle: 90 °
・ Pulse interval 20 seconds ・ AQ (acquisition time) = 5.45 s D1 (waiting time) = 14.55 s
<1 H-NMR>
・ Accumulation count: 1400scan
・ Flip angle: 1.03 °
AQ (loading time) = 1.8 s D1 (waiting time) = 0.01 s
(3) Mz / Mn: measured by GPC.
Apparatus: GPC 150C type manufactured by Waters Inc. Detector: 1A infrared spectrophotometer manufactured by MIRAN (measurement wavelength: 3.42 μm)
Column: Showa Denko 3 AD806M / S (column calibration is Tosoh monodispersed polystyrene (0.5 mg / ml solution of each of A500, A2500, F1, F2, F4, F10, F20, F40, and F288) The logarithmic value of the elution volume and molecular weight was approximated by a quadratic equation, and the molecular weight of the sample was converted to polyethylene using the viscosity equation of polystyrene and polyethylene, where the coefficient of the viscosity equation of polystyrene is α = 0.723, log K = -3.967, polyethylene is α = 0.733, log K = -3.407.)
Measurement temperature: 140 ° C
Concentration: 10 mg / 10 mL
Injection volume: 0.2ml
Solvent: Orthodichlorobenzene Flow rate: 1.0 ml / min
2.押出成形物(シート)の評価方法
(1)HAZE
厚み0.7mmのプレスシートを用いて、JIS−K7136−2000に準拠して測定した。流動パラフィン(関東化学製)で満たしたセルにプレスシート片をセットし測定した。プレスシートは、150℃の条件で熱プレス機に30分間保管し、架橋させ準備した。HAZE値は、小さいほど良い。
2. Method for evaluating extruded product (sheet) (1) HAZE
It measured based on JIS-K7136-2000 using the press sheet of thickness 0.7mm. A press sheet piece was set in a cell filled with liquid paraffin (manufactured by Kanto Chemical) and measured. The press sheet was stored in a hot press machine at 150 ° C. for 30 minutes, and prepared by crosslinking. The smaller the HAZE value, the better.
(2)光線透過率
厚み0.7mmのプレスシートを用いて、JIS−K7361−1−1997に準拠して測定した。流動パラフィン(関東化学製)で満たしたセルにプレスシート片をセットし測定した。プレスシートは、150℃の条件で熱プレス機に30分間保管し、架橋させ準備した。
光線透過率は、80%以上であり、好ましくは、85%以上、さらに好ましくは90%以上である。
(2) Light transmittance It measured based on JIS-K7361-1-1997 using the press sheet of thickness 0.7mm. A press sheet piece was set in a cell filled with liquid paraffin (manufactured by Kanto Chemical) and measured. The press sheet was stored in a hot press machine at 150 ° C. for 30 minutes, and prepared by crosslinking.
The light transmittance is 80% or more, preferably 85% or more, and more preferably 90% or more.
(3)150℃ゲル分率(耐熱性)
150℃で4,7,10、30分の時間でそれぞれ架橋したシートのゲル分率で評価した。ゲル分率が高いほど架橋が進行しており、耐熱性が高いと評価できる。ゲル分率は、当該シートを、約1gを切り取り精秤して、キシレン100ccに浸漬し110℃で24時間処理し、ろ過後残渣を乾燥し精秤して、処理前の重量で割りゲル分率を算出する。
(3) 150 ° C. gel fraction (heat resistance)
The gel fractions of the crosslinked sheets were evaluated at 150 ° C. for 4, 7, 10, and 30 minutes, respectively. It can be evaluated that the higher the gel fraction, the more the crosslinking proceeds and the higher the heat resistance. For the gel fraction, about 1 g of the sheet was cut out and weighed accurately, immersed in 100 cc of xylene, treated at 110 ° C. for 24 hours, the residue after filtration was dried and precisely weighed, and the gel fraction was divided by the weight before treatment. Calculate the rate.
3.使用原料
(1)成分(A) エチレン・α−オレフィン共重合体
下記、製造方法により製造したエチレン・α−オレフィン共重合体(α1〜α8)を用いた。物性を表1に示す。
3. Used Raw Material (1) Component (A) Ethylene / α-Olefin Copolymer The ethylene / α-olefin copolymer (α1 to α8) produced by the following production method was used. The physical properties are shown in Table 1.
<エチレン・α−オレフィン共重合体(α1〜α8)の製造方法>
(i)触媒の調製
特開平10−218921号 公報に記載された方法で調製した錯体「rac−ジメチルシリレンビスインデニルハフニウムジメチル」0.05モルに、等モルの「N,Nジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート」を加え、トルエンで50リットルに希釈して触媒溶液を調製した。
<Method for producing ethylene / α-olefin copolymer (α1 to α8)>
(I) Preparation of catalyst In 0.05 mol of the complex "rac-dimethylsilylenebisindenylhafnium dimethyl" prepared by the method described in JP-A-10-218921, equimolar amount of "N, N dimethylanilinium tetrakis" (Pentafluorophenyl) borate "was added and diluted to 50 liters with toluene to prepare a catalyst solution.
(ii)α1〜α8の重合方法
内容積5.0リットルの撹拌式オートクレーブ型連続反応器を用い、反応器内の圧力を80MPaに保ち、エチレン、プロピレン、1−ヘキセンを適宜調整しながら、40kg/時の割合で原料ガスを連続的に供給した。また、上記「(i)触媒の調整」の項に記載の触媒溶液を連続的に供給し、重合温度は150〜220℃の範囲内で適宜調整することでα1〜α8のエチレン・α−オレフィン共重合体を得た。
(Ii) Polymerization method of α1 to α8 Using a stirred autoclave type continuous reactor having an internal volume of 5.0 liters, while maintaining the pressure in the reactor at 80 MPa and adjusting ethylene, propylene and 1-hexene as appropriate, 40 kg The raw material gas was continuously supplied at a rate of / hour. In addition, the catalyst solution described in the section “(i) Preparation of catalyst” is continuously supplied, and the polymerization temperature is appropriately adjusted within a range of 150 to 220 ° C., whereby α1 to α8 ethylene / α-olefin. A copolymer was obtained.
(2)成分(B) 有機過酸化物:t−ブチルパーオキシ−2−エチルへキシルカーボネイト(アルケマ吉富社製、TBEC)
(3)成分(C) ヒンダードアミン系光安定化剤:コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールの重合物(BASF社製、TINUVIN 622LD)
(4)紫外線吸収剤:2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン(サンケミカル社製、CYTEC UV531)
(5)シランカップリング剤:γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM503)
(6)酸化防止剤:n−オクダデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(BASF社製 IRGANOX(登録商標)1076)
(2) Component (B) Organic peroxide: t-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate (manufactured by Arkema Yoshitomi, TBEC)
(3) Component (C) Hindered amine light stabilizer: Polymer of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol (manufactured by BASF, TINUVIN 622LD)
(4) UV absorber: 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone (manufactured by Sun Chemical Co., Ltd., CYTEC UV531)
(5) Silane coupling agent: γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM503)
(6) Antioxidant: n-Ocdadecyl-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate (IRGANOX (registered trademark) 1076, manufactured by BASF)
(実施例1)
エチレン・α−オレフィン共重合体(α1)100重量部に対して、有機過酸化物として、t−ブチルパーオキシ−2−エチルへキシルカーボネイト(アルケマ吉富社製、TBEC)を1.0重量部、ヒンダードアミン系光安定化剤として、コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールの重合物(BASF社製、TINUVIN 622LD)0.05重量部、紫外線吸収剤として、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン(サンケミカル社製 CYTEC UV531)0.3重量部、シランカップリング剤として、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM503)0.3重量部、酸化防止剤として、n−オクダデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(BASF社製 IRGANOX(登録商標)1076)0.025重量部を配合した。これを十分に混合し、40mmφ単軸押出機を用いて設定温度100℃、押出量(17kg/時)の条件でペレット化した。
得られたペレットを、150℃−0kg/cm2の条件で、3分予熱した後、150℃−100kg/cm2の条件で27分加圧(150℃で30分間プレス成形)し、その後、30℃に設定された冷却プレスに100kg/cm2の加圧の条件で、10分間冷却することで、厚み0.7mmのシートを作製した。シートのHAZE、光線透過率、引張弾性率、耐熱性、ブロッキング性を測定、評価した。評価結果を表1に示す。
(Example 1)
1.0 part by weight of t-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate (manufactured by Arkema Yoshitomi Co., Ltd., TBEC) as an organic peroxide with respect to 100 parts by weight of the ethylene / α-olefin copolymer (α1) As a hindered amine light stabilizer, 0.05 part by weight of a polymer of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol (manufactured by BASF, TINUVIN 622LD), ultraviolet light As an absorbent, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone (CYTEC UV531 manufactured by Sun Chemical Co., Ltd.) 0.3 parts by weight, and as a silane coupling agent, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM503) 0.3 parts by weight, as an antioxidant, n-octadecyl-3- (3 ′, 5′-di) t- butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate (BASF Corp. IRGANOX (TM) were formulated 1076) 0.025 parts by weight. This was sufficiently mixed and pelletized using a 40 mmφ single screw extruder under the conditions of a set temperature of 100 ° C. and an extrusion rate (17 kg / hour).
The resulting pellet, in the conditions of 150 ℃ -0kg / cm 2, after 3 minutes preheat, 150 ℃ -100kg / cm (30 minutes press molding at 0.99 ° C.) 27 minutes pressurization at 2 conditions, and then, A sheet having a thickness of 0.7 mm was produced by cooling for 10 minutes in a cooling press set to 30 ° C. under a pressure of 100 kg / cm 2 . The sheet was measured and evaluated for its HAZE, light transmittance, tensile modulus, heat resistance, and blocking properties. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例2)
実施例1において、α1に替えて、α2を用いた以外は、実施例1と同様にシートを作製した。評価結果を表1に示す。
(Example 2)
In Example 1, a sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that α2 was used instead of α1. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例3)
実施例1において、α1に替えて、α3を用いた以外は、実施例1と同様にシートを作製した。評価結果を表1に示す。
Example 3
In Example 1, a sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that α3 was used instead of α1. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例4)
実施例1において、α1に替えて、α4を用いた以外は、実施例1と同様にシートを作製した。評価結果を表1に示す。
(Example 4)
In Example 1, a sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that α4 was used instead of α1. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例5)
実施例1において、α1に替えて、α5を用いた以外は、実施例1と同様にシートを作製した。評価結果を表1に示す。
(Example 5)
In Example 1, a sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that α5 was used instead of α1. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例1)
実施例1において、α1に替えて、α6を用いた以外は、実施例1と同様にシートを作製した。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that α6 was used instead of α1. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例2)
実施例1において、α1に替えて、α7を用いた以外は、実施例1と同様にシートを作製した。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
In Example 1, a sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that α7 was used instead of α1. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例3)
実施例1において、α1に替えて、EG8407(デュポン・ダウ社製、エチレン・オクテン共重合体)を用いた以外は、実施例1と同様にシートを作製した。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
In Example 1, a sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that EG8407 (manufactured by DuPont Dow, ethylene / octene copolymer) was used instead of α1. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例4)
実施例1において、α7に替えて、タフマーA35070S(三井化学社製、エチレン・1−ブテン共重合体)を用いた以外は、実施例1と同様にシートを作製した。評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 4)
In Example 1, instead of α7, a sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that Toughmer A35070S (manufactured by Mitsui Chemicals, ethylene / 1-butene copolymer) was used. The evaluation results are shown in Table 1.
(評価)
この結果、表1から明らかなように、150℃で30分架橋したシートのゲル分率について、実施例1〜5は比較例1〜4よりも高い値を示している。よって、実施例のシートは比較例のものと比較して、架橋特性が良く高い耐熱性を有していることがわかる。
HAZEについては、比較例4は10.0%であり比較的高い値であるが、実施例1〜5はいずれも1.0%以下であり良好である。一方、光線透過率については、実施例、比較例いずれも90%以上を示している。従って、実施例で示される本発明から得られるシートは透明性に優れていることがわかる。
(Evaluation)
As a result, as is apparent from Table 1, Examples 1 to 5 show higher values than Comparative Examples 1 to 4 for the gel fraction of the sheet crosslinked at 150 ° C. for 30 minutes. Therefore, it can be seen that the sheets of the examples have better crosslinking properties and higher heat resistance than those of the comparative examples.
About HAZE, although the comparative example 4 is 10.0% and is a comparatively high value, all of Examples 1-5 are 1.0% or less, and are favorable. On the other hand, the light transmittance is 90% or more in both Examples and Comparative Examples. Therefore, it turns out that the sheet | seat obtained from this invention shown in an Example is excellent in transparency.
本発明の太陽電池封止材用樹脂組成物は、架橋特性が良く高い耐熱性をもち、しかも透明性、耐衝撃性等に優れた太陽電池封止材として好ましく利用される。 The resin composition for a solar cell encapsulant of the present invention is preferably used as a solar cell encapsulant having good cross-linking properties, high heat resistance, and excellent transparency and impact resistance.
Claims (8)
成分(A):下記(a1)〜(a4)の特性を有するメタロセン系エチレン・α−オレフィン共重合体であって、モノマーとしてエチレン及び1種または2種以上のα−オレフィンのみを含む、該共重合体
(a1)MFR(190℃、21.18N荷重)が0.1〜100g/10分である
(a2)密度が0.860〜0.920g/cm3である
(a3)エチレン・α−オレフィン共重合体中のビニル、ビニリデンの二重結合の合計数が0.50(個/total 1000C)以上である(ただし、ビニル、ビニリデンの個数は、NMRで測定した主鎖、側鎖の合計1000個の炭素数あたりの数である)
(a4)エチレン・α−オレフィン共重合体中のビニル、ビニリデンの二重結合の合計数が、二重結合全体(ビニル、ビニリデン、シス−ビニレン、トランス−ビニレン、三置換オレフィン)の合計数の55%以上である(ただし、ビニル、ビニリデン、シス−ビニレン、トランス−ビニレン、三置換オレフィンの個数は、NMRで測定した主鎖、側鎖の合計1000個の炭素数あたりの数である)
成分(B):有機過酸化物 The resin composition for solar cell sealing materials characterized by containing the following component (A) and a component (B).
Component (A): a metallocene ethylene / α-olefin copolymer having the following characteristics (a1) to (a4), which contains only ethylene and one or more α-olefins as monomers. Copolymer (a1) MFR (190 ° C., 21.18 N load) is 0.1 to 100 g / 10 minutes (a2) Density is 0.860 to 0.920 g / cm 3 (a3) Ethylene · α -The total number of vinyl and vinylidene double bonds in the olefin copolymer is 0.50 (total / total 1000C) or more (however, the number of vinyl and vinylidene is the main chain and side chain measured by NMR) (It is the number per 1000 carbons in total)
(A4) The total number of vinyl and vinylidene double bonds in the ethylene / α-olefin copolymer is the total number of all double bonds (vinyl, vinylidene, cis-vinylene, trans-vinylene, trisubstituted olefin). 55% or more (however, the number of vinyl, vinylidene, cis-vinylene, trans-vinylene, and tri-substituted olefin is the number per 1000 carbon atoms in total of the main chain and side chain measured by NMR)
Component (B): Organic peroxide
(a5)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めたZ平均分子量(Mz)と数平均分子量(Mn)との比(Mz/Mn)が8.0以下である The resin composition for a solar cell encapsulant according to claim 1, wherein the component (A) is an ethylene / α-olefin copolymer further having the following property (a5).
(A5) The ratio (Mz / Mn) of the Z average molecular weight (Mz) and the number average molecular weight (Mn) determined by gel permeation chromatography (GPC) is 8.0 or less.
成分(C):ヒンダードアミン系光安定化剤 Furthermore, the following component (C) is contained, The resin composition for solar cell sealing materials in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
Component (C): Hindered amine light stabilizer
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